一陸技｜無線工学B｜過去問
令和4年1月期 第1回 B－3
要点（wavelane の要約）: 接地した導体板の上に薄い誘電体と細い導体を重ねた線路について、平衡か不平衡か、放射を抑える誘電体の選び方、特性インピーダンスを左右する寸法比とその向き、主に扱う伝送モードを語群から選ばせる問題。FB807 B-3・FB601 B-3 と同じ設問である。
原文（公式問題文）
B－3 次の記述は、図に示すマイクロストリップ線路について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句を下の番号から選べ。 (1) 接地導体基板の上にアルミナやフッ素樹脂などの厚さの薄い誘電体基板を密着させ、その上に幅が狭く厚さの極めて薄いストリップ導体を密着させた［ ア ］の線路である。 (2) 本線路は、開放線路の一種であり、外部雑音の影響や放射損がある。放射損を少なくするために、比誘電率［ イ ］誘電体基板を用いる。 (3) 特性インピーダンスは、ストリップ導体の幅を w、誘電体基板の厚さを d、誘電体基板の比誘電率を εr とすると、［ ウ ］が小さいほど、また εr が小さいほど、［ エ ］なる。 (4) 伝送モードは、通常、ほぼ［ オ ］モードとして扱うことができる。
〔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。
1 不平衡形 2 の大きい 3 TE11 4 d/w 5 大きく 6 平衡形 7 の小さい 8 TEM 9 w/d 10 小さく
〔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4年1月期 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB401）B－3（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: ア 1／イ 2／ウ 9／エ 5／オ 8
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）
接地導体板の上に誘電体基板とストリップ導体を重ねた線路について、平衡・不平衡の別、放射を抑える基板の選び方、特性インピーダンスを左右する寸法比と向き、伝送モードを語群から選ぶ。
- ア: 解答 1（不平衡形）
- 下の接地導体板が基準電位になり、上のストリップ導体だけに信号電圧がかかるので、同軸線路と同じ不平衡形である。平行二線のように対称な2本ではない。
- イ: 解答 2（の大きい）
- 比誘電率の大きい基板を使うと、電磁界が基板の中へ強く引き込まれ、上の空間へ漏れる分が減る。だから放射損を抑えるには比誘電率の大きい基板を選ぶ。
- ウ: 解答 9（w/d）
- ストリップと接地板は平行平板コンデンサのように働き、幅を広げるか基板を薄くするほど容量が増える。特性インピーダンスを決めるのは幅と厚さの比 w/d である。
- エ: 解答 5（大きく）
- w/d が小さいと単位長さあたりの容量が小さくなり、比誘電率が小さくても容量が小さくなる。容量が小さいほど特性インピーダンスは大きくなる。
- オ: 解答 8（TEM）
- 電磁界の一部が誘電体の外の空気中にも出るので厳密には TEM ではないが、伝送方向の成分はごく小さく、ほぼ TEM モード(準TEM)として扱える。TE11 は円形導波管の基本モードである。
ア〜オの解答は 1・2・9・5・8 である。
つまずきやすい点
- 比は w/d である。d/w を選ぶと、増減の向きの記述と組み合わせたときに逆になる。
- 放射損を抑えるのは比誘電率の大きい基板である。小さい基板は電磁界が外へ漏れやすい。
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・マイクロストリップ線路・比誘電率・TEM波
- アンテナ・電波測定の基礎特性インピーダンス・比誘電率
- 複素数と複素インピーダンス 徹底入門特性インピーダンス