― アンプはどうやって評価するのか ―
自作した増幅回路や、市販の増幅器を評価するときは
専用の測定系を組みます。
基本的な構成は次のようになります。
■ 基本測定系
基本構成は
SG → DUT → ダミーロード
ですが、途中に測定器を入れます。 第1回のレベルダイヤを思い出してください。
■ 測定系の構成
信号源
SG（Signal Generator） 呼称：えすじー
基準となる信号を作ります。
周波数と出力電力を設定します。
使用したい周波数帯をカバーしている信号発生器を選択します。
入力電力測定
SG
↓
方向性結合器
↓
パワーメータ
入力電力を正確に測定します。
SGの表示値だけを信じるのは危険です。
DUT
DUT（Device Under Test）
評価する装置です。
- 自作アンプ
- 市販アンプ
- フィルタ
- 回路モジュール
などです。
出力電力測定
DUT出力側では
方向性結合器を使い
- パワーメータ
- スペクトラムアナライザ
へ信号を分岐します。
スペクトラムアナライザ（SA）
SAでは
- 高調波
- スプリアス
- ノイズ
などを確認します。
終端 （終端抵抗器 50Ωダミーロード）
・・・DUTから出力されたエネルギーを吸収してくれる素子の事(吸収→熱に変換)
最後は必ず
50Ω終端
にします。
これが
ダミーロード
です。
■ ダミーロードの注意
ダミーロードは
- 周波数特性
- 耐電力
- 冷却
を確認する必要があります。
特に高出力アンプでは
熱が非常に大きくなります。
■ 電力に注意
増幅回路を測定するときに
一番注意するのが
最大入力電力
です。
| 測定器 | 注意点 |
|---|---|
| パワーセンサー | 最大入力 |
| スペクトラムアナライザ | 最大入力 |
| ダミーロード | 耐電力 |
例えば
100Wアンプの場合
直接SAへ入れると
壊れます。
必ず
- 方向性結合器 50dBmの信号量を30dBの方向性結合器でピックアップすると20dBmで測定できる。※但し、方向性結合器の周波数特性に注意
- アッテネータ 20dBmまで下げたけどパワーメータの最大入力に近いので20dBのアッテネータ(減衰器)を入れて、パワーメータの入力を0dBmまで下げる
といった内容で電力を下げます。
■ コネクタも重要
意外と見落とされるのが
コネクタ
です。
高出力では
- 接触不良
- 発熱
- 破損
が起こることがあります。
また
余計なアダプタを増やすと
- 損失
- 反射
が増えます。
そのため
ダミーロードは
できるだけ直接接続
するのが基本です。
■ まとめ
増幅器の測定系は
SG
↓
入力電力測定
↓
DUT
↓
出力電力測定
↓
ダミーロード
という構成になります。
そして最も重要なのは
電力管理
です。
測定器の最大入力を超えると
簡単に壊れてしまいます。
株式会社クマガイRFアプリケーションズ 