(57)【要約】【課題】測定系の変化によって値が変化する分配器の振幅誤差について、その取り得る最大値を周波数ごとに算出することができる振幅誤差算出装置、振幅誤差算出方法、測定装置、及び測定方法を提供する。【解決手段】入力端子１０と出力端子５０−１，・・・５０−ｎを有する分配器１００のＳパラメータ振幅成分を取得するＳパラメータ振幅成分取得部１１１と、Ｓパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）の大小関係に応じた誤差成分としてのポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）を算出するポートバランス算出部１１４と、出力端子５０−ｋのポートバランスＰＢｋ（ｆ）に、出力端子５０−ｋと他の各出力端子５０−ｍとの間のＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ（ｆ）に応じた誤差成分を加算した値の絶対値を、振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）として算出する最大値算出部１１６と、を備える。【選択図】図１
2019007923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が入力される１つの入力端子（１０）と複数の出力端子（５０−１，・・・５０−ｎ）を有する分配器（１００）について、各前記出力端子の理想的な出力からの振幅誤差として取り得る最大値を算出する振幅誤差算出装置（１１０）であって、
前記高周波信号の周波数ｆごとにあらかじめ測定された前記分配器のＳパラメータ振幅成分Ｓ００（ｆ），・・・Ｓｎｎ（ｆ）を取得するＳパラメータ振幅成分取得部（１１１）と、
前記入力端子と各前記出力端子との間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）の大小関係に応じた誤差成分としてのポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）を算出するポートバランス算出部（１１４）と、
前記複数の出力端子のうちの１つの出力端子（５０−ｋ）の前記ポートバランスＰＢｋ（ｆ）に、前記１つの出力端子と他の各前記出力端子（５０−ｍ）との間のＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ（ｆ）（ただし、ｋ≠ｍ）に応じた誤差成分を加算した値の絶対値を、前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）として算出する最大値算出部（１１６）と、を備えることを特徴とする振幅誤差算出装置。
【請求項２】
前記ポートバランス算出部は、前記１つの出力端子（５０−ｋ）の前記ポートバランスＰＢｋ（ｆ）を、下記の式（２）で表される前記複数の出力端子の個数ｎに応じて定まる分配損失ＤＬ（ｆ）と、下記の式（３）で表される前記入力端子と各前記出力端子５０−１，・・・５０−ｎとの間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）に応じて定まる挿入損失ＩＬ（ｆ）と、前記入力端子と前記１つの出力端子（５０−ｋ）との間のＳパラメータ振幅成分Ｓｋ０（ｆ）と、の和の絶対値として下記の式（４）により算出することを特徴とする請求項１に記載の振幅誤差算出装置。
【数１】
2019007923.tif 000012
【請求項３】
前記最大値算出部は、下記の式（９）により前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）を算出することを特徴とする請求項２に記載の振幅誤差算出装置。
【数２】
2019007923.tif 000013
【請求項４】
前記分配器は、
前記入力端子に入力された前記高周波信号を分配して複数の分配部出力（３０−１，３０−２，・・・３０−ｎ）からそれぞれ出力する分配部（２０）と、
前記複数の分配部出力にそれぞれ接続され、前記出力端子側で反射した反射波を阻止するための複数の反射波阻止部（４０−１，４０−２，・・・４０−ｎ）と、を備え、前記複数の反射波阻止部の出力を前記出力端子から出力するものであり、
前記複数の反射波阻止部は、
前記反射波を減衰させる減衰部（６０−１，６０−２，・・・６０−ｎ）と、
前記減衰部の減衰量を調整する減衰量調整部（７０−１，７０−２，・・・７０−ｎ）と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の振幅誤差算出装置。
【請求項５】
高周波信号が入力される１つの入力端子（１０）と複数の出力端子（５０−１，・・・５０−ｎ）を有する分配器（１００）について、各前記出力端子の理想的な出力からの振幅誤差として取り得る最大値を算出する振幅誤差算出方法であって、
前記高周波信号の周波数ｆごとにあらかじめ測定された前記分配器のＳパラメータ振幅成分Ｓ００（ｆ），・・・Ｓｎｎ（ｆ）を取得するＳパラメータ振幅成分取得ステップ（Ｓ１）と、
前記入力端子と各前記出力端子との間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）の大小関係に応じた誤差成分としてのポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）を算出するポートバランス算出ステップ（Ｓ４）と、
前記複数の出力端子のうちの１つの出力端子（５０−ｋ）の前記ポートバランスＰＢｋ（ｆ）に、前記１つの出力端子と他の各前記出力端子（５０−ｍ）との間のＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ（ｆ）（ただし、ｋ≠ｍ）に応じた誤差成分を加算した値の絶対値を、前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）として算出する最大値算出ステップ（Ｓ６）と、を含むことを特徴とする振幅誤差算出方法。
【請求項６】
高周波信号を発生させる信号発生部（１５１）を備え、前記高周波信号が入力される１つの入力端子（１０）と複数の出力端子（５０−１，・・・５０−ｎ）を有する分配器（１００）により分配された前記高周波信号を、各前記出力端子に接続可能な少なくとも１つの測定端子（２２０）を有する被試験対象（２００）に入力する測定装置（１５０）であって、
前記高周波信号を前記分配器の前記入力端子に出力するとともに、前記被試験対象からの出力信号が前記分配器の前記出力端子及び前記入力端子を介して入力される入出力部（１５２）と、
前記入出力部により入力された前記被試験対象からの前記出力信号の振幅値を測定する測定部（１５３）と、
前記請求項１から請求項４のいずれかに記載の振幅誤差算出装置により算出された、前記分配器の前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）を用いて、前記振幅値の補正を行う測定値補正部（１５４）と、を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項７】
高周波信号を発生させる信号発生部（１５１）を備え、前記高周波信号が入力される１つの入力端子（１０）と複数の出力端子（５０−１，・・・５０−ｎ）を有する分配器（１００）により分配された前記高周波信号を、各前記出力端子に接続可能な少なくとも１つの測定端子（２２０）を有する被試験対象（２００）に入力する測定装置（１５０）を用いる測定方法であって、
前記高周波信号を前記分配器の前記入力端子に出力するとともに、前記被試験対象からの出力信号が前記分配器の前記出力端子及び前記入力端子を介して入力される入出力ステップ（Ｓ１１，Ｓ１２）と、
前記入出力ステップで入力された前記被試験対象からの前記出力信号の振幅値を測定する測定ステップ（Ｓ１３）と、
前記請求項１から請求項４のいずれかに記載の振幅誤差算出装置により算出された、前記分配器の前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）を用いて、前記振幅値の補正を行う測定値補正ステップ（Ｓ１４）と、を含むことを特徴とする測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分配器の振幅誤差算出装置、振幅誤差算出方法、測定装置、及び測定方法に関し、特に、高周波信号を取り扱う分配器の振幅誤差算出装置、振幅誤差算出方法、測定装置、及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
分配器は、パワースプリッタ、パワーディバイダ、分岐器などとも呼ばれ、入力された例えば数ＭＨｚから数十ＧＨｚまでの高周波信号を複数の出力に分配するデバイスである。
【０００３】
分配器は、一例として、無線通信装置に入力された高周波信号を複数の受信部などに分配する用途に使用されている。測定分野では、分配器は、例えば信号発生器からの出力信号を分配し、分配した信号を複数の被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）にそれぞれ送り込む用途に使用されている。
【０００４】
ところで、測定分野においては、分配器で分配した複数の出力信号を異なるＤＵＴの測定端子あるいは複数の測定端子を有するＤＵＴの測定端子に入力して同時測定を行い、測定時間を短縮させることが求められる。
【０００５】
しかしながら、従来の分配器を用いた複数の測定端子の同時測定においては、分配器のポート間の漏洩信号成分などに起因する測定誤差が生じる。このため、分配器の各ポートの電気特性をネットワークアナライザなどの信号分析装置を用いてあらかじめ測定しておくことが従来から行われている。
【０００６】
特許文献１には、３ポートの分配器の電気特性をネットワークアナライザで測定する際の校正パラメータを取得するに当たり、短時間で精度良く校正パラメータの取得を行うための方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４８０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、実際に分配器を用いてＤＵＴを測定する際には、ＤＵＴに接続される測定端子の接触不良や、ＤＵＴに内蔵されているフィルタなどに起因した反射波により振幅誤差が発生する。特許文献１に開示された方法では、このような振幅誤差が考慮されていないため、校正精度が不十分であるという問題があった。
【０００９】
以下、分配器の振幅誤差の測定方法について図９を参照しながら説明する。まず、分配器１００の入力端子１０と複数の出力端子５０−１，・・・５０−ｎのうちの１つの出力端子５０−ｋを同軸ケーブルで信号分析装置１２０に接続し、入力端子１０に信号分析装置１２０から出力された高周波信号を入力する。このとき、図９（ａ）に示すように出力端子５０−ｋ以外の出力端子が全て終端されている状態で信号分析装置１２０により測定されるＳパラメータＳｋ０と、図９（ｂ）に示すように出力端子５０−ｋ以外の出力端子が全て開放されている状態で信号分析装置１２０により測定されるＳパラメータＳｋ０'との振幅差が振幅誤差である。図１０に振幅誤差の一例を示す。
【００１０】
しかしながら、試験者が分配器１００と信号分析装置１２０を接続する同軸ケーブルに触れたり、同軸ケーブルを繋ぎ換えたりするなどの測定系の変化があると、振幅誤差のピークの周波数位置は容易にシフトしてしまう。このため、従来はそもそも分配器の振幅誤差を正確に評価できないという問題があった。
【００１１】
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、測定系の変化によって値が変化する分配器の振幅誤差について、その取り得る最大値を周波数ごとに算出することができる振幅誤差算出装置、振幅誤差算出方法、測定装置、及び測定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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る振幅誤差算出装置は、高周波信号が入力される１つの入力端子と複数の出力端子を有する分配器について、各前記出力端子の理想的な出力からの振幅誤差として取り得る最大値を算出する振幅誤差算出装置であって、前記高周波信号の周波数ｆごとにあらかじめ測定された前記分配器のＳパラメータ振幅成分Ｓ００（ｆ），・・・Ｓｎｎ（ｆ）を取得するＳパラメータ振幅成分取得部と、前記入力端子と各前記出力端子との間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）の大小関係に応じた誤差成分としてのポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）を算出するポートバランス算出部と、前記複数の出力端子のうちの１つの出力端子の前記ポートバランスＰＢｋ（ｆ）に、前記１つの出力端子と他の各前記出力端子との間のＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ（ｆ）（ただし、ｋ≠ｍ）に応じた誤差成分を加算した値の絶対値を、前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）として算出する最大値算出部と、を備える構成である。
【００１３】
この構成により、本発明に係る振幅誤差算出装置は、測定系の変化によって値が変化する分配器の振幅誤差について、その取り得る最大値を周波数ごとに算出することができる。
【００１４】
また、本発明に係る振幅誤差算出装置においては、前記ポートバランス算出部は、前記１つの出力端子の前記ポートバランスＰＢｋ（ｆ）を、下記の式（２）で表される前記複数の出力端子の個数ｎに応じて定まる分配損失ＤＬ（ｆ）と、下記の式（３）で表される前記入力端子と各前記出力端子との間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）に応じて定まる挿入損失ＩＬ（ｆ）と、前記入力端子と前記１つの出力端子との間のＳパラメータ振幅成分Ｓｋ０（ｆ）と、の和の絶対値として下記の式（４）により算出するものであってもよい。
【数１】
2019007923.tif 000003
【００１５】
この構成により、本発明に係る振幅誤差算出装置は、分配器の振幅誤差の要因となるポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）を算出することができる。
【００１６】
また、本発明に係る振幅誤差算出装置においては、前記最大値算出部は、下記の式（９）により前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）を算出するものであってもよい。
【数２】
2019007923.tif 000004
【００１７】
この構成により、本発明に係る振幅誤差算出装置は、分配器の振幅誤差として取り得る最大値を、ポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）と、出力端子間のアイソレーションを示すＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ（ｆ）とに基づいて算出することができる。
【００１８】
また、本発明に係る振幅誤差算出装置においては、前記分配器は、前記入力端子に入力された前記高周波信号を分配して複数の分配部出力からそれぞれ出力する分配部と、前記複数の分配部出力にそれぞれ接続され、前記出力端子側で反射した反射波を阻止するための複数の反射波阻止部と、を備え、前記複数の反射波阻止部の出力を前記出力端子から出力するものであり、前記複数の反射波阻止部は、前記反射波を減衰させる減衰部と、前記減衰部の減衰量を調整する減衰量調整部と、を備えるものであってもよい。
【００１９】
この構成により、本発明に係る振幅誤差算出装置は、分配器の減衰量調整部による減衰量の調整に応じて変化する、各出力端子からの出力の振幅誤差の最大値を算出することができる。
【００２０】
また、本発明に係る振幅誤差算出方法は、高周波信号が入力される１つの入力端子と複数の出力端子を有する分配器について、各前記出力端子の理想的な出力からの振幅誤差として取り得る最大値を算出する振幅誤差算出方法であって、前記高周波信号の周波数ｆごとにあらかじめ測定された前記分配器のＳパラメータ振幅成分Ｓ００（ｆ），・・・Ｓｎｎ（ｆ）を取得するＳパラメータ振幅成分取得ステップと、前記入力端子と各前記出力端子との間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）の大小関係に応じた誤差成分としてのポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）を算出するポートバランス算出ステップと、前記複数の出力端子のうちの１つの出力端子の前記ポートバランスＰＢｋ（ｆ）に、前記１つの出力端子と他の各前記出力端子との間のＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ（ｆ）（ただし、ｋ≠ｍ）に応じた誤差成分を加算した値の絶対値を、前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）として算出する最大値算出ステップと、を含む。
【００２１】
この構成により、本発明に係る振幅誤差算出方法は、測定系の変化によって値が変化する分配器の振幅誤差について、その取り得る最大値を周波数ごとに算出することができる。
【００２２】
また、本発明に係る測定装置は、高周波信号を発生させる信号発生部を備え、前記高周波信号が入力される１つの入力端子と複数の出力端子を有する分配器により分配された前記高周波信号を、各前記出力端子に接続可能な少なくとも１つの測定端子を有する被試験対象に入力する測定装置であって、前記高周波信号を前記分配器の前記入力端子に出力するとともに、前記被試験対象からの出力信号が前記分配器の前記出力端子及び前記入力端子を介して入力される入出力部と、記入出力部により入力された前記被試験対象からの前記出力信号の振幅値を測定する測定部と、上記のいずれかに記載の振幅誤差算出装置により算出された、前記分配器の前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）を用いて、前記振幅値の補正を行う測定値補正部と、を備える構成である。
【００２３】
この構成により、本発明に係る測定装置は、振幅誤差算出装置により算出された分配器の振幅誤差の最大値を用いて、分配器が接続された被試験対象の測定値の補正を行うことができる。
【００２４】
また、本発明に係る測定方法は、高周波信号を発生させる信号発生部を備え、前記高周波信号が入力される１つの入力端子と複数の出力端子を有する分配器により分配された前記高周波信号を、各前記出力端子に接続可能な少なくとも１つの測定端子を有する被試験対象に入力する測定装置を用いる測定方法であって、前記高周波信号を前記分配器の前記入力端子に出力するとともに、前記被試験対象からの出力信号が前記分配器の前記出力端子及び前記入力端子を介して入力される入出力ステップと、前記入出力ステップで入力された前記被試験対象からの前記出力信号の振幅値を測定する測定ステップと、上記のいずれかに記載の振幅誤差算出装置により算出された、前記分配器の前記振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）を用いて、前記振幅値の補正を行う測定値補正ステップと、を含む。
【００２５】
この構成により、本発明に係る測定方法は、振幅誤差算出装置により算出された分配器の振幅誤差の最大値を用いて、分配器が接続された被試験対象の測定値の補正を行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、測定系の変化によって値が変化する分配器の振幅誤差について、その取り得る最大値を周波数ごとに算出することができる振幅誤差算出装置、振幅誤差算出方法、測定装置、及び測定方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る振幅誤差算出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】信号分析装置により分配器のＳパラメータ振幅成分を測定する方法を説明するための説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る振幅誤差算出装置のアイソレーション寄与算出部が算出する誤差成分を説明するためのグラフである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る振幅誤差算出装置の最大値算出部が算出する振幅誤差の最大値の表示例を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る振幅誤差算出装置により振幅誤差の最大値が算出される分配器の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る振幅誤差算出装置による振幅誤差算出方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る測定装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る測定装置による測定方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】従来の分配器の振幅誤差の測定方法を説明するための説明図である。
【図１０】従来の分配器の振幅誤差の測定方法により得られる振幅誤差の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る振幅誤差算出装置及び振幅誤差算出方法の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る振幅誤差算出装置１１０は、信号分析装置１２０によりあらかじめ測定されたｎポートの分配器１００のＳパラメータ振幅成分Ｓ００（ｆ），・・・Ｓｎｎ（ｆ）に基づき、分配器１００の各出力端子の理想的な出力からの振幅誤差として取り得る最大値を算出するものである。分配器１００は、周波数ｆの高周波信号が入力される１つの入力端子１０と、複数の出力端子５０−１，・・・５０−ｎとを有している。ここで、ｎは正の偶数である。
【００３０】
振幅誤差算出装置１１０は、Ｓパラメータ振幅成分取得部１１１と、分配損失算出部１１２と、挿入損失算出部１１３と、ポートバランス算出部１１４と、アイソレーション寄与算出部１１５と、最大値算出部１１６と、表示部１１７と、操作部１１８と、制御部１１９と、を備えている。
【００３１】
Ｓパラメータ振幅成分取得部１１１は、下記の式（１）に示すように、信号分析装置１２０によりあらかじめ測定された分配器１００の周波数ｆごとのＳパラメータ振幅成分Ｓ００（ｆ），・・・Ｓｎｎ（ｆ）を取得するようになっている。
【数３】
2019007923.tif 000005
【００３２】
信号分析装置１２０は、例えばネットワークアナライザ、又は、トラッキングジェネレータ機能付シグナルアナライザにより構成される。図２（ａ）に示すように、分配器１００の２つの出力端子間のＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ及びＳｍｋを測定する測定系においては、出力端子５０−ｋと出力端子５０−ｍが信号分析装置１２０に接続されるとともに、出力端子５０−ｋ及び出力端子５０−ｍ以外の出力端子と入力端子１０が全て終端される。また、図２（ｂ）に示すように、分配器１００のＳパラメータ振幅成分Ｓｋ０を測定する測定系においては、入力端子１０と出力端子５０−ｋが信号分析装置１２０に接続されるとともに、出力端子５０−ｋ以外の出力端子が全て終端された状態で、信号分析装置１２０から出力された高周波信号が入力端子１０に入力される。
【００３３】
分配損失算出部１１２は、下記の式（２）に示すように、分配器１００の出力端子５０−１，・・・５０−ｎの個数（すなわち、ポート数）ｎに応じて定まる分配損失ＤＬ（ｆ）［ｄＢ］を算出するようになっている。
【数４】
2019007923.tif 000006
【００３４】
挿入損失算出部１１３は、下記の式（３）に示すように、入力端子１０と各出力端子５０−１，・・・５０−ｎとの間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）に応じて定まる分配器１００全体の挿入損失ＩＬ（ｆ）［ｄＢ］を算出するようになっている。
【数５】
2019007923.tif 000007
【００３５】
ポートバランス算出部１１４は、下記の式（４）に示すように、入力端子１０と各出力端子５０−１，・・・５０−ｎとの間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）の大小関係に応じた誤差成分としてのポートバランスＰＢ１，・・・ＰＢｎ（ｆ）［ｄＢ］を算出するようになっている。すなわち、ポートバランス算出部１１４は、複数の出力端子５０−１，・・・５０−ｎのうちの１つの出力端子５０−ｋのポートバランスＰＢｋ（ｆ）を、分配損失ＤＬ（ｆ）と、挿入損失ＩＬ（ｆ）と、入力端子１０と１つの出力端子５０−ｋとの間のＳパラメータ振幅成分Ｓｋ０（ｆ）と、の和の絶対値として式（４）により算出する。
【数６】
2019007923.tif 000008
【００３６】
アイソレーション寄与算出部１１５は、下記の式（５）及び式（６）に示すように、複数の出力端子５０−１，・・・５０−ｎのうちの１つの出力端子５０−ｋと他の各出力端子５０−ｍとの間のアイソレーションを示すＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ（ｆ）（ただし、ｋ≠ｍ）に応じた誤差成分Ｃ（−）ｋ（ｆ），Ｃ（＋）ｋ（ｆ）を算出するようになっている。ここで、Ｃ（−）ｋ（ｆ）は負の誤差成分の絶対値、Ｃ（＋）ｋ（ｆ）は正の誤差成分の絶対値である。
【数７】
2019007923.tif 000009
【００３７】
例えば、ｎ＝２の分配器１００について、出力端子５０−１に関する誤差成分Ｃ（−）１（ｆ），Ｃ（＋）１（ｆ）は、下記の式（７）及び式（８）と図３のように示される。また、式（７）及び式（８）と図３から、Ｃ（−）ｋ（ｆ）≧Ｃ（＋）ｋ（ｆ）の関係が成り立つことが分かる。
【数８】
2019007923.tif 000010
【００３８】
ここで、分配器１００の振幅誤差の負の成分の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）は、複数の出力端子５０−１，・・・５０−ｎのうちの１つの出力端子５０−ｋのポートバランスＰＢｋ（ｆ）に、誤差成分Ｃ（−）ｋ（ｆ）を加算した値の絶対値として下記の式（９）で与えられる。
【００３９】
さらに、分配器１００の振幅誤差の正の成分の最大値ＡＥ（＋）ｋ（ｆ）は、複数の出力端子５０−１，・・・５０−ｎのうちの１つの出力端子５０−ｋのポートバランスＰＢｋ（ｆ）に、誤差成分Ｃ（＋）ｋ（ｆ）を加算した値の絶対値として下記の式（１０）で与えられる。
【００４０】
なお、Ｃ（−）ｋ（ｆ）≧Ｃ（＋）ｋ（ｆ）の関係から、ＡＥ（−）ｋ（ｆ）≧ＡＥ（＋）ｋ（ｆ）の関係が成り立つ。
【数９】
2019007923.tif 000011
【００４１】
最大値算出部１１６は、振幅誤差の最大値としてＡＥ（−）ｋ（ｆ）を算出するようになっている。ここでは、振幅誤差の最大値を求めるという目的から、ＡＥ（＋）ｋ（ｆ）よりも大きいＡＥ（−）ｋ（ｆ）を最大値算出部１１６の出力としている。なお、最大値算出部１１６は、ＡＥ（−）ｋ（ｆ）に加えてＡＥ（＋）ｋ（ｆ）を算出するものであってもよい。
【００４２】
表示部１１７は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成される。表示部１１７は、最大値算出部１１６により算出されたＡＥ（−）ｋ（ｆ）やＡＥ（＋）ｋ（ｆ）を例えば図４に示すように表示するようになっている。
【００４３】
操作部１１８は、ユーザによる操作入力を行うためのものであり、例えば表示部１１７の表示画面の表面に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部１１８は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。
【００４４】
制御部１１９は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、振幅誤差算出装置１１０を構成する上記各部の動作を制御する。
【００４５】
なお、分配損失算出部１１２、挿入損失算出部１１３、ポートバランス算出部１１４、アイソレーション寄与算出部１１５、及び最大値算出部１１６は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのディジタル回路で構成することや、制御部１１９による所定のプログラムの実行によりソフトウェア的に構成することが可能である。あるいは、分配損失算出部１１２、挿入損失算出部１１３、ポートバランス算出部１１４、アイソレーション寄与算出部１１５、及び最大値算出部１１６は、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。
【００４６】
以下、分配器１００の詳細な構成の一例を説明する。図５に示すように、本例の分配器１００は、入力端子１０と、分配部２０と、分配部出力３０−１，３０−２，・・・３０−ｎと、反射波阻止部４０−１，４０−２，・・・４０−ｎと、出力端子５０−１，５０−２，・・・５０−ｎと、減衰部６０−１，６０−２，・・・６０−ｎと、減衰量調整部７０−１，７０−２，・・・７０−ｎと、を備えている。
【００４７】
入力端子１０には、外部の信号源から例えば数ＭＨｚから数十ＧＨｚまでの高周波信号が入力される。ここでの信号源は、例えば任意の周波数、任意の信号レベル、任意の変調方式の高周波信号を発生する信号発生器である。入力端子１０は高周波特性に優れたコネクタであることが望ましく、例えばＮ型、ＳＭＡ型などの公知の高周波同軸コネクタを好適に用いることができる。なお、本例では、分配器１００の内部の特性インピーダンスは例えば５０Ωに統一されているものとして説明する。
【００４８】
分配部２０は、入力端子１０に入力された高周波信号を、そのレベルが略等分となるよう分配して複数の分配部出力３０−１，３０−２，・・・３０−ｎからそれぞれ出力するようになっている。分配部２０は、例えば２抵抗型、３抵抗型、ウィルキンソンディバイダといった公知の高周波信号の分配手段により構成されている。なお、分配した複数の出力同士のアイソレーションは２０ｄＢ程度であることが一般的である。
【００４９】
複数の分配部出力３０−１，３０−２，・・・３０−ｎには、出力端子５０−１，５０−２，・・・５０−ｎ側で反射した反射波を阻止するための複数の反射波阻止部４０−１，４０−２，・・・４０−ｎがそれぞれ接続されている。複数の反射波阻止部４０−１，４０−２，・・・４０−ｎは、例えばπ型アッテネータ、Ｔ型アッテネータといった公知の抵抗による減衰部６０−１，６０−２，・・・６０−ｎ、いわゆるパッドにより構成されている。減衰部６０−１，６０−２，・・・６０−ｎは、出力端子５０−１，５０−２，・・・５０−ｎ側で反射した反射波を減衰させる。減衰部６０−１，６０−２，・・・６０−ｎの減衰量は、例えば３ｄＢから１０ｄＢ程度が望ましい。
【００５０】
なお、複数の分配部出力３０−１，３０−２，・・・３０−ｎと、複数の反射波阻止部４０−１，４０−２，・・・４０−ｎとの接続は、例えば高周波特性に優れたコネクタによる接続であってもよい。また、コネクタを用いず、高周波特性に優れた伝送線路、例えばマイクロストリップ線路やグランデッドコプレーナ線路で、複数の分配部出力３０−１，３０−２，・・・３０−ｎと、複数の反射波阻止部４０−１，４０−２，・・・４０−ｎとを接続してもよい。
【００５１】
また、マイクロストリップ線路やグランデッドコプレーナ線路の途中に薄膜抵抗体を作製することにより抵抗による減衰部６０−１，６０−２，・・・６０−ｎを構成し、反射波阻止部として動作させてもよい。なお、薄膜抵抗体で減衰部６０−１，６０−２，・・・６０−ｎを構成する場合、分配器１００の入力端子１０からそれぞれの出力端子５０−１，５０−２，・・・５０−ｎまでの伝達特性をそれぞれ測定し、例えばレーザトリミングで薄膜抵抗体をトリミングすることにより、出力端子ごとの出力の信号レベルの差を更に抑えるようにしてもよい。また、固定減衰器であれば、選別品を組み合わせることにより、出力端子ごとの出力の信号レベルの差を更に抑えるようにしてもよい。
【００５２】
減衰量調整部７０−１，７０−２，・・・７０−ｎは、可変減衰器又は固定減衰器を複数組み合わせて切り替えることにより、減衰部６０−１，６０−２，・・・６０−ｎの減衰量を可変できるようにし、任意の値に減衰量を設定できるように構成されたものである。例えば、減衰量調整部７０は、π型アッテネータやＴ型アッテネータなどで構成可能である。
【００５３】
複数の反射波阻止部４０−１，４０−２，・・・４０−ｎには、複数の反射波阻止部４０−１，４０−２，・・・４０−ｎの出力を出力するための出力端子５０−１，５０−２，・・・５０−ｎがそれぞれ接続されている。出力端子５０−１，５０−２，・・・５０−ｎは高周波特性に優れたコネクタであることが望ましく、例えばＮ型、ＳＭＡ型などの公知の高周波同軸コネクタを好適に用いることができる。
【００５４】
上記のように構成された分配器１００は、減衰量調整部７０−１，７０−２，・・・７０−ｎによる減衰量の調整に応じて、Ｓパラメータ振幅成分Ｓ（ｆ）が変化する。さらに、Ｓパラメータ振幅成分Ｓ（ｆ）の変化に伴い、各出力端子５０−１，・・・５０−ｎからの出力の振幅誤差の最大値が、式（９）や式（１０）に従って変化する。よって、減衰量調整部７０−１，７０−２，・・・７０−ｎによる減衰量を適切に調整することにより、振幅誤差の最大値を所望のレベルにまで下げることが可能である。
【００５５】
以下、本実施形態に係る振幅誤差算出装置１１０を用いる信号分析方法について、図６のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。
【００５６】
まず、Ｓパラメータ振幅成分取得部１１１は、高周波信号の周波数ごとにあらかじめ測定された分配器１００のＳパラメータ振幅成分Ｓ００（ｆ），・・・Ｓｎｎ（ｆ）を信号分析装置１２０から取得する（Ｓパラメータ振幅成分取得ステップＳ１）。
【００５７】
次に、分配損失算出部１１２は、分配器１００の出力端子５０−１，・・・５０−ｎの個数ｎに応じて定まる分配損失ＤＬ（ｆ）［ｄＢ］を算出する（ステップＳ２）。
【００５８】
次に、挿入損失算出部１１３は、入力端子１０と各出力端子５０−１，・・・５０−ｎとの間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）に応じて定まる分配器１００全体の挿入損失ＩＬ（ｆ）［ｄＢ］を算出する（ステップＳ３）。
【００５９】
次に、ポートバランス算出部１１４は、入力端子１０と各出力端子５０−１，・・・５０−ｎとの間のＳパラメータ振幅成分Ｓ１０（ｆ），・・・Ｓｎ０（ｆ）の大小関係に応じた誤差成分としてのポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）を算出する（ポートバランス算出ステップＳ４）。
【００６０】
次に、アイソレーション寄与算出部１１５は、複数の出力端子５０−１，・・・５０−ｎのうちの１つの出力端子５０−ｋと他の各出力端子５０−ｍとの間のアイソレーションを示すＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ（ｆ）（ただし、ｋ≠ｍ）に応じた誤差成分Ｃ（−）１（ｆ），・・・Ｃ（−）ｎ（ｆ）を算出する（ステップＳ５）。
【００６１】
次に、最大値算出部１１６は、ポートバランス算出ステップＳ４で算出されたポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）に、ステップＳ５で算出された誤差成分Ｃ（−）１（ｆ），・・・Ｃ（−）ｎ（ｆ）をそれぞれ加算した値の絶対値を、振幅誤差の最大値ＡＥ（−）１（ｆ），・・・ＡＥ（−）ｎ（ｆ）として算出する（最大値算出ステップＳ６）。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係る振幅誤差算出装置１１０は、分配器１００のＳパラメータ振幅成分Ｓ（ｆ）を用いた演算を行うことにより、測定系の変化によって値が変化する分配器１００の振幅誤差について、その取り得る最大値を周波数ごとに算出することができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る振幅誤差算出装置１１０は、分配器１００の振幅誤差の要因となるポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）を算出することができる。
【００６４】
また、本実施形態に係る振幅誤差算出装置１１０は、分配器１００の振幅誤差として取り得る最大値を、ポートバランスＰＢ１（ｆ），・・・ＰＢｎ（ｆ）と、出力端子５０−１，・・・５０−ｎ間のアイソレーションを示すＳパラメータ振幅成分Ｓｋｍ（ｆ）とに基づいて算出することができる。
【００６５】
また、本実施形態に係る振幅誤差算出装置１１０は、分配器１００の減衰量調整部７０−１，７０−２，・・・７０−ｎによる減衰量の調整に応じて変化する、各出力端子５０−１，・・・５０−ｎからの出力の振幅誤差の最大値を算出することができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係る測定装置１５０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については同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、第１の実施形態と同様の動作についても適宜説明を省略する。
【００６７】
図７に示すように、本発明の第２の実施形態に係る測定装置１５０は、分配器１００を介して接続されたＤＵＴ２００からの出力信号の振幅値を測定するものであり、信号発生部１５１と、入出力部１５２と、測定部１５３と、測定値補正部１５４と、を備える。
【００６８】
ＤＵＴ２００は、例えば無線通信アンテナとＲＦ回路を含む少なくとも１つのアンテナ部２１０を有する無線端末機器や基地局などである。ＤＵＴ２００は、各アンテナ部２１０に対応し、分配器１００の複数の出力端子５０−１，・・・５０−ｎにそれぞれ接続可能な少なくとも１つの測定端子２２０を有する。
【００６９】
ＤＵＴ２００の通信規格としては、セルラ（ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ等）、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ａ／ｎ／ａｃ／ａｄ等）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＧＮＳＳ（ＧＰＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ等）、ＦＭ、及びディジタル放送（ＤＶＢ−Ｈ、ＩＳＤＢ−Ｔ等）が挙げられる。
【００７０】
信号発生部１５１は、例えば数ＭＨｚから数十ＧＨｚまでの任意の周波数、任意の信号レベル、任意の変調方式の高周波信号を発生させるようになっている。
【００７１】
分配器１００は、信号発生部１５１から入力端子１０に入力された高周波信号を分配し、分配した信号を複数の出力端子５０−１，・・・５０−ｎのうち測定端子２２０が接続された出力端子を介して、ＤＵＴ２００に入力するようになっている。また、分配器１００は、ＤＵＴ２００からの出力信号を測定端子２２０が接続された出力端子で受けて、入力端子１０を介して入出力部１５２にＤＵＴ２００からの出力信号を出力するようになっている。
【００７２】
入出力部１５２は、信号発生部１５１及び測定部１５３のいずれか一方と、分配器１００の入力端子１０とを選択的に接続するようになっており、例えば信号発生部１５１からの高周波信号を分配器１００の入力端子１０に出力するようになっている。また、入出力部１５２には、ＤＵＴ２００からの出力信号が、測定端子２２０が接続された出力端子、及び入力端子１０を介して入力されるようになっている。
【００７３】
なお、ＤＵＴ２００からの出力信号は、信号発生部１５１からの高周波信号に対するＤＵＴ２００からの応答信号や、信号発生部１５１からの高周波信号とは無関係にＤＵＴ２００から出力される送信信号である。
【００７４】
測定部１５３は、入出力部１５２により入力されたＤＵＴ２００からの出力信号の振幅値を測定するようになっている。
【００７５】
測定値補正部１５４は、第１の実施形態に係る振幅誤差算出装置１１０により算出された、分配器１００の振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）若しくはＡＥ（＋）ｋ（ｆ）を用いて、測定部１５３により測定された振幅値の補正を行うようになっている。例えば、測定値補正部１５４は、測定部１５３により測定された振幅値に対して、分配器１００の振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）若しくはＡＥ（＋）ｋ（ｆ）を加除する補正を行うものである。
【００７６】
以下、本実施形態に係る測定装置１５０を用いる測定方法について、図８のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。
【００７７】
まず、信号発生部１５１は、入出力部１５２を介して分配器１００の入力端子１０に高周波信号を出力する。分配器１００は、入力端子１０に入力された高周波信号を分配し、分配した信号を測定端子２２０が接続された出力端子からＤＵＴ２００に出力する（入出力ステップＳ１１）。
【００７８】
入出力部１５２は、測定端子２２０が接続された出力端子及び入力端子１０を介して、ＤＵＴ２００からの出力信号が入力される（入出力ステップＳ１２）。
【００７９】
測定部１５３は、入出力ステップＳ１２で入力されたＤＵＴ２００からの出力信号の振幅値を測定する（測定ステップＳ１３）。
【００８０】
測定値補正部１５４は、第１の実施形態に係る振幅誤差算出装置１１０により算出された、分配器１００の振幅誤差の最大値ＡＥ（−）ｋ（ｆ）若しくはＡＥ（＋）ｋ（ｆ）を用いて、測定部１５３により測定された振幅値の補正を行う（測定値補正ステップＳ１４）。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態に係る測定装置１５０は、振幅誤差算出装置１１０により算出された分配器１００の振幅誤差の最大値を用いて、分配器１００が接続されたＤＵＴ２００の測定値の補正を行うことができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０  入力端子
２０  分配部
３０−１，３０−２，・・・３０−ｎ  分配部出力
４０−１，４０−２，・・・４０−ｎ  反射波阻止部
５０−１，・・・５０−ｎ  出力端子
６０−１，６０−２，・・・６０−ｎ  減衰部
７０−１，７０−２，・・・７０−ｎ  減衰量調整部
１００  分配器
１１０  振幅誤差算出装置
１１１  Ｓパラメータ振幅成分取得部
１１２  分配損失算出部
１１３  挿入損失算出部
１１４  ポートバランス算出部
１１５  アイソレーション寄与算出部
１１６  最大値算出部
１１７  表示部
１１８  操作部
１１９  制御部
１２０  信号分析装置
１５０  測定装置
１５１  信号発生部
１５２  入出力部
１５３  測定部
１５４  測定値補正部
２００  ＤＵＴ
２１０  アンテナ部
２２０  測定端子
【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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