第一級陸上特殊無線技士

一陸特 平成31年2月 無線工学(B)問18

2022-02-16

問題

次の記述は、送信アンテナと給電線との接続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):アンテナと給電線のインピーダンスが整合しているとき、給電線からアンテナへの伝送効率が( A )になる。
  • (2):アンテナと給電線のインピーダンスが整合しているとき、給電線に定在波が( B )。
  • (3):アンテナと給電線のインピーダンスが整合しているとき、電圧定在波比(VSWR)の値は( C )である。
ABC
1最大生じる0
2最大生じない1
3最小生じる0
4最小生じない1

解答

2

解説

反射係数

異なる特性インピーダンスの伝送路同士を接続すると、反射波といって、信号の一部が戻ってきてしまい、電力損失が発生します。

入射波と反射波の電圧の割合を反射係数といい、下記式で表されます。

$$\begin{eqnarray} \Gamma=\frac{V_r}{V_i}=\frac{Z_L-Z_0}{Z_L+Z_0} \end{eqnarray}$$

Viは入射波の電圧、Vrは反射波の電圧を表します。

ZL=Z0となっている状態を整合といい、整合している時に反射波が0となり、反射係数も0となります。

また、反射の度合いを表す数字として、他にVSWR(電圧定在波比、Voltage Standing Wave Ratio)という表し方もあります。

電圧定在波比は、定在波(入射波と反射波を足したもの。)の電圧最大値と最小値の比で表され、反射係数を使って下記の様に変換できることが知られています。

$$\begin{eqnarray} VSWR=\frac{V_{\rm max}}{V_{\rm min}}=\frac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|} \end{eqnarray}$$

VSWR=1の時が反射がない状態を表し、反射が多くなるほどVSWRが大きくなっていきます。

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