JP3078305B2

JP3078305B2 - 高調波次数決定方法

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Publication number: JP3078305B2
Application number: JP02198976A
Authority: JP
Inventors: ナンシー・ホイーラ・ネルソン; リー・ドノバン・コサート・サード; ルイズ・ペレグリノ; エリック・エム・イングマン
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 2000-08-21
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: GB2234641B; HK145695A; US5008610A; JPH0371066A; GB2234641A; GB9014225D0

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、マイクロ波信号の周波数を測定する計器に
関するものであり、とりわけ、高調波ヘテロダイン変換
を利用したマイクロ波周波数カウンタにおける高調波次
数（harmonic number）を正確に求めるための方法及び
装置に関するものである。

〔発明の技術的背景及びその問題点〕

周波数カウンタは、入力信号の周波数を測定するデジ
タル計器である。一般に、入力信号によって、デジタル
カウンタが作動する。あるカウント技法の場合、既知の
時間間隔においてカウンタに累算されるカウントは、入
力信号の周波数を表わす。代替カウント技法の場合、入
力信号サイクルの所定のカウントを累算するのに必要な
時間間隔が、測定される。デジタル回路要素の動作に関
する周波数の上限は、約500MHzである。約500MHzを超え
る入力信号の周波数を測定するには、周波数を測定する
前に、入力信号をより低い周波数にダウンコンバートす
る必要がある。ダウンコンバート技法には、プリスケー
リング、ヘテロダイン変換、トランスファー・オシレー
タの利用、及び、高調波ヘテロダイン変換が含まれる。
これらの技法のうち、マイクロ波構成要素の数が最小限
になり、測定が、40ギガヘルツまで行なえる高調波ヘテ
ロダイン変換が望ましい。

高調波ヘテロダイン変換器は、サンプラーにおける入
力信号と混合される局部発振器周波数を発生するプログ
ラマブル局部発振器を利用している。サンプラーの出力
は、デジタル周波数カウンタと適合する中間周波数であ
る。サンプラーの出力が中間周波数の範囲内になるま
で、局部発振器の周波数が変更される。入力信号の周波
数は、局部発振器の周波数、測定された中間周波数、及
び、高調波次数から計算される。高調波次数は、入力信
号と混合されて中間周波数を生じることになる局部発振
器の高調波を識別するものである。中間周波数は、上側
波帯と下側波帯のいずれかに存在する可能性があるの
で、高調波次数と、中間周波数が位置する側波帯（上側
波帯または下側波帯）との両方を求めるため、間隔の密
な２つの局部発振器周波数において測定が行なわれる。
高調波ヘテロダイン技法における高調波次数の決定は、
各種エラーを生じやすい。高調波次数は整数にしかなら
ないので、0.5未満のエラーは重要ではなく、最も近い
整数にまで丸めることによって、正確な結果が得られ
る。しかしながら、0.5を超えるエラーは、エラーのあ
る高調波次数を発生し、測定されるマイクロ波周波数に
重大なエラーが生じることになる。

マイクロ波周波数カウンタを利用することによって、
連続波信号とパルス化マイクロ波信号の両方に関する周
波数を測定することができる。パルス持続時間の極めて
短いパルス化マイクロ波信号の場合、マイクロ波信号を
ダウンコンバートすると、ほんの数サイクルの中間周波
数のパルスが生じる。こうしたパルスは、短い観測時間
のため、測定エラーを受けやすい。高調波次数を求める
際のエラーは、入力信号の周波数と振幅の変化、及び、
他の原因によって生じる可能性もある。高調波次数の決
定におけるエラーが最小限に抑えられるか、あるいは、
排除されることになる。マイクロ波周波数測定技法を提
供することが望ましい。

［発明の目的］本発明の一般的な目的は、マイクロ波周波数測定のた
めの改良された方法及び装置を提供することにある。

本発明のもう１つの目的は、精確なマイクロ波周波数
測定のための方法及び装置を提供することにある。

本発明のもう１つの目的は、高調波ヘテロダイン変換
器における高調波次数決定のエラーを補正するための方
法及び装置を提供することにある。

［発明の概要］本発明によれば、これらの及びその他の目的及び利点
は、入力信号の周波数が、局部発振器の周波数、その局
部発振器の周波数と入力信号を混合して得られる中間周
波数、及び、高調波次数によって決まることになる、高
調波ヘテロダイン変換器における一般化高調波次数を求
めるための方法及び装置によって達成される。この方法
によって、先行技術による技法に比べて、高調波次数を
求めるエラーの可能性が低下する。高調波次数の決定に
用いられる局部発振器の周波数の間隔を広くすることに
よって、エラーが最小限に抑えられる。広い意味で、本
発明には、間隔の密な局部発振器周波数を利用して推定
高調波次数を求めるステップと、次に、この推定高調波
次数を利用して、補正された一般化高調波次数を求める
のに利用される、間隔の広い局部発振器周波数を計算す
るステップが含まれる。基本技法のバリエーションの１
つが、高い高調波次数に関して利用され、基本技法のも
う１つのバリエーションが、低い高調波次数に関して利
用される。

まず、間隔の密な第１、第２の局部発振器周波数と、
第１、第２の局部発振器周波数と入力信号を順次混合す
ることによって得られる第１、第２の中間周波数とか
ら、推定高調波次数が計算される。第１、第２の局部発
振器周波数は、既知のものであり、第１、第２中間周波
数は測定される。推定高調波次数が所定の値を越える
と、第３の局部発振器周波数に対応する高調波次数が、
推定高調波次数と所定の整数だけ異なるように、第３の
局部発振器周波数が選択される。一般に、異なる高調波
次数と異なる側波帯の選択が可能である。普通、隣接す
る高調波次数と同じ側波帯とが選択される。第３の局部
発振器周波数と入力信号を混合することによって得られ
る第３の中間周波数が測定される。最後に、補正された
一般化高調波次数が、第１、第３の局部発振器周波数及
び第１、第３の中間周波数から計算される。

推定高調波次数が所定の値以下の場合、上述の技法の
代替技法が利用される。推定高調波次数は、上述の方法
で求められる。次に、推定高調波次数と同じ高調波次数
で、許容可能範囲内の中間周波数を生じる、間隔の広い
第３、第４の局部発振器周波数が選択される。第３、第
４の発振器周波数を選択するステップには、推定高調波
次数と中間周波数の範囲に適合する局部発振器中心周波
数を計算するステップと、その局部発振器中心周波数を
所定の周波数差だけ超える及び下まわる第３及び第４の
局部発振器周波数を確定するステップが含まれている。
第３、第４の局部発振器周波数と入力信号を順次混合す
ることによって得られる第３、第４の中間周波数が測定
される。補正された一般化高調波次数が、第３、第４の
局部発振器周波数と第３、第４の中間周波数とから計算
される。

〔発明の実施例〕

第１図には、高調波ヘテロダイン変換器のブロック図
が示されている。未知の入力信号がサンプラー／高調波
ミクサー10の入力に加えられる。局部発振器12の出力
が、サンプラー駆動装置14を介してサンプラー10の第２
の入力に結合される。プログラマブル周波数合成装置で
ある局部発振器12が、サンプラー10に波形を供給する。
サンプラー10は、高調波ミクサーとして機能し、入力信
号周波数と、局部発振器周波数及びその高調波に関連し
た中間周波数（IF）をその出力から送り出す、サンプラ
ー10の出力の１つは、IF増幅器16を介して周波数カウン
タ18に結合される。IF増幅器16のもう１つの出力は、IF
検出器20を介してマイクロプロセッサー22に結合され
る。マイクロプロセッサー22は、IF検出器20の出力に応
答して局部発振器12の動作を制御する。後述の計算は、
マイクロプロセッサー22にプログラムされ、マイクロ波
入力信号がサンプラー10に加えられると、高調波次数が
自動的に求められる。高調波ヘテロダイン変換器の一例
には、ヒューレットパッカード社により製造され、市販
されているModel 5350がある。

動作時、マイクロ波周波数範囲における未知の周波数
の入力信号が、サンプラー10に結合される。入力信号
は、連続波またはパルス波とすることができる。マイク
ロプロセッサー22は、サンプラー10によって許容される
IF帯域内の中間周波数の出力が得られるまで、局部発振
器12をその範囲内でステップさせる。その中間周波数
は、検出器30によって検出され、マイクロプロセッサー
22によって、局部発振器12の周波数のシフトが停止す
る。次に、その中間周波数が、カウンタ18によって測定
される。

入力信号の周波数f_xは、 f_x＝Nf_o±f_i （１）によって求められる。

ここで、f_o＝局部発振器の周波数、 f_i＝中間周波数、Ｎ＝高調波次数。

局部発振器の周波数f_oは、既知のものである。中間周
波数f_iは、カウンタ18によって測定される。未知の量
は、高調波次数Ｎと側波帯（上側波帯及び下側波帯）で
ある。高調波次数及び中間周波数の符号を求めるため、
局部発振器の周波数を前の値からわずかな量だけオフセ
ットさせて、第２の局部発振器周波数f_o2において、追
加測定が行なわれる。第２の局部発振器周波数f_o2によ
って、周波数カウンタ18によって測定される第２の中間
周波数f_i2が得られる。次に高調波次数ＮがＮ＝｜（f_i1−f_i2）／（f_o1−f_o2）｜の丸め（２）によって求められる。

ここでf_i1＝第１の中間周波数、 f_i2＝第２の中間周波数、 f_o1＝第１の局部発振器周波数、 f_o2＝第２の局部発振器周波数。

第１の局部発振器周波数f_o1と第２の局部発振器周波
数f_o2は、間隔を密にして、両方の中間周波数が、高調
波ヘテロダイン変換器の中間周波数帯域内に納まり、同
じ高調波次数に関連することを保証する。局部発振器の
周波数は、0.5MHzオフセットさせるのが普通である。側
波帯は、第１と第２の測定間における中間周波数の変化
方向によって決まる。中間周波数が高くなると、適正な
側波帯は、下側波帯になり、中間周波数が低くなると、
適正な側波帯は、上側波帯になる。

第１図に示すような高調波ヘテロダイン変換器を用い
るマイクロ波周波数カウンタのある例において、入力信
号は、500MHz〜20ギガヘルツの範囲内とすることがで
き、中間周波数の範囲は、45MHz〜95MHz、局部発振器の
周波数範囲は、295MHz〜350MHzになる。これにより、約
１〜70の範囲の高調波次数が得られる。

高調波次数Ｎの決定は、さまざまなエラーを生じやす
い。エラーを含むＮに関する式は、Ｎ＋ΔＮ＝｜（f_i1−f_i2＋ｅ）／（f_o1−f_o2）｜
（３）で表わされる。

ここで、ΔＮ＝高調波次数のエラー、ｅ＝中間周波数測定時のエラー。

式（２）及び（３）から分るように、高調波次数のエ
ラーΔＮは、｜ΔN|＝|e/（f_o1−f_o2）｜（４）によって求められる。

式（４）から明らかなように、高調波次数のエラーΔ
Ｎは、２つの測定に用いられる局部発振器周波数間にお
ける差f_o1−f_o2を最大にすることによって、最小限にと
どめることができる。しかし、この要件は、両方の中間
周波数が許容中間周波数帯域内に納まることを保証する
には、２つの局部発振器周波数における間隔を密にしな
ければならないという要件に矛盾する。局部発振器周波
数の間隔を密にする要件は、周波数範囲の上方端におけ
る入力信号にとって特に重要である。例えば、0.5MHzの
局部発振器周波数における変化は、高調波次数が50の場
合、25MHzの変化に変換される。

本発明によれば、高調波次数エラーを減少させると同
時に、上述の局部発振器周波数における変化の規模に関
連した矛盾する要件を回避する方法が提供される。本発
明には、局部発振器の間隔の密な第１、第２の周波数を
用いて、第１組の測定値から推定高調波次数を求める基
本ステップが含まれている。このステップは、上述のＮ
を求める手順に対応する。推定高調波次数には、エラー
が含まれている可能性がある。次に、推定高調波次数を
用いて、第２組の測定値を出すのに用いられる間隔の広
い局部発振器周波数が計算される。間隔の広い局部発振
器周波数の計算に推定高調波次数を用いることによっ
て、間隔の広い局部発振器周波数から、必要な中間周波
数帯域内における中間周波数を既知の高調波次数を利用
して得られることが保証される。本発明の実施例の１つ
では、第２組の測定値の周波数は、異なる高調波次数で
得られる。本発明のもう１つの実施例では、第１組と第
２組の測定値が、同じ高調波次数で得られる。

本発明に関連して、一般化高調波次数Ｈは、次のよう
に定義される。

Ｈ＝〔Δf_i/Δf_o〕の丸め＝−／＋Ｎ（５）式（５）から明らかなように、一般化高調波次数Ｈに
は、側波帯情報が含まれる。さらに、変数ｋはｋ＝|H3|−|H1|＝N3−N1 （６）として定義されるが、ここで、Ｎ＝|H|。H3は、局部発
振器周波数f_o3に対応する一般化高調波次数、H1は、局
部発振器周波数f_o1に対応する一般化高調波次数であ
る。変数ｋは、整数であり、第１組の測定値に対応する
高調波次数と第２組の測定値に対応する高調波次数の差
を表わしている。本発明によれば、第２組の測定値のた
めに用いられる局部発振器の周波数f_o3は、 f_o3＝f_o1＋〔s₃・f_i3−s₁・f_i1−ｋ・f_o1〕／〔N1＋ｋ〕（７）によって計算されるが、ここで、ｓ＝Ｈが正の場合は
１、Ｈが負の場合は−１であり、f_i3＝第３の中間周波
数である。

式（７）を利用して、対応する中間周波数の中心を求
めるのに必要な第３の局部発振器周波数f_o3が求められ
る。これは、f_cが中間周波数帯域の中心周波数を表わす
として、f_i3＝f_cに設定し、実際の高調波次数の代わり
に、該プロセスの第１のステップで求められた推定高調
波次数を利用することによって行なわれる。

従って、式（７）は、 f_o3＝f_o1＋〔s₃・f_c−s₁・f_i1−ｋ・f_o1〕／〔N1_est＋ｋ〕（８）となる。

ここで、N1_estは、推定高調波次数である。推定高調
波次数N1_estにエラーがあると、式（８）によって求め
られる第３の局部発振器周波数f₀₃は、中間周波数の中
心を出せず、局部発振器周波数f₀₃の設定後に測定され
る第３の中間周波数f_i3は、中心周波数f_cから偏移する
ことになる。高調波次数N1のエラーをN1_err（N1_errは、
N1_estとN1の差である）と定義すると、結果生じるf_i3の
エラーは、 f_i3−f_c＝−s₃（f_o3−f_o1）（N1_err）（９）によって求められる。

式（９）では、中間周波数f_i3が、所望の中心周波数f
_cからどれだけ離れているかが求められる。式（９）及
びf_i3の最大許容可能エラーを利用して、局部発振器の
周波数の最大許容可能差（f_o3−f_o1）を求めることがで
きる。この目的は、|f_o3−f_o1|が最大になるようにｋ及
びs₃を選択することにある。補正高調波次数H1_crcは、 H1_crc＝｛s₁・ｋ・f_o3/（f_o1−f_o3）＋〔f_i1−s₁・s₃・f_i3〕／（f_o1−f_o3｝の丸め（10）によって求められる。

次に、第２図に関連して、高調波次数を求める手順を
要約する。まず、ステップ30において、上述の手順を利
用し、推定高調波次数H1_estが求められる。すなわち、
サンプラー10から中間周波数帯域内の出力が生じるま
で、局部発振器12をその範囲内でステップさせる。次
に、局部発振器12を通常は0.5MHzだけオフセットさせ
て、第２の中間周波数が測定される。推定高調波次数H1
_estが式（５）に従って求められる。

次に、ステップ32において、ｋとs₃の値が選択され
る。これは、推定高調波次数からの異なる高調波次数の
選択、及び、第２組の測定値に関する上側波帯または下
側波帯の選択に対応する。一般に、変数ｋは、隣接する
高調波次数に相応じて、プラス１またはマイナス１とし
て選択され、s₃は、s₁に等しくなるように設定される。
第３図に関連し、小さい高調波次数に対する代替手順と
して後述する特殊なケースでは、ｋ＝０が選択される。

次に、ステップ34において、式８、推定高調波次数、
ｋ及びs₃の選択値、及び、中間周波数帯域の中間周波数
f_cを利用して、第３の局部発振器周波数f_o3が計算され
る。第３の局部発振器周波数f_o3の計算値によって、推
定高調波次数が正しければ、中間周波数帯域の中心に第
３の中間周波数f_i3がくることが確実になる。

第３の局部発振器周波数f_o3の計算において、計算周
波数が局部発振器の範囲外になる可能性がある。この状
態を回避するため、計算した第３の局部発振器周波数f
_o3と局部発振器の周波数範囲との比較が行なわれる。f
_o3が、局部発振器の周波数範囲外の場合には、式（８）
を利用し、ｋとs₃の両方または一方について異なる値を
選択して、第３の局部発振器周波数が設定される。

ステップ36において、第３の局部発振器周波数f_o3を
利用し、第３の中間周波数f_i3が測定される。この時点
で、式（10）に必要な値は、全て、分っている。ステッ
プ38において、式（10）を利用し、補正された高調波次
数H1_crcの計算が行なわれる。代替案として、第２の局
部発振器周波数f_o2と第２の中間周波数f_i2を利用して、
第３の局部発振器周波数f_o3と補正された高調波次数を
計算することも可能である。

本発明の方法に関連する各種周波数間の関係が、それ
ぞれ、周波数スペクトルのセグメントを表わした第4A図
及び第4B図に示されている。水平軸は、周波数、垂直矢
印は、信号を表わしている。第4A図及び第4B図におい
て、入力信号周波数f_xは、矢印50によって表わされる。
第１の局部発振器周波数f_o1の高調波が、矢印52、54、5
6等によって表わされている。各高調波は、上側波帯（U
SB）及び下側波帯（LSB）を有するものとして示されて
いる。高調波次数がN1の高調波54は、周波数f_xの入力信
号と混合されると、中間周波数帯域内の中間周波数f_i1
を発生する。中間周波数f_i1は、高調波54と入力信号50
の間における周波数の差である。局部発振器周波数
f_o1、及び、周波数f_o1から少しオフセットした第２の局
部発振器周波数f_o2（不図示）を利用して、上述のよう
に、N1の推定値が求められる。

次に、第4B図を参照すると、第３の局部発振器周波数
が、上述のように選択される。第３の局部発振器周波数
によって、高調波60、62、64等が生じる。高調波次数N3
（N1とはｋだけ異なる）を有する高調波62は、周波数f_x
の入力信号50と混合されると、検出器の中間周波数帯域
内の中間周波数f_i3を発生する。第4A図及び第4B図に示
す２組の状態に関連した値を利用して、上述のように、
補正高調波次数の計算が行なわれる。

次に、高調波次数を求めるための上述の方法について
例示する。第１の例において、次の条件を仮定する。

f_x ＝10ギガヘルツ f_o1＝330.5MHz f_i1＝85MHz H1 ＝−30 H1_est＝−30 所望のf_i3＝f_c＝70MHz ｋ＝＋１ s₃＝−１推定高調波次数は、上述のように求められる。上記値
を式（８）に代入して、320.32MHzの第３の局部発振器
周波数f_o3が計算される。推定高調波次数H1が正しけれ
ば、第３の中間周波数f_i3は、70MHzで測定される。次に
式（10）に従って、補正高調波次数H1_crcが計算され、
−30が求められる。

第２の例において、推定高調波次数H1_estが、−29で
あるという点を除き（H1の推定にエラーが生じたた
め）、第１の例と同じパラメータであると仮定する。推
定高調波次数H1_est及び他のパラメータに基づき、式
（８）に従って第３の中間周波数f_o3の計算が行なわ
れ、319.98MHzが得られる。この場合、第３の中間周波
数f_i3は80.52MHzで測定される。推定高調波次数H1にエ
ラーがあったために、第３の中間周波数f_i3の測定値
が、所望の値70MHzと異なっている。しかし、ｋ＝＋１
及びs₃＝−１が選択され、H1の真の値が−30であるとい
う事実が結びつく結果、測定は、高調波次数31の上側波
帯で行なわれた。必要な値を式（10）に代入すると、補
正高調波次数H_crc＝−30が得られる。従って、推定高調
波次数に生じたエラーが、本発明の手順によって補正さ
れたことになる。

高調波次数を求める上述の手順は、低い高調波次数の
場合、局部発振器の帯域外、または、中間周波数の帯域
外の結果を生じる場合もある。この状況において、代替
手順が用いられる。局部発振器の範囲が295〜350MHz
で、中間周波数の範囲が45〜95MHzである上述の例で
は、上述の手順は、18を超える高調波次数についてはう
まく働く。下記手順は、18未満の高調波次数について利
用される。代替手順は、第３図に関連して説明する。ま
ず、ステップ70において、上述のように、推定高調波次
数H1_estが求められる。代替手順は、変数ｋ＝0;すなわ
ち、第２組の測定値が、推定高調波次数を求める際に利
用されたのと同じ高調波次数で得られるという点におい
て、前述の手順と異なっている。次に、ステップ72にお
いて、局部発振器の周波数f_ocが計算される。周波数f_i1
は、推定高調波次数を求める際に、測定された。局部発
振器の中心周波数f_ocは、下記関係式 f_ol＝f_o1−（f_i1−f_i _min）/H1_est （11） f_oU＝f_o1−（f_i _max−f_i1）/H1_est （12） f_oc＝（f_0L＋f_0U）/2 （13）に従って求められる。

ここで、f_0L＝下の中間周波数を生じる局部発振器周
波数、 f_oU＝上の中間周波数を生じる局部発振器周波数、 f_i _min＝最低中間周波数、 f_i _max＝最高中間周波数。

発振器周波数f_oLとf_oUのいずれかが、局部発振器の最
高周波数を超える場合、その周波数は、局部発振器の最
高周波数まで低下させる。周波数f_oLとf_oUのいずれか
が、局部発振器の最低周波数未満の場合、その周波数
は、局部発振器の最低周波数まで上昇させる。

次に、ステップ74において、第３の局部発振器周波数
f₀₃と第４の局部発振器周波数f₀₄が計算される。規定の
周波数が局部発振器中心周波数f_0cの上下にオフセット
する時、これらの値が計算される。高調波次数と中間周
波数の帯域幅に適合する最大オフセットが選択される。
所定の周波数の差Ｄを定義し、第３、第４の局部発振器
周波数f₀₃及びf_o4が、f_o3＝f_oc−（D/2）、及び、f_o4＝
f_oc＋（D/2）として計算される。普通、オフセットは1M
Hzである。従って、第３の局部発振器周波数f_o3は、f_oc
より1MHz低く、第４の局部発振器周波数f_o4は、f_ocより
1MHz高くなるので、第３、第４の局部発振器周波数は、
2MHz離れることになる。第３、第４の中間周波数f_i3及
びf_i4がステップ76で測定され、ステップ78において、
補正高調波次数H1_crcが式（５）を利用して計算される
（第２組の測定値における周波数は、同じ高調波次数の
同じ側波帯に含まれるので）。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明を用いることにより、精
確なマイクロ波周波数測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が用いられる高調波ヘテロダイン変換器
のブロック図である。第２図は本発明の一実施例による高調波次数決定を示す
流れ図である。第３図は本発明の別の実施例による高調波次数決定を示
す流れ図である。第4A図及び第4B図は本発明を説明するための周波数スペ
クトラムを示す図である。 10:サンプラー／高調波ミクサー 12:局部発振器、14:サンプラー駆動装置 16:IF増幅器、18:周波数カウンタ 20:IF検出器、22:マイクロプロセッサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エリック・エム・イングマンアメリカ合衆国カリフォルニア州ロスアルトス・ヒルズウエスト・フレモント 25885 (56)参考文献特開昭56−97881（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−80061（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−12714（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−11113（ＪＰ，Ａ) 特公昭58−49827（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 23/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号の周波数が、局部発振器周波数
と、該局部発振器周波数と前記入力信号とを混合するこ
とによって得られる中間周波数と、高調波次数とから決
定される高調波へテロダイン変換器において、一般化高
調波次数Ｈを決定する方法であって、間隔の近接した第１、第２局部発振器周波数ｆo1、ｆo2
と、該第１、第２局部発振器周波数と前記入力信号とを
順次混合して得られる第１、第２中間周波数ｆi1、ｆi2
とから推定一般化高調波次数H1estを計算するステップ
と、対応する一般化高調波次数H3が前記推定高調波次数と所
定の整数ｋだけ異なるように、第３局部発振器周波数f
03を選択するステップと、前記第３局部発振器周波数と前記入力信号とを混合する
ことによって得られる第３中間周波数ｆi3を測定するス
テップと、前記第１、第３局部発振器周波数と、前記第１、第３中
間周波数とから、補正された一般化高調波次数H1crcを
計算するステップと、を備えて成る方法。
【請求項２】第３局部発振器周波数を選択する前記ステ
ップが、ｋの値を選択するステップと、H3の符号を表す
s3の値を選択するステップとを備えて成ることを特徴と
する、請求項（１）に記載の方法。
【請求項３】第３局部発振器周波数を選択する前記ステ
ップが、式ｆo3＝ｆo1＋［s3・fc−s1・ｆi1−ｋ・ｆo1］／［N1est＋ｋ］（ここで、fcは前記高調波ヘテロダイン変換器の中間周
波数帯域の中心周波数、N1est＝|H1est|、s1はH1estの
符号）に従って前記第３発振器周波数ｆo3を計算するステップ
を備えて成ることを特徴とする、請求項（２）に記載の
方法。
【請求項４】前記第３局部発振器周波数が、ｋ＝±１及
びs1＝s3になるように選択されることを特徴とする、請
求項（３）に記載の方法。
【請求項５】補正された一般化高調波次数を計算する前
記ステップが、式 H1crc＝｛s1・ｋ・ｆo3／（ｆo1−ｆo3）＋［ｆi1−s1・s3・ｆi3］／（ｆo1−ｆo3）｝の丸め（ここで、丸めは、括弧内に含まれる値を最も近い整数
に丸めることを表している）に従って、補正された一般化高調波次数H1crcを計算す
るステップを備えて成ることを特徴とする、請求項
（３）に記載の方法。
【請求項６】入力信号の周波数が、局部発振器周波数
と、該局部発振器周波数と前記入力信号とを混合するこ
とによって得られる中間周波数と、高調波次数とから決
定される高調波ヘテロダイン変換器において、一般化高
調波次数を決定する方法であって、間隔の近接した第１、第２局部発振器周波数と、該第
１、第２局部発振器周波数と前記入力信号とを順次混合
して得られる第１、第２中間周波数とから推定高調波次
数を計算するステップと、前記推定高調波次数と同じ高調波次数において、中間周
波数範囲内の上限、下限により近い中間周波数を発生す
る、間隔の広い、第３、第４局部発振器周波数を選択す
るステップと、前記第３、第４局部発振器周波数と前記入力信号とを順
次混合することによって得られる第３、第４中間周波数
を測定するステップと、前記第３、第４局部発振器周波数と、前記第３、第４中
間周波数とから、補正された一般化高調波次数を計算す
るステップと、を備えて成る方法。
【請求項７】第３、第４局部発振器周波数を選択する前
記ステップが、前記推定高調波次数及び前記中間周波数範囲に整合する
局部発振器中心周波数を計算するステップと、前記局部発振器中心周波数よりも所定の周波数差だけ高
いおよび低い第３、第４局部発振器周波数を選択するス
テップと、を備えて成ることを特徴とする、請求項（６）に記載の
方法。
【請求項８】局部発振器中心周波数を計算する前記ステ
ップが、式ｆoU＝ｆo1−（ｆi1−f i min）/H1est ｆoL＝ｆo1−（f i max−ｆi1）/H1est （ここで、ｆo1は第１局部発振器周波数、ｆi1は第１中
間周波数、f i minは最低中間周波数、f i maxは最高中
間周波数、H1estは推定一般化高調波次数）に従って２つの局部発振器周波数ｆoU、ｆoLを計算する
ステップと、ｆoc＝（ｆoU＋ｆoL）/2に従って周波数ｆoUとｆoLとの
平均として局部発振器中心周波数を計算するステップ
と、を備えて成ることを特徴とする、請求項（７）に記載の
方法。
【請求項９】前記第３、第４局部発振器周波数を選択す
る前記ステップが、ｆo3＝ｆoc−（D/2）ｆo4＝ｆoc＋（D/2）（ここで、Ｄ＝所定の周波数差）に従って第３局部発振器周波数ｆo3及び第４局部発振器
周波数ｆo4を計算するステップを備えて成ることを特徴
とする、請求項（８）に記載の方法。
【請求項１０】局部発振器周波数ｆoUまたはｆoLのいず
れかが前記最高局部発振器周波数より高い場合、前記局
部発振器周波数ｆoUまたはｆoLを最高局部発振器周波数
にまで低下させるステップをさらに備えて成ることを特
徴とする、請求項（８）に記載の方法。
【請求項１１】局部発振器周波数ｆoUまたはｆoLのいず
れかが前記最低局部発振器周波数より低い場合、前記局
部発振器周波数ｆoUまたはｆoLを最低局部発振器周波数
まで上昇させるステップをさらに備えて成ることを特徴
とする、請求項（８）に記載の方法。
【請求項１２】入力信号の周波数が、局部発振器周波数
と、該局部発振器周波数と前記入力信号とを順次混合し
て得られる中間周波数と、高調波次数とから決定される
高調波ヘテロダイン変換器において、一般化高調波次数
を決定する方法であって、間隔の近接した第１、第２局部発振器周波数と、該第
１、第２局部発振器周波数と前記入力信号とを順次混合
して得られる第１、第２中間周波数とから推定高調波次
数を計算するステップと、前記推定高調波次数が所定の値以上であるときには、対応する高調波次数N3が、前記推定高調波次数から所定
の整数ｋだけ異なるように、第３局部発振器周波数ｆo3
を選択し、前記第３局部発振器周波数と前記入力信号とを混合する
ことによって得られる第３中間周波数ｆi3を測定し、前記第１、第３局部発振器周波数と、前記第１、第３中
間周波数とから、補正された一般化高調波次数を計算す
るステップと、前記推定高調波次数が前記所定の値未満であるときに
は、前記推定高調波次数と同じ高調波次数において、中間周
波数範囲内の上限、下限により近い中間周波数を発生す
る、間隔の広い、第４、第５局部発振器周波数を選択
し、前記第４、第５局部発振器周波数と前記入力信号とを順
次混合することによって得られる第４、第５中間周波数
を測定し、前記第４、第５局部発振器周波数と、前記第４、第５中
間周波数とから、補正された一般化高調波次数を計算す
るステップと、を備えて成る方法。
【請求項１３】入力信号の周波数が、局部発振器周波数
と、該局部発振器周波数と前記入力信号とを混合するこ
とによって得られる中間周波数と、一般化高調波次数と
から決定される高調波ヘテロダイン変換器において、高
調波次数を決定する装置であって、間隔の近接した第１、第２局部発振器周波数ｆo1、ｆo2
と、該第１、第２局部発振器周波数と前記入力信号とを
順次混合して得られる第１、第２中間周波数ｆi1、ｆi2
とから推定一般化高調波次数H1estを計算する手段と、対応する高調波次数H3が前記推定高調波次数と所定の整
数ｋだけ異なるように、第３局部発振器周波数ｆo3を選
択する手段と、前記第３局部発振器周波数と前記入力信号とを混合する
ことによって得られる第３中間周波数ｆi3を測定する手
段と、前記第１、第３局部発振器周波数と、前記第１、第３中
間周波数とから、補正された一般化高調波次数H1crcを
計算する手段と、を備えて成る装置。
【請求項１４】入力信号の周波数が、局部発振器周波数
と、該局部発振器周波数と前記入力信号とを混合するこ
とによって得られる中間周波数と、一般化高調波次数と
から決定される高調波ヘテロダイン変換器において、高
調波次数を決定する装置であって、間隔の近接した第１、第２局部発振器周波数と、該第
１、第２局部発振器周波数と前記入力信号とを順次混合
して得られる第１、第２中間周波数とから推定高調波次
数を計算する手段と、前記推定高調波次数と同じ高調波次数において、中間周
波数範囲内の上限、下限により近い中間周波数を発生す
る、間隔の広い、第３、第４局部発振器周波数を選択す
る手段と、前記第３、第４局部発振器周波数と前記入力信号とを混
合することによって得られる第３、第４中間周波数を測
定する手段と、前記第３、第４局部発振器周波数と、前記第３、第４中
間周波数とから、補正された一般化高調波次数を計算す
る手段と、を備えて成る装置。