(57)【要約】【課題】本発明の課題は、公知の測定システムの精度をさらに向上させることにある。【解決手段】本発明は、６ポート回路（１１０）と、遅延線（１２０）と、計算ユニット（１３０）とを有する電気測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）に関するものであり、第１の動作モードでは電気信号（ｓ１）を一方では６ポート回路（１１０）の第１の入力接続部（Ｅ１）へ直接的に供給可能であるとともに他方では遅延線（１２０）を介して第２の入力接続部（Ｅ２）へ供給可能であり、測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は第２の動作モードのときに６ポート回路（１１０）の第１の入力接続部（Ｅ１）へ信号を供給せずに６ポート回路（１１０）の第２の入力接続部（Ｅ２）へ設定可能な参照信号（ｒｓ）を供給するために構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
６ポート回路（１１０）と、遅延線（１２０）と、計算ユニット（１３０）とを有する電気的な測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）であって、第１の動作モードでは電気信号（ｓ１）を一方では前記６ポート回路（１１０）の第１の入力接続部（Ｅ１）へ直接的に供給可能であるとともに他方では前記遅延線（１２０、１２００）を介して第２の入力接続部（Ｅ２）へ供給可能であり、前記計算ユニット（１３０）は前記６ポート回路（１１０）の少なくとも１つの出力信号（ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６）に依存して電気信号（ｓ１）の周波数を判定するために構成されており、前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は第２の動作モードのときに前記６ポート回路（１１０）の第１の入力接続部（Ｅ１）へ信号を供給せずに前記６ポート回路（１１０）の第２の入力接続部（Ｅ２）へ設定可能な参照信号（ｒｓ）を供給するために構成されており、さらに前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は第２の動作モードのときに前記６ポート回路（１１０）の少なくとも１つの出力信号（ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６）に依存して前記第１の入力接続部（Ｅ１）の領域における妨害信号（ｉｓ）の存在を推定するために構成されている測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項２】
前記計算ユニット（１３０）は第２の動作モードのときに前記６ポート回路（１１０）の異なる出力接続部（Ａ１，Ａ２）で得られる少なくとも２つの出力信号（ｂ３，ｂ４）及び／又はこれから導き出される信号（Ｂ３，Ｂ４）を評価し、この評価に依存して妨害信号（ｉｓ）を推定するために構成されており、前記計算ユニット（１３０）は、第２の動作モードのときに前記６ポート回路（１１０）の異なる出力接続部（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４）で得られる４つの出力信号（ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６）及び／又はこれから導き出される信号（Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６）を評価し、この評価に依存して妨害信号（ｉｓ）を推定するために構成されている、請求項１に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項３】
前記計算ユニット（１３０）は少なくとも２つの出力信号（ｂ３，ｂ４）及び／又はこれから導き出される信号（Ｂ３，Ｂ４）を同時に検出するために構成されている、請求項１又は請求項２に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項４】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は可能性のある妨害信号の存在を検査するために第２の動作モードをとるように構成されており、それにより妨害信号を特徴づける情報が取得され、前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は、電気信号（ｓ１）の周波数を判定するために、第２の動作モードの後に妨害信号を特徴づける情報に依存して第１の動作モードへと切り換わるように構成されている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項５】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は電気信号（ｓ１）を提供するために構成された少なくとも１つの共振器（ＳＡＷ１，ＳＡＷＮ）を有しており、少なくとも１つの前記共振器（ＳＡＷ１，ＳＡＷＮ）は表面弾性波共振器として構成されている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項６】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は、参照信号（ｒｓ）及び／又は１つの若しくは共振器（ＳＡＷ１，ＳＡＷＮ）のための励起信号（ａｓ）を提供するために構成された少なくとも１つの信号発生器（１４０）を有している、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項７】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は、励起信号（ａｓ）を少なくとも１つの共振器（ＳＡＷ１，ＳＡＷＮ）に出力し、少なくとも１つの前記共振器（ＳＡＷ１，ＳＡＷＮ）の応答信号（ａｓ’）を受信して、前記６ポート回路（１１０）の少なくとも１つの入力部（Ｅ１，Ｅ２）に、及び／又は前記６ポート回路（１１０）に割り当てられた電力分割器（１５０）に出力するために構成された結合装置（１４５；１４５０）を有している、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項８】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は、入力部（ＳＷ１ａ）に供給される入力信号を出力部（ＳＷ１ｂ）の第１の出力接続部又は前記出力部（ＳＷ１ｂ）の第２の出力接続部へ選択的に出力するために構成された第１のスイッチ（ＳＷ１）を有しており、前記第１のスイッチ（ＳＷ１）の入力部は１つ又は複数の信号発生器（１４０）と接続可能であり、前記第１のスイッチ（ＳＷ１）の第１の出力接続部は１つ又は複数の結合装置（１４５；１４５０）と接続可能であり、前記第１のスイッチ（ＳＷ１）の第２の出力接続部は前記６ポート回路（１１０）の少なくとも１つの入力部（Ｅ１，Ｅ２）に割り当てられた電力分割器（１５０）の入力部と接続可能である、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項９】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は、前記６ポート回路（１１０）の第２の入力部（Ｅ２）を、１つの若しくは複数の前記参照信号（ｒｓ）を提供する信号発生器（１４０）、又は前記遅延線（１２０；１２００）の出力部（１２０ｂ；１２００ｂ）と選択的に接続するために構成された第２のスイッチ（ＳＷ２）を有している、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項１０】
前記遅延線（１２０；１２００）は選択的に設定可能な少なくとも２つの遅延線長を有している、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項１１】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は第３の動作モードのときに前記遅延線（１２００）の第１の遅延線長を設定し、第４の動作モードのときに前記遅延線（１２００）の第２の遅延線長を設定するために構成されており、第２の遅延線長は第１の遅延線長と相違している、請求項１０に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項１２】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は少なくとも一時的に線形化信号（ｌｓ）を一方では前記６ポート回路（１１０）の第１の入力接続部（Ｅ１）に直接的に供給し、他方では前記遅延線（１２０；１２００）を介して前記６ポート回路（１１０）の第２の入力接続部（Ｅ２）に供給するために構成されている、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）。
【請求項１３】
６ポート回路（１１０）と、遅延線（１２０；１２００）と、計算ユニット（１３０）とを有する電気的な測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）を作動させる方法であって、第１の動作モードでは電気信号（ｓ１）が一方では前記６ポート回路（１１０）の第１の入力接続部（Ｅ１）へ直接的に供給されるとともに他方では前記遅延線（１２０）を介して第２の入力接続部（Ｅ２）へ供給され、前記計算ユニット（１３０）は前記６ポート回路（１１０）の少なくとも１つの出力信号（ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６）に依存して電気信号（ｓ１）の周波数を判定し、前記測定システム（１００）は第２の動作モードのときに前記６ポート回路（１１０）の第１の入力接続部（Ｅ１）へ信号を供給せずに前記６ポート回路（１１０）の第２の入力接続部（Ｅ２）へ設定可能な参照信号（ｒｓ）を供給し、さらに前記測定システム（１００）は第２の動作モードのときに前記６ポート回路（１１０）の少なくとも１つの出力信号（ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６）に依存して前記第１の入力接続部（Ｅ１）の領域における妨害信号（ｉｓ）の存在を推定する方法。
【請求項１４】
前記計算ユニット（１３０）は第２の動作モードのときに前記６ポート回路（１１０）の異なる出力接続部（Ａ１，Ａ２）で得られる少なくとも２つの出力信号（ｂ３，ｂ４）及び／又はこれから導き出される信号（Ｂ３，Ｂ４）を評価し、この評価に依存して妨害信号（ｉｓ）を推定し、前記計算ユニット（１３０）は、第２の動作モードのときに前記６ポート回路（１１０）の異なる出力接続部（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４）で得られる４つの出力信号（ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６）及び／又はこれから導き出される信号（Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６）を評価し、この評価に依存して妨害信号（ｉｓ）を推定する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記計算ユニット（１３０）は少なくとも２つの出力信号（ｂ３，ｂ４）及び／又はこれから導き出される信号（Ｂ３，Ｂ４）を同時に検出する、請求項１３〜請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は可能性のある妨害信号の存在を検査するために第２の動作モードをとり、それにより妨害信号を特徴づける情報が取得され、前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は、電気信号（ｓ１）の周波数を判定するために、第２の動作モードの後に妨害信号を特徴づける情報に依存して第１の動作モードへと切り換わる、請求項１３〜請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は、妨害信号を特徴づける情報に依存して、第２の動作モードから第１の動作モードへの切り換えが行われるまで待機される待機時間を判定する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は少なくとも１つの信号発生器（１４０）を有しており、前記信号発生器（１４０）によって１つの若しくは前記参照信号（ｒｓ）及び／又は共振器（ＳＡＷ１，ＳＡＷＮ）のための励起信号（ａｓ）が提供される、請求項１３〜請求項１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は結合装置（１４５；１４５０）を有しており、前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は励起信号（ａｓ）を前記結合装置（１４５；１４５０）によって少なくとも１つの共振器（ＳＡＷ１，ＳＡＷＮ）に出力し、少なくとも１つの前記共振器（ＳＡＷ１，ＳＡＷＮ）の応答信号（ａｓ’）を受信して、前記６ポート回路（１１０）の少なくとも１つの入力部（Ｅ１，Ｅ２）、及び／又は前記６ポート回路（１１０）に割り当てられた電力分割器（１５０）に出力する、請求項１３〜請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は第１のスイッチ（ＳＷ１）を有しており、前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は前記第１のスイッチ（ＳＷ１）によって、入力部（ＳＷ１ａ）に供給される入力信号を、１つの若しくは複数の結合装置（１４５；１４５０）又は前記６ポート回路（１１０）の入力部（Ｅ１，Ｅ２）及び／若しくは前記６ポート回路（１１０）に割り当てられた電力分割器（１５０）の入力部へ選択的に出力する、請求項１３〜請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は第２のスイッチ（ＳＷ２）を有しており、前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は前記第２のスイッチ（ＳＷ２）によって前記６ポート回路（１１０）の第２の入力部（Ｅ２）を、１つの若しくは前記参照信号（ｒｓ）を提供する信号発生器（１４０）又は前記遅延線（１２０；１２００）の出力部（１２０ｂ；１２００ｂ）と選択的に接続する、請求項１３〜請求項２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記遅延線（１２０；１２００）は選択的に設定可能な少なくとも２つの遅延線長を有しており、前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は第３の動作モードのときに前記遅延線（１２０；１２００）の第１の遅延線長を設定し、第４の動作モードのときに前記遅延線（１２００）の第２の遅延線長を設定し、第２の遅延線長は第１の遅延線長と相違している、請求項１３〜請求項２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
電気信号（ｓ１）及び／又は参照信号（ｒｓ）は少なくとも１つのＩＳＭ周波数帯域にある、請求項１３〜請求項２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は少なくとも一時的に少なくとも１つのデータフレームを送信し、それは、無線到達距離内にあって、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリーに準じて作動するか、及び／又はＩＥＥＥ８０２．１５．４、ＺｉｇＢｅｅ、及びブルートゥースのうち少なくとも１つに準じて作動する他のシステムに送信器の存在を報知するためである、請求項１３〜請求項２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）が少なくとも１つのデータフレームを送信するのは、それ以前に第２の動作モードで閾値を上回る信号出力を有する妨害信号（ｉｓ）が存在することが確認されているときである、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記測定システム（１００；１００ａ；１００ｂ；１００ｃ；１００ｄ）は少なくとも一時的に線形化信号（ｌｓ）を一方では前記６ポート回路（１１０）の第１の入力接続部（Ｅ１）に直接的に供給し、他方では遅延線（１２０；１２００）を介して前記６ポート回路（１１０）の第２の入力接続部（Ｅ２）に供給する、請求項１３〜請求項２５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、６ポート回路と、遅延線と、計算ユニットとを有する電気測定システムに関するものであり、第１の動作モードでは電気信号を一方では６ポート回路の第１の入力接続部へ直接的に供給可能であるとともに他方では遅延線を介して第２の入力接続部へ供給可能である。
【０００２】
さらに本発明は、このような種類の測定システムのための作動方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
上に述べた種類の測定システムは、たとえば特許文献１から公知となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１０２０１３２０９３６４Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、公知の測定システムの精度をさらに向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、冒頭に述べた種類の測定システムにおいて、本発明により、計算ユニットが６ポート回路の少なくとも１つの出力信号に依存して信号の周波数を判定するために構成されており、測定システムは第２の動作モードのときに６ポート回路の第１の入力接続部へ信号を供給せずに、特に独自の（すなわち測定システムにより意図的に生成される）信号を供給せずに、６ポート回路の第２の入力接続部へ設定可能な参照信号を供給するために構成されており、さらに測定システムは第２の動作モードのときに６ポート回路の少なくとも１つの出力信号に依存して特に第１の入力接続部の領域における妨害信号の存在を推定するために構成されていることによって解決される。
【０００７】
本発明では、第２の動作モードのときに測定システムの領域で、特に第１の入力接続部の領域で、少なくとも１つの妨害信号の存在を推定できるという利点があることが見出されている。６ポート回路は、特に参照信号の周波数領域でそのような妨害信号が存在するときに、特徴的な出力信号を出力するからである。このとき妨害信号が、６ポート回路の第１の入力接続部にとってのいわば「入力信号」として利用される。したがって第２の動作モードのとき、第１の入力接続部には電気測定システムから、又はその中に含まれる信号源から、信号が供給されない。それにより、場合により存在する妨害信号が、かつ好ましくはその妨害信号だけが、６ポート回路の第１の入力接続部を負荷する可能性が与えられ、このことは、６ポート回路の第２の入力接続部へ参照信号を同時に供給しながら、６ポート回路の１つ又は複数の特徴的な出力信号をもたらし、この出力信号を本発明により評価できるという利点がある。
【０００８】
それにより、場合により存在する妨害信号を認識し、本発明による６ポート回路の動作をこれに合わせて調整することが可能である。さらにそれにより、他の同種類及び／又は異種類のシステムとの障害のない共存が可能になるという利点がある。同じ周波数帯域（電気信号のために利用される）の他の利用者及びシステムが小さい影響しか受けず、又は本発明による測定システムがそのような他のシステムによって少ししか妨害を受け得ないという利点があるからである。
【０００９】
たとえば１つの実施形態では、第２の動作モードのときに妨害信号の存在が確認されたときは、少なくとも設定可能な待機時間の間、電気信号の周波数の測定を行わないことが意図されていてよい。
【００１０】
別案の実施形態では、妨害信号の信号電力が判定され、妨害信号の存在にもかかわらず電気信号の周波数測定を第１の動作モードで実行すべきか否かの決定が妨害信号の信号電力に依存して下されることが意図されていてよい。それにより、たとえば比較的弱い妨害信号の場合には、それにもかかわらず本発明による周波数測定を第１の動作モードで実行し、それに対して比較的強い妨害信号の場合には、第１の動作モードが前述したようにさしあたり適用されないことが可能となる。
【００１１】
別の好ましい実施形態では、計算ユニットは第２の動作モードのときに６ポート回路の異なる出力接続部で得られる少なくとも２つの出力信号及び／又はこれから導き出される信号を評価し、この評価に依存して妨害信号を推定するために構成されていることが意図される。それにより、特別に正確な妨害信号の認識が可能である。
【００１２】
計算ユニットは、１つの実施形態によれば、マイクロコントローラを含むことができ、又はデジタル信号プロセッサなどを含むことができる。
【００１３】
６ポート回路の出力信号から導き出される信号は、たとえばローパスフィルタリングにかけられた出力信号のフィルタリングされたバージョンであってよい。
【００１４】
別の好ましい実施形態では、計算ユニットは第２の動作モードのときに６ポート回路の異なる出力接続部で得られる４つの出力信号及び／又はこれから導き出される信号を評価し、この評価に依存して妨害信号を推定するために構成されていることが意図され、それにより、妨害信号の認識に関わる精度又は検知確実性のいっそうの向上が可能となる。特にこの実施形態では、妨害信号の周波数をいっそう正確に分類することができる。
【００１５】
別の好ましい実施形態では、計算ユニットは少なくとも２つの出力信号及び／又はこれから導き出される信号を実質的に同時に検出するために構成されていることが意図され、このことは、電気信号の周波数の特別に正確な測定を可能にする。
【００１６】
別の好ましい実施形態では、測定システムは可能性のある妨害信号の存在を検査するために第２の動作モードをとるために構成されており、それにより妨害信号を特徴づける情報が取得され、測定システムは、電気信号の周波数を判定するために、第２の動作モードの後に妨害信号を特徴づける情報に依存して第１の動作モードへと切り換わるために構成されていることが意図される。
【００１７】
別の好ましい実施形態では、測定システムは、電気信号を提供するために構成された少なくとも１つの共振器を有しており、特に少なくとも１つの共振器は表面弾性波共振器、略してＳＡＷ共振器（ＳＡＷ＝ｓｕｒｆａｃｅ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｗａｖｅ）として構成されていることが意図される。
【００１８】
共振器としてＳＡＷ共振器が採用されると、これにより通常は減衰する短い応答信号が発せられる。このとき上述した６ポートテクノロジーは、このようなＳＡＷ共振器の信号を評価するのに特別に良く適している。
【００１９】
本発明の１つの発展例では、電気信号の周波数は、特に共振器が暴露されている温度及び／又は圧力及び／又は伸びに依存していてよい共振器の（現在の）共振周波数に相当する。その場合、共振器の温度及び／又は圧力及び／又は伸びの変化は共振周波数の変化をもたらし、このことを６ポート回路により第１の動作モードで判定することができる。このようにして６ポートテクノロジーを、たとえば温度又は圧力又は（機械的な）伸びを判定するために利用することができる。それにより、たとえば機械要素の機械的な負荷、たとえばシャフトのトーションを判定できるという利点がある。
【００２０】
別の好ましい実施形態では、測定システムは、参照信号及び／又は共振器のための励起信号を提供するために構成された少なくとも１つの信号発生器を有することが意図される。励起信号を用いて、共振器にエネルギーを充電することができる。そしてこのエネルギーを共振器が再び放出し、それは共振周波数を有する応答信号を通じてである。励起信号の周波数は、少なくともほぼ共振器の共振周波数の領域内にあるのが好ましく、それは、これを十分に励起するためである。
【００２１】
１つの好ましい実施形態では、信号発生器はたとえば発振器、特に制御可能な発振器を有している。たとえば信号発生器は、１つの実施形態によれば、電圧制御発振器（ＶＣＯ、ｖｏｌｔａｇｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を有することができる。発振器の制御は、たとえば本発明による測定システムの計算ユニットによって実行することができる。
【００２２】
別の好ましい実施形態では、信号発生器は、発振器に位相同期ループ（ＰＬＬ、ｐｈａｓｅ  ｌｏｃｋｅｄ  ｌｏｏｐ）が割り当てられている周波数合成器を有しており、それにより、それ自体周知の仕方で特別に周波数安定的な信号を、たとえば参照信号及び／又は励起信号としての利用のために生成可能である。
【００２３】
別の好ましい実施形態では、測定システムは、励起信号を少なくとも１つの共振器に出力し、少なくとも１つの共振器の出力信号を受信して、６ポート回路の少なくとも１つの入力部に、及び／又は６ポート回路に割り当てられた電力分割器に出力するために構成された結合装置を有していることが意図される。それにより、共振器及び６ポート回路への該当する信号の特別に効率的な供給が可能となる。励起信号は、すでに上で説明したように、別の実施形態によればたとえば信号発生器によって生成することができる。電力分割器は、たとえば共振器の出力信号を、又はその相応の第１の部分を、たとえば信号電力の５０％を、周波数測定の基礎となる電気信号として６ポート回路の第１の入力接続部に供給するために意図されていてよく、出力信号の第２の部分は、たとえば信号電力の残りの５０％は、遅延線の入力部に供給される。１つの好ましい実施形態では、電力分割器はたとえば少なくとも１つのウィルキンソン分割器を含むことができる。
【００２４】
１つの好ましい実施形態では、結合装置はたとえば少なくとも１つのサーキュレータ又は方向性結合器を有している。その別案として別の実施形態では、結合装置は少なくとも１つの送受信スイッチ（英語：ＲＸ／ＴＸ−ｓｗｉｔｃｈ）を含むことができる。
【００２５】
別の好ましい実施形態では、たとえば自己線形化のための第１のスイッチ位置と、たとえば励起信号を送信するための第２のスイッチ位置と、たとえば励起信号に対する応答信号を受信するための第３のスイッチ位置とを切り換えるために、（たとえば３つの接続部（「ポート」）を有する）複数のスイッチが設けられていてもよい。
【００２６】
別の好ましい実施形態では、測定システムは、入力部に供給される入力信号を出力部の第１の出力接続部又は出力部の第２の出力接続部へ選択的に出力するために構成された第１のスイッチを有していることが意図され、特に第１のスイッチの入力部は信号発生器と接続可能であり、第１のスイッチの第１の出力接続部は結合装置と接続可能であり、第１のスイッチの第２の出力接続部は６ポート回路の少なくとも１つの入力部と、及び／又は６ポート回路に割り当てられた電力分割器の入力部と接続可能である。
【００２７】
別の好ましい実施形態では測定システムは、６ポート回路の第２の入力部を、参照信号を提供する発生源、又は遅延線の出力部と選択的に接続するために構成された第２のスイッチを有していることが意図される。このようにして６ポート回路が、そのつどの第１又は第２の動作モードのために必要な第２の入力接続部への信号を効率的に提供されることができるという利点がある。
【００２８】
別の好ましい実施形態では、遅延線は選択的に設定可能な少なくとも２つの遅延線長を有することが意図される。それにより、周波数測定での精度をいっそう向上させることができ、特に一義的な検知帯域幅を増やすことができるという利点がある。それにより、他の同種類及び／又は異種類のシステムとの障害のない共存がいっそう改善されるという利点がある。
【００２９】
別の好ましい実施形態では、測定システムは第３の動作モードのときに遅延線の第１の遅延線長を設定し、第４の動作モードのときに遅延線の第２の遅延線長を設定するように構成されており、第２の遅延線長は第１の遅延線長と相違しており、特に第２の遅延線長は第１の遅延線長よりも大きいことが意図される。第２の遅延線長を利用しての電気信号の周波数測定がいっそう高い測定精度を可能にするという特別な利点があり、それに対して、これよりも小さい第１の遅延線長により、周波数測定について比較的広い一義性範囲が創出されるという利点がある。
【００３０】
第１の遅延線長は、別の実施形態によれば、本発明による測定システムの第１の動作モードのときに周波数測定についての一義性範囲がＩＳＭバンドの周波数領域全体を含むように、特に約２４００メガヘルツ（ＭＨｚ）〜約２５００ＭＨｚの周波数領域を含むように構成されるのが特別に好ましい。
【００３１】
別の好ましい実施形態では、測定システムは少なくとも一時的に線形化信号を一方では６ポート回路の第１の入力接続部に直接的に供給し、他方では遅延線を介して６ポート回路の第２の入力接続部に供給するために構成されていることが意図される。線形化信号は、電気信号、励起信号、又は参照信号と同様にたとえば正弦波形の信号であってよく、線形化信号は既知の周波数と振幅を追加的に有している。それにより、測定システムの線形化の可能性、特に遅延線のキャリブレーションの可能性が与えられるという利点がある。
【００３２】
本発明の課題のさらに別の解決法として、６ポート回路と、遅延線と、計算ユニットとを有する電気測定システムを作動させる方法が記載され、第１の動作モードでは電気信号が一方では６ポート回路の第１の入力接続部へ直接的に供給され、他方では遅延線を介して第２の入力接続部へ供給され、計算ユニットは６ポート回路の少なくとも１つの出力信号に依存して信号の周波数を判定し、測定システムは第２の動作モードのときに６ポート回路の第１の入力接続部へ信号を供給せずに６ポート回路の第２の入力接続部へ設定可能な参照信号を供給し、さらに測定システムは第２の動作モードのときに６ポート回路の少なくとも１つの出力信号に依存して特に第１の入力接続部の領域における妨害信号の存在を推定する。
【００３３】
１つの好ましい実施形態では、計算ユニットは第２の動作モードのときに６ポート回路の異なる出力接続部で得られる少なくとも２つの出力信号及び／又はこれから導き出される信号を評価し、この評価に依存して妨害信号を推定し、計算ユニットは特に第２の動作モードのときに６ポート回路の異なる出力接続部で得られる４つの出力信号及び／又はこれから導き出される信号を評価し、この評価に依存して妨害信号を推定することが意図される。
【００３４】
別の好ましい実施形態では、計算ユニットは少なくとも２つの出力信号及び／又はこれから導き出される信号を実質的に同時に検出することが意図される。
【００３５】
別の好ましい実施形態では、測定システムは可能性のある妨害信号の存在を検査するために第２の動作モードをとり、それにより妨害信号を特徴づける情報が取得され、測定システムは、電気信号の周波数を判定するために、第２の動作モードの後に妨害信号を特徴づける情報に依存して第１の動作モードへと切り換わる（たとえば妨害信号を特徴づける情報に依存して形成することができる設定可能な待機時間の後に、あるいは、たとえば妨害信号が強すぎる場合には切り換わらない）ことが意図される。
【００３６】
別の好ましい実施形態では、測定システムは妨害信号を特徴づける情報に依存して、第２の動作モードから第１の動作モードへの切り換えが行われるまで待機される待機時間を判定することが意図される。
【００３７】
別の好ましい実施形態では、測定システムは少なくとも１つの信号発生器を有しており、信号発生器によって参照信号及び／又は共振器のための励起信号が提供されることが意図される。すでに上で述べた通り、少なからぬ実施形態において信号発生器は発振器及び／又は制御可能な発振器（たとえばＶＣＯ）及び／又は位相同期ループを有する発振器を有することができる。
【００３８】
別の好ましい実施形態では、測定システムは結合装置を有しており、測定システムは結合装置によって励起信号を少なくとも１つの共振器へ出力し、少なくとも１つの共振器の出力信号を受信して、６ポート回路の少なくとも１つの入力部及び／又は６ポート回路に割り当てられた電力分割器へ出力することが意図される。
【００３９】
別の好ましい実施形態では、測定システムは第１のスイッチを有しており、測定システムは第１のスイッチによって入力部に供給される入力信号を、特に参照信号又は共振器のための励起信号を結合装置へ、又は６ポート回路の入力部及び／若しくは６ポート回路に割り当てられた電力分割器の入力部へ選択的に出力することが意図される。
【００４０】
別の好ましい実施形態では、測定システムは第２のスイッチを有しており、測定システムは第２のスイッチによって６ポート回路の第２の入力部を、参照信号を提供する発生源、又は遅延線の出力部と選択的に接続することが意図される。
【００４１】
別の好ましい実施形態では、遅延線は選択的に設定可能な少なくとも２つの遅延線長を有しており、測定システムは第３の動作モードのときに遅延線の第１の遅延線長を設定し、第４の動作モードのときに遅延線の第２の遅延線長を設定し、第２の遅延線長は第１の遅延線長と相違しており、特に第２の遅延線長は第１の遅延線長よりも大きいことが意図される。
【００４２】
別の好ましい実施形態では、電気信号又は励起信号及び／又は参照信号は少なくとも１つのＩＳＭ（ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，ｍｅｄｉｃａｌ）周波数バンドにあり、特に約２４００ＭＨｚ〜約２５００ＭＨｚの周波数帯域にあることが意図される。
【００４３】
別の好ましい実施形態では、測定システムは少なくとも一時的に少なくとも１つのデータフレームを、特にＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリーに準ずる（及び／又は次のプロトコル：ＩＥＥＥ８０２．１５．４、特にＺｉｇＢｅｅ（登録商標）及び／若しくはブルートゥース（登録商標）のうち少なくとも１つに準ずる）ビーコンデータフレームを送信することが意図され、それは特に、特にＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリーに準じて作動する、並びに／又は次のプロトコル：ＩＥＥＥ８０２．１５．４、特にＺｉｇＢｅｅ及び／若しくはブルートゥースのうち少なくとも１つに準じて作動し、場合により無線到達距離内にある他のシステムに送信器の存在を報知するためである。それにより、他のシステム（たとえばＷＬＡＮ、ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ、ルータ、ＺｉｇＢｅｅ、ブルートゥース、その他のＷＰＡＮ又はＰＡＮ  Ｓｙｓｔｅｍ）であって本発明による測定システムのビーコンデータフレームを評価するものが、ビーコンデータフレームを送信するために測定システムにより利用される通信チャネル又は無線チャネルが占有されていることを推定できることを実現できるという利点があり、このことは、このような他のシステムを場合により、その後は該当する無線チャネルを使用しないように仕向けることができ、それにより、本発明の測定システムにより利用される周波数帯域の妨害信号によるいっそう少ない負荷がもたらされる。
【００４４】
別の好ましい実施形態では、測定システムは、閾値を上回る信号出力をもつ妨害信号が存在することがそれ以前に第２の動作モードで確認されているときに、少なくとも１つのデータフレーム、特にＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリーに準ずるビーコンデータフレームを送信することが意図される。
【００４５】
本発明のその他の構成要件、適用可能性、及び利点は、図面の図中に示されている本発明の実施例についての以下の説明から明らかとなる。その際には、記述又は図示されている一切の構成要件はそれ自体として、又は任意の組み合わせとして、本発明の対象物を形成し、特許請求の範囲におけるそれらのまとめ方や引用には左右されず、かつ、明細書中又は図面中における表現又は図示には左右されない。
【００４６】
図面には次のものが示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による測定システムの第１の実施形態が第１の動作モードにあるところを模式的に示すブロック図である。
【図２】図１の測定システムが第２の動作モードにあるところを模式的に示すブロック図である。
【図３】本発明による測定システムの第２の実施形態を模式的に示すブロック図である。
【図４】本発明による測定システムの第３の実施形態を模式的に示すブロック図である。
【図５】本発明による測定システムの第４の実施形態を模式的に示すブロック図である。
【図６Ａ】本発明による方法の実施形態を示す簡略化したフローチャートである。
【図６Ｂ】本発明による方法の第２の実施形態を示す簡略化したフローチャートである。
【図６Ｃ】本発明による方法の第３の実施形態を示す簡略化したフローチャートである。
【図７】本発明による結合装置の実施形態を示す簡略化したブロック図である。
【図８】本発明の別の実施形態の簡略化したブロック図を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、本発明による測定システム１００の第１の実施形態のブロック図を、第１の動作モードで模式的に示している。
【００４９】
測定システム１００は、６ポート回路１１０と、遅延線１２０と、計算ユニット１３０とを有している。６ポート回路１１０は、第１の入力接続部Ｅ１と、第２の入力接続部Ｅ２とを有していて、これらを介して６ポート回路１１０はそれ自体として公知の仕方により入力信号を供給可能である。本例では測定システム１００は、第１の動作モードのときに電気信号ｓ１を一方では６ポート回路１１０の第１の入力接続部Ｅ１へ直接的に供給し、他方では電気信号ｓ１を遅延線１２０を介して６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２へ供給するために構成されている。
【００５０】
遅延線１２０はそれ自体公知の仕方により（遅延線データ伝送の原理）、供給される電気信号ｓ１を遅延させ、それにより、出力部ではこれに対して遅延されたバリアントｓ１’が得られる。遅延されたバリアントｓ１’は、第１の入力接続部Ｅ１に供給される電気信号ｓ１に対して相応の位相ずれｄ＿ｐｈｉを有する。
【００５１】
位相ずれｄ＿ｐｈｉは、次式：ｄ＿ｐｈｉ＝２＊Ｐｉ＊ｆ＊ｔ＿ｄｌにしたがって電気信号ｓ１の周波数に依存して決まり、ここで「＊」は乗法演算子であり、Ｐｉは円周率（３．１４１．．．）であり、ｆは電気信号ｓ１の周波数であり、ｔ＿ｄｌは電気信号ｓ１が遅延線１２０を通過したときに受ける遅延時間である。
【００５２】
６ポート回路１１０は、遅延線１２０によって引き起こされる信号ｓ１，ｓ１’の間の位相ずれを評価するために構成されている。そのために６ポート回路１１０は、たとえば両方の入力信号ｓ１，ｓ１’を０°、９０°、１８０°、２７０°の４通りの異なる位相ずれのもとで互いに重ね合わせ、それによって全部で４つの出力信号ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６が得られる。
【００５３】
４つの出力信号ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６に周波数ダウンコンバート（英語：ｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）を施すために６ポート回路１１０が構成されていてよいのも特別に好ましく、このことは本例では、詳しくは図示しないブロック１１２のダイオード記号によって図１に示唆されている。それに応じて、それぞれベースバンド信号である４つの別の出力信号Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６がブロック１１２の出力部で得られる。たとえばそれぞれ相応の電圧の形態で存在するこれら４つの別の出力信号Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６は、複素出力ベクトルＺ＝（Ｂ５−Ｂ６）＋ｊ（Ｂ３−Ｂ４）を形成し、その位相から公知の仕方により上で述べた位相ずれｄ＿ｐｈｉを判定することができる。次式ｄ＿ｐｈｉ＝ｔａｎ−１（（Ｂ３−Ｂ４）／（Ｂ５−Ｂ６））を参照。ここでｔａｎ−１（）は逆正接関数（Ａｒｃｕｓｔａｎｇｅｎｓ）である。したがって遅延時間ｔ＿ｄｌが既知であれば、電気信号ｓ１の周波数を次のように判定することができる。
【００５４】
ｆ＝（ｄ＿ｐｈｉ）／（２＊Ｐｉ＊ｔ＿ｄｌ）
【００５５】
上に掲げた計算は、本発明による方法の１つの実施形態では、６ポート回路１１０又はブロック１１２を利用して計算ユニット１３０によって実行することができるのが好ましい。本発明によると、周波数ｆの測定のためのこの計算は、測定システム１００の第１の動作モードのときに行われる。この状態が図１に図示されている。
【００５６】
本発明によると、少なくとも１つの第２の動作モードが測定システム１００について意図される。第２の動作モードに対応する動作状態が図２に図示されている。図１に図示するコンフィギュレーションとは異なり、第２の動作モードでは、図２を参照するとわかる通り、第１の入力接続部Ｅ１に入力信号が供給されず、それにより、せいぜいのところ測定システム１００の領域又は特に第１の入力接続部Ｅ１の領域に存在する妨害信号ｉｓが、第１の入力接続部Ｅ１に印加されるにすぎない。さらに測定システム１００は、第２の動作モードのときに６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２に、設定可能な参照信号ｒｓを供給するために構成されている。このことは本例では、たとえば設定可能な周波数と振幅の正弦波形の出力信号を６ポート回路の第２の入力接続部Ｅ２へ出力する信号発生器１４０によって惹起される。
【００５７】
好ましい実施形態では、さらに信号発生器１４０は、異なる周波数又は変化する周波数の出力信号を、特に正弦波形の出力信号を出力するために構成されていてよい。
【００５８】
本発明によると測定システム１００は、第２の動作モードのときに６ポート回路１１０の少なくとも１つの出力信号ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６に依存して、特に第１の入力接続部Ｅ１の領域で妨害信号ｉｓの存在を推定するために構成される。
【００５９】
それにより、測定システム１００の領域又は第１の入力接続部Ｅ１の領域に、第１の動作モード中に実行される電気信号ｓ１の周波数の測定又は判定を場合により妨害する可能性のある妨害信号ｉｓが存在するかどうかを確認できるという利点がある。
【００６０】
１つの好ましい実施形態では、計算ユニット１３０は、第２の動作モードのときに６ポート回路１１０の異なる出力接続部Ａ１，Ａ２で得られる少なくとも２つの出力信号ｂ３，ｂ４、及び／又はこれから導き出される信号Ｂ３，Ｂ４を評価し、この評価に依存して妨害信号ｉｓ（並びにたとえばその出力及び／又は周波数）を推定するために構成されることが意図される。
【００６１】
計算ユニット１３０は、第２の動作モードのときに６ポート回路１１０の異なる出力接続部Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４で得られる４つの出力信号ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６、すなわち全部の出力信号、及び／又はこれから導き出される信号Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６を評価し、この評価に依存して妨害信号ｉｓを推定するために構成されるのが特別に好ましく、それにより、４つよりも少ない出力信号の評価に比べて向上した精度又は検知確実性がもたらされる。
【００６２】
１つの実施形態では、計算ユニット１３０はたとえば出力信号ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６及び／又はこれから導き出される信号Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６の値を評価して、妨害信号ｉｓの存在を推定し、又はその出力及び／若しくは周波数を判定する。
【００６３】
１つの好ましい実施形態では、そのために計算ユニット１３０は、少なくとも２つの出力信号ｂ３，ｂ４及び／又はこれから導き出される信号Ｂ３，Ｂ４を実質的に同時に検出するために構成されるのが好ましいアナログ／デジタル変換器１３２を備えている。実質的に同時とは、ここでは特に、時間的に最大で約１００ｎｓ（ナノ秒）離れた、特別に好ましくは最大で約１０ｎｓ離れた、異なる走査時点で該当する信号を検出できることを意味する。
【００６４】
１つの好ましい実施形態では、測定システム１００は、可能性のある妨害信号の存在を検査するために第２の動作モードをとるために構成されており、それにより、妨害信号を特徴づける情報が取得され、さらに測定システム１００は、第２の動作モードの後に、妨害信号を特徴づける情報に依存して、電気信号ｓ１の周波数を判定するために第１の動作モードへと切り換わるために構成される。
【００６５】
図６Ａはこれに関する一例として、本発明による方法の１つの実施形態の簡略化したフローチャートを示す。ステップ２００で測定システム１００（図１，２）は、測定システム１００又は特にその第１の入力接続部Ｅ１の領域に妨害信号ｉｓが存在するかどうか確認するために、本発明に基づく第２の動作モードをとる。したがってこのステップ２００では第１の入力接続部Ｅ１に、計算ユニット１３０又は全般に測定システム１００によって能動的に入力信号が供給されず、それにより、存在する妨害信号ｉｓが入力接続部Ｅ１に入力結合され得るにすぎない。さらにステップ２００では、図２に準じて第２の入力接続部Ｅ２に、設定可能な周波数及び／又は振幅の参照信号ｒｓが信号発生器１４０により供給される。たとえば参照信号はＩＳＭ周波数帯域内にあってよく、たとえば約２４００ＭＨｚ〜約２５００ＭＨｚの範囲内にあってよい。そして本発明による測定システム１００はステップ２００で、妨害信号ｉｓが存在するかどうか、及び場合によりそれがどのような信号出力又はその他の特性を有しているかを判定する。
【００６６】
たとえば妨害信号ｉｓの信号出力が設定可能な閾値を下回っているとき、又は妨害信号がそもそも存在しないとき、本発明による測定システム１００は、図６Ａ参照の次のステップ２０２によって表される第１の動作モードに切り換わる。第１の動作モード又はステップ２０２で、本発明による測定システム１００はそれ自体公知の仕方により電気信号ｓ１の周波数の測定を実行する。図１及びこれに関する前述の説明を参照。
【００６７】
本発明のステップ２００により、たとえば有意な妨害信号が存在しないときにのみステップ２０２の周波数測定が実行されることが確保されるという利点があり、それにより、周波数測定を特別に正確に行えることが確保される。
【００６８】
別の好ましい実施形態では、測定システム１００（図１）は、電気信号を提供するために構成された少なくとも１つの共振器を有しており、特に、少なくとも１つの共振器は表面弾性波共振器として構成される。
【００６９】
図３は、この点に関して模式的に、本発明による測定システムの第２の実施形態１００ａのブロック図を示している。測定システム１００ａは、図１、図２に示す実施形態を参照してすでに上で説明したような６ポート回路１１０を有している。同様に図３の測定システム１００ａは、図１、図２に示す実施形態を参照してすでに上で説明したような遅延線１２０を有している。さらに測定システム１００ａは、測定システム１００ａの動作を後で詳しく説明する仕方で制御する計算ユニット１３０を有している。
【００７０】
測定システム１００ａは、コンポーネント１１０，１１２，１２０，１３０に追加して高周波信号のための周波数合成器（英語：ＲＦ、ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）として構成されるのが好ましい信号発生器１４０を有している。信号発生器１４０は、たとえば位相同期ループ（図示せず）を有する発振器を有しており、それ自体公知の仕方により特別に周波数安定的な信号（本例ではたとえば約２４００ＭＨｚ〜約２５００ＭＨｚの高周波領域で）を、たとえば参照信号及び／又は表面波共振器に対する励起信号としての利用のために生成する。
【００７１】
信号発生器１４０により生成される出力信号は、図３から明らかな通り、第１のスイッチＳＷ１を介して表面波共振器ＳＡＷ１に対する励起信号ａｓとして結合装置１４５に供給することができる。そのために第１のスイッチＳＷ１は、図３に数字「１」が付された第１のスイッチ位置へと移される。第１のスイッチＳＷ１はその入力部ＳＷ１ａで信号発生器１４０の出力信号を受け取り、第１のスイッチＳＷ１のスイッチ位置に依存して、信号発生器１４０の出力信号は第１のスイッチＳＷ１の出力部ＳＷ１ｂで、励起信号ａｓとして（スイッチ位置「１」）結合装置１４５へ出力されるか、又は、さらに後で説明するように参照信号ｒｓとして（スイッチ位置「２」）第２の入力接続部Ｅ２へ出力される。
【００７２】
結合装置１４５は、励起信号ａｓを少なくとも１つの共振器ＳＡＷ１，ＳＡＷＮへ出力し、少なくとも１つの共振器ＳＡＷ１，ＳＡＷＮの応答信号ａｓ’を受信して、６ポート回路１１０の少なくとも１つの入力接続部Ｅ１、及び／又は６ポート回路１１０に割り当てられた電力分割器１５０へ出力するように構成されている。本例では、６ポート回路１１０の第１の入力接続部Ｅ１と結合装置１４５の間に、結合装置１４５から出力される信号をそれ自体公知の仕方により分割し、その際に得られた信号部分を図３から明らかなように一方では６ポート回路１１０の第１の入力接続部Ｅ１へ、及び他方では遅延線１２０の入力部１２０ａへ供給する電力分割器１５０が配置されている。
【００７３】
信号発生器１４０は、このようにして励起信号ａｓとして表面波共振器ＳＡＷ１へと導通される出力信号を提供することができ、しかもそれは、励起信号ａｓを入力部で受け取り、励起信号ａｓをたとえば第１の表面波共振器ＳＡＷ１へ出力する結合装置１４５を介してであり、それにより、第１の表面波共振器ＳＡＷ１はそれ自体公知の仕方により振動をするように、特に表面波振動をするように励起されて、応答信号ａｓ’を出す。さらに結合装置１４５は、第１の表面波共振器ＳＡＷ１の応答信号ａｓ’を受信して、図３から明らかなようにこれを電力分割器１５０へ転送するために構成されている。
【００７４】
１つの実施形態では、結合装置１４５はたとえば少なくとも１つのサーキュレータ及び／又は方向性結合器を有することができる。その別案として別の実施形態では、結合装置１４５は少なくとも１つの、場合により複数の送受信スイッチ（英語：ＲＸ／ＴＸ−ｓｗｉｔｃｈ）を含むことができる。
【００７５】
上ですでに説明した通り、電力分割器１５０はこれに入力部で供給される応答信号ａｓ’をたとえば同一の信号出力の２つの部分信号に分割し、これらは本例では電気信号ｓ１を表しており、その周波数を測定システム１００ａによって、及び特にその６ポート回路１１０によって、たとえば上で図１を参照して説明した第１の動作モードのときに判定することが意図される。
【００７６】
上で図１を参照してすでに説明した通り、そのために電気信号ｓ１は一方では６ポート回路１１０の第１の入力接続部Ｅ１へ直接的に供給される。他方では、電気信号ｓ１は６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２へ遅延線１２０を介して供給される。このとき遅延線１２０においては出力部１２０ｂで、周波数に関しては電気信号ｓ１に対応しているが遅延線１２０の通過に基づいて遅延線１２０を特徴づける遅延時間の分だけ遅延されている、遅延された電気信号ｓ１’が受け取られる。換言すると、遅延された電気信号ｓ１’は電気信号ｓ１に対して、遅延線１２０の特性に依存する位相ずれを有している。
【００７７】
本例では、遅延線１２０における出力部１２０ｂと６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２との間に第２のスイッチＳＷ２が配置されている。遅延された電気信号ｓ１’を遅延線１２０から第２の入力接続部Ｅ２へ送ることができるようにするために、第２のスイッチＳＷ２が、図３に数字「１」が付されている第１のスイッチ位置へと移される。すると、遅延された電気信号ｓ１’は６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２へ供給され、すでに上で何度か説明した仕方で電気信号ｓ１の周波数の測定を行うことができる。たとえば計算ユニット１３０はそのために、やはり６ポート回路１１０の１つ若しくは複数の出力信号を評価し、かつ／又はこれから導き出される１つ若しくは複数の信号Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６を評価することができる。
【００７８】
測定システム１００ａの１つの好ましい実施形態では、それに応じて電気信号ｓ１の周波数測定に資する本発明による第１の動作モードは、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２がいずれも第１のスイッチ位置（数字「１」）をそれぞれとることによって特徴づけられる。この動作モードが図３に示されている。
【００７９】
別の好ましい実施形態では、複数の共振器が、たとえばＮ個の共振器ＳＡＷ１，．．．，ＳＡＷＮが存在することが意図されていてよい。これらはたとえば時分割マルチプレクサ動作で、すなわち時間的に順次それぞれ励起信号ａｓで負荷され、複数の共振器の該当する応答信号の相応の周波数測定を同じく時間的に順次行うことができる。
【００８０】
別の実施形態では、複数の共振器がそれぞれ異なる共振周波数を有することができ、信号発生器１４０はたとえば計算ユニット１３０により、それぞれ異なる共振器について該当する周波数を有するそのつど適切な励起信号を信号発生器が生成するように制御できるのが好ましい。
【００８１】
図３に示す測定システム１００ａも、電気信号ｓ１の周波数測定のために利用可能な第１の動作モードに加えて、妨害信号の判定に資することができる、本発明に基づく第２の動作モードをとることができるという特別な利点がある。このとき第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２はいずれも第２のスイッチ位置（数字「２」）をそれぞれとる。この動作モードは図３には示されていないが、以下において説明する。
【００８２】
第１のスイッチＳＷ１が第２のスイッチ位置をとると、信号発生器１４０により生成される出力信号が第１のスイッチＳＷ１の出力部ＳＷ１ｂを介して参照信号ｒｓとして第２のスイッチＳＷ２へ転送され、第２のスイッチは第２のスイッチ位置「２」で参照信号ｒｓを６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２へ供給する。つまりこのようにして、信号発生器１４０で生成される出力信号が参照信号ｒｓとして第２の入力接続部Ｅ２へ直接的に供給される。
【００８３】
第１のスイッチＳＷ１は第２の動作モードのときには第２のスイッチ位置「２」にあるので、さらに、信号発生器１４０の出力信号は結合装置１４５へは転送されず、これにより、それに応じて励起信号ａｓも結合装置１４５から少なくとも１つの共振器ＳＡＷ１へ出力可能ではなく、これに対応する応答信号ａｓ’を受信可能ではない。
【００８４】
むしろこの第２の動作モードでは、測定システム１００ａの領域に存在する妨害信号ｉｓ’を共振器の応答信号ａｓ’の代わりに結合装置１４５の入力部へ入力結合することができ、それにより、入力結合された妨害信号ｉｓ’が電力分割器１５０へ供給されて分割される。そこから電力分割器１５０の出力部に、電気信号ｓ１に準じて第１の動作モードで６ポート回路１１０の第１の入力接続部Ｅ１へ直接的に供給される妨害信号ｉｓがもたらされる。妨害信号ｉｓの別の部分は遅延線１２０へ供給されて、これにより遅延されるが、６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２へは転送されない。第２のスイッチＳＷ２が、ここで述べている第２の動作モードでは第２のスイッチ位置「２」をとり、それに伴って、信号発生器１４０から提供される参照信号ｒｓが６ポート回路１１０の第２の入力接続部へ送られるからである。
【００８５】
このように、ここで説明している第２の動作モードのとき、６ポート回路１１０の第１の入力接続部Ｅ１には、場合により存在する妨害信号ｉｓが供給され、６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２には参照信号ｒｓが供給される。
【００８６】
測定システム１００ａは、この第２の動作モードのときに６ポート回路１１０の少なくとも１つの出力信号に依存して妨害信号ｉｓの存在を、特に第１の入力接続部Ｅ１の領域で推定するために構成されている。そのために測定システム１００ａ又はその計算ユニット１３０は、６ポート回路１１０の少なくとも１つの出力信号及び／又はこれから導き出される少なくとも１つの信号を評価する。
【００８７】
図３に示す測定システム１００ａの計算ユニット１３０は、第２の動作モードのときに６ポート回路１１０の異なる出力接続部Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４（図１）で得られる４つの出力信号ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６を、すなわち全部の出力信号及び／又はこれから導き出される信号Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６（図３）を評価し、この評価に依存して妨害信号ｉｓを推定するために構成されるのが特別に好ましく、それにより、４つよりも少ない出力信号の評価に比べて向上した精度がもたらされる。
【００８８】
別の実施形態では、測定システム１００ａの計算ユニット１３０はたとえば出力信号ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６及び／又はこれから導き出される信号Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６の値を評価して、妨害信号ｉｓの存在を推定し、又は妨害信号ｉｓの出力を判定する。
【００８９】
特別に好ましい実施形態では、計算ユニット１３０は導き出される信号Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６の振幅又は値を評価して、可能性のある妨害信号ｉｓに関する情報を得る。評価は、たとえば閾値検知などを含むことができる。別の好ましい実施形態では、評価はたとえば導き出される信号の値が時間的に変化しているかどうかの検査を含むことができる。
【００９０】
別の好ましい実施形態では、信号発生器１４０の出力部（図３）と第１のスイッチＳＷ１の入力部ＳＷ１ａとの間に減衰器、好ましくは制御可能な減衰器が配置されていてよく、このことは、本発明による測定システム１００ａの作動時における柔軟性と精度をいっそう向上させる。たとえば制御可能な減衰器は、それぞれ異なる振幅の励起信号ａｓを信号発生器１４０の出力信号として出力するために、計算ユニット１３０により制御することができる。このことは、測定システム１００ａの線形化のために、及び／又はたとえば複数の共振器が存在していて結合装置１４５からそれぞれ異なる大きさに離れて配置されているコンフィギュレーションの場合に、利用することができるという利点がある。それにより、たとえば励起信号ａｓ又は共振器の相応の応答信号ａｓ’の相応に異なる自由空間減衰を補正することができる。
【００９１】
図６Ｂは、たとえば図３に示す測定システム１００ａによって実施することができる、本発明による方法の第２の実施形態の簡略化したフローチャートを示している。
【００９２】
第１のステップ２１０で、両方のスイッチＳＷ１，ＳＷ２がそれぞれ第２のスイッチ位置「２」へと移され、このことは、たとえば計算ユニット１３０の制御のもとで行うことができる。それにより測定システム１００ａはまずステップ２１０で、妨害信号ｉｓの存在がチェックされる第２の動作モードをとる。上ですでに説明したように、そのために信号発生器１４０が参照信号ｒｓとして利用可能な出力信号を生成するが、６ポート回路１１０の第１の入力接続部Ｅ１には、測定システム１００ａ又はその信号発生器１４０及びその他のコンポーネントを通しては能動的に信号が供給されない。そして計算ユニット１３０がステップ２１０で、上ですでに説明したように、６ポート回路１１０の１つ又は複数の出力信号の評価を実行し、それによって妨害信号ｉｓの存在を推定することができる。
【００９３】
１つの好ましい実施形態では、測定システム１００ａ（図３）はたとえば計算ユニット１３０により、妨害信号を特徴づける情報を判定し、次いで、図６Ｂのステップ２１２を参照するとわかるように測定システム１００ａが第１の動作モードへ切り換わり、このことは、妨害信号を特徴づける情報に依存して行われるのが好ましい。次いでステップ２１２で、第１の動作モードで電気信号ｓ１（図３）の周波数を判定することができる。そのために、上ですでに説明した通り、両方のスイッチＳＷ１，ＳＷ２がそれぞれ第１のスイッチ位置「１」へと移される。
【００９４】
１つの実施形態では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のうち少なくとも１つがいわゆるＳＰＤＴスイッチ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｌｅ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｔｈｒｏｗ）又は双投スイッチとして構成される。
【００９５】
１つの好ましい実施形態では、測定システム１００ａは妨害信号を特徴づける情報に依存して、ステップ２１０の後で第２の動作モードから第１の動作モードへ、すなわちステップ２１２への切り換えが行われるまで待機がなされる待機時間を判定することが意図される。
【００９６】
たとえば比較的高い信号出力を有する妨害信号が存在することを、妨害信号を特徴づける情報が表しているときには、比較的長い待機時間を選択することができる。このケースでは、ステップ２１２で第１の動作モードへ移行する前の待機時間は比較的長いことが好都合であり、それは、たとえば妨害信号が待機時間の終了までに減衰し、又はさらに低い信号出力を有するようになることが考えられるからである。
【００９７】
たとえば比較的低い信号出力を有する妨害信号が存在することを、又は妨害信号が存在しないことを、妨害信号を特徴づける情報が表しているときには、比較的短い待機時間を選択することができる。このケースでは、場合によりステップ２１０からステップ２１２へ即座に切り換えることができ、すなわち電気信号ｓ１の周波数の測定を開始することができる。
【００９８】
１つの特別に好ましい実施形態では、待機時間の後にあらためて障害に関して検討がなされ、すなわちステップ２１０が繰り返されてから、第１の動作モードへ、すなわちステップ２１２へと切り換わることが意図されていてよい。この実施形態では、上に挙げた待機時間の後で実行される障害に関わる第２の検査で妨害信号が存在せず、又は有意な妨害信号が存在しないので、正確な測定がステップ２１２で可能であることが確認された場合にのみ第１の動作モードへ、すなわちステップ２１２へ切り換わるのが特別に好ましい。
【００９９】
本発明によると、第２の動作モードのときに信号発生器１４０の出力信号すなわち参照信号ｒｓがいわば局部発振器信号として利用されて、参照信号ｒｓと類似する周波数領域にある（そしてそれに応じて好ましい実施形態では周波数に関して通常は参照信号ｒｓに呼応する電気信号ｓ１の周波数の測定にとって障害となる）、場合により存在する妨害信号ｉｓをダウンコンバートする、すなわち高周波領域（英語：ＲＦ）からベースバンド位置へと変換するダイレクトコンバージョン受信器（英語：ｄｉｒｅｃｔ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ）を６ポート回路１１０とともに構成する。換言すると、本発明による測定システム１００，１００ａは、電気信号ｓ１の周波数の測定に加えて、本発明に基づき、上に説明した第２の動作モードのときに妨害信号があるかどうかの検査に利用できるという利点がある。
【０１００】
任意選択として、少なからぬ実施形態においてローパスフィルタリング（「ベースバンドフィルタ」）（図示せず）が存在していてよく、これはダウンコンバートされる出力信号Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６をスペクトル的に制限し、たとえば第１の動作モードのときの電気信号ｓ１の周波数の測定のときにも利用される帯域幅に制限する。それにより、第２の動作モードのときの妨害信号ｉｓの本発明に基づく考察について、場合により第１の動作モードでの周波数測定を乱す可能性がある妨害信号ｉｓのスペクトル成分だけが着目されるという利点がある。ローパスフィルタは、１つの実施形態によると離散したデバイスとして構成されていてよい。別案としてローパスフィルタリングは、デジタル信号処理をする相応の方法によって、計算ユニット１３０により行うこともできる。
【０１０１】
図４は、本発明による測定システムの第３の実施形態１００ｂのブロック図を模式的に示している。図４に示すコンポーネント１１０，１１２，１３０，１４０，１４５，１５０はそれぞれの機能に関して、図３を参照して上に説明した実施形態１００ａの該当するコンポーネントに実質的に呼応し、したがって以下においては再度詳細に説明することはしない。
【０１０２】
図３を参照して上に説明した測定システムの実施形態１００ａとは異なり、図４の測定システム１００ｂは、異なる構成とされた遅延線１２００を有している。この遅延線１２００は、本例では、選択的に設定可能な２つの遅延線長を有している。このことは本例では、第１の部分遅延線１２０２と第２の部分遅延線１２０４が遅延線１２００に設けられることによって具体化される。たとえば計算ユニット１３０によって制御可能である２つのスイッチ１２０６ａ，１２０６ｂにより、遅延線１２００にその入力部１２００ａで供給される電気信号ｓ１が、出力部１２００ｂで遅延された信号ｓ１’を得るために、比較的短い第１の遅延時間だけ遅延されるか、それとも比較的長い第２の遅延時間だけ遅延されるかを規定することができる。
【０１０３】
遅延線１２００の両方のスイッチ１２０６ａ，１２０６ｂが、図４にそれぞれ数字「２」で表されている第２の切り換え状態をそれぞれとっているとき、短いほうの第１の遅延時間が遅延線１２００によって具体化される。つまりこのケースでは、第１の部分遅延線１２０２だけが作用する。このことは測定システム１００ｂの第３の動作モードを特徴づける。
【０１０４】
それに対して遅延線１２００の両方のスイッチ１２０６ａ，１２０６ｂが、図４にそれぞれ数字「１」で表されている第１の切り換え状態をそれぞれとっているとき、長いほうの第２の遅延時間が遅延線１２００によって具体化される。つまりこのケースでは、相前後してつながれることになった両方の部分遅延線１２０２，１２０４が作用する。このことは、測定システム１００ｂの第４の動作モードを特徴づける。
【０１０５】
図１を参照して上ですでに説明した通り、図４の測定システム１００ｂも電気信号ｓ１の周波数を判定することができる。たとえばこのコンフィギュレーションは、少なくとも１つの共振器ＳＡＷ１，ＳＡＷＮの（現在の）共振周波数を判定するために利用することができる。
【０１０６】
１つの実施形態によると、第４の動作モードは電気信号ｓ１の周波数の測定のために選択できるのが特別に好ましく、すなわち長い遅延時間を有する遅延線１２００の動作であり、それにより、特別に高い測定精度がもたらされるという利点がある。
【０１０７】
別の実施形態によると、第３の動作モードは電気信号ｓ１の周波数の測定のために選択できるのが特別に好ましく、すなわち比較的短い遅延時間での遅延線の動作であり、それにより、電気信号ｓ１の周波数の判定について広い一義性範囲がもたらされるという利点がある。少なからぬ実施形態において、一義性範囲は約２４００ＭＨｚ〜約２５００ＭＨｚの範囲内のＩＳＭ周波数帯域全体を含むことができるという利点がある。
【０１０８】
別の実施形態では、電気信号ｓ１の周波数を判定するために、第４の動作モードと第３の動作モードの両方で測定を行うことも考えられる。
【０１０９】
図６Ｃは、たとえば図４に示す測定システム１００ｂによって実施することができる、本発明による方法の第３の実施形態の簡略化したフローチャートを示している。第１のステップ２２０で、図４に示す測定システム１００ｂが第３の動作モードで作動し、すなわち、遅延線１２００の比較的短い遅延時間で作動する。それにより、前述したように、周波数測定について広い一義性範囲がもたらされる。特にこの場合、妨害信号が存在するかどうかを確認することもできる。そのために信号発生器１４０は、第３の動作モード中に励起信号ａｓとして出力信号を共振器のために出力するために構成されていてよいのが好ましい。それに応じてこのケースでは、場合により測定システム１００ｂの領域に、特にその第１の入力接続部Ｅ１の領域に存在する妨害信号（図示せず）を検知することができる。
【０１１０】
次いで、図６Ｃに示すようにステップ２２２へと切り換えられ、このステップでは測定システム１００ｂが第４の動作モードをとり、すなわち遅延線１２００の比較的長い遅延時間を有する動作モードをとり、このことは、電気信号ｓ１の周波数の測定にあたって特別に高い測定精度をもたらす。このケースでは、信号発生器１４０は１つ又は複数の励起信号ａｓを共振器の励起のために出力し、共振器の応答信号ａｓ’が、電力分割器１５０による分割の後に、上ですでに何度か説明した周波数測定の６ポート回路１１０に供給される。
【０１１１】
図５は、図３、図４を参照して上で説明した各発明態様の組み合わせに実質的に相当する、本発明による測定システムの第４の実施形態１００ｃのブロック図を模式的に示している。
【０１１２】
測定システム１００ｃは、第１のスイッチＳＷ１を介して選択的に、少なくとも１つの共振器ＳＡＷ１を負荷するための励起信号ａｓを結合装置１４５に供給するか、又は第２のスイッチＳＷ２若しくはスイッチ位置「２」でこれと接続される６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２に参照信号ｒｓを供給することができる。
【０１１３】
さらに測定システム１００ｃは、第２のスイッチＳＷ２によって、参照信号と遅延された電気信号ｓ１’との間で切り換えをすることができる。
【０１１４】
このようにして図５に示す測定システム１００ｃも、電気信号ｓ１の周波数が測定される、本発明に基づく第１の動作モードで作動させることができる。このとき両方のスイッチＳＷ１，ＳＷ２はそれぞれ第１のスイッチ位置「１」にある。
【０１１５】
遅延時間に関して制御可能な遅延線１２００に基づき、測定システム１００ｃは第１の動作モードのとき、比較的長い遅延時間での測定と、比較的短い遅延時間での測定との間でさらに切り換えることができるという利点がある。図４を参照して上ですでに詳細に説明した、図５に詳しくは示さない遅延線１２００のスイッチを参照。
【０１１６】
測定システム１００ｃの両方のスイッチＳＷ１，ＳＷ２がそれぞれ第２のスイッチ位置「２」にあるとき、妨害信号ｉｓの測定が、図２を参照して上ですでに説明したように可能となる。
【０１１７】
さらに別の好ましい実施形態では、電気信号ｓ１又は励起信号ａｓ及び／又は参照信号ｒｓは少なくとも１つのＩＳＭ（ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，ｍｅｄｉｃａｌ）周波数帯域にあり、特に約２４００ＭＨｚ〜約２５００ＭＨｚの周波数領域にあることが意図される。
【０１１８】
別の好ましい実施形態では、測定システム１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは少なくとも一時的に少なくとも１つのデータフレームを、特にＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリーに準拠するビーコンデータフレームを送信することが意図され（これ以外のプロトコルのデータフレームも同じく考えられる）、それは特に、場合により無線到達範囲にある他のシステムに、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリーに準拠して作動する送信器の存在を報知するためである。それにより、本発明による測定システム１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃのビーコンデータフレームを評価する他のシステム（たとえばＷＬＡＮ、ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ、ルータ）が、測定システム１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃによりビーコンデータフレームの送信のために使用される通信チャネル又は無線チャネルが占有されていると推定することを実現できるという利点があり、このことは、他の当該システムが場合により該当する無線チャネルをそれ以後使用しなくなるよう仕向けることができ、それにより、本発明の測定システム１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃによって使用される周波数領域の、妨害信号ｉｓによるいっそう低い負荷がもたらされる。
【０１１９】
１つの実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリーに準拠するこのような種類の「ＷＬＡＮ信号」又はビーコンデータフレームは、たとえばそのために計算ユニット１３０により相応に制御される信号発生器１４０を用いて生成することができる。
【０１２０】
生成される「ＷＬＡＮ信号」の発信は、たとえば励起信号による少なくとも１つの共振器の負荷と同様に、結合装置１４５を用いて行うことができる。
【０１２１】
別の好ましい実施形態では、測定システム１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃが少なくとも１つのデータフレームを、特にＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリーに準拠するビーコンデータフレームを送信するのは、それ以前に第２の動作モードで、閾値を上回る信号出力の妨害信号ｉｓが存在することが確認されているときであることが意図される。
【０１２２】
別の好ましい実施形態では、６ポート回路１１０の代替又は追加として位相差を測定するための回路も利用することができ、それは、電気信号ｓ１と遅延された電気信号ｓ１’との間の周波数依存的な位相差（ｄ＿ｐｈｉ＝２＊ｐｉ＊ｆ＊ｔ＿ｄｌ）を、その周波数ｆの以後の計算のために判定するためである。たとえば、１つ又は複数のＩ／Ｑミキサを利用することが考えられる。
【０１２３】
別の好ましい実施形態では、測定システム１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、少なくとも一時的に線形化信号を一方では６ポート回路１１０の第１の入力接続部Ｅ１（図１）へ直接的に供給し、他方では遅延線１２０、１２００を介して６ポート回路１１０の第２の入力接続部Ｅ２へ供給するために構成されることが意図される。それにより、測定システムの線形化、特に遅延線１２０、１２００のキャリブレーションの可能性が与えられるという利点がある。このことは、たとえば上ですでに説明した他の動作モードのうちの少なくとも１つと交互に実行可能であるのが好ましい、本発明による測定システムの第５の動作モードを特徴づける。キャリブレーションに資する第５の動作モードは周期的に実行できるのが特別に好ましい。
【０１２４】
線形化信号ｌｓは、電気信号ｓ１、励起信号ａｓ、又は参照信号ｒｓと同様にたとえば正弦波形の信号であってよく、このとき線形化信号は既知の周波数と振幅を有するのが好ましい。それにより、たとえばｔ＿ｄｌ＝ｄ＿ｐｈｉ／（２＊ｐｉ＊ｆ）へと変換することができる、上ですでに説明した次式ｄ＿ｐｈｉ＝２＊ｐｉ＊ｆ＊ｔ＿ｄｌを利用した上で、測定システムの線形化の可能性、特に遅延線１２０，１２００のキャリブレーションの可能性が与えられる。換言すると、線形化信号の既知の位相ずれｄ＿ｐｈｉ（６ポート回路１１０による線形化信号の評価によって判定可能）と既知の周波数ｆのとき、遅延線１２０，１２００の最新の遅延時間ｔ＿ｄｌを判定することができる。そして、こうして得られた遅延時間についての最新の値を用いて、遅延時間の先行するキャリブレーションに基づいて特別に正確である周波数測定を、たとえば上で説明した第１の動作モードによって実行することができる。
【０１２５】
別の好ましい実施形態では、上で説明した遅延時間のキャリブレーション又は線形化を、図６Ａ〜図６Ｃを参照して説明した本発明による方法の実施形態のステップ２００，２０２，２１０，２１２，２２０，２２２のうち少なくとも１つの前ごとに実行することができる。
【０１２６】
図７は、本発明による結合装置１４５０の１つの実施形態の簡略化したブロック図を示している。たとえば上で説明した結合装置１４５（図３、図４、図５）は少なくとも部分的又は全面的に、図７を参照して以下に説明するコンフィギュレーションを有することができる。
【０１２７】
結合装置１４５０は、本例では３つのＳＰＤＴスイッチ（「Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｌｅ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｔｈｒｏｗ、双投スイッチ」）１４５２ａ，１４５２ｂ，１４５２ｃを有している。これら３つの双投スイッチ１４５２ａ，１４５２ｂ，１４５２ｃに追加して、結合装置１４５０における信号の流れをこれと接続された信号発生器１４０，共振器ＳＡＷ，電力分割器１５０との関連でも表すために、図７では、それぞれ破線の長方形としてさらに信号発生器１４０、共振器ＳＡＷ、及び電力分割器１５０が示唆されている。
【０１２８】
図７から明らかな通り、第１の双投スイッチ１４５２ａにはその第１の接続部ａ１で信号発生器１４０の出力信号ｏｓを供給可能である。この出力信号ｏｓは、たとえば上で説明した励起信号ａｓ及び／又は上で説明した参照信号ｒｓ及び／又は上で説明した線形化信号ｌｓである。
【０１２９】
第１の双投スイッチ１４５２ａはその第１の接続部ａ１を、その第２の接続部ａ２又はその第３の接続部ａ３と選択的に接続することができる。これに匹敵することが、第２の双投スイッチ１４５２ｂの第１の接続部ａ５とその第２接続部ａ４又はその第３の接続部ａ６について当てはまり、第３の双投スイッチ１４５２ｃの第１の接続部ａ９とその第２接続部ａ７又はその第３の接続部ａ８にも当てはまる。上に挙げた接続の選択肢は、たとえば計算ユニット１３０（図１）の制御のもとで設定することができる。その意味で双投スイッチ１４５２ａ，１４５２ｂ，１４５２ｃはそれぞれの機能に関して、上に説明した第１のスイッチＳＷ１又は第２のスイッチＳＷ２（図３）に実質的に相当する。
【０１３０】
たとえば信号発生器１４０で生成される出力信号ｏｓが励起信号ａｓとして共振器ＳＡＷに供給されるとすると、第１の双投スイッチ１４５２ａはその第１の接続部ａ１を第２の接続部ａ２と接続し、それにより、励起信号ａｓとしての出力信号ｏｓは第２の双投スイッチ１４５２ｂへ、すなわちその第２の接続部ａ４へ出力される。それに応じて第２の双投スイッチ１４５２ｂは、励起信号ａｓを共振器ＳＡＷへ出力するために、第１の接続部ａ５を第２の接続部ａ４と接続する。
【０１３１】
本例の図７では直接的な接続（接続線）が第２の双投スイッチ１４５２ｂと共振器ＳＡＷとの間に示唆されているが、少なからぬ実施形態において、励起信号ａｓを第２の双投スイッチ１４５２ｂの第１の接続部ａ５からカプラ、アンテナ又はケーブルを介して、共振器ＳＡＷへと伝送することもできる。
【０１３２】
そして共振器ＳＡＷの応答信号ａｓ’を受信するために、第２の双投スイッチ１４５２ｂはその第１の接続部ａ５を第３の接続部ａ６と接続することができ、それにより応答信号ａｓ’を第３の接続部ａ６を介して第３の双投スイッチ１４５２ｃへ、すなわちその第２の接続部ａ７へ出力する。最終的に第３の双投スイッチ１４５２ｃは、その第２の接続部ａ７を第１の接続部ａ９と接続し、それにより応答信号ａｓ’をたとえば電力分割器１５０へ出力し、その結果、応答信号ａｓ’は電力分割器１５０の出力部で、図１を参照して上に説明した実施形態に基づく電気信号ｓ１の形態で存在することになり、その周波数に関して評価可能である。
【０１３３】
１つの好ましい実施形態では、励起信号ａｓはたとえば数マイクロ秒のパルス時間をもつパルスを有することができる。該当するパルスが共振器ＳＡＷへ出力されるとただちに、第２の双投スイッチ１４５２ｂはその切り換え状態を接続部ａ４，ａ５の接続から接続部ａ５，ａ６の接続へと変更することができ、それにより、上で説明したような応答信号ａｓ’の転送を可能にする。さらに、第２の双投スイッチ１４５２ｂの切り換え状態の相応の制御を、たとえば計算ユニット１３０によって、又は本発明による測定システムのその他のコンポーネント（たとえば離散論理回路、図示せず）によって行うことができる。
【０１３４】
別の好ましい実施形態では、信号発生器１４０で生成される出力信号ｏｓが線形化信号ｌｓとして電力分割器１５０へ直接的に供給されることが意図される。このことも同じく、図７に図示する結合装置１４５０のコンフィギュレーションによって行うことができるという利点がある。そのために第１の双投スイッチ１４５２ａがその接続部ａ１，ａ３を相互に接続するように制御され、それにより線形化信号ｌｓを第３の双投スイッチ１４５２ｃへ、すなわちその第３の接続部ａ８へ出力する。さらに第３の双投スイッチ１４５２ｃがその接続部ａ８，ａ９を相互に接続するように制御され、それにより線形化信号ｌｓはその接続部ａ９を介して電力分割器１５０へ出力される。つまりこのケースでは信号が共振器ＳＡＷへ出力されるのではなく、既知の周波数と振幅をもつ線形化信号ｌｓが、結合装置１４５０を介して信号発生器１４０から電力分割器１５０へと直接的に、６ポート回路１１０（図１）による評価のために出力される。そして、上ですでに説明した遅延線１２０，１２００の遅延時間の判定を行うことができる。
【０１３５】
図３、図５を参照してすでに上で説明した本発明による測定システムの実施形態では、共振器ＳＡＷ１に割り当てられている結合装置１４５の接続部には、一例としてアンテナ１４６が割り当てられており、これはそれぞれの共振器ＳＡＷ１，．．．，ＳＡＷＮへの励起信号ａｓのワイヤレス式の伝送を図示しており、又は該当する共振器から結合装置１４５の接続部への応答信号ａｓ’のワイヤレス式の伝送を図示している。
【０１３６】
信号ａｓ，ａｓ’のワイヤレス式の伝送は、少なからぬ実施形態において特別に好ましく適用することができるが、それは、たとえば長さ測定のために、又は応力若しくは伸長の測定のために利用される共振器ＳＡＷ１と、測定システムの残りのコンポーネントとの間にいかなる接続線も必要ないからである。
【０１３７】
したがって本発明による測定システムは、たとえば共振器ＳＡＷの共振周波数に対して影響を及ぼす、可動システムの物理量の無接触式の測定のためにも適用できるのが特別に好ましい。たとえば本発明による測定システムは、機械的なシャフトのトーションを測定するためにきわめて特別に好ましく適用することができる。図８は、これに対応する実施形態１００ｄのブロック図を示している。同じく図８には、たとえば電動モータのような回転駆動装置２００２がシャフト２００４を介してたとえば伝動装置のような複合装置２００６を駆動する機械システム２０００も図示されている。機械システム２０００には本発明による測定システム１００ｄが付属していて、これがシャフト２００４に配置された少なくとも１つの共振器ＳＡＷの無接触式の照会を可能にする。双頭矢印ｄｐ１を参照のこと。共振器ＳＡＷは、機械的な応力状態又は伸長状態が少なくとも部分的に共振器ＳＡＷへも伝達され、それによってその共振周波数が変化するように、シャフト２００４の表面と結合されるのが好ましい。
【０１３８】
共振器ＳＡＷの現在の共振周波数は、本発明による測定システム１００ｄを利用して次のように判定することができる。測定システム１００ｄが共振器ＳＡＷを励起信号ａｓで負荷し、それに対する反応として共振器ＳＡＷから放射される応答信号ａｓ’を受信し、この応答信号が測定システム１００ｄの６ポート回路１１０によってその周波数に関して評価される。この周波数から、たとえば共振器ＳＡＷ及びそれに伴ってシャフト２００４の伸長負荷を推定することができる。
【０１３９】
共振器ＳＡＷの無接触式の照会ｄｐ１は、測定システム１００ｄが、図面に示す３通りのコンフィギュレーションに相当するように結合装置１４５を有しており、共振器ＳＡＷに割り当てられている該結合装置の接続部が、結合装置１４５から共振器ＳＡＷへの励起信号ａｓのワイヤレス式の伝送のために、及び共振器ＳＡＷからの応答信号ａｓ’の受信のために、アンテナ１４６を有していることによって可能とされるのが好ましい。それにより、シャフト２００４の現在の角度位置に関わりなく、共振器ＳＡＷとその現在の共振周波数を本発明に基づく第１の動作モードの意味において判定することができる。
【０１４０】
任意選択として、測定システム１００ｄは、たとえば同じくシャフト２００４に配置されていてよい別の共振器ＳＡＷ’を照会するためにも構成されていてよい。図８の別の二重矢印ｄｐ２を参照のこと。
【０１４１】
別の実施形態では、図８に示すシステム１００ｄは、特にそのコンポーネント１１０，１２０，１２００，１３０，１４０，１４５，１５０に関して少なくとも部分的に、図１〜図５を参照して説明した１つ又は複数の態様と同じように構成されていてよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ  測定システム
１１０ ６ポート回路
１１２ ブロック
１２０、１２００  遅延線
１２０ａ、１２００ａ 入力部
１２０ｂ、１２００ｂ 出力部
１３０ 計算ユニット
１３２ アナログ／デジタル変換器
１４０ 信号発生器
１４５ 結合装置
１４６ アンテナ
１５０ 電力分割器
１２０２，１２０４  部分遅延線
１２０６ａ，１２０６ｂ  スイッチ
１４５０  結合装置
１４５２ａ，１４５２ｂ，１４５２ｃ  双投スイッチ
２０００  機械システム
２００２  回転駆動装置
２００４  シャフト
２００６  複合装置
【図１】
2018064277.tif 000003
【図２】
2018064277.tif 000004
【図３】
2018064277.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018064277.tif 000007
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2018064277.tif 000009
【図６Ｃ】
2018064277.tif 000010
【図７】
2018064277.tif 000011
【図８】
2018064277.tif 000012