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高周波スパッタリングとは?

スパッタリングとは何か。高周波を用いる装置ではよくスパッタリングと言う言葉を耳にするかと思います。簡単に説明すると金属や、ガラス、プラスチックなどの物体に非常に薄い膜を作る技術です。身近なところで言うと、メガネの反射を抑えるコーティングや、プラスチック製品へ金属色の光沢のある装飾もそうですし、食料品や医薬品を入れる袋などに薄い銀色の膜をつけ紫外線や光による劣化を防ぐ加工もこの技術が用いられています。スパッタリングには、様々な手法がありますがここでは高周波スパッタ(RFスパッタ)に焦点をあてて説明します。

EXCELを用いたスミスチャートの書き方

世の中の本を探してみても、スミスチャートの読み方や描き方に関する本や情報はたくさんあります。ただ、実務的には手書きで描くことよりもエクセルを用いて書きたいときや取得したデータを、エクセルを用いてスミスチャートに表現したいことが多いのではないかと思います。しかしエクセルの表を見てみてもスミスチャートを選択する項目もなく、自分で描画しようと考えてもあまり情報を得ることができない現実を目の当たりにするのではないでしょうか。そこで、今回はエクセルを用いたスミスチャートの描画方法を解説致します

表皮効果

1本の導線に交流電流を流したときに、導線の中心部分には電流が流れにくくなり、電流が表面を流れる様になります。これを表皮効果といいます。その理論を説明しています。

高周波利用設備の申請先

高周波利用設備に関する申請を行おうとしてもどこに提出すればよいか、わからない。また総務省の総合通信局へ提出することは知っているが、使用する場所がどの総合通信局が管轄区域なのかよくわからないという話をよく耳にします。そこで簡単に下記に一覧を記載しておきます。

高周波利用設備設置等のための手続き

高周波利用設備とは、電線路に10kHz以上の高周波電流を通ずる電信、電話、その他の通信設備及び10kHz以上の高周波電流を利用して医療、工業等の分野で幅広く活用されているもので、わが国の産業に大きく寄与しております。しかし、高周波利用設備から漏洩する電波が他の無線通信に妨害を与えるおそれがあるため、一定の周波数又は電力を使用する高周波利用設備を設置しようとする者は、設置する前に許可を受ける必要があります。また、許可を受けた設備を変更(増設、撤去、設置場所の変更等)しようとする時、廃止しようとする時又は譲り渡す時等の場合にも手続が必要となります。

反射係数の計算式

高周波を取り扱うときには出力側のインピーダンスと、出力より先の伝送路を含む負荷側のインピーダンスが同じでなければ、出力した電力の一部分が負荷で消費されずに反射されて出力側へ戻ってくる現象が発生します。(詳しくは別のページで説明)このときに発生する反射の大きさを表すの「反射係数」とよばれる係数を使用します。この反射係数は出力波に対する反射波の比を係数としています。この反射係数の変数として通常「ρ(ロー)」が用いられます。

コンデンサのリアクタンス

コンデンサは日本ではそう呼ばれていますが、海外などでは通常キャパシターと呼ばれています。基本的にコンデンサの構造は2枚の平行な金属を並べられたものであり、その間は導電性の無い空気や誘電体がはさまれているため、基本的に直流に対しての抵抗値は「∞」とみなすことができます。 しかし交流電圧をかけると、電力が通過する特性をもっています。しかしこのときに、コンデンサの容量によってその度合いは異なりますが、電圧よりも、電流が先に出てくる現象が現れます。簡単にイメージをするならコンデンサによって電流が引っ張られているイメージをすると分かりやすいのではないでしょうか

コイルのリアクタンス

コイルの成分はインダクタンスと呼ばれており、電線を円形に何回もまいたコイルの電気的な性能を表す言葉です。実際のコイルはただ単に円形に電線を何度も巻いたものだけではなく、鉄やフェライトなどの磁性を高める材料(コア)に巻き付けたものです。またその他に2つの巻き線を利用したトランスなどもインダクタンスとなります。

インピーダンスの並列合成の計算式

通常の抵抗の並列合成であれば、和分の積(Ra×Rb)/(Ra+Rb)で簡単に求める事ができます。しかし虚数の成分が入ってくるインピーダンスを計算する場合は簡単には行きません。考え方としては和分の積(Za×Zb)/(Za+Zb)で求める事には間違えないのですがこのZaとZbはr+xjと言う虚数の成分を含むため計算が複雑になります。いろいろなサイトや本をみてもZa,Zbの片方が虚数のみの場合、両方が虚数の場合の計算の方法の記載は多くすぐに見つかるのですが両方が実数と虚数を含む場合の計算方法が示されていることは少ないです。そこでZa,Zbともにr+xjの形をとる場合の並列合成の計算の方法を紹介致します。(片方が実数のみの場合にはx=0やr=0とすることでどのパターンにも応用できます。)

高周波の分類

高周波についての明確な定義はなく、文献やメーカーにより定義が異なります。一般的に日本では電波管理局への高周波利用設備の届け出が必要な10KHzを基準に、それ以上を高周波と定義することが多いようです。その分類と詳細を説明しています。

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