5G向けスペアナ、110GHz帯対応で解析帯域幅は最大4GHz：キーサイトが発表

[村尾麻悠子，EE Times Japan]

　キーサイト・テクノロジー（以下、キーサイト）は2021年5月24日、スペクトラムアナライザー（スペアナ）の新製品「N9042B UXAシリーズ」を発表した。キーサイトは2016年にスペアナを一新し、「Xシリーズ シグナル・アナライザー」として5種類のシリーズを展開している。今回の新製品は、その中でもフラグシップシリーズとなる「UXAシリーズ」の最新製品となる。

スペアナの新製品「N9042B UXAシリーズ」

　N9042B UXAシリーズは、5G／6G（第5／第6世代移動通信）、航空／防衛、衛星通信などをターゲットとする。広い解析帯域幅と高い周波数帯域により、特に、ミリ波帯域での通信性能の試験を強化できる。さらに、ノイズ性能も強化した。5G以降では、より高い周波数とより広い帯域幅が活用されることになるが、周波数が高いほどパス損失が増加してS/N比が低下したり、帯域幅が広いほどノイズが多くなりS/N比が低下したりといった課題が発生する。キーサイトでマーケティング・イニシアチブ・マネージャーを務める徳田裕司氏は、「そのため、計測器などのテストソリューションでは、優れたノイズ性能が必要になる」と説明する。

　N9042B UXAシリーズの解析帯域幅は最大4GHz。さらに、外部のデジタイザと組み合わせることで最大11GHzまで拡張可能だ。キーサイトのソリューションエンジニアである森田恭維氏は「既存のUXAシリーズでは解析帯域幅が最大1GHzだったが、ギガヘルツオーダーのアプリケーションの登場を見据えて、解析帯域幅を大幅に拡張した」と説明する。

　周波数帯域は、本体のみでは最大50GHz。これに、今回併せて発表した周波数エクステンダー「V3050A」を組み合わせることで最大110GHzまでの信号を計測できる。さらに、外部のコンバーターと組み合わせれば、最大1500GHzまで対応することも可能だ。V3050Aは、ハードウェアプリセレクター（スペアナに信号が入力する際、できるだけノイズを除去するためにある程度、入力信号の周波数を絞る機能）を、全周波数で採用している。「従来機種では、50GHz以上の周波数では、ソフトウェアのプリセレクターを実装していた。ハードウェアでは実装が難しかったからだ。だが、ソフトでは精度がハードよりも劣るので、今回はハードウェアのプリセレクターを実装した」（森田氏）

N9042B UXAシリーズは、広い解析帯域幅と高い周波数帯域への対応が特長だ 出典：キーサイト・テクノロジー（クリックで拡大）

　V3050Aは、リモートヘッドを採用していて、DUT（被測定物）の近くで測定することができる。信号は周波数が高いと減衰が大きくなるので、測定に数メートルと長いケーブルを使うと、大きく減衰した信号を解析することになってしまう。リモートヘッドを使うことで、測定器とDUTの距離を10cm程度まで縮めることができるという。

　N9042B UXAシリーズのノイズ性能については、EVM（エラーベクトル振幅）、DANL（表示平均雑音レベル）も向上している。例えば、5Gミリ波の信号を測定したとき（48GHz帯／100MHz幅）のEVM性能は−47dB（0.45％）だった。「測定条件にもよるが、従来のUXAシリーズに比べて最大4dBの改善が図られている」（森田氏）

　DANLは、40GHz帯において−163dBm/Hzを実現。以前のUXAシリーズでは−150dBm/Hzだった。従来はプリアンプでノイズレベルを低減していたが、今回はそれにLNA（低ノイズアンプ）を追加し、アンプを2段構成とした。信号の条件によって、これら2つのアンプのオン／オフを切り替えることで、より低いノイズレベルを実現した。

N9042B UXAシリーズでは、EVM性能とDANLも向上した 出典：キーサイト・テクノロジー（クリックで拡大）

N9042B UXAシリーズで使えるソフトウェアの一例。N9042B UXAシリーズには新しいCPUが搭載されているので、これらのソフトもより高速で動作する 出典：キーサイト・テクノロジー（クリックで拡大）

　N9042B UXAシリーズの参考価格は、50GHz対応／解析帯域幅1GHzでプリアンプ内蔵のモデルが約2600万円から。110GHz対応／解析帯域幅1GHzとV3050Aの組み合わせが約3900万円からとなっている。

　その他、スペアナのキャリブレーターとして「U9361 Rcal レシーバーキャリブレータ」もそろえている。測定前にDUTの代わりとしてスペアナに接続すると、最大5GHzのIF帯域幅までのシステム経路損失と周波数応答を補正することができる。

手のひらサイズの「U9361 Rcal レシーバーキャリブレータ」（右）。左は周波数エクステンダーの「V3050A」