traceable(トレーサブル)

測定器の測定確度に関する翻訳でtraceable(トレーサブル)という言葉がよく出てくる(例えば、PCBインピーダンステストの測定確度と相関の向上のp3)。

traceableを直訳すると「追跡可能」である。最近の消費者の安全志向、本物志向の高まりにより、食品のトレーサビリティ(食品が生産者から消費者に届くまでに、どうのような加工、流通経路を辿ったかを追跡可能であること)という言葉をよく耳にする。

トレーサビリティという言葉は、旧ソ連が人工衛星を世界で始めて打ち上げたときの驚き(スプートニックショック)に端を発した、米国の宇宙開発計画がその始まりとされている。ロケット開発では測定データの信頼性が不可欠なので、すべての測定器は当時の国立標準局(National Bureau of Standards(NBS)、現在はNational Institute of Standards and Technology(NIST))にトレーサーブルであるべきとされた。

測定器では、その測定値が標準の値(国家計量標準)にトレーサブルでないと、測定値の信頼性がなくなり、商品の製造、取引などに重大な影響を与える。したがって、日本では計量法に基づき、国家計量標準が定められ、国家計量標準につながる校正経路が確保されている。

測定器のトレーサビリティは、JIS Z8103:2000 計測用語に「不確かさがすべて表記された切れ目のない比較の連鎖(上の「国家計量標準につながる校正経路」)によって,決められた基準に結びつけられ得る測定結果又は標準の値の性質。基準は通常,国家標準又は国際標準である。」と定義されている。

トレーサビリティについては、以下を参照。

経済産業省のホームページ > 政策について > 政策一覧 > 経済産業 > 計量行政 > 計量標準 > 計量標準FAQ

Bode Plot(ボード線図)、Nyquist Plot(ナイキスト線図)

回路シミュレーションに関する翻訳に、ボード線図(Bode Plot)ナイキスト線図(Nyquist Plot)という言葉がよく出てくる(例えば、GoldenGate RFICソリューションのp4)

ある系(伝達システム、伝達回路)が、線形性(重ね合わせの原理が成り立つ)、時不変性(時刻が異なっても入力と出力の関係が同じ)、因果律(系の出力は、過去の入力のみに依存)を満たすとすると、インパルスδ(t)[t=0のときにδ(0)=1、t≠0のときにδ(t)=0となる関数]をこの系に入力したときの出力(インパルス応答、h(t))を測定すれば、この系に任意の時間領域の信号x(t)を入力したときの出力y(t)は、畳み込み積分を用いて、

y(t)=h(t)*x(t)=∫h(τ)x(t-τ)dτ、*は畳み込み積分の記号

と表される。

上の式の両辺をフーリエ変換すると(フーリエ変換の畳み込み定理から)、x(t)のフーリエ変換をX(ω)、y(t)のフーリエ変換をY(ω)として、

Y(ω)=H(ω)X(ω)

となる。ここで、H(ω)はインパルス応答(h(t))のフーリエ変換であり、系の伝達関数と呼ばれる。

H(ω)の大きさ|H(ω)|を周波数ωに対してプロットしたものはゲイン(利得)特性と呼ばれる。

H(ω)の実数成分Re(H(ω))と虚数成分Im(H(ω))で決まる偏角を∠θ(ω)とすると、

∠θ(ω)=tan^(-1)(Im(H(ω))/Re(H(ω)))

と表され、これを周波数ωに対してプロットしたものは位相特性と呼ばれる。

H(ω)の大きさ|H(ω)|と偏角∠θ(ω)を、それぞれ周波数ωに対してプロットしたものがボード線図である。

また、伝達関数H(ω)を、複素平面上で周波数ωを変化させながらプロットしたものはナイキスト線図と呼ばれる。

ボード線図については、以下を参照。

電子回路設計の基礎 – わかりやすい!入門サイト > 第3章 制御工学 入門 6.周波数特性とボード線図

via(ビア)

高周波プリント基板のシミュレーションに関する翻訳に、via(ビア)という言葉がよく出てくる(例えば、Advanced Design System(ADS) W2360EP/ET SIProシグナルインテグリティー電磁界解析 W2359EP/ET PIProパワーインテグリティー電磁界解析のp3)。

プリント基板(Printed Circuit Boardを略してPCBとも呼ばれる)とは、IC、トランジスタ、抵抗、コンデンサなどの電子部品を固定して配線するための基板であり、携帯電話の内部やPCの内部のマザーボードとしてよく目にする。

プリント基板には、基板の片方の面内にのみ配線パターンがある片面基板(1層基板)、基板の表と裏の両面に配線パターンがある両面基板(2層基板)、基板を複数重ねた多層基板がある。ICのピン数が多くなると、1つの平面内で配線することが難しくなるので(ICのピンから出ている多数の配線を同一面内でショートさせずに配線を交差させるには、基板の裏面に配線を通したり、絶縁体で隔てられた別の層に配線を通したりする必要があるので)、PCのマザーボードなどでは、6層基板や8層基板が使われている。

ビアとは、配線をショートさせずに交差させるために、基板の表と裏をつないだり、多層基板の各層をつなぐために開けた穴のこと(基板の裏や別の層を経由してつなぐという意味でviaと呼ばれる)で、導通させるために穴の内側は銅などでめっきされている。すべての層を貫通した接続用の穴はスルー・ビア・ホール(through via hole)、目的の層と層の間だけを貫通した穴はインタースティシャル・ビア・ホール(interstitial via hole)と呼ばれている。

ビアについては、以下を参照。

JPCA(一般社団法人日本電子回路工業会) > JPCA NEWS > 電子回路ってなーに? > 第5話「両面板のはなし ― ビアってなあに?」

conducted emission(伝導性エミッション)、radiated emission(放射性エミッション)

EMI測定に関連する翻訳に、conducted emission(伝導性エミッション)、radiated emission(放射性エミッション)という言葉がよく出てくる(例えば、EMIコンプライアンス測定のp3)。

EMI(Electro-Magnetic Interference)とは、電気/電子機器の動作に伴い発生した不要な信号や電磁波(電磁ノイズ)が、他の機器の動作を妨害する(他の機器の動作に障害を与える)ことであった。

エミッション(emission)とは機器の動作に伴い発生したノイズのことであり、それが空中を伝わって他の機器の動作を妨害しているものが放射性エミッションで、電源線を伝わって他の機器の動作を妨害しているものが伝導性エミッションである。

放射性エミッションは、電波暗室内で回転台の上に製品を乗せて回しながら固定されたアンテナで電磁波が測定され、伝導性エミッションは、電源と製品の間に電源インピーダンス安定化回路(LISN)を挿入して、電源線を伝わってくるノイズが測定される。

伝導性エミッション、放射性エミッションについては、以下を参照。

マイクロウェーブ ファクトリー株式会社のホームページ > コラム > EMCの測定方法

MER(変調誤差比)

デジタル変調測定に関する翻訳に、MER(変調誤差比)という言葉がよく出てくる(例えば、Xシリーズ測定アプリケーションのp14)。

MERは、Modulation Error Ratio(変調誤差比) の略で、デジタル変調信号(BPSK、QPSK、16-QAMなど)の品質の指標である。

デジタル変調信号は、横軸を搬送波と同じ位相、縦軸を搬送波と直交する位相にとったコンスタレーション図上のシンボル・ポイント(シンボル位置とも呼ばる)で表される。

変調誤差比(MER)は、コンスタレーション図の原点から理想的なシンボル位置(I、Q)までの距離の2乗を、復調した実際のシンボル位置(Ia、Qa)と理想的なシンボル位置(I、Q)との差であるエラー(誤差)ベクトル(δI、δQ)=(I-Ia、Q-Qa)の2乗(n回の測定の平均)で割ったものとして、

MER=10Log((I^2+Q^2)/(1/n)Σ((I-Ia)^2+(Q-Qa)^2)) [dB]

で定義される。これは、シンボルのパワーとエラーベクトルのパワーの比であり、アナログ信号のSN比(信号対雑音比)に相当するものである。

MER(変調誤差比)については、以下を参照

変調誤差比(MER)およびエラーベクトル振幅(EVM)