一陸技｜無線工学B｜過去問
令和3年7月期 第1回 A－19
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の誤差の原因と対策を述べたうえで、対称なループの半分だけを地板に立てて測る方法について、利用する地板の効果と、読み値が自由空間に置いた場合の何倍になるかを組合せで答えさせる問題。FB807 A-20 と同じ題材で、倍率の候補に 1/4 が入っている。
原文（公式問題文）
A－19 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 イメージ(影像) 1/2 3 半波長ダイポール 回折 2 4 逆L形 イメージ(影像) 1/4 5 逆L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3年7月期 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB307）A－19（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: 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）
半波長ダイポールのような平衡給電のアンテナを不平衡の測定器で測るにはバランが要る。対称なループの上半分だけを地板に立てると、地板の影像で下半分が補われ、読み値は全体の半分になる。
- 空欄 A: 半波長ダイポール
- 給電点の両側が対称な半波長ダイポールは平衡給電の代表である。逆L形は大地を片側に使う不平衡のアンテナである。
- 空欄 B: イメージ(影像)
- 広い導体板の上の電流は、板の下に鏡映しの電流があるのと同じ電磁界を作る。上半分だけで全体と同じ電流分布が得られる。
- 空欄 C: 1/2
- 同じ電流に対して、端子間の電圧は全体の半分になる(上半分の片側だけを測っている)ので、インピーダンスも半分になる。
この組合せになっているのは選択肢 2 である。
つまずきやすい点
- 測った値を2倍すると自由空間の値になる。「測定値が何倍か」と「何倍すれば戻るか」を取り違えると 2 を選ぶ。
- 1/4 は電圧と電流の両方を半分と考えたときに出る誤りで、電流は全体と同じである。
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