長辺の内のり a=20mm の方形導波管を基本モード(TE10モード)で用いるとき、遮断周波数の値として、正しいものはどれか。ただし、電波の速さは 3×10⁸m/s とする。
- ①7.5GHz
- ②15GHz
- ③3.75GHz
- ④750MHz
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方形導波管の TE10 モードの遮断波長は λc=2a です。λc=2×20mm=40mm=0.04m なので、遮断周波数は fc=c÷λc=3×10⁸÷0.04=7.5×10⁹Hz=7.5GHz になります。これより低い周波数の電波は、この導波管では伝送できません。
他の選択肢について
・15GHz:遮断波長を2倍にせず、a=20mm をそのまま遮断波長とした値です。
・3.75GHz:遮断波長を 4a(80mm)とした値です。
・750MHz:正しい値の桁を1つ小さく誤った値です。
覚え方のポイント
「TE10 の遮断波長=長辺の2倍」。導波管は、遮断周波数より高い周波数だけを通すハイパスフィルタのように働きます。