(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力としてＲＦ信号を受け、出力として低帯域ＩＦ信号を発生する低帯域ＩＦチャネルと、
特定の周波数通過帯域を選択できるフィルタの集合であり、該フィルタの集合から選択されたフィルタが入力として上記ＲＦ信号を受け、出力として上記ＲＦ信号の選択された周波数帯域の信号を発生する予選択フィルタのバンクと、
入力として上記選択された周波数帯域の信号を受け、出力として高帯域ＩＦ信号を発生する高帯域ＩＦチャネルと、
上記低帯域ＩＦ信号及び上記高帯域ＩＦ信号の一方を更に処理するために選択する選択手段とを具え、
上記低帯域ＩＦチャネルは、
入力として上記ＲＦ信号を受け、出力として第１ＩＦ信号を発生するアップ・コンバージョン段と、
入力として上記第１ＩＦ信号を受け、出力として第２ＩＦ信号を発生するダウン・コンバージョン段とを具え、
上記第２ＩＦ信号は上記選択手段への入力である低帯域ＩＦ信号であることを特徴とする測定用受信器。
【請求項２】
入力としてＲＦ信号を受け、出力として低帯域ＩＦ信号を発生するアップ・コンバージョン段を有する低帯域ＩＦチャネルと、
特定の周波数通過帯域を選択できるフィルタの集合であり、該フィルタの集合から選択されたフィルタが入力として上記ＲＦ信号を受け、出力として上記ＲＦ信号の選択された周波数帯域の信号を発生する予選択フィルタのバンクと、
入力として上記選択された周波数帯域の信号を受け、出力として高帯域ＩＦ信号を発生する高帯域ＩＦチャネルと、
上記低帯域ＩＦ信号及び上記高帯域ＩＦ信号の一方を選択する選択手段と、
該選択手段の出力信号を入力として受け、出力として第２ＩＦ信号を発生するダウン・コンバージョン段とを具えた測定用受信器。
【請求項３】
入力としてＲＦ信号を受け、出力として低帯域ＩＦ信号を発生する低帯域ＩＦチャネルと、
特定の周波数通過帯域を選択できるフィルタの集合であり、該フィルタの集合から選択されたフィルタが入力として上記ＲＦ信号を受け、出力として上記ＲＦ信号の選択された周波数帯域の信号を発生する予選択フィルタの高帯域バンクと、
入力として上記選択された周波数帯域の信号を受け、出力として高帯域ＩＦ信号を発生する高帯域ＩＦチャネルと、
上記低帯域ＩＦ信号及び上記高帯域ＩＦ信号の一方を更に処理するために選択する選択手段とを具え、
上記低帯域ＩＦチャネルは、
特定の周波数通過帯域を選択できるフィルタの集合であり、該フィルタの集合から選択されたフィルタが入力として上記ＲＦ信号を受け、出力として上記ＲＦ信号の選択された周波数帯域の信号を発生する予選択フィルタの低帯域バンクと、
入力として上記ＲＦ信号及び上記選択された周波数帯域の信号から選択された一方を受け、出力として上記選択手段の入力用の低帯域ＩＦ信号を発生する低帯域変換段とを具え、
該低帯域変換段は、上記入力が上記ＲＦ信号である際にアップ・コンバージョン段として動作して、上記低帯域ＩＦ信号としてアップ・コンバージョンした低帯域ＩＦ信号を発生すると共に、上記入力が上記選択された周波数帯域の信号である際にダウン・コンバージョン段として動作して、上記低帯域ＩＦ信号としてダウン・コンバージョンした低帯域ＩＦ信号を発生することを特徴とする測定用受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、スペクトラム・アナライザに関し、特に、予選択（preselection）フィルタ・バンク（フィルタの集合）及びスイッチ切換局部発振カウンタ（スイッチ切換による局部発振器とカウンタとの組合せ）を用いる測定用受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
スペクトラム・アナライザの受信部分に使用される従来の測定用受信器は、例えば、米国特許第６３１６９２８号（特開平１１−２６４８４７号公報に対応）に記載されている。この従来の測定用受信器は、掃引周波数局部発振器としてのイットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）同調発振器（ＹＴＯ）と、入力ＲＦ（無線周波数）信号用の周波数予選択器としてのＹＩＧ同調フィルタ（ＹＴＦ）とを含んでいる。このＹＴＦを用いて、第１変換段の前で、高周波数帯域内のイメージ生成物（image products）を除去する。しかし、ＹＴＦには、高価であり、帯域幅が制限されるという欠点がある。上述の米国特許に記載された技術は、共に同じＹＴＯを用いるベースバンドＩＦチャネルと高帯域ＩＦチャネルとを有する２重ＩＦ技術を用いている。ベースバンドＩＦチャネルは、ＲＦ信号を第１ＩＦ周波数にアップ・コンバージョンし（周波数を高くし）、この第１ＩＦ周波数を帯域通過フィルタ処理し、第２ＩＦ周波数にダウン・コンバージョンする（周波数を低くする）。高帯域ＩＦチャネルは、ＹＴＦを用いて周波数帯域を予選択（予め選択）し、直接的に第２ＩＦ周波数にダウン・コンバージョンする。入力スイッチにより、ベースバンド又は高帯域ＩＦチャネルのいずれかにより、ＲＦ信号を処理できるようにし、対応する出力スイッチが、選択されたＩＦチャネルを選択して、更に処理を行う。この従来技術は、より高価な２オクターブＹＴＯを用いる代わりに、１オクターブＹＴＯから２オクターブを得る。
【０００３】
【特許文献１】特公平１１−２６４８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、安価で、より広い帯域幅を提供できる測定用受信器が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の測定用受信器は、図１の実施例と対応し、入力としてＲＦ信号を受け、出力として低帯域ＩＦ信号を発生する低帯域ＩＦチャネル（１４）と；特定の周波数通過帯域を選択できるフィルタの集合であり、このフィルタの集合から選択されたフィルタが入力としてＲＦ信号を受け、出力としてＲＦ信号の選択された周波数帯域の信号を発生する予選択フィルタのバンク（３６）と；入力として選択された周波数帯域の信号を受け、出力として高帯域ＩＦ信号を発生する高帯域ＩＦチャネル（１６）と；低帯域ＩＦ信号及び高帯域ＩＦ信号の一方を更に処理するために選択する選択手段（４０）とを具え；低帯域ＩＦチャネルは、入力としてＲＦ信号を受け、出力として第１ＩＦ信号を発生するアップ・コンバージョン段（２０）と；入力として第１ＩＦ信号を受け、出力として第２ＩＦ信号を発生するダウン・コンバージョン段（２８）とを具え；第２ＩＦ信号は選択手段への入力である低帯域ＩＦ信号であることを特徴とする。
また、本発明の測定用受信器は、図２の実施例と対応し、入力としてＲＦ信号を受け、出力として低帯域ＩＦ信号を発生するアップ・コンバージョン段（２０）を有する低帯域ＩＦチャネル（１４’）と；特定の周波数通過帯域を選択できるフィルタの集合であり、このフィルタの集合から選択されたフィルタが入力としてＲＦ信号を受け、出力としてＲＦ信号の選択された周波数帯域の信号を発生する予選択フィルタのバンク（３６）と；入力として選択された周波数帯域の信号を受け、出力として高帯域ＩＦ信号を発生する高帯域ＩＦチャネル（３４）と；低帯域ＩＦ信号及び高帯域ＩＦ信号の一方を選択する選択手段（４０’）と；この選択手段の出力信号を入力として受け、出力として第２ＩＦ信号を発生するダウン・コンバージョン段（２８’）とを具えている。
さらに、本発明の測定用受信器は、図３の実施例と対応し、入力としてＲＦ信号を受け、出力として低帯域ＩＦ信号を発生する低帯域ＩＦチャネル（１４”）と；特定の周波数通過帯域を選択できるフィルタの集合であり、このフィルタの集合から選択されたフィルタが入力としてＲＦ信号を受け、出力としてＲＦ信号の選択された周波数帯域の信号を発生する予選択フィルタの高帯域バンク（３６）と；入力として選択された周波数帯域の信号を受け、出力として高帯域ＩＦ信号を発生する高帯域ＩＦチャネル（３４）と；低帯域ＩＦ信号及び高帯域ＩＦ信号の一方を更に処理するために選択する選択手段（４０’）とを具え；低帯域ＩＦチャネルは、特定の周波数通過帯域を選択できるフィルタの集合であり、このフィルタの集合から選択されたフィルタが入力としてＲＦ信号を受け、出力としてＲＦ信号の選択された周波数帯域の信号を発生する予選択フィルタの低帯域バンク（５８）と；入力としてＲＦ信号と選択された周波数帯域の信号とから選択された一方を受け、出力として選択手段の入力用の低帯域ＩＦ信号を発生する低帯域変換段（２０’）とを具え；この低帯域変換段は、入力がＲＦ信号である際にアップ・コンバージョン段として動作して、低帯域ＩＦ信号としてアップ・コンバージョンした低帯域ＩＦ信号を発生すると共に、入力が選択された周波数帯域の信号である際にダウン・コンバージョン段として動作して、低帯域ＩＦ信号としてダウン・コンバージョンした低帯域ＩＦ信号を発生することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明の測定用受信器の技術は、低帯域ＩＦチャネル及び高帯域ＩＦチャネルの２重ＩＦチャネル技術を用いてＲＦ信号を処理する。この２重ＩＦチャネル技術は、高帯域ＩＦチャネルの入力に予選択フィルタのバンク（予め選択するフィルタの集合）を有し、ＲＦ信号から周波数帯域を選択して、高帯域ＩＦチャネルで処理できるようにする。イットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）同調可能な発振器（ＹＴＯ）、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、ＶＣＯのバンクなどのような一般的な同調可能の発振器を用いて、両方のＩＦチャネル用に異なる第１段混合周波数範囲の信号を発生する。高帯域ＩＦチャネルに供給される周波数範囲は、低帯域チャネルに供給される周波数範囲よりも一般的には高い。第１実施例において、低帯域ＩＦチャネルは、低帯域ろ波（フィルタ処理）したＲＦ信号を第１ＩＦ信号にアップ・コンバージョンし、この第１ＩＦ信号を第２ＩＦ信号にダウン・コンバージョンする一方、高帯域ＩＦチャネルは、ＲＦ信号の選択された周波数帯域を第２ＩＦ信号にダウン・コンバージョンする。ＩＦチャネルの選択した１つからの出力をデジタル化して、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で処理する。第２実施例において、異なるＩＦ周波数を有する各ＩＦチャネルの第１段の変換の出力は、設定可能な（configurable）ダウン・コンバージョン段に選択的に入力される。このダウン・コンバージョン段は、各第１段からの出力を、更に処理するために共通のＩＦ周波数に変換する。第３実施例において、低帯域ＩＦチャネルは、予選択フィルタのバンクも含んでいるので、第１段への入力は、ＲＦ信号からの低域通過ろ波されたＲＦ信号か、選択された周波数帯域のいずれかである。この第１段は、入力が低域通過ろ波されたＲＦ信号ならばアップ・コンバージョン回路（アップ・コンバータ）として動作し、入力が選択された周波数帯域ならばダウン・コンバージョン回路（ダウン・コンバータ）として動作する。第１段の出力は、第２実施例における設定可能なダウン・コンバージョン段の入力となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添付図を参照した以下の詳細な説明から明らかになろう。なお、同じ素子は同じ参照符号で示し、類似の素子は参照符号に「’」又は「”」を付けて示す。
【実施例】
【０００８】
図１は、本発明による測定用受信器の第１実施例のブロック図である。測定用受信器１０は、入力信号を受け、入力スイッチ１２により、この入力信号をベースバンド（低周波数帯域、即ち、低帯域）中間周波数（ＩＦ）チャネル１４、又は高周波数帯域（即ち、高帯域）ＩＦチャネル１６のいずれかに供給する。低帯域ＩＦチャネル１４の入力端には、低域通過フィルタ１８が設けられ、このフィルタ１８の出力が第１混合器段（アップ・コンバージョン段）２０に供給される。ＹＩＧ同調発振器（ＹＴＯ）２２は、同調可能な周波数出力を発生し、カウンタ／分周器（カウンタによる分周器）２４に供給する。このカウンタ／分周器２４は、例えば、２分周カウンタであるが、任意の整数の分周器を用いてもよい。使用する特定の分周比は、低周波数帯域ＩＦ及び高周波数帯域ＩＦとの間の関係の関数である。カウンタ／分周器２４からの出力を第１混合器段２０に入力する。この第１混合器段２０の出力は、第１中間周波数（ＩＦ1）信号であり、入力信号をアップ・コンバージョンしたものである。第１帯域通過フィルタ２６は、ＩＦ1信号用のアンチエリアシング・フィルタとして動作し、その出力信号は第２混合器段（ダウン・コンバージョン段）２８に供給される。この第２混合器段２８は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）３０からの出力信号も受け、ダウン・コンバージョンされた第２中間周波数（ＩＦ2）信号を発生する。
【０００９】
局部発振器スイッチ３２は、ＹＴＯ２２の出力信号をカウンタ／分周器２４又は高帯域ＩＦチャネル１６内の高帯域混合器段（高帯域ダウン・コンバージョン段）３４のいずれかに供給する。高帯域ＩＦチャネル１６の入力側には、予選択帯域通過フィルタのバンク３６が設けられており、このフィルタ・バンク３６は、高帯域混合器段３４の入力用に、入力信号から特定の周波数通過帯域の信号を選択する。フィルタ・バンク３６内のフィルタの選択は、被測定入力信号内のエネルギーの周波数に応じて決まる。各フィルタがその帯域用のイメージ周波数でのエネルギーを遮断し、入力での漏れから局部発振器パワーを除去するように各フィルタを設計する。高帯域混合器段３４は、ＩＦ2周波数の出力信号を発生するようにダウン・コンバージョン回路として動作するので、高帯域ＩＦチャネル１６及び低帯域ＩＦチャネル１４の両方からの出力信号は同じＩＦである。なお、図では、高帯域ＩＦチャネル１６の一部として予選択フィルタのバンク３６が含まれるように示したが、予選択フィルタのバンク３６が高帯域ＩＦチャネル１６と別であるとみなしてもよい。高帯域ＩＦチャネル１６及び低帯域ＩＦチャネル１４からの出力は、出力スイッチ（選択手段）４０を介して第２帯域通過アンチエリアシング・フィルタ３８に入力する。第３混合器段４２により更にダウン・コンバージョンを行う。この第３混合器段４２は、それ専用のＶＣＯ４４を具えており、その混合結果として、第３ＩＦ信号（ＩＦ3）を発生する。この第３ＩＦ信号は、第３帯域通過アンチエリアシング・フィルタ４６に入力する。この更なるダウン・コンバージョンは、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）４８の機能に応じて必要かもしれないし、必要でないかもしれない。このＡＤＣ４８は、選択したＩＦチャネル１４又は１６からの出力をデジタル化して、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）（図示せず）で更に処理する。対数増幅器及びダイオード検出器を用いる従来技術を用いて、ＡＤＣによるＩＦ検出を行う必要がない。図示の如く、高帯域ＩＦチャネル１６は、ＹＴＯ２２の出力を直接的に用いるが、低帯域ＩＦチャネル１４は、カウンタ／分周器２４を用いて、ＹＴＯからの変調周波数範囲出力を用いる。
【００１０】
動作において、低帯域ＩＦチャネル１４及び高帯域ＩＦチャネル１６の一方をスイッチ１２により選択して、所望周波数範囲、即ち、０−ＭＧＨｚ又はＭ−ＮＧＨｚを夫々受ける。ＹＴＯ２２の周波数掃引範囲は、選択されたＩＦチャネルに応じて、ＤＳＰにより決まる。低い範囲は、低帯域ＩＦチャネル１４内でアップ・コンバージョンされ、そして、上述の如く、ダウン・コンバージョンして、ＩＦ2を得る。高帯域の範囲は、高帯域ＩＦチャネル１６内でダウン・コンバージョンされ、ＩＦ2を得る。この際、ＹＴＯ２２の周波数掃引範囲は、フィルタ・バンク３６内の選択された特定のフィルタに応じて、即ち、処理するのに選択された高帯域の範囲内の特定周波数帯域に応じて決まる。
【００１１】
本発明の別の実施例を図２に示す。ここで、高帯域ＩＦチャネル１６からの出力は、第１高帯域ＩＦ信号ＩＦ1’である。この信号は、アンチエリアシング帯域通過フィルタ５０に入力する。このフィルタ５０の出力は、チャネル選択スイッチ４０’に入力する。チャネル選択スイッチ４０’への他の入力は、低帯域ＩＦチャネル１４からのＩＦ1である。この場合において、第２段混合器２８’は、入力として、周波数選択スイッチ５２からの周波数が選択可能な信号を受け、入力ＩＦ信号（ＩＦ1又はＩＦ1’）と混合する。混合器用発振器３０’の出力は、周波数選択スイッチ５２により切り替えられて、混合器２８’に直接的に入力するか、Ｎ分の１（１／Ｎ）分周器５４を介して混合器２８’に入力する。いずれの場合でも、第２段混合器２８’の出力は、ＩＦ2信号である。すなわち、高帯域ＩＦ混合器段３４の出力は、低帯域第１混合器段２０の出力と共に選択スイッチ４０’に対して並列となり、この選択スイッチ４０’の出力が第２混合器段２８’に供給される。混合器用発振器３０’が整数「Ｎ」で分周できるようにＩＦ周波数が選択されて、高帯域ＩＦチャネル１６からのＩＦ1’信号か、低帯域第１混合器段２０からのＩＦ1信号のいずれかを選択して、ＩＦ2信号を発生する。このＩＦ2信号は、図１の場合と同様に、帯域通過アンチエリアシング・フィルタ３８及びその後段の回路に供給される。この第２実施例の利点は、高帯域混合器段３４が図１の実施例の場合よりも高い周波数で動作できるので、イメージ周波数が更に離れるにつれ、フィルタ・バンク３６の予選択フィルタ除去条件を緩和できる。
【００１２】
図２に示す本発明の実施例を更に変更した第３実施例を図３に示す。この第３実施例では、低帯域ＩＦチャネル１４の入力段は、選択スイッチ５６である。この選択スイッチ５６は、その入力信号を低域通過フィルタ１８、又は他の予選択帯域通過フィルタのバンク（低帯域バンク）５８に供給する。選択スイッチ５６（上側）が予選択帯域通過フィルタのバンク５８を選択し、スイッチ１２及びスイッチ５６（上側）を介して入力信号（ＲＦ信号）をバンク５８の選択されたフィルタに供給した場合、このフィルタの出力はスイッチ６０（上側）を介して第１混合器段（低域変換段）２０’に供給され、更にフィルタ１８及びスイッチ５６（下側）を介してスイッチ６０（下側）に供給される。この際、スイッチ５６及び６０の選択位置は、図３に示す通りである。スイッチ５６（上側）がフィルタ・バンク５８を選択しない場合、入力信号は、図２の場合と同様に、低帯域チャネル１４を通過して、即ち、スイッチ１２と、スイッチ５６（上側及び下側）と、フィルタ１８と、第１混合器段２０’とを通過して、低帯域選択スイッチ６０（上側）に供給される。この際、スイッチ５６及び６０の選択位置は、図３に示すのと逆である。フィルタ・バンク５８が選択された場合、即ち、入力が選択された周波数帯域の信号の場合、混合器２０’がダウン・コンバージョン段として動作する。また、フィルタ・バンク５８が選択されない場合、即ち、入力がＲＦ信号の場合、混合器２０’がアップ・コンバージョン段として動作する。混合器２０’の信号伝達方向がフィルタ・バンク５８の選択／非選択により逆となり、また、混合器２０’がダウン・コンバージョン段及びアップ・コンバージョン段として動作するかにより、ＹＴＯ２２の出力周波数も夫々適切に同調されている点に留意されたい。混合器２０’がダウン・コンバージョン段の場合、ＹＴＯ２２が再同調されて、混合器２０’がＩＦ1’信号を発生する。このＩＦ1’信号は、低域通過フィルタ１８によりろ波されて、低域帯域選択スイッチ６０（下側）を介してＩＦ1’帯域通過フィルタ５０に入力する。このＩＦ1’信号を図２で示すように処理される。
【００１３】
動作において、図２及び図３の実施例は、図１を参照して上述したように動作するが、出力スイッチ４０’におけるＩＦ周波数は、入力スイッチ１２が選択した特定のＩＦチャネル１４又は１６に応じて決まる。各場合において、ＹＴＯ２２の周波数範囲は、特定チャネルと、選択されたチャネル内の周波数帯域とにより決まる。ＹＴＯ掃引周波数範囲は、所望のＩＦ周波数を達成するために、処理用に選択された周波数帯域の周波数範囲よりも上でもよいし下でもよいが、ＤＳＰは、任意の変換を補償するために、ＡＤＣ４８からのデータを適切に補正する。例えば、図３の実施例では、直流から少なくとも１４ＧＨｚまでをカバーするように設計されており、低帯域ＩＦチャネル１４が０〜８ＧＨｚをカバーするが、ここでは、図１のように、０〜３ＧＨｚに対してアップ・コンバージョンし、３〜８ＧＨｚに対してダウン・コンバージョンする。また、高帯域ＩＦチャネル１６が８〜１４ＧＨｚをカバーする。この実施例では、ＹＴＯ周波数掃引範囲は、９〜１５．５ＧＨｚであり、これは、１オクターブ未満である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
上述の３つの実施例では、第１局部発振器としてＹＴＯを用いたが、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、ＶＣＯのバンクなどのように他の形式の同調可能な発振器を用いてもよい。
【００１５】
よって、本発明は、低帯域ＩＦチャネル及び高帯域ＩＦチャネルを有する測定用受信器に対して、２重ＩＦ処理技術を提供する。なお、ここでは、高帯域ＩＦチャネルにおける予選択フィルタのバンクと、低帯域ＩＦチャネル内の予選択フィルタの他のバンクとをオプション的に組み合わせている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による測定用受信器の第１実施例のブロック図である。
【図２】本発明による測定用受信器の第２実施例のブロック図である。
【図３】本発明による測定用受信器の第３実施例のブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  測定用受信器
１２  入力スイッチ
１４  低帯域ＩＦチャネル
１６  高帯域ＩＦチャネル
１８  低域通過フィルタ
２０  第１混合器段（アップ・コンバージョン段）
２０’  低域変換段
２２  ＹＩＧ同調発振器（ＹＴＯ）
２４  カウンタ／分周器
２６  第１帯域通過フィルタ
２８  第２混合器段（ダウン・コンバージョン段）
３０  電圧制御発振器（ＶＣＯ）
３０’  局部発振器
３２  局部発振器スイッチ
３４  高帯域混合器段（高帯域ダウン・コンバージョン段）
３６  予選択帯域通過フィルタのバンク
３８  第２帯域通過アンチエリアシング・フィルタ
４０  出力スイッチ（選択手段）
４２  第３混合器段
４４  ＶＣＯ
４６  第３帯域通過アンチエリアシング・フィルタ
４８  アナログ・デジタル変換器
５０  アンチエリアシング帯域通過フィルタ
５２  周波数選択スイッチ
５４  １／Ｎ分周器
５６  選択スイッチ
５８  帯域通過フィルタの低帯域バンク
６０  低帯域選択フィルタ
【図１】
0004708813.tif 000002
【図２】
0004708813.tif 000003
【図３】
0004708813.tif 000004