DE69024931T2 - Z.F.-Kalibrierverfahren - Google Patents

Z.F.-Kalibrierverfahren

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DE69024931T2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektronische Testgeräte und insbesondere bezieht sie sich auf ein System zum Charakterisieren der ZF-Durchlaßbandantwort solcher Geräte.
  • Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Einfachheit halber ist die vorliegende Erfindung anhand einer bestimmten Anwendung dieser dargestellt, nämlich als ein Kalibrierungsgerät zur Verwendung mit einem Spektrumanalysator. Es sollte jedoch erkannt werden, daß die Erfindung darauf nicht beschränkt ist.
  • Ein Spektrumanalysator verwendet typischerweise eine Vielzahl von Signalverarbeitungsstufen zwischen dem Signaleingangsanschluß und den Signalanalysestufen. Diese Verarbeitungsstufen schließen oft einen oder mehrere Breitbandeingangsverstärker, einen oder mehrere Mischer und verschiedene Stufen der ZF-Verstärkung und -Filterung ein. Während diese Stufen in vieler Hinsicht vorteilhaft sind, verändern sie unvermeidbar mehr oder weniger die Amplitude und Phasenzusammensetzung des ursprünglichen Eingangssignals aufgrund ihrer Nicht-Einheits-Frequenzantwort. Der größte Teil dieser Änderung wird durch die ZF-Filter bewirkt, die dazu tendieren, diese Amplitude des Signals in der Nähe der ZF-Durchlaßbandkanten zu dämpfen und die Signalphase als eine Funktion der Frequenz über die Bandbreite des ZF-Filters zu verschieben.
  • Bei einem herkömmlichen Spektrumanalysator sind diese Phasen- und Amplitudencharakteristika (die hier als die Frequenzantwort des Geräts bezeichnet werden) unerheblich, da das Gerät lediglich Signale in der Mitte seiner ZF-Struktur analysiert. Diese begrenzte Antwort wird durch die Bandbreitenauflösungsfilter bewirkt, die in einigen Fällen Bandbreiten von lediglich einigen wenigen Herz aufweisen, wodurch es dem Gerät ermöglicht wird, eng beabstandete Signale aufzulösen. (Um das Spektrum eines Breitbandsignals mit einem solchen schmalen Filter zu charakterisieren wobbelt das Gerät sein Lokaloszillatorsignal, so daß unterschiedliche spektrale Komponenten des Eingangssignals das Filter durchlaufen. Der Betrag des gefilterten Ausgangssignals wird auf einer Anzeige als eine Funktion der Zeit dargestellt und stellt die spektrale Verteilung des Signals dar.) Nachdem die schmalen Auflösungsfilter in dem ZF-Durchlaßband zentriert sind, ist die Frequenzantwort der ZF praktisch ohne Folgen.
  • (Wenn die Bezeichnung ZF hier verwendet wird, sollte darunter verstanden werden, daß diese alle Frequenzumwandlungs-, Filterungs- und Verstärkungsstufen zwischen dem Analysatoreingang und den Detektorstufen einschließt.)
  • In jüngerer Zeit ermöglichten es Fortschritte bei der digitalen Signalverarbeitung, Breitbandsignale kohärent abzutasten und zu analysieren, und nicht in einer zerlegten und zeitsequenziell analysierten Art in schmalen spektralen Bändern. Bei solchen Geräten werden die ZF-Durchlaßbandcharakteristika wichtig, nachdem diese das Signalspektrum formen und die Phasenbeziehungen zwischen diesen Komponenten stören. Glücklicherweise ist es bei digitalen Geräten relativ einfach das Signal weiter zu verarbeiten, um diese Frequenzantworten auszugleichen. Diese müssen jedoch zuerst quantifiziert werden.
  • Im Stand der Technik nahm dieser Quantisierungsprozeß eine Anzahl von Formen an. Die herkömmlichste Art bestand darin, die Phasen- und Amplitudenantwort der Geräteingangsschaltung bei einer Frequenz, die Mitte des ZF-Durchlaßbandes, zu bestimmen. Eine Korrektur auf der Grundlage dieser Messungen wird dann auf alle nachfolgenden Messungen angewendet. Andere Quantisierungstechniken bestanden darin, die Amplitudenund Phasenantworten bei einer Vielzahl von Frequenzen, die durch die ZF laufen, zu quantifizieren. Eine solche Technik regt das Gerät mit einer Sequenz von pseudozufälligem Rauschen an. Eine weitere verwendet einen einfach gestuften sinusförmigen Signalverlauf.
  • Die Pseudozufallsrauschtechnik ist schnell und ermöglicht eine Messung der Phasendaten. Sie schafft jedoch im allgemeinen ein schlechtes Signal/Rausch-Verhältnis, das die Genauigkeit der Messung beeinflußt. Das Signal/Rausch-Verhältnis kann durch eine Mittelung etwas verbessert werden, aber die Mittelung erfordert zusätzliche Zeit, was den Geschwindigkeitsvorteil zunichte macht.
  • Die Technik mit dem gestuften sinusförmigen Signalverlauf ergibt ein sehr gutes Signal/Rausch-Verhältnis, erfordert aber wiederholte Messungen und erzeugt nicht ohne weiteres Phasendaten.
  • Sowohl die Anregungstechniken durch das Pseudozufallsrauschen als auch durch den gestuften sinusförmigen Signalverlauf erfordern zusätzliche Geräte, die im allgemeinen nicht mit dem Signalanalysegerät eingeschlossen sind.
  • Weitere Systeme zum Überkommen ungewollter Frequenzantworten sind in der EP-A-0 217 967 und in der US-A-3 486 112 offenbart.
  • Die EP-A-0 217 967 offenbart eine Vorrichtung zum Messen von Signalen, die jeden Fehler korrigiert, der durch die Verstimmung des Filters bewirkt wird. Die Vorrichtung umfaßt einen Referenzsignaloszillator, einen einstellbaren lokalen Signaloszillator, einen Mixer vom heterodynen Typ, ein Bandpaßfilter und eine Einrichtung zum automatischen Korrigieren der Verstimmung.
  • Die US-A-3 486 112 offenbart ein System zum Anzeigen der Amplitude von unterschiedlichen Wechselsignalspannungen und insbesondere eine Schaltungsanordnung zum Kalibrieren eines solchen Systems durch Ersetzen der angelegten Signalspannungen in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen durch eine Referenzwelle mit vorbestimmter Amplitude.
  • Es ist eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zu schaffen, um die Frequenzantwort eines Geräts über dessen gesamtes ZF-Durchlaßband ohne die Verwendung von zusätzlichen Geräten schnell und genau zu quantifizieren.
  • Kurz gesagt wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung durch Anregen des Geräts mit einem Signal mit fester Frequenz von einem Kalibrierungsoszillator, der in dem Gerät angeordnet ist, erreicht. Um Daten über das gesamte ZF- Durchlaßband zu erhalten, wird die Lokaloszillatorfrequenz des Geräts gewobbelt, wobei die festen Eingangssignale in ein Signal übersetzt werden, das das ZF-Durchlaßband durchläuft. Die dem Gerät eigenen Analysestufen untersuchen die Phasen- und Amplitudencharakteristika dieses gewobbelten ZF-Signals und speichern die Ergebnisse in einem Kalibrierungsspeicher für eine spätere Anwendung.
  • Die vorher genannten und zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres offensichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Geräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines Datenverarbeitungsverfahrens, das bei der Vorrichtung aus Fig. 1 verwendet wird.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In Fig. 1 schließt ein beispielhafter Spektrumanalysator 10 einen Signaleingangsanschluß 12, eine oder mehrere Frequenzumwandlungsstufen 14 und eine Signalanalysestufe 16 ein. Die Umwandlungsstufen 14 schließen jeweils typischerweise einen Mixer 18, einen Lokaloszillator 20 und ein Filter 22 ein. Jeder Mischer mischt ein Eingangssignal mit einem Signal eines zugeordneten Lokaloszillators 20, um das Eingangssignal in eine Zwischenfrequenz (ZF) umzusetzen. Filter 22 filtern störende Mischerprodukte und Bildfrequenzen heraus.
  • Die ZF-Signalausgabe der Frequenzumwandlungsstufen 14 wird durch eine Verstärkerstufe 24 verstärkt und dann an die Signalanalysestufe 16 angelegt. Die Signalanalysestufe schließt einen Amplitudendetektor 26 und einen Phasendetektor 28 ein, die die Zusammensetzung des ZF-Signalverlaufs charakterisieren und Daten, die sich auf diese beziehen, einer Verarbeitungsstufe 30 zur weiteren Analyse bereitstellen. Die Daten nach der Analyse werden typischerweise einer Anzeigetreiberstufe 32 und einer Anzeige 34 zur Darstellung bereitgestellt.
  • (Bei einer tatsächlichen Ausführung sind der Amplituden- und der Phasendetektor 26, 28 keine diskreten Schaltungen. Stattdessen sind sie durch eine digitale Signalverarbeitungsschaltung ausgeführt, die in Verbindung mit der Verarbeitungsschaltung 30 arbeitet, um Abtastwerte des ZF-Signal zu digitalisieren, die Abtastwerte in ihre Quadratur-Komponenten zu trennen und die Quadratur-Abtastwerte unter Verwendung von digitalen Filtern und eines schnellen Fourier Transformationsalgorithmus zu verarbeiten, um Betrags- oder Amplituden- und Phasendaten zu erhalten. Ein Prozessor, der aus einem integrierten digitalen Filter, einem TMS320C25 und einem MC68000 besteht, führt den Hauptteil dieser Operationen durch.)
  • Die vorangegangene Schaltung und viele Veränderungen dieser sind in Fachkreisen gut bekannt, wie sie inter alia beschrieben sind im US-Patent 4,660,150, 4,594,555, 3,916,319 und 3,875,427 und in der erteilten US-Anmeldung Seriennummer 07/003,158, deren Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
  • Bei dem dargestellten Spektrumanalysator 10 schließt der erste Lokaloszillator 20a einen durch-N-teilenden Synthetisierer (Fractional-N Synthesizer) ein, der gewobbelte LO-Signale mit gut charakterisiertem Verlauf erzeugen kann (das heißt, daß keine Diskontinuitäten der Phase oder der Frequenz existieren). Das Gerät schließt ebenfalls einen stabilen Kalibrierungsoszillator 38 ein. Diese zwei Oszillatoren, sowie viele andere in dem Gerät, sind mit einem primären Referenzoszillator 40 verbunden, so daß die Frequenzund Phasenbeziehung zwischen den Signalen der verschiedenen Geräte bekannt sind.
  • Um Kalibrierungsdaten zu erzeugen, wird das Ausgangssignal mit fester Frequenz des Kalibrierungsoszillators 38 dem Geräteingangsanschluß 12 bereitgestellt. Die Frequenz des ersten Lokaloszillators 20a wird dann linear gegenüber der Zeit gewobbelt, um ein Ausgangs-ZF-Signal zu erzeugen, das von einer Kante des letzten ZF-Durchlaßbandes zu der anderen gewobbelt ist. Dieses Signal wird durch die Signalanalysestufe 16 analysiert, um dessen Amplitude und Phase über den gesamten Wobbelbereich zu charakterisieren.
  • (Während der Verlauf der Frequenz gegenüber der Zeit bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel linear ist, sollte darauf hingewiesen werden, daß eine Vielzahl von Verläufen verwendet werden kann, vorausgesetzt, daß der Verlauf gut gesteuert ist und nicht bewirkt, daß die ZF-Struktur des Geräts in einer nicht-linearen Art antwortet.)
  • Nachdem das Eingangssignal mit dem primären Referenzoszillator 40 phasenverriegelt ist, und nachdem sich das Lokaloszillatorsignal gut verhält (das heißt, daß die Phase kontinuierlich ist), muß jede Störung der Amplitude oder der Phase des analysierten ZF-Signals durch die Amplituden- und Phasenantwort der ZF-Stufen erfolgen. Diese Charakterisierungsdaten werden in einem Speicher 42 gespeichert und verwendet, um nachfolgende Messungen zu kompensieren.
  • Um das Vorangegangene darzustellen, sei angenommen, daß das dargestellte Dreifachumwandlungsgerät entwickelt ist, um mit Eingangssignalen im Bereich von 0 - 150 MHz zu arbeiten. Der erste Lokaloszillator 20a kann zwischen 310,1875 und 460,1875 MHz einstellbar sein, um eine erste ZF von 310,1875 MHz zu erzeugen. (Wenn es erwünscht ist, ein Eingangssignal bei 0 Herz zu analysieren, bedeutet dies, daß der LO 20a auf 310,1875 MHz abgestimmt ist; um ein Eingangssignal bei 150 MHz zu analysieren, ist der LO auf 460,1875 MHz abgestimmt, etc.) Die erste ZF bei 310,1875 MHz wird dann mit einem 300 MHz Signal von dem zweiten Lokaloszillator 20b gemischt, um eine zweite ZF bei 10,1875 MHz zu erzeugen. Dieses ZF-Signal bei 10,1875 MHz wird dann mit einem 10 MHz Signal von dem dritten Lokaloszillator 20c gemischt, um eine dritte und abschließende ZF zu erzeugen, die bei 187,5 KHz zentriert ist. Die Filter 22a bis 22c innerhalb der ZF-Kette können ein Ausgangs-ZF-Durchlaßband von 80 KHz erzeugen (das heißt von 147,5 bis 227,5 KHz bei der dritten und abschließenden ZF).
  • Die Umsetzung der Eingangssignalfrequenz Fi auf eine dritte ZF-Frequenz FZF3 kann folglich wie folgt dargestellt werden:
  • FZF3 = (LO&sub1; - Fi) - LO&sub2; - LO&sub3; (1)
  • Nachdem das zweite und das dritte Lokaloszillatorsignal bei 300 bzw. 10 MHz fest sind, wird diese Gleichung zu:
  • FZF3 = LO&sub1; - Fi - 310 MHz (2)
  • Um die Auswirkung zu charakterisieren, die diese ZF-Stufen auf die Zusammensetzung eines Eingangssignals haben, wird der Geräteingangsanschluß 12 hier mit einem 10 MHz Signal von dem Kalibrierungsoszillator 38 angeregt. Der erste Lokaloszillator ist über einen Bereich abgestimmt, der ausgewählt ist, um ein drittes ZF-Signal zu erzeugen, das über das gesamte Ausgangs-ZF-Durchlaßband gewobbelt ist (d. h. 147,5 bis 227,5 KHz). Das Auflösen der Gleichung (2) nach LO&sub1; ergibt, daß die erste LO von 320,1475 bis 320,2275 MHz gewobbelt sein sollte.
  • Wenn die gewobbelten Frequenzdaten, die durch diesen Prozeß aufgenommen werden, lediglich einen Satz von diskreten Datenpunkten, die nacheinanderfolgend aufgenommen wurden, darstellen, würde dieses Verfahren nicht viel besser sein als das bereits beschriebene Verfahren, das einen gestuften sinusförmigen Signalverlauf verwendet. Durch die bekannte Beziehung zwischen dem Eingangssignal und dem gewobbelten LO- Signal kann die vorliegende Erfindung jedoch nicht nur die genauen Frequenzen bestimmen, bei denen Messungen durchgeführt werden - sie kann auch die genauen Zeitbeziehungen zwischen den gemessenen Datenpunkten bestimmen. Diese genaue Kenntnis der Zeit- und Frequenzbeziehungen ermöglicht es, anormale Terme, die den Phasenmessungen eigen sind, zu entfernen, so daß die wahre Amplituden- und Phasenantwort der ZF bestimmt werden kann.
  • Bei dem dargestellten Beispiel (d.h. dem linearen Verlauf der Frequenz gegenüber der Zeit) ist der erste anormale Term ein parabolischer Phasen-gegenüber-Zeit-Antwortterm, der durch die Analyse der Phase bei unterschiedlichen Punkten in dem Durchlaßband bei unterschiedlichen Zeitpunkten bewirkt wird. Dieser parabolische Term ist um die Mitte der ZF- Struktur zentriert und kann, nachdem die Wobbelrate genau bekannt ist, ohne weiteres heraussubtrahiert werden.
  • Zur Darstellung sei bei dem obigen Beispiel angenommen, daß die 80 KHz ZF-Bandbreite linear in einer Periode von 0,1 Sekunden gewobbelt wird, und daß die gewobbelten Daten nach der Analyse 400 gleichmäßig beabstandete Datenpunkte ergeben. Die analysierten Datenpunkte stellen folglich die Zusammensetzung des gewobbelten ZF-Signals bei Beabstandungen von 0,2 KHz dar, die nacheinanderfolgend bei Intervallen von 0,00025 Sekunden genommen wurden. Ferner sei angenommen, daß die gemessene Phase bei dem ersten Datenpunkt Null ist, und daß die Phase bei dem zweiten Datenpunkt 0,5 Radian ist. Die Phasendifferenz, die der Zeitdifferenz (das heißt dem parabolischen Term) zuzuordnen ist, ist die Frequenzdifferenz (0,2 KHz) integriert über das Zeitintervall (0,00025 Sekunden) oder 0,314 Radian. Der Rest der Phasendifferenz (das heißt 0,5 - 0,314 oder 0,186 Radian) ist durch die Auswirkungen des Geräteingangs bewirkt. Ähnliche Berechnungen werden für jeden der Datenpunkte durchgeführt, um den parabolischen Antwortterm zu entfernen.
  • Die zweite Anomalie ist ein linearer Phasenterm, der durch die Gruppenverzögerung (-d /dω) bewirkt wird, die das Signal antrifft, wenn es durch die ZF läuft. Diese Verzögerung kann in der Mitte der ZF einfach gemessen werden, und kann dann verwendet werden, um den linearen Phasenterm aus nachfolgenden Messungen zu entfernen.
  • Abschließend ist es im allgemeinen wünschenswert, die gemessene Phasenantwort der ZF zu normalisieren, so daß sie einen Wert von Null bei der Mittenfrequenz hat. Ein konstanter Phasenterm kann hinzugefügt oder abgezogen werden, wenn dies notwendig ist, um dieses Ergebnis zu erreichen.
  • Es ist offensichtlich, daß die durch das Gerät gesammelten Phasendaten im allgemeinen auf den Bereich von - π bis π begrenzt sind, und sich "einwickeln", wenn sie diesen Bereich überschreiten. Um die Phasencharakteristika des Filters genau zu quantifizieren, werden diese Daten wünschenswerter Weise "abgewickelt", so daß sie nicht länger durch diesen Bereich begrenzt sind. Um diese Daten ohne Mehrdeutigkeit abzuwickeln, wird die Phasendifferenz zwischen benachbarten Datenpunkten bevorzugterweise auf weniger als π Radian gehalten. Diese π Radian Grenze beschränkt die Geschwindigkeit, mit der der Wobbelvorgang durchgeführt werden kann, ermöglicht aber immer noch eine sehr schnelle Messung.
  • Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das das oben beschriebene Verfahren zusammenfaßt.
  • Unter bestimmten Umständen können die Ergebnisse der Wobbelmessung durch die Richtung des Wobbelvorgangs beeinflußt werden. In solchen Fällen kann der Prozeß mit der umgekehrten Wobbelrichtung wiederholt werden, um dadurch das Auslöschen von Fehlern zu ermöglichen.
  • Nachdem die abschließenden ZF-Charakterisierungsdaten in dem Speicher 42 gespeichert sind, wird er wieder aufgerufen, um Phasen- und Amplitudenkorrekturfaktoren für alle nachfolgenden Messungen bereitzustellen. Durch Verwendung von Interpolationstechniken können zusätzliche Datenpunkte für Frequenzen, die nicht in dem Speicher 42 gespeichert sind, erzeugt werden, wenn sie für nachfolgende Messungen, die unterschiedliche Frequenzbereiche einschließt, benötigt werden.
  • Der oben beschriebene Prozeß kann mit einem Wobbeldurchgang der ZF-Bandbreite erreicht werden, und muß nicht wiederholt werden, es sei denn, daß sich die Antwort über die Zeit oder durch Änderungen der Umgebungsbedingungen signifikant ändert.
  • Nachdem die Prinzipien unserer Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt wurden, ist es offensichtlich, daß die Erfindung bezüglich ihrer Anordnung und im Detail verändert werden kann, ohne sich von diesen Prinzipien zu entfernen. Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel zum Beispiel derart beschrieben wurde, daß sowohl die Phasen- als auch die Amplitudenkalibrierungsdaten in einem einzelnen Wobbeldurchgang erhalten werden, kann es bei anderen Ausführungsbeispielen wünschenwert sein, diese Daten bei zwei unterschiedlichen Wobbeldurchgängen zu erhalten.
  • In Anbetracht dieses und der großen Vielzahl von anderen Ausführungsbeispielen, auf die die Prinzipien unserer Erfindung angewendet werden können, sollte darauf hingewiesen werden, daß das dargestellte Ausführungsbeispiel lediglich als Beispiel zu betrachten ist und den Umfang unserer Erfindung nicht beschränkt.

Claims (17)

1. Ein Verfahren zum Charakterisieren der ZF-Antwort eines Geräts (10), wobei das Gerät einen Mischer (18) und einen Lokaloszillator (20) zum Umwandeln eines Eingangssignals in ein ZF-Signal einschließt, wobei das Verfahren folgende Schritte einschließt:
Bereitstellen eines Eingangssignals mit fester Frequenz an das Gerät;
Wobbeln des Lokaloszillators (20) von einer ersten Frequenz zu einer zweiten Frequenz; und
Messen eines ZF-Signals, das dadurch erzeugt wird, gekennzeichnet durch
Ableiten des Eingangssignals und des gewobbelten Signaloszillatorsignals von einem gemeinsamen Referenzoszillator (40).
2. Das Verfahren nach Anspruch 1, das ferner folgenden Schritt einschließt:
Bereitstellen eines sinusförmigen Signals von einem Referenzoszillator (38), der in dem Gerät vorhanden ist, als das Eingangssignal mit fester Frequenz.
3. Das Verfahren nach Anspruch 1, das ferner folgenden Schritt einschließt:
Wobbeln des Lokaloszillators (20) von der ersten Frequenz zu der zweiten Frequenz mit einem genau bekannten Verlauf, und Verarbeiten des gemessenen ZF-Signals, um die Phasen-gegenüber-Zeit-Komponente, die dem Verlauf entspricht, herauszusubtrahieren.
4. Das Verfahren nach Anspruch 1, das ferner folgenden Schritt einschließt:
Verarbeiten des gemessenen ZF-Signals, um einen linearen Phasenterm herauszusubtrahieren, der durch die Verzögerung durch die ZF eingebracht wurde.
5. Das Verfahren nach Anspruch 1, das ferner folgende Schritte einschließt:
Wobbeln des Lokaloszillators (20) ein zweites Mal, von der zweiten Frequenz zu der ersten Frequenz;
Messen eines zweiten ZF-Signals, das dadurch erzeugt wird; und
Verarbeiten des ersten und des zweiten gemessenen ZF- Signals, um irgendeinen Term, der von der Richtung der Frequenzwobbeldurchgänge abhängig ist, zu entfernen.
6. Das Verfahren nach Anspruch 1, das ferner folgende Schritte einschließt:
Bereitstellen eines sinusförmigen Signals von einem Referenzoszillator (38), der in dem Gerät angeordnet ist, als das Eingangssignal mit fester Frequenz;
Ableiten des sinusförmigen Signals und des Wobbellokaloszillatorsignals von einem gemeinsamen Referenzsignal, so daß die Beziehungen zwischen diesen bekannt sind; und
Wobbeln des Lokaloszillators (20) von der ersten Frequenz zu der zweiten Frequenz mit einem genau bekannten Verlauf, und Verarbeiten des gemessenen ZF-Signals, um eine Phasen-gegenüber-Zeit-Komponente, die dem Verlauf entspricht, heraus zusubtrahieren.
7. Das Verfahren nach Anspruch 6, das ferner folgende Schritte einschließt:
Wobbeln des Lokaloszillators (20) ein zweites Mal, von der zweiten Frequenz zu der ersten Frequenz;
Messen eines zweiten ZF-Signals, das dadurch erzeugt wird; und
Verarbeiten des ersten und des zweiten gemessenen ZF- Signals, um irgendeinen Term, der von der Richtung des Wobbeldurchgangs abhängig ist, zu entfernen.
8. Das Verfahren nach Anspruch 6, ferner gekennzeichnet durch:
Verarbeiten des ZF-Signals, um dessen Quadraturkomponenten zu trennen; und
Analysieren der Quadraturkomponenten, um die Amplitude und die Phase des ZF-Signals bei einer Mehrzahl von Frequenzen über einen Wobbelabschnitt des ZF-Bandes zu bestimmen.
9. Das Verfahren nach Anspruch 8, ferner gekennzeichnet durch:
Bereitstellen eines Referenzoszillators (40) und eines Kalibrierungsoszillators (38);
Phasenverriegeln des Lokaloszillators (20) und des Kalibrierungsoszillators (38) mit dem Referenzoszillator (40), so daß die Frequenz- und Phasenbeziehungen zwischen diesen bestimmbar sind;
Anlegen eines Ausgangssignals von dem Kalibrierungsoszillator (38) an den Geräteingangsanschluß (12);
Wobbeln der Frequenz des Lokaloszillators (20) relativ zu dem Kalibrierungsoszillator (38), um ein gewobbeltes ZF-Signal zu erzeugen.
10. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Meßschritt folgende Schritte einschließt:
Verarbeiten des ZF-Signals, um dessen Quadraturkomponenten zu trennen; und
Analysieren der Quadraturkomponenten, um die Amplitude des ZF-Signals bei einer Mehrzahl von Frequenzen über den Wobbelabschnitt des ZF-Bandes zu bestimmen.
11. Das Verfahren nach Anspruch 10, das ferner folgenden Schritt einschließt:
Analysieren der Quadraturkomponenten, um zusätzlich die Phase des ZF-Signals bei einer Mehrzahl von Frequenzen über den Wobbelabschnitt des ZF-Bandes zu bestimmen.
12. Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch:
Bereitstellen eines Referenzoszillators (40) und eines Kalibrierungsoszillators (38);
Phasenverriegeln des Lokaloszillators (20) und des Kalibrierungsoszillators (38) mit dem Referenzoszillator (40), so daß die Frequenz- und Phasenbeziehungen zwischen diesen bestimmbar sind;
Anlegen eines Ausgangssignals von dem Kalibrierungsoszillator (38) an den Geräteingangsanschluß (12);
Wobbeln der Frequenz des Lokaloszillators (20) relativ zu dem Kalibrierungsoszillator (38), um ein gewobbeltes ZF-Signal zu erzeugen.
13. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Wobbeloperation ein gewobbeltes ZF-Signal ergibt, und bei dem das Verfahren ferner das Messen einer Amplitudencharakteristik des gewobbelten ZF-Signals als eine Funktion der Frequenz, und das Speichern der Daten, die der gemessenen Amplitude entsprechen, in einem Speicher zu späteren Verwendung einschließt.
14. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Wobbeloperation ein gewobbeltes ZF-Signal ergibt, und bei dem das Verfahren ferner das Erfassen einer Phasencharakteristik des gewobbelten ZF-Signals als eine Funktion der Frequenz, und das Speichern der Daten, die der erfaßten Phase entsprechen, in einem Speicher zu späteren Verwendung einschließt.
15. Das Verfahren nach Anspruch 14, das ferner das Erfassen einer Amplitudencharakteristik des gewobbelten ZF-Signals als eine Funktion der Frequenz, und das Speichern der Daten, die der erfaßten Amplitude entsprechen, in dem Speicher zu späteren Verwendung einschließt.
16. Das Verfahren nach Anspruch 14, ferner gekennzeichnet durch
Verarbeiten der Phasencharakteristik des gewobbelten ZF-Signals, um anomale Terme aus diesem zu entfernen.
17. Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch
Abtasten der Phase des ZF-Signals bei einer Mehrzahl von beabstandeten Frequenzen, wobei die Beabstandung gewählt ist, so daß eine Phasendifferenz zwischen benachbarten abgetasteten Frequenzen auf weniger als π Radian gehalten wird.
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