JP2011024200A - 変調装置、試験装置および補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】直交変調器の調整回路の規模を小さくして、簡単に調整をする。
【解決手段】周期信号を直交変調する変調装置であって、Ｉ成分信号を出力するＩ側信号出力部と、Ｑ成分信号を出力するＱ側信号出力部と、周期信号をＩ成分信号およびＱ成分信号により直交変調する直交変調器と、直交変調器の誤差に応じて、Ｉ成分信号を補正するＩ側補正部と、直交変調器の誤差に応じて、Ｑ成分信号を補正するＱ側補正部と、を備える変調装置を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、変調装置、試験装置および補正方法に関する。

特許文献１には、直交変調器の誤差の測定方法の一例が記載されている。
特許文献１：特開２００５−２４４３５８号

近年、高速および高精度の直交変調器が求められている。高速および高精度な直交変調器の場合、例えば使用前等において、調整回路等を用いて精度を調整しなければならない。しかし、直交変調器は、アナログ回路であるので、調整回路の回路規模が大きくなってしまう。また、直交変調器は、調整箇所も多く、調整時間が長期化してしまう。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、周期信号を直交変調する変調装置であって、Ｉ成分信号を出力するＩ側信号出力部と、Ｑ成分信号を出力するＱ側信号出力部と、前記周期信号を前記Ｉ成分信号および前記Ｑ成分信号により直交変調する直交変調器と、前記直交変調器の誤差に応じて、前記Ｉ成分信号を補正するＩ側補正部と、前記直交変調器の誤差に応じて、前記Ｑ成分信号を補正するＱ側補正部と、を備える変調装置を提供する。さらに、この変調装置を備える試験装置、および、変調方法を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

図１は、本実施形態に係る変調装置１０の構成を示す。 図２は、本実施形態に係る直交変調器２８の構成を示す。 図３は、本実施形態に係るＩ側補正部３２およびＱ側補正部３４による補正演算の一例を示す。 図４は、本実施形態に係るキャリブレーション部３６の構成を示す。 図５は、本実施形態に係るキャリブレーション部３６の処理フローの一例を示す。 図６は、キャリブレーションにおいて、Ｉ側信号出力部２４から出力されるＩ成分信号およびＱ側信号出力部２６から出力されるＱ成分信号の一例を示す。 図７は、図６に示されるＩ成分信号およびＱ成分信号が出力された場合の、出力信号の電力の一例を示す。 図８は、本実施形態に係る試験装置１００の構成を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明の（一）側面を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る変調装置１０の構成を示す。本実施形態に係る変調装置１０は、周期信号を、入力信号（例えばベースバンドＩＱ信号）により直交変調する。

変調装置１０は、演算部２２と、Ｉ側信号出力部２４と、Ｑ側信号出力部２６と、直交変調器２８と、Ｉ側補正部３２と、Ｑ側補正部３４と、キャリブレーション部３６とを備える。

演算部２２は、外部から入力信号（例えばベースバンドＩＱ信号）が与えられ、入力信号により振幅および位相が指定される。演算部２２は、指定された振幅および位相の実数成分を表すＩ成分データおよび指定された振幅および位相の虚数成分を表すＱ成分データを出力する。

Ｉ側補正部３２は、キャリブレーション部３６により測定された直交変調器２８の誤差に応じて、Ｉ成分信号を補正する。本例においては、Ｉ側補正部３２は、Ｉ成分データを演算部２２から受け取り、受け取ったＩ成分データを演算処理により補正し、補正したＩ成分データをＩ側信号出力部２４に与える。また、Ｉ側補正部３２は、受け取ったＩ成分データを、補正テーブル等を参照して変換することにより補正をしてもよい。

Ｑ側補正部３４は、キャリブレーション部３６により測定された直交変調器２８の誤差に応じて、Ｑ成分信号を補正する。本例においては、Ｑ側補正部３４は、Ｑ成分データを演算部２２から受け取り、受け取ったＱ成分データを演算処理により補正し、補正したＱ成分データをＱ側信号出力部２６に与える。また、Ｑ側補正部３４は、受け取ったＱ成分データを、補正テーブル等を参照して変換することにより補正をしてもよい。

Ｉ側信号出力部２４は、Ｉ側補正部３２により補正されたＩ成分データに応じたＩ成分信号を出力する。Ｉ側信号出力部２４は、一例として、Ｉ側補正部３２により補正されたＩ成分データに比例する電圧または電力のアナログのＩ成分信号を出力する。Ｉ側信号出力部２４は、一例として、Ｉ側補正部３２により補正されたＩ成分データを、デジタル／アナログ変換するＤＡ変換器であってよい。

Ｑ側信号出力部２６は、Ｑ側補正部３４により補正されたＱ成分データに応じたＱ成分信号を出力する。Ｑ側信号出力部２６は、一例として、Ｑ側補正部３４により補正されたＱ成分データに比例する電圧または電力のアナログのＱ成分信号を出力する。Ｑ側信号出力部２６は、一例として、Ｑ側補正部３４により補正されたＱ成分データを、デジタル／アナログ変換するＤＡ変換器であってよい。

直交変調器２８は、与えられた周期信号をＩ成分信号およびＱ成分信号により直交変調する。より詳しくは、直交変調器２８は、周期信号と同一周期のサイン信号にＩ成分信号を振幅変調し、サイン信号から９０度位相が遅れたコサイン信号にＱ成分信号を振幅変調する。そして、直交変調器２８は、Ｉ成分信号が振幅変調されたサイン信号と、Ｑ成分信号が振幅変調されたコサイン信号とを加算した出力信号を生成する。なお、直交変調器２８の構成の詳細は、図２において更に説明する。

キャリブレーション部３６は、直交変調器２８の誤差を測定する。キャリブレーション部３６は、一例として、直交変調器２８の振幅誤差、直交誤差およびオリジンオフセットの少なくとも１つを測定する。そして、キャリブレーション部３６は、Ｉ側補正部３２およびＱ側補正部３４において実行される補正処理の補正量を、測定した誤差に基づき算出する。そして、キャリブレーション部３６は、測定した誤差に応じた補正量をＩ側補正部３２およびＱ側補正部３４に設定する。

キャリブレーション部３６は、一例として、直交変調器２８から出力された出力信号をスイッチを介して入力して、直交変調器２８の誤差を測定する。これに代えて、キャリブレーション部３６は、一例として、直交変調器２８から出力された出力信号を信号分配器を介して入力して、直交変調器２８の誤差を測定してもよい。なお、キャリブレーション部３６の構成の詳細は、図４において更に説明する。

なお、変調装置１０は、一例として、外部からＩ成分データおよびＱ成分データが直接与えられる構成であってもよい。この場合、変調装置１０は、演算部２２を備えない。そして、Ｉ側補正部３２は、演算部２２からＩ成分データを受け取ることに代えて、外部からＩ成分データを直接受け取る。また、Ｑ側補正部３４は、演算部２２からＱ成分データを受け取ることに代えて、外部からＱ成分データを直接受け取る。

また、変調装置１０は、一例として、Ｉ側補正部３２およびＱ側補正部３４に対して、直接、振幅および位相が指定される構成であってもよい。この場合、変調装置１０は、演算部２２を備えない。そして、Ｉ側補正部３２は、指定された振幅および位相から、補正したＩ成分データを直接算出する。また、Ｑ側補正部３４は、指定された振幅および位相から、補正したＱ成分データを直接算出する。

また、変調装置１０は、指定される振幅が一定の場合、位相シフト装置として機能する。この場合、変調装置１０は、外部から位相を受け取ることに代えて、外部から遅延時間を受け取る構成であってもよい。この場合、演算部２２は、遅延時間とともに周期信号の周期を受け取って、受け取った遅延時間に対応する周期信号の位相を算出する。そして、演算部２２は、算出した位相のＩ成分データおよびＱ成分データを算出する。

図２は、本実施形態に係る直交変調器２８の構成を示す。直交変調器２８は、分離部４２と、Ｉ側乗算器４４と、Ｑ側乗算器４６と、変調器内加算器４８とを有する。

分離部４２は、周期信号を、当該周期信号と同一周期のサイン信号、および、サイン信号から位相が９０度遅れたコサイン信号に分離する。分離部４２は、どのような回路であってもよく、例えばポリフェーズフィルタであってもよいし、２倍の周期のクロックを分周して位相が９０度ずれた２つの信号を生成する回路であってもよい。

Ｉ側乗算器４４は、サイン信号に、Ｉ側信号出力部２４から出力されたＩ成分信号を乗じる。Ｑ側乗算器４６は、コサイン信号に、Ｑ側信号出力部２６から出力されたＱ成分信号を乗じる。変調器内加算器４８は、Ｉ側乗算器４４から出力された信号とＱ側乗算器４６から出力された信号とを加算した信号を、出力信号として出力する。

なお、分離部４２から出力されたサイン信号およびコサイン信号がリミッティングアンプ等によりレベルが制限された矩形波のクロック信号である場合、Ｉ側乗算器４４およびＱ側乗算器４６は、与えられたＩ成分信号およびＱ成分信号のレベルに応じた階段状の信号を出力する。そこで、このような場合、直交変調器２８は、変調器内加算器４８の後段に波形シェイピング用のローパスフィルタを更に備えて、出力信号の高周波成分を除去する構成であってよい。

ところで、直交変調器２８の出力信号には、誤差が含まれる。直交変調器２８の出力信号に含まれる誤差には、振幅誤差、直交誤差およびオリジンオフセットが含まれる。

振幅誤差は、直交変調器２８における、理想的な出力信号の振幅に対する実際の振幅の比を表す。直交誤差は、分離部４２により分離されるサイン信号とコサイン信号との間の位相の誤差を表わす。オリジンオフセットは、Ｉ成分信号およびＱ成分信号が０である場合に出力される出力信号を表わす。

ここで、振幅誤差のＩ成分（実数成分）を"ｍ_ｉ"と表し、振幅誤差のＱ成分（虚数成分）を"ｍ_ｑ"と表す。また、直交誤差を"θ_ｒｅ"と表す。また、オリジンオフセットの振幅成分を"ｄ"と表し、オリジンオフセットの位相成分を"φ"と表す。この場合、直交変調器２８の誤差を含んだ出力信号Ｙ（ｔ）は、下記の式（３）により表される。

Ｙ（ｔ）＝ｍ_ｑ×ｉ×ｓｉｎ（ωｔ＋θ_ｒｅ）＋ｍ_ｉ×ｑ×ｃｏｓ（ωｔ）＋ｄ×ｃｏｓ（ωｔ＋φ） …（３）

図３は、本実施形態に係るＩ側補正部３２およびＱ側補正部３４による補正演算の一例を示す。本実施形態に係る変調装置１０は、入力信号（例えばベースバンドＩＱ信号）の実数成分を表すＩ成分データ（Ｉ×Ｃｏｓ（θ））および実数成分を表すＱ成分データ（Ｑ×Ｓｉｎ（θ））を、直交変調器２８に含まれる振幅誤差、直交誤差およびオリジンオフセットに応じて補正する。

より具体的には、Ｉ側補正部３２は、直交変調器２８の振幅誤差のＩ成分に応じた補正量（Ｇｉ）により、指定された振幅（Ｉ）および位相（θ）のＩ成分データ（Ｉ×ｃｏｓ（θ））のゲインを補正して、Ｉ側信号出力部２４に与える。Ｉ側補正部３２は、一例として、振幅誤差のＩ成分の逆数を表す補正量をＩ成分データに乗じた値（Ｇｉ×Ｉ×ｃｏｓ（θ））を、Ｉ側信号出力部２４に与える。

また、Ｑ側補正部３４は、一例として、直交変調器２８の振幅誤差のＱ成分に応じた補正量（Ｇｑ）により、指定された振幅（Ｑ）および位相（θ）のＱ成分データ（Ｑ×ｓｉｎ（θ））のゲインを補正して、Ｑ側信号出力部２６に与える。Ｑ側補正部３４は、一例として、振幅誤差のＱ成分の逆数を表す補正量をＱ成分データに乗じた値（Ｇｑ×Ｑ×ｓｉｎ（θ））を、Ｑ側信号出力部２６に与える。

これにより、Ｉ側補正部３２およびＱ側補正部３４は、直交変調器２８から、振幅誤差による影響を除去した出力信号を出力させることができる。なお、Ｉ側補正部３２およびＱ側補正部３４は、出力信号のＩ成分およびＱ成分の振幅を互いに一致させるように補正をすれば、Ｉ成分およびＱ成分の振幅を理想振幅としなくてもよい。

また、Ｉ側補正部３２およびＱ側補正部３４の少なくとも一方は、直交変調器２８の直交誤差に応じた補正量（ｐ）により、指定された位相（θ）を補正する。Ｉ側補正部３２は、一例として、指定された位相から補正量を減じた補正位相（θ−ｐ）のコサイン値（ｃｏｓ（θ−ｐ））と指定された振幅（Ｉ）とを乗じたＩ成分データ（Ｉ×ｃｏｓ（θ−ｐ））を、Ｉ側信号出力部２４に与える。この場合においては、補正量（ｐ）は、直交変調器２８の直交誤差であってよい。また、この場合においては、Ｑ側補正部３４は、指定された位相（θ）を直交誤差に応じて補正しなくてよい。

また、これに代えて、Ｑ側補正部３４は、一例として、指定された位相から補正量（例えば直交誤差）を加算した補正位相（θ＋ｐ）のサイン値（ｓｉｎ（θ＋ｐ））と指定された振幅（Ｑ）とを乗じたＱ成分データ（Ｑ×ｓｉｎ（θ＋ｐ））を、Ｑ側信号出力部２６に与えてもよい。この場合においては、Ｉ側補正部３２は、指定された位相（θ）を直交誤差に応じて補正しなくてよい。このようなＩ側補正部３２およびＱ側補正部３４は、直交変調器２８から、直交誤差による影響を除去した出力信号を出力させることができる。

また、Ｉ側補正部３２は、直交変調器２８のオリジンオフセットのＩ成分に応じた補正量（Ｄｉ）により、Ｉ成分データ（Ｉ×ｃｏｓ（θ））に加算するオフセットを補正する。Ｉ側補正部３２は、一例として、直交変調器２８のオリジンオフセットのＩ成分を、Ｉ成分データに加算した値（Ｉ×ｃｏｓ（θ）＋Ｄｉ）を、Ｉ側信号出力部２４に与える。

Ｑ側補正部３４は、直交変調器２８のオリジンオフセットのＱ成分に応じた補正量（Ｄｑ）により、Ｑ成分データ（Ｑ×ｓｉｎ（θ））に加算するオフセットを補正する。Ｑ側補正部３４は、一例として、直交変調器２８のオリジンオフセットのＱ成分を、Ｑ成分データに加算した値（Ｑ×ｓｉｎ（θ）＋Ｄｑ）を、Ｑ側信号出力部２６に与える。

なお、Ｉ側補正部３２は、以上の補正を一括して行ってよい。この場合、Ｉ側補正部３２は、下記の式（４）により表される値（Ｉ＿ＤＡＣ＿Ｓｅｔｔｉｎｇ）をＩ側信号出力部２４に与える。
Ｉ＿ＤＡＣ＿Ｓｅｔｔｉｎｇ＝Ｇｉ×Ｉ×ｃｏｓ（θ−ｐ）＋Ｄｉ …（４）

また、Ｑ側補正部３４も、以上の補正を一括して行ってよい。この場合、Ｑ側補正部３４は、下記の式（５）により表される値（Ｑ＿ＤＡＣ＿Ｓｅｔｔｉｎｇ）をＱ側信号出力部２６に与える。
Ｑ＿ＤＡＣ＿Ｓｅｔｔｉｎｇ＝Ｇｑ×Ｑ×ｓｉｎ（θ）＋Ｄｑ …（５）

以上のように、本実施形態に係る変調装置１０は、直交変調器２８に与えるＩ成分信号およびＱ成分信号を補正することにより、直交変調器２８から精度の良い出力信号を出力することができる。特に、Ｉ側信号出力部２４およびＱ側信号出力部２６の前段において補正を行うので、変調装置１０は、直交変調器２８を調整するための回路をデジタル回路で構成することができる。この結果、調整回路の規模を小さくし、更に、簡単に調整をすることができる。

なお、以上の補正方法は一例である。変調装置１０は、Ｉ側信号出力部２４およびＱ側信号出力部２６の前段において、他の補正方法により、直交変調器２８の誤差に応じてＩ成分データおよびＱ成分データを補正してよい。

図４は、本実施形態に係るキャリブレーション部３６の構成を示す。キャリブレーション部３６は、キャリブレーション時において、直交変調器２８の振幅誤差、直交誤差およびオリジンオフセットを測定する。そして、キャリブレーション部３６は、これらの測定値に基づき補正量を算出して、Ｉ側補正部３２およびＱ側補正部３４に設定する。

キャリブレーション部３６は、制御部５２と、ローパスフィルタ５４と、測定部５６と、算出部５８と、設定部６０とを有する。

制御部５２は、予め定められた振幅および位相の信号を演算部２２に与えて、予め定められた振幅および位相のＩ成分データに応じたＩ成分信号をＩ側信号出力部２４から出力させる。これとともに、制御部５２は、予め定められた振幅および位相の信号を演算部２２に与えて、予め定められた振幅および位相のＱ成分データに応じたＱ成分信号をＱ側信号出力部２６から出力させる。

そして、制御部５２は、外部の信号発振器等に周期信号を出力させて、周期信号をＩ成分信号およびＱ成分信号により直交変調させる。より詳しくは、制御部５２は、周期信号と同一周期のサイン信号にＩ信号成分を乗じ、サイン信号から９０度位相が遅れたコサイン信号にＱ信号を乗じて、これらを加算した出力信号を出力させる。

ローパスフィルタ５４は、直交変調器２８から出力信号を入力する。そして、ローパスフィルタ５４は、直交変調器２８の出力信号を、周期信号の信号成分より高い周波数成分を除去して、測定部５６に与える。なお、キャリブレーション部３６は、直交変調器２８が波形シェイピング用のローパスフィルタを出力段に備える場合には、ローパスフィルタ５４を有さない構成であってよい。

測定部５６は、直交変調器２８の出力信号を測定する。より詳しくは、測定部５６は、直交変調器２８の出力信号における、周期信号の周波数成分の電力を測定する。本例においては、測定部５６は、ローパスフィルタ５４を通過した出力信号の電力を、パワーディテクタ等により検出する。これに代えて、測定部５６は、一例として、スペクトラムアナライザ等により、周期信号の周波数の電力を測定してもよい。

算出部５８は、測定部５６による測定結果に基づき直交変調器２８の誤差を算出する。算出部５８は、一例として、出力信号の理想値と、出力信号の測定値とを比較して、直交変調器２８の誤差を算出する。算出部５８は、一例として、直交変調器２８の振幅誤差、直交誤差およびオリジンオフセットを算出する。なお、算出部５８による誤差の測定方法の一例については、図６および図７において説明する。

設定部６０は、算出した誤差に応じた補正量をＩ側補正部３２およびＱ側補正部３４に設定する。設定部６０は、一例として、直交変調器２８の振幅誤差のＩ成分に応じた補正量（Ｇｉ）をＩ側補正部３２に設定する。また、設定部６０は、一例として、直交変調器２８の振幅誤差のＱ成分に応じた補正量（Ｇｑ）をＱ側補正部３４に設定する。

また、設定部６０は、一例として、直交変調器２８の直交誤差に応じた補正量（ｐ）をＩ側補正部３２に設定する。設定部６０は、一例として、直交変調器２８のオリジンオフセットのＩ成分に応じた補正量（Ｄｉ）をＩ側補正部３２に設定する。また、設定部６０は、一例として、直交変調器２８のオリジンオフセットのＱ成分に応じた補正量（Ｄｑ）をＱ側補正部３４に設定する。

図５は、本実施形態に係るキャリブレーション部３６の処理フローの一例を示す。キャリブレーション部３６は、当該変調装置１０における位相シフトの動作に先立って、ステップＳ１０からステップＳ１６のキャリブレーションを実行する。

キャリブレーション部３６は、ステップＳ１１からステップＳ１５までの処理を１または複数回繰り返して実行する（Ｓ１０とＳ１６との間のループ処理）。ステップＳ１１において、キャリブレーション部３６は、予め定められた振幅および位相のＩ成分データに応じたＩ成分信号をＩ側信号出力部２４から出力させる。これとともに、キャリブレーション部３６は、予め定められた振幅および位相のＱ成分データに応じたＱ成分信号をＱ側信号出力部２６から出力させる。

続いて、ステップＳ１２において、キャリブレーション部３６は、例えば外部の信号発生器に命令を与えて周期信号を出力させ、周期信号を直交変調器２８に直交変調をさせる。続いて、ステップＳ１３において、キャリブレーション部３６は、直交変調器２８から出力された出力信号を測定する。続いて、ステップＳ１４において、キャリブレーション部３６は、測定結果に基づき、直交変調器２８の誤差を算出する。続いて、ステップＳ１５は、算出した誤差に応じた補正量をＩ側補正部３２およびＱ側補正部３４に設定する。

ステップＳ１５まで処理を終えると、ステップＳ１１に戻り処理を繰り返す。即ち、キャリブレーション部３６は、Ｉ側補正部３２およびＱ側補正部３４に対して補正量を設定した状態で、更に、ステップＳ１１からステップＳ１４の処理を実行して、直交変調器２８の誤差を測定する。

そして、ステップＳ１５において、キャリブレーション部３６は、Ｉ側補正部３２およびＱ側補正部３４に対して設定した補正量を、測定した誤差に応じて変更する。キャリブレーション部３６は、一例として、Ｉ側補正部３２およびＱ側補正部３４に対して既に設定した補正量に、新たに測定して得られた補正量を加算する。そして、キャリブレーション部３６は、ステップＳ１１からステップＳ１５までの処理を複数回実行して、例えば直交変調器２８の誤差が基準値以下となった場合には、ステップＳ１１からステップＳ１５までの繰り返し処理を抜けて、キャリブレーションを終了する（Ｓ１６）。

キャリブレーション部３６は、このように直交変調器２８の誤差の測定と補正量の設定とを交互に繰り返すことにより、直交変調器２８の出力信号の変動を収束させることができる。これにより、キャリブレーション部３６は、理想的な直交変調器から出力される信号に近い出力信号を、直交変調器２８から出力させることができる。

図６は、キャリブレーションにおいて、Ｉ側信号出力部２４から出力されるＩ成分信号およびＱ側信号出力部２６から出力されるＱ成分信号の一例を示す。キャリブレーション部３６は、一例として、図６に示されるような８点の振幅および位相のＩ成分データに応じたＩ成分信号およびＱ成分データに応じたＱ信号成分を、Ｉ側信号出力部２４およびＱ側信号出力部２６から出力させる。より詳しくは、キャリブレーション部３６は、０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度および３１５度の位相のコサイン値に応じたＩ成分信号およびサイン値に応じたＱ成分信号を出力させる。

続いて、キャリブレーション部３６は、周期信号に、図６に示される８点の振幅および位相に応じたＩ成分信号およびＱ成分信号を直交変調させる。そして、キャリブレーション部３６は、８点のそれぞれの位相毎に、出力信号の電力を測定する。

図７は、図６に示されるＩ成分信号およびＱ成分信号が出力された場合の、出力信号の電力の一例を示す。ここで、０度の場合の出力信号の電力をｐ１、４５度の場合の出力信号の電力をｐ２、９０度の場合の出力信号の電力をｐ３、１３５度の場合の出力信号の電力をｐ４、１８０度の場合の出力信号の電力をｐ５、２２５度の場合の出力信号の電力をｐ６、２７０度の場合の出力信号の電力をｐ７、３１５度の場合の出力信号の電力をｐ８とする。

この場合、キャリブレーション部３６は、直交変調器２８の振幅誤差のＩ成分（実数成分）"ｍ_ｉ"を、下記の式（６）により算出することができる。また、キャリブレーション部３６は、直交変調器２８の振幅誤差のＱ成分（実数成分）"ｍ_ｑ"を、下記の式（７）により算出することができる。なお、式（６）および式（７）において、ｍは、出力信号の理想振幅を表す。

また、キャリブレーション部３６は、直交変調器２８の直交誤差を"θ_ｒｅ"を、下記の式（８）により算出することができる。

また、キャリブレーション部３６は、直交変調器２８のオリジンオフセットのＩ成分（実数成分）"ｄ_ｉ"を、下記の式（９）により算出することができる。また、キャリブレーション部３６は、直交変調器２８のオリジンオフセットのＱ成分（実数成分）"ｄ_ｑ"を、下記の式（１０）により算出することができる。

キャリブレーション部３６は、以上の演算により、直交変調器２８の振幅誤差、直交誤差およびオリジンオフセットを算出することができる。なお、キャリブレーション部３６は、以上の方法に限らず、他の方法によりこれらの誤差を算出してもよい。

図８は、本実施形態に係る試験装置１００の構成を示す。本実施形態に係る試験装置１００は、被試験デバイス３００を試験する。本実施形態に係る試験装置１００は、周期信号発生器１０２と、出力側遅延部１０４と、波形成形部１０６と、出力部１０８と、入力側遅延部１１０と、入力部１１２と、判定部１１４とを備える。

周期信号発生器１０２は、指定された周期の周期信号を発生して出力側遅延部１０４および入力側遅延部１１０に供給する。出力側遅延部１０４は、周期信号発生器１０２から与えられた周期信号の位相を、指定された位相分シフトする。

波形成形部１０６は、出力側遅延部１０４により位相がシフトされた周期信号に基づき、被試験デバイス３００に与える試験信号の波形を成形する。より詳しくは、波形成形部１０６は、出力側遅延部１０４により位相がシフトされた周期信号のタイミングにおいて、パターン発生器より指定されたパターンの波形を成形する。出力部１０８は、波形成形部１０６により成形された波形の信号を、試験信号として被試験デバイス３００に供給する。

入力側遅延部１１０は、周期信号発生器１０２から与えられた周期信号の位相を、指定された位相分シフトする。入力部１１２は、入力側遅延部１１０により位相がシフトされた周期信号に基づき、被試験デバイス３００から出力された応答信号を入力する。より詳しくは、入力部１１２は、入力側遅延部１１０により位相がシフトされた周期信号のタイミングにおいて、被試験デバイス３００から出力された応答信号の論理値を取得する。判定部１１４は、入力部１１２により入力した応答信号の値を、パターン発生器により指定された期待値と比較して、被試験デバイス３００の良否を判定する。

ここで、出力側遅延部１０４および入力側遅延部１１０のそれぞれは、図１から図７を参照して説明した本実施形態に係る変調装置１０と同一の構成である。この場合、変調装置１０は、指定される振幅が一定とされて、位相シフト装置として機能する。従って、出力側遅延部１０４および入力側遅延部１１０は、高い周波数の周期信号の位相を精度良くシフトさせることができる。これにより、試験装置１００によれば、高速な入出力インターフェイスを有する被試験デバイス３００を精度良く試験することができる。

以上、本発明の（一）側面を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 変調装置、２２ 演算部、２４ Ｉ側信号出力部、２６ Ｑ側信号出力部、２８ 直交変調器、３２ Ｉ側補正部、３４ Ｑ側補正部、３６ キャリブレーション部、４２ 分離部、４４ Ｉ側乗算器、４６ Ｑ側乗算器、４８ 変調器内加算器、５２ 制御部、５４ ローパスフィルタ、５６ 測定部、５８ 算出部、６０ 設定部、１００ 試験装置、１０２ 周期信号発生器、１０４ 出力側遅延部、１０６ 波形成形部、１０８ 出力部、１１０ 入力側遅延部、１１２ 入力部、１１４ 判定部、３００ 被試験デバイス

Claims (11)

1. 周期信号を直交変調する変調装置であって、
   Ｉ成分信号を出力するＩ側信号出力部と、
   Ｑ成分信号を出力するＱ側信号出力部と、
   前記周期信号を前記Ｉ成分信号および前記Ｑ成分信号により直交変調する直交変調器と、
   前記直交変調器の誤差に応じて、前記Ｉ成分信号を補正するＩ側補正部と、
   前記直交変調器の誤差に応じて、前記Ｑ成分信号を補正するＱ側補正部と、
   を備える変調装置。
2. 前記Ｉ側補正部は、Ｉ成分データを前記直交変調器の誤差に応じて補正し、
   前記Ｉ側信号出力部は、前記Ｉ側補正部により補正されたＩ成分データに応じたＩ成分信号を出力し、
   前記Ｑ側補正部は、Ｑ成分データを前記直交変調器の誤差に応じて補正し、
   前記Ｑ側信号出力部は、前記Ｑ側補正部により補正されたＱ成分データに応じたＱ成分信号を出力する
   請求項１に記載の変調装置。
3. 前記Ｉ側補正部は、前記直交変調器の振幅誤差のＩ成分に応じて、前記Ｉ成分データのゲインを補正し、
   前記Ｑ側補正部は、前記直交変調器の振幅誤差のＱ成分に応じて、前記Ｑ成分データのゲインを補正する
   請求項２に記載の変調装置。
4. 前記Ｉ側補正部および前記Ｑ側補正部の少なくとも一方は、前記直交変調器の直交誤差に応じて、前記Ｉ成分データを実数成分およびＱ成分データを虚数成分とした場合の位相を補正する
   請求項２または３に記載の変調装置。
5. 前記Ｉ側補正部は、前記直交変調器のオリジンオフセットのＩ成分に応じて、前記Ｉ成分データに加算するオフセットを補正し、
   前記Ｑ側補正部は、前記直交変調器のオリジンオフセットのＱ成分に応じて、前記Ｑ成分データに加算するオフセットを補正する
   請求項２から４の何れかに記載の変調装置。
6. 前記直交変調器の誤差を測定し、測定した誤差に応じた補正量を前記Ｉ側補正部および前記Ｑ側補正部に設定するキャリブレーション部
   を更に備える請求項１から５の何れかに記載の変調装置。
7. 前記キャリブレーション部は、
   予め定められたＩ成分信号を前記Ｉ側信号出力部から出力させるとともに、前記予め定められたＱ成分信号を前記Ｑ側信号出力部から出力させて、前記直交変調器に直交変調させる制御部と、
   前記直交変調器の出力信号の電力を測定する測定部と、
   前記測定部による測定結果に基づき前記直交変調器の直交誤差、ゲイン誤差およびオリジンオフセットを算出する算出部と、
   算出した誤差に応じた補正量を前記Ｉ側補正部および前記Ｑ側補正部に設定する設定部と、
   を有する請求項６に記載の変調装置。
8. 前記キャリブレーション部は、前記Ｉ側補正部および前記Ｑ側補正部に対して前記補正量を設定した状態で、更に、前記直交変調器の誤差を測定し、前記Ｉ側補正部および前記Ｑ側補正部に対して設定した前記補正量を、測定した誤差に応じて変更する
   請求項７に記載の変調装置。
9. 前記キャリブレーション部は、前記直交変調器の出力信号における、前記周期信号の信号成分より高い周波数成分を除去して、前記測定部に与えるローパスフィルタを更に有する
   請求項７に記載の変調装置。
10. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
    周期信号を発生する周期信号発生器と、
    前記周期信号の位相を指定された位相分シフトする、請求項１から９の何れかに記載の変調装置と、
    前記変調装置により位相がシフトされた前記周期信号に基づき、前記被試験デバイスに与える試験信号の波形を成形する波形成形部と、
    を備える試験装置。
11. 周期信号を直交変調する直交変調器の補正方法であって、
    Ｉ成分データを前記直交変調器の誤差に応じて補正し、
    Ｑ成分データを前記直交変調器の誤差に応じて補正し、
    補正された前記Ｉ成分データに応じたＩ成分信号、および、補正された前記Ｑ成分データに応じたＱ成分信号を前記直交変調器に与えて、前記周期信号を前記Ｉ成分信号および前記Ｑ成分信号により直交変調させる
    補正方法。

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