JP2001305167A

JP2001305167A - 選択レベル測定装置

Info

Publication number: JP2001305167A
Application number: JP2001083929A
Authority: JP
Inventors: Takeya Nagano; 健也長野; Yutaka Saito; 裕斎藤; Hiroshi Tanae; 弘田苗
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】レベル検出器に入力する中間周波数を複数に分
配してそれぞれ異なるレベル検出器にいれることによ
り、測定ダイナミックレンジを拡大しうる選択レベル測
定装置を提供すること。【解決手段】チューナ部４０の出力の中間周波数を複数
の中間周波数信号ＩＦ０〜ＩＦｎに分配して、その各信
号の信号レベルを減衰器４２によりそれぞれ異なる減衰
量減衰させて、レベル検出器の測定可能入力レベル範囲
にしてから複数のレベル検出器４３で同時にレベル検出
を行うようにしたことにより、レベル検出器の測定ダイ
ナミックレンジを拡大することができる選択レベル測定
装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として信号の周
波数成分の解析や信号レベルの測定に使用される選択レ
ベル測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、信号レベルを測定する装置のう
ち、信号の周波数スペクトラム解析には、一般にスペク
トラム・アナライザが使用されており、また、特定の周
波数帯域における信号レベルの測定には、一般に選択レ
ベル測定装置（メジャーリング・レシーバ）が使用され
ている。

【０００３】スペクトラム・アナライザにおいては、数
Ｈｚから数ＧＨｚにわたる広帯域な信号を高いレベル精
度と高い周波数分解能で測定することができる。従っ
て、そこで使用する局部発振器は、広帯域に亘って高い
周波数安定度と高い信号純度を有するものが使用され
る。そのため、一般にこのようなスペクトラム・アナラ
イザでは、局部発振器としてＹＩＧ発振器が使用され
る。それによって、装置が大型且つ高価なものとなる。

【０００４】一方、選択レベル測定装置は、例えば、電
界レベル測定や不要輻射測定に利用されており、高い検
出感度と高い周波数選択度が要求される。しかし、スペ
クトラム・アナライザに比べると、使用する構成要素の
違いにより比較的小型で安価に構成することができる。
その反面、信号の測定周波数範囲は、スペクトラム・ア
ナライザに比べると一般に狭くなる。この問題が解決さ
れれば、高価なＹＩＧ発振器を使用するスペクトラム・
アナライザの代わりに選択レベル測定装置を使用するこ
とができ、安価な信号測定装置を提供することができ
る。

【０００５】以上の説明から、選択レベル測定装置とス
ペクトラム・アナライザとの外見上の構成はほとんど同
様であり、使用する構成要素が異なるということが分か
る。本発明の対象は選択レベル測定装置であるから、従
来技術も選択レベル測定装置について説明する。

【０００６】従来の選択レベル測定装置としては、例え
ば、図５に示すようなものがあった。図５は、従来の比
較的小型且つ安価な選択レベル測定装置の一例の構成を
示すブロック図である。まず、図５を参照して、その構
成を説明する。図５において、４４は入力信号ｆｉｎが
入力される入力端子、４５はＹＩＧ発振器に比べて一般
に安価なＶＣＯ発振器を用い制御部４６の制御により第
１局部発振信号ｆ１を発振する第１局部発振器、５０は
ＶＣＯ発振器を用い制御部４６の制御により第３局部発
振信号ｆ３を発振する第２局部発振器、４６はＣＰＵを
有し第１及び第２局部発振器４５、５０を制御してそれ
ぞれ第１ぞれ第３局部発振信号ｆ１、ｆ３を出力させる
とともにレベル検出部５４からの出力データを処理する
制御部である。

【０００７】また、４７は第１局部発振信号ｆ１をてい
倍して第２局部発振信号ｆ２を出力するてい倍部、４８
は第２局部発振信号ｆ２と被測定周波数ｆ（変化させな
がら測定する）とにより第１中間周波数ＩＦ１を出力す
る（ＩＦ１＝ｆ２−ｆ）第１周波数変換部、４９は２５
００±２０ＭＨｚ程度の通過帯域を有する第１帯域制限
フィルタ、５１は第１中間周波数ＩＦ１と第３局部発振
信号ｆ３とにより第２中間周波数ＩＦ２を出力する（Ｉ
Ｆ２＝ＩＦ１−ｆ３）第２周波数変換部、５２は第１局
部発振器４５とてい倍部４７と第１周波数変換部４８と
第１帯域制限フィルタ４９と第２局部発振器５０と第２
周波数変換部５１とからなるチューナ部、５３は第２中
間周波数ＩＦ２の帯域制限を行う第２帯域制限フィル
タ、５４は対数増幅器を有し被測定周波数ｆのレベル検
出を行うレベル検出部である。

【０００８】次に、図５を参照して、上記従来の選択レ
ベル測定装置の動作を説明する。この説明では、選択レ
ベル測定装置の測定周波数範囲を、例えば、１ＭＨｚな
いし２０００ＭＨｚとして説明する。今、入力信号ｆｉ
ｎが入力端子４４から入力されるが、第１局部発振器４
５に用いられているＶＣＯ発振器の発振周波数可変幅は
一般に１０００ＭＨｚ程度が限度であるから、選択レベ
ル測定装置の測定周波数範囲（１ＭＨｚないし２０００
ＭＨｚ）を周波数掃引するためには、ＶＣＯ発振器の出
力をてい倍して周波数設定可能範囲を２０００ＭＨｚ
（１０００ＭＨｚ×２）とする必要がある。

【０００９】上記から、第１局部発振器４５は制御部４
６によって設定された１２５０ＭＨｚないし２２５０Ｍ
Ｈｚの第１局部発振信号ｆ１を出力し、第１局部発振信
号ｆ１の周波数をてい倍部４７で２てい倍して、２５０
０ＭＨｚないし４５００ＭＨｚの第２局部発振信号ｆ２
に変換する。被測定周波数ｆと第２局部発振信号ｆ２と
が第１周波数変換部４８で混合されて２５００ＭＨｚの
第１中間周波数ＩＦ１に変換される。第１中間周波数Ｉ
Ｆ１は２５００ＭＨｚ一定であり、今第２局部発振信号
ｆ２が制御部４６の制御により３０００ＭＨｚとする
と、被測定周波数ｆは、上記の式（ＩＦ１＝ｆ２−ｆ、
すなわち、ｆ＝ｆ２−ＩＦ１）からｆ＝３０００−２５
００＝５００ＭＨｚとなる。

【００１０】第１中間周波数ＩＦ１は２５００±２０Ｍ
Ｈｚ程度の通過帯域を有する第１帯域制限フィルタ４９
を通して帯域制限されて第２周波数変換部５１に入力さ
れる。第２局部発振器５０は制御部４６により制御さ
れ、第２局部発振信号ｆ３を２２５０ＭＨｚに設定して
出力する。第１中間周波数ＩＦ１と第２局部発振信号ｆ
３とは第２周波数変換部５１で混合されて２５０ＭＨｚ
の第２中間周波数ＩＦ２に変換される。すなわち、第１
中間周波数ＩＦ１は２５００ＭＨｚ、第２局部発振信号
ｆ３は２２５０ＭＨｚ、第２中間周波数ＩＦ２は２５０
ＭＨｚであるから上記の式（ＩＦ２＝ＩＦ１−ｆ３）か
ら、２５０＝２５００−２２５０ＭＨｚ、となる。

【００１１】以上のように、被測定周波数ｆを第２およ
び第３局部発振信号（ｆ２，ｆ３）を用いて第２中間周
波数ＩＦ２に周波数変換するブロックは一般にチューナ
部５２と呼ばれる。チューナ部５２から出力される第２
中間周波数ＩＦ２は第２帯域制限フィルタ５３で帯域制
限されて後、レベル検出部５４でレベル検出される。制
御部４６は、第１、第２および第３局部発振信号（ｆ
１，ｆ２，ｆ３）を設定するように動作し、また、レベ
ル検出部５４からの出力データの処理を行う。以上のよ
うに構成された選択レベル測定装置のチューナ部５２に
対しては、広帯域に亘る測定周波数範囲の如何なる周波
数に対しても不要スプリアス成分を抑圧することが求め
られる。

【００１２】他方、スペクトラム・アナライザ装置にお
いては、一般に、広帯域な測定周波数範囲を実現するた
め、特開平７−２０９３５２公報や実開平７−３６０７
４公報に記載されているように、局部発振器として広帯
域に亘って高い周波数安定度及び高い信号純度を有する
ＹＩＧ発振器が使用されている。

【００１３】また、従来のスペクトラム・アナライザに
おいては、一般に、レベル検出器５４のダイナミックレ
ンジとチューナ部５２のダイナミックレンジとを比較し
た場合、チューナ部５２のダイナミックレンジの方が大
きい場合が多いので、スペクトラムアナライザの測定ダ
イナミックレンジはレベル検出器５４のダイナミックレ
ンジによって決定されている場合が多い。

【００１４】測定ダイナミックレンジを拡大する方法と
しては、例えば、特開平５−２６９２１公報に記載され
ているように、入力段に入力信号のレベルを調節する可
調整ゲインアンプと、表示部に可調整ゲインアンプのゲ
イン調整を相殺する手段と、レベル検出データを一時的
に記憶するメモリとを備え、一度レベル検出を行った後
に可調整ゲインアンプの設定値の変更を行い、再度レベ
ル検出を行うことにより、測定ダイナミックレンジを拡
大するような構成が提案されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例に示す選択
レベル測定装置において、入力信号ｆｉｎは複数の信
号、例えば、５００ＭＨｚと１５００ＭＨｚの２つの周
波数成分からなる信号であり、このうち１５００ＭＨｚ
の信号成分を被測定周波数ｆとして測定したい場合に
は、上記から、第１局部発振信号ｆ１は２０００ＭＨｚ
となり、第２局部発振信号ｆ２は４０００ＭＨｚとな
る。この場合において、第１局部発振信号ｆ１の一部が
第１周波数変換部４８に漏洩するため、５００ＭＨｚの
入力信号ｆｉｎと２０００ＭＨｚの第１局部発振信号ｆ
１とが第１周波数変換部４８で混合され、第１中間周波
数ＩＦ１と同一周波数の２５００ＭＨｚという不要スプ
リアス成分が発生してしまうという問題があった。

【００１６】また、入力信号ｆｉｎは複数の信号、例え
ば、５００ＭＨｚと２０００ＭＨｚの２つの周波数成分
からなる信号であり、このうち５００ＭＨｚの信号成分
を被測定周波数ｆとして測定したい場合には、上記か
ら、第１局部発振信号ｆ１は１５００ＭＨｚとなり、第
２局部発振信号ｆ２は３０００ＭＨｚとなる。この場合
において、第１局部発振信号ｆ１の第３次高調波（４５
００ＭＨｚ）の一部が第１周波数変換部４８に漏洩する
ため、２０００ＭＨｚの入力信号ｆｉｎと４５００ＭＨ
ｚの第１局部発振信号ｆ１の第３次高調波とが第１周波
数変換部４８で混合され、第１中間周波数ＩＦ１と同一
周波数の２５００ＭＨｚの不要スプリアス成分が発生し
てしまうという問題があった。

【００１７】更に、上記従来例に示す選択レベル測定装
置では、例えば、被測定範囲を測定している被測定周波
数ｆが１７５０ＭＨｚになると、上記から、第２局部発
振信号ｆ２は２２５０ＭＨｚとなる。この場合におい
て、第２局部発振信号ｆ２の一部が第２周波数変換部５
１に漏洩し、第３局部発振信号ｆ３の第２次高調波の４
５００ＭＨｚが第２周波数変換部５１において発生した
場合、第２局部発振信号ｆ２（４２５０ＭＨｚ）と第３
局部発振信号ｆ３の第２次高調波（４５００ＭＨｚ）と
が第２周波数変換部５１で混合され、第２中間周波数Ｉ
Ｆ２と同一周波数の２５０ＭＨｚの信号が発生して不要
スプリアス成分になるという問題があった。

【００１８】また、上記従来例に示す選択レベル測定装
置では、例えば、第１中間周波数ＩＦ１の１／Ｎ（Ｎは
自然数）の周波数の信号が入力された場合に、第１周波
数変換部４８において入力信号ｆｉｎの第Ｎ次高調波が
発生し第１中間周波数帯域内に不要スプリアス成分とし
て発生するという問題があった。

【００１９】また、上記に示す従来のスペクトラム・ア
ナライザでは、広帯域な測定周波数範囲を確保するため
に、第１局部発振器４５にはＹＩＧ発振器が必要とな
り、コスト高、大型、消費電流が大きいという問題があ
った。

【００２０】また、上記に示す従来のスペクトラム・ア
ナライザでは、例えば、チューナ部５２のダイナミック
レンジが１００ｄＢに対し、レベル検出器５４のダイナ
ミックレンジが６０ｄＢである場合、測定ダイナミック
レンジはチューナ部５２のダイナミックレンジより狭い
レベル検出器５４のダイナミックレンジの６０ｄＢに決
定されてしまうので、測定ダイナミックレンジが狭いと
いう問題があった。そこで、測定ダイナミックレンジを
拡大する方法の一つとして、一度レベル検出を行った後
に可調整ゲインアンプの設定値を変更して再びレベル検
出を行う方法が提案されているが、１回のスペクトラム
測定を行うために複数回レベル検出しなければならない
という問題があった。

【００２１】本発明は、レベル検出器に入力される中間
周波数を複数に分配して減衰し、減衰した中間周波数を
それぞれ異なるレベル検出器によりレベル検出するよう
にしたことにより、測定ダイナミックレンジを拡大しう
る選択レベル測定装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、チューナ部の
出力の中間周波数を複数の中間周波数信号に分配して、
その各信号の信号レベルを減衰器によりそれぞれ異なる
減衰量減衰させて、レベル検出器の測定可能入力レベル
範囲にしてから複数のレベル検出器で同時にレベル検出
を行うようにしたものである。すなわち、本発明は、レ
ベル検出器に入力された中間周波数を異なる周波数の複
数の中間周波数に分配してそれぞれレベル検出器の測定
可能入力レベル範囲まで減衰させ、それぞれ異なるレベ
ル検出器により同時にレベル検出を行うようにしたこと
により、レベル検出器の測定ダイナミックレンジを拡大
することができる選択レベル測定装置が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明に
かかる選択レベル測定装置は、入力信号を中間周波数に
変換するチューナ部と、前記中間周波数の信号を複数の
信号に分配する分配器と、前記分配器の出力の１つをレ
ベル検出する第１レベル検出器と、前記分配器の他の複
数の出力のレベルをそれぞれ異なる減衰量で減衰させる
複数の減衰器と、前記複数の減衰器の出力それぞれにつ
いてレベル検出を行う複数のレベル検出器とを備え、分
配した複数の信号のレベルを減衰無しまたは減衰量の異
なる複数の減衰器で減衰させて、複数のレベル検出器で
同時に検波するようにしたものであり、レベル検出器に
入力された中間周波数を異なる周波数の複数の中間周波
数に分配して、それぞれレベル検出器の測定可能入力レ
ベル範囲まで減衰させ、それぞれ異なるレベル検出器に
より同時にレベル検出を行うようにしたことにより、レ
ベル検出器の測定ダイナミックレンジを拡大することが
できるという作用を有する。

【００２４】（第１の実施の形態）以下、添付図面、図
１乃至図４に基づき、本発明の実施の形態を詳細に説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態における選択レ
ベル測定装置の構成を示すブロック図、図２は本発明の
第２及び第３の実施の形態における選択レベル測定装置
の構成を示すブロック図、図３は本発明の第４の実施の
形態における選択レベル測定装置の構成を示すブロック
図、図４は本発明の第５の実施の形態における選択レベ
ル測定装置の構成を示すブロック図である。

【００２５】まず、図１を参照して、本発明の第１の実
施の形態における選択レベル測定装置の構成を説明す
る。図１において、１は入力信号ｆｉｎが入力される入
力端子、２は入力信号ｆｉｎについて被測定周波数ｆの
測定周波数範囲の低域成分（例えば、１〜１０００ＭＨ
ｚ）に亘り周波数変換を行う低域チューナ部３か又は被
測定周波数ｆの測定周波数範囲の高域成分（例えば、１
０００〜２０００ＭＨｚ）に亘り周波数変換を行う高域
チューナ部４を選択して切り替え接続する１高周波切替
手段、５は、例えば発振器にＶＣＯを用いたＰＬＬ周波
数シンセサイザで構成され、制御部６により第１局部発
振信号ｆ１を出力するよう設定される第１局部発振器、
７は第１局部発振信号ｆ１をてい倍して第２局部発振信
号ｆ２を出力するてい倍部である。

【００２６】また、３は低域通過フィルタ８と第１周波
数変換部９と第１帯域制限フィルタ１０とで構成され、
測定周波数範囲の低域成分に亘り被測定周波数ｆを測定
するため（変化させながら測定する）被測定周波数ｆを
所望の第１中間周波数ＩＦ１（本実施の形態では一定、
下述する）に変換する低域チューナ部、８は入力信号の
高域成分を遮断する低域通過フィルタ、９は、例えばダ
イオードからなるダブルバランスミキサで構成され、第
１局部発振信号ｆ１と被測定周波数ｆとを混合して第１
中間周波数ＩＦ１を出力する第１周波数変換部、１０
は、例えば誘電体フィルタからなり、第１中間周波数Ｉ
Ｆ１を帯域制限する第１帯域制限フィルタである。

【００２７】また、４は高域通過フィルタ１１と第２周
波数変換部１２と第２帯域制限フィルタ１３とで構成さ
れ、測定周波数範囲の高域成分に亘り被測定周波数ｆを
測定するため被測定周波数ｆを所望の第２中間周波数Ｉ
Ｆ２に変換する高域チューナ部、１１は入力信号の低域
成分を遮断する高域通過フィルタ、１２は、例えばダイ
オードからなるダブルバランスミキサで構成され、てい
倍部７の出力である第２局部発振信号ｆ２と被測定周波
数ｆとを混合して第２中間周波数ＩＦ２を出力する第２
周波数変換部、１３は、例えば誘電体フィルタからな
り、第２中間周波数ＩＦ２を帯域制限する第２帯域制限
フィルタである。

【００２８】また、１４は第１高周波切替手段２と連動
して第１または第２中間周波数（ＩＦ１またはＩＦ２）
のいずれかを選択する第２高周波切替手段、１５は、例
えば発振器にＶＣＯを用いたＰＬＬ周波数シンセサイザ
で構成され、制御部６により設定された第３局部発振信
号ｆ３を出力する第２局部発振器、１６は、例えばダイ
オードからなるダブルバランスミキサで構成され、第１
または第２中間周波数（ＩＦ１またはＩＦ２）と第３局
部発振信号ｆ３とを混合して第３中間周波数ＩＦ３を出
力する第３周波数変換部、１７は入力レベルの対数に比
例する電圧を出力する対数アンプからなるレベル検出
器、６は、例えばＡＤコンバータおよびＣＰＵからな
り、第１、第２および第３局部発振信号（ｆ１、ｆ２、
ｆ３）を出力するよう第１および第２局部発振器５、１
５を制御し、第１および第２高周波信号切替手段２、１
４の選択動作を制御し、レベル検出部１７の出力データ
を処理する制御部である。

【００２９】次に、図１を参照して、本発明の第１の実
施の形態における選択レベル測定装置の動作を説明す
る。まず、入力端子１から入力された入力信号ｆｉｎ
は、低域チューナ部３または高域チューナ部４で次のよ
うに周波数変換される。すなわち、入力信号ｆｉｎと被
測定周波数ｆの周波数が一致している場合には、入力信
号ｆｉｎは低域チューナ部３または高域チューナ部４で
第１または第２中間周波数（ＩＦ１またはＩＦ２）に周
波数変換される。第１または第２中間周波数（ＩＦ１ま
たはＩＦ２）は、第３周波数変換部１６において第３中
間周波数ＩＦ３に周波数変換される。第３中間周波数Ｉ
Ｆ３は、レベル検出器１７においてレベル検出される。
すなわち、入力信号ｆｉｎと被測定周波数ｆの周波数が
一致していない場合には、入力信号ｆｉｎは、第１帯域
制限フィルタ１０または第２帯域制限フィルタ１３にお
いて信号レベルが減衰される。そのため、レベル検出器
１７では被測定信号が無入力である場合と同等のレベル
が検出される。

【００３０】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、入力信号ｆｉｎの処理を被測定周波数ｆの測
定範囲により低域チューナ部と高域チューナ部とに分け
ることにより、上記従来例に示すような、てい倍部７を
用いることに起因する不要スプリアス成分の発生を抑圧
することができることである。以下、その動作を具体的
な数値を用いて詳細に説明する。各周波数は下記のよう
に設定する。

【００３１】測定周波数範囲：１ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ低域チューナ部測定周波数範囲：１ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚ第１局部発振器出力周波数範囲ｆ１：１３０１ＭＨｚ〜２３００ＭＨｚ第１中間周波数ＩＦ１：１３００ＭＨｚ高域チューナ部測定周波数範囲：１０００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚてい倍部出力周波数範囲ｆ２：３５００ＭＨｚ〜４５００ＭＨｚ第２中間周波数ＩＦ２：２５００ＭＨｚ第３局部発振器出力周波数ｆ３：１５５０ＭＨｚまたは２２５０ＭＨｚ第３中間周波数ＩＦ３：２５０ＭＨｚ

【００３２】ここで、ｆｉｎは複数の信号、例えば、５
００ＭＨｚと１５００ＭＨｚの２つの周波数成分からな
る入力信号であり、そのうち、被測定周波数ｆ＝１５０
０ＭＨｚを測定したい場合には、高域チューナ部４を使
用するため、ｆｉｎ＝５００ＭＨｚの入力信号は高域通
過フィルタ１１により信号レベルが減衰されて第２周波
数変換部１２には入ってこない。従って、２０００ＭＨ
ｚの第１局部発振信号ｆ１が第２周波数変換部１２に漏
洩しても、上記従来技術で示したような、入力信号ｆｉ
ｎ（５００ＭＨｚ）と第１局部発振信号ｆ１（２０００
ＭＨｚ）とが混合されて第２中間周波数ＩＦ２と同一の
２５００ＭＨｚとなる不要スプリアス成分の発生は抑圧
される。

【００３３】また、ｆｉｎは複数の信号、例えば、５０
０ＭＨｚと２０００ＭＨｚの２つの周波数成分からなる
入力信号であり、そのうち、被測定周波数ｆ＝５００Ｍ
Ｈｚを測定したい場合には、低域チューナ部３を使用す
るため、ｆｉｎ＝２０００ＭＨｚの入力信号は低域通過
フィルタ８により信号レベルが減衰されて第１周波数変
換部９には入ってこない。従って、１８００ＭＨｚの第
１局部発振信号ｆ１またはその高調波が第１周波数変換
部９に漏洩しても、第１中間周波数ＩＦ１と同一の１３
００ＭＨｚとなる不要スプリアス成分は発生しない。

【００３４】上記のように、本実施の形態によれば、チ
ューナ部を測定周波数範囲によって低域チューナ部３と
高域チューナ部４の２バンドに分け、各々の入力段にフ
ィルタを設けることにより不要な入力信号を遮断し、て
い倍部７を用いることに起因して漏洩した局部発振信号
と入力信号とにより発生する不要スプリアス成分の発生
を抑圧することができる。

【００３５】（第２の実施の形態）次に、図２を参照し
て、本発明の第２の実施の形態における選択レベル測定
装置の構成を説明する。図２において、１８は入力信号
ｆｉｎが入力される入力端子、１９は、例えば発振器に
ＶＣＯを用いたＰＬＬ周波数シンセサイザで構成され、
制御部２０により第１局部発振信号ｆ１を出力するよう
設定される第１局部発振器、２１は、例えばダイオード
からなるダブルバランスミキサで構成され、第１局部発
振信号ｆ１と被測定周波数ｆとを混合して第１中間周波
数ＩＦ１を出力する第１周波数変換部である。

【００３６】また、２３は、例えば発振器にＶＣＯを用
いたＰＬＬ周波数シンセサイザで構成され、制御部２０
により第１局部発振信号ｆ１を出力するよう設定される
第２局部発振器、２０は、例えばＡＤコンバータおよび
ＣＰＵからなり、第１および第２局部発振信号（ｆ１、
ｆ２）を出力するよう第１および第２局部発振器１９、
２３を制御し、レベル検出部２５の出力データを処理す
る制御部である。

【００３７】また、２２は、例えば誘電体フィルタから
なり、第１中間周波数ＩＦ１を帯域制限する第１帯域制
限フィルタ、２４は、例えばダイオードからなるダブル
バランスミキサで構成され、第１中間周波数ＩＦ１と第
２局部発振信号ｆ２とを混合して第２中間周波数ＩＦ２
を出力する第２周波数変換部、２５は対数アンプで構成
され、入力レベルの対数に比例する電圧を出力するレベ
ル検出器である。

【００３８】次に、図２を参照して、本発明の第２の実
施の形態における選択レベル測定装置の動作を説明す
る。まず、入力端子１８から入力された入力信号ｆｉｎ
は、第１周波数変換部２１において第１中間周波数ＩＦ
１にアップコンバート（出力周波数が入力周波数より高
い）される。第１中間周波数ＩＦ１は、第２周波数変換
部２４において第２中間周波数ＩＦ２にダウンコンバー
ト（出力周波数が入力周波数より低い）される。その第
２中間周波数ＩＦ２は、レベル検出器２５においてレベ
ル検出される。

【００３９】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、第１および第２局部発振信号（ｆ１、ｆ２）
を制御することにより、第１中間周波数ＩＦ１を帯域制
限フィルタの通過帯域内の任意の周波数に設定し、第１
局部発振信号ｆ１およびその高調波（ｆ１×ｎ：ｎは自
然数）と第２局部発振信号ｆ２およびその高調波（ｆ２
×ｍ：ｍは自然数）とが第２周波数変換部２４において
混合されて発生するであろう不要スプリアス成分の発生
を抑圧することができることである。以下、その動作を
具体的な数値を用いて詳細に説明する。

【００４０】各周波数を下記のように設定する。測定周波数範囲：１ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ第１局部発振器出力周波数範囲ｆ１：２５０１ＭＨｚ〜４５００ＭＨｚ第１中間周波数ＩＦ１：２５００ＭＨｚ→２５１０ＭＨｚ第２中間周波数ＩＦ２：２５０ＭＨｚ

【００４１】被測定周波数ｆは、ｆ＝ｆ１−ｆ２−ＩＦ２・・・・・・（１）で与えられ、また、第１中間周波数ＩＦ１は、ＩＦ１＝ｆ２＋ＩＦ２・・・・・・（２）と表すことができる。

【００４２】今、被測定周波数ｆ＝１７５０ＭＨｚを測
定しようとする場合、第１局部発振周波数ｆ１の漏洩し
た信号（ｆ１＝４２５０ＭＨｚ）と第２局部発振周波数
ｆ２＝２２５０ＭＨｚの第２次高調波（ｆ２×２＝４５
００ＭＨｚ）とが第２周波数変換部２４で混合されて、ｆ２×２−ｆ１＝４５００−４２５０＝２５０ＭＨｚ・・・（３）となり、第２中間周波数ＩＦ２＝２５０ＭＨｚと同一周
波数の不要スプリアス成分となる。

【００４３】このような被測定周波数ｆ＝１７５０ＭＨ
ｚの場合において、第１中間周波数ＩＦ１をＩＦ１＝２
５１０ＭＨｚ（帯域制限フィルタの通過帯域内）とする
ことにより上記のような不要スプリアス成分を抑圧する
ことができる。以下、その場合の動作を具体的な数値を
用いて詳細に説明する。上記、式（２）から第２局部発
振周波数ｆ２は、ｆ２＝２５１０−２５０＝２２６０ＭＨｚ・・・（４）となり、式（１）から第１局部発振周波数ｆ１は、ｆ１＝１７５０＋２２６０−２５０＝４２６０ＭＨｚ・・・（５）となる。このとき、式（３）の値はｆ２×２−ｆ１＝４５２０−４２６０＝２６０ＭＨｚ・・・（６）となり、第２中間周波数ＩＦ２＝２５０ＭＨｚと同一周
波数とならないため、式（６）で発生する信号は不要ス
プリアス成分とはならない。

【００４４】また、同様に、例えば、被測定周波数ｆ＝
１７４５〜１７５５ＭＨｚを測定する場合には、第１中
間周波数ＩＦ１の設定値を１０ＭＨｚ高くして測定を行
えば、不要スプリアス成分の発生は抑えることができ
る。従って、｜ｆ１×ｎ±ｆ２×ｍ｜＝ＩＦ２（ｎ≠ｍ：ｎ、ｍ自然数）・・・（７）で示される不要スプリアス成分は、第１中間周波数ＩＦ
１を変更することにより抑圧することができる。

【００４５】上記のように、本実施の形態によれば、第
１及び第２局部発振信号（ｆ１，ｆ２）を制御して、第
１中間周波数の値を帯域制限フィルタの通過帯域内で変
更することにより、第１局部発振信号ｆ１またはその高
調波と第２局部発振信号ｆ２またはその高調波とが第２
周波数変換部２４において混合されて発生する不要スプ
リアス成分の発生を抑圧することができる。

【００４６】（第３の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態における場合と同じく、図２を参照して、
本発明の第３の実施の形態における選択レベル測定装置
の構成を説明する。すなわち、本実施の形態における選
択レベル測定装置の構成は上記第２の実施の形態におけ
るものと同様であるから、更に詳細な説明は省略する。
また、本実施の形態における選択レベル測定装置の動作
も上記第２の実施の形態におけるものと基本的には同様
であるから、更に詳細な説明は省略する。しかし、以
下、本実施の形態における選択レベル測定装置の動作の
上記第２の実施の形態における場合と異なる部分につい
てのみ説明する。

【００４７】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、まず測定の前に予備測定（詳しくは後述す
る）を行うことである。予備測定において、レベル検出
部２５もしくは制御部２０が入力信号（入力信号の第Ｎ
次高調波を含む）として第１中間周波数ＩＦ１の１／２
の信号が入力した場合に発生する不要スプリアス成分を
検出した場合には、第１および第２局部発振信号（ｆ
１，ｆ２）を制御して第１中間周波数ＩＦ１を帯域制限
フィルタ２２の通過帯域内の他の任意な周波数に変更設
定することにより、予備測定において発生したような不
要スプリアス成分の発生を抑圧することができることで
ある。以下、具体的な数値を用いてそれを説明する。

【００４８】各周波数を下記のように設定する。測定周波数範囲：１ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ第１局部発振器出力周波数範囲：２５０１ＭＨｚ〜４５００ＭＨｚ第１中間周波数ＩＦ１：２５００ＭＨｚ→２４９０ＭＨｚ第２中間周波数ＩＦ２：２５０ＭＨｚ

【００４９】第１中間周波数ＩＦ１の１／２の周波数の
信号（１２５０ＭＨｚ）が入力信号ｆｉｎとして入力さ
れた場合、第１周波数変換部２１で第２次高調波が発生
して、被測定周波数ｆの如何に関わらず全帯域に亘って
不要スプリアス成分が検出される。そこで、例えば、測
定者が測定器の任意の操作ボタンに接触して予備測定を
行い、全帯域に渡って不要スプリアス成分が検出された
場合には、第１中間周波数ＩＦ１の設定値を２４９０Ｍ
Ｈｚに変更する。このようにすると、入力信号が１２５
０ＭＨｚの場合でも、入力信号周波数の第２次高調波と
第１中間周波数ＩＦ１の設定値とは一致しないため、不
要スプリアス成分の発生を抑圧することができる。

【００５０】上記のように、本実施の形態によれば、ま
ず予備測定を行い、レベル検出部２５もしくは制御部２
０が入力信号として第１中間周波数ＩＦ１の１／２の信
号が入力された場合に発生する不要スプリアス成分を検
出した場合には、第１および第２局部発振信号（ｆ１，
ｆ２）を制御することにより第１中間周波数ＩＦ１を帯
域制限フィルタ２２の通過帯域内の任意の周波数に変更
設定して、不要スプリアス成分の発生を抑圧することが
できる。

【００５１】（第４の実施の形態）次に、図３を参照し
て、本発明の第４の実施の形態における選択レベル測定
装置の構成を説明する。図３において、２６は入力信号
ｆｉｎを入力する入力端子、２７は入力信号ｆｉｎにつ
いて被測定周波数ｆが内部選択レベル測定装置２８の測
定周波数範囲内の場合には低域回路部２９を選択し、被
測定周波数ｆが内部選択レベル測定装置２８の測定周波
数以上の場合には高域チューナ部３０を選択して接続す
る第１高周波切替手段、２９は低雑音増幅器３１で構成
される低域回路部である。

【００５２】また、３１はゲイン調節を行うとともに雑
音指数の低下を抑える低雑音増幅器（第１低雑音増幅器
ともいう）、３２は、例えば発振器にＶＣＯを用いたＰ
ＬＬ周波数シンセサイザで構成され、制御部３３の制御
により設定された局部発振信号ｆ０を出力する局部発振
器、３０は高域通過フィルタ３４と低雑音増幅器３５と
周波数変換部３６と帯域制限フィルタ３７とで構成さ
れ、被測定周波数ｆを内部選択レベル測定装置２８の測
定周波数範囲内の中間周波数ＩＦに変換する高域チュー
ナ部、３４は入力信号の低域成分を遮断する高域通過フ
ィルタである。

【００５３】また、３５は、低域回路部２９と高域チュ
ーナ部３０とのゲイン調節を行うとともに、雑音指数の
低下を抑える低雑音増幅器（第２低雑音増幅器ともい
う）、３６は、例えばダイオードで構成されるダブルバ
ランスミキサで構成され、局部発振信号ｆ０と被測定周
波数ｆとを混合して中間周波数ＩＦを出力する周波数変
換部、３７は、例えばローパスフィルタで構成され、中
間周波数ＩＦの帯域制限を行う帯域制限フィルタであ
る。

【００５４】また、３８は第１高周波切替手段２７と連
動して低域回路部２９と高域チューナ部３０とのいずれ
かを選択して接続する第２高周波信号切替手段、２８
は、例えば図１に示す本発明の第１の実施の形態におけ
る選択レベル測定装置で構成される内部選択レベル測定
装置、３３は、例えばＡＤコンバータおよびＣＰＵから
なり、局部発振信号ｆ０を出力するよう局部発振器３２
を制御し、第１および第２高周波信号切替手段２７、３
８の選択動作を制御し、内部選択レベル測定装置２８を
制御する制御部である。

【００５５】次に、図３を参照して、上記のように構成
された本発明の第４の実施の形態における選択レベル測
定装置の動作を説明する。まず、入力端子２６から入力
された入力信号ｆｉｎは、第１及び第２高周波信号切替
手段２７３８の選択により低域回路部２９かまたは高
域チューナ部３０に接続される。低域回路部２９では、
入力信号ｆｉｎのレベルを増幅し、高域チューナ部３０
では、入力信号ｆｉｎを周波数変換部３６において中間
周波数ＩＦにダウンコンバート（入力信号ｆｉｎの周波
数を下げる）する。低域回路部２９または高域チューナ
部３０の出力は、内部選択レベル測定装置２８で周波数
レベル測定される。

【００５６】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、選択レベル測定装置の前段に、ダウンコンバ
ータ（周波数を下げるように変換する）を設置すること
により、選択レベル測定装置の測定周波数範囲を高周波
数まで拡大することができることである。以下、上記の
特長を具体的な数値を用いて説明する。

【００５７】各周波数を下記のように設定する。測定周波数範囲：１ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚ内部選択レベル測定装置２８測定周波数範囲：１ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ高域チューナ部３０測定周波数範囲：２０００ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚ局部発振信号ｆ０：１７００ＭＨｚ（固定）中間周波数ＩＦ：３００〜１３００ＭＨｚ

【００５８】被測定周波数ｆが１ＭＨｚ〜２０００ＭＨ
ｚの場合、入力信号ｆｉｎは第１および第２高周波信号
切替手段２７、３８の選択により、低域回路部２９を通
過して内部選択レベル測定装置２８に入力されレベル検
出される。被測定周波数ｆが２０００ＭＨｚ〜３０００
ＭＨｚの場合、入力信号ｆｉｎは第１および第２高周波
信号切替手段２７、３８の選択により高域チューナ部３
０へ入力され、周波数変換部３６において１７００ＭＨ
ｚの局部発振信号ｆ０と混合されて、３００ＭＨｚ〜１
３００ＭＨｚの中間周波数ＩＦにダウンコンバートされ
る。中間周波数ＩＦは内部選択レベル測定装置２８の測
定周波数範囲の帯域内であるから、内部選択レベル測定
装置２８によりレベル検出される。

【００５９】上記のように、本実施の形態によれば、内
部選択レベル測定装置２８の前段に、ダウンコンバータ
を設置するようにしたことにより、選択レベル測定装置
の測定周波数範囲を拡大することができる。

【００６０】（第５の実施の形態）次に、図４を参照し
て、本発明の第５の実施の形態における選択レベル測定
装置の構成を説明する。図４において、３９は入力信号
ｆｉｎが入力される入力端子、４０は、例えば複数の周
波数変換部と複数の局部発振器と複数の帯域制限フィル
タとで構成され、入力信号ｆｉｎを中間周波数ＩＦに変
換するチューナ部、４１は中間周波数ＩＦを複数の中間
周波数（ＩＦ０〜ＩＦｎ）に分配する分配器である。

【００６１】また、４２は、例えばそれぞれ異なる減衰
量を持つ単数あるいは複数の減衰器（アッテネータ）
（４２−１〜４２−ｎ）で構成され、分配器４１で分配
された中間周波数（ＩＦ１〜ＩＦｎ）の各レベルをそれ
ぞれ異なる減衰量で減衰させる減衰器、４３はそれぞれ
対数アンプからなる複数のレベル検出器（４３−０〜４
３−ｎ）で構成され、レベルの異なる中間周波数（ＩＦ
０〜ＩＦｎ）を同時に検波するレベル検出部である。
尚、本実施の形態において、レベル検出器４３−０は中
間周波数ＩＦ０を減衰しないままレベル検出するように
したものであり、第１レベル検出器ともいう。

【００６２】次に、図４を参照して、上記のように構成
された本発明の第５の実施の形態における選択レベル測
定装置の動作を説明する。まず、入力端子３９から入力
信号ｆｉｎが入力され、チューナ部４０で中間周波数Ｉ
Ｆに周波数変換される。中間周波数ＩＦは分配器４１で
複数の中間周波数（ＩＦ０〜ＩＦｎ）に分配され、一部
は単数あるいは複数のそれぞれ減衰量の異なる減衰器４
２（４２−１〜４２−ｎ）に入力される。それらレベル
の異なる複数の中間周波数（ＩＦ０〜ＩＦｎ）は、それ
ぞれレベル検出部４３の複数のレベル検出器（４３−０
〜４３−ｎ）を通して同時に検波される。

【００６３】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、分配した複数の信号のレベルを減衰無しまた
は１つ以上の異なる減衰量の複数の減衰器４２によりレ
ベル検出器の測定可能入力レベルまで減衰させたものと
を、複数のレベル検出器４３（４３−０〜４３−ｎ）で
同時に検波するようにしたことにより、測定ダイナミッ
クレンジをチューナ部４０のダイナミックレンジまで拡
大することができるということである。以下、上記で説
明したことを具体的な数値を用いて詳細に説明する。

【００６４】例えば、各設定値を以下のように定める。チューナ部４０のダイナミックレンジ：１００ｄＢ（チューナ部４０出力レベル： −１００ｄＢｍ〜０ｄＢｍ）レベル検出器４３のダイナミックレンジ：６０ｄＢ（レベル検出器４３測定可能入力レベル範囲： −１０５ｄＢｍ〜−４５ｄＢｍ）分配器４１による分配数：２減衰器４２の数：１減衰器４２の減衰量：５０ｄＢ

【００６５】チューナ部４０の出力レベル−１００ｄＢ
ｍ〜−５０ｄＢｍの場合には、減衰器４２を通過させず
にレベル検出を行い、チューナ部４０の出力レベルが−
５０ｄＢｍから０ｄＢｍの場合には、レベルを減衰器４
２において５０ｄＢ減衰させることによりレベル検出器
４３の測定範囲内にしてレベル検出を行う。両信号レベ
ルのレベル検出を同時に行いその結果を重畳することに
より、測定ダイナミックレンジをチューナ部４０のダイ
ナミックレンジと同等の範囲まで拡大することができ
る。

【００６６】上記のように、本実施の形態によれば、分
配した複数の信号のレベルを減衰無しまたは減衰量の異
なる複数の減衰器４２（４２−１〜４２−ｎ）によりレ
ベル検出器の測定可能入力レベルまで減衰させて、複数
のレベル検出器４３（４３−０〜４３−ｎ）で同時に検
波することにより、測定ダイナミックレンジをチューナ
部４０のダイナミックレンジまで拡大することができ
る。または、測定ダイナミックレンジをチューナ部４０
のダイナミックレンジまで拡大したと同等の効果を得る
ことができる。

【００６７】

【発明の効果】本発明における選択レベル測定装置は、
上記のように構成され、特に、レベル検出器に入力され
た中間周波数を異なる周波数の複数の中間周波数に分配
して、それぞれレベル検出器の測定可能入力レベル範囲
まで減衰させ、それぞれ異なるレベル検出器により同時
にレベル検出を行うようにしたことにより、レベル検出
器の測定ダイナミックレンジを拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における選択レベル
測定装置の構成を示すブロック図、

【図２】図２は本発明の第２及び第３の実施の形態にお
ける選択レベル測定装置の構成を示すブロック図、

【図３】図３は本発明の第４の実施の形態における選択
レベル測定装置の構成を示すブロック図、

【図４】図４は本発明の第５の実施の形態における選択
レベル測定装置の構成を示すブロック図、

【図５】従来の比較的小型且つ安価な選択レベル測定装
置の一例の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１入力端子２第１高周波切替手段３低域チューナ部４高域チューナ部５第１局部発振器６制御部７てい倍部８低域通過フィルタ９第１周波数変換部１０第１帯域制限フィルタ１１高域通過フィルタ１２第２周波数変換部１３第２帯域制限フィルタ１４第２高周波切替手段１５第２局部発振器１６第３周波数変換部１７レベル検出部１８入力端子１９第１局部発振器２０制御部２１第１周波数変換部２２帯域制限フィルタ２３第２局部発振器２４第２周波数変換部２５レベル検出部２６入力端子２７第１高周波切替手段２８内部選択レベル測定装置２９低域回路部３０高域チューナ部３１低雑音増幅器３２局部発振器３３制御部３４高域通過フィルタ３５低雑音増幅器３６周波数変換部３７低域通過フィルタ３８第２高周波切替手段３９入力端子４０チューナ部４１分配器４２、４２−１〜４２−ｎ減衰器４３、４３−０〜４３−ｎレベル検出器４４入力端子４５第１局部発振器４６制御部４７てい倍部４８第１周波数変換部４９第１帯域制限フィルタ５０第２局部発振器５１第２周波数変換部５２チューナ部５３第２帯域制限フィルタ５４レベル検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号を中間周波数に変換するチューナ
部と、前記中間周波数の信号を複数の信号に分配する分
配器と、前記分配器の出力の１つをレベル検出する第１
レベル検出器と、前記分配器の他の複数の出力のレベル
をそれぞれ異なる減衰量で減衰させる複数の減衰器と、
前記複数の減衰器の出力それぞれについてレベル検出を
行う複数のレベル検出器とを備え、分配した複数の信号
のレベルを減衰無しまたは減衰量の異なる複数の減衰器
で減衰させて、複数のレベル検出器で同時に検波するよ
うにしたことを特徴とする選択レベル測定装置。