スペアナとネットワークアナライザの違いとは？用途・測定原理・選び方
R4R編集部
信号を見るスペアナ vs 伝わり方を測るネットアナ ― 用途と役割を徹底比較
スペクトラムアナライザ（スペアナ）は入力された信号の周波数成分とレベルを観測する装置、ネットワークアナライザは自ら信号を出し、部品・回路の伝送と反射の応答を測る装置です。「信号そのものを見たい」のか、「信号が回路をどう通り、どう反射するかを知りたい」のかで使い分けます。この記事では、測定原理・得意な用途・選び方を比較します。
スペアナとネットワークアナライザの違いを比較
Keysightはスペクトラムアナライザを、入力信号の大きさを周波数に対して測定する装置として説明しています。周波数領域で信号を分解することで、基本波だけでなく高調波、スプリアス、ノイズ、干渉波などを確認できます（Keysight公式サイトより）。
一方、ベクトルネットワークアナライザ（VNA）はDUTへ既知のRF信号を与え、入射波に対する反射波・伝送波の比を測定します。Anritsu VectorStarではRF・マイクロ波・ミリ波デバイスのSパラメータ測定を主要用途としており、ADVANTESTのネットワークアナライザ取扱説明書でもS11・S21・S12・S22を反射・伝送の測定パラメータとして定義しています（Anritsu・ADVANTEST公式資料より）。
| 比較項目 | スペクトラムアナライザ | ネットワークアナライザ（VNA） |
|---|---|---|
| 主に測るもの | 入力信号の周波数成分とレベル | 部品・回路の反射・伝送特性 |
| 測定の考え方 | 外部信号を受けて観測 | 測定信号を出し、DUTの応答を比較 |
| 代表的な結果 | 周波数スペクトル、レベル、帯域幅、ノイズ、スプリアス | S11・S21・S12・S22、リターンロス、VSWR、位相、群遅延 |
| 得意な対象 | 送信信号、ノイズ、干渉波、変調信号 | アンテナ、フィルタ、ケーブル、コネクタ、高周波回路 |
| 代表的な設定 | 中心周波数、SPAN、RBW、VBW、入力ATT | 周波数範囲、ポート、出力レベル、IF帯域、校正 |
ADVANTEST U3661の公式取扱説明書では、スペクトラム解析の分解能をRBWで設定し、RBW・VBW・掃引時間・入力アッテネータが測定に影響することが説明されています。対してVNAでは、振幅だけでなく位相を含む複素データを扱い、Sパラメータからインピーダンスや群遅延などへ変換できます。この違いが「見ている周波数は同じでも、得られる答えが違う」理由です。
得意な用途｜ノイズ・変調解析とSパラメータ測定
スペアナが得意な場面
- EMI・不要輻射の確認：電子機器から出る不要な周波数成分やスプリアスを探す
- ノイズ解析：電源・基板・無線環境で、どの周波数にノイズがあるか特定する
- 変調信号の評価：占有帯域幅、チャネルパワー、隣接チャネル成分などを確認する
- 無線・5G開発：送信信号のスペクトル、EVMやACLRなどを対応するシグナルアナライザで評価する
「信号が何MHzにあり、どれくらいの強さで、周囲に不要な成分が出ていないか」を知りたいときはスペアナが中心です。スペアナ自体の周波数範囲・ダイナミックレンジ・位相雑音の選び方は、「スペクトラムアナライザの選び方」で詳しく解説しています。
ネットワークアナライザが得意な場面
- アンテナ：S11、リターンロス、VSWR、インピーダンスを評価する
- フィルタ：S21で挿入損失や通過帯域、S11で入力側の整合状態を確認する
- ケーブル・コネクタ：伝送損失、反射、位相、群遅延を測る
- RF・マイクロ波部品：Sパラメータを使い、周波数ごとの伝送・反射特性を評価する
AnritsuのVNA製品群は、アンテナのVSWR／インピーダンス測定やRF・マイクロ波デバイスのSパラメータ評価を代表用途として案内しています（Anritsu公式サイトより）。インピーダンスやSパラメータの前提となる基礎は、「インピーダンスとは？」もあわせて確認すると整理しやすくなります。
どちらを選ぶ？目的別の判断基準
| やりたいこと | 向いている機器 | 理由 |
|---|---|---|
| 回路や無線機から出ているノイズ周波数を特定したい | スペアナ | 入力信号を周波数成分ごとに観測するため |
| スプリアスや高調波を確認したい | スペアナ | 広い周波数範囲の信号レベルを比較できるため |
| 変調信号の占有帯域やチャネルパワーを見たい | スペアナ／シグナルアナライザ | 周波数領域の信号解析が中心だから |
| アンテナのVSWRやリターンロスを測りたい | ネットワークアナライザ | 反射係数S11を測るため |
| フィルタの挿入損失と通過帯域を測りたい | ネットワークアナライザ | 伝送係数S21を周波数ごとに測るため |
| ケーブルの位相・群遅延まで評価したい | ネットワークアナライザ | 振幅と位相を含むベクトル測定が必要なため |
選び方を一言でまとめると、「DUTが自分で出している信号を観測する」ならスペアナ、「こちらから信号を入れてDUTの応答を見る」ならネットワークアナライザが基本です。ただし、スペアナにトラッキングジェネレータを組み合わせて簡易的な伝送・反射測定ができる機種もあります。Keysightも一部のRFスペアナで刺激応答測定やケーブル・アンテナ測定機能を案内しています。必要なのが単純な振幅特性なのか、Sパラメータ・位相・校正を含むVNA測定なのかまで確認して選びます。
よくある質問
Q. スペアナとネットワークアナライザは、どちらも周波数を見る装置ですか？
A. どちらも周波数軸で結果を表示しますが、測っているものが違います。スペアナは入力信号に含まれる周波数成分とレベルを観測し、ネットワークアナライザはDUTへ既知の信号を与えて伝送・反射の応答を測ります。
Q. スペアナでもフィルタの伝送特性は測れますか？
A. トラッキングジェネレータ付きのスペアナでは簡易的な刺激応答測定ができる機種があります。ただし一般的なベクトルネットワークアナライザのようにS11・S21などの複素Sパラメータを高精度に測る用途とは異なります。
Q. アンテナのVSWRを測るならどちらですか？
A. 基本はネットワークアナライザです。反射係数S11からリターンロスやVSWR、インピーダンスを評価できます。アンテナから実際に放射されている不要信号や周囲の電波環境を確認したい場合はスペアナを使います。
Q. 中古品を選ぶときに重視する仕様は？
A. スペアナは周波数範囲、RBW、ダイナミックレンジ、位相雑音、解析機能を確認します。ネットワークアナライザは周波数範囲、ポート数、ダイナミックレンジ、測定確度、校正方式、必要な校正キットやケーブルを確認します。
生産終了品や掲載のない型番については、R4Rが国内外の流通在庫を確認します。
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まとめ
スペアナは入力信号の周波数成分とレベルを見る装置、ネットワークアナライザはDUTへ信号を与えて伝送・反射の応答を測る装置です。ノイズ、スプリアス、変調信号の解析ならスペアナ、アンテナ、フィルタ、ケーブルのSパラメータ・VSWR・伝送特性ならネットワークアナライザが基本になります。中古機を選ぶ場合も、まず「何を確認したいか」を決めてから、必要な周波数範囲・解析機能・ポート数・校正環境を絞り込むと選びやすくなります。
