(57)【要約】【課題】利用者に作業負担をかけることなく補正値を使用環境に応じた値に更新することができる信号測定装置を提供すること。【解決手段】無線周波数帯の被測定信号を中間周波数帯の信号に周波数変換する周波数変換部（１０−１８）と、中間周波数帯の信号の複数の周波数成分のレベルを測定する測定器２０と、無線周波数帯の送信信号を送信するための送信回路４とを備え、測定器２０は、送信信号が被測定信号として周波数変換部によって周波数変換された互いに異なる中間周波数帯の複数の信号の主周波数成分のレベルを測定することによって各周波数に対応する補正値を算出しておき、被測定信号が周波数変換部によって周波数変換された中間周波数帯の信号の複数の周波数成分のレベルを測定し、測定したレベルを補正値に基づいて補正する。【選択図】図１
2008224599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数帯の被測定信号の複数の周波数成分のレベルを測定する信号測定装置において、
前記被測定信号を中間周波数帯の信号に周波数変換する周波数変換部と、
前記中間周波数帯の信号の複数の周波数成分のレベルを測定する測定器と、
無線周波数帯の送信信号を送信するための送信回路と、を備え、
前記測定器は、前記送信信号が前記被測定信号として前記周波数変換部によって周波数変換された互いに異なる中間周波数帯の複数の信号の主周波数成分のレベルを測定することによって各周波数に対応する補正値を算出しておき、前記被測定信号が前記周波数変換部によって周波数変換された中間周波数帯の信号の複数の周波数成分のレベルを測定し、測定したレベルを前記補正値に基づいて補正することを特徴とする信号測定装置。
【請求項２】
外部端子から入力された前記被測定信号を前記周波数変換部に出力すると共に、前記送信回路から出力された前記送信信号を前記外部端子に出力する合成器と、
前記送信回路によって出力される送信信号の出力先として前記周波数変換部および前記合成器の何れか一方を選択するスイッチと、を備え、
前記測定器は、前記スイッチが前記送信信号の出力先として前記周波数変換部を選択しているときに、前記各周波数に対応する補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の信号測定装置。
【請求項３】
外部端子から入力された前記被測定信号を前記周波数変換部に出力すると共に、前記送信回路から出力された前記送信信号を前記外部端子に出力する合成器を備え、
前記測定器は、前記合成器からリークした送信信号が前記周波数変換部によって周波数変換された互いに異なる中間周波数帯の複数の信号の主周波数成分のレベルを測定することによって前記各周波数に対応する補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の信号測定装置。
【請求項４】
前記周波数変換部は、
局部周波数信号を生成する局部発振器と、
前記局部周波数信号を前記被測定信号にミキシングするミキサと、を有し、
前記局部発振器は、前記局部周波数信号の周波数を変化させることにより、前記測定部に前記各周波数に対応する補正値を算出させることを特徴とする請求項１に記載の信号測定装置。
【請求項５】
前記送信回路は、前記被測定信号として出力する前記送信信号の周波数を変化させることにより、前記測定部に前記各周波数に対応する補正値を算出させることを特徴とする請求項１に記載の信号測定装置。
【請求項６】
前記測定器は、前記被測定信号が前記周波数変換部によって周波数変換された中間周波数帯の信号の各周波数成分のレベルを補正するときに、該成分の周波数に対応する補正値を算出していない場合には、他の周波数に対応する補正値を補間した補正値に基づいて該周波数成分のレベルを補正することを特徴とする請求項１に記載の信号測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号測定装置に関し、特に、広い測定帯域が必要とされる信号測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、デジタル信号方式の無線機に関する通信規格の１つとして、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）によって標準化されたＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）規格がある。このＷ−ＣＤＭＡ規格では、受信周波数と、受信周波数の周辺の周波数との周波数成分のレベル比を表すＡＣＬＲ（Adjacent Channel Leakage Ratio、隣接チャネル漏洩電力比）やＳＥＭ（Spectrum Emission Mask、スペクトラムエミッションマスク）の条件が規定されている。
【０００３】
これらＡＣＬＲやＳＥＭの測定を行うためには、図６に示すように、受信周波数ｆｃを中心に、上側帯側および下側帯側に約±１２．５ＭＨｚ以上の帯域にわたる測定帯域を有する信号測定装置が必要とされる。
【０００４】
従来の信号測定装置として、図７に示すように、外部端子５０から入力された無線周波数帯の被測定信号からノイズ成分を予め除去するためのフィルタ５１と、第１の局部周波数信号を生成する局部発振器５２と、ノイズ成分が除去された被測定信号に第１の局部周波数信号をミキシングするミキサ５３と、ミキサ５３から得られる第１の中間周波数信号を増幅するアンプ５４と、増幅された第１の中間周波数信号からノイズ成分を予め除去するためのフィルタ５５と、第２の局部周波数信号を生成する局部発振器５６と、ノイズ成分が除去された中間周波数信号に第２の局部周波数信号をミキシングするミキサ５７と、ミキサ５７から得られる第２の中間周波数信号を増幅するアンプ５８と、増幅された第２の中間周波数信号からノイズ成分を予め除去するためのフィルタ５９と、ノイズ成分が除去された中間周波数信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル（以下、単に「ＡＤ」という。）変換器６０と、デジタル信号に基づいて測定対象とする無線周波数帯における被測定信号の複数の周波数成分のレベルを測定する測定器６１と、を備えたものがある（例えば、非特許文献１および２参照）。
【０００５】
このような信号測定装置においては、フィルタ５５やフィルタ５９等の中間周波数帯の信号を処理する各回路の特性により、周波数特性に劣化が生じる。さらに温度の変化により、その特性が変化してしまい、測定結果に影響が及んでしまう。
【０００６】
ここで、中間周波数帯の信号を処理する各回路の周波数特性や温度の変化が測定結果に及ぼす影響を低減するためには、その使用環境下において、外部端子５０に信号発生装置６５を接続し、信号発生装置６５から複数の周波数の信号を被測定信号として外部端子５０から入力させ、測定器６１に各周波数に対応する補正値を測定結果に基づいて算出させ、メモリ等よりなる格納部６６に補正値を格納しておくことになる。
【非特許文献１】Agilent Technologies（アジレント・テクノロジー）、「Signal Analysis Back to Basics 2005」、ｐ．１７
【非特許文献２】Agilent Technologies、「Agilent Spectrum Analysis Basics (Application Note 150)」、ｐ．１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の技術では、周辺温度の変化等により補正値に更新する必要が生じた場合には、外部端子に信号発生装置を接続しなければならず、利用者に作業負担をかけてしまうといった課題があった。
【０００８】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたもので、利用者に作業負担をかけることなく補正値を使用環境に応じた値に更新することができる信号測定装置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】
【０００９】
本発明の信号測定装置は、無線周波数帯の被測定信号の複数の周波数成分のレベルを測定する信号測定装置において、前記被測定信号を中間周波数帯の信号に周波数変換する周波数変換部と、前記中間周波数帯の信号の複数の周波数成分のレベルを測定する測定器と、無線周波数帯の送信信号を送信するための送信回路と、を備え、前記測定器は、前記送信信号が前記被測定信号として前記周波数変換部によって周波数変換された互いに異なる中間周波数帯の複数の信号の主周波数成分のレベルを測定することによって各周波数に対応する補正値を算出しておき、前記被測定信号が前記周波数変換部によって周波数変換された中間周波数帯の信号の複数の周波数成分のレベルを測定し、測定したレベルを前記補正値に基づいて補正する構成を有している。
【００１０】
この構成により、本発明の信号測定装置は、内蔵する送信回路から得られる送信信号を用いて各周波数に対応する補正値を算出するため、利用者に作業負担をかけることなく補正値を使用環境に応じた値に更新することができる。
【００１１】
なお、本発明の信号測定装置は、外部端子から入力された前記被測定信号を前記周波数変換部に出力すると共に、前記送信回路から出力された前記送信信号を前記外部端子に出力する合成器と、前記送信回路によって出力される送信信号の出力先として前記周波数変換部および前記合成器の何れか一方を選択するスイッチと、を備え、前記測定器は、前記スイッチが前記送信信号の出力先として前記周波数変換部を選択しているときに、前記各周波数に対応する補正値を算出するようにしてもよい。
【００１２】
この構成により、本発明の信号測定装置は、内蔵する送信回路からスイッチを介して得られる送信信号を用いて各周波数に対応する補正値を算出することができる。
【００１３】
また、本発明の信号測定装置は、外部端子から入力された前記被測定信号を前記周波数変換部に出力すると共に、前記送信回路から出力された前記送信信号を前記外部端子に出力する合成器を備え、前記測定器は、前記合成器からリークした送信信号が前記周波数変換部によって周波数変換された互いに異なる中間周波数帯の複数の信号の主周波数成分のレベルを測定することによって前記各周波数に対応する補正値を算出するようにしてもよい。
【００１４】
この構成により、本発明の信号測定装置は、内蔵する送信回路から出力されて合成器からリークした送信信号を用いて各周波数に対応する補正値を算出することができる。
【００１５】
また、前記周波数変換部は、局部周波数信号を生成する局部発振器と、前記局部周波数信号を前記被測定信号にミキシングするミキサと、を有し、前記局部発振器は、前記局部周波数信号の周波数を変化させることにより、前記測定部に前記各周波数に対応する補正値を算出させるようにしてもよい。
【００１６】
この構成により、本発明の信号測定装置は、局部周波数信号の周波数を変化させていくことにより、各周波数に対応する補正値を更新することができる。
【００１７】
また、前記送信回路は、前記被測定信号として出力する前記送信信号の周波数を変化させることにより、前記測定部に前記各周波数に対応する補正値を算出させるようにしてもよい。
【００１８】
この構成により、本発明の信号測定装置は、送信信号の周波数を変化させていくことにより、各周波数に対応する補正値を更新することができる。
【００１９】
また、前記測定器は、前記被測定信号が前記周波数変換部によって周波数変換された中間周波数帯の信号の各周波数成分のレベルを補正するときに、該成分の周波数に対応する補正値を算出していない場合には、他の周波数に対応する補正値を補間した補正値に基づいて該周波数成分のレベルを補正するようにしてもよい。
【００２０】
この構成により、本発明の信号測定装置は、補正値のない周波数成分のレベルも補正することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、利用者に作業負担をかけることなく補正値を使用環境に応じた値に更新することができる信号測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
本発明の一実施の形態の信号測定装置を図１に示す。
【００２４】
図１に示すように、信号測定装置１は、外部端子２から入力された無線周波数帯の被測定信号を受信するための受信回路３と、無線周波数帯の送信信号を送信するための送信回路４と、外部端子２から入力された被測定信号を受信回路３に出力すると共に、送信回路４から出力された送信信号を外部端子２に出力する合成器５と、送信回路４によって送信される送信信号の出力先として受信回路３および合成器５の何れか一方を選択するスイッチ６ａと、受信回路３によって受信される被測定信号の入力元として送信回路４および合成器５の何れか一方を選択するスイッチ６ｂとを備えている。
【００２５】
また、信号測定装置１は、受信回路３に後述する補正値を更新させるための補正値更新状態と、受信回路３に測定対象の無線周波数帯における被測定信号の複数の周波数成分のレベルを測定させることができる測定可能状態との少なくとも２つの状態をとるようになっている。
【００２６】
なお、信号測定装置１は、図示しない操作部に与えられた操作に応じて状態が切り替わるようにしてもよく、起動時から所定時間が経過した後に補正値更新状態をとり、補正値を更新した後に、測定可能状態をとるようにしてもよい。
【００２７】
また、信号測定装置１は、アイドル時に定期的に補正値更新状態をとり、補正値を更新した後に、測定可能状態をとるようにしてもよい。また、信号測定装置１は、前回に補正値を更新したときの温度を図示しない温度センサから取得してメモリ等に記憶しておき、記憶した温度と温度センサが検知した温度との差が閾値以上になったときに補正値更新状態をとり、補正値を更新した後に、測定可能状態をとるようにしてもよい。
【００２８】
信号測定装置１が補正値更新状態にある場合には、スイッチ６ａは、送信回路４によって出力される送信信号の出力先として受信回路３を選択し、スイッチ６ｂは、受信回路３に入力される被測定信号の入力元として送信回路４を選択し、送信回路４は、受信回路３の測定対象の無線周波数帯のなかで予め定められた周波数、例えば、受信回路３の受信周波数と同じ周波数の送信信号を被測定信号として受信回路３に出力するようになっている。
【００２９】
一方、信号測定装置１が測定可能状態にある場合には、スイッチ６ａは、送信回路４によって出力される送信信号の出力先として合成器５を選択し、スイッチ６ｂは、受信回路３に入力される被測定信号の入力元として合成器５を選択するようになっている。
【００３０】
受信回路３は、被測定信号（以下、単に「ＲＦ信号」という。）からノイズ成分を予め除去するためのフィルタ１０と、第１の局部周波数信号を生成する局部発振器１１と、ノイズ成分が除去されたＲＦ信号に第１の局部周波数信号をミキシングするミキサ１２と、ミキサ１２から得られる第１の中間周波数信号（以下、単に「ＩＦ１信号」という。）を増幅するアンプ１３と、増幅されたＩＦ１信号からノイズ成分を予め除去するためのフィルタ１４と、第２の局部周波数信号を生成する局部発振器１５と、ノイズ成分が除去されたＩＦ１信号に第２の局部周波数信号をミキシングするミキサ１６と、ミキサ１６から得られる第２の中間周波数信号（以下、単に「ＩＦ２信号」という。）を増幅するアンプ１７と、増幅されたＩＦ２信号からノイズ成分を予め除去するためのフィルタ１８と、ノイズ成分が除去されたＩＦ２信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器１９と、デジタル信号に基づいてＩＦ２信号の各周波数成分のレベルを測定する測定器２０と、測定器２０による測定に用いられる補正値を格納するための格納部２１とを有している。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、フィルタ１０、局部発振器１１、ミキサ１２、アンプ１３、フィルタ１４、局部発振器１５、ミキサ１６、アンプ１７およびフィルタ１８が、本発明における周波数変換器を構成する。
【００３２】
局部発振器１１は、信号測定装置１が補正値更新状態にある場合には、互いに異なる周波数の第１の局部周波数信号を順次生成するようになっている。一方、局部発振器１１は、信号測定装置１が測定可能状態にある場合には、予め定められた一定の周波数の局部周波数信号を生成するようになっている。
【００３３】
ミキサ１２は、局部発振器１１によって生成された局部周波数信号をＲＦ信号にミキシングするようになっている。フィルタ１０は、ミキサ１２によるミキシング時の測定対象の周波数帯に対するイメージ帯域の成分等のノイズ成分をＲＦ信号から予め除去するようになっている。
【００３４】
ミキサ１６は、局部発振器１５によって生成された局部周波数信号をＩＦ１信号にミキシングするようになっている。フィルタ１４は、ミキサ１６によるミキシング時の測定対象の周波数帯に対するイメージ帯域の成分等のノイズ成分をＩＦ１信号から予め除去するようになっている。
【００３５】
測定器２０は、信号測定装置１が補正値更新状態にある場合には、局部発振器１１によって生成される局部周波数信号の周波数が変化する度に、この周波数に対応するＩＦ２信号の主周波数成分のレベルをＡＤ変換器１９から得られたデジタル信号に基づいて測定するようになっている。
【００３６】
また、測定器２０は、このように測定した各レベルに基づいて補正値を算出するようになっている。具体的には、測定器２０は、図２（ａ）に示すように、局部発振器１１によって生成された各局部周波数信号の周波数に対応するＩＦ２信号の主周波数がｆ−２、ｆ−１、ｆ０、ｆ＋１、ｆ＋２である場合には、ｆ−２、ｆ−１、ｆ０、ｆ＋１、ｆ＋２の何れか（本実施の形態においては、ｆ０）を基準周波数とし、各周波数成分のレベルと基準周波数の周波数成分のレベルとの差を補正値として算出するようになっている。
【００３７】
また、測定器２０は、このように算出した補正値を図２（ｂ）に示すように、メモリ等よりなる格納部２１に格納するようになっている。
【００３８】
測定器２０は、信号測定装置１が測定可能状態にある場合には、測定対象の無線周波数に対応するＩＦ２信号の各周波数成分のレベルをＡＤ変換器１９から得られたデジタル信号に基づいて測定し、測定結果を補正値に基づいて補正するようになっている。
【００３９】
例えば、測定器２０は、図３（ａ）に示すような測定結果が得られた場合には、格納部２１に格納した各補正値（図２（ｂ）を参照。）を各測定結果に加算することによって各測定結果を図３（ｂ）に示すように補正するようになっている。
【００４０】
なお、測定器２０は、測定結果が得られた成分の周波数に対応する補正値が格納部２１に格納されていない場合には、他の周波数に対応する補正値を線形補間等により補間した補正値を用いて、この測定結果を補正するようになっている。
【００４１】
例えば、図２において、測定器２０は、ｆ−１とｆ−２との間の周波数の成分のレベルを補正する場合には、ｆ−１に対する補正値＋１．０ｄＢとｆ−２に対する補正値＋０．５ｄＢとに基づいて線形補間した＋０．７５ｄＢを補正値とする。
【００４２】
以上のように構成された信号測定装置１について図４および図５を用いてその動作を説明する。図４は、信号測定装置１が補正値更新状態にある場合の補正値更新動作を示すフローチャートである。
【００４３】
送信回路４によって送信される送信信号の出力先として受信回路３がスイッチ６ａによって選択され、受信回路３に受信されるＲＦ信号の入力元として送信回路４がスイッチ６ｂによって選択され、受信回路３の受信周波数と同じ周波数の送信信号がＲＦ信号として送信回路４から受信回路３に出力されている状態で、互いに異なる周波数の第１の局部周波数信号が局部発振器１１によって順次生成され、各局部周波数信号に対して以下のステップが実行される（Ｓ１〜Ｓ６）。
【００４４】
ここでは、まず、送信回路４から受信回路３に入力されたＲＦ信号は、ノイズ成分がフィルタ１０によって除去され、局部発振器１１によって生成された局部周波数信号とミキサ１２によってミキシングされてＩＦ１信号に変換され、アンプ１３によって増幅される（Ｓ２）。
【００４５】
次に、ＩＦ１信号は、ノイズ成分がフィルタ１４によって除去され、局部発振器１５によって生成された一定周波数の第２の局部周波数信号とミキサ１６によってミキシングされてＩＦ２信号に変換され、アンプ１７によって増幅される（Ｓ３）。
【００４６】
次に、ＩＦ２信号は、ノイズ成分がフィルタ１８によって除去され、ＡＤ変換器１９によってデジタル信号に変換される（Ｓ４）。次に、このデジタル信号に基づいて、ＩＦ２信号の主周波数成分のレベルが測定器２０によって測定される（Ｓ５）。
【００４７】
このように、各局部周波数信号に対して以上のステップが実行されると、各周波数に対応する補正値が測定器２０によって算出され（Ｓ７）、算出された各補正値が格納部２１に格納される（Ｓ８）。
【００４８】
図５は、信号測定装置１が測定可能状態にある場合の測定動作を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、送信回路４によって送信される送信信号の出力先として合成器５がスイッチ６ａによって選択され、受信回路３に受信されるＲＦ信号の入力元として合成器４がスイッチ６ｂによって選択されている状態で、外部端子２から受信回路３に入力されたＲＦ信号は、ノイズ成分がフィルタ１０によって除去され、局部発振器１１によって生成された一定周波数の局部周波数信号とミキサ１２によってミキシングされてＩＦ１信号に変換され、アンプ１３によって増幅される（Ｓ１１）。
【００５０】
次に、ＩＦ１信号は、ノイズ成分がフィルタ１４によって除去され、局部発振器１５によって生成された一定周波数の局部周波数信号とミキサ１６によってミキシングされてＩＦ２信号に変換され、アンプ１７によって増幅される（Ｓ１２）。
【００５１】
次に、ＩＦ２信号は、ノイズ成分がフィルタ１８によって除去され、ＡＤ変換器１９によってデジタル信号に変換される（Ｓ１３）。次に、測定対象とする無線周波数帯に対応する周波数帯におけるＩＦ２信号の各周波数成分のレベルが測定器２０によって測定される（Ｓ１４）。
【００５２】
ここで、各周波数に対応する補正値が測定器２０によって格納部２１から取得される（Ｓ１５）。なお、所望の周波数に対応する補正値が格納部２１に格納されていない場合には、当該補正値が測定器２０によって他の周波数に対応する補正値に基づいて算出される。
【００５３】
次に、測定器２０によって測定された各周波数成分のレベルが補正値に基づいて補正され（Ｓ１６）、補正されたレベルに基づいて、例えば、ＡＣＬＲやＳＥＭが算出される（Ｓ１７）。
【００５４】
このような本発明の一実施の形態の信号測定装置１は、内蔵する送信回路４から得られる送信信号を用いて各周波数に対応する補正値を算出するため、利用者に作業負担をかけることなく補正値を使用環境に応じた値に更新することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、局部発振器１１が生成する第１の局部周波数信号の周波数を変化させていくのに代えて、送信回路４が送信信号の周波数を変化させていくようにしてもよい。
【００５６】
また、本実施の形態において、信号測定装置１が補正値更新状態にあるときに、送信回路４によって送信される送信信号の出力先としてスイッチ６ａに受信回路３を選択させ、受信回路３に受信されるＲＦ信号の入力元としてスイッチ６ｂに送信回路４を選択させていたが、送信信号を合成器５から受信回路３側に十分にリークさせることができる場合には、信号測定装置１の構成からスイッチ６ａおよび６ｂを省き、受信回路３および送信回路４を合成器５に直接に接続してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかる信号測定装置は、広い測定帯域の測定に利用することができ、特に、ＡＣＬＲやＳＥＭの測定に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態の信号測定装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態の信号測定装置を構成する測定器による測定結果の一例を表すグラフである。
【図３】本発明の一実施の形態の信号測定装置を構成する格納部に格納される補正値を説明するための表である。
【図４】本発明の一実施の形態の信号測定装置の補正値更新動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態の信号測定装置の測定動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】ＡＣＬＲやＳＥＭの測定するときの測定対象帯域を説明するためのグラフである。
【図７】従来の信号測定装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  信号測定装置
２、５０  外部端子
３  受信回路
４  送信回路
５  合成器
６ａ、６ｂ  スイッチ
１０、１４、１８、５１、５５、５９  フィルタ
１１、１５、５２、５６  局部発振器
１２、１６、５３、５７  ミキサ
１３、１７、５４、５８  アンプ
１９、６０  ＡＤ変換器
２０、６１  測定器
２１、６６  格納部
６５  信号発生装置
【図１】
2008224599.tif 000003
【図２】
2008224599.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008224599.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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