＜反射（その4）＞

これは30年くらい前、夏休みに家事（農作業）を手伝ってやっと手に入れたカメラです。フィルム式のカメラですが、たまに写して“フィルムの方がやっぱ色が深い”などと言ってると妻に“どうせ撮るなら、どっかに連れてってよ”と言われる今日この頃です。

“M90”と言う表示が見えるでしょうか。これはマニュアルの“M”ではなく”メカニカル“の”M“です。これを使うと電池が全く無くても1/90秒の機械式シャッターで写真を撮ることができます。今では当たり前ですが、当時のカメラも電池が無くなってしまうと電動式シャッターが動かなくなり写真が撮れなくなるカメラが主流でした。電池を切らしてしまうのは、使う側のミスなので仕方ないと言えばそうなのですが、「その瞬間はもう二度と見ることが出来ない瞬間なのかも知れない。そんなとき、たとえ1/90秒の固定とはいえ、メカニカルシャッターがあれば、何かをフィルムに残すことが出来るかもしれない」そんな開発者の思いが“M90”には込められている様な気がします。このカメラメーカーはライバル会社がさっさと電動式シャッターに変えても、いつまでも機械式シャッターを捨てずに搭載しつづけています。
（今の主力はデジタルカメラとなっているので、ごく一部の機種に限定ですが。）

最近のデジカメで電池がなくなると“電池がなくなりました。充電してください”とメッセージが出るものがあります。でも、そのメッセージを表示するためのバッテリーが残っているなら、いま沈み行く綺麗な夕日を撮るために、あと2回、いや１回でいいから動いて欲しいと強く思います。

設計する側はサービスのつもりでも、使う側にとって見れば余計な事に成ってしまっていうことって案外多いのではと思います。作り手の勝手な思い込みではなくて、使う側のことをどれだけ真剣に想像しイメージし、思いを馳せたかを、その製品にしっかりと刻み込むことが、お客様との強い信頼を生み出していくんだなと思います。

高周波の回路設計を行っていると、Sパラメータに必ず出会います。なぜSパラメータと出会わないといけないかと言うと、集中定数では扱えなくなってしまったからです。
前回の様に高周波信号は反射を起こします。進行していくものと反射に依って逆方向に進むものとが有り、これらの表現の一つの方法がSパラメータです。

実はSパラメータは日本人の黒川兼行さん(左の写真)が考案したものであったことをご存知でしょうか？
1965年IEEEに発表された“Power Waves and the Scattering Matrix”と言う論文でSパラがこの世に発表されたとのことです。http://www.microwaves101.com/encyclopedia/halloffame3.cfm

となって、反射係数と同じ計算式となります。つまり、

と書くことが出来て、S11が分かれば回路網のインピーダンスZlがわかる事に成ります。
例えば200MHzのZlは終端抵抗Rtm=50Ωと10pFとの並列なので、

に成っているのでS11は、

となり、シミュレーションがほぼ正しいことが分かります。

伝送路の右から2つ目の特性インピーダンスZoを意図的に(製造誤差等を想定)60Ωにした結果も図 4にプロットしました。
この結果がネットワークアナライザーの実測とどのくらいの精度で一致しているかの確認はできないですが、大きなずれはないように思います。

高周波の世界でも、相手に伝えたいことがほんとに伝わるのには時間がかかることや、今までの環境と異なる環境にはスムーズに入っていけない事など、人の社会と同じようなことが起きているのが非常に興味深いです。

次回もこのSパラの世界を紹介する予定です。