JP6540610B2 - 伝送特性測定方法及び伝送特性測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、伝送特性測定方法及び伝送特性測定装置に関する。

モバイル機器内の集積回路素子と、ディスプレイやカメラモジュールとの間の信号インタフェースとして、ＭＩＰＩ Ｄ−ＰＨＹ規格が規定されている。ＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface）は、モバイル機器の内部インタフェースの一種であり、Ｄ−ＰＨＹ規格においては、２本のワイヤを伝送される信号が相互に逆相の関係を有する差動伝送方式が用いられる。

差動伝送方式の伝送線路に挿入される部品や、伝送線路が形成されている基板の評価指標として、ミックストモードＳパラメータが用いられる。ミックストモードＳパラメータは、通常のＳパラメータ（シングルエンデッドＳパラメータと呼ばれる。）から算出することができる。ミックストモードＳパラメータを用いることにより、ノーマルモード及びコモンモードといったモードごとに信号の伝送特性を容易に評価することができる。

mipi D-PHY 規格書 v1.2 (http://mipi.org/specifications/physical-layer#D-PHY Specification)

近年、３ライン伝送方式（ＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格）が提案されている。ＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格の伝送方式では、ＭＩＰＩ Ｄ−ＰＨＹ規格の伝送方式に比べて信号伝送の高速化が可能である。ＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格の伝送方式で伝送される信号に対してノイズ対策が行われている。有効なノイズ対策を行うために、３ライン伝送方式の伝送線路に接続される部品や、伝送線路が形成されている基板の特性を客観的に評価する方法が望まれている。

従来の２ライン差動伝送方式に適用される部品の特性は、従来のミックストモードＳパラメータを用いて評価することが可能である。ところが、ＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格の伝送方式では、３本の伝送線路を用いて信号伝送が行われることに加え、信号の伝送パターンも複雑であるため、従来のミックストモードＳパラメータを用いて、ＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格の伝送方式に適用される部品の評価を行うことは困難である。

本発明の目的は、３ライン伝送方式に適用される伝送線路や部品の伝送特性の評価に適した伝送特性測定方法及び伝送特性測定装置を提供することである。

本発明の第１の観点による伝送特性測定方法は、
３値信号が伝送される３本の伝送線路を含み、３本の前記伝送線路の各々が一対のポートを有し、合計で６個のポートが定義された被測定物のＳパラメータを測定し、
３本の前記伝送線路において、信号レベルの変動が等価な遷移パターンを１つのモードと定義し、３本の前記伝送線路のすべてにおいて信号レベルの変動が同一である遷移パターンを他の１つのモードと定義し、ミックストモードＳパラメータを、複数のモードを含むモード空間で定義したとき、測定されたＳパラメータに基づいて、３本の前記伝送線路の信号レベルの遷移パターンに応じた前記ミックストモードＳパラメータのうち各モードの透過特性を表すパラメータを算出する。

３本の伝送線路の信号レベルの遷移パターンに応じたミックストモードＳパラメータを用いることにより、３ライン伝送方式に適用される伝送線路や部品の伝送特性を評価することができる。

３本の前記伝送線路のすべてにおいて信号レベルの変動が同一である遷移パターンはコモンモードノイズに相当する。この遷移パターンを１つのモードと定義することにより、コモンモードノイズを評価することができる。

本発明の第２の観点による伝送特性測定方法では、第１の観点による伝送特性測定方法に加えて、
前記Ｓパラメータは６ポートＳパラメータであり、
少なくとも６個のテストポートを持つ伝送特性測定装置の前記テストポートを、それぞれ前記被測定物の６個のポートに接続して、前記Ｓパラメータを測定する。

被測定物と伝送特性測定装置との接続構成を変えることなく、６ポートを有する被測定物のミックストモードＳパラメータを算出することができる。

本発明の第３の観点による伝送特性測定方法では、第１の観点による伝送特性測定方法に加えて、
前記Ｓパラメータは３種類の４ポートＳパラメータを含み、
前記被測定物の３本の前記伝送線路のうち、２本の前記伝送線路に対応する４個の前記ポートに、４個のテストポートを持つ伝送特性測定装置の前記テストポートをそれぞれ接続し、残りの１本の前記伝送線路の２つの前記ポートを無反射終端して、４ポートＳパラメータを測定する手順を、前記伝送特性測定装置に接続する２本の前記伝送線路の組み合わせを変えて実行することにより、３種類の前記４ポートＳパラメータを測定する。

４ポートの伝送特性測定装置を用いて、６ポートの被測定物のミックストモードＳパラメータを算出することができる。

本発明の第４の観点による伝送特性測定方法では、第１乃至３の観点による伝送特性測定方法に加えて、前記被測定物の３本の前記伝送線路の各々は、一方のポートから他方のポートまで連続している。

伝送線路自体の伝送特性を評価することができる。

本発明の第５の観点による伝送特性測定方法では、第１乃至３の観点による伝送特性測定方法に加えて、前記被測定物の３本の前記伝送線路にノイズフィルタが挿入されている。

ノイズフィルタの伝送特性を評価することができる。

本発明の第６の観点による伝送特性測定装置は、
少なくとも６個のテストポートと、
表示装置と
を有し、
３値信号が伝送される３本の伝送線路を含み、３本の前記伝送線路の各々が一対のポートを有し、合計で６個のポートを有する被測定物の６個の前記ポートに、それぞれ前記テストポートが接続された状態で６ポートＳパラメータを測定し、
３本の前記伝送線路において、信号レベルの変動が等価な遷移パターンを１つのモードと定義し、３本の前記伝送線路のすべてにおいて信号レベルの変動が同一である遷移パターンを他の１つのモードと定義し、ミックストモードＳパラメータを、複数のモードを含むモード空間で定義したとき、測定された６ポートＳパラメータに基づいて、３本の前記伝送線路の信号レベルの遷移パターンに応じた前記ミックストモードＳパラメータのうち各モードの透過特性を表すパラメータを算出し、
算出結果を前記表示装置に表示する。

被測定物と伝送特性測定装置との接続構成を変えることなく、６ポートＳパラメータを測定することができる。表示装置に表示された算出結果により、ミックストモードＳパラメータのうち各モードの透過特性を容易に知ることができる。

本発明の第７の観点による伝送特性測定装置は、
４個のテストポートと、
表示装置と
を有し、
３値信号が伝送される３本の伝送線路を含み、３本の前記伝送線路の各々が一対のポートを有し、合計で６個のポートを有する被測定物の３本の前記伝送線路のうち、２本の前記伝送線路の４個の前記ポートに、４個の前記テストポートがそれぞれ接続され、残りの１本の前記伝送線路の２つの前記ポートが無反射終端された状態で４ポートＳパラメータを測定する手順を、４個の前記テストポートに接続する２本の前記伝送線路の組み合わせを変えて実行することにより、３種類の前記４ポートＳパラメータを測定し、
３本の前記伝送線路において、信号レベルの変動が等価な遷移パターンを１つのモードと定義し、３本の前記伝送線路のすべてにおいて信号レベルの変動が同一である遷移パターンを他の１つのモードと定義し、ミックストモードＳパラメータを、複数のモードを含むモード空間で定義したとき、測定された３種類の前記４ポートＳパラメータに基づいて、３本の前記伝送線路の信号レベルの遷移パターンに応じた前記ミックストモードＳパラメータのうち各モードの透過特性を表すパラメータを算出し、
算出結果を前記表示装置に表示する。

４ポートの伝送特性測定装置を用いて、６ポートの被測定物の６ポートＳパラメータを測定することができる。表示装置に表示された算出結果により、ミックストモードＳパラメータのうち各モードの透過特性を容易に知ることができる。

本発明の第８の観点による伝送特性測定装置は、第７の観点による伝送特性測定装置に加えて、
さらに、入力装置を有し、
前記被測定物の６個の前記ポートのうち、４つの前記テストポートにそれぞれ接続されている４個の前記ポートを示す情報が、前記入力装置を通して入力されることにより、測定される前記４ポートＳパラメータと、測定対象の前記ポートとを関連付ける。

入力装置を通して入力された情報により、４ポートＳパラメータと、測定対象のポートとを関連付けることができる。これにより、４ポートＳパラメータから６ポートの被測定物のミックストモードＳパラメータを算出することができる。

本発明の第９の観点による伝送特性測定装置では、第７の観点による伝送特性測定装置に加えて、
前記被測定物の６個の前記ポートのうち４つの前記テストポートにそれぞれ接続すべき４個の前記ポートを示す情報を、前記表示装置に表示し、
前記表示装置に表示された情報に基づいて、測定される前記４ポートＳパラメータと、前記被測定物の前記ポートとを関連付ける。

オペレータは、表示装置に表示された情報を見て、被測定物と伝送特性測定装置とを接続すればよい。

３本の伝送線路の信号レベルの遷移パターンに応じたミックストモードＳパラメータを用いることにより、３ライン伝送方式に適用される伝送線路や部品の伝送特性を評価することができる。

図１Ａ及び図１Ｂは、実施例による伝送特性測定方法で用いられる部品実装用基板の一例を示す平面図である。 図２は、被測定物と伝送特性測定装置との接続構成の一例を示す図である。 図３は、ＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格に準拠するレベル遷移パターンをモードごとに分類した結果を示す図である。 図４Ａは、６ポート回路部品のポートと、各ポートの入出力信号との関係を示す図であり、図４Ｂは、入力信号、出力信号、及びＳパラメータの関係を示す図である。 図５Ａは、モード空間における６個のポートと、入出力モードとの関係を示す図であり、図５Ｂは、入力モード、出力モード、及びミックストモードＳパラメータの関係を示す図である。 図６は、実施例１による伝送特性測定方法のフローチャートである。 図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃは、実施例２による伝送特性測定方法を測定するときの伝送特性測定装置と被測定物との接続構成を示す図である。 図８は、実施例３による伝送特性測定方法のフローチャートである。 図９は、実施例４による伝送特性測定方法のフローチャートである。

［実施例１］
図１Ａから図６までの図面を参照して、実施例１による伝送特性測定方法及び伝送特性測定装置について説明する。

図１Ａに、実施例による伝送特性測定方法で用いられる部品実装用基板１１の平面図を示す。部品実装用基板１１に、３値信号が伝送される３本の伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが形成されている。伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、例えばマイクロストリップ線路で構成される。伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの特性インピーダンスは、例えば５０Ωである。伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの各々の長さ方向のほぼ中央に、部品実装箇所１５が設けられている。部品実装箇所１５において、伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの各々が切断されている。切断された部分を回路部品で接続することにより、伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに回路部品が挿入される。

測定対象の回路部品の例として、ノイズフィルタ等が挙げられる。ノイズフィルタとして、３ライン用のコモンモードチョークコイル、相互に独立した等価な３つのインダクタ等が挙げられる。部品実装箇所１５で切断されている伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの各々を短絡してもよい。切断箇所を短絡すると、伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが、それぞれ一方のポートから他方のポートまで連続する。これにより、伝送線路自体の伝送特性を測定することができる。

部品実装用基板１１の部品実装箇所１５に測定対象の回路部品を実装するか、または伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの切断箇所を短絡することにより被測定物１０が得られる。１本の伝送線路は信号の入出力のための一対のポートを有し、被測定物１０は合計で６個のポートを有する。具体的には、被測定物１０は、１本目の伝送線路１２Ａの入力側のポートＰ１、出力側のポートＰ２、２本目の伝送線路１２Ｂの入力側のポートＰ３、出力側のポートＰ４、及び３本目の伝送線路１２Ｃの入力側のポートＰ５、出力側のポートＰ６を含む。

伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、部品実装箇所１５から両側に向かって、ある地点Ｒまで相互に平行に延びる。中央の伝送線路１２Ｂは、地点Ｒを越えても、そのまま直線的に延びる。伝送線路１２Ｂの両脇に配置された伝送線路１２Ａ、１２Ｃは、地点Ｒにおいて、中央の伝送線路１２Ｂから遠ざかる向きに斜めに折れ曲がっている。伝送線路１２Ａと伝送線路１２Ｃとは、中央の伝送線路１２Ｂに関して線対称の関係を有する。

図１Ｂに示すように、部品実装箇所１５から放射状に伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが延びる構成としてもよい。

図２に、被測定物１０と伝送特性測定装置２０との接続構成の一例を示す。伝送特性測定装置には、例えば６ポートネットワークアナライザを用いることができる。伝送特性測定装置２０は、少なくとも６個のテストポートＴ１〜Ｔ６、表示装置２１、及び入力装置２２を有する。なお、伝送特性測定装置２０として、６ポートネットワークアナライザに代えて、７個以上のテストポートを有するネットワークアナライザを用いてもよい。入力装置２２を通してオペレータが伝送特性測定装置２０に種々の指令を入力する。伝送特性測定装置２０は、表示装置２１に測定結果等の種々の情報を表示する。

伝送特性測定装置２０のテストポートＴ１〜Ｔ６に、それぞれ被測定物１０のポートＰ１〜Ｐ６を接続する。伝送特性測定装置２０は、６ポート回路部品の一般的なＳパラメータ（シングルエンデッドＳパラメータ）を測定する機能を有する。

次に、図３を参照してＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格に準拠する信号のレベル遷移パターンを複数のモードに分類する手法について説明する。

図３に、ＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格に準拠する信号のレベル遷移パターンを複数のモードに分類した結果を示す。図３において、もっとも太い実線がＡライン（例えば図１Ａの伝送線路１２Ａ）を表し、破線がＢライン（例えば図１Ａの伝送線路１２Ｂ）を表し、細い実線がＣライン（例えば図１Ａの伝送線路１２Ｃ）を表す。各ラインを、３値信号、例えばＬレベル、Ｍレベル、Ｈレベルの値を取り得る信号が伝送される。

ＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格においては、Ａライン、Ｂライン、Ｃラインの信号レベルが、Ｌレベル、Ｍレベル、Ｈレベルの３値のいずれかのレベルになり、複数のラインが同一のレベルになることはない。例えば、図３の１行１列目のレベル遷移パターンは、ＡラインがＬレベルからＨレベルに遷移し、ＢラインがＨレベルからＭレベルに遷移し、ＣラインがＭレベルからＬレベルに遷移することを意味している。

Ａライン、Ｂライン、及びＣラインの信号レベルの変動が等価な複数のレベル遷移パターンを１つのモードとして定義する。いずれか１本のラインにおけるレベル遷移がＬレベルとＨレベルとの間で行われ、他の２本のラインにおけるレベル遷移が、ＬレベルとＭレベルとの間、またはＭレベルとＨレベルとの間で行われる遷移パターンをＸモードということとする。いずれか１本のラインにおいて信号レベルが遷移せず、他の２本のラインにおいて信号レベルが相互に逆相に遷移する遷移パターンをＹモードということとする。

Ｘモードのうち、Ａラインの信号レベルがＬレベルとＨレベルとの間で遷移する遷移パターンをＸＡモードといい、Ｂラインの信号レベルがＬレベルとＨレベルとの間で遷移する遷移パターンをＸＢモードといい、Ｃラインの信号レベルがＬレベルとＨレベルとの間で遷移する遷移パターンをＸＣモードということとする。Ｙモードのうち、Ａラインの信号レベルが遷移しない遷移パターンをＹＡモードといい、Ｂラインの信号レベルが遷移しない遷移パターンをＹＢモードといい、Ｃラインの信号レベルが遷移しない遷移パターンをＹＣモードということとする。すべてのラインの信号レベルが同相に変化するコモンモードをＺモードということとする。Ｚモードの信号レベルの遷移幅は特に限定されず、図３に示した信号レベルの変化は一例である。

次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、６ポート回路部品のＳパラメータについて説明する。
図４Ａに、６ポート回路部品のポートＰ１〜Ｐ６と、各ポートの入出力信号との関係を示す。ポートＰ１とポートＰ２とが、それぞれＡラインへの信号の入出力が行われる一対のポートに相当する。同様に、ポートＰ３とポートＰ４とが、それぞれＢラインへの信号の入出力が行われる一対のポートに相当し、ポートＰ５とポートＰ６とが、それぞれＣラインへの信号の入出力が行われる一対のポートに相当する。ポートＰｉ（ｉは１、２、３、４、５、または６）への入力信号をａ_ｉと表し、ポートＰｉからの出力信号をｂ_ｉと表す。ここで、ａ_ｉ、ｂ_ｉは、信号電力の平方根を表している。

図４Ｂに、入力信号ａ_ｉ、出力信号ｂ_ｉ、及びＳパラメータの関係を示す。入力信号ａ_ｉを表す行列をＡ、出力信号ｂ_ｉを表す行列をＢ、Ｓパラメータを表す行列をＳで表すと、
Ｂ＝ＳＡ・・・（１）
と表すことができる。

次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、３ライン６ポート回路部品のミックストモードＳパラメータについて説明する。ミックストモードＳパラメータは、信号レベルの遷移パターンが等価なものをまとめて１つのモードと定義したとき、複数のモードからなるモード空間で定義される。

図５Ａに、モード空間における６個のポートと、入出力モードとの関係を示す。ポートＰ_Ｘ１とポートＰ_Ｘ２とが、それぞれＸモードの信号が入出力される一対のポートに相当する。ポートＰ_Ｙ１及びポートＰ_Ｙ２が、それぞれＹモードの信号が入出力される一対のポートに相当する。ポートＰ_Ｚ１及びポートＰ_Ｚ２が、それぞれＺモードの信号が入出力される一対のポートに相当する。ポートＰｉ（ｉはＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、またはＺ２）への入力モード信号をａ_ｉと表し、ポートＰｉからの出力モード信号をｂ_ｉと表す。

図５Ｂに、入力モード信号ａ_ｉ、出力モード信号ｂ_ｉ、及びミックストモードＳパラメータの関係を示す。入力モード信号ａ_ｉを表す行列をＡｍ、出力モード信号ｂ_ｉを表す行列をＢｍ、ミックストモードＳパラメータを表す行列をＳｍで表すと、
Ｂｍ＝ＳｍＡｍ・・・（２）
と表すことができる。

まず、モード空間において回路部品に入力されるＸモードがＸＡモードであり、ＹモードがＹＡモードである場合について考察する。ＸＡモードでは、Ａラインにおける信号レベルの変動が「１」である場合、Ｂライン及びＣラインにおける信号レベルの変動は「−１／２」に相当する。ＹＡモードでは、Ｂラインにおける信号レベルの変動が「１」である場合、Ｃラインにおける信号レベルの変動は「−１」に相当し、Ａラインにおける信号レベルの変動は「０」に相当する。Ｚモードでは、すべてのラインの信号レベルの変動が「１」である。

モード空間における各モードの入出力は、６ポートの入出力信号を用いて以下のように表すことができる。

式（３）は、下記の式（４）に示す行列Ｍを用いて、式（５）、（６）のようにまとめることができる。

Ａｍ＝ＭＡ・・・（５）
Ｂｍ＝ＭＢ・・・（６）
ここで、行列Ａ、Ｂ、Ａｍ、Ｂｍは、図４Ｂ及び図５Ｂで定義された通りである。

式（１）に左から行列Ｍを掛けると、以下の式が得られる。
ＭＢ＝ＭＳＡ＝ＭＳＥＡ＝ＭＳＭ^−１ＭＡ・・・（７）
ここで、Ｍ^−１は行列Ｍの逆行列であり、Ｅは単位行列である。

式（７）は、式（５）及び（６）を用いて、以下のように表すことができる。
Ｂｍ＝ＭＳＭ^−１Ａｍ・・・（８）

式（２）と、式（８）とを比較すると、６ポートのＳパラメータとミックストモードＳパラメータとは、以下の関係を有することが分かる。
Ｓｍ＝ＭＳＭ^−１・・・（９）

式（９）を用いて各モードの透過特性を計算すると、ミックストモードＳパラメータのＳ_{ＸＡＸＡ２１}、Ｓ_{ＹＡＹＡ２１}、Ｓ_ＺＺ２１が以下のように求まる。

同様に、ＸＢモード、ＸＣモード、ＹＢモード、ＹＣモードについても計算すると、以下の式が得られる。

上述の式（１０）及び（１１）に示すように、ＭＩＰＩ Ｃ−ＰＨＹ規格に準拠した３ラインの信号レベルの遷移パターンに対応した各モードの透過特性を表すミックストモードＳパラメータを、６ポートＳパラメータから算出することができる。

同様の方法で、ミックストモードＳパラメータのモード変換に対応する成分を算出することができる。例えば、ＺモードからＸＡモードへのモード変換透過特性を表すＳ_{ＸＡＺ２１}は、以下の式で表すことができる。

ＸＡモードからＺモードへのモード変換透過特性を表すＳ_{ＺＸＡ２１}は、以下の式で表すことができる。

図６に、実施例１による伝送特性測定方法のフローチャートを示す。ステップ３１において、部品実装用基板１１（図１Ａ、図１Ｂ）の部品実装箇所１５に、測定対象である回路部品を実装する。これにより、測定対象の回路部品が伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに挿入される。部品実装箇所１５において、伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの各々を短絡してもよい。

ステップ３２において、伝送特性測定装置２０（図２）のテストポートＴ１〜Ｔ６を、それぞれ被測定物１０のポートＰ１〜Ｐ６に接続する。ステップ３３において、伝送特性測定装置２０により、被測定物１０の６ポートＳパラメータを測定する。

ステップ３４において、６ポートＳパラメータの測定値に基づいて、ミックストモードＳパラメータのうち各モードの透過特性を表すパラメータＳ_{ＸＡＸＡ２１}、Ｓ_{ＸＢＸＢ２１}、Ｓ_{ＸＣＸＣ２１}、Ｓ_{ＹＡＹＡ２１}、Ｓ_{ＹＢＹＢ２１}、Ｓ_{ＹＣＹＣ２１}、及びＳ_ＺＺ２１を算出する。これらのパラメータの算出には、上述の式（１０）及び式（１１）を用いることができる。式（１２）及び式（１３）等を用いて、モード変換透過特性を表すパラメータＳ_{ＸＡＺ２１}、Ｓ_{ＺＸＡ２１}等を算出してもよい。

伝送特性測定装置２０（図２）で測定されたＳパラメータの測定値をリムーバブルメディア等に記録して、パソコン等でミックストモードＳパラメータを算出する計算を行うことができる。伝送特性測定装置２０に、Ｓパラメータの測定結果からミックストモードＳパラメータを計算する機能を持たせてもよい。この場合、伝送特性測定装置２０に、ミックストモードＳパラメータの算出結果を、表示装置２１に数値またはグラフ形式で表示する機能を持たせてもよい。

［実施例２］
次に、図７Ａから図７Ｃまでの図面を参照して、実施例２による伝送特性測定方法及び伝送特性測定装置について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。

実施例１では、伝送特性測定装置２０（図２）として、少なくとも６個のテストポートを持つネットワークアナライザを用いた。実施例２では、伝送特性測定装置２０として、４個のテストポートを持つネットワークアナライザを用いる。

図７Ａに示すように、伝送特性測定装置２０が、４個のテストポートＴ１〜Ｔ４、表示装置２１、及び入力装置２２を有する。入力装置２２を通してオペレータが伝送特性測定装置２０に種々の指令を入力する。伝送特性測定装置２０は、表示装置２１に測定結果等の種々の情報を表示する。

被測定物１０の３本の伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのうち、２本の伝送線路１２Ａ、１２Ｂの４個のポートＰ１〜Ｐ４に、伝送特性測定装置２０の４個のテストポートＴ１〜Ｔ４をそれぞれ接続する。残りの１本の伝送線路１２Ｃの２つのポートＰ５、Ｐ６に５０Ωの終端抵抗ＲＴを接続することにより無反射終端とする。この状態で、４ポートＳパラメータを測定する。

図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、４ポートＳパラメータを測定する手順を、伝送特性測定装置２０に接続する２本の伝送線路の組み合わせを変えて実行する。これにより、３種類の４ポートＳパラメータが得られる。図７Ｂは、被測定物１０の伝送線路１２Ａ、１２ＣのポートＰ１、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６が伝送特性測定装置２０に接続され、ポートＰ３、Ｐ４が無反射終端されている接続構成を示している。図７Ｃは、被測定物１０の伝送線路１２Ｂ、１２ＣのポートＰ３〜Ｐ６が伝送特性測定装置２０に接続され、ポートＰ１、Ｐ２が無反射終端されている構成を示している。

３種類の４ポートＳパラメータの測定結果から、公知の手法を用いて６ポートＳパラメータを算出する。６ポートＳパラメータの算出は、パソコン等を用いて行うことができる。

実施例２においては、４個のテストポートしか持たないネットワークアナライザを用いて、６ポートの被測定物１０のミックストモードＳパラメータを求めることができる。

［実施例３］
次に、図８を参照して実施例３による伝送特性測定方法及び伝送特性測定装置について説明する。以下、実施例２との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。実施例３では、実施例２と同様に、伝送特性測定装置２０（図７Ａ〜図７Ｃ）として４つのテストポートＴ１〜Ｔ４を持つネットワークアナライザを用いる。

図８に、実施例３による伝送特性測定方法のフローチャートを示す。ステップ４１において、例えば図７Ａに示すように、被測定物１０の伝送線路１２Ａ、１２Ｂに対応する４つのポートＰ１〜Ｐ４を、伝送特性測定装置２０の４つのテストポートＴ１〜Ｔ４に接続し、残りの２つのポートＰ５、Ｐ６を無反射終端する。ステップ４２において、４ポートＳパラメータを測定する。ステップ４３において、オペレータが、被測定物１０のポートＰ１〜Ｐ４と、伝送特性測定装置２０の４つのテストポートＴ１〜Ｔ４との接続構成を、入力装置２２を通して伝送特性測定装置２０に入力する。これにより、伝送特性測定装置２０は、測定された４ポートＳパラメータと、被測定物１０の４つのポートＰ１〜Ｐ４とを関連付けることができる。

ステップ４４において、被測定物１０の３本の伝送線路の全ての組み合わせについて４ポートＳパラメータの測定が終了したか否かを判定する。この判定は、オペレータが行う。３本の伝送線路の全ての組み合わせについて４ポートＳパラメータの測定が終了していない場合には、未測定の組み合わせについてステップ４１からステップ４３まで実行する。これにより、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃに示した全ての接続構成について４ポートＳパラメータの測定が行われる。

ステップ４５において、伝送特性測定装置２０が、測定された３種類の４ポートＳパラメータに基づいて、６ポートＳパラメータを算出する。ステップ４６において、伝送特性測定装置２０は、算出された６ポートＳパラメータに基づいて、ミックストモードＳパラメータを算出する。この算出には、実施例１のステップ３４（図６）と同一の手法を用いることができる。ステップ４７において、伝送特性測定装置２０は、算出されたミックストモードＳパラメータを表す情報を表示装置２１（図７Ａ等）に表示する。

実施例３においては、４ポートのネットウェアークアナライザが、３種類の４ポートＳパラメータから６ポートＳパラメータを算出する機能、及び６ポートＳパラメータからミックストモードＳパラメータを算出する機能を有する。これにより、パソコン等を用いることなく、ミックストモードＳパラメータを算出することができる。

［実施例４］
次に、図９を参照して実施例４による伝送特性測定方法及び伝送特性測定装置について説明する。以下、実施例３との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。実施例３では、被測定物１０のポートと、伝送特性測定装置２０のテストポートとの接続構成を、オペレータが入力した（図８のステップ４３）。

図９に、実施例４による伝送特性測定方法のフローチャートを示す。実施例４では、ステップ５１において、伝送特性測定装置２０が表示装置２１に、被測定物１０の４つのポートと、伝送特性測定装置２０のテストポートとの接続構成を示す情報、及び残りの２つのポートを無反射終端するように促す情報を表示する。ステップ５２において、オペレータは、表示装置２１に表示された通りに接続を行う。

ステップ５３において、伝送特性測定装置２０が４ポートＳパラメータを測定する。ステップ５４において、被測定物１０の３本の伝送線路の全ての組み合わせについて４ポートＳパラメータの測定が終了したか否かを判定する。この判定は、伝送特性測定装置２０が行う。

３本の伝送線路の全ての組み合わせについて４ポートＳパラメータの測定が終了していない場合には、未測定の組み合わせについてステップ５１からステップ５３までを実行する。これにより、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃに示した全ての組み合わせについて４ポートＳパラメータの測定が行われる。３本の伝送線路の全ての組み合わせについて４ポートＳパラメータの測定が終了した後のステップ４５からステップ４７までの処理は、図８に示した実施例３の処理と同一である。

実施例４では、オペレータは伝送特性測定装置２０の指示通りに接続を行うことにより、測定を行うことができる。

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

１０ 被測定物
１１ 部品実装用基板
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 伝送線路
１５ 部品実装箇所
２０ 伝送特性測定装置
２１ 表示装置
２２ 入力装置
３０〜３３、４１〜４７、５１〜５４ ステップ
Ｐ１〜Ｐ６ 被測定物のポート
Ｔ１〜Ｔ６ テストポート

Claims (9)

1. ３値信号が伝送される３本の伝送線路を含み、３本の前記伝送線路の各々が一対のポートを有し、合計で６個のポートが定義された被測定物のＳパラメータを測定し、
   ３本の前記伝送線路において、信号レベルの変動が等価な遷移パターンを１つのモードと定義し、３本の前記伝送線路のすべてにおいて信号レベルの変動が同一である遷移パターンを他の１つのモードと定義し、ミックストモードＳパラメータを、複数のモードを含むモード空間で定義したとき、測定されたＳパラメータに基づいて、３本の前記伝送線路の信号レベルの遷移パターンに応じた前記ミックストモードＳパラメータのうち各モードの透過特性を表すパラメータを算出する伝送特性測定方法。
2. 前記Ｓパラメータは６ポートＳパラメータであり、
   少なくとも６個のテストポートを持つ伝送特性測定装置の前記テストポートを、それぞれ前記被測定物の６個のポートに接続して、前記Ｓパラメータを測定する請求項１に記載の伝送特性測定方法。
3. 前記Ｓパラメータは３種類の４ポートＳパラメータを含み、
   前記被測定物の３本の前記伝送線路のうち、２本の前記伝送線路に対応する４個の前記ポートに、４個のテストポートを持つ伝送特性測定装置の前記テストポートをそれぞれ接続し、残りの１本の前記伝送線路の２つの前記ポートを無反射終端して、４ポートＳパラメータを測定する手順を、前記伝送特性測定装置に接続する２本の前記伝送線路の組み合わせを変えて実行することにより、３種類の前記４ポートＳパラメータを測定する請求項１に記載の伝送特性測定方法。
4. 前記被測定物の３本の前記伝送線路の各々は、一方のポートから他方のポートまで連続している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の伝送特性測定方法。
5. 前記被測定物の３本の前記伝送線路にノイズフィルタが挿入されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の伝送特性測定方法。
6. 少なくとも６個のテストポートと、
   表示装置と
   を有し、
   ３値信号が伝送される３本の伝送線路を含み、３本の前記伝送線路の各々が一対のポートを有し、合計で６個のポートを有する被測定物の６個の前記ポートに、それぞれ前記テストポートが接続された状態で６ポートＳパラメータを測定し、
   ３本の前記伝送線路において、信号レベルの変動が等価な遷移パターンを１つのモードと定義し、３本の前記伝送線路のすべてにおいて信号レベルの変動が同一である遷移パターンを他の１つのモードと定義し、ミックストモードＳパラメータを、複数のモードを含むモード空間で定義したとき、測定された６ポートＳパラメータに基づいて、３本の前記伝送線路の信号レベルの遷移パターンに応じた前記ミックストモードＳパラメータのうち各モードの透過特性を表すパラメータを算出し、
   算出結果を前記表示装置に表示する伝送特性測定装置。
7. ４個のテストポートと、
   表示装置と
   を有し、
   ３値信号が伝送される３本の伝送線路を含み、３本の前記伝送線路の各々が一対のポートを有し、合計で６個のポートを有する被測定物の３本の前記伝送線路のうち、２本の前記伝送線路の４個の前記ポートに、４個の前記テストポートがそれぞれ接続され、残りの１本の前記伝送線路の２つの前記ポートが無反射終端された状態で４ポートＳパラメータを測定する手順を、４個の前記テストポートに接続する２本の前記伝送線路の組み合わせを変えて実行することにより、３種類の前記４ポートＳパラメータを測定し、
   ３本の前記伝送線路において、信号レベルの変動が等価な遷移パターンを１つのモードと定義し、３本の前記伝送線路のすべてにおいて信号レベルの変動が同一である遷移パターンを他の１つのモードと定義し、ミックストモードＳパラメータを、複数のモードを含むモード空間で定義したとき、測定された３種類の前記４ポートＳパラメータに基づいて、３本の前記伝送線路の信号レベルの遷移パターンに応じた前記ミックストモードＳパラメータのうち各モードの透過特性を表すパラメータを算出し、
   算出結果を前記表示装置に表示する伝送特性測定装置。
8. さらに、入力装置を有し、
   前記被測定物の６個の前記ポートのうち、４つの前記テストポートにそれぞれ接続されている４個の前記ポートを示す情報が、前記入力装置を通して入力されることにより、測定される前記４ポートＳパラメータと、測定対象の前記ポートとを関連付ける請求項７に記載の伝送特性測定装置。
9. 前記被測定物の６個の前記ポートのうち４つの前記テストポートにそれぞれ接続すべき４個の前記ポートを示す情報を、前記表示装置に表示し、
   前記表示装置に表示された情報に基づいて、測定される前記４ポートＳパラメータと、前記被測定物の前記ポートとを関連付ける請求項７に記載の伝送特性測定装置。
   

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