高周波&数値計算関係記事リンク集

・Pythonの高周波用ライブラリ scikit-rfを使う

・Visual C#で数値計算ライブラリ Math.NET numericsを使う(Visual Basic版もあり)

・高周波エンジニアのためのAI・機械学習入門

・JavaScriptの数値計算ライブラリmath.jsを使う

・カシオの高精度計算サイトに投稿した自作式一覧

おまけ

円の弧長,弦長,矢高,半径のどれか2つを与えて残りを計算(改善版)

 

見せ算計算機

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2026年3月11日 (水)

高周波・RFニュース 2026年3月11日 STMicroelectronicsが新UWBチップ発表、Ericssonが主導のVICTOR6G発足、Silicon LabsのBluetooth SoCがBANFのタイヤモニタリングシステムに採用、京セラが新しい差動クロック水晶発振器を発表など

・STMicroelectronicsが新UWBチップ発表

STMicroelectronics propels new era of ultra-wideband technology for automotive and smart device applications

202603111

・Ericssonが主導のVICTOR6G発足

VICTOR6G started: New research project for real-time virtualization in industrial 6G networks

202603112

・Silicon LabsのBluetooth SoCがBANFのタイヤモニタリングシステムに採用

BANF and Silicon Labs Digitize the "Last Analog Domain" with Intelligent Tire Monitoring Solution

 

202603113

・京セラが新しい差動クロック水晶発振器を発表

Kyocera Begins Mass Production of Differential Clock Crystal Oscillators
Delivering Industry-Leading*1 30 fs Phase Jitter

202603114

その他

Skyworks Demonstrates Advanced Connectivity and Power Solutions at Embedded World 2026

Semtech Launches 5G RedCap Modem for Industrial IoT

u-blox introduces the F11 platform, setting a new benchmark for ultra-low power meter-level GNSS in all environments

Telit Cinterion Expands Next-Generation GNSS Portfolio with New Dual-Band Modules for Scalable IoT Positioning

2026年3月10日 (火)

「探偵小石は恋しない」(森バジルさん)を読んだ。面白かった!ミステリオタクの探偵小石のもとには色恋調査の依頼しか来ないが、実はその裏側で起きている事件。真相もびっくりだし動機もびっくり!確かに変な表現だな…と思っていたがそういう…偏見はだめだな。

2026年本屋大賞ノミネートということで書店で平積みになっていて、しかも名だたるミステリ作家さんたちが帯で驚いたということを書いていて興味があって買って読んだ。確かに面白いし、完全にだまされるというか真相が全く予想外!

20260309-154454

あらすじは「小石探偵事務所の代表でミステリオタクの小石は、名探偵のように華麗に事件を解決する日を夢見ている。だが実際は9割9分が不倫や浮気の調査依頼で、推理案件の依頼は一向にこない。小石がそれでも調査をこなすのは、実はある理由から色恋調査が「病的に得意」だから。相変わらず色恋案件ばかり、かと思いきや、相談員の蓮杖と小石が意外な真相を目の当たりにする裏で、思いもよらない事件が進行していて── 」というもの。

その依頼を受ける中でなんかおかしな表現が多くあるが、常識にとらわれていると完全に読み飛ばしてしまう。後で真相を知った後にもう一度読むとなるほど…と思った。高校時代の誰が今の誰?というのもほとんど当たらず。とにかく真相が驚くもので、かつ動機がさらに驚き、そして最終章でまだ先がある。これはお勧めミステリ。人が死なないのもいい(が犯罪がないわけではない)。

 

高周波・RFニュース 2026年3月10日 IEEE Microwave MagazineはHF-VHF-UHF特集、Pythonの高周波ライブラリscikit-rfがv1.11.0に、Samsung Galaxy S26 Ultra分解動画、フジクラが4000心SWR/WTC製品化、Perasoの60GHzモジュールが軍用ドローン識別に採用など

・IEEE Microwave MagazineはHF-VHF-UHF特集

https://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=6668

202603101

・Pythonの高周波ライブラリscikit-rfがv1.11.0に
https://github.com/scikit-rf/scikit-rf

202603102

・Samsung Galaxy S26 Ultra分解動画

https://www.youtube.com/watch?v=FwFwR8kZwio

https://www.youtube.com/watch?v=SJOTDgwgjvw

202603103

・フジクラが4000心SWR/WTC製品化
4000心SWR® /WTC® ラインナップの製品化

202603104

 

・Perasoの60GHzモジュールが軍用ドローン識別に採用

Peraso 60 GHz mmWave Technology Selected for Next-Generation Drone Identification System for Military Applications

その他

Nordic Semiconductor expands nRF54L Series with entry-level Bluetooth LE SoCs

Connectivity, computing, sensing – Qualcomm CEO outlines 6G pillars

2026年3月 9日 (月)

MATLAB OnlineでAntenna ToolboxのantennaArrayDesigner機能を使って一行もスクリプトを書かずにパッチアンテナアレイを設計してSパラメータ、指向性などを計算する。1素子とちがって計算にはかなり時間がかかるのでとりあえず2素子のアレイで。

前回は1素子のH型パッチアンテナをやってみた。

今回はAntenna ToolboxのantennaArrayDesignerを使おう。立ち上げるとアンテナと素子の並べ方が選べる。

Antennaarraydesigner1

2素子のパッチアンテナにしよう。周波数を入れて確定を押すと設計される。間隔も含めて。

Antennaarraydesigner3

で計算…だが最初4素子でやったらめちゃくちゃ遅かった。なので2素子で。

それでも結構かかる。メッシュもかなり細かい。

Antennaarraydesigner6

Sパラメータ。結合も含めて。

Antennaarraydesigner4

3次元の指向性。もちろんぐるぐる回せる。

Antennaarraydesigner5

MATLABのスクリプトにも落とせる。

Antennaarraydesigner7

しかし大規模なアレイをOnlineでやるのはあまり現実的じゃなさそう。

速いPCでローカルでやらないと(個人ならツールボックス含めかなり安い)。

 

 

2026年3月 8日 (日)

RF Weekly Digest (Gemini 3.1 Pro・Google AI Studio BuildによるAIで高周波・RF情報の週刊まとめアプリ)2026/3/1-3/8





RF WeeklyDigest





Weekly Intelligence Briefing

UPDATED: 18:39:41




INDUSTRY UPDATE

本エグゼクティブ・サマリーは、2026年3月2日~5日に開催されたMWC Barcelona 2026での主要発表を受け、2026年3月8日時点における無線周波数(RF)技術およびモバイルハードウェアの主要な進展について、ハイレベルな分析を提供します。




NETWORK STD

5G-Advancedおよび6G規格の最新状況

  • 3GPP リリース20(6Gのインキュベーター): 2026年3月現在、3GPPは公式にリリース19からリリース20へと移行しました。このリリースは「ハイブリッド・ブリッジ」と位置付けられており、5G-Advancedを完成させると同時に、6Gに向けた初の正式な技術調査を開始するものです。
  • 6Gタイムラインの確定: Global 6G Conferenceにおいて、3GPP SA議長は、ユースケースおよびサービス要件に関する6G SA1調査が今月(2026年3月)完了することを確認しました。リリース21(2027年~2029年を予定)が、6Gの規定の技術仕様を含む最初のリリースとして確定しました。
  • 主要な技術の柱: 業界は6Gの3つのコアテーマとして、AIネイティブな無線インターフェース通信とセンシングの統合(ISAC)、およびアンビエントIoT(バッテリーレス接続)に集約されています。



NETWORK STD

新型ハードウェア:チップセットおよびRFフロントエンド(RFFE)

  • Qualcomm FastConnect 8800 (Wi-Fi 8 / Bluetooth 7.0):
    • 2026年3月2日に発表されたFastConnect 8800は、世界初の4x4 Wi-Fi無線構成を採用したモバイルソリューションであり、最大11.6 Gbpsのピーク速度を実現します。
    • RFの革新: UWBBluetooth Channel SoundingWi-Fi Rangingを組み合わせ、センチメートルレベルの精度を実現する空間インテリジェンス・スタック「Proximity AI」を統合しています。
    • モデムの更新: Qualcommはまた、AI最適化されたビーム管理を通じて消費電力を30%削減するSnapdragon X105 5G Modem-RFを初公開しました。
  • Skyworks 6G FR3パワーアンプ:
    • Skyworks SolutionsMediaTekと提携し、MWC 2026においてSKYR60002をデモンストレーションしました。これは6.425 – 7.125 GHzスペクトル向けに設計された6G FR3 L-PAMiF(フィルタ統合型LNA/パワーアンプモジュール)です。
    • PC1サポート: 同社はまた、ウルトラハイバンド(UHB)パワーキャス1(PC1)モジュールであるSKY58287-11を発売しました。このハードウェアは、特に固定無線アクセス(FWA)アプリケーションにおいて、5Gのセルエッジ(基地局端)のカバレッジを拡大するために設計されています。
  • SkyworksとQorvoの合併の進展: Skyworksの幹部は2026年3月2日の戦略説明会において、Qorvoの買収が進行中であることを確認しました。統合後の新組織は、高出力6Gインフラ向けの**窒化ガリウム(GaN)**統合に注力する予定です。



HARDWARE ANALYSIS

スマートフォン分解(ティアダウン)分析

  • Samsung Galaxy S26 Ultra(2026年3月11日発売予定):
    • 分解ソース: **YouTubeチャンネル「Disassembling Parts」**によって、2026年3月6日に包括的な分解結果が公開されました(リンク)。
    • RFとカメラの統合: この分解により、ペリスコープ(潜望鏡)モジュールに**ALoP(All Lenses on Prism)**技術が採用されていることが判明しました。これによりカメラバンプの厚み(z軸方向の高さ)が大幅に削減され、RFアンテナアレイをより近接して配置することが可能になりました。
    • 構造的な観察: 技術者はマザーボード周辺に「異例の量の独特な接着剤」が使用されていると指摘しました。これは構造用接着剤と、Snapdragon 8 Elite Gen 5プロセッサの熱を管理するための高性能な**熱伝導材料(TIM)**としての二重の役割を果たしていると考えられます。
  • iPhone 17 Pro Max RF分析:
    • 今週公開されたTechInsightsの分析(ソースリンク)では、Qorvo QM18522 RFアンテナチューナーの採用が強調されています。
    • Appleは主要コンポーネントの内製化を進めているものの、iPhone 17シリーズのメインモデムについては引き続きQualcommに依存しています。ただし、TechInsightsは、下位モデルのiPhone 16eおよびiPhone 17 Airにおいて、Apple初の内製5Gモデムがデビューしたことを確認しました。



INDUSTRY UPDATE

IoTおよびコネクティビティ(Wi-Fi 7、衛星通信)

  • 衛星音声通話の革新: Cubic3Viasat、およびQualcommは、2026年3月2日に、3GPP準拠の非地上系ネットワーク(NTN)を介した世界初のライブでのリアルタイム衛星音声通話の実演を行いました。この画期的な進歩により、標準的なハードウェア(専用の衛星アンテナなし)で地上網の圏外でも音声サービスを維持することが可能になります。
  • Wi-Fi 7 vs. Wi-Fi 8: everythingRFの業界アナリストは2026年3月5日にレポートを発表し、Wi-Fi 7の出荷台数が今年11億台に達する一方で、Wi-Fi 8(IEEE 802.11bn)は、単純な通信速度よりも**超高信頼性(UHR)**に焦点を当てた初期サンプリング段階に入ったと述べています。



NETWORK STD

主要な図解および図表

  • 3GPP リリース20 ロードマップ: 2027年に至るまでの6G調査への移行を示す詳細なタイムライン図。
  • Qualcomm FastConnect 8800 アーキテクチャ: 4x4無線とProximity AIの統合を示すハイレベルなブロック図。
  • Skyworks SKYR60002 FEM 仕様: 6G FR3向けのモジュールレイアウト詳細および周波数応答チャート。

松屋で炙りマヨ辣鶏めしをいただく。四角い鶏肉がごろごろはいっているのはいいが、辣というより塩味が強い。吉野家で肉味噌ねぎ牛丼をいただく。こちらは辣油がしっかり存在感があって牛丼に合う。

松屋で炙りマヨ辣鶏めしをいただいた。鶏肉はゴロゴロ入っていて、マヨネーズがかなりかかっているのに塩味がものすごく強かった。

でもご飯には合う味。

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また別の日、吉野家で肉味噌ねぎ牛丼をいただいた。肉味噌と牛丼はとてもよく合う。辣油の風味もしっかり感じられて美味しい。

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2026年3月 7日 (土)

「ウィキッド 永遠の約束」をIMAXで観てきた。良かった…映像も音楽、歌も素晴らしい(特に2人のデュエットのFor good)。お話も抜群に面白く、まさか「オズの魔法使い」の一行がこういう風に絡むとは…最後にあっ!と思ったり。ドロシーのエンドクレジットで探したり。

大画面で観ようと109シネマズ大阪エキスポシティのIMAXで観てきた。

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ポスターもらった。

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前作を観たときは2部構成なのを知らなくて、え!と思ってだいぶ待っていた。期待通りによかった。

とにかく映像が美しいのと、歌がどれも素晴らしい。特にデュエットはいい。For goodとか。

エルファバが途中まで気の毒で気の毒で仕方ないし、最後は…と思ったら!ちゃんと救いがあったり。

そしてほうきの乗り方がかっこいい(いったん両足で立ってまたがる)。

「オズの魔法使い」とどう絡めるのかなと思ったらびっくりの展開。ブリキ男と臆病なライオンはいいとして、ドロシーが真正面からの映像が一切ない(ちらっと横顔が映るくらい)。エンドクレジットを探してしまった。

かかしに至っては足しか映らない(が…実は…)

とにかくよかった。特に後半はグッとくるシーンの連続で隣の人は明らかに泣いていた。

2026年3月 6日 (金)

MATLAB OnlineでAntenna ToolboxのantennaDesigner機能を使って一行もスクリプトを書かずにH型パッチアンテナ(Rogers基板)設計、Sパラメータ、インピーダンス、指向性などを計算する。最適化も実施できる。電磁界シミュレーションソフトのようだ。メッシュも確認できる。

Interface誌の2026年4月号にMATLAB Onlineの6か月ライセンスがついてきて、さらに様々なToolboxも自由に使える。

以前はRF ToolboxとRF PCB Toolbokを使ってみたが、

MATLAB Onlineで高周波用のRF Toolboxを使ってみる。Touchstoneファイルの読み込み、dB表示グラフ、スミスチャートなど簡単にできるし、フィルタ合成やIEEE P370 De-embedding(ZC-2xThru)も使える(MATLABで書かれたものがオリジナル)。

MATLAB Onlineで高周波基板設計用のRF PCB Toolboxを使ってみる。Coupled line バンドパスフィルタやratraceカプラが設計できる。モーメント法(MoM)や有限要素法(FEM)でちゃんと計算してくれているようだ。

今回はAntenna Toolboxを使ってみよう。

antennaDesignerというアプリが使えるようになっていて、一行もスクリプト書かずにアンテナ設計できる。

まず立ち上げると、

Antennadesigner1

ここで新規を押すと

Antennadesigner2

驚くほどいろいろなアンテナが選べるようになっている。線状から開口面から基板まで。

ここは最近見たH型にノッチが入ったパッチアンテナにしてみよう。基板はRogersのもの。

Antennadesigner3

周波数は24.125GHzにして確定を押すと、

Antennadesigner4

寸法が設計されて出てくる。メッシュも確認できる(MoM法を使っているそうだ)。

Antennadesigner5

で計算。サクサク動く。Sパラ、インピーダンス、3次元の指向性がすぐ計算できた。

Antennadesigner6

最適化も寸法の範囲を指定するとすぐできる。

Antennadesigner7

MATLABのスクリプトにも落とせる。

Antennadesigner8

これだけ何もしないでも設計できるのは電磁界シミュレーション専用ソフトのようだ。

次はアレイアンテナやってみよう(続く)。

2026年3月 5日 (木)

RF Weekly Digest (Google AI Studio BuildによるAIで高周波・RF情報の週刊まとめアプリ)のモデルをGemini 3 ProからGemini 3.1 Proにして作り直したものと3で作ったものを3.1で改善してもらったものを作る。どちらも結構いい出来だが、改善したほうがまとめられていてよさそう。

Google AI StudioやAntigravityでGemini 3.1 Pro Previewが使えるようになっていた。

そこで毎週やっているRF Weekly Digest (Google AI Studio BuildによるAIで高周波・RF情報の週刊まとめアプリ)を書き直してもらおう。

まずは一から作ったもの。結構存在しないリンクや要約のハルシネーションが多かったので何度かやり直してようやくできた。

これは私が高周波・RFニュースとしてほぼ毎日やっているのを詳しくしたのに近く、いい出来。

Rfwd1

次は3で作ったものを3.1で改良してもらったもの。これは複数の記事をまとめて項目ごとに分けている。

Rfwd2

1記事1項目だとかなり長くなるので、こっちのほうがいいかな。これからはこれを使う。

高周波・RFニュース 2026年3月5日 MWC2026のFierce記事まとめ、WBBAがHuaweiのNet5.5の認証基準発行、Mini-Circuitsの変調におけるCCDF解説記事、Samsung Galaxy A07分解動画、YageoのLLCトランスなど

・MWC2026のFierce記事まとめ

Mobile World Congress 2026: Complete coverage from Fierce Network

202603051

・WBBAがHuaweiのNet5.5の認証基準発行

WBBA Releases Global Net5.5G Readiness Assessment and Certification Standards, and Huawei Unveils Upgraded Net5.5G IP Bearer Network Offerings to Boost New Industry Vitality

202603052

・Mini-Circuitsの変調におけるCCDF解説記事

Complementary Cumulative Distribution Function (CCDF) in Modern Modulation Measurements

202603053

・Samsung Galaxy A07分解動画

https://www.youtube.com/watch?v=s0gq5kEEPTA

202603054

その他

Yageo

PM9525NL LLCトランスフォーマー PTLAシリーズ

Nordic Semiconductor accelerates cellular IoT leadership with major new product releases at MWC 2026 

 

2026年3月 4日 (水)

Google Antigravityで電気情報通信学会 知識の森のデータを読み込んでPythonでLangChainとChromaDBを使ったRAGでチャットアプリIEICE Knowledge Forest RAG Chatbotを作る。ローカルLLMはOllamaでGemma3とEmbeddingGemmaを使う。大量のpdfでもうまくRAGできているようだ。

今回は電気情報通信学会 知識の森のデータを使ったRAG。
https://www.ieice-hbkb.org/portal/

お願いするとすぐImplementation Planができた(この時はLLMはQwen3-vlと nomic-embed-textを使うように指示)。

Ieicechatbot1

何回かエラーを出しながらもWalkthroughができて実行。ただ一回実行してLLMがいまいちだったのでGemma3とEmbeddingGemmaに手動で変更した。

Ieicechatbot2

で実行。うまく動いているようだ。

Ieicechatbot3

これでhtmlもpdfもRAGができるベースができたので、後は自分でも別のサイトで作れるな。

高周波・RFニュース2026年3月4日 iPhone17e発表で対応バンドを見てみる、iPhone 17の5Gミリ波モジュールはSoitecのFD-SOI使用、QualcommのDragonwingによるWi-FI 8解説とWi-Fi 8レポート、QuectelがWi-Fi HaLowモジュール発表など

・iPhone17e発表で対応バンドを見てみる
US

Iphone17eus

日本

Iphone17ejp

まだWi-Fi 6なのがちょっと意外。ミリ波ないのは当然としてUWBも今回もなし。

・iPhone 17の5Gミリ波モジュールはSoitecのFD-SOI使用

Apple’s iPhone 17 Series 5G mmWave Antenna Module Revealed to be Powered by Soitec FD-SOI Substrates

・QualcommのDragonwingによるWi-FI 8解説

Wi-Fi 8 infrastructure for the AI era: Inside the new Qualcomm Dragonwing Networking Portfolio

202603041

Wi-Fi 8レポート

https://content.rcrwireless.com/report-wi-fi-8

202603043

・QuectelがWi-Fi HaLowモジュール発表

Quectel introduces FGH200M Wi-Fi HaLow module for massive IoT deployments

202603042

 

その他

Huawei Li Peng: Accelerating Towards the Agentic Internet Era with 5G-A and AI

AT&T and Ericsson enhance Cloud RAN performance with AI-native software on Intel Xeon 6 SoC

 

2026年3月 3日 (火)

話題のqwen3.5:9bがollamaで使えるようになっていた。そこでいつもやっている電子レンジの動作原理(水分子の共振周波数そのものではない)と隕石が大気圏突入で燃える理由(摩擦熱ではない)を聞いたところ正しく答えられた。qwen3:8bはどちらも×だったが賢くなっている。

qwen3.5が出ているが、うちのPC VRAM8GBしかないのでまあ動かんな、と思って傍観していた。

ところがqwen3.5 smallも発表されて、9bなら動きそう、しかもollamaも対応ということでやってみた。

https://ollama.com/library/qwen3.5

早速前にやってみた2つを聞いてみる。

 Ollamaを使ってローカルLLMのgemma3:4b,gemma3:27b, gpt-oss:20b,qwen3:8b,deepseek-r1:8b,llama3.1:8bに電子レンジの動作原理と2.45GHzが使われる理由、特に水分子の共振周波数との関係について聞いたがほぼ全滅。ChatGPTとGoogle Geminiは完璧なのに何で?

Ollamaを使ってローカルLLMのgemma3:4b,gemma3:27b, gpt-oss:20b,qwen3:8b,deepseek-r1:8b,llama3.1:8bによく誤解される隕石が大気圏突入で燃える理由を聞いたらやっぱり正しく答えられないものも。ここでもChatGPTとGoogle Geminiは完璧なのに何で? 

以下が回答してもらったもの。qwen3ではどちらも×だったのが正しく答えられている!賢い。

その1

電子レンジの動作原理となぜ2.45GHzが使われているかを教えてください。特に水分子の共振周波数とも関連づけて説明してください。

電子レンジの動作原理と、なぜ 2.45GHz という特定の周波数が選ばれたのかについて、水分子との関連を含めて正確に解説します。

結論から言うと、**「水分子の共振周波数である」のではなく、「水を含む食品において効率的に熱を発生させるためのバランスのとれた周波数」であり、また「国際的な無線通信干渉防止(ISM 帯)」**という事情が重なって 2.45GHz が選ばれています。

以下に詳しく解説します。


1. 電子レンジの動作原理

電子レンジで加熱される仕組みは、磁石や熱そのものではなく、電磁波(マイクロ波)によって水分子を振り回して摩擦熱を発生させることです。

  • 電気場の働き: マイクロ波には「電気場」という成分があります。水分子($H_2O$)は酸素の一方と水素の二方の両端で電気が偏って帯電しているため、**双極子(偶極子)**という性質を持っています。
  • 振り子運動: 電子レンジがマイクロ波を出すと、空間に電気場が発生します。この電気場に引っ張られようとする水分子が「プラス側」「マイナス側」と向きを変えようと振動します。
  • 熱化: マイクロ波の周波数(約 2.45GHz)は高速であるため、水分子は追従できません。そのため、水分子同士や他の分子と衝突して摩擦が生じ、その運動エネルギーが**熱エネルギー(温度上昇)**へと変換されます。

※ここで注意:MRI(磁気共鳴イメージング)のように「核スピン」の共振を利用しているのではなく、あくまで電気場で極性物質を動かしている点で原理が異なります。


2. なぜ「水分子の共振」と言われるのか?(ここが重要です)

一般的に「水分子は特定の周波数で共鳴(振動)するのでその周波数の電磁波を吸収する」と説明されることがありますが、厳密な物理学の観点から少し補足が必要です。

  • 純粋な水の共振: 純粋な液体の水自体が持つ電気的二重性緩和(Debye 緩和)のピークは約20GHz程度にあります。つまり、純粋な水に対しては 2.45GHz よりも高い周波数の方が吸収効率が良いのです。
  • 食品とでは異なる: しかし、我々が料理するのは「純粋な水」ではなく、「塩分(イオン)や脂質を含む複雑な食品」です。これらの物質が加わると、水分子の動きに遅れが生じ(粘性が高まるなど)、吸収特性が変わります。その結果として、2.45GHz 付近において、食品全体を均一に加熱できる最適な周波数帯域になるのです。

つまり、「水分子とぴったりの共振である」というのは科学的な厳密さでは「不完全な表現」ですが、日常用語としては「水分子がその周波数の電界エネルギーを最も取り込みやすい範囲に含まれている」と捉えることが許容範囲です。


3. なぜ「2.45GHz」なのか?(3 つの理由)

物理学(吸収効率)だけでなく、工学や規格上の制約も強く影響しています。

① 穿透深度と加熱効率のバランス (最適解)

マイクロ波が食品内部までどれくらい深く入るか(透深性)は周波数で決まります。

  • 高い周波数: 表面を激しく熱化しますが、奥まで届きません。(例:オーブントースターのように外側だけ焦げて中身が冷たい現象)
  • 低い周波数: 奥深くまで浸透しますが、単位体積あたりの加熱効率が下がり、家庭用レンジとしては大きくなりすぎたり時間がかかりすぎたりします。

2.45GHz は、**「外側を焦げさせない程度に奥まで熱を伝えつつ、十分な速度で加熱できる」**という家庭用調理において最もバランスの良い点(Sweet spot)です。食品中の水分含量とイオン濃度を考慮すると、この周波数帯で吸収が最も適度になります。

② 世界的な規格「ISM 帯」の確保

これが大変大きな理由です。

  • 産業・科学・医療用帯(ISM 帯): 2.400GHz〜2.500GHz という周波数帯は、世界中で「一般無線(Wi-Fi, ブルートゥースなど)や電子レンジなどの非通信機器の使用」に割り当てられた周波数です。
  • ライセンス不要: この帯域を使用するには免許が不要であり、電子レンジメーカーがどこでも安く調達できる回路部材が入手できます。もし別の周波数(例:3.5GHz など)を選んでしまうと、世界中で使える機器になりませんし、Wi-Fi など他の通信機器との干渉処理が大変になります。

③ レンジ内の Standing Wave の適合

  • 波長: 2.45GHz におけるマイクロ波の波長は約12cmです。
  • 内部構造: この波長が家庭用のレンジ(幅 30cm〜60cm)の中に、適切な「定在波( Standing Wave:電磁波の波形が固定された状態)」を形成しやすく、金属製のドアや回転するトレイと組み合わせて効率よくエネルギーを利用できるようになっています。

まとめ

2.45GHz が使われている理由は、「水分子の共振」という言葉に表れている物理的な要素もありますが、本質的には以下の 3 点によるものです。

  1. 食品加熱適性: 純粋な水の特性とは異なり、塩分を含む「実在する食材」にとって、奥まで熱を伝えつつ効率よく発熱できる周波数であるため。(Debye 緩和の特性が反映)
  2. 法規制・規格: 世界中で自由に使える ISM 帯であり、通信干渉を防ぐために選んだ世界共通の頻度であるため。
  3. 調理バランス: 波長と機器サイズの兼ね合いから、家庭用のサイズにおいて最も実用的な設計周波数であるため。

したがって、これは「水分子が振る周波数」という説明よりも、「食品を安全に効率的に加熱するための、規格上も物理的にも最適な折衷点として選ばれた周波数帯」というのが正確です。

 

 

その2

隕石が大気圏に突入すると燃えてしまいますが、その原理を教えてください。

隕石(メテロイド)が大気圏に突入して燃えてしまう、あるいは輝いて見える現象の原理について解説します。

結論から言うと、**「空気の摩擦による熱」が主な原因ではなく、「空気分子を激しく圧縮することによって発生する熱」が主役です。「圧縮発熱」**によるものと言えます。

以下に、その仕組みをわかりやすく 3 つのポイントに分けて説明します。

1. 主な原因:空気の急激な圧縮(断熱圧縮)

これが最も重要な物理的メカニズムです。

  • 現象: 隕石は時速 20km〜70km という超音速で突入してくるため、その前の空気分子を前方へ押しやりたくても、逃げ場のない状態で激しく圧縮されます。
  • 熱エネルギー: この空気分子が激しく衝突し合い、密度が極端に高くなる「衝撃波」ができます。この瞬間、空気の温度が数千度〜数万度の高温になります(断熱圧縮)。
  • 結果: 隕石の表面はこの超高熱を帯びた空気に囲まれているため、瞬時に溶けたり蒸発したりします。これを「燃える」と表現するのは、高温に輝くプラズマ状態になるためです。

※一般的な摩擦による熱との違い 自転車でブレーキを握る際の摩擦熱や、両手をこすり合わせるようなイメージで「空気の摩擦」が原因だと思っている人がいますが、宇宙空間のような低密度な大気の中では、圧縮によって生じる熱の方が断然優れています。

2. 現象名:剥離(アブレーション)

表面が溶けて蒸発していく現象は専門用語で**「アブレーション(Abolation)」**と呼ばれます。

  • 仕組み: 激しい熱により、隕石の表面材料が固体から気体へと変化(昇華や融解)して宇宙空間へ飛び散ります。
  • 冷却効果: これによって発生した蒸発物質は、隕石内部の熱を逃がす役割も果たします。もし空気が冷たい状態なら、アブレーションによって表面の材料が奪われ続けるため、隕石は次第に質量が減って小さくなり、最終的に大気中で消えてしまいます。

3. なぜ「燃える」ように見えるのか(光る理由)

高温になった空気と、蒸発した隕石の微粒子がプラズマ化(電気を帯びた状態)して輝くためです。

  • 化学反応で燃えているのではなく、物理的に熱せられた空気や溶けた物質自体が「光っている」状態です。
  • 夜空に輝く流星群は、大気圏の何万トンもの質量を持つ空気が、隕石という小さな物体によって激しく加熱・発光することで目に見える現象となっています。

まとめ:なぜ地面まで落ちないのか?

通常、隕石が燃え尽きてしまうのは上記の「圧縮熱」という理由です。しかし、非常に大きな隕石の場合は、中心部がまだ固体のまま残り、地上に落下し「隕石」や「隕石坑(めいせきこう)」として発見されることもあります(例:アリゾナの流星群)。

【まとめ】

  1. 空気の圧縮熱が高温度になる。
  2. 高温の空気が物体を溶かす・蒸発させる。
  3. この現象は「燃焼」ではなく物理的な**物質の変化(相変化)**である。

これが、夜空に瞬く「流れ星」が実際には「大気圏突入による爆発的消滅」の結果であることを理解する鍵となります。

Interface2026年4月号 シミュレーション開発入門[衝突/回転/摩擦/流体の物理で学ぶ]を買った。MATLAB/Simulink6か月ライセンス付き。Simulinkの使い方から微分方程式の数値解法まで高校物理(東大の問題とか)の範囲で書かれていてモデルベース開発に興味がある人にはぴったり。

前回、MATLAB/Simulink6か月ライセンス付きの特集号が出た時も買ったので、

 Interface2025年1月号はMATLABで1ニューロンから手作り 数学&図解でディープ・ラーニング。初歩からAlexNetの転移学習、CNNまで話題が豊富で、なんとMatlab Onlineの半年ライセンスがついてくる。Simulinkや各種toolboxも使える。早速MATLAB入門オンラインコース修了した。

今回も買ってみた。

20260228-154630

モデルベース開発に興味のある人が周りに多かったが、まあとはいえ何から手を付けていいのかわからないという人がほとんどだったのでこの特集はいいと思う。

目次は以下の通り。実際の系は複雑すぎるので、高校物理の範囲(といっても東大の問題とか)でモデルを作っているのはいい。

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◎MATLAB/Simulink 6カ月ライセンス付き
☆特集 シミュレーション開発入門[衝突/回転/摩擦/流体の物理で学ぶ]

◎動かせる仕様書「モデル」を使ってシミュレーションしながら製品を開発する
●イントロダクション1 開発スピードとコスパを両立!モデルベース開発

◎①Simulinkでモデル作り&シミュレーション ②3D視覚化ツールで直感的に確認
●イントロダクション2 特集でやること…身近な物理現象でモデルベース開発を学ぶ

◎微分方程式の構築からSimulinkモデルを使ったシミュレーション,SILSによる物理現象の確認まで
●プロローグ はじめてのモデルベース開発体験

◎数式や台車のモデル化を通して基本とメリットをおさえる
●第1章 Simulinkではじめてのモデル作り

◎ルンゲ=クッタ法のアルゴリズム実装を通してMATLABソルバのカラクリを解き明かす
●第2章 作りながら学ぶ…シミュレーションとソルバ

◎微分方程式の導出からSimulinkモデルの導出,シミュレーション結果の確認まで
●第3章 運動量保存則と物体の衝突モデル

◎単純な直線運動から回転運動まで
●第4章 運動エネルギーと位置エネルギー

◎回転運動と振り子のシミュレーションでエネルギーが一定に保たれることを確認する
●第5章 力学的エネルギー保存則をSimulinkモデルで試す

◎トレーラの制動距離を例に…理論値と実データに違いが出る要因を考察する
●第6章 摩擦とは何なのか?実験データからひもとく

◎高校物理の「親亀,子亀問題」から力Fの正体,推進力と摩擦力の関係を解き明かす
●第7章 現実世界における力学をトレーラのモデルで考える

◎モデル化&動作確認で問題を直観的に理解してから解いてみる
●第8章 ここまでの知識を使って東京大学の入試にトライ

◎散水車を題材にベルヌーイの定理を使ったSimulinkモデルを構築する
●第9章 流体と力学のモデル化

●Appendix1 MATLAB Onlineの使い方&演算方法

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MATLAB、Copilotチャットも使えるようになっていてびっくり。

Interfacesim

3D可視化ツールSILSもついてくる。動画を撮ってみた。

なるほどわかりやすい。

でも実はMATLAB/Simulink6か月ライセンスは、RF関係のToolboxも自由に使えるのでそれを試そうと思って買ったのだった。

前回もこんなのをやった。次はアンテナとかかな。

MATLAB Onlineで高周波用のRF Toolboxを使ってみる。Touchstoneファイルの読み込み、dB表示グラフ、スミスチャートなど簡単にできるし、フィルタ合成やIEEE P370 De-embedding(ZC-2xThru)も使える(MATLABで書かれたものがオリジナル)。

MATLAB Onlineで高周波基板設計用のRF PCB Toolboxを使ってみる。Coupled line バンドパスフィルタやratraceカプラが設計できる。モーメント法(MoM)や有限要素法(FEM)でちゃんと計算してくれているようだ。

こういうのも。

MATLAB OnlineのSimulinkでローレンツ方程式をode8で計算してみる。Interface 2025年1月号でMATLAB Onlineの半年ライセンスがついてきたので。Simulinkを使うのは初めてだったが、わかりやすいSimulink入門コースを修了したのですぐできた。 

 

高周波・RFニュース 2026年3月3日 MWC2026で各社がさらに展示内容をプレスリリース(SkyworksはFR3対応のフロントエンドモジュール、QualcommはR19対応モデムX105、BroadcomはVMware Telco Cloud Platform 9 、IntelはAI-Readyネットワーク、NordicはCat 1 bisモジュールなど)

・MWC2026で各社がさらに展示内容をプレスリリース

Skyworks and MediaTek Showcase Early 6G FR3 and PC1 RF Front-End Innovations at MWC 2026

202603031

Broadcom Announces VMware Telco Cloud Platform 9 to Drive Greater Hardware Efficiency for Sovereign-Ready Telco Infrastructure

Qualcomm Announces 5G-Advanced Leap with Qualcomm X105 5G Modem-RF – World’s First R19-Ready Modem, Laying the Foundation for 6G

202603032

Qualcomm accelerates 6G trajectory to drive device-to-data-center transformation for leading network providers

FastConnect 8800: Redefining AI-ready connectivity with 4x4 Wi-Fi and Wi-Fi 8

Smarter 5G Today, Seamless Path to 6G: Intel’s AI-Ready Network Vision

202603033

Nordic Semiconductor debuts low-power nRF93M1 Cat 1 bis module at MWC 2026

202603034

MaxLinear Showcases Accelerating Sierra Momentum with Multiple O-RAN Radio Units at MWC 2026

Sivers Semiconductors to Showcase Cutting-Edge SATCOM and Fixed Wireless Innovations at MWC Barcelona

Quectel expands mid-tier 5G portfolio with new RedCap 3GPP release 17 variants

Ericsson, Sony and Vodafone to highlight 5G professional photography breakthrough at MWC

MediaTek Exemplifies AI and Connectivity Leadership at MWC 2026

その他

iFixit : Buyer Beware Sony’s XM6 Might Be Your Next $330 Paperweight

 

«Pythonの高周波ライブラリscikit-rfを使ったマイクロ波LCフィルタ合成ライブラリ filtersynth、バタワースとチェビシェフしかなかったのを楕円、ベッセル、ルジャンドルも含むようにChatGPTに改造してもらった。楕円はLCラダーでは表せないこととその代案まで出してきた。

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