特性インピーダンスを測ろう普段、特性インピーダンス50Ωとか75Ωというのをよく耳にします。ところで特性インピーダンスとはいったい何なのでしょうか。...専門的なことは他のホームページや文献にお任せして...(^^;素人的に書きます。まじめにやっても混乱するだけですので。ここに、アマチュア無線では良く用いられる50Ωの同軸ケーブルがあります。50Ωとはいったい何のことでしょうか。Ωって抵抗の単位だけど、テスターで抵抗レンジにして測れば測れる??いえ、残念ながら測れません。試しに芯線と芯線の抵抗値を測ってみてください。芯線と編線の抵抗値を測ってみると...∞Ω(Over.Flow)。編線と編線の抵抗値は0Ω。これは、直流の世界では別に不思議なことではありませんよね。いうことで、テスターで抵抗値を測るように特性インピーダンスを測ることは不可能であるということが分かりました。同軸ケーブルは直流も流せますが、もともとMHzオーダーの高周波を流すためのケーブルなのです。高周波になると抵抗Rだけではなく、インダクタンス(コイル成分L)やキャパシタンス(コンデンサ成分C)も考慮しなければなりません。以下が、同軸ケーブルの等価回路です。このように抵抗とコイルが直列に、コンデンサが並列に入った構造になっています。テスターで芯線と芯線を測ったときは、直流なのでLに対するリアクタンスXLは0Ω、抵抗値はほぼ0Ωのため、0Ωとなりました。Cに対するリアクタンスXcは∞Ωなので、芯線と編線間は完全に絶縁された状態であったことがわかります。0Hzを代入)次に直流の変わりに高周波を流してみたらどうなるでしょうか。0Hzですから、XLが0Ωや、Xcが∞Ωみたいに単純にはいきません。ここで文献を頼ると、特性インピーダンスZoとは以下の式で与えられます。0であることを前提にした近似式です。0とおいてもそこそこ近似が出来ます。上式より、同軸ケーブルのLとCを測れば特性インピーダンスZoが求められることがわかります。3535)に接続します。(測定周波数1MHz)まずC測定です。片側(B端)をオープンにした状態でCを測ります。このLCRメータは1度に4つのパラメータが読めますが、ここではL、C、R、θを表示しています。Cs、Ls、Rsの「s」は等価直列...のことですがここでは気にしないでください。Cはいくらでしょう...457.2pFですね。Lも表示されていて意味が不明だと思いますが、ここでθに着目すると約-90°(電圧が電流より90°遅れている)ですのでコンデンサ成分Csだけを読めばよいことがわかります。機種によってはLsに負号を付けて表示してくれるのもあるようです。※注意:私が初めてこのLCRメータを使ったときの勘違い。LとCが両方とも表示できてしまうので、てっきりLとCが直列に入った回路のLとCを両方とも測れるのかと思っていました。実際はLとCは相殺されるため、LかCのどちらかリアクタンスの大きい方、しかも小さい方を差し引いた量しか測ることは出来ません。Lが大きいかCが大きいかを知るには位相θを見て判断します。(測定周波数1MHz)次にLの測定です。~りいい加減ですが半田を使ってB端をショートして測りました。θが正なのでLを見ればよいですね。・特性インピーダンスの計算LとCを測りましたので特性インピーダンスを計算してみると、ということで確かにZo=50Ωの同軸ケーブルであることが分かりました。(測定対象はフジクラの5D-2V、約3mでした)詳しいことは文献を参考にしていただきたいのですが、等価回路のLとCはそれぞれ同軸の長さに比例します。長くなればLもCも大きくなり、短くなればLもCも小さくなるため、Zoは常に一定の50Ωを保ちます。好きな長さに切って使うことが出来るのですね。