JP3419342B2 - 測定器 - Google Patents

測定器

Info

Publication number
JP3419342B2
JP3419342B2 JP10436099A JP10436099A JP3419342B2 JP 3419342 B2 JP3419342 B2 JP 3419342B2 JP 10436099 A JP10436099 A JP 10436099A JP 10436099 A JP10436099 A JP 10436099A JP 3419342 B2 JP3419342 B2 JP 3419342B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency
carrier
multicarrier
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10436099A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000055957A (ja
Inventor
容平 石川
裕明 田中
哲也 河内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP10436099A priority Critical patent/JP3419342B2/ja
Priority to US09/325,145 priority patent/US6449307B1/en
Priority to DE69920575T priority patent/DE69920575T2/de
Priority to EP99110804A priority patent/EP0962783B1/en
Publication of JP2000055957A publication Critical patent/JP2000055957A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3419342B2 publication Critical patent/JP3419342B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/28Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2832Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
    • G01R31/2836Fault-finding or characterising
    • G01R31/2839Fault-finding or characterising using signal generators, power supplies or circuit analysers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2822Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere of microwave or radiofrequency circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定器、特に回路
網の高周波における高速な周波数特性の測定に用いられ
る測定器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の通信機器の使用周波数の高周波化
にともなって、電子部品や電子回路の回路網の周波数特
性の測定にますますスピードが要求されるようになって
きている。また、スペクトル拡散通信などの発達に伴っ
て、複数の周波数の信号が電子部品や電子回路に同時に
入力される場合の周波数特性の測定が必要とされるよう
になってきている。
【0003】図12に、従来の測定器のブロック図を示
す。図12において、測定器1は掃引信号発生器2、1
入力2出力のスイッチ3、サーキュレータ4および5、
2入力1出力のスイッチ6、バンドパスフィルタ7、信
号検出器8、補正器9、表示器10、制御回路11、信
号ポートP1およびP2から構成されている。ここで、
掃引信号発生器2の出力はスイッチ3に接続され、スイ
ッチ3の一方の出力はサーキュレータ4を介して信号ポ
ートP1に接続され、スイッチ3の他方の出力はサーキ
ュレータ5を介して信号ポートP2に接続されている。
また、サーキュレータ4はスイッチ6の一方の入力に接
続され、サーキュレータ5はスイッチ6の他方の入力に
接続され、スイッチ6の出力はバンドパスフィルタ7、
信号検出器8、補正器9を順に介して表示器10に接続
されている。また、制御回路11は掃引信号発生器2、
バンドパスフィルタ7、補正器9、表示器10に接続さ
れている。なお、測定器1の外部において、信号ポート
P1は被測定物12の第1の端子12aに、信号ポート
P2は被測定物12の第2の端子12bにそれぞれ接続
されている。ここで、掃引信号発生器2は発振周波数を
低い周波数から高い周波数へと掃引できるように構成さ
れており、バンドパスフィルタ7も掃引信号発生器2の
発振周波数の信号だけを通すように、掃引信号発生器2
の発振周波数に合わせて通過帯域を変えられるように構
成されている。
【0004】このように構成された測定器1において、
例えば被測定物12の第1の端子12aから第2の端子
12bへの通過特性(S21)を測定したい場合には、
スイッチ3を掃引信号発生器2とサーキュレータ4を接
続するようにセットし、スイッチ6をサーキュレータ5
とバンドパスフィルタ7を接続するようにセットする。
この状態において、制御回路11は掃引信号発生器2の
発振周波数をあらかじめ決められた範囲で低い周波数か
ら高い周波数へと掃引させる。掃引信号発生器2から出
た信号はスイッチ3とサーキュレータ4を介して信号ポ
ートP1から測定器1を出て被測定物12の第1の端子
12aに注入され、被測定物12を通過して第2の端子
12bから出た信号は信号ポートP2から測定器1に戻
る。測定器1に戻った信号は、サーキュレータ5とスイ
ッチ6と掃引信号発生器2の発振周波数の信号だけを通
すバンドパスフィルタ7を介して信号検出器8に入力さ
れ、その振幅と位相が検出される。信号検出器8で検出
された信号の振幅と位相は、あらかじめ被測定物12の
無い状態で信号ポートP1とP2を直結した状態で測定
しておいた校正値によって補正器9で補正され、表示器
10に表示される。
【0005】このように、掃引信号発生器2の発振周波
数は低い周波数から高い周波数へと掃引され、その都度
検出・補正・表示が行われるため、表示器10には被測
定物12の通過特性の周波数による変化、すなわち周波
数特性が表示されることになる。
【0006】なお、上記の例においては、測定器1で被
測定物12の第1の端子12aから第2の端子12bへ
の通過特性を測定する構成について示したが、スイッチ
3と6の組み合わせによって、被測定物12の第2の端
子12bから第1の端子12aへの通過特性(S12)
や、被測定物12の第1の端子12aと第2の端子12
bのそれぞれにおける反射特性(S11およびS22)
を測定する構成とすることもできる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図12
に示した測定器1においては、掃引信号発生器2の発振
周波数の掃引が必須となるため、掃引のための時間が必
要になり、測定の周波数帯域が広くなるほど、あるいは
測定したい周波数のポイント数が多くなるほど掃引時間
が長くなって測定に時間がかかるという問題があった。
【0008】また、S11やS21などのような被測定
物のいくつかの通過特性や反射特性のうち、一度に測定
できる特性は1つに限られるため、特性ごとに測定を繰
り返す必要があり、さらに測定時間を必要とするという
問題があった。
【0009】また、一度に1つの周波数の信号が被測定
物に入力された状態における周波数特性の測定しかでき
ないため、2つ以上の周波数の信号が被測定物に同時に
注入される場合の特性は測定できないという問題もあっ
た。
【0010】本発明は上記の問題点を解決することを目
的とするもので、複数の周波数ポイントにおける複数の
特性の測定が同時にでき、また、複数の信号が入力され
た状態における非線形特性の測定ができる測定器を提供
する。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の測定器は、 互いに直交する複数の周波数
の信号からなるマルチキャリア信号を作成するマルチキ
ャリア作成手段と、前記マルチキャリア信号を被測定物
に対して同時に注入する信号注入手段と、前記被測定物
からの反射もしくは通過した前記マルチキャリア信号を
受信する信号受信手段と、前記受信したマルチキャリア
信号から、各周波数ごとの前記被測定物の特性を測定す
る周波数特性測定手段とを有し、前記マルチキャリア作
成手段は、互いに直交する複数のマルチキャリア信号を
作成する手段を有し、前記信号注入手段は、前記複数の
マルチキャリア信号を、前記被測定物の複数のポートに
同時に注入する手段を有し、前記信号受信手段は、前記
被測定物の複数のポートから出力される前記複数のマル
チキャリア信号を同時に受信する手段を有し、前記周波
数特性測定手段は、前記受信したマルチキャリア信号か
ら前記被測定物の2つ以上の特性を同時に測定する手段
を有することを特徴とする。
【0012】
【0013】また、本発明の測定器は、前記被測定物に
注入する前記マルチキャリア信号を一定周波数範囲で掃
引する手段を有することを特徴とする。
【0014】また、本発明の測定器は、前記マルチキャ
リア作成手段が、1つの周波数の信号を発生する信号発
生器と、所定の拡散符号を発生する拡散符号発生器と、
前記信号発生器で発生する信号を前記拡散符号発生器で
発生する拡散符号でスペクトル拡散するスペクトル拡散
器を有し、前記周波数特性測定手段が、前記受信したマ
ルチキャリア信号に含まれる各信号の周波数に対応した
複数のフィルタと、前記複数のフィルタで分離された各
信号ごとの特性を測定する複数の信号検出器を有するこ
とを特徴とする。
【0015】また、本発明の測定器は、前記マルチキャ
リア作成手段が、1つの周波数の信号を発生する信号発
生器と、所定のデータを発生するデータ発生器と、前記
信号発生器で発生する信号を前記所定のデータで一次変
調して前記所定のデータに対応して時間的に変化する信
号を作成する変調器と、前記変調された信号を時間周波
数変換して前記所定のデータと一義的に関連付けられた
複数の周波数の信号からなるマルチキャリア信号を作成
する時間周波数変換器を有し、前記周波数特性測定手段
は、前記受信したマルチキャリア信号を周波数時間変換
する周波数時間変換器と、前記変調された信号と前記周
波数時間変換された信号の差を前記所定のデータに対応
して検出する信号検出手段を有することを特徴とする。
【0016】このように構成することにより、本発明の
測定器によれば、複数の周波数における複数の特性の測
定が同時にでき、また、被測定物に複数の信号が同時に
入力された状態における特性の測定をすることができ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の測定器の一実施
例のブロック図を示す。図1において、図12と同一も
しくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略
する。
【0018】図1において、測定器20は、マルチキャ
リア作成手段21と、信号注入手段25と、周波数特性
測定手段26と、表示器10から構成されている。な
お、信号注入手段25は信号受信手段を兼ねている。こ
こで、マルチキャリア作成手段21は、1つの周波数の
信号を発生する信号発生器22と、信号発生器22と信
号注入手段25との間に接続されたスペクトル拡散器2
3と、スペクトル拡散器23に接続された拡散符号発生
器24から構成されている。また、信号注入手段25
は、図12に示した従来の測定器1における、スイッチ
3および6とサーキュレータ4および5と信号ポートP
1およびP2から構成されており、その接続関係は測定
器1における接続関係と同じである。また、周波数特性
測定手段26は、信号注入手段25に接続された1入力
n出力の信号分配器27と、信号分配器27のそれぞれ
の出力に接続されたn個のバンドパスフィルタ28と、
n個のバンドパスフィルタ28にそれぞれ接続されたn
個の信号検出器29と、n個の信号検出器29にそれぞ
れ接続されたn個の補正器30で構成されている。そし
て、n個の補正器30の出力はそれぞれ表示器10に接
続されている。
【0019】このように構成された測定器20におい
て、まず、マルチキャリア作成手段21において、拡散
符号発生器24からコード長がC[単位なし]、チップ
レートがT[秒]の拡散符号(PN符号)が発生される
と、信号発生器22から出力された1つの周波数の信号
がスペクトル拡散器23でスペクトル拡散され、互いに
直交し、1/CT[Hz]ずつ周波数の離れたn個の信
号からなるマルチキャリア信号が作成される。
【0020】ここで、図2に、マルチキャリア作成手段
21で作成されたマルチキャリア信号の周波数特性を示
す。図2に示すように、マルチキャリア信号は、周波数
間隔が1/CT[Hz]ずつ離れたn個の信号となって
いる。
【0021】図1に戻って、マルチキャリア作成手段2
1によって作成されたマルチキャリア信号は、信号注入
手段25の信号ポートP1から測定器20を出て被測定
物12の第1の端子12aに注入される。マルチキャリ
ア信号を構成する各周波数の信号は互いに直交している
ため、各周波数間で相互に影響し合うこと無く被測定物
12を通過して第2の端子12bから出て、信号受信手
段でもある信号注入手段25の信号ポートP2から測定
器20に戻る。測定器20に戻ったマルチキャリア信号
は、周波数特性測定手段26に入力される。
【0022】周波数特性測定手段26において、入力さ
れたマルチキャリア信号は、分配器27でマルチキャリ
ア信号を構成する信号の周波数の数だけ分配されてn個
のバンドパスフィルタ28に入力される。n個のバンド
パスフィルタ28は、各バンドパスフィルタの通過帯域
がそれぞれマルチキャリア信号を構成する各信号の周波
数に合わせてあるため、n個のバンドパスフィルタ28
からは、それぞれ1つの周波数の信号が出力される。n
個のバンドパスフィルタ28から出力された信号は、そ
れぞれn個の信号検出器29にそれぞれ入力され、周波
数ごとにその振幅と位相が検出される。n個の信号検出
器29で検出された各周波数の信号の振幅と位相は、あ
らかじめ被測定物12の無い状態で信号ポートP1とP
2を直結した状態で測定しておいた校正値によってn個
の補正器30でそれぞれ補正され、表示器10に表示さ
れる。
【0023】このように、測定器20においては、互い
に直交した周波数の異なる複数の信号からなるマルチキ
ャリア信号によって、被測定物12の複数の周波数にお
ける特性を同時に測定することができる。そして、マル
チキャリア信号を構成する各信号が互いに直交している
ため、被測定物12の中で周波数の異なる信号同士が影
響し合うことがなく、各周波数ごとに正確に特性の測定
をすることができる。また、従来のシングルキャリアの
測定器で測定した特性と比較することによって、複数の
信号が同時に注入された場合の被測定物の非線形特性の
測定をすることもでき、被測定物の回路診断が可能とな
る。また、掃引信号発生器が不要となるために、測定器
のコストダウンを図ることができる。
【0024】なお、上記の実施例においては、測定器2
0で被測定物12の第1の端子12aから第2の端子1
2bへの通過特性を測定する構成について示したが、信
号注入手段25のスイッチ3と6の組み合わせによっ
て、被測定物12の第2の端子12bから第1の端子1
2aへの通過特性(S12)や、被測定物12の第1の
端子12aと第2の端子12bのそれぞれにおける反射
特性(S11およびS22)を測定する構成とすること
もできる。
【0025】図3に、本発明の測定器の別の実施例のブ
ロック図を示す。図3において、図1と同一もしくは同
等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【0026】図3において、測定器40は、2つのマル
チキャリア作成手段41および42と、信号注入手段4
3と、1入力2出力の2つの信号分配器46および47
と、4つの周波数特性測定手段48、49、50および
51と、表示器10を有している。ここで、マルチキャ
リア作成手段41と42は、それぞれ信号注入手段43
に接続される。信号注入手段43は、2つのサーキュレ
ータ44および45と信号ポートP1およびP2から構
成され、サーキュレータ44はマルチキャリア作成手段
41と信号ポートP1との間に接続され、サーキュレー
タ45はマルチキャリア作成手段42と信号ポートP2
との間に接続されている。また、サーキュレータ44お
よび45は、それぞれ信号分配器46および47に接続
されている。また、信号分配器46の2つの出力は周波
数特性測定手段48と49に接続され、信号分配器47
の2つの出力は周波数特性測定手段50と51に接続さ
れている。また、周波数特性測定手段48、49、50
および51の出力は表示器10に接続されている。
【0027】ここで、マルチキャリア作成手段41と4
2は、図1に示した測定器20のマルチキャリア作成手
段21とほぼ同じ構成となっている。また、周波数特性
測定手段48、49、50および51は、図1に示した
測定器20の周波数特性測定手段26とほぼ同じ構成と
なっている。したがって、ここではその詳細な説明を省
略する。また、信号注入手段45は信号受信手段を兼ね
ている。
【0028】このように構成された測定器40におい
て、マルチキャリア作成手段41と42は互いに直交す
る2つのマルチキャリア信号を作成する。
【0029】まず、マルチキャリア作成手段41で作成
されたマルチキャリア信号は、サーキュレータ44を介
して、信号ポートP1から測定器40を出て被測定物1
2の第1の端子12aに注入される。マルチキャリア信
号を構成する各周波数の信号は互いに直交しているた
め、各周波数間で相互に影響し合うこと無く被測定物1
2を通過して第2の端子12bから出て、信号受信手段
でもある信号注入手段43の信号ポートP2から測定器
40に戻る。測定器40に戻ったマルチキャリア信号
は、サーキュレータ45を介して信号分配器47に入力
される。一方、被測定物12の第1の端子12aで反射
したマルチキャリア信号は、信号ポートP1から測定器
40に戻り、サーキュレータ44を介して信号分配器4
6に入力される。
【0030】また、マルチキャリア作成手段42で作成
されたマルチキャリア信号は、サーキュレータ45を介
して、信号ポートP2から測定器40を出て被測定物1
2の第2の端子12bに注入される。マルチキャリア信
号を構成する各周波数の信号は互いに直交しているた
め、各周波数間で相互に影響し合うこと無く被測定物1
2を通過して第1の端子12aから出て、信号受信手段
でもある信号注入手段43の信号ポートP1から測定器
40に戻る。測定器40に戻ったマルチキャリア信号
は、サーキュレータ44を介して信号分配器46に入力
される。一方、被測定物12の第2の端子12bで反射
したマルチキャリア信号は、サーキュレータ45を介し
て信号分配器47に入力される。
【0031】その結果、信号分配器46には、マルチキ
ャリア作成手段41で作成され、被測定物12の第1の
端子12aで反射したマルチキャリア信号と、マルチキ
ャリア作成手段42で作成され、被測定物12を第2の
端子12bから第1の端子12aへ通過したマルチキャ
リア信号が入力される。また、信号分配器47には、マ
ルチキャリア作成手段42で作成され、被測定物12の
第2の端子12bで反射したマルチキャリア信号と、マ
ルチキャリア作成手段41で作成され、被測定物12を
第1の端子12aから第2の端子12bへ通過したマル
チキャリア信号が入力される。
【0032】信号分配器46に入力された2つのマルチ
キャリア信号を含む信号は2つに分配されて周波数特性
測定手段48および49に入力される。また、信号分配
器47に入力された2つのマルチキャリア信号を含む信
号は2つに分配されて周波数特性測定手段50および5
1に入力される。ここで、周波数特性測定手段48と5
0は、マルチキャリア作成手段41で作成されたマルチ
キャリア信号に対向して信号を検出するように設定さ
れ、周波数特性測定手段49と51は、マルチキャリア
作成手段42で作成されたマルチキャリア信号に対向し
て信号を検出するように設定されている。そのため、周
波数特性測定手段48では、マルチキャリア作成手段4
1で作成され、被測定物12の第1の端子12aで反射
したマルチキャリア信号によって被測定物12の反射特
性(S11)が測定される。また、周波数特性測定手段
49では、マルチキャリア作成手段42で作成され、被
測定物12の第2の端子12bから第1の端子12aへ
通過したマルチキャリア信号によって被測定物12の通
過特性(S12)が測定される。また、周波数特性測定
手段50では、マルチキャリア作成手段41で作成さ
れ、被測定物12の第1の端子12aから第2の端子1
2bへ通過したマルチキャリア信号によって被測定物1
2の通過特性(S21)が測定される。そして、周波数
特性測定手段51では、マルチキャリア作成手段42で
作成され、被測定物12の第2の端子12bで反射した
マルチキャリア信号によって被測定物12の反射特性
(S22)が測定される。
【0033】このように、測定器40においては、複数
のマルチキャリア信号を用いることによって、1つの被
測定物の全ての通過特性と反射特性を同時に測定するこ
とができる。
【0034】なお、上記の実施例においては、2つの端
子を持つ被測定物12を2つの信号ポートを持つ測定器
40で測定する構成について示したが、3つ以上の端子
を持つ被測定物であっても必要な数の信号ポートとマル
チキャリア作成手段と周波数特性測定手段を用意すれ
ば、全く同様に特性を測定することができるものであ
る。
【0035】図4に、本発明の測定器のさらに別の実施
例のブロック図を示す。図4で、図1と同一もしくは同
等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【0036】図4において、測定器60は、図1に示し
た測定器20に、制御回路61と掃引信号発生器62と
ミキサ63および64を追加して構成されている。ここ
で、ミキサ63はマルチキャリア作成手段21のスペク
トル拡散器23と信号注入手段25のスイッチ3の間に
接続され、ミキサ64は信号注入手段25のスイッチ6
と周波数特性測定手段26の信号分配器27の間に接続
され、掃引信号発生器62はミキサ63と64の両者に
接続されている。そして、制御回路61は掃引信号発生
器62と表示器10に接続されている。
【0037】このように構成された測定器60におい
て、マルチキャリア作成手段21で作成されたマルチキ
ャリア信号は、ミキサ63で掃引信号発生器62からの
信号と掛け合わされて周波数変換された上で信号注入手
段25を介して被測定物12に注入される。被測定物1
2を通過あるいは反射したマルチキャリア信号は信号注
入手段25を介してミキサ64に入力され、ミキサ64
でふたたび掃引信号発生器62からの信号と掛け合わさ
れて元の周波数に周波数変換された上で周波数特性測定
手段26に入力される。さらに、掃引信号発生器62
は、制御回路61の制御に従って、その発振周波数を一
定の周波数範囲で掃引するため、被測定物12に注入さ
れるマルチキャリア信号の周波数も掃引される。そし
て、表示器10は制御回路61の制御に従って、周波数
特性測定手段26で検出した結果を周波数を掃引しなが
ら表示する。
【0038】このように、測定器60においては、マル
チキャリア作成手段21で作成するマルチキャリア信号
を周波数変換した上で一定周波数範囲で掃引することに
よって、図1に示した測定器20に比べて広い周波数範
囲、あるいは多くの周波数ポイントで被測定物の周波数
特性を測定することができる。
【0039】なお、上記の実施例においては、マルチキ
ャリア信号を作成した後で周波数変換によって周波数の
掃引を行ったが、掃引信号発生器62やミキサ63およ
び64が無くても、図12に示した従来の測定器1のよ
うに、信号発生器22自身を掃引信号発生器として制御
回路61と接続し、周波数特性測定手段26のn個のバ
ンドパスフィルタ28の各通過帯域を、信号発生器22
の発振周波数の変化に応じて変えられるようにしたもの
であっても同様の作用効果を奏するものである。
【0040】ところで、マルチキャリア作成手段は図1
に示した測定器20のようなスペクトル拡散を用いる方
式に限るものではなく、別の方式であっても構わない。
【0041】図5に、本発明の測定器のさらに別の実施
例のブロック図を示す。図5において、図1と同一もし
くは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略す
る。
【0042】図5において、測定器70は、マルチキャ
リア作成手段71と、信号注入手段25と、周波数特性
測定手段76と、表示器10から構成されている。な
お、信号注入手段25は信号受信手段を兼ねている。こ
こで、マルチキャリア作成手段71は、信号発生器72
と、データ発生器73と、信号発生器72とデータ発生
器73にそれぞれ接続された変調器74と、変調器74
と信号注入手段25のスイッチ3の間に接続された時間
周波数変換器である逆フーリエ変換器75から構成され
ている。また、周波数特性測定手段76は、信号注入手
段25のスイッチ6に接続された周波数時間変換器であ
るフーリエ変換器77と、フーリエ変換器77に接続さ
れた信号検出手段78で構成されている。そして、信号
検出手段78は、フーリエ変換器77に接続された復調
器79と、復調器79に順に接続された振幅検出器80
および振幅補正器81と、復調器79に接続された同期
回路82と、同期回路82に接続された遅延回路83
と、遅延回路83に順に接続された位相検出器84およ
び位相補正器85で構成されている。また、遅延回路8
3はマルチキャリア作成手段71の信号発生器72に接
続され、振幅検出器80と位相検出器84はマルチキャ
リア作成手段71のデータ発生器73に接続されてい
る。そして、振幅補正器81と位相補正器85の出力は
表示器10に接続されている。
【0043】このように構成された測定器70におい
て、まず、マルチキャリア作成手段71において、デー
タ発生器73から複数の部分データからなる所定のデー
タを出力する。変調器74は、データ発生器73から出
力されるデータで信号発生器72から出力される信号を
一次変調する。一次変調の方式としては、振幅変調(A
M、ASK)、周波数変調(FM、FSK)、位相変調
(PM、PSK)など、どのようなものでも構わない。
この段階で、一次変調された信号は、所定のデータを構
成する部分データに対応して時間的に変化する信号とな
る。ここで、図6に、変調器74で一次変調された信号
の時間変化を示す。図6に示すように、一次変調された
信号は、データを構成する部分データD1、D2、D
3、・・・・・、Dnに対応して時間的に変化してい
る。
【0044】図5に戻って、この一次変調されたデータ
は逆フーリエ変換器75で時間周波数変換され、互いに
直交する複数の周波数の信号からなるマルチキャリア信
号となる。この時、マルチキャリア信号を構成する各周
波数の信号には、それぞれ所定のデータを構成する部分
データに対応した変調がかけられていることになる。こ
こで、図7に、逆フーリエ変換器75で作成されたマル
チキャリア信号の周波数特性を示す。図7に示すよう
に、マルチキャリア信号は、各周波数ごとに部分データ
に対応した複数の信号となる。
【0045】図5に戻って、マルチキャリア信号は被測
定物12を第1の端子12aから第2の端子12bへと
通過して、信号受信手段を兼ねている信号注入手段25
を介して周波数特性測定手段76に入力される。ここ
で、図8に、周波数特性測定手段76に入力されるマル
チキャリア信号の周波数特性を示す。図8に示すよう
に、マルチキャリア信号は、各周波数ごとに振幅に変化
が生じていることがわかる。
【0046】図5に戻って、周波数特性測定手段76に
おいて、入力されたマルチキャリア信号は周波数時間変
換器であるフーリエ変換器77に入力されて周波数時間
変換され、信号検出手段78に入力される。ここで、図
9に、フーリエ変換器77で周波数時間変換された後の
信号の時間変化を示す。図9に示すように、部分データ
ごとに振幅が時間的に変化する信号となっていることが
わかる。
【0047】図5に戻って、信号検出手段78におい
て、入力された信号は復調器79に入力される。復調器
79は同期回路82と遅延回路83を介して信号発生器
72と接続されており、一次変調に用いた信号を使って
同期検波を行う。この際、同期検波における信号発生器
72からの信号の遅延量が遅延回路83で検出され、さ
らに位相検出器84においてデータ発生器73から出力
された所定のデータと比較することによって、信号の部
分データごとの位相遅延量、すなわちマルチキャリア信
号の各周波数ごとの位相遅延量が検出される。検出され
た位相遅延量は、あらかじめ被測定物12の無い状態で
信号ポートP1とP2を直結した状態で測定しておいた
校正値によって位相補正器85で補正され、表示器10
に表示される。
【0048】一方、復調器79で一次復調されたデータ
は、振幅検出器80においてデータ発生器73から出力
された所定のデータと比較することによって、データに
含まれる各部分データごとの振幅変化量、すなわちマル
チキャリア信号の各周波数ごとの振幅変化量が検出され
る。検出された振幅変化量は、あらかじめ被測定物12
の無い状態で信号ポートP1とP2を直結した状態で測
定しておいた校正値によって振幅補正器81で補正さ
れ、表示器10に表示される。
【0049】このように、測定器70においては、互い
に直交した周波数の異なる複数の信号からなるマルチキ
ャリア信号によって、被測定物の複数の周波数における
特性を同時に測定することができる。そして、マルチキ
ャリア信号を構成する各信号が互いに直交しているた
め、被測定物12の中で信号同士が影響し合うことがな
く、各周波数ごとに正確に特性の測定を行うことができ
る。しかも、図1に示した測定器20のような、バンド
パスフィルタや信号検出器や補正器が周波数ポイントの
数だけ必要になるということが無いため、低コスト化を
図ることもできる。
【0050】なお、上記の実施例においては、測定器7
0で被測定物12の第1の端子12aから第2の端子1
2bへの通過特性を測定する構成について示したが、信
号注入手段25のスイッチ3と6の組み合わせによっ
て、被測定物12の第2の端子12bから第1の端子1
2aへの通過特性(S12)や、被測定物12の第1の
端子12aと第2の端子12bのそれぞれにおける反射
特性(S11およびS22)を測定する構成とすること
もできる。
【0051】図10に、本発明の測定器のさらに別の実
施例のブロック図を示す。図10において、図5と同一
もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省
略する。
【0052】図10において、測定器90はマルチキャ
リア作成手段71と信号注入手段25と周波数特性測定
手段91から構成されている。このうち、の周波数特性
測定手段91は周波数時間変換器であるフーリエ変換器
77と信号検出手段92から構成されている。そして、
信号検出手段92は、マルチキャリア作成手段71のデ
ータ発生器73と変調器74に接続された第1の変調レ
ベル検出器93と、フーリエ変換器77に接続された復
調器94と、フーリエ変換器77と復調器94の両方に
接続された第2の変調レベル検出器95と、第1の変調
レベル検出器93と第2の変調レベル検出器95に接続
されたレベル比較器96と、レベル比較器96に接続さ
れた振幅補正器97で構成されている。そして、振幅補
正器97の出力は表示器10に接続されている。
【0053】このように構成された測定器90におい
て、マルチキャリア作成手段71の動作については、図
5に示した測定器70と同じであるため省略する。
【0054】次に、周波数特性測定手段91において、
まず、データ発生器73から出力された所定のデータ
と、変調器74で一次変調された信号が第1の変調レベ
ル検出器93に入力され、被測定物12に注入される前
の一次変調された信号において、所定のデータを構成す
る部分データごとの変調レベルをあらかじめ検出する。
また、被測定物12を第1の端子12aから第2の端子
12bへと通過して測定器90に戻って、周波数特性測
定手段91に入力されたマルチキャリア信号は、周波数
時間変換器であるフーリエ変換器77に入力されて周波
数時間変換され、信号検出手段92に入力される。信号
検出手段92においては、入力された信号は復調器94
に入力されるとともに第2の変調レベル検出器95にも
入力される。第2の変調レベル検出器95においては、
復調器94で復調されたデータと復調器94で復調され
る前の一次変調された信号より、被測定物12を通過も
しくは反射した後における一次変調された信号の部分デ
ータごとの変調レベルを検出する。第1の変調レベル検
出器93と第2の変調レベル検出器95の出力はレベル
比較器96で比較されて、一次変調された信号が被測定
物12を通過もしくは反射することによる振幅の変化が
検出される。検出された振幅変化量は、あらかじめ被測
定物12の無い状態で信号ポートP1とP2を直結した
状態で測定しておいた校正値によって振幅補正器97で
補正され、表示器10に表示される。
【0055】なお、測定器90においては、被測定物1
2を通過もしくは反射した信号の振幅の測定を行う構成
しか示していないが、同様の構成で位相の測定も可能と
なる。
【0056】このように、測定器90においては、互い
に直交した周波数の異なる複数の信号からなるマルチキ
ャリア信号によって、被測定物の複数の周波数における
特性を同時に測定することができる。そして、マルチキ
ャリア信号を構成する各信号が互いに直交しているた
め、被測定物12の中で信号同士が影響し合うことがな
く、各周波数ごとに正確に特性の測定をすることができ
る。
【0057】なお、上記の実施例においては、測定器9
0で被測定物12の第1の端子12aから第2の端子1
2bへの通過特性を測定する構成について示したが、信
号注入手段25のスイッチ3と6の組み合わせによっ
て、被測定物12の第2の端子12bから第1の端子1
2aへの通過特性(S12)や、被測定物12の第1の
端子12aと第2の端子12bのそれぞれにおける反射
特性(S11およびS22)を測定する構成とすること
もできる。
【0058】図11に、本発明の測定器のさらに別の実
施例のブロック図を示す。図11において、図5と同一
もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省
略する。
【0059】図11において、測定器100は、変調器
74とスイッチ3の間に、シリアル−パラレル変換器1
02とデジタル逆フーリエ変換器(DFT-1)103が
順に接続されている。また、スイッチ6と復調器79の
間に、デジタルフーリエ変換器(DFT)105とパラ
レル−シリアル変換器106が順に接続されている。こ
こで、マルチキャリア作成手段71は、信号発生器72
と、データ発生器73と、変調器74と、シリアル−パ
ラレル変換器102と、デジタル逆フーリエ変換器10
3から構成されている。また、また、周波数特性測定手
段104は、デジタルフーリエ変換器105と、パラレ
ル−シリアル変換器106と、信号検出手段78で構成
されている。
【0060】このように構成された測定器100におい
て、シリアル−パラレル変換器102とデジタル逆フー
リエ変換器103の部分はOFDM変換器を構成してお
り、また、デジタルフーリエ変換器105と、パラレル
−シリアル変換器106の部分は逆OFDM変換器を構
成しており、図5に示した測定器70における逆フーリ
エ変換器75やフーリエ変換器77と同様に、時間周波
数変換器および周波数時間変換器として機能し、互いに
直交した周波数の異なる複数の信号からなるマルチキャ
リア信号によって、被測定物の複数の周波数における特
性を同時に測定することができる。特に、マルチキャリ
ア信号としてOFDMの出力を用いることにより、各信
号の出力レベルを均一に制御しやすく、スペクトル拡散
信号を用いる場合等に比べて信号処理回路を簡略化する
ことができる。
【0061】なお、時間周波数変換器と周波数時間変換
器としては、図5の測定器70や図10の測定器90で
用いたような逆フーリエ変換器とフーリエ変換器、ある
いは図11の測定器100で用いた逆OFDM変換器と
逆OFDM変換器に限るものではなく、逆チャープ変換
器とチャープ変換器を用いても構わないもので、同様の
作用効果を奏するものである。
【0062】また、図5、図10、図11に示した測定
器70、90、100で用いたマルチキャリア発生手段
71、101や周波数特性測定手段76、91、104
は、図3に示した測定器40や図4に示した測定器60
においても同様に採用することができ、複数のマルチキ
ャリア信号を用いることによって、1つの被測定物の全
ての通過特性と反射特性を同時に測定したり、マルチキ
ャリア信号を一定周波数範囲で掃引して広い周波数範
囲、あるいは多くの周波数ポイントで被測定物の周波数
特性を測定することができるものである。
【0063】
【発明の効果】本発明の測定器によれば、互いに直交す
る複数の周波数の信号からなるマルチキャリア信号を作
成するマルチキャリア作成手段と、マルチキャリア信号
を被測定物に対して同時に注入する信号注入手段と、被
測定物からの反射もしくは通過したマルチキャリア信号
を受信する信号受信手段と、受信したマルチキャリア信
号から、各周波数ごとの被測定物の特性を測定する周波
数特性測定手段とを有することによって、複数の周波数
ポイントにおける特性の測定を同時に高速で行うことが
できる。また、被測定物に複数の信号が同時に注入され
た場合の非線形特性の測定を行うことができ、被測定物
の回路診断ができる。また、掃引信号発生器が不要にな
ることによって、測定器のコストダウンを図ることがで
きる。
【0064】また、互いに直交する複数のマルチキャリ
ア信号を作成し、被測定物に注入し、受信し、測定する
手段を有することによって、複数の特性の測定を同時に
行うことができる。
【0065】また、マルチキャリア信号を一定周波数範
囲で掃引する手段を有することによって、被測定物の周
波数特性を、より広い周波数範囲、あるいはより多くの
周波数ポイントで、高速に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の測定器の一実施例を示すブロック図で
ある。
【図2】図1の測定器のマルチキャリア作成手段で作成
されたマルチキャリア信号の周波数特性を示す図であ
る。
【図3】本発明の測定器の別の実施例を示すブロック図
である。
【図4】本発明の測定器のさらに別の実施例を示すブロ
ック図である。
【図5】本発明の測定器のさらに別の実施例を示すブロ
ック図である。
【図6】図5の測定器の変調器で一次変調された信号の
時間変化を示す図である。
【図7】図5の測定器の逆フーリエ変換器で時間周波数
変換されたマルチキャリア信号の周波数特性を示す図で
ある。
【図8】図5の測定器のフーリエ変換器で周波数変換時
間される前のマルチキャリア信号の周波数特性を示す図
である。
【図9】図5の測定器のフーリエ変換器で周波数変換時
間された信号の時間変化を示す図である。
【図10】本発明の測定器のさらに別の実施例を示すブ
ロック図である。
【図11】本発明の測定器のさらに別の実施例を示すブ
ロック図である。
【図12】従来の測定器を示すブロック図である。
【符号の説明】
3、6…スイッチ 4、5、44、45…サーキュレータ 10…表示器 12…被測定物 12a…第1の端子 12b…第2の端子 20、40、60、70、90、100…測定器 21、41、42、71、101…マルチキャリア作成
手段 22、72…信号発生器 23…スペクトル拡散器 24…拡散符号発生器 25、43…信号注入手段 26、48、49、50、51、76、91、104…
周波数特性測定手段 27、46、47…信号分配器 28…バンドパスフィルタ 29…信号検出器 30…補正器 61…制御回路 62…掃引信号発生器 63、64…ミキサ 73…データ発生器 74…変調器 75…逆フーリエ変換器 77…フーリエ変換器 78、92…信号検出手段 79、94…復調器 80…振幅検出器 81、97…振幅補正器 82…同期回路 83…遅延回路 84…位相検出器 85…位相補正器 93…第1の変調レベル検出器 95…第2の変調レベル検出器 96…レベル比較器 102…シリアル−パラレル変換器 103…デジタル逆フーリエ変換器 105…デジタルフーリエ変換器 106…パラレル−シリアル変換器 P1、P2…信号ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−119953(JP,A) 特開 平10−142273(JP,A) 特開 平7−260851(JP,A) 特開 平5−256885(JP,A) 特開 昭50−141370(JP,A) 特開 昭62−240870(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 27/28

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに直交する複数の周波数の信号か
    らなるマルチキャリア信号を作成するマルチキャリア作
    成手段と、 前記マルチキャリア信号を被測定物に対して同時に注入
    する信号注入手段と、 前記被測定物からの反射もしくは通過した前記マルチキ
    ャリア信号を受信する信号受信手段と、 前記受信したマルチキャリア信号から、各周波数ごとの
    前記被測定物の特性を測定する周波数特性測定手段とを
    し、 前記マルチキャリア作成手段は、互いに直交する複数の
    マルチキャリア信号を作成する手段を有し、 前記信号注入手段は、前記複数のマルチキャリア信号
    を、前記被測定物の複数のポートに同時に注入する手段
    を有し、 前記信号受信手段は、前記被測定物の複数のポートから
    出力される前記複数のマルチキャリア信号を同時に受信
    する手段を有し、 前記周波数特性測定手段は、前記受信したマルチキャリ
    ア信号から前記被測定物の2つ以上の特性を同時に測定
    する手段を有することを特徴とする測定器。
  2. 【請求項2】 前記被測定物に注入する前記マルチキ
    ャリア信号を一定周波数範囲で掃引する手段を有するこ
    とを特徴とする、請求項に記載の測定器。
  3. 【請求項3】 前記マルチキャリア作成手段は、1つ
    の周波数の信号を発生する信号発生器と、所定の拡散符
    号を発生する拡散符号発生器と、前記信号発生器で発生
    する信号を前記拡散符号発生器で発生する拡散符号でス
    ペクトル拡散するスペクトル拡散器を有し、 前記周波数特性測定手段は、前記受信したマルチキャリ
    ア信号に含まれる各信号の周波数に対応した複数のフィ
    ルタと、前記複数のフィルタで分離された各信号ごとの
    特性を測定する複数の信号検出器を有することを特徴と
    する、請求項1または2に記載の測定器。
  4. 【請求項4】 前記マルチキャリア作成手段は、1つ
    の周波数の信号を発生する信号発生器と、所定のデータ
    を発生するデータ発生器と、前記信号発生器で発生する
    信号を前記所定のデータで一次変調して前記所定のデー
    タに対応して時間的に変化する信号を作成する変調器
    と、前記変調された信号を時間周波数変換して前記所定
    のデータと一義的に関連付けられた複数の周波数の信号
    からなるマルチキャリア信号を作成する時間周波数変換
    器を有し、 前記周波数特性測定手段は、前記受信したマルチキャリ
    ア信号を周波数時間変換する周波数時間変換器と、前記
    変調された信号と前記周波数時間変換された信号の差を
    前記所定のデータに対応して検出する信号検出手段を有
    することを特徴とする、請求項1または2に記載の測定
    器。
JP10436099A 1998-06-05 1999-04-12 測定器 Expired - Fee Related JP3419342B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10436099A JP3419342B2 (ja) 1998-06-05 1999-04-12 測定器
US09/325,145 US6449307B1 (en) 1998-06-05 1999-06-03 Apparatus for measuring electrical characteristics of circuit
DE69920575T DE69920575T2 (de) 1998-06-05 1999-06-04 Gerät zur Messung der elektrischen Eigenschaften von Schaltungen
EP99110804A EP0962783B1 (en) 1998-06-05 1999-06-04 Apparatus for measuring electrical characteristics of circuits

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-157727 1998-06-05
JP15772798 1998-06-05
JP10436099A JP3419342B2 (ja) 1998-06-05 1999-04-12 測定器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000055957A JP2000055957A (ja) 2000-02-25
JP3419342B2 true JP3419342B2 (ja) 2003-06-23

Family

ID=26444862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10436099A Expired - Fee Related JP3419342B2 (ja) 1998-06-05 1999-04-12 測定器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6449307B1 (ja)
EP (1) EP0962783B1 (ja)
JP (1) JP3419342B2 (ja)
DE (1) DE69920575T2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1245093E (pt) 2000-01-07 2007-01-31 Aware Inc Sistemas e métodos de diagnóstico para modems de portadoras múltiplas
AU2001257081A1 (en) 2000-04-18 2001-10-30 Aware, Inc. Data allocation with variable SNR margins
JP5705395B2 (ja) * 2006-07-21 2015-04-22 テクトロニクス・インターナショナル・セールス・ゲーエムベーハー 信号分析装置
US7994807B1 (en) * 2007-10-23 2011-08-09 National Semiconductor Corporation Built-in test circuit for testing AC transfer characteristic of high-speed analog circuit
JP4554698B2 (ja) * 2008-09-01 2010-09-29 株式会社Kddi研究所 Ofdm信号復調装置
DE102009016028A1 (de) * 2009-04-02 2010-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Netzwerkanalysator mit einem zumindest zwei Tore aufweisenden Mehrtor zur Messung der Wellenparameter
TWI517605B (zh) * 2013-06-07 2016-01-11 晨星半導體股份有限公司 內建自我測試功能之信號處理系統、其測試方法以及測試訊號產生器
CN117169591B (zh) * 2023-10-25 2024-03-12 南方电网科学研究院有限责任公司 电力系统宽频测量方法、装置和计算机设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2096331B (en) * 1981-04-02 1985-01-03 Solartron Electronic Group The Signal processors
US4633411A (en) * 1982-12-27 1986-12-30 Rockwell International Corporation Link quality analyzer
US5394120A (en) * 1993-04-13 1995-02-28 Japan Radio Co., Ltd. Device for testing an amplifier
JPH08331095A (ja) * 1995-05-31 1996-12-13 Sony Corp 通信システム
US6233437B1 (en) * 1998-06-19 2001-05-15 Wavetek Gmbh Method and apparatus for testing mobile communication device employing frequency hopping

Also Published As

Publication number Publication date
EP0962783B1 (en) 2004-09-29
EP0962783A3 (en) 2003-04-23
DE69920575T2 (de) 2005-11-17
DE69920575D1 (de) 2004-11-04
US6449307B1 (en) 2002-09-10
EP0962783A2 (en) 1999-12-08
JP2000055957A (ja) 2000-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5706202A (en) Frequency spectrum analyzing apparatus and transmitter characteristics measuring apparatus using the same
US8294469B2 (en) Passive intermodulation (PIM) distance to fault analyzer with selectable harmonic level
JPH01314444A (ja) 折り返し試験機
US6348804B1 (en) Vector network analyzer
JP3419342B2 (ja) 測定器
Singh et al. Photonic microwave frequency measurement with high accuracy and sub-MHz resolution
US3439266A (en) Method of and system for heterodyning employing a single source of signals
US5555507A (en) Method for detecting non-linear behavior in a digital data transmission path to be examined
CN1120566C (zh) 用于减小电路产生的失真的控制系统的跳频导频技术
JP3974880B2 (ja) ジッタ伝達特性測定装置
GB2023852A (en) Method of and circuit arrangement for measuring characteritics of information tansmission systems
US6316943B1 (en) Signal generator
EP1515147A1 (en) Method and apparatus for determining the group delay caused by a device under test
EP1367402A1 (en) Method and arrangement for phase measurement of a modulated RF signal
JPH08248078A (ja) ジッタ伝達特性測定装置
JP2000124998A (ja) デジタル伝送線路中に発生する伝送線路減衰の測定法
US20020121892A1 (en) Modulating device characterization method and apparatus
US3875512A (en) Method and circuit arrangement for measuring AM to PM conversion
JP3382360B2 (ja) Fsk信号発生装置
EP1139107A2 (en) Network analyzer having noise test capability
EP1564560B1 (en) Method and apparatus for determining the phase distortion of a device under test using a sprectrum analyser
KR100215296B1 (ko) 한 개의 주파수혼합기를 사용하는 iq복조장치 및 방법
JPH10142273A (ja) ネットワークアナライザ
Sarson et al. Measuring Group Delay of Frequency Downconverter Devices Using a Chirped RF Modulated Signal
Turner et al. Equipment for the measurement of the group delay of waveguide networks in the frequency range 3.8–4.2 Gc/s

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090418

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090418

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100418

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees