JP2006105984A5

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Publication number: JP2006105984A5
Application number: JP2005283299A
Authority: JP
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2008-03-13

Claims

デジタル装置を測定する方法であって、
ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）を設けるステップであって、該ベクトル・ネットワーク・アナライザがサンプラを備え、該サンプラが、調波的に関連する少なくとも２つのスペクトル成分を含むデジタル刺激信号、及び反復インパルス信号を入力として有し、前記反復インパルス信号によって調整された前記デジタル刺激信号を出力として有する、ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）を設けるステップと、
或るクロック周波数で動作する前記デジタル装置を前記ＶＮＡに接続するステップと、
調波的に関連する少なくとも２つのスペクトル成分を含む前記デジタル刺激信号で前記デジタル装置を刺激するステップと、
各スペクトル成分について前記デジタル装置のＳパラメータを測定するステップと、
前記出力信号で前記デジタル装置を刺激するステップと、
少なくとも一対の前記スペクトル成分間における相対位相を測定するステップと
からなる方法。
前記少なくとも２つのスペクトル成分の絶対パワーを測定するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
前記ＶＮＡのパワー比測定結果を較正するステップと、前記ＶＮＡの絶対パワー測定結果を較正するステップとを更に含む、請求項２に記載の方法。
前記デジタル刺激信号は、一定のデューティ・サイクルを有する方形波からなる、請求項１に記載の方法。
前記デジタル刺激信号は、前記クロック周波数の半分の周波数を有する、一定の５０％のデューティ・サイクルを有する方形波からなる、請求項４に記載の方法。
前記測定するステップは、前記５０％のデューティ・サイクルを有する方形波の刺激によって生成されたＳパラメータ比測定結果によって決まる全測定帯域幅にわたって、調波的に関連する全てのスペクトル成分を測定することを更に含む、請求項５に記載の方法。
前記全測定帯域幅は、前記最大振幅スペクトル成分の所定の範囲内にある、最大周波数スペクトル成分によって決まる、請求項６に記載の方法。
前記Ｓパラメータ、及び前記相対位相からなる測定結果に基づいて、デジタル装置のモデルを生成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
デジタルビットパターン刺激に対する前記モデルの応答をシミュレートするステップと、前記デジタルビットパターン刺激で前記デジタル装置を刺激するステップと、前記デジタルビットパターン刺激に対する応答を測定するステップと、測定された応答をシミュレートされた応答と比較するステップと、前記モデルを改良し、前記測定された応答を反映するステップとを更に含む、請求項８に記載の方法。
前記シミュレートされた応答と前記測定された応答が一致するまで、前記シミュレートするステップ、前記刺激するステップ、前記測定するステップ、及び前記比較するステップを繰り返すことを更に含む、請求項９に記載の方法。
デジタル装置を測定する方法であって、
ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）を設けるステップと、
或るクロック周波数で動作する前記デジタル装置を前記ＶＮＡに接続するステップと、
調波的に関連する少なくとも２つのスペクトル成分を含むデジタル刺激信号で前記デジタル装置を刺激するステップと、
各スペクトル成分について前記デジタル装置のＳパラメータを測定するステップと、
ビット数Ｎの反復デジタルビットシーケンスからなるデジタル刺激信号であって、前記クロック周波数の１／Ｎのクロック周波数を有するデジタル刺激信号によって、前記デジタル装置を刺激するステップと、
少なくとも一対のスペクトル成分間における相対位相を測定するステップと
からなる方法。
前記相対位相を測定するステップは、前記クロック周波数、及び前記ＶＮＡの中間周波数（ＩＦ）帯域幅の関数としてサンプラ基本周波数を判定するステップを更に含み、前記サンプラ基本周波数の高調波は、前記クロック周波数の１／Ｎの倍数からサンプラ周波数オフセットを差し引いたものである、請求項１１に記載の方法。
前記サンプラ周波数オフセットは、前記ＩＦ帯域幅、Ｎ、及び全測定帯域幅の関数である、請求項１２に記載の方法。
前記サンプラ基本周波数は、
ｆ_clock／２ＮＭ−ｆ_offset／３Ｍ
であり、上式において、ｆ_clockは前記クロック周波数であり、ｆ_offset／３は前記サンプラ周波数オフセットであり、Ｍは前記サンプラ基本周波数をサンプラ基本帯域幅内に収める最小の整数値である、請求項１３に記載の方法。
前記サンプラ基本周波数オフセット（ｆ_offset／３）は、
ＢＷ_IF／４（２ＮＫ−１）
であり、上式において、ＢＷ_IFは前記ＩＦ帯域幅であり、Ｋは前記全測定帯域幅を前記クロック周波数で割ることによって決まる要素である、請求項１４に記載の方法。
デジタル装置を測定する方法であって、
ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）を設けるステップと、
調波的に関連する少なくとも２つのスペクトル成分を含むデジタル刺激信号で前記デジタル装置を刺激するステップと、
各スペクトル成分について前記デジタル装置のＳパラメータを測定するステップと、
反復インパルス信号によって調整された前記デジタル刺激信号で前記デジタル装置を刺激するステップと、
前記クロック周波数の関数としてサンプラ基本周波数を判定し、前記ＶＮＡの中間周波数（ＩＦ）帯域幅の関数としてサンプラ基本周波数オフセットを判定することにより、少なくとも一対の前記スペクトル成分間における相対位相を測定するステップと
からなる方法。
前記サンプラ基本周波数を判定するステップは、該サンプラ基本周波数の高調波が、前記スペクトル成分の各対間のほぼ中間の領域にくるように、前記サンプラ基本周波数を決定することを含む、請求項１６に記載の方法。
前記サンプラ基本周波数を判定するステップは、前記サンプラ基本周波数の値を前記サンプラの駆動周波数範囲内において可能な限り大きくなるように決定することを含む、請求項１７に記載の方法。
前記スペクトル成分の各対について、前記サンプラ基本周波数を決定するステップは、前記スペクトル成分の各対に対応する前記サンプラ基本周波数の高調波の第１、及び第２の一次混合結果を生成し、
前記スペクトル成分の各対について相対位相を検出するステップは、局部発振器の周波数を前記スペクトル成分間の周波数差の半分から局部発振器周波数オフセットを差し引いたものに等しくなるように調整し、前記一次混合結果を前記局部発振器周波数と混合することによって得られる、調波的に関連する二次混合結果を生成し、該二次混合結果間における相対位相を測定することからなる、請求項２０に記載の方法。
前記局部発振器周波数オフセットは、対応する高調波周波数オフセットの３倍に等しい、請求項１９に記載の方法。
前記スペクトル成分の各対について相対位相を測定する前に、前記局部発振器を調整するステップが、繰り返し実施される、請求項１９に記載の方法。
非線形装置における相対位相の測定器であって、
局部発振器を備えたベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）と、
サンプラを駆動するためのデジタルデータ出力を備えたデジタルデータ発生器であって、前記サンプラが、反復インパルス信号を更に受け取り、前記サンプラの出力が、前記非線形装置のためのデジタル刺激信号を含み、前記デジタル刺激信号が、少なくとも２つのスペクトル成分を含むように構成される、デジタルデータ発生器と、
前記スペクトル成分に基づいてサンプラ基本周波数、及びサンプラ基本周波数オフセットを判定し、更に、少なくとも一対の前記スペクトル成分間における相対位相を測定するための少なくとも１つの局部発振器周波数を判定するプロセッサと
からなる測定器。
前記デジタル刺激信号は、一定デューティ・サイクルの方形波からなる、請求項２２に記載の測定器。
前記デジタルデータ出力は、５０％の一定デューティ・サイクルの方形波からなる、請求項２３に記載の測定器。
前記非線形装置は、或るクロック周波数で動作し、前記デジタルデータ出力は、Ｎを上回る前記クロック周波数の反復ビットシーケンスからなり、Ｎは前記ビットシーケンス中のビット数に等しい、請求項２２に記載の測定器。
前記サンプラ基本周波数、及び前記サンプラ基本周波数オフセットは、前記スペクトル成分、前記ＶＮＡの中間帯域幅、及び前記クロック周波数の関数として決定される、請求項２５に記載の測定器。
前記サンプラ基本周波数は、前記サンプラ基本周波数の高調波が、前記スペクトル成分間のほぼ中間の周波数領域にくるように決定される、請求項２６に記載の測定器。
前記サンプラ基本周波数の高調波は、前記クロック周波数の１／２Ｎの倍数からサンプラ調波周波数オフセットを差し引いたものである、請求項２７に記載の測定器。
前記ＶＮＡは、中間周波数（ＩＦ）帯域幅を有し、前記サンプラ基本周波数オフセットは、前記ＶＮＡのＩＦ帯域幅、Ｎ、及びＤＵＴ測定帯域幅の関数である、請求項２８に記載の測定器。
前記サンプラ基本周波数は、
ｆ_clock／２ＮＭ−ｆ_offset／３Ｍ
であり、上式において、ｆ_clockは前記クロック周波数であり、ｆ_offset／３は前記サンプラ周波数オフセットであり、Ｍは前記サンプラ基本周波数をサンプラ基本帯域幅内に収める最小の整数値である、請求項２７に記載の測定器。
前記サンプラ基本周波数オフセット（ｆ_offset／３）は、
ＢＷ_IF／４（２ＮＫ−１）
であり、上式において、ＢＷ_IFは前記ＩＦ帯域幅であり、Ｋは前記全測定帯域幅を前記クロック周波数で割ることによって決まる要素である、請求項３０に記載の測定器。
前記サンプラを駆動するために、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、及びステップ・リカバリ・ダイオード・モジュールからなる直列回路を更に含む、請求項２２に記載の測定器。
前記デジタルデータ出力と前記サンプラの入力との間にリタイマが更に配置される、
請求項２２に記載の測定器。
前記プロセッサは、前記サンプラ基本周波数を前記サンプラの駆動周波数範囲内で可能な限り大きなものになるように決定する、請求項２２に記載の測定器。
前記少なくとも２つのスペクトル成分は、少なくとも一対のスペクトル成分を含み、前記少なくとも１つのスペクトル成分について、前記サンプラ基本周波数の対応する高調波が、前記少なくとも一対のスペクトル成分と混合され、第１、及び第２の一次混合結果が生成され、前記局部発振器の周波数が、前記対になるスペクトル成分の周波数差の半分から局部発振器周波数オフセットを差し引いたものに等しくなるように調整され、前記一次混合結果を前記局部発振器周波数と混合することによって、調波的に関連する二次混合結果が生成される、請求項２２に記載の測定器。
前記スペクトル成分の各対について相対位相を測定する前に、前記局部発振器の周波数が、異なる周波数に調整される、請求項３５に記載の測定器。
前記プロセッサは、前記Ｓパラメータ、及び前記相対位相からなる測定結果に基づいて、前記非線形装置のモデルを生成する、請求項２２に記載の測定器。
前記プロセッサは、デジタルビットパターン刺激に対する前記モデルの応答をシミュレートし、前記デジタルデータ発生器に、前記デジタルビットパターン刺激を使用して前記非線形装置を刺激させ、前記ＶＮＡは、前記デジタルビットパターン刺激に対する応答を測定し、前記プロセッサは、測定された前記応答を前記シミュレートされた応答と比較し、前期プロセッサは、測定された前記応答を反映するように前記モデルを改良する、請求項３７に記載の測定器。
前記シミュレート、刺激、測定、及び比較を、前記シミュレートされた応答と前記測定された応答が一致するまで繰り返し実施する手段を更に含む、請求項３８に記載の測定器。
非線形装置の特性を判定するための特性判定装置であって、
調波的に関連する少なくとも２つのスペクトル成分を含む反復デジタル信号を入力として備え、刺激信号を出力として備え、前記非線形装置を前記刺激信号で刺激する手段を備えたサンプラと、
前記スペクトル成分のそれぞれについて前記非線形装置のＳパラメータを測定するためのベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）と、
少なくとも一対の前記スペクトル成分間における、前記ＶＮＡに対する相対位相を測定する手段と
からなる特定判定装置。
前記Ｓパラメータ、及び前記相対位相測定値に基づいて、時間領域における前記刺激信号に対する応答を再生成する手段を更に含む、請求項４０に記載の特性判定装置。
前記Ｓパラメータ、及び前記相対位相測定値に基づいて、前記非線形装置のモデルを生成する手段を更に含む、請求項４０に記載の特性判定装置。
非線形装置の特性を判定するための特性判定装置であって、
デジタルビットパターン刺激に対する前記非線形装置のモデルの応答をシミュレートする手段と、
前記デジタルビットパターン刺激を含む、調波的に関連する少なくとも２つのスペクトル成分を含む刺激信号で前記非線形装置を刺激する手段と、
前記スペクトル成分のそれぞれについて前記非線形装置のＳパラメータを測定するためのベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）と、
少なくとも一対の前記スペクトル成分間において前記ＶＮＡに対する相対位相を測定する手段と、
前記デジタルビットパターン刺激に対する応答を測定する手段と、
測定された応答を前記シミュレートされた応答と比較する手段と、
前記測定された応答を反映するように前記モデルを改良する手段と
からなる特性判定装置。
前記少なくとも一対のスペクトル成分間において相対位相を測定する手段は、前記スペクトル成分の周波数、及び前記ＶＮＡの中間周波数（ＩＦ）帯域幅の関数としてサンプラ基本周波数を決定する手段を更に含む、請求項４３に記載の特性判定装置。
前記非線形装置は、或るクロック周波数で動作し、前記サンプラ基本周波数は、前記クロック周波数、及びサンプラ基本周波数オフセットの関数であり、前記サンプラ基本周波数は、前記ＶＮＡの中間周波数（ＩＦ）帯域幅の関数である、請求項４４に記載の特性判定装置。
前記サンプラ基本周波数の高調波が、前記スペクトル成分の各対の間のほぼ中間にある周波数領域に配置される、請求項４５に記載の特性判定装置。
前記サンプラ基本周波数は、前記サンプラの駆動周波数範囲内で可能な限り大きなものが選択される、請求項４４に記載の特性判定装置。
前記サンプラ基本周波数の高調波が、一対の前記周波数スペクトルと混合され、第１、及び第２の一次混合結果が生成され、前記第１、及び第２の一次混合結果が、前記ＶＮＡにおける局部発振器周波数と混合され、調波的に関連する二次混合混合結果が生成され、前記二次混合結果が、前記一対の周波数スペクトル間の相対位相を反映する、請求項４４に記載の特性判定装置。
対を成す前記スペクトル成分が複数存在し、前記相対位相測定結果に対し、前記スペクトル成分の各対が、前記サンプラ基本周波数の複数の高調波のうちの１つにそれぞれ対応し、複数の前記二次混合結果を生成するために、前記スペクトル成分の各対が、局部発振器周波数にそれぞれ対応する、請求項４８に記載の特性判定装置。
デジタル刺激に対する非線形装置応答を測定する方法であって、
ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）を設け、調波的に関連する少なくとも２つのスペクトル成分を含む反復デジタル信号で非線形装置を刺激し、関心のある各スペクトル成分についてＳパラメータを測定するステップと、
対を成す前記スペクトル成分間における相対位相を測定するステップと
を含み、前記相対位相を測定するステップが、
周波数領域において、サンプラ基本周波数、及び前記スペクトル成分の各対間における前記サンプラ基本周波数のそれぞれの高調波において、前記反復デジタル信号を反復インパルス信号で調整し、前記サンプラ基本周波数の個々の高調波、及び対を成す前記スペクトル成分の一次混合結果を生成するステップと、
前記一次混合結果と混合するように前記ＶＮＡの局部発振器を調節し、前記一次混合結果と前記局部発振器の調波敵に関連する二次混合結果を生成するステップと、
前記二次混合結果間における相対位相を測定し、前記対を成すスペクトル成分間における相対位相を反映するステップと
を更に含む方法。
前記Ｓパラメータ、及び相対位相測定値から、前記デジタル刺激に対する時間領域装置応答を再生成するステップを更に含む、請求項５０に記載の方法。
前記調整を行うステップは、前記反復デジタル刺激信号、及び反復インパルス信号でサンプラを駆動することからなる、請求項５０に記載の方法。
前記サンプラ基本周波数の高調波はそれぞれ、周波数領域において、前記スペクトル成分の各対間のほぼ中間にある、請求項５０に記載の方法。
前記非線形装置は、或るクロック周波数で動作し、前記サンプラ基本周波数は、前記クロック周波数、及びサンプラ基本周波数オフセットの関数であり、前記サンプラ基本周波数オフセットは、前記ＶＮＡの中間周波数（ＩＦ）帯域幅の関数である、請求項５３に記載の方法。
前記サンプラ基本周波数は、前記サンプラの駆動周波数範囲内で可能な限り大きくなものが選択される、請求項５４に記載の方法。
対を成す前記スペクトル成分が複数存在し、前記スペクトル成分の各対について相対位相を測定する前に、局部発振器を調節する前記ステップを繰り返し実施するステップを更に含む、請求項５０に記載の方法。
前記非線形装置は、或るクロック周波数で動作し、前記デジタル信号は、前記クロック周波数の１／Ｎの周波数を有する反復デジタルビットシーケンスを含み、前記Ｎは、前記ビットシーケンス中のビット数である、請求項５０に記載の方法。
前記相対位相を測定するステップは、前記クロック周波数、及び前記ＶＮＡの中間周波数（ＩＦ）帯域幅の関数としてサンプラ基本周波数を決定するステップを更に含み、前記サンプラ基本周波数の高調波は、前記クロック周波数の１／２Ｎの整数倍からサンプラ周波数オフセットを差し引いたものである、請求項５７に記載の方法。
前記サンプラ周波数オフセットは、前記中間周波数帯域、Ｎ、及び全測定帯域幅の関数である、請求項５８に記載の方法。
前記サンプラ基本周波数は、
ｆ_clock／２ＮＭ−ｆ_offset／３Ｍ
であり、上式において、ｆ_clockは前記クロック周波数であり、ｆ_offset／３は前記サンプラ周波数オフセットであり、Ｍは前記サンプラ基本周波数をサンプラ基本帯域幅内に収める最小の整数値である、請求項５８に記載の方法。
前記サンプラ基本周波数オフセット（ｆ_offset／３）は、
ＢＷ_IF／４（２ＮＫ−１）
であり、上式において、ＢＷ_IFは前記ＩＦ帯域幅であり、Ｋは前記全測定帯域幅を前記クロック周波数で割ることによって決まる要素である、請求項６０に記載の方法。