JPS6362701B2 - - Google Patents
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- JPS6362701B2 JPS6362701B2 JP57204284A JP20428482A JPS6362701B2 JP S6362701 B2 JPS6362701 B2 JP S6362701B2 JP 57204284 A JP57204284 A JP 57204284A JP 20428482 A JP20428482 A JP 20428482A JP S6362701 B2 JPS6362701 B2 JP S6362701B2
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- JP
- Japan
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- frequency
- oscillator
- synthesizer
- phase
- voltage
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Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は広帯域の周波数範囲で高純度にスペ
クトラムの位相雑音測定ができるスペクトラムア
ナライザに関する。
クトラムの位相雑音測定ができるスペクトラムア
ナライザに関する。
＜発明の背景＞
移動無線器の局部発振器はチヤンネルセパレー
シヨンの挟帯域化に伴い更に高純度化が要求され
ている。従つて測定系も位相雑音測定に関して厳
しい性能が要求される。
シヨンの挟帯域化に伴い更に高純度化が要求され
ている。従つて測定系も位相雑音測定に関して厳
しい性能が要求される。
ところで従来の純純度スペクトラムアナライザ
として直接分周方式によるものがある。第１図に
その構成を示す。例えば50Hz〜120MHzの入力周
波数oを、例えば180〜300MHzの間で変化する
第１局部発振器の周波数xとミキサ１４にて混
合して第１中間周波数1、例えば180MHzに変換
し、更に第２局部発発振器２２の周波数y、例
えば150MHzとミキサ１５にて混合して最終出力
周波数2、例えば30MHzに変換するものである。
第１局部発振器２１ではYIG同調発振器１９、ミ
キサ１８により位相同期回路を形成して、YIG同
調発振器１９からのマイクロ波（例えば2200〜
3700MHz）を安定させ、これを分周して更に純度
を高めようとしたものである。しかしこの方式の
欠点は設定周波数から遠く離れたところでは、位
相雑音が分周器２０自身の位相雑音により決定さ
れてしまい充分高純度に測定できないことであ
る。
として直接分周方式によるものがある。第１図に
その構成を示す。例えば50Hz〜120MHzの入力周
波数oを、例えば180〜300MHzの間で変化する
第１局部発振器の周波数xとミキサ１４にて混
合して第１中間周波数1、例えば180MHzに変換
し、更に第２局部発発振器２２の周波数y、例
えば150MHzとミキサ１５にて混合して最終出力
周波数2、例えば30MHzに変換するものである。
第１局部発振器２１ではYIG同調発振器１９、ミ
キサ１８により位相同期回路を形成して、YIG同
調発振器１９からのマイクロ波（例えば2200〜
3700MHz）を安定させ、これを分周して更に純度
を高めようとしたものである。しかしこの方式の
欠点は設定周波数から遠く離れたところでは、位
相雑音が分周器２０自身の位相雑音により決定さ
れてしまい充分高純度に測定できないことであ
る。
＜発明の目的＞
この発明は設定周波数近傍はもちろん、設定周
波数から遠く離たところでも位相雑音の少ないス
ペクトラムアナライザを提供することを目的とす
る。
波数から遠く離たところでも位相雑音の少ないス
ペクトラムアナライザを提供することを目的とす
る。
＜発明の概要＞
この発明は高純度のシンセサイザと位相同期回
路により第１局部発振器を構成し、その第１局部
発振器からの発振周波数と入力信号の周波数とを
混合して第１中間周波数を得る構成とする。
路により第１局部発振器を構成し、その第１局部
発振器からの発振周波数と入力信号の周波数とを
混合して第１中間周波数を得る構成とする。
＜発明の実施例＞
第２図にこの発明の実施例を示す。これは第１
図の分周器２０を用いた第１局部発振器２１の代
わりに電圧制御発振器３６、アイソレータ３７、
周波数変換器３５、位相比較器３９、加算器４１
からなる位相同期回路を用いた第１局発振器４２
を使用して第１周波数変換を行なう。
図の分周器２０を用いた第１局部発振器２１の代
わりに電圧制御発振器３６、アイソレータ３７、
周波数変換器３５、位相比較器３９、加算器４１
からなる位相同期回路を用いた第１局発振器４２
を使用して第１周波数変換を行なう。
図中３４は高純度のシンセサイザで例えば特願
昭55−102014「信号発生装置」で提示した第３図
の構成によるものを用いることができる。第３図
において、電圧制御発振器４５からの出力端子５
６を通じて第２図の周波数変換器３５に供給する
と共に、この周波数をミキサ４６に供給して比較
的大きな周波数間隔、例えば100MHz間隔で1.9〜
3.9GHzの間で変化する第１可変周波数発生器５
１からの周波数と混合して低い周波数に変換す
る。更にその周波数と第１可変周波数発生器より
も小さな周波数間隔、例えば20MHz間隔で180〜
280MHzの間で変化する第２可変周波数発生器５
２からの周波数とをミキサ４８にて混合して更に
低い周波数に変換する。その周波数と第２可変周
波数発生器よりも小さな周波数間隔、例えば1K
Hz間隔で20〜30MHzの間で変化する第３可変周波
数発生器５３の出力とを位相比較器５０にて位相
比較する。位相比較器５０の出力は周波数設定器
５４からの出力と加算器５５において加算され
て、制御信号として電圧制御発振器４５に供給さ
れる。このように構成することにより小さな周波
数間隔で大幅に周波数を変化させることができる
と共に周波数純度の高い出力を得ることができ
る。
昭55−102014「信号発生装置」で提示した第３図
の構成によるものを用いることができる。第３図
において、電圧制御発振器４５からの出力端子５
６を通じて第２図の周波数変換器３５に供給する
と共に、この周波数をミキサ４６に供給して比較
的大きな周波数間隔、例えば100MHz間隔で1.9〜
3.9GHzの間で変化する第１可変周波数発生器５
１からの周波数と混合して低い周波数に変換す
る。更にその周波数と第１可変周波数発生器より
も小さな周波数間隔、例えば20MHz間隔で180〜
280MHzの間で変化する第２可変周波数発生器５
２からの周波数とをミキサ４８にて混合して更に
低い周波数に変換する。その周波数と第２可変周
波数発生器よりも小さな周波数間隔、例えば1K
Hz間隔で20〜30MHzの間で変化する第３可変周波
数発生器５３の出力とを位相比較器５０にて位相
比較する。位相比較器５０の出力は周波数設定器
５４からの出力と加算器５５において加算され
て、制御信号として電圧制御発振器４５に供給さ
れる。このように構成することにより小さな周波
数間隔で大幅に周波数を変化させることができる
と共に周波数純度の高い出力を得ることができ
る。
第２図において周波数変換器３５はハーモニツ
クミキサであつて、アイソレータ３７の周波数1
を２倍に逓倍し、これとシンセサイザ３４の周波
数とをミキサにて混合し、その出力を位相比較器
３９に供給する。従つて第１局部発振器４２の発
振周波数1は1＝１／２（0−S）となる。
クミキサであつて、アイソレータ３７の周波数1
を２倍に逓倍し、これとシンセサイザ３４の周波
数とをミキサにて混合し、その出力を位相比較器
３９に供給する。従つて第１局部発振器４２の発
振周波数1は1＝１／２（0−S）となる。
周波数設定器４０は電圧制御発振器３６の発振
周波数1に対応した電圧VTを発生し、この電圧
と位相比較器３９からの微小電圧とを加算器４１
で加算して電圧制御発振器３６を制御するもので
ある。
周波数1に対応した電圧VTを発生し、この電圧
と位相比較器３９からの微小電圧とを加算器４１
で加算して電圧制御発振器３６を制御するもので
ある。
第１局部発振器４２の位相同期回路はそのルー
プバンド幅内ではシンセサイザ３４の位相雑音に
対してローパスフイルタとして動作し、ループバ
ンド幅外では電圧制御発振器３６の位相雑音に対
してハイパスフイルタとして動作するものであ
る。
プバンド幅内ではシンセサイザ３４の位相雑音に
対してローパスフイルタとして動作し、ループバ
ンド幅外では電圧制御発振器３６の位相雑音に対
してハイパスフイルタとして動作するものであ
る。
第１局部発振器４２の位相同期回路のループバ
ンド幅内では前述の周波数関係式より、 1＝１／２（0−S） ＝１／2π dΦ／dt（Φ：位相角）であるから位相
角 を用いて表現すると １／2π dΦ1／dt＝１／２（１／2π dΦ0／dt−１／
2π dΦS／dt） すなわち、 δΦ1＝１／２（δΦ0−δΦS） 今、δΦ1≫δΦSとすると δΦ1１／２δΦ0 このスペクトル密度は次のようになる。
ンド幅内では前述の周波数関係式より、 1＝１／２（0−S） ＝１／2π dΦ／dt（Φ：位相角）であるから位相
角 を用いて表現すると １／2π dΦ1／dt＝１／２（１／2π dΦ0／dt−１／
2π dΦS／dt） すなわち、 δΦ1＝１／２（δΦ0−δΦS） 今、δΦ1≫δΦSとすると δΦ1１／２δΦ0 このスペクトル密度は次のようになる。
SΔφ1＝δΦ1 2 SΔφ0＝δΦ0 2
従つて
SΔφ1＝１／４SΔφ0
デシベルを用いて表示すると
10logSΔφ1＝10log（１／４SΔφ0）
∴SΔφ1｜dB＝SΔφ0｜dB−6dB
となり、位相雑音は6dB改善される。
＜発明の作用＞
第４図に特願昭55−102014によるシンセサイザ
３４、電圧制御発振器３６、電圧制御発振器３６
の発振周波数を２倍に逓倍した周波数、この発明
による第１局部発振器４２、第１図のように分周
器２０を用いた第１局部発振器２１の位相雑音特
性をそれぞれ６１，６２，６３，６４，６５で示
す。横軸は設定周波数に対する発振周波数のずれ
m、縦軸は搬送波信号（設定周波数信号）と雑
音との比である。シンセサイザ３４を用いること
により、一点鎖線６１で示すように設定周波数近
傍での雑音を押えることができる。しかしこのシ
ンセサイザ３４の出力を第１図と同様に分周器に
より分周すると、点線６５で示すように設定周波
数近傍ではシンセサイザ３４よりも分周率の分だ
け改善されるが、設定周波数から遠く離れたとこ
ろでは分周器自身の位相雑音特性により決定され
てしまい長く尾を引く傾向となる。シンセサイザ
３４の出力を位相同期回路で位相同期をとること
により、実線６４で示されるように設定周波数近
傍では前述したように位相同期回路による分周率
１／２に応じてシンセサイザ３４に比べて6dBだけ
改善され、設定周波数から遠く離れたところでは
その雑音特性は電圧制御発振器３６の位相雑音よ
り決定され、分周器を用いた第１局部発振器より
も位相雑音を低くすることができる。なお、二点
鎖線６３は電圧制御発振器３６の周波数を２倍に
逓倍したものであるからＣ／Ｎ比が6dBだけ悪化
しているが、位相同期回路を構成している周波数
変換器３５内で２倍に逓倍された周波数は、設定
周波数に対する発振周波数のずれmが遮断周波
数cより小さいところでは曲線６１に沿い、m
がcより大きいところでは曲線６３に沿つた位相
雑音特性となる。取出す周波数1は上記の周波数
の1/2であるので、上記の特性よりも6dBだけ改
善された特性６４となる。
３４、電圧制御発振器３６、電圧制御発振器３６
の発振周波数を２倍に逓倍した周波数、この発明
による第１局部発振器４２、第１図のように分周
器２０を用いた第１局部発振器２１の位相雑音特
性をそれぞれ６１，６２，６３，６４，６５で示
す。横軸は設定周波数に対する発振周波数のずれ
m、縦軸は搬送波信号（設定周波数信号）と雑
音との比である。シンセサイザ３４を用いること
により、一点鎖線６１で示すように設定周波数近
傍での雑音を押えることができる。しかしこのシ
ンセサイザ３４の出力を第１図と同様に分周器に
より分周すると、点線６５で示すように設定周波
数近傍ではシンセサイザ３４よりも分周率の分だ
け改善されるが、設定周波数から遠く離れたとこ
ろでは分周器自身の位相雑音特性により決定され
てしまい長く尾を引く傾向となる。シンセサイザ
３４の出力を位相同期回路で位相同期をとること
により、実線６４で示されるように設定周波数近
傍では前述したように位相同期回路による分周率
１／２に応じてシンセサイザ３４に比べて6dBだけ
改善され、設定周波数から遠く離れたところでは
その雑音特性は電圧制御発振器３６の位相雑音よ
り決定され、分周器を用いた第１局部発振器より
も位相雑音を低くすることができる。なお、二点
鎖線６３は電圧制御発振器３６の周波数を２倍に
逓倍したものであるからＣ／Ｎ比が6dBだけ悪化
しているが、位相同期回路を構成している周波数
変換器３５内で２倍に逓倍された周波数は、設定
周波数に対する発振周波数のずれmが遮断周波
数cより小さいところでは曲線６１に沿い、m
がcより大きいところでは曲線６３に沿つた位相
雑音特性となる。取出す周波数1は上記の周波数
の1/2であるので、上記の特性よりも6dBだけ改
善された特性６４となる。
またシンセサイザ３４として高純度スペクトラ
ムで掃引帯域が２〜4GHzを有する第３図のもの
を使用すると、10KHz〜1GHzの広帯域でのスペ
クトラムの測定が可能となる。これは第１図の従
来のスペクトラムアナライザに比べて約10倍の帯
域を有する。
ムで掃引帯域が２〜4GHzを有する第３図のもの
を使用すると、10KHz〜1GHzの広帯域でのスペ
クトラムの測定が可能となる。これは第１図の従
来のスペクトラムアナライザに比べて約10倍の帯
域を有する。
また周波数変換器３５においてハーモニツクミ
キサの代わりに、逓倍器とミキサとからなる装置
を用いることができる。またハーモニツクミキ
サ、あるいは逓倍器の倍率を増加させることによ
り更に位相雑音特性を改善できるが、その分測定
帯域は挟くなる。
キサの代わりに、逓倍器とミキサとからなる装置
を用いることができる。またハーモニツクミキ
サ、あるいは逓倍器の倍率を増加させることによ
り更に位相雑音特性を改善できるが、その分測定
帯域は挟くなる。
またアイソレータ３７の代わりにバツフアアン
プ、あるいはカプラー等を使用してもよい。
プ、あるいはカプラー等を使用してもよい。
＜発明の効果＞
以上説明したようにこの発明によれば、高純度
シンセサイザの発振周波数を分周器の代わりに位
相同期回路を用いて周波数変換し、その周波数と
入力信号の周波数とを混合して第１中間周波数を
得る構成とすることにより、広帯域の周波数範囲
で高純度にスペクトラムの位相雑音測定ができる
スペクトラムアナライザが得られる。
シンセサイザの発振周波数を分周器の代わりに位
相同期回路を用いて周波数変換し、その周波数と
入力信号の周波数とを混合して第１中間周波数を
得る構成とすることにより、広帯域の周波数範囲
で高純度にスペクトラムの位相雑音測定ができる
スペクトラムアナライザが得られる。
第１図は従来のスペクトラムアナライザを示す
図、第２図はこの発明によるスペクトラムアナラ
イザを示す図、第３図はシンセサイザ３４の一実
施例を示す図、第４図はこの発明によるスペクト
ラムアナライザの第１局部発振器の特性を説明す
るための図である。 １１，２３：入力端子、１２，２４，５６：出
力端子、１３，２５：アツテネータ、１４，１
５，１８，２７，２９，３２，４６，４８：ミキ
サ、１６：クリスタル発振器、１７，２０：分周
器、１９：YIG同調発振器、２１，２２，４２，
４３，４４：局部発振器、２６，２８，３０，３
３，４７，４９：フイルタ、３１：増幅器、３
４：シンセサイザ、３５：周波数変換器、３６，
４５：電圧制御発振器、３７：アイソレータ、３
９，５０：位相比較器、４０，５４：周波数設定
器、４１，５５：可算器、５１，５２，５３：可
変周波数発振器。
図、第２図はこの発明によるスペクトラムアナラ
イザを示す図、第３図はシンセサイザ３４の一実
施例を示す図、第４図はこの発明によるスペクト
ラムアナライザの第１局部発振器の特性を説明す
るための図である。 １１，２３：入力端子、１２，２４，５６：出
力端子、１３，２５：アツテネータ、１４，１
５，１８，２７，２９，３２，４６，４８：ミキ
サ、１６：クリスタル発振器、１７，２０：分周
器、１９：YIG同調発振器、２１，２２，４２，
４３，４４：局部発振器、２６，２８，３０，３
３，４７，４９：フイルタ、３１：増幅器、３
４：シンセサイザ、３５：周波数変換器、３６，
４５：電圧制御発振器、３７：アイソレータ、３
９，５０：位相比較器、４０，５４：周波数設定
器、４１，５５：可算器、５１，５２，５３：可
変周波数発振器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ａ 高純度シンセサイザと、 Ｂ 制御信号に応じて発振周波数が制御される電
圧制御発振器と、 Ｃ 上記電圧制御発振器の発振周波数を逓倍して
上記高純度シンセサイザの発振周波数と混合す
る周波数変換器と、 Ｄ 上記高純度シンセイサイザよりも低い周波数
を発振する発振器と、 Ｅ 上記周波数変換器の信号と上記発振器の信号
を比較する位相比較器と、 Ｆ 上記電圧制御発振器の発振周波数に対応する
電圧を出力する周波数設定器と、 Ｇ 上記周波数設定器の電圧と上記位相比較器の
電圧とを加算して上記電圧制御発振器に対する
制御信号を出力する加算器と、 からなる第１局部発振器を具備したスペクトラム
アナライザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20428482A JPS5994076A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | スペクトラムアナライザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20428482A JPS5994076A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | スペクトラムアナライザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994076A JPS5994076A (ja) | 1984-05-30 |
| JPS6362701B2 true JPS6362701B2 (ja) | 1988-12-05 |
Family
ID=16487928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20428482A Granted JPS5994076A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | スペクトラムアナライザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994076A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004037577A1 (de) * | 2004-08-03 | 2006-03-16 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Messen des Phasenrauschens eines Hochfrequenzsignals und Meßgerät zum Ausführen dieses Verfahrens |
| US7124043B2 (en) * | 2004-09-20 | 2006-10-17 | Guzik Technical Enterprises | Spectrum analyzer with phase noise compensation |
| DE202005014177U1 (de) | 2005-09-08 | 2005-11-17 | Seda S.P.A., Arzano | Doppelwandiger Becher |
| US20100251322A1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-09-30 | Raymond Palinkas | Upstream bandwidth conditioning device |
| US8584192B2 (en) * | 2009-03-30 | 2013-11-12 | Ppc Broadband, Inc. | Upstream bandwidth conditioning device |
| JP6782470B2 (ja) | 2018-09-05 | 2020-11-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 計測装置及び計測方法 |
-
1982
- 1982-11-19 JP JP20428482A patent/JPS5994076A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PHASE-LOCKED LOOPS=1976 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5994076A (ja) | 1984-05-30 |
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