JPH0740056B2 - スペクトル分析器の周波数レスポンス補償用の回路網 - Google Patents

スペクトル分析器の周波数レスポンス補償用の回路網

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JPH0740056B2
JPH0740056B2 JP62242394A JP24239487A JPH0740056B2 JP H0740056 B2 JPH0740056 B2 JP H0740056B2 JP 62242394 A JP62242394 A JP 62242394A JP 24239487 A JP24239487 A JP 24239487A JP H0740056 B2 JPH0740056 B2 JP H0740056B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はスペクトル分析器の周波数レスポンスを補償す
る回路網に関し、特に周波数処理回路のミキサーと協働
するヘテロダイン発振器が掃引電圧発生器の掃引電圧に
より制御され、且つその回路網は周波数レスポンスを補
償するように掃引電圧に応答するよう出力レベルを制御
する制御可能レベル変更回路を周波数処理回路内に有す
る回路網に関する。
[従来の技術] 高周波電圧レベルの周波数成分の選択的測定のために、
スペクトル分析器が使用されている。この分析器は、ヘ
テロダイン原理によってヘテロダイン掃引発振器ととも
に動作し、測定すべき高周波入力信号を中間周波に変換
するか、あるいは直接直流電圧信号に変換するものであ
る。このスペクトル分析器の周波数処理部には、フィル
タを有する各種ミキサー群が備えられており、レベルデ
バイダー等が設けられていることも多い。ところが、こ
れらの回路部品に起因して好ましくない周波数レスポン
スが生じる。すなわち、周波数ごとに好ましくないレベ
ル変化を生じ、周波数レスポンスに好ましくない影響を
与える。このような好ましくない周波数レスポンスに加
えて、スペクトル分析器自体も好ましくない温度依存性
を有する場合が多い。
[発明が解決しようとする問題点] 不要な周波数レスポンスを除去して精密なレベル測定を
行うために、掃引電圧が供給される抵抗−ダイオード回
路網を設け、これを介して周波数に比例するアナログ制
御値を得ることが知られている(ヒューレッド・パッカ
ードのスペクトル分析器hp8568A)。この制御値は、ス
ペクトル分析器のレベルを変更して、周波数レスポンス
を補償するために用いられる。これを実現するため、ス
ペクトル分析器の周波数シンセサイザーは、好ましくは
復調器後段の中間周波回路または直流電圧回路内に制御
増幅器または制御減衰器を有する。このような従来のア
ナログ補償回路では、平均的な周波数レスポンスを除去
できるだけであり、これを完全に取り除くことはできな
かった。
処理装置のシンセサイザーによって、ヘテロダイン周波
数の調整可能なプロセッサー制御測定受信器において、
前記周波数レスポンスを補償するために、各ヘテロダイ
ン周波数に対応するレベル補正値をディジタル値として
記憶するディジタルメモリを付加することが知られてい
る。この記憶されたディジタル値は、周波数レスポンス
を補償するために、測定値の補正を行う処理装置におい
て直接使用される。この補償方法は正確ではあるが、ス
ペクトル分析器のように周波数変化の急なものには使用
できないという問題点があった。
また、スペクトル分析器において、出力レベルを手動調
整できる可変利得増幅器(DE−Z:フレクエンツ、28(19
74)3,66〜72頁)をミキサー後段の周波数処理部に設け
ることが知られている。さらに、マイクロプロセッター
制御による掃引発振器において、ゲイン制御のできる増
幅器を周波数処理部に設けることも知られている。な
お、この増幅器はマイクロプロセッサーによって制御可
能となっている(ヒューレット・パッカード・ジャーナ
ル、1982年9月、30〜36頁)。
本発明の目的は、簡単な回路構成でありながら、ヘテロ
ダイン周波数の変化が急なスペクトル分析器の場合にお
いても、周波数レスポンスの正確な補償を可能とする周
波数レスポンス補償回路網を提供することである。
[問題点を解決するための手段] 本発明はスペクトル分析器の周波数レスポンスを補償す
る回路網であって、この分析器の周波数処理回路部は、
掃引電圧発生器の掃引電圧によって制御されるヘテロダ
イン発振器と、ヘテロダイン発振器の発振出力が印加さ
れるミキサーを具有し、このミキサーは、掃引電圧に応
じて周波数処理回路部の出力レベルを制御するための制
御可能な可変利得回路と直列的に設けられ、この制御可
能な可変利得回路によって周波数処理回路部の出力レベ
ルの周波数に対する変化を補償するようになされた構成
であって、この回路網は、前記制御可能な可変利得回路
の制御入力となる周波数ごとに値が互いに異なる制御値
を互いに異なるディジタルデータ値としてあらかじめ記
憶したディジタルメモリと、掃引電圧発生器と前記ディ
ジタルメモリとの間に配設され、掃引電圧発生器の電圧
に比例した記憶場所指示用ディジタル値を出力するA/D
変換器と、且つ前記記憶場所指示用ディジタル値に基づ
いて前記ディジタルメモリに記憶された周波数ごとに値
が異なるディジタルデータ値を選択し、その選択し出力
したディジタルデータ値にもとずく信号を前記制御可能
な可変利得回路へ供給する回路網を備えている。
[作用及び効果] 本発明の補償回路網は、周波数対応制御値を掃引発振器
とディジタルメモリの間に設けたA/D変換器を介して読
み出し、簡単なスイッチングにより迅速な読み出しを可
能としている。この制御値は装置の製造時等に決定し
て、ディジタルメモリに記憶しておく。そしてこの読み
出された制御値に対応するようにレベル変化回路を直接
制御する。したがって、周波数変化の急激な場合であっ
ても、すべての周波数に依存したレベル変化は、迅速に
補正される。すなわち、本発明の回路網によれば、ヘテ
ロダイン周波数が急激に変化するスペクトル分析器の場
合にも、高精度の周波数レスポンス補償を行うことがで
きる。補償精度はもっぱらA/D変換器の分解能により決
定されるので、所望の精度を得ることができる。ディジ
タル的に直接制御できるレベル変更回路を使用する場
合、例えば、ディジタル制御増幅器またはディジタル制
御減衰回路を使用する場合には、ディジタルメモリのデ
ィジタル制御値により、スペクトル分析器のシンセサイ
ザー回路のレベルを直接変更、補正できる。しかし実際
には、制御電圧または制御電流によって増幅率または減
衰率を制御できるアナログ増幅器または減衰器が使用さ
れている。この場合には、ディジタルメモリからのディ
ジタル制御値を制御電圧等のアナログ制御値に変換する
D/Aコンバータを設けるだけでよいからである。これに
より、レベル可変回路が直接作動される。
装置の製造時等に実測によって決定してディジタルメモ
リに記憶する補正値を何個にするかは、希望する周波数
レスポンス補償の精度により変わってくる。周波数レス
ポンスの変化がある特定の周波数帯域内にのみ生じる場
合には、必ずしもA/D変換器の分解能により決まる最大
個のディジタル制御値をディジタルメモリに記憶する必
要はない。掃引電圧が印加されるA/D変換器の分解能はA
/D変換器のビット数によって定まる。すなわち、8ビッ
ト変換器であれば、入力された掃引電圧、例えば直線状
に増加するのこぎり波を28=256ステップで走査し得る
ことを意味する。この場合には、ディジタルメモリはデ
ィジタル制御値を記憶する最大256個の記憶番地を有す
る。しかし、前述のように、全番地を利用する必要がな
い場合もある。
切換可能なレベルデバイダーを入力側に有する分析器に
おいては、総合周波数レスポンスは各切換位置によって
異なる。この場合には、切換可能レベルデバイダーのこ
れらの周波数依存データを周波数レスポンス補償データ
として考えることが好ましい。これは、デイジタルメモ
リに、デバイダーの各切換位置ごとのデータを周波数依
存デイジタル修正値として記憶することにより可能とな
る。したがって、デバイダーの各切換位置に応じて、正
確な周波数依存補正値がデイジタルメモリから供給され
る。なお、周波数レスポンスの補償に加えて温度補償を
行うことも効果的であると確認された。この目的のため
には、前記レベル変更回路のアナログ制御値を処理する
ときに、該当する温度依存アナログ制御値をレべル変更
回路に直接重畳する。このアナログ制御値は、温度セン
サによって完全にアナログ的に発生させてもよく、また
装置に本来備っているプロセッサ・システムでの計算に
よって決定し、それをD/A変換器において適当な追加ア
ナログ制御値に変換して求めてもよい。もし妥当である
なら、プロセッタ・システムによって得られる温度補正
値を直接ディジタルメモリ内に考慮に入れることも可能
である。また、このディジタルメモリに記憶する周波数
比例ディジタル制御値は温度に応じて変更可能である。
また、温度特性のアナログ補償のためには、アナログ制
御値とレベル変化とがリニアな関係にあるレベル変更回
路を使用することが好ましい。リニアな関係を有するレ
ベル変更回路を用いれば不要な補正を行う必要がないか
らである。レベル変更回路は、分析器内のレベル処理部
分のどこへ設けてもよい。例えば、ミキサー前段の周波
数依存入力回路内に設けてもよい。とはいえ、このレベ
ル変更回路は、ミキサー後段の周波数的に独立した処理
部分、すなわち、中間周波回路または復調器後段の低周
波回路内に配設することが好ましい。
[実施例] 次に、本発明の実施例を図面を参照して詳述する。
図面は、入力信号(E)の高周波レベルの周波数選択測
定用のスペクトル分析器の基本回路図である。入力信号
は、例えばディジタル調整可能なレベルデバイダー
(1)および高周波入力フィルター回路(2)を介して
ミキサー(3)へ供給される。ミキサー(3)において
前記入力信号(E)の周波数はヘテロダイン発振器
(4)のヘテロダイン周波数により一定の中間周波数に
変換される。その中間周波信号は、可変利得中間周波増
幅器(5)を介して復調器および直流電圧増幅器(6)
に供給される。このようにして処理された入力信号のレ
ベルは、レベル表示器(7)等により表示される。また
前記ヘテロダイン発振器(4)は掃引電圧発生器(8)
の掃引電圧(U)、例えばのこぎり波により制御され、
所定の周波数帯域内に同調する。この掃引電圧はA/D変
換器(9)に供給され、A/D変換器(9)において掃引
周波数に比例したディジタル値に変換される。このA/D
変換器(9)の分解能により掃引電圧(U)の走査点の
数が決まる。すなわち、8個の出力ライン(10)を有す
る8ビット変換器では、掃引電圧(U)により決定され
るヘテロダイン発振器(4)の掃引周波数帯域におい
て、256個の走査ステップが可能である。A/D変換器
(9)は、8つの出力ライン(10)を介して、ディジタ
ルメモリ(11)に接続されている。このディジタルメモ
リ(11)は、A/D変換器(9)の分解能によって決まる
最大数の記憶場所(すなわち256記憶場所)を有するも
のである。各記憶場所には、例えば本装置の製造時に、
各ヘテロダイン周波数に対応した周波数レスポンス特性
を記憶しておく。この例においては、これは最大で256
個の補正値になる。ディジタルメモリ(11)に記憶され
た周波数比例の補正値は、A/D変換器(9)の制御ライ
ン(10)を介して読み出すことができ、D/A変換器(1
2)によってアナログ出力信号(S)、例えば、可変利
得中間周波増幅器(5)への制御電圧に変換することが
できる。したがって、掃引電圧(U)の各直流値は、A/
D変換器(9)を介してディジタルメモリ(11)から急
速に読み出され、ディジタルメモリからD/A変換器(1
2)へ供給される関連した周波数比例のディジタル補正
値を持つこととなる。そして、これにより増幅器(5)
を即座に制御して、入力信号のレベルを補正する。
調整可能レベルデバイダー(1)もまた周波数依存性を
有するものであってよい。その場合には、各切換選択段
により総合周波数レスポンスが異なるので、レベルデバ
イダー(1)の各切換位置を考慮してレベル補正を行う
ことが有利と考えられる。この目的のために、レベルデ
バイダー(1)は各制御ライン(13)を介してディジタ
ルメモリ(11)に接続される。図示の実施例において
は、説明を明瞭にするため、2つの切換段に対する2本
の制御ライン(13)しか示していない。ディジタルメモ
リは、各切換段(すなわち図示の実施例においては2切
換段)に関連する総合周波数レスポンスの周波数比例制
御値を記憶するディジタルメモリ群を含む。このディジ
タルメモリ群は選択切換段に対応して、制御ライン(1
3)を介して選択され、ディジタルメモリ群の周波数比
例制御値がA/D変換器(9)を介して選択される。この
ようにして、周波数に依存しない増幅段と入力コネクタ
の間における、周波数分析器の周波数レスポンスを完全
に排除することができる。
D/A変換器(12)の制御ラインと可変利得中間周波増幅
器(5)の制御入力との間に設けた加算回路(14)によ
って、アナログ電圧(S)に温度依存性の補償成分を重
畳することができる。この温度依存性補償成分は、例え
ば、適当な温度センサーによってアナログ値(T)とし
て供給されるかあるいはマイクロプロセッサにより計算
されD/A変換した後で入力(T)を介して供給される。
また、この追加温度補償を行う場合は、制御電圧と増幅
利得がリニアな関係にある可変利得中間周波増幅器
(5)を用いることが好ましい。
なお、ディジタルメモリ(11)はEPROMであってもよ
い。またその記憶容量は補正の精度により決定される。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明のスペクトル分析器の周波数レスポンス
補償回路網の一実施例を示す図である。 1:レベルデバイダー 3:ミキサー 4:ヘテロダイン発振器 5:可変利得中間周波増幅器 8:掃引電圧発生器 9:A/D変換器 11:ディジタルメモリ 12:D/A変換器 14:加算回路 U:掃引電圧 S:アナログ制御値 T:追加の温度依存制御値

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スペクトル分析器の周波数レスポンスを補
    償する回路網であって、この分析器の周波数処理回路部
    は、 掃引電圧発生器の掃引電圧によって制御されるヘテロダ
    イン発振器と、ヘテロダイン発振器の発振出力が印加さ
    れるミキサーを具有し、このミキサーは、掃引電圧に応
    じて周波数処理回路部の出力レベルを制御するための制
    御可能な可変利得回路と直列的に設けられ、この制御可
    能な可変利得回路によって周波数処理回路部の出力レベ
    ルの周波数に対する変化を補償するようになされた構成
    であって、 この回路網は、 前記制御可能な可変利得回路の制御入力となる周波数ご
    とに値が互に異なる制御値を互に異なるディジタルデー
    タ値としてあらかじめ記憶したディジタルメモリと、 掃引電圧発生器と前記ディジタルメモリとの間に配設さ
    れ、掃引電圧発生器の電圧に比例した記憶場所指示用デ
    ィジタル値を出力するA/D変換器と、 且つ前記記憶場所指示用ディジタル値に基づいて前記デ
    ィジタルメモリに記憶された周波数ごとに値が異なるデ
    ィジタルデータ値を選択し、その選択したディジタルデ
    ータ値にもとずく信号を前記制御可能な可変利得回路へ
    供給する回路網と、 を備えたことを特徴とするスペクトル分析器の周波数レ
    スポンス補償用の回路網。
  2. 【請求項2】前記制御可能な可変利得回路は被制御増幅
    器を含み、前記ディジタルメモリと前記可変利得回路へ
    の制御入力との間には前記ディジタルメモリに記憶した
    ディジタルデータ値を対応するアナログ制御値に変換す
    るためのD/A変換器が設けられていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の回路網。
  3. 【請求項3】前記A/D変換器の分解能から得られる制御
    値の最大数が前記ディジタルメモリにディジタルデータ
    値として記憶されることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項もしくは第2項記載の回路網。
  4. 【請求項4】前記スペクトル分析器が複数段に切換可能
    な入力レベルデバイダーを含み、この回路網において、
    前記可変利得回路に対する周波数毎に値が異なるディジ
    タルデータ値が前記入力レベルデバイダーの各切換段に
    対して別々に記憶されるとともに、前記入力レベルデバ
    イダーは、前記入力レベルデバイダーの各切換段におい
    てその各々とそれぞれ関連する周波数毎に値が異なるデ
    ィジタルデータ値が選択され且つ前記可変利得回路に供
    給されるように前記ディジタルメモリに接続されること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいず
    れかの1つに記載の回路網。
  5. 【請求項5】前記D/A変換器と前記可変利得回路の制御
    入力との間に追加の温度依存制御値を前記周波数毎に値
    が異なるディジタルデータ値を前記D/A変換器によって
    変換したアナログ値に重畳するための加算回路を配設し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第2項ないし第4項
    のいずれか1つに記載の回路網。
JP62242394A 1986-10-10 1987-09-25 スペクトル分析器の周波数レスポンス補償用の回路網 Expired - Lifetime JPH0740056B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3634528.8 1986-10-10
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Publication Number Publication Date
JPS6398571A JPS6398571A (ja) 1988-04-30
JPH0740056B2 true JPH0740056B2 (ja) 1995-05-01

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