【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問069 解説｜思考ルート
長方形導波管の伝送モードに関する記述のうち、最も不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.069
長方形導波管の伝送モードに関する記述のうち、最も不適切なものはどれか。
選択肢
長方形導波管は中心導体を持つ構造であるため、直流から極超短波に至るまで電磁波をTEMモードで広帯域に伝送することができる。
長方形導波管内で最も低い周波数で伝搬可能な基本モードはTE10モードであり、長辺の寸法の2倍の波長が遮断波長となる。
遮断波長よりも長い波長の電波は導波管内を伝搬することができず、導波管内で急速に減衰してしまう特性を持つ。
円形導波管の特定モードには高周波になるほど減衰定数が小さくなる超低損失の特性を持つものも存在するが、モード変換を起こしやすい。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 1
■【設問の意図と背景】
同軸線路（TEMモード）と長方形導波管（TE/TMモード、単一導体構造）の構造的違いや用語の厳密な定義を正しく理解しているかを試す。
■【正解の根拠とメカニズム】
長方形導波管は外側の導体パイプのみで構成される単一導体路であり、内部に中心導体が存在しないためTEMモードは存在できず、TE波またはTM波で伝送される。選択肢1の「中心導体を持つ構造であるためTEMモードで伝送する」という記述は同軸線路の説明混入であり完全に誤り。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：長方形導波管を同軸線路と混同しており誤り。
・選択肢2：基本モードがTE10であり遮断波長が2a（長辺の2倍）であることは正しい。
・選択肢3：遮断波長より長い波長が減衰するというカットオフの原則として正しい。
・選択肢4：円形導波管のTE01モード等の低損失特性に関する記述として正しい。
■【本番での即断ポイント】ニ
導波管に「中心導体はない」こと、および導波管は「TEM波を通さない」という鉄則を見抜く。
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