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wavelane

一陸技|無線工学B|過去問

令和2年11月臨時 第2回 A-6

要点(wavelane の要約): 導線の直径と線間隔から平行2線の特性インピーダンスを出し、終端短絡線の入力リアクタンスを電気長の正接で求め、それを同じ周波数のコイルに置き換えたインダクタンスを答えさせる問題。電気長が波長の何分のいくつに当たるかを角度へ直す点が分かれ目になる。

FB212 A-65点(1問1採点)

原文(公式問題文)

A-6 直径 4〔mm〕、線間隔 20〔cm〕の終端を短絡した無損失の平行二線式給電線において、終端から長さ 5〔m〕のところから終端を見たインピーダンスと等価となるコイルのインダクタンスの値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、周波数を 10〔MHz〕とする。 1 19.6〔μH〕 2 15.2〔μH〕 3 9.6〔μH〕 4 7.6〔μH〕 5 2.9〔μH〕

出典: 令和2年11月臨時 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB212)A-6(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: 2

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)

導線の太さと間隔から特性インピーダンスを出し、終端短絡線の入力リアクタンスを正接で求めて、同じ周波数でそのリアクタンスを持つコイルに置き換える。

  1. 手順1平行2線の特性インピーダンスは、間隔 D と直径 d の比で決まる。D=200 mm、d=4 mm なので 2D/d は 100 になる。
  2. 手順210 MHz の波長は 30 m。5 m はその6分の1で、電気長は 60 度にあたる。
  3. 手順3終端短絡線の入力インピーダンスは jZ0tanβl で、正のリアクタンス(誘導性)になる。
  4. 手順4同じリアクタンスを持つコイルは X=ωL から求まる。

求める値は 15.2 μH。したがって正答は選択肢 2 である。

つまずきやすい点

  • 間隔をミリへそろえ忘れて 2D/d を 0.1 と計算すると、対数が負になる。単位をそろえてから比を取る。
  • 正接ではなく正弦を使うと約 478 Ω になり、インダクタンスは約 7.6 μH(選択肢4)になってしまう。
  • 給電線と整合回路特性インピーダンス・短絡給電線(短絡スタブ)の入力インピーダンス・給電線・伝送線路・波長と周波数の関係(λ=300/f)
  • VSWR・反射係数特性インピーダンス・給電線・伝送線路
  • アンテナ方式図鑑給電線・伝送線路・波長と周波数の関係(λ=300/f)