JP3378233B2 - 高周波電力テスター - 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、高周波回路に介在
させ、進行波電力や反射波電力のような検出データをパ
ソコンなどの既存コンピュータに送信する高周波電力テ
スターに関し、その既存コンピュータのモニター画面に
おいて検出データをリアルタイムに表示し、さらに適宜
にデータ処理を行うことが可能な高周波電力テスターに
関する。

【０００２】

【従来の技術】既存の高周波電力計は、内蔵の変成器か
ら取り出した高周波電流を直流電流へ変換し、針メータ
式の直流電流計にアナログ表示している。この電力計で
は、進行波電力または反射波電力のいずれか一方だけを
表示し、進行波電力と反射波電力の両方を１台で表示す
るにはユニットの交換が必要となる。また、デジタル電
力計も存在するが、これは針メータの代わりにＬＣＤパ
ネルに表示するにすぎず、進行波電力および反射波電力
を同時表示するには、複数のパネル表示部を設置するこ
とが必要である。

【０００３】 デジタル表示の高周波電力測定器には、
専用のグラフィックパネルおよび複数個の押しボタンを
備えるタイプがあり、進行波電力または反射波電力の一
方を数値表示し、押しボタン式の手動スイッチによって
表示の切替えが可能となる。これらの測定器がいずれも
瞬時電力を表示するにすぎないのに対し、実用新案第３
０１１４７１号では、進行波電力および反射波電力など
のパラメータを同時に時間軸に沿って表示し且つ記録で
きる。この測定・表示装置は、計測スタート時の急激な
電気的変化を伴う負荷に対して、相互関係を含むデータ
の比較および保存が可能となり、実用的価値が極めて高
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】実用新案第３０１１４
７１号に開示の高周波電力測定・表示装置では、検出部
のパワーセンサーで拾った微弱なアナログ信号を接続ケ
ーブルを介してグラフィック表示部まで送信するため、
通常長さ１．５ｍの接続ケーブルを通過する間に微弱な
アナログ信号が衰退しやすく、正常な状態でデジタル表
示することが非常に困難である。微弱なアナログ信号
は、１．５ｍの接続ケーブルにおいて外来ノイズの影響
も受けて誤差が発生しやすく、たとえＯＰアンプで増幅
できても外来ノイズの影響を受けることは同じである。

【０００５】 この高周波電力測定・表示装置は、グラ
フィック表示部やＡＤ変換部などの性能の如何に関わら
ず、接続ケーブルの長さや取りまわし方に依存し、検出
部からＡＤ変換部までの経路によって大きく影響を受け
る。この装置は、専用のグラフィック表示部および表示
制御部を使用し、独自のプロトコルによって閉鎖された
環境になり、パソコンなどの既存コンピュータにデータ
を取り込むことができず、情報の共有化が不可能であっ
た。

【０００６】 本発明は、従来の高周波電力測定器に関
する前記の問題点を改善するために提案されたものであ
り、アナログ信号を直ちにＡＤ変換してデジタル化して
送信することにより、外来ノイズの影響を殆ど受けない
高周波電力テスターを提供することを目的としている。
本発明の他の目的は、高周波検出部の周辺温度、発熱、
機差などによる測定誤差を補正することで測定精度を高
めた高周波電力テスターを提供することである。本発明
の別の目的は、得たデジタルデータについて標準プロト
コルを採用して情報の共有化ができる高周波電力テスタ
ーを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る高周波電力テスターは、高周波回路の
ライン間に介在させるための入出力コネクタと、進行波
電力や反射波電力の測定データを既存コンピュータに送
信する通信回路と、電池またはＡＣ／ＤＣアダプタから
なる電源装置とを備える。この高周波電力テスターは、
微弱なアナログ信号をデジタル化するＡＤ変換回路と、
温度補償のための少なくとも１個の温度センサーとを内
蔵する。この高周波電力テスターにより、既存コンピュ
ータにおいて高周波回路のデータを共有化できる。

【０００８】 また、本発明の高周波電力テスターは、
ハウジング内において、高周波回路の同軸ケーブル間に
挿入するパワーセンサーの検出部と、該検出部に接続し
たバッファアンプと、該バッファアンプからのアナログ
信号をデジタル化するＡＤ変換回路と、非線形の信号を
直線化処理し且つ測定データを補正処理するＣＰＵ回路
と、少なくとも１個のインターフェイスを有する通信回
路とを有していてもよい。この高周波電力テスターは、
既存コンピュータのモニター画面において進行波電力お
よび反射波電力の瞬時値を時間軸に沿ってグラフィック
表示する。

【０００９】 本発明の高周波電力テスターでは、少な
くとも進行波電力および反射波電力に関して、検出部で
拾ったアナログ信号をＡＤ変換回路を経てＣＰＵ回路に
出力し、ＣＰＵ回路において非線形の信号を直線化処理
する。さらに、測定した周辺温度をその検出データ特性
と比較して検出部の周辺における温度ドリフトについて
補正し、補正済みの測定データを通信回路を介してパソ
コンへ送信し、該パソコンにおいて補正済みの測定デー
タをグラフィック表示する。

【００１０】 本発明の高周波電力テスターでは、少な
くとも進行波電力および反射波電力に関して、検出部で
拾ったアナログ信号をＡＤ変換回路を経てＣＰＵ回路に
出力し、ＣＰＵ回路において非線形の信号を直線化処理
してから通信回路を介してパソコンへ送信し、該パソコ
ンの高周波測定ソフトによって検索条件および／または
トレース条件を設定する。トレース条件について、一方
は計測スタートと同時にデータをサンプリングして画面
にグラフィック表示し、他方は設定レベル値より大きく
なると設定遅延値より前からデータをサンプリングして
画面にグラフィック表示すると好ましい。また、検索条
件は、例えば、必要な検索項目を選択し、進行波電力と
反射波電力についてそれぞれ測定電力値および測定範囲
を入力すればよい。

【００１１】 本発明の高周波電力テスターにおいて、
測定した周辺温度に関する温度ドリフトについて補正す
るとともに、測定した検出部の局部発熱をその検出デー
タ特性と比較して検出部の局部発熱における発熱温度ド
リフトについて補正すると好ましい。加えて、検出部に
おける周辺温度と局部発熱の組み合わせに関する検出デ
ータ特性に基づいて補正し、さらに機差および周波数に
関する補正を行うと好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係る高周波テスター１
は、アナログ信号を直ちにＡＤ変換してデジタル化し、
補正済みのデジタル信号を送信して既存コンピュータで
グラフィック表示することにより、高周波電力に関して
立ち上がりから安定状態までの変化をグラフ波形から読
み取ることができ、高周波負荷の物理的状態をリアルタ
イムに把握できる。既存コンピュータにおいて、オープ
ンな環境で測定データを精密に分析することができ、市
販のプログラム言語を利用してアプリケーションの開発
が可能である。

【００１３】 本発明の高周波テスター１は、検出部１
２で拾った微弱なアナログ信号をバッファアンプ１８，
２０に入力して増幅し、ハウジング７内において、各バ
ッファアンプから取り出したアナログ信号をＡＤ変換回
路２２，２４で直ちにデジタル化する。デジタル化した
信号は、外来ノイズに非常に強く、その影響を殆ど受け
ない。ＡＤ変換回路２２，２４は、高周波パワーセンサ
ーの検出部１２の近くに配置すると高周波ノイズの影響
を受けやすくなるので、温度補償によって測定データを
補正するとともに、フィルター回路を適性化して誤動作
を防いでいる。

【００１４】 高周波電力テスター１において、電源は
電池８またはＡＣ／ＤＣアダプタ１０（図２）のいずれ
でもよく、全部品をハウジング７内に収納しているので
コンパクトで可搬性である。ハウジング７の形状は、図
１に示すような形状でも単なる直方体でもよく、入出力
コネクタ２，３は図示にように反対向きでも同じ向きに
配置してもよい。

【００１５】 高周波電力テスター１では、通信回路６
のインターフェイスは１個であるが、２個または３個以
上設置することも可能である。このインターフェイス
は、例えば、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＳＣＳＩ、ＩＥＥ
Ｅ１２８４、ＩＥＥＥ１３９４、バス型ＬＡＮ（ＩＥＥ
Ｅ８０２.３、商標名：イーサネット）、ＧＰＩＢなど
であり、コード１１によってテスター１を既存コンピュ
ータと接続する。このインターフェイスとして、ＩｒＤ
Ａ、ＰＩＡＦＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ８０
２．１１またはＩＥＥＥ８０２．１１ｂなどを用い、無
線送信を行うことも可能である。また、通信プロトコル
は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＩＰＸ／ＳＰＸ、ＮｅｔＢＥＵＩな
どの標準プロトコルであればよい。

【００１６】 高周波電力テスター１において、ＡＤ変
換回路２２，２４などが温度の影響を受けて誤動作する
ことを防ぐため、温度補償によって測定データを補正す
る。高周波電力テスター１は、少なくとも１個の温度セ
ンサー（図示しない）を内蔵し、検出部１２の周辺温度
を測定し、その検出データ特性と比較することで温度ド
リフトについて補正する。例えば、用いる温度センサー
は、種々の信号回路と感温素子とを一体化したものであ
り、微小電流や電圧の増減によって温度変化を正確に読
み取る。この温度センサーは、ハウジング７内で複数個
設置すると、温度ドリフトをより正確に補正できる。

【００１７】 また、検出部１２に温度センサー（図示
しない）を直付けすると、通電による自己発熱について
温度ドリフトを正確に検出できる。ハウジング７、バッ
ファアンプ１８，２０、ＡＤ変換回路２２，２４などに
も温度センサーを直付けするならば、個々のセンサーの
温度特性を基準として発熱温度ドリフトをより正確に検
出できる。検出部における周辺温度と局部発熱の組み合
わせによる発生誤差、機差および周波数についても補正
できる。これらの補正により、理想検出に近いデータ出
力を実現し、幅広い範囲の使用可能温度を確保するとと
もに、高周波負荷による測定データの偏差を排除し、測
定精度を高めている。

【００１８】 検出部の負荷変動によるインピーダンス
変化に伴って発生する誤差に関し、高周波電力テスター
１において、検出部１２のインピーダンス（高周波回路
インピーダンス）は、補正回路（切替え回路）によって
基準高周波インピーダンスと整合させる。例えば、基準
高周波インピーダンスを５０Ωとする場合、高周波ケー
ブルインピーダンスを５０Ωとして負荷インピーダンス
の整合を執るが、従来では合成インピーダンス（虚数成
分）に配慮していなかったため、インピーダンスの不整
合によって検出値に誤差が生じている。検出部１２のパ
ワーセンサーの合成インピーダンスは、基準高周波イン
ピーダンスの５０Ωになるように設計し、その誤差を補
正回路２５（図２）を介して高周波リレーユニット２７
によって補正する。同様に、基準高周波インピーダンス
が７５Ω、３００Ωなどの任意の値になれば、これに応
じて検出部１２の合成インピーダンスを整合させて誤差
を抑制できる。

【００１９】 図示しないけれども、ＣＰＵ回路２６に
おいてＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）を計
算し、これを図４に示すグラフィック画面にデジタル表
示できる。ＶＳＷＲ構成においては、直接測定された各
パラメータの時間経過における相互関係と併せて一層精
密な電力供給および負荷の状態の分析に役立てることが
できる。

【００２０】 高周波電力テスター１は、汎用インター
フェイスを採用し且つ標準プロトコルによってオープン
な環境で通信でき、ＵＮＩＸ（商標名）やWindows（商
標名）のような既存ＯＳを組み込んだコンピュータであ
るパソコン、オフコン、スパコンなどのいずれも使用可
能である。高周波電力テスター１によって、高周波回路
を制御するアプリケーションソフトを開発でき、ソフト
開発にＶＢＡ、ＶＢ、Visual Ｃ、Visual Ｃ++、Ｃ、Ja
va、Basicなど（いずれも商標名）の市販プログラム開
発言語を使用できる。

【００２１】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。図１に
は本発明に係る高周波電力テスター１を示す。

【００２２】 高周波電力テスター１は、高周波回路の
同軸ケーブル間に介在するための入出力コネクタ２，３
と、進行波電力や反射波電力の測定データをパソコン５
などに送信する通信回路６（図２）とを備え、全部品を
ハウジング７内に収納し、電源は電池８またはＡＣ／Ｄ
Ｃアダプタ１０（図２）である。通信回路６のインター
フェイスは、例えば、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＳＣＳ
Ｉ、バス型ＬＡＮなどであり、コード１１または無線送
信によってテスター１を既存コンピュータと接続すれば
よい。図１のテスター１ではインターフェイスは１個で
あるが、複数個設置することもできる。

【００２３】 通常、高周波テスター１では、検出部１
２（図２）の入力コネクタ２と高周波電源１４の出力コ
ネクタ（図示しない）とを５０Ω同軸ケーブル１５で接
続し、検出部１２の出力コネクタ３と負荷１６の入力コ
ネクタ（図示しない）とを接続する。この結果、パワー
センサーの検出部１２で高周波電力の微弱なアナログ信
号を拾い、バッファアンプ１８，２０で増幅する。同軸
ケーブル１５による電力損失を少なくするためには、一
般に、高周波電源１４の出力測定では該電源の近くに接
続し、負荷１６の電力測定では該負荷の近くに接続する
と好ましい。

【００２４】 図１の高周波回路について、例えば、高
周波電源１４はソース用電源および負荷１６はプラズマ
反応チェンバ内のプラズマ発生素子であり、同軸ケーブ
ル１５のラインによってプラズマ発生素子のアンテナコ
イルに高周波電力を供給する。また、この高周波電源は
バイアス用電源および負荷はプラズマ反応チェンバ内の
ウエハ支持電極であってもよく、同軸ケーブルのライン
によってウエハ支持電極にバイアス電圧を印加する。

【００２５】 高周波テスター１は、図２に例示するよ
うに、ハウジング７内において、検出部１２に接続する
２個のバッファアンプ１８，２０と、それぞれＡＤ変換
回路２２，２４を経て接続するＣＰＵ回路２６とによっ
て信号処理系統を構成する。高周波電力は、進行波成分
および反射波成分からなり、進行波電力または反射波電
力に応じたアナログ信号を検出部１２で拾い、それぞれ
の波成分をバッファアンプ１８または２０に出力する。
バッファアンプ１８，２０は、例えば、高入力インピー
ダンスのエミッタ・フォロア回路であり、その出力イン
ピーダンスは低いので、直列に５０Ωの抵抗を設け、出
力インピーダンスが約５０Ωになるように設定する。

【００２６】 ＣＰＵ回路２６には、測定データを一時
的に保存し且つ周辺温度や局部発熱などに関するプロフ
ァイル化データを保存するＳ−ＲＡＭまたはＲＡＭ２８
と、図３に示すような補正処理を行うプログラムを読み
出すフラッシュメモリまたはＲＯＭ３０とを付設し、Ｒ
ＯＭ３０はＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどでもよい。Ｃ
ＰＵ回路２６には補正テーブルを内蔵し、検出部１２か
らの信号出力が非線形であるため、ＣＰＵ回路２６で直
線化処理する。

【００２７】 高周波テスター１では、ハウジング７内
に温度センサー（図示しない）を取り付け、さらに検出
部１２に温度センサーを直付けし、所望に応じてバッフ
ァアンプ１８，２０、ＡＤ変換回路２２，２４、ＣＰＵ
回路２６などにも温度センサーを取り付ける。これらの
センサーは、検出部品温度測定センサー１３および外気
温センサー１７として統括し、温度補償回路３２に接続
して統一的に回路設計する。温度補償回路３２は、ＡＤ
変換回路３４を経てＣＰＵ回路２６に接続し、各温度デ
ータをＣＰＵ回路２６のＲＡＭ２８に書き込む。また、
周波数カウンタ２９を検出部１２に取り付け、該カウン
タの入力信号は検出部１２の出力であり、測定周波数を
ＣＰＵ回路２６のＲＡＭ２８に書き込む。

【００２８】 高周波テスター１の電源装置は、電池８
またはＡＣ／ＤＣアダプタ１０であり、切替え器３６お
よび基準電圧回路３８を経て、ＡＤ変換回路２２，２
４，３４に電力を供給する。この電源は、切替え器３６
および定電圧回路４０を経てＣＰＵ回路２６にも電力を
供給し、さらに電圧検出回路４２によってＣＰＵ回路２
６のＲＡＭ２８に供給電圧を書き込む。一方、通信回路
６は、ＣＰＵ回路２６における補正済みの測定データを
パソコン５に送信する。

【００２９】 高周波テスター１は、ハウジング７内の
検出部１２で拾った微弱なアナログ信号をバッファアン
プ１８，２０に入力して増幅し、各バッファアンプから
取り出したアナログ信号をＡＤ変換回路２２，２４でデ
ジタル化する。ＣＰＵ回路２６は、検出部１２からの信
号出力を直線化処理するとともに、ＲＯＭ３０から読み
込んだプログラムで測定データを補正する。

【００３０】 進行波電力や反射波電力の測定データ
は、例えば、図３に示すフローチャートに従って補正す
る。この測定データについて、誤差が生じる要因を下記
に列挙する。

【００３１】 第１の要因は、検出部１２のパワーセン
サーの周辺における温度ドリフトである。ハウジング７
内に温度センサー（図示しない）を取り付け、検出部１
２、バッファアンプ１８，２０、ＡＤ変換回路２２，２
４などのフィードバック（電圧測定）によって温度ドリ
フトを正確に検出する。周辺温度に関する検出データ特
性は、プロファイル化してＲＡＭ２８に保存し、図３に
示す補正処理の際に周辺温度の検出データ特性４４とし
て読み込む。

【００３２】 第２の要因は、検出部１２のパワーセン
サーの局部発熱における発熱温度ドリフトである。検出
部１２に温度センサー（図示しない）を直付けし、通電
による自己発熱について温度ドリフトを正確に検出す
る。バッファアンプ１８，２０、ＡＤ変換回路２２，２
４、ＣＰＵ回路２６、通信回路６などにも温度センサー
を直付けするならば、個々のセンサーの温度特性を基準
として発熱温度ドリフトをより正確に検出できる。個々
の局部発熱に関する検出データ特性は、プロファイル化
してＲＡＭ２８に保存し、図３に示す補正処理の際に局
部発熱の検出データ特性４６として読み込む。

【００３３】 第３の要因は、検出部１２における周辺
温度と局部発熱の組み合わせによる発生誤差である。検
出部１２のパワーセンサーの周辺における温度ドリフト
は、該センサーなどの発熱によって誤差が発生する。検
出部１２における周辺温度と局部発熱の組み合わせに関
する検出データ特性は、プロファイル化してＲＡＭ２８
に保存し、図３に示す補正処理の際に組み合わせの検出
データ特性４８として読み込む。

【００３４】 第４の要因は、検出部１２のパワーセン
サーにおける機差による発生誤差である。機差とは、製
造した高周波電力テスターについて発生する個別の測定
誤差である。機差に関する補正データは、基準値と検出
値との誤差についてデータを取ってＲＡＭ２８に保存
し、図３に示す補正処理の際に機差に関する補正データ
５０として読み込む。

【００３５】 第５の要因は、周波数による測定誤差で
ある。カウンタ２９（図２）によって周波数を測定し、
特定の周波数に対して検出部１２、バッファアンプ１
８，２０、ＡＤ変換回路２２，２４、ＣＰＵ回路２６、
通信回路６などを補正し、この補正データをＲＡＭ２８
に保存し、図３に示す補正処理の際に測定周波数に関す
る補正データ５２として読み込む。

【００３６】 図３の測定データの補正処理において、
まず、Ｓ１で周辺温度を入力し、Ｓ２で周辺温度の検出
データ特性４４を読み込み、Ｓ３で入力した周辺温度を
検出データ特性４４と比較する。この結果、Ｓ４におい
て周辺温度の検出データ特性４４に従って測定データの
温度ドリフトを補正する。取り付ける温度センサーがハ
ウジング７内で複数個であれば、その数に応じてプロセ
スＡを繰り返し、実際にはサブルーチンにおいて繰り返
し処理する。

【００３７】 次に、Ｓ５で局部発熱の温度を入力し、
Ｓ６で局部発熱の検出データ特性４６を読み込み、Ｓ７
で入力した局部発熱の温度を検出データ特性４６と比較
する。この結果、Ｓ８において局部発熱の検出データ特
性４６に従って測定データを補正する。直付けする温度
センサーが、検出部１２以外にバッファアンプ１８，２
０、ＡＤ変換回路２２，２４、ＣＰＵ回路２６、通信回
路６などにも存在するならば、その数に応じてプロセス
Ｂを繰り返し、実際にはサブルーチンにおいて繰り返し
処理する。

【００３８】 Ｓ９では検出部１２における周辺温度と
局部発熱の組み合わせに関する検出データ特性４８を読
み込み、Ｓ１０において入力済みの周辺温度と局部発熱
温度によって検出データ特性４８に従って測定データを
補正する。Ｓ１１では機差による補正データ５０を読み
込み、Ｓ１２において補正データ５０に従って測定デー
タを補正する。最後に、Ｓ１３で測定周波数を入力し、
Ｓ１４で周波数による補正データ５２を読み込み、Ｓ１
５において補正データ５２に従って測定データを補正す
る。

【００３９】 通信回路６が汎用インターフェイスのＲ
Ｓ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＳＣＳＩなどである場合、高周波
テスター１からの測定データを既存コンピュータのパソ
コンに送信して処理することが容易であり、一般ユーザ
ーがアプリケーションソフトを開発できる。アプリケー
ションソフトの開発には、市販のプログラム開発言語で
あるＶＢ（Visual Basic）、Visual Ｃ、Visual Ｃ++な
ど（いずれも商標名）が使用できる。図４には、Visual
Ｃ（商標名）で開発したアプリケーションソフトによ
り、パソコン５のモニター画面５４（図１）に測定デー
タをグラフィック表示する。

【００４０】 図４に示す高周波測定ソフトでは、中央
にグラフィック画面５６を示し、通常、グラフ目盛線と
数字は白色で背景色は黒色である。画面５６において、
Ｙ軸の変更範囲は１００Ｗ、５００Ｗ、１０００Ｗ、２
０００Ｗ、３０００Ｗであり、Ｘ軸の変更範囲は５ｍ
ｓ、１０ｍｓ、５０ｍｓ、１００ｍｓ、５００ｍｓ、１
ｓであり、これがサンプリング範囲である。垂直カーソ
ル５８は緑色であり、この移動はマウスのドラッグ操作
に行う。進行波電力の波形６０は青色で表示し、反射波
電力の波形６２は赤色で表示する。

【００４１】 画面右下は状態表示６４であり、Analys
isとあるからデータ解析中であることを示す。送信実行
中はRunning、停止中はStopを表示する。画面右隅のボ
タン６６は、データ解析中および停止中はStartを表示
して押すことで作業を開始し、送信実行中はstopを表示
して押すことで作業を停止する。画面中央下はサーチ条
件表示６８であり、進行波電力と反射波電力のいずれに
ついてもボタン７０，７２で増減できる。一方、画面左
下はモニター表示７４であり、進行波電力の欄７６は送
信実行中はモニターとしてワット数を表示する。図４で
はデータ解析中であるから、垂直カーソル５８が示すポ
イントを表示する。反射波電力の欄７８についても同様
である。図４において、画面左上にはファイル名８０と
データ収集日８２を表記する。また、画面右上に表記す
る時刻８４は、トレース開始からの時間である。

【００４２】 図４の高周波測定ソフトにおいて、検索
条件を設定するには、図５に示すようにSearch Conditi
onのダイアログボックス８６を開き、必要な検索項目を
選択するとともに、進行波電力と反射波電力についてそ
れぞれ測定電力値および測定範囲を入力する。この結
果、所定の検索条件を容易に設定でき、サンプルデータ
から簡単且つ高速にデータ検索できる。一方、従来のペ
ンレコーダでは、目視によって出力紙を検索して条件を
設定するため、検索条件が不正確になるうえに条件設定
に時間を要していた。

【００４３】 図４の高周波測定ソフトにおいて、トレ
ース条件を設定するには、図６に示すようにConfigurat
ionのダイアログボックス８８を開き、サンプル速度と
高周波テスターの型式を記入するとともに、Trace Cond
ition内のTrace Modeを選択する。Trace ModeでManual
を選択すれば、画面右隅のStartボタン６６を押すと、
通常のペンレコーダと同様にボタン押圧と同時にデータ
をサンプリングし、そのデータを画面５６にグラフィッ
ク表示する。一方、Trace ModeでAutoを選択すれば、検
知したデータが設定Level値より大きくなると設定Delay
値より前からデータをサンプリングし、そのデータを画
面５６にグラフィック表示する。この際に、Level値は
１Ｗから最大検知電力まで任意に設定でき、Delay値はO
FFまたは５〜２０秒のいずれかに設定できる。

【００４４】 この高周波測定ソフトは、図７に示すよ
うに保存のダイアログボックス９０を開き、サンプリン
グしたデータをハードディスクなどにファイルで保存で
きる。このファイルは、電子メールなどに添付して簡単
に送付でき、情報の共有化が可能となる。従来の高周波
測定器は専用のため、外部でデータを保管することがで
きず、情報の共有化が不可能であった。

【００４５】 図示しないけれども、高周波テスター１
からの測定データは、市販ソフトのエクセル（商標名）
（Excel、マイクロソフト社製）で収集することも可能
である。エクセル自体には、インターフェイスのＲＳ２
３２Ｃを直接制御する関数やコマンドがないので、ＶＢ
Ａ（Visual Basic for Applications）（商標名）また
は外部プログラムを使用する。エクセル（商標名）のＶ
ＢＡには、ＶＢのように通信機能をサポートしていない
ため、Windows95（商標名）のWin32-APIの関数を呼び出
せばよく、Windows3.1（商標名）のTerminal.exeを使っ
てもよい。エクセルからは、ＶＢＡによって外部のプロ
グラムを制御することが可能であり、このＶＢＡはエク
セルなどに組み込んでプログラミング機能を提供するた
めのモジュールである。

【００４６】

【発明の効果】本発明に係る高周波電力テスターは、ア
ナログ信号を直ちにＡＤ変換してデジタル化し、ノイズ
に非常に強いデジタル信号を送信することにより、既存
コンピュータとの接続ケーブルの長さや取りまわし方に
影響を受けることがなく、外来ノイズの影響を受けずに
数値化を正しく行なえる。本発明の高周波電力テスター
は、少なくとも進行波電力および反射波電力の瞬時値を
時間軸に沿ってグラフィック表示でき、同時にＶＳＷＲ
表示や数値表示も行うことが可能なため、単なる瞬時値
しか表示できなかった従来の測定方法に比べて、高周波
回路における負荷の状態を総合的且つ明確に把握でき
る。

【００４７】 本発明の高周波電力テスターにおいて、
ＡＤ変換回路が高周波ノイズの影響を受けやすくなる可
能性があるため、温度補償によって測定データを補正し
ている。この高周波電力テスターでは、検出部の周辺温
度を測定し、その検出データ特性と比較することで温度
ドリフトについて補正している。また、局部発熱、検出
部における周辺温度と局部発熱の組み合わせによる発生
誤差、機差および周波数についても補正できる。これら
の補正により、理想検出に近いデータ出力を実現し、幅
広い範囲の使用可能温度を確保する。また、繰り返し測
定の精度を高め、高周波負荷による測定データの偏差を
排除し、測定における不安定要素を取り除いて測定精度
を高めている。

【００４８】 本発明の高周波電力テスターは、通信回
路が汎用インターフェイスであるから、補正済みの測定
データを既存コンピュータに送信して処理することが容
易である。アプリケーションソフトの開発には、市販の
プログラム開発言語であるＶＢ、Visual Ｃ、Visual Ｃ
++、Ｃ、Java、Basicなど（いずれも商標名）が使用で
きる。本発明の高周波電力テスターは、汎用インターフ
ェイスを採用し且つ標準プロトコルによってオープンな
環境で通信できるため、既存コンピュータとしてパソコ
ン、オフコン、スパコンなどが使用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る高周波電力テスターを示す概略
側面図である。

【図２】 高周波電力テスターの概略回路図である。

【図３】 ＣＰＵ回路における補正処理を例示するフロ
ーチャートである。

【図４】 高周波電力テスターと接続したパソコンにお
いて、高周波測定ソフトのグラフィック画面を例示する
正面図である。

【図５】 図４の高周波測定ソフトにおいて、検索条件
を設定するダイアログボックを開いた状態を示す正面図
である。

【図６】 図４の高周波測定ソフトにおいて、トレース
条件を設定するダイアログボックを開いた状態を示す正
面図である。

【図７】 図４の高周波測定ソフトにおいて、データ保
存のダイアログボックを開いた状態を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 高周波電力テスター ２ 入力コネクタ ３ 出力コネクタ ５ パソコン ６ 通信回路 １８，２０ バッファアンプ ２２，２４ ＡＤ変換回路 ２６ ＣＰＵ回路 ３２ 温度補償回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 宏 広島県福山市川口町４丁目２−35 三誠 産業株式会社テクノロジーセンター内 (72)発明者 福井 和幸 広島県福山市川口町４丁目２−35 三誠 産業株式会社テクノロジーセンター内 (56)参考文献 特開2000−241458（ＪＰ，Ａ) 特開2000−258162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−26761（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−101253（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3011471（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 21/00 - 22/00 130 G01R 11/00 - 11/66

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波回路のライン間に介在させるパワ
   ーセンサーの検出部と、検出部で拾った微弱なアナログ
   信号を増幅するバッファアンプと、該バッファアンプか
   ら取り出したアナログ信号をハウジング内で直ちにデジ
   タル化するＡＤ変換回路と、非線形の信号を直線化処理
   し且つ測定データを補正処理するＣＰＵ回路と、補正し
   たデジタル信号の測定データを既存コンピュータに送信
   する通信回路とを備え、ハウジング内において検出部か
   ら２組のバッファアンプおよびＡＤ変換回路を経てＣＰ
   Ｕ回路に接続することよって信号処理系統を構成し、各
   バッファアンプは高入力インピーダンスのエミッタ・フ
   ォロア回路であり、検出部で拾った高周波電力における
   進行波電力の波成分は一方の組のバッファアンプとＡＤ
   変換回路を経てＣＰＵ回路を送り、一方、反射波電力の
   波成分は他方の組のバッファアンプとＡＤ変換回路を経
   てＣＰＵ回路を送り、ハウジング内のＣＰＵ回路で補正
   したデジタル信号の測定データを通信回路を介して既存
   コンピュータへ送信する高周波電力テスター。
2. 【請求項２】 ハウジング内において、高周波回路の同
   軸ケーブル間に挿入する検出部と、該検出部に接続した
   バッファアンプと、該バッファアンプからのアナログ信
   号を直ちにデジタル化するＡＤ変換回路と、非線形の信
   号を直線化処理し且つ測定データを補正処理するＣＰＵ
   回路と、補正したデジタル信号の測定データを既存コン
   ピュータに送信する通信回路とを収納し、前記検出部の
   負荷変動によるインピーダンス変化に伴って発生する誤
   差に関し、基準高周波インピーダンスと高周波ケーブル
   インピーダンスとについて負荷インピーダンスの整合を
   とり、検出部のパワーセンサーの合成インピーダンス
   （虚数成分）が基準高周波インピーダンスの値になるよ
   うに設計し、その誤差を補正回路によって補正するとと
   もに、基準高周波インピーダンスが変動して任意の値に
   なれば、これに応じて検出部の合成インピーダンスを整
   合させて誤差を抑制する高周波電力テスター。
3. 【請求項３】 ハウジング内において、高周波回路の同
   軸ケーブル間に挿入するパワーセンサーの検出部と、該
   検出部に接続したバッファアンプと、バッファアンプか
   らのアナログ信号をデジタル化するＡＤ変換回路と、ハ
   ウジング 内に取り付けした温度センサーと、検出部に直
   付けした別の温度センサーとを有し、ハウジング内の温
   度センサーで測定した周辺温度をその検出データ特性と
   比較して検出部の周辺における温度ドリフトについて補
   正し、ついで検出部に直付けした別の温度センサーで測
   定した検出部の局部発熱をその検出データ特性と比較し
   て該検出部の局部発熱における発熱温度ドリフトについ
   て補正し、さらに検出部における周辺温度と局部発熱の
   組み合わせに関する検出データ特性に基づいて補正して
   から、補正済みの測定データを通信回路を介して既存コ
   ンピュータへ送信する高周波電力テスター。
4. 【請求項４】 ハウジング内において、高周波回路の同
   軸ケーブル間に挿入するパワーセンサーの検出部と、該
   検出部に接続したバッファアンプと、バッファアンプか
   らのアナログ信号をデジタル化するＡＤ変換回路と、ハ
   ウジング内に取り付けした温度センサーと、検出部に直
   付けした別の温度センサーとを有し、ハウジング内の温
   度センサーで測定した周辺温度をその検出データ特性と
   比較して検出部の周辺における温度ドリフトについて補
   正し、ついで検出部に直付けした別の温度センサーで測
   定した検出部の局部発熱をその検出データ特性と比較し
   て該検出部の局部発熱における発熱温度ドリフトについ
   て補正し、さらに検出部における周辺温度と局部発熱の
   組み合わせに関する検出データ特性に基づいて補正し、
   個々の高周波電力テスターについて発生する個別の測定
   誤差および周波数に関する補正を行ってから、補正済み
   の測定データを通信回路を介して既存コンピュータへ送
   信する高周波電力テスター。
5. 【請求項５】 バッファアンプ、ＡＤ変換回路および／
   またはＣＰＵ回路に温度センサーを直付けする請求項３
   または４記載の高周波電力テスター。