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わかりやすい高周波技術入門

定価(税込)  2,160円

著者
サイズ B5判
ページ数 152頁
ISBNコード 978-4-526-05177-7
コード C3054
発行月 2003年09月
ジャンル 電気・電子

内容

電子機器の回路設計者をはじめIC、電子部品の設計・評価技術者にとって、数百MHz〜GHz帯での高周波技術は、ぜひともマスターしておきたい。本書は、高周波がもつ特性や高周波回路だから求められる設計上の留意点を、現場の視点に立ってやさしく解説している。

目次

目 次 3



第1章 波について



1.1 波とは、波はどのように進むのか 8

1.2 波を数式的に表すには 10

1.3 波の周期T、波長λ、速度v、周波数fの関係 12

1.4 インピーダンスとは 15



第2章 高周波とは



2.1 低周波から高周波まで 18

2.2 誘電率εと透磁率μについて 20

2.3 真空中を進む電磁波の速度と、媒質を進む電磁波(信号の)速度はどのように違うか 23

2.4 波長が短くなる波長短縮とは 25

2.5 媒体を伝搬する電磁波の時間はどのくらいかかるか 27

2.6 高周波と表皮深度との関係は 30



第3章 高周波における電子部品の特性の変化



3.1 デジタル回路で使用するパルスの周波数スペクトラム 34

3.2 パルスとは周波数の異なる正弦波信号を加算したものである 38

3.3 パルスの立上り、立下りに含まれる周波数成分はどのくらいか 41

3.4 高周波における電子部品の性能 43

3.5 抵抗の高周波特性 45

3.6 インダクタの高周波特性 48

3.7 コンデンサの高周波特性 52

3.8 コンデンサを並列に接続するとインピーダンスが低くなり、特性が向上する理由 55

3.9 プリントパターンの抵抗、インダクタンス 57

3.10 プリントパターンの容量Cと伝送できる周波数との関係 60

3.11 電子部品の性能と実装上の注意 62

3.12 オシロスコープでは高周波の信号が測定できない 64



第4章 集中定数回路と分布定数回路



4.1 集中定数回路とは何か 68

4.2 分布定数回路とは何か 71

4.3 集中定数回路と分布定数回路における信号伝送条件(インピーダンス)に違いはあるのか 76

4.4 分布定数回路を伝搬する波はどのように表すことができるか 78

4.5 分布定数回路の電圧と電流の関係 80

4.6 分布定数回路に重要な伝搬定数γと特性インピーダンスZ0 82

4.7 分布定数回路の反射係数ρを求める 85

4.8 電圧の反射係数と電流の反射係数 87

4.9 集中定数回路と分布定数回路の比較(トラップ回路、バンドパスフィルター) 90



第5章 インピーダンスマッチングと特性インピーダンスの関係



5.1 インピーダンスマッチングの条件は何か 96

5.2 インピーダンスマッチングをとる方法 98

5.3 反射が発生することによるさまざまな問題 101

5.4 パルスの立上り時間と伝送回路を往復する時間が短いときと長いときの波形への影響 105



5.5 マイクロストリップラインとストリップラインの特性インピーダンス Z0 108

5.6 同軸ケーブルの特性インピーダンスとインピーダンスマッチングの方法 112

5.7 差動伝送方式 116



第6章 スミスチャートの使い方



6.1 スミスチャートとは 120

6.2 スミスチャートはどのようにして作成するか 122

6.3 スミスチャートはどのようにして使うか 124

6.4 スミスチャートを使ってインピーダンスマッチングをとる 128

6.5 アドミッタンスチャートの使い方とイミッタンスチャート 131



第7章 高周波のパラメータ



7.1 高周波のパラメータが読めるようになろう 136

7.2 反射係数とは、反射係数とインピーダンスの関係 138

7.3 リターンロスとは 141

7.4 定在波比(SWR:Standing Wave Ratio)とは 144

7.5 Sパラメータ(S行列、Scattering Parameter) 146

7.6 Sパラメータの活用の方法 149



第8章 高周波測定の実際



8.1 高周波の測定はなぜ電圧・電流で測定できないか 154

8.2 高周波信号の測定で使用する単位 157

8.3 ネットワークアナライザとは 160

8.4 ネットワークアナライザによって高周波特性をどのように測定するか

161

8.5 ネットワークアナライザにおける測定誤差の発生 163

第9章 高周波を理解するための数学



9.1 複素数と三角関数 168

9.2 交流信号の大きさと位相(角度)の表し方 171

9.3 フーリエ級数 173

9.4 2次微分方程式の解き方 176

9.5 回路網の伝達関数を求める 178

9.6 ラプラス変換について 180





参考文献 183

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