一陸技｜無線工学B｜過去問
令和5年1月期 第2回 B－3
要点（wavelane の要約）: 導波管の側壁に傾きを交互に変えた切れ目を並べたアンテナについて、側壁を流れる電流の向き、電界分布が反転する間隔が管内波長の何倍か、各切れ目から出る電波で切れ目に垂直になる量、隣り合う切れ目どうしで打ち消される成分と残る偏波を語群から選ばせる問題。FB707 B-3 と同じ問題で、語群の並びが違う。
原文（公式問題文）
B－3 次の記述は、図に示すスロットアレーアンテナから放射される電波の偏波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、スロットアレーアンテナは xy 面に平行な面を大地に平行に置き、管内には TE10 モードの電磁波が伝搬しているものとし、管内波長は λg〔m〕とする。また、λg/2〔m〕の間隔で交互に傾斜方向を変えてスロットがあけられているものとする。なお、同じ記号の［ ］内には、同じ字句が入るものとする。 (1) yz 面に平行な管壁には z 軸に［ ア ］な電流が流れており、スロットはこの電流の流れを妨げるので、電波を放射する。 (2) 管内における y 軸方向の電界分布は、管内波長の［ イ ］の間隔で反転しているので、管壁に流れる電流の方向も同じ間隔で反転している。交互に傾斜角の方向が変わるように開けられた各スロットから放射される電波の［ ウ ］の方向は、各スロットに垂直な方向となる。 (3) 隣り合う二つのスロットから放射された電波の電界をそれぞれ y 成分と z 成分に分解すると、［ エ ］は互いに逆向きであるが、もう一方の成分は同じ向きになる。このため、［ エ ］が打ち消され、もう一方の成分は加え合わされるので、偏波は［ オ ］。
〔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 垂直 2 1/4 3 電界 4 z 成分 5 水平偏波となる 6 平行 7 1/2 8 磁界 9 y 成分 10 垂直偏波となる
〔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5年1月期 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB502）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 6／イ 7／ウ 3／エ 4／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）
TE10 では狭い側の管壁に管軸と直角な向きの電流が流れ、その向きは管内波長の半分ごとに反転する。傾きを交互に変えたスロットから出る電界を2成分に分けると、z 成分が打ち消され y 成分が残る。
- ア: 解答 6（平行）
- TE10 の電界は広い壁に垂直、図では z の向きを向く。yz 面に平行な狭い壁には、この電界と同じ z の向きの電流が流れ、スロットがそれを切るので放射が起きる。
- イ: 解答 7（1/2）
- 管内を進む波の位相は管内波長の半分進むごとに反転する。スロットを λg/2 間隔で置くのは、この反転に合わせるためである。
- ウ: 解答 3（電界）
- 細長いスロットからの放射は、スロットの長い向きに直交する電界を持つ。各スロットの傾きが違うので、電界の向きもスロットごとに傾く。
- エ: 解答 4（z 成分）
- 隣り合うスロットは傾きが逆で、しかも電流の向きも反転しているので、電界を分けると z 成分どうしが逆向き、y 成分どうしが同じ向きになる。
- オ: 解答 5（水平偏波となる）
- 残るのは y 成分で、xy 面を大地に平行に置いているので、y の向きの電界は大地に平行である。したがって水平偏波になる。
ア〜オの解答は 6・7・3・4・5 である。
つまずきやすい点
- 語群の番号は FB707 B-3 と並びが違う。字句で考えて番号で選ぶ。
- 管内波長の1/4は、短絡端から電圧が最大になる点までの距離などに出てくる値で、反転の間隔ではない。
理由から確かめる
- 電磁界の続論とマイクロ波回路円偏波・管内波長・スロットアレーアンテナ・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
- アンテナ方式図鑑円偏波