禁断のジャンク測定器:SSG編

2002.2.23


<8642A> 【2010.1.30】

 クリック乱れうちの何弾目でしょうか?もう分からなくなってしまいました。このSSGは有ってもなくてもいいのですが、はっきり言って興味だけで落札してしまいました。すでにHP8657を二台、アナログのアンリツMG523Bがありますので、ほとんどのことは出来ます。ですから、全くnewSSGの必要性はないわけです。狙った購入業者は評判は悪くないけど、どういう調達方法で仕入れたものかよく分からなかったので、最悪、モノが良くなければ、再出品してもいいや・・・という軽いノリでした。もちろん、背中を押したのはLAOさんのブログ記事であることは否定しません(笑)。
 



HP8642A

 さて、わざわざこのSSGを落札したのは、もちろん、顕著な特徴があるからです。以前に、アップコンバージョンのTRXともがいていたころ、PLLの純度がかなり気になったことがありました。VCOの雑音測定から始まって、PLLのループをいじって、結果的にかなり純度の高いLocalを実現できました。周波数の低いPLLなら比較的簡単にVCO雑音は抑圧できますが、90MHzとかいうハイバンドのVCOでSSB用に、まったく問題ないS/Nが70dB以上(雑音帯域は2.5kHzくらいで)を実現するには、けっこう苦労したことを思い出します。

 そのように、スペクトラル純度の高いOSCというのはそれだけで魅力的なのですね。持っているだけでも満足(笑)ってな感じです。一方、SSGとしてアマチュアに入手可能なものは、たとえ、HP8657をもってしても、その変調入力端子をみても分かるように、AM/FM用のものです。SSBにも使えますが、まぁ、そこそこのフェーズノイズ特性です。8657などはバージョンの進んだものはDタイプでπ/4shiftQPSK変調に対応していますが、これはモバイル用で第二世代の移動通信システム用(通信速度が42kbpsだったかな?)なので、帯域が広く、あまりフェーズノイズ特性は特別に良好でなくても、問題とならなかったのでしょう。これ以降のSSGはデータレート競争の時代ですから、変調信号周波数は上がり、帯域も広くなるので、狭帯域で特性の良いSSGの需要はほとんど無くなって来たのだと思います。そのあとは、IQ変調入力は普通になり、もはや、変調信号速度の上昇に伴って、狭帯域のフェーズノイズに配意したSSGは皆無となっていったのでしょう。

 HPの場合、PLLの評価を行うとか、特別な目的のために、特別にフェーズノイズの少ないSSGもあることは有りました。古くはHP8640Aなどは確か、Cavityを使って共振回路を形成し、PLLを掛けていたかと思いますが、かなり低フェーズノイズだったと思います。ただし、ロックが外れやすく、あまり実用的なSSGではなかったような気がします。おまけのに出力ATT(の機構だけでなく、つまみまでも)壊れやすかったようです。(以前持っていた、アンリツMG645Bも最小5kHzステップPLLで構造は似ていましたが、VCOが同軸共振器ではなく、LCだったと思います。 確かに645Bは少しノイジーだったし) まぁ、あまりいじる機会も無かったので、自信がありませんが。

 そのあとは、よく知りませんが、HP8662Bもすばらしく低ノイズだったようです。ただ、一般的なお値段ではなく、今でもアマチュアが所有できる代物ではありません。たまーにオークションで20-30万の値がついていますが、特別な方しか興味を示さないようです。そうしたなか、HP8642はまったく記憶にないSSGでした。最近、ある方とメールをやり取りすることがありましたが、その中でご紹介いただき、ふーん、そんなSSGも有るんだ、と認識した次第です。さらに取得にむけて輪をかけたのが、LAOさんのブログ記事と冒頭にあげた不思議な販売店というかオークションでした。これで、入手に至る経緯は理解していただけたかと思います。また、この時代のあとは8663/8664/8665と、生成周波数は異なりますが低フェーズノイズのSSGが続いて製品化されています。

 オークション元から送られてきた8642Aは、一言で言うと、「普通」に近い状態でした。操作系は全く問題なしで、接触不良のキーはなく、ノブの回転フィーリングもいい状態です。ただ、AM/PMの変調信号入力のBNCコネクタが変形していましたが、これは野蛮ですが、ペンチで「えいや」と直してしまってOKでした。完全復旧ではないですが、使える範囲には復旧です。本当に駄目ならコネクタ交換は難しくないでしょうから、あまり気にしていません。

 さーて、特性測定に入る前に、機能チェックです。まずは周波数設定ですが、これは問題なし。接点不良もありません。なんとラッキー!レベルは表示より3−4dB低いような感触です。まぁ、これはレベル調整すればいいので、本質的な問題ではないと(無理やり)こじつけて不問にします。変調はAM/FMともにそれらしくかかっているので合格です。さーて、あとは、基本的特性のSSBフェーズノイズ特性です。

 



8642Aの近傍フェーズノイズ特性

RBW:30Hz SPAN:5kHz

 



8657Dの近傍フェーズノイズ特性

RBW:30Hz SPAN:5kHz

上の図は8642Aと下の8657Dの近傍フェーズノイズ特性を比較してみたものです。1kHzオフセットで20dBくらい雑音量が違うようです。雑音の違いがわかるように、あえて平均化しないで写真をとりましたが、このノイズレベルの差は歴然です。私のTRXの50MHz用ローカルと比較できるように発振周波数は95MHzで見ています。かなり低ノイズに仕上げたTRXのPLLローカルに比べても、8642Aはけっこういい勝負をしていますので、このSSGは相当な低ノイズ特性です。

SSB Phase Noise at 20 kHz Offset   〜125 MHz: -144 dBc/Hz 

と規格表にはあります。一方、同じく8657Dでは

SSB Phase Noise at 20 kHz Offset  〜 130 MHz: -124 dBc/Hz

ですから、規格の上でも20dBくらいの差があることが分かります。20kHzオフセットでは普通のスペアナでは測定できませんが、GETした8642Aは取得したスペクトラムを見ると、かなりきれいで、なんだか規格に近い特性を持っているのでは?と期待を持たせてくれます。さて、規格を引っ張り出して各SSGを比較すると、 

HP8662A/8663/8664/8665/HP8642AHP8640BHP8657HP8656

 という序列でしょうか?これはフェーズノイズに限っての話で、これがSSGの序列を決めるわけでは決して無いことはご理解ください。実際に私のフィーリングでいうと、デザインや操作性まで考えると、私の中での序列はぜんぜん異なっていて、

 HP8657xHP8642AHP8656HP8662A/8663/8664/8665>>HP8640B

 となります。HP866xシリーズの評価が低いのは、こんな値段の高くて入手困難でさらに馬鹿でかいのはいくら特性が良くても決して欲しくないからです。HP8640Bはロックが外れやすく、機構もヤワで、もうメンテナンスも大変なので、これも使いたくないです。ま、これは全くの私見で、「こんな太古のSSG達のランキングなんてどうでもいいよ」というのが真っ当な人の正しい意見なのだと思います(大笑)。事実、最近の軽くてスマートなSSGは使ったこともなく、比較できない人間の考えた序列ですので(再笑)。さらにはベクトルジェネレータ(8670A)なんてのもありますけど、これもアマチュアとしては比較対象外ですかね!最近はFPGAやDSPを使えば直交変調が楽にできるので、大いに価値があるのですが、いかんせん特殊すぎます。

 さて、スペアナに続いてSSGまで集積してしまっていますが、もう満腹です。なにか放出しないと、領地侵害を理由にリビングの主から退去勧告が来そうで大変心配しております(大笑)。 

<8657D> 【2002.11.4】



HP8657D(ディジタル変調部無し)

 ついに手に入れてしまいました。憧れのHPのSSG HP8567Dです。ディジタル変調部が無いので、ちょっと残念ですが、周波数設定分解能は1Hzで、高安定オプション001付きと、いうこと無しです。表示が10桁のSSGには感動ものです。SSGフリークになってしまいました。アンリツ645Bもいいですが、HPに触れると全てが霞んでしまいます。この頃のHPは本当に輝いていたと思います。この865XシリーズはHPのSSGの中でも特にデザインが出色のできなので、いつかは欲しいと思っていました。最近のLCD表示のものはなんか冷たい感じがして、特性はいいのでしょうが、いまひとつというのが私の感想です(個人的な思い込みなのでご容赦ください)。アナログスイープは645B、スポット測定は8657Dと使い分けるつもりです。おっと、これは、題名のジャンク測定器ではなく、一応、「中古測定器」としておきたいと思います。

<MG645B> 【2002.2.23】




MG645B


 SSGは無線機を自作するときは欠かせない測定器です。特に受信感度を測定する際に重宝します。昔は、目黒電波という、今は無い会社のアナログSSGを使っていました。ギアダイアルのフィーリングもよく、なかなか格好もGoodでした。400kHzから30MHzまで5バンドで生成するものですが、ATTも1dBステップで100dBあり、便利に使っていたものです。このSSGと自作の200MHzまでのPLLタイプのSGでほとんどの自作機を作りました。これは精密ATTがついていないので、主に高出力用途でした。アッテネータが「合ってねーた」では感度なんか測定できません!もちろんシールドも不満足です。自作測定器の欄を参照ください。 2000年以前の主力測定器は、このアナログSSGと自作SGと自作のスペナナ(TG付き)でした。

転機は2001年に訪れました。これもオークションなのですが、程度のよさそうなSSGが出ていたのです。アンリツのMG645Bというもので、私が会社に入ったころにはすでにカタログ製品でしたから、もう○十年も前の製品になります。アナログ的なチューニングで、PLLですが、当時としてはC/Nがいいという「優れもの」だったような気がします。事実、SSBで聞いてもあたりまえですが、まったくにごりは感じません。これは、ぱっくりオークションに食いついて、現在は主力SSGとなっています。

 この特徴はアナログ的に連続周波数可変ができ、5kから100kHzまでの離散ステップでLockがかかります。なんと、表示はカウンターで読んでいます。このカウンターは外部からの入力が可能とあっては、お涙頂戴ものです。アッテネータは10dBステップのものと、17dBの連続可変型です。リアクタンスATTでしょうか、回したフィーリングが超goodです。この手のSSGは、アナログフリーランからディジタル小数点分周の中間に位置する過渡期の製品ではないでしょうか?私としてはアナログのフィーリングが残っていて好きなタイプではあります。ただし、たまにロックが外れるのが玉に瑕です。赤い三角印のLEDが点灯して知らせてくれます。HP(現在のアジレント)にもこのようなアナログPLLの機種があったように思います。


<MG523B> 【2002.2.23】




MG523B

これは、完全アナログフリーランタイプです。したがってLCもがっちり、機構もがっちりでほれぼれしてしまいます。さらにお涙頂戴もののモータードライブ搭載です。上図の左下のシーソーSWがそれです。裏面には、FM変調用のDC結合の電圧入力端子があります。これは、本来はFM変調用なのでしょうが、DC結合なので、これを使ってPLLが組めそうです。いわく、外部カウンターでだいたいの周波数まで「モータードライブ」で追い込んで、希望周波数近辺にフリーランさせておきます。ここで、「ロックいっぱーーーつ」で正確周波数!てな回路を付加できそうです。これは、老後のお楽しみにとっておきます。しかし、回路図を見ると昔の初期のシリコンTRが発振回路に使われています。必ずしも高性能ではない素子で、これだけのものができるのですから感心してしまいます。

このSSGもC/Nは良好です400MHzくらいでも(XTOでミックスダウンさせて)聞いてみると、驚くほどピュアです。最高出力は17dBmも出るし、アッテータは正確でがっちりタイプ!いいものをゲットしたとほくそえんでいます。