JP3369651B2 - スペクトラムアナライザの電力測定装置及び方法 - Google Patents
スペクトラムアナライザの電力測定装置及び方法Info
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Description
に於いて、一定の手順により平均電力を算出し、又、全
電力を算出する手段を備えた電力測定装置及び方法に関
する。
ムが提唱されており、これらの無線機の出力パワーの測
定を行う必要がある。スペクトル拡散方式は、信号を通
常の方式よりも広い周波数帯域に拡散し、周波数当たり
の電力を小さくして送信する通信方式である。通常の変
調の他に、さらに拡散符号と呼ばれる高速の符号系列を
用いて、信号の周波数スペクトルを広帯域に拡散するた
めの変調を行う。スペクトル拡散通信方式では、周波数
帯域を広く使用することになるが、信号のエネルギーは
一定であるので、周波数当たりの電力が低くなる。
計(パワーメータ)やスペクトラムアナライザ等が使用
されている。しかし、パワーメータのセンサーでは、周
波数帯域を任意に設定するのは困難であり、又、電力の
測定幅(ダイナミックレンジ)が+10dBmー−60
dBm程度で狭いという問題点を有する。
電力測定する場合は、次に述べる方法がとられている。
成を示すブロック図である。
れた電圧制御型局部発振器7の出力とミキサ1を通じて
一定の中間周波数に変更され分解能帯域幅フィルタ2に
入力される。
幅切替え機能が付いていてスペクトラムアナライイザ最
大の特徴である周波数分析を可能にしている。
ら、レベルのダイナミックレンジを広げるための対数増
幅器3に入力され、レベル対周波数に変換され、検波器
4の出力がA/D変換器5でアナログ・ディジタル変換
される。結果は掃引信号発生器の信号で制御された表示
器6により、CRT上に表示される。
(エンベロープ検波法)は、1つのサイン波に対して平
均値検波を行い、一定の換算をして表示が実効値の値に
合うように構成されている。このため、分解能帯域幅フ
ィルタよりスペクトラムの広がりを持った入力信号の場
合は、実際の実効値と差異を生じてしまう。
ラムの広がりを持った信号を平均値検波すると誤差が生
じることが知られている。例えば表示に対する補正はロ
グ・モードで1.05dBに達することが知られてい
る。
における位相はランダムであり、アナライザの測定帯域
幅を2倍にした場合、測定電圧は2倍にはならず、測定
電力が2倍となる。従って、ランダム雑音は単位帯域幅
あたりの雑音電力(dB/HzあるいはWatt/H
z)で規定されるのが普通である。
は、上述のスペクトラムアナライザは分解能帯域幅フィ
ルタを通った雑音を扱うことになり、雑音がレーリー分
布していると仮定すると、これらの差異は対数増幅器で
の圧縮による誤差−2.5dBであると算出できること
が知られている。ここで、レーリ分布とは、散乱の分布
状態を示し、ホワイト雑音の包絡線成分を意味してい
る。
トラム拡散信号及びランダム雑音の電力測定を行おうと
する場合、測定しようとする電波の全周波数帯域の測定
が必要であるが、通常の電力計に於いては、測定器のパ
ワーセンサの測定可能帯域幅が広範囲であり、特定の周
波数帯域(例えば電源の全周波数帯域)の測定ができな
い為、真の値が得られないという問題点があるので特定
の周波数帯域を制限できるスペクトラムアナライザを用
いるのが有利である。
ム雑音の電力測定を行おうとする場合、スペクトルが広
帯域に拡散するため、上述の検波方法や、対数増幅方法
では誤差が増大するという問題点を有する。
する問題点に鑑みてなされるものであって、雑音やスペ
クトラム拡散信号の電力を測定する場合に、誤差を生ぜ
ず、高精度に全電力測定や平均電力を測定できる電力測
定装置及び方法を提供することを目的とする。
クトラムアナライザに於て、入力信号をアナログディジ
タル変換した信号を真数変換するための、真数変換部1
1を設ける。これは、入力信号の瞬時値を得るために、
A/D変換器5の出力を電力真数変換するためである。
また、A/D変換器5の出力については、分解能帯域幅
より十分広い帯域幅を持つビデオ帯域幅により増幅する
と(図示はしていない)、スペクトラムアナライザのC
RT表示は信号の瞬時値を表示する。
プル点Xnでの測定レベルPn(dBm)とすると PPn=10Pn/10 (mW) となるように真数変換する。次に、平均値を算出するた
めの平均値算出部12を設ける。そして当該PPnの値
をnが1からNまでのポイントで総和を求め、Nで除し
て、 PPa=(PP1+PP2+・・・+PPN)/N (m
W) となる平均値を得る。次に対数変換するための対数変換
部13を設ける。そして当該PPaの値を対数変換して
Pavg=10logPPa (mW) により平均電力を得る。このようにPavg(mW)を求
める電力測定装置を構成する。
るための、全電力算出部14を設け、分解能帯域幅1H
zに換算した平均電力(mW/Hz)に測定周波数幅
(SPAN)を乗ずることにより、スペクトラムアナラ
イザのCRT上にに表示している全電力を得る手段を追
加して電力測定装置を構成してもよい。
して実現しているが、ソフトウェアの演算方法として式
ナログディジタル変換した信号について、サンプル点X
nでの測定レベルPn(dBm)の真数変換を演算し、次
に、平均値を演算し、次に、対数変換して平均電力を演
算し、上記の演算を行うことにより、平均電力を得るよ
うにして電力測定方法として実現してもよい。
於て、真数変換部を設け、平均値算出部を設け、対数変
換部を設けたから、一連の演算結果により平均電力を得
ることが可能となる。
加して設けて、スペクトラムアナライザに表示している
全電力を得ることも可能となる。
して実現しているが、ソフトウェアの演算方法として式
均電力や全電力を得ることも可能となる。
する。
る。
ログディジタル変換され、真数変換部11に与えられ
る。
点Xnでの測定レベルPnが測定できる。
ルPn(dBm)を PPn=10Pn/10 (mW) となるように真数変換する。
の値をnが1からNまでのポイントで総和を求め、Nで
除して、 PPa=(PP1+PP2+・・・+PPN)/N (m
W) となる平均値を得る。
の値を対数変換して、 Pavg=10logPPa (mW) により平均電力を得る。
ライザの測定雑音電力帯域幅(Bn)で除することによ
り1Hz当たりの平均電力P(mW/Hz)を求めるこ
とができる。
z当たりの平均電力(mW/Hz)に測定周波数幅(S
PAN)を乗ずることにより、スペクトラムアナライザ
に表示している全電力を得ることができる。
いるので、次に記載する効果を奏する。
する場合に、誤差を生ぜず、高精度に全電力測定や平均
電力を測定できる。
ロック図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 スペクトラムアナライザの電力測定装置
に於て、未知信号レベルの 入力信号を受けて所定の中間周波数に
変換し、変換した中間周波数信号を所定の分解能帯域幅
でフィルタし、フィルタ後の信号を対数増幅器(3)で
対数変換し、対数変換された信号を検波器(4)で検波
した信号を受けて、アナログディジタル変換し、変換し
た信号を真数変換する真数変換部(11)を設け、サン
プル点Xnでの測定レベルPn(dBm)を PPn=10Pn/10 (mW) となるように真数変換し、 その真数出力を平均値算出するための平均値算出部(1
2)を設け、当該PPnの値をnが1からNまでのポイ
ントで総和を求め、Nで除して、 PPa=(PP1+PP2+・・・+PPN)/N (mW) となる平均値を得、 その平均値出力を対数変換するための対数変換部(1
3)を設け、当該PPaの値を対数変換して Pavg=10logPPa (mW) となる平均電力を得、 前記で得られた平均電力をアナライザで設定された分解
能帯域幅フィルタの測定雑音電力帯域幅で徐した、1H
z当たりの平均電力(mW/Hz)を求める手段と、 求められた前記1Hz当たりの平均電力を受けて、アナ
ライザで表示されている所定の測定周波数幅(SPA
N)を乗じる手段と、 を具備して入力信号の所定区間の全電力を求める、こと
を特徴とするスペクトラムアナライザの電力測定装置。 - 【請求項2】 スペクトラムアナライザで未知信号レベ
ルの入力信号を受けて所定の中間周波数に変換し、変換
した中間周波数信号を所定の分解能帯域幅でフィルタ
し、フィルタ後の信号を対数増幅器(3)で対数変換
し、対数変換された信号を検波器(4)で検波した信号
を受けて、電力を測定するスペクトラムアナライザの電
力測定方法に於て、 式 【数1】を満たすような演算、 すなわち、入力信号をアナログディジタル変換した信号
について、サンプル点Xnでの測定レベルPn(dBm)
の真数変換を演算し、次に、平均値を演算し、次に、対
数変換して平均電力を演算し、 前記で得られた平均電力をアナライザで設定された分解
能帯域幅フィルタの測定雑音電力帯域幅で徐した、1H
z当たりの平均電力(mW/Hz)を求め、 求められた前記1Hz当たりの平均電力を受けて、アナ
ライザで表示されている所定の測定周波数幅(SPA
N)を乗じて、入力信号の所定区間の全電力を求める、
ことを特徴とするスペクトラムアナライザの電力測定方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19918593A JP3369651B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | スペクトラムアナライザの電力測定装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19918593A JP3369651B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | スペクトラムアナライザの電力測定装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0735789A JPH0735789A (ja) | 1995-02-07 |
JP3369651B2 true JP3369651B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=16403556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19918593A Expired - Fee Related JP3369651B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | スペクトラムアナライザの電力測定装置及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3369651B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3778842B2 (ja) | 2001-10-30 | 2006-05-24 | パール工業株式会社 | 高周波検出方法および高周波検出回路 |
JP4698136B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2011-06-08 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 帯域分布検査装置、および帯域分布検査方法 |
CN111030713A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-04-17 | 创达特(苏州)科技有限责任公司 | 一种抗瞬态脉冲干扰装置及方法 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP19918593A patent/JP3369651B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
守谷 栄一、竹田 仁,経営数学 経営統計とその応用,日本,株式会社 日本理工出版会,1992年 6月 5日,21 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0735789A (ja) | 1995-02-07 |
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