一陸技｜無線工学B｜過去問
令和4年7月期 第1回 A－10
要点（wavelane の要約）: 縦に重ねた素子の励振のそろえ方、筒状の導体の長さ、周期構造の素子へ給電するときの隣どうしの位相、地線をもつ接地形素子の寸法と接続、折り返した素子の受信電圧を並べ、給電の位相を誤って述べた記述を選ばせる問題。
原文（公式問題文）
A－10 次の記述は、各種アンテナの特徴について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 1 半波長ダイポールアンテナを垂直方向の一直線上に等間隔に多段接続した構造のコーリニアアレーアンテナは、隣り合う各放射素子を互いに同振幅、同位相で励振する。 2 スリーブアンテナのスリーブの長さは、約 1/4 波長である。 3 対数周期ダイポールアレーアンテナは、隣り合うアンテナ素子の長さの比及び各アンテナ素子の先端を結ぶ 2 本の直線の交点（頂点）から隣り合うアンテナ素子までの距離の比を一定とし、隣り合うアンテナ素子ごとに同位相で給電する広帯域アンテナである。 4 ブラウンアンテナの放射素子と地線の長さは共に約 1/4 波長であり、地線は同軸給電線の外部導体と接続されている。 5 素子の太さが同じ二線式折返し半波長ダイポールアンテナの受信開放電圧は、同じ太さの半波長ダイポールアンテナの受信開放電圧の約2倍である。
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－10（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 3
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wavelane の解説（公式の解説ではありません）
よく出る5種のアンテナの構造と給電を確かめる問題。対数周期ダイポールアレーは、隣の素子へ給電線を交差させてつなぐので、隣どうしは逆位相で励振される。
選択肢 1— 答えではない
正しい。縦に積み重ねた素子を同じ振幅・同じ位相で励振すると、水平方向で電界が強め合い、垂直面のビームが鋭くなる。
選択肢 2— 答えではない
正しい。スリーブは同軸の外部導体にかぶせた約 4 分の 1 波長の筒で、上の素子と合わせて半波長ダイポールのように働く。
選択肢 3◎ これが答え
誤っている。対数周期ダイポールアレーは寸法の比を一定にした広帯域アンテナだが、給電線を素子ごとに交差させるので、隣どうしは逆位相で給電される。これで短い素子の向きへ放射がそろう。
選択肢 4— 答えではない
正しい。ブラウンアンテナは約 4 分の 1 波長の放射素子と、同じ長さの地線数本でできており、地線は同軸の外部導体につながって大地の代わりをする。
選択肢 5— 答えではない
正しい。同じ太さの2本で折り返すと、実効長が半波長ダイポールの2倍になるので、受信開放電圧も約2倍になる。
正答は選択肢 3 である。
つまずきやすい点
- 同位相で積むのはコーリニアアレー、交差させて逆位相にするのは対数周期ダイポールアレーである。2つの給電の仕方を入れ替えた記述が定番の誤りになる。
- 折返しダイポールの入力インピーダンスは約4倍、受信開放電圧は約2倍である。倍率を混同しない。