Wave Technology(WTI)-ウェーブ・テクノロジ

WTIは技術者不足を解決する「開発設計促進業」です

高周波開発インサイドストーリー

高周波開発インサイドストーリー ~「貴重な存在」と云われるからこそ、「責任」と「やりがい」がある~

田岡(仮名)のもとに、1本の電話が届いた。内容は、A社からの急ぎの相談であった。 A社は、5年ほど前まで頻繁に取り引きしていただいていたが、最近はお付き合いがなかった。田岡は、その当時A社の業務を担当していた技術者の一人である。 A社の担当者からは「自社で大型案件を受注できそうだが、数年前に担当していた社内の技術者は配置転換等でいなくなり困っている。この案件の内容は、一般用途と異なり特定用途の通信システム設計なので外注するのは難しい。」と相談を受けた。 この時、田岡は開発スケジュールが非常に厳しく技術難易度も高い内容であったので、受託開発は難しいと考え、お断りするしかないとA社へ回答した。 すると、A社からは「このような案件は、WTI以外に依頼する会社はない。WTIに断られたら、この開発プロジェクトが無くなってしまう」と云われ、田岡は社内で協議することとした。 田岡は、A社がお困りの状況を上司である小塚(仮名) に伝えると共に課員に、 「我々でなんとかやってみましょう」 と協力を依頼して、この案件を受託することができた。 受託内容は、A社にて開発製品のレベルダイヤからブロックごとに必要な仕様を算出し、当社(WTI)へ仕様を提示、WTIはそのブロックごとの製品仕様書に基づいた個別回路(部品)の設計を担当するものである。 しかし、開発予定時期になってもA社からはブロックごとの製品仕様書が一向に提示されない。 そこで、田岡は状況確認のためにA社へ出張した。 「どうやら、A社はリソース不足で製品全体の設計が進んでいないようだ。これではWTIへ外注する以前に開発スケジュールが破たんしてしまうぞ。」と感じとった。 田岡はA社に「御社がご対応予定であった製品全体の設計も、当社で対応させてください。」と提案してみたところ、「ぜひ、お願いしたい」とA社も快諾された。 自社に戻った田岡は早速、製品全体の設計に取り掛かり、レベルダイヤの作成とブロックごとの仕様を算出した。算出した仕様は、過去に対応した部品性能よりも難易度は多少上がったものの、ここはWTIの得意分野なので、二次元高周波シミュレータを用いて問題なくブロック設計を行うことができた。 この調子で今回初めて対応する全体設計の部品(基板)レイアウトに取り掛かった。基板サイズには制約があるが、田岡の独自の感性でなんとか部品配置と配線を所望の基板サイズに収めることに成功した。 「よし、順調に進んでいるぞ! このまま、所望の性能も得ることができそうだ。」と意気込み、部品レイアウトを含めて三次元電磁界シミュレータでの性能確認ステージへと移行した。 しかし、ここで壁にぶつかることとなる。 二次元高周波シミュレータで得られていた性能から大きく特性がズレているのだ。どうやら、高周波回路特有の空間結合による干渉のようだ。 田岡は高周波回路設計に長けているが、ここまでの干渉は想定していなかった。折角できたレイアウトも大きく見直しが必要になる。 「このままでは約束した納期に間に合いそうにない。。。」と考えた田岡は、応援人員を集めることにした。 集められたのは、無線機の設計に長けた大谷(仮名)、三次元電磁界シミュレーションに長けた野口(仮名)、基板レイアウトに長けた水戸(仮名)の3名だ。 大谷が経験則に基づいて回路ブロックの再配置を提案し、それに合わせて水戸が配線技術を駆使して所望サイズのレイアウトを行う。更に、野口が三次元電磁界シミュレーションを行い、問題の有無を確認する。 このプロセスを何度も繰り返して、遂にレイアウトを完成させた。しかも、田岡が一人でやった場合の想定時間に比べて、3分の1の時間でだ。 結果的に、納期よりも1週間遅れとはなったが、A社からは感謝の言葉をいただくことができた。 「この案件を自社で対応するには、人的リソースも時間も足りないので、この期間での完成は不可能であった。それに、今回のように高周波の様々な開発案件を依頼できる会社は他になく貴重な存在なので、今後ともよろしくお願いしたい!」 田岡らWTIメンバーは「このような言葉をいただけるからこそ、この仕事は面白いんだよな」と達成感に包まれた。 と同時に、「でも、WTIがやり遂げられなかったら、お客様の開発プロジェクト自体が無くなってしまうのは、責任が重大だ。。。」という重圧も改めて感じたのである。 「さぁ、次はどのお客様のお困りごとを解決してみようかな?!」 田岡らWTIメンバーは気持ちをさらに引き締め、今日もお客様の開発を支援し続けている。

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■高周波・無線関連その他サービスご紹介 高周波・無線 設計受託(親ページ) 続きを読む

EOL(生産中止部品)対応 インサイドストーリー

WTIブログでも、時折触れてきています、EOL(生産中止部品)対応ですが、先月、インサイドストーリーをアップしました。 当社で実際に経験したEOL(生産中止部品)対応の再設計案件の話がストーリー形式で書いてあるんです。 ちょっとだけ内容を紹介させていただきますね。詳しくは上記リンクを是非ご覧ください。 続きを読む

複数の技術を組み合わせるのがWTIの真骨頂

WTIの技術サービスの真骨頂は「組合せ」です。 お客様が驚く位の保有技術の幅がありますので、複数の技術サービスを組み合わせて、ソリューションとしてご提供しています。 続きを読む

カスタム計測とインターフェイス回路!?

みなさんこんにちは。WTI 応用機器設計第二部 部長の矢野です。

今回は、私の部のカスタム技術課で取り組んでいる、計測を便利にする“インターフェイス回路”の活用について紹介したいと思います。

弊社では、お客様の開発設計を促進する目的で、“カスタム計測”をキーワードとしたサービスの提供しております。
当社のカスタム計測システム・受託評価はコチラ

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WTIの生産中止部品対応における見えないサービスをご紹介!

みなさんこんにちは、WTI営業部 部長の植村です。 以前、当ブログでご紹介させていただいた生産中止部品(EOL、ディスコン)対応ですが、今年に入ってからセラミックコンデンサ(セラコン)の生産中止に伴うお問合せが急増しており、引き合い件数は昨年の2倍以上に増えてきております。 生産中止部品の対応をサービスとして提供している設計開発会社はあるかもしれませんが、今回は、当社の生産中止部品対応の中でも、他ではなかなか味わうことができない、見えないサービスについて3つご紹介いたします。 続きを読む

~「ハード」な課題を「ソフト」な発想で解決~ EOL対応

~「ハード」な課題を「ソフト」な発想で解決~ EOL対応

【EOLお悩み解決ストーリー】

EOLお悩み解決ストーリー

半導体ベンダーの離合集散やタイの洪水被害などによる影響でEOL対応が大きな社会問題となっていた2013年頃、あるお客様からジョイスティックに使用しているスイッチ部品のEOL対応についてご依頼があった。

EOLお悩み解決ストーリー

WTIではEOL対応専属の部署が発足して5年が経とうとしていた頃であり、EOL対応自体にはそれなりの経験と自信があったものの、当時EOL部門の取りまとめをしていた赤谷は一抹の不安を感じていた。

そのような中でEOL対応が始まることになり、プロジェクトのリーダーとしてハード、ソフト共に経験豊富な東が務めることとなった。

EOL対応がスタートし1~2日経とうとしていた頃、東が浮かない顔をして途中経過を報告してきた。その内容は、「同等機能を持った代替部品が見つからない。。。」と言うものであった。

EOL対応では量産品の設計変更が必要となるが、当然のことながら、機能性能は維持しつつ、その変更は必要最小限に留める必要がある。 このケースでは、ジョイスティックに関連する構造部品やソフトウェアの変更は絶対に避けなければならないものであった。なぜならば、構造部品の変更は、金型変更が伴い莫大なコストがかかる。また、ソフトウェアに手を加えた場合、お客様の規定でソフトウェアに関連する検証を一通りやり直す必要があった。これにも、長い工期と費用が必要となる。

奇しくも赤谷が感じていた不安が現実のものとなったのである。このケースのように構造関連部品のEOL対応は、設計的な制約が多く、採れる手立てが限られる。よって、少ない選択枝しかない状況では“解”を導けない可能性について、一抹の不安を抱いていたのだ。“解”が無いのも一つの答えだが、「お客様のご期待に何とか応えなければ!」と言うのがエンジニア共通のモチベーションでもあるのだ。

プロジェクトが暗礁に乗り上げそうになる中、東から一つの可能性について提案があった。それは、「構造的にはマッチするが、出力方式が異なるスイッチを何とか使いこなそう。」というものであった。

現行品のスイッチは機械的な接点出力であるため、”1“と”0“の組み合わせからなるデジタル信号出力であった。例えば、ジョイスティックを前に倒せば出力が”01000000“のようなデジタル値になる。 一方、東が提案した代替品のスイッチは、出力がアナログ式で0~5Vの電圧レベルで表現される。 通常、このようなスイッチを扱う場合は、マイコンのアナログ専用ポートで信号を取り込みマイコンでデジタル値に変換して使用するのが一般的だ。しかし、今回の場合、マイコンの制御ソフトウェアは先に述べた理由から変更はできないものであった。

このような無理難題に対して、涼しい顔をして解決策を提案するのが、この道30年になる東と言う男である。東は「アナログ-デジタル変換のためのコンパレータ回路を新たに設けよう。」と提案し、すぐにその検討をプロジェクトメンバーである平山に指示した。

平山は2日程で回路の検討を終え、東に報告した。これにて一件落着といきたいところだが、そんなあっさりしたストーリーなら、ここでわざわざ紹介することもなかっただろう。

今度は平山が検討した回路が、基板に入りきらない課題が生じたのである。ジョイスティックのインターフェース回路を実装するこの基板は、構造物と複雑に絡み合うため電子部品を実装するスペースがごく僅かしか残されていなかった。

東が「もうちょっと回路規模を抑えれないのか?」と平山に尋ねたが、平山も当然ながら「無駄な回路など一切ない。」というものであった。

しかし、ここで回路規模を抑え込まなければ、解決への道は閉ざされてしまう。

そこで赤谷は「小型のワンチップマイコンを新たに設け、アナログーデジタル変換できないのか?」と新たな案を提示した。10年前ならスイッチのEOL対応にわざわざマイコンを追加することは考えられなかったが、この頃は既に小型・安価(モノによっては数十円)で外付け部品が殆ど要らないマイコンが各社から多くラインナップされていた。東もその可能性に同調し、すぐにソフトの検討を東、ハードの検討を平山が行うこととなった。

EOLお悩み解決ストーリー

新たなマイコンを設けソフトウェアを開発することはダメじゃなかったの?と疑問に感じると思うが、お客様が開発されたメインマイコン用ソフトウェアに手を加えない限り、大規模な再検証は必要とせず、ジョイスティック周りの検証に限定して済ませることができる。

この案は功を奏し、何とかジョイスティック用スイッチのEOL対応を成し遂げることができた。

これは「ハード」では行き詰った課題に対して「ソフト」を加えることで解決した事例である。

あれから5年、EOL対応は今も大きな課題となっており、この先もしばらく続きそうである。この間、WTIはお客様の様々な課題に対して切磋琢磨しながら解決に導いてきた。今では対応するエンジニアも増えEOL対応はWTIのビジネスの柱の一つとなっている。

EOL対応をビジネスとして始めた当時、社長から「EOL対応で日本一になれ!」と言われたことを赤谷をはじめメンバーは今も覚えている。当時はそのことに対してメンバーも確信を持てなかったが、10年たった今、それは一歩ずつ現実味を帯びてきている。


WTIブログもご覧ください WTIの請負(受託)ビジネスの注文件数第1位は、生産中止対応(EOL、ディスコン)! 部品が買えない?製品出荷どーしよう!・・・そんなときはおまかせください! 生産中止部品の置き換えは大変です! WTIの生産中止部品対応における見えないサービスをご紹介! 社長ブログ(EOL関連) 続きを読む

「現在の職場では活躍の場が限られている」ので、キャリア採用に応募します

WTIにキャリア採用枠で応募される方の応募動機として、「現職場は、業務範囲が限られるため、入社以来同じ仕事を続けている。自分の将来を考えると、技術幅のもっと広い会社に移って、経験値を広げたい」というものがあります。 続きを読む

#032 高周波 ~パターン設計について~

今回は、高周波回路をプリント基板で設計する場合についてお話しします。 設計した基板が所望の特性を得られなかったことはありませんか? 私が実際に経験した例ですが、基板上に形成した導体のパターン幅を図1のように導体下部「A」として設計しました。 続きを読む

高周波マッチング工房

高周波マッチング工房

Wave Technologyでは、高周波回路設計やアンテナ設計に関するお困り事を解決するサービスを高周波マッチング工房として提供いたします。

高周波回路の設計には“マッチング(整合)をとる”ことが必要です。この“マッチングをとる”という作業は熟練した技術が必要で、その技術はよく職人技に例えられます。そんな職人技で高周波回路を設計する現場のイメージを職人や芸術家の作業場である工房と重ねて、

『高周波マッチング工房』=『高周波』+『マッチング』+『工房』

と命名しました。

高周波マッチング工房高周波マッチング工房

 

スミスチャートとは?

実際のマッチング(整合)ではスミスチャートを使用します。
ここでは、そのスミスチャートついて簡単に紹介します。

高周波回路のいろいろな問題を数式を用いて解くことは、複素計算になるのでかなり面倒です。スミスチャートは、このような複雑な複素計算を図表上で簡単に行うことができるようグラフ化されたものです。このスミスチャートを利用すると、高周波回路を考えるうえでとても便利です。

それでは、ごく簡単にスミスチャートの説明をします。
スミスチャートとは?右図がスミスチャートです。(実際のチャートには円外に種々目盛りがありますが、ここでは省略しています。)

この円の水平軸が複素反射係数*の実数部、垂直軸は虚数部を表します。
(* 反射係数は入射電圧に対する反射電圧の比を表し、ベクトル数値(複素数)です。)
インピーダンスの実部(抵抗)成分は周波数によらず一定なので各円上は等抵抗であることを表します(等抵抗円といいます)。
上下に曲がった円弧上はインピーダンスの虚部(リアクタンス)成分が一定なので等リアクタンス円といいます。

円の上半円部分は誘導性(インダクタンス)成分で、下半円部分は容量性(コンダクタンス)成分を表します。

さらに円の真ん中は普通”1”です。Z0で正規化しています。(実際のインピーダンスを特性インピーダンスZ0で除したものを正規化インピーダンスと呼びます。) 特性インピーダンスとは、分布定数回路上を伝わっている電圧の波と電流の波の比として定義され、Z0は50Ωや75Ωが一般的です。

すごくざっくりですが、スミスチャートの簡単な説明は以上です。

スミスチャートをもっと知りたい方は以下リンクで動画の説明もありますので、ご覧になってください。

 

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