(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交変調器の性能を評価する直交変調器用性能評価装置において、
＋Ａボルト、−Ａボルト、０ボルトおよびα×Ａボルト（Ａボルトは所定の信号電圧であり、αは所定の係数である。）の電圧レベルを持つ直流電圧で構成され、
Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第１のパターンと、
Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第２のパターンと、
Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第３のパターンと、
Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第４のパターンと、
Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第５のパターンと、
Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第６のパターンと、
Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第７のパターンと、
Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第８のパターンと、
Ｉ信号にα×Ａボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第９のパターンと、
Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号にα×Ａボルトを入力する第１０のパターンと、
によって構成されたパターンから成る性能評価用信号を、直交変調器のＩ信号入力端子とＱ信号入力端子に出力する性能評価用信号出力手段と、
性能評価用キャリア信号出力手段と、
直交変調器の出力信号レベルを測定する測定手段と、
前記性能評価用信号のパターン毎に直交変調器の出力信号レベルを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された直交変調器の出力信号レベルから、下記の演算式を用いてオフセット誤差Ｉoffset、Ｑoffset、振幅誤差Ｇe、位相誤差θeを求めるように構成された性能評価手段を具備すると共に装置全体を制御する制御回路を備えたことを特徴とする直交変調器用性能評価装置。
【数１】
0003593693.tif 000006
また、前記Ｐ１〜Ｐ１０は、前記性能評価用信号の第１のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ１とし、第２のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ２とし、以下同様に、第１０のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ１０とする。
【請求項２】
性能評価用信号出力手段は、直流電圧信号を発生するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の直交変調器用性能評価装置。
【請求項３】
直交変調器の性能を評価する評価方法において、直流電圧発生源から出力される＋Ａボルト、−Ａボルト、０ボルトおよびα×Ａボルトの電圧レベルを持つ直流電圧で構成され、Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第１のパターンと、
Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第２のパターンと、
Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第３のパターンと、
Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第４のパターンと、
Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第５のパターンと、
Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第６のパターンと、
Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第７のパターンと、
Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第８のパターンと、
Ｉ信号にα×Ａボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第９のパターンと、
Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号にα×Ａボルトを入力する第１０のパターンと、
によって構成されたパターンから成る性能評価用信号を、直交変調器のＩ信号入力端子とＱ信号入力端子に入力し、
ＲＦ信号発生源から出力される性能評価用キャリア信号を直交変調器のキャリア信号入力端子に入力し、
前記パターンから成る性能評価用信号を直交変調器に入力した時の直交変調器の出力信号レベルをパターン毎に記憶し、
前記パターン毎に記憶された直交変調器の出力信号レベルから、下記の演算式を用いてオフセット誤差Ｉoffset、Ｑoffset、振幅誤差Ｇe、位相誤差θeを求めるように構成された演算手段によって、オフセット誤差、振幅誤差および位相誤差を求めることを特徴とする直交変調器用性能評価方法。
【数２】
0003593693.tif 000007
また、前記Ｐ１〜Ｐ１０は、前記性能評価用信号の第１のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ１とし、第２のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ２とし、以下同様に、第１０のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ１０とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信を中心に幅広く用いられる直交変調器の性能評価装置及び直交変調器用性能評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の直交変調器の性能評価法について図３を用いて説明する。同図において、（ａ）は、シングルサイドバンド（ＳＳＢ）特性での誤差評価法を説明する図であり、（ｂ）は、入力位相に対する振幅・位相誤差評価法を説明する図である。
【０００３】
図３（ａ）において、被評価対象の直交変調器１のＩ（Ｉｎｐｈａｓｅ）信号入力端子ａとＱ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）信号入力端子ｂはそれぞれ任意波形発生器１０１と１０２が接続され、キャリア信号入力端子ｃはＲＦ信号発生器１０３が接続されている。また、出力信号端子ｄはスペクトラムアナライザ１０４が接続されている。
【０００４】
このような構成の装置において、任意波形発生器１０１によってｃｏｓ２πｆｂｔなる性能評価用信号をＩ信号入力端子ａに入力し、任意波形発生器１０２によってｓｉｎ２πｆｂｔなる性能評価用信号をＱ信号入力端子ｂに入力し、ＲＦ信号発生器１０３によって周波数ｆｃなるキャリア信号を直交変調器１のキャリア信号入力端子ｃに入力し、この時の直交変調器１の出力信号をスペクトラムアナライザ１０４によって測定する。尚、任意波形発生器１０１によって発生されるｃｏｓ２πｆｂｔなる性能評価用信号と、任意波形発生器１０２によって発生されるｓｉｎ２πｆｂｔなる性能評価用信号の振幅は等しくなるように調整する。
【０００５】
上記のように調整された性能評価用信号を直交変調器１の各入力端子に入力した場合、直交変調器１が理想的な直交変調器であった場合は、スペクトラムアナライザ１０４によって検出される出力信号のｆｃ−ｆｂ成分とｆｃ成分が０となり、オフセット誤差がある場合はｆｃ成分が存在し、振幅あるいは位相誤差がある場合はｆｃ−ｆｂ成分が存在する。
【０００６】
つまり、シングルサイドバンド特性での誤差評価法は、振幅が等しく位相が９０度異なる正弦波を直交変調器のＩ、Ｑそれぞれの信号入力端子に入力した時、得られる出力信号から、オフセット誤差と振幅誤差及び位相誤差を検出する方法である。
【０００７】
また、図３（ｂ）において、被評価対象の直交変調器１のＩ信号入力端子ａとＱ信号入力端子ｂは、それぞれ直流電圧発生器１０６と１０７の直流電圧出力端子が接続され、キャリア信号入力端子ｃは、ネットワークアナライザ１０５のＲＦ信号出力端子が接続され、信号端子ｄは、ネットワークアナライザ１０５の入力信号端子が接続されている。
【０００８】
このような構成の装置において、測定者はネットワークアナライザ１０５を操作して直交変調器１のキャリア信号入力端子ｃに適切な周波数のキャリア信号を入力すると共に、直流電圧発生器１０６と１０７を操作してＩ信号入力端子ａとＱ信号入力端子ｂに直流電圧信号を入力する。
【０００９】
この時測定者は、直交変調器１のＩ信号入力端子ａにｃｏｓｒθなる直流電圧信号とＱ信号入力端子ｂにｓｉｎｒθなる直流電圧信号が入力されるように直流電圧発生器１０６と１０７の出力電圧レベルを調整すると共に、これらの直流電圧信号においてｒを定数としθを０〜πまで変化させ、Ｉ，Ｑのベクトルチャート上に円を描くように直流電圧信号の振幅を変化させる。この時、測定者は、直交変調器１から出力される出力信号のそれぞれの点における振幅と位相をネットワークアナライザ１０５で測定することによって直交変調器１の振幅誤差と位相誤差を測定することが可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記に説明した従来の直交変調器の性能評価法では、下記の問題点があった。図３（ａ）で説明したシングルサイドバンド特性での誤差評価法では、Ｉ信号入力端子ａ及びＱ号入力端子ｂに入力する性能評価用信号を発生するための位相が９０度異なる等しい振幅をもつ正弦波を発生する任意波形発生器と、直交変調器の出力信号に含まれるＩ信号とＱ信号及びキャリア信号の周波数成分を完全に分離できる分解能を持ったスペクトラムアナライザが必要となるため、これらの装置を調達することは容易でなく、また各装置を同時に操作することは、操作が煩雑となるため測定者の大きな負担となるという問題点があった。
【００１１】
また、図３（ｂ）で説明した入力位相に対する振幅・位相誤差評価法では、高価で取り扱いの難しいネットワークアナライザを用いる必要があるため、これを調達することは容易でなく、装置の取り扱いにも熟練を要するという問題点があった。また、この方法で必要となる直流電圧発生器１０６と１０７及びネットワークアナライザを同時に操作することは、操作が煩雑となるため測定者の大きな負担となるという問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決するもので、直交変調器の性能評価を直流電圧発生回路と演算回路を用いて行うことが可能な直交変調器用性能評価装置及び直交変調器用性能評価方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために請求項１に記載の発明では、直交変調器の性能を評価する直交変調器用性能評価装置において、＋Ａボルト、−Ａボルト、０ボルトおよびα×Ａボルト（Ａボルトは所定の信号電圧であり、αは所定の係数である。）の電圧レベルを持つ直流電圧で構成され、Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第１のパターンと、Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第２のパターンと、Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第３のパターンと、Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第４のパターンと、Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第５のパターンと、Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第６のパターンと、Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第７のパターンと、Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第８のパターンと、Ｉ信号にα×Ａボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第９のパターンと、Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号にα×Ａボルトを入力する第１０のパターンと、によって構成されたパターンから成る性能評価用信号を、直交変調器のＩ信号入力端子とＱ信号入力端子に出力する性能評価用信号出力手段と、性能評価用キャリア信号出力手段と、直交変調器の出力信号レベルを測定する測定手段と、前記性能評価用信号のパターン毎に直交変調器の出力信号レベルを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された直交変調器の出力信号レベルから、下記の演算式を用いてオフセット誤差Ｉoffset、Ｑoffset、振幅誤差Ｇe、位相誤差θeを求めるように構成された性能評価手段を具備すると共に装置全体を制御する制御回路を備えたことを特徴とするものである。
【数１】
0003593693.tif 000002
また、前記Ｐ１〜Ｐ１０は、前記性能評価用信号の第１のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ１とし、第２のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ２とし、以下同様に、第１０のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ１０とする。
【００１４】
このことにより、直交変調器の性能評価を１台の装置で行うことが可能となる。また、この直交変調器用性能評価装置は、直流電圧発生回路と演算回路等の簡単な回路によって構成することが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、性能評価用信号出力手段は、直流電圧信号を発生するように構成されたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、直交変調器の性能を評価する評価方法において、直流電圧発生源から出力される＋Ａボルト、−Ａボルト、０ボルトおよびα×Ａボルトの電圧レベルを持つ直流電圧で構成され、Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第１のパターンと、Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第２のパターンと、Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第３のパターンと、Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第４のパターンと、Ｉ信号にＡボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第５のパターンと、Ｉ信号に−Ａボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第６のパターンと、Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号にＡボルトを入力する第７のパターンと、Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号に−Ａボルトを入力する第８のパターンと、Ｉ信号にα×Ａボルト、Ｑ信号に０ボルトを入力する第９のパターンと、Ｉ信号に０ボルト、Ｑ信号にα×Ａボルトを入力する第１０のパターンと、によって構成されたパターンから成る性能評価用信号を、直交変調器のＩ信号入力端子とＱ信号入力端子に入力し、ＲＦ信号発生源から出力される性能評価用キャリア信号を直交変調器のキャリア信号入力端子に入力し、前記パターンから成る性能評価用信号を直交変調器に入力した時の直交変調器の出力信号レベルをパターン毎に記憶し、前記パターン毎に記憶された直交変調器の出力信号レベルから、下記の演算式を用いてオフセット誤差Ｉoffset、Ｑoffset、振幅誤差Ｇe、位相誤差θeを求めるように構成された演算手段によって、オフセット誤差、振幅誤差および位相誤差を求めることを特徴とするものである。
【数２】
0003593693.tif 000003
また、前記Ｐ１〜Ｐ１０は、前記性能評価用信号の第１のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ１とし、第２のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ２とし、以下同様に、第１０のパターンを直交変調器に入力した時得られる出力信号をＰ１０とする。
【００１８】
このことにより、直交変調器の性能評価を、例えば直流電圧発生器等の直流電圧発生源と、例えばＲＦ信号発生器等のＲＦ信号発生源と、例えばＲＦレベル測定器等の直交変調器の出力レベルを測定する装置を用いて行うことが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係る直交変調器用性能評価装置の構成図である。
【００２１】
図１において、直交変調器用性能評価装置１０に備えられた性能評価用信号出力手段１１は被評価対象である直交変調器１のＩ信号端子ａに接続され、性能評価用信号出力手段１２は直交変調器１のＱ信号端子ｂに接続され、キャリア信号出力手段１３は直交変調器１のキャリア信号端子ｃに接続され、測定手段１４は直交変調器１の出力信号端子ｄに接続される。
【００２２】
性能評価用信号出力手段１１と１２は、制御装置１５から入力される制御信号により任意の電圧レベルの直流電圧信号を出力することが可能な直流電圧発生回路であり、キャリア信号出力手段１３は制御装置１５から入力される制御信号により任意の周波数のキャリア信号を出力することが可能なＲＦ信号発生回路である。
【００２３】
測定手段１４は、ＲＦレベル測定回路とＡ／Ｄ変換器から成り、直交変調器１の出力信号レベルを測定すると共に測定値をＡ／Ｄ変換し、その測定値を制御装置１５に入力する。
【００２４】
制御装置１５は、性能評価用信号出力手段１１と１２及びキャリア信号出力手段１３を制御すると共に測定手段１４から入力される出力信号レベル値を記憶手段１６に記憶する。記憶手段１６は、例えば不揮発メモリ等のメモリ回路である。
【００２５】
また、制御装置１５は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）とその周辺回路から構成されており、記憶手段１６に記憶された出力信号レベル値を読み出し、演算式を用いてオフセット誤差、振幅誤差、位相誤差を求める性能評価手段をプログラムとして具備し、ここで求められたオフセット誤差、振幅誤差、位相誤差を表示手段１７に表示する。
【００２６】
このような構成における直交変調器用性能評価装置１０の動作を以下に説明する。尚、以下の説明において、被評価対象である直交変調器１は、Ｑ側に振幅誤差Ｇｅと位相誤差θｅがあるとき、Ｉ信号入力端子ａにｉ（ｔ）、Ｑ信号入力端子ｂにｑ（ｔ）を入力した時、出力信号ＲＦｏｕｔが
【数３】
0003593693.tif 000004
で表される直交変調器とする。
【００２７】
まず、制御装置１５は、図２に示す１０パターンの性能評価用信号を、直交変調器１のＩ信号入力端子ａとＱ信号入力端子ｂに入力し、各パターン毎に直交変調器１から出力される出力信号レベルを測定し、記憶手段１６に記憶する。
【００２８】
つまり、図２に示す第１のパターンとして、直交変調器１のＩ信号に定格入力電圧に応じた所定の直流電圧（＋Ａ）ボルトの直流電圧を印加し、同様に直交変調器１のＱ信号に所定の直流電圧（＋Ａ）ボルトの直流電圧を印加する。この時、直交変調器１から出力される出力信号レベルをＰ１として記憶手段１６に記憶する。
【００２９】
次に、第２のパターンとして、直交変調器１のＩ信号に上記直流電圧（＋Ａ）と逆極性の直流電圧（−Ａ）ボルトの直流電圧を印加し、同様に直交変調器１のＱ信号に直流電圧（−Ａ）ボルトの直流電圧を印加する。この時、直交変調器１から出力される出力信号レベルをＰ２として記憶手段１６に記憶する。
【００３０】
以下同様に、第３のパターンから第１０のパターンを直交変調器１のＩ信号に及びＱ信号に印加し、それぞれのパターン毎に直交変調器１から出力される出力信号レベルＰ３〜Ｐ１０を記憶手段１６に記憶する。また、第９のパターンのＩ信号と第１０のパターンのＱ信号に入力される直流電圧（αＡ）は、上記の所定の直流電圧（＋Ａ）に所定の係数αを乗じた電圧レベルの直流電圧である。
【００３１】
その後、制御装置１５は記憶手段１６から、上記の動作によって求めた出力信号レベルＰ１〜Ｐ１０を読み出し、下記の式に代入し、直交変調器１のオフセット誤差Ｉｏｆｆｓｅｔ、Ｑｏｆｆｓｅｔ、振幅誤差Ｇｅ、位相誤差θｅを求める。
【数４】
0003593693.tif 000005
【００３２】
つまり、本発明の直交変調器用性能評価装置では、被評価対象の直交変調器のＩ信号入力端子及びＱ信号入力端子に、１０パターンの直流電圧信号を入力し、各パターン毎に得られる直交変調器の出力信号から演算によって、交変調器１のオフセット誤差Ｉｏｆｆｓｅｔ、Ｑｏｆｆｓｅｔ、振幅誤差Ｇｅ、位相誤差θｅを求めることが可能である。
【００３３】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。請求項１に記載の発明では、直交変調器の性能評価を１台の直交変調器用性能評価装置で行うことが可能となる。また、この直交変調器用性能評価装置は直流電圧発生回路とＲＦレベル測定回路等の簡単な回路で構成することが可能である。
【００３５】
請求項２に記載の発明では、性能評価用信号出力手段を直流電圧発生回路で構成することが可能となる。直流電圧発生回路は従来から各種の測定器に用いられている技術であり、製作及び低コスト化が容易である。
【００３６】
請求項３に記載の発明では、直交変調器の性能評価を１０パターンの直流電圧の組み合わせから成る性能評価用信号を直交変調器に入力して得られる出力信号から演算によって行うことが可能となる。従って、直交変調器の性能評価を直流電圧発生器やＲＦレベル測定器等の比較的容易に調達することが可能な装置を用いて行うことが可能となる。また、本発明の直交変調器の性能評価方法を、直交変調器を用いる装置に適用することにより、直交変調器の自動校正を自動的に実施するセルフキャリブレーション機能を実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る直交変調器用性能評価装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る直交変調器用性能評価装置の動作を説明するベクトル図である。
【図３】従来の直交変調器の性能評価方法の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１  直交変調器
１１、１２  性能評価用信号出力手段
１３  性能評価用キャリア信号出力手段
１４  測定手段
１５  制御装置
１６  記憶手段
１７  表示手段
【図１】
0003593693.tif 000008
【図２】
0003593693.tif 000009
【図３】
0003593693.tif 000010