リアルタイムスペクトラムアナライザ

(real time spectrum analyzer)
TechEyesOnlineの計測器入門記事「スペクトラムアナライザの基礎と概要(2021年3月公開)」には次のように説明されている。スペクトラムアナライザ(スペアナ)を方式で分類すると、周波数を掃引しながら信号の大きさを観測する掃引式アナライザと、現象の同時性を重視して信号を観測するリアルタイムアナライザに大別される。デジタル方式の掃引型スペアナはさまざまなデジタル変調信号解析などが行えるようになったため、従来のスペアナと区別してシグナルアナライザと呼ばれるようになった。ただし掃引型は変化する信号を途切れなく観測することはできない。変化する信号を途切れなく観測できるのがリアルタイムスペクトラムアナライザ(リアルタイムスペアナ)である。

オシロスコープと映像関連測定器(オーディオ・ビデオ測定器)が2枚看板だったテクトロニクスは、2000年代にスペアナに参入した。2004年にRSA3000シリーズ、2006年にRSA6000シリーズのリアルタイムスペアナ(RSA)を発売している(※)。従来、横軸は周波数だったスペアナに、時間軸での表示機能を追加し、時間とともに変化するスペクトルの様子を捕捉して、各種の無線方式の信号の干渉を的確に捉え、2つの信号の競合による誤動作の解消に貢献した。信号の強さを色で識別したRSAシリーズの表示波形(時間と共に変化するスペクトル)は、当時は衝撃的だった。以降、同社はワイヤレスの製品群に力を入れている。ただし、その後スペアナ市場でキーサイト・テクノロジーやアンリツなどのシェアを同社がどの程度取ったかは不明(※※)。
余談だが、時間軸と周波数軸の2つのドメインをもつ製品はRSA以前にすでにキーサイト・テクノロジーにある。VSA(ベクトルシグナルアナライザ)といい、スペアナがデジタル変調解析機能を強化してシグナルアナライザになる以前は、無線の研究者はVSAで変調解析をしていた。つまり、キーサイト・テクノロジーにとっては、周波数軸だけでなく時間軸で波形表示をすることは既知のことで、テクトロニクスがRSAを発売してもほとんど驚かなかった(自社のスペアナの売上にはほとんど影響がないと思った)と推測する。なぜなら、すでにそんなことはVSAを数多く販売して、そのような機能や需要について熟知していたと筆者には思われる。製品としてのVSAはすでに生産中止だが、スペアナのシグナルアナライザ化にVSAがつながっていることは明らかと筆者は思う。

スペアナの品名は、キーサイト・テクノロジーやアンリツ、マイクロニクスはスペクトラムアナライザやシグナルアナライザ、ローデ・シュワルツはシグナル・スペクトラム・アナライザなどで、「リアルタイムスペクトラムアナライザ」という品名はテクトロニクス以外にはほとんど聞かない。そのため、「リアルタイムスペクトラムアナライザ:テクトロニクスのスペアナの品名」という解説もできる。リアルタイムスペアナは多くのスペアナメーカがつくっているが、テクトロニクスのスペアナはリアルタイムスペアナだけである。
テクトロニクスの冊子「リアルタイム・スペクトラム解析のすべて(2009年9月発行)」には「リアルタイム・スペクトラム・アナライザ:RF信号中の捕捉困難なRFイベントでトリガをかけることができ、その信号を連続してメモリに取込んで、周波数、時間および変調の各領域で解析できる測定器」とある。
上記でお気づきのように、スペクトラムアナライザをスペクトラム・アナライザと表記することがあるのと同じく「リアルタイム・スペクトラム・アナライザ」という表記も一般的である。

(※) 2011年1月12日にテクトロニクスは報道関係者向けの新製品説明会を開催し、RSA5000シリーズを発表した。すでに発売中のRSA3000、RSA6000の中間に位置する中級(ミッドレンジ)モデルである。従来はRSAをリアルタイム・スペクトラム・アナライザと称していたが、説明会の冒頭では「RSA5000のRSAはリアルタイム・シグナル・アナライザの略で、リアルタイムに振幅、周波数、位相を解析する計測器」と述べた。取材したメディアの1社は、「競合はベクトル変調信号解析機能(シグナルアナライザ)とスペクトラム解析機能(スペアナ)を兼ねた信号解析システムを「ベクトル・シグナル・アナライザ」や「シグナルアナライザ」と呼んでいるので、購入を検討している顧客に同社のRSAを検討対象に加えやすくするための名称変更」、と推論している。2025年現在、同社HPのRSA製品ページのタイトルは「スペクトラムアナライザ(スペアナ)/シグナルアナライザ」で、説明文には「リアルタイム・スペクトラム・アナライザ(RSA)」という表記がある(つまりリアルタイム・シグナル・アナライザではない)。
テクトロニクスのHPではリアルタイム・スペクトラム・アナライザの解説で、掃引型SA、VSAと比較してRTSAという略記をしている。キーサイト・テクノロジーHPでも「リアルタイム・スペクトラム・アナライザ(RTSA)」という表記がある。RSAはテクトロニクスの形名で、RTSAの方が一般的な略記なのかもしれない。

(※※) 2025年現在、RSA3000/5000/6000は生産中止になっている(同社HPには機種別の中止年月の一覧がないので、中止時期は不明)。現役機種のRSA306B、RSA500シリーズ、RSA600シリーズ、RSA7100Bは、すべて表示画面がない、PC接続型である(つまり一般的なスタンドアロンのスペアナではない)。特に306B、500、600はサイズが小型の典型的なUSB計測器である。スペアナのボリュームゾーンであるベンチトップモデルではない。