JP4806523B2 - Signal mixing apparatus, method, program, recording medium, and spectrum analyzer - Google Patents
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本発明は、スペクトラムアナライザが有するミキサによる測定誤差の軽減に関する。 The present invention relates to a reduction in measurement error by a mixer included in a spectrum analyzer.
従来より、スペクトラムアナライザを使用して、被測定信号の周波数領域のスペクトルを測定することが行なわれている(例えば、特許文献1を参照)。スペクトラムアナライザはミキサを利用して、被測定信号をローカル信号と混合して、被測定信号の周波数を変換する。 Conventionally, a spectrum in a frequency domain of a signal under measurement has been measured using a spectrum analyzer (see, for example, Patent Document 1). The spectrum analyzer uses a mixer to mix the signal under measurement with the local signal and convert the frequency of the signal under measurement.
しかしながら、スペクトラムアナライザが有するミキサによってスプリアスが発生する。これにより、被測定信号の周波数領域のスペクトルを誤って測定してしまう場合がある。 However, spurious is generated by the mixer included in the spectrum analyzer. As a result, the spectrum in the frequency domain of the signal under measurement may be erroneously measured.
そこで、本発明は、スペクトラムアナライザが有するミキサによる測定誤差を軽減することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to reduce measurement errors caused by a mixer included in a spectrum analyzer.
本発明による信号混合装置によれば、第一ローカル信号を生成する第一ローカル信号生成手段と、測定対象信号と第一ローカル信号とを混合して、中間周波数の信号を出力する第一混合手段と、第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更手段とを備えるように構成される。 According to the signal mixing device of the present invention, the first local signal generating means for generating the first local signal, and the first mixing means for mixing the measurement target signal and the first local signal and outputting a signal having an intermediate frequency And a first local frequency changing means for changing the frequency of the first local signal while avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to the spurious frequency generated by the first mixing means.
上記のように構成された信号混合装置によれば、第一ローカル信号生成手段は、第一ローカル信号を生成する。第一混合手段は、測定対象信号と第一ローカル信号とを混合して、中間周波数の信号を出力する。第一ローカル周波数変更手段は、第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、第一ローカル信号の周波数を変更する。 According to the signal mixing device configured as described above, the first local signal generating means generates the first local signal. The first mixing unit mixes the measurement target signal and the first local signal, and outputs an intermediate frequency signal. The first local frequency changing means changes the frequency of the first local signal while avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to the spurious frequency generated by the first mixing means.
また、本発明による信号混合装置によれば、第一ローカル周波数変更手段は、スプリアス周波数対応値のかわりに、スプリアス周波数対応値に所定シフト値を加算した値を、第一ローカル信号の周波数とするようにしてもよい。 Further, according to the signal mixing device of the present invention, the first local frequency changing means uses, as the frequency of the first local signal, a value obtained by adding a predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value instead of the spurious frequency corresponding value. You may do it.
また、本発明による信号混合装置は、所定周波数の第二ローカル信号を生成する第二ローカル信号生成手段と、第一混合手段の出力と第二ローカル信号とを混合する第二混合手段と、第一ローカル周波数変更手段が、スプリアス周波数対応値のかわりに、スプリアス周波数対応値に所定シフト値を加算した値を、第一ローカル信号の周波数とした場合に、第二ローカル信号の周波数を所定周波数から所定シフト値を減算したものとする第二ローカル周波数変更手段とを備えるようにしてもよい。 The signal mixing device according to the present invention includes a second local signal generating unit that generates a second local signal having a predetermined frequency, a second mixing unit that mixes the output of the first mixing unit and the second local signal, When the local frequency changing means uses the value obtained by adding a predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value instead of the spurious frequency corresponding value as the frequency of the first local signal, the frequency of the second local signal is changed from the predetermined frequency. Second local frequency changing means that subtracts a predetermined shift value may be provided.
また、本発明による信号混合装置においては、スプリアス周波数を、測定対象信号のキャリア周波数、中間周波数および第一ローカル信号の周波数が取る値に基づいて決定するようにしてもよい。 In the signal mixing device according to the present invention, the spurious frequency may be determined based on values taken by the carrier frequency, the intermediate frequency, and the first local signal of the measurement target signal.
また、本発明による信号混合装置は、測定対象信号のキャリア周波数を正の整数倍したものに中間周波数を加えた値を生成する第一スプリアス周波数生成手段と、第一ローカル信号の周波数が取る値を正の整数倍した値を生成する第二スプリアス周波数生成手段と、第一スプリアス周波数生成手段および第二スプリアス周波数生成手段の生成結果が一致したときの生成結果を検出する一致検出手段と、一致検出手段の検出結果および中間周波数に基づき、スプリアス周波数を決定するスプリアス周波数決定手段とを備えるようにしてもよい。 Further, the signal mixing device according to the present invention includes first spurious frequency generation means for generating a value obtained by adding the intermediate frequency to the carrier frequency of the measurement target signal multiplied by a positive integer, and a value taken by the frequency of the first local signal. A second spurious frequency generating means for generating a value obtained by multiplying a positive integer multiple by a coincidence detecting means for detecting a generated result when the generated results of the first spurious frequency generating means and the second spurious frequency generating means match. You may make it provide the spurious frequency determination means which determines a spurious frequency based on the detection result and intermediate frequency of a detection means.
また、本発明による信号混合装置は、信号混合装置の出力に基づき測定対象信号を解析する解析手段と、解析手段の解析結果を表示する表示手段とを備えるようにしてもよい。 Further, the signal mixing device according to the present invention may include an analysis unit that analyzes the measurement target signal based on an output of the signal mixing device, and a display unit that displays an analysis result of the analysis unit.
また、本発明による信号混合方法は、第一ローカル信号生成手段が、第一ローカル信号を生成する第一ローカル信号生成工程と、第一混合手段が、測定対象信号と第一ローカル信号とを混合して、中間周波数の信号を出力する第一混合工程と、第一ローカル周波数変更手段が、第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更工程とを備えるように構成される。 In the signal mixing method according to the present invention, the first local signal generating unit generates the first local signal, and the first mixing unit mixes the measurement target signal and the first local signal. Then, the first mixing step of outputting the intermediate frequency signal and the first local frequency changing means avoid the spurious frequency corresponding value corresponding to the spurious frequency generated by the first mixing means and reduce the frequency of the first local signal. And a first local frequency changing step for changing.
また、本発明によるプログラムは、第一ローカル信号を生成する第一ローカル信号生成手段と、測定対象信号と第一ローカル信号とを混合して、中間周波数の信号を出力する第一混合手段とを有する信号混合装置における信号混合処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 The program according to the present invention includes first local signal generation means for generating a first local signal, and first mixing means for mixing the measurement target signal and the first local signal and outputting an intermediate frequency signal. A program for causing a computer to perform signal mixing processing in a signal mixing device having a first local signal that changes a frequency of the first local signal while avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to a spurious frequency generated by the first mixing means. A program for causing a computer to execute local frequency change processing.
また、本発明による記録媒体は、第一ローカル信号を生成する第一ローカル信号生成手段と、測定対象信号と第一ローカル信号とを混合して、中間周波数の信号を出力する第一混合手段とを有する信号混合装置における信号混合処理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って、第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更処理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。 The recording medium according to the present invention includes a first local signal generating unit that generates a first local signal, a first mixing unit that mixes the measurement target signal and the first local signal, and outputs a signal having an intermediate frequency. A computer-readable recording medium that records a program for causing a computer to perform signal mixing processing in a signal mixing apparatus having a spurious frequency corresponding value corresponding to a spurious frequency generated by the first mixing means, The computer-readable recording medium stores a program for causing a computer to execute a first local frequency changing process for changing the frequency of the first local signal.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態にかかるスペクトラムアナライザ1の構成を示すブロック図である。スペクトラムアナライザ1は、信号混合装置4、A/D変換器42、解析部44、ディスプレイ(表示手段)46を備える。スペクトラムアナライザ1は、測定対象信号であるRF(Radio Frequency)信号の周波数スペクトルを測定して表示するものである。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a spectrum analyzer 1 according to an embodiment of the present invention. The spectrum analyzer 1 includes a signal mixing device 4, an A /
図2は、測定対象信号の周波数スペクトルの一例を示す図である。測定対象信号は、キャリア信号2aとスプリアス2bとを有する。キャリア信号2aは、測定対象信号の本来の信号であり、パワーも他の周波数に比べて高くなっている。図2の例では、2.11GHz(これを、Fsigと表記する)の成分である。しかし、測定対象信号には、本来の信号とは異なるスプリアス2bが存在している。スペクトラムアナライザ1を利用して、キャリア信号2aのパワーとスプリアス2bのパワーとの差[dBc]を計測する。これが、スプリアス2bの測定である。スプリアスの測定は、移動体通信の評価項目として採用されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frequency spectrum of a measurement target signal. The measurement target signal has a
信号混合装置4は、RF信号に第一ローカル信号、第二ローカル信号および第三ローカル信号を混合して、A/D変換が可能な程度の低周波数の信号を出力する。 The signal mixing device 4 mixes the RF signal with the first local signal, the second local signal, and the third local signal, and outputs a low-frequency signal capable of A / D conversion.
A/D変換器42は、信号混合装置4の出力したアナログ信号をデジタル信号に変換する。解析部44は、A/D変換器42の出力するデジタル信号に基づき、測定対象信号の解析を行なう。例えば、周波数とパワーとの関係を求める。ディスプレイ(表示手段)46は、解析部44による解析結果(例えば、周波数とパワーとの関係)を表示する。
The A /
図3は、ディスプレイ46の表示態様の一例を示す図である。測定対象信号の周波数スペクトルとして、キャリア信号2aおよびスプリアス2bの他に、無入力スプリアス2cが表示されてしまう。無入力スプリアス2cは、後述する第一乗算器14により発生するスプリアスであり、測定対象信号には含まれていないものである(図2参照)。よって、キャリア信号2aのパワーと無入力スプリアス2cのパワーとの差[dBc]を計測しても、測定対象信号のスプリアスの測定にはならない。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a display mode of the
しかし、無入力スプリアス2cとスプリアス2bとは、ディスプレイ46の表示だけをみても判別し難い。よって、キャリア信号2aのパワーと無入力スプリアス2cのパワーとの差[dBc]を誤って、測定対象信号のスプリアスの測定結果としてしまう恐れがある。なお、図3の例では、無入力スプリアス2cは0.9493GHzの成分である。
However, it is difficult to discriminate the no-input spurious 2c and the spurious 2b from only the
ここで、図1に戻り、信号混合装置4は、第一ローカル発振器12、第一乗算器(第一混合手段)14、バンドパスフィルタ16、第二ローカル発振器22、第二乗算器(第二混合手段)24、第三ローカル発振器32、第三乗算器34、ローカル周波数制御部50を備える。
Returning to FIG. 1, the signal mixing device 4 includes a first
第一ローカル発振器12は、第一ローカル信号Loを生成する。第一ローカル信号Loの周波数をFloと表記する。本実施形態では、Floは4.4314GHzから7.9314GHz( = 4.4314+3.5)までの値をとる。なお、ディスプレイ46に表示される周波数(「表示周波数」という)は、Floから4.4314GHz(後述するように、バンドパスフィルタ16を通過したIF信号の周波数Fifである)を減じた値である。よって、表示周波数は、0〜3.5GHzとなる(図3参照)。
The first
第一乗算器(第一混合手段)14は、測定対象信号であるRF信号と、第一ローカル信号とを乗算することにより混合する。第一乗算器14の出力する信号の周波数は、FloからRF信号の周波数を減じた値となる。ただし、第一乗算器14により無入力スプリアス2cが発生するので、第一乗算器14の出力する信号には、n・Flo −m・(RF信号の周波数)の周波数成分が含まれる(nおよびmは正の整数)。
The first multiplier (first mixing means) 14 performs mixing by multiplying the RF signal that is the measurement target signal by the first local signal. The frequency of the signal output from the
バンドパスフィルタ16は、第一乗算器14の出力する信号から所定の周波数帯域の成分の信号を通過させる。バンドパスフィルタ16を通過した信号をIF(Intermediate Frequency:中間周波数)信号という。IF信号の周波数を中間周波数といい、Fifと表記する。本実施形態では、Fif
= 4.4314GHz±100MHzである。ただし、説明の便宜上、Fif = 4.4314GHzとして扱う。
The
= 4.4314GHz ± 100MHz. However, for convenience of explanation, it is assumed that Fif = 4.4314 GHz.
Fif = 4.4314GHzなので、解析部44は、Fif = 4.4314GHzであるときのRF信号のパワーを求めることになる。
Since Fif = 4.4314 GHz, the
図4は、解析部44がパワーを求めることになるRF信号の周波数成分を説明するための図であり、キャリア信号(図4(a))、無入力スプリアス(図4(b))を示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining the frequency component of the RF signal for which the
図4(a)を参照して、第一乗算器14の出力する信号の周波数は、FloからRF信号の周波数を減じた値となるので、FloからFif( =
4.4314GHz)を減じた値の周波数成分のパワーを求めることになる。例えば、Floが0.9493 + 4.4314
[GHz]になったときは、RF信号におけるFlo−Fif = (0.9493 + 4.4314)GHz−4.4314GHz = 0.9493GHzの成分のパワーを測定することになる。
Referring to FIG. 4A, the frequency of the signal output from the
The power of the frequency component with the value obtained by subtracting 4.4314 GHz) will be obtained. For example, Flo is 0.9493 + 4.4314
When [GHz] is reached, the power of the component of Flo−Fif = (0.9493 + 4.4314) GHz−4.4314 GHz = 0.9493 GHz in the RF signal is measured.
ただし、図4(b)を参照して、第一乗算器14の出力する信号の周波数は、n・Flo −m・(RF信号の周波数)となることがある(nおよびmは正の整数)。n・Flo −m・(RF信号の周波数)=Fifとなると、そのときのRF信号の周波数成分のパワーも測定されてしまう。例えば、n=2、m=3とした場合、RF信号における、(2Flo−Fif)/3の周波数成分のパワーをも求めることになる。例えば、Flo = 0.9493 + 4.4314 [GHz]であったとする。すると、(2Flo−Fif)/3 = 2.11[GHz]の周波数成分のパワーをも求めることになる。ところが、この測定結果(2.11GHz成分のパワー)は、Flo−4.4314GHz = 0.9493GHzの成分のパワーとして、ディスプレイ46に表示される(図3参照)。
However, referring to FIG. 4B, the frequency of the signal output from the
図1に戻り、第二ローカル発振器22は、第二ローカル信号を生成する。第二ローカル信号の周波数は、所定の周波数(本実施形態では、4.01GHz)であるが、後述するように例外がある。これにより、4.4314GHz−4.01GHz=421.4MHzを中心とする帯域の信号が得られる。
Returning to FIG. 1, the second
第二乗算器(第二混合手段)24は、バンドパスフィルタ16を通過したIF信号と、第二ローカル信号とを乗算することにより混合する。
The second multiplier (second mixing means) 24 performs mixing by multiplying the IF signal that has passed through the
第三ローカル発振器32は、第三ローカル信号を生成する。 The third local oscillator 32 generates a third local signal.
第三乗算器34は、第二乗算器24の出力と、第三ローカル信号とを乗算することにより混合する。第二乗算器24の出力周波数から第三ローカル信号の周波数を減じた値の周波数の信号が得られる。第三乗算器34の出力の周波数は、A/D変換が可能な程度に低い。
The
ローカル周波数制御部50は、第一ローカル発振器12を制御して、第一ローカル信号Loの周波数Floを掃引する。しかも、ローカル周波数制御部50は、第二ローカル発振器22を制御して、第二ローカル信号の周波数を決定する。
The local
図5は、ローカル周波数制御部50の構成を示す機能ブロック図である。ローカル周波数制御部50は、無入力スプリアス算出部51、無入力スプリアス記録部52、第一ローカル周波数掃引指示部(第一ローカル周波数変更手段)54、シフト値記録部56、第二ローカル周波数変更指示部(第二ローカル周波数変更手段)58を有する。
FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the local
無入力スプリアス算出部51は、無入力スプリアス2cが発生する周波数を算出する。無入力スプリアス算出部51の構成を図6に示す。無入力スプリアス算出部51は、ユーザインタフェース51a、キャリア周波数記録部51b、中間周波数記録部51c、第一スプリアス周波数生成部51d、ローカル周波数記録部51e、第二スプリアス周波数生成部51f、表示範囲記録部51g、一致検出部51h、スプリアス周波数決定部51iを有する。
The no-input
ユーザインタフェース51aは、スペクトラムアナライザ1のユーザが測定対象信号のキャリア周波数および周波数の表示範囲を入力するためのものであり、例えば、キーなどである。
The
キャリア周波数記録部51bは、キャリア信号2aの周波数であるキャリア周波数Fsigを記録する。図2の例では、2.11GHzである。
The carrier
中間周波数記録部51cは、IF信号の周波数である中間周波数を記録する。本実施形態では、4.4314GHzである。
The intermediate
第一スプリアス周波数生成部51dは、第一スプリアス周波数=m・Fsig+Fifを計算する(mは正の整数)。例えば、m=1,2,3である。第一スプリアス周波数の計算結果を、図7に示す。図7においては、横軸にディスプレイ46に表示される表示周波数(0〜3.5GHz)をとっている。表示周波数にかかわらず、第一スプリアス周波数は一定である。
The first spurious
ローカル周波数記録部51eは、第一ローカル信号Loの周波数Floを記録する。周波数Floは、4.4314GHzから7.9314GHz( = 4.4314+3.5)までの値をとる。すなわち、表示周波数+4.4314GHzである。
The local
第二スプリアス周波数生成部51fは、第二スプリアス周波数=n・Floを計算する(nは正の整数)。例えば、n=1,2,3である。第二スプリアス周波数の計算結果を、図8に示す。図8においては、横軸に表示周波数およびFloをとっている。横軸にFloをとった場合、第二スプリアス周波数は原点を通る直線となる。横軸に表示周波数をとった場合、表示周波数=0のときに第二スプリアス周波数=n・4.4314である傾きnの直線となる。
The second spurious
表示範囲記録部51gは、表示周波数の範囲を記録する。本実施形態では、表示範囲は0〜3.5GHzである。
The display
一致検出部51hは、第一スプリアス周波数および第二スプリアス周波数が一致するときの第一スプリアス周波数(=第二スプリアス周波数)を検出する。スプリアス周波数決定部51iは、一致周波数検出部51hの検出結果および中間周波数Fifに基づき、スプリアス周波数(無入力スプリアス2cが発生する周波数)を決定する。
The
図9は、第一スプリアス周波数および第二スプリアス周波数の計算結果を表示した図である。図9を参照すると、第一スプリアス周波数および第二スプリアス周波数は、m=n=1の場合と、m=3、n=2の場合とにおいて、一致する。 FIG. 9 is a diagram showing calculation results of the first spurious frequency and the second spurious frequency. Referring to FIG. 9, the first spurious frequency and the second spurious frequency coincide with each other when m = n = 1 and when m = 3 and n = 2.
m=n=1の場合は、図4(a)を参照して説明したように、キャリア周波数が正しく表示される。この場合、Fsig+Fif = Flo、すなわち、Fif = Flo−Fsigである。 When m = n = 1, the carrier frequency is correctly displayed as described with reference to FIG. In this case, Fsig + Fif = Flo, that is, Fif = Flo−Fsig.
m=3、n=2の場合は、図4(b)を参照して説明したように無入力スプリアスが表示される。この場合、3Fsig+Fif = 2Flo、すなわち、Fif = 2Flo−3Fsigである。m=3、n=2の場合は、第一スプリアス周波数(=第二スプリアス周波数)=2(0.9493 + 4.4314)である。一致検出部51hは、このように、第一スプリアス周波数および第二スプリアス周波数が一致するときの第一スプリアス周波数(=第二スプリアス周波数)を検出する。すなわち、mおよびnを適宜設定して、Floが取りうる値の範囲内で、m・Fsig+Fif = n・Floが成立したときのn・Floを求める。
In the case of m = 3 and n = 2, no-input spurious is displayed as described with reference to FIG. In this case, 3Fsig + Fif = 2Flo, that is, Fif = 2Flo−3Fsig. In the case of m = 3 and n = 2, the first spurious frequency (= second spurious frequency) = 2 (0.9493 + 4.4314). In this way, the
スプリアス周波数決定部51iは、一致検出部51hの検出結果をn(=2)で割って、Flo=0.9493 + 4.4314を求める。そして、FloからFif(=4.4314)を減じて、スプリアス周波数=0.9493GHzを求める。
The spurious frequency determination unit 51i divides the detection result of the
図5に戻り、無入力スプリアス記録部52は、無入力スプリアス算出部51のスプリアス周波数決定部51iにより算出された無入力スプリアス2cが発生するスプリアス周波数を記録する。
Returning to FIG. 5, the non-input
第一ローカル周波数掃引指示部54は、第一ローカル発振器12を制御して、第一ローカル信号Loの周波数Floを掃引する。すなわち、周波数Floを4.4314GHzから7.9314 ( = 4.4314+3.5)GHzまで変更する。ただし、周波数Floが、スプリアス周波数対応値0.9493
+ 4.4314GHzの値をとると、無入力スプリアス2cが発生する。そこで、0.9493 + 4.4314GHzの値のかわりに、それらに所定のシフト値を加算した値を周波数Floとして用いる。これにより、周波数Floがスプリアス周波数対応値となることを避けられる。
The first local frequency
+ If the value is 4.4314 GHz, the no-input spurious 2c is generated. Therefore, instead of the value of 0.9493 + 4.4314 GHz, a value obtained by adding a predetermined shift value thereto is used as the frequency Flo. As a result, the frequency Flo can be prevented from becoming a spurious frequency corresponding value.
シフト値記録部56は、所定のシフト値を記録する。例えば、所定のシフト値は60MHzである。
The shift
第二ローカル周波数変更指示部58は、第一ローカル周波数掃引指示部54が、所定のシフト値を加算した値を周波数Floとして用いた場合に、第二ローカル発振器22を制御して、第二ローカル信号の周波数を、所定の周波数(本実施形態では、4.01GHz)から所定のシフト値を減じたものとする。
The second local frequency
第一ローカル周波数掃引指示部54が所定のシフト値を加算した値を周波数Floとして用いた場合、第二ローカル信号の周波数を4.01GHzのままとすれば、第二乗算器24から出力される信号の周波数が所定のシフト値だけ低くなってしまう。
When the first local frequency
しかし、第二ローカル信号の周波数を、所定の周波数(本実施形態では、4.01GHz)から所定のシフト値を減じたものとすれば、第一ローカル周波数掃引指示部54が所定のシフト値を加算した値を周波数Floとして用いた場合でも、第二乗算器24から出力される信号の周波数を421.4MHzに保つことができる。
However, if the frequency of the second local signal is obtained by subtracting a predetermined shift value from a predetermined frequency (4.01 GHz in this embodiment), the first local frequency
次に、本発明の実施形態の動作を図10および図11のフローチャートを参照して説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
図10は、本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、スペクトラムアナライザ1により、測定対象信号のキャリア周波数を測定する(S10)。 FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention. First, the carrier frequency of the signal to be measured is measured by the spectrum analyzer 1 (S10).
すなわち、信号混合装置4により、RF信号に第一ローカル信号、第二ローカル信号および第三ローカル信号を混合して、A/D変換が可能な程度の低周波数の信号とする。なお、第一ローカル信号の周波数Floは、第一ローカル周波数掃引指示部54により4.4314GHzから7.9314GHz( =
4.4314+3.5)まで変更する。
That is, the signal mixing device 4 mixes the RF signal with the first local signal, the second local signal, and the third local signal to obtain a signal having a low frequency that allows A / D conversion. The frequency Flo of the first local signal is set from 4.4314 GHz to 7.9314 GHz (=
Change to 4.4314 + 3.5).
そして、A/D変換器42により、信号混合装置4の出力したアナログ信号がデジタル信号に変換される。解析部44により、デジタル信号に基づき、測定対象信号の解析が行なわれる。例えば、周波数とパワーとの関係を求められる。最後に、ディスプレイ46により、解析部44による解析結果(例えば、周波数とパワーとの関係)が表示される。この表示結果は図3に示すようなものであり、キャリア周波数が2.11GHzであることがわかる。
Then, the analog signal output from the signal mixing device 4 is converted into a digital signal by the A /
次に、スペクトラムアナライザ1のユーザが測定対象信号のキャリア周波数および周波数の表示範囲を、ユーザインタフェース51aを介して入力する(S12)。例えば、キャリア周波数が2.11GHz、周波数の表示範囲が0〜3.5GHzというように入力する。キャリア周波数はキャリア周波数記録部51bに記録され、周波数の表示範囲は表示範囲記録部51gに記録される。
Next, the user of the spectrum analyzer 1 inputs the carrier frequency of the measurement target signal and the display range of the frequency via the
次に、無入力スプリアス算出部51により無入力スプリアス2cが発生する周波数(無入力スプリアス周波数)が算出される(S14)。すなわち、第一スプリアス周波数生成部51dが第一スプリアス周波数=m・Fsig+Fifを計算する(mは正の整数)。第二スプリアス周波数生成部51fは、第二スプリアス周波数=n・Floを計算する(nは正の整数)。そして、一致検出部51hが、mおよびnを適宜設定して、Floが取りうる値の範囲内で、m・Fsig+Fif = n・Floが成立したときのn・Floを求める。例えば、m=3、n=2、n・Flo=10.7614GHzとなる。最後に、スプリアス周波数決定部51iが、一致検出部51hが求めたn・Floをnで割り、Fifを減じて、スプリアス周波数=0.9493GHzを求める。
Next, the frequency at which the non-input spurious 2c is generated (the non-input spurious frequency) is calculated by the non-input spurious calculator 51 (S14). That is, the first spurious
算出された無入力スプリアス周波数は無入力スプリアス記録部52に記録される。そして、スペクトラムアナライザ1により、測定対象信号の周波数スペクトルを再度測定する(S16)。このときは、図3に示す無入力スプリアス2cが表示されず、図2に示すように正しく表示される。
The calculated no-input spurious frequency is recorded in the no-input
図11は、再測定(S16)におけるスペクトラムアナライザ1の動作を示すフローチャートである。まず、第一ローカル周波数掃引指示部54は第一ローカル信号Loの周波数Floを初期値(4.4314GHz)とする(S161)。そして、周波数Floを所定ステップ増やす(S162)。ここで、周波数Floが最終値7.9314 ( = 4.4314+3.5)GHzになれば(S163、Yes)、終了する。
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the spectrum analyzer 1 in the re-measurement (S16). First, the first local frequency
周波数Floが最終値にならなければ(S163、No)、周波数Floが、無入力スプリアス記録部52に記録された無入力スプリアス周波数と対応するか否かを第一ローカル周波数掃引指示部54が判定する(S164)。周波数Floが、無入力スプリアス周波数と対応していなければ(S164、No)、パワーの測定を行なう(S168)。
If the frequency Flo does not reach the final value (S163, No), the first local frequency
すなわち、信号混合装置4により、RF信号に第一ローカル信号、第二ローカル信号および第三ローカル信号を混合して、A/D変換が可能な程度の低周波数の信号とする。この信号をA/D変換器42によりデジタル信号に変換してから解析部44により周波数とパワーとの関係を求めて、ディスプレイ46に表示する。
That is, the signal mixing device 4 mixes the RF signal with the first local signal, the second local signal, and the third local signal to obtain a signal having a low frequency that allows A / D conversion. This signal is converted into a digital signal by the A /
周波数Floが、無入力スプリアス周波数と対応していれば(S164、Yes)、シフト値記録部56に記録された所定のシフト値(60MHz)を加算して周波数Floとする(S165)。例えば、無入力スプリアス周波数が0.9493GHzであれば、それに対応する周波数Floは0.9493 + 4.4314GHzとなる。よって、周波数Floを所定ステップ増やした結果(S162)、周波数Floが0.9493 +
4.4314GHzとなれば、周波数Floを0.9493 + 4.4314GHz + 60MHzとする。これにより、無入力スプリアス2cが発生することを防止できる。
If the frequency Flo corresponds to the no-input spurious frequency (S164, Yes), a predetermined shift value (60 MHz) recorded in the shift
If it is 4.4314 GHz, the frequency Flo is 0.9493 + 4.4314 GHz + 60 MHz. Thereby, it can prevent that the no-input spurious 2c generate | occur | produces.
次に、第二ローカル周波数変更指示部58は、第二ローカル発振器22を制御して、第二ローカル信号の周波数を、所定の周波数(本実施形態では、4.01GHz)から所定のシフト値(60MHz)を減じたものとする(S166)。これにより、第二乗算器24から出力される信号の周波数を421.4MHzのままとすることができる。
Next, the second local frequency
そして、パワーの測定を行なう(S168)。その後、周波数Floを所定ステップ増やす工程(S162)に戻る。 Then, power is measured (S168). Thereafter, the process returns to the step of increasing the frequency Flo by a predetermined step (S162).
本発明の実施形態によれば、一致検出部51hが、mおよびnを適宜設定して、Floが取りうる値の範囲内で、m・Fsig+Fif = n・Floが成立したときのn・Floを求める。スプリアス周波数決定部51iが、このときのFloからFifを減じることにより、スプリアス周波数を求めることができる。
According to the embodiment of the present invention, the
しかも、第一ローカル信号Loの周波数Floがスプリアス周波数+Fif(=4.4314GHz)とならないように(なると、無入力スプリアス2cが発生する)、スプリアス周波数+Fifのかわりに、スプリアス周波数+Fif+所定のシフト値(60MHz)をFloとする。これにより、無入力スプリアス2cの発生を防止できる。 Moreover, the spurious frequency + Fif + predetermined shift value (instead of the spurious frequency + Fif) is set so that the frequency Flo of the first local signal Lo does not become the spurious frequency + Fif (= 4.4314 GHz). 60MHz) is Flo. Thereby, generation | occurrence | production of the no-input spurious 2c can be prevented.
さらに、スプリアス周波数+Fifのかわりに、スプリアス周波数+Fif+所定のシフト値(60MHz)を周波数Floとした場合には、第二ローカル信号の周波数を、所定の周波数(本実施形態では、4.01GHz)から所定のシフト値(60MHz)を減じたものとすることにより、第二乗算器24から出力される信号の周波数を421.4MHzに保つことができる。
Furthermore, instead of the spurious frequency + Fif, when the spurious frequency + Fif + a predetermined shift value (60 MHz) is the frequency Flo, the frequency of the second local signal is determined from the predetermined frequency (4.01 GHz in this embodiment). By subtracting this shift value (60 MHz), the frequency of the signal output from the
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、ローカル周波数制御部50)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。 Moreover, said embodiment is realizable as follows. A program for realizing each of the above-described parts (for example, the local frequency control unit 50) was recorded on a media reading device of a computer equipped with a CPU, hard disk, and media (floppy (registered trademark) disk, CD-ROM, etc.) reading device. Read the media and install it on the hard disk. Such a method can also realize the above functions.
1 スペクトラムアナライザ
4 信号混合装置
12 第一ローカル発振器
14 第一乗算器(第一混合手段)
16 バンドパスフィルタ
22 第二ローカル発振器
24 第二乗算器(第二混合手段)
42 A/D変換器
44 解析部
46 ディスプレイ(表示手段)
50 ローカル周波数制御部
51d 第一スプリアス周波数生成部
51f 第二スプリアス周波数生成部
51h 一致検出部
51i スプリアス周波数決定部
52 無入力スプリアス記録部
54 第一ローカル周波数掃引指示部(第一ローカル周波数変更手段)
56 シフト値記録部
58 第二ローカル周波数変更指示部(第二ローカル周波数変更手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spectrum analyzer 4
16
42 A /
50 local
56 shift
Claims (10)
測定対象信号と前記第一ローカル信号とを混合して、中間周波数の信号を出力する第一混合手段と、
前記第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、前記第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更手段と、
を備えた信号混合装置であって、
前記第一ローカル周波数変更手段は、前記スプリアス周波数対応値のかわりに、前記スプリアス周波数対応値に所定シフト値を加算した値を、前記第一ローカル信号の周波数とし、
前記信号混合装置が、さらに、
所定周波数の第二ローカル信号を生成する第二ローカル信号生成手段と、
前記第一混合手段の出力と前記第二ローカル信号とを混合する第二混合手段と、
前記第一ローカル周波数変更手段が、前記スプリアス周波数対応値のかわりに、前記スプリアス周波数対応値に前記所定シフト値を加算した値を、前記第一ローカル信号の周波数とした場合に、前記第二ローカル信号の周波数を前記所定周波数から前記所定シフト値を減算したものとする第二ローカル周波数変更手段と、
を備えた信号混合装置。 First local signal generating means for generating a first local signal;
A first mixing means for mixing the signal to be measured and the first local signal and outputting a signal of an intermediate frequency;
Avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to the spurious frequency generated by the first mixing means, first local frequency changing means for changing the frequency of the first local signal;
A signal mixing device comprising :
The first local frequency changing means, instead of the spurious frequency corresponding value, a value obtained by adding a predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value as the frequency of the first local signal ,
The signal mixing device further comprises:
Second local signal generation means for generating a second local signal of a predetermined frequency;
Second mixing means for mixing the output of the first mixing means and the second local signal;
When the first local frequency changing means uses the value obtained by adding the predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value instead of the spurious frequency corresponding value as the frequency of the first local signal, A second local frequency changing means for subtracting the predetermined shift value from the predetermined frequency for the frequency of the signal;
A signal mixing device.
測定対象信号と前記第一ローカル信号とを混合して、中間周波数の信号を出力する第一混合手段と、
前記第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、前記第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更手段と、
を備え、
前記スプリアス周波数を、前記測定対象信号のキャリア周波数、前記中間周波数および前記第一ローカル信号の周波数が取る値に基づいて決定する、
信号混合装置。 First local signal generating means for generating a first local signal;
A first mixing means for mixing the signal to be measured and the first local signal and outputting a signal of an intermediate frequency;
Avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to the spurious frequency generated by the first mixing means, first local frequency changing means for changing the frequency of the first local signal;
With
The spurious frequency is determined based on values taken by a carrier frequency of the measurement target signal, the intermediate frequency, and the frequency of the first local signal.
Signal mixing device.
前記測定対象信号のキャリア周波数を正の整数倍したものに前記中間周波数を加えた値を生成する第一スプリアス周波数生成手段と、
前記第一ローカル信号の周波数が取る値を正の整数倍した値を生成する第二スプリアス周波数生成手段と、
前記第一スプリアス周波数生成手段および前記第二スプリアス周波数生成手段の生成結果が一致したときの前記生成結果を検出する一致検出手段と、
前記一致検出手段の検出結果および前記中間周波数に基づき、前記スプリアス周波数を決定するスプリアス周波数決定手段と、
を備えた信号混合装置。 The signal mixing device according to claim 2 ,
First spurious frequency generation means for generating a value obtained by adding the intermediate frequency to the carrier frequency of the measurement target signal multiplied by a positive integer multiple;
Second spurious frequency generation means for generating a value obtained by multiplying a value taken by the frequency of the first local signal by a positive integer,
A coincidence detection unit for detecting the generation result when the generation results of the first spurious frequency generation unit and the second spurious frequency generation unit coincide;
Spurious frequency determining means for determining the spurious frequency based on the detection result of the coincidence detecting means and the intermediate frequency;
A signal mixing device.
前記信号混合装置の出力に基づき前記測定対象信号を解析する解析手段と、
前記解析手段の解析結果を表示する表示手段と、
を備えたスペクトラムアナライザ。 A signal mixing device according to any one of claims 1 to 3 ;
Analyzing means for analyzing the signal to be measured based on the output of the signal mixing device;
Display means for displaying the analysis result of the analysis means;
Spectrum analyzer with
第一混合手段が、測定対象信号と前記第一ローカル信号とを混合して、中間周波数の信号を出力する第一混合工程と、
第一ローカル周波数変更手段が、前記第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、前記第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更工程と、
を備えた信号混合方法であって、
前記第一ローカル周波数変更手段は、前記スプリアス周波数対応値のかわりに、前記スプリアス周波数対応値に所定シフト値を加算した値を、前記第一ローカル信号の周波数とし、
前記信号混合方法が、さらに、
第二ローカル信号生成手段が、所定周波数の第二ローカル信号を生成する第二ローカル信号生成工程と、
第二混合手段が、前記第一混合手段の出力と前記第二ローカル信号とを混合する第二混合工程と、
第二ローカル周波数変更手段が、前記第一ローカル周波数変更手段が、前記スプリアス周波数対応値のかわりに、前記スプリアス周波数対応値に前記所定シフト値を加算した値を、前記第一ローカル信号の周波数とした場合に、前記第二ローカル信号の周波数を前記所定周波数から前記所定シフト値を減算したものとする第二ローカル周波数変更工程と、
を備えた信号混合方法。 A first local signal generating step in which the first local signal generating means generates the first local signal;
A first mixing unit that mixes the signal to be measured and the first local signal and outputs an intermediate frequency signal; and
A first local frequency changing step in which the first local frequency changing means changes the frequency of the first local signal while avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to the spurious frequency generated by the first mixing means;
A signal mixing method comprising:
The first local frequency changing means, instead of the spurious frequency corresponding value, a value obtained by adding a predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value as the frequency of the first local signal ,
The signal mixing method further comprises:
A second local signal generating means for generating a second local signal having a predetermined frequency;
A second mixing step in which the second mixing means mixes the output of the first mixing means and the second local signal;
The second local frequency changing means, wherein the first local frequency changing means adds a value obtained by adding the predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value instead of the spurious frequency corresponding value as the frequency of the first local signal. A second local frequency changing step in which the frequency of the second local signal is obtained by subtracting the predetermined shift value from the predetermined frequency;
A signal mixing method comprising:
第一混合手段が、測定対象信号と前記第一ローカル信号とを混合して、中間周波数の信号を出力する第一混合工程と、
第一ローカル周波数変更手段が、前記第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、前記第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更工程と、
を備え、
前記スプリアス周波数を、前記測定対象信号のキャリア周波数、前記中間周波数および前記第一ローカル信号の周波数が取る値に基づいて決定する、
信号混合方法。 A first local signal generating step in which the first local signal generating means generates the first local signal;
A first mixing unit that mixes the signal to be measured and the first local signal and outputs an intermediate frequency signal; and
A first local frequency changing step in which the first local frequency changing means changes the frequency of the first local signal while avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to the spurious frequency generated by the first mixing means;
With
The spurious frequency is determined based on values taken by a carrier frequency of the measurement target signal, the intermediate frequency, and the frequency of the first local signal.
Signal mixing method.
前記第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、前記第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更処理、
をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記第一ローカル周波数変更処理は、前記スプリアス周波数対応値のかわりに、前記スプリアス周波数対応値に所定シフト値を加算した値を、前記第一ローカル信号の周波数とし、
前記第一ローカル周波数変更処理が、前記スプリアス周波数対応値のかわりに、前記スプリアス周波数対応値に前記所定シフト値を加算した値を、前記第一ローカル信号の周波数とした場合に、前記第二ローカル信号の周波数を前記所定周波数から前記所定シフト値を減算したものとする第二ローカル周波数変更処理、
をさらにコンピュータに実行させるためのプログラム。 First local signal generating means for generating a first local signal, first mixing means for mixing the measurement target signal and the first local signal and outputting an intermediate frequency signal, and a second local signal having a predetermined frequency A program for causing a computer to execute signal mixing processing in a signal mixing device having second local signal generating means for generating a signal, and second mixing means for mixing the output of the first mixing means and the second local signal Because
A first local frequency changing process for changing a frequency of the first local signal by avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to a spurious frequency generated by the first mixing unit;
A program for causing a computer to execute the,
In the first local frequency changing process, instead of the spurious frequency corresponding value, a value obtained by adding a predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value is set as the frequency of the first local signal ,
When the first local frequency changing process uses the value obtained by adding the predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value instead of the spurious frequency corresponding value as the frequency of the first local signal, A second local frequency change process in which the frequency of the signal is obtained by subtracting the predetermined shift value from the predetermined frequency;
A program that causes a computer to execute further .
前記第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、前記第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更処理、
をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記スプリアス周波数は、前記測定対象信号のキャリア周波数、前記中間周波数および前記第一ローカル信号の周波数が取る値に基づいて決定される、
プログラム。 Signal mixing in a signal mixing apparatus comprising: first local signal generating means for generating a first local signal; and first mixing means for mixing the measurement target signal and the first local signal and outputting a signal having an intermediate frequency. A program for causing a computer to execute processing,
A first local frequency changing process for changing a frequency of the first local signal by avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to a spurious frequency generated by the first mixing unit;
A program for causing a computer to execute the,
The spurious frequency is determined based on values taken by a carrier frequency of the measurement target signal, the intermediate frequency, and the frequency of the first local signal.
Program .
前記第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、前記第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更処理、
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、
前記第一ローカル周波数変更処理は、前記スプリアス周波数対応値のかわりに、前記スプリアス周波数対応値に所定シフト値を加算した値を、前記第一ローカル信号の周波数とし、
前記第一ローカル周波数変更処理が、前記スプリアス周波数対応値のかわりに、前記スプリアス周波数対応値に前記所定シフト値を加算した値を、前記第一ローカル信号の周波数とした場合に、前記第二ローカル信号の周波数を前記所定周波数から前記所定シフト値を減算したものとする第二ローカル周波数変更処理、
をさらに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。 First local signal generating means for generating a first local signal, first mixing means for mixing the measurement target signal and the first local signal and outputting an intermediate frequency signal, and a second local signal having a predetermined frequency A program for causing a computer to execute signal mixing processing in a signal mixing device having second local signal generating means for generating a signal, and second mixing means for mixing the output of the first mixing means and the second local signal A computer-readable recording medium that records
A first local frequency changing process for changing a frequency of the first local signal by avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to a spurious frequency generated by the first mixing unit;
A recording medium readable by the recording a computer program for causing a computer to execute the,
In the first local frequency changing process, instead of the spurious frequency corresponding value, a value obtained by adding a predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value is set as the frequency of the first local signal ,
When the first local frequency changing process uses the value obtained by adding the predetermined shift value to the spurious frequency corresponding value instead of the spurious frequency corresponding value as the frequency of the first local signal, A second local frequency change process in which the frequency of the signal is obtained by subtracting the predetermined shift value from the predetermined frequency;
A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for causing the computer to execute .
前記第一混合手段によって生じるスプリアス周波数に対応するスプリアス周波数対応値を避けて、前記第一ローカル信号の周波数を変更する第一ローカル周波数変更処理、
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、
前記スプリアス周波数は、前記測定対象信号のキャリア周波数、前記中間周波数および前記第一ローカル信号の周波数が取る値に基づいて決定される、
記録媒体。 Signal mixing in a signal mixing apparatus comprising: first local signal generating means for generating a first local signal; and first mixing means for mixing the measurement target signal and the first local signal and outputting a signal having an intermediate frequency. A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute processing,
A first local frequency changing process for changing a frequency of the first local signal by avoiding a spurious frequency corresponding value corresponding to a spurious frequency generated by the first mixing unit;
A recording medium readable by the recording a computer program for causing a computer to execute the,
The spurious frequency is determined based on values taken by a carrier frequency of the measurement target signal, the intermediate frequency, and the frequency of the first local signal.
Recording medium .
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