アナログ高周波回路、設計4課 [無断転載禁止]©2ch.net
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実際に試作するまでは動作が分からない高周波回路。
1本の電線がインダクタンスに見えるあなた。円の中心が50Ωに見える君。
RFはローデかHP、コネクタはHUBER+SUHNER以外はないと思ってるマニアさん。
回路図からは見えない、基板板上の分布定数と戦っている苦労話など、語って下さい。
高周波の関係する話なら、何でもどうぞ。
電気電子の一般的な質問は、専用スレがありますので、そちらで聞いてください。 >>277
スター型じゃないとダメかい？一般的にはパイ型しかないと思うけど
例えば
横浜電子精工
http://www.yds.co.jp/indexj.html
ここって進工業と合併してたんだね
しばらくご無沙汰だったんで知らなかったよ
http://www.susumu.co.jp/ 2GHzだったら個別にチップ抵抗組み合わせてもいけるでしょ >>278,279
ご紹介ありがとうございました。
ススムにあるんですね。小さくてよさそうです。
でも3ポートしかないみたいで、残念です。
4ポートも欲しいので、バラ抵抗で作ることにします。
ちなみにバラ抵抗を設置する場合、ストリップラインと同様に直下層には、ペアとなるGNDを置くべきでしょうか? >>280
バラ抵抗の間の配線パターンが短ければ、GND層は無くてもよさそう
ヘタに入れると抵抗のランドが寄生容量になるから
まあ、とは言っても分配器だから、微妙なインピーダンス整合も
そんなに気にしなくてもいいかな
2GHz以下だったらベタGNDでもいいかもしれん
4端子平衡型だったらなおさら 普通にマイクロストリップラインを引いてるなら抜いたりしないでベタGNDのままにする >>278
一昔まえアッテネータは横浜電子精工が作ってるとか、進の営業が言ってたような気がする
あるいは抵抗も含めて製造→横浜電子、販売→進工業だったのかもしれない
おなじころ、古い製品で横浜電子の特注品を使ってたのがあって営業呼んだら社長が来たｗ
ここの薄膜のスプリッターもグラウンドはベタのようだな。まーそうしたほうが周特は延びそう >>281-283
どうもありがとうございます。
直下はベタGNDにしてみます。
2分配なら、Yの字型(120度)に抵抗配置にしようと思いますが、
3分配は90度で3分岐するより、下流を各60度にしたほうがいいと考えていますが、
どうでしょうか?
直角分岐は、直角部分で反射が出るような気がするんです。 発想としては悪くないが120度とか細かいことを気にするような周波数ではない。
電磁界シミュレータが無ければ設計できないのだから(実験で比較する余裕が有ればしてもいいが)普通にやったほうがよい。
120度で引き出したあと、コネクタなり何なりは90度単位にするなら結局曲げが生じるがそこは考慮しなくていいのか？
120で引き出すということは分岐点から斜めに素子を配置するが、理想的な線と点でない以上、引き出し部の斜め配線が直角に比べて長ければ余計なLが生じるがそれはいいのか？
とか、トラブルの種だな。 >>285
ありがとうございます。
角部は45度曲げ(135度曲げ)で持って行く予定です。
確かに、安立のパワーデバイダーの中を見ると、らゅうりょくぽーとからのパターンは
すぐにT字路で左右に曲がっているのを思い出しました。(その後は曲線で進んでいきますが)
ありがとうございました PINダイオードをネットで知りました。
RFのATTやSWに使えるようです。
高周波専用の部品ではないと思うので、ATTやSWではなくて、
受信機初段の入力とGND間に入れる過大入力保護とかでも使って良いのでしょうか? >>287
PINダイオードはフツーに高周波部品だぞ
ノイズを出すからNFの厳しい受信機初段にはチト不向きかも
あくまで一般的な話ね レーダーで送受信のアイソレーションが取れない(足りない)時とか使う使わないになったな >>288,289
ご教示ありがとうございました。大変助かりました。
ちなみに、ノイズを出すときは、順方向の時でしょうか?
それとも逆方向の時でしょうか?
ノイズの種類は、ツェナーと同じような広帯域のノイズでしょうか? プリント基板の、表層部品面に設置したストリップラインで、
交差が発生してしまったのですが、うまい交差方法があるでしょうか?
やはり、スルーで反対面に持って行って、通過後に再びスルーで部品面に戻すしか無いでしょうか? >>291
ストリップラインって50Ω線路とか高速信号線じゃないよね？
一般配線なら片方を背面に持ってくとか、0Ω抵抗をつけて、部品の間に線通すとか。
50Ω線路なら、そういうブリッジがあったけど今手にはいるかは知らない。
何年か前マックエイトのブースで見た気がする ありがとうございます。
インピーダンスは50です。
幅5nsくらいのパルスを通したいです。
交差する部品があるんですね。
参考になりました。ありがとうございました MSLで疑問があるんだが、部品面から半田面に電線路の途中で切り返すことって、
よくやられる事なのだろうか?
スルーホールの部分の反射に目をつむれば、有りなんだろうか おっしゃるように、切り返し部分だけ気をつければ、ある程度は行けると思う。
しかし、遠回しになっても良いので、なんとか交差無しにするアートワークを考えた方が良い気がする。 よくやるが、RF線路ではほぼ禁じ手
二層基盤ではなく、もっと多層の場合はまあそれ前提とも言えるので普通。
信号線の層間接続スルーホールを打ったら、直近に必ずGNDのスルーもセットで打っておくことだ マイクロストリップラインは一筆書きで書けるところだけしか使えないのでしょうか。
上下をGNDで挟むストリップラインだと、切り返しはさらに面倒くさそう。 上にもあったと思うが、ブリッジで立体交差する手はあるが。
あとは四層盤とか
電源線ならバスバーとか空中配線とか ちなみに、LCで組んだLPFって、入出力50Ωで設計するので、
出力を50Ωで終端すれば
入力端子から中を見たときは、純抵抗(50+/-j0 [Ω])なのでしょうか? >300
ならない。肩のあたりとか普通に荒れるよ。
阻止域で出力に電圧が出てこないってことは、
そのあたりでは終端抵抗が回路的に無関係で、
入力からは LCの組にしか見えてない(エネルギーロスがない)のに
純抵抗とかありえんしょ。
どっちかつーとピークのあるチェビシェフのほうが
SWRは大人しい傾向にあったり、てのを何かで読んだな。 リップルを小さく設計した場合な。
LCフィルターはロスが少ない≒リターンロスが大きい >>300
どのような意図に基づいてその質問が発せられるに至ったか。
例えば帯域外(阻止域)で整合してないとアンプ発振したりしない？とか
実際、高調波阻止のために不用意にフィルタ入れると危ないこともある。
わざわざダイプレクサを用意して高調波側を抵抗終端する技術なんてあったしな 「回答力」を問われる質問だなw
>>300
理想的にはそのとおりで、純抵抗になる
ただし、わかってると思うけど
そうなるのはピンポイントの周波数だけね
スミスチャートを使って考えるとよくわかる 実際のところ、仕様の50Ωというのも純抵抗というわけでは無くて、50Ωを基準にして所定以内の反射、というだけのことだしな。
当たり前過ぎて我々は忘れてしまうが、素人さんの品管受け入れでインピーダンスがちゃんと50かグラフを出せと言われて営業が困ったりすることが…… >>305
そういう当たり前のことに対応できるかどうかが、腕の見せ所
どうしても我々ジジイは質問者/要求者の意図とは直接関係ない
ことをゴチャゴチャ言いたがるクセがあるのでねw
まだまだ精進が必要です そりゃそうよ。
仕様書にインピーダンスが50Ωって書いてあって、VSWRが1.5ってなってるから、インピーダンスとVSWR両方のグラフくださいって言われるだけなんだもの。
立ち会い検査のときは検査官に直接説明して事なきを得たが、あとで営業さんに教育した スピーカを鳴らすアンプの仕様書に出力インピーダンス8Ωと書かれて
困ったことがある。
出力インピーダンスを8Ωにしたら半分熱になっちゃうしダンピング
ファクターも悪くなるし。 オーディオアンプの場合、8オームのスピーカーを駆動するアンプの
出力インピーダンスは通常0.08オームとかに設定するのね。両者の比の 100
の値をダンピングファクターDFという。DFを大きくとると締まった音になり、
10とか小さな値にとると（コーン紙の制動が悪くなるので）にぎやかな音に
なる。
高周波アンプとは考えかたが違って、インピーダンス整合という概念はない。 オーディオで不整合の場合でも反射したり熱に化けたりせず
単に効率が落ちるだけってこと？ 反射による定在波が問題になる周波数領域では無いし、損失が熱に化けるのは整合してても変わらない。
DFの実技的意味合いはオーディオに詳しくないから知らないが、スピーカーも単純化すればLR回路とバネマスダンパ系の組み合わせだから、LRの共振周波数シフトさせて、後段の機械系の周波数特性とのマッチング図ってんじゃねーの（適当 普通に売られているダイナミックスピーカーは定電圧駆動が前提で設計されているから、
出来るだけ低いインピーダンスで駆動すると規格のf特に近くなる。
フルレンジとかウーハーに表示されているインピーダンスは、f0の上（400Hz位）にある
最も下がったところの値だから、全帯域で一定ではない。
電力については定電圧電源でモーターを回すのと似たイメージだね。 周波数特性の略称？
・周特(>>283)
・f特
・そのほか >>315
細かいこと指摘するけど、
> LRの共振周波数シフトさせて
LRは共振しないよ。
スピーカーは、ボイスコイルが電気系と機械系の間を双方向エネルギ変換する。
これにより、コーン紙+αの重量と、ダンパばねによる機械的共振が
電気的なインピーダンスのピークとして観測され、共振として認識される。
この周波数がf0。
電気系と機械系の相互作用という意味で、水晶振動子の共振と同様。 >>318
細かくないよ！初歩的過ぎるミスだったよ。話の内容スレチなんで、雑談になってしまうけど、勉強になりました。 インピーダンスマッチングは最大電力を取り出す条件だけど効率は50%
にしかならない。
出力インピーダンスが低いほど効率は良い。
高周波でもSGなどの測定器ではマッチングをとるけど、パワーを出して
エネルギーを利用する用途ではマッチングはとらない。 WiFiじゃないんだけどさ、従来の赤外線人感センサーとは別に
3GHzとか4MHz前後の高周波センサーによる「レーダーセンサー」とかいう安い「人感センサー」出てきたよね
PIRとか赤外線検知するわけじゃないからら密閉型照明器具に入れても感度良好
ただし動きを検知するわけじゃないので物が落ちても不検知
基板にアンテナ印刷してあるけどあれは電波の擾乱を検知してるのかね。その割に消費電力すごく小さいんだが
https://www.youtube.com/watch?v=rgVu9n_j9pM >>321
3.2GHz出力でドップラー効果による動き検知らしいよ。
少なくとも、動画ではそう解説してる。
こんなものが100円なんて言われたら、どうしようもないよなあ。 「PLL-ICの使い方」って、このスレではどう評価されてるのでしょうか？
ttp://iss.ndl.go.jp/books/R100000001-I065997743-00 本に出てくるICはかなり骨董だよ。
基本的な考え方は今でも同じだから勉強には使える。
肝心なところは当時のモトローラの資料をコピーしているようだ。 アナログ高周波の偉い人達よ、
ここに、>>321 が書いていたドップラによる動きセンサの解説が出ている。
https://ita.ovh/files/rcwl-0516.pdf
俺が読む限り、3.2Ghzの発振はTrによるコルピッツ発振器で、
このTrが反射波とのMixも行って、その後の処理をRCWL-9196というICに任せると書いてある。
3.2GHzの波なら1m/sの移動で10Hzぐらいのシフトとなるので、
あとは低周波処理だけでOKと計算上はわかるけど、
こんな簡単な基板と回路で、3.2GHzを扱えるものなんか？ >>324
やっぱりｗ
>>325
4046とかに載ってる位相周波数弁別器はジッタ多めとか、
そもそも位相周波数弁別器のとこはジッタ低減の為にも(低周波数帯でも)速い石使え…
という事なんだそうですが(←受け売り)、
そういやこの本の最後の方に4046載ってたなぁと思い出したので、ついｗ >>327
4046もHCタイプだとかなり使えるよ。 速いしCMOSだから出力振幅も大きいし、
チャージポンプ部分がハイインピーダンスなので今でも便利に使っている。
4000シリーズの品はスイッチングの遷移時間が大きいから、その分、ジッターが
大きくなるということだと思う。
でも、当時の東芝のTC5081とかと同等でしょう。
5081はHF帯のセットのシンセにはよく使われていた。 位相周波数比較器の不感帯のやつ見つかりますた。
ttp://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/backnumber/2007/03/p243-244.pdf
EX-ORの(位相のみの)比較器の方がジッタの面では有利だそうで。
>>328
VCOにメーカー毎の個性があるそうですね。
ttps://ci.nii.ac.jp/naid/110009226218/
そういえば、4046に違いがある話を「PLL回路の設計と応用」で読んだ様な…。
ttp://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/33/33451.htm 教えてください
多段のアンプで増幅器を作るとき、初段でゲインを取った方がノイズが少ないと知りました。
10倍→2倍→2倍という感じです。
周波数は500MHz以下で良いので、LPFを入れようと思いますが、どの位置にLPFを入れるのが良いのでしょうか?
1) 10倍→2倍→2倍→LPF
2) 10倍→LPF→2倍→2倍
3) LPF→10倍→LPF→2倍→2倍
ノイズの少ないアンプにするためには、
先頭にLPFを置いて帯域を絞って(ノイズを減らして)からアンプした方が良いと思っています。 アンプ自身が出すノイズをn1、n2として2段アンプで10倍にするとき
初段10倍、2段目1倍なら (n1×10)×1＋n2×1
初段1倍、2段目10倍なら (n1×1)×10＋n2×10 だしね…。
(「＋」は二乗して加算して平方根)
LPFについては、信号に含まれるノイズを除去する目的なら初段に近い方がいいし、
アンプ自身が出すノイズが出力に出ないようにしたいのなら後ろの方が良いのでは?
飽和したり、そうでなくてもノイズによる振れ幅が大きいことでアンプとしての
性能を損なわないようにフィルタを配置することになると思います。 NF、熱、損失でググってくれ。
初段の損失はそのまま雑音になる。
ものすごくシビアな受信系なら、初段はすごい高性能なLNA(広帯域で高利得で低雑音)をいきなりアンテナに繋ぐ。
フィルタは使ったとしても低損失で帯域はあまり絞らないものにする。
ただこれは宇宙とかの話ね。
普通は許容される損失の範囲で初段アンプ前に帯域を絞っておきたい。使用周波数帯域外の信号で飽和したりするのも困るから >>329
ex-orのPDはアナログ乗算器と同じような感じだね。
このタイプは全期間が位相検出に寄与するから、エッジのみで比較するFFタイプのもの
より不感帯の影響が小さいということだろうけど、比較波形がそのまま同期位置に
影響するとか検出感度が低いなどの欠点もある。
4046のVCOは定石のマルチバイブレーターらしい。
各社のMOS−TRのアナログ特性が異なるから、VCOの制御特性も違ってくる。
外付け抵抗は内部の電流源を設定し、それと外付けCで発振周波数を決めている。
推測だけど、この電流源の制御特性の違いが個性だと思う。（Ids対Vgsがもろに出ている？） 高周波回路ってﾃﾞｨｽｸﾘｰﾄのものすごく簡単な回路でもコイルさえちゃんと巻けば
とりあえず使えるようにはなるけど、温度湿度変化とかものすごく微妙な変化でどんどん特性が変化しちゃうから
ガラス基板にアンテナ含めてパターン印刷でもしないと再現性に問題ありなイメージ 質問があります
基板上でマイクロストリップラインを使いますが、
携帯の中のVCOモジュールなど、とても小さな基板の中でもストリップラインを使っているのでしょうか？
マイクロストリップラインを使うまでもなく、短い距離なら
そのような手法は用いずに、通常のパターンになってしまうと思うのです。 ものによるが、小さい基板では極薄だったり高誘電率だったりで、50Ωが細い線なので結局50で引く。
低い周波数なら50でなくとも致命的ではないが、結局へんなL分が入るので差し支えなければ50で引きたい。
一方でクローズドなのだから動きさえすれば何でも良いという設計もある。
VCOは自分で設計したことないので知らんが、ケースはずして中を見ると基板の厚み薄いから線幅見てこんなもんかなーとは思ったような曖昧な記憶 >>336
早速ありがとうございます。
なるほどです。
層間が薄ければパターンは細くなりますが、
部品のランドはどう考えるべきでしょうか？
パターン幅と同じ部品幅なら良いですが、
そうではないことが多いと思います。
大抵はLよりCが大きくなると思うので、
50線路の途中に30Ωとか20Ωとかが入ることになりますよね。 >>337
もちろん部品ランドの寄生容量も込みで設計するよ
携帯なんかの小さい機器だったら、50Ωにこだわらずに
デバイスのインピーダンス特性に合わせてパターン設計することもある >>337
いいところに目が行くな。
まず二つある。
ひとつは指摘の通りランドの影響が無視できないレベルで存在する。
もうひとつは指定された基板(材料および基板厚も含めてすべて)で作れば無視してよい。
つまり、部品を作る方で、ランドの影響込みで調整している。なので、誘電率だけでなく、厚みもうっかり変えられないという問題があって辛い 波長に対して十分短い線路長で設計する場合は
線幅特性インピーダンスは気にせず
層間容量が影響しないように配慮するくらいだな ユニークで個性的な確実稼げるガイダンス
暇な人は見てみるといいかもしれません
グーグルで検索するといいかも『ネットで稼ぐ方法 モニアレフヌノ』
UIDSE 佐世保でクルマの電子キーが使えなくなってるそうな
高周波回路設計者的にはどんなジャミング技術が使われてるか推測できる？
https://www.nishinippon.co.jp/nnp/national/article/420166/ ジャミングというか、単に強い電波浴びせると本来の動作ができなくなるという話じゃまいか ファラデーケージとみなせる車内でもエンジン始動出来なくなるってことは
精子がイカれるくらい強電界が放射されてるかも (((((((( ；ﾟДﾟ))))))))ｶﾞｸｶﾞｸﾌﾞﾙﾌﾞﾙｶﾞﾀｶﾞﾀﾌﾞﾙﾌﾞﾙ >>344
車の中でラジオ聞こえるだろ？
スペアナで周波数特定すれば、割り当てからすぐわかるだろうに？ キーレスで使われてる315MHz帯で自衛隊か米軍が電波出してるんだろ。
UHFの軍用航空無線が使う周波数範囲の中だから十分あり得る話。 んなの、適当な広帯域アンテナとスペアナで環境電波見ればすぐ判ると思うが
あの辺りには大学工学部とか無いのか
ていうか、総務省仕事しろよ 以前横須賀でも同じ現象が・・・
テレビでやってた
スペアナなけりゃSDRでみてみればわかるとおもうよ
ちなみに米軍関連は日本の電波法適用除外です そうか、横須賀、佐世保じゃほぼ確定だな
てか、そんなに常時出てるものなのか
北関係でとみにアクティブなのかしらん >>346
その言い方じゃちょっと意味不明
車内に持ち込んだポケットラジオ聞こえるだろ
という言い方がいいな
というか、車内で携帯電話使えるしw 自衛隊と在日米軍は電波法適用外だから仕方ないよね。 逆に考えると違法電波を試したいなら
米軍基地近くでやればいいのね 教えてください
マイクロストリップラインでは、インピーダンスは√（L/C）で決まるので、
表層と同じ太さのGND層があれば50Ωになると思います。
しかし、本やネットでは、相手層としてベタGNDの図ばかりです。
同じ幅のGNDパターンではダメでしょうか？
ベタGNDだと、表層パターン幅より外側にも電気力線が行くために、ノイズが出やすいと思います。 理由は二つある
ひとつはZの計算に当たって、ベタGND(無限地坂)を前提として式を導出していること。
だから有限で幅が狭くなるとZが変わってしまう。
もっとも、無限地坂は鏡像理論で上下対称の平行線路として置き換えることで計算してるので、質問者が自力でそこに気付いたのならセンスが良い。
その気になれば上下対称線路を利用するのは不可能ではない(おすすめはしない) もうひとつは、一般的に言ってそういうことをやり始めるとノイズに弱い基板になる。
高周波回路を回路理論と伝送線路の式だけで(つまり電磁気学を考慮しないで)やってる人が、ノイズ対策と称してGNDに穴を開けるのが、
典型的なトラブル発生パターン >>364
GNDに穴を開けるというのは、どういう状態でしょうか？ >>365
ベタGNDではない状態一般をアバウトに言った ＞同じ幅のGNDパターンではダメでしょうか？
まぁ、昔のテレビの並行フィーダーみたいなもんだと思って
差動で動かしてやるとか？ 達人になると、パターン見ただけで電界のイメージが見えるのだろうか
パターンで設計する分布定数のフィルタなんて神業としか思えん
扇形でBPFとかクネクネしてLPFとか >>369
あんまり複雑なのは最適化ソルバで設計する
シミュレータ使うのは前提 >>369
電気力線を考えて配線するんだ、というのが口癖の先輩がいたなあ。
俺は GND 線がすべて抵抗に見えるところどまりだった。 微積分が苦手な人でも、電磁気学の概要は修めていればね。
シミュレータで電磁界分布を見ていると計算しなくても界の分布が見えるようになる… 達人クラスになると訳の分からない八木アンテナの電気力線も見えてたのかなぁ 電気力線が手に取るように3Dでイメージできれば免許皆伝かｗ >>373
八木アンテナは難しい……
>>374
ありとあらゆるものがマイクロ波コンポーネントに見えるようになる ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
