JP4188396B2 - 誤差要因判定装置、方法、プログラム、記録媒体および該装置を備えた出力補正装置、反射係数測定装置 - Google Patents

誤差要因判定装置、方法、プログラム、記録媒体および該装置を備えた出力補正装置、反射係数測定装置 Download PDF

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Description

本発明は、信号を生成する信号源と、生成された信号を複数のポートのいずれかに出力するスイッチとを組み合わせたスイッチ分岐信号源のキャリブレーションに関する。
従来より、被測定物(DUT:Device
Under Test)の回路パラメータ(例えば、Sパラメータ)を測定することが行われている(例えば、特許文献1を参照)。
具体的には、信号源から信号をDUTを介して受信部に送信する。この信号は受信部により受信される。受信部により受信された信号を測定することによりDUTのSパラメータや周波数特性を取得することができる。
このとき、信号源等の測定系とDUTとの不整合などにより測定に測定系誤差が生ずる。この測定系誤差は、例えばEd:ブリッジの方向性に起因する誤差、Er:周波数トラッキングに起因する誤差、Es:ソースマッチングに起因する誤差、である。
この場合は、例えば特許文献1に記載のようにして誤差を補正することができる。このような補正をキャリブレーションという。キャリブレーションについて概説する。信号源に校正キットを接続し、オープン(開放)、ショート(短絡)、ロード(標準負荷Z0)の三種類の状態を実現する。このときの校正キットから反射された信号をブリッジにより取得して三種類の状態に対応した三種類のSパラメータを求める。三種類のSパラメータから三種類の変数Ed、Er、Esを求め、補正を行う。
なお、Erは、信号の入力に関する誤差Er1と、信号の反射に関する誤差Er2との積として表される。ここで、信号源にパワーメータを接続し、パワーを測定することにより、Er1およびEr2を測定することができる(例えば、特許文献2を参照)。
このようなキャリブレーションを、スイッチ分岐信号源に適用することができる。なお、スイッチ分岐信号源とは、信号を生成する信号源と、生成された信号を複数のポートのいずれかに出力するスイッチとを組み合わせたものである。このようなキャリブレーションを、スイッチ分岐信号源に適用した場合、複数のポートの各々について、オープン(開放)、ショート(短絡)、ロード(標準負荷Z0)の三種類の状態を実現し、さらに必要があればパワーメータも接続することになる。
ここで、Ed、Er1、Er2およびEsの測定を被測定物の回路パラメータを測定する度に行うとすれば、煩雑である。そこで、ある時に測定したEd、Er1、Er2およびEsを記録しておき、被測定物の回路パラメータを測定する度に、記録しておいたEd、Er1、Er2およびEsを用いて補正を行うことが要望されている。
特開平11−38054号公報 国際公開第2004/049564号パンフレット
しかしながら、Ed、Er1、Er2およびEsを測定した時点から、被測定物の回路パラメータを測定する時点までの間に、測定系の経時変化および故障などが生じる可能性がある。測定系の経時変化および故障などにより、Ed、Er1、Er2およびEsが測定した時点から変化することがある。この場合、記録しておいたEd、Er1、Er2およびEsを用いて補正を行っても、正確な補正を行えない。
被測定物の回路パラメータを測定する時点で、Ed、Er1、Er2およびEsが、測定した時点から変化しているか否かは、Ed、Er1、Er2およびEsを実際に測定すれば判明する。しかし、この場合は、Ed、Er1、Er2およびEsを実際に測定する煩雑さを回避することができない。
そこで、本発明は、スイッチ分岐信号源などの信号生成システムのキャリブレーションを簡易に行うことを課題とする。
本発明にかかる誤差要因判定装置は、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録手段と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録手段に記録された前記誤差要因とに基づき、前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出手段と、導出された前記反射係数と、前記反射係数の真値とに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定手段とを備えるように構成される。
上記のように構成された誤差要因判定装置によれば、誤差要因記録手段が、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する。反射係数導出手段が、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録手段に記録された前記誤差要因とに基づき、前記出力端子の反射係数を導出する。真偽判定手段が、導出された前記反射係数と、前記反射係数の真値とに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する。
本発明にかかる誤差要因判定装置は、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する複数の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録手段と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録手段に記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の出力端子の各々の反射係数を導出する反射係数導出手段と、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定手段と、を備え、前記信号の測定結果は、前記複数の出力端子の各々の反射係数が一致した状態で得られたものであるように構成される。
上記のように構成された誤差要因判定装置によれば、誤差要因記録手段が、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する複数の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する。反射係数導出手段が、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録手段に記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の出力端子の各々の反射係数を導出する。真偽判定手段が、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する。なお、前記信号の測定結果は、前記複数の出力端子の各々の反射係数が一致した状態で得られたものである。
本発明にかかる誤差要因判定装置は、信号を生成する複数の信号生成部と、前記信号を出力する単一の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録手段と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録手段に記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の信号生成部の各々について前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出手段と、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定手段とを備えるように構成される。
上記のように構成された誤差要因判定装置によれば、誤差要因記録手段が、信号を生成する複数の信号生成部と、前記信号を出力する単一の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する。反射係数導出手段が、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録手段に記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の信号生成部の各々について前記出力端子の反射係数を導出する。真偽判定手段が、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する。
なお、本発明にかかる誤差要因判定装置は、前記信号の測定結果が、前記誤差要因の生ずる前に前記信号を測定した結果と、前記信号が反射されたものを測定した結果とを有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる誤差要因判定装置は、前記出力端子に校正用具が接続された状態で前記信号が測定され、前記校正用具は、開放、短絡、標準負荷および任意の負荷のうちのいずれかの状態を実現するものであるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる誤差要因判定装置は、前記信号生成システムが、前記信号を増幅する増幅器を有し、前記誤差要因判定装置が、前記増幅器の増幅率を記録する増幅率記録手段と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記信号のパワーとに基づいて前記増幅率を導出する増幅率導出手段と、記録された前記増幅率と、導出された前記増幅率とに基づき、記録された前記増幅率の真偽を判定する増幅率真偽判定手段とを備えるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる誤差要因判定装置は、前記真偽判定手段が、記録された前記誤差要因の真偽の判定結果に基づき、前記誤差要因の測定の勧告または前記信号生成システムの故障の報告を行うようにしてもよい。
なお、本発明にかかる誤差要因判定装置は、前記複数の出力端子が同じ型式であり、前記複数の出力端子が無接続状態で前記信号が測定されるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる誤差要因判定装置は、前記複数の出力端子に同じ校正用具が接続された状態で前記信号が測定され、前記校正用具は、開放、短絡、標準負荷および任意の負荷のうちのいずれかの状態を実現するものであるようにしてもよい。
本発明にかかる出力補正装置は、本発明にかかる誤差要因判定装置と、前記真偽判定手段により真であると判定された前記誤差要因に基づき、前記信号のパワーを調整する信号パワー調整手段とを備えるように構成される。
本発明にかかる反射係数測定装置は、本発明にかかる誤差要因判定装置と、前記出力端子に被測定物が接続された状態において、前記誤差要因の生ずる前に前記信号を測定した結果と、前記信号が反射されたものを測定した結果と、前記真偽判定手段により真であると判定された前記誤差要因とに基づき、前記被測定物の反射係数を測定する反射係数測定手段とを備えるように構成される。
本発明は、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録工程と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録工程により記録された前記誤差要因とに基づき、前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出工程と、導出された前記反射係数と、前記反射係数の真値とに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定工程とを備えた誤差要因判定方法である。
本発明は、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する複数の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録工程と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録工程により記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の出力端子の各々の反射係数を導出する反射係数導出工程と、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定工程と、を備え、前記信号の測定結果は、前記複数の出力端子の各々の反射係数が一致した状態で得られたものである誤差要因判定方法である。
本発明は、信号を生成する複数の信号生成部と、前記信号を出力する単一の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録工程と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録工程により記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の信号生成部の各々について前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出工程と、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定工程とを備えた誤差要因判定方法である。
本発明は、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出処理と、導出された前記反射係数と、前記反射係数の真値とに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明は、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する複数の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の出力端子の各々の反射係数を導出する反射係数導出処理と、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、前記信号の測定結果は、前記複数の出力端子の各々の反射係数が一致した状態で得られたものであるプログラムである。
本発明は、信号を生成する複数の信号生成部と、前記信号を出力する単一の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の信号生成部の各々について前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出処理と、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明は、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出処理と、導出された前記反射係数と、前記反射係数の真値とに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体である。
本発明は、信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する複数の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の出力端子の各々の反射係数を導出する反射係数導出処理と、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であり、前記信号の測定結果は、前記複数の出力端子の各々の反射係数が一致した状態で得られたものである記録媒体である。
本発明は、信号を生成する複数の信号生成部と、前記信号を出力する単一の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の信号生成部の各々について前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出処理と、導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第一の実施形態
図1は、第一の実施形態にかかる信号生成システム100の構成を示す図である。信号生成システム100は、信号生成部12、アンプ13、ブリッジ14a、14b、ミキサ16a、16b、出力端子19aを有する。
信号生成部12は、信号(例えば、高周波数の信号)を生成する。アンプ(増幅器)13は、信号生成部12により生成された信号を増幅する。
ブリッジ14aは、アンプ13の出力を受け、二方向に分岐させる。ミキサ16aは、ブリッジ14aの出力のうちの一方を受け、所定のローカル周波数を有するローカル信号と乗算する。ただし、ローカル信号は図示省略する。ミキサ16aの出力が、信号生成システム100における誤差要因の生ずる前に信号を測定した結果といえる。
ブリッジ14bは、ブリッジ14aの出力のうちの他方を受け、そのまま出力する。ただし、信号が出力側から反射されてきたもの(「反射信号」という)を受け、ミキサ16bに与える。ミキサ16bは、反射信号とローカル信号とを乗算する。ただし、ローカル信号は図示省略する。ミキサ16bの出力が、反射信号を測定した結果といえる。反射信号は、信号が出力側から反射されてきたものであるため、反射信号の測定結果は、信号の測定結果であるともいえる。
出力端子19aから信号が出力される。ここで、出力端子19aの出力のSパラメータをa1、出力が出力端子19aに反射されてきたもののSパラメータをb1とする。
図2は、第一の実施形態にかかる信号生成システム100のシグナルフローグラフである。
図2において、信号生成部12の出力をSG、ミキサ16aの出力をR1、ミキサ16bの出力をR2と表記する。また、図2に示すように、R1=SG×Lとなる、ただし、L(Sパラメータ)は、アンプ13の増幅率である。
図2を参照して、信号生成システム100には誤差要因E11a、E12a、E21a、E22a(Sパラメータ)が発生していることがわかる。
図3は、第一の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の構成を示す機能ブロック図である。誤差要因判定装置20は、端子21a、21b、誤差要因記録部22、増幅率導出部23、反射係数導出部24、増幅率記録部25、真値入力部26、真偽判定部28、増幅率真偽判定部29を備える。
端子21aは、信号生成システム100のミキサ16aに接続される端子である。端子21bは、信号生成システム100のミキサ16bに接続される端子である。
誤差要因記録部22は、信号生成システム100の誤差要因E11a、E12a、E21a、E22aを記録する。ここで、誤差要因E11a、E12a、E21a、E22aを、誤差要因Eijaと表記する(ただし、i = 1または2、j = 1または2)。
増幅率導出部23は、出力端子19aから信号が出力されている状態における信号の測定結果R1と、信号のパワーSGとに基づき、L=R1/SGとして、増幅率Lを導出する。なお、信号のパワーSGの値が、増幅率導出部23に、誤差要因判定装置20の外部から与えられる。また、端子21aを介して、信号の測定結果R1が、増幅率導出部23に与えられる。
増幅率記録部25は、アンプ13の増幅率を記録する。
真値入力部26は、出力端子19aの反射係数の真値Xtを入力する。なお、出力端子19aの反射係数の真値Xtは、信号の測定の前から既に知られているものとする。
真偽判定部28は、反射係数導出部24により導出された反射係数Xmと、反射係数の真値Xtとに基づき、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaの真偽を判定する。具体的には、XmとXtとが一致する場合は、誤差要因Eijaを真であると判定する。真偽判定部28は、誤差要因Eijaを偽であると判定した場合、誤差要因Eijaの測定の勧告または信号生成システム100の故障の報告を行う。例えば、誤差要因Eijaを偽であると判定した場合でも、XmとXtとの差が所定の範囲内であれば、信号生成システム100の経時変化と判断し、誤差要因Eijaの測定の勧告を行う。また、例えば、誤差要因Eijaを偽であると判定した場合であって、XmとXtとの差が所定の範囲を超えていれば、信号生成システム100の故障と判断し、その旨の報告を行う。
なお、XmとXtとが一致する場合とは、Xm = Xtである場合を意味する。しかし、Xm
= Xtでなくても、XmとXtとの差が許容できる範囲内であれば、XmとXtとが一致するものとみなす。
増幅率真偽判定部29は、増幅率記録部25に記録された増幅率と、増幅率導出部23により導出された増幅率とに基づき、記録された増幅率の真偽を判定する。記録された増幅率と、導出された増幅率とが一致する(等しい)場合は、増幅率記録部25に記録された増幅率を真であると判定する。増幅率真偽判定部29は、記録された増幅率を偽であると判定した場合、記録された増幅率の測定の勧告または信号生成システム100の故障の報告を行う。例えば、記録された増幅率を偽であると判定した場合でも、両者の差が所定の範囲内であれば、信号生成システム100の経時変化と判断し、増幅率の測定の勧告を行う(あるいは、導出された増幅率を増幅率記録部25に記録することも考えられる)。また、例えば、記録された増幅率を偽であると判定した場合であって、両者の差が所定の範囲を超えていれば、信号生成システム100の故障と判断し、その旨の報告を行う。
なお、記録された増幅率が、導出された増幅率と等しくなくても、両者の差が許容できる範囲内であれば、記録された増幅率と、導出された増幅率とが一致するものとみなす。
反射係数導出部24は、端子21a、21bを介して、信号生成システム100の出力端子19aから信号が出力されている状態における信号の測定結果R1、R2を受ける。
図4を参照して、端子21a、21bが、どのような測定結果を受けているかの概略を説明する。図4を参照して、出力端子19aから信号が出力されており、出力端子19aに校正用具62(開放、短絡、標準負荷および任意の負荷)が接続されている状態で、端子21a、21bは、それぞれ、信号(誤差要因Eijaが生じる前のもの)、反射信号(信号が校正用具62により反射されたもの)の測定結果を受ける。なお、図4に示す例においては、校正用具62を出力端子19aに接続することとなっているが、出力端子19aに何も接続しない(無接続状態)ことも考えられる。無接続状態は、校正用具62を接続する場合よりも、実現が容易であるため、むしろ、無接続状態とすることが好ましい。なお、無接続状態においては、反射による位相の変化が0である。
また、校正用具62(短絡)は、短絡状態(反射係数1:全反射)を実現することをいう。この場合、反射による位相の変化が180度である。校正用具62(標準負荷)は、反射係数0の状態を実現する標準負荷を校正用具62が有していることをいう。校正用具62(任意の負荷)は、インピーダンスマッチングがとれないような任意の負荷を校正用具62が有していることをいう。
さらに、反射係数導出部24は、上記のような信号の測定結果R1、R2と、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaとに基づき、出力端子19aの反射係数Xmを導出する。
次に、第一の実施形態の動作を、図22、図23のフローチャートを参照して説明する。図22は、第一の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の動作を示すフローチャートである。図23は、第一の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の真偽判定部28の動作を示すフローチャートである。
まず、校正用具62を信号生成システム100の出力端子19aに取り付ける(S10)。また、信号生成システム100のミキサ16aを誤差要因判定装置20の端子21aに、信号生成システム100のミキサ16bを誤差要因判定装置20の端子21bに接続する。
図4は、校正用具62を出力端子19aに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。なお、図4においては、誤差要因判定装置20の端子21a、21b、反射係数導出部24以外は図示省略する。R1は、誤差要因Eijaが生じる前の信号の測定結果である。R2は、反射信号の測定結果である。R1およびR2は、信号の測定結果である。
ただし、反射信号は、出力端子19aから出力された信号(a1)が校正用具62により反射されたもの(b1)である。また、校正用具62により反射された信号(b1)が、ブリッジ14bに与えられる。ブリッジ14bに与えられた反射信号は、ミキサ16bに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16bの出力がR2である。
また、誤差要因Eijaが生じる前の信号が、ブリッジ14aに与えられる。ブリッジ14aに与えられた信号は、ミキサ16aに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16aの出力がR1である。
このようにして、R1、R2が測定される(S12)。
測定されたR1、R2が反射係数導出部24に与えられる。
図5は、図4に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図である。図5において、下記の式(1)が成立する。
R2/R1=E11a+(E21a・E12a・X)/(1−E22a・X) (1)
ただし、Xは、校正用具62の負荷係数である。校正用具62は、開放、短絡、標準負荷Z0および任意の負荷の状態を実現する周知のものである(例えば、特許文献1を参照)。
式(1)をXについて解くと、下記の式(2)が得られる。
X=1/(E22a+((E21a・E12a)/(R2/R1−E11a)) (2)
反射係数導出部24は、信号の測定結果R1、R2を式(2)に代入する。さらに、反射係数導出部24は、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaを読み出して、式(2)に代入する。これにより、反射係数導出部24は、校正用具62の負荷係数、すなわち出力端子19aの反射係数Xを導出する(S14)。
導出された反射係数Xは、前述のとおり、Xmである。導出された反射係数Xmは、本来、反射係数Xの真値Xtに一致するはずである。もし、XmとXtとが一致しないのであれば、誤差要因Eijaが誤っていることが考えられる。すなわち、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaが、信号の測定時点における信号生成システム100の誤差要因Eijaと一致していないということである。このような現象は、例えば、信号生成システム100の経時変化または故障により発生するものと考えられる。
導出された反射係数Xmは、真偽判定部28に与えられる。また、真偽判定部28には、出力端子19aの反射係数Xの真値Xtが、真値入力部26を介して与えられる。真偽判定部28は、導出された反射係数Xmと、真値Xtとを比較する(S16)。
真偽判定部28の動作を、図23のフローチャートを参照して説明する。
真偽判定部28は、導出された反射係数Xmと、反射係数の真値Xtとが一致するか否かを判定する(S160)。XmとXtとが一致するならば(S160、Yes)、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaが真であると判定する(S161)。
XmとXtとが一致しないならば(S160、No)、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaが偽であると判定する(S162)。
ここで、XmとXtとが一致しない場合でも、XmとXtとの差が所定の範囲内であれば(S164、Yes)、真偽判定部28は、信号生成システム100の経時変化と判断し、誤差要因Eijaの測定の勧告を行う(S166)。例えば、誤差要因判定装置20の表示器(図示省略)に、誤差要因のEijaの測定を勧告するメッセージ(例えば、「キャリブレーションを行ってください」)を表示させる。
XmとXtとが一致しない場合であって、XmとXtとの差が所定の範囲内でなければ(S164、No)、真偽判定部28は、信号生成システム100の故障と判断し、その旨の報告を行う(S168)。例えば、誤差要因判定装置20の表示器(図示省略)に、メッセージ(例えば、「信号生成システムが故障しています」)を表示させる。
なお、増幅率記録部25に記録されたアンプ13の増幅率の真偽の判定の動作を説明する。
校正用具62の取り付け(S10)、R1、R2の測定(S12)は上記の動作と同様である。その後、信号のパワーSGおよび測定されたR1が増幅率導出部23に与えられる。増幅率導出部23は、L=R1/SGとして、増幅率Lを導出する。そして、増幅率真偽判定部29は、増幅率記録部25に記録された増幅率と、増幅率導出部23により導出された増幅率とに基づき、記録された増幅率の真偽を判定する。
第一の実施形態によれば、出力端子19aに反射係数が既知の校正用具62を接続する、または、出力端子19aに何も接続しない(無接続状態)(ただし、無接続状態における出力端子19aの反射係数が既知であるとする)状態で、R1およびR2の測定を行えば、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaの真偽を判定できる。
すなわち、出力端子19aにおいて、オープン(開放)、ショート(短絡)、ロード(標準負荷Z0)の三種類の状態を実現し、さらにパワーメータも接続して、誤差要因Eijaを測定しなくても、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaの真偽を判定できるため、誤差要因Eijaの真偽の判定が容易である。
誤差要因Eijaが真であると判定されれば、信号生成システム100の誤差要因として、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaを利用できる。誤差要因Eijaの測定が不要であるので、キャリブレーションにかかる労力を軽減できる。
また、誤差要因Eijaが偽であると判定されれば、信号生成システム100の誤差要因を測定する必要が生じる場合がある。しかし、被測定物の回路パラメータを測定する度に誤差要因の測定を行う必要が無いので、キャリブレーションにかかる労力を軽減できる。
第二の実施形態
第二の実施形態は、信号源110と、複数の出力端子19a、19b、19c、19dと、をスイッチ18で接続したスイッチ分岐信号源(信号生成システム)10に関する実施形態である。なお、第二の実施形態においては、複数の出力端子19a、19b、19c、19dの各々における反射係数が、信号の測定の前から既に知られている必要は無い。ただし、複数の出力端子19a、19b、19c、19dの各々における反射係数が一致している(反射係数の値が等しい)必要がある。
以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の番号を付して説明を省略する。
図6は、第二の実施形態にかかるスイッチ分岐信号源10の構成を示す図である。スイッチ分岐信号源10は、信号源110、スイッチ18、出力端子19a、19b、19c、19dを有する。
信号源110は、信号を生成するためのものである。信号源110は、信号生成部12、アンプ13、ブリッジ14a、14b、ミキサ16a、16bを有する。信号生成部12、アンプ13、ブリッジ14a、14b、ミキサ16a、16bは、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
スイッチ18は、信号源110に接続され、複数の出力端子19a、19b、19c、19dのいずれかから信号を出力させるものである。
出力端子19a、19b、19c、19dは、そのいずれかが、スイッチ18により、信号源110に接続される。そして、信号源110に接続された出力端子から信号が出力される。
ここで、出力端子19aから信号が出力される場合の、出力端子19aの出力のSパラメータをa1、出力が出力端子19aに反射されてきたもののSパラメータをb1とする。
出力端子19bから信号が出力される場合の、出力端子19bの出力のSパラメータをa2、出力が出力端子19bに反射されてきたもののSパラメータをb2とする。
出力端子19cから信号が出力される場合の、出力端子19cの出力のSパラメータをa3、出力が出力端子19cに反射されてきたもののSパラメータをb3とする。
出力端子19dから信号が出力される場合の、出力端子19dの出力のSパラメータをa4、出力が出力端子19dに反射されてきたもののSパラメータをb4とする。
図7は、第二の実施形態にかかるスイッチ分岐信号源10のシグナルフローグラフである。図7(a)は、信号源110を出力端子19aに接続した場合のシグナルフローグラフである。図7(b)は、信号源110を出力端子19bに接続した場合のシグナルフローグラフである。図7(c)は、信号源110を出力端子19cに接続した場合のシグナルフローグラフである。図7(d)は、信号源110を出力端子19dに接続した場合のシグナルフローグラフである。
図7において、信号生成部12の出力をSG、ミキサ16aの出力をR1、ミキサ16bの出力をR2と表記する。また、図7に示すように、R1=SG×Lとなる、ただし、L(Sパラメータ)は、アンプ13の増幅率である。
図7(a)を参照して、信号源110を出力端子19aに接続した場合は、誤差要因E11a、E12a、E21a、E22a(Sパラメータ)が発生していることがわかる。誤差要因E11a、E12a、E21a、E22aを、第一ポート誤差要因という。
図7(b)を参照して、信号源110を出力端子19bに接続した場合は、誤差要因E11b、E12b、E21b、E22b(Sパラメータ)が発生していることがわかる。誤差要因E11b、E12b、E21b、E22bを、第二ポート誤差要因という。
図7(c)を参照して、信号源110を出力端子19cに接続した場合は、誤差要因E11c、E12c、E21c、E22c(Sパラメータ)が発生していることがわかる。誤差要因E11c、E12c、E21c、E22cを、第三ポート誤差要因という。
図7(d)を参照して、信号源110を出力端子19dに接続した場合は、誤差要因E11d、E12d、E21d、E22d(Sパラメータ)が発生していることがわかる。誤差要因E11d、E12d、E21d、E22dを、第四ポート誤差要因という。
図8は、第二の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の構成を示す機能ブロック図である。誤差要因判定装置20は、端子21a、21b、誤差要因記録部22、増幅率導出部23、反射係数導出部24、増幅率記録部25、真偽判定部28、増幅率真偽判定部29を備える。
端子21a、21b、増幅率導出部23、増幅率記録部25および増幅率真偽判定部29は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
誤差要因記録部22は、スイッチ分岐信号源(信号生成システム)10の誤差要因である、第一ポート誤差要因Eija、第二ポート誤差要因Eijb、第三ポート誤差要因Eijcおよび第四ポート誤差要因Eijdを記録する。
反射係数導出部24は、出力端子19a、19b、19c、19dから信号が出力されている状態における信号の測定結果R1、R2と、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdとに基づき、出力端子19a、19b、19c、19dの各々の反射係数Xam, Xbm, XcmおよびXdmを導出する。ただし、信号の測定結果R1、R2は、複数の出力端子19a、19b、19c、19dの各々の反射係数が一致した状態で得られたものである。
具体的には、反射係数導出部24は、出力端子19aから信号が出力されている状態における信号の測定結果R1、R2と、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaに基づき、出力端子19aの反射係数Xamを導出する(図9参照)。
反射係数導出部24は、出力端子19bから信号が出力されている状態における信号の測定結果R1、R2と、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijbに基づき、出力端子19bの反射係数Xbmを導出する(図10参照)。
反射係数導出部24は、出力端子19cから信号が出力されている状態における信号の測定結果R1、R2と、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijcに基づき、出力端子19cの反射係数Xcmを導出する(図11参照)。
反射係数導出部24は、出力端子19dから信号が出力されている状態における信号の測定結果R1、R2と、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijdに基づき、出力端子19dの反射係数Xdmを導出する(図12参照)。
図9、図10、図11および図12を参照すると、複数の出力端子19a、19b、19c、19dの各々には、同一の校正用具62が接続されている。これにより、複数の出力端子19a、19b、19c、19dの各々の反射係数が一致した状態を実現できる。なお、校正用具62は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
また、複数の出力端子19a、19b、19c、19dが同じ型式である場合は、複数の出力端子19a、19b、19c、19dを無接続状態にしても、複数の出力端子19a、19b、19c、19dの各々の反射係数が一致した状態を実現できる。なお、複数の出力端子19a、19b、19c、19dが同じ型式ということは、同じ反射係数を有するということである。
なお、図13は、図9、図10、図11および図12に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図(図13(a)、図13(b)、図13(c)、図13(d))である。
真偽判定部28は、反射係数導出部24により導出された反射係数Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致するか否かに基づき、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdの真偽を判定する。
具体的には、Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致する場合は、誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdを真であると判定する。真偽判定部28は、誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdを偽であると判定した場合、誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdの測定の勧告またはスイッチ分岐信号源(信号生成システム)10の故障の報告を行う。
例えば、誤差要因Eija, Eijb,
EijcおよびEijdを偽であると判定した場合でも、Xam, Xbm, XcmおよびXdm間の差が所定の範囲内であれば、スイッチ分岐信号源10の経時変化と判断し、誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdの測定の勧告を行う。
また、例えば、誤差要因Eija, Eijb,
EijcおよびEijdを偽であると判定した場合であって、Xam, Xbm, XcmおよびXdm間の差が所定の範囲を超えていれば、スイッチ分岐信号源10の故障と判断し、その旨の報告を行う。
なお、Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致する場合とは、Xam = Xbm = Xcm = Xdmである場合を意味する。しかし、Xam = Xbm = Xcm = Xdmでなくても、Xam, Xbm, XcmおよびXdm間の差が許容できる範囲内であれば、Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致するものとみなす。ただし、Xam, Xbm, XcmおよびXdm間の差とは、Xam, Xbm, XcmおよびXdmの最大値と最小値との差である。
次に、第二の実施形態の動作を、図24、図25のフローチャートを参照して説明する。図24は、第二の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の動作を示すフローチャートである。図25は、第二の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の真偽判定部28の動作を示すフローチャートである。
まず、校正用具62をスイッチ分岐信号源10の、ある出力端子(例えば、出力端子19a)に取り付ける(S20)。また、スイッチ分岐信号源10のミキサ16aを誤差要因判定装置20の端子21aに、スイッチ分岐信号源10のミキサ16bを誤差要因判定装置20の端子21bに接続する。さらに、スイッチ18が、信号源110と出力端子19aとを接続する。
図9は、校正用具62を出力端子19aに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。なお、図9においては、誤差要因判定装置20の端子21a、21b、反射係数導出部24以外は図示省略する。R1は、誤差要因Eijaが生じる前の信号の測定結果である。R2は、反射信号の測定結果である。R1およびR2は、信号の測定結果である。
ただし、反射信号は、出力端子19aから出力された信号(a1)が校正用具62により反射されたもの(b1)である。また、校正用具62により反射された信号(b1)が、スイッチ18を介して、ブリッジ14bに与えられる。ブリッジ14bに与えられた反射信号は、ミキサ16bに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16bの出力がR2である。
また、誤差要因Eijaが生じる前の信号が、ブリッジ14aに与えられる。ブリッジ14aに与えられた信号は、ミキサ16aに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16aの出力がR1である。
このようにして、R1、R2が測定される(S22)。
測定されたR1、R2が反射係数導出部24に与えられる。
図13(a)は、図9に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図である。図13(a)において、上記の式(1)が成立する。ただし、Xは、校正用具62の負荷係数である。式(1)をXについて解くと、上記の式(2)が得られる。
反射係数導出部24は、信号の測定結果R1、R2を式(2)に代入する。さらに、反射係数導出部24は、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaを読み出して、式(2)に代入する。これにより、反射係数導出部24は、校正用具62の負荷係数、すなわち出力端子19aの反射係数Xを導出する(S24)。
導出された反射係数Xは、前述のとおり、Xamである。
その後、出力端子19a、19b、19c、19dの全てに校正用具62を取り付けるまで(S25、Yes)、別の出力端子に校正用具62に取り付ける(S26)。
例えば、校正用具62をスイッチ分岐信号源10の出力端子19bに取り付ける(S26)。さらに、スイッチ18が、信号源110と出力端子19bとを接続する。
図10は、校正用具62を出力端子19bに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。なお、図10においては、誤差要因判定装置20の端子21a、21b、反射係数導出部24以外は図示省略する。R1は、誤差要因Eijbが生じる前の信号の測定結果である。R2は、反射信号の測定結果である。R1およびR2は、信号の測定結果である。
ただし、反射信号は、出力端子19bから出力された信号(a2)が校正用具62により反射されたもの(b2)である。また、校正用具62により反射された信号(b2)が、スイッチ18を介して、ブリッジ14bに与えられる。ブリッジ14bに与えられた反射信号は、ミキサ16bに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16bの出力がR2である。
また、誤差要因Eijbが生じる前の信号が、ブリッジ14aに与えられる。ブリッジ14aに与えられた信号は、ミキサ16aに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16aの出力がR1である。
このようにして、R1、R2が測定される(S22)。
測定されたR1、R2が反射係数導出部24に与えられる。
図13(b)は、図10に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図である。図13(b)において、上記の式(1)が成立する。ただし、Xは、校正用具62の負荷係数である。式(1)をXについて解くと、上記の式(2)が得られる。
反射係数導出部24は、信号の測定結果R1、R2を式(2)に代入する。さらに、反射係数導出部24は、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijbを読み出して、式(2)に代入する。これにより、反射係数導出部24は、校正用具62の負荷係数、すなわち出力端子19aの反射係数Xを導出する(S24)。
導出された反射係数Xは、前述のとおり、Xbmである。
さらに、校正用具62をスイッチ分岐信号源10の出力端子19cに取り付ける(S26)。さらに、スイッチ18が、信号源110と出力端子19cとを接続する。
図11は、校正用具62を出力端子19cに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。なお、図11においては、誤差要因判定装置20の端子21a、21b、反射係数導出部24以外は図示省略する。R1は、誤差要因Eijcが生じる前の信号の測定結果である。R2は、反射信号の測定結果である。R1およびR2は、信号の測定結果である。
ただし、反射信号は、出力端子19cから出力された信号(a3)が校正用具62により反射されたもの(b3)である。また、校正用具62により反射された信号(b3)が、スイッチ18を介して、ブリッジ14bに与えられる。ブリッジ14bに与えられた反射信号は、ミキサ16bに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16bの出力がR2である。
また、誤差要因Eijcが生じる前の信号が、ブリッジ14aに与えられる。ブリッジ14aに与えられた信号は、ミキサ16aに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16aの出力がR1である。
このようにして、R1、R2が測定される(S22)。
測定されたR1、R2が反射係数導出部24に与えられる。
図13(c)は、図11に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図である。図13(c)において、上記の式(1)が成立する。ただし、Xは、校正用具62の負荷係数である。式(1)をXについて解くと、上記の式(2)が得られる。
反射係数導出部24は、信号の測定結果R1、R2を式(2)に代入する。さらに、反射係数導出部24は、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijcを読み出して、式(2)に代入する。これにより、反射係数導出部24は、校正用具62の負荷係数、すなわち出力端子19aの反射係数Xを導出する(S24)。
導出された反射係数Xは、前述のとおり、Xcmである。
さらに、校正用具62をスイッチ分岐信号源10の出力端子19dに取り付ける(S26)。さらに、スイッチ18が、信号源110と出力端子19dとを接続する。
図12は、校正用具62を出力端子19dに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。なお、図12においては、誤差要因判定装置20の端子21a、21b、反射係数導出部24以外は図示省略する。R1は、誤差要因Eijdが生じる前の信号の測定結果である。R2は、反射信号の測定結果である。R1およびR2は、信号の測定結果である。
ただし、反射信号は、出力端子19dから出力された信号(a4)が校正用具62により反射されたもの(b4)である。また、校正用具62により反射された信号(b4)が、スイッチ18を介して、ブリッジ14bに与えられる。ブリッジ14bに与えられた反射信号は、ミキサ16bに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16bの出力がR2である。
また、誤差要因Eijdが生じる前の信号が、ブリッジ14aに与えられる。ブリッジ14aに与えられた信号は、ミキサ16aに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16aの出力がR1である。
このようにして、R1、R2が測定される(S22)。
測定されたR1、R2が反射係数導出部24に与えられる。
図13(d)は、図12に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図である。図13(d)において、上記の式(1)が成立する。ただし、Xは、校正用具62の負荷係数である。式(1)をXについて解くと、上記の式(2)が得られる。
反射係数導出部24は、信号の測定結果R1、R2を式(2)に代入する。さらに、反射係数導出部24は、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijdを読み出して、式(2)に代入する。これにより、反射係数導出部24は、校正用具62の負荷係数、すなわち出力端子19aの反射係数Xを導出する(S24)。
導出された反射係数Xは、前述のとおり、Xdmである。
このようにして、出力端子19a、19b、19c、19dの全てに校正用具62を取り付けると(S25、Yes)、導出された反射係数Xam, Xbm, XcmおよびXdmの比較が真偽判定部28により行われる(S28)。
なお、真偽判定部28には、導出された反射係数Xam, Xbm, XcmおよびXdmが与えられる。
信号の測定結果R1、R2は、複数の出力端子19a、19b、19c、19dの各々の反射係数が一致した状態で得られたものである。よって、導出された反射係数Xam, Xbm, XcmおよびXdmは、本来、複数の出力端子19a、19b、19c、19dの反射係数の真値Xtに一致するはずである。よって、Xam, Xbm, XcmおよびXdmは一致する(Xam = Xbm = Xcm = Xdm)はずである。
もし、Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致しないのであれば、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdが誤っていることが考えられる。すなわち、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija,
Eijb, EijcおよびEijdが、信号の測定時点におけるスイッチ分岐信号源(信号生成システム)10の誤差要因Eija,
Eijb, EijcおよびEijdと一致していないということである。このような現象は、例えば、スイッチ分岐信号源10の経時変化または故障により発生するものと考えられる。
よって、Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致するか否かに基づき、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdの真偽を判定できる。
なお、反射係数の真値Xtが、信号測定の前に既に知られているならば、XamがXtに一致するか否か、XbmがXtに一致するか否か、XcmがXtに一致するか否か、XdmがXtに一致するか否かによっても、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb,
EijcおよびEijdの真偽を判定できる。スイッチ分岐信号源10に、第一の実施形態の発想を適用すれば、このようになる。
第二の実施形態においては、反射係数の真値Xtがわからなくてもよい点が、第一の実施形態と異なる。
真偽判定部28の動作を、図25のフローチャートを参照して説明する。
真偽判定部28は、導出された反射係数Xam,
Xbm, XcmおよびXdmが一致するか否かを判定する(S280)。Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致するならば(S280、Yes)、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdが真であると判定する(S281)。
Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致しないならば(S280、No)、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdが偽であると判定する(S282)。
ここで、Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致しない場合でも、Xam, Xbm, XcmおよびXdm間の差が所定の範囲内であれば(S284、Yes)、真偽判定部28は、スイッチ分岐信号源10の経時変化と判断し、誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdの測定の勧告を行う(S286)。例えば、誤差要因判定装置20の表示器(図示省略)に、誤差要因のEija, Eijb, EijcおよびEijdの測定を勧告するメッセージ(例えば、「キャリブレーションを行ってください」)を表示させる。
Xam, Xbm, XcmおよびXdmが一致しない場合であって、Xam, Xbm, XcmおよびXdm間の差が所定の範囲内でなければ(S284、No)、真偽判定部28は、スイッチ分岐信号源10の故障と判断し、その旨の報告を行う(S288)。例えば、誤差要因判定装置20の表示器(図示省略)に、メッセージ(例えば、「信号生成システムが故障しています」)を表示させる。
なお、増幅率記録部25に記録されたアンプ13の増幅率の真偽の判定の動作を説明する。
校正用具62の取り付け(S20、S26)、R1、R2の測定(S22)は上記の動作と同様である。その後、信号のパワーSGおよび測定されたR1が増幅率導出部23に与えられる。増幅率導出部23は、L=R1/SGとして、増幅率Lを導出する。そして、増幅率真偽判定部29は、増幅率記録部25に記録された増幅率と、増幅率導出部23により導出された増幅率とに基づき、記録された増幅率の真偽を判定する。
第二の実施形態によれば、出力端子19a、19b、19c、19dに同一の校正用具62を接続する、または、出力端子19a、19b、19c、19dに何も接続しない(無接続状態)(ただし、出力端子19a、19b、19c、19dの反射係数が一致しているものとする)状態で、R1およびR2の測定を行えば、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdの真偽を判定できる。しかも、出力端子19a、19b、19c、19dの反射係数の真値Xtがわからなくても判定可能である。
すなわち、出力端子19a、19b、19c、19dにおいて、オープン(開放)、ショート(短絡)、ロード(標準負荷Z0)の三種類の状態を実現し、さらにパワーメータも接続して、誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdを測定しなくても、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdの真偽を判定できるため、誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdの真偽の判定が容易である。
誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdが真であると判定されれば、スイッチ分岐信号源(信号生成システム)10の誤差要因として、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdを利用できる。誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdの測定が不要であるので、キャリブレーションにかかる労力を軽減できる。
また、誤差要因Eija, Eijb, EijcおよびEijdが偽であると判定されれば、スイッチ分岐信号源(信号生成システム)10の誤差要因を測定する必要が生じる場合がある。しかし、被測定物の回路パラメータを測定する度に誤差要因の測定を行う必要が無いので、キャリブレーションにかかる労力を軽減できる。
第三の実施形態
第三の実施形態は、第一の実施形態における信号生成システム100の信号生成部12が、複数(信号生成部12a、12b)設けられたものに関する実施形態である。なお、第三の実施形態においては、出力端子19aにおける反射係数が、信号の測定の前から既に知られている必要は無い。
図14は、第三の実施形態にかかる信号生成システム100の構成を示す図である。信号生成システム100は、スイッチ11、信号生成部12a、12b、アンプ13、ブリッジ14a、14b、ミキサ16a、16b、出力端子19aを有する。
以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の番号を付して説明を省略する。
複数の信号生成部12a、12bの各々は、信号生成部12と同様なものである。信号生成部12aの出力をSG1、信号生成部12bの出力をSG2とする。
スイッチ11は、信号生成部12a、12bのいずれかをアンプ13に接続する。よって、信号生成部12aが生成した信号、または信号生成部12bが生成した信号が、アンプ13に与えられる。
アンプ13、ブリッジ14a、14b、ミキサ16a、16b、出力端子19aは、第一の実施形態と同様であり説明を省略する。なお、出力端子19aは、第一の実施形態と同様に、単一の出力端子である。
図15は、第三の実施形態にかかる信号生成システム100のシグナルフローグラフである。
図15において、ミキサ16aの出力をR1、ミキサ16bの出力をR2と表記する。また、図15(a)に示すように、R1=SG1×L1となる。さらに、図15(b)に示すように、R1=SG2×L2となる。ただし、L1、L2(Sパラメータ)は、アンプ13の増幅率である。信号生成部12a、12bの生成する信号の周波数の相違などにより、アンプ13の増幅率が異なった値(L1、L2)をとる。
図15を参照して、信号生成システム100には誤差要因E11a、E12a、E21a、E22a(Sパラメータ)が発生していることがわかる。
図16は、第三の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の構成を示す機能ブロック図である。誤差要因判定装置20は、端子21a、21b、誤差要因記録部22、増幅率導出部23、反射係数導出部24、増幅率記録部25、真偽判定部28、増幅率真偽判定部29を備える。
端子21a、21bおよび誤差要因記録部22は、第一の実施形態と同様であり説明を省略する。
増幅率導出部23は、出力端子19aから信号が出力されている状態における信号の測定結果R1と、信号のパワーSG1、SG2とに基づき、L1=R1/SG1、L2=R1/SG2として、増幅率L1、L2を導出する。なお、信号のパワーSG1、SG2の値が、増幅率導出部23に、誤差要因判定装置20の外部から与えられる。また、端子21aを介して、信号の測定結果R1が、増幅率導出部23に与えられる。
増幅率記録部25は、アンプ13の増幅率L1、L2を記録する。
増幅率真偽判定部29は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
反射係数導出部24は、端子21a、21bを介して、信号生成システム100の出力端子19aから信号が出力されている状態における信号の測定結果R1、R2を受ける。さらに、反射係数導出部24は、誤差要因記録部22から誤差要因Eijaを読み出す。しかも、反射係数導出部24は、信号の測定結果R1、R2と、誤差要因Eijaとに基づき、出力端子19aの反射係数Xm1, Xm2を導出する。ただし、Xm1は、信号生成部12aをアンプ13に接続したときに導出されるものである(図17、図19参照)。また、Xm2は、信号生成部12bをアンプ13に接続したときに導出されるものである(図18、図19参照)。すなわち、反射係数導出部24は、信号生成部12a、12bの各々について、出力端子19aの反射係数Xm1, Xm2を導出する。
なお、図19は、図17および図18に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図(図19(a)、図19(b))である。
また、図17および図18においては校正用具62を出力端子19aに取り付ける例を図示している。しかし、出力端子19aに何も接続しない(無接続状態)ことも考えられる。無接続状態は、校正用具62を接続する場合よりも、実現が容易であるため、むしろ、無接続状態とすることが好ましい。なお、無接続状態においては、反射による位相の変化が0である。校正用具62は、第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
ただし、信号生成部12aをアンプ13に接続したときの出力端子19aの状態と、信号生成部12bをアンプ13に接続したときの出力端子19aの状態とは同じものでなければならない。
例えば、信号生成部12aをアンプ13に接続したときの出力端子19aに、校正用具62を接続したとする。この場合、信号生成部12bをアンプ13に接続したときの出力端子19aにも、校正用具62(または校正用具62と同一の反射係数を有する校正用具)を接続することになる。
例えば、信号生成部12aをアンプ13に接続したときの出力端子19aに何も接続しなかったとする。この場合、信号生成部12bをアンプ13に接続したときの出力端子19aにも、何も接続しないことになる。
真偽判定部28は、反射係数導出部24により導出された反射係数Xm1およびXm2が一致するか否かに基づき、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaの真偽を判定する。
具体的には、Xm1およびXm2が一致する場合は、誤差要因Eijaを真であると判定する。真偽判定部28は、誤差要因Eijaを偽であると判定した場合、誤差要因Eijaの測定の勧告または信号生成システム100の故障の報告を行う。
例えば、誤差要因Eijaを偽であると判定した場合でも、Xm1とXm2との差が所定の範囲内であれば、信号生成システム100の経時変化と判断し、誤差要因Eijaの測定の勧告を行う。
また、例えば、誤差要因Eijaを偽であると判定した場合であって、Xm1とXm2との差が所定の範囲を超えていれば、信号生成システム100の故障と判断し、その旨の報告を行う。
なお、Xm1およびXm2が一致する場合とは、Xm1 = Xm2である場合を意味する。しかし、Xm1
= Xm2でなくても、Xm1とXm2との差が許容できる範囲内であれば、Xm1およびXm2が一致するものとみなす。
次に、第三の実施形態の動作を、図26、図27のフローチャートを参照して説明する。図26は、第三の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の動作を示すフローチャートである。図27は、第三の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の真偽判定部28の動作を示すフローチャートである。
まず、校正用具62を信号生成システム100の、出力端子19aに取り付ける(S30)。また、信号生成システム100のミキサ16aを誤差要因判定装置20の端子21aに、信号生成システム100のミキサ16bを誤差要因判定装置20の端子21bに接続する。
さらに、スイッチ11が、ある信号生成部(例えば、信号生成部12a)をアンプ13に接続する(S31)。
図17は、校正用具62を出力端子19aに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに、信号生成部12aをアンプ13に接続した状態を示す図である。なお、図17においては、誤差要因判定装置20の端子21a、21b、反射係数導出部24以外は図示省略する。R1は、誤差要因Eijaが生じる前の信号の測定結果である。R2は、反射信号の測定結果である。R1およびR2は、信号の測定結果である。
ただし、反射信号は、出力端子19aから出力された信号(a1)が校正用具62により反射されたもの(b1)である。また、校正用具62により反射された信号(b1)が、スイッチ18を介して、ブリッジ14bに与えられる。ブリッジ14bに与えられた反射信号は、ミキサ16bに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16bの出力がR2である。
また、誤差要因Eijaが生じる前の信号が、ブリッジ14aに与えられる。ブリッジ14aに与えられた信号は、ミキサ16aに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16aの出力がR1である。
このようにして、R1、R2が測定される(S32)。
測定されたR1、R2が反射係数導出部24に与えられる。
図19(a)は、図17に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図である。図19(a)において、上記の式(1)が成立する。ただし、Xは、校正用具62の負荷係数である。式(1)をXについて解くと、上記の式(2)が得られる。
反射係数導出部24は、信号の測定結果R1、R2を式(2)に代入する。さらに、反射係数導出部24は、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaを読み出して、式(2)に代入する。これにより、反射係数導出部24は、校正用具62の負荷係数、すなわち出力端子19aの反射係数Xを導出する(S34)。
導出された反射係数Xは、前述のとおり、Xm1である。
その後、信号生成部12a、12bの全てをアンプ13に接続するまで(S35、Yes)、別の信号生成部をアンプ13に接続する(S36)。
例えば、スイッチ11が、別の信号生成部(例えば、信号生成部12b)をアンプ13に接続する。
図18は、校正用具62を出力端子19aに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに、信号生成部12bをアンプ13に接続した状態を示す図である。なお、図18においては、誤差要因判定装置20の端子21a、21b、反射係数導出部24以外は図示省略する。R1は、誤差要因Eijaが生じる前の信号の測定結果である。R2は、反射信号の測定結果である。R1およびR2は、信号の測定結果である。
ただし、反射信号は、出力端子19aから出力された信号(a1)が校正用具62により反射されたもの(b1)である。また、校正用具62により反射された信号(b1)が、スイッチ18を介して、ブリッジ14bに与えられる。ブリッジ14bに与えられた反射信号は、ミキサ16bに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16bの出力がR2である。
また、誤差要因Eijaが生じる前の信号が、ブリッジ14aに与えられる。ブリッジ14aに与えられた信号は、ミキサ16aに与えられ、ローカル信号と乗算される。ミキサ16aの出力がR1である。
このようにして、R1、R2が測定される(S32)。
測定されたR1、R2が反射係数導出部24に与えられる。
図19(b)は、図18に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図である。図19(b)において、上記の式(1)が成立する。ただし、Xは、校正用具62の負荷係数である。式(1)をXについて解くと、上記の式(2)が得られる。
反射係数導出部24は、信号の測定結果R1、R2を式(2)に代入する。さらに、反射係数導出部24は、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaを読み出して、式(2)に代入する。これにより、反射係数導出部24は、校正用具62の負荷係数、すなわち出力端子19aの反射係数Xを導出する(S34)。
導出された反射係数Xは、前述のとおり、Xm2である。
このようにして、信号生成部12a、12bの全てをアンプ13に接続すると(S35、Yes)、導出された反射係数Xm1およびXm2の比較が真偽判定部28により行われる(S38)。
なお、真偽判定部28には、導出された反射係数Xm1およびXm2が与えられる。
信号の測定結果R1、R2は、単一の出力端子19aについて得られたものである。よって、導出された反射係数Xm1およびXm2は、本来、出力端子19aの真値Xtに一致するはずである。よって、Xm1およびXm2は一致する(Xm1 = Xm2)はずである。
もし、Xm1およびXm2が一致しないのであれば、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaが誤っていることが考えられる。すなわち、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaが、信号の測定時点における信号生成システム100の誤差要因Eijaと一致していないということである。このような現象は、例えば、信号生成システム100の経時変化または故障により発生するものと考えられる。
よって、Xm1およびXm2が一致するか否かに基づき、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaの真偽を判定できる。
なお、反射係数の真値Xtが、信号測定の前に既に知られているならば、Xm1がXtに一致するか否か、Xm2がXtに一致するか否かによっても、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaの真偽を判定できる。第三の実施形態にかかる信号生成システム100に、第一の実施形態の発想を適用すれば、このようになる。
第三の実施形態においては、反射係数の真値Xtがわからなくてもよい点が、第一の実施形態と異なる。
真偽判定部28の動作を、図27のフローチャートを参照して説明する。
真偽判定部28は、導出された反射係数Xm1およびXm2が一致するか否かを判定する(S380)。Xm1およびXm2が一致するならば(S380、Yes)、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaが真であると判定する(S381)。
Xm1およびXm2が一致しないならば(S380、No)、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaが偽であると判定する(S382)。
ここで、Xm1およびXm2が一致しない場合でも、Xm1とXm2との差が所定の範囲内であれば(S384、Yes)、真偽判定部28は、信号生成システム100の経時変化と判断し、誤差要因Eijaの測定の勧告を行う(S386)。例えば、誤差要因判定装置20の表示器(図示省略)に、誤差要因のEijaの測定を勧告するメッセージ(例えば、「キャリブレーションを行ってください」)を表示させる。
Xm1およびXm2が一致しない場合であって、Xm1とXm2との差が所定の範囲内でなければ(S384、No)、真偽判定部28は、信号生成システム100の故障と判断し、その旨の報告を行う(S388)。例えば、誤差要因判定装置20の表示器(図示省略)に、メッセージ(例えば、「信号生成システムが故障しています」)を表示させる。
なお、増幅率記録部25に記録されたアンプ13の増幅率の真偽の判定の動作を説明する。
校正用具62の取り付け(S30)、信号生成部の接続(S31、S36)、R1、R2の測定(S32)は上記の動作と同様である。その後、信号のパワーSG1、SG2および測定されたR1が増幅率導出部23に与えられる。増幅率導出部23は、L1=R1/SG1として、増幅率L1を導出し、L2=R1/SG2として、増幅率L2を導出する。そして、増幅率真偽判定部29は、増幅率記録部25に記録された増幅率と、増幅率導出部23により導出された増幅率とに基づき、記録された増幅率の真偽を判定する。
第三の実施形態によれば、出力端子19aに校正用具62を接続する、または、出力端子19aに何も接続しない(無接続状態)状態で、R1およびR2の測定を行えば、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaの真偽を判定できる。しかも、出力端子19a、の反射係数の真値Xtがわからなくても判定可能である。
すなわち、出力端子19aにおいて、オープン(開放)、ショート(短絡)、ロード(標準負荷Z0)の三種類の状態を実現し、さらにパワーメータも接続して、誤差要因Eijaを測定しなくても、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaの真偽を判定できるため、誤差要因Eijaの真偽の判定が容易である。
誤差要因Eijaが真であると判定されれば、信号生成システム100の誤差要因として、誤差要因記録部22に記録された誤差要因Eijaを利用できる。誤差要因Eijaの測定が不要であるので、キャリブレーションにかかる労力を軽減できる。
また、誤差要因Eijaが偽であると判定されれば、信号生成システム100の誤差要因を測定する必要が生じる場合がある。しかし、被測定物の回路パラメータを測定する度に誤差要因の測定を行う必要が無いので、キャリブレーションにかかる労力を軽減できる。
なお、誤差要因判定装置20の使用の態様の例を説明する。
図20は、出力補正装置1に誤差要因判定装置20を使用した場合の、出力補正装置1の構成の例を示す図である。
第二の実施形態にかかるスイッチ分岐信号源10の出力端子19dから信号を出力しようとしたとする。さらに、この信号のパワーを目標値にあわせようとしたとする。ここで、第四ポート誤差要因Eijdの影響を考慮して、アンプ13のゲインを調整する必要がある。
出力補正装置1は、誤差要因判定装置20、信号パワー調整部30を備える。誤差要因判定装置20の詳細はすでに説明したとおりであるが、誤差要因判定装置20は、第四ポート誤差要因Eijdを誤差要因記録部22から読み出して、信号パワー調整部30に与える。なお、第四ポート誤差要因Eijdは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
信号パワー調整部30は、誤差要因判定装置20から与えられた第四ポート誤差要因Eijdに基づき、信号のパワーを調整する。例えば、信号パワー調整部30は、アンプ13のゲインを調整することにより、信号のパワーを調整する。かかる調整により、出力端子19dから出力される信号のパワーを目標値にあわせることができる。
なお、出力端子19aから出力される信号のパワーを目標値にあわせるためには、誤差要因判定装置20から第一ポート誤差要因Eijaを信号パワー調整部30に与えればよい。信号パワー調整部30は、誤差要因判定装置20から与えられた第一ポート誤差要因Eijaに基づき、信号のパワーを調整する。誤差要因判定装置20は、第一ポート誤差要因Eijaを誤差要因記録部22から読み出して、信号パワー調整部30に与える。なお、第一ポート誤差要因Eijaは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
なお、出力端子19bから出力される信号のパワーを目標値にあわせるためには、誤差要因判定装置20から第二ポート誤差要因Eijbを信号パワー調整部30に与えればよい。信号パワー調整部30は、誤差要因判定装置20から与えられた第二ポート誤差要因Eijbに基づき、信号のパワーを調整する。誤差要因判定装置20は、第二ポート誤差要因Eijbを誤差要因記録部22から読み出して、信号パワー調整部30に与える。なお、第二ポート誤差要因Eijbは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
なお、出力端子19cから出力される信号のパワーを目標値にあわせるためには、誤差要因判定装置20から第三ポート誤差要因Eijcを信号パワー調整部30に与えればよい。信号パワー調整部30は、誤差要因判定装置20から与えられた第三ポート誤差要因Eijcに基づき、信号のパワーを調整する。誤差要因判定装置20は、第三ポート誤差要因Eijcを誤差要因記録部22から読み出して、信号パワー調整部30に与える。なお、第三ポート誤差要因Eijcは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
第二の実施形態にかかるスイッチ分岐信号源10のかわりに、第一の実施形態および第三の実施形態にかかる信号生成システム100の出力する信号のパワーを目標値にあわせようとしたとする。ここで、第一ポート誤差要因Eijaの影響を考慮して、アンプ13のゲインを調整する必要がある。そのような場合も、出力補正装置1の構成は、上記と同様である。信号パワー調整部30は、誤差要因判定装置20から与えられた第一ポート誤差要因Eijaに基づき、信号のパワーを調整する。誤差要因判定装置20は、第一ポート誤差要因Eijaを誤差要因記録部22から読み出して、信号パワー調整部30に与える。なお、第一ポート誤差要因Eijaは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
図21は、反射係数測定装置2に誤差要因判定装置20を使用した場合の、反射係数測定装置2の構成の例を示す図である。
スイッチ分岐信号源10の出力端子19dに被測定物(DUT : Device Under
Test)66を接続し、被測定物66の反射係数を測定しようとしたとする。被測定物66の反射係数は、R1およびR2から求めることができる。ここで、第四ポート誤差要因Eijdの影響を考慮して、反射係数を求める必要がある。
反射係数測定装置2は、誤差要因判定装置20、反射係数測定部40を備える。誤差要因判定装置20の詳細はすでに説明したとおりであるが、誤差要因判定装置20は、第四ポート誤差要因Eijdを誤差要因記録部22から読み出して、反射係数測定部40に与える。なお、第四ポート誤差要因Eijdは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
反射係数測定部40は、第四ポート誤差要因Eijdの生ずる前に信号を測定した結果R1と、信号が被測定物66により反射されたものを測定した結果R2(信号が被測定物66により反射されたものは、スイッチ18、ブリッジ14bを介してミキサ16bに与えられる)と、誤差要因判定装置20から与えられた第四ポート誤差要因Eijdとに基づき、被測定物66の反射係数を測定する。
なお、出力端子19aに接続された被測定物66の反射係数を測定するためには、誤差要因判定装置20から第一ポート誤差要因Eijaを反射係数測定部40に与えればよい。反射係数測定部40は、R1、R2と、誤差要因判定装置20から与えられた第一ポート誤差要因Eijaとに基づき、被測定物66の反射係数を測定する。誤差要因判定装置20は、第一ポート誤差要因Eijaを誤差要因記録部22から読み出して、反射係数測定部40に与える。なお、第一ポート誤差要因Eijaは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
なお、出力端子19bに接続された被測定物66の反射係数を測定するためには、誤差要因判定装置20から第二ポート誤差要因Eijbを反射係数測定部40に与えればよい。反射係数測定部40は、R1、R2と、誤差要因判定装置20から与えられた第二ポート誤差要因Eijbとに基づき、被測定物66の反射係数を測定する。誤差要因判定装置20は、第二ポート誤差要因Eijbを誤差要因記録部22から読み出して、反射係数測定部40に与える。なお、第二ポート誤差要因Eijbは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
なお、出力端子19cに接続された被測定物66の反射係数を測定するためには、誤差要因判定装置20から第三ポート誤差要因Eijcを反射係数測定部40に与えればよい。反射係数測定部40は、R1、R2と、誤差要因判定装置20から与えられた第三ポート誤差要因Eijcとに基づき、被測定物66の反射係数を測定する。誤差要因判定装置20は、第三ポート誤差要因Eijcを誤差要因記録部22から読み出して、反射係数測定部40に与える。なお、第三ポート誤差要因Eijcは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
第二の実施形態にかかるスイッチ分岐信号源10のかわりに、第一の実施形態および第三の実施形態にかかる信号生成システム100の出力端子19aに被測定物(DUT : Device Under Test)66を接続し、被測定物66の反射係数を測定しようとしたとする。ここで、第一ポート誤差要因Eijaの影響を考慮して、反射係数を求める必要がある。そのような場合も、反射係数測定装置2の構成は、上記と同様である。反射係数測定部40は、R1、R2と、誤差要因判定装置20から与えられた第一ポート誤差要因Eijaに基づき、被測定物66の反射係数を測定する。誤差要因判定装置20は、第一ポート誤差要因Eijaを誤差要因記録部22から読み出して、反射係数測定部40に与える。なお、第一ポート誤差要因Eijaは、真偽判定部28により真であると判定されているものとする。
なお、上記の実施形態においては、信号生成システム100が一個(第一および第三の実施形態)、スイッチ分岐信号源10が一個(第二の実施形態)だけある例を記載した。しかし、信号生成システム100が二個以上あっても、上記の実施形態にかかる誤差要因判定装置20を、信号生成システム100の各々に接続して、使用できる。スイッチ分岐信号源10が二個以上あっても、上記の実施形態にかかる誤差要因判定装置20を、スイッチ分岐信号源10の各々に接続して、使用できる。
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。CPU、ハードディスク、メディア(フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROMなど)読み取り装置を備えたコンピュータのメディア読み取り装置に、上記の各部分(例えば、誤差要因判定装置20)を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
第一の実施形態にかかる信号生成システム100の構成を示す図である。 第一の実施形態にかかる信号生成システム100のシグナルフローグラフである。 第一の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の構成を示す機能ブロック図である。 校正用具62を出力端子19aに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。 図4に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図である。 第二の実施形態にかかるスイッチ分岐信号源10の構成を示す図である。 第二の実施形態にかかるスイッチ分岐信号源10のシグナルフローグラフである。 第二の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の構成を示す機能ブロック図である。 校正用具62を出力端子19aに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。 校正用具62を出力端子19bに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。 校正用具62を出力端子19cに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。 校正用具62を出力端子19dに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに接続した状態を示す図である。 図9、図10、図11および図12に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図(図13(a)、図13(b)、図13(c)、図13(d))である。 第三の実施形態にかかる信号生成システム100の構成を示す図である。 第三の実施形態にかかる信号生成システム100のシグナルフローグラフである。 第三の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の構成を示す機能ブロック図である。 校正用具62を出力端子19aに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに、信号生成部12aをアンプ13に接続した状態を示す図である。 校正用具62を出力端子19aに、ミキサ16a、16bを、端子21a、21bに、信号生成部12bをアンプ13に接続した状態を示す図である。 図17および図18に示す状態の誤差要因判定装置20をシグナルフローグラフで表した図(図19(a)、図19(b))である。 出力補正装置1に誤差要因判定装置20を使用した場合の、出力補正装置1の構成の例を示す図である。 反射係数測定装置2に誤差要因判定装置20を使用した場合の、反射係数測定装置2の構成の例を示す図である。 第一の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の動作を示すフローチャートである。 第一の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の真偽判定部28の動作を示すフローチャートである。 第二の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の動作を示すフローチャートである。 第二の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の真偽判定部28の動作を示すフローチャートである。 第三の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の動作を示すフローチャートである。 第三の実施形態にかかる誤差要因判定装置20の真偽判定部28の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
10 スイッチ分岐信号源(信号生成システム)
11 スイッチ
100 信号生成システム
110 信号源
12、12a、12b 信号生成部
13 アンプ
14a、14b ブリッジ
16a、16b ミキサ
18 スイッチ
19a、19b、19c、19d 出力端子
Eija (第一ポート)誤差要因 (i = 1,2 j = 1,2)
Eijb 第二ポート誤差要因 (i = 1,2 j = 1,2)
Eijc 第三ポート誤差要因 (i = 1,2 j = 1,2)
Eijd 第四ポート誤差要因 (i = 1,2 j = 1,2)
20 誤差要因判定装置
22 誤差要因記録部
23 増幅率導出部
24 反射係数導出部
25 増幅率記録部
26 真値入力部
28 真偽判定部
29 増幅率真偽判定部
Xm 導出された反射係数
Xam 導出された出力端子19aの反射係数
Xbm 導出された出力端子19bの反射係数
Xcm 導出された出力端子19cの反射係数
Xdm 導出された出力端子19dの反射係数
Xm1, Xm2 導出された出力端子19aの反射係数
Xt 反射係数の真値

Claims (16)

  1. 信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する複数の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録手段と、
    前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録手段に記録された前記誤差要因とに基づき、前記誤差要因による誤差が補正された前記複数の出力端子の各々の反射係数を導出する反射係数導出手段と、
    導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定手段と、
    を備え、
    前記信号の測定結果は、前記複数の出力端子の各々の反射係数が一致した状態で得られたものである、
    誤差要因判定装置。
  2. 信号を生成する複数の信号生成部と、前記信号を出力する単一の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録手段と、
    前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録手段に記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の信号生成部の各々について、前記誤差要因による誤差が補正された前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出手段と、
    導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定手段と、
    を備えた誤差要因判定装置。
  3. 請求項1または2に記載の誤差要因判定装置であって、
    前記信号の測定結果は、
    前記誤差要因の生ずる前に前記信号を測定した結果と、
    前記信号が反射されたものを測定した結果と、
    を有する、
    誤差要因判定装置。
  4. 請求項1または2に記載の誤差要因判定装置であって、
    前記出力端子に校正用具が接続された状態で前記信号が測定され、
    前記校正用具は、開放、短絡、標準負荷および任意の負荷のうちのいずれかの状態を実現するものである、
    誤差要因判定装置。
  5. 請求項1または2に記載の誤差要因判定装置であって、
    前記信号生成システムが、前記信号を増幅する増幅器を有し、
    前記誤差要因判定装置が、
    前記増幅器の増幅率を記録する増幅率記録手段と、
    前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記信号のパワーとに基づいて前記増幅率を導出する増幅率導出手段と、
    記録された前記増幅率と、導出された前記増幅率とに基づき、記録された前記増幅率の真偽を判定する増幅率真偽判定手段と、
    を備えた誤差要因判定装置。
  6. 請求項1または2に記載の誤差要因判定装置であって、
    前記真偽判定手段が、記録された前記誤差要因の真偽の判定結果に基づき、前記誤差要因の測定の勧告または前記信号生成システムの故障の報告を行う、
    誤差要因判定装置。
  7. 請求項1に記載の誤差要因判定装置であって、
    前記複数の出力端子が同じ型式であり、
    前記複数の出力端子が無接続状態で前記信号が測定される、
    誤差要因判定装置。
  8. 請求項1に記載の誤差要因判定装置であって、
    前記複数の出力端子に同じ校正用具が接続された状態で前記信号が測定され、
    前記校正用具は、開放、短絡、標準負荷および任意の負荷のうちのいずれかの状態を実現するものである、
    誤差要因判定装置。
  9. 請求項1ないし8のいずれか一項に記載の誤差要因判定装置と、
    前記真偽判定手段により真であると判定された前記誤差要因に基づき、前記信号のパワーを調整する信号パワー調整手段と、
    を備えた出力補正装置。
  10. 請求項1ないし8のいずれか一項に記載の誤差要因判定装置と、
    前記出力端子に被測定物が接続された状態において、前記誤差要因の生ずる前に前記信号を測定した結果と、前記信号が反射されたものを測定した結果と、前記真偽判定手段により真であると判定された前記誤差要因とに基づき、前記被測定物の反射係数を測定する反射係数測定手段と、
    を備えた反射係数測定装置。
  11. 信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する複数の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録工程と、
    前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録工程により記録された前記誤差要因とに基づき、前記誤差要因による誤差が補正された前記複数の出力端子の各々の反射係数を導出する反射係数導出工程と、
    導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定工程と、
    を備え、
    前記信号の測定結果は、前記複数の出力端子の各々の反射係数が一致した状態で得られたものである、
    誤差要因判定方法。
  12. 信号を生成する複数の信号生成部と、前記信号を出力する単一の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録工程と、
    前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録工程により記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の信号生成部の各々について、前記誤差要因による誤差が補正された前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出工程と、
    導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定工程と、
    を備えた誤差要因判定方法。
  13. 信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する複数の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、
    前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記誤差要因による誤差が補正された前記複数の出力端子の各々の反射係数を導出する反射係数導出処理と、
    導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
    前記信号の測定結果は、前記複数の出力端子の各々の反射係数が一致した状態で得られたものである、
    プログラム。
  14. 信号を生成する複数の信号生成部と、前記信号を出力する単一の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、
    前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の信号生成部の各々について、前記誤差要因による誤差が補正された前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出処理と、
    導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  15. 信号を生成する信号生成部と、前記信号を出力する複数の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、
    前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記誤差要因による誤差が補正された前記複数の出力端子の各々の反射係数を導出する反射係数導出処理と、
    導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であり、
    前記信号の測定結果は、前記複数の出力端子の各々の反射係数が一致した状態で得られたものである、
    記録媒体。
  16. 信号を生成する複数の信号生成部と、前記信号を出力する単一の出力端子とを有する信号生成システムにおける誤差要因を記録する誤差要因記録処理と、
    前記出力端子から前記信号が出力されている状態における前記信号の測定結果と、前記誤差要因記録処理により記録された前記誤差要因とに基づき、前記複数の信号生成部の各々について、前記誤差要因による誤差が補正された前記出力端子の反射係数を導出する反射係数導出処理と、
    導出された前記反射係数が一致するか否かに基づき、記録された前記誤差要因の真偽を判定する真偽判定処理と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
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