JPH0763798A - メモリ内蔵型スペクトルアナライザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定データ記録による測定不能時間が小さ
く、長時間にわたる周波数スペクトル測定に好適なメモ
リ内蔵型スペクトルアナライザを提供する。 【構成】 入力部７からの時間波形の周波数スペクトル
を測定部８で測定し、その測定データをバッファメモリ
９へ一時記録する。さらに、バッファメモリ９からメモ
リ１１へ測定データを転送し記録する。ここで、測定部
８の波数掃引処理を制御する制御部１０−１と、測定部
８からバッファメモリ９への測定データメモリ１１への
測定データの記録処理を制御する制御部１０−２とを、
それぞれ独立して制御可能に設ける。以上により、測定
データの記録処理の間でも周波数スペクトルの測定を可
能とし、電子装置に障害原因となりうる電磁妨害波の周
波数成分の測定不能時間を従来に比較して短くし、測定
効率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定対象とする時間波
形を順次掃引して周波数成分を取り出し、得られた周波
数スペクトルを時系列的に記録する機能を有するスペク
トルアナライザに関するものであり、電子装置の障害原
因となる電磁妨害波の測定などに使用することができ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＢ無線、アマチュア無線、ＴＶ
放送等による電波が、電子装置の誤動作等の障害原因と
なっている。半導体素子の高速度化・低電力化に伴う電
子装置の電磁妨害波に対する耐力の低下や、電磁妨害波
の発生原因となる電子装置の著しい増加による電磁環境
の悪化が、この種の問題に拍車をかけている。しかし、
電子装置の原因となる電磁妨害波は、種々のメカニズム
により発生し、その時間的な分布や強度も不確定で再現
性に乏しいことが多い。さらに、電磁妨害波は、多くが
一過性であることが多いため、その障害原因を特定する
ことは困難である。そのため、電磁妨害波の時間波形や
周波数成分を検出することを目的とした測定器が開発さ
れてきた。

【０００３】このような、電子装置の障害の原因となる
電磁妨害波の周波数成分を検出するめに使用できる測定
器として、スペクトルアナライザが従来より市販されて
いる。スペクトルアナライザには、周波数掃引同調方式
と実時間解析方式がある。周波数掃引同調方式は、狭帯
域受信機の通過帯域の中心周波数を掃引し、周波数に対
する受信機出力により、測定した時間波形の周波数スペ
クトルを読み取る方式であり、通常、スペクトルアナラ
イザとはこの方式を指すことが多い（“環境電磁工学の
基礎”赤尾保男著、１９９１年、電子情報通信学会
編）。周波数掃引同調方式によるスペクトルアナライザ
を使用して電磁妨害波等の時間波形の周波数成分を測定
する場合には、あらかじめ設定した掃引速度で周波数軸
上を掃引して特定の周波数範囲の周波数スペクトルの分
布を検出する方法や、ある時間幅にわたって特定の周波
数範囲の周波数スペクトルの最大値の分布を検出する方
法などが考えられる。

【０００４】実際の電磁環境を測定する方法として、ス
ペクトルアナライザを外部制御装置の制御に基づいて、
外部メモリに測定データを転送していくという方法が考
えられる。以下に、この方法を図５の説明図を用いて説
明する。図５において、１は受信アンテナ、２はスペク
トルアナライザ、３は制御装置、４はレーダ放射アンテ
ナ、５は障害検出信号出力部を有する電子装置、であ
る。ここでは、レーダ放射アンテナ４から時間的に不規
則にその振幅成分等が変動するレーダ波が放射された際
に、電子装置５に発生する障害に連動して、空間を伝搬
する電磁波を受信アンテナ１で検出し、スペクトルアナ
ライザ２で測定する状況を考える。

【０００５】この時、電子装置５から出力される障害検
出信号は、制御装置３に入力された後に、制御装置３が
スペクトルアナライザ２に測定開始する命令を出力する
ように設定した場合では、その障害原因となったレーダ
波を発生前から測定することはできない。従って、電子
装置５に発生する障害発生前の時点から、スペクトルア
ナライザ２を掃引させておく必要がある。そして、障害
検出信号が制御装置３に入力された場合のみ、スペクト
ルアナライザ２から制御装置３に転送された測定データ
を蓄積する方法をとる必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図５に示し
た従来の電磁環境の測定方法では、測定データをスペク
トルアナライザ２から制御装置３への転送時間は、少な
くとも一回あたり数十ミリ〜百ミリ秒程度以上必要であ
り、しかも、制御装置３内部のあるいは、外部の測定デ
ータ用メモリへの測定データの蓄積時間も少なくとも数
百ミリ秒程度以上要し、その間、スペクトルアナライザ
は測定不能となる。すなわち、スペクトルアナライザの
測定データを極めて長い時間にわたって連続掃引させな
い限り、電磁環境の測定データには、測定されないかな
りの時間幅が規則的に発生する。とりわけ、一回あたり
の掃引時間幅を短く設定した場合には、スペクトルアナ
ライザ２に発生する測定不能時間は、測定効率上重大な
問題となる。

【０００７】この場合、制御装置３がスペクトルアナラ
イザ２における測定制御と測定データの転送・記録処理
を別個に処理する方法が効率的であるが、一台のスペク
トルアナライザに対して、複数の制御装置が同時に割り
込みをかけて測定処理と測定データの転送処理を独立し
て行うように設計されていないのが現状である。

【０００８】このような従来の技術では、長時間にわた
って周波数スペクトルの自動測定を行う場合、測定デー
タを毎回外部メモリに転送・蓄積する必要があり、その
間に測定器が測定不能になる時間が少なくとも数百ミリ
秒以上生じていた。従って、制御装置が、周波数スペク
トルの測定制御命令と、測定データの記録処理命令を独
立してスペクトルアナライザへ出力することにより、測
定器の測定不能時間を小さくする測定技術の開発が望ま
れていた。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、測定データを外部へ転送
する際に生ずる測定不能時間が小さく、長時間にわたる
周波数スペクトルの自動測定に好適な周波数掃引同調方
式のスペクトルアナライザを提供することにある。

【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、本発明では、時間波形の周波数スペクトルを測定す
る周波数掃引同調方式のスペクトルアナライザにおい
て、入力部から送られてくる時間波形の周波数スペクト
ルの測定部と、前記測定部からの該周波数スペクトルの
記憶部と、前記測定部における周波数掃引処理を独立し
て制御する手段、前記測定部から前記記憶部への該周波
数スペクトルの記録処理を独立して制御する手段を有す
る制御部と、を具備することを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明のメモリ内蔵型スペクトルアナライザで
は、制御部により、入力部から送られてくる時間波形の
周波数スペクトルの測定部における周波数掃引処理と、
測定部から記憶部への上記測定した周波数スペクトルの
記録処理とを独立して制御することで、上記周波数掃引
処理と周波数スペクトルの記録処理を可能な範囲で並行
して行えるようにすることにより、電子装置に障害原因
となりうる電磁妨害波の周波数成分の測定不能時間を従
来に比較して短くし、測定効率を向上させる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例を示すメモリ内
蔵型スペクトルアナライザの構成図である。図１におい
て、６はメモリ内蔵型スペクトルアナライザ（以下、ス
ペクトルアナライザ）、７はスペクトルアナライザ６の
入力部、８はスペクトルアナライザ６の測定部、９はバ
ッファメモリ、１０はスペクトルアナライザ６の制御
部、１１はスペクトルアナライザ６の測定データの記憶
部（以下、メモリ）、である。本実施例では、制御部１
０を、測定部８における周波数掃引処理を独立に制御す
る制御部１０−１と、測定部８で測定した周波数スペク
トルのメモリ１１への記録処理を独立に制御する制御部
１０−２とで構成する。図２（ａ），（ｂ）は、このよ
うな制御部１０における制御命令が出力される時系列的
な流れの説明図である。

【００１４】以下、図１、図２を用いて、上記各部の動
作と接続関係について説明する。まず、時間波形は、入
力部７から測定部８に絶えず送られ、周波数スペクトル
が取り出される。次に、測定部８からの測定データは、
検出時刻の順序にバッファメモリ９内に一時記録され
る。制御部１０−１は、測定部８の周波数掃引開始・停
止、等の測定制御命令や測定部８からバッファメモリ９
への測定データの転送命令を出力する。一方、制御部１
０−２は、測定データをバッファメモリ９からメモリ１
１に転送・記録する命令を出力する。ここで、本実施例
では、制御部１０−１と制御部１０−２から出力される
命令が、独立して出力されるように設定されているた
め、測定データがメモリ１１に蓄積されている間も、測
定部８の測定を開始することが可能となる。

【００１５】続いて、測定部８における周波数掃引時間
幅をｔ１、測定部８からバッファメモリ９への測定デー
タの転送時間幅をｔ２、測定データのバッファメモリ９
からメモリ１１への転送・記録時間幅をｔ３（ｔ３＝ｔ
３′＋ｔ３″、ただしｔ３′＝測定データのメモリ１１
への転送時間、ｔ３″＝測定データのメモリ１１への記
録時間）とした時、制御部１０から制御命令が出力され
る時系列的な流れは、図２に示すとうりである。

【００１６】いま、時間幅がｔ１＋ｔ２≧ｔ３である場
合（図２（ａ）の場合）、制御部１０−１から測定部８
に測定開始命令の出力と同時に、すなわち、バッファメ
モリ９内に次の測定データが転送可能な状態になった時
に、測定データをメモリ１１に記録する制御命令が、制
御部１０−２から出力される。この場合、測定部８の測
定不能時間は、少なくとも時間幅ｔ２となる。また、ｔ
１＋ｔ２＜ｔ３である場合（図２（ｂ）の場合）、測定
部８の測定データの記録終了時間を考慮する必要がある
ため、測定不能時間は少なくともｔ３−ｔ１必要とな
る。仮に、測定部８の処理と測定データの記録処理を一
つの制御部が同時に制御した場合、連続掃引させた際の
測定部８における測定不能時間はｔ２＋ｔ３となるが、
本実施例に示す方法を用いることにより、ｔ３の間に測
定部８の測定を開始できるため、測定不能時間が短縮さ
れ、測定効率を向上させることが可能となる。

【００１７】なお、制御部１０−１から測定部８に対し
て測定データをバッファメモリ９へ転送する制御命令を
制御部１０−２が代わりに行うように設定する方法や別
の制御部が処理する方法も考えられる。また、測定部８
あるいはメモリ１１側がデータのストック機能を有する
場合には、バッファメモリ９を省略する構成とすること
が可能であり、そのような構成を用いた場合、測定部８
からメモリ１１への測定データの転送時間ｔ３′、ある
いは、ｔ３″（測定データ記録時間）−ｔ１（周波数掃
引時間幅）が測定不能時間となるが、測定命令と測定デ
ータのメモリ１１への転送・記録命令を独立化させるこ
とにより、同様に測定効率の向上が可能となる。

【００１８】図３は、上記実施例によるスペクトルアナ
ライザ６の基本回路例を示すブロック図である。図３に
おいて、１６はＣＲＴ、１７は周波数測定用制御回路１
７−１，測定データ転送用制御回路１７−２，メモリ１
１への測定データ記録制御回路１７−３から成る制御回
路、１８はクロック、である。なお、入力部７，測定部
８，バッファメモリ９，メモリ１１の各部は、図１の同
符号の各部と同じ部分であり、周波数スペクトル受信回
路１２、周波数掃引制御回路１３、水平偏向回路１４、
垂直偏向回路１５が測定部８を構成している。また、制
御回路１７が図１の制御部に相当し、制御回路１７−１
が制御部１０−１に、制御部１７−２，１７−３が制御
部１０−２に相当している。

【００１９】入力部７からの時間波形は周波数スペクト
ル受信回路１２により、周波数成分が取り出され、ＣＲ
Ｔ１６やバッファメモリ９に順次転送される。ここで、
周波数スペクトル受信回路１２は、周波数掃引制御回路
１３からの周波数信号情報に基づいて制御される。ま
た、周波数スペクトル受信部１２と周波数掃引制御回路
１３は、周波数測定用制御回路１７−１からの制御命令
により、掃引周波数範囲の設定、測定感度の設定、掃引
速度の設定、周波数分解能の設定、測定開始・停止、等
に関する処理が行われる。測定部８で検出された周波数
スペクトル（＝測定データ）は、バッファメモリ９を経
てメモリ１１内に順次転送されるが、この処理は測定デ
ータ転送用制御回路１７−２からの制御命令に基づいて
いる。更に、測定データは、測定データ記録制御回路１
７−３からの制御命令により、メモリ１１に記録され
る。制御回路１７−１，２，３の処理については、クロ
ック１８のクロック信号により同期が取られており、一
連の測定処理が時系列的に行われることが可能となる。
また、例えば、測定データ転送用制御回路１７−２と測
定データ記録制御回路１７−３を共有する方法等も考え
られる。

【００２０】以上に示すような構成をとることで、先の
実施例で述べたとおり、測定部８における測定不能時間
を軽減することが可能となり、測定効率が向上する。

【００２１】図４は、本実施例によるスペクトルアナラ
イザ６の別の基本回路例を示す図である。図４におい
て、１９はトリガ条件判定回路、であり、その他は図３
と同様に構成されている。

【００２２】本回路例では、測定した周波数スペクトル
が予め設定した周波数範囲において、任意に設定したレ
ベル以上を越えるかどうかを判定するトリガ条件判定回
路１９を有することにより、ＣＢ無線等の一定レベルを
越える電磁妨害波が突発的に発生した場合のみ、測定デ
ータを記録できるようにしている。このように周波数軸
上にトリガ判定機能をもたせることで、電子装置の電磁
障害原因となった電磁妨害波の測定の効率化やメモリ容
量の節約等に効果をもつ。

【００２３】

【発明の効果】上述したように、本発明のメモリ内蔵型
スペクトルアナライザによれば、周波数掃引処理、測定
データの転送・記録処理を独立した制御手段が処理する
ことにより、周波数スペクトルを測定する際の測定不能
時間を軽減することができ、測定効率を向上させること
が可能となる。

【００２４】そして、電子装置の障害発生時の電磁環境
の測定等を通して、電磁妨害波による電子装置の障害原
因の解明や電磁障害に対する対策技術の確立などにつな
がり、その効果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すメモリ搭載型スペクト
ルアナライザの構成図

【図２】上記実施例における制御部の制御命令が出力さ
れる時系列的な流れの説明図

【図３】上記実施例によるスペクトルアナライザの基本
回路例を示すブロック図

【図４】上記実施例によるスペクトルアナライザの別の
基本回路例を示すブロック図

【図５】従来のスペクトルアナライザと制御装置を組み
合わせ電磁妨害波を測定する方法を説明する図

【符号の説明】

６…メモリ内蔵型スペクトルアナライザ ７…入力部 ８…測定部 ９…バッファメモリ １０，１０−１，１０−２…制御部 １１…メモリ １２…周波数スペクトル受信回路 １３…周波数掃引制御回路 １４…水平偏向回路 １５…垂直偏向回路 １６…ＣＲＴ １７…制御回路 １７−１…周波数測定用制御回路 １７−２…測定データ転送用制御回路 １７−３…測定データ記録制御回路 １８…クロック １９…トリガ条件判定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間波形の周波数スペクトルを測定する
   周波数掃引同調方式のスペクトルアナライザにおいて、 入力部から送られてくる時間波形の周波数スペクトルの
   測定部と、 前記測定部からの該周波数スペクトルの記憶部と、 前記測定部における周波数掃引処理を独立して制御する
   手段、前記測定部から前記記憶部への該周波数スペクト
   ルの記録処理を独立して制御する手段を有する制御部
   と、 を具備することを特徴とするメモリ内蔵型スペクトルア
   ナライザ。