計測関連用語集

TechEyesOnlineの用語集です。
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Rx(あーるえっくす)

有線・無線通信で受信データのこと。Received dataの略記(小文字のxはデータの意味)。受信機(レシーバ)のことをRxと記述している例もある。

RF(あーるえふ)

(Radio Frequency)別名:無線周波数。和訳すると「ラジオ周波数」。無線通信に使われる周波数のこと。「高周波」と表現されることもある。正確に何Hzの周波数範囲を指すかは文献によってさまざまで、定義は難しい。無線通信が始まったとき、無線機(ラジオ)で通信できるキャリア(搬送波)の周波数範囲をRFと呼称したと推測され、MHz~GHzの周波数を指している。計測器でRFの測定器というと、スペクトラムアナライザを筆頭に信号発生器(SG)や高周波パワーメータ(低周波の「デジタルパワーメータ」ではなくRFパワーメータ)などの高周波の(無線の)基本測定器が相当する。ネットワークアナライザを含める場合もある。同じRFの周波数帯の測定器でも、携帯電話などの特定の通信方式に対応した測定器(ワンボックステスタ、無線機テスタ、シグナリングテスタなど)は(基本測定器ではなく)専用器なので当サイトでは「無線/移動体測定器」という別カテゴリーに分類している。

IF信号(あいえふしんごう)

(Intermediate Frequency)日本語では「中間周波数」だが、IFという表記の方が良く使われている。無線通信システムの中で、信号の周波数を変換している中間段階の周波数のこと。 IFだとif(もしも)の意味もあるので、本解説のタイトルは「IF信号」にしている。

I/Qジェネレータ(あいきゅーじぇねれーた)

I/Q変調信号の発生器(=I/Q変調信号発生器)。ベクトル信号発生器ともいわれる。標準信号発生器の1種といえる。正弦波信号をI・Qデータによって変調して出力できる。直交座標でベクトル表示をするときの2成分をI(あい)、Q(きゅー)と呼んでいるため、「IQ変調」と「ベクトル」は同じ意味で使われる。 IQジェネレータの中には標準信号発生器との組み合わせで機能するモデルもある。IQジェネレータ(デジタル変調の信号発生器)とシグナルアナライザ(変調解析ができるスペクトラムアナライザ)の組み合わせが、現在のデジタル無線通信の評価の基本となっている。品名はアンリツはベクトル信号発生器、ローデ・シュワルツはIQ変調信号発生器、キーサイト・テクノロジーはベクトル標準信号発生器など、同メーカでもモデルによって呼び方が違っている。横河電機・テスト&メジャメント事業部(現横河計測)が2000年頃に無線通信測定器に参入したときは、標準信号発生器用のBaseband Signal GeneratorをデジタルIQ信号発生器と呼んでいた(VB2000などの製品があったが現在はすべて生産中止)。

I/Q信号(あいきゅうしんごう)

(In-Phase/Quadrature-Phase)日本語だと「同相/直交位相」だが、I/QやIQという表記が良く使われている。信号をベクトル表示をする場合、直交座標ではI(同相)とQ(直交位相)の2成分で表現することができる。携帯電話など、現在の無線通信で主流となっているデジタル方式では、IQ信号やIQ変調はもっとも基礎の概念である。 IQだと知能指数(Intelligence Quotient)の意味もあるため、本解説ではタイトルを「I/Q信号」にしている。

I/Q変調(あいきゅうへんちょう)

I:In-Phase(同相)、Q:Quadrature-Phase(直交位相)。別名、「直交変調」とも呼ばれ、現在普及しているデジタル方式の無線(携帯電話など)の基本的な技術として使われている。IQという表記も多いが、知能指数と間違うため、当サイトではI/Qにしている。

I/Q変調信号発生器(あいきゅうへんちょうしんごうはっせいき)

I/Q変調の信号を発生する測定器(=I/Qジェネレータ)。ベクトル信号発生器ともいわれる。現在の公共無線はデジタル変調がさかんに使われている。RFの基本測定器である標準信号発生器は、高精度な正弦波信号を発生する。ベクトル信号発生器はさらに、I・Qデータ(I:同相成分、 Q:直交位相成分)から正弦波信号を変調して出力する。直交座標でベクトル表示をするときの2成分をI(あい)、Q(きゅー)と呼んでいるため、IQ変調とベクトルは同じ意味で使われる。 アナログの変調方式はラジオでおなじみのAM、FMだが、デジタル方式はASK(振幅シフトキーイング)、FSK(周波数シフトキーイング)、PSK(位相シフトキーイング)などがある。PSKにはさらに、π/4QPSK(よんぶんのぱいきゅーぴーえすけー)などがある。 主要計測器メーカはキーサイト・テクノロジー、アンリツ、ローデ・シュワルツのRF3社。テクトロニクスもモデルがある。横河計測は過去(日本に携帯電話メーカが10社以上あった2000年頃)につくっていたが撤退した。

アンテナ(あんてな)

無線信号を送受信する機器。アンテナは通信機器であり計測器ではないが、電波関連測定器の一部、またはオプションとして必須のため、計測器の1カテゴリーに分類されている。スペクトラムアナライザ(スペアナ)の中に分類されたり、電界強度測定器やEMC(Electro Magnetic Compatibility、電磁両立性または電磁適合性)測定器に分類されたりと、どのカテゴリーに入れるかは様々である。当サイトは障害・EMI測定器のカテゴリーにほとんどを入れているが、スペアナにも(スペアナのオプションとしての)アンテナが少数、入っている。使い方としては、RF測定器の信号発生器の出力端子やスペアナの入力端子に接続される。

アンプ(あんぷ)

小さい電圧信号を大きく(増幅)する機器。和訳は「増幅器」だが、「アンプ」はもはや日本語で広い分野で頻繁に使われている。計測器としては高電圧対応の電力増幅器(パワーアンプ)や高周波対応のプリアンプなどがある。増幅する目的に応じて、それぞれ電圧アンプ・電流アンプ・電力アンプと呼ばれることもある。電力増幅器(パワーアンプ)はバイポーラ電源や交流電源などの電源の1種としてカテゴリーされている。プリアンプはRF測定器の代表であるスペクトラムアナライザの周辺機器の1つである。

Esim(いーしむ)

携帯電話のSIMの1種。端末の契約者情報をオンラインで書き換えられる。携帯電話の契約者はキャリアの店舗に出向かないでも、乗換えが簡便にできやすくなる。楽天モバイルなどの新規格安スマホ事業者の参入・普及によって携帯電話料金の引き下げを狙う政府の政策の一環といえる。SIMはSubscriber Identity Module の略で、契約者情報が記録されていて、携帯電話に装着して使われる。小型のカード型の形状から「SIMカード」ともいわれる。携帯電話だけでなくタブレットなどの通信デバイスに挿入すると、電話以外にもデータ通信を行うことができる。大手家電量販店には「SIMフリー端末」と書かれたスマホのコーナがあり、SIMカードの入っていない(つまりドコモやau、ソフトバンクというキャリアで契約して端末を購入するのではない)携帯電話の端末が販売されている。購入者はSIMカードを別途入手してSIMフリー端末に装着すれば、自分で選択したキャリアの携帯電話として使うことができる(ただしどこかの通信事業者との契約は必ず必要)。SIMにはサイズがいくつかあり、iPhoneは「nanoSIM」、Android端末は「microSIM」(もしくはnanoSIM)。

位相シフト・キーイング(いそうしふときーいんぐ)

(Phase Shift Keying)デジタル変調の一種で、位相偏移変調とも呼ばれる。搬送波が2位相間で切り替わる(テクトロニクスの冊子「信号発生器のすべて」の用語解説より)。略記である 「PSK」という表記が一番多く使われている。

位相変調(いそうへんちょう)

(Phase Modulation) 変調方式の一つ。搬送波に対して変調信号の変化に合わせて位相(θ)の大きさを変化させる。位相変調(Phase Modulation) の頭文字をとって "PM"と略表記される。また位相を”φ”と表記することがあり、位相変調を”φM”と表記することもある。

ASK(えーえすけー)

(Amplitude Shift Keying)日本語では「振幅偏移変調」だが、ASKという表記の方が良く使われている。「振幅シフトキーイング」とも呼ばれる。搬送波の振幅の変化によって伝送するデータを表現する変調方式。 デジタル変調方式の1つ。アナログ変調のAM(Amplitude Modulation、振幅変調)のデジタル変調版。

AM変調(えーえむへんちょう)

「振幅変調(Amplitude Modulation)」の略記。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アナログの変調方式。振幅変調よりもAMと表記されることが多い。AMだとa.m.(午前)もあるので、本解説ではタイトルを「AM変調」とした。ラジオ放送ではFM(周波数変調)に対比してAMと言っている。つまりAMやFMは搬送波に信号を乗せるための方式でもある。テクトロニクスの冊子「リアルタイム・スペクトラム解析のすべて(2009年9月発行)」では「AM:搬送波(キャリア)の振幅を、送信信号(変調信号)の波形に応じて変化させる方式」とある。AMはFMに比べて回路が簡単、周波数占有幅が狭くて済む、などのメリットがあるがノイズに弱く、音楽を聞くときはAMよりFMのほうが音質が優れていることは良く知られている。つまりAMとFMは使い分けられている。

FSK(えふえすけー)

(Frequency Shift Keying)日本語では「周波数偏移変調」だがFSKという表記の方が良く使われている。「周波数シフトキーイング」とも呼ばれる。周波数を変えることで情報を伝達する変調方式。無線通信がデジタル化されて、デジタル変調方式がいくつも考案された中の1つ。アナログ変調のFM(Frequency Modulation、周波数変調)のデジタル変調版。

FM変調(えふえむへんちょう)

「周波数変調(Frequency Modulation)」をFMと略記する。周波数変調よりもFMという表記の方が多く使われている。搬送波に対して変調信号の変化に合わせて周波数(f)を変化させるアナログの変調方式。FMはラジオ放送で良く知られている。AM(振幅変調)ほど送受信回路は簡単ではないが、音質の良い音楽をFM放送は受信することができる。FMというとFM放送の略記の意味もあるので、本解説ではタイトルを「FM変調」とした。

エリアテスタ(えりあてすた)

携帯電話の基地局設置後、基地局から発射された電波を受信し、その電波伝搬特性を評価する測定器。

LPWA(えるぴーだぶりゅえー)

(Low Power Wide Area)低消費電力、低コスト、長距離通信が可能(10 km~)、小データサイズ、低スループットという特徴がある。その中で大きく分けるとセルラー系のLTE-M、NB-IoTという規格と、携帯電話事業者でなくても誰でも使えるLoRa(ローラ)という規格の2種類がある。2018年から携帯電話事業者がサービスを開始した。

OFDM(おーえふでぃーえむ)

(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 直交周波数分割多重。無線通信で使われるデジタル変調の技術の1つ。Wi-Fi、無線LANなど、近年導入が進んでいるはやりの無線通信方式で使われている。デジタル変調の解析ができるスペクトラムアナライザ(シグナルアナライザ)で測定を行う。

基地局(きちきょく)

(base station)携帯端末(電話機)と通信を行う通信装置。端末から基地局への送信は上り(アップリンク)、反対は下り(ダウンリンク)という。基地局はカバーするエリアの範囲が決まっていて、ある程度等間隔で設置される。従来は高層ビルの屋上などに設置されてきたが、携帯電話などの端末の普及・増加によって数が増えた。また小型化が進み、最近ではsmall cell(スモールセル)と呼ばれている。日本でもキャリアの増加などによって、電柱に取り付けられているケースもある。自動販売機に基地局機能をつけるという事例も報告されている。日本電気、富士通、Ericsson(エリクソン、スエーデン)、Nokia(ノキア、フィンランド)などが基地局メーカとしては老舗。最近の5Gでは中国メーカのHuawei(ファーウェー)やZTEが高シェアであることが報じられている。基地局用の計測器としては、開発・設計から検査、設置工事・保守用まで各種のモデルがある。特に基地局は設置場所によって電波の受信状態が異なるので、専用の計測器(マッピングのモデルやフェージングシミュレータなど)がある。主要な計測器メーカは世界の3大無線通信計測器メーカである、アンリツ(日本)、キーサイト・テクノロジー(米国)、ローデ&シュワルツ(ドイツ)。アンリツは通信測定器に特化している(有線通信もあるが無線の比重が高い)。ローデ&シュワルツも無線機から出発した会社なので、映像用のモデルも含めてRF測定器が主力である(最近はオシロやSMUなどのRF以外もラインアップを増やしている)。キーサイト・テクノロジーは直流から低周波、RF、マイクロ波まで幅広いラインアップがあるが、同社の屋台骨であるRF事業部門は名門で、世界No1製品が多くある。