同軸ライン・ストレッチャとスライデイング・ショート
同軸ライン・ストレッチャは長さを変えられる同軸線路の両端にコネクタが取り付けられたものです。50Ω特性インピーダンスを保ったままで同軸線路の長さが変えられるので、位相の調整やインピーダンス整合などに使われます。単にライン・ストレッチャとも呼ばれます。スライデイング・ショートは先端がショートになっており、入力コネクタと先端のショートとは、長さが変えられる同軸回路で接続されています。入力コネクタから反射特性を見ると常に全反射の回路ですが、同軸線路を伸び縮みさせることにより反射位相を自由に変えられます。スライデイング・ショートと固定アッテネータを組み合わせることで、様々なインピーダンスを実現できます。ラインス・ストレッチャの片端をショート・コネクタで短絡しても代用できます。
Date: 2020/12/19(土)


インピーダンス変換バッドとショート・コネクタ
インピーダンス変換パッドは、最小損失パッドとも呼ばれ、入力インピーダンスと出力インピーダンスの異なったアッテネータ回路なので損失があります。50Ωと75Ωの変換パッドが市販されています。理想的なインピーダンス変換パッドの場合、5.72dBの損失があります。トランスを用いた低損失品もあります。ショート・コネクタは、機器の入力端子やコネクタ付きのケーブル端をショートするためのコネクタです。後述の各種測定で、ショート(全反射)状態を実現するために使われます。
Date: 2020/12/18(金)


アンプとミキサ
アンプには、汎用アンプのほかに、NF特性に良い低いノイズ増幅器、大きな出力電力が得られる電力増幅器があります。非常に低いレベルの信号の増幅を行う場合には、低ノイズ増幅器が使われます。ミキサを使うと周波数変換を行えます。測定したい信号の周波数が、使用する測定器の測定可能周波数の範囲を超えてしまう場合などに、測定可能な周波数に変換するために使われます。ミキサにはダイオードを使った受動ミキサと、トランジスタやFETを使った能動ミキサがあり、それぞれにいろいろな品種があります。その中で一般に様々な測定で使われるのは受動ミキサのダブルバランスド・ミキサです。ミキサで入力信号を高い周波数の信号に変換することをアップ・コンバージョンと呼び、その逆に「低い周波数の信号に変換することをダウン・コンバージョンと呼びます。
Date: 2020/12/17(木)


検波器、バイアス・ティー、サーキュレータ
検波器は、入力された高周波の電力を、それに比例する電圧に変換する素子です。電力測定や、信号レベルのモニタリング、スイッチング、スピード測定など、様々なところで使われます。バイアス・ティーは高周波の信号ラインに直流を乗せるための素子です。信号ラインを通して能動素子などに直流バイアスを加える場合に使われます。サーキュレータは決まった回転方向だけ信号を伝えることができます。サーキュレータの端子の1つに終端器を取り付けたものがアイソレータで1方向だけ信号を通し、反対方向への信号は内部の終端器で総て吸収します。反射波の影響の除去やアンプの出力保護などに使われます。DCブロックは信号ラインに重畳された直流をブロックします。測定器(特にスペクトラム・アナライザ)の入力を直流(DC)から保護する際に使われます。
Date: 2020/12/16(水)


パワー・スプリッタと電力分配器
パワー・スプリッタを使うと、入力した信号をレベル、位相ともに等しく2つに分けることができます。信号を等しく2分配する様々な場面で使われます。内部は3つの抵抗で構成された点対称的な回路で、抵抗で構成されているので、広帯的な特性を持っていますが、抵抗での電力損失があるため分配出力は入力信号レベルの約1/4(−6dB)になります。電力分配器では入力した信号の電力を―3dBずつ、ほぼ2つに分けることができますが分配出量のバランスはパワー・スプリッタよりも劣ります。電力分配器の基本は2分配ですが、そのほかに3分配、4分配など様々な製品があります。電力分配器は反対に使うと電力合成器になります。信号の分配、合成など様々な場面で使われます。全く等しい信号を合成する場合だけ合成による損失は発生しませんが周波数、振幅、位相のどれか1つでも異なる場合には、合成による損失が発生します。
Date: 2020/12/15(火)


可変アッテネータ等
可変アッテネータは減衰量を連続的に変更できるアッテネータで減衰量の調節ができます。可変アッテネータは機械式のものと電子式のものがあります。一般に電子式のものは加える電圧で減衰量の制御を行います。ステップアテネータには、1dBステップで0〜11dBまで調整できるもの、10dBステップで0〜110dBまで調整できるものなどいろいろな製品があります。また手動ではなく電子的に切り替え可能な、プログラマブル・ステップ・アッテネータと呼ばれるものもあります。ステップアッテネータは、信号のレベル制御や各種測定でつかわれます。その他に方向性結合期は、信号レベルのモニタリング、反射特性の測定、伝送特性の測定等、様々な場面で使われます。方向性結合器の特性で重要なのは、方向性です。方向性はアイソレーションと結合度の差で定義された値が大きければ大きい程、よい方向性結合器になります。
Date: 2020/12/14(月)


終端器とアッテネータ
測定の際に、測定器に接続されない空き端子がある場合、空き端子総てに終端器を取り付けます。終端器に入力された電力は熱に変わります。終端器によって耐電力が違いますので大電力を扱う回路の場合には注意が必要です。様々なコネクタ間には変換アダプタを使いますが品種の異なるコネクタ間で変換アダプタを使用する場合には使用周波数帯に十分気を付けなければなりません。電力の減衰のためにはアッテネータを使用します。固定アッテネータでは1dB、2dB,3dB,・・・10dB,20、30dBなど、様々な固定減衰量を持つアッテネータが入手可能です。固定アッテネータは信号のレベル調整、広域帯にわたる反射の改善などに使われます。アッテネータで減衰した分の電力は熱に変わります。アッテネータによって耐電力が異なるので、大電力の減衰を行う場合には注意が必要です。
Date: 2020/12/13(日)


コネクタとケーブル
高周波回路では、使用する周波数帯に応じて様々な同軸コネクタが使用されます。品種によって使用可能上限周波数も変わってきます。高周波の測定では、測定を行う回路と測定器の接続、測定機同士の接続に、同軸ケーブルが使用されます。正確で再現性の高い測定を行うためには、接続ケーブルの選択が重要となります。測定に使用する同軸ケーブルには、高品質から低品質品まであるので、種類と違いを知っておく必要があります。高周波用のケーブルは1本数万円しますが、高い周波数まで安定した特性を持っています。損失が小さく、ケーブルの曲げによる特性の変化も少ないので、各種測定に安心して使えます。データの添付により使用する周波数に於いての損失などが簡単に分かります。
Date: 2020/12/12(土)


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