JP2004040813A - 電力増幅器の機能を測定するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大電力ＲＦスイッチまたはＤＵＴの切断を必要とすることなく、高信頼性、高再現性、低コスト、及び、高正確度をもたらす、基本的な電力増幅器測定機能及び測定システム自己テスト機能の、１つのＲＦ回路への組み合わせを提供する。
【解決手段】装置は、被測定デバイス４０、ネットワーク・アナライザ３０、内部増幅器１００、第１のスイッチ２００、第２のスイッチ２１０、第３のスイッチ２３０、第１のエア・ライン方向性結合器１３０、および第１の減衰器１７０を含む。特性測定方法は、被測定デバイスからの高調波信号をスペクトラム・アナライザに供給するステップと、発生された信号および反射された信号を、ネットワーク・アナライザ内に配置された第１の受信器に供給するステップと、ネットワーク・アナライザのパラメータ偏差を記録するステップとを含む。
【選択図】図４

Description

　本発明は一般に被測定デバイスの測定に関し、特に、電力増幅器の測定に関する。

　電力増幅器（ＰＡ）の十分な特性決定を行い、ＰＡがサービスに適しているかを判定するためには、完成したＰＡに対してさまざまな測定を実施する必要がある。それらの測定には、入力及び出力電力、ホットｓパラメータ（Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ２２）、隣接チャネル電力比（ＡＣＬＲ）、スペクトル放出マスク（ＳＥＭ）、誤差ベクトルの大きさ（ＥＶＭ）、及び、高調波及びスプリアス測定（約第５または第６高調波までの）が含まれる。さらに、ＰＡの一部を構成する小電力の被測定デバイス（ＤＵＴ）（電力増幅器、フィルタ、減衰器等）に対して次の測定を実施することが必要になる：ノーマル（小信号）ｓパラメータ（ｓ１１、ｓ２１、ｓ２２）、及び、入力及び出力電力。

　上記テストを実施する従来の方法では、ＤＵＴが、まず、測定器の１つに接続され、次に、他の測定器に接続される個別セットアップ、あるいは、ＤＵＴがセットアップ間においてスイッチされるセットアップが必要とされたが、後者のセットアップには、ＤＵＴの出力に大電力ＲＦスイッチが必要になる。このスイッチは、大ＲＦ電力が内部スイッチ接点を通ると、とりわけ、瞬間的にＲＦ電力がオフにされることなくＲＦ電力がスイッチされる（「ホット・スイッチング」）場合、内部スイッチ接点が劣化することになるので、不信頼性の原因になる可能性がある。

　アンリツの「ＰＡＴＳ」テスト・セットで発見された従来の方法の１つには、２つの固有の欠点があった。欠点の１つは、ＤＵＴの出力における高コストの方向性結合器によって、その結合ポートで１３ＧＨｚまでの高調波を通過させ、同時に、そのスルー・ラインで大電力を取り扱わねばならないという点である。もう１つの欠点は、ＤＵＴ出力を探査する、ネットワーク・アナライザの信号源からの電力レベルが、約＋５ｄＢｍである（すなわち、ＤＵＴ出力信号より約４５ｄＢ低い）ため、小信号ｓ２２及び「ホット」Ｓ２２の測定はそれほど正確ではないという点である。おそらく２０ｄＢのＤＵＴリターン・ロスだけ低下すると、リターン信号は、今や、ＤＵＴ搬送波出力より６５ｄＢ低くなり、正確な選択及び測定は困難である。この問題は、２０ｄＢを超える極めてリターン・ロスの大きいＤＵＴをテストする場合には、さらに悪化する。

　大電力増幅器テスタに関するＪＲＣ提案において明らかにされたもう１つの先行技術による方法では、「Ｎ×２」のスイッチ・マトリックスを利用して、Ｎ個のＤＵＴが２つの測定ポートに多重化される。ポートの一方は、「ホット」Ｓ２２注入測定のため、ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）に接続されている。もう一方のポートは、スペクトル高調波及び電力測定のため、スペクトラム・アナライザ及び電力計に接続されている。これらのポート間においてＤＵＴ出力信号をスイッチするのに必要なスイッチは、大電力スイッチであることが必要とされ、初期故障につながる「ホット・スイッチング」状況に陥りやすい。

　大電力ＲＦスイッチまたはＤＵＴの切断を必要とすることなく、高信頼性、高再現性、低コスト、及び、高正確度をもたらす、基本的な電力増幅器測定機能及び測定システム自己テスト機能の、１つのＲＦ回路への組み合わせを提供することが必要とされる。

　本出願に解説の実施態様に関する利点の１つは、さまざまな特性測定の実施に、１つのテスト・セットアップだけしか必要としないという点である。本書に解説の実施態様に関するもう１つの利点は、テスト・セットアップに物理的変更を加えることなく、較正の実施が可能であるという点である。他の利点については、本書における解説から明らかになる。

　以上の及びその他の利点は、例えば、ネットワーク・アナライザに結合された内部増幅器、内部増幅器とネットワーク・アナライザの間に結合された第１のスイッチ、内部増幅器とネットワーク・アナライザの間に結合された第２のスイッチ、被測定デバイスとネットワーク・アナライザの間に結合された第３のスイッチ、第２のスイッチと被測定デバイスの間に結合された第１のエア・ライン方向性結合器、及び、第１のエア・ライン方向性結合器に結合された第１の減衰器を含む装置によって実現される。

　以上の及びその他の利点は、例えば、上述の装置、該装置に結合されたネットワーク・アナライザ、及び、前記装置に結合された被測定デバイスを含むシステムによっても実現される。

　さらに、以上の及びその他の利点は、例えば、ネットワーク・アナライザ、入力及び出力を有する被測定デバイス、入力及び出力を有し、ネットワーク・アナライザに結合された内部増幅器、内部増幅器の入力とネットワーク・アナライザの間に結合された第１のスイッチ、内部増幅器の出力とネットワーク・アナライザの間に結合された第２のスイッチ、被測定デバイスの入力とネットワーク・アナライザの間に結合された第３のスイッチ、入力、メイン・ライン出力、及び、結合ライン入力を有し、第２のスイッチと被測定デバイスの出力の間に結合された第１のエア・ライン方向性結合器、及び、第１のエア・ライン方向性結合器のメイン・ライン出力に結合された、大電力減衰器である第１の減衰器を含むシステムによっても実現される。

　以上の及びその他の利点は、例えば、被測定デバイスの入力に所定の第１の周波数の第１の信号を供給するステップを含む方法によって実現される。第１の信号は、測定インターフェイス装置によって供給される。この方法には、さらに、測定インターフェイス装置において、被測定デバイスの出力から高調波信号を受信するステップと、測定インターフェイス装置内に配置された第１のエア・ライン方向性結合器のメイン・ラインの入力ポートに高調波信号を通すステップが含まれている。この方法には、第１のエア・ライン方向性結合器のメイン・ラインの出力ポートから、測定インターフェイス装置に結合されたスペクトラム・アナライザに高調波信号を供給するステップも含まれている。

　以上の及びその他の利点は、例えば、被測定デバイスの入力に所定の第１の周波数の第１の信号を供給するステップを含む方法によって実現される。第１の信号によって、被測定デバイスが最大電力出力まで駆動される。この方法には、測定インターフェイス装置内に配置された内部増幅器の入力に、所定の第２の周波数の第２の信号を供給して、増幅された第２の信号が得られるようにするステップと、測定インターフェイス装置内に配置された広帯域アイソレータに増幅された第２の信号を供給して、アイソレートされた第２の信号が得られるようにするステップも含まれている。この方法には、さらに、第１のエア・ライン方向性結合器の結合ラインを介して、測定インターフェイス装置内に配置された第１のエア・ライン方向性結合器のメイン・ラインにアイソレートされた第２の信号を送り、結合された第２の信号が得られるようにするステップと、結合された第２の信号を被測定デバイスの出力に供給するステップが含まれている。被測定デバイスは、結合された信号の一部を第１の反射信号として反射する。この方法には、測定インターフェイス装置内に配置された第２のエア・ライン方向性結合器のメイン・ラインの入力ポートを介して、第２のエア・ライン方向性結合器の結合ラインに第１の反射信号を通し、第１の結合された反射信号が得られるようにするステップと、第２のエア・ライン方向性結合器の結合ラインの出力ポートから減衰器に第１の結合された反射信号を送り、第１の減衰した反射信号が得られるようにするステップも含まれている。この方法には、さらに、測定インターフェイス装置に結合されたネットワーク・アナライザ内に配置された第１の受信器に第１の減衰した反射信号を供給するステップが含まれている。

　さらに、以上の及びその他の利点は、例えば、ネットワーク・アナライザにおいて、入力ポートと、関連する出力ポートとを直接結合するステップと、ネットワーク・アナライザの第１のインターフェイス・ポートに第１のケーブルを接続するステップと、ネットワーク・アナライザの第２のインターフェイス・ポートに第２のケーブルを接続するステップを含む方法によって実現される。第１のケーブルは、第１の未接続端において、第１の較正標準で終端される。第２のケーブルは、第２の未接続端において、第２の較正標準で終端される。この方法には、較正プログラムを開始するステップと、ネットワーク・アナライザ、第１のケーブル、及び、第２のケーブルのパラメータ偏差を記録するステップも含まれている。

　詳細は、同じ参照番号は同じ要素を示す、以下の図面でもって説明される。
　図１は、電力増幅器、あるいは、一般に、前置増幅器、フィルタ、及び、減衰器のような被測定デバイスの基本的特性測定を実施するための電力増幅器測定システム（「測定システム」）の実施態様に関するブロック図である。全体が参照番号１０で表示の測定システムには、精密システム・インターフェイス２０、ベクトル・ネットワーク・アナライザ３０、被測定デバイス４０、テスト・ポート１　４４、テスト・ポート２　４８、外部線形ドライバ増幅器５０、信号発生器６０、スペクトラム・アナライザ７０、第１の電力計８０、及び、第２の電力計９０が含まれている。

　図２は、精密システム・インターフェイス（ＰＳＩ）２０の実施態様の概略図であり、ＰＳＩ２０には、内部ブースタ増幅器１００、方向性結合器１１０、１２０、及び、１５０、エア・ライン方向性結合器１３０及び１４０、減衰器１６０及び１８０、大電力減衰器１７０、広帯域アイソレータ１９０、及び、スイッチ２００、２１０、２２０、２３０、２４０、及び、２５０が含まれている。ＰＳＩ２０には、Ｊ１〜Ｊ１８で表示されたポートが含まれている。図１には別個に例示されているが、テスト・ポート１　４４及びテスト・ポート２　４８は、実際には、ＰＳＩ２０の一部であることが望ましく、ＰＳＩ２０に対する被測定デバイス（ＤＵＴ）４０の直接接続を可能にする。ＤＵＴ４０をＰＳＩ２０に接続することによって、ＰＳＩ２０が、ＤＵＴ４０と任意の信号発生装置または測定装置との間の測定インターフェイスの働きをするので、テスト・セットアップをスイッチすることなく、ＤＵＴ４０の特性測定を実施することが可能になる。

　エア・ライン方向性結合器１３０及び１４０は、メイン・ライン（main-line）入力ポート、メイン・ライン出力ポート、及び、結合ライン・ポートを備えている。メイン・ライン入力ポートは、ラベル「ＩＮ」で表示されている。メイン・ライン入力ポートからメイン・ライン出力ポートへの内部メイン・ライン導体（「メイン・ライン」）は、浮遊（suspended）ストリップ・ラインから造られているので、まわりの誘電体材料は空気である。このため、エア・ライン方向性結合器は、損失を少なくして、大電力を搬送することができるし、広範囲の周波数応答を示すことも可能である。メイン・ライン入力ポートに入る信号は、メイン・ライン出力ポートを出る前に、大幅に劣化することはない。これは、その周波数応答が周波数の上昇につれて劣化する、プリント・ストリップ・ライン・オンボード・タイプの構造とは対照的である。

　大部分の方向性結合器における結合機能は、メイン・ラインと平行な導体（「結合ライン」）の長さ、すなわち、約１／４波長の長さによって得られる。結合ラインは、メイン・ラインに結合され、結合ライン・ポートに接続されている。例えば、指定の帯域の中心周波数である１．５ＧＨｚにおいて、導体の長さは約５センチメートルである。この帯域の周波数は、モデルに従って、１０、２０、または、３０ｄＢの低電力において、一方向においてのみ結合ラインと結合する。主エネルギのわずかな部分が、結合ラインに結合により取り出されるが、主信号自体は、比較的影響を受けずに済む。例えば、２０ｄＢ結合器は、入力エネルギの約９９パーセントをそのメイン・ライン出力ポートに送り、１％を結合ポートに送る。しかし、メイン・ライン出力ポートに電力が入力される場合、結合ライン・ポートに結合される電力はほとんどなく（すなわち、０．０１パーセントだけ）、従って、「方向性」結合器と呼ばれる。

　エア・ライン方向性結合器１３０及び１４０の結合機能が定格状態にあるのは、「帯域内」（例えば、０．８〜２．２ＧＨｚ）に限られ、その帯域の両側では急速に低下するが（四分の一波長関係のため）、メイン・ラインは、少なくとも１３ＧＨｚまでうまく機能する。そのメイン・ラインと同様に、その結合ラインにおいてもうまく機能する（結合ラインにおける高調波測定を可能にする）大電力結合器は、エア・ライン狭帯域方向性結合器よりもはるかに高価になる。エア・ライン狭帯域方向性結合器を用いると、かなりコストが低下するわりにはあまり性能が劣化することなく、スペクトラム・アナライザを利用して、高調波（例えば、２×２ＧＨｚ＝４ＧＨｚ、３×２ＧＨｚ＝６ＧＨｚ、．．．２ＧＨｚの第６高調波＝１２ＧＨｚまでの）の測定が可能になる。望ましい実施態様の場合、必要なのは、エア・ライン方向性結合器１３０及び１４０だけが、その結合ラインの定格周波数帯域を超える、そのメイン・ラインの周波数を通すことである。全ての方向性結合器の結合ラインは、可逆的関係にある。結合ライン・ポートに信号が入力されると、低減バージョンの信号がメイン・ライン入力に生じるが、メイン・ライン出力には生じない。

　図３には、ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）３０の実施態様が示されている。ＶＮＡ３０には、信号源信号発生器３００、スイッチ・スプリッタ・レベラ（switch splitter leveler）３１０、ステップ減衰器３２０、３２２、３２４、及び、３２６、Ａ受信器３３０、Ｒ１受信器３３２、Ｒ２受信器３３４、及び、Ｂ受信器３３６が含まれている。ＶＮＡ３０には、ＶＮＡポート１　３４０及びＶＮＡポート２　３４４も含まれている。ＶＮＡ３０には、さらに、Ａ信号源出力ポート３５０、Ａ結合器入力ポート３５２、Ａ出力ポート３５４、Ａ入力ポート３５６、Ｒ１出力ポート３５８、Ｒ１入力ポート３６０、Ｒ２出力ポート３６２、Ｒ２入力ポート３６４、Ｂ入力ポート３６８、Ｂ出力ポート３７０、Ｂ結合器入力ポート３７２、及び、Ｂ信号源出力ポ−ト３７４も含まれている。図３の点線は、ＶＮＡ３０の前面パネルを表わしている。点線の右側に示す接続は、全て、ユーザによる内部受信器及び結合器に対するアクセスを可能にするＶＮＡ３０の前面パネルの外部ポートである。

　スイッチ・スプリッタ・レベラ３１０は、２つの機能を備えている。スイッチ・スプリッタ・レベラ３１０は、信号源信号発生器３００によって生じた信号を受け取り、ＶＮＡポート１　３４０またはＶＮＡポート２　３４４に送る。スイッチ・スプリッタ・レベラ３１０は、信号源信号発生器３００によって生じた信号を、ＶＮＡポート１　３４０またはＶＮＡポート２　３４４を介してＶＮＡ３０を出る信号と、基準受信器Ｒ１受信器３３２または基準受信器Ｒ２受信器３３４に送られる信号に分割し、比率測定を行えるようにすることも可能である。例えば、小信号ｓ１１＝（Ｒ１信号で割った「Ａ」受信器信号）。こうして、基準受信器Ｒ１受信器３３２及び基準受信器Ｒ２受信器３３４によって測定される信号は、後述するように、直接、信号源信号発生器３００から、あるいは、被測定デバイス４０の特性測定作業中にＰＳＩ２０を介して伝搬する信号から得ることが可能である。

　図４は、測定システム１０の実施態様におけるＰＳＩ２０とＶＮＡ３０の接続方法を例示した概略図である。ＰＳＩ２０は、ＰＳＩ２０ポートＪ１４及びＪ６を利用して、それぞれ、ＶＮＡポート１　３４０及びＶＮＡポート２　３４４に接続する。ＰＳＩ２０は、さらに、ポートＪ７を利用して、ＶＮＡ３０のＡ信号源出力ポート３５０に接続し、ポートＪ１２を利用して、ＶＮＡ３０のＡ結合器入力ポート３５２に接続する。ＰＳＩ２０は、さらに、ＶＮＡ３０のポートＪ９を利用して、Ｒ１入力ポート３６０に接続し、ポートＪ８を利用して、ＶＮＡ３０のＲ１出力ポート３５８に接続する。ＰＳＩ２０は、ポートＪ１０を利用して、ＶＮＡ３０のＲ２入力ポート３６４に接続し、ポートＪ１１を利用して、ＶＮＡ３０のＲ２出力ポート３６２に接続する。ＰＳＩ２０は、さらに、ポートＪ１８を利用して、ＶＮＡ３０のＢ入力ポート３６８に接続し、ポートＪ１７を利用して、ＶＮＡ３０のＢ出力ポート３７０に接続する。

　図５は、全体が参照番号４００で表示された、ＶＮＡ３０の較正される独立操作方法の実施態様を例示したフローチャートである。独立操作方法４００には、全ての関連するＶＮＡ「入力」及び「出力」ポートを接続するステップ４１０と、「経路特性決定」（ＰＣ）ケーブルをＶＮＡポート１及びＶＮＡポート２に接続するステップ４２０と、ＶＮＡ内部較正プログラムを初期化するステップ４３０と、「第１の較正標準」をＰＣケーブルの開放端に接続するステップ４４０と、内部較正を実行するステップ４５０と、較正ファイルにｓパラメータ偏差を記録するステップ４６０と、最後の較正標準が接続されたか否かを判定するステップ４７０と、ＰＣケーブルの開放端に次の較正標準を接続するステップ４８０と、ＶＮＡ内部較正プログラムを終了するステップ４９０が含まれている。

　ＶＮＡ３０の独立操作は、小電力被測定デバイスの高正確度の測定にとって、あるいは、より重要なのは、ＤＵＴ４０の正確な測定に対するシステムの準備が整う前に、較正を目的として行われるＰＳＩ２０の経路損失の測定にとって必要である。ステップ４１０では、ＶＮＡ３０の独立操作を容易にするため、ＶＮＡ３０の関連する全ての入力及び出力ポートが互いに接続される。例えば、Ａ信号源出力ポート３５０及びＡ結合器入力ポート３５２が互いに接続され、Ａ出力ポート３５４及びＡ入力ポート３５６が互いに接続され、Ｒ１出力ポート３５８及びＲ１入力ポート３６０が互いに接続される。

　関連するＶＮＡ３０ポートの接続は、２つの方法で、すなわち、ジャンパ・ケーブルを用いるか、ＰＳＩ２０を用いることによって実施可能である。図６には、ジャンパ・ケーブルを用いて、これらのポートを接続することが可能な方法が示されている。例えば、Ａ信号源出力ポート３５０及びＡ結合器入力ポート３５２は、ジャンパ・ケーブル３８０ａを利用して接続することが可能である。Ｒ１出力ポート３５８及びＲ１入力ポート３６０は、ジャンパ・ケーブル３８０ｃを利用して接続することが可能である。Ｒ２出力ポート３６２及びＲ２入力ポート３６４は、ジャンパ・ケーブル３８０ｄによって接続することが可能である。また、Ｂ入力ポート３６８及びＢ出力ポート３７０は、ジャンパ・ケーブル３８０ｅによって接続することが可能である。

　ＶＮＡポートを接続するためのジャンパ・ケーブルに加えて、図７には、ＰＳＩ２０を用いて、これらのポート接続を直接実施することが可能な方法も示されている。例えば、Ａ信号源出力ポート３５０及びＡ結合器入力ポート３５２は、スイッチ２００及び２１０を、それぞれ、その２−１位置及び１−２位置につけることによって、経路Ｉに沿ったＰＳＩ２０のポートＪ７及びＪ１２を利用して接続することが可能である。Ｒ１出力ポート３５８及びＲ１入力ポート３６０は、スイッチ２２０を１−２位置につけることによって、経路ＩＩに沿ったＰＳＩ２０のポートＪ８及びＪ９を利用して接続することが可能である。Ｒ２入力ポート３６４及びＲ２出力ポート３６２は、スイッチ２５０を１−Ｃ位置につけることによって、経路ＩＩＩに沿ったＰＳＩ２０のポートＪ１０及びＪ１１を利用して接続することが可能である。さらに、Ｂ出力ポート３７０及びＢ入力ポート３６８は、スイッチ２４０を２−Ｃ位置につけることによって、経路ＩＶに沿ったＰＳＩ２０のポートＪ１７及びＪ１８を利用して接続することが可能である。

　もう一度図５を参照すると、ＶＮＡ入力ポート及びＶＮＡ出力ポートの接続が済むと、ステップ４２０において、ＰＣケーブルがＶＮＡポート１　３４０及びＶＮＡポート２　３４４に接続される。次に、ＰＣケーブルの開放端に「較正基準面」が形成される。ステップ４３０では、ＶＮＡ３０の較正を実施するため、ＶＮＡ内部較正プログラムが初期化される。ステップ４４０では、第１組をなす較正標準が、ＰＣケーブルの開放端に接続される。これらの較正標準には、開放、短絡、及び、５０オーム負荷の較正標準を含むことが可能である。較正は、スルー測定（through reading）のため、ＰＣケーブルの端部を互いに接続することによっても実施可能である。ステップ４４０において、ＰＣケーブルの開放端に対する第１組の較正標準の接続が済むと、ステップ４５０では、内部較正プログラムが実行される。ステップ４６０では、これによって、第１組の較正標準に関するＶＮＡのｓパラメータ偏差が較正ファイルに記録されることになる。次に、ステップ４７０では、較正プログラムによって、最後の較正標準がＰＣケーブルに接続されたか否かの判定が行われる。ステップ４７０において、最後の較正標準がＰＣケーブルに接続されていないとなると、ステップ４８０では、次の組をなす較正標準がＰＣケーブルの開放端に接続される。最後の組をなす較正標準が接続されると、ステップ４９０において、ＶＮＡ内部較正プログラムが終了する。

　ＶＮＡ内部較正プログラムは、ＶＮＡ３０に関して測定されるべき「理想的」較正標準を知るようにプログラムされており、ＰＣケーブルの端部で「認知」する実際のｓパラメータとの差を記録する。ＶＮＡ内部較正プログラムは、これらの差を較正ファイルに記憶しておいて、ＶＮＡ及びＰＣケーブルによって実際の測定が実施される際には、較正ファイルに記憶されている前記差によって、ＶＮＡ及びＰＣケーブルの影響が取り除かれるようにする。従って、ＶＮＡ３０は、ＰＣケーブルが接続されている被測定デバイスに実際に存在するｓパラメータを表示することになる。ＶＮＡ３０並びにＰＣケーブルの較正が済むと、ＤＵＴ４０の特性決定に用いられている測定装置の任意の１つで、独立較正を実行することが可能になる。

　ＶＮＡ３０の較正に加えて、測定システム１０の残りの部分について経路特性決定を実施しなければならない。経路は、測定器すなわち信号発生器６０から測定器のテスト・ポートまで、または、測定器のテスト・ポートからＤＵＴ４０のテスト・ポート４４及び４８までのルートと定義される。経路特性決定の実施によって、システム１０のテスト・ポートにおける計器の正確度が保たれる。非ＶＮＡ測定のための経路が５つ存在する。すなわち、信号発生器からＤＵＴ入力までの経路、信号発生器から電力計までの経路、ＤＵＴ入力から電力計までの経路、ＤＵＴ出力からスペクトラム・アナライザまでの経路、及び、増幅器歪テスト・セット（ＡＤＴＳ）からＤＵＴまでの経路（遅延測定専用）である。これら５つの経路は、位相及び振幅に関して特性決定される。各経路は、装置とみなされ、測定は、ＶＮＡを用いて実施される。

　これらの経路は、潜在的に挿入不能である可能性がある。ある装置（例えば、ＤＵＴ４０）がテスト・ポート（例えば、テスト・ポート４４、４８）・ケーブルに用いられているのとは異なるタイプのコネクタを利用している場合、その装置は、アダプタを利用しなければ、テスト・ポート・ケーブルに接続することができない。「この様な装置は挿入不能装置と呼ばれる。」装置のコネクタとテスト・ポート・ケーブルのコネクタが同じタイプであっても、装置のコネクタとテスト・ポート・ケーブルのコネクタとの「雌雄」が逆でなければ、装置は挿入不可能になる可能性がある。例えば、装置が、装置の入力ポートにＳＭＡ雌コネクタを備え、テスト・ポート・ケーブルのコネクタがＳＭＡ雌コネクタである場合、装置は挿入不可能である。

　図８は、信号発生器６０・ＤＵＴ４０間経路の特性測定を行うための測定システム１０を例示したブロック図である。ＰＳＩ２０は、前述のように、信号発生器６０とＤＵＴ４０を接続するために利用される。この経路の特性決定がｓパラメータに関して行われる。経路に関する後続補正によって、経路損失の補正が可能になり、また、信号発生器６０及びＤＵＴ４０入力における不整合損失の補正も可能になる。

　前述のように、経路は、潜在的に挿入不能である可能性がある。アダプタを利用して、測定装置とＤＵＴ４０を接続することが可能である。しかし、装置に対して特性測定を実施する場合、アダプタが利用されないこともあり得る（装置のコネクタ構造次第で）。従って、特性測定手順中は、較正中に用いられるアダプタの影響を取り除かなければならない。アダプタがＶＮＡ　ＰＣケーブルで用いられる状況では、埋め込み（embedding）技法によってアダプタの影響が取り除かれる。埋め込みによって、アダプタの端部からテスト・ポート・コネクタの端部に較正基準面を移動させることが可能になる。

　図９には、システム較正中、ＶＮＡ３０をＤＵＴ４０に接続するために用いられる２つのテスト・アダプタ、すなわち、アダプタＡ５１０及びアダプタＢ５２０が例示されている。埋め込みでは、アダプタ・モデルを利用して、有効較正基準面をアダプタＡ５１０及びアダプタＢ５２０の端部に数学的に移動させる。アダプタ情報が、ＶＮＡ較正ファイルに「埋め込まれ」、ＤＵＴ４０特性測定値からその情報を減算することによって、実際のＤＵＴ４０特性パラメータを得ることが可能になる。この埋め込みプロセスの逆は、「逆埋め込み」と呼ばれる。

　最初に、ＶＮＡ３０が、図６に関連して前述のように較正される。ＶＮＡ３０からの誤差項が、読み取られ、テスト・アダプタｓパラメータを利用して修正される。修正された誤差項は、ＶＮＡ３０に書き戻され、これによって、ＰＣケーブルの端部からアダプタの端部に較正基準面を移動させることが可能になる。図１０には、テスト・アダプタのｓパラメータ測定が例示されている。

　図１１は、経路の特性決定方法の実施態様を解説したフローチャートである。全体が参照番号６００で表示された経路特性決定方法には、ＶＮＡ３０の較正を実施するステップ４００（図５参照）と、テスト・アダプタを逆埋め込みするステップ６１０と、測定器の較正を実施するステップ６２０と、ＶＮＡ３０をＰＳＩ２０に接続するステップ６３０と、テスト・アダプタをＤＵＴ４０に接続するステップ６４０と、テスト・アダプタを埋め込むステップ６５０と、テスト・アダプタをＤＵＴ４０から除去するステップ６６０が含まれている。

　ＶＮＡ３０較正ステップ４００は、図５に関連して前述のように実施される。ステップ６１０では、テスト・アダプタが、図９に関連して上述の方法に従って逆埋め込みされる。次に、ステップ６２０では、図１２Ａ及び１２Ｂに関連して詳述されるように、それぞれの経路の特性決定及び較正が実施される。ステップ６３０では、ＶＮＡ３０が、ＰＳＩ２０に接続され、ステップ６４０では、テスト・アダプタがＤＵＴ４０のＰＣケーブルに接続される。次に、テスト・アダプタが、図９に関連して上述のように埋め込まれる。次に、ステップ６６０では、テスト・アダプタがＤＵＴ４０から除去され、後述するように、測定システム１０の特性測定処理に備えて、ＤＵＴ４０をＰＳＩ２０に再接続することが可能になる。

　図１２Ａ及び１２Ｂには、図１１のステップ６２０に対応する測定器の較正方法の実施態様を解説したフローチャートが例示されている。テスト・アダプタの逆埋め込みが済むと（図１１のステップ６１０）、ステップ７００において、ＶＮＡポート１　３４０のケーブルが、信号発生器６０のケーブル（図８に示すように、信号発生器６０の端部において）に接続され、ステップ７１０において、ＶＮＡポート２のケーブルが、図８に示すように、ＤＵＴ４０の入力ケーブルに接続される。次に、ステップ７２０では、信号発生器６０のケーブルの端部とＤＵＴ４０の入力ケーブルの端部との間における経路特性及び経路損失測定、または、較正測定が実施される。経路特性及び経路損失測定、または、較正測定は、経路のｓパラメータを測定することによって実施される。次に、ステップ７３０では、ＶＮＡポート２のケーブルが、ＰＳＩ２０のポートＪ１３において、第１の電力計８０のコネクタに接続され、較正測定が実施される。次に、ステップ７４０では、信号発生器６０と第１の電力計８０との間における経路特性及び経路損失測定値、または、較正測定値が、ステップ７２０及び７３０で実施された較正測定結果間の差を求めることによって計算される。

　次に、ステップ７５０では、ＶＮＡ３０ポート１　３４０が、ＤＵＴ４０の出力ケーブルの端部に接続され、ステップ７６０では、ＶＮＡポート２が、ＰＳＩ２０のポートＪ５において第２の電力計９０のコネクタに接続される。次に、ステップ７７０では、ＤＵＴ４０と第２の電力計９０との間における経路特性及び経路損失測定、または、較正測定が、図１２Ｂに示すように実施される。次に、ステップ７８０では、ＶＮＡポート２が、スペクトラム・アナライザ７０のケーブルに接続される（スペクトラム・アナライザ７０のケーブル端部において）。次に、ステップ７９０では、ＤＵＴ４０とスペクトラム・アナライザ７０との間における経路特性及び経路損失測定、または、較正測定が実施される。

　図１３は、入力及び出力電力測定のため、ＰＳＩ２０を介して行われる信号伝搬を例示した概略図である。信号発生器６０によって入力電力信号が発生し、これが、経路ＡＩで表示のように、ポートＪ１からＰＳＩ２０に入り、ポートＪ２からＰＳＩ２０を出る。信号は、外部線形ドライバ増幅器５０によって増幅される。増幅された信号は、ポートＪ３からＰＳＩ２０に再入し、経路ＡＩＩに沿って方向性結合器１２０まで進行する。増幅信号は、方向性結合器１２０のメイン・ライン入力に入り、結合された信号は、方向性結合器１２０の結合ライン出力から出る。信号は、さらに、経路ＡＩＩＩに沿ってポートＪ１３からＰＳＩ２０を出て、第１の電力計８０による測定を受ける。増幅信号は、方向性結合器１２０のメイン・ライン出力を出て、経路ＡＩＶに沿って１−Ｃ位置にあるスイッチ２３０を通る。信号は、ポートＪ１５からＰＳＩ２０を出て、テスト・ポート１　４４を通り、経路ＡＶに沿ってＤＵＴ４０の入力に入る。信号は、ＤＵＴ４０の出力を出て、経路ＡＶＩに沿ってテスト・ポート２　４８を通り、ポートＪ１６からＰＳＩ２０に入る。出力信号は、経路ＡＶＩＩに沿ってエア・ライン方向性結合器１４０に入り、エア・ライン方向性結合器１４０によって結合されて、取り出され、結合ライン出力からエア・ライン方向性結合器１４０を出ることになる。結合出力信号は、経路ＡＶＩＩＩに沿って進み、方向性結合器１５０の入力に入る。出力信号は、さらに方向性結合器１５０によって結合され、方向性結合器１５０の結合ライン出力から出る。結合信号は、経路ＡＩＸに沿ってポートＪ５からＰＳＩ２０を出て、第２の電力計９０による測定を受ける。

　図１４は、ベクトル・スペクトル解析測定のため、ＰＳＩ２０を介して行われる信号伝搬を例示した概略図である。信号発生器６０によって周波数Ｆ１の入力信号が発生し、これが、経路ＢＩで表示のように、ポートＪ１からＰＳＩ２０に入り、ポートＪ２からＰＳＩ２０を出る。実施態様の１つでは、入力信号は、外部線形ドライバ増幅器５０によって増幅される。増幅された信号は、ポートＪ３からＰＳＩ２０に再入し、経路ＢＩＩに沿って方向性結合器１２０まで進行する。増幅信号は、方向性結合器１２０のメイン・ラインを通る。信号は、１−Ｃ位置にあるスイッチ２３０を通過し、経路ＢＩＩＩに沿ってポートＪ１５からＰＳＩ２０を出る。信号は、テスト・ポート１　４４を通り、経路ＢＩＶに沿ってＤＵＴ４０の入力に入る。発生した高調波信号が、ＤＵＴ４０の出力を出て、経路ＢＶに沿ってテスト・ポート２　４８を通過する。高調波信号は、ポートＪ１６からＰＳＩ２０に入り、経路ＢＶＩに沿ってエア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ライン入力を通過する。高調波信号は、エア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ライン出力を出ると、経路ＢＶＩＩに沿ってエア・ライン方向性結合器１３０のメイン・ライン出力を通過する。高調波信号は、エア・ライン方向性結合器１３０のメイン・ライン出力を出ると、経路ＢＶＩＩＩに沿って大電力減衰器１７０を通過する。減衰した高調波信号は、経路ＢＩＸに沿って大電力減衰器１７０を出ると、ポートＪ４からＰＳＩ２０を出る。次に、減衰高調波信号は、スペクトラム・アナライザ７０による測定を受ける。

　図１５Ａ及び１５Ｂは、ホットＳ１１測定のため、ＶＮＡ３０及びＰＳＩ２０を介して行われる信号伝搬を例示した概略図である。図１５Ａに示すように、ＶＮＡ信号源３００によって、駆動信号が発生し、これが、経路ＣＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０に入る。信号は、経路ＣＩＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０を出ると、実施態様の１つでは、ステップ減衰器３２０によって減衰させられる。減衰信号は、経路ＣＩＩＩに沿って進み、Ａ信号源出力３５０からＶＮＡ３０を出る。

　減衰信号は、図１５Ｂに示すように、ポートＪ７からＰＳＩ２０に入り、経路ＣＩＶに沿って進んで、２−３位置にあるスイッチ２００を通過する。信号は、内部増幅器１００の入力に入り、増幅された信号は、経路ＣＶに沿って増幅器１００を出る。増幅信号は、経路ＣＶＩに沿って方向性結合器１１０のメイン・ライン入力を通過し、３−２位置にあるスイッチ２１０を通過する。増幅信号は、引き続き、経路ＣＶＩに沿って進み、ポートＪ１２からＰＳＩ２０を出る。

　図１５Ａに示すように、増幅信号は、Ａ結合器入力３５２からＶＮＡ３０に入り、経路ＣＶＩＩに沿って進んで、ポート１　３４０からＶＮＡ３０を出る。増幅信号は、図１５Ｂに示すように、ポートＪ１４からＰＳＩ２０に再入し、経路ＣＶＩＩＩに沿って進んで、２−Ｃ位置にあるスイッチ２３０を通過する。増幅信号は、ポートＪ１５からＰＳＩ２０を出て、経路ＣＩＸに沿ってテスト・ポート１　４４を通過し、ＤＵＴ４０の入力に入る。ＤＵＴ４０の入力に入った増幅信号によって、ＤＵＴ４０は最大動作電力まで駆動される。

　引き続き、図１５Ｂを参照すると、ＤＵＴ４０のホットＳ１１特性決定信号は、ＤＵＴ４０の入力から経路ＣＸに沿って反射され、テスト・ポート１　４４を通って、ポートＪ１５からＰＳＩ２０に入る。ホットＳ１１信号は、スイッチ２３０のＣ−２経路を通って、経路ＣＸＩに沿って進み、ポートＪ１４からＰＳＩ２０を出る。ホットＳ１１信号は、図１５Ａに示すように、ＶＮＡポート１　３４０からＶＮＡ３０に入ると、経路ＣＸＩＩに沿ってＶＮＡ内部方向性結合器を通り、結合ポートから出て、ジャンパ３８０ｂを通過する。実施態様の１つでは、ホットＳ１１信号は、ステップ減衰器３３２によって減衰させられる。次に、ホットＳ１１信号は、経路ＣＸＩＩＩに沿ってＡ受信器３３０に入り、Ａ受信器３３０による測定を受ける。

　位相ロック基準信号Ｒ１が、増幅駆動信号から引き出され、方向性結合器１１０を通過する（図１５Ｂ）。Ｒ１基準信号は、増幅駆動信号から結合によって取り出され、方向性結合器１１０の結合ラインによって経路ＣＸＩＶに沿って進むことになる。Ｒ１信号は、減衰器１６０によって減衰させられてから、３−２位置にあるスイッチ２２０を通過し、経路ＣＸＶに沿って進むことになる。Ｒ１信号は、ポートＪ９からＰＳＩ２０を出て、Ｒ１入力ポート３６０からＶＮＡ３０に入る（図１５Ａ）。Ｒ１信号は、経路ＣＸＶＩに沿って進み、Ｒ１受信器３３２による測定を受ける。最終ホットＳ１１測定値は、Ａ受信器３３０信号をＲ１受信器３３２（基準）信号で割った比率である。

　図１６Ａ及び１６Ｂは、ホットＳ２１測定のため、ＶＮＡ３０及びＰＳＩ２０を介して行われる信号伝搬を例示した概略図である。図１６Ａに示すように、ＶＮＡ信号源３００によって、駆動信号が発生し、これが、経路ＤＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０に入る。信号は、経路ＤＩＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０を出る。実施態様の１つでは、信号は、ステップ減衰器３２０によって減衰させられる。信号は、経路ＤＩＩＩに沿って進み、Ａ信号源出力３５０からＶＮＡ３０を出る。

　信号は、図１６Ｂに示すように、ポートＪ７からＰＳＩ２０に入り、経路ＤＩＶに沿って進んで、２−３位置にあるスイッチ２００を通過する。信号は、内部増幅器１００の入力に入り、増幅された信号は、経路ＤＶに沿って増幅器１００を出る。増幅信号は、経路ＤＶＩに沿って方向性結合器１１０のメイン・ライン入力を通過し、３−２位置にあるスイッチ２１０を通過する。増幅信号は、引き続き、経路ＤＶＩに沿って進み、ポートＪ１２からＰＳＩ２０を出る。

　図１６Ａに示すように、増幅信号は、Ａ結合器入力３５２からＶＮＡ３０に入り、経路ＤＶＩＩに沿って進んで、ポート１　３４０からＶＮＡ３０を出る。増幅信号は、図１６Ｂに示すように、ポートＪ１４からＰＳＩ２０に再入し、経路ＤＶＩＩＩに沿って進んで、２−Ｃ位置にあるスイッチ２３０を通過する。増幅信号は、ポートＪ１５からＰＳＩ２０を出て、経路ＤＩＸに沿ってテスト・ポート１　４４を通過し、ＤＵＴ４０の入力に入る。ＤＵＴ４０の入力に入った増幅信号によって、ＤＵＴ４０は最大動作電力まで駆動される。

　ホットＳ２１パラメータが、経路ＤＸに沿ってＤＵＴ４０の出力から生じ、テスト・ポート２　４８を通って、ポートＪ１６からＰＳＩ２０に入る。ホットＳ２１信号は、経路ＤＸＩに沿って進み、エア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ライン入力に入る。ホットＳ２１信号は、結合によって取り出され、経路ＤＸＩＩに沿ってエア・ライン方向性結合器１４０の結合ライン出力から出る。結合ホットＳ２１信号は、経路ＤＸＩＩＩに沿って方向性結合器１５０の入力を通過する。減衰器１８０によって、ホットＳ２１信号は減衰させられ、減衰したホットＳ２１信号は、経路ＤＸＩＶに沿って、１−Ｃ位置にあるスイッチ２４０を通り、ポートＪ１８からＰＳＩ２０を出る。

　減衰ホットＳ２１信号は、図１６Ａに示すように、Ｂ入力３６８からＶＮＡ３０に入り、経路ＤＸＶに沿って進行する。実施態様の１つでは、減衰ホットＳ２１信号は、ステップ減衰器３２４によってさらに減衰させられる。減衰したホットＳ２１信号は、経路ＤＸＶＩに沿って進み、Ｂ受信器３３６による測定を受ける。

　位相ロック基準信号Ｒ１が、方向性結合器１１０を通る増幅駆動信号から引き出される（図１６Ｂ）。Ｒ１基準信号は、増幅駆動信号から結合によって取り出され、方向性結合器１１０の結合ラインによって経路ＤＸＶＩＩに沿って進むことになる。Ｒ１信号は、減衰器１６０によって減衰させられてから、３−２位置にあるスイッチ２２０を通過し、ＤＸＶＩＩＩに沿って進むことになる。Ｒ１信号は、ポートＪ９からＰＳＩ２０を出て、Ｒ１入力ポート３６０からＶＮＡ３０に入る（図１６Ａ）。Ｒ１信号は、経路ＤＸＩＸに沿って進み、Ｒ１受信器３３２による測定を受ける。最終ホットＳ２１測定値は、Ｂ受信器３３６信号をＲ１受信器３３２（基準）信号で割った比率である。

　図１７Ａ及び１７Ｂは、ホットＳ２２測定のため、ＰＳＩ２０及びＶＮＡ３０を介して行われる信号伝搬を例示した概略図である。信号発生器６０によって、周波数Ｆ１の駆動信号が発生し、これが、ポートＪ１からＰＳＩ２０に入って、経路ＥＩを進行し、ポートＪ２からＰＳＩ２０を出る。外部線形ドライバ増幅器５０によって、駆動信号が増幅される。増幅された駆動信号は、ポートＪ３からＰＳＩ２０に入り、経路ＥＩＩに沿って方向性結合器１２０のメイン・ライン入力を通過する。増幅駆動信号は、経路ＥＩＩＩに沿って方向性結合器１２０のメイン・ライン出力を出て、１−Ｃ位置にあるスイッチ２３０を通過する。増幅駆動信号は、経路ＥＩＶに沿ってポートＪ１５からＰＳＩ２０を出ると、テスト・ポート１　４４を通り、経路ＥＶに沿ってＤＵＴ４０の入力に入る。増幅駆動信号によって、ＤＵＴ４０は最大動作電力まで駆動される。

　図１７Ｂに示すＶＮＡ信号源３００によって、周波数Ｆ２の出力注入信号が生じ、これが、経路ＥＶＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０に入る。駆動信号の周波数Ｆ１は、出力注入信号の周波数Ｆ２とはわずかに異なっている。駆動信号は、周波数Ｆ１においてＤＵＴ４０を最大動作電力まで駆動するので、ＤＵＴ４０の出力に同じ周波数の信号が注入される場合、反射信号が圧倒されることになる。例えば、ＤＵＴ４０が１００ワットを出力しており、出力注入信号が１ワットの場合、出力注入信号は、ＤＵＴ４０の１００ワット出力によって圧倒されることになる。従って、駆動信号Ｆ１が、例えば、２０００ＭＨｚの場合、出力注入信号は、２００５ＭＨｚである。

　図１７Ｂを参照すると、出力注入信号が、経路ＥＶＩＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０を出る。実施態様の１つでは、出力注入信号は、ステップ減衰器３２６によって減衰させられる。出力注入信号は、経路ＥＶＩＩＩに沿って進み、ＶＮＡポート２　３４４からＶＮＡ３０を出る。出力注入信号は、図１７Ａに示すように、ポートＪ６からＰＳＩ２０に入る。出力注入信号は、経路ＥＩＸに沿って、４−３位置にあるスイッチ２００を通過する。出力注入信号は、内部増幅器１００によって増幅される。増幅された出力注入信号は、経路ＥＸに沿って進み、方向性結合器１１０のメイン・ラインを通る。増幅された出力注入信号は、メイン・ライン出力から方向性結合器１１０を出て、３−４位置にあるスイッチ２１０を通過する。増幅された出力注入信号は、経路ＥＸＩに沿って、広帯域アイソレータ１９０まで進む。広帯域アイソレータＵ１は、帯域内信号（例えば、０．８〜２．２ＧＨｚ）の通過を許し、他方向に流れる（ＤＵＴ４０の出力から）信号の通過を阻止する。

　増幅された出力注入信号は、経路ＥＸＩＩに沿って結合ライン・ポートからエア・ライン方向性結合器１３０に入り、エア・ライン方向性結合器１３０のメイン・ライン入力を出る。（前述のように、信号が方向性結合器の結合ラインにおいて入力される場合、減衰バージョンの信号が、方向性結合器のメイン・ライン入力に生じる。しかし、方向性結合器の出力には信号が生じない。）増幅された信号は、経路ＥＸＩＩＩに沿って進み、エア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ラインを通る。増幅された信号は、減衰することなく、エア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ラインを出て、経路ＥＸＩＶに沿ってポートＪ１６からＰＳＩ２０を出る。増幅された出力注入信号は、経路ＥＸＶに沿ってテスト・ポート２　４８を通過し、ＤＵＴ４０の出力に注入される。

　ホットＳ２２パラメータが、経路ＥＸＶＩに沿ってＤＵＴ４０の出力から反射し、テスト・ポート２　４８を通って、ポートＪ１６からＰＳＩ２０に入る。ホットＳ２２信号は、経路ＥＸＶＩＩに沿って進み、エア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ライン入力に入る。ホットＳ２２信号は、結合によって取り出され、経路ＥＸＶＩＩＩに沿って結合ライン出力からエア・ライン方向性結合器１４０を出る。結合ホットＳ２２信号は、経路ＥＸＩＸに沿って方向性結合器１５０のメイン・ラインを通る。減衰器１８０によって、ホットＳ２２信号は減衰させられ、減衰Ｓ２２信号は、１−Ｃ位置にあるスイッチ２４０を通って、経路ＥＸＸに沿って進み、ポートＪ１８からＰＳＩ２０を出る。減衰ホットＳ２２信号は、図１７Ｂに示すように、Ｂ入力３６８からＶＮＡ３０に入り、経路ＥＸＸＩに沿って進む。実施態様の１つでは、減衰ホットＳ２２信号は、ステップ減衰器３２４によってさらに減衰させられる。ホットＳ２２信号は、経路ＥＸＸＩＩに沿って進み、Ｂ受信器３３６による測定を受ける。

　位相ロック基準信号Ｒ２が、方向性結合器１１０を通過する増幅駆動信号から引き出される（図１７Ａ）。Ｒ２基準信号は、増幅駆動信号から結合によって取り出され、方向性結合器１１０の結合ラインによって経路ＥＸＸＩＩＩに沿って進むことになる。Ｒ２信号は、減衰器１６０によって減衰させられてから、３−４位置にあるスイッチ２２０を通過し、さらに、ＥＸＸＩＶに沿って、２−Ｃ位置にあるスイッチ２５０を通過することになる。Ｒ２信号は、ポートＪ１０からＰＳＩ２０を出ると、Ｒ２入力ポート３６４からＶＮＡ３０に入る（図１７Ｂ）。Ｒ２信号は、経路ＥＸＸＶに沿って進み、Ｒ２受信器３３４による測定を受ける。最終ホットＳ２２測定値は、Ｂ受信器３３６信号をＲ２受信器３３４（基準）信号で割った比率である。

　図１８Ａ及び１８Ｂは、小信号ｓ１１測定のため、ＶＮＡ３０及びＰＳＩ２０を介して行われる信号伝搬を例示した概略図である。図１８Ａに示すように、ＶＮＡ信号源３００によって信号が生じ、これが、経路ＦＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ１３０に入る。信号は、経路ＦＩＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０を出る。実施態様の１つでは、信号は、ステップ減衰器３２０によって減衰させられる。信号は、経路ＦＩＩＩに沿って進み、Ａ信号源出力３５０からＶＮＡ３０を出る。

　信号は、図１８Ｂに示すように、ポートＪ７からＰＳＩ２０に入ると、経路ＦＩＶに沿って進み、２−１位置にあるスイッチ２００を通過する。小信号の特性測定の場合、増幅された駆動信号でＤＵＴ４０を最大動作電力まで駆動する必要がないので、信号は内部増幅器１００をバイパスする。信号は、１−２位置にあるスイッチ２１０を通り、引き続き、経路ＦＩＶに沿って進んで、ポートＪ１２からＰＳＩ２０を出る。図１８Ａに示すように、信号は、Ａ結合器入力３５２からＶＮＡ３０に入ると、経路ＦＶに沿って進み、ポート１　３４０からＶＮＡ３０を出る。信号は、図１８Ｂに示すように、ポートＪ１４からＰＳＩ２０に入り、経路ＦＶＩに沿って進み、２−Ｃ位置にあるスイッチ２３０を通過する。信号は、ポートＪ１５からＰＳＩ２０を出ると、経路ＦＶＩＩに沿ってテスト・ポート１　４４を通り、ＤＵＴ４０の入力に入る。

　ＤＵＴ４０の小信号ｓ１１特性決定信号は、経路ＦＶＩＩＩに沿ってＤＵＴ４０の入力から反射され、テスト・ポート１　４４を通って、ポートＪ１５からＰＳＩ２０に入る。ｓ１１信号は、Ｃ−２経路に沿ってスイッチ２３０を通過し、経路ＦＩＸに沿って進んで、ポートＪ１４からＰＳＩ２０を出る。ｓ１１信号は、図１８Ａに示すように、ＶＮＡポート１　３４０からＶＮＡ３０に入り、経路ＦＸに沿って進行する。実施態様の１つでは、ｓ１１信号は、ステップ減衰器３２２によって減衰させられる。ｓ１１信号は、次に、ＶＮＡ内部方向性結合器を通り、結合ポートから出て、さらに、ジャンパ３８０ｂを通る。ｓ１１信号は、次に、経路ＦＸＩに沿ってＡ受信器３３０に入り、Ａ受信器３３０による測定を受ける。

　位相ロック基準信号Ｒ１が、スイッチ・スプリッタ・レベラ３１０から経路ＦＸＩＩに沿って通り、Ｒ１出力３５８からＶＮＡ３０を出て（図１８Ａ）、Ｊ８からＰＳＩ２０に入る（図１８Ｂ）信号から引き出される。Ｒ１基準信号は、経路ＦＸＩＩに沿って、１−２位置にあるスイッチ２２０を通過する。Ｒ１信号は、ポートＪ９からＰＳＩ２０を出て、Ｒ１入力３６０からＶＮＡ３０に入る（図１８Ａ）。Ｒ１信号は、経路ＦＸＩＩに沿って進み、Ｒ１受信器３３２による測定を受ける。小信号ｓ１１測定値は、Ａ受信器３３６信号をＲ１受信器３３２（基準）信号で割った比率である。

　図１９Ａ及び１９Ｂは、小信号ｓ２１測定のため、ＶＮＡ３０及びＰＳＩ２０を介して行われる信号伝搬を例示した概略図である。図１９Ａに示すように、ＶＮＡ信号源３００によって信号が生じ、これが、経路ＧＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０に入る。信号は、経路ＧＩＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０を出る。実施態様の１つでは、信号は、ステップ減衰器３２０によって減衰させられる。信号は、経路ＧＩＩＩに沿って進み、Ａ信号源出力３５０からＶＮＡ３０を出る。

　信号は、図１９Ｂに示すように、ポートＪ７からＰＳＩ２０に入ると、経路ＧＩＶに沿って進み、２−１位置にあるスイッチ２００を通過する。小信号の特性測定の場合、増幅された信号でＤＵＴ４０を最大動作電力まで駆動する必要がないので、信号は内部増幅器１００をバイパスする。信号は、１−２位置にあるスイッチ２１０を通り、引き続き、経路ＧＩＶに沿って進んで、ポートＪ１２からＰＳＩ２０を出る。

　図１９Ａに示すように、信号は、Ａ結合器入力３５２からＶＮＡ３０に入ると、経路ＧＶに沿って進み、ポート１　３４０からＶＮＡ３０を出る。信号は、図１９Ｂに示すように、ポートＪ１４からＰＳＩ２０に入り、経路ＧＶＩに沿って進み、２−Ｃ位置にあるスイッチ２３０を通過する。信号は、ポートＪ１５からＰＳＩ２０を出ると、経路ＧＶＩＩに沿ってテスト・ポート１　４４を通り、ＤＵＴ４０の入力に入る。

　図１９Ｂを参照すると、小信号ｓ２１パラメータが、経路ＧＶＩＩＩに沿ってＤＵＴ４０の出力から生じ、テスト・ポート２　４８を通って、ポートＪ１６からＰＳＩ２０に入る。ｓ２１信号は、経路ＧＩＸに沿って進み、エア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ライン入力に入る。ｓ２１信号は、結合によって取り出され、経路ＧＸに沿ってエア・ライン方向性結合器１４０の結合ライン出力を出る。結合ｓ２１信号は、ＧＸＩに沿って方向性結合器１５０の入力を通る。減衰器１８０によって、ｓ２１信号が減衰させられ、減衰したｓ２１信号は、１−Ｃ位置にあるスイッチ２４０を通って、経路ＧＸＩＩに沿って進み、ポートＪ１８からＰＳＩ２０を出る。減衰ｓ２１信号は、図１９Ａに示すように、Ｂ入力３６８からＶＮＡ３０に入ると、経路ＧＸＩＩＩに沿って進む。実施態様の１つでは、減衰ｓ２１信号が、さらに、ステップ減衰器３２４によって減衰させられる。減衰ｓ２１信号は、経路ＧＸＩＶに沿って進み、Ｂ受信器３３６による測定を受ける。

　位相ロック基準信号Ｒ１が、スイッチ・スプリッタ・レベラ３１０から経路ＧＸＶに沿って通り、Ｒ１出力３５８からＶＮＡ３０を出て（図１９Ａ）、Ｊ８からＰＳＩ２０に入る（図１９Ｂ）信号から引き出される。Ｒ１基準信号は、経路ＧＸＶＩに沿って、１−２位置にあるスイッチ２２０を通過する。Ｒ１信号は、ポートＪ９からＰＳＩ２０を出て、Ｒ１入力３６０からＶＮＡ３０に入る（図１９Ａ）。Ｒ１信号は、経路ＧＸＶＩＩに沿って進み、Ｒ１受信器３３２による測定を受ける。小信号ｓ２１測定値は、Ｂ受信器３３６信号をＲ１受信器３３２（基準）信号で割った比率である。

　図２０Ａ及び２０Ｂは、小信号ｓ２２測定のため、ＰＳＩ２０及びＶＮＡ３０を介して行われる信号伝搬を例示した概略図である。図２０Ａに示すように、ＶＮＡ信号源３００によって出力注入信号が生じ、これが、経路ＨＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０に入る。出力注入信号は、経路ＨＩＩに沿ってスイッチ・スプリッタ・レベラ３１０を出る。実施態様の１つでは、信号は、ステップ減衰器３２６によって減衰させられる。出力注入信号は、経路ＨＩＩＩに沿って進み、ＶＮＡポート２　３４４からＶＮＡ３０を出る。出力注入信号は、図２０Ｂに示すように、ポートＪ６からＰＳＩ２０に入る。出力注入信号は、経路ＨＩＶに沿って進み、４−３位置にあるスイッチ２００を通過する。出力注入信号は、ホットＳ２２測定に関して増幅器１００によって増幅され、ＤＵＴ４０出力に対する高レベル信号が生じる。いくつかの小信号ｓ２２の測定では、増幅された出力注入信号が必要でないとしても、極めて優れた小信号デバイスからの反射信号は、あまりに弱すぎて、正確に測定することができないので、通常は、増幅器が必要になる。

　図２０Ｂを参照すると、増幅された出力注入信号は、経路ＨＶに沿って進み、方向性結合器１１０のメイン・ラインを通る。増幅された出力注入信号は、方向性結合器１１０のメイン・ライン出力から出て、３−４位置にあるスイッチ２１０を通過する。増幅された出力注入信号は、経路ＨＶＩに沿って広帯域アイソレータ１９０まで進む。広帯域アイソレータ１９０は、帯域内信号（例えば、０．８〜２．２ＧＨｚ）の通過を許す。増幅された出力注入信号は、経路ＨＶＩＩに沿って結合ライン・ポートからエア・ライン方向性結合器１３０に入り、エア・ライン方向性結合器１３０のメイン・ライン入力を出る。（信号が、方向性結合器の結合ラインから入力される場合には、メイン・ライン入力に減衰バージョンの信号が生じる。しかし、方向性結合器の出力に生じる信号はない。）増幅信号は、経路ＨＶＩＩＩに沿って進み、エア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ラインを通過する。増幅信号は、減衰されることなく、エア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ラインを出ると、経路ＨＩＸに沿って、ポートＪ１６からＰＳＩ２０を出る。増幅された出力注入信号は、経路ＨＸに沿ってテスト・ポート２　４８を通過し、ＤＵＴ４０の出力に注入される。

　小信号ｓ２２パラメータは、経路ＨＸＩに沿ってＤＵＴ４０の出力から反射され、テスト・ポート２　４８を通って、ポートＪ１６からＰＳＩ２０に入る。信号ｓ２２は、ＨＸＩＩに沿って進み、エア・ライン方向性結合器１４０のメイン・ライン入力に入る。信号ｓ２２は、結合によって取り出され、経路ＨＸＩＩＩに沿ってエア・ライン方向性結合器１４０の結合ライン出力から出る。結合ｓ２２信号は、経路ＨＸＩＶに沿ってエア・ライン方向性結合器１５０のメイン・ラインを通る。減衰器１８０によって、ｓ２２信号が減衰させられ、減衰したｓ２２信号は、１−Ｃ位置にあるスイッチ２４０を通って、経路ＨＸＶに沿って進み、ポートＪ１８からＰＳＩ２０を出る。減衰したｓ２２信号は、図２０Ａに示すようにＢ入力３６８からＶＮＡ３０に入ると、経路ＨＸＶＩに沿って進む。実施態様の１つでは、減衰したｓ２２信号が、ステップ減衰器３２４によってさらに減衰させられる。減衰したｓ２２信号は、経路ＨＸＶＩＩに沿って進み、Ｂ受信器３３６による測定を受ける。

　位相ロック基準信号Ｒ２が、方向性結合器１１０を通過する増幅駆動信号から引き出される（図２０Ｂ）。Ｒ２基準信号は、増幅駆動信号から結合によって取り出され、方向性結合器１１０の結合ラインによって経路ＨＸＶＩＩＩに沿って進むことになる。Ｒ２信号は、減衰器１６０によって減衰させられてから、３−４位置にあるスイッチ２２０を通過し、さらに、２−Ｃ位置にあるスイッチ２５０を通過することになる。Ｒ２信号は、ポートＪ１０からＰＳＩ２０を出ると、Ｒ２入力ポート３６４からＶＮＡ３０に入る（図２０Ｂ）。Ｒ２信号は、経路ＨＸＩＸに沿って進み、Ｒ２受信器３３４による測定を受ける。小信号ｓ２２測定値は、Ｂ受信器３３６信号をＲ２受信器３３４（基準）信号で割った比率である。

　本発明の以上の説明において、例証及び解説がなされているが、本発明を余すところなく説明しようとか、あるいは、開示のものにそっくりそのまま制限することを意図したものではない。上述の教示と整合性のとれた修正及び変更が可能であり、本発明を実施することによって、それらがもたらされる場合もある。従って、本発明の範囲は、請求項及びその同等物によって規定されるという点に留意されたい。

電力増幅器測定システムのブロック図である。 電力増幅器測定システムに用いられる精密システム・インターフェイスの概略図である。 電力増幅器測定システムに用いられるベクトル・ネットワーク・アナライザの概略図である。 精密システム・インターフェイスとベクトル・ネットワーク・アナライザの間の接続を例示した概略図である。 ベクトル・ネットワーク・アナライザの独立操作方法を例示したフローチャートである。 電力増幅器測定システムにベクトル・ネットワーク・アナライザが用いられない場合に、ベクトル・ネットワーク・アナライザの独立操作のために用いられるジャンパを示す概略図である。 ベクトル・ネットワーク・アナライザの独立操作に関する精密システム・インターフェイスにおけるスイッチ位置を例示した概略図である。 被測定デバイスの経路特性決定に合わせた信号発生器のシステム・セットアップを例示した概略図である。 経路特性決定のための被測定デバイスアダプタの逆埋め込みを例示したブロック図である。 テスト・アダプタのｓパラメータ測定のダイアグラムである。 経路特性決定方法を解説したフローチャートである。 測定器の較正方法を解説したフローチャートである。 測定器の較正方法を解説したフローチャートである。 入力及び出力電力測定のための精密システム・インターフェイスを介した信号伝搬を例示した概略図である。 ベクトル・スペクトル解析測定のための精密システム・インターフェイスを介した信号伝搬を例示した概略図である。 ホットＳ１１測定のためのベクトル・ネットワーク・アナライザを介した信号伝搬を例示した概略図である。 ホットＳ１１測定のための精密システム・インターフェイスを介した信号伝搬を例示した概略図である。 ホットＳ２１測定のためのベクトル・ネットワーク・アナライザを介した信号伝搬を例示した概略図である。 ホットＳ２１測定のための精密システム・インターフェイスを介した信号伝搬を例示した概略図である。 ホットＳ２２測定のための精密システム・インターフェイスを介した信号伝搬を例示した概略図である。 ホットＳ２２測定のためのベクトル・ネットワーク・アナライザを介した信号伝搬を例示した概略図である。 小信号ｓ１１測定のためのベクトル・ネットワーク・アナライザを介した信号伝搬を例示した概略図である。 小信号ｓ１１測定のための精密システム・インターフェイスを介した信号伝搬を例示した概略図である。 小信号ｓ２１測定のためのベクトル・ネットワーク・アナライザを介した信号伝搬を例示した概略図である。 小信号ｓ２１測定のための精密システム・インターフェイスを介した信号伝搬を例示した概略図である。 小信号ｓ２２測定のためのベクトル・ネットワーク・アナライザを介した信号伝搬を例示した概略図である。 小信号ｓ２２測定のための精密システム・インターフェイスを介した信号伝搬を例示した概略図である。

符号の説明

３０：ネットワーク・アナライザ
４０：被測定デバイス
１００：増幅器
１３０：第１のエア・ライン方向性結合器
１４０：第２のエア・ライン方向性結合器
１７０：第１の減衰器
２００：第１のスイッチ
２１０：第２のスイッチ
２３０：第３のスイッチ

Claims (10)

1. 　ネットワーク・アナライザに接続された増幅器と、
   　前記増幅器と前記ネットワーク・アナライザとの間に結合された第１のスイッチと、
   　前記増幅器と前記ネットワーク・アナライザとの間に結合された第２のスイッチと、
   　被測定デバイスと前記ネットワーク・アナライザとの間に結合された第３のスイッチと、
   　前記第２のスイッチと前記被測定デバイスとの間に結合された第１のエア・ライン方向性結合器と、
   　前記第１のエア・ライン方向性結合器に結合された第１の減衰器と、
   を備えている装置。
2. 　前記第１のエア・ライン方向性結合器の入力が、前記被測定デバイスの出力に結合されている、請求項１に記載の装置。
3. 　前記第１の減衰器が大電力減衰器であり、
   　前記第１の減衰器が、前記第１のエア・ライン方向性結合器のメイン・ライン出力に結合されている、
   　請求項２に記載の装置。
4. 　前記第１のスイッチが前記増幅器の入力に結合されており、
   　前記第２のスイッチが前記増幅器の出力に結合されている、
   　請求項１に記載の装置。
5. 　前記第１のエア・ライン方向性結合器の入力と前記被測定デバイスの出力との間に結合された第２のエア・ライン方向性結合器をさらに備え、前記第２のエア・ライン方向性結合器の入力が、前記被測定デバイスの出力に結合され、前記第２のエア・ライン方向性結合器のメイン・ライン出力が、前記第１のエア・ライン方向性結合器の入力に結合されている、請求項２に記載の装置。
6. 　測定インターフェイス装置によって提供される、所定の第１の周波数の第１の信号を被測定デバイスの入力に供給するステップと、
   　前記測定インターフェイス装置において、前記被測定デバイスの出力からの高調波信号を受信するステップと、
   　前記測定インターフェイス装置内に配置された第１のエア・ライン方向性結合器のメイン・ラインの入力ポートに前記高調波信号を通すステップと、
   　前記第１のエア・ライン方向性結合器のメイン・ラインの出力ポートから、前記測定インターフェイス装置に結合されたスペクトラム・アナライザに前記高調波信号を供給するステップと、
   　を含む第１のモードを含む方法。
7. 　前記測定インターフェイス装置内に配置された第２の増幅器の入力に、前記測定インターフェイス装置に結合されたネットワーク・アナライザによって発生された所定の第２の周波数の第２の信号を供給して、増幅された第２の信号が得られるようにするステップと、
   　前記測定インターフェイス装置内に配置された方向性結合器の入力ポートに前記増幅された第２の信号を通すステップと、
   　前記方向性結合器の出力ポートから前記被測定デバイスの入力に前記増幅された第２の信号を供給し、前記増幅された第２の信号によって、前記被測定デバイスが最大電力出力まで駆動されるようにするステップと、
   を含む第２のモードをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 　前記測定インターフェイス装置において、前記被測定デバイスの入力からの反射信号を受信するステップと、
   　前記ネットワーク・アナライザ内に配置された受信器に前記反射信号を供給するステップと、
   　をさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 　前記測定インターフェイス装置において、前記被測定デバイスの出力からの発生信号を受信するステップと、
   　前記測定インターフェイス装置内に配置された第２のエア・ライン方向性結合器のメイン・ラインの入力ポートに前記発生信号を通し、結合された発生信号が得られるようにするステップと、
   　前記ネットワーク・アナライザ内に配置された受信器に前記結合された発生信号を供給するステップと、
   を含む第３のモードをさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 　前記第１の信号によって、前記被測定デバイスが最大電力出力まで駆動されることと、
    　前記測定インターフェイス装置内に配置された第２の増幅器の入力に、前記測定インターフェイス装置に結合されたネットワーク・アナライザによって発生された、所定の第２の周波数の第２の信号を供給して、増幅された第２の信号が得られるようにするステップと、
    　前記測定インターフェイス装置内に配置された方向性結合器の入力ポートに前記増幅された第２の信号を通すステップと、
    　前記方向性結合器の出力ポートから前記測定インターフェイス装置内に配置された広帯域アイソレータに前記増幅された第２の信号を供給して、アイソレートされた第２の信号が得られるようにするステップと、
    　前記第１のエア・ライン方向性結合器の結合ラインを介して、前記第１のエア・ライン方向性結合器の前記メイン・ラインに前記アイソレートされた第２の信号を送り、結合された第２の信号が得られるようにするステップと、
    　前記被測定デバイスの出力に前記結合された第２の信号を供給し、前記被測定デバイスによって、前記結合された第２の信号の一部が反射信号として反射されるようにするステップと、
    　前記第２のエア・ライン方向性結合器のメイン・ラインの入力ポートを介して、前記測定インターフェイス装置内に配置された前記第２のエア・ライン方向性結合器の結合ラインに前記反射信号を送り、結合された反射信号が得られるようにするステップと、
    　前記測定インターフェイス装置に結合されたネットワーク・アナライザ内に配置されている第１の受信器に、前記結合された反射信号を供給するステップと、
    を含む第４のモードをさらに含む、請求項７に記載の方法。
    

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