(57)【要約】【課題】  最適な測定ポイントを決定し、測定系とパワーメータで校正を行う。【解決手段】  信号発生装置から測定対象端末までの経路となる接続手段に起因する損失等に起因する校正値を予め求める。設定した周波数範囲、測定システムの信号レベル、接続手段の種類等のパラメータから測定ポイントなどの補正パラメータを決定し、その接続手段を介して測定対象端末へ送信するとともに、該測定対象端末から送信された信号を受信してその信号レベルをパワーメータで測定し、校正値を求める。その際、インピーダス変化の多い周波数帯域は、インピーダンス変化の少ない周波数帯域に比べて測定ポイントを多くするようにする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号発生器（３ａ）と、該信号発生器からの信号を受けて信号レベルを調整するレベル調整手段（３ｂ、３ｃ）とを有する信号発生手段（７）と、該信号発生手段と測定対象の間に接続される接続手段（９）の出力端における信号レベルを所定の値となるように前記レベル調整手段を調整するための値を有する補正値テーブル（３ａ）とを備えた信号発生装置において、
前記接続手段の出力端に接続し該出力端での信号レベルを測定するレベル測定手段（８）と、
前記接続手段のインピーダンス特性を記憶するインピーダンステーブル（３ｃ）と、
測定条件を記憶する測定パラメータテーブル（３ｂ）と、
前記インピーダンス特性に基づいて、測定すべき周波数を測定する第１の手段、決定された周波数での前記接続手段を介した信号レベルを測定する第２の手段、及び該第２の手段の測定結果に基づいて前記補正値テーブルを修正する第３の手段を含む制御手段（４）とを備えたことを特徴とする信号発生装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記前記インピーダンス特性に加え、前記測定パラメータテーブルに記憶された測定条件とに基づいて、測定すべき周波数を測定する第１の手段、決定された周波数での前記接続手段を介した信号レベルを測定する第２の手段、及び該第２の手段の測定結果に基づいて前記補正値テーブルを修正する第３の手段であることを特徴とする請求項１記載の信号発生装置。
【請求項３】
前記測定パラメータテーブルは、周波数範囲、信号レベル、及び変調方法の各パラメータを記憶することを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の信号発生装置。
【請求項４】
前記インピーダンステーブルは、スミスチャートの回転軌跡を記憶することを特徴とする前記請求項１乃至３のいずれかに記載の信号発生装置。
【請求項５】
前記測定ポイントを表示する表示する表示手段（５）と、
その表示された測定ポイントを修正する設定手段（６）とを備えたことを特徴とす前記請求項１乃至４のいずれかに記載の信号発生装置。
【請求項６】
前記表示手段は前記レベル測定手段の測定結果を表示し、
前記制御手段は、その表示結果から新たな測定ポイントを検出することを特徴とする前記請求項５記載の信号発生装置。
【請求項７】
前記測定パラメータテーブルは、前記接続手段の良否判定をするための判定基準を記憶し、
前記制御手段は、前記レベル測定手段の測定結果を前記判定基準に基づいて判定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の信号発生装置。
【請求項８】
前記インピーダンステーブルは、予め前記接続手段をネットワークアナライザで測定したSパラメータを記憶することを特徴とする前記請求項１乃至３、及び５乃至７のいずれかに記載の信号発生装置。
【請求項９】
測定対象に接続される接続手段の出力端における信号レベルを所定の値となるように、予め求められた補正値に基づいて、信号発生器からの信号レベルを調整する信号発生装置のレベル調整方法において、
前記接続手段のインピーダンス特性を求める段階と、
前記測定対象の測定条件を求める段階と、
前記接続手段の出力端をレベル測定手段に接続する段階と、
前記インピーダンス特性、及び測定条件に基づいて、測定すべき周波数を決定する段階と、
前記決定された測定すべき周波数での前記接続手段を介した信号レベルを測定する段階と、
前記測定された測定結果に基づいて前記補正値を修正する段階とからなる信号発生装置のレベル調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象端末の電気的性能を測定するために信号を供給する信号発生装置及び信号発生装置のレベル調整方法に関し、例えば、その信号に対する特性を例えば携帯電話等に代表される移動端末（測定対象端末）の送受信性能を試験するための信号を発生する信号発生装置、及びこの信号発生装置における測定対象端末の移動端末へ送信する信号レベルを補正するレベル調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話等の移動端末（測定対象端末）の送受信性能を試験する移動端末試験システムは、例えば図１１に示すように構成されている。すなわち、この移動端末試験システム１０内には、信号発生器２０ａと減衰器２０ｂとが組込まれた信号発生装置２０、スペクトラムアナライザ３０ａとパワーメータ３０ｂとが組込まれた送信機テスタ３０、インタフェースユニット（接続手段）４０が設けられている。
【０００３】
このインタフェースユニット（接続手段）４０に対して測定対象端末５０が接続される。さらに、この測定対象端末５０に対して誤り測定装置６０が接続されている。このインタフェースユニット（接続手段）４０は、信号発生装置２０から出力された試験用の変調信号を測定対象端末５０へ導くとともに、測定対象端末５０から送信されてきた変調信号を送信機テスタ３０へ導く複数の切換スイッチが組込まれた回路網で構成されている。
【０００４】
このような移動端末試験システム１０において、信号発生装置２０の信号発生器２０ｂは、測定対象端末５０に採用されている例えばＷ―ＣＤＭＡ方式の試験用の一定信号レベルを有した変調信号を出力する。この一定信号レベルを有した変調信号は減衰器２０ａを介してインタフェースユニット（接続手段）４０へ入力する。インタフェースユニット（接続手段）４０を通過した試験用の変調信号は測定対象端末５０へ送出される。測定対象端末５０は受信した試験用の変調信号を復調して、元のデジタルの試験データを得て、誤り測定装置６０へ送出する。誤り測定装置６０は、測定対象端末５０で復調されたデジタルの試験データの誤り率を測定する。
【０００５】
そして、減衰器２０ａの減衰設定量（ｄＢ）を順次増加させて、信号発生装置２０から出力される試験用の変調信号の信号レベルを順次低下させていく。そして、各信号レベルの変調信号を受信した時点で、測定対象端末５０から出力される復調された各試験データの誤り率を誤り測定装置６０で測定する。
【０００６】
そして、変調信号の信号レベルと誤り率との関係を誤り率特性として出力する。すなわち、測定対象端末５０としての、許容誤り率（限界誤り率）時における下限信号レベルが求まる。すなわち、測定対象端末５０の受信感度が求まる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１８１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１１に示す信号発生装置２０においてもまだ改良すべき次のような課題があった。
【０００９】
図１１の信号発生装置２０においては、減衰器２０ａの出力端と測定対象端末５０との間には、接続用ケーブル、またはフィルター、増幅器、減衰器等の回路網で構成されたインタフェースユニット（接続手段）４０が存在する。変調信号がこのインタフェースユニット（接続手段）４０を通過することによる抵抗損に起因する信号レベル低下も、前述した下限信号レベルに対しては無視できない値である。さらに、インタフェースユニット（接続手段）４０の回路網が周波数特性を有する場合は、その信号レベルにおける周波数の寄与分も無視できない。
【００１０】
さらに、信号発生装置２０における信号発生器２０ａは、温度などの環境条件や、経時変化等の要因により、移動端末試験システム１０の出荷時の出力とシステム設置場所における測定時における出力との間、出荷後の定期校正時の出力と測定時における出力との間、及び、システム稼働開始直後の出力と、長期間稼働させた場合の出力との間に誤差が生じる。この誤差レベルも、前述した下限信号レベルに対しては無視できない値である。
【００１１】
また、特許文献１の発明では、校正用パワーメータ７０にてインタフェースユニット（接続手段）４０を校正するが、信号発生装置２０と、校正用パワーメータ７０は外部の制御装置８０等からの制御を必要とする。また、インピーダンスから補正パラメータ等を決定するアルゴリズムは、その都度、操作者が決定する必要がある。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、信号発生装置を用いた測定系の校正を、外部から制御することなく最適な測定ポイントを決定し、測定系とパワーメータで校正を行う。信号発生装置から測定対象端末までの経路となるインタフェースユニット（接続手段）に起因する損失等に起因する校正値を予め求めておくことにより、実際に測定対象端末に入力される信号の信号レベルを指定された信号レベルに高い精度で設定でき、測定対象端末に対する試験精度を大幅に向上できる、信号発生装置、及びこの信号発生装置における測定対象端末へ出力する信号レベルを補正するレベル調整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】
【００１３】
本発明は、設定した周波数範囲、測定システムの信号レベル、接続手段の種類等のパラメータから測定ポイントなどの補正パラメータを決定し、その接続手段を介して測定対象端末へ送信するとともに、該測定対象端末から送信された信号を受信してその信号レベルをパワーメータで測定し、校正値を求める。その際、インピーダス変化の多い周波数帯域は、インピーダンス変化の少ない周波数帯域に比べて測定ポイントを多くするようにする。
【００１４】
具体的には、本発明の請求項１の信号発生装置は、
信号発生器と、該信号発生器からの信号を受けて信号レベルを調整するレベル調整手段とを有する信号発生手段と、該信号発生手段と測定対象の間に接続される接続手段の出力端における信号レベルを所定の値となるように前記レベル調整手段を調整するための値を有する補正値テーブルとを備えた信号発生装置において、
前記接続手段の出力端に接続し該出力端での信号レベルを測定するレベル測定装置と、
前記接続手段のインピーダンス特性を記憶するインピーダンステーブルと、
測定条件を記憶する測定パラメータテーブルと、
前記インピーダンス特性に基づいて、測定すべき周波数を測定（決定）する第１の手段（測定ポイント決定手段）、決定された周波数での前記接続手段を介した信号レベルを測定する第２の手段（レベル測定手段）、及び該第２の手段の測定結果に基づいて前記補正テーブルを修正する第３の手段（補正テーブル修正手段）を含む制御手段とを備えた。
【００１５】
さらに、本発明の請求項２の信号発生装置は、請求項１に加え、
前記制御手段は、前記前記インピーダンス特性に加え、前記測定パラメータテーブルに記憶された測定条件とに基づいて、測定すべき周波数を測定（決定）する第１の手段（測定ポイント決定手段）、決定された周波数での前記接続手段を介した信号レベルを測定する第２の手段（レベル測定手段）、及び該第２の手段の測定結果に基づいて前記補正テーブルを修正する第３の手段（補正テーブル修正手段）である。
【００１６】
さらに、本発明の請求項３の信号発生装置は、請求項１、２に加え、
前記測定パラメータテーブルは、周波数範囲、信号レベル、及び変調方法の各パラメータを記憶する。
【００１７】
さらに、本発明の請求項４の信号発生装置は、請求項１〜３に加え、
前記インピーダンステーブルは、スミスチャートの回転軌跡を記憶する。
【００１８】
さらに、本発明の請求項５の信号発生装置は、請求項１〜４に加え、
前記測定ポイントを表示する表示する表示手段と、
その表示された測定ポイントを修正する設定手段とを備えた。
【００１９】
さらに、本発明の請求項６の信号発生装置は、請求項５に加え、
前記表示手段は前記レベル測定手段の測定結果を表示し、
前記制御手段は、その表示結果から新たな測定ポイントを検出する。
【００２０】
さらに、本発明の請求項７の信号発生装置は、請求項１〜６に加え、
前記測定パラメータテーブルは、前記接続手段の良否判定をするための判定基準を記憶し、
前記制御手段は、前記レベル測定手段の測定結果を前記判定基準に基づいて判定する。
【００２１】
さらに、本発明の請求項８の信号発生装置は、請求項１〜３、または５〜７に加え、
前記インピーダンステーブルは、予め前記接続手段をネットワークアナライザで測定したSパラメータを記憶する。
【００２２】
さらに、本発明の請求項９の信号発生装置のレベル調整方法は、
測定対象に接続される接続手段の出力端における信号レベルを所定の値となるように、予め求められた補正値にづいて、信号発生器からの信号レベルを調整する信号発生装置のレベル調整方法において、
前記接続手段のインピーダンス特性を求める段階と、
前記測定対象の測定条件を求める段階と、
前記接続手段の出力端をレベル測定手段に接続する段階と、
前記インピーダンス特性、及び測定条件に基づいて、測定すべき周波数を決定する段階と、
前記決定された測定すべき周波数での前記接続手段を介した信号レベルを測定する段階と、
前記測定された測定結果に基づいて前記補正値を修正する段階とからなる。
【発明の効果】
【００２３】
処理手順を外部のパソコン等で制御して行う必要がないので、操作者はパソコンの制御用プログラムを自作したり、補間方法を考慮する必要がなくなる。また、測定ポイント等のパラメータを自動で決定するので、操作者が測定ポイント等を考慮する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
【００２５】
（信号発生装置の説明）
図１は、実施形態を示すブロック図である。測定システム１は、信号発生装置２とケーブル等の接続手段９からなる。制御手段４は、操作者の設定により測定パラメータを記憶手段３に登録する。記憶手段３は、この測定パラメータを記憶する測定パラメータテーブル３ｂ（図４）、後述する補正値を記憶する補正値テーブル３ａ（図９）、接続手段９のインピーダンス特性を記憶するインピーダンステーブル３ｃ（図５）がある。
【００２６】
制御手段４は、測定パラメータテーブル３ｂに記憶された測定パラメータ及びインピーダンステーブル３ｃに記憶された該当する接続手段９のインピーダンス特性から測定ポイントを決定し、信号発生手段７、及びレベル測定手段８を制御する。信号発生手段７は、周波数と信号レベルを変え、レベル測定手段８は、接続手段９の出力端でのそれぞれの信号レベルを測定する。制御手段４は、測定結果から接続手段が正常か否かを判断し、正常であれば接続手段９の出力端で所望の信号レベルが得られるように補正値を決定し、その補正値を補正値テーブル３ａに記憶する。
【００２７】
使用例として、信号発生装置２を用いた測定システム１で接続手段（ケーブル）９の出力端での信号レベル確度が要求される場合は、接続手段（ケーブル）９を含めた測定システム１を上記手段で校正すれば確度を保証できる。
【００２８】
（信号発生装置のレベル調整方法の説明）
接続手段９のインピーダンス特性を求め、測定対象端末５０の測定条件（測定パラメータ）を求め、接続手段９の出力端をレベル測定手段に接続し、インピーダンス特性、及び測定条件に基づいて、測定すべき周波数（測定ポイント）を決定しする。次に、決定された測定ポイントでの接続手段９を介した信号レベルを測定し、測定された測定結果に基づいて補正値を求め、測定対象端末５０に接続される接続手段９の出力端における信号レベルを所定の値となるように、予め求められた補正値に基づいて、信号発生手段７からの信号レベルを調整する。
【００２９】
図２は、信号発生装置２の補正値テーブル３ａを作成するためのフローチャートを説明する。先ず、操作者が使用する接続手段９を登録する（Ｓ１）。操作者が周波数、信号レベル、及び変調方式の測定範囲を決定し、設定する（Ｓ２）。上記測定範囲を決定した各パラメータから、測定すべき測定ポイントを決定する（Ｓ３）。同様に測定範囲を決定した各パラメータから、パワーセンサ８ｂの種類等を決定する（Ｓ４）。接続手段９の出力端での電力をレベル測定手段８で測定する（Ｓ５）。  測定結果が基準を満たしているか判定する（Ｓ６）。ＹＥＳ（Ｇｏｏｄ）の場合は、測定結果に基づき、補正値テーブルを作成する（Ｓ７）。ＮＯ（ＮＧ）の場合は、接続手段に欠陥がありと判定し（Ｓ８）、その結果を操作者に知らせる。
【００３０】
ここで、測定ポイントを決定する（Ｓ３）の詳細な手順を図３に基づき説明する。
測定ポイントを均等に割り振る（Ｐ１）。インピーダンステーブル３ｃから接続手段９のインピーダンスを読み出す（Ｐ２）。基準値と比較するか、周波数特性を求めるかを選択する（Ｐ３）。基準値と比較する場合、接続手段９のインピーダンスを基準値と比較し、ずれている周波数を検出する（Ｐ４）。検出したずれている周波数の範囲に測定ポイントを追加する（Ｐ５）。周波数特性を求める場合、接続手段９のインピーダンスの不整合による損失を計算し、周波数特性の曲線を推定する（Ｐ６）。図７に示すように、推定した周波数特性の変化量が大きい周波数範囲に測定ポイントを追加する（Ｐ７）。周波数特性の曲線を推定する手順として、例えば、図６示すスミスチャートの回転軌跡等から挿入損変化が激しい周波数では、細かく測定するように測定ポイントを決定する。なお、図８に示すように、測定ポイントの追加は、制御手段４が決定するほかに、操作者が測定ポイントを指定することもできる。これらの追加した測定ポイントを含めた測定ポイントを表示手段５に表示する（Ｐ８）。ここで、周波数特性の変化量の大きい周波数範囲は、所定周波数間隔での測定レベルの差が所定値以上大きい周波数範囲、または、予め測定ポイント数が限定されている場合、所定周波数間隔での測定レベルの差の大きい順に周波数範囲、が決定される。
【００３１】
次に、パワーセンサを選択する（Ｓ４）手順を説明する。
測定パラメータテーブル３ｂから変調方式を識別する。例えば、連続波のみの場合はダイオードタイプ、変調波の場合はサーマルタイプを選択する。測定パラメータテーブル３ｂから信号レベルを識別する。例えば、選択する基準となる閾値を設定し、閾値３０ｄＢｍ以下の場合はローパワータイプ、閾値３０ｄＢｍを超えるの場合はノーマルタイプを選択する。測定パラメータテーブル３ｂから周波数範囲を識別する。周波数範囲が一致するタイプを選択する。これらの条件を満たすパワーセンサのタイプを、パワーセンサ用パラメータが登録されたテーブルから選択する。
【００３２】
測定結果が基準を満たしているか判定する（Ｓ６、Ｓ８）の詳細な手順を説明する。
パワーメータによる測定後、測定結果グラフを画面に表示して操作者が良否を判定する。その際、測定結果グラフから、ある範囲だけポイントを変えて再測定することができる。良否の判定は、例えば、信号発生器から信号レベルを限度まで上げてもパワーメータの測定結果が目標以下である場合、接続手段（増幅器）に不具合がある判定する。
【００３３】
なお、図１０で示すように、ネッワークアナライザを用いてＳパラメータを求め、その値からインピーダンステーブルを作成することができる。
【００３４】
校正により得られた補正値テーブル３ａを用い、測定フローを説明する。
（１）周波数、信号レベル、変調方式等の測定パラメータを指定する。
（２）補正値テーブル３ａから測定パラメータに該当する領域を参照する。
（３）接続手段９の出力端で求める信号レベルが得られるように補間する。
（４）信号発生手段７を設定する。
（５）各測定パラメータによる測定をする。
【００３５】
なお、実施形態は、携帯電話等の移動端末の送受信性能を試験する移動端末試験システムで説明したが、本発明の信号発生装置は他の試験システムにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】信号発生装置の概略構成を示すブロック図
【図２】信号発生装置の補正テーブルを作成するためのフローチャート
【図３】測定パラメータ及びインピーダンスに基づいて、測定ポイントを決定するフローチャート
【図４】測定パラメータテーブルの記憶内容を示す図
【図５】インピーダンステーブルの記憶内容を示す図
【図６】スミスチャートの例
【図７】測定ポイントの表示例
【図８】測定ポイントと、測定結果から新たな測定ポイントを選定することを説明するための表示例
【図９】補正値テーブルの記憶内容を示す図
【図１０】ネッワークアナライザを用いた信号発生装置の例を示すブロック図
【図１１】従来の信号発生装置を用いた移動端末試験システムのブロック図。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・移動端末試験システム、２・・・信号発生装置、３・・・記憶手段、４・・・制御手段、５・・・表示手段、６・・・設定手段、７・・・信号発生手段、８・・・レベル測定手段、９・・・接続手段、１０・・・ネッワークアナライザ。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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