用語集

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光半導体

マイクロ波半導体

GaAs IC

50音順索引
ア	カ	サ	タ	ナ	ハ	マ	ヤ	ラ	ワ

ア行

IM3 (三次相互変調歪): デバイスに、周波数がほぼ等しい 2つの入力信号 (周波数f1、f2 ；f1 - f2 = 数十 MHz) を供給したときに、デバイスの非線形性によって (2f2 - f1) 、および (2f1 - f2) という周波数の信号が出力されること。本書では、この信号レベルを基本波 (f1、または f2)の信号レベルに対する比で表記している。
アイソレータ: 電磁波を1方向へだけ伝送し、反射波を吸収する部品。不整合負荷による反射波が、信号源に悪影響を及ぼすのを防ぐ。
1 dB 利得圧縮時出力電力 (P1dB): 入力信号が大きなレベルになると、デバイスの利得が低下してくる。小信号利得より、利得が1 dB 低下したときの出力電力を、1 dB 利得圧縮時出力電力として定義する。
1 dB 利得圧縮時利得 (G1dB): P1dB のときの利得のこと。(小信号利得) - 1 。
AM-PM 変換入: 力信号が大きなレベルになると、伝達位相が変化してくる。入力電力が、1 dB 変化したときの伝達位相の変化量をAM-PM変換として定義し、DEG/dB で表示する。
当社は、ネットワーク・アナライザを用いた、静的なAM-PM変換の測定方法を利用している。
SCL (Single Carrier Level : 一波信号レベル): 数キャリア入力の場合 (IM3 試験等) のキャリア一波当たりの信号レベル。
S パラメータ: 2 ポートの回路網でのS パラメータの定義は以下の通り。
b1 = S11a1 + S12a2
b2 = S21a1 + S22a2

カ行

GaAs FET: 素材にガリウム砒素を用いている高周波増幅に適した、電界効果型トランジスタ。シリコンに比べ、電子が5 倍近いスピードで移動できることから、マイクロ波増幅用等に適している。
ゲート・ソース降伏電圧 (VGso): ドレインをオープンにした状態でソースを接地し、ゲートに負の電圧を加えていくと、ゲートに流れる電流が増大していく。所定の電流が流れた点のゲート・ソース間の電圧をゲート・ソース降伏電圧として定義する。
高調波歪: デバイスの非線形性によって、基本波の整数倍の周波数をもった高調波が現れる。その高調波と、基本波との出力の比を高調波歪として定義し、dBc で表示する。

サ行

最大入力電力 (Pin): 長期間にわたって特性が劣化しない最大の入力電力。
モジュールに過入力が長時間印加されると、GaAs FET のショットキー・ゲート接合部に大きな電流が流れ、ゲートの機能が徐々に悪化し、バーン・アウトに至る場合がある。そのため当社では、モジュールの信頼性を保証するため、絶対最大定格で最大入力電力を規定している
最大有能利得 (Gamax): 入出力の整合を行って、デバイスから引き出すことが可能な最大の利得。
雑音指数 (NF): 信号がデバイスを通過するときの、信号・雑音比 (S/N 比) の低下度を示す指数。

S/N i : 入力側の信号・雑音比
S/N o : 出力側の信号・雑音比
雑音温度 (TN) で表現する場合もあり、

の関係がある。また、GaAs FET を多段接続した場合の雑音指数 (NFT)は、以下のとおり。

F1 : 1 段目の雑音指数の真数
F2 : 2 段目の雑音指数の真数

Fn : n 段目の雑音指数の真数

G1 : 1 段目の利得
G2 : 2 段目の利得

Gn - 1 : n - 1 段目の利得
小信号利得 (G): 小信号 (線形) 領域での利得。当社では通常、P1dB より10 dB バック・オフした点で測定している。
ショットキー障壁: 一般的に、金属と半導体間の接合により、互いの仕事関数の差から生じる障壁。GaAs FET では、ゲート電極とGaAs 間の接合により生じる。
総合効率(ηt)
相互コンダクタンス (gm): ドレイン電圧が一定のとき、ゲートの電圧変化分に対する、ドレイン・ソース間電流の変化分の比。

タ行

電力制御範囲 (ΔPout): モジュールの初段および前2 段の電源電圧を0 V から動作電圧まで動かしたときに、変化する出力電力の範囲。
電力付加効率 (ηadd): 供給したDC 電力が、どれだけRF 電力に変換されたかを示す。
動作時ケース温度 Tc(op): 当社のモジュール電気的特性は，通常，規定された動作ケース温度の全範囲内で保証されている。
ケース温度は，パッケージに接触させた熱電対によってモニタする。

ナ行

入出力内部整合: 入力側と出力側ともに特性インピーダンス (50 Ω) に整合されており、外部調整することなく所定の特性を得ることができる状態。
入力内部整合: 入力側が特性インピーダンス (50 Ω) に整合されており、外部調整することなく所定の特性を得ることができる状態。
熱抵抗 (Rth): FETのチャネル部での温度を推定するためのパラメータ。定義は下記の通り。

T△:FET のチャネルとケースとの温度差
Pdc:FET 内で消費される電力
際のRF 印加時のチャネル温度はTch = Tcase + Rth × (PDC - Pout + Pin)
ノイズ・パラメータ: 低雑音デバイスの特性を表すパラメータ。GOPT、Rn、Fmin がある。これらのパラメータは以下の式で示されるように関係づけられている

F : 雑音指数(真数)
Fmin : 最小雑音指数 (真数)
Rn : 雑音抵抗
Ys : 信号源アドミッタンス
YOPT : 最適信号源アドミッタンス
GS : 信号源コンダクタンス

ハ行

ヒートシンク (放熱器): 過度なケース温度の増大を避けるため、パワー・アンプで、一般的に筐体の底部に装着するもの。必要なヒートシンクの熱抵抗の算出は、以下のとおり。
Rth (Tcmax Tamax) /Pd
Rth : ヒートシンクの熱抵抗
Tcmax : 動作ケース温度の保証最大値
Tamax : 周囲の温度の最大値
Pd : アンプの全電力消費 (Pd = Iop×Vop)
標準雑音指数円: スミス・チャート上では、同じ雑音指数を示すインピーダンスの点が円周を形成する。いろいろな雑音指数に対しての、これらの円周の集合を標準雑音指数円と呼ぶ。
ピンチオフ電圧 (Vp): ドレイン電圧が一定のとき、ドレイン・ソース間電流IDSが、所定の値～(0) になるときのゲート・ソース電圧VGS のこと
VSWR (電圧定在波比): 電圧定在波の極大・極小の比、負荷の整合状態を表すパラメータとして用いられ、50 Ω 系で規定している。
定義は以下の通り
付随利得 (Gas): 雑音指数、動作効率等の利得以外の条件が最良になるようにした場合の利得。
HEMT (High Electron Mobility Transistor): 高電子移動度トランジスタ。半導体ヘテロ接合界面に二次元電子層を形成したことを特徴とする。低雑音・高利得の特性をもっている。
飽和ドレイン電流 (IDSS): ゲートを接地し、ドレイン・ソース間の電圧を上げていくと、電流が増加するが、やがて飽和する。この飽和地点での電流のことをいう。ドレイン・ソース間の電圧を規定して定義する。
保存温度 (Tstg): 製品の輸送・保管時等の保証温度範囲。製品の輸送・保管時等には、環境の温度が保存温度を越えないようにする必要がある。

マ行

ヤ行

ラ行

利得温度変動 (△Gt): ある一定周波数における、利得の温度における変動量。温度が高くなるとGaAs FET の小信号利得は、0.012 ～0.015 dB/ °C程度、減少する。したがって、多段時の利得変動は以下のように求められる。

利得変化 (最悪ケース)= 0.015×(段数)×(温度変化) dB
当社には、PIN アッテネータとサーミスタで構成された温度補償回路を内蔵したアンプもある。
利得傾斜 (△Gs): Δ利得/Δ周波数、すなわち、使用周波数内でのある決められた幅の周波数帯における小信号利得の変化量。たとえば、最大0.2 dB/20 MHz 利得傾斜ということは、使用周波数内の任意の20 MHz 帯で利得の変化量の最大値が、0.2 dB を越えないという。
利得平坦度 (△G): 使用周波数範囲における利得の最大変化量。

ワ行