RF の基本
Martin D. Stoehr
PMTS、ISM-RF ストラティジックアプリケーションズ
目次
目次 .................................................................................................................................................................................................. 2
概要 .................................................................................................................................................................................................. 2
歴史(知るためのアプローチと既知の情報) .................................................................................................................................... 3
トランスミッタ ........................................................................................................................................................................................................ 4
レシーバ .............................................................................................................................................................................................................. 5
トランシーバ......................................................................................................................................................................................................... 5
RF とは？ ......................................................................................................................................................................................... 6
RF 用語集 ........................................................................................................................................................................................ 7
振幅および電力 .................................................................................................................................................................................................. 7
電界強度 ............................................................................................................................................................................................................. 7
周波数領域 ......................................................................................................................................................................................................... 8
業界およびプロトコルに関する用語 ................................................................................................................................................................. 10
インストルメント.................................................................................................................................................................................................. 12
マッチングに関する用語 ................................................................................................................................................................................... 13
変調 ................................................................................................................................................................................................................... 16
放射、伝播および減衰 ...................................................................................................................................................................................... 18
無線ブロック ...................................................................................................................................................................................................... 20
無線仕様および運用に関する用語 .................................................................................................................................................................. 26
時間および周波数 ............................................................................................................................................................................................ 32
無線使用管理者 ............................................................................................................................................................................ 35
規制機関 ........................................................................................................................................................................................................... 35
標準化組織 ....................................................................................................................................................................................................... 36
認証 ................................................................................................................................................................................................................... 37
どこから無線設計を始めるのか？ ................................................................................................................................................ 38
どの周波数を使用すべきか？(ISM およびその他の周波数帯域) .................................................................................................................. 38
一方向および双方向システム .......................................................................................................................................................................... 39
変調 ................................................................................................................................................................................................................... 39
コスト .................................................................................................................................................................................................................. 40
アンテナ ............................................................................................................................................................................................................. 40
電源 ................................................................................................................................................................................................................... 41
距離 ................................................................................................................................................................................................................... 43
プロトコル .......................................................................................................................................................................................................... 44
一般的な用途 .................................................................................................................................................................................................... 44
トレードオフ ........................................................................................................................................................................................................ 45
マキシムの製品群 ......................................................................................................................................................................... 46
例 .................................................................................................................................................................................................... 47
ガイドライン........................................................................................................................................................................................................ 47
用途別リファレンスデザイン.............................................................................................................................................................................. 47
詳細についての参照先 ................................................................................................................................................................. 49
FCC ..................................................................................................................................................................................................................... 50
参考文献 ........................................................................................................................................................................................ 50
Index .............................................................................................................................................................................................. 52
概要
無線周波数(RF)は操作が複雑であると思われがちですが、そうとは限りません。たとえば、ちょうどラジオを付け
ようとしている場合、あるいはアンテナアパーチャに関する古いリファレンスブックを見つけられたなかった場合、
このガイドが役立つはずです。本書は、RF テクノロジーに関する基本を理解していただくこと、また、｢自身の専
門分野には精通している｣ものの、これまで十分に理解していなかった RF という特殊な分野を学習し直そうと考
えている方のクイックリファレンスとなることを目的としています。そして、本書は、マキシムの製品群ならびにデー
タシートに関する有用な資料であり、マキシムのアプリケーションノートに記載されている内容のより詳細な分析
の指標であり、RF 全般に関する総合資料でもあります。
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歴史(知るためのアプローチと既知の情報)
｢私が人よりも先を見ているとしたら、それは私が巨人達の肩に立っているからだ｣。[1]
–アイザック・ニュートン
現在ではごく一般的になっている無線通信テクノロジーは、比較的新しく誕生したテクノロジーです。しかし、現代
の知識に辿り着くまでの道のりは長く、紆余曲折がありました。今日 RF スペクトルと呼ばれるものの最初の研究
は、光学、電気および磁気に関する初期の実験に端を発するものでした。光の挙動の研究は、はるか昔の古代
ギリシャ時代にプラトン、ユークリッド、プトレミーやその他多くの人物によって始められ、最終的には 17 世紀後
期のニュートンまで続けられました。また、旧来の摩擦電気材料と化学電池から、クーロン、ボルタそしてガウス
によってさまざまな電気に関する理論が打ち立てられました。同様に、古代中国で産出された天然磁石から、磁
気に関する初期の理論がクオとギルバートにより生み出され、その結果、アンペールと前出のガウスの研究が進
展するに至りました。
19 世紀初期以前は、電気と磁気は別の力と見なされていました。しかし、エルステッドが、電流が磁石に力を作
用させることを 1820 年に発見し、さらに 1831 年にファラデーが、磁場の変化によって電流が誘発されることを突
き止めました。1839 年、電気に関するさらなる実験によりファラデーは、ボルタ電気(化学バッテリ)、静電気(摩擦
電荷)および磁気誘発電流はすべて、同一現象の現れであることを証明するに至りました。1864 年、マックスウェ
ルは、これらの発見を自身の論文｢電磁場の動力学的理論｣[2]にまとめ、現代の無線通信テクノロジーに関する
理解をもたらしました。
ガウスの法則は、電荷と電界の関係を∇ ∙ E =
ます。
𝜌𝜌
𝜀𝜀 0
で表します。電界の発散は、電荷密度と関係性があり
磁場に関するガウスの法則は、磁気単極が存在しないことを示すもので、∇ ∙ B = 0で表されます。磁場
の発散はゼロ、あるいは、ボリュームに入る、またはボリュームを出る正味の磁束はまったく存在しませ
ん。
ファラデーの電磁誘導の法則およびマックスウェル－ファラデーの式は、変化する磁場が電界を誘導す
ることを示すもので、∇ × E = −
𝜕𝜕𝜕𝜕
𝜕𝜕𝜕𝜕
で表されます。電界の回転は、磁束密度の変化と関係性があります。
アンペアの周回路の法則は、マックスウェルにより変位電流を含めるべく修正され、磁場と電線内を流
れる電流の関係を∇ × B = 𝜇𝜇0 �J + ε0
化と関係性があります。
∂E
∂t
�で表します。磁束密度の回転は、電流密度および電界の変
上述の 4 つの法則は、電気力学または今日の電磁(EM)理論の基礎を築き、マックスウェルの方程式と呼ばれて
います。マックスウェルは、電気、磁気および工学に関する理論を統一し、電磁ベースの通信への冒険の第一歩
を踏み出しました。
19 世紀後期から 20 世紀前期には、電気と電磁の時代が到来しました。マックスウェルの研究を引き継いだヘル
ツ、テスラおよびマルコーニは、EM 理論と、初期型の実用通信機器の構築に貢献しました。1887 年、ヘルツは、
電磁波が、基本的なスパークギャップトランスミッタとスパークギャップレシーバを使用すれば長い距離を伝わる
ことを実証し、後に電磁波の速度と光の速度との関係性を示しました。テスラは、1891 年に無線送電を、1893 年
に無線電信を実証し、1897 年には米国で最初のラジオ特許を申請しました。同様に、マルコーニは 1901 年およ
び 1902 年に、凧上げ式アンテナを使用して、英国からニューファンドランド(およそ 3,500km)へ連絡することによ
って大西洋横断通信を実証することに着手しました。
電磁波通信の理論が急激に進歩したように、ラジオも急速に発展しました。1900 年代初めに無線電信機が初め
て登場し、1920 年代の AM ラジオ放送へと発展していきました。1940 年代に入ると、FM 放送ラジオが民間で放
送されるようになりました。1957 年にスプートニックが打ち上げられて間もなく衛星通信が採用されました。1960
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年代初期のテルスターを始めとする通信衛星の打ち上げに伴い、リレー通信用衛星の使用に拍車が掛かりまし
た。1960 年代後期から 1970 年代を通じて、衛星は、長距離通信においてより大きな役割を担うことになりました
が、1980 年代に入り光ファイバを使用した海底ケーブルが再び脚光を浴びるようになりました。しかしながら、現
代の衛星は、とりわけテレビおよびその他のブロードバンドメディア用の直接放送衛星サービスの登場後も、メデ
ィア伝送において依然として大きな役割を担っています。地上波 RF 通信も、1980 年代の単純なポケベルから携
帯電話へと進歩し、さらに、1985 年に ISM バンドが確立された結果、現在の Wi-Fi が広く使用されるようになり
ました。上述の名前とテクノロジーは非常に身近なものであり、現代を生きる我々の強固な礎となっています。
ラジオとは？
無線システムは通常、電磁波源とメッセージの送信先の両方で構成されています。発信源ラジオがトランスミッタ
と呼ばれているのに対し、送信先ラジオはレシーバと呼ばれています。電波天文学のようにレシーバのみを必要
とする場合があります。同様に、家庭用照明は、光トランスミッタの代表例と言えます(通常、人間の目はレシーバ
であり、常に反射信号を受信しています)。デジタルカメラは、光レシーバの一例と言えるでしょう。我々は、世界
の海軍で使用されている旧式のオルディスランプ(モールス符号を用いて信号を送信するシャッター付きランプ)や、
トランスミッタとしてダイオードレーザを、レシーバとしてフォトダイオードを使用する現代の高速光ファイバ通信な
ど、光を利用して情報を送受信することがあります。
トランスミッタ
一般的に、トランスミッタは簡単なデバイスであり、発振電
気回路、振動を修正してデータを含める方法(変調)、変調
振動の力を増幅させるアンプ、トランスミッタ回路が発生し
た電気信号を電磁波に変えるアンテナで構成されていま
す。
最初期のトランスミッタは、ヘルツらが実験で使用したよう
なスパークギャップジェネレータのような極めて簡単なも
のでした。トランスミッタの根本的な働きは、基本的には
発振回路を開閉することでした。これにより、単純持続波
(CW)やオン/オフキー(OOK)伝送(すなわち、信号がその
場所に存在する、あるいは存在しない)が発生しました。
CW プロセスは、最初の EM 信号実験、そして初期の無
線電信機に利用されました。その設計は極めて基本的で、
電源(バッテリ)、大型誘導コイル(変圧器)、スイッチ(電信
機キー)、スパークギャップ、ライデン瓶(コンデンサ)、同調
コイル(変圧器)、空中線(アンテナ)[3] で構成されていまし
た。1920 年代の真空管、1950 年代のトランジスタの普
及に伴い、原始的だった発振システムはより複雑になりましたが、コンセプトは変わることがありませんでした。
現代のトランスミッタを構成する部品は、基準発振器 r または周波数源、モジュレータ、パワーアンプ(PA)、アンテ
ナです。電源や発振水晶などの外部部品が必要なのは言うまでもありません。加えて、ラジオとアンテナとの間
の接続には通常、回路を正常に同調させるいくつかの受動部品が必要ですが、トランスミッタの基本構造は変わ
っていません。
MAX7044 など単純ではあるものの現代的な ASK トランスミッ
タでは、上述の同一機能が 1 つの 8 ピン SOT-23 にまとめら
れています。
MAX7049 などの極めて複雑なトランスミッタでさえ、288MHz
から 945MHz の周波数で作動し、周波数に素早く対応します。
MAX7049 は、ASK と FSK 変調機能の両方、デジタル SPI
制 御 、 可 変 伝 送 電 力 、 変 調 整 形 の 機 能 を 備 えて い ま す。
MAX7049 は、5mm x 5mm 28 ピンパッケージに収まります。
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レシーバ
トランスミッタの設計がその誕生から単純であったのに対し、レシーバ(RX)の設計は遥かに複雑になりました。最
初に開発されたレシーバは、アンテナと負荷装置だけの単純なものでした。今日でも、基本的な RF 送電を調べ
てみればこの単純性を垣間見ることができます。しかしながら、単純なレシーバのコンセプトに関する最大の弱点
は、感度と選択性という 2 つの問題に起因していました。
初期のレシーバは、大きな EM 場の存在を示すことができたスパークギャップシステム、｢猫の髭｣を持つ水晶、コ
ヒーラレシーバなどさまざまな形態を取っていました。水晶とコヒーラレシーバを用いて初期の AM ラジオ放送を
受信することができました。同時期に、真空管の登場によりトランスミッタの設計が大きく変わり、レシーバの設計
も同様に大きく変わりました。
感度を向上させる第 1 のステップとなったのは、正フィード
バックシステムを使用して入力信号を増幅させるスーパー
リジェネラティブレシーバ(またはオートタイン)でした。感度
と選択性の両方の問題に対して｢現在｣採用されているソ
リューションは、1918 年にエドウィン・アームストロングが
開発したスーパーヘテロダインレシーバです。このレシー
バの設計は、当時からあまり変わっていません[4]。現代の
スーパーヘテロダインレシーバの基本構成ブロックは、ア
ンテナ、同調ローノイズアンプ(LNA)、ローカルオシレータ
(LO)、ミキサ(レシーバの周波数変換部)、中間周波数(IF)
フィルタ、高利得 IF アンプ、ベースバンド復調器で構成さ
れています。
現代のスーパーヘテロダインレ
シーバの一部の部品は、アーム
ストロングが開発したものと同じ
ように見えるかもしれません。た
だし、シリコンベースの集積回路
テクノロジーのお陰で遥かに小さ
くなっています。MAX1470 など
の単純な ASK レシーバは、サイ
ズがわずか 6.3mm x 9.7mm の
28 リードパッケージに組み込む
ことができます。MAX7036 は、
さらにいくつかの外部コンポーネ
ントを一体化することで、サイズ
がほんの 5mm x 5mm の 20 リ
ードの TQFN パッケージに収め
ることができるため、非常に制約された設計環境でもスペースとコストの削減を図ることができます。
トランシーバ
トランスミッタ、レシーバの両方のシステムの能力を 1 つの動作ユニットにまとめたのが、上述の初期のパイオニ
アたちが最終的に作り上げたトランシーバです。トランスミッタとレシーバを 1 のシステムに組み合わせることで、
設計者は、複数のブロック間で機能を共有化させることができました。アンテナ、基準発振器、さまざまなデジタル
部品などのアイテムは、今日の RF IC 内に遥かにコンパクトな製品として収めることができます。これらのすべて
の部品を組み合わせて 1 つのトランシーバデザインにまとめることで、個々の構成部品よりも高く、よりコンパクト
な機能を実現することができます。
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RF とは？
RF 信号は、電磁波の 1 形態であり、電磁(EM)スペクトルの一部を構成する可視光線などがその一例です。EM
スペクトルは、一般的に使用されている 60Hz などの可聴周波数から、AM ラジオ、FM ラジオ、TV チャネル、そ
してその他の RF 帯域を含む標準無線帯域までのすべての形態の光を含みます。EM スペクトルは、赤外線光
線、可視光線、紫外線光線から、より高度な X 線、ガンマ線、宇宙線にまで及びます。
我々が電波または RF スペクトルと呼んでいるものは、電磁波が気圧波(20Hz から 20kHz)に変わった場合に聞
くことができる低周波と、赤外線光線および可視光線(IR の場合は 1mm から 750nm、可視光線の場合は
750nm から 390nm (あるいは約 400THz から 770THz))を発生する高周波電磁波との間に存在しています。
図 1：無線周波数スペクトル[5]
この RF スペクトル(図 1 を参照)は、通常の帯域に細分化されます。これらの帯域は、通常は個々の周波数範囲
によって分類され、何十年もの間に分割されています。たとえば、300MHz から 3GHz までの周波数範囲は、
UHF 帯域(国際電気通信連合(ITU)により指定)です。UHF 帯域、SHF 帯域および EHF 帯域については、IEEE
や NATO などの組織が、これらの帯域をさらに細かく分類しています。
Name
f (Hz)
λ (m)
Uses
Name
f (Hz)
λ (m)
IEEE
NATO
Uses
ELF
3x100 –
3x101
108 – 107
NA
SLF
3x101 –
3x102
107 – 106
AC power
表 1：RF スペクトル帯域
ULF
VLF
3x102 –
3x103 –
3x103
3x104
6
5
10 – 10
105 – 104
NA
Navigation
(audible)
HF
3x106 –
3x107
102 – 101
HF
VHF
3x107 –
3x108
101 – 100
VHF
UHF
3x108 –
3x109
100 – 10-1
UHF | L | S
Shortwave,
CB
TV, FM
radio
A–E
ISM, TV,
Wi-Fi®
SHF
3x109 – 3x1010
10-1 – 10-2
S | C | X | Ku |
K | Ka
F–K
Microwave
LF
3x104 –
3x105
104 – 103
Maritime
EHF
3x1010 –
3x1011
10-2 – 10-3
Ka | V | W |
mm
K–M
Radar
MF
3x105 –
3x106
103 - 102
AM radio
Infrared
3x1011 – 4x1014
10-3 – 7.5x10-7
“Light”
米国では、連邦通信委員会(FCC)が監督機関であり、RF スペクトルの割当てと認められる用途を管理していま
す。FCC ならびに外国の当該機関の役割は、この限られた資源を統括すると共に、多くのさまざまな無線周波シ
ステムの動作整合性を確保するフレームワークを確立する上で必要です。これらの監督機関がなければ、誰もが
周波数、電力、帯域幅あるいはデューティサイクルを無視して放送することができるため、競争の激しい用途もそ
うでない用途も一様に打撃を受けることになります。その結果、放送電波が独占されてしまう恐れがあり、基本的
な形態の指令、制御および通信と干渉する可能性があります。ISM ラジオが FCC および ETSI 規制にどのよう
に管理されているかの詳細については、アプリケーションノート 1772 ｢短距離デバイス(SDR)に関する規制の参
照場所｣およびアプリケーションノート 3587 ｢短距離 UHF ASK 変調トランスミッタに関する FCC および ETSI の
要件｣をご覧ください。
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RF 用語集
振幅および電力
V – 電圧：RF システムでは、信号の電圧は通常 50Ω 負荷を基準としている。
P – 電力：RF システムでは、電力は通常 50Ω 負荷を基準としている。
𝑃𝑃 = 𝑉𝑉𝑉𝑉 =
𝑉𝑉 2
𝑅𝑅
あるいは 50Ω システムでは𝑃𝑃 =
𝑉𝑉 2
50
dB – デシベル：これは、無単位の比率尺度(%に近い)であり、通常、電力を検討する際には RF システムで
使用されます。RF システムでは比率｢dBm｣がより一般的に使用されており、｢m｣は基準点として 1mW
を使 用 する ことを 示しま す。 1W 基準点(dBW)と 1mW 基準点 (dBm)と の差は 30dB、 すなわ ち
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 = 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 + 30𝑑𝑑𝑑𝑑です。電圧レベルについては、出力振幅対入力振幅などの比率を示すのに dB が
用いられます。
𝑉𝑉𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂
𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑) = 10 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙10 �
�
𝑉𝑉𝐼𝐼𝐼𝐼
dB が RF アプリケーションで使用される場合は、通常、電圧利得に基づく電力比を示します。
𝐺𝐺(𝑑𝑑𝑑𝑑) = 10 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙10 �
W
1.000
0.032
0.020
0.010
0.003
0.001
316.2µW
100µW
0.1nW
0.1pW
10fW
1fW
4.142E-21
(kT at 300K)
50 ∙ 𝑉𝑉𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂 2
50 ∙ 𝑉𝑉𝐼𝐼𝐼𝐼
2
� = 20 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙10 �
表 2：異なる単位の電力レベル
dBW
dBm
10 ∙ log10 ⁡
(𝑃𝑃)
10 ∙ log10 ⁡
(1000 ∙ 𝑃𝑃)
+30
0
-15
+15
-16.990
+13.010
-20
+10
-25
+5
-30
0
-35
-5
-40
-10
-100
-70
-130
-100
-140
-110
-150
-120
-203.8
-173.8
𝑉𝑉𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂
�
𝑉𝑉𝐼𝐼𝐼𝐼
V
√50𝑃𝑃 (w/ 50Ω)
7.071
1.257
1.000
0.707
0.397
0.224
0.126
0.071
70.71µV
2.236µV
0.707µV
0.224µV
0.455nV
dBW および dBm に加え、他のデシベル表記が使用されることがあります。いずれの場合も、これらの
追記文字は何が基準単位になっているかを示します。dBc は基準キャリア、dBi は等方性アンテナに対
する利得、dBd はダイポールアンテナに対する利得を示します。
電界強度
V/m – メートルあたりボルト：この単位は通常、電界の強さを示すのに用いられますが、mV/m や µV/m など
のさらに分解能の高い単位で表される数値がより一般的です。これらの測定値は、システムの TX 部お
よび RX 部での基準アンテナ利得によって決まり、電界は 3 メートルの距離で測定され(FCC 指定 7)、
動作周波数に左右されます(詳細は、アプリケーションノート 3815 ｢UHF ISM トランスミッタの放射電力
と電界強度｣をご覧ください)。
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FCC 電界強度：FCC は、ISM 帯域の場合、260MHz における 3.750mV/m から 470MHz おける 12.5mV/m ま
での規定帯域終点からの直線外挿に基づく最大電界強度を定めています 7 、セクション 15.231 。260MHz から
470MHz までの周波数の最大電界強度は、以下の式を用いて計算します。
𝐸𝐸 =
8.75
𝑓𝑓 − 7.083�
210
ここで、E は電界強度(単位：mV/m)、f は動作周波数(単位：MHz)です。470MHz を超え、900MHz 未満
の周波数については、FCC は、電界強度の上限を 12.5mV/m と定めています。902MHz から 928MHz
までの帯域での電界強度限界は 500mV/m です。 E (mV/m)から E (dBuV/m)への単位変換は、次の
式で行います：𝐸𝐸 = 20 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙10 (1000 ∙ 𝐸𝐸)
EIRP – 実効等方性放射電力：この用語は、トランスミッタが発生した電力とアンテナの効率を 1 つにまとめ
た(𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝑃𝑃𝑇𝑇 𝐺𝐺𝑇𝑇 )で表したものです。通常、これら 2 つの項は、TX 電力(PT)と送信アンテナの利得 GT
(Θ,Φ)に分けることができます。しかし、アンテナ利得は、前述のように Θ (平面角)と Φ (仰角)の関数で
ある指向性に大きく依存している可能性があります。これらの依存性を排除するため、アンテナ利得を等
方性ラジエータに対する利得に単純化することができます。定義によれば、この利得はいかなる指向性
に対しても均一です。
電界強度を EIRP に変換する場合は、FCC が定める式を用います。
𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 10 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙10 (300𝐸𝐸 2 )
ここで、EIRP は実効等方性放射電力(単位：dBm)、E は電界強度(単位：V/m)です。この式は、電界が
放射電力源から 3 メートルの距離で計測されたと想定しています。
表 3：電界強度
FCC Field
Strength
f(MHz)
(mV/m)
260
3.750
300
5.417
315
6.042
330
6.667
434
11.000
435
11.042
470
12.500
[868]
12.500
902
500
915
500
928
500
Field Strength
(dBµV/m)
EIRP
(dBm)
71.5
74.7
75.6
76.5
80.8
80.9
81.9
81.9
114
114
114
-23.7
-20.6
-19.6
-18.8
-14.4
-14.4
-13.3
-13.3
+18.8
+18.8
+18.8
FCC パート 15.231｢平均電界強度限界 GT = 0 dB および d = 3 m｣に準
拠。
FCC パート 15.231｢平均電界強度限界は、低率周期運転(限定)または高
率周期および｢禁止｣用途(オープン)に基づき制限されている｣に準拠。
周波数領域
キャリア：キャリアはしばしば、RF 周波数または基本(時として fc)、1 次あるいは第 1 調波と呼ばれています。
キャリアは、ラジオリンクで使用される 1 次電磁界周波数です。キャリアは自由空間で隔てられた最終受
信部および復調部に送信データを伝達したり運んだりするために変調された正弦波信号です。二重周波
数変調システムで使用される場合、キャリアは、マーク周波数とスペース周波数という 2 つの周波数の
平均となる場合があります。
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グラフ化したキャリア周波数とスペクトルアナライザ測定
帯域：帯域は RF スペクトルの一部であり、通常は政府機関により周波数区分として用いられ、政府機関が
特定の目的に使用するために確保されています。FCC の周波数割当表に一例が示されています。[5]
帯域幅：帯域幅は、RF スペクトル内の周波数の範囲です。帯域幅と言う用語は、特定の信号または同報伝
送に関連する周波数のスペクトルまたは範囲の一部を指すのにしばしば用いられます。帯域幅は、アン
プやフィルタなど特定のラジオコンポーネントの性質を指すこともあります。フィルタの帯域幅は通常、
3dB 周波数(フィルタが 3dB で信号を減衰する点)に対応しています。帯域幅の基本式は以下のとおりで
す。
𝐵𝐵𝐵𝐵 = 𝑓𝑓𝐻𝐻 − 𝑓𝑓𝐿𝐿
ここで、BW は帯域幅(単位：Hz)、fH はシステム内の最高周波数(単位：Hz)、fL はシステム内の最低周波
数(単位：Hz)です。
チャネル：この用語は通常、変調キャリアを含んでいる可能性のある周波数帯域の狭い区間を指すのに用
いられます。このような帯域は、複数のチャネルに分けることができ、すべてのチャネルが同一の目的に
用いられ、通常は中心周波数および帯域幅により定義されます。
隣接チャネル電力(ACP)：しばしば隣接チャネル電力比(ACPR)と見なされる ACP は、当該 1 次チャネル内
の総電力と、周辺のチャネル内の総電力の比較を示します。
同一チャネル干渉(CCI)/同一チャネル拒絶(CCR)：CCI は、同一周波数で作動している 2 台のトランスミッタ
間の混信であり、CCR は、帯域内送信している望ましくない CCI 信号を当該 1 次信号と識別する能力
のことです。
高調波周波数(高調波とも呼ばれる)：高調波周波数は、キ
ャリア周波数の整数倍数での正弦波成分です。各高調
波は通常、2f、3f、5f すなわち 2 次、3 次、5 次などそれ
ぞれの整数で表されます。高調波周波数は、波形の非
理想性の結果です。数学的に純粋な正弦波は、高調波
周波数を発生しませんが、現実の世界では、どのような
周期波形もある程度の高調波成分を持っています。高
調波成分の程度に応じて周期信号が再整形されます。
たとえば、方形波は、徐々に高くなる奇数調波(キャリア、
3 次、5 次、7 次など)を含んでいます。
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ローブ、側波帯：RF 送信のスペクトル成分に存在する、変調により誘発されるバンプの通称で、当該キャリ
ア周波数より上と下に見られます。
シュプールまたは基準シュプール：通常はローカル発振器および RF 周波数に関係し、以下の単純な式で表
されるスプリアス周波数信号。
𝑓𝑓𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 𝑛𝑛𝑛𝑛𝐿𝐿𝐿𝐿 ± 𝑚𝑚𝑚𝑚𝐶𝐶
ここで、fSPUR はシュプールの周波数(単位：Hz)、n および m は整数乗数、fLO ローカル発振器周波数(単
位：Hz)、fC はキャリア周波数(単位：Hz)です。
ミキシングプロセスでは予測可能なシュプールが発生しますが、｢シュプール｣という用語は、単に望まし
くないディスクリート周波数信号を指し、他の内部または外部源から発生する可能性があります。
業界およびプロトコルに関する用語
ISM (工業/科学/医学)：ISM 帯域は、世界的に見て連邦通信委員会(FCC)などの政府機関により、特定の
認可不要用途用に設けられたさまざまなセクションの RF スペクトルです。ISM 規制下で使用されている
最も一般的な帯域は、13.56MHz、433.92MHz (EU)、915MHz (米国)、2.45GHz、5.80GHz です。米
国内で使用されている一般的な周波数範囲は、260MHz から 470MHz です。今日、これらの ISM 帯域
が最も使用されている用途は、RFID、コードレス電話、Bluetooth®、Wi-Fi です。
NFC (近距離無線通信)：NFC は、データ通信テクノロジーであり、近接する一対のデバイス間での単純で短
い無線情報交換に主に対応しています。今日、NFC は、店頭(POS)取引に主に適用されています。この
通信方式は、｢現金不要｣電子商取引を行うスマートフォンおよびその他の携帯デバイスでより普及して
います。
SRD (短距離デバイス)：ラジオの一種であり、低電力送信と、それに伴う短動作距離に主に対応しています。
SRD は、幅広い用途に用いられており、また、北米ならびに欧州では通常、規制環境があまり制限され
ていないため ISM 帯域に対応しています。SRD の規制に関する詳細は、アプリケーションノート 1772
｢短距離デバイス(SRD)に関する規制の参照場所｣をご覧ください。
RFID (無線周波数識別)：一般的には受動テクノロジーであり、低い周波数の信号を用いて RFID タグとリー
ダとの間で短いデータの送信を行います。通常、リーダは、RFID タグの照会と、トランシーバへの電源
供給の両方を行う刺激信号を出します。タグは、送信をもって応答するか、反射した入射リーダ信号を変
調する後方散乱タグとして機能します。現在、在庫管理、輸送コンテナ追跡、アクセス管理、パスポート、
クレジットカード、ペットの識別で RDIF が最も使用されています。
WPAN (ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク)：短距離ネットワークであり、携帯電話、PC、携帯情報端
末(PDA)などの携帯デバイスに主に対応しています。これらのシステムは、赤外線接続の方式、あるい
は Bluetooth、Wi-Fi あるいは別のプロトコルを用いたより一般的な RF 方式を取ります。
符号化：生デジタルデータ(0 と 1)を、送信用キャリアの変調に用いられる定様式信号に変換する方法です。
データを符号化するテクニックは数多くあり、多様です。符号化は、ひと続きのデータのうちのどのビット
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が何の情報(アドレス、データなど)を示すかを単に定義するだけのもの、あるいは逆に、以下の本文で述
べるスキームと同程度に複雑になることがあります。
RZ (ゼロ復帰)、NRZ (非ゼロ復帰)：RF システムで送信するデータの記述的符号化方法です。データスライ
サを使用する一般的なベースバンド復号化方法の場合、アナログ信号との比較を行い、その結果に基
づいてデータビットストリームを判断するために平均レベルを発生させる必要があります。NRZ を用いて
データを符号化する場合は、0 と 1 から成る長い文字列が平均レベルに悪影響を及ぼし、結果的にデュ
ーティサイクルあるいは復号化エラーを発生させる可能性があります。
マンチェスタ符号化：ベースバンドデータ信号が、長時
間に渡って 1 つのロジックレベルに固定されること
がないようデータを RZ 形式でエッジ符号化する
方法です。(アプリケーションノート 3435 ｢無線通
信用のマンチェスタデータ符号化方式｣をご覧くだ
さい)。この符号化方法は、特定のデータ転送速度
に必要な帯域幅を 2 倍にします。たとえば、マンチ
ェスタ符号化されたときの 1kbps の NRZ データ
転送速度(固有 0101…ストリングは 1kHz の方形波である)は、2kHz の有効方形波になります(0000…
または 1111… ストリングを符号化する場合)。
PWM (パルス幅変調)：PWM 信号は、レシーバでパルス幅を統合して遠隔
調整が可能な DC レベルを与える基本的なアナログ制御システム(リモ
ートコントロールモデルまたは玩具など)に従来から用いられています。
他方、PWM 信号はサーボモータや他の制御ユニットを駆動します。デ
ジタル通信では、マンチェスタ符号化の代わりに PWM を代替形式のゼ
ロ復帰(RZ)として使用することができ、PWM は、より正確にはパルス幅
符号化と呼ぶことができます。PWM は、時間要素(TE)に基づくものであ
り、通常、ロジック 1 を 110 というデータ要素、ロジック 0 を 100 というデ
ータ要素として表します。この方法は、各ビットが広パルスと狭パルスで
構成されていることからデータ帯域幅を節約することができます。この方法は、マンチェスタ符号化とは
対称的で、複数の狭パルス(0000 スタイルのデータ列)あるいは複数の広パルス(0101 データ列)を発生
することができます。
データホワイトニング：データ列が 0 または 1 の長いシーケンスを含むのを防止するための機能的または統
計的方法です。レシーバ側では、データホワイトニングは、データの｢バランスを取る｣ことで信号内の
DC バイアスを防止する効果があります。確実に維持された平均信号レベルが復号化プロセスに求めら
れる場合に限り、ホワイトニングが必要です。このプロセスは、RZ 符号化スキームの代わりに使用する
ことができ、また、RZ 符号化の際には、他の RZ 方法の実施に必要な帯域幅を縮小することができます。
一般的なホワイトニングプロセスは、可逆排他的論理和(XOR または⊕)論理関数を使用します。
エラー検出：データを符号化し、チャネルノイズ、干渉あるいはその他の発生源によりメッセージにエラーが
発生したか否かを判断する一般的な方法です。エラー検出は、パリティビット、チェックサムあるいは巡
回冗長検査(CRC)などの単純な方法で行うことができるため、レシーバは、破損したメッセージを破棄ま
たは無視すべきか否かを判断することができます。より複雑なシステムの場合、結果の再送信またはア
ルゴリズム操作によりエラーの検出と訂正の両方に対応します(｢ECC および FEC｣の項を参照)。
パリティビット：単純なエラー検出方法であり、ビットをオリジナルのメッセージに結び付けると、データストリー
ム内の全ビットの和は必ず偶数または奇数のいずれかになります。この方法は、データ内の奇数のエラ
ー(1 つのエラー、3 つのエラーなど)を検出することができます。
チェックサム：若干確実性の高いエラー検出方法で、データストリームをブロックベース(バイト、ワードあるい
は他の固定長)で合計し、結果をメッセージに結び付けます。この方法は、システムが故障し、破損の発
生を認識できなくなる前に、より高いエラー率を強制的に発生させてパリティを超えるレベルの検出を行
います。
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巡回冗長検査(CRC)：高度で一般的かつ確実性の高いエラー検出方式で、今日の有線および無線システム
で使用されています。CRC は、データブロックからチェックサムを導き出すのに多項式符号を用い、また、
生データ本体の偶発的変化を検出します。CRC 発信信号の計算および受信 CRC の迅速な確認という
プロセスの効率化を図るため、CRC の関数は、一般的にはハードウェアに実装されています。
ECC (エラー訂正コード)および FEC(前方エラー訂正)、ハミングコード：冗長情報をデータストリームへ付加
する方法であり、エラーの識別および訂正を行うため、結果的に再送信の必要性を低減または排除しま
す。FEC の方法には、固定長ブロックコーディングと可変長畳み込みコーディングという 2 つの主なタイ
プがあります。FEC は、データを符号化するためにトランスミッタ、ノイズの多い通信チャネルから失われ
たデータを回復するためにレシーバの両方に実装されています。
暗号化：情報の内容を意図的に隠し、また、情報の閲覧あるいは受信を許可されていない者に対して情報を
理解不可能なものにすることを目的として情報に暗号(アルゴリズム)を適用する方法です。
AES128 (高度暗号化標準 – 128 ビット)：128 ビットのブロック暗号(192 ビットおよび 256 ビットのバージョン
有り)を用いてデータを暗号化および解読する標準化対称鍵暗号化方式。AES は、米国国防省によりそ
の使用が承認されています。
インストルメント
時間領域：電波通信の分野に対応する場合、無線の運用お
よび性能の測定にはしばしば 2 つのグループのインス
トルメントが使用されます。第 1 のグループは、一般的
にはオシロスコープで測定される、特定の時間における
信号の振幅などの時間領域測定に代表されるものです。
これらのインストルメントには、基本的なデジタルマルチ
メーター(DMM)、電源さらにその他の関連設備も含ま
れます。時間領域インストルメントは通常、ベースバンド
の性能、電源の運用、電流引き込みなどの分析に用い
られます。
周波数領域：RF 通信性能パラメータ、規定および設計制
約の大半が周波数領域の分野で定められているた
め、測定値は通常、一般的にはスペクトルアナライザ
で測定される電力対周波数の形を取ります。インスト
ルメントには、キャリアおよびデータ変調信号の発生
に用いられる信号ジェネレータ、さらに S パラメータ、
インピーダンスおよびその他のシステム周波数応答
の測定に用いられるネットワークアナライザも含まれ
ます。
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電力計：RF 信号に含まれる出力電力の測定に用いられるインストルメントです。一般的に、電力計は非常に
広帯域(周波数範囲が広い)であり、伝導 RF 測定で使用されます。より新しい形式の電力計は、起動し
て時間スロット信号または信号を捕らえます。
減衰器：｢パッド｣とも呼ばれている減衰器は、RF 信号のパワーレベルを制御された形で、しかも歪を生ずる
ことなく減衰するのに用いられます。殆どの RF 減衰器は、両端に SMA または N タイプコネクタを持つ
同軸シリンダの形をしています。減衰器の重要な特性とは、パワー減衰(通常は dB で表示)、帯域、ワッ
ト損です。減衰器はしばしば、減衰器自体のインピーダンスマッチ(50Ω、抵抗または吸収など)、さらに
VSWR で指定されます。
同軸(または同軸ケーブル)：送電線の一種であり、誘電体で分離されている内部導体と外部導体を有してい
ます。導電材として一般的に使用されているのは銅で、編組被覆になっている外部シールドで覆われて
おり、誘電体はポリエチレンまたはテフロンです。同軸ケーブルの重要な特性とは、ケーブルインピーダ
ンス(通常、RF での使用で 50Ω)、一方の端で使用されているコネクタ、損失、位相特性、物理的寸法で
す。業界では多数の標準ケーブルが使用されており、とりわけ RG-58 と RG-174 が多用されています。
｢スニッファ｣アンテナ：小型、広帯域、実験室製作アンテナで、通常は無効近接場環境での迷 RF 放射の測
定に用いられます。
無響室(無エコー室)：小さな靴箱サイズの容器から部屋サイズの包囲空間に至るまで、無響室は、ボリュー
ムの外部 RF 信号からの隔絶、さらに、包囲空間内のあらゆる形態の反射 RF エネルギーの低減に使
用されます。これらの無響室は通常、完全導電シェル(ファラデーケージまたはスクリーンルーム)と、そ
の内面を覆う放射線吸収材(RAM)で構成されています。無響室は、アンテナの性能特性を把握するた
め、あるいは、規制要求事項に対応すべく必要に応じて電磁適合性(EMC)を試験するためにしばしば用
いられます。
TEM セル：TEM セルは、一般的には導電筐体(開放あるいは密閉筐体)であり、ハイパワー電磁場内の RF
オブジェクトの試験に用いられます。これらのセルは通常、自動車のイミュニティ試験に用いられます。
マッチングに関する用語
マッチングとは、インダクタやコンデンサなど一連の反応コンポーネントで通常構成されるネットワークを介して異
なる信号源および負荷インピーダンスをまとめ、信号の反射を低減あるいは排除する方法のことです。集中素子
システムとのマッチングネットワークを構築するためにディスクリートコンポーネントが使用されるのに対し、より高
い周波数では、分散システム(送電線スタブなどを使用)を用いてネットワークをマッチングすることができます。イ
ンピーダンスマッチングのもう 1 つの目的は、電源からの大半の電力あるいは電圧を負荷に送ることです。マッチ
ングは、数多くのグラフィックツールとコンセプト、さらに、特性を導き出し、これらの最適条件下で作動する回路を
構築するための数理構成要素に依存しています。詳細は、アプリケーションノート 1830 ｢How to Tune and
Antenna Match the MAX1470 Circuit｣、アプリケーションノート 1954 ｢Designing Output-Matching Networks
for the MAX1472 ASK Transmitter｣およびアプリケーションノート 3401 ｢マ
キシムの 300 MHz～450 MHz トランスミッタを小型ループアンテナにマッチン
グ｣をご覧ください。
スミスチャート：円形の図表で、複素反射係数(Γ)を示します。スミスチャー
トでは、Γ < 1 の各値は円内に、また Γ = 0 は中心に位置します。スミ
スチャートは、システムのインピーダンスおよびアドミタンスを表すの
に便利なグラフでもあります。この必要不可欠なツールは、ベル研究
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所で働いていたフィリップ H.スミス[11]が 1937 年に考案したものです。スミスチャートは、送電線およびア
ンテナのインピーダンスのプロッティング、マッチング回路のマッピング、さらに安定性分析用のフレーム
ワークとしての役割を果たします。作成された RF システムでは、チャートの中心が通常は実際に 50Ω
に正規化され、実軸上の最も左の点は 0Ω (短)、最も右の点は∞Ω (開)、上側の半円は誘導性リアクタ
ンス、下側の半円は容量性リアクタンスの区域を示します。詳細は、アプリケーションノート 742 ｢インピ
ーダンスマッチングとスミスチャート：基礎｣をご覧ください。また、ベッサスミスチャート Java アプレット[12]
や LLSmith[13]などのウェブベースツールおよびソフトウェアもご検討ください。スミスチャートは、S パラメ
ータを表すのに用いられるネットワークアナライザおよび同様のインストルメント用の一般的な表示方法
でもあります。
複素数、実数/虚数：実数成分と虚数成分の両方で表される数理構成要素であり、第
2 の虚数次元を 1 つの次元実数に対応させます。複素数のこの虚数部は、仮想
絶対値の√−1倍の値として定義されています。虚数部は記号｢j｣で表されます
(｢j｣は技術分野で用いられ、｢i｣は一般的な数理表現)。複素数(C)の実数部およ
び虚数部は𝐶𝐶 = 𝑟𝑟 + 𝑗𝑗𝑗𝑗で表され、r は実数部：Re (C)、x は虚数部：Im (C)です。
複素数は、デカルト座標系または極座標系を用いて複素表面にプロットすること
ができます。
インピーダンス(Z)：電気インピーダンスは、抵抗の一種であり、交流を抵抗の DC コ
ンセプトに関連付ける RF システムの基本特性です。AC 信号が三角法による
振幅と位相で表されるのに対し、DC 信号は振幅だけで表すことができます。したがって、インピーダンス
は、回路または要素が交流電流を阻止しようとする際に示す傾向の尺度です。コンデンサやインダクタ
などの直線性かつ時間的に変化しないリアクタンスを持つシステムコンポーネントは通常、それぞれのイ
ンピーダンス特性で表されます。詳細は、アプリケーションノート 915 ｢2 ポートのネットワークアナライザ
を用いた差動インピーダンスの測定｣をご覧ください。
𝑍𝑍 = |𝑍𝑍|∠𝜃𝜃
𝑍𝑍 = 𝑅𝑅 + 𝑗𝑗𝑗𝑗
ここで、Z はシステムのインピーダンス(単位：Ω)、|Z|はインピーダンスの大きさ、∠𝜃𝜃は位相であり、R は
実抵抗、X は虚数のリアクタンスです。
抵抗器、抵抗(R)：抵抗は、システムまたはコンポーネントの電流の流れ難さ尺度です。抵抗は、
インピーダンスの実数部であり、オーム(Ω)で表されます。
𝑍𝑍𝑅𝑅 = 𝑅𝑅
ここで、ZR は抵抗器のインピーダンス(単位：Ω)、R は実抵抗です。
リアクタンス(X)：リアクタンスは、インピーダンスの虚数部であり、オーム(Ω)で表されます。リアクタンスは、
RF システム内の理想インダクタおよびコンデンサと密接に関係しています。磁場を発生する時変電流、
そして電圧とその電界は、リアクタンスで表されます。
アドミタンス(Y)：アドミタンスは、インピーダンスの逆の形で、電流の流れやすさの複素尺度です。インピーダ
ンスとは直接かつ逆の関係であることから、アドミタンスは、回路分析にはツールとしてあまり使用されて
いません。
1
𝑌𝑌 = = 𝐺𝐺 + 𝑗𝑗𝑗𝑗
𝑍𝑍
ここで、Y はシステムのアドミタンス(単位：S、mho または Ω-1)、G は実コンダクタンス、B は仮想サスセ
プタンスです。
コンダクタンス(G)：コンダクタンスは、抵抗の逆の形、すなわちアドミタンスの実数部であり、シス
テムの電流の流れやすさの尺度です。
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𝐺𝐺 =
1
𝑅𝑅
ここで、G はコンダクタンス(単位：S)、R は抵抗(単位：Ω)です。
サスセプタンス(B)：サスセプタンスは、アドミタンスの虚数部であり、ジーメンス(S)で表されます。
複素共役：複素共役あるいは共役対は、1 対の複素数を示します。各々の複素
数は、同じ実数部の値と、値は同じでも符号が逆の虚数部を持ちます。｢共
役｣は、インピーダンスのマッチング方法で使用される場合、また、システム
分析にスミスチャートが使用される場合に重要です。
𝐶𝐶 = 𝑟𝑟 + 𝑗𝑗𝑗𝑗
𝐶𝐶 ∗ = 𝑟𝑟 − 𝑗𝑗𝑗𝑗
∗
𝐶𝐶 ∙ 𝐶𝐶 = (𝑟𝑟 + 𝑗𝑗𝑗𝑗) ∙ (𝑟𝑟 − 𝑗𝑗𝑗𝑗) = 𝑟𝑟 2 − 𝑥𝑥 2
ここで、C は複素数、r は複素数の実数部、x は虚数部、C*は C の複素共役です。
インダクタ、インダクタンス(L)：インダクタンスは、磁場にエネルギーを蓄える能力であり、1 アン
ペアまたは 1 ヘンリー(H)あたりの磁束の単位で表されます。標準導体(銅線など)は、測定
可能かつ関連するレベルのインダクタンスを示します。インダクタンスは、導体にコイルをインダクタの形
に巻き付けることで大幅に増大させることができます。この電流をより狭い場所に集中させることで｢蓄え
られた｣磁束を利用することができるため、インダクタは、多くの形式の RF 回路で使用されています。イ
ンダクタ内でのインピーダンスと周波数の関係は、周波数に比例してインダクタンスが増加します。
𝑣𝑣 = 𝐿𝐿
𝑑𝑑𝑑𝑑
𝑑𝑑𝑑𝑑
𝑍𝑍𝐿𝐿 = 𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗
𝑋𝑋𝐿𝐿 = 2𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋
ここで、v はインダクタにおける電圧、L はインダクタンスまたは仮想リアクタンス(単位：H)の尺度 i はイ
ンダクタ内を流れる電流、ZL は理想インダクタのインピーダンス(単位：Ω)、XL は誘導性リアクタンス(単
位：H)、f は動作周波数(単位：Hz)です。
キャパシタ、キャパシタンス(C)：キャパシタンスは、電界にエネルギーを蓄える能力であり、1 ボ
ルトまたは 1 ファラド(F)あたりの電荷で表されます。導体の平行板は、キャパシタの形でより
多くの電荷を蓄えられるようさまざまな誘電体と薄い分離板で構成することができます。この電位を狭い
場所に封じ込めることで蓄えられた電荷を利用することができるため、キャパシタは多くの形式の RF 回
路で使用されています。キャパシタ内でのインピーダンスと周波数の関係は、周波数に比例してキャパ
シタンスが増加します。
𝐶𝐶 =
𝑞𝑞
𝑉𝑉
𝑍𝑍𝐶𝐶 =
1
𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗
𝑋𝑋𝐶𝐶 = −
1
2𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋
ここで、C はキャパシタンスまたは虚数リアクタンス(単位：F)の尺度、q は静電容量板に蓄えられている
電荷(単位：C)、v は電位(単位：V)、ZC は理想キャパシタのインピーダンス(単位：Ω)、XC は静電容量リア
クタンス(単位：F)、f は動作周波数(単位：Hz)です。
S パラメータ、散乱パラメータ：一般的には 2 ポートネットワークに関連して用い
られるシステムの S パラメータは、ネットワークのポートを介して伝えられ、
ポートから反射するエネルギーの量を示します。各ポートへの入射電力波と
反射電力波で定義される S パラメータは、Snm (n は測定信号のポート番号、
m は誘導信号のポート番号)という記号で表されます。したがって、S21 は｢フ
ォーワードゲイン係数｣と呼ばれ、ポート 1 に適用され、ポート 2 で測定される信号に対するネットワーク
への影響を示します。S21 は基本的に、ネットワークを介して送信される信号
の結果です。S11 は｢入力ポート反射係数｣と呼ばれ、基本的にネットワーク
から発生源に逆反射する信号の量です。S12 と S22 は、それぞれ｢逆利得｣
係数と｢出力ポート反射｣係数です。S パラメータの詳しい解説は、アプリケ
ーションノート 1913 ｢フィクスチャの設計とキャリブレーションでデバイスの
15/54 ページ
S パラメータ測定を向上｣およびアプリケーションノート 3571 ｢MAX2640 LNA の S パラメータの測定と
安定度の分析｣をご覧ください。
挿入損失/利得：|S21|としても知られている挿入損失または利得(利得は、アクティブネットワークでしばしば発
生する)は基本的に、透過係数の大きさです。通常、挿入損失は-dB、挿入利得は+dB で表されます
入力リターンロス：｢リターンロス｣あるいは|S11|とも呼ばれる入力リターンロスは、入力反射係数の大きさです。
通常は-dB で表されます。
逆隔離：逆利得または|S12|としても知られている逆隔離は、逆利得係数の大きさです。通常は-dB で表され
ます。
出力リターンロス：|S22|としても知られている出力リターンロスは、出力反射係数の大きさです。通常は-dB で
表されます。
反射係数(Γ(ガンマ))：反射係数は、インピーダンス不連続性に対する入射 EM
波の反射成分を示します。Γ は、スミスチャート上で表される基本的な値で
す。
Γ=
𝐸𝐸 − 𝑍𝑍𝐿𝐿 − 𝑍𝑍𝑆𝑆
=
𝐸𝐸 + 𝑍𝑍𝐿𝐿 + 𝑍𝑍𝑆𝑆
ここで、Γ は反射係数、E-は反射波、E+は入射波、ZL は負荷インピーダンス、ZS は信号源インピーダン
スです。
定在波比(SWR)または電圧定在波比(VSWR)：最低定在波に対する最大定在波の比率です。定在波比は
通常、反射係数の電圧の大きさとして測定されます。定在波は、各々が逆の方向に伝播する 2 つの電
波の和を求めると生成されます。VSWR または SWR は、伝送効率または信号源と負荷とのマッチング
の一般的な尺度です。
1 + |𝑆𝑆11 |
1 − |𝑆𝑆11 |
ここで、sin は入力ポートの VSWR、|S11|は入力ポートのリターンロスです。
𝑠𝑠𝑖𝑖𝑖𝑖 =
SWR の値は、常に 1 以上になります。理想送電線の SWR は 1 になります。完全反射送電線の SWR
は∞(すなわち、すべてのエネルギーが発生源に逆反射する)です。現実の世界では、SWR の値は、RF
エネルギーがどのような状態で発生源(無線 PA など)から送られているかを示す性能指数です。
損失性：何らかの形で信号を減衰させたり、電力を消費させたりする非理想システムを示すために用いられ
る用語です。
変調
変調は、情報(音声、ビデオ、データなど)を持つ電磁信号を
符号化する方法です。電波の基本的な形が伝播正弦波で
あるため、｢キャリア｣波と併せて送信される有益な情報をも
たらす信号を時間の経過と共に変化させる方法はごくわず
かしかありません。これらの変調方式は通常、波形の振幅、
周波数、位相、あるいはこれら 3 つの組み合わせの変化を
伴います。
データ転送速度：符号化され、キャリア信号の変調に用いら
れるデジタルコンテンツの周波数です。しばしば 1 秒あたりのビット数(bps)、あるいは場合によっては
(診断目的に方形波を用いる場合など) Hz の単位で表されます。
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連続波(CW)：CW 信号は、オン/オフキーイング変調スキームと似ていますが、人が識別できる音声トーンな
どのより基本的な復号化方式に依存しています。CW は、モールス符号の｢ドット(.)｣および［ダッシュ(-)］
あるいは｢トン｣および｢ツー｣など異なる CW 送信時間で時間領域において信号を符号化する傾向にあ
ります。
10MHz キャリア信号
振幅偏移キーイング(ASK)(またはオン/オフキーイング(OOK))：ASK 信号は、パワーアンプの出力振幅を用
いてキャリア信号を変調します(詳細は、アプリケーションノート 4439 ｢私は OOK です。あなたは OOK
ですか？｣をご覧ください)。
10MHz キャリア、変調度が 100%の 5kHz 変調信号
変調度：ASK、OOK または AM に関係している変調度は通常、dB で測定されるパラメータとして与えられ、
パワーアンプ(PA)の｢高｣または｢オン｣パワーと｢低｣または「オフ」パワーとの差を示します。現実のアン
プは、駆動中は完全に停止させることができないため、変調度の範囲は通常 10dB (SAW トランスミッ
タ)から 90dB の間です。
周波数偏移キーイング(FSK) (Bluetooth で使用される場合は GFSK またはガウス FSK とも呼ばれる)：
FSK 信号は、複数の周波数を用いてキャリア信号を変調します。通常、2 周波数システムの場合、一方
の周波数は｢マーク｣周波数(ロジック 1 用)、もう一方の周波数は｢スペース｣周波数(ロジック 0 用)と呼ば
れています。2 周波数 FSK は 2FSK、4 レベルあるいは 4 周波数 FSK は 4FSK というように FSK は N
レベル FSK と呼ばれることがあります。
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10MHz キャリア、周波数偏差が 25kHz の 1kHz 変調信号
周波数偏差(Δf)：FSK 変調の関係している場合、周波数偏差は、｢マーク｣周波数と｢スペース｣周波数の隔
たりを示し、通常は kHz で表されます。
拡散スペクトル：変調テクニックの一種で、情報信号が通常必要とする以上の帯域幅において送信電力が分
配されるようデジタル信号を符号化するのに用いられます。周波数ホッピング拡散スペクトル(FHSS)と
直接シーケンス拡散スペクトル(DSSS)という 2 つの一般的な方式があります。拡散スペクトル変調には、
ノイズイミュニティの向上し、干渉の影響を受けにくく、さらにセキュリティ面ではホップシーケンスまたは
コード化値および低信号検出レベル(｢キャリア｣は、電力が広い範囲の周波数で拡散されるため検出が
難しい)の固有保護など数多くの利点があります。
位相偏移キーイング(PSK)、最小偏移キーイング(MSK)、ガウス MSK (GMSK)、4
位相偏移変調(QPSK)、直交振幅変調(QAM)、その他の直交周波数分割多重
(OFDM)など他の変調方式は、携帯電話ネットワーク、Wi-Fi、GPS などデータ転送
速度が遥かに速いシステムでしばしば使用されています。
処理能力：電力、帯域幅、熱ノイズに関する制約を考慮し、エラーを生じることなく復号化
されるデジタル信号の最大可能データ転送速度です。この最大転送速度は以下の式で表されます[8]。
𝐶𝐶
𝐵𝐵𝐵𝐵
= 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙2 �1 +
𝐸𝐸𝑏𝑏 𝑅𝑅
𝑁𝑁0 𝐵𝐵𝐵𝐵
�
𝐸𝐸𝑏𝑏 =
𝑃𝑃
𝑅𝑅
ここで、C は処理能力(単位：ビット/秒)、BW は帯域幅(単位：Hz)、Eb は 1 ビットあたりの受信エネルギー
(単位：J)、R はデータ転送速度(単位：ビット/秒)、N0 は片側ノイズスペクトル密度(単位：W/Hz)、P は信
号電力(単位：W)です。
放射、伝播および減衰
PD – 出力密度：等方性アンテナから送信される電磁放射は、
中心点から球状に広がる波面として発散します。この出
力密度(PD)の広がりは、任意の距離(r)において球の分
𝑊𝑊
割表面を横切る電力として表され、 2 の単位で示されま
す。
𝑃𝑃𝑃𝑃 =
𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸
4𝜋𝜋𝑟𝑟 2
𝑚𝑚
この式は、RF 電力対距離の基本特性を示すものです。
すなわち、距離が 2 倍になると、当該面積が r2 の速度で
1
増大し、その結果として出力密度が 2 に比例するため電
力密度は 1/4 減少します
𝑟𝑟
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フリスの公式：電磁界放射の自然な広がりに加え、TX から RX への電力伝達の理想計算に加えられるもう
1 つの変数があります。電磁界放射が、距離が長くなるに従って周波数依存損失を示す、というは無線
信号の特性の 1 つです[6, p774]。
𝑃𝑃𝑅𝑅
𝜆𝜆 2
𝑐𝑐 2
= 𝐺𝐺𝑇𝑇 𝐺𝐺𝑅𝑅 �
� = 𝐺𝐺𝑇𝑇 𝐺𝐺𝑅𝑅 �
�
𝑃𝑃𝑇𝑇
4𝜋𝜋𝜋𝜋
4𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋
ここで、PR はレシーバ側の電力(単位：dBm)、PT はトランスミッタ側の電力(単位：dBm)、GT は TX アン
テナの等方性利得(単位：dBi)、GR は RX アンテナの等方性利得(単位：dBi)、c は真空中の光速度(単
位：m/s)、d はアンテナ間の距離(単位：m)、f は動作周波数(単位：Hz)です。
距離：距離は、固有の、そしてしばしば定性的な品質尺度であり、通常はあらゆる無線システムの究極的目
標である情報の無線送信を指します。交信距離は、電磁波伝播の基本的な物理的性質と、ハードウェア
損失、トランスミッタ電力、障害、媒体損失、信号反射、干渉、ノイズ、レシーバの感度などの無線信号に
対する現実の影響の両方に大きく左右されます。これらの影響に関する詳細な分析については、アプリ
ケーションノート 5142 ｢Radio Link-Budget Calculations for ISM-RF Products ｣をご覧ください。
リンクバジェット：リンクバジェットは、通信システムにおける利得および非理想損失の累積的影響を説明する
のに用いられる用語です。リンクバジェットは、過去に衛星チャネルの計算で用いられていましたが、通
信システムにおける利得および損失の分析に一般的に用いられるようになってきました。マキシムのリン
クバジェットカリキュレータを使用した場合の理想距離および推定距離の一例、そしてアプリケーションパ
ラメータに基づく現実のシナリオを以下に示します。
表 4：概算距離
f
(MHz)
PT
(dBm)
315
+10
315
+13
315
+10
315
+13
433.92
+10
433.92
+13
433.92
+13
433.92
868
+13
+13
868
+13
915
+13
915
+13
Conditions
PR
Sensitivity
(dBm)
Ideal
Range
(m)
RKE: GT = GR = -15dBi, flat
-114
1055
earth
RKE: GT = -10dBi, flat earth
-114
1255
RKE: GT = GR = -15dBi, flat
-109
795
earth
RKE: GT = -10dBi, flat earth
-109
940
RKE: GT = GR = -15dBi, flat
-114
1055
earth
RKE: GT = -10dBi, flat earth
-114
1255
HA: GT = -10dBi, flat earth,
-114
1255
obstructions = -9dBm
RKE: GT = -10dBi, flat earth
-104
705
RKE: GT = -10dBi, flat earth
-114
1255
HA: GT = -10dBi, flat earth,
-114
1255
obstructions = -15dBi
RKE: GT = -10dBi, flat earth
-114
1255
HA: GT = -10dBm, flat earth,
-114
1255
obstructions = -15dBm
理想距離は GT = GR = 0dBm と伝播損失のみを使用。
フラットアースの概算は hTX = hRX = 1m を使用。
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Est.
Range
(m)
69
167
57
138
76
185
131
126
234
131
238
133
近傍界、遠方界：これらは、アンテナあるいは他の発生源から
伝播する電磁界放射の 2 つの異なる領域を説明するのに
用いられる用語です。一般的に認識されている距離は、近
傍界が 0λ から 1λ、1λ から 2λ が遷移領域で、2λ を超える
距離は遠方界と見なされています。近傍界は、さらに 2 つ
のゾーンに分けられます。波長距離の前半はリアクティブ
近傍界、後半は放射近傍界と呼ばれています。リアクティ
ブ近傍界内の電磁場は、送信源に帰還を行う可能性があ
り、送信源の実効インピーダンスに影響を及ぼします。アンテナのサイズは、これらの領域に関係する傾
向にあり、上記の概算値は、電磁界信号の 1 波長よりも小さいアンテナに適用されます。
無線ブロック
アナログフロントエンド(AFE)：AFE は、レシーバシステムのさまざまな部位を指しますが、通常は LNA やミ
キサなどの初段動作ブロックの一部で構成されています。
アンテナ：システムのトランスミッタ側、レシーバ側の両方で必要な基本ブロックです。アンテ
ナは、電流を電磁波へ、あるいは電磁波を電流へ効率的に変換することを目的としてい
ます。アンテナの形はさまざまで、電界発生器 (最も一般的)あるいは磁界発生器のいず
れかの役割を果たす傾向にあります。アンテナの形式、形、サイズ、指向性、グランドプ
レーンとの関連性はいずれもアンテナシステムの放射電力、効率および方向性に大きな
影響を及ぼします。アンテナに関する詳細については、アプリケーションノート 3401 ｢マ
キシムの 300 MHz～450 MHz トランスミッタを小型ループアンテナにマッチング｣、アプリケーションノー
ト 3621 ｢スモールループアンテナ：パート 1－シミュレーションおよび応用理論｣、アプリケーションノート
4302 ｢300 MHz～450 MHz トランスミッタ用小型アンテナ｣をご覧ください。
チャージポンプ：一般的には単純な電流ソースで、PLL ブロック内のループフィ
ルタに給電し、位相周波数検出器により制御されます。
水晶発振器：RF 集積回路で使用される一般的な形式の基準発振器です。水晶結晶板が同調圧電振動材と
して使用されており、発振器回路と相互作用して極めて安定した、予測可能な出力周波数を発生します。
コルピッツやピアスなど数種類の回路構成法があり、それぞれがシステムの動作および性能を異なる形
で管理します。温度補償水晶発振器(TCXO)は特殊なシステムで、さまざまな温度においてより安定した
周波数精度(しばしば ppm で表される)を実現します。以下のアプリケーションノートに詳細な説明があり
ます。
•
•
•
アプリケーションノート 726 ｢Specifying Quartz Crystals ｣
アプリケーションノート 1017 ｢MAX1470 スーパーヘテロダインレシーバ用の水晶発振器の選び
方｣
チュートリアル 1955 ｢高速スタートアップ発振器(FOX)によるスーパーヘテロダイン性能の向上｣
データフィルタ：アナログ信号がベースバンド周波数に
復調された後の最終ステップは、アナログ信号を
オリジナルの送信データ信号に再変換することで
す。この LPF 機能はしばしば、単純なアクティブ
サレンキーフィルタを用いて実行されます。
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データスライサ：ベースバンドシステムでは、
コンパレータを使用してアナログ信号を
デジタル信号に変換します。2 つの入
力が設けられており、一般的に、データ
フィルタ補正出力(DFO)は DSP ピンに
接続され、そして、ローバスフィルタ補
正出力は DSN に接続され、スライスレ
ベル(比較レベル)として用いられます。
もたらされた出力データは通常、フィル
タ補正信号が得られた後の最初の数回
のトランジション後に定められるディー
ティサイクルです。推奨回路およびコン
ポーネントについては、アプリケーションノート 3671 ｢UHF ASK レシーバ用のデータスライス手法｣をご
覧ください。
ディバイダ：VCO 周波数を分割し、もたらされた信号を位相周波数検出器に対
する入力の 1 つとして使用するため、この単純なブロックは、位相ロックル
ープ内でフィードバックとしての役割を果たします。この機能を表す単純な式
𝑓𝑓
は𝑓𝑓𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂 = 𝐼𝐼𝐼𝐼 で、N は整数の分周器です。この機能は、基準周波数の倍数
𝑁𝑁
である局部発振器(LO)の周波数を発生する方法を提供します。たとえば、N
= 16 や N = 32 などの一般的な値は、基準として用いられる水晶発振器周波数の 16 倍または 32 倍の
LO 周波数を発生するのに用いられます。2 の累乗である分周器はしばしば、入力信号によりクロック制
御される単純なカウンタでデジタル的に実装され、このカウンタは、カウンタ自体の出力のいずれか 1 つ
を用いて分周信号を発生します(すなわち、最初のカウンタビットは 2 で除算、2 番目のカウントビットは
4 で除算というように)。
分数 N または Frac-N 分周器： 分数 N 分周器は、｢分数｣部を除き標準分周器ブロックと似ています。2、4、
5、16 などの整数分周器を用いるのはごく一般的ですが、周波数逓倍プロセスの微調整に対応するた
め、この分周プロセスに加えられているのが分周率調整方法です。分周率は常に整数に固定しておか
なければならないため、分数部は一般的にこの整数分周率を統計的に調整することにより実現され、そ
の結果、分数の平均値が導き出されます。これは一般的に、デルタシグマ(ΔΣ)変換方式として実装され
ています。ΔΣ 変換器はデジタルフィードバックシステムであり、特定の詳細な(分数)入力値から一連の
概略(整数)分周率数列を導き出します。たとえば、4.5 という所望の分周率は、4 および 5：4、5、5、4、4、
5、4、5 などの一連のプログラム済み整数分周率数列となり、これらの分周率は統計的に、時間の経過
と共に 4.5 という目標分周率になります。このプロセスの結果は、低周波数でエラーを発生させることは
殆どありません。これは、PLL がスイッチングノイズ(本例では 4 と 5 の間)を追跡できないほど高い周波
数(ループフィルタの BW を超える)でスイッチングノイズが発生するからです。このより微細な調整は、
LO が発生させられる非常に広い周波数帯まで PLL の動作を可能にします。この微調整レベルは、高
度に制御された周波数変調にも用いることができます。
周波数復調器：復調器は通常、基準型 IF を使用して IF アンプと基準型 IF 自体
との間の誤差信号を発生します。その差は、ベースバンドアナログ信号に変
換され、さらに ASK 信号のように復号化されます。一般的に、このブロック
は｢追跡 PLL｣として実装されており、ここでは VCO 制御電圧が周波数に従
って変化します。この場合、PLL の周波数出力は重要ではなく、VCO の電圧のみが使用されます。この
タイプの PLL は、クリーンな位相ノイズを必要とせず、また分周器も使用されていません。ただし、一般
的に、VCO には、電源電圧のシリコンプロセス変動および環境温度の影響を除去し、大きな V/Hz 利得
に対応するための校正回路が必要です。マキシムのレシーバの周波数変換｢式｣は通常、2.0mV/kHz
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から 2.2mV/kHz までの間です。古い形式の周波数復調器は弁別器と呼ばれ、トランスフォーマ内の周
波数依存アンバランスが検出されると機能します。
イメージリジェクションミキサ：IR ミキサは、同相直交(IQ)ローカル発振器(LO)と
2 つのミキシングセルを使用しているため、2 つの信号出力は位相が 90 度
ずれます。LO より上でミックスされる信号は、IF において一方向に位相ず
れを引き起こし、LO より下でミックスされる信号は、別の方向への位相ずれ
を示します。IR ミキサは基本的に、ヘテロダインド信号に位相ずれをもたら
す単一振幅を持つ全通過回路網です。2 つの IF 信号をもう一度まとめるこ
とにより、一方の混合周波数(fC)は三角関数的に加算されるため信号利得
(約 6dB)が発生し、他方の混合周波数(fIM)は減じられるため信号減衰(約
30dB、40dB に達する場合もあり得る)が生じます。
中間周波数(IF)アンプ：しばしば｢RSSI アンプ｣あるいは｢IF 制限アンプ｣と呼ば
れます。このブロックは、一連のアンプで構成されています。これらのアンプ
は、IF 信号を連続して増幅、制限し、その結果、位相/周波数のみが変化す
る 1 つの出力と、各利得ステージの電流を加算するもう 1 つの出力が発生
し、受信信号の電力の対数信号強度を示します。FSK システムの場合、制
限アンプの出力信号は通常、周波数復調器に送られ、続いて信号はベース
バンド復号化に用いられます。ASK システムの場合、制限アンプからの対
数加算電流は、RSSI 信号に用いられるか、単に RF 信号の振幅のばらつきになります。
ダイレクト－デジタル設計では、IF アンプは純粋な直線可変利得アンプ(VGA)として実装されており、ア
ナログ－デジタルコンバータ(ADC)のスイートスポットに振幅を設定する自動利得制御(AGC)を備えてい
ます。
中間周波数(IF)フィルタ：このフィルタは、比較的狭い帯域通過(あるいは低域通
過)フィルタであり、中間周波数で確認された変調信号の選択と、他のチャネ
ル、ブロッカ、干渉、帯域外ノイズなどの好ましくない信号の拒絶に使用され
ます。IF フィルタは、低い周波数での狭い選択度を高める能力がフロントエ
ンドフィルタ(SAW フィルタなど)よりも優れており、(フィルタの許容差が小さ
く、Q が低いため) RF ステージではなく IF ステージで好ましくない周波数をより簡単に排除することがで
きます。標準的な IF フィルタのパラメータは、中心周波数が 10.7MHz (±30kHz)、帯域幅が 180kHz
(±40kHz) 3dB、挿入損失が 4.0dB (±2.0dB)、入力/出力インピーダンスが 330Ω です[9]。IF フィルタは、
変調信号の必要周波数成分が通過できる程度に広く、好ましくないノイズを通さない程度に狭いことが
求められます。
局部発振器(LO)：局部発振器は基本的に、位相ロックループシステムが発生する信号です。一般的に、PLL
からの出力は、基準周波数の整数倍であり、IF による RF あるいはキャリア周波数とは異なります。す
なわち、LO は、以下の式に準じる傾向にあります。
𝑓𝑓𝐿𝐿𝐿𝐿 = 𝑓𝑓𝐶𝐶 ± 𝑓𝑓𝐼𝐼𝐼𝐼
𝑓𝑓𝐿𝐿𝐿𝐿 = (𝑁𝑁 + 𝑛𝑛) ∙ 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅
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ここで、fLO はローカル発振器の周波数(Hz)、fC はキャリア周波数(Hz)、fIF は中間周波数(Hz)です。｢±｣
の機能は、IF がハイサイドインジェクションかローサイドインジェクションかによって異なります。N は整数、
n は分周率の分数、fREF は基準オシレータ周波数(Hz)です。
LO は PLL からの出力であり、上記の最初に式で示すように、RF 入力信号と共にミキシング周波数の
1 つとして用いられます。
ローノイズアンプ(LNA)：LNA はレシーバブロック動作部であり、ノイズを最小限
に抑えて入力信号を増幅します(入力信号の振幅を大きくします)。LNA の
能力を示す主な性能指数の 1 つは、ノイズ指数(NF)です。その名が示すよ
うに、LNA は、レシーバのカスケードノイズチェーンに完全に対応できるよう
十分に大きな利得と十分に低い NF を確保することが求められます。LNA
は、下流のブロックに十分に大きい信号を送る必要があり、したがって、こ
れらのブロックがシステムに与えるノイズは、最終ベースバンド信号を損なう
ことはありません。
ループフィルタ：位相周波数検出器とチャージポンプブロックが発生するエラー
信号の抑制に用いられる低域通過フィルタ(LPF)です。特定の設計では、ル
ープフィルタの周波数、帯域幅、セトリング時間、位相マージンなどを調整す
ることでフィードバックシステムを制御することができます。
ミキサ：2 つの信号を組み合わせるレシーバブロック動作部です。ヘテロダイン
化という用語は、周波数が異なる 2 つの信号の混合(結果として周波数偏
移出力を発生する)を述べるのに一般的に用いられていました。以下の三角
関数は、出力は計周波数の合計および差を示します。
1
1
𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠(2𝜋𝜋𝑓𝑓1 𝑡𝑡) ∙ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠(2𝜋𝜋𝑓𝑓2 𝑡𝑡) = 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐(2𝜋𝜋(𝑓𝑓1 − 𝑓𝑓2 )𝑡𝑡) − 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐(2𝜋𝜋(𝑓𝑓1 + 𝑓𝑓2 )𝑡𝑡)
2
2
ローサイドインジェクションミキサの入出力の周波数領域グラフ。
f1 は RF 周波数(Hz)、f2 は LO 周波数(Hz)、f1 – f2 は希望する IF。
ギルバートセルは、差動アンプとそれに続く転流回路で構成される現代のミキサに一般的に用いられて
いるアーキテクチャです。この構造は、ミキシング機能に利得をもたらします。ミキサ出力は通常、中間
周波数(IF)信号です。
ピーク検出器：ピーク検出器の単純な回路は、出力
側にダイオードを持つオペアンプで表されます。
ダイオードの指向方向は、最大レベルを、逆方
向は最低レベルを発生します。
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位相周波数検出器 (PFD)：位相周波数検出器は、2 つの信号間の位相差を判
断するのに用いられます。このブロックは通常、チャージポンプブロックに命
令を与え、単純なシステムは XOR 関数で実装可能です。古いシステムで
は、誤って高調波あるいはノイズにロックしてしまう単純な位相検出器が使
用されていました。PFD は、エラー信号を発生することで同じ機能を果たし
ますが、選択周波数内に限られます。
位相ロックループ(PLL)：PLL システムは、安定性の高い局部発振器源を生み出すと同時に、さまざまなセク
ション(ループフィルタ、電圧制御発振器(VCO)、分周器)の可変性を確保するのに用いられます。PLL ブ
ロックは、基準周波数(水晶発振器)、位相/周波数検出器、チャージポンプ、ループフィルタ、VCO、分周
器を始めとする構成コンポーネントに分けることができます。これらはすべて負帰還ループ内で接続され
ています。
動作は、基準周波数と分分周源周波数との差を
判断する位相周波数検出器で始まります。この差
は、チャージポンプ、ループフィルタおよび VCO
で分周源周波数を増減するのに利用されます。
その結果、分周源周波数(LO の倍数)の調整は
分割され、位相検出器にフィードバックされるため、
負帰還システムが形成されます。分割信号が LO
よりも｢速い｣場合は、分周源周波数が低下するよ
う VCO が調整され、分割信号が LO よりも｢遅
い｣場合は、分周源周波数が増加するよう VCO
が調整されます。
パワーアンプ(PA)：パワーアンプは、トランスミッタシステムの主要部品です。パ
ワーアンプは、RF 信号に利得を与えます。この利得は、送信アンテナを駆
動し、電気信号を電磁放射に変換する上で必要です。PA には多くの方式
があり、単純なオン/オフ動作からより複雑な包絡線波形整形に至るまで幅
広い機能を備えています。マキシムの高効率スイッチモードアンプの詳細は、
アプリケーションノート 3589 ｢高効率、低コストの ISM 帯域トランスミッタの
ためのパワーアンプ理論｣をご覧ください。
基準発振器：この共通ブロックは、PLL システムの起点として必要です。基準周波数は、
安定した発生源(通常は水晶)により生み出され、位相周波数検出器内での比較の
基礎として用いられます。
表面音波(SAW)フィルタ：IC の外付けコンポーネントであり、強力かつ好ましくな
い｢ブロッカ｣あるいは周辺の干渉信号をプレフィルタ処理するのに用いられ
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ます。強力な干渉信号を排除することを目的として、より高性能な用途(自動車やベースステーションな
ど)にしばしば使用されています。SAW フィルタは通常、アンテナとレシーバの LNA との間に置かれ、し
ばしばインピーダンスマッチング回路を追加する必要があります。
タンク回路：インダクタとコンデンサで構成されているシステムです。インダクタとコンデン
サは並列接続され、同調あるいは共振回路を形成します。一般的に発振器またはフ
ィルタとして使用される、あるいはミキサと併用されるタンク回路には、エネルギーを
蓄えることができるという特長があり、そのことに関連する Q すなわちクオリティファ
クタを持っています。共振周波数は以下の式で定義されます。
𝑓𝑓 =
1
2𝜋𝜋√𝐿𝐿𝐿𝐿
ここで、f は共振周波数(単位：Hz)、L はタンクインダクタンス(単位：H)、C はタンク 容量(単位：F)です。
送電線：重要なインピーダンス特性を持つシステムブロック間の電線接続です。送電線に関する共通のイン
ピーダンス式は以下のとおりです。
𝑍𝑍0 = �
𝑅𝑅+𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗
𝐺𝐺+𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗𝑗
≈�
𝐿𝐿
𝐶𝐶
ここで、Z0 は送電線の特性インピーダンス(Ω)、R は単位長さあたり
の抵抗(単位：Ω/m)、G は(単位：S/m)あたりのコンダクタンス、L は
(単位：H/m)あたりの特性インダクタンス、C は(単位：F/m)あたりの
特性キャパシタンスです。
Z0 は通常、ビデオシステムでは 75Ω、その他の大半の RF システムでは 50Ω です。動作周波数や損失
(R および G で表される)を始めとする送電線の特性は、非理想状態の影響を受けます。また、送電線は、
自由空間に似た波動特性を持っています。
𝑣𝑣𝑃𝑃
1
1
1
𝑉𝑉𝑉𝑉 =
=
=
≈
𝑐𝑐
𝑐𝑐√𝐿𝐿𝐿𝐿 √𝜇𝜇𝑟𝑟 𝜀𝜀𝑟𝑟 √𝑘𝑘
ここで、VF は速度係数(単位：%)、vP は伝播速度(単位：m/s)、c は真空中の光速度(単位：m/s)、L は特
性インダクタンス(単位：H/m)、C は特性キャパシタンス(単位：F/m)、µr は物質の比透磁率(単位：H/m)、
εr または k は誘電体の比誘電率(単位：F/m)です。
可変利得アンプ(VGA)：標準 PA の改良版である可変利得アンプは、可変出力電源を備えています。双方向
通信システムで使用すれば、最初の通信を確立する際に高出力電力を供給するのに役立ち、さらに利
得を低減して貴重なバッテリ寿命を延ばすことができます。また、VGA は、｢ソフトオン/ソフトオフ｣や包絡
線波形整形などスペクトル成分を低減する方法も備えています。
電圧制御発振器(VCO)：VCO は、PLL の主要コンポーネントの 1 つであり、入
力電圧レベルで制御される可変周波数出力信号を発生します。標準的な伝
達関数は、周波数の変化をもたらします(電圧レベルが 1.0V 変化するごと
に 200MHz、5mV あたり 1MHz など)が、用途の要求事項に大きく依存しま
す(通常、ラジオのサービス帯域に依存します)。このごく一般的な設計には、
特定の電圧変化でキャパシタンスの変化をもたらすバラクタダイオードや
MOS バラクタ(1V 未満の同調範囲)が使用されています。あまり一般的でな
い VCO 設計は、リング発振器アーキテクチャを採用しています。このアー
キテクチャは、アーキテクチャ自体の電流に比例した出力周波数を発生しま
す。リング発振器 VCO は、広い制御範囲を備えていますが、位相ノイズが大きいため ISM バンドでは
一般的に使用されていません。
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無線仕様および運用に関する用語
無線システムに使用されているさまざまコンポーネントのそれぞれは、トランスミッタまたはレシーバが最高レベル
の無線メッセージ伝達機能を実現できる品質レベルで各々の｢役割｣を実行しなければなりません。各動作ブロッ
クの品質の尺度には、以下に定義し述べる関連仕様が存在します。ワイヤレス IC のデータシート仕様の詳細な
検討については、アプリケーションノート 2041 ｢ワイヤレスデータシートの仕様について－パート 1｣をご覧くださ
い。
1dB 圧縮点(P1dB)：パワーアンプ(PA)の性能尺度の 1 つです。この値は、PA 利得(またはその他の無線ブ
ロック)が低減し、その結果、出力信号の歪が生じる点を指します。通常、アンプ内の利得ステージの飽
和状態がこの現象の原因です。
アパーチャ：アンテナの有効範囲です。アパーチャは、正常(開口面に対して垂直)電磁波の電力を受信する
アンテナの能力の尺度です。入射波が出力密度(面積あたりのワット数)を持っているため、有効範囲は、
𝜆𝜆 2
当該出力を受信する実測能力を示します。無損失等方性アンテナ(ユニティゲイン)のアパーチャは で
4𝜋𝜋
す。
𝐴𝐴𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 =
𝑃𝑃𝑅𝑅
[6, p455]
𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼
𝐺𝐺 =
4𝜋𝜋𝐴𝐴𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒
𝜆𝜆 2
ここで、Aeff はアンテナの有効範囲またはアパーチャ(単位：m2)、PR 受信電力(単位：W)、PDInc 入射出力
密度(単位：W/m2)、λ は信号の波長(単位：m)です。
自動利得制御(AGC)：PA またはその他のアンプの利得を制御するフィードバックシステムです。
ベースバンド：DC 周波数またはその付近の周波数の信号を指し、一般的に情報信号(アナログまたはデジタ
ル)と同義です。ベースバンドの一般的な用途には、変調または復調データ信号、レシーバの｢バックエン
ド｣とも呼ばれる復調器に続く低周波数システム、あるいはトランスミッタの｢フロントエンド｣符号化システ
ムの指示が含まれます。詳細は、アプリケーションノート 3671 ｢UHF ASK レシーバ用のデータスライス
手法｣をご覧ください。
バイアスインダクタ：大半の PA 回路における主要コンポーネントの 1 つです。一般的に、PA の出力は、オ
ープンドレイン(またはオープンコレクタ)回路です。バイアスインダクタは、当該トランジスタ用電源への
DC 接続を行います。バイアスインダクタの値を指定するにあたっての標準的な目標は、PA 出力の容量
性負荷のバランスを取って PA 出力インピーダンスを実数値に変えることです。
ビットエラー率(BER)：一般的にパーセントで表される BER は、データの送信セグメントが、オリジナルメッセ
ージに対して正しいビットで受信される率のことです。準的なレシーバは、データの流れが作られるよう
送信情報を連続的に復号化しなければなりません。このデータセットがオリジナルのメッセージと比較さ
れると、送信データと受信データとの間のエラーがカウントされ、パーセントで報告されます。BER の一
般的な値は 0.2%であり、この値は、レシーバの感度レベルを示すスレッショルドとして用いられます(す
なわち、1,000 ビットのうちの 2 ビットが正しくないというスレッショルドに達すると、LNA 入力での信号電
力がレシーバの感度と見なされます)。BERT は、ビットエラー率テスタとしてしばしば用いられる用語で
す。
ブロッキングまたは｢ブロッカ｣：混変調歪、イメージ周波数および位相ノイズに関連するブロッキング信号は、
当該情報の受信を｢妨害する｣程度まで対象キャリアと干渉する信号のことです。
信号空間ダイヤグラム：IQ 符号化を使用する PSK
や QAM などのデジタル変調テクニックを図解し
たものです。信号空間ダイヤグラムは、複雑な面
(実面と仮想面)を示し、特定の信号の復号化に
用 い られ る記 号位 置が打 点さ れます。 図は 、
8PSK と 8QAM の例です。
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デジタル歪補償(DPD)：ランスミッタブロックの非直線性に対して信号を調整するため、システムのベースバ
ンド DSP 部へ PA 出力信号を再サンプリングするフィードバック方法です。
デジタル信号処理(DSP)：RF の場合、DSP は、RF スペクトルから採取され、デジタル変換されたディスクリ
ートタイムサンプルを収集し、処理することを言います。データは通常デジタルフィルタリング用に処理さ
れ、エラー検出および補正を行い、また、周波数領域特性の変調および復調状態の確認を行います。
指向性：理想等方性ラジエータに対するアンテナの空間電力出力(放射
パターン)を表す用語です。通常、いかなる物理的アンテナおよび
平衡(グランドプレーン)システムも、完全な等方性放射パターンを
示すことはありません。三次元パターン内の利得を示す場所は通
常｢ローブ｣と呼ばれ、減衰を示す場所は｢ヌル｣と呼ばれます。放射
パターンは通常、dBi (アンテナ電力対理想等方性ラジエータの比)
の単位で表されます。
ダイバーシティ：複数のチャネルを用いて通信リンクを向上させる方法です。ダイバーシティは、複数の周波
数(周波数ダイバーシティ)、複数のアンテナ(空間ダイバーシティ)、あるいは異なる時間や極性などのよ
り複雑なスキームに適用することができます。
電磁適合性(EMC)：EMC は、EMI 発生源が存在する環境に置かれているラジオまたはその他の電子シス
テムの動作の評価基準です。無線設備に対しては、イミュニティ(または感受性)試験をしばしば実施して
システムに対する EMI の影響を判断し、緩和します。
電磁妨害(EMI)：無線周波干渉(RFI)とも呼ばれる EMI は、外部 EM 発生源からシステムに対する好ましくな
い影響です。妨害要因からの影響は、システムの有効範囲の縮小、チャネルを介して転送された情報の
質の低下、実際の通信の遮断といった形で現れます。振幅ベースの変調方式は、周波数ベースまたは
拡散スペクトルスキームよりも EMI の影響を受けやすい傾向にあります。
イメージ周波数：ミキサの数学関数により、ローサイドまたはハイサイドインジェ
クションは同じ IF 結果を導き出すことができるため、イメージ周波数と呼ば
れる単独信号が IF 信号に現れます。
𝑓𝑓𝐼𝐼𝐼𝐼 = 𝑓𝑓𝐶𝐶 ± 2𝑓𝑓𝐼𝐼𝐼𝐼
ここで、fIM はイメージ周波数(単位：Hz)、fC はキャリア周波数(単位：Hz)、fIF は中間周波数(単位：Hz)で
す。｢±｣の機能は、IF がハイサイドインジェクションかローサイドインジェクションかによって異なります。
上記のグラフ例では、fLO は、キャリア信号に対するローサイドインジェクティ
ドミキシング信号ですが、イメージ周波数に対するハイサイドインジェクティド
fLO との役割を果たします。ミキサの IF 出力は、fC のスペクトル電力と fIM の
スペクトル電力を識別することはできません。このため、イメージリジェクショ
ンミキサを使用します。
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混変調歪(IMD)：システムブロックの非直線性または時間依存性に起因する 2 つ以上のトーンの変化です。
これらのトーン間のデルタは、希望する信号付近に位置し、レシーバの帯域内干渉やトランスミッタ内の
近接チャネルの帯域外問題を引き起こす可能性のあるうなり周波数を発生します。回路ブロックの、複
数のトーンからの IMD に対する感受性の尺度は通常、レシーバの場合は IIP3、トランスミッタの場合は
OIP3 が定められています。
フィードスルー：ミキサシステムの非理想パラメータです。LO フィードスルーは通常、IF 信号、RF ポートのい
ずれかに表れる LO 周波数を指します。LO フィードスルーが IF で確認された場合、関連回路は、高周
波 LO および反射リミックス信号(DC オフセット問題の原因となります)の両方の影響を受ける可能性が
あります。フィードスルーが RF ポートに表れた場合、レシーバからのスプリアス発射および好ましくない
RF 送信の原因となる可能性があります。
周波数キッキング：PA からのオン/オフ出力の、トランスミッタの基準発振器回路に影響を及ぼす傾向です。
利得：信号電力または振幅が増加することを言います。利得𝐺𝐺 =
単位で表記されます。
𝑃𝑃𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜
𝑃𝑃𝑖𝑖𝑖𝑖
は一般的に出力比で表され、dBm の
群遅延：周期信号に関する振幅包絡線の知覚時間遅延です。伝送媒体(自由空間、誘電体)および動作ブロ
ック(アンプ、フィルタ)は、周波数依存コンポーネントを備えており、これらのコンポーネントは、システム
を通過する信号の振幅および位相に影響を及ぼします。(周波数の関数としての)位相の直線変化から
の逸脱により、異なる群の周波数は、波形の歪を引き起こす異なる時間遅延を生じます(これは｢知覚｣
時間遅延ですが真のレイテンシではありません)。群遅延は、位相応答の負の導関数と定義されるため、
無歪システムは、一定の正の群遅延を生じます。同様に、1 つの周波数成分のみで動作するシステムは、
歪を生じることはなく、時間遅延振幅調整出力信号のみが発生します。しかし、2 つ以上の周波数が直
線システムを通過する場合、位相応答歪は、変化する群遅延を引き起こします。群遅延の影響は、シス
テムの忠実度の損失や、符号間干渉として現れます。ベッセルフィルタは、定(均一)群遅延応答用に設
計されたシステムの一例です。帯域フィルタは、正の群遅延を持ち、帯域阻止フィルタは、負の群遅延を
引き起こします。
ハイサイド/ローサイドインジェクション：これは、キャリア周波数とローカル発振器周波数との単純な関係であ
り、この関係においてハイサイドは fLO > fC、ローサイドは fLO < fC です。ハイサイドインジェクションは fC
+ 2fLO のイメージ周波数、ローサイドインジェクションは fC – 2fLO のイメージ周波数を生じます。
Low-Side Injection
High-Side Injection
イメージリジェクション：スーパーヘテロダインレシーバの、信号を IF にミキシングしたときの好ましくないイメ
ージ周波数を識別する能力です。このパラメータは、イメージリジェクション率(IRR)と呼ばれ、特定され
ることがあります。
同相/直交(IQ)：直交位相とも呼ばれる IQ は、通信システムで一般的に用いられる用語で、2 つの波形が 90
𝜋𝜋
度または だけ位相がずれた状態で存在することを言います。
2
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𝐼𝐼(𝑡𝑡) ∙ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠(2𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋) + 𝑄𝑄(𝑡𝑡) ∙ 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐(2𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋)
or
𝜋𝜋
𝐼𝐼(𝑡𝑡) ∙ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠(2𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋) + 𝑄𝑄(𝑡𝑡) ∙ 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 �2𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋𝜋 + �
2
ここで、I(t)は同相変調関数、Q(t)は直交変調関数です。
イメージリジェクションミキサでは 1 組の IQ 信号と、4PSK や 16QAM などのさまざまな方式の変調方
式が使用されています。
レイテンシ：システムの時間遅延の尺度です。レイテンシは、レシーバに関して、変調 RF 信号の受信からベ
ースバンドデータストリームの復号化までの遅延を示すために用いられます。
負荷キャパシタンス：負荷キャパシタンスは、多くの場面で使用されますが、水晶発振器については通常、目
標周波数での動作を｢達成する｣と予想される目標値を指します。
ロック不良： PLL の動作には、ループが目標周波数にロックしたことをデジタル表示することがしばしば含ま
れます。PLL が有効なロック状態になったことを示すよう設定された、また、LO が動作していることを示
すピンまたは内部レジスタがしばしば存在します。
低周波 IF (LFIF)：低周波 IF は、システムの目標 IF 周波数を述べるのに用いられる相対語です。一般的に
使用されている中間周波数は、455kHz (北米の AM ラジオシステム)と 10.7MHz (北米の FM ラジオお
よびテレビシステム)であり、標準的な低周波 IF システムの場合は 2MHz 以下です。低周波 IF システ
ムは、ゼロ IF 設計の殆どの利点を生かしている(ただし、ゼロ IF 設計は、イメージ周波数の問題は解消
しません)と同時に、DC オフセットエラーやピンクノイズなどの問題を回避しています。
ノイズ：好ましくない信号干渉です。これらのランダムかつ非決定論的な変動は、当該信号を破壊する傾向が
あります。電子ノイズは 3 つの形態、すなわち熱(電子のランダム運動)、ショット(エネルギーバリアを通
過する電子の統計的確率)およびフリッカ(周波数依存性)に分類することができます。
ノイズ指数(NF)：NF は、RF システムのノイズに関する性能特性です。ノイズ指数は、dB ベースのノイズ係
数値であり、ノイズ係数は、単純な信号対ノイズ比であり、通常は 50Ω 抵抗器のノイズと比較されます。
𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂
𝑁𝑁𝑁𝑁 = 10 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙10 (𝐹𝐹)
𝐹𝐹 =
𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝐼𝐼𝐼𝐼
ここで、NF はノイズ指数(単位：dB)、F はノイズ係数、SNROUT は出力の信号対ノイズ比(SN 比) (単位：
dB)、SNRIN はブロックへの入力の SN 比(単位：dB)です。
ノイズ指数は通常、レシーバ内のさまざまなサブシステムブロック構成部品のノイズ性能を計算する際に
用いられます。詳細は、チュートリアル 2875 ｢ノイズ指数を測定する 3 つの方法｣をご覧ください。
ノイズフロア：ジョンソン－ナイキスト熱ノイズに基づく、RF システムが達成できる感度の下限値です。以下の
式で表されます。
𝑉𝑉𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 2 = 4𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘∆𝑓𝑓
[10]
𝑃𝑃𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁 = 𝑘𝑘𝑘𝑘∆𝑓𝑓
ここで、VRMS2 は平均平方ノイズ電圧(単位：V2)、k はボルツマン定数(単位：J/K)、T は当該温度(単位：
K)、R は抵抗(単位：Ω)、Δf は周波数帯域(単位：Hz)、PNoise は抵抗依存熱ノイズ(単位：W)です。
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300K の温度で 1Hz の周波数帯域幅を使用するシステムの熱ノイズを計算すると、その値は-174dBm
となります。この値はフロアの役割を果たし、システムがこの値を超えると、信号とノイズを識別すること
ができなくなります。
位相遅延：システムを通過する周期信号に関する位相包絡線の知覚時間遅延です。位相遅延は、周波数に
より分割される位相応答であるため、傾斜位相応答を持つ無歪システムは、(ちょうど群遅延と同じよう
1
に)一定の位相遅延を生じます。位相応答が一定の場合、位相遅延は プロファイルを示します。
2𝜋𝜋𝜋𝜋
位相ノイズ：発振器(LO としての役割を果たす PLL)の性能パラメータの 1 つとして用いられる位相ノイズは、
出力スペクトルがどの程度クリーンかを示します。一般的に｢スカート｣と呼ばれる正弦波の非理想発生
により、余分な電力が周辺のスペクトルへ広がっていきます。IF に何らかのフィルタがかけられている場
合、レシーバ内の位相ノイズの影響により、干渉信号が IF に侵入する可能性があります。
LO phase noise
Interference inside the IF band after mixing
トランスミッタ内の位相ノイズは、周波数スペクトルのその他の周辺部へエネルギーを｢漏らす｣あるいは
｢侵入させる｣傾向にあります。この状態は、システムが FCC や ETSI などの規制管理当局の厳しいチ
ャネル帯域幅仕様に適合しなければならない場合に特に問題になります。
ピンクノイズ(または 1/f ノイズあるいはフリッカノイズ)：ノイズカラーは通常、スペクトル依存度と呼ばれます。
この場合、ノイズは、低い周波数でより顕著になります。
電力付加効率(PAE)：PAE は、ラジオ PA の効率の性能指数です。PAE の計算に用いられる共通式は以下
のとおりです。
(𝑃𝑃𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂 − 𝑃𝑃𝐼𝐼𝐼𝐼 )𝑅𝑅𝑅𝑅
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 =
𝑉𝑉𝐷𝐷𝐷𝐷 ∙ 𝐼𝐼𝐷𝐷𝐷𝐷
ここで、PAE は電力付加効率(単位：%)、POUT は RF 出力電力(単位：mW))、PIN は RF 入力電力(単
位：mW)、VDC は PA の動作電圧(単位：V)、IDC は PA の電流引き込み(単位：A)です。
プリエンファシス/デエンファシス：レシーバ側での信号の質の向上と歪の低減に役立つ伝送媒体(チャネル)
内の非直線性を補償するための信号調整方法です。プリエンファシスはトランスミッタ側で適用され、当
該帯域内の異なる周波数の振幅を変えます。デエンファシスはレシーバ側で適用され、元の信号特性を
回復します。
プリング：出力インピーダンス(負荷)の変化が発振周波数および位相に影響を及ぼすすべての発振器に関
する総称であり、発振器の周波数が目標値から外れる傾向を示します。水晶発振器および負荷容量に
言及する際に通常用いられます。
クオリティファクタ(Q)：Q の一般的な定義は、エネルギー蓄積システムに関するものであり、1 サイクルあた
りの損失エネルギーに対する 1 サイクルあたりの蓄積エネルギーの比に比例します。RF システムでは、
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Q は一般的に、発振器の性能、フィルタ、タンク回路およびその他の同調共振システムに適用できる性
能指数です。クオリティファクタは、システムの周波数帯域幅で分割される中心周波数あるいはキャリア
周波数で定義されます。
𝐸𝐸𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
𝑓𝑓𝐶𝐶
𝑄𝑄 = 2𝜋𝜋
=
𝐸𝐸𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷
𝐵𝐵𝐵𝐵
ここで、Q はクオリティファクタ、EStored は 1 サイクルでシステムにより蓄えられたエネルギー、EDis は 1
サイクルあたりの消費エネルギー、fC はキャリア周波数(単位：Hz)、BW はシステムの周波数帯域幅(単
位：Hz)です。
受信信号強度指標(RSSI)：受信信号強度指標は、値またはアナログ出力であり、通常はレシーバシステム
により与えられ、当該周波数における RF 電力の存在とレベルを示します。RSSI は通常、｢dB が直線｣
であり、ASK レシーバのベースバンド出力とほぼ同等です。
感度：レシーバが、対象信号と周囲のノイズとを識別できる電力レベルです。通常、dBm で表されるデジタル
システムの感度はしばしば、指定ビットエラー率に関係しています。アナログシステムの感度は一般的に、
目標 SN 比または SINAD に関係しています。レシーバの必要感度レベルを概算する場合は、以下の式
を用いることができます。
𝑃𝑃𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = (−174𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 + 𝑁𝑁𝑁𝑁𝑅𝑅𝑅𝑅 + 10 ∙ 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙10 (𝐵𝐵𝐵𝐵𝑅𝑅𝑅𝑅 ) + 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑅𝑅𝑅𝑅 )
ここで、PSens は概算システム感度(単位：dBm)、-174dBm は熱ノイズフロア、NFRX はシステムのノイズ
指数(単位：dB)、BWRX はシステムの周波数帯域幅(単位：Hz)、SNRRX はシステムの必要 SN 比(単位：
dB)です。
概算式は、感度がアンプおよびミキサブロックの質(単位：NFRX)、システムの周波数帯域幅(単位：BWRX、
通常は IF フィルタ帯域幅で定義される)、復調器の能力(単位：SNRRX)に依存していることを示します。
詳細は、アプリケーションノート 1836 ｢Improving Receiver Sensitivity with External LNA ｣およびアプ
リケーションノート 2815 ｢ASK レシーバの感度の計算方法｣をご覧ください。
波形整形、包絡線波形整形：送信信号の変調帯域幅を縮小するための ASK または FSK 変調のスイッチン
グ部の調整方法です。PA を(ASK 送信で)徐々にオン、オフして方形波状変調信号の高高調波を減少さ
せるのが標準的なテクニックです。同様に、2 つの周波数(FSK)を徐々に切り替えていくと、帯域外周波
数成分の量が減少します。線形シェーピングやガウスシェーピングなどが一般的な波形整形方式です。
信号対ノイズ比(SN 比)：SN 比は、希望する信号電力と好ましくないノイズ電力との比を示すことでシステム
またはブロックの質を示すのに用いられる一般的な用語です。SN 比は通常、dB で表されます。
𝑃𝑃𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =
𝑃𝑃𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁
ここで、SN 比は信号対ノイズ比、PSignal は信号の平均電力、PNoise は残留バックグランド電力です。
信号対ノイズ＋歪比(SINAD)：通信信号の質の尺度。
𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =
𝑃𝑃𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇
𝑃𝑃𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁 + 𝑃𝑃𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷
ここで、SINAD は信号対ノイズ＋歪比、PTotal は信号の総電力(望ましい信号、ノイズおよび歪)、PNoise は
残留バックグランドノイズ電力、PDis は全高調波～の電力です。
単一変換(単一 IF)：ヘテロダインシステムに固有の利点のため、複数の中間周波数が使用されることがあり
ます。1 つの変換システムは 1 つの IF ステージでのみ構成されています。
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スカイノイズ：通常はアンテナノイズ温度計算(衛星通信)に関係しています。スカイノイズは、銀河放射(非熱)、
宇宙背景放射(熱)や大気吸収などの地球ノイズ源および地球外ノイズ源の影響を示します。
3 次インターセプトポイント(IP3)：混変調歪の尺度である IP3 は、2 つ
の入力トーンに対する非直線ブロックの反応を示します。3 次 IMD
は、周波数𝑓𝑓𝐼𝐼𝐼𝐼3 = (2𝑓𝑓1 − 𝑓𝑓2 )および(2𝑓𝑓2 − 𝑓𝑓1 ) (2 つのトーンの場
合)で発生します。インターセプトポイントは、基本トーンの電力曲線
(1:1 の特性勾配)が IM3 の電力曲線(3:1 の特性勾配)と交差する
理論ポイントです。IIP3 は、入力電力に関する 3 次インターセプト
ポイントであり、通常はレシーバ仕様書に記載されています。
(𝑃𝑃𝑖𝑖𝑖𝑖 − 𝑃𝑃𝐼𝐼𝐼𝐼3 )
𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼3 = 𝑃𝑃𝑖𝑖𝑖𝑖 +
2
ここで、IIP3 は入力に関する 3 次インターセプトポイント(単位：
dBm)、Pin は特定の入力電力レベル(単位：dBm)、PIM3 は IMD 周
波数の電力(単位：dBc)です。
OIP3 は、出力電力に関する IP3 で、一般的に PA 仕様書に記載されています。OIP3 を決定する基準
には、1dB 圧縮点𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂3 ≈ 𝑃𝑃1𝑑𝑑𝑑𝑑 + 10 𝑑𝑑𝑑𝑑が使用されます。PA の場合、IMD はエンベロープ拡張(サイド
ローブ)を引き起こす可能性があり、その結果、電力が帯域外に押し出されます。詳細は、チュートリアル
749 ｢選択性を利用したレシーバのインターセプトポイントの向上｣およびチュートリアル 2041 ｢ワイヤレ
スデータシートの仕様について－パート 1｣をご覧ください。
同調周波数範囲：VCO に関するこの同調周波数範囲は、有効動作周波数の領域です。
同調利得/感度(MHz/V)：VCO の動作に関するこの同調利得/感度は、入力側の測定変化に基づく出力側の
周波数変化量です。
アップ/ダウンコンバータ：信号をある帯域から別の帯域へ移動させるのに用いられる周波数偏移ブロックで
す。アップまたはダウンコンバータの核となるのはミキサですが、適切な帯域の選択と信号利得のため
LO ジェネレータ、フィルタ、アンプが含まれる傾向にあります。アップコンバータは、信号の周波数を高く
し、ダウンコンバータは信号の周波数を下げます。これらのコンバータは、ケーブル TV にしばしば使用
されます。ケーブル TV では、プロバイダーによりベースバンド TV 信号が｢ケーブル｣チャネルにシフトア
ップされ、顧客のセットトップボックスで再度シフトダウンされます。
ホワイトノイズ：特定の周波数帯域幅における均一スペクトル密度、均等ランダムノイズ電力。
ゼロ IF (直接対データベースまたは直接変換とも呼ばれている)：IF システムの中心｢周波数｣が DC である
ことを示すのに用いられる用語です。これは、デジタル信号処理(DSP)レシーバの一般的な方式です。
時間および周波数
電磁(EM)波：ラジオおよび RF スペクトルの基本となっているのが電磁放射です。電磁波は、エネルギー伝
達の 1 つの形態です。電磁波は、自由空間およびその他の媒体を介して伝播し、トランスミッタとレシー
バとの間でのエネルギー、情報の両方の伝達方法を提供します。｢電磁波｣という名前は、これら担い手
の構造にちなんで付けられました。電波として見た場合(対粒子－光の二重性は本文書の対象外)、EM
放射は、相互に垂直な自続電界(E 界)と磁場(M 界)で構成され、これらの電界および磁場に対して｢直
交｣方向に移動または伝播します。いくつかの基本プロットは、電磁波の視覚化に寄与します。
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スペース内のある点で測定された正弦波振幅。T は周
期(単位：s)、A は正弦波(単位：V)の振幅。
軸方向に伝播している正弦波。vP は伝播速度(単位：
m/s)、λ は波長(単位：m)、f はスペース内のある点を横
切る波のピークまたは谷の周波数(単位：1/s)。
電界および磁場がお互いに対して垂直で、横方向に移動している電磁波
(TEM 波)。
電磁波は、波形の長さ(波長)、発振周波数または時間、伝播速度(速度)など多数の特性によって特長付
けられています。
λ – 波長：ギリシャ文字のラムダは、物理的な長さや電磁波の長さを示し、メートル(m)単位で表されます。い
ずれの電磁波にも固有の長さがあり、周期正弦波のあるピークから次のピークまでが距離として測定さ
れます(谷から谷あるいは中心交差間でも測定されます)。
1
f – 周波数：周波数の単位は、周期正弦波の伝播速度に基づいており、 あるいはもっと一般的にはヘルツ
𝑠𝑠
(Hz)と呼ばれています。周波数は、一定時間内に波形のピーク(あるいはゼロ交差または谷)が空間の
1
ある点を通過する回数で視覚化することができます。また、周波数は でも表され、T は周期正弦波の 2
𝑇𝑇
つのピーク(あるいはゼロ交差または谷)の間の時間または周期の長さです。
1
T – 周期：周波数の逆数( )である周期は、1 つの正弦波発振が発生するのに要する時間のことです。周期
𝑓𝑓
の単位には秒(s)が使用されています。
c – 光速度：真空中の光速度は物理定数であり、299,792,458m/s と定められています(1 メートルは、光が 1
秒の何分の 1 の時間で移動する距離で定義されています)。アインシュタインの相対性理論で有名にな
った｢c｣は、アインシュタインの良く知られた数式が発表されるまで長年に渡って存在し、レーメル、ホイ
ヘンス、ニュートン等によって最初に提唱され、さらに電磁波の移動時間を仮定するにあたってジェーム
ズ・マックスウェルにも用いられました。光は、長さ(波長)と、波形を繰り返すのに要するサイクルタイム
(周波数)という 2 つの主な特性を持つ正弦波によって数学的に表され、以下の式で定義されています[6]。
𝜆𝜆
1
= 𝜆𝜆𝜆𝜆 =
𝑐𝑐 =
𝑇𝑇
�𝜇𝜇0 𝜀𝜀0
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ここで、c は真空中の光速 (単位：m/s)、µ0 は自由空間の透磁率(単位：H/m)、ε0 は自由空間の誘電率
(単位：F/m)、λ は光の波長(単位：m)、f は周波数(単位：1/s)、T は周期(単位：s)です。
vP – 伝播速度：前述したように、光速度(c)は、真空中を移動する光により定義されています。その他の物質
内では、電磁波形の速度は低下する可能性があります。この新しい速度は一般的に｢伝播速度｣と呼ば
れています。電子の分野では、速度係数(VF)がより有用な用語です。速度係数とは、真空中の電磁波
速度で除された、ある媒体内での電磁波の速度の比率です(パーセントで表されます)。多くの送電線材
質では、VF の値が定められています。
𝑉𝑉𝑉𝑉 =
𝑣𝑣𝑃𝑃
𝑐𝑐
𝑣𝑣𝑃𝑃 =
1 [6]
√𝜇𝜇𝜇𝜇
ここで、VF は速度係数(単位：%)、vP は伝播速度(単位：m/s)、c は真空中の光速 (単位：m/s)、µ は材質
の 透磁率(単位：H/m)、ε は誘電率(単位：F/m)です。
TEM – 直交電磁波：直交電磁波とは、伝播が電界および磁場に対して垂直の電磁波です。TEM 波は、無
線周波数で使用される導波管や、スペクトルの可視部または近可視部で使用される光ファイバを検討す
る際により一般的に取り上げられます。
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無線使用管理者
規制機関
国際電気通信連合(ITU)：ITU は、国連内に設置された世界的な機関であり、全世界の無線スペクトルを管
理しています。ITU は、組織の一部として世界を 3 つの無線地域に分けています。欧州、アフリカ、中東、
旧 ソ ビ エ ト 連 邦 、 モ ン ゴ ル は 地 域
1
(http://www.itu.int/ITUR/terrestrial/broadcast/plans/ge06/index.html) 、 米 州 お よ び グ リ ー ン ラ ン ド は 地 域 2
(http://www.itu.int/ITU-R/terrestrial/broadcast/plans/rj81/index.html)、アジア、イラン、日本、南太平
洋、オーストラリアは地域 3 (アジア太平洋地域局 http://www.itu.int/ITU-D/asp/CMS/index.asp)に属し
ます[7]。各地域内の国が受け入れている周波数の割当て、電力制限などは、地域間で若干異なる傾向
にあります。ITU に関する詳細は、www.itu.int にアクセスしてください。
連邦通信委員会(FCC)：FCC は、米国政府の連邦機関で、米国内ひいては北米(地域 2)における固定およ
び移動通信システムの使用を監督する立場にあります。FCC には、米国連邦法規類集(連邦法、連邦
規則集)第 47 巻を通じて権限が委譲されています。無許可 ISM 帯域を統括している同法の主たるセク
ションはパート 15－無線周波数装置です[26]。この文書において、FCC は、個別のライセンスを受けなく
ても運用できる意図的、偶発的および付随的放射体の運用に関する制約を詳しく述べています。FCC
は、技術および行政関連要求事項、マーケティング、コンプライアンスおよび試験検証を定めています。
｢無許可｣が｢何でもあり｣という意味ではないのでご注意ください。パート 15 は厳しい規制を定めており、
いずれの認証無線(大半はトランスミッタ)もそれらの規制内で運用しなければならない。ISM 帯域に最も
深く関わっているセクションは以下のとおりです。
15.203 アンテナに関する要求事項
15.209 放射放出の限度、一般要求事項
15.215 般放射放出限度の追加規定
15.231 40.66MHz から 40.70MHz までの帯域と 70MHz を超える帯域での定期運用
15.240 433.5MHz から 434.5MHz までの帯域での運用
15.245-249 902MHz から 928MHz までの帯域、2435MHz から 2465MHz までの帯域での
運用
詳細は、アプリケーションノート 1772 ｢短距離デバイス(SRD)に関する規制の参照場所｣およびアプリケーシ
ョンノート 3587 ｢短距離 UHF ASK 変調トランスミッタに関する FCC および ETSI の要件｣をご覧ください。
FCC に関する現在の情報については、www.fcc.gov にアクセスしてください。
欧州電気通信標準化機構(ETSI)：欧州を拠点する標準化組織で、地域 1 内での固定および移動無線通信
を監督することを目的としています。FCC パート 15 と同様に、ETSI は欧州規格 EN 300-220 を定めて
います。この規格は、｢電磁適合性および無線スペクトルの問題(ERM)；短距離デバイス(SRD)；25MHz
から 1,000MHz までの周波数範囲と最大 500mW の電力レベルで使用される無線設備｣[14]を規定して
います(アプリケーションノート 3587 ｢短距離 UHF ASK 変調トランスミッタに関する FCC および ETSI
の要件｣もご覧ください)。ETSI に関する現在の情報については、www.etsi.org にアクセスしてください。
電波産業会(ARIB)：日本を拠点とする調査、研究、開発、標準化組織で、同国(地域 3)における無線の工業
および公共利用に対応しています。ARIB から発行されている規定文書は、STD-T67｢特定小電力無線
局テレメーター用、テレコントロール用およびデータ伝送用無線設備｣です[15]。ARIB の仕様は非常に多
岐に渡っており、また、低電力および狭帯域幅に関する要求事項のためしばしば最も制限され、最も適
合 す る の が 難 し い と 考 え ら れ て い ま す 。 ARI か ら 現 在 発 表 さ れ て い る 情 報 に つ い て は 、
http://www.arib.or.jp/にアクセスしてください。
上記以外も数多くの規制機関が存在しており、通常は各地域の個々の国に関わっています。これらの組織
および規制機関は、ITU が制定したガイドラインに則っている、あるいは則っていない可能性があるため、当
該国で製品が運用されることが予想される場合は、十分に調査する必要があります。国別組織を以下に簡
単にまとめておきます。
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インド：通信・情報技術省(www.mit.gov.in)
中国：工業情報化部(www.miit.gov.cn [中国語ウェブサイト])
韓国：大韓民国放送通信委員会、KCC (eng.kcc.go.kr)
タイ：郵便・電報局、PTD
フィリピン：国家通信委員会(https://www.nsw.gov.ph/agencies/21)
オーストラリア：オーストラリア通信メディア庁、ACMA (www.acma.gov.au)
標準化組織
電気電子学会(IEEE)：IEEE は、世界最大の専門協会であり、人類の利益のために技術イノベーションとエ
クセレンスの促進に尽力しています[16]。IEEE は、ジャーナルおよびその他の定期刊行物の発刊、会議
の主催、デジタルライブラリの運営、そして本件に取って最も重要な、組織内のさまざまな委員会が作成
した工業規格の発行を行っています。IEEE に関する現在の情報については、www.ieee.org にアクセス
してください。
IEEE 802.11：この規格は、無線 LAN の実装のベースラインとなるものです。IEEE 802.11 は、通信プロトコ
ル(a、b、g および n)、動作周波数、チャネル、帯域幅、変調データ転送速度、すべての適合ハードウェ
アによって相互運用に利用されているフレームストラクチャを定めています。IEEE 802.11 規格に関する
最新情報については、http://grouper.ieee.org/groups/802/11/ にアクセスしてください。
IEEE 802.15：この規格は、Bluetooth (タスクグループ 1)、高速および低速無線 PAN (タスクグループ 3 お
よび 4)、メッシュネットワーキング(タスクグループ 5)などのパーソナルエリアネットワーク(PAN)のストラ
クチャを定めています。より一般的には 802.15.4 と呼ばれている同規格の当該サブセクションは、物理
層(PHY)およびメディアアクセス制御(MAC)層を定めており、他の技術組織のプロトコルの基礎として採
用 さ れ て き ま し た 。 IEEE 802.15 規 格 に 関 す る 詳 細 に つ い て は 、
http://grouper.ieee.org/groups/802/15/ にアクセスしてください。
ZigBee：IEEE® 802.15.4 を基礎とした無線メッシュネットワーキングに関する通信プロトコルです。ZigBee®
アライアンス [17] は、868MHz、915MHz および 2.4GHz ISM 帯域を対象とした、低データ転送速度
(250kbps)で、また信頼性の高いインタフェースを用いて実行されるプロトコルスタックとなるような規格
を制定しました。ZigBee は、搬送波感知多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA)方式を使用しています。こ
の方式は、プロトコルスタックのデータリンク層(DLL)にネットワーキングとセキュリティを付加します。
ZigBee アライアンスに関する現在の情報については、www.zigbee.org にアクセスしてください。
RF4CE (家庭用電化製品用 RF)：RF4CE は、ZigBee アライアンスが策定した仕様書で、家庭用エンタテイ
メントデバイス、ガレージドア開閉装置(GDO)、リモートキーレス(RKE)システムのリモートコントロール相
互運用性の確保を目的としています。プロトコルは、2.4GHz の ISM 帯域で作動し、ZigBee と同様のネ
ットワークおよびセキュリティ機能を備えています。その他の情報は、ZigBee アライアンスのウェブサイト
www.zigbee.org をご覧ください。
Bluetooth、Bluetooth LE (低エネルギー)：スウェーデンで組織された Bluetooth スペシャルインタレストグ
ループ(SIG)[18]は、短距離デバイス(SRD)を用いたデータ交換用のパケットベースプロトコルを策定しま
した。Bluetooth は、無許可の 2.4GHz ISM 帯域で作動し、コンピュータ/ヒューマン板―フェースデバイ
スの無線規格となっています。対応デバイスは、個々の動作範囲(TX 電力)に基づいて 100m、+20dBm
(クラス 1)、10m、+4dBm (クラス 2)、5m、0dBM (クラス 3)の 3 つのグループに分類されます。バージョ
ン 1.2 デバイスは、1Mbps の速度でデータを転送できますが、バージョン 2.0 のデータ転送速度は
3Mbps に達します。最新のバージョン 4.0 は、Bluetooth LE のホストで、小型バッテリ(コイン電池)で作
動する装置とのプロトコルの適合性を高めることを目的としています。Bluetooth スペシャルインタレスト
グループに関する現在の情報については、www.bluetooth.com にアクセスしてください。
無線メーターバス(W-MBus)：無線 MBus は、ガスメーターおよび電気メーターの遠隔読取りを容易にするた
めに用いられるオリジナルの有線プロトコル(EN 13757-2)に基づいた別種のバスです。無線仕様書 EN
13757-4[19]は、868MHz の欧州 ISM 帯域での運用を意図したもので、通信タイプ(一方向または双方向、
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固定または移動)、データ転送速度(4kcps、8kcps、32.768kcps および 100kcps)、符号化(マンチェス
タ)、そしてフレームストラクチャを定めています。MBus 規格に関する最新情報については、www.mbus.com にアクセスしてください。
Z-Wave：Z-Wave は、Z-Wave アライアンス[20]が開発したメッシュネットワークプロトコルで、照明制御、オー
ディオ/ビジュアル装置、暖房/空調、セキュリティ/火災警報器などの｢スマートホーム｣コンポーネントの相
互運用を目標としています。Z-Wave®ラジオは、868MHz および 915MHz ISM 帯域で作動し、9.6kbps
または 40kbps の速度でデータを転送します。その他の情報は、Z-Wave アライアンスのウェブサイト
www.z-wave.com をご覧ください。
インターネットプロトコルバージョン 6 (IPv6)：IPv6 は、ルート選択パケット通信に広く用いられているインター
ネットプロトコルの最新拡張版です。IPv6 と現行の IPv4 との最大の違いは、拡張されたアドレススペー
ス(32 ビットから 128 ビット)と IPsec セキュリティの採用です。
DASH7 ： 無 線 セ ン サ ーネ ッ ト ワ ー キン グ に 関 する オ ー プン ソー ス 規 格 で す 。 DASH7 プ ロ ト コ ル は 、
433.92MHz ISM 帯域と 28kbps から 200kbps までのデータ転送速度での運用を意図したものです。こ
のプロトコルは、DASH7 アライアンス[21]により推進され、文言などは、IEEE 802.15.4 と似た内容を持
つ ISO/IEC 18000-7 規格に準じています。その他の情報は、DASH7 アライアンスのウェブサイト
www.dash7.org をご覧ください。
GSM：移動通信用のグローバルシステムです。欧州の携帯電話ネットワークで使用する第 2 世代(2G)デジ
タルテクノロジーを定めることを目的として ETSI および GSM 協会 [22] が策定した規格です。当初は
900MHz の携帯電話帯域を対象としていたネットワークは、850MHz、1.8GHz および 1.9GHz 帯域で
の運用にも対応すべく最終的に拡大されました。GSM システムは、時分割多重アクセス(TDMA)チャネ
ルスキームを使用しており、最高 1Mbps の速度で音声(13kbps)およびデータを転送することができま
す(GSM の展開のためより高速のデータ転送速度を採用(EDGE))。GSM 協会に関する最新情報につ
いては、www.gsm.org にアクセスしてください。
ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)/第 3 次(3G)：データ通信用携帯電話プロトコルです。UMTS お
よび 3G は、ITU の IMT2000 規格に基づく、また、3GPP®規格グループ[23]が統括するテクノロジーファ
ミリー(GSM、GPRS、EDGE、WCDMA、HSPA から LTE および LTE-Advanced まで)に属します。こ
れらの携帯電話プロトコルは、符号分割多重アクセス(CDMA)や広帯域(WCDMA)などの拡散スペクト
ル形式をデータのチャネル化に採用しています。UMTS は、2.1GHz 帯域を使用する傾向にあり、アップ
リンクデータ通信速度は 22Mbps に達します。3GPP 規格グループに関する最新情報については、
www.3gpp.org にアクセスしてください。
認証
連邦通信委員会(FCC)：FCC は、米国政府の規制機関としてだけでなく、電子製品の認証には EMI および
EMC 実験室試験レベルに合格することを義務付けています。認証は、製品が有害な放出物を発生しな
いこと、意図的放射体が放出限界に適合していること、そして、製品が EMI の悪影響を受けないことを
証明するものです。認証試験はしばしば、非政府研究機関により実施されます。
カナダ規格協会(CSA)：工業分野を中心とした協会であり、安全、衛生および環境保護に関する規格を定め
ています。カナダ規格協会に関する最新情報については、www.csa.ca にアクセスしてください。
Norma Oficial Mexicana (メキシコ公式規格または NOM)：すべての電子製品に求められるメキシコ製品
安全マークです。NOM に関する最新情報については、www.economia-noms.gob.mx にアクセスしてく
ださい。[スペイン語ウェブサイト]
C-Tick、オーストラリア通信局(ACA)：オーストラリアおよびニュージーランドが求める規格との EMC 適合を
示すマーク。認証の基になった製品グループの規格を示す｢N####｣マークがしばしば併記されます。
ACA に関する現在の情報については、www.acma.gov.au にアクセスしてください。
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Conformité Européenne (欧州適合または｢CE｣)：製品が、欧州経済地域(EEA)において製品を上市する
にあたり義務付けられている要求事項(全体の安全性、環境など)に合格したことを示すのに用いられる
マークです。CE マークが表示された製品は、欧州市場内で自由に流通させることができます。CE マー
ク に 関 す る 現 在 の 情 報 に つ い て は 、 ec.europa.eu/enterprise/policies/single-marketgoods/cemarking/index_en.htm にアクセスしてください。
中国強制製品認証制度(CCC)：中華人員共和国政府が定め、国家認証認可監督管理委員会(CNCA)が統
括する安全および品質要求事項に製品が適合していることを示します。CCC および CNCA に関する現
在の情報については、www.cnca.gov.cn アクセスしてください[英語リンク付き中国語ウェブサイト]。
標準検査局(BSMI)：台湾の標準化組織で、中国国家規格に従わなければなりません。BSMI に関する現在
の情報については、http://www.bsmi.gov.tw にアクセスしてください[英語リンク付き中国語/台湾語ウェ
ブサイト]。
総務省(MIC)：日本の省庁で、通信および無線通信に関する技術要求事項を統括しています。MIC の通信
局に関する現在の情報については、www.tele.soumu.go.jp/e/index.htm にアクセスしてください。
情報処理装置等電波障害自主規制協議会(VCCI)：日本で販売される装置に適用される VCCI 認証は、ITE
に適用され、RF 放出規格に適合していることを示します。VCCI 協議会に関する現在の情報については、
www.vcci.jp/vcci_e/ にアクセスしてください。
アメリカ保険業者安全試験所(UL)：米国イリノイ州に本社を置く製品安全性認証グループ。UL は、被試験製
品の使用に関わる最低レベルの安全性を保証することを目的として、製品、コンポーネントなどの試験
に関する規格を定めています。UL に関する最新情報については、www.ul.com にアクセスしてください。
ETL (インターテック)：北米地域のコンプライアンス試験組織で、マークは、電気、ガスおよびその他の規格
に準拠していることを示します。インターテックに関する現在の情報については、www.intertek.com にア
クセスしてください。
AEC-Q100：集積回路の信頼性認証 IC に対して実施される一連の認証試験は、米国自動車産業協会
(AIAG)によって開発されました。AEC-Q100 は、不良ゼロの信頼性を得るために自動車購入者から要
求される品質保証レベルです。AIAG に関する最新情報については、www.aiag.org にアクセスしてくだ
さい。
どこから無線設計を始めるのか？
どの周波数を使用すべきか？(ISM およびその他の周波数帯域)
マキシムが提供している集積無線システムの一部は、ISM 帯域での運用を目的としています。その理由にはいく
つかの側面があります。第 1 は、国際的に見てこれらの周波数が｢無許可｣で使用されているという状況は、無線
システムに大きく、かつ多様化した市場を約束します。規格および規制に適合している設計は、実装に殆ど、ある
いはまったく調整を加えることなく世界中で使用することができます。この手軽さにはメリットとデメリットの両方が
存在します。なぜなら、多くのさまざまな用途の多くの設計者希望者は、他の人達と同じように同一のスペクトル
(世界)に踏み込んでいかなければならないからです。無線通信および制御の分野への参入が増加するに従って、
これらの狭 ISM 帯域は能力の限界に押しやられてしまう恐れがあります。ある特定の帯域にあまりにも多くの用
途が集中してしまうと、古く単純な通信方式の使用が困難になる可能性があります。たとえば、電子レンジの普及
により、2.45GHz ISM 帯域の単純な通信スキームの使用が制限される傾向にあります。その一方で、コードレス
電話の帯域は 915MHz、2.45GHz、そして 5.80GHz にまで拡大しており、お互いの運用に干渉することはそれ
ほどないと思われます。結局のところ、各用途に最適の周波数が割り当てられることになり、それぞれの周波数
はいずれかの ISM 帯域にぴったりマッチするでしょう。
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では、なぜ設計者は、スペクトルの 433.92MHz 帯域ではなく 868MHz/915MHz 帯域での運用を望んでいるの
でしょうか？言い換えれば、設計のためにどのように、またどの周波数を選択するのでしょうか？その答えは、2
つの重要な検討すべき事項－用途に従来から使われている、あるいは定義済みの運用帯域がある、または、設
計者は、設計時に各パラメータのトレードオフのバランスを取って最善の帯域を選択しなければならない－によっ
て異なります。｢一般的な用途｣の項で取り上げられているさまざまな用途については、従来の動作帯域が記載さ
れています。したがって、適切な ISM 帯域を選択する際には、トレードオフの内容を引き続き検討することになり
ます。一般的に、新規設計の最も重要なパラメータは、システムの対象範囲を満たすことです。用途にアンテナサ
イズと配置に制約がなければ、ラジオ間に障害物がなければ、そして装置が線間電圧ソースに接続されていれ
ば、｢どの帯域を選択するのが良いか｣という質問に対する回答は簡単です。ただし、用途がお客様の製品で、内
蔵アンテナが必要な場合、信号が家の壁を通過しなければならない場合、そして、システムを 1 つのコインセル
バッテリで数年間作動させる必要がある場合、これらのトレードオフはさらに重要になります。
19 ページの｢距離｣と｢リンクバジェット｣の定義では、3 つの単純なパラメータの調整が動作距離に大きな影響を
及ぼす可能性があることが述べられていました。｢リンクバジェット｣の項の表は、比較作業により周波数、トランス
ミッタ電力、およびアンテナ利得がどのように変化し、57m (315MHz、+10dBm、-15dBi)から 234m (915MHz、
+13dBm、-10dBi)までの概算距離に収まったかを示しています。すなわち、距離の 4 倍差は、前述の 3 つのパ
ラメータのみによるものでした。一般的に、低周波数帯域の方が距離の面で優れており、見通し内(LOS)通信に
対する依存度も低いですが、実際には、他の影響が、システムにより得られた最終的距離を抑制する傾向にあり
ます。アンテナサイズ、放射パターン、真の動作環境(少ない障害物対ワーストケースの計画)、用途の周辺から
のノイズ影響などのパラメータは、システムの実際の距離に最も大きな影響を及ぼす傾向にあります。
これらの帯域での出力電力波はどうでしょうか？距離や高調波などの限界はどうでしょうか？距離比較表をもう
1 度見てみると、トランスミッタ電力は、システムのその他の数多くの不具合を補償するのに寄与しますが、規制
当局が課す制約によって確実に相殺されます。トランスミッタの限界を上げてアンテナおよびマッチングシステム
内の損失および非効率さを補うのが極めて一般的な方法です。
RKE システム内の伝播損失をさらに詳しく確認する場合は、アプリケーションノート 3945 ｢リモートキーレスエン
トリシステムにおける伝播損失｣をご覧ください。システム(リンクバジェット)の距離の概算および計画の参考は、
アプリケーションノート 5142 ｢Radio Link-Budget Calculations for ISM-RF Products｣と関連リンクバジェットス
プレッドシートをご覧ください。
一方向および双方向システム
一方向通信システムのみを必要とするさまざまな用途が依然として存在します。たとえば、車のドアロックを解除
したり、家の窓のブラインドを開けるといった動作には、いかなる形態のフィードバックも不要です。このため、単
純で費用対効果の高い一方向無線通信は必ず必要になります。｢一般的な用途｣の項に記載されている用途の
大半には、一方向システムのみが必要です。
一方向通信の市場は必ず見つかると思われますが、モニタリング、フィードバック、状態表示そしてその他のユー
ザーインタラクションの必要性が高まるに従い、一方向システムは完全なトランシーバ装置に移行していく可能性
があります。たとえば、リモートキーレスエントリシステムについて言えば、ユーザーは、自分の車がロックされて
いることを確認したいでしょう。家の窓のブラインドを調節する場合、ユーザーは、窓側の気温が何度か知りたい
のではないでしょうか。以上は、双方向用途に展開できる単純な一方向テクノロジーの一例です。
変調
ISM 帯域では選択可能な変調方式が数多くあります。簡単に使用できること、また、ハードウェアの価格が低下
傾向にあることから、設計者は、低周波数帯域(IEEE UHF 帯域の 470MHz 未満の部分)では ASK の採用に傾
いています。あるいは、FSK が、低周波数帯域でタイヤ圧モニタリングシステム(TPMS)に使用されるようになり
ました。FSK が、用途環境の有害な影響(ホイールウェル内で回転しているタイヤは、AM を発生する傾向にあり
ます)を受けにくいことが分かったためです。いかなる形態の AM も直線変調方法を使用するため、かなりのノイ
ズがシステムを通過するのに対し、FM システムは、AM システムよりも SN 比が優れており、変調範囲も広くなっ
ています(標準の FM チャネルで 200kHz)。しかし、FM は、一定の感度スレッショルドを超えると急速にキャリア
ロックを失います。
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FSK は、より厳しい規制仕様を満たす必要があることから高周波数帯域(IEEE UHF 帯域の 470MHz を超える
部分)で遥かに頻繁に使用されています。周波数ベースの変調を実行すれば、トランスミッタは、CW 信号として
機能します。これにより、PA のオン、オフで生じる急峻な過渡現象の影響が低減されます(ASK または OOK｣。
さらに高い周波数帯域(1GHz を超える帯域；通常、IEEE が定義する L 帯域、S 帯域および C 帯域)は、より高
度な変調方法を用いる傾向にありますが、これは、これらの周波数を使用する用途が多過ぎるのが主な理由で
す。それ故、より優れた同一チャネル干渉防止が必要になります。
コスト
ISM 無線システム設計が採用されているもうひとつの大きな理由は、安価であるにもかかわらず動作の信頼性
が高いためです。マキシムの ISM 無線の殆どのポートフォリオにより、単純な IC であれば周辺部品は最小限に
抑えられ、比較的小さい面積に実装することができます。当社のトランスミッタは、非常にシンプルになっており、
送信対象データ用冗長インタフェーシングのみを必要とする少ない端子数の回路と、いくつかの重要度の低いイ
ンピーダンス整合部品および一般的なデカップリングコンデンサで構成されています。同様に、当社のレシーバ
の、材料明細表(BOM)に記載されているコンポーネントの数は低く抑えられているにもかかわらず、特定の用途
のニーズを満たすべくシステム設計者が調整を行えるだけの十分なフレキシビリティは依然として確保されてい
ます。プリント回路基板(PCB)のコストは、実装面積が小さい IC および小型 BOM のお陰で、また 2 層を超える
積層がまったく不要であるため低くなっています。基板および周辺部品のコスト以外では、アンテナとバッテリ(ノン
ライン電圧システム用)が唯一必要なその他の外付部品です。
アンテナ
タイプ、サイズ、形、指向性などのアンテナの特性は、システムの設計および有効性に大きな影響を及ぼす可能
性があります。ISM のいかなる用途においても外形要因が主要な制約となり得るため、アンテナの特性は、周波
数帯域を選択するか、そして最終的にはどの無線を使用するかに影響を及ぼす可能性があります。
アンテナには、単純な¼λ モノポール、½λ ダイポールからループ、F などに至るまでさまざまな形態があります。
また、アンテナは、アンテナがどの電流モデル方式を使用しているかによって電界または磁場に分類することもで
きます。アンテナの設計は、それ自体が芸術様式と言えます。アンテナを選択する際の第 1 ステップは、用途の
制約内に収まっている最大長さと、｢パターン｣アンテナ、設置式アンテナのいずれを使用するかを決定することで
す。対象周波数帯域に基づく対応アンテナ仕様を下の表に示します。
表 5：アンテナの仕様
f
(MHz)
λ
(m)
λ/4
(cm)
λ/4 on
FR4 (cm)
260
300
315
330
434
435
470
[868]
902
915
928
1.153
0.9993
0.9517
0.9085
0.6907
0.6892
0.6379
0.3454
0.3324
0.3276
0.3231
28.83
24.98
23.79
22.71
17.27
17.23
15.95
8.63
8.31
8.19
8.08
16.72
14.49
13.80
13.17
10.02
9.99
9.25
5.01
4.82
4.75
4.68
Aperture
2
Size(cm
)
1058
795
721
657
380
378
324
95
88
85
83
Reactive
Near Field (cm)
Far Field
(m)
18.35
15.90
15.15
14.46
10.99
10.97
10.15
5.50
5.29
5.21
5.14
2.31
2.00
1.90
1.82
1.38
1.38
1.28
0.691
0.665
0.655
0.646
基板誘電体により 0.58｢小さくなる｣FR4 に基づくパターンアンテナ：リアクティブ近傍界は として計算、
遠方界は 2λ、アパーチャは無損失等方性アンテナ用で 。
表 5 によれば、周波数帯域が高いほどより小型のアンテナを効率的に使用することができるのは明らかです。し
かし、このプロセスには上限があります。アンテナの物理的サイズが小さくなると、アパーチャも小さくなります。ア
パーチャが小さいほど、環境からアンテナへ転送されるエネルギーは小さくなります。
アンテナ設計を選択する際に留意しなければならない基本的なポイント：
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•
•
•
•
基板の誘電材料により、パターンアンテナの有効長さが短くなる。
ループアンテナが磁場を発生するのに対し、他の｢空中線｣アンテナは電界を生じる。
磁気アンテナ(ループ)は、近傍界環境(リモコンに置いているユーザーの手など)の影響を受けにくい。
アンテナのグランドプレーン(平衡部)との距離および指向性は、放射パターンに大きな影響を及ぼす可
能性がある。
ISM アンテナの詳細については、アプリケーションノート 3401 ｢マキシムの 300MHz～450MHz トランスミッタを
小型ループアンテナにマッチング｣、アプリケーションノート 3621 ｢スモールループアンテナ：パート 1－シミュレー
ションおよび応用理論｣およびアプリケーションノート 4302 ｢300MHz～450MHz トランスミッタ用小型アンテナ｣を
ご覧ください。
電源
無線システムへの給電方法および電源は、無線システムの設計対象となった用途の数だけあります。一般的な
電源には、AC 線電圧、自動車バッテリ(12V)および 5V 自動車バス、リチウム電池(3V)、マルチセルアルカリバッ
テリ(1.5V)、充電式電池(1.2V)、エネルギー蓄積源などがあります。殆どの場合、トランスミッタは 1 つの電源、レ
シーバは別の電源(TX 内のリチウム電池、RX 用 5V 自動車バスなど)で作動します。これらの構成に関し、最も
一般的な電源トレードオフは、トランスミッタ内のバッテリ寿命対 PA の出力電源です。
バッテリについて言えば、統制のとれたプロトコルと共に高効率のトランスミッタおよびレシーバ回路を使用するこ
とが推奨されています。無線回路の起動時間、マイクロコントローラの使用、オン/オフデューティサイクル、PA の
効率、使用可能電圧レベル、レシーバの｢リッスン｣能力、全回路のスリープ電流などシステムのあらゆる面にお
いてバッテリ寿命を考慮しなければなりません。マキシムの ISM 無線製品は、市場で最も効率が高く、消費電流
が最も低い部品のひとつです。ISM トランスミッタの消費電流の概要を下の表に示します。
表 6：ISM トランスミッタの消費電流
315MHz TX
434MHz TX 915MHz TX
Sleep
Current
Current
Current
Current
Part
Mod
(mA)
(mA)
(mA)
(µA)
MAX1472
ASK
9.1
9.6
0.005
ASK
6.7*
7.3*
MAX1479
0.0002
*
FSK
10.5
11.4*
*
MAX7032
< 12.5
< 6.7
< 0.8
MAX7044
ASK
7.7†
8.0†
0.04
ASK
16*
16*
16*, 27‡
MAX7049
< 0.35
FSK
21*
21*
21*, 41‡
*
*
ASK
8.1
8.5
MAX7057
< 1.0
FSK
12.2*
12.4*
*
8.3
MAX7058
ASK
8.0*
< 1.0
(390MHz)
ASK
12.5*
14.2*
MAX7060
< 0.05
*
FSK
19
25*
+10dBm†、+13dBm および+15dBm‡での電源レベル 3.0V、ASK のデューティサイクル 50%*。
本来、FSK トランスミッタは、(データは信号の周波数で符号化されることから)送信中は信号が｢常に｣オンになっ
ているためにより多くの電流を消費します。対照的に、ASK トランスミッタは PA の電源を入れたり切ったりするた
め、｢オフ｣サイクル中には、システムは電流をあまり消費しません。
Part
MAX1470
MAX1471
MAX1473
表 7：ISM レシーバの消費電流*
315MHz RX 434MHz RX 915MHz RX
Current
Current
Current
(mA)
(mA)
(mA)
5.5
6.2
6.9
7.1
5.2
5.8
41/54 ページ
Sleep
Current
(µA)
1.25
1.1
< 2.5
MAX7032
MAX7033
MAX7034
MAX7036
MAX7042
7.6
5.2
6.7
5.3
6.2
8.4
5.7
7.2
5.8
6.4
*3.0V の電圧仕様
< 3.5
< 3.0
1.0
0.02
電流を発生するバッテリと比較すると、電流ドレインの重要性はより明確になります。各メーカーは、自社のバッテ
リの寸法、容量および使用モデルに関する情報を提供しています。一般的なバッテリ情報を下の表に示します。
Battery
A27
394
A312
CR2032
CR2450
CR3032
CR2
AAA
AAA
AAA
9V
AA
AA
AA
CGR18650
C
D
Automotive
表 8：一般的なバッテリの仕様
Nom
Capacit
Ø/Thick
Technology Voltage
y (mAh)
(mm)
(V)
*
Alkaline
12
22
8.0 ./ 28
Silver Oxide
1.55
63
9.4 ./ 3.5
Zinc - Air
1.4
160
7.9 ./ 0.5
Lithium
3.0
225
20 / 3.2
Lithium
3.0
620
24.5 / 5.0
Lithium
3.0
500
30 / 3.2
Lithium
3.0
850
15.6 / 27.0
Alkaline
1.5
1000
10 / 44
NiCd
1.2
250+
10 / 44
NiMH
1.2
550+
10.5 / 44
Alkaline
9†
550
25.5 x 16.5 x
46
Alkaline
1.5
2500
14 / 50
NiCd
1.2
600+
14 / 50
NiMH
1.2
1500+
14.5 / 50
Li-Ion
3.6
2250
18.6 / 65
Alkaline
1.5
7+ Ah
25 / 49
Alkaline
1.5
16+ Ah
34 / 60
Lead - Acid
12‡
40+ Ah
Various
*
ボタンスタック(電池 12 個)、†電池 6 個、‡電池 6 個
Weight (g)
4.4
1.1
3.6
2.9
6.8
6.8
11
11
13
46
23
26
45
70
141
Various
回路の消費電流の測定に加え、自己放電率もバッテリ寿命に影響を及ぼします。ISM システムで使用されている
バッテリのタイプについては、この自己放電率が使用されているテクノロジーに強く関係しています。
表 9：バッテリの自己放電率
Self-Discharge
(%/month)
<0.08
<0.17
<0.17
Technology
Anode
Cathode
Electrolyte
Lithium
Alkaline
Silver Oxide
Li
Zn
Zn
MnO2
MnO2
Ag2O
Li-Ion
LiCoO
LiC6
LiClO4
KOH
NaOH /
KOH
Li Salt (var)
PbO2
O2
Cd
H2SO4
Zn
KOH
~6
~ 8 (exposed)
15-20
(var)
KOH
~ 30
2-3
2
Lead – Acid
Zinc - Air
NiCd
NiMH
PbO2
Zn
NiOO
H
NiOO
H
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リチウム(Li+)バッテリは、サイズが小さく寿命が長い(自己放電率が低い)ため、小型コンシューマデバイスに最も
利用されています。ピーク放電率、保管温度および使用温度もバッテリの選択に影響を及ぼします。これらのバッ
テリが、寿命の殆どの期間、安定した電圧を供給することができたとしても、各テクノロジーは、電池内の直列抵
抗(内部抵抗(IR))が徐々に上昇することで発生するある種の電圧フェードの影響を受けます。この電圧フェードは
しばしば、無線システムの最低動作電圧を指定するのに用いられます。しかし、リチウムバッテリがその公称電
圧の 90%に達すると、残りの使用可能な電流も限界に到達し始めます。
たとえば、CR2032 バッテリが 200mAh に使用されると、電圧は 3.0V から 2.8V に低下する一方で、内部抵抗
は、公称抵抗の約 15Ω から約 30Ω の 2 倍になります。225mAh における屈曲点は、バッテリの IR が約 50Ω、
電源レベルが 2.3V であることを示しています。その時までに、240mAh で容量はなくなり、内部抵抗は 120Ω を
超え、電圧は 1.8V を下回ります[24]。したがって、電圧低下は、電流容量の完全な消失に比べればバッテリの寿
命にとってそれほど重要な問題ではありません。
距離
システムの予測距離は、多くの要素、とりわけ動作周波数、トランスミッタの出力電力、アンテナ効率、レシーバの
感度に大きく依存しています。障害物、動作、そして大気条件は、動作距離に大きな影響を及ぼす可能性があり
ますが、これらは、システム設計者の支配の及ばない不確定要素です。したがって、最悪の環境を想定した計画
は通常、TX の電力、アンテナの選択および RX の感度の設計オプションを制限します。
トランスミッタの出力電力は、システムの距離に最も大きな影響を及ぼす可能性があります。しばしば、1/4 波長
よりも小さいためにとりわけアンテナ効率が 10%未満(キーフォブサイズ)の低周波数帯域におけるアンテナの非
効率性を補うために、許容レベルを超える電力が PA から使用されます。対象動作地域の規制要求事項内に留
めることが重要です(7 ページの電界強度の項をご覧ください)。トランスミッタのデューティサイクルが監督機関に
よって変わる場合には、より高い電力が許可される場合があります。
出力電力に基づいて PA を選択する際に留意しなければならない主な問題点の一部を以下に示します。
•
•
•
出力電力が高くなるほど高い供給電流が必要になる。
周波数帯域が高くなるほど高い動作電流が必要になる(通常、PLL 電流による)。
高い出力電力は、最大放射電力、占有周波数帯域、高調波電力などの規制制限に影響を及ぼす可能
性がある。
マキシムの ISM トランスミッタの能力の概要を表 10 に示す。
表 10：ISM トランスミッタの能力
Part
Bands
(MHz)
Typical TX
Power (dBm)
MAX1472
MAX1479
MAX7032
MAX7044
300-450
300-450
300-450
300-450
MAX7049
288-945
MAX7057
300-450
315 / 390
(300-450)
+10dBm
+10dBm
+10dBm
+13dBm
Adjustable
+15dBm
+10dBm
MAX7058
+10dBm
+10dBm
+14dBm*
すべての電力仕様は、50Ω の負荷を駆動し、マッチング/高調波フィルタ損失を含む。
*5V の電源あり。
MAX7060
280-450
システムのレシーバ側では、感度が受信可能距離を大きく制約します。トランスミッタ側と同様に、3dBm 低い電
力で信号を受信できるレシーバは、性能の低いアンテナや不十分なリンク環境を補うことができます。
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レシーバの感度を選択する際に留意しなければならない主な問題点を以下に示します。
•
•
•
一般的に、レシーバの ASK 変調感度は高い。
レシーバは通常、低い周波数で高い感度を示す。
データ転送速度は、感度に顕著な影響を及ぼし、転送速度が低いほど感度は高くなる。
マキシムの ISM レシーバの感度仕様の概要を下の表に示します。
表 11：ISM レシーバ感度
315MHz RX
434MHz RX
Sensitivity
Sensitivity
Part
Mod
(dBm)
(dBm)
MAX1470
ASK
-115
-110
ASK
-116
-115
MAX1471
FSK
-109
-108
MAX1473
ASK
-118
-116
ASK
-114
-113
MAX7032
FSK
-110
-107
MAX7033
ASK
-118
-116
MAX7034
ASK
-114
-113
MAX7036
ASK
-109
-107
MAX7042
FSK
-107
-106
記載されている感度はすべて｢平均電力｣。｢平均キャリア電力｣は 3dB 低く、｢ピーク電力｣は 3dB 高くなる。
プロトコル
お客様の用途に合ったプロトコルの選択は、用途によってシステム設計の最終ステップになるか、開始点になり
ます。プロトコルは、無線システムがどのように情報を交換するかを管理し、また、電話に関する(アナログ音声)
要求事項、データ/ビットストラクチャ、符号化方法、ハンドシェーキング交換プロセス、放送電波の共有に関する
ネットワーク原理などのパラメータを含みます。選択できる標準プロトコルは多数存在し、専用の通信方式も同様
に数多くあります。一般的に、一方向システム、双方向システムのいずれを使用するかがプロトコルの選択に最
大の影響を及ぼします。双方向システムは、放送電波を取り決め、異なる無線ノード間の不調和を防止する必要
性があるためにより複雑化する傾向にあります。
一般的な用途
さまざまな用途は、用途の一般的な要求事項あるいは制約により、特定の通信方向、周波数、変調テクニックに
まとめられる傾向にあります。下の表は、用途に基づいた標準的な使用モデルの概要と、各用途で一般的に採
用されている周波数および変調方法の指針を示します。
Application
Automotive
Direct
Remote keyless
entry (RKE)
1-way
Passive keyless
entry (PKE)
2-way
Tire-pressure
monitoring
system (TPMS)
Garage-door
opener (GDO)
表 12：一般的な用途
Frequency
Mod
315MHz,
434MHz
125kHz,
13.56MHz,
ASK
ASK
Notes
After-market systems and high-end luxury
automobiles are moving toward two-way
communication to provide feedback to the
user in addition to the RKE function. (Refer
to AN1773, AN1774, AN3395, AN3586, and
AN3765 for more information.)
—
—
1-way
315MHz,
434MHz
FSK
1-way
315MHz,
390MHz
ASK
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The U.S. Military uses 390MHz in certain
locations; as such 315MHz is used to cover
those areas
Electronic toll
collection (ETC)
and automatic
vehicle
identification
(AVI)
Automatic
meter
reading
(AMR)
Home
automation
(HA)
1-way
Wildlife
tracking
—
—
Wireless OBDII
1-way
315MHz,
434MHz
ASK
Water meter
1-way
470MHz,
868MHz,
915MHz
FSK
Gas meter
1-way
Electric meter
2-way
Wireless remote
control
1-way
434MHz
ASK,
FSK
Lighting
1-way
390MHz,
418MHz,
434MHz
ASK
Mood lighting, coordinated with AV
Motor control
1-way
434MHz
ASK
Projector screens, blinds / shades,
coordinated with HVAC
Security/fire
1-way
2-way
ASK
—
GDO
1-way
345MHz,
434MHz
315MHz,
390MHz
ASK
Gate opener, driveway security
Heat allocation
Energy
management
Home weather
stations
1-way
Product tracking
2-way
Rail trucking
2-way
Bluetooth LE
2-way
Wi-Fi
2-way
2.45GHz,
5GHz
Land/aquatic/air
1-way
410MHz
2-way
1-way
RFID
Wireless
networking
—
868MHz,
915MHz
868MHz,
915MHz
—
FSK
FSK
—
—
—
—
—
915MHz,
2.45GHz,
5.8GHz
915MHz,
2.45GHz,
5.8GHz
2.45GHz
ASK,
FSK,
BPSK
ASK,
FSK,
BPSK
FHSS
DSSS,
FHSS,
OFDM
PSK
Monitor maintenance conditions, driving
habits, etc.
AMR is a growing field of automation for large
utilities and the meter-manufacturing industry.
It is a subset of sensor networks (HAN, NAN,
mesh network), collector/concentrator
structures, etc.
—
Occasionally designed as the “collector” for a
home area network (HAN)
IR replacement, AV systems, set-top boxes,
multiroom controls, wireless data streaming
(control channel)
—
Programmable thermostats, watt-meter
displays
Remote sensing
—
—
IEEE 802.15.1
IEEE 802.11
ARGOS satellite system
トレードオフ
用途、市場そして設計はそれぞれ異なり、それ故にそれぞれの特性も異なります。下の表は、ISM 無線システム
設計者が直面するさまざまなトレードオフの概要と、立ち上げ時のガイドとなる動作周波数帯域および変調に関
する提案を示します。
Priority
Range
Band
Lower,
Mid
Modulation
ASK
表 13：動作周波数帯域のトレードオフ
論拠
大型のアンテナを考えた場合、周波数が低いと RX
感度は高くなる。一般的に、ASK の方が FSK よりも
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Tradeoffs
Cost, battery life,
size, simplicity,
Cost
Lower
ASK
Battery life
Lower
ASK
Size
Mid
—
Line-of-Sight
(LOS)/
obstacles
Lower
FSK
Simplicity
Lower
ASK
Data Rate
(DR)
Higher
FSK, PSK
spread
spectrum
Interference
Rejection
(IR)
Mid,
Higher
Spread
spectrum
Frequency
tolerance
Lower
感度が高い。中帯域変調は、より多くの放射 TX 電
力を発生させることができる。
小型で単純な回路。ASK は、単純な TX に好ましい
変調方法である。ASK RX チップは、最低限の周辺
コンポーネントで済むようになっている。
TX、RX 両方の低動作周波数での電流ドレインが低
いため、限られた電源の寿命は長くなる。ASK は、
FSK にデューティサイクル%対定送信を必要とす
る。
サイズにアンテナが含まれる場合、妥当なアパーチ
ャサイズおよび電気的長さで小型アンテナを使用で
きるため、868MHz/915MHz 周波数帯域が最適の
帯域である。アンテナには制約がないため、｢コスト｣
の優先順位を参照のこと。
低い周波数は障害物を通過し、物体をより簡単に迂
回し、高い周波数よりも吸収が少ない。FSK は、マ
ルチパス、そして動作(TPMS 例)に起因して発生す
る可能性がある振幅の変化の影響を受けにくい。
ASK は、操作がさらに簡単で、耐性の高い変調スキ
ームである。波長が長い(周波数が低い)ほど基板お
よびコンポーネントサイズの影響を受けにくい。
データ転送速度が速いほど、広い動作帯域幅が必
要で、高い帯域では規制要求事項が緩い。高データ
転送速度、拡散スペクトル、高周波数帯域のいずれ
も、より多くの動作電流が必要である。アパーチャが
小さいほど、また帯域幅が広いほど距離に悪影響を
及ぼす。
拡散スペクトル変調は、キャリアおよび他の干渉を
確実に阻止する。高い周波数帯域では、動作に必要
な広い帯域幅が利用できる。
周波数帯域が高いほど重要性が高くなる。IF フィル
タは、幅が狭いほど高い感度および長い距離を確保
できる。低い周波数帯域では、絶対周波数精度をよ
り得やすい。TCXO は、標準水晶よりも高価である。
DR, IR
Range, battery life,
DR, IR, tolerance
Range, cost, LOS,
simplicity, DR, IR
Range, LOS
Battery life, size
Range, battery life,
DR, IR, tolerance
Range, cost,
battery life,
simplicity
Range, cost,
battery life,
simplicity
Cost, simplicity
マキシムの製品群
統合無線システムとブロックレベル集積回路については、マキシムのワイヤレスおよび RF パラメトリックツリーを
ご覧ください。ツリーには、当社のトランスミッタ、レシーバ、PA、モジュレータ、電力検出器、ミキサおよび LNA の
リストが掲載されています。
46/54 ページ
例
ガイドライン
マキシムが提供するすべての ISM 無線製品については、製品データシートに適切な標準用途回路が記載されて
います。これらの回路は、システム設計の良い足掛かりとなります。トランスミッタ用のスキームを構築する場合、
通常、他に必要となるコンポーネントは、マイクロコントローラあるいは単純なエンコーダインタフェースおよび何ら
かの方式の電源のみです。レシーバの場合、マイクロコントローラまたはデコーダインタフェースおよび電源シス
テムの他に、当該周波数およびデータ転送速度に合わせて多数の同調回路を構成する必要があります。
マキシムの ISM トランスミッタについては、以下のアプリケーションノートをご覧ください。
アプリケーションノート 1954 ｢Designing Output-Matching Networks for the MAX1472 ASK Transmitter｣
アプリケーションノート 3401 ｢マキシムの 300MHz～450MHz トランスミッタを小型ループアンテナにマッチ
ング｣
マキシムの ISM レシーバについては、以下のアプリケーションノートをご覧ください。
アプリケーションノート 1017 ｢MAX1470 スーパーヘテロダインレシーバ用の水晶発振器の選び方｣
アプリケーションノート 1830 ｢How to Tune and Antenna Match the MAX1470 Circuit｣
アプリケーションノート 3671 ｢UHF ASK レシーバ用のデータスライス手法｣
スキームが構築されたら、RF システムで発生する殆どの設計問題は、不適切なプリント回路基板(PCB)レイアウ
トに起因することを覚えておいてください。回避すべき最も一般的な重要問題を読んで徹底的に研究すれば、シ
ステム開発の試験およびデバッグフェーズである程度時間を節約できます。詳細は、チュートリアル 4636
｢Avoid PC-Layout "Gotchas" in ISM-RF Products｣および 5100 ｢RF およびミックスドシグナル PCB レイアウト
の一般的ガイドライン｣をご覧ください。
用途別リファレンスデザイン
RC リフリモートコントロール
リファレンスデザイン5406 「LFRD004: 2-Way Remote Control Reference Design」（双方向RC）–C方向y Remトラ
ンシーバのリファレンスデザイン（RD）は、デバイスを単純な双方向｢エコー｣リモートコントロールデモシステムとし
て作動させるための自己完結型評価プラットフォームです。LFRD004は、双方向の433.92MHz ASK無線通信リン
クを構築し、主に赤外線（IR）リモートコントロールの代わりとして使用されますが、必要に応じてRKE、ホームオー
トメーション、RFセンサーや他の短距離デバイスに対応することができます。このシステムは、MAX610マイクロコ
ントローラと対になったキーフォブサイズのボード上にMAX7032 ASK/FSKトランシーバを採用しています。
AMR バイ自動メーター読取り器
リファレンスデザイン5391 「LFRD002: Wireless Automatic Meter Reading Reference Design」（双方向メーター/リ
ーダ）–ーダ）メーター トランシーバのリファレンスデザインは、デバイスをワイヤレス自動メーター読取り器（AMR）
のデモシステムとして作動させるための自己完結型評価プラットフォームです。LFRD002は、双方向の433.92MHz
ASK無線通信リンクを構築し、主にワイヤレスAMRを対象としていますが、必要に応じてエネルギー使用の監視、
ホームオートメーション、リモートコントロール、リモートセンシングやその他の短距離デバイスなどの他の双方向
用途に対応することができます。このシステムは、両方のボード上にMAX7032トランシーバを採用しています。各
レシーバは、MAXQ610マイクロコントローラと対になっています。各メーターラジオは、リーダシステムによって立
ち上げられるまで低デューティサイクルのスリープ/リッスンモードで作動します。したがって、各メーターに対して6
つのうちのいずれかのポートから情報をポーリングすることができます。メーターは、個別または順次に読むこと
ができますが、どちらで読まれるかはリーダの起動によって決まります。ユーザーは、メーターボード上のスイッチ
を使用して3パケットバーストをオンデマンドで送信することができます。
47/54 ページ
リファレンスデザイン5404 「LFRD003: Water Meter Automatic Meter Reading (AMR) Reference Design」（双方向
AMRシステム）–ステム）03: トランシーバのリファレンスデザインは、デバイスをワイヤレス自動メーター読取り器
（AMR）のデモシステムとして作動させるためのモジュール評価プラットフォームです。LFRD003は、双方向の
433.92MHz ASKまたはFSK無線通信リンクを構築し、主にワイヤレスAMRを対象としています。このシステムは、
モジュールボード上にMAX7032 ASK/FSKトランシーバを採用しています。このトランシーバは、独立型ラジオとし
ても、さらにはハンドヘルドインタフェース（HHI）と組み合わせてモジュールとしても使用することができます。各無
線モジュールは、MAX7032とMAXQ610マクロコントローラを組み合わせ、独立動作およびインタラクティブ制御を
行います。独立型無線モジュールは、物理的水量計に接続可能なためマイクロコントローラは流量を｢計量する｣
ことができ、また、計量情報を保存し、要求に応じて報告します。HHIは、自身のSPIインタフェースに接続された無
線モジュールを制御することができるため、当該モジュールを用いて複数の独立型無線モジュールとやり取りして
保存情報を問い合わせ、他のユーティリティを操作します。HHIは、RKE、RCまたはその他のリファレンスデザイン
のデータパケットの解読、複数のリモートモジュールとのやり取り、接続された無線モジュールの選定機能の｢再
プログラミング｣などのユーティリティ機能を実行することができます。
HA トラホームオートメーション
リファレンスデザイン5390 「LFRD014: Tube Motor Receiver Reference Design」（一方向モータ制御）–一方向モー
タ制御レシーバのリファレンスデザインは、管状モータ用ドロップインレシーバとして使用することができる定義済
みモジュールです。LFRD014は、モータ制御システムで使用する一方向の433.92MHz ASK無線通信リンクに適合
していますが、必要に応じてRKE、リモートコントロール、RFセンシングや他の短距離デバイスなどの他の一方向
用途に対応することができます。このシステムは、アンテナ、電源およびデータ接続部を備えたコンパクトなモジュ
ール内にMAX7034 ASKレシーバを採用しています。
ほとんどの場合、これらのリファレンスデザイン（LFRD002、LFRD003およびLFRD004）は、マキシムのUSB-JTAG
ボード（MAXQUSBJTAGキット、別注）を使用する現場においてマイクロコンピュータを再プログラミングできるよう
構成されています。MAXQ610は、小型であること、停止モード時の消費電流が少ないこと、DIOポートがフレキシ
ブルであることからマイクロコントローラとして最も良く選ばれていました。C言語で書かれたソースコードは、
MAXQ610と組み合わせられたすべてのシステムに使用することができ、IAR組み込みワークベンチ環境で開発さ
れています。
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詳細についての参照先
マキシムは、インターネット上で膨大な量の情報を提供しています。データシート、アプリケーションノート、ビデオ、
チュートリアルなどの詳細情報の一例を以下に示します。
パラメータ表
トランスミッタ：
レシーバ：
トランシーバ：
http://para.maxim-ic.com/jp/search.mvp?fam=ism_tx&tree=wireless
http://para.maxim-ic.com/jp/search.mvp?fam=ism_rcr&tree=wireless
http://para.maxim-ic.com/jp/search.mvp?fam=ism_tcr&tree=wireless
868MHz/900MHz ISM 帯域ワイヤレス：
http://japan.maxim-ic.com/solutions/ism_band_wireless/index.mvp?CMP=relsoln
ウェブセミナー：ワイヤレス技術のチュートリアル(チュートリアル 4651)：
http://japan.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4651
推奨アプリケーションノートのリスト：
AN686 ｢QPSK 変調について ｣
AN726 ｢Specifying Quartz Crystals｣
AN742 ｢インピーダンスマッチングとスミスチャート：
基礎 ｣
AN749 ｢選択性を利用したレシーバのインターセプ
トポイントの向上 ｣
AN915 ｢2 ポートのネットワークアナライザを用いた
差動インピーダンスの測定 ｣
AN1017 ｢MAX1470 スーパーヘテロダインレシー
バ用の水晶発振器の選び方｣
AN1018 ｢ 既 存 の 設 計 を TDA5200 ま た は
TDA5201 から MAX1470 スーパーヘテロダイン
レシーバに変更する方法 ｣
AN1759 ｢433.05MHz～434.79MHz の欧州 ISM
帯域用に LNA をチューニング ｣
AN1772 ｢短距離デバイス(SRD)に関する規制の参
照場所｣
AN1773 ｢リモートキーレスエントリ (RKE：Remote
Keyless Entry)システムの設計｣
AN1774 ｢リモートキーレスエントリシステムの概要｣
AN1776 ｢MAX1470 Superheterodyne
Receiver FAQ｣
AN1830 ｢How to Tune and Antenna Match
the MAX1470 Circuit｣
AN1836 ｢Improving Receiver Sensitivity
with External LNA｣
AN1913 ｢フィクスチャの設計とキャリブレーションで
デバイスの S パラメータ測定を向上｣
AN1954 ｢Designing Output-Matching
Networks for the MAX1472 ASK
Transmitter｣
AN1955 ｢高速スタートアップ発振器(FOX)によるス
ーパーヘテロダイン性能の向上｣
AN2041 ｢ワイヤレスデータシートの仕様について
－パート 1｣
AN2815 ｢ASK レシーバの感度の計算方法｣
AN2875 ｢ノイズ指数を測定する 3 つの方法｣
AN3395 ｢リモートキーレスエントリ(RKE)システム
の要件｣
AN3401 ｢マキシムの 300MHz～450MHz トランス
ミッタを小型ループアンテナにマッチング ｣
AN3435 ｢無線通信用のマンチェスタデータ符号化
方式｣
AN3469 ｢ Building a Low-Cost White-Noise
Generator｣
AN3571 ｢MAX2640 LNA の S パラメータの測定と
安定度の分析｣
AN3587 ｢短距離 UHF ASK 変調トランスミッタに関
する FCC および ETSI の要件｣
AN3589 ｢高効率、低コストの ISM 帯域トランスミッ
タのためのパワーアンプ理論｣
AN3621 ｢スモールループアンテナ：パート 1－シミ
ュレーションおよび応用理論｣
AN3671 ｢UHF ASK レシーバ用のデータスライス
手法｣
AN3815 ｢UHF ISM トランスミッタの放射電力と電
界強度｣
AN3945 ｢リモートキーレスエントリシステムにおけ
る伝播損失｣
AN4302 ｢300MHz～450MHz トランスミッタ用小型
アンテナ｣
AN4439 ｢私は OOK です。あなたは OOK です
か？ ｣
AN4636 ｢ Avoid PC-Layout "Gotchas" in
ISM-RF Products｣
49/54 ページ
AN5100 ｢RF およびミックスドシグナル PCB レイア
ウトの一般的ガイドライン｣
AN5142 ｢ Radio Link-Budget Calculations
for ISM-RF Products｣
FCC
米国の周波数割当表の掲載場所：
http://www.ntia.doc.gov/files/ntia/publications/2003-allochrt.pdf
HTML フォーマットのパート 15 の掲載場所：http://transition.fcc.gov/oet/info/rules/ 、PDF フォーマットの掲載
場所：http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2009-title47-vol1/pdf/CFR-2009-title47-vol1-part15.pdf
参考文献
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年出版、王立協会フィロソフィカル・トランザクションズ 155：pp459-512
3. 無線電信、特許第 711,130、Harry Shoemaker、1901 年 10 月 16 日申請、1902 年 10 月 14 日特許
取得、米国特許局、http://www.google.com/patents?id=paBtAAAAEBAJ 。
4. スーパーヘテロダインレシーバ、特許第 2,027,986 号、Rupert I. Kinross、1933 年 11 月 10 日申請、
1936 年 1 月 14 日特許取得、米国特許局、
http://www.google.de/patents/about?id=6cBBAAAAEBAJ 。
5. 米国周波数割当、米国商務省、© Oct 2003。
6. Marshall, Stanley V.および Skitek, Gabriel G.：電磁コンセプトと用途、© 1990、Prentice-Hall Inc.、
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8. Ziemer, Rodger E.および Peterson, Roger L.：デジタル通信入門 © 1992、Macmillan Publishing
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9. ムラタ CERAFIL SFECV タイプフィルタ、パート SFECV10M7HA00-R0 に基づく、P61E7.pdf
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20. Z-Wave は Z-Wave Alliance の登録商標です。http://www.z-wave.com/ 。
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Wi-Fi は Wi-Fi Alliance Corporation の登録証明商標です。
その他商標はすべて各所有者の財産です。無断複写・転載を禁じます。
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Index
1dB compression point…………………..26
3G………………………………………...37
ACA……………………………………...37
Adjacent channel power…………………..9
Admittance……………………………….14
AEC-Q100……………………………….38
AES128…………………………………..12
Amplitude shift keying…………………..17
Analog front-end…………………………20
Anechoic chamber……………………….13
Antenna……………..4, 5, 13, 20, 35, 40, 47
Aperture……………………………...26, 40
Attenuator………………………………..13
Automatic gain control…………………..26
Automotive………………………38, 42, 44
Band……………………………………….9
Bandwidth…………………………………9
Baseband…………………………………26
Battery life……………………….24, 41, 46
Lithium…………………………………...42
Bias inductor …………………………….26
Bit-error rate ……………………………..26
Blocker…………………………………...26
Bluetooth……………………..10, 17, 36, 45
Capacitance………………………………15
Capacity………………………….18, 41, 42
Carrier……………………………………..8
Channel……………………………………9
Charge pump……………………………..20
Checksum………………………………...11
Coax……………………………………...13
Co-Channel Interference…………………..9
Complex
Conjugate………………………………15
Number………………………………...14
Conductance……………………………...15
Constellation diagram……………………27
Continuous wave………………………4, 17
Conversion……………………………….32
Cost…………………………………..39, 46
CSA………………………………………37
Cyclic redundancy check………………...12
DASH7…………………………………...37
Data rate……………………………...17, 46
Data slicer………………………………..21
Decibels……………………………………7
Deemphasis………………………………30
Digital predistortion……………………...27
Digital signal processing…………………27
Directivity………………………………..27
Diversity………………………………….27
Divider…………………………………...21
Fractional-N……………………………...21
Down converter…………………………..32
Effective isotropic radiated power………...8
Electromagnetic compatibility…………...27
Electromagnetic interference…………….27
Electromagnetic wave ………………3, 6, 33
Encoding…………………………………11
Manchester……………………………….11
Encryption………………………………..12
Envelope shaping………………………...31
Error detection…………………………...11
ETSI………………………6, 30, 35, 37, 49
Faraday Cage…………………………….13
Far-field……………………………...20, 40
FCC…………..6, 8, 9, 10, 30, 35, 37, 50, 51
Feedthrough……………………………...28
Field strength……………………………...7
Filter
Data…………………………………….20
Loop……………………………………23
Sallen-Key……………………………...20
Frequency…………………………….34, 38
Demodulator…………………………...21
Deviation…………………………….....18
Domain………………………………8, 12
Shift keying………………………...17, 18
Friis Equation…………………………….19
Gain…………………………..16, 23, 24, 28
Gilbert cell……………………………….23
Group delay………………………………28
GSM……………………………………...37
Harmonic…………………………………9
Hertz………………………………...3, 4, 34
IEEE
802.11………………………………36, 45
802.15………………………………36, 45
Image frequency………………………….27
Image rejection…………………………...28
52/54 ページ
Nyquist…………………………………...30
Imaginary…………………………….14, 15
One-way……………………………...39, 44
Impedance………………………………..14
Oscillator
Inductance………………………………..15
Crystal………………………………….20
Injection………………………………….28
Local………………………………...5, 22
Insertion loss……………………………..16
Pierce…………………………………...20
Intermediate frequency
Reference……………………………4, 24
Amplifier……………………………5, 22
TCXO………………………………20, 46
Low-frequency IF……………………...29
Voltage controlled……………………...25
Zero IF…………………………………33
Parity……………………………………..11
Intermodulation distortion……………….28
Peak detector……………………………..23
IPv6………………………………………37
Period…………………………………….34
ISM…………………………………..10, 49
Phase delay……………………………….30
ISM bands ……………………………….38
Phase-frequency detector………………...24
ITU………………………………...6, 35, 37
Phase lock loop…………………………..24
Kicking…………………………………...28
Phase noise……………………………….30
Latency…………………………………...29
Power……………………………………...7
Limiting amp……………………………..22
Power-added efficiency………………….30
Line of sight………………………….38, 46
Power amplifier……………………4, 24, 49
Link budget…………………………..19, 39
Power density…………………………….18
Load capacitance…………………………29
Power meter……………………………...13
Lobes……………………………………..10
Preemphasis……………………………...30
Lock detect……………………………….29
Protocols…………………………………44
Lossy……………………………………..16
Pulling……………………………………31
Low-noise amplifier…………………..5, 23
Quadrature………………………………..29
Matching…………………………………13
Quality factor…………………………….31
Maxwell………………………………3, 34
Range……….........19, 35, 36, 38, 43, 46, 49
Mixer…………………………………….23
Reactance………………………………...14
Image rejection…………………………..22
Real………………………………………14
Modulation…………………………...16, 39
Receiver…………………………………...5
ASK…………..4, 5, 22, 31, 39, 41, 44, 49
Reflection coefficient…………………….16
CW…………………………………..4, 39
Remote control……………………….11, 45
Depth…………………………………...17
Resistance………………………………..14
FSK……………...4, 17, 22, 31, 39, 41, 44
Return loss……………………………….16
OOK…………………………...4, 17, 39, 49
Return to zero…………………………….11
PWM……………………………………..11
Reverse isolation…………………………16
Modulator………………………………….4
RF4CE…………………………………...36
Near-field communication……………….10
RFID…………………………………10, 45
Near field…………………………….20, 40
RKE………………………19, 36, 39, 44, 49
Newton………………………………...3, 34
RSSI……………………………………...31
Noise……………………………………..29
Sensitivity……………………………31, 44
Flicker……………………………...29, 30
Short-range devices………………………10
Noise floor……………………………..30
Sideband………………………………….10
Pink…………………………………….30
Signal to noise and distortion…………….32
Shot…………………………………….29
Signal-to-noise ratio……………………...31
Sky……………………………………..32
Smith Chart………………………………13
Thermal………………………………...30
Sniffer……………………………………13
White…………………………………...33
S-parameters……………………………..15
Noise figure………………………………29
Spectrum…………………………………..6
NOM……………………………………..37
53/54 ページ
Speed of light…………………………….34
Spread spectrum……………………...18, 46
Spurs……………………………………..10
Standing wave ratio………………………16
Superheterodyne…………..5, 23, 28, 29, 49
Susceptance………………………………15
Tank circuit………………………………25
TEM cell…………………………………13
Third-order intercept point………………32
Time domain……………………………..12
TPMS…………………………….39, 44, 46
Tradeoffs…………………………………45
Transceiver………………………………...5
Transmission line………………………...25
Transmitter………………………………...4
Transverse electromagnetic……………...34
Tuning……………………………………32
Two-way……………………………..39, 44
UL………………………………………..41
UMTS……………………………………37
Up converter……………………………..32
Variable gain amplifier…………………..25
VCO……………………………………...25
Velocity of propagation………………….34
Voltage……………………………………7
Wavelength………………………………33
Whitening………………………………...11
Wireless personal area networks…………10
W-MBus………………………………….36
ZigBee ……………………………………36
Z-Wave…………………………………..36
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