JP2011107145A - 交換可能な機能ユニットを持つ測定又は検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な測定又は検査特性の性能の個別設計を保証する、測定又は検査装置を提供する。
【解決手段】測定又は検査装置１は、機能ユニット２１〜２４の機能特性ＦＥ_１〜ＦＥ_４により様々な性能を有するように構成可能である。機能特性は、周波数レンジ、及び／又は、信号対雑音比、及び／又は、ダイナミックレンジ、及び／又は、測定レート、及び／又は、測定分解能、及び／又は、測定精度、及び／又は、入力感度により特徴付けられる。機能ユニットは、交換され、及び／又は、追加又は削除されることにより、少なくとも、高ダイナミックレスポンス及び高精度だが、相対的に遅い測定レートにより特徴付けられた機能特性による第１の性能と、限られたダイナミックレスポンス、適度の精度だが、早い測定レートにより特徴付けられた機能特性による第２の性能と、の間で測定又は検査装置の性能を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、いくつかの交換可能な機能ユニットを持つ測定又は検査装置に関する。

可変の方法でお互いを接続することができる、いくつかの機能ユニットを持つ信号発生器の形での測定又は検査装置が、例えば、特許文献１で知られている。

これまで、既知の種類の測定又は検査装置（例えば、信号発生器、スペクトラムアナライザ、ネットワークチャンネルアナライザ等）は、それらの装備パッケージによって決まっている様々な性能により特徴付けられてきた。全ての測定特性は、ほとんどの場合、同時に、相対的に高品質、又は、相対的に基本品質に対応するように設計される。しかしながら、多くの場合において、一つ、又は、二、三だけの高品質特性が既知の用途で要求され、他の特性をずっとより基本的であるように設計することができる。これまで、利用者は、たとえ二、三の特別な測定特性だけに高性能を利用する場合でも、全体的に高性能である測定又は検査装置を購入することを余儀なくされていた。このことは、利用者にとって、相対的に不経済であった。

独国特許出願公開第１０、１２４、３７１号明細書

従って、本発明は、様々な測定又は検査特性の性能の個別設計を保証する、測定又は検査装置を提供することを目的としている。

本目的は、請求項１の特徴により達成される。本発明によれば、測定又は検査装置は、互いに接続することができる、いくつかの機能ユニットを持ち、機能ユニットの機能特性が、様々な精度、及び／又は、様々な品質、及び／又は、様々な機能の範囲を提供する。この測定又は検査装置は、スペクトラムアナライザ、又は、ネットワークチャンネルアナライザ、又は、信号発生器である。そして、この測定又は検査装置は、機能ユニットの機能特性により、様々な性能を有するように構成可能である。この機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）は、交換可能であり、及び／又は、追加又は削除可能である。この機能特性は、周波数レンジ、及び／又は、信号対雑音比、及び／又は、ダイナミックレンジ、及び／又は、測定レート、及び／又は、測定分解能、及び／又は、測定精度、及び／又は、入力感度により特徴付けられる。この機能ユニットは、交換され、及び／又は、追加又は削除されることにより、少なくとも、高ダイナミックレスポンス及び高精度だが、相対的に遅い測定レートにより特徴付けられた機能特性による第１の性能と、限られたダイナミックレスポンス、適度の精度だが、早い測定レートにより特徴付けられた機能特性による第２の性能と、の間で前記測定又は検査装置の性能を変更する。

また本目的は、請求項３の特徴によっても達成される。本発明によれば、測定又は検出装置は、互いに接続することができる、いくつかの機能ユニットを持ち、機能ユニットの機能特性が、様々な精度、及び／又は、様々な品質、及び／又は、様々な機能の範囲を提供する。この測定又は検査装置は、スペクトラムアナライザ、又は、ネットワークチャンネルアナライザ、又は、信号発生器である。そして、この測定又は検査装置は、機能ユニットの機能特性により、様々な性能を有するように構成可能である。この機能ユニットは、交換可能であり、及び／又は、追加又は削除可能である。この機能特性は、周波数レンジ、及び／又は、信号対雑音比、及び／又は、ダイナミックレンジ、及び／又は、測定レート、及び／又は、測定分解能、及び／又は、測定精度、及び／又は、入力感度により特徴付けられる。この機能特性は、高ダイナミックレスポンス及び高精度だが、相対的に遅い測定レートにより特徴付けられ、又は限られたダイナミックレスポンス、適度の精度だが、早い測定レートにより特徴付けられる。

本発明のさらなる有利な成果は、従属請求項で特定される。

様々な機能特性の例は、個々の機能ユニットの、周波数レンジ、表示変形、雑音対信号比、ダイナミックレンジ、測定レート、測定分解能、測定精度、及び、入力感度である。

例えば、研究及び開発用途では、機能特性を、高ダイナミックレスポンス及び高精度だが、相対的に遅い測定レートにより特徴付けることができる。なぜならば、研究及び開発において、精度は、測定レートよりずっと重大な役割を果たすからである。

反対に、生産用途では、機能特性を、限られたダイナミックレスポンス及び適度の精度だが、早い測定レートにより特徴付けてもよい。なぜならば、生産において、測定レートは非常に重要な役割を果たすからである。

修理工場での点検用途では、限られたダイナミックレスポンス及び限られた精度だけが、ほとんど全ての機能特性に対して、すなわち、ほとんど全ての機能ユニットに対して通常要求される。しかしながら、特定の特別な測定用に、いくつかの機能ユニットを、例えば、より高い精度で設計することができる。

反対に、測定装置を、いくつか、又は、二、三の特別な測定用だけに要求される高性能に設計することもでき、一方で、測定の仕事が要求されていない、他の測定オプションを、免除することができる。

本発明の利点は、それぞれの用途に対する測定又は検査装置の最大限に最適化された設計に基づいており、利用者は、測定又は検査装置の購入時に、購入する測定又は検査装置の設計を最適化することができる。このような状況において、利用者が全く必要としていない、高レベルの性能を持つ高コストの測定機能を避けることができる。

従って、検査装置を、プラットホームとして提供することができる。決定的な機能ユニット、及び／又は、測定モジュールが、少なくとも二つだが、通常は様々な性能を持つ複数の実施の形態で利用可能であるので、利用者が、要求される測定の仕事に対して最適な適合を持つ測定又は検査装置を構成することができる。さらにその後に、測定又は検査装置を、モジュラーシステム内部の一つ以上の機能ユニットを改良することにより、様々な要求を持つ様々な用途に適合させることができる。機能ユニットを、これらがその後でだけ利用可能になったとしても、改良することができる。

本発明による測定又は検査装置の、一般的である典型的な実施の形態を示す 図である。 スペクトラムアナライザとしての、本発明による測定又は検査装置の、第一の具体的である典型的な実施の形態を示す図である。 信号発生器としての、本発明による測定又は検査装置の、第二の具体的である典型的な実施の形態を示す図である。 ネットワークチャンネルアナライザとしての、本発明による測定又は検査装置の、第三の具体的である典型的な実施の形態を示す図である。

本発明の典型的な実施の形態が、図面を参照して、以下により詳細に説明される。

図１は、本発明による測定又は検査装置１の抽象的な提示を示す。図示された測定又は検査装置１は、いくつかの相互接続した機能ユニット２₁、２₂、２₃、及び、２₄で構成され、提示されている例の中で信号経路３に沿って直列に接続されている。しかしながら、後に続く具体的である典型的な実施の形態で明らかに示すように、機能ユニットの平行な又は独立した相互接続も可能である。

既知の測定又は検査装置との比較による決定的な違いは、本発明による測定又は検査装置１で、機能ユニット２₁、２₂、２₃、及び、２₄が交換可能であり、及び／又は、機能ユニット２₁、２₂、２₃、及び、２₄が追加又は削除可能であることである。このような状況において、ある意味では、このことは本発明にとって非常に重要であり、本発明による測定又は検査装置１は、様々な機能ユニットで構成可能であり、参照数字ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、及び、ＦＥ₄により図１に示された機能ユニットの機能特性は、様々な精度、及び／又は、様々な品質、及び／又は、様々な機能範囲を提供する。

結果として、本発明による測定又は検査装置１は、様々な仕事のために、例えば、研究及び開発用途に、生産用途に、又は、点検用途に、様々な作業の様々な要求のために必要に応じて、様々に構成可能である。

さらなる説明のため、本発明は、三つの例、すなわち、図２に図示されたスペクトラムアナライザ、図３に図示された信号発生器、および、図４に図示されたネットワークアナライザを参照して、以下により詳細に説明される。

図２は、スペクトラムアナライザ２０としての、本発明による測定又は検査装置１を示す。図２は、中間周波数レベルより下にある関連する周波数範囲だけを主に参照する。

参照ＺＦで示される中間周波数信号は、帯域通過フィルター２１でフィルタリングされる。この帯域通過フィルター２１は、第一の交換可能な機能ユニットであり、このような状況において、機能特性は、帯域幅、及び／又は、信号の雑音対信号比、及び／又は、直線のダイナミックレンジ、及び／又は、入力感度である。帯域通過フィルター２１は、アナログ・デジタル変換器２２に接続される。このアナログ・デジタル変換器２２は、ダイナミックレンジ、及び／又は、変換レート、及び／又は、分解能、及び／又は、精度により特徴付けられる機能特性を持つ、もう一つの交換可能な機能ユニットである。

この後には、Ｉ／Ｑ（直交／同相）復調器２４内のＩ／Ｑ混合２３が続き、Ｉ／Ｑ復調器２４は、９０度の位相変位を持つ二つの出力を持つ局部発信器２５で通常構成されている。この９０度の位相変位を持つ二つの出力と一緒に、フィルター処理されアナログ・デジタル変換された中間周波数信号が、Ｉ分岐の混合器２７とＱ分岐の混合器２６にそれぞれ供給される。このＩ／Ｑ復調器２４は、さらなる交換可能な機能ユニットを表し、そして、様々な帯域幅、及び／又は、様々な直線のダイナミックレンジ、及び／又は、様々なＩ／Ｑ不均衡等で利用可能であり、そして、信号処理の品質に対する要求によって決まる様々な品質に組み込まれる。

この後には、二つの低域通過フィルター２９、３０を持つデジタルＩＦフィルタリング２８が続き、この二つの低域通過フィルター２９、３０も、交換可能な、可変の機能ユニットとして設計することができる。このような状況において、低域通過フィルターの端の険しさ、及び、エイリアシングのない実用的な周波数レンジが、機能特性を特徴付けることができる。

包絡線整流３１が包絡線整流器３２内でこの後行われ、包絡線整流器３２は、さらなる交換可能な機能ユニットを表す。対数形成３３は対数モジュール３４内で行われ、この対数モジュール３４は、様々な機能特性を持つもう一つの交換可能な機能ユニットを表す。対数モジュール３４の後には、ビデオフィルター３６が続き、このビデオフィルター３６内でビデオフィルタリング３５が行われる。ビデオフィルター３６は、次の交換可能な機能ユニットを表す。

最後に、様々な検出器３８〜４１、例えば、ピーク検出器３８、自動ピーク検出器３９、サンプル検出器４０、及び、実効値（ＲＭＳ）検出器が、検出３７のために提供される。要求により、四つ全ての検出器が高性能スペクトラムアナライザ２０に組み込まれるか、又は、特定の検出器だけ、例えば、特殊な測定の仕事にただ一つの検出器だけが組み込まれるかしてもよく、その結果、特殊な用途向けのスペクトラムアナライザを創造する。

評価及び制御が、マイクロプロセッサー４２によって実行され、マイクロプロセッサー４２も、交換可能な機能ユニットとして形成することができる。様々な計算レート、様々なキャッシュメモリ等を持つ様々なプロセッサーを、スペクトラムアナライザ２０の性能によって使用することができる。

図３は、本発明のもう一つの典型的な実施の形態を示し、このような状況において、測定又は検査装置は信号発生器１００の形で提供される。

典型的な実施の形態で示される信号発生器１００は、第一のベースバンドユニット１０２ａ、及び、第二のベースバンドユニット１０２ｂを構成する。その構成は、特許文献１により知られている。

それらのＩ及びＱの出力で、ベースバンドユニット１０２ａ及び１０２ｂは、利用者が選択することができる特定の標準に従い、例えば、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）標準、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（Enhanced Data GSM Environment）標準、又は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）標準に従い、ベースバンド信号を生成する。ベースバンドユニット１０２ａ、１０２ｂに、端子１０３ａ又は１０３ｂでクロック信号を、端子１０４ａ又は１０４ｂでトリガー信号を、及び、端子１０５ａ及び／又は１０５ｂで変調データを、それぞれ供給することができる。デジタルベースバンド発生器ユニット１０６は、端子１０７へ供給されるデジタルＩ／Ｑ値からさらにベースバンド信号のＩ及びＱの成分を生成し、示される典型的な実施の形態でさらに提供される。デジタルベースバンド発生器１０６の出力信号を、乗算器ユニット１０８で乗算することができ、乗算器ユニット１０８には、調節可能な局部発信器１０９の一定周波数が供給される。

デジタルベースバンド発生器ユニット１０６の上方の混合された任意のベースバンド信号は、切替ユニット１１０ａ又は第二の切替ユニット１１０ｂにより、デジタル加算器１１１ａ又はデジタル加算器１１１ｂへそれぞれ供給される。

ベースバンドユニット１０２ａ及び１０２ｂ、又は、加算器１１１ａ及び１１１ｂそれぞれの出力信号は、切替ユニット１１２ａ又は１１２ｂにより、フェージングユニット１１３ａ又は１１３ｂへそれぞれ供給される。フェージングユニット１１３ａ又は１１３ｂそれぞれは、ベースバンド信号にフェージング（可変のフェージング）を提供する。フェージングユニット１１３ａ及び１１３ｂの機能、例えば、フェージングユニットで実行される、数、時間遅延、及び、信号遅延経路の減衰を、利用者が設定することができる。フェージングユニット１１３ａ及び１１３ｂは、加算器１１４ａ又は１１４ｂにより、雑音ユニット１１５ａ又は１１５ｂへそれぞれ接続される。雑音ユニット１１５ａ、１１５ｂは、ベースバンド信号に、利用者が特定することができる雑音信号を提供する。例えば、雑音ユニット１１５ａ、１１５ｂにより生成される雑音信号の、雑音種類及びレベルを、利用者が選択することができる。

フェージングユニット１１３ａ、１１３ｂの出力信号を、フェージングユニット１１３ａ又は１１３ｂそれぞれの個々の接続による代わりに、加算器１１４ａ及び１１４ｂに接続する切替ユニット１１６により、割り当てられた雑音ユニット１１５ａ又は１１５ｂへそれぞれ加えることもできる。雑音ユニット１１５ａ又は１１５ｂそれぞれの出力でのＩ／Ｑ出力信号を、端子１１７ａ及び１１８ａ、又は、１１７ｂ及び１１８ｂにそれぞれ分離することができる。

雑音ユニット１１７ａ及び１１７ｂの出力信号を、Ｉ／Ｑ変調器１２０ａ又は１２０ｂへそれぞれ、加算及び切替ユニット１１９ａ及び１１９ｂにより、供給することができる。ここでまた、雑音ユニット１１５ａ及び１１５ｂの出力信号を、切替ユニット１２１により加えることができ、そして、二つのＩ／Ｑ変調器１２０ａ又は１２０ｂの一つへそれぞれ供給することができる。いくつかの利用者特有の選択オプションも、Ｉ／Ｑ変調器１２０ａ、１２０ｂの機能に関して利用可能である。例えば、Ｉ／Ｑ変調器１２０ａ、１２０ｂを、利用者が選択することができる、バースト列、アクティブバースト、又は、アクティブバーストのレベルを生成する方法で、操作することができる。

Ｉ／Ｑ変調器１２０ａ及び１２０ｂは、高周波ユニット１２２ａ又は１２２ｂへそれぞれ接続され、そして高周波信号を、端子１２３ａ及び／又は１２３ｂで、受け取ることができる。例えば、高周波ユニット１２２ａ及び１２２ｂにおける、出力周波数、又は、突然の周波数変更処理で始められるいくつかの出力周波数を、利用者が選択することができる。

切替ユニット１２５ａ又は１２５ｂそれぞれにより、雑音ユニット１１５ａ又は雑音ユニット１１５ｂの出力へ接続することができる、典型的な実施の形態で示される信号表示部１２４が、さらに提供される。あるいは、ベースバンドユニット１０２ａ及び１０２ｂの出力へ、表示装置１２４の直接接続も考えられる。信号表示部１２４は、例えば、構成図の提示を可能とするので、利用者は、接続された信号経路の操作方法を調べることができる。

さらに、ビット誤り率検査器（ＢＥＲＴ）１２６が提供され、入力端子１２７に被測定物（ＤＵＴ）の信号を供給することができ、信号のビット誤り率を、出力端子１２８で受け取ることができる。

さらなる機能ユニットも存在可能であり、そして、論理提示の理由でここに存在しない、機能ユニットのさらなる組合わせの変形も可能であるかも知れない。

全ての機能ユニット１０２ａ、１０２ｂ、１０６、１０８、１０９、１１０ａ、１１０ｂ、１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂ、１１４ａ、１１４ｂ、１１５ａ、１１５ｂ、１１６、１１９ａ、１１９ｂ、１２０ａ、１２０ｂ、１２１、１２２ａ、１２２ｂ、１２４、及び、１２６は、制御装置１２８ａ、例えば、ＣＰＵに、制御バス１２９により接続される。制御装置１２８の機能ユニットへの接続は、記号（★）で印が付けられている。制御装置１２８ａは、利用者が要求する個々の機能ユニットの、相互接続及び機能を制御する。機能ユニットの電流の相互接続は、表示装置（ディスプレイ）１２９ａ上に表示され、表示装置１２９ａを、信号発生器１００のフロントパネル上に、制御要素１３０と一緒に配置することができる。この目的のため、画像機能ブロックが機能ブロックのそれぞれに割り当てられ、そして機能ユニットの接続が、機能ブロックをお互いに接続する対応する接続要素により、表示装置１２９上に表示される。機能ブロックの接続、及び、機能ブロックの機能は、回転つまみ１３１、及び／又は、対応する操作キー１３２を用いるか、又は、可動の位置決め要素１３３（マウス）によるかの、いずれかで選択される。

上述の信号発生器１００で、機能ユニットが、可変の方法で、交換可能であり、及び／又は、追加又は削除可能であるので、信号発生器１００が、様々な性能、すなわち、機能ユニットの機能特性に依存している性能で構成可能であることは、本発明にとって非常に重要である。

例えば、ベースバンドユニット１０２ａ、１０２ｂの機能特性は、符号化可能な標準、例えば、ＧＳＭ、ＥＤＧＥ、Ｗ−ＣＤＭＡ、無線ＬＡＮのためのＣＯＦＤＭ（Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex）等の数により特徴付けられる。

フェージングユニット１１３ａ、１１３ｂの機能特性を、遅延チャンネルの数により特徴付けることができる。各々の遅延チャンネルは、追加メモリの要求を作り出し、従って、追加コストの原因となる。要求される機能により、様々な数の遅延チャンネルを持つフェージングユニットを信号発生器１００に使用することができる。

雑音ユニット１１７ａ及び１１７ｂの機能特性を、模倣可能な雑音種類（熱雑音、白色雑音、１／ｆ雑音等）の数により特徴付けることができる。

Ｉ／Ｑ変調器１２０ａ、１２０ｂの機能特性を、帯域幅、及び／又は、直線のダイナミックレンジ、及び／又は、Ｉ／Ｑ不均衡、及び、Ｉ／Ｑ変調器の品質を特徴付ける他のパラメーターにより特徴付けることができる。

高周波ユニット１２２ａ、１２２ｂの機能特性を、帯域幅、及び／又は、直線のダイナミックレンジ、及び／又は、出力電力により特徴付けることができる。

図４は、本発明による測定装置１のさらなる典型的な実施の形態を示す。図示された典型的な実施の形態において、測定装置１はベクトルネットワークアナライザ２００である。図示された典型的な実施の形態は、二端子のネットワークチャンネルアナライザである。ベクトルネットワークチャンネルアナライザという状況で、本発明による概念は、二端子のネットワークチャンネルアナライザに限定されず、むしろ、三つ以上の測定端子を持つ複数端子のネットワークチャンネルアナライザに特に適していることが、強調されなければならない。

別々の励起／受信器ユニット２０２₁及び２０２₂が、ネットワークチャンネルアナライザのそれぞれの端子Ｔ１、Ｔ２へ提供される。それぞれの励起／受信器ユニット２０２₁及び／又は２０２₂は、自由に使える信号発生器Ｓ０１及び／又はＳ０２を有し、信号発生器Ｓ０１及び／又はＳ０２で、被測定物ＤＵＴに励起信号を供給する。二つの信号発生器Ｓ０１又はＳ０２のうち一つだけが動作中であってもよく、又は、信号発生器Ｓ０１及びＳ０２の両方が励起信号を作ることもできる。

提示されている用途において、被測定物は、二端子の装置、例えば、帯域幅フィルター、増幅器、減衰回路、又は、同様の物である。被測定物ＤＵＴの二つの端子のそれぞれは、測定線２０３₁及び／又は２０３₂により、ネットワークチャンネルアナライザ２００の二つの端子Ｔ１又はＴ２のうち一つへ接続される。

信号発生器Ｓ０１及びＳ０２は、可変の減衰要素２０３₁及び２０３₂、及び、増幅器２０４₁及び２０４₂により、信号分配器（信号スプリッター）２０５₁及び２０５₂へそれぞれ接続される。一つの信号分岐２０６₁又は２０６₂は、ブリッジ（方向性結合器）２０７₁又は２０７₂により、割り当てられた端子Ｔ１又はＴ２へそれぞれ接続される。他の分岐２０８₁又は２０８₂は、励起／受信器ユニット２０２₁又は２０２₂の第一の受信器装置２０９₁又は２０９₂にある混合器２１０₁又は２１０₂へそれぞれ接続される。従って、関連する信号発生器Ｓ０１又はＳ０２が動作中であればいつでも、第一の受信器装置２０９₁又は２０９₂それぞれは、励起信号を受信する。さらに、発信信号は、励起／受信器ユニット２０２₁又は２０２₂の内部発信器Ｌ０１又はＬ０２によりそれぞれ生成される。そして発信信号は、混合器２１０₁又は２１０₂へ、信号分配器（信号スプリッター）２１１₁又は２１１₂、及び、増幅器２１２₁又は２１２₂によりそれぞれ供給される。

信号スプリッター２１１₁及び／又は２１１₂、及び、対応する増幅器２１３₁又は２１３₂の他の信号分岐により、同一の発信器Ｌ０１又はＬ０２は、励起／受信器ユニット２０２₁又は２０２₂の第二の受信器装置２１５₁又は２１５₂にある混合器２１４₁及び／又は２１４₂に、それぞれ発信信号を供給する。混合器２１４₁又は２１４₂は、絶縁増幅器２１６₁又は２１６₂、及び、ブリッジ２０７₁及び／又は２０７₂により、割り当てられた端子Ｔ１及び／又はＴ２へそれぞれ接続される。従って、第二の受信器装置２１５₁は、被測定物から端子Ｔ１へ反射され、又は、端子Ｔ１から端子Ｔ２へ被測定物ＤＵＴにより送信された、割り当てられた端子Ｔ１からの受信信号を受信する。励起／受信器ユニット２０２₂の第二の受信器装置２１５₂は、被測定物ＤＵＴから端子Ｔ２へ反射され、又は、端子Ｔ１から端子Ｔ２へ被測定物ＤＵＴにより送信された信号を受信する。第一の励起／受信器ユニット２０２₁の混合器２１０₁及び２１４₁は、受信信号を、中間周波数ｆ_IF1で第一の中間周波数位置へ変換する一方、励起／受信器ユニット２０２₂の混合器２１０₂及び２１４₂は、受信信号を、中間周波数ｆ_IF2で第二の中間周波数位置へ変換する。このような状況において、中間周波数ｆ_IF1及びｆ_IF2は、必ずしも同一ではない。

混合器２１０₁又は２１０₂により生成された中間周波数基準信号ＩＦ Ｒｅｆ１又はＩＦ Ｒｅｆ２、及び、混合器２１４₁又は２１４₂により生成された中間周波数被測定信号ＩＦ Ｍｅａｓ１又はＩＦ Ｍｅａｓ２は、アナログ・デジタル変換器２１７へそれぞれ供給される。そして、アナログ・デジタル変換器２１７は、信号評価及び制御ユニット２１８へ接続され、この信号評価及び制御ユニット２１８で、基準信号及び被測定信号の評価が実施される。さらに、制御線２１９、２２０、２２１、及び、２２２により、信号評価及び制御ユニット２１８は、信号発生器Ｓ０１及びＳ０２、及び、発信器Ｌ０１及びＬ０２を制御する。その方法は、信号発生器Ｓ０１及びＳ０２、及び、発信器Ｌ０１及びＬ０２が、所定の周波数ｆ_S01、ｆ_L01、ｆ_S02及び／又はｆ_L02で、及び、所定の位相φ_S01、φ_L01、φ_S02及びφ_L02で、信号を生成する方法である。

評価及び制御ユニット２１８は、さらに制御線２２３及び２２４により、調節可能な減衰要素２０３₁及び２０３₂へ接続されるので、信号発生器Ｓ０１及びＳ０２により生成される励起信号の信号振幅が制御可能となる。励起信号の実際の振幅は、中間周波数基準信号ＩＦ Ｒｅｆ１及びＩＦ Ｒｅｆ２により記録されるので、制御ループを、励起振幅の正確な制御のためこの方法で形成することができる。

制御線２１９〜２２３を、バスシステム２２５、特に、ＬＡＮバスシステムを形成するように組み合わせることができる。

ネットワークチャンネルアナライザ２００の形で図４に提示される測定装置の場合、個々の機能ユニットが、交換可能であり、又は、追加又は削除可能であり、そして、ネットワークチャンネルアナライザ２００が、機能ユニットで構成可能であり、そして、機能ユニットの機能特性が、様々な精度、及び／又は、様々な品質、及び／又は、様々な機能の範囲を提供することも、非常に重要である。

ネットワークチャンネルアナライザ２００の例において、機能ユニットは、様々な励起／受信器ユニット２０２₁及び／又は２０２₂で構成される。備わった励起／受信器ユニットの数は、ネットワークチャンネルアナライザ２００の端子の数により決定され、最初は自由自在である。もし、二端子の被測定物（例えば、増幅器、減衰要素、線等）だけが検査されるのであれば、二端子のネットワークチャンネルアナライザで十分である。もし、このネットワークチャンネルアナライザが、例えば、生産に利用され、そして、常に同じ二端子の被測定物が検査されるのであれば、三つ以上の励起／受信器ユニットを持つネットワークアナライザを備えることは無意味である。しかしながら、様々な測定の仕事で、複数端子の被測定物、例えば、クロスオーバーネットワーク、方向性結合器等が、測定されなければならない可能性は十分にある。その時初めて、追加の励起／受信器ユニットを持つネットワークチャンネルアナライザに適合させることに意味がある。研究及び開発部門で利用される装置の場合には、複数端子の被測定物も測定することができるように、できるだけ多くの励起／受信器ユニットを最初からネットワークチャンネルアナライザに適合させることに意味がある。

変形物のもう一つの自由が、励起／受信器ユニットの掃引帯域幅、直線のダイナミックレンジ、及び／又は、入力感度により、提供される。すなわち、様々な励起／受信器ユニットを提供することができ、それは様々な性能を提供し、そして測定の仕事により、様々な性能レベルを持ついくつかの励起／受信器ユニットを組合わせることができる。例えば、もし、増幅器が同じレベルである同じ入力信号で常に励起されるのであれば、この目的のため出力レベルの高ダイナミックレスポンスを持つ励起／受信器ユニットを利用することは無意味である。しかしながら、もし、同じ増幅器の出力が測定され、そして、もし、増幅係数が重要な周波数特性を提供するのであれば、測定されるべき増幅器の出力へ接続される励起／受信器ユニットが、高入力ダイナミックレスポンス、及び、状況に応じた高入力感度を提供することは重要である。

本発明は、上述した典型的な実施の形態に限定されない。むしろ、これらは本発明を説明するために単に提供されているに過ぎない。本発明を、様々な測定の仕事のため、複数の測定及び検査装置で使用することができる。

１ 測定又は検査装置
２₁、２₂、２₃、２₄ 機能ユニット
３ 信号経路
２０ スペクトラムアナライザ
２１ 帯域通過フィルター
２２ アナログ・デジタル変換器
２３ Ｉ／Ｑ混合
２４ Ｉ／Ｑ復調器
２５ 局部発信器
２６、２７ 混合器
２８ デジタルＩＦフィルタリング
２９、３０ 低域通過フィルター
３１ 包絡線整流
３２ 包絡線整流器
３３ 対数形成
３４ 対数モジュール
３５ ビデオフィルタリング
３６ ビデオフィルター
３７ 検出
３８ ピーク検出器
３９ 自動ピーク検出器
４０ サンプル検出器
４２ マイクロプロセッサー
１００ 信号発生器
１０２ａ 第一のベースバンドユニット
１０２ｂ 第二のベースバンドユニット
１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂ、１０５ａ、１０５ｂ、１０７、１１７ａ、
１１７ｂ、１１８ａ、１１８ｂ、１２３ａ、１２３ｂ 端子
１０６ デジタルベースバンド発生器ユニット
１０８ 乗算器ユニット
１０９ 局部発信器
１１０ａ、１１０ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１６、１２１、１２５ａ、１２５ｂ 切
替ユニット
１１１ａ、１１１ｂ デジタル加算器
１１３ａ、１１３ｂ フェージングユニット
１１４ａ、１１４ｂ 加算器
１１５ａ、１１５ｂ 雑音ユニット
１１９ａ、１１９ｂ 加算及び切替ユニット
１２０ａ、１２０ｂ Ｉ／Ｑ変調器
１２２ａ、１２２ｂ 高周波ユニット
１２４ 信号表示部
１２６ ビット誤り率検査器
１２７ 入力端子
１２８ 出力端子
１２８ａ 制御装置
１２９ 制御バス
１２９ａ 表示装置
１３０ 制御要素
１３１ 回転つまみ
１３２ 操作キー
１３３ 位置決め要素
２００ ベクトルネットワークアナライザ
２０２₁、２０２₂ 励起／受信器ユニット
２０３₁、２０３₂ 減衰要素
２０４₁、２０４₂、２１２₁、２１２₂、２１３₁、２１３₂ 増幅器
２０５₁、２０５₂、２１１₁、２１１₂ 信号分配器
２０６₁、２０６₂、２０８₁、２０８₂ 分岐
２０７₁、２０７₂ ブリッジ
２０９₁、２０９₂ 第一の受信器装置
２１０₁、２１０₂、２１４₁、２１４₂ 混合器
２１５₁、２１５₂ 第二の受信器装置
２１６₁、２１６₂ 絶縁増幅器
２１７ アナログ・デジタル変換器
２１８ 信号評価及び制御ユニット
２１９、２２０、２２１、２２２、２２３、２２４ 制御線
２２５ バスシステム
ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄ 機能特性
ＺＦ 中間周波数信号
Ｔ１、Ｔ２ 端子
ＩＦ Ｒｅｆ１、ＩＦ Ｒｅｆ２ 中間周波数基準信号
ＩＦ Ｍｅａｓ１、ＩＦ Ｍｅａｓ２ 中間周波数被測定信号
Ｌ０１、Ｌ０２ 内部発信器
Ｓ０１、Ｓ０２ 信号発生器
ｆ_IF1、ｆ_IF2 中間周波数
ｆ_L01、ｆ_L02、ｆ_S01、ｆ_S02 周波数
φ_S01、φ_L01、φ_L02、φ_S02 位相

Claims (17)

1. 互いに接続することができる、いくつかの機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）を持ち、前記機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）の機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）が、様々な精度、及び／又は、様々な品質、及び／又は、様々な機能の範囲を提供する、測定又は検査装置（１）であって、
   前記測定又は検査装置（１）は、スペクトラムアナライザ（２０）、又は、ネットワークチャンネルアナライザ（２００）、又は、信号発生器（１００）であり、そして、
   前記測定又は検査装置（１）は、前記機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）の前記機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）により、様々な性能を有するように構成可能であり、
   前記機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）は、交換可能であり、及び／又は、追加又は削除可能であり、
   前記機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）が、周波数レンジ、及び／又は、信号対雑音比、及び／又は、ダイナミックレンジ、及び／又は、測定レート、及び／又は、測定分解能、及び／又は、測定精度、及び／又は、入力感度により特徴付けられ、
   前記機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）は、交換され、及び／又は、追加又は削除されることにより、少なくとも、高ダイナミックレスポンス及び高精度だが、相対的に遅い測定レートにより特徴付けられた前記機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）による第１の性能と、限られたダイナミックレスポンス、適度の精度だが、早い測定レートにより特徴付けられた前記機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）による第２の性能と、の間で前記測定又は検査装置（１）の性能を変更すること、
   を特徴とする測定又は検査装置（１）。
2. 前記機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）は、交換され、及び／又は、追加又は削除されることにより、さらに、相対的に多数の機能ユニット（２₁、２₂、２₃）では限られたダイナミックレスポンス及び限られた精度により特徴付けられるが、相対的に少数の機能ユニット（２_４）では相対的に高ダイナミックレスポンス及び高精度により特徴付けられた前記機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）による第３の性能との間で前記測定又は検査装置（１）の性能を変更すること、
   を特徴とする請求項１に記載の測定又は検査装置。
3. 互いに接続することができる、いくつかの機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）を持ち、前記機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）の機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）が、様々な精度、及び／又は、様々な品質、及び／又は、様々な機能の範囲を提供する、測定又は検査装置（１）であって、
   前記測定又は検査装置（１）は、スペクトラムアナライザ（２０）、又は、ネットワークチャンネルアナライザ（２００）、又は、信号発生器（１００）であり、そして、
   前記測定又は検査装置（１）は、前記機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）の前記機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）により、様々な性能を有するように構成可能であり、
   前記機能ユニット（２₁、２₂、２₃、２₄）は、交換可能であり、及び／又は、追加又は削除可能であり、
   前記機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）が、周波数レンジ、及び／又は、信号対雑音比、及び／又は、ダイナミックレンジ、及び／又は、測定レート、及び／又は、測定分解能、及び／又は、測定精度、及び／又は、入力感度により特徴付けられ、
   前記機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）が、高ダイナミックレスポンス及び高精度だが、相対的に遅い測定レートにより特徴付けられ、又は限られたダイナミックレスポンス、適度の精度だが、早い測定レートにより特徴付けられること、
   を特徴とする測定又は検査装置（１）。
4. 前記機能特性（ＦＥ₁、ＦＥ₂、ＦＥ₃、ＦＥ₄）が、相対的に多数の機能ユニット（２₁、２₂、２₃）では限られたダイナミックレスポンス及び限られた精度により特徴付けられるが、相対的に少数の機能ユニット（２_４）では相対的に高ダイナミックレスポンス及び高精度により特徴付けられること、
   を特徴とする請求項３に記載の測定又は検査装置。
5. 前記測定又は検査装置（１）が、スペクトラムアナライザ（２０）であり、そして、前記機能ユニットが、中間周波数フィルター（２１）、アナログ・デジタル変換器（２２）、Ｉ／Ｑ復調器（２４）、包絡線整流器（３２）、対数モジュール（３４）、ビデオフィルター（３６）、及び／又は、少なくとも一つの検出器（３８〜４１）であること、
   を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の測定又は検査装置。
6. 前記中間周波数フィルター（２１）の前記機能特性が、帯域幅、及び／又は、大きい信号の信号対雑音比、及び／又は、直線のダイナミックレンジ、及び／又は、入力感度により特徴付けられること、
   を特徴とする請求項５に記載の測定又は検査装置。
7. 前記アナログ・デジタル変換器（２２）の前記機能特性が、ダイナミックレンジ、及び／又は、変換レート、及び／又は、分解能、及び／又は、精度により特徴付けられること、
   を特徴とする請求項５に記載の測定又は検査装置。
8. 前記Ｉ／Ｑ復調器（２４）の前記機能特性が、帯域幅、及び／又は、直線のダイナミックレンジ、及び／又は、Ｉ／Ｑ不均衡により特徴付けられること、
   を特徴とする請求項５に記載の測定又は検査装置。
9. 前記検出器（３８〜４１）の前記機能特性が、検出特性（ピーク、自動ピーク、サンプル、ＲＭＳ）、及び／又は、ダイナミックレンジ、及び／又は、測定レート、及び／又は、測定分解能、及び／又は、測定精度、及び／又は、入力感度により特徴付けられること、
   を特徴とする請求項５に記載の測定又は検査装置。
10. 前記測定又は検査装置（１）が、信号発生器（１００）であり、そして、
    前記機能ユニットが、少なくとも一つのベースバンドユニット（１０２ａ、１０２ｂ）、少なくとも一つのフェージングユニット（１１３ａ、１１３ｂ）、少なくとも一つの雑音ユニット（１１７ａ、１１７ｂ）、少なくとも一つのＩ／Ｑ変調器（１２０ａ、１２０ｂ）、少なくとも一つの高周波ユニット（１２２ａ、１２２ｂ）、及び／又は、ディスプレイ（１２９）であること、
    を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の測定又は検査装置。
11. 全ての前記ベースバンドユニット（１０２ａ、１０２ｂ）の前記機能特性が、符号化可能な標準（ＧＳＭ、ＥＤＧＥ、Ｗ−ＣＤＭＡ）の数により特徴付けられること、
    を特徴とする請求項１０に記載の測定又は検査装置。
12. 全ての前記フェージングユニット（１１３ａ、１１３ｂ）の前記機能特性が、遅延チャンネルの数により特徴付けられること、
    を特徴とする請求項１０に記載の測定又は検査装置。
13. 全ての前記雑音ユニット（１１７ａ、１１７ｂ）の前記機能特性が、模倣可能な雑音種類遅の数により特徴付けられること、
    を特徴とする請求項１０に記載の測定又は検査装置。
14. 全ての前記Ｉ／Ｑ変調器（１２０ａ、１２０ｂ）の前記機能特性が、帯域幅、及び／又は、直線のダイナミックレンジ、及び／又は、Ｉ／Ｑ不均衡により特徴付けられること、
    を特徴とする請求項１０に記載の測定又は検査装置。
15. 全ての前記高周波ユニット（１２２ａ、１２２ｂ）の前記機能特性が、帯域幅、及び／又は、直線のダイナミックレンジ、及び／又は、出力電力により特徴付けられること、
    を特徴とする請求項１０に記載の測定又は検査装置。
16. 前記測定又は検査装置が、ネットワークチャンネルアナライザ（２００）であり、そして、
    前記機能ユニットが、いくつかの励起及び受信器ユニット（２０２₁、２０２₂）であること、
    を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の測定又は検査装置。
17. 全ての前記励起及び受信器ユニット（２０２₁、２０２₂）の前記機能特性が、掃引帯域幅、及び／又は、直線のダイナミックレンジ、及び／又は、入力感度により特徴付けられること、を特徴とする請求項１６に記載の測定又は検査装置。

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