組み込み無線開発におすすめのRFパワーメーター5選

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組み込み無線機の送信出力を測るなら、RFパワーメーターは基準をそろえるための道具です。平均電力だけで評価すると、送信開始時のピークやスロットごとの揺れを取りこぼすこともあります。

ここでは据置型メーター、PC直結センサー、反射電力まで測れる現場キットを取り上げます。測定周波数だけでは見えない測定方式と電力レンジの違いも、早見表にまとめました。

早見表

製品	測定の軸	周波数範囲	電力の目安	接続・表示
Keysight N1913A	平均電力	DC～120 GHz（センサーによる）	-70～+44 dBm（センサーによる）	本体表示、USB、LAN
R&S NRP18E	平均・バースト・ゲート・トレース	10 MHz～18 GHz	連続平均 -60～+20 dBm	USB TMC
Anritsu MA24106A	真の実効値による平均	50 MHz～6 GHz	-40～+23 dBm	USB、Windows PC
Anritsu MA24406A	ピーク・平均・パルス波形	50 MHz～6 GHz	平均 -60～+20 dBm、パルス -50～+20 dBm	USB、PCソフト
Bird 5000C100-18	平均・ピーク・反射電力	150 MHz～4 GHz	平均100 mW～25 W、ピーク60 W	画面、USB、Wi-Fi

まず照らし合わせるのは周波数帯、電力レンジ、測定方式です。対応帯域に入っていても、入力信号がセンサーの測定下限を下回ると、必要な条件で測れません。

MA24106Aは変調波の平均電力を測るモデルです。MA24406Aならピーク値や波形トレースも確認できます。同じUSBセンサーでも、評価できる内容はかなり違います。

N1913Aはセンサーを交換して測定範囲を合わせるタイプ。Birdは表示器まで含むキットです。手持ちの同軸ケーブルとN型コネクターがつながるかも、仕様確認の一部ですよね。

N1913A

Keysight N1913Aはセンサーを接続して使う1チャネルの平均電力メーターです。カラーLCDを備えた据置型。ベンチで値を確認しながら測定できます。

対応周波数はDC～120 GHz、電力範囲は-70～+44 dBmで、どちらもセンサーによって変わります。本体単体の数字と捉えず、使用するセンサーとの組み合わせで仕様を確認してください。

本体の絶対確度は対数表示で±0.02 dB、線形表示で±0.5%です。対応するE-Seriesセンサーなら、測定速度は最大400 readings/s。センサー系列も複数あり、手元の機材を活用できます。

PCへはUSB、LANおよびLXI-Cで接続できます。カラーLCDで値を追えるので、ベンチでの測定に使いやすい構成です。同時に扱えるチャネルは1つ。単一の測定点を追う用途が中心になります。

R&S NRP18E

Rohde & Schwarz NRP18Eは3パスダイオード方式のUSBパワーセンサーです。周波数範囲は10 MHz～18 GHz、連続平均電力は-60～+20 dBm。低いレベルの信号も測定できます。

連続平均に加え、バースト平均は-25～+20 dBmです。タイムスロットまたはゲート平均は-55～+20 dBm、トレース測定は-47～+20 dBmに対応します。測定区間に合わせて機能を使い分けられます。

ダイナミックレンジは80 dB。+15～+35℃での拡張測定不確かさは約0.083～0.112 dBです。周波数と電力によって値が変わるため、精度を詰めたい試験では条件も確認してください。

PCやモバイル機器にはUSB TMCで接続でき、NRXや対応計測器とも組み合わせられます。公式希望小売価格は881,000円（税別）が目安です。実売価格は時期や販売店によって変わります。

MA24106A

Anritsu MA24106Aは真の実効値（RMS）で平均電力を測るUSBセンサーです。50 MHz～6 GHzに対応。電力範囲は-40～+23 dBmで、CW、マルチトーン、変調RF波形を測定できます。

上限の+23 dBmは約200 mWです。出力の高い送信機から比較的低電力の無線回路まで、信号が測定範囲に入れば平均電力を測れます。

センサー直線性は3%未満で、SWRは50 MHz～2 GHzで1.1未満、2～6 GHzで1.2未満です。RF入力はN型オス。接続部のアダプターによる損失にも注意してください。

Windows PC用アプリケーションで操作と表示を行い、USBで接続します。平均出力をPC中心に確かめたい場合におすすめです。ピーク波形そのものを追う測定には別の機能が必要です。

MA24406A

Anritsu MA24406AはUSBピークパワーセンサーです。対応帯域は50 MHz～6 GHz。平均電力は-60～+20 dBm、パルス電力は-50～+20 dBmで、パルス内の変化も測れます。

ビデオ帯域幅は高帯域設定で195 MHz、標準設定で350 kHzです。立ち上がり時間は3 ns、時間分解能は100 ps。送信開始時やバーストの立ち上がりも捉えられます。

測定速度は最大毎秒100,000測定。ピークと平均電力に加え、パルス波形トレース、CCDF、統計測定に対応します。電力の分布や波形の揺れをPC上で確認できます。

RF入力はN型オスで、付属PCソフトウェアから測定設定と表示を行います。電力制御の過渡応答やバーストのピークを評価するなら、MA24406Aをおすすめします。

Bird現場キット

Bird 5000C100-18は5000-XRディスプレイと5018Dワイドバンドパワーセンサーを組み合わせたキットです。150 MHz～4.0 GHzで、平均電力は100 mW～25 W、ピークは最大60 Wまで測定できます。

平均電力の精度は読み値の±4%＋0.008 W。ピーク電力はバースト幅によって精度が変わり、幅が200 µsを超える場合は読み値の±7%＋0.05 Wです。ピーク値とあわせて測定条件も確認してください。

順方向電力と反射電力を測定でき、VSWRやリターンロスも確認できます。センサーのRFコネクターはN型メスが2つです。送信機の出力と反射の状態をあわせて把握できます。

8インチのタッチディスプレイには数値とグラフを表示できます。測定データはUSBまたはWi-Fiで転送可能。現場で出力を確認するなら、Birdのキットをおすすめします。

結論

試作ベンチでCWや変調波の平均出力をPCから確認するなら、MA24106Aをおすすめします。18 GHzまで測り、タイムスロット単位の平均も必要ならNRP18Eです。手持ちの対応センサーを使う据置測定にはN1913Aが合います。

パルスのピークや波形トレース、電力分布を調べるならMA24406Aをおすすめします。平均電力の値だけでは拾えない変化も評価できます。

数W級の送信出力と反射電力、VSWRを現場で確かめるならBirdのキットがおすすめです。各機種を比べる際は、対象の周波数と電力、必要な測定方式、測定点のコネクターを仕様と照らし合わせてください。

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