JP2013239870A - 信号測定装置、信号測定方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

信号測定装置、信号測定方法、プログラム、記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】スペースダイーバーシティに用いる２本のアンテナの各々で受信された電界の差分の最小値および和の最大値を導出する。
【解決手段】信号測定装置１は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサ１４、２４と、複数のミキサ１４、２４に共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源１２と、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差および位相差を測定する誤差測定部５４と、複数のミキサ１４、２４に周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、複数のミキサ１４、２４が出力する電界の差の最小値及び電界の和の最大値を測定する差分・和測定部６０と、誤差測定部５４の測定結果に基づき差分・和測定部６０の測定結果を補正する誤差補正部５６とを備え、角度θ及び距離Δを変化させながらアンテナが受信した信号を被測定信号入力とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スペースダイーバーシティに用いる２本のアンテナが受信した信号の電界の測定に関する。
従来より、２本のアンテナを用いたスペースダイーバーシティにより、マルチパスによる通信品質の劣化を解消することが知られている。また、スペースダイーバーシティに用いる２本のアンテナの間隔および角度を調整することで、スペースダイーバーシティが有効に行えることが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００７−１１０３８４号公報
ここで、２本のアンテナの各々で受信された電界の差分が最小であり、しかも和が最大となるようにすることが、スペースダイーバーシティを行う上で好ましい。
そこで、本発明は、スペースダイーバーシティに用いる２本のアンテナの各々で受信された電界の差分の最小値および和の最大値を導出することを課題とする。
本発明にかかる信号測定装置は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源と、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する誤差測定部と、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定部と、前記誤差測定部の測定結果に基づき、前記差分・和測定部の測定結果を補正する誤差補正部と、を備え、複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とするように構成される。
上記のように構成された信号測定装置によれば、複数のミキサが、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する。単一のローカル信号源が、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える。誤差測定部が、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する。差分・和測定部が、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する。誤差補正部が、前記誤差測定部の測定結果に基づき、前記差分・和測定部の測定結果を補正する。複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とする。
なお、本発明にかかる信号測定装置は、前記誤差測定部が、前記レベル差および前記位相差を、前記ローカル信号入力の周波数に対応付けて測定し、前記誤差補正部が、前記ローカル信号入力の周波数に応じて、前記差分・和測定部の測定結果を補正するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる信号測定装置は、前記誤差補正部が、前記誤差測定部の測定結果を前記ローカル信号入力の周波数について補間したものに基づき、前記差分・和測定部の測定結果を補正するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる信号測定装置は、前記ローカル信号入力および中間周波数信号入力が与えられ、前記ローカル信号入力および前記中間周波数信号入力の周波数の和に等しい周波数の信号を前記補正信号として出力する補正信号用ミキサを備えるようにしてもよい。
本発明にかかる信号測定装置は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源と、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときの前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定部と、を備え、前記複数のミキサに共通の信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差が無く、複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とするように構成される。
上記のように構成された信号測定装置によれば、複数のミキサが、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する。単一のローカル信号源が、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える。差分・和測定部が、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときの前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する。前記複数のミキサに共通の信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差が無い。複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とする。
本発明は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定処理を行う信号測定方法であって、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する誤差測定工程と、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定工程と、前記誤差測定工程の測定結果に基づき、前記差分・和測定工程の測定結果を補正する誤差補正工程と、を備え、複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とする信号測定方法である。
本発明は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、該信号測定処理が、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する誤差測定工程と、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定工程と、前記誤差測定工程の測定結果に基づき、前記差分・和測定工程の測定結果を補正する誤差補正工程と、を備え、複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とするプログラムである。
本発明は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、該信号測定処理が、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する誤差測定工程と、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定工程と、前記誤差測定工程の測定結果に基づき、前記差分・和測定工程の測定結果を補正する誤差補正工程と、を備え、複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とする記録媒体である。
本発明の実施形態にかかる信号測定装置１の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態にかかる信号測定装置１に補正信号を与えたときの構成を示す機能ブロック図である。 複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差および位相差の測定の一例を示す図である。 複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの、出力レベルの差ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３をローカル信号入力の周波数fLo1について補間したもの（図４（ａ）参照）および出力位相の差ΔＰ１〜ΔＰ３をローカル信号入力の周波数fLo1について補間したもの（図４（ｂ）参照）を示す図である。 本発明の実施形態にかかる信号測定装置１に被測定信号を与えたときの構成を示す機能ブロック図である。 被測定信号入力を説明するための図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる信号測定装置１の構成を示す機能ブロック図である。信号測定装置１は、第一端子１１、第二端子２１、出力端子３１、第一ローカル信号源１２、第一ミキサ１４、第一Ａ／Ｄ変換器１６、第一レベル・位相測定部１８、第二ローカル信号源２２、第二ミキサ２４、第二Ａ／Ｄ変換器２６、第二レベル・位相測定部２８、中間周波数信号源３２、補正信号用ミキサ３４、スイッチ４２、４４、ローカル周波数設定部５２、誤差測定部５４、誤差補正部５６、差分・和測定部６０を備える。信号測定装置１は、例えば、スペクトラムアナライザである。
図２は、本発明の実施形態にかかる信号測定装置１に補正信号を与えたときの構成を示す機能ブロック図である。図５は、本発明の実施形態にかかる信号測定装置１に被測定信号を与えたときの構成を示す機能ブロック図である。
図２を参照して、分配器４は、補正信号を、第一端子１１および第二端子２１に与える。なお、分配器４は、信号測定装置１に内蔵されていてもよい。また、図５を参照して、第一端子１１および第二端子２１には、それぞれ、アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２から被測定信号入力が与えられる。
図６は、被測定信号入力を説明するための図である。複数本のアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２は、マルチパス（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の信号を受信するアンテナである。アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２は、スペースダイーバーシティに用いられる。
複数本のアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２のうちのある１本のアンテナＡＮＴ１に対する他のアンテナＡＮＴ２の角度θおよび距離Δを変化させながら複数本のアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２が受信した信号を、被測定信号入力とする。例えば、角度θを固定した状態で距離Δを変化させ、その後、距離Δを固定した状態で角度θを変化させながら、複数本のアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２が受信した信号を、被測定信号入力とする。なお、複数本のアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２からの被測定信号入力は、周波数が共通している。
第一端子（ＣＨ１：チャンネル１）１１は、アンテナＡＮＴ１から与えられた被測定信号（図５参照）または分配器４から与えられた補正信号（図２参照）を、第一ミキサ１４に与える。第二端子（ＣＨ２：チャンネル２）２１は、アンテナＡＮＴ２から与えられた被測定信号（図５参照）または分配器４から与えられた補正信号（図２参照）を、第二ミキサ２４に与える。
出力端子３１は、補正信号を出力する。出力端子３１は、分配器４に接続されている（図２参照）。
第一ミキサ１４は、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する（Ｉ出力）。ただし、Ｒ入力は第一端子１１から与えられ、Ｌ入力は第一ローカル信号源１２から与えられる。また、Ｒ入力、Ｌ入力およびＩ出力は、それぞれ、Radio Frequency入力、Local（ローカル）入力およびIntermediate Frequency（中間周波数）出力を意味する。
第二ミキサ２４は、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する（Ｉ出力）。ただし、Ｒ入力は第二端子２１から与えられ、Ｌ入力は第一ローカル信号源１２から与えられる。Ｒ入力、Ｌ入力およびＩ出力の意味は、第一ミキサ１４と同様である。
第一ローカル信号源１２は、複数のミキサ１４、２４のＬ入力に共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源である（図２、図５参照）。なお、ローカル信号の周波数fLo1は可変、すなわち掃引可能である。
第一Ａ／Ｄ変換器１６は、第一ミキサ１４のＩ出力（アナログ信号）を受け、デジタル信号に変換する。第二Ａ／Ｄ変換器２６は、第二ミキサ２４のＩ出力（アナログ信号）を受け、デジタル信号に変換する。
第一レベル・位相測定部１８は、複数のミキサ１４、２４に周波数が共通する被測定信号入力（図５参照）または共通の補正信号入力（図２参照）を与えたときに、第一ミキサ１４の出力のレベルおよび位相を測定する。第一ミキサ１４の測定結果は、誤差測定部５４に与えられるか（図２参照）、または差分・和測定部６０に与えられる（図５参照）。
第二レベル・位相測定部２８は、複数のミキサ１４、２４に周波数が共通する被測定信号入力（図５参照）または共通の補正信号入力（図２参照）を与えたときに、第二ミキサ２４の出力のレベルおよび位相を測定する。第二ミキサ２４の測定結果は、誤差測定部５４に与えられるか（図２参照）、または差分・和測定部６０に与えられる（図５参照）。
なお、第一レベル・位相測定部１８および第二レベル・位相測定部２８は、例えば、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)により実装される。
第二ローカル信号源２２は、掃引可能（周波数可変）な信号源である。
中間周波数信号源３２は、中間周波数信号入力を補正信号用ミキサ３４に与える。中間周波数信号としては、被測定信号と同様な信号でもよいし、その他にも、パルス、連続波（周波数を掃引してもよい）、変調した信号またはノイズでもよい。
補正信号用ミキサ３４には、ローカル信号入力（Ｌ入力）および中間周波数信号入力（Ｉ入力）が与えられる。さらに、補正信号用ミキサ３４は、ローカル信号入力および中間周波数信号入力の周波数の和に等しい周波数の信号を補正信号として出力する（Ｒ出力）。ローカル信号入力（Ｌ入力）は、スイッチ４２を介して、第一ローカル信号源１２から与えられる。中間周波数信号入力（Ｉ入力）は、中間周波数信号源３２から与えられる。補正信号は、出力端子３１に与えられる。
ただし、Ｒ出力、Ｌ入力およびＩ入力は、それぞれ、Radio Frequency出力、Local（ローカル）入力およびIntermediate Frequency入力（中間周波数）を意味する。
スイッチ４２は、第一ローカル信号源１２を、補正信号用ミキサ３４に接続するか（図２参照）、または、しないか（図５参照）を切り替えるスイッチである。
スイッチ４４は、第二ミキサ２４を、単一のローカル信号源１２（図２、図５参照）、または第二ローカル信号源２２に接続する切替器である。
ローカル周波数設定部５２は、第一ローカル信号源１２の周波数であるfLo1を設定する。
誤差測定部５４は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの（図２参照）、第一ミキサ１４の出力のレベルおよび位相を、第一レベル・位相測定部１８から受け、第二ミキサ２４の出力のレベルおよび位相を、第二レベル・位相測定部２８から受ける。
さらに、誤差測定部５４は、第一レベル・位相測定部１８および第二レベル・位相測定部２８から受けた測定結果に基づき、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの（図２参照）、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差および位相差を測定する。
誤差測定部５４は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの（図２参照）、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差および位相差を、ローカル信号入力の周波数fLo1に対応付けて測定する。
図３は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差および位相差の測定の一例を示す図である。
誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf1であるときの第一ミキサ１４（ＣＨ１）の出力レベルを第一レベル・位相測定部１８から受ける。しかも、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf1であるときの第二ミキサ２４（ＣＨ２）の出力レベルを第二レベル・位相測定部２８から受ける。さらに、誤差測定部５４は、両者の出力レベルの差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＬｖ１）、記録する。なお、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf1であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。誤差測定部５４は、f1に対応づけてΔＬｖ１を記録する。
同様に、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf2であるときの両者の出力レベルの差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＬｖ２）、記録する。なお、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf2であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。誤差測定部５４は、f2に対応づけてΔＬｖ２を記録する。
さらに、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf3であるときの両者の出力レベルの差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＬｖ３）、記録する。なお、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf3であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。誤差測定部５４は、f3に対応づけてΔＬｖ３を記録する。
なお、例えば、f3−f2＝f2−f1かつf3＞f2＞f1である。
誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf1であるときの第一ミキサ１４（ＣＨ１）の出力位相を第一レベル・位相測定部１８から受ける。しかも、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf1であるときの第二ミキサ２４（ＣＨ２）の出力位相を第二レベル・位相測定部２８から受ける。さらに、誤差測定部５４は、両者の出力位相の差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＰ１）、記録する。なお、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf1であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。誤差測定部５４は、f1に対応づけてΔＰ１を記録する。
同様に、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf2であるときの両者の出力位相の差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＰ２）、記録する。なお、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf2であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。誤差測定部５４は、f2に対応づけてΔＰ２を記録する。
さらに、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf3であるときの両者の出力位相の差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＰ３）、記録する。なお、誤差測定部５４は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf3であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。誤差測定部５４は、f3に対応づけてΔＰ３を記録する。
差分・和測定部６０（図５参照）は、複数のミキサ１４、２４に周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、複数のミキサ１４、２４が出力する電界の差の最小値および電界の和の最大値を測定する。
差分・和測定部６０は、複数のミキサ１４、２４に周波数が共通する被測定信号入力を与えたときの（図５参照）、第一ミキサ１４（ＣＨ１）の出力（電界）の測定結果を第一レベル・位相測定部１８から受け、第二ミキサ２４（ＣＨ２）の出力（電界）の測定結果を第二レベル・位相測定部２８から受ける。
さらに、差分・和測定部６０は、第一ミキサ１４（ＣＨ１）の出力（電界）と第二ミキサ２４（ＣＨ２）の出力（電界）との和および差を測定する。そして、両者の和の最大値および両者の差の最小値を測定して、出力する。
誤差補正部５６は、誤差測定部５４の測定結果に基づき、ローカル信号入力の周波数fLo1に応じて、差分・和測定部６０の測定結果を補正する（図５参照）。
例えば、誤差補正部５６は、ローカル信号入力の周波数fLo1がf1であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。さらに、誤差補正部５６は、f1に対応付けられた出力レベルの差ΔＬｖ１および出力位相の差ΔＰ１を、誤差測定部５４から読み出す。誤差補正部５６は、ΔＬｖ１およびΔＰ１を、差分・和測定部６０に与えることで、差分・和測定部６０の測定結果を補正する。例えば、差分・和測定部６０が、第一ミキサ１４（ＣＨ１）の出力（電界）と第二ミキサ２４（ＣＨ２）の出力（電界）との和および差を測定する際に、第二ミキサ２４（ＣＨ２）の出力（電界）のレベル[dBm]および位相[rad]をΔＬｖ１およびΔＰ１だけ減じる。
ローカル信号入力の周波数fLo1がf2またはf3であるときも同様な補正が行われる。
しかし、ローカル信号入力の周波数fLo1が、f1、f2およびf3のいずれでも無いときは、上記の方法では差分・和測定部６０の測定結果の補正ができない。このような場合は、誤差補正部５６は、誤差測定部５４の測定結果をローカル信号入力の周波数fLo1について補間したものに基づき、差分・和測定部６０の測定結果を補正する。
図４は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの、出力レベルの差ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３をローカル信号入力の周波数fLo1について補間したもの（図４（ａ）参照）および出力位相の差ΔＰ１〜ΔＰ３をローカル信号入力の周波数fLo1について補間したもの（図４（ｂ）参照）を示す図である。
図４においては、出力レベルも出力位相も、一例として一次関数で補間している。出力レベルおよび出力位相を補間した結果は、誤差測定部５４に記録される。
誤差補正部５６は、ローカル信号入力の周波数fLo1の値を、ローカル周波数設定部５２から取得する。誤差補正部５６は、この値に対応する出力レベルの差および出力位相の差を、補間結果（図４（ａ）および図４（ｂ）参照）から取得して、差分・和測定部６０に与えることで、差分・和測定部６０の測定結果を補正する。
次に、本発明の実施形態の動作を説明する。
（１）補正信号の入力（図２参照）
まず、図２を参照して、信号測定装置１に補正信号を与える。
スイッチ４２が、第一ローカル信号源１２を、補正信号用ミキサ３４のＬ入力に接続する。ここで、ローカル周波数設定部５２は、第一ローカル信号源１２の周波数fLo1を設定する。すると、第一ローカル信号源１２からローカル信号入力（Ｌ入力）が補正信号用ミキサ３４に与えられる。しかも、中間周波数信号源３２から中間周波数信号入力（Ｉ入力）が補正信号用ミキサ３４に与えられる。
すると、補正信号用ミキサ３４から、ローカル信号入力および中間周波数信号入力の周波数の和に等しい周波数の信号が、補正信号として出力される（Ｒ出力）。補正信号は出力端子３１から出力され、分配器４に与えられる。分配器４は、補正信号を、第一端子１１および第二端子２１に与える。
ここで、スイッチ４４は、第二ミキサ２４を、単一のローカル信号源１２に接続する。
第一端子（ＣＨ１）１１に与えられた補正信号は、第一ミキサ１４のＲ入力に与えられる。第一ミキサ１４のＬ入力には、ローカル信号源１２からローカル信号入力が与えられる。すると第一ミキサ１４から、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号が出力される（Ｉ出力）。Ｉ出力の周波数は、中間周波数信号源３２の出力する中間周波数信号の周波数となる。
第一ミキサ１４のＩ出力（アナログ信号）は、第一Ａ／Ｄ変換器１６により、デジタル信号に変換され、第一レベル・位相測定部１８に与えられる。第一レベル・位相測定部１８は、第一ミキサ１４の出力のレベルおよび位相を測定し、誤差測定部５４に与える。
第二端子（ＣＨ２）２１に与えられた補正信号は、第二ミキサ２４のＲ入力に与えられる。第二ミキサ２４のＬ入力には、ローカル信号源１２からローカル信号入力が与えられる。すると第二ミキサ２４から、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号が出力される（Ｉ出力）。Ｉ出力の周波数は、中間周波数信号源３２の出力する中間周波数信号の周波数となる。
第二ミキサ２４のＩ出力（アナログ信号）は、第二Ａ／Ｄ変換器２６により、デジタル信号に変換され、第二レベル・位相測定部２８に与えられる。第二レベル・位相測定部２８は、第二ミキサ２４の出力のレベルおよび位相を測定し、誤差測定部５４に与える。
なお、ローカル周波数設定部５２から誤差測定部５４に、ローカル信号入力の周波数fLo1の値が与えられる。
第一ミキサ１４にも第二ミキサ２４にも同じ補正信号を与えているので、第一レベル・位相測定部１８の測定結果である出力レベルおよび出力位相と、第二レベル・位相測定部２８の測定結果である出力レベルおよび出力位相とが等しいことが理想的である。
しかし、実際には、第一ミキサ１４にも第二ミキサ２４にも同じ補正信号を与えているのにもかかわらず、第一レベル・位相測定部１８の測定結果である出力レベルおよび出力位相と、第二レベル・位相測定部２８の測定結果である出力レベルおよび出力位相とが異なるものとなる。実際には、ローカル信号源１２から第一ミキサ１４までの電気回路の電気長および減衰量と、ローカル信号源１２から第二ミキサ２４までの電気回路の電気長および減衰量とに差異があるからである。
誤差測定部５４は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの（図２参照）、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３および位相差ΔＰ１〜ΔＰ３を、ローカル信号入力の周波数fLo1に対応付けて測定する（図３参照）。
なお、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差は、第一レベル・位相測定部１８の測定結果である出力レベルと、第二レベル・位相測定部２８の測定結果である出力レベルとの差である。
また、複数のミキサ１４、２４の出力間の位相差は、第一レベル・位相測定部１８の測定結果である出力位相と、第二レベル・位相測定部２８の測定結果である出力位相との差である。
誤差測定部５４は、出力レベルの差ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３をローカル信号入力の周波数fLo1について補間したもの（図４（ａ）参照）および出力位相の差ΔＰ１〜ΔＰ３をローカル信号入力の周波数fLo1について補間したもの（図４（ｂ）参照）を求めて記録する。
（２）被測定信号の入力（図５参照）
次に、図５を参照して、信号測定装置１に被測定信号を与える。
まず、アンテナＡＮＴ１を第一端子１１に接続し、アンテナＡＮＴ２を第二端子２１に接続する。アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２は、マルチパス（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の信号を受信する。これらの受信信号は周波数が共通の被測定信号となる。被測定信号が、第一端子１１および第二端子２１に与えられる。
ここで、スイッチ４４は、第二ミキサ２４を、単一のローカル信号源１２に接続する。
第一端子（ＣＨ１）１１に与えられた被測定信号は、第一ミキサ１４のＲ入力に与えられる。第一ミキサ１４のＬ入力には、ローカル信号源１２からローカル信号入力が与えられる。すると第一ミキサ１４から、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号が出力される（Ｉ出力）。
第一ミキサ１４のＩ出力（アナログ信号）は、第一Ａ／Ｄ変換器１６により、デジタル信号に変換され、第一レベル・位相測定部１８に与えられる。第一レベル・位相測定部１８は、第一ミキサ１４の出力のレベルおよび位相を測定し、その結果を差分・和測定部６０に出力する。
第二端子（ＣＨ２）２１に与えられた被測定信号は、第二ミキサ２４のＲ入力に与えられる。第二ミキサ２４のＬ入力には、ローカル信号源１２からローカル信号入力が与えられる。すると第二ミキサ２４から、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号が出力される（Ｉ出力）。
第二ミキサ２４のＩ出力（アナログ信号）は、第二Ａ／Ｄ変換器２６により、デジタル信号に変換され、第二レベル・位相測定部２８に与えられる。第二レベル・位相測定部２８は、第二ミキサ２４の出力のレベルおよび位相を測定し、その結果を差分・和測定部６０に出力する。
また、誤差補正部５６は、ローカル信号入力の周波数fLo1の値を、ローカル周波数設定部５２から取得する。さらに、誤差補正部５６は、ローカル信号入力の周波数fLo1の値に対応する出力レベルの差および出力位相の差を誤差測定部５４から読み出す。
ローカル信号入力の周波数fLo1の値がf1、f2およびf3のいずれかであれば、誤差補正部５６は、誤差測定部５４の実測値ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３のいずれか、およびΔＰ１〜ΔＰ３のいずれか（図３参照）を読み出せばよい。
ローカル信号入力の周波数fLo1が、f1、f2およびf3のいずれでも無いときは、誤差補正部５６は、ローカル信号入力の周波数fLo1に対応する出力レベルの差および出力位相の差を、誤差測定部５４に記録された補間結果（図４（ａ）および図４（ｂ）参照）から取得する。
誤差補正部５６は、読み出した出力レベルの差および出力位相の差を差分・和測定部６０に与える。そして、差分・和測定部６０が、誤差補正部５６から与えられた値に応じて、差分・和測定部６０の測定結果を補正する。
これにより、ローカル信号源１２から第一ミキサ１４までの電気回路の電気長および減衰量と、ローカル信号源１２から第二ミキサ２４までの電気回路の電気長および減衰量とに差異があることに起因する第一レベル・位相測定部１８と第二レベル・位相測定部２８との測定結果の間の誤差を補正することができる。
ただし、第一ミキサ１４にも第二ミキサ２４にも共通の信号入力を与えたときに、第一ミキサ１４および第二ミキサ２４の出力間のレベル差および位相差が無いのであれば、誤差補正部５６による補正は不要である。
本発明の実施形態によれば、スペースダイーバーシティに用いる２本のアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２の各々で受信された電界の差分の最小値および和の最大値を導出することができる。
しかも、複数のチャンネル（ＣＨ１、ＣＨ２）を有する信号測定装置１におけるローカル信号として、単一のローカル信号源１２の出力を使用する。このため、各チャンネルにおけるローカル信号の位相のゆらぎが共通するので、ローカル信号の位相の不一致を軽減できる。
さらに、ローカル信号源１２から第一ミキサ１４までの電気回路の電気長および減衰量と、ローカル信号源１２から第二ミキサ２４までの電気回路の電気長および減衰量とに差異があることに起因する第一レベル・位相測定部１８と第二レベル・位相測定部２８との測定結果の間の誤差を、ローカル信号入力の周波数fLo1の値に対応付けて誤差測定部５４に記録しておき、誤差補正部５６により読み出して、差分・和測定部６０に与えて測定結果を補正するので、上記の誤差を補正できる。
本発明の実施形態によれば、このようにして、複数のチャンネルを有する信号測定装置１における各チャンネルのローカル信号のレベルおよび位相の不一致に対処することができる。よって、スペースダイーバーシティに用いる２本のアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２の各々で受信された電界の差分の最小値および和の最大値をより正確に求めることができる。
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分、例えば第一レベル・位相測定部１８、第二レベル・位相測定部２８、誤差測定部５４、誤差補正部５６および差分・和測定部６０を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
１ 信号測定装置
４ 分配器
１１ 第一端子
２１ 第二端子
３１ 出力端子
１２ （単一の）第一ローカル信号源
１４ 第一ミキサ
１６ 第一Ａ／Ｄ変換器
１８ 第一レベル・位相測定部
２２ 第二ローカル信号源
２４ 第二ミキサ
２６ 第二Ａ／Ｄ変換器
２８ 第二レベル・位相測定部
３２ 中間周波数信号源
３４ 補正信号用ミキサ
４２、４４ スイッチ
５２ ローカル周波数設定部
５４ 誤差測定部
５６ 誤差補正部
６０ 差分・和測定部
fLo1 ローカル信号入力の周波数
ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３ 複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差
ΔＰ１〜ΔＰ３ 複数のミキサ１４、２４の出力間の位相差

Claims (8)

  1. 二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、
    前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源と、
    前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する誤差測定部と、
    前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定部と、
    前記誤差測定部の測定結果に基づき、前記差分・和測定部の測定結果を補正する誤差補正部と、
    を備え、
    複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とする、
    信号測定装置。
  2. 請求項１に記載の信号測定装置であって、
    前記誤差測定部が、前記レベル差および前記位相差を、前記ローカル信号入力の周波数に対応付けて測定し、
    前記誤差補正部が、前記ローカル信号入力の周波数に応じて、前記差分・和測定部の測定結果を補正する、
    信号測定装置。
  3. 請求項２に記載の信号測定装置であって、
    前記誤差補正部が、前記誤差測定部の測定結果を前記ローカル信号入力の周波数について補間したものに基づき、前記差分・和測定部の測定結果を補正する、
    信号測定装置。
  4. 請求項１に記載の信号測定装置であって、
    前記ローカル信号入力および中間周波数信号入力が与えられ、前記ローカル信号入力および前記中間周波数信号入力の周波数の和に等しい周波数の信号を前記補正信号として出力する補正信号用ミキサ、
    を備えた信号測定装置。
  5. 二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、
    前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源と、
    前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときの前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定部と、
    を備え、
    前記複数のミキサに共通の信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差が無く、
    複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とする、
    信号測定装置。
  6. 二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定処理を行う信号測定方法であって、
    前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する誤差測定工程と、
    前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定工程と、
    前記誤差測定工程の測定結果に基づき、前記差分・和測定工程の測定結果を補正する誤差補正工程と、
    を備え、
    複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とする、
    信号測定方法。
  7. 二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    該信号測定処理が、
    前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する誤差測定工程と、
    前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定工程と、
    前記誤差測定工程の測定結果に基づき、前記差分・和測定工程の測定結果を補正する誤差補正工程と、
    を備え、
    複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とする、
    プログラム。
  8. 二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
    該信号測定処理が、
    前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する誤差測定工程と、
    前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサが出力する電界の差の最小値および前記電界の和の最大値を測定する差分・和測定工程と、
    前記誤差測定工程の測定結果に基づき、前記差分・和測定工程の測定結果を補正する誤差補正工程と、
    を備え、
    複数本のアンテナのうちのある１本のアンテナに対する他のアンテナの角度および距離を変化させながら前記複数本のアンテナが受信した信号を、前記被測定信号入力とする、
    記録媒体。
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