計測関連用語集

TechEyesOnlineの用語集です。
計測・測定に関連する用語全般が収録されており、初めて計測器を扱う方でも分かりやすく解説しています。
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振幅変調(しんぷくへんちょう)

(Amplitude Modulation) 一般に,搬送波の信号は下式のようにあらわせる。ここでA: 振幅,ω: 角速度(=2πf ,f: 周波数),θ: 位相 である。この搬送波に対して、変調信号の変化に合わせて振幅(A)の大きさを変化させるのが振幅変調である。振幅変調(Amplitude Modulation)の頭文字をとって "AM"と略表記される。

スカラネットワークアナライザ(すからねっとわーくあならいざ)

振幅のみを測定する安価なネットワークアナライザ。

ステップアッテネータ(すてっぷあってねーた)

(step attenuator) キーサイト・テクノロジーの可変抵抗減衰器の品名など、RFの可変抵抗器にこの名称が多い。

Streamline(すとりーむらいん)

キーサイト・テクノロジーの「コンパクトUSB計測器」と称されるPCとUSB接続して使用する測定器群の通称(愛称)。2010年代後半に発売され、IQ信号任意波形発生器、オシロスコープ、ベクトル・ネットワーク・アナライザなどのラインアップがある(2021年4月現在)。特に2018年以降ネットワークアナライザの機種数が増えた。「Windows 7 または 10(64ビット)の PCとUSB3.0で接続するだけで、ベンチトップ型の計測器相当の高性能を省スペースで実現できる」ことが売りである(同社製品カタログ5992-2994JAJP 0000-08cSより) 。

スミスチャート(すみすちゃーと)

(Smith chart) 複素インピーダンスを示す円形(極座標)の図表。左図がアドミッタンスチャート、右図がインピーダンスチャート。スミスチャートは、反射係数チャート・インピーダンスチャート・アドミッタンスチャートからなる図表の総称であり、高周波回路の複素インピーダンスを総括的・直感的にわかるかたちで示す方法として、非常に有用な方法である。伝送線路上における回路要素の測定結果の表示や回路解析等でよく用いられる。

線形回路網(せんけいかいろもう)

(Linear network) 入力信号の周波数成分と出力信号の周波数成分とが同じ回路網をいう。ただし、各周波数成分の振幅と位相は、回路網を構成する回路要素によって異なってくる。即ち、非直線性を示す回路要素を含まない回路網をいう。

SAWデバイス(そうでばいす)

SAW(Surface Acoustic Wave)は、日本語では「表面弾性波」。弾性体の表面にエネルギーが集中して伝搬する波。この原理を使った電子部品をSAWデバイスと呼び、フィルタ、共振子、遅延線、発振器などがある。SAWデバイスではSAWフィルタが有名。SAWセンサの特殊な例としてボールSAWセンサがある(以下の参考記事で取材)。 SAWフィルタは、携帯電話、TVチューナ、無線LANなどの機器に搭載され、妨害波を抑圧し、信号波のみ通す高周波のフィルタとして使われている。SAWフィルタのメーカは日本電波工業株式会社(NDK)、日清紡マイクロデバイス株式会社、株式会社村田製作所、セイコーエプソン株式会社など、高周波(RF)部品のメーカである。 surface(表面)、acoustic wave(音波)なのでSAWは表面音波ととれるが、acoustic waveには弾性波という意味もある。「弾性表面波」という表記もある(なぜ英語のとおりに日本語にしないのか、理由は不明)。英語のsawは「のこぎり」なので、まったく違う意味になる。表面弾性波のSAWも、のこぎりのsawと同じ発音(そう)のため、発音からは区別はつかない。

増幅器(ぞうふくき)

小さい電圧信号を大きく(増幅)する機器。 「アンプ」と表現されることも多い。高電圧対応の電力増幅器や高周波対応のプリアンプなどがある。

ソースマッチング(そーすまっちんぐ)

(Source matching) 信号源(ソース)と伝送線路とのインピーダンス整合をとること。

ソースミスマッチ誤差(そーすみすまっちごさ)

(Source mismatching error) 信号源(ソース)と伝送線路とのインピーダンス不整合による誤差をいう。ネットワークアナライザによる測定においても生じる測定誤差で、送信側ポートにおいてDUTからの反射信号が信号源部で反射してDUTに再入射することに起因する誤差である。事前に送信側ポートに標準器(ショート端やオープン端)を接続し、補正することができる。

通信計測器(つうしんけいそくき)

有線(光通信など)と無線(ワイヤレス)がある。新しい通信方式が開発されるとそれを評価する測定器が現れる。その時代の通信方式に対応するため、計測器の寿命が短い専用器が多い(2年位で次モデルになる場合もある)。基本測定器は有線では光測定器の光パワーメータ(OPM)、光源、光スペクトラムアナライザなど、無線ではRFパワーメータ、信号発生器、スペクトラムアナライザである。 有線の通信測定器は 1. プロトコルアナライザ(略称:プロアナ):RS-232Cなどの低速のオンラインモニタ(ラインモニタなど)と、バスアナライザ、超高速のギガビットLAN(参考記事あり)などのモデルがある。無線LANのプロトコルアナライザもある。 2.ネットワーク測定器:ここでいうネットワークとは通信回線網のことで、交換、伝送、IPなどの伝送品質を評価したり、端末や通信装置の代わりになってエミュレーションしたりする測定器。SDH/SONETアナライザ、BERT(ビット誤り率試験器)や疑似呼(コールシミュレータ)、IP負荷試験装置など。 3.光測定器:光通信の測定器や光ディスクなどのDVD評価用測定器。電磁波としての光を扱う測定器で、照度計や輝度計のような人が感じる光(明るさ)の測定器ではない。光パワーメータ(OPM)、光源、光スペクトラムアナライザ、OTDRなど。 4.ケーブルテスタ:OSI参照モデルの物理層(レイヤ1)の測定器。LANのケーブルテスタやTDR(障害位置試験器)など。5.アナログの伝送線路の測定器:レベルメータ、選択レベル計など。以前はアンリツや安藤電気がつくっていたがほぼ撤退し、今は大井電気がラインアップしていて、ユーザは工事会社が多い。上記2の機種群は高速になると電気でなく光通信になるので、光測定器の機能を持つが、それらは光通信の基本測定器ではなく通信方式に対応した専用測定器なので、2に分類される。3の光測定器はOPMや光スペクトラムアナライザなどの光の基本測定器と、OTDRや光ロステスタなどの光ファイバ用の専用測定器がある。 デジタル伝送品質の評価の1つであるアイパターンの測定は、主にサンプリングオシロスコープで行われてきた。インタフェースは電気と光の両方がある。アプリケーションは通信であるが、製品はオシロスコープ(&光測定器)である。代表例がキーサイト・テクノロジーのDCA(デジタルコミュニケーションアナライザ)だったが、広帯域オシロスコープ(高速オシロスコープ)が普及した現在では、生産中止になっている。 無線の通信測定器は、別名RF測定器や高周波測定器と呼ばれる。 1.基本測定器:標準信号発生器(SG)、スペクトラムアナライザ(スペアナ)、高周波パワーメータ。 2.通信方式に対応した専用測定器:移動体通信用のワンボックステスタや無産機テスタ、送信機テスタなどの変調解析機能があるスペアナ、シグナリングテスタなど。「無線LANのアナライザ」というと、RF(無線)の項目を評価するモデルはこの項目に分類されるが、プロトコル解析のモデルは(扱っているのが無線であるが)有線の測定器であるプロトコルアナライザに分類される。 ネットワークアナライザ(ここでいうネットワークとは高周波部品の回路網のこと、略称:ネットアナ)は有線の測定器だが、高周波の測定器なので、RF(無線の測定器)と並べて説明されることが多い。高周波デバイスなどを評価する専用器である。インピーダンスアナライザやLCRメータなどの回路素子測定器や材料評価用の測定器と同じ分類にされることも多い。 無線を中心に通信計測器全般を手掛ける老舗のアンリツでは、有線通信のことを「ワイヤード(wired)」と呼称している。無線通信のワイヤレス(wireless)は「線でつながっていない(線が無い=無線)」という意味で、広く普及していることばである。それに倣えば有線は「ワイヤード(線でつながっている)」と呼称するのが自然である。この説明は正しいが、有線通信は一般には「有線(通信)」や「光通信」と呼称されることが圧倒的に多い。通信を熟知した代表的な通信計測器メーカが使う表現が、他の通信業者も使うことばとは限らない。計測の世界の表現は統一されていない用語(方言)も多い。 計測器情報: (有線)プロアナ、光測定器、ネットアナ (無線)信号発生器(通信)、スペアナ、 無線/移動体測定器

DUT(でぃーゆーてぃー)

(Device Under Test) 被測定物、測定対象のこと。計測器の用語としてはインピーダンス測定(LCRメータやネットワークアナライザ)で主に使われる。対象がデバイスのため、半導体試験でも使われる。 「読み方は英語圏では“ダット”」という解説をみかけるが、日本語でダットというとオーディオ関係の「DAT(Digital Audio Tape)、音声をデジタル信号化して記録したテープ」を指す。計測器でダットだと、「DAT(Digital Audio Taperecorder)、オーディオ用のカセットテープなどにデジタル化した信号で録音できるテープレコーダ」。つまりDATデータレコーダなどを指している。

抵抗減衰器(ていこうげんすいき)

歪みを発生させることなく、電圧信号を減衰させる機器。(=減衰器、アッテネータ)

定在波(ていざいは)

(Standing wave) 伝送線路上において、波長(または周波数)・伝送速度が同じでその信号の進行方向が互いに逆向きの2つの信号が存在すると、相互の干渉によりその波形がその場に止まって振動しているようにみえる波動が生じる。この波動を定在波という。参考用語:電圧定在波比、VSWR、SWR

ディテクタ(でぃてくた)

スカラネットワークアナライザと一緒に使用するアクセサリ。 (=検波器)

テストセット(てすとせっと)

ネットワークアナライザと一緒に使用するアクセサリ。Sパラメータと伝送反射がある。

電圧定在波比(でんあつでいざいはひ)

(Voltage standing wave ratio) 定在波の最大電圧(Vmax)と最小電圧(Vmin)の比。Voltage Standing Wave Ratioの頭文字をとって VSWRと略表記されることが多い。また高周波では単に SWR と表記することもある。 VSWR(ρ)は、下式で表される。ここで、|Γ|は、反射係数である。ρの取り得る値の範囲は、ρ= 1 〜 ∞ である。

伝送反射テストセット(でんそうはんしゃてすとせっと)

ネットワークアナライザと一緒に使用するアクセサリ。

電電ファミリー(でんでんふぁみりー)

NTTの前身である日本電信電話公社は製造部門を持っていなかった。研究開発を製品化するNTTの出入りメーカ(お抱え企業、下請けメーカ)をNTTのファミリー企業という意味でこう呼んだ。通信装置はNEC、富士通、沖電気、日立製作所がつくったのでNFOHと呼称された(一番はNとFで三番がOという、比率を表していると業界ではいわれた)。新しい規格に対応した通信装置(伝送交換)が導入されるときは、同じく電電ファミリーの大手通信計測器メーカ、アンリツと安藤電気が対応する計測器を開発した(たとえば1970年代から光ファイバによる光通信が導入されると、この2社が光通信測定器をつくり、R&Dから通信網の敷設・保守までほぼすべての測定器をラインアップした)。NTTは2社に仕様を示し製品を作らせる。性能が同じ2社の製品があることで、1社に依存しないというリスクヘッジになる。NTTが日本の基幹通信網を独占し、アメリカのベル研究所と肩を並べて研究開発をしていた時代のことである。 その後、通信の自由化によってNTTは分割され、ほかの通信事業者が参入して現在に至る。日本の通信料金は下がり安価になったが、研究開発や国際的な通信規格の策定の力は衰えたという指摘もある。NTTは2019年にIOWN (Innovative Optical and Wireless Network、アイオンと呼称)構想を公表した。光トランジスタの開発によって、従来の電子を使った半導体による通信網を完全なフォトニクスにすることで、世界的なゲームチェンジを狙う。NTTは2020年にNTTドコモの完全子会社化を終え、2021年にはNTTコミュニケーションズ(NTT com)とNTTコムウェアもグループ内へ編入する。過去の分社化から一転、強いNTTの復権がうかがえる。 JR東海は鉄道車両メーカの日本車輌製造(愛知県豊川市)を子会社にした。世界で競えるインフラを作り、輸出によって豊かな国になるためには、上流のR&Dから製造まで独占的な強い企業が必要という、冷徹な国際事情が存在する。たとえば原子力発電の世界有数メーカであるフランスのアレバ社はフランスの国有企業である。フランスは原子力発電を国策ととらえ、世界的なビジネスをしている。日本が世界に伍する技術分野に通信が復権するかはまだ不透明である。 参考用語:原子力発電所、重電メーカ、パワー半導体

導波管可変減衰器(どうはかんかへんげんすいき)

導波管 の可変抵抗減衰器 。マイクロ波で使われる機器。