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wavelane

一陸技|無線工学B|過去問

令和4年7月期 第2回 A-6

要点(wavelane の要約): 基板の上に細い導体を貼った開放形の線路について、放射損を抑える基板の選び方、近似として扱ってよい伝送モード、導体を細くしたときの特性インピーダンスの増減を組合せで答えさせる問題。

FB408 A-65点(1問1採点)

原文(公式問題文)

A-6 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の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) 開放線路の一種であるので、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、比誘電率の [ A ] 誘電体基板を用いる。 (2) 伝送モードは、通常、ほぼ [ B ] モードとして扱うことができる。 (3) 誘電体基板の比誘電率並びにストリップ導体及び誘電体基板の厚さが変わらないとき、特性インピーダンスは、ストリップ導体の幅 W〔m〕が狭くなるほど [ C ] なる。

〔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 大きい    TEM    大きく 2 大きい    TEM    小さく 3 大きい    TM     小さく 4 小さい    TE     小さく 5 小さい    TEM    大きく

〔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)

図の説明(Wavelane 独自・原文には含まれません): マイクロストリップ線路の斜視図。下から接地導体基板、誘電体基板、ストリップ導体という3層構造で、上側は覆いの無い開放構造である。ストリップ導体には幅の寸法が記入されており、その記号が問題文の W にあたる。

出典: 令和4年7月期 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB408)A-6(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会

正しい組合せの番号を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: 1

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)

マイクロストリップ線路は開放形なので放射損がある。比誘電率の大きい基板で電界を閉じ込め、ほぼ TEM として扱う。導体を細くすると特性インピーダンスは上がる。

空欄 A: 大きい
比誘電率が大きいほど電界が導体と接地板の間の基板に集まり、外へ漏れて放射される分が減る。
空欄 B: TEM
電界の一部は空気中を通るので厳密な TEM ではないが、周波数がそれほど高くなければ準 TEM として扱える。導波管のような TE や TM ではない。
空欄 C: 大きく
導体の幅を狭くすると、導体と接地板が作る単位長さあたりの静電容量が小さくなるので、特性インピーダンスは大きくなる。幅を広げると逆に小さくなる。

この組合せになっているのは選択肢 1 である。

つまずきやすい点

  • 幅と特性インピーダンスの向きを取り違えやすい。幅を広げれば平行板コンデンサの容量が増える、と考えれば向きが決まる。
  • 比誘電率の小さい基板を選ぶと電界が外へ広がり、放射損が増える。