JP2008232809A

JP2008232809A - スペクトラムアナライザ

Info

Publication number: JP2008232809A
Application number: JP2007072444A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Yamada; 雄一山田; Yuji Kishi; 裕司岸; Takahisa Otake; 貴久大竹; Noboru Otani; 暢大谷; Yoshiaki Yasuda; 芳明安田
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: JP4704384B2

Abstract

【課題】
本発明の目的は、周波数応答特性が経年変化や周囲の環境温度等によって変動したとしても、それぞれの周波数で補正できる技術を提供することである。
【解決手段】
出力手段２００は中間周波数信号の周波数ｆｍと同じ周波数の信号を生成する固定発振部９を有し、固定発振部９の出力と局部発振器３ｃの出力を混合して得られた校正用信号を、ＡＬＣループでレベルを安定化して出力する。そして、受信端に出力手段２００からの校正用信号を印加して受信系１００の出力で得られたレベルの周波数応答特性を含む特性値を基に、受信端に被測定信号を入力して得られた測定値を補正手段６が補正する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、レベル（パワーの大きさ、或いは振幅）の周波数応答特性を補正できるスペクトラムアナライザ（信号解析装置或いは受信装置とも言われることがある。）に関し、特に、測定周波数帯域に亘るレベルの周波数応答特性の経年変化や環境温度等により変動を補正する技術に係る。

従来、スペクトラムアナライザは、図３のような構成にされていた。図３において、大きく分けると受信部３、中間処理部５、及び固定発振部２０と補正手段２１で構成される校正手段で構成されていた。図３で、受信部３は、入力端１で受信信号を受付け、その受信信号をＡＴＴ３ａ（可変減衰器）で適切な動作レベルに変換するフロントエンド部と、その適切なレベルにされた受信信号の周波数を局部発振器３ｃからの周波数で混合して中間周波数（ｆｍ）信号に変換する第１の混合部３ｂとで構成される。中間処理部５は、混合部３ｂからの出力を受けて所望の中間周波数信号成分だけをその他の成分から振り分けて抽出し、かつ中間周波数信号を同調フィルタの帯域幅を切り替えて必要な周波数成分を選択するためのＲＢＷ（ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＢａｎｄｗｉｄｔｈ）、ＲＢＷの出力をリニア対数変換するＬＯＧ変換部、そのＬＯＧ変換部の出力を検波する検波部、その検波部の出力のビデオ帯域をコントロールするＶＢＷ（ビデオフィルタ）等で構成されている。この中間処理部５は、具体的には中間周波数信号を更に周波数を下げられた後でデジタルデータ変換して高速処理するプロセッサーを含むＤＳＰで構成される。そして、局部発振器の周波数を掃引することにより、受信信号を選択し、測定（解析）し、測定結果を横軸を周波数、縦軸をレベルとする座標上に表して表示する。

このような構成で、数ＧＨｚの測定帯域を有するスペクトラムアナライザを構成すると、スペクトラムアナライザ自身（特に受信部３を含む受信系１００）にレベルの周波数応答特性を有する。スペクトラムアナライザのレベルの周波数応答特性（レベル対周波数特性とも言われている。以下、単に「周波数応答特性」と言う。）とは、測定周波数帯域内で周波数を変えて同一レベルの受信信号を受信して測定したとき、ある受信周波数で測定したレベル（例えば、５０ＭＨｚのレベル）を基準としたとき、その基準のレベルに対する他の受信周波数で測定したレベルの偏差を言う。

そこで、従来は、出荷時に周波数応答特性を測定して、その周波数応答特性を補正するための補正値を補正手段２１に予め記憶しておき、ユーザサイドで実際に測定が実行されたときに、補正手段２１がその補正値で補正して、補正した受信レベルを出力或いは表示する構成にしていた。そして、経年変化や周囲の環境温度等で測定レベルが変動するような場合に備えて、レベル校正手段（図３の、固定発振部２０及び補正手段２１）が設けられていた。図３で、単一周波数で、その周波数及びレベルが安定な基準信号（例えば、５０ＭＨｚで０ｄＢｍ）を出力する固定発振部２０を有していて、スイッチ２により受信信号として被測定信号の代わりにこの基準信号を入力して実際に受信させ、補正手段２１で、中間処理部５から検波されて出力される測定値が０ｄＢｍとなるように内部の測定値を調整しその調整値を記憶する。したがって、このレベル校正手段で校正した後に、被測定信号を受信し、測定を実行したとき、補正手段２１は、レベルの変動分を調整値により軽減し、更に上記のように周波数応答特性を補正して、出力することができる。ただし、このような方法では、レベル校正手段によって５０ＭＨｚで変動分を無くすために調整された調整値は、受信周波数の全てに一律に適用されることになる。

一般に製品カタログによると、広帯域なスペクトラムアナライザにあっては、このような従来技術で補正されたとしても、ほぼ周波数応答特性による不確かさは±１．５ｄＢ内である。

その他、スペクトラムアナライザにおける周波数応答特性の校正をしている例が、特許文献１及び特許文献２に示されている。特許文献１は、中間周波数信号を抽出するバンドパスフィルタ（図３のＲＢＷ相当）帯域内の狭い範囲での周波数応答特性の影響を防止するものであり、補正係数を予め求めておいて、被測定信号を補正するものである。この補正方法は、測定可能な周波数範囲に対する周波数応答特性を改善するものではない。

特許文献２の技術は、スペクトラムアナライザを移動端末の試験という特定用途に用いたときに、スペクトラムアナライザが測定した値を外部で精密に校正したものである。この場合も、図３のような校正手段はもっていたが、これでは不足なので、外部で校正している例である。

特開２００５−３６２３号公報特開２００３−３２１９９号公報

近年は、スペクトラムアナライザにそれ自身が解析した周波数成分のレベルの確度に、さらなる正確さが要求されてきている。

上記の従来技術では、経年変化や周囲の環境温度等で周波数応答特性が変動したようなケースであった場合は、５０ＭＨｚ単一周波数で校正した値を各周波数に同一に適用する校正方法では、十分な補正ができない。

本発明の目的は、周波数応答特性が経年変化や周囲の環境温度等によって変動したとしても、それぞれの周波数で補正できる技術を提供することである。

上記目的を達成し、ユーザが逐次、周波数応答を校正できるようにするため、主たる構成を次の（１）〜（４）のようにした。（１）簡単な構成で、測定帯域に亘って、周波数の安定で、かつスペクトラムアナライザの周波数掃引と同期して（従来技術で説明した、固定発振部２０からの信号は、スペクトラムアナライザが掃引して検出して測定される。非同期）、受信可能な校正用の信号源とした。（２）さらに、その校正用信号は、測定帯域に亘って、経年変化或いは温度環境に強い、ＡＬＣ（自動レベル制御）によってレベルを安定化することとした。（３）そして、異なる時にこの校正用信号をスペクトラムアナライザに入力して所定時間経過後や経年変化後（或いは環境温度が変わった後）の周波数応答特性の変動値を求め、各周波数におけるこの変動値を基に測定値を補正できる校正とした。（４）スペクトラムアナライザ単独が有する周波数応答特性と、上記（２）における校正用信号によるスペクトラムアナライザの周波数応答特性（校正用信号自身の周波数応答特性を含む）とは、そのままであれば、一意的な相関が無いので、例えば出荷時にスペクトラムアナライザ単独が有する周波数応答特性による補正値（第１の補正値）と、それと同一環境条件で上記（２）の校正用信号によるスペクトラムアナライザの初期の周波数応答特性（第１の特性値）とを取得して、つまり環境的な変化要素に対して双方を相関させて記憶しておいて、それから環境条件が変化或いは時間経過した使用時に、再び校正用信号によるスペクトラムアナライザの周波数応答（第２の特性値）を取得し、これらの値を基に、使用時の補正値を求めて、被測定信号を受信して測定した値を該補正値で補正する構成とした。こうすることにより、この間の変動分（第１の特性値―第２の特性値）は、校正用信号自身の周波数応答特性を打ち消し、第１の補正値の変動分とみなせる。

具体的な構成として、請求項１に記載の発明は、受信端からの入力信号を周波数掃引された局部発振器（３ｃ）の出力と混合して中間周波数信号に変換し、該中間周波数信号を検波して測定値として出力する受信系（１００）を備えたスペクトラムアナライザであって、前記中間周波数信号の周波数と同じ周波数の信号を生成する固定発振部（９）を有し、該固定発振部の出力と前記局部発振器の出力とを混合して得られた出力信号を、そのレベルを安定化して出力する出力手段（２００）と、前記受信端に前記出力手段からの出力信号を印加して前記受信系の出力で得られたレベルの周波数応答特性を含む特性値を基に、該受信端に被測定信号を入力して得られた前記測定値を補正する補正手段（６）とを備えたことを特徴とする。
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、前記補正手段は、予め、前記受信端に前記出力手段からの出力信号を印加して前記受信系の出力で得られたレベルの周波数応答特性を含む第１の特性値を記憶しておき、その後の使用時に、前記受信端に前記出力手段からの出力信号を印加して前記受信系の出力で得られたレベルの周波数応答特性を含む第２の特性値を記憶し、該第１の特性値と該第２の特性値とを基に、前記受信端に被測定信号を入力して得られた前記測定値を補正することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記補正手段は、予め、前記第１の特性値とともに、前記受信端に入力された既知の校正用信号に基づいて得られた、前記受信系のレベルの周波数応答特性を補正するための第１の補正値を記憶しておき、使用時において、該第１の補正値、前記第１の特性値及び第２の特性値を基に、前記被測定信号を入力して得られた前記測定値を補正することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記補正手段は、前記第１の補正値と第１の特性値を読み取り専用に記憶しておき、前記第２の特性値を前記使用時に都度、書き換え可能に記憶し、該使用時に、対応する周波数毎に、［第１の補正値＋第１の特性値―書き換えられた最新の第２の特性値］なる演算を行って、使用時補正値を求め、前記受信端に被測定信号を入力して得られた前記測定値を該使用時補正値により補正することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、受信端からの入力信号を周波数掃引された局部発振器（３ｃ）の出力と混合して中間周波数信号に変換し、該中間周波数信号を検波して測定値として出力する受信系（１００）を備えたスペクトラムアナライザであって、前記中間周波数信号の周波数と同じ周波数の信号を生成する固定発振部（９）を有し、該固定発振部の出力と前記局部発振器の出力を混合して得られた出力信号を、そのレベルを安定化して出力する出力手段（２００）と、測定モードでは入力される被測定信号を、校正モードでは前該出力手段の出力を前記受信端に入力させる切替手段（２）と、予め、前記測定モードで入力された既知の校正用信号に基づいて得られた、前記受信系のレベルの周波数応答特性を補正するための第１の補正値と、前記校正モードで前記出力手段からの出力信号によって前記受信系の出力で得られたレベルの周波数応答特性を含む第１の特性値とを記憶しておき、その後の使用時に、校正モードに設定される度に前記出力手段からの出力信号によって前記受信系の出力で得られた、最新のレベルの周波数応答特性を含む第２の特性値を記憶し、前記第１の補正値、前記第１の特性値及び最新の第２の特性値を基に前記測定モードで被測定信号を入力して得られた前記測定値を補正する補正手段（６）とを備えたことを特徴とする。

請求項１、２に記載の発明によれば、出力手段と補正手段によって、異なった時期における周波数応答特性の変動値が測定され、測定された受信信号がその周波数における変動値を基に補正されるので、不確かさが軽減される。

請求項１、３、４、５に記載の発明によれば、予め記憶しておいたスペクトラムアナライザの周波数応答特性基づく補正値に、使用時における変動分を加味した補正が可能となる。

本発明の実施形態を、図を基に説明する。図１は本発明の機能構成を示す図である。図２は、周波数応答特性を補正するための各種の補正値（特性値）である。

図１を基に本実施形態の機能構成を説明する。図１において、受信部３及び中間処理部５からなる受信系１００は、図３と同一の構成であり。図１に置いて、図３と同一符号を付した構成は、同一機能を有する。

本来のスペクトラムアナライザとしての動作ルート上の機能を簡単に説明する（一部の説明は背景の説明と重なる。）。

［全体構成］
操作部１４において、被測定信号を測定する測定モード（測定モード）と測定値を補正するための補正データを取得するための校正モード（ＣＡＬモード）とのいずれかのモードを選択設定可能にされている。その他、操作部１４は、後記するように測定周波数範囲（掃引周波数範囲）等の測定条件が設定できる。

制御部１３は、操作部１４からの設定に応じて、スイッチ２、受信部３、中間処理部５，補正手段６，信号処理手段７を制御する。

制御部１３は、測定モードでは、被測定信号を入力するための入力端１と受信部３の受信端２ａを接続させ、局部発振器３ｃの掃引周波数範囲及び掃引時間を操作部１４からの指示に基づいて設定する。また、中間処理部５のＲＢＷやＶＢＷも操作部１４からの設定で制御可能にされている。補正手段６に対しては、受信系の出力の測定値（測定したレベルの値）を第１記憶部６ａ及び第２記憶部６ｂに記憶したデータに基づいて補正させる（詳細は後記する）。そして、信号処理手段７は、制御部１３が局部発振器３ｃを制御したときの掃引周波数を横軸（掃引時間にも相当する）とし、縦軸をＡＴＴ３ａの設定値等を基にしたレベルを縦軸とした座標上に、補正手段６から受けた補正された測定値を表示手段８に表示させる。

制御部１３は、校正モードでは、出力手段２００の出力と受信部３の受信端２ａを接続させ、局部発振器３ｃの掃引周波数範囲を測定可能な全範囲（周波数応答特性の平坦な部分については必ずしもその範囲に入れる必要は無い）に設定し、ＡＴＴ３ａ、ＲＢＷ、ＶＢＷ等の測定条件を一定な値（操作部１４の設定に拘わらず一定な条件）として測定させる。そして、補正手段６に対しては、受信系１００の出力を基に周波数応答特性の補正値（特性値）を取得し、記憶させる（詳細は後記）。表示手段８に対しては信号処理手段７を介して「校正モード中」である旨を表示させる。なお校正モードの場合は、補正値（特性値）を取得するため、局部発振器３ｃの周波数をその取得したい周波数ステップΔｆで掃引するようにしても良い（詳細は後記）。

「出力手段２００の構成」
次に校正モードで使用される校正用信号を出力する出力手段２００について説明する。出力手段２００としては、校正モード時はユーザが測定できない期間であるから補正値（特性値）を短時間で取得すること、校正用信号は正確に受信される周波数であること、そして温度変化等に対して安定なレベルを出力することが望まれる。そこで、図１では、周波数を局部発振器３ｃの周波数にトラッキングして出力できる構成とすることで１掃引で補正値（特性値）を取得し、レベルをＡＬＣループで安定化して出力できる構成とした。このため、補正値を短時間で取得することができる。

図１で固定発振部９は、中間処理部５が受信する中間周波数ｆｍと同一の周波数を安定に出力する信号源である。この信号源としては、周波数が低い場合は、直接に水晶発振器の出力で良いが、周波数が高い場合は、例えば、周波数ｆｍ／Ｎ（Ｎは整数）を発振する低周波の水晶発振器と、ＶＣＯ（電圧制御発振器）、その出力周波数ｆ0を１／Ｎに分周する分周器、分周器の出力（周波数ｆ0／Ｎ）と低周波の水晶発振器の出力（周波数ｆｍ／Ｎ）との位相差を検出し、その位相差が無くなるようにＶＣＯを制御する位相検出器とを含むＰＬＬ回路を備え、ＰＬＬ回路による制御によりＶＣＯから周波数ｆ0＝ｆｍを出力させる構成にしても良い。

第２の混合部１１は、固定発振部９からの出力信号を可変ＡＴＴ１０を介して受けた信号と、局部発振器３ｃからの出力とを混合して、周波数ｆｌ−ｆｍの周波数を持つ校正用信号を出力する。局部発振器３ｃの周波数
ｆｌが周波数ｆｓ〜ｆｔまで可変しているとすれば、校正用信号の周波数は［ｆｓ〜ｆｔ−ｆｍ］であり、校正モード時は、この校正用信号がスイッチ２を介して受信部３で混合されることにより、中間処理部５で［ｆｓ〜ｆｔ−ｆｍ］−［ｆｓ〜ｆｔ］＝ｆｍの周波数成分の信号として選択される。

検波部１２は、出力手段２００から出力される校正用信号のレベル（パワー）を検出し、直流電圧の大きさに変換して出力する。この検波部１２によるレベルの検出感度の環境変化に対する変動は、ＡＬＣを構成した場合に直接に、校正用信号のレベルの変動になるので、所望の周波数帯域において、温度変化等に対して安定なものが望まれる。具体的には、ダイオードを使用して検波する場合は、ダイオードに直流バイアスを掛けてダイオードの直線領域で校正用信号を検波させる。また、他にも熱／電気変換してレベルを検出する等の方法がある。いずれにしても、検波部１２は、校正モード時の補正値（特性値）を取得しようとする基準レベルだけを原則、検出すれば良い（例えば、校正用信号のレベルを基準レベル、例えば０ｄＢｍであれば、ほぼ０ｄＢｍ付近のレベルをリニアに検出できれば良い）ので、動作すべきダイナミックレンジが狭くて済むので、安定なレベル検出が可能である。例えば、測定周波数範囲の上限が６ＧＨｚで、基準レベルが０ｄＢｍであれば、その６ＧＨｚまで、温度０℃〜５０℃の範囲で±０．１ｄＢ内の不確かさで検出することが望ましい。

増幅器１５は、検波部１２から出力される直流電圧と予め設定された参照電圧Ｅｒとを比較し、それらの値が一致するように可変ＡＴＴ１０の減衰量を負帰還制御する。参照電圧Ｅｒは、校正用信号のレベルを上記の基準レベル、例えば０ｄＢｍであれば、その０ｄＢｍに相当する電圧値に設定される。

可変ＡＴＴ１０は、減衰量を可変可能な減衰器であるが、利得を可変可能な増幅器であっても良い。可変ＡＴＴ１０のダイナミックレンジは、第２の混合部１１から出力される校正用信号が有する周波数応答特性の変化範囲に、かつその周波数応答特性が所望の温度で変化する変化範囲にあるレベルをうち消すのに必要なレベル範囲である。減衰量を可変可能な減衰器としては、ピン・ダイオード等のインピーダンスが直流制御により変化する素子及び回路、が使用される。

［補正値（特性値）の取得及び校正モード］
補正値（特性値）の取得としては、次の（ａ）（ｂ）の２つの時期で行う。
（ａ）測定時期に拘わらず予め取得する。その時期は、工場出荷時、或いはサービスマンによる校正時である。取得する補正値（特性値）は、次の（ａ―１）及び（ａ−２）の２つである。
(ａ−１)スペクトラムアナライザにおける周波数応答特性を補正するための補正値の取得。
この場合は、制御部１３は、スイッチ２をＭｅａｓ側（測定モード側）に設定し、補正手段６を補正データ取得状態に設定し、測定条件を校正モードと同一に設定する。これはユーザサイドでは設定が困難であるから、通常は、出荷時、或いはサービスマンによる校正時に行うのが適切である。ただし、この場合は、局部発振器３ｃを周波数掃引しながら測定しても良いし、下記のように入力端１に所定周波数ステップΔｆで可変された周波数を操作部１４から設定して受信させても良い。
そして、入力端１に所定周波数ステップΔｆで可変された周波数であって正しいレベルの校正信号を入力する。所定周波数ステップΔｆで周波数可変させるのは、測定可能な周波数範囲を例えば、６ＧＨｚとすると、周波数を細かにすると取得する補正値の量及び作業量が膨大になるからであり、例えば、Δｆ＝５ＭＨｚステップ、或いは１０ＭＨｚステップで補正し、その間は補間するようにすることが実用的である。また、校正信号を正しいレベルのものにするには、校正信号の周波数を変える毎に、精度の良い校正されたパワーメータに入力して、そのパワーメータの指示が所定の基準レベル、例えば、０ｄＢｍになるように校正信号のレベルを調整して合わせることによって達成できる。

補正手段６は、このようにして入力された校正信号を受信して測定した値を各周波数ステップ毎に取得して、周波数応答特性を取得する。例えば、５０ＭＨｚ，０ｄＢｍの校正信号を受信したとき、このとき受信系１００（中間処理部５の出力）の出力が０ｄＢｍになるように調整して固定し、その後に周波数を次々変えて０ｄＢｍの信号を入力したときの受信系１００の出力から０ｄＢｍを差し引いて、つまり０ｄＢｍからの差の値をその周波数に対応して記憶する。そうすると、例えば、５０ＭＨｚは０ｄＢ、５５ＭＨｚは＋０．０２ｄＢ、６０ＭＨｚは＋０．０３ｄＢ、・・・・・・、６ＧＨｚはー０．２ｄＢ、等の周波数応答特性が得られる。これをそのまま第１の補正値としてそのときの周波数に対応させて第１記憶部６ａに記憶する。記憶するときの形式を図２に示す。なお、周波数応答特性をそのまま補正値としたときは、補正手段６は、測定モードで測定時は、受信系１００の出力からその第１の補正値を差し引いて補正する。反対に周波数応答特性の符号を反転したのを第１の補正値としたときは、測定モードで測定時には、受信系１００の出力にその第１の補正値を加えて補正する。

（ａ−２）出力手段２００からの校正用信号による第１の特性値の取得
第１の補正値を取得したときと同じ測定条件、及び環境条件でできるなら同じ時間に、校正モードに設定して、出力手段２００からの校正用信号を受信端２ａへ入力させて、第１の特性値を取得する。つまり、このとき、局部発振器３ｃの周波数は周波数ステップΔｆのステップで掃引するようにしても良い。補正手段６は、このときの周波数ステップΔｆで可変された各周波数における受信系１００の出力を第１の特性値として記憶する。図２に示すように第１の補正値を対応させて記憶すると便利である。

第１記憶部６ａに記憶された第１の補正値と第１の特性値は、ユーザの使用時には読み取り専用とされ、ユーザの操作によっては書き替えされない構成にされている。第１の補正値と第１の特性値は、その後に補正値を求める時の、基準になる値であるためである。

このようにして記憶した第１の補正値と第１の特性値は、同一環境等で相関づけられたデータとなる。つまり、環境が変わって、受信系１００の周波数応答特性が変化したとしても、その変化が、第１の補正値に与える影響と、第１の特性値に与える影響とは同じであると見なせる。

（ｂ）使用時において、出力手段２００からの校正信号による第２の特性値の取得
使用時において、ユーザが操作部１４で校正モードに設定すると、上記した一定の測定条件で、出力手段２００からの校正用信号を受信する。補正手段６は、このときの周波数ステップΔｆで可変された各周波数における受信系１００の出力を第２の特性値として第２記憶部６ｂに記憶する（図２を参照）。この第２の特性値には、第１の特性値を取得した時期以降におけるスペクトラムアナライザの経年変化、或いは環境変化に依存したレベルの変動分が含まれている。この第２記憶部６ｂに記憶された第２の特性値は、ユーザが校正モードに設定するたびに新しい第２の特性値が取得され、それによって最新の第２の特性値として更新して記憶される。

（ｃ）補正値（特性値）について
上記の構成からして、［第１の特性値―第２の特性値］がスペクトラムアナライザの特性の変動分に相当し、第１の特性値と第１の補正値は、環境変化等による変動では１対１で相関がとれているので、この変動分は、第１の補正値の変動分と見なせる。したがって、［第１の補正値＋第１の特性値―第２の特性値］は、使用時（つまり第２の特性値の取得時）における補正値、すなわち使用時補正値である。

なお、第１の特性値及び第２の測定値は、それぞれの受信系１００が出力するレベルを取得したときの周波数応答特性（相対値）であるが、結果として「第１の特性値―第２の特性値］が周波数応答特性であればよいので、第１の特性値及び第２の測定値のそれぞれを絶対値で求めて、それを所定の基準の周波数の周波数応答特性を０ｄＢとした周波数応答特性に換算しても良い。また、第１の補正値を取得したときの「受信系１００の出力する絶対値が基準とした周波数で０ｄＢｍ」で測定されていたとき、第１の特性値を取得するときの出力手段２００の校正用信号のレベルが、そのときの上記「補正値を取得したときの受信系１００の出力する絶対値が基準とした周波数で０ｄＢｍ」になるように調整されていれば、第１の特性値及び第２の測定値は、それぞれ受信系１００が出力するときのレベルの絶対値であっても良い。つまり、この場合は、周波数応答特性の変動のみならず、絶対値の変動分も補正されることになる。

「被測定信号の測定；測定モード」
ユーザが入力端１に被測定信号を入力し測定モードに設定し、測定周波数範囲（掃引周波数範囲）、ＡＴＴ３ａ、ＲＢＷ、ＶＢＷ等を所望の値に設定して測定する。補正手段６は、制御部１３から測定周波数情報（掃引周波数の情報に対応）を受けて、第１記憶部６ａ及び第２記憶部６ｂからそのときどきの周波数における第１の補正値、第１の特性値、及び第２の特性値を読み出して、それらを基に演算により［第１の特性―第２の特性値］＝使用時補正値を求め、求めた使用時補正値により、その周波数における測定値を補正して、正しい値の測定値として、信号処理手段７を介して表示手段８に表示させる。ただし、測定された被測定信号の周波数が上記周波数ステップΔｆの間にある場合は、補正手段６は、第１記憶部６ａ及び第２記憶部６ｂから、被測定信号の周波数を挟む上下の周波数ステップにおける第１の補正値、第１の特性値、及び第２の特性値を読み出して、比例補間演算を行って、補間して得た第１の補正値、第１の特性値、及び第２の特性値から上記と同様の演算により使用時補正値を求めて、測定値の補正を行う。なお、図示しないが、補正手段６に第３記憶部を設けておき、第２の特性値を取得した際に上記演算を行って、求めた使用時補正値をこの第３記憶部に記憶し、被測定信号の測定を行うときに使用時補正値を読み出して測定値を補正する構成にしても良い。

上記の構成から、ほぼ測定可能な周波数範囲に亘って、周波数応答特性及びその変動分を補正可能である。したがって、所望の周波数帯域で周波数応答の不確かさを軽減した測定を行える。

本発明の実施形態における機能構成を示す図である。補正手段が補正値（特性値）を記憶する形式を示す図である。従来技術を説明するための図である。

符号の説明

１入力端、２スイッチ、３受信部、３ａＡＴＴ、３ｂ第１の混合部、
３ｃ局部発振器、５中間処理部、６補正手段、６ａ第１記憶部、
６ｂ第２記憶部、７信号処理手段、８表示手段、９固定発振部、
１０可変ＡＴＴ、１１第２の混合部、１２検波部、１３制御部、
１４操作部、１５増幅部、２０固定発振部、２１補正手段、
１００受信系、２００出力手段

Claims

受信端からの入力信号を周波数掃引された局部発振器（３ｃ）の出力と混合して中間周波数信号に変換し、該中間周波数信号を検波して測定値として出力する受信系（１００）を備えたスペクトラムアナライザであって、
前記中間周波数信号の周波数と同じ周波数の信号を生成する固定発振器（９）を有し、該固定発振器の出力と前記局部発振器の出力とを混合して得られた出力信号を、そのレベルを安定化して出力する出力手段（２００）と、
前記受信端に前記出力手段からの出力信号を印加して前記受信系の出力で得られたレベルの周波数応答特性を含む特性値を基に、該受信端に被測定信号を入力して得られた前記測定値を補正する補正手段（６）とを備えたことを特徴とするスペクトラムアナライザ。
前記補正手段は、予め、前記受信端に前記出力手段からの出力信号を印加して前記受信系の出力で得られたレベルの周波数応答特性を含む第１の特性値を記憶しておき、その後の使用時に、前記受信端に前記出力手段からの出力信号を印加して前記受信系の出力で得られたレベルの周波数応答特性を含む第２の特性値を記憶し、該第１の特性値と該第２の特性値とを基に、前記受信端に被測定信号を入力して得られた前記測定値を補正することを特徴とする請求項１に記載のスペクトラムアナライザ。
前記補正手段は、予め、前記第１の特性値とともに、前記受信端に入力された既知の校正用信号に基づいて得られた、前記受信系のレベルの周波数応答特性を補正するための第１の補正値を記憶しておき、使用時において、該第１の補正値、前記第１の特性値及び第２の特性値を基に、前記被測定信号を入力して得られた前記測定値を補正することを特徴とする請求項２に記載のスペクトラムアナライザ。
前記補正手段は、前記第１の補正値と第１の特性値を読み取り専用に記憶しておき、前記第２の特性値を前記使用時に都度、書き換え可能に記憶し、該使用時に、対応する周波数毎に、［第１の補正値＋第１の特性値―書き換えられた最新の第２の特性値］なる演算を行って使用時補正値を求め、前記受信端に被測定信号を入力して得られた前記測定値を該使用時補正値により補正することを特徴とする請求項３に記載のスペクトラムアナライザ。
受信端からの入力信号を周波数掃引された局部発振器（３ｃ）の出力と混合して中間周波数信号に変換し、該中間周波数信号を検波して測定値として出力する受信系（１００）を備えたスペクトラムアナライザであって、
前記中間周波数信号の周波数と同じ周波数の信号を生成する固定発振器（９）を有し、該固定発振器の出力と前記局部発振器の出力を混合して得られた出力信号を、そのレベルを安定化して出力する出力手段（２００）と、
測定モードでは入力される被測定信号を、校正モードでは前該出力手段の出力を前記受信端に入力させる切替手段（２）と、
予め、前記測定モードで入力された既知の校正用信号に基づいて得られた、前記受信系のレベルの周波数応答特性を補正するための第１の補正値と、前記校正モードで前記出力手段からの出力信号によって前記受信系の出力で得られたレベルの周波数応答特性を含む第１の特性値とを記憶しておき、その後の使用時に、校正モードに設定される度に前記出力手段からの出力信号によって前記受信系の出力で得られた最新のレベルの周波数応答特性を含む第２の特性値を記憶し、前記第１の補正値、前記第１の特性値及び最新の第２の特性値を基に前記測定モードで被測定信号を入力して得られた前記測定値を補正する補正手段（６）とを備えたことを特徴とするスペクトラムアナライザ。