JPS5816704B2 - 周波数変調された試験信号によって系におけるａｍ−ｐｍ変換係数を測定する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、周波数変調された試験信号によって系におけ
るＡＭ−ＰＭ変換係数を測定する方法およびこの方法を
実施する装置に関する。

ＡＭ−ＰＭ変換とは、周波数変調された信号の伝送のた
め設けられた系の出力信号の位相の振幅依存度である。

振幅に依存した付加的な位相変調は、位相変調され伝送
された有効信号の不都合なひずみを生じ、かつ入力レベ
ルの変化△Ａあたりの位相シフト△ψ（ＡＭ−ＰＭ変換
係数 θ＝命ケ）として測定できる。

△Ａ ＡＭ−ＰＭ変換係数を測定する公知の方法は、ドイツ連
邦共和国特許出願公告第２３４９３９８号明細書から公
知である。

この方法は、周波数変調される伝送系のＡＭ−ＰＭ変調
度変化の測定に関し、この方法においてキャリヤ周波数
信号および試験信号が発生され、キャリヤ周波数信号が
試験信号で変調され、かつ変調された信号が試験される
伝送系に供給され、試験される系の出力側においてキャ
リヤ周波数信号の位相が復調され、かつ試験信号のＡＭ
−ＰＭ変調度変化が測定される。

その際キャリヤ周波数信号の位相が試験信号で変調され
、かつ変調されたキャリヤ周波数信号が、試験される伝
送系に、その都度一方の半周期には直接、かつ他方の半
周期には回路網を介して供給される。

パラメータ（群遅延時間および振幅）のうち一方は一定
であり、かつ他方は、周波数に直線的に依存する。

位相に関して変調されたキャリヤ周波数信号は、振幅に
関して直線的に延びたパラメータによって変調され、一
方の半周期においてこの振幅変調されたキャリヤ周波数
信号の位相が復調され、かつ試、験される伝送系におい
てこの振幅変調によって生じた位相変調が、位相検出器
によって、他方の半周期の間に復調された試験信号から
測定される。

この公知の方法を実施するため、周波数に直線的に依存
する振幅特性を有する回路網が、位相変調されるキャリ
ヤ発振器と試験すべき回路装置との間で周期的に投入か
つしゃ断される。

試験すべき回路装置の出力端子に接続された位相復調器
の出力端子に現われる信号は、付加的な位相変調によっ
て、すでに存在する位相変調の変ｆヒとして生じる変調
度変ｆヒを示す。

この方法は、位相回路網および切換装置に、直線的に関
する特に高度な要求を課さなければならないという欠点
を有し、その際伝送すべき周波数がほぼ７０ＭＨｚであ
るということを考慮しなければならない。

別の公知の方法においてキャリヤ周波数は、測定周波数
によって振幅変調される。

同時に測定周波数は、移相器を介して位相変調器に供給
され、この位相変調器において振幅変調されたキャリヤ
周波数が位相変調される。

振幅および位相変調された信号は、被試験物を介してス
ペクトル分析器に供給される。

この時前記の移相器は、位相変調平衡を行うように調節
され、すなわち位相変調に相応したスペクトル線がスペ
クトル分析器においてＯになるように、測定周波数が位
相シフトされる。

移相器の出力端子は測定装置に接続されており、この測
定装置は、この補償方法の際に生じる位相変調を表示す
る。

試験すべき系（被試験物）において伝送路において振幅
を調整する装置が設けられていると、この静的な方法は
適用できない。

測定のため必要な振幅変調は調整によって除去されてし
まう。

この方法は、使われる位相変調器において付加的な振幅
変調が生じてはならず、かつ２つの測定装置が必要であ
るという欠点を有し、すなわちスペクトル分析器と位相
変調を表示する測定装置が必要であるという欠点を有す
る。

本発明の課題は、特に多くの費用なしに実施できる動的
測定方法を見出すことにある。

その際付加的にＡＭ−ＰＭ変換係数を測定できるように
、すでに存在するひずみ測定装置を簡単に拡張できるよ
うにする。

この課題は本発明により次のように解決される。

即ち測定信号周波で周波数変調された固定周波数の高周
波信号を混合器（の一方の入力側）に供給し、低周波の
掃引制御信号により、所定周波数を中心に所定の周波数
偏移幅にわたり制御される掃引発振器からの高周波掃引
周波数を高周波掃引周波数の周波数の上昇の際は測定信
号周波で振幅変調して得られる掃引周波数を混合器（の
他方の入力側）に供給し、高周波掃引周波数の周波数の
降下の際は振幅変調せずに高周波掃引周波数をそのまま
混合器に供給し、該混合器における周波数変換により、
混合器出力側に試験信号を形成し、該試験信号を被試験
系に供給するようにする。

掃引周波数の周波数で行われる振幅変調の投入しゃ断に
よって、試験すべき系における動的な測定が可能である
。

系の出力信号は、表示装置に供給でき、この表示装置は
、正のＸ掃引（周波数上昇）の際に周波数に依存したひ
ずみ特性曲線を示し、このひずみ特注曲線は、振幅変調
されていない信号に対応している。

電子ビームの戻り行程の間、付加的に振幅変調された信
号に対応するひずみ特性曲線が記録できる。

表示されたひずみ特性曲線の間の相違は、ＡＭ−ＰＭ変
換係数に対する尺度である。

本発明による周波数変調された試験信号によってＡＭ−
ＰＭ変換係数を測定する特に有利な回路装置は、測定信
号発生器および固定周波数発生器を使用し、これら発生
器が、位相変調器に信号を供給し、この位相変調器が、
混合器の一方の入力端子に信号を供給し、この混合器の
他方の入力端子に掃引信号が加えられ、かつこの混合器
の出力端子が、被試験系に信号を供給し、この被試験系
の後に測定装置が接続されており、その際掃引制御発生
器が、一方において掃引発振器を制御し、また他方にお
いてパルス整形器を介してスイッチを制御し、その際ス
イッチの入力側が、移相器を介して測定信号発生器の出
力端子に接続されており、かつこのスイッチの出力側が
、振幅変調器の一方の入力端子に信号供給し、この振幅
変調器の他方の入力端子が、掃引発振器に接続されてお
り、かつこの振幅変調器の出力端子が、混合器に信号供
給する。

振幅変調器は、振幅変調度を調節するため、ここではス
イッチとして示された調節手段を有する。

その際設けられた移相器は、純粋な振幅変調が可能なよ
うに、種々の群遅延時間を修正するために使われる。

振幅変調を周期的に投入かつしや断するため使われるス
イッチ電圧は、パルス整形器の出力端子からスイッチの
制御入力端子に供給されるものであり、かつ入力電圧（
掃引信号）に対して９０°だけ位相シフトされている。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図に概略的に示された回路装置において、測定信号
発生器１および固定周波数発生器２は、位相変調器３に
信号供給を行う。

測定信号周波ｆＭで位相変調されたキャリヤ周波数ｆＴ
は、切換スイッチ４を介して回路網５に供給され、この
回路網は、周波数に直線的に依存する振幅特性を有する
。

回路網５の出力端子は、スイッチ６を介して試験すべき
回路１に接続されている。

その際切換スイッチ４および６によって位相変調器３の
出力信号は、回路γに直接供給することもできる。

回路７の出力側は位相復調器８に接続されており、この
位相復調器の出力信号は、測定装置９に表示される。

スイッチ４および６における周期的な同期切換により位
相変調器３の出力信号は、一方では直接、もう一方では
振幅変調を行う回路網５を介して試験すべき回路１に供
給される。

回路γにおけるＡＭ−ＰＭ変換が、差信号として測定装
置９に表示される。

第２図に示された本発明による装置は、測定信号発生器
１０、固定周波数信号発生器１１、位相変調器１２およ
び混合器１３を有し、この混合器の第１の入力端子に位
相変調器１２の出力信号が供給され、かつこの混合器の
第２の入力端子に振幅変調器１４を介して、掃引発振器
１５から発生された掃引信号が加えられる。

掃引発振器１５の周波数は、掃引制御発生器１６によっ
て制御される。

さらに掃引制御発生器１６の出力信号は、パルス整形器
１７に供給され、このパルス整形器においてスイッチ１
８の制御入力端子に供給される出力信号は、パルス整形
器の入力信号に対して９０°だけ位相シフトされている
。

測定信号発生器１０から発生される測定信号周波ｆＭは
、移相器１９およびスイッチ１８を介して振幅変調器１
４に周期的に供給され、すなわちスイッチ１８は、パル
ス整形器１γの出力周波数によって周期的に交互に閉じ
かつ開かれる。

周波数変換のため使われる混合器１３に、位相変調され
た信号、即ち固定周波数の高周波信号ｆＯＰおよび低周
波の掃引制御信号への半周期内に付加的に振幅変調され
た掃引信号ｆＷＡが供給される。

従って混合器１３の出力端子に、位相変調されかつ一時
的に振幅変調もされた掃引信号が生じ、この信号か、試
験すべき系２０に供給される。

位相または周波数復調器２１（測定場所受信機、例えば
ＲＭＥ−４１によって処理した後に表示装置２２にひず
みが示される系２０の出力信号から、振幅変調によって
試験すべき系２０に生じる付加的な位相変調が明らかで
ある。

表示装置２２に、測定結果として第３図のような特性曲
線を示すことができる。

その際下側の曲線ａは、振幅復調を行わない際の系のひ
ずみ％注曲線を示している。

その際電子ビームは、正のＸ値の方向へ動き、かつ付加
的な振幅変調へ切換えた後にジャンプし、かつ小さいＸ
値の方向へ曲線すを通る。

新たに切換えた後に再び曲線ａが描かれ、以下同様に行
われる。

曲線ａおよびｂの平行移動量は、Ｙ偏向電圧変化に比例
しており、このＹ偏向電圧は、周波数に無関係なＡＭ−
ＰＭ変換係数θ。

に比例している。曲線ａおよびｂは、図示された直線Ｃ
およびｄに相当する異ったこう配を有する。

直線Ｃおよびｄのこう配の変ｆヒから、周波数に依存し
たＡＭ−ＰＭ変換係数０１を決めることができる。

ＡＭ−ＰＭ変換係数θは、一般的に入力レベルの変化△
Ａあたりの位相シフト△φとして定義されており、入力
レベルの変化は、周期的に有効な振幅変調によって生じ
る。

ＡＭ−ＰＭ変換係数θは、一般に周波数に無関係な成分
θ。

および周波数に依存した成分θ１から合成されている。

θ−θ。

＋θ１第３図に示されたオシログラムは、周波数マーク
ｆＴｏ−，ＡＦおよびｆＴＯ＋△へＦによって制限され
ている。

その際ｆＴｏは、混合器１３の試験信号ｆＴの中心周波
数、△へＦは、掃引発振器１５の出力信号の掃引偏移幅
（例えば±５０ＭＨｚ）に相当する掃引偏移幅である。

最後に本発明を具体的な数値を用いて一層間らかにする
。

被試験物（通信伝送系″）は、ＦＭ信号の伝送に用いら
れる、例えば指向性無線系である。

試験信号ｆＴの発生（１４０ＭＨｚ±５０ＭＨｚ）は、
２つの高い周波数の信号、即ち １、２７７ＫＨｚの測定信号周波ｆＭによってＦＭ変調
される、７６０ＭＨｚの固定周波数信号、即ち固定周波
数の高周波信号ｆＯＰおよび １、７０Ｈｚの低周波の掃引制御信号ｆＡのリズムにお
ける±５０ＭＨｚの掃引変化範囲を有し、９００ＭＨｚ
の中心周波数を中心に８５０ＭＨｚ乃至９５０ＭＨｚに
おいて掃引される高周波掃引周波数ｆｗ（乃至ｆｗＡ） の混合（第２図の非直線性素子、即ち混合器における重
畳）によって行なわれ・る。

試験信号ｆＴは、請求範囲にも特定したように混合器に
おける周波数変換によって発生されるものである。

また、上記の周波数変調された、固定周波数の高周波信
号ｆｏｒは、第２図の説明からも明らかなように、位相
変調器（ＰＭ）１２によって発生される。

というのは実際には周波数変調された信号と位相変調さ
れた信号とは、同じであるので、区別することができな
いからである。

つまりこのように変調された信号を復調する際、これら
の信号を相応の（周波数乃至位相）復調器に供給するた
めに、変調信号発生の際どの形式で行なわれたかがわか
っていればよい。

つまり相応の復調器が選択されれば、°゛精確″復調復
調生成波）が得られる。

時として別の復調器が選択されると、復調器はω乃至シ
％の周波数特性を有し、それからその周波数特性は、プ
リエンファシス乃至デエンファシス素子によって再び補
償されなければならない。

第２図に示す本発明の実施例においては、変調周波数、
即ち測定信号周波ｆＭは固定（例えは２７７ＫＨｚ）で
あるので、復調器の周波数特性は発生せず、従って周波
数補償を省略することができ、かつ位相変調器１２の出
力信号は、周波数変調された信号と見做すことができる
。

ｆＭ（測定信号周波） 一定の振幅および周波数を有する純然たる正弦波信号、
２７７ ＫＨｚ ｆＱ （固定周波数） 一定の振幅および周波数を有する純然たる正弦波信号、
７６０ ＫＨｚ ｆｏｒ（位相乃至周波数変調された固定周波数）一定の
振幅を有する、ｆＭによって位相乃至周波数変調された
正弦波信号 ｆＡ（偏向周波数、即ち低周波の掃引制御信号）一定の
振幅および周波数を有する正弦波および３角波状信号、
７０Ｈｚ ｆｗ（振幅の一定な掃引、即ち高周波掃引周波数）周波
数が、ｆＡによって制限されて周期的に変化する正弦波
信号。

ｆＡの一力の半周期においてそのま一混合器に供給され
る、一定の振幅を有する信号、９００±５０ＭＨｚ ｆＷＡ （振幅変調された掃引信号） ｆＡによって掃引されかつ同時にｆＡの他力の半周期に
おいてｆＭによって振幅変調される信号、９００±５０
ＭＨｚ ｆＴ（試験信号乃至キャリヤ周波数） 混合器の出力側において得られ、被試験系に供給される
信号、（１４０±５０）ＭＨｚ十（位相および振幅変調
）

【図面の簡単な説明】

第１図は、直線的に周波数に依存する減衰量の回路網を
有する公知の回路装置を示す図、第２図は、本発明によ
る回路装置のブロック図、第３図は、本発明による方法
を適用した際に表示装置上に示される特性曲線の図であ
る。 １０・・・・・・測定信号発生器、１１・・・・・・固
定周波数発生器、１２・・・・・・位相変調器、１３・
・・・・・混合器、１１４・・・・・・振幅変調器、１
５・・・・・・掃引発振器、１６・・・・・・掃引制御
発生器、１７・・・・・・パルス整形器、１８・・・・
・・スイッチ、１９・・・・・・移相器、２１・・・・
・・位相または周波数復調器、２２・・・・・・表示装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 測定信号周波ｆＭで周波数変調された固定周波数の
   高周波信号ｆＯＰを混合器（の一方の入力側）に供給し
   、低周波の掃引制御信号ｆＡにより、所定周波数を中心
   に所定の周波数偏移幅にわたり制御される掃引発振器か
   らの高周波掃引周波数ｆｗを、高周波掃引周波数ｆｗの
   周波数の上昇の際は測定信号周波ｆＭで振幅変調して得
   られる掃引周波数ｆｗＡを混合器（の他方の入力側）に
   供給し、高周波掃引周波数ｆｗの周波数の降下の際は振
   幅変調せずに高周波掃引周波数ｆｗをそのまま混合器に
   供給し、該混合器における周波数変換により、混合器出
   力側に試験信号ｆＴを形成し、該試験信号ｆＴを被試験
   系に供給するようにしたことを特徴とする周波数変調さ
   れた試験信号によって系におけるＡＭ−ＰＭ変換係数を
   測定する方法。 ２ 振幅変調される掃引信号ｆＷＡにおいて変調度ｍが
   調節可能である、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 周波数変調される測定信号と振幅変調される測定信
   号との間の位相を修正調節するため、測定信号ｆＭの可
   調節位相シフトφを特徴とる特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ４ 振幅変調を行うためζこ使われるスイッチ電圧を、
   掃引制御信号ｆＡに対して９０°だけ位相シフトする、
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 測定信号発生器および固定周波数発生器が設けられ
   ており、これら発生器が、位相変調器に信号を供給し、
   この位相変調器が、混合器の一方の入力端子に信号を供
   給し、この混合器の他方の入力端子に掃引信号が加えら
   れ、かつこの混合器の出力端子が、被試験系に信号を供
   給し、この被試験系の後に測定装置が接続されている、
   周波数変調された試験信号によって系におけるＡＭ−Ｐ
   Ｍ変換係数を測定する方法を実施する装置において、掃
   引制御発生器１６が、一方において掃引発振器１５を制
   御し、また他方においてパルス整形器１７を介してスイ
   ッチ１８を制御し、その際スイッチ１８の入力側が、移
   相器１９を介して測定信号発生器１０の出力端子に接続
   されており、かつこのスイッチの出力側が、振幅変調器
   １４の一方の入力端子に信号供給し、この振幅変調器の
   他方の入力端子が、掃引発振器１５に接続されており、
   かつこの振幅変調器の出力端子から、混合器１３に信号
   を供給することを特徴とする、周波数変調された試験信
   号によって系におけるＡ、Ｍ−ＰＭ変換係数を測定する
   装置。 ６ 測定装置が表示装置２２であり、この表示装置の前
   に位相または周波数復調器２１が接続されている、特許
   請求の範囲第５項記載の装置。 １ 振幅変調器１４が、振幅変調度ｍを調節するために
   スイッチを有する、特許請求の範囲第５項記載の装置。 ８ 試験信号を発生するために使われる変調回路が、移
   相器１９、スイッチ１８、振幅変調器１４およびパルス
   整形器１１から成り、かつ混合器１３の前に接続されて
   おり、ここにおいてその場合掃引発振器１５が、混合器
   １３に直接接続されており、かつ振幅変調器１４か、混
   合器１３の出力信号、即ち試験信号ｆＴに作用を及ぼす
   、特許請求の範囲第５項記載の装置。 ９ 位相変調器１２および固定周波数発生器１１の代り
   に、周波数変調可能な発振器を特徴とる特許請求の範囲
   第５項記載の装置。