トップへ 目次 １．こんな間違い見かけた事ありませんか ２．スミスチャートを使ってのマッチング ３．素子値の算出 ２．項で示した@〜Dのマッチング回路例の各素子値の求め方を以下に示します。 スミスチャート上での動きがハッキリと判るように、ここでは１０Ωの抵抗と１０ｎＨ の直列回路の１ＧＨｚにおけるマッチングを考えます。 この回路の１ＧＨｚでの入力インピーダンスは、Ｚin ＝ 10＋ｊ62.8Ωになります。 ５０Ωで正規化すると、Ｚ ＝ 0.2＋ｊ1.26 です。先ず、スミスチャート上にこの点を プロットします。この点の正規化アドミタンスは、Ｙ ＝ 0.12−ｊ0.78 です。 それでは始めましょう。 @並列コンデンサ＋直列コンデンサによるマッチング この点を等コンダクタンス円に沿って移動させた時に、中心を通る等レジスタンス 円とぶつかる点のインピーダンス，アドミタンスをチャートから読み取ると図２−７ に示すようになります。Ｚ，Ｙの値の変化注目すると、Ｚは実数部と虚数部の両方が 変化していますが、Ｙは虚数部のみ変化しています。このＹの虚数部の変化から、必 要な素子を求めることが出来ます。先ず、Ｙの虚数部のみ変化しているということか ら、直列の素子ではなく、並列の素子であることが判ります。サセプタンスがプラス 方向に変化していますから、その並列素子がコンデンサであることが判ります。 それではコンデンサの値を求めてみましょう。虚数部（正規化サセプタンス成分） の変化量は ０．４５ です。したがって、 Ｃ ＝ ０．４５／５０／２πｆ ＝ １．４２ｐＦ 次にこの点を中心を通る等レジスタンス円に沿って移動させ、チャートの中心に持 って行きましょう。中心は、Ｚ＝ 1.0＋ｊ0，Ｙ＝ 1.0＋ｊ0 ですから、先の点から 移動させたときに、Ｚは虚数部のみ変化し、Ｙは実数部と虚数部の両方が変化します。 Ｚの虚数部のみ変化するということから、直列の素子が必要であることが判ります。 また、リアクタンスがマイナス方向に変化していますから、その直列素子がコンデン サであることがわかります。 それではコンデンサの値を求めてみましょう。虚数部（正規化リアクタンス成分） の変化量は ２．６６ です。したがって、 Ｃ ＝ １／（２πｆ×２．６６×５０） ＝ １．２０ｐＦ図２−７ マッチング@解説 A直列コンデンサ＋並列インダクタによるマッチング 等レジスタンス円に沿って移動させ、中心を通る等コンダクタンス円との交点に持 って行きます。次に、等コンダクタンス円に沿って移動させ中心に持っていきます。 各点のＺ，Ｙの値は下図を参照してください。@と同様にして、各素子の種類と値を 求めることが出来ます。各素子の計算式のみ示します。 直列Ｃ ＝ １／（２πｆ×１．６６×５０） ＝ １．９２ｐＦ 並列Ｌ ＝ １／（２πｆ×２．００／５０） ＝ ３．９８ｎＨ
図２−８ マッチングA解説 B並列コンデンサ＋直列インダクタによるマッチング 等コンダクタンス円に沿って移動させ、中心を通る等コンダクタンス円との交点に 持って行きます。今度は@とは別のもう一つの交点まで移動させます。次に、等レジ スタンス円に沿って移動させ中心に持っていきます。各点のＺ，Ｙの値は下図を参照 してください。@と同様にして、各素子の種類と値を求めることが出来ます。各素子 の計算式のみ示します。 並列Ｃ ＝ １．１１／５０／２πｆ ＝ ３．５２ｐＦ 直列Ｌ ＝ ２．６６×５０／２πｆ ＝ ２１．２ｎＨ
図２−９ マッチングB解説 C直列伝送線路（５０Ω）＋直列コンデンサによるマッチング 中心から 0.2＋ｊ1.26 の点（Ａ）に引いた直線の延長線と、チャートの外周との 交点に示されている角度の値を読み取ります。およそ７６°になると思います。次に、 Ａ点を通る円（チャートの中心をその中心とする）と、中心を通る等レジスタンス円 との交点を求めます。そして、中心からその点に引いた直線の延長線とチャートの外 周との交点に示されている角度を読み取ります。およそ３１°になると思います。し たがって、角度の変化は４５°になります。反射を見ていますので、実際に必要な線 路の電気長はこの半分、つまり、 直列伝送線路 ＝ （７６−３１）／２ ＝ ２２．５° 次に、等レジスタンス円に沿って移動させ中心に持って行きます。 Ｃ ＝ １／（２πｆ×３．３３×５０） ＝ ０．９６ｐＦ
図２−１０ マッチングC解説 D直列伝送線路（５０Ω）＋直列インダクタによるマッチング これはBとCの組み合せです。図２−１１を参照ください。
図２−１１ マッチングD解説 ４．マッチング回路構成をどうやって決める？