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講座
高周波測定を学び直す：Sパラメータ解析とネットワークアナライザ［Ⅱ］
――ネットワークアナライザの基本性能と校正手法――
S-parameter and Network Analyzer ［Ⅱ］: VNA Specification and Calibration Method
前回は高周波でよく利用されるSパラメータの復習，及び，Sパラメータを測定するためのベクトルネットワークアナライザ（VNA: Vector Network Analyzer）について，その構造を説明した．実際VNAを使って正確な測定をするためには，校正を実施してから利用する必要があるが，校正手法も幾つかあり，また校正も万能ではない．測定の正確性・再現性には，基本性能と，DUTに適した校正手法，適切な操作全てが影響する．
まずVNAの主な性能指標について説明する．ここで紹介するダイナミックレンジやトレース雑音，ダイナミック確度，安定度といったものは校正では改善することができないため，これらが測定値に与える影響を事前に把握した上で，校正・測定を実施する必要がある．
VNAのダイナミックレンジには幾つかの定義があるが，一般的にはテストポート最大出力パワーと，雑音フロアの差を指す．例えば最大出力パワー10dBm，雑音フロア－120dBm（IFBW 10Hz）の場合，ダイナミックレンジは10－(－120)＝130dBとなる．雑音フロアはIFBWによって変動する（図1）．IFBWを1/10にすると雑音フロアは約10dB小さくなる．なお，VNAによっては，最大テストポートパワー出力時に，別のテストポートに接続するとレシーバがひずんでしまうような機種もある．このような場合，空間損の大きいOTA（Over the Air）でのアンテナテストなどでは問題ない．他方，フィルタなどの，通過帯域で損失が小さく，かつ，阻止帯域で損失が大きいデバイスの測定をする場合，最大出力パワーで測定することができず，ダイナミックレンジが減少するという問題がある．
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