RF、ミリ波、THz
シリーズ：特殊高周波回路の思い出 ～その1. 注入同期ミリ波増幅器
発振器に信号を注入し、同期させ、注入電力より大なる出力を得る増幅器。 大出力高周波のトランジスター増幅が無い時代、ガン、インパットの2端子デバイスで大出力を実現する回路。ただ、帯域が狭く、入出力の線形性はない。信号は周波数変調信号か、位相変調に限る。筆者は、５０ＧＨｚのガン発振器で実験したが、電源立ち上げ時に同期外れが生じやすく、上手くいかず製品化できなかった。
Marki Microwaveよりイコライザーの新着情報が入りました。
SAGE MillimeterよりVNAテストケーブルなどの新着情報が入りました。
【VNAテストケーブル】
DC - 67 GHz
1.85 mm NMD メス 、 1.85 mm メス or NMD オス コネクタ
STQ-CW-VFVM025-F1.pdf 、 STQ-CW-VFVF025-F1.pdf
DC - 50 GHz
2.4 mm NMD メス 、 2.4 mm メス or NMD オス コネクタ
STQ-CW-2F2M025-F1.pdf 、 STQ-CW-2F2F025-F1.pdf
DC to 40 GHz
2.92 mm NMD メス 、 2.92 mm メス or NMD オス コネクタ
STQ-CW-KFKM025-F1.pdf 、 STQ-CW-KFKF025-F1.pdf
DC to 26.5 GHz
3.5 mm NMD メス 、 3.5 mm メス or NMD オス コネクタ
STQ-CW-3F3M025-F1.pdf 、 STQ-CW-3F3F025-F1.pdf
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【ユニ-ガイド】
https://www.sagemillimeter.com/uni-guide-information-and-features/
SAGE Millimeterより新製品の新着情報が入りました。
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【U Band Quadrature Mixer】
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【U バンド バランスド ミキサ with WR-19 Uni-Guide™】
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【E バンド オムニディレクショナル アンテナ】
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【E バンド X3 周波数 エクステンダー】
コーヒーブレイク ちょっとひといき
☆多重無線装置のマイクロ波高出力固体化局発部開発における苦労話
・２ＧＨｚ局発は、当時の最先端半導体デバイスを用いて構成されていた。４５ＭＨｚのオーバートーン水晶発振器が源信で3逓倍後１３５ＭＨｚ帯を高出力トランジスター増幅器により１０Ｗまで出力し、バラクタダイオードの4逓倍回路2段から構成されていた。高出力増幅器は当時の最新鋭トランジスターが使用されたが、負荷の逓倍器は、非線形容量のバラクタ、共振回路からなりリアクタンスの塊で、調整時に不整合反射（前述）が起こり高価なトランジスターがよく破損した。逓倍回路の改良、高耐力トランジスター、1ＧＨｚ以下のアイソレーターの採用で安定な局発に改良された。
・ＦＭ多重無線方式は、ＦＭ雑音規格が厳しく、局発にも低雑音が要求された。局発のＦＭ雑音（位相雑音）は、主に逓倍次数、源信の発振器に依存する。水晶発振器で雑音は、水晶共振子の極めて高いQ（10000前後、周波数選択性）、半導体デバイス、正帰還回路、電源回路から発生する。一方、逓倍次数が高いほど増加するので源信周波数を上げたいがオーバートーン高次数での水晶共振子のQ低下、電極の寄生容量による異常発振が問題となる。当時、専用のFM雑音の測定器がなく、多重中継器のベースバンド帯に変換し、高感度レベル計で間接的に評価していた。雑音が低下する正帰還量などを決め、回路設計し製品化できた。
SAGE Millimeterより同軸ケーブルなどの新着情報が入りました。 read more
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【同軸ケーブル】
1.35 mm (オス) - 1.35 mm (オス) フレキシブル, 12"
1.35 mm (オス) - 1.35 mm (オス) フレキシブル, 6", 位相調整
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【導波管同軸アダプタ】
E-Band 導波管 - 1.35 mm コネクタアダプタ、エンドランチ
V-Band 導波管 - 1.35 mm コネクタアダプタ、エンドランチ
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【同軸アダプタ】
1.35 mm (メス) - 1 mm (メス)
1.35 mm (メス) - 1.35 mm (オス)
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BroadWaveよりDC BLOCKの新着情報が入りました。
【DC BLOCK】
75 OHM DC BLOCK
https://www.broadwavetechnologies.com/featured-products/75-%cf%89-dc-block/
SAGE Millimeterより受信機などの新着情報が入りました。
【受信機】
W-Band, 90 - 96 GHz, 4 dB NF, 30 dB ゲイン
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【送信機】
W-Band, 90 - 96 GHz, 30 dB ゲイン, +20 dBm P-1dB
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【逓倍器】
U-Band X2, 入力：+20 dBm
U-Band X3, 入力：+20 dBm
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【アイソレータ】
G-Band
WR-34
シリーズ：マイクロ波回路設計開発の軌跡 ～その16. 惑星探査衛星のマイクロ波通信
はやぶさ２の活躍が話題になっている。小惑星りゅうぐうと地球間距離は約3億kmといわれるが、受ける電波強度は超微弱だ。筆者が経験した地上ミリ波通信の回線設計から考えると想像を超えた驚異の通信だ。通信技術と雑音との戦いだ。通信を可能にする技術要素は、宇宙雑音の低い電波の窓の周波数利用（Sバンド、Ｘバンド）、高利得大口径高効率低雑音地上アンテナ、大電力送信機、極低雑音受信機、最適コマンド、テレメートリ情報伝達方式、ビット誤り訂正技術、狭帯域受信、地上局アンテナ設置環境、衛星の位置制御技術、高確度原子基準発振器 等である。筆者は、デジタル移動通信の導入における地上局と移動通信間の干渉雑音を調査する仕事に従事したことがあり、長野県臼田宇宙空間観測所、鹿児島県内之浦宇宙空間観測所を視察した経験がある。そこには直径64ｍ、34ｍの強大パラボラアンテナ、20ｋＷ送信クライストロン、ガス・ヘリウム冷却極低雑音増幅器があり、地球局、惑星探査衛星間通信を可能にしているマイクロ波技術があった。
シリーズ：マイクロ波回路設計開発の軌跡 ～その15. マイクロ波で酒がうまくなる？
☆マイクロ波の応用に思う
我が国にマイクロ波の電子レンジ用マグネトロンが開発された昭和3６年頃、無線雑誌に安いウイスキーを高級ウイスキーにできないかとの実験記事があったことを記憶している。 ウイスキーは長時間かけて樽に寝かし、水分子、アルコール分子などの結合をゆっくり変えていく熟成を電磁波で揺さぶり早める考えらしい。そんな短時間に熟成が進むと思えないが、雑誌の挿絵には螺旋ガラス管にウイスキーを循環させ、ガラス管に電磁波を当てる構成があったようだが周波数、出力などは忘却した。
ただ、電磁波で熱くするだけなら今の電子レンジで出来るが、照射電力、時間、照射変化、周波数など調査研究し、美味いウイスキーがうまくなる条件が見つかれば面白い。
・最近のマイクロウエーブ展で、植物の生育と電磁波の影響を研究する発表を興味深く聞いた。ある条件で電磁波を浴びた試料の方がそうでないものより成長するという。以前にも害虫に強く、低農薬栽培に効果あるとの記事を読んだ記憶がある。雑草だけ生育阻害できる電波照射条件が明らかになるなど、農産物増産に寄与できればと期待している。
一方、電磁波の人体への悪影響があるのではないかと長年叫ばれている。最近ではデンマークの中学生が行った実験で無線LANルータの近くに置いた植物種は発芽阻害があったとのニュースがあった。 現在では電波機器の安全基準がある。筆者は昔、数Ｗ程度のマイクロ波回路の実験中に時々指の局所を火傷し、電波の影響を意識したことがあった。金網を体に付ける研究仲間もいた。電磁波被ばく安全基準は、国によっても異なる。影響を調べるための周波数、電力、距離、形状、照射時間、検証部位など要素が極めて多く、因果関係を特定することに困難がある。大量普及のスマホなどの移動端末は長時間人体の至近距離にあり、電波機器の人体への影響研究は今後も続けるべきと思う。