次の記述は、1/4 波長整合回路の整合条件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…
無線工学B 無線工学B A-8
次の記述は、1/4 波長整合回路の整合条件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。ただし、波長を λ〔m〕とし、給電線は無損失とする。(1) 図に示すように、特性インピーダンス 𝑍0〔Ω〕の給電線と負荷抵抗 𝑅〔Ω〕とを、長さが 𝑙〔m〕、特性インピーダンスが𝑍〔Ω〕の整合用給電線で接続したとき、給電線の接続点 P から負荷側を見たインピーダンス 𝑍x〔Ω〕は、位相定数を𝛽〔rad/m〕とすれば、次式で表される。𝑍x = 𝑍 ×([A])〔Ω〕・・・・・・①(2) 1/4 波長整合回路では、 𝑙 = λ /4〔m〕であるから、𝛽𝑙 は、次式となる。𝛽𝑙 =[B]〔rad〕 ・・・・・・②(3) 式②を式①へ代入すれば、次式が得られる。𝑍x =[C]〔Ω〕(4)整合条件を満たすための整合用給電線の特性インピーダンス 𝑍〔Ω〕は、次式で与えられる。𝑍 =[D]〔Ω〕
- (1)A: (𝑅cos𝛽𝑙+𝑗𝑍sin𝛽𝑙)/(𝑍cos𝛽𝑙+𝑗𝑅sin𝛽𝑙) B: 𝜋/2 C: 𝑍²/𝑅 D: (𝑍0 + 𝑅)/2
- (2)A: (𝑅cos𝛽𝑙+𝑗𝑍sin𝛽𝑙)/(𝑍cos𝛽𝑙+𝑗𝑅sin𝛽𝑙) B: 𝜋/2 C: 𝑍²/𝑅 D: √𝑍0𝑅
- (3)A: (𝑅cos𝛽𝑙+𝑗𝑍sin𝛽𝑙)/(𝑍cos𝛽𝑙+𝑗𝑅sin𝛽𝑙) B: 𝜋/4 C: 𝑍𝑅/(𝑍+ 𝑅) D: (𝑍0 + 𝑅)/2
- (4)A: (𝑍cos𝛽𝑙+𝑗𝑅sin𝛽𝑙)/(𝑅cos𝛽𝑙+𝑗𝑍sin𝛽𝑙) B: 𝜋/4 C: 𝑍𝑅/(𝑍+ 𝑅) D: √𝑍0𝑅
- (5)A: (𝑍cos𝛽𝑙+𝑗𝑅sin𝛽𝑙)/(𝑅cos𝛽𝑙+𝑗𝑍sin𝛽𝑙) B: 𝜋/2 C: 𝑍²/𝑅 D: (𝑍0 + 𝑅)/2
正答 (2)
正答は (2)。βl=(2π/λ)(λ/4)=π/2 を代入すると Zx=Z²/R となり、Z²/R=Z0 から Z=√(Z0R) です。
長さ l の線路の入力インピーダンスは次の式です。
Zx=Z(R cos βl+jZ sin βl)/(Z cos βl+jR sin βl)
βl=(2π/λ)×(λ/4)=π/2 → cos βl=0、sin βl=1
Zx=Z×(jZ)/(jR)=Z²/R
整合の条件 Zx=Z0 より Z=√(Z0R)
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【ほかの選択肢】
(4) (5) A の分子と分母が逆です 誤り
(3) (4) λ/4 の βl は π/4 ではなく π/2 です 誤り
(1) (3) (5) D の (Z0+R)/2 は相加平均で、整合条件は相乗平均です 誤り
【覚え方】
1/4波長整合は「相乗平均」。Z=√(Z0R) です。
出典:2026年(令和8年)1月期 第一級陸上無線技術士 無線工学B A-8(公益財団法人日本無線協会 公表)出典元ページ
最終更新日
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