JP5249390B2

JP5249390B2 - 信号測定装置、信号測定方法、プログラム、記録媒体

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Publication number: JP5249390B2
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Inventors: 実飯田; 卓史木村
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Description

本発明は、複数のチャンネルを有するスペクトラムアナライザにおけるローカル信号のレベルおよび位相の不一致の対処に関する。

従来より、２チャンネル（すなわち、２個の測定ポート）を有するスペクトラムアナライザが知られている（例えば、特許文献１の要約を参照）。このようなスペクトラムアナライザは、チャンネルごとに別々のローカル信号源を有する。

また、このようなスペクトラムアナライザにより、同一信号源から出力された信号を各チャンネルに同時に入力し、測定することが考えられる。この場合、各チャンネルのローカル信号のレベルおよび位相が一致することが、正確な測定のために必要とされる。

特開平１０−２８２１６３号公報

しかしながら、各チャンネルのローカル信号には、互いに初期位相のずれや位相のゆらぎが存在し、各チャンネルのローカル信号のレベルおよび位相を一致させることは難しい。

そこで、本発明は、複数のチャンネルを有するスペクトラムアナライザにおける各チャンネルのローカル信号のレベルおよび位相の不一致に対処することを課題とする。

本発明にかかる信号測定装置は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源と、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する差分測定部と、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定部と、前記差分測定部の測定結果に基づき、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの前記レベル・位相測定部の測定結果を補正する差分補正部とを備えるように構成される。

上記のように構成された信号測定装置によれば、複数のミキサが、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する。単一のローカル信号源が、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える。差分測定部が、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する。レベル・位相測定部が、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定する。差分補正部が、前記差分測定部の測定結果に基づき、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの前記レベル・位相測定部の測定結果を補正する。

なお、本発明にかかる信号測定装置は、前記差分測定部が、前記レベル差および前記位相差を、前記ローカル信号入力の周波数に対応付けて測定し、前記差分補正部が、前記ローカル信号入力の周波数に応じて、前記レベル・位相測定部の測定結果を補正するようにしてもよい。

なお、本発明にかかる信号測定装置は、前記差分補正部が、前記差分測定部の測定結果を前記ローカル信号入力の周波数について補間したものに基づき、前記レベル・位相測定部の測定結果を補正するようにしてもよい。

なお、本発明にかかる信号測定装置は、前記ローカル信号入力および中間周波数信号入力が与えられ、前記ローカル信号入力および前記中間周波数信号入力の周波数の和に等しい周波数の信号を前記補正信号として出力する補正信号用ミキサを備えるようにしてもよい。

なお、本発明にかかる信号測定装置は、前記複数のミキサの各々に対応付けられた個別ローカル信号源と、前記複数のミキサの各々を、前記単一のローカル信号源または前記個別ローカル信号源に接続する切替器とを備えるようにしてもよい。

本発明にかかる信号測定装置は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源と、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定部と、を備え、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差が無いように構成されていてもよい。

本発明は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定処理を行う信号測定方法であって、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する差分測定工程と、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定工程と、前記差分測定工程の測定結果に基づき、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの前記レベル・位相測定工程の測定結果を補正する差分補正工程とを備えた信号測定方法である。

本発明は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定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、前記信号測定処理が、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する差分測定工程と、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定工程と、前記差分測定工程の測定結果に基づき、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの前記レベル・位相測定工程の測定結果を補正する差分補正工程とを備えたプログラムである。

本発明は、二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定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、前記信号測定処理が、前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する差分測定工程と、前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定工程と、前記差分測定工程の測定結果に基づき、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの前記レベル・位相測定工程の測定結果を補正する差分補正工程とを備えた記録媒体である。

本発明の実施形態にかかる信号測定装置１の構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施形態にかかる信号測定装置１に補正信号を与えたときの構成を示す機能ブロック図である。複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差および位相差の測定の一例を示す図である。複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの、出力レベルの差ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３をローカル信号入力の周波数f_Lo1について補間したもの（図４（ａ）参照）および出力位相の差ΔＰ１〜ΔＰ３をローカル信号入力の周波数f_Lo1について補間したもの（図４（ｂ）参照）を示す図である。本発明の実施形態にかかる信号測定装置１に被測定信号を与えたときの構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施形態の変形例１にかかる信号測定装置１において、別々の被測定信号（入力）Ａ、Ｂを与えたときの構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施形態の変形例２にかかる信号測定装置１において、第二ミキサ２４を、第二ローカル信号源（個別ローカル信号源）２２に接続した状態で、複数のミキサ１４、２４に共通の被測定信号入力を与えた場合の構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施形態の変形例３にかかる信号測定装置１において、同一周波数の被測定信号（入力）Ａ、Ｂを与えたときの構成を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる信号測定装置１の構成を示す機能ブロック図である。信号測定装置１には、分配器４が接続されている。分配器４はスイッチ２に接続される。信号測定装置１は、第一端子１１、第二端子２１、出力端子３１、第一ローカル信号源１２、第一ミキサ１４、第一Ａ／Ｄ変換器１６、第一レベル・位相測定部１８、第二ローカル信号源２２、第二ミキサ２４、第二Ａ／Ｄ変換器２６、第二レベル・位相測定部２８、中間周波数信号源３２、補正信号用ミキサ３４、スイッチ４２、４４、ローカル周波数設定部５２、差分測定部５４、差分補正部５６を備える。信号測定装置１は、例えば、スペクトラムアナライザである。

スイッチ２は、被測定信号および補正信号を受け、そのいずれかを分配器４に与える。分配器４は、スイッチ２から与えられた被測定信号または補正信号を、第一端子１１および第二端子２１に与える。なお、分配器４は、信号測定装置１に内蔵されていてもよい。

図２は、本発明の実施形態にかかる信号測定装置１に補正信号を与えたときの構成を示す機能ブロック図である。図５は、本発明の実施形態にかかる信号測定装置１に被測定信号を与えたときの構成を示す機能ブロック図である。

第一端子（ＣＨ１：チャンネル１）１１は、分配器４から与えられた被測定信号（図５参照）または補正信号（図２参照）を、第一ミキサ１４に与える。第二端子（ＣＨ２：チャンネル２）２１は、分配器４から与えられた被測定信号（図５参照）または補正信号（図２参照）を、第二ミキサ２４に与える。

出力端子３１は、補正信号を出力する。出力端子３１は、スイッチ２に接続されている。

第一ミキサ１４は、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する（Ｉ出力）。ただし、Ｒ入力は第一端子１１から与えられ、Ｌ入力は第一ローカル信号源１２から与えられる。また、Ｒ入力、Ｌ入力およびＩ出力は、それぞれ、Radio Frequency入力、Local（ローカル）入力およびIntermediate Frequency（中間周波数）出力を意味する。

第二ミキサ２４は、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する（Ｉ出力）。ただし、Ｒ入力は第二端子２１から与えられ、Ｌ入力は第一ローカル信号源１２（図２、図５参照）または第二ローカル信号源２２（図６参照）から与えられる。Ｒ入力、Ｌ入力およびＩ出力の意味は、第一ミキサ１４と同様である。

第一ローカル信号源１２は、複数のミキサ１４、２４のＬ入力に共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源である（図２、図５参照）。なお、ローカル信号の周波数f_Lo1は可変、すなわち掃引可能である。

第一Ａ／Ｄ変換器１６は、第一ミキサ１４のＩ出力（アナログ信号）を受け、デジタル信号に変換する。第二Ａ／Ｄ変換器２６は、第二ミキサ２４のＩ出力（アナログ信号）を受け、デジタル信号に変換する。

第一レベル・位相測定部１８は、複数のミキサ１４、２４に共通の被測定信号入力（図５参照）または補正信号入力（図２参照）を与えたときに、第一ミキサ１４の出力のレベルおよび位相を測定する。第一ミキサ１４の測定結果は、差分測定部５４に与えられるか（図２参照）、または信号測定装置１の外部に出力される（図５参照）。

第二レベル・位相測定部２８は、複数のミキサ１４、２４に共通の被測定信号入力（図５参照）または補正信号入力（図２参照）を与えたときに、第二ミキサ２４の出力のレベルおよび位相を測定する。第二ミキサ２４の測定結果は、差分測定部５４に与えられるか（図２参照）、または信号測定装置１の外部に出力される（図５参照）。

なお、第一レベル・位相測定部１８および第二レベル・位相測定部２８は、例えば、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)により実装される。

第二ローカル信号源２２は、第二ミキサ２４に対応付けられた個別ローカル信号源である。第二ローカル信号源２２の出力の周波数f_Lo2は可変、すなわち掃引可能である。

中間周波数信号源３２は、中間周波数信号入力を補正信号用ミキサ３４に与える。中間周波数信号としては、被測定信号と同じ信号でもよいし、その他にも、パルス、連続波（周波数を掃引してもよい）、変調した信号またはノイズでもよい。

補正信号用ミキサ３４には、ローカル信号入力（Ｌ入力）および中間周波数信号入力（Ｉ入力）が与えられる。さらに、補正信号用ミキサ３４は、ローカル信号入力および中間周波数信号入力の周波数の和に等しい周波数の信号を補正信号として出力する（Ｒ出力）。ローカル信号入力（Ｌ入力）は、スイッチ４２を介して、第一ローカル信号源１２から与えられる。中間周波数信号入力（Ｉ入力）は、中間周波数信号源３２から与えられる。補正信号は、出力端子３１に与えられる。

ただし、Ｒ出力、Ｌ入力およびＩ入力は、それぞれ、Radio Frequency出力、Local（ローカル）入力およびIntermediate Frequency入力（中間周波数）を意味する。

スイッチ４２は、第一ローカル信号源１２を、補正信号用ミキサ３４に接続するか（図２参照）、または、しないか（図５参照）を切り替えるスイッチである。

スイッチ４４は、第二ミキサ２４を、単一のローカル信号源１２（図２、図５参照）、または第二ローカル信号源（個別ローカル信号源）２２（図６参照）に接続する切替器である。なお、図６に示すように、第二ミキサ２４を第二ローカル信号源２２に接続した場合、第一ローカル信号源１２は、第一ミキサ１４に対応付けられた個別ローカル信号源となる。

ローカル周波数設定部５２は、第一ローカル信号源１２の周波数であるf_Lo1を設定する。

差分測定部５４は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの（図２参照）、第一ミキサ１４の出力のレベルおよび位相を、第一レベル・位相測定部１８から受け、第二ミキサ２４の出力のレベルおよび位相を、第二レベル・位相測定部２８から受ける。

さらに、差分測定部５４は、第一レベル・位相測定部１８および第二レベル・位相測定部２８から受けた測定結果に基づき、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの（図２参照）、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差および位相差を測定する。

差分測定部５４は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの（図２参照）、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差および位相差を、ローカル信号入力の周波数f_Lo1に対応付けて測定する。

図３は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差および位相差の測定の一例を示す図である。

差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₁であるときの第一ミキサ１４（ＣＨ１）の出力レベルを第一レベル・位相測定部１８から受ける。しかも、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₁であるときの第二ミキサ２４（ＣＨ２）の出力レベルを第二レベル・位相測定部２８から受ける。さらに、差分測定部５４は、両者の出力レベルの差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＬｖ１）、記録する。なお、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₁であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。差分測定部５４は、f₁に対応づけてΔＬｖ１を記録する。

同様に、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₂であるときの両者の出力レベルの差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＬｖ２）、記録する。なお、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₂であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。差分測定部５４は、f₂に対応づけてΔＬｖ２を記録する。

さらに、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₃であるときの両者の出力レベルの差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＬｖ３）、記録する。なお、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₃であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。差分測定部５４は、f₃に対応づけてΔＬｖ３を記録する。

なお、例えば、f₃−f₂＝f₂−f₁かつf₃＞f₂＞f₁である。

差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₁であるときの第一ミキサ１４（ＣＨ１）の出力位相を第一レベル・位相測定部１８から受ける。しかも、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₁であるときの第二ミキサ２４（ＣＨ２）の出力位相を第二レベル・位相測定部２８から受ける。さらに、差分測定部５４は、両者の出力位相の差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＰ１）、記録する。なお、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₁であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。差分測定部５４は、f₁に対応づけてΔＰ１を記録する。

同様に、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₂であるときの両者の出力位相の差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＰ２）、記録する。なお、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₂であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。差分測定部５４は、f₂に対応づけてΔＰ２を記録する。

さらに、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₃であるときの両者の出力位相の差（ＣＨ２−ＣＨ１）を求め（ΔＰ３）、記録する。なお、差分測定部５４は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₃であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。差分測定部５４は、f₃に対応づけてΔＰ３を記録する。

差分補正部５６は、差分測定部５４の測定結果に基づき、ローカル信号入力の周波数f_Lo1に応じて、複数のミキサ１４、２４に共通の被測定信号入力を与えたときの第二レベル・位相測定部２８の測定結果を補正する（図５参照）。

例えば、差分補正部５６は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₁であることを、ローカル周波数設定部５２から取得する。さらに、差分補正部５６は、f₁に対応付けられた出力レベルの差ΔＬｖ１および出力位相の差ΔＰ１を、差分測定部５４から読み出す。差分補正部５６は、ΔＬｖ１およびΔＰ１を、第二レベル・位相測定部２８に与える。そして、第二レベル・位相測定部２８が、測定結果の出力レベル[dBm]からΔＬｖ１を減じ、測定結果の出力位相[rad]からΔＰ１を減じたものを、測定結果として出力する。

ローカル信号入力の周波数f_Lo1がf₂またはf₃であるときも同様な補正が行われる。

しかし、ローカル信号入力の周波数f_Lo1が、f₁、f₂およびf₃のいずれでも無いときは、上記の方法では第二レベル・位相測定部２８の測定結果の補正ができない。このような場合は、差分補正部５６は、差分測定部５４の測定結果をローカル信号入力の周波数f_Lo1について補間したものに基づき、第二レベル・位相測定部２８の測定結果を補正する。

図４は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの、出力レベルの差ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３をローカル信号入力の周波数f_Lo1について補間したもの（図４（ａ）参照）および出力位相の差ΔＰ１〜ΔＰ３をローカル信号入力の周波数f_Lo1について補間したもの（図４（ｂ）参照）を示す図である。

図４においては、出力レベルも出力位相も、一例として一次関数で補間している。出力レベルおよび出力位相を補間した結果は、差分測定部５４に記録される。

差分補正部５６は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1の値を、ローカル周波数設定部５２から取得する。差分補正部５６は、この値に対応する出力レベルの差および出力位相の差を、補間結果（図４（ａ）および図４（ｂ）参照）から取得して、第二レベル・位相測定部２８に与える。そして、第二レベル・位相測定部２８が、差分補正部５６から与えられた値を、測定結果の出力レベル[dBm]および出力位相[rad]から減じたものを、測定結果として出力する。

次に、本発明の実施形態の動作を説明する。

（１）補正信号の入力（図２参照）
まず、図２を参照して、信号測定装置１に補正信号を与える。

スイッチ４２が、第一ローカル信号源１２を、補正信号用ミキサ３４のＬ入力に接続する。ここで、ローカル周波数設定部５２は、第一ローカル信号源１２の周波数f_Lo1を設定する。すると、第一ローカル信号源１２からローカル信号入力（Ｌ入力）が補正信号用ミキサ３４に与えられる。しかも、中間周波数信号源３２から中間周波数信号入力（Ｉ入力）が補正信号用ミキサ３４に与えられる。

すると、補正信号用ミキサ３４から、ローカル信号入力および中間周波数信号入力の周波数の和に等しい周波数の信号が、補正信号として出力される（Ｒ出力）。補正信号は出力端子３１から出力され、スイッチ２を介して、分配器４に与えられる。分配器４は、スイッチ２から与えられた補正信号を、第一端子１１および第二端子２１に与える。

ここで、スイッチ４４は、第二ミキサ２４を、単一のローカル信号源１２に接続する。

第一端子（ＣＨ１）１１に与えられた補正信号は、第一ミキサ１４のＲ入力に与えられる。第一ミキサ１４のＬ入力には、ローカル信号源１２からローカル信号入力が与えられる。すると第一ミキサ１４から、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号が出力される（Ｉ出力）。Ｉ出力の周波数は、中間周波数信号源３２の出力する中間周波数信号の周波数となる。

第一ミキサ１４のＩ出力（アナログ信号）は、第一Ａ／Ｄ変換器１６により、デジタル信号に変換され、第一レベル・位相測定部１８に与えられる。第一レベル・位相測定部１８は、第一ミキサ１４の出力のレベルおよび位相を測定し、差分測定部５４に与える。

第二端子（ＣＨ２）２１に与えられた補正信号は、第二ミキサ２４のＲ入力に与えられる。第二ミキサ２４のＬ入力には、ローカル信号源１２からローカル信号入力が与えられる。すると第二ミキサ２４から、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号が出力される（Ｉ出力）。Ｉ出力の周波数は、中間周波数信号源３２の出力する中間周波数信号の周波数となる。

第二ミキサ２４のＩ出力（アナログ信号）は、第二Ａ／Ｄ変換器２６により、デジタル信号に変換され、第二レベル・位相測定部２８に与えられる。第二レベル・位相測定部２８は、第二ミキサ２４の出力のレベルおよび位相を測定し、差分測定部５４に与える。

なお、ローカル周波数設定部５２から差分測定部５４に、ローカル信号入力の周波数f_Lo1の値が与えられる。

第一ミキサ１４にも第二ミキサ２４にも同じ補正信号を与えているので、第一レベル・位相測定部１８の測定結果である出力レベルおよび出力位相と、第二レベル・位相測定部２８の測定結果である出力レベルおよび出力位相とが等しいことが理想的である。

しかし、実際には、第一ミキサ１４にも第二ミキサ２４にも同じ補正信号を与えているのにもかかわらず、第一レベル・位相測定部１８の測定結果である出力レベルおよび出力位相と、第二レベル・位相測定部２８の測定結果である出力レベルおよび出力位相とが異なるものとなる。実際には、ローカル信号源１２から第一ミキサ１４までの電気回路の電気長および減衰量と、ローカル信号源１２から第二ミキサ２４までの電気回路の電気長および減衰量とに差異があるからである。

差分測定部５４は、複数のミキサ１４、２４に共通の補正信号入力を与えたときの（図２参照）、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３および位相差ΔＰ１〜ΔＰ３を、ローカル信号入力の周波数f_Lo1に対応付けて測定する（図３参照）。

なお、複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差は、第一レベル・位相測定部１８の測定結果である出力レベルと、第二レベル・位相測定部２８の測定結果である出力レベルとの差である。

また、複数のミキサ１４、２４の出力間の位相差は、第一レベル・位相測定部１８の測定結果である出力位相と、第二レベル・位相測定部２８の測定結果である出力位相との差である。

差分測定部５４は、出力レベルの差ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３をローカル信号入力の周波数f_Lo1について補間したもの（図４（ａ）参照）および出力位相の差ΔＰ１〜ΔＰ３をローカル信号入力の周波数f_Lo1について補間したもの（図４（ｂ）参照）を求めて記録する。

（２）被測定信号の入力（図５参照）
次に、図５を参照して、信号測定装置１に被測定信号を与える。

被測定信号が、スイッチ２を介して、分配器４に与えられる。分配器４は、スイッチ２から与えられた被測定信号を、第一端子１１および第二端子２１に与える。

第一端子（ＣＨ１）１１に与えられた被測定信号は、第一ミキサ１４のＲ入力に与えられる。第一ミキサ１４のＬ入力には、ローカル信号源１２からローカル信号入力が与えられる。すると第一ミキサ１４から、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号が出力される（Ｉ出力）。

第一ミキサ１４のＩ出力（アナログ信号）は、第一Ａ／Ｄ変換器１６により、デジタル信号に変換され、第一レベル・位相測定部１８に与えられる。第一レベル・位相測定部１８は、第一ミキサ１４の出力のレベルおよび位相を測定し、その結果を信号測定装置１の外部に出力する。

第二端子（ＣＨ２）２１に与えられた被測定信号は、第二ミキサ２４のＲ入力に与えられる。第二ミキサ２４のＬ入力には、ローカル信号源１２からローカル信号入力が与えられる。すると第二ミキサ２４から、二つの入力（Ｒ入力およびＬ入力）の周波数の差に等しい周波数の信号が出力される（Ｉ出力）。

第二ミキサ２４のＩ出力（アナログ信号）は、第二Ａ／Ｄ変換器２６により、デジタル信号に変換され、第二レベル・位相測定部２８に与えられる。第二レベル・位相測定部２８は、第二ミキサ２４の出力のレベルおよび位相を測定する。

また、差分補正部５６は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1の値を、ローカル周波数設定部５２から取得する。さらに、差分補正部５６は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1の値に対応する出力レベルの差および出力位相の差を差分測定部５４から読み出す。

ローカル信号入力の周波数f_Lo1の値がf₁、f₂およびf₃のいずれかであれば、差分補正部５６は、差分測定部５４の実測値ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３のいずれか、およびΔＰ１〜ΔＰ３のいずれか（図３参照）を読み出せばよい。

ローカル信号入力の周波数f_Lo1が、f₁、f₂およびf₃のいずれでも無いときは、差分補正部５６は、ローカル信号入力の周波数f_Lo1に対応する出力レベルの差および出力位相の差を、差分測定部５４に記録された補間結果（図４（ａ）および図４（ｂ）参照）から取得する。

差分補正部５６は、読み出した出力レベルの差および出力位相の差を第二レベル・位相測定部２８に与える。そして、第二レベル・位相測定部２８が、差分補正部５６から与えられた値を、測定結果の出力レベル[dBm]および出力位相[rad]から減じたものを、測定結果として出力する。

これにより、ローカル信号源１２から第一ミキサ１４までの電気回路の電気長および減衰量と、ローカル信号源１２から第二ミキサ２４までの電気回路の電気長および減衰量とに差異があることに起因する第一レベル・位相測定部１８と第二レベル・位相測定部２８との測定結果の間の誤差を補正することができる。

ただし、第一ミキサ１４にも第二ミキサ２４にも共通の被測定信号入力を与えたときの、第一ミキサ１４および第二ミキサ２４の出力間のレベル差および位相差が無いのであれば、差分補正部５６による補正は不要である。

本発明の実施形態によれば、複数のチャンネル（ＣＨ１、ＣＨ２）を有するスペクトラムアナライザ（信号測定装置１）におけるローカル信号として、単一のローカル信号源１２の出力を使用する。このため、複数のローカル信号源１２、２２を使用する従来例に比べると、各チャンネルにおけるローカル信号の位相のゆらぎが共通するので、ローカル信号の位相の不一致を軽減できる。

しかも、ローカル信号源１２から第一ミキサ１４までの電気回路の電気長および減衰量と、ローカル信号源１２から第二ミキサ２４までの電気回路の電気長および減衰量とに差異があることに起因する第一レベル・位相測定部１８と第二レベル・位相測定部２８との測定結果の間の誤差を、ローカル信号入力の周波数f_Lo1の値に対応付けて差分測定部５４に記録しておき、差分補正部５６により読み出して、第二レベル・位相測定部２８に与えて測定結果を補正するので、上記の誤差を補正できる。

本発明の実施形態によれば、このようにして、複数のチャンネルを有するスペクトラムアナライザにおける各チャンネルのローカル信号のレベルおよび位相の不一致に対処することができる。

なお、本発明の実施形態においては、チャンネルが２個であるが、チャンネルが３個以上でもよい。各々のチャンネルにつきミキサ、Ａ／Ｄ変換器およびレベル・位相測定部を備え、各ミキサにローカル信号源１２からローカル信号入力を与えればよい。また、ミキサを各々のチャンネルにつき二段以上設けてもよい。

また、本発明の実施形態には以下のような変形例が考えられる。

変形例１
図６は、本発明の実施形態の変形例１にかかる信号測定装置１において、別々の被測定信号（入力）Ａ、Ｂを与えたときの構成を示す機能ブロック図である。

図６に示すように、本発明の実施形態にかかる信号測定装置１において、複数のミキサ１４、２４に、別々の被測定信号（入力）Ａ、Ｂを与えて、測定を行わせることもできる。ただし、被測定信号（入力）Ａ、Ｂの周波数は互いに異なっていてもよい。

スイッチ４４は、第二ミキサ２４を、第二ローカル信号源（個別ローカル信号源）２２（図６参照）に接続する。この場合、第一ローカル信号源１２は、第一ミキサ１４に対応付けられた個別ローカル信号源となる。なお、スイッチ４２は、第一ローカル信号源１２と補正信号用ミキサ３４とを接続する必要は無い。

被測定信号（入力）Ａは、第一ミキサ１４のＲ入力に与えられる。第一ミキサ１４のＬ入力には、第一ローカル信号源１２の出力が与えられる。第一Ａ／Ｄ変換器１６は、第一ミキサ１４のＩ出力（アナログ信号）を受け、デジタル信号に変換する。第一レベル・位相測定部１８は、第一ミキサ１４の出力のレベルおよび位相を測定する。第一ミキサ１４の測定結果は、信号測定装置１の外部に出力される。

被測定信号（入力）Ｂは、第二ミキサ２４のＲ入力に与えられる。第二ミキサ２４のＬ入力には、第二ローカル信号源２２の出力が与えられる。第二Ａ／Ｄ変換器２６は、第二ミキサ２４のＩ出力（アナログ信号）を受け、デジタル信号に変換する。第二レベル・位相測定部２８は、第二ミキサ２４の出力のレベルおよび位相を測定する。第二ミキサ２４の測定結果は、信号測定装置１の外部に出力される。

変形例２
図７は、本発明の実施形態の変形例２にかかる信号測定装置１において、第二ミキサ２４を、第二ローカル信号源（個別ローカル信号源）２２に接続した状態で、複数のミキサ１４、２４に共通の被測定信号入力を与えた場合の構成を示す機能ブロック図である。

図７に示すように、本発明の実施形態にかかる信号測定装置１において、第二ミキサ２４を、第二ローカル信号源（個別ローカル信号源）２２に接続した状態で、複数のミキサ１４、２４に共通の被測定信号入力を与えてもよい場合がある。

すなわち、第一ローカル信号源１２から第一ミキサ１４に与えられる信号と、第二ローカル信号源２２から第二ミキサ２４に与えられる信号との位相差およびレベル差を０にすることができれば、差分測定部５４および差分補正部５６を使用しなくてもよい。

変形例３
本発明の実施形態においては、図５に示すように、被測定信号が、スイッチ２および分配器４を介して、第一端子１１および第二端子２１に与えられた。しかし、第一端子１１および第二端子２１に、それぞれ別の被測定信号Ａ、Ｂを与えてもよい。ただし、被測定信号Ａおよび被測定信号Ｂは、同一の周波数を有するものとする。

図８は、本発明の実施形態の変形例３にかかる信号測定装置１において、同一周波数の被測定信号Ａ、Ｂを与えたときの構成を示す機能ブロック図である。第一端子１１に被測定信号Ａが、第二端子２１に被測定信号Ｂが与えられる。それ以外の信号測定装置１の構成および動作は、図５に示す本発明の実施形態の構成および動作と同じである。

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に、上記の各部分、例えば第一レベル・位相測定部１８、第二レベル・位相測定部２８、差分測定部５４および差分補正部５６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。

１信号測定装置（スペクトラムアナライザ）
２スイッチ
４分配器
１１第一端子
２１第二端子
３１出力端子
１２（単一の）第一ローカル信号源
１４第一ミキサ
１６第一Ａ／Ｄ変換器
１８第一レベル・位相測定部
２２第二ローカル信号源（個別ローカル信号源）
２４第二ミキサ
２６第二Ａ／Ｄ変換器
２８第二レベル・位相測定部
３２中間周波数信号源
３４補正信号用ミキサ
４２、４４スイッチ
５２ローカル周波数設定部
５４差分測定部
５６差分補正部
f_Lo1 ローカル信号入力の周波数
ΔＬｖ１〜ΔＬｖ３複数のミキサ１４、２４の出力間のレベル差
ΔＰ１〜ΔＰ３複数のミキサ１４、２４の出力間の位相差

Claims

二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、
前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源と、
前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する差分測定部と、
前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定部と、
前記差分測定部の測定結果に基づき、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの前記レベル・位相測定部の測定結果を補正する差分補正部と、
を備えた信号測定装置。
請求項１に記載の信号測定装置であって、
前記差分測定部が、前記レベル差および前記位相差を、前記ローカル信号入力の周波数に対応付けて測定し、
前記差分補正部が、前記ローカル信号入力の周波数に応じて、前記レベル・位相測定部の測定結果を補正する、
信号測定装置。
請求項２に記載の信号測定装置であって、
前記差分補正部が、前記差分測定部の測定結果を前記ローカル信号入力の周波数について補間したものに基づき、前記レベル・位相測定部の測定結果を補正する、
信号測定装置。
請求項１に記載の信号測定装置であって、
前記ローカル信号入力および中間周波数信号入力が与えられ、前記ローカル信号入力および前記中間周波数信号入力の周波数の和に等しい周波数の信号を前記補正信号として出力する補正信号用ミキサ、
を備えた信号測定装置。
請求項１に記載の信号測定装置であって、
前記複数のミキサの各々に対応付けられた個別ローカル信号源と、
前記複数のミキサの各々を、前記単一のローカル信号源または前記個別ローカル信号源に接続する切替器と、
を備えた信号測定装置。
二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、
前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源と、
前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定部と、
を備え、
前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差が無い、
信号測定装置。
二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定処理を行う信号測定方法であって、
前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する差分測定工程と、
前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定工程と、
前記差分測定工程の測定結果に基づき、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの前記レベル・位相測定工程の測定結果を補正する差分補正工程と、
を備えた信号測定方法。
二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定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、
前記信号測定処理が、
前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する差分測定工程と、
前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定工程と、
前記差分測定工程の測定結果に基づき、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの前記レベル・位相測定工程の測定結果を補正する差分補正工程と、
を備えたプログラム。
二つの入力の周波数の差に等しい周波数の信号を出力する複数のミキサと、前記複数のミキサに共通のローカル信号入力を与える単一のローカル信号源とを備えた信号測定装置における信号測定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、
前記信号測定処理が、
前記複数のミキサに共通の補正信号入力を与えたときの、前記複数のミキサの出力間のレベル差および位相差を測定する差分測定工程と、
前記複数のミキサに周波数が共通する被測定信号入力を与えたときに、前記複数のミキサの出力のレベルおよび位相を測定するレベル・位相測定工程と、
前記差分測定工程の測定結果に基づき、前記複数のミキサに共通の被測定信号入力を与えたときの前記レベル・位相測定工程の測定結果を補正する差分補正工程と、
を備えた記録媒体。