計測・測定訳語

ワイヤレス給電の測定に関する翻訳に、A4WPという言葉が出てくる（例えば、オシロスコープによるA4WP(Alliance for Wireless Power)測定（パート1））。

電気製品を動かすためには、電力を供給する必要がある。通常、AC100Vのコンセントに電源ケーブル（電気を通すワイヤ）をつないで外部電源から電力を供給する（充電池を使用する場合も充電のために、外部電源にケーブルをつないで電力を供給する必要がある）。これに対して、ケーブル（ワイヤ）を使用しないで非接触で電力を伝送することをワイヤレス給電と呼ぶ（非接触給電、非接触電力伝送、ワイヤレス電力伝送とも呼ばれる）。1995年にソニーのICカードのFeliCaで実用化され、2000年以降、コードレス電話の子機、シェーバー、電動歯ブラシの充電用などで実用化されてきた。ワイヤレス給電には、給電のためにワイヤをつなぐための電極の露出がないので水などによる腐食が起こり難い、製品を密閉状態にできるので故障が起こり難いといった利点があり、製品開発の自由度や安全性が向上する。

ワイヤレス給電方式は、放射型（電磁波の遠方界（エネルギーが伝搬する領域）を利用する方式）と非放射型（電磁波の近傍界（エネルギーが蓄積される領域）を利用する方式）に大きく分けられる。放射型には、マイクロ波を使用して大規模宇宙太陽光発電所から地上に電力を伝送する構想がある。非放射型は、磁界結合方式（変圧器などで、1次（送電）側のコイルと2次（受電）側のコイルがつながっていなくても、電磁誘導により交流が流れることを利用）と電界結合方式（送電側と受電側がコンデンサ（絶縁層を挟んだ電極）で隔てれれていても交流が流れることを利用）に大きく分けられる。磁界結合方式は、電磁誘導型（通常の変圧器（密結合トランス）と同じ原理を利用したもので、送電側のコイルと受電側のコイルを接触するくらいに近づける必要がある）と磁界共振型（液晶ディスプレイのバックライトとしてLEDが普及する前に使用されていた冷陰極管を点灯させるために用いられる調相結合トランス（磁気漏れトランス、疎結合トランス、高周波共振変圧器とも呼ばれる）の原理と言われている。例えば、ここを参照）に分けられる。

電磁誘導型には、世界で200社以上が加盟しているWPC(Wireless Power Consortium)が推進しているQiという規格（日本で最も普及している）とIEEEやスターバックス、googleが加盟していることが特徴のPMA(Power Matters Alliance)が推進しているPowermatという規格がある。磁界共振型には、サムスンとクアルコムを中心に誕生したA4WP（Alliance for Wireless Power）が推進するRezenceという規格があった。PMAとA4WPは、2015年に統合され、AirFuel Allianceという団体になり、AirFuel Inductive（電磁誘導型）とAirFuel Resonant（磁界共振型）の2つの規格を推進している。

ワイヤレス給電については、以下を参照。

ワイヤレス給電の最新事情

ニコラテスラって素晴らしい > ワイヤレス電力伝送の原理説明

ノイズ信号の発生／測定に関する翻訳で、additive noise（相加性雑音）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight 81150A/81160Aパルス・パターン／ファンクション／任意波形／ノイズ発生器のp3）。

additive noise（相加性雑音）は、加法性雑音とも呼ばれ、信号をs(t)、雑音をn(t)として、観測（測定）した信号をy(t)とすると、

y(t)＝s(t)＋n(t)

と表されるものであり、信号s(t)が存在しない場合（s(t)＝0の場合）でもy(t)＝n(t)が観測される。

一方、multiplicative noise（相乗性雑音）は、乗法性雑音とも呼ばれ、

y(t)＝s(t)×n(t)

と表されるものであり、信号s(t)が存在しない場合（s(t)＝0の場合）は、y(t)＝0となって雑音は観測されない。

相加性雑音の代表的なものとして、熱雑音（絶対零度以外のすべての物質に存在）がある。相乗性雑音の代表的なものとして、マルチパスフェージングや音の残響（直接波が存在しないと間接波は存在しない）、位相雑音（搬送波が存在しないと搬送波近傍の位相雑音は存在しない）などがある。

高速デジタル信号測定に関する翻訳で、aggressor（アグレッサ）という言葉がよく出てくる（例えば、N4965AマルチチャネルBERT 12.5 Gb/sのp2に「真のクロストーク評価のためのアグレッサー信号の遅延掃引機能」という記述がある）。

上述のように、「クロストーク」という言葉に関連して「アグレッサー」という言葉が出てくる。クロストークとは、信号が伝送線路を伝わるときに発生する電磁界が、隣接する伝送線路と結合（容量性結合や誘導性結合がある）して、影響を与える現象である。このとき、影響を与える側をアグレッサーと呼び、影響を受ける側をビクティム（victim）と呼ぶ。元々、クロストークは漏話と呼ばれるように電話回線で問題になった現象であるが、最近の高速デジタル回路の高速化、高密度化に伴い、クロストーク解析が極めて重要になっている。

クロストークについては、株式会社エルセナの高速伝送設計者必見！スペシャリストコラムの第8回 クロストーク入門を参照。

信号発生器に関する翻訳で、aging rate（エージング・レート）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight Technologies M9381A PXIeベクトル信号発生器のp8）。

信号発生器の基準周波数の発生に、水晶発振器が用いられている。水晶発振器の周波数は、温度、電源電圧、負荷が変動すると変化するが、温度や電源電圧などを一定に保っても長時間（1ヶ月とか1年）経過すると変化する。この変化の割合がエージング・レート（経時変化、経年変化とも呼ばれる）であり、0.1ppm/年～10ppm/年程度である。

エージングは、加工時に水晶片に加えられた歪みが時間とともに解消されていくことにより生じたり、水晶片を密封している内部材料から出る微量のガスが水晶片に付着することにより生じると考えられている。

水晶発振器については、以下を参照。

水晶デバイス基礎講座

水晶発振器の経年変化については、以下を参照。

水晶振動子とその製造方法

計測器の翻訳で、サンプリングに関する文章がよく出てくる。計測器もデジタル全盛で、アナログ波形を一定の時間ごとに収集（サンプリングと呼ばれる）してデジタル表示する。このとき、 「aliasing errors（エリアシング誤差）」という言葉に遭遇することがある。

時間領域の波形をある時間間隔(サンプリング間隔またはサンプリング・インターバルと呼ばる。この逆数は、サンプリング周波数と呼ばれる)でサンプリングし、それを再現する際に、元の波形に再現可能周波数(1/2×サンプリング周波数)以上の成分が含まれていると、その周波数成分とサンプリング周波数との差周波数成分(エリアシング誤差、図1の上図)が重畳され、元の波形が歪む。

ナイキストのサンプリング定理によると、エリアシング誤差を避けるには、時間領域の波形に存在する最高周波数成分の2倍以上のサンプリング周波数が必要である。ナイキストのサンプリング定理について、図1、2、3で説明する。

サンプリング・レートとオシロスコープの表示に関する詳細は、以下のリンクが参考になる。

オシロスコープのサンプリング・レートとサンプリング忠実度の評価：正確なデジタル測定の方法

周波数安定度測定に関する翻訳で、Allan variance（アラン分散）という言葉がよく出てくる（例えば、周波数カウンタを使用した搬送波信号近傍の位相雑音の測定のp2）。

周波数安定度（周波数変動）の測定手法には、周波数領域で短期周波数安定度を位相雑音（搬送波信号からの特定の周波数オフセットにおける、1 Hz帯域幅当たりの単側波帯パワー）として測定する手法と、時間領域でアラン分散という統計量（周波数のばらつき（変動）の指標）を求めて比較的長い時間の周波数安定度を表す手法がある。Allan（アラン）は、この手法を開発した人の名前である。

時間領域の周波数測定では、周波数カウンタが用いられ、瞬時周波数y(t)ではなく、ゲート時間τで平均化された周波数である

y_k_averaged＝(1/τ)∫y(t)dt、積分区間はt_k～t_k＋τ

が測定される。

τ秒平均周波数をT秒間隔でN回測定して得られるy_k_averaged（k＝1～N）の分散（不偏分散）s^2は、

s^2＝(1/(N－1))Σ(y_n_averaged － (1/N)Σy_k_averaged)、最初のΣはn＝1～N、2番目のΣはk＝1～N

である。この式では、各サンプルy_n_averagedと、測定された全サンプルy_k_averaged（k=1～N）の平均値(1/N)Σy_k_averagedとの差の和を計算するので、測定サンプルに長期的なドリフト（直線的な位相のドリフト、一定の周波数オフセット）が含まれている場合は、発散して値が決まらない。

この問題を解決するために、Allanによって、周波数安定度の時間領域の指標として、以下の式で表される分散が定義された。

σ^2_y(N、T、τ)＝＜(1/(N－1))Σ(y_n_averaged － (1/N)Σy_k_averaged)＞、＜x＞はxのアンサンブル（標本）平均

この式では、有限の測定時間NTでのN個のサンプルの分散（N標本分散）の期待値（アンサンブル平均）を計算することにより、長期的なドリフトによる発散を避けている。特に、N=2、T＝τの場合がアラン分散（2サンプル分散、二標本分散とも呼ばれる）であり、

σ^2_y(τ)＝<(y_i+1_averaged － y_i_averaged)^2/2>

となる。アラン分散は、連続する2つの測定（サンプル）値の差の2乗和の計算なので、長期的なドリフトが含まれていても発散しない。

アラン分散については、以下を参照

独立行政法人 情報通信研究機構のホームページ > 資料・データ > 出版物・発行書籍 > 情報通信研究機構研究報告の

時間・周波数標準特集 > 2-2 時間・周波数標準の基本的尺度

時空標準特集 > 2-1 時間周波数標準の計測と評価の基礎

増幅器の歪特性の評価に関する翻訳で、AM/AM、AM/PMという言葉がよく出てくる（例えば、パワーアンプ・テスト用 Signal Studio N7614B）。AMはAmplitude Modulation略で、PMは、Phase Modulationの略である。

AM/AM、AM/PMは、パワー・アンプの歪み特性（非線形特性）を表す性能指標である。

パワー・アンプの入力パワー（Amplitude：振幅）と出力パワー（Amplitude：振幅）の関係をプロットしたものがAM/AM特性（AM-AM変換と表記されることもある）である。理想的なパワー・パンプでは、入力パワーと出力パワーが比例関係（線形関係）にある（入力パワー対出力パワーのプロットが直線になる）が、現実のアンプでは、入力パワーが大きくなると、出力パワーが飽和し始め、比例関係からずれて（非線形性を示し）、歪みが生じる。

同様に、入力パワー（Amplitude：振幅）と出力位相（Phase）の関係をプロットしたものがAM/PM特性（AM-PM変換と表記されることもある）である。理想的なパワー・パンプでは、入力パワーに関係なく出力波形の位相は一定であるが、現実には、電源リップルや温度ドリフトなどのさまざまな原因により位相が変化し、位相歪みが生じる。

AM-PM変換については、以下を参照。

AM-PM Conversion（英語サイト）

ナノ測定に関する翻訳で、atomic force microscope（原子間力顕微鏡）という言葉がよく出てくる（例えば、ナノ測定ソリューション カタログ）。

原子間力顕微鏡（AFM：Atomic Force Microscope）は、走査型プローブ顕微鏡（SPM：Scanning Probe Microscope）の一種である。光や電子の結像により観察を行う光学顕微鏡や電子顕微鏡とは異なり、走査型プローブ顕微鏡は、微小な探針（プローブ）を試料の表面に近づけて、試料と探針間に生じる量子力学的、電磁気学的な物理量の変化を検出しながら試料表面を走査（スキャン）することにより、原子レベルの分解能で試料表面の3次元画像（凹凸）を得る装置である。

走査型プローブ顕微鏡として最初に開発されたものは、1981年にIBM研究所で開発された走査型トンネル顕微鏡（STM：Scanning Tunneling Microscope）で、試料と探針間のトンネル電流(量子力学のトンネル効果に起因）を検出して動作するものである。しかし、これは導電性の試料でないと観察できないという欠点があった。これに対して、原子間力顕微鏡は、試料と探針間に働く量子力学的な力（ファンデルワールス力）を検出するもので、絶縁体の試料も観察でき、広く使用されるようになった。

原子間力顕微鏡については、以下を参照

（高速）原子間力顕微鏡の基礎とナノバイオへの展開

移動体無線の測定に関する翻訳で、backhaul（バックホール）という言葉がよく出てくる（例えば、フィールドにおけるRF/マイクロ波の干渉問題をリアルタイム・スペクトラム・アナライザ(RTSA)で解決する方法のp4）。

バックホールとは、通信の分野では、コアネットワーク（基幹回線網、バックボーン）とアクセスネットワーク（収容局と加入者を結ぶ、ネットワーク全体の末端の回線）を中継する回線である。

携帯電話やスマートフォンなどの移動体通信では、コアネットワークと、BBU（Base Band Unit、IPパケットとベースバンド信号との変換や基地局全体の制御を行なう装置）を備えた基地局との間の回線をバックホールと呼んでいる。BBUを備えた基地局と、RRH（Remote Radio Head、BBUからのベースバンド信号を電波で送信するためにRF信号に変換する（およびその逆を行なう）装置）を備えた張出し基地局との間の回線はフロントホールと呼ばれる。

スマートフォンでの動画視聴や動画投稿などによるモバイル端末からのインターネットの利用の増加、IoTの拡大などにより、移動体通信ネットワークのトラフィックの急拡大が予想され、モバイルフロントホールやモバイルバックホールで使用される光ネットワークの高速化、大容量化も重要な課題となっている。

通信トラフィック予測と、モバイルフロントホール、モバイルバックホールについては、以下を参照。

柔軟なサービス提供に向けた将来の光アクセス技術

IoT時代を支える無線ネットワーク技術

平衡デバイス測定に関する翻訳で、balun（バラン）という言葉がよく出てくる（例えば、マルチポート・デバイスおよび平衡デバイスの測定についてのp7）。

balun（バラン）は、BALanced to UNbalanced converter（平衡-不平衡変換器）を省略した用語で、平衡伝送（差動伝送とも呼ばれる）を不平衡伝送（シングルエンド伝送とも呼ばれる）に変換するために使用される。地上波デジタルTV放送への移行により、最近では見かけなくなったが、300Ωの平行フィーダー線（平衡伝送路）のアンテナ線を75Ωの同軸線（不平衡伝送路）に変換するアダプタにバランが入っている（例えば、これ）。また、測定器のテストポートは通常はシングルエンドポートなので、平衡デバイス（差動フィルタ、差動増幅器、平衡伝送線路など）を測定する際にバランを用いて差動信号をシングルエンド信号に変換して測定を行う場合がある。

バランの動作原理については、以下を参照

無線工学の基礎（1アマの無線工学） > 平成15年 08月期 > HH0301 平衡型アンテナを不平衡型給電線に接続した場合に起こる現象と対策 > H150821

平衡デバイスの測定については、以下を参照

差動デバイスの高度な測定とモデリング

レーダ測定やシミュレーションに関する翻訳で、Barker code（Barkerコード）という言葉がよく出てくる（例えば、電子戦用信号作成：テクノロジーと手法のp12）。

リニア周波数変調（FM）を用いたパルス圧縮レーダーでは、距離分解能と探知距離（S/N比）を両立させるために、パルス幅Twを長くして、そのパルス内部の正弦波の周波数がTwの期間にリニアにΔf増加する信号（チャープ信号）を送信信号として用い、目標で反射された受信信号を、周波数の増加Δfに対してリニアに遅延時間が減少する回路に通すことにより、元のパルス幅Twを長くしても（S/N比を向上させても）、パルス幅を短く（圧縮）して（パルス幅Twからパルス幅1/Δfに圧縮して）、距離分解能を向上させることができる。

距離分解能と探知距離（S/N比）を両立させる手法として、リニア周波数変調（FM）を用いるパルス圧縮以外に、2値位相変調を用いるパルス圧縮手法がある。この方法では、パルス幅(Tw)が長いパルスを、パルス幅（Tw_s）の短いいくつかのサブパルス(Tw＝n×Tw_s)に分割し、各サブパルスの位相をランダムなバイナリ符号列（＋1（位相を変化させない）と－1（位相を180°反転する）の符号列）で変調して、送信する。この送信信号と目標で反射された受信信号との相互相関関数のピークの時間位置（時間遅れ）を求めることにより、サブパルスに分割しないパルスを用いる場合よりも短い遅延時間を求めることができる（距離分解能が向上する）。

上の相互相関関数の計算は、長いパルス（パルス幅(Tw)）をn個の等間隔の短いサブパルス（パルス幅(Tw/n)）に分割し、各サブパルスをランダムなバイナリ符号列で変調した送信波形f(t)と、送信信号が目標で反射して帰ってくるまでに減衰（減衰係数A）して遅延時間dだけズレた、送信信号と相似の受信信号g(t)＝A×f(t－d)との相互相関関数の計算なので、送信信号の自己相関関数の計算となる。この自己相関関数のピーク値は、元のパルスの振幅の約n倍になり（すなわち、S/N比のSが大きくなるので探知距離が向上し）、ピークの幅は元のパルス幅(Tw)の1/nになる（すなわち、パルス幅に短くなるので距離分解能が向上する）。

このようなランダムなバイナリ符号列を用いると、自己相関関数のピーク値が大きくなるが、ピーク以外のサイドローブも発生し、目標の誤認につながる。このようなバイナリ符号列の内、自己相関関数のサイドロードの大きさが最小になるものが知られていて、Barker符号（コード）と呼ばれる。

パルス圧縮とBarker符号については、以下を参照。

A study of radar pulse compression using complementary series to modulate the transmitted waveform.（英語pdf）

京都大学大学院 情報学研究科 通信情報システム専攻 集積システム工学講座 超高速信号処理分野 佐藤 亨 教授のホームページ > ディジタル信号処理論講義資料 > 追加テキスト（レーダーにおける距離計測とパルス圧縮）

通信測定に関する翻訳で、baseband signals（ベースバンド信号）という言葉がよく出てくる。

ベースバンド信号とは、伝送したい元（オリジナル）の信号のことで、ラジオや電話では音声信号であり、データ通信ではオン／オフを表すパルス列である。また、変調して搬送波に乗せる直前の信号を意味する場合もある。

ベースバンドについては、以下を参照。
無線にゃんの技術解説記事一覧のベースバンド

変調、搬送波、ベースバンドについては、以下を参照。
電波で情報を送れる仕組み

計測器関係の翻訳の参考として、基本的でよく使用される電子計測器の基本や原理が記載されている資料を以下に挙げる。

オシロスコープ評価の基礎
リニア電源の動作について
いまさら聞けないロジック・アナライザ入門
スペクトラム解析の基礎
パワー測定の基礎
スペクトラム・アナライザ、信号発生器の基礎
ネットワーク・アナライザのアーキテクチャ

上記の資料を読む際に、L10n用語の過去記事（群遅延、相互変調歪み、ミキサ、フーリエ変換と逆フーリエ変換、位相ロック・ループ、不確かさ、高調波、インピーダンス整合、Sパラメータ、位相雑音、dBm）が参考になる。

デジタル変調に関する翻訳に、baud（ボー）という言葉がよく出てくる（例えば、N4392A光変調アナライザ コンパクト、ポータブル、低価格のp12の「10 Gボーのシンボル・レート」）。

baudは、データ伝送速度の単位で、フランスの電信技術者のJean-Maurice-Emile Baudot（1845-1903) に由来する。

データ伝送速度の単位は、通常はbps（bits per second）であり、1秒間に何ビット伝送できるか（ビット・レート）を表す単位である。baudは、正確には、1秒間に何回変調できるか（変調速度、ボー・レート）を表す単位である。例えば、BPSK（2値位相シフト・キーイング）では1回の変調で1ビットの情報を伝送できるのでbps＝baudとなるが、16QAM(16値直交振幅変調）では1回の変調で4ビットの情報を伝送できるのでbps＝4×baudとなる。ボー・レートはシンボル・レートと呼ばれることもある。

ボー・レート（シンボル・レート）については、以下を参照

通信システムのディジタル変調入門編のp12～p17

無線通信測定に関する翻訳で、bit/s/Hz（ビット/s/Hz）という単位が出てくる。これは、帯域幅1 Hz当たりの情報伝送速度（ビット/s)で、「周波数利用効率」とか「帯域幅効率」とか「スペクトラム効率」と呼ばれている。LTE-Advancedでは、8x8アンテナ構成で30 ビット/s/Hz（ダウンリンク）を目標にしている（参考：LTE-Advancedの概要のp10の表3）。

シャノンの通信路容量の定理（C＝B log（1＋S/N）、C:情報伝送速度（ビット/s）、B：帯域幅（Hz）、S/N：信号対雑音比、参考：情報理論とサンプリングの基礎）から、スペクトラム効率の理論限界C/B（ビット/s/Hz）が決まるが、MIMO（マルチ入力マルチ出力）と呼ばれる受信と送信に複数のアンテナを使用する手法により、スペクトラム効率の理論限界がM・C/B（M：M（送信アンテナの個数）×M（受信アンテナの個数））に向上する。身近な例では、MIMOは無線LANにも使用されている。

デジタル信号処理設計に関する翻訳に、bit-true（ビットトゥルー）という言葉がよく出てくる（例えば、W1717 SystemVueハードウェア・デザイン・キットのp3）。

携帯電話、液晶テレビ、DVD/ブルーレイプレーヤなど、身の回りの電化製品はほぼすべてデジタル化され、デジタル信号処理によりさまざまな機能が実現されている。複雑なデジタル信号処理には、DSP（信号処理アプリケーション向けの専用プロセッサ）を利用するソフトウェアベースの手法が用いられてきたが、最近のFPGAの高速化、大規模化により、このようなデジタル信号処理にFPGAを利用したハードウェアベースの手法が使用されるようになった。

DSPでは浮動小数点演算を利用できるので、デジタル信号処理の実装は簡単だが、FPGAで浮動小数点演算を実装すると回路規模が大きくなるので、通常は固定小数点演算が用いられる。

大規模な信号処理の場合は、FPGAに実装する前に、シミュレーションを行って動作を確認する。そのときに、固定小数点演算がシミュレーションと実装した場合とで結果がビット単位で一致することを、bit-true（ビットトゥルー）なシミュレーションと呼ぶ。固定小数点演算は、オーバーフローやアンダーフロー、丸めの処理にさまざまな方法があるので、演算結果がビット単位で一致しない（ビットトゥルーでない）ことがある。

FPGAと固定小数点演算については、以下を参照。

平坂久門ただいま失業中 > ラベル > 固定小数点演算回路の固定小数点演算信号処理の極意シリーズ（その１）～（その９）

無線通信測定に関する翻訳に、Bluetoothという言葉がよく出てくる（例えば、N9081A/W9081A Bluetooth Xシリーズ アドバンスド測定アプリケーション）。Bluetoothという言葉は、10世紀にデンマークとノルウェーを統一したバイキングのデンマーク王、Harald Bluetoothに由来し、無線通信リンクを統一したいという願いが込められている。

Bluetooth通信の歴史は結構古く、スウェーデンの通信機器メーカー、Ericsson社の社内プロジェクトとして1994年に開始され、1998年にIBM、Intel、Ericsson、東芝、NokiaによってSIG（Special Interest Group）が設立された。最新バージョンは、Bluetooth 4.0で、ボタン電池1つで長時間動作するLow Energy（低消費電力）モードが追加され、Bluetooth 4.0対応腕時計が販売されている。

Bluetoothとは、ケーブル接続（マウス・ケーブル、キーボード・ケーブル、音声ケーブル、LANケーブル、USBケーブルなど）の代わりに無線接続で通信することにより、ケーブルのないスッキリした環境を実現し、ケーブルに煩わされることなく自由に動きながら使用できる利便性を実現する、近距離無線通信技術の1つである。最近では、ほとんどのスマートフォン、携帯電話 、タブレットPCにBluetoothが標準搭載され、普及が進んでいる。

Bluetoothについては、以下を参照。

無線化.com > お知らせ・学ぶ・導入事例 > 無線化基礎知識 > Bluetoothとは？

Bluetooth RF測定の基礎

微小電流測定に関する翻訳に、Bluetooth Low Energyという言葉が出てくる（例えば、Bluetooth Low Energyデバイスの正確な電流プロファイル測定）。

Bluetoothは、バージョン1.x、2.x、3.x、4.xと着実に進化してきている。バージョン3.0までは主にデータ転送レートの向上がバージョンアップの目的であったが、バージョン4.0で、大幅な省電力化を実現できる低消費電力モードが追加された。これが、Bluetooth Low Energy (BLE)である。あらゆるものがインターネットにつながるIoT（Internet of Things）の有力な通信手段として、ZigBee、 Wi-SUN、Wi-Fi(802.11ah)などとともに注目されている。Bluetooth Low Energy (BLE)は、従来のBluetoothとは互換性がないので、デュアルモードにより従来のBluetooth接続にも対応した機器はBluetooth SMART READYとロゴ表記され、Bluetooth Low Energy (BLE)のみに対応した機器にはBluetooth SMARTとロゴ表記される。

Bluetooth Low Energy (BLE)は、通信を始める際に最初に必要なデバイス検出のためのスキャン対象のチャネル数が従来の79チャネルすべてから3チャネルに減少したことによるスキャン時間の削減、干渉軽減や秘話性のための周波数ホッピングの間隔が従来より長くなったことによる消費電力の削減、通信チャネル数が79チャネル（1 MHz間隔）から40チャネル（2 MHz間隔）に削減されたことによる高周波回路の簡素化による低電力化などにより、低消費電力が実現されていて、コイン電池1個で約3年の寿命があると言われている。

Bluetooth Low Energy (BLE)については、以下を参照。

IoT技術の代表「BLE：Bluetooth Low Energy」の動作原理を理解してみよう【前編】

スマホとコンビを組み始めたBluetooth Low Energyの低消費電力を支える技術 ―― 送信受信時のピーク消費電力を，既存品の3割以上削減！

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

オシロスコープ測定に関する翻訳で、boxcar-averaging（ボックスカー・アベレージング）という言葉が出てくる（例えば、高分解能オシロスコープの評価のp3）。

ボックスカー・アベレージングは、時間軸上で、比較的低い周波数の信号成分に高周波のノイズが重畳してる場合に、そのノイズ成分を除去するために用いられる平均化手法であり、移動平均と呼ばれることもある。boxcarとは有蓋貨車という意味であり、時間軸上の信号に対して平均演算を行う区間が移動するありさま（移動平均）が、有蓋貨車がレールを走るのを横から見るのと同様であることが、ボックスカー・アベレージングという名前の由来である。

移動平均については、以下を参照

FIR filter（FIRフィルタ）

パワーMOSFETの測定に関する翻訳で、breakdown voltage（ブレークダウン電圧）というよく言葉が出てくる（例えば、B1505Aによる1500 A/10 kVハイパワーMOSFETの特性評価のp4）。

パワーMOSFETは、身の回りのさまざまな電化製品のスイッチング電源やPCのマザーボード上のDC-DCコンバーターなどに広く使用されている。MOSFETの動作原理説明では、P型半導体基板の上部表面の水平（横）方向にソース電極、ゲート電極、ドレイン電極を配した横型MOSFETの図（例えば、このページの図）が用いられるが、パワーエレクトロニクスでは、損失を少なくするために低オン抵抗の縦型MOSFETがよく用いられる。縦型MOSFETは、N型半導体基板の上にN型のピタキシャル層を形成し、その上部表面に高濃度のN型層と低濃度のP型層を2重拡散で形成したもので、ソース電極とゲート電極はその上部に存在し、ドレイン電極はN型半導体基板の下に存在する（例えば、このページの図）。このような構造にすることにより、横型MOSFETよりも電流が流れる経路が広くなり、低オン抵抗という特性が得られる。

縦型MOSFET構造には、拡散形成されたP型層とエピタキシャル形成されたN型層のPN接合による寄生ダイオードと、（拡散形成されたN型層－拡散形成されたP型層－エピタキシャル形成されたN型層）によるNPN型の寄生トランジスタが存在する。ブレークダウン電圧とは、この寄生ダイオードに逆バイアス電圧が印加され、アバランシェ増倍効果（例えば、ここを参照）に起因する大きな電流が流れ始める電圧のことである。この大電流により温度が上昇し寄生トランジスタのベース抵抗が大きくなり、その抵抗での電圧降下が大きくなって、寄生トランジスタがオンになり、破壊に至る。

MOSFETのブレークダウン電圧については、以下を参照。

インフィニオン テクノロジーズのホームページ > 製品 > MOSFET > 技術資料他 > Application Notes >
パワーMOSFETの基礎、パワーMOSFETアバランシェ設計ガイドライン

車載ネットワークの測定に関する翻訳に、BroadR-Reach（ブローダーリーチ）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight BroadR-Reach PHY Compliance Test Solutions）。

BroadR-Reach（ブローダーリーチ）は、Broadcom社が車載イーサネット用に開発したデータ伝送技術であり、OPEN Alliance SIGという標準化団体を設立して普及を進めている。

安全運転支援や安全確認のために、近い将来、複数のカメラが車に搭載されるようになると、映像信号をデジタル伝送するための高速な伝送ラインが必要になる。高速伝送ラインと言えば、LANケーブルを用いたイーサネット接続が普及しているが、それをそのまま使うと、誤動作の原因となるノイズ輻射が大きく、誤動作が許されない自動車には使えない。また、シールド付きのケーブルを使用すると、実装体積や重さの観点から、車載に向かない。このような問題を解決するために、シールドなしのツイスト・ペア（UTP：Unshielded Twisted Pair）1対で、双方向の100Mbpsのデータ伝送速度を実現できるようにした技術がBroadR-Reachである。これは、1000BASE-T(IEEE802.3ab)の技術（PAM変調）を活用することにより、通常の100Base-TXのLANケーブル（2対（4線））に比べて半分のケーブル本数で、同じデータ伝送速度を実現している。また、イーサネット配線での電力供給にも対応している。

ブローダーリーチについては、以下を参照。

ブロードコム、車載カメラ向けネットワーク「BroadR-Reach」の説明会 細く軽いケーブルでコストと重量を削減

デジタル・マルチメータの電流測定仕様にburden voltage（負担電圧）という言葉がよく出てくる（例えば、U3400シリーズ4½/5½桁デジタル・マルチメータのp8）。

電流を測定するには、電流を測定したい箇所を切断して電流計を直列に繋げる。このとき、電流計自体の抵抗がゼロΩであれば電流計による電圧降下がなく、電流測定に誤差が生じない。しかし、電流計にはスイッチ、ヒューズ、リード線、シャント抵抗などによる抵抗があり、それらにより電圧降下が生じ測定誤差の原因となる。この電圧降下を負担電圧と呼ぶ。

オシロスコープ測定に関する翻訳で、burst signal（バースト信号）という言葉がよく出てくる（例えば、InfiniiVision Xシリーズ 教育用オシロスコープ・トレーニング・キットのp4）。

burst（バースト）は、辞書を引くと「爆発する」とか「張り裂ける」という訳があるが、オシロスコープで信号を時間領域で表示したときに、時間領域のごく一部にのみ、信号（正弦波、方形波、三角波など）が存在し、それ以外の領域には信号が存在しないものをバースト信号と呼ぶ。また、信号が存在する領域と信号が存在しない領域が時間領域で繰り返される信号もバースト信号と呼ばれる（例えば、ここの「バースト波形の出力」の図）。すなわち、このような波形は、時間領域の一部にのみ信号のエネルギーが集中している（爆発している）ので、バースト波形（信号）と呼ばれる。

シリアルバスの測定に関する翻訳に、CAN FDという言葉が出てくる（例えば、CAN FDアイダイアグラム・マスク・テスト）。

最近の自動車には、ECU（Electronic Control Unit）と呼ばれる自動車制御用コンピュータが多数搭載され（100個以上搭載している自動車もある）、電子制御により高度な機能（パワートレイン制御（エンジンやトランスミッションの制御）、ボディー制御(パワー・ウィンドウ、ドアロック、ミラーなどの制御）、安全制御（各種センサで取り込んだ車外情報によるブレーキ制御など）など）を実現している。また、これらの機能は互いに関連することが多いので、各ECU間でデータ通信を行って協調動作する必要がある。しかし、各ECUをそのデータ専用の個別のワイヤで配線すると、ECUの数が多い場合は、配線の数が膨大になり、配線の重量やスペースが増え、コストの増加、信頼性の低下、故障診断や設計変更が困難になるといった問題が生じる。

このような問題を解決するために、各ECU間のデータ通信を行なうための車載ネットワーク規格として広く用いられているのが、ドイツの電装メーカのBOSCH社が1986年に仕様を公開し、1993年に国際標準化機構によりISO 11898として規格化されたCAN（Controller Area Network）である。CANでは、各ECUが１本の通信線上にぶら下がっていて、１本の通信線を共有している。CANは、マルチマスター方式なので、各ECUを同じ仕様で設計でき、ECUの追加が容易である。マルチマスター方式のため、通信の衝突を回避するために、送信データに優先順位を付けて、複数のECUからデータが同時に送信された場合に優先順位の高いものが送信されるようにしている。1回に送信できる最大データ量（1つのデータフレームの最大ペイロード（データフィールド））は8バイトで、通信速度は最大1Mbpsである。

CANは、国際規格になってから20年以上経過し、その間に電子制御も高度化したので、最大1Mビット/sの通信速度ではデータ伝送容量が不足するようになった。これを解決するために、2000年に欧州のメーカを中心にFlexRayコンソーシアムが結成され、CANの後継規格として、伝送速度の向上（10Mbps）、ネットワーク構成の柔軟性の向上（バス型、パッシブ・スター型、アクテブ・スター型）や信頼性の向上（完全2重化など）のためにFlexRayという規格が策定された。しかし、FlexRayは高価なので採用が進んでいない。これに対して、BOSCH社が新たに策定したのが、CAN FD（CAN with Flexible Data rate)という規格で、2015年に ISO 11898-1:2015として規格化された。CAN FDでは、1つのデータフレーム内のデータフィールドが8バイトから64バイトに拡張され、通信速度が1Mbps以上に高速化されている。

CAN FDについては、以下を参照。

【車載情報技術】車載ネットワーク　「CAN」　「CAN FD」

CAN FD - The basic idea（英語ページ）

車載ネットワークの測定に関する翻訳に、CAN、LIN、FlexRayという言葉がよく出てくる（例えば、Infiniium 9000Hシリーズ 高解像度オシロスコープのp8）。

最近の自動車には、ECU（Electronic Control Unit）と呼ばれる自動車制御用コンピュータが多数搭載され、電子制御により高度な機能（パワートレイン制御，ボディー制御，安全制御など）を実現している。しかし、ECUの数が増えると、そのインタフェースや制御シーケンスが複雑化し、ワイヤハーネスの重量も増加する。このような問題を解決するために、CAN、LIN、FlexRayなどの車載ネットワークが開発された。

CANは、Controller Area Networkの略で、ドイツの電装メーカであるBOSCH社が1986年に提唱したシリアル通信プロトコルである。LIN は、Local Interconnect Networkの略で、CANに対して大幅なコスト削減を目的に、欧州のメーカを中心にしてLINコンソーシアムが結成され、1999年に策定されたシリアル通信プロトコルである。FlexRayは、2000年に欧州のメーカを中心にFlexRayコンソーシアムが結成され、CANの後継規格として、転送速度の向上（10Mbps）、ネットワーク構成の柔軟性の向上（バス型、パッシブ・スター型、アクテブ・スター型）や信頼性の向上（完全2重化など）のために策定された規格である。

CAN、LIN、FlexRayについては、以下を参照。

いまさら聞けない 車載ネットワーク入門

車載LAN動向

無線通信測定（LTE-Advancedなど）に関する翻訳で、Carrier Aggregation（キャリア・アグリゲーション）という言葉が最近よく出てくる。

Carrierとは、無線通信に使用される搬送波のことで、伝送したい情報（音声とかデジタル・データ）をのせて電波で運ぶための信号である。この信号に情報をのせるための操作は変調と呼ばれる（参考：変調のいろいろ～電波に情報をのせる手法の概観～）。Aggregationの動詞aggregateには、「集める、統合する」という意味があり、Carrier Aggregationで「搬送波を集めて統合する」という意味である。

モバイル通信におけるビデオ伝送などの情報伝送量の急激な増加に伴い、情報を伝送するための帯域幅を広くする必要が生じてきた（大量の情報を伝送するためには、搬送波を複雑な変調方式で変調して情報伝送速度を上げる必要があり、占有帯域幅も増加する。参考：通信システムのディジタル変調入門編）。しかし、法律上許可された通信周波数領域のバンド（帯域幅）が狭く、そのバンドを多数のユーザが使用するので、ビデオなどの大量の情報を伝送するための帯域幅が足りなくなる。これを解決するために、同じ許可された通信周波数領域の異なるキャリア（ユーザが使用していないキャリア）を統合したり、異なる許可された通信周波数領域のキャリアを統合して、広い帯域幅を確保する手法を、Carrier Aggregation（キャリア・アグリゲーション）と呼んでいる。

高周波シミュレーションに関する翻訳に、causality、passivity（因果律、受動性）という言葉がよく出てくる（例えば、EEsof EDA Advanced Design Systemのp11）。

受動回路のシミュレーションを行なう際に、従来(信号速度が遅い場合）は、抵抗(R)、コンデンサ(C)、コイル(L)の集中定数素子を組み合わせた、集中定数のSPICEモデルが使用されていた。しかし、Gbpsのデータレートの信号を扱う場合は、信号の周波数が高い（波長が短い）ので受動回路（伝送線路やコネクタなど）を細分化して、細分化したセクション毎に集中定数素子モデルが必要になり非常に複雑なモデルになる。また、集中定数素子モデルでは、周波数依存の損失や高次の伝搬モードも考慮することができない。この結果、シミュレーション時間が長くなったり、不正確になる。

現在では、このような問題を克服するために、高周波の受動回路のシミュレーションにSパラメータモデルが使用されるようになった。Sパラメータモデルは、測定器による実測結果や電磁界解析ソフトウェアのシミュレーション結果を用いたものなので、周波数依存の損失や高次の伝搬モードも考慮されている。

Sパラメータは周波数領域で測定（シミュレーション）された応答であり、周波数の関数としてその大きさが表される。しかし、時間領域のシミュレーションで使用するには、周波数領域の応答を時間領域の応答（インパルス応答）に変換する必要がある。このとき、測定器や電磁界解析ソフトウェアの制限（0Hzから∞Hzまでのすべての周波数での応答が得られない）により、測定またはシミュレートされた周波数ポイント以外の応答を内挿／外挿する必要がある。この内挿／外挿した応答も含めて周波数領域の応答をインパルス応答に変換するので、内挿／外挿した応答が間違った応答だった場合は正確なインパルス応答が得られない。その結果、時間領域のシミュレーションで因果律（時刻t0における出力y(t0)は、過去の入力x(t)、t＜t0のみに依存（インパルス応答がt＜0でゼロ））や受動性（受動回路の出力パワーは入力パワー以下（受動回路では内部でエネルギーが生成されない））が満たされない偽の応答が生じる。

したがって、Sパラメータ（周波数領域の応答）からインパルス応答（時間領域の応答）に変換することにより作成されたモデルでは、偽の応答が生じないように、因果律や受動性が満たされているかどうかがチェックされる。

因果律、受動性については、以下を参照

Quality of S-parameter models（英語pdf）

The Need for Impulse Response Models and an Accurate Method for Impulse Generation from Band-Limited S-Parameters（英語pdf）

無線通信測定に関する翻訳で、CCDFという言葉が出てくる（例えば、LTEコンポーネントのスティミュラス－レスポンス・テストのp17）。

「CCDF」は、Complementary Cumulative Distribution Function（相補累積分布関数）の略である。CCDF＝１－CDF（Cumulative Distribution Function）で定義される。また、CDFは、確率密度関数（Probability Density Function）を下限からxまで積分したものである。確率密度関数と累積分布関数については、例えば、確率密度関数からモンテカルロ積分までを参照。

CCDF測定は、LTEなどの広帯域デジタル無線伝送において、ピーク信号が送信機のパワー・アンプなどの非線形デバイスに入力されて信号が歪み、伝送品質の低下や隣接チャネルへの干渉を防ぐために、ピーク対アベレージ・パワー比の大きさを調べるのによく使用される。詳細については、LTEコンポーネントのスティミュラス－レスポンス・テストのp17やNTT DoCoMoテクニカル・ジャーナルVol.14 No.4「OFDM伝送におけるピーク低減方式に関する研究」を参照。

無線通信測定に関する翻訳で、channel sounding（チャネルサウンディング）という言葉がよく出てくる（例えば、5G空間電波伝搬特性（チャネルサウンディング）の測定手法）。

channel sounding（チャネルサウンディング）のチャネルとは、無線通信における送信機と受信機の間の電波の伝搬経路のことで、サウンディングは「聞こえ方」から転じて「電波の伝わり方（伝搬特性）」という意味である。通常、チャネルサウンディングは電波伝搬経路の特性を評価（推定）するという意味で使用される。

特に、携帯電話などの移動無線通信システムでは、電波の経路損失、反射、吸収、回折、マルチパス効果、移動体の速度によるドップラー効果などにより、周波数、時間、受信位置に依存して電波の受信強度が激しく変動するフェージングが発生する。これにより、信号品質が著しく低下するので、デジタル・ビームフォーミング（MIMOやアレイ・アンテナの使用）を行って信号品質を確保している。これを行なうためには、電波の伝搬路の特性を測定（推定）すること（チャネルサウンディング）が必須となる。

最も簡単なチャネルサウンディングの推定は、伝搬路のインパルス応答h(t)を測定すること（伝達関数H(ω)を求めること）である。インパルス応答には、伝搬路のすべての情報が含まれていて、送信機から時間領域の任意の送信信号x(t)が送信され、インパルス応答がh(t)の伝搬路を通って、受信機でy(t)という信号が受信されたとすると、、y(t)は畳み込み積分を用いて、

y(t)＝∫h(τ)x(t－τ)dτ＝h(t)※x(t)、※は畳み込み積分を表わす記号　(1)

のように表され、伝搬路の特性が推定されたことになる。

しかし、インパルス応答を正確に測定するには、周波数帯域幅の広い理想的なインパルスを使用する必要があるが、帯域幅を広くすると測定帯域全体でのS/N比が低下したり、帯域幅が制限される移動無線通信には不向きである。このため、インパルス列を用いて平均してS/N比を上げたり、チャープ信号を用いたりする方法がある。

また、自己相関関数がδ関数となるようなホワイトノイズ様信号を送信して、相互相関関数が伝搬路のインパルス応答h(t)となるようにする方法がある。すなわち、送信信号x(t)の自己相関関数Rx(τ)と送信信号x(t)と受信信号y(t)の相互相関関数Rxy(τ)は、

Rx(τ)＝E[x(t)x(t+τ)]＝lim(1/T)∫x(t)x(t＋τ)dt、（E[x(t)x(t+τ)]は、x(t)x(t+τ)の時間平均）

Rxy(τ)＝E[x(t)y(t+τ)]＝lim(1/T)∫x(t)y(t＋τ)dt

と表され、(1)式から

Rxy(τ)＝E[x(t)∫h(τ_1))x(t＋τ－r_1)dr_1]
　　　 ＝∫h(τ_1)E[x(t)x(t＋τ－r_1)dt]dr_1
　　　 ＝∫h(τ_1)Rx(τ－r_1)dr_1
　　　 ＝h(τ)※Rx(τ)

となる。上の式は、Rx(τ)がδ関数であれば、Rxy(τ)＝h(τ)となることを表しているので、自己相関関数がδ関数となるような無相関の既知のホワイトノイズ様信号を送信信号として用いれば、送信信号と受信信号の相互相関関数を求めることによりインパルス応答h(τ)が得られる。

チャネルサウンディングについては、以下を参照

5G mmWave MIMO Channel Sounding（英語pdf）のPage 4

Software Defined Radio based MIMO channel sounding（英語pdf）の2.3 Channel sounding（p9～p11）

半導体デバイス測定に関する翻訳で、charge pumping（チャージ・ポンピング）という言葉がよく出てくる（例えば、B1500A半導体デバイス・アナライザのp3）。

CPUやメモリなどのLSIには、MOS（Metal-Oxide-Semiconductor、金属酸化膜半導体）構造のトランジスタ（MOSFET、FETはField Effect Transistor（電界効果トランジスタ）の略）がスイッチング素子として使われている。MOSFETのゲートに電圧（電界）を印加する／しないによる、ソース－ドレイン間の電流のオン／オフ制御（スイッチ）を利用して、論理回路が形成されている。

nチャネル（n型）MOSFETは、p型半導体基板上にチャネル（電気の通り道）と呼ばれる領域を挟んで離れた2箇所にn型半導体領域（一方にソース電極、もう一方にドレイン電極が接続される）がある。チャネル領域の真上には酸化膜（絶縁層）を挟んで金属電極（ゲート電極）が存在する。

ゲートに電圧を印加していない状態では、ソース（n型半導体領域）とドレイン（n型半導体領域）間のチャネル領域はp型半導体なので（チャネル領域の電流の担い手であるキャリアはホールであり、ソースとドレインのキャリア（電子）と異なるので）、ソースからドレインに電流は流れない。

ゲートに正の電圧をかけると、ゲートが正に帯電して、ソースとドレインのキャリア（電子）がゲートに引き寄せられてp型半導体のチャネル領域に侵入し、ゲート直下のチャネル領域のp型半導体がn型半導体に反転してキャリアが同じ種類になり（反転層が形成され）、電流が流れる。

従来は、MOS製造プロセスで酸化膜（SiO2）と半導体（Si）基板の界面におけるダングリングボンド（化学の分野の相手のいない結合の手）は水素で終端され、ダングリングボンドのような構造欠陥による影響は問題にならなかったが、近年のLSI CMOSプロセスの微細化に伴い、ゲート酸化膜の厚さも極薄になり、影響が大きくなっている。界面におけるこのような構造欠陥（トラップ）により、キャリアが捕獲されてしまうエネルギー準位は界面準位と呼ばれている。キャリアが界面準位に捕獲され、その状態にとどまり、その後放出されるまでに時間がかかることになるので、MOSFETの高速動作に影響を与える。この界面準位密度を評価する方法の1つが、チャージ・ポンピング法である。

チャージ・ポンピング法では、ゲートにパルス列（パルスのベース電圧が蓄積状態に対応する電圧、パルスのトップ電圧が反転状態に対応する電圧）を印加して、蓄積状態と反転状態を繰り返して、ゲートと半導体（Si）基板との間の電流を測定する。ゲートに正の電圧（パルスのトップ電圧）が印加されている状態では、反転層が形成されて電子が流れ、トラップによって電子が捕獲される。その後、パルスがベース電圧に立ち下がる時に、捕獲された電子が放出されSi基板内の正孔と再結合して、ゲートとSi基板の間に電流（チャージ・ポンピング電流）が流れる。この電流とパルスの周波数から、界面準位密度を求める方法がチャージ・ポンピング法である。

MOSFETについては、以下を参照

山形大学大学院理工学研究科廣瀬文研究室 > 半導体デバイス教科書プロジェクト > 第6章 MOSFET

チャージ・ポンピング法については、以下を参照。

チャージポンピング法によるMOS界面準位密度の測定

無線通信測定に関する翻訳で、chip rate（チップ・レート）という言葉がよく出てくる（例えば、3GPP W-CDMA携帯電話端末のデザインとテストのp5）。

CDMA方式の携帯電話や無線LANなどには、秘匿性があり干渉／妨害信号に強いスペクトラム拡散という通信方式が使用されている。スペクトラム拡散には、周波数ホッピング（FHSS:Frequency Hopping Spread Spectrum)方式と直接拡散（DSSS:Direct Sequence Spread Spectrum）方式がある。

直接拡散方式は、PSKやFSKなどによる1次変調（狭帯域変調）の後に、擬似ランダム・ビット・シーケンスにより生成したPN（擬似ランダム・ノイズ）コード（拡散コード）を使って2次変調（広帯域変調）を行う方式である。この拡散コードは、「１」と「-1」がランダムに現れる擬似乱数であり、このコードのビットは、ベースバンド信号（送信データ）のビットと区別するために「チップ」と呼ばれ、そのデータ・レートがチップ・レートである。したがって、2次変調後の変調波はチップ単位で変化している。また、 送信データ速度（ビット・レート）と拡散コード速度（チップ・レート）との比は、拡散率（Spreading Factor）と呼ばれている。

スペクトラム拡散とチップ・レートについては、以下を参照。

電波で情報を送れる仕組み 2

レーダ測定やシミュレーションに関する翻訳で、chirp（チャープ）という言葉がよく出てくる（例えば、SystemVueを使用したレーダ・システムの設計と干渉解析）。

chirpという用語を辞書で引くと、「虫や鳥の鳴き声」という意味が出てくるが、レーダ測定では、chirp（チャープ）信号とは「周波数が時間とともに連続的に変化する信号」のことである。パルス圧縮レーダに、chirp（チャープ）信号が用いられている。

パルス・レーダでは、パルス信号を送信してから、目標からの反射信号が受信されるまでの遅延時間tを測定することにより、目標までの距離Rを求める。tは、電波が目標に達して反射されて帰ってくるまでの往復の時間なので、光速をcとすると、

R＝ct/2

である。したがって、パルス・レーダの距離分解能ΔRは、パルス幅Twによって制限され、

ΔR＝cTw/2　　（1)

となる。

（1)式から、Twを短くすれば、距離分解能が向上するが、送信信号の平均電力が低下するので（パルスの占有帯域幅（≒1/Tw)が増加して受信時のS/N比が低下するので）、レーダの探知距離が短くなる。探知距離を伸ばすために、パルス圧縮レーダが用いられる。

パルス圧縮レーダでは、送信信号として、S/N比を稼ぐためにパルス幅Twを長くし、パルス内部の正弦波の周波数がTwの期間にリニアにΔf増加するリニア周波数変調（FM）をかけた信号（チャープ信号）を用いる。このようなチャープ・パルス信号を用いると、目標で反射されて戻ってきた受信信号を、周波数の増加Δfに対してリニアに遅延時間が減少する回路に通すことにより、元のパルス幅Twに関係なく、パルス幅（＝1/Δf）を短く（圧縮）でき、距離分解能を向上できる。

パルス圧縮レーダについては、以下を参照。

日本財団 図書館 > 技術 > 電気工学．電子工学 > 平成15年度　新マイクロ波標識の開発に関する調査研究中間報告書 > 1.2 レーダー方式と技術開発動向

光ファイバ測定に関する翻訳に、chromatic dispersion（波長分散）という言葉がよく出てくる。

光ファイバは、屈折率が大きなコア部を、それより屈折率がやや小さなクラッド部で包み込んだ構造を持ち、コアとクラッドの境界面で全反射しながら光がコア内を伝搬する。光ファイバには、基本モードのみの光波が伝搬するシングルモード光ファイバと複数のモードの光波が伝搬するマルチモード光ファイバがある。

光ファイバにおける分散とは、光ファイバに入力されたパルス波形が、伝送路（光ファイバ内）を伝搬する間に、時間的にパルス波形の幅が広がる現象である。これにより、隣接パルスとの符号間干渉が生じ通信エラーの原因になる。

光ファイバの分散には、波長分散（光ファイバ内の光波の伝搬速度が波長に依存することに起因）、偏波モード分散（コアの真円からのずれ、応力による僅かな変形、不純物などにより、直交する2つの偏波モードで屈折率が異なること（複屈折）に起因）、マルチモード光ファイバのみに存在する多モード分散（伝搬するモードにより伝搬する距離が異なり、到達時間がずれることに起因）がある。

波長分散には、材料分散と構造分散がある。材料分散は、コアの材料（石英ガラス）の屈折率が波長に依存するために、波長毎に伝搬速度が異なり分散が生じること（基本モードで伝搬するシングルモード光ファイバ内の光波は厳密な単一波長ではなくわずかな拡がりを持っていて、材料分散の影響を受ける）である。構造分散は、導波路分散とも呼ばれ、光がコアとクラッドの境界面で全反射しながらコア内を伝搬する際に、波長の大きな光の方がクラッドへの染み出しが大きくなり、結果として伝搬経路が長くなり、分散が生じることである。

光ファイバの波長分散については、以下を参照。

光ファイバの波長分散とその補償技術

高速シリアル・データ通信測定に関する翻訳に、clock recovery（クロック・リカバリ）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent 83495A 10Gb/sクロック・リカバリ・モジュール）。clock recoveryは、クロック再生、クロック抽出、クロック回復と訳されることもある。

今日の多くの高速シリアル・データ通信（シリアルATA、PCI Express、USB 3.0、1000BASE-T、HDMIなど）では、送信側と受信側を同期するために、エンベデッド・クロック（クロックをデータに埋め込んで伝送する方式）が用いられ、専用のクロック線が用いられていない。

受信側では、受信したデータ列の「0」と「1」を正しいタイミングで判定するために、受信側のクロックを送信側のクロックに同期し、そのクロックで受信したデータ列をサンプリングしてデータを回復する必要がある。このために、送信されてきた（エンベデッド・クロック方式の）データ列からクロックを回復（リカバリ）することをクロック・リカバリという。

高速シリアル・データ通信では、長時間「0」または「１」のみのデータが続くと、直流成分が含まれることになり、AC結合のデータ線で電圧レベルが減衰し、遷移ポイント付近で「0」か「1」かの判定が困難になる。このために、8b10bなどのコード化を行って、長時間連続して「0」または「1」が発生しないようにしている。また、このようにすることにより、送信されてきたデータ列の「0」から「1」や「1」から「0」への遷移ポイントを検出し、受信側の基準クロックを遷移ポイントに（PLLを用いて）同期して、クロックを回復することができる。

高速シリアル通信については、以下を参照

設計の基本は仕様の理解 ― 高速シリアル通信を実現するために知っておくべき最低限の知識

高速シリアル・インタフェース測定の必須スキルを身に着ける

クロック・リカバリの詳細については、以下を参照。

CLOCK AND DATA RECOVERY CIRCUITS（英語pdf）

Clock and Data Recovery for Serial Digital Communication（英語pdf）

レーザー測定に関する翻訳で、CMMという言葉がよく出てくる（例えば、5530レーザー・キャリブレーション・システム）。

CMMは、Coordinate Measuring Machineの略で、3次元測定機、3次元座標測定機、座標測定機とも呼ばれ、機械部品などの3次元形状の寸法や位置、幾何公差（真直度、平面度、平行度、直角度など）を測定する機械である。

3次元測定機は、プローブ（先端にボールが付いて、それが被測定物に接触すると信号が出力される）が取付けられたアームが、互いに直交するガイド（互いに直交するX軸、Y軸、Z軸）に沿って動き、ボールが被測定物に接触したときの3次元座標を記録する（互いに直交するガイドに沿ったアームの移動距離から、3次元座標がわかる）。例えば、この動画を参照。

これらの座標値から、直線の位置は2点の座標値から、平面や円の位置は3点の座標値から、球体の位置は4点の座標値から求められる。また、平面度、平行度などの幾何公差（幾何学的に正しい図形や位置関係からの許容誤差範囲）も多数の座標点を最小2乗法でフィッテングすることにより求められる。

CMM（3次元測定機）については、以下を参照

ものづくり産業を支える高精度三次元形状測定

訪問記 精密測定機器作りの元祖

電子デバイス測定に関する翻訳で、CNTという言葉が出てくる（例えば、プレシジョン電流／電圧アナライザシリーズのp4）。

CNTは、Carbon Nano Tube（カーボン・ナノ・チューブ）の略である。炭素（カーボン）原子のみでできた結晶性物質としては、ダイヤモンドとグラファイト（黒鉛、鉛筆の芯として用いられている）がよく知られている。

炭素原子には、結合の手（価電子）が4つあり、ダイヤモンドの結晶構造は、正四面体の中心に位置する炭素原子の4つの結合の手が、正四面体の4つの頂点に位置する炭素原子の4つの結合の手の内の1つと結んで結合している（最近接の炭素原子と価電子を1つづつ共有して、閉殻構造になる（オクテット則を満たす）ことにより最も安定した状態になっている）。正四面体の4つの頂点に位置する炭素原子の残りの結合の手も、同様に最近接の炭素原子の結合の手と結ばれ、3次元に広がる結晶構造を形成している。4つすべての価電子が共有結合に用いられるので、ダイヤモンドは非常に固く電気を通さない。

一方、グラファイトは、炭素原子の4つの価電子の内の3つだけがそれぞれ平面上で隣接する3つの炭素原子と共有結合して、平面正六角形（6員環）構造の結晶を形成している。余った電子は平面内を自由に動き回れるので、グラファイトは電気をよく通し、平面構造の間（層間）はファンデルワールス力による弱い結合なので、剥がれやすく鉛筆の芯に使用されている。

カーボン・ナノ・チューブは、平面構造の一層のグラファイト（グラフェンと呼ばれる）を円筒形に丸めたものである。丸めたときのねじれ方により、バンド構造（結晶を構成する原子の周期的な配列の仕方により、電子軌道のエネルギー準位が、電子が完全に詰まっている価電子帯、電子が存在可能な伝導帯、価電子帯と伝導帯の間のバンドギャップと呼ばれる電子の存在できない禁制帯に別れることで、金属は伝導帯に電子が存在して電気が流れやすく、半導体は伝導帯に電子が存在しないがバンドギャップが小さいので熱励起などにより価電子帯の電子が伝導帯に遷移して少し電気が流れ、絶縁体は半導体と同じだがバンドギャップが大きいので電気が流れない。）が変化し、金属にも半導体にもなる。

カーボン・ナノ・チューブは、その構造から、化学的に安定で、温度に対する安定性が高く、軽量（アルミの約半分の重さ）で、電流密度が高く（銅の約100倍）、熱伝導性も銅の約10倍という特性を持っている。このような特性から、さまざまな用途が考えられ、半導体材料やLSIの金属配線材料としての研究開発も進められている。カーボン・ナノ・チューブを用いた宇宙エレベーター構想というのもある。

カーボン・ナノ・チューブについては、以下を参照

ナノカーボン材料を半導体デバイスの基幹材料にする

カーボンナノチューブ

無線通信測定に関する翻訳に、cognitive radio（コグニティブ無線）という言葉がよく出てくる（例えば、リアルタイム・スペクトラム・アナライザ（RTSA）Xシリーズ シグナル・アナライザのp8）。

近年、無線LAN、LTE、WiMAXなどのさまざまな無線通信システムが普及し、映像などの大容量コンテンツを用いたサービスが増えるにしたがって、無線通信のデータトラフィック量も急増している。大量のデータを伝送するには、広い周波数帯域幅が必要になる。これまで、限られた周波数帯域幅で効率よくデータ伝送を行なうために、OFDM（直交周波数分割多重化）などの複雑な変調方式、MIMOなどの複数のアンテナを用いる空間多重化等、さまざまな技術が実用化されているが、周波数資源には限りがあり、その枯渇が問題になっている。このような状況で周波数資源を効率的に利用する方法の1つとして、コグニティブ無線が注目されている。

さまざまな無線通信システムへの周波数の割り当てが逼迫している状況ではあるが、実際には、24時間、すべての場所（空間）で、すべての周波数帯域が利用されている訳ではない。時間、空間、帯域内の利用されていないところを検出（認識）して、有効活用する手法がコグニティブ無線であり、 コグニティブ（cognitive、認知的な）という名前の由来になっている。

コグニティブ無線は、ヘテロジニアス型と周波数共用型の2つに大きく分けられる。ヘテロジニアス型は、既存の異なる通信システム（例えば、無線LAN、LTE、WiMAXなど）から、無線利用環境（電波の品質や利用率など）を検出して最適なシステムを自動選択するものである。周波数共用型は、免許が割り当てられている既存の通信システムの帯域内で、場所や時間的に使用されていない部分（ホワイトスペースと呼ばれる）を検出して利用するものである。

コグニティブ無線については、以下を参照。

国立研究開発法人 情報通信研究機構のホームページ > 資料・データ > 出版物・発行書籍 > 情報通信の未来をつくる研究者たち > 電波をフレキシブルに利用するコグニティブ無線システム

信号解析に関する翻訳に、coherence（コヒーレンス）という言葉がよく出てくる（例えば、89601B/BN-200 基本ベクトル信号解析 89601B/BN-300 ハードウェア・インタフェース 89600 VSAソフトウェアのp11）

コヒーレンスは、「可干渉性」と訳されることがあり、計測関係では、位相が揃った波という意味で用いられることが多い。信号解析では、2つの信号x(t)とy(t)がどれだけ干渉性があるか（位相が揃っているか、あるいは相関しているか）を表わす指標として用いられれる。

この相関の強さを表わす指標としてクロス・パワー・スペクトラムがあるが、これは複素量であり、比較するのに不便であるので、コヒーレンスcoh(ω)という量が定義されている。

コヒーレンスcoh(ω)は、2つの信号x(t)とy(t)のクロス・パワー・スペクトラムSxy(ω)（x(t)とy(t)の相互相関関数をフーリエ変換したもの）の大きさ|Sxy(ω)|を、x(t)のパワー・スペクトラムSxx(ω)（x(t)の自己相関関数をフーリエ変換したもの）とy(t)のパワー・スペクトラムSyy(ω)（y(t)の自己相関関数をフーリエ変換したもの）で正規化（ノーマライズ）したもので、以下のように表される。

coh(ω)＝|Sxy(ω)|/(√(Sxx(ω))×√(Syy(ω)))

コヒーレンスのとり得る範囲は、0≦coh(ω)≦1であり、1に近いほど2つの信号x(t)とy(t)の同調度が高い（位相が揃った)波形であると言える。

簡単に言えば、コヒーレンスcoh(ω)は、2つの信号x(t)とy(t)の各フーリエ周波数成分ωの相互相関関数に相当するものであり、2つのベクトル（X＝(X1,X2,...,Xn)、Y＝(Y1,Y2,...,Yn)）の内積（X・Y）の定義

cosθ＝X・Y/|X||Y|、|X|はベクトルXの大きさ、θはベクトルXとYのなす角

を拡張したものと考えればよい（cosθの値が1に近いほど、2つのベクトルXとYが似ている）。

コヒーレンスについては、以下を参照。

相関とスペクトル解析

雑音指数測定に関する翻訳で、コールドソース法という言葉が出てくる（例えば、雑音指数セレクション・ガイドのp3）。

雑音指数の測定法の1つとして、コールドソース法がある。雑音指数とは、信号がデバイスを通過する際の、デバイスの入力端でのS/N比と出力端でのS/N比との比であり、「デバイスを通過することによって生じるS/N比の減少度あるいは劣化度」を意味する。デバイスの入力端での雑音パワーをNin、デバイスの利得をG、デバイスで付加される雑音パワーをNとすると、雑音指数（F）は、

F＝(N＋G*Nin)/(G*Nin)

となる（雑音指数を参照）。入力端での雑音パワー（Nin）は、kTB（kはボルツマン定数（1.38×10^－23 J/K）、Tは入力雑音源の温度（K）、Bはシステムの雑音帯域幅（Hz））なので、

F＝(N＋GkTB)/(GkTB)　(1)

となる。この式の分子（N＋GkTB）はデバイスの出力端での雑音パワー（Nout）であり、

Nout＝N＋GkTB　(2)

と書け、Noutは入力雑音源の温度Tに比例する直線で表される。Yファクタ法では、ノイズ・ソースを用いて入力雑音源の2つの温度（T_coldとT_hot）に対するデバイスの出力端での雑音パワー（Nout_coldとNout_hot）を測定することにより、N（とkBG）を求めた。

コールドソース法では、G（すなわち、(2)式の直線の傾き（kBG））と室温（T_cold)でのデバイスの出力端での雑音パワー（Nout_cold）を測定することにより、Nを求めて、（1）式から雑音指数を計算する。

コールドソース法では、ノイズ・ソースを用いなくても雑音指数が求められ、デバイスの利得Gをベクトル誤差補正機能を搭載したベクトル・ネットワーク・アナライザを用いて正確に測定することにより、高確度の雑音指数が得られる。

コールドソース法については、以下を参照。

High-Accuracy Noise Figure Measurements Using the PNA-X Series Network Analyzer（英語pdf）

誘電率測定に関する翻訳に、Cole-Cole plot（Cole-Coleプロット）という言葉がよく出てくる（例えば、LCRメータおよびインピーダンス・アナライザを用いた誘電率／透磁率の測定ソリューションのp12）

誘電体にDC電圧（電界）を印加すると、誘電体内の電荷の分布に偏りが生じる（この現象を分極と呼ぶ）。分極には、電子分極、原子分極（イオン分極）、双極子分極（配向分極）がある。電子分極は、電界により原子の電子雲と原子核の相対位置が変化する（誘起双極子モーメントが生じる）ことによる分極である。原子分極は、電界によりイオン性結晶などで正に帯電した原子と負に帯電した原子の相対位置が変化することによる分極である。配向分極は、電界を印加していない状態では、永久双極子モーメントを持つ分子（水などの有極性分子）がブラウン運動によりランダムな方向を向いているのが、電界の印加により永久双極子モーメントがそろうことにより生じる分極である。

これらの分極は、静電界（DC電圧）をかけた場合は同時に現れるが、振動電界をかけた場合は、（電子や原子は分子に比べて軽く、周囲との相互作用が少ないので）電子分極や原子分極は振動数（周波数）が高くても振動電界に追随しやすく、誘電率（複素誘電率の実数部ε'と虚数部ε''）は高い周波数まで一定であり、原子分極では赤外領域に、電子分極では紫外線領域に共鳴が生じ、誘電率に共鳴型の分散（周波数による変化）が生じる。一方、配向分極では、周波数が低い場合は、振動電界に永久双極子モーメントが追随できるので誘電率は一定であるが、RFやマイクロ波周波数領域で追随できなくなり、誘電率（ε'）が低下し、誘電損失（ε''）がピークを示す。このε'の低下は、電界を印加した後、永久双極子モーメントがそろうまで少し時間がかかることに起因するもので、誘電緩和と呼ばれる。すなわち、配向分極は緩和時間τで特徴付けられる緩和型の分散を示す。

Cole-Coleプロットは、KENNETH S. COLEとROBERT H. COLEによる誘電緩和を表わす複素誘電率ε*の半経験式

ε*＝ε'－iε''＝ε_∞ ＋ (ε_0－ε_∞)/(1＋(iωτ)^(1－α)、ε'：ε*の実数部、ε''：ε''の虚数部、ε_∞：周波数が∞のときの誘電率、ε_0：周波数がゼロのときの誘電率、i：虚数記号、ω：周波数、α：0～1のパラメータ（α＝0ときは誘電緩和に関するデバイの理論式を与える）、τ：緩和時間（電場をかけてから双極子モーメントが十分に配向するまでの時間）

を、その論文で、横軸をε'、縦軸をε''にして、ωを変化させながらプロットしたものが起源である。Cole-Coleプロットは、伝達関数のナイキスト線図と同じものである。

誘電緩和については、以下を参照。
一般社団法人日本食品工学会のホームページ > 学会誌 > 第9巻 No.3 > 電気物性と誘電緩和 本文PDF[1396K]

Dispersion and Absorption in Dielectrics（英語pdf、KENNETH S. COLEとROBERT H. COLEの論文）

デバイの理論式の導出については、以下を参照。

マイクロ波領域の誘電緩和で何がわかるかのp6の「2.2 デバイ型の複素誘電率スペクトルの導出」

オシロスコープのプローブに関する翻訳で、common mode rejection ratio（コモン・モード除去比）という言葉がよく出てくる（例えば、より良いオシロスコープ・プロービングのための8つのヒントのp8）。コモン・モード除去比は、common mode rejection ratioの頭文字をとってCMRRと略されることもある。

差動増幅器やデジタル・マルチメータやオシロスコープの2つの入力（＋と－、HiとLo）に共通に加わる（同じ位相で重畳される）ノイズは、コモン・モード・ノイズと呼ばれる。このノイズに起因する出力信号の誤差がどの程度小さいか（どの程度除去できるか）を表す指標がコモン・モード除去比である。コモン・モード・ノイズ電圧をEn、コモン・モード・ノイズに起因する出力（測定）電圧誤差を⊿Eoutとすると、CMRR ＝ 20 log(En/⊿Eout)で表され、CMRRが大きほどコモン・モード・ノイズによる影響を受けにくい。また、ノイズが同じ位相で重畳されることから、コモン・モード除去比は同相信号除去比と呼ばれることもある。

差動増幅器やデジタル・マルチメータやオシロスコープの2つの入力（＋と－、HiとLo）に対して逆向きに流れるノイズは、ノーマル・モード・ノイズと呼ばれる。伝送したい信号もノーマル・モードなので、一般にこのノイズの除去は困難である。

コモン・モード・ノイズとノーマル・モード・ノイズについては、以下を参照。

慶應義塾大学　環境共生・安全システムデザイン教育研究センターの牧野泰才氏のページのノイズと計装アンプ

横河メータ＆インスツルメンツのホームページ > 技術情報 > 計測豆知識・技術レポートの測定器の正しい使い方入門 ディジタル・マルチメータの使い方の測定法と使用上の注意

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

計測関係の翻訳で、confidence level（信頼度レベル）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent U2000 シリーズUSB パワー・センサのp14）。confidence levelは、「信頼水準」とか「信頼レベル」と呼ばれることもある。

信頼度レベルは、「合成標準不確かさ（combined standard uncertainty」に「包含係数（coverage factor）」を掛けて「拡張不確かさ（expanded uncertainty）」を求めるときに使用される。難しそうな言葉が並んだが、「合成標準不確かさ」は「標準偏差（σ）」と解釈すればよい。2σの区間に測定値の95%が含まれるので、包含係数が2の場合が、95%の信頼度レベルに相当する。3σは99%の信頼度レベルである。最近、素粒子物理学でヒッグス粒子（質量の起源）の発見があり、その際、ヒッグス粒子の質量が4.9σで確定されたと発表されたが、物理学上の発見は、5σ（99.99995％の信頼度レベル）で確定する必要があるという。

詳細については、以下を参照。

なぜ校正が必要なのかの第1回 不確かさ--基本
不確かさ文献の「不確かさ評価入門」

無線通信機器測定に関する翻訳に、connected car（コネクテッドカー）という言葉が最近よく出てくる（例えば、コネクテッドカー向けの革新的なテストソリューションのp2）。

コネクテッドカーとは、インターネットに常時接続されている車で、車両や車両の周囲環境の状態をさまざまなセンサで収集し、得られたデータをネットワーク上で集積、解析することにより、新たな価値（サービス）を提供するものである。これは、動くM2M、IoTと言ってよいものである。

コネクテッドカーにより実現されつつあるサービスとして、緊急通報システム（事故対応を迅速化するためのシステムで、欧州ではeCallシステムと呼ばれ、2018年4月から新車への搭載が義務付けられる）、テレマティクス保険（ブレーキの回数や加減速などの運転行動や運転時間帯などを分析して保険料を算定する保険で、米国で導入されている）、盗難車両追跡システムなどがある。

コネクテッドカーについては、以下を参照。

総務省の情報通信白書平成27年版 > 情報通信白書平成27年版 HTML版 > 表紙をクリック
> 「すべて開く」をクリック > 第２部 > 第4章 > 第1節 2 (1)コネクテッドカー

デジタル無線通信測定に関する翻訳で、constellation（コンスタレーション）という言葉がよく出てくる（例えば、エラー・ベクトル振幅（EVM）を利用したベクトル変調信号の解析・トラブルシュートのp7）。

constellationの一般的な意味は「星座」であるが、デジタル変調の分野では、横軸を搬送波と同じ位相（同相成分、In Phase）の軸(I軸とも呼ばれる）、縦軸を搬送波と直交する位相（直交位相成分、Quadrature Phase）の軸（Q軸とも呼ばれる）とした平面に、デジタル変調信号（例えば、BPSKでは2個（1ビット)のシンボル・ポイント、QPSKでは4個（2ビット）のシンボル・ポイント、16QAMでは16個（4ビット）のシンボル・ポイント）を表したものである。

デジタル変調およびコンスタレーションについての詳細は、以下を参照。
変調のいろいろ
㈱サーキットデザインの無線技術を学ぶ上の基礎知識
通信システムのディジタル変調入門編

ミキサなどの周波数コンバータに関する翻訳で、conversion loss（変換損失）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight M1970シリーズ導波管高調波ミキサ（スマート・ミキサ）に移行する理由のp6の仕様）。

conversion loss（変換損失）は、ミキサの性能指標の1つである。RF信号をLO信号でダウンコンバートしてIF信号を得る場合は、入力であるRF信号のパワーをP_rf、出力であるIF信号のパワーをP_ifとすると、

変換損失（dB）＝ 10log（P_if（mW）／P_rf（mW））、パワーがmW単位の場合

変換損失（dB）＝P_if（dBm）－ P_rf（dBm）、パワーがdBm単位の場合

である。

ダイオード・ミキサによる周波数変換では、必要な周波数以外の高調波が生じ、それらによるダイオード・ミキサ固有の損失により、理論的な最良の変換損失は3.9 dBである。さらに、伝送ライン損失、インピーダンスの不整合、ダイオードの内部抵抗、ミキサの不平衡などにより、通常4.5 dB～9 dB程度の変換損失が生じる。

ミキサの変換損失については、以下を参照

Tutorial on the double balanced mixer（英語PDF）の4 Mixer loss（21ページ）

回路シミュレーションに関する翻訳で、convolution（畳み込み）という言葉がよく出てくる（例えば、IBIS AMIチャネル・シミュレーション・フローを用いたSERDESデザインについてのp4）。

回路のインパルス応答を測定するだけで、あらゆる入力信号に対する応答（出力信号）が「畳み込み演算」により求めることができる。

ある系に、入力信号x[t]を印加したときの出力信号y[t]を考える。この系は、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)、因果律を満たす(時刻nにおけるシステムの出力y[n]は、過去の入力x[n]、x[n-1]、…のみに依存)とする。

この系に、インパルス関数δ(n)[n=0のときδ(n)＝1、n≠0のときδ(n)＝0となる関数]を入力したときの出力(インパルス応答関数)をh(n)とすると、y[t]＝x[t]h[0]+x[t-1]h[1]+…となる。これを、離散系のたたみ込み演算(コンボリューション)という(図参照)。

このような系では、インパルス関数δ[n]の応答h[n]を測定すれば、上の式から、任意の入力x[t]に対する出力y[t]が得られる。連続系では、上の離散系のたたみ込み演算を連続化して、図のような積分表示となる。

畳み込み演算の簡単な説明については、以下を参照

たたみこみ（合成積）

無線通信測定に関する翻訳で、convolutional encoder （コンボリューショナル・エンコーダ）という言葉がよく出てくる。「畳み込み符号化器」と訳されることもある。

encode（エンコード、符号化）とは、情報（アナログ情報、デジタル情報）をデジタル情報に変換することである。この逆はdecode（デコード、復号）と呼ばれる。身近な例として、アナログの音声信号をリニアPCMのデジタル・データに変換することがエンコードであり、デジタルのPCMデータをデジタルのMP3圧縮データに変換することもエンコードであり、デジタルのMP3圧縮データをデジタルの暗号化データにすることもエンコードである。

無線通信では、建物による反射、雨などの気象条件による減衰、移動によるドップラ効果、さまざまな雑音源による干渉などにより、伝送路で通信の誤りが生じるので、この誤りを訂正するために、送信するデータに冗長性を加える。このための符号化方式として、「convolutional encode（コンボリューショナル・エンコード、畳み込み符号化）」という方式があり、それを行う装置がコンボリューショナル・エンコーダである。

符号化については、以下を参照。
ボクにもわかる地上デジタル - 地デジ方式編 - 符号化

畳み込み符号化については、以下を参照。
無線通信における畳み込み符号化について

LTEに関する翻訳で、CQI、PMI、RIという言葉がよく出てくる（例えば、LTE-Advancedの概要のp19）。CQI、PMI、RIは、それぞれChannel Quality Indicator（チャネル品質指標）、Precoding Matrix Indicator（プリコード化マトリクス指標）、Rank Indicator（ランク指標）の略である。

LTEでは、複数のアンテナを使用して周波数効率とデータ・レートを向上させるMIMOが使用されている。MIMOでは、基地局側の複数のアンテナの振幅、位相を調整して、アンテナ・ビームを端末に向けて最適な伝送を行うために、基地局からCSI（Channel State Information）参照信号を端末に送信する。端末は、この参照信号を用いてチャネル品質を測定してCSIレポートとして基地局に送信する。このCSIレポートにチャネル品質情報（CQI、PMI、RI）が含まれいて、基地局はこれらの情報を用いてアンテナ・ビームを合成する。

CQI、PMI、RIについては、以下を参照
LTE-AdvancedにおけるMIMOおよびセル間協調送受信技術
MIMO system, multiple antennasの「19. Uplink Control Signaling (Reporting the channel condition),チャネル状態通知」

バッテリ測定に関する翻訳で、C rate（Cレート）という言葉がよく出てくる（例えば、移動体デバイスのバッテリ寿命を最適化するための10のヒントのp15）。C rateはCapacity rateの略である。

バッテリの容量（キャパシティ）とは、満充電の状態のバッテリから、バッテリの端子電圧が所定の終止電圧に達するまで放電させてたときに取り出すことのできる電気（電荷）量（C（Coulomb）単位）である。バッテリの場合は、Ah（アンペア時）やmAh（ミリアンペア時）の単位で表されることが多い（1 Ah＝1 A×3600 s＝3600 C）。例えば、20 Ahの容量のバッテリは、20 Aの電流を1時間（10 Aの電流を2時間、5 Aの電流を4時間、...）流すことのできる電気（電荷）を持っていることを意味している。

C(Capacity)レートとは、バッテリ容量に対する放電（充電）電流値の比（放電（充電）電流(A)/容量(Ah)）であり、バッテリの放電（充電）特性を表わすときに用いられる。例えば、20 Ahの容量のバッテリを1 CのCレートで放電するとは、20 Aの放電電流で放電することを意味し、20 Ahの容量のバッテリを0.5 CのCレートで放電するとは、10 Aの放電電流で放電することを意味する。

Cレートの単位記号と電荷量の単位記号は同じCであるが、意味が異なること（CapacityのCとCoulombのC）に注意する必要がある。

Cレートについては、以下を参照。

リチウムイオン電池の豆知識のリチウムイオン電池に関する用語　③Cレート

信号解析に関する翻訳に、cross power spectrum（クロス・パワー・スペクトラム）という言葉がよく出てくる（例えば、89601B/BN-200 基本ベクトル信号解析 89601B/BN-300 ハードウェア・インタフェース 89600 VSAソフトウェアのp11）

2つの信号の時間変化x(t)とy(t)が測定で得られたとする。この2つの信号の類似性（相関）の強さを定量化するために用いられるのが相互相関関数であり、以下のように定義される。

Cxy(τ)＝lim(1/T)∫x(t)y(t＋τ)dt、積分範囲は－T/2～T/2で、T→∞の極限をとる
（離散量では、C(τ)＝(1/N)Σx(i)y(i＋τ)、和の範囲はi＝1～N、(τ＝1、2、...、N)

この式からわかるように、相互相関関数は、内積を一般化したものになっている。

2つのベクトル（X＝(X1,X2,...,Xn)、Y＝(Y1,Y2,...,Yn)）の内積（X・Y）とは

X・Y＝X1×Y1＋X2×Y2＋...＋Xn×Yn＝|X||Y|cosθ、|X|はベクトルXの大きさ、θはベクトルXとYのなす角

であり、一方のベクトルXが他方のベクトルYの成分をどれだけ持つか（X・Y/|X|＝|Y|cosθ）を表していた。すなわち、ベクトルXとYのなす角がゼロに近いほど（言い換えると、ベクトルXとYが似ているほど）、大きな値になるので、内積の値はベクトルXとYの類似度（相関）を表している。

したがって、相互相関関数は、ベクトルX、Yの内積を関数x(t)、y(t)の内積に拡張し、y(t)を時間軸方向にτずらしながら内積を計算して、2つの信号の時間変化x(t)、y(t)の類似性を調べる関数であると言える。

クロス・パワー・スペクトラムSxy(ω)とは、この相互相関関数Cxy(τ)をフーリエ変換したもので、

Sxy(ω)＝（1/2π)∫Cxy(τ)exp(－iωτ)dτ、積分範囲は－∞～∞

Cxy(τ)＝∫Sxy(ω)exp(iωτ)dω、積分範囲は－∞～∞

である。

また、上のCxy(τ)の定義式から、

Cxy(τ)＝lim(1/T)∫x(t)y(t＋τ)dt
＝lim(1/T)∫x(t)∫Y(ω)exp(iω(t＋τ))dωdt（y(t＋τ)のフーリエ変換を代入した）
＝lim(1/T)∫∫x(t)exp(iωt)Y(ω)exp(iωτ)dωdt
＝∫lim(1/T)[∫x(t)exp(iωt)dt]Y(ω)exp(iωτ)dω
＝∫lim(2π/T)X(－ω)Y(ω)exp(iωτ)dω（X(－ω)の逆フーリエ変換を代入した）
＝∫[lim(2π/T)X*(ω)Y(ω)]exp(iωτ)dω（x(t)は実数なのでX(－ω)＝X*(ω)、X*(ω)はX(ω)の複素共役）

と計算できるので、

Sxy(ω)＝lim(2π/T)X*(ω)Y(ω)

となる。

この式から、クロス・パワー・スペクトラムSxy(ω)は、２つの信号に含まれている同じ周波数成分ωの正弦波がどれだけの相関を持っているかを定量化したものであると言える。

クロス・パワー・スペクトラムについては、以下を参照。

広島大学工学部第一類 材料成形研究室 プラズマ・核融合研究グループのホームページ > 計測工学 > 講義ノート 第2章　スペクトル解析の基礎

相関とスペクトル解析

半導体デバイス測定に関する翻訳で、current collapse（電流コラプス）という言葉が出てくる（例えば、B1505Aパワーデバイス・アナライザ／カーブトレーサのp2）。

近年、二酸化炭素の排出削減による地球温暖化の緩和や原子力発電所停止に伴う電力不足の解消のために、電車、電気自動車、太陽光発電などの大電力の制御に使用されている電力変換器（インバータ）の高効率化（低損失化）の要求が高まっている。このような電力変換器に使用されているパワー半導体としては、Si（シリコン）を材料にしたIGBTがある。さらなる、高出力、高効率、高耐圧動作が可能な半導体デバイスとして、GaN（窒化ガリウム）が注目されている。

GaNパワー半導体は、ワイドバンドギャップ半導体と呼ばれ、Si半導体に比べてバンドギャップ幅が約3倍広いので（価電子帯から伝導帯への熱励起が生じ難いので）、高温でもデバイス性能が劣化せず、冷却装置が不要／簡素化できる可能性がある。また、GaNとAlGaN（窒化アルミニウムガリウム）を組み合わせてヘテロ構造を形成すると、AlGaNの格子定数がGaNのものより小さいために、ヘテロ接合界面で格子定数を合わせようとして歪みが発生し圧電効果によりピエゾ分極（分極電荷）が生じ、2次元電子ガス層が誘起される。この2次元電子ガス層とは、移動度の高い自由電子が極めて薄い層に広がっている状態で、これにより、オン抵抗が低く（高効率）、高速動作（高周波動作）が可能になる。

一方、AlGaN/GaN HEMT（High Electron Mobility Transistor、高電子移動度トランジスタ）には、高電圧を印加するとドレイン電流が減少する（高電圧で動作させるとオン抵抗が大きくなる）という問題がある。これが、電流コラプスと呼ばれる現象である。電流コラプスが生じると高効率という利点が損なわれる。電流コラプスは、2次元電子ガス層の電子が高い電圧で加速されると、ポテンシャル障壁を超えてAlGaNの表面欠陥準位に捕獲され、AlGaN層が負に帯電することにより、その直下の2次元電子ガスのチャネル内の電子が空乏化され（電気伝導を担う電子が遠ざけられ）、その結果、チャネル抵抗が高くなりドレイン電流が減少することが原因と考えられている。

GaN半導体については、以下を参照。

トランジスタ入門の4.GaNヘテロ接合電界効果トランジスタ

2次元電子ガス層の形成については、以下を参照。

福井大学審査学位論文 [博士(工学)] 窒化物半導体トランジスタの高温動作に関する研究（平成26年3月 畑野 舞子）の2-2-1 AlGaN/GaNヘテロ接合

電流コラプスについては、以下を参照。

国立研究開発法人 産業技術総合研究所のホームページ > エネルギー・環境 > 先進パワーエレクトロニクス研究センター > 先進パワーエレクトロニクス研究センターWEBサイト > 過去のホームページ > エネルギー半導体エレクトロニクス研究ラボ > 研究内容 > GaNパワーデバイス研究班 > 研究内容・成果等

計測分野の翻訳で、信号発生器と関連してCWという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent M9380A PXIe CW信号発生器）。

CWは、Continuous Wave（連続波）の略である。アマチュア無線などでは、変調されていないRF正弦波（連続波）をモールス符号で断続して通信するモールス通信のことをCW通信と呼ぶことが多い。計測分野では、CW信号とは周波数と振幅が一定の正弦波を意味する。CW信号発生器とは、周波数と振幅が一定の正弦波を発生させる装置であり、掃引信号発生器とは、正弦波の周波数または振幅を変化させながら発生できる装置である。

信号発生器については、以下を参照。
信号源の基礎

シリアルバスの測定に関する翻訳に、CXPIという言葉が出てくる（例えば、InfiniiVision Xシリーズ オシロスコープ用シリアル・バス・オプションのp2）。

最近の自動車には、ECU（Electronic Control Unit）と呼ばれる自動車制御用コンピュータが多数搭載され（100個以上搭載している自動車もある）、電子制御により高度な機能（パワートレイン制御（エンジンやトランスミッションの制御）、ボディー制御(パワー・ウィンドウ、ドアロック、ミラーなどの制御）、安全制御（各種センサで取り込んだ車外情報によるブレーキ制御など）など）を実現している。また、これらの機能は互いに関連することが多いので、各ECU間でデータ通信を行って協調動作する必要がある。しかし、各ECUをそのデータ専用の個別のワイヤで配線すると、ECUの数が多い場合は、配線の数が膨大になり、配線の重量やスペースが増え、コストの増加、信頼性の低下、故障診断や設計変更が困難になるといった問題が生じる。

電子制御機能の内のボディー制御には、シンプルで低コストのLINの使用が適しているが、応答が遅いという欠点がある（マスターデバイスが順次スレーブデバイスをポーリングして通信を許可する方式で、スレーブ間通信はマスターを経由する必要があるので）。そこで、低コストで応答性を高めた車載通信規格として、日本発の国際標準を目指して社団法人自動車技術会が推し進めているのが、CXPI（Clock Extension Peripheral Interface）である。CXPIでは、CSMA/CR（Carrier Sense Multiple Access / Collision Resolution、搬送波感知多重アクセス/衝突解消)と呼ばれる方式を使用して、バスへのアクセスがなければどのスレーブも送信が可能で、同時に送信した場合もそれを調停する仕組みを備えているため、LInに比べて応答性が向上する。

CXPIについては、以下を参照。

日本発の車載LAN規格「CXPI」は「CANとLINのイイとこどり」

デジタル信号処理設計に関する翻訳に、cycle accurate（サイクルアキュレート）という言葉がよく出てくる（例えば、W1717 SystemVueハードウェア・デザイン・キットのp3）。

スマートフォン、タブレットPC、DVD/ブルーレイレコーダーなどの身の回りの電化製品には、システムLSIが組み込まれている。システムLSIとは、その装置（システム）のほとんどの機能を1つのLSIに集約したもので、CPU、メモリ、キャッシュ、バスなどの入出力インタフェース、そのシステム固有のハードウェアエンジンから構成され、近年ますます大規模化、多機能化している。

また、このようなシステムLSIのプロセッサ上で動作するソフトウェアの開発／検証は、短期間で高品質（バグが少なく高性能）に行なう必要があり、ハードウェア設計の早い段階から協調検証ツールとしてプロセッサのシミュレータを使用してハードウェアとソフトウェアのデバッグや性能検証が行われている。ハードウェアの検証では精度が優先され、ソフトウェアの検証では速度が優先される。

プロセッサのパイプラインの動作やキャッシュの動作（クロックサイクル単位での動作で、通常ソフトウェアのプログラマには見えない動作）を模擬できるシミュレーションは、サイクルアキュレートな（サイクル精度の）シミュレーションと呼ばれ、精度は高いが動作速度は遅い。プロセッサの命令セットの命令単位で動作を模擬するシミュレーションは、命令セットシミュレーションと呼ばれ、精度は低いが動作速度は速い。

システムLSIの設計については、以下を参照。

システムLSI設計検証技術

LTE測定に関する翻訳で、Cyclic Prefix（巡回プレフィックス）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent 89600 ベクトル信号解析ソフトウェア オプションBHD 3GPP LTE変調解析のp7）。Cyclic Prefixは、「サイクリック・プレフィックス」とそのままカタカナで訳されることもある。

LTEや地上波デジタルTV放送や無線LANなどでは、高速デジタル信号を高い周波数利用効率で伝送するために、OFDM（直交周波数分割多重化）を用いて、低速のシンボル・レートの多数のサブキャリアで並列伝送する。各サブキャリアのシンボル・レートが低速になるので、マルチパス干渉（反射波（遅延波）による干渉）に強くなっている。さらにマルチパス干渉への耐性を強めるために、OFDMシンボルの後半部分のコピーを先頭に付加して、巡回プレフィックスと呼ばれるガード・インターバルを設けて、シンボル間干渉やサブキャリア間干渉の影響を除去できるようになっている。

巡回プレフィックス（ガード・インターバル）については、以下を参照
ガードインターバルを使う理由
OFDMの基礎と応用技術

スペクトラム・アナライザに関する翻訳で、DANL（表示平均雑音レベル）という言葉がよく出てくる（例えば、スペクトラム・アナライザ測定を成功させる8つのヒントのp3）。DANLは、displayed average noise levelの省略形で、表示平均ノイズ・レベルとも訳される。

DANL（表示平均雑音レベル）とは、スペクトラム・アナライザのディスプレイ上に表示されるノイズフロアのレベルで、測定可能な最小信号レベル（感度）を表す。このノイズフロア・レベルは、スペクトラム・アナライザのRBW（分解能帯域幅）により変化するので、RMBの値とともにその仕様値が示される。ノイズフロアのレベルの下限は、自然界に必ず存在する熱雑音（kTB雑音）により制限され、理論限界値は－174 dBm/Hz（T＝290 K）である。

スペクトラム・アナライザのダイナミック・レンジ、DANL、位相雑音、内部歪みの関係については、以下を参照。

RF/マイクロ波スペクトラム・アナライザのダイナミック・レンジの最適化

高速デジタル回路測定に関する翻訳で、data valid window（データ有効ウィンドウ）という言葉がよく出てくる（例えば、EZJIT/EZJIT Plusジッタ解析ソフトウェア（Infiniiumシリーズ・オシロスコープ用））。

CPU、FPGA、ASICなどの大規模集積回路のフラグやレジスタなどの記憶回路にフリップフロップ回路が使用されている。このフリップフロップがデータを正しく受け取って出力信号を生成できるようにするために、セットアップ／ホールド時間というタイミングの制約が定義されている。

セットアップ時間とは、フリップフロップにクロック信号が入る前にデータ信号が安定してなければならない時間（クロック信号のエッジ（立ち上がりまたは立ち下がり）より前で、入力データが変化してはならない最小時間）である。ホールド時間とは、フリップフロップにクロック信号が入った後でデータ信号が安定してなければならない時間（クロック信号のエッジより後で、入力データが変化してはならない最小時間）である。

したがって、データ有効ウィンドウとは、クロック信号の1周期（エッジから次のエッジまでの時間）からセットアップ時間とホールド時間を差し引いたものである。

フリップフロップの動作とセットアップ／ホールド時間については、以下を参照。

宮崎技術研究所の技術講座「電気と電子のお話」5.2.(3-G)順序回路の設計

セットアップ／ホールド時間が存在する理由については、以下を参照。

株式会社アルティマのホームページ > コラム一覧 > 非同期クロックと検証手法

データ有効ウィンドウの詳細については、以下を参照。

Setup and hold checks (part 1)－ Static timing analysis in case of flops（英語サイト）

計測関係の翻訳に、dBmという単位がよく出てくる。

dBmを理解するには、まずdB（デシベル)を理解する必要がある。dBは、相対値（ある基準量に対する比）であり、次元（物理量の単位）のない量である。例えば、P1 [W]の電力を増幅器に入力して、出力がP2 [W]になると、増幅器の電力利得は、P2/P1倍である。ここで、P2/P1という量は相対値（P2はP1を基準にして何倍になっているかを表す）である。dBという単位は、このP2/P1に対して底が10の対数（常用対数）をとって10倍したものである。簡単な数値例として、入力を1 [W]、出力を2 [W]とすると、この増幅器の電力利得（dB単位)は、10×Log(2 [W]/1 [W])＝10×0.301＝3 dBとなる。

dBmは、1 [mW]を0 dBmとして、絶対値（電力という物理量の値）を表すものである。式で書くと、dBm＝10LogP[mW]となる。簡単な数値例として、1 [W]の電力をdBm単位で表すと、1 W＝1000 mWだから、10×Log1000＝10×3＝30 dBmとなる。

dBについては、以下のサイトを参照。

無線LANでよく見かけるdBなる単位について

測定器の翻訳に、decade（ディケード）という単位がよく出てくる（例えば、33500Bシリーズ 波形発生器のp14）。

decadeの通常の訳語は「10年」であるが、測定の分野では「10倍」という意味である。化学式の命名法などで覚えた、ギリシャ語のモノ（mono、1）、ジ（di、2）、トリ（tri、3）、テトラ（tetra、4）、ペンタ（penta、5）、ヘキサ（hexa、6）、ヘプタ（hepta、7）、オクタ（octa、8）、ノナ（nona、9）、デカ（deca、10）のdecaが語源である。

測定の分野では、1ディケードは周波数が10倍という意味で通常使われる。例えば、フィルタの遮断特性が、

－20 dB/decade

と書かれている場合は、周波数が10倍になる毎に、通過する信号の振幅が20 dB減衰するという特性をそのフィルタが持っているという意味である。

ディケードと似た単位にoctave（オクターブ）という単位がある。オクターブの語源は上のギリシャ語のoctaで、8度音階の8度の差（周波数差が2倍）という意味である。例えば、フィルタの遮断特性が、

－6 dB/octave

と書かれている場合は、周波数が2倍になる毎に、通過する信号の振幅が6 dB減衰するという特性をそのフィルタが持っているという意味である。

decade、octave、dBは、それぞれ相対値（次元のない量、比）の単位で、

3 dB/octave ＝ 10 dB/decade
（さらに正確には、10Log2＝3.01なので、3.01 dB/octave ＝ 10 dB/decade）

の関係がある。したがって、

－20 dB/decade ＝ －6 dB/octave

である。

デジタイザに関する翻訳に、decimation（デシメーション）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight U5303A PCIe高速デジタイザ、オンボードプロセッシング搭載のp6）。

decimationの動詞decimateは、古代ローマ軍が10人ごとに1人選んで処刑するというのが語源であるが、デジタル信号処理の分野では、デシメーションはサンプリングレート（サンプリング周波数）を下げる（ダウンサンプリング）プロセスを意味する。逆に、サンプリングレートを上げる（アップサンプリング）プロセスはinterpolation（インターポレーション）と呼ばれる。

サンプリングレートが高いと、信号処理に時間がかかったりハードウェアの規模が大きくなるので、デシメーション（サンプルポイントの間引き）を行って、サンプリングレートを下げてデジタル信号処理を行なうことがよくある。

このとき、単にデシメーションを行なうだけでは、間引き後のサンプリングレートの1/2以上の周波数成分によりエリアシング誤差成分が生じる。例えば、サンプルポイントを2つごとに1つ間引くとサンプリングレートが1/2になり、このサンプリングレートの1/2以上の周波数成分（すなわち、間引く前の元の信号のサンプリングレートの1/4以上の周波数成分）が、ナイキストのサンプリング定理から、エリアシング誤差成分の原因になる。この誤差が生じないようにするために、デシメーションの前に元の信号のサンプリングレートの1/4以上の周波数成分を除去するローパスフィルタ（このフィルタをデシメーションフィルタと呼ぶ）に信号を通す必要がある。

デシメーションについては、以下を参照。

サンプリング周波数変換でできる 効率的なFFT分析

受信機のデジタル信号処理

高速デジタル伝送に関する測定の翻訳で、Decision Feedback Equalization（デシジョン・フィードバック・イコライゼーション）という言葉がよく出てくる（例えば、PCI Express 3.0® 校正チャネル）。Decision Feedback Equalizationは、「判定帰還型等化」と訳されることもある。

数十Gbpsのデータレートでの高速デジタル伝送では、高周波成分の損失が大きくなり、伝送線路がローパス・フィルタとして働き、その結果、符号間干渉(ISI)が生じ、アイ・パターンがつぶれて、受信側でロジック値（0、1）の判定ができなくなる。このようなISIを除去してアイを開くために、送信側での対処としてプリエンファシスやディエンファシス、受信側での対処としてイコライズなどの手法が用いられる。

受信側でのイコライズ手法として、リニア・イコライゼーションとデシジョン・フィードバック・イコライゼーションがある。

リニア・イコライザーションは、伝送線路の周波数特性を補償するように、損失の大きい高周波成分を増幅し、低周波成分を減衰することにより、ISIを除去する手法である。これは、利得調整が周波数軸上で行われるため時間軸上のISIを正確に除去できないという問題や、ノイズも一緒に増幅するという問題がある。

デシジョン・フィードバック・イコライゼーションは、先行するロジック値（ロジック波形）の0、1を判定（デシジョン）した後、その波形を遅延回路に通し、（イコライズ後の波形と理想波形との誤差が最小になるように最小2乗法などで最適化した）イコライズ係数を乗算して、0、1を判定（デシジョン）した波形の直前の波形と加算する（フィードバックする）ことにより、ISIの影響を除去する手法である。これは、先行する波形に基づいた補正なので、ノイズを増幅することはない。

デシジョン・フィードバック・イコライゼーションについては、以下を参照。

Infiniium 90000A シリーズ・オシロスコープでのイコライゼーション手法の使用

10Gbit/sクラスの高速電気伝送を実現する波形整形回路の動作原理と最新動向

高周波測定に関する翻訳で、De-embedding（ディエンベディング）という言葉が出てくる（例えば、物理層テスト・システム・ソフトウェア(PLTS)2016のp9）。

今日のコンピュータ・システムや通信システムには、数Gb/sのデータ・レートのシリアル・バスが使用されるようになり、高速データによる伝送ラインの高周波効果（インピーダンスの不連続部からの反射、周波数依存損失など）を正確に評価して、シグナル・インテグリティを向上する必要がでてきた。このとき、伝送ラインを評価するために、伝送ラインと測定器をインタフェースするコネクタが必要だが、高速デジタル伝送ラインでは、RF/マイクロ波測定器で一般的な同軸インターフェースが使用されないので、非同軸の伝送ラインと同軸伝送ラインを接続するためのフィクスチャ（テスト用治具）を用いる。このフィクスチャによる影響を除去してDUT（ここでは、伝送ライン）のみの特性を抽出するための手法の1つがディエンベディングである。

ディエンベディングの詳細については、以下を参照。

ベクトル・ネットワーク・アナライザを使用したSパラメータ・ネットワークのディエンベディングおよびエンベディング

高速デジタル伝送に関する測定の翻訳で、de-emphasis（ディエンファシス）という言葉がよく出てくる（例えば、N4965AマルチチャネルBERT 12.5 Gb/sのp2）。

PCI Express、USB3.0、シリアルATA、HDMIなどの高速シリアル・インタフェースでは、数Gbpsあるいは数十Gbpsでのデータレートで高速伝送が行われる。このような高速伝送では、高周波成分の損失が大きくなり、伝送線路がローパス・フィルタとして働き、歪みにより符号間干渉が生じアイ・パターンがつぶれる。そこで、伝送線路を通った後の高周波成分の減衰に合わせて、あらかじめ送信側で低周波成分を減衰させておき、伝送線路を通った後でちょうどバランスするようにして、歪みをなくすことによりアイを開く。この手法をディエンファシスと呼ぶ。

ディエンファシスとは逆に、伝送線路を通った後の高周波成分の減衰に合わせて、あらかじめ送信側で高周波成分を持ち上げておき、伝送線路を通った後でちょうどバランスするようにして歪みをなくし、アイを開く手法をプリエンファシスと呼ぶ。しかし、プリエンファシスを行うと振幅が大きくなり信号の遷移時間が長くなるので、高速伝送では不利になる。

また、受信側で高周波成分の損失をイコライザで持ち上げる手法もある。

ディエンファシスについての詳細は、以下を参照。
USB 3.0規格のFAQ(2) ―― SuperSpeed USBはいかにして高速伝送を実現しているのか？

LVDSを基礎から理解する、さらなる高速/長距離化を可能にする技術（後編）

測定器の仕様の翻訳で、derating（ディレーティング）という言葉がよく出てくる（例えば、IInfiniiVisionオシロスコーププローブ／アクセサリのp7）。

derating（ディレーティング）とは、 読んで字の如く、de（下げる）＋rating（定格）で、電子部品／デバイスの分野では、最大定格よりも低い値で使用して、その部品／デバイスの信頼性を向上させること（故障率を低くすること）という意味である。ディレーティング仕様は、上のpdfファイルのようにディレーティング曲線として表されたり、オシロスコープのプローブの最大許容電圧の仕様に、

周波数ディレーティング：400 Vpk（40 kHzまで）。6 Vpkまで20 dB/decadeでディレーティング

のように記載されている。

電子部品／デバイスは、印加する電圧、電流、電力、周波数や接続する負荷による電気的なストレス、温度や湿度などの環境的なストレスの累積によって故障が生じる。したがって、これらのストレス項目の最大定格値を下回る値で使用すれば一般的には故障率は下がる。しかし、電子部品／デバイスによっては、ディレーティングを行っても故障率がそれほど変わらなかったり、極端なディレーティングを行なうと逆に故障率が上昇するストレス項目もある。

ディレーティングについては、以下を参照。

ディレーティング(derating)

シミュレーションに関する翻訳で、design of experiments（実験計画法）という言葉がよく出てくる（例えば、W2309EP/ET DDRバスシミュレータおよびW2317EP/ET DDRバスシミュレータ分散コンピューティング8パックのp2）。design of experiments（実験計画法）はDOEと略されることがある。

実験計画法は、イギリスの統計学者R.A. Fisherが、1920年代に、どのような作付け要因（品種、土壌、天候、肥料、農薬など）で最も農作物がよく育つのかを実験するために、効率的な（実験回数の少ない）統計的手法を考え出したのが最初と言われている。

実験計画法とは、さまざまな要因（原因）が、それぞれどの程度、品質特性（結果）に影響を与えるかを定量化するための実験計画である。通常は、多数の要因が存在し、それぞれの要因が取り得る値（実験計画法では水準と呼ばれる）も多数存在するので、現実的な実験回数ですべての場合を実験することはできない。実験計画法では、このような場合に、直交表（縦（行）に実験番号、横（列）に要因の種類を割り当てた表に水準を記載したもので、どの2つの列を比べても各水準の個数が同数になっている）を用いて実験回数を削減する。また、得られたデータを定量化するために、分散分析（各要因の効果の大きさの計算）が行われる。

実験計画法の詳細については、以下を参照

東京大学大学院経済学研究科 ものづくり経営研究センターのホームページ > ディスカッションペーパー > 2008 > 2008-MMRC-211 品質工学ノート

半導体デバイス測定に関する翻訳で、Device Modeling（デバイス・モデリング）という言葉が出てくる（例えば、IC-CAP デバイス・モデリング・ソフトウェア）。

今日のLSIは、動作周波数が高速化し、複雑で大規模なものになっている。このようなLSIを開発するには、長い開発期間と膨大なコストがかかるため、回路シミュレーションが必須となる。回路シミュレーションを行うには、正確な半導体デバイス・モデルが必要で、そのようなデバイス・モデルには多くのパラメータが存在する。実際の半導体デバイスの特性を正確に表すように、これらのパラメータを決定することをデバイス・モデリングという。

デバイス・モデリングについて詳細に解説したWebサイトは少ないが、以下が参考になる。

回路設計用先端MOSFETモデルの進化

オーディオ測定の翻訳に、DFD（差周波数歪み）という言葉が出てくる（例えば、Keysight U8903Aオーディオ・アナライザのp4）。DFDは、Difference Frequency Distortionの略である。

非線形デバイス（入力と出力の関係が線形でない（比例しない）デバイス。理想的なアンプは出力が入力に比例する線形デバイス）に、周波数の近接した複数の正弦波を入力すると、相互変調歪みが生じる。この相互変調歪みを定量化する方法として、IEC 60268-3規格で定義されているものがDFD（差周波数歪み）である。

周波数が近接した(f1≒f2)、振幅がI(f1)、I(f2)の2つの正弦波を、非線形デバイスに入力すると、周波数nf1±mf2（n、m＝0、1、2、...）に相互変調歪み成分、I(nf1±mf2)が生じる。このとき、周波数f2－f1に生じる相互変調歪み成分の振幅、I(f2－f1）を用いて、2次の差周波数歪みDFD-2は、

DFD-2＝100×(I(f2－f1)/(I(f1)＋I(f2))) %

で定義される。

3次の差周波数歪みDFD-3は、周波数2×f2－f1および2×f1－f2に生じる相互変調歪み成分の振幅、I(2×f2－f1)およびI(2×f1－f2)を用いて、

DFD-3＝100×((I(2×f2－f1)＋I(2×f1－f2))/(I(f1)＋I(f2))) %

で定義される。

デバイスの非線形性は、相互変調歪みの他に、高調波歪みとしても現れる。高調波歪みは、入力信号周波数の整数倍の周波数に現れるので、デバイスを含む測定系に帯域制限がある（高い周波数の信号が減衰する）場合は過小に評価される。しかし、差周波数歪みの測定では、測定する周波数が入力信号周波数より小さいか、同程度なので、高調波歪みに比べて正確にデバイスの非線形性を評価できるという利点がある。

オーディオの歪み測定については、以下を参照。

Audio Distortion Measurements（英語pdf）

ARTA User Manual（英語pdf）のp44～p45

材料測定に関する翻訳に、dielectric（誘電体）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent 基板の誘電率測定用SPDR誘電体共振器）。

物質を電気の流れやすさから分類すると、導体、半導体、絶縁体（誘電体）になる。通常、これらはバンド理論で説明されるが、定性的には、金属などの導体は原子の最外殻の電子が原子同士の結合にはほどんど関与せず非常に低いエネルギーで移動できるので、電気を通しやすい。一方、絶縁体は、すべての電子が原子間の結合に使われ束縛されているので、電流の担い手である電子が移動できない。したがって、導体にDC電圧（電界）を印加すると電子（電流）が流れ、絶縁体にDC電圧を印加しても電子（電流）が流れない。

しかし、絶縁体にDC電圧（電界）を印加すると、電子は流れないが絶縁体内の電荷の分布に偏りが生じる（この現象を分極と呼ぶ）。すなわち、電極で挟まれた絶縁体の両端に電極電荷とは反対の分極電荷が誘起される（このことから、絶縁体は誘電体とも呼ばれる）。分極電荷により電極電荷が打ち消された分だけ電荷がさらに電極に流入するので、電極で挟まれた誘電体（コンデンサ）はより多くの電気（電荷）を蓄えることができる。誘電体の分極の強弱を表すのに、誘電率が用いられる。

誘電体については、以下を参照

Everyday Physics on Webの電気と磁気の導体と絶縁体

誘電体測定の基礎

AD変換に関する翻訳で、differential nonlinearity（微分非直線性）という言葉がよく出てくる（例えば、高分解能オシロスコープの評価のp4）。

differential nonlinearity（微分非直線性）は、DNLと略されることもある。また、微分非線形性と訳されることもある。

AD（アナログ-デジタル）変換器の相対誤差には、量子化誤差、オフセット誤差、利得誤差、非直線性誤差がある。量子化誤差は、アナログ信号（連続値）をデジタル信号（離散ステップ値）で近似することにより生じる原理的な誤差である。オフセット誤差は、出力信号がゼロとなる入力信号の値（理想的にはゼロ、すなわち、オフセット誤差がゼロであればゼロ）である。利得誤差は、入力信号と出力信号の関係を表す直線の傾き（比例定数）の理想値からのズレである（理想的には入力信号と出力信号は傾き（比例定数）が１の比例関係にある）。非直線性誤差は、オフセット誤差と利得誤差を補正した後に残る、入力信号（連続値）と出力信号（離散ステップ値）の理想的な直線関係における部分的なズレである。非直線性誤差は、微分非直線性と積分非直線性（integral nonlinearity、INL）で評価される。

微分非直線性（DNL）は、入力信号の微小範囲に対する、出力信号の理想的なステップ変化（AD変換器の量子化単位(1LSB)、12ビットなら1/2^12）からのズレで、LSB単位で表される。積分非直線性(INL）は、入力信号と出力信号の関係を全体に見たみたときの最大のズレで、フルスケールに対する%で表される。

AD変換の誤差については、以下を参照。

センサから始まるシグナルパス（2）　最適なA-D変換器の選択方法

23. A/Dコンバータ(ADC) の23.6.3 ADC変換精度に関する用語定義

計測関係の翻訳に、differential signal（差動信号）という言葉がよく出てくる（参考：タイム・ドメイン・リフレクトロメトリを使用した差動インピーダンス測定）。

信号をグランドに対する電位差として1本の信号線で伝送する方式を、不平衡伝送 (unbalanced transmission) と呼び、その信号をシングルエンド信号と呼ぶ。これに対して、信号を位相が180°異なる2本の信号線（信号線ペア）の電位差で伝送する方式を平衡伝送 (balanced transmission) と呼び、その信号を差動信号と呼ぶ。差動信号はシングルエンド信号に比べて、コモン・モード・ノイズに強く（2本の信号線に同じノイズが乗ると、受信端で逆相の信号を位相反転して合成するときにノイズが打ち消される）、信号振幅を小さくして0と1の間の遷移時間を短くして高速伝送できるという特長がある。これらの特長により、現在のほとんどの高速デジタル伝送（PCI Express、シリアルATA、HDMI、USBなど）に使用されている。

差動伝送については、以下を参照。

村田製作所のホームページ > 製品情報 > EMICON-FUN！ > ノイズ対策PLAZA > すべて見る > 高速の伝送が、なぜ差動伝送になっているのか？

移動体無線通信のシミュレーションに関する翻訳に、digital beamforming（デジタル・ビームフォーミング）という言葉がよく出てくる（例えば、W1906BEL 5Gベースバンド解析ライブラリ 5G研究向けのシミュレーション・リファレンス・ライブラリのp3）。digital beamforming（デジタル・ビームフォーミング）は、DBFと略されることが多い。

携帯電話などの移動体無線では、基地局と移動局との間の見通し線路が確保されることは少なく、周囲の多数の建物、看板、樹木などにより電波が反射、回折、散乱されて、多数の経路を通って複雑に重なり合い（パルチパス伝搬と呼ばれる）、受信強度が激しく変動（フェージング）し、符号間干渉が生じ、信号品質の劣化につながる。

このような状況では、送信アンテナから特定の方向のみに電波を送信（その他の方向への電波を抑圧）したり、受信アンテナで特定の方向のみの電波を受信（その他の方向からくる電波を抑圧）するように、アンテナの指向性を変化させることができれば、受信強度の激しい変動がなくなり、良好な信号品質を確保できる。このようにアンテナの指向性を特定の方向にだけ強くすることをビームフォーミングと呼ぶ。

移動体無線では、移動局が時々刻々に移動したり、天候も変化するので、パルチパスの伝搬状況も時々刻々と複雑に変化する。このような変化に適応するためには、アンテナの指向性も高速かつ複雑に変化させる必要がある。送信アンテナのビームフォーミングでは、移動局が受信した振幅や位相などの伝搬路情報をフィードバックして高速にデジタル信号処理を行ってビームフォーミングを行なう必要がある。これを機械的にアンテナを回転させて行なうのは困難なので、複数のアンテナ素子を並べて配置したアレーアンテナが用いられる。伝搬路情報のフィードバックに基づいて、アレーアンテナの各アンテナ素子から放射させる電波が受信位置で強め合うように高速にデジタル信号処理を行い、それをD/A変換して各アンテナ素子に給電する振幅と位相を調整して、ビームフォーミングを行なう。これが、デジタル・ビームフォーミングである。

また、デジタル・ビームフォーミングでは、デジタル信号処理により複数の特定の方向に指向性を持たせることも可能なので、同じ空間を同じ周波数で同時に複数の送受信が可能（空間多重化が可能）になり周波数利用効率も向上する。

デジタル・ビームフォーミングについては、以下を参照。

通信用ディジタルビームフォーミンクアンテナ－見えてきたインテリジェントアンテナとしての将来－

無線通信測定に関する翻訳で、Digital pre-distortion（デジタル・プリディストーション）という言葉が最近よく出てくる（参考：高速で実用的なデジタル・プリディストーションの実現）。

モバイル無線基地局の送信用パワーアンプなどに、デジタル・プリディストーション（DPDと略される）が使用されている。パワーアンプを高効率で動作させるには、飽和領域の近くで動作させる必要があるが、歪み（非線形性）が大きくなる（参考：ワイヤレスLAN 用パワーアンプの図2）。非線形性が大きいと、スペクトラム・リグロースが生じ、隣接チャネル漏洩電力が大きくなり（参考：intermodulation distortion（相互変調歪み））、帯域外エミッションに関する規格に違反する。この歪みの原因であるパワーアンプの非線形性と逆特性となる非線形性を、パワーアンプの直前で適用して、歪みをキャンセルする手法をプリディストーションと呼ぶ（参考：ADSディジタル・プリディストーションとLinearization DesignGuideを使用したマルチキャリア・パワーアンプの線形化のp2の図2）。非線形特性を線形特性にすることから、リニアライゼーション（線形化）と呼ばれることもある。デジタル的に逆特性を求める手法をデジタル・プリディストーションと呼ぶ（参考：Linearizing Power Amplifiers Using Digital Predistortion, EDA Tools and Test Hardware（英語PDF））

携帯電話の測定に関する翻訳に、DigRFという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent RDX テスト・ソリューション DigRF v3/v4 用）。DigRFは、Digital Radio Frequency（デジタル無線周波数）の略である。

DigRFとは、モバイル無線機のRFICとベースバンドIC間のインタフェースの規格で、MIPI (Mobile Industry Processor Interface)アライアンスのDigRFワーキンググループで定義されている。最新のDigRF v4は、LTE やWiMAXなどの規格用のインタフェースである。従来は、ベースバンドIC とRFIC間の通信リンクはアナログであり、ベースバンドICで作成されたアナログ変調信号をスペクトラム・アナライザを使用して測定していた。DigRFインタフェースでは、動画などの大きなデータを高速かつ効率的に伝送するためにベースバンドIC とRFIC間の通信リンクが高速デジタル・シリアル信号になり、ベースバンドICの機能を検証ためにDigRFデジタル・シリアル信号の生成／解析ツールが必要になる。

DigRFについては、以下を参照。

DigRF(SM) Specifications MIPI Alliance(英語）

測定器に関する翻訳で、diplexer（ダイプレクサ）という言葉がよく出てくる（例えば、ミリ波・サブミリ波周波数エクステンダーのp2）。

diplexer（ダイプレクサ）は、マルチプレクサの最も簡単なもので、2つのポートに入力された信号を混合して1つのポート（コモンポート）から出力したり、1つのポートに入力された信号を分離して2つのポートから出力する3ポートデバイスである。無線通信の分野では、ダイプレクサは、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、またはバンドパスフィルタを用いて信号を混合したり分離するので、周波数が離れている2つの比較的広い周波数バンドの混合や分離に使用される（例えば、地上波TVアンテナからの信号とBSアンテナからの信号を混合して一本のアンテナ線で送るための混合器や、混合されて一本のアンテナ線で送られてきた地上波TV信号とBS信号を分離してテレビのそれぞれのアンテナ端子に接続するための分波器としてよく見かける）。

diplexer（ダイプレクサ）によく似た用語に、duplexer（デュプレクサ）という用語がある。デュプレクサは、ダイプレクサとは異なり、Q値の高いキャビティ共振器を用いて、送信機と受信機が非常に近い周波数で同じアンテナを共用するために、2つの入力を混合したり分離するための3ポートデバイスである（例えば、レーダー信号の送受信や携帯電話のアップリンク／ダウンリンクで同じアンテナを共用するために使用されている）。

しかし、diplexer（ダイプレクサ）とduplexer（デュプレクサ）は、2つの入力を混合したり分離するための3ポートデバイスとして、区別なく使用されている場合もある。

diplexer（ダイプレクサ）については、以下を参照。

diplexer vs duplexer-difference between diplexer and duplexer（英語ページ）

Duplexers, Diplexers and Circulators（英語pdf）

波形発生器に関する翻訳に、direct digital synthesis（ダイレクト・デジタル・シンセシス）という言葉がよく出てくる（例えば、33500Bシリーズ波形発生器）。direct digital synthesis（ダイレクト・デジタル・シンセシス）は、略してDDSと呼ばれる。

DDSは、基準クロックから、直接デジタル的に、周波数が可変の任意の波形を発生させる方式である。PLLと1/n分周器を用いた間接的な発生方式に対するものとして、ダイレクト・デジタル・シンセシスと呼ばれる。

DDSは、加算器とラッチ（レジスタ）を組み合わせた累積加算器（積算器、アキュムレータ）、1サイクルの波形データが記録されているROM、デジタル信号をアナログ信号に変換するD/Aコンバーターから構成されている。

正弦波を出力するDDSでは、ROMには、先頭アドレスから最終アドレスまでのアドレスビット幅に、正弦波の位相ゼロに対応する振幅値から正弦波の位相2πに対応する振幅値が書き込まれている。アキュムレータは、基準クロックに同期して積算設定ステップで積算していく（積算設定ステップが1の場合は積算値は0、1、2、・・・、積算設定ステップが2の場合は積算値は0、2、4、・・・などとなる）。この積算値がROMのアドレスになり、このROMのアドレスの振幅値がD/Aコンバーターに送られ、アナログ出力となる。これは、積算設定ステップをn、ROMのアドレスビット幅をmビット、基準クロックの周波数をf_referenceとすると、DDSのアナログ出力の周波数f_outが、

f_out＝(n/2^m)×f_reference

となることを表している。nを変化させると、瞬時に出力周波数が変化し、位相連続な波形を容易に発生できる。また、ROMに正弦波以外の任意の波形を1サイクル分書き込んでおけば、任意の周波数の任意の波形を発生でき、PLLと1/n分周器を用いた方式に比べて、回路が簡単で安価である。

ダイレクト・デジタル・シンセシスについては以下を参照。

DDS について

高品質の波形を簡単、効率的かつ柔軟に生成するDDSデバイス

ネットワーク・アナライザ測定に関する翻訳で、directivity（方向性）という言葉がよく出てくる（例えば、ネットワーク・アナライザ測定を成功させる8つのヒントのp5）。

ネットワーク・アナライザ測定では、被測定デバイス（DUT）に信号を入力して、その出力を測定することにより、Sパラメータなどが計算される。Sパラメータを計算するためには、信号をDUTに順方向に入力した場合と逆方向に入力した場合の、DUTに入力される信号（入射信号）、DUTにより反射される信号（反射信号）、DUTから出力される信号（伝送信号）を測定する必要がある。これらの信号は、方向性結合器（方向性カプラ）を用いて取り出し、レシーバ／ディテクタに送られて測定される。

方向性結合器（方向性カプラ）には、メインパスと結合パスがあり、メインパスを順方向に通る電力の一部が結合パスから出力される。結合される電力の割合は、結合係数（coupling factor）として、

結合係数(dB)＝－10log(順方向結合電力/順方向入射電力)

で表される。結合係数が20dBのカプラでは、信号源から0dBm(1mW）の電力がメインパスに順方向で入力されると、0dBm－20dB＝－20dBm(0.001mW)の電力が結合パスから取り出される。

理想的なカプラでは、カプラを逆方向に通過する信号は結合パスから取り出されることはないが、現実には、カプラのポート間のアイソレーションが有限であるために、結合パスに信号が漏れる。この逆方向の信号が結合ポートに漏れる割合はアイソレーション（isolation）と呼ばれ、

アイソレーション(dB)＝－10log(逆方向結合電力/逆方向入射電力)

で表される。アイソレーションが50dBのカプラでは、信号源から0dBm(1mW）の電力がメインパスに逆方向で入力されると、0dBm－50dB＝－50dBm(0.000001mW)の電力が結合パスから漏れる。

方向性（directivity）とは、カプラのメインパスを流れる信号の方向の違いによる、結合パスから取り出される電力の大きさの違いであり、結合係数とアイソレーションの差(dB単位）として、

方向性(dB)＝アイソレーション(dB)－結合係数(dB)

で表される。これは、カプラがどの程度入射信号と反射信号を区別できるかを表している。結合係数が20dB、アイソレーションが50dBのカップラでは、方向性は、50dB－20dB＝30dBとなり、測定信号に最大30dB小さい誤差信号が含まれていることを意味している。したがって、結合係数が一定であれば、方向性（アイソレーション）が大きいほど良好な方向性結合器（方向性カプラ）と言える。

方向性については、以下を参照

ネットワーク・アナライザのアーキテクチャのp3～p5

方向性結合器については、以下を参照

無線工学の基礎（1アマの無線工学） > J 計測 > HJ06 高周波計測 > H1708A25

LCR測定に関する翻訳で、dissipation factor（損失係数）という言葉がよく出てくる（例えば、U1730Cシリーズ ハンドヘルドLCRメータのp2）。損失係数は、コンデンサの性能指標の1つである。

コンデンサのキャパシタンスCは、形状パラメータ(電極の面積S、電極間の距離d)と電極間の誘電材料の誘電率εから、C=ε(S/d)で与えられる。しかし、実際には、誘電材料の漏れ電流による誘電損失があるので、図2のようにキャパシタンスCを、純粋なキャパシタンスCpとコンダクタンスGの純抵抗（R=1/G)の並列回路でモデル化して、複素誘電率を導入する。この複素誘電率の実数部と虚数部の比が損失係数（ロス・タンジェント、誘電正接、タンデルタとも呼ばれる)である。

図2から、

損失係数 ＝ (G/(ωC0))/(Cp/C0）
　　　 　 ＝ G/(ωCp)
　　 　　 ＝ 1/(RωCp) 　　　　　　　 、Ｇ＝1/Rなので
　 　　　 ＝ (V^2/R/ω) / (Cp*V^2)　、分母と分子にV^2を掛ける
　　 　　 ＝ (1サイクル毎の抵抗Rによる損失エネルギー)/(コンデンサに蓄積されているエネルギー)

となり、損失係数が小さいほど、抵抗成分による損失エネルギーが少なく、自己発熱の少ない優れたコンデンサと言える。

損失係数については、以下を参照

誘電体測定の基礎

100Gイーサネットなどの広帯域通信測定に関する翻訳で、DMTという言葉が出てくる（例えば、M8195A 65 GSa/s任意波形発生器 M8197A マルチチャネル同期モジュールのp2）。

DMTは、Discrete MultiTone（離散マルチトーン）の略で、ADSLなどのデジタル加入者線（Digital Subscriber Line）に用いられている変調方式である。この変調方式では、無線通信におけるOFDMのように、利用可能な帯域を多数のザブチャネル（サブキャリア）に分割し、各サブチャネルにデータを割り振って高次変調を用いることにより高速伝送を実現している。伝送時に、いくつかのサブチャネルの伝送特性（S/N比やビットエラーレート）がノイズなどにより悪化しても、それらのチャネルには、伝送特性に応じてノイズに強いより低次の変調方式が用いられるので、DMTは非常に周波数利用効率の高い変調方式である。

このような理由から、DMTは、100Gイーサネットなどの高速通信でも、PAM4などとともに有力な変調方式の候補になっている。

100GイーサネットのためのDMTについては、以下を参照

Discrete Multi-tone Technology for 100G Ethernet (100GbE)（英語pdf）

半導体測定に関する翻訳に、doping profile（ドーピング・プロファイル）という言葉がよく出てくる（例えば、B1505Aパワーデバイス・アナライザ／カーブトレーサのp5）。

CPUやメモリなどのLSIには、MOS（Metal-Oxide-Semiconductor、金属酸化膜半導体）構造のトランジスタ（MOSFET、FETはField Effect Transistor（電界効果トランジスタ）の略）がスイッチング素子として使われている。MOSFETのゲートに電圧（電界）を印加するか、しないかによる、ソース－ドレイン間の電流のオン／オフ制御（スイッチ）を利用して、論理回路が形成されている。

LSIの製造では、単結晶のp型Si（シリコン）インゴットをスライスして研磨したウェーハ（p型基板）上に酸化膜を形成し、その上にフォトレジスト（感光材）を塗布し、LSIの回路パターンの原版であるフォトマスクを重ねた後、焼き付けてパターンを転写し、現像、エッチングしてマスクに覆われていなかった部分の酸化膜を除去する（リソグラフィーと呼ばれる）。その後、除去した部分にn型半導体であるソースとドレインを形成するために、不純物となるAs（ヒ素）やP（りん）などのイオンを注入する。この不純物を注入するプロセスがドーピングと呼ばれる。

イオン注入法による不純物ドーピングは、不純物原子をイオン化し、加速してウェーハに打ち込むので、ウェーハ表面の結晶構造が壊れて半導体としての電気的な性質が失われてしまう。この壊れた結晶構造を元に戻し、不純物原子を結晶の格子位置に正しく配置してキャリアを出せる状態（活性化状態）にするために熱処理（アニーリング）が行われる。このアニーリングにより、不純物が熱拡散して深い層まで達するので、ごく浅い層へのn型半導体の形成が困難になる。近年のLSIの大規模化、微細化により、このような不純物濃度の分布を測定することが重要になっている。ドーピング・プロファイルとは、ウェーハ表面から深さ方向への不純物濃度の分布のことである。ドーピング・プロファイルは、拡がり抵抗法（例えば、これ）やC-V測定法（例えば、これ）などの電気的な測定から得ることができる。

CMOS LSIの製造プロセスについては、以下を参照

株式会社ニコン 半導体装置事業部のホームページ > 半導体テクノロジー > 2. 精密で多機能な半導体ができるまで

パルス波形測定に関する翻訳で、droop（ドループ）という言葉がよく出てくる（例えば、8990Bピーク・パワー・アナライザおよびN1923A/N1924A広帯域パワー・センサのp5）。

パルス波形の形状を表わすパラメータとして、パルス幅、立ち上がり時間、立ち下がり時間、ドループ（サグとも呼ばれる）などがある。

理想的な方形パルスは、時刻T＝t_startの瞬間に電圧V_Lowから電圧V_Highに立ち上がり、電圧V_Highを一定に保って、時刻T＝t_stopの瞬間に電圧V_Highから電圧V_Lowに立ち下がり、電圧V_Lowを一定に保つ。したがって、パルス幅はt_stop － t_startで、立ち上がり時間と立ち下がり時間はゼロである。

しかし、現実のパルス波形では、電圧V_Lowから電圧V_Highに立ち上がる（電圧V_Highから電圧V_Lowに立ち下がる）のに有限の時間がかかる。したがって、パルス幅は、通常、パルス波形のパルス振幅（V_High － V_Low）の50％の（立ち上がり時間区間と立ち下がり時間区間の）時刻ポイント間で定義される。立ち上がり時間は、通常、立ち上がり時間区間でパルス振幅（V_High － V_Low）の10％に対応する時刻ポイントから90％に対応する時刻ポイントまでの時間として定義される（立ち下がり時間は90％のポイントから10%のポイントまでの時間）。また、実際のパルス波形では、立ち上がった後から立ち下がる前までのパルスのトップ部分（理想パルス波形では、電圧V_Highが一定の部分）の電圧は一定ではなく、減少する場合があり、これがドループ（サグ）である。

パルス波形のパラメータについては、以下を参照

神戸大学 大学院理学研究科 物理学専攻 粒子物理学研究室の蔵重久弥 教授のページ > Lectures／講義 > 物理学実験Ⅱ・Ⅲ「パルス技術」のテキスト

車載RF/マイクロ波システムの測定に関する翻訳に、DSRCという言葉がよく出てくる（例えば、FieldFoxハンドヘルド・アナライザによる車載RF/マイクロ波システムの検証／トラブルシューティングのp3）

DSRCは、Dedicated Short Range Communications（専用狭域通信）の略で、路車間（道路上に設置された無線設備（路側機）と自動車に搭載された車載器間）の狭い範囲での5.8 GHz帯を利用した近距離無線通信である。日本では、ARIB（Association of Radio Industries and Businesses、社団法人電波産業会）のARIB STD-T75として標準化されている（米国では、IEEE 802.11p）。

DSRCを用いたサービスとして最も有名なのが、ETC（Electroic Toll Collection、有料道路自動料金収受システム）である。ETC以外には、駐車場、ガソリンスタンド、ファーストフード店のドライブスルーでの利用も可能になってきている。また、リアルタイムかつ大容量の道路交通情報や安全運転情報を提供するITS（Intelligent Transport System、高度道路交通システム）の中心となるものである。

DSRCについては、以下を参照。

一般社団法人 建設電気技術協会のホームページ > 技術に関する話題 基礎講座 > 162 DSRC（狭域通信）の現状と動向

ハンドヘルド・アナライザに関する翻訳に、DTFという言葉がよく出てくる（例えば、FieldFoxハンドヘルド・アナライザのp3）。DTFは、Distance To Faultの略で、「障害位置検出」と訳されることが多い。

携帯電話の基地局のアンテナは高い塔やビルの上にある場合が多く、送信機とアンテナ間のケーブルは、風雨にさらされ温度／湿度の極端な変化を受けるので劣化しやすい。DTF測定はこのようなアンテナ／ケーブルの障害の調査に使用されることが多い。

アンテナが高い塔の上にある場合は、送信機の出力端子とアンテナの入力端子を接続するケーブルを取り外して、ケーブルの両端で測定するのが難しいので、送信機と接続する側のケーブル端から周波数掃引信号を入力して、ケーブルの途中の劣化箇所（ケーブルの極端な曲がりや亀裂、コネクタの接続不良など）でのインピーダンスの変化に起因する反射波が、反射係数（VSWR、リターンロス）として測定される。

得られた反射係数対周波数の測定結果を逆フーリエ変換することにより、時間に対する振幅特性が得られるので、その振幅のピーク位置から、ケーブル内の信号の伝搬速度がわかっていれば、劣化箇所の位置（ケーブル端からの距離）を特定できる。これがDTF測定である。

DTFについては、以下を参照

Techniques for Time Domain Measurements（英語pdf）

光測定に関する翻訳に、DWDM（高密度波長分割多重化）という言葉がよく出てくる（例えば、81980A、81960A、81940A、81989A、81949A、81950Aコンパクト波長可変レーザ光源のp2）。DWDMは、Dense Wavelength Division Multiplexingの略で、「高密度波長分割多重」や「高密度波長分割多重方式」とも訳される。

光ファイバケーブルによる通信は、日本では1980年代初頭にNTTによる電話回線の光ケーブル化により実用化された。1990年代中頃以降のインターネットの急速な普及により、特に都市間を結ぶコア（基幹）ネットワークや都市内を結ぶメトロネットワークで大量のデータを伝送する必要が生じたため、それまでの1本の光ファイバで1つの光搬送波（波長）を利用する方式から、1本の光ファイバで複数の光搬送波（波長）を利用する方式が開発された。これが、WDM（波長分割多重化）と呼ばれる方式である。WDMによる通信容量拡大の利点は、時分割多重化や変調方式を変更する方法に比べて、別の波長用の送受信装置を追加するだけで既存の送受信装置をそのまま利用でき低コストであるという点にある。

WDMには、粗密度波長分割多重化（Coarse Wavelength Division Multiplexing、CWDM）と高密度波長分割多重方式（Dense Wavelength Division Multiplexing、DWDM）がある。

CWDMは、波長間隔が広い（20 nm）ので、各波長を分離するフィルタなどの部品を安価に製造でき、DWDMに比べて低コストでネッワークを実現できるが、多重化可能な波長は10数個程度である。また、波長間隔が広いので、すべての波長の光を同時に増幅できる光増幅器を利用できないことから、CWDMは比較的短い距離（数十km）のメトロネットワークで利用されている。

DWDMは、波長間隔が狭く（1 nm以下）数十個以上の波長を多重化可能であるが、高精度の部品や制御技術が必要なので、高価なネットワークになる。また、DWDMのバンド幅をカバーするエルビウム・ドープ光ファイバー増幅器（EDFA）が開発されたことにより、DWDMは大容量伝送が必要な（高コストでもペイする）長距離のコアネットワークや光ファイバー海底ケーブルで使用されている。

DWDMについては、以下を参照。

昭和電線ホールディングス株式会社のホームページ > 企業情報 > SWCCグループ研究開発 > 昭和電線レビュー > 昭和電線レビュー　VOL.51 > WDM通信システムとフォトニックネットワークの展望(370KB)

測定器の翻訳で、dynamic range（ダイナミックレンジ））という言葉がよく出てくる（例えば、発生頻度の低い信号の広帯域／高ダイナミック・レンジ測定による複雑なシステム／環境の特性評価）。

最も広い意味での測定器のダイナミックレンジは、測定器に入力可能な最大信号レベルと測定器で識別可能な最小信号レベル（ノイズフロアレベル（表示平均雑音レベル））との差（比）である。

しかし、測定器では、信頼性と再現性の高い信号レベルの測定値が得られなければ意味がないので、与えられた測定の不確かさで測定可能な最大信号レベルと最小信号レベルの差は、上のダイナミックレンジの定義よりも小さくなる。

ダイナミックレンジを制限する要因として、スペクトラム・アナライザでは、入力信号を増幅する増幅器や周波数変換するミキサの利得圧縮（入力信号レベルが高いと、信号レベルが圧縮され不正確になる）や、2次高調波歪み、3次相互変調歪み、位相雑音（入力信号レベルが高いと、測定器の内部で発生するこれらの歪み成分により、測定対象の低レベル信号を識別できなくなる）などがある。

ダイナミックレンジについては、以下を参照。

RF/マイクロ波スペクトラム・アナライザのダイナミック・レンジの最適化

デジタル無線通信測定に関する翻訳に、Eb/N0という言葉がよく出てくる（例えば、W1902 デジタル・モデム・ライブラリのp5の図3）。

Ebは、1ビット当たりのエネルギー（Energy per bit）の略で、S[W］を搬送波のパワー（信号パワー）、B[ビット/s]を情報伝送速度（ビット・レート）とすると、

Eb ＝ S/B[J/ビット]

で定義される。

また、伝送帯域幅をW[Hz]、スペクトラム効率をb[ビット/s/Hz]とすると、B ＝ b×Wなので、

Eb ＝ S/(b×W)[J/ビット]　(1)

と表すことができる。

N0は、ノイズ・スペクトラム密度（1Hz当たりのノイズ・パワー）である。N0が周波数に対して一定であるとすると、伝送帯域幅Wでのノイズ・パワーNは、N ＝ N0×W[J/s]なので、SN比は、
S/N ＝ S/(N0×W)と表され、(1)式から、Eb/N0とSN比の関係は、

Eb/N0 ＝ S/N / b

となる。すなわち、Eb/N0とは、SN比をスペクトラム効率でノーマライズしたものである。

言い換えれると、変調方式毎に、Eb/N0に対してビット・エラー・レートをプロットしたもの（例えば、これ）を比較することにより、伝送方式（変調方式）の違い（伝送帯域幅と情報伝送速度の違い）を考慮（ノーマライズ）した比較（許容可能なビット・エラー・レート以下の通信に必要なSN比（送信信号パワー、伝送可能距離）の比較）が可能になる。

Eb/N0については、以下を参照。

Eb/No and SNR（英語サイト）

Eb/N0 Explained（英語サイト）

オシロスコープやデジタイザに関する翻訳で、effective number of bits（有効ビット数）という言葉がよく出てくる。ENOBと略されることもある。

デジタイザ（A/Dコンバータ）の分解能は、16ビット（2の16乗分の1、すなわち65,536分の1を区別可能）とか24ビット（16,777,216分の1を区別可能）というように、ビット数で表されるが、これは信号にノイズや歪みが含まれていない場合である。実際には、信号がデジタイザやオシロスコープに入力されるとノイズや歪みが付加され、その分だけ分解能（ビット数）が低下する。このように、システム全体で付加されるノイズや歪みをすべて考慮した分解能を有効ビット数（ENOB）と呼んでいる。

ENOBは、SINAD（信号対ノイズ＋歪み比）を測定することにより、以下の式から求められる。
ENOB [ビット] = ( SINAD [dB] - 1.76 ) / 6.02

有効ビット数については、以下を参照。
AD変換器の有効ビット数
デジタイザを選ぶときの仕様の解釈
オシロスコープの品質を評価する際の正しい指標について

高周波測定に関する翻訳に、electrical length（電気長）という言葉がよく出てくる（例えば、誘電体測定の基礎のp22）。

伝送媒体中の電磁波の速度Vは、伝送媒体の比誘電率をεr、比透磁率をμrとすると、

V ＝ c／√(εr×μr)、（ここで、ｃ＝真空中の電磁波の速度）

なので、伝送媒体中の電磁波の速度Vは、真空中の電磁波の速度cより遅くなる（ポリエチレンを充填材（伝送媒体）にした同軸ケーブルでは、εr=2.3、μr=1なので、V=0.66×c）。

また、波の波長（λ）と周波数（f）と速度（v）の間には、λ＝v／fという関係があり、真空中と伝送媒体中では周波数（f)は変化しないので、波長（λ）は真空中よりも伝送媒体中の方が短くなる。

以上から、物理的な長さ（物理長）と電気的な長さ（電気長）は、真空中では同じある（電磁波の速度（波長）が変わらないので）が、伝送媒体中では電気長の方が長くなる（電磁波の速度が遅くなる（波長が短くなる）ので）。

伝送ラインの電気長が異なると（ケーブル材料の材質や構造が異なると）、伝搬遅延差が生じ、測定誤差につながる。

電源測定に関する翻訳に、electronic load（電子負荷）という言葉がよく出てくる（例えば、太陽電池セル／モジュールのI-V 曲線の特性評価のp2）。

電源や電池の出力特性や寿命を評価には、その出力に負荷をつないで電流を流す（シンクする）必要がある。しかし、一般に負荷に流れる電流は時々刻々と変化する（例えば、PCのATX電源では、ソフトを起動したり、DVDドライブを使用すると、PCに流れる（シンクされる）電流が変化する）。これをシミュレートして電源や電池の出力特性を評価するために、負荷として可変抵抗を用いて手動でシンク電流を変化させるのは、面倒であったり、大電力に耐えられないことが多い。そこで、可変抵抗の代わりにトランジスタなどの半導体を用いて、流れる（シンクする）電流を自由に制御できるようにした、電子負荷が使用される。

電子負荷の原理についての簡単な説明は、以下を参照。

電子負荷装置

レーダー測定に関する翻訳で、ELINTという言葉がよく出てくる（例えば、発生頻度の低い信号の広帯域／高ダイナミック・レンジ測定による複雑なシステム／環境の特性評価のp3）。ELINTは、ELectronic INTelligence（電子諜報）の省略形である。

インテリジェンス機関（情報機関、諜報機関）の情報収集手法として、HUMINT（HUman INTelligence）、IMINT（IMagery INTelligence）、SIGINT（SIgnal INTelligence）がある。HUMINTはいわゆるスパイ活動による人からの情報収集、IMINTは偵察衛星や偵察機により得られた画像を解析することによる情報収集、SIGINTは電子通信信号の傍受と解析による情報収集である。

SIGINTは、COMINT（COMmunication INTelligence）とELINT（ELEctronic Intelligence）に分類される場合がある。COMINTは通信の傍受と暗号解読による情報収集である。ELINTは、ジャミング（電波妨害）、ECM（Electric Counter Measure、電子対抗手段）、ECCM（Electronic Counter-Counter Measure、対電子対抗手段）に活用するために、通信以外の電磁放射（レーダーや電子戦機器など）の周波数、パルス繰り返し数、変調方式などの情報を収集することである。

ELINT、COMINT、SIGINTについては、以下を参照。

軍事とIT > 3 > 第43回 情報活動とIT(3) ELINT・COMINT・SIGINT

ノイズ測定に関連する翻訳に、EMI（Electro-Magnetic Interference）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）。Electro-Magnetic Interferenceは、電磁波障害（または、電磁波妨害、電磁妨害など）と訳される。

EMI（Electro-Magnetic Interference）と関連する用語として、EMS（Electro-Magnetic Susceptibility）という言葉があり、電磁感受性とか耐障害性と訳される。また、EMC（Electro-Magnetic Compatibility）という言葉もあり、電磁環境適合性とか電磁両立性と訳される。

似たような略語が3種類あって、ややこしいが、EMIというのは、電気／電子機器の動作に伴い発生した電磁波が、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）ことである。これに対して、EMSは、雷や太陽活動などの自然現象や他の電気／電子機器の動作に伴い発生した電磁波（EMI)が存在しても、動作障害が起こり難いこと（妨害電磁波を感受（受け止めることが）できること）を表す。これを踏まえると、EMCのCompatibility（両立性）の意味がわかる。すなわち、電気／電子機器が、他の機器の動作を妨害する電磁波（EMI）を発生しないことと、他の機器からの電磁妨害を受けても動作障害を起こさないこと(EMS)が両立することである。

EMI、EMS、EMCについては、以下を参照。

TDK Techno Magazin > 過去の読み物 > なるほどノイズ(EMC)入門2 > 第1回　ユビキタス時代に向けたノイズ対策技術

LTEに関する測定の翻訳で、eNBという言葉がよく出てくる（例えば、LTE の動作と測定におけるMIMO：LTE テストの概要）。

eNBはevolved Node Bの略で、LTEの基地局のことであり、eNodeBと略されることもある。W-CDMAの基地局はNodeBと呼ばれる。NodeBでは、ソフトハンドオーバ（無線端末がセル間を移動する際に基地局を切り替えるときに通話の瞬断が生じないように、最大3つの基地局と通信しながらハンドオーバを行う）をサポートするために上位局のRNC（Radio Network Controller）の制御下で動作するのに対して、eNodeBでは、RNCの機能が基地局とコアに分散され、シンプルで低コストなネットワーク構成を実現できる。

eNBについては、＠ITの次世代の無線技術、LTEの仕組みが分かるの知られざるLTEのネットワーク構成 連載：次世代の無線技術、LTEの仕組みが分かる（2）を参照。

無線通信測定に関する翻訳で、envelope tracking（エンベロープ・トラッキング）という言葉がよく出てくる（例えば、平均パワー／エンベロープ・トラッキング・デザインで使用できるソリューションと測定ツール）。

携帯電話やスマートフォンなどのモバイル無線機器やその基地局には、電波を送信するためのパワーアンプが内蔵されていて、電力消費の大きな部分を占めている。モバイル無線機器のバッテリー駆動時間の増加やその基地局の電力消費の削減のために、パワーアンプの高効率化（省電力化）は常に大きな課題であり続けている。このようなパワーアンプの高効率化の手法の1つとして、エンベロープ・トラッキング方式というものがある。

近年、モバイル無線機器ではOFDMなどの複雑な変調方式が採用され、パワーアンプへの入力信号のピーク電力と平均電力との比（ピーク対アベレージ電力比）が大きくなっている。このような変調信号を（規格を満たすように）低歪みで増幅して送信するには、パワーアンプに一定の大きなバイアス電圧をかけておく必要がある。言い換えると、ピーク電力時の入力信号に対して、歪みが大きくならないように圧縮領域に入るギリギリ手前で動作するようにバイアス電圧をかけるおく必要がある。これは、平均電力時には過剰なバイアス電圧となるので、パワーアンプの効率の低下につながる。

エンベロープ・トラッキング方式は、パワーアンプへの入力変調信号のエンベロープ（包絡線）を検出（トラッキング）して、それに応じて瞬時に（歪みが生じないレベルに）バイアス電圧を変化させることにより、パワーアンプの消費電力を低減する技術である。

エンベロープ・トラッキングについては、以下を参照。

住友電工のホームページ > 技術開発 > 技術論文集 SEIテクニカルレビュー > バックナンバー > もっと見る > 2010年1月号 No.176 > 情報通信 > 携帯電話基地局用高効率増幅器の開発

無線通信計測関係の翻訳に、E-UTRAという言葉がよく出てくる（例えば、LTE/LTE-Advanced FDD/TDD用Signal Studio N7624B/N7625B）。

移動通信システムは、第1世代（アナログ方式の自動車／携帯電話）、第2世代（PDCやGSM方式のデジタル携帯電話）、第3世代（W-CDMAやCDMA2000方式の携帯電話）、第3.9世代（LTE)、第4世代(LTE-Advanced）と進化してきている。

第3世代からは、アメリカ、ヨーロッパ、日本、韓国の標準化団体により1998年12月に設立された3GPP（Third Generation Partnership Project）という標準化プロジェクトが技術仕様の検討、作成を行っている。この標準化プロジェクトにより、第2世代までの携帯電話は海外に持って行っても使用できなかったが、第3世代以降の携帯電話は使用できるようになっている。

UTRAは、Universal Terrestrial Radio Accessの略で、3GPPにおける第3世代の無線インタフェース技術の呼称である。E-UTRAは、Evolved Universal Terrestrial Radio Accessの略（UTRAを進化させたもの）で、3GPPにおける第3.9世代（LTE）の無線インタフェース技術の呼称である。

LTEについては、以下を参照。

一般社団法人 映像情報メディア学会のホームページ > 記事を読む > 知っておきたいキーワード > LTE

デジタル変調に関する翻訳に、EVMという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent MXAシグナル・アナライザ N9073A-1FP W-CDMA測定アプリケーション N9073A-2FP HSDPA/HSUPA測定アプリケーションのp23）。

EVMは、Error Vector Magnitude（エラー・ベクトル振幅） の略で、デジタル変調信号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。この理想的なシンボル位置と復調器により復調（測定）されたシンボル位置とのずれがエラー・ベクトルで、このエラー・ベクトルの大きさと理想シンボル位置の大きさとの比がエラー・ベクトル振幅（通常％単位で表される）である。

EVM（エラー・ベクトル振幅）については、以下を参照

パーフェクトなディジタル復調測定のための10ステップのp6

無線通信計測関係の翻訳に、、Evolved Packet Coreという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent N5973A Verizon Wirelssコンプライアンス・テスト・プラン用IFTオートメーション・スクリプトのp3）。Evolved Packet Coreは、略してEPCと呼ばれることもある。

Evolved Packet Coreは、LTEの標準化とともに、移動通信システムのオールIPネットワークを実現するためのコア・ネットワーク（基幹回線網、バックボーン）として、3GPP Release 8で規格化された。第2世代（2G)のGSMや第3世代（3G）のW-CDMAなどの移動通信ネットワークでは、音声は回線交換方式、データはパケット交換方式で通信されるが、LTEでは、音声もVoIP（Voice over IP）としてパケット化され、オールIP（すべてパケット化された）ネットワークが実現された。

EPCは、LTEの収容のために規格化されたが、2G/3GのGSM、W-CDMA、CDMA2000や、WiMAX、Wi-Fiなどの各種無線アクセス・テクノロジーも収容でき、これらの無線アクセス・テクノロジー間のハンドオーバも可能である。

Evolved Packet Coreについては、以下を参照。

知られざるLTEのネットワーク構成

LTEを収容するコアネットワーク（EPC）を支える技術

レーダ測定に関する翻訳で、EW（電子戦）という言葉がよく出てくる（例えば、周波数カウンタを使用した搬送波信号近傍の位相雑音の測定）。EWは、Electronic Warfareの略である。

電子戦とは、電波をめぐる戦いである。現在の戦争では、レーダによる索敵や通信手段として電波を利用する。このような電波を妨害／傍受したり、妨害／傍受を阻止することが電子戦である。電子戦の始まりは日露戦争と言われている。日本側はバルチック艦隊の発見を「敵艦見ゆ」と無線で送ったが、ロシア側は日本の無線を傍受していて妨害電波を発射したとされている。また、最近の中国海軍のフリゲート艦によるレーダ照射事件（中国側がレーダを照射し、日本側がそれを傍受する）も電子戦の一種である。

電子戦については、以下を参照。
ＥＷ物語のご紹介

今日、ある文章の翻訳にエクサバイト（EB）という単位が出てきた。テラバイト（TB)はハードディスクの容量で最近はよく聞く。T(テラ)はG（ギガ)の10の3乗倍、G（ギガ）はM（メガ）の10の3乗倍、M（メガ）はk（キロ）の10の3乗倍、k（キロ）は1の10の3乗倍だ。したがって、1 TB（テラバイト）＝1000000000000 B（バイト）。1 EBというのは、1 TBの10の6乗倍なのである。因みに、1 TBの10の3乗倍は1 PB（ペタバイト）である。その文章によると、全世界の移動体通信（携帯電話やスマートフォン）による情報伝送量は2015年には月間6.3 EBに達するそうである。

計測関係の翻訳に、"eye pattern"という言葉が出てくる。アイ・パターンとはいったい何なのか、よくわからない翻訳者が多いのではないだろうか。身近なものでは、HDMIケーブルの規格にアイ・パターンが使用されている。3D映像の伝送に対応する最新のHDMI1.4では、情報伝送速度は最大3.4 Gbps（1秒間に0または1を34億個伝送可能）である。このような高速伝送では、0、1を表すパルス波形がなまり、0と1の区別が曖昧になり（「アイが閉じる」と表現する）、結果として0と1を逆に解釈してエラーが生じるのである。低品質のHDMIケーブルで映像がノイズまみれになったり、長いHDMIケーブルで映像が映らなくなるのはこのためである。参考として、以下のリンクを挙げておく。

ディジタル信号の正体を見る

高速差動伝送路評価の基礎からデバッグ手法まで

光測定に関する翻訳に、Fabry-Perot laser source（ファブリペロー・レーザ光源）という言葉がよく出てくる。

laser（レーザ）は、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiationの略で、直訳すると、光放射（Radiation）の誘導放出（Stimulated Emission）による光の増幅（Light Amplification）である。

レーザ光の源は、物質内の電子が持っているエネルギーである。すべての物質は原子から構成されている。原子の中心には原子核があり、量子力学的に安定な状態の内の最低エネルギー準位の軌道（基底状態と呼ばれる）を電子が回っている。

基底状態にある電子に、電磁波や熱、電子などの粒子の衝突によりエネルギーを与えると、最低エネルギー準位より高い量子力学的に安定なエネルギー準位（励起状態と呼ばれる）に励起される。この過程は、電子が他のエネルギー源からエネルギーを吸収するので（誘導）吸収と呼ばれる。

励起状態の原子は不安定なので、すぐに光としてエネルギーを放出して基底状態に戻る（この過程は、自然放出と呼ばれる）。自然放出による光が、他の励起状態にある原子に入射すると、励起状態の原子が刺激されて光を放出して基底状態に戻る（この過程は、誘導放出と呼ばれる）。これを繰り返すことにより、入射光と同じ波長と位相の光が放出されて光が増幅される。誘導放出による光の増幅が行われるためには、レーザ媒質（エネルギーを吸収する元素が含まれる物質）に絶えずエネルギーを供給して、励起状態の原子の数が基底状態の原子の数よりも多くなっている状態（反転分布状態）にしておく必要がある。

レーザ媒質（半導体レーザでは活性層とも呼ばれる）を、全反射ミラーと部分反射ミラーで挟んで共振器（最初に考案したフランス人のFabryとPerotに因んで、ファブリペロー共振器と呼ばれる）を形成することにより、特定の波長の光がその間を往復して、さらに光が増幅され、部分反射ミラーからレーザ光が出力される。これが、ファブリペロー・レーザ光源の原理である。

レーザについては、以下を参照。

光と光の記録 --- レーザ編

石くれと砂粒の世界 > ブログテーマの半導体 >
半導体レーザ（2007/05/05 21:09）～ 半導体レーザの基本構造（2007/07/15 18:56）

移動体無線通信測定に関する翻訳に、fading（フェージング）という言葉がよく出てくる（例えば、MIMO受信機テスト 実環境でのMIMO受信機の正確なテストのp2）。

携帯電話などの移動体無線は、複数の基地局でサービスエリアをカバーするセルラー方式が用いられている。特に都市部では、基地局と移動局との間の見通し線路が確保されず、周囲の多数の建物、看板、樹木などにより反射、回折、散乱されて、多数の経路を通った前後左右からの電波を移動局が受信することになる。この結果、電波が複雑に重なり合って定在波が生じ（干渉し）、電波の受信強度が激しく変動する。このような現象を（マルチパス）フェージングと呼ぶ。

強力な見通し波が存在しない場合は、上記のように多数のランダムな経路を通って前後左右からランダムに多数の電波が移動局に到来する。これらの個々の電波（素波）の振幅を同程度とすると、受信信号の同相成分と直交成分の大きさの分布は、中心極限定理から素波の数が多くなると、互いに独立な正規分布（ガウス分布）に近づく。この同相成分と直交成分で表した受信信号は、極座標変換により振幅と位相で表わすことができ、同相成分と直交成分が正規分布の場合には、受信信号の振幅はレイリー（Rayleigh）分布、位相は一様分布となる。これが、レイリー・フェージングと呼ばれるものである。

強力な見通し波も存在する場合は、同相成分と直交成分で表した見通し波の位置を中心にして（強力な見通し波の分だけずれた位置に）、多数のランダムな素波の同相成分と直交成分が正規分布している。これを振幅に変換するとライス（Rician）分布（仲上－ライス分布とも呼ばれる）となり、ライス・フェージングと呼ばれている。

フェージングについては、以下を参照。

電波伝播の基礎理論

ワイヤレスデザインのホームページ > 無線トリビア > のNo.7 : 無ガウス分布・レイリー分布・ライス分布の関係

電磁界シミュレーションに関する翻訳に、FDTD（時間領域差分）法という言葉がよく出てくる（例えば、EMPro 3次元電磁界モデリング／シミュレーション環境とADSデザインフローの統合）。

電磁界シミュレーションの手法には、大きく3つの手法（有限要素法、モーメント法、FDTD法）がある。FDTDは、Finite Difference Time Domain（時間領域差分）の略で、電磁界現象の支配方程式（基礎方程式）であるマクスウェルの方程式を差分化（Finite Difference）して、時間領域（Time Domain）で解く手法である。

簡単のために、真空中を電磁波が伝搬する場合を考える。この場合は、マックスウェル方程式は、E＝(Ex、Ey、Ez）を電界ベクトル、H＝(Hx、Hy、Hz)を磁界ベクトル、ε0を真空の誘電率、μ0を真空の透磁率、∇=(∂/∂x、∂/∂y、∂/∂z)、×を外積の記号として、

∂E/∂t＝(1/ε0)∇×H
∂H/∂t＝－(1/μ0)∇×E

と書ける。さらに、簡単にするために、1次元方向（z軸方向）のみの伝搬を考えると、上の式は、

∂Ex/∂t＝－(1/ε0)∂Hy/∂z
∂Hy/∂t＝－(1/μ0)∂Ex/∂z

となる。この2つの式は、x方向に振動する電界Exとy方向に振動する磁界Hyがあり、振動する電界が振動する磁界を誘起し、振動する磁界が振動する電界を誘起するというプロセスを繰り返しながら、平面波がz方向に伝搬していることを表している。

以降の式の表記を簡単にするために、改めて、ExをE、HyをHと表記すると、

∂E/∂t＝－(1/ε0)∂H/∂z
∂H/∂t＝－(1/μ0)∂H/∂z

となる、この連続系の連立微分方程式を、時間tと空間zの両方で中心差分近似を行って（Δtを時間ステップ、nを時間を離散化したときの時刻を表わすインデックス、kを空間zを離散化したときの位置を表わすインデックスとして）離散化すると、

(E_k^(n+1/2)－E_k^(n-1/2))/Δt＝－(1/ε0)((H_(k+1/2)^n－H_(k-1/2)^n)/Δz　(1)
(H_(k+1/2)^(n+1)－H_(k+1/2)^n)/Δt＝－(1/μ0)((E_(k+1)^(n+1/2)－E_k^(n+1/2))/Δz　(2)

となる。(1)式の左辺は、時刻nΔtにおけるEの時間微分を、時刻(n+1/2)Δtと時刻(n-1/2)ΔtにおけるEの値を用いた中心差分で表している。(1)式の右辺は、位置kΔzにおけるHの空間微分を、位置(k+1/2)Δzと位置(n-1/2)ΔzにおけるHの値を用いた中心差分で表している。(2)式も同様である。

(1)式と(2)式の連立差分方程式を、以下のように変形して、

E_k^(n+1/2)＝E_k^(n-1/2)＋(Δt/ε0Δz)((H_(k-1/2)^n－H_(k+1/2)^n))
H_(k+1/2)^(n+1)＝H_(k+1/2)^n)＋(Δt/μ0Δz)((E_(k)^(n+1/2)－E_(k+1)^(n+1/2))

EとHについて交互に計算することにより、磁界と電界の時間変化を計算する手法がFDTD法である。

マクスウェル方程式については、以下を参照

電磁気学

FDTD法については、以下を参照

富山大学 工学部 電気電子システム工学科 波動通信工学研究室のホームページ > 学習用 基本 FDTD（有限差分時間領域法）コード (MATLAB 版) および解説（日本語）の1D_basic_matlab_document_J (PDF in Japanese)
The Finite-Difference Time-Domain Method (FDTD)（英語pdf）

"feature"という動詞を、「特長とします」と訳す翻訳者がよくいる。これでは、いかにも翻訳調である。例えば、"Accurate characterization is achieved with clean signals from the pattern generator, which features exceptionally low jitter and extremely fast transition times."は、「正確な特性評価：パターン・ジェネレータからの信号は、きわめて低いジッタと高速な遷移時間を特長とします。」と訳してくる。ここで、魔法の訳語をお教えしよう。「備えている」と訳すのである。こうすれば、自然な訳になるのである。この「備えている」は他の英語表現にも活用できる。"is designed to ～"という表現もよく出てくるが、「～するように設計されています。」と訳すより、「～な機能を備えています。」と訳した方が自然な表現になる。他にも、"provide"や"have"を「提供します」や「持っています」と訳すより、「備えています」と訳す方が自然な表現になる場合が多い。

電磁界シミュレーションに関する翻訳に、FEM（有限要素法）という言葉がよく出てくる（例えば、EMPro 3次元電磁界モデリング／シミュレーション環境とADSデザインフローの統合）。

電磁界シミュレーションの手法には、大きく3つの手法（有限要素法、モーメント法、FDTD法）がある。FEMは、Finite Element Method（有限要素法）の略である。

電子デバイスの高周波化／高密度化にともなって、伝送線路が電磁界による相互作用によりL成分やC成分を持つようになる。また、伝送線路も複雑な形状になり、電磁相互作用を解析的に（方程式を立てて式変形して）直接解くことはできない。このような場合は、問題の領域を離散化して数値的に解く必要がある。これを行うための手法の1つが有限要素法である。有限要素法を簡単に説明するのは難しいが、概要は以下のようである。

モーメント法は、求めたい未知の関数f(x)が電流や電荷なので、それを3次元領域全体に配置する必要がなく、電界g(x)が与えられたとして、支配方程式である

L(f(x))＝g(x)、Lは微分演算や積分演算などを含む適当な線形演算子

を離散化（未知関数f(x)を基底関数で展開し、重み関数を用いて、残差がゼロになるという条件から（重み付き残差法と呼ばれる）、微積分方程式を行列方程式（離散方程式）に変換）して求める方法であった。これに対して、有限要素法は、電磁界に関する微分方程式の境界値問題を、それと等価な汎関数の極値を求める問題（変分問題）に置き換え、汎関数を離散化して求める方法である。その際、3次元領域を小さな要素に分割し、各要素毎に重み付き残差法（未知の電磁界を基底関数で展開する）を適用して離散方程式を求め、それらを接続して系全体の離散方程式を組み立てる方法である。

有限要素法については、以下を参照
平野拓一氏のホームページ > 電磁界解析 > 有限要素法(FEM; Finite Element Method) > em04.pdf ･･･ 有限要素法の理論

電磁界シミュレーションの概要と基礎原理－簡単な１次元問題による説明－

信号解析に関する翻訳に、FFTという言葉がよく出てくる（例えば、高速オシロスコープの歪み特性の評価 AgilentとTektronixの比較のp3）。FFTは、Fast Fourier Transform（高速フーリエ変換） の略で、離散フーリエ変換を高速に計算するための算法である。

任意の周期関数は、その基本波周波数ω0とn次高調波周波数nω0のsinとcosの和で表わすこと(フーリエ級数展開)が可能である。このとき基本波周波数ω0を0に近づけて(周期Tを無限大にして)、周波数領域のスペクトラムを連続化することにより、フーリエ変換と逆フーリエ変換の式が得られる。時間領域の連続関数から周波数領域の連続関数に変換することをフーリエ変換といい、その逆を逆フーリエ変換という。

一般に、時間領域で測定(サンプリング)される信号は、離散データ(短い時間間隔Δtで測定されたデータ)なので、これを周波数領域に変換するために、離散フーリエ変換が用いられる（図1）。サンプリング数をNとすると、離散フーリエ変換を計算するのにN×N個の積を計算する必要があるので（図2）、Nが大きいと膨大な時間がかかる。FFTを使用すると、計算回数がNlogN程度に減少するので（図3）、高速に計算できる。

高速シリアル・バス測定に関する翻訳に、Fibre Channel（ファイバ・チャネル）という言葉がよく出てくる（例えば、Infiniium 90000 Xシリーズ オシロスコープのp2）。Fibre Channel（ファイバ・チャネル）は、FCと略記されることがある。Fibre Channelは、当初、光ファイバ・ケーブルのみをサポートしていたので、Fiber Channelと呼ばれていたが、銅線もサポートされるようになったので、Fibre Channelという呼称に改められた。

ファイバ・チャネルは1988年から開発が開始され、ANSI（American National Standards Institute、米国規格協会）で1994年に規格が承認された高速シリアル・インタフェースの規格である。コンピュータとストレージ間の接続に当時一般的だったSCSIインタフェースのケーブル長の制限やパラレル・ケーブルによる取り回しの悪さを克服するために開発された。

ファイバ・チャネルによる接続には、銅線の同軸ケーブルまたは光ファイバ・ケーブルを使用でき、同軸ケーブルで最長75m、光ファイバ・ケーブルで最長10kmの伝送が可能である。2012年に32GFCと呼ばれる規格の策定が完了し、伝送速度（スループット）は6.4Gbpsに達している。ファイバ・チャネルのプロトコルは、FC-0 ～ FC-4の5階層で構成され、最上位層のFC-4でTCP/IP、SCSIなどのプロトコルがサポートされている。

現在では、大規模データセンタなどのサーバ－ストレージ間やストレージ間のSAN（ストレージ・エリア・ネットワーク）に使用され、ビッグデータ分析、クラウド・ストレージ・ネットワークなどの普及に伴い、ファイバ・チャネル市場の拡大が続いている。

ファイバ・チャネルについては、以下を参照。

ジャパンデータストレージフォーラムのホームページ > ストレージ・ネットワーキング技術部会 > ファイバチャンネル情報 > FCIA関連 > ファイバーチャネル ソリューション・ガイド 2012－2013（日本語翻訳）

デジタル信号シミュレーションに関する翻訳で、FIR filter（FIRフィルタ）という言葉がよく出てくる（例えば、EEsof EDA SystemVueのp3）。

FIRはFinite Impulse Response（有限インパルス応答）の略で、FIRフィルタのインパルス応答の継続時間が有限である（フィルタの応答が過去の有限個の入力データのみで決まる）ことを意味する。これに対して、IIR（Infinite Impulse Response）フィルタの応答は、FIRフィルタとは異なり、フィードバックが用いられることにより無限の過去からの入力データの影響を受け、安定性の問題が出てくるが、回路規模が小さく高速に動作するという利点がある。

FIRフィルタの簡単な例として、株式チャートのトレンドを見るために使用される移動平均がある。ある銘柄のX日の5日移動平均M(X)は、（X-4)日の株価Y(X-4)、（X-3）日の株価Y(X-3)、..、X日の株価Y(X)を用いて、(Y(X-4)+Y(X-3)+Y(X-2)+Y(X-1)+Y(X))/5で求められる。同様に、（X+1)日の5日移動平均M(X+1)は(Y(X-3)+Y(X-2)+Y(X-1)+Y(X)+Y(X+1))/5となる。このようにして得られた移動平均線は、株価の日々の変動(高周波成分）が平均化（フィルタリング）されて滑らかな線になる。

FIRフィルタについては、以下を参照。

Texas Instruments社の「DSP の基礎・トレーニング」ページの第 2 章 デジタル信号処理入門 （デジタルフィルタ）

ディジタルフィルタの概要

ジッタ解析に関する翻訳で、First-order PLL、Second-order PLL（1次PLL、2次PLL）という言葉がよく出てくる（例えば、ジッタ解析のp5）。

PLLとは、外部からの入力信号（基準信号）と同期した（位相差がゼロの）出力信号を生成するための回路である。PLLの動作は、以下のように表わすことができる。

(1) PLLへの入力信号（基準信号）をA1cos(ωt＋φ_in(t))、PLLからの出力信号をA2cos(ωt＋φ_out(t))とする。

(2) これらの信号が位相比較器（ミキサなどの掛け算回路）に入力され、誤差信号として位相比較器から

v_detector(t)＝(K_detector・A1・A2/2)sin(φ_in(t)－φ_out(t))、K_detectorは位相比較器の利得
≒(K_detector・A1・A2/2)(φ_in(t)－φ_out(t))、φ_in(t)－φ_out(t)<<1の場合
＝(K_detector・A1・A2/2)φ_error(t)、φ_error(t)＝φ_in(t)－φ_out(t)は位相差

が出力される。この式の両辺をラプラス変換すると（時間領域の信号表現をs領域の信号表現に変換すると）、

v_detector(s)≒K_detector・φ_error(s)

となる。

(3) このv_detector(s)が、伝達関数がF(s)のループフィルターを通るので、その出力v_filterは、

v_filter(s)＝F(s)・v_detector(s)

となる。

(4) v_filter(s)が電圧制御発振器(VCO)に入力され、その出力がフィードバックされて、再度位相比較器に入力される。

VCOは、VCOへの入力信号電圧v_filter(t)に応じてVCOの出力信号の周波数ω_vco_out(t)を可変するデバイスなので、

ω_vco_out(t)＝ω_c＋K_vco・v_filter(t)、ω_cは中心周波数、K_vcoはVCOの利得

と表わすことができる。周波数ωは位相φの変化率（時間微分）なので（ω(t)＝dφ(t)/dtなので）、VCOの出力信号の位相φ_vco_out(t)は、ω_vco_out(t)を積分して、

φ_vco_out(t)＝∫ω_vco_out(t)dt＝ω_c・t＋K_vco∫v_filter(t)dt

となる。したがって、VCOの出力信号電圧V_vco_out(t)は、

V_vco_out(t)＝A0cos(φ_vco_out(t))＝A0cos(ω_c・t＋K_vco∫v_filter(t)dt)

となる。

この信号がPLLの出力信号であり、また、フィードバックされて、再度位相比較器の入力信号にもなる。この信号の初期位相K_vco∫v_filter(t)dtを、

φ_out(t)＝K_vco∫v_filter(t)dt

と表し、両辺をラスラス変換すると、

φ_out(s)＝K_vco（v_filter(s)/s)

となる。

以上の(1)～(4)をまとめると、PLLに、初期位相φ_in(t)の基準信号が入力されると、最初に位相比較器で初期位相φ_out(t)のフィードバック信号との位相差に比例する信号v_detector(t)が生成され（v_detector(s)≒K_detector・φ_error(s)）、その信号が伝達関数がF(s)のループフィルターを通り（v_filter(s)＝F(s)・v_detector(s)）、その電圧v_filter(t)に応じてVCOから初期位相φ_out(s)＝K_vco（v_filter(s)/s)の信号が出力され、その初期位相φ_out(t)の信号がPLLの出力信号となるのと同時に、再度位相比較器にフィードバックされ、ループすることにより（基準信号の初期位相φ_in(t)との差（φ_in(t)－φ_out(t)）がゼロに近づき）位相同期が行われる。

ここで、入力がX(s)、出力がY(s)、順方向経路の伝達関数（ゲイン）がP_forward(s)、フィードバック経路の伝達関数（ゲイン）がP_feedback(s)の典型的なフィードバック制御系の閉ループ伝達関数H(s)は

H(s)＝Y(s)/X(s)＝P_forward(s)/(1＋P_forward(s)・P_feedback(s))

である。

上で説明したPLLにこれを適用すると、順方向経路の伝達関数（ゲイン）は、位相比較器の利得（K_detector）、ループフィルターの伝達関数F(s)、VCOの利得（K_vco）、VCOでの積分演算（1/s)を掛けたもので、

P_forward(s)＝K_detector・F(s)・K_vco・(1/s)

で与えられ、フィードバック経路には何もないのでその伝達関数（ゲイン）は、

P_feedback(s)＝1

で与えられるので、PLLの閉ループ伝達関数H(s)は

H(s)＝φ_out(s)/φ_in(s)＝K・F(s)/(s＋K・F(s))、K＝K_detector・K_vco

となる。

ループフィルターがない場合は、F(s)＝1なので、

H(s)＝K/(s＋K)

となる。この場合、分母がsの1次式なので、1次のPLLと呼ばれる。

ループフィルターが、CRフィルターの場合は、時定数T＝RCを用いて、F(S)＝1/(1＋sT)と表されるので、

H(s)＝K/(s(1＋sT))

となる。この場合、分母がsの2次式なので、2次のPLLと呼ばれる。

1次のPLL、2次のPLLについては、以下を参照。

Unlocking the Phase Lock Loop - Part 1（英語pdf）

PRINCIPLES OF PHASE LOCKED LOOPS(PLL)（英語pdf）

オシロスコープ測定に関する翻訳で、floating measurement（フローティング測定）という言葉がよく出てくる（例えば、オシロスコープ用プローブおよびアクセサリのp3）。

フローティング測定とは、グランドに接続されていない（グランド電位にない）任意の2つのポイント間の電圧差を測定することである。

標準的なAC電源で動作するオシロスコープのシャーシ・グランドは、AC電源ゴードのアース線を経由してアース・グランドに接続されている。また、オシロスコープのプローブにもグランド・リードがあり、通常は、それを被測定回路のグランド（このグランドもAC電源ゴードのアース線経由でアース・グランドに接続されている）に接続した後、任意のテスト・ポイントにプローブの先端を当てて、そのポイントの（グランドに対する）電圧を測定する。このようにすることにより、共通で安全なグランド電位を基準にした測定ができる。

しかし、AC電源で動作するオシロスコープでフローティング測定を行うと（すなわち、プローブのグランド・リードを被測定回路のグランド電位にないポイント（グランドから浮いたポイント、フローティング・ポイント）に接続して測定を行うと）、プローブのグランド・リード、オシロスコープのシャーシ・グランド、アース・グランドを経由して、被測定回路内のグランド電位にないポイントが、被測定回路のグランドとつながってしまう（短絡してしまう）ので、グランド・リードが焼き切れたり、被測定回路が損傷する。

これを避けるために、オシロスコープでフローティング測定を行う場合は、差動プローブが使用される。

フローティング測定については、以下を参照。

より良いオシロスコープ・プロービングのための8つのヒントのp8の「ヒント5 差動プローブを使った安全なフローティング測定の実行」

プロービングで失敗しないためのオシロスコープ応用講座の第6回 注意しないと命にかかわるぞ!! - 高電圧プローブ

レーダー測定に関する翻訳で、FMCW Radar（FMCWレーダー）という言葉がよく出てくる（例えば、89601B/BN-BHP FMCWレーダー解析 89600 VSAソフトウェア）。

radarは、RAdio Detecting and Ranging（電波探知および測距）の略で、ターゲットに電波を発射して、その反射波を測定することにより、ターゲットの方向や距離を測定する装置である。軍事目的に開発されたものであるが、コンクリート建築物の内部にある鉄筋や配管の位置特定に利用されたり、自動車の衝突防止システム用に研究開発が行われている。

測距（距離測定）のための基本的なレーダー方式として、パルス・レーダーとFMCWレーダーがある。

パルス・レーダーでは、パルス信号を送信してから、目標からの反射信号が受信されるまでの遅延時間（時間差）Δtを測定することにより、目標までの距離Rを求める。Δtは、電波が目標に達して反射されて帰ってくるまでの往復の時間なので、光速をcとすると、

R＝cΔt/2　(1)

となる。

FMCWレーダーは、周波数変調された連続波（Frequency Modulated Continuous Wave）を使用して距離を測定する。パルス・レーダーでは、時間差を測定して距離を算出するのに対して、FMCWレーダーでは、送信波と受信波をミキサに入力して、それらの周波数差を測定し、距離を算出する。

送信波の周波数f_tが、f1（送信開始時刻t1）から、送信継続時間Tの間に、リニアに増加して、f2（送信終了時刻t1＋T）となる帯域幅（f2－f1）の周波数変調を考える。

時刻t1に送信を開始してから、目標からの反射信号が受信されるまでの時間Δtは、上の（1）式から

Δt＝2R/c　（2）

なので、目標からの反射信号が受信された時刻（t1＋Δt）における送信波の周波数f_t(t1＋Δt)は、

f_t(t1＋Δt)＝f1＋(f2－f1)Δt/T　（3）

である。

また、この時刻（t1＋Δt）での受信波の周波数f_rは、（目標が動いていない場合は）時刻t1に送信された周波数と同じなので、

f_r(t1＋Δt)＝f1　（4）

である。したがって、時刻（t1＋Δt）に（3）式で表される送信波の周波数と（4）式で表される受信波の周波数をミキサに入力すると、その周波数差Δf＝(f2－f1)Δt/Tが得られ、（2)式から距離Rが、

R＝cΔt/2＝cT(f2－f1)/2Δf

のように求まる。

FMCWレーダーについては、以下を参照。

日本財団 図書館 > 技術 > 電気工学．電子工学 > 平成15年度　新マイクロ波標識の開発に関する調査研究中間報告書 > 「次ページ」を数回クリック > 1.2 レーダー方式と技術開発動向（2）FM-CWレーダーの概要

周波数領域（周波数ドメインとも呼ぶ）の測定器（ネットワーク・アナライザなど）や時間領域（タイム・ドメインとも呼ぶ）の測定器（オシロスコープなど）のドキュメントの翻訳に、"Fourier transform"、"inverse Fourier transform"という言葉がよく出てくる。例えば、ベクトル・ネットワーク・アナライザとオシロスコープによるTDR測定の相関の検証と性能の比較がある。

時間領域のデータ（波形）を周波数領域のデータ（スペクトラム）に変換することを「フーリエ変換」といい、その逆を逆フーリエ変換という。例えば、時間／周波数／モーダル・ドメインの概要の6ページを読めば、時間領域の波形と周波数領域のスペクトラムは同じデータを別の方向から見ているだけということがわかる。以下で、フーリエ変換と逆フーリエ変換の式を導いておく。

任意の周期関数は、図1のように、その基本波周波数ωとn次高調波周波数nωのsinとcosの無限和で表わすこと(フーリエ級数展開)が可能である。フーリエ級数展開は、オイラーの公式を用いて、複素数表示できる。ここで、基本波周波数ωを0に近づける(周期Tを無限大にする)ことで、周波数領域のスペクトラムを連続化すると、逆フーリエ変換とフーリエ変換の式が得られる。すなわち、周期的に繰り返される時間波形しか扱えないフーリエ級数展開から、周期性のない波形を扱えるフーリエ変換となる。時間領域の連続関数から周波数領域の連続関数に変換することをフーリエ変換といい、その逆を逆フーリエ変換という。

デジタル信号測定に関する翻訳に、FPGAという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent MSO6000シリーズ N5406A Xilinx用FPGAダイナミック・プローブ）。

FPGAは、Field Programmable Gate Array（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ） の略で、設計現場（フィールド）で書き換え可能（プログラマブル）な論理ゲートが格子状に並んだ（ゲート・アレイ）LSIである。

デジタル回路は、AND、OR、NOTの論理ゲートを組み合わせて（実際には、論理ゲートを実現するためのトランジスタの数が少なくて済むNANDゲート、NORゲートを組み合わせて）実現されている。1980年頃までは、ANDゲートだけが複数個あるICやNANDゲートだけ複数個あるICといった汎用ロジックICを組み合わせて小規模なデジタル回路を実現していた。しかし、デジタル処理が複雑化するにつれて、用いるICの個数が増え配線も複雑化し実装面積が巨大になった。そのため、汎用の小規模なロジックICを多数用いるのではなく、特定用途向けにさまざまな回路を組み込んだ大規模なIC（LSI)の開発へと向かうのであるが、専用LSIの開発コストが非常に高くなる（ファウンダリでのマスク製作とICの製造に数億円かかり、ミスが許されないので設計検証作業も膨大になる）という問題が発生する。そこで登場したのが、設計現場で内部ロジックや内部配線を変更できるPLD（ Programmable Logic Device)である。PLDを大規模にしたものが FPGA（Field Programmable Gate Array）である。

FPGAについては、以下を参照。

FPGAインフォメーションのFPGA入門

ザイリンクス FPGA 講座の1章FPGAとは

無線通信測定に関する翻訳で、frequency hopping（周波数ホッピング）という言葉がよく出てくる（例えば、Bluetooth RF測定の基礎のp4）。

周波数ホッピングは、スペクトラム拡散通信方式の1つである。スペクトラム拡散通信方式には、周波数ホッピング（FHSS:Frequency Hopping Spread Spectrum)方式と直接拡散（DSSS:Direct Sequence Spread Spectrum）方式がある。周波数ホッピングは、一定時間ごとに搬送波周波数を変化させて（ホッピングさせて）伝送する方式である（Bluetoothでは、625μsごとにランダムに変化させる）。直接拡散方式は、PSKやFSKなどによる1次変調（狭帯域変調）の後に、PN（擬似ランダム・ノイズ）コード（拡散コード）を使って2次変調（広帯域変調）を行う方式である(CDMA方式の携帯電話などで使用されている）。

スペクトラム拡散は、拡散コードが分からなければ傍受が難しく秘匿性に優れ、広帯域に信号を拡散させることにより、干渉／妨害信号やマルチパスに強いという性質がある。

スペクトラム拡散については、以下を参照。

Maxim社ホームページ > 設計 > 技術資料 > チュートリアルの「ワイヤレスおよびRF」の「スペクトラム拡散方式の通信について 」（なんと、このページによると、女優と音楽家によって、1941年にスペクトラム拡散通信技術の特許が取られたそうだ。）

電波で情報を送れる仕組み 2

半導体デバイス測定に関する翻訳で、GaNという言葉が出てくる（例えば、B1505A パワーデバイス・アナライザ／カーブトレーサのp2）。

半導体には、Si（シリコン）などのように1種類の元素を材料にしているものと、GaAs（ガリウムヒ素）などのように2種類以上の元素を材料にした化合物半導体がある。GaNは、化合物半導体の1つで、ガリウムナイトライド（Gallium Nitride）または窒化ガリウムと呼ばれる。

近年、二酸化炭素の排出削減による地球温暖化の緩和や原子力発電所停止に伴う電力不足の解消のために、電車、電気自動車、太陽光発電などの大電力の制御に使用されている電力変換器（インバータ）の高効率化（低損失化）の要求が高まっている。このような電力変換器に使用されているパワー半導体としては、Si（シリコン）を材料にしたIGBTがある。さらなる、高出力、高効率、高耐圧動作が可能な半導体デバイスとして、GaN（窒化ガリウム）が注目されている。

GaNパワー半導体は、ワイドバンドギャップ半導体と呼ばれ、Si半導体に比べてバンドギャップ幅が約3倍広いので（価電子帯から伝導帯への熱励起が生じ難いので）、高温でもデバイス性能が劣化せず、冷却装置が不要／簡素化できる可能性がある。また、絶縁破壊が生じる電圧（絶縁破壊電界）もSi半導体に比べて約10倍大きいので、薄くて小型のデバイスを作成して寄生容量を低減でき、高速スイッチングが可能なパワー半導体を実現できる。さらに、半導体のオン抵抗は、絶縁破壊電界の3乗に反比例するので、Si半導体に比べて約1/1000のオン抵抗を実現して極めて効率の高い動作が可能になる。

GaNについては、以下を参照。

Panasonicのホームページ > 法人向け商品 > 電子部品、半導体、モータ、記憶デバイス、FA機器、デバイス商品情報と各種ソリューション > 半導体 > パワーデバイス > GaNパワーデバイス

半導体のオン抵抗と絶縁破壊電界の関係については、以下を参照。

オン抵抗と耐圧

半導体測定に関する翻訳に、gate charge（ゲート電荷）という言葉がよく出てくる（例えば、B1506A パワーデバイス・アナライザ 主要パラメータ自動測定装置のp6）。

MOSFETは、金属-酸化物-半導体（Metal-Oxide-Semiconductor）構造を持つ電界効果トランジスタ（Field-Effect Transistor）の略である。

nチャネル（n型）MOSFETは、p型半導体基板上にチャネル（電気の通り道）と呼ばれる領域を挟んで離れた2箇所にn型半導体領域（一方にソース電極、もう一方にドレイン電極が接続される）がある。チャネル領域の真上には酸化膜（絶縁層）を挟んで金属電極（ゲート電極）が存在する。

ゲートに電圧をかけていない状態では、ソース（n型半導体領域）とドレイン（n型半導体領域）間のチャネル領域はp型半導体なので（チャネル領域の電流の担い手であるキャリアはホールであり、ソースとドレインのキャリア（電子）と異なるので）、ソースからドレインに電流は流れない。

ゲートに電圧をかけると、ゲートが正に帯電して、ソースとドレインのキャリア（電子）がゲートに引き寄せられてp型半導体のチャネル領域に侵入し、ゲート直下のチャネル領域のp型半導体がn型半導体に反転してキャリアが同じ種類になり、電流が流れる（このことから、nチャネルMOSFETと呼ばれる）。

このように、MOSFETはゲート電圧を制御(オン／オフ）することにより、ソース-ドレイン間の電流を制御（オン／オフ）している。MOSFETをオンにするために（駆動するために）、ゲートを帯電させる（ゲートに注入される）電荷量のことをゲート電荷と呼んでいる。ゲート電荷量が大きいということは、（ゲート電極－酸化膜－チャネル領域で構成されるコンデンサの）充電に時間がかかることを意味し、スイッチング（オン／オフ）に要する時間が長くなる（動作速度が遅くなる）。

p型半導体、n型半導体については、以下を参照

接合容量

MOSFETの動作については、以下を参照

インテル・ミュージアム > トランジスターの仕組み > MOSFET がスイッチとして動作する仕組み

MOSトランジスタとは？ MOSトランジスタの動作

ガウス分布は、正規分布またはガウスの誤差関数と呼ばれ、数学者ガウスが19世紀初頭に測定値の偶然誤差を考察する過程で生まれた。ジッタ測定（例えば、高速データ・レートでのジッタ解析）などで、計測器の翻訳にもよく出てくる。

ある物理量を測定したとき、その測定値に偶然誤差しか含まれていないと仮定する。測定値がz1、z2、…、zn、真の値をｚとすると、偶然誤差は、ξ1=z1-z、ξ2=z2-z、…、ξn=zn-zである。偶然誤差の頻度分布を、全体の頻度が1になるように規格化したものを確率密度関数といい、ξからξ+dξの範囲に誤差が生じる確率は、f(ξ)dξとなる。ξ1、ξ2、…、ξnという偶然誤差が生じる確率P(ξ1、ξ2、・・・、ξn)は、個々の偶然誤差が生じる確率f(ξ1)、f(ξ2)、・・・、f(ξn)が独立な(他の偶然誤差の発生に依存しない)ので、P(ξ1、ξ2、・・・、ξn)=f(ξ1)f(ξ2)・・・f(ξn)=f(z1-z)f(z2-z)・・・f(zn-z)と書ける（図1）。ここで、zが真の値のときにPが最大になる（真の値が測定される確率が最も高い）ので、dP／dz=0である。以下、図2、3のように計算すると、ガウス分布関数(正規分布関数、ガウスの誤差関数)が求まる。

図1、2、3の計算からわかるように、ガウス分布関数は、最初の頻度分布の詳細な形（図1のf(ξ)）には依存せず、個々の偶然誤差が生じる確率が独立で、dlnf(ξ)/dξが解析的(テーラー展開可能)であるという条件のみで決まる。これが自然界にガウス分布が多く存在する理由である。

LTE測定に関する翻訳に、GCF/PTCRBという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent T4010S LTE RFコンフォーマンス・テスト・システム）。GCFは、Global Certification Forum の略で、PTCRBは、PCS(Personal Communications Service) Type Certification Review Boardの略である。

GCFは、携帯電話、スマートフォン、タブレットPCなどのセルラ・ネットワークを利用する携帯端末のグローバルな相互接続性（世界中で利用できる）を保証するための、認証試験項目を定めている団体で、主に、ヨーロッパとアジアの通信事業者が参加している。PTCRBも、同様の団体であるが、主に北米の通信事業者が参加している。

GCF/PTCRBについては、以下を参照。

NTTdocomoのホームページ>企業・IR情報>技術情報>NTT DOCOMO R&D（研究開発）>ドコモR&D（研究開発）の広報誌 テクニカル・ジャーナル>バックナンバーのVOL.16 NO.3のドコモのGlobal Certification Forumへの取組み

Global Certification Forum（英語サイト）

PTCRB（英語サイト）

マイクロ波測定に関する翻訳に、"group delay"という言葉が出てくる。理科系の人でも、「群速度」という言葉は聞いたことがあるが、「群遅延」という言葉ははじめてという人も多いだろう。

これは、波が伝送ラインやフィルタなどのデバイスを通過したときに、その波に生じる歪みの尺度である。例えば、図1のような伝送ラインをパルス波が通過する場合を考える。このとき、通過時間としてちょうどパルス波の1波長に対応する時間がかかるとする。パルス波はその基本波と高調波でsinωt+(1/2)sin2ωt+(1/3)sin3ωt+…と表わされる(フーリエ級数展開される)ので(正しいパルス波のフーリエ級数展開はこうではないが、簡単のためにこうする）、伝送ラインを通過することにより、基本波(周波数ω）は1波長(位相360°)、2次高調波(周波数2ω)は2波長(位相360°×2)、3次高調波(周波数3ω)は3波長(位相360°×3)、...遅れると、元の波形が再現される。すなわち、波が伝送ラインを通過する際に、周波数と位相の遅れ(-φ)が比例するという特性を伝送ラインが持つとき(リニア位相応答という)、歪みが生じることなく元の波形が再現される。現実には、リニア位相応答からのズレが生じる(図2)。このズレを-(dφ／dω)で表わし、伝送時の歪みの尺度として、群遅延と呼んでいる。

最近では、AVアンプに群遅延を補正できるものがある。

半導体デバイス測定に関する翻訳で、Gummel-Poon model（Gummel-Poonモデル）という言葉が出てくる（例えば、IC-CAP デバイス・モデリング・ソフトウェアのp6）。

Gummel-Poonモデルは、以下のようなバイポーラ・トランジスタ（BJT）のデバイス・モデルである。

最初に、トランジスタを2つのpn接合ダイオードの結合と考える、Ebers-Mollモデルを説明する。pn接合ダイオードの理論的なI-V特性は、図1の１番上の式で与えられる。トランジスタのB(ベース)-C（コレクタ)間、B(ベース)-E（エミッタ)間をダイオードと考え、ダイオードの理論式を適用し、トランジスタの順方向電流増幅率と逆方向電流増幅率、キルヒホッフの電流則を用いると、Ebers-Mollモデルは、図1の下図のような等価回路で表わされる。

Gummel-Poonモデルは、Ebers-Mollモデルに、以下を追加したモデルである。

1)ベース、エミッタ、コレクタの寄生抵抗を追加する(図2の上図）。

2)トランジスタのIc-Vce特性を現実的な特性にするために、ベース幅変調(アーリ効果)を導入する（図2の下図）。

3)空乏層容量(pn接合により生じる、図3の上図)、接合容量または拡散容量(pn接合に順バイアスを印加したときに現れる、図3の中図)、寄生容量(サブストレート(S)の存在による、図3の左下図)による電荷蓄積効果を導入する。

以上をまとめると、Gummel-Poonモデルは、図3の右下図のような等価回路となる。

pn接合ダイオード、バイポーラ・トランジスタ、Ebers-Mollモデルについては、以下を参照。

山形大学大学院理工学研究科廣瀬文研究室 > 半導体デバイス教科書プロジェクトの第3章 pn接合と第5章 バイポーラトランジスタ

Gummel-Poonモデルについては、以下を参照

大阪大学 オープンコースウェア > 工学部･工学研究科 > 286162 - 高周波集積回路設計, Spring Term, 2005 > 講義資料 > rf-no-2

An Integral Charge Control Model of Bipolar Transsisters（英語pdf、原論文）

計測器の翻訳に、"harmonic"（高調波）という言葉がよく出てくる。これは、非線形デバイス（入力と出力の関係が線形（比例)でないデバイス。理想的なアンプは出力が入力に比例する線形デバイス）に1つの正弦波信号（周波数ω）を入力したときに、出力に現れる周波数がnω（n=2、3、...）の複数の正弦波信号である。楽器や音響工学では倍音と呼ばれる。

図に示すように、入力電圧Vinとして１つの正弦波を非線形デバイスに印加する。このとき、デバイスの非線形性(デバイスの出力電圧Vout)が、Vinのn次多項式で表わされるとする。Voutの式にVin=A1cosωtを代入し、三角関数の公式を使って整理することにより、出力電圧に周波数ωの基本波成分、周波数2ωの2次高調波成分(2次高調波歪み)、周波数3ωの3次高調波成分(3次高調波歪み)、…、周波数nωのn次高調波成分(n次高調波歪み)が現れる。

" total harmonic distortion "（全高調波歪み）という言葉もよく出てくるが、これは、図に示すように、基本波の実効値（RMS）電圧に対する、全ての高調波の実効値電圧の2乗和平方根として定義される。一般的に、高調波成分の振幅は、次数が大きくなると減少する傾向にあるので、全高調波歪みを測定するときには、有限の値の次数を指定する。

回路シミュレーションに関する翻訳に、Harmonic Balance（ハーモニック・バランス）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent EEsof EDA W2300 ハーモニック･バランス・エレメント）。

多くの高周波回路には長い時定数が含まれているため、回路シミュレーションでは、過渡状態から定常状態に収束するまで、最低周波数の正弦波の周期の何倍にも渡る時間で数値積分を実行する必要があり、時間かかる。これに対して、通常欲しいのは、回路の定常動作である。このような場合に、ハーモニック・バランス・シミュレーションを使用すると、直接回路の定常状態のスペクトラム応答を求めることができ、シミュレーション時間が短縮される。

ハーモニック・バランス・シミュレーションでは、「与えられた正弦波信号に対して、回路に定常状態(定常解)が存在し、それが有限のフーリエ級数によって表現される」と仮定して、反復計算が行われる。図1のように、キルヒポッフの電流則を周波数領域で表わす。このとき、非線形素子（ここでは、ダイオード）を流れる電流は、図2のように、素子に印加される電圧スペクトラムを時間領域に逆フーリエ変換し、その電圧波形を印加したときの電流を(SPICEの時間領域モデルを使用して)計算し、それをフーリエ変換することにより、電流スペクトラムを求める。初期値(信号源電圧のみが与えられた状態)から出発して、各周波数成分毎に各ノードの電流の和がゼロになるまで(ハーモニック成分がバランスするまで)反復計算を行ない、定常解(定常状態のスペクトラム応答)を求める方法がハーモニック・バランス法である。

デジタル無線通信測定に関する翻訳に、HARQという言葉がよく出てくる（例えば、LTE/LTE-Advanced FDD/TDD用Signal Studioのp1）。HARQは、Hybrid ARQ（Automatic Repeat reQuest）の略で、「ハイブリット自動再送要求」と訳されることもある。

デジタル信号伝送システムでは、ノイズや外乱によりデジタル信号に誤りが生じやすいので誤り訂正方式の導入が不可欠である（音楽CDにも読み取りエラー訂正用の誤り訂正方式（リードソロモン符号の付加）が導入されていることはよく知られている）。デジタル無線通信は、ケーブルではなく電波を用いて空間を伝送路として使用するので、信号強度が弱く、他の電波との干渉やノイズの影響を受けやく、デジタル信号に誤りが発生しやすい。

このようにデジタル信号に誤りが生じた場合に、それを訂正して元に戻す誤り訂正方式として、FFC（Forward Error Correction、前方誤り訂正）方式とARQ（Automatic Repeat reQuest、自動再送要求）方式がある。

FFC（前方誤り訂正）方式は、送信データに誤り訂正用の情報を付加して送り、受信側でその情報に基づいて誤りの検出／訂正を行なう方式である。FFC方式は、ブロック符号方式と畳み込み符号方式に分けられる。ブロック符号方式は、送信データをブロックに分けて、各ブロックに誤り検出／訂正用符号を付加して、各ブロック毎に誤りを訂正する。畳み込み符号方式は、連続する情報ビットの過去の数ビットを用いて現時点の符号化（誤り検出／訂正用）ビットを連続して得る（各符号化ビットが先行するいくつかの情報ビットの畳み込みで生成される）方式である。FFC方式はデータの再送を行わないのでスループットを一定のレベルに維持できるが、予想外の誤りに対処できない。

ARQ（自動再送要求）方式は、送信データに誤りが検出されたときに受信側が再送要求を行なう方式である。FFC方式に比べて、誤りの検出用のみの符号の付加でよいため冗長度が小さく、高い信頼性が得られるが、戻り回線とバッファが必要になるのでスループットが落ちる。

HARQ方式は、FFC方式とARQW方式を組み合わせたもので、FFC方式による誤り訂正が失敗した場合に、受信側はそのデータを保存しておき、送信側は送るべきデータの一部のみを再送し、受信側は保存したデータと再送された一部のデータを組み合わせてデータの訂正を試みる。さらに、データの訂正に失敗すると、送信側はデータの別の一部を送り、データが正しく訂正されるまでこのプロセスが続く。このようにして、データ再送によるスループットの低下を緩和する方式がHARQ方式である。

HARQについては、以下を参照。

Hybrid ARQ

誤り訂正方式については、以下を参照。

第３章 誤り訂正符号理論

任意波形発生器に関する翻訳に、haversine（ハーバーサイン）という言葉がよく出てくる（例えば、33600Aシリーズ Trueform波形発生器のp15）。

三角比は、直角三角形の2つの辺の比であり、sine（正弦）、cosine（余弦）、tangent（正接）がよく知られている。

ほとんど知られていない三角比として、versine（正矢）というものがあり、

versine（正矢）＝1－cosine（余弦）

である。versine（正矢）の半分がhaversine（半正矢、ハーバーサイン）であり、

haversine（半正矢）＝（1－cosine（余弦））/2

である。ハーバーサイン波は衝撃試験装置の波形などに使用される。

haversine（ハーバーサイン）については、以下のサイトを参照。

三角関数 sin cos tan

デジタル・システムのシミュレーションに関する翻訳で、HDLという言葉がよく出てくる（例えば、SystemVueとSTKによるレーダ・システムのバーチャル・フライト・テストのp3の図2）。HDLは、Hardware　Description　Language（ハードウェア記述言語）の略である。

デジタル・システム（デジタル回路）は、ブルーレイ・レコーダなどの家電製品、コンピュータ、通信機器などに幅広く使用されていて、ますます大規模化、複雑化している。小規模なデジタル・システム（デジタルIC）は、論理ゲートレベルの回路図で（AND、NAND、OR、NOR、NOTなどの基本論理演算素子とフリップフロップなどの順序演算素子の組み合わせを頭で考えて手作業で）設計できるが、ゲート数が100万個を超える大規模なシステムLSIの設計は困難である。これを克服するために、回路図を書いて考えるのではなく、プログラミング形式でデジタル回路の動作や構造を記述して設計するための言語がHDLである。

プログラミング形式で設計できることから、

アルゴリズム設計（仕様設計）
　　↓
アーキテクチャ設計（機能分割）
　　↓
ビヘイビア・レベル設計（機能ブロックの入出力と内部動作を定義）
　　↓（HDLによる動作合成）
レジスタ転送レベル設計（レジスタ（フリップ・フロップ）と演算で機能を表す）
　　↓（HDLによる論理合成）
ゲート・レベル設計（論理演算素子と順序演算素子の組み合わせ）
　　↓（自動レイアウト・ツールによる配置配線）　　　　　
レイアウト設計

のような、トップダウン設計が可能になり、設計効率が大幅に高まる。

広く普及しているHDLとして、米国国防総省の VHSIC（Very High Speed Integrated Circuit）プロジェクトで開発されたVHDLと、Cadence 社の論理シミュレータ Verilog XL 用に開発されたVerilog HDLがあり、それぞれIEEEで標準化されている。

HDLについては、以下を参照

ハードウェア記述言語 －VHDL入門－

三重大学大学院 工学研究科 情報工学専攻 コンピュータサイエンス講座　計算機アーキテクチャ研究室の佐々木助教のページ > 講義/演習関連 > 集積回路工学 > 7.集積回路の設計手法

無線通信測定に関する翻訳で、higher-order modulation（高次変調）という言葉がよく出てくる（例えば、ソリューション：無線LAN 802.11ac製造テストのp2）。高次変調という用語は、デジタル変調に関連して使用される。

基本的なデジタル変調には、BASK（Binary Amplitude Shift Keyimg）、BFSK(Binary Frequency Shift Keyimg）、BPSK（Binary Phase Shift Keyimg）がある。それぞれ、デジタル信号の0と1に対応して、搬送波の振幅（A1とA2)、周波数(f1とf2）、位相（φ1とφ2）の2つの値（Binary）をスイッチ（Key）で切り替えて（Shiftして)情報を伝送するので、このように呼ばれる。これらの変調方式では、1回の変調（1つの波形）で、1ビット（0または1の2値）しか伝送することができない。

BPSKを拡張したQPSK（Quadrature Phase Shift Keying）では、デジタル信号の00、01、10、11に対応した、90°ずつ位相が異なる4つの波形を切り替えて情報を伝送する。QPSKでは、1回の変調（1つの波形）で2ビット（00または01または10または11の4値）伝送することができる。このように、1回の変調で2ビット（4値）以上伝送できるものを高次変調（または多値変調）と呼ぶ。その他の高次変調として、ASKとPSKを組み合わせたQAM（Quadrature Amplitude Modulation）があり、16QAMでは1回の変調（1つの波形）で4ビット（16値）伝送できる。

変調については、以下を参照。

変調のいろいろ

千葉工業大学 佐波研究室のホームページ > 講義関連 > デジタル通信 > 第5章: ディジタル変調の基礎

半導体デバイス測定に関する翻訳で、High-kという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent B1542A 10 ns パルスIV パラメトリック・テスト・ソリューション）。High-kのkは、比誘電率を表す記号としてκ（ギリシャ文字のカッパ）が使われていたことに由来し、「High-k」とは、比誘電率が大きいという意味である。

CPUやメモリなどのLSIには、MOS（Metal-Oxide-Semiconductor、金属酸化膜半導体）構造のトランジスタ（MOSFET、FETはField Effect Transistor（電界効果トランジスタ）の略）がスイッチング素子として使われている。MOSFETのゲートに電圧（電界）を印加するか、しないかによる、ソース－ドレイン間の電流のオン／オフ制御（スイッチ）を利用して、論理回路が形成されている。

近年のLSI CMOSプロセスの微細化、高速化の進展に伴い、ゲート電極の下にあるゲート絶縁膜（酸化膜）も薄くなり、量子トンネル効果によるリーク電流が生じやすくなっている。このリーク電流は、LSIの消費電力の増大、発熱、劣化の原因になる。

一方、高速化のためには、ソース－ドレイン間のオン抵抗が低い（電流が流れやすい）ことが必要であり、そのためにはソース－ドレイン間のチャネルのキャリア（電流の運ぶ担い手である電子または正孔）の量を増やす必要がある。このキャリアの量は、ゲートの静電容量×ゲート電圧に比例する。消費電力を増やさないためにゲート電圧は上げられないので、よく知られた静電容量に関する式

C＝ε0×k×S/d（C：静電容量、ε0：真空の誘電率、k:絶縁膜の比誘電率、S：電極の面積、d：絶縁膜の厚さ）

から、ゲート絶縁膜を薄くして静電容量を稼ぐのであるが、上記のリーク電流の問題が生じる。

この問題を解決するために、比誘電率の大きな材料をゲート絶縁膜として使用して、リーク電流が生じないようにゲート絶縁膜を厚くしも、十分な電流駆動力のある静電容量が得られるようにしたものが、High-kゲート絶縁膜と呼ばれるテクノロジーである。

MOSFETについては、以下を参照

山形大学大学院理工学研究科廣瀬文研究室 > 半導体デバイス教科書プロジェクト > 第6章 MOSFET

ゲート絶縁膜については、以下を参照。

高誘電率ゲート絶縁膜の作製と評価

無線通信計測関係の翻訳に、HSPA+という言葉がよく出てくる（例えば、UXMワイヤレス・テスト・セットのp5）。

移動通信システムは、第1世代（アナログ方式の自動車／携帯電話）、第2世代（PDCやGSM方式のデジタル携帯電話）、第3世代（W-CDMAやCDMA2000方式の携帯電話）、第3.9世代（LTE)、第4世代(LTE-Advanced）と進化してきている。

第3世代のW-CDMAでは、データ変調方式としてBPSKまたはQPSKが用いられ、当初の最大パケット通信速度は384 kbps～2 Mbps（静止状態）であった。このデータ転送速度を高速化する技術として、HSPA（High Speed Packet Access）が開発された。HSPAでは、電波状態が良好な場合は、より高速なデータ変調方式（16QAM）や符号化方式（誤り訂正能力の低い符号化方式）が用いられ、最大下りデータ転送速度が14.4 Mbpsになった。HSPAは、3GPPの「Release 5」で定義されていて、HSPA技術を搭載した携帯電話は第3.5世代（3.5G）と呼ばれることがある。

HSPAをさらに高速化した技術がHSPA+である。HSPA+では、さらに高速なデータ変調方式（64QAM）、MIMO、デュアルセル（搬送波を2つ使用）を用いて、最大下りデータ転送速度が84.4 Mbpsになる。HSPA+は、3GPPの「Release 7」、「Release 8」、「Release 9」で定義されていて、HSPA+技術を搭載した携帯電話は「3.5Gと3.9Gの間」と呼ばれることがある。

HSPA＋については、以下を参照。

3Gの発展はまだまだ続く──HSPA＋、DO Advancedを提供するクアルコム

HSPA+

シリアル・バス測定に関する翻訳に、I2C、SPIという言葉がよく出てくる（例えば、InfiniiVision 3000 X シリーズ新・定番オシロスコープ用シリアル・バス・アプリケーション）。

I2Cは、Inter-Integrated Circuitの略で、Philips社が低コストでシンプルなIC（デバイス）間の制御（通信）を実現するために開発したシリアル・バス規格である。

SPIは、Serial Peripheral Interfaceの略であり、Motorola社が提唱したシリアル・バス規格で、I2Cと同様に低コストでシンプルなIC間の制御（通信）を実現する。

I2Cは、SCL（シリアル・クロック）とSDA（シリアル・データ）の2本の信号ラインで構成され、通信速度は100kbps（標準モード）または400kbps（ファースト・モード）である。SPIは、MOSI（マスタ・データ出力／スレーブ・データ入力）およびMISO（マスタ・データ入力／スレーブ・データ出力）の2本のデータ・ラインと、CLK（クロック）およびSS（スレーブ・セレクト）の2本の制御ラインで構成で構成され、通信速度は数十Mbpsである。また、I2Cは、デバイスにアドレスを割り当てて個々のデバイスを識別しているのに対して、SPIではスレーブ・セレクト信号でデバイスを選択して通信を行う。以上から、多数のデバイスを低速で接続する場合はI2Cが用いられ、少数のデバイスをより高速で接続する必要が場合はSPIが用いられることが多い。

I2CもSPIも、パラレル・バスに比べて配線数を大幅に削減でき汎用性が高いため、民生用、産業用の多くの機器で、ICやデバイス間の通信が低速でもよい内部接続バスとして広く使用されている。

I2C、SPIについては、以下を参照。

ミックスド・シグナル・オシロスコープによるシリアル・バス・システムデバッグの4ページ「I2C（Inter-Integrated Circuit）の概要」、9ページ「SPI（Serial Peripheral Interface）の概要」

高速シリアル通信のシミュレーションに関する翻訳で、IBISという言葉が出てくる（例えば、IBIS AMIチャネル・シミュレーション・フローを用いたSERDESデザインについて）。

IBISは、Input/Output Buffer Information Specificationの略である。高速デジタルICが搭載されたプリント基板には高速デジタル信号が流れるので、基板の設計にはシミュレーションが不可欠である。電気特性をシミュレートするには、ICの入出力ピンの特性を表現する入出力バッファ回路モデルが必要で、その1つがIBISモデルである。

回路モデルとして、SPICEモデルが有名である。しかし、SPICEモデルでは、ICの実際のI/O回路の素子の接続や構造を詳細に記述して特性を表現するので、シミュレーション速度が遅いという問題点と、SPICEモデルの記述から回路が読み取られてしまう（設計資産(IP)が漏洩する）という問題点がある。この問題を解決するために、Intel社が1990年代はじめにPentiumプロセッサのサポートのために公開したモデルが、最初のIBISモデルと言われている。現在は、IBIS Open ForumでIBIS仕様のサポートや更新が行われていて、IBIS6.0の仕様が公開されている。

IBISモデルは、デバイス内の実際の素子の接続や構造を詳細に記述して入出力の電気特性を表現するのではなく、デバイスの内部構造を無視して、入出力の特性（behavior；ビヘイビア）を正しく表現するためのビヘイビア（動作記述）モデルである。基本的には、入出力ピンの電流／電圧とタイミング情報のデータをテーブル（表）として記述したり、数式や等価回路を用いて記述したものなので、非常に高速に動作し、入出力バッファ回路が完全にブラックボックス化される。

IBISモデルについては、以下を参照

これだけは知っておきたいアナログ用語：IBISモデル

IBIS-AMIモデルを使用した高速シリアル・チャネルのシミュレーション

IBIS BEHAVIORAL MODELS（英語PDF）

EDA（エレクトロニック・デザイン・オートメーション）に関する翻訳で、IDM、fabless、foundry（IDM、ファブレス、ファンドリー）という言葉がよく出てくる（例えば、Premier Communications Design Softwareのp3）。

IDMは、Integrated Device Manufacturerの略で「垂直統合型デバイスメーカー」と訳されることが多い。半導体メーカーのうち、設計から製造、販売まで自社ですべてを行なう（垂直統合で行なう）企業（あるいはビジネスモデル）がIDMと呼ばれる。現在の代表的なIDMとしてIntelやサムスン電子があるが、1980年代から1990年中頃にかけての日本の半導体メーカーはすべてIDMで、世界の半導体売上高トップ10社の半数程度に名前を連ねていたが、現在トップ10社に入るのは東芝の半導体部門だけであり、それも売却の予定である。

1990年代以降、半導体集積回路の微細化が進むに連れて、半導体工場の建設に莫大な投資が必要になったため、IDMに対して、ファブレス、ファンドリーと呼ばれる水平分業型のビジネスモデルが出てきた。ファブレスとは、fab（fabrication facility、製造工場）を持たず、製造はファンドリーに任せ、半導体の設計とマーケティング、販売のみを行なう企業（あるいはビジネスモデル）である。現在の代表的なファブレスとして、Qualcomm、NVIDIA、AMDなどがある。ファンドリー（foundry）とは、もともとは鋳造工場という意味であるが、自社で半導体の設計は行わず、ファブレス企業から製造を受託する（IDM企業からも製造を受託することがある）企業（あるいはビジネスモデル）である。現在の代表的なファンドリーとしては、TSMC（Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited）があり、ファンドリービジネスの50%以上のシェアを持っている。

IDM、ファブレス、ファンドリーについては、以下を参照。

日の丸半導体　衰退招いた「分業嫌い」の真相 電子立国は、なぜ凋落したか（４）

分業を嫌ったから日本は衰退した?ファブレス/ファンドリーで成功するには

無線通信測定に関する翻訳で、IEEE 802.11adという言葉が出てくる（例えば、WiGigテストのための完全かつ柔軟なソリューションの構築）。

「IEEE」は、「The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.（米国電気電子技術者学会）」の略称で、「802」は「802委員会（LAN/MANの標準化委員会）」の意味であり、「11」は「無線LANのワーキング・グループ」という意味である。

無線LANの規格は、IEEE 802.11b（11 Mb/s）、IEEE 802.11a/g（54 Mb/s）、IEEE 802.11n（最大600 Mb/s）と伝送速度が高速化してきて、現在はIEEE 802.11ac（最大6.9 Gb/s）が市販されつつある。これらは、2.4 GHzまたは5 GHzの周波数帯を使用し、チャネル幅の拡大、OFDMの副搬送波の変調の多値化、MIMOのアンテナ数の増加などにより、伝送速度を高速化してきた。

一方、IEEE 802.11adは、60 GHzという非常に高い周波数帯（ミリ波）を使うのが特徴で、2.4 GHzや5 GHzの周波数帯に比べてチャネル幅（IEEE 802.11acの最大160MHzに対して、IEEE 802.11adは最大2.16 GHz）を広く取れ、OFDMの副搬送波の変調の多値化という複雑なマルチキャリア変調方式を使用しなくても伝送速度を高速化できるという利点があるが、ミリ波のため直進性が強く到達距離は10 m程度とされる。

無線LANの最新動向については、以下の参照

「超」高速無線LANがやってくる、IEEE802.11ac/adが変えるモバイルの世界（技術編）
「超」高速無線LANがやってくる、IEEE802.11ac/adが変えるモバイルの世界（動向編）

無線通信測定に関する翻訳で、IEEE 802.11pという言葉が出てくる（例えば、無線LAN 802.11a/b/g/j/p/n/ac/ah Xシリーズ 測定アプリケーションN9077A/W9077A）。

「IEEE」は、「The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.（米国電気電子技術者学会）」の略称で、「802」は「802委員会（LAN/MANの標準化委員会）」の意味であり、「11」は「無線LANのワーキング・グループ」という意味である。

無線LANの規格は、IEEE 802.11b（11 Mb/s）、IEEE 802.11a/g（54 Mb/s）、IEEE 802.11n（最大600 Mb/s）と伝送速度が高速化してきて、現在はIEEE 802.11ac（最大6.9 Gb/s）が市販されている。また、IoTデバイス向けのIEEE 802.11ahも策定中である。

IEEE 802.11pは、IEEE 802.11a（5GHz帯の周波数とOFDMを用いた無線LAN規格で、狭い帯域幅で高いデータレートを実現できたが、あまり普及しなかった）をベースにして、ITS（Intelligent Transport System、高度道路交通システム）の路車間（V2I：Vehicle-to-Infrastructure）、車車間（V2V、Vehicle-to-Vehicle）通信に適合するように機能強化したものである。IEEE 802.11pは米国のITSプロジェクトに起源を持ち、米国では、物理層とMAC層のIEEE 802.11pと上位層のIEEE1609を合わせて、WAVE（Wireless Access in Vehicular Environments）と呼ばれている。欧州でも、路車間、車車間通信に5.9GHz帯のWAVEと同様のものの開発が進められている。日本は、5.8GHz帯のARIB STD-T75という規格を推進している。

ITSの標準化については、以下の参照

ITSの標準化 2015

IEEE 802.11pについては、以下を参照

DSRC（狭域通信）の現状と動向

無線通信測定に関する翻訳で、IEEE 802.16という言葉が出てくる（例えば、Agilent N7615B 802.16 WiMAX用Signal Studio）。

「IEEE」は、「The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.（米国電気電子技術者学会）」の略称で、「802」は「802委員会（LAN/MANの標準化委員会）」の意味であり、「16」は「ブロードバンド無線アクセスのワーキング・グループ」という意味である。

「ブロードバンド無線アクセス」とは、当初はアメリカにおけるラスト1マイルの広帯域無線伝送に利用することを意図したものであった。2001年当時、アメリカのような広大な国土では光ファイバやADSLによる広帯域通信が利用可能な場所は都市部に限られていたので、人口密度の低い場所でも無線でブロードバンド通信を利用できるようにすることがIEEE 802.16-2001規格の目的であった。

その後、使用周波数帯を低くして見通し線外の通信を可能にしたり、固定無線用のプロファイルの追加や国際化を行ったものが、IEEE 802.16-2004規格で、Fixed WiMAXと呼ばれることもある。さらに、移動無線通信に必要な機能を追加したものが、IEEE 802.16e-2005規格であり、Mobile WiMAX（モバイルWiMAX）と呼ばれている。

IEEE 802.16規格の変遷については、以下の参照

一般社団法人日本ネットワークインフォメーションセンターのホームページ > ライブラリ > ニュースレター > バックナンバー オンライン版 > No.42 > インターネット 10分講座●WiMAX

半導体デバイス測定に関する翻訳で、IGBTという言葉が出てくる（例えば、Keysight B1505Aによる1500 A/10 kV IGBTの特性評価）。IGBTは、Insulated Gate Bipolar Transistor（絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ）の略である。

IGBTは、ベース電流を制御してコレクタ－エミッタ間の主電流を制御するバイポーラ・トランジスタのベース部分がMOSFETのゲートに置き換わったようなもので、MOSFETの高速スイッチング性能とバイポーラ・トランジスタの高耐圧、低オン抵抗性能を併せ持っている。このような特徴から、高効率、省電力が求められる比較的大電力のパワー制御機器（冷蔵庫、エアコン、電気自動車、電車などのインバータ制御）で用いられている。

IGBTについては、以下を参照。

トランジスタの構造と基本特性（2）＝MOSFETとIGBT＝

こうして使おうパワー・デバイス 第3回 IGBTの原理と使い方

スペクトラム／シグナル・アナライザに関する翻訳に、image response（イメージ応答）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent M9391A PXIeベクトル・シグナル・アナライザのp15）。

ミキサを使用して、周波数の高いRF信号(周波数:Frf)を、その周波数に非常に近い周波数(Flo)の局部発振器信号(LO信号)とミックス(混合)することにより、これらの差周波数であるIF(中間周波)信号(周波数：Fif、この周波数は、低周波なので、回路内で扱いやすくなる)が得られる。これを式で表すと、

Fif＝Frf－Flo

となる。これは、目的のRF信号の周波数FrfがLO信号の周波数Floより高い場合（Frf ＞ Flo）である。

しかし、Floより低く、かつFlo－Fim＝Fifとなる周波数Fimの信号がミキサに入力されても、同じIF周波数Fifの信号が生じる。周波数Fim（＝Flo－Fif）のこの信号をイメージ（影像)信号と呼び（LO信号の周波数Floに対して、周波数Frf（＝Flo＋Fif）の目的のRF信号と左右対称な位置関係にあるので）、そのイメージ信号によるミキサの応答のことをイメージ応答と呼ぶ。通常、イメージ信号による応答は、目的のRF信号による応答を妨害する不要な応答なので、ミキサに入力される前にプリセレクタ（フィルタ）を用いて除去される。

電気計測に関する翻訳に、impedance（インピーダンス）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent 4294A プレシジョン インピーダンスアナライザ 40 Hz～110 MHz）。

インピーダンスとは、交流回路における電流の流れにくさを表すもので、直流回路における電流の流れにくさ（抵抗R）に相当するものである。オームの法則、R＝V/I（V：直流電圧、I：直流電流）との類似から、交流電圧Vac(t)と交流電流Iac(t)を用いて、インピーダンスZは、

Z＝Vac(t)/Iac(t)

と表される。また、一般に交流回路ではVac(t)とIac(t)の位相が異なるので、Zは、

Z＝R＋Xj （R：抵抗、X：リアクタンス、j：虚数単位）　(1)

のように複素数で表す。

以下で、抵抗、コンデンサ、コイルに交流電圧を印加した場合を考える。

[1]抵抗Rに交流電圧Vac(t)＝V0cos(ωt)を印加した場合は、生じる交流電流の位相は変わらないので、インピーダンスの虚数成分（直交成分)Xは0であり、Z＝Rである。

[2]キャパシタンスCのコンデンサに交流電圧Vac(t)＝V0cos(ωt)を印加した場合は、よく知られたQ＝CVの関係を時間tで微分し、電流の定義、Iac(t)＝dQ/dt（単位時間当たりの電荷の変化）を用いると、

Iac(t)＝dQ/dt＝C(dV/dt)＝－ωCV0sin(ωt)＝ωCV0cos(ωt＋π/2)

となり、電流Iac(t)は、電圧Vac(t)よりも位相が90°（π/2）進む。

複素平面上では、cos(ωt＋π/2)は、cos(ωt)をπ/2回転させたもの（j（虚数単位）を掛けたもの）なので、cos(ωt＋π/2)＝jcos(ωt)と表される。したがって、キャパシタンスCのコンデンサのインピーダンスZは、複素数表示で、

Z＝Vac(t)/Iac(t)＝V0cos(ωt)/(ωCV0cos(ωt＋π/2))＝1/(jωC)＝－j/(ωC)

と表される。これは、(1)式でR=0、X＝－1/(ωC)としたもので、－1/(ωC)は容量性リアクタンスと呼ばれる。

[3]インダクタンスLのコイルに交流電圧Vac(t)＝V0cos(ωt)を印加した場合は、回路を流れる電流Iac(t)により、電磁誘導の法則、L(dIac(t)/dt)＝－V_L(t)からコイルに自己誘導起電力V_L(t)が生じる。キルヒホッフの第2法則からVac(t)＋V_L(t)＝0なので、L(dIac(t)/dt)＝Vac(t)を積分すると、

Iac(t)＝(1/L)∫V0cos(ωt)dt＝(1/ωL)V0sin(ωt)＝(1/ωL)V0cos(ωt－π/2)

となり、電流Iac(t)は、電圧Vac(t)よりも位相が90°（π/2）遅れる。

複素平面上では、cos(ωt－π/2)は、cos(ωt)を－π/2回転させたもの（－jを掛けたもの）なので、cos(ωt－π/2)＝－jcos(ωt)と表される。したがって、インダクタンスLのコイルのインピーダンスZは、複素数表示で、

Z＝Vac(t)/Iac(t)＝V0cos(ωt)/(1/ωL)V0cos(ωt－π/2)＝1/(-j/ωL)＝jωL

と表される。これは、(1)式でR=0、X＝ωLとしたもので、ωLは誘導性リアクタンスと呼ばれる。

以上から、抵抗、コンデンサ、コイルが直列に接続された回路の合成インピーダンスは、

Z＝R＋(－j/(ωC))＋(jωL)＝R＋j(ωL－1/(ωC))

のように簡単に求められる。

また、抵抗、コンデンサ、コイルが並列に接続された回路では、それぞれのインピーダンスの逆数のアドミタンスを足して、全体のアドミタンスを求め、その逆数をとってインピーダンスを求める。

インピーダンスについては、以下を参照

わかりやすい高校物理の部屋のコイルを流れる交流、コンデンサーを流れる交流

エンジニアのためのインピーダンス測定の8つのヒント

高周波測定に関する翻訳で"impedance matching（インピーダンス整合）"という言葉がよく出てくる。最近では、デジタル回路（PCのマザーボード、CPUダイ内部、ICパッケージ、USB3.0やPCI Expressなどの高速シリアル･ インターフェイス）も高速になり、インピーダンス整合の重要性が増している。このような高周波回路では、インピーダンス整合がとれていないと、信号源の電力の一部が負荷で反射されて、十分な電力を伝えることができない。また、多重反射が発生し（信号源と負荷の間で繰り返し反射が起こり）、アイ・パターンを悪化させる原因となる（参考：ENAオプションTDRを使用した能動デバイスの効果的なホットTDR測定）。

インピーダンス整合とは、信号源と負荷を接続したとき、負荷で消費される電力が最大になるように、接続することである。そのための回路を整合回路という。インピーダンス整合の条件は、負荷側から信号源を見たときのインピーダンスと信号源側から負荷を見たときのインピーダンスが、互いに複素共役になる場合である。したがって、負荷側からの信号源インピーダンスがZs=Rs+jXsであれば、負荷インピーダンスをZl=Rs-jXsにすれば、最大の電力が伝達される。図で、このインピーダンス整合条件を求める。

電子回路基板の測定に関する翻訳に、in-circuit test（インサーキット・テスト）という言葉がよく出てくる（例えば、複雑なエレクトロニクス環境におけるインサーキット・テストの今後）。in-circuit test（インサーキット・テスト）は、ICTと略されることがある。

電子機器の内部には、電子回路基板（プリント基板、Printed Circuit Board）があり、コンデンサや抵抗、LSIなどの電子部品が実装されている。インサーキット・テストとは、電子回路基板に電子部品が実装された状態（in-circuit）で、個々の部品の端子にプローブ・ピンを接触させて、電子回路基板内部の個々の部品に信号を印加して測定することにより、部品定数（抵抗、キャパシタンス、インダクタンスの値）の間違いがないか、半田付けのオープンやショートがないか、ICのリード浮きがないか、トランジスタやICの動作不良がないか、などを検査することである。

電子回路基板に電源を供給して、実際に電子回路基板を動作させて、電子回路基板全体としての出力が仕様を満たすかどうかを検査することは、ファンクション・テストと呼ばれる。

プリント基板については、以下を参照

JPCA（一般社団法人日本電子回路工業会） > 電子回路ってなーに？

インサーキット・テストについては、以下を参照

一般社団法人 日本電気計測器工業会 > 事業・活動 > 技術解説 > 電気測定器の技術解説 > 半導体・ＩＣ測定器・ボードテスタ＆試験システム > ボードテスタ

高速デジタル測定に関する翻訳で、InfiniBandという言葉が出てくる（例えば、InfiniBand 用テスト・ツール）。

InfiniBandの歴史は結構古く、コンピュータ・システムのCPUやメモリの高速化に伴い、IOサブ・システムとのデータ伝送速度のボトルネックを解消するために、1999年にIntel社を中心に標準化が推進されてきた。しかし、PCI-Xやギガビット・イーサネットの普及により、2002年にIntel社が市場から撤退し一時下火になっていたが、2012年に再びIntel社がQLogic社のInfiniBandの資産を買収した。現在は、データ・センタやスーパーコンピュータなどのHPC(High Performance Computing)クラスタのノード間通信に、低レイテンシのInfiniBandが利用されている。新聞でも時々話題になるTOP 500 Supercomputingの2011年のランキングでは、42%がInfiniBandを採用し、ギガビット・イーサネットの48%に迫っているらしい。

InfiniBandについては、以下を参照。
InfiniBand探検隊リターンズ【前編】～2012年現在も進化を続けるInfiniBandの最新状況
InfiniBandで変わるデータセンター内通信（前編）

車載機器測定に関する翻訳に、infotainment（インフォテインメント）という言葉がよく出てくる（例えば、コネクテッドカー向けの革新的なテストソリューションのp2）。

infotainment（インフォテインメント）は、information（情報）とentertainment（娯楽）を組み合わせた言葉である。主に、自動車の分野（車載システム）で用いられ、IVI（In-Vehicle Infotainment、車載インフォテインメント）と呼ばれることもある。一昔前の車内での情報源と娯楽と言えばカーラジオとカーステレオ（カセットテープ）であったが、カーナビゲーションやTV受信／DVD再生などが普及し、IVIシステムと呼ばれるようになった。さらに、インターネット接続による情報検索／電子メールの送受信／動画配信サービスの利用、スマートフォンやウェアラブル端末との連携、音声認識、ジェスチャーコントロールなどが加わって急速に発展している分野で、自動車業界とIT業界がしのぎを削っている。

インフォテインメントについては、以下を参照。

車載インフォテインメントシステムとは？

ポータブル測定器に関連する翻訳に、Ingress Protection（イングレスプロテクション）という言葉がよく出てくる（例えば、FieldFoxハンドヘルド・アナライザのp29）。

ingressは「侵入する」という意味であり、Ingress Protection（イングレスプロテクション）は、電気機械器具の筐体が埃や水の侵入をどの程度防げるかを表わすコード（保護等級）である。IPコードは、国際規格IEC 60529 "Degrees of protection provided by enclosures (IP. Code)."で規定され、日本ではこれに基づいた、JIS C0920「電気機械器具の防水試験及び固形物の侵入に対する保護等級」で規定されている。

IPコードは、2つの数字XYを用いてIPXYのように記載される。Xは外来固形物の侵入や危険な箇所への接近に対する保護性能を0（無保護）～6（完全な保護）の数字で表し、Yは水の侵入に対する保護性能を0（無保護）～8（潜水状態での保護）の数字で表わす。

IPコードについては、以下を参照。

一般財団法人 電気安全環境研究所のホームページ > 試験依頼をお考えの方へ > 塵埃及び水の侵入（防塵・防水試験）

これは、非常に訳し難い単語である。しかも、最近のコンピュータ／通信関係の文章に頻繁に登場する。辞書には「完全な状態」とか「整合性」という訳が載っているが、どれもしっくりこない場合がある。そのまま「インテグリティ」と訳されることもあるが、読者にとっては？な場合が多い。クライアントが訳を決めていればそれに従えばよいが、文意に当てはまらない場合もある。そういう場合は、私は、まず「信頼性」、次に「品質」と訳してみることにしている。例えば、"report integrity"という言葉あったとすると、「レポートの信頼性」と訳すと前後の文章との親和性が比較的高くなる。また、「レポートの品質」と訳しても前後の文章との親和性が比較的高い場合が多い。

デジタイザやオシロスコープに関する翻訳で、interleaving（インタリーブ）という言葉がよく出てくる（例えば、M9703A AXIe高速デジタイザ／広帯域デジタル・レシーバのp2）。

デジタイザやオシロスコープには、アナログ信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するために、A/Dコンバータが搭載されている。しかし、A/Dコンバータのサンプリング・レートには限界があるため、高速なアナログ信号をリアルタイムにサンプリングするための手法として、インタリーブ・サンプリングが用いられている。

インタリーブ・サンプリングとは、複数のA/Dコンバータを並列動作させることにより、サンプリング・レートを向上させる手法である。例えば、2個のA/Dコンバータ（ADC1とADC2）を並列動作させる場合は、ADC1とADC2に供給するサンプリング・クロックの位相を180度ずらすことにより、（1個のA/Dコンバータ単独での隣接サンプリング・ポイント間のちょうど真ん中でサンプリングされるので）1個のA/Dコンバータ単独での動作の2倍のサンプリング・レートが実現される。インタリーブ・サンプリングにより、N個のA/Dコンバータを並列動作させると、N倍のサンプリング・レートが得られるが、並列動作させるA/Dコンバータの特性の不一致やA/Dコンバータに供給するクロックの位相遅延誤差により、A/D変換された波形にインターリーブ歪みが生じるという問題がある。

インタリーブ・サンプリングについては、以下を参照。

オシロスコープのサンプリング・レートとサンプリング忠実度の評価：
正確なデジタル測定の方法のp6～p14

計測器の翻訳に、"intermodulation distortion"という言葉が出てくる。略して、IMDと記されることも多い。これは、非線形デバイス（入力と出力の関係が線形（比例)でないデバイス。理想的なアンプは出力が入力に比例する線形デバイス）に、周波数の近接した複数の正弦波を入力したときにそのデバイスの出力に生じる。

図1に示すような、出力電圧が入力電圧の3次式で表わされるわずかに非線形なデバイスを考える。デバイスの入力に周波数が近接した(ω1≒ω2)2つの正弦波(2トーン信号)を入力すると、三角関数の公式から、図2に示す成分がデバイスの出力に現れる。

各成分の振幅を周波数軸に対してプロットすると、2つの正弦波の基本波周波数(ω1とω2)に近接した3次の相互変調歪み成分(2ω1-ω2、2ω2-ω1)が現れる（図３）。この3次の相互変調歪み成分の振幅は、その成分の振幅を表わす係数から、2つの基本波成分が1dB変化したとき、3dB変化する。

ここでは、入力信号として2トーン信号を使用して説明したが、一般に、デバイスが非線形であれば、3つ以上の入力トーンに対しても相互変調歪み成分が生じる。例えば、ある周波数帯を細かいチャンネルに分割して多数の通話を行っている携帯電話などでは、その送信機のアンプに非線形性があると、その出力の相互変調歪み成分が隣のチャンネルと干渉したり（隣接チャンネル漏洩電力と呼ばれる）、スペクトラム・リグロース（spectral re-growth）の原因になる。

携帯電話などのモバイル・デバイスの測定に関する翻訳に、InterRAT handover（InterRATハンドオーバ）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent N5973A Verizon Wirelssコンプライアンス・テスト・プラン用IFTオートメーション・スクリプトのp2）。

RATは、Radio Access Technology（無線アクセス・テクノロジー）の略で、LTEや3G（W-CDMA などの第3世代携帯電話）などのモバイル通信回線のことである。ハンドオーバとは、通常は、同一のRATのあるセルから別のセルにモバイル端末が移動して、基地局を切り替える際に、通信回線が途切れないようにする仕組みである。これは、同一のRAT内でのハンドオーバなので、IntraRATハンドオーバとも呼ばれる。対して、InterRATハンドオーバとは、異なるRAT間でのハンドオーバ（例えば、LTE回線から3G回線へのハンドオーバ）である。

ハンドオーバについては、以下を参照。

ケータイWatchのケータイ用語の基礎知識の第68回：ハンドオーバーとは

高速データ通信測定に関する翻訳に、Inter-Symbol Interference（符号間干渉）という言葉がよく出てくる（例えば、高速データ・レートでのジッタ解析のp3）。Inter-Symbol Interference（符号間干渉）は、ISIと略されることがある。また、シンボル間干渉と訳されることもある。

符号間干渉とは、隣り合う符号同士が干渉して波形が歪む現象である。デジタル・データは、符号化（特定の信号波形で「0」、「1」を表す）して送受信される。最も単純な符号化である、ある一定の期間、高い（Hi)電圧の状態を維持している状態を「1」、低い（Lo)電圧の状態を維持している状態を「0」として、デジタル・データを送受信する場合を考える。

理想的には、データが「1」から「0」や「0」から「1」に変化する時間ポイントでの波形の変化（ここでは、Hi電圧からLo電圧やLo電圧からHi電圧への遷移）は一瞬であり、データは方形波として伝送される。

しかし、高速データ伝送（高周波成分が含まれる）では、伝送線路の表皮効果（周波数が高くなると、導体の表面近くにしか電流が流れなくなり抵抗が増加する現象）や誘電損失（周波数が高くなると、伝送路を構成する誘電体の電気分極が周波数に追随できずに伝送エネルギーの一部が熱となって損失する現象）により、伝送線路がローパス・フィルタのように振る舞う。

方形波の遷移ポイントは急峻な変化をしているので、高周波成分を含んでいることになるが、データ伝送が低速の場合（すなわち、データの「1」や「0」を表すHi電圧やLo電圧の期間が長い場合）は、ローパス・フィルタによるこれらの高周波成分の減衰に起因する方形波の遷移ポイントのなまり（Hi電圧からLo電圧やLo電圧からHi電圧への遷移が緩やかになること）は、後続の符号（信号波形）に影響を与えない。

データ伝送が高速の場合（すなわち、データの「1」や「0」を表すHi電圧やLo電圧の期間が短い場合）は、方形波の遷移ポイントのなまりが後続の符号と重なり（干渉）し、後続の符号が「0」を表す波形か「1]を表す波形かの判定が困難になる。これを、符号間干渉と呼ぶ。

符号間干渉については、以下を参照

リアルタイム・ジッタ解析によるジッタ発生源の検出のp5～p6

光変調測定に関する翻訳に、intradyne（イントラダイン）という言葉がよく出てくる（例えば、N4392A光変調アナライザのp8）。

光ファイバ通信では、1と0の符号列のデジタル信号をそのまま光信号のオンとオフに対応させて情報を伝送している。これはモールス信号と同じで、無線伝送で最も単純なデジタル信号伝送方式のオンオフキーング（搬送波の振幅があるかないかの振幅変調）である。受信側でフォトダイオードで2乗検波すること（光の強度（電界の2乗）に比例した出力電流を得ること）により情報を得ているので、光ファイバ通信では強度変調-直接検波方式と呼ばれている。この方式では、位相情報は失われる（位相情報は利用されていない）。

強度変調-直接検波方式（オンオフキーング）では、最大周波数利用効率が1 ビット/s/Hzと低いが、高速にオン／オフ動作する光／電子デバイスと波長多重化技術により、大容量伝送（1つの波長あたり40 Gbps）に対応してきた。しかし、限界が見え始めてきたので、さらに大容量の伝送を可能にするために、多値位相シフトキーングや直交振幅変調などの周波数利用効率の高い多値変調方式を使用して、光搬送波の振幅に加えて位相も変調して情報を伝送する方法が開発されている。この場合、光搬送波の位相（周波数）に情報を乗せるために位相の揃ったコヒーレント光を使用する必要があるので、コヒーレント光通信と呼ばれている。

コヒーレント光通信の検波方式には、コヒーレントな電波を用いる無線通信と同様に、ヘテロダイン検波（受信した光波をそれに近い周波数の局部発振光とミックスして（干渉させて）中間周波数帯の電気信号に変換する方法）とホモダイン検波（受信した光波をそれと等しい周波数の局部発振光と干渉させて直接ベースバンド信号に変換する方法）がある。しかし、電波に比べて周波数の高い光波のヘテロダイン検波では、中間周波数帯の幅が広くなり適用が難しく、ホモダイン検波では位相同期ループを使用して受信した光波と局部発振光の周波数を等しくする（位相を同期する）必要があるが光波ではその実現が難しいといった問題があった。

近年のデジタル信号処理の発展により、ホモダイン検波で必要であった位相同期ループをなくして、局部発振光の周波数や位相が受信した光波と多少ズレても、検波後の電気信号をデジタル信号処理することにより、リアルタイムで周波数や位相のズレを補正できるようになった。ホモダイン検波で位相同期ループをなくして、デジタル信号処理で周波数や位相のズレを補正して検波する方式がイントラダイン方式と呼ばれている。

コヒーレント光伝送技術については、以下を参照。

NTTグループのホームページ > 研究開発 > NTT技術ジャーナル > バックナンバー > 2011 vol.23 No.3 > 超高速大容量光トランスポートネットワークの「さらに詳しく・全文記事PDF」 > 超大容量デジタルコヒーレント光伝送技術の「全文記事PDF」

電源測定に関する翻訳で、inverter（インバーター）という言葉が出てくる（例えば、IntegraVision PA2200シリーズ パワー・アナライザのp3）。

inverter（インバーター）を直訳すると「逆変換器」であるが、直流を交流に変換する装置をDC-ACインバーターと呼び、交流を直流に変換する装置をAC-DCコンバーター（例：スイッチング電源など）と呼ぶ。また、AC-DCコンバーターとDC-ACインバーターを組み合わせて、一定の電圧と周波数の交流を任意の電圧と周波数の交流に変換する装置をインバーターと呼ぶ。

身近なものでは、インバーターは、商用AC電源周波数の50Hzや60Hzを変化させて、エアコンの圧縮機の交流モーターの回転数を制御して温度を微調整したり、IH炊飯器の微妙な火加減を制御したり、高い周波数に変換して蛍光灯のちらつきを抑えたりするために用いられている。

インバーター（DC-ACインバーター）は、MOSFETやIGBTなどの高速な半導体スイッチングデバイスを用いて、直流をスイッチング操作で順方向と逆方向に高速に切り替えることによりパルス波（交流）を生成している。

インバーターの動作原理については、以下を参照。

公益社団法人日本電気技術者協会のホームページ > 音声付き電気技術解説講座 > 理論一般 > 電圧・電流波形のいろいろ(7)（インバータ機器）
コンバータ・インバータとは

無線通信測定に関する翻訳に、IoT、M2Mという言葉がよく出てくる（例えば、近距離通信用Signal Studio N7610Bのp2）。IoTはInternet of Thingsの略で、M2MはMachine to Machineの略である。

ここ数年、IoT（モノのインターネット）という言葉が流行っている。人と人との通信（コミュニケーション）に対して、モノとモノ（Machine to Machine）の通信を強調して、IoTとM2Mが同義で使われる場合もあるし、人とモノを含むあらゆる存在（Things）が常につながっていてるという意味で使われ、M2Mも含めたもっと大きな概念として使われる場合もある。

M2Mは、人間の介在なしで機械と機械がネットワークでつながり相互に通信して情報を収集したり動作を制御するシステムで、自動販売機、エレベータ、無人駐車場の遠隔監視などで、かなり前から存在する。M2Mは特定の目的/用途のためのシステムで、そのネットワークはオープンなインターネットである必要はなく（閉じたネットワークで運用されていることが多く）、システム構築に多額の費用がかかった。

一方、IoTは、特定の目的のために特定の機械をつなぐM2Mとは異なり、センサーを搭載したすべてのモノがインターネットでつながるので、そのモノの数が桁違いに多い。メトカーフの法則は「ネットワークの価値は、それに接続されている端末の数の2乗に比例する」と言っているが、IoTの本質は、潜在的に膨大な価値が存在するネットワーク上の広範囲の属性の膨大な数のセンサーからの膨大なデータ（ビッグデータ）から、統計的な分析や機械学習などのAI手法を利用して、小さな変化を見つけ出し、その変化から将来を予測し、それに対処する（新しい価値を生み出す）ことであると言われている。これの究極の姿がSF映画「ターミネータ」の世界であり、AIの知性が人間の知性を超えるシンギュラリティ（技術的特異点）あるいは2045年問題として注目されている。

IoT、M2Mについては、以下を参照。

コレ1枚で分かる「M2MとIoTの違い」

第31回　「ポケモンGO」まで来たITの進化とその先にあるIoTの衝撃

無線通信計測関係の翻訳で、IP multi-media subsystem（IPマルチメディア・サブシステム、IMSと略されることも多い）という言葉で出てくる。

IMSは、通信ネットワークのオールIP化の流れの中で、IP（インターネット・プロトコル）をベースにしたパケット通信ネットワークで携帯電話やスマートフォンなどの音声／動画通信を提供するための技術である。IMSには、多くのインターネット技術を取り入れられていて、通信の開始や切断を行うセッションの制御には、IETF（Internet Engineering Task Force 、インターネットで利用される技術を標準化する組織）によって標準化されたSIP（Session Initiation Protocol、セッション開始プロトコル）が使用されている。

IMSの詳細については、以下のサイトを参照

IMSとは？　なぜIMSが必要なのか？

電子情報通信学会の知識ベース「知識の森」のS1群6編「次世代ネットワーク」の4章「SIP，IMSと品質基準」

デジタル変調測定に関する翻訳に、I/Q gain imbalance（I/Q利得不平衡）とquadrature skew（直交スキュー）という言葉がよく出てくる（例えば、89601X VXA ベクトル・シグナル・アナライザ 測定アプリケーションのp3）。

デジタル無線通信では、デジタル信号を搬送波に乗せて伝送するために、QPSKや16QAMなどのデジタル変調が行われる。このようなデジタル変調では、直交変調器（IQ変調器）を用いて、2つのパラレル・デジタル・データの一方に、搬送波と同位相（In Phase）のLO信号をミキサで乗算してI信号を生成し、もう一方に、搬送波と90°異なる位相（Quadrature Phase)のLO信号をミキサで乗算してQ信号を生成する。

このとき、2つの乗算過程でI/Q信号を生成する際の利得に差（これをI/Q利得不平衡と呼ぶ）があると、コンスタレーション図上で、シンボル・ポイントが理想的な円状ではなくI軸またはQ軸の方向に扁平した楕円状になり、復調時にエラーの原因となる。また、2つの乗算過程でI/Q信号を生成する際に使用される2つのLO信号の位相差が90°からずれている（これを、直交スキューまたはI/Q位相不平衡と呼ぶ）場合は、コンスタレーション図上のシンボル・ポイントの理想的な位置が、I軸またはQ軸に対して傾いた位置になり、復調時にエラーの原因となる。

I/Q gain imbalance（I/Q利得不平衡）とquadrature skew（直交スキュー）については、以下を参照

Understand image, carrier suppression measurements basics（英語サイト）

IQ imbalance and compensation（英語サイト）

デジタル無線通信測定に関する翻訳に、IQ Modulation（IQ変調）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight 81150A/81160A パルス・パターン／ファンクション／任意波形／ノイズ発生器）。IQ Modulation（IQ変調）は、以下の説明からもわかるように、quadrature modulation（直交変調）またはcomplex modulation（複素変調）と呼ばれることもある。

情報（音声やデジタルデータ）を無線伝送するために、電波（搬送波）が使用される。搬送波は、正弦波であり、

Acos(ωt＋φ0)、ここで、A：振幅、ω：（角）周波数、φ0：初期位相、ωt＋φ0：位相（位相角）

のように表される。

情報を送るためには、情報を表わす信号（音声やデジタルデータ）の変化に応じて、搬送波を変化させる（変調する）必要がある。変化させることのできるパラメータは、上の式の振幅と位相（周波数）だけである（周波数は、正弦波の位相を時間で微分したものであり、同じ変化の異なる表現に過ぎない）。したがって、搬送波は、振幅と位相（角度）による極座標で表わすのが簡単である。

デジタル変調では、デジタルデータをI軸（搬送波と同じ位相（同相成分、In Phase）の軸）とQ軸（搬送波と直交する位相（直交位相成分、Quadrature Phase）の軸）の直交座標上のシンボルポイントとして表わす（コンスタレーション表示）ことが多い。デジタルデータの変化は、コンスタレーション表示では1つのシンボルポイントから別のシンボルポイントへの移動であり、このとき、振幅と位相が同時に変化する（変調される）。高次変調（多値変調）では、特に、このシンボルポイント間の移動（デジタルデータの変化）を表わすために、正確に位相を制御する必要があるが、従来の位相変調器では困難である。しかし、I/Q変調器（直交変調器）を使用すると、以下のように容易に変調できる。このような変調をIQ変調と呼ぶ。

デジタルデータのシンボルポイントは、振幅（A(t)）と位相（Φ(t)）で表した極座標上の信号（ベクトル）を、I軸とQ軸に射影したもの（I(t)、Q(t)）である。デジタル変調では、上の搬送波を表わす式で、振幅Aと位相（ωt＋φ0）が時間とともに変化するので、振幅をA(t)、位相をΦ(t)＝ωt＋θ(t)（簡単のために、初期位相φ0をゼロとし、デジタル変調による位相の変化をθ(t)で表わす）とすると、変調を受けた搬送波（変調波）は、

A(t)cos(ωt＋θ(t))

のように表すことができる。これを、三角関数の加法定理で展開すると、

A(t)cos(ωt＋θ(t))＝A(t)cos（ωt)cos(θ(t))－A(t)sin(ωt)sin(θ(t))
　　　　　 　＝I(t)cos（ωt)－Q(t)sin(ωt)
（ここで、I(t)＝A(t)cos(θ(t))、Q(t)＝A(t)sin(θ(t))）

となる。この変調波は、ベースバンド信号（送りたいデジタルデータ）である、I(t)とQ(t)に対して、搬送波信号を生成するローカル発振器の出力（cos（ωt)）と同じローカル発振器の出力を90度位相シフトする移相器に通した信号（－sin（ωt)）を、ミキサを使用して乗算して、2つの信号、I(t)×cos(ωt)とQ(t)×(－sin(ωt))を作り、この2つを加算することにより、簡単に生成できる。

IQ変調については、以下を参照。

通信システムのディジタル変調入門編のp7～p11

無線通信測定に関する翻訳に、ISM band（ISMバンド）という言葉がよく出てくる（例えば、無線測定のためのリアルタイム解析手法のp5の図1）。ISMは、Industrial, Scientific and Medicalの略で、ISMバンドは産業、科学、医療用機器（電子レンジ、医療用温熱装置、マイクロ波乾燥機など）に割り当てられた周波数帯域のことであり、免許不要で使用できる。

日本では、ISMバンドとして、2.4GHz帯や5GHz帯などがある。特に、2.4GHz帯は、ISM機器以外に、コードレス電話、無線LAN、Bluetooth、ZigBeeなどの小電力データ通信システムにも利用されている。このように、さまざまな機器がこの周波数帯を利用しているので、干渉しやすく、通信が不安定になる。このような干渉の問題を防ぐために、周波数ホッピングやスペクトラム拡散などの技術が使用されている。

日本における電波の使用状況については、以下を参照。

総務省電波利用ホームページ > 電波監理の概要 > 周波数割当て・公開 > 周波数の公開 > 我が国の電波の使用状況 > 使用状況の詳細（平成25年10月現在）の一括ダウンロード (325KB)

2.4GHz帯の干渉の問題については、以下を参照。

干渉を起こさない2.4GHz帯ワイヤレス通信を実現する―ノイズ発生のメカニズムとDS-SSスペクトラム拡散方式による干渉の回避

計測器の翻訳に、jitter（ジッタ）という言葉が出てくる。最近では、AVアンプとかブルーレイ・レコーダにもジッタ低減回路搭載という記述が増えてきている。

ジッタとは、信号波形の時間的なゆらぎである。ジッタが重要な理由は、S/N比が重要な理由と同じである。ジッタが大きいと、アイ・パターンで水平方向にアイが閉じる原因になり、ビット・エラー・レートを悪化させる。これに対して、ノイズが大きいと（S/N比が悪いと）、アイ・パターンで垂直方向にアイが閉じる原因になり、ビット・エラー・レートを増加させる。参考：ディジタル信号の正体を見る。

ジッタについての詳細は、以下のリンクを参照。

クロック・ジッタ解析によるシリアル・データのBERの低減
高速データ・レートでのジッタ解析

ビット・エラー・レート・テストに関する翻訳に、jitter tolerance（ジッタ耐力）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent J-BERT N4903B 高性能シリアルBERT）。jitter toleranceは、「ジッタ・トレランス」とも訳される。

jitter tolerance（ジッタ耐力）は、SONET/SDH（光ファイバーを用いた高速デジタル伝送方式の国際規格）の仕様で最初に用いられたが、最近ではUSB3.0、PCI Express、シリアルATA、HDMIなどの高速シリアル伝送規格でも重要な測定項目になっている。ジッタ耐力とは、どれだけのジッタに受信側が耐えられるか（受信側でのビット・エラー・レートが一定値（例えば、10の－12乗）以下になるか）を確認する測定である。通常、ジッタの大きさや周波数、ジッタの成分（種類）を変化させながら、受信側でのビット・エラー・レートを測定する。

ジッタ耐力については、以下を参照。

高速シリアル通信におけるジッタの基礎と測定手法の概要のp10

村田製作所の投稿記事の「USB3.0に対応したノイズ対策」の「Jitter Tolerance試験におけるマージン向上]

ロジック・アナライザ測定に関する翻訳に、JTAGという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent Technologies B4656A Altera用FPGAダイナミック・プローブのp2）。

JTAGは、シリアル通信を用いてICの内部回路と通信をするための仕組みで、1985年にJoint European Test Action Group（JETAG）によって提案され、1990年にIEEE 1149.1（Standard Test Access Port and Boundary-Scan Architecture）として標準化された。

DIP(Dual Inline Package) やQFP(Quad Flat Package) のICでは、パッケージの周囲に端子が出ているので、ロジック・アナライザのプローブを物理的に接触させて信号を読取ることにより、実装検査ができる。しかし、表面実装の高密度化に伴い登場したBGAパッケージのICでは、周囲に端子が出ていない（ICパッケージの裏側に端子がある）ので、プローブを接触させて信号を読取ることができない。そこで、ICの端子内に電子的なプローブ（スキャン・セル）を内蔵し、それをシリアル接続で操作して検査する方法が考えだされた。この検査方式がJTAGであり、ICの端子はICの中と外を分ける境界なので、バウンダリ・スキャン方式とも呼ばれる。

JTAGについては、以下を参照。

アンドールシステムサポート株式会社のJTAGテストとは？

特殊電子回路株式会社のJTAG技術情報

半導体測定に関する翻訳に、junction capacitance（接合容量）という言葉がよく出てくる（例えば、B1506A パワーデバイス・アナライザ 主要パラメータ自動測定装置のp11）。

電気をよく通す物質は導体、通さない物質は絶縁体、その中間の物質は半導体と呼ばれる。半導体（例えば、Si（シリコン）やGe（ゲルマニウム））の中で不純物を含まないものは真性半導体と呼ばれる。

Si（シリコン）やGe（ゲルマニウム）などの原子は、4個の価電子（原子の最外殻を回っている電子で、原子同士の結合や反応にかかわる）を持っている。結晶構造では、それぞれの原子は最近接位置にある4個の原子と、価電子を1個ずつ出しあって（電子ペアを形成して）共有結合で強く結びついている（化学の分野のオクテット則により非常に安定した状態）。この状態では、価電子がすべて結合に使われているので、電気伝導に寄与する電子がない。

上の真性半導体に、5個の価電子を持つAs（ヒ素）やP（りん）などの不純物をドーピング（ごく微量添加）すると、結晶の原子同士の結合に使われない価電子が1つ余り、自由に動きまわれる電子（自由電子）が生じる。この負（nagative）の電荷を持つ電子が電気伝導に寄与する（電気を運ぶ担い手となるのでキャリアと呼ばれる）ので、このような半導体はn型半導体と呼ばれる。

上の真性半導体に、3個の価電子を持つB（ボロン）やIn（インジウム）などの不純物をドーピングすると、結晶の原子同士の結合に使われる価電子が1つ不足し、結合に電子の欠落した状態が生じる。この電子が欠落した部分（正に帯電しているので、正孔（ホール）と呼ばれる））に近くの電子が引き寄せられて移動し、その電子が存在していた部分が正に帯電する（正孔になる）を繰り返すことにより、あたかも、正（positive）の電荷を持つ正孔が自由に動きまわっているように見える。これが電気伝導に寄与するキャリアとなり、このような半導体はｐ型半導体と呼ばれる。

n型半導体とp型半導体を接合すると（PN接合と呼ばれる）、接合面の近くのn型半導体のキャリア（電子）とp型半導体のキャリア（正孔）が引き寄せられて再結合して消滅し、キャリアの存在しない空乏層と呼ばれる部分が生じる。この状態は、空乏層を挟んでその両端に負の電荷と正の電荷が存在する、コンデンサと同じ状態であり、静電容量が生じている。この容量を接合容量と呼ぶ。

PN接合、接合容量については、以下を参照

金沢大学理工学域電子情報学類教授 北川章夫氏のホームページ > 講義案内 > 集積回路工学第1 > 2.1 MOSFETの構造と機能

OKAWA Electric Design > 資料基礎編のダイオードの静電容量、トランジスタの静電容量

計測関係の翻訳に、Kelvin connection（ケルビン接続）という言葉がよく出てくる（例えば、パラメトリック測定器 アクセサリ・ガイドのp6）。ケルビン接続とは、抵抗測定における4端子法（または4線式と呼ばれることもある）のことである。

デジタル・マルチメータやアナログ・テスタなどで2端子法（2線式）で被測定抵抗を測定する場合は、リード線の抵抗値や端子とリード線の接触抵抗値を含む抵抗値が測定される。被測定抵抗の抵抗値が大きく、リード線の抵抗や端子とリード線の接触抵抗による電圧降下が被測定抵抗による電圧降下に比べて無視できる場合は、2端子法でも測定誤差が少なく問題はない。

被測定抵抗の抵抗値が微小な場合は、2端子法では大きな測定誤差が生じる。これは、電流を流すリード線と電圧を測定するリード線が共用されている（リード線や端子による電圧降下が、被測定抵抗による電圧降下に対して相対的に大きくなる）からである。

この問題を回避するための手法が4端子法（4線式抵抗測定）で、電流を流すリード線とは別に電圧を測定するリード線を被測定抵抗の両端に追加する測定法（被測定抵抗に合計4個の端子ができるので4端子法と呼ばれる）である。このようにして、電流を流す回路と電圧を測定する回路を分けることにより、被測定抵抗による電圧降下のみを正確に測定でき（電圧測定回路にはほとんど電流が流れないので）、被測定抵抗のみの抵抗値が得られる。

4端子法については、以下を参照。

低い抵抗値を４端子法で測定する方法

高周波シミュレーションに関する翻訳に、Kramers-Kronig relation（クラマース・クローニッヒの関係式）という言葉が出てくる（例えば、Sパラメータ・モデルを使用したFPGAのパワー・インテグリティ・シミュレーションのp10）。

クラマース・クローニッヒの関係式は、因果律（システム（系）の出力が、過去の入力のみに依存）が成り立つことから導くことができる、系の周波数応答関数H(ω)の実数部と虚数部の間に成り立つ関係式のことである。シミュレーション・モデルの妥当性（因果律を満たすかどうか）を検証するために使用されることがある。

t=0でインパルスが発生したとすると、系のインパルスに対する応答h(t)は、系が因果律を満たすことから、t<0ではh(t)＝0なので、単位ステップ関数u(t)=0(t<0)、1(t≧0)を用いて、

h(t)＝u(t)×h(t)

と書ける。この式の両辺をフーリエ変換すると、単位ステップ関数u(t)のフーリエ変換、－j/ω＋πδ(ω)（jは虚数記号、δはデルタ関数（du(t)/dt＝δ(t)）およびフーリエ変換の性質（畳み込みの定理）、(1/2π)×F(u(t)＊h(t))＝F(u(t))×F(h(t))（＊は畳み込み積分）を用いて、

F(h(t))＝H(ω)＝F(u(t)×h(t))＝(1/2π)×[(－j/ω＋πδ(ω))＊H(ω)]

となる。H(ω)を実数部Hr(ω)と虚数部Hi(ω)に分けて、H(ω)＝Hr(ω)＋jHi(ω)と書くと、上の式は、

H(ω)＝(1/2π)×[(－j/ω＋πδ(ω))＊(Hr(ω)＋jHi(ω))]

となる。これと、H(ω)＝Hr(ω)＋jHi(ω)を比較することにより、

Hi(ω)＝－(1/πω)＊Hr(ω)
Hr(ω)＝(1/πω)＊Hi(ω)

が得られ、クラマース・クローニッヒの関係式（ヒルベルト変換対）と呼ばれる。

ヒルベルト変換については、以下を参照

ヒルベルト変換は、どんなん？

測定器のノイズに関する性能で、kTBという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent スペクトラム解析の基礎の第5章 感度と雑音（p46））。これは、熱雑音のレベル（パワー）を表す式である。ここで、k＝ボルツマン定数、T＝温度、B＝ノイズ測定時の帯域幅である。

導体や抵抗体に電圧を印加すると電流が流れるのは、その中に、キャリア（電流を運ぶ担い手である伝導電子や正孔）が存在するからである。この電子や正孔は、電圧を印加していない状態ではじっと静止しているわけでなく、熱（温度T）によりランダムに運動している。この運動エネルギーが熱雑音パワー（kTB）の正体である。

kTBの導出については、以下を参照。
受信機 高性能化―理論と実際（関　英男著）の「3.2 雑音」（p42～p44）
干渉計サマースクール2005 教科書の「1.3.6 パワーの温度換算」（p14～p15）

通信の測定／シミュレーションに関する翻訳で、Layer 1（レイヤー1）という言葉がよく出てくる（例えば、W1918 LTE-Advancedベースバンド検証ライブラリのp2）。

携帯電話やPCでの電子メール、Webサイト閲覧など、ネットワーク通信が社会活動や生活において不可欠なものになって久しい。携帯電話やPCのメーカーが異なっていても（それらに使用されている通信用デバイスが異なっていても）、伝送経路や伝送形態が異なっていても（電波で伝送されていても、光ファイバーで伝送されていても）、確実に通信が行えるのは、ネットワーク上で通信を行なう際の手順やルール（プロトコルと呼ばれる）が決められている。

コンピュータネットワーク通信の初期には、異なるメーカーの機器間での通信が困難だったので、特定のメーカー（機器）に依存しないデータ通信のプロトコルの必要性が高まり、1984年にISO（国際標準化機構）により、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルと呼ばれる通信システムの設計方針が定められた。OSI参照モデルは実装を考慮していない机上の規格であることや、ちょうどその頃TCP/IP が急速に普及してきたこともあり、OSI参照モデルに準拠した製品は普及しなかったが、ネットワーク通信の基本的な考え方を示すモデルとして広く使用されている。

OSI参照モデルには、7つの階層があり、

第7層（レイヤー7、L7）：アプリケーション層（アプリケーションに固有の規定）
第6層（レイヤー6、L6）：プレゼンテーション層（データフォーマットに関する規定）
第5層（レイヤー5、L5）：セッション層（通信の開始／終了に関する規定）
第4層（レイヤー4、L4）：トランスポート層（通信の信頼性（誤り訂正など）に関する規定）
第3層（レイヤー3、L3）：ネットワーク層（異なるネットワーク間の通信（データのルーティングなど）に関する規定）
第2層（レイヤー2、L2）：データリンク層（同じネットワーク内の通信（パケットの送受信など）に関する規定）
第1層（レイヤー1、L1）：物理層（物理的な接続（電気信号の変調方式やケーブル）に関する規定）

と呼ばれている。

OSI参照モデルについては、以下を参照

基礎からわかる！パソコン入門・再入門 > パソコン基礎知識 > インターネットの仕組み > 6.プロトコルとは

デジタイザに関する翻訳で、LIDAR（ライダー）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight U5303A PCIe高速デジタイザ、オンボードプロセッシング搭載のp2）。

LIDARは、RADAR（RAdio Detecting And Ranging、電波探知および測距）のRAdio（電波）をLIght（光）に置き換えた、LIght Detecting And Ranging（光探知および測距）の略で、レーザー光線を使用して周囲の物体の方向や距離を測定する装置である。レーザー光線を用いるので、LIDARはレーザー・レーダーと呼ばれることもある。

電波も光も同じ電磁波であるが、レーダーに用いられる電波の波長は3 mm～3 m程度（周波数にして0.1 MHz～100 GHz）で、ライダーに用いられる半導体レーザーの波長は可視光領域（波長：400 nm程度）～近赤外線領域（波長：1 μm程度）である。一般に、用いる電磁波の波長より小さな物体の検出感度は低下するので、レーダーよりもライダーの方がはるかに小さな物体を検出でき、高分解能画像が得られる。

このことから、ライダーは、PM2.5（直径2.5 μm以下の炭素成分、硝酸塩、硫酸塩、アンモニウム塩などからなる粒子状物質で、健康に害を及ぼすとされている）などの粒子状物質の観測に用いられたり、航空機に搭載して地形の測量などに利用されている。また、最近では、自動運転カーに搭載するセンサとして開発が進められている。

ライダーについては、以下を参照。

日本気象学会のホームページ > 情報交換 教育と普及活動 > 夏期大学 > これまで（第40回以降）の夏季大学のテーマ 第44回　2010年8月7・8日　気象観測技術の最前線 > ライダーネットワークでエアロゾルの三次元的な動態を捉える

無線通信計測関係の翻訳で、link budgetという言葉が出てくる（例えば、無線エミッタの信号モニタリング、周波数管理、地理位置特定の技術と動向のp10の表2）。

リンク・バジェットとは、通信システムの送信端と受信端の間の経路（リンク）に存在する利得要因（アンテナ、アンプ、コード化などによる利得）と損失要因（ケーブル、自由空間、フェージング、熱雑音などによる損失）をすべてdB値で加算／減算して、リンク全体の収支（許容伝搬損失）を計算することである。この計算から、基地局から端末までの電波の到達距離がわかり、無線システムの回線設計（セル半径や送信電力）に利用される。

FOMAのリンク・バジェットの例が、FOMAの無線ネットワーク設計概要の表1～表3にある。

高周波パワー・アンプ測定に関する翻訳で、load pull（ロードプル）という言葉がよく出てくる（例えば、Xパラメータを用いたハイパワー増幅器の評価と最適化のp2）。

ロードプル測定は、携帯電話などの送信部の最終段のRF/マイクロ波パワー増幅器の出力特性(出力パワー、利得など)を最適化するのに用いられる手法である。

このような大信号条件下では、増幅器の出力特性は、入力信号レベル(ドライブ・レベル)と負荷インピーダンスの関数になる。

ロードプル測定は、上図のようなシステムを使用して、最大パワーが出力されるようにチューナを調整し、そのときの出力インピーダンスを測定する。チューナには、パッシブ型(終端インピーダンスの大きさと位相が可変)、アクティブ型(ハイ・パワー・デバイスで一般的な大きな反射を形成)、高調波対応型(個々の高調波に対して終端インピーダンスが可変)がある。その結果はスミス・チャート上の等出力パワー等高線(同じ出力パワーを与える負荷インピーダンス線)として示される。

ロードプル測定については、以下を参照

Load Pull for Power Devices（英語ページ）

無線通信機器設計に関する翻訳に、LoRaという言葉が最近よく出てくる（例えば、IoT－大きな可能性と大きな課題のp3の図1）。

IoT向けの無線規格として、近距離ネットワーク用のBluetooth Low Energy (BLE)、ZigBee、Wi-SUN、中距離ネットワーク用の802.11ahなどがある。NB-IoT、SIGFOXとともに、LPWA(Low Power Wide Area)と呼ばれるIoT向けの長距離ネットワーク用の規格として注目されているのが、LoRaWANという規格である。

LoRaは、Long Rangeの略で、長距離通信を低消費電力で行なうためにSemtech社（元はフランスのCycleo社が開発し、Semtech社が買収）が開発したIoT/M2M向けの変調方式（LoRa変調）で、CSS(Chirp Spread Spectrum、チャープ・スペクトラム拡散)変調に基いたものである。

CSS変調は、搬送波の振幅が一定でその周波数を変化させることにより、デジタル情報（0、1のビット列)を伝送するものであるが、FSK（周波数シフトキーイング）のように、デジタル情報が0のときに低い周波数、1のときに高い周波数を対応させて伝送するのではなく、デジタル情報が0のときに周波数をリニアに減少させ（ダウンチャープと呼ばれる）、1のときに周波数をリニアに増加させて（アップチャープと呼ばれる）伝送する変調方式である（例えばこれのp10～p11）。

スペクトラム拡散では、拡散率（処理利得）を上げると（受信時の逆拡散処理により、信号対（雑音＋干渉）の電力比が拡散率の分だけ改善され）、リンクバジェット（受信感度）が増加し、雑音や干渉信号に対する耐性が上がり、到達距離が長くなる。拡散率を上げるということは、拡散信号速度に対してベースバンド信号速度を遅くすることに対応するので、その分データ転送速度は遅くなる。したがって、スペクトラム拡散は、IoT向けの長距離ネットワーク通信に適した変調方式である。

LoRaWANについては、以下を参照。

株式会社ソラコムのblog > アーカイブ > LoRaWANの仕様とネットワークアーキテクチャー

高周波回路測定に関する翻訳で、LTCCという言葉がよく出てくる（例えば、Agilentインピーダンス／ネットワーク解析Application Listのp26）。LTCCは、Low Temperature Co-fired Ceramicsの略で、低温同時焼成セラミックスと訳される。

高周波回路を搭載する基板として、ガラスエポキシ基板、テフロン基板、セラミック基板などがある。ガラスエポキシ基板は、PCのマザーボードやモバイル機器などの民生用に広く使用されていて安価である。テフロン基板は、高周波特性が良好（高周波損失が小さい）だが高価であり、近年、ガラスエポキシ基板でも必要な性能が得られるようになってきたので、民生用にはあまり使われていない。セラミック基板は、高周波損失が小さく、酸化アルミニウム（アルミナ）が原料なので熱伝導率が高い（放熱特性に優れている）が、非常に高価であり、スーパーコンピュータや航空宇宙などの分野での利用に限られている。

LTCC（低温同時焼成セラミックス）基板の「低温」とは、タングステンを導体成分としたセラミック基板（アルミナが主成分）の焼成温度（約1600度）よりも、焼成温度が低い（約900度）ことから、そう呼ばれている。「同時焼結」とは、「導体部分」と「セラミック部分」を同時に焼結して高密度配線、積層化を容易に実現できるという意味である。LTCCでは、焼成温度の低いセラミックの開発により、タングステンより導体損失が小さく融点の低い銀や銅を導体成分として用いて同時焼成できるようになった。LTCCは、当初、銅を導体とすることによる信号の高速伝搬特性を活用してスーパーコンピュータのマザーボード用として実用化されたが、現在では、高密度配線、積層化を容易に実現できることから、小型化の要求の強い携帯電話などのモバイル機器に広く用いられている。

LTCCについては、以下を参照。

公益社団法人 日本セラミック協会のホームページ > セラミック博物館 > セラミックス アーカイブス > 耐熱性・小型化を生かした 自動車用セラミック多層基板・パッケージ

無線通信計測関係の翻訳に、LTE-Advancedという言葉が最近よく出てくる。

移動通信システムは、第1世代（アナログ方式の自動車／携帯電話）、第2世代（PDCやGSM方式のデジタル携帯電話）、第3世代（W-CDMAやCDMA2000方式の携帯電話）と進化してきた（参考：電子情報通信学会の知識ベース（知識の森）の4群3編「移動通信」の3章 移動通信システム）。LTE Advancedは、第4世代(4G)移動通信システム（携帯電話）の規格である。

LTE Advancedの詳細については、以下のサイトを参照。

LTE-Advancedの概要
ドコモR&D（研究開発）のテクニカル・ジャーナル VOL.18 NO.2の「LTE-Advanced技術特集－IMT-Advancedに向けて進化し続けるLTE」

PCI ExpressやUSB3.0の測定に関する翻訳に、LTSSMという言葉がよく出てくる（例えば、アドイン・カードまたはマザーボードでPCI Express 3.0 CEM仕様に基づいたレシーバ・テストに合格する方法のp22）。

LTSSMは、Link Training Status State Machine（リンク・トレーニング・ステータス・ステート・マシン）の略で、PCI ExpressやUSB3.0などのシリアル通信バスのリンク・ステート（通常の通信状態、省電力状態など）の管理（初期化、トレーニングによるリンク速度などの調整／最適化、省電力状態から通常状態への復帰など）を行うための状態遷移（ステート・マシーン）を表したものである。

PCI Expressでは、「Detect」（電源オン時やウォーム・リセット時に通信相手がいるかどうかを調べるステート）、「Polling」（通信相手が見つかった後の調整用データを通信するステート）、「Configuration」（通信相手とのリンク構成を決めるステート）、「L0」（通常の通信状態）、「L0s」（省電力状態）、「L1」（省電力状態）、「L2」（省電力状態）、「Recovery」（リンクの再トレーニングを行うステート）、「Hot-Reset 」（ホット・リセットがかかっている状態）、「Disable」（リンク構成を行わないステート）、「Loopback」（試験モードのステート）のステートがある。

USB3.0も、PCI Expressと同様のステートがある。

PCI ExpressのLTSSMについては、以下を参照。

LTSSMの各ステート

USB3.0ののLTSSMについては、以下を参照。

Design and Verification of USB 3.0 Link Layer(LTSSM)（英語PDF）

マイクロ波回路シミュレータに関する翻訳で、lumped element（集中定数素子）、distributed element（分布定数素子）という言葉が出てくる。

「集中定数」とは、回路網の長さや素子の大きさが、そこを流れる交流の波長に対して無視でき、回路定数や素子定数が1点に集中しているという意味で、集中定数回路とか集中定数素子(コンポーネント)と呼ばれる。これに対して、「分布定数」は、回路網の長さや素子の大きさが波長に対して無視できなく、部品として目に見えない素子が分布していると考える必要がある場合に使用する。例えば、図1の上図のように、信号源と負荷の間の配線の距離が10 cmで、信号源の周波数が3 kHz(波長が100km)とすると、線路のどこで電圧を測定しても同じであるが、図1の下図のように、信号源の周波数が3GHz(波長が10cm)だと、配線(伝送線路)上の位置により電圧が異なるので、なんらかの回路素子(通過する信号の振幅と位相を変化させるもの)が伝送線路上に分布しているものとして考える必要がある。

分布定数回路については、以下のサイトが詳しい。

技術の渚

昨日、NHKスペシャルを見ていたら、アメリカの株式売買に占めるブログラム売買の比率が７、８割と言っていたかな。その結果、フラッシュ・クラッシュ（瞬間暴落）が問題になっているとか。そのプログラム売買のプログラムは、機械学習という手法を用いて、過去の膨大な相場データ（今流行のBig Data）からパターンを学習し株価予測を行なっているという。予測が困難な問題に機械学習を用いた例として、将棋のプログラムがある。もう５、６年前になるか、当時のコンピュータ将棋大会で優勝したのがBonanzaという将棋のプログラムだった。他のプログラムが最新鋭のデスクトップPCやクラスタ型PCを用いていたのに対して、Bonanzaが機械学習の結果を利用してノートPCで優勝したのが印象的だった。将棋プログラムも今や機械学習全盛で、プロ・レベルの実力があるという。そのときの将棋における機械学習についてのドキュメントが以下のページの一番下の「おまけ」の「GPW 2006 発表資料」にある。

Bonanza - The Computer Shogi Program

LTEに関する測定の翻訳に、MAC、RLC、RRC、NAS、PDCPという言葉がよく出てくる（例えば、UXM ワイヤレステストセットのp9）。

LTEネットワークは、コア・ネットワーク（EPC（Evolved Packet Core））と無線ネットワークに分けられる。無線ネットワークは、eNodeBのみで構成され、各eNodeBはLTEを収容するコア・ネットワーク（EPC）とS1リンクで接続されている。また、eNodeB同士はX2リンクで接続されていて、S1リンクを介さないX2ハンドオーバーが可能で、UE（携帯端末）が移動中でもスムーズなハンドオーバーができる。

eNodeBとUE間の無線プロトコルには、ユーザデータを扱うU-Planeプロトコル階層と制御メッセージを扱うC-Planeプロトコル階層がある。U-Planeプロトコル階層には、レイヤ1であるPHY（変調方式、符号化方式，アンテナ多重化などの処理を行なう）と、レイヤ2であるMAC（Medium Access Control：無線リソース割り当て、データマッピング、再送制御などを行なう）、RLC（Radio Link Control：再送制御，重複検出，順序整列を行なう）、PDCP（Packet Data Convergence Protocol：IPパケットヘッダ圧縮、解凍、暗号化を行なう） で構成されている。C-Planeプロトコル階層は、U-Planeプロトコル階層と同様のプロトコルと、レイヤ3であるRRC（Radio Resource Control：システム報知情報配信、緊急地震速報配信、ページング配信、NASメッセージ配信、ハンドオーバー制御などを行なう）、NAS（Non-Access Stratum：認証を行なう）で構成されている。

LTEについては、以下を参照。

次世代の無線技術、LTEの仕組みが分かる　インデックス

MAC、RLC、RRC、NAS、PDCPについては、以下を参照。

高速・大容量・低遅延を実現するLTEの無線方式概要のp17～p19

測定システムの信号ルーティングに関する翻訳で、Make-Before-Break（メイク・ビフォア・ブレーク）という言葉がよく出てくる（例えば、より良いオシロスコーププロービングのための8つのヒントのp7）。

複数の信号ラインを切り替えてルーティングする際にスイッチが用いられる。スイッチには接点があり、接点を開閉することにより、回路を接続したり遮断する。

常時（スイッチがオフの状態）は接点が開いていて、スイッチがオンになると接点が閉じて（メイクして）回路がつながる接点をメイク接点と呼ぶ。a接点（arbeit contact）、常開接点とも呼ばれる。

常時（スイッチがオフの状態）は接点が閉じていて、スイッチがオンになると接点が開いて（ブレークして）回路が遮断される接点をブレーク接点と呼ぶ。b接点（break contact）、常閉接点とも呼ばれる。

2つの接点があり、一方(A)の接点が閉じていて他方(B)の接点が開いている状態で、スイッチがオンになると、Bの接点を閉じる（メイクする）前にAの接点を開く（ブレークする）動作を行なうものをBBM（ブレーク・ビフォワ・メーク）接点と呼ぶ。c接点(changeover contact)、トランスファ接点とも呼ばれる。

2つの接点があり、一方(A)の接点が閉じていて他方(B)の接点が開いている状態で、スイッチがオンになると、Aの接点を開く（ブレークする）前にBの接点を閉じる（メイクする）動作を行なうものをMBB（メイク・ビフォワ・ブレーク）接点と呼ぶ。

メイク・ビフォア・ブレークの動作については、以下を参照。

OMRON 制御機器のホームページ > テクニカルガイド > 技術解説 > 一般リレー > 用語解説の「MBB（メーク・ビフォワ・ブレーク）接点（ショーティングコンタクト）」

高速デジタル信号測定に関する翻訳で、mark ratio（マーク率）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent N4970A PRBSジェネレータ10 Gb/sと内蔵クロック・テスト・アクセサリ（TG2P1A）のp1の「主な特長」）。

デジタル・データは2進数として「0」と「1」の組み合わせで表される。このデータは、「0」に対応する電圧の低い状態と「1」に対応する電圧の高い状態を組み合わせたデジタル信号として伝送される。このとき、ある時間内での「1」を表す電圧の高い状態の割合をマーク率と呼んでいる。特にGaAsデバイスを用いた超高速光通信での伝送では、マーク率が偏るとデバイス特性が変化し、誤動作の原因となるので、伝送時にマーク率が1/2になるようにコード化される。

ハンドヘルド測定器に関する翻訳に、Measurement Category（測定カテゴリ）という言葉がよく出てくる（例えば、U1270シリーズ 工業用マルチメータのp8）。

測定器を安全に使用するために、国際安全規格IEC61010では、測定器を使用する場所に関する安全基準を、測定カテゴリとしてCAT I ～ CAT Ⅳ（CATはcategoryの略）に分類している。CAT番号が大きいほど、高エネルギーの過渡現象が発生する可能性が高いことを示している。

例えば、「CAT III 1000V」という表示は、測定カテゴリIII（直接分電盤から電気を取り込む機器の1次側および分電盤からコンセントまでの回路）で使用可能で、電圧定格（対アース）1000 Vrmsまで測定の安全が保証されているという意味である。

測定カテゴリについては、以下を参照。

ハンドヘルド・マルチメータを選択する際の安全性について

リーダー株式会社のホームページ > 技術情報 >測定基礎知識 > 安全規格IEC 61010（JISC1010）について

オシロスコープ測定の翻訳で、memory depth（メモリ長）という言葉がよく出てくる（例えば、InfiniiVision 1000 Xシリーズ オシロスコープのp17）。

デジタル・オシロスコープの波形表示プロセスでは、アナログ波形を高速なA/Dコンバーターで、一定の時間間隔毎にサンプリング（デジタイズ）して、（ディスプレイに表示するためのデジタル処理に時間がかかるので）一時的に高速な波形メモリに記録しておく。

メモリ長（レコード長とも呼ばれる）とは、この高速波形メモリに記録できる波形のポイント数（サンプル数）のことである。連続して記録できる波形の時間長は、サンプリング間隔（1/サンプリング・レート）とメモリ長の積なので、例えば、最高サンプリング・レートが1Gサンプル/秒、メモリ長が10Kポイントのオシロスコープの場合は、波形を10μsの時間だけ連続してディスプレイに表示できる。このようなメモリ長の小さいオシロスコープでは、時間軸の設定を遅くすると、ディスプレイ全体に波形が表示されなくなるので、時間軸の設定が遅い場合は、サンプリング・レートを自動的に低く設定して、波形をディスプレイ全体に表示するようになっている。しかし、サンプリング・レートが低くなるとエリアシング誤差が発生しやすくなる。

逆に、大容量メモリを搭載したオシロスコープでは、時間軸設定を遅くしても最高サンプリング・レートでディスプレイに表示できるので、エリアシング誤差が発生せず、長い時間範囲にわたって波形を詳細に観測できる。

オシロスコープのメモリ長については、以下を参照。

組み込みエンジニア必須のスキル - オシロの基本を身に着ける > 第5回 観測する波形からオシロスコープを選ぼう - その1

無線通信のパワーアンプ測定／シミュレーションに関する翻訳で、Memory Effects（メモリ効果）という言葉がよく出てくる（例えば、最新の4G/無線LAN通信システム用ソリューション）。

携帯電話やスマートフォンなどのモバイル無線機器の基地局では、電波を遠くに送信するためにパワーアンプで信号を増幅している。このとき、高効率化（省電力化）のために、パワーアンプを圧縮領域（飽和領域）に近い動作点で使用する。圧縮領域（飽和領域）に近い動作点では、パワーアンプへの入力と増幅後の出力が比例せず、非線形歪み（相互変調歪み）が生じる。非線形歪みが生じると、隣接チャネルへ不要な歪み成分が漏洩し混信の原因になる。このような非線形歪みを補償する手法として、デジタル・プリディストーションがある。デジタル・プリディストーションでは、通常、パワーアンプに入力される信号の瞬時電力に基づいて、歪み補償テーブルを参照してパワーアンプの非線形特性の逆特性をパワーアンプ入力の直前の信号に適用して補償する。

しかし、パワーアンプには、このような瞬時電力に基づいた歪みだけでなく、メモリ効果と呼ばれる歪みが存在する。これは、アンプの出力が現在の入力信号（瞬時電力）だけでなく、過去の入力信号の履歴に依存することにより生じる歪みである。このような歪みは、歪み補償テーブルを使用するデジタル・プリディストーションでは補償できない（現在値より前の過去の履歴をすべて歪み補償テーブルに記録できないので）。

メモリ効果の原因としては、トランジスタの熱応答、キャリアトラップ、バイアス回路やAGCループに使用されるエネルギー蓄積デバイス（コンデンサやインダクタ）に起因した比較的長い時定数（入力の変化に対する、出力の応答時間）によるものと、出力整合回路やフィルタに使用されるエネルギー蓄積デバイスの比較的短い時定数によるものなどがある。

メモリ効果については、以下を参照。

Analysis and Simulation of Memory Effects on Microwave Power Amplifier（英語pdf）

パワー・エレクトロニクス・テストに関する翻訳で、MEMSという言葉が出てくる（例えば、パワー・エレクトロニクス・テストの課題とソリューションのp13）。

MEMS（メムス）は、Micro Electro Mechanical Systems（微小電気機械システム）の略で、日本ではマイクロマシンと呼ばれることが多い。

MESMは、CMOS半導体製造プロセスの微細加工技術（リソグラフィーやエッチング）やレーザー加工技術を用いて、微小な電子回路や可動部を持つ機械構造を基板上に集積化した微細なデバイスである。

身近なMESMデバイスとしては、インクジェットプリンタのプリンタヘッド（数ピコ・リットルのインクを制御）、ハードディスクの磁気ヘッド（データを記録、再生するためのデバイス）、ビデオカメラの手ブレ補正や携帯電話／ハードディスクの落下検知用の加速度センサ、DLPプロジェクターに使用されているDMD（デジタル・ミラー・デバイス）などがある。その他にも、DNAチップ、波長可変レーザー、原子間力顕微鏡のカンチレバーなど、さまざまなデバイスが実用化されている。

このように、さまざまな最終製品の基幹デバイスとして使用されているので、半導体チップが「産業のコメ」と言われたの対して、MESMは「産業のマメ」と呼ばれている。

MESMについては、以下を参照

一般財団法人マイクロマシンセンターのホームページ > 情報サービス活動 > 情報コーナー（MMC カフェ） > マイクロナノ・トーク > 産業のマメ：MEMS

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）

電磁界シミュレーションに関する翻訳に、Method of Moments（モーメント法）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent EEsof EDA E8921A/AN Momentum）。

電子デバイスの高周波化／高密度化にともなって、伝送線路が電磁界による相互作用によりL成分やC成分を持つようになる。また、伝送線路も複雑な形状になり、電磁相互作用を解析的に（方程式を立てて式変形して）直接解くことはできない。このような場合は、問題の領域を離散化して数値的に解く必要がある。これを行うための手法の1つがモーメント法である。モーメント法を簡単に説明するのは難しいが、概要は以下のようである。

Lを微分演算や積分演算などを含む適当な線形演算子、f(x)を求めたい未知の関数（電流や電荷）、g(x)を与えられた既知の関数（入射電界や励振電界）とすると、系の支配方程式は、

L(f(x))＝g(x)

となる。ここで、求めたいf(x)を境界条件を満たす基底関数列f_n(x)（n＝1、2、・・・、N）で、

f(x)≒Σa_n×f_n(x)、a_nは求めたい展開係数

と展開して、L(f(x))＝g(x)に代入すると、

Σa_n×L(f_n(x))≒g(x)、残差R=g(x)－Σa_n×L(f_n(x))

となる。ここで、基底関数f_n(x')と重み関数f_m(x)（m＝1、2、・・・、N）の内積（モーメント）を、

＜f_m、f_n＞＝∫f_m(x)×f_n(x')dx’dx

で定義する。展開係数a_nが適切に求まると残差Rはゼロに近づくので、残差R=g(x)－Σa_n×L(f_n(x))とf_m(x)の内積がゼロになることから、

Σa_n×＜f_m(x)、L(f_n(x))＞＝＜f_m(x)、g(x)＞、m＝1、2、・・・、N

となる。これは、z_mn＝＜f_m(x)、L(f_n(x))＞を要素とするN×Nの行列Z、求めたい展開係数を要素とするベクトルa、＜f_m(x)、g(x)＞（m＝1、2、・・・、N）を要素とするベクトルbを用いて、書き直すと、

Za＝b

の連立方程式である。これを数値計算手法で解けば、展開係数を有限個（N個）で打ち切ったときの近似解aが得られる。

モーメント法については、以下を参照

モーメント法

電子情報学会 知識ベース 知識の森 > 4群　モバイル・無線 > 2編 アンテナ・伝搬 > 10-3 モーメント法

Surface Integral Equations and the Boundary Element Method（英語PDF)

携帯電話などのモバイル機器の測定に関する翻訳に、MIPIという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent U7238A MIPI D-PHY コンプライアンス・テスト・ソフトウェア（Infiniium オシロスコープ用））。

MIPIは、Mobile Industry Processor Interfaceの略で、モバイル機器のインタフェースのハードウェア／ソフトウェアの再利用や互換性を促進し、オープン・スタンダードを確立するために設立されたAlliance（非営利の業界団体）である。

MIPIには、D-PHYとM-PHYの2種類の物理層インタフェースの規格がある。D-PHYは、最大データ転送レートが1レーン当たり1Gbpsの同期転送で、主にカメラやディスプレイとのインタフェース用である。M-PHYは、最大データ転送レートが1レーン当たり5Gbpsで、非同期転送に対応し、D-PHYでは対応できないメモリやチップ間接続にも対応できる。

MIPIについては、以下を参照。

MIPI AllianceのPHY Working Group（英語）

携帯電話内部の高速データ転送，次の主役は「MIPI M-PHY」― 広範なアプリケーションを見据えた多芸多才の標準規格

マイクロ波測定に関する翻訳で、mixed-mode S-parameter（ミックスドモードSパラメータ）という言葉が出てくる（例えば、PXIベクトル・ネットワーク・アナライザ・シリーズのp6）。

差動信号による伝送（平衡伝送）は、コモン・モード・ノイズを減らすことができるので、RF/マイクロ波信号や高速デジタル信号（PCI Express、シリアルATA、HDMI、USBなど）の伝送に広く使用されている。

このような差動伝送に用いられる回路（差動デバイス、平衡デバイス）を評価する場合は、バランを用いて差動信号をシングルエンド信号に変換することにより、従来のシングルエンド（不平衡）テストポートを持つベクトル・ネットワーク・アナライザでも測定できるが、バランの追加により測定誤差が大きくなったり、バランの周波数帯域による制限が存在するという欠点がある。

（位相が180°異なる正の信号ラインと負の信号ラインで構成される）差動信号用の入力ポートと出力ポートが1つずつある2ポートの平衡（差動）デバイスを、正の信号ライン用の入力ポートと負の信号ライン用入力ポートが2つ、正の信号ライン用の出力ポートと負の信号ライン用出力ポートが2つある、4ポートの不平衡（シングルエンド）デバイスと考えれば、シングルエンド（不平衡）テストポートを4つ持つベクトル・ネットワーク・アナライザで測定可能になり、バランを用いる方法による制限がなくなる。

しかし、差動信号は、一般に差動モード成分とコモンモード成分に分けて考える必要があるので、差動2ポート・デバイスをシングルエンド4ポート・デバイスとして測定して得られる通常のSパラメータでは、差動信号に関する有用な情報が得られない。したがって、差動デバイスの各ポートへの入射信号の差動モード成分とコモンモード成分を作用させると、そのデバイスの各ポートからの反射信号の差動モード成分とコモンモード成分となるように、この通常のSパラメータ行列を変換する必要がある。このように通常のSパラメータから変換されたSパラメータ行列がミックスドモードSパラメータである。

ミックスドモードSパラメータについての詳細は、以下を参照。

Agilent Technologies 差動インピーダンス測定技術セミナ セミナテキスト MAY ’01のp65～p77（スクロールバーに表示されるページ）

Mixed-mode S-parameters and Conversion Techniques（英語PDF）

高周波測定に関する翻訳で"mixer"という言葉がよく出てくる（例えば、ミキサの変換損失や群遅延を測定するための手法とその比較）。

ミキサとは、周波数の高いRF信号(周波数:Frf)を、その周波数に非常に近い周波数(Flo)の局部発振器信号(LO信号)とミックス(混合)することにより、これらの差周波数(Frf－Flo)であるIF(中間周波)信号(この周波数は、低周波なので、回路内で扱いやすくなる)を得るためのデバイスである。このように、高い周波数から低い周波数に変換するプロセスはダウンコンバートと呼ばれる。逆に、IF信号をLO信号とミックスして、RF信号として電波で飛ばすための高周波を得る際にも用いられる。このプロセスはアップコンバートと呼ばれる。別の見方をすると、ミキサは、掛け算回路になっている。すなわち、入力をVrf=Arf・cos(ωrf・t)、Vlo=Alo・cos(ωlo・t)とすると、出力は、Vif=a・Vrf・Vlo=a・Arf・Alo・{cos(ωrf+ωlo)t+cos(ωrf－ωlo)t}となる。このミキサの直後にローパス・フィルタを入れると、差周波数cos(ωrf－ωlo)tを取り出せる。図で、高周波で一般的なダブル・バランスド(2重平衡)ミキサの動作原理を示す。

高周波シミュレーションに関する翻訳に、MMICという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent EEsof EDA W2321 レイアウト・エレメント）。MMICは、Monolithic Microwave Integrated Circuit（モノリシック・マイクロ波集積回路）の略である。

半導体デバイスは、ダイオードやトランジスタなどの個別半導体素子（ディスクリート半導体）と集積回路（IC)の2種類に分類される。集積回路は、ハイブリッド集積回路（ハイブリッドIC）とモノリシック集積回路（モノリシックIC)の2種類に分類される。モノリシックICとは、シリコン(Si)やガリウムヒ素（GaAs)などの単一の半導体基板（ウェハー）上にトランジスタ、ダイオード、抵抗、キャパシタなどの素子を一体に形成して機能を実現したもので、ICと言えば、通常はモノリシックICのことである。ハイブリッドICは、絶縁基板上に個別半導体素子、モノリシックIC、抵抗、コンデンサなどの電子部品を高密度に実装して、1つのICのようにパッケージングしたものである（例えば、ここの構造を参照）。

したがって、MMICとは、マイクロ波帯のミキサ、増幅、スイッチングなどの機能を、単一の半導体基板上に形成したICである（例えば、ここの画像）

車載機器測定に関する翻訳に、MOSTという言葉がよく出てくる（例えば、Infiniium Sシリーズ 高分解能オシロスコープのp24）。

最近の自動車には、ECU（Electronic Control Unit）と呼ばれる自動車制御用コンピュータが多数搭載され（100個以上搭載している自動車もある）、電子制御により高度な機能（パワートレイン制御（エンジンやトランスミッションの制御）、ボディー制御(パワー・ウィンドウ、ドアロック、ミラーなどの制御）、安全制御（各種センサで取り込んだ車外情報によるブレーキ制御など）など）を実現している。これらのECUをそのデータ専用の個別のワイヤで配線すると、ECUの数が多い場合は、配線の数が膨大になり、配線の重量やスペースが増え、コストの増加、信頼性の低下、故障診断や設計変更が困難になるといった問題が生じるので、これらを解決するために、CAN FDなどの車載ネットワークが用いられている。

自動車には上記の運転制御用のネットワークのほかに、カーオーディオやカーマルチメディアシステムなどのインフォテイメント機器があり、これらのデータを伝送／制御するためのネットワークが必要である。このための規格がMOST(Media Oriented Systems Transport)であり、MOST Cooperationと呼ばれる業界団体により推進されている。通信帯域幅25 Mbpsの第1世代のMOST25、通信帯域幅50 Mbpsの第2世代のMOST50、通信帯域幅150 Mbpsの第3世代のMOST150が規格化されている。

MOSTについては、以下を参照。

車載Networkの話（5）「MOST」

レーダーのシミュレーションに関する翻訳に、MUSICという言葉が出てくる（例えば、Keysight W1908 車載レーダーライブラリのp2の図1）。

MUSICは、MUltiple SIgnal Classificationの略で、アレイ・アンテナを用いて、波源（電波の発射元）の個数とそれらの方向を推定するための手法（アルゴリズム）である。マイクロフォン・アレイを用いて音源の方向を推定するためにも利用されている。

アレイ・アンテナにより波源の方向（電波が飛んで来る方向という意味で到来方向(Direction of Arrival、DOA)と呼ばれる）を推定する手法として最も基本的なものは、ビームフォーミング法である。この手法では、アレイ・アンテナを構成する各アンテナ素子からの信号の位相を調整することにより、メインローブ（アレイ・アンテナの指向性が最大となる方向で、主ビームとも呼ばれる）を形成し、それを全方向にわたって走査することにより、アレイ・アンテナからの出力が大きくなる方向を波源の方向として求める。この手法では、近接した方向を分離するために（高い角度分解能を得るために）指向性の鋭いメインローブが必要であり、そのために、素子数の多い（したがって、高価な）アレイ・アンテナが必要になるという欠点がある。少ない素子数で角度分解能を大幅に高める手法として、MUSIC法がある。MUSIC法も軍事技術での研究が元になっているが、素子数が少なく安価に高分解能が得られることから、自動車に搭載する衝突防止用ミリ波レーダーや電子機器のノイズ源の探知などでの利用が研究されている。

MUSIC法は、RALPH 0. SCHMIDTが「Multiple Emitter Location and Signal Parameter Estimation」という論文で名付けた方法で、ここで詳細に説明するのは難しいが、概要は以下のようである。

K個のアンテナ素子が配置されたアレイ・アンテナに、L個の波源から角度θ_l（l＝1、２、...、L）で平面波が到達すると、各素子で受信される信号は、行路差d_k×sinθ_l（k＝1、2、...、K）に起因する位相差φ_k(l)＝2π×(d_k×sinθ_l/λ)のみが異なる信号である。したがって、l番目の到来波の時刻tにおける各素子での複素信号をs_l(t)として、各アンテナ素子が無指向性で素子間結合がない場合は、各素子での時刻tにおける受信信号は、

x(k,t)＝Σs_l(t)×exp(jφ_k(l))＋v(k,t)、Σはl＝1からLまでの和、v(k,t)は平均0、分散σ^2の各素子の内部白色雑音（熱雑音）で各素子毎に独立であると仮定する

と書ける。上の式の各素子の受信信号x(k,t)、k＝1、2、...、Kをまとめて転置ベクトルX(t)＝[x(1,t)、x(2,t)、...、x(K,t)]^Tで表し、exp(jφ_k(l))＝exp(j(2π×(d_k×sinθ_l/λ)))、k＝1、2、...、LをまとめてベクトルA＝[a(θ_1)、a(θ_2)、...、a(θ_L)]で表し（ベクトルAは各素子での位相差を表し、方向ベクトル（ステアリングベクトル、モードベクトル）と呼ばれる）、s_l(t)、k＝1、2、...、Lをまとめて転置ベクトルS(t)＝[s_1(t)、s_2(t)、...、s_L(t)]^Tで表わし、v(k,t)、k＝1、2、...Kをまとめて転置ベクトルV(t)＝[v(1,t)、v(2,t)、...、v(K,t)]^Tで表わすと、

X(t)＝AS(t)＋V(t)

と書ける。ここで、各素子の受信信号の相関（コヒーレンス）を表わす相関行列Rxxは、

Rxx＝E[X(t)X(t)~H]、E[・]はアンサンブル平均または時間平均、X(t)~HはX(t)のエルミート共役を表わす
＝AE[S(t)S(t)~H]A~H＋σ^2I、IはK×Kの単位行列
＝ASA~H＋σ^2I、S＝E[S(t)S(t)~H]は到来波の相関行列 (1)

と表される。線形代数学の結果を用いると、入射するK個の信号に相関がない場合（インコヒーレントの場合）は、Rxxは、その固有値λ_kと固有ベクトルv_k、k＝1、2、...、Kに分解でき、

Rxx＝VΛV~H、ここで、V＝[v_1、v_2、...、v_K]、Λ＝対角成分が固有値λ_k（k＝1、2、...K)の対角行列

となる。各素子での信号と雑音が無相関の場合は、固有値には、

λ_1≧λ_2≧...≧λ_L＞λ_L+1＝...＝λ_K＝σ^2

の関係があり、L個の固有値は雑音電力σ^2より大きく、(K－L)個の固有値はσ^2に等しくなる。この結果から到来波の個数Lがわかる。

また、σ^2の固有値に対応する固有ベクトルを[e_L+1、e_L+2、...、e_L+K]＝[v_L+1、v_L+2、...、v_L+K]と書くと、(1)式から、

Rxxe_i＝(ASA~H＋σ^2I)e_i＝λ_ie_i＝σ^2e_i、(i＝L+1、...、K)

が成り立つことから、ASA~He_i＝0、(i＝L+1、...、K)が得られる。AとSのランクはKで正則なので（入射するK個の信号に相関がないと仮定しているので）、A~He_i＝0、(i＝L+1、...、K)である。上でA＝[a(θ_1)、a(θ_2)、...、a(θ_L)]と定義しているので、これは、

a~H(θ_l)e_i＝0、(l＝1、2、...、L；i＝L+1、...、K) (2)

と書け、到来波の方向ベクトルと雑音の固有ベクトルが直交していることがわかる。

MUSIC法では、

Pmusic(θ)＝a~H(θ)a(θ)/Σ|a~H(θ_l)e_i|^2、Σはi=L+1からKまでの和

で表される関数を定義し、θを掃引することにより、θが到来波の方向と一致すると（すなわち、θ＝θ_1、θ_2、...、θ_Lのときに）、(2)式からPmusic(θ)の分母がゼロになり、Pmusic(θ)が鋭いピークを示すので、高分解能で到来方向を推定できる。

MUSIC法については、以下を参照。

狭帯域信号の到来方向推定

MUSIC法による高分解能推定

Multiple Emitter Location and Signal Parameter Estimation（MUSIC法の原論文）

無線通信機器設計に関する翻訳に、NB-IoTという言葉が最近よく出てくる（例えば、IoT－大きな可能性と大きな課題のp5の図2。NB-IoTのNBは、Narrow Band（狭帯域）の略である。

IoT向けの無線規格として、Bluetooth Low Energy (BLE)、ZigBee、Wi-SUN、802.11ahなどが知られている。これらは比較的通信可能距離が短い規格である。Bluetooth Low Energy (BLE)、ZigBee、Wi-SUNはPAN（Personal Area Network）と呼ばれる近距離ネットワーク用で、802.11ahはLAN（Local Area Network）と呼ばれる中距離ネットワーク用で、通信可能距離は数m～1 km程度である。これらに対して、NB-IoTはWAN（Wide Area Network）と呼ばれる長距離ネットワークに対応した低コスト、低消費電力通信（LPWA(Low Power Wide Area)ネットワークと呼ばれる）の規格で、基地局間の通信により通信距離の制限がない。

NB-IoTは、第3世代以降の移動通信システムの国際標準化団体である3GPPが策定したリリース13に示されている、IoT向けのLTE通信の仕様である。LTEの通常の伝送帯域幅が最大20 MHzであるのに対して、NB-IoT通信の伝送帯域幅は200 kHzと狭帯域で、3つの動作モード（GSM搬送波に埋め込むスタンドアロンモード、LTE搬送波に埋め込むインバンドモード、LTE搬送波のガードバンドに埋め込むガードバンドモード）がある。

NB-IoTについては、以下を参照。

今後のIoT無線技術の本命「NB-IoT」の底力とは

IoTの世界を広げるLPWA(eMTC,NB-IoT)とIoT関連仕様に関する制度整備について

高速デジタル信号測定に関する翻訳で、near-end crosstalk（近端クロストーク）、far-end crosstalk（遠端クロストーク）という言葉がよく出てくる（例えば、リアルタイムオシロスコープ用クロストーク解析アプリケーションのp4）。

crosstalk（クロストーク）は漏話と呼ばれるように、昔のアナログ電話回線で他人の電話が漏れて聞こえる現象であるが、高速デジタル回路では、隣接する信号線間で、片方の伝送路のデジタル信号が（0から1や1から0に）変化したときに、信号線間の容量性結合や誘導性結合により、その一部がもう一方の伝送路に漏れる現象である。

隣接する2つの信号線に流れている信号の方向が反対の場合は、一方の信号線のドライバの位置にもう一方の信号線のレシーバが存在するので、クロストークを与える側（アグレッサと呼ばれる）のドライバから見ると、そのドライバの近くのレシーバが影響を受ける側（ビクティムと呼ばれる）となるので、近端クロストークと呼ばれる。

隣接する2つの信号線に流れている信号の方向が同じ場合は、一方の信号線のドライバの位置にもう一方の信号線のドライバが存在し、それらと反対側にそれぞれのレシーバが存在するので、クロストークを与える側のドライバから見ると、ドライバの反対側に存在する遠くのレシーバが影響を受ける側となるので、遠端クロストークと呼ばれる。

最近の高速デジタル回路の高速化、高密度化に伴い、クロストーク解析が極めて重要になっている。

近端クロストーク、遠端クロストークについては、以下を参照

株式会社 エルセナのホームページ > 技術情報 > スペシャリストコラム シグナル・インテグリティを解説 > 第8回 クロストーク入門

アンテナ測定に関する翻訳で、near field（近傍界）、far field（遠方界）という言葉がよく出てくる（例えば、PNAレシーバによるアンテナ/RCS測定の時間短縮）。

電波は、アンテナなどの放射源から球面波として放射される（放射源を中心にして波面が球状に拡がりながら伝搬する）。放射源から近い距離では波面（波の同位相の点を結んだ面）は湾曲した球面（すなわち、球面波）であるが、波源から遠くなると波面は平面（すなわち、平面波）に近くなる。定性的には、近傍界とは、波面を球面と考える必要のある領域で、遠方界とは波面を平面とみなしてよい領域である。光の伝搬との類似から、近傍界をフレネル領域、遠方界をフラウンフォーファー領域と呼ぶこともある。

定量的な定義は、電荷が加速度運動すると電磁波が発生することをマックスウェル方程式を用いて計算する（電流ベクトルが与えられたときのベクトルポテンシャルから電磁界を計算する）必要があり、複雑でここには書ききれないが、概要は以下のようである。電磁界の大きさの計算結果に、放射源からの距離をrとして、1/r、1/r^2、1/r^3に比例する項（それぞれの項は、放射界（空間に電波として放出される成分）、誘導電磁界（ビオ・サバールの法則に従う成分）、準静電界（双極子による電界）と呼ばれる）が出てくる。遠方界（rが大きい）では、1/r^2、1/r^3に比例する項は、1/rに比例する項に比べて急速にゼロに近づくので、1/rの項のみが残る。近傍界と遠方界の効果が同程度となる条件（1/r^2と1/r^3に比例する項が、1/rに比例する項に等しくなる条件）から、近傍界と遠方界の境目が計算でき、この値はλ/2π（λ：電磁波の波長）である。

近傍界、遠方界については、以下を参照。

Near field or far field?（英語pdf）

電流ベクトルが与えられたときの電磁界の計算については、以下を参照

微小電流源からの放射電磁界の導出　その2　E、Hの算出Comments

無線通信測定に関する翻訳で、NFCという言葉がよく出てくる（例えば、Keysight E6640A EXMワイヤレス・テスト・セットのp3）。NFCは、Near Field Communication（近距離無線通信）の略である。

NFCは、13.56MHzの周波数帯の電波を利用して、10cm程度の至近距離で通信を行なう近距離無線通信である。JR東日本のSuicaや電子マネーEdyなどに採用されているソニーの開発した非接触ICカード技術（FeiCa）と、欧米の交通系カード、電子マネーなどに採用されているフィリップス社（現NXP Semiconductors)が開発したMIFAREという非接触ICカード技術を元にして、2003年12月にISO/IEC 18092として国際標準規格として制定された。ISO/IEC 18092(NFC IP(Interface Protocol)-1)には、MIFARE(ISO/IEC 14443 Type A）とFeiCaが含まれていたが、その後、ISO/IEC 14443 Type B（住民基本台帳カードや運転免許証に採用されている）とICタグの規格（ISO/IEC 15693）を加えたISO/IEC 21481(NFC IP-2)が2005年1月に制定された。

NFCには、カードエミュレーション機能（クレジットカードや電子決済カードのエミュレーションを行なう機能）、Peer-to-Peer(P2P)機能（端末同士がデータの送受信を行って認証やデータ交換を行なう機能）、リーダ／ライタ機能（NFCタグが内蔵された機器や商品からその情報を読み書きする機能）が規定されている。

NFCの測定については、以下を参照。

株式会社トッパンTDKレーベルのホームページ > NFCってナニ？

測定器でのセキュア（安全）なデータ消去に関する翻訳で、NISPOMという言葉がよく出てくる（例えば、IntegraVision PA2200シリーズ パワー・アナライザのp7）。NISPOMは、National Industrial Security Program Operating Manual（国家産業保全プログラム運用マニュアル）の略で、アメリカ国防総省と契約関係にある企業に対する機密情報の保全に関する規則が定められている。

HDDなどの記録媒体からデータのセキュアな消去（完全消去）を行うための規格として、NISPOM方式というものがある。この方式では、データ領域を、最初に固定値"0x00"で上書きし、次に"0x00"の補数である"0xFF"で上書きし、最後に乱数で上書きするという、合計3回の上書き操作が行われる。

最も強力なデータ消去方式として、35回の上書きを行うGUTMANN方式というものもあるが、これらの強力なデータ消去方式は1990年代の記録密度が低く、残留磁気が残りやすいHDDが使用されていた時期のもので、NIST（National Institute of Standards and Technology、アメリカ国立標準技術研究所）のSpecial Publication 800-88 (Guidelines for Media Sanitization)では、2001 年以降に製造された15GBを超えるHDDでは1回の上書きによる消去で十分としている。

セキュアなデータ消去については、以下を参照。

デジタル・フォレンジック研究会のホームページ > 研究会活動 > 書籍 > 「証拠保全先媒体のデータ抹消に関する報告書」 > データ抹消に関する米国文書（規格）及びHDD、SSD の技術解説（沼田 理）、データ消去に関する海外規格の動向（瀧澤 和子）

電源に関する翻訳で、noise density（ノイズ密度）という言葉がよく出てくる（例えば、B2961A/B2962A 超低ノイズDCソースを使用したデバイス評価のp2）。

一般に、ノイズは、広い周波数範囲に渡って分布している（ざまざまな周波数成分を持つ）ので、測定されたノイズの大きさは、測定帯域幅によって異なる。したがって、ノイズの大きさ（電力）は、単位周波数当たりの電力（ノイズ電力スペクトル密度、W/Hz）で表される。

しかし、ノイズは、低周波では電圧で測定されることが多いので、電力（W）＝電圧（V）^2/抵抗（Ω）の関係から、ノイズ電力スペクトル密度（W/Hz＝V^2/Hz）の平方根をとって、ノイズの大きさ（電圧）をV/√Hzで表す方がわかりやすい。これをノイズ密度またはノイズ電圧スペクトル密度と呼んでいる。

マイクロ波測定に関する翻訳で、noise figure（雑音指数）という言葉が出てくる。身近な例では、BSアンテナやCSアンテナの仕様に「雑音指数」という項目がある。

雑音指数とは、信号がデバイスを通過する際の、デバイスの入力端でのS/N比と出力端でのS/N比との比で、「デバイスを通過することによって生じるS/N比の減少度あるいは劣化度」を意味する。例えば、スペクトラム・アナライザで、増幅器の入力端で図1の(a)のような信号が観測され、出力端で(b)のような信号が観測されたとすると、信号の利得は、-40dBm-(-60dBm)=20dBなので、入力端での雑音パワー(-100dBm)も増幅器によって20dB増幅され、出力端では-80dBmとなるはずだが、実際には、増幅器内部で発生した雑音が加わり-70dBmになっている。この10dBの劣化が雑音指数である。

ここで、雑音指数の定義式を、デバイスの利得をG、デバイス内部で付加される雑音をNとして書き換えると、図2のようにデバイスの入力端での雑音パワーに依存する式となる。入力端での雑音パワーは、kTB（ここで、kはボルツマン定数（1.38×10^－23 J/K）、Tは入力信号源の温度（K）、Bはシステムの雑音帯域幅（Hz））なので、結果として、雑音指数は、入力信号源の温度Tに依存する。IEEEでは、雑音指数を決定するための標準温度Tとして290Kを推奨している。雑音指数の測定法として、Yファクタ法、コールドソース法などがある。

雑音指数についての詳細は、以下のリンクを参照。

RFおよびマイクロ波の雑音指数測定の基礎

ネットワーク・アナライザ測定に関する翻訳で、non-insertable device（ノンインサータブル・デバイス）という言葉がよく出てくる。（例えば、ベクトル・ネットワーク・アナライザ用電子校正（ECal）モジュール）。

ネットワーク・アナライザ測定の系統（システマティック）誤差には、

信号の漏れに関連した、方向性とクロストーク

信号の反射に関連した、信号源インピーダンス不整合と負荷インピーダンス不整合

基準経路と測定経路の周波数応答の違いである、反射トラッキングと伝送トラッキング

がある。

2ポート・デバイスの場合は、上の6種類の誤差項が順方向と逆方向のそれぞれに存在し、全部で12種類の誤差項がある。これらの誤差項をすべて求めて補正するために、フル2ポート校正が行われる。12種類の誤差項があるので、特性が既知の校正用標準器が12種類以上必要になる。フル2ポート校正として、ショート、オープン、ロード、スルーの各基準器を使用する、SOLT（Short-Open-Load-Thru）校正が広く使用されている。

このSOLT校正でスルー校正を行う際に、2ポート・デバイスのそれぞれのポートのコネクタが、

同じタイプのコネクタで性（オス・メス）が異なる場合
または
同じタイプのコネクタで性（オス・メス）の区別がない場合

は、2ポート・デバイスに接続するテスト・ケーブル同士を直結することで長さゼロのスルー接続を実現できる。このようなデバイスをインサータブル・デバイスと呼んでいる。

2ポート・デバイスのそれぞれのポートの

コネクタのタイプと性が同じ場合
または
コネクタのタイプが異なる場合（例えば、一方が同軸で、他方が導波管）

は、接続するテスト・ケーブル同士を直結できないので、長さゼロのスルー接続が実現できずアダプタを使用した代替校正（アダプタ除去校正）を行う必要がある。このようなデバイスをノンインサータブル・デバイスと呼んでいる。

ネットワーク・アナライザの校正については、以下を参照

計測の基礎セミナ RF/マイクロ波コース ネットワーク・アナライザの基礎のp67～p92

周波数カウンタに関する翻訳で、OCXOという言葉がよく出てくる（例えば、RF/ユニバーサル周波数カウンタの比較ガイド）。OCXOは、Oven-Controlled Xtal（crystal） Oscillator（オーブン（温度）制御型水晶発振器） の略である。

最近のデジタル機器の急増により、さまざまなデジタルデータが有線、無線を問わず伝送されている。これらのデータを誤りなく送受信するには、送信側と受信側で正確にタイミングを合わせる必要があり、そのための正確な基準クロック信号の発生に水晶発振器が用いられている。

水晶発振器とは、水晶振動子を共振回路に使用した発振器で、水晶振動子の極めて安定で正確な固有振動を利用して基準周波数を発生させられる。LC発振器やCR発振器の温度に対する周波数安定度が100ppm/℃程度であるのに対して、水晶発振器の周波数安定度は数ppm/℃である。

水晶振動子の温度による周波数変化と反対の特性を持つ回路を追加して、さらに周波数安定度を高めたものはTCXO（Temperature Compensated Xtal Oscillator：温度補償型水晶発振器）と呼ばれ、100ppb/℃程度の周波数安定度があり、身近なものでは携帯電話などのGPS信号受信用に使用されている。

OCXOは、温度による周波数変化が最小となる温度で、その温度を一定に保つ（水晶振動子を恒温槽（オーブン）内に配置する）ことにより、極めて高い周波数安定度が得られるようにした水晶発振器である。10ppb/℃以下の周波数安定度が得られ、携帯電話の基地局、放送機器、測定器などに使用されている。

水晶発振器については、以下を参照。

水晶デバイス基礎講座

エプソン水晶デバイスのトップページ > インフォメーション > カスタマサポート > 読み物 > 美の歴史

光変調測定に関する翻訳に、optical duobinary format（光デュオバイナリ・フォーマット）という言葉がよく出てくる（例えば、N4391A 光変調アナライザ 信頼性の高い測定のp10）。

最近のインターネットによる高画質映像配信サービスや大容量のクラウドストレージサービスの普及により、光ファイバを用いた基幹回線での伝送容量の増加の要求が高まる一方である。

このようなデータ・トラフィックの爆発的増大に対応するために、1本の光ファイバで複数の波長を使用して伝送するWDM（Wavelength Division Multiplexing；波長分割多重化）伝送や多値変調方式が開発されてきた。光デュオバイナリ・フォーマットは、多値変調方式の一種である。

デュオバイナリ・データとは、2値データ列(0または1のデータ列）に対して、1ビット遅れたデータ列を生成して、それを元のデータ列と加算して1を引くことにより、3値データ列（1または0または-1のデータ列）に変換したものである。このデュオバイナリ・データには、1の-1の間には必ず0が存在するという特長があり、1から-1への急峻な変化が避けられているので、時間軸上のデュオバイナリ・データ列をフーリエ変換したスペクトラムの（帯域幅）占有率は、2値データ列のスペクトラムの占有率より狭くなり、同じ帯域幅でより多くのデータを伝送できる（周波数利用効率が高い）。

光デュオバイナリ・フォーマットについては、以下を参照。

光伝送シミュレーション（その３：デュオバイナリ符号伝送）

光多値変復調については、以下を参照。

日立評論のホームページ > アーカイブ > 2008年 > 2008年6月号 > 光多値変復調技術とその将来展望

無線通信測定に関する翻訳で、Orthogonal Frequency Division Multiplex（直交周波数分割多重化、OFDMと略されることが多い）という言葉がよく出てくる（例えば、SystemVueを使用したフレキシブルOFDM信号の作成）。身近なものでは、地上波デジタルTV放送や無線LANで使用されている。

OFDMは、高速デジタル信号を高い周波数利用効率で伝送するための変調方式である。一言でOFDMを説明するのは難しいが、高速なシリアル・ビットストリームをシリアル-パラレル変換して複数の低速なデータ（I/Qデータ）にマップピングし、それらを互いに直交する副搬送波（サブキャリア）に乗せて変調（BPSK、QPSK、16-QAMなど）する方式である。低速の副搬送波を複数個並列に伝送するので、マルチパス（反射波）に強い。また、サブキャリアの間隔を密に配置するので互いに干渉しやすくなるように見えるが、サブキャリアを互いに直交させることにより、各サブキャリアの中心周波数が他のサブキャリアのスペクトラム・ヌル・ポイント（信号強度がゼロのポイント）になり、各サブキャリアを分離しやすくなって、周波数利用効率が高まる。

詳細については、㈱サーキットデザインのOFDM変復調のページを参照。㈱サーキットデザインの「無線技術」トップページには、無線に関するさまざまな用語の説明へのリンクがあり、アプレットを使用してわかりやすく解説している。

100Gイーサネットなどの広帯域通信測定に関する翻訳で、PAM4という言葉が出てくる（例えば、広帯域AWGのマルチレベル・シグナリング手法によるデータ・スループットの最適化）。

PAMは、Pulse Amplitude Modulation（パルス振幅変調）の略である。「0」と「1」から成るビット列を、そのまま2つの電圧レベル（「0」は「ロー電圧」、「1」は「ハイ電圧」に対応させる）のパルス信号として変調して伝送するNRZ信号は、2値パルス振幅変調（PAM2）である。「0」と「1」から成るビット列を、4つの電圧レベル（「00」を「L1電圧」、「01」を「L2電圧」、「10」を[L3電圧」、「11]を「L4電圧」に対応させる）のパルス信号として変調して伝送する方式が、４値パルス振幅変調（PAM4）である。「PAM-4」と略記されることもある。

最近の動画配信やクラウドストレージなどの普及により、データセンターのIPトラフィック量が増大し続け、それを処理するために、スイッチ・ファブリックのバックプレーン通信速度の増大も余儀なくされている。このような高速バックプレーン通信のための規格は、IEEE P802.3bjの100 Gbps Backplane and Copper Cableというタスクフォースで議論されていて、従来のNRZ（PAM2）を用いる方式とPAM4を用いる方式の両方が検討されている。NRZを用いる方式では、伝送速度が速くなると伝送帯域幅が広くなり、伝送損失が大きくなるので、高品質の伝送媒体（物理層）を使用する必要があるという欠点があるが、送受信機器に既存のアーキテクチャを使用できるという利点がある。その反対に、PAM4を用いる方式では、多値変調により伝送速度が速くなってもそれほど伝送帯域幅が広くならないので、既存の伝送媒体（物理層）を使用できるという利点があるが、新しいアーキテクチャの送受信機器が必要になるという欠点がある。

100 Gbps Backplane and Copper Cableについては、以下を参照

IEEE P802.3bj 100 Gb/s Backplane and Copper Cable Task Forceのホームページ > Public AreaのTask Force Meeting Materials（英語ページ）

材料測定に関する翻訳に、permeability（透磁率）という言葉がよく出てくる（例えば、LCRメータおよびインピーダンス・アナライザを用いた誘電率／透磁率の測定ソリューション）。

磁性体とは、ミクロな磁石(磁気双極子モーメント)の集合体と考えられる。磁気双極子モーメントの源は、磁性体を構成する原子内の電子の軌道運動や電子や原子核そのものの自転に起因した微小円形電流である。誘電体に電界を印加したときと同様に、磁性体に磁界を印加すると、磁性体内のミクロな磁石が整列し、磁性体が磁化される。真空中での磁界の強さと磁性体内での磁界の強さとの比で比透磁率が定義される。しかし、誘電体に電界を印加した場合とは異なり、比透磁率は1より大きいとは限らない。強磁性体の鉄では500～5000、常磁性体のアルミニウムでは1.0002、反磁性体の銅では0.9999である。常磁性体、反磁性体は、比透磁率を1として扱ってよい。また、外部磁界をゼロにしても、磁性体内部の磁化の強さはゼロに戻らない(残留磁化)。これは、鉄を磁石に付けて、その後離すと、鉄が磁石になる（磁化される）現象である。

磁石、磁性、磁界（磁場）、磁束密度についての数式を使わない説明については、以下を参照

私編　雑科学ノート > 磁石の話

透磁率については、以下を参照

わかりやすい高校物理の部屋 > 第６編　電気と磁気 > 第３章　電流と磁場 > 第１節　磁場 > １ 磁場、第３節　電流が磁場から受ける力 > １ 電流が磁場から受ける力、第４節　磁束密度 > １ 磁束密度

材料測定に関する翻訳に、permittivity（誘電率）という言葉がよく出てくる（例えば、LCRメータおよびインピーダンス・アナライザを用いた誘電率／透磁率の測定ソリューション）。

誘電体とは、金属のように自由に動き回れる電子(自由電子)がほとんど存在しない物質で、絶縁体ともいう。

元々分極している(電子密度が偏っている)分子で構成されている誘電体(純粋な水など)では、個々の分子が内部電界(永久双極子モーメント)を持っているが、外部から電界が印加されていない状態では、熱運動により双極子モーメントがランダムな方向に向いているので、全体として分極していない。しかし、外部から電界E0を印加すると、分極している分子は、その内部電界の向きがE0と逆方向にそろうので、E0に比例した逆電界E'(分極ベクトルP)が発生する。また、分極していない分子で構成された誘電体でも、外部から電界を印加すると、その分子の電子雲が、印加した電界の向きと逆方向に偏り、逆電界E'が発生する。

このような場合、誘電体内では、逆電界E'により、実質的な電界EはE0-E'となる。
このとき、真空中の電界E0と誘電体内の電界Eとの比(E0/E)を比誘電率εrという。誘電体内の電界は、必ず真空中の電界より小さくなるので、εrは必ず1より大きくなる。また、真空中と誘電体の境界で電界が不連続になるので、D=εE+P という、分極の効果Pを組み込んだ電束密度を導入して、境界でDが連続になるようにする。

分極ベクトルPが外部電界Eに比例する場合は、比例定数をχ・ε0として、P=χ・ε0・Eと書けるので、D=ε0(1+χ)E=ε0・εrEとなる。ここで、ε=ε0・εrを誘電率という。

誘電率については、以下を参照

誘電体測定の基礎

アンテナ・アレイやMIMO測定に関する翻訳で、phase-coherent（位相コヒーレント）という言葉がよく出てくる（例えば、M9703A AXIe高速デジタイザ／広帯域デジタル・レシーバのp2）。

coherentという用語は、一般に、「可干渉性の」や「 理路整然とした」と訳されるが、計測関係では、phase-coherent（位相コヒーレント）は「位相が揃った波形」という意味である。位相が揃った（それぞれの波の山と山、谷と谷の時間的、空間的な位置関係が一定の）複数の波が重なり合うと、山と山の部分は強め合い、山と谷の部分は打ち消し合い、干渉する（例えば、このようなきれいな干渉縞ができる）。位相がランダムな（それぞれの波の山と山、谷と谷の位置関係がランダムな）複数の波の場合（incoherent（インコヒーレント）と呼ばれる）は、干渉しない。

波の干渉性を利用して、アンテナ・アレイ（複数のアンテナ素子を整然と配列したもの）の指向性を調整できる。すなわち、各素子への給電振幅と給電位相を変化させることにより、アンテナ・アレイ全体としての指向性をある角度で最大になるようにできる（上の水面波干渉実験では、波源の数を増やし、それぞれの波源に位相差をつけることにより、波が強め合う方向を任意の角度にできる）。このようなアンテナ・アレイは、アンテナ自体を機械的に回転させなくても、給電振幅と給電位相を電気的に制御するだけで高速に任意の方向にレーダ波を照射したり、任意の方向から来たレーダ波を受信できるフェーズド・アレイ・レーダにも使用されている。

このようなアンテナ・アレイの評価に位相コヒーレントな信号が必要になる。

アンテナ・アレイについては、以下を参照。

アレーアンテナの基礎

計測器の翻訳で、"phase lock loop"という言葉がよく出てくる。これは、「位相ロック・ループ」または「フェーズ・ロック・ループ」と訳される。PLLと略記されることもある。例えば、高周波デザイナーの為のVCO/PLL周波数シンセサイザ設計/評価手法がある。以下にPLLの動作原理を説明する。

PLLとは、外部からの入力信号(基準信号)と同期した(位相差が等しい)出力信号を生成するための回路で、基本的な回路構成を図1に示す。PLLは、2つの信号間の位相を比較して位相差信号を生成する位相比較器、位相差信号をDC制御電圧に変換するループ・フィルタ(ローパス・フィルタ、積分器)、電圧制御発振器(VCO)で構成される。VCOの出力信号の位相が基準信号より遅れていれば（基準信号が図1のcos(ωRFｔ)、VCOの出力信号が図1のcos(ωRFt－θ)とすると）、位相比較器が位相差信号を生成する。それをループ・フィルタに通すことにより、位相差（図1のθ）の大きさに応じて、VCOの位相を進ませるDC制御電圧（図2の－Bsinθ）が生成され、VCOの出力信号の位相が進む。この動作が、連続的に実行されることにより、VCOの出力信号の位相と基準信号の位相との差がゼロになる(同期される)。PLL自身は、周波数を同期させているのではなく、位相を同期させているが、結果的に周波数も同期させることになる。

無線通信機器のVCO（電圧制御発振器）の測定に関する翻訳で、phase noise（位相雑音）という言葉が出てくる（参考：高周波デザイナーの為のVCO/PLL周波数シンセサイザ設計/評価手法）。

発振器の出力の位相雑音は、理想的な正弦波の振幅と位相が、デバイスの持つ固有のランダムな雑音(熱雑音、フリッカ雑音、ショット雑音など)により変調を受けることにより説明される（図1）。位相雑音は、測定帯域幅当たりの位相変動の2乗平均(RMS)値[rad^2/Hz]で定義される。しかし、測定が容易な物理量は、発振器の出力(基本波)近傍での、位相変動に起因する雑音パワー(雑音側波帯)なので、間接的な位相雑音の定義として、基本波からのオフセット周波数における、1Hz帯域幅当たりの雑音パワーと発振器の基本波パワーとの比をとり、SSB位相雑音[dBc/Hz]で表わすのが一般的である。位相変動が小さい場合には、図2の一番下の式のように位相雑音とSSB位相雑音との間に簡単な関係がある。

位相雑音が重要な理由の1つは、近接する多数の周波数チャンネルを使用する携帯電話などの無線機の局部発振器の位相雑音特性(信号純度)が悪い（図3のLO1）と、隣接チャンネルに大きな信号（周波数f1）が存在する場合に、チャンネル間隔（f2ーf1）と同じオフセット周波数における位相雑音により、IF出力に隣接チャンネル妨害が生じる（周波数(f2－f_LO1)のIF出力が、大きな隣接チャンネル信号(周波数f1)のIF出力（位相雑音の大きなLO1に起因するIF雑音）に隠されてしまう）からである。（参考： mixer（ミキサ））

位相雑音についての詳細は、大阪大学のオープンコースウェアの高周波集積回路設計の講義資料の以下を参照。

位相雑音(Phase Noise)

オーディオ測定に関する翻訳で、pink noise（ピンクノイズ）という言葉がよく出てくる（例えば、M9260A PXIeオーディオアナライザ・モジュールのp3）。

熱雑音などに代表されるホワイトノイズ（白色雑音）とは、パワースペクトラムが周波数に依存しない（単位帯域幅当たりのノイズパワーが一定の）ノイズであり、周波数を横軸に、パワーを縦軸にしてプロットすると、ある程度の幅のあるフラットなスペクトラム（例えば、このページの図）を示す。ピンクノイズとは、パワースペクトラムが周波数に反比例する（単位帯域幅当たりのノイズパワーが周波数の逆数に比例する）ノイズで、1/fノイズとも呼ばれる。ピンクノイズは、ホワイトノイズを－3dB/octaveのローパスフィルターに通すことにより得られる。ホワイトという名称は、可視光の範囲のすべての波長（周波数）の光を同じ割合で混ぜると白色になるというアナロジーから来ている。同様にピンクという名称は、可視光の範囲の光を、周波数fに対して強さが1/fとなるような割合（周波数の低い赤色の光が多くなるような割合）で混ぜるとピンクになるというアナロジーから来ている。

オーディオ測定では、ピンクノイズは特に人間の聴感に合わせた周波数特性を調べるために使用される。耳で感じる周波数の違いは対数的（500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、...のように周波数が2倍になるごと（1オクターブ高くなるごと）に、音が等間隔で高くなっているように感じる）なので、音の強さを測定する際に、それぞれの周波数ポイント（500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、...）を中心にして、2倍ずつ広く分割した測定帯域幅（オクターブバンドと呼ばれる）で測定する。したがって、このような測定では、（単位帯域幅当たりのノイズパワーが一定の）ホワイトノイズを使用すると、高音（周波数が高いポイントの測定帯域幅）でノイズパワーが大きな数値になる（ノイズパワー＝単位帯域幅当たりのノイズパワー×測定帯域幅なので）が、（単位帯域幅当たりのノイズパワーが周波数の逆数に比例する）ピンクノイズを使用すると、オクターブバンドごとに一定の大きさ（フラット）になり、人間の感覚と一致する数値になる。

ピンクノイズについては、以下を参照

株式会社ソフトウェアクレイドルのホームページ > 技術コラム > 装置設計者のための騒音の基礎　第1回 > オクターブバンド分析

偏波測定に関する翻訳に、Poincare Sphere（ポアンカレ球）という言葉がよく出てくる。

偏光状態の波がz軸方向に進行していて、z軸に垂直な平面内にx軸とy軸をとると、任意の偏光状態の光の電場の振動ベクトルEは、以下のように、x軸とy軸に射影した2つの成分（ExとEy）で書けた（ストークス・パラメータを参照）。

Ex＝Axcos(ωt－kz＋δx）＝Axcos(ωt－Ψx)　　　（1a）

Ey＝Aycos(ωt－kz＋δy）＝Aycos(ωt－Ψy）　　　(1b)

上の式から、三角関数の加法定理を用いてωt－kzを消去すると、

(Ex/Ax)^2－2(Ex/Ax)(Ey/Ay)cosδ＋(Ey/Ay)^2＝sin^2(δ)、δ＝δy－δx

となる。これは、光の伝搬方向から見た電場ベクトルの先端の軌跡を表したもので、楕円である。

また、楕円の長径方向とx軸との角度（方位角）がχの場合に、長径方向にx'軸、短径方向にy'軸をとると、楕円（ベクトルEをx'軸とy'軸に射影した2つの成分）は、楕円率（楕円の長径aと短径bの比、tanΦ＝b/a）を用いて、

Ex'＝AcosΦcosωt

Ey'＝－AsinΦsinωt

のようにパラメータ表示できる。

ベクトルE'（Ex'、Ey'）を角度χ、回転させると、ベクトルE（Ex、Ey）になるので、角度χの回転を表わす行列

R(χ)＝cosχ　－sinχ
　　　 sinχ　　cosχ

を用いて、

（Ex、Ey）＝R(χ)（Ex'、Ey'）＝（A(cosχcosΦcosωt＋sinχsinΦsinωt)、A(sinχcosΦcosωt－cosχsinΦsinωt)）

と書ける。これと上の（1a）、(1b）式を比較することにより、

AxcosΨx＝AcosχcosΦ

AxsinΨx＝AsinχsinΦ

AycosΨy＝AsinχcosΦ

AysinΨy＝－AcosχsinΦ

が得られる。これらの式から、A、Φ、χについて解くことができて、ストークス・パラメータは、以下のようになる。

S1＝Ax^2＋Ay^2＝A^2

S2＝Ax^2－Ay^2＝A^2cos2Φcos2χ

S3＝2AxAycosδ＝A^2cos2Φsin2χ

S4＝2AxAysinδ＝A^2sin2Φ

（δ＝Ψy－Ψx＝δy－δx）

上の4つのストークス・パラメータの間には、

S1^2＝S2^2＋S3^2＋S4^2

の関係があり、直交座標（S2、S3、S4）で半径S1の球を表したものになっている。また、極座標（S1、2Φ、2χ）で球を表したものでもある。すなわち、半径S1の球上の任意の点（偏光状態）が、楕円（電場ベクトルの先端の軌跡）の大きさS1＝A^2、方位角2χ、楕円率2Φで指定できる。これがポアンカレ球であり、ストークス・パラメータと偏光の関係を視覚的に表わすことができる。

ポアンカレ球については、以下を参照

POLARIZATION AND STOKES PARAMETERS

偏光測定に関する翻訳に、polarization extinction ratio（偏波消光比）という言葉がよく出てくる（例えば、偏波コントローラのp４）。

偏波消光比とは、どの程度直線偏光が完全に実現されているかを表わすための指標で、偏波クロストークとも呼ばれる。

光は電磁波の一種である。電磁波は、振動する電場と磁場の方向が波の進行方向と垂直な横波であり、電場の振動方向と磁場の振動方向も垂直である（電荷と電流がない真空でのMaxwell方程式を解くことにより示される）。電場の振動方向は、光波の進行方向に垂直であればよいので、進行方向に対して垂直な平面内の（原点を通る）さまざまな方向をとることができる。このとき、振動方向が特定の方向に偏っている波が偏光（偏波）状態の波である。

太陽や白熱電球から放出される光の電場の振動方向は、進行方向に対して垂直な平面内のあらゆる方向に存在する。このような光（無偏光または非偏光の光）から、進行方向に対して垂直な平面内の（原点を通る）特定の方向だけに振動している光のみを透過し、それ以外の方向に振動している光を遮断するデバイスを（直線）偏光子と呼ぶ。

無偏光の光の進行方向に、2つの直線偏光子を配置し、一方の偏光子を固定し、もう一方を回転すると、2つの偏光子の向きが同じ場合に透過光が最大の強度になり、向きが90度異なる場合に最小の強度（理想的にはゼロ、すなわち消光）となる。この最大強度Pmaxと最小強度Pminの比が偏波消光比である。以下のように通常はdB単位で表される。

偏波消光比＝10log(Pmax/Pmin)

偏波保持ファイバ、レーザー、光変調器などの偏波状態に敏感なデバイスで、偏波消光比が測定／評価される。

偏光子については、以下を参照。

岡本硝子株式会社のホームページ > 偏光子の基礎知識 > 偏光子とは

波長可変レーザー光源に関する翻訳に、PON（パッシブ・オプティカル・ネットワーク）という言葉がよく出てくる（例えば、8160xxシリーズ 波長可変レーザー光源のp2）。PONは、Passive Optical Networkの略である。

現在、通信事業者の中継局から加入者宅に光ファイバ回線を直接引き込むFTTH（Fiber To The Home）が普及している。

中継局と加入者宅の間のアクセス・ネットワーク（アクセス網）のネットワーク構成には、専有型（SS(Single Star）方式とも呼ばれ、中継局と加入者宅を1本の光ファイバで1対1で結ぶ方式)と共用型（中継局と加入者宅の間に光ケーブルの分岐ポイントがあり、1本の光ファイバを複数の加入者が共有する方式）の2つの形態がある。

共用型のネットワーク構成は、AON(Active Optical Network)方式とPON(Passive Optical Network)方式に分けられる。AON方式は、中継局と加入者宅の間のノードに能動（アクティブ）素子で構成された電気光変換装置や多重化装置を配置して、1本の光ファイバを分岐する方式である。PON方式は、光スプリッタなどの受動（パッシブ）部品で構成された装置を配置して、1本の光ファイバを分岐する方式である。

PON方式は、AON方式に比べて、安価で保守も容易なので広く普及している。NTTの光回線を使用している場合は、GE-PON-ONU(Gigabit Ethernet-Passive Optical Network-Optical Network Unit)と呼ばれる光回線終端装置が宅内に設置されているはずである。

PON（パッシブ・オプティカル・ネットワーク）については、以下を参照。

NTTグループのホームページ > 研究開発 > NTT技術ジャーナル > バックナンバー > 2005 vol.17 No.8 > GE-PON技術――第1回　PONとは

パワーアンプ測定に関する翻訳で、Power-Added Efficiency（電力付加効率）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight 8990Bピーク・パワー・アナライザおよびN1923A/N1924A広帯域パワーセンサのp7）。Power-Added Efficiencyは、PAEと略されることが多い。

携帯電話やスマートフォンなどのモバイル無線機器やその基地局には、電波を遠くに送信するためにパワーアンプが内蔵され、電力消費の大きな部分を占めている。モバイル無線機器のバッテリー駆動時間の増加やその基地局の電力消費の削減のために、パワーアンプの高効率化（省電力化）は常に大きな課題であり続けている。

パワーアンプの効率を表わす指標として、以下で定義される電力付加効率(PAE)が用いられている。

PAE＝(Pout－Pin)/Pdc

（Pout：パワーアンプから出力される信号電力、Pin：パワーアンプへ入力される信号電力、Pdc：電源からパワーアンプに供給されるDC電力）

パワーアンプへの入力信号の電力（Pin）が大きくなると増幅によりそれ以上に出力信号の電力（Pout）が大きくなり、パワーアンプを動作状態にするために必要なバイアス電流による電力増幅に寄与しない無効なDC電力消費（Pdc－(Pout－Pin)）の割合が相対的に小さくなるので、電力付加効率は増加する。したがって、パワーアンプを高効率で動作させるためには、圧縮領域（飽和領域）に近い動作点（出力信号の電力が最大に近くなる動作点）で使用する必要がある。

しかし、圧縮領域ではパワーアンプの動作が非線形になり（出力が入力に比例しなくなり）相互変調歪みが大きくなって、隣接チャネルに不要な歪み成分が漏洩して混信したり、近年のモバイル無線機器でよく使用されているOFDMなどの複雑な変調信号を復調する際に大きなエラーレートが生じる原因となる。このような問題を解決するために、デジタル・プリディストーションやエンベロープ・トラッキングなどの手法が用いられている。

電力付加効率(PAE)については、以下を参照

SHARPのホームページ > 会社情報 > 技術情報 > TECHNICAL JOURNALのバックナンバー > No. 19 特集：ユビキタス・ネットワークを支える技術 > ワイヤレスLAN用パワーアンプ > pdf

オシロスコープ測定に関する翻訳に、power integrity（パワーインテグリティ）という言葉がよく出てくる（例えば、N7020Aパワー・インテグリティ測定用パワー・レール・プローブ）。

power integrity（パワーインテグリティ）は「電源品質」とも訳されることがあるが、一般に、電子機器のプリント基板の電源層／電源ラインやグランド層の配置や形状などに起因するノイズの混入や供給電圧の安定性などの電源品質を表わす。

昔は、細い配線で経路や曲がり具合を気にせずプリント基板上のICに電源とグランドを接続すれば動作した。しかし、近年、FPGA、ASIC、DSP、CPUなどのLSIの低電圧化、大電流化により、それらに供給する電源の品質が重要になっている。低電圧化により、必然的に供給される電流が大きくなるが、大電流により配線抵抗が小さくても大きな電圧降下が生じる（電流Iが大きいと、配線抵抗Rが小さくても、オームの法則から配線の両端での電圧降下IRが大きくなる。IRドロップと呼ばれる）。低電圧化により動作電圧が小さい（したがって、動作電圧のマージンも小さい）ので、このようなIRドロップによりLSIが誤動作を起こしやすくなる。

この問題を解決するには、配線抵抗R（電源層とグランド層の間（PDN（Power Distribution Network、電源分配回路）のインピーダンス）を小さくする必要があり、電源層の面積を大きくしたり、バックアップコンデンサを使用して過渡的に大きな電流を供給して電圧を安定化するなどの方法がある。

パワーインテグリティについては、以下を参照。

シグナル・インテグリティとパワー・インテグリティの基礎

高速デジタル測定に関する翻訳で、PRBSという言葉が出てくる。

「PRBS」は、Pseudo-random bit sequence（擬似ランダム・ビット・シーケンス）の略である。真の乱数（ランダム性）は、再現性がなく予測できないが、擬似乱数は統計的にはランダムであっても、その生成の仕方から再現性があり予測可能である。この性質を利用して、ビット・エラー・レートやアイ・パターンを測定するためのテスト・パターンとして、PRBSがよく使用される。

PRBSの生成については、信州大学工学部情報工学科の井澤裕司准教授のページの論理回路２の第８章 順序回路の応用（その２） －擬似ランダムパターン発生回路－を参照。

無線LANに関する翻訳で、preamble（プリアンブル）という言葉がよく出てくる（例えば、IEEE 802.11規格に準拠した無線LANデバイスのテストのp4の図2）。preambleの通常の意味は、序言、序文、前置きなどであるが、データ通信の分野では、送信側と受信側がタイミングをとるための同期信号を意味する。

現在、LAN（ローカル・エリア・ネットワーク）の通信方式の主流は、イーサネット（EthernetのEtherは光を伝える仮想的な物質、エーテル（Ether）に由来する。当初、同軸ケーブルではなく光ファイバでの伝送を試みたが、1980年頃の技術では実現できなかった。）である。

イーサネットでは、データはフレームという単位で伝送される。フレームは、プリアンブル部、ヘッダ部、データ部、FCS（Frame Check Sequence）部から構成されている。プリアンブル部は、受信側にこれからデータを送ることを知らせて同期をとるために、フレームの先頭に追加される特定のビット列のことである。無線LANではPLCP(Physical Layer Convergence Protocol)プリアンブルと呼ばれる。ヘッダ部には、宛先MACアドレス、送信元MACアドレス（無線LANでは、PLCPヘッダに変調方式やデータ長の情報、IEEE802.11ヘッダに、宛先MACアドレス、送信元MACアドレス、受信側アクセス・ポイントのMACアドレス、送信側アクセス・ポイントのMACアドレス）が含まれる。FCS部は、ヘッダ部およびデータ部に誤りがないかどうかをCRC（巡回冗長検査）でチェックするための値である。

無線LANのフレームについては、以下を参照

ネットワークエンジニアとして > Network Study 2 ： 高度なネットワーク技術、主要なアプライアンス製品の技術 > 無線LAN基礎、802.11a/b/g/n、チャネル、セル、SSID、WEP、WPA、WPA2 > 無線LAN - IEEE802.11フレームフォーマット

伝送ライン測定に関する翻訳に、propagation constant（伝搬定数）という言葉がよく出てくる（例えば、物理層テスト・システム・ソフトウェア(PLTS)2016のp15）。

伝送ラインを分布定数ラインとして扱う、伝送線路方程式(電信方程式)を用いて、伝搬定数を説明する。

図1のように、伝送ラインを、単位長当たりにキャパシタンスCとインダクタンスLが存在する分布定数素子と考え、位置xでの電流、電圧をI、V、位置x＋Δxでの電流、電圧をI＋ΔI、V＋ΔVとすると、ファラデーの電磁誘導の法則、電荷保存則などより、伝送線路方程式

∂V/∂x＋L∂I/∂t＝0　（図1の②式）
C∂V/∂t＋∂I/∂x＝0　（図2の④式）

が得られる。

これらの式から電圧または電流を消去すると、

∂^2V/∂x^2＝LC(∂^2V/∂t^2)　（図2の⑤式）
∂^2I/∂x^2＝LC(∂^2I/∂t^2)　（図2の⑥式）

の波動方程式が得られる。電圧に対する方程式（図2の⑤式）と電流に対する方程式（図2の⑥式）がまったく同じになるのは、電磁波が同じ形の電界と磁界の対として伝搬することに対応し、その比(特性インピーダンス)は一定である。

波動方程式の解として、周波数ω、波数k1、初期位相θ1の以下の平面波(正弦波)を考える。

V＝V0exp(ωt－k1x＋θ1)j
I＝I0exp(ωt－k1x＋θ1)j、jは虚数単位

このとき、時間微分演算∂/∂tはjωを掛けることに相当するので、上の伝送線路方程式と波動方程式は、

∂V/∂x＋jωLI＝0
∂I/∂x＋jωCV＝0

∂^2V/∂x^2=LCω^2V
∂^2I/∂x^2=LCω^2I

となる。

現実には、導体部分を流れる電流によるオーム損（R）と、導体を支えている誘電体部分による誘電損（1/G）があるので（図3参照）、上の伝送線路方程式と波動方程式は、

∂V/∂x＋(jωL＋R)I＝0
∂I/∂x＋(jωC＋G)V＝0

∂^2V/∂x^2=(jωL＋R)(jωC＋G)V
∂^2I/∂x^2=(jωL＋R)(jωC＋G)I

となる。

ここで、γ^2=(jωL+R)(jωC+G)=(α+jβ)^2とおくと、波動方程式は、

∂^2V/∂x^2=γ^2V
∂^2I/∂x^2=γ^2I

と書ける。このγを伝搬定数、αを減衰定数、βを位相定数という。この方程式を解くと、αは、電磁波が伝搬方向に進むときの減衰の大きさを表わし、βは、位相変化の大きさを表わすことがわかる。

伝搬定数については、以下を参照

伝送線路理論の基礎

東京大学大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻 牧野 泰才氏のホームページ > 資料 > 特性インピーダンス

オペアンプ測定に関する翻訳で、PSRR（電源電圧変動除去比）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight E5061Bネットワーク・アナライザのp5）。PSRRは、Power Supply Rejection Ratioの略である。

PSRRとは、オペアンプ、ADコンバータ、リニア・レギュレータなどのアナログICデバイスに入力される電源電圧に変動（リップル）があるときに、そのデバイスが電源電圧の変動を除去できる能力であり、以下のように定義される。

PSRR(dB)＝20log(ΔVsupply/ΔVout)、ΔVsupply：電源電圧の変動、ΔVout：デバイスの出力電圧の変動

例えば、電源電圧が1V変化したときに、デバイスの出力電圧が10μV変化したとすると、PSRR(dB)＝20log(1/10×10^(－6))＝20log(10^5)＝100(dB)となる。

電源電圧の変動（リップル）の原因には、AC電源ライン周波数に起因する変動、DC/DCコンバータのスイッチング周波数に起因する変動、電源を複数の回路ブロックで共有することによる変動などがあり、PSRRはアナログICデバイスの重要な性能指標である。

PSRR（電源電圧変動除去比）については、以下を参照。

LDO PSRR Measurement Simplified（英語PDF）

パルス波形測定に関する翻訳で、pulse desensitization（パルス感度抑圧）という言葉がよく出てくる（例えば、パルスドレーダー信号の測定のp7）。

時間領域で、振幅がA、パルス幅τの矩形パルスが繰り返し幅（パルス周期)Tで繰り返される周期パルスには、周期T（周波数1/T）の基本波（メインローブ、搬送波）以外に、高調波（サイドローブ、側波帯）が含まれている（周期パルスをフーリエ変換するとわかる。例えば、ここを参照）。したがって、スペクトラム・アナライザを使用して周波数領域でこの信号を測定すると、パルスのエネルギーがメインローブ以外のサイドローブに分散されるので、振幅がA、周期Tの正弦波（搬送波）に比べて、周期パルスのメインローブの振幅が小さくなる。これを、パルス感度抑圧と呼んでいる。

時間領域で、振幅がA、パルス幅τの矩形パルスが繰り返し幅（パルス周期)Tで繰り返される周期パルスをフーリエ変換することにより、メインローブの振幅がA(τ/T)と求まる。これと周期Tの正弦波の振幅Aとの比（τ/T）を対数で表した

20log(τ/T）

は「パルス感度抑圧係数」と呼ばれている。

パルス感度抑圧については、以下を参照

Agilentスペクトラム・アナライザ・シリーズ Application Note 150-2のp8～p9

LCR回路測定に関する翻訳で、Q factor（Q値）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilentインピーダンス／ネットワーク解析Application Listのp8）。Q factorは、Quality factorの略である。

Q値とは、一般に、振動系の共振の鋭さの指標であり、以下のように定義される。

Q＝（系に蓄えられているエネルギー）／（1サイクルの間に失われるエネルギー）

ここで例として、直列LCR回路に交流電圧Vを印加して、交流電流Iが流れる場合を考える。直列LCR回路のインピーダンスZは、

Z＝R＋j(ωL－1/(ωC))

なので、その大きさ|Z|は、

|Z|＝√(R^2＋(ωL－1/(ωC))^2)

であり、ω＝ω0＝1/√(LC)のときに最小値（|Z|＝R）になる。この状態が共振状態であり、電流の大きさ|I|が最大値（|I|＝I0）になる。

直列LCR回路に蓄えられているエネルギーEsは、コンデンサに蓄えられているエネルギーとコイルに蓄えられているエネルギーの和なので、コンデンサにかかる電圧をVcとして、

Es＝(1/2)LI^2＋(1/2)CVc^2

と表される。Vc＝Asin(ωt)とすると、I＝C×(dVc/dt)＝ωCAcos(ωt)なので、

Es＝(1/2)L×ω^2×C^2×A^2×cos^2(ωt)＋(1/2)C×A^2×sin^2(ωt)

となる。したがって、共振状態（ω＝ω0＝1/√(LC)）のときに、この回路に蓄えられているエネルギーは、

Es＝(1/2)C×A^2　　(1)

となる。

また、この回路で、1サイクルの間に失われるエネルギーEdは、抵抗Rで消費される電力×1サイクルの時間（1/ω0）なので、

Ed＝R×Irms^2×(1/ω0)＝R×(ω^2×C^2×A^2/2)×(1/ω0)＝((1/2)×((RC)/(ω0L))×A^2))　　(2)

となる。(1)式と(2)式から、Qは、

Q＝Es/Ed＝ω0L/R＝1/(ω0RC)　　(3)

となる。

一方、共振の鋭さの指標である、

ω0/(ω2－ω1)、ω1とω2は、電流が最大電流I0の1/√2となるときの周波数

から(3)式を計算することもできる。

計算の概略は、共振回路を流れる電流の大きさ|I|＝|V|/|Z|＝|V|/√(R^2＋(ωL－1/(ωC))^2)とその回路の共振時（ω＝ω0＝1/√(LC)のとき）の電流の大きさI0＝V/Rから、|I|/|I0|＝R/√(R^2＋(ωL－1/(ωC))^2)であり、ω＝ω1、ω2のときに|I|/|I0|＝1/√2なので、ω1とω2が求まり、ω1－ω2＝R/Lとなり、ω0/(ω2－ω1)を計算すると(3)式になっている。

Q値については、以下を参照。

東京大学大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻 牧野泰才氏のページ > 資料 >
Q値

半導体デバイス測定に関する翻訳で、QSCVという言葉がよく出てくる（例えば、B1500A半導体デバイス・アナライザのp3）。QSCVは、Quasi-Static Capacitance-Voltage（準静的CV）の略である。

QSCV法は、界面準位密度を評価する方法の1つである。非常に低い周波数（Quasi-Static）の電源と高周波電源を用意して、それぞれの電源でゲート電極に電圧を印加して、C-V特性を測定し、以下のようにして界面準位密度を求める方法である。

非常に低い周波数をゲート電極に印加したときは、界面準位にキャリアが捕獲され電荷が溜まる状態が反映されるのでその等価容量Citが半導体基板の空乏層容量Csに並列接続され、それらに絶縁（酸化）膜の容量Coxが直列に接続された等価回路として、MOS構造の容量Clfが表され、

1/Clf＝1/Cox＋1/(Cs＋Cit）

となる。

高周波をゲート電極に印加したときは、界面準位へのキャリアの捕獲／放出プロセスが高周波に追随できず、MOS構造の容量（キャパシタンス）Chfは、絶縁膜の容量Coxと空乏層容量Csが直列に接続された等価回路で表され、

1/Chf＝1/Cox＋1/Cs

となる。

上の2つの式から、Citを求めて、界面準位密度Ditを

Dit＝Cit/qA（q:電子の電荷、A:電極下の界面の面積）

で求める方法がQSCV法である。

界面準位については、以下を参照

山形大学大学院理工学研究科廣瀬文研究室 > 半導体デバイス教科書プロジェクト > 第4章 ショットキーダイオード

QSCV法については、以下を参照。

福井大学審査学位論文 [博士(工学)] 窒化物半導体トランジスタの高温動作に関する研究（平成26年3月 畑野 舞子）の「2-5-2 界面準位の評価法」の「high-low 法」

量子ビット制御に関する翻訳に、quantum bit（量子ビット）という言葉が出てくる（例えば、Quantum Researchersツールキット＋Labber）。量子ビットは、Quビット、Qビット、クビットとも呼ばれる。

通常のコンピュータの世界でのビット（1ビット）は、電圧が低いまたは高いで表される、0（偽）または1（真）の2つの状態の内のどちらか1つの状態を表わす（このようなビットを、量子ビットに対する用語として古典ビットと呼ぶ）。量子コンピュータの世界では、古典ビットに対応するものとして量子ビットが用いられる。1量子ビットは、量子力学の2準位系の基底ベクトルである2つの独立した状態を|0>と|1>として、

a|0>＋b|1> （a、bは、|a|^2＋|b|^2＝1を満たす複素数。）

という状態ベクトル（量子力学の波動関数）で表される（|0>である確率が|a|^2、|1>である確率が|b|^2）。これは、観測するまでは、|0>の状態と|1>の状態が同時に存在していること（|0>の状態と|1>の状態の重ね合わせ状態であること）を意味していて、観測すると、確率|a|^2で|0>の状態に決まり、確率|b|^2で|0>の状態に決まることを意味する。2量子ビットは、同様に、

a|00>＋b|01>+c|10>＋d|11> （a、b、c、dは、|a|^2＋|b|^2＋|c|^2＋|d|^2＝1を満たす複素数。）

のように4つの状態を同時に表現可能（4つの状態の重ね合わせ状態を実現可能）である。n量子ビットでは、2^n個の状態を同時に表現可能（2^n個の状態の重ね合わせ状態を実現可能）である。古典ビットでは、nビット（n個のビット並び）で表現可能な2^n個の組み合わせ（00...0～11...1)の内の1つしか表現できない。このことが、n量子ビットとn古典ビットの違いであり、2^n個の状態を同時に表現可能な量子ビットを用いた量子コンピュータにより、超並列計算が可能になる理由の1つである。

量子コンピュータで計算を行なうには、量子ビットに対する操作（演算）が必要であるが、量子力学では重ね合わせの原理（全確率（|状態ベクトル|^2）の保存）が成り立つことから、状態ベクトル（量子ビット）の操作（遷移または時間発展）をユニタリ変換により行なうことができる。すなわち、n量子ビット（2^n個の状態の重ね合わせ状態）に対してユニタリ変換を1回行なうだけで、同時に2^n個の状態に対する並列計算を行なうことができる。これが、量子コンピュータで超並列計算が可能になるもう1つの理由である。

このように量子コンピュータの原理は（量子エンタングルメントを除いて）比較的分かり易いが、量子ビットの初期化、演算、読み出し（観測）をどのようにハードウェアで実装するかは、非常に難しい。

量子計算の原理については、以下を参照。

フレッシュマンに贈る量子計算の概略と基礎

量子エンタングルメントによる量子情報処理

量子ビットのハードウェア実装については、以下を参照。

量子コンピュータの基本素子・量子ビットのハードウェア実装（シリコン編その１～素子構造～）

量子コンピュータの基本素子・量子ビットのハードウェア実装（シリコン編その２～スピンとは何か～）

量子コンピュータの基本素子・量子ビットのハードウェア実装（シリコン編その３～データの初期化と読み出し～）

量子コンピュータの基本素子・量子ビットのハードウェア実装（シリコン編その４～データの書き込み・演算～）

レーダー測定やシミュレーションに関する翻訳で、radar equation（レーダー方程式）という言葉がよく出てくる（例えば、フェーズド・アレイ・レーダ・システムの効果的な開発手法のp5）。

radarは、RAdio Detecting and Ranging（電波探知および測距）の略で、ターゲットに電波を発射して、その反射波を測定することにより、ターゲットの方向や距離を測定する装置である。軍事目的に開発されたものであるが、コンクリート建築物の内部にある鉄筋や配管の位置特定に利用されたり、自動車の衝突防止システム用に研究開発が行われている。

レーダー方程式とは、レーダーの送信電力と受信電力の関係を表す式である。

アンテナ利得Gtの送信アンテナで電力Pの電波を放射すると、ターゲットの存在する距離Rでの電波の電力密度p_tは、距離Rの球の表面積が4πR^2なので、

p_t＝GtP/4πR^2

になる。

距離Rに存在するターゲットの有効反射断面積（レーダー断面積）をσとすると、ターゲットで反射される電力は、p_t×σとなる。ターゲットからの反射波がターゲットを中心にして等方的に散乱されたものと仮定すると、レーダーの受信アンテナ位置における反射波の電力密度p_rは、ターゲットからの距離がRなので上と同様に考えて、

p_r＝p_t×σ/4πR^2＝GtPσ/(4πR^2)^2

となる。

レーダーの受信アンテナの有効面積をAとすると、受信電力Prは、

Pr＝A×p_r＝AGtPσ/(4πR^2)^2

となる。これがレーダー方程式である。レーダーが受信できる最小電力をSとすると、

S＝AGtPσ/(4πR^2)^2

から最大探知距離Rを求めることができる。

レーダー方程式については、以下を参照。

日本財団 図書館 > ジャンルから検索 > 技術 > 電気工学．電子工学 > 「次ページ→」を4回クリック > 2005 船舶電気装備技術講座〔機器保守整備編〕（レーダー） > 第2章 レーダーの性能

高速デジタル・デザインのシグナル・インテグリティに関する測定やシミュレーションの翻訳で、random jitter（ランダム・ジッタ）、deterministic jitter（デターミニスティック・ジッタ）という言葉がよく出てくる（例えば、ジッタ分離を用いた高速デジタル・デザイン向けシミュレーションの革新的ワークフローのp3）。

ジッタとは、信号波形の時間軸方向のゆらぎである。デジタル信号では、理想的なデジタル波形がロジック遷移の（0と１を区別する）しきい値と交差する時間位置と、そのデジタル信号の実際のアナログ波形がロジック遷移のしきい値と交差する時間位置との差がジッタである。ジッタが大きいと、アイ・パターンで水平方向（時間軸方向）にアイが閉じる原因となり、ビット・エラー・レートを悪化させる。

ジッタは、ランダム・ジッタとデターミニスティック・ジッタの2つの成分に大きく分類される。

ランダム・ジッタは、回路内の熱雑音、フリッカ・ノイズ、ショット・ノイズなどのランダム・プロセス（確率的にランダムに発生する事象）に起因するもので予測が不可能である。したがって、時間軸方向のゆらぎの大きさはガウス分布に従い、理論上大きさが－∞～＋∞のジッタが存在する（確率密度関数に境界のない（非有界）ジッタである）が、大きなジッタの発生頻度は極めて低い。このことから、ランダム・ジッタの大きさは、分布の幅（標準偏差σ）で評価され、アイ・パターンにはロジック遷移を表わす軌跡の幅（不明瞭さ）として現れる。

デターミニスティック・ジッタは、確定的ジッタや決定論的ジッタと訳されることもある。これは、システムに関する情報がすべてわかっていれば、原理的に正確に予測できるもので、同一のデータでは常に同一のジッタが生じ、アイ・パターンでは、ロジック遷移を表わす軌跡の形状として現れる。デターミニスティック・ジッタの大きさの分布は、ランダム・ジッタとは異なり、境界がある（有界な）ので、分布のp-p値で評価される。

デターミニスティック・ジッタは、周期ジッタとデータ依存ジッタに分けられる。周期ジッタは、周期的に繰り返されるジッタであり、システムと結合している外部のスイッチング電源ノイズなどのデターミニスティックなノイズ源に起因したものであり、ビット・ストリームの0、1のパターンには依存しない非相関ジッタである。データ依存ジッタは、ビット・ストリームの0、1のパターンに依存する相関ジッタで、波形の立ち上がり時間と立ち下がり時間が等しくなかったり、ロジック遷移を決定するしきい値が変動することによって生じるデューティ・サイクル歪みや、0または1が連続すると伝送線路のローパス・フィルタ特性により0と1の遷移部分で波形が干渉するシンボル間干渉に起因したものである。

ランダム・ジッタとデターミニスティック・ジッタについては、以下を参照。

クロック・ジッタ解析によるシリアル・データのBERの低減のp6～7を参照

半導体デバイス測定に関する翻訳で、Random Telegraph Noise（ランダム・テレグラフ・ノイズ）という言葉がよく出てくる（例えば、B1500Aの波形発生器／高速測定ユニットのp3）。Random Telegraph Noise（ランダム・テレグラフ・ノイズ）は、RTNと略されることがある。

CPUやメモリなどのLSIには、MOS（Metal-Oxide-Semiconductor、金属酸化膜半導体）構造のトランジスタ（MOSFET、FETはField Effect Transistor（電界効果トランジスタ）の略）がスイッチング素子として使われている。MOSFETのゲートに電圧（電界）を印加する／しないによる、ソース－ドレイン間の電流のオン／オフ制御（スイッチ）を利用して、論理回路が形成されている。

近年のLSI CMOSプロセスの微細化に伴い、ソース－ドレイン間のチャネルを流れるキャリア（電子や正孔）の数（電流）が減少している。また、微細化により、ゲート酸化膜の厚さも極薄になり、酸化膜（SiO2）と半導体（Si）の界面におけるダングリングボンド（化学の分野の相手のいない結合の手）などの構造欠陥（キャリアを捕獲するトラップ）による影響が無視できなっている。

すなわち、CMOSプロセスの微細化により、ソース－ドレイン間のチャネルを流れる電流が極めて小さくなり、ゲート酸化膜界面のトラップによる1つ1つのキャリアのランダムな捕獲・放出過程の影響が、チャネルを流れる電流に現れるようになった。このトラップへの単一キャリアの出入りに起因するチャネル電流（ドレイン電流）の変動が、「ランダム・テレグラフ・ノイズ」である。

MOSFETについては、以下を参照

山形大学大学院理工学研究科廣瀬文研究室 > 半導体デバイス教科書プロジェクト > 第6章 MOSFET

ランダム・テレグラフ・ノイズについては、以下を参照。

東芝のホームページ > 企業情報 > 研究開発・技術 > 東芝レビュー > バックナンバーへ > 2013年 08 スマートグリッドを支える基盤技術 > 微細電界効果トランジスタにおけるランダムテレグラフノイズを引き起こす欠陥機構の解明

レーダー測定やシミュレーションに関する翻訳で、RCS（レーダー断面積）という言葉がよく出てくる（例えば、フェーズド・アレイ・レーダ・システムの効果的な開発手法のp6）。RCSは、Radar Cross-Section（レーダー断面積）の略である。

radarは、RAdio Detecting and Ranging（電波探知および測距）の略で、ターゲットに電波を発射して、その反射波を測定することにより、ターゲットの方向や距離を測定する装置である。軍事目的に開発されたものであるが、コンクリート建築物の内部にある鉄筋や配管の位置特定に利用されたり、自動車の衝突防止システム用に研究開発が行われている。

レーダーの送信アンテナから発射された電波がターゲットに照射されると、そのターゲットにより電波が散乱（反射）され、受信アンテナでその反射波を受信する。受信される電波の大きさは、ターゲットの材質、形状、大きさに依存する。

ターゲットが完全導体（金属）の球の場合は、照射された電波がターゲットを透過したり、ターゲットに吸収されて熱に変換されることなく、照射されたエネルギーが100%等方的に散乱される。この完全導体球の断面積を基準にした（に換算した）ものがターゲットのレーダー断面積である（すなわち、ターゲットを完全導体球に置き換えて、同じ大きさの反射波が受信された場合、この完全導体球の断面積が、ターゲットのレーダー断面積である）。したがって、レーダー断面積は有効反射断面積とも呼ばれる。

戦闘機などでステルス性が要求される場合は、レーダー断面積が小さくなる材料（電波を反射せずに吸収して熱に変える材料）が使用され、小型木造漁船など電波が透過して大型船舶のレーダーに捕捉され難い船には、金属の反射板を装備してレーダー断面積を大きくする。

レーダー断面積σの厳密な定義は、レーダーアンテナとターゲット間の距離をr、ターゲット位置におけるレーダー送信波の電界強度をEinc、ターゲットで散乱されてレーダーアンテナに戻ってくる方向の反射波の電界強度をEscatとすると、

σ＝lim 4πr^2|Escat/Einc|^2、r->∞　（１）

である（ターゲットに入射する電波が平面波でないと、ターゲットで等方的に散乱されないので、r->∞の極限をとっている）。

（１）式は以下のようにして求めることができる。

ターゲット位置におけるレーダー送信波の電力密度（単位面積あたりの電力）をPincとすると、ターゲットのレーダー断面積σによって、σPincの電力がターゲットに捕まり、その電力σPincすべてをターゲットが等方的に散乱（反射）するので、ターゲットによる散乱波の電力密度Pscatは、σPincをターゲットを中心とした半径（距離）rの球の表面積4πr^2で割ることにより、

Pscat＝σPinc/4πr^2

なので、

σ＝4πr^2(Pscat/Pinc）

と求まる。電力は電界強度の2乗であることから、（１）式が得られる。

レーダー断面積については、以下を参照。

日本財団 図書館 > ジャンルから検索 > 技術 > 海洋工学．船舶工学．兵器 > フリーワード検索 日本語で「レーダー・基礎理論編」を検索 > 通信講習用船舶電気装備技術講座（レーダー・基礎理論編） > 9.9.5レーダー断面積

電源測定に関する翻訳で、real power、reactive power、apparent power（有効電力、無効電力、皮相電力）という言葉がよく出てくる（例えば、U1881A/U1882Aパワー測定アプリケーションのp3の表）。

交流（AC）の電力は、交流の瞬時電圧値Vac(t)と瞬時電流値Iac(t)の積である瞬時電力値P(t)＝Vac(t)×Iac(t)の、1サイクル（T秒)に渡る時間平均であり、

P＝(1/T)∫P(t)dt　　　(1)

で定義される。

交流電圧源Vac(t)＝V0cos(ωt)に、負荷として抵抗Rのみが接続されている場合は、オームの法則から、

Iac(t)＝Vac(t)/R＝(V0/R)cos(ωt)

であり、瞬時電圧値の位相ωtと瞬時電流値の位相ωtが同じ（同相)である。これは、瞬時交流電圧値が正のときは瞬時交流電流値も正であり、瞬時交流電圧値が負のときは瞬時交流電流値も負なので、瞬時電力値は常に正であることを意味し、交流電圧源から供給されたエネルギーが常に負荷で消費されている。このように、負荷で消費される電力を有効電力と呼ぶ。

交流電圧源Vac(t)＝V0cos(ωt)に、負荷としてインダクタスLのみが接続されれいる場合は、回路に電流Iac(t)が流れると、電磁誘導の法則、L(dIac(t)/dt)＝－V_L(t)からコイルに自己誘導起電力V_L(t)が生じ、キルヒホッフの第2法則からVac(t)＋V_L(t)＝0が成り立つので、L(dIac(t)/dt)＝Vac(t)を積分することにより、

Iac(t)＝(1/L)∫V0cos(ωt)dt＝(1/ωL)V0sin(ωt)

となり、瞬時電流値の位相は瞬時電圧値の位相ωtに対して90度（π/2）遅れる（sin(ωt)＝cos(ωt－π/2)）。この場合は、(1)式を計算すると、電力はゼロになる。

同様に、キャパシタンスCのみが接続されている場合は、瞬時電流値の位相が90度進むので（Q=∫I(t)dt＝CV(t)の関係を微分）、電力はゼロになる。

どちらの場合も電力がゼロになるのは、供給されたエネルギーが負荷で消費されずに、電源に戻るからである。このように、負荷で消費されずに電源に戻る電力を無効電力と呼ぶ。

一般には、負荷はL、C、Rの合成回路であり、瞬時電圧値Vac(t)と瞬時電流値Iac(t)の位相に差が生じる。この位相差をθとして、Vac(t)＝V0cos(ωt)、Iac(t)＝I0cos(ωt－θ)を(1)式に代入して電力を計算すると、

P＝(1/2)V0×I0×cosθ＝Vrms×Irms×cosθ（Vrms、Irmsは、Vac(t)、Iac(t)の実効値）

となる。これは、（電圧ベクトルに対する）電流ベクトルの同相成分Irms×cosθが、実際に負荷で消費されるエネルギーに寄与することを意味し、

有効電力＝Vrms×Irms×cosθ [W]、Wは有効電力の単位

となる。

一方、（電圧ベクトルに対する）電流ベクトルの直交成分Irms×sinθは、負荷で消費されず電源に戻るエネルギーに寄与するので、

無効電力＝Vrms×Irms×sinθ [var]、varは無効電力の単位

となる。

Vrms×Irms [VA]、VAは皮相電力の単位

は、実際に負荷で消費される電力ではなく、電源から負荷に供給される見かけ上の電力であり、皮相電力と呼ばれる。

また、cosθ＝有効電力/皮相電力は力率（power factor）と呼ばれる。

有効電力、無効電力、皮相電力については、以下を参照。

交流電力

電気主任技術者－電験３種の試験と実務の有効電力と無効電力

ネットワーク・アナライザ測定に関する翻訳で、reflection tracking（反射トラッキング）、transmission tracking（伝送トラッキング）という言葉が出てくる（例えば、ベクトル・ネットワーク・アナライザ用電子校正（ECal）モジュールのp6）。

測定システムの誤差は、

系統（システマティック）誤差：測定器やセットアップの不完全性に起因したもので、時間経過に対して一定で予測可能な誤差であり、校正により定量化して測定値から除去可能な誤差

偶然（ランダム）誤差：時間経過に対してランダムに変動する予測不可能な誤差であり、校正により除去できない

ドリフト誤差：校正後に、温度などにより測定システムの動作が変化して生じる誤差で、再校正を行うことにより除去できる

に分類できる。

ネットワーク・アナライザ測定の系統誤差には、

信号の漏れに関連した、方向性とクロストーク

信号の反射に関連した、信号源インピーダンス不整合と負荷インピーダンス不整合

基準経路と測定経路の周波数応答の違いである、反射トラッキングと伝送トラッキング

がある。

ネットワーク・アナライザ測定では、被測定デバイス（DUT）に信号（入射信号）を入力して、DUTにより反射された信号（反射信号）とDUTから出力された信号（伝送信号）を測定する。入射信号は、パワー・スプリッタで2つに分割されて、一方はレシーバのR（基準)入力端子に入力され、他方はDUTに入力される。DUTからの反射信号は、DUTの直前のカプラなどで分離されてレシーバのA入力端子に入力される。DUTを通過した伝送信号は、DUTの直後のカプラなどで分離されてレシーバのB入力端子に入力される。レシーバのR（基準)入力端子に入力された信号の振幅（位相）とレシーバのA入力端子に入力された信号の振幅（位相）を比較する（比をとる）ことにより、反射係数（SパラメータのS11）が求められる。同様に、レシーバのR（基準)入力端子に入力された信号の振幅（位相）とレシーバのB入力端子に入力された信号の振幅（位相）を比較する（比をとる）ことにより、伝送係数（SパラメータのS21）が求められる。このときの、基準信号（入射信号）がレシーバに入力されるまでの経路と、反射信号や伝送信号がレシーバに入力されるまでの経路は同一ではない（トラッキングしない）ので、それぞれの経路の周波数応答特性に差が生じ、測定誤差の要因になる。この基準信号経路と反射、伝送信号経路との周波数応答の差が、反射トラッキング、伝送トラッキングである。

反射トラッキング、伝送トラッキングについては、以下を参照

計測の基礎セミナ RF/マイクロ波コース ネットワーク・アナライザの基礎のp69

信号解析に関する翻訳で、residual FM（残留FM）という言葉が出てくる（例えば、PXA Xシリーズ シグナル・アナライザ、マルチタッチ N9030Bのp4）。

residual FM（残留FM）は、無線機やスペクトラム・アナライザの局部発振器の位相雑音の大きさを表わす指標の1つである。位相雑音の大きさを表わす指標には、SSB位相雑音、残留FM、残留φMがあり、いずれも周波数領域で定義される指標である

理想的な局部発振器の出力は、理想的な正弦波として、

V(t)＝Acosωt、ω＝2πf

と表される。しかし、現実には、熱雑音などのランダム雑音により、振幅Aと位相ωtがランダムに変動している。これらの変動分をΔA(t)、Δφ(t)とすると、現実の局部発振器の出力は、

V(t)＝(A＋ΔA(t))cos(ωt＋Δφ(t))

と書ける（ΔA(t)は振幅雑音、Δφ(t)は位相雑音）。

しかし、測定が容易な物理量は、発振器の出力(基本波)近傍での、位相変動に起因する雑音パワー(雑音側波帯)なので、間接的な位相雑音の定義として、基本波からのオフセット周波数における、1Hz帯域幅当たりの片側（Single Side Band）の雑音パワーと発振器の全パワーとの比をとり、SSB位相雑音[dBc/Hz]で表わすのが一般的である。このSSB位相雑音を、基本波からのオフセット周波数fの関数としてL(f)と書くと、残留φM（ΔΦ(f)）のRMS値の2乗（Δφ_rms^2）は、L(f)を、ベースバンド信号（ここではランダム雑音）の下限周波数と上限周波数に対応するオフセット周波数の間で積分したものとして、

Δφ_rms^2＝2∫L(f)df　(1)

で定義される。

また、瞬時周波数f(t)と瞬時位相（角）φ(t)の間には、ω(t)＝2πf(t)＝dφ(t)/dtの関係があるので、周波数の微小変動Δf(t)と位相の微小変動Δφ(t)の間に、

Δf(t)＝(1/2π)(dΔφ(t)/dt)

の関係が成り立つ。この式の両辺をフーリエ変換すると、フーリエ変換の性質（dΔφ(t)/dt⇔iωΔφ(ω)）から、

Δf(f)＝(2πfi/2π)Δφ(f)

なので、残留FM（Δf(f)）のRMS値の2乗（Δf_rms^2）は、

Δf_rms^2＝f^2Δφ_rms^2＝2∫f^2L(f)df、(1)式から

となり、SSB位相雑音L(f)に基づいて定義できる。

残留FMについては以下を参照。

Design Principles and Test Methods for Low Phase Noise RF and Microwave Sources（英語PDF）のp2からp7

半導体デバイス測定に関する翻訳で、resistive memory（抵抗変化メモリ）という言葉が出てくる（例えば、パルス／波形生成と内蔵測定機能のp3）。

半導体メモリは、揮発性メモリ（Volatile Memory）と不揮発性メモリ（Non-Volatile Memory）の2つに大きく分類される。揮発性メモリの揮発性とは、電源を供給していないと記憶している情報が失われるという意味である。揮発性メモリの代表的なものとして、CPU内部のキャッシュメモリとして使用されるSRAM（Static Random Access Memory）とPCの主記憶装置として使用されるDRAM（Dynamic Random Access Memory）がある。不揮発性メモリは、電源を切っても記憶情報が失われないメモリで、代表的なものとして、PCのUSBメモリやSSD、携帯電話やカメラなどのメモリカードに使用されているフラッシュメモリがある。

フラッシュメモリは、その半導体メモリとしての高速性、低消費電力性、高信頼性から、従来のハードディスクに代表される磁気記憶装置を急速に置き換えている。このような旺盛な需要により、大容量化が急速に進み、製造プロセスの微細化の限界が見え始めている。フラッシュメモリの大容量化の限界の克服とさらなる低消費電力化のために、抵抗変化メモリの研究開発が進められている。

フラッシュメモリは、MOSFETをベースにしたもので、ゲート電極の直下にある絶縁層内に「浮遊ゲート」と呼ばれる領域が存在する。フラッシュメモリへの書き込み時に、ゲート電極に高電圧を印加して、電子をトンネル効果により浮遊ゲートに入れる。浮遊ゲートに蓄積された電子は電源を切っても保持され、長期間の記憶が可能であり、「電荷蓄積型」メモリと呼ばれる。フラッシュメモリは、このように1つのトランジスタ（セル）で1ビットを構成できる（SLC（Single Level Cell）の場合、MLC（Multi Level Cell）では1つのセルで2ビット、3ビットを構成できる） ので高集積化（大容量化）しやすいが、微細化の限界が見え始めている。

抵抗変化メモリは、「状態変化型メモリ」と呼ばれる。絶縁体を金属電極で挟んだ構造（セル）で、電極間に印加する電圧の大きさにより、絶縁体の抵抗の大きさが変化することを利用してビットを記憶するメモリである。「電荷蓄積型」メモリに比べて構造が簡単であり、抵抗値の変化が大きな物質を用いることにより1つのセルで多くのビットを記憶できるので、次世代不揮発性メモリとして期待されている。

抵抗変化メモリについては、以下を参照

次世代不揮発性メモリ「ReRAM」って何だ？

スペクトラム・アナライザに関する翻訳に、resolution bandwidth（分解能帯域幅）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent PSAシリーズ・スペクトラム・アナライザのp5）。resolution bandwidth（分解能帯域幅）は、RBWと略されることがある。

スペクトラム・アナライザは、信号の周波数特性（横軸が周波数、縦軸が大きさの周波数領域の信号波形）を表示する測定器である。このような測定器は、大きく分けて、FFTアナライザと掃引同調型（スーパーヘテロダイン方式）スペクトラム・アナライザの2種類がある。

FFTアナライザは、時間領域（横軸が時間、縦軸が大きさ）の信号を高速フーリエ変換（FFT）することにより、周波数領域の波形を計算して表示する。しかし、高周波信号を表示するには、広帯域で時間領域の信号を捕捉する必要があり（広帯域の増幅器を使用する必要があり）、バックグラウンド・ノイズが大きくなって、ダイナミック・レンジが制限されるという欠点がある。

掃引同調型スペクトラム・アナライザは、（高周波の）入力信号(RF信号)をミキサでダウンコンバートして、周波数の低いIF信号に変換してから増幅して表示するので、ノイズが少なく大きなダイナミック・レンジが得られる。

このミキサは非線形デバイスなので、ミキサの出力には、必要な差信号（RF信号の周波数－局部発振器（LO)の周波数）以外に、RF信号やLO信号の高調波成分やそれらの和と差の成分が含まれている。これらの不要な周波数成分を除去するために、ミキサのIF出力をバンドパス・フィルタ（IFフィルタと呼ばれる）に通す必要がある。このバンドパス・フィルタの帯域幅が分解能帯域幅である。

掃引同調型スペクトラム・アナライザでは、周波数が固定のRF信号に対して、LO信号の周波数を掃引しながら（変化させながら）、同調したIF信号を測定（表示）する。すなわち、掃引に伴って、差周波数であるIF信号の周波数も変化しながら（IF信号の振幅は一定）、選択した周波数特性（帯域幅）のIFフィルタを通過するので、IFフィルタの周波数特性（帯域幅）の波形がCRTに表示される（ここのJavaアプレットを参照）。したがって、分解能帯域幅を狭くすることにより、周波数が近接した2つのRF信号を表示（分解）できるようになったり、ノイズ・レベルが下がってダイナミック・レンジが大きくなるが、掃引速度（測定速度）は低下する。

因みに、掃引同調型（スーパーヘテロダイン方式）と呼ばるのは、スーパーヘテロダイン方式のAMラジオ（放送局の周波数（固定）に合わるために、ダイヤルを回して（LO周波数を変化させて）同調することにより、音声が聞こえるようになる）と同じ原理だからである。掃引同調型スペクトラム・アナライザでは、ダイヤルを回すという操作が自動で行われ、同調したら（音声が聞こえるのではなく）その信号の同調周波数における大きさが画面に表示される。

スペクトラム・アナライザの動作原理については、以下を参照

スペクトラム解析の基礎

reticle（レチクル）

EDA（Electronic Design Automation）に関する翻訳で、reticle（レチクル）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent EEsof EDA Premier Communications Design Softwareのp5の図5）。

reticleを辞書で調べると「レンズ内の十字線、目盛線」という訳が出てくるが、EDA（特に、半導体製造）では、ガラス基板上に金属薄膜で大規模集積回路（LSI）のマスクパターンが描かれたフォトマスクのことである。このフォトマスクにレーザ光を照射することにより、シリコン・ウェーハ上に大規模集積回路（LSI）が縮小投影される（露光、焼き付けられる）。露光後、感光した部分をエッチング処理し不純物を打ち込むことにより半導体素子が形成される。

半導体製造については、以下を参照。

CANONホームページ > 技術のご紹介 > サイエンスラボ > 光って何？の第3章 光を利用する > 半導体露光装置

高周波測定に関する翻訳で、return loss（リターン・ロス）という言葉がよく出てくる（例えば、FieldFoxベクトル・ネットワーク・アナライザのp10）。

伝送線路に信号を流すと、伝送線路の特性インピーダンスと負荷インピーダンスが同じ場合は、すべての入射波が負荷に吸収されて反射波が生じない。しかし、異なる場合はすべての入射波が負荷に吸収されずに反射波が生じる。この入射波の電圧と反射波の電圧は、方向性結合器を用いて容易に測定でき、これらの比（反射波の電圧／入射波の電圧）は反射係数と呼ばれる。リターン・ロスは、この反射係数を対数（デシベル）で表したもので、以下で定義される。

リターン・ロス(dB) ＝ －20 x LOG（反射係数）

反射係数は、1以下（入射波の電圧≧反射波の電圧）なので、リターン・ロスは常に正の値で、無限大（反射波がない、特性インピーダンスの負荷）から0 dB（全反射、オープンまたはショート）まで変化する。

また、VSWR（電圧定在波比）とは、

リターン・ロス(dB) ＝ 20 × LOG（（VSWR + 1） / （VSWR - 1））

の関係にある。

リターン・ロスについては、以下を参照

ベクトル・ネットワーク解析の基礎

パワー半導体測定に関する翻訳に、reverse transfer capacitance（逆伝達キャパシタンス）という言葉がよく出てくる（例えば、B1506A パワーデバイス・アナライザ 主要パラメータ自動測定装置のp2）。reverse transfer capacitanceは、逆伝達容量、帰還容量とも訳される。

逆伝達キャパシタンスとは、MOSFETではゲート－ドレイン間に存在する寄生キャパシタンス（バイポーラ・トランジスタではベース－コレクタ間の寄生キャパシタンス）のことである。この寄生キャパシタンスにより、出力から入力に信号が帰還される。

このような反転増幅器の入力（ゲート／ベース）と出力（ドレイン／コレクタ）の間にある帰還キャパシタンス（C）は、入力側から見ると、反転増幅器（FETまたはトランジスタ）の増幅率をAとして、等価的にC（1＋A)のキャパシタンスが入力側でグランドに接続されたように見える。これは、発見者の名前からミラー効果と呼ばれ、逆伝達容量をミラー容量と呼ぶこともある。この容量により、反転増幅器の入力側にローパス・フィルタが形成され、信号の高周波成分が減衰し、高周波特性が悪化する。

ミラー容量については、以下を参照

Miller Effect（英語ページ）

OKAWA Electric Design > 資料基礎編 > ミラー容量

RF測定に関する翻訳で、RFIDという言葉が出てくる（例えば、ベクトル信号解析ソフトウェア オプションBHC：RFID 変調解析）。

「RFID」は、Radio Frequency Identificationの略で、電波（Radio Frequency）を利用してデータ交信を行って非接触の状態で人や商品の識別（Identification）を行うデバイスである。在庫管理や物流管理の効率化のために利用されることが多く、身近なものでは、Suicaなどの乗車カードがある。

RFIDの測定については、以下を参照。
ネットワーク/インピーダンス・アナライザを用いたRFIDタグ、リーダライタの評価

RFIDの技術的側面については、以下を参照。
RFIDの技術動向

光測定に関する翻訳に、RINという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent 81600Bシリーズ波長可変レーザ光源のp10の仕様一覧の最後の項目）。RINは、relative intensity noise （相対強度雑音）の略である。

RINは、レーザ光の強度の時間的なゆらぎ（強度雑音）を表すパラメータで、単位周波数当たりの光強度のゆらぎ（雑音）を平均光パワーで割ったものである。送信光源のRINが大きいと、CATVなどの長距離光伝送の信号品質が制限されるので、その測定は重要である。

RIN（相対強度雑音）については、以下を参照。

デジタル・コミュニケーション・アナライザ（DCA）による相対強度雑音（RIN）の測定

デジタル変調解析に関する翻訳で、RLS、LMSという言葉が出てくる（例えば、W1902 デジタル・モデム・ライブラリのp3）。RLSはRecursive Least Square（再帰的（逐次的）最小2乗法）の略で、LMSはLeast Mean Square（最小2乗平均）の略である。

現在、携帯電話、液晶テレビ、DVD/ブルーレイプレーヤなど、身の回りの電化製品はほぼすべてデジタル化され、デジタル信号処理によりさまざまな機能が実現されている。このようなデジタル信号処理技術の中に、反射や干渉信号、雑音などが存在する信号環境から必要な信号を抽出するための技術があり、適応信号処理と呼ばれている。

適応信号処理とは、環境の変化（反射/干渉信号や雑音が時々刻々変化する環境）に応じて（適応して）、自動的に自身の特性を変化させて（自身の特性に環境と逆の特性を追加して）、最適な出力（反射/干渉信号や雑音が除去された信号）を得ることである（身近な例では、ノイズキャンセリング・イヤホンがある）。

上のような適応信号処理では、入力信号x(k)を未知の環境（システム）に印加したときに、そのシステムにより反射/干渉信号や雑音が付加された結果としての応答（出力信号d(k)）を推定する（システム同定と呼ばれる）必要がある。システム同定には、通常、FIRフィルタで実現された適応フィルタを未知システムと並列に接続し、未知システムの応答d(k)と適応フィルタの応答y(k)との差信号（誤差信号e(k)）がゼロに近づくように、FIRフィルタの係数を調整するアルゴリズム（適応アルゴリズムと呼ばれる）が用いられる。このアルゴリズムの種類に、LMSとRLSという手法がある。

LMSとRLSの詳細は非常に難しいが概要は以下のようである。

誤差信号e(k)がゼロに近づくようにするためには、誤差信号e(k)のパワーJ＝E[e(k)^2]を最小化すればよい。

適応フィルタ（FIRフィルタ）の応答y(k)は、入力信号x(k-j)とFIRフィルタの係数（重みベクトル）h_j(k)との畳み込みで与えられるので、

J＝E[e(k)^2]
＝E[(d(k)－y(k))^2]
＝E[(d(k)－Σh_j(k)x(k-j))^2]

となり、誤差パワーJはFIRフィルタの係数h_j(k)の2次関数となる。したがって、最適解（極小値）が存在し、解析的に求められる。しかし、時間平均E[...]を計算するので、その間にシステムの応答が変化すると誤差が大きくなることや解析的に求めるための逆行列の計算に時間がかかることから、LMSアルゴリズムでは、時間平均誤差ではなく誤差の瞬時値を用いて、最急降下法により係数を更新しながら最適値を求める。

RLSアルゴリズムでは、過去のすべての時刻での入力x_l(k)と出力y_l(k)の関係を重みベクトルh(k)を使用して、

y_l(k)＝h(k)~Tx(l)、l＝1,2、...、k、~Tは転置

と表したときに、時刻kでの誤差信号e_l(k)＝d(l)－y_l(k)の2乗和（e_1(k)^2＋e_2(k)^2＋...＋e_k(k)^2）を最小にするh(k)を求める。このとき、時刻が1つ進む毎に入力と出力の関係式が1つ追加され、それを利用して逐次的にフィルタ係数が最適される。これは、長時間のデータを用いてフィルタ係数を最適化することを意味するので、入力と出力の関係式が新しいほどその関係式を多く利用するように忘却係数を導入して、2乗和の計算で重みを付ける。

LMSについては、以下を参照。

Toshiya SAMEJIMA's Personal Page > Lectures > 音響情報処理工学演習 > 11回目の授業(7月8日)(尾本)
RLSについては、以下を参照。

筑波大学 システム情報工学研究科 コンピュータサイエンス専攻 牧野昭二教授のホームページの＜Journals and Transactions＞ > 54. S. Makino and Y. Kaneda, ''A new RLS adaptive algorithm based on the variation characteristics of a room impulse response, '' J. Acoust. Soc. Jpn, vol. 50, no. 1, pp. 32-39, Jan. 1994 (in Japanese).の [PDF]

デジタル移動通信測定の翻訳で、root-raised cosine filter（ルート・レイズド・コサイン・フィルタ）という言葉がよく出てくる（例えば、ディジタルRF受信機デザインのテストおよびトラブルシューティングのp6）。「RRCフィルタ」と略されることもある。

これを簡単に説明するのは難しいが、概要は以下のようである。デジタル情報（0と1）に対応するパルス列（無限個の高調波成分を含む）のベースバンド信号をそのまま変調して搬送波に乗せて電波として飛ばすと、その搬送波にベースバンド信号の高調波成分がシフトされ、隣接チャンネル干渉が生じる。これを防ぐために、ベースバンド信号をフィルタに通過させて帯域制限する。しかし、一般にパルス波形がフィルタを通過すると、パルス波形がなまり符号間干渉が生じて復調時に0と1の区別がつかなくなり、信号品質が劣化する。ナイキストは0と1の判定ポイントでこのような符号間干渉が生じないフィルタの伝達特性の条件を求めた。これをナイキストの条件と言い、この条件を満たすフィルタがレイズド・コサイン・フィルタ（2乗余弦フィルタ）である。このことから、レイズド・コサイン・フィルタはナイキスト・フィルタと呼ばれることもある。この特性を送信側と受信側に分割し、その一方の特性のフィルタをルート・レイズド・コサイン・フィルタと呼ぶ。

ナイキスト・フィルタの詳細については、以下を参照。
ディジタル移動無線の基礎
ディジタル変復調
Theory of Root-Raised Cosine Filter（英語pdf）

データ収集システムに関する翻訳で、RTDという言葉が出てくる（例えば、Keysight 34970A データ収集／スイッチ・ユニットのp2）。

RTDは、Resistance Temperature Detectorの略で、測温抵抗体とも呼ばれる。RTD（測温抵抗体）は、温度が上昇すると電気抵抗が増加するという金属の性質（金属原子は一般に、最外殻の電子を放出して陽イオンになりやすく、放出された電子は、多数の金属原子の最外殻の重なりを自由に動き回れるので、電気を通しやすいが、温度が上昇すると、電子を放出した陽イオンの振動が激しくなり自由電子の走行が阻害され抵抗が増加する。室温付近では、金属の電気抵抗は温度にほぼ比例する）を利用した温度検出器である。工業用温度測定には、広い温度範囲で温度と抵抗の関係が一定で温度係数（単位温度当たり抵抗変化）が大きく、化学的に安定で経年変化の少ない白金(Pt)が使用され、日本工業規格、JIS C 1604-2013で規定されている。

測温抵抗体の抵抗値の測定には、2線式、3線式、4線式がある。2線式は、測温抵抗体の両端にリード線をつなぎ、定電流を流して電圧降下を測定しオームの法則から抵抗を計算する。2線式は、リード線が長い（リード線の抵抗が大きい）と誤差が大きくなるので、ほとんど使用されない。3線式は、測温抵抗体の一方の端に1本のリード線（抵抗値：r1）、もう一方の端に2本のリード線（抵抗値：r2と抵抗値：r3）をつないだものを使用する測定で、測温抵抗体の抵抗値をRとして、この文献の図のように、固定抵抗（抵抗値R1＝R2の2つの抵抗）、可変抵抗（抵抗値R3）で、R1とR3＋r2、R2とR＋r1が対になるように（対向するように）ブリッジ回路を構成し、可変抵抗R3を調整して検流計に電流が流れないようにすると、R1×(R3＋r2)＝R2×(R＋r1)が成り立つので、r1＝r2の場合（リード線の長さが同じ場合）はR3＝Rとなり、リード線の抵抗の影響を回避して測温抵抗体の抵抗値が得られる。4線式は、ケルビン接続によりリード線の影響を回避する方法である。

RTD（測温抵抗体）については、以下を参照

エム・システム技研のホームページ > エムエスツデーサイト > 計装豆知識 > センサ > 測温抵抗体の導線方式

オシロスコープ測定のトリガに関する翻訳に、runt（ラント）、glitch（グリッチ）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent Technologies Infiniium 9000 シリーズ・オシロスコープのp22のトリガ・モードの表）。

runt（ラント）は、通常の意味である「小さな動物」とか「出来損ない」から転じて、オシロスコープ測定では、デジタル信号のHiレベルまたはLoレベルに到達しないパルス信号（例えば、これの画面5）という意味で用いられる。ラント・パルスは、非同期信号をシステム・クロックに同期する際のラッチ回路（フリップ・フロップ）の異常動作などが原因で発生する。

glitch（グリッチ）の通常に意味は「故障」とか「誤動作」であるが、オシロスコープ測定では、デジタル信号の正常なパルス幅に比べて極めて狭いパルス幅の信号（例えば、これの図2と図3）という意味で用いられる。グリッチは、ゲート遅延、配線遅延、非同期回路などによる信号の遅延時間差により生じる。

電磁界シミュレーションに関する翻訳に、SAR（比吸収率）という言葉が出てくる（例えば、マイクロ波エンジニアのための電磁界ソフトウェアのp10）。SARは、Specific Absorption Rateの略である。

携帯電話は、マイクロ波と呼ばれる周波数帯（800 MHz帯、1.5 GHz帯、2.0 GHz帯など）の電波を利用して通信を行っている。マイクロ波は、水分を含む食品を加熱するために電子レンジにも利用されていて、人体への加熱作用が問題になっている。日本では、人体側頭部の近くで使用する携帯電話端末等に対して、局所SARが2 W/kg（許容値）を超えないことが義務づけられている。

SARとは、人体に電磁界が照射されたときの、人体の単位質量当りの吸収電力であり、全身に渡って平均したものを「全身平均SAR」、人体の任意の組織10gに渡って平均したものを「局所SAR」と呼んでいる。

電波の安全性については、以下を参照

総務省 電波利用ホームページ > 電波の利用に関する制度 > 電波の安全性に関する調査及び評価技術 > 周知・情報

高速広帯域オシロスコープ測定の翻訳で、SAS（Serial Attached SCSI）という言葉がよく出てくる（例えば、Infiniium 90000 Xシリーズ オシロスコープのp2）。

SAS（Serial Attached SCSI）は、ストレージインタフェースの規格である。PCでお馴染みのシリアルATA（Serial Advanced Technology Attachment）規格が、パラレル信号線間の信号遅延や干渉の問題により高速化の限界が見え始めたパラレル伝送方式のUltra ATA（AT Attachment interface）規格をシリアル伝送方式にしたものであるのと同様に、パラレル伝送方式のSCSI（Small Computer System Interface）の後継として、シリアル伝送方式にしたものがSAS（Serial Attached SCSI）である。

シリアルATAが主にPCなどの民生用機器に用いられるのに対して、SASは高速、高信頼性が要求されるサーバに用いられている。SASの転送速度は、2003年に規格化されたSAS 1.0の3.0 Gbpsから最新のSAS 3.0では12 Gbpsに高速化され、現在24 GbpsのSAS 4.0規格が策定中である。

ストレージインタフェースについては、以下を参照。

富士通のホームページ > 法人のお客様のコンピュータプラットホーム > ストレージ >
ストレージシステム > 特集＆コラムの書庫探 > ストレージ技術用語解説 > 一般用語 インターフェース関連のインターフェースとは

インピーダンス・アナライザに関する翻訳で、SAW resonator（SAW共振子）という言葉がよく出てくる（例えば、インピーダンス・アナライザの利点のp3）。

SAWは、Surface Acoustic Wave（弾性表面波）の略で、弾性体（変形しても元に戻る性質（弾性）を持つ物体）の表面を伝わる波である。1855年にイギリスのRayleigh卿により、その存在が理論的に示された（弾性体の表面が自由境界条件（空気と接している場合などで、応力がゼロとなる境界）を満たすときに、表面に振動のエネルギーが集中する表面波（Rayleigh波）が生じることを示した）。弾性体を伝わる波は、その内部を伝わる実体波とその表面を伝わる表面波に大きく分けられる。地震波のP波とS波は、地盤（変形が小さい場合は地盤も弾性体である）の内部を伝わる実体波である。巨大地震の場合は、地球表面を何周もまわる表面波が観測される（表面波は実体波に比べて減衰し難い）。

弾性体として圧電材料（タンタル酸リチウムや水晶など、圧力を加えて変形すると電圧が誘起される（電圧を加えると圧力が生じて変形する）材料）を使用し、その表面に2つのくしの歯の部分を非接触で噛みあわせて対向させたくし型の電極（IDT（Inter Digital Transducer）と呼ばれる）を形成することにより、電気信号（電気的な振動）を弾性表面波（機械的な振動）に変換（逆変換）するデバイスがSAWデバイスである。くし型電極の歯の間隔（ピッチ）に等しい波長（周波数）の表面波のみが強く励振され、鋭い周波数選択性を持ったフィルタを実現できる。また、光速に近い電気信号が2000 m/s～5000 m/s程度の音速の弾性表面波に変換されるので、信号の波長が非常に短くなり小型のフィルタを実現できる。

IDTで励振された弾性表面波の伝搬方向に、対向するようにグレーティング反射器（弾性表面波の波長の1/2の間隔で配置された多数の反射素子で、各反射素子からの反射波が同相で重なりあって100％に近い反射率が得られる）を配置してファブリペロー共振器を形成したものがSAW共振子である。

弾性体の表面波については、以下を参照

弾性波動力学の3.5 レーレー波（Rayleigh Waves）（p27～p32）

「鬆徒労苦衷有迷禍荷苦痛構造　連続体の力学基礎を独習する」の10.3 表面波 10.3.1 Rayleigh 波（p492～p494）

SAW共振子については、以下を参照

エプソン水晶デバイスのトップページ > インフォメーション > 技術情報 > SAW共振子 SAWフィルタのMCF/SAWについて：SAW

走査型プローブ顕微鏡に関する翻訳で、scanning microwave microscopy（走査型マイクロ波顕微鏡法）という言葉がよく出てくる（例えば、走査型マイクロ波顕微鏡法（SMM）モード）。

走査型マイクロ波顕微鏡は、走査型プローブ顕微鏡の原理とベクトル・ネットワーク・アナライザを組み合わせたものである。プローブで試料表面を走査（スキャン）しながら、振幅／位相が既知のマイクロ波の入射信号を微小な探針（プローブ）に伝送し、プローブと試料の表面の間の終端（微小な間隙）で生じる反射波の振幅／位相を測定することにより、試料表面の局所的な反射係数（終端インピーダンス）の変化を、走査型プローブ顕微鏡の原子レベルの分解能でイメージング（可視化）することができる。反射係数はキャパシタンスに変換することも可能で、走査型静電容量顕微鏡のように半導体表面を走査して、キャリア分布を可視化できる。

走査型マイクロ波顕微鏡については、以下を参照

九州大学中央分析センター > 刊行物 > センターニュース > Vol.29, No.3(2010）の4.1 SMMシステム概要

Attofarad Capacitance Measurement with Scanning Microwave Microscopy（英語pdf）

無線通信測定に関する翻訳に、SEMという言葉がよく出てくる（例えば、LTE/LTE-Advanced FDD/TDD Xシリーズ 測定アプリケーションのp5）。SEMは、SEM（スペクトラム・エミッション・マスク）の略である。

無線通信では、電波（搬送波）を変調して情報を送信する。このとき、送信機のアンプやミキサ（周波数アップコンバーター）などの非線形に起因して、情報を送信するために必要な周波数帯域幅（搬送波の周波数を中心にした、変調方式により決まる占有帯域幅）の外に、高調波成分や相互変調歪み成分、周波数変換成分が生じる。このような帯域外に漏れ出す電波の成分はスプリアスエミッション（スプリアス発射とも呼ばれ、正確には帯域外発射とスプリアス発射に分けられる）と呼ばれる。

スプリアス発射は同じ通信の他のチャネルや他の通信の妨害となるので、無線通信の種類（無線LANやLTEなど）毎に、中心周波数（搬送波の周波数）からのオフセット周波数でのスプリアス発射の大きさの許容上限レベルが決められている。この許容上限レベルのスペクトラム形状をSEM（スペクトラム・エミッション・マスク）と呼ぶ（例えば、このページの図）。

SEM（スペクトラム・エミッション・マスク）については、以下を参照

Spectrum Emission Mask (SEM) Measurement（英語ページ）

回路シミュレーションに関する翻訳に、sensitivity analysis（感度解析）という言葉がよく出てくる（例えば、ADS統計解析による、IC歩留まりの向上）。

回路は、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ、コイルなどのさまざまな部品で構成されている。これらの部品の特性（抵抗なら抵抗値、コンデンサなら容量値）は、一定の値ではなく、製造工程、温度変化、経年劣化などにより公称値の回りでばらついた値になる。このような個々の部品の特性値のバラツキが、回路全体の性能特性（例えば、増幅回路なら増幅率）にどの程度の影響を与えるかを解析するのが感度解析である。感度解析を行うことにより、この部品は回路性能に大きな影響を与えるのでバラツキの少ない高価なものを使う必要があるとか、この部品はバラツキが大きい安いものを使えるかがわかったり、部品のバラツキの影響が少ない回路構成に根本的に変える必要があるかどうかの判断材料になる。

感度解析については、以下を参照

Analyzing circuit sensitivity for analog circuit design（英語サイト）

車載用シリアルバスの測定に関する翻訳に、SENTという言葉が出てくる（例えば、オシロスコープ測定ツールによる車載用シリアルバスの効果的なデバッグ）。

近年、自動車の燃費や二酸化炭素の排出基準の強化に伴い、エンジンの最適制御がますます求められるようになってきている。そのためには、さまざまなセンサからの高精度の情報をECU（Electronic Control Unit）と呼ばれる自動車制御用コンピュータが受け取って、それに基づいてエンジンを制御する必要がある。従来は、アナログ信号としてセンサーから情報を受け取っていたが、自動車の電動化、高機能化に伴う電磁ノイズの増加に起因するグランド電位の変動や伝送時の信号劣化、ECUでのA/D変換誤差などにより、センサ出力値の精度が低下して、高度な制御が困難になってきている。このような問題を解決するために、センタとECU間をデジタル信号で通信するためのプロトコルが開発された。これが、SENTである。SENTは、Single Edge Nibble Transmission（シングル・エッジ・ニブル伝送）の略で、SAE（Society Automobile Engineers、米国自動車技術協会）で規格化された通信プロトコル（SAE-J2716）である。

SENTは、センサーからECUへの片方向のポイントツーポイントのシリアル通信である。2つのパルスの立ち下がりエッジ（シングル・エッジ）間の時間の長さで、4ビット（16通りの状態、1ニブルと呼ばれる）を表し、それをひとかたまり（最小単位）としてデータを伝送するので、シングル・エッジ・ニブル伝送（SENT）と呼ばれる。

SENTについては、以下を参照。

日立評論のホームページ > バックナンバー > 2013年 > 2013年11月号 > パワートレイン用高精度センサーの展開の「3.2　センサー信号伝達での高精度化」

高速デジタル測定に関する翻訳で、SerDesという言葉が出てくる（例えば、Agilentの高度な校正手法を使用したトランシーバFPGAの検証のp4）。

「SerDes」は、Serializer/Deserializer（シリアライザ/デシリアライザ）の略である。シリアライザとは、パラレル・バス信号をシリアル信号に変換するデバイスで、デシリアライザはその逆である。デジタル伝送の高速化の要求が高まるにつれて、さまざまな分野でパラレル伝送からシリアル伝送に規格がシフト（HDDインターフェースがパラレルATAからシリアルATAに、CPU-チップセット間バスがFSBからQPIになど）してきている。この理由は、パラレル伝送では、LSIのピン数が多くなり配線コストがかかることや、複数の信号線間でスキュー（タイミングのずれ）が生じたりクロストーク・ノイズが発生して、高速化が難しいからである。このような困難を克服して、高速シリアル伝送を実現するためにSerDesが使用される。

SerDesの詳細は、EDN JapanのTech＆Info ビデオ講座バックナンバーのLVDSを基礎から理解する、さらなる高速/長距離化を可能にする技術（前編）とLVDSを基礎から理解する、さらなる高速/長距離化を可能にする技術（後編）を参照。

デジタル回路測定に関する翻訳で、setup/hold time（セットアップ／ホールド時間）という言葉が出てくる（例えば、ロジック解析システム用プロービング・ソリューションのp2の囲み記事）。

CPU、FPGA、ASICなどの大規模集積回路のフラグやレジスタなどの記憶回路にフリップフロップ回路が使用されている。このフリップフロップがデータを正しく受け取って出力信号を生成できるようにするために、セットアップ／ホールド時間というタイミングの制約が定義されている。

フリップフロップの動作とセットアップ／ホールド時間については、以下を参照。

宮崎技術研究所の技術講座「電気と電子のお話」5.2.(3-G)

また、宮崎技術研究所の技術解説「電気と電子のお話」は、電気／電子が苦手な方にお勧めである。以下のような記載がある。

軽い読み物ですが、はしょった「お話」では、ありません。まともな内容の「お話」です。まともな、お話ですが、それを、できるだけ、やさしく、読みやすいように、工夫しました。

10ギガビットEthernet（10GbE）関連の測定に関する翻訳に、SFP+という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent 86100CU-401 アドバンスド・アイ解析ソフトウェアのp1）。

光ファイバを用いた光通信ネットワークは、都市間を結ぶコア（基幹）ネットワークや都市内を結ぶメトロネットワークだけでなく、各家庭や企業と直接接続するアクセスネットワークにも広く普及している。また、大量のデータを処理するデータセンターなどでも機器間の接続に光ファイバが用いられている。

このような光通信ネットワークでは、光信号を送受信するために、光信号と電気信号の変換を行なう光伝送装置（光送受信器（光トランシーバ、光送受信モジュールとも呼ばれる）が搭載されている）が必要である。大容量データ通信では、光伝送装置に多くの光トランシーバを搭載する必要があり、保守性、拡張性、小型化、省電力化が要求されてきた。このような状況で登場したのが、SFP（Small Form-factor Pluggable）と呼ばれる活線挿抜可能な小型光トランシーバである。SFPは、1GbEの時代のもので、MSA（Multi Source Agreements）と呼ばれる業界団体により形状、インタフェースなどが規定されている。10GbE用にSPFにEMIシールドを強化したものがSFP+である。SFPとSFP+は形状がほとんど同じなので光伝送装置に混載することができる。

SFP+については、以下を参照。

住友電工のホームページ > 技術開発 > 技術論文集 SEIテクニカルレビュー > バックナンバー > 2011年7月号 No.179 > 拡大する光通信技術（進化する光データリンク）

半導体デバイス測定に関する翻訳で、GaNという言葉が出てくる（例えば、B1505A パワーデバイス・アナライザ／カーブトレーサのp2）。

半導体には、Si（シリコン）などのように1種類の元素を材料にしているものと、GaAs（ガリウムヒ素）などのように2種類以上の元素を材料にした化合物半導体がある。SiCは、化合物半導体の1つで、シリコン・カーバイド（Slicon Carbide）または炭化珪素と呼ばれる。

近年、二酸化炭素の排出削減による地球温暖化の緩和や原子力発電所停止に伴う電力不足の解消のために、電車、電気自動車、太陽光発電などの大電力の制御に使用されている電力変換器（インバータ）の高効率化（低損失化）の要求が高まっている。このような電力変換器に使用されているパワー半導体としては、Si（シリコン）を材料にしたIGBTがある。さらなる、高出力、高効率、高耐圧動作が可能な半導体デバイスとして、GaN（窒化ガリウム）とともにSiCが注目されている。

SiCパワー半導体は、GaNパワー半導体と同様にワイドバンドギャップ半導体と呼ばれ、Si半導体に比べてバンドギャップ幅が約3倍広いので、高温でもデバイス性能が劣化せず、冷却装置を不要／簡素化でき、小型のインバーターを実現できる。また、GaNパワー半導体と同様に、絶縁破壊電界もSi半導体に比べて約10倍大きく、Si半導体に比べて約1/1000のオン抵抗を実現して極めて効率の高い動作が可能である。

SiCパワー半導体とGaNパワー半導体の主な違いは、SiCパワー半導体がSiC単結晶基板上に形成するのに対して、GaNパワー半導体はSi基板上にGaN層を形成するので、高耐圧化が難しいことである。このことから、SiCパワー半導体は高耐圧、大電流アプリケーションに利用され、GaNパワー半導体は小型、高周波アプリケーションに利用されている。

SiCについては、以下を参照

SiCパワー素子の技術開発競争、今後5年から10年が勝負

半導体のオン抵抗と絶縁破壊電界の関係については、以下を参照。

オン抵抗と耐圧

変調／復調測定に関する翻訳に、sideband（側波帯）という言葉がよく出てくる（例えば、アナログ復調 Xシリーズ 測定アプリケーションN9063Cのp3）。sidebandは、側帯波と訳されることもある。

側波帯とは、通常は、搬送波を変調することにより、搬送波の近傍に生じる周波数成分として説明される。

最初に、最も簡単な例として、振幅変調により、単一の周波数成分ω_mのみを持つ正弦波信号を、周波数ω_cの正弦波の搬送波に乗せる場合を考える。

変調されていない搬送波V_cは正弦波なので、

V_c(t)＝Acos(ω_ct)

と表される。

振幅変調なので、搬送波の振幅Aを、変調信号V_m(t)＝A_mcos(ω_mt)により、A(1＋kcos(ω_mt))に変調すると（k＝A_m/Aは変調度と呼ばれる）、変調された搬送波は、

V_AM(t)＝A(1＋kcos(ω_mt))cos(ω_ct)

と表される。

上の式を三角関数の公式を用いて展開すると、

V_AM(t)＝Acos(ω_ct)＋(1/2)kAcos((ω_c＋ω_m)t)＋(1/2)kAcos((ω_c－ω_m)t)

となり、周波数軸上で搬送波周波数ω_cから上下に周波数ω_m離れた位置（ω_c＋ω_mとω_c－ω_m）に側波が生じる。

次に、振幅変調で、単一の周波数成分の正弦波ではなく、ω1～ω2の帯域（帯域幅ω2－ω1）を持つ信号を、周波数ω_cの正弦波の搬送波に乗せる場合を考える。

この場合も、上と同様に考えることができ、搬送波周波数ω_cの上下の、ω_c－ω2～ω_c－ω1の帯域（帯域幅ω1－ω2）とω_c＋ω1～ω_c＋ω2の帯域（帯域幅ω1－ω2）に側波が生じる。

このように、搬送波周波数の上下の帯域に生じる側波を側波帯と呼んでいる。搬送波周波数より上の側波帯は上側波帯（upper sideband）、下の側波帯は下側波帯（lower sideband）と呼ばれる。

角度変調（周波数変調や位相変調）の場合も同様に計算できるが、非常に複雑で、単一の周波数成分ω_mのみを持つ正弦波で変調する場合でも、振幅がベッセル関数で表され、周波数間隔がω_mの無限個の側波が生じる。

振幅変調、角度変調については、以下を参照。

高知工科大学 野中 弘二 教授のホームページ > 通信概論(2013年2年2Q)講義ノート2 および 通信概論(2013年2年2Q)講義ノート3

IoTデバイスの測定に関する翻訳に、Z-Waveという言葉が最近よく出てくる（例えば、IoT：デザイン／テストに必要なテクノロジーとソリューションのp4の図1）。

IoT向けの無線通信規格として、近距離ネットワーク用のBluetooth Low Energy (BLE)、ZigBee、Wi-SUN、Z-Wave、中距離ネットワーク用の802.11ah、長距離ネットワーク用のNB-IoT、LoRaWANなどがある。SIGFOXは、LoRaWANとともに低消費電力で広い範囲をカバーするLPWA(Low Power Wide Area)と呼ばれるIoT向けの長距離ネットワーク用の規格である。

SIGFOXは、2009年にフランスのSIGFOX社が開発した規格で、この規格の推進手段として、1つの国で1つの事業者と契約してその国のネットワークを構築するという戦略をとっている。日本では、京セラコミュニケーションシステムがライセンスを受けている。SIGFOXは、欧州を中心に普及していて、火災報知器などのホームセキュリティ、気象観測、スマートパーキング、水道メーター検針、家畜／ペットモニタリングなどに利用されている。

LoRaWANがLoRaと呼ばれるスペクトラム拡散方式を用いて雑音や干渉信号に対する耐性を上げ、到達距離を長くしている（その分、通信速度は遅くなる）のに対して、SIGFOXは、ウルトラナローバンド（チャネル帯域幅が100Hzと非常に狭いので受信感度を高くでき、雑音、妨害波に強い）、時間／周波数ダイバーシティ（1つのデータを送信するのに、異なる周波数で3回連続して送信することにより、雑音、妨害波による送信の失敗確率が減少）、空間ダイバーシティ（受信可能なすべての基地局で受信することにより、空間内のある方向にのみ存在する妨害波の影響を軽減）を組み合わせて、雑音や干渉信号に対する耐性を上げ、到達距離を長くしている。その分、通信速度は100bpsと非常に遅く、1回当たりのデータのアップロード量が12バイトと小さいが、センサー出力の数値のみを送信するIoT向けには十分であり、ネットワークもそれほど複雑ではないので、回線使用料が100円／年程度と安価になる見込みである。

SIGFOXについては、以下を参照。

いまさら聞けないSIGFOXネットワーク入門

「SIGFOXがIoTの常識を変える」、KCCS黒瀬社長が基調講演

無線関係の翻訳をしていると、よく"signaling"という言葉が出てくる。その意味は簡単に言うと「制御信号」だ。ほとんどの人が携帯電話やスマートフォンを使用しているが、いったいどのようにしてメッセージや動画のやり取りをしているのかその仕組みを気にかける人はほとんどいない。最近は、大量のデータのやり取りが増えてきて、それに対応するための仕組みも複雑化する一方である。そうすると、シグナリング（制御信号）も複雑化するのである。例えば、LTE-Advancedという仕組みがあるが、LTE-Advancedの概要を読めば、非常に込み入っていることがわかる。

データ収集測定に関する翻訳で、signal intelligence（シグナル・インテリジェンス）という言葉が出てくる（例えば、Acqiris高速PCIeデジタイザとオンボード・シグナル・プロセッシングのp9）。

signal intelligenceとは、通信を傍受／盗聴してその内容を解析する諜報活動であり、SIGINT（シギント）と略されることが多い。その性質上、シグナル・インテリジェンス・システムには、広帯域レシーバ、大容量記憶装置、高速デジタル信号処理機能を備えた高度なハードウェアと複雑な信号を解析できるソフトウェアが必要である。また、残念ながら、その性質上、シグナル・インテリジェンスの測定に関する詳細はWeb上にはないが、RF Streaming, Analysis and Playback in Aerospace & Defense Applications（英語pdf）が参考になる。

任意波形発生器に関する翻訳に、sincという言葉がよく出てくる（例えば、33500Bシリーズ波形発生器のp14）。

sinc関数は、 カーディナル・サイン（cardinal sine）とも呼ばれ、ラテン語のsinus cardinalisの短縮形と言われている。

sinc関数は、正弦関数sin(x)をその変数xで割ったものとして、

sinc(x)＝sin(x)/x

で定義され、|x|が増加すると正弦関数の値が1/xで減衰する曲線になる（例えば、これ）。

sinc関数は、以下のような状況で現れる。

時間領域で、f(t)＝0（t＜－T/2）、f(t)＝1（－T/2≦t≦T/2)、f(t)＝0（T/2＜t)の矩形パルス信号をフーリエ変換すると、

F(ω)＝(1/2π)∫f(t)exp(－iωt)dt：積分範囲（－∞～＋∞）
　　＝(1/2π)∫f(t)exp(－iωt)dt：積分範囲（－T/2～T/2）、f(x)＝0（t＜－T/2）およびf(t)＝0（T/2≦t)なので
　　＝(1/2π)∫exp(－iωt)dt：積分範囲（－T/2～T/2）、f(t)＝1（－T/2≦t≦T/2)なので
　　＝(1/2π)((exp(－iωT/2)－exp(iωT/2))/(－iω))
　　＝(1/2π)(－2i×sin(ωT/2)/(－iω))、オイラーの公式からsin(ωT/2)＝(exp(iωT/2)－exp(－iωT/2))/2iなので
　　＝(T/2π)sin(ωT/2)/(ωT/2)
　　＝(T/2π)sinc(ωT/2)

となり、sinc関数になる。

このことから、理想的な矩形パルス信号には、無限個の高調波が等間隔で含まれていて、その振幅が1/xで減衰していることがわかる。

また、アナログの連続時間信号を等間隔の時刻（サンプリング周波数2W）でサンプリングしたデジタルの離散信号から、元のアナログ連続信号を正確に復元するには（ナイキストのサンプリング定理を満たすには）、

H(ω)＝0（ω＜－W/2）、H(ω)＝1（－W/2≦ω≦W/2)、H(t)＝0（W/2＜ω)

の周波数特性を持つ、帯域幅をWに制限する理想的な復元（帯域制限）フィルタを用いて、アナログ連続信号をサンプリングしたデジタル離散信号のスペクトラム（周波数領域では、サンプリング間隔の逆数の周波数間隔で元のアナログ信号をフーリエ変換したものが並んでいる）から、元のアナログ信号をフーリエ変換したものを1つだけ取り出す（周波数領域で、アナログ連続信号をサンプリングしたデジタル離散信号のスペクトラムにH(ω)を掛ける）必要がある。この周波数領域での積演算は、時間領域では、サンプリングしたデジタル離散信号のスペクトラムを逆フーリエ変換したもの（すなわち、時間領域でサンプリングした元のデジタル離散信号）と復元（帯域制限）フィルタの周波数特性H(ω)を逆フーリエ変換したもの（sinc関数）の畳み込み積分と同じである（フーリエ変換の性質（畳み込み定理））。したがって、この畳み込み積分を計算することにより、元のアナログ連続信号を復元することができる。

サンプリングされた信号からの元の連続時間信号の復元については、以下を参照。

東北大学 大学院情報科学研究科 システム情報科学専攻の鏡 慎吾准教授のホームページ > 講義 > やる夫で学ぶディジタル信号処理 > 10. サンプリング定理

信号処理

高速デジタル回路測定に関する翻訳に、skew（スキュー）という言葉がよく出てくる（例えば、FPGAのデザインに適したI/Oアーキテクチャの選択）。

skewの一般的な意味は、「斜め」とか「歪み」であるが、高速デジタル回路の分野では、バス（ハードウェアの各要素がデジタルデータをやりとりするための経路。例えば、メモリコントローラとメモリ間のメモリバスなど）上の個々の信号線間の配線遅延に起因するタイミングのずれ（伝達時間の差）のことである。特にクロック同期式デジタル回路で設計されたLSIでは、すべての同期式順序回路（フリップフロップ）に同じタイミングでクロックを供給する必要があり、クロック回路から分配されたこれらのクロック信号間の遅延時間差はクロック・スキューと呼ばれる。

近年、バスは、データ転送の高速化により、複数の信号線を用いるパラレルバスから1対の差動信号線を用いるシリアルバスに移行してきているが、メモリモジュール内のバスやメモリやCPU内部のバスでは、複数のビットを同じタイミングで処理する必要があるので、パラレル転送が必要である。例えば最新のGPUでは、メモリバス幅が256ビットのものがあり、ピン数が非常に多く、配線遅延をなくすためにGPUのピンとメモリのピン間を等長で接続するのは非常に困難になる。したがって、PCのマザーボードのようにメモリモジュールを用いるのではなく、GPUを囲むようにメモリチップが直接配置されている。それでも、それぞれのピン間を接続するためには信号線を曲げる必要があるので（それぞれのピン間の信号線の距離が同じにならないので）、等長にするためにミアンダライン（蛇行した配線）が用いられたり、配線長を補正するためのトレーニング（電源投入時に遅延を予め測定して調整すること）が用いられている。

高速デジタル信号のタイミングのずれの問題については以下を参照。

基板設計がうまくいかない、高速信号を手なずけるには

電磁界シミュレーションに関する翻訳に、skin effect（表皮効果）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent EEsof EDA E8921A/AN Momentumのp6）。

導線に直流電流が流れている場合は、電流は導線の断面に一様に分布して流れる。しかし、導線に交流電流が流れる場合は、交流の周波数の増加とともに、導線の断面の外側（導線の表面）に電流が集中し（電流密度が高くなり）、導線の中心に向かうに従って電流が流れ難く（電流密度が低く）なる。この現象を表皮効果と言う。表皮効果は以下のように定性的に説明できる。

導線に直流電流を流すと、アンペールの右ねじの法則により、電流の流れる向きの同心円上に静磁界ができる。この磁界は導線の内部にも生じている。導線に交流電流を流すと、同様に、導線の内部に時間的に変化する磁界が生じる。この時間的に変化する磁界は、ファラデーの電磁誘導法則により、その磁界の回りに渦電流を生じさせる（Skin effectの図を参照）。この渦電流の向きは、導線の（断面の）中心では元の交流電流と逆向きになり元の交流電流をキャンセルし、導線の表面（導体の断面の外側）では元の交流電流と同じ向きになり元の交流電流を強める。結果として、導線の表面に電流が集中して流れる。

表皮効果の詳細については、以下を参照

伊藤 洋のページ > 講義ノート > 電気学の7.発電（ファラデーの法則と発電機）の「渦電流と表皮効果」の項

高速シリアル・データ通信測定に関する翻訳に、Skip Ordered Set（スキップ・オーダード・セット）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight J-BERT M8020A 高性能BERTのp24）。

PCI ExpressやUSB 3.0などの高速シリアルデータ通信では、送信側と受信側を同期するために、エンベデッド・クロック（クロックをデータに埋め込んで伝送する方式）が用いられていて、受信側でクロック・リカバリを行ってデシリアライズするので、デシリアライズ段階では送信側と受信側のクロック周波数の差に起因する、データの欠損や重複が生じることはない。しかし、それ以降のロジック段階（8b/10bデコードや128b/130bデコード段階）で、異なるクロック源を使用している場合は、クロック周波数の差による影響が生じる。

このようなクロック周波数の差によるデータの欠損や重複が生じるのを防ぐために、送信側ではスキップ・オーダード・セットと呼ばれるダミー文字列を定期的に挿入している。受信側では、デシリアライズ段階とデコード段階の間に受信したデータを一時的に格納するエラスティック（弾性）バッファを設けて、送信側のデータレートが遅い場合はスキップ・オーダード・セットを削除し、送信側のデータレートが速い場合はスキップ・オーダード・セットを挿入することにより、クロック周波数の差を吸収して、データの欠損や重複が生じないようにしている。

スキップ・オーダード・セットについては、以下を参照。

【連載】高速シリアル・インタフェース測定の必須スキルを身に着けるの第6回シリアル・インタフェースの物理層を形成する3大要素 - レシーバの「エラスティック・バッファ（弾性バッファ）」

電源の翻訳に、slew rate（スルーレート）という言葉がよく出てくる（例えば、スイッチング電源の測定のp14）。

スルーレートとは、入力波形の変化にどの程度出力波形が追従できるかを示す定量的な指標である。立ち上がり時間と立ち下がり時間が0秒の理想的な矩形波（パルス波）を入力したときの、出力波形の立ち上がりまたは立ち下がり領域での単位時間当たりの電圧変化として定義され（通常、パルス振幅の10%から90%に（90%から10%に）変化するのにかかる時間を測定して求める）、V/μs単位で表されることが多い。

スルーレートは、理想的には∞（立ち上がり／立ち下がり時間が0秒なので）であるが、信号源側や負荷側に容量成分（コンデンサ）が存在するために、そのコンデンサを充放電するのに時間がかかり、有限の値になる。このような制限により、スルーレートが小さいと、波形が歪む（矩形波が台形波になったり、正弦波が三角波になる）。

スルーレートについては、以下を参照。

ローム株式会社のホームページ > 電子部品が基礎からわかる！ エレクトロニクス豆知識 > オペアンプとは？ > スルーレート

無線通信計測関係の翻訳に、Software Defined Radio（ソフトウェア定義無線、ソフトウェア無線）という言葉がよく出てくる（例えば、デザインとテストの統合による検証の高速化のp10）。Software Defined Radioは、略してSDRと呼ばれることもある。

ソフトウェア（定義）無線は、1970年代に軍用無線として米国で研究が始められた技術で、1990年代の冷戦終結とともに、米国の通信メーカが活路を見出すために、民生用への技術転用が進められた。ソフトウェア（定義）無線とは、無線機におけるデジタル信号処理部の比率を高めたもので、デジタル信号処理ソフトウェアを書き換えるだけでさまざまな無線方式に対応できるものである。すなわち、ハードウェアを変更しなくても（無線方式ごとに複数のハードウェアを搭載しなくても）、無線端末の状況に応じて、プログラムをロードすることにより、LTE無線機にもGPS受信機にもBluetooth無線機にも無線LAN端末にもなれ、コスト削減が期待される。

実際には、デジタル信号処理部の消費電力が大きいとか、型式認定の問題などで、初歩的な実用化にとどまっている。

ソフトウェア（定義）無線については、以下を参照。

ソフトウェア無線

株式会社モバイルテクノの技術講座＞•ソフトウェア無線（SDR:Software Defined Radio）

マイクロ波測定に関する翻訳で、S-parameter（Sパラメータ）という言葉が出てくる。

マイクロ波のような高周波では、電圧、電流による回路や素子の測定は、プローブを近づけるだけで、回路や素子の分布定数が変化してしまうので困難である。2端子回路(1ポート・デバイス)では、入射波の電力と反射波の電力を測定し、反射係数として2端子回路の特性を評価する（図1）。4端子回路(2ポート・デバイス)では、ポート2を特性インピーダンスで終端したときのポート1の入射波と反射波、ポート1を特性インピーダンスで終端したときのポート2の入射波と反射波の電力を測定することにより、反射係数を一般化したSパラメータとして回路を評価する（図2）。S11を順方向反射係数または入力反射係数、S21を順方向伝送係数または伝達利得、S22を逆方向反射係数または出力反射係数、S12を逆方向伝送係数またはアイソレーションと呼ぶ（図3）。因みに、Sパラメータを最初に提唱した人は日本人（参考：黒川兼行）である。

Sパラメータについての詳細は、以下を参照。

広島大学 先端物質科学研究科 半導体集積科学専攻 天川 修平准教授のホームページのホームページ > Sパラ再入門 > 「Sパラ再入門」（2015-04-01） (pdf)

測定システムの信号ルーティングに使用するスイッチに関する翻訳で、SPDT（Single-Pole Double-Throw）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent RF/ マイクロ波スイッチ セレクション・ガイドのp3）。

SPDT（Single-Pole Double-Throw）は、スイッチの種類の1つで、SPDTスイッチは「単極双投スイッチ」と訳されることもある。

Poleの前のSingleとかDoubleは、スイッチの入力と出力をつないだ状態の接点の数で、Throwの前のSingleとかDoubleは、1つの入力に対して、切り替えることのできる出力の数である（下図参照）。DPDT（双極双投スイッチ）は、トランスファ・スイッチと呼ばれることもある。

スイッチの種類については、以下を参照。

今さら人に聞けないスイッチの基礎1

信号解析に関する翻訳に、spectrum（スペクトラム）という言葉がよく出てくる（例えば、リアルタイム・スペクトラム・アナライザ（RTSA）Xシリーズ シグナル・アナライザ）。

オシロスコープの画面では、時間経過に対する信号の大きさの変化が（横軸が時間、縦軸が大きさのグラフ上の波形として）表示される。これは、信号の時間領域（タイムドメイン）表示と呼ばれる。スペクトラム・アナライザの画面では、時間領域の信号波形を構成する各周波数成分の大きさ（横軸が周波数、縦軸が大きさのグラフ上に各周波数成分の大きさ）が表示される。これは、信号の周波数領域（周波数ドメイン）表示と呼ばれる。このスペクトラム・アナライザの画面上の各周波数成分の大きさがスペクトラム（スペクトルとも呼ばれる）である（時間／周波数／モーダル・ドメインの概要のp6の図2.1、2.2を参照）。

周波数成分とは、時間領域の信号波形（任意の周期波形）を、その基本波周波数ωとn次高調波周波数nωの正弦波に分解したものである。

同じ信号の時間領域表示と周波数領域表示（スペクトラム）との関係は、時間領域の任意の周期波形f(t)が、その基本波周波数ωとn次高調波周波数nωの正弦波（sinとcos）の無限和（無限級数）で一意に表わすこと(フーリエ級数展開)が可能であるという事実にもとづいている（左図）。

フーリエ級数展開が可能なことから、フーリエ変換により、時間領域の任意の信号波形を周波数領域のスペクトラムに変換でき、逆フーリエ変換により、周波数領域のスペクトラムから時間領域の波形に変換できる。

ビットエラー測定に関する翻訳に、spread spectrum clock（スペクトラム拡散クロック）という言葉が出てくる（例えば、Keysight J-BERT M8020A 高性能BERTのp4）。

近年のデジタル機器（PCや携帯電話など）の高速化、高密度化に伴い、機器のEMIノイズは増加し続けている。デジタル機器の動作にはクロック信号が必要であり、その基本波と高調波がノイズの主な原因である。理想的な方形波のクロックを、スペクトラム・アナライザなどで周波数領域で見ると（方形波をフーリエ変換すると）、クロック周波数（基本波周波数）、3×クロック周波数（3次高調波周波数）、5×クロック周波数（5次高調波周波数）、．．．の位置にスペクトラムのピークがあり、大きなノイズの原因となる。

CISPR（国際無線障害特別委員会）などのEMI規格に適合させるために、上記のようなクロック信号のピークを低減させる技術がスペクトラム拡散クロックである。これは、クロック周波数をわずかに変動させる（周波数変調を行なう）ことにより、周波数領域のピーク信号のエネルギーをその回りに分散（拡散）させてピーク振幅を低減する方法である。

身の回りのものでは、PCのBIOS設定で、スペクトラム拡散クロックのオン／オフができるものがあったが、最近では設定項目がなく常にオンになっている。

スペクトラム拡散クロックについては、以下を参照

周波数拡散クロックIC編

国立研究開発法人 情報通信研究機構のホームページ > 資料・データ > 出版物・発行書籍 > 情報通信研究機構研究報告 > EMC特集 > スペクトラム拡散クロックによる雑音測定への影響

スペクトラム・アナライザやデジタイザに関する翻訳で、spurious free dynamic range（スプリアス・フリー・ダイナミック・レンジ））という言葉がよく出てくる（例えば、PXA Xシリーズ シグナル・アナライザ N9030Aのp1）。スプリアス・フリー・ダイナミック・レンジは、spurious free dynamic rangeの頭文字をとってSFDRと略されることもある。

スプリアスとは、周波数軸上の目的の信号成分（基本波）以外の不要な信号成分のことで、高調波スプリアス（基本波の高調波成分）と非高調波スプリアス（電源やCPUクロックに起因する基本波と整数比の関係にない成分や相互変調歪み成分）がある。

スプリアス・フリー・ダイナミック・レンジとは、周波数軸上の目的の信号成分（基本波）と最大のスプリアス成分との差をdBで表したもので、「スプリアスの影響を受けないダイナミック・レンジ」という意味である。

スプリアスについては、以下を参照。

㈱NF回路設計ブロックのホームページ > 技術情報 > 技術用語集のスプリアス

スプリアス・フリー・ダイナミック・レンジについては、以下を参照。

SNRとSFDR

偏波測定に関する翻訳に、Stokes parameters（ストークス・パラメータ）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent 8509C光偏波アナライザ ユーザーズ /リファレンス・ガイドのp2-5）。

光は電磁波の一種である。電磁波は、振動する電場と磁場の方向が波の進行方向と垂直な横波であり、電場の振動方向と磁場の振動方向も垂直である（電荷と電流がない真空でのMaxwell方程式を解くことにより示される）。電場の振動方向と磁場の振動方向は垂直なので、これ以降は、電場の振動方向だけを考える。

電場の振動方向は、光波の進行方向に垂直であればよいので、進行方向に対して垂直な平面内のさまざまな方向をとることができる。このとき、振動方向が特定の向きに偏っている波が偏光（偏波）状態の波である。

偏光状態の波がz軸方向に進行していて、z軸に垂直な平面内にx軸とy軸をとると、任意の偏光状態の光の電場の振動ベクトルEは、以下のように、x軸とy軸に射影した2つの成分（ExとEy）で書ける。

Ex＝Axcos(ωt－kz＋δx）＝Axcos(ωt－Ψx）

Ey＝Aycos(ωt－kz＋δy）＝Aycos(ωt－Ψy）

（E(θ)＝Axcosθ＋Aysinθ、θは電場ベクトルEとx軸のなす角）

ここで、ωは光の振動数、kは光の波数、δx、δyは初期位相、Ax、ΨxはEのx成分(Ex）の振幅と位相、Ay、ΨyはEのy成分(Ey）の振幅と位相である。

ストークス・パラメータとは、上の2つの式から、以下のように定義された4つのパラメータである。

S1＝＜Ax^2＞＋＜Ay^2＞

S2＝＜Ax^2＞－＜Ay^2＞

S3＝＜2AxAycosδ＞

S4＝＜2AxAysinδ＞

ここで、＜...＞は時間平均、δ＝Ψy－Ψx＝δy－δxは位相差である。

電場の水平成分Exの振幅Axの2乗の時間平均である＜Ax^2＞は、水平成分の強度を表わし、垂直成分Eyの振幅Ayの2乗の時間平均である＜Ay^2＞は、垂直成分の強度を表わすので、

S1は全体の強度、S2は水平成分と垂直成分の強度の差である。

また、θ方向の強度I(θ)は、

I(θ)＝|E(θ)|^2
＝（計算は省略）
＝(＜Ax^2＞＋＜Ay^2＞)/2＋((＜Ax^2＞－＜Ay^2＞)/2)cos2θ＋√(＜Ax^2＞)√(＜Ay^2＞)sin2θcosδ　　　(１)

と計算でき、この式にθ＝π/4を代入した式とθ＝－π/4を代入した式の差をとると、

I(π/4)－I(－π/4)＝2√(＜Ax^2＞)√(＜Ay^2＞)cosδ

となるので、S3はπ/4（＝45度）成分と－π/4（-45度）成分の強度の差である。

さらに、θ方向の強度を位相差δも考慮して、上の(１)式をI(θ、δ)と書き、上と同様に、θ＝π/4とδ＝δ－π/2を代入した式とθ＝－π/4とδ＝δ－π/2を代入した式の差をとると、

I(π/4、δ－π/2)－I(－π/4、δ－π/2)＝2√(＜Ax^2＞)√(＜Ay^2＞)sinδ　　　(2)

となる。I(π/4、δ－π/2)は、入射光を45度傾けた直線偏光子に通して直線偏光の光だけを取り出し、それをさらに1/4波長板に通すことにより円偏光に変換する操作を表しているので、（2)式、すなわちS4は、右回り円偏光と左回り円偏光の強度の差である。

以上から、元の電場の振幅Ex、Eyと位相差δを直接測定するのは難しいが、ストークス・パラメータはいずれも、強度の次元を持つ量であり、直線偏光子と1/4波長板があれば、簡単に測定でき、ストークス・パラメータから偏光の状態を一意に決定できる。

偏光についての全般的な説明は、以下を参照

ＦＮの高校物理(分野別目次) > （２）波・音・光 > 偏光とは何か（光の強度と偏光）

ストークス・パラメータについては、以下を参照。

偏波とストークスパラメータについて

1/4波長板と円偏光については、以下を参照。

電脳工作室(CyberWorkShop) > essay > Opto-electronics circuit(part 1)(オプトエレクトロニクス回路、前編)

抵抗率測定に関する翻訳に、surface resistivity（表面抵抗率）という言葉がよく出てくる（例えば、B2985A/87Aによる絶縁材料の抵抗率測定）。

材料の電気の流れ難さを表わす指標として抵抗R(Ω)がよく用いられる。抵抗Rは、材料の両端に電圧V(V)を印加して、その材料を流れる電流I(A)を測定することにより、オームの法則から、

R＝V/I　(1)

として求める。しかし、材料が同じでも形状（断面積や長さ）が異なると、抵抗の値も異なるので、材料の形状に依存しない電気の流れ難さを表わす指標として抵抗率ρが用いられる。抵抗Rは、断面積A(m^2)に反比例し、長さL(m)に比例するので、

R＝ρ(L/A)　(2)

と書け、その比例係数ρが抵抗率である。(1)式と(2)式から、

ρ＝(V/I)(A/L)

なので、電圧、電流、断面積、長さを測定することにより抵抗率ρが求められ、材料固有の値になる。ρの単位は、上の式からΩmであり、単位断面積と単位長さにノーマライズ（規格化）した抵抗を表している。このことから、ρは体積抵抗率とも呼ばれる。

ここで、断面積Aを材料の幅Wと厚さtを用いてA＝Wtと表わすと、(2)式は、

R＝ρ(L/Wt)＝(ρ/t)(L/W)

と書ける。この式のρ/tが表面抵抗率ρ_sである。ρ_sは、概念的には無限に薄い正方形のシートの2つの向かい合う辺に電極を付けてその抵抗を測定したものである。単位は抵抗と同じΩであるが、オームの法則の抵抗Rと区別するためにΩ/□またはΩ/sq（ohms per square）と表記される場合もある。表面抵抗率が100Ω/□の正方形のシートは、正方形の大きさに関係なく、2つの向かい合う辺間の抵抗は100Ωである。

実際の表面抵抗率の測定は、Van der Pauw（ファンデアポウ）の方法が有名である。

表面抵抗率については、以下を参照。

ナプソン株式会社のホームページ > 技術紹介 > 電気抵抗測定の３つの基礎知識

Van der Pauw（ファンデアポウ）の方法については、

Van der Pauw Measurements（英語ページ）

スイッチング電源測定に関する翻訳で、switching loss（スイッチング損失）という言葉が出てくる（例えば、スイッチング電源の測定のp10）。

スイッチング電源は、携帯電話などの充電用ACアダプタやPCの電源などに広く使用されていて、100 Vや200 Vの商用交流電源を電子機器が利用しやすい低い直流電圧（5Vや12Vなど）に変換するものである。

スイッチング電源では、最初に100 Vや200 Vの商用交流電源をそのまま（リニア電源のようにトランスを用いて降圧せずに）ダイオードブリッジとコンデンサを用いて整流する。このままでは、直流電圧が高すぎるので、MOSFETなどのスイッチング素子を用いて、この高い電圧の直流を、商用交流電源の50 Hzや60 Hzに比べて非常に高い周波数（数十kHz～数百kHz）でオン／オフすることにより、パルス波形（交流）を生成し、再び整流用ダイオードとコンデンサで必要な電圧の直流に変換している（パルス波形のオン／オフ比（オン状態の時間的な長さとオフ状態の時間的な長さの比）を変化させることにより必要な電圧が得られる）。このように、スイッチング電源は、最初に大きなトランスを用いて交流電源を降圧しないので小型化でき、さらに、非常に高い周波数のパルス波形を生成して電圧変換するので、コンデンサやインダクタなどの部品も小型化できるという利点がある。また、リニア電源に比べて効率が非常に高い（リニア電源では、安定化のために三端子レギュレータが用いられるので、大きな発熱が伴い効率が低い）。

スイッチング損失とは、スイッチング素子を用いてパルス波形を生成するときに生じる損失のことで、大きく2つ（定常損失とターンオン／ターンオフ損失）に分けられる。理想的なスイッチでは、オン状態ではスイッチの抵抗はゼロなので損失は発生しないし、オフ状態では電流が流れないので損失は発生しない。しかし、スイッチング素子には僅かなオン抵抗（オン状態での抵抗）が存在し、これによる損失を定常損失と呼ぶ。また、理想的なスイッチでは、オンからオフ、オフからオンに瞬時に切り替わるので、オン状態とオフ状態の間で損失が発生することはないが、高い周波数で動作するスイッチング素子では、オフ状態からオン状態へ（オン状態からオフ状態へ）遷移するのに相対的に長い時間がかかるので（相対的に長い遷移期間で、電圧と電流が有限の値になるので）、電力損失が大きくなる。これをターンオン／ターンオフ損失と呼ぶ。

スイッチング電源については、以下を参照。

TDKのホームページ > Tech Mag > パワーエレクトロニクス・ワールド > 第2回　電源革命をもたらしたスイッチング電源

スイッチング損失については、以下を参照。

スイッチング損失とは

レーダー測定に関する翻訳で、Synthetic Aperture Radar（合成開口レーダー）という言葉がよく出てくる（例えば、レーダー/EWシステムテスト用の多次元信号の作成のp9）。合成開口レーダーは、SARと略されることがある。

radarは、RAdio Detecting and Ranging（電波探知および測距）の略で、ターゲットに電波を発射して、その反射波を測定することにより、ターゲットの方向や距離を測定する装置であるが、合成開口レーダーは航空機や衛星などの飛翔体に搭載され、移動しながら電波を送受信し、信号処理を行って極めて高い分解能（高解像度）の地形イメージ（例えば、このページの画像）を得るものである。

合成開口レーダーの電波による高解像度イメージング（可視化）は、レンズによる高解像度結像に例えることができる。レンズの大きさ（開口）が大きいほど、遠くにあるものを高解像度で結像することができるのと同様に、アンテナの大きさ（開口）が大きいほど、遠くにあるものを高解像度でイメージングできる。しかし、実際には大きなアンテナを飛翔体に搭載できないので、飛翔体の移動とともに電波の発射と反射波の受信／記録を繰り返し（1秒間に数千回）、後でこの膨大な（時間遅れ）データを処理することにより高解像度のイメージングを行っている。すなわち、データ処理により、飛翔体が移動した距離分の大きさ（開口）のアンテナと等価なものが得られたことになるので、合成開口レーダーと呼ばれる。

飛翔体の移動方向（アジマス方向とも呼ばれる）の高い分解能は上記のようにして得られるが、移動方向に対して垂直な方向（レンジ方向と呼ばれる）の高い分解能は、パルス圧縮レーダーと同じ原理で得られる。

合成開口レーダーについては、以下を参照。

合成開口レーダーと間接計測技術
合成開口レーダー

計測器の翻訳では、さまざまな単位が出てくる。日本では一部の例外を除き、計量法に準拠してSI単位系で表記する必要があるが、アメリカ合衆国などではヤード・ポンド法で表記されることもあるので、翻訳に際して変換する必要があり厄介である。

SI単位系とはフランス語の"Système International d'Unités"の略称である。国際単位系とも呼ばれる。起源は、国際的に単位を統一しようという目的で1875年にフランスで締結されたメートル条約である。

SI単位には、基本単位と組立単位がある。基本単位には、長さ（メートル、m）、質量（キログラム、kg） 、時間（秒、s）、電流（アンペア、A）、温度（ケルビン、K）、光度（カンデラ、cd）、物質量（モル、mol）の7種類がある。組立単位は、基本単位の乗除だけで表される 。詳細については、以下のリンクを参照。

独立行政法人 計量標準センター 国際単位系

半導体デバイスの信頼性テストに関する翻訳で、TDDB、NBTI、hot carrier injection（ホットキャリア注入）、electro migration（エレクトロ・マイグレーション）という言葉がよく出てくる（例えば、Agilent EasyEXPERTとDesktop EasyEXPERTのp2の表1）。

半導体デバイスの時間経過に対する故障率は、通常、3つの領域（初期故障領域、偶発故障領域、摩耗故障領域）に分類され、バスタブ曲線になる。初期故障は、ウェーハ製造工程でのダストの付着などに起因する故障で通常は最終選別工程までに不良品として取り除かれる。初期故障品が取り除かれた後は、故障率が時間の経過とともに緩やかに減少する領域（バスタブの底）に入る（この期間を偶発故障領域と呼ぶ）。さらに、時間が経過して、半導体デバイスの寿命（耐用年数）近くになると、故障率が増加し始める（この時期以降を摩耗故障領域と呼ぶ）。

摩耗故障の原因として、TDDB、NBTI、hot carrier injection（ホットキャリア注入）、electro migration（エレクトロ・マイグレーション）などがあり、半導体デバイスの寿命を決める重要な現象である。

TDDBは、Time Dependent Dielectric Breakdownの略で、「絶縁膜経時破壊」と訳されることがある。これは、MOS FETのゲート絶縁膜に、絶縁耐圧以下の電界を印加してても、それが長時間に及ぶと絶縁膜が劣化して破壊に至る現象である。

NBTIは、Negative Bias Temperature Instabilityの略で、「負バイアス温度不安定性」と訳されることがある。これは、高温状態で、pMOS FETのゲートに負バイアスが印加されると、しきい値電圧（Vth）やドレイン電流（Id）の特性が低下する現象である。nMOS FETでは、PBTIと呼ばれる。

ホットキャリア注入は、ドレイン電界により加速されて高いエネルギーを持ったキャリア（ホット・キャリア）が、ゲート絶縁膜に注入されて、しきい値電圧（Vth）やドレイン電流（Id）の特性が低下する現象である。

エレクトロ・マイグレーションは、半導体集積回路の金属配線に大電流が流れると、電子と金属原子（AlやCu）の衝突により、原子が移動してボイド（薄膜配線上のくぼみ）が生じ断線に至る現象である。

TDDB、NBTI、ホットキャリア注入、エレクトロ・マイグレーションについては、以下を参照。

SONYのホームページ > 製品・サービス > 法人のお客様 > 半導体 > 品質・信頼性 > 第2章　半導体デバイスの信頼性検証

抵抗測定に関する翻訳で、thermal electromotive force（熱起電力）という言葉が出てくる（例えば、B2961Aと34420Aを使用した高性能低抵抗測定のp1）。

1本の金属線の両端に温度差を与えると、高温側の自由電子は低温側よりも大きなエネルギーを持つことになるので、自由電子が高温側から低温側に熱拡散により移動する。自由電子の移動に伴い、自由電子はマイナスの電荷を持っているので、高音側がプラスに、低温側がマイナスに帯電し、高温側と低温側の間に電場が生じる。この電場は、高温側から低温側に移動する自由電子に逆向きの力を与えるので、やがて熱拡散による力と電場による力が釣り合い、自由電子の移動が止まる。この自由電子の移動が止まった状態（平衡状態）における、高温側と低温側の電位差が熱起電力である。

種類の異なる2つの金属線の両端を接合して（接合したものは熱電対と呼ばれる）、温度差を与えると、自由電子の移動速度が2つの金属で異なるので、電位差が生じて電流が流れ続ける（同じ種類の2つの金属線を接合した場合は、両端が帯電するだけで電流は流れない）。この温度差と電位差の関係は金属の種類により一意の関係があるので、温度測定に利用されている。

また、低い抵抗を測定する際に、以下のように電流を反転して測定することにより、熱起電力の影響を除去できる。

抵抗（Rx）を測定するには、測定器の端子にサンプルからのリード線を接続して、電流（I）を流して端子間の電圧（V_f）を測定する。端子とリード線の接続部分が2箇所あり、それぞれの部分の温度が異なると、熱起電力（Ve）が生じるので、測定される電圧（V_f)は、サンプルの抵抗による電圧降下I×RxとVeの和として、

V_f＝I×Rx＋Ve　(1)

のように表される。次に電流の向きを反転して（Iを－Iに変更）、同様に端子間の電圧（－V_r）を測定すると、接続箇所の温度差のみで決まる熱起電力Veは変わらないので、

－V_r＝－I×Rx＋Ve　(2)

となる。(1)式と(2)式から、

V＝(V_f－(－V_r))/2＝I×Rx

なので、電流Iを順方向と逆方向に流したときのサンプルの端子間電圧（V_fとV_r）を測定することにより、熱起電力の影響を除去して抵抗（Rx）を測定できる。

データ収集システムに関する翻訳で、thermistor（サーミスタ）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight 34970A データ収集／スイッチ・ユニットのp2）。

温度測定は、非接触式と接触式に大きく分類される。非接触式の温度測定では、被測定物の表面から放射されている赤外線を検出して温度を測定する放射温度計が用いられる。接触式の温度測定では、熱電対、RTD（測温抵抗体）、サーミスタが用いられる。サーミスタという用語は、Thermally Sensitive Resistor（熱に敏感な抵抗体）の発音を省略したものと言われている。サーミスタは、RTDに比べて、小型で、温度の変化に対する抵抗の変化が大きく（感度が高く）、安価なので、温度センサとして工業用途はもちろん、民生用機器（炊飯器やエアコン、電子体温計、リチウムイオン電池、自動車など）に広く使用されている。

サーミスタは、NTC（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ、PTC（Positive Temperature Coefficient）サーミスタに分類される。NTCサーミスタは、負の温度係数（温度が上がると、抵抗値が減少する）を持ち、マンガン 、ニッケル、コバルトなどを成分とする酸化物を焼成したセラミックス（半導体）材料を用いるものが多い。PTCサーミスタは、正の温度係数（温度が上がると、抵抗値が増加する）を持ち、チタン酸バリウムに微量の希土類元素を添加してキューリー点を調整した材料を用いるものが多い。PTCサーミスタは、室温付近からキュリー点までは抵抗値がほぼ一定で、キュリー点を超えると急激に抵抗値が増加する性質があり、温度検出用途だけでなく、加熱保護や過電流保護などに使用されている。

サーミスタについては、以下を参照

村田製作所のホームページ > 製品情報 > サーミスタ

計測に関する翻訳で、thermocouple（熱電対）という言葉が出てくる。熱電対は温度計測によく使用されるが、高周波のパワー測定に用いられるパワー・センサにも熱電対を使用するものがある。

熱電対とは、種類の異なる2つの金属線の両端を接合したものである。1本の金属線の両端に温度差を与えると、高温側の自由電子は低温側よりも大きなエネルギーを持つので、自由電子が高温側から低温側に移動する。その移動速度は金属の種類によって異なる。そこで、自由電子の移動速度が遅い金属線と速い金属線の両端を接合して熱電対を形成すると、自由電子の移動速度の差により電位差が生じ電流が流れ続ける。種類の異なる2つの金属線の組み合わせが決まれば、この電位差と温度差の関係が一意に決まる。この関係を利用して温度計測を行う。

熱電対の動作原理については、以下を参照
熱電対についての豆知識2
パワー・センサに用いられる熱電対については、以下を参照
パワー測定の基礎のp5-15～ｐ5-17

増幅器などの非線形デバイスの測定に関する翻訳に、third-order intercept point（3 次インターセプト・ポイント）という言葉がよく出てくる（例えば、PNA-X ネットワーク・アナライザによる正確な相互変調歪み測定のp3）。third-order intercept point（3次インターセプト・ポイント）は、IP3またはTOIと略記されることがある。

図1に示すような、出力電圧が入力電圧の3次式で表わされる、わずかに非線形なデバイスを考える。デバイスに周波数が近接した(ω1≒ω2)2つの正弦波(2トーン信号)を入力すると、三角関数の公式から、図2に示す成分が出力に現れる。

各成分の振幅を周波数軸に対してプロットすると（図3の上）、2つの正弦波の基本波周波数(ω1とω2)に近接した3次相互変調成分(2ω1-ω2、2ω2-ω1)が現れる。この3次相互変調成分は、（ω1≒ω2から、2ω1-ω2≒ω1≒ω2≒2ω2-ω1なので）信号波(ω1とω2)に非常に近接した妨害波となり、フィルタで除去するが困難である。また、これらの成分の振幅を表わす係数から、2つの基本波成分の振幅が1dB変化したとき、3次相互変調成分の振幅は3dB変化する。

これを両対数グラフ（図3の下）で表わすと、入力振幅に対する、出力の基本波成分の振幅および3次相互変調成分の振幅の関係は比例関係であり、3次相互変調成分の振幅を表す直線（緑色）の傾きは、基本波成分の振幅を表す直線の傾き（ピンク色）の3倍になる。基本波成分と3次相互変調成分はやがて利得圧縮（飽和）により比例関係から外れるが、それぞれの比例部分を延長した２つの直線が交わるポイントが3次インターセプト(TOI)ポイントである。3次インターセプト・ポイントを求めておくと、基本波のみ観測されていて3次相互変調成分がノイズに隠れて見えない場合でも、その大きさを見積もることができる

計測関係の翻訳に、高速デジタル伝送（PCI Express、シリアルATA、HDMI、USB3.0など）の普及に伴い、TDRという言葉が最近よく出てくる。

理想的なデジタル・パルス波形には、無限に高い高調波成分（高周波成分）が含まれるが（矩形波のフーリエ級数展開、参考：フーリエ級数展開）、周波数が高いほど、インピーダンスの不連続部（コネクタや伝送線路の曲がった部分など）での反射により波形が歪み（参考：FPCの高周波特性の一考察の図1）、誤動作の原因になる。TDRとは、ステップ・ジェネレータとオシロスコープを使用して、高速なパルス・エッジをDUTに入力し、その一部がインピーダンスの不連続部で反射して戻ってくる波形をモニタすることにより、インピーダンスの不連続部の位置と種類（抵抗性、容量性、誘導性）を特定するための手法である。

TDRの詳細については、以下を参照。

タイム・ドメイン・リフレクトメトリの原理
ベクトル・ネットワーク・アナライザとオシロスコープによるTDR測定の相関の検証と性能の比較

データ収集測定の翻訳で、time-of-flight（飛行時間）という言葉が出てくる（例えば、AXIe高速デジタイザ／広帯域デジタルレシーバーのp2）。

デジタイザのアプリケーションとして"time-of-flight"という言葉が出てくる場合は、飛行時間型質量分析計を意味する場合が多い。飛行時間型質量分析計はTOFまたはTOF MS（Time-of-Flight mass spectrometer）と略されることがある。飛行時間型質量分析計の原理は、試料にパルスレーザを当て、電離した荷電粒子（イオン）を一定の電界で加速して、検出器までの飛行時間を計測することにより、質量を求める方法である。

飛行時間型質量分析計については、以下を参照
九州大学中央分析センター センターニュース（Vol.14 No.3 1997)
飛行時間型質量分析

Sパラメータ測定に関する翻訳で、Touchstone format（Touchstoneフォーマット）という言葉がよく出てくる（例えば、衛星性能の長時間リモートモニター Keysight 高周波USBパワーセンサのp7）。

Touchstoneは、1984年に設立されたEEsof社（現在は、Keysight社の事業部の1つでKeysight EEsof EDAと呼ばれる）が開発した高周波回路シミュレータの名前で、このシミュレータ用のSパラメータを保存するためのASCIIテキストファイルのフォーマットがTouchstoneフォーマットである。Touchstoneというシミュレータは無くなったが、nポートデバイスの特性を表わすパラメータをASCIIテキストファイルで保存するためのフォーマットとして、Touchstoneフォーマットが業界の事実上の標準になっている。

基本的なファイルフォーマットは、コメント行、オプション行（周波数の単位、パラメータの種類、パラメータのフォーマット、基準インピーダンスを記述）、データ行で構成されている。

現在では、IBIS Open ForumがTouchstone File Format Specification Version 2.0を作成している。

Touchstoneフォーマットについては、以下を参照。

SnP (Touchstone) File Format（英語ページ）

Touchstone File Format Specification Version 2.0（英語pdf）

車載RF/マイクロ波システムの測定に関する翻訳に、TPMSという言葉がよく出てくる（例えば、FieldFoxハンドヘルド・アナライザによる車載RF/マイクロ波システムの検証／トラブルシューティングのp3）

TPMSは、Tire Pressure Monitoring System（タイヤ空気圧監視システム）の略で、自動車のタイヤの空気圧を運転席から監視するためのシステムである。タイヤの空気圧の不足は、自動車はエンジンで動かすので運転していても分かり難く、パンクやタイヤの破裂の原因になり、燃費も悪くなる。このため、米国では2007年、欧州では2012年、韓国では2013年から、TPMSの新車への搭載が義務付けられている。

TPMSには、直接方式と間接方式の2種類がある。直接方式では、タイヤ内部に温度と圧力を検出するセンサーと送信機を取付け（タイヤのエアバルブと一体になったものが多い）、走行中にセンサーからのデータを受信して温度と空気圧を確認する。間接方式では、空気圧が減少すると、タイヤの半径が小さくなり、回転数が他のタイヤより速くなるので、それをABS(アンチブレーキシステム)の車速センサーで検出して空気圧の減少を間接的に計算する。直接方式には、各タイヤ毎の状態を高精度に確認できるという利点があるが、バッテリーに寿命があり、バッテリーの交換時にタイヤの着脱が必要になるという欠点がある。間接方式には、タイヤを着脱しなくても利用可能であるという利点があるが、回転差の測定からの間接測定なので精度はあまりよくない。

TPMSについては、以下を参照。

カーエレ用語 TPMS ティーピーエムエス

TPMS(タイヤ空気圧警報システム)の特徴とは？

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

計測器の翻訳に、T/s（Transfer per second）という単位が出てくる。例えば、PCI ExpressR rev. 3.0のレシーバ・ストレス・テストで信号を正確に校正することにより、8 GT/sのデータ・レートでの相互運用性を保証がある。

1 T/s（Transfer per second）とは、「１秒間にデータを１個転送する」ことである。データ転送速度にTransfer per secondが使われるのは、バス幅（DIMMモジュールのバス幅が64ビット、グラフィック・カードのメモリ・バス幅が256ビットというように表現される）や1クロック当たりのデータの転送個数（DDRメモリでは2個、DDR2メモリでは4個、DDR3メモリでは8個）などによりデータ転送速度が変わるからである。

例えば、DIMMモジュールのDDR3-1600（PC3-12800）という表記では、1600は1600 MT/s（200 MHz（クロック周波数） × 8（1クロック当たりのデータの転送個数））の意味で、12800は12800 MB/s（1600 MT/s × 64（バス幅） / 8（1バイトは8ビット） ＝12800 MB/s）の意味である。DDR3メモリの動作（クロック）周波数が200 MHzといってもデータ転送速度の指標にならないのである。

デジタル変調解析測定に関する翻訳で、trellis diagram （トレリス・ダイアグラム）という言葉が出てくる（例えば、VXAベクトル信号解析Xシリーズ測定アプリケーション N9064A/W9064Aのp6）。trellis diagramは、トレリス線図とも訳される。

トレリス・ダイアグラムとは、状態遷移図の状態の遷移の様子を時間を追って見やすくしたものである。

状態遷移図とは、ある状態にある入力値を与えると、どのような状態に遷移するかを表したものである。状態は、平面内に状態を区別する記号を丸（あるいは長方形）で囲ったもので表わす。これらの状態間の遷移は、入力値の付いた矢印で表す（例えば、入力が1のときに状態Aから状態Bに遷移し、入力が0のときに状態Aから状態Aに遷移する（すなわち、入力が0のときは何もしない）場合は、状態Aから状態Bに入力値1の付いた矢印で結び、状態Aから状態Aに（すなわち、自分自身を）入力値0の付いた矢印で結ぶ）。ソフトウェアのアルゴリズムをこのように表現することにより、全体の挙動が視覚的にわかりやすくなり、バグや不具合の発見を迅速に行える。

しかし、状態遷移図では、状態を平面内の任意の場所に配置して表すので、状態の時系列変化を調べる場合は分かり難い。そこで、行列の列（縦）方向に取り得る状態を並べ、行（横）方向で時間の経過を表わして、状態間の遷移を単位時間毎に右から左に入力値の付いた矢印で結んでいくことにより、状態の遷移の様子を時間を追って見やすくしたものがトレリス・ダイアグラム（格子状の図になることからtrellisと呼ばれる）である。

状態遷移図の簡単な説明については、以下を参照。

ソフトウェア開発技術者試験対策(1) -オートマトンを考える-

トレリス・ダイアグラムについては、以下を参照。

Encoding/Decoding - Presentation of Convolutional Code（英語ページ）の「Trellis Diagram」の項

微小電流測定に関する翻訳で、triaxial cable（トライアキシャル・ケーブル）という言葉がよく出てくる（例えば、B2980Aシリーズ アンメータによる半導体の微小電流測定のp6の図5）。triaxial cableは、三重同軸ケーブルと呼ばれることもある。

同軸ケーブルは、信号線である導体が中心にあり、その中心導体が絶縁体で覆われていて、その絶縁体は細い銅線を網目状に編んだ導体（外部導体）で覆われ、その外側は外皮（シース）で覆われている。外部導体は通常グランドに接続されて信号の帰路となるので、信号線を流れる電流による電磁界と外部導体を流れる電流による電磁界が相殺され、電磁ノイズが漏れるのを防ぐ電磁シールドの役目をする。

微小電流を測定する際に同軸ケーブルを使用すると、中心導体と外部導体が絶縁体で隔てられていても中心導体から外部導体へ僅かな電流（リーク電流）が漏れるので（例えば、絶縁体の抵抗が100 GΩで信号電圧が5 Vの場合、オームの法則から5/(100×10^6)＝50×10^(－9)＝50 pAのリーク電流が生じるので）、測定値に大きな誤差が生じる。また、信号電圧を掃引して測定する場合は、信号線と外部導体間のキャパシタンスに起因する充電電流が測定値に影響を与える。これらの誤差を避けるためにトライアキシャル・ケーブルが使用される。

トライアキシャル・ケーブルは、同軸ケーブルの中心導体と外部導体の間にさらに導体（中間導体）が挟まれた構造になっている（例えば、これ）。微小電流測定では、この中間導体はガードと呼ばれ、入力電圧と出力電圧が等しくなるバッファアンプを用いて信号線と同じ電位にドライブする。こうすることにより、信号線と中間導体（ガード）との電位差がゼロになるので、その間でリーク電流が生じず、充電もされなくなり、それらによる測定誤差を回避できる。このとき、中間導体と外部導体間の電位差によるリーク電流が生じるが、この電流はバッファアンプから供給された電流で測定系を経由しないので、測定値に影響を与えない。

ガードについては、以下を参照

明星大学 理工学部 総合理工学科 生命科学・化学系の西條純一氏のページ > 研究について > 5. 伝導の測定 5.2 シールド，ガード

Guarding（英語ページ）

オシロスコープ測定の翻訳で、trigger（トリガ）という言葉がよく出てくる（例えば、InfiniiVision 4000 Xシリーズ オシロスコープのp26～p27）。

trigger（トリガ）とは、辞書を引くと「引き金」とか「きっかけ」という訳があるが、オシロスコープ測定では、「トリガ」あるいは「トリガをかける」と訳す。

デジタル・ストレージ・オシロスコープは、波形を時間軸上で表示する装置であるが、表示するために波形をAD変換（デジタイズ）してメモリに保存する。トリガがかかっていない状態（フリーラン状態）では、AD変換されたデジタル・データでメモリがいっぱいになり、メモリ上の古いデータが次々に新しいデータに書き換わっている状態なので、メモリ上のデータを表示すると流れるような画面になり、目的の波形を安定して表示できない。

そこで、目的の信号を表示するために、波形を保存するタイミング（条件）を決める必要があり、この操作を「トリガをかける」と言う。例えば、立ち上がりエッジが特定の電圧を超えたとき（これがトリガ条件である）に一定の時間波形を捕捉（AD変換してメモリに保存）して表示する。トリガ条件には、さまざまな種類（エッジ・トリガ、パターン・トリガ、パルス幅トリガなど）がある。

オシロスコープのトリガついては、以下を参照。
【デジタル・オシロスコープ活用入門】第6回 トリガの達人になる
オシロスコープの「トリガ」と「アーミング」

オシロスコープの動作については、以下を参照
オシロスコープ評価の基礎

AC電流／電圧測定に関する翻訳で、true rms（真の実効値）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight 3458Aマルチメータのp1）。

交流(AC）の瞬時電圧値は、時間とともに変化している。例えば、一般家庭で使用されているAC電源コンセントの瞬時電圧は、周波数60Hzまたは50Hzで－141Vと＋141Vの間を行ったり来たりしている。これを何ボルトですか？と問われると答えに窮するはずだが、100Vであることはご存知のはずだ。これが実効値なのである。すなわち、抵抗体に交流を流したときに抵抗体で発生する熱量（電力消費）が、同じ抵抗体に直流（電圧値は時間に対して一定）を流したときに発生する熱量（電力消費）と等しくなる、直流電圧値が交流の実効値なのである。

AC電圧の実効値を計算で求めるには、

1. ACの瞬時電圧値（Vac(t)）で瞬時電力値（Vac(t)^2/R)を表し、これを交流の1サイクル（T秒）に渡って積分（∫（Vac(t)^2/R)dt）する。これは、抵抗RでT秒間に消費される電力である。

2. 上の積分は、瞬時電圧値（Vac(t)）の2乗平均（（Vac(0)^2＋Vac(⊿t)^2＋・・・＋Vac(n⊿t）^2)/n）/R）Tを計算することと同じである。

3. 2.の値が、実効値Vrms（すなわち、直流電圧Vrms）を抵抗RにT秒間印加したときに抵抗Rで消費される電力（Vrms^2/R)Tに等しいということが、Vrmsの定義なので、実効値Vrms ＝ √（（Vac(0)^2＋Vac(⊿t)^2＋・・・＋Vac(n⊿t）^2)/n））となる。

上記の計算のように、2乗（square）したものの平均（mean）を求め、それの平方根（root）をとることから、実効値はrms(root mean square)値とも呼ばれる。

平均値応答型のデジタル・マルチメータでは、交流を整流回路に通して波形のマイナスの部分をプラスに反転し、フィルタに通す（積分する）ことにより平均値を求め、正弦波の波形率（平均値と実効値の比。ピーク値と実効値の比は波高率（クレスト・ファクト）と呼ばれる）、1.11を掛けて実効値を表示している。この方式では、入力信号が正弦波の場合にしか正確な実効値が得られない（正弦波以外の三角波や矩形波、高調波やノイズが重畳された歪みのある正弦波では、波形率は1.11ではないから）。

これに対して、真の実効値型デジタル・マルチメータには、熱電対を用いて入力交流波形と等価な熱起電力（直流電圧）を測定する方式、ダイオードの電圧-電流の2乗特性を利用する方式、交流をサンプリングして上記（1. ～ 3.）の計算で求める方式があり、入力が正弦波に制限されることなく、実効値が得られる。入力値が正弦波に制限されないので、真の実効値型と呼ばれる。

実効値については、以下を参照。

交流の電力

デジタルマルチメータの真の実効値型と平均値応答型の違いは何ですか？

DMMを使用してより良い実効値測定を行うためのヒント

シリアル・バス測定に関する翻訳に、UARTという言葉がよく出てくる（例えば、InfiniiVision 3000 X シリーズ新・定番オシロスコープ用シリアル・バス・アプリケーション）。

UARTは、Universal Asynchronous Receiver Transmitter（汎用非同期送受信回路）の略で、パラレル信号をシリアル信号に変換したり、その逆に変換することにより、非同期（調歩同期）式のシリアル通信を行うためのデバイス（集積回路）ある。電子レンジや炊飯器などの家電製品や産業用機器などのマイクロコントローラ（マイコン）のほとんどに、UARTまたはUSART（Universal Synchronous and Asynchronous Receiver and Transmitter）が搭載されていて、小規模システム内通信に使用されている。RS-232C規格に準拠する信号レベルに変換するICと組み合わせて、システム外の機器との通信に利用されることも多い。

非同期（調歩同期）式とは、クロック線を用いずに信号線のみで通信する方式で、1文字（キャラクタ）のデータ（7ビットまたは8ビット）の前後にスタートビットとストップビットを置いて、データの始まりと終わりを知らせる（1文字分のデータごとに同期をとる）ことにより、通信する方式である。各文字を送信するタイミングは任意なので非同期式と呼ばれる。

同期式は、信号線とクロック線を用いて通信する方式で、受信側はクロック信号のタイミングに合わせてデータを読み取る。

UARTについては、以下を参照。

古典回路屋 > dsPIC入門 > シリアル通信 > PCとつなぐ１～シリアル通信について～

UI（ユニット・インターバル）

ジッタ測定に関する翻訳で、UI（ユニット・インターバル）という言葉がよく出てくる（例えば、クロック・ジッタ解析によるシリアル・データのBERの低減のp24の「位相雑音とジッタ」）。UIは、Unit Intervalの略である。

UI（ユニット・インターバル）とは、1クロック周期（デジタル信号（ビット列）の1つのビットの長さ）に対応する時間である。ジッタとはデジタル信号の時間軸上の揺らぎであり、その大きさをUI（ユニット・インターバル）を単位として表すことが多い。

UI（ユニット・インターバル）については、
株式会社アルティマの新人エンジニアの赤面ブログの 『クロック信号の精度表記について』の「UI (ユニットインターバル)について」の図を参照。

計測器の翻訳で"uncertainty"という言葉がよく出てくる。例えば、スペクトラム・アナライザの振幅確度の最適化がある。

測定結果の信頼性を表す言葉として測定誤差というのがある。「測定誤差」は、「測定値」－「真の値」で定義され、概念として分かり易いが、「真の値」という不可知の量が定義に含まれているという原理的な困難がある。また、測定結果の信頼性を表す方法が技術分野や国によって異なるという問題もあった。そこで、国際標準化機構(ISO)を中心にして、「計測における不確かさの表現のガイド」（Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement、GUM）が出版され、測定結果の信頼性を表す指標として、「不確かさ」（uncertainty）が導入された。そこでは、「不確かさ」は以下のように定義されている。

測定の結果に付随した、合理的に測定量に結びつけられ得る値のばらつきを特徴づけるパラメータ(parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand)

真の値や誤差という不可知の量を、定義の中で参照することを避けたために、このような回りくどい表現になっている。

不確かさについてのリンクを、以下に挙げておく。

不確かさに関する文献
不確かさ - 測定の信頼性を高めるために

計測関係の翻訳で、USBという言葉がよく出てくる（例えば、Infiniium オシロスコープによるUSB 2.0 コンプライアンス・テスト）。

USBは、Universal Serial Busの略で、PCと周辺機器（キーボード、マウス、USBメモリなど）との接続に広く使用されている。しかし、USB 2.0になってから、理論上の最大データ転送速度が480Mb/sとなり、規格が複雑になっている。認証テストに合格するには、USB 2.0の仕様書を理解する必要があるが、そのためには、デジタル信号だけでなく、アナログ信号や高速シリアル通信に関する基礎知識が必要である。

USB 2.0インタフェースの設計に関する詳細は、以下を参照。
設計の基本は仕様の理解　―高速シリアル通信を実現するために知っておくべき最低限の知識

USB 3.0インタフェースについては、以下を参照。
新規格USB3.0、計測面ではどう変わった？

広帯域通信信号測定に関する翻訳で、UWBという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent Infiniium オシロスコープと89601A ベクトル信号解析ソフトウェアのp1）。UWBは、Ultra WideBandの略で、 超広帯域無線通信と訳されることがある。

UWBは、もともと米国の軍事用レーダー技術として開発されてきたが、2002年に米連邦通信委員会（FCC）が民生利用を許可した。FCCの定義では、帯域幅が500MHz以上または比帯域幅（10dB帯域幅／中心周波数）が20%以上ものがUWBとされる。

UWBは、狭義ではインパルス無線方式であり、搬送波を用いないで、パルス幅が短く（1ns以下）ピーク出力の大きなスパイク状の波形（インパルス）をパルス列としてそのまま送受信して情報を伝送する。フーリエ変換の性質から、時間領域で短くて鋭いインパルスは、周波数領域では、ノイズ様の振幅が非常に小さく広がったスペクトラムになるので、他の通信システムとの干渉が少なく、通信の秘話性が高まるという利点がある。さらに、搬送波を用いないので、回路を簡素化できるという利点がある。しかし、インパルス無線方式では、高速なデータ伝送を行なうには、時間軸上で高速なDSPを使用して高速にデータを処理する必要があり、実用的な観点から、UWBの標準化作業の初期段階で排除された。

広義のUWBには、直接拡散によるスペクトラム拡散方式と周波数ホッピングを利用したマルチバンド（MB）-OFDM（直交周波数分割多重化）方式がある。これらの2つの方式が、UWB標準化委員会で争われたが、2006年に標準化活動の断念と解散が採択され、それぞれ独自に実用化が進められてきた。しかし、現在では、無線LANなどの他の通信システムのデータ伝送速度が高速化し、UWBの優位性がなくなってきていて、高速通信に関連する開発は停滞している。

一方、パルス幅が短く高解像度が得られるので、自動車用の近距離レーダーとしてUWBレーダーの開発が活発化している。

UWBについては、以下を参照。

電子情報通信学会誌のホームページ > 話題の記事 > 2004年5月号 > 「超広帯域(UWB)無線通信と今後の高度無線アクセス技術」

UWB無線システムの動向について

レーダー測定に関する翻訳で、UWB radar（UWBレーダー）という言葉がよく出てくる（例えば、レーダー/EW/ELINTテスト：一般的なテスト上の問題の特定のp16）。

UWBは、Ultra WideBand（超広帯域無線）の略で、パルス幅が非常に短く（1ns以下）ピーク出力の大きなスパイク状の波形（インパルス）をパルス列としてそのまま送受信する無線通信方式である。時間領域で短くて鋭いインパルスは、周波数領域では振幅が非常に小さく極めて広いスペクトラム（超広帯域）を持つので、他の通信との混信が少なく、消費電力も小さくなる。

radarは、RAdio Detecting and Ranging（電波探知および測距）の略で、ターゲットに電波を発射して、その反射波を測定することにより、ターゲットの方向や距離を測定する装置である。

UWBレーダーは、非常に短いパルス幅の（したがって、極めて広いスペクトラムを持つ）信号を使用するので、高い距離分解能が得られる。しかし、パルス幅が非常に短く（すなわち、平均電力が極めて小さく）、広帯域（すなわち、熱雑音（帯域幅Bに比例するkTB雑音）レベルが大きい）なので、S/Nが悪くなり遠距離探知には向かいない。

しかし、近年、合成開口レーダーで使用されている従来の可視化アルゴリズムの速度（ポスト処理が必要）と精度（半波長程度）に比べて、高速に（実時間で）高解像度（1/100波長程度）が得られるアルゴリズムが開発され、乳がん検査レーダー、自動車の衝突防止レーダー、道路／橋／トンネルなどの非破壊検査レーダー、建物／部屋への不正侵入者監視レーダー、土砂などに埋もれた生存者検知レーダーなどの、近距離イメージング用途の開発が活発化している。

UWBレーダーについては、以下を参照。

UWBレーダによる身体的負担が低く安価でがんの早期発見が可能な乳がん検査装置

兵庫県立大学 大学院工学研究科 電子情報工学専攻 阪本 卓也 准教授のホームページ > 論文，会議資料 > [Proceedings for Domestic Conferences] > 30.関 鷹人, 木寺正平, 阪本卓也, 佐藤　亨, "UWBパルスレーダのための高速画像化手法の複雑形状物体への適用,"電子情報通信学会,アンテナ・伝播研究会(AP), AP2006-69, vol. 106, no. 232, pp. 1-6, 大橋会館（池尻大橋，東京）, Sep. 2006. [PDF]

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。

無線通信のパワーアンプ測定／シミュレーションに関する翻訳で、Volterra series（Volterra級数）という言葉がよく出てくる（例えば、パワーアンプ・テスト用 Signal Studio N7614Bのp2）。

携帯電話やスマートフォンなどのモバイル無線機器の基地局でされているパワーアンプは、高い電力変換効率と同時に隣接チャネルへの不要な歪み成分の漏洩を防ぐために高い線形性が求められる。このために、デジタル・プリディストーションと呼ばれる手法が用いられている。デジタル・プリディストーションでは、通常、パワーアンプに入力される信号の瞬時電力に基づいて、歪み補償テーブルを参照してパワーアンプの非線形特性の逆特性をパワーアンプ入力の直前の信号に適用して、パワーアンプの入力信号と出力信号の関係を線形化する。しかし、パワーアンプには、瞬時電力に基づいた歪みだけでなく、メモリ効果と呼ばれる歪み（過去の入力信号の履歴に依存する歪み）が存在する。このメモリ効果による歪みを打ち消すためには、パワーアンプの入力信号と出力信号の間のメモリ効果に起因した非線形性をモデル化する必要があり、その手法の内の1つとしてVolterra級数展開と呼ばれるものがある。これは、パワーアンプ内の素子や回路などの物理／電気特性の詳細が分からなくても、メモリ効果が含まれる非線形性を表わすことのできる数学的なモデルであるが、正確なモデルにするためには、級数の次数が大きくなり、その係数の決定に時間がかかったり、逆特性の適用の際に計算コストがかかるという欠点がある。

Volterra級数展開は、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(時刻nにおけるシステムの出力y[n]は、過去の入力x[n]、x[n-1]、…のみに依存、メモリ効果あり)を満たすシステムに対する畳み込み演算を、以下のように非線形システムに対して拡張したものである。

メモリ効果なしの線形システム（ここでは線形増幅器）では、出力信号y(t)は、入力信号の瞬時値x(t)のみに依存し、リニア利得（比例係数）hを用いて、以下のように表される。

y(t)＝h・x(t)、・は掛け算を表わす記号　(1)

メモリ効果ありの線形増幅器では、出力信号y(t)は、過去（0≦τ≦t）の入力x(t－τ)のすべてに、インパルス応答である重み関数h(τ)を掛けて足し合わせること（畳み込み積分すること）により、以下のように表される。

y(t)＝∫h(τ)x(t－τ)dτ　(2)

メモリ効果なしの非線形増幅器では、出力信号y(t)は、(1)式を拡張して、以下のようにTaylor級数展開で表される。

y(t)＝h1・x(t)＋h2・x(t)^2＋...＋hn・x(t)^n、^は累乗を表わす記号

メモリ効果ありの非線形増幅器では、出力信号y(t)は、(2)式を拡張して、以下のようにVolterra級数展開で表される。

y(t)＝∫h1(τ)x(t－τ1)dτ1＋∫∫h2(τ1、τ2)x(t－τ1)x(t－τ2)dτ1dτ2＋...＋
　　　∫...∫hn(τ1、τ2、...τn)x(t－τ1)x(t－τ2)...x(t－τn)dτ1dτ2...dτn

Volterra級数については、以下を参照。

Volterra Series:Introduction & Application（英語pdf）

高周波測定に関する翻訳で、VSWRという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent N9330B
ハンドヘルド・ケーブルおよびアンテナ・テスタのp2）。VSWRは、Voltage Standing Wave Ratio（電圧定在波比）の略である。

伝送線路に信号を流すと、伝送線路の特性インピーダンスと負荷インピーダンスが同じ場合は、すべての入射波が負荷に吸収されて反射波が生じない。しかし、異なる場合はすべての入射波が負荷に吸収されずに反射波が生じる。この反射波と入射波が干渉して定在波が生じる。この定在波の最大の振幅と最小の振幅の比を定在波比と呼ぶ。昔はVSWR計を用いて伝送線路に沿ってプローブを動かしながら定在波の最大の振幅と最小の振幅の相対位置と大きさを記録してインピーダンスを求めていたが、現在はネットワーク・アナライザで周波数掃引を行いながら直接入射波と反射波を測定でき、その結果をVSWR、リターン・ロス、反射係数などに変換している。

VSWRについては、以下を参照
ベクトル・ネットワーク解析の基礎
定在波

半導体デバイス測定に関する翻訳で、Vthという言葉がよく出てくる（例えば、B1500A半導体デバイス・アナライザのp3）。Vthは、Voltage THreshold（しきい値電圧）の略である。

CPUやメモリなどのLSIには、MOS（Metal-Oxide-Semiconductor、金属酸化膜半導体）構造のトランジスタ（MOSFET、FETはField Effect Transistor（電界効果トランジスタ）の略）がスイッチング素子として使われている。MOSFETのゲートに電圧（電界）を印加する／しないによる、ソース－ドレイン間の電流のオン／オフ制御（スイッチ）を利用して、論理回路が形成されている。

nチャネル（n型）MOSFETは、p型半導体基板上にチャネル（電気の通り道）と呼ばれる領域を挟んで離れた2箇所にn型半導体領域（一方にソース電極、もう一方にドレイン電極が接続される）がある。チャネル領域の真上には酸化膜（絶縁層）を挟んで金属電極（ゲート電極）が存在する。

ゲート電極に少しずつ正の電圧を印加していくと、絶縁層を挟んだp型半導体基板の多数キャリア（電流の担い手であるホール）が正の電圧に反発してグランドに逃げて、動けないマイナスの電荷が残り、空乏層が形成される（ゲート電圧に応じて空乏層が厚くなっていく）。この状態では、ゲート直下には、動けないマイナスの電荷が残っている空乏層があるだけなので、ドレインに電圧を印加してもソース－ドレイン間に電流は流れない。

さらにゲート電圧を大きくしていくと、空乏層の厚さだけでは対応できなくなり、ソースとドレインのキャリア（電子）がゲート直下に引き寄せられて、ゲート直下のp型半導体が電子の多いn型半導体に反転する（反転層が形成される）。反転層が形成されると、ソースとドレインがn型半導体でつながるので、電流が流れ始める。このときのゲート電圧をしきい値電圧（Vth）と呼ぶ。

MOSFETについては、以下を参照

山形大学大学院理工学研究科廣瀬文研究室 > 半導体デバイス教科書プロジェクト > 第6章 MOSFET

Vthについては、以下を参照。

CMOSアナログのいまさらでも聞きたい！

神様の半導体講座 > カテゴリ > デバイス > 2004年04月12日 トランジスタの動作

スペクトラム解析に関する翻訳に、window function（窓関数、ウィンドウ関数）という言葉がよく出てくる（例えば、ロングメモリ・オシロスコープのFFT機能を使用したスペクトラム解析のp6）。

任意の時間領域の信号のフーリエ変換は、その信号を時間に対して-∞から+∞まで積分して求めるが、離散フーリエ変換(FFT)では、積分区間を有限区間で打ち切り、それを離散化する。このため、図1のように、有限区間で打ち切った部分の周期的な繰り返しとして元の信号が表わされる場合は（有限区間で打ち切った部分が周期の整数倍であれば）、フーリエ変換の結果とFFTなどの離散フーリエ変換の結果は一致する。

しかし、FFTを行なう場合、データの取り込み区間(有限区間で打ち切きった時間データ)が元の波形の周期の整数倍と正確に一致することはまれである。周期の整数倍と一致しない時間データをFFTすると、その結果である周波数応答に過渡現象(誤差)が生じる。このようにして生じた誤差を「時間窓」による誤差という。この原因は、有限区間で打ち切った時間データの繰り返しとして元の波形を構成すると、有限区間の時間データの最初と最後の継ぎ目の部分で波形が不連続になるからである（図2の上の部分）。この影響を少なくするために、有限区間の時間データに、有限区間以外でゼロとなる関数を掛けて、有限区間で打ち切った時間データの最初と最後の部分がゼロになるようにする（図2の下の部分）。有限区間以外でゼロとなるこのような関数を窓関数と呼ぶ。

窓関数として、ハミング窓、ハニング窓、フラットトップ窓などがある。

窓関数については、以下を参照

(株)小野測器のホームページ > サポート > 小野測器技術レポート　> FFTアナライザについての７．ＦＦＴと時間窓（ウィンドウ）

無線通信測定に関する翻訳に、Wi-SUNという言葉がよく出てくる（例えば、標準信号発生器セレクションガイドのp7）。

Wi-SUNは、Wireless Smart Utility Networkの略で、日本のNICT（情報通信研究機構）が主導してIEEEで標準化された無線通信規格（IEEE 802.15.4g）の商品名である。「IEEE」は、「The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.（米国電気電子技術者学会）」の略称で、「802」は「802委員会（LAN/MANの標準化委員会）」の意味であり、「15」は「無線パーソナルエリアネットワークのワーキング・グループ」という意味である。Bluetooth規格は「IEEE 802.15.1」、ZigBee規格は「IEEE 802.15.4」をベースにしている。「IEEE 802.15.4」は、通信速度よりも小型、低価格、低消費電力が重視された規格である。

Wi-SUN（IEEE 802.15.4g）は、ZigBee規格（IEEE 802.15.4）を拡張したもので、無線通信機能（自動検針、課金、遮断機能）付きの電気、ガス、水道などのメーター（スマートメーターと呼ばれる）用に制定された規格である。また、人の介在なしで機器同士の通信を行なう「M2M」（Machine to Machine）や「IoT」（Internet of Things）によるビックデータの収集／活用のための通信手段として期待されている。

Wi-SUNは、ZigBeeに対して、変調方式の追加、周波数帯の拡張、ペイロード長の拡張が行われ、通信距離が長く（最大約100m 対 最大2～3km）、消費電力が1/10以下で乾電池数個で10年の動作が可能になっている。

Wi-SUNについては、以下を参照。

「2年後にはスマホにもWi-SUN」―標準化を先導するNICTがWi-SUN普及に自信

電源測定に関する翻訳で、W、VA、VARという言葉がよく出てくる（例えば、Keysight Technologies IntegraVision PA2201A パワー・アナライザのp6）。

W、VA、VARは、それぞれ、有効電力、皮相電力、無効電力の単位であるが、有効電力、皮相電力、無効電力そのものを表わすこともある。

有効電力は、実効電力または単に電力と呼ばれることもあり、力学の仕事率と同じ物理量で、蒸気機関を発明したJames Wattに因んでWという単位が用いられている。

皮相電力は、実際に負荷で消費される電力ではなく、電源から負荷に供給される見かけ上の電力で、電圧の実効値と電流の実効値を単に掛けたものなので、電圧を表わす単位V（世界初の電池の発明者Voltaに由来）と電流を表わす単位A（アンペールの法則を発見したAmpereに由来）を合わせてVAという単位が用いられている。

無効電力（reactive power）は、実際に負荷で消費されずに電源に戻る電力であり、皮相電力のうちの無効な部分（Volt-Ampere Reactive）に由来してVARという単位が用いられる。計量法（およびSI単位）では、varと小文字で表記することになっているが、VAR、Var、VArと表記されることもある。

計量法（単位系）については、以下を参照。

新計量法とSI化の進め方－

レーダー／衛星通信測定に関連する翻訳に、X-band、Ku-band、Ka-band（Xバンド、Kuバンド、Kaバンド）という言葉がよく出てくる（例えば、広帯域レーダー／衛星通信測定用ソリューション）。

Xバンド、Kuバンド、Kaバンドなどの名称は、IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.、米国電気電子技術者学会）によるマイクロ波周波数帯の分類に使用される名称であり、以下がある。

Lバンド：1～2 GHz、Lは、Longの頭文字
Sバンド：2～4 GHz、Sは、Shortの頭文字（Lバンドに比べて波長が短いという意味）
Cバンド：4～8 GHz、SバンドとXバンドの間のCompromise（妥協、折衷）の頭文字
Xバンド：8～12 GHz、Xは、eXtreme short（波長が非常に短い）の略。
Kuバンド：12～18 GHz、Ku、はkurz-underの略。
Kバンド：18～27 GHz、Kは、ドイツ語のKurz（短い）の頭文字
Kaバンド：27～40 GHz、Kaは、kurz-aboveの略。
Vバンド：40～75 GHz、Vは、Very high frequency bandの頭文字。
Wバンド：75～110 GHz、Wは、アルファベットのVの次の文字

これらの名称は、元々米軍で暗号的に使用されていたもので、レーダー、衛星通信、電波天文学の分野でよく使用されている。

周波数の分類については、以下を参照。

電波帯域

雑音指数測定に関する翻訳で、Y-factor method（Yファクタ法）という言葉が出てくる（例えば、雑音指数セレクション・ガイドのp3）。

雑音指数の測定法の1つとして、Yファクタ法がある。雑音指数とは、信号がデバイスを通過する際の、デバイスの入力端でのS/N比と出力端でのS/N比との比であり、「デバイスを通過することによって生じるS/N比の減少度あるいは劣化度」を意味する。デバイスの入力端での雑音パワーをNin、デバイスの利得をG、デバイスで付加される雑音パワーをNとすると、雑音指数（F）は、

F＝(N＋G*Nin)/(G*Nin)

となる（雑音指数を参照）。入力端での雑音パワー（Nin）は、kTB（kはボルツマン定数（1.38×10^－23 J/K）、Tは入力雑音源の温度（K）、Bはシステムの雑音帯域幅（Hz））なので、

F＝(N＋GkTB)/(GkTB)　(1)

となる。この式の分子（N＋GkTB）はデバイスの出力端での雑音パワー（Nout）であり、

Nout＝N＋GkTB　(2)

と書け、Noutは入力雑音源の温度Tに比例する直線で表される。したがって、N（とkBG）を求めるためには、入力雑音源の2つの温度（T_coldとT_hot）に対するデバイスの出力端での雑音パワー（Nout_coldとNout_hot）が分かればよい。

このために、Yファクタ法では、ENR（Excess Noise Ratio、過剰雑音比）が既知のノイズ・ソースを使用する。ENRとは、T_hot（ノイズ・ソースを「オン」に切り替えたときの温度）とT_cold（ノイズ・ソースを「オフ」に切り替えたときの温度）の差を290K（雑音指数測定の基準温度）で割ったもので、

ENR＝(T_hot－T_cold)/290、ENR(dB)＝10log((T_hot－T_cold)/290)

である。例えば、0dBのENRを持つノイズ・ノースの「オン」と「オフ」を切り替えると、290Kの温度変化（T_hot－T_cold）に対応する。また、ENRの校正時にT_cold＝290K＝T0とするので、簡単のために、ここでは、

ENR＝(T_hot－T0)/T0　(3)

とする。

以上から、デバイスの入力端に、ENRが既知のノイズ・ソースを接続して、ノイズ・ソースを「オン」に切り替えたときのデバイスの出力端での雑音パワー（Nout_hot）と、「オフ」に切り替えたときのデバイスの出力端での雑音パワー（Nout_cold）との比（この比をYファクタと呼ぶ）

Y＝Nout_hot/Nout_cold＝Nout_hot/Nout_0　(4)
（簡単のために、T_cold＝290K＝T0のときのNout_coldをNout_0とした）

を測定することにより、以下のようにして、YとENRを用いてF（雑音指数）を表わすことができる。

(3)式から(T_hot－T0)＝ENR*T0、(4)式からNout_hot－Nout_0＝Nout_0＊（Nout_hot/Nout_0－1)＝Nout_0＊(Ｙ－1)なので、(2)式の直線の傾きkGBは、

kGB＝(Nout_hot－Nout_0)/(T_hot－T0)＝(Nout_0/T0)＊((Ｙ－1)/ENR)　(5)

となる。また、(2)式はT＝T0のときにNout_0＝N＋kGBT0なので、(5)式を代入して、

N＝Nout_0－kGBT0＝Nout_0－Nout_0＊((Ｙ－1)/ENR)＝Nout_0(1－((Ｙ－1)/ENR)　(6)

となる。また、(1)式はT=T0のときにF＝(N＋kGBT0)/(kGBT0)なので、(5)式と(6)式を代入して、

F＝(N＋kGBT0)/(kGBT0)＝N/kGBT0＋1＝ENR/(Ｙ－1)

と求まる。

このようして雑音指数を求める方法をYファクタ法（ホット/コールド・ソース法）と言う。

Yファクタ法については、以下を参照。

RFおよびマイクロ波の雑音指数測定の基礎

Noise Figure Measurements（英語pdf）

フィルタ設計ソフトウェアに関する翻訳で、zero（零点）という言葉がよく出てくる（例えば、Genesys S/FilterソフトウェアによるカスタムRF/マイクロ波／アナログフィルターのシンセシスのp3）。

重ね合わせの原理が成り立つ線形システムに正弦波を入力して、その定常応答の出力を解析する場合は、周波数応答関数（伝達関数）H(ω)=Y(ω)/X(ω)[X(ω)：入力信号の各フーリエ成分（フーリエ変換）、Y(ω)：出力信号の各フーリエ成分（フーリエ変換）]を用いる方法が便利である。

一方、入力波形の急激な変化に対する過渡的な応答を解析する場合は、ラプラス変換の伝達関数を用いる方法が便利である。ラプラス変換では、周波数ωの拡張概念である複素周波数s=σ+jωで減衰項を導入することにより、システムの挙動を過渡状態を含めて考えることができる（図1および図2）。

ラプラス変換の伝達関数は、G(s)=Y(s)/X(s)[X(s)：入力信号のラプラス変換、Y(s)：出力信号のラプラス変換]で定義され、多くの場合、図3のようなsの有理式で表わされる。この有理式の分子を因数分解して、分子がゼロとなるsを、伝達関数が何も伝達しないという意味で零点という。同様に、分母を因数分解して、分母がゼロとなるsを、伝達関数が無限大の量を伝達するという意味で極という（これらの零点や極を複素平面上にうまく配置することにより、所望の伝達特性（伝達関数）を持つフィルタを設計できる）。

ラプラス変換については、以下を参照

The Laplace Transform（英語pdf）

東京工業大学 大学院理工学研究科 電子物理工学専攻 松澤・岡田研究室のホームページ > Lectures > 信号システム解析 > 2006 03

スペクトラム・アナライザに関する翻訳に、zero span（ゼロスパン）という言葉がよく出てくる（例えば、衛星地上局の正確な検証／保守／修理 FieldFoxハンドヘルド・アナライザのp9）。

掃引同調型スペクトラム・アナライザでは、入力のRF信号を、LO（局部発振器）信号の周波数を掃引しながら（低い周波数から高い周波数に変化させながら（この周波数範囲をスパンと呼ぶ））、ミキサでダウンコンバートして、IFフィルタ(RBW（分解能帯域幅）フィルタ）を通過したRF信号とLO信号の差周波数であるIF信号をCRTに表示している（ここのJavaアプレットを参照）。すなわち、LO信号の周波数に応じて同調したRF信号の振幅が表示される（周波数の関数としてRF信号のパワー（振幅）が表示される）。

ゼロスパンとは、LO（局部発振器）信号の周波数の掃引を止めること（すなわち、スパンをゼロにすること）である。スペクトラム・アナライザをゼロスパンに設定すると、CRTに周波数の関数としてRF信号の振幅が表示されなくなり（振幅対周波数で表示されなくなり）、代わりにIFフィルタを通過した（帯域制限された）IF信号のパワー（振幅）の時間変化（すなわち、RF信号の時間変化）が表示される（オシロスコープのようにタイムドメイン（振幅対時間）の波形が表示される）。

ゼロスパンは、IFフィルタの帯域幅を調整して搬送波信号やスプリアス信号の単位周波数当たりのパワーを求めたり、時間軸上でほんの一瞬にしか存在しないバースト信号のスペクトラムを測定する（タイムゲーティッド・スペクトラム測定を行なう）際のトリガレベルを決めるために使用されたりする。

zero span（ゼロスパン）については、以下を参照

Zero Span Made Simple（英語ページ）

Zero Span（英語ページ）

無線通信測定に関する翻訳に、ZigBeeという言葉がよく出てくる（例えば、Agilent N4010A 無線コネクティビティ・テスト・セットによるIEEE 802.15.4/ZigBeeの測定）。Zigbeeという言葉は、ミツバチ（Bee)が蜜を求めてジグザグ（Zigzag）に飛び回って仲間に情報を伝えることから作られた造語である。

ZigBeeは、家庭、オフィス、工場などの防災、防犯や温度、照明の管理を目的に、さまざまな場所に分散したセンサやスイッチが、アクセスポイントを介さなくても複数の機器と通信／中継が可能なアドホックな（自律分散型）ネットワーク機能を持つようにデザインされた近距離無線通信技術である。Bluetoothや無線LANに比べて、通信速度は最大250kbpsと遅いが、低消費電力で導入コストが安く、電源オン操作（スリープ）からの復帰が非常に速く、同時接続数は、Bluetoothの最大7個や無線LANの最大32個に比べて、65,535個と非常に多いという特長がある。

また、ZigBee RF4CE（Radio Frequency for Consumer Electronics）という規格をパナソニックやソニーなどが策定している。テレビなどのAV機器の赤外線リモコンでは、その方向に向けたり、間に障害物がないことが必要だが、ZigBee RF4CEでは電波を利用して無指向性リモコンを実現できる。スリープからの復帰が非常に速いことから赤外線リモコンと同様の応答時間も実現でき、電池寿命も赤外線リモコンの10倍程度が期待されている。

Zigbeeについては、以下を参照。

初歩のZigBee ［ZigBeeとは？］

IoTデバイスの測定に関する翻訳に、Z-Waveという言葉が最近よく出てくる（例えば、IoT対応民生用エレクトロニクスデバイスのp11）。

IoT向けの無線通信規格として、近距離ネットワーク用のBluetooth Low Energy (BLE)、ZigBee、Wi-SUN、中距離ネットワーク用の802.11ah、長距離ネットワーク用のNB-IoT、SIGFOX、LoRaWANなどがある。Z-Waveは、IoT向けの近距離ネットワーク用の規格で、特にスマートホームのネットワーク用として普及が進んでいる。Z-Waveは、無線による照明制御から発展したもので、デンマークのZen-sys社が2003年に開発した規格（2009年に米国のSigma Designs社がZen-sys社を買収）である。Z-Waveアライアンスを設立して、規格の普及、開発を推進している。

Z-Waveの特長は、900MHz帯のISMバンドを使用していることで、これにより、家庭で一般的に使用されている2.4GHz帯のISMバンド（無線LANや電子レンジ）との干渉がなく、障害物があっても回折により電波が回りこみやすく、通信距離が長くなる。また、デバイスが1社による独占供給なので、完全互換性が得られるという利点はあるが、スマートホーム市場でさらに普及するための問題点になる可能性もある。

Z-Waveは、欧米では普及しているが、日本では、900MHz帯の電波利用の再編の影響（2012年に免許不要の920MHz帯が使用可能になる）や法規制（2013年5月10に、無線通信による電源オン操作が可能になる）のために、普及が遅れている。

Z-Waveについては、以下を参照。

IoT時代の無線規格を知る【Z-Wave編】

パワーアンプ測定に関する翻訳で、1 dB compression point（1 dB圧縮ポイント）という言葉がよく出てくる（例えば、パワーアンプ・テスト用 Signal Studio N7614Bのp12）。

通常、増幅器への入力パワーが小さいときには、増幅器への入力パワーが増加すると、それに比例して増幅器からの出力パワーが増加する。このときの比例係数を（小信号）利得と呼び、利得は一定である。また、利得が一定となる入力パワーの範囲を増幅器の線形（リニア）領域と呼ぶ。

増幅器への入力パワーが、リニア領域を超えて増加すると、増幅器内のトランジスタなどの増幅素子の動作原理から入力パワーと出力パワーが比例関係からずれてきて（入力パワーの増加に対して、出力パワーの増加が鈍くなり）、やがて入力パワーが増加しても出力パワーが増加しなくなる（利得がゼロになる）。このような入力パワーの範囲を増幅器の飽和（圧縮）領域と呼ぶ。入力パワーが圧縮領域に入ると、入力パワーと出力パワーの非線形性により、高調波歪みや相互変調歪みが生じる。

増幅器のリニア領域と飽和領域を分けるポイントを表わす指標として、「1 dB圧縮ポイント」が用いられる。これは、以下の2つをプロットして、その出力パワーの差が1 dBとなる、増幅器の出力レベルである。

1) 増幅器への入力パワーが小さいときの、入力パワーと出力パワーの理想的な比例関係（グラフに入力パワー（横軸）と出力パワー（縦軸）をプロットしたときの直線（この直線の傾きが利得））を線形領域を超えて圧縮領域に外挿した直線

2) 実際の入力パワーと出力パワーの関係（グラフに入力パワー（横軸）と出力パワー（縦軸）をプロットしたときに、線形領域を超えて圧縮領域に入ると直線の傾き（利得）が徐々に小さくなる）

1 dB圧縮ポイントについては、以下を参照。

スタック電子株式会社のホームページ > 高周波用語集 > アンプの用語解説

半導体デバイス測定に関する翻訳で、1/f noise（1/fノイズ）という言葉がよく出てくる（例えば、Keysight E4727A Advanced Low-Frequency Noise Analyzerのp2）。

CPUやメモリなどのLSIには、MOS（Metal-Oxide-Semiconductor、金属酸化膜半導体）構造のトランジスタ（MOSFET、FETはField Effect Transistor（電界効果トランジスタ）の略）がスイッチング素子として使われている。MOSFETのゲートに電圧（電界）を印加する／しないによる、ソース－ドレイン間の電流のオン／オフ制御（スイッチ）を利用して、論理回路が形成されている。

MOSFET内部で生じるノイズとして、熱雑音と1/fノイズがある。

熱雑音は、白色雑音（ホワイトノイズ）とも呼ばれ、半導体内部のキャリアが熱によりランダムに運動することによって生じるもので、パワースペクトラムが周波数に依存しない（どの周波数成分も同じ量だけ含まれている）。また、熱雑音パワーはkTB（k＝ボルツマン定数、T＝温度、B＝ノイズ測定時の帯域幅）で表わされるので、温度と測定帯域幅を小さくすると熱雑音は小さくなる。

1/fノイズは、ノイズのパワースペクトラムが周波数に反比例するので、1/fノイズと呼ばてれている（1/fゆらぎとも呼ばれる）。MOSFETにおけるこのノイズの原因は、ランダム・テレグラフ・ノイズの重ねあわせであると言われている。

1/fゆらぎは、音楽や人の声にも存在し、1/fゆらぎ成分のある音楽や歌声は心地よいとされている。また、打ち寄せる波の音、小川のせせらぎ、風の吹き方、木漏れ日、太陽光、蛍の光などの自然界のゆらぎも1/fゆらぎであると言われている。

1/fノイズについては、以下を参照

MOSの雑音（ノイズ）

1/f noise from the coincidences of similar single-sided random telegraph signals（英語PDF）

1/fゆらぎの物理

無線通信計測関係の翻訳に、5G（第5世代移動通信システム）という言葉が最近よく出てくる（例えば、5G空間電波伝搬特性（チャネルサウンディング）の測定手法）。

移動通信システムは、第1世代（アナログ方式の自動車／携帯電話）、第2世代（PDCやGSM方式のデジタル携帯電話、データレート：数kbps）、第3世代（W-CDMAやCDMA2000方式の携帯電話、データレート：384 kbps）、第3.5世代（HSPAやEV-DO、データレート：14 Mbps）、第3.9世代（LTE、データレート：100 Mbps)、第4世代(LTE-Advanced、データレート：最大1 Gbps）と進化してきた。

5G（第5世代移動通信システム）に対する要求として、4k、8k動画のストリーミングが可能になる高速通信性能、スタジアムでのイベントや災害時でも通信が可能になったり、IoTにも対応できる同時接続数の向上、通信トラフィックの爆発的な増加に対応できるシステム容量の拡大、遠隔医療や車両の自動運転に必要とされる低遅延かつ高信頼の通信、IoT通信が可能になる省電力化などがある。

このような5G（第5世代移動通信システム）に求められる性能は、4Gに対して、

10～100倍のデータレート（高速通信）
100倍の同時接続端末数
1000倍のシステム容量（単位面積当たりの総通信容量）
1 ms未満の低遅延
1/10の消費エネルギー

が必要と言われている。

これらの性能要件を1つの新しい画期的なテクノロジーで実現するのは難しいので、さまざまな既存の技術の改良（LTE/LTE-Advancedで使用されているOFDMの改良、MIMOの大規模化、利用されていないミリ波帯の利用など）が提案されている。

5Gについては、以下を参照

株式会社 日立システムズネットワークスのホームページ > IPよもやま話 > 第125回　「5Gって何？」の話
NTT docomoのホームページ > >企業・IR > 技術情報 ドコモ5Gホワイトペーパー > ドコモ5Gホワイトペーパー（PDF形式：1,169KB）

無線通信測定に関する翻訳に、802.11ahという言葉がよく出てくる（例えば、無線LAN 802.11a/b/g/j/p/n/ac/ah Xシリーズ 測定アプリケーション N9077A/W9077A）。

802.11ahの「802」は、IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.（米国電気電子技術者学会））の「802委員会（LAN/MANの標準化委員会）」の意味であり、「11」は、「無線LANのワーキング・グループ」という意味である。

無線LANの規格は、IEEE 802.11b（11 Mb/s）、IEEE 802.11a/g（54 Mb/s）、IEEE 802.11n（最大600 Mb/s）と伝送速度が高速化してきて、現在はIEEE 802.11ac（最大6.9 Gb/s）が市販されている。一方、PC、サーバー、スマートフォンはもとより、テレビ、デジタルカメラ、ブルーレイレコーダー、エアコン、照明などの家電製品や電力メーター、防犯カメラ、温度湿度センサ、無線タグ、遠隔診療機器など、産業、物流、医療の分野でもネットワークに接続するデバイスが爆発的に増加し、あらゆるものがインターネットにつながるIoT（Internet of Things）の時代がすぐそこまできている。

このような膨大な数のIoTデバイスをネットワークに接続するには、消費電力が少なく、多数のデバイスを接続でき、送受信範囲の広い無線接続が望まれる。しかし、既存のRFID、Bluetooth、ZigBeeなどの規格は低消費電力だが、接続可能なデバイス数が少なく、スループットが低く、送受信範囲が狭い。LTEやWiMAXは接続可能なデバイス数は多いが、消費電力が大きい。WiFi（既存のIEEE 802.11nやIEEE 802.11acの無線LAN）は高スループットだが、屋内使用に限られる。このような問題を解決するために、WiFiの規格をIoTデバイス向けに拡張したものが、IEEE 802.11ahである。

IEEE 802.11ahはサブGHz帯（1 GHz以下）で動作し、2.4 GHz/5 GHz帯で動作するIEEE 802.11nやIEEE 802.11acに比べて屋外使用に向き（送受信範囲が広く）、IEEE 802.11acのダウンクロック版として消費電力が小さくなっている。

802.11ahについては、以下を参照。

サブギガヘルツ帯Wi-Fi「IEEE 802.11ah」とは

高速シリアル・データ通信測定に関する翻訳に、8b/10bという言葉がよく出てくる（例えば、N8900A Infiniiumオシロスコープ オフライン解析ソフトウェアのp7）。

8b/10bは、読んで字のごとく、8ビット分のデータ（情報）を10ビットに変換して伝送するためのコード化方式で、1980年代前半にIBM社によって考案された。データの実効伝送速度は20％遅くなるが、以下のような利点がある。

高速シリアル・データ通信では、長期間「0」または「１」のみのデータが継続すると、直流成分が含まれることになり、AC結合のデータ線で電圧レベルが減衰し、遷移ポイント付近で「0」か[1」かの判定が困難になる（シンボル間干渉が生じる）。8b/10bによるコード化を行うと、「0」または「１」が連続する長さ（ランレングスと呼ばれる）が5ビット以下になり、「0」の個数と「1」の個数の偏りがなくなる（DCバランスがとれる）ので、DC成分を持たなくなり、AC結合のデータ線でシンボル間干渉が生じ難い伝送が可能になる。また、ランレングスが5ビット以下になるので、データ遷移（「0」から「1」や「1」から「0」への遷移）を検出し易くなり、受信側でのクロック・リカバリが容易になる。

このような理由から、現在、高速シリアル・データ通信（USB 3.0、シリアル ATA、PCI Express 1.0/2.0、ギガビット・イーサネットなど）に8b/10bが広く用いられている。8b/10bの20％のオーバヘッドを減らすために、PCI Express 3.0では128b/130b、最新のUSB 3.1では128b/132bが使用されている。

8b/10bについては、以下を参照

【連載】高速シリアル・インタフェース測定の必須スキルを身に着けるの第4回
シリアル・インタフェースの物理層を形成する3大要素 - トランスミッタ(1) の「8B/10B符号化」

A DC-Balanced, Partitioned-Block, 8B/10B Transmission Code（IBM社の原論文）