(57)【要約】  自動化された位相ノイズ試験測定システム３００は、ＵＵＴ（被試験ユニット）３によって供給された信号５から搬送信号を除去することができるように、直交位相を維持するためのソフトウェアで制御された移相器２９を備えている。このようにして、ＵＵＴ３の位相ノイズが測定される。測定されたＵＵＴ３の位相ノイズに基づいて、ＵＵＴ３内の制御可能変数が、測定された位相ノイズを最小化するように調整される。【選択図】図３ａ
2008541136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験ユニット（ＵＵＴ）の制御可能変数を最適化するように構成された位相ノイズ試験測定システムであって、
前記ＵＵＴは入力信号に応答して出力信号を供給するものであり、前記入力信号を出力して前記ＵＵＴを駆動するソースと、
前記ＵＵＴからの前記出力信号を受信し、出力信号を供給するように構成された第１の可変増幅器と、
前記ソースからの入力信号の位相をシフトさせた移相信号を供給するように構成された可変移相器と、
前記移相信号と前記可変増幅器からの前記出力信号とを混合し、混合信号を供給するように構成されたミキサと、
前記混合信号のディジタル化バージョンを分析し、前記ソースからの前記入力信号が前記ディジタル化バージョンから除去されるように、前記可変移相器及び前記第１の可変増幅器を制御するように構成されたプロセッサであって、さらに、前記制御可能変数を変化させ、前記ディジタル化バージョンにおける位相ノイズを最小化する制御可能変数の値を決定するように構成されたプロセッサと
を含むことを特徴とする位相ノイズ試験測定システム。
【請求項２】
さらに、前記ディジタル化バージョンを提供するためのアナログ／ディジタル変換器を備えることを特徴とする請求項１に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項３】
さらに、前記混合信号を可変的に増幅することにより、前記アナログ／ディジタル変換器に信号を供給するように構成された第２の可変増幅器を備えることを特徴とする請求項２に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項４】
前記プロセッサが、さらに、前記第２の可変増幅器を制御することにより、前記アナログ／ディジタル変換器に要求されるダイナミックレンジ内に出力を維持するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項５】
前記ＵＵＴが光ファイバリンクであり、前記制御可能変数が減衰器で設定されることを特徴とする請求項１に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項６】
前記ＵＵＴが光ファイバリンクであり、前記制御可能変数がバイアス電圧であることを特徴とする請求項１に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項７】
出力信号を供給するソース被試験ユニット（ソースＵＵＴ）の制御可能変数を最適化するように構成され、前記制御可能変数が前記出力信号における位相ノイズに影響を及ぼす位相ノイズ試験測定システムであって、
遅延した出力信号を供給するために、前記ソースＵＵＴからの前記出力信号を遅延させる遅延ラインと、
前記ソースからの前記出力信号の位相をシフトさせた移相信号を供給するように構成された可変移相器と、
前記移相信号と前記遅延した出力信号のバージョンとを混合し、混合信号を供給するように構成されたミキサと、
前記混合信号のディジタル化バージョンを分析し、前記ソースからの出力信号が前記ディジタル化バージョンから除去されるように、前記可変移相器を制御するように構成されたプロセッサであって、さらに、前記制御可能変数を変化させ、前記ディジタル化バージョンにおける位相ノイズを最小化する制御可能変数の値を決定するように構成されたプロセッサと
を含むことを特徴とする位相ノイズ試験測定システム。
【請求項８】
さらに、前記ディジタル化バージョンを提供するためのアナログ／ディジタル変換器を備えることを特徴とする請求項７に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項９】
さらに、前記ミキサの出力を可変的に増幅し、前記アナログ／ディジタル変換器に信号を供給するように構成された可変増幅器を備えることを特徴とする請求項８に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項１０】
前記プロセッサが、さらに、前記可変増幅器を制御し、前記アナログ／ディジタル変換器に要求されるダイナミックレンジ内に出力を維持するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項１１】
前記ソースが低ノイズソースであることを特徴とする請求項７に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項１２】
さらに、前記ミキサに、遅延した出力信号のバージョンを提供するように構成された可変増幅器を備えることを特徴とする請求項７に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項１３】
前記プロセッサが、前記ミキサの線形動作を維持することができるように、前記可変増幅器を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の位相ノイズ試験測定システム。
【請求項１４】
搬送周波数を有する試験信号を供給し、制御可能変数を有する被試験ユニットを提供するステップと、
前記試験信号に対して直交位相となるように、搬送信号を移相させるステップと、
前記試験信号と移相された前記搬送信号とを混合し、ベースバンド信号を供給するステップと、
前記ベースバンド信号を分析することにより、前記被試験ユニットからの位相ノイズを測定するステップと、
測定された前記位相ノイズに基づいて、前記制御可能変数を調整するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記制御可能変数が、減衰器で設定されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記被試験ユニットが、光遅延ラインであり、前記制御可能変数が、レーザダイオードに対するバイアス設定であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記被試験ユニットが、増幅器であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記混合が線形であることを保証するために、前記試験信号のパワーを調整することを、さらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記ベースバンド信号をディジタル化し、ディジタル化された前記ベースバンド信号を高速フーリエ変換することにより、前記被試験ユニットからの位相ノイズを測定するステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記ベースバンド信号の分析に基づいて、前記移相を制御するステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相ノイズ測定に関し、特に、自動化された位相ノイズ試験測定システムからのフィードバックを利用する、コンポーネント及びシステムの低ノイズ設計に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気システム及び電気光学、電気音響などの他のタイプのシステムにおけるノイズは、信号の振幅及び位相の両方を妨害する可能性がある。しかし、多くのシステムは、振幅の変動には比較的鈍感であるので、一般に、位相の変動（位相ノイズと呼ばれる）の方が、より問題が多い。例えば、オシレータは、所定の周波数で正弦波を出力するように設計される。オシレータは、位相ノイズだけが出力正弦波に対する主なノイズの原因となるように、通常、いくつかのタイプの振幅制限機能を備えている。
【０００３】
位相ノイズは、そのようなノイズ全体の重要ファクタであるので、設計者は、与えられたシステムについて位相ノイズの測定を希望することが多い。これまで、位相ノイズを特性化するために、様々なアプローチが適用されてきた。例えば、増幅器は、増幅器に既知の周波数の信号を入力し、スペクトラムアナライザで、増幅された結果のパワーを測定することによって特性化されてきた。しかし、そのようなアプローチにおける感度は、スペクトラムアナライザの比較的低い感度によって制限される。また、搬送周波数に近い周波数で位相ノイズを測定することは難しい。
【０００４】
スペクトラムアナライザとは異なり、位相固定弁別システムは、比較的良好な感度を備え、搬送周波数の近くで測定することができる。しかし、位相固定弁別システムの構成は、扱いにくく、多くの時間を要する。したがって、そのようなシステムの扱いにくい性質を軽減するために、米国特許第６，３９３，３７２号明細書に記載されているように、自動化された位相固定弁別ノイズ試験測定システムが開発された。図１は、実施の形態に係るそのような自動化システム１を示すブロック図である。低ノイズソース９は、被試験ユニット（unit-under-test：ＵＵＴ）３を駆動する入力信号１１を供給する。ＵＵＴ３は、ユーザが、増幅器、移相器、ダイプレクサ又はその他の適当なデバイス、又はデバイスからなるシステムなどの位相ノイズ試験測定を希望する様々なデバイスである。ＵＵＴ３は、ソース９から入力信号を受信して、出力信号５を供給するために入力信号を処理する。例えば、ＵＵＴ３が増幅器の場合には、出力信号５は、入力信号１１が増幅されたバージョンであろう。出力信号５は、ミキサ２１に入力信号２３を供給するために、可変増幅器１５によって増幅される。また、ソース１３は可変移相器２９に入力信号１１を供給する。可変移相器２９は、ミキサ２１の別の入力部に位相がシフトされた信号（以下、移相信号と記す）２５を供給するために、入力信号１１を９０°シフトさせる。このように、「搬送」信号（入力信号１１）は、ミキサの出力信号４１から除去される。Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）４９の適切なダイナミックレンジに出力信号４１を維持するために、低ノイズマッチング増幅器４３で、ミキサの出力信号４１が処理され、その出力信号４２がＡ／Ｄ変換器４９に供給される。
【０００５】
搬送信号を除去するために、移相信号２５は、搬送信号に対して直交位相（シフト角：９０°）でなければならない。直交位相が確立されない場合には、Ａ／Ｄ変換器４９からのディジタル出力信号４４に、ＤＣオフセットが存在する。プロセッサ５５は、ディジタル出力信号４３をモニタし、直交位相を維持するために、制御信号６５により移相器２９を制御する。また、低ノイズソース９からの搬送信号の除去は、搬送信号（入力信号１１）及び搬送信号の移相バージョン（信号２５）が、ミキサ２１に入る時に、等しいパワーを有するか否かに依存する。したがって、移相器２９の制御のように、プロセッサ５５も、信号２５及び２３に対して等しいパワーを維持するために、制御信号６７を用いることにより、処理するディジタル信号４４に応答して可変増幅器１５を制御する。これらのパワーは、正確に維持される必要はないが、ミキサ２１の線形動作が保証されるように、相互に十分な範囲内であるのがよい。当業者であれば、可変増幅器１５は、制御信号６７に応答して、増幅させるだけではなく、減衰させることを理解できるであろう。例えば、ＵＵＴ３が増幅器の場合、可変増幅器１５は、信号２３及び２５を相対的に等しく維持するために、出力信号５を減衰させなければならないであろう。また、プロセッサ５５は、Ａ／Ｄ変換器４９にとって適正なダイナミックレンジに信号４２を維持するために、制御信号７１を用いることによって低ノイズマッチング増幅器４３を制御することができる。
【０００６】
直交位相動作用にコンポーネントが制御されると、プロセッサ５５は、ディジタル出力信号４４が単に位相ノイズを表すように、Ａ／Ｄ変換器４９からのディジタル出力信号４４から搬送信号を除去する。低ノイズソース９によって導入された位相ノイズは、ＵＵＴ３が取り外され、ソース９が単純に増幅器１５を直接フィードするようなキャリブレーション操作によって求められる。ただし、そのような直接フィードは、遅延ライン（図示されていない）を介して起こるものである。キャリブレーションの間にディジタル信号４４に生じた位相ノイズは、プロセッサ５５に関連するメモリに格納することができる。したがって、ＵＵＴ３のテストの間、プロセッサ５５（又はプロセッサ５５に関連するスペクトラムアナライザ）は、ディジタル信号４４のフーリエ解析を実行し、位相ノイズのパワーを決定することができる。測定された位相ノイズは、次に、ソース９によって導入された位相ノイズにより調整され、ＵＵＴ３によって供給された付加的な位相ノイズが決定される。
【０００７】
ディジタル信号４４で測定された位相ノイズは、ソース９によって供給された入力信号１１の周波数に依存する。例えば、ＵＵＴ３は、１つの周波数ではかなりノイズが多いが、別の周波数では、それほどではないことがある。ある範囲の周波数全体の位相ノイズを測定するために、プロセッサ５５は、コマンド信号６９を用いて、ソース９に、入力信号１１の周波数を変更すること及び発生した位相ノイズを測定すること、再度周波数を変更すること及び発生した位相ノイズを変更することなどを指令することができる。そのような測定は、手動操作の介入、又は従来の位相ノイズ試験測定システムで必要であった調整なしに、自動的かつ正確に実行される点で有利である。
【０００８】
位相固定弁別システム１は、この技術における劇的な進歩を示したが、未だある挑戦が残されている。例えば、ＵＵＴ３自身が光ファイバリンクであると仮定する。図２は、従来の光ファイバリンク２００を示すブロック図である。増幅器２０１は、電気入力信号Ｓｉｎ（ｔ）を増幅し、レーザダイオード２０５を駆動する。次に、レーザダイオード２０５は、光信号を光ファイバ２１０に出力する。光信号は、光ファイバ２１０を通った後、光検出器２１５内で電気信号２２０に変換される。増幅器２３０は、信号２２０を増幅し、出力信号Ｓｏｕｔ（ｔ）を出力する。最適な性能を実現するために、多くのファクタが、リンク２００を適切にバイアスすることに関係する。例えば、増幅器２０１及び２３０のリンクへのマッチング、増幅器２０１及び２３０内のトランジスタのバイアス、及びレーザダイオード２０５と光検出器２１５のバイアスは、すべて、リンク２００によって出力信号Ｓｏｕｔ（ｔ）に加えられる付加的位相ノイズに影響するファクタである。しかし、リンク２００の設計者は、これらのファクタを設定するインテリジェント手段を持っていない。その他の多くのシステム及びデバイスにおける適切な変数の設定に関しても、同様な状況が存在する。
【０００９】
したがって、この技術分野では、これらのシステム及びデバイスにおける位相ノイズを最小化できるように、システム及びデバイスの変数を適切に設定するための技術を向上させることが必要である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る第１の態様に関しては、被試験ユニット（ＵＵＴ）の制御可能変数を最適化するように構成された位相ノイズ試験測定システムが、入力信号に応答して出力信号を供給するものであり、前記入力信号を出力して前記ＵＵＴを駆動するソースと、前記ＵＵＴからの前記出力信号を受信し、出力信号を供給するように構成された第１の可変増幅器と、前記ソースからの入力信号の位相をシフトさせた移相信号を供給するように構成された可変移相器と、前記移相信号と前記可変増幅器からの前記出力信号とを混合し、混合信号を供給するように構成されたミキサと、前記混合信号のディジタル化バージョンを分析し、前記ソースからの前記入力信号が前記ディジタル化バージョンから除去されるように、前記可変移相器及び前記第１の可変増幅器を制御するように構成されたプロセッサであって、さらに、前記制御可能変数を変化させ、前記ディジタル化バージョンにおける位相ノイズを最小化する制御可能変数の値を決定するように構成されたプロセッサとを備えている。
【００１１】
本発明に係る別の態様に関しては、出力信号を供給するソースの制御可能変数を最適化するように構成され、前記制御可能変数が前記出力信号における位相ノイズに影響を及ぼす位相ノイズ試験測定システムが、遅延した出力信号を供給するために、前記ソースからの前記出力信号を遅延させるための遅延ラインと、前記ソースからの前記出力信号の位相をシフトさせた移相信号を供給するように構成された可変移相器と、前記移相信号と前記遅延した出力信号のバージョンとを混合し、混合信号を供給するように構成されたミキサと、前記混合信号のディジタル化バージョンを分析し、前記ソースからの出力信号がディジタル化バージョンから除去されるように、前記可変移相器を制御するように構成されたプロセッサであって、さらに、前記制御可能変数を変化させ、前記ディジタル化バージョンにおける位相ノイズを最小化する制御可能変数の値を決定するように構成されたプロセッサとを備えている。
【００１２】
本発明に係るさらに別の態様に関しては、搬送周波数を有する試験信号を供給し、制御可能変数を有する被試験ユニットを提供するステップと、前記試験信号に対して直交位相となるように、搬送信号の位相をシフト（移相）するステップと、前記試験信号と移相された搬送信号とを混合し、ベースバンド信号を供給するステップと、前記ベースバンド信号を分析することにより、前記被試験ユニットからの位相ノイズを測定するステップと、測定された前記位相ノイズに基づいて、前記制御可能変数を調整するステップとを含む方法である。
【００１３】
本発明に関しては、添付する図面を参照した以下の詳細な説明を考慮することにより、さらに十分に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図３ａは、自動化された位相ノイズ試験測定システム３００を示すブロック図である。このシステムでは、被試験ユニット（ＵＵＴ）３によって供給された付加的な位相ノイズを最小化するために、位相ノイズの測定に対応して、ＵＵＴ３内で１つ以上の制御可能変数を調整するためにフィードバックが用いられる。プロセッサ３０５は、図１に関して説明したように、可変増幅器１５及び可変移相器２９を制御する。また、前述のように、低ノイズソース９は、非ソースである被試験ユニットＵＵＴ３を駆動するための入力信号１１を供給する。入力信号１１による駆動に応答して、ＵＵＴ３は、出力信号を供給する。ＵＵＴ３は、ユーザが、増幅器、移相器、光ファイバリンク又はその他の適当なデバイス、又はデバイスからなるシステムなどの位相ノイズ試験測定を希望する、様々なデバイス又はシステムである。ＵＵＴ３は、位相ノイズに影響を及ぼし、ＵＵＴ３が出力信号５に付加する少なくとも１つの制御可能変数を有する。例えば、ＵＵＴ３が図４に示した増幅器４００を含む場合には、１セットの可変減衰器４０５及び４１０は、増幅器の出力信号に生じた付加的な位相ノイズの量を変更するために、それらの減衰を変えることができる。可変減衰器４０５は、入力信号１１を伝送する入力ラインに増幅器４００をマッチさせるように機能し、可変減衰器４１０は、出力信号５を伝送する出力ラインに増幅器４００をマッチさせるように機能する。図３ａに戻り、さらに説明するように、プロセッサ３０５は、減衰器４０５及び４１０を制御する。図１に関して説明したように、出力信号５は、ミキサ２１に入力信号２３を供給するために、可変増幅器１５によって増幅される。また、ソース９は、可変移相器２９に入力信号１１を供給する。可変移相器２９は、入力信号１１を９０°シフトさせ、ミキサ２１の別の入力ポートに移相信号２５を供給する。このように、「搬送」信号（入力信号１１）は、ミキサの出力信号４１から除去される。アナログ／ディジタル変換器（「Ａ／Ｄ変換器」又は「ＡＤＣ」）４９の適切なダイナミックレンジに出力信号４１を維持するために、ミキサからの出力信号４１は、低ノイズマッチング増幅器４３によって処理され、その出力信号４２がＡ／Ｄ変換器４９に供給される。
【００１５】
搬送信号を除去するために、移相信号２５は、搬送信号（入力信号１１）に対して、直交位相（シフト角：９０°）でなければならない。直交位相が確立されない場合には、Ａ／Ｄ変換器４９からのディジタル出力４４に、直流（ＤＣ）オフセットが存在する。プロセッサ３０５は、直交位相を維持するために、ディジタル出力４４をモニタし、制御信号６５を利用することにより、移相器２９を制御する。また、搬送信号の除去は、増幅が調整された搬送信号（入力信号２３）及び位相がシフトされたバージョンの搬送信号（信号２５）が、ミキサ２１に入る時、ほぼ等しいパワーを有するか否かによる。目標は、線形モードの動作にミキサを維持することである。したがって、パワーは、等しい必要はないが、線形の動作が維持されるように、相互に適切な割合でなければならない。また、移相器２９の制御と同様に、プロセッサ３０５は、ミキサ２１が線形の動作に維持されるように、処理するディジタル信号４４に応答して可変増幅器１５を制御する。当業者であれば、可変増幅器１５は、制御信号６７に応答して、増幅させるだけではなく、減衰させることを理解できるであろう。例えば、ＵＵＴ３が増幅器の場合には、可変増幅器１５は、出力信号５を減衰させることにより、信号２３及び２５の相対的なパワーを等しく維持しなければならない。また、プロセッサ３０５は、制御信号７１を利用して、低ノイズマッチング増幅器４３を制御することにより、Ａ／Ｄ変換器４９にとって適切なダイナミックレンジに出力信号４２を維持する。
【００１６】
コンポーネントが直交位相動作用に制御されると、プロセッサ３０５は、ディジタル出力４４が単に位相ノイズを表すように、Ａ／Ｄ変換器４９からのディジタル出力４４から搬送信号を除去する。低ノイズソース９によって導入された位相ノイズは、ＵＵＴ３が取り外され、低ノイズソース９が、例えば、スイッチ３１５の動作を介して、直接遅延ライン（図示省略）をフィードするようなキャリブレーション操作によって求められる。次に、この遅延ラインからの出力は、上記のように、可変増幅器１５によって処理される。キャリブレーションの間、ディジタル信号４４に生じた位相ノイズは、プロセッサ３０５に関連しているメモリに格納することができる。したがって、ＵＵＴ３の試験の間、プロセッサ３０５（又はプロセッサ３０５に関連しているスペクトラムアナライザ）は、ディジタル信号４４のフーリエ解析を実行することができる。次に、測定された位相ノイズパワーは、ソース９によって導入された位相ノイズにより調整され、ＵＵＴ３によって供給された付加的な位相ノイズが決定される。
【００１７】
この位相ノイズの測定は、ＵＵＴ３内の制御可能変数による制御に依存する。例えば、ＵＵＴ３が増幅器４００（図４）を含むと、測定された位相ノイズは、減衰器４０５及び４１０の設定に依存する。プロセッサ３０５は、コマンド信号３２０を用いて、これらのセッティング（したがって、減衰器４０５及び４１０により提供される対応する減衰）を変え、ディジタル信号４４に発生した位相ノイズを観察する。例えば、減衰を増加させることが指令された時に位相ノイズが増加した場合には、プロセッサ３０５は測定を繰り返すが、より少ない減衰量を指令する。ＵＵＴ３内で制御された変数の自由度及び相互作用は、変数の数の増加に伴って複雑さが増加するであろう。しかし、プロセッサ３０５は、これらの変数の最適な設定を決定するために、無線産業に共通なテクニックを使用するように構成することができる。最高の効率及びノイズレベルに関する制御をトグルする方法は、プロセッサが、最適化されたデータセットを検出して格納することができるので、容易に自動化することができる。「ベストフィット」法又は「ベストデータフィット」の決定が可能なあらゆる信号処理法は、制御可能変数に関する最適な設定を決定するのに使用することができる。
【００１８】
図１に関して説明したように、ディジタル信号４４で測定された位相ノイズは、ソース９により供給された入力信号１１の周波数に依存する。例えば、ＵＵＴ３は、１つの周波数ではかなりノイズが多いかもしれないが、別の周波数では、そのようにはノイズが多くないかもしれない。１つの範囲の周波数全体の位相ノイズを測定するために、プロセッサ３０５は、ソース９に指令し、コマンド信号６９を用いることにより入力信号１１の周波数を変化させることができる。次に、ＵＵＴ３内の制御可能変数の変化に応答して、位相ノイズを最適化するプロセスが繰り返される。すなわち、発生した位相ノイズがノートされること、周波数が再度変更されることなどである。
【００１９】
プロセッサ３０５により制御することができるＵＵＴ内の変数の量及びタイプは、実質的に無限である。例えば、ＵＵＴ３が図２で説明したリンク２００などの光ファイバリンクを含む場合には、図４に関して説明したように、増幅器は、それぞれの減衰器によって導入された減衰量である４つの変数を提供するために、減衰器で構成することができる。さらに（又は代わりに）、増幅器内のトランジスタのバイアスが、制御可能変数として作成される。また、同様に、レーザダイオードと光検出器のバイアスが、制御可能変数として設計される。制御可能変数の最適な設定が決定されると、製造者は、それらの変数は制御可能ではないが、位相ノイズ試験測定システム３００を用いることによって決定されるように構成されたシステム又はデバイスを製造することができる。
【００２０】
当業者であれば、ＵＵＴ３と低ノイズソース１１との間の図示された分離は単なる概念的な分離であり、ＵＵＴはオシレータなどのソースＵＵＴでなければならないことを理解できるであろう。このような場合、ソースはＵＵＴである。そのようなソースを有するオシレータなどのソースＵＵＴは、駆動する必要はない。すなわち、ソースＵＵＴ用の外部の搬送信号ソースを必要としない、図３ｂは、ソースＵＵＴ３１０に関する、位相ノイズ測定システム３５０を示すブロック図である。ソースＵＵＴ３１０の位相ノイズを分析するために、遅延ライン３３６により、ソースＵＵＴ３１０からの出力信号５の遅延バージョン３４０が形成される。正弦波出力信号ＣＯＳｗｔを供給する完全なソースの場合、任意の時間ｔ１とｔ２との間の位相差は、これらの時間の間の遅延期間のみに依存することに注意しなければならない。しかし、また、実在のソースには、この位相差に影響を及ぼすいくつかの位相ノイズがあるであろう。一般に、搬送波信号の周波数に対して、より小さい周波数オフセットで位相ノイズを測定するために、位相ノイズ測定の感度と同様に、遅延期間の選択により、位相ノイズ試験測定システム３５０の性能が影響を受けることが示されている。遅延ライン３３６によって提供される遅延の増加に伴って、搬送周波数からのより小さいオフセットにおける位相ノイズの測定性能は、感度と同様に高められる。しかし、遅延ラインを介する減衰が厳しくなり過ぎると測定に影響する可能性があるので、遅延を任意に増加させることはできない。図３ａ及び３ｂを検討すると、ソースＵＵＴと非ソースＵＵＴとの間では、特性が基本的に同じであることが分かる。ＵＵＴがソースであるか否かにかかわらず、可変増幅器１５、ミキサ２１、低ノイズマッチング増幅器４３、Ａ／Ｄ変換器４９及び移相器２９の動作は同じである。したがって、ソースＵＵＴ３１０は、図３ａに示した低ノイズソース９に関して説明したように、移相器２９に対して同じように入力信号１１を供給する。可変増幅器は、ミキサ２１に出力信号２３を供給し、ミキサ２１では、その信号と、搬送波信号１１の位相がシフトされたバージョン２５とが混合される。プロセッサ３０５は、制御信号６７で増幅器１５を制御することにより、ミキサ２１の線形動作を維持する。また、プロセッサ３０５は、非ソースＵＵＴ３の調整に関して説明したように、同じようにコマンド信号３２０を利用して、ソースＵＵＴ３１０内で制御可能変数を調整させるように動作する。同様に、プロセッサ３０５は、図３ａに関して説明したように、制御信号６９を利用して、ソースＵＵＴ３１０で用いられる搬送周波数を制御する。
【００２１】
遅延ライン３３６によって提供された遅延量は、ソースＵＵＴからの位相ノイズの特性解析上、かなり深刻な影響を有するので、図５に示したように、位相ノイズ試験測定システム５００によって提供される選択可能な遅延機能は好ましいものである。この選択可能な遅延機能は、ソースＵＵＴ３１０からの出力信号５を遅延させる調整可能な遅延ライン５０６によって提供される。求められる感度及び位相ノイズ測定の周波数オフセットによって、プロセッサ３０５は、制御信号５４０を用いて調整可能な遅延ライン５０６内で、１つの遅延ラインを選択する。例えば、調整可能な遅延ライン５０６は、τ１からτＮまで、対応する複数の遅延を提供する複数の遅延ラインを備えている。分かりやすく図示するために、図５には、調整可能な遅延ライン５０６内に含まれる複数の遅延ラインのうち、遅延τ１を有する遅延ライン５１０及び遅延τＮを有する遅延ライン５０５だけが示されている。これらの遅延ラインは、電界効果トランジスタ（図示されていない）などのスイッチングを活性化することによって選択することができる。調整可能な遅延ライン５０６内でどの遅延ラインが選択されるかにかかわらず、次に、可変増幅器１５は、調整可能な遅延ライン５０６からの遅延信号３４０を増幅し、図３ｂに関して説明した場合と同様に、出力信号２３をミキサ２１に供給する。同様に、ソース５０９からの出力信号１１も、可変移相器２９により位相がシフトされ、ミキサ２１によって受信される位相がシフトされた信号（移相信号）２５を形成する。ソース５０９は、トランジスタのバイアス電圧又はプロセッサ３０５からの制御信号５３０による、その他の可変の制御変数などの制御可能変数を含んでいる。したがって、システム５００は、図３ｂに示したシステム３５０に関して説明した場合と同様に動作する。ソースＵＵＴ３１０の位相ノイズの測定に対応して、プロセッサ３０５は、制御信号３２０を出力することにより、位相ノイズ特性を最適化するように、ソースＵＵＴ３１０内の制御可能変数を調整する。
【００２２】
特定の実施の形態に関して本発明を説明したが、明細書における記載は、発明の例を示したにすぎず、限定とみなされるべきでない。例えば、図３ｂに示した可変増幅器１５及び遅延ライン３３６の順序は、遅延ラインがミキサに対して遅延したバージョンを提供するように、逆でもよい。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の各請求項に記載されているものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】自動化された位相ノイズ試験測定システムを示すブロック図である。
【図２】従来の光ファイバリンクを示すブロック図である。
【図３ａ】位相ノイズを最小化するために、非ソースＵＵＴの制御可能変数を制御するように構成された、本発明の実施の形態に係る位相ノイズ試験測定システムを示すブロック図である。
【図３ｂ】位相ノイズを最小化するために、ソースＵＵＴの制御可能変数を制御するように構成された、本発明の実施の形態に係る位相ノイズ試験測定システムを示すブロック図である。
【図４】図３に示した位相ノイズ試験測定システムに対応する可変減衰器のセットを含む増幅器の構成を示す図である。
【図５】ソースＵＵＴの制御可能変数を制御するように構成された、本発明の実施の形態に係る位相ノイズ試験測定システムを示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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