JPH10311854A - ネットワークアナライザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単独測定と比較測定をコネクタの差替え作業
をせずに行え、また、実際の出力コネクタ数を増やすこ
となく分岐出力数を増設できるようにする。 【解決手段】 単独測定を行なうために第１の切換スイ
ッチ２３ａが端子２３ｃ側へ接続されるときには第２の
切換スイッチ２５が端子２５ｃ側に接続されるように連
動し、測定信号発生回路２１から出力される測定信号を
第１の出力コネクタ２６を介して被測定回路１５に入力
する。比較測定を行なうために第１の切換スイッチ２３
ａが端子２３ｂ側に接続されるときには第２の切換スイ
ッチ２５が端子２５ｂ側に接続されるように連動し、測
定信号発生回路２１から出力される測定信号を信号分岐
回路２４で分岐し、その一方の分岐出力を第１の出力コ
ネクタ２６を介して被測定回路１５へ入力し、他方の分
岐出力を第２の出力コネクタ２７から出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定信号を被測定
回路に入力し、被測定回路から出力される信号を受信し
て、被測定回路の特性を測定するネットワークアナライ
ザにおいて、実際の出力コネクタ数を増加することなく
分岐出力数を増やし、また、コネクタの差替え作業を不
要にする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ネットワークアナライザは、測定信号を
出力コネクタを介して外部の被測定回路に入力し、被測
定回路から出力される信号を入力コネクタを介して受信
回路で受信し、被測定回路の周波数対振幅特性や周波数
対位相特性を測定する。

【０００３】ネットワークアナライザによる測定には、
被測定回路が出力する信号のみで測定結果を得る単独測
定だけでなく、被測定回路が出力する信号と被測定回路
に入力した信号との比較によって測定結果を得る比較測
定がある。

【０００４】この比較測定が可能なように、図６に示す
ように従来のネットワークアナライザ１は、測定信号発
生回路２から出力される測定信号を切換スイッチ３によ
って２つの信号経路のいずれか一方に選択的に出力でき
るようにし、その一方の信号経路を単独測定用の出力コ
ネクタ４に接続し、他方の信号経路には抵抗Ｒ１、Ｒ２
からなる信号分岐回路５を接続して、各分岐出力に出力
コネクタ６、７を接続している。また、比較測定用のた
めに、複数の入力コネクタ８、９が設けられ、各入力コ
ネクタ８、９には、それぞれ受信回路１０、１１が接続
されている。

【０００５】そして、レベル測定等の単独測定を行なう
場合には、図６の（ａ）に示すように、出力コネクタ４
と一方の入力コネクタ８の間に被測定回路１５を接続
し、切換スイッチ３を出力コネクタ４側に接続し、受信
回路１０の出力に基づいて被測定回路１５の測定を行な
う。また、位相測定等の比較測定を行なう場合には、図
６の（ｂ）に示すように、分岐出力用の一方の出力コネ
クタ６と一方の入力コネクタ８の間に被測定回路１５を
接続し、他方の出力コネクタ７と他方の入力コネクタ９
との間を接続し、切換スイッチ３を信号分岐回路５側に
接続し、２つの受信回路１０、１１の出力を比較するこ
とによって被測定回路１５の測定を行なう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような単独測定用の出力コネクタと比較測定用の出力コ
ネクタとがそれぞれ独立しているネットワークアナライ
ザでは、１つの被測定回路に対して単独測定と比較測定
が必要な場合にコネクタの差替え作業が必要になってし
まう。

【０００７】例えば、図７に示すように、低損失帯域Ａ
と高損失帯域Ｂが存在するフィルタの特性Ｆを測定する
場合、低損失帯域Ａについては、減衰量、位相、群遅延
等を正確に測定する必要があるので図６の（ｂ）に示し
たセッティングで比較測定を行なう。また、高損失帯域
Ｂについては一般に減衰量の測定のみが対象となるが、
この高損失帯域Ｂの減衰量の測定を低損失帯域Ａの測定
と同様に比較測定用のセッティングで行なおうとする
と、被測定回路１５から入力コネクタ８へ入力される信
号のレベルに対して、出力コネクタ７から入力コネクタ
９に直接入力される信号のレベルが非常に大きくなり、
そのレベル差が受信回路１０、１１間のアイソレーショ
ンを越えてしまい、高損失帯域Ｂの減衰量が図７のＦ′
のように見かけ上少なくなってしまい、正確な測定がで
きなくなってしまう。例えば、受信回路１０、１１間の
アイソレーションが９０ｄＢの場合、被測定回路１５の
減衰量が９０ｄＢ以上あっても、受信回路１１から受信
回路１０への洩れ信号のレベルが入力コネクタ８から入
力される信号のレベルより大きくなってしまい、９０ｄ
Ｂ以上の減衰量を測定することはできない。

【０００８】したがって、高損失帯域Ｂの減衰量を測定
するときには、出力コネクタ７と入力コネクタ９の接続
を切り離すか、あるいは図６の（ａ）に示したセッティ
ングで行なわなければならず、いずれにしても、コネク
タの差替え作業が必要で測定効率が低下し、自動測定に
も対応できないという問題がある。

【０００９】また、分岐出力数を例えば２つから３つへ
増設しようとすれば、分岐用の出力コネクタを新たに設
けなければならず、パネル加工が必要になってしまうと
いう問題がある。

【００１０】本発明は、この問題を解決し、単独測定と
比較測定をコネクタの差替え作業をせずに行なうことが
でき、また、実際の出力コネクタ数を増やすことなく分
岐出力数を増設することができるネットワークアナライ
ザを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のネットワークアナライザは、測定信号発生
回路（２１）が出力する測定信号を外部の被測定回路に
入力し、被測定回路から出力される信号を受信して被測
定回路の特性を測定するネットワークアナライザにおい
て、前記測定信号発生回路が出力した測定信号を第１ま
たは第２の信号経路のいずれかに選択的に出力する第１
の切換スイッチ（２３）と、前記第１の切換スイッチか
ら前記第１の信号経路に出力される測定信号を複数の信
号経路に分岐する信号分岐回路（２４）と、測定信号を
外部へ出力するための第１の出力コネクタ（２６）と、
前記第１の出力コネクタを、前記第２の信号経路と前記
信号分岐回路によって分岐された特定の信号経路のいず
れか一方に選択的に接続する第２の切換スイッチ（２
５）と、前記信号分岐回路によって分岐された複数の信
号経路のうち、前記特定の信号経路を除く信号経路にそ
れぞれ接続され、測定信号を外部へ出力するための第２
の出力コネクタ（２７）とを備え、前記第１の信号経路
に測定信号が出力されるときには、前記第１の出力コネ
クタが前記特定の信号経路に接続され、前記第２の信号
経路に測定信号が出力されるときには、前記１の出力コ
ネクタが前記第２の信号経路に接続されるように、前記
第１の切換スイッチと前記第２の切換スイッチを連動さ
せている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図１は一実施形態のネットワーク
アナライザ２０の構成を示す図である。

【００１３】図１において、ネットワークアナライザ２
０の測定信号発生回路２１は、後述する測定制御部３５
からの制御信号によって、出力する測定信号の周波数お
よび出力レベルが可変される。

【００１４】測定信号発生回路２１から出力される測定
信号は、第１の切換スイッチ２３のコモン端子２３ａに
入力される。第１の切換スイッチ２３は、例えば高周波
リレーによって構成され、測定制御部３５から信号によ
ってコモン端子２３ａを端子２３ｂか端子２３ｃのいず
れかに接続する。一方の端子２３ｂ側には抵抗Ｒ１、Ｒ
２による信号分岐回路２４が接続され、他方の端子２３
ｃ側には第２の切換スイッチ２５の端子２５ｃが接続さ
れている。

【００１５】信号分岐回路２４の抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗
値は、測定信号発生回路２１の出力インピーダンス（例
えば５０Ω）に等しく、入力される信号を等しい電力に
分配して出力する。

【００１６】第２の切換スイッチ２５は、第１の切換ス
イッチ２３と同様に高周波リレーによって構成され、一
方の端子２５ｂは信号分岐回路２４の一方の抵抗Ｒ１の
分岐出力側と接続されている。第２の切換スイッチ２５
のコモン端子２５ａは、第１の出力コネクタ２６に接続
されており、信号分岐回路２４の他方の抵抗Ｒ２の分岐
出力側は第２の出力コネクタ２７に接続されている。

【００１７】第２の切換スイッチ２５は、測定制御部３
５によって第１の切換スイッチ２３に連動して切換られ
る。即ち、第１の切換スイッチ２３が端子２３ｂ側に接
続されるときには第２の切換スイッチ２５は端子２５ｂ
側に接続され、第１の切換スイッチ２３が端子２３ｃ側
に接続されるときには第２の切換スイッチ２５は端子２
５ｃ側に接続される。

【００１８】なお、測定信号発生回路２１と第１の切換
スイッチ２３のコモン端子２３ａの間、第１の切換スイ
ッチ２３の端子２３ｂと信号分岐回路２４の間、第１の
切換スイッチ２３の端子２３ｃと第２の切換スイッチ２
５の端子２５ｃの間、第２の切換スイッチ２５のコモン
端子２５ａと第１の出力コネクタ２６との間、信号分岐
回路２４と第２の切換スイッチ２５の端子２５ｂの間、
および信号分岐回路２４と第２の出力コネクタ２７との
間の各信号経路は、その伝送インピーダンスが測定信号
発生回路２１の出力インピーダンスに等しくなるように
設定されている。また、第１の切換スイッチ２３の端子
２３ｂから信号分岐回路２４および第２の切換スイッチ
２５を経由して第１の出力コネクタ２６に至る信号経路
の長さと、第１の切換スイッチ２３の端子２３ｂから信
号分岐回路２４を経由して第２の出力コネクタ２７に至
る信号経路の長さとはほぼ等しくなるように形成されて
いる。

【００１９】一方、このネットワークアナライザ２０に
は第１、第２の入力コネクタ２８、２９が設けられてお
り、第１の入力コネクタ２８を介して入力される信号を
第１の受信回路３０が受信し、第２の入力コネクタ２９
を介して入力される信号を第２の受信回路３１が受信す
る。

【００２０】第１、第２の受信回路３０、３１は、各入
力コネクタ２８、２９に入力される信号のうち、測定信
号発生回路２１が出力する測定信号と同一周波数の信号
成分を受信し、一定の中間周波に周波数変換して、デー
タ処理部３２へ出力する。

【００２１】データ処理部３２は、各受信回路３０、３
１から出力される信号をディジタル信号に変換して、こ
のディジタル信号に対する演算処理によって、レベル、
位相等を検出する。

【００２２】表示制御部３３は、測定項目に対応した画
面を表示器３４に表示し、その画面上に、データ処理部
３２で求められた測定データを表示して、被測定回路の
特性をグラフ表示する。

【００２３】測定制御部３５は、マイクロコンピュータ
によって構成され、操作部３６の操作によって設定され
た測定項目および測定条件にしたがって、測定信号発生
回路２１、第１、第２の切換スイッチ２３、２５、受信
回路３０、３１を制御し、また、測定項目および測定条
件等の情報をデータ処理部３２と表示制御部３３に出力
して、その情報に対応したデータ処理および表示処理を
行なわせる。

【００２４】この測定制御部３５は、操作部３６の操作
に応じて各部を制御する手動測定制御モードの他に、操
作部３６の操作によって予め設定入力された測定プログ
ラムにしたがって各部を制御する自動測定制御モードを
有している。

【００２５】図２は、図３に示すようなバンドパス特性
Ｆを有する被測定回路１５の測定プログラムにしたがっ
て測定制御部３５が行なう制御手順を示すフローチャー
トである。

【００２６】以下、この図２にしたがって、一実施形態
のネットワークアナライザ２０の動作を説明する。予
め、図１に示しているように、第１の出力コネクタ２６
と第１の入力コネクタ２８との間に被測定回路１５がケ
ーブル接続され、第２の出力コネクタ２７と第２の入力
コネクタ２９との間がケーブル接続されているものとす
る。また、前記測定プログラムには、測定下限周波数ｆ
０、バンドパス特性Ｆの高損失帯域と低損失帯域の中間
の周波数ｆ１、ｆ２、測定上限周波数ｆ３、周波数可変
ステップΔｆが指定されているものとする。

【００２７】なお、測定に先立って第１の出力コネクタ
２６と第１の入力コネクタ２８間を直接ケーブル接続し
て得られた各種の補正データがデータ処理部３２に記憶
され、データ処理部３２は被測定回路の測定時に得られ
るデータをこの補正データで補正してレベル検出や位相
差の検出を行なう。

【００２８】測定の開始時には、第１の切換スイッチ２
３は端子２３ｃ側、第２の切換スイッチ２５は端子２５
ｃ側に接続され、測定周波数ｆｍ、即ち、測定信号発生
回路２１が出力する測定信号の周波数と受信回路３０の
受信周波数がｆ０にセットされ、測定信号の出力レベル
が基準レベルＬ（例えば０ｄＢｍ）にセットされる（Ｓ
１〜Ｓ３）。

【００２９】そして、このときの第１の受信回路３０の
受信出力のレベルがデータ処理部３２で検出され、検出
したレベルと基準レベルＬとの差がこの周波数における
減衰量として算出され、算出結果が図示しないメモリに
記憶される（Ｓ４）。

【００３０】以下、測定周波数ｆｍがΔｆステップで周
波数ｆ１まで掃引され、各周波数毎の減衰量が検出され
る（Ｓ５、Ｓ６）。

【００３１】このレベル測定中は、信号分岐回路２４は
第１、第２の切換スイッチ２３、２５によって測定信号
の経路から切り離される。このため、第２の受信回路３
１には、第１、第２の切換スイッチ２３、２５の端子間
のアイソレーションによって決まる小さなレベルの信号
が入力され、第１の受信回路３０に入力される信号のレ
ベルも被測定回路１５の高損失によって減衰して小さく
なので、その差は受信回路３０、３１間のアイソレーシ
ョンよりも小さい。したがって、第１の受信回路３０の
出力に含まれる第２の受信回路３１からの洩れ信号は無
視でき、データ処理部３２で被測定回路１５の減衰量が
正確に検出される。

【００３２】例えば、第１、第２の切換スイッチ２３、
２５の端子間のアイソレーションを８０ｄＢ、受信回路
３０、３１間のアイソレーションを９０ｄＢとし、周波
数ｆ０〜ｆ１における被測定回路１５の減衰量が１００
ｄＢ〜４０ｄＢとすると、第２の入力コネクタ２９に入
力される信号のレベルは−８０ｄＢｍ（＝０−８０）と
なるから、第２の受信回路３１から第１の受信回路３０
への洩れ信号のレベルは−１７０ｄＢｍ（＝−８０−９
０）となる。一方、第１の入力コネクタ２８に入力され
る信号のレベルは、−１００ｄＢｍ（＝０−１００）〜
−４０ｄＢｍ（＝０−４０）となり、このレベルは、洩
れ信号のレベル−１７０ｄＢｍを無視できる大きさであ
るから、第１の受信回路３０の出力によって被測定回路
１５の減衰量を十分正確に測定できる。

【００３３】そして、測定周波数ｆｍがｆ１に達する
と、第１の切換スイッチ２３は端子２３ｂ側、第２の切
換スイッチ２５は端子２５ｂ側に接続される（Ｓ７）。

【００３４】このスイッチ切換によって、測定信号発生
回路２１から出力された測定信号は信号分岐回路２４で
等しく分岐され、その一方が第１の出力コネクタ２６を
介して被測定回路１５に入力され、被測定回路１５で減
衰されて第１の入力コネクタ２８を介して第１の受信回
路３０に入力され、他方が第２の出力コネクタ２７、第
２の入力コネクタ２９を介して第２の受信回路３１に入
力される。

【００３５】そして、データ処理部３２は、第１、第２
の受信回路３０、３１の受信出力のレベル差を被測定回
路１５の減衰量として求め、第１、第２の受信回路３
０、３１の受信出力の位相差φを検出して、これを記憶
する（Ｓ８）。

【００３６】以下、測定周波数ｆｍがΔｆステップで周
波数ｆ２まで掃引され、比較測定によって各周波数毎の
減衰量と位相差が検出される（Ｓ９、Ｓ１０）。この比
較測定中は、第１の受信回路３０に入力される信号と第
２の受信回路３１に入力される信号のレベル差が、受信
回路間のアイソレーションよりも十分小さくなるので、
第１の受信回路３０の出力に含まれる第２の受信回路３
１からの洩れ信号は無視できる。

【００３７】そして、測定周波数ｆｍが周波数ｆ２に達
すると、第１の切換スイッチ２３は端子２３ａ側、第２
の切換スイッチ２５は端子２５ａ側に接続され、前記処
理Ｓ４〜Ｓ６と同様のレベル測定が、測定周波数ｆｍが
ｆ３に達するまで行なわれる（Ｓ１１〜Ｓ１４）。

【００３８】そして、周波数ｆ３までの測定が終了する
と、それまでの測定結果に基づいて、例えば図４に示す
ように、被測定回路１５の減衰特性Ｆと位相特性Ｐが表
示器３４に表示される（Ｓ１５）。

【００３９】このように、この実施形態のネットワーク
アナライザ２０では、第１の出力コネクタ２６を単独測
定用の出力コネクタと比較測定用の出力コネクタのいず
れにも使用することができるように第１の切換スイッチ
２３と第２の切換スイッチ２５を連動させているので、
コネクタの差替え作業をせずにレベル測定のような単独
測定と比較測定とを切り換えることができ、測定効率が
向上し、また、自動測定に容易に対応できる。

【００４０】また、従来のように、単独測定用の出力コ
ネクタと比較測定用の出力コネクタとが独立しているネ
ットワークアナライザの分岐出力数を例えば２つから３
つへ増設しようとする場合に、分岐用の出力コネクタを
新たに設ける必要がなく、パネル加工が不要になる。

【００４１】なお、ここでは、自動測定の場合について
説明したが手動で測定を行なう場合でも、操作部３６の
操作によって測定制御部３５が第１の切換スイッチ２３
と第２の切換スイッチ２５を前記同様に連動させる。

【００４２】また、前記実施形態では、分岐出力数が２
の場合について説明したが、図５に示すように、分岐出
力数が３のネットワークアナライザについても本願発明
を同様に適用できる。この場合には、信号分岐回路２
４′を４つの抵抗Ｒ０〜Ｒ３からなる３分岐型として、
その２つの分岐出力を第２の出力コネクタとして設けた
２つの出力コネクタ２７ａ、２７ｂにそれぞれ接続し、
これに対応して入力コネクタ３８と第３の受信回路３９
を設ける。

【００４３】また、前記実施形態では、測定制御部３５
の制御によって第１、第２の切換スイッチ２３、２５の
切り換えを行なっていたが、一つのキーの操作で第１、
第２の切り換えスイッチ２３、２５を直接切り換えるよ
うに構成してもよい。

【００４４】また、前記実施形態では、各入力コネクタ
２８、２９に対してそれぞれ受信回路３０、３１が設け
られていたが、例えば２つの入力コネクタに対して受信
回路を１つだけ設け、切換スイッチによって２つの入力
コネクタのいずれか一方を受信回路に接続するように構
成したネットワークアナライザについても本願発明を適
用できる。この場合でも、信号出力部を前記実施形態と
同様に構成することで、受信回路側の切換スイッチのア
イソレーションの影響を少なくすることができるので、
コネクタの差替え作業をせずに単独測定と比較測定を行
なうことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のネットワ
ークアナライザでは、測定信号発生回路が出力する測定
信号を第１または第２の信号経路のいずれかに選択的に
出力する第１の切換スイッチと、第１の切換スイッチか
ら前記第１の信号経路に出力される測定信号を複数の信
号経路に分岐する信号分岐回路と、測定信号を外部へ出
力するための第１の出力コネクタと、第１の出力コネク
タを、前記第２の信号経路と前記信号分岐回路によって
分岐された特定の信号経路のいずれか一方に選択的に接
続する第２の切換スイッチと、信号分岐回路によって分
岐された複数の信号経路のうち、前記特定の信号経路を
除く信号経路にそれぞれ接続され、測定信号を外部へ出
力するための第２の出力コネクタとを備え、前記第１の
信号経路に測定信号が出力されるときには、第１の出力
コネクタが前記特定の信号経路に接続され、前記第２の
信号経路に測定信号が出力されるときには、第１の出力
コネクタが前記第２の信号経路に接続されるように、前
記第１の切換スイッチと前記第２の切換スイッチを連動
させている。

【００４６】このため、第１の出力コネクタを、単独測
定用または比較測定用の出力コネクタのいずれにも使用
でき、１つの被測定回路に対して単独測定と比較測定を
行なう場合でも、コネクタの差替え作業が不要となり、
測定効率が向上し、また自動測定が可能になる。また、
分岐出力数を増設する場合にコネクタを新たに追加しな
いで済み、パネル加工が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図

【図２】一実施形態の要部の処理手順を示すフローチャ
ート

【図３】測定対象の特性図

【図４】測定結果を示す図

【図５】他の実施形態を示すブロック図

【図６】従来装置の概略構成を示すブロック図

【図７】測定対象の特性図

【符号の説明】

１５ 被測定回路 ２０ ネットワークアナライザ ２１ 測定信号発生回路 ２３ 第１の切換スイッチ ２４ 信号分岐回路 ２５ 第２の切換スイッチ ２６ 第１の出力コネクタ ２７ 第２の出力コネクタ ２８ 第１の入力コネクタ ２９ 第２の入力コネクタ ３０ 第１の受信回路 ３１ 第２の受信回路 ３２ データ処理部 ３３ 表示制御部 ３４ 表示器 ３５ 測定制御部 ３６ 操作部

【手続補正書】

【提出日】平成９年６月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図４】

【図２】

【図５】

【図７】

【図６】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定信号発生回路（２１）が出力する測定
   信号を外部の被測定回路に入力し、被測定回路から出力
   される信号を受信して被測定回路の特性を測定するネッ
   トワークアナライザにおいて、 前記測定信号発生回路が出力した測定信号を第１または
   第２の信号経路のいずれかに選択的に出力する第１の切
   換スイッチ（２３）と、 前記第１の切換スイッチから前記第１の信号経路に出力
   される測定信号を複数の信号経路に分岐する信号分岐回
   路（２４）と、 測定信号を外部へ出力するための第１の出力コネクタ
   （２６）と、 前記第１の出力コネクタを、前記第２の信号経路と前記
   信号分岐回路によって分岐された特定の信号経路のいず
   れか一方に選択的に接続する第２の切換スイッチ（２
   ５）と、 前記信号分岐回路によって分岐された複数の信号経路の
   うち、前記特定の信号経路を除く信号経路にそれぞれ接
   続され、測定信号を外部へ出力するための第２の出力コ
   ネクタ（２７）とを備え、 前記第１の信号経路に測定信号が出力されるときには、
   前記第１の出力コネクタが前記特定の信号経路に接続さ
   れ、前記第２の信号経路に測定信号が出力されるときに
   は、前記１の出力コネクタが前記第２の信号経路に接続
   されるように、前記第１の切換スイッチと前記第２の切
   換スイッチを連動させたことを特徴とするネットワーク
   アナライザ。