【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問064 解説｜思考ルート
極めて短い直線状導体に高周波電流を流して電波を放射する微小ダイポールアンテナの基礎理論と、理想的条件に対する現実の例外措置・適用条件の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.064
極めて短い直線状導体に高周波電流を流して電波を放射する微小ダイポールアンテナの基礎理論と、理想的条件に対する現実の例外措置・適用条件の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。
選択肢
微小ダイポールの長さlが波長λに比べて十分に小さいという前提条件の下では、放射電力や放射抵抗の計算において電流分布を一様とみなす近似が適用され、放射抵抗は波長に対する寸法の二乗に比例する値として定義される。
微小ダイポールアンテナは実用上極めて高い絶対利得を持つため、標準的な受信感度校正の基準アンテナとしてすべての周波数帯において例外なく常時優先的に使用される。
微小ダイポールアンテナの放射効率は、導体自身の損失抵抗の大きさに依存するため、導体損失を完全にゼロとする超伝導状態を実現した場合でも放射抵抗はゼロに低下して電波を全く放射しなくなる。
半波長ダイポールアンテナと比較して、微小ダイポールアンテナは素子長が極端に短いため、給電点におけるインピーダンスのリアクタンス成分が完全に相殺され、無調整で純抵抗として動作する。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 1
■【設問の意図と背景】
微小ダイポールアンテナの基礎原則（lがλに十分小さいという前提と放射抵抗の式の特徴）の理解度を問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
微小ダイポール（l ll λ）では、導体上の電流分布をほぼ一様と近似して電磁界解析を行う。その結果、放射抵抗Rrは 80 * π^2 * (l / λ)^2 [Ω] となり、波長に対する素子長の比の二乗に比例する。この前提条件と比例関係を正しく述べている選択肢1が適切である。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：微小ダイポールの前提条件（長さが波長に比べ十分に小さい）と放射抵抗の周波数・寸法依存性を正しく述べており適切。
・選択肢2：微小ダイポールは利得が低く（絶対利得約1.5）、校正用基準としては通常半波長ダイポール等が用いられるため不適切。
・選択肢3：放射抵抗は空間へのエネルギー放射に伴う等価抵抗であり、導体損失がゼロになっても放射抵抗自体はゼロにならないため不適切。
・選択肢4：極端に短いアンテナは大きなリアクタンス（容量性）を持つため、インピーダンス相殺用のコイル等が不可欠であり不適切。
■【本番での即断ポイント】
微小ダイポールに関する問題では、「長さが波長に比べて十分に小さい（l ll λ）」という前提条件と、「放射抵抗が寸法比の二乗に比例する」という法則を結びつけておくこと。
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