JP2003028904A - 相互変調波測定装置および測定方法 - Google Patents
相互変調波測定装置および測定方法Info
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- JP2003028904A JP2003028904A JP2001217187A JP2001217187A JP2003028904A JP 2003028904 A JP2003028904 A JP 2003028904A JP 2001217187 A JP2001217187 A JP 2001217187A JP 2001217187 A JP2001217187 A JP 2001217187A JP 2003028904 A JP2003028904 A JP 2003028904A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、相互変調波測定装置に関し、相互
変調波の位相を精度良く測定することができる相互変調
波測定装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 発振器１にて周波数がｆ1の信号および
周波数がｆ2の信号（ｆ1≠ｆ2）を発生させ、合成器２
にて合成し、分配器３で２つに分配し、一つの系統は参
照増幅器５に入力され、出力される基本波と相互変調波
は、ベクトルネットワークアナライザー６の振幅・位相
測定の基準信号とするため参照入力６ａに入力される。
分配器３の出力の他方の系統は、可変減衰器４を通して
被測定増幅器１０に入力され、出力の基本波、相互変調
波はベクトルネットワークアナライザー６の測定入力６
ｂに入力される。ベクトルネットワークアナライザー６
では、測定を行う任意の周波数を選択し、参照入力６ａ
に入力されている基準信号に対する相対的な振幅・位相
を測定する。
変調波の位相を精度良く測定することができる相互変調
波測定装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 発振器１にて周波数がｆ1の信号および
周波数がｆ2の信号（ｆ1≠ｆ2）を発生させ、合成器２
にて合成し、分配器３で２つに分配し、一つの系統は参
照増幅器５に入力され、出力される基本波と相互変調波
は、ベクトルネットワークアナライザー６の振幅・位相
測定の基準信号とするため参照入力６ａに入力される。
分配器３の出力の他方の系統は、可変減衰器４を通して
被測定増幅器１０に入力され、出力の基本波、相互変調
波はベクトルネットワークアナライザー６の測定入力６
ｂに入力される。ベクトルネットワークアナライザー６
では、測定を行う任意の周波数を選択し、参照入力６ａ
に入力されている基準信号に対する相対的な振幅・位相
を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、増幅器の非線形特
性の測定、調整、評価に使用される相互変調波測定装置
に関し、特に、相互変調波の位相が問題となる通信、放
送、レーダーなどのフェーズドアレーシステムに用いら
れる増幅器に使用される相互変調波測定装置に関する。
性の測定、調整、評価に使用される相互変調波測定装置
に関し、特に、相互変調波の位相が問題となる通信、放
送、レーダーなどのフェーズドアレーシステムに用いら
れる増幅器に使用される相互変調波測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、増幅器の相互変調波の測定は、図
７に示すように、発振器２１ａで発生した周波数ｆ1の
信号と発振器２１ｂで発生した周波数ｆ2の信号を合成
器２２で合成し、合成した信号を可変減衰器２３を通し
て被測定増幅器４０に入力し、被測定増幅器４０の出力
をスペクトラムアナライザー２４で観測することによ
り、基本波および相互変調波の振幅を測定していた。し
かし、スペクトラムアナライザー２４では振幅しか測定
できないため、この方法では位相特性は測定できなかっ
た。
７に示すように、発振器２１ａで発生した周波数ｆ1の
信号と発振器２１ｂで発生した周波数ｆ2の信号を合成
器２２で合成し、合成した信号を可変減衰器２３を通し
て被測定増幅器４０に入力し、被測定増幅器４０の出力
をスペクトラムアナライザー２４で観測することによ
り、基本波および相互変調波の振幅を測定していた。し
かし、スペクトラムアナライザー２４では振幅しか測定
できないため、この方法では位相特性は測定できなかっ
た。
【０００３】一方、図８に示すように、ベクトルネット
ワークアナライザー３１を使用すると、ベクトルネット
ワークアナライザー３１の内部発振器３１ａの信号を分
配器３１ｂで２分配し、一方を基準信号として参照入力
３１ｃに入力し、他方を測定用信号として可変減衰器３
２、被測定増幅器４０を通して測定入力３１ｄに入力
し、参照入力３１ｃと測定入力３１ｄに入力された信号
の振幅と位相を比較して振幅・位相特性を測定すること
ができる。しかし、この場合、基本波の振幅・位相特性
は測定可能であるが、相互変調波に関しては基準信号が
存在しないため測定できなかった。
ワークアナライザー３１を使用すると、ベクトルネット
ワークアナライザー３１の内部発振器３１ａの信号を分
配器３１ｂで２分配し、一方を基準信号として参照入力
３１ｃに入力し、他方を測定用信号として可変減衰器３
２、被測定増幅器４０を通して測定入力３１ｄに入力
し、参照入力３１ｃと測定入力３１ｄに入力された信号
の振幅と位相を比較して振幅・位相特性を測定すること
ができる。しかし、この場合、基本波の振幅・位相特性
は測定可能であるが、相互変調波に関しては基準信号が
存在しないため測定できなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これまで、相互変調波
成分の測定項目は振幅（電力）のみであった。その理由
としては、従来の通信システムにおいては、相互変調波
成分は単に雑音電力として評価されるため、位相情報が
不要であったことと、正確な位相測定方法が無かったこ
とがあげられる。
成分の測定項目は振幅（電力）のみであった。その理由
としては、従来の通信システムにおいては、相互変調波
成分は単に雑音電力として評価されるため、位相情報が
不要であったことと、正確な位相測定方法が無かったこ
とがあげられる。
【０００５】近年では、移動体通信等の基地局や衛星を
使用した通信・放送用のアンテナとしてフェーズドアレ
ーアンテナが使用されるようになり、妨害波の正確な評
価のため相互変調波の振幅・位相を正確に求める必要が
出てきた。
使用した通信・放送用のアンテナとしてフェーズドアレ
ーアンテナが使用されるようになり、妨害波の正確な評
価のため相互変調波の振幅・位相を正確に求める必要が
出てきた。
【０００６】特に高効率動作を特徴とする進行波管の場
合、飽和動作に近づくにつれ出力位相が大きく変化する
ため、相互変調波の位相も変化することが予測でき、測
定による評価が必要となり、相互変調波成分の位相測定
を行うことが必要となっている。
合、飽和動作に近づくにつれ出力位相が大きく変化する
ため、相互変調波の位相も変化することが予測でき、測
定による評価が必要となり、相互変調波成分の位相測定
を行うことが必要となっている。
【０００７】そこで、本発明は、マイクロ波測定器とし
て広く普及しているベクトルネットワークアナライザー
を使用して、相互変調波の位相を精度良く測定すること
ができる相互変調波測定装置を提供することを目的とす
る。
て広く普及しているベクトルネットワークアナライザー
を使用して、相互変調波の位相を精度良く測定すること
ができる相互変調波測定装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
の発明は、それぞれ周波数の異なる信号を発生する複数
の発振器と、該複数の発振器が発生する信号を合成する
合成器と、該合成器の出力を２分配する分配器と、該分
配器の一方の出力を入力され該入力された信号のレベル
を変えて被測定増幅器に出力する可変減衰器と、前記分
配器の他方の出力を入力される非線形の参照増幅器と、
該参照増幅器の出力を参照入力に入力され、前記被測定
増幅器の出力を測定入力に入力され、前記参照入力に入
力される信号と前記測定入力に入力される信号を比較し
て前記測定入力に入力される信号の位相および振幅を測
定する振幅位相比較器とを備えたことを特徴とするもの
である。
の発明は、それぞれ周波数の異なる信号を発生する複数
の発振器と、該複数の発振器が発生する信号を合成する
合成器と、該合成器の出力を２分配する分配器と、該分
配器の一方の出力を入力され該入力された信号のレベル
を変えて被測定増幅器に出力する可変減衰器と、前記分
配器の他方の出力を入力される非線形の参照増幅器と、
該参照増幅器の出力を参照入力に入力され、前記被測定
増幅器の出力を測定入力に入力され、前記参照入力に入
力される信号と前記測定入力に入力される信号を比較し
て前記測定入力に入力される信号の位相および振幅を測
定する振幅位相比較器とを備えたことを特徴とするもの
である。
【０００９】この発明では、参照増幅器の出力信号と比
較して被測定増幅器の出力信号の位相および振幅が測定
される。したがって、基本波とともに相互変調波の位相
および振幅も測定される。
較して被測定増幅器の出力信号の位相および振幅が測定
される。したがって、基本波とともに相互変調波の位相
および振幅も測定される。
【００１０】上記課題を解決する第２の発明は、上記第
１の発明の構成に加え、前記複数の発振器それぞれと前
記振幅位相比較器とに同じ外部基準信号を供給すること
を特徴とするものである。
１の発明の構成に加え、前記複数の発振器それぞれと前
記振幅位相比較器とに同じ外部基準信号を供給すること
を特徴とするものである。
【００１１】この発明では、複数の発振器それぞれと振
幅位相比較器との基準信号が同一のものにされる。した
がって、複数の発振器と振幅位相比較器との位相同期が
取られる。
幅位相比較器との基準信号が同一のものにされる。した
がって、複数の発振器と振幅位相比較器との位相同期が
取られる。
【００１２】上記課題を解決する第３の発明は、上記第
１または第２の発明の構成に加え、前記参照増幅器の出
力と前記被測定増幅器の出力の少なくとも一方に、測定
する周波数以外の成分を除去するフィルターを挿入する
ことを特徴とするものである。
１または第２の発明の構成に加え、前記参照増幅器の出
力と前記被測定増幅器の出力の少なくとも一方に、測定
する周波数以外の成分を除去するフィルターを挿入する
ことを特徴とするものである。
【００１３】この発明では、参照増幅器または被測定増
幅器の出力から測定する周波数以外の成分が除去され
る。したがって、測定する周波数のみの信号が振幅位相
比較器に入力される。
幅器の出力から測定する周波数以外の成分が除去され
る。したがって、測定する周波数のみの信号が振幅位相
比較器に入力される。
【００１４】上記課題を解決する第４の発明は、上記第
１から第３のいずれかの発明の構成に加え、前記振幅位
相比較器としてベクトル電圧計を用いることを特徴とす
るものである。
１から第３のいずれかの発明の構成に加え、前記振幅位
相比較器としてベクトル電圧計を用いることを特徴とす
るものである。
【００１５】この発明では、ベクトル電圧計により被測
定増幅器の出力信号の位相および振幅が測定される。
定増幅器の出力信号の位相および振幅が測定される。
【００１６】上記課題を解決する第５の発明は、複数の
信号を合成する合成器と、該合成器の出力を２分配する
分配器と、該分配器の一方の出力を入力され該入力され
た信号のレベルを変えて出力する可変減衰器と、該可変
減衰器の出力を入力される主増幅器と、前記分配器の他
方の出力を入力される非線形の参照増幅器と、該参照増
幅器の出力を参照入力に入力され、前記主増幅器の出力
を測定入力に入力され、前記参照入力に入力される信号
と前記測定入力に入力される信号を比較して前記測定入
力に入力される信号の位相および振幅の測定値を出力す
る振幅位相比較器と、前記測定値に基づいて前記可変減
衰器を制御して前記主増幅器の出力を所要の要求条件に
適合させる制御器とを備えたことを特徴とするものであ
る。
信号を合成する合成器と、該合成器の出力を２分配する
分配器と、該分配器の一方の出力を入力され該入力され
た信号のレベルを変えて出力する可変減衰器と、該可変
減衰器の出力を入力される主増幅器と、前記分配器の他
方の出力を入力される非線形の参照増幅器と、該参照増
幅器の出力を参照入力に入力され、前記主増幅器の出力
を測定入力に入力され、前記参照入力に入力される信号
と前記測定入力に入力される信号を比較して前記測定入
力に入力される信号の位相および振幅の測定値を出力す
る振幅位相比較器と、前記測定値に基づいて前記可変減
衰器を制御して前記主増幅器の出力を所要の要求条件に
適合させる制御器とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【００１７】この発明では、振幅位相比較器の測定結果
に基づいて可変減衰器が制御され、主増幅器の出力が調
整される。
に基づいて可変減衰器が制御され、主増幅器の出力が調
整される。
【００１８】上記課題を解決する第６の発明は、複数の
信号を合成する合成器と、該合成器の出力を２分配する
分配器と、該分配器の一方の出力を入力され該入力され
た信号のレベルを変えて出力する可変減衰器と、該可変
減衰器の出力を入力される主増幅器と、前記分配器の他
方の出力を入力される非線形の参照増幅器と、該参照増
幅器の出力を参照入力に入力され、前記主増幅器の出力
を測定入力に入力され、前記参照入力に入力される信号
と前記測定入力に入力される信号を比較して前記測定入
力に入力される信号の位相および振幅の測定値を出力す
る振幅位相比較器と、前記測定値に基づいて前記主増幅
器の振幅および位相の線形性を変化させて前記主増幅器
の出力の振幅および位相特性を要求条件に適合させる制
御器とを備えたことを特徴とするものである。
信号を合成する合成器と、該合成器の出力を２分配する
分配器と、該分配器の一方の出力を入力され該入力され
た信号のレベルを変えて出力する可変減衰器と、該可変
減衰器の出力を入力される主増幅器と、前記分配器の他
方の出力を入力される非線形の参照増幅器と、該参照増
幅器の出力を参照入力に入力され、前記主増幅器の出力
を測定入力に入力され、前記参照入力に入力される信号
と前記測定入力に入力される信号を比較して前記測定入
力に入力される信号の位相および振幅の測定値を出力す
る振幅位相比較器と、前記測定値に基づいて前記主増幅
器の振幅および位相の線形性を変化させて前記主増幅器
の出力の振幅および位相特性を要求条件に適合させる制
御器とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】この発明では、振幅位相比較器の測定結果
に基づいて主増幅器の振幅および位相の線形性が変化さ
せられ、主増幅器の出力が調整される。
に基づいて主増幅器の振幅および位相の線形性が変化さ
せられ、主増幅器の出力が調整される。
【００２０】上記課題を解決する第７の発明は、基本波
と相互変調波を含む基準信号を生成し、周波数の異なる
複数の信号を合成した合成信号を被測定増幅器に入力
し、前記基準信号と前記被測定増幅器の出力信号を比較
して前記被測定増幅器の出力信号の位相および振幅を測
定することを特徴とするものである。
と相互変調波を含む基準信号を生成し、周波数の異なる
複数の信号を合成した合成信号を被測定増幅器に入力
し、前記基準信号と前記被測定増幅器の出力信号を比較
して前記被測定増幅器の出力信号の位相および振幅を測
定することを特徴とするものである。
【００２１】この発明では、相互変調波を含む基準信号
と被測定増幅器の出力信号が比較され位相および振幅が
測定される。したがって、相互変調波の位相および振幅
も測定される。
と被測定増幅器の出力信号が比較され位相および振幅が
測定される。したがって、相互変調波の位相および振幅
も測定される。
【００２２】上記課題を解決する第８の発明は、上記第
７の発明の構成に加え、前記合成信号を非線形の参照増
幅器に入力し、その出力を前記基準信号とすることを特
徴とするものである。
７の発明の構成に加え、前記合成信号を非線形の参照増
幅器に入力し、その出力を前記基準信号とすることを特
徴とするものである。
【００２３】この発明では、被測定増幅器に入力する信
号と同じ信号が参照増幅器に入力され、その出力を基準
信号として位相および振幅が測定される。
号と同じ信号が参照増幅器に入力され、その出力を基準
信号として位相および振幅が測定される。
【００２４】上記課題を解決する第９の発明は、上記第
７または第８の発明の構成に加え、前記合成信号のレベ
ルを変えて前記被測定増幅器の出力信号の位相および振
幅を測定することを特徴とするものである。
７または第８の発明の構成に加え、前記合成信号のレベ
ルを変えて前記被測定増幅器の出力信号の位相および振
幅を測定することを特徴とするものである。
【００２５】この発明では、被測定増幅器の入力信号の
レベルが変更され、そのレベルに対する位相および振幅
が測定される。したがって、入力レベルの変化に応じた
位相および振幅の変化が測定される。
レベルが変更され、そのレベルに対する位相および振幅
が測定される。したがって、入力レベルの変化に応じた
位相および振幅の変化が測定される。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図１〜図５は本発明の第１実施形態の相互変調
波測定装置を示す図である。
明する。図１〜図５は本発明の第１実施形態の相互変調
波測定装置を示す図である。
【００２７】図１において、本実施形態の相互変調波測
定装置は、複数の発振器１と、これら複数の発振器の出
力を合成する合成器２と、合成器２の出力を２つに分配
する分配器３と、分配器３の一方の出力を入力され、こ
の入力信号を変化させて被測定増幅器１０に出力する可
変減衰器４と、分配器３の他方の出力を入力される非線
形増幅器である参照増幅器５と、参照増幅器５の出力を
参照入力６ａに入力されるとともに、被測定増幅器１０
の出力を測定入力６ｂに入力されるベクトルネットワー
クアナライザー（振幅位相比較器）６とを備えている。
定装置は、複数の発振器１と、これら複数の発振器の出
力を合成する合成器２と、合成器２の出力を２つに分配
する分配器３と、分配器３の一方の出力を入力され、こ
の入力信号を変化させて被測定増幅器１０に出力する可
変減衰器４と、分配器３の他方の出力を入力される非線
形増幅器である参照増幅器５と、参照増幅器５の出力を
参照入力６ａに入力されるとともに、被測定増幅器１０
の出力を測定入力６ｂに入力されるベクトルネットワー
クアナライザー（振幅位相比較器）６とを備えている。
【００２８】このような相互変調波測定装置において、
例えば、２つの発振器１にて周波数がｆ1の信号および
周波数がｆ2の信号（ｆ1≠ｆ2）を発生させ、合成器２
にて合成する。この時の周波数スペクトラムを図２
（ａ）に示す。これらを基本波と呼ぶ。
例えば、２つの発振器１にて周波数がｆ1の信号および
周波数がｆ2の信号（ｆ1≠ｆ2）を発生させ、合成器２
にて合成する。この時の周波数スペクトラムを図２
（ａ）に示す。これらを基本波と呼ぶ。
【００２９】合成器２の出力は、分配器３で２つに分配
され、一つの系統は参照増幅器５に入力される。この参
照増幅器５は非線形増幅器のため、入力のレベルを設定
することにより図２（ｂ）に示すような相互変調波（Ｉ
Ｍ３，ＩＭ５）が発生する。図２（ｂ）のＩＭ３は３次
の相互変調波（周波数は２ｆ2−ｆ1、２ｆ1−ｆ2）、Ｉ
Ｍ５は５次の相互変調波（周波数は３ｆ2−２ｆ1、３ｆ
1−２ｆ2）を示し、これらを総称して相互変調波成分と
呼んでいる。なお、更に高次の相互変調波も考えられ
る。
され、一つの系統は参照増幅器５に入力される。この参
照増幅器５は非線形増幅器のため、入力のレベルを設定
することにより図２（ｂ）に示すような相互変調波（Ｉ
Ｍ３，ＩＭ５）が発生する。図２（ｂ）のＩＭ３は３次
の相互変調波（周波数は２ｆ2−ｆ1、２ｆ1−ｆ2）、Ｉ
Ｍ５は５次の相互変調波（周波数は３ｆ2−２ｆ1、３ｆ
1−２ｆ2）を示し、これらを総称して相互変調波成分と
呼んでいる。なお、更に高次の相互変調波も考えられ
る。
【００３０】これら基本波と相互変調波は、ベクトルネ
ットワークアナライザー６の振幅・位相測定の基準信号
とするため参照入力６ａに入力され、測定中はレベルを
変えない。
ットワークアナライザー６の振幅・位相測定の基準信号
とするため参照入力６ａに入力され、測定中はレベルを
変えない。
【００３１】分配器３の出力の他方の系統は、可変減衰
器４を通して被測定増幅器１０に入力される。被測定増
幅器１０の非線形性により同様に相互変調波が発生す
る。可変減衰器４により入力のレベルを変化させること
により被測定増幅器１０の動作点が変化し、出力の基本
波、相互変調波の振幅および位相が変化する。
器４を通して被測定増幅器１０に入力される。被測定増
幅器１０の非線形性により同様に相互変調波が発生す
る。可変減衰器４により入力のレベルを変化させること
により被測定増幅器１０の動作点が変化し、出力の基本
波、相互変調波の振幅および位相が変化する。
【００３２】ベクトルネットワークアナライザー（振幅
・位相比較器）６では、測定を行う任意の周波数（基本
波あるいは相互変調波の周波数）を選択し、参照入力６
ａに入力されている基準信号（参照増幅器５の出力）に
対する相対的な振幅・位相を測定する。
・位相比較器）６では、測定を行う任意の周波数（基本
波あるいは相互変調波の周波数）を選択し、参照入力６
ａに入力されている基準信号（参照増幅器５の出力）に
対する相対的な振幅・位相を測定する。
【００３３】図３は、基本波としてｆ1、ｆ2の２波を用
いて、本実施形態により測定した被測定増幅器１０の出
力位相および出力振幅の例を示すもので、図３（ａ）は
出力位相特性、図３（ｂ）は入出力特性を示す。
いて、本実施形態により測定した被測定増幅器１０の出
力位相および出力振幅の例を示すもので、図３（ａ）は
出力位相特性、図３（ｂ）は入出力特性を示す。
【００３４】このように、本実施形態においては、分配
器３で分配した信号の一方を参照増幅器５に入力し、そ
の出力を基準信号とし、この基準信号と被測定増幅器１
０の出力を比較しているため、基本波成分と同様に相互
変調波成分の位相および振幅の測定も可能になる。
器３で分配した信号の一方を参照増幅器５に入力し、そ
の出力を基準信号とし、この基準信号と被測定増幅器１
０の出力を比較しているため、基本波成分と同様に相互
変調波成分の位相および振幅の測定も可能になる。
【００３５】なお、発振器１とベクトルネットワークア
ナライザー６に同じ外部基準信号を供給すれば、位相同
期を取ることができ、測定精度を向上させることができ
る。
ナライザー６に同じ外部基準信号を供給すれば、位相同
期を取ることができ、測定精度を向上させることができ
る。
【００３６】また、参照増幅器５または被測定増幅器１
０の出力の片方あるいは両方に、測定する周波数以外の
成分を除去するフィルターを挿入すれば、ベクトルネッ
トワークアナライザー６に入力する信号から測定する周
波数以外の成分を除去することができ、測定精度を向上
させることができる。
０の出力の片方あるいは両方に、測定する周波数以外の
成分を除去するフィルターを挿入すれば、ベクトルネッ
トワークアナライザー６に入力する信号から測定する周
波数以外の成分を除去することができ、測定精度を向上
させることができる。
【００３７】また、本実施形態ではベクトルネットワー
クアナライザー６を用いたが、これに限定されるもので
はなく、ベクトル電圧計を用いてもかまわない。
クアナライザー６を用いたが、これに限定されるもので
はなく、ベクトル電圧計を用いてもかまわない。
【００３８】図４は、本実施形態で測定可能な増幅器を
用いたアクティブフェーズドアレーシステムの一例を示
す図である。図４に示すように、アクティブフェーズド
アレーシステムは、複数の信号源１１と、各信号源１１
からの信号を分配し振幅・位相分布を付加するＢＦＮ
（ビームフォーミングネットワーク）１２と、ＢＦＮ１
２の出力信号を合成する合成器１３と、合成器１３で合
成された信号の増幅を行う増幅器１０と、増幅器１０で
増幅した信号を放射するアンテナ素子１４とを備えてい
る。
用いたアクティブフェーズドアレーシステムの一例を示
す図である。図４に示すように、アクティブフェーズド
アレーシステムは、複数の信号源１１と、各信号源１１
からの信号を分配し振幅・位相分布を付加するＢＦＮ
（ビームフォーミングネットワーク）１２と、ＢＦＮ１
２の出力信号を合成する合成器１３と、合成器１３で合
成された信号の増幅を行う増幅器１０と、増幅器１０で
増幅した信号を放射するアンテナ素子１４とを備えてい
る。
【００３９】このようなアクティブフェーズドアレーシ
ステムにおける放射パターン計算においては、各増幅器
１０それぞれの出力成分の振幅と位相の関係を知ること
が必要となる。本実施形態により、基本波と同様に相互
変調波成分の放射方向や強度を計算することができ、図
５に示すように、信号源からの出力信号の周波数ｆ1と
ｆ2の放射方向を図中の実線のように設定すると、相互
変調波成分の放射パターンは図中の点線で示されるよう
に周波数ｆ1、ｆ2の基本波とは異なる方向にピークを持
つように計算され、相互変調波による干渉や妨害の度合
いが計算できるなど、システム設計をより正確に行うこ
とができる。
ステムにおける放射パターン計算においては、各増幅器
１０それぞれの出力成分の振幅と位相の関係を知ること
が必要となる。本実施形態により、基本波と同様に相互
変調波成分の放射方向や強度を計算することができ、図
５に示すように、信号源からの出力信号の周波数ｆ1と
ｆ2の放射方向を図中の実線のように設定すると、相互
変調波成分の放射パターンは図中の点線で示されるよう
に周波数ｆ1、ｆ2の基本波とは異なる方向にピークを持
つように計算され、相互変調波による干渉や妨害の度合
いが計算できるなど、システム設計をより正確に行うこ
とができる。
【００４０】次に、図６は、本発明の第２実施形態の増
幅器線形性制御装置を示す図である。なお、本実施形態
は、上述の第１実施形態と略同様に構成されているの
で、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説
明する。
幅器線形性制御装置を示す図である。なお、本実施形態
は、上述の第１実施形態と略同様に構成されているの
で、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説
明する。
【００４１】本実施形態においては、複数の入力信号１
〜ｎを同時に増幅する主たる増幅器７の出力信号の一部
を方向性結合器８で分岐させ、振幅位相比較器６の測定
入力に入力し、振幅位相比較器６において主たる増幅器
７の出力信号に含まれる相互変調波の振幅および位相を
測定する。
〜ｎを同時に増幅する主たる増幅器７の出力信号の一部
を方向性結合器８で分岐させ、振幅位相比較器６の測定
入力に入力し、振幅位相比較器６において主たる増幅器
７の出力信号に含まれる相互変調波の振幅および位相を
測定する。
【００４２】振幅位相比較器６の測定結果は、制御器９
に入力され、制御器９は測定結果と予め設定されている
相互変調波の仕様値、例えばＣ／ＩＭ３（キャリア対３
次相互変調歪み比）等とを比較し、仕様値を満足してい
ない場合、可変減衰器４を制御し、主たる増幅器７の入
力レベルを変えて仕様値を満足するように調整を行う。
に入力され、制御器９は測定結果と予め設定されている
相互変調波の仕様値、例えばＣ／ＩＭ３（キャリア対３
次相互変調歪み比）等とを比較し、仕様値を満足してい
ない場合、可変減衰器４を制御し、主たる増幅器７の入
力レベルを変えて仕様値を満足するように調整を行う。
【００４３】また、制御器９は、測定結果を判定し、主
たる増幅器７の動作パラメータを変えて非線形性を調整
する。動作パラメータとしては、半導体増幅器の場合は
バイアス電圧、ＴＷＴ（進行波管）の場合はカソード電
流を制御するためのアノード電圧などが考えられる。こ
れらの動作パラメータにより主たる増幅器７の利得や最
大出力を変更する。
たる増幅器７の動作パラメータを変えて非線形性を調整
する。動作パラメータとしては、半導体増幅器の場合は
バイアス電圧、ＴＷＴ（進行波管）の場合はカソード電
流を制御するためのアノード電圧などが考えられる。こ
れらの動作パラメータにより主たる増幅器７の利得や最
大出力を変更する。
【００４４】このように、本実施形態においては、主た
る増幅器７の出力を振幅位相比較器６により測定し、制
御器９が測定結果により可変減衰器４や主たる増幅器７
を制御して主たる増幅器７の出力を調整しているので、
主たる増幅器７の出力を監視して、主たる増幅器７の出
力が常に一定の仕様値を満足するように調整することが
できる。
る増幅器７の出力を振幅位相比較器６により測定し、制
御器９が測定結果により可変減衰器４や主たる増幅器７
を制御して主たる増幅器７の出力を調整しているので、
主たる増幅器７の出力を監視して、主たる増幅器７の出
力が常に一定の仕様値を満足するように調整することが
できる。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、参照増幅器の出力を基
準信号として被測定増幅器の出力と比較し位相および振
幅を測定しているので、参照増幅器の出力に含まれる相
互変調波の位相および振幅についても測定できる。
準信号として被測定増幅器の出力と比較し位相および振
幅を測定しているので、参照増幅器の出力に含まれる相
互変調波の位相および振幅についても測定できる。
【００４６】また、複数の発振器と振幅位相比較器に同
じ基準信号を供給すれば、位相同期を取ることができ、
測定精度を向上させることができる。
じ基準信号を供給すれば、位相同期を取ることができ、
測定精度を向上させることができる。
【００４７】また、参照増幅器の出力と被測定増幅器の
出力の少なくとも一方に測定する周波数以外の成分を除
去するフィルターを挿入すれば、振幅位相比較器には測
定する周波数以外の成分が入力されず、測定精度を向上
させることができる。
出力の少なくとも一方に測定する周波数以外の成分を除
去するフィルターを挿入すれば、振幅位相比較器には測
定する周波数以外の成分が入力されず、測定精度を向上
させることができる。
【００４８】また、本発明によれば、振幅位相比較器の
測定結果により制御器が可変減衰器を制御して主増幅器
の出力を調整しているので、主増幅器の出力が一定の仕
様値を満足するように調整することができる。
測定結果により制御器が可変減衰器を制御して主増幅器
の出力を調整しているので、主増幅器の出力が一定の仕
様値を満足するように調整することができる。
【００４９】また、本発明によれば、振幅位相比較器の
測定結果により制御器が主増幅器の振幅および位相の線
形性を変化させて主増幅器の出力を調整しているので、
主増幅器の出力が一定の仕様値を満足するように調整す
ることができる。
測定結果により制御器が主増幅器の振幅および位相の線
形性を変化させて主増幅器の出力を調整しているので、
主増幅器の出力が一定の仕様値を満足するように調整す
ることができる。
【００５０】また、本発明の方法によれば、基本波と相
互変調波を含む基準信号を生成し、この基準信号と被測
定増幅器の出力とを比較し位相および振幅を測定してい
るので、基本波とともに相互変調波の位相および振幅に
ついても測定できる。
互変調波を含む基準信号を生成し、この基準信号と被測
定増幅器の出力とを比較し位相および振幅を測定してい
るので、基本波とともに相互変調波の位相および振幅に
ついても測定できる。
【００５１】また、合成信号を非線形の参照増幅器に入
力し、その出力を基準信号とすれば、基準信号と被測定
増幅器の出力の基本波および相互変調波の周波数を容易
に一致させることができ、測定精度を向上させることが
できる。
力し、その出力を基準信号とすれば、基準信号と被測定
増幅器の出力の基本波および相互変調波の周波数を容易
に一致させることができ、測定精度を向上させることが
できる。
【００５２】また、合成信号のレベルを変えて測定すれ
ば、レベルに対応した位相および振幅の変化を測定する
ことができる。
ば、レベルに対応した位相および振幅の変化を測定する
ことができる。
【図１】本発明の第１実施形態の相互変調波測定装置を
示す図であり、その概略ブロック図である。
示す図であり、その概略ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の相互変調波測定装置の
生成する信号の周波数スペクトラムの一例を示すグラフ
である。
生成する信号の周波数スペクトラムの一例を示すグラフ
である。
【図３】本発明の第１実施形態の相互変調波測定装置に
より測定した基本波および相互変調波の特性の一例を示
すグラフである。
より測定した基本波および相互変調波の特性の一例を示
すグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態の相互変調波測定装置に
より測定する増幅器を使ったアクティブフェーズドアレ
ーシステムの一例を示す概略ブロック図である。
より測定する増幅器を使ったアクティブフェーズドアレ
ーシステムの一例を示す概略ブロック図である。
【図５】図４のフェーズドアレーアンテナの放射パター
ンの例を示す図である。
ンの例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の増幅器線形性制御装置
を示す図であり、その概略ブロック図である。
を示す図であり、その概略ブロック図である。
【図７】従来のスペクトラムアナライザーを用いた相互
変調波測定装置を示す概略ブロック図である。
変調波測定装置を示す概略ブロック図である。
【図８】従来のベクトルネットワークアナライザーを用
いた振幅・位相測定装置を示す概略ブロック図である。
いた振幅・位相測定装置を示す概略ブロック図である。
１ 発振器
２ 合成器
３ 分配器
４ 可変減衰器
５ 参照増幅器
６ ベクトルネットワークアナライザー（振幅・位相比
較器） ６ａ 参照入力 ６ｂ 測定入力 ７ 主たる増幅器 ８ 方向性結合器 ９ 制御器 １０ 被測定増幅器 １１ 信号源 １２ ＢＦＮ（ビームフォーミングネットワーク） １３ 合成器 １４ アンテナ素子 ２１ａ 発振器 ２１ｂ 発振器 ２２ 合成器 ２３ 可変減衰器 ２４ スペクトラムアナライザー ３１ ベクトルネットワークアナライザー ３１ａ 内部発振器 ３１ｂ 分配器 ３１ｃ 参照入力 ３１ｄ 測定入力 ３２ 可変減衰器 ４０ 被測定増幅器
較器） ６ａ 参照入力 ６ｂ 測定入力 ７ 主たる増幅器 ８ 方向性結合器 ９ 制御器 １０ 被測定増幅器 １１ 信号源 １２ ＢＦＮ（ビームフォーミングネットワーク） １３ 合成器 １４ アンテナ素子 ２１ａ 発振器 ２１ｂ 発振器 ２２ 合成器 ２３ 可変減衰器 ２４ スペクトラムアナライザー ３１ ベクトルネットワークアナライザー ３１ａ 内部発振器 ３１ｂ 分配器 ３１ｃ 参照入力 ３１ｄ 測定入力 ３２ 可変減衰器 ４０ 被測定増幅器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 野本 俊裕
東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放
送協会 放送技術研究所内
Ｆターム(参考） 5K042 AA06 BA13 CA02 CA19 DA21
FA06 FA22 GA02 JA01
Claims (9)
- 【請求項１】それぞれ周波数の異なる信号を発生する複
数の発振器と、該複数の発振器が発生する信号を合成す
る合成器と、該合成器の出力を２分配する分配器と、該
分配器の一方の出力を入力され該入力された信号のレベ
ルを変えて被測定増幅器に出力する可変減衰器と、前記
分配器の他方の出力を入力される非線形の参照増幅器
と、該参照増幅器の出力を参照入力に入力され、前記被
測定増幅器の出力を測定入力に入力され、前記参照入力
に入力される信号と前記測定入力に入力される信号を比
較して前記測定入力に入力される信号の位相および振幅
を測定する振幅位相比較器とを備えたことを特徴とする
相互変調波測定装置。 - 【請求項２】前記複数の発振器それぞれと前記振幅位相
比較器とに同じ外部基準信号を供給することを特徴とす
る請求項１に記載の相互変調波測定装置。 - 【請求項３】前記参照増幅器の出力と前記被測定増幅器
の出力の少なくとも一方に、測定する周波数以外の成分
を除去するフィルターを挿入することを特徴とする請求
項１または２に記載の相互変調波測定装置。 - 【請求項４】前記振幅位相比較器としてベクトル電圧計
を用いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに
記載の相互変調波測定装置。 - 【請求項５】複数の信号を合成する合成器と、該合成器
の出力を２分配する分配器と、該分配器の一方の出力を
入力され該入力された信号のレベルを変えて出力する可
変減衰器と、該可変減衰器の出力を入力される主増幅器
と、前記分配器の他方の出力を入力される非線形の参照
増幅器と、該参照増幅器の出力を参照入力に入力され、
前記主増幅器の出力を測定入力に入力され、前記参照入
力に入力される信号と前記測定入力に入力される信号を
比較して前記測定入力に入力される信号の位相および振
幅の測定値を出力する振幅位相比較器と、前記測定値に
基づいて前記可変減衰器を制御して前記主増幅器の出力
を所要の要求条件に適合させる制御器とを備えたことを
特徴とする増幅器線形性制御装置。 - 【請求項６】複数の信号を合成する合成器と、該合成器
の出力を２分配する分配器と、該分配器の一方の出力を
入力され該入力された信号のレベルを変えて出力する可
変減衰器と、該可変減衰器の出力を入力される主増幅器
と、前記分配器の他方の出力を入力される非線形の参照
増幅器と、該参照増幅器の出力を参照入力に入力され、
前記主増幅器の出力を測定入力に入力され、前記参照入
力に入力される信号と前記測定入力に入力される信号を
比較して前記測定入力に入力される信号の位相および振
幅の測定値を出力する振幅位相比較器と、前記測定値に
基づいて前記主増幅器の振幅および位相の線形性を変化
させて前記主増幅器の出力の振幅および位相特性を要求
条件に適合させる制御器とを備えたことを特徴とする増
幅器線形性制御装置。 - 【請求項７】基本波と相互変調波を含む基準信号を生成
し、周波数の異なる複数の信号を合成した合成信号を被
測定増幅器に入力し、前記基準信号と前記被測定増幅器
の出力信号を比較して前記被測定増幅器の出力信号の位
相および振幅を測定することを特徴とする相互変調波の
測定方法。 - 【請求項８】前記合成信号を非線形の参照増幅器に入力
し、その出力を前記基準信号とすることを特徴とする請
求項７に記載の相互変調波の測定方法。 - 【請求項９】前記合成信号のレベルを変えて前記被測定
増幅器の出力信号の位相および振幅を測定することを特
徴とする請求項７または８に記載の相互変調波の測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001217187A JP2003028904A (ja) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | 相互変調波測定装置および測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001217187A JP2003028904A (ja) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | 相互変調波測定装置および測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003028904A true JP2003028904A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19051560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001217187A Pending JP2003028904A (ja) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | 相互変調波測定装置および測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003028904A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004104603A1 (ja) * | 2003-05-23 | 2006-07-20 | 株式会社アドバンテスト | 位相測定装置、方法、プログラムおよび記録媒体 |
| JPWO2005073738A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2007-09-13 | 株式会社アドバンテスト | 位相測定装置、方法、プログラムおよび記録媒体 |
| JP2010074695A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Hitachi Ltd | 無線基地局及び受信機障害診断方法 |
| JP2016131324A (ja) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 日本放送協会 | 電気特性測定装置及び測定システム |
| CN106209275A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-12-07 | 北京航空航天大学 | 一种调幅类射频接收机交调抑制度测量方法 |
-
2001
- 2001-07-17 JP JP2001217187A patent/JP2003028904A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004104603A1 (ja) * | 2003-05-23 | 2006-07-20 | 株式会社アドバンテスト | 位相測定装置、方法、プログラムおよび記録媒体 |
| JP4656652B2 (ja) * | 2003-05-23 | 2011-03-23 | 株式会社アドバンテスト | 位相測定装置、方法、プログラムおよび記録媒体 |
| JPWO2005073738A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2007-09-13 | 株式会社アドバンテスト | 位相測定装置、方法、プログラムおよび記録媒体 |
| JP4765100B2 (ja) * | 2004-01-30 | 2011-09-07 | 株式会社アドバンテスト | 位相測定装置、方法、プログラムおよび記録媒体 |
| JP2010074695A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Hitachi Ltd | 無線基地局及び受信機障害診断方法 |
| JP2016131324A (ja) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 日本放送協会 | 電気特性測定装置及び測定システム |
| CN106209275A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-12-07 | 北京航空航天大学 | 一种调幅类射频接收机交调抑制度测量方法 |
| CN106209275B (zh) * | 2016-06-24 | 2019-01-01 | 北京航空航天大学 | 一种调幅类射频接收机交调抑制度测量方法 |
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