測定器いろいろ A



PCスペアナトラジェネ SA44/TG44


  【2013.2.17】


 さて、伸ばし伸ばしになっていたPCスペアナSignal Houndに関して、すこしコメントを述べておきましょう。今回は私の気になった観点からの記述ですの で、一般のユーザーレポートとは異なることを、先に述べておきます。大層を知るには、トランジスタ技術の昨年11月号の記事がおススメです。殆どのことはここに書かれているとおりであり、全く私も異論はありません。従って、ここに書かれていないことで、さらには「私の気になる」観点で見た「感想」と思っていただければと思います。

 こういった紹介記事は時に物議をかもすことがあるので、実証できていないことは、表記せず、事実のみ書くことにしたいと思います。当然、疑問に思った点も多くあり、日本の販売代理(者?)にも照会をかけていますが、この経緯も事実のみを示し、良し悪しの判断についてはここをご覧の皆様にお任せしたいと思います。

 まずはスペアナSA-44からです。




SA44 PCスペアナの外観

 本機は、トランジスタ技術誌の内容を見て、なかなかのものだったので、手持ちのスペアナ達に、何かトラブルがあった場合のバックアップで、「それなり」の測定ができればいいと思って、人柱覚悟で購入してみました(大笑)。

 発注して、到着までには時間がかかりませんでした。たまたま円安値上げ前だったので、旧価格で購入しましたが、それでも、米国へ直接発注するのに 比べて、1万5千円以上も鞘(さや)を抜かれていました。実は、米国に直接発注したかったのですが、なぜか日本からは、現地(←日本)販売員を通さないと買えないようになっていて、直接発注はできませんでした。 なので、鞘を抜かれるしかなかったわけですが、当初は「サポートも日本語でしてくれるなら、まぁ、しゃあないか」と軽く考えていました。

 で、来たブツをみると、小型で、USBパワーなので外部電源も不要と、かなり「おきにいり」になってしまいました。これで4.4GHzもの広帯域 な「スペクトラムモニタ」(←当初「アナライザ」レベルとは考えていなかった:笑)が手に入るのなら、C/Pはかなり高いなぁと、当座はSSG信号をつっこ んで様子を見て喜んでいました(笑)。





 

スパン5kHzの狭帯域特性


黄色のトレース写真のSA44のvbwはバイパスしてある 緑のトレース写真はTR4171による



 まずは上図をご覧ください。デフォルト設定で、SpanとCFを設定しただけで、HP8657Dの近傍スペクトラムを見た場合です。周波数が 20MHzと低い場合、残留ノイズも少なく、かなりいい感じです。HFのように周波数が低い場合、このあたりのC/Nは軽く-100dBC /Hz@10kHzoffsetは行きそうです。これ、じつは表示上、キャリア比-100dB(例えばRBW=50Hzで)にサイドバンド雑音が見えないからといって、 その値が正しいかというと、一概にそうとも言えないのです。というのは、信号処理を行う段階で、レベルが低い領域でのノンリニアリティがあると、サイドバ ンド雑音が過大に抑圧されてしまうこともあるからです。以前APB-1ではRBWによっては過大に雑音抑圧が起きることが認められました。

 参考までにTR4171で測ったHP8567のあまりきれいではない狭帯域スペクトラムも併記します。昔に測ったものがあったのでもって来ました。周波数が異なるので、直接比較できませんが、「傾向」についてはわかります。ノイズの様子も相似形で、PCスペアナもかなり忠実に測れているのではないでしょうか?

 このあたりの詳細は置くとしても、得られた波形はかなり素直で、狭帯域測定においても、8657Dのあまり良いとはいえないサイドバンドノイズを的確に捉えています。これが支那の超廉価版スペアナではこうは行きません。ということで、気分は上々でした。これがCenter Frequが1GHzに なると一気にノイズフロアが上昇しますが、これはYTOのような高純度発振器を使っていないので「仕方ないのだ」と 考えます。




CF=1GHzの狭帯域特性


ノイズフロアが上昇(SSGのノイズ増加も含む)


 これは、周波数を1GHzにアップしてみた図です。ノイズフロアが上昇しています。SSGのフェーズノイズも増えているので、これがPCスペアナの実力ではないので、あくまで「傾向」としてみてください。

 さて、ついでと言ってはなんですが、20MHzにおけるTOIについても見ておきましょう。下図は入力が-1.8dBmの時のIM3の様子です。




TOI特性(IM)

入力は-1.8dBm×2

 低入力の場合は結構IM3成分が変動するので、平均化してみると、入力は-5dB落ちる(-6.8dBm)のに比べて表示は-15dB落ちますので、測定ダイナミックレンジ内の動作のようです。これから外挿すると、IIP3は約20dBmということになって、まぁ、ダイオードDBMを裸で使ったのと同じようなレベルであること が判ります。この程度のIIP3があれば、音声帯域のSSBのIMを測るような用途には十分に使用可能だと思います。あくまで「サブ機」用途ですが。

 と、ここまではいい感じですね。広帯域でも100MHzまでくらいなら、ノイズフロアも低く、かなり、「使う気」になるスペアナと考えられます。  ということで、気を良くしていたのですが、次に示す測定例を見てください。順序からいうとこの測定例に遭遇したのはトラッキングジェネレータTG-44を入手した後なのですが、話の都合上、まずは不都合な情報は先に示しておくことにしたいと思います。




CF=10.7MHzにおけるスプリアス受信の発生

ノイズフロアが上昇に見えるのは実はスプリアス達



 で、こんな図を載せたからには、何が原因なのか追究しないといけません。しかしながら、結論から言うと、どうも「PCスペアナ由来の」壮絶なスプ リアス表示らしいのですが、原因についてはSA-44の中身が判らないため、なんとも私には特定はできませんでした。その経緯については、次回以降、時間 をかけて述べていこうと思いますが、この図を見て、「特定の周波数におけるノイズフロアの上昇」というコメントを日本サイドから戴いています。では、ということで




スプリアスの詳細

これはノイズじゃないよなぁ〜〜〜




 少しスパンを狭くしてみると、これは「ノイズ」ではなく「スプリアス」受信であることは誰でも理解できると思います。 上図で「へそ」のように出てる部分がSSGの10.7MHzの二倍波(21.4MHz)です。ここではVBWをバイパスしないでRBWと同じ帯域のものを設定しています。これはフィルタをかけないと動作がおかしくなるじゃないか!というイチャモンを避けるためです(笑)。

<TG44を使ってみる> 【2013.2.23】

 さて、いきなり期待していたPCスペアナが発狂したような波形を生成するのを見て、「そんなはずは無かろう!PWZの設定ミスか測定ミスだろう?」と考え るアナタ!、極めて正常です。普通はそう思いますし、私自身がこんなはずは無かろうと思っていたのですから(笑)。しかし、この種明かしは、今はできないまでも、ここに至る前段階があるので、まずはそちらから話していくことにしましょう。

 でもその前に、同じPCスペアナでも、全幅の信頼を誇るAPB-3で測ったHP8657Dの広帯域スペクトラムを示しておきましょう。SSGが悪いわけでも、PCが例えば自作とかで、ノイジーなわけでもない証拠としてあげておきます。なんせ、この波形をレポートしたら、「PCの動作がおかしいのだろう!!!!」と何度もご指導いただきましたので(笑)。




 HP8567DのAPB-3による10.7MHz信号

CF:20MHz SPAN:40MHz



 さて、ここで、一回頭をリセットしてください。実は、当初は上記のような現象に遭遇することなく、いい塩梅で測定できていたものだから、調子に乗ってトラッキングジェネレータも発注してみることにしたのです。というのも、4GHzもの帯域でトラジェネが使えるとすると、これは大変に素晴らしいことだぞ! たったの5万円の追加で!(いや、これも鞘を抜かれたので、もう少し払いましたが(笑))。と、期待も大きく膨らみ、ぽちっと発注してしまいました。




TG44A



 で、到着してみて、さっそく遊び始めたのはいいですが、しょっぱなはらカウンターパンチを食った形になってしまいました。まずは、その事例から簡単に説明しましょう。規定の接続(背面のトリガー信号とリファレンス信号)をして、動作させると、いきなりハングアップしてしまいます。エラーメッセージ として




TG接続時のエラーメッセージ

CF:100MHz SPAN:200MHz



 が出てきて、TG/SA44を直結して測定結果は、スイープ表示がアッパーライン上限に張り付いて、その後ハングアップです。これは100%再現性がありました。なので、これは、いろいろやったのですが、回避手段が見つからないので、日本の販売員にSOSを送ると、「初めての事象です」とおっしゃって、@神様のTG44、A新品SA44、B新品のTG44を送ってくれました。

 これには最初、ちょっと感激で、さすがに鞘を抜いているだけのサービスはしているわい!と思ってしまいました。ご指示事項といえば、「@神様 TG44(=プロが弄りまくって、動作保証をしたものとのことです)を、私(pwz)のSA44に接続して、トライしてみてください。たぶん、@神様TG44と同じ でハングアップするでしょう、なので、A新品SA44と私(pwz)のTG44を組み合わせて動作させてみてください、これで動けば、私(pwz)のSA44が壊れていること になります・・・・」とのご宣託でして、その場合はAと私のSA44を交換して、一式送り返して欲しいというお話でした。

 うーん、ブツが来たのはうれしいのですが、なんとも想像力がたくましい対処法だなぁと、内心呆れたのですが、そのインストラクションに従ってみると、@神様のTGと私(pwz)のSA44、私(pwz)のTG44とA新品SA44でもまったく同じ状況で、ハングアップです。なので、ハングアップ時に出るメッセージを 日本代理店?サイドに送ると、何のことはない、単なるPCスペアナ/TGを組み合わせた時の「制限事項」であることがわかりました。

 スペアナを使うとき、センター周波数を設定し、その2倍の周波数スパンで測定するのは(例えばCF=10MHz、Span=20MHz)、私は 「ごく一般の操作」だと思っていました。いままで、こんなことでハングアップするスペアナ/TGなんて、どんなボロを使っていても遭遇しませんでしたので。いや、SA44を単独で使っている場合は、問題なく動作するのです。それが〜〜〜、TG/SA44をコンビで使うと、日本の販売員によると、これは、 「規定の動作ではない」のだそうです。その理由は、スペアナの周波数帯域が10Hzから上なので、0Hzからスイープさせると、規格外の動作なのだそうです(大笑)。

 いままでは、大仰な対応もほほえましく思っていたのですが、このご宣託で、私としては少し警戒をすることにしました。この「周波数帯域」は、 普通、測定誤差が生じない帯域を意味するはずで、例えば、611Aは50Hz以上、HP8560Eは30Hz以上からとなっています。この制約は、YTO の近傍フェーズノイズ特性と信号入力アンプのAC(の場合は)カップルの時定数が主な理由のはずです。フェーズノイズまみれで、測定する信号の振幅レベルが影響を受けるようでは困るからです。TR4171は低域は10Hzからですが、こんなに低い周波数からOKなのは、YTOのフェーズノイズ(例えば10kHz離れの C/Nは多分-130dBC/Hz近くはあると思います)が極めて良好だからなのです。こんなことは、卑しくもスペアナを弄ろうという方々には、「基本中 の基本常識」のはずです。こういう条件で、「測定帯域」が制約されているはずですから、0Hzからスイープさせても、特性が劣化するだけで、普通はなんの不都合もありません(と思っていたのですが、私の勘違いでしょうか?)。なんと、支那製スペアナでさえも、問題なく動いていますから(大笑)


 でも、まぁ、あまり目くじら立てても仕方ないし、こんなことで怒っていては大人気(「だいにんき」じゃなく「おとなげ」です)ないので、次に進むことにしました(笑)。そうは言っても、ゼロ Hzスタートのスイープができないと、実用上「不便極まりない」のですよ。センター大島優子(笑)、じゃなかったセンター周波数50MHz、スパンは100MHzという設定はNGで、スパン99.5MHzあるいは99.9MHzなんて設定、やってられますかねぇ?スパン/10のメモリの値が端数になっち まって格好悪いことおびただしいのですよ。あるいはStart=50Hz、Stop=100.00005MHzとやればいいのかもしれませんが(笑)。ま、そんなことを言っても、「動作しない」と言われば、しょうがない、そういう設定で使うしかないか、と諦める しかないのかもしれません。なんでも日本の販売員からは「安い測定器なので、使える領域で使ってください」とご指導を戴きました(笑)。でも、そういう制限事項があるなら、マニュアルにしっかり書いておくべきですよと進言しておきました。なんせ、私にとって「普通の使い方をするとハングってしまう機械」に写るのですから。

 ということで、一件落着かに思えたのですが、これは単なる前座の話ということが後になって解ります。ハングアップしなくなる条件が理解できたの で、「では」と10.7MHzや455kHzのクリスタルフィルターでも測ってみるか?ということで、やり始めたら、なんだか様子がおかしいのです。以降の写真は、時間をかけずに、日本の販売員用に説明できればいいやということでラフに撮ったものなので、各写真が揃ってなかったり、ひしゃげていたりですが、これはご容赦を。

 まずは、いきなりこれです。



10.7MHzSSBフィルタの測定例

SPAN:10kHz



 あれーーー?なんだかおかしな図が出てきました。この図では、フィルタの特性が殆ど測定できていません。これは何かの間違いだろうと思って、いろいろ設定を変えてみましたが、変化はありません。なので、DUTが悪いのか、測定系が悪いのか切り分けないと気分が収まりません。一般に10.7MHzのフィルタなんて、FM用でしかなかろう?と思われますが、ジャンクで入手した狭い帯域のフィルタ(SSBにも使えるかもしれないBW=2.4kHzのもの)を持っていたので、たまたま、測定してみたのです。

 まずは、TR4171で測ったのがこれです。



10.7実際のSSBフィルタの様子(TR4171)

SPAN:10kHz






VNA2.6による入力インピーダンス、伝送特性即定例


SPAN:10kHz




 しつこいですいがVNA2.6でも測っています。これは、日本の販売員から「インピーダンスは合ってるのか?DUTはクリフィルなら600Ωじゃないの?それを50Ω系のSA/TG44で測ったらダメよ」とのご親切なメール(うーん、ここまで「舐められたか」と思いましたがここは我慢!& 初めて「クリフィル」がXtal filterの略語であることを知りました:笑)が来たために真面目に対応したものです。

 S11|Z|は50Ωきっちりで、S11 image Zは殆どゼロなので、純抵抗に見えます。この二つの事例から、フィルタはまったく問題ないことがわかります。また、APB−3でも測ってみても、当たり前ですが問題ない写真もメールしてあります。



もひとつおまけにAPB-3です(笑)



 もし、マイPCになにか不都合があってノイジーになっているなら、同じようなAPB−3やVNA2.6でも問題になるでしょう。APB-3やVNA2.6は、SA/TG44(なんぞ)に比べて格段に精緻な測定をしているのに、同じポートのUSB接続でまるで問題がありません。なので、PC系に問題があるとは到底考えようがありません。これでSA44/TG44に問題が出るのなら、よほど、対ノイズ特性が脆弱ということになります。

 まぁ、開口一番、「測定系になにか乗っている」とか「フィルタが発振している!」(う〜〜ん:苦笑)とかおっしゃるので、私としてはこのコメントへの返事は時間の無駄と考えて、先を急ぐことにしました。

 さて、実は、SA/TG44はリファレンスに10MHzを使っていますが、そのリークがなにか悪影響を及ぼしているのかもしれないとはウスウス感 じていました。ふとした拍子にSA44単独でも100MHzスパンとかで測定していると、10MHzのリファレンスリークが見えるときがあったのです。こ の条件が、ちょっと特定できなかったので、追及しきれてないのですが、まぁ、たぶんこの周波数領域だとリファレンスリークが、トラジェネの出力と相互変調 を起こして、なにか悪さをしてしまう、内部のDSPにおけるディジタルフィルタリングに引っかからないで、スプリアス受信の制限ができない・・・・という勝手な予想はしていたのですが、なにぶん、中身が判らないので確かめる術(すべ)はありません。日本の販売員には、先の反応を見るに、このあたりは言っても無駄と考えました。

 それで、10.7MHzの信号を突っ込んだときにどんな反応があるのか見たいと思って測定してみたのが、冒頭のこの図ということなのです。なかなかたどりつけませんでしたが、これが、事の真相です。

 ちなみに、このやり取りをしているとき、当方は、丁寧にも「お客様がデバックやってあげてる」のに、相手は「難癖をつけて何がしかの補償を求めている」とでも勘違をされたのかも知れません(これは想像です)。なので、最後は、「このスペアナの弱点をネタになにがしか要求しようなんて全く考えていな い」と返すと、態度がずいぶん軟化したように感じました。たぶん安心したのでしょうね。

 ただ、10.7MHzのSSG信号を入力してスプリアス受信が起きると伝えても、日本の販売員は、「SSGと持っていないのでファンクションジェ ネレータの1MHz10dBmを入れても問題なかった」という対応でした。これにはちょっとびっくりしましたので、「SSGなんて、中古でHPのものが たったの10万円以下で買えるので、スペアナを売るならそれくらい揃えておいたほうがいいですよ」とアドバイスいたしました(笑)。最終的にはどこかで SSGを調達したのでしょうか、スプリアス発生はスペアナSA44由来であることをを認めてくれましたが、そこまで至るのに長くかかりました。

 まぁ、スパンを広めると、少し様子は変化して楽になります。50kHz帯域のフィルタを測ったのが以下の図で、ぎりぎり測れているような感触です。 これから察するに、TGのフェーズノイズが劣悪なのかとも思いましたが、90MHz帯の狭帯域測定(SPAN:10kHz)では問題なく伝送特性が測れているので、やっぱり、DSPのフィルタリング処理かなぁとも思ったりも・・・・うーーん、確定できません。




スパンを広げた時のFM用フィルタの即定例

振幅キャリブレーションを忘れたので、ロスが多く見えますが、これは実際は3dB程度



 また、TSA44の単独使用で冒頭のようにスプリアスの大発生するのは10.55MHz〜10.75MHzで、これは周波数離調とともに軽減します。これを以下に示します。



10.7MHzから離調時のスプリアス(SSG出力=10.65MHz)

スプリアスの様子は変化する



 実は、まだ、問題があって、455kHzのフィルタ測定の様子もおかしいのです。455kHzのSSBフィルタを測ったのが、これです。他の測定系では正常なのですが、流石にうざいので記載は止めておきます。




455KHzのフィルタの伝送特性を測ったが・・・・


狭い帯域だとだめなのかなぁ???
いや、90MHz帯なら測れるのですがねぇ・・・・



 やっぱり、動作が不思議なままです。この周波数におけるSSG信号はなぜかマトモに表示されるのも不思議です。この件も要調査ですね。

 なんでも、「このスペアナでは、周波数スパンの狭い領域の測定は不得手」なのだとかの「ご指導」いただきましたが、それならそれで、「制限事項として明らかにしておかないと、後々問題が起きますよ」とはアドバイスしてあります。たかだか、私レベルの使い手が、ちょっと弄っただけで、こんなにたくさんの 制限事項を見つけてしまうのでは、他には問題は無いのか?と不安になってしまうので、その点も連絡しました。しかし、そういった項目を調べるには、プロの方にかなりの時間かける必要があるために、費用がかかってできないのだそうです。それで、プロ向けにも売ってるところが、私的にはいかにも不思議に思えるのですが、まぁ、これ以上はよしましょう、単なる感想です。

 最後にこんな捨て台詞じゃなかった「お言葉」も戴きました。なんだか、この製品を買った自分が空しくなってきましたが、ご参考のために、ここをご覧の皆様にお伝えしたいと存じます。原文のとおりです。

 と思ったのですが、原文どおりはやっぱり止めにしましょう。要するに、価格が15万円程度の「安物の」スペアナは、正規のスペアナと異なり、制限事項も多く、それなりの使い方しかできないのだから、あまり多くを望むな・・・という趣旨だったように、私は理解しました。

 おっしゃることは判らないでもないですが、ジャンクスペアナは「当たり外れ」が怖いからと、PCスペアナの取得を志向し、せっせとお金をためて、合計15万以上も拠出した挙句に、この対応をされたとしたら、ちょっといたたまれないですね。そういう悲劇を避けるには、しつこいですが、制限事項をあらかじめ明示した上で購入してもらうべきだと思うのですが。いままでの事例を通して判ったことは、なにか不思議な動作を見つけていろいろ聞くと、しばらく経ってから、「それは制限事項 だ」と判る事例が多かったという事実です。私は、たまたま金銭的に余裕があって、今回はサブと割り切っていますから、「まぁ、こんなものか」と諦めることができますが、15万は決して安い投資ではないと思う人にとってはどうなのでしょうね? 普通は趣味に15万円は「大した投資」だと思うのですが。

 総括すると、pwz的にはかなりポテンシャルのあるSA44だとの判断はしていますが、TG44は私にとって使いやすいものではありません。ま た、SA/TGで連動して動かすと、「反応なし」モードにも入りやすくなるようです。そういう制限を知って動かさないといけません。

 余談ですが、このまえ、オークションを見ていたらR3267が11万円で落札されていてびっくりしました。思わず、指が動きそうになりましたが、 スペアナ天国(←LAOさん命名:大笑)状態では、置き場に困るので如何ともし難かったです。程度も極上でしたので、昨今の測定器の大デフレバーゲンを 見るにつけ、サブといえど、こういったPCスペアナの存在が脅かされてしまいますね。日銀総裁に誰がなるか、今のところ「わかりません」が、間違って岩田規久男先生にでもなったら(実は大期待!ですが)、もう、円安加速で、この手のスペアナは日本で商売にならないかもしれませんね(大笑)。反対にMr. シュガーレスなら、当分安心かも(逆にデフレが解消できずに困りますけど!)です(大笑)。  この話は来週早々にも何かありそうです! 絶好の投機機会(笑)ですから皆さんお見逃しなく! 売り/買いのいずれに動くか解りませんが!!!


<制限事項について> 【2013.2.24】

 念のためにもう一度SA44の取り扱い説明書をよーく読んでみました。結果、3.9.2にIFフィードスルーの記述があって、IFに2.9MHzと10.7MHzを使っているので、この周波数では、スプリアスが生成され、またイメージリジェクション機能が劣化するよ!と書いてありました。今回の図はこの程度具合を表すということで理解してもらえれば?と考えます。もっと早く気がついていれば、販売員との無用なやりとりをしなくて済んだのですが・・・・(販売側は気がついていたのかしら?いやいやそうじゃないだろうなぁ、こんなやり取りをしたのだから:笑) まぁ、制限事項がマニュアルに書いてあったということで、納得はしましょう。ただ、購入前に知りたいというのが本音ですね。ということで、今回は立派な「人柱任務」を全うしたと思いました(大笑)。 

 ただ、455KHzの件はどうなのだろ?、また、2.9MHzのIFってなんでしょうかね?ダイレクトコンバージョンのような記述のある一方で、IFで10.7MHzとか2.9MHzとか使っているというのも不思議に見えますが、こうなると中身をよく理解してみたいものです。



<PCスペアナの応用例について> 【2013.5.18】

 以前、PCスペアナであるSA-44をけっこう「くさして」しまいましたが、いいところも結構あります。そのひとつは比較的周波数が低い領域におけるC/Nのよさです。入力が100MHz以下でBWが5〜10kHzの場合、ノイズフロアは100dBのメモリ以下になるので、けっこう使い物になる領域が多くなります。その領域の中には、常用のMS2683Aで測定できない、音声帯域のIMD3等も含まれます。今回、ちょっとした応用例を見てみたいと思います。

 まず、その前に、PCスペアナの構造強化について記しておきます。このスペアナは以前のVNA2.6と同じように、SMAコネクターが筐体にじか付けされていますが、こいつが何度も何度も挿跋されると、華奢なSMAコネクタなので、壊れてしまう懸念があります。それから、USBケーブルがSA/TG44で二本もあると、なんだか邪魔くさくてかないません。これらをなんとかするために、例によって、別コネクター(SMA)を持ったケースを導入しようと思ったのですが、なんだか、SA44がしっかりしたケースに入っています。なので、TG44とともにケースインさせるには、かなり大型の(したがって高価な)筐体が要りそうなので、簡単にフレームを付けるだけで誤魔化すことにしました(笑)。



SA44とTG44の様子

使いやすいように信号端子、本体、ケーブルを固定してみた


 この図はSA/TG44をそれぞれアルミのLアングル状のパネル&シャーシに固定してみたところです。SA/TG44の信号コネクタは、SMAのメス-メスコネクターで伸ばして、パネルに固定されたオス-オスのコネクタに接続しています。これで、VNA2.6と同じように、本体のコネクターの機構的保護が可能になります。また、USBケーブルも一部で結束・固定してあり、本体コネクタに過度な力が掛からないようにしてあります。ケースではないため、埃をさけることができませんが、この機器は棚の狭い隙間に丁度よく収容されている状況なので、ここにはあまり埃の浸入は無いということで、こんな簡易構造で妥協しました(笑)。

 さて、これで信号コネクタの強靭化(?)処理は終わりましたが、PC画面で見る関係上、実験机の近くに表示部を持ってきたいと思うようになります。実際、この手の機器を使うためには、操作表示部が実験物の近くにないと極めて不便です。そこで、サブディスプレイを導入することにしました。世の中をみると、SVGAとか、それ以上のピクセル数(ある意味中途半端!)のサブディスプレイがあるようで、いったい何に使うのかと不思議に思っていましたが、実際、スペアナ表示に使ってみると、大変便利なことが解りました。

 

左図はメイン画面の右端 右図はサブディスプレイに移動する様子


 これはSA44のプログラムを起動して、画面の右端に移動させると(メインのWin-7PCの画面右上の時計があるのがわかると思います)、上の写真のように、外部接続されたサブPCのほうにスペアナ表示が移行していきます。完全に移行して、サブディスプレイの領域で最大化させたのが下の図です。今回、サブディスプレイとして、CenturyのSVGAタイプ(旧製品、オクで入手)にWin-7用のドライバをDLして、現行メインPCに対応させました。




サブディスプレイに独立させて映した図


 このようにすることで、サブディスプレイはUSBケーブルを伸張すれば、どこにでも置く事ができます。なので、実験場所の近くに持ってきて、機器を調整しながらスペクトラムをみることが可能です。このサブディスプレイのお陰で、かなりPCスペアナの出番が増えて来ました。音声帯域のIMD3測定なんて、R3267を起動しなくても長時間のモニタリングが可能です。なんせ、R3267は大切に扱いたいので、あまり頻繁かつ長時間にわたって電源を入れたくありません。

 さて、もうひとつ面白い使い方を示しましょう。MS2683Aと組み合わせることによって、互いの弱点を補強できる使い方が出来ます。というのも

◆MS2683Aは狭い帯域の測定が不得手だが、ローカルのC/Nは比較的良好
◆SA44は測定周波数が高くなるとC/Nが劣化するが、100MHz以下ではローカルのC/Nが良好なので、被測定信号の狭い帯域の観測も楽勝

 なので、2台のスペアナを組み合わせると両方のいいとこ取りができます。

 それは、「MS2683Aをゼロスパンで動作させると、C/Nのいいシンセサイザを持ったIF=66MHzの周波数コンバータと等価になる」ので、このIF出力をSA44で測定する」という方法です。



SA44単独による8657Dのスペクトラム

1GHzだと若干ノイズフロアが高いのがわかる

 例えば、上図はHP8657の1GHzにおける狭い帯域のスペクトラムをSA44でダイレクトに測ったものです。SA44では周波数が上がるに比例?してローカルのシンセのC/Nが悪くなるのか、スパン周波数端においてはノイズがキャリア比-80dB近辺になっています。



MS2683Aを通した場合の8657Dのスペクトラム

狭い帯域(5kHz)で本来のHP8657のスペクトラムが再現できている
SA44単独使用に比べて近傍のC/Nを改善できる
SA44は100MHzくらいまでは近傍C/Nは極めて良好


 これを、MS2683Aの周波数コンバータ(周波数を測定すべき周波数にセットし、ゼロスパンとし、IFをSA44で測定)を通してみた波形が上図になります。SA44のスパン両端では10dB以上もノイズ量が改善していることがわかります。SA44は周波数が高くなるにつれて、どんどんシンセのC/Nが悪くなって行きますが、こういった使い方をすると、MS2683Aのシンセサイザローカルは、SA44より広い周波数範囲で高いC/Nを実現できます。なので、観測周波数が数GHzでも狭帯域測定には、こういった「あわせ技」で対応することも可能です。もちろん、R3267が動いている間は、こんな面倒なセットアップで測定はしないでしょうが、何事も万が一を想定して、準備を怠らないでおきたいものですね。

 ということで、複数スペアナのいいとこ取りで、いろいろな領域の測定ができることが解りました。ちょっと面白いでしょう?(チャンチャン:笑)。