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[ziVNAu]プリアンプのNF測定方法 taka 20/4/7(火) 21:23

Re:[ziVNAu]プリアンプのNF測定方法 富井里一 20/5/4(月) 15:32
Re:[ziVNAu]プリアンプのNF測定方法 taka 20/5/9(土) 0:19
Re:[ziVNAu]プリアンプのNF測定方法 富井里一 20/5/10(日) 14:36
Re:[ziVNAu]プリアンプのNF測定方法 taka 20/5/11(月) 22:51

Re:[ziVNAu]プリアンプのNF測定方法
 富井里一  - 20/5/4(月) 15:32 -
takaさん
富井里一です。

 ziVNAuでNF測定する検討をしました。しかし、プリアンプ単体(430MHz帯)の NF測定は、どうあがいても測定できないという結論です。
 検討した測定は、ziVNAuをSA(スペクトラム・アナライザ)として利用する方式です。
 測定できない要因は、プリアンプのノイズ・レベル測定です。ziVNAuのノイズ・フロアは約-75dBm(BW=24kHz)です。プリアンプの出力ノイズが-70dBm以上ないと、ziVNAuのノイズと区別できない為です。
 仮に、利得=20dB, 出力ノイズ=-70dBm のプリアンプのNFは約40dBになってしまいます。おそらく測定したいプリアンプのNFは数dBですから、ziVNAuではとうてい及ばないことになります。

 計算式は以下に示します。(ノイズ測定には補正が必要ですが、ざっくり求めるために省略します)
 NF[dB] = Nosa - 10log(RBW) - (-174 + G)
     = -70 - 10log(24000) - (-174 + 20)
     ≒ 40
 ただし、
 Nosa = ziVNAuで測定したノイズ・レベル[dBm]
 RBW = ziVNAuの帯域幅= 24kHz
 -174 ≒ 27℃における熱雑音[dBm/Hz]
 G = プリアンプの利得[dB]


 ziVNAuではとうてい及ばない事に気づくまでに時間が掛かりすぎました。申し訳ありません。
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Re:[ziVNAu]プリアンプのNF測定方法
 taka  - 20/5/9(土) 0:19 -
富井里一さん

ご検討いただきありがとうございました。また書き込み頂いたのに気が付くのが遅くなり、失礼しました。

>プリアンプの出力ノイズが-70dBm以上ないと、ziVNAuのノイズと区別できない為です。
こんなにプリアンプがノイズを出すとすると、無線機にとってはノイズ源でしかありませんね。了解いたしました。

ところで話変わって、
>ziVNAuをSA(スペクトラム・アナライザ)として利用する方式
と書かれてますが、NF測定とは別に普通のSAとして使用できるものでしょうか?
単純にport1の出力は開放(50Ωで終端)し、port2に信号を入力してS21をLOGMAG表示すれば良さそうな気もしますが、校正をどうやるのか??

質問ばかりで恐縮ですが、お手すきの時間にでもお願いいたします。
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Re:[ziVNAu]プリアンプのNF測定方法
 富井里一  - 20/5/10(日) 14:36 -
takaさん

 ziVNAuのSAモード(スペアナに似せた機能)についてご返信いたします。

> port1の出力は開放(50Ωで終端)し、port2に信号を入力してS21を...
 その状態で各周波数のレベルを測定する機能がPCアプリ(ziVNAu.exe)にあります。グラフ縦軸スケールは、校正データ用のアスキー・ファイルを用意します。(SACal.txt) このファイルが無い場合、0dBはADコンバータのフルスケール(約-14dBm)になります。
 私の手元にある ziVNAu(ハードウェア)で SACal.txtを用意してあります。ハードウェアの個体差は吸収できませんが参考にはなると思います。

 以上の内容をリンク先のPDFにまとめました。詳しい設定はそちらを見ていただければと思います。
https://www.rf-world.com/x/bbs/c-board.cgi?cmd=one;no=767;id=RFW2#767
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Re:[ziVNAu]プリアンプのNF測定方法
 taka  - 20/5/11(月) 22:51 -
富井里一さん

SAモードというのが用意されていたのですね。RFワールド37号を購入してなかったので、知りませんでした。
ご丁寧な解説をつけていただき、感謝してます。
早速動かしてみて、確認いたしました。

ありがとうございました。
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