(57)【要約】【課題】信号源からの低レベルと高レベルの両方の高調波に対応する歪み測定を提供すること【解決手段】信号源を備えるＶＮＡにおいて、歪み周波数でＶＮＡを校正し、前記信号源を前記歪み周波数に設定して、前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第１の利得を得、前記信号源を基本周波数に設定して、前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第２の利得を得、前記第２の利得の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正信号源信号を得て前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定し、前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正ＤＵＴ出力信号を得て前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定する。以上の工程を実施することにより、ＤＵＴの歪み信号を測定する。【選択図】図２
2004198415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号源を備えるＶＮＡによってＤＵＴの歪み信号を測定するための方法であって、
歪み周波数でＶＮＡを校正する第１のステップと、
前記信号源を前記歪み周波数に設定して、前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第１の利得を得る第２のステップと、
前記信号源を基本周波数に設定して、前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第２の利得を得る第３のステップと、
前記第２の利得の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して、前記歪み周波数における整合補正信号源信号を得て、前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定し、前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して、前記歪み周波数における整合補正ＤＵＴ出力信号を得て、前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定する第４のステップと、
を有する方法。
【請求項２】
第１のステップに、前記ＶＮＡのＳパラメータ校正及びパワー校正が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値未満の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記第２の利得と前記第１の利得との差の大きさに、前記整合補正信号源信号を掛けたものであり、
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、１から前記第２の利得の逆数を引いた値の大きさに前記第１の利得を掛けたものに、前記整合補正ＤＵＴ出力信号の大きさを掛けたものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値未満の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記第２の利得と前記第１の利得との差の大きさに、前記整合補正信号源信号を掛けたものであり、
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、１から前記第２の利得の逆数を引いた値の大きさに前記第１の利得を掛けたものに、前記整合補正ＤＵＴ出力信号の大きさを掛けたものである、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ＤＵＴの前記歪み信号が、基本周波数の低調波、基本周波数の高調波、及び、基本周波数の相互変調積のうちの少なくとも１つである、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の利得が、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記歪み周波数において得られる前記ＤＵＴの散乱係数と、第１のステップから得られる一連の補正係数との関数である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の利得が、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記歪み周波数において得られる前記ＤＵＴの散乱係数と、第１のステップから得られる一連の補正係数との関数である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記整合補正ＤＵＴ出力信号は、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合して前記ＤＵＴの出力において前記歪み周波数で測定され、前記第１のステップから得られる前記ＶＮＡの順方向負荷整合と、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合した状態での前記歪み周波数における前記ＤＵＴの出力インピーダンス整合値と、前記第１のステップから得られる一連の補正計数とによって補正された信号が含まれる、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記整合信号源信号は、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記信号源を基本周波数に設定し前記信号源によって前記ＤＵＴの入力に加えられる信号の歪み周波数で測定され、前記第１のステップから得られる前記ＶＮＡの順方向ソース整合と、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合した状態での前記歪み周波数における前記ＤＵＴの入力インピーダンス整合値と、前記第１のステップから得られる順方向伝送トラッキングの大きさ成分とによって補正された信号である、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
ＤＵＴの歪み信号を測定するためのシステムであって、
ＤＵＴに結合され、基本周波数及び歪み周波数の少なくとも一方に対して調整可能な信号源と、
前記信号源を前記歪み周波数に設定して前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第１の利得を測定し、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第２の利得を測定し、前記第２の利得の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正信号源信号を得、前記第２の利得の大きさが所定の閾値以上の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正ＤＵＴ出力信号を得る１つ以上の受信機と、
前記第２の利得の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記整合補正信号源信号に従って前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定し、前記第２の利得の大きさが所定の閾値以上の場合には、前記整合補正ＤＵＴ出力信号に従って前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定するプロセッサと、
を有する方法。
【請求項１１】
前記信号源及び前記１つ以上の受信機が、前記歪み周波数で校正されたＶＮＡの中に備えられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＶＮＡの前記校正が、前記歪み周波数におけるＳパラメータ校正とパワー校正を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値未満の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記第２の利得と前記第１の利得との差の大きさに、前記整合補正信号源信号を掛けたものであり、
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、１から前記第２の利得の逆数を引いた値の大きさに前記第１の利得を掛けたものに、前記整合補正ＤＵＴ出力信号の大きさを掛けたものである、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値未満の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記第２の利得と前記第１の利得との差の大きさに、前記整合補正信号源信号を掛けたものであり、
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、１から前記第２の利得の逆数を引いた値の大きさに前記第１の利得を掛けたものに、前記整合補正ＤＵＴ出力信号の大きさを掛けたものである、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記基本周波数の低調波、前記基本周波数の高調波、及び、前記基本周波数の相互変調積のうちの少なくとも１つである、
ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の利得が、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記歪み周波数において得られる前記ＤＵＴの散乱係数と、前記歪み周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる一連の補正係数との関数である、
ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第２の利得が、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記歪み周波数において得られる前記ＤＵＴの散乱係数と、前記歪み周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる一連の補正係数との関数である、
ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
前記整合補正ＤＵＴ出力信号は、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合して前記ＤＵＴの出力において前記歪み周波数で測定され、前記第１のステップから得られる前記ＶＮＡの順方向負荷整合と、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合した状態での前記歪み周波数における前記ＤＵＴの出力インピーダンス整合値と、前記歪み周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる順方向伝送トラッキングの大きさ成分とによって補正された信号が含まれる、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記整合信号源信号は、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記信号源を基本周波数に設定し前記信号源によって前記ＤＵＴの入力に加えられる信号の歪み周波数で測定され、前記ひずみ周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる前記ＶＮＡの順方向ソース整合と、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合した状態での前記歪み周波数における前記ＤＵＴの入力インピーダンス整合値と、前記歪み周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる順方向伝送トラッキングの大きさ成分とによって補正された信号である、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ＶＮＡによって前記ＤＵＴの歪み信号を測定するための方法を実施するようにコンピュータに命令するコンピュータ・プログラムがコード化されているコンピュータ可読媒体であって、
歪み周波数でＶＮＡを校正するステップと、
前記ＶＮＡの信号源を前記歪み周波数に設定して、前記歪み周波数におけるＤＵＴの利得（Ｇ２）を得るステップと、
前記ＶＮＡの信号源を基本周波数に設定して、前記歪み周波数における前記ＤＵＴの歪み利得（Ｃ２／Ａ２）を得るステップと、
前記歪み利得（Ｃ２／Ａ２）の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正信号源信号（｜Ａ２｜）を得て前記ＤＵＴの前記歪み信号（｜Ｂ２｜）を測定し、前記歪み利得（Ｃ２／Ａ２）の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正ＤＵＴ出力信号（｜Ｃ２｜）を得て前記歪み信号（｜Ｂ２｜）を測定するステップと、
を有する方法。
【請求項２１】
（Ｃ２／Ａ２）の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記歪み信号（｜Ｂ２｜）が｜（Ｃ２／Ａ２）−Ｇ２｜＊｜Ａ２｜であると測定され、前記歪み利得（Ｃ２／Ａ２）の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記歪み信号（｜Ｂ２｜）が｜１−（Ａ２／Ｃ２）＊Ｇ２｜＊｜Ｃ２｜であると測定される、
ことを特徴とする請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベクトル・ネットワーク・アナライザに関するものであり、とりわけ、ベクトル・ネットワーク・アナライザを用いた歪み測定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベクトル・ネットワーク・アナライザ（ＶＮＡ）には、被測定物（ＤＵＴ）を刺激する信号源と、信号源によって加えられる刺激に対するＤＵＴの応答を測定するための１つ以上の同調受信機が含まれている。伝統的に、ＶＮＡは、信号源と同じ周波数で測定を実施するように同調された受信機によって、ＤＵＴの伝送及び／または反射応答を測定する。オフセット同調機能を備えた最新のＶＮＡでは、信号源と受信機の周波数を別個に設定することが可能になる。従って、ＶＮＡは、１つ以上の基本周波数でＤＵＴを刺激し、同時に、高調波周波数、低調波周波数、相互変調（ＩＭ）歪み積の周波数、または、他の歪み信号の周波数といった、基本周波数とは異なる周波数におけるＤＵＴの応答を測定することが可能である。しかし、基本周波数でＤＵＴに刺激を与える信号源は、一般に、信号源のスペクトル純度に制限があるため、望ましくない歪み信号を生じるので、ＶＮＡを用いた、ＤＵＴによって発生する歪みの測定には、信号源に起因すると考えられる歪み信号を把握することが必要になる。
【０００３】
先行技術文献には、ＶＮＡを用いてＤＵＴの相対的高調波レベルを求めるプロセスが開示されている（例えば、特許文献１、２、３を参照。）。前記先行技術文献では、出力高調波レベル対信号源からの高調波レベルの比率を含むベクトル差分方程式に依存して、これらの相対的高調波レベルが求められる。信号源の高調波レベルが、十分に低くて、ほぼＶＮＡの信号源及び受信機のノイズ・フロア程度になる場合、前記比率の分母がＶＮＡのノイズ・フロアによって影響されるので、相対的高調波レベルの測定は、エラーの影響を受けやすい。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，４１６，９４５Ｂ１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３９６，２８７Ｂ１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，２９２，０００Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、信号源からの低レベルと高レベルの両方の高調波に対応する歪み測定を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施態様に従って構成される歪み測定法では、代替測定（alternative measurements）を利用して、ＤＵＴの出力における歪み対ＤＵＴを刺激する信号源の歪みの比率に基づいて、ＤＵＴの歪みを決定する。この方法には、歪み周波数においてＶＮＡを校正するステップと、ＶＮＡの信号源及び受信機を歪み周波数に設定して、ＤＵＴの第１の利得を測定するステップと、ＶＮＡの信号源を基本周波数に設定し、ＶＮＡの受信機を歪み周波数に設定して、ＤＵＴの第２の利得を測定するステップが含まれている。第２の利得が所定の閾値未満の場合、整合補正信号源信号を得て、第１の利得及び第２の利得と共に利用し、ＤＵＴの歪みが決定される。第２の利得が所定の閾値以上の場合、整合補正ＤＵＴ出力信号を測定して、第１の利得及び第２の利得と共に利用し、ＤＵＴの歪みが決定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１には、信号源１２、１つ以上の同調受信機Ｒ１〜Ｒ４、及び、プロセッサ１３を含むＶＮＡ１０が示されている。ＶＮＡは、本発明の実施態様に従ってＤＵＴ１４の歪み測定を実施するのに適している。ＶＮＡ１０は、２つ以上の測定ポートＰ１、Ｐ２を備えており、ＤＵＴ１４が、図示のように、ポートＰ１、Ｐ２に結合されている。受信機Ｒ１〜Ｒ４は、方向性カプラＣ１〜Ｃ４によって、ポートＰ１、Ｐ２のそれぞれにおいて伝送及び／又は反射応答を測定可能にしている。受信機Ｒ１〜Ｒ４のオフセット同調によって、信号源１２の設定周波数とは関係のない周波数で信号を受信し、処理するように、受信機Ｒ１〜Ｒ４を同調または設定することが可能である。この例の場合、受信機Ｒ１〜Ｒ４の同調は、１つ以上の局部発振器ＬＯによって実施される。ＶＮＡの一例としては、米国、カリフォルニア州、パロアルトのアジレント・テクノロジー社によって供給されるモデルＥ５０７１Ａネットワーク・アナライザがある。
【０００８】
図１では、信号源１２は、一般に、信号源１２のスペクトル純度に制限があるため、基本周波数Ｆ１に設定されると、基本周波数Ｆ１の基本信号Ａ１及び歪み周波数Ｆ２の歪み信号Ａ２を含む刺激１１を送り出す。基本周波数Ｆ１は、単一周波数、一連の周波数、または、ＤＵＴ１４の歪み測定における基本波を指定する周波数範囲である。歪み周波数Ｆ２は、単一周波数、一連の周波数、または、基本周波数Ｆ１の基本信号Ａ１に対して高調波または低調波の関係をなすか、複数の基本信号Ａ１の相互変調（ＩＭ）歪み積であるか、または、基本周波数Ｆ１の基本信号Ａ１の他の任意の歪み積である周波数範囲である。
【０００９】
ＤＵＴ１４は、歪み周波数Ｆ２の歪み信号Ｂ２を発生する歪み機構１８と縦続接続された利得ブロック１６からなる。利得ブロック１６は、歪み周波数Ｆ２において利得Ｇ２を生じる。ＤＵＴ１４の出力において、結果生じる出力信号１５は、基本周波数Ｆ１の基本信号Ｃ１と、歪み周波数Ｆ２の歪み信号Ｃ２を含んでいる。なお、ベクトル量は、太字で表示されるが、ベクトル量の大きさは、演算子「｜  ｜」によって表示されるスカラ量である。ある例では、ＤＵＴ１４の歪み信号Ｂ２は、基本信号Ａ１の低調波、または、２次、３次、４次以上の高調波に相当する。もう１つの例では、基本信号Ａ１には、基本周波数Ｆ１の第１の基本信号Ａ１と、第２の基本周波数Ｆ１’の第２の信号Ａ１’が含まれる場合、ＤＵＴ１４の歪み信号Ｂ２は、第１の歪み周波数Ｆ２における第１の３次ＩＭ歪み積＝２＊Ｆ１−Ｆ１’及び第２の歪み周波数Ｆ２’における第２の３次ＩＭ歪み積＝２＊Ｆ１’−Ｆ１に相当する。
【００１０】
図２は、本発明の実施態様に従って構成された方法２０の流れ図である。方法２０のステップ２２では、ＶＮＡ１０（今後は「ＶＮＡ」）が歪み周波数Ｆ２で校正される。ステップ２２におけるＶＮＡの校正中、ＤＵＴ１４（今後は「ＤＵＴ」）は、一般に、ＶＮＡから切り離され、信号源１２及び受信機Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ、同じ周波数に設定される。ＶＮＡ校正には、歪み周波数Ｆ２において実施されるＳパラメータ校正及びパワー校正が含まれている。当該技術では、さまざまなＳパラメータ校正法が既知のところであり、一般に、開放、短絡、スルー、及び、負荷校正標準を用いた、ＶＮＡのフル２ポート・ベクトル校正が含まれる。適切なＳパラメータ校正の例が、米国、カリフォルニア州、パロアルトのアジレント・テクノロジー社から入手可能なアプリケーション・ノートＡＮ−１２８７−３に教示されており、これには、ベクトル積ｅ１０＊ｅ３２で表される順方向伝送トラッキング値、ベクトルｅ２２によって表される順方向負荷整合値、ベクトルｅ１１によって表される順方向ソース整合値、及び、歪み周波数Ｆ２における他の補正係数の取得が含まれている。図３Ａには、ＤＵＴを含んでおり、ＶＮＡに関する順方向補正係数を示す、図１のＶＮＡに関する信号フロー・グラフの例が示されている。図３Ｂには、ＤＵＴを含んでおり、ＶＮＡに関する逆方向補正係数を示す、図１のＶＮＡに関する信号フロー・グラフの例が示されている。
【００１１】
スルー、反射、及び、伝送ラインのような校正標準を用いたＴＲＬタイプの校正、または、ＶＮＡに関する補正係数を得る他の任意の校正方式が、ＶＮＡに関する開放、短絡、スルー、負荷タイプの校正に代わるものとして、ステップ２２に含めるのに適している。
【００１２】
ステップ２２におけるＶＮＡの校正に含まれるパワー校正には、一般に、プロセッサ１３が、信号源１２の振幅を歪み周波数Ｆ２における校正信号レベルに調整し、ＶＮＡのポートＰ１に結合されたパワー・メータまたは他のパワー測定システム（不図示）を用いて、歪み周波数Ｆ２で信号源１２によって供給される信号のパワーＰｍｅａｓを測定することが必要とされる。パワー・メータの整合Γｐｍは、ポートＰ１において、歪み周波数Ｆ２で、ＶＮＡによって測定され、受信機Ｒ１が、歪み周波数Ｆ２で、信号源１２によってパワー・メータに供給される信号に応答して、信号Ｒ１ＣＡＬを測定する。
【００１３】
歪み周波数Ｆ２における補正項の大きさ｜ｅ１０｜は、下記の関係式に従って、測定されたパワーＰｍｅａｓ、整合Γｐｍ、測定された信号Ｒ１ＣＡＬ、及び、ＶＮＡの順方向ソース整合ｅ１１から導き出される。
【００１４】
｜ｅ１０｜＝Ｐｍｅａｓ１／２＊｜１−Γｐｍ＊ｅ１１｜／｜Ｒ１ＣＡＬ｜
【００１５】
補正項の大きさ｜ｅ１０｜が得られると、歪み周波数Ｆ２における補正項の大きさ｜ｅ３２｜は、順方向トラッキングの大きさ｜ｅ１０＊ｅ３２｜対補正項の大きさ｜ｅ１０｜の比率として導き出される。
【００１６】
方法２０のステップ２４では、ＤＵＴの利得Ｇ２が、信号源と受信機を、両方とも、歪み周波数Ｆ２に設定して、歪み周波数Ｆ２で得られる。利得Ｇ２は、一般に、ＤＵＴが線形動作する状態で測定された順方向伝送散乱係数（Ｓパラメータ）Ｓ２１によって表される。高正確度が得られるように、利得Ｇ２の測定においては、ステップ２２のＳパラメータ校正から結果として得られる補正係数（図３Ａ〜３Ｂ）が適用され、ＤＵＴをＶＮＡのポートＰ１、Ｐ２間に結合して、歪み周波数Ｆ２において得られる、ＤＵＴの測定ＳパラメータＳ１１ｍ、Ｓ２２ｍ、Ｓ１２ｍ、Ｓ２１ｍも考慮される。この例の場合、歪み周波数Ｆ２におけるＤＵＴの利得Ｇ２は、下記の関係式に従って得られる。
【００１７】
Ｇ２＝（（Ｓ２１ｍ−ｅ３０）／（ｅ１０ｅ３２））（１＋（Ｓ２２ｍ−ｅ’３３）（ｅ’２２−ｅ２２）／（ｅ’２３ｅ’３２））／（（１＋（Ｓ１１ｍ−ｅ００）ｅ１１／（ｅ１０ｅ０１））（１＋（Ｓ２２ｍ−ｅ’３３）ｅ’２２／（ｅ’２３ｅ’３２））−ｅ’１１ｅ２２（Ｓ２１ｍ−ｅ３０）（Ｓ１２ｍ−ｅ’０３）／（ｅ１０ｅ３２ｅ’２３ｅ’０１））
ここで、信号源１２及び受信機Ｒ１〜Ｒ４は、歪み周波数Ｆ２に設定されている。
【００１８】
ステップ２６では、ＤＵＴの歪み利得Ｃ２／Ａ２が、信号源１２を基本周波数Ｆ１に設定し、受信機Ｒ１〜Ｒ４を歪み周波数Ｆ２に設定して、歪み周波数において得られる。この歪み利得Ｃ２／Ａ２は、一般に、歪み周波数Ｆ２における順方向伝送ＳパラメータＳ２１によって表される。高正確度が得られるように、利得Ｃ２／Ａ２の測定においては、ステップ２２のＳパラメータ校正から結果として得られる補正係数（図３Ａ〜３Ｂ）が適用され、ＤＵＴをＶＮＡのポートＰ１、Ｐ２間に結合して、歪み周波数Ｆ２において得られる、ＤＵＴの測定ＳパラメータＳ１１ｍ、Ｓ２２ｍ、Ｓ１２ｍ、Ｓ２１ｍも考慮される。この例の場合、歪み周波数Ｆ２におけるＤＵＴの歪み利得Ｃ２／Ａ２は、下記の関係式に従って得られる。
【００１９】
Ｃ２／Ａ２＝（（Ｓ２１ｍ−ｅ３０）／（ｅ１０ｅ３２））（１＋（Ｓ２２ｍ−ｅ’３３）（ｅ’２２−ｅ２２）／（ｅ’２３ｅ’３２））／（（１＋（Ｓ１１ｍ−ｅ００）ｅ１１／（ｅ１０ｅ０１））（１＋（Ｓ２２ｍ−ｅ’３３）ｅ’２２／（ｅ’２３ｅ’３２））−ｅ’１１ｅ２２（Ｓ２１ｍ−ｅ３０）（Ｓ１２ｍ−ｅ’０３）／（ｅ１０ｅ３２ｅ’２３ｅ’０１））
ここで、信号源１２は、基本周波数Ｆ１に設定され、受信機Ｒ１〜Ｒ４は、歪み周波数Ｆ２に設定されている。
【００２０】
ステップ２６では、歪み利得Ｃ２／Ａ２から、測定歪み利得Ｃ２／Ａ２の大きさ｜Ｃ２／Ａ２｜も求められる。歪み利得Ｃ２／Ａ２の大きさ｜Ｃ２／Ａ２｜が、所定の閾値未満の場合、ステップ２６に続いて、ステップ２８及びステップ３０が実施される。歪み利得Ｃ２／Ａ２の大きさ｜Ｃ２／Ａ２｜が、所定の閾値以上の場合、ステップ２６に続いて、ステップ３２及びステップ３４が実施される。ある例では、閾値には、１が指定されるが、代わりに、信号源１２及び受信機Ｒ１〜Ｒ４のノイズ性能に基づき、あるいは、ＶＮＡの測定感度に従って、閾値に他の値を指定することも可能である。
【００２１】
ステップ３２では、信号源１２を基本周波数Ｆ１に設定し、受信機Ｒ４を歪み周波数Ｆ２に設定して、歪み周波数Ｆ２において、整合補正されたＤＵＴ出力信号｜Ｃ２｜が得られる。図４は、歪み信号Ｃ２、補正項ｅ３２、順方向負荷整合ｅ２２、ＤＵＴの入力をＶＮＡのポートＰ１によって終端し歪み周波数Ｆ２でＶＮＡによって測定されたＤＵＴの出力インピーダンス整合Γ２ＤＵＴ、及び、ＤＵＴをＶＮＡのポートＰ１とポートＰ２の間に結合し受信機Ｒ４によって測定されたＤＵＴの出力における測定信号Ｒ４ＤＵＴを表した信号フロー・グラフである。ステップ２２において実施されるＳパラメータ校正から明らかになる順方向負荷整合ｅ２２および補正項の大きさ｜ｅ３２｜、ならびに、出力インピーダンス整合Γ２ＤＵＴに関して、測定信号Ｒ４ＤＵＴを補正することによって、下記の関係式に従って、整合補正されたＤＵＴ出力信号｜Ｃ２｜が得られる。
【００２２】
｜Ｃ２｜＝｜Ｒ４ＤＵＴ｜＊｜１−Γ２ＤＵＴ＊ｅ２２｜／｜ｅ３２｜
ここで、Γ２ＤＵＴ＝Ｓ２２＋（Ｓ２１＊Ｓ１２＊ｅ１１）／（１−Ｓ１１＊ｅ１１）
【００２３】
図５は、ＤＵＴの出力におけるインピーダンス整合Γ２ＤＵＴ、ＶＮＡの順方向ソース整合ｅ１１、及び、ＤＵＴのＳパラメータを示す信号フロー・グラフの一例である。ＤＵＴとＶＮＡのインピーダンス整合に関する適応の１つが提示されたが、ネットワークまたはシステム内におけるインピーダンス整合に関する測定結果の補正は、当該技術において既知のところであり、これらのインピーダンス整合を適応または別様に補償する方式は、いずれも、ステップ３２において、歪み周波数Ｆ２で整合補正されたＤＵＴ出力信号｜Ｃ２｜を得るために利用するのに適している。
【００２４】
ステップ３２で、歪み周波数Ｆ２における整合補正ＤＵＴ出力信号｜Ｃ２｜が得られると、ステップ３４において、歪み周波数Ｆ２におけるＤＵＴ歪み信号の大きさ｜Ｂ２｜が、下記の関係式に従って求められる。
【００２５】
｜Ｂ２｜＝｜１−（Ａ２／Ｃ２）＊Ｇ２｜＊｜Ｃ２｜
【００２６】
歪み利得Ｃ２／Ａ２の大きさ｜Ｃ２／Ａ２｜が、あらかじめ指定された閾値未満の場合、ステップ２６に続いて、ステップ２８及びステップ３０が実施される。ステップ２８では、歪み周波数Ｆ２において、整合補正された信号源信号｜Ａ２｜が得られる。整合補正信号源信号｜Ａ２｜は、ＤＵＴをＶＮＡのポートＰ１とポートＰ２の間に結合して、信号源１２を基本周波数Ｆ１に設定した場合の、歪み周波数Ｆ２における歪み信号Ａ２の大きさである。図６は、歪み信号Ａ２、順方向ソース整合ｅ１１、補正項ｅ１０、ＤＵＴの出力をＶＮＡのポートＰ２によって終端し歪み周波数Ｆ２においてＶＮＡによって測定されたＤＵＴの入力整合Γ１ＤＵＴ、及び、ＤＵＴをＶＮＡのポートＰ１とポートＰ２の間に結合し信号源１２を基本周波数Ｆ１に設定した時に該信号源１２によって与えられる信号１１が受信機Ｒ１によって歪み周波数Ｆ２で測定された値Ｒ１ＳＯＵＲＣＥを表した信号フロー・グラフである。次に、ステップ２２において実施されるＳパラメータ校正から明らかになる、順方向ソース整合ｅ１１及び補正項の大きさ｜ｅ１０｜、ならびに、入力インピーダンス整合Γ１ＤＵＴに関して、この測定値Ｒ１ＳＯＵＲＣＥを補正することによって、下記の関係式に従って、整合補正信号源信号｜Ａ２｜が得られる。
【００２７】
｜Ａ２｜＝｜Ｒ１ＳＯＵＲＣＥ｜｜ｅ１０｜／｜１−ｅ１１＊Γ１ＤＵＴ｜
ここで、入力整合Γ１ＤＵＴ＝Ｓ１１＋（Ｓ２１＊Ｓ１２＊ｅ２２）／（１−Ｓ２２＊ｅ２２）。
【００２８】
図５には、ＤＵＴの入力におけるインピーダンス整合Γ１ＤＵＴ、ＶＮＡの順方向負荷整合ｅ２２、及び、ＤＵＴのＳパラメータを表した信号フロー・グラフの例が示されている。ＤＵＴ及びＶＮＡのインピーダンス整合に関する適応の１つが、提示されているが、ネットワークまたはシステム内におけるインピーダンス整合に関する測定結果の補正は、当該技術において既知のところであり、これらのインピーダンス整合を適応または別様に補償する方式は、いずれも、ステップ２８において、歪み周波数Ｆ２で整合補正信号源信号｜Ａ２｜を測定するために利用するのに適している。
【００２９】
ステップ２８において、歪み周波数Ｆ２における整合補正信号源信号｜Ａ２｜が得られると、ステップ３０において、歪み周波数Ｆ２におけるＤＵＴ歪み信号の大きさ｜Ｂ２｜が、下記の関係式に従って求められる。
【００３０】
｜Ｂ２｜＝｜（Ｃ２／Ａ２）−Ｇ２｜＊｜Ａ２｜
【００３１】
ステップ３０またはステップ３４からＤＵＴ歪み信号｜Ｂ２｜が得られると、ＤＵＴの出力における基本信号｜Ｃ１｜の測定を実施し、ＤＵＴ歪み信号｜Ｂ２｜対基本信号｜Ｃ１｜の比率を用いることによって、相対的高調波レベルが容易に得られる。しかし、ＤＵＴ歪み信号｜Ｂ２｜は、ＤＵＴ歪み信号｜Ｂ２｜の大きさを求めることが役に立つ、さまざまな後続の測定または操作の任意の１つに適切に含まれる。
【００３２】
本発明の代替実施態様では、方法２０は、ＶＮＡにおいて実施され、ＶＮＡ内部または外部のプロセッサ１３が、信号源１２の周波数を設定して、受信機Ｒ１〜Ｒ４を基本周波数Ｆ１及び歪み周波数Ｆ２に同調させ、受信機Ｒ１〜Ｒ４による測定結果の計算及び操作を実施して、利得Ｇ２、歪み利得Ｃ２／Ａ２を得て、大きさ｜Ｃ２／Ａ２｜とあらかじめ指定された閾値を比較して、整合補正信号源信号｜Ａ２｜、整合補正ＤＵＴ出力信号｜Ｃ２｜を得て、ＤＵＴの歪み信号Ｂ２を決定する。本発明のさらにもう１つの実施態様では、方法２０は、ＶＮＡを用いてＤＵＴの歪み信号｜Ｂ２｜を測定するための方法を実施するようにコンピュータに命令するコンピュータ・プログラムがコード化された、コンピュータ可読媒体として実施される。
【００３３】
本発明の実施態様について詳細に例示したが、当然明らかなように、当業者であれば、付属の請求項に記載の本発明の範囲を逸脱することなく、これらの実施態様の修正及び変更が思い浮かぶことであろう。念のため、以下に本発明の実施態様を列挙する。
【００３４】
（実施態様１）
信号源を備えるＶＮＡによってＤＵＴの歪み信号を測定するための方法であって、
歪み周波数でＶＮＡを校正する第１のステップと、
前記信号源を前記歪み周波数に設定して、前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第１の利得を得る第２のステップと、
前記信号源を基本周波数に設定して、前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第２の利得を得る第３のステップと、
前記第２の利得の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して、前記歪み周波数における整合補正信号源信号を得て、前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定し、前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して、前記歪み周波数における整合補正ＤＵＴ出力信号を得て、前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定する第４のステップと、
を有する方法。
【００３５】
（実施態様２）
第１のステップに、前記ＶＮＡのＳパラメータ校正及びパワー校正が含まれることを特徴とする、実施態様１に記載の方法。
【００３６】
（実施態様３）
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値未満の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記第２の利得と前記第１の利得との差の大きさに、前記整合補正信号源信号を掛けたものであり、
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、１から前記第２の利得の逆数を引いた値の大きさに前記第１の利得を掛けたものに、前記整合補正ＤＵＴ出力信号の大きさを掛けたものである、
ことを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００３７】
（実施態様４）
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値未満の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記第２の利得と前記第１の利得との差の大きさに、前記整合補正信号源信号を掛けたものであり、
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、１から前記第２の利得の逆数を引いた値の大きさに前記第１の利得を掛けたものに、前記整合補正ＤＵＴ出力信号の大きさを掛けたものである、
ことを特徴とする実施態様２に記載の方法。
【００３８】
（実施態様５）
前記ＤＵＴの前記歪み信号が、基本周波数の低調波、基本周波数の高調波、及び、基本周波数の相互変調積のうちの少なくとも１つである、
ことを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００３９】
（実施態様６）
前記第１の利得が、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記歪み周波数において得られる前記ＤＵＴの散乱係数と、第１のステップから得られる一連の補正係数との関数である、
ことを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００４０】
（実施態様７）
前記第２の利得が、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記歪み周波数において得られる前記ＤＵＴの散乱係数と、第１のステップから得られる一連の補正係数との関数である、
ことを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００４１】
（実施態様８）
前記整合補正ＤＵＴ出力信号は、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合して前記ＤＵＴの出力において前記歪み周波数で測定され、前記第１のステップから得られる前記ＶＮＡの順方向負荷整合と、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合した状態での前記歪み周波数における前記ＤＵＴの出力インピーダンス整合値と、前記第１のステップから得られる一連の補正計数とによって補正された信号が含まれる、
ことを特徴とする実施態様１に記載のシステム。
【００４２】
（実施態様９）
前記整合信号源信号は、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記信号源を基本周波数に設定し前記信号源によって前記ＤＵＴの入力に加えられる信号の歪み周波数で測定され、前記第１のステップから得られる前記ＶＮＡの順方向ソース整合と、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合した状態での前記歪み周波数における前記ＤＵＴの入力インピーダンス整合値と、前記第１のステップから得られる順方向伝送トラッキングの大きさ成分とによって補正された信号である、
ことを特徴とする実施態様１に記載のシステム。
【００４３】
（実施態様１０）
ＤＵＴの歪み信号を測定するためのシステムであって、
ＤＵＴに結合され、基本周波数及び歪み周波数の少なくとも一方に対して調整可能な信号源と、
前記信号源を前記歪み周波数に設定して前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第１の利得を測定し、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における前記ＤＵＴの第２の利得を測定し、前記第２の利得の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正信号源信号を得、前記第２の利得の大きさが所定の閾値以上の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正ＤＵＴ出力信号を得る１つ以上の受信機と、
前記第２の利得の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記整合補正信号源信号に従って前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定し、前記第２の利得の大きさが所定の閾値以上の場合には、前記整合補正ＤＵＴ出力信号に従って前記ＤＵＴの前記歪み信号を測定するプロセッサと、
を有する方法。
【００４４】
（実施態様１１）
前記信号源及び前記１つ以上の受信機が、前記歪み周波数で校正されたＶＮＡの中に備えられる、
ことを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００４５】
（実施態様１２）
前記ＶＮＡの前記校正が、前記歪み周波数におけるＳパラメータ校正とパワー校正を含む、
ことを特徴とする実施態様１１に記載のシステム。
【００４６】
（実施態様１３）
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値未満の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記第２の利得と前記第１の利得との差の大きさに、前記整合補正信号源信号を掛けたものであり、
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、１から前記第２の利得の逆数を引いた値の大きさに前記第１の利得を掛けたものに、前記整合補正ＤＵＴ出力信号の大きさを掛けたものである、
ことを特徴とする実施態様１０に記載の方法。
【００４７】
（実施態様１４）
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値未満の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記第２の利得と前記第１の利得との差の大きさに、前記整合補正信号源信号を掛けたものであり、
前記第２の利得の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記ＤＵＴの前記歪み信号が、１から前記第２の利得の逆数を引いた値の大きさに前記第１の利得を掛けたものに、前記整合補正ＤＵＴ出力信号の大きさを掛けたものである、
ことを特徴とする実施態様１２に記載の方法。
【００４８】
（実施態様１５）
前記ＤＵＴの前記歪み信号が、前記基本周波数の低調波、前記基本周波数の高調波、及び、前記基本周波数の相互変調積のうちの少なくとも１つである、
ことを特徴とする実施態様１０に記載のシステム。
【００４９】
（実施態様１６）
前記第１の利得が、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記歪み周波数において得られる前記ＤＵＴの散乱係数と、前記歪み周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる一連の補正係数との関数である、
ことを特徴とする実施態様１０に記載のシステム。
【００５０】
（実施態様１７）
前記第２の利得が、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記歪み周波数において得られる前記ＤＵＴの散乱係数と、前記歪み周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる一連の補正係数との関数である、
ことを特徴とする実施態様１０に記載のシステム。
【００５１】
（実施態様１８）
前記整合補正ＤＵＴ出力信号は、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合して前記ＤＵＴの出力において前記歪み周波数で測定され、前記第１のステップから得られる前記ＶＮＡの順方向負荷整合と、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合した状態での前記歪み周波数における前記ＤＵＴの出力インピーダンス整合値と、前記歪み周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる順方向伝送トラッキングの大きさ成分とによって補正された信号が含まれる、
ことを特徴とする実施態様１１に記載のシステム。
【００５２】
（実施態様１９）
前記整合信号源信号は、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合し前記信号源を基本周波数に設定し前記信号源によって前記ＤＵＴの入力に加えられる信号の歪み周波数で測定され、前記ひずみ周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる前記ＶＮＡの順方向ソース整合と、前記ＤＵＴを前記ＶＮＡに結合した状態での前記歪み周波数における前記ＤＵＴの入力インピーダンス整合値と、前記歪み周波数における前記ＶＮＡの校正から得られる順方向伝送トラッキングの大きさ成分とによって補正された信号である、
ことを特徴とする実施態様１１に記載のシステム。
【００５３】
（実施態様２０）
前記ＶＮＡによって前記ＤＵＴの歪み信号を測定するための方法を実施するようにコンピュータに命令するコンピュータ・プログラムがコード化されているコンピュータ可読媒体であって、
歪み周波数でＶＮＡを校正するステップと、
前記ＶＮＡの信号源を前記歪み周波数に設定して、前記歪み周波数におけるＤＵＴの利得（Ｇ２）を得るステップと、
前記ＶＮＡの信号源を基本周波数に設定して、前記歪み周波数における前記ＤＵＴの歪み利得（Ｃ２／Ａ２）を得るステップと、
前記歪み利得（Ｃ２／Ａ２）の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正信号源信号（｜Ａ２｜）を得て前記ＤＵＴの前記歪み信号（｜Ｂ２｜）を測定し、前記歪み利得（Ｃ２／Ａ２）の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記信号源を前記基本周波数に設定して前記歪み周波数における整合補正ＤＵＴ出力信号（｜Ｃ２｜）を得て前記歪み信号（｜Ｂ２｜）を測定するステップと、
を有する方法。
【００５４】
（実施態様２１）
（Ｃ２／Ａ２）の大きさが所定の閾値未満の場合には、前記歪み信号（｜Ｂ２｜）が｜（Ｃ２／Ａ２）−Ｇ２｜＊｜Ａ２｜であると測定され、前記歪み利得（Ｃ２／Ａ２）の大きさが前記所定の閾値以上の場合には、前記歪み信号（｜Ｂ２｜）が｜１−（Ａ２／Ｃ２）＊Ｇ２｜＊｜Ｃ２｜であると測定される、
ことを特徴とする実施態様２０に記載のコンピュータ可読媒体。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施態様に従ってＤＵＴの歪み測定を実施するのに適したＶＮＡを示す図である。
【図２】本発明の実施態様に従って構成された歪み測定法の流れ図である。
【図３Ａ】ＤＵＴを含んでおり、ＶＮＡに関する補正係数を示す、図１のＶＮＡに関する信号フロー・グラフである。
【図３Ｂ】ＤＵＴを含んでおり、ＶＮＡに関する補正係数を示す、図１のＶＮＡに関する信号フロー・グラフである。
【図４】本発明の実施態様に従って構成された歪み測定法に用いられる整合補正ＤＵＴ出力信号を示す信号フロー・グラフである。
【図５】ＤＵＴのインピーダンス整合を示す信号フロー・グラフである。
【図６】本発明の実施態様に従って構成された歪み測定法に用いられる整合補正信号源信号を示す信号フロー・グラフである。
【図１】
2004198415.tif 000003
【図２】
2004198415.tif 000004
【図３Ａ】
2004198415.tif 000005
【図３Ｂ】
2004198415.tif 000006
【図４】
2004198415.tif 000007
【図５】
2004198415.tif 000008
【図６】
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