中古 キーサイト(HP/アジレント) Keysight ネットワークアナライザー E5101B

ネットワークアナライザーは、高周波回路や電子部品の電気的特性を測定するための精密計測器です。主に高周波（RF）やマイクロ波の領域で動作する受動素子（アンテナ、フィルタ、ケーブルなど）や能動素子（アンプ、ICなど）の特性評価に使用されます。測定器には「スカラー・ネットワークアナライザー（SNA）」と「ベクトル・ネットワークアナライザー（VNA）」の2種類が存在します。SNAは信号の振幅（大きさ）のみを測定しますが、現代の主流であるVNAは振幅に加えて位相（信号のズレ）も同時に測定でき、回路内部の複雑な高周波現象を正確に把握できます。

■ ネットワークアナライザーの仕組み

ネットワークアナライザーの基本的な仕組みは、基準となる高周波信号を測定対象（DUT）に入力し、そこから戻ってくる反射信号と、通過して出てくる透過信号を検出して分析するというものです。

内部は主に「信号源」「信号分離器」「受信機」「表示部」で構成されています。信号源から出力された高周波信号は、信号分離器（ディレクショナルカプラなど）を経由して測定対象へ送られます。このとき、測定対象のインピーダンスの不整合によって発生する「反射」と、内部を通過する「透過」の波を受信機がキャッチします。

受信機はこれらを元の信号（参照信号）と比較し、どれだけ信号が減衰したか、あるいは位相がどれだけ変化したかをリアルタイムで計算します。これらの特性は「Sパラメータ（Scattering Parameters）」と呼ばれる指標で定量化され、反射特性を示すS11や、透過特性を示すS21などの値として画面に描画されます。

■ ネットワークアナライザーの主な特徴

ネットワークアナライザーの最大の特徴は、高周波帯域における極めて高い測定精度と再現性にあります。特にVNAは、信号の振幅と位相を同時に測定できるため、回路の過渡応答や波形の歪みを正確に評価できます。

また、高精度な測定に不可欠な「キャリブレーション（校正）」機能が非常に充実しています。測定に使用するケーブルやコネクタ自体が発生させる信号の減衰や位相遅延といった誤差要因を事前に測定・補正することで、測定対象そのものの真の特性だけを浮き彫りにすることができます。

さらに、表示フォーマットが豊富な点も特徴です。周波数に対する利得や損失のグラフだけでなく、インピーダンスのマッチング状態を直感的に把握できる「スミスチャート」や、反射の大きさを表す「VSWR（電圧定在波比）」など、多角的な視点から回路特性を可視化できます。

■ ネットワークアナライザーの主な用途

ネットワークアナライザーは、現代の無線通信技術や高速エレクトロニクス産業の最前線で幅広く活用されています。

最も代表的な用途は、スマートフォンやWi-Fiルーター、5G/6G基地局などに搭載されるアンテナの開発と性能評価です。アンテナが特定の周波数で効率よく電波を放射できているかを厳密に測定します。また、必要な周波数成分のみを通過させる高周波フィルタのカットオフ特性評価や、高周波アンプの増幅率・ひずみ特性の測定にも不可欠です。

さらに、プリント基板上の高速信号ラインにおける信号劣化（シグナルインテグリティ）の検証や、同軸ケーブル、高周波コネクタの品質検査にも多用されます。先端技術分野では、電波吸収体や基板材料の誘電率・透磁率といった「材料特性」を測定する用途にも応用が広がっています。