KR20060127937A

KR20060127937A - 측정장치, 방법, 프로그램 및 기록매체

Info

Publication number: KR20060127937A
Application number: KR1020067015284A
Authority: KR
Inventors: 코우지 미야우치; 요시히데 마루야마
Original assignee: 가부시키가이샤 아드반테스트
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2006-12-13
Also published as: DE112005000275T5; WO2005073737A1; US20080054880A1; JPWO2005073737A1; KR100809947B1

Abstract

피측정물의 특성의 측정 결과에의 악영향을 억제하는 것을 목적으로 한, 피측정물로부터 출력되는 출력신호의 레벨의 조정을 용이하게 행한다. 피측정물(4)로부터 출력되는 출력신호에 기초하여, 피측정물(4)의 특성의 측정을 행하는 특성 측정부(8)와, 출력신호를 받고, 출력신호의 레벨을 조정하고나서 특성 측정부(8)에 주는 감쇠기(6)와, 특성 측정부(8)에 기인하여, 특성 측정부(8)에 주어지는 출력신호의 레벨에 의해 변동하는, 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 감쇠기(6)에 의한 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 레벨 설정부(30)를 구비한다.

Description

측정장치, 방법, 프로그램 및 기록매체{MEASUREMENT DEVICE, METHOD, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM}

본 발명은, 피측정물(DUT : Device Under Test)로부터 출력되는 출력신호에 기초하여 피측정물의 특성(예컨대, 인접 채널 누설 전력비: ACLR)을 측정하는 기술에 관한 것이다.

종래부터, 피측정물(DUT : Device Under Test)인 앰프의 인접 채널 누설 전력비(ACLR : Adjacent Channel Leakage Power Ratio)의 측정이 행해지고 있다(예컨대, 특허문헌1(일본 특허공개 2002-319908호 공보(요약))을 참조).

피측정물인 앰프에 신호원으로부터 변조 신호를 준다. 앰프는 주어진 변조 신호를 증폭하여 출력한다. 그리고, 앰프로부터 출력된 출력신호를 스펙트럼 분석기에 의해 측정하여, 앰프의 인접 채널 누설 전력비를 측정한다.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 있어서는, 스펙트럼 분석기의 왜곡 및 노이즈에 의해, 앰프의 인접 채널 누설 전력비의 측정 결과에 오차가 생긴다. 여기서, 스펙트럼 분석기에 주어지는 앰프의 출력신호의 레벨이 클수록, 스펙트럼 분석기의 왜곡이 측정 결과에 주는 영향은 크다. 한편, 스펙트럼 분석기에 주어지는 앰프의 출력신호의 레벨이 클수록, 스펙트럼 분석기의 노이즈가 측정 결과에 주는 영향은 작다. 따라서, 앰프의 출력신호의 레벨을 감쇠기 등에 의해 적절하게 조정하면, 스펙트럼 분석기의 왜곡 및 노이즈가 측정 결과에 주는 영향을 억제할 수 있어, 측정 오차를 경감할 수 있다.

그러나, 측정 오차를 경감하기 위해서, 앰프의 출력신호의 레벨을 어떻게 조정하면 좋은가라는 것은, 스펙트럼 분석기에 관한 지식이 풍부하게 없으면, 여간해서 모른 것이다. 따라서, 앰프의 출력신호의 레벨의 조정에 의한 측정 오차의 경감은 곤란하다.

또한, 이러한 곤란성은, 피측정물로부터 출력되는 출력신호의 레벨에 의해서, 피측정물의 특성의 측정 결과가 영향을 받는 것에 공통적으로 보여지는 것이다.

그래서, 본 발명은, 피측정물의 특성의 측정 결과에의 악영향을 억제하는 것을 목적으로 한, 피측정물로부터 출력되는 출력신호의 레벨의 조정을 용이하게 행하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 일형태에 의한 측정장치에 의하면, 피측정물로부터 출력되는 출력신호를 받고, 출력신호의 레벨을 조정하고나서 출력하는 레벨 조정수단과, 레벨 조정수단으로부터 출력되는 출력신호를 받아서, 피측정물의 특성의 측정을 행하는 특성 측정수단과, 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 레벨 조정수단에 의한 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 레벨 설정수단을 구비하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 발명에 의하면, 레벨 조정수단이, 피측정물로부터 출력되는 출력신호를 받고, 출력신호의 레벨을 조정하고나서 출력한다. 특성 측정수단이, 레벨 조정수단으로부터 출력되는 출력신호를 받아서, 피측정물의 특성의 측정을 행한다. 레벨 설정수단이, 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 레벨 조정수단에 의한 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정한다.

본 발명은, 또한, 측정 오차가, 특성 측정수단에 기인하고, 특성 측정수단에 주어지는 출력신호의 레벨에 의해 변동하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 또한 신호 순도, 출력신호의 레벨이 클수록 측정 오차를 크게 하는 왜곡, 출력신호의 레벨이 클수록 측정 오차를 작게 하는 노이즈에 기초하여 측정 오차를 산출하는 측정 오차 산출수단을 구비하도록 하는 것이 바람직하다.

이 경우, 왜곡은 측정장치의 IP3에 기초하여 정해지도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 노이즈는, 특성 측정수단에 의해 측정되는 신호의 주파수에 기초하여 결정되는 노이즈 레벨에 기초하여 정해지도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 노이즈는 출력신호의 변조 대역폭에 기초하여 정해지도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 신호 순도는 출력신호의 변조 대역폭에 기초하여 정해지도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 레벨 조정수단이, 측정 오차가 최소로 되는 출력신호의 레벨 이하의 범위 내에서 측정 오차가 최소로 되도록, 출력신호의 레벨을 조정할 수 있게, 레벨 설정수단이 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 이산적으로 설정하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 특성 측정수단은, 디지털 처리를 행하는 디지털 처리수단을 갖고, 레벨 조정수단이, 디지털 처리수단에 있어서 처리가능한 범위 내에서 측정 오차가 최소로 되도록, 출력신호의 레벨을 조정할 수 있게, 레벨 설정수단이 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 형태에 의한 측정 방법에 의하면, 레벨 조정수단이, 피측정물로부터 출력되는 출력신호를 받고, 출력신호의 레벨을 조정하고나서 출력하는 레벨 조정 공정과, 특성 측정수단이, 레벨 조정수단으로부터 출력되는 출력신호를 받아서, 피측정물의 특성의 측정을 행하는 특성 측정 공정과, 레벨 설정수단이, 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 레벨 조정수단에 의한 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 레벨 설정 공정을 구비하도록 구성된다.

또한, 본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 피측정물로부터 출력되는 출력신호를 받고, 출력신호의 레벨을 조정하고나서 출력하는 레벨 조정수단과, 레벨 조정수단으로부터 출력되는 출력신호를 받아서, 피측정물의 특성의 측정을 행하는 특성 측정수단을 갖는 측정장치에 있어서의 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서, 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 레벨 조정수단에 의한 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 레벨 설정 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이다.

또한, 본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 피측정물로부터 출력되는 출력신호를 받고, 출력신호의 레벨을 조정하고나서 출력하는 레벨 조정수단과, 레벨 조정수단으로부터 출력되는 출력신호를 받아서, 피측정물의 특성의 측정을 행하는 특성 측정수단을 갖는 측정장치에 있어서의 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체로서, 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 레벨 조정수단에 의한 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 레벨 설정 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체이다.

도 1은, 제1실시형태에 따른 스펙트럼 분석기(측정장치)(1)가 이용되는 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는, 제1실시형태에 따른 스펙트럼 분석기(측정장치)(1)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은, 특성 측정부(8)(특히 RF 신호처리부(10))에 기인하는 ACLR의 측정 오차 성분을 나타내는 도면이다.

도 4는, 제1실시형태에 따른 레벨 설정부(30)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5는, 왜곡 산출부(322)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 6은, 노이즈 산출부(324)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 7은, 신호 순도 산출부(326)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 8은, 제1실시형태의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

도 9는, 감쇠기(6)의 감쇠량의 설정시의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

도 10은, 제2실시형태에 따른 스펙트럼 분석기(측정장치)(1)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 11은, 제2실시형태에 따른 레벨 설정부(30)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 12는, 제2실시형태에 있어서의 최적 레벨 결정부(340)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

제1실시형태

도 1은, 제1실시형태에 따른 스펙트럼 분석기(측정장치)(1)가 이용되는 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 측정 시스템은, 스펙트럼 분석기(1), 신호원(2), 피측정물(DUT : Device Under Test)(4)을 구비한다.

신호원(2)은, 변조 신호(예컨대, WCDMA에 있어서 사용되는 1캐리어 혹은 멀티 캐리어의 신호)을 출력한다.

피측정물(DUT : Device Under Test)(4)은, 예컨대 증폭기이다. 피측정물(4)은, 신호원(2)으로부터 변조 신호를 받아서, 증폭하여, 출력신호를 출력한다.

스펙트럼 분석기(1)는, 피측정물(4)로부터의 출력신호를 받아서, 피측정물(4)의 특성(예컨대, 인접 채널 누설 전력비(ACLR : Adjacent Channel Leakage Power Ratio))의 측정을 행한다.

도 2는, 제1실시형태에 따른 스펙트럼 분석기(측정장치)(1)의 구성을 나타내 는 블록도이다. 스펙트럼 분석기(1)는, 단자(1a), 감쇠기(레벨 조정수단)(6), 특성 측정부(8), 레벨 설정부(30), 소프트 키(32)를 구비한다.

단자(1a)는, 피측정물(4)로부터의 출력신호를 받기 위한 단자이다. 이 출력신호는, RF신호이다.

감쇠기(레벨 조정수단)(6)는, 피측정물(4)로부터의 출력신호를 단자(1a)를 통해 받는다. 그리고, 출력신호의 레벨을 낮게 하고나서 특성 측정부(8)에 준다.

특성 측정부(8)는, 피측정물(4)로부터 출력되는 출력신호에 기초하여, 피측정물(4)의 특성(예컨대, 인접 채널 누설 전력비(ACLR : Adjacent Channel Leakage Power Ratio))의 측정을 행한다.

특성 측정부(8)는, RF 신호처리부(10), ACLR 측정부(20), 파워 측정부(21), 중심주파수 측정부(22)를 갖는다.

RF 신호처리부(10)는, 감쇠기(6)로부터 레벨이 저감된 출력신호(RF신호)를 받아서, 다운 컨버트를 행하고, IF 신호를 출력한다. RF 신호처리부(10)는, 제1차 로컬 발진기(14a), 제1차 믹서(14b), 앰프(16), 제2차 로컬 발진기(18a), 제2차 믹서(18b)를 갖는다.

제1차 로컬 발진기(14a)는, 제1차 로컬 신호를 생성하여, 제1차 믹서(14b)에 준다. 제1차 믹서(14b)는, 감쇠기(6)로부터 레벨이 저감된 출력신호(RF신호)와, 제1차 로컬 신호를 혼합하여, 주파수를 저감한다. 앰프(16)는, 제1차 믹서(14b)의 출력을 증폭한다. 제2차 로컬 발진기(18a)는, 제2차 로컬 신호를 생성하여, 제2차 믹서(18b)에 준다. 제2차 믹서(18b)는, 앰프(16)의 출력과, 제2차 로컬 신호를 혼합 하여, 주파수를 저감한다. 제2차 믹서(18b)의 출력은 IF신호이고, RF 신호처리부(10)의 출력이 된다.

또한, 믹서 및 로컬 발진기를 2개씩 사용하도록 설명을 행하였지만, 3개 이상씩 이용해도 상관없다.

ACLR 측정부(20)는, RF 신호처리부(10)로부터 출력된 IF신호를 받아서, 인접 채널 누설 전력비(ACLR)의 측정을 행한다. ACLR 자체의 측정법은 주지되어 있으므로 설명을 생략한다.

파워 측정부(21)는, RF 신호처리부(10)로부터 출력된 IF신호를 받아서, 파워[㏈m]를 측정한다. 파워 측정부(21)의 측정 결과가, 단자(1a)에 주어지는 RF신호의 레벨이다.

중심주파수 측정부(22)는, RF 신호처리부(10)로부터 출력된 IF신호의 중심주파수를 측정한다.

소프트 키(32)는, 스펙트럼 분석기(1)의 이용자가, 신호원(2)이 출력하는 변조 신호의 캐리어의 개수를 입력하기 위한 입력 장치이다. 예컨대, 캐리어가 1개 혹은 복수개이다라는 것을 입력한다. 소프트 키(32)는, 예컨대, "ACP", "Multi Carrier ACP"의 2종류의 키가 있다.

레벨 설정부(30)는, 파워 측정부(21)로부터 IF신호의 파워의 측정치를 받고, 중심주파수 측정부(22)로부터 중심주파수를 받고, 소프트 키(32)로부터 캐리어의 개수를 결정하기 위한 신호를 받는다. 그리고, 이들 받은 신호 등에 기초하여, 감쇠기(6)에 의한 출력신호의 레벨 저감의 정도를 설정한다. 예컨대, 감쇠기(6)에 의 해, 출력신호의 레벨이 5㏈ 혹은 10㏈ 저감한다는 것을 설정한다.

도 3은, 특성 측정부(8)(특히 RF 신호처리부(10))에 기인하는 ACLR의 측정 오차 성분을 나타내는 도면이다. 특성 측정부(8)에 기인하는 ACLR의 측정 오차 성분에는, 왜곡(S/R)(110), 노이즈(N/S)(112), 신호 순도(C/N)(114)의 3종류가 있다. 이들 측정 오차 성분을 합성하면, 측정 오차(120)가 된다. 또한, 왜곡(S/R)(110), 노이즈(N/S)(112), 신호 순도(C/N)(114) 및 측정 오차(120)의 단위는 ㏈c이다. 또한, 측정 오차(120)는, DUT(4)의 ACLR에 가산되고, 스펙트럼 분석기(1)의 이용자에게는, DUT(4)의 ACLR + 측정 오차(120)가, DUT(4)의 ACLR로서 인식된다.

RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨이 클수록, 왜곡(S/R)(110)은 크고, 노이즈(N/S)(112)는 작게 된다. 단, 신호 순도(C/N)(114)는, RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨에 의해서는 변화되지 않는다. 따라서, 측정 오차(120)는, 왜곡(S/R)(110) 및 노이즈(N/S)(112)의 그래프의 교점의 근방 즉, RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨 Io에 있어서, 최소값을 갖는다. 레벨 설정부(30)는, RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨이 Io가 되도록, 감쇠기(6)에 의한 출력신호의 레벨 저감의 정도(감쇠량)를 설정한다.

예컨대, 레벨 Io=-20㏈m이고, 단자(1a)에 주어지는 RF신호의 레벨(파워 측정부(21)에 의해 측정할 수 있는)이 -5㏈m인 것으로 한다. 이 경우, 감쇠기(6)가, -5-(-20)=15㏈ 만큼 출력신호의 레벨 저감을 행하도록 설정한다.

또한, 감쇠기(6)의 레벨 저감량을 이산적으로밖에 조정할 수 없는 경우가 있 다. 예컨대, 5㏈ 씩밖에 레벨 저감량을 조정할 수 없는 경우가 있다. 이 때, 레벨 Io=-17㏈m이고, 단자(1a)에 주어지는 RF신호의 레벨이 -10㏈m인 것으로 한다. 이 경우, 감쇠기(6)가 5㏈만큼 레벨 저감을 행하면, -10-5=-15㏈m으로 되고, 10㏈ 만큼 레벨 저감을 행하면, -10-10=-20㏈m으로 된다. 모두 레벨 Io에 일치하지 않는다. 이러한 경우에는, RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨이 레벨 Io 이하의 범위 내에서 측정 오차(120)가 최소로 되도록 한다. 따라서, 10㏈ 만큼 레벨 저감을 행하고, -10-10=-20㏈m의 레벨의 신호를 RF 신호처리부(10)에 준다. 감쇠기(6)가 5㏈ 만큼 레벨 저감을 행하여도, -10-5 = -15㏈m > -17㏈m이기 때문에, 감쇠기(6)에 5㏈ 만큼 레벨 저감을 행하게 하는 일은 없다.

RF 신호처리부(10)에 주는 신호의 레벨이 낮은 쪽이, RF 신호처리부(10)에 있어서의 노이즈 보정(Noise Correction) 기능을 고려하면, 측정 오차를 작게 할 수 있는 가능성이 높다. 따라서, RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨이 레벨 Io 이하의 범위 내에서 측정 오차(120)가 최소로 되도록 한다.

도 4는, 제1실시형태에 따른 레벨 설정부(30)의 구성을 나타내는 블록도이다. 레벨 설정부(30)는, 캐리어수 취득부(310), 왜곡 산출부(322), 노이즈 산출부(324), 신호 순도 산출부(326), 측정 오차 산출부(330), 최적 레벨 결정부(340), 감쇠량 결정부(350)를 갖는다.

캐리어수 설정부(310)는, 어느 소프트 키(32)가 눌려졌는가라는 정보에 기초하여, 신호원(2)이 출력하는 변조 신호의 캐리어의 개수를 취득한다. 소프트 키(32) 중 "ACP"이 눌려지면 1캐리어이다라는 정보가, "Multi Carrier ACP"가 눌려 지면 복수의 캐리어(멀티 캐리어)이다라는 정보가 취득된다.

왜곡 산출부(322)는, 캐리어수 설정부(310)로부터 캐리어수를, 중심주파수 측정부(22)로부터 중심주파수를 받아, 왜곡(S/R)(110)을 산출한다. 도 5는, 왜곡 산출부(322)의 구성을 나타내는 블록도이다. 왜곡 산출부(322)는, IP3 오프셋 기록부(322a), IP3 오프셋 판독부(322b), IP3 기록부(322c), 왜곡 결정부(322d)를 갖는다.

IP3 오프셋 기록부(322a)는, 변조 신호의 캐리어수에 대응시켜서, IP3 오프셋을 기록한다. 예컨대, IP3 오프셋은, 1캐리어의 경우에는 8㏈, 멀티 캐리어의 경우에는 -5㏈이다. 단, 신호원(2)은 WCDMA에 기초하는 변조 신호를 출력하는 것으로 한다.

IP3 오프셋 판독부(322b)는, 캐리어수 설정부(310)로부터 캐리어수를 받는다. 그리고, 받은 캐리어수에 대응하는 IP3 오프셋을 IP3 오프셋 기록부(322a)로부터 판독하여, 출력한다.

IP3 기록부(322c)는, RF 신호처리부(10)로부터 출력된 IF신호의 중심주파수에 대응시켜서 IP3을 기록하고 있다. 또한, IP3(인터셉트 포인트)의 정의는, 주지이므로 설명을 생략한다. 또한, 기록되어 있는 IP3은, 스펙트럼 분석기(1)의 제조자 등이 정하는 표준적인 값이어도 좋고, 스펙트럼 분석기(1)를 실측하여 얻은 값이어도 좋다. 또한, IP3 기록부(322c)는 EEPROM에 의해 실장할 수 있다.

왜곡 결정부(322d)는, 중심주파수 측정부(22)로부터 중심주파수를 받고, 받은 중심주파수에 대응하는 IP3을 IP3 기록부(322c)로부터 판독한다. 그리고, IP3 오프셋 판독부(322b)로부터 IP3 오프셋을 받는다. 또한, 왜곡 결정부(322d)는, 이하와 같이 하여 왜곡(S/R)을 결정한다.

S/R= -(IP3 + IP3 오프셋 - Input Level)×2

단, IP3 오프셋은 IP3 오프셋을 의미하고, Input Level은 RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨을 의미한다. 또한, Input Level은 -25 ~ +10㏈m까지 변화되는 변수로 한다. 이와 같이 하여 얻어진 왜곡(S/R)을, 입력 레벨을 가로축으로 하여, 플롯하면, 왜곡(S/R)(110)(도 3 참조)이 얻어진다.

노이즈 산출부(324)는, 캐리어수 설정부(310)로부터 캐리어수를, 중심주파수 측정부(22)로부터 중심주파수를 받고, 노이즈(N/S)(112)를 산출한다. 도 6은, 노이즈 산출부(324)의 구성을 나타내는 블록도이다. 노이즈 산출부(324)는, 변조 대역폭 기록부(324a), 변조 대역폭 판독부(324b), 노이즈 레벨 기록부(324c), 노이즈 결정부(324d)를 갖는다.

변조 대역폭 기록부(324a)는, 변조 신호의 캐리어수에 대응시켜서, 변조 대역폭을 기록한다. 예컨대, 변조 대역폭은, 멀티 캐리어의 경우에는 3.84㎒이다. 단, 신호원(2)은 WCDMA에 기초하는 변조 신호를 출력하는 것으로 한다.

변조 대역폭 판독부(324b)는, 캐리어수 설정부(310)로부터 캐리어수를 받는다. 그리고, 받은 캐리어수에 대응하는 변조 대역폭을 변조 대역폭 기록부(324a)로부터 판독하여, 출력한다.

노이즈 레벨 기록부(324c)는, RF 신호처리부(10)로부터 출력된 IF신호의 중심주파수에 대응시켜서 노이즈 레벨을 기록하고 있다. 노이즈 레벨은, 노이즈(N/S) 중, 중심주파수에 의해 정해지는 성분이다. 또한, 기록되어 있는 노이즈 레벨은, 스펙트럼 분석기(1)의 제조자 등이 정하는 표준적인 값이어도 좋고, 스펙트럼 분석기(1)를 실측하여 얻은 값이어도 좋다. 또한, 노이즈 레벨 기록부(324c)는 EEPROM에 의해 실장할 수 있다.

노이즈 결정부(324d)는, 중심주파수 측정부(22)로부터 중심주파수를 받고, 받은 중심주파수에 대응하는 노이즈 레벨을 노이즈 레벨 기록부(324c)로부터 판독한다. 그리고, 변조 대역폭 판독부(324b)로부터 변조 대역폭을 받는다. 또한, 노이즈 결정부(324d)는, 이하와 같이 하여 노이즈(N/S)를 결정한다.

N/S = Noise level - Input Level + 10 ×log(BW)

단, Noise Level은 노이즈 레벨을 의미하고, Input Level은 RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨을 의미하고, BW은 변조 대역폭을 의미한다. 또한, Input Level은 -25 ~ +10㏈m까지 변화되는 변수로 한다. 이와 같이 하여 얻어진 노이즈(N/S)를, Input Level을 가로축으로 하여, 플롯하면, 노이즈(N/S)(112)(도 3 참조)가 얻어진다.

신호 순도 산출부(326)는, 캐리어수 설정부(310)로부터 캐리어수를, 중심주파수 측정부(22)로부터 중심주파수를 받고, 신호 순도(C/N)(114)를 산출한다. 도 7은, 신호 순도 산출부(326)의 구성을 나타내는 블록도이다. 신호 순도 산출부(326)는, 변조 대역폭 기록부(326a), 변조 대역폭 판독부(326b), 신호 순도 표준값 기록부(326c), 신호 순도 결정부(326d)를 갖는다.

변조 대역폭 기록부(326a)는, 변조 신호의 캐리어수에 대응시켜서, 변조 대 역폭을 기록한다. 예컨대, 변조 대역폭은, 멀티 캐리어의 경우에는 3.84㎒이다. 단, 신호원(2)은 WCDMA에 기초하는 변조 신호를 출력하는 것으로 한다.

변조 대역폭 판독부(326b)는, 캐리어수 설정부(310)로부터 캐리어수를 받는다. 그리고, 받은 캐리어수에 대응하는 변조 대역폭을 변조 대역폭 기록부(326a)로부터 판독하여, 출력한다.

신호 순도 기록부(326c)는, RF 신호처리부(10)로부터 출력된 IF신호의 중심주파수에 대응시켜서 신호 순도의 값을 기록하고 있다. 또한, 기록되어 있는 신호 순도의 값은, 스펙트럼 분석기(1)의 제조자 등이 정하는 표준적인 값이어도 좋고, 스펙트럼 분석기(1)를 실측하여 얻은 값이어도 좋다. 또한, 신호 순도 기록부(326c)는 EEPROM에 의해 실장할 수 있다.

신호 순도 결정부(326d)는, 중심주파수 측정부(22)로부터 중심주파수를 받고, 받은 중심주파수에 대응하는 신호 순도의 값을 신호 순도 기록부(326c)로부터 판독한다. 그리고, 변조 대역폭 판독부(326b)로부터 변조 대역폭을 받는다. 또한, 신호 순도 결정부(326d)는, 이하와 같이 하여 신호 순도(C/N)를 결정한다.

C/N = CN_CW + 10 ×log(BW)

단, CN_CW은, 신호 순도 기록부(326c)로부터 판독된 신호 순도의 값을 의미한다. 또한, Input Level은 -25 ~ +10㏈m까지 변화되는 변수로 한다. 이와 같이 하여 얻어진 신호 순도(C/N)를, Input Level을 가로축으로 하여, 플롯하면, 신호 순도(C/N)(114)(도 3 참조)가 얻어진다.

측정 오차 산출부(330)는, 왜곡 산출부(322)가 산출한 왜곡(S/R), 노이즈 산 출부(324)가 산출한 노이즈(N/S) 및 신호 순도 산출부(326)가 산출한 신호 순도(C/N)에 기초하여 측정 오차를 산출한다. 단, 측정 오차는 하기와 같이 하여 산출된다.

측정 오차 = 10 × log(10^{(S/R)/1O} +10^{(N/S)/1O} +10^{(C/N)/1O})

최적 레벨 결정부(340)는, 측정 오차(120)가 최소로 되는 레벨 Io(도 3 참조)를 결정한다.

감쇠량 결정부(350)는, 최적 레벨 결정부(340)로부터 레벨 Io를 받는다. 또한, 파워 측정부(21)로부터 IF신호의 파워의 측정치를 받는다. 그리고, IF신호의 파워로부터 레벨 Io를 줄여서, 감쇠기(6)에 의한 레벨 저감의 정도(감쇠량)를 결정하여, 감쇠기(6)의 감쇠량을 설정한다. 또한, 감쇠기(6)의 레벨 저감량을 이산적으로밖에 조정할 수 없는 경우에는, RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨이 레벨 Io 이하의 범위 내에서 측정 오차(120)가 최소로 되도록, 감쇠기(6)의 감쇠량을 설정한다.

다음에, 제1실시형태의 동작을 설명한다.

도 8은, 제1실시형태의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

우선, 레벨 설정부(30)에 의해 감쇠기(6)의 감쇠량의 설정을 행한다(S10). 그 후, 신호원(2)으로부터 변조 신호를 출력시키고, 피측정물(4)에 준다. 피측정물(4)은, 변조 신호를 받아서, 증폭하여, 출력신호를 출력한다. 스펙트럼 분석기(1)는, 피측정물(4)로부터의 출력신호를 받아서, 피측정물(4)의 인접 채널 누설 전력비(ACLR)의 측정을 행한다(S20). 이 때, 측정 오차가 최소로 되도록, 감쇠기(6)의 감쇠량의 설정이 행해져 있기 때문에, 피측정물(4)의 인접 채널 누설 전력비를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

우선, 신호원(2)으로부터 변조 신호를 출력시켜, 피측정물(4)에 준다. 피측정물(4)은, 변조 신호를 받아서, 증폭하여, 출력신호를 출력한다. 스펙트럼 분석기(1)는, 피측정물(4)로부터의 출력신호를 받는다.

출력신호는 감쇠기(6)(감쇠량은, 크게(예컨대 40㏈ 정도) 해 두는)를 통해서, 특성 측정부(8)에 주어진다. 출력신호는 RF 신호처리부(10)에 의해 IF신호로 변환되어, 파워 측정부(21)에 주어진다. 파워 측정부(21)는 IF신호의 파워[㏈m]를 측정한다(S101).

IF 신호는, 중심주파수 측정부(22)에도 주어진다. 중심주파수 측정부(22)는 IF신호의 중심주파수를 측정한다(S102).

또한, 스펙트럼 분석기(1)의 이용자가, 소프트 키(32)를 눌러서, 신호원(2)이 출력하는 변조 신호의 캐리어의 개수를 입력한다. 이것에 의해, 레벨 설정부(30)의 캐리어수 취득부(310)가, 신호원(2)이 출력하는 변조 신호의 캐리어의 개수를 취득한다(S104).

레벨 설정부(30)는, 파워 측정부(21)로부터 IF신호의 파워의 측정치를 받고, 중심주파수 측정부(22)로부터 중심주파수를 받는다. 그리고, 왜곡(S/R)(110), 노이즈(N/S)(112) 및 신호 순도(C/N)(114)를 산출한다(S106).

또한, 왜곡(S/R)(110), 노이즈(N/S)(112) 및 신호 순도(C/N)(114)에 기초하여, 측정 오차 산출부(330)가 측정 오차(120)를 산출한다(S108).

그리고, 최적 레벨 결정부(340)가, 측정 오차(120)가 최소로 되는 레벨 Io(도 3 참조)을 결정한다(S110).

마지막으로, 감쇠량 결정부(350)가 레벨 Io 및 IF신호의 파워의 측정치에 기초하여, 감쇠기(6)에 의한 레벨 저감의 정도(감쇠량)를 결정한다(S112). 결정된 감쇠량을 감쇠기(6)의 감쇠량으로서 설정한다.

제1실시형태에 의하면, 특성 측정부(8)에 기인하는 ACLR의 측정 오차 성분을 합성한 측정 오차(120)가 최소로 되도록, 레벨 설정부(30)가, 감쇠기(6)에 의한 출력신호의 레벨 저감의 정도(감쇠량)를 설정한다. 따라서, 피측정물(4)의 인접 채널 누설 전력비를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

제2실시형태

제2실시형태는, 스펙트럼 분석기(1)가 측정하는 피측정물(4)의 특성이, EVM(Error Vector Magnitude)인 점이 제1실시형태와 다르다.

도 10은, 제2실시형태에 따른 스펙트럼 분석기(측정장치)(1)의 구성을 나타내는 블록도이다. 스펙트럼 분석기(1)는, 단자(1a), 감쇠기(레벨 조정수단)(6), 특성 측정부(8), 레벨 설정부(30), 소프트 키(32)를 구비한다. 이하, 제1실시형태와 마찬가지인 부분은 동일 번호를 붙여서 설명을 생략한다.

단자(1a), 감쇠기(레벨 조정수단)(6), 소프트 키(32)는 제1실시형태와 마찬가지이며 설명을 생략한다.

특성 측정부(8)는, 피측정물(4)로부터 출력되는 출력신호에 기초하여, 피측정물(4)의 특성 EVM(Error Vector Magnitude)의 측정을 행한다.

특성 측정부(8)는, RF 신호처리부(10), 파워 측정부(21), 중심주파수 측정부(22), 대역통과필터(42), A/D 컨버터(디지털 처리수단)(44), EVM 측정부(46)를 갖는다. RF 신호처리부(10), 파워 측정부(21), 중심주파수 측정부(22)는, 제1실시형태와 마찬가지이며 설명을 생략한다.

대역통과필터(42)는, IF신호 내의 소정 대역의 신호를 통과시킨다. A/D 컨버터(44)는, 대역통과필터(42)를 통과한 IF신호(아날로그의 신호인)를, 디지털 신호로 변환한다. EVM 측정부(46)는, A/D 컨버터(44)에 의해 디지털 신호로 변환된 IF신호에 기초하여, 피측정물(4)의 EVM을 측정한다. EVM 자체의 측정법은 주지되어 있으므로 설명을 생략한다.

도 11은, 제2실시형태에 따른 레벨 설정부(30)의 구성을 나타내는 블록도이다. 레벨 설정부(30)는, 캐리어수 취득부(310), 왜곡 산출부(322), 노이즈 산출부(324), 신호 순도 산출부(326), 측정 오차 산출부(330), 최적 레벨 결정부(340), 감쇠량 결정부(350), 디지털 다이나믹 레인지 기록부(360)를 갖는다.

캐리어수 취득부(310), 왜곡 산출부(322), 노이즈 산출부(324), 신호 순도 산출부(326) 및 측정 오차 산출부(330), 감쇠량 결정부(350)는 제1실시형태와 마찬가지이며 설명을 생략한다.

디지털 다이나믹 레인지 기록부(360)는, A/D 컨버터(44)의 다이나믹 레인지(D), 즉, A/D 컨버터(44)가 출력하는 디지털 신호의 레벨의 최대값을 기록한다.

최적 레벨 결정부(340)는, 디지털 다이나믹 레인지 기록부(360)로부터 다이나믹 레인지(D)를 판독한다. 그리고, 다이나믹 레인지(D) 이하의 범위 내에서, 측정 오차(120)가 최소로 되는 레벨을 결정한다.

도 12는, 제2실시형태에 있어서의 최적 레벨 결정부(340)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 다이나믹 레인지(D) < 레벨 Io의 경우에는, 다이나믹 레인지(D)가, 측정 오차(120)가 최소로 되는 레벨로 된다. 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 다이나믹 레인지(D) > 레벨 Io의 경우에는, 레벨 Io가, 측정 오차(120)가 최소로 되는 레벨로 된다.

감쇠량 결정부(350)는, 최적 레벨 결정부(340)가 결정한 레벨을 받는다. 또한, 파워 측정부(21)로부터 IF신호의 파워의 측정치를 받는다. 그리고, IF신호의 파워로부터 최적 레벨 결정부(340)가 결정한 레벨을 줄여서, 감쇠기(6)에 의한 레벨 저감의 정도(감쇠량)를 결정하고, 감쇠기(6)의 감쇠량을 설정한다. 또한, 감쇠기(6)의 레벨 저감량을 이산적으로밖에 조정할 수 없는 경우에는, RF 신호처리부(10)에 주어지는 출력신호(RF신호)의 레벨이 레벨 Io 이하의 범위 내에서 측정 오차(120)가 최소로 되도록, 감쇠기(6)의 감쇠량을 설정한다.

제2실시형태의 동작은, 제1실시형태와 마찬가지이다.

제2실시형태에 의하면, 피측정물(4)의 EVM을 측정하는, 디지털 처리를 요하는 경우에도, 디지털 처리의 다이나믹 레인지에 따라서, 레벨 설정부(30)가, 감쇠기(6)에 의한 출력신호의 레벨 저감의 정도(감쇠량)를 설정한다. 따라서, 피측정물(4)의 EVM을 보다 정확하게 측정할 수 있다.

또한, 상기 실시형태는, 이하와 같이 하여 실현된다. CPU, 하드디스크, 미디어(플로피(등록상표) 디스크, CD-ROM 등) 판독장치를 구비한 컴퓨터의 미디어 판독장치에, 상기 각 부분(예컨대, 레벨 설정부(30))을 실현하는 프로그램을 기록한 미디어를 판독하여, 하드디스크에 인스톨한다. 이와 같은 방법으로도, 상기 기능을 실현할 수 있다.

Claims

피측정물로부터 출력되는 출력신호를 받고, 상기 출력신호의 레벨을 조정하고나서 출력하는 레벨 조정수단;

상기 레벨 조정수단으로부터 출력되는 출력신호를 받아서, 상기 피측정물의 특성의 측정을 행하는 특성 측정수단; 및

상기 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 상기 레벨 조정수단에 의한 상기 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 레벨 설정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 측정장치.
제1항에 있어서, 상기 측정 오차는, 상기 특성 측정수단에 기인하고, 상기 특성 측정수단에 주어지는 상기 출력신호의 레벨에 의해 변동하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 신호 순도, 상기 출력신호의 레벨이 클수록 상기 측정 오차를 크게 하는 왜곡, 상기 출력신호의 레벨이 클수록 상기 측정 오차를 작게 하는 노이즈에 기초하여 상기 측정 오차를 산출하는 측정 오차 산출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 측정장치.
제3항에 있어서, 상기 왜곡은 상기 측정장치의 IP3에 기초하여 정해지는 것 을 특징으로 하는 측정장치.
제3항에 있어서, 상기 노이즈는, 상기 특성 측정수단에 의해 측정되는 신호의 주파수에 기초하여 결정되는 노이즈 레벨에 기초하여 정해지는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제3항에 있어서, 상기 노이즈는 상기 출력신호의 변조 대역폭에 기초하여 정해지는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제3항에 있어서, 상기 신호 순도는 상기 출력신호의 변조 대역폭에 기초하여 정해지는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레벨 조정수단이, 상기 측정 오차가 최소로 되는 상기 출력신호의 레벨 이하의 범위 내에서 상기 측정 오차가 최소로 되도록, 상기 출력신호의 레벨을 조정할 수 있게, 상기 레벨 설정수단이 상기 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 이산적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 특성 측정수단은, 디지털 처리를 행하는 디지털 처리수단을 갖고,

상기 레벨 조정수단이, 상기 디지털 처리수단에 있어서 처리가능한 범위 내 에서 상기 측정 오차가 최소로 되도록, 상기 출력신호의 레벨을 조정할 수 있게, 상기 레벨 설정수단이 상기 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
레벨 조정수단이, 피측정물로부터 출력되는 출력신호를 받고, 상기 출력신호의 레벨을 조정하고나서 출력하는 레벨 조정 공정;

특성 측정수단이, 상기 레벨 조정수단으로부터 출력되는 출력신호를 받아서, 상기 피측정물의 특성의 측정을 행하는 특성 측정 공정; 및

레벨 설정수단이, 상기 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 상기 레벨 조정수단에 의한 상기 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 레벨 설정 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 측정 방법.
피측정물로부터 출력되는 출력신호를 받고, 상기 출력신호의 레벨을 조정하고나서 출력하는 레벨 조정수단과, 상기 레벨 조정수단으로부터 출력되는 출력신호를 받아서, 상기 피측정물의 특성의 측정을 행하는 특성 측정수단을 갖는 측정장치에 있어서의 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서,

상기 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 상기 레벨 조정수단에 의한 상기 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 레벨 설정 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램.
피측정물로부터 출력되는 출력신호를 받고, 상기 출력신호의 레벨을 조정하고나서 출력하는 레벨 조정수단과, 상기 레벨 조정수단으로부터 출력되는 출력신호를 받아서, 상기 피측정물의 특성의 측정을 행하는 특성 측정수단을 갖는 측정장치에 있어서의 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체로서,

상기 측정시의 측정 오차가 최소로 되도록, 상기 레벨 조정수단에 의한 상기 출력신호의 레벨의 조정의 정도를 설정하는 레벨 설정 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체.