一陸技｜無線工学B｜過去問
令和2年11月臨時 第1回 A－20
要点（wavelane の要約）: 不平衡の測定器で平衡給電のアンテナを測るときに生じる誤差と、上半分だけを地板の上に立てて測る代替法、そのとき読み値が自由空間での値の何倍になるかを組合せで答えさせる問題。
原文（公式問題文）
A－20 次の記述は、平衡給電のアンテナの入力インピーダンス測定法について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) 一般にネットワークアナライザは不平衡系であり、ネットワークアナライザで［ A ］アンテナのような平衡給電のアンテナのインピーダンスを測定する場合、付属の不平衡ケーブルを直接接続するとアンテナ上で電流の不平衡が生じ、測定ケーブルに漏洩電流が流れて誤差を生ずる。このためバランを用いて対応しているが、バランの周波数特性により適用範囲が限定されたり、その効果を定量的に把握するのが難しいので、バランを測定周波数帯毎に変えて繰り返し測定する必要がある。 (2) バランを用いないで測定する場合は、測定するアンテナを地板の上に構成すればよい。図 1 に示す給電点で対称な構造をもつ方形ループアンテナの場合は、図 2 に示すように、図 1 の方形ループアンテナの縦方向の長さ l〔m〕の上半分(l/2)を地板の上に設置すれば、地板の［ B ］効果を利用して測定できる。この状態で測定したインピーダンスは、自由空間に方形ループアンテナがある場合の測定値の［ C ］倍になる。ただし、地板の半径 r〔m〕を測定するアンテナの大きさの少なくとも 2 波長以上にする。
〔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。
A B C 1 半波長ダイポール イメージ(影像) 2 2 半波長ダイポール 回折 2 3 半波長ダイポール イメージ(影像) 1/2 4 J 形 イメージ(影像) 1/4 5 J 形 回折 1/2
〔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）
出典: 令和2年11月臨時 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB211）A－20（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
解かずに正答と解説を見る
正答: 3
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）
平衡給電のアンテナを不平衡の測定器で測るときの誤差と、地板の影像を使って半分だけ立てる代替法、そのときの読み値の換算を答える。
- 空欄 A: 半波長ダイポール
- 中央で給電し左右が対称な半波長ダイポールは平衡給電の代表例である。J形は端の側から給電する形で、ここで例に挙げる平衡アンテナには当たらない。
- 空欄 B: イメージ(影像)
- 十分広い導体板の上に半分だけ立てると、板の下に鏡に映したような影像の電流ができ、全体として元の対称な形と同じ電流分布になる。回折は板の縁を回り込む現象で、この測定の原理ではない。
- 空欄 C: 1/2
- 半分の構造では、同じ電流を流すのに必要な給電電圧が全体の半分で済む。電流が同じで電圧が半分なので、測ったインピーダンスは自由空間での値の半分になる。
この組合せになっているのは選択肢 3 である。
つまずきやすい点
- 読み値は自由空間の値の 1/2 なので、元の値に戻すには2倍する。換算の向きを逆にしない。
- 地板の半径が小さいと影像が完全にならない。少なくとも2波長以上が目安である。
理由から確かめる
- アンテナ・電波測定の基礎バラン(平衡不平衡変換器)・イメージ(影像)効果・入力インピーダンス・ネットワークアナライザ
- アンテナの基礎イメージ(影像)効果・入力インピーダンス
- アンテナ方式図鑑イメージ(影像)効果・入力インピーダンス