中古電気計測器、ベクトルシグナルジェネレーターの販売、在庫紹介

ベクトル信号発生器（VSG：Vector Signal Generator）は、現代の高度な無線通信規格に対応する複雑なデジタル変調信号を生成するための電子測定機器です。従来の信号発生器が単一の周波数や単純な振幅変調（AM）・周波数変調（FM）を扱うのに対し、振幅と位相の両方を同時に変化させる複雑なベクトルの制御に対応している点が大きな違いです。

信号生成の仕組みの中心となるのが、I/Q変調（直交変調）技術です。内部のデジタル信号処理（DSP）回路によって生成されたデータは、同相成分であるI信号（In-phase）と、それに対して位相が90度異なる直交成分のQ信号（Quadrature）に分割されます。これらを複素平面上のベクトルとして統合することで、任意の振幅と位相を持った信号を自在に作り出します。

具体的なプロセスとしては、まずDSPや任意波形発生器（AWG）でデジタルI/Qデータを生成します。次に、高速なデジタル-アナログコンバータ（DAC）を介してアナログ信号に変換し、I/Qミキサーで搬送波（キャリア信号）と合成します。最終的に高周波（RF）回路を通して目的の周波数帯（Sub-6やミリ波など）へアップコンバートされ、外部へ出力されます。

ベクトル信号発生器の主な特徴として、以下の要素が挙げられます。

第一に、任意波形生成機能と多様な変調方式への適応力です。QPSKや16QAM、1024QAMといったデジタル変調をはじめ、OFDM（直交周波数分割多重）などの広帯域な規格信号を忠実に再現できます。専用ソフトウェアを用いることで、各種通信規格に準拠した複雑なフレーム構造を持つ波形を容易に作成可能です。

第二に、高い信号品質と広い変調帯域幅です。信号の精度を示す指標であるEVM（エラーベクトル幅）を極めて低く抑え、ノイズの少ないクリーンな高周波信号を出力できます。また、最新の高速通信に対応するため、数GHz幅に及ぶ広い変調帯域幅をカバーする能力を備えています。

第三に、伝送路の障害や非理想状態の再現能力です。実際の無線空間で発生するマルチパスフェージング、位相雑音、信号の歪み、AWGN（相加的白色ガウス雑音）などを意図的に加えることができ、過酷な環境下における受信機の耐性試験を実施できます。

主な用途は、次世代無線通信規格の研究開発から製造ラインのテストまで多岐にわたります。

5Gや将来の6G通信分野では、基地局やスマートフォンなどの端末における受信性能評価に活用されています。ミリ波帯の活用や複数天線を使うMassive MIMO技術に対応するため、高周波かつ多チャンネル間の位相を同期させた信号出力が求められます。

無線LANやIoT機器の開発においては、Wi-Fi 6E/7やBluetoothの評価に使われます。特にWi-Fi 7で採用されている4096QAMのような超高密度変調を正確に測定・検証するためには、極めて高品質なVSGによる信号源が不可欠です。

航空宇宙や防衛の分野では、レーダーシステムの動作試験や人工衛星との通信機器のテストに用いられます。複雑なパルス信号の生成や、宇宙空間での信号劣化を想定した評価に威力を発揮します。

さらに、高周波半導体やパワーアンプなどの電子部品テストにおいても、歪み補正技術（デジタルプリディストーションなど）の評価用信号源として幅広く利用されています。