□ H20年04月期 A-21  Code:[HH0502] : 1/4λ垂直接地アンテナの特性(指向性・インピーダンス・電流分布)・動作
インデックス
検索サイトから来た方は…
無線工学の基礎 トップ

以下をクリックすると、元のページが行き先に飛び、このウインドウは閉じます

 ■ 無線工学を学ぶ
 (1) 無線工学の基礎 
 年度別出題一覧
  H11年 4月期,8月期,12月期
  H12年 4月期,8月期,12月期
  H13年 4月期,8月期,12月期
  H14年 4月期,8月期,12月期
  H15年 4月期,8月期,12月期
  H16年 4月期,8月期,12月期
  H17年 4月期,8月期,12月期
  H18年 4月期,8月期,12月期
  H19年 4月期,8月期,12月期
  H20年 4月期,8月期,12月期
  H21年 4月期,8月期,12月期
  H22年 4月期,8月期,12月期
  H23年 4月期,8月期,12月期
  H24年 4月期,8月期,12月期
  H25年 4月期,8月期,12月期
  H26年 4月期,8月期,12月期
  H27年 4月期,8月期,12月期
  H28年 4月期,8月期,12月期
  H29年 4月期,8月期,12月期
  H30年 4月期,8月期,12月期
  R01年 4月期,8月期,12月期
 分野別出題一覧
  A 電気物理, B 電気回路
  C 能動素子, D 電子回路
  E 送信機, F 受信機
  G 電源, H アンテナ&給電線
  I 電波伝搬, J 計測

 ■ サイトポリシー
 ■ サイトマップ[1ama]
 ■ リンクと資料

 ■ メールは下記まで



更新履歴
2019年
12/18 12月期問題頁掲載
09/02 08月期問題頁掲載
04/13 04月期問題頁掲載
H2004A21 Counter
無線工学 > 1アマ > H20年04月期 > A-21
A-21 次の記述は、1/4波長垂直接地アンテナについて述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。
放射抵抗は約73 [Ω]である。
水平面の指向性は無指向性である。
アンテナの電流分布は先端で最小である。
定在波アンテナの一種である。
電気影像の理により半波長ダイポールアンテナと同じような動作原理である。

[1]1/4波長垂直接地アンテナとは

 まずは、1/4波長垂直接地アンテナの全体像を掴みます。

1/4波長垂直接地アンテナ(Fig.HH0501_a)
項 目 特  性
構造・動作原理 給電線(不平衡)にλ/4のエレメントを接続、片側は接地。接地側が電気影像として動作するので、λ/2ダイポールの半分の長さ(高さ)で済む
指向性・偏波面 指向性:水平面内=無指向性 垂直面内=半円形
偏波面:垂直
インピーダンス 36 [Ω] (λ/2ダイポールの半分)
利得・実効長(高) 利得:λ/2ダイポールとほぼ同じ 実効高λ/2π [m]
電流分布 給電部が電流最大で末端に行くほど正弦的に減少する分布。先端では原理的にゼロ
周波数帯域 共振周波数を中心とする、狭い帯域
特徴・用途等  モービルホイップ等のホイップアンテナもこのλ/4垂直接地アンテナの仲間。自動車の場合は車体が大地とのカウンターポイズ(容量接地)となる。中波放送局などで巨大な鉄塔としっかりした接地で給電しているのもこれ。厳密には容量環(キャパシティハット)が付いていたり、フェージング防止のためにエレメントの長さを変えたりで、正確にλ/4ではないことが多い。アマチュアでは、「バーチカルアンテナ」としても使用
 早い話が、λ/2ダイポールアンテナを縦にして、地面に近い側を接地して電気影像を利用してしまえば、全長がλ/4で済んでしまうではないか、という発想のアンテナです。
 従って、特性もλ/2ダイポールに似ている、と言いたいところですが、片側を接地しているために、インピーダンスが約半分の36 [Ω]になり、(垂直面内)指向性もダイポールの8の字を半分に切ったようになります。また、接地抵抗が十分低くないと効率が低下しますし、利得も半分なので、あまり有利ではありません。
Fig.HH0502_a 垂直系無指向性アンテナの構造と動作
Fig.HH0502_a
垂直系無指向性アンテナの構造と動作

それでは、解答に移ります。
 …インピーダンスはλ/2ダイポールの約半分の36 [Ω]なので誤り
 …垂直接地アンテナの水平面内指向性は無指向性なので正しい
 …垂直接地アンテナの電流分布は先端で最小なので正しい
 …垂直接地アンテナはλ/2ダイポールと同様定在波アンテナなので正しい
 …電気影像を考えるとλ/2ダイポールと動作原理が同じで正しい
となりますから、正解(誤った記述)はと分かります。