一陸技｜無線工学B｜過去問
令和4年7月期 第1回 A－9
要点（wavelane の要約）: 管の内側へ差し込んだ薄い板や棒を線路のどこに付けた素子とみなすか、広い壁と狭い壁のどちらから板を張り出すかで誘導性と容量性のどちらになるか、ねじの働きが入れ替わる深さの境目を組合せで答えさせる問題。
原文（公式問題文）
A－9 次の記述は、図 1、図 2 及び図 3 に示す TE10 波が伝搬している方形導波管の管内に挿入されたリアクタンス素子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。ただし、導波管の内壁の短辺と長辺の比は 1 対 2 とし、管内波長を λg〔m〕とする。 (1) 導波管の管内に挿入された薄い金属片又は金属棒は、平行二線式給電線にリアクタンス素子を ［ A ］ に接続したときのリアクタンス素子と等価な働きをするので、整合をとるときに用いられる。 (2) 図 1 に示すように、導波管内壁の長辺の上下両側又は片側に管軸と直角に挿入された薄い金属片は、［ B ］ の働きをする。 (3) 図 2 に示すように、導波管内壁の短辺の左右両側又は片側に管軸と直角に挿入された薄い金属片は、［ C ］ の働きをする。 (4) 図 3 に示すように、導波管に細い金属棒（ねじ）が電界と平行に挿入されたとき、金属棒の挿入長 l〔m〕が ［ D ］〔m〕より長いとインダクタンスとして働き、短いとキャパシタンスとして働く。
〔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 D 1 並列 インダクタンス キャパシタンス λg/4 2 並列 キャパシタンス インダクタンス λg/2 3 並列 キャパシタンス インダクタンス λg/4 4 直列 インダクタンス キャパシタンス λg/2 5 直列 キャパシタンス インダクタンス λg/4
〔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7月期 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB407）A－9（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: 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）
導波管の中の薄い板やねじは、線路に並列につないだリアクタンスとして働く。広い壁から張り出す板は電界を集めて容量性、狭い壁から張り出す板は電流の通り道になって誘導性である。
- 空欄 A: 並列
- 管の中に入れた素子は、その位置で線路の2本の間にぶら下がったのと同じ効果を持つので、並列のリアクタンスとして扱う。
- 空欄 B: キャパシタンス
- 図1の板は広い壁(長辺)の側から入り、TE10 波の電界が最も強い中央付近で上下の間隔を狭める。電界が集中する形なので容量性に働く。
- 空欄 C: インダクタンス
- 図2の板は狭い壁(短辺)の側から入り、電界と平行な向きに伸びて管壁電流の通り道をつくる。磁界のエネルギーがたまる形なので誘導性に働く。
- 空欄 D: λg/4
- ねじは浅いうちは電界を集めて容量性だが、挿入長が約 4 分の 1 波長で直列共振し、それより深いと誘導性に変わる。
この組合せになっているのは選択肢 3 である。
つまずきやすい点
- 図の番号と板の位置の対応は期によって入れ替わる。FB607 A-8 では短辺側が図1だった。番号ではなく、板が広い壁と狭い壁のどちらから入るかで判断する。
- ねじの境目は半波長ではなく 4 分の 1 波長である。
理由から確かめる
- 電磁界の続論とマイクロ波回路管内波長・インピーダンス整合・導波管内のリアクタンス素子(アイリス・ねじ)・導波管の伝送モード
- 導波管・遮断周波数管内波長・導波管の伝送モード
- 給電線と整合回路インピーダンス整合・導波管の伝送モード