JP3190864B2 - 選択レベル測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として信号の周
波数成分の解析や信号レベルの測定に使用される選択レ
ベル測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、信号レベルを測定する装置のう
ち、信号の周波数スペクトラム解析には、一般にスペク
トラム・アナライザが使用されており、また、特定の周
波数帯域における信号レベルの測定には、一般に選択レ
ベル測定装置（メジャーリング・レシーバ）が使用され
ている。

【０００３】スペクトラム・アナライザにおいては、数
Ｈｚから数ＧＨｚにわたる広帯域な信号を高いレベル精
度と高い周波数分解能で測定することができる。従っ
て、そこで使用する局部発振器は、広帯域に亘って高い
周波数安定度と高い信号純度を有するものが使用され
る。そのため、一般にこのようなスペクトラム・アナラ
イザでは、局部発振器としてＹＩＧ発振器が使用され
る。それによって、装置が大型且つ高価なものとなる。

【０００４】一方、選択レベル測定装置は、例えば、電
界レベル測定や不要輻射測定に利用されており、高い検
出感度と高い周波数選択度が要求される。しかし、スペ
クトラム・アナライザに比べると、使用する構成要素の
違いにより比較的小型で安価に構成することができる。
その反面、信号の測定周波数範囲は、スペクトラム・ア
ナライザに比べると一般に狭くなる。この問題が解決さ
れれば、高価なＹＩＧ発振器を使用するスペクトラム・
アナライザの代わりに選択レベル測定装置を使用するこ
とができ、安価な信号測定装置を提供することができ
る。

【０００５】以上の説明から、選択レベル測定装置とス
ペクトラム・アナライザとの外見上の構成はほとんど同
様であり、使用する構成要素が異なるということが分か
る。本発明の対象は選択レベル測定装置であるから、従
来技術も選択レベル測定装置について説明する。

【０００６】従来の選択レベル測定装置としては、例え
ば、図５に示すようなものがあった。図５は、従来の比
較的小型且つ安価な選択レベル測定装置の一例の構成を
示すブロック図である。まず、図５を参照して、その構
成を説明する。図５において、４４は入力信号ｆｉｎが
入力される入力端子、４５はＹＩＧ発振器に比べて一般
に安価なＶＣＯ発振器を用い制御部４６の制御により第
１局部発振信号ｆ１を発振する第１局部発振器、５０は
ＶＣＯ発振器を用い制御部４６の制御により第３局部発
振信号ｆ３を発振する第２局部発振器、４６はＣＰＵを
有し第１及び第２局部発振器４５、５０を制御してそれ
ぞれ第１ぞれ第３局部発振信号ｆ１、ｆ３を出力させる
とともにレベル検出部５４からの出力データを処理する
制御部である。

【０００７】また、４７は第１局部発振信号ｆ１をてい
倍して第２局部発振信号ｆ２を出力するてい倍部、４８
は第２局部発振信号ｆ２と被測定周波数ｆ（変化させな
がら測定する）とにより第１中間周波数ＩＦ１を出力す
る（ＩＦ１＝ｆ２−ｆ）第１周波数変換部、４９は２５
００±２０ＭＨｚ程度の通過帯域を有する第１帯域制限
フィルタ、５１は第１中間周波数ＩＦ１と第３局部発振
信号ｆ３とにより第２中間周波数ＩＦ２を出力する（Ｉ
Ｆ２＝ＩＦ１−ｆ３）第２周波数変換部、５２は第１局
部発振器４５とてい倍部４７と第１周波数変換部４８と
第１帯域制限フィルタ４９と第２局部発振器５０と第２
周波数変換部５１とからなるチューナ部、５３は第２中
間周波数ＩＦ２の帯域制限を行う第２帯域制限フィル
タ、５４は対数増幅器を有し被測定周波数ｆのレベル検
出を行うレベル検出部である。

【０００８】次に、図５を参照して、上記従来の選択レ
ベル測定装置の動作を説明する。この説明では、選択レ
ベル測定装置の測定周波数範囲を、例えば、１ＭＨｚな
いし２０００ＭＨｚとして説明する。今、入力信号ｆｉ
ｎが入力端子４４から入力されるが、第１局部発振器４
５に用いられているＶＣＯ発振器の発振周波数可変幅は
一般に１０００ＭＨｚ程度が限度であるから、選択レベ
ル測定装置の測定周波数範囲（１ＭＨｚないし２０００
ＭＨｚ）を周波数掃引するためには、ＶＣＯ発振器の出
力をてい倍して周波数設定可能範囲を２０００ＭＨｚ
（１０００ＭＨｚ×２）とする必要がある。

【０００９】上記から、第１局部発振器４５は制御部４
６によって設定された１２５０ＭＨｚないし２２５０Ｍ
Ｈｚの第１局部発振信号ｆ１を出力し、第１局部発振信
号ｆ１の周波数をてい倍部４７で２てい倍して、２５０
０ＭＨｚないし４５００ＭＨｚの第２局部発振信号ｆ２
に変換する。被測定周波数ｆと第２局部発振信号ｆ２と
が第１周波数変換部４８で混合されて２５００ＭＨｚの
第１中間周波数ＩＦ１に変換される。第１中間周波数Ｉ
Ｆ１は２５００ＭＨｚ一定であり、今第２局部発振信号
ｆ２が制御部４６の制御により３０００ＭＨｚとする
と、被測定周波数ｆは、上記の式（ＩＦ１＝ｆ２−ｆ、
すなわち、ｆ＝ｆ２−ＩＦ１）からｆ＝３０００−２５
００＝５００ＭＨｚとなる。

【００１０】第１中間周波数ＩＦ１は２５００±２０Ｍ
Ｈｚ程度の通過帯域を有する第１帯域制限フィルタ４９
を通して帯域制限されて第２周波数変換部５１に入力さ
れる。第２局部発振器５０は制御部４６により制御さ
れ、第２局部発振信号ｆ３を２２５０ＭＨｚに設定して
出力する。第１中間周波数ＩＦ１と第２局部発振信号ｆ
３とは第２周波数変換部５１で混合されて２５０ＭＨｚ
の第２中間周波数ＩＦ２に変換される。すなわち、第１
中間周波数ＩＦ１は２５００ＭＨｚ、第２局部発振信号
ｆ３は２２５０ＭＨｚ、第２中間周波数ＩＦ２は２５０
ＭＨｚであるから上記の式（ＩＦ２＝ＩＦ１−ｆ３）か
ら、２５０＝２５００−２２５０ＭＨｚ、となる。

【００１１】以上のように、被測定周波数ｆを第２およ
び第３局部発振信号（ｆ２，ｆ３）を用いて第２中間周
波数ＩＦ２に周波数変換するブロックは一般にチューナ
部５２と呼ばれる。チューナ部５２から出力される第２
中間周波数ＩＦ２は第２帯域制限フィルタ５３で帯域制
限されて後、レベル検出部５４でレベル検出される。制
御部４６は、第１、第２および第３局部発振信号（ｆ
１，ｆ２，ｆ３）を設定するように動作し、また、レベ
ル検出部５４からの出力データの処理を行う。以上のよ
うに構成された選択レベル測定装置のチューナ部５２に
対しては、広帯域に亘る測定周波数範囲の如何なる周波
数に対しても不要スプリアス成分を抑圧することが求め
られる。

【００１２】他方、スペクトラム・アナライザ装置にお
いては、一般に、広帯域な測定周波数範囲を実現するた
め、特開平７−２０９３５２公報や実開平７−３６０７
４公報に記載されているように、局部発振器として広帯
域に亘って高い周波数安定度及び高い信号純度を有する
ＹＩＧ発振器が使用されている。

【００１３】また、従来のスペクトラム・アナライザに
おいては、一般に、レベル検出器５４のダイナミックレ
ンジとチューナ部５２のダイナミックレンジとを比較し
た場合、チューナ部５２のダイナミックレンジの方が大
きい場合が多いので、スペクトラムアナライザの測定ダ
イナミックレンジはレベル検出器５４のダイナミックレ
ンジによって決定されている場合が多い。

【００１４】測定ダイナミックレンジを拡大する方法と
しては、例えば、特開平５−２６９２１公報に記載され
ているように、入力段に入力信号のレベルを調節する可
調整ゲインアンプと、表示部に可調整ゲインアンプのゲ
イン調整を相殺する手段と、レベル検出データを一時的
に記憶するメモリとを備え、一度レベル検出を行った後
に可調整ゲインアンプの設定値の変更を行い、再度レベ
ル検出を行うことにより、測定ダイナミックレンジを拡
大するような構成が提案されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例に示す選択
レベル測定装置において、入力信号ｆｉｎは、例えば、
５００ＭＨｚと１５００ＭＨｚの２つの周波数成分から
なる信号であり、このうち１５００ＭＨｚの信号成分を
被測定周波数ｆとして測定したい場合には、上記の通
り、第１局部発振信号ｆ１は２０００ＭＨｚとなり、第
２局部発振信号ｆ２は４０００ＭＨｚとなる。この場合
において、第１局部発振信号ｆ１の一部が第１周波数変
換部４８に漏洩するため、５００ＭＨｚの入力信号ｆｉ
ｎと２０００ＭＨｚの第１局部発振信号ｆ１とが第１周
波数変換部４８で混合され、第１中間周波数ＩＦ１と同
一周波数の２５００ＭＨｚという不要スプリアス成分が
発生してしまうという問題があった。

【００１６】また、入力信号ｆｉｎが、例えば、５００
ＭＨｚと２０００ＭＨｚの２つの周波数成分からなる信
号であり、このうち５００ＭＨｚの信号成分を被測定周
波数ｆとして測定したい場合には、上記から、第１局部
発振信号ｆ１は１５００ＭＨｚとなり、第２局部発振信
号ｆ２は３０００ＭＨｚとなる。この場合において、第
１局部発振信号ｆ１の第３次高調波（４５００ＭＨｚ）
の一部が第１周波数変換部４８に漏洩するため、２００
０ＭＨｚの入力信号ｆｉｎと４５００ＭＨｚの第１局部
発振信号ｆ１の第３次高調波とが第１周波数変換部４８
で混合され、第１中間周波数ＩＦ１と同一周波数の２５
００ＭＨｚの不要スプリアス成分が発生してしまうとい
う問題があった。

【００１７】更に、上記従来例に示す選択レベル測定装
置では、例えば、１７５０ＭＨｚを測定している場合に
は、第２局部発振信号ｆ２は４２５０ＭＨｚとなり、第
３局部発振信号ｆ３は２２５０ＭＨｚとなる。この場合
において、第２局部発振信号ｆ２の一部が第２周波数変
換部５１に漏洩し、第３局部発振信号ｆ３の第２次高調
波の４５００ＭＨｚが第２周波数変換部５１において発
生した場合、第２局部発振信号ｆ２（４２５０ＭＨｚ）
と第３局部発振信号ｆ３の第２次高調波（４５００ＭＨ
ｚ）とが第２周波数変換部５１で混合され、第２中間周
波数ＩＦ２と同一周波数の２５０ＭＨｚの信号が発生し
て不要スプリアス成分になるという問題があった。

【００１８】また、上記従来例に示す選択レベル測定装
置では、例えば、第１中間周波数ＩＦ１の１／Ｎ（Ｎは
自然数）の周波数の信号が入力された場合に、第１周波
数変換部４８において入力信号ｆｉｎの第Ｎ次高調波が
発生し第１中間周波数帯域内に不要スプリアス成分とし
て発生するという問題があった。

【００１９】また、上記に示す従来のスペクトラム・ア
ナライザでは、広帯域な測定周波数範囲を確保するため
に、第１局部発振器４５にはＹＩＧ発振器が必要とな
り、コスト高、大型、消費電流が大きいという問題があ
った。

【００２０】また、上記に示す従来のスペクトラム・ア
ナライザでは、例えば、チューナ部５２のダイナミック
レンジが１００ｄＢに対し、レベル検出器５４のダイナ
ミックレンジが６０ｄＢである場合、測定ダイナミック
レンジはチューナ部５２のダイナミックレンジより狭い
レベル検出器５４のダイナミックレンジの６０ｄＢに決
定されてしまうので、測定ダイナミックレンジが狭いと
いう問題があった。そこで、測定ダイナミックレンジを
拡大する方法の一つとして、一度レベル検出を行った後
に可調整ゲインアンプの設定値を変更して再びレベル検
出を行う方法が提案されているが、１回のスペクトラム
測定を行うために複数回レベル検出しなければならない
という問題があった。

【００２１】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、チューナ部を測定周波数の低域成分
の周波数変換を行う低域チューナ部と測定周波数の高域
成分の周波数変換を行う高域チューナ部とに分けること
により、局部発振信号がてい倍部を越えて漏洩するため
に生じる不要スプリアス成分の発生を抑圧することがで
きる優れた選択レベル測定装置を提供することを目的と
する。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、測定周波数範
囲を低域成分と高域成分とに分け、低域成分の周波数変
換を行う低域チューナ部と高域成分の周波数変換を行う
高域チューナ部を設置し、低域チューナ部は、入力信号
の高域成分を低域通過フィルタによって遮断し、高域チ
ューナ部は、入力信号の低域成分を高域通過フィルタに
よって遮断するようにしたものである。本発明は、被測
定周波数を低域成分と高域成分とに分け、それぞれ異な
る周波数変換部で周波数変換するようにしたことによ
り、不要スプリアス成分の発生原因となる入力信号とて
い倍部を越えて漏洩される局部発振信号とが混合されて
発生する不要スプリアス成分の発生を抑圧することがで
きる選択レベル測定装置が得られる。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明に
かかる選択レベル測定装置は、入力信号を低域通過フィ
ルタかまたは高域通過フィルタに選択して接続する第１
高周波信号切替手段と、低域チューナ部として前記第１
高周波信号切替手段から出力される信号の高域成分を除
去する低域通過フィルタと、第１局部発振信号を出力す
る第１局部発振器と、前記低域通過フィルタの出力と前
記第１局部発振器から出力される第１局部発振信号とを
混合して第１中間周波数に変換する第１周波数変換部
と、前記第１中間周波数の帯域制限を行う第１帯域制限
フィルタを備え、高域チューナ部として前記第１高周波
信号切替手段から出力される信号の低域成分を除去する
高域通過フィルタと、前記第１局部発振信号をてい倍し
て第２局部発振信号を出力するてい倍部と、前記高域通
過フィルタの出力と前記第２局部発振信号とを混合し第
２中間周波数に変換する第２周波数変換部と、第２中間
周波数の帯域制限を行う第２帯域制限フィルタを備え、
前記第１高周波信号切替手段と連動して前記低域チュー
ナ部の第１帯域制限フィルタの出力、または、前記第２
帯域制限フィルタの出力のいずれかを選択する第２高周
波信号切替手段と、第３局部発振信号を出力する第２局
部発振器と、前記第２高周波信号切替手段の出力と前記
第２局部発振器から出力される第３局部発振信号とを混
合し第３中間周波数に変換する第３周波数変換部と、前
記第３中間周波数のレベル検出を行うレベル検出部と、
前記第１および第２高周波信号切替手段と前記第１、第
２および第３局部発振信号とを制御する制御部を備え、
測定周波数範囲の低域成分を低域チューナ部で周波数変
換し、高域成分を高域チューナ部で周波数変換するよう
にし、低域チューナ部を選択した場合に第３局部発振信
号は第１中間周波数より第３中間周波数分高い周波数に
設定され、高域チューナ部を選択した場合に第３局部発
振信号は第２中間周波数より第３中間周波数分低い周波
数に設定されるようにしたものであり、被測定周波数を
低域成分と高域成分とに分け、それぞれ異なる周波数変
換部で周波数変換するようにしたことにより、不要スプ
リアス成分の発生原因となる入力信号とてい倍部を越え
て漏洩される局部発振信号とが混合されて発生する不要
スプリアス成分の発生を抑圧することができるという作
用を有する。

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】（第１の実施の形態）以下、添付図面、図
１乃至図４に基づき、本発明の実施の形態を詳細に説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態における選択レ
ベル測定装置の構成を示すブロック図、図２は本発明の
第２及び第３の実施の形態における選択レベル測定装置
の構成を示すブロック図、図３は本発明の第４の実施の
形態における選択レベル測定装置の構成を示すブロック
図、図４は本発明の第５の実施の形態における選択レベ
ル測定装置の構成を示すブロック図である。

【００４１】まず、図１を参照して、本発明の第１の実
施の形態における選択レベル測定装置の構成を説明す
る。図１において、１は入力信号ｆｉｎが入力される入
力端子、２は入力信号ｆｉｎについて被測定周波数ｆの
測定周波数範囲の低域成分（例えば、１〜１０００ＭＨ
ｚ）に亘り周波数変換を行う低域チューナ部３か又は被
測定周波数ｆの測定周波数範囲の高域成分（例えば、１
０００〜２０００ＭＨｚ）に亘り周波数変換を行う高域
チューナ部４を選択して切り替え接続する１高周波切替
手段、５は、例えば発振器にＶＣＯを用いたＰＬＬ周波
数シンセサイザで構成され、制御部６により第１局部発
振信号ｆ１を出力するよう設定される第１局部発振器、
７は第１局部発振信号ｆ１をてい倍して第２局部発振信
号ｆ２を出力するてい倍部である。

【００４２】また、３は低域通過フィルタ８と第１周波
数変換部９と第１帯域制限フィルタ１０とで構成され、
測定周波数範囲の低域成分に亘り被測定周波数ｆを測定
するため（変化させながら測定する）被測定周波数ｆを
所望の第１中間周波数ＩＦ１（本実施の形態では一定、
下述する）に変換する低域チューナ部、８は入力信号の
高域成分を遮断する低域通過フィルタ、９は、例えばダ
イオードからなるダブルバランスミキサで構成され、第
１局部発振信号ｆ１と被測定周波数ｆとを混合して第１
中間周波数ＩＦ１を出力する第１周波数変換部、１０
は、例えば誘電体フィルタからなり、第１中間周波数Ｉ
Ｆ１を帯域制限する第１帯域制限フィルタである。

【００４３】また、４は高域通過フィルタ１１と第２周
波数変換部１２と第２帯域制限フィルタ１３とで構成さ
れ、測定周波数範囲の高域成分に亘り被測定周波数ｆを
測定するため被測定周波数ｆを所望の第２中間周波数Ｉ
Ｆ２に変換する高域チューナ部、１１は入力信号の低域
成分を遮断する高域通過フィルタ、１２は、例えばダイ
オードからなるダブルバランスミキサで構成され、てい
倍部７の出力である第２局部発振信号ｆ２と被測定周波
数ｆとを混合して第２中間周波数ＩＦ２を出力する第２
周波数変換部、１３は、例えば誘電体フィルタからな
り、第２中間周波数ＩＦ２を帯域制限する第２帯域制限
フィルタである。

【００４４】また、１４は第１高周波切替手段２と連動
して第１または第２中間周波数（ＩＦ１またはＩＦ２）
のいずれかを選択する第２高周波切替手段、１５は、例
えば発振器にＶＣＯを用いたＰＬＬ周波数シンセサイザ
で構成され、制御部６により設定された第３局部発振信
号ｆ３を出力する第２局部発振器、１６は、例えばダイ
オードからなるダブルバランスミキサで構成され、第１
または第２中間周波数（ＩＦ１またはＩＦ２）と第３局
部発振信号ｆ３とを混合して第３中間周波数ＩＦ３を出
力する第３周波数変換部、１７は入力レベルの対数に比
例する電圧を出力する対数アンプからなるレベル検出
器、６は、例えばＡＤコンバータおよびＣＰＵからな
り、第１、第２および第３局部発振信号（ｆ１、ｆ２、
ｆ３）を出力するよう第１および第２局部発振器５、１
５を制御し、第１および第２高周波信号切替手段２、１
４の選択動作を制御し、レベル検出部１７の出力データ
を処理する制御部である。

【００４５】次に、図１を参照して、本発明の第１の実
施の形態における選択レベル測定装置の動作を説明す
る。まず、入力端子１から入力された入力信号ｆｉｎ
は、低域チューナ部３または高域チューナ部４で第１ま
たは第２中間周波数（ＩＦ１またはＩＦ２）に周波数変
換される。第１または第２中間周波数（ＩＦ１またはＩ
Ｆ２）は、第３周波数変換部１６において第３中間周波
数ＩＦ３に周波数変換される。第３中間周波数ＩＦ３
は、レベル検出器１７においてレベル検出される。

【００４６】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、入力信号ｆｉｎの処理を被測定周波数ｆの測
定範囲により低域チューナ部と高域チューナ部とに分け
ることにより、上記従来例に示すような、てい倍部７を
用いることに起因する不要スプリアス成分の発生を抑圧
することができることである。以下、その動作を具体的
な数値を用いて詳細に説明する。各周波数は下記のよう
に設定する。

【００４７】 測定周波数範囲： １ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ 低域チューナ部測定周波数範囲： １ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚ 第１局部発振器出力周波数範囲ｆ１：１３０１ＭＨｚ〜２３００ＭＨｚ 第１中間周波数ＩＦ１： １３００ＭＨｚ 高域チューナ部測定周波数範囲： １０００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ てい倍部出力周波数範囲ｆ２： ３５００ＭＨｚ〜４５００ＭＨｚ 第２中間周波数ＩＦ２： ２５００ＭＨｚ 第３局部発振器出力周波数ｆ３： １５５０ＭＨｚまたは２２５０ＭＨｚ 第３中間周波数ＩＦ３： ２５０ＭＨｚ

【００４８】ここで、ｆｉｎは、例えば、５００ＭＨｚ
と１５００ＭＨｚの２つの周波数成分からなる入力信号
であり、そのうち、被測定周波数ｆ＝１５００ＭＨｚを
測定したい場合には、高域チューナ部４を使用するた
め、ｆｉｎ＝５００ＭＨｚの入力信号は高域通過フィル
タ１１により信号レベルが減衰されて第２周波数変換部
１２には入ってこない。従って、２０００ＭＨｚの第１
局部発振信号ｆ１が第２周波数変換部１２に漏洩して
も、上記従来技術で示したような、入力信号ｆｉｎ（５
００ＭＨｚ）と第１局部発振信号ｆ１（２０００ＭＨ
ｚ）とが混合されて第２中間周波数ＩＦ２と同一の２５
００ＭＨｚとなる不要スプリアス成分はの発生は抑圧さ
れる。

【００４９】また、ｆｉｎは、例えば、５００ＭＨｚと
２０００ＭＨｚの２つの周波数成分からなる入力信号で
あり、そのうち、被測定周波数ｆ＝５００ＭＨｚを測定
したい場合には、低域チューナ部３を使用するため、ｆ
ｉｎ＝２０００ＭＨｚの入力信号は低域通過フィルタ８
により信号レベルが減衰されて第１周波数変換部９には
入ってこない。従って、１８００ＭＨｚの第１局部発振
信号ｆ１またはその高調波が第１周波数変換部９に漏洩
しても、第１中間周波数ＩＦ１と同一の１３００ＭＨｚ
となる不要スプリアス成分は発生しない。

【００５０】上記のように、本実施の形態によれば、チ
ューナ部を測定周波数範囲によって低域チューナ部３と
高域チューナ部４の２バンドに分け、各々の入力段にフ
ィルタを設けることにより不要な入力信号を遮断し、て
い倍部７を用いることに起因して漏洩した局部発振信号
と入力信号とにより発生する不要スプリアス成分の発生
を抑圧することができる。

【００５１】（第２の実施の形態）次に、図２を参照し
て、本発明の第２の実施の形態における選択レベル測定
装置の構成を説明する。図２において、１８は入力信号
ｆｉｎが入力される入力端子、１９は、例えば発振器に
ＶＣＯを用いたＰＬＬ周波数シンセサイザで構成され、
制御部２０により第１局部発振信号ｆ１を出力するよう
設定される第１局部発振器、２１は、例えばダイオード
からなるダブルバランスミキサで構成され、第１局部発
振信号ｆ１と被測定周波数ｆとを混合して第１中間周波
数ＩＦ１を出力する第１周波数変換部である。

【００５２】また、２３は、例えば発振器にＶＣＯを用
いたＰＬＬ周波数シンセサイザで構成され、制御部２０
により第１局部発振信号ｆ１を出力するよう設定される
第２局部発振器、２０は、例えばＡＤコンバータおよび
ＣＰＵからなり、第１および第２局部発振信号（ｆ１、
ｆ２）を出力するよう第１および第２局部発振器１９、
２３を制御し、レベル検出部２５の出力データを処理す
る制御部である。

【００５３】また、２２は、例えば誘電体フィルタから
なり、第１中間周波数ＩＦ１を帯域制限する第１帯域制
限フィルタ、２４は、例えばダイオードからなるダブル
バランスミキサで構成され、第１中間周波数ＩＦ１と第
２局部発振信号ｆ２とを混合して第２中間周波数ＩＦ２
を出力する第２周波数変換部、２５は対数アンプで構成
され、入力レベルの対数に比例する電圧を出力するレベ
ル検出器である。

【００５４】次に、図２を参照して、本発明の第２の実
施の形態における選択レベル測定装置の動作を説明す
る。まず、入力端子１８から入力された入力信号ｆｉｎ
は、第１周波数変換部２１において第１中間周波数ＩＦ
１にアップコンバート（出力周波数が入力周波数より高
い）される。第１中間周波数ＩＦ１は、第２周波数変換
部２４において第２中間周波数ＩＦ２にダウンコンバー
ト（出力周波数が入力周波数より低い）される。その第
２中間周波数ＩＦ２は、レベル検出器２５においてレベ
ル検出される。

【００５５】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、第１および第２局部発振信号（ｆ１、ｆ２）
を制御することにより、第１中間周波数ＩＦ１を帯域制
限フィルタの通過帯域内の任意の周波数に設定し、第１
局部発振信号ｆ１およびその高調波（ｆ１×ｎ：ｎは自
然数）と第２局部発振信号ｆ２およびその高調波（ｆ２
×ｍ：ｍは自然数）とが第２周波数変換部２４において
混合されて発生するであろう不要スプリアス成分の発生
を抑圧することができることである。以下、その動作を
具体的な数値を用いて詳細に説明する。

【００５６】各周波数を下記のように設定する。 測定周波数範囲： １ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ 第１局部発振器出力周波数範囲ｆ１：２５０１ＭＨｚ〜４５００ＭＨｚ 第１中間周波数ＩＦ１： ２５００ＭＨｚ→２５１０ＭＨｚ 第２中間周波数ＩＦ２： ２５０ＭＨｚ

【００５７】被測定周波数ｆは、 ｆ＝ｆ１−ｆ２−ＩＦ２ ・・・・・・（１） で与えられ、また、第１中間周波数ＩＦ１は、 ＩＦ１＝ｆ２＋ＩＦ２ ・・・・・・（２） と表すことができる。

【００５８】今、被測定周波数ｆ＝１７５０ＭＨｚを測
定しようとする場合、第１局部発振周波数ｆ１の漏洩し
た信号（ｆ１＝４２５０ＭＨｚ）と第２局部発振周波数
ｆ２＝２２５０ＭＨｚの第２次高調波（ｆ２×２＝４５
００ＭＨｚ）とが第２周波数変換部２４で混合されて、 ｆ２×２−ｆ１＝４５００−４２５０＝２５０ＭＨｚ・・・（３） となり、第２中間周波数ＩＦ２＝２５０ＭＨｚと同一周
波数の不要スプリアス成分となる。

【００５９】このような被測定周波数ｆ＝１７５０ＭＨ
ｚの場合において、第１中間周波数ＩＦ１をＩＦ１＝２
５１０ＭＨｚ（帯域制限フィルタの通過帯域内）とする
ことにより上記のような不要スプリアス成分を抑圧する
ことができる。以下、その場合の動作を具体的な数値を
用いて詳細に説明する。上記、式（２）から第２局部発
振周波数ｆ２は、 ｆ２＝２５１０−２５０＝２２６０ＭＨｚ ・・・（４） となり、式（１）から第１局部発振周波数ｆ１は、 ｆ１＝１７５０＋２２６０−２５０＝４２６０ＭＨｚ・・・（５） となる。このとき、式（３）の値は ｆ２×２−ｆ１＝４５２０−４２６０＝２６０ＭＨｚ・・・（６） となり、第２中間周波数ＩＦ２＝２５０ＭＨｚと同一周
波数とならないため、式（６）で発生する信号は不要ス
プリアス成分とはならない。

【００６０】また、同様に、例えば、被測定周波数ｆ＝
１７４５〜１７５５ＭＨｚを測定する場合には、第１中
間周波数ＩＦ１の設定値を１０ＭＨｚ高くして測定を行
えば、不要スプリアス成分の発生は抑えることができ
る。従って、 ｜ｆ１×ｎ±ｆ２×ｍ｜＝ＩＦ２ （ｎ≠ｍ：ｎ、ｍ自然数） ・・・（７） で示される不要スプリアス成分は、第１中間周波数ＩＦ
１を変更することにより抑圧することができる。

【００６１】上記のように、本実施の形態によれば、第
１及び第２局部発振信号（ｆ１，ｆ２）を制御して、第
１中間周波数の値を帯域制限フィルタの通過帯域内で変
更することにより、第１局部発振信号ｆ１またはその高
調波と第２局部発振信号ｆ２またはその高調波とが第２
周波数変換部２４において混合されて発生する不要スプ
リアス成分の発生を抑圧することができる。

【００６２】（第３の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態における場合と同じく、図２を参照して、
本発明の第３の実施の形態における選択レベル測定装置
の構成を説明する。すなわち、本実施の形態における選
択レベル測定装置の構成は上記第２の実施の形態におけ
るものと同様であるから、更に詳細な説明は省略する。
また、本実施の形態における選択レベル測定装置の動作
も上記第２の実施の形態におけるものと基本的には同様
であるから、更に詳細な説明は省略する。しかし、以
下、本実施の形態における選択レベル測定装置の動作の
上記第２の実施の形態における場合と異なる部分につい
てのみ説明する。

【００６３】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、まず測定の前に予備測定（詳しくは後述す
る）を行うことである。予備測定において、レベル検出
部２５もしくは制御部２０が入力信号（入力信号の第Ｎ
次高調波を含む）として第１中間周波数ＩＦ１の１／２
の信号が入力した場合に発生する不要スプリアス成分を
検出した場合には、第１および第２局部発振信号（ｆ
１，ｆ２）を制御して第１中間周波数ＩＦ１を帯域制限
フィルタ２２の通過帯域内の他の任意な周波数に変更設
定することにより、予備測定において発生したような不
要スプリアス成分の発生を抑圧することができることで
ある。以下、具体的な数値を用いてそれを説明する。

【００６４】各周波数を下記のように設定する。 測定周波数範囲： １ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ 第１局部発振器出力周波数範囲：２５０１ＭＨｚ〜４５００ＭＨｚ 第１中間周波数ＩＦ１： ２５００ＭＨｚ→２４９０ＭＨｚ 第２中間周波数ＩＦ２： ２５０ＭＨｚ

【００６５】第１中間周波数ＩＦ１の１／２の周波数の
信号（１２５０ＭＨｚ）が入力信号ｆｉｎとして入力さ
れた場合、第１周波数変換部２１で第２次高調波が発生
して、被測定周波数ｆの如何に関わらず全帯域に亘って
不要スプリアス成分が検出される。そこで、例えば、測
定者が測定器の任意の操作ボタンに接触して予備測定を
行い、全帯域に渡って不要スプリアス成分が検出された
場合には、第１中間周波数ＩＦ１の設定値を２４９０Ｍ
Ｈｚに変更する。このようにすると、入力信号が１２５
０ＭＨｚの場合でも、入力信号周波数の第２次高調波と
第１中間周波数ＩＦ１の設定値とは一致しないため、不
要スプリアス成分の発生を抑圧することができる。

【００６６】上記のように、本実施の形態によれば、ま
ず予備測定を行い、レベル検出部２５もしくは制御部２
０が入力信号として第１中間周波数ＩＦ１の１／２の信
号が入力された場合に発生する不要スプリアス成分を検
出した場合には、第１および第２局部発振信号（ｆ１，
ｆ２）を制御することにより第１中間周波数ＩＦ１を帯
域制限フィルタ２２の通過帯域内の任意の周波数に変更
設定して、不要スプリアス成分の発生を抑圧することが
できる。

【００６７】（第４の実施の形態）次に、図３を参照し
て、本発明の第４の実施の形態における選択レベル測定
装置の構成を説明する。図３において、２６は入力信号
ｆｉｎを入力する入力端子、２７は入力信号ｆｉｎにつ
いて被測定周波数ｆが内部選択レベル測定装置２８の測
定周波数範囲内の場合には低域回路部２９を選択し、被
測定周波数ｆが内部選択レベル測定装置２８の測定周波
数以上の場合には高域チューナ部３０を選択して接続す
る第１高周波切替手段、２９は低雑音増幅器３１で構成
される低域回路部である。

【００６８】また、３１はゲイン調節を行うとともに雑
音指数の低下を抑える低雑音増幅器（第１低雑音増幅器
ともいう）、３２は、例えば発振器にＶＣＯを用いたＰ
ＬＬ周波数シンセサイザで構成され、制御部３３の制御
により設定された局部発振信号ｆ０を出力する局部発振
器、３０は高域通過フィルタ３４と低雑音増幅器３５と
周波数変換部３６と帯域制限フィルタ３７とで構成さ
れ、被測定周波数ｆを内部選択レベル測定装置２８の測
定周波数範囲内の中間周波数ＩＦに変換する高域チュー
ナ部、３４は入力信号の低域成分を遮断する高域通過フ
ィルタである。

【００６９】また、３５は、低域回路部２９と高域チュ
ーナ部３０とのゲイン調節を行うとともに、雑音指数の
低下を抑える低雑音増幅器（第２低雑音増幅器ともい
う）、３６は、例えばダイオードで構成されるダブルバ
ランスミキサで構成され、局部発振信号ｆ０と被測定周
波数ｆとを混合して中間周波数ＩＦを出力する周波数変
換部、３７は、例えばローパスフィルタで構成され、中
間周波数ＩＦの帯域制限を行う帯域制限フィルタであ
る。

【００７０】また、３８は第１高周波切替手段２７と連
動して低域回路部２９と高域チューナ部３０とのいずれ
かを選択して接続する第２高周波信号切替手段、２８
は、例えば図１に示す本発明の第１の実施の形態におけ
る選択レベル測定装置で構成される内部選択レベル測定
装置、３３は、例えばＡＤコンバータおよびＣＰＵから
なり、局部発振信号ｆ０を出力するよう局部発振器３２
を制御し、第１および第２高周波信号切替手段２７、３
８の選択動作を制御し、内部選択レベル測定装置２８を
制御する制御部である。

【００７１】次に、図３を参照して、上記のように構成
された本発明の第４の実施の形態における選択レベル測
定装置の動作を説明する。まず、入力端子２６から入力
された入力信号ｆｉｎは、第１及び第２高周波信号切替
手段２７ ３８の選択により低域回路部２９かまたは高
域チューナ部３０に接続される。低域回路部２９では、
入力信号ｆｉｎのレベルを増幅し、高域チューナ部３０
では、入力信号ｆｉｎを周波数変換部３６において中間
周波数ＩＦにダウンコンバート（入力信号ｆｉｎの周波
数を下げる）する。低域回路部２９または高域チューナ
部３０の出力は、内部選択レベル測定装置２８で周波数
レベル測定される。

【００７２】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、選択レベル測定装置の前段に、ダウンコンバ
ータ（周波数を下げるように変換する）を設置すること
により、選択レベル測定装置の測定周波数範囲を高周波
数まで拡大することができることである。以下、上記の
特長を具体的な数値を用いて説明する。

【００７３】各周波数を下記のように設定する。 測定周波数範囲： １ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚ 内部選択レベル測定装置２８測定周波数範囲：１ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚ 高域チューナ部３０測定周波数範囲：２０００ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚ 局部発振信号ｆ０： １７００ＭＨｚ（固定） 中間周波数ＩＦ： ３００〜１３００ＭＨｚ

【００７４】被測定周波数ｆが１ＭＨｚ〜２０００ＭＨ
ｚの場合、入力信号ｆｉｎは第１および第２高周波信号
切替手段２７、３８の選択により、低域回路部２９を通
過して内部選択レベル測定装置２８に入力されレベル検
出される。被測定周波数ｆが２０００ＭＨｚ〜３０００
ＭＨｚの場合、入力信号ｆｉｎは第１および第２高周波
信号切替手段２７、３８の選択により高域チューナ部３
０へ入力され、周波数変換部３６において１７００ＭＨ
ｚの局部発振信号ｆ０と混合されて、３００ＭＨｚ〜１
３００ＭＨｚの中間周波数ＩＦにダウンコンバートされ
る。中間周波数ＩＦは内部選択レベル測定装置２８の測
定周波数範囲の帯域内であるから、内部選択レベル測定
装置２８によりレベル検出される。

【００７５】上記のように、本実施の形態によれば、内
部選択レベル測定装置２８の前段に、ダウンコンバータ
を設置するようにしたことにより、選択レベル測定装置
の測定周波数範囲を拡大することができる。

【００７６】（第５の実施の形態） 次に、図４を参照して、本発明の第５の実施の形態にお
ける選択レベル測定装置の構成を説明する。図４におい
て、３９は入力信号ｆｉｎが入力される入力端子、４０
は、例えば複数の周波数変換部と複数の局部発振器と複
数の帯域制限フィルタとで構成され、入力信号ｆｉｎを
中間周波数ＩＦに変換するチューナ部、４１は中間周波
数ＩＦを複数の中間周波数（ＩＦ０〜ＩＦｎ）に分配す
る分配器である。

【００７７】また、４２は、例えばそれぞれ異なる減衰
量を持つ単数あるいは複数の減衰器（アッテネータ）
（４２−１〜４２−ｎ）で構成され、分配器４１で分配
された中間周波数（ＩＦ１〜ＩＦｎ）の各レベルをそれ
ぞれ異なる減衰量で減衰させる減衰器、４３はそれぞれ
対数アンプからなる複数のレベル検出器（４３−０〜４
３−ｎ）で構成され、レベルの異なる中間周波数（ＩＦ
０〜ＩＦｎ）を同時に検波するレベル検出部である。
尚、本実施の形態において、レベル検出器４３−０は中
間周波数ＩＦ０を減衰しないままレベル検出するように
したものであり、第１レベル検出器ともいう。

【００７８】次に、図４を参照して、上記のように構成
された本発明の第５の実施の形態における選択レベル測
定装置の動作を説明する。まず、入力端子３９から入力
信号ｆｉｎが入力され、チューナ部４０で中間周波数Ｉ
Ｆに周波数変換される。中間周波数ＩＦは分配器４１で
複数の中間周波数（ＩＦ０〜ＩＦｎ）に分配され、一部
は単数あるいは複数のそれぞれ減衰量の異なる減衰器４
２（４２−１〜４２−ｎ）に入力される。それらレベル
の異なる複数の中間周波数（ＩＦ０〜ＩＦｎ）は、それ
ぞれレベル検出部４３の複数のレベル検出器（４３−０
〜４３−ｎ）を通して同時に検波される。

【００７９】本実施の形態における選択レベル測定装置
の特長は、分配した複数の信号のレベルを減衰無しまた
は１つ以上の異なる減衰量の複数の減衰器４２によりレ
ベル検出器の測定可能入力レベルまで減衰させたものと
を、複数のレベル検出器４３（４３−０〜４３−ｎ）で
同時に検波するようにしたことにより、測定ダイナミッ
クレンジをチューナ部４０のダイナミックレンジまで拡
大することができるということである。以下、上記で説
明したことを具体的な数値を用いて詳細に説明する。

【００８０】例えば、各設定値を以下のように定める。 チューナ部４０のダイナミックレンジ： １００ｄＢ （チューナ部４０出力レベル： −１００ｄＢｍ〜０ｄＢｍ） レベル検出器４３のダイナミックレンジ： ６０ｄＢ （レベル検出器４３測定可能入力レベル範囲： −１０５ｄＢｍ〜−４５ｄＢｍ） 分配器４１による分配数： ２ 減衰器４２の数： １ 減衰器４２の減衰量： ５０ｄＢ

【００８１】チューナ部４０の出力レベル−１００ｄＢ
ｍ〜−５０ｄＢｍの場合には、減衰器４２を通過させず
にレベル検出を行い、チューナ部４０の出力レベルが−
５０ｄＢｍから０ｄＢｍの場合には、レベルを減衰器４
２において５０ｄＢ減衰させることによりレベル検出器
４３の測定範囲内にしてレベル検出を行う。両信号レベ
ルのレベル検出を同時に行いその結果を重畳することに
より、測定ダイナミックレンジをチューナ部４０のダイ
ナミックレンジと同等の範囲まで拡大することができ
る。

【００８２】上記のように、本実施の形態によれば、分
配した複数の信号のレベルを減衰無しまたは減衰量の異
なる複数の減衰器４２（４２−１〜４２−ｎ）によりレ
ベル検出器の測定可能入力レベルまで減衰させて、複数
のレベル検出器４３（４３−０〜４３−ｎ）で同時に検
波することにより、測定ダイナミックレンジをチューナ
部４０のダイナミックレンジまで拡大することができ
る。または、測定ダイナミックレンジをチューナ部４０
のダイナミックレンジまで拡大したと同等の効果を得る
ことができる。

【００８３】

【発明の効果】本発明における選択レベル測定装置は、
以上のように構成し、特に、被測定周波数の測定周波数
範囲の低域成分を低域チューナ部で周波数変換し、高域
成分を高域チューナ部で周波数変換するようにしたこと
により、不要スプリアス成分の発生原因となる入力信号
とてい倍部を越えて漏洩される局部発振信号とが混合さ
れて発生する不要スプリアス成分の発生を抑圧すること
ができる。

【００８４】

【００８５】

【００８６】

【００８７】

【００８８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における選択レベル
測定装置の構成を示すブロック図

【図２】図２は本発明の第２及び第３の実施の形態にお
ける選択レベル測定装置の構成を示すブロック図

【図３】図３は本発明の第４の実施の形態における選択
レベル測定装置の構成を示すブロック図

【図４】図４は本発明の第５の実施の形態における選択
レベル測定装置の構成を示すブロック図

【図５】従来の比較的小型且つ安価な選択レベル測定装
置の一例の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 第１高周波切替手段 ３ 低域チューナ部 ４ 高域チューナ部 ５ 第１局部発振器 ６ 制御部 ７ てい倍部 ８ 低域通過フィルタ ９ 第１周波数変換部 １０ 第１帯域制限フィルタ １１ 高域通過フィルタ １２ 第２周波数変換部 １３ 第２帯域制限フィルタ １４ 第２高周波切替手段 １５ 第２局部発振器 １６ 第３周波数変換部 １７ レベル検出部 １８ 入力端子 １９ 第１局部発振器 ２０ 制御部 ２１ 第１周波数変換部 ２２ 帯域制限フィルタ ２３ 第２局部発振器 ２４ 第２周波数変換部 ２５ レベル検出部 ２６ 入力端子 ２７ 第１高周波切替手段 ２８ 内部選択レベル測定装置 ２９ 低域回路部 ３０ 高域チューナ部 ３１ 低雑音増幅器 ３２ 局部発振器 ３３ 制御部 ３４ 高域通過フィルタ ３５ 低雑音増幅器 ３６ 周波数変換部 ３７ 低域通過フィルタ ３８ 第２高周波切替手段 ３９ 入力端子 ４０ チューナ部 ４１ 分配器 ４２ 、４２−１ 〜 ４２−ｎ 減衰器 ４３ 、４３−０ 〜 ４３−ｎ レベル検出器 ４４ 入力端子 ４５ 第１局部発振器 ４６ 制御部 ４７ てい倍部 ４８ 第１周波数変換部 ４９ 第１帯域制限フィルタ ５０ 第２局部発振器 ５１ 第２周波数変換部 ５２ チューナ部 ５３ 第２帯域制限フィルタ ５４ レベル検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−105922（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−213869（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220510（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−12974（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 23/173

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号を低域通過フィルタかまたは高域
   通過フィルタに選択して接続する第１高周波信号切替手
   段と、低域チューナ部として前記第１高周波信号切替手
   段から出力される信号の高域成分を除去する低域通過フ
   ィルタと、第１局部発振信号を出力する第１局部発振器
   と、前記低域通過フィルタの出力と前記第１局部発振器
   から出力される第１局部発振信号とを混合して第１中間
   周波数に変換する第１周波数変換部と、前記第１中間周
   波数の帯域制限を行う第１帯域制限フィルタを備え、高
   域チューナ部として前記第１高周波信号切替手段から出
   力される信号の低域成分を除去する高域通過フィルタ
   と、前記第１局部発振信号をてい倍して第２局部発振信
   号を出力するてい倍部と、前記高域通過フィルタの出力
   と前記第２局部発振信号とを混合し第２中間周波数に変
   換する第２周波数変換部と、第２中間周波数の帯域制限
   を行う第２帯域制限フィルタを備え、前記第１高周波信
   号切替手段と連動して前記低域チューナ部の第１帯域制
   限フィルタの出力、または、前記第２帯域制限フィルタ
   の出力のいずれかを選択する第２高周波信号切替手段
   と、第３局部発振信号を出力する第２局部発振器と、前
   記第２高周波信号切替手段の出力と前記第２局部発振器
   から出力される第３局部発振信号とを混合し第３中間周
   波数に変換する第３周波数変換部と、前記第３中間周波
   数のレベル検出を行うレベル検出部と、前記第１および
   第２高周波信号切替手段と前記第１、第２および第３局
   部発振信号とを制御する制御部を備え、測定周波数範囲
   の低域成分を低域チューナ部で周波数変換し、高域成分
   を高域チューナ部で周波数変換するようにし、低域チュ
   ーナ部を選択した場合に第３局部発振信号は第１中間周
   波数より第３中間周波数分高い周波数に設定され、高域
   チューナ部を選択した場合に第３局部発振信号は第２中
   間周波数より第３中間周波数分低い周波数に設定される
   ことを特徴とする選択レベル測定装置。