JP5661521B2 - 信号測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の信号発生源から出力される各被測定信号の信号レベルを測定すると共に、この被測定信号を出力する信号発生源を特定し得る信号測定装置に関するものである。

この種の信号発生源を特定する際に使用される信号測定方法として、下記特許文献１に開示された信号測定方法が知られている。この信号測定方法では、法規制の対象となる３ｍ若しくは１０ｍ遠方における周波数−電界強度特性を測定し、その測定結果から規制値を満足しない周波数成分を抽出する。次いで、その抽出した周波数成分に対する被測定対象物近傍の電磁界分布を測定し、その測定結果から被測定対象物内の対策箇所（位置）を特定する。

特許第３７０９７０８号公報（第２頁）

ところが、上記の信号測定方法には、以下の課題が存在している。すなわち、上記の特許文献１には記載されてはいないが、上記の信号測定方法での遠方界における周波数−電界強度特性の測定においては、電界強度を測定すべき周波数帯域（測定対象帯域）全域に亘る周波数スイープを実行する方式、およびこの測定対象帯域を複数の分割帯域に分割して各分割帯域について周波数スイープを個別に実行する方式のうちのいずれかが一般的に採用されている。

しかしながら、これらのいずれの方式においても、スイープしている現在の周波数と異なる周波数において規制値を超える周波数成分を含む信号が突発的に発生した場合には、この信号を検出することはできない。したがって、上記の信号測定方法には、突発的に入力した信号（被測定信号）を検出できない結果、この信号の発生源を特定するのが困難であるという解決すべき課題が存在している。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、突発的に入力される被測定信号の検出確度を高めて、この被測定信号が含まれる周波数帯域に対する高精度な検査をより確実に行い得ると共に、この突発的な被測定信号の発生源を特定し得る信号測定装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の信号測定装置は、複数の第１入力部からそれぞれ入力される複数の第１被測定信号を１つずつ順次選択して選択測定信号として出力する信号選択部と、前記出力された選択測定信号を入力して、測定周波数帯域を連続するｎ個（ｎは２以上の整数）の周波数帯域に分割した各分割帯域に含まれる各分割帯域内信号を並列的に検出する信号検出部と、指定された前記分割帯域の周波数帯域幅と同じ周波数帯域幅で局発信号を掃引すると共に、第２入力部から入力される第２被測定信号と前記局発信号とをミキシングして生成した中間周波信号を検波することにより前記指定された分割帯域内の前記第２被測定信号についての検波出力を生成するスーパーヘテロダイン方式の受信部と、前記分割帯域内信号のうちのピーク値が最大で、かつ当該ピーク値が予め規定されたしきい値以上の分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる処理部とを備え、前記検波出力を前記第２被測定信号の信号レベルとして測定する。

また、請求項２記載の信号測定装置は、請求項１記載の信号測定装置において、前記信号検出部は、前記各分割帯域に対応する通過帯域に規定されると共に、前記信号選択部の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個のバンドパスフィルタと、前記各バンドパスフィルタの出力部にそれぞれ接続されて、対応する当該バンドパスフィルタから出力される前記分割帯域内信号のピークを並列的に検出するｎ個のピーク検出部と、前記各ピーク検出部にそれぞれ接続されて、対応する当該ピーク検出部で検出された前記ピークの値を並列的にアナログ−デジタル変換して前記ピーク値として出力するｎ個のＡ／Ｄ変換部とを備えている。

請求項１記載の信号測定装置では、信号選択部が、複数の第１入力部からそれぞれ入力される複数の第１被測定信号を１つずつ順次選択して選択測定信号として出力し、信号検出部が、この選択測定信号を入力して、測定周波数帯域を連続的に分割してなる各分割帯域に含まれる分割帯域内信号を並列的に検出し、処理部が、ピーク値が最大で、かつしきい値以上の分割帯域内信号が検出された分割帯域を指定して、受信部に対して検波出力を生成させる。

したがって、この信号測定装置によれば、各第１入力部のうちの第１被測定信号についての最大のピーク値が検出された第１入力部を特定することで、この特定した第１入力部に接続されているアンテナが配設された信号発生源をノイズ源であると特定することができる。また、この信号測定装置によれば、最大のピーク値が検出された分割帯域を指定して受信部に対して検波出力を生成させることができるため、この検波出力と、局発信号の局発周波数とに基づいて、最大のピーク値を含むことでノイズレベルの高いと思われる分割帯域に含まれる各周波数成分の信号レベルを周波数軸に沿って表示させることができる（周波数スペクトルを測定することができる）。

請求項２記載の信号測定装置によれば、各分割帯域に対応する通過帯域に規定されると共に、信号選択部の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個のバンドパスフィルタと、各バンドパスフィルタの出力部にそれぞれ接続されて、対応するバンドパスフィルタから出力される分割帯域内信号のピークを並列的に検出するｎ個のピーク検出部と、各ピーク検出部にそれぞれ接続されて、対応するピーク検出部で検出されたピーク値を並列的に検出するｎ個のＡ／Ｄ変換部とを備えて信号検出部を構成したことにより、測定周波数帯域内に周波数が含まれる被測定信号の突発的な発生を簡易な構成でありながら、確実に検出することができる

信号測定装置１の構成図である。 回路基板７１に対する信号測定装置１を使用したノイズ測定を説明するための構成図である。 測定周波数帯域Ａ、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ、および受信部５での中間周波数ｆ４との関係を説明するための周波数特性図である。 信号測定装置１における操作パネル１ａの正面図である。 他の受信部５Ａの構成図である。

以下、添付図面を参照して、信号測定装置１の実施の形態について説明する。

最初に、信号測定装置１の構成について、図面を参照して説明する。

信号測定装置１は、図１に示すように、トリガ信号入力部２、トリガ信号検出部３、信号入力部４、受信部５、第１Ａ／Ｄ変換部６、処理部７および表示部８を備え、予め規定された測定周波数帯域Ａ（図３参照）に含まれる任意の周波数ｆｉの被測定信号（第２被測定信号：例えば、マイクロ波）Ｓｉを検出して、その信号レベル（本例では一例として、ＲＭＳ(Root Mean Square)値）を測定可能に構成されている。

トリガ信号入力部２は、図１に示すように、複数（本例では一例として４つ）の入力チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４に対応した第１入力部としてのトリガ入力端子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（以下、特に区別しないときには「トリガ入力端子２１」ともいう）、トリガ入力端子２１と同数のレベル調整部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ（以下、特に区別しないときには「レベル調整部２２」ともいう）、および信号選択部２３を備えている。

各トリガ入力端子２１は、図２に示すように、信号測定装置１の操作パネル１ａに配設されている。また、トリガ入力端子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄには、図１，２に示すように、被測定対象物（本例では、電子機器の回路基板７１）内の信号発生源（回路基板７１に実装されているＩＣなどの電子部品）から発生する第１被測定信号Ｓｔａ，Ｓｔｂ，Ｓｔｃ，Ｓｔｄ（以下、特に区別しないときには「被測定信号Ｓｔ」ともいう）を受信するためのアンテナ（本例では一例として、近磁界プローブ）８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ（以下、特に区別しないときには「アンテナ８１」ともいう）がそれぞれ接続される。この場合、被測定信号Ｓｔは、上記した被測定信号Ｓｉと同じ測定周波数帯域Ａ内の信号成分を含んで構成されている。

各レベル調整部２２は、例えば、アッテネータやアンプで構成されて、各トリガ入力端子２１を介して入力した被測定信号Ｓｔの信号レベルを、トリガ信号検出部３に対して最適な入力レベルとなるように調整して、被測定信号Ｓ１として後段の信号選択部２３に出力する。信号選択部２３は、各トリガ入力端子２１からそれぞれ入力される被測定信号Ｓｔ（本例では、各レベル調整部２２においてレベル調整された被測定信号Ｓｔ（つまり、被測定信号Ｓ１））を入力すると共に、１つずつ一定周期Ｔ１で順次選択して出力する動作を繰り返し実行する。以下では、信号選択部２３において選択されて出力される被測定信号Ｓ１を選択測定信号Ｓ１ともいう。

トリガ信号検出部（信号検出部）３は、複数のフィルタ３１（後述するフィルタ３１ａ〜３１ｃ）、複数のピーク検出部３２（後述するピーク検出部３２ａ〜３２ｃ）および複数の第２Ａ／Ｄ変換部３３（後述する第２Ａ／Ｄ変換部３３ａ〜３３ｃ）を備え、選択測定信号Ｓ１についての測定周波数帯域Ａを後述するように複数に分割してなる各分割帯域内における信号のピーク値（ピーク電圧値を示すデータ）を検出して出力する。

この測定周波数帯域Ａは、図３に示すように、連続するｎ個（ｎは２以上の整数であり、本例では一例として３）の周波数帯域（以下、「分割帯域」ともいう）Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ（Ｂａ＜Ｂｂ＜Ｂｃ）に分割されている。この場合、分割帯域Ｂａは、下限周波数がｆ０（例えば１００ｋＨｚ）、上限周波数がｆ１（例えば１ＧＨｚ）にそれぞれ規定され、分割帯域Ｂｂは、下限周波数がｆ１（例えば１ＧＨｚ）、上限周波数がｆ２（例えば２ＧＨｚ）にそれぞれ規定され、分割帯域Ｂｃは、下限周波数がｆ２（例えば２ＧＨｚ）、上限周波数がｆ３（例えば３ＧＨｚ）にそれぞれ規定されている。なお、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃは、帯域幅を同一幅に規定することもできるし、異なる幅に規定することもできる。本例では一例として、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃは、上記したように、ほぼ同一の帯域幅に規定されている。

複数のフィルタ３１は、帯域通過型フィルタ（バンドパスフィルタ）にそれぞれ構成されて、通過帯域が上記の各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに対応してｎ個（本例では３個（フィルタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ））配設されている。この場合、図３に示すように、フィルタ３１ａは、分割帯域Ｂａに対応して通過帯域ＰＢａがこの分割帯域Ｂａと同等に規定され、フィルタ３１ｂは、分割帯域Ｂｂに対応して通過帯域ＰＢｂがこの分割帯域Ｂｂと同等に規定され、フィルタ３１ｃは、分割帯域Ｂｃに対応して通過帯域ＰＢｃがこの分割帯域Ｂｃと同等に規定されている。

また、各フィルタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、図１に示すように、信号選択部２３の出力部に入力部がそれぞれ接続されて、信号選択部２３から出力される選択測定信号Ｓ１（被測定信号Ｓ１）をそれぞれ同時に入力し、選択測定信号Ｓ１に含まれる周波数成分のうちのそれぞれの通過帯域ＰＢａ，ＰＢｂ，ＰＢｃに含まれる周波数成分のみを選択的に通過させることにより、互いに周波数成分の異なる分割帯域内信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃをそれぞれ出力する。

複数のピーク検出部３２は、図１に示すように、各フィルタ３１と同じｎ個（本例では３個（ピーク検出部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ））配設されて、対応するフィルタ３１に一対一で接続されている。本例では、ピーク検出部３２ａはフィルタ３１ａに接続され、ピーク検出部３２ｂはフィルタ３１ｂに接続され、ピーク検出部３２ｃはフィルタ３１ｃに接続されている。また、各ピーク検出部３２ａ〜３２ｃは、対応するフィルタ３１ａ〜３１ｃから出力される分割帯域内信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃのピーク電圧を後段の各第２Ａ／Ｄ変換部３３で確実にサンプリングし得るように、第２Ａ／Ｄ変換部３３に供給される共通のサンプリングクロック（不図示）の各周期（上記の一定周期Ｔ１よりも十分に短い周期）において、周期の始期に同期して(詳細には、この始期（後述する終期でもある）から始まるリセット期間（サンプリングクロックの周期よりも極めて短い期間）の完了タイミングに同期して）、分割帯域内信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃについてのピーク電圧Ｐの検出を開始する。その後、各ピーク検出部３２は、同一周期内に発生した分割帯域内信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃのピーク電圧Ｐを検出しながら最大のピーク電圧Ｐを更新しつつ保持し、周期の終期に同期して（上記のリセット期間中に）、保持していたピーク電圧Ｐをリセットする（クリアする）動作を実行する。この構成により、ピーク検出部３２ａは分割帯域内信号Ｓ１ａのピーク電圧Ｐ（Ｐａ）を検出して出力し、ピーク検出部３２ｂは分割帯域内信号Ｓ１ｂのピーク電圧Ｐ（Ｐｂ）を検出して出力し、ピーク検出部３２ｃは分割帯域内信号Ｓ１ｃのピーク電圧Ｐ（Ｐｃ）を検出して出力する。

複数の第２Ａ／Ｄ変換部３３は、各フィルタ３１と同じｎ個（本例では３個（第２Ａ／Ｄ変換部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ））配設されて、対応するピーク検出部３２に一対一で接続されている。本例では、第２Ａ／Ｄ変換部３３ａはピーク検出部３２ａに接続され、第２Ａ／Ｄ変換部３３ｂはピーク検出部３２ｂに接続され、第２Ａ／Ｄ変換部３３ｃはピーク検出部３２ｃに接続されている。各第２Ａ／Ｄ変換部３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、本例では、サンプリングクロックの各周期の終期に同期して、対応するピーク検出部３２ａ，３２ｂ，３２ｃから出力されるピーク電圧Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃをサンプリングすることにより、ピーク電圧Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの電圧値をピーク値（ピーク電圧値を示すデータ）ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃとして出力する。

この構成により、トリガ信号検出部３は、選択測定信号Ｓ１の測定周波数帯域Ａを３つに分割してなる各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる分割帯域内信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを各第２Ａ／Ｄ変換部３３のサンプリングクロックの周期で、並列的に検出して同じタイミングで出力する。なお、このサンプリングクロックの周期は、後述する掃引時間に対して極めて短期間に規定されている。

信号入力部４（第２入力部）は、図１に示すように、入力端子４ａおよびレベル調整部４ｂを備えている。入力端子４ａは、図２に示すように、信号測定装置１の操作パネル１ａに配設されて、入力端子４ａには、被測定対象物（本例では、電子機器の回路基板７１）から発生する第２被測定信号Ｓｉ（以下、「被測定信号Ｓｉ」ともいう）を受信するためのアンテナ８２が接続される。レベル調整部４ｂは、例えば、アッテネータやアンプで構成されて、入力端子４ａを介して入力した被測定信号Ｓｉの信号レベルを、後段の受信部５に対して最適な入力レベルとなるように調整して、被測定信号Ｓ２として出力する。

受信部５は、図１に示すように、第１局部発振部５１、掃引信号発生部５２、第１ミキサ５３、第１バンドパスフィルタ（第１ＢＰＦ）５４、および検波部５５を備えてスーパーヘテロダイン方式の受信器として構成されている。なお、図示はしないが、各構成要素間に必要に応じてアンプを配置する構成を採用することもできる。

第１局部発振部５１は、一例としてＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）で構成されて、掃引信号発生部５２、第１ミキサ５３および第１ＢＰＦ５４と共に１つの周波数変換部を形成する。また、第１局部発振部５１は、入力する制御電圧としての掃引電圧Ｖｓに応じた周波数（第１局発周波数）ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を生成して出力する。掃引信号発生部５２は、処理部７によって設定された下限電圧値から上限電圧値まで（または、上限電圧値から下限電圧値まで）、設定された掃引時間で電圧値がリニアに変化する掃引電圧（鋸波状や三角波状に変化する電圧信号）Ｖｓを生成して、第１局部発振部５１に出力する。この構成により、第１局部発振部５１は、掃引電圧Ｖｓの上記した下限電圧値で規定される下限周波数ｆｍｉｎから上限電圧値で規定される上限周波数ｆｍａｘまで（または、上限周波数ｆｍａｘから下限周波数ｆｍｉｎまで）、設定された掃引時間で第１局発周波数ｆＬ１がリニアに変化する第１局発信号Ｓ３を出力する。

本例では、第１局部発振部５１は、掃引信号発生部５２から出力される掃引電圧Ｖｓの下限電圧値および上限電圧値が処理部７によって規定されることにより、第１ＢＰＦ５４の中間周波数をｆ４（＞ｆ３。例えば７ＧＨｚ）としたときに、分割帯域Ｂａ（下限周波数ｆ０、上限周波数ｆ１）を検波するときには、下限周波数ｆｍｉｎが（ｆ４＋ｆ０）で、上限周波数ｆｍａｘが（ｆ４＋ｆ１）となる第１局発周波数ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を出力する。また、第１局部発振部５１は、分割帯域Ｂｂ（下限周波数ｆ１、上限周波数ｆ２）を検波するときには、下限周波数ｆｍｉｎが（ｆ４＋ｆ１）で、上限周波数ｆｍａｘが（ｆ４＋ｆ２）となる第１局発周波数ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を出力する。また、第１局部発振部５１は、分割帯域Ｂｃ（下限周波数ｆ２、上限周波数ｆ３）を検波するときには、下限周波数ｆｍｉｎが（ｆ４＋ｆ２）で、上限周波数ｆｍａｘが（ｆ４＋ｆ３）となる第１局発周波数ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を出力する。

第１ミキサ５３は、レベル調整部４ｂの出力部に接続されて、レベル調整部４ｂから出力される被測定信号Ｓ２を入力すると共に、第１局部発振部５１から出力される第１局発信号Ｓ３を入力して、被測定信号Ｓ２と第１局発信号Ｓ３とをミキシングすることにより、被測定信号Ｓ２の周波数ｆｉと第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１との和と差の各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号で構成される中間周波信号Ｓ４（以下、「信号Ｓ４」ともいう）を出力する。

第１ＢＰＦ５４は、図３に示すように、その通過帯域が、測定周波数帯域Ａよりも十分に高い周波数ｆ４を含み、かつ帯域幅Ｃが信号測定装置１の分解能帯域幅と一致する狭帯域に規定されている。また、第１ＢＰＦ５４は、信号Ｓ４に含まれる各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号のうちの低周波数側｜ｆｉ−ｆＬ１｜（本例では、（ｆＬ１−ｆｉ））の信号を選択的に信号Ｓ５として出力する。

この構成により、被測定信号Ｓ２について、分割帯域Ｂａ（下限周波数ｆ０、上限周波数ｆ１）に含まれる周波数成分を検波するときには、第１局部発振部５１から第１ミキサ５３に対して、下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ４＋ｆ０）から上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ４＋ｆ１）まで周波数が掃引される第１局発信号Ｓ３が出力される。このため、第１ＢＰＦ５４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂａに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ５４によって帯域幅Ｃに帯域制限された状態で信号Ｓ５として出力される。

また、同様にして、被測定信号Ｓ２について、分割帯域Ｂｂ（下限周波数ｆ１、上限周波数ｆ２）に含まれる周波数成分を検波するときには、第１局部発振部５１から第１ミキサ５３に対して、下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ４＋ｆ１）から上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ４＋ｆ２）まで周波数が掃引される第１局発信号Ｓ３が出力される。このため、第１ＢＰＦ５４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ５４によって帯域幅Ｃに制限された状態で信号Ｓ５として出力される。また、被測定信号Ｓ２について、分割帯域Ｂｃ（下限周波数ｆ２、上限周波数ｆ３）に含まれる周波数成分を検波するときには、第１局部発振部５１から第１ミキサ５３に対して、下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ４＋ｆ２）から上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ４＋ｆ３）まで周波数が掃引される第１局発信号Ｓ３が出力される。このため、第１ＢＰＦ５４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂｃに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ５４によって帯域幅Ｃに制限された状態で信号Ｓ５として出力される。

検波部５５は、第１ＢＰＦ５４から出力される信号Ｓ５を検波して、例えば、信号Ｓ５のＲＭＳ(Root Mean Square)値を示す検波出力（検波電圧）Ｖｄを出力する。以上の構成により、この受信部５は、信号入力部４から出力される被測定信号Ｓ２に含まれる各周波数成分の信号レベルについて、上記した分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちから指定された１つの分割帯域毎に検出して、その検波出力Ｖｄを出力する。

第１Ａ／Ｄ変換部６は、受信部５から出力される検波出力Ｖｄをサンプリングして、その電圧値を示すデータＤｄに変換して出力する。なお、本例では、第１Ａ／Ｄ変換部６は、各第２Ａ／Ｄ変換部３３ａ，３３ｂ，３３ｃと同じサンプリング周期で検波出力Ｖｄをサンプリングする。処理部７は、ＣＰＵ、ＦＦＴ演算用のＤＳＰ、およびメモリ（いずれも図示せず）を用いて構成されて、ノイズ源特定処理およびスペクトル表示処理を実行する。この場合、メモリには、ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃと比較するためのしきい値Ｖｔが予め記憶されている。また、このしきい値Ｖｔについては、不図示の操作部（キーボードや操作パネル）からしきい値Ｖｔとなる数値を入力して、処理部７に対してこの入力した数値をしきい値Ｖｔとしてメモリに記憶させることで、設定する構成を採用することができる。

表示部８は、一例としてＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などのディスプレイ装置で構成されて、図２，４に示すように、信号測定装置１の操作パネル１ａに配設されている。また、表示部８は、チャンネル表示領域８ａとスペクトル表示領域８ｂとに表示画面が分割されている。表示部８は、チャンネル表示領域８ａには、トリガ入力端子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（入力チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４）に入力された各被測定信号Ｓｔａ，Ｓｔｂ，Ｓｔｃ，Ｓｔｄについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃのうちの最大のピーク値であって、上記のしきい値Ｖｔ以上のピーク値が測定された被測定信号Ｓｔの入力チャンネル番号（ＣＨ番号）と、この最大のピーク値が測定された分割帯域を表す帯域情報（本例では、分割帯域Ｂａを示す記号「Ｂａ」、分割帯域Ｂｂを示す記号「Ｂｂ」、分割帯域Ｂｃを示す記号「Ｂｃ」）とを表示させる。また、表示部８は、スペクトル表示領域８ｂには、チャンネル表示領域８ａに表示されている入力チャンネル番号に対応する被測定信号Ｓｔについての、チャンネル表示領域８ａに表示されている１つの分割帯域に含まれる各周波数の信号レベルを周波数軸に沿って表示する（周波数スペクトルを表示する）。

次に、信号測定装置１の動作について説明する。一例として、電子機器の回路基板７１から空中へ放射されるノイズ（放射ノイズ）の測定と、一定値以上の放射ノイズが検出されたときには、回路基板７１に実装されている複数の電子部品（ＩＣなど）のうちのいずれがこの放射ノイズの発生源（信号発生源）であるかの特定とを実行する例を挙げて説明する。

なお、回路基板７１が載置されたテーブル（不図示）とアンテナ８２との間の距離が規定の距離に設定され、また回路基板７１に実装された電子部品のうちのノイズの発生源となる可能性の高い複数（本例では一例として４つ）の電子部品７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄにアンテナ８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄが配設されており、信号測定装置１の入力端子４ａにアンテナ８２が接続され、かつ各トリガ入力端子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに各アンテナ８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄが接続されているものとする。

通電状態の回路基板７１では、実装されている各電子部品（電子部品７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄを含む）が作動することにより、各電子部品はノイズを放射する状態となっている。この状態において、アンテナ８２は、回路基板７１全体から放射されるノイズを受信して、被測定信号Ｓｉを信号測定装置１に出力する。また、各アンテナ８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄは、対応する電子部品７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄから放射されるノイズを個別に検出して被測定信号Ｓｔａ，Ｓｔｂ，Ｓｔｃ，Ｓｔｄを信号測定装置１に出力する。

この状態において、信号測定装置１では、信号入力部４が、アンテナ８２から被測定信号Ｓｉを入力すると共に、信号レベルを変換して受信部５に出力する。また、トリガ信号入力部２が、各アンテナ８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄから各被測定信号Ｓｔａ，Ｓｔｂ，Ｓｔｃ，Ｓｔｄを入力すると共に信号レベルを変換して被測定信号Ｓ１として、これらの被測定信号Ｓ１を１つずつ一定周期Ｔ１で順次選択して、トリガ信号検出部３に出力する。

トリガ信号検出部３は、トリガ信号入力部２から一定周期Ｔ１で順次出力される各被測定信号Ｓ１（各トリガ入力端子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄからの各被測定信号Ｓｔａ，Ｓｔｂ，Ｓｔｃ，Ｓｔｄに対応する各被測定信号Ｓ１）に対して、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる分割帯域内信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを各第２Ａ／Ｄ変換部３３のサンプリングクロックの周期で並列的に検出して、上記の一定周期Ｔ１内における被測定信号Ｓｔについての最終的なピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃをこの一定周期Ｔ１毎に処理部７に出力する。この場合、上記したように、ピーク値ＰＶａは、分割帯域Ｂａに含まれる各周波数成分のうちの最大ピーク電圧Ｐのピーク値であり、ピーク値ＰＶｂは、分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分のうちの最大ピーク電圧Ｐのピーク値であり、ピーク値ＰＶｃは、分割帯域Ｂｃに含まれる各周波数成分のうちの最大ピーク電圧Ｐのピーク値である。

これにより、被測定信号Ｓｔａに対応する被測定信号Ｓ１についてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃ、被測定信号Ｓｔｂに対応する被測定信号Ｓ１についてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃ、被測定信号Ｓｔｃに対応する被測定信号Ｓ１についてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃ、および被測定信号Ｓｔｄに対応する被測定信号Ｓ１についてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃが、トリガ信号検出部３から処理部７に対して一定周期Ｔ１で順次、繰り返して出力される。

処理部７は、このようにしてトリガ信号検出部３から一定周期Ｔ１で出力される各入力チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４の各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを全入力チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４分、入力する都度、ノイズ源特定処理を実行する。このノイズ源特定処理では、処理部７は、各入力チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４の各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃのうちの最大のピーク値を検出し、次いで、検出したピーク値と上記のしきい値Ｖｔとを比較する。この比較の結果、検出したピーク値がこのしきい値Ｖｔ未満のときには、処理部７は、特定すべきノイズ源は存在しないとして、このノイズ源特定処理を終了し、新たな各入力チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４の各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃの入力を再開する。

一方、検出したピーク値と予め規定されたしきい値Ｖｔとの比較の結果、検出したピーク値がこのしきい値Ｖｔ以上のときには、処理部７は、この最大のピーク値を検出した入力チャンネル（トリガ入力端子２１）に接続されているアンテナ８１が配設された電子部品（電子部品７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄのうちのいずれか）をノイズ源であると特定し、この入力チャンネルの番号、最大のピーク値が検出された分割帯域を示す記号、およびこの最大のピーク値をメモリに記憶する。これにより、ノイズ源特定処理が完了する。

このようにして、ノイズ源が特定された状態でノイズ源特定処理を完了したときには、処理部７は、スペクトル表示処理を実行する。

このスペクトル表示処理では、処理部７は、まず、受信部５に対して、ノイズ源特定処理において特定した１つの分割帯域（例えば、分割帯域Ｂｂ）を指定して、この指定した分割帯域内に含まれる各周波数成分の検波出力Ｖｄを検出する動作を開始させる。

具体的には、処理部７は、まず、掃引信号発生部５２に対して、この分割帯域Ｂｂの下限周波数ｆ１に対応する下限電圧値、分割帯域Ｂｂの上限周波数ｆ２に対応する上限電圧値、および掃引時間を示す情報を設定する。これにより、掃引信号発生部５２は、この下限電圧値、上限電圧値および掃引時間に基づき、設定された掃引時間で電圧値が下限電圧値から上限電圧値までリニアに変化する掃引電圧（鋸波状や三角波状に電圧が変化する電圧信号）Ｖｓを生成して、第１局部発振部５１に出力する。この場合、掃引信号発生部５２は、掃引電圧Ｖｓが上限電圧値に達したときには、掃引電圧Ｖｓを短時間で下限電圧値に戻し、再度、掃引電圧Ｖｓをリニアに変化させる動作を繰り返す。

また、第１局部発振部５１は、この掃引電圧Ｖｓに基づいて、掃引電圧Ｖｓの下限電圧値で規定される下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ１）から上限電圧値で規定される上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ２）まで、設定された掃引時間で第１局発周波数ｆＬ１がリニアに変化する第１局発信号Ｓ３を生成して、第１ミキサ５３に出力する。この場合、第１局部発振部５１は、第１局発周波数ｆＬ１が上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ２）に達したときには、この第１局発周波数ｆＬ１を短時間で下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ１）に戻し、再度、第１局発信号Ｓ３の周波数を第１局発周波数ｆＬ１に変化させる動作を繰り返す。

第１ミキサ５３は、この第１局発信号Ｓ３と被測定信号Ｓ２とをミキシングして、被測定信号Ｓ２の周波数ｆｉと第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１との和と差の各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号で構成される信号Ｓ４を出力する。次いで、第１ＢＰＦ５４は、信号Ｓ４に含まれる各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号のうちの低周波数側｜ｆｉ−ｆＬ１｜（本例では、周波数（ｆＬ１−ｆｉ））の信号であって、自身の通過帯域（帯域幅Ｃ）に含まれる信号を選択的に信号Ｓ５として出力する。この構成により、この第１ＢＰＦ５４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ５４によって帯域幅Ｃに帯域制限された状態で信号Ｓ５として出力される。検波部５５は、この信号Ｓ５を検波して、検波出力Ｖｄを出力する。

続いて、第１Ａ／Ｄ変換部６が、この受信部５から出力される検波出力Ｖｄをサンプリング（一例として、第２Ａ／Ｄ変換部３３と同じサンプリング周期でサンプリング）して、その電圧値を示すデータＤｄに変換して処理部７に出力する。次いで、処理部７のＤＳＰが、このデータＤｄをサンプリング周期に同期して入力すると共に、データＤｄと、第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１（掃引信号発生部５２による掃引電圧Ｖｓの掃引時間、下限電圧値および上限電圧値から第１局発周波数ｆＬ１を算出可能）とに基づいて、分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分についての信号レベルを算出する。また、処理部７のＣＰＵが、図４に示すように、表示部８のスペクトル表示領域８ｂに、分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数の信号レベルを周波数軸に沿って表示させる（周波数スペクトルを表示させる）。この際に、処理部７のＣＰＵは、同図に示すように、選択された分割帯域Ｂｂの下限周波数ｆ１および上限周波数ｆ２についても表示させる。また、処理部７のＣＰＵは、最大のピーク値を検出した入力チャンネルの番号（例えば、入力チャンネルＣＨ２のときには、数値「２」）、および特定された分割領域の識別記号（この例では、分割帯域Ｂｂの識別記号「Ｂｂ」）をチャンネル表示領域８ａに表示させる。これにより、スペクトル表示処理が完了する。

この状態においては、図４に示すように、最大のピーク値を検出した入力チャンネルの番号（上記の例では、入力チャンネルＣＨ２を示す数値「２」）、特定された分割領域の識別記号（上記の例では、分割帯域Ｂｂの識別記号「Ｂｂ」）、および回路基板７１全体から空中へ放射されるノイズのうちの最大のピーク値が検出された分割帯域Ｂｂについてのスペクトルが、表示部８に表示される。このため、このようにして表示部８に表示されている入力チャンネルの番号に基づいて、各電子部品７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄのうちのノイズ源となっている電子部品７１ｂの特定が可能となる。また、表示部８に表示されている分割帯域Ｂｂの識別記号「Ｂｂ」および周波数スペクトルに基づいて、回路基板７１から空中へ放射されるノイズについての周波数スペクトルのうち、最大のピーク値が検出されたことでノイズレベルの高いと思われる１つの分割帯域Ｂｂについての周波数スペクトルの測定が可能となる。

このように、この信号測定装置１では、信号選択部２３を有するトリガ信号入力部２が、各トリガ入力端子２１ａ〜２１ｄから入力される測定周波数帯域Ａの各被測定信号Ｓｔａ，Ｓｔｂ，Ｓｔｃ，Ｓｔｄを１つずつ順次選択して選択測定信号Ｓ１として出力し、トリガ信号検出部３が、この選択測定信号Ｓ１を入力して、測定周波数帯域Ａを連続的に分割してなる各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる選択測定信号Ｓ１についての分割帯域内信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを並列的に検出し、処理部７が、ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃのうちの信号レベルが最大で、かつしきい値Ｖｔ以上のピーク値が検出された分割帯域を指定して、受信部５に対して検波出力Ｖｄを生成させる。

したがって、この信号測定装置１によれば、各トリガ入力端子２１ａ〜２１ｄのうちの被測定信号Ｓｔについての最大のピーク値が検出されたトリガ入力端子（入力チャンネル）を特定することで、この特定したトリガ入力端子に接続されているアンテナ８１が配設された電子部品（電子部品７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄのうちの１つの電子部品）をノイズ源であると特定することができる。また、この信号測定装置１によれば、最大のピーク値が検出された分割帯域を指定して受信部５に対して検波出力Ｖｄを生成させることができるため、この検波出力Ｖｄと、第１局部発振部５１から出力される第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１とに基づいて、最大のピーク値を含むことでノイズレベルの高いと思われる分割帯域に含まれる各周波数成分の信号レベルを周波数軸に沿って表示させることができる（周波数スペクトルを測定することができる）。

また、この信号測定装置１によれば、トリガ信号検出部３が、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに対応する通過帯域に規定されると共に、トリガ信号入力部２の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個（本例では３個）のフィルタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、各フィルタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃの出力部にそれぞれ接続されて、対応するフィルタ３１から出力される各信号Ｓ１のピークを並列的に検出するｎ個（本例では３個）のピーク検出部３２と、各ピーク検出部３２にそれぞれ接続されて、対応するピーク検出部３２で検出されたピーク値ＰＶを並列的に検出するｎ個の第２Ａ／Ｄ変換部３３ａ，３３ｂ，３３ｃとを備えたことにより、測定周波数帯域Ａ内に周波数が含まれる信号の突発的な発生を簡易な構成でありながら、確実に検出して、この信号の発生源（ノイズ源）を特定することができる。

なお、上記の信号測定装置１では、測定周波数帯域Ａを３つの分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに分割した例を挙げて説明しているが、測定周波数帯域Ａは、複数であれば、３つ以外に、２つまたは４つ以上の任意の数で分割することができる。

また、信号測定装置１では、受信部５をスーパーへテロダイン方式で構成しているが、図５に示す他の受信部５Ａのように、第１ＢＰＦ５４と検波部５５との間に、第２ミキサ５６ａ、第２局部発振部５６ｂおよび第２ＢＰＦ５６ｃで構成される他の周波数変換部５６を配置して、ダブルスーパーへテロダイン方式で構成することもできる。以下、この受信部５Ａについて説明する。なお、受信部５と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。

この場合、第２局部発振部５６ｂは、一例として、信号Ｓ５の上記周波数（ｆＬ１−ｆｉ）をｆ５としたときに、この周波数ｆ５よりも低い固定周波数（第２局発周波数）ｆＬ２の第２局発信号Ｓ６を生成して出力する。第２ミキサ５６ａは、第１ＢＰＦ５４から出力される信号Ｓ５を入力すると共に、第２局部発振部５６ｂから出力される第２局発信号Ｓ６を入力して、信号Ｓ５と第２局発信号Ｓ６とをミキシングすることにより、信号Ｓ５の周波数ｆ５と第２局発信号Ｓ６の第２局発周波数ｆＬ２との和と差の各周波数（｜ｆ５±ｆＬ２｜）の信号で構成される第２中間周波信号Ｓ７（以下、「信号Ｓ７」ともいう）を出力する。第２ＢＰＦ５６ｃは、信号Ｓ７に含まれる各周波数（｜ｆ５±ｆＬ２｜）の信号のうちの低周波数側｜ｆ５−ｆＬ２｜の信号を選択的に信号Ｓ８として出力する。したがって、この構成では、検波部５５は、第２ＢＰＦ５６ｃから出力されるダウンコンバートされた信号Ｓ８を検波して、検波出力Ｖｄを出力する。

また、信号発生源としての複数の電子部品７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが実装された回路基板７１を被測定対象物とする例について上記したが、これに限定されるものではなく、この信号測定装置１は、信号発生源としての複数の電気モジュール（電源装置、回路基板、ディスプレイおよびキーボードなど）を備えた電子機器を被測定対象物として、この被測定対象物から空中へ放射されている放射ノイズの測定と、一定値以上の放射ノイズを発生する電気モジュールの特定とを行う例に適用することもできる。

１ 信号測定装置
２ トリガ信号入力部
３ トリガ信号検出部
４ 信号入力部
５ 受信部
７ 処理部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ トリガ入力端子
２３ 信号選択部
Ｐｖａ，Ｐｖｂ，Ｐｖｃ ピーク値
Ｓ１ 選択測定信号
Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ 分割帯域内信号
Ｓ３ 局発信号
Ｓｉ 被測定信号（第２被測定信号）
Ｓｔａ，Ｓｔｂ，Ｓｔｃ，Ｓｔｄ 被測定信号（第１被測定信号）
Ｖｄ 検波出力
Ｖｔ しきい値

Claims (2)

1. 複数の第１入力部からそれぞれ入力される複数の第１被測定信号を１つずつ順次選択して選択測定信号として出力する信号選択部と、
   前記出力された選択測定信号を入力して、測定周波数帯域を連続するｎ個（ｎは２以上の整数）の周波数帯域に分割した各分割帯域に含まれる各分割帯域内信号を並列的に検出する信号検出部と、
   指定された前記分割帯域の周波数帯域幅と同じ周波数帯域幅で局発信号を掃引すると共に、第２入力部から入力される第２被測定信号と前記局発信号とをミキシングして生成した中間周波信号を検波することにより前記指定された分割帯域内の前記第２被測定信号についての検波出力を生成するスーパーヘテロダイン方式の受信部と、
   前記分割帯域内信号のうちのピーク値が最大で、かつ当該ピーク値が予め規定されたしきい値以上の分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる処理部とを備え、前記検波出力を前記第２被測定信号の信号レベルとして測定する信号測定装置。
2. 前記信号検出部は、
   前記各分割帯域に対応する通過帯域に規定されると共に、前記信号選択部の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個のバンドパスフィルタと、
   前記各バンドパスフィルタの出力部にそれぞれ接続されて、対応する当該バンドパスフィルタから出力される前記分割帯域内信号のピークを並列的に検出するｎ個のピーク検出部と、
   前記各ピーク検出部にそれぞれ接続されて、対応する当該ピーク検出部で検出された前記ピークの値を並列的にアナログ−デジタル変換して前記ピーク値として出力するｎ個のＡ／Ｄ変換部とを備えている請求項１記載の信号測定装置。

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