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実用高周波回路設計・測定技術

実用高周波回路設計・測定技術

目次

第1章 高周波回路設計の基礎

第1節 伝送回路設計の基礎
  • 1. 二端子対伝送回路のパラメータ表示
    • 1.1 ニ端子対回路 (Two-Port-Network)
    • 1.2 インピーダンス行列 (Z行列)
    • 1.3 アドミッタンス行列 (Y行列)
    • 1.4 四端子行列と各行列の相互変換
  • 2. 二端子対伝送回路の接続
    • 2.1 ニ端子対回路の相互接続
  • 3. 分布定数線路
    • 3.1 ニ端子対回路の電力伝送特性
    • 3.2 ニ端子対回路の反射電力とS行列
    • 3.3 T型、π型整合回路の伝送特性
  • 4. 分布定数線路 (伝送線路)
    • 4.1 分布定数線路の基礎
    • 4.2 分布定数線路の等価回路
    • 4.3 電圧定在波比 (Voltage Standing Wave Raito=VSWR)
    • 4.4 分布定数のインピーダンス
    • 4.5 λ/4変成器
    • 4.6 伝送線路のF行列、Z行列、Y行列
  • 5. スミス図表 (Smith Chart)
    • 5.1 スミス図表の作成
    • 5.2 スミス図表の使用法
  • 6. ストリップ線路
    • 6.1 同軸、ストリップ線路の特性インピーダンスと位相速度
    • 6.2 ストリップ線路の不連続部分の影響
    • 6.3 金属ケースの特性インピーダンスに及ぼす影響
    • 6.4 ストリップ線路による整合回路設計例
第2節 高周波増幅回路
  • 1. Sパラメータによる増幅回路基礎理論
    • 1.1 シグナルフローグラフ
    • 1.2 増幅器の電力利得 (Powre Gain)
    • 1.3 トランジスタの特性
    • 1.4 増幅器の安定性
    • 1.5 増幅器の定利得円 (Constant Gain Circuls)
    • 1.6 雑音指数 (Noise Figure)
    • 1.7 定雑音指数円 (Constant NF Circuls)
  • 2. Yパラメータによる増幅回路基礎理論
    • 2.1 Yパラメータによる電力利得表示
    • 2.2 Yパラメータによる安定条件と安定化
    • 2.3 トランジスタの接地方式とYパラメータ
    • 2.4 同調増幅回路
  • 3. 増幅器の設計例
    • 3.1 トランジスタ、FETのDCバイアス点
    • 3.2 小信号増幅回路設計例
    • 3.3 低雑音増幅回路の設計例
    • 3.4 広帯域増幅器、多段増幅器の設計例
    • 3.5 高電力増幅器の設計
第3節 発振回路
  • 1. 発振回路の基礎理論
    • 1.1 一端子対負性抵抗発振器
    • 1.2 帰還形発振回路
    • 1.3 発振回路の安定性
    • 1.4 発振回路の雑音特性
  • 2. 発振回路の設計例
    • 2.1 一端子対負性抵抗発振回路の設計
    • 2.2 帰還形発振回路の設計
  • 3. その他の発振回路
    • 3.1 VCO (Voltage Controled Oscillator)
    • 3.2 水晶発振回路
    • 3.3 弾性表面波発振回路
第4節 周波数変換回路
  • 1. 各種周波数変換方式の原理と特徴
    • 1.1 周波数の逓倍
    • 1.2 周波数の逓降 (分周)
    • 1.3 周波数の合成
  • 2. 周波数変換回路例
    • 2.1 周波数逓倍回路
    • 2.2 周波数逓降 (分周) 回路
    • 2.3 合成回路 (ミキサ)
第5節 変復調回路
  • 1. 各種変調方式の基礎理論
    • 1.1 振幅変調 (AM:Amplitude Modulation)
    • 1.2 周波数変調 (FM:Frequency Modulation) と位相変調 (PM:Phase Modulation)
    • 1.3 パルス変調 (Pulse Modulation)
  • 2. 変調回路の原理と回路例
    • 2.1 振幅変調回路
    • 2.2 周波数変調回路および位相変調回路 (FMおよびAM)
    • 2.3 パルス変調の復調回路
第6節 分布定数回路
  • 1. フィルタ
    • 1.1 設計公式
    • 1.2 ストリップ線によるLPF、HPFの設計
    • 1.3 BPFの設計
    • 1.4 その他のフィルタ
  • 2. 分配合成回路
    • 2.1 分布定数回路形
    • 2.2 ウィルキンソン形の集中定数回路
    • 2.3 スイッチ回路
  • 3. その他
    • 3.1 バイアス回路
    • 3.2 抵抗減衰器、抵抗分配器

第2章 高周波用半導体デバイスの種類と特性

  • 1. 概要
    • 1.1 高周波用半導体デバイスの種類
    • 1.2 半導体の基礎知識
  • 2. ダイオード
    • 2.1 PN接合ダイオード
    • 2.2 PINダイオード
    • 2.3 ショットキーバリアダイオード
  • 3. バイポーラトランジスタ
    • 3.1 シリコンバイポーラトランジスタの構造
    • 3.2 低雑音トランジスタ
    • 3.3 高出力トランジスタ
    • 3.4 発振回路用トランジスタ
    • 3.5 ヘテロ接合などを使った新しいバイポーラトランジスタ
  • 4. 電界効果トランジスタ
    • 4.1 電界効果トランジスタの種類と構造
    • 4.2 低雑音用GaAs MESFET
    • 4.3 高出力用GaAs MESFET
    • 4.4 HEMTの構造、特性
  • 5. 集積回路
    • 5.1 MIC (マイクロ波ハイブリッドIC)
    • 5.2 MMIC (マイクロ波モノリシックIC)

第3章 高周波用一般電子部品および実装技術

  • 1. 一般電子部品の種類・構造
    • 1.1 一般電子部品の種類・変遷
    • 1.2 一般電子部品の一般的構成
    • 1.3 抵抗器
    • 1.4 コンデンサ
    • 1.5 インダクタ
  • 2. 高周波における特性の改善
    • 2.1 部品のチップ化
    • 2.2 実装構造、技術 (表面実装技術)
    • 2.3 実装構造、技術 (素子の作り込み技術)
    • 2.4 はんだ付け技術
  • 3. 配線用基板
    • 3.1 樹脂積層技術
    • 3.2 金属系基板
    • 3.3 セラミック基板

第4章 高周波回路用実装基板の雑音対策

  • 1. 雑音対策の基本
    • 1.1 雑音の種類
    • 1.2 雑音の伝搬 (放射・誘導・伝導)
    • 1.3 雑音による障害
    • 1.4 雑音の相互関係
    • 1.5 雑音の規格
  • 2. 基板間インタフェース対策 (入出力線対策)
    • 2.1 電源線対策
    • 2.2 基板内対策
  • 3. 雑音対策実装技術
    • 3.1 シールド対策
    • 3.2 アース対策
    • 3.3 ユニット対策
    • 3.4 装置対策

第5章 PLLの高周波回路への応用

第1節 PLLの基礎
  • 1. 概説
    • 1.1 PLLの歴史
    • 1.2 PLLの用途
  • 2. PLLの基本動作
    • 2.1 動作の原理
    • 2.2 低域フィルタの伝達関数とボード線図
    • 2.3 根軌跡
    • 2.4 キャプチャレンジとロックレンジ
  • 3. 同期状態における動作
    • 3.1 定常状態における偏差
    • 3.2 過渡応答に対する応答
  • 4. 雑音帯域幅
  • 5. PLL ICを構成する回路とその動作
    • 5.1 位相比較器
    • 5.2 チャージポンプ
    • 5.3 電圧制御発振器
第2節 PLL周波数シンセサイザ
  • 1. 基本原理
    • 1.1 基本システム
    • 1.2 動作解析
  • 2. 回路構成
    • 2.1 基準信号発生回路
    • 2.2 リファレンス・ディバイダ
    • 2.3 プログラマブル・ディバイダ
    • 2.4 位相比較器
    • 2.5 ロウ・パス・フィルタ (LPF)
  • 3. 具体的設計法と応用例
    • 3.1 システムの設計
    • 3.2 具体例

第6章 移動通信における高周波回路設計

  • 1. 移動通信装置の概要
    • 1.1 種類と特徴
    • 1.2 移動通信装置の構成
  • 2. 移動通信装置の規格と管理
    • 2.1 周波数の国際特性
    • 2.2 国際標準化 (CCIRとIEC)
    • 2.3 我が国の規格
    • 2.4 設計前の予備知識
  • 3. 移動通信装置の設計手順
  • 4. 送信部高周波設計
    • 4.1 送信高周波各部の役割
    • 4.2 送信高周波部の設計
  • 5. 受信部高周波設計
    • 5.1 受信高周波各部の役割
    • 5.2 受信高周波部の設計
  • 6. 信頼度設計
  • 7. 低消費電力設計
  • 8. 評価法
    • 8.1 概略
    • 8.2 設計段階別評価
    • 8.3 評価項目

第7章 高周波回路測定技術

第1節 基本測定
  • 1. 役に立つ測定とは何か
  • 2. 測定限界
    • 2.1 測定のモデル
    • 2.2 標準と単位系
    • 2.3 誤差・精度と測定器性能表示
  • 3. 基本測定の原理と方法
    • 3.1 電圧・電流と進行波
    • 3.2 各測定の原理と方法
第2節 ネットワーク・アナライザによる応用測定
  • 1. ネットワーク・アナライザによる測定時の誤差
    • 1.1 誤差のモデル
    • 1.2 1ポート・デバイスの誤差モデル
    • 1.3 2ポート・デバイスの誤差モデル
    • 1.4 誤差の求め方
  • 2. ネットワーク・アナライザを用いたトランジスタの測定
    • 2.1 Sパラメータ (Scattering Parameter)
    • 2.2 Sパラメータの測定
    • 2.3 測定用フィクスチャ
    • 2.4 測定上の注意点
    • 2.5 Sパラメータからデバイス・パラメータへの変換
  • 3. ネットワーク・アナライザによる増幅器の測定
    • 3.1 増幅器の利得測定
    • 3.2 増幅器の反射特性測定 (リターンロス、VSWR測定)
    • 3.3 1dBゲインコンプレッションの測定
  • 4. ネットワーク・アナライザによるフィルタの測定
    • 4.1 フィルタの伝送特性測定
    • 4.2 測定のセットアップ
    • 4.3 測定例
    • 4.4 フィルタのリターンロスインピーダンス特性測定
    • 4.5 測定例
    • 4.6 フィルタ測定上の注意点
  • 5. ミキサの測定
    • 5.1 ミキサの変換ロス
    • 5.2 ミキサのRF入力リターンロス
    • 5.3 測定のセットアップ
    • 5.4 測定例
    • 5.5 ミキサ測定上の注意点
第3節 スペクトラム・アナライザによる応用測定
  • 1. 変調波の測定
    • 1.1 振幅変調波の測定
    • 1.2 角度変調波の測定
    • 1.3 パルス変調波の測定
    • 1.4 混合変調波の測定
  • 2. ひずみの測定
    • 2.1 高調波の測定
    • 2.2 相互変調波の測定
    • 2.3 混変調波の測定
    • 2.4 雑音その他の規定
  • 3. EMTの測定
    • 3.1 電磁妨害の特質
    • 3.2 電界強度計とスペクトラム・アナライザ

執筆者

  • 今野 健一 : ユニデン株式会社 研究部 技師長
  • 桑田 徳治 : 日本無線株式会社 人事部 研修センター 嘱託
  • 平野 裕 : 富士通株式会社 化合物半導体事業部 第2技術部 第2設計課 課長
  • 本田 辰夫 : 松下電子部品株式会社 東京事務所 所長
  • 古屋 信夫 : 沖電気工業株式会社 電子通信事業本部 伝送無線事業部 衛星通信プロジェクト推進部 第1課 第2係長
  • 石黒 和久 : 三洋電機株式会社 半導体事業本部 IC事業部 第1開発部 主任技術員
  • 小沢 利行 : 三洋電機株式会社 半導体事業本部 LSI事業部 ロジック設計部 第1グループ 主任技術員
  • 森島 光紀 : 日本電気株式会社 移動通信事業部 担当部長
  • 馬場野 外明 : 日本電気株式会社 移動通信事業部 通信開発部 技術課 課長
  • 安孫子 健一 : 横河・ヒューレット・パッカード株式会社 科学技術調査室 室長
  • 田代 正二 : 横河・ヒューレット・パッカード株式会社 高周波計測器部 マイクロウェーブ部品計測課 課長

監修

ユニデン株式会社
研究部
技師長
今野 健一

出版社

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お問い合わせ

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体裁・ページ数

CD-R 510ページ

発行年月

1988年3月

販売元

tech-seminar.jp

価格

69,800円 (税別) / 76,780円 (税込)

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