JP3366269B2

JP3366269B2 - Selection level measurement system

Info

Publication number: JP3366269B2
Application number: JP35809298A
Authority: JP
Inventors: 賢一湯浅; 裕斎藤; 亨岡田; 弘田苗
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2003-01-14
Anticipated expiration: 2018-12-16
Also published as: JP2000180483A

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
ベル測定システムに関し、特に、簡単な構成で精度の向
上を実現するものである。【０００２】【従来の技術】従来、特開平８−２１２４８８や特開平
１０−１９６１３号公報に示されるように、パーソナル
コンピュータ（ＰＣ）や専用の計測フレームに内蔵され
る計測モジュールが知られている。この計測モジュール
は、特定の測定機能に限定することによって小型、かつ
ローコストに設計することができ、また、様々な機能を
持つ計測モジュールの中から必要な機能を持つ計測モジ
ュールを組み合わせることによって、最適な計測システ
ムを構築することができると言う特徴を持っている。【０００３】また、従来、高周波信号の周波数別のレベ
ルを測定する装置として、例えば、特開平１０−１６０
７７１号公報に示されるような選択レベル測定装置が知
られており、これも一般には計測モジュール（選択レベ
ル計測モジュール）として利用されている。この選択レ
ベル計測モジュールは、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、信号成分の特定の帯域幅に
含まれる信号レベルを測定するものである。【０００４】一般に、この選択レベル計測モジュールで
は、測定感度を向上する場合に、測定装置の高周波増幅
段に低雑音増幅器を追加することで総合利得と雑音指数
の向上を図る必要があった（高感度型選択レベル計測モ
ジュール）。【０００５】また、このような選択レベル計測モジュー
ルは、一般に、測定周波数範囲が１０００ＭＨｚ程度
（例えば、１乃至１０００ＭＨｚ、１０００乃至２００
０ＭＨｚ）である場合が多い。したがって、さらに広帯
域な周波数範囲（例えば１乃至２０００ＭＨｚ）にわた
る信号を同時に（または高速に）測定する必要がある場
合は、異なる測定周波数範囲に対応した複数の選択レベ
ル計測モジュールを用意し、入力信号を複数の選択レベ
ル計測モジュールに分配器によって分配する必要があっ
た（広帯域選択レベル計測システム）。【０００６】一方、受信機及び受信システムにおいて、
ノイズの混入を防ぐために、低雑音増幅器を測定機器か
ら離して、アンテナ直下等に設置した例が、特開平６−
２７１６８号公報、特開平６−３５０４７１号公報及び
特開平１０−７５１９１号公報に示されている。ま
た、複数の比較的狭い周波数帯域の信号を分離する手段
として、例えば、特開平８−２３７１６６号公報及び特
開平９−８６８５号公報には、バンドパスフィルタを組
み合わせて構成したアンテナ共用器を用いることが提案
されている。【０００７】【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の高感度
型選択レベル計測モジュールでは、高利得な高周波増幅
段がＰＣや専用の計測フレームの筐体内部に内蔵されて
いるため、例えば、筐体内部のＣＰＵや電源で発生する
妨害電磁波（ノイズ）が低雑音増幅器に混入して、高感
度測定時の測定精度が劣化すると言う問題があった。【０００８】また、比較的高い信号レベルのみを測定す
るシステム（通常レベル計測システム）では、この高利
得な高周波増幅段を必要としない。この高利得な高周波
増幅段は一般に高価である。したがって、通常レベル計
測システムを安価で最適な構成で実現するためには、低
利得で安価な高周波増幅段を備えた異なるタイプの選択
レベル計測モジュール（通常レベル選択レベル計測モジ
ュール）を別途用意する必要があった。【０００９】また、測定レベルレンジの切換が高速にで
きないという問題があった。【００１０】また、従来の広帯域選択レベル計測システ
ムでは、広帯域の測定周波数範囲を分割するため、分配
器として一般に抵抗分配器が用いられているが、分配損
失が大きく（２分配では６dB）、その損失分だけ測定感
度が劣化するという問題があった。【００１１】また、複数の選択レベル計測モジュールを
用いて同時に高感度測定する場合、低雑音増幅器（プリ
アンプ部）の総合利得の周波数偏差と個体差により、測
定レベル精度が劣化するという問題があった。【００１２】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、高精度な高感度測定ができ、測定レベル
レンジの高速切り換えが可能であり、広帯域な信号を同
時または高速に高感度測定することができる選択レベル
計測システムを必要最小限の構成で提供することを目的
としている。【００１３】【課題を解決する手段】そこで、本発明の選択レベル計
測システムでは、ＣＰＵノイズのプリアンプ部への混入
を防止し、かつ、高感度測定を可能にするため、電磁遮
蔽されたプリアンプ部を、選択レベル計測モジュールと
ＣＰＵとを内蔵する筐体の外部に配置している。【００１４】また、複数の測定周波数範囲を同時に高感
度測定するために、複数の選択レベル計測モジュールの
測定周波数範囲に対応した１つの低雑音増幅器をプリア
ンプ部に内蔵させている。【００１５】また、測定レベルレンジを高速に切換える
ために、プリアンプ部に、測定信号を低雑音増幅器を介
さず通過させるスルー機能を持たせている。【００１６】また、高精度のレベル測定を実現するた
め、プリアンプ部にメモリ装置を内蔵し補正テーブルを
持つように構成している。【００１７】そのため、簡単な構成で高精度の選択レベ
ル計測システムを実現することができる。【００１８】【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、選択レベル測定機能を有する選択レベル計測モジュ
ールとＣＰＵとを備えた計測システムにおいて、選択レ
ベル計測モジュールとＣＰＵとを内蔵する筐体の外部
に、測定信号を増幅するプリアンプ部を設け、このプリ
アンプ部に、測定信号を増幅する低雑音増幅器と、測定
信号をこの低雑音増幅器で増幅する第１モードに対応し
たレベル補正テーブルと、測定信号をこの低雑音増幅器
を介さずに通過させる第２モードに対応したレベル補正
テーブルとを設け、ＣＰＵが、複数のレベル補正テーブ
ルによって選択レベル計測モジュールで得られたレベル
測定結果を補正するように構成している。こうしたこと
により、ＣＰＵノイズのプリアンプ部への混入を防止す
ることができる。また、プリアンプ部の別体化により、
通常レベル測定モードの時にプリアンプ部を取り外すこ
とができ、高感度測定モードと通常レベル測定モードと
のモード移行を簡単に行なうことができる。また、高感
度測定モードと通常レベル測定モードとを高速に切換え
ることができ、また、高精度な測定結果を得ることがで
きる。【００１９】【００２０】【００２１】【００２２】【００２３】【００２４】【００２５】【００２６】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。【００２７】（第１の実施形態）第１の実施形態の選択
レベル計測システムは、図１に示すように、入力端子５
からの入力信号を低雑音増幅して出力するプリアンプ部
１と、モジュール入力端子12から入力した信号のレベル
測定を行なう選択レベル計測モジュール２と、選択レベ
ル計測モジュール２の内部制御と出力データの処理とを
行なうＣＰＵ３と、選択レベル計測モジュール２及びＣ
ＰＵ３を内蔵する筐体４と、計測結果を表示する表示部
11とを備えている。【００２８】この選択レベル計測システムの測定周波数
範囲を、例えば、１乃至１０００ＭＨｚとして説明す
る。【００２９】プリアンプ部１は、電磁遮蔽された筐体に
低雑音増幅器６が内蔵されており、入力端子５からの入
力信号を低雑音増幅し、モジュール入力端子12へ増幅し
た信号を出力する。低雑音増幅器６は、例えば、ＭＭＩ
Ｃで構成されて周波数範囲１乃至１０００ＭＨｚにおい
てその利得（Ｇ１）は１３ｄＢ、雑音指数（ＮＦ１）は
４ｄＢ程度に設定される。プリアンプ部１は、選択レベ
ル計測モジュール２とＣＰＵ３とを内蔵する筐体４の外
部に配置される。【００３０】選択レベル計測モジュール２は、ＣＰＵ３
と共に筐体４に内蔵され、局部発振部７と周波数変換部
８とレベル検出部９とで構成される。局部発振部７は、
ＰＬＬシンセサイザと電圧制御発振器とから構成され、
ＣＰＵ３からの制御信号10によって発振周波数を掃引す
ることができる。また、周波数変換部８は、モジュール
入力端子12から入力される入力信号を局部発振部７から
入力される局部発振信号と混合して中間周波数に変換す
る。また、レベル検出部９は、周波数変換部８の出力レ
ベルを検出する。【００３１】ＣＰＵ３は、局部発振部７から出力される
局部発振周波数の制御とレベル検出部９の出力データの
処理とを行なう。【００３２】表示部11は、ＣＰＵ３で制御された周波数
と中間周波数のレベル検出部９における検出結果とを表
示する。【００３３】このように、選択レベル計測モジュール２
はモジュール入力端子12から入力される測定周波数範
囲（１乃至１０００ＭＨｚ）の信号のレベル測定を行な
うように動作する。【００３４】この選択レベル計測システムにおいて、選
択レベル計測モジュール２の検出レベル範囲は、例え
ば、−１００乃至−３０ｄＢｍであり、最小検出レベル
（感度：Ｓ２）は−１００ｄＢｍであり、また、選択レ
ベル計測モジュール２の総合雑音指数（ＮＦ２）は１１
ｄＢであるとする。これが、通常レベル測定モードのレ
ベル検出性能となる。【００３５】また、高感度測定モードにおいては、外部
にプリアンプ部１を接続することで、選択レベル計測シ
ステム全体のレベル検出性能が向上する。プリアンプ部
１の低雑音増幅器６の雑音指数（ＮＦ１＝４ｄＢ）と利
得（Ｇ１＝１３ｄＢ）とから、選択レベル計測システム
総合の雑音指数（ＮＦtotal）は、ＮＦtotal＝ＮＦ1＋(ＮＦ2−１)／G1＝５dB （１）となる。【００３６】ここで、選択レベル計測システムの帯域幅
（ＢＷ）を１５ＫＨｚ、レベル検出に必要なキャリア対
信号比（Ｃ／Ｎ）を１０ｄＢとすると、入力換算雑音レ
ベル（Ｐｎ）は、Ｐn＝１０Log[ K T BW ]＋Ｃ／Ｎ＋ＮＦtotal＝−１１７dBm （２）となる。（K：ボルツマン定数、T：絶対温度、[ K T BW
]は、ＫとＴとＢＷとの積を示す）高感度測定モードの検出レベル範囲は、低雑音増幅器６
の利得が１３ｄＢであるので−１１３乃至−４３ｄＢｍ
となる。これは、式（２）に示す入力換算雑音レベルよ
り高いレベルであることから、最小検出レベル（感度：
Ｓ１）は−１１３ｄＢｍとなる。つまり、選択レベル計
測モジュール２はプリアンプ部１を接続することで１３
ｄＢ高感度な測定を行なうことができる。【００３７】一般にＣＰＵ３は、周波数が数十乃至数百
ＭＨｚの妨害電磁波（ノイズ）を放射し、筐体４内部の
他の回路へ妨害を与え、その度合いは、妨害を受ける回
路が扱う信号レベルが低い程深刻な問題となる。例え
ば、通常レベル測定モードにおける選択レベル計測モジ
ュール２が取り扱う最小信号レベルは、上記の説明のよ
うに−１００ｄＢｍであり、ＣＰＵ３が発生する妨害電
磁波（ノイズ）が問題となることはない。しかし、高感
度測定モードにおいては、取り扱う最小信号レベルは−
１１３ｄＢｍであり、ＣＰＵ３が発生する妨害電磁波
（ノイズ）が混入すると問題となる場合が多い。【００３８】しかし、図１に示す選択レベル計測システ
ムでは、プリアンプ部１を電磁遮蔽された構造として筐
体４の外部に配置しているため、ＣＰＵ３から発生する
妨害電磁波（ノイズ）の混入を防止することができる。【００３９】また、プリアンプ部１を筐体４の外部に接
続する別筐体とすることで、プリアンプ部１の取り外し
が容易であり、高感度測定モードから通常レベル測定モ
ードへの移行及びその逆の移行が容易である。【００４０】このように、第１の実施形態の選択レベル
計測システムでは、ＣＰＵノイズのプリアンプ部への混
入を防止して、高感度測定を高精度に実施することがで
き、また、高感度測定モードと通常レベル測定モードと
のモード移行を容易に行なうことができる。【００４１】（第２の実施の形態）第２の実施形態の選
択レベル計測システムは、図２に示すように、筺体４内
に２つの選択レベル計測モジュール2-1、2-2を具備し、
また、プリアンプ部１内に低雑音増幅器６の出力を２つ
の選択レベル計測モジュール2-1、2-2に分配する分配器
13を内蔵している。図２において図１と同一の符号を付
すものは同一の動作を行なう。【００４２】この選択レベル計測システムにおいて、例
えば、選択レベル計測モジュール2-1の測定周波数範囲
を１乃至１０００ＭＨｚ、選択レベル計測モジュール2-
2の測定周波数範囲を１０００乃至２０００ＭＨｚとす
る。【００４３】分配器13は、電磁遮蔽された筐体に低雑音
増幅器６と共に内蔵され、低雑音増幅器６で低雑音増幅
された入力信号を選択レベル計測モジュール2-1及び2-2
へ分配する。分配器13は、一般に分配損失を生じ、例え
ば、分配損失（Ｌｄ）を６ｄＢとする。また、低雑音増
幅器６は、例えばＭＭＩＣで構成され、一般に比較的狭
い帯域幅（１０００ＭＨｚ程度）では、利得及び雑音指
数が平坦な周波数特性を示す。しかし、広い帯域幅（２
０００ＭＨｚ程度）における利得及び雑音指数は、平坦
な周波数特性を得ることが難しく、一般に周波数の高い
領域で利得と雑音指数とが劣化する傾向にある。【００４４】ここで、低雑音増幅器６の特性は、例えば
周波数範囲１乃至１０００ＭＨｚにおいて利得（Ｇ３）
１３ｄＢ、雑音指数（ＮＦ３）４ｄＢ程度、また、周波
数範囲１０００乃至２０００ＭＨｚにおいて利得（Ｇ
４）１２ｄＢ、雑音指数（ＮＦ４）５ｄＢとする。【００４５】この選択レベル計測システムにおいて、選
択レベル計測モジュール2-1及び2-2の検出レベル範囲
は、例えば、−１００乃至−３０ｄＢｍであり、最小検
出レベルは−１００ｄＢｍであり、また、選択レベル計
測モジュール2-1及び2-2の総合雑音指数（ＮＦ２）は１
１ｄＢであるとする。これが通常レベル測定モードのレ
ベル検出性能となる。【００４６】また、高感度測定モードにおいては、外部
にプリアンプ部１を接続することで、選択レベル計測シ
ステム全体のレベル検出性能を向上する。したがって、
周波数範囲１乃至１０００ＭＨｚにおける選択レベル計
測システムの総合雑音指数（ＮＦtotal２）は、ＮＦtotal2＝ＮＦ3＋(ＮＦLd−１)／Ｇ3＋(ＮＦ2−1)／(Ｇ3・Ｌd)＝７dB （３）となる(NFLd：分配器の雑音指数)。【００４７】また、周波数範囲１０００乃至２０００Ｍ
Ｈｚにおける選択レベル計測システムの総合雑音指数
（ＮＦtotal３）は、ＮＦtotal3＝ＮＦ4＋(ＮＦLd−１)／Ｇ4＋(ＮＦ2−１)／(Ｇ4・Ｌd)＝８dB （４）となる。【００４８】ここで、選択レベル計測システムの帯域幅
（ＢＷ）を１５ＫＨｚ、レベル検出に必要なキャリア対
信号比（Ｃ／Ｎ）を１０ｄＢとすると、周波数範囲１乃
至１０００ＭＨｚにおける入力換算雑音レベル（Ｐｎ
２）及び周波数範囲１０００乃至２０００ＭＨｚにおけ
る入力換算雑音レベル（Ｐｎ３）は、Ｐｎ2＝１０Log[ K T BW ]＋Ｃ／Ｎ＋ＮＦtotal2＝−115dBm （５）Ｐｎ3＝１０Log[ K T BW ]＋Ｃ／Ｎ＋ＮＦtotal3＝−114dBm （６）となる。【００４９】高感度測定モードの検出レベル範囲は、周
波数範囲１乃至１０００ＭＨｚにおいては、プリンアン
プ部１の総合利得が７ｄＢ（＝１３−６）であるので−
１０７乃至−３７ｄＢｍ、また、周波数範囲１０００乃
至２０００ＭＨｚにおいては、プリンアンプ部１の総合
利得が６ｄＢ（＝１２−６）であるので−１０６乃至−
３６ｄＢｍとなる。したがって、周波数範囲１乃至１０
００ＭＨｚにおける最小検出レベルは−１０７ｄＢｍ、
周波数範囲１０００乃至２０００ＭＨｚにおける最小検
出レベルは−１０６ｄＢｍとなる。【００５０】このように、選択レベル計測モジュール2-
1及び2-2は、プリアンプ部１を接続することで７乃至６
ｄＢ高感度な測定を行なうことができる。また、入力信
号が分配器13により選択レベル計測モジュール2-1及び2
-2に分配されるので、入力信号を選択レベル計測モジュ
ール2-1及び2-2を用いて、周波数範囲１乃至１０００Ｍ
Ｈｚの信号と周波数範囲１０００乃至２０００ＭＨｚの
信号とを同時に測定することができる。【００５１】このように、第２の実施形態の選択レベル
計測システムでは、プリアンプ部に分配器を内蔵するこ
とで複数の周波数範囲を同時に高感度測定することが可
能になる。【００５２】尚、この実施形態では、選択レベル計測モ
ジュール数は２としているが、これに限るものではな
く、３以上としても同様の効果が得られる。【００５３】（第３の実施形態）第３の実施形態の選択
レベル計測システムは、図３に示すように、プリアンプ
部１内に、低雑音増幅器６の出力を、周波数帯域を分け
て分配するアンテナ共用器14を備えている。図３におい
て図２と同一の符号を付すものは同一の動作を行なう。【００５４】この選択レベル計測システムにおいて、例
えば、選択レベル計測モジュール2-1の測定周波数範囲
を１乃至１０００ＭＨｚ、選択レベル計測モジュール2-
2の測定周波数範囲を１４００乃至２４００ＭＨｚとす
る。【００５５】この選択レベル計測システムは、図２に示
す選択レベル計測システムにおける分配器13をアンテナ
共用器14に置き換えたものである。アンテナ共用器14
は、バンドパスフィルタを組み合わせて構成され、周波
数範囲１乃至１０００ＭＨｚの信号を選択レベル計測モ
ジュール2-1に伝送し、周波数範囲１４００乃至２４０
０ＭＨｚの信号を選択レベル計測モジュール2-2に伝送
するように動作する。アンテナ共用器14は、一般に伝送
損失が少なく１ｄＢ程度以下である。ここでは、説明の
便宜上、この伝送損失を無視することにする。【００５６】この選択レベル計測システムにおいて、図
２と同様に、周波数範囲１乃至１０００ＭＨｚにおいて
低雑音増幅器６の雑音指数（ＮＦ３）を４ｄＢ、利得
（Ｇ３）を１３ｄＢとすると、周波数範囲１乃至１００
０ＭＨｚにおける選択レベル計測システムの総合雑音指
数（ＮＦtotal４）は、ＮＦtotal4＝ＮＦ3＋(ＮＦ2−１)／Ｇ3＝5dB （７）となる。また、周波数範囲１４００乃至２４００ＭＨｚ
において低雑音増幅器６の雑音指数（ＮＦ５）を５ｄ
Ｂ、利得（Ｇ５）を１２ｄＢとすると、周波数範囲１４
００乃至２４００ＭＨｚにおける選択レベル計測システ
ムの総合雑音指数（ＮＦtotal５)は、ＮＦtotal5＝ＮＦ5＋(ＮＦ2−１)／Ｇ5＝6dB （８）となる。ここで、選択レベル計測システムの帯域幅（Ｂ
Ｗ）を１５ＫＨｚ、レベル検出に必要なキャリア対信号
比（Ｃ／Ｎ）を１０ｄＢとすると、周波数範囲１乃至１
０００ＭＨｚにおける入力換算雑音レベル（Ｐｎ４）及
び周波数範囲１４００乃至２４００ＭＨｚにおける入力
換算雑音レベル（Ｐｎ５）は、Ｐｎ4＝10Log[ K T BW ]＋Ｃ／Ｎ＋ＮＦtotal4＝−117dBm （９）Ｐｎ5＝10Log[ K T BW ]＋Ｃ／Ｎ＋ＮＦtotal5＝−116dBm （１０）となる。【００５７】故に、高感度測定モードの検出レベル範囲
は、周波数範囲１乃至１０００ＭＨｚにおいてプリアン
プ部１の総合利得が１３ｄＢであるので−１１３乃至−
４３ｄＢｍとなる。これは、式（９）に示す入力換算雑
音レベルより高いレベルであることから、周波数範囲１
乃至１０００ＭＨｚの最小検出レベルは−１１３ｄＢｍ
である。また、周波数範囲１４００乃至２４００ＭＨｚ
においてはプリアンプ部の総合利得が１２ｄＢであるの
で、検出レベル範囲は−１１２乃至−４２ｄＢｍとな
る。これは、式（１０）に示す入力換算雑音レベルより
高いレベルであることから、周波数範囲１４００乃至２
４００ＭＨｚの最小検出レベルは−１１２ｄＢｍとな
る。【００５８】したがって、選択レベル計測モジュール2-
1及び2-2は、プリアンプ部１を接続することで１３乃至
１２ｄＢ高感度な測定を行なうことができる。また、入
力信号がアンテナ共用器14により選択レベル計測モジュ
ール2-1及び2-2に分配されるので、入力信号を選択レベ
ル計測モジュール2-1及び2-2を用いて、周波数範囲１乃
至１０００ＭＨｚの信号と周波数範囲１４００乃至２４
００ＭＨｚの信号とを同時に測定することができる。【００５９】このように、第３の実施形態の選択レベル
計測システムでは、プリアンプ部にアンテナ共用器を内
蔵することによって、複数の周波数範囲を同時に高感度
測定することが可能になる。【００６０】尚、この実施形態においては、選択レベル
計測モジュール数は２としているが、これに限るもので
はなく、３以上としても同様の効果が得られる。【００６１】（第４の実施の形態）第４の実施の形態の
選択レベル計測システムは、図４に示すように、プリア
ンプ部１内に、入力信号を周波数帯域を分けて分配する
アンテナ共用器14と、このアンテナ共用器14の出力を増
幅する２つの低雑音増幅器6-1、6-2とを備えている。図
４において図３と同一の符号を付すものは同一の動作を
行なう。【００６２】この選択レベル計測システムでは、図３と
同様に、選択レベル計測モジュール2-1の測定周波数範
囲を１乃至１０００ＭＨｚ、選択レベル計測モジュール
2-2の測定周波数範囲を１４００乃至２４００ＭＨｚと
する。【００６３】低雑音増幅器6-1及び6-2は、アンテナ共用
器14で１乃至１０００ＭＨｚと１４００乃至２４００Ｍ
Ｈｚの周波数帯域に分配された入力信号を低雑音増幅し
て、選択レベル計測モジュール2-1乃び2-2に入力するよ
うに動作する。低雑音増幅器6-1の動作周波数範囲は１
乃至１０００ＭＨｚであり、低雑音増幅器6-2の動作周
波数範囲は１４００乃至２４００ＭＨｚに設定される。【００６４】低雑音増幅器6-1及び6-2は、例えばＭＭＩ
Ｃで構成され、一般に比較的狭い帯域幅（１０００ＭＨ
ｚ程度）では、利得と雑音指数とが平坦な周波数特性を
示す。低雑音増幅器6-1の特性は、例えば周波数範囲１
乃至１０００ＭＨｚにおいて利得（Ｇ６）が１３ｄＢ、
雑音指数（ＮＦ６）が４ｄＢ程度であり、また、低雑音
増幅器6-2の特性は、例えば周波数範囲１４００乃至２
４００ＭＨｚにおいて利得（Ｇ７）が１３ｄＢ、雑音指
数（ＮＦ７）が４ｄＢとする。【００６５】この選択レベル計測システムにおいて、図
３と同様に、周波数範囲１乃至１０００ＭＨｚにおける
選択レベル計測システムの総合雑音指数（ＮＦtotal
６）は、ＮＦtotal6＝ＮＦ6＋(ＮＦ2−１)／Ｇ6＝５dB （１１) となり、また、周波数範囲１４００乃至２４００ＭＨｚ
における選択レベル計測システムの総合雑音指数（ＮＦ
total7）は、ＮＦtotal7＝ＮＦ7＋(ＮＦ2−１)／Ｇ7＝５dB （１２) となる。同様に、周波数範囲１乃至１０００ＭＨｚにお
ける入力換算雑音レベル（Ｐｎ６）及び周波数範囲１４
００乃至２４００ＭＨｚにおける入力換算雑音レベル
（Ｐｎ７）は、Ｐｎ6＝１０Log[ K T BW ]＋Ｃ／Ｎ＋ＮＦtotal6＝−119dBm （１３）Ｐｎ7＝１０Log[ K T BW ]＋Ｃ／Ｎ＋ＮＦtotal7＝−119dBm （１４）となる。【００６６】また、周波数範囲１乃至１０００ＭＨｚに
おける最小検出レベルが−１１３ｄＢｍ、周波数範囲１
４００乃至２４００ＭＨｚにおける最小検出レベルが−
１１３ｄＢｍとなり、等しくなる。【００６７】このように、第４の実施形態の選択レベル
計測システムでは、測定信号を複数の低雑音増幅器にア
ンテナ共用器を介して入力することで、複数の周波数範
囲を同時に高感度測定することが可能になる。【００６８】尚、この実施形態においては、選択レベル
計測モジュール数は２としているが、これに限るもので
はなく、３以上としても同様の効果が得られる。【００６９】（第５の実施形態）第５の実施形態の選択
レベル計測システムは、図５に示すように、プリアンプ
部１に、入力信号を低雑音増幅器６に通す（高感度測定
モード）か通さない（通常レベル測定モード）かを選択
する２つの高周波スイッチ15及び16を備えており、ま
た、筺体４には、選択レベル計測モジュール２と、高周
波スイッチ15及び16の選択を制御するＣＰＵ３とが内蔵
されている。図５において図１と同一の符号を付すもの
は同一の動作を行なう。【００７０】高周波スイッチ15及び16は、例えばＧａＡ
ｓＭＭＩＣまたはＰＩＮダイオードで構成される。入力
信号は、高周波スイッチ15によって選択されて、低雑音
増幅器６か、または高周波スイッチ16のいずれかに伝送
される。高周波スイッチ16は、低雑音増幅器６の出力
か、または高周波スイッチ15の出力を選択して選択レベ
ル計測モジュール２へ入力するように動作する。【００７１】高周波スイッチ15及び16は、ＣＰＵ３から
の制御信号17によって制御されて高感度測定モードまた
は通常レベル測定モードに設定される。【００７２】ここで、高感度測定モードでは、入力信号
は低雑音増幅器６を介して選択レベル計測モジュール２
へ入力される。また、通常レベル測定モードでは、入力
信号は低雑音増幅器６を介さず選択レベル計測モジュー
ル２へ入力される。一般に高周波スイッチを挿入すると
挿入損失が生じ、例えば、挿入損失（ＩＬ）を１ｄＢと
して以下に動作を説明する。【００７３】この選択レベル計測システムにおいて、図
４と同様に、高周波スイッチ15及び16を高感度測定モー
ドに切換えた場合の選択レベル計測システムの総合雑音
指数（ＮＦtotal８）は、低雑音増幅器６の利得（Ｇ
８）が１３ｄＢ、雑音指数（ＮＦ８）が４ｄＢであるこ
とからＮＦtotal8＝ＮＦIL＋(ＮＦ8-1)／ＩＬ＋（ＮＦIL−１）／(Ｇ8・ＩＬ) ＋（ＮＦ2−１）／(Ｇ8・ＩＬ²）＝６dB （１５）（NFILは高周波スイッチの雑音指数）となる。また、高
周波スイッチ15及び16を通常レベル測定モードに切換え
た場合の選択レベル計測システムの総合雑音指数（ＮＦ
total９）は、ＮＦtotal9＝ＮＦIL＋(ＮＦIL−１)／ＩＬ＋（ＮＦ2−１）／ＩＬ² ＝１３dB （１６）となる。同様に、高感度測定モードに切換えた場合にお
ける入力換算雑音レベル（Ｐｎ８）、及び通常レベル測
定モードに切換えた場合における入力換算雑音レベル
（Ｐｎ９）は、Ｐｎ8＝１０Log[ K T BW ]＋Ｃ／Ｎ＋ＮＦtotal8＝−116dBm （１７）Ｐｎ9＝１０Log[ K T BW ]＋Ｃ／Ｎ＋ＮＦtotal9＝−109dBm （１８）ここで、高周波スイッチ15及び16を高感度測定モードに
切換えた場合、プリアンプ部１の総合利得が１１ｄＢ
（＝１３−２）であるので測定可能な検出レベル範囲
は、−１１１乃至−４１ｄＢｍとなる。これは、式（１
７）に示す入力換算雑音レベルより高いレベルであるか
ら、高感度測定モードに切換えた場合の最小検出レベル
は−１１１ｄＢｍとなる。また、高周波スイッチ15及び
16を通常レベル測定モードに切換えた場合、プリアンプ
部１の総合損失が２ｄＢ（＝１＋１）であるので測定可
能な検出レベル範囲は、−９８乃至−２８ｄＢｍとな
る。これは、式（１８）に示す入力換算雑音レベルより
高いレベルであるから、通常レベル測定モードに切換え
た場合の最小検出レベルは−９８ｄＢｍとなる。【００７４】したがって、ＣＰＵ３からの制御信号17に
よって高周波スイッチを切換えることで測定レベルレン
ジを−９８乃至−２８ｄＢｍの通常レベル測定モードか
ら−１１１乃至−４１ｄＢｍの高感度測定モードに高速
に切換えることができる。また、その逆の高感度測定モ
ードから通常レベル測定モードへの高速切換も可能であ
る。【００７５】このように、第５の実施形態の選択レベル
計測システムでは、プリアンプ部において測定信号を低
雑音増幅器に介さず通過させるスルー機能を持たせるこ
とで、測定レベルレンジを高速に切換えることが可能に
なる。【００７６】尚、この実施形態においては、選択レベル
計測モジュール数は１としているが、これに限るもので
はなく、２以上としても同様の効果が得られる（第６の実施形態）第６の実施形態の選択レベル計測シ
ステムは、図６に示すように、プリアンプ部１に、高感
度測定モードにおける総合利得の周波数特性を記憶する
補正テーブル19と、通常レベル測定モードにおける総合
利得の周波数特性を記憶する補正テーブル20とを有する
メモリ装置18が内蔵されている。図６において図５と同
一の符号を付すものは同一の動作を行なう。【００７７】メモリ装置18は、一般にＥＥＰＲＯＭなど
の書き換え可能な半導体メモリで構成されており、メモ
リ装置18に書き込まれた補正テーブル19及び20は、ＣＰ
Ｕ３からの信号21によって読み出される。【００７８】この選択レベル計測システムにおいて、プ
リアンプ部１は低雑音増幅器６及び高周波スイッチ15及
び16から構成されている。一般に、低雑音増幅器６及び
高周波スイッチ15及び16において利得の周波数特性には
１乃至３ｄＢ程度の偏差が存在し、プリアンプ部１の総
合利得にも同様に偏差が存在する。また、同一の設計が
なされた複数のプリアンプ部１の間で、総合利得の個体
差が存在する。【００７９】ここで例えば、プリアンプ部１の高感度測
定モードにおける総合利得の周波数特性を補正テーブル
19に記憶し、また、通常レベル測定モードにおけるプリ
アンプ部１の総合利得の周波数特性を補正テーブル20に
記憶するとする。例えば、高周波スイッチを高感度測定
モードに切換え、測定を行なっている場合、ＣＰＵ３が
信号21を介して補正テーブル19を読み出し、レベル測定
結果を補正するように動作する。また、通常レベル測定
モードでレベル測定を行なっている場合でも同様に、Ｃ
ＰＵ３が補正テーブル20を読み出し、レベル測定結果を
補正するように動作する。【００８０】以上のように構成することで、測定レベル
の周波数特性を平坦にし測定精度を向上することができ
る。また、複数のプリアンプ部１の総合利得の個体差を
吸収し測定精度を向上することができる。【００８１】このように、第６の実施形態の選択レベル
計測システムでは、プリアンプ部にメモリ装置を内蔵し
補正テーブルを備えることで高精度のレベル測定が可能
になる。【００８２】【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の選択レベル計測システムでは、選択レベル計測モジュ
ールとＣＰＵとを内蔵する筺体の外部に、測定信号を増
幅するプリアンプ部を設けているため、ＣＰＵノイズの
プリアンプ部への混入を防止して、高感度測定を行なう
ことができる。また、こうすることによって、高感度測
定モード及び通常レベル測定モードのモード移行が容易
な選択レベル計測システムを簡単な構成で実現すること
ができる。【００８３】【００８４】【００８５】【００８６】また、プリアンプ部において、測定信号を
低雑音増幅器に介さず通過させるスルー機能を持たせる
ことで、測定レベルレンジを高速に切換えることが可能
な選択レベル計測システムを簡単な構成で実現できる。【００８７】また、プリアンプ部にメモリ装置を内蔵し
補正テーブルを備えることで高精度のレベル測定が可能
な選択レベル計測システムを実現できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Selection level used for analyzing wavenumber components and measuring signal levels
For bell measurement systems, in particular, simple configurations can improve accuracy.
It is to realize the above. [0002] 2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
As shown in JP-A-10-19613,
Built in a computer (PC) or dedicated measurement frame
Measurement modules are known. This measurement module
Is small and limited by specific measurement functions
It can be designed at low cost and has various functions
Measurement module with necessary functions from the measurement modules
By combining the modules, the optimal measurement system
It has the feature that it can build a system. Conventionally, the level of a high-frequency signal for each frequency has been reduced.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-160
No. 771 discloses a selection level measuring device.
The measurement module (selection level)
Measurement module). This selection
Bell measurement module, for example, for electric field level measurement or
It is used for radiation measurement and is used for a specific bandwidth of the signal component.
It measures the contained signal level. [0004] Generally, in this selection level measurement module,
Is used to improve the measurement sensitivity.
Total gain and noise figure by adding low noise amplifier to the stage
(High-sensitivity selection level measurement mode)
Jules). Further, such a selection level measurement module
In general, the measurement frequency range is about 1000 MHz
(For example, 1 to 1000 MHz, 1000 to 200
0 MHz) in many cases. Therefore, even wider
Over a wide frequency range (eg, 1 to 2000 MHz)
Signal needs to be measured simultaneously (or at high speed)
Multiple selection levels for different measurement frequency ranges.
A multi-level measurement module is provided for
Need to be distributed to the
(Broadband selection level measurement system). On the other hand, in a receiver and a receiving system,
In order to prevent noise contamination, use a low-noise amplifier
An example in which the antenna is installed immediately below an antenna, etc.
27168, JP-A-6-350471 and
This is disclosed in JP-A-10-75191. Ma
Means for separating a plurality of relatively narrow frequency band signals
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-237166 and
Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-8885 discloses a band pass filter.
Proposal to use antenna duplexer configured in combination
Have been. [0007] However, the conventional high sensitivity
In the mold selection level measurement module, high-gain high-frequency amplification
Step is built into the housing of PC or dedicated measurement frame
For example, it is generated by the CPU or power supply inside the housing.
Interference electromagnetic waves (noise) are mixed into the low noise amplifier,
There is a problem that the measurement accuracy at the time of the degree measurement is deteriorated. Also, only relatively high signal levels are measured.
Systems (normal level measurement systems)
There is no need for a sophisticated high frequency amplification stage. This high gain high frequency
Amplification stages are generally expensive. Therefore, the normal level meter
In order to realize an inexpensive and optimal configuration
Choice of different types with gain and inexpensive high frequency amplification stages
Level measurement module (normal level selection level measurement module
Module) had to be prepared separately. Further, the switching of the measurement level range can be performed at a high speed.
There was a problem that can not be. In addition, a conventional wideband selection level measurement system
System to divide the broadband measurement frequency range
Generally, a resistor divider is used as the
Loss is large (6dB for 2 distributions)
There was a problem that the degree deteriorated. Further, a plurality of selection level measurement modules are provided.
For simultaneous high-sensitivity measurement using a low-noise amplifier (pre-
The measurement is based on the frequency deviation of the overall gain of the
There was a problem that the constant level accuracy deteriorated. The present invention solves such a conventional problem.
High-precision, high-sensitivity measurement and measurement level
High-speed switching of the range is possible, and broadband signals can be
Selection level for high-sensitivity measurement at high speed or time
Aiming to provide a measurement system with the minimum required configuration
And [0013] SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a selection level meter according to the present invention is provided.
In the measurement system, CPU noise enters the preamplifier
To prevent electromagnetic interference and enable high-sensitivity measurement.
The concealed preamplifier section is connected to the selection level measurement module.
It is located outside the housing that houses the CPU. In addition, a plurality of measurement frequency ranges can be simultaneously sensed.
Of multiple selection level measurement modules to measure
One low-noise amplifier corresponding to the measurement frequency range
Built in the pump section. Further, the measurement level range is switched at high speed.
The measurement signal through a low-noise amplifier to the preamplifier section.
It has a through function to pass through without passing through. In addition, high-accuracy level measurement is realized.
For this reason, a memory device is built in
It is configured to have. [0017] Therefore, a highly accurate selection level can be obtained with a simple configuration.
A measurement system can be realized. [0018] DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention
Is a selection level measurement module with a selection level measurement function.
Selection level in a measurement system with a
Outside the housing containing the bell measurement module and CPU
A preamplifier to amplify the measurement signal, This pre
A low noise amplifier that amplifies the measurement signal and a measurement
It corresponds to the first mode where the signal is amplified by this low noise amplifier.
Level correction table and the measured signal
Level correction corresponding to the second mode that passes without passing through
A table is provided, and the CPU has a plurality of level correction tables.
Level obtained by the selected level measurement module
The measurement result is configured to be corrected. These things
This prevents CPU noise from entering the preamplifier section.
Can beAlso, by separate preamplifier part,
Remove the preamplifier during normal level measurement mode.
High sensitivity measurement mode and normal level measurement mode
Mode transition can be easily performed.Also high feeling
High-speed switching between degree measurement mode and normal level measurement mode
And obtain highly accurate measurement results.
Wear. [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] [0025] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
This will be described with reference to FIG. (First Embodiment) Selection of First Embodiment
The level measurement system has an input terminal 5 as shown in FIG.
Preamplifier that amplifies the input signal from
1 and the level of the signal input from the module input terminal 12
A selection level measurement module 2 for performing measurement and a selection level
Control of the internal measurement module 2 and processing of output data
CPU 3 to perform, and the selection level measurement modules 2 and C
A housing 4 with a built-in PU 3 and a display unit for displaying measurement results
11 and are provided. Measurement frequency of this selected level measurement system
The range is described as, for example, 1 to 1000 MHz.
You. The preamplifier unit 1 is mounted on an electromagnetically shielded housing.
A low noise amplifier 6 is built in,
Amplify the power signal with low noise and amplify it to module input terminal 12.
Output the output signal. The low noise amplifier 6 is, for example, an MMI
Consists of C and has a frequency range of 1 to 1000 MHz
The gain (G1) of the lever is 13 dB, and the noise figure (NF1) is
It is set to about 4 dB. The preamplifier unit 1
Outside the housing 4 that houses the measurement module 2 and the CPU 3
Placed in the department. The selection level measuring module 2 includes a CPU 3
Together with the local oscillator 7 and the frequency converter.
8 and a level detector 9. The local oscillator 7
It is composed of a PLL synthesizer and a voltage controlled oscillator,
The oscillation frequency is swept by the control signal 10 from the CPU 3.
Can be The frequency conversion unit 8 includes a module
The input signal input from the input terminal 12 is output from the local oscillator 7
Mix with input local oscillation signal and convert to intermediate frequency
You. Further, the level detector 9 outputs the output level of the frequency converter 8.
Detect the bell. The CPU 3 is output from the local oscillator 7
Control of local oscillation frequency and output data of level detector 9
And processing. The display unit 11 displays the frequency controlled by the CPU 3.
And the detection result of the intermediate frequency level detector 9 are shown.
Show. As described above, the selection level measurement module 2
Is the measurement frequency range input from module input terminal 12.
Measurement of the level of the surrounding (1 to 1000 MHz) signal is performed.
Works like this. In this selection level measurement system, the selection level
The detection level range of the selection level measurement module 2 is, for example,
Is -100 to -30 dBm, and the minimum detection level
(Sensitivity: S2) is -100 dBm.
The total noise figure (NF2) of the bell measurement module 2 is 11
Let it be dB. This is the normal level measurement mode level.
Bell detection performance. In the high sensitivity measurement mode, the external
By connecting the preamplifier unit 1 to the
The level detection performance of the entire stem is improved. Preamplifier section
And the noise figure (NF1 = 4 dB) of the low noise amplifier 6 of FIG.
(G1 = 13dB)
The total noise figure (NFtotal) is     NFtotal = NF1 + (NF2-1) / G1 = 5dB (1) Becomes Here, the bandwidth of the selected level measurement system
(BW) is 15KHz, carrier pairs required for level detection
If the signal ratio (C / N) is 10 dB, the input conversion noise level
Bell (Pn)     Pn = 10Log [KTBW] + C / N + NFtotal = -117dBm (2) Becomes (K: Boltzmann's constant, T: absolute temperature, [K T BW
] Indicates the product of K, T and BW) The detection level range in the high sensitivity measurement mode is the low noise amplifier 6
Is -113 to -43 dBm
Becomes This is better than the input-converted noise level shown in equation (2).
Higher than the minimum detection level (sensitivity:
S1) becomes -113 dBm. In other words, the selection level meter
The measurement module 2 is connected to the preamplifier 1 to
A highly sensitive measurement in dB can be performed. Generally, the CPU 3 has a frequency of several tens to several hundreds.
Radiates a disturbing electromagnetic wave (noise) of MHz
Interfering with other circuits, and the degree of interference
The lower the signal level handled by the road, the more serious the problem. example
For example, select level measurement module in normal level measurement mode.
The minimum signal level handled by module 2 is as described above.
-100dBm, and the interference generated by CPU3.
Magnetic waves (noise) do not matter. But high feeling
In the degree measurement mode, the minimum signal level handled is-
113 dBm, the electromagnetic interference generated by the CPU 3
(Noise) often causes a problem. However, the selection level measurement system shown in FIG.
In the system, the preamplifier unit 1 has an electromagnetically shielded structure.
Generated from CPU 3 because it is located outside body 4
It is possible to prevent interfering electromagnetic waves (noise) from being mixed. The preamplifier 1 is connected to the outside of the housing 4.
Removing the preamplifier unit 1 by using a separate housing
Measurement from the high-sensitivity measurement mode to the normal level measurement mode.
The transition to the code and vice versa is easy. As described above, the selection level of the first embodiment
In the measurement system, CPU noise mixed into the preamplifier section
High-sensitivity measurement with high accuracy.
High sensitivity measurement mode and normal level measurement mode
Mode transition can be easily performed. (Second Embodiment) Selection of the second embodiment
As shown in FIG. 2, the alternative level measurement system
Equipped with two selection level measurement modules 2-1 and 2-2,
Also, two outputs of the low noise amplifier 6 are provided in the preamplifier unit 1.
To distribute to the selected level measurement modules 2-1 and 2-2
13 built-in. In FIG. 2, the same reference numerals as in FIG.
Perform the same operation. In this selection level measurement system, an example
For example, the measurement frequency range of the selection level measurement module 2-1
1 to 1000 MHz, select level measurement module 2-
The measurement frequency range of 2 is 1000 to 2000 MHz.
You. The distributor 13 has a low-noise electromagnetically shielded housing.
Built-in with amplifier 6, low noise amplification with low noise amplifier 6
Select the input signal from the selected level measurement modules 2-1 and 2-2
Distribute to The distributor 13 generally causes a distribution loss,
In this case, the distribution loss (Ld) is 6 dB. Also, low noise increase
The width unit 6 is formed of, for example, an MMIC, and is generally relatively narrow.
In a wide bandwidth (about 1000 MHz), the gain and noise
The number shows a flat frequency characteristic. However, a wide bandwidth (2
Gain and noise figure are flat.
It is difficult to obtain accurate frequency characteristics, and generally high frequency
In the region, the gain and the noise figure tend to deteriorate. Here, the characteristics of the low noise amplifier 6 are, for example,
Gain (G3) in the frequency range of 1 to 1000 MHz
13dB, noise figure (NF3) about 4dB, and frequency
Gain (G
4) Assume 12 dB and noise figure (NF4) 5 dB. In this selection level measurement system, the selection level
Detection level range of optional level measurement modules 2-1 and 2-2
Is, for example, -100 to -30 dBm.
Output level is -100 dBm and the selected level meter
The total noise figure (NF2) of the measurement modules 2-1 and 2-2 is 1
It is assumed that it is 1 dB. This is the normal level measurement mode level.
Bell detection performance. In the high sensitivity measurement mode, the external
By connecting the preamplifier unit 1 to the
Improve the level detection performance of the entire stem. Therefore,
Selectable level meter in the frequency range of 1 to 1000 MHz
The total noise figure (NFtotal2) of the measurement system is     NFtotal2 = NF3 + (NFLd-1) / G3 + (NF2-1) / (G3 · Ld) = 7dB                                                                 (3) (NFLd: noise figure of the distributor). The frequency range is 1000 to 2000M.
Total noise figure of selected level measurement system in Hz
(NFtotal3)     NFtotal3 = NF4 + (NFLd-1) / G4 + (NF2-1) / (G4 · Ld) = 8dB                                                                   (4) Becomes Here, the bandwidth of the selection level measurement system
(BW) is 15KHz, carrier pairs required for level detection
Assuming that the signal ratio (C / N) is 10 dB, a frequency range of 1 dB
Input converted noise level (Pn
2) and in the frequency range 1000 to 2000 MHz
The input converted noise level (Pn3) is     Pn2 = 10Log [KTBW] + C / N + NFtotal2 = -115dBm (5)     Pn3 = 10Log [KTBW] + C / N + NFtotal3 = -114dBm (6) Becomes The detection level range in the high sensitivity measurement mode is
In the wave number range 1 to 1000 MHz,
Since the total gain of the pump unit 1 is 7 dB (= 13-6),
107 to -37 dBm, frequency range 1000
From 2000MHz to 2000MHz
Since the gain is 6 dB (= 12−6), −106 to −106
36 dBm. Therefore, the frequency range 1 to 10
The minimum detection level at 00 MHz is -107 dBm,
Minimum detection in the frequency range 1000 to 2000 MHz
The output level is -106 dBm. As described above, the selection level measurement module 2-
1 and 2-2 are 7 to 6 by connecting the preamplifier unit 1.
A highly sensitive measurement in dB can be performed. Also, the input signal
No. is selected by the distributor 13.
-2, the input signal is
Frequency range from 1 to 1000M using tools 2-1 and 2-2
Hz signal and frequency range 1000-2000MHz
And the signal can be measured simultaneously. As described above, the selection level of the second embodiment
In a measurement system, the distributor must be built into the preamplifier.
High sensitivity measurement of multiple frequency ranges simultaneously
It will work. In this embodiment, the selection level measurement mode
The number of joules is 2, but this is not a limitation.
In addition, the same effect can be obtained when the number is 3 or more. (Third Embodiment) Selection of Third Embodiment
As shown in Fig. 3, the level measurement system
In the unit 1, the output of the low noise amplifier 6 is divided into frequency bands.
And an antenna duplexer 14 for distributing the antenna. Figure 3
Those given the same reference numerals as those in FIG. 2 perform the same operations. In this selection level measurement system, an example
For example, the measurement frequency range of the selection level measurement module 2-1
1 to 1000 MHz, select level measurement module 2-
The measurement frequency range of 2 is 1400 to 2400 MHz.
You. This selection level measurement system is shown in FIG.
Distributor 13 in selection level measurement system
It is replaced with a duplexer 14. Antenna duplexer 14
Is composed of a combination of bandpass filters.
Selectable level measurement mode for signals in the range of 1 to 1000 MHz
Joule 2-1 and frequency range 1400 to 240
Transmits 0MHz signal to selection level measurement module 2-2
To work. Antenna duplexer 14 generally transmits
Loss is small and about 1 dB or less. Here, the description
For convenience, this transmission loss will be ignored. In this selection level measurement system,
As in 2, in the frequency range of 1 to 1000 MHz
The noise figure (NF3) of the low noise amplifier 6 is 4 dB and the gain is
If (G3) is 13 dB, the frequency range is 1 to 100.
Total noise finger of selected level measurement system at 0MHz
The number (NFtotal4) is     NFtotal4 = NF3 + (NF2-1) / G3 = 5dB (7) Becomes In addition, a frequency range of 1400 to 2400 MHz
The noise figure (NF5) of the low noise amplifier 6 is 5d
B, if the gain (G5) is 12 dB, the frequency range 14
Selection level measurement system at 00 to 2400 MHz
The total noise figure of the system (NFtotal5) is     NFtotal5 = NF5 + (NF2-1) / G5 = 6dB (8) Becomes Here, the bandwidth of the selected level measurement system (B
W) is 15 KHz, carrier-to-signal required for level detection
Assuming that the ratio (C / N) is 10 dB, the frequency range 1 to 1
Input converted noise level (Pn4) at 000 MHz and
Input in the frequency range 1400 to 2400 MHz
The converted noise level (Pn5) is     Pn4 = 10Log [KTBW] + C / N + NFtotal4 = -117dBm (9)     Pn5 = 10Log [KTBW] + C / N + NFtotal5 = -116dBm (10) Becomes Therefore, the detection level range in the high sensitivity measurement mode
Is the pre-amp in the frequency range 1 to 1000 MHz.
Since the total gain of the pump unit 1 is 13 dB, -113 to-
43 dBm. This is equivalent to the input conversion noise shown in equation (9).
Since the sound level is higher than the sound level, the frequency range 1
The minimum detection level from -1000 MHz is -113 dBm
It is. In addition, a frequency range of 1400 to 2400 MHz
In the above, the total gain of the preamplifier is 12 dB.
The detection level range is from -112 to -42 dBm.
You. This is from the input-converted noise level shown in equation (10).
Because of the high level, the frequency range 1400 to 2
The minimum detection level at 400 MHz is -112 dBm.
You. Therefore, the selection level measurement module 2-
1 and 2-2 are 13 to 13 by connecting the preamplifier unit 1.
Measurement with a high sensitivity of 12 dB can be performed. Also, enter
The force signal is selected by the antenna duplexer 14
The input signal is selected at
Frequency range using the measurement modules 2-1 and 2-2.
1000MHz signal and frequency range 1400-24
A signal of 00 MHz can be measured simultaneously. As described above, the selection level of the third embodiment
In the measurement system, an antenna duplexer is built in the preamplifier.
High sensitivity across multiple frequency ranges simultaneously
It becomes possible to measure. In this embodiment, the selection level
The number of measurement modules is 2, but it is limited to this.
However, the same effect can be obtained even if the number is 3 or more. (Fourth Embodiment) The fourth embodiment
The selection level measurement system, as shown in FIG.
The input signal is divided into frequency bands and distributed within the pump unit 1.
Increase the output of the antenna duplexer 14 and the antenna duplexer 14.
It has two low-noise amplifiers 6-1 and 6-2 for widening. Figure
4, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same operations.
Do. In this selection level measurement system, FIG.
Similarly, the measurement frequency range of the selection level measurement module 2-1
1 to 1000MHz in surrounding area, select level measurement module
The measurement frequency range of 2-2 is 1400 to 2400 MHz.
I do. The low-noise amplifiers 6-1 and 6-2 are shared by antennas
1 to 1000 MHz and 1400 to 2400 M
Low-noise amplification of the input signal distributed to the
Input to the selection level measurement module 2-1 and 2-2.
Works like The operating frequency range of the low noise amplifier 6-1 is 1
Operating frequency of the low noise amplifier 6-2.
The wave number range is set between 1400 and 2400 MHz. The low noise amplifiers 6-1 and 6-2 are, for example, MMI
C and generally has a relatively narrow bandwidth (1000 MH
z), the gain and noise figure have flat frequency characteristics.
Show. The characteristic of the low noise amplifier 6-1 is, for example, a frequency range 1
The gain (G6) is 13 dB from to 1000 MHz,
Noise figure (NF6) is about 4 dB and low noise
The characteristic of the amplifier 6-2 is, for example, a frequency range of 1400 to 2
At 400 MHz, the gain (G7) is 13 dB and the noise finger
The number (NF7) is 4 dB. In this selection level measurement system,
3, in the frequency range of 1 to 1000 MHz
The total noise figure of the selected level measurement system (NFtotal
6)     NFtotal6 = NF6 + (NF2-1) / G6 = 5dB (11) And a frequency range of 1400 to 2400 MHz
Noise figure (NF)
total7)     NFtotal7 = NF7 + (NF2-1) / G7 = 5dB (12) Becomes Similarly, in the frequency range of 1 to 1000 MHz
Converted noise level (Pn6) and frequency range 14
Input converted noise level from 00 to 2400 MHz
(Pn7) is     Pn6 = 10Log [KTBW] + C / N + NFtotal6 = -119dBm (13)     Pn7 = 10Log [KTBW] + C / N + NFtotal7 = -119dBm (14) Becomes In the frequency range of 1 to 1000 MHz,
Minimum detection level is -113 dBm, frequency range 1
The minimum detection level at 400 to 2400 MHz is-
113 dBm, which is equal. As described above, the selection level of the fourth embodiment
The measurement system applies the measurement signal to multiple low-noise amplifiers.
By inputting via the antenna duplexer, multiple frequency ranges
It is possible to simultaneously measure the surrounding area with high sensitivity. In this embodiment, the selection level
The number of measurement modules is 2, but it is limited to this.
However, the same effect can be obtained even if the number is 3 or more. (Fifth Embodiment) Selection of Fifth Embodiment
As shown in Fig. 5, the level measurement system
Pass the input signal through the low noise amplifier 6 to the section 1 (high sensitivity measurement
Mode) or not pass (normal level measurement mode)
Two high-frequency switches 15 and 16
In addition, the housing 4 has a selection level measurement module 2 and a high
Built-in CPU3 that controls selection of wave switches 15 and 16
Have been. In FIG. 5, the same reference numerals as in FIG. 1 are used.
Perform the same operation. The high frequency switches 15 and 16 are, for example, GaAs
It is composed of sMMIC or PIN diode. input
The signal is selected by the high-frequency switch 15 for low noise
Transmit to either amplifier 6 or high frequency switch 16
Is done. The high frequency switch 16 is connected to the output of the low noise amplifier 6
Or select the output of the high-frequency switch 15 to
An operation is performed to input the data to the measurement module 2. The high frequency switches 15 and 16 are supplied from the CPU 3
High sensitivity measurement mode or
Is normally set to the level measurement mode. Here, in the high sensitivity measurement mode, the input signal
Is the selected level measurement module 2 via the low noise amplifier 6
Is input to In normal level measurement mode, input
The signal does not pass through the low noise amplifier 6
Is input to file 2. Generally, when a high frequency switch is inserted,
An insertion loss occurs. For example, the insertion loss (IL) is 1 dB.
The operation will be described below. In this selection level measurement system,
As in 4, the high-frequency switches 15 and 16 are
Noise of the selected level measurement system when switching to the mode
The exponent (NFtotal8) is the gain (G
8) is 13 dB and the noise figure (NF8) is 4 dB.
And from     NFtotal8 = NFIL + (NF8-1) / IL + (NFIL-1) / (G8 · IL)                 + (NF2-1) / (G8 · IL^Two)               = 6dB (15) (NFIL is the noise figure of the high-frequency switch). Also high
Switch frequency switches 15 and 16 to normal level measurement mode
Noise figure of the selected level measurement system (NF
total9)     NFtotal9 = NFIL + (NFIL-1) / IL + (NF2-1) / IL^Two               = 13dB (16) Becomes Similarly, when switching to the high-sensitivity measurement mode,
Input noise level (Pn8) and normal level measurement
Input converted noise level when switching to constant mode
(Pn9) is     Pn8 = 10Log [KTBW] + C / N + NFtotal8 = -116dBm (17)     Pn9 = 10Log [KTBW] + C / N + NFtotal9 = -109dBm (18) Here, the high frequency switches 15 and 16 are set to the high sensitivity measurement mode.
When switched, the total gain of the preamplifier 1 is 11 dB
(= 13-2) so that the measurable detection level range
Is from -111 to -41 dBm. This is given by equation (1)
Whether the level is higher than the input conversion noise level shown in 7)
Detection level when switching to high-sensitivity measurement mode
Is -111 dBm. In addition, the high-frequency switch 15 and
When the 16 is switched to the normal level measurement mode,
Measurement is possible because the total loss of part 1 is 2dB (= 1 + 1)
The effective detection level range is from -98 to -28 dBm.
You. This is from the input-converted noise level shown in equation (18).
Switch to normal level measurement mode due to high level
In this case, the minimum detection level is -98 dBm. Therefore, the control signal 17 from the CPU 3
Therefore, by switching the high-frequency switch, the measurement level
Is the normal level measurement mode of -98 to -28 dBm
-111 to -41 dBm high sensitivity measurement mode
Can be switched to Also, the opposite is the case for the high sensitivity measurement mode.
Mode can be switched to normal level measurement mode at high speed.
You. As described above, the selection level of the fifth embodiment
In a measurement system, the measurement signal is
It is necessary to have a through function that allows the signal to pass through without passing through a noise amplifier.
With, it is possible to switch the measurement level range at high speed
Become. In this embodiment, the selection level
The number of measurement modules is 1, but it is limited to this.
And the same effect can be obtained with two or more (Sixth Embodiment) The selection level measurement system of the sixth embodiment
The stem, as shown in FIG.
Frequency characteristics of total gain in degree measurement mode
Compensation table 19 and total in normal level measurement mode
Having a correction table 20 for storing the frequency characteristics of the gain.
A memory device 18 is built in. 6 is the same as FIG.
Those denoted by the same reference numerals perform the same operation. The memory device 18 is generally an EEPROM or the like.
Rewritable semiconductor memory.
The correction tables 19 and 20 written in the
It is read by the signal 21 from U3. In this selection level measurement system,
The re-amplifier 1 includes a low-noise amplifier 6 and a high-frequency switch 15
And 16. Generally, the low noise amplifier 6 and
In the high frequency switches 15 and 16, the frequency characteristics of gain
There is a deviation of about 1 to 3 dB, and the total
A deviation also exists in the combined gain. Also, the same design
Among the plurality of preamplifier units 1 that have been made,
There is a difference. Here, for example, the high sensitivity measurement of the preamplifier unit 1 is performed.
Correction table for frequency characteristics of total gain in fixed mode
19, and the preset value in the normal level measurement mode.
The frequency characteristics of the total gain of the amplifier unit 1 are stored in the correction table 20.
Suppose you remember. For example, high sensitivity measurement of high frequency switch
When switching to the mode and performing measurement, CPU 3
Reads correction table 19 via signal 21 and measures level
Operate to correct the result. Also, normal level measurement
Similarly, even when the level measurement is performed in the mode,
PU3 reads the correction table 20 and reads the level measurement result.
Operate to correct. With the above configuration, the measurement level
Flatten the frequency characteristics of the
You. Also, the individual difference of the total gain of the plurality of preamplifier units 1 is calculated.
Absorption can improve the measurement accuracy. As described above, the selection level of the sixth embodiment
In a measurement system, a memory device is built in the preamplifier section.
High-accuracy level measurement is possible by providing a correction table
become. [0082] As is apparent from the above description, the present invention
The selection level measurement system
Increase the measurement signal outside the housing that contains the tool and CPU.
The wide preamplifier section provides CPU noise reduction.
Performs high-sensitivity measurement while preventing contamination of the preamplifier
be able to. Also, by doing this, high sensitivity measurement
Easy transition between fixed mode and normal level measurement mode
A simple selection level measurement system with a simple configuration
Can be. [0083] [0084] [0085] In the preamplifier section, the measurement signal is
Have a through function to pass without passing through the low noise amplifier
Enables high-speed switching of measurement level range
A simple selection level measurement system can be realized with a simple configuration. A memory device is built in the preamplifier section.
High-accuracy level measurement is possible by providing a correction table
A simple selection level measurement system can be realized.

【図面の簡単な説明】【図１】本発明の第１の実施形態における選択レベル計
測システムの構成を示すブロック図、【図２】本発明の第２の実施形態における選択レベル計
測システムの構成を示すブロック図、【図３】本発明の第３の実施形態における選択レベル計
測システムの構成を示すブロック図、【図４】本発明の第４の実施形態における選択レベル計
測システムの構成を示すブロック図、【図５】本発明の第５の実施形態における選択レベル計
測システムの構成を示すブロック図、【図６】本発明の第６の実施形態における選択レベル計
測システムの構成を示すブロック図である。【符号の説明】１プリアンプ部２選択レベル計測モジュール３ＣＰＵ４筐体５入力端子６低雑音増幅器７局部発振部８周波数変換部９レベル検出部 10 制御信号 11 表示部 12 モジュール入力端子 13 分配器 14 アンテナ共用器 17 制御信号 15、16 高周波スイッチ 18 メモリ装置 19、20 補正テーブルBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a selection level measurement system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration of a selection level measurement system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a selection level measurement system according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a selection level measurement system according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a selection level measurement system according to a fifth embodiment of the present invention; FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a selection level measurement system according to a sixth embodiment of the present invention; It is. [Description of Signs] 1 Preamplifier 2 Selection level measurement module 3 CPU 4 Housing 5 Input terminal 6 Low noise amplifier 7 Local oscillator 8 Frequency converter 9 Level detector 10 Control signal 11 Display 12 Module input terminal 13 Distributor 14 Antenna duplexer 17 Control signal 15, 16 High frequency switch 18 Memory device 19, 20 Correction table

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田苗弘神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１号松下通信工業株式会社内 (56)参考文献特開平９−211047（ＪＰ，Ａ) 特開平６−34682（ＪＰ，Ａ) 特開平４−118564（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 23/173 ──────────────────────────────────────────────────続き Continuation of front page (72) Inventor Hiroshi Tanae 4-3-1 Tsunashima Higashi, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Matsushita Communication Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-9-211047 (JP, A) JP-A-6-34682 (JP, A) JP-A-4-118564 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) G01R 23/173

Claims

(57) Patent Claims 1. A selection level measurement system that includes a selection level measurement module and the CPU having a selection level measurement function, the said selected level measurement module C
A preamplifier section for amplifying the measurement signal is provided outside the housing containing the PU and the preamplifier section increases the measurement signal.
A low-noise amplifier, and a measurement signal with the low-noise amplifier.
A level correction table corresponding to the first mode for amplification;
A second method for passing the measurement signal without passing through the low noise amplifier
A level correction table corresponding to the mode,
The CPU according to the plurality of level correction tables,
Select the level measurement result obtained with the selected level measurement module.
A selection level measurement system characterized by correcting .