自作のアイデア

このページ、現職の高周波技術者に読んでもらいたいナァ

可変インダクタンス?!

リニアアンプなどの実験調整しているときに、「コイルのインダクタンスもバリコン(トリマー)のように自由に変えられたらいいな」と思った事はありませんか?空芯コイルをバネのように開いたり閉じたりしてなんとかなりますが、いちいち送信を停止したり面倒です。ましてUHFの場合は2ターンより少ない巻数であったりしますので、不可能ですネ。1/2ターンなんてコイルもあるんです。
そこで、プラスチック棒の端に一方はアルミコア、一方はフェライトコアを付けておきます。これが実に魔法のつえになるのです。コイルに近づけると、インダクタンス成分が変化するのです。アルミを近づけて良い方に変化したなら、Lを減らす。フェライトで良くなるなら、Lを増やしなさいと言う事を示しています。これは空気よりも磁束密度がアルミは低く、フェライトは高くなる性質をもっている為なのです。たとえばアルミを近づけたときに送信電力が増えて消費電流も減った場合にはそこのコイルの巻数を減らすなどの手が打てるようになります。

ギガヘルツの世界

高周波回路も1,000MHzを越えてGHz(ギガヘルツ)帯になるとHFやVHFのときと様子がちがってきます。
アースがアースではない!プリント基板のアースパターンが直流的にはアース(グランド)なのですが、ギガ帯ではアースじゃないんです。数cmで1波長分の長さになってしまいます。簡単に言えば、つまり数cmの間隔があるとそこはアンテナとして動作してしまいます。せっかく計算したマッチング回路が全く予定外の動作になってしまいます。アンプ回路ならば、入力側の高周波的アースがどこなのか。そこを0電位と考えてマッチング回路の素子を配置します。出力も同様です。
1,000pF 0.01μFはパスコンじゃない!パスコンとは高周波的に0電位(アース)をつくるコンデンサーの事なのですが、通常のセラミックコンデンサ(オレンジ色のペッタンコな風船)ではリード線のインダクタンス成分が大きく、実にコイルとして動作してしまうのです。そこでチップコンデンサの登場となるのですが、それでも物理的な大きさがありますので、1nH(ナノヘンリー)程度のインダクタンス成分を持っています。では高周波的に0オームにするにはどうすればいいのでしょう?目的の周波数で共振するような容量を選べばいいんです。例えば1.2GHzでは13pFがちょうど直列自己共振周波数となります。ですから1,000pFなどと並べて13pFを配置するとうまく動作するんです。

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