一陸技｜無線工学B｜過去問
令和4年7月期 第2回 B－3
要点（wavelane の要約）: 薄い基板に金属の板を載せた平面のアンテナについて、同軸の給電をどこへつなぐか、共振する板の長さが基板内の波長の何分のいくつか、周縁の等価的な波源のうち放射に効く組、最大放射の軸、基板の厚さと帯域の向きを語群から選ばせる問題。
原文（公式問題文）
B－3 次の記述は、図に示す方形のマイクロストリップアンテナ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。ただし、給電は、同軸給電とする。 (1) 図1に示すように、地板上に波長に比べて十分に薄い誘電体を置き、その上に放射板を平行に密着して置いた構造であり、放射板の中央から少しずらした位置で放射板と ［ ア ］ の間に給電する。 (2) 放射板と地板間にある誘電体に生ずる電界は、電波の放射には寄与しないが、放射板の周縁部に生ずる漏れ電界は電波の放射に寄与する。放射板の長さ l〔m〕を誘電体内での電波の波長 λe〔m〕の ［ イ ］ にすると共振する。 図2に示すように磁流 M1〜M6〔V〕で表すと、磁流 ［ ウ ］ は相加されて放射に寄与するが、他は互いに相殺されて放射には寄与しない。 アンテナの指向性は、放射板から ［ エ ］ 軸の正の方向に最大放射方向がある単一指向性である。 (3) アンテナの入力インピーダンスは、放射板上の給電点の位置により変化する。また、その周波数特性は、厚さ h〔m〕が ［ オ ］ ほど、幅 w〔m〕が広いほど広帯域になる。
〔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。
1 地板 2 1/3 3 M3 と M4 4 X 5 厚い 6 誘電体 7 1/2 8 M1 と M5 9 Z 10 薄い
〔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2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB408）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 7／ウ 3／エ 9／オ 5
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）
方形マイクロストリップアンテナの給電のつなぎ方、共振する長さ、放射に効く等価磁流の組、最大放射の向き、厚さと帯域の関係を語群から選ぶ。
- ア: 解答 1（地板）
- 同軸の内部導体を放射板へ、外部導体を地板へつなぐ。給電は放射板と地板の間に電圧をかけることで、誘電体は電極にならない。
- イ: 解答 7（1/2）
- 放射板は両端が開放された線路とみなせるので、誘電体内の波長の半分の長さで共振する。
- ウ: 解答 3（M3 と M4）
- 共振する長さ l の両端にあたる左右の辺では、2つの磁流が同じ上向きなので足し合わされる。上下の辺では辺の中央を境に向きが逆なので打ち消し合う。この図では左右の辺が M4 と M3 である。
- エ: 解答 9（Z）
- 放射に効く2つの磁流は同相で、放射板の面に垂直な向きで強め合う。地板が後ろ側をふさぐので、放射板から上向きの Z 軸の正の向きが最大放射方向になる。
- オ: 解答 5（厚い）
- 誘電体が厚いほど、蓄えられるエネルギーに対して放射する割合が増え、共振が緩やかになるので帯域が広がる。板の幅を広くするのも同じ向きに効く。
ア〜オの解答は 1・7・3・9・5 である。
つまずきやすい点
- 磁流の番号は期によって振り方が違う。番号で覚えず、共振する長さの両端の辺がどれかを図で確かめる。
- 薄いほど広帯域ではない。薄型にすると帯域が狭くなる、というトレードオフがある。