JPH02305025A - 電圧制御発振器の出力周波数を直線化するための制御回路および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は一般的には波形発生器システムおよび方法に関
する。特定的には、本発明はスペクトラムアナライザの
スイ−１（掃引）制御回路における使用に適したそのよ
うなシステムおよび方法に関する。

［従来の技術］ 近代の電子システムそして特に、例えば、スペクトラム
アナライザはしばしばスイープシステムを必要とし、該
システムにおいては連続的に変化するあるいは［掃引さ
れる」周波数を有する信号がミキサの１つの入力に印加
されそれにより該ミキサの他の入力に印加された他の受
１８１８号をサンプルできるようにする。これらの２つ
の入力信号の結果として得られた周波数の和あるいは差
は特定の周波数帯域内にある周波数を有するミキサ出力
信号を提供する。連続的に変化する周波数を有するミキ
サの入力信号は電圧制御発振器（、Ｖ　ＣＯ）によって
与えることができ、このＶＣＯは制御信号の大きさの変
化に応じて変化する大きさのりアクタンスを有する周波
数決定回路を含む、より特定的には、変化する大きさを
有する制御電圧に応答して容量を変化させるバラクタを
ＶＣＯに含めることができる。該制御電圧の大きさは例
えば「のこぎり波」波形の形式とすることができる。

スペクトラムアナライザを含むもののような、幾つかの
応用においては、ミキサの他の入力信号の周波数が決定
できるように少なくとも選択された時間においてＶＣＯ
の周波数を決定することが望ましい、ＶＣＯの周波数の
直接的な測定は幾つかの商業的な試験機器の用途のため
には高価すぎる。従来技術の７００周波数を決定する□
間接的な方法はバラクタダイオードの電圧対容量特性の
非線形により複雑化している。そのようなダイオードに
対する周波数対電圧特性は凹形あるいは凸形のいずれか
に成り得る。

そのうえ、そのようなバラクタダイオードの周波数対電
圧特性を直線化する従来技術の方法はそのような特性の
複雑な性質のため一般に制限された周波数範囲でのみ成
功していた。ＶＣＯを広い周波数帯域および／まなは広
い温度範囲にわたり利用することが望まれる場合には直
線化は実際的でなくなる。より特定的には、幾つかの従
来技術の方法は補償のためのアナログ接合電圧を提供す
るダイオードを利用している。そのようなダイオードの
特性はまた温度で変動する傾向にある。さらに、これら
のアナログ的な直線化技術はしばしば各■ＣＯが試験者
によって個々に補償されることを要求する。そのような
人手による調整または較正手順は費用がかかりかつ時間
を浪費するものである。

さらに、従来技術の補償がある特定の時間に適正に達成
されたとしても、Ｖｃｏの特性あるいは他の回路の特性
は年とともにあるいは他の要因とともに変化しかつその
ため周期的に再較正する必要がある。スペクトラムアナ
ライザの精度はこれらの較正の間で常に劣化し得る。

上述の問題に対する他の従来技術の解決方法はそこにプ
ログラムされた固定値を有するリードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ）に組込まれたルックアップテーブルを含む、この
解決方法はまた時間によるシステム特性の変化を補償で
きない、そのうえ、種々の温度においてシステムを補償
するためにルックアップテーブルと協働してサーミスタ
が利用される。しかしながらこの解決方法はソフトウェ
ア集約的になりかつ多大なマイクロプロセッサの時間を
取り得る。さらに、そのような技術は年とともに変化す
る電気的特性を考慮していない、従って、そのようなシ
ステムの精度はまた各較正の後および各再較正の後に直
ちに劣化を開始する。

［発明が解決しようとする課Ｕ］ 従って、本発明の目的は制御可能な発振器の周波数を間
接的に決定するためのシステムおよび／または方法を提
供することにある。

本発明の他の目的は、エージング、温度変化その他によ
る特性の変化に対し自己較正する可変周波数発振器を制
御するためのシステムおよび／または方法を提供するこ
とにある。

本発明のさらに他の目的は、時間に対し波形の振幅を制
御するためのシステムおよび／まなは方法を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段および作用］１つの実施例
においては、時間に対するｖＣＯの出力周波数を直線化
するための制御回路はｖＣＯの制御端子に選択的に結合
される第１の制御回路を含む、該第１の制御回路はある
周波数帯域内の所定の周波数においてＶＣＯを動作させ
るために選択された大きさを有する制御電圧を提供する
。

これらの周波数は、例えば、前記帯域のローエンドにお
ける周波数、中央における周波数そしてハイエンドにお
ける周波数とすることができる。前記所定の周波数に対
応する制御電圧の選択された大きさを決定するために計
測回路がＶＣＯに結合される６次に、調整可能なスィー
プジェネレータがＶＣｏに選択的に結合されスイープサ
イクルの間における公称周波数においてＶＣＯに対する
制御電圧の大きさを変化させる。メモリを有するマイク
ロプロセッサを含むことができる゛第２の制御回路が調
整可能なスイープジェネレータにおよびＶＣＯに結合さ
れる。該メモリは制御電圧の大きさが所定の周波数にお
いてｖＣＯを動作させるために選択された大きさに到達
した場合の時を記録する０次に、第２の制御回路が選択
的に調整可能なスイープクロック発生器の周波数を調整
し、それによりＶＣＯの出力周波数がスイープサイクル
の中間の時間において中心周波数に到達するようにしそ
れによりＶＣＯの出力周波数がスイープサイクルの間の
与えられた時間において予測できるようにする。

ＶＣＯの出力はマイクロプロセッサにより制御されるス
ペクトラムアナライザを動作させるのに適している。

［実施例］ 本発明の上述のおよび他の目的、特徴、および利点は添
付の図面を参照して以下の詳細な説明からよりよく理解
されるであろう。

第１図は、スペクトラムアナライザ１０のブロック図で
ある。アンテナ１２または他の信号入力手段が調べられ
るべきあるいは処理されるべき受信信号を第１ミキサ１
６の第１の入力端子１４に提供する１手動により変化し
得るローカル発振器１８がミキサ１６の第２の入力端子
２０に他の入力信号を提供する。第２のミキサ２４の入
力端子２２が第１のミキサ１６の出力端子２６に接続さ
れている。第２のミキサ２４の出力端子２７が狭帯域フ
ィルタ３０の入力端子２８に接続されている。検波器３
４の入力端子３２がフィルタ３０の出力端子３６に＃続
されている。検波器３４の出力端子３８がディスプレイ
制御回路４２の入力端子４０に接続されており、該ディ
スプレイ制御口１ｉ１８４２はディスプレイ装置４８の
入力端子４６に接続された出力端子４４を有している。

第２のミキサ２４の入力端子５０は所定の上部および下
部周波数限界の間でサイクリックに変化する「掃引周波
数」またはスイープを受信するように構成されている。

この周波数は所定の下限から上＠まで例えば連続的に増
加する、階段的［５ｔａｉｒ　５ｔｅｐ）な様式によっ
て変化することができる。ミキサのスイープ信号の周波
数および受信人力信号の周波数がフィルタ３０の通過帯
域内にある所望の所定差分周波数を第２のミキサ２４の
出力において提供するものと仮定すると、検波器３４お
よびディスプレイコントローラ４２はディスプレイ装置
４８の陰極線管（ＣＲＴ）５２上の表示のために所望の
信号を処理しかつ通過させるであろう、他の応用におい
ては、受信された入力信号の周波数と第２のミキサ２４
の出力の周波数の和を用いることができる。

スイープジェネレータ回路５５を例えば０．４ＭＨｚか
ら１００１００Ｏの所望の中心周波数の回りに＋または
一５メガヘルツ（ＭＨｚ＞から＋または一１０キロヘル
ツ（ＫＨｚ）の無線周波数（ＲＦ　）信号スイ−１を発
生するために用いることができる０回路５５はカウンタ
６２の入力端子６０に接続された出力端子５８を有する
可変周波数スイープクロック発生器５６を含む、デジタ
ル−アナログ（Ｄ−Ａ）コンバータ６４はカウンタ６２
の出力端子６８に接続された入力端子６６を有している
。Ｄ−Ａコンバータ６４の出力端子７０はステップ減衰
器８０の入力端子７８に接続された出力端子７６を含む
Ｄ−Ａバーニア利得調整回路７４の入力端子７２に接続
されている。単極、双投スイッチ８２、これはソリトス
テートの形式で提供することもできるが、は減衰器８０
の出力端子８６に接続された第１の入力端子８４、そし
てＶＣＯ９２の制御ターミナル９０に接続された出力端
子８８を含む、可変Ｎ分割回路９４は■Ｃ０９２の出力
端子９８に接続された入力端子９６を含む。位相検波器
１００は安定な基準周波数発振器１０６の出力端子１０
４に接続された入力端子１０２を含む、Ｎ分割回路９４
の出力端子１０８は位相検出器１００の他の入力端子１
１０に接続されている。ループフィルタ１１２は位相検
出器１００の出力端子１１６に接続された入力端子１１
４を含む、スイッチ８２の第２の入力端子１１８はルー
プフィルタ１１２の出力端子１２０に接続されている０
回路９４，１０６，１００．１１２はＶＣＯ９２に接続
された時知られた態様で回路９４の「Ｎ」と共に変化す
る安定な、所定の周波数でＶＣＯ９２をロックする位相
ロックループ（ＰＬＬ）を提供する。ｖＣＯ９２の制御
ターミナル９０はまたアナログ−デジタル（Ａ−Ｄ）コ
ンバータ１２４の入力端子１２２に接続されている。

知られた形式でよい、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１
３０はそれぞれスペクトラムアナライザ１０の制御に関
連する情報および制御信号を受けかつ送出する複数の入
力および出力ターミナルを含む、より特定的には、ター
ミナル１３２はＡ　−Ｄコンバータ１イ４の出力端子１
３４に結合されておりそれによりＶＣＯ９２のための選
択された制御電圧の振幅をＭＰＵ１３０に提供しかつ格
納することができる０ＭＰＵのターミナル１３６はクロ
ック発生器５６の制御ターミナル１３８に結合されその
クロックレートを選択的に変化させる。

発生器５６は周波数調整を提供するためプログラム可能
なＮ分割回路を含むことができる。ＭＰＵのターミナル
１４０はカウンタ６２の出力端子１４２に結合されてい
る。Ｄ−Ａコンバータ６４の制御ターミナル１４４はＭ
ＰＬＪのターミナル１４６に結合されている。利得調整
回路７４の制御ターミナル１４８はＭＰＵのターミナル
１５０に結合されている。

バーニア利得調整回路７４はマイクロプロセッサ１３０
によるＤ−Ａコンバータ６４の出力の微細なチューニン
グを可能にするために用いられ、それにより所望の大き
さを有する制御電圧が■Ｃ０９２のターミナル９０に印
加されるようにする。

ステップ減衰器制御ターミナル１５２はＭＰＵのターミ
ナル１５４に結合されている。電子的スイッチ８２の制
御ターミナル１５６はＭＰＵのターミナル１５７に結合
されている。ＭＰＵの出力ターミナル１５８はＰＬＬの
Ｎ分割回路９４の制御ターミナル１６０に結合されてい
る。ＲＯＭ１６２はＭＰＵのターミナル１６６に結合さ
れた出力ターミナル１６４を含む、ＭＰＵの出力ターミ
ナル１６８はＲＯＭの入力ターミナル１６９に結合され
ている。較正（ｃａｌ　１ｂｒａｔｅ）開始制御機能は
ＭＰＵのターミナル１７２に接続されたブロック１７０
により行なわれる。ブロック１７０は例えはユーザが較
正シーケンスを開始するために操作するフロントパネル
スイッチとすることができる。

ＭＰＵの出力ターミナル１７４はディスプレイ制御回路
４２の制御ターミナル１７５にそしてディスプレイ装置
４８の制御ターミナル１７６に接続されている。スイー
プ範囲および中心周波数を制御するなめに減衰器８０と
協働する、周波数レンジコントローラ１７８はＭＰＵの
制御ターミナル１７９に接続されている。

第１図のスペクトラムアナライザ回路１０はＭＰＵ１３
０をミキサ２４が受信信号をディスプレイ装置４８に与
えた時、スイープサイクルの始めから経過した時間を計
測することにより、ＶＣ０９２の正確な周波数を間接的
に確認するために利用する。差分信号がミキサ２７の出
力に生じた時の■ＣＯの周波数およびフィルタ３０によ
り通過された差分周波数を知ることはＭＰＵ１３０が受
信信号のさもなければ知り得ない周波数を判定すること
を可能にする６回路５５は時間および制御電圧に関しＶ
ＣＯ９２の出力ターミナル９８に与えられる周波数スイ
ープを「直線化しＪ、それにより受信信号の周波数がス
イープサイクル中に所望の信号に遭遇した時を決定する
ことにより決定できるようにする。この機能を達成する
ため、回路５５はスイッチ８２をターミナル８８をター
ミナル１１８に接続する第１のまたは「位相ロックされ
た」ポジションに操作することにより較正される。次に
、スイッチ８２は第２のまたは「オープンループ」ポジ
ションに操作されそこでターミナル８８がターミナル８
４に接続されて較正手１１Ｎを完了する。

正（ヤリブレーション） 較正シーケンスは例えば、回路８０および１７８の操作
によりまたはキャリブレーションブロック１７０の操作
により周波数範囲を手動的に変えることによって開始で
きる。ディスプレイ装置４８はスイープジェネレータ５
５の較正中はＭＰＵ１３０によって不作動とされる。較
正シーケンスの始メニ、ＭＰＵ１３０はＶＣＯ９２をス
イッチ８２を第１の状態に操作することにより位相ロッ
クされた状態に置く、基準周波数発振器１０６は位相検
出器１００の第１の入力１０２に基準信号を印加する。

この信号はＮ分割口Ｆ＃１９４の出力信号と比較され位
相検出器の出力ターミナル１１６に制御信号を提供する
。フィルタ１１２によるろ波の後、該制御信号はＶＣＯ
９２の制御ターミナル９０に印加される。ターミナル９
８におけるＶＣ０９２の出力信号はＮ分割回路９４によ
り分割されかつ位相検出器１００の第２の入力端子１１
０に印加される。従って、ＶＣＯ９２の出力周波数は知
られた態様で発振器１０６の周波数の「Ｎ」倍の周波数
となるよう正確に制御される。

ｒＮ」を制御することにより、ＭＰＵ１３０はＶＣＯ９
０の周波数を発・振器１０６によって提供される基準周
波数の複数の倍数の内のいずれかの１つになるように調
整する。従って、オペレータにより範囲決定ブロック１
７８を介して選択された特定の注目周波数帯域にわたり
、ＭＰＵ１３０は「Ｎｊを制御しそれによりＶＣＯ９２
が帯域の中心における周波数（ＦＣ）において、次に帯
域のローエンドの周波数（Ｆｌ）においてそして次に帯
域のハイエンドの周波数（Ｆｈ）において動作するよう
にされる。注目の帯域に対するＮのこれらの値は例えば
ＲＯＭ　１６２からＭＰＵ１３０によって得ることがで
きる。Ａ−Ｄコンバータ１２４はそれぞれＦ　、Ｆ　お
よびＦｈの各々に対Ｃ 応する■ＣＯ制御ターミナル９０における制御電圧Ｖ１
、■、およびＶｈの大きさを計測するためのデジタル電
圧計として動作する。

より特定的には、第２Ａ図を参照すると、横座標軸１８
０は周波数を示しかつ縦座標軸１８２は対応する周波数
を発生するためにＶＣＯ９２の制御ターミナル９０にお
いて必要とされる制御電圧の大きさを示す、カーブ１８
４は制御ターミナル９０に印加される制御電圧とＶＣＯ
９２の出力ターミナル９８に発生する出力信号の周波数
との間における望ましくない非線形の関係を示す。

較正方法の最初のステップはＭＰＵ１３０によリ、横座
標軸１８０上の点１８６により示される周波数ＦＣにお
いてＶＣＯ９２が動作するようにするためにＮが適正な
大きさを有するようにＮ分割口８９４をグログラムする
ことにより開始される。ＶＣＯ９２がＦ　において動作
している間に、ＭＰＵ１３０は縦座標軸１８２のレベル
１９２によって示される対応する制御電圧、■。、の大
きさを記憶する１次に、ＭＰＵ１３０はＶＣＯ９２が第
２Ａ図の横座標軸１８０上のポイント１９４で示される
周波数（Ｆｌ）で動作するように「Ｎ」を変化させる。

Ａ−Ｄコンバーター２４は再び得られた制御電圧の大き
さをデジタル信号に変換しこれはＭＰＵ１３０により第
２Ａ図のレベル１８８により示されるレベルＶ＋　とじ
て記憶される。

次にＭＰＵ１３０は再び横座標軸１８０上のポイント１
９５によって示される高い周波数（Ｆｈ）をＶＣＯ９２
が提供できるようにするため「Ｎ」を変える。レベル１
９６によって示される対応する制御電圧（Ｖｈ）もまた
ＭＰＵ１３０に記憶される。

較正シーケンスの第２ステツプを開始するために、ＭＰ
Ｕ１３０はスイッチ８２を第２のポジションに操作しそ
れによりターミナル８６がターミナル８８に接続される
ようにする。ＭＰＵ１３０は次にスイープクロック発生
器５６のＮ分割回路に発生器５６が一定の、公称または
平均スイープ周波数を有する出力信号を提供するように
指令する。カウンタ６２はスイープジェネレータ５６か
らのパルスの各々を知られた態様でカウントし出力６８
に増大するデジタルカウントを提供する。

Ｄ−Ａコンバータ６４はカウンタ６２の出力を第２Ｂ図
に示されるような増大する大きさの階段状（ステアステ
ップ）電圧２００に変換する。第２Ｂ図の縦座標軸２０
１は■ＣＯ制御電圧の大きさを示しかつ横座標軸２０２
はスイープ時間を計測する。Ａ−Ｄコンバータ１２４と
協動するＭＰＵ１３０は次に、そこでＶＣＯ９２のター
ミナル９０における制ａｇ電圧か■１に対応する横座標
２０２上のポイント２０４によって示される時間Ｔ＋、
ＶＣＯ９２のターミナル９０上の制御電圧がｖｃに対応
するポイント２０６によって示される時間Ｔ２、そして
ターミナル９０上の制御電圧が■１に対応する参照番号
２０８で示される時間Ｔｈに注目する。これらの時間は
ＭＰＵ　１３０に対応する数のカウントの形で記憶する
ことができる１例えば、第２Ｂ図に示されるように、発
生器５６の公称周波数において制御電圧をＶ＋から■。

に変えるためには８カウントを要しかつ該電圧をＶＣか
らＶｈに変えるためには１２カウントを要する。

これは第２Ａ図のカーブ１８４で示されるように、ＶＣ
Ｏ９２の周波数は電圧の与えられた変化に対し高い周波
数におけるよりも低い周波数においてより大きく変化す
るからである。

次に、第３のステップとして、ＭＰＵ　１３０は次の式
により第１のカウンタ周波数ＯＦ、を計算するためにソ
フトウェアによりプログラムされ、ここでＮＦはクロッ
ク５６の公称周波数である。

Ｃ０ＩＪＮＴＳ（Ｔ、　ｔｏ　Ｔ２　）　　　　　　　
８ＣＦ１＝　　　　　　　　　　　　ｘＮＦ＝　−ＮＦ
１／２　Ｃ０ＵＮＴＳ（Ｔ、　ｔｏ　Ｔｈ）　　　　１
０次に、ＭＰＵ１３０は次の式に従って第２のカウンタ
周波数ＣＦ　２を計算する。

Ｃ０ｔｌＮＴＳ（Ｔ２ｔｏ　Ｔｈ）　　　　　　１２Ｃ
Ｆ２＝　　　　　　　　　　　ｘＮ　Ｆ＝−Ｎ　Ｆ１／
２　Ｃ０ＵＮＴＳ（Ｔ、　ｔｏ　Ｔｈ）　　　　１０こ
れらの式は、中心周波数Ｆ。を提供するための制御電圧
Ｖ　がＴ　とＴｈの間の全力９フト期間の間の半分また
は中間におけるＴ。において発生するようにクロック５
６のための周波数を計算するよう構成されている。

第３のステップを示すために、第２Ｃ［］は時間を計測
するための横座標軸２１０およびＶＣＯ９２のための制
御電圧の大きさを計測するための縦座標軸２１２を含む
、ＭＰＵＩ　３０は可変スイープ発生器５６に、ポイン
ト２１１で示される時間Ｔ１とポイント２１５で示され
る時間ＴＣの間の公称周波数の０，８で動作しかつポイ
ント２１７で示される時間Ｔ　およびＴｈの間の公称周
波数の１．２で動作するよう指令する。従って、Ｔ。

は第２Ｂ図のＴ２においてよりはむしろ、第２Ａ図、第
２Ｂ図および第２Ｃ図の点線２１３で示されるＦ。にお
いて発生する。従って、第２Ｃ図の特性２１４はＴ１お
よびＴｃの間に与えられかつ特性２１６はＴ　およびＴ
ｈの間に与えられる。

その結果、ＶＣＯ９２はＴ１とＴＣの間よりはＶＣ０９
２がより低感度である時間Ｔ　およびＴｈの間でより多
くのタロツクパルスを受けＶＣＯ９２の周波数対制御電
圧特性１８４（第２Ａ図に示される）の非直線性を補償
する傾向となる。較正モードはこれにより完了する。

止ｌ天二上 第２Ｃ図の特性２１８は特性２１４および２１−６の組
合わせによって形成される。クロック発生器５６の特性
２１８がＭＰＵ１３０によって開始された後２１８が新
しい較正が要求されるまで繰返される。−例として、ミ
キサ２４の入力端子１４に発生する３００および３１０
メガヘルツ（Ｍｌ−［ｚ　）の間の受信周波数の帯域は
２８０から２９０ＭＨｚの間の周波数を与えるＶＣＯ９
２によって掃引でき、狭帯域フィルタ３０により選択さ
れる２０ＭＨｚの差分周波数を提供する。ディスプレイ
装置４８のＣＴＲ５２が第２Ｃ図の軸２１０上の時間Ｔ
１においてトリガされるものと仮定すると、ディスプレ
イのトリ力および受信信号の発生からの時間は受信信号
の未知の周波数の計測値となる。

より特定的には、第３図はＣＲＴ５２のスクリーンの一
部の拡大図を示す。横座標軸２２０は周波数を示しかつ
縦座標軸２２２は電力の振幅を示す、横座標軸２２０の
Ｔ５において示される表示された波形２２４は３０５Ｍ
Ｈｚにおいて発生している未知の信号の周波数に対応す
る。波形２２６により示される３１０ＭＨｚに中心を有
する他の信号は例えば可変ローカル発振器１８の手動調
整を合わせることにより表示の中心にチューニングする
ことができる。

実際の装置においては、第２Ｃ図の軸２１０上に示され
るＴ　およびＴ。０．の間の完全な掃引のなめに２５６
ステツプを用いることができる。この場合２Ｔ、は１２
８ステツプまたはカウントで生じ、ＴＩは２８カウント
で生じかつＴｈは２２８カウントで生ずるであろう、従
って、Ｔ１およびＴｈの間のカウント数は２００である
。カウンタ６２はほぼ完全な直線性を提供するように連
続的に周波数を変化させるようにプログラムできるが、
しかし多くの仕様に合致するためにサイクルにわたり、
先に説明したように、カウントを２回変化させるだけか
必要とされる。

可変ローカル発振器１８のオペレータによる制御により
波形２２６は第３図に示される表示の中央に移動できる
。これはシステムが中心周波数ＦＣでキャリプレートさ
れることが知られるから好都合である。そのうえ、スイ
ープジェネレータシステム５５は第３図の参照番号２３
０および２３２でそれぞれ表わされる周波数Ｆ＋および
Ｆｈで較正されることが分っている。Ｆ　　、Ｆ　　お
よＣ びＦｈの間の点で較正がやや厳密でないことからは一般
に問題は生じない、ディスプレイ全体の直線化はシステ
ムにコストおよび複雑性を付加しかつ多分信頼性の問題
を生ずる。直線化技術はソフトウェアで制御されるから
、１０個の増分の各々において直線化することが可能で
あろう、これはＭＰＵ１３０の中央処理時間を消費しか
つシステム５５をスローダウンさせ、そして精度が要求
される場合のみ正当化されるであろう、そのうえ、受信
波形を伸長することか望まれる場合には、オペレータが
受信波形を注目の中央領域に同調することができそれに
より、例えば、第３図の波形２２４は伸長されかつその
周波数成分が表示できる。

ＭＰＵ１３０はまたディスプレイ装置４８が受信信号の
周波数の英数字読取りをＣＲＴ５２上に提供することか
できるようにプログラムすることができる。いったん所
望の信号かディスプレイ上で中心合わせされると、オペ
レータはスペクトラムアナライザのＩＰ帯域幅およびス
イープを狭くしたりあるいは広くしたりすることができ
る。先に述べたように、ステップ減衰器８０は異なるス
ィープ範囲を取入れることができる０例えば、利用可能
なスイ＝ルンジは第３図のディスプレイの目盛り（ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ）ごとに１０ＭＨｚ、５ＭＨｚ、２ＭＨｚ
　　、　　ＩＭＨｚ　　、　　０．５ＭＨｚ　　、　　
２００ＫＨ２，１００ＫＨｚとすることができる。従っ
て、オペレータは第３図のディスプレイを１目盛り当な
り１０ＭＨｚから１目盛り当たりＩＭＨｚに変えること
も一例として可能である。１目盛り当たりの周波数が低
減されると、受信信号の側波帯スペクトラムはディスプ
レイ５２上で際立ってくる。

そのような表示は、例えば、送信機が適正に動作してい
るか否かを確認するなめにかつあるいは妨害信号の性質
を明らかにするために望ましいものである。バーニア調
整７４は低い周波数Ｆ１および高い周波数Ｆｈの間のカ
ウント数を調整しユニットごとのＶＣＯ９２の感度の変
化を調節する。

バーニア調整７４は自動的に自己整列される。

［発明の効果］ 上述で説明したことは時間その池と共に望ましくないド
リフトを起こしかつ制御ターミナル９０に印加される制
御電圧に関して非線形であるＶＣ０９２の周波数を間接
的に予め定めるためのシステム１０である。該システム
の較正は第１図の周波数レンジブロック１７８の操作に
よってスケーリングが変えられた時ごとに行なわれ得る
。そのうえ、先の較正から長い時間が経過した時人手に
よりブロック１７０を通して再較正するなめにディスプ
レイ装置によって’ＣＲＴ５２上にオペレータに警告を
与えるためにタイミング回路が用いられる。また、例え
ば温度が１０度より多く変化すると警報を与えることが
できる。再較正は第２　Ｃ’図の波形２１８で示される
ようにＴＩおよびＴ。

の間の第１の期間の間のある特定の値においておよびＴ
　およびＴｈの間の他の値においてクロッり発生器５６
の周波数を決定することにより与えられる。回路１０の
較正および再較正はしはしば行なわれるから、システム
１０は正確になる傾向にある。そのうえ、システム１０
は自動的に較正しているから、幾つかの従来技術の方法
によって必要とされたような高価な人手によるテスト技
術を用いることは必要でない。

回路１０は従来技術のアナログ補償技術に関連する多く
の気まぐれを受けない知られた信頼性あるデジタル回路
および技術を利用して提供することができる０回路１０
の較正システムおよび技術はスペクトラムアナライザ１
０において他の機能を達成するために既に必要とされて
いる回路を利用する。従って、先に述べた直線化は関連
するスペクトラムアナライザのコストを不当に増大させ
るものではない。

本発明が好ましい実施例によって特定的に示されかつ述
べられたが、当業者は本発明の範囲から離れることなく
形式上および細部において変更を成すことができること
を理解するであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、周波数シンセサイザを示すブロック図、 第２Ａ図は、第１図に示されたＶＣＯに対する非線形の
周波数対ＶＣＯ制御電圧の大きさの特性を示しかつ第１
ステツプの較正方法を構成する計測値を示すグラフ、 第２Ｂ図は、較正方法の第２ステツプに供する、公称周
波数で動作する第１図のカウンタに対する計数値におけ
る時間対■Ｃｏ制御電圧の大きさを示すグラフ、 第２Ｃ図は、ｆｉ後のステップおよびその結果得られる
較正されたスイープ制御信号に供する２つの異なる周波
数で動作しているカウンタに対する計数値における時間
対ＶＣＯ制御電圧の大きさを示すグラフ、そして 第３図は、受信信号の周波数の計測値を示す陰ｆ！線表
示装置の画面を示す説明図である。 １０ニスペクトラムアナライザ、 １２：アンテナ、 １６：第１ミキサ、 １８：可変ローカル発振器、 ２４：第２ミキサ、 ３０：狭帯域フィルタ、 ３４：検波器、 ４２：ディスプレイ制御回路、 ４８：ディスプレイ装置、 ５２：Ｉｌ！径線管、 ５５：スイープジェネレータ回路、 ５６：可変周波数スイープクロック発生器、６２：カウ
ンタ、 ６４：Ｄ−Ａコンバータ、 ７４：Ｄ−Ａバーニア利得調整回路、 ８０ニステツプ減衰器、 ８２：単極双投スイッチ、 ９０：制御ターミナル、 ９２：ＶＣＯｌ ９４：可変Ｎ分割回路、 １００：位相検波器、 １０６：基準周波数発振器、 １１２：ループフィルタ、 １２４：Ａ−Ｄコンバータ、 １３０：マイクロプロセッサ、 １３６：ＭＰＵターミナル、 １３８二制御ターミナル、 １４０：ＭＰＵターミナル、 １４４：制御ターミナル、 １４６：ＭＰＵターミナル、 １４８二制御ターミナル、 １５０：ＭＰＵターミナル、 １６２：ＲＯＭ、 １７０：較正ブロック、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電圧制御発振器の出力周波数を時間と共に直線化す
   るための制御回路であって、 前記電圧制御発振器に選択的に結合される第１の制御手
   段であつて、該第１の制御手段は周波数のある帯域内の
   所定の周波数において該電圧制御発振器を動作させるた
   めの選択された大きさを有する制御電圧を提供するもの
   、 前記電圧制御発振器手段に結合された計測手段であって
   、該計測手段は前記制御電圧の前記選択された大きさを
   決定するもの、 前記電圧制御発振器に選択的に結合される調整可能なス
   ィープ手段であつて、該調整可能なスィープ手段はスィ
   ープサイクルの間のある公称周波数において電圧制御発
   振器のための制御電圧の大きさを変化させるもの、そし
   て メモリ手段を有する第２の制御手段であって、該メモリ
   手段は前記調整可能なスィープ手段にかつ前記電圧制御
   発振器に結合され、前記メモリ手段は前記制御電圧の大
   きさが前記所定の周波数で電圧制御発振器を作動させる
   ための前記選択された大きさに到達した時を記録し、前
   記第２の制御手段は次に前記調整可能なスィープ手段の
   周波数を選択的に調整しそれにより電圧制御発振器の出
   力周波数範囲が前記スィープサイクルの中間の時間で前
   記中心周波数に到達しそれにより電圧制御発振器の出力
   周波数が前記スィープサイクルの間の与えられた時間に
   おいて予測可能にするもの、を組合わせ含む電圧制御発
   振器の出力周波数を時間と共に直線化するための制御回
   路。 ２、前記電圧制御発振器は制御および出力ターミナルを
   有しかつ前記第１の制御手段は位相ロックループを具備
   し該位相ロックループは、 基準周波数発振器手段、 第１および第２の入力ターミナルおよび出力ターミナル
   を有する検波器手段であつて、該第１の入力ターミナル
   は前記基準周波数発振器手段に結合されているもの、 入力および出力ターミナルを有するフィルタ手段であっ
   て、該フィルタ手段の前記入力ターミナルは前記検波器
   手段の前記出力ターミナルに結合されているもの、 前記フィルタ手段の前記出力ターミナルと電圧制御発振
   器の前記制御ターミナルの間に結合されたスイッチ手段
   、 入力、出力および制御ターミナルを有するＮ分割手段で
   あって、該Ｎ分割手段の前記入力ターミナルは前記電圧
   制御発振器の前記出力ターミナルに接続され、かつ前記
   Ｎ分割手段の前記出力ターミナルは前記検波器手段の前
   記入力ターミナルに接続されているもの、 を組合せ含み、かつ前記第１の制御手段は前記Ｎ分割手
   段の前記制御ターミナルに印加される他の制御信号に応
   答して周波数のある帯域内の前記所定の周波数において
   電圧制御発振器を動作させるために前記選択された大き
   さを有しかつ前記Ｎ分割手段のＮの値を変化させる前記
   制御電圧を提供する請求項１に記載の制御回路。 ３、さらに、 前記Ｎ分割手段の前記制御ターミナルを前記第２の制御
   手段に接続する回路手段、 を含み、かつ前記第２の制御手段は前記Ｎ分割手段を制
   御するために前記他の制御信号を提供する、 請求項２に記載の制御回路。 ４、前記計測手段は電圧制御発振器と前記第２の制御手
   段との間に結合されたアナログ−デジタルコンバータを
   含む請求項１に記載の制御回路。 ５、前記調整可能なスィープ手段は、 制御ターミナルおよび出力ターミナルを有する可変クロ
   ック発生器手段であつて、該可変クロック発生器手段の
   前記制御ターミナルは前記第２の制御手段に結合されて
   いるもの、 入力ターミナルおよび出力ターミナルを有するカウンタ
   手段であって、該カウンタ手段の前記入力ターミナルは
   前記可変クロック発生器手段の前記出力ターミナルに結
   合されているもの、 入力、出力および制御ターミナルを有するデジタル−ア
   ナログコンバータ手段であって、該デジタル−アナログ
   コンバータ手段の前記入力ターミナルは前記カウンタ手
   段の前記出力ターミナルに結合され、前記デジタル−ア
   ナログ手段の前記出力ターミナルは前記第２の制御手段
   に結合されているもの、そして 前記デジタル−アナログコンバータ手段の前記出力ター
   ミナルと電圧制御発振器手段の間に結合されたスイッチ
   手段であって、該スイッチ手段は前記デジタル−アナロ
   グコンバータ手段の前記出力ターミナルを電圧制御発振
   器手段の出力信号の周波数を制御するために選択的に結
   合するもの、を組合わせ含む請求項１に記載の制御回路
   。 ６、さらに、 第１の入力ターミナル、第２の入力ターミナルおよび出
   力ターミナルを有するミキサ手段、前記ミキサ手段の前
   記第１の入力ターミナルに結合された信号供給手段、 入力ターミナルおよび制御ターミナルを有するディスプ
   レイ手段、 前記ミキサ手段の前記出力ターミナルを前記ディスプレ
   イ手段の前記入力ターミナルに結合する第１の回路手段
   、 前記ディスプレイ手段の前記制御ターミナルを前記第２
   の制御手段に結合する第２の回路手段、そして 前記ディスプレイ手段は前記スィープサイクルの始めに
   関し前記ミキシング手段からの受信信号の発生時間に応
   じて受信信号の周波数を決定するもの、 を組合わせ含む請求項１に記載の制御回路。 ７、前記第１の回路手段は前記ミキサ手段および前記デ
   ィスプレイ手段の間に結合された狭帯域フィルタ手段を
   含む請求項６に記載の制御回路。 ８、前記第２の制御手段はマイクロプロセッサ手段を含
   む請求項１に記載の制御回路。 ９、前記マイクロプロセッサ手段に結合された読取り専
   用メモリ手段をさらに含み、前記マイクロプロセッサ手
   段はまた前記第１の制御手段に結合されており、そして 前記マイクロプロセッサ手段は前記読取り専用メモリ手
   段に格納されたデータに応答して電圧制御発振器の動作
   の選択された周波数を制御する、請求項８に記載の制御
   回路。 １０、さらに、 較正開始回路、 周波数レンジング回路、 を含み、かつ 前記較正および周波数レンジング回路は前記マイクロプ
   ロセッサ手段に選択的に結合されている、請求項９に記
   載の制御回路。 １１、電圧制御発振器の出力周波数を時間と共に直線化
   するための信号制御方法であつて、ある周波数帯域内の
   所定の周波数において電圧制御発振器を動作させるため
   に必要な大きさを有する制御電圧を提供する段階、 前記所定の周波数に供する前記制御電圧の選択された大
   きさを計測する段階、 スィープサイクルの間のある公称周波数における電圧制
   御発振器のための制御電圧の大きさを変える段階、 前記制御電圧の変化する大きさが前記所定の周波数にお
   いて電圧制御発振器を動作させるための前記選択された
   大きさに到達した時を記録する段階、そして 前記スィープの部分の周波数を選択的に調整しそれによ
   り電圧制御発振器の周波数が前記スィープサイクルの中
   間の時間における前記周波数帯域内の中心周波数に到達
   しそれにより電圧制御発振器の周波数が前記スィープサ
   イクルの間の任意の与えられた時間において予測可能な
   特性を有するようにする段階、 を含む電圧制御発振器の出力周波数を時間と共に直線化
   するための信号制御方法。 １２、さらに、 前記の選択された特性を有する前記電圧制御発振器の前
   記出力信号を受信信号と混合する段階、前記スィープサ
   イクルの始めで表示トレースを開始する段階、そして 前記受信信号の周波数を前記スィープサイクルの始めか
   らそれが発生する時間に従つて決定する段階、 を含む請求項１１に記載の信号制御方法。 １３、電圧制御発振器の出力周波数を時間と共に制御す
   るためのスィープ直線化回路であつて、第１および第２
   の動作ポジションを有するスイッチ手段、 前記スイッチ手段を通り選択的に電圧制御発振器に結合
   されるようにした制御可能な位相ロック手段、 前記スイッチ手段を通り選択的に電圧制御発振器に結合
   されるようにした可変スィープクロック発生器手段、 電圧制御発振器手段に結合されたアナログ−デジタルコ
   ンバータ手段、 前記スイッチ手段に、前記制御可能な位相ロックループ
   手段に、前記可変スィープクロック発生器手段にそして
   前記アナログ−デジタルコンバータ手段に結合されたマ
   イクロプロセッサ手段、を組合わせ含み、かつ 前記マイクロプロセッサ手段は前記位相ロックループ手
   段が前記電圧制御発振器を所定の低い周波数、中間周波
   数および高い周波数で動作するようにすることによりス
   ィープ直線化回路を較正するようプログラムされ、前記
   マイクロプロセッサ手段は前記周波数の各々において前
   記アナログ−デジタルコンバータにより計測された制御
   電圧の大きさを記録し、前記マイクロプロセッサ手段は
   ある公称周波数で前記電圧制御発振器を掃引するために
   前記可変スィープクロック発生器を始動させかつ前記制
   御電圧が前記所定の大きさに到達した時間を記録し、前
   記マイクロプロセッサはスィープサイクルの部分の間の
   前記調整可能なスィープ手段の周波数を選択的に調整し
   それにより電圧制御発振器の出力の周波数が前記スィー
   プサイクルにおける中間で中心周波数に到達しそれによ
   り電圧制御発振器の出力信号の周波数が前記スィープサ
   イクルの間の任意の与えられた時間かつ特に前記高い周
   波数において、前記中間周波数においてそして前記低い
   周波数において予測可能にすることを特徴とする電圧制
   御発振器の出力周波数を時間と共に制御するためのスィ
   ープ直線化回路。 １４、さらに、 前記電圧制御発振器の出力を受けるように結合されたミ
   キサであって、該ミキサはさらに入力信号を受けるよう
   結合されているもの、そして前記ディスプレイ手段を前
   記ミキサ手段にそして前記マイクロプロセッサ手段に結
   合する回路手段であって、前記マイクロプロセッサ手段
   は前記スィープサイクルの初めで前記ディスプレイをト
   リガしそれにより前記受信信号の周波数が前記スィープ
   の開始の後のその発生時間に応じて前記ディスプレイか
   ら決定できるもの、 を含む請求項１３に記載のスィープ直線化回路。 １５、前記回路手段はフィルタを含む請求項１４に記載
   のスィープ直線化回路。