インピーダンスの測定
インピーダンスが判らないと回路同士を上手く繋げられませんので高周波回路では、回路のインピーダンスや回路間のインピーダンス整合、伝送回路の特性インピーダンスなど、インピーダンスにかかわる特性が非常に重要になります。インピーダンス測定は高周波回路の調整、評価に於いて常に必要です。一般に高周波におけるインピーダンス測定には、ベクトル・ネットワーク・アナライザが使われます。そして伝送線路などの特性インピーダンスの測定には、オシロスコープを使ったTDRという方法が使われます。
Date: 2020/12/27(日)


検波器による測定
検波器は、入力された高周波の電力を、それに比例した直流電圧に変換する機能を持っています。検波器と電圧系を組み合わせることにより、高周波信号の電力を直流電圧で測定できます。入力信号電力が下がるにつれて検波器の出力電圧も低下するのでこれによる実用的な測定レベルはー30dBm〜+20dBm程度となります。検波器を使って電力を測定するには、使用する検波器の入力電力―出力電力特性を用意しておく必要があります。検波器は、入力された総ての信号の合計電力を電圧に変換しています。したがって電力測定対象の信号と、あまりレベル差のない、あるいは測定対象よりも大きなレベルの信号が同時に入力されると、正確な測定が不可能になります。このような場合には、測定対象の信号だけを通過させるBPFなどを挿入して測定します。この場合、使用するBPFなどの通貨損失の補正が必要となります。小さな信号レベルの測定では検波器の出力にアンプを挿入して出力電圧を増幅またはLNAで入力信号を増幅して検波器に入力して測定を行いますがいずれもゲイン分の補正が必要です。大きな信号レベルの場合にはアッテネータで信号レベルを減衰させて測定を行います。
Date: 2020/12/26(土)


スペクトラム・アナライザによる測定の注意点
通常、スペクトラム・アナライザの入力端子は、直流の印加が禁止されています。したがって、高周波信号に直流が重畳されている場合には、直流をカットし、高周波信号だけをスペクトラム・アナライザに入力する必要があります。一般にはDCブロックを使って直流をカットします。もしDCブロックが手元になく、バイアス・ティ―がある場合には、バイアス・ティ―を使って直流をカットします。−80dBmを下回るような非常に小さい信号を測定する場合には、SPAN,RBW,VBWを狭くし、できるだけノイズ・フロアを下げて測定を行います。プリアンプが内蔵されていない場合には、LNAで信号レベルを増幅して測定を行います。この場合、使用sるLNAのゲイン分の補正が必要になります。スペクトラム・アナライザの最大入力レベルよりも大きな信号電力を測定する場合には、外付けのアッテネータ信号レベルを減衰させて測定を行います。この場合、使用するアッテネータの減衰量分の補正が必要となります。
Date: 2020/12/25(金)


スペクトラム・アナライザによる測定
今年ももうクリスマスになりました。本当に1年があっというまです。私が言うのであればですが高校生の孫がそう申しておりました。年寄りだけでなく小学生の幼子までがそう感じる世の中、少し季節を味わい季節をじっくり感じながらスローな時間を総ての人達が過ごせていないのが今の地球人かもしれませんね。さて電磁波の測定に関し周波数軸上で見て電波全般を定量的に測定するため―のツールがスペクトラム・アナライザです。スペクトラム、アナライザは、信号レベルの測定を行う様々な場面で使われていますが、電力の測定確度ではパワー・メータに負けてしまいます。しかし、その測定レベルの範囲(ダイナミック・レンジ)は圧倒的に広く、1台のスペクトラム・アナライザで、−100dBm以下の非常に低い信号レベルから+30dBm程度まで測定可能です。被爆度の測定では重要な要素になります。
Date: 2020/12/24(木)


小さな信号電力の測定と大きな信号電力の測定
明日はクリスマスイブになりましたが皆さんはいかがお過ごしでしょうか。家族で一家団欒、一人、黙々とお仕事に張り切っておられるなどこのコロナ禍においても頑張っておられることと思います。身体、頭を使う、経済活動、ボランテイア活動は社会人として健全な健康維持のためにも必要不可欠なことです。運動し学び、遊び、様々な意味で働く、活動することができるということ、生涯、続けることができる,ということは幸せなことだと思います。できることに感謝し人に生まれた今を活かして生きていきましょう。さて測定に関してですが、パワー・メータによる測定に於いてパワー・センサで測定できるレベルよりも小さな信号電力を測定する場合にはLNA(Low Noise Amplifier,低雑音増幅器)で信号レベルを増幅して測定を行います。この場合、使用するLNAのゲイン分の補正が必要になります。パワー・センサの最大入力レベルよりも大きな信号電力を測定する場合にはアッテネータ(減衰器)で信号レベルを減衰させて測定を行います。この場合、使用するアッテネータの減衰領分の補正が必要になります。
Date: 2020/12/23(水)


パワー・メータによる測定の注意点
パワー・メータは、パワー・センサに入力された総ての信号の合計電力を測定しています。
従って、電力測定対象の信号と、あまりレベル差がない、あるいは測定対象よりも大きなレベルの信号が同時に入力されると、正確な電力の測定が不可能になります。このような場合には、測定対象の信号だけを通過させるBPF(バンド・パス・フィルタ、帯域通過フィルタ)などを挿入して測定を行います。この場合、使用するBPFなどの通過損失の補正が必要になります。このように機器の特定の信号を測定する場合とそこにどのような周波数の電力、あるいは電界や磁界がどのレベルであるかという測定とは根本的に目的が異なるということ理解しているということが住環境測定士の知識の基本事項となります。
Date: 2020/12/22(火)


パワー・メータによる測定
パワー・メータによる測定の場合、測定可能な周波数範囲とレベル範囲は、パワー・メータ本体と組み合わせて使用するパワー・センサの使用によって決まります。従って、測定対象の周波数とレベルをカバーするパワー・センサを用意する必要があります。パワー・メータで測定を行う際には、パワー・メータの校正が必要となります。パワー・メータの電源を入れた後にも少なくとも30分程度のウオームアップを行ってから校正を行うものもあります。
Date: 2020/12/21(月)


高周波測定の基礎
前述までは高周波回路測定に利用する測定器と測定用付属機器(測定用小物)についてでしたがここからは高周波測定の基礎中の基礎についてです。高周波回路は電力で信号を伝えます。したがって電力の測定が高周波測定の基本です。コスト、ダイナミック・レンジが全く違う、3つの測定方法について紹介していきます。産業に使用される電力の測定では信号レベルの測定、発信回路の評価、送信機の評価、信号発生器の出力信号レベルの確認が主な目的となります。まずパワー・メータ+パワー・センサ―による測定、スペクトラム・アナライザについて、そして検波器+電圧計による測定についてです。
Date: 2020/12/20(日)


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