スペアナにてついて

質問

シグナルジェネレータより出力された信号をパワーメータで測定するのとスペクトラムアナライザにて測定するのとでは送信パワー値が極端に異なるのですが、その理由を教えてください。例えば、シグナルジェネレータより10GHz、0dBmの信号をパワーメータにて測定したときとスペアナで測定したときの測定値の差が4dBmぐらい出てしまいます。
スペアナの取説、書籍などを調べてみたのですがよくわかりません。どなたかご教授ください。

回答No.2

sunspot_number · ベストアンサー

No.1の回答者の方が仰るように情報が不足していると思います。
以下は想像でのアドバイスです。

測定器類はメーカーの定期校正をもちろん受けているとして。←この前提が崩れると質疑は無意味なことになります。最終校正から何ヶ月経っているのかもチェックなさるべきです。

３台のそれぞれの測定器の確度（または誤差）を取扱説明書で認識する事。まずはそこから始まります。
その4dBの差がこれらの測定器の誤差で説明がつかないか？
説明がつかないならそれ以外に理由があると判断出来ます。

パワーメータはこの場合高周波ということですから終端型電力計のことだと思います。
これは取扱説明書で測定出来る周波数範囲と、測定確度（精度）または測定誤差をご確認下さい。
パワーメータは広帯域ですから、入力信号に高調波（目的の周波数の整数倍の成分）や低調波（目的の周波数の整数分の一の成分）やその他の目的外の周波数のスプリアス成分も合わせた物が結果として得られます。つまり単一周波数ではなくて様々な周波数成分の合計として表示されます。

それに対してスペアナは目的の周波数成分とスプリアスの周波数成分は分離して観測出来ますから、
目的の10GHzの信号レベルだけとパワーメータで測定したレベルとの間には差が生じてもおかしくありません。
スプリアスの周波数成分のレベルも加算すればパワーメータの測定値に近くなるかもしれません。

シグナルジェネレータ（たぶんSSGのことですね？）も取扱説明書で出力レベルの確度や、出力のスプリアス特性をご確認下さい。少なくとも高調波のレベルが基本波に比べて-何dB以下という風に示されていると思います。

「差が4dBm」とありますが「差が4dB」と仰りたかったのだと想像します。
0dBm（=1mW）の出力からは増幅でもしない限り4dBm（=2.51mW）の差は出ませんので。
4dBの差は大きいですね。電力比で２倍を超えますからね。

また、それぞれの測定器の入出力インピーダンスのずれによる影響も大きそうです。
スペアナやシグナルジェネレータの場合だと有効周波数範囲内でVSWRが1.5以下というのは多いと思います。

10GHzは私の守備範囲外ですので、問題の本質を見抜けていない可能性があります。

お礼

回答ありがとうございます。

質問の情報不足にもかかわらず大変参考にある回答ありがとうございました。測定器の確度による測定誤差やスペアナとパワーメータの性格？（表現が適切ではないかもしれませんね^^;）の違いによる測定値の差が考えられるのですね。改めて説明書より確認したいと思います。ちなみに「差が4dBm」は仰るとおり「差が4dB」の書き間違いです・・・。回答ありがとうございました。

回答No.5

VAN613

No.3です。

誤解を招く表現だったかも知れないので補足します。

momo011さんの測定における測定物は、シグナル
ジェネレータとパワーメータをつなぐケーブルです。
間違ってもシグナルジェネレータをネットワーク
アナライザに接続したりしないで下さいね。
※「そんなの常識だ」と感じられましたらごめん
なさい。

お礼

回答ありがとうございます。
仰りたいことは伝わりましたよ＾_＾
参考URLのサイト非常に勉強になりました。
いろいろサイトを探したのですがこのようなサイトはみつからなかったので感謝しています。
ありがとうございました。

回答No.4

kobochan

>測定や測定器に関するお勧めの参考書などありましたら教えて下さい。
私は独学で覚えた方ですが、大きな本屋さんに出掛けた時に工学書のコーナーで探すと、数冊見つかると思います。　タイトルは覚えていませんが、オーム社や綜合電子出版だったかな？詳しく説明が出ている書籍が有ったと思います。
また、メーカーのセミナーや展示会に参加できれば質問責めにするのも良いと思います。
パソコンと違ってマイクロ波とか測定器を知っている人は周りにも少ないかと思います。
だからこそ、どんな手順で測定しようとしているのか＆どんな事をしたいのか等を詳しく書けば書くほど沢山の人からアドバイスが得られて上達も早いと思います。　
今までスペアナは10数台買って、普段使っているのは4台ほどです。　10GHz以上の測定もしますが、使用するケーブルなども個々にネットアナで損失をあらかじめ調べて後から補正して真値を求める様にしています。
とっつきにくいとは思いますが、きっと早く上達すると思いますので頑張って下さい。

お礼

アドバイスありがとうございます。
メーカのセミナーはスキルアップするには一番よさそうですね。身近にマイクロ波、測定器などに関して専門でなければならない人々がいるのですが、その人たちの測定方法を見たり話を聞いてみると首を傾げたくなることばかりです。人によって言っていることが違います。私の知識がないために突っ込めないでいるのが悲しい・・・。
その方々が悪いわけでは無いのですが知識の無い私でさえおかしいと思えるような測定をしているのは事実でその方々が人を育てようとしているのもまた事実です。あまり詳しくはかけませんが＾＾；愚痴みたいになってしまいました、とにかく私自信もっと勉強して自信を持って人に教えることができる人間になりたいですね。
この掲示板で得られた情報をもとに勉強に励みたいと思います。ありがとうございました。

回答No.3

VAN613

余りにも情報量が少なすぎますが、きっとスペアナの
方がレベルが高かったんですよね？もしそうでしたら
、恐らく測定物の整合が取れていないのでしょう。
ネットアナとかで整合を確認してみて下さい。
…って言うか、今のレベルで10GHzの測定するのは
無謀な気もしますが…。2GHzぐらいまででしたら適当
に測定してても何とかなるかも知れませんが、10GHzの
測定をするためにはそれなりの高周波知識が必要
です。今のまま適当に測定していても、得られた
データは測定対象物単体のデータでは無い可能性が
大です。まずは高周波知識の習得を頑張って下さい！
逆に言えば、10GHzの測定を正確に行えるようになれば
それだけで自慢出来るスキルだと思いますよ☆

参考URL：

http://speana-1.hp.infoseek.co.jp/gigast/gigast1/gigast1.htm

回答No.1

kobochan

まず、それぞれの測定方法を詳しく説明する必要があります。
回答する側には貴方のやり方が見えていないから・・

各々が適切な校正がされていて、誤差などが少ないと考えられるのであればパワーメーターとスペアナの動作原理を考えれば結論は出るはず。
もう一度、説明書を理解する必要がありますね。

ヒント：パワーメーターの入力部には同調回路はありますか？　じゃあ、スペアナには？

これが全てです。

お礼

回答ありがとうございます。
ご指摘の通り測定方法等情報不足だと反省しています。

今回kobochanさんの意見を読んで自分の知識不足を痛感しました。本来ならば詳しい測定方法を書いてご指導仰ぎたいのですが、恥ずかしながらスペアナやパワーメータの動作原理もろくにわからずに測定器を操作している私です。このままkobochanさんから回答を得ても理解できそうもありません＾＾；ある程度のレベルまで勉強する必要がありそうなのでがんばって勉強してみます。今回回答していただきましてありがとうございました。

追記：測定や測定器に関するお勧めの参考書などありましたら教えて下さい。