一陸技|無線工学B|過去問
令和2年11月臨時 第2回 A-7
要点(wavelane の要約): ある寸法の同軸線路の特性インピーダンスが分かっているとき、中心導体だけを太くした後の値を求めさせる問題。誘電体を変えない条件から係数を既知の値で消し、外径比の対数の比だけで答えを出せるかが分かれ目になる。
FB212 A-75点(1問1採点)
原文(公式問題文)
A-7 内部導体の外径が 2〔mm〕、外部導体の内径が 16〔mm〕の同軸線路の特性インピーダンスが 75〔Ω〕であった。この同軸線路の内部導体の外径を 2 倍にしたときの特性インピーダンスの値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、内部導体と外部導体の間には、同一の誘電体が充填されているものとする。 1 25〔Ω〕 2 37〔Ω〕 3 50〔Ω〕 4 75〔Ω〕 5 95〔Ω〕
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-7(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会
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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)
同軸線路の特性インピーダンスは外径比の対数に比例する。誘電体が同じなら係数は共通なので、対数の比だけで新しい値が出る。
- 手順1特性インピーダンスは、誘電体で決まる係数と外径比の常用対数の積で書ける。
- 手順2変更前の比は 16/2=8、変更後は 16/4=4 である。係数は共通なので、対数の比を取れば消える。
- 手順3変更前の 75 Ω に 2/3 を掛ける。
求める値は 50 Ω。したがって正答は選択肢 3 である。
つまずきやすい点
- 外径を2倍にしたから半分、と比例で考えると約 37 Ω(選択肢2)を選んでしまう。インピーダンスは比の対数に比例する。
- 中心導体を太くすると外径比が小さくなるので、特性インピーダンスは下がる。上がる向きの選択肢は向きの誤りである。
理由から確かめる
- 給電線と整合回路特性インピーダンス・同軸線路・比誘電率
- アンテナ・電波測定の基礎特性インピーダンス・比誘電率
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