EMC村の民
~iNarte EMCエンジニアへの道~
iNarte

反射係数とVSWRの計算方法(AppCAD)

 

今回も引き続き、AppCADによる iNarte 資格試験の回答術をご紹介します。

AppCADの機能紹介

特性インピーダンスの計算方法

 

       目次         hide

リターンロス

まずはリターンロスに関する問題です。

 

問題

”出力インピーダンスが 50 Ω の機器から、入力インピーダンスが 75 Ω の機器に10dBm の信号を入力した。この時、機器に伝達される電力は信号源電力の何パーセントになるか、また反射電力の大きさは何デシベルになるかそれぞれ回答せよ。”

 

Appcad を立ち上げて「Signals Systems」から「Reflection Calclator」を選択します。

 

まず信号源の出力インピーダンスが 50 Ω であることを確認します。

 

次に信号を受ける機器の入力インピーダンスを75 Ω に変更します。


ここで「Transmission CVoefficient」を確認すると、T = 0.960 、つまり機器に伝達される電力が 96% であることがわかります。

 

次に入射電力を10 dbm に変更します。

ここで「 Pr 」を確認すると

Pr = -3.979 dBm 、つまり反射電力は約 -4dBm であることがわかります。

 

これで終了です。

今回も非常に素早く回答できしました。

 

計算で求める場合は、下記の数式から求まります。

 

出典:電磁界シミュレーターEEM

 

ここで Z0 = 50 Ω、Zin = 75 Ω を入力し反射係数を求めます。

Γ = (75-50)  / (75+50) = 0.2

 

機器に伝達される電力を反射係数から求めます。

T = 1 – (0.2)^2

= 1 – 0.04

= 0.96 = 96 %

 

さらに反射係数からリターンロスを求めます。

|RL| = | 20 * LOG (0.2) |

      = | 20 * LOG (⅕) |

      = 20 * LOG (5)

= 13.979 dB

 

このリターンロスは 反射電力の比を表したものです。

入射電力の大きさが10 dbm の場合は、 10 dbm から 13.979 dB を引いて、反射電力の大きさを求めます。

Pr = 10 – 13.979 = -3.979 ≒ -4 dBm

 

計算自体はそれほど複雑ではないですが、やはり AppCAD で求めたほうが簡単ですね。

 

VSWR

つぎに同じく 「Reflection Calclator」 を使って、VSWRから入力インピーダンスを求めてみます。

 

問題

”出力インピーダンスが 50 Ω の機器から見たアンテナの VSWR が 3.3 であった。このときのアンテナの入力インピーダンスを求めよ。”

 

この問題は非常に簡単です。

SWR に 3.3 と入力します。

入力インピーダンスが 165 Ω と一瞬で求まりました。

 

おわりに

2回にわたって AppCAD を使用した iNarte 資格試験の回答法をご紹介しました。

与えられた条件の中で効率よく回答することは、試験対策だけでなく実務でも重要なことだと思います。

 

今回は以上です。

最後まで読んでいただき、ありがとうございました。

 

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エンジャー
EMCやノイズ対策に関する情報発信を日々行っています。 ( iNarte EMC Engineer、第一級陸上無線技術士)
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