26 ・ラズベリー・バイ 3 も技適機器だ 写真 1 1 ー 1 (a) に示したラズベリー・パイ 3 も技適が表示されていて , 電波の質について は安心できそうです . この基板は中国で製造されているので , おそ らく輸入業者が技適の審査を受けて国内で販売 していると思われます . こういった機器での実 験や電子工作は安心して楽しむことができます . ただ , 技適は完成された機器全体で審査を 受けます . 少しでも改造すると , 技適ラベル があっても技適機種とみなされず , ラベルを 剥がす義務が生じます . ・技適を受けていない機器はどうしたら ? 個人輸入などで海外から直接持ち込んだ場 合や , 国内で入手して , もともと技適の表示 が無い機器は , どう考えたらよいのでしようか . このような機器は , 技適の審査を経ていな いため , 技術基準を満たしていない可能性が あります . したがって電波法規に合致してい ない可能性があります . ただ , 技適が無いからといって , ただちに 違法であるということでもありません . 発射 する電波が微弱であれば , 技適は必須ではな いからです . 高周波デバイスで組み立てた自 作機器も , 技適審査を経ていなければ同様に 考えることができます . 発射する電波が微弱であるとされる機器で , 技適があれば安心して使うことができますが , 技適が無い場合は , そもそも発射する電波が 微弱であるかどうかの確認を含め , 不安要素 があることを認識しておく必要があります . 割ラム安心して使える微弱電波機器の適合証明マーク 免許が要らない無線機として市販されて いても , 違法と判断できるものも少なから ずあります、特に , 微弱電波を使う機器は 技適を必要としないので , 入手した機器が 本当に合法なのかどうか確かめることがで きませんでした . 今年 6 月から業界団体などが試験機関に 検査を依頼し , 微弱電波の基準内であるこ とが確認された機器に図 11 ー A のようなマ ークを表示する , という自主的な取り組み が始まりました . 市場に浸透するまでは時間がかかるかも しれませんが , これから微弱電波を使う機 器を選ぶときの安心材料になりそうです . トランジスタ技術 SPEClALNo. 113 微弱無線設備 J A A M A A000-000 (a) 全国自動車用品 工業会 (JAAMA) 所 属メーカのマーク 微弱無線設備 E M C C (b) 電波環境協議会 (EMCC) 所属メー 力のマーク 図 11 ー A 免許不要で使える微弱電波機器であるこ とが確認できる微弱無線適合 (ELP) マーク B5 判 1 鬨ページ定価・本体 1 , 800 円十税 ワイヤレス・データ通信の基礎と応用 CQ 出版杠
クラウド・サーバは家の脳 , 家の中のモノは その手足と考えることができる . すると , ヒトから見ると「家」という人格が クラウド・サーバの上にあるように見える 光ファイバで インターネッ トに接続 イ汚 = ネト Wi- Fi Wi-Fi 0 0 0 、防犯 カメラ 照明 冷蔵庫 お風呂 スマホを使って いつでもどこで も「家」とお話 玄関 しができる 図 15 T が実現された未来は , 家じゅうのモノがインターネットにつながっている一矼ハウスが当たり前になる テレピ たりと , 部屋を暖める方法を横断的に判断してくれる だったでしようか ? 身近なものがインターネットに ようになるに違いありません . おそらくそう遠くない未来にや 接続している世界は , ってくるはずです . ・ T 普及の波は , すぐそこまできている ? 図 15 は , 家の中にあるさまざまなモノをインター そういった判断ができるためには , IoT ハウスの頭 ネットに接続した IoT ハウスです . 冒頭の図 1 や図 2 脳であるクラウド・サーバに , 家じゅうの情報がすべ でテレビや冷蔵庫がインターネットにつながった世界 て自動的に集まってくる必要があります . 2016 年現在 , を紹介しましたが , 図 1 5 の IoT ハウスでは玄関 , 防 それを実現するための土台はかなり揃ってきたと言え 犯カメラ , 照明 , 工アコン , お風呂 , トイレなどがイ ますが , 世界中の人が当たり前に使えるまでには , ま ンターネットにつながっています . これらの機器は ださまざまなハードルがあります . Wi ー Fi ルータを経由してクラウド上のサーノヾに接続 例えば , クラウド・サーバと機器の間は IP を使っ されていて , 住人のスマホから操作できます . て通信すると説明しましたが , その IP を使って温度 家の外から玄関の鍵がかかっているかを確かめたり , 情報をどう伝えるか , また , ディスプレイに文字を表 防犯カメラの映像を見たり , 帰宅前に冷房を入れるな 示するためにはどのようなデータを送れば良いかなど どもできます . は , サービスごとに異なった方式が使われていて統一 こういった機能は家の外から使うだけでなく , 家の 中にいても活用できます . 家の中を見渡すと , たくさ されていません . また , 他人によって勝手に I 。 T 機器が使われたり情 んのリモコンがあると思いますが , それらを手元のス 報を盗み見られないためのセキュリティの仕組みも整 マホ 1 台にまとめて操作したり , 音声コントローラで 備していく必要があります . 操作したりできます . これらの問題が解決されて IoT ハウスが実現するま ヒトから見ると , スマホを通じてあたかも「家」と でには , まだまだ時間がかかりそうですが , 一方で いう人格とコミュニケーションできる感じになるかも IoT は今後の成長が見込める分野であるとも言えます . しれません . 例えば「部屋が寒いよ」と言うだけで暖 次章以降は 500 円ワイヤレス・マイコンを実際に使 房をつけてくれるかもしれません . う方法について解説します . せひ実物に触れて I 。 T の IoT ハウスの頭脳は暖房を制御するだけでなく , 換 持っ可能性について実感してみてください . 気扇の強さを弱めたり , 窓の開けっ放しを教えてくれ ンシスタ技術 2016 年 9 月号 44
40 第 18 話不要発射や周波数すれは混信の元 他の通信を部魔しないきれいな電波を出そう ・電波はアナログな世界だ 電波は一定の周波数を持つアナログ信号で す . Wi ー Fi や Bluetooth ではアナログ信号に ディジタル信号を乗せて ( 変調して ) , 空間を 伝送させます . アナログ信号の質を表す重要なパラメータ の一つに「ひずみ」があります . ひすみとは , 主に増幅器などで入力した信号どおりに出力 されない現象です . どんなに優秀な増幅器で も , 多かれ少なかれ , ひずみが発生します ( コ ラム 1). ひずみが大きくなると , 入力信号の周波数 以外の周波数成分が電波となって放出されま す . 多くは整数倍の周波数の電波です . ・意図しない信号 ( スプリアス ) が漏れ出て いるかもしれない 伝送に使う周波数以外の電波の発射は他に もありえます . 原因はひずみ以外に , 設計不 良 , 部品の配置不良 , 他の回路からの影響な どさまざまです . 本来の周波数以外の電波を発射することを 電波法規では「スプリアス発射」と呼びます . 高周波パーツを組み合わせて自作していた 時代は , よくスプリアス発射に悩まされたも のでした ( コラム 3 ). 論理だけで設計が済みそうなディジタル回 路と異なり , 高周波信号の動きを把握しない と安定して動作させられないアナログ回路特 有の技術が要求されます ( コラム 2 ). スプリアス発射には , 伝達に使う本来の周 波数を整数倍した周波数の電波の発射と , 本 来の周波数とは無関係な周波数の電波の発射 の二つがあります . ・どうしてスプリアス発射はいけないのか ? まず , 整数倍の電波の発射がどんな影響を 及ばすか , 事例を挙げましよう . Wi ー Fi が 利用する周波数チャネルの一つに 24 開 MHz ( 2.4GHz ) があります . この整数倍にあたる 周波数と , そこで使われている電波の用途の 一部を第 5 話で紹介した「周波数割当計画」 から列挙すると , 次のようになります . ・ 2 倍 ( 4.8 GHz) ・・・電波天文 , 電気通信業務 , 公共業務 , 放送業務など ・ 3 倍 ( 72 GHz) ・・・宇宙研究 , …公共業務など ・ 4 倍 ( 9.6 GHz) ・・・無線航行 , 字宙研究 , 地 球探査衛星など ・ 5 倍 ( 12GHz ) ・・・放送衛星 , 固定衛星 ( 宇 宙から地球 ) など まだまだ 6 倍 , 7 倍・・・と続きます . どの周 波数も , 必ず何らかの用途で使われています . 整数倍の電波以外でも同様に , 何らかの用 途で使われています . したがって , 本来使う 周波数以外 ( この場合 2.4GHz 以外 ) の周波数 の電波を発射すると , 他の通信に混信を与え ます . これがスプリアス発射を抑えねばなら ない理由です . スプリアス発射の強さの限度は , 電波法規 で明確に定められています . Wi ー Fi が使っ ている 2.4 GHz では , スプリアス発射の送信
1 まえがき ・私たちは毎日電波を使っている 電子工作愛好家のあいだでガジェット・コンピュータとして普及著しいラズベリー ・ノヾイの 第 3 世代「ラスペリー・パイ 3 」が登場しました . ネットワーク機能として Wi ー Fi や Bluet 。 oth の無線通信モジュールが組み込まれ , 大きな魅 力となっています . ワイヤレス・ネットワーク機能は , 外部機器との接続の制約を減少させ , 互いの配置の自由度を飛躍的に高めてくれます . これを実現させている物理現象が「電波」です . 視野を少し広げてみましよう . なかば生活必需品として使っているスマートフォンや携帯電 話は , 電波がなければ , 多くの価値を失います . 日常視聴するテレビやラジオの放送は電波を 使っています . 放送番組で扱われる遠くからのコンテンツ , たとえば宇宙からの映像は , 電波 で地球に送られてきます . 気象衛星の画像は , 天気予報で毎日お目にかかりますね . 宇宙とい えば , カーナビなどで使われる GPS も電波を利用しています . 街へ出て電車の改札などに使わ れる非接触型℃カード , 高速道路の料金所を通過するときに利用する ETC システム , これらも 電波を使っています . 高精度を誇る電波時計もそうです . 鉄道やバス , 航空機や船舶など輸送の分野では , 連絡や指令 , 誘導 , 管制用に電波を使った 無線システムが装備されていて , 安全確保や安定輸送の実現に役立っています . 消防や警察などの分野では無線通信が欠かせません . 遠隔地に置かれた観測装置からのデー タ伝送 , 山間部に点在する集落への一斉放送 , そして災害発生時の連絡にも無線通信網が必須 です . ・電波を使うルール「電波法」 電波は , 日常生活から社会全体までを支えるインフラとして , さまざまな分野で利用されて います . ここで , 利用者たちが勝手に電波を使うと , 混信などのトラブルが生じます . 中には , 人命や財産に関わる重要な通信が不能になったり , 日常生活が不便になったりする現象が出て くるおそれがあります . そこで , 電波を使うにあたって必要なルールを定め , 電波の利用者はルールを守る必要があ ります . 国や地域が定めた法律に基づいて行政府が実際の運用や監督にあたっています . 日本では , 電波利用の基本的なルールとして「電波法」が定められ , さらに電波法に基づい て規則や細目などを定めた関連法令などがあり , 行政を総務省が担当しています . 総務省は , いろいろな変化に迅速に対応するために , さらに省令や告示を発行します . 電波は国境を越えて届く性質があるため , 国連の専門機関のひとっとして「国際電気通信連 合 (ITU ) 」が設けられ , こで決定されたさまざまな規則 , 条約や勧告などが日本でも適用さ れています . 本付録では , 電波法や関連法令 , ITU が決定した規則・条約や勧告などをまとめて「電波法 規」と表記します . 特に電波法に書かれている内容を紹介するときは個別に「電波法」と表記 します . ・時代は loT / 電波法の知識を身に付けよう ラズベリー・パイ 3 で Wi ー Fi や Bluetooth を使うことは , とりもなおさず電波を使うことに ほかなりません . 本付録では , 電波法規に則り , 電波を使う上での最低限の知識を紹介します . Wi-Fi や Bluetooth だけに限定せず, 電波を使ったあらゆる実験や電子工作の参考になるよう , 電波法規の基本的な考えについて述べます . 本付録を通じ , 電波の有効活用と新たな技術の発展を , そして何より読者の皆さんが実験や 電子工作をより楽しめることを願ってやみません . く水島章広〉
期待どおりに動く電子回路を作るには , 回路を通 過する信号やエネルギの性質を整理することが重要 です . 信号やエネルギの性質を表す方法に次の二つ の言葉があります . ( 1 ) DC (Direct Current) ( 2 ) AC (AIternative Current) DC は , いつまでも極性が変わらず , 常に一定と いう性質を表す形容詞です . 「 DC 電圧 5V 」 , 「 DC 電流 10 A 」というふうに使います . 変数は大きさ だけです . AC は , 時間とともに極性が変化するという形容 詞です . 「 AC 電圧 5V 」 , 「 AC 電流 10A 」というふ うに使います . 変数は大きさと , 極性が 1 秒間に変 化する回数を表す周波数の二つです . 「 Current だから , 性質ではなくい電流という物 理量を表す言葉では ? 」という声が聞こえてきそう ですが , 海外でも , DC や AC は , 性質を表す形容 詞として利用されているようです、 く編集部リ 高性能化した今どきの旧や部品の性能を 100 % 引き出すために アナログ電子回路の 正しい基本と作り方 回路を流れる信号とエネルギは 2 種類 第 3 回直流と交流 ( 周波数 ) 交流 , 連載 瀬川毅 Takeshi Segawa 電気は大きく DC(Direct Current : 直流 ) と AC (Alternating Current : 交流 ) の二つに分けることが できます . つねに一定の電圧幸 が出力される 約 1 .6V OV れが 図 2 DC 電圧の例 単 3 型アルカリ電池の出力 〔 > 〕ゝ出細 DC 電流 / は 電線や抵キ亢の 中を一方的に 流れる 池 、抗 DC 電圧 / は . 時間が経 過しても変わらす一定 DC 電流 / 電線 電子 Pa コ a50 コ -0 0 (c) DC 電圧 / DC 電流 / も , 時間が経 過しても変わらす一定 時間一 [s] 抵抗 R グラフ化 すると・・・ DC 電圧 / 電流 / を表す式 0 DC 電流 / (a) 電池と抵抗 (b) 電流の流れ 図 1 DC の電圧 / 電流は大きさが一定で極性も変わらない わ時間一 [s) (d) DC 電流 / トラスタ技術 2016 年 9 月号 196
36 第 16 話 : ゆっくりでいいから遠くまで飛ばしたい・・・ 通信速度と通信距離のトレードオフを利用する ・一方的なデータ送信なら受信側を高感度 にすればいい 電波による伝送とは , 電波を送る側と受け 側があって , はじめて成り立ちます . 免許が 要らない無線局の条件として , 発射する電波 が技術的な基準を満たしていることが求めら れています . 送り側の電波をむやみに強くすることはで きませんが , 微弱な電波であっても受け側の 受信感度を上げることで , 伝達距離を伸ばす ことができそうです . Wi-Fi や BIuetooth 機器は , 電波の送信と 受信を頻繁に繰り返しています . そして送信 と受信のアンテナが共通ですから , そもそも 損失の無い , 受信感度が上がりそうなアンテ ナに交換できません . 送信する電波も強くな るからです . こんなときは無線通信の基本から考え直し てみましよう . ラズベリー・パイ 3 の Wi ー Fi の占有周波数帯幅は約 40MHz , 伝送速度は 約 100Mbps あります . 本当に , そんなに高 い伝送速度が必要なのでしようか ? ・発想の転換 . W ト Fi がすべてではない 無線通信機器には次のような特性があります . ①占有周波数帯幅が狭いほど , 受信側の 性能を上げやすくなり , 到達しやすくな る ②伝える情報量が少ないほど , また低速で あるほど , 占有周波数帯幅は狭くて済む この特性には , さらに深い条件などがあり ます . 無線で伝えたいデータがあるとして , 以下 を検討します . ・ Wi ー Fi を使うほどの大量の伝送性能が 必要なのか ・ Wi- Fi を使うにど速いデータ・シート が必要なのか ・伝えるデタを削ぎ落として , 伝送量を 少なく 3 そして低速で送れないか もし少量や低速で十分だったとしたならば , Wi ー Fi は不要です . すなわち 100Mbps の速 度は不要 , したがって 40MHz の占有周波数 帯幅も不要 . 結果として受信性能の向上が見 込め , 伝送距離を伸ばすことができます . ラズベリ ・パイ 3 を使って内蔵 Wi ー Fi で データを飛ばす実験をすると仮定します . このとき , いったんデータを基板の外に出 し , 別の無線機器に接続して飛ばすこともで きます . 電波法の基準を満たす微弱電波だと , アンテナは変えられません . しかし飛ばす先の相手 , すなわち受信側は , どんな大がかりな仕組みでもかまいません . 受信のみを目的とした場合は無線局ではあり ませんから . Wi - Fi よりずっと感度の高い アンテナを使うことができ , 遠くでも受信で きるようになります . 損失が 10 dB あったアンテナを損失がない ・ラズベリー・バイを例に
格に準拠した内容になっています . ・多くの国で利用できる周波数帯を利用しつ つ細かな規格は各国の法規に合わせてある Wi ー Fi や Bluetooth は日本を含め多くの国 や地域で ISM 帯と呼ばれる周波数帯を利用 しています . ISM とは lndustry, Science, MedicaI の略で , 工業 , 科学 , 医療の分野に 使う用途として用意されています . これは 23 ITU で決められ , 国際的に合意されました . 周波数帯は世界的に共通していますが , 細 かな規格は国・地域によって異なります . 国産 品を海外に持ち出して使うと , その国・地域 の法規に違反する事態になる恐れがあります . 海外に国産品を持ち出したり , 海外製品を国 内で使ったりするには法規に抵触していない か確認が必要です . ム技術進歩や市場動向に合わせ電波法規は変わっていく 電波法は 1950 年に公布されたので , 当 時の電波利用状況を反映した内容からスタ ートしました . ところが技術の進歩や新し いサービスの出現によって , 実情と合わな いところが出てきます : たとえば携帯電話 は , 1950 年では全く考えられなかったサ ービスでしよう . そこで , 電波法をはじめ , 関連するあら ゆる法規が新しい技術やサーピスに合わせ 改正されていきます . 筆者がこの本付録を 書くときに参考にしている法令集は平成 28 年度版で , 毎年のように改訂版が出て います . 改正の多い法規のひとつではない でしようか . 最近改正の動きがありました、新しい市 場として注目されている商用ドローンの遠 隔操作などに電波を使うための規制が見直 されました . ドローンは , 遠隔地への運搬 や災害発生地の画像収集などに使える可能 性があります . これも , 電波法の目的であ る「公共の福祉の増進」につながるサービ スといえそうですね . 情報がもれやすい ハゕ 儲な モンユヨレ カ Y ラ C を OFF せよ B 基 A 嶐 回線の信頼性が高くない いすおー 央り仕 毛レ 違法に電波を 使ってない ? 電な す第電翔 = のっと
29 測象設備等の写真 ( ア ) 設備本体 ( 正面 ) 物 内 他 の イ 電界齷の測定 謝定島波数 定値 ー 0839 、 3 2851 、 0 ー 02329 3845 、 9 380 わ 9 673 、 6 13182 、 6 42 ー 7 、 0 チャしネル満定用空中報の 、。物定物 80 、 7 69 」 802 71 、 7 71.6 71 、 7 824 72.5 3 3 3 3 3 3 水平 ※一定は広帯空中第パイログアンテナ ) を観して測定し一定はダイボルアンテナを観して測定した . (b) 機器個別のページ リストの各機器にあるリンクをクリックすると , 機器の写真と詳細な計測結果が見られる . この商品はリモコンのようだが , アマチュア無線の周波数を使っていて , 送信電力に換算すると微弱電波の基準値の約 20 倍程度 . このまま使うと電波法に違 反する 図 12-2 総務省のウェブページで実測して違法と確認された無線機器を提示している ( つづき ) 基準値に対して , 送信電力に換算すると 20 られているでしようし , 総務省が計測してい ~ 100 倍以上の機器がずらりと並んでいます . る対象は , 電波法に定める「著しく微弱」の 何も知らない消費者が , これらの機器を購入 基準内にあるとして販売されている ( 記載の して実際に使うと , さまざまな無線通信に妨 まま ) 機器に限られています . 微弱であるこ 害を与えます . とすら謳っていない機器は相当数にのばると 紹介している総務省のウエプサイトでは , 考えられます . 2016 年度は 200 機種を対象に実施するとあり 街中で見かけるこういった機器は要注意で ますが ( 2016 年 5 月時点の内容 ). 個人的には す . 使うときは自己責任で / ということは申 もっと計測してもらいたいところです . 200 しません . 電子技術に興味ある者として , 手を 機種でも氷山の一角だろうと思っているから 出すべきではない機器だと言えます . 微弱無 です . 実際には国内でもっと沢山の機器が売 線適合マーク ( 第 11 話コラム参照 ) がついて 最終測定 433.898
ます ( 一部抜粋 ). がありますが , 許してくださいね」 産業科学医療で使う電波の混信も受けること 可能性があることを意識してください . また , ているので , 混信を受けたり , 与えたりする てもかまわないけれど , 他の無線局と共用し 「 Wi ー Fi や Bluetooth はこの周波数で使っ つまりこういうことです . ずる有害な混信を容認しなければならない . する無線通信業務は , この使用によって生 ( ISM ) に使用する . これらの周波数で運用 第 MHz) ( 略 ) の周波数帯は , 産業科学医療用 ( 略 ) 248 ー 2500MHZ ( 中心周波数 2450J 引用 ). は次のような脚注があります ( 一部省略して BIuetooth を含みます . 更にこの周波数帯に というのが , Wi-Fi( 正確には無線 LAN) や ここにある「小電力データ通信システム」 下略 ) 信システム用および移動体識別用とし ( 以 小電力業務用での使用は小電力データ通 ・電波はみんなのもの / マナーを守って利 用する どうして , ーっの周波数帯を異なる用途で 共用する事態が起こるのでしようか ? 開発にあたった当時の技術的な制約があっ た , 新しい分野なので電波法規が追いついて いなかった , 海外から導入した機器が最初か らその周波数を利用していた , などさまざま な理由が考えられます . Wi-Fi や Bluetooth で使う周波数は , 筐体 やアンテナが小型ですみ , 伝達範囲が限定で きるという性質を持っているため , 同様な要 求がある需要と重複したと筆者は考えます . 過去に , 当時は後発とされていた携帯電話 事業会社が , 繋がりやすい携帯電話を目指し て「プラチナ・バンド」と呼ばれる周波数帯 域の獲得に躍起になったこともありました . 実験や電子工作をされる皆さんには , こん な実情を知ったうえで電波を使って欲しいと 思います . 無論 , Wi-Fi や Bluetooth どうし で同じ周波数帯を使っている可能性も大いに あります . 電波法では他の無線局や受信設備 に混信や妨害などを与えてはならないことが 求められています . これは Wi-Fi や Bluetooth などの免許の要らない無線局でも同じです . 回ラム 2.4 GHz 付近は特別な周波数帯 本文で紹介した 248 M ~ 258 MHz の周 波数帯は 2.4G ル帯とも呼び , 産業科学医 療 (ISM : lndustry, Science, Medical の略 ) にも使用することから ISM バンドとも呼ば れています . この周波数帯での通信は , 他 の周波数帯と異なる以下の特徴があります . ①送信レベルに制限がない ②他システムからの混信を許容する ③他システムに混信を与えない ISM バンドは 2.4GHz だけでなく , 13.56 M Ⅱ z などいくつかの周波数が割り当てられ ています .
本フィルタ・モジュールのディジタル周波数シンセサイザへの応用 ワンチップ IC ( 周波数シンセサイザ ) がたくさん市 図 A に示すのは本フィルタの応用例です . 販されています . これらの IC の出力にもスプリア テストに使う信号源として理想的なのは , スペク スが多く含まれているので , 今回製作したようなフ トルが単一の信号を出力する性能をもっていること イルタを組み合わせます . 電圧制御発振器 VCO です . ではこのような信号発生器を作るにはどうし (Voltage ー Controlled Oscillator) を内蔵する PLL シ たらよいのでしようか ? ンセサイザ IC は 35 M ~ 4 GHz または , それ以上の ロジック IC を使って分周器を作れば , 短形波を 出力周波数範囲があります . 出力する信号源になります . この矩形波には , 3 次 , 5 次 , 7 次・・・というふうに高調波成分波 ( スプリアス ) VCO 自体の発振周波数は . たいてい 22 G ~ 4.4GHz ( 約 1 オクタープ ) で , これより低い周波数は分 がたくさん含まれています . 3 次とは基本周波数の 周して生成するため , 奇数次高調波を多く含んだ短形 3 倍の周波数を含んでいるという意味です . 矩形波 波になります . これらの不要な周波数成分をフィルタ に含まれるスプリアスは , ロー・パス・フィルタ で落とします . 2 次の高調波レベルはそれほど大きくな (LPF) で取り除くことができます . いため , 20 dB 程度減衰できれば十分です . く加東宗〉 最近は , GHz 帯までの任意の周波数を出力する フィルタ・モジュール 35M ~ 4400MHz の出力 Mid バノト Pin ダイオード・スイッチ 信号源 PLL シンセサイザ IC ④ イルタバンク RF 出力 。 Hi バンド 400Mev4GHz ADF4351 など SPI クロック ⑧ GPIO GPIO Pin ダイオードのコントロール 周波数 , レベル , スイッチ をコント ロール ラズベリー・パイ (a) フィルタ・バンクは PLL シンセサイザ IC の出力で利用できる Pin ダイオード・スイッチの電流を オシロスコープやスペクトラム・アナライザ テスト用信号を 可変すると可変アッテネータとなる 人力する などで S / ルを測って感度を確認 アッテネータ AF 出力 フィルタ = を SDR や PLL シンセサイザ アナログ受信機 アンテナ人力 目的の信号レベルにアッテネータで調整 (b) PLL シンセサイザ IC の出力波形 時間 [s] 時間 Cs] (e) フィルタ後の波形 ( ⑧点 ) (c) PLL シンセサイザ IC の出力波形 ( ④点 ) 基本波 3 次 5 次 3 次 4 次 2 次 5 次 2 次 4 次 5G 周波数 [Hz] 5G 周波数 CHz] 4G 2G 3G 1 G 2G 3G 4G (f) フィルタ後の周波数スペクトル ( ⑧点 ) (d) PLL シンセサイザ℃の出力の周波数スペクトル ( ④点 ) 図 A 本フィルタの周波数シンセサイザへの応用例 ワンチップの PLL シンセサイザ℃の出力は矩形波になる . このままでは奇数次高調波が多いので , レベルが大きな 3 次 , 5 次を優先に落とす広帯 域フィルタが必要になる . 3 倍以上の周波数成分をカットすると正弦波になる . ( a ) のラズベリー・パイの代わりに USB t0SPl 変換℃ (FTDI) を 使ってパソコンからコントロール ( 工クセル VBA など ) したり , マイコンを利用することもできる 本 巴八 k 〔 8 巴八 k ン湫タ技術 2016 年 9 月号 156