電磁波による信号伝播


以下は私がある人に宛てたメールの抜粋です


ＤＥＳＩＧＮ　ＷＡＶＥ　６月号　取り寄せて読んで見ました

少なからず考えさせられるものでした

信号伝播は高周波においても　電子の流れで伝播されると
思っていましたが
どうやら違うようですね
信号を印加すると　電界が生じそれにより磁界が誘導され
それが直近の誘電体に電界を誘導し　発電の法則で
電位が発生し電流が生じる
ざーっと　こんな雰囲気でした

分布定数の範疇に入る基板では電磁波の伝播で信号が伝わると考えます

そこで　ひとつ疑問が出ました
電磁波の伝播なら　どこにでも飛んでいってしまい
基板のパターンの意味が無いのではないか？

これについては　別の本に答えがありました
つまり誘電率が高い誘電体に電磁波は吸い込まれるように働く
継続してつながる誘電体があれば　電磁波はそれに沿って
伝播していくという事

その誘電体（パターン）が切断されていても
基本的に伝播できるが　切断面積があまりに狭く
実際には伝播しない
隣接しているパターンなら　その間隔がせまければ
伝播する（クロストーク）というふうに考えます

さて電磁波の伝播で信号が伝わると　Ａ／Ｗでは
どのように対処すべきか
自分達は学者ではないので現実的な解決方法を
考えねばなりません

ノイズ対策として今まで　パターンから放射される電磁波を
すべて悪者と考えていましたが
電磁波が無ければ信号は伝わらない　とすると

無線機からアンテナへのケーブル　昔は２本線の断面がメガネのような
フィーダーを使っていました　これは平衡パターンですが
基板上においても　信号線の直近に　リターンパターンを用いる
多層ならＶＤＤ，ＧＮＤプレーンを代用させる
両面なら個々の信号線に帰路になるパターンを這わせる
多層でも帰路パターンを明示させて引く

信号線と帰路線をひとつのグループと考え他のグループとは
少し間隔を余計にとり隣の電磁波から逃げる

必要以上の出力電力を使わない
この点は　碓井さんの本（分布定数回路のすべて）と合致します

が考えられます

＊＊さんに於いては繋がる負荷で　ＩＣの出力電力を
変えてもらえればいいかなと思います
（簡単に言うな！と怒られそう）

出力端にダンピング抵抗を入れるのは電力を落とす意味でも
利にかなっているかもしれません

今までも　パターン密度を疎にして　リターンパスをいれたいとは
漠然と考えていましたがそうゆう意味では一点も納得した
Ａ／Ｗをしたことがありません

昔　スーパーコンピューターの１＊層基板のデータを
見た事がありますが　ものすごくすきずきして
一見下手なＡ／Ｗでした
自分なら１／３の層構成で同じものができると
思いましたが　今の自分の考えが正しければ
１／３に圧縮した基板では　動作しないでしょう

と　まあ　今の自分の考えを書きました
明日になれば変わっているかもしれないけど

どう思いますか？

．．．


分布定数の事は漠然と承知していましたが
自分からすれば　電磁波伝播という考え方をした事で
多少　身近に感じられるようになりました
昔　アマチュア無線でアンテナを作った経験もありますから
その切り口の方が素直に受けいられるのかもしれません

わかる人には　こんなテーマをＨＰにするなと怒られそうですね

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