高速・高周波

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tan δ が大きくなると損失が大きくなる理由

tanδは日本語で誘電正接といいます。 その名が示すように、比誘電率におけるタンジェントの値です。 比誘電率の虚部が損失を発生させる 損失が本記事のテーマになります。そこで、まず初めに、損失を発生する抵抗について考察します。 抵...
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パワーディバイダとパワースプリッタの違い

パワーディバイダとパワースプリッタって、何が違うのでしょう? 文献※)には、 簡単なパワーの分割と結合には3つの抵抗で構成されたパワー・ディバイダの使用を推奨します。比測定とレベリングには2つの抵抗で構成されたパワー・スプリッタが適...
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ブランチライン・カプラの動作原理

ブランチライン・カプラの動作原理を説明します。必要最小限の説明ですので、詳しい理由を知りたい場合には、各リンク先を参照してください。 ブランチライン・カプラ ブランチライン・カプラは、4つのポートを有する井桁状の分布定数回路です...
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伝送線路をFパラメータで表す

伝送線路をFパラメータで表します。 一度くらいは自力で導いておこうと思いました。 伝送線路のFパラメータ 伝送線路上の信号は、進む波と戻る波の重ね合わせで構成されます。特性インピーダンスをZ_0とすると、次に示す電圧と電流の式で表すこ...
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FパラメータをSパラメータに変換する

FパラメータをSパラメータに変換します。 同様の手順で、ZパラメータやYパラメータもSパラメータに変換できるはずです。 FパラメータからSパラメータへの変換 Fパラメータは、次のように表されます。ただし、i_2の向きに注意しま...
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λ/4変成器でインピーダンス変換ができる理由

高周波回路を設計していると、マッチングを取る等、インピーダンスを変換したい場面が出てきます。あなたは、Z_1とZ_2のインピーダンス変換をするためには、特性インピーダンスが\sqrt{Z_1 Z_2}で、長さが\lambda/4変成器を使え...
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伝送線路を介して見るインピーダンスがスミスチャート上を時計回りに回る理由

高周波回路の設計において、ある地点のインピーダンスはスミスチャート上の1点で表現できます。この地点から伝送線路を徐々に伸ばしたときのインピーダンスは、スミスチャート上で原点を中心に時計回りの円の軌跡を描きます。 これはどのような理由に...
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特性インピーダンスの不連続点で生じる反射について

ある特性インピーダンスの伝送線路を伝わっている電磁波が、異なるインピーダンスの領域に達すると、その不連続点で反射が起こります。電圧と電流の辻褄を合わせるためです。 インピーダンス不連続点における反射の具体例 高速信号や高周波信号は、特性...
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LTspiceでダイオードのDC解析をしてみよう

Spiceとの出会い 大学のとき、授業を適当に聞いていたら、スパイスという言葉が聞こえてきました。 回路の授業なのに、料理で使うコショウやシナモンのことを話し出したのかな、おかしいなと思っていたら、後から回路シミュレータのことだと分...
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電圧源のインピーダンスはゼロ、電流源のインピーダンスは無限大

僕は大学で電気工学を学んでいました。 必修科目に「回路理論」があり、そこで、電圧源はインピーダンスがゼロ、電流源はインピーダンスが無限大だと教わりました。 その時は、「へぇ、そんなもんか」と思っただけで、何の実感もイメージも湧きませんで...
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