高周波・マイクロ波・ミリ波の基礎と応用

本講座は、高周波・マイクロ波・ミリ波技術の基礎を平易に解説するとともに、各種部品やMMIC (マイクロ波モノリシック集積回路) などについても理解していただけるよう構成します。 　高周波〜ミリ波を扱う技術は、昨今の最先端情報機器を支えるものの一つであり、それらの機器開発および構成要素部品の開発に役立つような基礎技術を解説します。 基礎技術の解説に加えて、実務で用いるデータシートの読み方、要素部品実装の例や注意点、コンピュータを用いた設計・シミュレーション、計測方法、各種事例についても具体的に解説し、実行力を習得していただきます。 さらに新しい展開についても概説しますので、応用へのヒントも掴んでいただけるよう講義をすすめます。

1. 高周波・マイクロ波・ミリ波の概要
   1. 身の回りの高周波・マイクロ波・ミリ波
   2. 周波数と波長
   3. デジタル回路でも重要な役割を果たす高周波技術
2. 高周波・マイクロ波・ミリ波回路の基礎
   1. 波の表現の基礎
   2. 抵抗・コンデンサ・コイル、誘電体・磁性体
   3. 組合せ回路
      • 直列・並列接続
      • 共振回路
   4. 集中定数回路と分布定数回路
   5. 伝送線路、平衡・不平衡
   6. 定在波
   7. 特性インピーダンスと反射係数
   8. インピーダンス整合 (マッチング)
   9. Sパラメータ
   10. スミスチャートとインミタンスチャート
3. 受動デバイス回路
   1. 高周波・マイクロ波・ミリ波用誘電体基板
   2. 寄生 (浮遊) 素子
   3. 抵抗回路
      • アッテネータ
      • パワーデバイダ
      • コンバイナ
   4. 伝送線路
      • スタブ
      • フィルタ
      • ハイブリッド
      • ラットレース
      • カプラ
      • ダイプレクサ
   5. 共振素子
   6. 平衡・不平衡変換器
   7. アイソレータ、サーキュレータ
   8. アンテナ
4. 能動デバイス回路
   1. 半導体の概説
   2. 増幅器、ノイズフィギュア
   3. 各種能動回路
      • 周波数変換器 (ミキサ)
      • 分周器
      • 逓倍器
      • 変調器
      • 検波器
      • 発振回路
      • 位相同期回路 (PLL)
      • リミッタ
      • コムジェネレータ
      • スイッチ
   4. デジタル回路における高周波技術、ターミネーション
   5. マイクロ波集積回路 (MMIC) とRF-CMOS
   6. システム構成例
      • 自動車レーダ
      • GPS受信機
      • 交通系ICカード
      • 航空機からのインターネット
   7. データシートの活用
5. 回路設計評価の実際
   1. パッケージと実装
   2. 実装・基板設計のポイント
      • 配線曲り
      • 等長
      • GND
      • 表皮効果など
   3. 高周波用コネクタとケーブル、導波管
   4. 回路・電磁界シミュレータと最適化
   5. 計測器
      • スペクトラムアナライザ
      • ネットワークアナライザ
      • オシロスコープ
      • その他
   6. 法規制
6. 今後の方向と新しい応用例
   1. 周波数アップ/新材料 (CNT、メタマテリアルなど) ・新構造 (MEMS)
   2. デジタル技術の活用
      • デジタル補正
      • ソフトウエアラジオ
      • ダイレクトデジタルRF
      • MIMO
      • DSP
   3. 小型USB測定器
   4. 新しい応用例
      • マイクロ波送電
      • IoT
      • ローカル5G
      • IDタグ
      • 列車内サイネージ
      • 無線LAN
7. まとめ
• 質疑応答