JP3529748B2 - コムジェネレータを用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法及びその装置 - Google Patents
コムジェネレータを用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法及びその装置Info
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- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コムジェネレータ
を用いた超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比（Ｓ
ＢＲ）の測定方法及びその装置に関するものである。
を用いた超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比（Ｓ
ＢＲ）の測定方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ミリ波サブミリ波帯領域は電波天文学及
び大気中の微量分子測定の重要な領域であり、その帯域
での超伝導ＳＩＳミクサの開発は、世界各地の天文台、
例えば日本の国立天文台、アメリカ国立天文台、独仏電
波天文台等で盛んに行われている。
び大気中の微量分子測定の重要な領域であり、その帯域
での超伝導ＳＩＳミクサの開発は、世界各地の天文台、
例えば日本の国立天文台、アメリカ国立天文台、独仏電
波天文台等で盛んに行われている。
【０００３】ミリ波サブミリ波領域の信号検出技術にお
けるヘテロダイン法は、現在最も一般的に用いられてい
る方法である。このヘテロダインシステムにおいて、上
サイド下サイドの効率をどう扱うかは、検出する電波の
性質とも大きく関わる。即ち、測定すべき電波源の周波
数特性が連続的なスペクトルか、線スペクトル的な性質
をも持つものであるかにより、大きく異なる。前者であ
れば両サイドバンド的な受信器の方が効率が良く、後者
の場合は片サイドバンドの方が良い。
けるヘテロダイン法は、現在最も一般的に用いられてい
る方法である。このヘテロダインシステムにおいて、上
サイド下サイドの効率をどう扱うかは、検出する電波の
性質とも大きく関わる。即ち、測定すべき電波源の周波
数特性が連続的なスペクトルか、線スペクトル的な性質
をも持つものであるかにより、大きく異なる。前者であ
れば両サイドバンド的な受信器の方が効率が良く、後者
の場合は片サイドバンドの方が良い。
【０００４】さらに地上で行なう測定の場合は、大気が
出す放射成分は雑音として受信機器に入ってくるため
に、特に両サイドバンド受信器を用いた線スペクトルの
観測の際に注意を払う必要がある。それは大気のスペク
トルが必ずしも一様でなく、定量すべき分子のスペクト
ル以外の酸素、水蒸気等が高い雑音温度を持つからであ
る。
出す放射成分は雑音として受信機器に入ってくるため
に、特に両サイドバンド受信器を用いた線スペクトルの
観測の際に注意を払う必要がある。それは大気のスペク
トルが必ずしも一様でなく、定量すべき分子のスペクト
ル以外の酸素、水蒸気等が高い雑音温度を持つからであ
る。
【０００５】また、さらに多くの分子のスペクトルが集
中するミリ波サブミリ波帯では、最も高感度な受信器と
して超伝導（ＳＩＳ）受信器を用いることが世界的な常
識となっている。そして、このＳＩＳミクサを使用して
より広帯域（導波管で決まる帯域：比帯域３０〜４０
％）での観測を目的としたミクサの開発が進んでいる。
中するミリ波サブミリ波帯では、最も高感度な受信器と
して超伝導（ＳＩＳ）受信器を用いることが世界的な常
識となっている。そして、このＳＩＳミクサを使用して
より広帯域（導波管で決まる帯域：比帯域３０〜４０
％）での観測を目的としたミクサの開発が進んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のミクサのサイドバンド比については、必ずしも明確な
状態にされていない。というのは、ＳＩＳミクサは本来
大きなキャパシタンス成分を持っているものであり、こ
れを打ち消すために様々な工夫がなされているが、これ
らは必ず周波数特性を持つからである。
のミクサのサイドバンド比については、必ずしも明確な
状態にされていない。というのは、ＳＩＳミクサは本来
大きなキャパシタンス成分を持っているものであり、こ
れを打ち消すために様々な工夫がなされているが、これ
らは必ず周波数特性を持つからである。
【０００７】よって、必然的に帯域内で一様なサイドバ
ンド比を得ることができない。観測においては、サイド
バンド比により等価的に雑音温度が上下し、線スペクト
ルのの場合はその見かけ上の強度が変化する。そのため
に、精密な電波強度測定を行う上で、サイドバンド比を
知ることが決定的に重要なことである。しかしながら、
現在までそれを知るための本格的な装置の開発は全くな
されていない。
ンド比を得ることができない。観測においては、サイド
バンド比により等価的に雑音温度が上下し、線スペクト
ルのの場合はその見かけ上の強度が変化する。そのため
に、精密な電波強度測定を行う上で、サイドバンド比を
知ることが決定的に重要なことである。しかしながら、
現在までそれを知るための本格的な装置の開発は全くな
されていない。
【０００８】超伝導ミクサのサイドバンド比（ＳＢＲ）
は、上サイドバンドの利得（ＧUSB；出力信号強度Ｐ
out,USB と入力信号強度Ｐin,USBとの比）と下サイドバ
ンドの利得（ＧLSB ；出力信号強度Ｐout,LSB と入力信
号強度Ｐin,LSBとの比）との比で定義される。
は、上サイドバンドの利得（ＧUSB；出力信号強度Ｐ
out,USB と入力信号強度Ｐin,USBとの比）と下サイドバ
ンドの利得（ＧLSB ；出力信号強度Ｐout,LSB と入力信
号強度Ｐin,LSBとの比）との比で定義される。
【０００９】上下の両サイドバンドに信号を入力し、入
力信号強度比（Ｐin,USB／Ｐin,LSB）・出力信号強度比
（Ｐout,USB ／Ｐout,LSB ）を測定することができれ
ば、サイドバンド比（ＳＢＲ）を求めることができる。
力信号強度比（Ｐin,USB／Ｐin,LSB）・出力信号強度比
（Ｐout,USB ／Ｐout,LSB ）を測定することができれ
ば、サイドバンド比（ＳＢＲ）を求めることができる。
【００１０】しかしながら、出力信号強度比（Ｐ
out,USB ／Ｐout,LSB ）を正確に求めることは比較的容
易であるが、入力信号強度比（Ｐin,USB／Ｐin,LSB）を
正確に求めることは難しいため、サイドバンド比（ＳＢ
Ｒ）の測定は困難であった。
out,USB ／Ｐout,LSB ）を正確に求めることは比較的容
易であるが、入力信号強度比（Ｐin,USB／Ｐin,LSB）を
正確に求めることは難しいため、サイドバンド比（ＳＢ
Ｒ）の測定は困難であった。
【００１１】本発明は、上記状況に鑑みて、サイドバン
ド比の測定を的確に行うことにより、より広帯域の高感
度のミリ波サブミリ波の検出を行うことができるコムジ
ェネレータを用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測
定方法及びその装置を提供することを目的とする。
ド比の測定を的確に行うことにより、より広帯域の高感
度のミリ波サブミリ波の検出を行うことができるコムジ
ェネレータを用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測
定方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するために、 〔１〕コムジェネレータを用いた超伝導ミクサのサイド
バンド比の測定方法において、（ａ）コムジェネレータ
出力較正用ミクサのサイドバンド比の仮調整を行い、
（ｂ）コムジェネレータ出力較正用疑似天体信号発振器
の信号強度の測定を行い、（ｃ）前記（ａ）及び（ｂ）
工程を繰り返し行い、前記コムジェネレータ出力較正用
ミクサのサイドバンド比と前記疑似天体信号強度間の関
係の導出を行い、（ｄ）次に、コムジェネレータ出力の
較正を行い、（ｅ）被測定用ミクサのサイドバンド比を
導出することを特徴とする。
を達成するために、 〔１〕コムジェネレータを用いた超伝導ミクサのサイド
バンド比の測定方法において、（ａ）コムジェネレータ
出力較正用ミクサのサイドバンド比の仮調整を行い、
（ｂ）コムジェネレータ出力較正用疑似天体信号発振器
の信号強度の測定を行い、（ｃ）前記（ａ）及び（ｂ）
工程を繰り返し行い、前記コムジェネレータ出力較正用
ミクサのサイドバンド比と前記疑似天体信号強度間の関
係の導出を行い、（ｄ）次に、コムジェネレータ出力の
較正を行い、（ｅ）被測定用ミクサのサイドバンド比を
導出することを特徴とする。
【００１３】〔２〕上記〔１〕記載のコムジェネレータ
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法にお
いて、前記コムジェネレータの出力較正を、バックショ
ートをもつサイドバンド可変型ミクサで行うことを特徴
とする。
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法にお
いて、前記コムジェネレータの出力較正を、バックショ
ートをもつサイドバンド可変型ミクサで行うことを特徴
とする。
【００１４】〔３〕上記〔１〕記載のコムジェネレータ
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法にお
いて、前記コムジェネレータの基準信号発振器の周波数
を掃引することにより、帯域内のサイドバンド比の周波
数特性を得ることを特徴とする。
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法にお
いて、前記コムジェネレータの基準信号発振器の周波数
を掃引することにより、帯域内のサイドバンド比の周波
数特性を得ることを特徴とする。
【００１５】〔４〕コムジェネレータを用いた超伝導ミ
クサのサイドバンド比の測定装置において、コムジェネ
レータ基準信号発振器とコムジェネレータとコムジェネ
レータ出力較正用疑似天体信号発振器と局部発振器とを
具備する信号発振装置と、被測定用超伝導ミクサとコム
ジェネレータ出力較正用超伝導ミクサとを有するデュワ
ーと、温度較正装置と、前記デュワーの出力部に接続さ
れるスペクトラムアナライザーと、前記信号発振装置と
前記デュワーと前記温度較正装置と前記スペクトラムア
ナライザーに接続される電子制御装置とを備え、コムジ
ェネレータ出力信号を前記デュワーに入力することによ
り、被測定用超伝導ミクサのサイドバンド比を導出する
ことを特徴とする。
クサのサイドバンド比の測定装置において、コムジェネ
レータ基準信号発振器とコムジェネレータとコムジェネ
レータ出力較正用疑似天体信号発振器と局部発振器とを
具備する信号発振装置と、被測定用超伝導ミクサとコム
ジェネレータ出力較正用超伝導ミクサとを有するデュワ
ーと、温度較正装置と、前記デュワーの出力部に接続さ
れるスペクトラムアナライザーと、前記信号発振装置と
前記デュワーと前記温度較正装置と前記スペクトラムア
ナライザーに接続される電子制御装置とを備え、コムジ
ェネレータ出力信号を前記デュワーに入力することによ
り、被測定用超伝導ミクサのサイドバンド比を導出する
ことを特徴とする。
【００１６】〔５〕上記〔４〕記載のコムジェネレータ
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置にお
いて、前記コムジェネレータ基準信号発振器が数ＧＨｚ
の信号を出力することを特徴とする。
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置にお
いて、前記コムジェネレータ基準信号発振器が数ＧＨｚ
の信号を出力することを特徴とする。
【００１７】〔６〕上記〔４〕記載のコムジェネレータ
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置にお
いて、前記コムジェネレータの基準信号発振器の周波数
を掃引することにより、帯域内のサイドバンド比の周波
数特性を得ることを特徴とする。
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置にお
いて、前記コムジェネレータの基準信号発振器の周波数
を掃引することにより、帯域内のサイドバンド比の周波
数特性を得ることを特徴とする。
【００１８】〔７〕上記〔４〕記載のコムジェネレータ
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置にお
いて、前記温度較正装置は、常温黒体と、冷却黒体と、
前記電子制御装置によって制御される回転ミラーとを具
備することを特徴とする。
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置にお
いて、前記温度較正装置は、常温黒体と、冷却黒体と、
前記電子制御装置によって制御される回転ミラーとを具
備することを特徴とする。
【００１９】〔８〕上記〔７〕記載のコムジェネレータ
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置にお
いて、雑音温度、電流−電圧特性、ＩＦ帯域特性につい
ては、前記電子制御装置によって制御される回転ミラー
を回転させることにより、前記常温黒体、冷却黒体の測
定を自動的に行い、温度の較正を行うことを特徴とす
る。
を用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置にお
いて、雑音温度、電流−電圧特性、ＩＦ帯域特性につい
ては、前記電子制御装置によって制御される回転ミラー
を回転させることにより、前記常温黒体、冷却黒体の測
定を自動的に行い、温度の較正を行うことを特徴とす
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００２１】図１は本発明の実施例を示すコムジェネレ
ータを用いた超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比
（ＳＢＲ）の測定装置のブロック図である。
ータを用いた超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比
（ＳＢＲ）の測定装置のブロック図である。
【００２２】この図において、１はデュワー（４Ｋクラ
イオスタット）、２，６はＣＧＣ（クロスガイドカプラ
ー）、３は被測定用超伝導（ＳＩＳ）ミクサ、４，９は
ＨＥＭＴ増幅器、５，７はホーン、８はコムジェネレー
タ出力較正用超伝導（ＳＩＳ）ミクサ（バックショート
付）、１１は温度較正装置、１２は回転ミラー、１３は
常温黒体（３００Ｋ）、１４は液体窒素冷却黒体（７７
Ｋ）、２１は信号発振装置、２２はコムジェネレータ基
準信号発振器（〜数ＧＨｚ）、２３はコムジェネレー
タ、２４，２６は方向性結合器、２５はコムジェネレー
タ出力較正用疑似天体信号発振器、２７はＬＯ（局部発
振）用ＧＵＮＮ発振器、３１はコンピュータ（電子制御
装置）、３２はＡＯＳ（音響光学型分光計）、３３はス
ペクトラムアナライザーである。
イオスタット）、２，６はＣＧＣ（クロスガイドカプラ
ー）、３は被測定用超伝導（ＳＩＳ）ミクサ、４，９は
ＨＥＭＴ増幅器、５，７はホーン、８はコムジェネレー
タ出力較正用超伝導（ＳＩＳ）ミクサ（バックショート
付）、１１は温度較正装置、１２は回転ミラー、１３は
常温黒体（３００Ｋ）、１４は液体窒素冷却黒体（７７
Ｋ）、２１は信号発振装置、２２はコムジェネレータ基
準信号発振器（〜数ＧＨｚ）、２３はコムジェネレー
タ、２４，２６は方向性結合器、２５はコムジェネレー
タ出力較正用疑似天体信号発振器、２７はＬＯ（局部発
振）用ＧＵＮＮ発振器、３１はコンピュータ（電子制御
装置）、３２はＡＯＳ（音響光学型分光計）、３３はス
ペクトラムアナライザーである。
【００２３】上述したように、上下の両サイドバンドに
信号を入力し、入力信号強度比（Ｐ in,USB／Ｐin,LSB）
・出力信号強度比（Ｐout,USB ／Ｐout,LSB ）を測定す
ることができれば、サイドバンド比（ＳＢＲ）を求める
ことができる。出力信号強度比（Ｐout,USB ／Ｐ
out,LSB ）を正確に求めることは比較的容易であるが、
入力信号強度比（Ｐin,USB／Ｐin,LSB）を正確に求める
ことは難しいため、サイドバンド比（ＳＢＲ）の測定は
困難であった。
信号を入力し、入力信号強度比（Ｐ in,USB／Ｐin,LSB）
・出力信号強度比（Ｐout,USB ／Ｐout,LSB ）を測定す
ることができれば、サイドバンド比（ＳＢＲ）を求める
ことができる。出力信号強度比（Ｐout,USB ／Ｐ
out,LSB ）を正確に求めることは比較的容易であるが、
入力信号強度比（Ｐin,USB／Ｐin,LSB）を正確に求める
ことは難しいため、サイドバンド比（ＳＢＲ）の測定は
困難であった。
【００２４】これを解決するために、本発明のサイドバ
ンド比測定方法の原理は以下の通りである。
ンド比測定方法の原理は以下の通りである。
【００２５】図２は本発明の実施例を示すコムジェネレ
ータを用いた超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比
（ＳＢＲ）の測定のためのサイドバンド比の導出手順を
示す図、図３はそのサイドバンド比の測定例を示す図で
あり、図３（ａ）はＤＳＢ（両サイドバンド）受信器
（右側が上サイド）の測定例、図３（ｂ）はＳＳＢ（片
サイドバンド）受信器の測定例をそれぞれ示しており、
横軸はＩＦ周波数、縦軸はＩＦ出力強度を示している。
図４はコムジェネレータ出力較正用超伝導（ＳＩＳ）ミ
クサのバックショートを変化させた際のコムジェネレー
タで求めた仮のＳＢＲと疑似天体信号の強度との関係を
示す図であり、疑似天体信号の測定値（縦軸）とコムジ
ェネレータの信号比から求めた仮のＳＢＲ（横軸）、こ
れより、ＤＳＢポイント（真のＳＢＲ＝０ｄＢの点）を
求める。
ータを用いた超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比
（ＳＢＲ）の測定のためのサイドバンド比の導出手順を
示す図、図３はそのサイドバンド比の測定例を示す図で
あり、図３（ａ）はＤＳＢ（両サイドバンド）受信器
（右側が上サイド）の測定例、図３（ｂ）はＳＳＢ（片
サイドバンド）受信器の測定例をそれぞれ示しており、
横軸はＩＦ周波数、縦軸はＩＦ出力強度を示している。
図４はコムジェネレータ出力較正用超伝導（ＳＩＳ）ミ
クサのバックショートを変化させた際のコムジェネレー
タで求めた仮のＳＢＲと疑似天体信号の強度との関係を
示す図であり、疑似天体信号の測定値（縦軸）とコムジ
ェネレータの信号比から求めた仮のＳＢＲ（横軸）、こ
れより、ＤＳＢポイント（真のＳＢＲ＝０ｄＢの点）を
求める。
【００２６】これらの図を用いて本発明のサイドバンド
の測定について説明する。
の測定について説明する。
【００２７】（１）コムジェネレータ２３は、上サイド
バンドと下サイドバンドの両側に、任意の強度比の信号
を発生できる。なお、コムジェネレータ出力較正用超伝
導（ＳＩＳ）ミクサ８のバックショートを調整すること
により、図３（ａ）に示すＤＳＢの状態（右側が上サイ
ド）から図３（ｂ）に示すＳＳＢまでサイドバンド比
（ＳＢＲ）を変化させることができる。
バンドと下サイドバンドの両側に、任意の強度比の信号
を発生できる。なお、コムジェネレータ出力較正用超伝
導（ＳＩＳ）ミクサ８のバックショートを調整すること
により、図３（ａ）に示すＤＳＢの状態（右側が上サイ
ド）から図３（ｂ）に示すＳＳＢまでサイドバンド比
（ＳＢＲ）を変化させることができる。
【００２８】まず、コムジェネレータ出力較正用超伝導
（ＳＩＳ）ミクサ８のＩＦ（中間周波数）出力が最大に
なるようにバックショートを調整する。そこで、コムジ
ェネレータ出力を、上サイドバンドと下サイドバンドの
出力強度がほぼ同じになるよう調整する。この時点で
は、コムジェネレータ出力は未較正であるが、ここを仮
のＤＳＢポイント（信号強度比＝１＝０ｄＢ）とする
（ステップＳ１）。
（ＳＩＳ）ミクサ８のＩＦ（中間周波数）出力が最大に
なるようにバックショートを調整する。そこで、コムジ
ェネレータ出力を、上サイドバンドと下サイドバンドの
出力強度がほぼ同じになるよう調整する。この時点で
は、コムジェネレータ出力は未較正であるが、ここを仮
のＤＳＢポイント（信号強度比＝１＝０ｄＢ）とする
（ステップＳ１）。
【００２９】（２）この状態で、コムジェネレータ出力
較正用疑似天体信号発振器２５の信号強度をＡＯＳ３２
を用いて測定する（ステップＳ２）。
較正用疑似天体信号発振器２５の信号強度をＡＯＳ３２
を用いて測定する（ステップＳ２）。
【００３０】（３）次に、コムジェネレータの状態はそ
のままで、コムジェネレータ出力較正用超伝導（ＳＩ
Ｓ）ミクサ８のバックショートを調整し、サイドバンド
比を変化させる。この時の較正用ミクサよりの出力信号
強度比を求めることによりサイドバンド比の仮のＤＳＢ
ポイントからの変化量（以下、「仮のサイドバンド比」
と呼ぶ）を求める（ステップＳ１繰り返し）。
のままで、コムジェネレータ出力較正用超伝導（ＳＩ
Ｓ）ミクサ８のバックショートを調整し、サイドバンド
比を変化させる。この時の較正用ミクサよりの出力信号
強度比を求めることによりサイドバンド比の仮のＤＳＢ
ポイントからの変化量（以下、「仮のサイドバンド比」
と呼ぶ）を求める（ステップＳ１繰り返し）。
【００３１】（４）この状態で、上記（２）により、疑
似天体信号の強度をＡＯＳ３２で測定する（ステップＳ
２繰り返し）。
似天体信号の強度をＡＯＳ３２で測定する（ステップＳ
２繰り返し）。
【００３２】（５）上記の（３）と（４）を繰り返し、
サイドバンド比を変化させることにより、コムジェネレ
ータ出力較正用超伝導（ＳＩＳ）ミクサ８の仮のサイド
バンド比−疑似天体信号間の関係を導出する（ステップ
Ｓ３）。
サイドバンド比を変化させることにより、コムジェネレ
ータ出力較正用超伝導（ＳＩＳ）ミクサ８の仮のサイド
バンド比−疑似天体信号間の関係を導出する（ステップ
Ｓ３）。
【００３３】（６）測定される信号強度Ｐは、両サイド
バンドミクサで測定した場合の強度（ＰDSB ）とサイド
バンド比（ＳＢＲ）の関数で表される。一般に、ＰDSB
は未知なので、上記（５）によって、得られた結果を最
小二乗近似することにより、ＰDSB および「仮のサイド
バンド比」と「真のサイドバンド比」とのズレを求める
（図４参照）。この結果を用いて、コムジェネレータ出
力較正用超伝導（ＳＩＳ）ミクサ８を両サイドバンド
（ＤＳＢ）ミクサへと調整する。ミクサがＤＳＢ化され
たため、ミクサの出力信号強度比はミクサの入力信号強
度比と等しくなる。すなわち、コムジェネレータ出力の
較正が可能となる。ミクサの出力信号比が１になるよう
にコムジェネレータを調整する（ステップＳ４）。
バンドミクサで測定した場合の強度（ＰDSB ）とサイド
バンド比（ＳＢＲ）の関数で表される。一般に、ＰDSB
は未知なので、上記（５）によって、得られた結果を最
小二乗近似することにより、ＰDSB および「仮のサイド
バンド比」と「真のサイドバンド比」とのズレを求める
（図４参照）。この結果を用いて、コムジェネレータ出
力較正用超伝導（ＳＩＳ）ミクサ８を両サイドバンド
（ＤＳＢ）ミクサへと調整する。ミクサがＤＳＢ化され
たため、ミクサの出力信号強度比はミクサの入力信号強
度比と等しくなる。すなわち、コムジェネレータ出力の
較正が可能となる。ミクサの出力信号比が１になるよう
にコムジェネレータを調整する（ステップＳ４）。
【００３４】（７）このようにして出力が較正されたコ
ムジェネレータの信号を、被測定用超伝導（ＳＩＳ）ミ
クサ３に入力することにより、この超伝導（ＳＩＳ）ミ
クサ３のサイドバンド比（ＳＢＲ）を求めることができ
る（ステップＳ５）。
ムジェネレータの信号を、被測定用超伝導（ＳＩＳ）ミ
クサ３に入力することにより、この超伝導（ＳＩＳ）ミ
クサ３のサイドバンド比（ＳＢＲ）を求めることができ
る（ステップＳ５）。
【００３５】また、雑音温度、電流−電圧特性、ＩＦ帯
域特性については、コンピュータ３１によって制御され
た回転ミラー１２を回転させることにより、常温黒体
（３００Ｋ）１３、液体窒素冷却黒体（７７Ｋ）１４の
測定を自動的に行うことができる。
域特性については、コンピュータ３１によって制御され
た回転ミラー１２を回転させることにより、常温黒体
（３００Ｋ）１３、液体窒素冷却黒体（７７Ｋ）１４の
測定を自動的に行うことができる。
【００３６】このように本発明によれば、コムジェネレ
ータの出力較正を、バックショートをもつサイドバンド
可変型ミクサで行う。このサイドバンド可変型ミクサの
サイドバンド比の設定精度としては約１ｄＢの誤差をも
つ。これに由来するコムジェネレータの較正の精度も同
様の誤差があり、必然的に測定するミクサのサイドバン
ド比の測定誤差も同様に約１ｄＢとなる。
ータの出力較正を、バックショートをもつサイドバンド
可変型ミクサで行う。このサイドバンド可変型ミクサの
サイドバンド比の設定精度としては約１ｄＢの誤差をも
つ。これに由来するコムジェネレータの較正の精度も同
様の誤差があり、必然的に測定するミクサのサイドバン
ド比の測定誤差も同様に約１ｄＢとなる。
【００３７】また、コムジェネレータの基準信号発振器
の周波数を掃引することにより、帯域内のサイドバンド
比の周波数特性を得ることができる。
の周波数を掃引することにより、帯域内のサイドバンド
比の周波数特性を得ることができる。
【００３８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００３９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。
【００４０】（Ａ）サイドバンド比の測定を的確に行う
ことにより、より広帯域の高感度のミリ波サブミリ波の
検出を行うことができる。
ことにより、より広帯域の高感度のミリ波サブミリ波の
検出を行うことができる。
【００４１】（Ｂ）ＡＬＭＡ（アタカマ大型ミリ波サブ
ミリ波干渉計）では、各バンド毎に性能が均一である受
信機を８０個以上作製しなければならず、性能評価を短
時間で多数の受信機に対して行う必要があるが、本発明
のミリ波サブミリ波帯ＳＩＳミクサ評価によれば、それ
を簡単に、しかも容易に実施することができる。
ミリ波干渉計）では、各バンド毎に性能が均一である受
信機を８０個以上作製しなければならず、性能評価を短
時間で多数の受信機に対して行う必要があるが、本発明
のミリ波サブミリ波帯ＳＩＳミクサ評価によれば、それ
を簡単に、しかも容易に実施することができる。
【００４２】（Ｃ）サイドバンド比を正確に求めるため
には、通常、受信器を望遠鏡に搭載し、天体の強度を測
定するが、本発明によれば、実験室で簡便にサイドバン
ド比を求めることができる。
には、通常、受信器を望遠鏡に搭載し、天体の強度を測
定するが、本発明によれば、実験室で簡便にサイドバン
ド比を求めることができる。
【００４３】（Ｄ）コムジェネレータの基準信号発振器
の周波数を掃引することにより、帯域内のサイドバンド
比の周波数特性を得ることができる。
の周波数を掃引することにより、帯域内のサイドバンド
比の周波数特性を得ることができる。
【００４４】（Ｅ）雑音温度、電流−電圧特性、ＩＦ帯
域特性については、電子制御装置によって制御される回
転ミラーを回転させることにより、常温黒体、冷却黒体
の測定を自動的に行い、温度の較正を行うことができ
る。
域特性については、電子制御装置によって制御される回
転ミラーを回転させることにより、常温黒体、冷却黒体
の測定を自動的に行い、温度の較正を行うことができ
る。
【図１】本発明の実施例を示すコムジェネレータを用い
た超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比（ＳＢＲ）
の測定装置のブロック図である。
た超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比（ＳＢＲ）
の測定装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施例を示すコムジェネレータを用い
た超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比（ＳＢＲ）
の測定のためのサイドバンド比の導出手順を示す図であ
る。
た超伝導（ＳＩＳ）ミクサのサイドバンド比（ＳＢＲ）
の測定のためのサイドバンド比の導出手順を示す図であ
る。
【図３】本発明の実施例を示すサイドバンド比の測定例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明の実施例を示すコムジェネレータ出力較
正用超伝導（ＳＩＳ）ミクサのバックショートを変化さ
せた際のコムジェネレータで求めた仮のＳＢＲと疑似天
体信号の強度との関係を示す図である。
正用超伝導（ＳＩＳ）ミクサのバックショートを変化さ
せた際のコムジェネレータで求めた仮のＳＢＲと疑似天
体信号の強度との関係を示す図である。
１ デュワー（４Ｋクライオスタット）
２，６ ＣＧＣ（クロスガイドカプラー）
３ 被測定用超伝導（ＳＩＳ）ミクサ
４，９ ＨＥＭＴ増幅器
５，７ ホーン
８ コムジェネレータ出力較正用超伝導（ＳＩＳ）ミ
クサ（バックショート付） １１ 温度較正装置 １２ 回転ミラー １３ 常温黒体（３００Ｋ） １４ 液体窒素冷却黒体（７７Ｋ） ２１ 信号発振装置 ２２ コムジェネレータ基準信号発振器（〜数ＧＨ
ｚ） ２３ コムジェネレータ ２４，２６ 方向性結合器 ２５ コムジェネレータ出力較正用疑似天体信号発振
器 ２７ ＬＯ（局部発振）用ＧＵＮＮ発振器 ３１ コンピュータ（電子制御装置） ３２ ＡＯＳ（音響光学型分光計） ３３ スペクトラムアナライザー
クサ（バックショート付） １１ 温度較正装置 １２ 回転ミラー １３ 常温黒体（３００Ｋ） １４ 液体窒素冷却黒体（７７Ｋ） ２１ 信号発振装置 ２２ コムジェネレータ基準信号発振器（〜数ＧＨ
ｚ） ２３ コムジェネレータ ２４，２６ 方向性結合器 ２５ コムジェネレータ出力較正用疑似天体信号発振
器 ２７ ＬＯ（局部発振）用ＧＵＮＮ発振器 ３１ コンピュータ（電子制御装置） ３２ ＡＯＳ（音響光学型分光計） ３３ スペクトラムアナライザー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01R 31/00 ZAA
H01L 39/22 ZAA
Claims (8)
- 【請求項１】（ａ）コムジェネレータ出力較正用ミクサ
のサイドバンド比の仮調整を行い、（ｂ）コムジェネレ
ータ出力較正用疑似天体信号発振器の信号強度の測定を
行い、（ｃ）前記（ａ）及び（ｂ）工程を繰り返し行
い、前記コムジェネレータ出力較正用ミクサのサイドバ
ンド比と前記疑似天体信号強度間の関係の導出を行い、
（ｄ）次に、コムジェネレータ出力の較正を行い、
（ｅ）被測定用ミクサのサイドバンド比を導出すること
を特徴とするコムジェネレータを用いた超伝導ミクサの
サイドバンド比の測定方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のコムジェネレータを用い
た超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法において、
前記コムジェネレータの出力較正を、バックショートを
もつサイドバンド可変型ミクサで行うことを特徴とする
コムジェネレータを用いた超伝導ミクサのサイドバンド
比の測定方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のコムジェネレータを用い
た超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法において、
前記コムジェネレータの基準信号発振器の周波数を掃引
することにより、帯域内のサイドバンド比の周波数特性
を得ることを特徴とするコムジェネレータを用いた超伝
導ミクサのサイドバンド比の測定方法。 - 【請求項４】（ａ）コムジェネレータ基準信号発振器と
コムジェネレータとコムジェネレータ出力較正用疑似天
体信号発振器と局部発振器とを具備する信号発振装置
と、 （ｂ）被測定用超伝導ミクサとコムジェネレータ出力較
正用超伝導ミクサとを有するデュワーと、 （ｃ）温度較正装置と、 （ｄ）前記デュワーの出力部に接続されるスペクトラム
アナライザーと、 （ｅ）前記信号発振装置と前記デュワーと前記温度較正
装置と前記スペクトラムアナライザーに接続される電子
制御装置とを備え、 （ｆ）コムジェネレータ出力信号を前記デュワーに入力
することにより、被測定用超伝導ミクサのサイドバンド
比を導出することを特徴とするコムジェネレータを用い
た超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置。 - 【請求項５】 請求項４記載のコムジェネレータを用い
た超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置において、
前記コムジェネレータ基準信号発振器が数ＧＨｚの信号
を出力することを特徴とするコムジェネレータを用いた
超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置。 - 【請求項６】 請求項４記載のコムジェネレータを用い
た超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置において、
前記コムジェネレータの基準信号発振器の周波数を掃引
することにより、帯域内のサイドバンド比の周波数特性
を得ることを特徴とするコムジェネレータを用いた超伝
導ミクサのサイドバンド比の測定装置。 - 【請求項７】 請求項４記載のコムジェネレータを用い
た超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置において、
前記温度較正装置は、常温黒体と、冷却黒体と、前記電
子制御装置によって制御される回転ミラーとを具備する
ことを特徴とするコムジェネレータを用いた超伝導ミク
サのサイドバンド比の測定装置。 - 【請求項８】 請求項７記載のコムジェネレータを用い
た超伝導ミクサのサイドバンド比の測定装置において、
雑音温度、電流−電圧特性、ＩＦ帯域特性については、
前記電子制御装置によって制御される回転ミラーを回転
させることにより、前記常温黒体、冷却黒体の測定を自
動的に行い、温度の較正を行うことを特徴とするコムジ
ェネレータを用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測
定装置。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2001248800A JP3529748B2 (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | コムジェネレータを用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法及びその装置 |
| EP02728070A EP1420256B1 (en) | 2001-08-20 | 2002-05-17 | Method and device for determining sideband ratio of superconduction mixer using comb generator |
| PCT/JP2002/004770 WO2003016928A1 (fr) | 2001-08-20 | 2002-05-17 | Procede et dispositif de determination du rapport de bande laterale d'un melangeur supraconducteur au moyen d'un generateur en peigne |
| DE60221023T DE60221023T2 (de) | 2001-08-20 | 2002-05-17 | Verfahren und einrichtung zur bestimmung des seitenbandverhältnisses eines supraleitungsmischers unter verwendung eines kammgenerators |
| US10/480,840 US7003262B2 (en) | 2001-08-20 | 2002-05-17 | Method and device for determining sideband ratio of superconduction mixer using comb generator |
| CA002450841A CA2450841C (en) | 2001-08-20 | 2002-05-17 | Method and device for determining sideband ratios of superconducting mixers using comb generator |
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|---|---|---|---|
| JP2001248800A JP3529748B2 (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | コムジェネレータを用いた超伝導ミクサのサイドバンド比の測定方法及びその装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057274A JP2003057274A (ja) | 2003-02-26 |
| JP3529748B2 true JP3529748B2 (ja) | 2004-05-24 |
| JP2003057274A5 JP2003057274A5 (ja) | 2004-11-25 |
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|---|---|---|---|---|
| US3644846A (en) * | 1970-05-04 | 1972-02-22 | Bell Telephone Labor Inc | Optical modulation by submillimeter-wave signals and applications thereof |
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| JP2002162659A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | シングルサイドバンド光周波数コム発生方法及び装置 |
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- 2001-08-20 JP JP2001248800A patent/JP3529748B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-17 CA CA002450841A patent/CA2450841C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-17 WO PCT/JP2002/004770 patent/WO2003016928A1/ja active IP Right Grant
- 2002-05-17 DE DE60221023T patent/DE60221023T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-17 US US10/480,840 patent/US7003262B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-17 EP EP02728070A patent/EP1420256B1/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
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|---|
| 鈴木秀雄 他，ＳＩＳミクサを用いた中層大気観測システム，１９９７年電子情報通信学会総合大会 ＳＣ−８−６ |
| 青山紘子 他，２００ＧＨｚ帯超伝導受信器の開発，日本天文学会２０００年春季年会 |
Also Published As
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