KR100809944B1 - 네트워크 분석기, 네트워크 해석방법 및 기록매체 - Google Patents

네트워크 분석기, 네트워크 해석방법 및 기록매체 Download PDF

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Abstract

전송 트래킹의 위상을 취득할 수 있게 하여, 측정계의 오차를 보정할 수 있도록 한다. DUT(2)에 의한 주파수 변환과는 관계없이 생기는 측정계 오차요인을 기록하는 측정계 오차요인 기록부(80)와, 단자(2a)로부터 출력되는 신호가, 단자(2a)에 입력되는 신호에 제1계수를 곱한 것 및 다른 단자(2b)에 입력되는 신호에 제2계수를 곱한 것의 합으로서 표시되고, 제2계수의 크기의 비가 일정한 교정용 믹서의 제1계수 및 제2계수를 측정하고, 측정계 오차요인 기록부(80)에 기록된 측정계 오차요인과, 제1계수 및 제2계수에 기초하여, 주파수 변환에 의해 생기는 전송 트래킹을 취득하는 오차요인 취득부(90)를 구비한다.

Description

네트워크 분석기, 네트워크 해석방법 및 기록매체{NETWORK ANALYZER, NETWORK ANALYZING METHOD AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은, 피측정물의 회로 파라미터를 연산 계측하는 네트워크 분석기에 관한 것이다.
종래부터, 피측정물(DUT: Device Under Test)의 회로 파라미터(예컨대, S파라미터)를 측정하는 것이 행해지고 있다. 종래기술에 따른 피측정물(DUT)의 회로 파라미터의 측정법을 도 25를 참조하여 설명한다.
신호원(110)으로부터 주파수(f1)의 신호를 DUT(200)를 통해서 수신부(120)에 송신한다. 이 신호는 수신부(120)에 의해 수신된다. 수신부(120)에 의해 수신된 신호의 주파수를 f2로 한다. 수신부(120)에 의해 수신된 신호를 측정함으로써 DUT(200)의 S파라미터나 주파수특성을 취득할 수 있다.
이 때, 신호원(110) 등의 측정계와 DUT(200)와의 부정합 등에 의해 측정에 측정계 오차가 생긴다. 이 측정계 오차는, 예컨대 Ed: 브리지의 방향성에 기인하는 오차, Er: 주파수 트래킹에 기인하는 오차, Es: 소스 매칭에 기인하는 오차이다. 주파수 f1=f2의 경우의 신호원(110)에 관한 시그널 플로우 그래프를 도 26에 나타낸다. RF IN은, 신호원(110)으로부터 DUT(200) 등에 입력하는 신호, S11m은 DUT(200) 등으로부터 반사되어 온 신호로부터 구해진 DUT(200) 등의 S파라미터, S11a는 측정계 오차가 없는 참(眞)된 DUT(200) 등의 S파라미터이다.
주파수 f1=f2의 경우에는, 예컨대 특허문헌1(일본 특허공개 평11-38054호 공보)에 기재된 바와 같이 하여 오차를 보정할 수 있다. 이러한 보정을 캘리브레이션이라고 한다. 캘리브레이션에 대해서 개략적으로 설명한다. 신호원(110)에 교정 키트를 접속하고, 오픈(개방), 쇼트(단락), 로드(표준부하Z0)의 3종류의 상태를 실현한다. 이 때의 교정 키트로부터 반사된 신호를 브리지에 의해 취득하여 3종류의 상태에 대응한 3종류의 S파라미터(S11m)를 구한다. 3종류의 S파라미터로부터 3종류의 변수(Ed,Er,Es)를 구한다.
그러나, 주파수(f1)가 주파수(f2)와 같지 않은 경우가 있다. 예컨대, DUT(200)가 믹서 등의 주파수 변환기능을 갖는 장치일 경우이다. 주파수(f1)가 주파수(f2)와 같지 않은 경우의 신호원(110)에 관한 시그널 플로우 그래프를 도 27에 나타낸다. Ed,Es는 주파수(f1)가 주파수(f2)로 같은 경우와 마찬가지이지만, Er은 Er1 및 Er2로 나누어져 버린다. 특허문헌1에 기재된 바와 같은 캘리브레이션에서는 3종류의 S파라미터(S11m)밖에 구하지 않기 때문에, Ed,Es,Er1ㆍEr2밖에 구할 수 없다. 따라서, Er1 및 Er2를 구할 수 없다.
또한, 주파수(f1)가 주파수(f2)와 같지 않은 경우에는, 수신부(120)에 의한 측정계 오차도 무시할 수 없다. 신호원(110)과 수신부(120)를 직결한 경우의 시그널 플로우 그래프를 도 28에 나타낸다. S21m은, 수신부(120)가 수신한 신호로부터 구해진 DUT(200) 등의 S파라미터이다. 도 28에 나타내는 바와 같이, Et, EL이라는 수신부(120)에 의한 측정계 오차가 생긴다. 이것에 대해서도, 특허문헌1에 기재된 바와 같은 캘리브레이션에서는 구할 수 없다.
그래서, 주파수(f1)가 주파수(f2)와 같지 않은 경우에는, 특허문헌2(국제공개 제03/087856호 팜플렛)에 기재된 바와 같이 해서 오차를 보정한다. 우선, 3종류의 교정 키트(오픈(개방), 쇼트(단락), 로드(표준부하Z0))를 신호원에 접속한다. 이것은, 특허문헌1에 기재된 방법과 마찬가지이므로, Ed,Es,Er1ㆍEr2를 구할 수 있다. 다음에, 신호원을 파라미터에 접속한다. 파라미터의 측정결과에 기초하여, Er1 및 Er2를 구할 수 있다(특허문헌2의 도 6, 도 7을 참조). 또한, 신호원과 수신부를 직결하고, 그 때의 측정결과에 의해, Et, EL을 구할 수 있다(특허문헌2의 도 8, 도 9를 참조).
또한, 전송 트래킹은, Er1ㆍEt로서 정의된다. 특허문헌2에 기재된 방법에 의하면, Er1 및 Et를 측정할 수 있으므로, 전송 트래킹(Er1ㆍEt)을 구하는 것도 가능하다.
그러나, 특허문헌2에 기재한 방법에 의해서, 전송 트래킹(Er1ㆍEt)을 구한 경우, Er1을 측정하기 위해 파라미터를 사용할 필요가 있다. 파라미터를 사용하는 것이므로, 전송 트래킹의 위상을 취득할 수 없다.
그래서, 본 발명은, 전송 트래킹의 위상을 취득할 수 있게 하여, 측정계의 오차를 보정할 수 있게 하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 피측정물에 의한 주파수 변환과는 관계없이 생기는 측정계 오차요인을 기록하는 측정계 오차요인 기록수단과, 소정 단자로부터 출력되는 신호가, 그 단자에 입력되는 신호에 제1계수를 곱한 것 및 다른 단자에 입력되는 신호에 제2계수를 곱한 것의 합으로서 표시되고, 제2계수의 크기의 비가 일정한 교정용 주파수 변환소자의 제1계수 및 제2계수를 측정한 것을 출력하는 교정용 계수출력수단과, 측정계 오차요인 기록수단에 기록된 측정계 오차요인과, 교정용 계수출력수단이 출력한 제1계수 및 제2계수에 기초하여, 주파수 변환에 의해 생기는 전송 트래킹을 취득하는 전송 트래킹 취득수단을 구비하도록 구성된다.
상기와 같이 구성된 발명에 의하면, 측정계 오차요인 기록수단은, 피측정물에 의한 주파수 변환과는 관계없이 생기는 측정계 오차요인을 기록한다. 교정용 계수출력수단은, 소정 단자로부터 출력되는 신호가, 그 단자에 입력되는 신호에 제1계수를 곱한 것 및 다른 단자에 입력되는 신호에 제2계수를 곱한 것의 합으로서 표시되고, 제2계수의 크기의 비가 일정한 교정용 주파수 변환소자의 제1계수 및 제2계수를 측정한 것을 출력한다. 전송 트래킹 취득수단은, 측정계 오차요인 기록수단에 기록된 측정계 오차요인과, 교정용 계수출력수단이 출력한 제1계수 및 제2계수에 기초하여, 주파수 변환에 의해 생기는 전송 트래킹을 취득한다.
본 발명은, 또한, 교정용 주파수 변환소자에 있어서의, 제1계수를, M11', M22', 제2계수를, M12', M21', 제1단자에 입력되는 신호를 a1, 제1단자로부터 출력되는 신호를 b1, 제2단자에 입력되는 신호를 a2, 제2단자로부터 출력되는 신호를 b2로 한 경우,
b1=M11'×a1+M12'×a2
b2=M21'×a1+M22'×a2
이고,
｜M12'｜/｜M21'｜가 일정한 것이 바람직하다.
본 발명은, 또한, 어느 단자에 대해서도, 제2계수의 크기가 동일한 것이 바람직하다.
본 발명은, 또한, 피측정물에 입력하는 입력신호에 관한 입력신호 파라미터를, 측정계 오차요인이 생기기 전에 측정하는 입력신호 측정수단과, 피측정물의 단자에 접속되고, 입력신호를 출력하는 복수의 포트와, 포트에 피측정물의 단자로부터 입력된 피측정물 신호에 관한 피측정물 신호 파라미터를 측정하는 피측정물 신호측정수단을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 또한, 교정용 계수출력수단은, 교정용 주파수 변환소자의 제1계수 및 제2계수를, 입력신호 측정수단에 의해 측정된 입력신호 파라미터와, 피측정물 신호측정수단에 의해 측정된 피측정물 신호 파라미터의 비에 의해 구하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 또한, 전송 트래킹 취득수단은, 피측정물 신호가 피측정물의 단자로부터 주파수 변환을 따르지 않고 출력되고나서 피측정물 신호측정수단에 의해 수신될 때까지 생기는 오차요인의 비에 기초하여, 전송 트래킹을 취득하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 측정계 오차요인 기록수단이, 피측정물에 의한 주파수 변환과는 관계없이 생기는 측정계 오차요인을 기록하는 측정계 오차요인 기록공정과, 교정용 계수출력수단이, 소정 단자로부터 출력되는 신호가, 그 단자에 입력되는 신호에 제1계수를 곱한 것 및 다른 단자에 입력되는 신호에 제2계수를 곱한 것의 합으로서 표시되고, 제2계수의 크기의 비가 일정한 교정용 주파수 변환소자의 제1계수 및 제2계수를 측정한 것을 출력하는 교정용 계수출력공정과, 전송 트래킹 취득수단이, 측정계 오차요인 기록수단에 기록된 측정계 오차요인과, 교정용 계수출력수단이 출력한 제1계수 및 제2계수에 기초하여, 주파수 변환에 의해 생기는 전송 트래킹을 취득하는 전송 트래킹 취득공정을 구비하도록 교정된다.
본 발명은, 피측정물에 의한 주파수 변환과는 관계없이 생기는 측정계 오차요인을 기록하는 측정계 오차요인 기록처리와, 소정 단자로부터 출력되는 신호가, 그 단자에 입력되는 신호에 제1계수를 곱한 것 및 다른 단자에 입력되는 신호에 제2계수를 곱한 것의 합으로서 표시되고, 제2계수의 크기의 비가 일정한 교정용 주파수 변환소자의 제1계수 및 제2계수를 측정한 것을 출력하는 교정용 계수출력처리와, 측정계 오차요인 기록처리에 의해 기록된 측정계 오차요인과, 교정용 계수출력처리에 의해 출력된 제1계수 및 제2계수에 기초하여, 주파수 변환에 의해 생기는 전송 트래킹을 취득하는 전송 트래킹 취득처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이다.
본 발명은, 피측정물에 의한 주파수 변환과는 관계없이 생기는 측정계 오차요인을 기록하는 측정계 오차요인 기록처리와, 소정 단자로부터 출력되는 신호가, 그 단자에 입력되는 신호에 제1계수를 곱한 것 및 다른 단자에 입력되는 신호에 제2계수를 곱한 것의 합으로서 표시되고, 제2계수의 크기의 비가 일정한 교정용 주파수 변환소자의 제1계수 및 제2계수를 측정한 것을 출력하는 교정용 계수출력처리와, 측정계 오차요인 기록처리에 의해 기록된 측정계 오차요인과, 교정용 계수출력처리에 의해 출력된 제1계수 및 제2계수에 기초하여, 주파수 변환에 의해 생기는 전송 트래킹을 취득하는 전송 트래킹 취득처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체이다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 네트워크 분석기(1)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는, DUT(2)의 구성을 나타내는 도면(도 2(a)) 및 제1단자(2a) 및 제2단자(2b)에 입출력되는 신호의 관계를 나타내는 도면(도 2(b))이다.
도 3은, 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 DUT(2)에 주는 상태(순경로라고 함)를 나타내는 도면(단자(14a)와 단자(14b)가 접속되는)(도 3(a)), 입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 DUT(2)에 주는 상태(역경로라고 함)를 나타내는 도면(단자(14a)와 단자(14c)가 접속되는)(도 3(b))이다.
도 4는, 순경로 오차요인 취득부(60)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 5는, 교정 용구(6)의 단자(6a)와 포트(4a)가 접속되어 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은, 포트(4a)에 교정 용구(6)가 접속되어 있는 상태를 표현한 시그널 플로우 그래프이다.
도 7은, 포트(4a)에 포트(4b)를 접속한 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은, 포트(4a)에 포트(4b)를 접속한 상태를 표현한 시그널 플로우 그래프이다.
도 9는, 역경로 오차요인 취득부(70)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 10은, 오차요인 취득부(90)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 11은, 네트워크 분석기(1)에 접속한 상태의 교정용 믹서(8)를 나타내는 도면이다.
도 12는, 회로 파라미터 측정부(98)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 13은, 본 발명의 실시형태의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 14는, 네트워크 분석기(1)의 측정계 오차요인(Ed,Er,Es,EL,Et)의 취득의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
도 15는, DUT(2)의 M파라미터의 취득의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
도 16은, 변형예(그 1)에 따른 네트워크 분석기(1)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 17은, 변형예(그 2)에 따른 네트워크 분석기(1)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 18은, 식1을 증명하기 위해서 참조하는, 네트워크 분석기(1)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 19는, 도 18에 나타내는 네트워크 분석기(1)에 있어서의 FWD의 계(系)를 표현한 시그널 플로우 그래프이다.
도 20은, 도 18에 나타내는 네트워크 분석기(1)에 있어서의 REV의 계를 표현 한 시그널 플로우 그래프이다.
도 21은, 도 19에 나타내는 시그널 플로우 그래프를 변형한 것이다.
도 22는, 도 20에 나타내는 시그널 플로우 그래프를 변형한 것이다.
도 23은, 도 21에 나타내는 시그널 플로우 그래프가 대응하는 측정계의 오차요인을 나타내는 도면이다.
도 24는, 도 22에 나타내는 시그널 플로우 그래프가 대응하는 측정계의 오차요인을 나타내는 도면이다.
도 25는, 종래기술에 따른 피측정물(DUT)의 회로 파라미터의 측정법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은, 종래기술에 따른 주파수 f1=f2의 경우의 신호원(110)에 관한 시그널 플로우 그래프이다.
도 27은, 종래기술에 따른 주파수(f1)가 주파수(f2)와 같지 않은 경우의 신호원(110)에 관한 시그널 플로우 그래프이다.
도 28은, 종래기술에 따른 신호원(110)과 수신부(120)를 직결한 경우의 시그널 플로우 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 네트워크 분석기(1)의 구성을 나타낸 블록도이다. 네트워크 분석기(1)에는, DUT(Device Under Test: 피측정물)(2)가 접속되어 있다. 네트워크 분석기(1)는, DUT(2)의 회로 파라미터, 예컨대 S파라미터를 측정한다. 또한, DUT(2)로서, 믹서(승산기)를 이용한 경우에는, S파라미터를 특히, M파라미터라고 한다.
도 2(a)는, DUT(2)의 구성을 나타내는 도면이다. DUT(2)는, 믹서(승산기)이다. DUT(2)는, 제1단자(2a), 제2단자(2b), RF신호처리부(2R), IF신호처리부(2I), 로컬 신호처리부(2L)를 갖는다.
제1단자(2a)로부터 주파수(f1)의 신호(a1)가 입력되면, RF신호처리부(2R)에 주어진다. 또한, 로컬 신호처리부(2L)에는 로컬 신호(Lo)(주파수(fLo))가 주어진다. RF 신호처리부(2R)에 주어진 신호(주파수(f1))와, 로컬 신호처리부(2L)에 주어진 신호(주파수(fLo))는 혼합되어, IF신호처리부(2I)로부터 주파수(f2)(=f1-fLo)의 신호(b2)로서, 제2단자(2b)를 통해서 출력된다. 또한, 제1단자(2a)로부터 주파수(f1)의 신호(a1)가 입력되면, 어느 정도는, DUT(2)에 의해 주파수 변환이 행해지지 않고 반사되며, 제1단자(2a)로부터 주파수(f1) 그대로 신호(b1)로서 출력된다.
제2단자(2b)로부터 주파수(f2)의 신호(a2)가 입력되면, IF신호처리부(2I)에 주어진다. 또한, 로컬 신호처리부(2L)에는 로컬 신호(Lo)(주파수(fLo))가 주어진다. RF 신호처리부(2R)에 주어진 신호(주파수(f1))와, 로컬 신호처리부(2L)에 주어진 신호(주파수(fLo))는 혼합되어, RF신호처리부(2R)로부터 주파수(f1)(=f2+fLo)의 신호(b1)로서, 제1단자(2a)를 통해서 출력된다. 또한, 제2단자(2b)로부터 주파수(f2)의 신호(a2)가 입력되면, 어느 정도는, DUT(2)에 의해 주파수 변환이 행해지지 않고 반사되며, 제2단자(2b)으로부터 주파수(f2) 그대로 신호(b2)로서 출력된다.
여기서, 주파수(f1)의 신호(a1)를 a1(f1), 주파수(f2)의 신호(a2)를 a2(f2), 주파수(f1)의 신호(b1)를 b1(f1), 주파수(f2)의 신호(b2)를 b2(f2)로 표기한다.
도 2(b)는, 제1단자(2a) 및 제2단자(2b)에 입출력되는 신호의 관계를 나타내는 것이다. 즉,
b1=M11×a1+M12×a2
b2=M21×a1+M22×a2
가 성립된다.
또한, M11 및 M22를 제1계수, M12 및 M21을 제2계수라고 한다.
도 1로 돌아와서, 네트워크 분석기(1)는, 포트(4a,4b), DUT용 로컬 신호 포트(4c), 신호원(10), 측정부(20,30), DUT용 로컬 신호 발진기(40), 전환기(52,54,56), 순경로 오차요인 취득부(60), 역경로 오차요인 취득부(70), 측정계 오차요인 기록부(80), 오차요인 취득부(90), 회로 파라미터 측정부(98)를 구비한다.
포트(4a)는 측정부(20) 및 제1단자(2a)에 접속되어 있다. 포트(4a)는, 신호원(10)으로부터의 입력신호(주파수(f1))를 제1단자(2a)에 출력한다.
포트(4b)는 측정부(30) 및 제2단자(2b)에 접속되어 있다. 포트(4b)는, 신호원(10)으로부터의 입력신호(주파수(f2))를 제2단자(2b)에 출력한다.
DUT용 로컬 신호 포트(4c)는 DUT용 로컬 신호 발진기(40)에 접속되어 있다. DUT용 로컬 신호 포트(4c)는, DUT용 로컬 신호 발진기(40)로부터의 DUT용 로컬 신호를 DUT(2)에 준다.
신호원(10)은, 신호출력부(12), 브리지(13), 스위치(14), 내부 믹서(16), 리시버(Rch)(18)(입력신호 측정수단)를 갖는다.
신호출력부(12)는, 주파수(f1 혹은 f2)의 입력신호를 출력한다.
브리지(13)는, 신호출력부(12)로부터 출력된 신호를 내부 믹서(16) 및 스위치(14)에 공급한다. 브리지(13)가 공급하는 신호는, 네트워크 분석기(1)에 의한 측정계 오차요인의 영향을 받지 않고 있는 신호라고 할 수 있다.
스위치(14)는 단자(14a,14b,14c)를 갖는다. 단자(14a)는, 브리지(13)에 접속되고, 브리지(13)로부터 신호를 받는다. 단자(14b)는 측정부(20)에, 단자(14c)는 측정부(30)에 접속된다. 단자(14a)는, 단자(14b) 또는 단자(14c)와, 접속된다. 단자(14a)와 단자(14b)가 접속되면, 신호출력부(12)의 출력하는 입력신호(이 때, 입력신호의 주파수를 f1이라고 함)는, 측정부(20)에 주어진다. 단자(14a)와 단자(14c)가 접속되면, 신호출력부(12)가 출력하는 입력신호(이 때, 입력신호의 주파수를 f2라고 함)는, 측정부(30)에 주어진다.
내부 믹서(16)는, 브리지(13)로부터 주어진 신호를, 내부 로컬 신호와 혼합하고나서 출력한다.
리시버(Rch)(18)(입력신호 측정수단)는, 내부 믹서(16)가 출력한 신호의 S파라미터를 측정한다. 따라서, 리시버(Rch)(18)는, 네트워크 분석기(1)에 의한 측정계 오차요인의 영향이 생기기 전에, 입력신호에 관한 S파라미터를 측정한다.
측정부(20)는, 브리지(23), 내부 믹서(26), 리시버(Ach)(28)(피측정물 신호측정수단)를 갖는다.
브리지(23)는, 신호원(10)으로부터 주어진 신호를 포트(4a)를 향해서 출력한다. 또한, DUT(2)로부터 반사되어 되돌아온 신호 및 DUT(2)를 통과한 신호를, 포트(4a)를 통해서 받고, 내부 믹서(26)에 공급한다. 또한, DUT(2)로부터 반사되어 되돌아온 신호 및 DUT(2)를 통과한 신호를 피측정물 신호라고 한다.
내부 믹서(26)는, 브리지(23)로부터 주어진 신호를, 내부 로컬 신호와 혼합하고나서 출력한다.
리시버(Ach)(28)(피측정물 신호측정수단)는, 내부 믹서(26)가 출력한 신호의 S파라미터를 측정한다. 따라서, 리시버(Ach)(28)는, 피측정물 신호에 관한 S파라미터를 측정한다.
측정부(30)는, 브리지(33), 내부 믹서(36), 리시버(Bch)(38)(피측정물 신호측정수단)를 갖는다.
브리지(33)는, 신호원(10)으로부터 주어진 신호를 포트(4b)를 향해 출력한다. 또한, DUT(2)로부터 반사되어 되돌아온 신호 및 DUT(2)를 통과한 신호를, 포트(4b)를 통해서 받고, 내부 믹서(36)에 공급한다. 또한, DUT(2)로부터 반사되어 되돌아온 신호 및 DUT(2)를 통과한 신호를 피측정물 신호라고 한다.
내부 믹서(36)는, 브리지(33)로부터 주어진 신호를, 내부 로컬 신호와 혼합하고나서 출력한다.
리시버(Bch)(38)(피측정물 신호측정수단)는, 내부 믹서(36)가 출력한 신호의 S파라미터를 측정한다. 따라서, 리시버(Bch)(38)는, 피측정물 신호에 관한 S파라미터를 측정한다.
DUT용 로컬 신호 발진기(40)는, 로컬 신호(Lo)(주파수(fLo))를 DUT(2)에 준다.
또한, 도 1에 나타내는 상태를 시그널 플로우 그래프로 표현한 것을 도 3에 나타낸다. M11,M21,M12,M22는 DUT(2)의 참된(측정계 오차요인의 영향을 배제한) M파라미터이다.
도 3(a)는 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 DUT(2)에 주는 상태(순경로라고 함)를 나타내고(단자(14a)와 단자(14b)가 접속되는), 도 3(b)는 입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 DUT(2)에 주는 상태(역경로라고 함)를 나타낸다(단자(14a)와 단자(14c)가 접속되는).
측정계 오차요인은, 순경로(도 3(a) 참조)에 있어서는, Ed1(브리지의 방향성에 기인하는 오차), Ei1, Eo1(주파수 트래킹에 기인하는 오차), Es1(소스 매칭에 기인하는 오차), Eg2, EL2가 있다.
측정계 오차요인은, 역경로(도 3(b) 참조)에 있어서는, Ed2(브리지의 방향성에 기인하는 오차), Ei2, Eo2(주파수 트래킹에 기인하는 오차), Es2(소스 매칭에 기인하는 오차), Eg1, EL1이 있다.
전환기(52)는, 리시버(Ach)(28)의 측정결과를, 순경로 오차요인 취득부(60), 오차요인 취득부(90) 및 회로 파라미터 측정부(98) 중 어느 하나에 준다.
전환기(54)는, 리시버(Bch)(38)의 측정결과를, 역경로 오차요인 취득부(70), 오차요인 취득부(90) 및 회로 파라미터 측정부(98) 중 어느 하나에 준다.
전환기(56)는, 리시버(Rch)(18)의 측정결과를, 순경로 오차요인 취득부(60), 역경로 오차요인 취득부(70), 오차요인 취득부(90) 및 회로 파라미터 측정부(98) 중 어느 하나에 준다.
순경로 오차요인 취득부(60)는, 전환기(52)를 통해서, 리시버(Ach)(28)의 측정결과를 받는다. 또한, 순경로 오차요인 취득부(60)는, 전환기(56)를 통해서, 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 받는다. 그리고, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과에 기초하여, 순경로(도 3(a) 참조)에 있어서의, Ed1,Ei1ㆍEo1(=Er1),Es1,EL2를 취득한다.
도 4는, 순경로 오차요인 취득부(60)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 순경로 오차요인 취득부(60)는, 전환기(62), 제 1 순경로 오차요인 취득부(64), 제 2 순경로 오차요인 취득부(66)를 갖는다.
전환기(62)는, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과를, 제 1 순경로 오차요인 취득부(64) 혹은 제 2 순경로 오차요인 취득부(66)에 보낸다. 구체적으로는, 포트(4a)에 교정 용구(6)(후술하는)를 접속했을 때는, 제 1 순경로 오차요인 취득부(64)에, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 보낸다. 포트(4a)에 포트(4b)를 접속했을 때는, 제 2 순경로 오차요인 취득부(66)에, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 보낸다.
제 1 순경로 오차요인 취득부(64)는, Ed1,Ei1ㆍEo1(=Er1),Es1을 취득한다. 교정 용구(6)의 단자(6a)와 포트(4a)가 접속되어 있는 상태를 도 5에 나타낸다. 교정 용구(6)는, 일본 특허공개 평11-38054호 공보(특허문헌1)에 기재된 바와 같이 오픈(개방), 쇼트(단락), 로드(표준부하Z0)의 3종류의 상태를 실현하는 주지의 것이다.
포트(4a)에 교정 용구(6)가 접속되어 있는 상태를 시그널 플로우 그래프로 표현한 것을 도 6에 나타낸다. 여기서, 리시버(Rch)(18)의 측정결과는 R1(f1), 리시버(Ach)(28)의 측정결과는 A1(f1)이다. R1(f1)과 A1(f1)의 관계는 하기의 수식과 같다.
[수 1]
Figure 112006065802405-pct00001
여기서, 교정 용구(6)가 3종류 접속되기 때문에, R1(f1)과 A1(f1)의 조합은 3종류 구해진다. 따라서, 구해지는 변수도 Ed1,Ei1ㆍEo1(=Er1),Es1이라는 3종류의 변수이다.
제 2 순경로 오차요인 취득부(66)는, 제 1 순경로 오차요인 취득부(64)로부터 Ed1,EilㆍEo1(=Er1),Es1을 받고, 전환기(62)를 통해서, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 받는다. 그리고, 제 2 순경로 오차요인 취득부(66)는 EL2를 취득한다.
포트(4a)에 포트(4b)를 접속한 상태를 도 7에 나타낸다. 포트(4a)에 포트(4b)를 접속한 상태를 시그널 플로우 그래프로 표현한 것을 도 8에 나타낸다. 여기서, 리시버(Rch)(18)의 측정결과는 R1(f1), 리시버(Ach)(28)의 측정결과는 A1(f1)이다. 또한, 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 포트(4a)로부터 출력하고 있는 것으로 한다. R1(f1)과 A1(f1)의 관계는 하기의 수식과 같다.
[수 2]
Figure 112006065802405-pct00002
여기서, Ed1,Er1,Es1은 이미 알려진 것이므로, EL2를 구할 수 있다. 제 2 순경로 오차요인 취득부(66)는, Ed1,Ei1ㆍEo1(=Er1),Es1,EL2를 측정계 오차요인 기록부(80)에 출력한다.
역경로 오차요인 취득부(70)는, 전환기(54)를 통해서, 리시버(Bch)(38)의 측정결과를 받는다. 또한, 역경로 오차요인 취득부(70)는, 전환기(56)를 통해서, 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 받는다. 그리고, 리시버(Bch)(38)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과에 기초하여, 역경로(도 3(b) 참조)에 있어서의, Ed2,Ei2ㆍEo2(=Er2),Es2,EL1을 취득한다.
도 9는, 역경로 오차요인 취득부(70)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 역경로 오차요인 취득부(70)는, 전환기(72), 제 1 역경로 오차요인 취득부(74), 제 2 역경로 오차요인 취득부(76)를 갖는다.
전환기(72)는, 리시버(Bch)(38)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과를, 제 1 역경로 오차요인 취득부(74) 혹은 제 2 역경로 오차요인 취득부(76)에 보낸다. 구체적으로는, 포트(4b)에 교정 용구(6)를 접속했을 때는, 제 1 역경로 오차요인 취득부(74)에, 리시버(Bch)(38)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 보낸다. 포트(4a)에 포트(4b)를 접속했을 때는, 제 2 역경로 오차요인 취득부(76) 에, 리시버(Bch)(38)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 보낸다.
제 1 역경로 오차요인 취득부(74)는, Ed2,Ei2ㆍEo2(=Er2),Es2를 취득한다. 교정 용구(6)에 대해서는, 앞에 설명하고 있어, 설명을 생략한다. 여기서, 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 R2(f2), 리시버(Bch)(38)의 측정결과를 B2(f2)로 하면, R2(f2)와 B2(f2)의 관계는 하기의 수식과 같다.
[수 3]
Figure 112006065802405-pct00003
여기서, 교정 용구(6)가 3종류 접속되기 때문에, R2(f2)와 B2(f2)의 조합은 3종류 구해진다. 따라서, 구해지는 변수도 Ed2,Ei2ㆍEo2(=Er2),Es2라는 3종류의 변수이다.
제 2 역경로 오차요인 취득부(76)는, 제 1 역경로 오차요인 취득부(74)로부터 Ed2,Ei2ㆍEo2(=Er2),Es2를 받고, 전환기(72)를 통해서, 리시버(Bch)(38)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 받는다. 그리고, 제 2 역경로 오차요인 취득부(76)는 EL1을 취득한다.
여기서, 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 R2(f2), 리시버(Bch)(38)의 측정결과를 B2(f2)로 하면, R2(f2)와 B2(f2)의 관계는 하기의 수식과 같다. 또한, 입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 포트(4b)로부터 출력하고 있는 것으로 한다.
[수 4]
Figure 112006065802405-pct00004
여기서, Ed2,Er2,Es2는 이미 알려진 것이므로, EL1을 구할 수 있다. 제 2 역경로 오차요인 취득부(76)는, Ed2,Ei2ㆍEo2(=Er2),Es2,EL1을 측정계 오차요인 기록부(80)에 출력한다.
측정계 오차요인 기록부(80)는, 순경로 오차요인 취득부(60)로부터 Ed1,Ei1ㆍEo1(=Er1),Es1,EL2를 받고, 역경로 오차요인 취득부(70)로부터 Ed2,Ei2ㆍEo2(=Er2),Es2,EL1을 받아서 기록한다. Ed1,Er1,Es1,EL2,Ed2,Er2,Es2,EL1은, 피측정물의 주파수 변환과는 무관하게 생기는 측정계 오차요인이다.
오차요인 취득부(90)는, 주파수 변환에 의해 생기는 전송 트래킹을 취득한다. 또한, 전송 트래킹(Et21,Et12)은, 각각, Et21=Ei1ㆍEg2, Et12=Ei2ㆍEg1로서 정의된다. 전송 트래킹은, 피측정물의 주파수 변환에 의해 생기는 측정계 오차요인이다.
또한, 전송 트래킹을 취득할 때에는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 교정용 믹서(8)를 네트워크 분석기(1)에 접속한다. 교정용 믹서(8)는, DUT(2)와, 거의 마찬가지의 것이다. 단, 제1계수를 M11' 및 M22'로 하고, 제2계수를 M12' 및 M21'로 하면, ｜M12'｜ 과 ｜M21'｜의 비가 일정, 만약 교정용 믹서(8)로서 양방향성 믹서를 사용하는 경우에는 ｜M12'｜=｜M21'｜이다.
이러한 교정용 믹서(8)에, 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 주 고, 또한, 입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 주며, 그 때의 리시버(Rch)(18)의 측정결과, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Bch)(38)의 측정결과에 기초하여, 전송 트래킹이 취득된다.
도 10은, 오차요인 취득부(90)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 오차요인 취득부(90)는, 측정계 오차요인 판독부(910), 전환기(922), 순경로 측정데이터 취득부(924), 역경로 측정데이터 취득부(926), 회로 파라미터 취득부(교정용 계수출력수단)(928), 전송 트래킹 취득부(930)를 갖는다.
측정계 오차요인 판독부(910)는, 측정계 오차요인 기록부(80)로부터 Ed1,Er1,Es1,EL2,Ed2,Er2,Es2,EL1을 판독하여, 전송 트래킹 취득부(930)에 출력한다.
전환기(922)는, 리시버(Rch)(18)의 측정결과, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Bch)(38)의 측정결과를, 순경로 측정데이터 취득부(924) 또는 역경로 측정데이터 취득부(926)에 보낸다. 구체적으로는, 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 주었을 때는(단자(14a)와 단자(14b)를 접속하는), 순경로 측정데이터 취득부(924)에 측정결과를 보낸다. 입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 주었을 때는 (단자(14a)와 단자(14c)를 접속하는), 역경로 측정데이터 취득부(926)에 측정결과를 보낸다.
순경로 측정데이터 취득부(924)는, 전환기(922)로부터 받은 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 R1(f1), 리시버(Ach)(28)의 측정결과를 A1(f1), 리시버(Bch)(38)의 측정결과를 B1(f2)로 하여, 회로 파라미터 취득부(928)에 출력한다.
역경로 측정데이터 취득부(926)는, 전환기(922)로부터 받은 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 R2(f2), 리시버(Ach)(28)의 측정결과를 A2(f1), 리시버(Bch)(38)의 측정결과를 B2(f2)로 하여, 회로 파라미터 취득부(928)에 출력한다.
회로 파라미터 취득부(교정용 계수출력수단)(928)는, 순경로 측정데이터 취득부(924)로부터 받은 R1(f1),A1(f1),B1(f2) 및 역경로 측정데이터 취득부(926)로부터 받은 R2(f2),A2(f1),B2(f2)에 기초하여, 교정용 믹서(8)의 M파라미터를 취득한다.
회로 파라미터 취득부(928)에 의해 취득된 M파라미터를 M11m',M12m',M21m' 및 M22m' 로 하면
M11m'=A1(f1)/R1(f1)
M12m'=A2(f1)/R2(f2)
M21m'=B1(f2)/R1(f1)
M22m'=B2(f2)/R2(f2)
로 된다.
전송 트래킹 취득부(930)는, 회로 파라미터 취득부(928)에 의해 취득된 교정용 믹서(8)의 M파라미터(M11m',M12m',M21m',M22m')와, 측정계 오차요인 판독부(910)에 의해 판독된 Ed1,Er1,Es1,EL2,Ed2,Er2,Es2,EL1을 받아서, 전송 트래킹(Et21,Et12)을 취득한다.
우선, 네트워크 분석기(1)를 상세하게 해석함으로써, 하기의 식1과 같은 관계가 있는 것을 알았다. 증명은 후술한다. 또한, EL1,EL2의 L을 소문자의 l로 표기 한다.
[수 5]
Figure 112006065802405-pct00005
따라서, X=Eo2/Eo1 로 두면, 전송 트래킹(Et21,Et12)은 하기의 식2와 같이 표시된다. 또한, EL1,EL2의 L을 소문자의 l로 표기한다.
[수 6]
Figure 112006065802405-pct00006
또한, Eo1은, 피측정물 신호가 DUT(2)의 제1단자(2a)로부터 주파수 변환을 따르지 않고 출력되고나서 리시버(Ach)(28)에 의해 수신될 때까지 생기는 오차요인이다. Eo2는, 피측정물 신호가 DUT(2)의 제2단자(2b)로부터 주파수 변환을 따르지 않고 출력되고나서 리시버(Bch)(38)에 의해 수신될 때까지 생기는 오차요인이다.
Ed1,Er1,Es1,EL1,Ed2,Er2,Es2 및 EL2는, 측정계 오차요인 판독부(910)에 의해 판독된 것을 이용하면 된다. 따라서, X를 알 수 있으면, 전송 트래킹(Et21,Et12)을 구할 수 있다.
여기서, 교정용 믹서(8)의 M파라미터(M11',M12',M21',M22')와, 회로 파라미터 취득부(928)에 의해 취득된 교정용 믹서(8)의 M파라미터의 측정결과(M11m',M12m',M21m',M22m')는 하기의 식3과 같은 관계가 있다. 단, M11' 등의 '(대시)를 생략하고, M11 등으로 표기하고 있다. 또한, EL1,EL2의 L을 소문자의 l로 표기한다.
[수 7]
Figure 112006065802405-pct00007
식2를 식3에 적용하고, M21'/M12'를 구하면, 하기의 식4와 같이 된다. 단, M11' 등의 '(대시)를 생략하고, M11 등으로 표기하고 있다. 또한, EL1,EL2의 L을 소문자의 l로 표기한다.
[수 8]
Figure 112006065802405-pct00008
여기서, ｜M12'｜=｜M21'｜이므로, M12'=M21'×eθ이다. 단, θ는 로컬 신호(Lo)의 위상에 의해 결정되는 정수이다. 식4를 X에 대해서 풀고, 하기의 식5를 얻는다. 단, M11' 등의 '(대시)를 생략하고, M11 등으로 표기하고 있다. 또한, EL1,EL2의 L을 소문자의 l로 표기한다.
[수 9]
Figure 112006065802405-pct00009
또한, 순경로 오차요인 취득부(60) 혹은 역경로 오차요인 취득부(70)에 의해 측정계 오차요인을 취득하고 있는 동안의 임의인 시점을 기준으로 하고, 이 기준시점에 있어서의 θ를 0으로 하면, 식5에 있어서의 θ를 정할 수 있다.
따라서, 측정계 오차요인 기록부(80)에 기록된 Ed1,Er1,Es1,EL1,Ed2,Er2,Es2,EL2와, 회로 파라미터 취득부(교정용 계수출력수단)(928)가 취득한 교정용 믹서(8)의 M파라미터(M11m',M12m',M21m',M22m')에 기초하여, X를 구하고(식5), X에 기초하여 전송 트래킹(Et21,Et12)을 취득할 수 있다(식2).
회로 파라미터 측정부(98)는, DUT(2)의 참된 M파라미터를 취득한다. 또한, 참된 M파라미터라는 것은, 오차요인의 영향을 제거한 것을 의미하고 있다.
또한, DUT(2)의 참된 M파라미터를 취득하는 때에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, DUT(2)를 네트워크 분석기(1)에 접속한다. DUT(2)에, 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 주고, 또한, 입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 주며, 그 때의 리시버(Rch)(18)의 측정결과, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Bch)(38)의 측정결과에 기초하여, DUT(2)의 참된 M파라미터가 취득된다.
도 12는, 회로 파라미터 측정부(98)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 회로 파라미터 측정부(98)는, 측정계 오차요인 판독부(980), 전환기(982), 순경로 측정데이터 취득부(984), 역경로 측정데이터 취득부(986), 회로 파라미터 취득부(988), 참값 회로 파라미터 취득부(989)를 갖는다.
측정계 오차요인 판독부(980)는, 측정계 오차요인 기록부(80)로부터 Ed1,Er1,Es1,EL2,Ed2,Er2,Es2,EL1을 판독하여, 참값 회로 파라미터 취득부(989)에 출력한다.
전환기(982)는, 리시버(Rch)(18)의 측정결과, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Bch)(38)의 측정결과를, 순경로 측정데이터 취득부(984) 또는 역경로 측정데이터 취득부(986)에 보낸다. 구체적으로는, 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 주었을 때는(단자(14a)와 단자(14b)를 접속하는), 순경로 측정데이터 취득부(984)에 측정결과를 보낸다. 입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 주었을 때는(단자(14a)와 단자(14c)를 접속하는), 역경로 측정데이터 취득부(986)에 측정결과를 보낸다.
순경로 측정데이터 취득부(984)는, 전환기(982)로부터 받은 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 R1(f1), 리시버(Ach)(28)의 측정결과를 A1(f1), 리시버(Bch)(38)의 측정결과를 B1(f2)로 하여, 회로 파라미터 취득부(988)에 출력한다.
역경로 측정데이터 취득부(986)는, 전환기(982)로부터 받은 리시버(Rch)(18)의 측정결과를 R2(f2), 리시버(Ach)(28)의 측정결과를 A2(f1), 리시버(Bch)(38)의 측정결과를 B2(f2)로 하여, 회로 파라미터 취득부(988)에 출력한다.
회로 파라미터 취득부(988)는, 순경로 측정데이터 취득부(984)로부터 받은 R1(f1),A1(f1),B1(f2) 및 역경로 측정데이터 취득부(986)로부터 받은 R2(f2),A2(f1),B2(f2)에 기초하여, DUT(2)의 M파라미터를 취득한다.
회로 파라미터 취득부(988)에 의해 취득된 M파라미터를 M11m, M12m, M21m 및 M22m으로 하면
M11m=A1(f1)/R1(f1)
M12m=A2(f1)/R2(f2)
M21m=B1(f2)/R1(f1)
M22m=B2(f2)/R2(f2)
로 된다.
참값 회로 파라미터 취득부(989)는, 회로 파라미터 취득부(988)에 의해 취득된 DUT(2)의 M파라미터(M11m,M12m,M21m,M22m)와, 측정계 오차요인 판독부(980)에 의해 판독된 Ed1,Er1,Es1,EL2,Ed2,Er2,Es2,EL1과, 오차요인 취득부(90)에 의해 취득된 전송 트래킹(Et21,Et12)을 받아서, DUT(2)의 참된 M파라미터(M11,M12,M21,M22)를 취득한다.
DUT(2)의 참된 M파라미터(M11,M12,M21,M22)는 식3에 의해 구할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시형태의 동작을 설명한다. 도 13은, 본 발명의 실시형태의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
우선, 네트워크 분석기(1)의 측정계 오차요인(Ed,Er,Es,EL,Et)을 취득한다(S 10). 또한, Ed는 Ed1 및 Ed2를, Er은 Er1 및 Er2를, Es는 Es1 및 Es2를, EL은 EL1 및 EL2를, Et는 Et21 및 Et12를 통합해서 표기한 것이다.
다음에, 네트워크 분석기(1)에 DUT(2)를 접속하여, DUT(2)의 M파라미터를 측정한다(S20).
도 14는, 네트워크 분석기(1)의 측정계 오차요인(Ed,Er,Es,EL,Et)의 취득의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
우선, 교정 용구(6)를 사용하여, Ed,Er,Es를 측정한다(S102).
상세하게는, 우선, 포트(4a)에 3종류(오픈(개방), 쇼트(단락), 로드(표준부하Z0))의 교정 용구(6)를 접속한다. 이 때의, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과가, 전환기(62)를 통해서, 제 1 순경로 오차요인 취득부(64)에 주어진다. 제 1 순경로 오차요인 취득부(64)는, Ed1,Er1,Es1을 구한다.
그리고, 포트(4b)에 3종류(오픈(개방), 쇼트(단락), 로드(표준부하Z0))의 교정 용구(6)를 접속한다. 이 때의, 리시버(Bch)(38)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과가, 전환기(72)를 통해서, 제 1 역경로 오차요인 취득부(74)에 주어진다. 제 1 역경로 오차요인 취득부(74)는 Ed2,Er2,Es2를 구한다.
다음에, 포트(4a)와 포트(4b)를 직결하여, EL을 측정한다(S104).
상세하게는, 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 포트(4a)로부터 출력한다. 이 때의, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과가, 전환기(62)를 통해서, 제 2 순경로 오차요인 취득부(66)에 주어진다. 제 2 순경로 오차요인 취득부(66)는 EL2를 구한다. 제 2 순경로 오차요인 취득부(66)는 Ed1,Er1,Es1,EL2를 측정계 오차요인 기록부(80)에 출력한다.
그리고, 입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 포트(4b)로부터 출력한다. 이 때의, 리시버(Bch)(38)의 측정결과 및 리시버(Rch)(18)의 측정결과가, 전환기(72)를 통해서, 제 2 역경로 오차요인 취득부(76)에 주어진다. 제 2 역경로 오차요인 취득부(76)는 EL1을 구한다. 제 2 역경로 오차요인 취득부(76)는 Ed2,Er2,Es2,EL1을 측정계 오차요인 기록부(80)에 출력한다.
다음에, 교정용 믹서(8)를 네트워크 분석기(1)에 접속하여, R,A,B를 측정한다(S106). 또한, R은 R1(f1) 및 R2(f2), A는 A1(f1) 및 A2(f1), B는 B1(f2) 및 B2(f2)를 통합해서 표기한 것이다.
상세하게는, 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 준다. 그 때의 리시버(Rch)(18)의 측정결과, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Bch)(38)의 측정결과가, 전환기(922)를 통해서, 순경로 측정데이터 취득부(924)에 주어진다. 순경로 측정데이터 취득부(924)는, R1(f1),A1(f1),B1(f2)을, 회로 파라미터 취득부(928)에 출력한다.
그리고, 입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 준다. 그 때의 리시버(Rch)(18)의 측정결과, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Bch)(38)의 측정결과가, 전환기(922)를 통해서, 역경로 측정데이터 취득부(926)에 주어진다. 역경 로 측정데이터 취득부(926)는, R2(f2),A2(f1),B2(f2)를, 회로 파라미터 취득부(928)에 출력한다.
회로 파라미터 취득부(928)는, 교정용 믹서(8)의 M파라미터(M11m',M12m',M21m' 및 M22m')를 구한다.
마지막으로, 전송 트래킹 취득부(930)는, 회로 파라미터 취득부(928)에 의해 취득된 교정용 믹서(8)의 M파라미터(M11m',M12m',M21m',M22m')와, 측정계 오차요인 판독부(910)에 의해 판독된 Ed1,Er1,Es1,EL2,Ed2,Er2,Es2,EL1을 받아서, 전송 트래킹(Et21,Et12)을 취득한다(S108).
구체적으로는, 식5에 의해 X를 구하고, 식2에 대입하면, 전송 트래킹(Et21,Et12)을 취득할 수 있다.
도 15는, DUT(2)의 M파라미터의 취득의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
우선, DUT(2)를 네트워크 분석기(1)에 접속하고, R,A,B를 측정한다(S202).
상세하게는, 입력신호(주파수(f1))를 측정부(20)를 통해서 준다. 그 때의 리시버(Rch)(18)의 측정결과, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Bch)(38)의 측정결과가, 전환기(982)를 통해서, 순경로 측정데이터 취득부(984)에 주어진다. 순경로 측정데이터 취득부(984)는, R1(f1),A1(f1),B1(f2)을, 회로 파라미터 취득부(988)에 출력한다.
입력신호(주파수(f2))를 측정부(30)를 통해서 준다. 그 때의 리시버(Rch)(18)의 측정결과, 리시버(Ach)(28)의 측정결과 및 리시버(Bch)(38)의 측정결과가, 전환기(982)를 통해서, 역경로 측정데이터 취득부(986)에 주어진다. 역경 로 측정데이터 취득부(986)는, R2(f2),A2(f1),B2(f2)를, 회로 파라미터 취득부(988)에 출력한다.
다음에, 회로 파라미터 취득부(988)는, DUT(2)의 M파라미터(M11m,M12m,M21m 및 M22m)를 결정한다(S204).
마지막으로, 참값 회로 파라미터 취득부(989)는, 회로 파라미터 취득부(988)에 의해 취득된 DUT(2)의 M파라미터(M11m,M12m,M21m,M22m)와, 측정계 오차요인 판독부(980)에 의해 판독된 Ed1,Er1,Es1,EL2,Ed2,Er2,Es2,EL1과, 오차요인 취득부(90)에 의해 취득된 전송 트래킹(Et21,Et12)을 받아서, DUT(2)의 참된 M파라미터(M11,M12,M21,M22)를 취득한다(S206).
본 발명의 실시형태에 의하면, 전송 트래킹(Et21,Et12)을 구하기 위해서, <1> 포트(4a)에 교정 용구(6)를 접속하고, 포트(4b)에 교정 용구(6)를 접속한다, <2> 포트(4a) 및 포트(4b)를 직결한다, <3> 교정용 믹서(8)를 포트(4a) 및 포트(4b)에 접속한다, 라는 위상을 취득할 수 있는 공정을 행하므로, 전송 트래킹 오차의 위상을 취득할 수 있도록 하여, 측정계의 오차를 보정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 있어서는, 네트워크 분석기(1)가 입력신호를 출력하고, DUT(2)로부터의 피측정물 신호를 받기 위한 포트가 2포트(포트(4a,4b))인 것을 설명했다. 그러나, 이러한 포트가 3개 이상 있어도 상관없다.
예컨대, 도 16에 나타내는 바와 같이, 포트(4a,4b) 이외에, 포트(4d,4e)가 있어도 된다. 도 16에 나타내는 변형예(그 1)는, 포트(4d,4e), 스위치(14)의 단자(14d,14e), 브리지(123,133), 내부 믹서(126,136), 리시버(Dch)(128)(피측정물 신호측정수단), 리시버(Cch)(138)(피측정물 신호측정수단)가 네트워크 분석기(1)에 새롭게 추가된 것이다. 다른 부분은 앞에서 설명한 대로이다. 또한, 도 16에 있어서는, DUT용 로컬 신호 발진기(40), 전환기(52,54,56), 순경로 오차요인 취득부(60), 역경로 오차요인 취득부(70), 측정계 오차요인 기록부(80), 오차요인 취득부(90), 회로 파라미터 측정부(98)를 도시의 편의상, 도시를 생략하고 있다.
스위치(14)의 단자(14d,14e)는, 브리지(133,123)에 접속되어 있다.
브리지(123,133)는, 신호원(10)으로부터 주어진 신호를 포트(4e,4d)를 향해서 출력한다. 또한, 피측정물로부터 반사되어 되돌아온 신호 및 피측정물을 통과한 신호를, 포트(4e,4d)를 통해서 받고, 내부 믹서(126,136)에 공급한다.
내부 믹서(126,136)는, 브리지(123,133)로부터 주어진 신호를, 내부 로컬 신호와 혼합하고나서 출력한다.
리시버(Dch)(128), 리시버(Cch)(138)는, 내부 믹서(126,136)가 출력한 신호의 S파라미터를 측정한다.
예컨대, 도 17에 나타내는 바와 같이, 포트(4a,4b) 이외에, 포트(4d,4e)가 있어도 된다. 도 17에 나타내는 변형예(그 2)는, 도 16에 나타내는 변형예(그 1)로부터, 브리지(13), 내부 믹서(16), 리시버(Rch)(18)를 제거하고, 대신에, 브리지(13b,13c,13d,13e), 내부 믹서(16b,16c,16d,16e), 리시버(Rch)(18b,18c,18d,18e)를 갖는 것이다. 또한, 도 17에 있어서는, DUT용 로컬 신호 발진기(40), 전환기(52,54,56), 순경로 오차요인 취득부(60), 역경로 오차요인 취득부(70), 측정계 오차요인 기록부(80), 오차요인 취득부(90), 회로 파라미터 측정부(98)를 도시의 편의상, 도시를 생략하고 있다.
스위치(14)의 단자(14b,14c,14d,14e)는, 브리지(13b,13c,13d,13e)에 접속되어 있다.
브리지(13b,13c,13d,13e)는, 신호원(10)으로부터 주어진 신호를, 브리지(23,33,133,123)를 통해서, 포트(4a,4b,4d,4e)를 향해서 출력한다. 또한, 피측정물로부터 반사되어 되돌아온 신호 및 피측정물을 통과한 신호를, 포트(4a,4b,4d,4e)를 통해서 받고, 내부 믹서(16b,16c,16d,16e)에 공급한다.
내부 믹서(16b,16c,16d,16e)는, 브리지(13b,13c,13d,13e)로부터 주어진 신호를, 내부 로컬 신호와 혼합하고나서 출력한다.
리시버(Rch)(18b,18c,18d,18e)는, 내부 믹서(16b,16c,16d,16e)가 출력한 신호의 S파라미터를 측정한다.
도 17에 나타내는 변형예(그 2)에 의하면, Es1=EL1, Es2=EL2, …가 성립하기 때문에, 계측이나 연산이 용이해진다.
또한, 상기의 실시형태는, 이하와 같이 해서 실현된다. CPU, 하드디스크, 미디어(플로피(등록상표) 디스크, CD-ROM 등) 판독장치를 구비한 컴퓨터의 미디어 판독장치에, 상기의 각 부분(예컨대 순경로 오차요인 취득부(60), 역경로 오차요인 취득부(70), 측정계 오차요인 기록부(80) 및 오차요인 취득부(90))을 실현하는 프로그램을 기록한 미디어를 판독하여, 하드디스크에 인스톨한다. 이와 같은 방법에서도, 상기 실시형태를 실현된다.
[식1의 증명]
SG1로부터 Port1까지의 경로를, 도 18과 같이, A,B,C의 블록으로 나눈다. SW을 1:FWD측(신호를 출력할 때)과 2:REV측(신호를 출력하지 않을 때)으로 전환했을 때, 상태가 변화되는 것은 C블록뿐이다.
여기서,
A블록의 반사계수와 전송 계수를 각각 Ax,Ay
B블록의 S파라미터를 Bij(i,j=1,2,3)
SW이 1:FWD측일 때의 C블록의 반사계수와 전송 계수를 Cx,Cy
SW이 2:REV측일 때의 C블록의 반사계수를 Cz
로 하면, FWD의 계는, 도 19에 나타내는 바와 같은 시그널 플로우 그래프로 표시되고, REV의 계는, 도 20에 나타내는 바와 같은 시그널 플로우 그래프로 표시된다.
여기서, 리시버의 검파값과 Port1의 신호, 즉,
R1(f1),A1(f1),A2(f1),a1(f1),b1(f1),a1"(f1),b1"(f1)
의 의존 관계에만 착안하기 때문에, 변수를 집약하면, 도 19에 나타내는 바와 같은 시그널 플로우 그래프는 도 21과 같이, 도 20에 나타내는 바와 같은 시그널 플로우 그래프는 도 22와 같이 변형될 수 있다.
P11,P21,P12,P22,Qx,Qy는 각각 Bij(ij=1,2,3),Ax,Ay의 함수이지만, 그 함수를 내리쓴 식은 이 후의 계산에서 사용하지 않으므로, 명기하지 않는다.
도 21에 나타내는 시그널 플로우 그래프가, 도 23에 나타내는 측정계의 오차요인에 대응한다. 도 22에 나타내는 시그널 플로우 그래프가, 도 24에 나타내는 측 정계의 오차요인에 대응한다.
그러므로, 수식에서의 대응관계는 다음과 같아진다.
[수 10]
Figure 112006065802405-pct00010
따라서, 이하와 같이 계산된다.
[수 11]
Figure 112006065802405-pct00011
[식1의 증명 끝]

Claims (9)

  1. 피측정물에 의한 주파수 변환과는 관계없이 생기는 측정계 오차요인을 기록하는 측정계 오차요인 기록수단;
    소정 단자로부터 출력되는 신호가, 그 단자에 입력되는 신호에 제1계수를 곱한 것 및 다른 단자에 입력되는 신호에 제2계수를 곱한 것의 합으로서 표시되며,
    상기 제1계수를, M11', M22',
    상기 제2계수를, M12', M21'로 했을 때,
    ｜M12'｜/｜M21'｜가 일정한 교정용 주파수 변환소자의 상기 제1계수 및 상기 제2계수를 측정한 것을 출력하는 교정용 계수출력수단; 및
    상기 측정계 오차요인 기록수단에 기록된 상기 측정계 오차요인과, 상기 교정용 계수출력수단이 출력한 상기 제1계수 및 상기 제2계수에 기초하여, 주파수 변환에 의해서 생기는 전송 트래킹을 취득하는 전송 트래킹 취득수단을 구비한 것을 특징으로 하는 네트워크 분석기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 교정용 주파수 변환소자에 있어서의,
    제1단자에 입력되는 신호를 a1, 제1단자로부터 출력되는 신호를 b1,
    제2단자에 입력되는 신호를 a2, 제2단자로부터 출력되는 신호를 b2,
    로 한 경우,
    b1=M11'×a1+M12'×a2
    b2=M21'×a1+M22'×a2
    인 것을 특징으로 하는 네트워크 분석기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 어느 단자에 대해서나, 상기 제2계수의 크기가 동일한 것임을 특징으로 하는 네트워크 분석기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피측정물에 입력하는 입력신호에 관한 입력신호 파라미터를, 상기 측정계 오차요인이 생기기 전에 측정하는 입력신호 측정수단;
    상기 피측정물의 단자에 접속되고, 상기 입력신호를 출력하는 복수의 포트; 및
    상기 포트에 상기 피측정물의 단자로부터 입력된 피측정물 신호에 관한 피측정물 신호 파라미터를 측정하는 피측정물 신호측정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 네트워크 분석기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 교정용 계수출력수단은, 상기 교정용 주파수 변환소자의 상기 제1계수 및 상기 제2계수를, 상기 입력신호 측정수단에 의해 측정된 상기 입력신호 파라미터와, 상기 피측정물 신호측정수단에 의해 측정된 상기 피측정물 신호 파라미터의 비에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 네트워크 분석기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 전송 트래킹 취득수단은, 피측정물 신호가 상기 피측정물의 단자로부터 주파수 변환을 따르지 않고 출력되고나서 상기 피측정물 신호측정수단에 의해 수신될 때까지 생기는 오차요인의 비에 기초하여, 상기 전송 트래킹을 취득하는 것을 특징으로 하는 네트워크 분석기.
  7. 측정계 오차요인 기록수단이, 피측정물에 의한 주파수 변환과는 관계없이 생기는 측정계 오차요인을 기록하는 측정계 오차요인 기록공정;
    교정용 계수출력수단이, 소정 단자로부터 출력되는 신호가, 그 단자에 입력되는 신호에 제1계수를 곱한 것 및 다른 단자에 입력되는 신호에 제2계수를 곱한 것의 합으로서 표시되며,
    상기 제1계수를, M11', M22',
    상기 제2계수를, M12', M21'로 했을 때,
    ｜M12'｜/｜M21'｜가 일정한 교정용 주파수 변환소자의 상기 제1계수 및 상기 제2계수를 측정한 것을 출력하는 교정용 계수출력 공정; 및
    전송 트래킹 취득수단이, 상기 측정계 오차요인 기록수단에 기록된 상기 측정계 오차요인과, 상기 교정용 계수출력수단이 출력한 상기 제1계수 및 상기 제2계수에 기초하여, 주파수 변환에 의해 생기는 전송 트래킹을 취득하는 전송 트래킹 취득공정을 구비한 것을 특징으로 하는 네트워크 해석방법.
  8. 삭제
  9. 피측정물에 의한 주파수 변환과는 관계없이 생기는 측정계 오차요인을 기록하는 측정계 오차요인 기록처리;
    소정 단자로부터 출력되는 신호가, 그 단자에 입력되는 신호에 제1계수를 곱한 것 및 다른 단자에 입력되는 신호에 제2계수를 곱한 것의 합으로서 표시되며,
    상기 제1계수를, M11', M22',
    상기 제2계수를, M12', M21'로 했을 때,
    ｜M12'｜/｜M21'｜가 일정한 교정용 주파수 변환소자의 상기 제1계수 및 상기 제2계수를 측정한 것을 출력하는 교정용 계수출력처리; 및
    상기 측정계 오차요인 기록처리에 의해 기록된 상기 측정계 오차요인과, 상기 교정용 계수출력처리에 의해 출력된 상기 제1계수 및 상기 제2계수에 기초하여, 주파수 변환에 의해 생기는 전송 트래킹을 취득하는 전송 트래킹 취득처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체.
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