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第1級陸上無線技術士、第1種伝送交換主任技術者、第1種アナログ工事担任のTOITAが航空無線を目指す、皆様のお手伝いをします。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (8)ダイポール・アンテナ他の解答

           第18期受験直前講座
       (8)ダイポール・アンテナ他の解答

今回は、 前回出題致しました、 「電波の性質」と「半波長
ダイポール・アンテナ」に関する 演習問題の 解答と解説
を行います。
それでは、もう一度演習問題をご覧下さい。

[演習問題9]
次の記述は、 電波の基本的性質について 述べたもので
す。 このうち正しいものを”1”、 誤っているものを”2”とし
て答えて下さい。 ただし、 電波の伝搬速度を c [m/s] 、
周波数を f [Hz] 及び波長を λ [m] とします。
ア c = f/λ [m/s] で表わされる。 その値は、 約 3x
 10^8 [m/s] である。
イ 電波の 電界の振動する方向を偏波といい、 偏波面
  が常に大地に対して水平なものを垂直偏波という。
ウ 電波は、 放射源から広がって伝わり、徐々に減する
  する。
エ 電波は、横波である。
オ 電波は、 互いに直交する電界と磁界から成り立って
  いる。

注・・・”ウ”は、 国家試験問題出題者の私見で科学的なも
    のでは、ありませんが出題者の意図にそって答えて
    下さい。

[解答と解説]
ア c の単位は、速度ですので、[m/s] です。f は、周波数
   ですので [Hz] となります。周波数の単位は、元々は、
   [c/s]  (サイクル・パー・セカンドと読みます。)で 1 秒
   間に何サイクルの振動かと言う事を表す単位です。
   そして、λ は、波長で単位は、[m] です。
   それでは、 問題の式を 単位に置き換えて書いてみま
   す。

     [m/s] ≠ [c/s]/[m]
                   = [c/(ms)]                        (1)

   (1)式の右辺の"c(サイクル)"は、 単位では、ありませ
   ん。単位には、基準が有ります。1 [m] の長さとは、こ
   の長さの物ですとか、1 秒は、セシウム133 を安定状
   態から 不安定状態にする為に 当てられるマイクロ波
   の周波数を基準にしていますが、 ”1個”  とか ”1回”  
   等は、基準が有りませんので単位では、有りません。
   例えば、リンゴが1個とブドウが1個では、大きさも重さ
   も違い、そもそもリンゴとブドウとは、別物です。
   よって、(1)式は、[1/(ms)] となりますので 右辺と左辺
   が等しくありませんので答えは、 ”2” 。
   正しくは、

        c [m/s] = λ [m] x f [c/s]
          = λ [m] x f [1/s]             
          = λ x f [m/s]           (2)

   となります。 そして、光の速度の値は、  間違いありま
   せん。

イ 次の図をご覧下さい。

   左側の縦の棒が導線で高周波電流が上に向かって流
   れたり、下へ向かって流れたりしています。すると導線
   の周りに赤の線で示す磁界が出来ます。電流の向きと
   磁界の向きの関係は、ご存じの通りです。
   磁界の大きさと向きは、導線に流れる電流が交流です
   のでその向きと量によりより変わります。
   磁界が変化しますと、磁界と直角方向に電界の変化が
   生まれます。
   更に、電界の変化は、磁界の変化を生みます。
   図-6 は、 ”電波とは、何か”を説明する為に良く使われ
   た図です。しかし、電界の変化と磁界の変化は、同時に
   起きますので今は、下の図を使って  電波を説明します
   が偏波を説明するには、分かり易い図です。図-6では、
   電界の面(偏波面)が地面と垂直ですので、垂直偏波
   言います。
   導線を地面と平行に設置しますと磁界の面(偏波面)は、
   地面に対し、垂直になりますので、電界の面は、地面に
   対して水平になります。よって、水平偏波になります。
   答えは、”2” 



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