通話用無線機　送信系の測定 Part2（スプリアス・占有帯域幅・隣接チャンネル漏洩電力・反射電力）

無線機から電波を飛ばした時、搬送波だけ飛んでいるかと思いきや実は不要な電波も飛んでしまっています。
・波形がひずむと高調波が発生する。(基本波の2倍、3倍、4倍・・・)
・変調によって、近接する帯域に不要波が発生する。（非高調波)
スプリアス(Spurious)とは、英語で「偽の」「あやまった」という意味。
無線の世界では「不要発射」と呼びます。

様々な形の波形は、綺麗な波形の組み合わせで出来ています。のこぎりのような形の波形も例に漏れずです。詳しくはフーリエ変換を学ぶ必要がありますが、ここでは省略します。

電波の質（電波法 第二十八条）
送信設備に使用する電波の周波数の偏差及び幅、高調波の強度等電波の質は、総務省令で定めるところに適合するものでなければならない。

その通りです。自分の使う周波数以外の場所に電波を放出してしまっているので、このスプリアスは非常に重要な測定項目です。

上図は、デジタル通信用の無線機にてよく使用されているARIB STD-T102の規格です。領域分けされていますが、この領域ごとに超えてはいけない基準値が異なります。

本物（基本波）だけ出てくれればよいのですが、偽物（不要波）が出てきてしまうのが無線機のやっかいな所ですね。

空中線電力の99%が含まれる周波数の幅。単位はHzです。
帯域が意図せず広がってしまうと、隣のチャンネル（周波数）に妨害を与えてしまいます。（通信エラーなど）

アナログの無線機では測定項目にありません。
(単純な変調方式では、隣に漏れ出す電力が少なく占有周波数帯域幅の
みで問題なかったため)
デジタル無線機など高度(高速)な変調方式では、隣のチャンネルに漏
れ出す電力が大きくなり、規定されるようになりました。

占有周波数帯域幅は、自分の飛ばしたい周波数（チャンネル）の幅を測定しています。隣接チャンネル漏洩電力は、隣のチャンネルに漏れ出した電力を測定しています。

無線機〜ケーブル〜アンテナ間で、インピーダンスがあっていないと、電力が反射します。
理想はインピーダンス整合がとれており、反射がおきない状態です。
進行電力と反射電力がどういうものか簡易的に計算してみましょう。

R_sが無線機出力インピーダンス、R_Lがアンテナのインピーダンスとイメージしてください。
回路を流れる電流は、 I = V÷(R_S+ R_L)
I = 20÷(50+100) ≒ 0.13A
R_Lに加わる電圧は、V = IR = 0.13×100 = 13.3V
R_Lでの消費電力は、13.3V×0.13A ≒ 1.73W

もし、RLが50Ωであれば I=0.2A、 VL=10V となり消費電力2Wで最大となります。
RLが100Ωの場合、消費電力は1.73Wでした。
不一致のため消費されなかった電力はどこに消えたのでしょう?
差分の電圧、電流が入力側に反射して戻っていきますので、これが反射電力となります。
この場合、1.73Wが進行電力、0.27Wが反射電力です。

進行電力に対する反射電力の良否は電圧定在波比VSWRにて判断するのですが、これは次の回で計算することにしましょう。