ベクトルネットワークアナライザ（VNA）とは？
ベクトルネットワークアナライザ（Vector Network Analyzer, VNA）は、高周波・マイクロ波領域における電子部品や回路の 伝送特性や反射特性（Sパラメータ） を測定するための装置です。
VNAの基本機能
項目 | 内容 |
|---|---|
測定するもの | Sパラメータ（S11, S21, S12, S22など） |
測定対象 | アンテナ、フィルタ、アンプ、ケーブル、コネクタ、ミキサなど |
測定可能な特性 | リターンロス、インサーションロス、反射係数、VSWR、位相遅延、群遅延など |
周波数領域での測定 | 一定範囲の周波数にわたって、信号の振幅・位相を解析 |
時間領域変換（TDR） | 周波数データから時間領域波形に変換して、障害箇所などを特定（オプション機能） |
測定原理（簡略）
VNA内部の信号源からRF信号を生成し、被測定物（DUT）に入力
DUTからの 反射波と透過波をそれぞれの方向に分離して検出
高精度な位相検出器によって振幅と位相を同時に測定
得られたデータをSパラメータとして表示・解析
Sパラメータとは？
Sパラメータ | 内容 | 例 |
|---|---|---|
S11 | 入力ポートからの反射（Return Loss） | アンテナの整合特性 |
S21 | 入力→出力の透過（Insertion Loss/Gain） | フィルタやアンプの特性 |
S12 | 出力→入力方向の透過 | アンプの逆方向利得（アイソレーション） |
S22 | 出力ポートからの反射 | 出力整合の確認 |
主な用途
RF回路の設計・評価（アンプ、フィルタ、ミキサなど）
アンテナの反射特性測定（VSWR、リターンロス）
ケーブルやコネクタの伝送特性確認
EMC対策やシグナルインテグリティ評価
半導体デバイスの高周波特性評価
よく使われる業界・分野
通信（5G, Wi-Fi, 衛星通信）
航空宇宙・防衛
車載電子機器（レーダー、ADAS）
教育・研究機関
生産ラインでの自動測定システム
校正（Calibration）の重要性
VNAは非常に高精度な測定を行うため、定期的な校正が必須です。
主な校正手法：
TOSM（Open/Short/Load/Thru）
TRL（Through, Reflect, Line）
電子校正（ECal）