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wavelane

一陸技|無線工学B|過去問

平成30年1月期 A-10

要点(wavelane の要約): 3本の素子を近接させて両端でつないだ折返し形の半波長素子について、受信したときの実効長が普通の半波長素子の3倍になることを使い、周波数から波長を出して実効長をセンチメートルで答えさせる問題。

FB001 A-105点(1問1採点)

原文(公式問題文)

A-10 図に示す三線式折返し半波長ダイポールアンテナを用いて 300〔MHz〕の電波を受信したときの実効長の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、3 本のアンテナ素子はそれぞれ平行で、かつ、極めて近接して配置されており、その素材や寸法は同じものとし、波長を λ〔m〕とする。また、アンテナの損失はないものとする。 1 96〔cm〕 2 109〔cm〕 3 116〔cm〕 4 125〔cm〕 5 134〔cm〕

〔図省略〕の位置 — wavelane による再現図(公式図版ではありません)。図の説明は引用の下にあります。

〔図省略〕は Wavelane による編集注で、公式図版があった位置を示します。その位置には Wavelane が描いた再現図を差し込んでいます(公式図版ではありません)。図の説明は下の図カードにあります。

Wavelane が原図をもとに描いた模式図(公式図版ではありません)

図の説明(Wavelane 独自・原文には含まれません): 三線式折返し半波長ダイポールアンテナ。全長が約λ/2の細長い形で、3本の素子が平行かつ近接して並び、両端で短絡されている。中央の素子だけが1か所で切れていて、そこが給電点である。

出典: 平成30年1月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB001)A-10(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会

最も近い値の番号を1つ選ぶ(番号は上の原文の選択肢に対応します)
解かずに正答と解説を見る

正答: 1

要確認: この正答と解説は、公式解答表との機械的な照合は済んでいますが、人による照合はまだです。 公式と食い違って見えるときは、出典の解答PDFを優先し、サポートからお知らせください。

wavelane の解説(公式の解説ではありません)

近接した n 本の素子を両端でつないだ折返し形の半波長ダイポールは、受信時の実効長が普通の半波長ダイポールの n 倍になる。三線式なので 3λ/π、300 MHz では λ = 1 m である。

  1. 手順1普通の半波長ダイポールの実効長は λ/π である。3本の素子に同じ向きの電流が流れるので、三線式では3倍になる。
  2. 手順2300 MHz の波長は 300/300 = 1 m である。

求める値は 約96 cm(選択肢1)。したがって正答は選択肢 1 である。

つまずきやすい点

  • 二線式の 2λ/π と取り違えると 64 cm になり、選択肢に無い。図で素子の本数を数える。
  • 実効長を素子の長さ λ/2 の3倍(150 cm)と考えると選択肢のどれにも合わない。電流分布が正弦状なので、1本あたりの実効長は λ/π である。
  • アンテナ方式図鑑実効長・折返しダイポールアンテナ・半波長ダイポールアンテナ・波長と周波数の関係(λ=300/f)
  • アンテナの基礎実効長・半波長ダイポールアンテナ・波長と周波数の関係(λ=300/f)
  • 実用アンテナの構造折返しダイポールアンテナ・半波長ダイポールアンテナ・波長と周波数の関係(λ=300/f)