(57)【要約】【課題】個々に異なった同調特性を示す磁気同調デバイスに対して、ＦＭコイルにより高速な周波数掃引を行う場合の周波数範囲を拡大できる磁気同調デバイス駆動装置及びそれを用いた信号分析装置並びに磁気同調デバイス駆動方法を提供する。【解決手段】メインコイル３１に駆動電流を出力するメインコイル駆動回路１１と、ＹＩＧ３３の出力信号を基準信号Ｓｒ（ｆｒ）に同期させるための制御信号を出力する位相同期ループ回路１３と、制御信号に基づいてＦＭコイル３２に駆動電流を出力するＦＭコイル駆動回路１２と、ＹＴＯ３０の発振周波数範囲を複数の帯域に分割し、当該帯域ごとにメインコイル３１の駆動電流に対するＹＴＯ３０の同調特性を算出する同調特性算出部１５と、同調特性に基づいて帯域ごとにメインコイル３１の駆動電流の設定値を決定する駆動電流値決定部１６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主コイル（３１）、副コイル（３２）、及び磁気共鳴素子（３３）を有する磁気同調デバイス（３０）を駆動する磁気同調デバイス駆動装置（１０）であって、
前記主コイルに駆動電流を出力する主コイル駆動回路（１１）と、
前記磁気共鳴素子の出力信号を所定の基準信号に同期させるための制御信号を出力する位相同期発振器（１３）と、
前記制御信号に基づいて前記副コイルに駆動電流を出力する副コイル駆動回路（１２）と、
前記磁気同調デバイスの発振周波数範囲を複数の帯域に分割し、当該帯域ごとに前記主コイルの駆動電流に対する前記磁気同調デバイスの同調特性を算出する同調特性算出部（１５）と、
前記同調特性に基づいて前記帯域ごとに前記主コイルの駆動電流の設定値を決定する駆動電流値決定部（１６）とを備えることを特徴とする磁気同調デバイス駆動装置。
【請求項２】
前記駆動電流値決定部は、前記帯域ごとの前記同調特性に基づいて、前記磁気同調デバイスの発振周波数に対してリニアな電流値を前記設定値とすることを特徴とする請求項１に記載の磁気同調デバイス駆動装置。
【請求項３】
前記設定値に基づいて前記主コイルの駆動電流を制御するとともに、前記磁気同調デバイスの発振周波数範囲に含まれる１つの発振周波数を基準とした周波数掃引を前記副コイルにより行うための前記基準信号を前記位相同期発振器に出力可能な掃引制御部（１７）をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気同調デバイス駆動装置。
【請求項４】
前記磁気同調デバイスの発振周波数範囲に含まれる１つの発振周波数に対応するオフセット電圧を前記主コイル駆動回路に出力するオフセット電圧発生回路（１９）と、
前記１つの発振周波数を基準とした周波数掃引を可能とするための掃引電圧を発生し、当該掃引電圧を前記主コイル駆動回路に出力する掃引電圧発生回路（２０）とをさらに備え、
前記掃引制御部は、前記副コイルにより周波数掃引を行う場合には、前記掃引電圧発生回路を前記主コイル駆動回路から切り離すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の磁気同調デバイス駆動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の磁気同調デバイス駆動装置（１０）を備える信号分析装置（４０）であって、
周波数掃引が可能なローカル信号を前記磁気同調デバイス（３０）により生成して入力信号とともにミキサ（４２）に与え、当該ミキサの出力から所定の中間周波数帯の信号をフィルタ（４３）で抽出する周波数変換部（４１）と、
前記入力信号のうち、指定された観測帯域の信号成分が前記周波数変換部の前記フィルタから時系列に出力されるように、前記ローカル信号発生器のローカル信号の周波数掃引制御を行う前記磁気同調デバイス駆動装置と、
前記周波数変換部の出力信号をサンプリングしてデジタルの信号列に変換するＡ／Ｄ変換器（４４）と、
前記ローカル信号の掃引中に前記Ａ／Ｄ変換器から出力される信号列を記憶し、周波数対信号強度のスペクトラム特性を求める信号解析部（４５）と、
前記信号解析部で得られたスペクトラム特性を波形表示する表示部（４６）とを備えることを特徴とする信号分析装置。
【請求項６】
主コイル（３１）、副コイル（３２）、及び磁気共鳴素子（３３）を有する磁気同調デバイス（３０）を駆動する磁気同調デバイス駆動方法であって、
前記磁気同調デバイスの発振周波数範囲を複数の帯域に分割する帯域分割ステップと、
前記帯域ごとに前記主コイルの駆動電流に対する前記磁気同調デバイスの同調特性を算出する同調特性算出ステップと、
前記同調特性に基づいて前記帯域ごとに前記主コイルの駆動電流の設定値を決定する駆動電流値決定ステップとを含むことを特徴とする磁気同調デバイス駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気同調デバイス駆動装置及びそれを用いた信号分析装置並びに磁気同調デバイス駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、数ＧＨｚ以上の高周波信号を出力する装置として、広い周波数範囲に亘って周波数を可変できるＹＩＧを共振素子とするＹＴＯ（YIG Tuned Oscillator）と呼ばれるユニットが用いられている。
【０００３】
ＹＩＧはイットリウム、鉄、ガーネットの化合物であり、印加される磁界の強さに応じて、電子スピンに起因する共鳴周波数が直線的に変化する特性を有する磁気共鳴素子である。ＹＴＯは、このＹＩＧを共振素子とする発振回路やＹＩＧに磁界を印加する同調コイル等が磁気シールド用のケース内に収められてユニット化されたものである。
【０００４】
そして、ＹＴＯは、外部から同調コイルに電流を供給することで、その供給電流に比例した周波数の信号を所定周波数範囲内で発振出力することができ、広帯域なスペクトラムアナライザの掃引発振回路や信号発生器等に用いられている。
【０００５】
一般的にＹＴＯは、発振周波数の粗調整を行うメインコイルと、発振周波数の微調整を行うＦＭコイルとを同調コイルとして有する。メインコイルは発振周波数の可変幅を大きく取るために巻数が多く、ＦＭコイルはＰＬＬ制御に高速に応答できるように巻数を少なくした構造となっている。従って、ＦＭコイルの発振周波数の可変幅は、メインコイルの可変幅より小さく、かつ可変感度も小さい。
【０００６】
ＹＴＯを駆動する従来の磁気同調デバイス駆動装置は、図６に示すような構成を有する（例えば、特許文献１参照）。図６に示した従来の磁気同調デバイス駆動装置は、メインコイル３１、ＦＭコイル３２、及びＹＩＧ３３を有するＹＴＯ３０と、周波数調整回路５０と、周波数設定回路６０とを備える。
【０００７】
周波数調整回路５０は、ＹＴＯ３０の出力信号Ｓｏ（ｆｏ）とＹＴＯ３０の設定周波数に対して予め定められた関係の周波数ｆｒの基準信号Ｓｒ（ｆｒ）が入力されるようになっており、ＹＴＯ３０の発振周波数ｆｏの設定周波数に対するずれがゼロになるようにＹＴＯ３０のＦＭコイル３２に流す電流を調整するものである。
【０００８】
周波数設定回路６０は、オフセット電圧発生回路６１と、増幅手段６２と、加算回路６３と、メインコイル駆動回路６４とを備える。
【０００９】
まず、ＹＴＯ３０の設定周波数に対応する入力チューン電圧Ｖｉが増幅手段６２に供給されるとともに、ＹＴＯ３０の設定周波数が所定周波数（例えば２．４ＧＨｚ）であるときの入力チューン電圧Ｖｉに等しい一定の電圧値を取る基準電圧Ｖｒが増幅手段６２に供給される。
【００１０】
さらに、増幅手段６２から出力される出力チューン電圧Ｖｏとオフセット電圧発生回路６１から出力されるオフセット電圧Ｖｆが加算回路６３によって加算され、その加算電圧がメインコイル駆動回路６４で電圧−電流変換されて、ＹＴＯ３０のメインコイル３１に電流が流れるようにされる。
【００１１】
図７に、設定周波数に対して得られるＹＴＯ３０の発振周波数ｆｏの一例（実線）を示す。ＹＴＯ３０の設定周波数が２．４ＧＨｚ以下である場合（即ち、入力チューン電圧Ｖｉが基準電圧Ｖｒ以上である場合）には、ＹＴＯ３０の発振周波数ｆｏの設定周波数に対するずれは比較的小さい。この場合には、入力チューン電圧Ｖｉは、増幅手段６２により相対的に低い増幅率で反転増幅されてメインコイル３１に供給される。
【００１２】
一方、ＹＴＯ３０の設定周波数が２．４ＧＨｚより高い場合（即ち、入力チューン電圧Ｖｉが基準電圧Ｖｒより低い場合）には、ＹＴＯ３０の発振周波数ｆｏの設定周波数に対するずれは、設定周波数が高くなるに従って大きくなる。この場合には、入力チューン電圧Ｖｉは、増幅手段６２により相対的に高い増幅率で反転増幅されてメインコイル３１に供給される。
【００１３】
即ち、上記のように構成された従来の磁気同調デバイス駆動装置は、ＹＴＯ３０の設定周波数に応じて増幅手段６２の増幅率を変えることで、ＹＴＯ３０の同調特性を改善させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】実用新案登録第２５４１５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１に開示された構成は、増幅手段の増幅率を所定の周波数で変化させるものであり、同調特性が個々に異なるＹＴＯに対して、その個別ばらつきの補償ができないという問題があった。また、特許文献１には、ＦＭコイルにより周波数掃引を行うことについて記載も示唆もない。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、個々に異なった同調特性を示す磁気同調デバイスに対して、ＦＭコイルにより高速な周波数掃引を行う場合の周波数範囲を拡大できる磁気同調デバイス駆動装置及びそれを用いた信号分析装置並びに磁気同調デバイス駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１の磁気同調デバイス駆動装置は、主コイル、副コイル、及び磁気共鳴素子を有する磁気同調デバイスを駆動する磁気同調デバイス駆動装置であって、前記主コイルに駆動電流を出力する主コイル駆動回路と、前記磁気共鳴素子の出力信号を所定の基準信号に同期させるための制御信号を出力する位相同期発振器と、前記制御信号に基づいて前記副コイルに駆動電流を出力する副コイル駆動回路と、前記磁気同調デバイスの発振周波数範囲を複数の帯域に分割し、当該帯域ごとに前記主コイルの駆動電流に対する前記磁気同調デバイスの同調特性を算出する同調特性算出部と、前記同調特性に基づいて前記帯域ごとに前記主コイルの駆動電流の設定値を決定する駆動電流値決定部とを備える構成を有している。
【００１８】
この構成により、磁気同調デバイスの発振周波数範囲を複数の帯域に分割し、帯域ごとに主コイルの駆動電流に対する磁気同調デバイスの同調特性を算出し、その同調特性に基づいて主コイルの駆動電流の設定値が決定されるため、個々に異なった同調特性を示す磁気同調デバイスに対して、副コイルにより高速な周波数掃引を行う場合の周波数範囲を拡大することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項２の磁気同調デバイス駆動装置では、前記駆動電流値決定部は、前記帯域ごとの前記同調特性に基づいて、前記磁気同調デバイスの発振周波数に対してリニアな電流値を前記設定値とする構成を有している。
【００２０】
この構成により、実際の磁気同調デバイスの同調特性を良く近似した同調特性を得ることができ、その同調特性に基づいて主コイルの駆動電流の設定値を得ることができる。
【００２１】
また、本発明の請求項３の磁気同調デバイス駆動装置は、前記設定値に基づいて前記主コイルの駆動電流を制御するとともに、前記磁気同調デバイスの発振周波数範囲に含まれる１つの発振周波数を基準とした周波数掃引を前記副コイルにより行うための前記基準信号を前記位相同期発振器に出力可能な掃引制御部をさらに備える構成を有している。
【００２２】
この構成により、副コイルにより高速な周波数掃引を行うことができる。
【００２３】
また、本発明の請求項４の磁気同調デバイス駆動装置は、前記磁気同調デバイスの発振周波数範囲に含まれる１つの発振周波数に対応するオフセット電圧を前記主コイル駆動回路に出力するオフセット電圧発生回路と、前記１つの発振周波数を基準とした周波数掃引を可能とするための掃引電圧を発生し、当該掃引電圧を前記主コイル駆動回路に出力する掃引電圧発生回路とをさらに備え、前記掃引制御部は、前記副コイルにより周波数掃引を行う場合には、前記掃引電圧発生回路を前記主コイル駆動回路から切り離す構成を有している。
【００２４】
この構成により、掃引電圧発生回路から生じる雑音成分が磁気同調デバイスに影響を与えることがないため、位相雑音を改善することができる。
【００２５】
また、本発明の請求項５の信号分析装置は、上記のいずれかの磁気同調デバイス駆動装置を備える信号分析装置であって、周波数掃引が可能なローカル信号を前記磁気同調デバイスにより生成して入力信号とともにミキサに与え、当該ミキサの出力から所定の中間周波数帯の信号をフィルタで抽出する周波数変換部と、前記入力信号のうち、指定された観測帯域の信号成分が前記周波数変換部の前記フィルタから時系列に出力されるように、前記ローカル信号発生器のローカル信号の周波数掃引制御を行う前記磁気同調デバイス駆動装置と、前記周波数変換部の出力信号をサンプリングしてデジタルの信号列に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記ローカル信号の掃引中に前記Ａ／Ｄ変換器から出力される信号列を記憶し、周波数対信号強度のスペクトラム特性を求める信号解析部と、前記信号解析部で得られたスペクトラム特性を波形表示する表示部とを備える構成を有している。
【００２６】
この構成により、磁気同調デバイス駆動装置を備えているため、一般的な主コイルによる周波数掃引だけでなく、副コイルによる高速かつ位相雑音を抑えた精度の良い周波数掃引を行うことができる。
【００２７】
また、本発明の請求項６の磁気同調デバイス駆動方法は、主コイル、副コイル、及び磁気共鳴素子を有する磁気同調デバイスを駆動する磁気同調デバイス駆動方法であって、前記磁気同調デバイスの発振周波数範囲を複数の帯域に分割する帯域分割ステップと、前記帯域ごとに前記主コイルの駆動電流に対する前記磁気同調デバイスの同調特性を算出する同調特性算出ステップと、前記同調特性に基づいて前記帯域ごとに前記主コイルの駆動電流の設定値を決定する駆動電流値決定ステップとを含む。
【００２８】
この構成により、磁気同調デバイスの発振周波数範囲を複数の帯域に分割し、帯域ごとに主コイルの駆動電流に対する磁気同調デバイスの同調特性を算出し、その同調特性に基づいて主コイルの駆動電流の設定値が決定されるため、個々に異なった同調特性を示す磁気同調デバイスに対して、副コイルにより高速な周波数掃引を行う場合の周波数範囲を拡大することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、磁気同調デバイスの発振周波数範囲を複数の帯域に分割し、帯域ごとに主コイルの駆動電流に対する磁気同調デバイスの同調特性を算出し、その同調特性に基づいて主コイルの駆動電流の設定値が決定することにより、個々に異なった同調特性を示す磁気同調デバイスに対して、副コイルにより高速な周波数掃引を行う場合の周波数範囲を拡大することができる磁気同調デバイス駆動装置及びそれを用いた信号分析装置並びに磁気同調デバイス駆動方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態としての磁気同調デバイス駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態としての磁気同調デバイス駆動装置の制御部が実行する処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートにおける処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図４】ＹＴＯの同調特性の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態としての信号分析装置の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の磁気同調デバイス駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の磁気同調デバイス駆動装置において設定周波数に対して得られる発振周波数の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る磁気同調デバイス駆動装置及びそれを用いた信号分析装置並びに磁気同調デバイス駆動方法の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態としての磁気同調デバイス駆動装置１０の構成について説明する。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態の磁気同調デバイス駆動装置１０は、メインコイル３１、ＦＭコイル３２、及びＹＩＧ３３を有する磁気同調デバイスとしてのＹＴＯ３０を駆動するものである。
【００３４】
磁気同調デバイス駆動装置１０は、メインコイル３１に駆動電流を出力するメインコイル駆動回路１１と、ＹＩＧ３３の出力信号を所定の基準信号に同期させるための制御信号を出力する位相同期ループ回路１３と、位相同期ループ回路１３から出力された制御信号に基づいてＦＭコイル３２に駆動電流を出力するＦＭコイル駆動回路１２と、各種制御を行う制御部１４とを主に備える。
【００３５】
位相同期ループ回路１３は、入力されたＹＴＯ３０の出力信号Ｓｏ（ｆｏ）の周波数と位相が制御部１４から入力された基準信号Ｓｒ（ｆｒ）の周波数と位相に等しくなるように、ＦＭコイル駆動回路１２を制御するようになっている。
【００３６】
制御部１４は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、所定のプログラムを実行することにより、同調特性算出部１５と、駆動電流値決定部１６と、掃引制御部１７とをソフトウエア的に構成する。
【００３７】
同調特性算出部１５は、ＹＴＯ３０の発振周波数範囲を複数の帯域に分割し、帯域ごとにメインコイル３１の駆動電流に対するＹＴＯ３０の同調特性（発振周波数の電流特性）を算出するようになっている。
【００３８】
駆動電流値決定部１６は、同調特性算出部１５によって算出された同調特性に基づいて、帯域ごとにメインコイル３１の駆動電流の設定値を決定するようになっている。
【００３９】
掃引制御部１７は、駆動電流値決定部１６によって決定された帯域ごとのメインコイル３１の駆動電流の設定値に基づいて、メインコイル３１の駆動電流を制御するとともに、ＹＴＯ３０の発振周波数範囲に含まれる任意の発振周波数を基準とした周波数掃引をＦＭコイル３２により行うための基準信号Ｓｒ（ｆｒ）を位相同期ループ回路１３に出力可能に構成されている。
【００４０】
制御部１４には、図示しない操作部によって指定されたオフセット周波数ｆｍ、掃引周波数範囲Δｆｍの情報が入力されるようになっている。制御部１４は、オフセット周波数ｆｍの設定を周波数−電圧変換演算部１８ａに出力するとともに、掃引周波数範囲Δｆｍの設定を周波数−電圧変換演算部１８ｂに出力するようになっている。
【００４１】
周波数−電圧変換演算部１８ａは、図示しない不揮発性メモリ等に記憶されたＹＴＯ３０の同調特性に従って、制御部１４から出力されたオフセット周波数ｆｍの設定をオフセット周波数ｆｍに対応する電圧Ｖｓ'に変換するようになっている。
【００４２】
周波数−電圧変換演算部１８ｂは、図示しない不揮発性メモリ等に記憶されたＹＴＯ３０の同調特性に従って、制御部１４から出力された掃引周波数範囲Δｆｍの設定を掃引周波数範囲Δｆｍに対応する電圧Ｖｔ'に変換するようになっている。
【００４３】
オフセット電圧発生回路１９は、周波数−電圧変換演算部１８ａから出力された電圧Ｖｓ'を増幅してオフセット電圧Ｖｓとして加算回路２２に出力するようになっている。これにより、ＹＴＯ３０の発振周波数範囲に含まれる任意の発振周波数に対応するオフセット電圧Ｖｓをメインコイル駆動回路１１に出力することができる。
【００４４】
また、掃引電圧発生回路２０は、切り離しスイッチ２１を介して、周波数−電圧変換演算部１８ｂから出力された電圧Ｖｔ'を増幅して掃引電圧Ｖｔとして加算回路２２に出力するようになっている。これにより、オフセット電圧発生回路１９から出力されたオフセット電圧Ｖｓに対応する発振周波数を基準とした周波数掃引を可能とするための掃引電圧Ｖｔをメインコイル駆動回路１１に出力することができる。
【００４５】
なお、切り離しスイッチ２１に代えて、カットオフ周波数を可変できるローパスフィルタを用いても良い。この場合は、ＦＭコイル３２のみで周波数掃引する場合はカットオフ周波数をより低く設定することで、掃引電圧発生回路２０から生じる雑音成分の帯域を制限することができ、ＹＴＯ３０の位相雑音に与える影響を小さくすることができる。
【００４６】
加算回路２２は、オフセット電圧発生回路１９からのオフセット電圧Ｖｓと、掃引電圧発生回路２０からの掃引電圧Ｖｔを加算して、メインコイル駆動回路１１に出力するようになっている。
【００４７】
＜動作の概要＞
以下、磁気同調デバイス駆動装置１０が行う周波数掃引の概要について説明する。周波数掃引範囲に応じて、以下に示す２種類の動作モードがある。
【００４８】
［動作モード１］：周波数を掃引する幅が比較的狭く、メインコイル３１の電流を一定としてＦＭコイル３２の駆動電流を変化させるだけでカバーできる周波数範囲のとき（例えば、８ＧＨｚから８．０１ＧＨｚまでの周波数掃引を行う場合）
【００４９】
まず、図示しない操作部によって、オフセット周波数ｆｍを８ＧＨｚと８．０１ＧＨｚの中間である８．００５ＧＨｚとするオフセット周波数設定が指定される。
【００５０】
次に、制御部１４の掃引制御部１７は、切り離しスイッチ２１をオフとして、掃引電圧発生回路２０をメインコイル駆動回路１１から切り離す。このようにすることで、掃引電圧発生回路２０から生じる雑音成分がＹＴＯ３０に影響を与えることがなくなるため、位相雑音を改善することができる。
【００５１】
次に、掃引制御部１７は、ＹＴＯ３０が８ＧＨｚで発振するよう、位相同期ループ回路１３に基準信号Ｓｒ（ｆｒ）を与える。
【００５２】
次に、掃引制御部１７は、ＹＴＯ３０が８．０１ＧＨｚまで周波数掃引されるよう、位相同期ループ回路１３に与える基準信号Ｓｒ（ｆｒ）の基準周波数ｆｒを変化させていく。このとき、ＦＭコイル３２は、−０．００５ＧＨｚから＋０．００５ＧＨｚまでの範囲でＹＴＯ３０の発振周波数を変化させることになる。これにより、インダクタンスの大きいメインコイル３１を動かさずにＦＭコイル３２のみで周波数掃引できるので、高速な周波数掃引を実現できる。
【００５３】
［動作モード２］：周波数を掃引する幅が比較的広く、ＦＭコイル３２だけではカバーしきれない周波数範囲のとき（例えば、８ＧＨｚから１０ＧＨｚまでの周波数掃引を行う場合）
【００５４】
まず、図示しない操作部によって、オフセット周波数ｆｍを８ＧＨｚとするオフセット周波数設定が指定される。さらに、図示しない操作部によって、掃引周波数範囲Δｆｍを２ＧＨｚとする掃引周波数範囲設定が指定される。
【００５５】
次に、掃引制御部１７は、切り離しスイッチ２１をオンとして、掃引電圧発生回路２０をメインコイル駆動回路１１に接続する。
【００５６】
次に、掃引制御部１７は、ＹＴＯ３０が８ＧＨｚで発振するよう、位相同期ループ回路１３に基準信号Ｓｒ（ｆｒ）を与える。
【００５７】
次に、掃引制御部１７は、ＹＴＯ３０が１０ＧＨｚまで周波数掃引されるよう、掃引電圧発生回路２０を動作させるとともに、位相同期ループ回路１３に与える基準信号Ｓｒ（ｆｒ）の基準周波数を変化させていく。
【００５８】
＜磁気同調デバイス駆動方法＞
次に、本実施形態の磁気同調デバイス駆動方法について説明する。図２は、磁気同調デバイス駆動装置１０の制御部１４が実行する磁気同調デバイス駆動プログラムのフローチャートである。
【００５９】
まず、ステップＳ１では、制御部１４は、ＹＴＯ３０の発振周波数範囲の分割数を示すインデックスｎの値を"１"に初期化する。
【００６０】
次に、ステップＳ２では、制御部１４は、ＹＴＯ３０の全ての発振周波数範囲をＮ個の複数の帯域に分割する。なお、この分割は、均等でも不均等でも良く、その細かさも任意である。
【００６１】
次に、ステップＳ３では、制御部１４は、ｎ番目の帯域についてメインコイル３１の駆動電流に対するＹＴＯ３０の同調特性（発振周波数の電流特性）を算出し、算出した同調特性を図示しない不揮発性メモリ等に格納する。このステップＳ３の処理については後述する。
【００６２】
次に、ステップＳ４では、制御部１４は、ステップＳ３で算出された同調特性に基づいて、ｎ番目の帯域におけるメインコイル３１の駆動電流の設定値を決定する。さらに制御部１４は、決定された設定値を図示しない不揮発性メモリ等に格納する。このステップＳ４の処理については後述する。
【００６３】
次に、ステップＳ５では、制御部１４は、インデックスｎが分割数Ｎよりも小さいか否かを判定する。ここでＮの値は２以上に設定されている。インデックスｎの値が分割数Ｎよりも小さい場合には、制御部１４は、ステップＳ６でインデックスｎの値を１つ増加させた後に、再びステップＳ３の処理を実行する。一方、インデックスｎの値が分割数Ｎに到達した場合には、制御部１４はステップＳ７の処理を実行する。
【００６４】
ステップＳ７では、制御部１４の掃引制御部１７は、図示しない操作部によって指定されたオフセット周波数設定及び掃引周波数範囲設定に応じて、ステップＳ４で決定された各帯域の設定値に基づいて、メインコイル３１及びＦＭコイル３２の駆動電流を制御する。
【００６５】
具体的には、掃引制御部１７は、図示しない操作部によって指定された掃引周波数範囲設定の掃引周波数範囲Δｆｍが比較的狭い場合には、切り離しスイッチ２１をオフとして、オフセット周波数ｆｍの設定を周波数−電圧変換演算部１８ａに出力するとともに、周波数掃引をＦＭコイル３２により行うための基準信号Ｓｒ（ｆｒ）を位相同期ループ回路１３に出力する。これは、既に述べた動作モード１の処理に相当する。
【００６６】
一方、掃引制御部１７は、図示しない操作部によって指定された掃引周波数範囲設定の掃引周波数範囲Δｆｍが比較的広い場合には、切り離しスイッチ２１をオンとして、オフセット周波数ｆｍ及び掃引周波数範囲Δｆｍの設定を周波数−電圧変換演算部１８ａ，１８ｂに出力するとともに、対応する基準信号Ｓｒ（ｆｒ）を位相同期ループ回路１３に出力する。これは、既に述べた動作モード２の処理に相当する。
【００６７】
なお、ステップＳ１〜Ｓ６の処理（複数に分割されたそれぞれの周波数範囲で同調特性を求める）は、出荷前に行われても良いし、ステップＳ７の掃引制御の前に毎回行われても良く、あるいは、ユーザにより任意のタイミングで行われても良い。
【００６８】
＜ステップＳ３の処理＞
次に、図２のフローチャートのステップＳ３の処理の詳細について説明する。図３は、制御部１４を構成する同調特性算出部１５が実行する処理のフローチャートである。ここでは、ｎ番目の帯域の最小周波数ｆ１が８ＧＨｚ、最大周波数ｆ２が９ＧＨｚであるとする。
【００６９】
まず、ステップＳ３１では、同調特性算出部１５は、予め図示しない不揮発性メモリ等に記憶されたＹＴＯの同調特性の初期値を読み込む。この段階では、ＹＴＯ３０の同調特性は未知なので、発振周波数がメインコイル３１の駆動電流に比例する理想的な同調特性を初期値として用いる。
【００７０】
次に、ステップＳ３２では、同調特性算出部１５は、ＹＴＯ３０をｆ１〜ｆ２の間の任意の発振周波数で発振させるためのオフセット周波数ｆｍの設定を周波数−電圧変換演算部１８ａに出力するとともに、対応する基準信号Ｓｒ（ｆｒ）を位相同期ループ回路１３に出力する。オフセット電圧発生回路１９には、オフセット周波数ｆｍに対応する電圧Ｖｓ'が周波数−電圧変換演算部１８ａから入力される。
【００７１】
なお、ステップＳ３２では、同調特性算出部１５は、掃引周波数範囲Δｆｍの設定をゼロとするか、あるいは切り離しスイッチ２１をオフにする。また、周波数−電圧変換演算部１８ａ，１８ｂで使用される値は、ステップＳ３１で読み込んだＹＴＯの同調特性の初期値とする。
【００７２】
次に、ステップＳ３３では、同調特性算出部１５は、ＦＭコイル３２の駆動電流の値を取得する。このとき、ＹＴＯ３０は８ＧＨｚで発振しているが、実際のＹＴＯ３０の同調特性が理想的なものでない場合には、位相同期ループ回路１３によってＦＭコイル３２の駆動電流はゼロでない値に自動的に調整されている。
【００７３】
次に、ステップＳ３４では、同調特性算出部１５は、ＦＭコイル３２の駆動電流が充分な誤差範囲でゼロに近づいたか否かを判定する。ＦＭコイル３２の駆動電流が充分な誤差範囲でゼロに近づいていない場合には、同調特性算出部１５は、ステップＳ３５の処理を実行する。一方、ＦＭコイル３２の駆動電流が充分な誤差範囲でゼロに近づいている場合には、同調特性算出部１５はステップＳ３６の処理を実行する。
【００７４】
次に、ステップＳ３５では、同調特性算出部１５は、ＦＭコイル３２の駆動電流が充分な誤差範囲でゼロに近づくよう、周波数−電圧変換演算部１８ａに与えるオフセット周波数ｆｍの設定を調整した後、ステップＳ３３，Ｓ３４の処理を再び実行する。
【００７５】
次に、ステップＳ３６では、同調特性算出部１５は、ＦＭコイル３２の駆動電流が充分な誤差範囲でゼロに近づいた状態でＹＴＯ３０をｆ１〜ｆ２の間の所望の発振周波数で発振させるために必要なメインコイル３１の駆動電流、あるいはオフセット電圧発生回路１９に与えるべき電圧Ｖｓ'を算出し、算出した値を図示しない不揮発性メモリ等に格納する。
【００７６】
ここで、図４（ａ）を用いてメインコイル３１の駆動電流の算出方法の概要を説明する。図４（ａ）において、点線はメインコイル３１の駆動電流に対する理想的なＹＴＯの同調特性を示しており、実線はメインコイル３１の駆動電流に対する実際のＹＴＯ３０の同調特性の一例を示している。
【００７７】
ステップＳ３３が最初に実行された段階では、例えばＹＴＯ３０の発振周波数がｆ１（＝８ＧＨｚ）の場合には、理想的なＹＴＯの同調特性に基づいたＡ点の駆動電流ＩＡがメインコイル３１に与えられる。このとき、ＦＭコイル３２による周波数補正がないとした場合のＹＴＯ３０の発振周波数はＢ点のｆＢとなる。即ち、メインコイル３１による同調ずれはｆ１−ｆＢとなり、メインコイル３１のみでは所望の発振周波数ｆ１を得ることはできない。
【００７８】
その後、ステップＳ３３〜Ｓ３５の処理が繰り返されることにより、メインコイル３１のみでＹＴＯ３０を発振周波数ｆ１で発振させることができるようになる。このときのメインコイル３１の駆動電流はＩＣとなり、オフセット周波数ｆｍはＣ点の周波数ｆＣとなっている。
【００７９】
これにより、同調特性算出部１５は、理想的なＹＴＯの同調特性に基づいて、周波数ｆＣのオフセット周波数ｆｍからメインコイル３１に与えるべき駆動電流ＩＣ、あるいはオフセット電圧発生回路１９に与えるべき電圧Ｖｓ'を逆算することができる。
【００８０】
次に、ステップＳ３７では、同調特性算出部１５は、発振周波数ｆ１〜ｆ２の間の全ての測定周波数について、メインコイル３１に与えるべき駆動電流（あるいは駆動電圧）の算出が終了したか否かを判定する。発振周波数ｆ１〜ｆ２の間の全ての測定周波数について、メインコイル３１の駆動電流（あるいは駆動電圧）の算出が終了していない場合には、同調特性算出部１５は、ステップＳ３２〜Ｓ３６の処理を再び実行する。
【００８１】
例えば、同調特性算出部１５は、ｎ番目の帯域の最大周波数であるｆ２（＝９ＧＨｚ）についても、メインコイル３１に与えるべき駆動電流、あるいはオフセット電圧発生回路１９に与えるべき電圧Ｖｓ'を算出し終えたら、図４のフローチャートの処理を終了する。
【００８２】
＜ステップＳ４の処理＞
次に、図２のフローチャートのステップＳ４の処理の詳細について説明する。上記のステップＳ３の処理で、ｎ番目の帯域の発振周波数ｆ１〜ｆ２の間の全ての測定周波数で、ＦＭコイル３２の駆動電流がほぼゼロの状態でＹＴＯ３０を発振させるために、メインコイル３１に与えるべき駆動電流、あるいはオフセット電圧発生回路１９に与えるべき電圧Ｖｓ'が求められた。
【００８３】
駆動電流値決定部１６は、このｎ番目の帯域について、例えば最小二乗法により、ＹＴＯ３０の発振周波数とオフセット電圧発生回路１９に与えるべき電圧Ｖｓ'との関係を近似する直線の傾きと切片を求め、求めたこれらの値を図示しない不揮発性メモリ等に格納する。ここでは、オフセット電圧発生回路１９に与える電圧Ｖｓ'とＹＴＯ３０の発振周波数が比例するものと考える。
【００８４】
さらに、駆動電流値決定部１６は、ステップＳ７でオフセット周波数ｆｍとしてｎ番目の帯域の周波数が設定された場合に、周波数−電圧変換演算部１８ａが上記の近似直線上の電圧Ｖｓ'を出力するように、周波数−電圧変換演算部１８ａのパラメータを変更する。
【００８５】
これらステップＳ３，Ｓ４の処理が全ての帯域に対して行われることにより、図４（ｂ）に点線で示すように、実際のＹＴＯ３０の同調特性を良く近似した同調特性を算出することができ、この同調特性に基づいてメインコイル３１の駆動電流の設定値を得ることができる。これにより、帯域ごとに、ＹＴＯ３０の発振周波数に対してリニアな駆動電流をメインコイル３１に与えることができる。
【００８６】
なお、周波数−電圧変換演算部１８ｂに関しては、ＹＴＯ３０の全発振周波数範囲の最小周波数と最大周波数から直線近似として算出した単一の傾きの値を使用して周波数−電圧変換を行えば良い。これは、周波数−電圧変換演算部１８ｂは、メインコイル３１により周波数掃引を行う場合だけ使用するので、周波数−電圧変換演算部１８ａと同様に細かくリニアリティを補正する必要がないためである。
【００８７】
＜ＦＭコイルによる掃引可能幅拡大の例＞
実際のＹＴＯ３０の特性の一例を以下に示す。
・ＹＴＯ３０のリニアリティ誤差：±５ＭＨｚ（最大）
・ＹＴＯ３０のＦＭコイル３２による周波数可変量：±５０ＭＨｚ
・ＹＴＯ３０のリニアリティ以外による同調誤差：±３５ＭＨｚ
（内訳：温度ドリフト±１０ＭＨｚ、磁気ヒステリシス±１０ＭＨｚ、駆動回路の温度ドリフト±５ＭＨｚ、その他・設計マージン分±１０ＭＨｚ）
【００８８】
それ故に、従来は、ＦＭコイル３２の周波数可変範囲のうち周波数掃引に使える範囲は、
±５０ＭＨｚ−（±５ＭＨｚ＋±３５ＭＨｚ）＝±１０ＭＨｚ
であり、その周波数幅は２０ＭＨｚであった。
【００８９】
本発明の磁気同調デバイス駆動方法により、ＹＴＯ３０のリニアリティ誤差を±１ＭＨｚまで改善できたとすると、ＦＭコイル３２の周波数可変範囲のうち周波数掃引に使える範囲は、
±５０ＭＨｚ−（±１ＭＨｚ＋±３５ＭＨｚ）＝±１４ＭＨｚ
となり、周波数幅で２８ＭＨｚに拡大することができる。
【００９０】
なお、既に述べたように、本発明の方法ではＹＴＯ３０の全発振周波数範囲を複数の帯域に分割するが、この分割はシステムの条件によっては不均等でも良いし、その細かさは任意で良い。一般的には、発振周波数範囲を細かく分割する方がＹＴＯの発振周波数の同調特性を補正する効果は高くなるが、同調特性算出部１５による同調特性の取得にかかる時間が増加する。このため、ＹＴＯ３０の全発振周波数範囲の分割数は、それらのバランスを考慮して設定されることが望ましい。
【００９１】
＜高速掃引幅拡大の例＞
上述のように、ＦＭコイル３２による掃引可能幅を広げることができれば、メインコイル３１の駆動電流を固定とし、ＦＭコイル３２の駆動電流のみを変化させることで周波数掃引を行えるため、高速に掃引を行える周波数幅を拡大することができる。
【００９２】
例えば、一般的にＹＴＯのメインコイル３１のインダクタンスは数十ｍＨから数百ｍＨである。これに対してＦＭコイル３２のインダクタンスは数μＨから数十μＨ程度である。ここで、メインコイル３１のインダクタンスを４０ｍＨ、ＦＭコイル３２のインダクタンスを１０μＨとし、２５ＭＨｚを１０μｓで周波数掃引する場合を考える。
【００９３】
メインコイル３１のみで周波数掃引する場合は以下のようになる。
・メインコイル３１のみ：（メインコイル３１の感度を２０ＭＨｚ／ｍＡ、インダクタンスを４０ｍＨとする。）
１０μｓで２５ＭＨｚの周波数幅で掃引を行う場合には、１０μｓで１．２５ｍＡの電流変化が生じる。このとき、インダクタンスによってメインコイル３１に生じる逆起電力は４０ｍＨ×（１．２５ｍＡ／１０ｕｓ）＝５Ｖとなる。
【００９４】
また、ＦＭコイル３２のみで周波数掃引する場合は下記の通りである。
・ＦＭコイル３２のみ：（ＦＭコイル３２の感度を４００ｋＨｚ／ｍＡ、インダクタンスを１０μＨとする。）
１０μｓで２５ＭＨｚの周波数幅の掃引を行う場合には、１０μｓで６２．５ｍＡの電流変化が生じる。このとき、インダクタンスによってＦＭコイル３２に生じる逆起電力は１０μＨ×（６２．５ｍＡ／１０μｓ）＝６２．５ｍＶとなる。
【００９５】
メインコイル駆動回路１１及びＦＭコイル駆動回路１２は、周波数掃引の際に上記のインダクタンスを上乗せしてそれぞれメインコイル３１及びＦＭコイル３２に電圧を加えなければならないので、周波数掃引が高速になるほど高い電圧が必要になる。
【００９６】
上記のように、メインコイル３１で高速掃引を行う際には、ＦＭコイル３２と比較して高い電圧が必要となる。それ故に、メインコイル駆動回路１１の出力上限電圧などにより、メインコイル３１による掃引速度には限界がある。本発明によれば、ＦＭコイル３２のみで掃引できる周波数幅を拡大できるとともに、ＦＭコイル３２のみでより高速に周波数掃引を行うことができる。
【００９７】
＜低位相雑音で掃引できる周波数幅拡大の例＞
通常、メインコイル３１及びＦＭコイル３２には、それらの前段までの回路から生じた雑音による雑音電流が本来望まれる駆動電流に上乗せされている。これらのコイルに流れる雑音電流成分はＹＴＯ３０の発振周波数に影響を与えてＹＴＯ３０の位相雑音を悪化させてしまう。
【００９８】
例えば、先のＹＴＯの例では、メインコイル３１はＦＭコイル３２に対して５０倍の感度を持つので、各コイルの雑音電流成分が同じだとしてもＹＴＯ３０の位相雑音へ与える影響は５０倍異なる。
【００９９】
また、メインコイル駆動回路１１に入力される信号は、オフセット電圧発生回路１９までと掃引電圧発生回路２０までの２系統の回路の和となる。メインコイル３１に加わる雑音電流成分は、オフセット電圧発生回路１９までの回路の雑音と、掃引電圧発生回路２０までの回路の雑音と、メインコイル駆動回路１１自体の雑音の合計となるが、ＦＭコイル３２だけで周波数掃引できる場合は、掃引電圧発生回路２０をメインコイル駆動回路１１から切り離せるので、その分位相雑音の悪化が抑えられる。
【０１００】
各径路による電流雑音は例えば以下のようになる。
・ＦＭコイル駆動回路１２までの経路による電流雑音：
ＦＭコイル３２にて、１０ｋＨｚの周波数で１５０ｐＡ／√Ｈｚの電流雑音密度に相当する雑音信号を発生
・オフセット電圧発生回路１９までの経路による電流雑音：
メインコイル３１にて、１０ｋＨｚの周波数で０．４ｐＡ／√Ｈｚの電流雑音密度に相当する雑音信号を発生
・掃引電圧発生回路２０までの経路による電流雑音：
メインコイル３１にて、１０ｋＨｚの周波数で３．２ｐＡ／√Ｈｚの電流雑音密度に相当する雑音信号を発生
・メインコイル駆動回路１１による電流雑音：
メインコイル３１にて、１０ｋＨｚの周波数で０．９ｐＡ／√Ｈｚの電流雑音密度に相当する雑音信号を発生
【０１０１】
電流雑音から位相雑音を求めるに当たっては次の式が知られている。
【数１】
2014197764.tif 000003
【０１０２】
数１において、ＫはＹＴＯコイル感度、ｉｎは電流雑音密度、ｆｍはオフセット周波数を表している。
【０１０３】
ＦＭコイル３２の電流雑音による位相雑音は、数１によれば−１６７．４ｄＢｃ／Ｈｚである。ＹＴＯ３０の単体の位相雑音が１０ｋＨｚオフセットの場合に−１０５ｄＢｃ／Ｈｚであるとすると、ＦＭコイル３２の電流雑音による位相雑音はＹＴＯ３０単体より大幅に小さく、その影響は無視できる。
【０１０４】
メインコイル３１のトータルの電流雑音は、掃引電圧発生回路２０ありの場合には数２のように計算でき、掃引電圧発生回路２０なしの場合には数３のように計算できる。
【数２】
2014197764.tif 000004
【数３】
2014197764.tif 000005
【０１０５】
数２，３の結果より、メインコイル３１の電流雑音による位相雑音は、掃引電圧発生回路２０ありの場合には−１０６．５ｄＢｃ／Ｈｚとなり、掃引電圧発生回路２０を切り離した場合には−１１７．１ｄＢｃ／Ｈｚとなる。
【０１０６】
前者の位相雑音は、ＹＴＯ３０本来の位相雑音に近く、トータルの位相雑音を−１０２．７ｄＢｃ／Ｈｚに悪化させてしまう。これに対して、後者の位相雑音は、ＹＴＯ３０本来の位相雑音に対して充分低く、トータルの位相雑音は−１０４．７ｄＢｃ／Ｈｚとなるため、ＹＴＯ３０本来の位相雑音をほとんど悪化させない。本発明は、このように位相雑音が低い状態で掃引できる周波数幅を拡大することができる。
【０１０７】
以上説明したように、本発明によれば、ＹＴＯ３０の発振周波数範囲を複数の帯域に分割し、それぞれの帯域でＹＴＯ３０の同調特性を補正することでＹＴＯ３０の同調時の周波数誤差をより小さくすることができる。
【０１０８】
また、本発明によるとメインコイル３１による同調ずれを小さくできるため、ＦＭコイル３２を用いて同調ずれを補償しなければならない周波数範囲を小さくでき、その分ＦＭコイル３２のみで周波数を変化させ、高速に掃引できる周波数範囲を拡大できる。また、ＦＭコイル３２のみで周波数を変化させる際には、メインコイル駆動回路１１の掃引電圧発生回路２０を切り離すことができるため、位相雑音を改善することができる。
【０１０９】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態としての信号分析装置４０について図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成及び動作については適宜説明を省略する。
【０１１０】
図５に示すように、本実施形態の信号分析装置４０は、周波数掃引が可能なローカル信号ＬをＹＴＯ３０により生成して入力信号ＳＩＮとともにミキサ４２に与え、ミキサ４２の出力から所定の中間周波数帯の信号Ｍをフィルタ４３で抽出する周波数変換部４１と、第１の実施形態の磁気同調デバイス駆動装置１０と、周波数変換部４１の出力信号をサンプリングしてデジタルの信号列に変換するＡ／Ｄ変換器４４と、ローカル信号Ｌの周波数掃引中にＡ／Ｄ変換器４４から出力される信号列Ｄｍを記憶し、周波数対信号強度のスペクトラム特性を求める信号解析部４５と、信号解析部４５で得られたスペクトラム特性を波形表示する表示部４６とを備える。
【０１１１】
即ち、入力信号ＳＩＮは、周波数変換部４１のミキサ４２に入力され、ＹＴＯ３０からのローカル信号Ｌとミキシングされ、その差または和（以下の説明では差とする。）の周波数成分のうち、所定の中間周波帯の信号成分Ｍがフィルタ４３によって抽出される。
【０１１２】
ここで、フィルタ４３の通過中心周波数をＦＩＦ、ローカル信号Ｌの周波数をＦＬとし、中間周波帯に変換しようとする解析対象信号の周波数ＦＩＮよりローカル周波数ＦＬが高い上側ヘテロダインでミキシングすると仮定すると、
ＦＬ−ＦＩＦ＝ＦＩＮ
の関係が成り立つ。
【０１１３】
ここで、例えば、ＦＩＦ＝８ＧＨｚとし、ローカル周波数ＦＬを８．１ＧＨｚから９ＧＨｚまで掃引すれば、解析対象信号の周波数ＦＩＮは、１００ＭＨｚから１ＧＨｚまで変化することになる。つまり、フィルタ４３からは、入力信号ＳＩＮのうち１００ＭＨｚから１ＧＨｚまでの信号成分がその元の周波数順に時系列に抽出されることになる。
【０１１４】
なお、ここでは周波数変換を１回行う回路例を示しているが、実際には周波数変換部４１内で複数回の周波数変換処理（一般的には固定周波数のローカル信号による。）を行って、より低い周波数帯に変換している。
【０１１５】
ＹＴＯ３０は、第１の実施形態で述べたように、掃引制御部１７によるオフセット周波数ｆｍ及び掃引周波数範囲Δｆｍの設定に対応した周波数の出力信号Ｓｏ（ｆｏ）をローカル信号Ｌとして出力できるよう構成されている。このローカル信号Ｌの周波数掃引は、掃引制御部１７から入力されるオフセット周波数ｆｍ及び掃引周波数範囲Δｆｍの設定に応じて行われる。さらに、掃引制御部１７は、ローカル信号Ｌの周波数を示す周波数情報ｆｏを信号解析部４５に与えるようになっている。
【０１１６】
一方、周波数変換部４１から出力された信号Ｍは、Ａ／Ｄ変換器４４により所定のサンプリング周期（フィルタ４３の通過帯域の上限の２倍以上の周波数）でサンプリングされ、そのサンプリングで得られたデジタルの信号列Ｄｍが信号解析部４５に入力される。
【０１１７】
信号解析部４５は、周波数掃引によって得られたデジタルの信号列Ｄｍと周波数情報ｆとを対応付けて受信して図示しないメモリに格納し、指定された帯域制限処理等を行って観測帯域内における周波数対信号強度Ｓ（ｆ）の特性、即ちスペクトラム特性を求める。表示部４６は、信号解析部４５が求めたスペクトラム特性の波形を画面に表示する。
【０１１８】
上記のように構成された本実施形態の信号分析装置４０は、第１の実施形態の磁気同調デバイス駆動装置１０を備えているため、一般的なメインコイル３１による周波数掃引だけでなく、ＦＭコイル３２による高速かつ位相雑音を抑えた精度の良い周波数掃引を行うことができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  磁気同調デバイス駆動装置
１１  メインコイル駆動回路（主コイル駆動回路）
１２  ＦＭコイル駆動回路（副コイル駆動回路）
１３  位相同期ループ回路（位相同期発振器）
１４  制御部
１５  同調特性算出部
１６  駆動電流値決定部
１７  掃引制御部
１８ａ，１８ｂ  周波数−電圧変換演算部
１９  オフセット電圧発生回路
２０  掃引電圧発生回路
２１  切り離しスイッチ
２２  加算回路
３０  ＹＴＯ（磁気同調デバイス）
３１  メインコイル（主コイル）
３２  ＦＭコイル（副コイル）
３３  ＹＩＧ（磁気共鳴素子）
４０  信号分析装置
４１  周波数変換部
４２  ミキサ
４３  フィルタ
４４  Ａ／Ｄ変換器
４５  信号解析部
４６  表示部
【図１】
2014197764.tif 000006
【図２】
2014197764.tif 000007
【図３】
2014197764.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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