表皮効果で浸透深さδ=√(2/(ωμσ))が小さくなり、実効断面積が減って高周波抵抗・オーム損が増す。
令和8年度 7月試験 第二級陸上無線技術士 無線工学B 問B-2
次の記述は、中空の導波管がマイクロ波の伝送に用いられる理由について述べたものである。[ ]内に入れるべき字句を下の番号から選べ。なお、同じ記号の[ ]内には、同じ字句が入るものとする。
(1) 同軸給電線をマイクロ波の給電線に用いると[ア]効果により、オーム損が増える。また、同軸給電線は、心線の保持に用いられる[イ]材料による[イ]損が増加するが、導波管は、オーム損が少なく、原理的に[イ]損がない。
(2) 電磁波が導波管内を伝搬するとき、内壁の表面に電流が流れる。この電流によるオーム損を少なくするため、内壁は導電率の[ウ]銀、金などでメッキされる。
(3) 内部が中空であるため、原理的に[イ]損はないが、雨水などが内部に入ると[イ]損が生じる。この損失を少なくするため、[エ]を強制的に注入するなどの方法が採られる。
(4) また、導波管は、外部への漏れ放射が少なく、一般に同軸給電線で生じることのある[オ]が生じにくく、マイクロ波の大電力の伝送に適している。
五つの空欄
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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同軸の心線支持には誘電体を用い、交流電界により誘電損が生じる。理想的に空気で満たした中空導波管には固体誘電体の支持部がない。
補足Layer 3展開閉じる
導電率σが大きい材料ほど表面抵抗Rs=√(πfμ/σ)が小さくなる。銀・金等のめっきで導体損を抑える。
乾燥空気を注入して内部を乾燥させ、外部からの水分の侵入・結露を抑えて誘電損の増加を防ぐ。
同軸の絶縁体等に強い電界が加わると絶縁破壊を生じる。中空導波管は一般に大きな断面をとれ、同軸より大電力を扱いやすい。ただし絶縁破壊が絶対に起きないとはしない。
良導体の表皮効果、理想中空導波管と損失性誘電体
δ=√[2/(ωμσ)]
Rs=√(πfμ/σ)
誘電損失∝ωε″|E|²
固体支持誘電体を不要にし、金属内壁の導電率を高く、防湿する。耐電力の比較は一般的傾向であり、破壊電界の具体値や特定製品の性能を外挿しない。
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