一陸技｜無線工学B｜過去問
令和5年7月期 第2回 A－12
要点（wavelane の要約）: 管の側面に交互に傾けた切れ目を並べた素子について、側壁を流れる電流の向き、電界分布が反転する間隔、隣り合う切れ目の電界を2成分に分けたときに打ち消し合う側、全体としての偏波を組合せで答えさせる問題。
原文（公式問題文）
A－12 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の正しい組合せ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かれ、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［ A ］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、［ B ］〔m〕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電界の方向は、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、［ C ］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、［ C ］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［ D ］となる。
〔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 D 1 垂直 λg/4 y 成分 水平偏波 2 垂直 λg/4 z 成分 垂直偏波 3 平行 λg/2 y 成分 水平偏波 4 平行 λg/2 z 成分 水平偏波 5 垂直 λg/2 z 成分 垂直偏波
〔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7月期 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB508）A－12（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: 4
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）
狭い側壁を流れる電流を斜めのスロットで遮って放射させる。λg/2 ごとに電流が反転し、スロットの傾きも交互なので、縦の成分が打ち消され横の成分がそろう。
- 空欄 A: 平行
- TE10 モードでは、狭い側壁に流れる電流は管の高さの方向、つまり z 軸に平行な向きである。スロットをこの電流に対して傾けて切ると流れが妨げられ、スロットに電界が生じて放射する。
- 空欄 B: λg/2
- 管内の電界分布は管内波長の半分ごとに向きが反転する。側壁の電流も同じ間隔で向きが反転する。λg/4 ではちょうど電界が零になる位置で、反転の間隔ではない。
- 空欄 C: z 成分
- 隣り合うスロットは傾きが反対で、しかも電流の向きも反対になっている。2つの効果を重ねると、縦(z)の成分は互いに逆向き、横(y)の成分は同じ向きになる。打ち消されるのは z 成分である。
- 空欄 D: 水平偏波
- 残るのは y 方向の成分で、この管は xy 面が大地と平行になるように置かれている。y は大地に平行な向きなので、放射される電波は水平偏波になる。
この組合せになっているのは選択肢 4 である。
つまずきやすい点
- 傾きの反転と電流の反転が2つ重なっていることを忘れない。片方だけ考えると、打ち消す成分を逆に選んでしまう。
- 偏波は電界の向きで決まる。座標のどの軸が大地と平行かを、問題の前提で確かめる。
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