一陸技｜無線工学B｜過去問
令和6年1月期 B－3
要点（wavelane の要約）: 基板の片面だけに細い導体を載せた線路について、接地の対称性の呼び分け、放射損を抑えるための基板の選び方、扱う伝送のかたち、特性インピーダンスが幅と厚さの比や比誘電率でどちらへ動くか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、図に示すマイクロストリップ線路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。 (1) 接地導体基板の上にアルミナやフッ素樹脂などの厚さの薄い誘電体基板を密着させ、その上に幅が狭く厚さの極めて薄いストリップ導体を密着させた［ ア ］の線路である。 (2) 本線路は、開放線路の一種であり、外部雑音の影響や放射損がある。放射損を少なくするために、比誘電率［ イ ］誘電体基板を用いる。 (3) 伝送モードは、通常、ほぼ［ ウ ］モードとして扱うことができる。 (4) 特性インピーダンスは、ストリップ導体の幅を w、誘電体基板の厚さを d、誘電体基板の比誘電率を εr とすると、［ エ ］が小さいほど、また εr が［ オ ］、大きくなる。
〔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。
1 平衡形 2 の大きい 3 TE11 4 d/w 5 小さいほど 6 不平衡形 7 の小さい 8 TEM 9 w/d 10 大きいほど
〔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6年1月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB601）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 2／ウ 8／エ 9／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）
基板の片面だけに導体を載せた線路。接地面が片側にしかない構造から、不平衡であること・ほぼ TEM で扱えること・特性インピーダンスの動く向きが順に決まる。
- ア: 解答 6（不平衡形）
- 上下の導体が対称ではなく、片側が広い接地導体である。基準電位が接地側に固定されるので不平衡形になる。平衡形は平行二線のように2本が対等な構造を指す。
- イ: 解答 2（の大きい）
- 比誘電率が大きいほど電磁界が基板の中に引き寄せられ、上の開放空間へ漏れにくくなる。放射損を抑えたいときは比誘電率の大きい基板を選ぶ。
- ウ: 解答 8（TEM）
- 導体が2つある構造なので、基本的には進行方向に電界も磁界も成分を持たない波が伝わる。厳密には基板と空気で誘電率が違うため準 TEM だが、基板が薄ければ TEM として扱える。
- エ: 解答 9（w/d）
- ストリップが細く基板が厚いほど、導体間の静電容量が小さくなり特性インピーダンスは大きくなる。動くのは幅と厚さの比なので、幅を分子に置いた比が小さいほど大きくなる、と読む。
- オ: 解答 5（小さいほど）
- 比誘電率が小さいほど静電容量が減るので、特性インピーダンスは大きくなる。放射損を減らす目的とは逆向きに働くため、実際の設計では両者の折り合いをつける。
ア〜オの解答は 6・2・8・9・5 である。
つまずきやすい点
- 特性インピーダンスは √(L/C) の形なので、静電容量を増やす操作(導体を広くする・基板を薄くする・比誘電率を上げる)はすべて値を下げる。3つまとめて覚えると迷わない。
- エは幅を分子に置いた比である。逆数の比を選ぶと、大小の向きが文と食い違う。
理由から確かめる
- 給電線と整合回路特性インピーダンス・マイクロストリップ線路・比誘電率・TEM波
- アンテナ・電波測定の基礎特性インピーダンス・比誘電率
- 複素数と複素インピーダンス 徹底入門特性インピーダンス