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

#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。

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#030 高周波 ~高周波部品(抵抗)について~

高周波回路ではチップ抵抗器を

  1. MOS FET等のゲートバイス回路
  2. フィードバック回路
  3. アッテネータ回路

などで使用しますが、抵抗値ゼロオーム(0Ω)のものを回路パターンにクロスさせる際のジャンパー線として、あるいはパターンとパターンの間を接続する際に使ったりします。

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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。

 

IoT 化に伴うお困りごと

近年のIoT 続きを読む

高周波マッチング工房

以前、当社の技術サービスのネーミングについてお話させていただきましたが、今日はその続きです。

ネーミングについては、まだ社内で継続議論中なのですが、ある程度固まってきた名前については、早くお客様の反応が知りたくて、お取引先様への説明会の中で試しにちょっと使ってみたりしています。

例えば、高周波(RF)設計・評価のサービスを「高周波マッチング工房」とプレゼンの中で呼んでみたのです。

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各種高周波部品開発

各種高周波部品開発

フィルタ回路設計評価

必要な周波数のみ最小限の損失で通過させ、不要な周波数は確実に減衰させる回路がフィルタ回路です。
通過させる周波数により、

LPF(Low Pass Filter) : 低域通過フィルタ
HPF(High Pass Filter) : 高域通過フィルタ
BPF(Band Pass Filter) : 特定の周波数のみ通過させるフィルタ
BRF(Band Rejection Filter) : 特定の周波数のみ減衰させるフィルタ

があります。
 
WTIでは、周波数200MHz12GHzにおいて、L/Cを用いた各種フィルタ回路、マイクロストリップラインを用いた各種フィルタ回路の設計・評価の実績があります。
またこれらを組み合わせることで、お客様の目的に合ったフィルタ回路をご提案します。
 

フィルタ等価回路 フィルタ特性
フィルタ等価回路 フィルタ特性

 
【主な開発実績】 続きを読む

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