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wavelane

一陸技|無線工学B|過去問

令和3年1月期 第2回 A-9

要点(wavelane の要約): 線路の負荷へ向かう波と戻る波の電圧から定在波比を出し、電圧が最大になる点で負荷側を見たインピーダンスの大きさを求めさせる計算問題。最大点と最小点で特性インピーダンスに掛けるか割るかが逆になる。

FB302 A-95点(1問1採点)

原文(公式問題文)

A-9 特性インピーダンスが 50〔Ω〕の無損失給電線の受端に接続された負荷への入射波電圧が 90〔V〕、反射波電圧が 10〔V〕であるとき、電圧波腹から負荷側を見たインピーダンスの大きさとして、最も近いものを下の番号から選べ。 1 75〔Ω〕  2 63〔Ω〕  3 50〔Ω〕  4 40〔Ω〕  5 33〔Ω〕

出典: 令和3年1月期 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB302)A-9(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)

入射波と反射波の電圧から定在波比を出し、電圧が最大になる点で負荷側を見たインピーダンスを求める。最大点では特性インピーダンスに定在波比を掛ける。

  1. 手順1反射係数の大きさは、反射波電圧と入射波電圧の比である。
  2. 手順2電圧定在波比は反射係数から決まる。
  3. 手順3電圧が最大になる点では入射波と反射波が同位相で重なり、電流は最小になる。そこから負荷側を見たインピーダンスは純抵抗で、特性インピーダンスの S 倍である。

求める値は 62.5 Ω(選択肢の 63 Ω)。したがって正答は選択肢 2 である。

つまずきやすい点

  • 波腹では特性インピーダンスに S を掛け、波節(電圧最小点)では S で割る。波節と読み違えると 40 Ω(選択肢4)になる。
  • S を (1−|Γ|)/(1+|Γ|) と上下逆に覚えると 0.8 になり、やはり 40 Ω へ誘導される。S は必ず 1 以上である。
この問題の条件で動かす(VSWR・反射係数)