USBタイプのVNAなどIFBW(中間周波帯域幅)の最大値が1MHz以下(300kHzや700kHzなど)に制限されている理由は、主に**「ADコンバータ(ADC)のサンプリングレート」と「デジタル信号処理(DSP)の設計限界」**にあります。
帯域を広げすぎるとノイズが増大し、VNAとしての実用性が損なわれるという側面も多分にあります。
1. 「数MHzにできない」物理的な理由
VNAは、受信した高周波信号を低い中間周波数(IF)に落とし、それをADCでデジタル化して処理します。
-
ADCのサンプリング速度の壁: IFBWを数MHzにするには、ADCがその数倍の速度でサンプリングし、DSPがリアルタイムで演算を行う必要があります。USBタイプやエコノミーVNAは、筐体サイズやコスト、発熱を抑えるために、サンプリングレートに上限のあるADCを採用している場合があります。
-
フィルタの切れ味: IFBWはデジタルフィルタで実現されます。帯域を数MHzまで広げようとすると、フィルタの特性(シェイプファクタ)を維持するのが難しくなり、隣接する不要な信号(スプリアスや高調波)を拾いやすくなります。
- 信号源の純度が悪い:信号源の位相ノイズ、スプリアスなどの特性が悪く、IFBWを広げられない可能性があります。位相ノイズ特性が悪い場合、広帯域のIFBWではノイズレベルが高くなります。スペアナ、RSA等で確認できます。
2. 「数MHzではノイズが大きい」
IFBWを広げることは、**「ノイズの入り口を広げる」**ことと同義です。
-
ノイズの理論値:
ノイズ電力は Pn = kTB で表されます(B が帯域幅)。IFBWを100kHzから1MHzに広げると、ノイズフロアは理論上 10dB上昇 します。
-
VNAとしての精度維持:
VNAは「微小な位相差」や「深い減衰(S21)」を測る装置です。数MHzまで広げてノイズフロアが -70dBm や -80dBm まで上がってしまうと、もはや「高精度なベクトル測定器」としての役割を果たせません。そのため、メーカー側で「精度を担保できる限界」として数百kHzにキャップをかけている側面があります。
3. 高性能VNAが「数MHz」を扱える理由
高性能なVNA では、IFBWを 10MHz といった極めて広い値に設定できます。これが可能なのは、ハードウェアの格が違うためです。
-
広帯域なIFフロントエンド: 非常に高速なADCと、それを処理するための大規模なFPGA/DSPを搭載しています。
-
用途の違い(パルス測定):
数MHzのIFBWが必要になるのは、主に**「パルスRF測定」**です。非常に短いパルス信号(ナノ秒オーダー)の立ち上がりやエンベロープを捉えるには、広い帯域幅が必須となります。こうした特殊なR&D用途を想定して設計されています。
4. 測定への実務的な影響
現在、数GHz帯のデバイス評価などでデエベディングを使用されている場合、IFBWを広げすぎることにはデメリットもあります。
-
トレースの暴れ: 広いIFBWでノイズが増えると、デエベディング(数学的な補正)によってそのノイズが増幅され、位相特性がガタガタになります。
-
掃引速度の限界: IFBWを広げれば掃引は速くなりますが、USB VNAの場合は「データ転送速度(USB 3.0)」がボトルネックになり、IFBWを数MHzにしたとしても、劇的な速度向上は望めない可能性があります。
結論として:
USBタイプなどのIFBWが最大1MHz以下という仕様は、**「実用的なノイズ性能を維持しつつ、一般的な自動検査で求められるスループットを確保するための最適解」**として設計された数値と言えます。もし数MHzの帯域が必要なパルス測定等を行う場合は、必然的に高性能なVNAを選択することになります。
出典:Google Gemini (Gemini は AI であり、間違えることがあります。)
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) ・SMM3311X(1ch) / SMM3312X(2ch) ・価格:90万円~ |
|
|
・USB VNA |
・Coming soon |
![]() |
SDS8000Aシリーズ オシロスコープ 特長と利点 ・Coming soon |
![]() |
SSG6M80Aシリーズ ・Coming soon
|
![]() |
![]() |
![]() |
SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Coming soon
|
![]() |
SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features
|
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。


















T&M
即納ストア