WO2007029495A1

WO2007029495A1 - 被検体の散乱係数の測定方法および測定装置

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Publication number: WO2007029495A1
Application number: PCT/JP2006/316465
Authority: WO
Inventors: Taichi Mori; Gaku Kamitani
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2005-09-01
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2007-03-15
Also published as: JP4941304B2; EP1939637A4; EP1939637A1; CN101258412B; KR100956503B1; CN101258412A; US20080211515A1; KR20080032223A; JPWO2007029495A1; US7592818B2

Abstract

【課題】被検体の散乱係数のベクトル測定を実質的にスカラ測定器によって実施し、測定器の規模を小さくでき、かつコストを低減できる測定方法および測定装置を提供する。【解決手段】被検体に信号を印加する信号源１と、被検体の反射波もしくは透過波をスカラ値として測定するスカラ測定器５，１３と、被検体の反射波もしくは透過波に対し、予め関係値が値付けされた３つの異なるベクトル信号をそれぞれ重畳する重畳信号系とを備えた測定系を準備する。被検体の反射波もしくは透過波に対し３つのベクトル信号を重畳し、各重畳信号をスカラ測定器５，１３によりそれぞれスカラ値として測定する。３つのベクトル信号の値付けされた関係値を用いて、測定された３つのスカラ値を１つのベクトル値に変換し、被検体の散乱係数を得る。

Description

明細書

被検体の散乱係数の測定方法および測定装置

技術分野

[0001] 本発明は電子デバイスなどの被検体 (DUT)の散乱係数をベクトル測定するための測定方法および測定装置に関するものである。

背景技術

[0002] 高周波電子回路の動作周波数がますます高周波化し、回路に用いられる電子デバイスも高周波領域で正確な電気特性を測定しなければならなくなって、る。高周波測定項目のうち、重要なものとして反射係数と伝達係数とがある。反射係数とは、 DUT に印加する入射波に対する DUTから反射してきた反射波の比である。また、伝達係数とは、 DUTに印加する入射波に対する DUTを透過してきた透過波の比である。これらは全てベクトル値 (または複素数量)である。しかし、実使用上はこれらの振幅情報 (スカラ値)のみが重要なことが多、。

[0003] DUTの反射波や透過波を測定系で観測した場合、通常はこれらには測定系の誤差を多く含む。測定系の誤差を観測量力除去することで DUTの真の特性が得られる力これには反射波や透過波をベクトル値として観測（ベクトル測定)することが必要である。これらの振幅情報 (スカラ値)のみを観測している場合は、測定系の誤差を正確に取り除くことは不可能である。つまり、実使用上は反射係数や伝達係数の振幅のみが重要であっても、これらを正確に測定するにはベクトル値が必要である。

[0004] ミリ波帯以上の高周波特性のベクトル測定には、ベクトルネットワークアナライザ (VN A)が一般に使用される。 VNAは、 DUTの散乱係数 (反射係数，伝達係数など)行列を求めるために、 DUTに測定信号を印加し、反射波と透過波それぞれの測定信号に対する振幅比と位相差を測定する。つまり、 VNAは信号源にベクトル検波器を組み合わせてなる測定器である。従来の VNAはベクトル検波器の構成として、重要な部分は局部発振器とミキサカも成る PLL (Phase Locked Loop )回路を用いたへテ口ダイン検波方式を採用して、る。

[0005] しかし、 VNAの構成では、測定周波数が高くなるに従って PLL回路の局部発振器とミキサの段数が増えることなどにより、価格が著しく上昇する問題がある。カロえて、周波数が高くなるに従って周波数変換時の損失及び測定信号純度の低下を招来し、高精度測定が困難となる問題もある。

[0006] 非特許文献 1では、入射波及び反射波に対し 4つの電力測定を行う測定系を構築して電力測定を行、、測定系のシステムパラメータを用いて前記 4つの電力測定値から位相差を導出する方法が提案されている。この方法では、周波数が高くなるに従つて高精度な測定が困難になる位相差を、電磁波計測において基本測定量であり、かつ計測精度が周波数に殆ど依存しな、電力値と、ぅスカラ値の計測を基に求めるものであり、 VNAにおける前記欠点を解消できる。し力しながら、反射測定を行う際、 4 つの電力を 4つの電力測定器で測定する必要があるため、測定器全体の規模が大きくなり、コストも力かるという問題がある。

[0007] 特許文献 1は、基本的な測定原理は非特許文献 1と同様であるが、電力測定値を 4 つから 5つに増やし、入射波と反射波の振幅比を比較可能とすることで測定精度を向上させたものである。この方法では、反射測定を行う際、 5つの電力を 5つの電力測定器で測定するため、測定器全体の規模はさらに大きくなりコストも力かる。

非特干文献 1 : G.F.Engen, Hie six-port reflectometer: An alternative network analy zer," IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. MTT— 25, ηο.12,ρρ1075— 1080, Dec. 1977.

特許文献 1：特許第 3540797号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] そこで、本発明の好ま、実施形態の目的は、被検体の散乱係数のベクトル測定を実質的にスカラ測定器によって実施し、測定器の規模を小さぐかつコストを低減できる測定方法および測定装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明の好ましい第 1の実施形態は、被検体の散乱係数のベクトル測定を行う測定方法において、前記被検体に信号を印加する信号源と、前記被検体の反射波もしくは透過波をスカラ値として測定するスカラ測定器と、前記被検体の反射波もしくは透過波に対し少なくとも 3つの異なるベクトル信号をそれぞれ重畳する重畳信号系とを備えた測定系を準備する第 1のステップと、前記少なくとも 3つのベクトル信号の関係値をベクトル値として値付けする第 2のステップと、前記被検体の反射波もしくは透過波に対し前記少なくとも 3つのベクトル信号を重畳し、各重畳信号を前記スカラ測定器によりそれぞれスカラ値として測定する第 3のステップと、前記第 2のステップで得られた関係値を用いて、前記第 3のステップで測定された少なくとも 3つのスカラ値を少なくとも 1つのベクトル値に変換し、被検体の散乱係数を求める第 4のステップと、を有することを特徴とする測定方法である。

[0010] 本発明の好ましい第 2の実施形態は、被検体の散乱係数のベクトル測定を行う測定装置において、前記被検体に信号を印加する信号源と、前記被検体の反射波もしくは透過波に対し、互、の関係値がベクトル値として値付けされた少なくとも 3つの異なるベクトル信号をそれぞれ重畳する重畳信号系と、前記被検体の反射波もしくは透過波に対し前記少なくとも 3つのベクトル信号を重畳した重畳信号を、それぞれスカラ値として測定するスカラ測定器と、前記少なくとも 3つのベクトル信号の値付けされた関係値を用いて、前記スカラ測定器で測定された少なくとも 3つのスカラ値を少なくとも 1つのベクトル値に変換し、被検体の散乱係数を求める変換手段と、を有することを特徴とする測定装置である。

[0011] 本発明の基本概念は、 DUTの反射波及び Z又は透過波を測定する際、測定系の状態が異なる少なくとも 3回のスカラ測定を行い、得られた少なくとも 3つのスカラ値からベクトル値、つまり散乱係数を数学的に求めるものである。前記測定を実施するため、少なくとも 3つの異なるベクトル信号を反射波及び Z又は透過波に重畳できるように、切替可能な信号経路を持つ測定系を準備する。各ベクトル信号の関係値を予めベクトル的に値付けしておく。ここで、重畳できるベクトノレ信号としては、例えば方向性誤差や漏洩誤差があるが、各ベクトル信号の位相や絶対位置を値付けする必要はなぐその相互関係が分かればよい。次に、前記測定系を用いて、 DUTに対して 3 つのベクトル信号を切り替えた場合の反射波及び Z又は透過波をスカラ測定することにより、 DUTによる反射波及び Z又は透過波とベクトル信号との重畳信号をスカラ値として測定することができる。この重畳スカラ測定値と 3つのベクトル信号の関係値とから、 DUTの反射係数 (ベクトル値)または伝達係数 (ベクトル値)を計算で求めることができる。

[0012] 本発明は、 3つのベクトル信号の値付けされた関係値 (ベクトル値）と、被検体の反射波もしくは透過波に対し 3つのベクトル信号を重畳した重畳信号をスカラ値として測定した測定値とから、 1つの散乱係数 (ベクトル値)を求めるものである。この散乱係数は、複素平面において値付けされた関係値に対応した中心と、測定されたスカラ値に対応した半径とを持つ 3つの円の交点として得られるが、実際には測定誤差などによって 3つの円が 1点で交わらず、複数の交点が発生する可能性がある。その場合には、例えば所定の円内に位置する 3つの交点の重心を求めるなどして、最終的な散乱係数 (ベクトル値)を求めることができる。

[0013] 本発明では、 3つのベクトル信号 (例えば方向性誤差や漏洩誤差)の関係値をべタトル的に値付けしておく必要がある力そのためにベクトル測定器 (例えば VNA)を用

V、てもよ、し、後述するような独自の校正手順を踏むことによりスカラ測定器のみを用いて導出することも可能である。 3つのベクトル信号の関係値の値付けは、本測定装置の製作時に 1回実施するだけでよぐその後の DUTの測定に際しては値付けされた関係値を用いればよい。 DUTが変更されても、値付けをやり直す必要はない。

[0014] 本発明は、周波数にほとんど依存しない、基本的で安価な測定であるスカラ値測定（パワーメータやパワーセンサによる電力測定、電圧計による電圧測定、電流計による電流測定）によって、実質的に高周波領域での反射波及び Z又は透過波のベクトル的な測定値 (散乱係数)が得られることを明らかにしたものである。ここで、スカラ測定を行うスカラ測定器とは、電力、電圧または電流の振幅情報 (振幅の大きさ）のみを測定する測定器のことである。多品種 Z少量生産の多い高周波デバイスにおいては、本発明による安価な測定器であれば、デバイス毎にこれを備えることが可能になるので、段取り換え等の工程の負担を小さくすることができる。前記の特徴は、測定系の微妙な調整が要求されるミリ波帯以上の高周波測定にお!、て、測定再現性の確保に多大な効果をもたらす。また、本発明は基本的に熱測定である電力測定が可能である限り、測定システムの価格の上昇を抑えつつベクトル誤差補正が可能である。本発明の手法は、ミキサゃサンブラによる乗算型の位相検出法ではなぐ負荷変動時の測定値変化を利用した加算型の位相検出法であるから、本質的に入力帯域幅に限度がない。そのため、光の周波数領域まで拡張できる可能性がある。

[0015] 被検体の反射波もしくは透過波に対し、少なくとも 3つのベクトル信号を重畳させる際、少なくとも 3つの方向性誤差または漏洩誤差と、これら誤差を選択的に切り替える方向性誤差切替手段または漏洩誤差切替手段とを設けることで、 3つの状態を容易に得ることができる。そして、 3つの状態の測定値を得るために、各状態ごとにスカラ測定器を準備する必要はなぐ 1台で足りる。そのため、非特許文献 1や特許文献 1のような多数の電力測定器を必要とするシステムとは異なり、測定装置全体の規模を小さくでき、コストも低減できる。

[0016] 反射係数測定系は、信号源と DUTとを結ぶ測定信号経路の途中に力ブラ (方向性結合器)を設け、力ブラによって測定信号経路と結合された他の信号経路の一方のポートに少なくとも 3つの状態に切替可能な方向性誤差を取り付け、他方のポートに反射波測定用スカラ測定器を接続することで、簡単に構成できる。一方、伝達係数測定系は、信号源と透過波測定用スカラ測定器との間に、 DUTを有する信号経路と、少なくとも 3つの状態に切替可能な漏洩誤差を有する信号経路とを並列に接続することで、簡単に構成できる。さらに、反射係数測定系と伝達係数測定系とを組み合わせて、 1パス 2ポート測定系を構成することもできるし、スィッチで信号源を切り替えることにより、フル 2ポート測定系、フル 3ポート測定系などを構成することもできる。その場合、 DUTを測定系に接続した状態のまま、切替手段により方向性誤差および漏洩誤差を切り替えることにより、反射係数および伝達係数の両方の散乱係数を同時に測定することができる。

[0017] 上述の説明では、被検体の反射波もしくは透過波に対し、少なくとも 3つのベクトル信号を重畳させる方法について説明したが、 2つのベクトル信号を重畳させる方法を用いることも可能である。この場合には、重畳信号であるベクトル信号が 2つしかないため、基本的にはベクトル値が 2つ導出され、被検体の散乱係数 (ベクトル値)を一意に求めることができない。しかし、予め被検体の散乱係数の概略特性が既知であれば、変換された 2つのベクトル値から一方のみを選択できるので、その値から被検体の散乱係数を求めることができる。また、 2つの導出されたベクトル値が共に被検体試料の基準特性力もある範囲内（例えば良品範囲内）に入らな力つた場合は、量産選別時に不良品と判断することができる。この方法では、 3回のスカラ測定を必要とする上述の例に比べて、 2回のスカラ測定で済むため、散乱係数導出にかかる時間が短縮される。

発明の好ましい実施形態の効果

[0018] 以上のように、本発明の第 1の実施形態では、 DUTの反射波及び Z又は透過波を測定する際、測定系の状態が異なる少なくとも 3回のスカラ値測定を行い、得られた少なくとも 3つのスカラ値測定値力も散乱係数を数学的に求めるものである。すなわち、周波数にほとんど依存しない基本的で安価な測定であるスカラ値測定によって、実質的に高周波領域での反射波及び Z又は透過波の各散乱係数を得ることができるため、 VNAのように測定周波数が高くなるに従って価格が著しく上昇する問題がなぐかつ周波数が高くなるに従って周波数変換時の損失及び測定信号純度の低下を招来することもない。また、従来の電力測定器を用いたベクトル測定法に比べても、スカラ測定器の個数を減らすことができるため、測定装置全体の規模を小さくでき、コストち低減でさる。

[0019] 本発明の第 2の実施形態では、 DUTの反射波及び Z又は透過波に 2つのベクトル信号を重畳し、各重畳信号をスカラ測定器によりそれぞれスカラ値として測定し、これら 2つのスカラ値を 2つのベクトル信号の関係値を用いて 2つのベクトル値に変換し、このうちの一方のベクトル値力被検体の散乱係数を求めることができるので、スカラ測定回数を少なくでき、測定時間を短縮できる。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]本発明の第 1実施形態に力かる反射係数を測定するための回路図である。

[図 2]反射損失測定の誤差モデル図である。

[図 3]3つのスカラ測定値と方向性誤差力べ外ル測定値を導出する方法を説明する図である。

[図 4]値付けされた 3つの方向性誤差を示すスミスチャートである。

[図 5]DUTの反射波と方向性誤差の反射波の重畳信号をスカラ測定したスミスチヤートである。 [図 6]本発明の第 2実施形態に力かる伝達係数を測定するための回路図である。

[図 7]本発明の第 3実施形態に力かる反射測定系と伝達測定系とを組み合わせた 1 パス 2ポート測定システムの例を示す回路図である。

[図 8]本発明の第 4実施形態に力かる反射測定系と伝達測定系とを組み合わせたフル 2ポート測定システムの例を示す回路図である。

[図 9]ベクトル測定器で測定した 3つの方向性誤差の関係値を示すスミスチャートである。

[図 10]方向性誤差が異なる 3つの場合における DUTスカラ測定値を示す図である。

[図 11]本発明方法を用いて計算した DUTのべ外ル測定値 (振幅)を示す図である。

[図 12]本発明方法を用いて計算した DUTのベクトル測定値を示すスミスチャートである。

[図 13]本発明方法による DUTの測定値 Γ と校正された VNAを用いた DUTの測

D

定値 Γ との振幅を比較したグラフである。

A

[図 14]本発明方法による DUTの測定値 Γ と校正された VNAを用いた DUTの測

D

定値 Γ とを比較したスミスチャートである。

A

[図 15]本発明の第 5実施形態において、スカラ測定器によって 3つの方向性誤差の関係値を求める方法を複素平面で表した図である。

[図 16]本発明の第 6実施形態に力かる反射係数を測定するための回路図である。

[図 17]本発明の第 6実施形態において、導出された被検体の 2つのベクトル測定値と、既知特性とをプロットしたスミスチャートを示す。

[図 18]本発明の第 6実施形態の一方の測定値から求めた DUTの振幅およびスミスチャートを示す図である。

[図 19]本発明の第 6実施形態の他方の測定値から求めた DUTの振幅およびスミスチャートを示す図である。

[図 20]本発明の第 6実施形態の真値を選択するための既知の DUTの振幅およびスミスチャートを示す図である。

発明を実施するための最良の形態

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。好ましい実施形態 1

[0022] 図 1は、本発明の好ましい第 1実施形態である DUTの反射係数測定装置を示す。

発振器よりなる信号源 1が発生した測定信号は、測定信号経路 2を通って DUTに印カロされる。測定信号経路 2の途中には、この信号経路 2を流れる信号の一部を分離する力ブラ 3が設けられている。力ブラ 3によって測定信号経路 2と結合された誤差信号経路 4の信号源側のポートには、反射波をスカラ値として測定するパワーメータ等の電力測定器 5が接続されており、誤差信号経路 4の DUT側のポートには方向性切替スィッチ 6を介して 3種類の方向性誤差 7a〜7cが接続されて、る。方向性誤差 7a 〜7cとは、反射の位相が相互に異なるものであり、予めその方向性誤差の関係値（相対的なベクトル値）を求めておく。

[0023] 図 2は、反射損失測定の誤差モデルを示す。ここで、 S は DUTの反射損失、 S

11A 11 は反射損失の測定値、 E は方向性誤差、 E は反射周波数応答誤差、 E はソース

DF RF SF

マッチ誤差をそれぞれ表わす。図 2の誤差モデルから、被検体の反射損失 S と測

11A 定値 s の関係は次の通りとなる。

11

[数 1]

S_UM = E_{DF +} "^A (数式¹ ) [0024] ここで、多くの DUTにおいて測定すべき反射損失 S は約 15dB〜一 20dB程度

11A

であり、また E はプローブの作り込みにより 20dB〜一 25dB程度まで小さくできる

SF

。従って、 E S は 35dB〜一 45dBと測定信号レベル OdBに比べて非常に小さ

SF 11A

な値になるので、次式のように近似しても差し支えな、。

[数 2]

(数式）

[0025] 数式 2中の E による誤差については、予め値付けされた DUTのスカラ測定値から

F

補正係数を求めることにより補正することができる力方向性誤差 E

DFについては通常のスカラ測定では補正を行なうことができない。そこで、本発明では、スカラ測定でありながら方向性誤差 E の補正を行なうベぐ下記の各ステップを実施する。なお、

DF

実際には S 力 E を取り除いた Γ を得ることができれば、 Γ はベクトル測定値

11 DF T T になっているので、通常の誤差除去手順を踏むことにより、 E と E の誤差を取り除く

F SF

ことができる。すなわち、前記の仮定は必ずしも必要なものではなぐ E S が無視

SF 11A できなくとも、本発明を適用することができる。

[0026] 次に、 DUTの反射係数測定方法について説明する。

一方向性誤差の値付け

3つの方向性誤差 7a〜7cの関係値 (E 、E 、E )を求めるために、例えば校

DF1 DF2 DF3

正済みの VNAで実測してもよいし、 VNAで測定を行わなくとも、後述するような独自の校正手順によって 3つの方向性誤差のベクトル関係値を得ることができる。例えば 2ポート VNAを用いて 3つの方向性誤差の関係値を求める場合には、 VNAにカロえて無反射終端を準備する。そして、図 1の信号源側に VNAのポート 1を、 DUT側に無反射終端を、電力測定器側に VNAのポート 2を接続する。この状態で、方向性切替スィッチ 6を 3位置に切り替えた際の伝達係数の 3つの測定値 S 力 ¾つの方向性

21

誤差の関係値になる。このようにして値付けした 3つの方向性誤差は、一度測定装置を製造すれば通常は変化しな、ものであるから、測定装置製造時に値付けすることで、以後この値を継続して使用することが可能であり、したがって当該測定装置を使用するデバイス量産工程では、 VNAが不要である。

[0027] ースカラ測定

方向性誤差 7a〜7cの値付けを終了した後、図 1に示す測定装置に DUTを接続して反射測定を行う。すなわち、方向性切替スィッチ 6を切り替えた際の 3状態における反射波の電力値 (スカラ値)を電力測定器 5により測定する。測定された測定値は、図 1に示す DUTの反射波 R1と方向性誤差 7a〜7cの反射波 R2との重畳信号の振幅である。

[0028] ースカラ値からベクトル値への変換

予め値付けされた方向性誤差の 3つのベクトル値 (E 、E 、E )と、前記スカラ

DF1 DF2 DF3

測定により測定された 3つの電力値（ I Γ

ml I、 I Γ

m2 I、 I Γ

m3 I )とを用いて、 1つのベクトル値すなわち DUTの反射係数 Γ に変換する。その変換式の導出につ!ヽて、以下に説明する c

[0029] ベクトル値の実数部と虚数部をそれぞれ添字 x、 yをつけて表すと、 (E 、 E 、 E

DF1 DF2 ]

)および Γ は以下のようになる。

3 T

E = (E , E )

DF1 DFlx DFly

E = (Ε , Ε )

DF2 DF2x DF2y

E = (Ε , Ε )

DF3 DF3x DF3y

Γ = = ( Γ , Γ )

[0030] それぞれ 3つの方向性誤差 (Ε E 、 E )と、 3つの DUTの反射係数スカラ測

D DF2 DF3

定値（ I Γ I、 I Γ I、 I Γ )と、方向性誤差を取り除いたベクトル測定値 Γ m3 Ί の関係式は、ベクトル測定値 Γ の取りうる値を (X, y)と置くと、ベクトル測定値に方

T

向性誤差を足した点の振幅が反射係数スカラ測定値であるため、数式 3〜数式 5で表される。

[数 3]

+ ( V + E DF\y (数式 3 )

[数 4] r_m2| = {x + E_DF2x) + ( + ^EDF2 v J (数式 4 )

[数 5]

DFly (数式 5 )

[0031] 以下に、数式 3〜5を同時に満たすベクトル測定値 Γ が存在するという仮定を基に

T

、この 3つの方程式を満たすベクトル測定値 Γ を導出する。通常の方法でこの 3つ

T

の連立方程式を解くと、 4つの解が得られ、一致する 2つの解がベクトル測定値 Γ と

T

なる。しかし、この方法では 4つの解を得るための計算量が膨大であるため、計算機の桁落ちなどで誤差を増大しやすい。そのため、以下に説明する幾何学的な方法を用いベクトル測定値 Γ を導出した。

T

[0032] 数式 3〜5は、図 3に示すように座標（X— E , y— E )を中心とする、半径 | Γ

DFx DFy m

Iの 3つの円とみなすことができる。さらに「数式 3〜5を同時に満たすベクトル測定値 Γ が存在する」という仮定から、この 3つの円における共通の交点が存在し、その交

Τ

点がベクトル測定値 Γ となる。そのため、図 3に示すようにベクトル測定値 Γ は、そ

Τ Τ

れぞれ 2つの円の交点を通る直線 (例えば、数式 3、 4の円の交点を通る直線と、数式 3、 5の円の交点を通る直線)の方程式を 2つ導出し、その直線の交点を求めることで導出できる。

[0033] 2つの直線の方程式を以下に示す。

(数式 3)—（数式 4)より

[数 6]

| ι | 一 | 2 I = ^x(L_DF[x - L _DF2x )+ 2y(L _{DFl v} - E _DF2y )+ E _DFlx + E_{DF v} - E_DF2x - E_DFly

(数式 6 )

(数式 3)—（数式 5)より

[数 7]

I I - 1 「 = ²x(E_DFIX - E_DF}X )+ 2y(E_Dfly― E_DFiy )+ E_DF ² + E_DFIy ² - E_DF,_X ^Z一 E_DF,_y ²

(数式 7 )

[0034] 2つの直線の方程式である数式 6, 7から交点の座標（Γ , Γ )を導出すると、数式

Tx Ty

8、数式 9になる。

[数 8]

Γτχ

²— I Γ ml I ²+

EDF2x EDFly + E 3 EDF2y― E EDF2y― E 2 EoF3y― E 3 E

(数式 8 )

[数 9]

- E ― E 2Γ_Τχ *、E — E

(数式 9 )

[0035] 以上より、 3つの DUTの反射係数スカラ測定値（ | Γ |、 | Γ |、 | Γ | )から ml m2 m3 方向性誤差を取り除いたベクトル測定値（Γ , Γ )を導出できた。

Tx Ty

[0036] 前記説明では、 DUTの反射係数（Γ 、 Γ )を数式を用いて求めた例について説

Tx Ty

明したが、次にスミスチャートを用いて説明する。図 4は、値付けされた 3つの方向性誤差 7a〜7cの関係値 (E 、E 、E )を示す。図示するように、 3つのベクトル（

DF1 DF2 DF3

E 、E 、E )は電力測定器 6の測定誤差以上に相互に離れているのがよい。

DF1 DF2 DF3

ここでは、値付けの際に DUT側に無反射終端を接続したため、 50 Ωを中点とする 3 つのベクトルで表される力無反射終端以外のものを接続した場合には、中点は 50 Ωにならない。いずれにしても、 3つの方向性誤差を定量ィ匕すればよい。

[0037] 図 5は、図 1に示す測定装置に DUTを接続し、方向性切替スィッチ 6を 3位置に切り替えた際の電力測定器 5による測定値 (スカラ値)を示したものである。測定値は、その大きさを半径とする 3つの同心円（r= | S I , r= I S | , r= | S | )で表される。ここで、図 4で求めた 3つの方向性誤差ベクトル (E

DF:

足しながら、図 5で得られたスカラ値を満足するベクトル (S 、

合わせを求める。つまり、図 4で求めた 3つの方向性誤差ベクトルの頂点を結ぶ三角形と合同で、かつその頂点が 3つの同心円上に位置するベクトルの組み合わせを求める。図 4の三角形を図 5の三角形に重ね合わせるためのベクトル S が DUTの反

11A

射係数である。

好ましい実施形態 2

[0038] 図 6は、本発明の好ましい第 2実施形態である DUTの伝達係数測定装置を示す。信号源 1が発生した測定信号は、パワースプリッタ 8によって測定信号経路 9と誤差信号経路 10とに分岐される。測定信号経路 9に入った一方の測定信号は DUTに印加され、誤差信号経路 10に入った他方の測定信号は漏洩切替スィッチ 11を介して 3 つの漏洩誤差 12a〜 12cの何れかに印加される。 DUTの透過波と漏洩誤差 12a〜l 2cの透過波は重畳され、重畳信号は電力測定器 13によって電力値 (スカラ値）として測定される。漏洩誤差 12a〜12cは、透過波の位相が相互に異なるものであり、予めその漏洩誤差の関係値湘対的なベクトル値)を求めておく。

[0039] 次に、 DUTの伝達係数測定方法について説明する。

漏洩誤差の値付け

上述の 3つの漏洩誤差 12a〜12cの関係値 (E 、E 、E )を求めるために、例

XF1 XF2 XF3

えば校正済みの VNAで実測してもよいし、 VNAで測定しなくとも、後述するような独自の校正手順によって漏洩誤差を 3種類に変化させたそれぞれの状態の漏洩誤差のベクトル値の関係値を得ることができる。例えば 2ポート VNAを用いて 3つの漏洩誤差の関係値を求める場合には、図 6の信号源側に VNAのポート 1を、電力測定器側に VNAのポート 2を接続し、漏洩切替スィッチ 11を 3位置に切り替えた際の伝達係数の 3つの測定値 S 力 ¾つの漏洩誤差の関係値になる。なお、 DUTを接続する

21

測定端子間は OPEN状態としでもよいし、それぞれに無反射終端を接続してもよい。このようにして値付けした 3つの漏洩誤差の関係値は、測定装置を製造する際に一度求めておけは、 DUTの測定に際してはこの値を継続して使用することができる。

[0040] ースカラ測定

漏洩誤差 12a〜 12cの値付けを終了した後、図 6に示す測定装置に DUTを接続して測定を行う。すなわち、漏洩切替スィッチ 11を切り替えた際の 3状態における透過波の電力値 (スカラ値)を電力測定器 13により測定する。測定された測定値は、図 6 に示す DUTの透過波 T1と漏洩誤差 12a〜 12cの透過波 T2との重畳信号の振幅である。

[0041] ースカラ値からベクトル値への変換

予め値付けされた漏洩誤差の 3つのベクトル値と、前記スカラ測定により測定された 3 つの電力値とを用いて、 DUTの伝達係数 T に変換する。伝達係数 T の実数部と

T T

虚数部をそれぞれ添字 x、yをつけて (T 、T )と表すと、変換式は以下の数式で表

Tx Ty

される。

[数 10]

Ττ_χ = { ExFly*(

+ExF2y*{ \

+ExF3y*( I

I { 2*{ExFlx ExF

3y+ ExF2x ExFly+

(数式 10)

[数 11]

2Ττχ *{EXFI_X~

/{2"(ExFly ~ExF2y)} (数式 U) ここで、 | T 、

ml I I T

m2 I、 I T

m3 Iは漏洩切替スィッチ 11を 3位置に切り替えた時の測定値 (電力値)であり、（E 、E ) , (E 、E ) , (E 、E )は 3つの漏

XFlx XFly XF2x XF2y XF3x XF3y 洩誤差 12a〜12cの関係値 (E 、E 、E )の実数部と虚数部にそれぞれ添字

XF1 XF2 XF3

x、 yをつけて表したものである。

[0042] 以上の計算を行うことで、 3つのスカラ測定値から 1つのベクトル測定値が得られることになり、この値は VNAが通常ミキサによって検出するベクトル測定値と等価な測定値である。以上のように導出された DUTのベクトル測定値における測定系の誤差は、ベクトル測定値が得られているため、 VNAで行われる通常の校正の手順を踏むことにより取り除くこと力 Sできる。例えば SOL校正（Short, Open, Loadの校正基準を用いる校正方法)を行うことで、測定値力測定系の誤差の影響を除去し、 DUTの真値を得ることができる。

好ましい実施形態 3

[0043] 図 7は図 1に示す反射測定系と図 6の伝達測定系とを組み合わせた 1パス 2ポート測定システムの例を示す。信号源 1が発生した測定信号は、パワースプリッタ 8によって分岐され、一方の測定信号は DUTに印加され、他方の測定信号は漏洩切替スイツチ 11を介して 3つの漏洩誤差 12a〜12cの何れかに印加される。 DUTの透過波と漏洩誤差 12a〜 12cの透過波との重畳信号は電力測定器 13によって電力値 (スカラ値 )として測定される。 DUTを接続した信号経路 2の途中には力ブラ 3が設けられ、カブラ 3によって信号経路 2と結合された他の信号経路の信号源側のポートには、反射波を電力値として測定する電力測定器 5が接続され、 DUT側のポートには方向性切替スィッチ 6を介して 3つの方向性誤差 7a〜7cが接続されている。方向性切替スィッチ 6を 3位置に切り替えながら電力測定器 5によって電力値を測定し、漏洩切替スィッチ 11を 3位置に切り替えながら電力測定器 13によって電力値を測定する。これら測定値から数式 8, 9および数式 10, 11を用いて DUTの反射係数 Γ および伝達係数 T

T

を求めることができる。

T

好ましい実施形態 4

[0044] 図 8は図 1に示す反射測定系と図 6の伝達測定系とを組み合わせたフル 2ポート測定システムの例を示す。この測定システムでは、 DUTの両端に接続される信号経路に切替スィッチ 14を設け、これらスィッチ 14によって DUTの向きを変更できるようになつている点を除き、その他の構成は図 7と同様であるため、同一符号を付して重複説明を省略する。この実施形態では、切替スィッチ 14の切替により DUTの向きを変えて測定でき、フル 2ポートの測定が可能となる。

[0045] 一実験例

ここで、反射測定における本発明の実験例を示す。ここでは、スカラ測定器として VN A測定値の振幅情報のみを用いてスカラ測定値とすることにする。実際の測定系では、スカラ測定器は安価なパワーメータやパワーセンサを用いることが一般的である力本実験例では振幅情報のみ力ベクトル測定値が得られるという本発明の特徴を証明する為、同一の測定器を用いる。つまり、同じ測定器を用いる限り測定器の測定値の機差などはありえず、本発明が効果を奏すれば、振幅情報のみカゝら VNAの測定値と全く同じ測定値が得られるはずであるので、これをもって本発明の有効性を証明しょうとするものである。

[0046] 実験条件を以下に示す。本発明を用いた測定値と比較する測定値は、校正された V NAの測定値とする。

被検体：同軸コネクタ接続の CPW伝送路に表面実装デバイスを接続したものベクトル測定器： E8364B(Agilent Technologies)

スカラ測定器： E8364B(Agilent Technologies) (測定値の振幅情報のみ）

周波数範囲： 34GHz〜42GHz

データ数： 801点

IF帯域幅： 100Hz (平均化処理無し）

力プラ： Kaバンド（26.5GHz〜40GHz )導波管 10dBカプラ

方向性誤差： 3つのオフセットショート（ g =0、 1/6、 1/3 @ 38GHz )

[0047] 図 9にベクトル測定器で測定した 38GHzにおける 3つの方向性誤差の関係値 (E

DF1

、E 、E )を示す。図 10に方向性誤差が異なる 3つの場合における DUTスカラ

DF2 DF3

測定値を示す。図 11、図 12は図 9、図 10の測定値を数式 8、数式 9に代入し計算した後の DUTの測定値 (振幅）とベクトル測定値とを示す。図 12では 3つのスカラ測定値から位相情報を含んだベクトル測定値が得られてヽることが示されて!/、る。

[0048] 図 11、図 12の測定値は測定系の誤差も含んでいる。そのため、ベクトル誤差補正を行うために同様に本発明の測定系を用いて標準器の測定を行い、図 11図 12の測定値を補正して DUTのベクトル測定値 Γ を算出した。図 13、図 14に本発明方法によ

D

る DUTの測定値 Γ と校正された VNAを用いた DUTの測定値 Γ とを比較したグ

D A

ラフを示す。図 13、図 14から明らかなように、両方の測定値はほとんど一致しており、本発明が正確なベクトル測定方法であることがわかる。

好ましい実施形態 5

[0049] ースカラ測定器によって 3つの方向性誤差の関係値を求める方法

ここで、 VNAを用いずにスカラ測定器によって 3つの方向性誤差の関係値を求める方法について説明する。まず、それぞれ異なる反射係数を有する 2種類の DUT (それぞれ m, n)を図 1に示す測定装置に接続し、それぞれ 3つの方向性誤差の状態において測定する。本手順では、 3つの方向性誤差の相互関係がわかれば十分であり、位相や絶対位置は問題ではないので、簡単の為、仮に 1つ目の DUT(m)の 1つ目の方向性誤差状態における測定値は位相が 0° であるとする。この時の複素平面上での位置は、図 15の Γ の様になる。これに対し、 2つ目及び 3つ目の方向性誤差 ml

状態における測定値の複素平面上での位置は例えば図 15の Γ , Γ の様になる。

m2 m3

ここで、観測値はスカラ値であるから、これら点の実際の位置はわ力ず、ただ中心が原点で半径が I Γ

m2 I , I Γ

m3 Iであるような円周上のどこかにこれら点が存在する答であることのみがわかって、るに過ぎな、、。そこで、仮に Γ からこれら点への角 ml

度が Θ ， Θ であるとする。当然に、 Θ ， Θ はこの時点では未知量である。

1 2 1 2

[0050] 次に、 2つ目の DUT(n)の 1つ目の方向性誤差状態における測定値 Γ 力 Γ に nl ml 対して位相が φだけずれているとすると、図 15のようになる。さらに、 Γ に対して、 Γ nl

, Γ は、方向性誤差の相互関係は先の場合と同じであるから角度は 0 , Θ のは n2 n3 1 2 ずであり、かつ、それぞれは中心が原点で半径が I Γ Γ の円周（破線で n2 I , I n3 I 示す)上にあるはずなのであるから、同図の通りそれぞれの位置が決定する。

[0051] さて、仮に θ , θ , φが正しく選ばれていれば、方向性誤差は DUTによらず一定

1 2

である以上、 Γ

ml〜Γ の作る三角形と Γ

m3 nl〜Γ の作る三角形は合同になる。そこで n3

、これら三角形が合同になるように (実際には測定誤差などの影響があるため最も合同に近くなる様に） θ , θ , Φを選択することで、 3つの方向性誤差の関係値が求

1 2

められる。 [0052] より具体的には、次の様になる。

(X ,y )を通り、勾配が Θの直線は、次式で与えられる。

0 0

sin θ (χ— X — cos Θ (y—y ) = 0

0 0

中心が原点で半径力^である円は次式で与えられる。

2 | 2 2

X +y =r

前記直線と円の交点 (x， y)は次のとおりである。

x = x sin Θ—y cos Θ sin Θ ±cos θ v {r ― ιχ sin Θ — y cos Θ ) }

0 0 0 0

y=y cos² Θ—x cos Θ sin Θ士 sin Θ V~ {r²— (x sin Θ— y cos Θ ) }

o o o o

[0053] まず、 0 , 0 , φに適当な値を仮定する。

1 2

Γ の座標は、 ( I Γ I , 0)で与えられる。

ml ml

Γ の座標は、（x ,y )を Γ の座標とし、半径 rを | Γ |とし、勾配 0を 0 として求 m2 0 0 ml m2 1 められる。

Γ の座標は、 Γ と同様に求められる。

m3 m2

Γ の座標は、 ( I Γ I cos , I Γ I sin φ )で与えられる。

ni nl nl

Γ の座標は、 Γ と同様に求められる。

n2 m2

Γ の座標は、 Γ と同様に求められる。

n3 m3

以上得られた座標から、以下の式により推定誤差 Eを求める。

E= I Γ - Γ I ² + I Γ - Γ I ²

nl ml n2 m2

[0054] 適当な最適化アルゴリズムにより 0 , θ , φを変化させ、前記 Eが最小となる 0 ,

1 2 1 θ , φを求める。こうして得られた 0 , θ , φに対する Γ , Γ , Γ を 3つの方

2 1 2 ml m2 m3 向性誤差の関係値とすればよい。なお、 3つの方向性誤差の関係値を得た後に、通常の 1ポート校正を行うことが必要である。

[0055] 以上のように VNAを使用せずに、スカラ測定器だけで 3つの方向性誤差の関係値を得ることができるので、何らかの原因で測定装置の状態が変わった場合等にも、 VN Aを使用せずに再度正しい 3つの方向性誤差の関係値を得ることができる。つまり、本発明に係る測定装置を使用する量産工程自体で測定装置の校正を行えるため、異常発生時の復旧などが容易になる。また、そもそも VNAが不要であるので、 VNA を所有していない場合にもベクトル測定が実施できる。力！]えて、 VNAが対応していないような高周波領域でもベクトル測定を実現できる利点もある。

好ましい実施形態 6

[0056] 図 16は重畳されるベクトル信号が 2つの場合の反射測定系を示す。図 1と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

この実施形態の場合、重畳信号である方向性誤差成分が 2つしかないため、基本的にはベクトル値が 2つ導出され、 DUTの反射信号のベクトル値を一意に求めることができない。しかし、量産における選別などでは、設計時及び開発時の DUTの特性から推定して正、と思われる方を選択することによって、 DUTの反射信号のベクトル値を求めることが可能である。

[0057] 図 16のような反射測定系の場合、 2つの方法性誤差 (E E )を切り替えて、ス

DF1 DF2

カラ測定器により測定された DUTの 2つの電力値（ I Γ |

ml I Γ | )は数式 3お

m2

よび数式 4と同様になる。これら電力値から、方向性誤差を取り除いた DUTの反射信号のベクトル値は、数式 12 14に示すように、（X , y )、（X , y )の 2つが導出

2 2

される。

[数 12] 1 t 一

" flf (E_DF2y― E_DF]y) + (E_{DFl y} + E_DF2y){(E_DFl3. - E_Dr -

(数式 12)

[数 13]

(数式 13 )

[数 14]

4叫- «£₀> - E_DF2,)² + (E_DFIy― E_DFlyf ― (r_m, - r_m2)²} {(E_DFlx― E_DF2 ² + (E„_Fly - E_nF2 f — ( , + Γ„₂)²} (数式 14 ) [0058] この場合、各周波数点において、図 17に示すようにスミスチャート上には (x , y ) ,

1 1

(X ，y )の 2つのベクトル測定値がプロットされることになる。量産においては、ほぼ

2 2

同じ特性を持つ被検体の測定を行うのが通例である。その際、被検体の特性が既知であれば (シミュレーション値でもよい）、今回の測定系を用いても、被検体の 2つのベクトル値力被検体と同種の既知特性に近、ものを選択することで、被検体の特性を推定することができる。

[0059] ベクトル値の選択方法について、以下に説明する。

図 17において、測定した被検体と同じ特性を持ち、何らかの方法で値が既知である被検体の特性 (a, b)をプロットする。この例では明らかに (X , y )の方が既知特性（

2 2

a, b)に近いため、（X , y )の値が正しいと推定できる力実際には以下のような比

2 2

較処理を行うのがよい。すなわち、（a, b)に対する（X , y )の距離 d と , y )の

1 1 1 2 2 距離 d は、次式で表される。

2

[数 15] d_x = ( ,一 af + (y, - bf (数式 15 )

[数 16] d₂ = yl{x₂ - a)² + {y₂ - bf (数式 16 ) d と d とを比較し、値の小さい方のベクトル値、つまり（a, b)に近い方が正しい測定

1 2

値と推定することができる。

[0060] 次に、数式 12〜14を用いて実際にベクトル値の導出を行った実験結果を示す。実験条件は以下の通りであり、方向性誤差として 2つのオフセットショートを用いた。被検体試料：同軸コネクタ接続の CPW伝送路に表面実装デバイスを接続したものベクトル測定器： E8364B(Agilent Technologies)

周波数範囲： 34GHz〜42GHz

データ数： 801点

IF帯域幅： 100Hz (平均化処理無し）力プラ： Kaバンド（26.5GHz〜40GHz )導波管 lOdBカプラ

方向性誤差： 2つのオフセットショート（ g =0、 1/6 @38GHz)

[0061] 数式 12, 14及び数式 13, 14を用いて被検体試料の振幅およびベクトル値を導出した結果を、それぞれ図 18及び図 19に示す。図 20は、予め求められた既知の同種類の被検体試料の特性である。図 18,図 19のうち図 20に近い値を選択すれば、それが測定した被検体試料のベクトル値であると推定できる。今回は図 20に近ヽ値は全て図 18の値、つまり数式 12, 14を用いて導出した値となっているため、図 18が被検体試料の振幅およびベクトル値であると推定できる。

[0062] 前記説明では、 2つの方向性誤差を切り替えて DUTの反射係数を測定する例について説明したが、 2つの漏洩誤差を切り替えて DUTの伝達係数を測定することも可能である。その場合には、例えば図 6における 3つの漏洩誤差 12a〜12cのうちの 2 つを用いればよい。

産業上の利用可能性

[0063] 従来の VNAの構成を用いて反射波及び透過波のベクトル測定をする場合、周波数が高くなることにより測定システムの価格が著しく上昇しかつ高精度測定が困難となる力本発明によれば、ほとんど周波数に依存しない基本的かつ安価な測定である電力測定によってベクトル測定が実施できる。すなわち、 3つのスカラ測定値のみを用いて反射波及び透過波のベクトル測定が可能であるので、周波数が高くなつても電力測定が可能である限り、測定器価格の上昇を抑えつつ、高精度測定を実現するベクトル誤差補正が可能になるという効果が得られる。よって、従来の VNAが高価なために特性選別工程のコストが増大するミリ波帯以上の高周波商品において、本発明を用いた高精度かつ安価な測定器に置き換えることにより、ベクトル測定に関する大幅なコストダウンが期待できる。また、多品種'少量生産の品種が多いミリ波帯以上の高周波商品においては、本発明による安価な測定器であれば商品ごとにこれを備えることが可能になるので、工程の段取換え等の工程の負担を少なくすることができる。測定系の微妙な調整が要求されるミリ波帯以上の測定工程においては、前記特徴は商品測定の精度 ·信頼性を確保する効果が大きヽ。

Claims

請求の範囲

[1] 被検体の散乱係数のベクトル測定を行う測定方法にぉ、て、

前記被検体に信号を印加する信号源と、前記被検体の反射波もしくは透過波をスカラ値として測定するスカラ測定器と、前記被検体の反射波もしくは透過波に対し少なくとも 3つの異なるべ外ル信号をそれぞれ重畳する重畳信号系とを備えた測定系を準備する第 1のステップと、

前記少なくとも 3つのベクトル信号の関係値をベクトル値として値付けする第 2のステップと、

前記被検体の反射波もしくは透過波に対し前記少なくとも 3つのベクトル信号を重畳し、各重畳信号を前記スカラ測定器によりそれぞれスカラ値として測定する第 3のステップと、

前記第 2のステップで得られた関係値を用いて、前記第 3のステップで測定された少なくとも 3つのスカラ値を少なくとも 1つのベクトル値に変換し、被検体の散乱係数を求める第 4のステップと、を有することを特徴とする測定方法。

[2] 前記重畳信号系は、前記被検体の反射波に対し重畳される少なくとも 3つの方向性誤差ベクトル信号を発生する少なくとも 3つの方向性誤差と、これら方向性誤差を切り替える方向性切替手段とを備え、前記第 3のステップで変換されるベクトル値は反射係数であることを特徴とする請求項 1に記載の測定方法。

[3] 前記重畳信号系は、前記被検体の透過波に対し重畳される少なくとも 3つの漏洩誤差ベクトル信号を発生する少なくとも 3つの漏洩誤差と、これら漏洩誤差を切り替える漏洩切替手段とを備え、前記第 3のステップで変換されるベクトル値は伝達係数であることを特徴とする請求項 1に記載の測定方法。

[4] 前記少なくとも 3つのベクトル信号は、前記スカラ測定器の測定精度以上に相互に離れて、ることを特徴とする請求項 1な、し 3の、ずれか 1項に記載の測定方法。

[5] 被検体の散乱係数のベクトル測定を行う測定装置にお、て、

前記被検体に信号を印加する信号源と、

前記被検体の反射波もしくは透過波に対し、互いの関係値がベクトル値として値付けされた少なくとも 3つの異なるベクトル信号をそれぞれ重畳する重畳信号系と、前記被検体の反射波もしくは透過波に対し前記少なくとも 3つのベクトル信号を重畳した重畳信号を、それぞれスカラ値として測定するスカラ測定器と、

前記少なくとも 3つのベクトル信号の値付けされた関係値を用いて、前記スカラ測定器で測定された少なくとも 3つのスカラ値を少なくとも 1つのベクトル値に変換し、被検体の散乱係数を求める変換手段と、を有することを特徴とする測定装置。

[6] 前記重畳信号系は、前記被検体の反射波に対し重畳される少なくとも 3つの方向性誤差ベクトル信号を発生する少なくとも 3つの方向性誤差と、これら方向性誤差を切り替える方向性誤差切替手段とを備え、前記変換手段が変換するベクトル値は反射係数であることを特徴とする請求項 5に記載の測定装置。

[7] 前記重畳信号系は、前記被検体の透過波に対し重畳される少なくとも 3つの漏洩誤差ベクトル信号を発生する少なくとも 3つの漏洩誤差と、これら漏洩誤差を切り替える漏洩誤差切替手段とを備え、前記変換手段が変換するベクトル値は伝達係数であることを特徴とする請求項 5に記載の測定装置。

[8] 前記重畳信号系は、前記被検体の反射波に対し重畳される少なくとも 3つの方向性誤差ベクトル信号を発生する少なくとも 3つの方向性誤差と、これら方向性誤差を切り替える方向性誤差切替手段と、前記被検体の透過波に対し重畳される少なくとも 3つの漏洩誤差ベクトル信号を発生する少なくとも 3つの漏洩誤差と、これら漏洩誤差を切り替える漏洩誤差切替手段とを備え、

前記スカラ測定器は、前記被検体の反射波に対し前記少なくとも 3つの方向性誤差ベクトル信号を重畳した重畳信号をそれぞれスカラ値として測定する反射波測定用スカラ測定器と、前記被検体の透過波に対し前記少なくとも 3つの漏洩誤差ベクトル信号を重畳した重畳信号をそれぞれスカラ値として測定する透過波測定用スカラ測定器とで構成されることを特徴とする請求項 5に記載の測定装置。

[9] 被検体の散乱係数のベクトル測定を行う測定方法にぉ、て、

前記被検体に信号を印加する信号源と、前記被検体の反射波もしくは透過波をスカラ値として測定するスカラ測定器と、前記被検体の反射波もしくは透過波に対し 2つの異なるベクトル信号をそれぞれ重畳する重畳信号系とを備えた測定系を準備する第 1のステップと、前記 2つのベクトル信号の関係値をベクトル値として値付けする第 2のステップと、前記被検体の反射波もしくは透過波に対し前記 2つのベクトル信号を重畳し、各重畳信号を前記スカラ測定器によりそれぞれスカラ値として測定する第 3のステップと、前記第 2のステップで得られた関係値を用いて、前記第 3のステップで測定された 2 つのスカラ値を 2つのベクトル値に変換し、このうちの一方のベクトル値から被検体の散乱係数を求める第 4のステップと、を有することを特徴とする測定方法。

被検体の散乱係数のベクトル測定を行う測定装置において、

前記被検体に信号を印加する信号源と、

前記被検体の反射波もしくは透過波に対し、互いの関係値がベクトル値として値付けされた 2つの異なるベクトル信号をそれぞれ重畳する重畳信号系と、

前記被検体の反射波もしくは透過波に対し前記 2つのベクトル信号を重畳した重畳信号を、それぞれスカラ値として測定するスカラ測定器と、

前記 2つのベクトル信号の値付けされた関係値を用いて、前記スカラ測定器で測定された 2つのスカラ値を 2つのベクトル値に変換し、このうちの一方のベクトル値から被検体の散乱係数を求める変換手段と、を有することを特徴とする測定装置。