(57)【要約】【課題】簡素な回路構成により低い周波数帯域でのロスを補償する。【解決手段】可変低域イコライザ１は、高速デジタル信号を伝送する伝送線路Ｗａに接続されるインダクタＬ１と、インダクタＬに接続されて減衰量が可変可能な可変減衰器２と、可変減衰器２の減衰量を伝送線路Ｗａの損失に応じて可変制御する制御部３とを備え、伝送線路Ｗａの損失を補償する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速デジタル信号を伝送する伝送線路（Ｗａ）に接続されるインダクタ（Ｌ１）と、
前記インダクタに接続され、減衰量が可変可能な可変減衰器（２）と、
前記可変減衰器の減衰量を前記伝送線路の損失に応じて可変制御する制御部（３）とを備えたことを特徴とする可変低域イコライザ。
【請求項２】
前記可変減衰器（２）は、前記インダクタ（Ｌ１）に複数並列接続されることを特徴とする請求項１に記載の可変低域イコライザ。
【請求項３】
高速デジタル信号を伝送する伝送線路（Ｗａ）にインダクタ（Ｌ１）を接続するステップと、
減衰量が可変可能な可変減衰器（２）を前記インダクタに接続するステップと、
前記可変減衰器の減衰量を前記伝送線路の損失に応じて可変制御するステップとを含むことを特徴とする可変低域イコライザを用いた損失補償方法。
【請求項４】
前記インダクタ（Ｌ１）に前記可変減衰器（２）を複数並列接続するステップを含むことを特徴とする可変低域イコライザを用いた損失補償方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２の可変低域イコライザ（１）により被測定物（Ｗ）の伝送線路（Ｗａ）の損失を補償して前記被測定物から伝送される信号を受信し、受信した信号と前記被測定物に入力した既知の信号との比較結果に基づいて前記被測定物の誤り率を測定することを特徴とする誤り率測定器。
【請求項６】
請求項３または請求項４の可変低域イコライザを用いた誤り率測定方法により被測定物（Ｗ）の伝送線路（Ｗａ）の損失を補償して前記被測定物から伝送される信号を受信し、受信した信号と前記被測定物に入力した既知の信号との比較結果に基づいて前記被測定物の誤り率を測定することを特徴とする誤り率測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送線路の損失を補償する可変低減イコライザ及びそれを用いた損失補償方法と伝送線路を含む被測定物の誤り率を測定する誤り率測定器及び誤り率測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種のディジタル通信装置は、利用者数の増加やマルチメディア通信の普及に伴い、より大容量の伝送能力が求められている。また、これらのディジタル通信装置におけるディジタル信号の品質評価の指標の一つとしては、受信データのうち符号誤りが発生した数と受信データの総数との比較として定義されるビット誤り率（以下、誤り率という）が知られている。
【０００３】
また、上述したディジタル通信装置において、試験対象となる光電変換部品等の被試験デバイスに対して固定データを含むテスト信号を送信し、被試験デバイスを介して入力される被測定信号と基準となる参照信号とをビット単位で比較して、被測定信号の誤り率を測定する有線系の誤り率測定器として、例えば下記特許文献１に開示されるビット誤り測定装置が知られている。
【０００４】
ところで、上述した被測定信号の誤り率を測定するにあたって、高速デジタル信号をケーブルや基板といった伝送線路の中を通した場合、伝送する信号が高速になればなる程、伝送線路の導体損失と誘電体損失が大きくなって信号伝送が困難になる。
【０００５】
特に、数ＧＨｚ（例えば１ＧＨｚ）以下の低い周波数帯域では、高周波電流が導体内のインダクタンスによって導体の表面に近いところを多く流れ、中心付近にはあまり流れなくなる表皮効果という現象が生じ、この表皮効果の導体損失によるロスカーブを描くことになる。しかも、数ＧＨｚ以下の低い周波数帯域のロスカーブは、数１０ＧＨｚ以上の高い周波数帯域のロスカーブよりも大きいカーブを描く傾向があり、ベースラインを太くするという問題がある。このため、特に誤り率測定器でＰＡＭ４信号の誤り率を測定する場合、ベースラインの細さが、そのままアイの開きに影響する。しかも、誤り率測定器では、様々な伝送線路のロスを介してＰＡＭ４信号を受けることが想定されており、伝送線路のロスを補償するための可変イコライザが必要とされている。
【０００６】
そこで、従来、伝送線路のロスを補償する可変イコライザとして、例えばＦＦＥやＤＦＥといったものが一般的に知られている。これらのイコライザは、高速デジタル信号の遷移に対して信号レートのナイキスト周波数付近の信号成分を補償するのに適している。
【０００７】
なお、下記特許文献２には、出力信号の高周波帯域での波形劣化を抑制するエンファシス回路が開示され、下記特許文献３には、低損失かつ幅広いビットレートに対応したマルチバンドイコライザが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２７４４７４号公報
【特許文献２】特許第５８５９１６８号公報
【特許文献３】特許第６２２６９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＦＦＥやＤＦＥによる可変イコライザでは、表皮効果による低い周波数帯域でのロスを補償するためにはタップ数を多くする必要があり、回路規模が大きくなるという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に開示される送信側のエンファシス回路を受信側の可変イコライザとして採用した場合、表皮効果による低い周波数帯域でのロスを補償するためには回路規模が大きくなってしまうという問題があった。同様に、特許文献３に開示されるマルチバンドイコライザを用いた場合でも、表皮効果による低い周波数帯域でのロスを補償するための回路を複数並べて構成する必要があり、回路規模が大きくなるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、簡素な回路構成により低い周波数帯域でのロスを補償することができる可変低減イコライザ及びそれを用いた損失補償方法と誤り率測定器及び誤り率測定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された可変低域イコライザは、高速デジタル信号を伝送する伝送線路Ｗａに接続されるインダクタＬ１と、
前記インダクタに接続され、減衰量が可変可能な可変減衰器２と、
前記可変減衰器の減衰量を前記伝送線路の損失に応じて可変制御する制御部３とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２に記載された可変低域イコライザは、請求項１の可変低域イコライザにおいて、
前記可変減衰器２は、前記インダクタＬ１に複数並列接続されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３に記載された可変低域イコライザを用いた損失補償方法は、高速デジタル信号を伝送する伝送線路ＷａにインダクタＬ１を接続するステップと、
減衰量が可変可能な可変減衰器２を前記インダクタに接続するステップと、
前記可変減衰器の減衰量を前記伝送線路の損失に応じて可変制御するステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４に記載された可変低域イコライザを用いた損失補償方法は、請求項３の可変低域イコライザを用いた損失補償方法において、
前記インダクタＬ１に前記可変減衰器２を複数並列接続するステップを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項５に記載された誤り率測定器は、請求項１または請求項２の可変低域イコライザ１により被測定物Ｗの伝送線路Ｗａの損失を補償して前記被測定物から伝送される信号を受信し、受信した信号と前記被測定物に入力した既知の信号との比較結果に基づいて前記被測定物の誤り率を測定することを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項６に記載された誤り率測定方法は、請求項３または請求項４の可変低域イコライザを用いた誤り率測定方法により被測定物Ｗの伝送線路Ｗａの損失を補償して前記被測定物から伝送される信号を受信し、受信した信号と前記被測定物に入力した既知の信号との比較結果に基づいて前記被測定物の誤り率を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、伝送線路の損失に応じて可変減衰器の減衰量を可変制御することにより、幅広い伝送線路のロスに対し、特に低周波数帯域にフォーカスして波形補償を簡素な構成で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）本発明に係る可変低域イコライザの概略構成を示す図、（ｂ）バリアブルアッテネータの回路構成図である。
【図２】本発明に係る可変低域イコライザの他の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る可変低域イコライザを用いた損失補償方法のフローチャートである。
【図４】本発明に係る可変低域イコライザを用いて損失補償する場合の具体例を示す図である。
【図５】（ａ）図４においてナイキスト周波数２５ＧＨｚでの損失が１．５ｄＢの伝送線路とナイキスト周波数２５ＧＨｚでの損失が４．５ｄＢの伝送線路の周波数特性を示す図、（ｂ）図４において減衰量が１ｄＢと１０ｄＢのときの可変低域イコライザの周波数特性を示す図である。
【図６】ナイキスト周波数２５ＧＨｚでの損失が１．５ｄＢの伝送線路における図４の各部のアイ波形を示す図である。
【図７】ナイキスト周波数２５ＧＨｚでの損失が４．５ｄＢの伝送線路における図５の各部のアイ波形を示す図である。
【図８】本発明に係る可変低域イコライザを用いた誤り率測定器のブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
［本発明の概要について］
インダクタ（コイル）Ｌと抵抗Ｒを備えたＬＲイコライザは、少ないインダクタＬで数ＧＨｚから効く低域イコライザとして知られており、回路規模も少なくて済む。
【００２２】
しかしながら、インダクタＬは可変することが難しい。そこで、抵抗Ｒを可変することを考えると、例えばデジタルポテンショメータなどの電子制御による可変抵抗は、無視できない寄生容量を持っており、この寄生容量とインダクタの不要共振による性能劣化を避けることができない。
【００２３】
そこで、本発明では、抵抗Ｒの代わりとして、数ＧＨｚまで周波数帯域を持つ可変アッテネータを用いることで可変低域イコライザを実現する。これにより、幅広い伝送線路のロスに対して補償を行うことできる。また、これを用いた誤り率測定器により、幅広い伝送線路のロスに対応しながら誤り率の測定が可能となる。
【００２４】
［可変低域イコライザの構成について］
図１（ａ）に示すように、本実施の形態の可変低域イコライザ１（１Ａ）は、減衰量を可変することで低周波帯域の減衰量を変化させるため、インダクタ（コイル）Ｌ１、可変減衰器２、制御部３を備えて概略構成される。
【００２５】
インダクタＬ１は、例えば円錐コイルやワイヤボンディングによる微小なインダクタンスを含み、目的とする伝送線路Ｗａの損失に応じて任意のインダクタンスに設定される。インダクタＬ１は、図１（ａ）に示すように、一端が伝送線路Ｗａに接続され、他端が可変減衰器２に接続される。
【００２６】
可変減衰器２は、電子制御による減衰量の可変が可能なアッテネータで構成され、伝送線路ＷａからインダクタＬ１を介して入力される高速デジタル信号（例えば５０Ｇｂａｕｄ、１Ｖｐｐ）を所定の減衰量で減衰する。
【００２７】
可変減衰器２は、端子２ａ，２ｂおよび制御端子（不図示）を有し、端子２ａがインダクタＬ１に接続され、端子２ｂには反射の影響を防ぐための片側直流終端用抵抗ＲＬが接続される。
【００２８】
なお、可変減衰器２の端子２ｂは、減衰量の可変量を大きくするためには高い抵抗が必要となるので、開放（オープン）してもよい。
【００２９】
可変減衰器２は、図１（ｂ）に示すように、例えばバリアブルアッテネータ２Ａで構成することができる。
【００３０】
バリアブルアッテネータ２Ａは、第１可変抵抗Ｒ１、第２可変抵抗Ｒ２、第３可変抵抗Ｒ３がＴ型接続されたものである。すなわち、第１可変抵抗Ｒ１は、一端が端子２ａに接続され、他端が第２可変抵抗Ｒ２の一端に接続される。第２可変抵抗Ｒ２は、一端が第１可変抵抗Ｒ１の他端に接続され、他端が端子２ｂに接続される。第３可変抵抗Ｒ３は、一端が第１可変抵抗Ｒ１と第２可変抵抗Ｒ２との間に接続され、他端が接地される。
【００３１】
バリアブルアッテネータ２Ａは、制御部３により、第１乃至第３可変抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値が可変制御され、減衰量を所定ステップ（例えば０．５ｄＢステップ）で連続的に可変する。
【００３２】
制御部３は、伝送線路Ｗａの損失に応じて可変減衰器２の減衰量を可変制御する。制御部３は、例えば可変減衰器２として図１（ｂ）のバリアブルアッテネータ２Ａを用いた場合、第１乃至第３可変抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値を伝送線路Ｗａの損失に応じて可変制御する。
【００３３】
なお、可変減衰器２は、図１（ｂ）のバリアブルアッテネータ２Ａに限定されるものではない。例えば複数の減衰器を組み合わせ、スイッチング動作により所望の減衰量を得る切り替え式のステップアッテネータを可変減衰器２として用いることもできる。
【００３４】
また、図１（ａ）の可変低域イコライザ１Ａは、１つの可変減衰器２がインダクタＬ１を介して伝送線路Ｗａに接続された構成であるが、複数の可変減衰器２がインダクタＬ１を介して伝送線路Ｗａに接続された構成としてもよい。例えば図２に示すように、２つの可変減衰器２がインダクタＬ１に並列接続して可変低域イコライザ１（１Ｂ）を構成すれば、可変減衰器２が１つの場合よりも減衰量の可変範囲を広げることができる。なお、図２において図１（ａ）と同一の構成要素には同一番号を付している。
【００３５】
［損失補償方法について］
次に、上記のように構成される可変低域イコライザ１（１Ａ，１Ｂ）を用いた損失補償方法の一例について図３を参照しながら説明する。
【００３６】
制御部３は、伝送線路Ｗａを介して高速デジタル信号（例えばＰＡＭ４信号）を受信する場合、伝送線路Ｗａの損失が基準損失より低いか否かに応じて可変減衰器２の減衰量を可変制御する。
【００３７】
具体的に、受信する高速デジタル信号が５０Ｇｂａｕｄ，１Ｖｐｐであって、ナイキスト周波数２５ＧＨｚの所定の損失（例えば−３ｄＢ）を基準損失とすると、この基準損失より低い場合（ＳＴ１−Ｙｅｓ）は、可変減衰器２の減衰量を下げる方向に所定ステップ毎に減衰量を可変制御する（ＳＴ２）。これに対し、基準損失より高い場合は（ＳＴ１−Ｎｏ）、可変減衰器２の減衰量を上げる方向に所定ステップ毎に減衰量を可変制御する（ＳＴ３）。
【００３８】
そして、制御部３は、ベースラインが細く、最もアイの開いた最適な信号波形が出力されると（ＳＴ４−Ｙｅｓ、ＳＴ５−Ｙｅｓ）、可変減衰器２の減衰量の可変制御を停止する（ＳＴ６）。
【００３９】
なお、可変減衰器２の減衰量は、０ｄＢまたは前回停止した減衰量から所定ステップ毎に可変制御してもよい。また、予めシミュレーションにより伝送線路Ｗａの損失に適した可変減衰器２の減衰量を記憶部に記憶しておき、使用する伝送線路Ｗａの損失が判っている場合には、使用する伝送線路Ｗａの損失に対応した可変減衰器２の減衰量を制御部３が記憶部から読み出して可変減衰器２の減衰量を制御することもできる。
【００４０】
［シミュレーション結果について］
次に、図４に示すように、伝送線路Ｗａと信号源Ｗｂを有する被測定物Ｗに可変低域イコライザ１（１Ａ）を接続してシミュレーションを行ったときの結果について説明する。
【００４１】
ここでは、高速デジタル信号の一例として５０Ｇｂａｕｄ，１ＶｐｐのＰＡＭ４信号を発生する信号源Ｗｂを有する被測定物Ｗを用い、図５（ａ）に示すように、ナイキスト周波数２５ＧＨｚでの伝送線路Ｗａの損失が低い条件ａ（伝送線路Ｗａの損失：１．５ｄＢとナイキスト周波数２５ＧＨｚでの伝送線路Ｗａの損失が高い条件ｂ（伝送線路Ｗａの損失：４．５ｄＢ）について可変低域イコライザ１（１Ａ）によるシミュレーションを行った。
【００４２】
なお、このシミュレーションでは、インダクタＬ１のインダクタンスを８ｎＨとし、可変低域イコライザ１（１Ａ）の可変減衰器２の減衰量が１ｄＢと１０ｄＢの場合についてそれぞれ測定した。
【００４３】
その結果、伝送線路Ｗａの損失が低い条件ａでは、可変減衰器２の減衰量が１ｄＢ（Ｓｅｔ１）の方が１０ｄＢ（Ｓｅｔ２）のときよりもＰＡＭ４波形のアイが開いた。
【００４４】
これに対し、伝送線路Ｗａの損失が高い条件ｂでは、可変減衰器２の減衰量が１０ｄＢ（Ｓｅｔ２）の方が１ｄＢ（Ｓｅｔ１）よりもＰＡＭ４波形のアイが開いた。
【００４５】
以上のことから、高速デジタル信号を受信するにあたって、伝送線路Ｗａの損失に応じて可変減衰器２の減衰量を可変制御することで伝送線路Ｗａの損失を補償することができる。
【００４６】
上述した可変低域イコライザ１は、被測定物Ｗに既知のパターン信号（高速デジタル信号、例えばＰＡＭ４信号）を入力し、この既知のパターン信号に伴って被測定物Ｗから折り返されるパターン信号を受信し、受信したパターン信号と被測定物Ｗに入力した既知のパターン信号との比較結果に基づいて被測定物Ｗの誤り率を測定する図８の誤り率測定器１１に組み込んで用いることができる。
【００４７】
この誤り率測定器１１では、被測定物Ｗの誤り率測定を行うにあたって、操作表示部１２にて誤り率測定に関わる各種パラメータの設定を行う。そして、パターン発生部１３は、制御部１４の制御により、設定に基づく既知のパターン信号（高速デジタル信号）をテスト信号として被測定物Ｗに送信する。
【００４８】
続いて、可変低域イコライザ１は、制御部１４の制御により、被測定物Ｗの伝送線路の損失を補償し、パターン発生部１３から被測定物Ｗへのテスト信号の送信に伴って被測定物Ｗから折り返されるパターン信号を受信してエラー検出部１４に出力する。
【００４９】
その後、エラー検出部１５は、制御部１４の制御により、可変低域イコライザ１を介して被測定物Ｗから伝送線路Ｗａの損失を補償して受信した信号と既知の信号とをビット比較してエラーを検出し、その結果を操作表示部１２に表示する。
【００５０】
このように、本実施の形態によれば、数ＧＨｚまで周波数帯域を持つ可変減衰器２を抵抗の代わりに用い、伝送線路の損失に応じて可変減衰器２の減衰量を可変制御することにより、幅広い伝送線路のロスに対し、特に低周波数帯域にフォーカスして波形補償を簡素な構成で行うことができる。
【００５１】
以上、本発明に係る可変低減イコライザ及びそれを用いた損失補償方法と誤り率測定器及び誤り率測定方法の最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００５２】
１（１Ａ，１Ｂ）  可変低域イコライザ
２  可変減衰器
２ａ，２ｂ  端子
２Ａ  バリアブルアッテネータ
３  制御部
１１  誤り率測定器
１２  操作表示部
１３  パターン発生部
１４  制御部
１５  エラー検出部
Ｌ１  インダクタ
Ｒ１．Ｒ２，Ｒ３  可変抵抗
ＲＬ  片側直流終端用抵抗
Ｗ  被測定物
Ｗａ  伝送線路
Ｗｂ  信号源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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