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Smart Measurement Solutions© OMICRON Lab Page: 1August 1, 2013
© OMICRON Lab
Smart Measurement SolutionsPage: 2August 1, 2013
OMICRON Lab
OMICRON Lab とはとはとはとは …
- OMICRON electronicsの事業部
- 工業及び教育分野において計測器の
発展に貢献
OMICRON electronicsの概要の概要の概要の概要
- 従業員数:550人(世界各国)
- 年商:120億円
- 世界市場において電気計測の革新的な解決策を提案
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Smart Measurement SolutionsPage: 3August 1, 2013
従来のネットワーク解析従来のネットワーク解析従来のネットワーク解析従来のネットワーク解析
従来のネットワークアナライザー従来のネットワークアナライザー従来のネットワークアナライザー従来のネットワークアナライザー
最低測定周波数
typ. ~3kHz (3kHz以上は非常に
高価になるため)
非常に大きく重い試験機
OMICRONの提案の提案の提案の提案
低周波ネットワーク解析
コンパクトで軽いデザイン
パソコンで制御可能
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Smart Measurement SolutionsPage: 4August 1, 2013
Bode 100の機能の機能の機能の機能
DUT
DUT
DUT
ゲイン / 位相計測
インピーダンス/反射計測
Bode ダイアグラムダイアグラムダイアグラムダイアグラム
スミスチャートスミスチャートスミスチャートスミスチャート
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Smart Measurement SolutionsPage: 5August 1, 2013
Bode 100 ブロックダイアグラムブロックダイアグラムブロックダイアグラムブロックダイアグラム
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Smart Measurement Solutions
FRA vs. VNA
周波数応答アナライザー周波数応答アナライザー周波数応答アナライザー周波数応答アナライザー(Frequency Response Analyzer) 2つの電圧の複素数比を計測
インピーダンスを測る外部パーツが必要
高インピーダンスポート及びプローブを使用
ベクトルネットワークアナライザーベクトルネットワークアナライザーベクトルネットワークアナライザーベクトルネットワークアナライザー
(Vector Network Analyzer) Sパラメーターを計測
計測ポートには定義された
インピーダンス Z (主に 50 Ohms)がある
Page: 6August 1, 2013
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Smart Measurement Solutions
Bode 100 周波数応答アナライザー周波数応答アナライザー周波数応答アナライザー周波数応答アナライザー(Frequency Response Analyzer)
Page: 7August 1, 2013
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Smart Measurement Solutions
Bode 100
Page: 8August 1, 2013
ベクトルネットワークアナライザーベクトルネットワークアナライザーベクトルネットワークアナライザーベクトルネットワークアナライザー(Vector Network Analyzer)
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Smart Measurement Solutions
Sパラメーターパラメーターパラメーターパラメーター
Page: 9August 1, 2013
下記アプリケーションノートをご参照下さい。:
S-Parameter Measurements with the Bode 100
http://www.omicron-lab.com/articles-use-cases.html
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Smart Measurement Solutions
インピーダンスインピーダンスインピーダンスインピーダンス メーターメーターメーターメーター
直接インピーダンスを計測直接インピーダンスを計測直接インピーダンスを計測直接インピーダンスを計測
前のスライドを参照
方向性結合器モード方向性結合器モード方向性結合器モード方向性結合器モード
外部測定ブリッジの使用が可能
下記使用例をご参照下さい。: High Impedance Measurements
http://www.omicron-lab.com/articles-use-cases.html
Z usingの測定が可能
チャンネル1の電流プローブもしくは分流抵抗器、
およびチャンネル2の電圧の計測
インピーダンスアダプターインピーダンスアダプターインピーダンスアダプターインピーダンスアダプター
インピーダンス計測アダプターの最適化
Page: 10August 1, 2013
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Smart Measurement SolutionsPage: 11August 1, 2013
一体型:
- ベクトルネットワークアナライザー
- 周波数応答アナライザー
- インピーダンスアナライザー
- ゲイン・位相メーター
- 正弦波ジェネレーター
周波数レンジ:
- 1 Hz – 40 MHz
分析
- 電源
- 超音波コンポーネンツ
- DSLケーブル
- 無線自動識別装置(RFID)
- ...
Bode 100
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Smart Measurement Solutions
Bode 100のアクセサリーのアクセサリーのアクセサリーのアクセサリー
Page: 12August 1, 2013
広帯域インジェクショントランスフォーマー
B-WIT 100
B-WIC 有線コンポーネンツ用インピーダンスアダプター
B-SMC SMDコンポーネンツ用インピーダンスアダプター
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Smart Measurement Solutions
Picotestインジェクターシリーズインジェクターシリーズインジェクターシリーズインジェクターシリーズ
Page: 13August 1, 2013
Bode 100 と Picotestシ
グナルインジェクターシ
リーズを併用することで、
下記の測定が可能です。
電源電圧変動除去比(PSRR)
出力インピーダンス
入力インピーダンス
逆転写
クロストーク
...
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Smart Measurement Solutions
オートメーションオートメーションオートメーションオートメーションインターフェイスインターフェイスインターフェイスインターフェイス
Page: 14August 1, 2013
OLE互換オートメーション・インターフェイス互換オートメーション・インターフェイス互換オートメーション・インターフェイス互換オートメーション・インターフェイス(OLE compatible Application Programming Interface (API))
• 既存のオートメーションセットアップの容易な統合
• 新たな自動計測システムの容易な構築
下記プログラム及びプログラム言語に対応した下記プログラム及びプログラム言語に対応した下記プログラム及びプログラム言語に対応した下記プログラム及びプログラム言語に対応した
ライブラリーを提供ライブラリーを提供ライブラリーを提供ライブラリーを提供:
• LabVIEW®
• MATLAB®
• C#
• VB.NET
• Visual Basic®
• Excel® with VBA
• C++
• TCL
• Python®
abVIEW® is a registered trademark of National Instruments Corporation.
MATLAB® is a registered Trademark of The MathWorks, Inc.
Excel® and Visual Basic® are registered trademarks of Microsoft Corporation.
Python® is a registered trademark of the Python Software foundation
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Smart Measurement SolutionsPage: 15August 1, 2013
利用例利用例利用例利用例
客先は五大陸40ヶ国以上
スイッチモード
電源デザイン
超音波
(分析的及びセラピューティック)
圧電電化センサー
セキュリティシステム
(生体認証技術スキャン, 無線アクセスコントロール)
遠隔通信
(DSL, DSL 2)
同軸ケーブル解析
中波アンテナ計測
工場
80%
学校
20%
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Smart Measurement SolutionsPage: 16August 1, 2013
フィルター分析フィルター分析フィルター分析フィルター分析
計測計測計測計測: - S パラメーター- スミスチャート- 1 Hzに至るフィルター特性
TR1: Mag(Gain)
f/MHz1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
TR1/dB
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
TR2: Mag(Reflection)
f/MHz1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
TR2/dB
-50
-40
-30
-20
-10
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Smart Measurement SolutionsPage: 17August 1, 2013
オーディオコンポーネンツオーディオコンポーネンツオーディオコンポーネンツオーディオコンポーネンツ
トーンコントロール
スピーカー共鳴
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Smart Measurement SolutionsPage: 18August 1, 2013
シグナルトランスフォーマーシグナルトランスフォーマーシグナルトランスフォーマーシグナルトランスフォーマー
計測計測計測計測: - 伝達率- 結合係数- 共鳴周波数- 寄生容量- 伝達関数
LL
MK
21 ⋅=
9988.0µH421
µH0.11
L
L-1
1
s =−==K
L
L-1
1
s=K
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Smart Measurement Solutions
EMI フィルター分析フィルター分析フィルター分析フィルター分析
Page: 19August 1, 2013
下記アプリケーションノートをご参照下さい。: RFI Power Inlet Filter Measurement with Bode 100
http://www.omicron-lab.com/application-notes/
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Smart Measurement Solutions
DSL ケーブル分析ケーブル分析ケーブル分析ケーブル分析 with Bode 100
Page: 20August 1, 2013
DSL-Cable の解析により、下記パラメーターの計測が可能です。
減衰
インピーダンス
近端漏話 (NEXT)
遠端漏話 (FEXT)
リターンロス (RL)
位相遅延
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Smart Measurement Solutions
NEXT & FEXT(クロストーク)(クロストーク)(クロストーク)(クロストーク)計測計測計測計測
Page: 21August 1, 2013
TR1: Mag(Gain) TR1(Memory): Mag(Gain)
f/MHz5 10 15 20 25 30 35
TR1/dB
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
TR1: Mag(Gain) TR1(Memory): Mag(Gain)
f/MHz5 10 15 20 25 30 35
TR1/dB
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10NEXT
FEXT
下記アプリケーションノートをご参照下さい。: DSL-Cable Measurements with Bode 100
http://www.omicron-lab.com/application-notes/dsl-cable-analysis.html
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Smart Measurement SolutionsPage: 22August 1, 2013
中波アンテナの計測中波アンテナの計測中波アンテナの計測中波アンテナの計測
アンテナ計測アンテナ計測アンテナ計測アンテナ計測
- インピーダンス- 低在波比(VSWR)- 複素反射
(スミスチャート)
I
VZ =
RZ
-RZr
+=
0
0
r
rVSWR
−
+=
1
1
Z…複素インピーダンス
V…基準面における電圧
I…基準面における電流
r…反発係数
R0…標準抵抗
VSWR …(定在波比)Voltage Standing Wave Ratio
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Smart Measurement SolutionsPage: 23August 1, 2013
電力供給安定解析電力供給安定解析電力供給安定解析電力供給安定解析
位相マージン位相マージン位相マージン位相マージン
ゲインゲインゲインゲインマージンマージンマージンマージン
下記アプリケーションノートをご参照下さい。: DC Power Supply Measurements with Bode 100
http://www.omicron-lab.com/application-notes/dc-power-supply-analysis.html
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Smart Measurement Solutions
計測セットアップ計測セットアップ計測セットアップ計測セットアップ
Page: 24August 1, 2013
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Smart Measurement SolutionsPage: 25August 1, 2013
選択可能なインジェクションポイント選択可能なインジェクションポイント選択可能なインジェクションポイント選択可能なインジェクションポイント
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Smart Measurement SolutionsPage: 26August 1, 2013
測定結果測定結果測定結果測定結果
位相マージン位相マージン位相マージン位相マージン
ゲインゲインゲインゲインマージンマージンマージンマージン
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Smart Measurement SolutionsPage: 27August 1, 2013
一次電圧の影響一次電圧の影響一次電圧の影響一次電圧の影響
magnitude(Gain) in dB
phase(Gain) in °
f/Hz2000 5000 10000 20000 50000 100000
TR2/°
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
TR1/dB
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
magnitude(Gain) in dB
phase(Gain) in °
f/Hz2000 5000 10000 20000 50000 100000
TR2/°
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
TR1/dB
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
供給電圧変化の結果
- 安定動作の変化
- 0dB周波数の変化
Uprim=12V
Uload = 1A
Uprim=12V
Uload = 1A
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Smart Measurement SolutionsPage: 28August 1, 2013
スイープ時の非直線性スイープ時の非直線性スイープ時の非直線性スイープ時の非直線性
あらゆる理由により引き起こされる
- 回転率問題
- 電流シンクとしてソースが作動しない
- DC/DC コンバータのバーストモード
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Smart Measurement SolutionsPage: 29August 1, 2013
非直線性の克服非直線性の克服非直線性の克服非直線性の克服
magnitude Data(Gain) in dB
phase Data(Gain) in °
f/Hz2000 5000 10000 20000 50000 100000
TR2/°
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
TR1/dB
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
オプション1:
- Bodeの音源信号を減らす
- デメリット
• 信号雑音の減少
• 原動力の損失
オプション2:
- Bode 100のレベル形成機能の
使用
- メリット
• 必要に応じた信号の減少
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Smart Measurement Solutions
正しいインジェクションレベルの獲得正しいインジェクションレベルの獲得正しいインジェクションレベルの獲得正しいインジェクションレベルの獲得
Page: 30August 1, 2013
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Smart Measurement Solutions
内部制御に影響しない内部制御に影響しない内部制御に影響しない内部制御に影響しない計測計測計測計測技術技術技術技術
Page: 31August 1, 2013
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Smart Measurement Solutions
内部制御に影響しない計測内部制御に影響しない計測内部制御に影響しない計測内部制御に影響しない計測技術技術技術技術
Page: 32August 1, 2013
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キャパシタキャパシタキャパシタキャパシタESR(等価直列抵抗)(等価直列抵抗)(等価直列抵抗)(等価直列抵抗)の測定の測定の測定の測定
Bode 100 and B-WIC
Page: 33August 1, 2013
DUT Specification: 1000µF /16V non-polarized
Dissipation Factor DF max. 20% (= worst case).
tanδ = DF = 0,2
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Smart Measurement Solutions
キャリブレーションキャリブレーションキャリブレーションキャリブレーション
Page: 34August 1, 2013
開放
短絡50Ω負荷
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Smart Measurement Solutions
測定結果測定結果測定結果測定結果
Page: 35August 1, 2013
-5m
-4m
-3m
-2m
-1m
0
1m
2m
3m
4m
5m
101 102 103 104 105 106
TR
2/F
f/HzTR2: Cs(Impedance)
-210
-110
010
101 102 103 104 105 106
TR
1/O
hm
f/HzTR1: Rs(Impedance)
下記アプリケーションノートをご参照下さい。: Capacitor ESR Measurement with Bode 100 and B-WIC
http://www.omicron-lab.com/application-notes/
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Smart Measurement Solutions
インピーダンスアダプターインピーダンスアダプターインピーダンスアダプターインピーダンスアダプター
Page: 36August 1, 2013
全てに共通する受動的
な電気コンポーネンツの
RLC-Q測定を最適化
1 Hz - 40 MHzの周波
数レンジのおける複素イ
ンピーダンスの測定
高速DUTの交換
金メッキの接点
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Smart Measurement Solutions
DSLケーブル分析ケーブル分析ケーブル分析ケーブル分析 with Bode 100
Page: 37August 1, 2013
DSL-Cable対を分析することで、下記パラメーターの計測が可能:
減衰
インピーダンス
近端漏話 (NEXT)
遠端漏話 (FEXT)
リターンロス (RL)
位相遅延
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Smart Measurement Solutions
ケーブルの減衰ケーブルの減衰ケーブルの減衰ケーブルの減衰
Page: 38August 1, 2013
TR1: Mag(Gain)
f/MHz5 10 15 20 25 30 35
TR1/dB
-30.0
-27.5
-25.0
-22.5
-20.0
-17.5
-15.0
-12.5
-10.0
-7.5
-5.0
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Smart Measurement Solutions
NEXT & FEXT 定義定義定義定義
Page: 39August 1, 2013
in
xTALK
V
VNEXT =
in
xTALK
V
VFEXT =
NEXT ... 近端漏話(Near End Cross Talk)
FEXT ... 遠端漏話(Far End Cross Talk)
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Smart Measurement Solutions
NEXT & FEXT 計測計測計測計測
Page: 40August 1, 2013
TR1: Mag(Gain) TR1(Memory): Mag(Gain)
f/MHz5 10 15 20 25 30 35
TR1/dB
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
TR1: Mag(Gain) TR1(Memory): Mag(Gain)
f/MHz5 10 15 20 25 30 35
TR1/dB
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10NEXT
FEXT
下記アプリケーションノートをご参照下さい。: DSL-Cable Measurements with Bode 100
http://www.omicron-lab.com/application-notes/dsl-cable-analysis.html
© OMICRON Lab
Smart Measurement Solutions
Special: 等レベル遠端漏話等レベル遠端漏話等レベル遠端漏話等レベル遠端漏話(ELFEXT) 計測計測計測計測
基準によると、基準によると、基準によると、基準によると、ELFEXT はははは2つのつのつのつの計測結果によって計算される計測結果によって計算される計測結果によって計算される計測結果によって計算される:
ELFEXT = FEXT – ケーブル減衰
Bode 100 は等レベル遠端漏話は等レベル遠端漏話は等レベル遠端漏話は等レベル遠端漏話(ELFEXT)を直接計測を直接計測を直接計測を直接計測
可能可能可能可能です。です。です。です。
Page: 41August 1, 2013
out
xTALK
V
VELFEXT =
ELFEXT ... 等レベル遠端漏話(Equal Level Far End Crosstalk)
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Smart Measurement Solutions
Special: 等レベル遠端漏話等レベル遠端漏話等レベル遠端漏話等レベル遠端漏話(ELFEXT) 計測計測計測計測 (II)
Page: 42August 1, 2013
計算結果及び計測結果の
整合
下記アプリケーションノートをご参照下さい。: Add-On: DSL-Cable ELFEXT Measurement with Bode 100
http://www.omicron-lab.com/application-notes/dsl-cable-analysis.html
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Smart Measurement Solutions
(RFID) アンテナ整合アンテナ整合アンテナ整合アンテナ整合
Page: 43August 1, 2013
Bode 100の周波数レンジは費用効率が高い以下のような計測をサポートしています。
RFID 無線自動識別(Radio Frequency IDentification)
中波伝送器
ワイヤレスアクセスシステム
...
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アンテナ整合アンテナ整合アンテナ整合アンテナ整合
Page: 44August 1, 2013
ia ZZ =
整合条件
Za整合前
Za = 46,067 Ω - 1,044 kΩ
アンテナのデータシートアンテナのデータシートアンテナのデータシートアンテナのデータシート
中心周波数中心周波数中心周波数中心周波数: 27 MHz
バンド幅バンド幅バンド幅バンド幅: 400 kHz
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Smart Measurement Solutions
整合ネットワーク整合ネットワーク整合ネットワーク整合ネットワーク
Page: 45August 1, 2013
1R*Z
XR*ZX
i
22
iL −+
=
X1R*Z
XR*Z
)X(RX
i
22
i
22
C
−−+
+−=
jXRZa +=
H 6.5327MHz*π*2
Ω 1119.2
f*π*2
XL L µ===
F 11.59p) (-508.7*27MHz*π*2
1-
X*f*π*2
1C
L
=Ω
=−
=
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Smart Measurement Solutions
アンテナ整合結果アンテナ整合結果アンテナ整合結果アンテナ整合結果
Page: 46August 1, 2013
結果
Za = 48,2 Ω + 633 mΩ
S11 = - 35 dB
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Smart Measurement SolutionsPage: 47August 1, 2013
使用レンジ使用レンジ使用レンジ使用レンジ
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Smart Measurement SolutionsPage: 48August 1, 2013
中波アンテナの計測中波アンテナの計測中波アンテナの計測中波アンテナの計測
アンテナ計測アンテナ計測アンテナ計測アンテナ計測
- インピーダンス- 電圧低在波比- 複素反射
(スミスチャート)
I
VZ =
RZ
-RZr
+=
0
0
r
rVSWR
−
+=
1
1
Z…複素インピーダンス
V…基準面における電圧
I…基準面における電流
r…反発係数
R0…標準抵抗
VSWR …電圧低在波比(Voltage Standing Wave Ratio )
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Smart Measurement SolutionsPage: 49August 1, 2013
測定方法測定方法測定方法測定方法
直接の計測直接の計測直接の計測直接の計測
単純なセットアップ
ポテンシャル問題
- アンテナから受信する信号による少ないノイズ
- アンテナから受信する稲妻や電流の逆流による機器ダメージの
危険
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Smart Measurement SolutionsPage: 50August 1, 2013
測定方法測定方法測定方法測定方法
外部カプラー外部カプラー外部カプラー外部カプラー
利点:- より高度なレベルのソースが可能
よりよいノイズ
- アンテナから受信する過電圧からのベクトルネックワークアナライ
ザーの保護
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Smart Measurement SolutionsPage: 51August 1, 2013
測定結果測定結果測定結果測定結果
複素反射:- スミスチャートで表示
複素反射:- 極性のフォーマットで表示
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Smart Measurement SolutionsPage: 52August 1, 2013
Bode 100の主な利点の主な利点の主な利点の主な利点
信頼できる結果 –高精度
周波数応答アナライザー及びベクトルネットワークアナライザーの一体型
単純な統合 –オートメーションインターフェイス
ポータブル –コンパクトで軽量なデザイン
使いやすさ –パソコンでコントロール可能な構造
コストパフォーマンスの良さ
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Smart Measurement SolutionsPage: 53August 1, 2013
終わりに終わりに終わりに終わりに…
下記に関する情報をお求めの方は下記に関する情報をお求めの方は下記に関する情報をお求めの方は下記に関する情報をお求めの方は …
- Bode 100を用いたゲイン/フェーズあるいはインピーダンス/ 反射の測定
- 測定アプリケーションの特別ご要望(例:オートメーションインターフェイス)
- ネットワーク解析に関するあらゆるトピック
お気軽にご相談下さいお気軽にご相談下さいお気軽にご相談下さいお気軽にご相談下さい!
© OMICRON Lab
Smart Measurement SolutionsPage: 54August 1, 2013
Thanks a lot for your support!
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