熱ノイズ測定についてです。

質問

熱ノイズ測定がうまくできません。
測定法は、スペアナ(35670A)に同軸ケーブルをつなぎ、その同軸ケーブルの先をひん剥いて抵抗(それぞれ１MΩ、１０MΩ)を中心の信号線と外側のGND線に半田付けしています。アンプは使っていません。すべてシールドルーム内で行っています。
100Hz～100kHzの周波数帯を見ていて、もともと何もつないでいないときのノイズフロアが10^-15～10^-16[Vrms^2/Hz]くらいで、1kHz以下からは1/fノイズが効いているような感じです。
私の予想では1MΩの抵抗をつないだ場合では熱ノイズの式から大体10^-14[Vrms^2/Hz]、10MΩの抵抗をつないだ場合では大体10^-13[Vrms^2/Hz]くらいにノイズフロアが上がるようなイメージを抱いていたのですが、結果はそのような感じではなく、どちらの抵抗をつないでも元の波形より少し汚い感じになり、ノイズフロアが予想どおりに上がるというわけではありませんでした。そこで質問です。
(1)私の考えではスペアナの入力インピーダンスが１MΩであることと何か関係があるのかと思いましたがよくわかりませんでした。どうなのでしょうか？
(2)シールドを同軸ケーブルに施すときはアルミホイルを巻こうと考えているのですが、(抵抗の信号線にふれないようにして)コネクタのGNDの部分まで覆って良いのかどうか？
(3)そもそもこの計り方はあっているのか？熱ノイズは私の予想どおりに見えるのかどうか？
その他なにかアドバイス等があれば教えてほしいです。すいませんおねがいしまっす！！

回答No.3

ICE_FALCON · ベストアンサー

スペアナの入力インピーダンスが１MΩであることは関係すると思います。１MΩ出しなら6dBダウンになるかな・・・普通に電圧降下。

1kΩ位の抵抗 →
ハイインピー差動プローブ →
ローノイズアンプ →
スペアナ

としないと見えないと思いますよ。
この場合
作動プローブの容量
ローノイズアンプのＮＦ
なんかも重要になります。
測定器にそれぞれキャリブレーションも必要だと思います。

同軸ケーブルもかなり容量持ってますんで、差動プローブが良いかと。
後は測定器の電源のアースをどうするか・・・。まあシールドルームならアースもまともでしょう。

回答No.2

anachrockt

同軸ケーブルの先に何もつながなければ、抵抗が無限大になるから熱ノイズも無限大になりますか？
多分、元の波形より少し汚い感じになったのは抵抗R（スペアナの入力抵抗との合成抵抗）と同軸ケーブルの容量Cで高域周波数が1/(2πCR)に制限されるからでしょう。
バッファとしてこんな増幅器を使ったらどうでしょう？
http://www.nfcorp.co.jp/pro/dv/amp/low_noise/ca251/index.html

回答No.1

umota

他の要因かも知れないので自信なしですが

抵抗も(微弱な)ノイズを発生するので
カーボン抵抗を使っているならば
金属皮膜抵抗に変えれば軽減できるかもしれません。

お礼

抵抗はカーボン抵抗、金属皮膜の両方で試しましたがそこまで変化はありませんでした。金属皮膜のほう中心で測っていきたいと思います。