最大IFBWが小さなVNAを10HzのIFBWで使用した場合のデメリット

IFBWを10Hzという極めて狭い値に設定した場合、最大のメリットは「ノイズフロアが劇的に下がり、ダイナミックレンジが最大化されること」ですが、実務上はいくつかの深刻なデメリットが生じます。

特に高周波デバイスのデエベディングやCNTの評価を行っている状況では、以下の点がネックになります。

1. 測定時間（掃引時間）の劇的な増大

これが最大のデメリットです。IFBWを狭くすると、1ポイントあたりのサンプリング時間が長くなります。

• 理論的なサンプリング時間:

• サンプリングに必要な時間は、おおよそ 1/IFBW に比例します。

• • IFBW = 100 kHz の場合：1ポイントあたり約 10 μs

  • IFBW = 10 Hz の場合：1ポイントあたり約 100 ms

• 掃引時間の計算例:

• 201ポイントの測定を行う場合、100kHzなら一瞬（数ミリ秒）で終わりますが、10Hzでは 20秒以上 かかる計算になります。1001ポイントの測定では100秒以上。全4パラメータ（S11, S21, S12, S22）を取得する場合、さらに時間が累積します。（順方向と逆方向で最低２倍以上）

2. VNA本体とDUTの熱的ドリフト

測定時間が長くなることで、別の誤差要因が発生します。

• 温度変化: 掃引に数分かかっている間に、VNA内部の回路や周辺環境、あるいはDUT（デバイス）自体の温度が変化します。

• 位相まわり: 高周波（4.5GHz帯など）では、温度変化によるケーブルの伸縮や回路の位相変化が無視できません。10Hzでじっくり測っている間に、測定開始時と終了時で校正状態がズレてしまう（ドリフトする）リスクが高まります。

3. 位相ノイズの影響（近傍ノイズ）

IFBWを極端に絞ると、信号源（ソース）の近傍位相ノイズが無視できなくなります。

• ノイズの質の変化: 通常、IFBWを絞れば熱雑音は減りますが、信号源のふらつき（位相ノイズ）はIFBWを絞っても除去できません。

• 頭打ち: ある一定の狭さ以下では、IFBWを絞ってもダイナミックレンジがそれ以上改善されない「収束点」に達します。USBタイプなど低価格VNAの場合、高性能VNAに比べて信号源の純度が低いため、10Hzまで絞っても期待したほどの恩恵が得られない場合があります。

4. リアルタイム性の喪失（調整が困難）

• デバッグ効率: デエベディングのパラメータを調整したり、基板上のプローブ位置を微調整したりする際、画面の更新に数十秒かかるとリアルタイムなフィードバックが得られません。

• 「生きている」信号の観測: RFSoCのように動的に状態が変わるデバイスを測定する場合、10Hzではデバイスの瞬間的な挙動を捉えることが不可能です。

実務的なアドバイス

デエベディングを含む精密な測定を行う場合、以下のバランスが推奨されます。

• 通常時: 1 kHz ～ 10 kHz 程度で、速度と精度のバランスを取る。

• 高精度・深い減衰測定時: 100 Hz 程度まで。これ以下にする場合は、測定器のウォーミングアップを十分に行い、外部環境の温度を一定に保つ必要があります。

• アベレージング（平均化）の活用:

• IFBWを10Hzにするよりも、「IFBW 100Hz ＋ アベレージング10回」とする方が、掃引ごとの変化を確認しやすく、ドリフトの影響にも気づきやすいため、実務上は扱いやすいことが多いです。

現在の DUTの評価において、許容できる測定時間はどの程度でしょうか？それによって最適なIFBWの落とし所が決まります。

PR:

	SMM3000Xシリーズ 高精度ソースメジャーユニット ・表示桁数：6½桁（2,100,000カウント） ・最大サンプリングレート：100,000ポイント/秒 ・プログラミング／測定の最小分解能：10 fA / 100 nV ・最大出力：±210 V / ±3.03 A（DC）/ ±10.5 A（パルス） ・DC、パルス、スキャン、リスト出力に対応。最小パルス幅は50μs ・グラフ表示とデジタル表示を備えた5インチのタッチスクリーン ・SMM3311X(1ch) / SMM3312X(2ch) ・価格：90万円～
・USB VNA
	SDS8000Aシリーズ オシロスコープ 特長と利点 4チャンネル + 外部トリガーチャンネル アナログチャンネル帯域幅：最大16GHz(8/13/16GHz) リアルタイムサンプリングレート：最大40GSa/s（全チャンネル同時） 12ビットADC 低ノイズフロア：16GHz帯域幅で176μVrms SPOテクノロジー ・ 波形キャプチャレート：最大200,000フレーム/秒 ・ 256段階の波形輝度と色温度表示をサポート ・ 最大2Gポイント/チャンネルのストレージ容量 ・ デジタルトリガー
	SSG6M80Aシリーズ マルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器 主な特長 ・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz ・出力周波数分解能 最大0.001 Hz ・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz（測定値） ・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5° ・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載 ・アナログ変調、パルス変調（オプション）
	SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Measurement Frequency Range: 2 Hz ~ 50 GHz ・IQ Analysis Bandwidth: 1.2 GHz ・Real-time Spectrum Analysis Bandwidth: 400 MHz ・Phase Noise: -123 dBc/Hz @ 1 GHz, 10 kHz offset ・DANL: Less than -165 dBm/Hz ・Demodulation and analysis of signals from multiple mobile communication standards including 5G NR, LTE/LTE-A, WLAN, and IoT, as well as wireless connections.
	SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features ・Frequency Range: 100 kHz ~ 50 GHz ・Dynamic Range: 135 dB ・IF Bandwidth Range: 1 Hz ~ 10 MHz ・Output Power Setting Range: -60 dBm ~ +20 dBm ・Supports 4-port (2-source) S-parameter measurements, differential (balanced) measurements, time-domain analysis, scalar mixer measurements, etc. ・Optional accessories include electronic calibration kits, switch matrix, and mechanical switches. ・AFR

お礼、

T&Mコーポレーションは設立5年ですが、おかげさまで業績を着実に伸ばしており、
オフィスを港区芝（最寄り駅浜松町）に移転し、スペースも拡大いたしました。
電子計測器業界の「ゲームチェンジャー」として、高性能/高信頼/低価格/短納期を武器に
T&Mコーポレーションはお客様のご予算を最大限生かす製品群をご提案させていただいております。