周波数特性(f特)とは何か
― 同じ装置でも、周波数で性能は変わる ―
高周波の世界では、どんな部品にも必ずあります。
周波数特性(f特)
通称 f特 と呼ばれます。
■ f特とは何か
簡単に言うと
周波数によって性能が変わること
です。
例えば
- アンプのゲイン
- ケーブルの損失
- フィルタの通過特性
- 結合器の結合度
すべて
周波数で変わります。
■ なぜ変わるのか?
一番の原因はこれです。
波長(λ)
周波数が変わると
- 配線長
- ケースサイズ
- 部品サイズ
との関係が変わります。
理想はフラット(一定)ですが、実際は
- 山
- 谷
- 傾き
が出ます。
■ 実際の例(方向性結合器)
例えば
2.45GHzで
-30.0 dB
の結合器があったとします。
でも実際には
- 2.40 GHz → -30.5 dB
- 2.45 GHz → -30.0 dB
- 2.50 GHz → -29.5 dB
こうなります。
■ 何が起きているか
これは
✔ 波長との関係
✔ 内部構造の共振
✔ 配線長の影響
などによって起きます。
つまり
完全に一定にはならない
ということです。
■ 現場での注意
新人の頃、よく言われるのがこれです。
「1点だけ見るな」
例えば
2.45GHzだけ見てOKでも
- 少し周波数がズレる
- 温度が変わる
- 個体差がある
と結果が変わります。
■ メーカー製品でもズレる
重要なポイントです。
✔ 高価な製品でも
✔ 有名メーカーでも
f特は必ずあります。
仕様書にも
- ±0.5 dB
- ±1 dB
といった形で書かれています。
■ ピックアップ用途での注意
方向性結合器で
電力モニタ(ピックアップ)
をしている場合、
このズレはそのまま
測定誤差
になります。
つまり
- 実際より多く見える
- 実際より少なく見える
ということが起きます。
■ まとめ
✔ f特はすべての高周波機器に存在
✔ 原因の多くは波長
✔ 完全にフラットにはならない
✔ 1点だけ見ない
✔ 測定誤差の原因になる