令和5年1月期 第1回 B－5

原文（公式問題文）

B－5 次の記述は、図に示す Wheeler cap(ウィーラー・キャップ)法による小形アンテナの放射効率の測定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、金属の箱及び地板の大きさ及び材質は測定条件を満たしており、アンテナの位置は箱の中央部に置いて測定するものとする。なお、同じ記号の［ ］内には、同じ字句が入るものとする。 (1) 入力インピーダンスから放射効率を求める方法 　地板の上に置いた被測定アンテナに、アンテナ電流の分布を乱さないよう適当な形及び大きさの金属の箱をかぶせて隙間がないように密閉し、被測定アンテナの入力インピーダンスの［ ア ］を測定する。このときの値は、アンテナの放射抵抗が無視できるので損失抵抗 Rl〔Ω〕とみなすことができる。 　次に、箱を取り除いて、同様に、入力インピーダンスの［ ア ］を測定する。このときの値は、被測定アンテナの放射抵抗を Rr〔Ω〕とすると［ イ ］〔Ω〕となる。 　金属の箱をかぶせないときの入力インピーダンスの［ ア ］の測定値を Rin〔Ω〕、かぶせたときの入力インピーダンスの［ ア ］の測定値を R′in〔Ω〕とすると、放射効率 η は、η ＝ ［ ウ ］で求められる。ただし、金属の箱の有無にかかわらず、アンテナ電流を一定とし、被測定アンテナは直列共振形とする。また、給電線の損失はないものとする。 (2) 電圧反射係数から放射効率を求める方法 　金属の箱をかぶせないときの送信機の出力電力を Po〔W〕、被測定アンテナの入力端子からの反射電力を Pref〔W〕、(1)と同じように被測定アンテナに金属の箱をかぶせたときの送信機の出力電力を P′o〔W〕、被測定アンテナの入力端子からの反射電力を P′ref〔W〕とすると、放射効率 η は、次式で求められる。ただし、送信機と被測定アンテナ間の給電線の損失はないものとする。 　η ＝ {Po − Pref − (P′o − P′ref)}/(Po − Pref) ・・・・・・① 　Po ＝ P′o のとき、η は、式①より次式のようになる。 　η ＝ {(P′ref/P′o) − (Pref/Po)}/［ エ ］ ・・・・・・② 　金属の箱をかぶせないときの電圧反射係数を |Γ|、かぶせたときの電圧反射係数を |Γ′| とすると、η は、式②より、η ＝ ［ オ ］となり電圧反射係数から求められる。ただし、|Γ′| ≧ |Γ| が成り立つ範囲で求められる。

〔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　虚数部　　2　Rr − Rl　　3　1 − (Rin/R′in)　　4　1 − (Pref/Po)　　5　(|Γ′|² − |Γ|²)/(1 − |Γ|²) 6　実数部　　7　Rr + Rl　　8　1 − (R′in/Rin)　　9　1 − (Po/Pref)　　10　(|Γ′| − |Γ|)/(1 − |Γ|)

〔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。

出典: 令和5年1月期 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB501）B－5（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会