ユビキタス無線工学 第六回

きょうは、分布定数回路にちょっとだけ踏み込みました。あとは先週やった集中定数回路を使ったトランジスタアンプでリアクタンス分を考えて、入出力インピーダンス整合回路を入れるということをやりました。

また、明日にまとめたいと思います。

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昨日の授業は基本的にはトランジスタアンプの設計の続きなのですが、分布定数回路に踏み込みました。http://www.amplet.co.jp/tdu/5.pdf

授業の本流から外れる話ですが、先週の授業の後で学生さんから「低周波の世界でオペアンプなどを使って増幅する際にインピーダンス整合回路を使わないで接続をするのは何故か」という質問があったというお話が根日屋先生からありました。

高周波では接続する際、接続する線路の物理的な長さが、扱う周波数の波長に近くなってしまうためインピーダンス整合を行わないで接続すると大変なロスが出ます。ですがＡＦの世界では波長が恐ろしく長いために物理的な長さを無視することが出来、またインピーダンス整合をした場合よりも　オペアンプ(入力は∞、出力はほとんど0というインピーダンス)などは直接繋いでしまったほうが逆に効率がよくなるということでした。

今回の授業は「リアクタンスを考慮した上で高周波トランジスタアンプを設計する」ということでした。

単純に言うと、-jXがついていれば＋jXをつけてやって打ち消してやる(逆の場合は＋－が入れ替わります) トランジスタアンプの入出力回路にL型インピーダンス整合回路を入れてやるということだったのだと思います。

先日、スミスチャートを授業でやった際はアドミタンスチャートを見なくてもいいということだったのですが結局L型インピーダンス整合回路で並列にLやCを入れるためには持ち出すことになってしまいました。スミスチャート、アドミタンスチャートについてはどうしてこうなるというより、「こう使う」ということが実践できれば便利なものだということがわかるのだと思います。
(きっとネットワークアナライザの画面を見ながら、Cを足したりLを足したりすると実感が湧くと思うんですが)

最近はアマチュア無線の世界でもアンテナアナライザーというものが比較的廉価で購入することが出来て、＋jX －jx をアンテナを調整していく上で変化を確認しながら調整出来るものがありますし、スミスチャート上での動きを見ることが出来るものもあるようです。ミスマッチがどれだけ困ることになるかが実感できるのはアマチュア無線のアンテナ調整だと思います(電波が出なくなる、発振、回り込み、インターフェア、ありとあらゆる問題に突き当たります)

http://www.kuranishi.co.jp/products/yourvoice/yourvoice.html

残念ながら若手の人たちにとってはアマチュア無線は魅力的なものでは無くなりつつあるのが残念です。

(この程度を実験して体感するのには4級の20W或いは10Wという制限パワーで充分です。HF帯のアンテナはメーカー製であっても最終的には自分で調整しなくてはなりません。)

携帯電話の中継局や、業務局の中継だって、ケータイの中身だってとどのつまりは同じことをやっていますよね。世の中デジタル時代でもこのあたりは変化することは無いと思います。

ＥＨアンテナを根日屋先生が授業で説明してくださるような日が来れば話は別だと思います。