(57)【要約】【課題】測定者が所望とする高周波電圧を被測定回路に印加する高周波電圧印加システムを提供する。【解決手段】高周波プローブ、及び高周波プローブに伝送線路を介して接続される高周波信号源を有する信号系と、制御線を介して信号系を制御する制御装置とからなる高周波電圧印加システムであって、高周波プローブの先端を介して被測定回路の入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付けるＵ／ＩＦ部と、高周波信号源から被測定回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出する係数算出部と、算出された固有係数と受け付けられた電圧の値とを用いて、高周波信号源が生成する電力の値を算出する電力値算出部と、算出された電力の値の信号を所定周波数で高周波信号源に生成させる生成制御部とを備える。【選択図】  図２
2004333320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ、及びプローブに伝送線路を介して接続される信号源を有する信号系と、制御線を介して信号系を制御する制御装置とからなる高周波電圧印加システムであって、
プローブの先端を介して被測定回路の入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける受付手段と、
信号源から被測定回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と受け付けられた電圧の値とを用いて、信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を所定周波数で信号源に生成させる生成制御手段と
を備えることを特徴とする高周波電圧印加システム。
【請求項２】
前記信号系は、さらに、プローブに伝送線路を介して接続される測定装置を有し、前記高周波電圧印加システムは、さらに、
信号源の出力インピーダンス値を保持する出力インピーダンス値保持手段と、
プローブの先端から信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを保持する散乱パラメータ保持手段と、
入力端子における散乱パラメータを測定装置に測定させる測定制御手段と
を備え、
前記生成制御手段は、
保持されている出力インピーダンス値と保持されている散乱パラメータと測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の高周波電圧印加システム。
【請求項３】
前記信号系は、さらに、プローブと信号源と測定装置とのそれぞれに伝送線路を介して接続され、プローブの接続先を信号源と測定装置とのいずれかに切り替えるスイッチを有し、前記高周波電圧印加システムは、さらに、
前記測定制御手段で散乱パラメータを測定させる際に、プローブの接続先を測定装置へとスイッチに切り替えさせる第１切替制御手段と、
前記生成制御手段で信号を生成させる際に、プローブの接続先を信号源へとスイッチに切り替えさせる第２切替制御手段と
を備えることを特徴とする請求項２記載の高周波電圧印加システム。
【請求項４】
前記生成制御手段は、
等価電圧源の発生電圧と受け付けられた電圧との比を固有係数として算出する
ことを特徴とする請求項３記載の高周波電圧印加システム。
【請求項５】
前記生成制御手段は、
３００ＭＨｚ以上の周波数帯における所定周波数で信号源に生成させる
ことを特徴とする請求項４記載の高周波電圧印加システム。
【請求項６】
プローブ、及びプローブに伝送線路を介して接続される信号源を有する信号系と、制御線を介して信号系を制御する制御装置とからなる高周波電圧印加システムを制御する高周波電圧印加方法であって、
プローブの先端を介して被測定回路の入力端子に印加される電圧の値を測定者から制御装置に受け付けさせる受付ステップと、
信号源から被測定回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を制御装置に算出させ、算出された固有係数と受け付けられた電圧の値とを用いて、信号源が生成する電力の値を制御装置に算出させ、算出された電力の値の信号を所定周波数で信号源に生成させる生成制御ステップと
を含むことを特徴とする高周波電圧印加方法。
【請求項７】
前記信号系は、さらに、プローブに伝送線路を介して接続される測定装置を有し、前記高周波電圧印加方法は、さらに、
信号源の出力インピーダンス値を制御装置に保持させる出力インピーダンス値保持ステップと、
プローブの先端から信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを制御装置に保持させる散乱パラメータ保持ステップと、
入力端子における散乱パラメータを測定装置に測定させる測定制御ステップとを含み、
前記生成制御ステップは、
保持されている出力インピーダンス値と保持されている散乱パラメータと測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出させる
ことを特徴とする請求項６記載の高周波電圧印加方法。
【請求項８】
プローブ、及びプローブに伝送線路を介して接続される信号源を有する信号系と、制御線を介して信号系を制御する制御装置とからなる高周波電圧印加システムを制御する高周波電圧印加プログラムであって、
プローブの先端を介して被測定回路の入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける受付ステップと、
信号源から被測定回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と受け付けられた電圧の値とを用いて、信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を所定周波数で信号源に生成させる生成制御ステップと
を制御装置に実行させることを特徴とする高周波電圧印加プログラム。
【請求項９】
前記信号系は、さらに、プローブに伝送線路を介して接続される測定装置を有し、前記高周波電圧印加プログラムは、さらに、
信号源の出力インピーダンス値が保持される出力インピーダンス値記憶領域を記憶領域から割り当てる出力インピーダンス値割当ステップと、
プローブの先端から信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータが保持される散乱パラメータ記憶領域を記憶領域から割り当てる散乱パラメータ割当ステップと、
入力端子における散乱パラメータを測定装置に測定させる測定制御ステップと
を制御装置に実行させ、
前記生成制御ステップは、
出力インピーダンス値記憶領域に保持されている出力インピーダンス値と、散乱パラメータ記憶領域に保持されている散乱パラメータと、測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出する
ことを特徴とする請求項８記載の高周波電圧印加プログラム。
【請求項１０】
第１プローブ、及び第１プローブに伝送線路を介して接続される第１信号源を有する第１信号系と、第２プローブ、及び第２プローブに伝送線路を介して接続される第２信号源を有する第２信号系と、第３プローブ、及び第３プローブに伝送線路を介して接続される第３測定装置を有する測定系と、制御線を介して第１信号系と第２信号系と測定系とのそれぞれを制御する制御装置とからなり、第１入力端子から入力された第１周波数の信号と第２入力端子から入力された第２周波数の信号とが混合されて出力端子から出力される周波数変換回路を測定する周波数変換回路測定システムであって、
第１プローブの先端を介して周波数変換回路の第１入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける第１受付手段と、
第２プローブの先端を介して周波数変換回路の第２入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける第２受付手段と、
第１信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と第１受付手段で受け付けられた電圧の値とを用いて、第１信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を第１周波数で第１信号源に生成させる第１生成制御手段と、
第２信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と第２受付手段で受け付けられた電圧の値とを用いて、第２信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を第２周波数で第２信号源に生成させる第２生成制御手段と、
第１生成制御手段で生成させた第１周波数の信号が第１入力端子から入力され、第２生成制御手段で生成させた第２周波数の信号が第２入力端子から入力されて、周波数変換回路の出力端子に現われる信号を第３測定装置に測定させる第３測定制御手段と
を備えることを特徴とする周波数変換回路測定システム。
【請求項１１】
前記第１信号系は、さらに、第１プローブに伝送線路を介して接続される第１測定装置を有し、前記第２信号系は、さらに、第２プローブに伝送線路を介して接続される第２測定装置を有し、前記周波数変換回路測定システムは、さらに、
第１信号源の出力インピーダンスの値を保持する第１出力インピーダンス値保持手段と、
第２信号源の出力インピーダンスの値を保持する第２出力インピーダンス値保持手段と、
第１プローブの先端から第１信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを保持する第１散乱パラメータ保持手段と、
第２プローブの先端から第２信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを保持する第２散乱パラメータ保持手段と、
第１入力端子における散乱パラメータを第１測定装置に測定させる第１測定制御手段と、
第２入力端子における散乱パラメータを第２測定装置に測定させる第２測定制御手段と
を備え、
前記第１生成制御手段は、
第１出力インピーダンス値保持手段で保持されている出力インピーダンス値と、第１散乱パラメータ保持手段で保持されている散乱パラメータと、第１測定制御手段で測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出し、
前記第２生成制御手段は、
第２出力インピーダンス値保持手段で保持されている出力インピーダンス値と、第２散乱パラメータ保持手段で保持されている散乱パラメータと、第２測定制御手段で測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出する
ことを特徴とする請求項１０記載の周波数変換回路測定システム。
【請求項１２】
第１プローブ、及び第１プローブに伝送線路を介して接続される第１信号源を有する第１信号系と、第２プローブ、及び第２プローブに伝送線路を介して接続される第２信号源を有する第２信号系と、第３プローブ、及び第３プローブに伝送線路を介して接続される第３測定装置を有する測定系と、制御線を介して第１信号系と第２信号系と測定系とのそれぞれを制御する制御装置とからなり、第１入力端子から入力された第１周波数の信号と第２入力端子から入力された第２周波数の信号とが混合されて出力端子から出力される周波数変換回路を測定する周波数変換回路測定システムを制御する周波数変換回路測定方法であって、
第１プローブの先端を介して周波数変換回路の第１入力端子に印加される電圧の値を測定者から制御装置に受け付けさせる第１受付ステップと、
第２プローブの先端を介して周波数変換回路の第２入力端子に印加される電圧の値を測定者から制御装置に受け付けさせる第２受付ステップと、
第１信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を制御装置に算出させ、算出された固有係数と第１受付ステップで受け付けられた電圧の値とを用いて、第１信号源が生成する電力の値を制御装置に算出させ、算出された電力の値の信号を第１周波数で第１信号源に生成させる第１生成制御ステップと、
第２信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を制御装置に算出させ、算出された固有係数と第２受付ステップで受け付けられた電圧の値とを用いて、第２信号源が生成する電力の値を制御装置に算出させ、算出された電力の値の信号を第２周波数で第２信号源に生成させる第２生成制御ステップと、
第１生成制御ステップで生成させた第１周波数の信号が第１入力端子から入力され、第２生成制御ステップで生成させた第２周波数の信号が第２入力端子から入力されて、周波数変換回路の出力端子に現われる信号を第３測定装置に測定させる第３測定制御ステップと
を含むことを特徴とする周波数変換回路測定方法。
【請求項１３】
前記第１信号系は、さらに、第１プローブに伝送線路を介して接続される第１測定装置を有し、前記第２信号系は、さらに、第２プローブに伝送線路を介して接続される第２測定装置を有し、前記周波数変換回路測定方法は、さらに、
第１信号源の出力インピーダンスの値を制御装置に保持させる第１出力インピーダンス値保持ステップと、
第２信号源の出力インピーダンスの値を制御装置に保持させる第２出力インピーダンス値保持ステップと、
第１プローブの先端から第１信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを制御装置に保持させる第１散乱パラメータ保持ステップと、
第２プローブの先端から第２信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを制御装置に保持させる第２散乱パラメータ保持ステップと、
第１入力端子における散乱パラメータを第１測定装置に測定させる第１測定制御ステップと、
第２入力端子における散乱パラメータを第２測定装置に測定させる第２測定制御ステップと
を含み、
前記第１生成制御ステップは、
第１出力インピーダンス値保持ステップで保持されている出力インピーダンス値と、第１散乱パラメータ保持ステップで保持されている散乱パラメータと、第１測定制御ステップで測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出し、
前記第２生成制御ステップは、
第２出力インピーダンス値保持ステップで保持されている出力インピーダンス値と、第２散乱パラメータ保持ステップで保持されている散乱パラメータと、第２測定制御ステップで測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出する
ことを特徴とする請求項１２記載の周波数変換回路測定方法。
【請求項１４】
第１プローブ、及び第１プローブに伝送線路を介して接続される第１信号源を有する第１信号系と、第２プローブ、及び第２プローブに伝送線路を介して接続される第２信号源を有する第２信号系と、第３プローブ、及び第３プローブに伝送線路を介して接続される第３測定装置を有する測定系と、制御線を介して第１信号系と第２信号系と測定系とのそれぞれを制御する制御装置とからなり、第１入力端子から入力された第１周波数の信号と第２入力端子から入力された第２周波数の信号とが混合されて出力端子から出力される周波数変換回路を測定する周波数変換回路測定システムを制御する周波数変換回路測定プログラムであって、
第１プローブの先端を介して周波数変換回路の第１入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける第１受付ステップと、
第２プローブの先端を介して周波数変換回路の第２入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける第２受付ステップと、
第１信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と第１受付ステップで受け付けられた電圧の値とを用いて、第１信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を第１周波数で第１信号源に生成させる第１生成制御ステップと、
第２信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と第２受付ステップで受け付けられた電圧の値とを用いて、第２信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を第２周波数で第２信号源に生成させる第２生成制御ステップと、
第１生成制御ステップで生成させた第１周波数の信号が第１入力端子から入力され、第２生成制御ステップで生成させた第２周波数の信号が第２入力端子から入力されて、周波数変換回路の出力端子に現われる信号を第３測定装置に測定させる第３測定制御ステップと
を制御装置に実行させることを特徴とする周波数変換回路測定プログラム。
【請求項１５】
前記第１信号系は、さらに、第１プローブに伝送線路を介して接続される第１測定装置を有し、前記第２信号系は、さらに、第２プローブに伝送線路を介して接続される第２測定装置を有し、前記周波数変換回路測定プログラムは、さらに、
第１信号源の出力インピーダンスの値が保持される第１出力インピーダンス値記憶領域を記憶領域から割り当てる第１出力インピーダンス値記憶領域割当ステップと、
第２信号源の出力インピーダンスの値が保持される第２出力インピーダンス値記憶領域を記憶領域から割り当てる第２出力インピーダンス値記憶領域割当ステップと、
第１プローブの先端から第１信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータが保持される第１散乱パラメータ記憶領域を割り当てる第１散乱パラメータ記憶領域割当ステップと、
第２プローブの先端から第２信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータが保持される第２散乱パラメータ記憶領域を割り当てる第２散乱パラメータ記憶領域割当ステップと、
第１入力端子における散乱パラメータを第１測定装置に測定させる第１測定制御ステップと、
第２入力端子における散乱パラメータを第２測定装置に測定させる第２測定制御ステップと
を制御装置に実行させ、
前記第１生成制御ステップは、
第１出力インピーダンス値記憶領域に保持されている出力インピーダンス値と、第１散乱パラメータ記憶領域に保持されている散乱パラメータと、第１測定制御ステップで測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出し、
前記第２生成制御ステップは、
第２出力インピーダンス値記憶領域に保持されている出力インピーダンス値と、第２散乱パラメータ記憶領域に保持されている散乱パラメータと、第２測定制御ステップで測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出する
ことを特徴とする請求項１４記載の周波数変換回路測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波信号を用いたオンウエハ測定技術、特に、チップ状に加工される前のウエハ状態のままで高周波プローブを用いて、ウエハ上に形成された回路に高周波電圧を印加する技術、及び印加する技術を用いて高周波特性を測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高周波（約３００ＭＨｚ以上）信号を用いたオンウエハ測定技術において、高周波プローブとベクトルネットワークアナライザとを伝送線路（例えば、同軸ケーブルなど）で直結し、高周波プローブの先端をウエハ上の端子電極に接触させて、ベクトルネットワークアナライザを用いて、回路の２端子散乱行列または１端子複素反射係数を測定する方法が一般的である。
【０００３】
この方法では、高周波プローブとベクトルネットワークアナライザとこれらを直結する伝送線路とからなる測定系の伝送線路特性などの影響を排除してウエハ上の回路の散乱行列を正確に測定するために、予め、インピーダンス基準基板などを用いて、ベクトルネットワークアナライザの校正基準面を高周波プローブの先端で取っておく。
【０００４】
そして、測定された散乱行列から、任意のインピーダンスを有する信号源を回路に接続して任意のインピーダンスを有する負荷を出力に接続した場合の電力利得や電圧利得を算出する。
しかし、かかる先行技術は、文献公知発明に係わるものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法では、入力信号と出力信号との周波数が異なる周波数変換回路の信号伝達特性を測定することが困難という問題がある。
これは、一般的に、ベクトルネットワークアナライザの全ての入出力信号の周波数が一致してなければならないためである。
【０００６】
これに対して、入力信号と出力信号との周波数が一致していなくてもよいスカラーネットワークアナライザを用いて、伝達電力利得を測定することが可能である。
しかしながら、何れにしても、集積回路の内部ブロックなど入出力の規格が高周波電圧値で与えられている場合には、電力値を基準とした測定値から直接的に入出力端子の電圧値を求めることが困難という問題がある。
【０００７】
本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、測定者が所望とする高周波電圧を被測定回路の入力端子に印加する高周波電圧印加システム、高周波電圧印加方法、高周波電圧印加プログラムを提供することを目的とする。また、高周波電圧印加システムを用いた周波数変換回路測定システム、周波数変換回路測定方法、及び周波数変換回路測定プログラムを提供することも目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
＜解決手段１＞
本発明に係わる高周波電圧印加システムは、プローブ、及びプローブに伝送線路を介して接続される信号源を有する信号系と、制御線を介して信号系を制御する制御装置とからなる高周波電圧印加システムであって、プローブの先端を介して被測定回路の入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける受付手段と、信号源から被測定回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と受け付けられた電圧の値とを用いて、信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を所定周波数で信号源に生成させる生成制御手段とを備えるとする。
【０００９】
これによって、本発明に係わる高周波電圧印加システムは、後述の効果１に示す効果がある。
＜効果１＞
測定者から受け付けた被測定回路の入力端子における電圧と、入力端子に電力を入力する信号系の固有係数とに基づいて、信号源が生成する電力を制御して、プローブの先端を介して入力端子に、測定者が所望とする電圧を印加することが可能という効果がある。そして、測定者が所望とする電圧を入力端子に正確に印加することができることにより、集積回路の内部ブロックを評価することが可能という効果がある。
【００１０】
＜解決手段２＞
さらに、解決手段１に記載の内容に加えて、前記信号系は、さらに、プローブに伝送線路を介して接続される測定装置を有し、前記高周波電圧印加システムは、さらに、信号源の出力インピーダンス値を保持する出力インピーダンス値保持手段と、プローブの先端から信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを保持する散乱パラメータ保持手段と、入力端子における散乱パラメータを測定装置に測定させる測定制御手段とを備え、前記生成制御手段は、保持されている出力インピーダンス値と保持されている散乱パラメータと測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出するとしてもよい。
【００１１】
これによって、さらに、後述の効果２に示す効果がある。
＜効果２＞
信号源の出力インピーダンス値、プローブの先端から信号源の出力端子までの系の散乱パラメータ、測定装置で測定された入力端子における散乱パラメータなど、信号系に固有の諸データ、取り分け、信号源から被測定回路までの系に固有の諸データを用いて、固有係数を正確に算出することが可能という効果がある。結果、固有係数を正確に算出することができることにより、測定者が所望とする電圧を入力端子に正確に印加することが可能という効果がある。
【００１２】
＜解決手段３＞
さらに、解決手段２に記載の内容に加えて、前記信号系は、さらに、プローブと信号源と測定装置とのそれぞれに伝送線路を介して接続され、プローブの接続先を信号源と測定装置とのいずれかに切り替えるスイッチを有し、前記高周波電圧印加システムは、さらに、前記測定制御手段で散乱パラメータを測定させる際に、プローブの接続先を測定装置へとスイッチに切り替えさせる第１切替制御手段と、前記生成制御手段で信号を生成させる際に、プローブの接続先を信号源へとスイッチに切り替えさせる第２切替制御手段とを備えるとしてもよい。
【００１３】
これによって、さらに、後述の効果３に示す効果がある。
＜効果３＞
測定対象とする被測定回路が変わる度に、一端がプローブと繋がっている伝送線路の他端を、信号源または測定装置に繋ぎ直さなくとも、他端をスイッチに繋げておけば、固有係数を算出する際に要する入力端子における散乱パラメータを測定装置に測定させ、測定された散乱パラメータとから固有係数を算出し、算出した固有係数と測定者が所望とする電圧とから算出される電力を信号源に生成させるなどの一連の動作を、他端が繋がっているスイッチを切り替えるだけで、容易に実施することが可能という効果がある。
【００１４】
＜解決手段４＞
さらに、解決手段３に記載の内容に加えて、前記生成制御手段は、等価電圧源の発生電圧と受け付けられた電圧との比を固有係数として算出するとしてもよい。
これによって、さらに、後述の効果４に示す効果がある。
【００１５】
＜効果４＞
プローブの先端を介して被測定回路の入力端子に印加される高周波電圧と固有係数とから、信号源の等価電圧源が生成する発生電圧を特定することにより、信号源が生成する電力を制御することが可能という効果がある。そして、信号源が生成する電力を制御することができることにより、被測定回路の入力端子に印加される電圧を、測定者が所望とする電圧にすることが可能という効果がある。
【００１６】
＜解決手段５＞
さらに、解決手段４に記載の内容に加えて、前記生成制御手段は、３００ＭＨｚ以上の周波数帯における所定周波数で信号源に生成させるとしてもよい。
これによって、さらに、後述の効果５に示す効果がある。
＜効果５＞
取り分け、分布定数回路として系を扱う場合において、信号源が生成する電力を制御することにより、プローブの先端を介して被測定回路の入力端子に印加される高周波電圧を正確に制御することが可能という効果がある。
【００１７】
＜解決手段６＞
本発明に係わる高周波電圧印加方法は、プローブ、及びプローブに伝送線路を介して接続される信号源を有する信号系と、制御線を介して信号系を制御する制御装置とからなる高周波電圧印加システムを制御する高周波電圧印加方法であって、プローブの先端を介して被測定回路の入力端子に印加される電圧の値を測定者から制御装置に受け付けさせる受付ステップと、信号源から被測定回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を制御装置に算出させ、算出された固有係数と受け付けられた電圧の値とを用いて、信号源が生成する電力の値を制御装置に算出させ、算出された電力の値の信号を所定周波数で信号源に生成させる生成制御ステップとを含むとする。
【００１８】
これによって、本発明に係わる高周波電圧印加方法により制御された信号系、及び制御装置からなるシステムは、前述の効果１と同等の効果がある。
＜解決手段７＞
さらに、解決手段６に記載の内容に加えて、前記信号系は、さらに、プローブに伝送線路を介して接続される測定装置を有し、前記高周波電圧印加方法は、さらに、信号源の出力インピーダンス値を制御装置に保持させる出力インピーダンス値保持ステップと、プローブの先端から信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを制御装置に保持させる散乱パラメータ保持ステップと、入力端子における散乱パラメータを測定装置に測定させる測定制御ステップとを含み、前記生成制御ステップは、保持されている出力インピーダンス値と保持されている散乱パラメータと測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出させるとしてもよい。
【００１９】
これによって、さらに、前述の効果２と同等の効果がある。
＜解決手段８＞
本発明に係わる高周波電圧印加プログラムは、プローブ、及びプローブに伝送線路を介して接続される信号源を有する信号系と、制御線を介して信号系を制御する制御装置とからなる高周波電圧印加システムを制御する高周波電圧印加プログラムであって、プローブの先端を介して被測定回路の入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける受付ステップと、信号源から被測定回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と受け付けられた電圧の値とを用いて、信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を所定周波数で信号源に生成させる生成制御ステップとを制御装置に実行させるとする。
【００２０】
これによって、本発明に係わる高周波電圧印加プログラムが実行された制御装置により制御された信号系と制御装置とからなるシステムは、前述の効果１と同等の効果がある。
＜解決手段９＞
さらに、解決手段８に記載の内容に加えて、前記信号系は、さらに、プローブに伝送線路を介して接続される測定装置を有し、前記高周波電圧印加プログラムは、さらに、信号源の出力インピーダンス値が保持される出力インピーダンス値記憶領域を記憶領域から割り当てる出力インピーダンス値割当ステップと、プローブの先端から信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータが保持される散乱パラメータ記憶領域を記憶領域から割り当てる散乱パラメータ割当ステップと、入力端子における散乱パラメータを測定装置に測定させる測定制御ステップとを制御装置に実行させ、前記生成制御ステップは、出力インピーダンス値記憶領域に保持されている出力インピーダンス値と、散乱パラメータ記憶領域に保持されている散乱パラメータと、測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出するとしてもよい。
【００２１】
これによって、さらに、前述の効果２と同等の効果がある。
＜解決手段１０＞
本発明に係わる周波数変換回路測定システムは、第１プローブ、及び第１プローブに伝送線路を介して接続される第１信号源を有する第１信号系と、第２プローブ、及び第２プローブに伝送線路を介して接続される第２信号源を有する第２信号系と、第３プローブ、及び第３プローブに伝送線路を介して接続される第３測定装置を有する測定系と、制御線を介して第１信号系と第２信号系と測定系とのそれぞれを制御する制御装置とからなり、第１入力端子から入力された第１周波数の信号と第２入力端子から入力された第２周波数の信号とが混合されて出力端子から出力される周波数変換回路を測定する周波数変換回路測定システムであって、第１プローブの先端を介して周波数変換回路の第１入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける第１受付手段と、第２プローブの先端を介して周波数変換回路の第２入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける第２受付手段と、第１信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と第１受付手段で受け付けられた電圧の値とを用いて、第１信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を第１周波数で第１信号源に生成させる第１生成制御手段と、第２信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と第２受付手段で受け付けられた電圧の値とを用いて、第２信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を第２周波数で第２信号源に生成させる第２生成制御手段と、第１生成制御手段で生成させた第１周波数の信号が第１入力端子から入力され、第２生成制御手段で生成させた第２周波数の信号が第２入力端子から入力されて、周波数変換回路の出力端子に現われる信号を第３測定装置に測定させる第３測定制御手段とを備えるとする。
【００２２】
これによって、本発明に係わる周波数変換回路測定システムは、後述の効果６に示す効果がある。
＜効果６＞
測定者から受け付けた周波数変換回路の高周波入力端子（以下、第１入力端子と呼称）における電圧と、第１入力端子に電力を入力する第１信号系の固有係数とに基づいて、第１信号源が生成する電力を制御して、第１プローブの先端を介して第１入力端子に、測定者が所望とする電圧を正確に印加することが可能という効果がある。同様に、測定者から受け付けた周波数変換回路の局部発振信号入力端子（以下、第２入力端子と呼称）における電圧と、第２入力端子に電力を入力する第２信号系の固有係数とに基づいて、第２信号源が生成する電力を制御して、第２プローブの先端を介して第２入力端子に、測定者が所望とする電圧を正確に印加することが可能という効果がある。そして、測定者が所望とする電圧を第１入力端子および第２入力端子のそれぞれに正確に印加することができることにより、周波数変換回路の信号伝達特性を正確に測定することが可能という効果がある。
【００２３】
＜解決手段１１＞
さらに、解決手段１０に記載の内容に加えて、前記第１信号系は、さらに、第１プローブに伝送線路を介して接続される第１測定装置を有し、前記第２信号系は、さらに、第２プローブに伝送線路を介して接続される第２測定装置を有し、前記周波数変換回路測定システムは、さらに、第１信号源の出力インピーダンスの値を保持する第１出力インピーダンス値保持手段と、第２信号源の出力インピーダンスの値を保持する第２出力インピーダンス値保持手段と、第１プローブの先端から第１信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを保持する第１散乱パラメータ保持手段と、第２プローブの先端から第２信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを保持する第２散乱パラメータ保持手段と、第１入力端子における散乱パラメータを第１測定装置に測定させる第１測定制御手段と、第２入力端子における散乱パラメータを第２測定装置に測定させる第２測定制御手段とを備え、前記第１生成制御手段は、第１出力インピーダンス値保持手段で保持されている出力インピーダンス値と、第１散乱パラメータ保持手段で保持されている散乱パラメータと、第１測定制御手段で測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出し、前記第２生成制御手段は、第２出力インピーダンス値保持手段で保持されている出力インピーダンス値と、第２散乱パラメータ保持手段で保持されている散乱パラメータと、第２測定制御手段で測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出するとしてもよい。
【００２４】
これによって、さらに、後述の効果７に示す効果がある。
＜効果７＞
第１信号源の出力インピーダンス値、第１プローブの先端から第１信号源の出力端子までの系の散乱パラメータ、第１測定装置で測定された第１入力端子における散乱パラメータなど、第１信号系に固有の諸データ、取り分け、第１信号源から周波数変換回路までの系に固有の諸データを用いて、固有係数を正確に算出することが可能という効果がある。同様に、第２信号源の出力インピーダンス値、第２プローブの先端から第２信号源の出力端子までの系の散乱パラメータ、第２測定装置で測定された第２入力端子における散乱パラメータなど、第２信号系に固有の諸データ、取り分け、第２信号源から周波数変換回路までの系に固有の諸データを用いて、固有係数を正確に算出することが可能という効果がある。そして、第１信号系および第２信号系のそれぞれの固有係数を正確に算出することができることにより、測定者が所望とする電圧を第１入力端子および第２入力端子のそれぞれに正確に印加することが可能という効果がある。
【００２５】
＜解決手段１２＞
本発明に係わる周波数変換回路測定方法は、第１プローブ、及び第１プローブに伝送線路を介して接続される第１信号源を有する第１信号系と、第２プローブ、及び第２プローブに伝送線路を介して接続される第２信号源を有する第２信号系と、第３プローブ、及び第３プローブに伝送線路を介して接続される第３測定装置を有する測定系と、制御線を介して第１信号系と第２信号系と測定系とのそれぞれを制御する制御装置とからなり、第１入力端子から入力された第１周波数の信号と第２入力端子から入力された第２周波数の信号とが混合されて出力端子から出力される周波数変換回路を測定する周波数変換回路測定システムを制御する周波数変換回路測定方法であって、第１プローブの先端を介して周波数変換回路の第１入力端子に印加される電圧の値を測定者から制御装置に受け付けさせる第１受付ステップと、第２プローブの先端を介して周波数変換回路の第２入力端子に印加される電圧の値を測定者から制御装置に受け付けさせる第２受付ステップと、第１信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を制御装置に算出させ、算出された固有係数と第１受付ステップで受け付けられた電圧の値とを用いて、第１信号源が生成する電力の値を制御装置に算出させ、算出された電力の値の信号を第１周波数で第１信号源に生成させる第１生成制御ステップと、第２信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を制御装置に算出させ、算出された固有係数と第２受付ステップで受け付けられた電圧の値とを用いて、第２信号源が生成する電力の値を制御装置に算出させ、算出された電力の値の信号を第２周波数で第２信号源に生成させる第２生成制御ステップと、第１生成制御ステップで生成させた第１周波数の信号が第１入力端子から入力され、第２生成制御ステップで生成させた第２周波数の信号が第２入力端子から入力されて、周波数変換回路の出力端子に現われる信号を第３測定装置に測定させる第３測定制御ステップとを含むとする。
【００２６】
これによって、本発明に係わる周波数変換回路測定方法により制御された第１信号系、第２信号系、測定系、及び制御装置からなるシステムは、前述の効果６と同等の効果がある。
＜解決手段１３＞
さらに、解決手段１２に記載の内容に加えて、前記第１信号系は、さらに、第１プローブに伝送線路を介して接続される第１測定装置を有し、前記第２信号系は、さらに、第２プローブに伝送線路を介して接続される第２測定装置を有し、前記周波数変換回路測定方法は、さらに、第１信号源の出力インピーダンスの値を制御装置に保持させる第１出力インピーダンス値保持ステップと、第２信号源の出力インピーダンスの値を制御装置に保持させる第２出力インピーダンス値保持ステップと、第１プローブの先端から第１信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを制御装置に保持させる第１散乱パラメータ保持ステップと、第２プローブの先端から第２信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータを制御装置に保持させる第２散乱パラメータ保持ステップと、第１入力端子における散乱パラメータを第１測定装置に測定させる第１測定制御ステップと、第２入力端子における散乱パラメータを第２測定装置に測定させる第２測定制御ステップとを含み、前記第１生成制御ステップは、第１出力インピーダンス値保持ステップで保持されている出力インピーダンス値と、第１散乱パラメータ保持ステップで保持されている散乱パラメータと、第１測定制御ステップで測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出し、前記第２生成制御ステップは、第２出力インピーダンス値保持ステップで保持されている出力インピーダンス値と、第２散乱パラメータ保持ステップで保持されている散乱パラメータと、第２測定制御ステップで測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出するとしてもよい。
【００２７】
これによって、さらに、前述の効果７と同等の効果がある。
＜解決手段１４＞
本発明に係わる周波数変換回路測定プログラムは、第１プローブ、及び第１プローブに伝送線路を介して接続される第１信号源を有する第１信号系と、第２プローブ、及び第２プローブに伝送線路を介して接続される第２信号源を有する第２信号系と、第３プローブ、及び第３プローブに伝送線路を介して接続される第３測定装置を有する測定系と、制御線を介して第１信号系と第２信号系と測定系とのそれぞれを制御する制御装置とからなり、第１入力端子から入力された第１周波数の信号と第２入力端子から入力された第２周波数の信号とが混合されて出力端子から出力される周波数変換回路を測定する周波数変換回路測定システムを制御する周波数変換回路測定プログラムであって、第１プローブの先端を介して周波数変換回路の第１入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける第１受付ステップと、第２プローブの先端を介して周波数変換回路の第２入力端子に印加される電圧の値を測定者から受け付ける第２受付ステップと、第１信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と第１受付ステップで受け付けられた電圧の値とを用いて、第１信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を第１周波数で第１信号源に生成させる第１生成制御ステップと、第２信号源から周波数変換回路までの系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出し、算出した固有係数と第２受付ステップで受け付けられた電圧の値とを用いて、第２信号源が生成する電力の値を算出し、算出した電力の値の信号を第２周波数で第２信号源に生成させる第２生成制御ステップと、第１生成制御ステップで生成させた第１周波数の信号が第１入力端子から入力され、第２生成制御ステップで生成させた第２周波数の信号が第２入力端子から入力されて、周波数変換回路の出力端子に現われる信号を第３測定装置に測定させる第３測定制御ステップとを制御装置に実行させるとする。
【００２８】
これによって、本発明に係わる周波数変換回路測定プログラムが実行された制御装置により制御された第１信号系、第２信号系、及び測定系と制御装置とからなるシステムは、前述の効果６と同等の効果がある。
＜解決手段１５＞
さらに、解決手段１４に記載の内容に加えて、前記第１信号系は、さらに、第１プローブに伝送線路を介して接続される第１測定装置を有し、前記第２信号系は、さらに、第２プローブに伝送線路を介して接続される第２測定装置を有し、前記周波数変換回路測定プログラムは、さらに、第１信号源の出力インピーダンスの値が保持される第１出力インピーダンス値記憶領域を記憶領域から割り当てる第１出力インピーダンス値記憶領域割当ステップと、第２信号源の出力インピーダンスの値が保持される第２出力インピーダンス値記憶領域を記憶領域から割り当てる第２出力インピーダンス値記憶領域割当ステップと、第１プローブの先端から第１信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータが保持される第１散乱パラメータ記憶領域を割り当てる第１散乱パラメータ記憶領域割当ステップと、第２プローブの先端から第２信号源の出力端子までの系と等価である等価回路の散乱パラメータが保持される第２散乱パラメータ記憶領域を割り当てる第２散乱パラメータ記憶領域割当ステップと、第１入力端子における散乱パラメータを第１測定装置に測定させる第１測定制御ステップと、第２入力端子における散乱パラメータを第２測定装置に測定させる第２測定制御ステップとを制御装置に実行させ、前記第１生成制御ステップは、第１出力インピーダンス値記憶領域に保持されている出力インピーダンス値と、第１散乱パラメータ記憶領域に保持されている散乱パラメータと、第１測定制御ステップで測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出し、前記第２生成制御ステップは、第２出力インピーダンス値記憶領域に保持されている出力インピーダンス値と、第２散乱パラメータ記憶領域に保持されている散乱パラメータと、第２測定制御ステップで測定された散乱パラメータとを用いて、固有係数を算出するとしてもよい。
【００２９】
これによって、さらに、前述の効果７と同等の効果がある。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態を通して、高周波といえば、３００ＭＨｚ以上の周波数を指す。
＜高周波電圧印加システムの構成＞
図１は、高周波電圧印加システムの構成を示すブロック図である。
【００３１】
同図にみられるように、高周波電圧印加システム１００は、信号系１０１と制御装置１０２とから構成される。
なお、高周波電圧印加システム１００で印加される回路（以下、被測定回路と呼称する）１０３は、半導体ウエハ上に形成された回路とする。
信号系１０１は、さらに、高周波プローブ１１１、高周波スイッチ１１２、ネットワークアナライザ１１３、高周波信号源１１４、及びこれらを接続する伝送線路群（図中の実線で示される線）から構成される。
【００３２】
高周波プローブ１１１は、高周波測定用プローブであり、プローブの先端がＧＳＧ（Ｇｒｏｕｎｄ−Ｓｉｇｎａｌ−Ｇｒｏｕｎｄ）構造である。また、伝送線路を介して、高周波スイッチ１１２に接続されている。
高周波スイッチ１１２は、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｌｅ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｔｈｒｏｗ）スイッチであり、伝送線路を介して、高周波プローブ１１１、ネットワークアナライザ１１３、及び高周波信号源１１４が、それぞれの端子に接続されている。また、制御線（図中の破線で示される線）を介して、制御装置１０２に接続されている。そして、制御装置１０２から切替要求を受け取り、受け取った切替要求に応じて、高周波プローブ１１１が接続されている端子と他の２端子との接続を切り替える。
【００３３】
ネットワークアナライザ１１３は、伝送線路を介して、高周波スイッチ１１２に接続されている。また、制御線を介して、制御装置１０２に接続されている。そして、制御装置１０２から測定要求を受け取り、被測定回路の２端子散乱行列を測定し、測定した２端子散乱行列の値を制御装置１０２に渡す。
なお、ネットワークアナライザ１１３は、高周波プローブ１１１からネットワークアナライザ１１３までの経路における電力損失、位相回転、及びインピーダンス不整合による反射などの諸特性の影響を排除することを目的として、予め、インピーダンス基準基板を用いて、高周波プローブ１１１の先端で校正されている。
【００３４】
ここで、インピーダンス基準基板とは、既知のインピーダンスを有する数種類の素子群から構成された基板を指す。
高周波信号源１１４は、伝送線路を介して、高周波スイッチ１１２に接続されている。また、制御線を介して、制御装置１０２に接続されている。そして、制御装置１０２から電力値と生成要求とを受け取り、受け取った電力値の電力を生成する。
【００３５】
制御装置１０２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インタフェース、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などから構成されるコンピュータにおいて、高周波電圧印加システムを制御するプログラムを実行して実現される装置である。また、制御線を介して、高周波スイッチ１１２、ネットワークアナライザ１１３、及び高周波信号源１１４と接続されている。そして、高周波スイッチ１１２、ネットワークアナライザ１１３、及び高周波信号源１１４に制御信号を送信し、それぞれを制御する。具体的には、ＧＰＩＢ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｂｕｓ）／ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）４８８、又はＲＳ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）−２３２Ｃで接続され、それぞれを制御する。
【００３６】
図２は、制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。
同図にみられるように、制御装置１０２は、Ｕ／ＩＦ部２０１、制御部２０２、信号系制御部２０３とから構成される。さらに、信号系制御部２０３は、高周波電圧値保持部２１１、出力インピーダンス値保持部２１２、散乱パラメータ保持部２１３、切替制御部２２１、測定制御部２２２、生成制御部２２３、測定データ受信部２３１、測定データ保持部２３２、電力値送信部２３３、係数算出部２３４、電力値算出部２３５、及び電力値保持部２３６とから構成される。
【００３７】
Ｕ／ＩＦ（ユーザインタフェース）部２０１は、キーボード、マウスなどの入力デバイス、及びディスプレイなどの出力デバイスなどを有し、入力デバイスおよび出力デバイスを介して、測定者にＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）環境を提供する。そして、ＧＵＩ環境を介して、測定者から、制御コマンド、及び初期データなどを受け付ける。また、受け付けた制御コマンド、及び初期データを制御部２０２に渡す。
【００３８】
ここで、制御コマンドとは、ネットワークアナライザ１１３に対する測定要求、高周波信号源１１４に対する生成要求などを指す。
ここで、初期データとは、高周波信号源１１４の出力インピーダンスＺｓｇ、高周波プローブ１１１の先端から高周波信号源１１４の出力端子（図１に示す基準面３−３’）までの系の散乱行列［Ｓ２］、及び高周波プローブ１１１の先端に現われる高周波電圧Ｖｉｎなどの値を指す。
【００３９】
制御部２０２は、Ｕ／ＩＦ部２０１から制御コマンドとして、測定要求、及び生成要求などを受ける。そして、測定要求を受けると、切替制御部２２１と測定制御部２２２とに発行要求を出す。生成要求を受けると、電力値算出部２３５に算出要求を、電力値送信部２３３に送信要求を、切替制御部２２１と生成制御部２２３とに発行要求を出す。
【００４０】
また、Ｕ／ＩＦ部２０１から初期データとして、出力インピーダンスＺｓｇ、散乱行列［Ｓ２］、及び高周波電圧値Ｖｉｎなどの値を受け取る。そして、受け取った出力インピーダンスＺｓｇの値を出力インピーダンス値保持部２１２に保持させる。受け取った散乱行列［Ｓ２］の値を散乱パラメータ保持部２１３に保持させる。受け取った高周波電圧Ｖｉｎの値を高周波電圧値保持部２１１に保持させる。
【００４１】
高周波電圧値保持部２１１は、Ｕ／ＩＦ部２０１を介して、測定者から受け付けた高周波電圧Ｖｉｎの値を保持する。
出力インピーダンス値保持部２１２は、Ｕ／ＩＦ部２０１を介して、測定者から受け付けた出力インピーダンスＺｓｇの値を保持する。
散乱パラメータ保持部２１３は、Ｕ／ＩＦ部２０１を介して、測定者から受け付けた散乱行列［Ｓ２］の値を保持する。
【００４２】
切替制御部２２１は、制御部２０２から発行要求を受けて、高周波スイッチ１１２に切替要求を発行する。
測定制御部２２２は、制御部２０２から発行要求を受けて、ネットワークアナライザ１１３に測定要求を発行する。
生成制御部２２３は、制御部２０２から発行要求を受けて、高周波信号源１１４に生成要求を発行する。
【００４３】
測定データ受信部２３１は、ネットワークアナライザ１１３から送信された測定データを受信する。そして、受信した測定データを測定データ保持部２３２に保持させる。
測定データ保持部２３２は、測定データ受信部２３１で受信された測定データを保持する。
【００４４】
電力値送信部２３３は、制御部２０２から送信要求を受けて、電力値保持部２３６で保持されている電力値を高周波信号源１１４に送信する。
係数算出部２３４は、制御部２０２から算出要求を受けて、出力インピーダンス値保持部２１２で保持されている出力インピーダンスＺｓｇの値、散乱パラメータ保持部２１３で保持されている散乱行列［Ｓ２］の値、及び測定データ保持部２３２で保持されている測定データを用いて、高周波信号源１１４と被測定回路１０３とからなる系と等価である等価回路から等価電圧源を除いた部分の等価回路の固有係数を算出する。そして、算出した固有係数を電力値算出部２３５に渡す。
【００４５】
電力値算出部２３５は、係数算出部２３４から渡される固有係数と高周波電圧値保持部２１１で保持されている高周波電圧Ｖｉｎの値とから、出力電力Ｐｓｇの値を算出する。そして、算出した出力電力Ｐｓｇの値を電力値保持部２３６に保持させる。
電力値保持部２３６は、電力値算出部２３５で算出された出力電力Ｐｓｇの値を保持する。
【００４６】
＜電力値の算出方法＞
ここで、電力値算出部２３５において算出される出力電力Ｐｓｇの算出方法について、等価回路を参照しながら説明する。
図３は、被測定回路から高周波信号源までの系と等価であるブロック図である。
【００４７】
同図にみられるように、被測定回路１０３から高周波信号源１１４までの系と等価であるブロックは、等価ブロック３０１，３０２，３０３から構成される。
等価ブロック３０１は、高周波信号源１１４に対して等価となるブロックである。
等価ブロック３０２は、高周波プローブ１１１の先端から高周波信号源１１４の出力端子までの系に対して等価となるブロックである。
【００４８】
等価ブロック３０３は、被測定回路１０３に対して等価となるブロックである。
また、等価ブロック３０１は、等価電圧源３１１、及び等価ブロック３１２から構成される。等価電圧源３１１は、高周波電圧Ｖｓｇを発生させる。等価ブロック３１２は、高周波信号源１１４の出力インピーダンスＺｓｇを表す。
【００４９】
等価ブロック３０４は、等価ブロック３１２，３０２，３０３から構成される。そして、等価ブロック３０４の散乱行列は、高周波プローブ１１１の先端から高周波信号源１１４の出力端子までの系と等価ブロック３１２を従属接続した回路の散乱行列と等価である。
なお、基準面１−１’は、高周波プローブ１１１の先端（図１に示す基準面１−１’）である。基準面３−３’は、高周波信号源１１４の出力端子（図１に示す基準面３−３’）である。
【００５０】
一般に、高周波信号源１１４の出力インピーダンスＺｓｇを純抵抗の５０オームとして、高周波信号源１１４で生成される出力電力Ｐｓｇは、等価電圧源で生成される発生電圧Ｖｓｇを用いて、式（１）から算出される。さらに、基準面１−１’に現れる高周波電圧Ｖｉｎは、等価電圧源３１１で生成される発生電圧Ｖｓｇと係数算出部２３４で算出される固有係数とを用いて、式（２）から算出される。
【００５１】
ここで、係数算出部２３４は、固有係数として等価ブロック３０４のハイブリッド行列［Ｈ］の逆行列の２行１列目の要素を算出する。
以上、高周波信号源１１４の出力電力Ｐｓｇは、被測定回路１０３に印加する高周波電圧Ｖｉｎを用いて、式（３）から算出される。
【００５２】
【数１】
2004333320.tif 000003
【００５３】
＜固有係数の算出方法＞
ここで、係数算出部２３４において算出される固有係数の算出方法について、等価回路を参照しながら説明する。なお、ここでは、系の特性インピーダンスＺ０（５０Ω）で規格化されている。
等価ブロック３０４のハイブリッド行列［Ｈ］は、等価ブロック３０４の散乱行列［Ｓ］を用いて、ハイブリッド行列［Ｈ］と散乱行列［Ｓ］との換算式（４）から算出される。また、等価ブロック３０４の散乱行列［Ｓ］は、等価ブロック３０４の伝達行列［Ｔ］を用いて、散乱行列［Ｓ］と伝達行列［Ｔ］との換算式（５）から算出される。
【００５４】
【数２】
2004333320.tif 000004
【００５５】
さらに、等価ブロック３１２，３０２，３０３の各伝達行列を、それぞれ［Ｔ１］，［Ｔ２］，［Ｔ３］として、等価ブロック３０４の伝達行列［Ｔ］は、等価ブロック３０４を構成する等価ブロック３１２，３０２，３０３の各伝達行列を用いて、式（６）から算出される。なお、各ブロックの伝達行列は、各ブロックの散乱行列を用いて、伝達行列［Ｔ］と散乱行列［Ｓ］との換算式（７）から算出される。
【００５６】
【数３】
2004333320.tif 000005
【００５７】
ここで、等価ブロック３１２，３０２，３０３の各散乱行列を、それぞれ［Ｓ１］，［Ｓ２］，［Ｓ３］として、等価ブロック３１２の散乱行列［Ｓ１］は、式（８）に示す等価ブロック３１２のアドミタンス行列［Ｙ］を用いて、散乱行列［Ｓ］とアドミタンス行列［Ｙ］との換算式（９）から算出される。
【００５８】
【数４】
2004333320.tif 000006
【００５９】
また、等価ブロック３０３の散乱行列［Ｓ３］は、式（１０）に示す等価ブロック３０３のインピーダンス行列［Ｚ］を用いて、散乱行列［Ｓ］とインピーダンス行列［Ｚ］との換算式（１１）から算出される。
ここで、等価ブロック３０３内の等価入力インピーダンスＺｉｎは、ネットワークアナライザ１１３で測定された被測定回路１０３の散乱行列［Ｓ］の１行１列目の要素（以下、入力散乱パラメータＳｉｎまたは入力反射係数Γと呼称する）と特性インピーダンスＺ０とを用いて、式（１１）から算出される。
【００６０】
なお、等価ブロック３０２の散乱行列［Ｓ２］は、ネットワークアナライザ１１３を用いて、予め測定しておく。
【００６１】
【数５】
2004333320.tif 000007
【００６２】
以上、式（４）〜式（１２）を用いて、係数算出部２３４は、固有係数を算出する。そして、式（３）に基づいて算出された出力電力Ｐｓｇを高周波信号源１１４に生成させる。
＜実施の形態における高周波電圧印加システムの動作＞
以上のように構成された高周波電圧印加システムについて、その動作を説明する。
【００６３】
図４は、高周波電圧印加システムの制御処理を示すフローチャート図である。
＜初期過程＞
同図にみられるように、制御装置１０２は、高周波信号源１１４の出力インピーダンスＺｓｇの値、等価ブロック３０２の散乱行列［Ｓ２］の値、及び被測定回路に印加する高周波電圧値Ｖｉｎの値を測定者から受け付ける（ステップＳ１１）。
【００６４】
＜ネットワークアナライザ接続過程＞
制御装置１０２は、測定者から測定要求を受けて、高周波プローブ１１１とネットワークアナライザ１１３とを接続させる切替要求を高周波スイッチ１１２に発行させる。そして、高周波プローブ１１１に接続されている端子とネットワークアナライザ１１３に接続されている端子とを接続させる（ステップＳ１２）。
【００６５】
＜散乱パラメータ測定過程＞
制御装置１０２は、ネットワークアナライザ１１３に測定要求を発行し、散乱パラメータを測定させる。そして、ネットワークアナライザ１１３から送信された測定データを受信する（ステップＳ１３）。
＜高周波信号源接続過程＞
制御装置１０２は、測定者から生成要求を受けて、高周波プローブ１１１と高周波信号源１１４とを接続させる切替要求を高周波スイッチ１１２に発行させる。そして、高周波プローブ１１１に接続されている端子と高周波信号源１１４に接続されている端子とを接続させる（ステップＳ１４）。
【００６６】
＜電力値算出過程＞
制御装置１０２は、初期過程において測定者から受け付けた出力インピーダンスＺｓｇの値、散乱行列［Ｓ２］の値、及び散乱パラメータ測定過程において受け取った測定データから、固有係数を算出する。そして、算出した固有係数と受け付けた高周波電圧値Ｖｉｎの値とから、出力電力Ｐｓｇの値を算出する（ステップＳ１５）。
【００６７】
＜電力生成過程＞
制御装置１０２は、高周波信号源１１４に生成要求を発行し、算出した出力電力Ｐｓｇの値を送信する。そして、送信した出力電力Ｐｓｇの値の電力を高周波信号源１１４に生成させる（ステップＳ１６）。
＜高周波電圧印加システムの適用例＞
ここで、高周波電圧印加システムの適用例について説明する。
【００６８】
図５は、周波数変換回路測定システムの構成を示すブロック図である。
同図にみられるように、周波数変換回路測定システム５００は、信号系５０１，５０２、測定系５０３、及び制御装置５０４とから構成される。
なお、周波数変換回路５０５は、入力端子５５１から入力された周波数ｆ１の信号、及び入力端子５５２から入力された周波数ｆ２の信号を、ミクサ５５４を介して、出力端子５５３から出力する。
【００６９】
信号系５０１，５０２のそれぞれは、高周波電圧印加システム１００における信号系１０１と同一の構成要素から構成される。そして、信号系５０１は、高周波プローブ５１１の先端を入力端子５５１と接して、高周波信号源５１４から出力電力Ｐ１を出力する。信号系５０２は、高周波プローブ５２１の先端を入力端子５５２と接して、高周波信号源５２４から出力電力Ｐ２を出力する。
【００７０】
ここで、出力電力Ｐ１とは、入力端子５５１に印加すると仮定した周波数ｆ１の高周波電圧Ｖ１から、制御装置５０４が算出した電力値を指す。
ここで、出力電力Ｐ２とは、入力端子５５２に印加すると仮定した周波数ｆ２の高周波電圧Ｖ２から、制御装置５０４が算出した電力値を指す。
測定系５０３は、高周波プローブ５３１、及びスペクトラムアナライザ５３２から構成される。そして、高周波プローブ５３１の先端を出力端子５５３と接して、出力端子５５３に現われる信号を測定する。
【００７１】
制御装置５０４は、制御線を介して、信号系５０１，５０２、測定系５０３に接続されている。そして、信号系５０１，５０２、測定系５０３を制御する。
図６は、制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。
同図にみられるように、制御装置５０２は、Ｕ／ＩＦ部６０１、制御部６０２、信号系制御部６０３，６０４、測定系制御部６０５とから構成される。
【００７２】
Ｕ／ＩＦ（ユーザインタフェース）部６０１は、キーボード、マウスなどの入力デバイス、及びディスプレイなどの出力デバイスなどを有し、入力デバイスおよび出力デバイスを介して、測定者にＧＵＩ環境を提供する。そして、ＧＵＩ環境を介して、信号系５０１，５０２、及び測定系５０３のそれぞれに対する制御コマンド、及び初期データなどを測定者から受け付ける。また、受け付けた制御コマンド、及び初期データを制御部６０２に渡す。
【００７３】
制御部６０２は、信号系５０１，５０２、及び測定系５０３のそれぞれに対す制御コマンドと初期データとをＵ／ＩＦ部６０１から受ける。
信号系制御部６０３，６０４のそれぞれは、高周波電圧印加システム１００における制御装置１０２の信号系制御部２０３と同一の構成要素から構成される。
測定系制御部６０５は、測定制御部６１１、測定データ受信部６１２、測定データ保持部６１３とから構成される。
【００７４】
測定制御部６１１は、制御部６０２から発行要求を受けて、スペクトラムアナライザ５３２に測定要求を発行する。
測定データ受信部６１２は、スペクトラムアナライザ５３２から送信された測定データを受信する。そして、受信した測定データを測定データ保持部６１３に保持させる。
【００７５】
測定データ保持部６１３は、測定データ受信部６１２で受信された測定データを保持する。
そして、信号系制御部６０３，６０４は、入力端子５５１に印加すると仮定した周波数ｆ１の高周波電圧Ｖ１、及び入力端子５５２に印加すると仮定した周波数ｆ２の高周波電圧Ｖ２の値を測定者から受け付ける。受け付けた高周波電圧Ｖ１，Ｖ２のそれぞれの値に対して、高周波信号源５１４，５２４からそれぞれ生成させる出力電力Ｐ１，Ｐ２の値を算出する。測定系制御部６０５は、出力端子５５３に現われる信号をスペクトラムアナライザ５３２に測定させる。
【００７６】
＜まとめ＞
以上のように、実施の形態における高周波電圧印加システムは、被測定回路に印加する高周波電圧値を測定者が設定し、設定した高周波電圧値に対応する電力値を測定と計算とから算出し、算出した電力値の電力を出力する。なお、シュミレーションした結果と、測定した結果との誤差が、５ＧＨｚで約１ｄＢ程度である。これにより、被測定回路の信号伝達特性を正確に測定できることが窺える。
【００７７】
＜その他＞
なお、入力散乱パラメータＳｉｎ（又は入力反射係数Γ）は、予め測定された散乱行列［Ｓｓｐ］と、測定された入力散乱パラメータＳｉｎ’（又は入力反射係数Γ’）とを用いて、式（１３）から算出されるとしてもよい。
ここで、散乱行列［Ｓｓｐ］とは、高周波プローブ１１１の先端からネットワークアナライザ１１３の出力端子（図１に示す基準面２−２’）までの経路における回路の２端子散乱行列を指す。
【００７８】
ここで、散乱行列［Ｓｓｐ］とは、高周波プローブの先端（図１に示す基準面１−１’）からネットワークアナライザ１１３までの経路における回路の２端子散乱行列を指す。
ここで、［Ｔｓｐ］−１は、散乱行列［Ｓｓｐ］を用いて、式（７）から換算された伝達行列の逆行列を指す。
【００７９】
なお、係数算出部２３４は、固有係数として等価ブロック３０４のハイブリッド行列［Ｈ］の逆行列の２行１列目の要素の代わりに、式（１４）に示すように、基本行列［Ｆ］の１行１列目の要素を算出するとしてもよい。ここで、等価ブロック３０４の基本行列［Ｆ］は、等価ブロック３０４の散乱行列［Ｓ］を用いて、基本行列［Ｆ］と散乱行列［Ｓ］との換算式（１５）から算出される。
【００８０】
【数６】
2004333320.tif 000008
【００８１】
なお、複数の電圧の値から測定者が選択した電圧の値を制御装置に指定するスイッチを介して、高周波電圧Ｖｉｎの値を測定者から受け付けるとしてもよい。さらに、電圧の値を指定するスイッチが、制御装置に備わる入力デバイスの一つであるとしてもよいし、高周波信号源に備わるとしてもよい。その際に、電圧の値を指定するスイッチが、入力デバイスの一つであるならば、Ｕ／ＩＦ部２０１を介して、制御部２０２に渡され、高周波電圧値保持部２１１に保持される。高周波信号源に備わるならば、制御線を介して、生成制御部２２３に渡され、高周波電圧値保持部２１１に保持されるとすればよい。
【００８２】
なお、制御装置１０２と、高周波スイッチ１１２と、ネットワークアナライザ１１３と、高周波信号源１１４とを一体の装置としてもよい。
なお、制御プログラムを、光学記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等）、磁気記録媒体（例えば、ハードディスク等）、光磁気記録媒体（例えば、ＭＯ等）、半導体メモリ（例えば、ＲＯＭ等）のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録しておき、記録媒体を介して読み取った他のコンピュータにおいて実行するとしてもよい。また、ネットワークにより接続されているコンピュータ等の一般のハードウェアシステムに設けられたハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録しておき、ネットワーク等の伝送路を介して読み取った他のコンピュータにおいて実行するとしてもよい。
【００８３】
＜付録＞
ここで、インピーダンス行列［Ｚ］、アドミタンス行列［Ｙ］、ハイブリッド行列［Ｈ］、基本行列［Ｆ］、散乱行列［Ｓ］、及び伝達行列［Ｔ］について説明する。
図７は、２ポート回路網の各ポートの電流と電圧と入射波と反射波とを示す図である。
【００８４】
同図にみられるうように、２ポート回路網の各ポートの電流Ｉ１，Ｉ２と電圧Ｖ１，Ｖ２と入射波ａ１，ａ２と反射波ｂ１，ｂ２とを用いると、インピーダンス行列［Ｚ］、アドミタンス行列［Ｙ］、ハイブリッド行列［Ｈ］、基本行列［Ｆ］、散乱行列［Ｓ］、及び伝達行列［Ｔ］のそれぞれの関係式を式（１６）〜（２１）に示す。
【００８５】
【数７】
2004333320.tif 000009
【００８６】
【発明の効果】
本発明に係わる高周波電圧印加システムは、後述の効果１に示す効果がある。また、本発明に係わる高周波電圧印加方法により制御された信号系、及び制御装置からなるシステムも、後述の効果１と同等の効果がある。さらに、本発明に係わる高周波電圧印加プログラムが実行された制御装置により制御された信号系と制御装置とからなるシステムも、後述の効果１と同等の効果がある。
【００８７】
＜効果１＞
測定者から受け付けた被測定回路の入力端子における電圧と、入力端子に電力を入力する信号系の固有係数とに基づいて、信号源が生成する電力を制御して、プローブの先端を介して入力端子に、測定者が所望とする電圧を印加することが可能という効果がある。
【００８８】
そして、測定者が所望とする電圧を入力端子に正確に印加することができることにより、集積回路の内部ブロックを評価することが可能という効果がある。
本発明に係わる周波数変換回路測定システムは、後述の効果２に示す効果がある。また、本発明に係わる周波数変換回路測定方法により制御された第１信号系、第２信号系、測定系、及び制御装置からなるシステムも、後述の効果２と同等の効果がある。さらに、本発明に係わる周波数変換回路測定プログラムが実行された制御装置により制御された第１信号系、第２信号系、及び測定系と制御装置とからなるシステムも、後述の効果２と同等の効果がある。
【００８９】
＜効果２＞
測定者から受け付けた周波数変換回路の高周波入力端子（以下、第１入力端子と呼称）における電圧と、第１入力端子に電力を入力する第１信号系の固有係数とに基づいて、第１信号源が生成する電力を制御して、第１プローブの先端を介して第１入力端子に、測定者が所望とする電圧を正確に印加することが可能という効果がある。
【００９０】
同様に、測定者から受け付けた周波数変換回路の局部発振信号入力端子（以下、第２入力端子と呼称）における電圧と、第２入力端子に電力を入力する第２信号系の固有係数とに基づいて、第２信号源が生成する電力を制御して、第２プローブの先端を介して第２入力端子に、測定者が所望とする電圧を正確に印加することが可能という効果がある。
【００９１】
そして、測定者が所望とする電圧を第１入力端子および第２入力端子のそれぞれに正確に印加することができることにより、周波数変換回路の信号伝達特性を正確に測定することが可能という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】高周波電圧印加システムの構成を示すブロック図である。
【図２】制御装置１０２の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】被測定回路１０３から高周波信号源１１４までの系と等価であるブロック図である。
【図４】高周波電圧印加システムの制御処理を示すフローチャート図である。
【図５】周波数変換回路測定システムの構成を示すブロック図である。
【図６】制御装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】２ポート回路網の各ポートの電流と電圧と入射波と反射波とを示す図である。
【符号の説明】
１００  高周波電圧印加システム
１０１  信号系
１０２  制御装置
１１１  高周波プローブ
１１２  高周波スイッチ
１１３  ネットワークアナライザ
１１４  高周波信号源
２０１  Ｕ／ＩＦ部
２０２  制御部
２０３  信号系制御部
２１１  高周波電圧値保持部
２１２  出力インピーダンス値保持部
２１３  散乱パラメータ保持部
２２１  切替制御部
２２２  測定制御部
２２３  生成制御部
２３１  測定データ受信部
２３２  測定データ保持部
２３３  電力値送信部
２３４  係数算出部
２３５  電力値算出部
２３６  電力値保持部
３０１，３０２，３０３，３０４  等価ブロック
３１１  等価電圧源
３１２  等価ブロック
５００  周波数変換回路測定システム
５０１，５０２  信号系
５０３  測定系
５０４  制御装置
５０５  周波数変換回路
５１１，５２１  高周波プローブ
５１２，５２２  高周波スイッチ
５１３，５２３  ネットワークアナライザ
５１４，５２４  高周波信号源
５３１  高周波プローブ
５３２  スペクトラムアナライザ
５５１，５５２  入力端子
５５３  出力端子
５５４  ミクサ
６０１  Ｕ／ＩＦ部
６０２  制御部
６０３，６０４  信号系制御部
６０５  測定系制御部
６１１  測定制御部
６１２  測定データ受信部
６１３  測定データ保持部
【図１】
2004333320.tif 000010
【図２】
2004333320.tif 000011
【図３】
2004333320.tif 000012
【図４】
2004333320.tif 000013
【図５】
2004333320.tif 000014
【図６】
2004333320.tif 000015
【図７】
2004333320.tif 000016