JP3446596B2 - 周波数測定装置 - Google Patents
周波数測定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波レンズ
内の干渉パターンを用いて、入力信号の周波数を測定す
る周波数測定装置に関する。
内の干渉パターンを用いて、入力信号の周波数を測定す
る周波数測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
特開平４−２６９６６２号公報のものが知られている。
この公報に記載された従来の周波数測定装置を、図１０
を用いて説明する。同図において、２１は入力信号、２
２は入力信号を複数の信号に分波する分波器、２３，２
５は信号を伝達する伝送路、２４は信号をそれぞれ減衰
させる減衰器、２６はマイクロ波レンズ、２７はマイク
ロ波レンズの出力から出力レベルを比較して周波数を算
出するレベル比較器である。
特開平４−２６９６６２号公報のものが知られている。
この公報に記載された従来の周波数測定装置を、図１０
を用いて説明する。同図において、２１は入力信号、２
２は入力信号を複数の信号に分波する分波器、２３，２
５は信号を伝達する伝送路、２４は信号をそれぞれ減衰
させる減衰器、２６はマイクロ波レンズ、２７はマイク
ロ波レンズの出力から出力レベルを比較して周波数を算
出するレベル比較器である。
【０００３】次に、動作について説明する。上記のよう
に構成された従来の周波数測定装置では、入力信号１は
分波器２によって等振幅、同位相のＮ本の信号に分波さ
れる。分波された信号はそれぞれ等長の伝送路を通り、
減衰器４により、ある決まった割合ａi（ｉ＝１，２，
…，Ｎ）だけ減衰させられる。減衰した信号はそれぞれ
等長の伝送路５を通り、マイクロ波レンズ４の入力ポー
トＰi（ｉ＝１，２，…，Ｎ）に入力される。マイクロ
波レンズ４の各出力ポートＯj（ｊ＝１，２，…，Ｍ）
では、各入力ポートＰiに入力された信号を合成して出
力する。
に構成された従来の周波数測定装置では、入力信号１は
分波器２によって等振幅、同位相のＮ本の信号に分波さ
れる。分波された信号はそれぞれ等長の伝送路を通り、
減衰器４により、ある決まった割合ａi（ｉ＝１，２，
…，Ｎ）だけ減衰させられる。減衰した信号はそれぞれ
等長の伝送路５を通り、マイクロ波レンズ４の入力ポー
トＰi（ｉ＝１，２，…，Ｎ）に入力される。マイクロ
波レンズ４の各出力ポートＯj（ｊ＝１，２，…，Ｍ）
では、各入力ポートＰiに入力された信号を合成して出
力する。
【０００４】ここで、マイクロ波レンズの内部で信号が
どのように合成されるかを説明する。マイクロ波レンズ
４の各入力ポートＰiから出力ポートＯjまで進行する信
号はそれぞれ電気長が以下のようになっている。
どのように合成されるかを説明する。マイクロ波レンズ
４の各入力ポートＰiから出力ポートＯjまで進行する信
号はそれぞれ電気長が以下のようになっている。
【０００５】
【数１】
【０００６】このため、各入力ポートＰiに入力された
信号が出力ポートＯjに達する時間（Ｔij）は、マイク
ロ波レンズ内の信号の伝搬速度Ｃとすると、以下のよう
になる。
信号が出力ポートＯjに達する時間（Ｔij）は、マイク
ロ波レンズ内の信号の伝搬速度Ｃとすると、以下のよう
になる。
【０００７】
【数２】
【０００８】その結果、出力ポートＯjから出力される
合成信号をＳj（ｔ）、入力信号１をｓ（ｔ）とする
と、Ｓj（ｔ）は以下のように表現される。
合成信号をＳj（ｔ）、入力信号１をｓ（ｔ）とする
と、Ｓj（ｔ）は以下のように表現される。
【０００９】
【数３】
【００１０】以上のように、マイクロ波レンズでは、式
（３）で示すような原理で信号合成が行われる。このた
め、出力信号Ｓj（ｔ）の周波数特性は以下のように表
すことができる。
（３）で示すような原理で信号合成が行われる。このた
め、出力信号Ｓj（ｔ）の周波数特性は以下のように表
すことができる。
【００１１】
【数４】
【００１２】式（４）より、出力ポートＯjの信号は、
周波数特性がＨj（ｆ）となる周波数フィルタに入力信
号を通したことと等価になる。また、フィルタ特性Ｈj
（ｆ）は、ＦＩＲフィルタの周波数特性と同様であるた
め、減衰器の減衰量ａjをＦＩＲフィルタの設計と同様
に適当な値に設計することにより、入力信号の周波数ｆ
に合わせて、特定のΔτjつまり特定の出力ポートのみ
から選択的に信号を出力させることができる。
周波数特性がＨj（ｆ）となる周波数フィルタに入力信
号を通したことと等価になる。また、フィルタ特性Ｈj
（ｆ）は、ＦＩＲフィルタの周波数特性と同様であるた
め、減衰器の減衰量ａjをＦＩＲフィルタの設計と同様
に適当な値に設計することにより、入力信号の周波数ｆ
に合わせて、特定のΔτjつまり特定の出力ポートのみ
から選択的に信号を出力させることができる。
【００１３】このため、レベル比較回路７でマイクロ波
レンズの各出力ポートＯjの出力を比較して、出力が最
大となる出力ポートＯjを求めることにより、出力ポー
トＯjに対応した周波数を入力信号の周波数として特定
することができる。なお、他の従来の技術には、特開平
４−４３９６８号公報、特開昭５７−１４１１０２号公
報などがある。
レンズの各出力ポートＯjの出力を比較して、出力が最
大となる出力ポートＯjを求めることにより、出力ポー
トＯjに対応した周波数を入力信号の周波数として特定
することができる。なお、他の従来の技術には、特開平
４−４３９６８号公報、特開昭５７−１４１１０２号公
報などがある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
周波数測定装置は、減衰率の異なる多数の減衰器を備え
る必要があるため、回路実装の容易さ及び装置の小型化
の上で問題であった。本発明は、このような問題を解決
するためになされたもので、回路実装が容易で且つ装置
の小型化が容易な周波数測定装置を提供することを目的
とする。
周波数測定装置は、減衰率の異なる多数の減衰器を備え
る必要があるため、回路実装の容易さ及び装置の小型化
の上で問題であった。本発明は、このような問題を解決
するためになされたもので、回路実装が容易で且つ装置
の小型化が容易な周波数測定装置を提供することを目的
とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る周波数測
定装置は、入力信号を複数の信号に分配する入力信号分
配手段と、複数の入力部を有し、前記入力信号分配手段
で分配され、複数の入力部を介して入力された複数の信
号を遅延時間をずらしながら合成して、この合成で得ら
れた複数の合成信号を出力部より出力するマイクロ波レ
ンズと、前記入力信号分配手段で分配された複数の信号
を各々入力させる前記マイクロ波レンズの複数の前記入
力部を選択する選択手段と、この選択手段を制御して複
数の前記入力部のうち所定の入力部を選択する切替制御
手段と、前記マイクロ波レンズから出力される合成信号
の包絡線を検出する検波手段と、前記マイクロ波レンズ
から出力され、前記検波手段から出力される検波信号に
基づいて、前記入力信号の周波数を算出する周波数算出
手段とを備えたものです。
定装置は、入力信号を複数の信号に分配する入力信号分
配手段と、複数の入力部を有し、前記入力信号分配手段
で分配され、複数の入力部を介して入力された複数の信
号を遅延時間をずらしながら合成して、この合成で得ら
れた複数の合成信号を出力部より出力するマイクロ波レ
ンズと、前記入力信号分配手段で分配された複数の信号
を各々入力させる前記マイクロ波レンズの複数の前記入
力部を選択する選択手段と、この選択手段を制御して複
数の前記入力部のうち所定の入力部を選択する切替制御
手段と、前記マイクロ波レンズから出力される合成信号
の包絡線を検出する検波手段と、前記マイクロ波レンズ
から出力され、前記検波手段から出力される検波信号に
基づいて、前記入力信号の周波数を算出する周波数算出
手段とを備えたものです。
【００１６】この発明に係る周波数測定装置は、入力信
号を複数の信号に分配する入力信号分配手段と、この入
力信号分配手段で分配された信号が入力される第１の入
力ポート、この第１の入力ポートと所定間隔を置いて配
置された第２の入力ポート、前記第１および第２の入力
ポートの間隔よりも間隔が広くなるように配置された第
３の入力ポートが設けられ、前記第１、第２、第３の入
力ポートより入力された遅延時間のずらし量の異なる複
数の信号の合成を行い、これらの合成で得られた複数の
合成信号群を出力するマイクロ波レンズと、前記マイク
ロ波レンズから出力される合成信号の包絡線を検出する
検波手段と、前記マイクロ波レンズから出力され、前記
検波手段から出力される検波信号に基づいて、前記入力
信号の周波数を算出する周波数算出手段とを備えたもの
です。
号を複数の信号に分配する入力信号分配手段と、この入
力信号分配手段で分配された信号が入力される第１の入
力ポート、この第１の入力ポートと所定間隔を置いて配
置された第２の入力ポート、前記第１および第２の入力
ポートの間隔よりも間隔が広くなるように配置された第
３の入力ポートが設けられ、前記第１、第２、第３の入
力ポートより入力された遅延時間のずらし量の異なる複
数の信号の合成を行い、これらの合成で得られた複数の
合成信号群を出力するマイクロ波レンズと、前記マイク
ロ波レンズから出力される合成信号の包絡線を検出する
検波手段と、前記マイクロ波レンズから出力され、前記
検波手段から出力される検波信号に基づいて、前記入力
信号の周波数を算出する周波数算出手段とを備えたもの
です。
【００１７】また、この発明に係る周波数測定装置は、
入力信号を２つの信号に分配する前記入力信号分配手段
を備えたものです。
入力信号を２つの信号に分配する前記入力信号分配手段
を備えたものです。
【００１８】また、この発明に係る周波数測定装置は、
前記合成信号の変動周期を検出する極大点算出器を有す
る前記周波数算出手段を備えたものです。
前記合成信号の変動周期を検出する極大点算出器を有す
る前記周波数算出手段を備えたものです。
【００１９】また、この発明に係る周波数測定装置は、
前記合成信号をフーリエ変換するフーリエ変換器と、前
記フーリエ変換器の出力に基づいて前記合成信号の変動
周期を検出する最大値検出器とを有する前記周波数算出
手段を備えたものです。
前記合成信号をフーリエ変換するフーリエ変換器と、前
記フーリエ変換器の出力に基づいて前記合成信号の変動
周期を検出する最大値検出器とを有する前記周波数算出
手段を備えたものです。
【００２０】この発明に係る周波数測定装置は、入力信
号を複数の等位相信号に分配する第１の入力信号分配手
段と、前記第１の入力信号分配手段で分配された一部の
等位相信号を複数の等位相信号に分配する第２の入力信
号分配手段と、前記第１の入力信号分配手段で分配され
た一部の等位相信号を入力して位相を反転させた複数の
反転位相信号を出力する位相反転手段と、前記入力信号
分配手段で分配された複数の等位相信号を入力してこれ
らの等位相信号を遅延時間をずらしながら合成して出力
する第１のマイクロ波レンズと、前記位相反転手段で位
相を反転させた複数の反転位相信号を入力してこれらの
反転位相信号を遅延時間をずらしながら合成して出力す
る第２のマイクロ波レンズと、前記第１のマイクロ波レ
ンズから出力された合成信号のピークレベルを包絡線の
データとして検出する第１の検波手段と、前記第２のマ
イクロ波レンズから出力された合成信号のピークレベル
を包絡線のデータとして検出する第２の検波手段と、前
記第１の検波手段と前記第２の検波手段から出力された
検波出力の比に基づいて前記入力信号の周波数を算出す
る周波数算出手段とを備えたものです。
号を複数の等位相信号に分配する第１の入力信号分配手
段と、前記第１の入力信号分配手段で分配された一部の
等位相信号を複数の等位相信号に分配する第２の入力信
号分配手段と、前記第１の入力信号分配手段で分配され
た一部の等位相信号を入力して位相を反転させた複数の
反転位相信号を出力する位相反転手段と、前記入力信号
分配手段で分配された複数の等位相信号を入力してこれ
らの等位相信号を遅延時間をずらしながら合成して出力
する第１のマイクロ波レンズと、前記位相反転手段で位
相を反転させた複数の反転位相信号を入力してこれらの
反転位相信号を遅延時間をずらしながら合成して出力す
る第２のマイクロ波レンズと、前記第１のマイクロ波レ
ンズから出力された合成信号のピークレベルを包絡線の
データとして検出する第１の検波手段と、前記第２のマ
イクロ波レンズから出力された合成信号のピークレベル
を包絡線のデータとして検出する第２の検波手段と、前
記第１の検波手段と前記第２の検波手段から出力された
検波出力の比に基づいて前記入力信号の周波数を算出す
る周波数算出手段とを備えたものです。
【００２１】また、この発明に係る周波数測定装置は、
前記マイクロ波レンズに設けられた複数の入力部と、前
記入力信号分配手段から出力された前記等位相信号およ
び前記位相反転手段から出力された信号を各々入力させ
る前記入力部を選択する選択手段とを備えたものです。
前記マイクロ波レンズに設けられた複数の入力部と、前
記入力信号分配手段から出力された前記等位相信号およ
び前記位相反転手段から出力された信号を各々入力させ
る前記入力部を選択する選択手段とを備えたものです。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る周波数測定装
置の好適な実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
置の好適な実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
【００２３】実施の形態１．
図１（ａ）は、実施の形態１に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。図１（ａ）において、１は入力信
号、２は入力信号１を等電力および等位相に分波する分
波器（入力信号分配手段）、３ａ，３ｂは信号を伝達す
る伝送路、４はロットマンレンズに代表されるマイクロ
波レンズ、５はマイクロ波レンズ４から出力される合成
信号の包絡線を検出する検波器、６は各検波器５から出
力される検波信号に基づいて入力信号１の周波数を算出
する周波数算出器（周波数算出手段）である。
成を示す図である。図１（ａ）において、１は入力信
号、２は入力信号１を等電力および等位相に分波する分
波器（入力信号分配手段）、３ａ，３ｂは信号を伝達す
る伝送路、４はロットマンレンズに代表されるマイクロ
波レンズ、５はマイクロ波レンズ４から出力される合成
信号の包絡線を検出する検波器、６は各検波器５から出
力される検波信号に基づいて入力信号１の周波数を算出
する周波数算出器（周波数算出手段）である。
【００２４】次に、実施の形態１の周波数測定装置の動
作について説明する。図１（ａ）において、分波器２に
入力された入力信号１は、等電力および等位相に分波さ
れ、それぞれ伝送路３ａ，３ｂを通ってマイクロ波レン
ズ４の入力ポート（入力部）Ｉi（ｉ＝１，２）に入力
される。マイクロ波レンズ４では、入力ポートＩiに入
力された信号を遅延時間をずらしながら合成して、この
合成で得られた複数の合成信号を各出力ポートＯj（ｊ
＝１，２，…，Ｍ）から出力させる。
作について説明する。図１（ａ）において、分波器２に
入力された入力信号１は、等電力および等位相に分波さ
れ、それぞれ伝送路３ａ，３ｂを通ってマイクロ波レン
ズ４の入力ポート（入力部）Ｉi（ｉ＝１，２）に入力
される。マイクロ波レンズ４では、入力ポートＩiに入
力された信号を遅延時間をずらしながら合成して、この
合成で得られた複数の合成信号を各出力ポートＯj（ｊ
＝１，２，…，Ｍ）から出力させる。
【００２５】マイクロ波レンズ４の各出力ポートＯjか
ら出力された合成信号は各検波器５に与えられ、各検波
器５では合成信号のピークレベルを包絡線のデータとし
て検出する。更に検波器５から出力された検波信号は周
波数算出器６に入力され、周波数算出器６ではこの検波
信号に基づいて入力信号１の周波数を算出する。
ら出力された合成信号は各検波器５に与えられ、各検波
器５では合成信号のピークレベルを包絡線のデータとし
て検出する。更に検波器５から出力された検波信号は周
波数算出器６に入力され、周波数算出器６ではこの検波
信号に基づいて入力信号１の周波数を算出する。
【００２６】周波数算出器６では、以下に示す演算を行
って周波数を算出する。まず、マイクロ波レンズ４の入
力ポートＩiから出力ポートＯjまで進行する信号はそれ
ぞれ電気長が以下のようになっている。
って周波数を算出する。まず、マイクロ波レンズ４の入
力ポートＩiから出力ポートＯjまで進行する信号はそれ
ぞれ電気長が以下のようになっている。
【００２７】
【数５】
【００２８】このため、各入力ポートＩiに入力された
信号が出力ポートＯjに達する時間（Ｔij）は、マイク
ロ波レンズ４内部の信号の伝搬速度Ｃとすると、以下の
ようになる。
信号が出力ポートＯjに達する時間（Ｔij）は、マイク
ロ波レンズ４内部の信号の伝搬速度Ｃとすると、以下の
ようになる。
【００２９】
【数６】
【００３０】さらに、入力信号１をｓ（ｔ）、各出力ポ
ートＯjから出力される合成信号をＳj（ｔ）（ｊは出力
ポートの番号）とすると、合成信号Ｓj（ｔ）は以下の
ようになる。
ートＯjから出力される合成信号をＳj（ｔ）（ｊは出力
ポートの番号）とすると、合成信号Ｓj（ｔ）は以下の
ようになる。
【００３１】
【数７】
【００３２】ところで、周波数がｆの信号は、ｅの（２
πｊｆｔ）乗のように表現できる。これより、式（７）
は、以下のように表現できる。
πｊｆｔ）乗のように表現できる。これより、式（７）
は、以下のように表現できる。
【００３３】
【数８】
【００３４】式（８）より、各出力ポートＯjから出力
された合成信号を各検波器５で測定すると、各合成信号
は以下の式に従い変化する。
された合成信号を各検波器５で測定すると、各合成信号
は以下の式に従い変化する。
【００３５】
【数９】
【００３６】式（９）より、各出力ポートＯjについ
て、τjが出力ポート番号ｊに従い変化するように、例
えば以下のτj＝（ｊ−１）τのように設定すると、式
（９）で表される各出力ポートＯjの検波信号は、式
（１０）のように表現される。
て、τjが出力ポート番号ｊに従い変化するように、例
えば以下のτj＝（ｊ−１）τのように設定すると、式
（９）で表される各出力ポートＯjの検波信号は、式
（１０）のように表現される。
【００３７】
【数１０】
【００３８】式（１０）より、図１（ｂ）に示すような
検波信号が各検波器５から出力されると、各検波信号は
周波数算出器６に入力される。図２に示すように、周波
数算出器６は、極大点算出器７と変換器８とを備えてい
る。そして、周波数算出器６に入力された各検波信号は
極大点算出器７に与えられ、極大点算出器７では各検波
信号の極大点が算出される。極大点算出器７で算出され
た各検波信号の極大点は変換器８に与えられ、変換器８
では、各検波信号の極大点の変動周期に基づき次式の演
算を行うことにより、入力信号１の周波数を算出するこ
とができる。
検波信号が各検波器５から出力されると、各検波信号は
周波数算出器６に入力される。図２に示すように、周波
数算出器６は、極大点算出器７と変換器８とを備えてい
る。そして、周波数算出器６に入力された各検波信号は
極大点算出器７に与えられ、極大点算出器７では各検波
信号の極大点が算出される。極大点算出器７で算出され
た各検波信号の極大点は変換器８に与えられ、変換器８
では、各検波信号の極大点の変動周期に基づき次式の演
算を行うことにより、入力信号１の周波数を算出するこ
とができる。
【００３９】
【数１１】
【００４０】以上のように、実施の形態１の周波数測定
装置を用いれば、極めて簡単な装置構成で、入力信号の
周波数を測定することができる。そして、実施の形態１
の周波数測定装置は、従来の装置のように減衰率の異な
る多数の減衰器を使用していないので、回路実装が容易
になり、装置の小型化を図ることができる。
装置を用いれば、極めて簡単な装置構成で、入力信号の
周波数を測定することができる。そして、実施の形態１
の周波数測定装置は、従来の装置のように減衰率の異な
る多数の減衰器を使用していないので、回路実装が容易
になり、装置の小型化を図ることができる。
【００４１】実施の形態２．次に、実施の形態２に係る
周波数測定装置について説明する。図３は、実施の形態
２に係る周波数測定装置が備える周波数算出器６を示す
ブロック図である。この実施の形態２が図２に示す実施
の形態１と異なるのは、極大点算出器７の代わりにフー
リエ変換器９および最大値検出器１０を備えている点で
ある。その他の構成については実施の形態１と同一又は
同等である。従って、実施の形態１と同一又は同等な構
成部分については同一符号を付し、その説明は省略す
る。
周波数測定装置について説明する。図３は、実施の形態
２に係る周波数測定装置が備える周波数算出器６を示す
ブロック図である。この実施の形態２が図２に示す実施
の形態１と異なるのは、極大点算出器７の代わりにフー
リエ変換器９および最大値検出器１０を備えている点で
ある。その他の構成については実施の形態１と同一又は
同等である。従って、実施の形態１と同一又は同等な構
成部分については同一符号を付し、その説明は省略す
る。
【００４２】図３に示すように、各検波器５から出力さ
れる検波信号は、式（８）のような周期性を持つため、
フーリエ変換器９でフーリエ変換すると、その出力は、
検波出力の変動周期について最大の値を示す。そのた
め、フーリエ変換器９での変換結果より最大値検出器１
０で検波出力の変動周期を求め、その結果より変換器８
で式（１１）を用いて入力信号１の周波数を算出するこ
とができる。
れる検波信号は、式（８）のような周期性を持つため、
フーリエ変換器９でフーリエ変換すると、その出力は、
検波出力の変動周期について最大の値を示す。そのた
め、フーリエ変換器９での変換結果より最大値検出器１
０で検波出力の変動周期を求め、その結果より変換器８
で式（１１）を用いて入力信号１の周波数を算出するこ
とができる。
【００４３】実施の形態３．
次に、実施の形態３に係る周波数測定装置について説明
する。図４は、実施の形態３に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態３が図１に示す実施
の形態１と異なるのは、出力ポートＯjが等間隔に配置
されたマイクロ波レンズ４の代わりに、出力ポートＯj
の一部が異なる間隔で配置されたマイクロ波レンズ４ａ
を備えている点である。その他の構成については実施の
形態１と同一又は同等である。従って、実施の形態１と
同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、そ
の説明は省略する。図４に示すように、マイクロ波レン
ズ４ａは一端側に比べて他端側の出力ポートＯjの配置
間隔を広く取っている。このように、他端側の出力ポー
トＯjの配置間隔だけを広く取ることにより、周波数の
測定範囲を狭くすることなく、全体の出力ポート数を減
らすことが可能になる。図４に示す構成では、各検波出
力のポート間の変動周期を測定して周波数を算出してい
るため、測定可能な周波数は以下のように制限される。
する。図４は、実施の形態３に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態３が図１に示す実施
の形態１と異なるのは、出力ポートＯjが等間隔に配置
されたマイクロ波レンズ４の代わりに、出力ポートＯj
の一部が異なる間隔で配置されたマイクロ波レンズ４ａ
を備えている点である。その他の構成については実施の
形態１と同一又は同等である。従って、実施の形態１と
同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、そ
の説明は省略する。図４に示すように、マイクロ波レン
ズ４ａは一端側に比べて他端側の出力ポートＯjの配置
間隔を広く取っている。このように、他端側の出力ポー
トＯjの配置間隔だけを広く取ることにより、周波数の
測定範囲を狭くすることなく、全体の出力ポート数を減
らすことが可能になる。図４に示す構成では、各検波出
力のポート間の変動周期を測定して周波数を算出してい
るため、測定可能な周波数は以下のように制限される。
【００４４】
【数１２】
【００４５】式（１２）の関係より、実施の形態１の周
波数測定装置においては、出力ポートＯjから出力され
る２つの信号の合成時の遅延時間の差τが固定の場合、
測定可能な周波数範囲は出力ポートＯjの数により決定
する。このため、実施の形態３の周波数測定装置では、
出力ポートＯjを測定する周波数毎に数個のグループに
分割し、それぞれ測定する周波数に合わせて出力ポート
Ｏjの間隔、即ちτを調整している。
波数測定装置においては、出力ポートＯjから出力され
る２つの信号の合成時の遅延時間の差τが固定の場合、
測定可能な周波数範囲は出力ポートＯjの数により決定
する。このため、実施の形態３の周波数測定装置では、
出力ポートＯjを測定する周波数毎に数個のグループに
分割し、それぞれ測定する周波数に合わせて出力ポート
Ｏjの間隔、即ちτを調整している。
【００４６】その結果、等間隔に出力ポートＯjを配置
するのに比べて、少ない出力ポート数で広範囲の周波数
測定を行うことが可能になる。このように、マイクロ波
レンズ４ａの出力ポート数を減少させることができるの
で、マイクロ波レンズ４ａに出力ポートＯjを形成する
加工作業が容易になる。
するのに比べて、少ない出力ポート数で広範囲の周波数
測定を行うことが可能になる。このように、マイクロ波
レンズ４ａの出力ポート数を減少させることができるの
で、マイクロ波レンズ４ａに出力ポートＯjを形成する
加工作業が容易になる。
【００４７】実施の形態４．
次に、実施の形態４に係る周波数測定装置について説明
する。図５は、実施の形態４に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態４が図１に示す実施
の形態１と異なるのは、一対の入力ポートＩ1，Ｉ2を有
するマイクロ波レンズ４の代わりに、多数の入力ポート
Ｉi（ｉ＝１，２，…，Ｎ）を有するマイクロ波レンズ
４ｂを備えている点と、分波器２とマイクロ波レンズ４
ｂとの間にスイッチ（選択手段）１１ａ，１１ｂを備え
ている点と、スイッチ１１ａ，１１ｂを制御する切替制
御器１２を備えている点とである。その他の構成につい
ては実施の形態１と同一又は同等である。従って、実施
の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号
を付し、その説明は省略する。
する。図５は、実施の形態４に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態４が図１に示す実施
の形態１と異なるのは、一対の入力ポートＩ1，Ｉ2を有
するマイクロ波レンズ４の代わりに、多数の入力ポート
Ｉi（ｉ＝１，２，…，Ｎ）を有するマイクロ波レンズ
４ｂを備えている点と、分波器２とマイクロ波レンズ４
ｂとの間にスイッチ（選択手段）１１ａ，１１ｂを備え
ている点と、スイッチ１１ａ，１１ｂを制御する切替制
御器１２を備えている点とである。その他の構成につい
ては実施の形態１と同一又は同等である。従って、実施
の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号
を付し、その説明は省略する。
【００４８】図５に示すように、分波器２から延在した
２本の伝送路３ａ，３ｂが各スイッチ１１ａ，１１ｂに
接続されている。各スイッチ１１ａ，１１ｂからは、そ
れぞれＮ本の伝送路が延在しており、これらの伝送路が
マイクロ波レンズ４ｂの各入力ポートＩiに接続されて
いる。各スイッチ１１ａ，１１ｂは、切替制御器１２の
制御の下、Ｎ本の伝送路から選択された伝送路と、分波
器２から延在した伝送路３ａ，３ｂとを接続させてお
り、分波器２で分波された入力信号１は、マイクロ波レ
ンズ４ｂのいずれかの入力ポートＩiに導びかれる。
２本の伝送路３ａ，３ｂが各スイッチ１１ａ，１１ｂに
接続されている。各スイッチ１１ａ，１１ｂからは、そ
れぞれＮ本の伝送路が延在しており、これらの伝送路が
マイクロ波レンズ４ｂの各入力ポートＩiに接続されて
いる。各スイッチ１１ａ，１１ｂは、切替制御器１２の
制御の下、Ｎ本の伝送路から選択された伝送路と、分波
器２から延在した伝送路３ａ，３ｂとを接続させてお
り、分波器２で分波された入力信号１は、マイクロ波レ
ンズ４ｂのいずれかの入力ポートＩiに導びかれる。
【００４９】上述したように、実施の形態１の周波数測
定装置においては、測定可能な周波数範囲は、式（１
２）の範囲に制限される。これに対して、実施の形態４
の周波数測定装置では、各入力ポートＩiから出力ポー
トＯjへの遅延時間差を決定する定数τが、いずれの入
力ポートＩiを選択するかによって変わってくる。その
結果、切替制御器１２で適当な入力ポートＩiを選択す
ることにより、広い周波数範囲について式（１２）の条
件を満足でき、本装置を広い周波数範囲で使用すること
が可能になる。
定装置においては、測定可能な周波数範囲は、式（１
２）の範囲に制限される。これに対して、実施の形態４
の周波数測定装置では、各入力ポートＩiから出力ポー
トＯjへの遅延時間差を決定する定数τが、いずれの入
力ポートＩiを選択するかによって変わってくる。その
結果、切替制御器１２で適当な入力ポートＩiを選択す
ることにより、広い周波数範囲について式（１２）の条
件を満足でき、本装置を広い周波数範囲で使用すること
が可能になる。
【００５０】実施の形態５．
次に、実施の形態５に係る周波数測定装置について説明
する。図６は、実施の形態５に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態５が図１に示す実施
の形態１と異なるのは、単一の出力ポート群Ｏj（ｊ＝
１，２，…，Ｍ）を有するマイクロ波レンズ４の代わり
に、一対の出力ポート群Ｏj（ｊ＝１，２，…，Ｍ）を
有するマイクロ波レンズ４ｃを備えている点と、分波器
２とマイクロ波レンズ４ｂとの間に分波器２ａ，２ｂを
備えている点とである。その他の構成については実施の
形態１と同一又は同等である。従って、実施の形態１と
同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
する。図６は、実施の形態５に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態５が図１に示す実施
の形態１と異なるのは、単一の出力ポート群Ｏj（ｊ＝
１，２，…，Ｍ）を有するマイクロ波レンズ４の代わり
に、一対の出力ポート群Ｏj（ｊ＝１，２，…，Ｍ）を
有するマイクロ波レンズ４ｃを備えている点と、分波器
２とマイクロ波レンズ４ｂとの間に分波器２ａ，２ｂを
備えている点とである。その他の構成については実施の
形態１と同一又は同等である。従って、実施の形態１と
同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、そ
の説明は省略する。
【００５１】図６に示すように、分波器２から延在した
２本の伝送路３ａ，３ｂが各分波器２ａ，２ｂに接続さ
れている。分波器２ａからは伝送路３ｃ，３ｄが延在し
ており、これらの伝送路３ｃ，３ｄがマイクロ波レンズ
４ｃの入力ポートＩ1，Ｉ2に接続されている。また、分
波器２ｂからは伝送路３ｅが延在しており、この伝送路
３ｅがマイクロ波レンズ４ｃの入力ポートＩ3に接続さ
れている。その結果、入力信号１は、分波器２，２ａ，
２ｂによって３本の信号に分波され、マイクロ波レンズ
４ｃに入力される。
２本の伝送路３ａ，３ｂが各分波器２ａ，２ｂに接続さ
れている。分波器２ａからは伝送路３ｃ，３ｄが延在し
ており、これらの伝送路３ｃ，３ｄがマイクロ波レンズ
４ｃの入力ポートＩ1，Ｉ2に接続されている。また、分
波器２ｂからは伝送路３ｅが延在しており、この伝送路
３ｅがマイクロ波レンズ４ｃの入力ポートＩ3に接続さ
れている。その結果、入力信号１は、分波器２，２ａ，
２ｂによって３本の信号に分波され、マイクロ波レンズ
４ｃに入力される。
【００５２】マイクロ波レンズ４ｃでは、入力ポートＩ
1に入力された信号と入力ポートＩ2に入力された信号と
が遅延時間をずらしながら合成されて、複数の合成信号
が一方の出力ポート群Ｏjから出力される。また、入力
ポートＩ2に入力された信号と入力ポートＩ3に入力され
た信号とが遅延時間をずらしながら合成されて、複数の
合成信号が他方の出力ポート群Ｏjから出力される。
1に入力された信号と入力ポートＩ2に入力された信号と
が遅延時間をずらしながら合成されて、複数の合成信号
が一方の出力ポート群Ｏjから出力される。また、入力
ポートＩ2に入力された信号と入力ポートＩ3に入力され
た信号とが遅延時間をずらしながら合成されて、複数の
合成信号が他方の出力ポート群Ｏjから出力される。
【００５３】ここで、マイクロ波レンズ４ｃの入力ポー
トＩ1と入力ポートＩ2との間隔に比べて、入力ポートＩ
2と入力ポートＩ3との間隔が広くなるように配置されて
いる。このため、入力ポートＩ1に入力された信号と入
力ポートＩ2に入力された信号とが合成される際の遅延
時間のずらし量に比べて、入力ポートＩ2に入力された
信号と入力ポートＩ3に入力された信号とが合成される
際の遅延時間のずらし量が大きくなる。
トＩ1と入力ポートＩ2との間隔に比べて、入力ポートＩ
2と入力ポートＩ3との間隔が広くなるように配置されて
いる。このため、入力ポートＩ1に入力された信号と入
力ポートＩ2に入力された信号とが合成される際の遅延
時間のずらし量に比べて、入力ポートＩ2に入力された
信号と入力ポートＩ3に入力された信号とが合成される
際の遅延時間のずらし量が大きくなる。
【００５４】その結果、一対の出力ポート群Ｏjでそれ
ぞれ異なる範囲の周波数の測定が可能になり、実施の形
態１の周波数測定装置に対して、約２倍の周波数範囲に
ついて周波数の測定を行うことができる。
ぞれ異なる範囲の周波数の測定が可能になり、実施の形
態１の周波数測定装置に対して、約２倍の周波数範囲に
ついて周波数の測定を行うことができる。
【００５５】実施の形態６．
図７は、実施の形態６に係る周波数測定装置の構成を示
す図である。図７において、１は入力信号、２ａは入力
信号１を等電力および等位相に分波する分波器（入力信
号分配手段）、３ａ〜３ｆは信号を伝達する伝送路、４
ａ，４ｅはマイクロ波レンズ、５ａ，５ｂはマイクロ波
レンズ４から出力される合成信号の包絡線を検出する検
波器、６は各検波器５ａ，５ｂから出力される検波信号
に基づいて入力信号１の周波数を算出する周波数算出器
（周波数算出手段）、１３は入力信号１を等電力で分波
し且つ出力の一方の位相を反転（１８０°移相）する位
相反転分波器（位相反転手段）である。
す図である。図７において、１は入力信号、２ａは入力
信号１を等電力および等位相に分波する分波器（入力信
号分配手段）、３ａ〜３ｆは信号を伝達する伝送路、４
ａ，４ｅはマイクロ波レンズ、５ａ，５ｂはマイクロ波
レンズ４から出力される合成信号の包絡線を検出する検
波器、６は各検波器５ａ，５ｂから出力される検波信号
に基づいて入力信号１の周波数を算出する周波数算出器
（周波数算出手段）、１３は入力信号１を等電力で分波
し且つ出力の一方の位相を反転（１８０°移相）する位
相反転分波器（位相反転手段）である。
【００５６】次に、実施の形態６の周波数測定装置の動
作について説明する。図７において、分波器２に入力さ
れた入力信号１は、等電力および等位相に分波され、そ
れぞれ伝送路３ａ，３ｂを通って分波器２ａおよび位相
反転分波器１３に入力される。分波器２ａに入力された
入力信号１は２本の等位相信号に分波され、マイクロ波
レンズ４ｄに入力される。また、位相反転分波器１３に
入力された入力信号１は２本の反転位相信号に分波さ
れ、マイクロ波レンズ４ｅに入力される。
作について説明する。図７において、分波器２に入力さ
れた入力信号１は、等電力および等位相に分波され、そ
れぞれ伝送路３ａ，３ｂを通って分波器２ａおよび位相
反転分波器１３に入力される。分波器２ａに入力された
入力信号１は２本の等位相信号に分波され、マイクロ波
レンズ４ｄに入力される。また、位相反転分波器１３に
入力された入力信号１は２本の反転位相信号に分波さ
れ、マイクロ波レンズ４ｅに入力される。
【００５７】マイクロ波レンズ４ｄでは、入力ポートＩ
1，Ｉ2に入力された等位相信号が遅延時間をずらしなが
ら合成されて、２本の合成信号が出力ポートＯ1，Ｏ2か
ら出力される。また、マイクロ波レンズ４ｅでは、入力
ポートＩ1，Ｉ2に入力された反転位相信号が遅延時間を
ずらしながら合成されて、２本の合成信号が出力ポート
Ｏ1，Ｏ2から出力される。
1，Ｉ2に入力された等位相信号が遅延時間をずらしなが
ら合成されて、２本の合成信号が出力ポートＯ1，Ｏ2か
ら出力される。また、マイクロ波レンズ４ｅでは、入力
ポートＩ1，Ｉ2に入力された反転位相信号が遅延時間を
ずらしながら合成されて、２本の合成信号が出力ポート
Ｏ1，Ｏ2から出力される。
【００５８】マイクロ波レンズ４ｄ，４ｅから出力され
た合成信号は各検波器５ａ，５ｂに与えられ、各検波器
５ａ，５ｂでは合成信号のピークレベルを包絡線のデー
タとして検出する。更に検波器５ａ，５ｂから出力され
た検波信号は周波数算出器６に入力され、周波数算出器
６ではこの検波信号に基づいて入力信号１の周波数を算
出する。
た合成信号は各検波器５ａ，５ｂに与えられ、各検波器
５ａ，５ｂでは合成信号のピークレベルを包絡線のデー
タとして検出する。更に検波器５ａ，５ｂから出力され
た検波信号は周波数算出器６に入力され、周波数算出器
６ではこの検波信号に基づいて入力信号１の周波数を算
出する。
【００５９】周波数算出器６では、以下に示すような演
算を行って周波数を算出する。ここで、等位相信号を合
成したマイクロ波レンズ４ｄの検波出力は式（１０）に
従うが、反転位相信号を合成したマイクロ波レンズ４ｅ
の検波出力は以下のようになる。
算を行って周波数を算出する。ここで、等位相信号を合
成したマイクロ波レンズ４ｄの検波出力は式（１０）に
従うが、反転位相信号を合成したマイクロ波レンズ４ｅ
の検波出力は以下のようになる。
【００６０】
【数１３】
【００６１】式（１０）および式（１３）より、２枚の
マイクロ波レンズ４ｄ，４ｅのそれぞれに対応する出力
ポートＯjの検波出力同士の比は以下のようになる。
マイクロ波レンズ４ｄ，４ｅのそれぞれに対応する出力
ポートＯjの検波出力同士の比は以下のようになる。
【００６２】
【数１４】
【００６３】式（１４）より、ｆ、Δτｊに関して、以
下の式が成立する。
下の式が成立する。
【００６４】
【数１５】
【００６５】式（１５）の関係より、２枚のマイクロ波
レンズ４ｄ，４ｅのそれぞれに対応する出力ポートＯj
の検波出力の比に基づいて、周波数ｆはアンビギュティ
（２ｎπ）を含んで算出できる。周波数算出器６では、
この原理を用いて周波数ｆをアンビギュティなしに正確
に求めるために、式（１５）の計算を近接した一対の出
力ポートＯ1，Ｏ2について算出し、その差を利用して以
下の式のように周波数を算出している。
レンズ４ｄ，４ｅのそれぞれに対応する出力ポートＯj
の検波出力の比に基づいて、周波数ｆはアンビギュティ
（２ｎπ）を含んで算出できる。周波数算出器６では、
この原理を用いて周波数ｆをアンビギュティなしに正確
に求めるために、式（１５）の計算を近接した一対の出
力ポートＯ1，Ｏ2について算出し、その差を利用して以
下の式のように周波数を算出している。
【００６６】
【数１６】
【００６７】以上のように、２枚のマイクロ波レンズ４
ｄ，４ｅのそれぞれに対して、最低２個の出力ポートＯ
1，Ｏ2を用いて周波数測定を行うことができる。このよ
うに、マイクロ波レンズ４ｄ，４ｅの出力ポート数を減
少させることにより、マイクロ波レンズ４ｄ，４ｅに出
力ポートＯjを形成する加工作業が容易になる。
ｄ，４ｅのそれぞれに対して、最低２個の出力ポートＯ
1，Ｏ2を用いて周波数測定を行うことができる。このよ
うに、マイクロ波レンズ４ｄ，４ｅの出力ポート数を減
少させることにより、マイクロ波レンズ４ｄ，４ｅに出
力ポートＯjを形成する加工作業が容易になる。
【００６８】実施の形態７．
次に、実施の形態７に係る周波数測定装置について説明
する。図８は、実施の形態７に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態７が図７に示す実施
の形態６と異なるのは、一対のマイクロ波レンズ４ｄ，
４ｅの代わりに、３個の入力ポートＩ1，Ｉ2，Ｉ3と４
個の出力ポートＯ1，Ｏ2，Ｏ1，Ｏ2とを有する単一のマ
イクロ波レンズ４ｆを備えている点である。その他の構
成については実施の形態６と同一又は同等である。従っ
て、実施の形態６と同一又は同等な構成部分については
同一符号を付し、その説明は省略する。
する。図８は、実施の形態７に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態７が図７に示す実施
の形態６と異なるのは、一対のマイクロ波レンズ４ｄ，
４ｅの代わりに、３個の入力ポートＩ1，Ｉ2，Ｉ3と４
個の出力ポートＯ1，Ｏ2，Ｏ1，Ｏ2とを有する単一のマ
イクロ波レンズ４ｆを備えている点である。その他の構
成については実施の形態６と同一又は同等である。従っ
て、実施の形態６と同一又は同等な構成部分については
同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６９】図８に示すように、分波器２ａから延在し
た伝送路３ｃ，３ｄがマイクロ波レンズ４ｆの入力ポー
トＩ1，Ｉ2に接続されている。また、移相反転分波器１
３から延在した伝送路３ｅがマイクロ波レンズ４ｆの入
力ポートＩ3に接続されている。その結果、分波器２に
入力された入力信号１は分波器２ａおよび位相反転分波
器１３によって３本の信号に分波され、マイクロ波レン
ズ４ｆに入力される。
た伝送路３ｃ，３ｄがマイクロ波レンズ４ｆの入力ポー
トＩ1，Ｉ2に接続されている。また、移相反転分波器１
３から延在した伝送路３ｅがマイクロ波レンズ４ｆの入
力ポートＩ3に接続されている。その結果、分波器２に
入力された入力信号１は分波器２ａおよび位相反転分波
器１３によって３本の信号に分波され、マイクロ波レン
ズ４ｆに入力される。
【００７０】マイクロ波レンズ４ｆでは、入力ポートＩ
1に入力された信号と入力ポートＩ2に入力された信号と
が遅延時間をずらしながら合成されて、２本の合成信号
が一方の出力ポートＯ1，Ｏ2から出力される。また、入
力ポートＩ2に入力された信号と入力ポートＩ3に入力さ
れた信号とが遅延時間をずらしながら合成されて、２本
の合成信号が他方の出力ポートＯ1，Ｏ2から出力され
る。
1に入力された信号と入力ポートＩ2に入力された信号と
が遅延時間をずらしながら合成されて、２本の合成信号
が一方の出力ポートＯ1，Ｏ2から出力される。また、入
力ポートＩ2に入力された信号と入力ポートＩ3に入力さ
れた信号とが遅延時間をずらしながら合成されて、２本
の合成信号が他方の出力ポートＯ1，Ｏ2から出力され
る。
【００７１】マイクロ波レンズ４ｆから出力された合成
信号は各検波器５に与えられ、各検波器５では合成信号
のピークレベルを包絡線のデータとして検出する。更に
検波器５から出力された検波信号は周波数算出器６に入
力され、周波数算出器６ではこの検波信号に基づいて入
力信号１の周波数を算出する。
信号は各検波器５に与えられ、各検波器５では合成信号
のピークレベルを包絡線のデータとして検出する。更に
検波器５から出力された検波信号は周波数算出器６に入
力され、周波数算出器６ではこの検波信号に基づいて入
力信号１の周波数を算出する。
【００７２】以上のように、マイクロ波レンズ４ｆに対
して、最低４個の出力ポートＯ1，Ｏ2，Ｏ1，Ｏ2を用い
て周波数測定を行うことができる。このように、マイク
ロ波レンズ４ｆの出力ポート数を減少させることによ
り、マイクロ波レンズ４ｆに出力ポートＯjを形成する
加工作業が容易になる。
して、最低４個の出力ポートＯ1，Ｏ2，Ｏ1，Ｏ2を用い
て周波数測定を行うことができる。このように、マイク
ロ波レンズ４ｆの出力ポート数を減少させることによ
り、マイクロ波レンズ４ｆに出力ポートＯjを形成する
加工作業が容易になる。
【００７３】実施の形態８．
次に、実施の形態８に係る周波数測定装置について説明
する。図９は、実施の形態８に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態８が図７に示す実施
の形態６と異なるのは、一対の入力ポートＩ1，Ｉ2を有
するマイクロ波レンズ４ｄ，４ｅの代わりに、多数の入
力ポートＩi（ｉ＝１，２，…，Ｎ）を有するマイクロ
波レンズ４ｇ，４ｈを備えている点と、分波器２ａとマ
イクロ波レンズ４ｇとの間にスイッチ（選択手段）１１
ａ，１１ｂを備えている点と、位相反転分波器１３とマ
イクロ波レンズ４ｈとの間にスイッチ（選択手段）１１
ｃ，１１ｄを備えている点と、スイッチ１１ａ〜１１ｄ
を制御する切替制御器１２ａ，１２ｂを備えている点と
である。その他の構成については実施の形態６と同一又
は同等である。従って、実施の形態６と同一又は同等な
構成部分については同一符号を付し、その説明は省略す
る。
する。図９は、実施の形態８に係る周波数測定装置の構
成を示す図である。この実施の形態８が図７に示す実施
の形態６と異なるのは、一対の入力ポートＩ1，Ｉ2を有
するマイクロ波レンズ４ｄ，４ｅの代わりに、多数の入
力ポートＩi（ｉ＝１，２，…，Ｎ）を有するマイクロ
波レンズ４ｇ，４ｈを備えている点と、分波器２ａとマ
イクロ波レンズ４ｇとの間にスイッチ（選択手段）１１
ａ，１１ｂを備えている点と、位相反転分波器１３とマ
イクロ波レンズ４ｈとの間にスイッチ（選択手段）１１
ｃ，１１ｄを備えている点と、スイッチ１１ａ〜１１ｄ
を制御する切替制御器１２ａ，１２ｂを備えている点と
である。その他の構成については実施の形態６と同一又
は同等である。従って、実施の形態６と同一又は同等な
構成部分については同一符号を付し、その説明は省略す
る。
【００７４】図９に示すように、分波器２ａから延在し
た２本の伝送路３ｃ，３ｄが各スイッチ１１ａ，１１ｂ
に接続されている。各スイッチ１１ａ，１１ｂからは、
それぞれＮ本の伝送路が延在しており、これらの伝送路
がマイクロ波レンズ４ｇの各入力ポートＩiに接続され
ている。各スイッチ１１ａ，１１ｂは、切替制御器１２
ａの制御の下、Ｎ本の伝送路から選択された伝送路と、
分波器２ａから延在した伝送路３ｃ，３ｄとを接続させ
ており、分波器２ａで分波された入力信号１は、マイク
ロ波レンズ４ｇのいずれかの入力ポートＩiに導びかれ
る。
た２本の伝送路３ｃ，３ｄが各スイッチ１１ａ，１１ｂ
に接続されている。各スイッチ１１ａ，１１ｂからは、
それぞれＮ本の伝送路が延在しており、これらの伝送路
がマイクロ波レンズ４ｇの各入力ポートＩiに接続され
ている。各スイッチ１１ａ，１１ｂは、切替制御器１２
ａの制御の下、Ｎ本の伝送路から選択された伝送路と、
分波器２ａから延在した伝送路３ｃ，３ｄとを接続させ
ており、分波器２ａで分波された入力信号１は、マイク
ロ波レンズ４ｇのいずれかの入力ポートＩiに導びかれ
る。
【００７５】また、位相反転分波器１３から延在した２
本の伝送路３ｅ，３ｆが各スイッチ１１ｃ，１１ｄに接
続されている。各スイッチ１１ｃ，１１ｄからは、それ
ぞれＮ本の伝送路が延在しており、これらの伝送路がマ
イクロ波レンズ４ｈの各入力ポートＩiに接続されてい
る。各スイッチ１１ｃ，１１ｄは、切替制御器１２ｂの
制御の下、Ｎ本の伝送路から選択された伝送路と、位相
反転分波器１３から延在した伝送路３ｅ，３ｆとを接続
させており、位相反転分波器１３で分波された入力信号
１は、マイクロ波レンズ４ｈのいずれかの入力ポートＩ
iに導びかれる。
本の伝送路３ｅ，３ｆが各スイッチ１１ｃ，１１ｄに接
続されている。各スイッチ１１ｃ，１１ｄからは、それ
ぞれＮ本の伝送路が延在しており、これらの伝送路がマ
イクロ波レンズ４ｈの各入力ポートＩiに接続されてい
る。各スイッチ１１ｃ，１１ｄは、切替制御器１２ｂの
制御の下、Ｎ本の伝送路から選択された伝送路と、位相
反転分波器１３から延在した伝送路３ｅ，３ｆとを接続
させており、位相反転分波器１３で分波された入力信号
１は、マイクロ波レンズ４ｈのいずれかの入力ポートＩ
iに導びかれる。
【００７６】上述したように、実施の形態６の周波数測
定装置においては、測定可能な周波数範囲は、式（１
２）の範囲に制限される。これに対して、実施の形態８
の周波数測定装置では、各入力ポートＩiから出力ポー
トＯjへの遅延時間差を決定する定数τが、いずれの入
力ポートＩiを選択するかによって変わってくる。その
結果、式（１２）の範囲を広くすることができ、本装置
を広い周波数範囲で使用することが可能になる。
定装置においては、測定可能な周波数範囲は、式（１
２）の範囲に制限される。これに対して、実施の形態８
の周波数測定装置では、各入力ポートＩiから出力ポー
トＯjへの遅延時間差を決定する定数τが、いずれの入
力ポートＩiを選択するかによって変わってくる。その
結果、式（１２）の範囲を広くすることができ、本装置
を広い周波数範囲で使用することが可能になる。
【００７７】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内におい
て、例えば以下のように変更することも可能である。実
施の形態６，８では、各マイクロ波レンズ４ｄ，４ｅ，
４ｇ，４ｈに２個の出力ポートＯ1，Ｏ2を設けて、これ
らの出力ポートＯ1，Ｏ2から出力される合成信号を用い
て入力信号１の周波数を算出していたが、各マイクロ波
レンズ４ｄ，４ｅ，４ｇ，４ｈに３個以上の出力ポート
を設けて、これらの出力ポートから出力される合成信号
を用いて入力信号１の周波数を算出してもよい。このよ
うに、多くの合成信号から入力信号１の周波数を算出す
れば、周波数の算出精度が向上する。
ることなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内におい
て、例えば以下のように変更することも可能である。実
施の形態６，８では、各マイクロ波レンズ４ｄ，４ｅ，
４ｇ，４ｈに２個の出力ポートＯ1，Ｏ2を設けて、これ
らの出力ポートＯ1，Ｏ2から出力される合成信号を用い
て入力信号１の周波数を算出していたが、各マイクロ波
レンズ４ｄ，４ｅ，４ｇ，４ｈに３個以上の出力ポート
を設けて、これらの出力ポートから出力される合成信号
を用いて入力信号１の周波数を算出してもよい。このよ
うに、多くの合成信号から入力信号１の周波数を算出す
れば、周波数の算出精度が向上する。
【００７８】同様に、実施の形態７では、マイクロ波レ
ンズ４ｆに４個（２組）の出力ポートＯ1，Ｏ2，Ｏ1，
Ｏ2を設けて、これらの出力ポートから出力される合成
信号を用いて入力信号１の周波数を算出していたが、マ
イクロ波レンズ４ｆに６個（３組）以上の出力ポートを
設けて、これらの出力ポートから出力される合成信号を
用いて入力信号１の周波数を算出してもよい。
ンズ４ｆに４個（２組）の出力ポートＯ1，Ｏ2，Ｏ1，
Ｏ2を設けて、これらの出力ポートから出力される合成
信号を用いて入力信号１の周波数を算出していたが、マ
イクロ波レンズ４ｆに６個（３組）以上の出力ポートを
設けて、これらの出力ポートから出力される合成信号を
用いて入力信号１の周波数を算出してもよい。
【００７９】
【発明の効果】本発明による周波数測定装置は、以上の
ように構成されているため次のような効果を得ることが
できる。即ち、減衰率の異なる多数の減衰器を使用して
いないため、回路実装を容易にし、装置の小型化が図れ
るといった効果が発揮される。また、マイクロ波レンズ
の入力ポートの信号入力を切り替えて使用することによ
り、広範囲の周波数を測定できるといった効果が発揮さ
れる。さらに、１枚のマイクロ波レンズで異なる２つの
入力ポートを使用して合成する信号出力を使用すること
により、広範囲の周波数を測定できるといった効果が発
揮される。さらにまた、２枚のマイクロ波レンズを用い
て異なる条件での信号の合成を２通り行い、その比を使
用することにより、少ない出力ポートを使用して正確に
周波数を算出することができるといった効果が発揮され
る。
ように構成されているため次のような効果を得ることが
できる。即ち、減衰率の異なる多数の減衰器を使用して
いないため、回路実装を容易にし、装置の小型化が図れ
るといった効果が発揮される。また、マイクロ波レンズ
の入力ポートの信号入力を切り替えて使用することによ
り、広範囲の周波数を測定できるといった効果が発揮さ
れる。さらに、１枚のマイクロ波レンズで異なる２つの
入力ポートを使用して合成する信号出力を使用すること
により、広範囲の周波数を測定できるといった効果が発
揮される。さらにまた、２枚のマイクロ波レンズを用い
て異なる条件での信号の合成を２通り行い、その比を使
用することにより、少ない出力ポートを使用して正確に
周波数を算出することができるといった効果が発揮され
る。
【図１】 実施の形態１に係る周波数測定装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】 周波数算出器の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】 実施の形態２に係る周波数測定装置に設けら
れた周波数算出器の構成を示すブロック図である。
れた周波数算出器の構成を示すブロック図である。
【図４】 実施の形態３に係る周波数測定装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図５】 実施の形態４に係る周波数測定装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図６】 実施の形態５に係る周波数測定装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図７】 実施の形態６に係る周波数測定装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図８】 実施の形態７に係る周波数測定装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図９】 実施の形態８に係る周波数測定装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図１０】 従来の周波数測定装置の構成を示す図であ
る。
る。
１…入力信号、２，２ａ…分波器（入力信号分配手
段）、４，４ａ〜４ｈ…マイクロ波レンズ、６…周波数
算出器（周波数算出手段）、７…極大点算出器、９…フ
ーリエ変換器、１０…最大値検出器、１１ａ〜１１ｄ…
スイッチ（選択手段）、１３…位相反転分波器（位相反
転手段）、Ｉ1〜ＩN…入力ポート（入力部）
段）、４，４ａ〜４ｈ…マイクロ波レンズ、６…周波数
算出器（周波数算出手段）、７…極大点算出器、９…フ
ーリエ変換器、１０…最大値検出器、１１ａ〜１１ｄ…
スイッチ（選択手段）、１３…位相反転分波器（位相反
転手段）、Ｉ1〜ＩN…入力ポート（入力部）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01R 23/02
G01R 23/14
Claims (7)
- 【請求項１】 入力信号を複数の信号に分配する入力信
号分配手段と、複数の入力部を有し、 前記入力信号分配手段で分配さ
れ、複数の入力部を介して入力された複数の信号を遅延
時間をずらしながら合成して、この合成で得られた複数
の合成信号を出力部より出力するマイクロ波レンズと、前記入力信号分配手段で分配された複数の信号を各々入
力させる前記マイクロ波レンズの複数の前記入力部を選
択する選択手段と、 この選択手段を制御して複数の前記入力部のうち所定の
入力部を選択する切替制御手段と、 前記マイクロ波レンズから出力される合成信号の包絡線
を検出する検波手段と、 前記マイクロ波レンズから出力され、前記検波手段から
出力される検波信号に基づいて、前記入力信号の周波数
を算出する周波数算出手段とを備えたことを特徴とする
周波数測定装置。 - 【請求項２】 入力信号を複数の信号に分配する入力信
号分配手段と、この入力信号分配手段で分配された信号が入力される第
１の入力ポート、この第１の入力ポートと所定間隔を置
いて配置された第２の入力ポート、前記第１および第２
の入力ポートの間隔よりも間隔が広くなるように配置さ
れた第３の入力ポートが設けられ、前記第１、第２、第
３の入力ポートより入力された遅延時間のずらし量の異
なる複数の信号の合成を行い、これらの合成で得られた
複数の合成信号群を出力する マイクロ波レンズと、前記マイクロ波レンズから出力される合成信号の包絡線
を検出する検波手段と、 前記マイクロ波レンズから出力され、前記検波手段から
出力される検波信号に基づいて、前記入力信号の周波数
を算出する周波数算出手段とを備えたことを特徴とする
周波数測定装置。 - 【請求項３】 前記入力信号分配手段は、入力信号を２
つの信号に分配することを特徴とする請求項１記載の周
波数測定装置。 - 【請求項４】 前記周波数算出手段は、前記合成信号の
変動周期を検出する極大点算出器を備えることを特徴と
する請求項１又は請求項２に記載の周波数測定装置。 - 【請求項５】 前記周波数算出手段は、前記合成信号を
フーリエ変換するフーリエ変換器と、前記フーリエ変換
器の出力に基づいて前記合成信号の変動周期を検出する
最大値検出器とを備えることを特徴とする請求項１又は
請求項２に記載の周波数測定装置。 - 【請求項６】 入力信号を複数の等位相信号に分配する
第１の入力信号分配手段と、前記第１の入力信号分配手段で分配された一部の等位相
信号を複数の等位相信号に分配する第２の入力信号分配
手段と、 前記第１の入力信号分配手段で分配された一部の等位相
信号を入力して位相を反転させた複数の反転位相信号を
出力する位相反転手段と、前記入力信号分配手段で分配された複数の等位相信号を
入力してこれらの等位相信号を遅延時間をずらしながら
合成して出力する第１のマイクロ波レンズと、 前記位相反転手段で位相を反転させた複数の反転位相信
号を入力してこれらの反転位相信号を遅延時間をずらし
ながら合成して出力する第２のマイクロ波レンズと、 前記第１のマイクロ波レンズから出力された合成信号の
ピークレベルを包絡線のデータとして検出する第１の検
波手段と、 前記第２のマイクロ波レンズから出力された合成信号の
ピークレベルを包絡線のデータとして検出する第２の検
波手段と、 前記第１の検波手段と前記第２の検波手段から出力され
た検波出力の比に基づいて 前記入力信号の周波数を算出
する周波数算出手段とを備えたことを特徴とする周波数
測定装置。 - 【請求項７】 前記マイクロ波レンズに設けられた複数
の入力部と、 前記入力信号分配手段から出力された前記等位相信号お
よび前記位相反転手段から出力された信号を各々入力さ
せる前記入力部を選択する選択手段とを備えることを特
徴とする請求項６記載の周波数測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08541498A JP3446596B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 周波数測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08541498A JP3446596B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 周波数測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11281683A JPH11281683A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3446596B2 true JP3446596B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=13858154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08541498A Expired - Fee Related JP3446596B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 周波数測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3446596B2 (ja) |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP08541498A patent/JP3446596B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 久保田 広，波動光学，岩波書店，１９７１年 ２月 ２日，５７−６２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11281683A (ja) | 1999-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |