CircuitMaker及び、伝送線路の基礎

ご存知の方も多いと思いますが、MicroCode Engineering, Inc社のCircuitMakerと言う素晴らしいシミュレータがあります。

デジアナ混在のシミュレートができます。部品数もプロ版は6,000にも及ぶそうです。

これのschool versionです。

無料で手に入れることができます。http://www.microcode.com/

これの素晴らしさは画面をご覧下さい。（プロ版は、PCBも自動配線するそうで、何ともすごいです。）

日本語の書籍もあります。

CD-ROM付電子回路シミュレータ入門

加藤ただし 著： 本体 1500円 講談社刊

Wes Haywardさんの「Introduction to Radio Frequency Design」も、なんとか、第３章まで終えることができました。

第4、５章は「Transmisson Lines」及び「Two-Port Networks」なのですが、ここは高周波（VHF以上）に重要な章なのですが

私の興味外なので、Transmission Linesだけ簡単に調べてみます。

1/4波長の伝送線路の性質だけシミュレートで調べます。

勿論、真新しい事は何もありませんが、シミュレートすることが楽しいので...

シミュレーションは、LinearTechnology社のSwitcherCad３を使います。

（CircuitMakerも伝送線路のシミュレーションができますが、設定がうまく出来ませんので...）

周波数7MHzは1秒間に 回振動しますので、1周期に要する時間はです。

波長に要する時間はと計算でき、伝送線路T1の長さを

Td=と設定することで、波長（＠７MHz）を実現しています。

終端をショートしました。

P1と書いてあるポイント（終端から波長の所の電圧を測りました）

波長の奇数倍（7,21,35.MHz...）の所が0dBになっています。

ということは、

終端がショートの時、波長の奇数倍では、P1点から終端側をみると、その先は開放されたようにみえるのです。

反対にP1が、波長の偶数倍の周波数（14,28MHz...=波長の整数倍...）のところでは、電圧が、ほぼゼロです。

ですから、波長の整数倍では、終端の状態を、そのまま表しているということでしょうか。（これは、まだ、そうと決まっていません）

それを確かめるために、伝送線路の長さを波長に設定しました。

P1点の電圧は800mVで一定です。

ですから、伝送線路が波長の整数倍の時は

P1から終端側を見ると、終端に接続された200がそのまま、反映されることになります。（反射もありません）

今度は、逆に終端を開放します。

逆に、波長の奇数倍（7,21,35.MHz...）の所で、電圧が、ほぼゼロです。

ですから、

終端を開放すると、終端から波長の奇数倍（7,21,35.MHz...）の位置では、終端側を見ると、ショートされたようにみえます。

次に、3dB方向性結合器による位相反転を見ます。

元の波形が緑色、終端の50の電圧波形が青色です。

終端までに波長分の時間が経過しますので、ここで位相の遅れは90度、

そして反転していますから、180度ずれます。

合計270度の遅れになります。

何かに使えんやろか....

最後も位相反転を見ます。

終端に繋がれた、R1,R2の波形を見たものです。

見事に位相が反転しています。

参考 「トロイダルコア活用百科」p69-72

H14.11.19