JP6259879B1 - 位相測定装置及び位相測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定信号の位相特性を容易に測定することができる位相測定装置及び位相測定方法を提供する。【解決手段】位相測定装置１は、所定周波数の基準信号を発生する基準信号発生部２４と、基準信号に基づいてベースバンド領域の第１信号を発生するベースバンド信号発生器１１ａと、第１信号の周期の自然数倍の周期を有する第２信号を基準信号に基づいて発生する信号発生器２５ａと、第１信号を所定周波数の無線信号にアップコンバートしＤＵＴ３０に出力するアップコンバート部１１と、ＤＵＴ３０の出力信号をベースバンド信号にダウンコンバートするダウンコンバート部２１と、ダウンコンバートされたベースバンド信号をキャプチャするキャプチャタイミングを第２信号に基づいて設定する設定するキャプチャタイミング設定部２５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、被測定信号の位相を測定する位相測定装置及び位相測定方法に関する。

従来、この種の装置としては、複数のアンテナ素子を有するフェーズドアレイアンテナの位相を校正するための位相校正技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された従来のフェーズドアレイアンテナは、複数の送信アンテナのうち校正の基準として定められた基準アンテナ素子と、校正対象の複数の校正対象アンテナ素子と、各アンテナ素子から出力される電波の位相を変化させるためにアンテナ素子ごとに接続された複数の移相器と、各アンテナ素子から出力される電波を受信してその電力を検出する受信アンテナ及び受信器と、を備えている。

この構成により、従来のものは、基準アンテナ素子に接続されている移相器の位相を固定したまま、校正対象アンテナ素子に接続されている移相器の位相を変化させながら、受信アンテナを介して受信器で電波を受信することにより、基準アンテナ素子の位相を基準として校正対象アンテナ素子の位相を測定するようになっている。

特開２０１２−１２２８７４号公報

しかしながら、従来のものでは、基準アンテナ素子の位相を基準として、複数の校正対象アンテナ素子の位相を順次相互比較しながら測定する構成となっているので、位相特性の測定が煩雑となるという課題があった。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる位相測定装置及び位相測定方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る位相測定装置は、入力した入力信号に所定の処理を施して出力信号を生成する被測定装置（３０、５０、７０）から出力される前記出力信号の位相を測定する位相測定装置（１〜４）であって、所定周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段（１２、２４、７２）と、前記基準信号に基づいてベースバンド領域の第１信号を発生する第１信号発生手段（１１ａ）と、前記第１信号を所定周波数の無線信号にアップコンバートし前記入力信号として出力するアップコンバート手段（１１、７１）と、前記被測定装置の前記出力信号をベースバンド信号にダウンコンバートするダウンコンバート手段（２１）と、ダウンコンバートされた前記ベースバンド信号をキャプチャし、キャプチャした前記ベースバンド信号の位相特性を測定する位相特性測定手段（２３）と、前記位相特性測定手段が前記ベースバンド信号をキャプチャするキャプチャタイミングを設定するキャプチャタイミング設定手段（２５）と、を備え、前記キャプチャタイミング設定手段は、前記基準信号に基づいて前記第１信号の周期の自然数倍の周期を有する第２信号を発生する第２信号発生手段（２５ａ）を備え、前記第２信号に基づいて前記キャプチャタイミングを設定するものである構成を有している。

この構成により、本発明の請求項１に係る位相測定装置は、被測定装置の出力信号を生成するための第１信号の周期に対して、被測定装置の出力信号のキャプチャタイミングを示す信号を生成するための第２信号の周期を自然数倍にしてキャプチャタイミングを設定する構成としたので、被測定装置の出力信号の位相を常に同じタイミングで測定することができる。

したがって、本発明の請求項１に係る位相測定装置は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

本発明の請求項２に係る位相測定装置は、前記キャプチャタイミング設定手段は、前記キャプチャタイミングを設定する信号として前記第２信号に基づいたトリガを生成するトリガ生成手段（６１ａ）を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項２に係る位相測定装置は、キャプチャタイミング設定手段がキャプチャタイミングをトリガで示す構成としたので、被測定装置の出力信号の位相を常に同じタイミングで測定することができる。

したがって、本発明の請求項２に係る位相測定装置は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

本発明の請求項３に係る位相測定装置は、信号発生器（１０）及びスペクトラムアナライザ（２０、６０）を備え、前記信号発生器は、前記第１信号発生手段と、前記アップコンバート手段と、を備え、前記スペクトラムアナライザは、前記ダウンコンバート手段と、前記キャプチャタイミング設定手段と、を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項３に係る位相測定装置は、信号発生器及びスペクトラムアナライザで構成することができ、簡易な構成で被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

本発明の請求項４に係る位相測定装置は、前記被測定装置（７０）は、前記第１信号発生手段を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項４に係る位相測定装置は、被測定装置が装置内で発生する第１信号の周期に対して、被測定装置の出力信号のキャプチャタイミングを示す信号を生成するための信号の周期を自然数倍にしてキャプチャタイミングを設定する構成としたので、被測定装置の出力信号の位相を常に同じタイミングで測定することができる。

したがって、本発明の請求項４に係る位相測定装置は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

本発明の請求項５に係る位相測定装置は、前記被測定装置は、無線周波数の信号を送信する送信装置（３０）であって、前記無線周波数の信号を出力する複数の送信アンテナ素子（３３）と、前記各送信アンテナ素子に接続され前記入力信号の位相を変化させる移相部（３２）と、を備え、前記ダウンコンバート手段は、前記送信装置が送信する前記無線周波数の信号を受信し、受信した前記無線周波数の信号を前記出力信号として前記ベースバンド信号にダウンコンバートするものである構成を有している。

この構成により、本発明の請求項５に係る位相測定装置は、被測定装置が送信装置である場合でも、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

本発明の請求項６に係る位相測定装置は、前記被測定装置は、無線周波数の信号を受信する受信装置（５０）であって、前記無線周波数の信号を入力する複数の受信アンテナ素子（５１）と、前記各受信アンテナ素子に接続され受信信号の位相を変化させる移相部（５２）と、を備え、前記アップコンバート手段は、前記受信装置が受信する前記無線周波数の信号を前記入力信号として出力するものである構成を有している。

この構成により、本発明の請求項６に係る位相測定装置は、被測定装置が受信装置である場合でも、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

本発明の請求項７に係る位相測定方法は、入力した入力信号に所定の処理を施して出力信号を生成する被測定装置（３０、５０、７０）から出力される前記出力信号の位相を測定する位相測定方法であって、所定周波数の基準信号を発生する基準信号発生ステップ（Ｓ１１）と、前記基準信号に基づいてベースバンド領域の第１信号を発生する第１信号発生ステップ（Ｓ１２）と、前記基準信号に基づいて前記第１信号の周期の自然数倍の周期を有する第２信号を発生する第２信号発生ステップ（Ｓ１３）と、前記第１信号を所定周波数の無線信号にアップコンバートし前記入力信号として出力するアップコンバートステップ（Ｓ１４）と、前記被測定装置の前記出力信号をベースバンド信号にダウンコンバートするダウンコンバートステップ（Ｓ１６）と、ダウンコンバートされた前記ベースバンド信号をキャプチャし、キャプチャした前記ベースバンド信号の位相特性を測定する位相特性測定ステップ（Ｓ１９）と、前記位相特性測定ステップにおいて前記ベースバンド信号をキャプチャするキャプチャタイミングを前記第２信号に基づいて設定するキャプチャタイミング設定ステップ（Ｓ１８）と、を含む構成を有している。

この構成により、本発明の請求項７に係る位相測定方法は、被測定装置の出力信号を生成するための第１信号の周期に対して、被測定装置の出力信号のキャプチャタイミングを示す信号を生成するための第２信号の周期を自然数倍にしてキャプチャタイミングを設定する構成としたので、被測定装置の出力信号の位相を常に同じタイミングで測定することができる。

したがって、本発明の請求項７に係る位相測定方法は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

本発明は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができるという効果を有する位相測定装置及び位相測定方法を提供することができるものである。

本発明の一実施形態における位相測定装置のブロック構成図である。 本発明の一実施形態における第１信号及び第２信号の波形例を示す図である。 本発明の一実施形態における位相測定装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態において、第１信号及び第２信号を同時にキャプチャする手段を設けた場合の位相測定例の説明図である。 本発明の一実施形態の変形例１のブロック構成図である。 本発明の一実施形態の変形例２のブロック構成図である。 本発明の一実施形態の変形例３のブロック構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

まず、本発明に係る位相測定装置の一実施形態における構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態における位相測定装置１は、信号発生器１０及びスペクトラムアナライザ２０を備え、ＤＵＴ（被測定装置）３０の出力信号の位相特性を測定するものである。

本実施形態におけるＤＵＴ３０は、無線周波数の信号（以下「ＲＦ信号」）を送信する送信装置であって、分配器３１、移相部３２、送信アンテナ部３３、制御部３４を備えている。

分配器３１は、入力信号を分配して移相部３２に出力するものである。移相部３２は、入力信号の位相を変化させる複数の移相器を備えている。送信アンテナ部３３は、ＲＦ信号を出力する複数の送信アンテナ素子を備えている。制御部３４は、移相部３２の各移相器の制御を行うものである。

信号発生器１０は、アップコンバート部１１、基準信号発生部１２、操作部１３、制御部１４を備えている。

アップコンバート部１１は、ベースバンド信号発生器１１ａ、局部発振器１１ｂ、ミキサ１１ｃを備えている。このアップコンバート部１１は、アップコンバート手段の一例である。

ベースバンド信号発生器１１ａは、基準信号発生部１２から基準信号を入力し、この基準信号に基づいて所定周波数を有するベースバンド領域の信号（以下「第１信号」）を発生してミキサ１１ｃに出力するようになっている。例えば、ベースバンド信号発生器１１ａは、基準信号発生部１２から１０ＭＨｚの基準信号を入力し、２６ＭＨｚの周期の第１信号（具体例を挙げれば、ＱＰＳＫやＯＦＤＭのような変調信号）を発生するものである。このベースバンド信号発生器１１ａは、第１信号発生手段の一例である。

局部発振器１１ｂは、所定の無線周波数の局部発振信号を生成してミキサ１１ｃに出力するようになっている。

ミキサ１１ｃは、ベースバンド信号発生器１１ａが発生した第１信号と、局部発振器１１ｂが発生した局部発振信号とを混合してＤＵＴ３０に出力するようになっている。

以上のように、アップコンバート部１１は、第１信号を所定周波数の無線信号にアップコンバートし、ＤＵＴ３０の分配器３１に入力される入力信号として出力するものである。

基準信号発生部１２は、後述する基準信号発生部２４とともに、マスタ／スレーブの関係で構成されている。本実施形態では、基準信号発生部２４がマスタ、基準信号発生部１２がスレーブとして動作するようになっており、基準信号発生部１２は、基準信号発生部２４が発生する基準信号に基づいた信号を発生するようになっている。具体的には、基準信号発生部１２は、基準信号発生部２４が例えば１０ＭＨｚの基準信号を発生している場合には、１０ＭＨｚの基準信号を発生してベースバンド信号発生器１１ａに出力するようになっている。この基準信号発生部１２としては、一般に信号発生器に備えられている基準信号発生器を用いることができる。なお、基準信号発生部１２は、基準信号発生手段の一例である。

操作部１３は、例えば、局部発振器１１ｂの局部発振信号を設定するために測定者が操作するものである。

制御部１４は、例えば、測定者が操作部１３を操作して設定された情報に基づいてアップコンバート部１１を制御するようになっている。

スペクトラムアナライザ２０は、ダウンコンバート部２１、ＡＤＣ２２、信号解析部２３、基準信号発生部２４、キャプチャタイミング設定部２５、操作部２６、制御部２７、表示部２８を備えている。

ダウンコンバート部２１は、局部発振器２１ａ、ミキサ２１ｂを備えている。このダウンコンバート部２１には、ＤＵＴ３０から送信される電波を受信する受信アンテナ２９が接続されている。なお、ダウンコンバート部２１は、ダウンコンバート手段の一例である。

局部発振器２１ａは、所定周波数の局部発振信号を生成してミキサ２１ｂに出力するようになっている。

ミキサ２１ｂは、受信アンテナ２９が受信した受信信号と、局部発振器２１ａからの局部発振信号とを混合してＡＤＣ２２に出力するようになっている。

ＡＤＣ２２は、ダウンコンバート部２１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、信号解析部２３に出力するようになっている。

信号解析部２３は、入力信号を記憶するメモリ（図示省略）を備え、キャプチャタイミング設定部２５からの信号に基づいて入力信号をメモリにキャプチャし、キャプチャした信号を解析するようになっている。この信号解析部２３は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）によって構成される。なお、信号解析部２３は、位相特性測定手段の一例である。

基準信号発生部２４は、前述のように、スレーブとして動作する基準信号発生部１２に対してマスタとして動作するようになっており、所定周波数の基準信号を発生し、キャプチャタイミング設定部２５及び信号発生器１０のベースバンド信号発生器１１ａに出力するようになっている。例えば、基準信号発生部２４は、１０ＭＨｚの基準信号を発生するようになっている。この基準信号発生部２４としては、一般にスペクトラムアナライザに備えられている基準信号発生器を用いることができる。なお、基準信号発生部２４は、基準信号発生手段の一例である。

なお、本実施形態では、スペクトラムアナライザ２０側にマスタ側の基準信号発生器２４を設け、信号発生器１０側にスレーブ側の基準信号発生器１２を設けた構成としているが、これに限定されない。例えば、信号発生器１０の基準信号発生器１２をマスタ側とし、ペクトラムアナライザ２０側の基準信号発生器２４をスレーブ側としてもよい。この場合には、基準信号発生器２４は、基準信号発生部１２が発生する基準信号に基づいた信号を発生する構成となる。さらに、例えば、信号発生器１０及びスペクトラムアナライザ２０の外部に基準信号発生器を設ける構成としてもよい。この場合には、基準信号発生器１２及び基準信号発生器２４は、外部に設けられた基準信号発生器が発生する基準信号に基づいた信号を発生する構成となる。

キャプチャタイミング設定部２５は、信号解析部２３が入力信号をキャプチャするためのキャプチャタイミングを設定するものであって、信号発生器２５ａ、ＡＤＣ２５ｂを備えている。このキャプチャタイミング設定部２５は、キャプチャタイミング設定手段の一例である。

信号発生器２５ａは、基準信号発生部２４からの基準信号に基づいて信号（以下「第２信号」）を発生するようになっている。この信号発生器２５ａが発生する第２信号は、信号発生器１０のベースバンド信号発生器１１ａが発生する第１信号の周期の自然数倍の周期を有する。具体的には、第２信号は、第１信号の周期の自然数倍である１倍、２倍、３倍・・・の周期を有する。例えば、信号発生器２５ａは、基準信号発生部２４から１０ＭＨｚの基準信号を入力し、第１信号の周期が２６ＭＨｚであればその２倍の周期である１３ＭＨｚの第２信号（具体例を挙げれば、ＣＷ信号、パルス信号など）を発生するものである。なお、信号発生器２５ａは、第２信号発生手段の一例である。

ＡＤＣ２５ｂは、信号発生器２５ａが発生した第２信号をアナログ値からデジタル値に変換し、信号解析部２３に出力するようになっている。

操作部２６は、スペクトラムアナライザ２０の各種設定情報を設定するために測定者が操作するものである。

制御部２７は、信号解析部２３から解析結果のデータを入力するようになっている。また、制御部２７は、例えば、測定者が操作部２６を操作して設定した設定情報に基づいて、解析結果を表示部２８に表示する表示制御を行うようになっている。

表示部２８は、制御部２７による表示制御に基づいて、例えば解析結果を表示するようになっている。

次に、信号発生器１０のベースバンド信号発生器１１ａが発生する第１信号と、スペクトラムアナライザ２０の信号発生器２５ａが発生する第２信号について図２を用いて説明する。

図２は、ベースバンド信号発生器１１ａが発生する第１信号と、信号発生器２５ａが発生する第２信号の波形例を示している。図２に示した例では、第１信号の周期に対して、第２信号の周期を２倍（自然数倍の一例）としている。

図２に示すように、第２信号の周期が第１信号の周期の自然数倍であれば、第２信号の特定の位相（例えば、Ａ点又はＢ点）に対する第１信号の位相は、必ず同じタイミングとなる。

したがって、キャプチャタイミング設定部２５が、例えば図２に示したＡ点のタイミングで、信号解析部２３のキャプチャを開始させれば、キャプチャ対象であるＤＵＴ３０の出力信号は発生信号４１に基づいて生成されたものであるので、信号解析部２３は、ＤＵＴ３０の出力信号の位相を常に同じタイミングで（同期がとれた状態で）解析することができることとなる。

具体的には、例えば、測定対象の送信アンテナ素子の位相差を求める場合には、従来は、予め定められた送信アンテナ素子の出力信号の位相を基準として求める必要があったが、本実施形態における位相測定装置１では、測定対象の送信アンテナ素子の各出力信号の各位相を単に求めるだけで両者の位相差を求めることが可能となる。すなわち、本実施形態における位相測定装置１は、被測定信号の位相特性を従来のものよりも簡易な構成で容易に測定することができる。

次に、本実施形態における位相測定装置１の動作について図３を用いて説明する。なお、図３においては、ベースバンド信号をＢＢ信号と略記している。

スペクトラムアナライザ２０の基準信号発生部２４は、所定周波数の基準信号を発生する（ステップＳ１１）。発生された基準信号は、キャプチャタイミング設定部２５の信号発生器２５ａ及び信号発生器１０のベースバンド信号発生器１１ａに出力される。

信号発生器１０のベースバンド信号発生器１１ａは、基準信号発生部２４から入力した基準信号に基づいて第１信号を発生する（ステップＳ１２）。

キャプチャタイミング設定部２５の信号発生器２５ａは、基準信号発生部２４から入力した基準信号に基づいて、ベースバンド信号発生器１１ａによって発生された第１信号の周期の自然数倍の周期を有する第２信号を発生する（ステップＳ１３）。

信号発生器１０のアップコンバート部１１は、ベースバンド信号発生器１１ａが発生した第１信号を所定周波数の無線信号にアップコンバートし、ＤＵＴ３０の分配器３１に入力される入力信号として出力する（ステップＳ１４）。

ＤＵＴ３０は、信号発生器１０から入力した入力信号を分配器３１で分配し、分配された各入力信号を移相部３２により所定の位相に設定し、各送信アンテナ素子からＲＦ信号を出力する（ステップＳ１５）。

スペクトラムアナライザ２０のダウンコンバート部２１は、受信アンテナ２９を介してＤＵＴ３０の出力信号を入力し、ベースバンド信号にダウンコンバートする（ステップＳ１６）。

ＡＤＣ２２は、ダウンコンバートされたベースバンド信号をアナログ値からデジタル値に変換し、信号解析部２３に出力する（ステップＳ１７）。

キャプチャタイミング設定部２５のＡＤＣ２５ｂは、ステップＳ１３において発生された第２信号をアナログ値からデジタル値に変換し、キャプチャタイミング設定部２５は、デジタル値の第２信号に基づいて、ダウンコンバートされたベースバンドをキャプチャするキャプチャタイミングを設定する（ステップＳ１８）。

信号解析部２３は、キャプチャタイミング設定部２５によって設定されたキャプチャタイミングに従ってＤＵＴ３０の出力信号をキャプチャし、出力信号の位相を測定する（ステップＳ１９）。

表示部２８は、信号解析部２３が測定した出力信号の位相測定値を表示する（ステップＳ２０）。

以上のように、本実施形態における位相測定装置１は、ＤＵＴ３０の出力信号を生成するための第１信号の周期に対して、ＤＵＴ３０の出力信号のキャプチャタイミングを示す信号を生成するための第２信号の周期を自然数倍にし、キャプチャタイミングを設定する構成としたので、ＤＵＴ３０の出力信号（被測定信号）の位相を常に同じタイミングで測定することができる。

したがって、本実施形態における位相測定装置１は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

また、本実施形態における位相測定装置１は、信号発生器１０及びスペクトラムアナライザ２０で構成することができるので、従来この種の測定に用いられていた高価なベクトルネットワークアナライザを使用する必要がなく、より安価な構成で被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

また、ミリ波帯での使用が検討されているマッシブＭＩＭＯ（Massive Multi-Input Multi-Output）では送受信モジュールとアンテナ素子とが一体化された構成が一般的であるが、この種の構成の場合でも本実施形態における位相測定装置１は、位相特性の測定を好適に実施可能である。

なお、前述の実施形態では、被測定装置として送信装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、入力信号に所定の処理を施して出力信号を生成する装置、例えば入力した無線周波数の信号を増幅して出力する増幅器であってもよい。

また、前述の実施形態では、キャプチャタイミング設定部２５によって設定されたキャプチャタイミングに従って、被測定信号の位相を測定する例を挙げて説明したが、以下に述べる構成とすることもできる。

すなわち、第１信号及び第２信号を同時にキャプチャする手段を設け、第２信号の予め定められた所定の位相に基づいて第１信号の位相を補正する構成とすることもできる。

具体的には、例えば、第２信号の位相が０度のときの第１信号の位相を測定する場合に、図４（ａ）に示すように、第２信号の位相＝０度の時刻の点４１で第１信号の点４２での位相を測定した場合には、測定した位相を採用する。

一方、図４（ｂ）に示すように、第２信号の位相＝θ度の時刻の点４３で第１信号の点４４での位相を測定した場合には、第２信号の周期をＴ（秒）とすると、θ／３６０×Ｔの時間だけ戻す補正をすることにより、第２信号の位相＝０度の時刻の点４５に対応する第１信号の点４６での位相を求めることができる。

以下、前述の実施形態の変形例１〜３について図５〜図７を用いて説明する。

［変形例１］
図５は、本実施形態の変形例１のブロック構成図である。なお、前述の実施形態（図１参照）と同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態の変形例１における位相測定装置２は、ＤＵＴ５０の出力信号の位相特性を測定するものである。

変形例１におけるＤＵＴ５０は、ＲＦ信号を受信する受信装置であって、受信アンテナ部５１、移相部５２、受信部５３、制御部５４を備えている。

受信アンテナ部５１は、信号発生器１０に接続された送信アンテナ１４からＲＦ信号を入力する複数の受信アンテナ素子を備えている。移相部５２は、入力信号の位相を変化させる複数の移相器を備えている。受信部５３は、移相部５２の出力信号を受信し、受信信号をスペクトラムアナライザ２０のダウンコンバート部２１に出力するものである。制御部５４は、移相部５２の各移相器の制御を行うものである。

以上の構成により、変形例１における位相測定装置２は、ＤＵＴ５０の入力信号を生成するための第１信号の周期に対して、ＤＵＴ５０の出力信号のキャプチャタイミングを示す信号を生成するための第１信号の周期を自然数倍にする構成としたので、ＤＵＴ５０の出力信号（被測定信号）の位相を常に同じタイミングで測定することができる。

したがって、変形例１における位相測定装置２は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

［変形例２］
図６は、本実施形態の変形例２のブロック構成図である。なお、前述の実施形態（図１参照）と同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、変形例２における位相測定装置３は、スペクトラムアナライザ６０を備えている。

スペクトラムアナライザ６０は、前述の実施形態におけるキャプチャタイミング設定部２５に代えてトリガ出力部６１を備えている。

トリガ出力部６１は、信号発生器２５ａと、この信号発生器２５ａが発生した第１信号に基づいてトリガを生成するトリガ生成部６１ａと、を備え、発生したトリガを信号解析部２３に出力するようになっている。

トリガ生成部６１ａは、例えば、図２に示したように、信号発生器２５ａが発生した第２信号の点Ａで示す時刻にトリガを生成し、信号解析部２３に出力するようになっている。このトリガ生成部６１ａは、トリガ生成手段の一例である。

その結果、信号解析部２３は、ＤＵＴ３０の出力信号の位相を常に同じタイミングで解析することができることとなる。

以上の構成により、変形例２における位相測定装置３は、ＤＵＴ３０の出力信号を生成するための第１信号の周期に対して、ＤＵＴ３０の出力信号のキャプチャタイミングを示す信号を生成するための第２信号の周期を自然数倍にする構成としたので、ＤＵＴ３０の出力信号（被測定信号）の位相を常に同じタイミングで測定することができる。

したがって、変形例２における位相測定装置３は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

［変形例３］
図７は、本実施形態の変形例３のブロック構成図である。なお、前述の実施形態（図１参照）と同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

図７に示すように、変形例３における位相測定装置４は、スペクトラムアナライザ２０のみを備え、ＤＵＴ７０の位相特性を測定するものである。

ＤＵＴ７０は、ＲＦ信号を送信する送信装置であって、分配器３１、移相部３２、送信アンテナ部３３、アップコンバート部７１、基準信号発生部７２、操作部７３、制御部７４を備えている。

アップコンバート部７１は、ベースバンド信号発生器７１ａ、局部発振器７１ｂ、ミキサ１１ｃを備えている。このアップコンバート部７１は、前述のアップコンバート部１１と同様に動作するものであって、アップコンバート手段の一例である。

すなわち、ベースバンド信号発生器７１ａ（第１信号発生手段）は、基準信号発生部７２から基準信号を入力し、この基準信号に基づいて所定周波数の第１信号を発生してミキサ７１ｃに出力するようになっている。

局部発振器７１ｂは、所定の無線周波数の局部発振信号を生成してミキサ７１ｃに出力するようになっている。

ミキサ７１ｃは、ベースバンド信号発生器７１ａが発生した第１信号と、局部発振器７１ｂが発生した局部発振信号とを混合して分配器３１に出力するようになっている。

基準信号発生部７２は、基準信号発生部２４が発生する基準信号に基づいた信号を発生するようになっている。なお、基準信号発生部７２は、基準信号発生手段の一例である。

操作部７３は、例えば、局部発振器７１ｂの局部発振信号の設定や、移相部３２の位相の設定等を行うために測定者が操作するものである。

制御部７４は、測定者が操作部７３を操作して設定された情報に基づいてアップコンバート部７１や移相部３２等を制御するようになっている。

以上の構成により、変形例３における位相測定装置４は、ＤＵＴ７０の出力信号を生成するための第１信号の周期に対して、ＤＵＴ７０の出力信号のキャプチャタイミングを示す信号を生成するための第２信号の周期を自然数倍にする構成としたので、ＤＵＴ７０の出力信号（被測定信号）の位相を常に同じタイミングで測定することができる。

したがって、変形例３における位相測定装置４は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができる。

なお、変形例３におけるスペクトラムアナライザ２０に代えて、前述の変形例２のスペクトラムアナライザ６０としても同様の効果が得られる。

また、ＤＵＴ７０が送信装置である例を挙げて説明したが、変形例１で示したように、受信装置に対応した構成とすることもできるし、送受信装置に対応した構成とすることもできる。

以上のように、本発明に係る位相測定装置及び位相測定方法は、被測定信号の位相特性を容易に測定することができるという効果を有し、被測定信号の位相を測定する位相測定装置及び位相測定方法として有用である。

１〜４ 位相測定装置
１０ 信号発生器
１１ アップコンバート部（アップコンバート手段）
１１ａ、７１ａ ベースバンド信号発生器（第１信号発生手段）
１２、２４、７２ 基準信号発生部（基準信号発生手段）
２０ スペクトラムアナライザ
２１ ダウンコンバート部（ダウンコンバート手段）
２３ 信号解析部（位相特性測定手段）
２５ キャプチャタイミング設定部（キャプチャタイミング設定手段）
２５ａ 信号発生器（第２信号発生手段）
２５ｂ ＡＤＣ
３０、５０、７０ ＤＵＴ（被測定装置）
３２ 移相部
３３ 送信アンテナ部（複数の送信アンテナ素子）
５１ 受信アンテナ部（複数の受信アンテナ素子）
５２ 移相部
６０ スペクトラムアナライザ
６１ トリガ出力部
６１ａ トリガ生成部（トリガ生成手段）
７１ アップコンバート部（アップコンバート手段）

Claims (7)

1. 入力した入力信号に所定の処理を施して出力信号を生成する被測定装置（３０、５０、７０）から出力される前記出力信号の位相を測定する位相測定装置（１〜４）であって、
   所定周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段（１２、２４、７２）と、
   前記基準信号に基づいてベースバンド領域の第１信号を発生する第１信号発生手段（１１ａ）と、
   前記第１信号を所定周波数の無線信号にアップコンバートし前記入力信号として出力するアップコンバート手段（１１、７１）と、
   前記被測定装置の前記出力信号をベースバンド信号にダウンコンバートするダウンコンバート手段（２１）と、
   ダウンコンバートされた前記ベースバンド信号をキャプチャし、キャプチャした前記ベースバンド信号の位相特性を測定する位相特性測定手段（２３）と、
   前記位相特性測定手段が前記ベースバンド信号をキャプチャするキャプチャタイミングを設定するキャプチャタイミング設定手段（２５）と、
   を備え、
   前記キャプチャタイミング設定手段は、
   前記基準信号に基づいて前記第１信号の周期の自然数倍の周期を有する第２信号を発生する第２信号発生手段（２５ａ）を備え、
   前記第２信号に基づいて前記キャプチャタイミングを設定するものである、
   ことを特徴とする位相測定装置。
2. 前記キャプチャタイミング設定手段は、前記キャプチャタイミングを設定する信号として前記第２信号に基づいたトリガを生成するトリガ生成手段（６１ａ）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の位相測定装置。
3. 信号発生器（１０）及びスペクトラムアナライザ（２０、６０）を備え、
   前記信号発生器は、前記第１信号発生手段と、前記アップコンバート手段と、を備え、
   前記スペクトラムアナライザは、前記ダウンコンバート手段と、前記キャプチャタイミング設定手段と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の位相測定装置。
4. 前記被測定装置（７０）は、前記第１信号発生手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の位相測定装置。
5. 前記被測定装置は、無線周波数の信号を送信する送信装置（３０）であって、
   前記無線周波数の信号を出力する複数の送信アンテナ素子（３３）と、
   前記各送信アンテナ素子に接続され前記入力信号の位相を変化させる移相部（３２）と、
   を備え、
   前記ダウンコンバート手段は、前記送信装置が送信する前記無線周波数の信号を受信し、受信した前記無線周波数の信号を前記出力信号として前記ベースバンド信号にダウンコンバートするものである、
   ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の位相測定装置。
6. 前記被測定装置は、無線周波数の信号を受信する受信装置（５０）であって、
   前記無線周波数の信号を入力する複数の受信アンテナ素子（５１）と、
   前記各受信アンテナ素子に接続され受信信号の位相を変化させる移相部（５２）と、
   を備え、
   前記アップコンバート手段は、前記受信装置が受信する前記無線周波数の信号を前記入力信号として出力するものである、
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の位相測定装置。
7. 入力した入力信号に所定の処理を施して出力信号を生成する被測定装置（３０、５０、７０）から出力される前記出力信号の位相を測定する位相測定方法であって、
   所定周波数の基準信号を発生する基準信号発生ステップ（Ｓ１１）と、
   前記基準信号に基づいてベースバンド領域の第１信号を発生する第１信号発生ステップ（Ｓ１２）と、
   前記基準信号に基づいて前記第１信号の周期の自然数倍の周期を有する第２信号を発生する第２信号発生ステップ（Ｓ１３）と、
   前記第１信号を所定周波数の無線信号にアップコンバートし前記入力信号として出力するアップコンバートステップ（Ｓ１４）と、
   前記被測定装置の前記出力信号をベースバンド信号にダウンコンバートするダウンコンバートステップ（Ｓ１６）と、
   ダウンコンバートされた前記ベースバンド信号をキャプチャし、キャプチャした前記ベースバンド信号の位相特性を測定する位相特性測定ステップ（Ｓ１９）と、
   前記位相特性測定ステップにおいて前記ベースバンド信号をキャプチャするキャプチャタイミングを前記第２信号に基づいて設定するキャプチャタイミング設定ステップ（Ｓ１８）と、
   を含むことを特徴とする位相測定方法。

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