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wavelane

一陸技|無線工学B|過去問

令和6年7月期 A-6

要点(wavelane の要約): 導線1本あたりの高周波抵抗を式から出し、往復2本ぶんへ直してから特性インピーダンスで割り、最後にネーパからデシベルへ単位を換算する計算問題。

FB607 A-65点(1問1採点)

原文(公式問題文)

A-6 特性インピーダンスが 300〔Ω〕で、導線の直径が 3〔mm〕の平行二線式線路の周波数 100〔MHz〕における減衰定数 α〔dB/m〕の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、線路の単位長さ当りの抵抗、インダクタンス及びコンダクタンスをそれぞれ R〔Ω/m〕、L〔H/m〕、G〔S/m〕とし、角周波数は ω〔rad/s〕で、R ≪ ωL 、G = 0 とする。また、導線 1 本の単位長さ当りの高周波抵抗 R0 は、周波数を f〔MHz〕、直径を d〔mm〕とすると、次式で表される。通常、伝送回路の場合には減衰量にネーパ〔Np〕という単位が用いられており、1〔Np〕= 8.686〔dB〕である。  R0 = 0.0832√f/d〔Ω/m〕 1 2.4×10⁻³〔dB/m〕  2 4.8×10⁻³〔dB/m〕  3 6.8×10⁻³〔dB/m〕  4 8.0×10⁻³〔dB/m〕  5 9.6×10⁻³〔dB/m〕

出典: 令和6年7月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB607)A-6(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会

最も近い値の番号を1つ選ぶ(番号は上の原文の選択肢に対応します)
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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)

平行二線の減衰定数。導線1本ぶんの高周波抵抗を出したあと、往復2本ぶんへ直すことと、ネーパをデシベルへ直すことの2か所で落としやすい。

  1. 手順1与えられた式は導線1本あたりの値である。周波数はメガヘルツ、直径はミリメートルの数値をそのまま入れる形になっている。
  2. 手順2平行二線では、電流は往きと帰りで2本の導線を通る。単位長さあたりの抵抗はその合計になる。
  3. 手順3R ≪ ωL、G = 0 という条件のもとで、減衰定数は抵抗を特性インピーダンスの2倍で割った値になる。この段階の単位はネーパ毎メートルである。
  4. 手順4問題が求めているのはデシベル毎メートルなので、与えられた 1 Np = 8.686 dB を掛ける。

求める値は 8.0×10⁻³ dB/m。したがって正答は選択肢 4 である。

つまずきやすい点

  • 導線1本ぶんの抵抗のまま計算すると、答えは半分の 4.0×10⁻³ dB/m になる。電流は2本を通るので2倍にする。
  • ネーパのまま答えると 9.2×10⁻⁴ となり、桁がひとつ小さい。8.686 を掛ける工程を飛ばさない。
  • 与えられた高周波抵抗の式は、周波数をメガヘルツ、直径をミリメートルで入れる形である。ヘルツやメートルへ直してから代入すると桁がまるごとずれる。