一陸技|無線工学B|過去問
令和6年7月期 A-10
要点(wavelane の要約): 共振する全長が波長から決まることと、電流分布の形が水平部と垂直部で違うことを使い、電流と長さの積が指定値になる長さの組を選ばせる計算問題。
原文(公式問題文)
A-10 図に示す 5〔MHz〕で共振する 1/4 波長逆 L 型接地アンテナのメートル・アンペアを 20〔m・A〕にするための水平部の長さ l1〔m〕及び垂直部の高さ l2〔m〕の値の組合せとして、正しいものを下の番号から選べ。ただし、アンテナの電流分布は、図に示すように、水平部は正弦波状に分布し、垂直部は一様に分布するものとする。また、給電点電流を 4〔A〕とする。
〔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。
l1 l2 1 5〔m〕 10〔m〕 2 10〔m〕 5〔m〕 3 10〔m〕 10〔m〕 4 12〔m〕 3〔m〕 5 15〔m〕 5〔m〕
〔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7月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB607)A-10(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会
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正答: 2
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)
共振する全長は波長から決まり、放射に効く電流と長さの積は垂直部だけで数える。2つの条件を並べれば長さの組はひとつに決まる。
- 手順1波長を出し、共振する全長を決める。1/4 波長で共振するので、水平部と垂直部の長さの和がこれになる。
- 手順2メートル・アンペアは、放射に寄与する電流と長さの積である。接地アンテナでは大地の影像と打ち消し合わない垂直部だけが放射に効くので、水平部は数えない。図のとおり垂直部の電流は一様で、給電点の 4 A に等しい。
- 手順3残りが水平部の長さになる。
求める値は 水平部 10 m・垂直部 5 m。したがって正答は選択肢 2 である。
つまずきやすい点
- 水平部の電流は付け根で最大・先端で零の正弦波状なので、長さをそのまま掛けられない。そもそも水平部は大地の影像と逆向きになって放射に寄与しないので、この積には入れない。
- 1/4 波長は 15 m である。60 m を全長と取ると、どの選択肢とも合わなくなる。
- 図で垂直に立っているのが l2 のほうである。役割を入れ替えると選択肢1を選ぶことになる。