JP3070179U - スペクトラムアナライザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本考案は、指定された周波数範囲のデータを
マスクしてスプリアス測定が容易にできるスペクトラム
アナライザを提供する。 【解決手段】 被測定信号源の掃引信号の周波数を制御
できる機能を有するスペクトラムアナライザにおいて、
被測定信号源の掃引するキャリア信号の周波数に対して
ウインドウ指定された所定の周波数範囲の測定データを
マスクしてデータ処理する解決手段。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、指定された周波数範囲の測定データをマスクするデータ処理機能を 有するスペクトラムアナライザに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来技術の例について、図８〜図１２を参照して説明する。 図８に示すように、従来のスペクトラムアナライザの原理ブロックは、ミキサ １０と、ローカル発振器２０と、ＩＦフィルタ３０と、ＬＯＧ／検波器４０と、 Ａ／Ｄ変換器５０と、ＣＰＵ６０と、表示部７０と、ＧＰＩＢ８０とで構成して いる。 そして、例えばシンセサイザ９０の出力信号を測定している。

【０００３】 次に、信号を主体にしてスペクトラムアナライザの動作を説明する。 入力信号の周波数Ｆをローカル発振器２０のローカル周波数とをミキサ１０で 混合し所定のＩＦ周波数に変換する。 ＩＦ周波数をＩＦフィルタ３０で所定の周波数分解能（ＲＢＷ）で通過させる 。

【０００４】 ＩＦフィルタ３０を通過したＩＦ周波数の信号をＬＯＧ／検波器４０で対数圧 縮し、直流レベルに検波し、Ａ／Ｄ変換器５０でデジタルデータの信号に変換す る。 デジタルデータの信号は、ＣＰＵ６０により読み込まれ、設定スパンにおける 信号の周波数（Ｈｚ）とレベル（ｄＢｍ）のデータとして表示部７０に与えられ 表示される。 ここで、スパンとは、中心周波数を画面中心として表示する左端から右端まで の周波数範囲を言う。

【０００５】 一方、ローカル発振器２０の掃引の制御をＣＰＵ６０によりおこなっている。 また、他の測定器と組み合わせてシステム化するためのインタフェースである ＧＰＩＢ８０を設けている。

【０００６】 次に、スペクトラムアナライザによるスプリアスの測定方法について、被測定 信号源として例えばシンセサイザ９０の掃引信号のスプリアスを測定する まず、シンセサイザ９０の構成と、動作の概要について説明する。 図９に示すように、シンセサイザ９０の信号合成の基本ブロックは、基準信号 発振器９１と、ミキサ９２と、位相比較器９３と、ループフィルタ９４と、ＶＣ Ｏ９５とでＰＬＬ回路を構成している。

【０００７】 ミキサ９２は、電圧制御発振器であるＶＣＯ９５の発振周波数ｆｃとローカル 周波数Ｌとを混合してＩＦ周波数を出力している。 そして、ミキサ９２の混合出力のＩＦ周波数と基準信号発振器９１の周波数と を位相比較器９３で比較し、その誤差信号をループフィルタ９４で平均化して直 流電圧に変換し、ＶＣＯ９５の発振周波数の制御電圧としてフィードバックして いる。

【０００８】 ところで、シンセサイザ９０において、信号を合成するとき、出力信号のキャ リア周波数をｆｃとし、ローカル信号の周波数をＬとしたとき、ミキサ９２で混 合した出力は、ｆｃ−Ｌ、Ｌ−ｆｃ、２ｆｃ−Ｌ、Ｌ−２ｆｃ等が出力されてス プリアスも発生する。 そして、シンセサイザ９０のキャリア信号ｆｃの周波数掃引の周波数変化に対 して、スプリアスの発生する周波数も変化する。 つまり、画面上でスペクトラムの表示をみると、キャリア信号の周波数を低い ほうから高いほうへ掃引させたとき、ｆｃ−Ｌの信号は、低いほうから高いほう へ変化し、Ｌ−ｆｃの信号は、高いほうから低いほうへ変化する。

【０００９】 図１０に示すように、周波数ｆ１〜ｆ２の測定周波数範囲において、キャリア 周波数ｆｃとスプリアスＳ１、Ｓ２があったとする。 そして、キャリア周波数ｆｃを低い周波数から高い周波数へ掃引させたとき、 スプリアスＳ１、Ｓ２の周波数は例えば図１１、図１２のように変化する。

【００１０】 次に、上記性質の出力信号特性であるシンセサイザ９０のスプリアスの測定方 法について説明する。 従来、シンセサイザ９０の掃引信号は、被測定信号の周波数に対して測定する 周波数範囲を設定し、キャリア信号を除いた信号すなわちスプリアスを測定する 。 そして、キャリア信号の周波数を所望のステップで変化させ、その都度測定範 囲を指定してスプリアスを測定する。

【００１１】 従って、キャリア信号の各ステップごとに測定範囲を変更して測定するので、 ステップ幅を狭くした場合には、多大の測定時間を要することになる。 また、従来のスペクトラムアナライザには、測定周波数範囲において掃引ごと にピークの信号を残しておくＭＡＸ ＨＯＬＤの機能があるが、キャリア信号が あると、そのキャリア信号をホールドしてしまうので、スプリアスはマスクされ て測定できなかった。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

上記説明のように、従来のスペクトラムアナライザでは、周波数掃引するキャ リア信号のスプリアスを測定するばあい、各ステップごとに測定範囲を変更して 測定するので、ステップ幅を狭くした場合、多大の測定時間を要するという実用 上の不便があった。 そこで、本考案は、こうした問題に鑑みなされたもので、その目的は、指定さ れた周波数範囲のデータをマスクして、スプリアス測定が容易にできるスペクト ラムアナライザを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】 即ち、上記目的を達成するためになされた本考案の第１は、 被測定信号源の掃引信号の周波数を制御できる機能を有するスペクトラムアナ ライザにおいて、 被測定信号源の掃引するキャリア信号の周波数に対してウインドウ指定された 所定の周波数範囲の測定データをマスクするデータ処理機能を有するスペクトラ ムアナライザを要旨としている。

【００１４】 また、上記目的を達成するためになされた本考案の第２は、 あるレベル以上の信号の周波数を検出できるスペクトラムアナライザにおいて 、 前記検出信号の中心周波数に対してウインドウ指定された所定の周波数範囲の 測定データをマスクするデータ処理機能を有するスペクトラムアナライザを要旨 としている。

【００１５】 そして、上記目的を達成するためになされた本考案の第３は、 被測定信号源の掃引信号の周波数を制御できる機能を有するスペクトラムアナ ライザにおいて、 被測定信号源の掃引するキャリア信号の周波数と、該キャリア信号の高調波の 周波数に対してウインドウ指定された所定の周波数範囲の測定データをマスクす るデータ処理機能を有するスペクトラムアナライザを要旨としている。

【００１６】 さらに、上記目的を達成するためになされた本考案の第４は、 被測定信号源の周波数を制御できる機能を有するスペクトラムアナライザにお いて、 数式によって被測定信号源の信号の周波数に対してウインドウ指定された所定 の周波数範囲の測定データをマスクするデータ処理機能を有するスペクトラムア ナライザを要旨としている。

【００１７】

【考案の実施の形態】 本考案の実施の形態は、下記の実施例において説明する。

【００１８】

【実施例】

（実施例１） 本考案の実施例１について、図１〜図４を参照して説明する。 図２に示すように、本考案のスペクトラムアナライザの原理ブロックは、ミキ サ１０と、ローカル発振器２０と、ＩＦフィルタ３０と、ＬＯＧ／検波器４０と 、Ａ／Ｄ変換器５０と、ＣＰＵ６０と、表示部７０と、ＧＰＩＢ８０とで構成し ている。 そして、例えばシンセサイザ９０の出力信号を測定している。

【００１９】 本実施例１は、スペクトラムアナライザの構成ブロックそのものは従来と同 じであるので、スペクトラムアナライザの各ブロックの一般的な動作については 説明を省略する。 但し、本実施例１では、被測定信号源のシンセサイザにプログラムにより制御 信号をＧＰＩＢ８０を介して与えてキャリア信号の掃引周波数を制御している。

【００２０】 次に、図１に示すフローチャートのステップ番号の順にそって、本考案のスペ クトラムアナライザのプログラムによる動作の内容を以下箇条書きで説明する。

【００２１】 （１）スペクトラムアナライザで測定する中心周波数とスパン等の測定条件を設 定する（ステップ１００）。 中心周波数とスパン設定は、測定対象のキャリア信号の掃引周波数範囲と、ス プリアスの発生する周波数などから決める。

【００２２】 （２）被測定対象のキャリア信号の周波数ｆｃを中心にして、ウインドウの周波 数範囲を設定する（ステップ２００）。 例えば、図３に示すように、ウインドウの周波数範囲は、ｆｃ±Δｆとして設 定する。 ここで、ウインドウの周波数範囲に指定された波形データは、データ処理をお こなう際に対象外として無視する。 従って、キャリア信号の周波数の分解能帯域幅（ＲＢＷ）に対して十分マスク できる範囲を指定する。

【００２３】 （３）スパンの周波数範囲で波形データを取得し、ウインドウのかかっていない 領域の波形データの最大値のデータをホールドする（ステップ３００）。

【００２４】 （４）キャリア信号の周波数をステップで変更する場合は、ステップ４１０へ進 み、変更しない場合はステップ５００へ進む（ステップ４００）。

【００２５】 （５）キャリア信号の周波数をステップで変更し、ステップ２００へ戻る（ステ ップ４１０）。

【００２６】 （６）図４に示すように、ウインドウの周波数範囲に指定された波形データを対 象外としてマスクして、スパンの範囲におけるスプリアスの最大値のデータをホ ールドするので、スプリアスの軌跡が表示画面にのこる。 そこで、スプリアスのＭＡＸ ＨＯＬＤの軌跡とリミットラインとを比較して 、スプリアスの良否を判定する（ステップ５００）。

【００２７】 ところで、本実施例１では、被測定信号源のキャリア信号の周波数を掃引する 制御信号を与える手段をＧＰＩＢとして説明したが、ＲＳ２３２等の他のインタ フェースでも同様にして実現できる。

【００２８】 （応用例１） 前記の実施例１において、マスクする信号は、被測定対象のキャリアであり、 スペクトラムアナライザ側から制御していたが、本応用１では測定範囲のスパン から、あるレベル以上の信号の有する特定区間のデータをマスクできるスペクト ラムアナライザである。

【００２９】 例えば、図５に示すように、測定周波数範囲のｆ１からｆ２において、スプリ アスよりも高いレベルにしきい値を設定して、その周波数範囲ｆ１〜ｆ２のデー タを検出して、検出した信号のピーク値をマスク対象信号ｆｍとしてウインドウ をかける。

【００３０】 ここで、ウインドウをかける周波数範囲は、例えば、しきい値を越した周波数 範囲の中心周波数をｆｍとしたとき、ウインドウの周波数範囲をｆｍ±Δｆとし て設定する。 また、本応用例１においては、マスクする信号の周波数を測定データの中から 検出するので、被測定対象の発振周波数をＧＰＩＢでコントロールする必要はな い。 また、本応用例１では、発振周波数がステップで変化する場合でも、連続して 変化する場合でも対応できる。

【００３１】 （応用例２） 実施例１、応用例１では、マスクする信号は、被測定対象のキャリア信号であ り、基本周波数のみをマスクしていたが、本応用例２では基本周波数のみならず 高調波の信号の周波数も含めてすべてウインドウによるマスクをしてスプリアス を測定するスペクトラムアナライザである。

【００３２】 例えば、図６に示すように、測定周波数範囲のｆ１からｆ２において、基本周 波数ｆｃと、第１高調波ｆｓ１と、第２高調波ｆｓ２をウインドウによりマスク して、残りのスプリアスのＭＡＸ ＨＯＬＤにより測定している。

【００３３】 ここで、ウインドウをかける周波数範囲は、例えばｆｃ±Δｆ、ｆｓ１±Δｆ 、ｆｓ２±Δｆとして設定する。 また、本応用例２においては、被測定対象の発振周波数をＧＰＩＢ等でコント ロールする必要がある。

【００３４】 （応用例３） 本応用例３では、図７に示すように、測定周波数範囲のｆ１〜ｆ２において、 多数の混合信号が或る場合に、特定の数式で表示される信号をウインドウにより マスクして、その特定の信号であるかどうかの判定をおこなうことができるスペ クトラムアナライザである。

【００３５】 ここで、ウインドウをかける周波数範囲は、例えば、（ｆｃ−５Ｌ）±Δｆと して設定して特定し、その結果ウインドウによりマスクされた信号が特定された 信号（ｆｃ−５Ｌ）である。

【００３６】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果 を奏する。 即ち、本考案の被測定信号のキャリア信号の周波数にウインドウをかけてその 範囲のデータを無視してＭＡＸ ＨＯＬＤの機能を使用しているので、キャリア 信号が掃引するような場合も、容易にスプリアスの測定ができる効果がある。 また、ウインドウをかける信号の周波数をしきい値を設けて検出することで、 マスクする信号の周波数を容易に設定できる。 そして、キャリアの周波数のみならず高調波の信号の周波数に対してもウイン ドウをかけて、非高調波のスプリアスを解析することも容易にできる。 さらに、所定の数式によって与えられる信号にウインドウをかけることにより 容易に対象の信号を判別できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のスペクトラムアナライザの動作を示す
フローチャートである。

【図２】本考案のスペクトラムアナライザによる測定ブ
ロック図である。

【図３】本考案のスペクトラムアナライザによる画面表
示例である。

【図４】本考案のスペクトラムアナライザによる画面表
示例である。

【図５】本考案の応用例１のスペクトラムアナライザに
よる画面表示例である。

【図６】本考案の応用例２のスペクトラムアナライザに
よる画面表示例である。

【図７】本考案の応用例３のスペクトラムアナライザに
よる画面表示例である。

【図８】従来のスペクトラムアナライザによる測定ブロ
ック図である。

【図９】シンセサイザのブロック図である。

【図１０】スペクトラムアナライザによる画面表示例で
ある。

【図１１】従来のスペクトラムアナライザによる画面表
示例である。

【図１２】従来のスペクトラムアナライザによる画面表
示例である。

【符号の説明】

１０ ミキサ ２０ ローカル発振器 ３０ ＩＦフィルタ ４０ ＬＯＧ／検波器 ５０ Ａ／Ｄ変換器 ６０ ＣＰＵ ７０ 表示部 ８０ ＧＰＩＢ ９０ シンセサイザ ９１ 基準信号発振器 ９２ ミキサ ９３ 位相比較器 ９４ ループフィルタ ９５ ＶＣＯ

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月６日（２０００．３．６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定信号源の掃引信号の周波数を制御
   できる機能を有するスペクトラムアナライザにおいて、 被測定信号源の掃引するキャリア信号の周波数に対して
   ウインドウ指定された所定の周波数範囲の測定データを
   マスクするデータ処理機能を有するスペクトラムアナラ
   イザ。
2. 【請求項２】 あるレベル以上の信号の周波数を検出で
   きるスペクトラムアナライザにおいて、 前記検出信号の中心周波数に対してウインドウ指定され
   た所定の周波数範囲の測定データをマスクするデータ処
   理機能を有するスペクトラムアナライザ。
3. 【請求項３】 被測定信号源の掃引信号の周波数を制御
   できる機能を有するスペクトラムアナライザにおいて、 被測定信号源の掃引するキャリア信号の周波数と、該キ
   ャリア信号の高調波の周波数に対してウインドウ指定さ
   れた所定の周波数範囲の測定データをマスクするデータ
   処理機能を有するスペクトラムアナライザ。
4. 【請求項４】 被測定信号源の周波数を制御できる機能
   を有するスペクトラムアナライザにおいて、 数式によって被測定信号源の信号の周波数に対してウイ
   ンドウ指定された所定の周波数範囲の測定データをマス
   クするデータ処理機能を有するスペクトラムアナライ
   ザ。