LOWPASS FILTER 特性測定
多摩川電気？製カットオフ周波数３０ＭＨｚＬＰＦの特性を測定してみました。通常の通過特性だけでは面白くないので、方向性結合器ＨＰ８６２０５Ａを使ってリターンロスも測ってみました。（ＨＰ８６２０５Ａはネットワークアナライザーに使われる方向性結合器です。これがあるとアンテナの共振周波数なども一発で分かります。但し、こいつもとても高価なおもちゃです。）
左がフィルターの通過特性。カットオフ周波数３０ＭＨｚの綺麗なＬＰＦ特性を示しています。このように周波数特性が一目で分かるのところがトラッキングジェネレータの便利な点です。
右は入力端子から見たリターンロス特性です。
１００ＭＨｚと表記されたクリスタルの特性を測定してみます。インピーダンスのマッチングはまったく無視してトラッキングジェネレータの出力とスペアナの入力の間にクリスタルを入れて測ってみました。
右が測定の結果です。１００ＭＨｚと表記されていますが、基本波２０ＭＨｚの５倍オーバートーン発振用と分かります。基本波（２０ＭＨｚ）、３次（６０ＭＨｚ）、５次（１００ＭＨｚ）、７次（１４０ＭＨｚ）、９次（１８０ＭＨｚ）の共振の様子が分かります。
基本波、３次、５次の共振部分を拡大した特性です。山と谷はクリスタルの直列共振と並列共振の周波数を示しています。クリスタルはこの直、並列共振周波数間の誘導性を示す領域で発振します。クリスタル発振の周波数精度、安定度がＬＣ発振に対して良いのはこの領域が極めて狭いためです。しかし、狭いといっても幅はあるわけで直列に入るＬやＣにより周波数は変化します。これを有効に利用してある程度周波数可変範囲を得るのがＶＸＯ動作です。昔、初めてクリスタルを用いて発振回路を作った時にその周波数が結構変化するのに驚いた記憶があります。１０．２４ＭＨｚのクリスタルに直列にＬを入れるとすぐ１０ＫＨｚぐらい周波数が下がりました。しかし、３次オーバートーンの発振回路では数ＫＨｚしか下がりませんでした。なぜオーバートーン発振は周波数が下がらないのか？どの本を見てもそれに対する答えは書いてありませんでした。上の特性を見れば答えが分かります。基本波（２０ＭＨｚ）では直、並列共振周波数差が４０ＫＨｚぐらいありますが、３次（６０ＭＨｚ）では１０ＫＨｚ、５次（１００ＭＨｚ）では６ＫＨｚぐらいしかありません。つまり高次になるほど発振周波数は高くなるのに、周波数を調整できる範囲が狭くなるわけです。これの特性を見て３次オーバートーン発振回路でＶＸＯ動作が殆ど出来ない理由がやっと分かりました。
