JP2004151065A - 高周波信号の波形測定方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プローブ10で検出した検出信号を分波器20で分波し、一方の検出信号の基本波をA/Dコンバータ41でディジタル変換すると同時に、この変換と同期して他方の検出信号の高調波をA/Dコンバータ42でディジタル変換し、各コンバータ41,42のディジタル信号を高速フーリエ変換する。これにより、基本波及び高調波の信号強度及び位相差を測定できるので、各値を用いて逆フーリエ変換することにより測定対象となる高周波信号の波形を表示できる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、供試機器に流れる高周波信号の波形を非接触で測定する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、供試機器に流れる信号の波形を非接触で測定する場合には、一般的にループアンテナなどのセンサをオシロスコープに接続し、このオシロスコープの波形を観測することにより行っていた。このオシロスコープで測定できる周波数の上限は数百MHz程度である。
【0003】
しかし、近年、集積回路の動作周波数が数GHzクラスにまで高速化しており、このような集積回路に流れる信号波形はオシロスコープでは正確に測定できなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、観測対象の信号は理論的には基本波と高調波の和と考えることができるので、基本波及び高調波の信号強度及び位相のデータが得られれば、もとの信号の波形を再現できる。そこで、ループアンテナなどのセンサをベクトルシグナルアナライザに接続し、所定帯域のスペクトラムを得ることにより、基本波及び高調波の信号強度及び位相を求め、これにより元の信号の波形を再現することも考えられる。
【0005】
しかし、前述のように数GHzで動作する集積回路では高調波の周波数が数十GHzとなるが、一般的なベクトルシグナルアナライザでは数十GHzという帯域幅での測定が不可能であった。このため、従来は高周波信号の波形を非接触で正確に測定することは困難であった。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高周波信号の波形を非接触で正確に測定できる方法及び装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明では、基本周波数f1の高周波信号を測定するにあたって、基本波及びn次高調波の信号強度とともに基本波とn次高調波との位相差を測定し、得られた結果を逆フーリエ変換することにより高周波信号の関数を算出して表示する。基本波及びn次高調波の信号強度を測定するには、基本波及びn高調波を含む周波数帯域において検出信号をA/D変換し、該A/D変換で得られたディジタル信号をフーリエ変換する。このとき複数の検出信号を同期させてA/D変換することにより、基本波とn次高調波の正確な位相差を測定できる。また、複数の検出信号は、1つのプローブからの検出信号を分波させたり、又は、2つのプローブを用いることにより得られる。
【0008】
本発明によれば、高周波信号の基本波及びn次高調波の信号強度及び位相が得られる、すなわち、フーリエ級数の各係数を取得できるので、該係数を用いて逆フーリエ変換すれば高周波信号を表す関数が得られる。したがって、この関数を用いることにより高周波信号の波形を表示することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る高周波信号の波形測定装置について図面を参照して説明する。図1は第1の実施形態に係る高周波信号の波形測定装置のブロック図である。本実施の形態では、1GHzのクロックで動作する集積回路を供試機器とし、この集積回路の内部における高周波信号の波形を測定する場合について説明する。すなわち、測定対象となる高周波信号の基本周波数f1は1GHzであるとする。
【0010】
この波形測定装置は、供試機器1の近傍に配置したプローブ10と、プローブ10の検出信号を2つに分波する分波器20と、分波器20により分波された検出信号をダウンコンバートするための第1シグナルジェネレータ31及び第1ミキサ35並びに第2シグナルジェネレータ32及び第2ミキサ36と、ダウンコンバートされた検出信号をそれぞれA/D変換する第1A/Dコンバータ41及び第2A/Dコンバータ42と、計算機50とを備えている。
【0011】
プローブ10は、供試機器1の動作によりその近傍に形成された電界又は磁界を検出する。磁界を測定する場合にはシールデッド・ループアンテナなどの磁界センサを用い、電界を測定する場合には小型ダイポール・アンテナなどの電界センサを用いる。したがって、波形測定装置は、磁界センサを用いた場合には高周波信号の電流波形を測定することができ、電界センサを用いた場合には高周波信号の電圧波形を測定することができる。本実施の形態では、プローブ10として磁界センサを用いた。
【0012】
各シグナルジェネレータ31,32はダウンコンバート用に所定周波数の正弦波を出力する。第1シグナルジェネレータ31は、後段の第1A/Dコンバータ41において測定対象の高周波信号の基本周波数f1を含む帯域を測定するための正弦波を出力する。本実施の形態では、A/Dコンバータ41,42の変換可能な上限周波数が20MHzであるものとするので、第1シグナルジェネレータ31は990MHzの正弦波を出力する。また、第2シグナルジェネレータ32は、後段の第2A/Dコンバータ42において高周波信号の高次周波数を含む帯域を測定するための正弦波を出力する。出力する高次周波数信号の次数は後述する高速フーリエ変換部51により制御される。本実施の形態では、高周波信号の基本周波数f1が1GHzなので、2次高調波を測定する場合には1990MHz、3次高調波を測定する場合には2990MHzの正弦波を出力する。
【0013】
各A/Dコンバータ41,42は、それぞれ同一のクロックで同期して動作する。これにより、後述する高速フーリエ変換部51では、A/Dコンバータ41,42からの出力信号の位相差を検出できる。なお、前述したように、本実施の形態では、各A/Dコンバータ41,42の変換可能な上限周波数が20MHzだとする。
【0014】
計算機50は、各A/Dコンバータ41,42の出力信号をそれぞれフーリエ変換するとともに、各A/Dコンバータ41,42の出力信号の位相差を測定する高速フーリエ変換部51と、高速フーリエ変換部51で得られたフーリエ級数から逆フーリエ変換により高周波信号を表す関数を算出する逆フーリエ変換部52と、逆フーリエ変換部52で得られた関数に基づきディスプレイやプリンタ等の出力装置(図示省略)に画像をもって波形を表示する波形表示部53とを備えている。
【0015】
次に、この波形測定装置を用いて供試機器1に流れる高周波信号の波形を測定する手順について説明する。
【0016】
まず、高速フーリエ変換部51は、2次高調波を測定するために第2シグナルジェネレータ32から1990MHzの信号を出力するように制御する。なお、第1シグナルジェネレータ31は、基本波を測定するために990MHzの信号を出力している。そして、高速フーリエ変換部51は、第1A/Dコンバータ41及び第2コンバータ42からのディジタル出力信号をフーリエ変換する。ここで、フーリエ変換は各A/Dコンバータ41,42からのディジタル信号に対して10MHz±100kHzの範囲内で解析を行う。そして、このフーリエ変換によって得られた基本波の信号強度及び2次高調波の信号強度を記憶しておく。さらに、基本波に対する2次高調波の位相差を記憶しておく。
【0017】
次に、高速フーリエ変換部51は、3次高調波を測定するために第2シグナルジェネレータ32から2990MHzの信号を出力するように制御する。そして、第1A/Dコンバータ41及び第2コンバータ42からのディジタル出力信号をフーリエ変換することにより、3次高調波の信号強度及び基本波に対する3次高調波の位相差を算出し、これを記憶しておく。高速フーリエ変換部51は、同様の処理を行うことにより、N次までのn次高調波の信号強度及び基本波に基本波に対するn次高調波の位相差を求める。本実施の形態では5次まで求めた。以上の処理により、測定対象となる高周波信号をフーリエ変換した際の5次までのフーリエ級数が求まる。
【0018】
次に、逆フーリエ変換部52は、高速フーリエ変換部51で算出されたフーリエ級数を用いて高周波信号を表す関数を生成する。そして、波形表示部53は、逆フーリエ変換部52によって生成された関数を用いて、ディスプレイやプリンタ等の出力装置(図示省略)に画像をもって波形を表示する。なお、本実施の形態ではプローブ10として磁界センサを用いたので、出力装置に表示される波形は電流波形となる。
【0019】
以上のように本実施の形態に係る波形測定装置によれば、基本波及び高調波を含む各帯域においてフーリエ変換を行うことにより、基本波及び各高調波の信号強度を正確に測定できる。そして、基本波と高調波を同期して測定しているので逆フーリエ変換に必要な位相情報を得ることができる。これにより、フーリエ変換で求められた信号強度及び位相に基づき逆フーリエ変換することで、測定対象となる高周波信号を表す関数を求められる。そして、該関数を用いることにより高周波信号の波形を表示することができる。
【0020】
なお、本実施の形態では、プローブ10として磁界センサを用いたが、前述したように電界センサを用いれば高周波信号の電圧波形を測定することができる。また、本実施の形態では、第1A/Dコンバータ41側では基本波の測定を行っていたが、任意の周波数の信号を測定するとともに、第2A/Dコンバータ42側において、基本波及び高調波の測定をするようにしてもよい。
【0021】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る高周波信号の波形測定装置について図2を参照して説明する。図2は第2の実施形態に係る高周波信号の波形測定装置のブロック図である。本実施の形態では、第1の実施形態と同様に、1GHzのクロックで動作する集積回路を供試機器とし、この集積回路の内部における高周波信号の波形を測定する場合について説明する。すなわち、測定対象となる高周波信号の基本周波数f1は1GHzであるとする。
【0022】
本実施の形態が第1の実施形態と異なる点は、プローブとして供試機器1の近傍の電界及び磁界の双方と結合する電磁界センサを用い、電流波形と電圧波形を同時に測定する点にある。
【0023】
図2に示すように、この波形測定装置は、供試機器1の近傍に配置したプローブ11と、プローブ11の一端側からの検出信号を2つに分波する分波器21と、プローブ11の他端側からの検出信号を2つに分波する分波器22と、分波器21及び22により分波された一方の検出信号をダウンコンバートするための第1シグナルジェネレータ31並びに第1ミキサ35及び第3ミキサ37と、分波器21及び22により分波された他方の検出信号をダウンコンバートするための第2シグナルジェネレータ32並びに第2ミキサ36及び第4ミキサ38と、ダウンコンバートされた検出信号をそれぞれA/D変換する第1〜第4A/Dコンバータ41〜44と、計算機50とを備えている。
【0024】
プローブ11は、図3に示すように、ループアンテナ12を有する。このループアンテナ12はシールドを備えていないループ状の導体である。本実施の形態では、ループアンテナ12は、より供試機器1に接近できるように方形のループアンテナとした。ループアンテナ12の両端は、それぞれ同軸ケーブル13及び14の中心導体と接続している。この同軸ケーブル13及び13は、それぞれ分波器21及び22に接続している。
【0025】
ところで、プローブ11を供試機器1の近傍に配置すると、ループアンテナ12には静電結合による電流と磁気結合による電流とが流れる。ここで磁気結合による電流はループアンテナ12に対して所定の方向(例えば同軸ケーブル13から同軸ケーブル14に向けた方向)に流れる。一方、静電結合による電流は、供試機器から離れる方向に流れる。したがって、プローブ11の一端側には、静電結合による電流と磁気結合による電流の和が出力され、他端側には静電結合による電流と磁気結合による電流の差が出力される。したがって、プローブ11の一端側の出力電流と他端側の出力電流の和及び差をとることにより、静電結合による電流と磁気結合による電流とを分離することができる。すなわち、電界と磁界を分離した測定が可能にある。本実施の形態では、この原理を利用して、高周波信号の電流波形と電圧波形とを同時に測定する。
【0026】
計算機30は、各A/Dコンバータ41〜44の出力信号をそれぞれフーリエ変換するとともに、各A/Dコンバータ41〜44の出力信号の位相差を測定する高速フーリエ変換部51と、高速フーリエ変換部51で得られたフーリエ級数から逆フーリエ変換により高周波信号を表す関数を算出する逆フーリエ変換部52と、逆フーリエ変換部52で得られた関数に基づきディスプレイやプリンタ等の出力装置(図示省略)に画像をもって波形を表示する波形表示部53とを備えている。 高速フーリエ変換部51は、第1A/Dコンバータ41と第3A/Dコンバータ43出力信号の和と差をとることにより、測定対象となる高周波信号の基本波を電流成分(磁界成分)と電圧成分(電界成分)に分離する。同様に、第2A/Dコンバータ41と第4A/Dコンバータ43出力信号の和と差をとることにより、測定対象となる高周波信号の高調波を電流成分(磁界成分)と電圧成分(電界成分)に分離する。そして、このように分離された基本波及び高調波について、第1の実施の形態と同様にして、信号強度及び位相差を求める。これにより、高速フーリエ変換部51は、高周波信号の電流成分のフーリエ級数と電圧成分のフーリエ級数とを得ることができる。
【0027】
逆フーリエ変換部52は、高速フーリエ変換部51によって算出された高周波信号の電流成分のフーリエ級数と電圧成分のフーリエ級数とを用いて、電流成分を表す関数と電圧成分を表す関数とを生成する。波形表示部53は、逆フーリエ変換部52によって生成された電流成分を表す関数と電圧成分を表す関数と用いて、測定対象となる高周波信号の電流波形及び電圧波形を表示する。
【0028】
このように本実施の形態に係る波形測定装置では、電圧波形と電流波形を同時に測定することができる。特に、プローブ11からの検出信号を電界成分と磁界成分に分離しているので、高い周波数まで電流波形及び電圧波形を高精度で測定できる。ところで、プローブ11が対峙する測定点における供試機器1のインピーダンスは、その測定点の位置によって異なる。このため、本実施の形態のように電流と電圧を同時に測定する方法は有効である。
【0029】
なお、本実施の形態では、第1A/Dコンバータ41及び第3A/Dコンバータ43側では基本波の測定を行っていたが、任意の周波数の信号を測定するとともに、第2A/Dコンバータ42及び第4コンバータ44側側において、基本波及び高調波の測定をするようにしてもよい。
【0030】
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係る高周波信号の波形測定装置について図4を参照して説明する。図4は第1の実施形態に係る高周波信号の波形測定装置のブロック図である。本実施の形態では、1GHzのクロックで動作する集積回路を供試機器とし、この集積回路の内部における高周波信号の波形を測定する場合について説明する。すなわち、測定対象となる高周波信号の基本周波数f1は1GHzであるとする。
【0031】
本実施の形態が第1の実施の形態と異なる点は、分波器を設けることなく2つのプローブ15及び16を用いることにより2つの検出信号を得ているところにある。
【0032】
すなわち、図4に示すように、この波形測定装置は、第1ミキサ35を介して第1A/Dコンバータ41に接続する第1プローブ15と、第2ミキサ36を介して第2A/Dコンバータ42に接続する第2プローブ16とを備えている。第1プローブ15と第2プローブ16は同一構成となっている。また、各検出信号がなるべく同一となるように両者は互いに近接している。本実施の形態では各プローブ15及び16として磁界センサを用いた。他の構成については第1の実施の形態と同様である。
【0033】
このような波形測定装置によれば、第1の実施の形態と同様に、基本波及び高調波を含む各帯域においてフーリエ変換を行うことにより、基本波及び各高調波の信号強度を正確に測定できる。そして、基本波と高調波を同期して測定しているので逆フーリエ変換に必要な位相情報を得ることができる。これにより、フーリエ変換で求められた信号強度及び位相に基づき逆フーリエ変換することで、測定対象となる高周波信号を表す関数を求められる。そして、該関数を用いることにより高周波信号の波形を表示することができる。
【0034】
なお、本実施の形態では、プローブ15及び16として磁界センサを用いたが、前述したように電界センサを用いれば高周波信号の電圧波形を測定することができる。
【0035】
また、本実施の形態では、第1A/Dコンバータ41側では基本波の測定を行っていたが、任意の周波数の信号を測定するとともに、第2A/Dコンバータ42側において、基本波及び高調波の測定をするようにしてもよい。この場合には、第1プローブ15と第2プローブ16の検出信号が同一とならなくてもよいので、両者を離して配置することができる。例えば、第1プローブ15を供試機器1の近傍に固定しておき、第2プローブ16を供試機器1の近傍において走査可能とすると好適である。
【0036】
さらに、本実施の形態では、第1の実施形態において2つのプローブを用いることにより分波器をなくした構成としたが、同様にして、第2の実施形態において2つのプローブを用いることにより分波器をなくした構成とすることも可能である。
【0037】
以上、本発明の実施形態について詳述したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各実施の形態の波形測定装置に、更に、供試機器の近傍でプローブを走査させる走査装置を設けてもよい。これにより、任意の位置において供試機器の高周波信号波形を測定することができる。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、高周波信号の基本波及びn次高調波の信号強度及び位相が得られる、すなわち、フーリエ級数の各係数を取得できるので、該係数を用いて逆フーリエ変換すれば高周波信号を表す関数が得られる。したがって、この関数を用いることにより高周波信号の波形を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る高周波信号の波形測定装置のブロック図
【図2】第2の実施形態に係る高周波信号の波形測定装置のブロック図
【図3】電磁界センサの構成を説明する図
【図4】第3の実施形態に係る高周波信号の波形測定装置のブロック図
【符号の説明】
1…供試機器、10,11,15,16…プローブ、12…ループアンテナ、13,14…同軸ケーブル、20,21,22…分波器、31,32…シグナルジェネレータ、35,36,37,38…ミキサ、41,42,43,44…A/Dコンバータ、50…計算機、51…フーリエ変換部、52…逆フーリエ変換部、53…波形表示部
Claims (20)
- 供試機器に流れる基本周波数f1の高周波信号の波形を測定する方法において、
供試機器の近傍に配置したプローブからの検出信号を分波し、
周波数f1である基本波を含む所定帯域幅において、分波された一の検出信号をA/D変換して第1のディジタル信号を得ると同時に、基本波のn次高調波を含む所定帯域幅において、分配された他の検出信号を前記A/D変換と同期してA/D変換して第2のディジタル信号を得るステップと、
前記第1のディジタル信号及び第2のディジタル信号をフーリエ変換することにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を算出するステップと、
算出した基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を逆フーリエ変換することにより高周波信号を表す関数を算出するステップと、
算出した関数を用いて高周波信号の波形を表示するステップとを備えた
ことを特徴とする高周波信号の波形測定方法。 - 供試機器に流れる基本周波数f1の高周波信号の波形を測定する方法において、
供試機器の近傍に配置したプローブからの検出信号を分波し、
任意の周波数f0を含む所定帯域幅において、分波された一の検出信号をA/D変換して第1のディジタル信号を得ると同時に、周波数f1である基本波を含む所定帯域幅及び基本波のn次高調波を含む所定帯域幅において、分配された他の検出信号を前記A/D変換と同期してA/D変換して第2のディジタル信号を得るステップと、
前記第1のディジタル信号及び第2のディジタル信号をフーリエ変換することにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を算出するステップと、
算出した基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を逆フーリエ変換することにより高周波信号を表す関数を算出するステップと、
算出した関数を用いて高周波信号の波形を表示するステップとを備えた
ことを特徴とする高周波信号の波形測定方法。 - 前記プローブとして電界センサを用いることにより高周波信号の電圧成分を検出する
ことを特徴とする請求項1又は2何れか1項記載の高周波信号の波形測定方法。 - 前記プローブとして磁界センサを用いることにより高周波信号の電流成分を検出する
ことを特徴とする請求項1又は2何れか1項記載の高周波信号の波形測定方法。 - 前記プローブとしてループアンテナを含む電磁界センサを用い、
前記第1のディジタル信号を測定するステップではループアンテナの両端から出力される検出信号をそれぞれ同時に測定するとともに、前記第2のディジタル信号を測定するステップではループアンテナの両端から出力される検出信号をそれぞれ同時に測定し、
前記フーリエ変換ステップでは、2つの第1のディジタル信号及び2つの第2のディジタル信号をフーリエ変換するとともに、変換された各信号強度の和及び差をとることにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を電界成分及び磁界成分に分離して算出する
ことを特徴とする請求項1又は2何れか1項記載の高周波信号の波形測定方法。 - 供試機器に流れる基本周波数f1の高周波信号の波形を測定する方法において、
周波数f1である基本波を含む所定帯域幅において、供試機器の近傍に配置した第1のプローブからの検出信号をA/D変換して第1のディジタル信号を得ると同時に、
基本波のn次高調波を含む所定帯域幅において、供試機器の近傍に配置した第2のプローブからの検出信号を前記A/D変換と同期してA/D変換して第2のディジタル信号を得るステップと、
前記第1のディジタル信号及び第2のディジタル信号をフーリエ変換することにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を算出するステップと、
算出した基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を逆フーリエ変換することにより高周波信号を表す関数を算出するステップと、
算出した関数を用いて高周波信号の波形を表示するステップとを備えた
ことを特徴とする高周波信号の波形測定方法。 - 供試機器に流れる基本周波数f1の高周波信号の波形を測定する方法において、
任意の周波数f0を含む所定帯域幅において、供試機器の近傍に配置した第1のプローブからの検出信号をA/D変換して第1のディジタル信号を得ると同時に、
周波数f1である基本波を含む所定帯域幅及び基本波のn次高調波を含む所定帯域幅において、供試機器の近傍に配置した第2のプローブからの検出信号を前記A/D変換と同期してA/D変換して第2のディジタル信号を得るステップと、
前記第1のディジタル信号及び第2のディジタル信号をフーリエ変換することにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を算出するステップと、
算出した基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を逆フーリエ変換することにより高周波信号を表す関数を算出するステップと、
算出した関数を用いて高周波信号の波形を表示するステップとを備えた
ことを特徴とする高周波信号の波形測定方法。 - 前記第2のプローブとして電界センサを用いることにより高周波信号の電圧成分を検出する
ことを特徴とする請求項6又は7何れか1項記載の高周波信号の波形測定方法。 - 前記第2のプローブとして磁界センサを用いることにより高周波信号の電流成分を検出する
ことを特徴とする請求項6又は7何れか1項記載の高周波信号の波形測定方法。 - 前記第2のプローブとしてループアンテナを含む電磁界センサを用い、
前記第1のディジタル信号を測定するステップでは第2のループアンテナの両端から出力される検出信号をそれぞれ同時に測定するとともに、前記第2のディジタル信号を測定するステップでは第2のループアンテナの両端から出力される検出信号をそれぞれ同時に測定し、
前記フーリエ変換ステップでは、2つの第1のディジタル信号及び2つの第2のディジタル信号をフーリエ変換するとともに、変換された各信号強度の和及び差をとることにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を電界成分及び磁界成分に分離して算出する
ことを特徴とする請求項6又は7何れか1項記載の高周波信号の波形測定方法。 - 供試機器に流れる基本周波数f1の高周波信号の波形を測定する装置において、
供試機器の近傍に配置するプローブと、
プローブからの検出信号を分波する分波器と、
周波数f1である基本波を含む所定帯域幅において、分波器によって分波された一の検出信号をA/D変換して第1のディジタル信号を得る第1のA/D変換装置と、
基本波のn次高調波を含む所定帯域幅において、分波器によって分波された他の検出信号を前記第1のA/D変換装置と同期してA/D変換して第2のディジタル信号を得る第2のA/D変換装置と、
各A/D変換装置により得られた第1のディジタル信号及び第2のディジタル信号をフーリエ変換することにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を測定するフーリエ変換部と、
フーリエ変換部で得られた基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を逆フーリエ変換することにより高周波信号を表す関数を算出する逆フーリエ変換部と、
逆フーリエ変換部で算出した関数を用いて高周波信号の波形を表示する表示部とを備えた
ことを特徴とする高周波信号の波形測定装置。 - 供試機器に流れる基本周波数f1の高周波信号の波形を測定する装置において、
供試機器の近傍に配置するプローブと、
プローブからの検出信号を分波する分波器と、
任意の周波数f0を含む所定帯域幅において、分波器によって分波された一の検出信号をA/D変換して第1のディジタル信号を得る第1のA/D変換装置と、
周波数f1である基本波を含む所定帯域幅及び基本波のn次高調波を含む所定帯域幅において、分波器によって分波された他の検出信号を前記第1のA/D変換装置と同期してA/D変換して第2のディジタル信号を得る第2のA/D変換装置と、
各A/D変換装置により得られた第1のディジタル信号及び第2のディジタル信号をフーリエ変換することにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を測定するフーリエ変換部と、
フーリエ変換部で得られた基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を逆フーリエ変換することにより高周波信号を表す関数を算出する逆フーリエ変換部と、
逆フーリエ変換部で算出した関数を用いて高周波信号の波形を表示する表示部とを備えた
ことを特徴とする高周波信号の波形測定装置。 - 前記プローブとして電界センサを用いることにより高周波信号の電圧成分を検出する
ことを特徴とする請求項11又は12何れか1項記載の高周波信号の波形測定装置。 - 前記プローブとして磁界センサを用いることにより高周波信号の電流成分を検出する
ことを特徴とする請求項11又は12何れか1項記載の高周波信号の波形測定装置。 - 前記プローブとしてループアンテナを含む電磁界センサを用い、
前記第1のA/D変換装置は、ループアンテナの両端から出力される検出信号をそれぞれ同時に測定する第3のA/D変換装置と第4のA/D変換装置とからなり、
前記第2のA/D変換装置は、ループアンテナの両端から出力される検出信号をそれぞれ同時に測定する第5のA/D変換装置と第6のA/D変換装置とからなり、
前記フーリエ変換部は、第3のA/D変換装置及び第4のA/D変換装置からの2つの第1のディジタル信号及び第5のA/D変換装置及び第6のA/D変換装置からの2つの第1のディジタル信号をフーリエ変換するとともに、変換された各信号強度の和及び差をとることにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を電界成分及び磁界成分に分離して算出する
ことを特徴とする請求項11又は12何れか1項記載の高周波信号の波形測定装置。 - 供試機器に流れる基本周波数f1の高周波信号の波形を測定する装置において、
供試機器の近傍に配置する第1のプローブ及び第2のプローブと、
周波数f1である基本波を含む所定帯域幅において、第1のプローブからの検出信号をA/D変換して第1のディジタル信号を得る第1のA/D変換装置と、
基本波のn次高調波を含む所定帯域幅において、第2のプローブからの検出信号を前記第1のA/D変換装置と同期してA/D変換して第2のディジタル信号を得る第2のA/D変換装置と、
各A/D変換装置により得られた第1のディジタル信号及び第2のディジタル信号をフーリエ変換することにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を測定するフーリエ変換部と、
フーリエ変換部で得られた基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を逆フーリエ変換することにより高周波信号を表す関数を算出する逆フーリエ変換部と、
逆フーリエ変換部で算出した関数を用いて高周波信号の波形を表示する表示部とを備えた
ことを特徴とする高周波信号の波形測定装置。 - 供試機器に流れる基本周波数f1の高周波信号の波形を測定する装置において、
供試機器の近傍に配置する第1のプローブ及び第2のプローブと、
任意の周波数f0を含む所定帯域幅において、第1のプローブからの検出信号をA/D変換して第1のディジタル信号を得る第1のA/D変換装置と、
周波数f1である基本波を含む所定帯域幅及び基本波のn次高調波を含む所定帯域幅において、第2のプローブからの検出信号を前記第1のA/D変換装置と同期してA/D変換して第2のディジタル信号を得る第2のA/D変換装置と、
各A/D変換装置により得られた第1のディジタル信号及び第2のディジタル信号をフーリエ変換することにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を測定するフーリエ変換部と、
フーリエ変換部で得られた基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を逆フーリエ変換することにより高周波信号を表す関数を算出する逆フーリエ変換部と、
逆フーリエ変換部で算出した関数を用いて高周波信号の波形を表示する表示部とを備えた
ことを特徴とする高周波信号の波形測定装置。 - 前記第2のプローブとして電界センサを用いることにより高周波信号の電圧成分を検出する
ことを特徴とする請求項16又は17何れか1項記載の高周波信号の波形測定装置。 - 前記第2のプローブとして磁界センサを用いることにより高周波信号の電流成分を検出する
ことを特徴とする請求項16又は17何れか1項記載の高周波信号の波形測定装置。 - 前記第2のプローブとしてループアンテナを含む電磁界センサを用い、
前記第1のA/D変換装置は、ループアンテナの両端から出力される検出信号をそれぞれ同時に測定する第3のA/D変換装置と第4のA/D変換装置とからなり、
前記第2のA/D変換装置は、ループアンテナの両端から出力される検出信号をそれぞれ同時に測定する第5のA/D変換装置と第6のA/D変換装置とからなり、
前記フーリエ変換部は、第3のA/D変換装置及び第4のA/D変換装置からの2つの第1のディジタル信号及び第5のA/D変換装置及び第6のA/D変換装置からの2つの第1のディジタル信号をフーリエ変換するとともに、変換された各信号強度の和及び差をとることにより基本波の信号強度及びn次高調波の信号強度並びに基本波とn次高調波の位相差を電界成分及び磁界成分に分離して算出する
ことを特徴とする請求項16又は17何れか1項記載の高周波信号の波形測定装置。
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2002
- 2002-11-01 JP JP2002319690A patent/JP2004151065A/ja active Pending
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