JPH07229944A

JPH07229944A - 歪み特性測定用ｒｆ装置、歪み特性測定方法、及びノイズ源

Info

Publication number: JPH07229944A
Application number: JP6019491A
Authority: JP
Inventors: Kenji Suematsu; 憲治末松; Akio Iida; 明夫飯田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-02-16
Filing date: 1994-02-16
Publication date: 1995-08-29
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: JP3367735B2

Abstract

(57)【要約】【目的】簡易な系で歪み成分の測定ができ、さらに２
波の周波数間隔の狭い場合にも測定が可能な歪み特性測
定用ＲＦ装置と歪み特性測定方法を得ることを目的とす
る。【構成】２個の信号源１，２の出力を合波する合波器
５と、上記合波出力を２分配する分配器６の一方の分配
出力を入力電力可変手段１１を介して入力する被測定物
の増幅器１０と、他方の分配出力を入力し基準歪みを発
生する基準歪み発生器１５と、上記増幅器出力と上記基
準歪み発生器出力とを任意の位相差、振幅で合成する合
成手段と、上記合成手段出力にスペクトラムアナライザ
とを備え、上記増幅器に与える入力電力レベルに対して
上記合成手段出力中の着目する歪み成分が相殺されるよ
うに、上記増幅器出力と上記基準歪み発生器出力の位相
差と振幅とを調整して、増幅器で発生する歪みの位相特
性を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は複数の信号入力時の非
測定物における歪み情報に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の通信ディジタル化、マルチキャリ
ヤ共通増幅という技術動向にともない増幅器等の低歪が
必要となり、同時にそれに対応する歪み特性測定用ＲＦ
装置及び歪み特性測定方法が要求されている。先ず、従
来の歪み特性測定用ＲＦ装置と、歪み特性測定方法と、
について説明する。図８は、従来の、例えば電子通信学
会論文誌，Ｊ６４−Ｂ，ｐｐ．１４４９〜１４５６（１
９８１．１２）に示された歪み特性測定用ＲＦ装置のブ
ロック図である。図において、１，２は信号源、５は合
波器、６は２分配器、１０は被測定物である増幅器、１
１は１０の入力電力を調整する可変減衰器、１５は基準
歪み発生器、２０，２１はミクサ、２５は２０，２１の
局発源、２６は２分配器、３０，３１は歪みのみを通過
させるフィルタ、４０はネットワークアナライザであ
る。

【０００３】以下、動作について説明する。２つの独立
した信号源１，２で発生した周波数ｆ₁，ｆ₂の２信号
は、合波器５で一旦合波され、分配器６で２分配され
る。分配器６の第１の分配出力は可変減衰器１１を介し
て被測定物である増幅器１０に入力し、信号を増幅する
とともに、その非線形性により歪み、例えば３次混変調
歪みを発生する（図８中のスペクトル図で、２ｆ₁−ｆ
₂や２ｆ₂−ｆ₁の周波数成分を持つもの）。一方、分
配器６の第２の分配出力は、基準歪み発生器１５に入力
し、基準となる一定の歪みを発生する。被測定物１０お
よび基準歪み発生器１５の出力は夫々ミクサ２０，２１
で中間周波数に周波数変換される。なお、この際、ミク
サ２０，２１の局発波はいずれも、周波数ｆ_LOの局発源
２５を分配器２６で分配したものであり、これらミクサ
の中間周波数出力の周波数は等しい。ミクサ２０，２１
の中間周波数出力は夫々フィルタ３０，３１で測定する
歪みのみを抽出する。図では、周波数変換された３次混
変調歪みの１つである２ｆ₁−ｆ₂−ｆ_LOの波のみを抽
出している状態を示している。フィルタ３０の出力はネ
ットワークアナライザ４０のテストポートに、また、フ
ィルタ３１の出力はリファレンスポートに入力される。
前記可変減衰器１１により、被測定物１０の入力電力を
変化させながら、ネットワークアナライザ４０によりテ
ストポートの入力の歪みの位相変化を測定することによ
り、被測定物で発生する歪みの発生位相の入力電力依存
性を知ることができる。

【０００４】また、従来のノイズ源と、上記ノイズ源を
有する歪み特性測定用ＲＦ装置と、歪み特性測定方法
と、について説明する。図９は、従来の、例えば電子情
報通信学会マイクロ波研究会資料，ＭＷ９０−９６，ｐ
ｐ．１１９〜１２４（１９９０．１０）に示された従来
の歪み特性測定用ＲＦ装置のブロック図である。図にお
いて、５０はホワイトノイズ源、５１は帯域通過フィル
タ、５２は帯域遮断フィルタ、１０は被測定物である増
幅器、４１はスペクトラムアナライザである。ノイズ源
５０は広帯域にわたり一定電力レベルのノイズを発生
し、フィルタ５１により所定の帯域に制限された後、フ
ィルタ５２でその帯域の中心周波数付近にその帯域に比
べて十分に狭帯域なノッチを付けられる。このノイズ
は、被測定物である増幅器１０で増幅されるが、その非
線形性により生じる歪みの一部がノイズに付けられたノ
ッチの周波数に発生する。このため、被測定物の出力に
おいては、その入力に比べてノッチの深さが浅くなる。
スペクトラムアナライザ４１により、ノイズの電力レベ
ルとノッチの底での電力レベルとの差を測定する。この
差は、雑音電力比（ＮＰＲ）と呼ばれるもので、無限の
信号を共通増幅した際の、混変調歪みに相当するもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の歪み特性測定用
ＲＦ装置、及び歪み特性測定方法は以上のようになって
いて、ミクサや中間周波数帯でのフィルタが必要とな
り、測定系が複雑であるだけでなく、２波の周波数間隔
の狭い場合には測定が困難になるという課題があった。

【０００６】また、従来のノイズ源、歪み特性測定用Ｒ
Ｆ装置、及び歪み特性測定方法は以上のようになってい
て、狭帯域なノッチの１つ付いたノイズを用いているた
め、ダウンコンバータを被測定物とする際、その中間周
波数がノイズの帯域に比べて低い場合に、ダウンコンバ
ータで両側波帯を受信するため、受信したノッチに片側
波帯のノイズが重畳され、雑音電力比（ＮＰＲ）を測定
することができないという課題があった。

【０００７】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、簡易な系で歪み成分の測定ができ、
さらに２波の周波数間隔の狭い場合にも測定が可能な歪
み特性測定用ＲＦ装置、と歪み特性測定方法を得ること
を目的とする。

【０００８】また、所定帯域で一定電力レベルのノイズ
を有し、且つ上記所定帯域の中心周波数付近で上記ノイ
ズの帯域に比べて十分に狭帯域な、ノイズ電力レベルの
低いノッチが複数個付けられているノイズ源を得ること
を目的とする。

【０００９】また、さらに被測定物であるダウンコンバ
ータの中間周波数がノイズ、あるいはマルチ信号の帯域
に比べて低い場合においても測定可能な歪み特性測定用
ＲＦ装置、及び歪み特性測定方法を得ることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係わる発明の歪み特性測定用ＲＦ装置
は、複数個の信号源と、上記信号源の出力を合波する合
波器と、上記合波出力を２分配する分配器と、上記分配
器の一方の分配出力を入力としその入力電力を可変する
手段を有する歪み特性を測定する被測定物と、上記分配
器の他方の分配出力を入力し基準となる歪みを発生する
基準歪み発生器と、上記被測定物と上記基準歪み発生器
の出力を任意の位相差、振幅で合成する合成手段と、上
記合成手段出力に接続された周波数選択機能を有する受
信機と、を備え、設定した被測定物の入力電力レベルに
対して上記合成手段出力中の着目する歪み成分が相殺さ
れるように、上記被測定物と上記基準歪み発生器出力の
位相差と振幅とを調整して、その際の移相量を測定する
ようにしたものである。

【００１１】また、請求項２に係わる発明の歪み特性測
定方法は、複数個の信号源の出力を合波して後２分配
し、一方の分配出力から被測定物の入力電力を可変する
手段により設定した入力電力レベルを被測定物に与える
とともに他方の分配出力を基準となる歪み成分を発生す
る基準歪み発生器に与え、上記被測定物の出力と上記基
準歪み発生器の出力との合成出力における着目する歪み
成分が相殺されるように、上記合成する２つの出力の位
相差と振幅とを調整し、上記設定した入力電力レベルに
対する移相量を測定し、被測定物で発生する歪みの位相
特性を求めるるようにしたものである。

【００１２】また、請求項３に係わる発明の歪み特性測
定用ＲＦ装置は、複数個の信号源と、上記信号源の出力
を合波する合波器と、上記合波出力を２分配する第１の
分配器と、上記第１の分配器の一方の分配出力を入力と
しその入力電力を可変する手段を有する歪み特性を測定
する被測定物と、上記第１の分配器の他方の分配出力を
２分配する第２の分配器と、上記第２の分配器の一方の
分配出力を入力する基準歪み発生器と、上記基準歪み発
生器の出力と該第２の分配器の他方の分配出力とを逆相
で合成し信号成分を相殺する第１の合成手段と、上記第
１の合成手段の出力と上記被測定物の出力とを任意の位
相差、振幅で合成する第２の合成手段と、上記第２の合
成手段出力に接続された周波数選択機能を有する受信機
と、を備え、設定した被測定物の入力電力レベルに対し
て上記第２の合成手段出力中の着目する歪み成分が相殺
されるように、上記被測定物と上記基準歪み発生器出力
の位相差と振幅とを調整して、その際の移相量を測定す
るようにしたものである。

【００１３】また、請求項４に係わる発明の歪み特性測
定用ＲＦ装置は、複数個の信号源と、上記信号源の出力
を合波する合波器と、上記合波出力を２分配する第１の
分配器と、上記第１の分配器の一方の分配出力を出力可
変手段を介して２分配する第２の分配器と、上記第２の
分配器の一方の分配出力を入力する歪み特性を測定する
被測定物と、上記被測定物の出力と該第２の分配器の他
方の分配出力とを逆相で合成し信号成分を相殺する第１
の合成手段と、上記第１の合成手段の出力と上記第１の
分配器の他方の分配出力とを任意の位相差、振幅で合成
する第２の合成手段と、上記第２の合成手段出力に接続
された周波数選択機能を有する受信機と、を備え、設定
した被測定物の入力電力レベルに対して上記第２の合成
手段出力中の着目する歪み成分が相殺されるように、上
記被測定物と上記基準歪み発生器出力の位相差と振幅と
を調整して、その際の移相量を測定するようにしたもの
である。

【００１４】また、請求項５に係わる発明のノイズ源
は、所定帯域で一定電力レベルのノイズを有し、且つ上
記所定帯域の中心周波数付近で上記ノイズの帯域に比べ
て十分に狭帯域なノイズ電力レベルの低いノッチが複数
個付けられているものである。

【００１５】また、請求項６に係わる発明の歪み特性測
定用ＲＦ装置は、請求項５記載のノイズ源と、上記ノイ
ズ源出力を入力とする被測定物であるダウンコンバータ
と、上記被測定物であるダウンコンバータの周波数変換
後の出力端子に接続された周波数選択機能を有する受信
機と、を備えて構成したものである。

【００１６】また、請求項７に係わる発明の歪み特性測
定方法は、請求項５記載のノイズ源出力を被測定物であ
るダウンコンバータの入力とし、一方、上記被測定物入
力のノイズに付けられた複数個のノッチの中央の周波数
を局発周波数とした局発信号を上記被測定物に与え、上
記被測定物出力において周波数変換されたノイズに付け
られているノッチとノッチ以外のノイズ電力との差を測
定し、被測定物で発生する歪みを求めるようにしたもの
である。

【００１７】また、請求項８に係わる発明の歪み特性測
定用ＲＦ装置は、等周波数間隔で等振幅の８波以上の変
調信号、もしくは無変調波を発生する信号発生器と、上
記信号発生器出力の８波以上の変調信号、もしくは無変
調波の中心周波数付近における複数個の波を省いて出力
波を合波する合波器と、上記合波器出力を入力とする被
測定物であるダウンコンバータと、上記被測定物である
ダウンコンバータの局発信号として上記被測定物入力波
の中心周波数付近における複数個の無入力波の中央の周
波数を局発周波数とする局発源と、上記被測定物である
ダウンコンバータの周波数変換後の出力端子に接続され
た周波数選択機能を有する受信機と、を備えて構成した
ものである。

【００１８】また、請求項９に係わる発明の歪み特性測
定方法は、等周波数間隔で等振幅の８波以上の変調信
号、もしくは無変調波のうち中心周波数付近における複
数個の波を省いて出力波を合波し、上記合波した信号を
被測定物であるダウンコンバータの入力とし、一方、上
記被測定物入力波の中心周波数付近における複数個の無
入力波の中央の周波数を局発周波数とする局発信号を上
記被測定物に与え、上記被測定物の出力において周波数
変換された等振幅の変調信号、もしくは無変調波の振幅
と無入力となっている周波数帯域に発生する歪みの振幅
との差を測定するようにしたものである。

【００１９】

【作用】上記のように構成された請求項１から請求項４
に係わる発明の歪み特性測定用ＲＦ装置と、歪み特性測
定方法では、独立した複数個の信号源出力を合波器で合
波してから２分配して被測定物と基準歪み発生器に入力
し、被測定物と基準歪み発生器の合成出力において、歪
み成分が相殺するように逆相合成する際の移相量から、
歪み成分の位相をフィルタを使用せずに測定することに
より、簡易な系で、且つ２波の周波数間隔が狭い場合で
も、被測定物の歪み特性を測定することができる。

【００２０】また、請求項３，４に係わる発明の歪み特
性測定用ＲＦ装置では、請求項１に係わる歪み特性測定
用ＲＦ装置の構成の作用に加えて、それぞれ基準歪み発
生器、被測定物を通過する信号成分を相殺する回路を付
加すことにより、歪み特性を測定する被測定物と基準歪
み発生器の合成出力において信号成分が抑圧され歪み特
性測定が容易になる。

【００２１】また、請求項５に係わる発明のノイズ源で
は、所定帯域の中心周波数付近で狭帯域な、ノイズ電力
レベルの低いノッチを複数個持たせたノイズ源を歪み特
性測定用ＲＦ装置に用いることにより、被測定物である
ダウンコンバータの中間周波数がノイズあるいはマルチ
キャリヤ信号の帯域に比べて低い場合でも、歪み特性を
測定することができる。

【００２２】また、請求項６から請求項９に係わる発明
の歪み特性測定用ＲＦ装置と、歪み特性測定方法では、
所定帯域で電力レベル一定なノイズあるいはマルチキャ
リヤ信号に複数個の狭帯域なノッチを付け、あるいは無
入力のチャネルを設け、それを前記ノッチあるいは無入
力チャネルの中間となる周波数を局発信号とする被測定
物であるダウンコンバータで周波数変換した出力におい
て、周波数選択機能を有する受信機によりノッチの深
さ、即ち雑音電力比、あるいは無入力チャネルに生じる
混変調歪みを測定することにより、被測定物であるダウ
ンコンバータの中間周波数がノイズあるいはマルチキャ
リヤ信号の帯域に比べて低い場合でも、歪み特性を測定
することができる。

【００２３】

【実施例】

実施例１．以下、請求項１に係わる発明の歪み特性測定
用ＲＦ装置、及び請求項２に係わる歪み特性測定方法の
実施例１について図を参照して説明する。図１におい
て、１，２は信号源、５は合波器、６は２分配器、１０
は被測定物である増幅器、１１は被測定物である増幅器
１０の入力電力レベルを変える可変減衰器、１５は基準
歪み発生器、３５は可変減衰器、３６は移相器、３７は
スイッチ、３８は合成器、４１はスペクトラムアナライ
ザである。なお、可変減衰器３５、移相器３６、及び合
成器３８を有して合成手段３８ａを構成している。

【００２４】以下、動作について説明する。２つの独立
した信号源１，２でそれぞれ生成された信号は、一旦合
波器５で合波され、その後分配器６で２分配され、その
一方の分配出力は被測定物１０に、もう一方の分配出力
は基準歪み発生器１５に入力する。被測定物の入力端子
側には、３次混変調歪みの入力電力特性測定のために可
変減衰器１１が挿入されている。基準歪み発生器では、
上記の３次混変調歪みの入出力特性測定の際、被測定物
１０の入力電力レベルにかかわらず、基準歪み発生器の
入力電力レベルは一定に保たれており、一定の歪みを発
生している。被測定物の出力は可変減衰器３５、移相器
３６を通過した後、基準歪み発生器の出力と合成され、
スペクトラムアナライザ４１に入力される。

【００２５】ここで、入出力特性測定時の最初の入力電
力ポイントを、飽和電力から十分にバックオフを取り、
且つスペクトラムアナライザで３次混変調歪みの振幅を
十分に確認できる点とし、３次混変調歪みの位相変化を
測定する際は、この入力電力レベル時に発生する３次混
変調歪みに対する位相変化という定義にする。また、被
測定物１０を除く分配器６の第１の分配器の第１の分配
出力から合成器３８の第１の入力までの通過位相をφと
おく。

【００２６】以下、２信号共通増幅時の信号の通過位相
および３次混変調歪みの発生位相の入力電力依存性の測
定方法について説明する。先ず、スイッチ３７はオン状
態とする。最初の入力電力ポイント（ｉ＝１）におい
て、先ず、スペクトラムアナライザ４１で測定している
被測定物１０と、基準歪み発生器１５の合成出力中の信
号成分とがヌルとなる、即ち相殺されるように可変減衰
器３５、移相器３６を調整する（図２にこの際のペクト
ラムを示す。信号は２波とも同時にヌルとなる。）。こ
の時のφをφ_c1とする。次に、３次混変調歪みがヌルと
なるように可変減衰器、移相器を調整する（図３に、ス
ペクトラムを示す。）。３次混変調歪み成分は、２×ｆ
₁−ｆ₂と２×ｆ₂−ｆ₁の２波があるので、夫々の場
合の通過位相φをφ_l1，φ_h1，（但し、ｆ₂＞ｆ₁）と
する。次に、入力電力ポイントｉにおいて同様の測定を
行いその際の通過位相φを夫々、φ_ci，φ_li，φ_hiとす
る。この時、被測定物１０における信号の通過位相の入
力電力レベルに対する変化Δφ_ciはφ_ci−φ_c1、また、
３次混変調歪みの発生位相の入力電力レベルに対する変
化Δφ_li，Δφ_hiは、それぞれ、φ_li−φ_l1，φ_hi−φ
_h1で求めることができる。なお、上記信号および３次混
変調歪みの振幅については、スイッチ３７をオフ状態と
した状態で、スペクトラムアナライザ４１により測定す
る。

【００２７】なお、図１では可変減衰器３５、移相器３
６を被測定物１０の出力端子に縦続接続した例を示して
いるが、基準歪み発生器１５の出力端子に縦続接続して
もよい。また、移相器３６を被測定物１０又は基準歪み
発生器１５の入力に接続してもよい。さらに、ここで
は、被測定物として増幅器を例に説明をしたが、これに
限らず周波数変換器を含み、歪みを発生するＲＦ回路な
らば、同様に測定を行うことができる。

【００２８】実施例２．図４は、請求項３に係わる発明
の実施例２を示す歪み特性測定用ＲＦ装置の一部のＲＦ
回路の概略図である。図４において、４３は９０゜ハイ
ブリッド、４４は線形増幅器、４５は減衰器、４６は無
反射終端、４７は入力端子、４８は出力端子である。こ
こで後段の９０゜ハイブリッド４３と線形増幅器４４と
減衰器４５とを備えて合成手段５３を構成している。実
施例２を示す歪み特性測定用ＲＦ装置は、実施例１を示
す図１の構成ブロック図において、基準歪み発生器１５
をこの図４のＲＦ回路に置き換えたものである。上記置
き換えを行ったとき、図１における分配器６、合成手段
３８ａはそれぞれ第１の分配器、第２の合成手段とし、
図４における前段の９０゜ハイブリッド４３、合成手段
５３はそれぞれ第２の分配器、第１の合成手段としてい
る。さて、入力端子４７からの入力信号（図１の分配器
６の一方の分配出力）は、９０゜ハイブリッド４３で２
分配され、基準歪み発生器１５と線形増幅器４４とに入
力する。上記基準歪み発生器１５と線形増幅器４４の出
力は、９０゜ハイブリッド４３で逆相合成され、出力端
子４８に出力される。上記出力端子４８の出力は図１の
ＳＷ３７を介して合成器３８の一方の入力となる。この
際、基準歪み発生器１５で発生した歪み成分は相殺され
ないが、入力信号成分は図４の回路で相殺されるため、
図１の合成器３８の出力におけるスペクトラムアナライ
ザ４１による測定の際に、入力信号成分が実施例１に比
べて抑圧され歪みの位相測定が容易となる。なお、この
ＲＦ回路はこれに限らず、信号成分を抑圧するものであ
ればれば他の構成であってもよく、同様の効果を奏す
る。

【００２９】実施例３．図５は、請求項４に係わる発明
の実施例３を示す歪み特性測定用ＲＦ装置の一部のＲＦ
回路の概略図である。ここで、後段の９０゜ハイブリッ
ド４３と線形増幅器４４と減衰器４５とを備えて合成手
段５３を構成している。実施例３を示す歪み特性測定用
ＲＦ装置は、実施例１を示す図１の構成ブロック図にお
いて、非測定物（増幅器）１０を図５のＲＦ回路に置き
換えたものである。上記置き換えを行ったとき、図１に
おける分配器６、合成手段３８ａはそれぞれ第１の分配
器、第２の合成手段とし、図５における前段の９０゜ハ
イブリッド４３、合成手段５３はそれぞれ第２の分配
器、第１の合成手段としている。さて、入力端子４７か
らの入力信号（図１の分配器６の一方の分配出力を入力
とする可変減衰器１１の出力）は、９０゜ハイブリッド
で、２分配され、被測定物１０と線形増幅器４４とに入
力する。上記被測定物１０と線形増幅器４４の出力は、
９０゜ハイブリッド４３で逆相合成され、出力端子４８
に出力される。上記出力端子４８の出力は図１の可変減
衰器３５，移相器３６を介して合成器３８の一方の入力
となる。この際、被測定物１０で発生した歪み成分は相
殺されないが、入力信号成分は図５の回路で相殺される
ため、図１の合成器３８の出力におけるスペクトラムア
ナライザ４１による測定の際に、入力信号成分が実施例
１に比べて抑圧され歪みの位相測定が容易となる。な
お、この回路はこれに限らず、信号成分を抑圧するもの
であればれば他の構成であってもよく、同様の効果を奏
する。

【００３０】なお、以上の実施例２では図４のＲＦ回路
を、図１の歪み特性測定用ＲＦ装置における基準歪み発
生器１５と置き換えたものであり、実施例３では図５の
ＲＦ回路を、図１の歪み特性測定用ＲＦ装置における被
測定物（増幅器）１０と置き換えたものであるが、図４
のＲＦ回路と図５のＲＦ回路の両方を、それぞれ図１の
歪み特性測定用ＲＦ装置における基準歪み発生器１５と
被測定物（増幅器）１０と置き換えてもよい。

【００３１】実施例４．以下、請求項５に係わる発明の
ノイズ源、請求項６に係わる発明の歪み特性測定用ＲＦ
装置、及び請求項７に係わる発明の歪み特性測定方法の
実施例４について図を参照して説明する。図６におい
て、５０はホワイトノイズ源、５１は帯域通過フィル
タ、５２は帯域遮断フィルタ、５５は被測定物であるミ
クサ、５６はノイズ源、２５は上記ミクサ５５の局発
源、４１はスペクトラムアナライザである。

【００３２】以下、動作について説明する。ノイズ源５
６は、ホワイトノイズ源５０で発生した周波数に対して
電力レベルが一定のノイズは、帯域通過フィルタ５１で
所定帯域（周波数ｆ_l〜ｆ_h）に制限され、直列に接続
された２つの帯域遮断フィルタ５２により、その帯域の
中心周波数近傍に２つの狭帯域なノッチ（周波数ｆａ，
ｆｂ）を付けられたものである。このノッチ付きのノイ
ズ源５６の出力が被測定物の歪み特性測定時の入力とな
る。被測定物であるミクサ５５で直流を含む非常に低い
周波数帯に周波数変換され、スペクトラムアナライザ４
１により、以下のように測定する。ここで被測定物を図
６に示すようにミクサ５５とする場合、その局発周波数
（ｆ_LO）と、上記ノッチの周波数（ｆａ，ｆｂ）には、
ｆ_LO＝（ｆａ＋ｆｂ）／２の関係が成り立つと、周波数
変換後の出力において、ｆａ，ｆｂの２つのノッチはい
ずれも、（ｆｂ−ｆａ）／２の周波数に変換され、得ら
れるスペクトラムを図６に示す。ノイズとノッチの底の
電力レベル差をスペクトラムアナライザで測定すること
により雑音電力比（ＮＰＲ）歪み特性を測定することが
できる。

【００３３】以上被測定物として、ミクサ単体の場合を
例に説明したが、これに限らず、増幅器などを含むダウ
ンコンバータであってもよい。また、ミクサがハーモニ
ック形の場合には、局発周波数は、本実施例における基
本波ミクサの局発周波数の逓倍次数分の１の周波数とす
ればよい。また、本実施例では、ノッチの個数が２の場
合について説明したが、２より多く付けてもよく、例え
ば、４の場合、周波数変換後のノッチは２となり、これ
により、雑音電力比（ＮＰＲ）の受信周波数特性を測定
することもできる。また、ホワイトノイズ源５０、帯域
通過フィルタ５１、及び帯域遮断フィルタ５２の代わり
に任意波形発生装置を用いてもよい。

【００３４】実施例５．以下、請求項８に係わる発明の
歪み特性測定用ＲＦ装置、請求項９に係わる発明の歪み
特性測定方法の実施例５について図を参照して説明す
る。図７において、１は信号源、５は合波器、５５は被
測定物であるミクサ、２５は上記ミクサ５５の局発源、
４１はスペクトラムアナライザである。

【００３５】以下、動作について説明する。ｎ個の信号
源１で発生した信号は、合波器５で合波され被測定物で
あるミクサ５５に入力する。この入力は、等振幅、且つ
等周波数間隔のｎ波の信号であり、そのうち２箇所のチ
ャネル（周波数ｆａ，ｆｂとする）については無入力
（ノッチ）としているものである。このｎ波の信号は被
測定物であるミクサ５５で直流を含む非常に低い周波数
帯に周波数変換され、スペクトラムアナライザ４１で測
定される。被測定物を図７に示すようにミクサとした場
合、その局発周波数（ｆ_LO）と上記ノッチの周波数（ｆ
ａ，ｆｂ）との間に、ｆ_LO＝（ｆａ＋ｆｂ）／２の関係
が成り立つと、ミクサにおける周波数変換後の出力にお
いて、ｆａ，ｆｂの２つのノッチはいずれも、（ｆｂ−
ｆａ）／２の周波数に変換され、得られるスペクトラム
を図７に示す。信号とノッチの底の電力レベル差をスペ
クトラムアナライザで測定することにより、ｎ波の信号
入力時の混変調歪みを測定することができる。なお、合
波する信号源の個数は、電子情報通信学会マイクロ波研
究会資料，ＭＷ９０−９６，ｐｐ．１２２（１９９０．
１０）に示されているように、８個以上で、生じる混変
調歪みの大きさはほぼ一定となることにより、８個以上
であればよい。

【００３６】以上、被測定物としてミクサ単体の場合を
例に説明したが、増幅器などを含むダウンコンバータで
あってもよい。また、ミクサがハーモニック形の場合に
は、局発周波数は、本実施例での基本波ミクサの局発周
波数の逓倍次数分の１の周波数とすればよい。また、本
実施例では、ノッチの個数が２の場合について説明した
が、２より多く付けてもよく、例えば、４の場合、周波
数変換後のノッチは２となり、これにより、混変調歪み
の受信周波数特性を測定することもできる。また、信号
はいかなる変調波、または無変調波でもあってもよい。
また、複数の信号源１、及び合波器５の代わりに任意波
形発生装置を用いてもよい。

【００３７】以上の実施例１から実施例５に説明したよ
うに、本願発明によって得られる歪み情報を基に、２以
上の信号を共通増幅あるいは周波数変換するＲＦ回路の
制御を行うことができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように請求項１に係わる発明によ
れば、複数の信号源出力を合成し２分配して与えた被測
定物と基準歪み発生器の合成出力において合成出力中の
歪み成分を相殺する手段を設け、その移相量を測定する
歪み特性測定系を構成することにより、簡易な系で歪み
成分の測定ができ、さらに２波の周波数間隔の狭い場合
にも測定が可能な歪み特性測定用ＲＦ装置を得ることが
できる。

【００３９】また、請求項２に係わる発明によれば、複
数の信号源出力を合成し、２分配して被測定物と基準歪
み発生器に与え、その合成出力中の歪み成分を相殺する
移相量を測定することにより、簡易な系で歪み成分の測
定ができ、さらに２波の周波数間隔の狭い場合にも測定
が可能な歪み特性測定方法を得ることができる。

【００４０】また、請求項３に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明による効果に加えて、被測定物と基
準歪み発生器の合成出力中の信号成分が抑圧され、歪み
特性測定が容易な歪み特性測定用ＲＦ装置を得ることが
できる。

【００４１】また、請求項４に係わる発明によれば、請
求項１に係わる発明による効果に加えて、被測定物と基
準歪み発生器の合成出力中の信号成分が抑圧され、歪み
特性測定が容易な歪み特性測定用ＲＦ装置を得ることが
できる。

【００４２】また、請求項５に係わる発明によれば、所
定帯域で一定電力レベルのノイズにノイズの帯域に比べ
て十分に狭帯域な、ノイズ電力レベルの低い複数個のノ
ッチを設けたことにより、歪み特性測定用ＲＦ装置に用
いて、被測定物であるダウンコンバータの中間周波数が
ノイズあるいはマルチキャリヤ信号の帯域に比べて低い
場合でも、歪み特性の測定が可能なノイズ源を得ること
ができる。

【００４３】また、請求項６に係わる発明によれば、複
数のノッチが付いたノイズ源を用いることにより、被測
定物をダウンコンバータとした時、その中間周波数が非
常に低い場合においても雑音電力比（ＮＰＲ）の測定が
可能な歪み特性測定用ＲＦ装置を得ることができる。

【００４４】また、請求項７に係わる発明によれば、ノ
イズに複数のノッチをつけて雑音電力比（ＮＰＲ）の測
定を行うことにより、被測定物をダウンコンバータとし
た時、その中間周波数が非常に低い場合においても雑音
電力比（ＮＰＲ）の測定が可能な歪み特性測定法が得ら
れる。

【００４５】また、請求項８に係わる発明によれば、ｎ
個の等振幅、等周波数間隔の信号の内２つを無入力と
し、混変調歪み特性を測定することにより、被測定物を
ダウンコンバータとした時、その中間周波数が非常に低
い場合においても混変調歪みの測定が可能な歪み特性測
定装置を得ることができる。

【００４６】また、請求項９に係わる発明によれば、ｎ
個の等振幅、等周波数間隔の信号の内２つを無入力と
し、混変調歪み特性を測定することにより、被測定物を
ダウンコンバータとした時、その中間周波数が非常に低
い場合においても混変調歪みの測定が可能な歪み特性測
定方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２に係わる発明の実施例１を示す構
成ブロック図である。

【図２】歪み特性測定時のスペクトラムを示す図であ
る。

【図３】歪み特性測定時のスペクトラムを示す図であ
る。

【図４】請求項３に係わる発明の実施例２を示す一部の
ＲＦ回路図である。

【図５】請求項４に係わる発明の実施例３を示す一部の
ＲＦ回路図である。

【図６】請求項５，６，７に係わる発明の実施例４を示
す構成ブロック図である。

【図７】請求項８に係わる発明の実施例５を示す構成ブ
ロック図である。

【図８】従来の歪み特性測定ＲＦ装置を示す構成ブロッ
ク図である。

【図９】従来の歪み特性測定ＲＦ装置を示す構成ブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１，２信号源５合波器６２分配器１０被測定物（増幅器）１１可変減衰器１５基準歪み発生器２０，２１ミクサ２５局発源２６２分配器３０，３１歪みのみを通過させるフィルタ３５可変減衰器３６移相器３７スイッチ３８合成器３８ａ合成手段４０ネットワークアナライザ４１スペクトラムアナライザ４３９０゜ハイブリッド４４線形増幅器４５減衰器４６無反射終端４７入力端子４８出力端子５０ホワイトノイズ源５１帯域通過フィルタ５２帯域遮断フィルタ５３合成手段５５被測定物（ミクサ）５６ノイズ源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の信号源と、上記信号源の出力を合波する合波器と、上記合波出力を２分配する分配器と、上記分配器の一方の分配出力を入力としその入力電力を
可変する手段を有する歪み特性を測定する被測定物と、上記分配器の他方の分配出力を入力し基準となる歪みを
発生する基準歪み発生器と、上記被測定物と上記基準歪み発生器の出力を任意の位相
差、振幅で合成する合成手段と、上記合成手段出力に接続された周波数選択機能を有する
受信機と、を備え、設定した被測定物の入力電力レベルに対して上記合成手
段出力中の着目する歪み成分が相殺されるように、上記
被測定物と上記基準歪み発生器出力の位相差と振幅とを
調整して、その際の移相量を測定することを特徴とする
歪み特性測定用ＲＦ装置。
【請求項２】複数個の信号源の出力を合波して後２分
配し、一方の分配出力から被測定物の入力電力を可変する手段
により設定した入力電力レベルを被測定物に与えるとと
もに他方の分配出力を基準となる歪み成分を発生する基
準歪み発生器に与え、上記被測定物の出力と上記基準歪み発生器の出力との合
成出力における着目する歪み成分が相殺されるように、
上記合成する２つの出力の位相差と振幅とを調整し、上記設定した入力電力レベルに対する移相量を測定し、
被測定物で発生する歪みの位相特性を求めることを特徴
とする歪み特性測定方法。
【請求項３】複数個の信号源と、上記信号源の出力を合波する合波器と、上記合波出力を２分配する第１の分配器と、上記第１の分配器の一方の分配出力を入力としその入力
電力を可変する手段を有する歪み特性を測定する被測定
物と、上記第１の分配器の他方の分配出力を２分配する第２の
分配器と、上記第２の分配器の一方の分配出力を入力する基準歪み
発生器と、上記基準歪み発生器の出力と該第２の分配器の他方の分
配出力とを逆相で合成し信号成分を相殺する第１の合成
手段と、上記第１の合成手段の出力と上記被測定物の出力とを任
意の位相差、振幅で合成する第２の合成手段と、上記第２の合成手段出力に接続された周波数選択機能を
有する受信機と、を備え、設定した被測定物の入力電力レベルに対して上記第２の
合成手段出力中の着目する歪み成分が相殺されるよう
に、上記被測定物と上記基準歪み発生器出力の位相差と
振幅とを調整して、その際の移相量を測定することを特
徴とする歪み特性測定用ＲＦ装置。
【請求項４】複数個の信号源と、上記信号源の出力を合波する合波器と、上記合波出力を２分配する第１の分配器と、上記第１の分配器の一方の分配出力を出力可変手段を介
して２分配する第２の分配器と、上記第２の分配器の一方の分配出力を入力する歪み特性
を測定する被測定物と、上記被測定物の出力と該第２の分配器の他方の分配出力
とを逆相で合成し信号成分を相殺する第１の合成手段
と、上記第１の合成手段の出力と上記第１の分配器の他方の
分配出力とを任意の位相差、振幅で合成する第２の合成
手段と、上記第２の合成手段出力に接続された周波数選択機能を
有する受信機と、を備え、設定した被測定物の入力電力レベルに対して上記第２の
合成手段出力中の着目する歪み成分が相殺されるよう
に、上記被測定物と上記基準歪み発生器出力の位相差と
振幅とを調整して、その際の移相量を測定することを特
徴とする歪み特性測定用ＲＦ装置。
【請求項５】所定帯域で一定電力レベルのノイズを有
し、且つ上記所定帯域の中心周波数付近で上記ノイズの
帯域に比べて十分に狭帯域な、ノイズ電力レベルの低い
ノッチが複数個付けられていることを特徴とするノイズ
源。
【請求項６】請求項５記載のノイズ源と、上記ノイズ源出力を入力とする被測定物であるダウンコ
ンバータと、上記被測定物であるダウンコンバータの周波数変換後の
出力端子に接続された周波数選択機能を有する受信機
と、を備えて構成したことを特徴とする歪み特性測定用ＲＦ
装置。
【請求項７】請求項５記載のノイズ源出力を被測定物
であるダウンコンバータの入力とし、上記被測定物入力のノイズに付けられた複数個のノッチ
の中央の周波数を局発周波数とした局発信号を上記被測
定物に与え、上記被測定物出力において周波数変換されたノイズに付
けられているノッチとノッチ以外のノイズ電力との差を
測定し、被測定物で発生する歪みを求めることを特徴と
する歪み特性測定方法。
【請求項８】等周波数間隔で等振幅の８波以上の変調
信号、もしくは無変調波を発生する信号発生器と、上記信号発生器出力の８波以上の変調信号、もしくは無
変調波の中心周波数付近における複数個の波を省いた出
力波を合波する合波器と、上記合波器出力を入力とする被測定物であるダウンコン
バータと、上記被測定物であるダウンコンバータの局発信号として
上記被測定物入力波の中心周波数付近における複数個の
無入力波の中央の周波数を局発周波数とする局発源と、上記被測定物であるダウンコンバータの周波数変換後の
出力端子に接続された周波数選択機能を有する受信機
と、を備えて構成されたことを特徴とする歪み特性測定用Ｒ
Ｆ装置。
【請求項９】等周波数間隔で等振幅の８波以上の変調
信号、もしくは無変調波のうち中心周波数付近における
複数個の波を省いた出力波を合波して、被測定物である
ダウンコンバータの入力とし、上記被測定物入力波の中心周波数付近における複数個の
無入力波の中央の周波数を局発周波数とする局発信号を
上記被測定物に与え、上記被測定物の出力において、周波数変換された等振幅
の変調信号、もしくは無変調波の振幅と、無入力となっ
ている周波数帯域に発生する歪みの振幅との差を測定す
ることを特徴とする歪み特性測定方法。