一陸技|無線工学B|過去問
令和5年7月期 第2回 B-3
要点(wavelane の要約): 反射板の前にらせん状の導線を伸ばした素子について、軸方向へ放射する形式の呼び名、軸に沿う進行波になる1巻きの長さ、そのときの偏波、巻数と主ビームの鋭さ、全長を長くしたときの帯域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、図に示すヘリカル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、ヘリックスのピッチ p は、数分の 1 波長程度とする。 (1) 図に示すアンテナは、一般に[ ア ]ヘリカルアンテナという。 (2) ヘリックスの 1 巻きの長さが[ イ ]に近くなると、電流はヘリックスの軸に沿った進行波となる。 (3) ヘリックスの 1 巻きの長さが 1 波長に近くなると、偏波は、[ ウ ]偏波になる。 (4) ヘリックスの巻数を[ エ ]すると、主ビームの半値角が小さくなる。 (5) ヘリックスの全長を 2.5 波長以上にすると、入力インピーダンスがほぼ一定になるため、使用周波数帯域が[ 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 1/4 波長 2 サイドファイヤ 3 円 4 少なく 5 狭くなる 6 1 波長 7 エンドファイヤ 8 直線 9 多く 10 広くなる
〔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7月期 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB508)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 7/イ 6/ウ 3/エ 9/オ 10
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)
反射板つきのヘリカルアンテナについて、軸方向へ放射する形式の呼び名、1巻きの長さと進行波・偏波の関係、巻数とビームの鋭さ、全長と帯域の関係を語群から選ぶ。
- ア: 解答 7(エンドファイヤ)
- 反射板を背にして、らせんの軸の方向へ主ビームを出す形式なので、軸の端から放射するという意味でエンドファイヤと呼ぶ。横へ出すサイドファイヤとは逆である。
- イ: 解答 6(1 波長)
- 1巻きの長さが1波長くらいになると、電流はらせんに沿って進む進行波になり、軸方向へ放射する軸モードになる。1巻きが波長より十分短いと、横方向へ放射する別の動作になる。
- ウ: 解答 3(円)
- 1巻きが1波長なら、1巻きの中で電流の位相が一周する。らせんを軸の方向から見ると電流の向きが回転するので、放射される電波は円偏波になる。
- エ: 解答 9(多く)
- 巻数を増やすと軸方向の長さが伸び、端射のアレーとして長くなるので主ビームが鋭くなる。半値角は小さくなる。
- オ: 解答 10(広くなる)
- 全長を十分長くすると、入力インピーダンスが周波数によってあまり変わらなくなる。整合が保たれる範囲が広がるので、使える周波数帯域は広くなる。
ア〜オの解答は 7・6・3・9・10 である。
つまずきやすい点
- ピッチ(1巻きあたりの進み)と1巻きの長さを混同しない。進行波・円偏波の条件は1巻きの長さが約1波長であることである。
- 巻数を増やすとビームは鋭くなる。少なくすると鋭くなる、と逆にした候補が語群にある。
理由から確かめる
- アンテナ方式図鑑アンテナの帯域幅・比帯域幅・軸モード放射・ビーム幅・半値角・円偏波・ヘリカルアンテナ
- アンテナの基礎アンテナの帯域幅・比帯域幅・ビーム幅・半値角
- アンテナ・電波測定の基礎ビーム幅・半値角・円偏波