JPH0533976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は入力信号のスペクトラムを解析する
スペクトラムアナライザ、特に角度変調信号の変
調指数などを測定することができるスペクトラム
アナライザに関する。

「従来の技術」 スペクトラムアナライザを用いて周波数変調信
号の変調指数や周波数偏移を測定する場合、従来
においては周波数変調信号をスペクトラムアナラ
イザに入力し、その変調指数が０、つまり変調信
号により、搬送波に対し周波数偏移を行つてない
状態、すなわち変調信号の振幅がゼロの状態から
その振幅をだんだん大きくすると、周波数変調信
号の搬送周波数成分が０となる状態が生じ、その
搬送波成分が０となる状態をスペクトラムアナラ
イザで検出し、その時の変調指数は予め判つてお
り、つまり最初に搬送波が０となる変調指数は
２，４であり、従つてその時のピークの周波数偏
移Δ_pは変調指数mx変調周波数mで与えられ、
従つて変調信号周波数mが判つていればその時
のピーク周波数偏移Δ_pを計算することができ
る。この搬送波周波数成分がゼロの状態より更に
周波数偏移を大とし、つまり変調信号の振幅を大
とすると搬送波周波数の成分が現われ、またやが
て搬送波周波数成分が０となる。そのようなこと
が繰返され、その搬送波周波数成分が０となる変
調指数が判つているため、搬送波周波数成分が０
となる状態をスペクトラムアナライザで検出する
ことによつてその時のピーク周波数偏移を測定す
ることができる。

同様に特定の側帯波成分が０になる状態を検出
することによつて中間の変調指数での周波数偏移
を求めることも可能であるが、この場合、振幅変
調成分が存在すると正しい測定ができなくなる。
また変調信号の周波数または振幅を変化すること
ができない場合は搬送波が０の状態或いは特定の
側帯波が０となる状態を検出することができない
ため、周波数偏移、変調指数を測定することがで
きない。

このような場合においても例えば搬送波と、こ
れと隣接した五つのスペクトラム（側帯波）との
各振幅から、これをベツセル関数に変換して、そ
の変調指数を三つ算出し、その測定誤差を考慮し
てその三つの変調指数を平均して変調指数を求め
ることもできる。しかしこれはその計算量が著し
く多量となる。またスペクトラムアナライザの分
解能帯域幅を十分狭くして側帯波の周波数間隔
mを求め、次に主要側帯波をすべて包含するよ
うに分解能帯域を広くとつて最大周波数偏移Δ_p
を求め、この二つの値から変調指数を求めること
もできる。しかしこの場合は周波数の間隔を表示
面に現われた値から読み取り、また同様に周波数
最大偏移を表示器に現われた幅から読み取るた
め、高い精度の測定値を得ることは困難である。

この考案は比較的簡単な構成で角度変調指数や
角度偏移を高い精度で測定することができるスペ
クトラムアナライザを提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 この考案によれば入力信号を中間周波信号に変
換するための周波数掃引信号に対して一定値だけ
周波数がずれた第２局部信号を周波数掃引局部発
振器から取り出しその第２局部信号と前記中間周
波数信号とを周波数変換器で周波数変換して周波
数掃引に拘らず入力信号と対応した角度変調信号
を得、これを周波数弁別器に供給し、その周波数
弁別器の出力のレベルを測定することによつて入
力角度変調信号の角度偏移或いは変調指数を求め
る。つまり周波数弁別器の出力レベルを角度偏移
で予め校正することによつて角度偏移を測定する
ことができ、またこの周波数弁別器の出力の周波
数を測定することによつて変調指数を測定するこ
とができる。

しかも周波数弁別器に供給される信号は、入力
信号に対する周波数掃引に拘らずこれに影響され
ず、入力角度変調信号に対応したものであり、こ
のため入力信号についてスペクトラム解析（観
測）を行いながら角度偏移、変調指数の測定を行
うことができる。

「実施例」 第１図はこの考案によるスペクトラムアナライ
ザの実施例を示す。入力信号、例えば周波数変調
信号は入力端子１１より周波数変換器１２に供給
される。周波数変換器１２には、局部発振器１３
から周波数掃引された局部信号が供給される。つ
まり局部信号発振器１３は掃引信号発生器１４よ
りの掃引信号によつて発振周波数が掃引される。
局部発振器１３の発振周波数は±Δだけ周波数
掃引される。周波数変換器１２から入力信号が周
波数変換された中間周波数信号が出力される。入
力信号の周波数を_Xとすると中間周波数信号の周
波数は例えば_LΔ−_Xである。この中間周波数
信号は中間周波波器１５で波され、更に対数
増幅器１６を通じて検波器１７へ供給され、検波
器１７の出力は垂直偏向駆動回路１８より陰極線
管表示器１９の垂直偏向信号として印加される。
一方掃引信号発生器１４よりの掃引信号は分岐さ
れて水平偏向駆動回路２１を通じて陰極線管表示
器１９に水平偏向信号として供給される。

この考案においては局部発振器１３から周波数
変換器１２に供給する局部信号に対して一定周波
数だけずれた周波数_l±Δの第２局部信号を取り
出す。例えば第２図に示すように局部発振器１３
は周波数_lの発振器２４が掃引信号発生器１４よ
りの掃引信号によつて周波数掃引制御され、従つ
て発振器２４から周波数が_l±Δの周波数掃引信
号が得られ、これが第２局部信号として出力され
ると共にこの信号は位相比較器２５へ供給され、
周波数変換器２６の出力と位相比較される。この
位相比較器２５の出力によつて電圧可変周波数発
振器、いわゆるVCO２７が制御され、このVCO
２７の出力は周波数変換器２６に供給され、発振
器２８の信号と周波数混合され、その周波数混合
出力が位相比較器２５に供給される。従つて
VCO２７の出力の周波数は発振器２４の発振周
波数_l±と発振器２８の発振周波数との差にだ
けずれた周波数_L±Δとなり、このVCO２７の
出力が局部信号として第１図の周波数変換器１２
へ供給される。

このようにして周波数変換器１２へ供給される
局部信号と一定周波数だけずれた第２局部信号が
取り出され、これが第１図において第２周波数変
換器３１へ供給される。第２周波数変換器３１に
は中間周波波器１５よりの中間周波数信号が他
方の入力として与えられ、この周波数変換器３１
から両入力信号の差の周波数のつまり_l±Δ−Ｚ
（_L±Δ−_X）＝_l−_L＋_lの信号が得られる
。つ
まり周波数変換器３１の出力は入力信号が局部信
号発振器１３よりの周波数掃引された局部信号に
よつて周波数変換され、つまりその中間周波数信
号も周波数掃引されたものとなるが、周波数変換
器３１出力はその周波数に関係なく、周波数l−
_Lだけ入力信号の周波数_Xに対しずれた信号とな
る。この信号は波器３２を通じて取り出され、
この波出力は周波数弁別器３３で周波数弁別さ
れる。この周波数弁別器３３の弁別特性は局部信
号発振器１３による周波数掃引に拘らず、入力信
号周波数と対応して好ましい弁別特性の部分を用
いることができる。

この周波数弁別器３３の出力は、必要に応じて
低域通過波器３４を通じ、更にAD変換器３５
によつてデジタル値に変換されて表示器３６にそ
のレベルが表示される。このようにデジタル表示
する場合、そのデジタル値を陰極線管表示器１９
上に表示してもよい。また周波数弁別器３３の出
力は周波数測定器３７に供給されて変調信号の周
波数が測定される。

このような構成になつているため、例えば入力
信号の変調信号の振幅を０より徐々に増加してそ
の搬送波成分が０となる状態を陰極線管表示器１
９の表示により検出し、その時のAD変換器３５
の出力、つまり変調信号の振幅（レベル）を測定
すると、この時の変調指数は予め知られており、
かつその時の変調信号の周波数を例えばカウンタ
よりなる周波数測定器３７により測定すると、そ
の変調信号周波数mと、例えば最初に搬送波周
波数成分が０となつた時の変調指数ｍとからその
時の周波数偏移のピークΔ_p（＝ｍ×m）が求ま
り、これによりAD変換器３５の出力値を周波数
偏移として校正することができる。よつてその他
の変調指数の場合においてもAD変換器３５の出
力値よりその周波数偏移を測定することができ、
更に周波数偏移が判れば、これと測定した偏移信
号周波数mとから変調指数ｍを求めることもで
きる。

なお振幅変調度を同様に求める場合は、周波数
弁別器３３の代わりにスイツチ４１，４２により
振幅検波器３９を接続して変調信号のレベルを測
定するようにすればよい。

このようにして搬送波成分０の状態によつて周
波数偏移の校正を行うことによつて他の変調指数
の場合においても周波数偏移及び変調指数を測定
することができ、しかも先の搬送波成分０による
周波数偏移の校正はかなり高い精度で行うことが
できる。変調信号の振幅の測定はAD変換器３５
によるデジタル値としての測定の代わりにアナロ
グのメータ類によつてもよい。

このようにして従来のスペクトラムアナライザ
による周波数変調信号の周波数偏移や変調指数の
測定よりも高い精度で行うことができ、しかもそ
の時の入力信号のスペクトルを解析（観測）しな
がら、つまりスペクトラムアナライザとして動作
させながらこの測定を行うことができ、例えば入
力信号に含まれている雑音成分などもスペクトラ
ムアナライザの表示によつて知ることができる。

このスペクトラムアナライザは周波数弁別器３
３を備えているため、側帯波が多い場合において
も搬送波に対してトラツキングを行わせることが
できる。つまり例えば第３図に示すように周波数
弁別器３３の出力を波形整形回路４１で矩形波に
整形して変調信号の矩形波を作り、トラツキング
を行わせるための指令を端子４２より与えてゲー
ト４３を開き、そのゲート４３を波形整形回路４
１の出力矩形波を取り出し、この矩形波により標
本化保持回路４４において波器３４より得られ
た搬送波のゆらぎ分を標本化保持し、その出力を
合成回路４５に与え、この合成回路４５の出力を
局部信号発振器１３に制御信号を与えて発振器の
ゆらぎを抑制するように制御する。なお合成回路
４５には掃引信号発生器１４よりの掃引信号も与
えられている。このようにして確実に搬送波に対
してトラツクングすることができる。位相変調信
号の測定を行う場合には周波数弁別器３３の出力
を積分すればよい。

「考案の効果」 以上述べたようにこの考案によれば、スペクト
ラムアナライザに周波数弁別器を設け、かつ周波
数掃引局部信号と一定周波数ずれた局部信号を
得、これによつて中間周波数信号を周波数変換
し、その出力を周波数弁別することによつて周波
数掃引に影響されることなく周波数弁別を行うこ
とができ、かつスペクトラムアナライザの機能を
利用して周波数弁別出力のレベルと周波数偏移と
の関係を校正することができ、従つて高い精度で
周波数偏移や変調指数の測定を行うことができ
る。しかもその測定をスペクトラムアナライザと
して動作させ、スペクトラム成分を見ながら行う
ことができ、例えば周波数成分とその周辺の雑音
成分との状態を知ることもできる。このように高
い精度で測定を行うことができるが、そのために
特に高価な校正用の信号発生器などを必要としな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるスペクトラムアナライ
ザの一例を示すブロツク図、第２図はその局部信
号発振器の例を示すブロツク図、第３図はこの考
案によるアペクトラムアナライザの一部の他の例
を示すブロツク図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 周波数掃引局部発振器よりの局部信号により入
   力信号を中間周波数信号に周波数変換し、その中
   間周波数信号から上記入力信号の周波数成分を検
   出するスペクトラムアナライザにおいて、 上記周波数掃引局部発振器より上記局部信号に
   対し、一定周波数ずれた第２局部信号を得る手段
   と、 その第２局部信号と上記中間周波数信号とを周
   波数変換する周波数変換器と、 その周波数変換器の出力が供給される周波数弁
   別器と、 その周波数弁別器の出力レベルを測定するレベ
   ル測定器とを具備するスペクトラムアナライザ。