JPS6213018Y2

JPS6213018Y2 -

Info

Publication number: JPS6213018Y2
Application number: JP1045579U
Authority: JP
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1979-01-29
Publication date: 1987-04-03
Also published as: JPS55109874U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、特に高周波数信号を低周波信号に変
換する周波数変換器を具えたベクトル電圧比測定
回路に係る。

例えばインピーダンス測定装置において、同一
周波数の２信号に基きベクトル電圧比あるいは位
相差を求めるのにベクトル電圧比測定回路が用い
られていた。この種のベクトル電圧比測定回路の
一例を第１図に回路図で示す。図において、同一
周波数の２つの入力信号S₁，S₂のそれぞれを受信
するサンプラ（又はミクサ）１１，１３の出力中
間周波信号Ｓ_F1，Ｓ_F2は切換スイツチ１５の切換
えによつてそれぞれ同期整流器１７の一方の入力
端子１９に被整流信号Ｓ_iとして導入される。中
間周波信号Ｓ_F1および基準信号源２１からの基準
信号Ｓ〓は位相差検出器２３に供給され、その出
力信号Ｓ_p1は電圧同調形発振器（VTO）２５に
供給される。VTO２５はパルス回路を含み、そ
の出力サンプリング信号Ｓ_sが両サンプラ１１，
１３に供給される。また、基準信号Ｓ〓は位相量
Φが０゜，90゜，180゜，270゜の可変移相器２９
を介して移相および整形された後、整流基準信号
Ｓ〓₁として同期整流器１７の他方の入力端子２
７に供給されている。但し、移相量Φの切換手段
については省略する。同期整流器１７の出力信号
Ｓ_dは、電圧比計を形成するミラー積分器３１に
供給される。

次に上記構成による動作を説明する。位相差検
出器２３によつて基準信号Ｓ〓と中間周波信号Ｓ
_F1との位相差に応じて直流出力信号Ｓ_p1が発生さ
れ、該信号Ｓ_p1の電圧によつてVTO25の発振周
波数は制御される。このように制御される周波数
のサンプリング信号Ｓ_sに応じて両サンプラ１
１，１３によつて、両入力信号S₁，S₂はそれぞれ
中間周波信号Ｓ_F1，Ｓ_F2に周波数変換される。こ
の中間周波信号Ｓ_F1は位相差検出器２３に導入さ
れているので前記動作は繰返される。従つて、こ
のような位相ロツクループによつて、両中間周波
信号Ｓ_F1，Ｓ_F2の周波数は基準信号Ｓ〓の周波数
（例えば100kHz）と同一に保たれ、そして信号Ｓ
_F1の位相は基準信号Ｓ〓と同相に保たれる。

いまスイツチ１５を接点ａ側に倒し、移相器２
９の移相量Φを０゜とする。同期整流器１７によ
つて中間周波信号Ｓ_F2が基準信号Ｓ〓と同相な整
流基準信号Ｓ〓₁によつて同期整流され、その出
力整流信号Ｓ_dsはミラー積分器３１のコンデンサ
Ｃを充電する。そして積分開始後の一定時間T₁
後にスイツチ１５を接点ｂ側に倒す。なおここ
で、前記充電時の積分出力電圧Ｖ_dが負であれば
移相器２９の移相量Φを180゜に、そして正であ
れば該移相量Φを０゜とする。すると中間周波信
号Ｓ_F1が基準信号Ｓ〓と逆相あるいは同相の整流
基準信号Ｓ〓₁を基準として同期整流された出力
整流信号Ｓ_d〓で、積分器３１のコンデンサが放
電される。積分出力電圧Ｖ_dが放電開始時より零
となるまでの時間T₂を測れば（その手段は図示
せず）、時間T₁とT₂との比より中間周波信号Ｓ_F1
に対する中間周波信号Ｓ_F2の同相成分と該信号Ｓ
_F1との電圧比が求まる。また、移相器２９の移相
量Φを90゜あるいは270゜と適宜選択すれば、中
間周波信号Ｓ_F1に対する中間周波信号Ｓ_F2の直角
成分と該信号Ｓ_F1との電圧比が求まる。

ところが実際には、VTO２５を含む位相ロツ
クループを使用しているために両中間周波信号Ｓ
_F1，Ｓ_F2には残留FMノイズが生じる。そのた
め、第２図ｂに示す如く被整流信号Ｓ_i（但し、
ここではスイツチ１５が接点ｂ側にあるときの被
整流信号のみを示す。）の瞬時周波数は変化して
いる。他方、同図ａに示す如く整流基準信号Ｓ〓
_１は、前記残留FMノイズとは無関係で安定してい
る。従つて出力整流信号Ｓ_dは不安定であり、電
圧比の分解能は悪かつた。かかるベクトル電圧比
測定回路をインピーダンス測定装置に使用すると
精度が劣る欠点があつた。

本考案は上記欠点を解消するためになされたも
ので、残留FMノイズの影響をうけないベクトル
電圧比測定回路を提供せんとするものである。

第３図は本考案の一実施例によるベクトル電圧
比測定回路のブロツク図である。図において、本
回路は第１図の回路とほぼ同様であるが、異なる
点は同期整流の整流基準信号Ｓ〓₂を、基準信号
Ｓ〓の代りに中間周波信号Ｓ_F1から得たことであ
る。従つて動作は、第１図に関して述べたと同様
である。両中間周波信号Ｓ_F1，Ｓ_F2には同じ残留
FMノイズが存在するために、第２図Ｃに示す如
く整流基準信号Ｓ〓₂および被整流信号Ｓ_iは共に
同一の残留FMノイズで位相変化が生じる。従つ
て、被整流信号Ｓ_iが中間周波信号Ｓ_F2であると
きは該信号Ｓ_F2と同様に位相のずれた整流基準信
号Ｓ〓₂で、そして被整流信号Ｓ_iが中間周波信号
Ｓ_F1であるときは該信号Ｓ_F1と同位相の整流基準
信号Ｓ〓₂で１サイクル毎に同期して整流が行わ
れるので、残留FMノイズは打消されて出力整流
信号Ｓ_dには現われない。実験によれば、本例の
場合従来例と比して電圧比の分解能は１桁向上し
た。

なお電圧比計はミラー積分器３１に限ることな
く、スイツチ１５の接点ａ，ｂ側の切換えに応じ
て同期整流器１７の整流出力電圧を測れるもので
あればよい。

第４図は本考案の一実施例を利用したインピー
ダンス測定器の概略ブロツク図である。図におい
て、本例は上記第３図の回路構成にRF信号Ｓ_R
（１〜1000MHz）を発生する信号源４１、被測定
インピーダンス素子４３を含むブリツジ回路４５
を付加している。

次いで動作をみる。RF信号Ｓ_Rがブリツジ回路
４５に供給されると、インピーダンス素子４３の
インピーダンス値（抵抗分およびリアクタンス
分、あるいはコンダクタンス分およびサセプタン
ス分）を表わす信号が生じてサンプラ１３に入力
信号S₂として供給される。他方サンプラ１１には
RF信号Ｓ_Rが直接入力信号S₁として供給される。
それ以降の動作は、第１図に関して述べたと同様
である。

先ず移相器２９の移相量Φを０゜としてスイツ
チ１５を接点ａ側に倒して積分器３１のコンデン
サＣを充電し、しかる後スイツチ１５を接点ｂ側
に倒して放電する。すると、入力信号S₁に対する
入力信号S₂の同相分と該信号S₁との電圧比が求ま
る。

次に移相器２９の移相量Φを90゜（あるいは
270゜）としてスイツチ１５を接点ａ側に倒して
コンデンサＣを充電し、しかる後該スイツチ１５
を接点ｂ側に倒して放電する。すると、入力信号
S₁に対する入力信号S₂の直角成分と該信号S₁との
電圧比が求まる。

なお、これら放電時における移相量Φは、前記
充電時の積分出力電圧Ｖ_dが負であれば180゜、正
であれば０゜とする。

従つて、入力信号S₁はRF信号Ｓ_Rとして既知な
ものとすると、上述同相分における電圧比はイン
ピーダンス素子４３の抵抗分にあるいはコンダク
タンス分に、そして直角分における電圧比はリア
クタンス分にあるいはサセプタンス分にそれぞれ
比例しているため、該両電圧比からインピーダン
スあるいはアドミタンスが求まる。

かような構成とすることにより、位相ロツクル
ープによる残留FMノイズは勿論のこと、RF信
号Ｓ_Rに存在する残留FMノイズも共通に両中間
周波信号Ｓ_F1，Ｓ_F2に現われるのでその影響もな
くなる。そしてRF信号Ｓ_Rの周波数を変化しても
VTO２５は追従できるので、広範囲な周波数に
亘つてインピーダンス測定ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のベクトル電圧比測定回路のブロ
ツク図、第２図は動作説明用信号波形図、第３図
は本考案の一実施例によるベクトル電圧比測定回
路のブロツク図、第４図は本考案の一実施例を利
用したインピーダンス測定器の概略ブロツク図
で、１１，１３：サンプラ、１７：同期整流器、
２３：位相差検出器、２５：VTO、２９：可変
位相器、３１：ミラー積分器、４１：RF信号
源、４３：被測定インピーダンス素子、４５：ブ
リツジ回路である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

同一周波数の第１入力信号、第２入力信号のそ
れぞれを受信すると共に第３信号を共通に受信し
てそれぞれ第１出力信号、第２出力信号を発生す
る第１周波数変換器、第２周波数変換器と、前記
第１出力信号と基準周波数信号とを受信して該両
信号の位相差に応じた第３出力信号を発生する位
相差検出器と、前記第３出力信号に応じて周波数
の変わる前記第３信号を発生する電圧同調形発振
器と、前記第１出力信号を可変移相器を介して受
信する基準端子および前記第１、第２出力信号を
切換えて受信する入力端子を具えた同期整流器
と、前記同期整流器の出力部に接続された電圧比
計と、でなるベクトル電圧比測定回路。