一陸技｜無線工学B｜過去問
令和6年1月期 A－8
要点（wavelane の要約）: 同軸で常用する伝送のかたち、円形導波管のある特殊モードで周波数を上げたときの減衰の向き、方形導波管で単一モードに保てる波長の上限という3点を組合せで答えさせる問題。
原文（公式問題文）
A－8 次の記述は、同軸線路と導波管の伝送モード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。 (1) 同軸線路は、通常、［ A ］モードで用いられ、広帯域で良好な伝送特性を示す。 (2) 円形導波管の TE01 モードは、周波数が高くなるほど減衰定数の値が［ B ］なる性質があるが、導波管の曲った所で他のモードが発生し、伝送損の増加や伝送波形にひずみを生ずることがある。 (3) 方形導波管は、通常、TE10 モードのみを伝送するため、a ＝ 2b に選び、a ＜λ＜［ C ］を満足する波長範囲で用いる。ただし、導波管の断面内壁の長辺を a〔m〕、短辺を b〔m〕、波長を λ〔m〕とする。 A B C 1 TE 小さく 2a 2 TE 大きく 2a 3 TE 小さく 3a 4 TEM 小さく 2a 5 TEM 大きく 3a
出典: 令和6年1月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB601）A－8（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 4
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wavelane の解説（公式の解説ではありません）
同軸線路と導波管の伝送モードを3点で問う。導体が2つあるかどうかと、単一モードで使える波長の範囲がどこから来るかが鍵。
- 空欄 A: TEM
- 同軸は内導体と外導体という2つの導体を持つので、進行方向に電界も磁界も成分を持たない波が伝わる。遮断周波数が無く直流から使えるので、広帯域という後半の文とも合う。TE を常用するのは中空の導波管のほうである。
- 空欄 B: 小さく
- 円形導波管のこのモードは、周波数を上げるほど管壁を流れる電流が減るという例外的な性質を持ち、減衰定数が下がり続ける。低損失の長距離伝送に使えると期待された理由がここにある。
- 空欄 C: 2a
- 長辺で決まる基本モードの遮断波長が 2a、次に現れるモードの遮断波長が a である。単一モードで使うには、波長を a と 2a の間に収めればよい。3a では基本モードすら遮断されてしまう。
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
- 導波管に使える波長の上限があるのは、断面の寸法で遮断が決まるからである。導体が2つある同軸には遮断が無い、という対比が (1) と (3) の関係になっている。
- 円形導波管のこのモードで減衰が下がり続けるのは例外的な性質である。一般のモードと同じつもりで大小を逆にしない。
理由から確かめる
- 電磁界の続論とマイクロ波回路減衰定数・同軸線路・TEM波・遮断波長・遮断周波数・導波管の伝送モード
- 給電線と整合回路減衰定数・同軸線路・TEM波・遮断波長・遮断周波数・導波管の伝送モード
- 導波管・遮断周波数遮断波長・遮断周波数・導波管の伝送モード