JP2008134175A - 信号測定器及び校正システム - Google Patents

Abstract

【課題】制御用ＰＣを設けることなく、外部接続端子を介した校正を行うことのできる信号測定器を実現すること。
【解決手段】
制御部１０は、自己校正プログラム８１に基づいて外部のパワーメータ及び周波数カウンタを制御して、信号発生部６０から出力したＲＦ信号の信号レベル及び周波数を測定させる。そして、その測定結果をＩ／Ｆ部４０を介してパワーメータ及び周波数カウンタから取得して校正値テーブル８２に記憶する。また、信号発生器６０の校正が完了したスレイブ測定器が出力するＲＦ信号を信号測定部５０に入力して、そのＲＦ信号の信号レベル及び周波数を測定すると共に、当該スレイブ測定器から入力されているＲＦ信号の信号情報を取得して、校正値テーブル８２に記憶する。
【選択図】図２

Description

本発明は、信号測定器及び校正システムに関する。

従来から、所定の基準信号を生成して出力する信号発生機能と、外部から入力される信号のレベルや周波数等の所定パラメータを測定する信号測定機能とを有する信号測定器が電子機器の試験や検査等に用いられている。その一例としては、ＲＦ（Radio Frequency）信号を生成出力する信号発生機能と、外部から入力されるＲＦ信号の周波数及び信号レベルを測定する信号測定機能とを有する信号測定器があり、携帯電話機等のテスタとして用いられている。

信号測定器の校正は、国家標準のトレーサビリティが担保された外部の測定器を用いて行われることが一般的である。以下、校正の対象となる信号測定器を「被校正測定器」という。信号測定器を校正方法の一例を図１１に示す。被校正測定器１００には、制御用ＰＣ（Personal Computer）２が通信インターフェイスを介して接続され、この制御用ＰＣ２から送信されるコマンドに基づいて被校正測定器１００は制御される。

また、制御用ＰＣ２には、被校正測定器１００の他にスペクトラムアナライザ３、ＲＦ信号発生器４、パワーメータ５及び周波数カウンタ６等の測定器が通信インターフェイスを介して接続され、校正システムＳ１００が構築される。制御用ＰＣ２には校正／検査プログラムがインストールされて、このプログラムにより被校正測定器１００や各種測定器３〜６が制御されて、被校正測定器１００の校正が実施される。

また、校正機能を内蔵した信号測定器も知られており、例えば、複数の信号源それぞれに対応した測定手段を装置内に内蔵して、自己校正モード時には、その信号源と測定手段とを内部接続して、信号源若しくは測定手段の校正を行う多機能測定器が知られている（特許文献１参照）。
特開平８−１３６６３４号公報

しかし、上述した従来技術には、次のような問題点があった。先ず、図１１に示す校正システムＳ１００は、その校正のために複数の測定器が必要となる。通常、スペクトラムアナライザ３のような測定器は、信号測定器よりも高精度で且つトレーサビリティの担保されたものが必要であるため高価であり、図１１に示すような校正システムＳ１００を構築するには、多額の投資が必要になる。

また、制御用ＰＣ２上で実行される検査プログラムは、各種測定器３〜６それぞれの制御方法に合わせて作成する必要があるため、汎用性に欠き、校正システムＳの構築の障害となってしまう。

これに対し、特許文献１の技術では、信号測定器が自己校正を行うため、外部に複数の測定器や制御用ＰＣ２を設ける必要がなくなるが、校正システムＳが信号測定器の内部で閉じているため、信号測定器と国家標準とのトレーサビリティを担保することができなくなる。

また、装置内部での接続の切り替えにより校正が行われるため、校正対象の機器と接続する外部接続端子の故障或いは劣化によって外部接続端子と信号源及び測定手段との間に接続不良が発生しても、その接続不良を検出することができなかった。

本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、制御用ＰＣを設けることなく、外部接続端子を介した校正を行うことのできる信号測定器を実現することである。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の信号測定器は、
外部の測定器とデータ通信を行う通信手段と、
所定の基準信号を生成して前記測定器に出力する信号発生手段と、
前記通信手段を介して前記測定器を制御することにより、前記信号発生手段で生成された基準信号を当該測定器に測定させる測定制御手段と、
前記測定制御手段の制御による前記測定器の測定結果を前記通信手段を介して前記外部の測定器から取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された測定結果を前記信号発生手段の校正値として記憶する校正値記憶手段と、
を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記外部の測定器は、少なくとも信号レベル及び周波数それぞれの測定を行う複数の測定器であり、
前記測定制御手段は、
前記複数の測定器の何れかと前記信号発生手段との接続の切り替えを制御する切替制御手段を有することを特徴としている。

請求項３に記載の信号測定器は、
外部の基準信号発生器とデータ通信を行う通信手段と、
前記基準信号発生器から出力される基準信号を測定する測定手段と、
前記通信手段を介して前記基準信号発生器を制御することにより、当該基準信号発生器に所定の基準信号を出力させる信号出力制御手段と、
前記信号出力制御手段の制御により前記基準信号発生器から出力される基準信号を前記測定手段に測定させる測定制御手段と、
前記測定制御手段の制御による前記測定手段の測定結果を前記測定手段の校正値として記憶する校正値記憶手段と、
を備えることを特徴としている。

請求項４に記載の校正システムは、
請求項１又は２に記載の信号測定器と、請求項３に記載の信号測定器とを具備し、
互いの信号測定器が前記外部の測定器又は前記外部の基準信号測定器として前記通信手段を介してデータ通信することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、測定制御手段が外部の測定器を制御して、信号発生手段からの基準信号を当該測定器に測定させ、その測定結果を通信手段を介して取得し信号発生手段の校正値として記憶する。このため、制御用ＰＣを設けることなく、外部接続端子を介した校正を行うことのできる信号測定器を実現することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、複数の測定器の何れかと信号発生手段との切り替える制御を行うため、複数の測定器を用いた場合に、信号測定器との間の接続の手間が省けるようになる。

請求項３に記載の発明によれば、測定制御手段が基準信号発生器を制御して、その基準信号発生器からの基準信号を測定手段に測定させ、その測定結果を当該測定手段の校正値として記憶する。このため、制御用ＰＣを設けることなく、外部接続端子を介した校正を行うことのできる信号測定器を実現することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の信号測定器と、請求項３に記載の信号測定器とを具備し、互いの信号測定器が外部の測定器又は基準信号測定器として通信手段を介してデータ通信するため、信号発生手段及び測定手段を互いに校正することができる。このため、信号測定器の外部に設ける測定器や基準信号発生器の台数を低減することができる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の信号測定器を図２に示す被校正測定器に適用した場合の第１実施形態について、図１〜図１０を参照して詳細に説明する。

図１は、被校正測定器１を有する校正システムＳのシステム構成の一例を示すブロック図である。図１によれば校正システムＳは、複数の被校正測定器１と、入力された基準信号の信号レベルを測定するパワーメータ５と、周波数を測定する周波数カウンタ６とを備えて校正される。

被校正測定器１は、主従関係を有しており、本実施形態においては図１に示す被校正測定器１ｍがマスタ、被校正測定器１ｓがスレイブとなる。以下、マスタの被校正測定器１ｍをマスタ測定器１ｍ、スレイブの被校正測定器１ｓをスレイブ測定器１ｓという。

各被校正測定器１は、所定の基準信号としてのＲＦ信号を生成して出力する信号発生機能と、外部から入力されるＲＦ信号の周波数や信号レベル等の所定のパラメータを測定する信号測定機能とを有する。尚、本実施形態においては、信号発生機能の確度が信号測定機能の確度よりも高いものとして以下説明する。

また、各被校正測定器１は、それぞれが同形式の信号測定器であり、通信ケーブルを介して所定の通信インターフェイスによりデータ通信可能に構成される。また、各被校正測定器１は、パワーメータ５や周波数カウンタ６とも通信ケーブルで接続されてデータ通信可能に構成される。図１においては、その通信ケーブルによる通信線を破線で示している。

尚、マスタ測定器１ｍとスレイブ測定器１ｓとは同じ型式のものであることとして説明したが、機能・性能的の差異が少なく類似の製品であれば、別の型式のものであってもよい。

被校正測定器１は、その接続された他の被校正測定器１やパワーメータ５、周波数カウンタ６に対して通信インターフェイスを介して予め定められたコマンドを送信することで各測定器を制御して、信号レベルや周波数の測定を開始させたり、各測定器での測定結果を送信させたりする。パワーメータ５及び周波数カウンタ６は、国家標準とのトレーサビリティが確保された測定器であり、通信インターフェイスを介したマスタ測定器１ｍにより制御される。

図２は、被校正測定器１の機能構成の一例を示すブロック図である。図２によれば、被校正測定器１は、制御部１０と、入力部２０と、表示部３０と、Ｉ／Ｆ部４０と、信号測定部５０と、信号発生部６０と、記憶部８０とを備えて構成される。

制御部１０（測定制御手段、取得手段及び出力制御手段）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えて構成され、各機能部を統括的に制御する。具体的には、入力部２０からの指示に基づいてＲＯＭや記憶部８０に記憶されたプログラムを読み出して、当該プログラムに従った処理を行う。そして、その処理結果に基づいて表示部３０の表示画面を更新したり、記憶部８０のデータを更新したりする。

入力部２０は、各種キーやスイッチを備えて構成され、ユーザに入力されたキー又はスイッチに対応する電気信号を制御部１０に出力する。表示部３０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）等により構成され、制御部１０の指示に基づいた各種画面を表示する。

通信手段としてのＩ／Ｆ部４０は、外部の測定器や他の被校正測定器１との間でデータ通信する機能部であり、例えば、ＧＰ−ＩＢ（General Purpose Interface Bus）やＥｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標)等により構成される。制御部１０は、パワーメータ５や周波数カウンタ６、他の被校正測定器１にＩ／Ｆ部４０を介してコマンドを送信して外部機器を制御する。

信号測定手段としての信号測定部５０は、入力端子５０Ｔを介して外部から入力されるＲＦ信号の測定を行う機能部であり、レベル測定器５１と、周波数測定器５２とを備えて構成される。レベル測定器５１は、その入力されたＲＦ信号の信号レベルを測定して、その測定結果を示す電気信号を制御部１０に出力する。また、周波数測定器５２は、そのＲＦ信号の周波数を測定して、その測定結果を示す電気信号を制御部１０に出力する。

信号発生手段としての信号発生部６０は、所定の周波数のＲＦ信号を生成して出力端子６０Ｔを介して外部に出力する機能部であり、ＲＦ発振器６１と、レベル調整器６２とを備えて構成される。ＲＦ発振器６１は、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）やＹＴＯ（YIG Turned Oscillator）等により構成され、制御部１０の指示に従った周波数のＲＦ信号を発振して出力する。レベル調整器６２は、ＲＦ発振器６１から出力されたＲＦ信号の信号レベルを制御部１０の指示に従ったレベルまで増幅又は減衰して出力端子６０Ｔに出力する。

記憶部８０は、不揮発性メモリ等により構成され、制御部１０の処理に係る各種データ等を記憶する。図２によれば、記憶部８０は、自己校正プログラム８１と、校正値テーブル８２とを記憶している。

自己校正プログラム８１は、図３及び４に示すフローチャートに従った処理を実現するためのプログラムである。制御部１０は、この自己校正プログラム８１を記憶部８０から読み出して、当該プログラムに従って図３及び４に示す自己校正処理を行う。

校正値記憶手段としての校正値テーブル８２は、信号測定部５０及び信号発生部６０の校正値を記憶するデータテーブルであり、校正用に出力したＲＦ信号の信号情報と、そのＲＦ信号の測定結果とを対応付けて記憶する。信号情報は、校正用に出力したＲＦ信号に関する情報であり、信号レベルや周波数である。

制御部１０は、信号発生部６０の校正を行う際には、予め定められた規定の周波数及び信号レベルでのＲＦ信号の出力を行い、パワーメータ５や周波数カウンタ６に測定させる。そして、その測定結果をＩ／Ｆ部４０を介して取得して、信号情報と共に対応付けて信号発生部６０の校正値テーブル８２として記憶する。

また、信号測定部５０の校正を行う際には、予め定められた規定の周波数及び信号レベルでのＲＦ信号をスレイブ測定器１ｓに出力させ、そのＲＦ信号を自機の信号測定部５０で測定する。そして、その測定結果を信号情報と共に対応付けて信号測定部５０の校正値テーブル８２として記憶する。

信号測定部５０や信号発生部６０の校正時に設定する周波数や信号レベルを校正ポイントという。周波数や信号レベルを段階的に変化させることで複数の校正ポイントで測定を行う。より具体的には、例えば、周波数を１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、３０ＭＨｚ・・・といったように１０ＭＨｚ単位で設定し、出力レベルを０ｄＢｍ、５ｄＢｍ、１０ｄＢｍ・・・といったように５ｄＢｍ単位で設定して、これらを組み合わせた校正ポイントで測定する。

次に、校正システムＳの具体的な動作について図３及び４のフローチャートと、図５〜図７の動作例とを参照して説明する。尚、以下の説明においてフローチャートの主体は制御部１０であるが、説明の簡便上、マスタ測定器１ｍ及びスレイブ測定器１ｓをその主体として説明する。

先ず、マスタ測定器１ｍは、当該マスタ測定器１ｍのＲＦ信号の出力端子６０Ｔとパワーメータ５とをケーブルで接続するよう、例えば「ＲＦ出力とパワーメータを接続して下さい」といったメッセージを表示部３０に表示させる（ステップＳ１）。そして、図５（ａ）のようにケーブルの接続を電気的に検出した場合には、周波数と出力レベルとを規定の校正ポイントに設定する（ステップＳ２）。

そして、信号レベルの測定開始を示すコマンドをＩ／Ｆ部４０を介してパワーメータ５に送信することで、当該パワーメータ５を制御して、信号発生部６０から出力するＲＦ信号の信号レベルをパワーメータ５に測定させる（ステップＳ３）。

マスタ測定器１ｍは、測定結果の送信を示すコマンドをパワーメータ５に送信して、当該パワーメータ５による信号レベルの測定結果をＩ／Ｆ部４０を介して取得し（ステップＳ４）、その測定結果をステップＳ２において設定した信号情報（校正ポイント）と対応付けて信号発生部６０の校正値テーブル８２に記憶させる（ステップＳ５）。

そして、全校正ポイントによる測定を行ったか否かを判定し（ステップＳ７）、当該測定を行っていないと判定した場合には（ステップＳ７；Ｎｏ）、ステップＳ２に処理を移行して、全校正ポイントでのＲＦ信号の信号レベルの再度測定を行う。このステップＳ１〜Ｓ７の処理により、マスタ測定器１ｍの信号発生部６０の信号レベルの校正が完了することとなる。

ステップＳ７において全校正ポイントでの測定が行ったと判定された場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、マスタ測定器１ｍは、Ｉ／Ｆ部４０を介してスレイブ測定器１ｓにコマンドを送信することで当該スレイブ測定器１ｓを制御して、スレイブ測定器１ｓ側の信号発生部６０の校正を行う。

具体的には、スレイブ測定器１ｓの出力端子６０Ｔとパワーメータ５とをケーブルで接続するよう、例えばマスタ測定器１ｍにおいて「スレイブ側のＲＦ出力とパワーメータを接続して下さい」といったメッセージを表示部３０に表示させる（ステップＳ９）。このとき、マスタ測定器１ｍは、図５（ｂ）のようにスレイブ測定器１ｓとパワーメータ５とのケーブルの接続を電気的に検出した場合には、周波数と出力レベルとを規定の校正ポイントに設定する（ステップＳ１０）。

そして、マスタ測定器１ｍは、信号レベルの測定開始を示すコマンドをＩ／Ｆ部４０を介してパワーメータ５に送信することで当該パワーメータ５を制御して、スレイブ測定器１ｓの信号発生部６０から出力するＲＦ信号の信号レベルをパワーメータ５に測定させる（ステップＳ１１）。

マスタ測定器１ｍは、測定結果の送信を示すコマンドをパワーメータ５に送信して、当該パワーメータ５による信号レベルの測定結果をＩ／Ｆ部４０を介して取得する（ステップＳ１２）。そして、その測定結果をステップＳ１０において設定した周波数及び出力レベル（信号情報）と対応付けて保存するコマンドをＩ／Ｆ部４０を介してスレイブ測定器１ｓに送信して、スレイブ測定器１ｓの信号発生部６０の校正値テーブル８２に記憶させる（ステップＳ１３）。

そして、全校正ポイントによる測定を行ったか否かを判定し（ステップＳ１４）、当該測定を行っていないと判定した場合には（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ステップＳ１０に処理を移行して、全校正ポイントでのＲＦ信号の信号レベルの再度測定を行う。このステップＳ１０〜Ｓ１４の処理により、スレイブ測定器１ｓ側の信号発生部６０の信号レベルの校正が完了することとなる。

ステップＳ９〜Ｓ１４の処理によりスレイブ測定器１ｓの信号レベルの校正が終了すると、マスタ測定器１ｍは、当該マスタ測定器１ｍのＲＦ信号の出力端子６０Ｔと周波数カウンタ６とをケーブルで接続するよう、例えば「ＲＦ出力と周波数カウンタを接続して下さい」といったメッセージを表示部３０に表示させる（ステップＳ１５）。そして、図６（ａ）のようにケーブルの接続を電気的に検出した場合には、周波数を規定の校正ポイントに設定する（ステップＳ１６）。

そして、周波数の測定開始を示すコマンドをＩ／Ｆ部４０を介して周波数カウンタ６に送信することで当該周波数カウンタ６を制御して、信号発生部６０から出力するＲＦ信号の周波数を周波数カウンタ６に測定させる（ステップＳ１７）。

マスタ測定器１ｍは、測定結果の送信を示すコマンドを周波数カウンタ６に送信して、当該周波数カウンタ６による周波数の測定結果をＩ／Ｆ部４０を介して取得し（ステップＳ１８）、その測定結果をステップＳ１６において設定した信号情報と対応付けて信号発生部６０の校正値テーブル８２に記憶させる（ステップＳ１９）。

そして、全校正ポイントによる測定を行ったか否かを判定し（ステップＳ２０）、当該測定を行っていないと判定した場合には（ステップＳ２０；Ｎｏ）、ステップＳ１６に処理を移行して、校正ポイントを変更して再度ＲＦ信号の周波数の測定を行う。このステップＳ１５〜Ｓ２０の処理により、マスタ測定器１ｍの信号発生部６０の周波数の校正が完了することとなる。

ステップＳ２０において全校正ポイントでの測定を行ったと判定した場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、マスタ測定器１ｍは、Ｉ／Ｆ部４０を介してスレイブ測定器１ｓにコマンドを送信することで当該スレイブ測定器１ｓを制御して、スレイブ測定器１ｓ側の周波数の校正を行う。

具体的には、スレイブ測定器１ｓの出力端子６０Ｔと周波数カウンタ６とをケーブルで接続するよう、例えば「スレイブ側のＲＦ出力と周波数カウンタを接続して下さい」といったメッセージを表示部３０に表示させる（ステップＳ２１）。このとき、マスタ測定器１ｍは、図６（ｂ）のようにスレイブ測定器１ｓと周波数カウンタ６との間のケーブルの接続を電気的に検出した場合には、周波数と出力レベルとを規定の校正ポイントに設定する（ステップＳ２２）。

そして、マスタ測定器１ｍは、周波数の測定開始を示すコマンドをＩ／Ｆ部４０を介して周波数カウンタ６に送信することで当該周波数カウンタ６を制御して、スレイブ測定器１ｓの信号発生部６０から出力するＲＦ信号の周波数を周波数カウンタ６に測定させる（ステップＳ２３）。

マスタ測定器１ｍは、測定結果の送信を示すコマンドを周波数カウンタ６に送信して、当該周波数カウンタ６による周波数の測定結果をＩ／Ｆ部４０を介して読み込む（ステップＳ２４）。そして、マスタ測定器１ｍは、その測定結果をステップＳ２２において設定した信号情報と対応付けて保存するコマンドをＩ／Ｆ部４０を介してスレイブ測定器１ｓに送信して、当該スレイブ測定器１ｓの信号発生部６０の校正値テーブル８２に記憶させる（ステップＳ２５）。

そして、全校正ポイントによる測定を行ったか否かを判定し（ステップＳ２６）、当該測定を行っていないと判定した場合には（ステップＳ２６；Ｎｏ）、ステップＳ２２に処理を移行して、他の校正ポイントに変更して再度ＲＦ信号の周波数の測定を行う。このステップＳ２１〜Ｓ２６の処理により、スレイブ測定器１ｓの信号発生部６０の周波数の校正が完了することとなる。

以上の処理により、マスタ測定器１ｍ及びスレイブ測定器１ｓの信号発生部６０は、国家標準とのトレーサビリティがあるパワーメータ５及び周波数カウンタ６を用いてトレーサビリティのある校正が行われる。このため、次のマスタ測定器１ｍ及びスレイブ測定器１ｓの信号測定部５０側の校正では、トレーサビリティの担保された互いの信号発生部６０を用いて信号測定部５０の校正を行う。即ち、被校正測定器１が外部の測定器として、自機が出力したＲＦ信号の測定を行うこととなる。

即ち、マスタ測定器１ｍは、当該マスタ測定器１ｍの出力端子６０Ｔとスレイブ測定器１ｓの入力端子５０Ｔとをケーブルで接続するよう、例えば「ＲＦ出力とスレイブのＲＦ入力を接続して下さい」といったメッセージを表示部３０に表示させる（ステップＳ２７）。そして、図７（ａ）のようにケーブルの接続を電気的に検出した場合には、周波数と出力レベルとを規定の校正ポイントに設定する（ステップＳ２８）。

そして、信号レベルの測定開始を示すコマンドをＩ／Ｆ部４０を介してスレイブ測定器１ｓに送信することで当該スレイブ測定器１ｓを制御して、信号発生部６０から出力するＲＦ信号の周波数をスレイブ測定器１ｓの信号測定部５０に測定させる（ステップＳ２９）。

マスタ測定器１ｍは、測定結果の送信を示すコマンドをスレイブ測定器１ｓに送信して、当該スレイブ測定器１ｓによる信号レベルの測定結果をＩ／Ｆ部４０を介して取得し（ステップＳ３０）、その測定結果と信号発生部６０の校正値との差をスレイブ測定器１ｓに送信する（ステップＳ３１）。このとき、スレイブ測定器１ｓは、マスタ測定器１ｍから送信された信号レベルの測定結果と校正値との差を信号測定部５０の校正値として記憶する。

そして、マスタ測定器１ｍは、全校正ポイントによる測定を行ったか否かを判定し（ステップＳ３２）、当該測定を行っていないと判定した場合には（ステップＳ３２；Ｎｏ）、ステップＳ２８に処理を移行して、校正ポイントを変更して再度ＲＦ信号の信号レベルの測定をスレイブ測定器１ｓに行わせる。このステップＳ２７〜Ｓ３２の処理により、スレイブ測定器１ｓの信号測定部５０の校正が行われて完了することとなる。

マスタ測定器１ｍは、ステップＳ３２において全校正ポイントでの測定が終了したと判定すると（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、スレイブ測定器１ｓの出力端子６０Ｔとマスタ測定器１ｍの入力端子５０Ｔをケーブルで接続するよう、例えば「ＲＦ入力とスレイブのＲＦ出力を接続して下さい」といったメッセージを表示部３０に表示させる（ステップＳ３３）。

そして、図７（ｂ）のようにケーブルの接続を電気的に検出した場合には、校正ポイントを設定するコマンドをスレイブ測定器１ｓに送信することで当該スレイブ測定器１ｓを制御して、スレイブ測定器１ｓの信号発生部６０の出力周波数と出力レベルとを規定の校正ポイントに設定させる（ステップＳ３４）。

マスタ測定器１ｍは、校正ポイント毎のＲＦ信号を出力させるコマンドをＩ／Ｆ部４０を介してスレイブ測定器１ｓに送信して、その校正ポイントのＲＦ信号の信号レベルを測定する（ステップＳ３５）。そして、信号発生部６０の校正値を送信させるコマンドをスレイブ測定器１ｓに送信して、このコマンドに基づいてスレイブ測定器１ｓから送信された校正値を受信すると、その校正値とＲＦ信号の測定結果との差を信号測定部５０の校正値として記憶する（ステップＳ３６）。

マスタ測定器１ｍは、全校正ポイントによる測定を行ったか否かを判定し（ステップＳ３７）、当該測定を行っていないと判定した場合には（ステップＳ３７；Ｎｏ）、ステップＳ３４に処理を移行して、校正ポイントを変更して再度ＲＦ信号の信号レベルの測定をスレイブ測定器１ｓに行わせる。このステップＳ３３〜Ｓ３７の処理により、マスタ測定器１ｍの信号測定部５０の校正が行われて完了することとなる。以上の処理により、マスタ測定器１ｍ及びスレイブ測定器１ｓの信号測定部５０は、トレーサビリティの担保された互いの信号発生部６０を用いて校正が行われる。

以上、第１実施形態によれば、被校正測定器１に内蔵された自己校正プログラム８１に基づいて各被校正測定器１を制御して校正を実施するため、外部に制御用ＰＣ２を設ける必要がなくなる。また、パワーメータ５と周波数カウンタ６の外部の測定器を使用することで、マスタ測定器１ｍ及びスレイブ測定器１ｓの入力端子５０Ｔと出力端子６０Ｔとを介した校正を行うため、その入出力端子の接触不良等も検出することができる。

従って、制御用ＰＣ２を設けることなく、入出力端子を介してトレーサビリティのある校正を行うことが可能な被校正測定器１を実現することができる。また、２台の被校正測定器１を使用して相互に校正を行っているため、生産ライン等の同等の被校正測定器を多数使用している環境では、校正用に新たな外部の測定器を多数用意する必要がなくなる。

〔第２実施形態〕
次に、被校正測定器１の第２実施形態について、図８及び９を参照して詳細に説明する。上述した第１実施形態では、信号発生部６０の校正をパワーメータ５を用いて行っていたが、信号発生部６０の出力レベルの測定範囲及び信号測定部５０の測定範囲がパワーメータ５の測定可能範囲よりも広い場合は、パワーメータ５の測定範囲外のＲＦ信号については校正ができなくなる。

そこで、第２実施形態では、固定ＡＴＴ（Attenuator；減衰器）又はアンプ（増幅器）を用いることでパワーメータ５の測定可能範囲よりも広い測定範囲の校正を行うこととした。第２実施形態における被校正測定器１は、上述した第１実施形態における被校正測定器１と同一の構成要素で実現可能であるため、その詳細な説明は省略し、被校正測定器１の動作の中心として説明する。

図８は、第２実施形態における被校正測定器１の具体的な動作を示すフローチャートであり、当該フローチャートに示す処理は、図４に示すフローチャートの処理後に行われるものである。

図８によれば、先ず、マスタ測定器１ｍは、当該マスタ測定器１ｍの出力端子６０Ｔとスレイブ測定器１ｓの入力端子５０Ｔとを固定ＡＴＴ７を介してケーブルで接続するよう、例えば「ＲＦ出力とスレイブのＲＦ入力とをＡＴＴを介して接続して下さい」といったメッセージを表示部３０に表示させる（ステップＳ４０）。

そして、図９（ａ）のようにマスタ測定器１ｍ、固定ＡＴＴ７及びスレイブ測定器１ｓ間のケーブルの接続を電気的に検出した場合には、信号発生部６０の周波数と出力レベルとを規定の校正ポイントに設定し（ステップＳ４２）、更に、信号発生部６０の出力レベルを固定ＡＴＴ７の減衰量‘Ｄ’ｄＢだけ高い値に設定する（ステップＳ４２）。

信号測定部５０は、信号レベルの測定開始を示すコマンドをＩ／Ｆ部４０を介してスレイブ測定器１ｓに送信することで当該スレイブ測定器１ｓを制御して、信号発生部６０から出力するＲＦ信号の信号レベルをスレイブ測定器１ｓの信号測定部５０に測定させる（ステップＳ４４）。

そして、その測定結果の送信を示すコマンドをスレイブ測定器１ｓに送信して、当該スレイブ測定器１ｓによる信号レベルの測定結果をＩ／Ｆ部４０を介して取得し（ステップＳ４４）、その測定結果と信号発生部６０の校正値との差をスレイブ測定器１ｓに送信する（ステップＳ４５）。このとき、スレイブ測定器１ｓは、マスタ測定器１ｍから送信された信号レベルの測定結果と校正値との差を信号測定部５０の校正値として記憶する。

次いで、マスタ測定器１ｍは、全校正ポイントによる測定を行ったか否かを判定し（ステップＳ４６）、当該測定を行っていないと判定した場合には（ステップＳ４６；Ｎｏ）、ステップＳ４１に処理を移行して、校正ポイントを変更して再度ＲＦ信号の信号レベルの測定をスレイブ測定器１ｓに行わせる。

このステップＳ４０〜Ｓ４６の処理により、スレイブ測定器１ｓの信号測定部５０に入力されるＲＦ信号は、固定ＡＴＴ７の減衰量（又は増幅量）分の範囲で減衰（又は増幅）されるため、その減衰分の測定範囲での信号測定器５０の校正が可能になる。

ステップＳ４６において全ての校正ポイントで測定を行ったと判定した場合には（ステップＳ４６；Ｎｏ）、マスタ測定器１ｍは、スレイブ測定器１ｓの出力端子６０Ｔとマスタ測定器１ｍの入力端子５０Ｔとを固定ＡＴＴ７を介してケーブルで接続するよう、例えば「ＲＦ入力とスレイブのＲＦ出力とをＡＴＴを介して接続して下さい」といったメッセージを表示部３０に表示させる（ステップＳ４７）。

そして、図９（ｂ）のようにマスタ測定器１ｍ、固定ＡＴＴ７及びスレイブ測定器１ｓ間のケーブルの接続を電気的に検出した場合には、マスタ測定器１ｍは、Ｉ／Ｆ部４０を介してスレイブ測定器１ｓにコマンドを送信することで当該スレイブ測定器１ｓを制御して、スレイブ測定器１ｓにＲＦ信号を出力させる。

具体的には、スレイブ測定器１ｓを制御して周波数と出力レベルとを規定の校正ポイントに設定させると共に（ステップＳ４８）、信号発生部６０の出力レベルを固定ＡＴＴ７の減衰量‘Ｄ’ｄＢ分だけ高い値に設定させる（ステップＳ４９）。そして、スレイブ測定器１ｓにＲＦ信号の出力を開始させて、固定ＡＴＴ７を介して入力させる当該ＲＦ信号の信号レベルを測定する（ステップＳ５０）。

マスタ測定器１ｍは、スレイブ測定器１ｓの信号発生部６０の校正値をＩ／Ｆ部４０を介して取得し、その校正値と信号レベルの測定結果との差を信号測定部５０の校正値として記憶した後（ステップＳ５１）、全校正ポイントによる測定を行ったか否かを判定する（ステップＳ５２）。この判定により全校正ポイントの測定を行っていないと判定した場合には（ステップＳ５２；Ｎｏ）、ステップＳ４８に処理を移行して、他の校正ポイントで再度ＲＦ信号の信号レベルの測定を行う。

このステップＳ４７〜Ｓ５１の処理により、マスタ測定器１ｍの信号測定部５０に入力されるＲＦ信号は、固定ＡＴＴ７の減衰量分の範囲で減衰されるため、その減衰分の測定範囲での校正が可能になる。このようにして、信号測定部５０の校正を行った後に、図７（ａ）及び（ｂ）に示すようにマスタ測定器１ｍ及びスレイブ測定器１ｓの出力端子６０Ｔと入力端子５０Ｔとを互いに接続して各信号測定部５０の校正を行う。

即ち、マスタ測定器１ｍは、当該マスタ測定器１ｍの出力端子６０Ｔとスレイブ測定器１ｓの入力端子５０Ｔとをケーブルで接続するようその旨のメッセージを表示部３０に表示させ（ステップＳ５３）、ケーブルの接続を電気的に検出した場合には、周波数と出力レベルとを規定の校正ポイントに設定する（ステップＳ５４）。

そして、スレイブ測定器１ｓを制御して、信号発生部６０から出力するＲＦ信号の周波数をスレイブ測定器１ｓの信号測定部５０に測定させ（ステップＳ５５）、その測定結果をＩ／Ｆ部４０を介して読み込み（ステップＳ５６）、当該測定結果を信号発生部６０の校正値として記憶する（ステップＳ５８）。マスタ測定器１ｍは、全校正ポイントによる測定を行うまでステップＳ５４〜Ｓ５８の処理を繰り返して信号発生部６０の校正を行う。

また、マスタ測定器１ｍは、信号発生部６０の校正完了後、当該スレイブ測定器１ｓの出力端子６０Ｔとマスタ測定器１ｍの入力端子５０Ｔとをケーブルで接続するようその旨のメッセージを表示部３０に表示させる（ステップＳ５９）。そして、ケーブルの接続を電気的に検出した場合には、スレイブ測定器１ｓを制御して、周波数と出力レベルとを規定の校正ポイントに設定させ（ステップＳ６０）、その校正ポイントのＲＦ信号をスレイブ測定器１ｓに出力させる。

そして、スレイブ測定器１ｓから出力されたＲＦ信号の信号レベルを測定し（ステップＳ６１）、その測定結果をスレイブ測定器１ｓにＩ／Ｆ部４０を介して送信する。このとき、スレイブ測定器１ｓは、マスタ測定器１ｍから送信される測定結果を信号発生部６０の校正値として記憶する（ステップＳ６２）。マスタ測定器１ｍは、全校正ポイントによる測定を行うまでステップＳ５９〜Ｓ６３の処理を繰り返してスレイブ測定器１ｓの信号発生部６０の校正を行う。

以上、第２実施形態によれば、固定ＡＴＴ７を用いてマスタ測定器１ｍ及びスレイブ測定器１ｓの信号測定部５０の校正を行うため、入力端子５０Ｔに入力するＲＦ信号のレンジを固定ＡＴＴ７の減衰量分を広めることができるため、より広い測定範囲で信号測定部５０の校正を行うことができる。そして、このようにして校正した信号測定部５０を用いて信号発生部６０を校正する。従って、従来技術に示したように高価なスペクトラムアナライザ３を用いることなく、トレーサビリティの高い校正を行うことができる。

尚、上述した実施形態では、被校正測定器１、パワーメータ５及び周波数カウンタ６それぞれの間のＲＦ信号の入出力はケーブルを介して行いその着脱をユーザが行うこととしたが、例えば、図１０に示すように各装置間にスイッチボックスＳＢを設けてこのスイッチボックスＳＢ内の各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をマスタ測定器１ｍが切り替えることでＲＦ信号の入出力を制御することとしてもよい。このスイッチボックスＳＢは、被校正測定器１との同等のＩ／Ｆ部を備えていることが好ましい。

マスタ測定器１ｍは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４内の端子を切り替えるためのコマンドをスイッチボックスＳＢに送信する。例えば、マスタ測定器１ｍの信号発生部６０の出力レベルの校正を行う際には、スイッチＳＷ１を端子Ｔ１に、スイッチＳＷ３を端子Ｔ１０に切り替えて接続させるようマスタ測定器１ｍがスイッチボックスＳＢにコマンドを送信して制御する。また、スレイブ測定器１ｓの信号発生部６０の出力レベルの校正を行う際には、スイッチＳＷ２を端子Ｔ５に、スイッチＳＷ４を端子Ｔ９に切り替えて接続させるようにスイッチボックスＳＢを制御する。

このように、被校正測定器１の校正対象に応じてマスタ測定器１ｍがスイッチボックスＳＢを制御してＲＦ信号の入出力を切り替えることで、ユーザがわざわざケーブルを着脱する手間が省ける。また、被校正測定器１の入出力端子とパワーメータ５及び周波数カウンタ６の出力端子とスイッチボックスＳＢとをケーブルで接続してから、自己校正プログラム８１の処理に従って自動的にＲＦ信号の入出力先が切り替えられるので、ユーザの負担が低減される。

また、パワーメータ５を外部の測定器として説明したが、被校正測定器１の信号測定部５０の方が信号発生部６０よりも高確度の場合には、所定周波数のＲＦ信号を生成して出力するＲＦ信号発生器を外部の測定器として、図３の各ステップでは信号測定部５０の校正を行うこととしてもよい。

また、測定器を制御するコマンドをその測定器の機種別に記憶するコマンドテーブルを記憶部８０に記憶し、このコマンドテーブルにユーザの入力部２０の操作に応じて新たなコマンドを記憶しておくこととしてもよい。この場合、被校正測定器１は、Ｉ／Ｆ部４０を介して接続された測定器の機種を判別して、その機種に対応したコマンドテーブルを記憶部８０からコマンドを読み出して測定器に送信する。これにより、校正システムＳに用いる外部の測定器を制御するためのコマンドが設定可能になり、測定器に機種に依存せずに被校正測定器１の校正を行うことができる。

また、上述した実施形態では、マスタ測定器１ｍとスレイブ測定器１ｓとの２台の被校正測定器１を略同時に校正することとしたが、ステップＳ２７〜Ｓ３７の処理を省略して、マスタ測定器１ｍの信号発生部６０の校正のみを行うこととしてもよい。また、自己校正プログラム８１は、測定結果を校正値として保存する代わりに、外部の測定器での測定結果が被校正測定器１の仕様の上下限内であるか否かを判定し、その上下限を超えた場合にはエラーを通知することとしてもよい。

また、上述した実施形態では、被校正測定器１の信号発生機能と信号測定機能とはＲＦ信号の生成出力及び測定を行うこととしたが、例えば、直流信号の生成出力及び測定を行うこととしてもよいし、低周波信号や光信号の生成出力及び測定を行うこととしもよく、その生成出力及び測定を行う信号は上述例に限られない。

校正システムのシステム構成の一例を示すブロック図。 被校正測定器の機能構成例を示すブロック図。 第１実施形態における被校正測定器の具体的な動作を説明するための第１のフローチャート。 第１実施形態における被校正測定器の具体的な動作を説明するための第２のフローチャート。 第１実施形態における校正システムの動作例を示す第１の図。 第１実施形態における校正システムの動作例を示す第２の図。 第１実施形態における校正システムの動作例を示す第３の図。 第２実施形態における被校正測定器の具体的な動作を説明するためのフローチャート。 第２実施形態における校正システムの動作例を示す図。 変形例における校正システムのシステム構成の一例を示すブロック図。 従来技術における校正システムのシステム構成の一例を示すブロック図。

符号の説明

Ｓ 校正システム
１ 被校正測定器
１ｍ マスタ測定器
１ｓ スレイブ測定器
５ パワーメータ
６ 周波数カウンタ
７ 固定ＡＴＴ
１０ 制御部
２０ 入力部
３０ 表示部
４０ Ｉ／Ｆ部
５０ 信号測定部
５１ レベル測定器
５２ 周波数測定器
６０ 信号発生部
６１ ＲＦ発振器
６２ レベル調整器
８０ 記憶部
８１ 自己校正プログラム
８２ 校正値テーブル
ＳＢ スイッチボックス

Claims (4)

1. 外部の測定器とデータ通信を行う通信手段と、
   所定の基準信号を生成して前記測定器に出力する信号発生手段と、
   前記通信手段を介して前記測定器を制御することにより、前記信号発生手段で生成された基準信号を当該測定器に測定させる測定制御手段と、
   前記測定制御手段の制御による前記測定器の測定結果を前記通信手段を介して前記外部の測定器から取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された測定結果を前記信号発生手段の校正値として記憶する校正値記憶手段と、
   を備えることを特徴とする信号測定器。
2. 前記外部の測定器は、少なくとも信号レベル及び周波数それぞれの測定を行う複数の測定器であり、
   前記測定制御手段は、
   前記複数の測定器の何れかと前記信号発生手段との接続の切り替えを制御する切替制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の信号測定器。
3. 外部の基準信号発生器とデータ通信を行う通信手段と、
   前記基準信号発生器から出力される基準信号を測定する測定手段と、
   前記通信手段を介して前記基準信号発生器を制御することにより、当該基準信号発生器に所定の基準信号を出力させる信号出力制御手段と、
   前記信号出力制御手段の制御により前記基準信号発生器から出力される基準信号を前記測定手段に測定させる測定制御手段と、
   前記測定制御手段の制御による前記測定手段の測定結果を前記測定手段の校正値として記憶する校正値記憶手段と、
   を備えることを特徴とする信号測定器。
4. 請求項１又は２に記載の信号測定器と、請求項３に記載の信号測定器とを具備し、
   互いの信号測定器が前記外部の測定器又は前記外部の基準信号測定器として前記通信手段を介してデータ通信することを特徴とする校正システム。

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