(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのテスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）を備えたネットワーク・アナライザ（２）の較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法であって、
パワー検出器（５）をパワー測定に用いるのみならず較正用終端抵抗としても用いることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記個々のテスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）に各々、２つの異なるキャリブレーション・スタンダード（３，４）、具体的にはショート・キャリブレーション・スタンダード（３）及びオープン・キャリブレーション・スタンダード（４）、並びに前記パワー検出器（５）を順次接続するステップと、
前記それぞれのテスト・ポートを測定済みスティミュラス信号で刺激したときに前記キャリブレーション・スタンダード（３，４）及び前記パワー検出器（５）からのレスポンス信号を測定するステップと、
前記測定済みスティミュラス信号及び前記測定された各レスポンス信号の各々から、各テスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）に対するシステム誤差を求めるステップと、
少なくとも１つのテスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）における前記スティミュラス信号のパワー値を、該テスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）に接続された前記パワー検出器（５）によって測定するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パワー検出器（５）の入力インピーダンスを、前記ネットワーク・アナライザ（２）の前記少なくとも１つのテスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）の入力インピーダンスに整合させるステップを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パワー検出器（５）の入力インピーダンスと前記ネットワーク・アナライザ（２）の前記少なくとも１つのテスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）の入力インピーダンスの整合が理想的でない場合に備えて、前記パワー検出器（５）の製造時に求めた前記パワー検出器（５）の補正データを前記パワー検出器（５）のメモリ（６）に格納するステップを含み、
前記補正データが、較正時に考慮されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記パワー検出器（５）の内部温度を測定し、該内部温度の測定結果を前記ネットワーク・アナライザ（２）に送るステップを含み、
前記測定結果が、較正時に考慮されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記パワー検出器（５）によって前記スティミュラス信号の前記パワー値の前記測定が、前記ネットワーク・アナライザ（２）の前記刺激したテスト・ポート（１ｉ）においてのみ行われることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
１つのテスト・ポート（１ｉ）を刺激したときの全てのテスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）における各入射及び出射信号波のパワー値を較正するために補正係数（Ｋｉ）を用いるステップを含み、
前記補正係数（Ｋｉ）が、前記刺激したテスト・ポート（１ｉ）をシステム誤差モデルの別のテスト・ポート（１ｊ）にスルー接続を介して接続した場合の、前記刺激したテスト・ポート（１ｉ）における前記スティミュラス信号の前記パワー値の測定値と、前記別のテスト・ポート（１ｊ）における入射信号波の測定値との比から求められることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
較正結果を検証するために、前記ネットワーク・アナライザの各テスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）にそれぞれ追加の第４のキャリブレーション・スタンダード（１１）を接続するステップを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つのテスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）を備えたネットワーク・アナライザ（２）の較正のためにシステム誤差及び少なくとも１つのパワー値を求めるための較正ユニット（１３）であって、
当該較正ユニット（１３）がパワー検出器（５）を含み、
前記パワー検出器（５）が、パワー測定に用いられるのみならず較正用終端抵抗としても用いられるように構成されていることを特徴とする較正ユニット。
【請求項１０】
前記パワー検出器（５）とともに、前記ネットワーク・アナライザ（２）の各テスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）に個々にかつ順次接続可能であるような、２つのキャリブレーション・スタンダード（３，４）、具体的にはショート・キャリブレーション・スタンダード（３）及びオープン・キャリブレーション・スタンダード（４）を含むことを特徴とする請求項９に記載の較正ユニット。
【請求項１１】
前記パワー検出器（５）の内部に温度センサ（１０）が組み込まれており、該温度センサ（１０）が、前記ネットワーク・アナライザ（２）に接続可能であることを特徴とする請求項９に記載の較正ユニット。
【請求項１２】
較正結果を検証するための追加の第４のキャリブレーション・スタンダード（１１）をさらに含み、
前記第４のキャリブレーション・スタンダード（１１）が、前記キャリブレーション・スタンダード（３，４）及び前記パワー検出器（５）とともに、前記ネットワーク・アナライザ（２）の各テスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）に順次接続可能であることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の較正ユニット。
【請求項１３】
前記パワー検出器（５）がメモリ（６）を含み、
前記メモリ（６）内に、製造時に求められた、前記ネットワーク・アナライザ（２）の前記少なくとも１つのテスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）の入力インピーダンスからの前記パワー検出器（５）の入力インピーダンスの偏差を表わす補正データが格納され、該補正データが、前記ネットワーク・アナライザの較正時に考慮されるように構成されていることを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載の較正ユニット。
【請求項１４】
少なくとも１つのテスト・ポート（１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎ）を備えたネットワーク・アナライザ（２）の較正のためにシステム誤差及び少なくとも１つのパワー値を求めるためのシステムであって、
ネットワーク・アナライザ（２）及びパワー検出器（５）を含み、
前記パワー検出器（５）が、パワー測定に用いられるのみならず較正用終端抵抗としても用いられるように構成されていることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、較正ユニット及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ベクトル・ネットワーク・アナライザを用いて測定される高周波コンポーネント、高周波モジュール及び高周波システムの特性は、測定装置の断続的なシステム誤差、例えば測定線路のインピーダンスの違いにより生じるシステム誤差などによって歪められる。これらのシステム誤差を補正するために、測定装置のシステム誤差の較正が必要である。この目的のために、例えばドイツ特許出願公開第１９８  ４９  ５８０  Ａ１号明細書（特許文献１）に記載されているように、ネットワーク・アナライザのテスト・ポートに対して、オープン（開放）キャリブレーション・スタンダード、ショート（短絡）キャリブレーション・スタンダード、ロード（整合負荷）キャリブレーション・スタンダードを順次接続し、ネットワーク・アナライザで測定済みのスティミュラス信号で各キャリブレーション・スタンダードを刺激した後、各キャリブレーション・スタンダードからのレスポンス信号をネットワーク・アナライザによって測定する。この測定値から、標準的な較正方法を用いてネットワーク・アナライザのシステム誤差を求める。以降の測定では、ここで得られたシステム誤差を使って、ベクトル・ネットワーク・アナライザに接続された被測定物（ＤＵＴ）の測定値の補正を行う。
【０００３】
このシステム誤差較正に加えて、ネットワーク・アナライザではレベル較正やパワー値較正を行うこともでき、該較正により、被測定物の測定値（ノーマライズ（正規化）された波の周波数を表わす）を絶対物理測定値に変換してディスプレイ装置に表示することができる。この目的のために、例えば、ネットワーク・アナライザの個々のテスト・ポートに各々パワー検出器を接続すると、パワー検出器は各テスト・ポートで生成されたスティミュラス信号のパワー値を検出し、該パワー値はネットワーク・アナライザに送られて較正される。
【０００４】
システム誤差較正及びパワー値較正を同時に行うには、ネットワーク・アナライザの個々のテスト・ポートに個々のキャリブレーション・スタンダードまたはパワー検出器を接続する必要があるが、このような接続は、複数回行う必要があり、それゆえに時間がかかるという欠点がある。このために、いちいち異なるキャリブレーション・スタンダードまたはパワー検出器をネットワーク・アナライザの異なるテスト・ポートにネジ接続を介して相互に接続させなければならないので、その都度異なる接続の切替えが生じ、特に高周波の場合に、さらなる測定の不確かさが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１９８  ４９  ５８０  Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、接続の手間及び測定の不確かさが最小限に抑えられていることを特徴とする、ネットワーク・アナライザを含む測定装置のシステム誤差較正及びパワー値較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、較正ユニット及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、請求項１に記載された特徴を有するネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、請求項９に記載された特徴を有する較正ユニット、及び請求項１４に記載された特徴を有するネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるためのシステムによって達成される。それぞれの従属項には、有利な技術的発展形態が記載されている。
【０００８】
本発明によれば、パワー検出器をパワー測定に用いるのみならず較正用終端抵抗としても用いる。これにより、キャリブレーション・スタンダードからパワー検出器への煩わしい切替えを行う必要性がなくなる。
【０００９】
ネットワーク・アナライザの各テスト・ポートに対して、２つのキャリブレーション・スタンダード、具体的にはオープン・キャリブレーション・スタンダード及びショート・キャリブレーション・スタンダード、並びにパワー検出器を個々に順次接続することが好ましい。ネットワーク・アナライザで測定済みのスティミュラス信号で各テスト・ポートを刺激した後、ネットワーク・アナライザによって、キャリブレーション・スタンダード、具体的にはオープン・キャリブレーション・スタンダード及びショート・キャリブレーション・スタンダード、並びにパワー検出器からの各レスポンス信号を測定する。このとき、所定の入力インピーダンスを有するパワー検出器が、ロード・キャリブレーション・スタンダードとして機能する。
【００１０】
これらの測定された信号から、ネットワーク・アナライザによって好適な個々のシステム誤差を求め、このシステム誤差を用いて、ネットワーク・アナライザの各テスト・ポートに被測定物を接続した状態でネットワーク・アナライザの個々のテスト・ポートにおいて測定される入射波及び出射波の周波数のシステム誤差補正を行う。個々のシステム誤差を求めた後に、２回目の測定において、その都度テスト・ポートに接続された少なくとも１つのパワー検出器で各テスト・ポートのスティミュラス信号のパワー値を測定し、該測定値をネットワーク・アナライザに送る。
【００１１】
パワー検出器をシステム誤差較正のためのロード・キャリブレーション・スタンダードとして使用すると同時にパワー値較正のためのパワー値メータとしても使用することで、各テスト・ポートとロード・キャリブレーション・スタンダード間の時間のかかる接続や、新たな接続の切替え（すなわち、それぞれのテスト・ポートとロード・キャリブレーション・スタンダード間の接続の切替え）によって引き起こされるさらなる測定の不確かさが排除され、高価な広帯域ロード・キャリブレーション・スタンダードの購入せずに済む。
【００１２】
パワー検出器を同時にロード・キャリブレーション・スタンダードとしても使用するためには、パワー検出器の入力インピーダンスをネットワーク・アナライザのテスト・ポートの入力インピーダンス（通常は５０Ω）に整合（マッチング）させることが好ましい。パワー検出器の入力インピーダンスが製造上の理由により全周波数応答にわたって正確に整合されていない場合は、好適には、整合されていないパワー検出器により得られた不正確なシステム誤差を補正する適切な補正値が必要である。これらの補正値は、パワー検出器の製造完了時に計算され、パワー検出器に格納され、ネットワーク・アナライザに送られて不整合の補正に供される。
【００１３】
パワー検出器の入力インピーダンスのスペクトル特性は通常は温度に依存するので、パワー検出器の内部に温度センサを設けることが好ましい。温度センサはパワー検出器の現在の内部温度値を検出し、該温度値はネットワーク・アナライザに送られて温度補償に供される。
【００１４】
パワー検出器をロード・キャリブレーション・スタンダードとして使用するにあたり、ネットワーク・アナライザの各テスト・ポートにパワー検出器を接続し、刺激を与えたときにパワー検出器からのレスポンス信号を測定する必要があるが、パワー検出器によるパワー値測定が必要なのは、スティミュラス信号が生成されるテスト・ポートにおいてのみである。１つのテスト・ポートでスティミュラス信号が生成されたときの全てのテスト・ポートにおける入射及び出射信号波のパワー値を較正するために、計算されたシステム誤差モデルのスティミュラス・テスト・ポートをさらに別のテスト・ポートにスルー（Ｔ）接続によって（好適には伝送損失なしのスルー接続を介して）接続し、システム誤差モデルの他のテスト・ポートにおける入射信号波を求める。
【００１５】
オープン・キャリブレーション・スタンダード及びショート・キャリブレーション・スタンダードの使用、並びにキャリブレーション・スタンダードとしてのパワー検出器の使用が、追加の第４のキャリブレーション・スタンダードの使用を可能にすることが好ましい。この追加の第４のキャリブレーション・スタンダード（標準反射器として実現されることが好ましい）は、ネットワーク・アナライザの１つのテスト・ポートにそれぞれ次々に接続される。これらのテスト・ポートのうちの１つをそれぞれスティミュラス信号で刺激し、該スティミュラス信号を追加の第４のキャリブレーション・スタンダードに出力してそこからのレスポンス信号を測定することにより、追加の第４のキャリブレーション・スタンダードの反射挙動を既知として、既に行ったシステム誤差較正の正確さを検証することができる。
【００１６】
本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、較正ユニット及びシステムの種々の例示的な実施形態について、図面に基づいて以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるための較正ユニットを備えたシステムの例示的な実施形態のブロック回路図。
【図２】本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法の例示的な実施形態の流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、本発明による較正ユニット、及び本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるためのシステムの例示的な実施形態について詳細に説明する前に、パワー値の測定の理解に必要な関連する数学的背景について以下に説明する。
【００１９】
一般的に、ポートｉにおける出射信号波ａｉｉのパワー値較正に必要な補正係数Ｋｉは、ａｉｉｋとａｉｉｆの比から次式（１）に従って求められる。ここで、ａｉｉｋは、パワー検出器により測定されるポートｉにおける出射信号波（パワー値補正あり）であり、ａｉｉｆは、ネットワーク・アナライザの検出器により測定されるポートｉにおける出射信号波（パワー値補正なし、システム誤差調整済み）である。
0006330049.tif 000002
【００２０】
スティミュラス信号が生成されるネットワーク・アナライザのポートｉをポートｊに伝送損失なしのスルー接続を介して接続すると、ネットワーク・アナライザの検出器により測定されるこのポートｊにおける入射信号波ｂｊｉｆ（パワー値補正なし）は、次式（２）に示すように、ネットワーク・アナライザの検出器により測定されるポートｉにおける出射信号波ａｉｉｆ（パワー値補正なし）に相当する。ただし、両測定値は、システム誤差が調整済みであるものとする。
0006330049.tif 000003
【００２１】
この恒等式は、次式（３）に示すように、対応する信号波ａｉｉｋ及びｂｊｉｋ（ともにパワー値補正あり）にも適用される。
0006330049.tif 000004
【００２２】
式（２）及び式（３）に示した恒等式を受けて、次式（４）に示すように式（１）と同一の補正係数Ｋｉを用いて、ポートｉを刺激したときにポートｊにおいて測定される入射信号波ｂｊｉｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正及びポートｉにおける出射信号波ａｉｉｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正を行うことができる。
0006330049.tif 000005
【００２３】
システム誤差を求めた後に、このようにして計算によって得られたシステム誤差モデルにおいてポートｉを任意に選択されたポートｊに伝送損失なしのスルー接続を介して接続し、ポートｉにおいてシステム誤差モデルを刺激することによって、ポートｊにおける入射信号波ｂｊｉｆ（パワー値補正なし）の必要な測定を行うことができる。ポートｊにおける入射信号波ｂｊｉｆの測定は、パワー値較正を実行する前に行う。
【００２４】
ソースマッチ係数ΓＳｉを用いると、ポートｉにおいてスティミュラス信号を発生させたときにポートｉにおいて測定される出射信号波ａｉｉｆ（パワー値補正なし）から、次式（５）に従って、ポートｉにおける入射信号波ｂｉｉｆ（パワー値補正なし）が得られる。
0006330049.tif 000006
【００２５】
ポートｉにおけるソースマッチ係数ΓＳｉは、システム誤差較正において既に求められており、かつ測定された信号波のシステム誤差調整において考慮されているので、式（４）に従って、同じ補正係数Ｋｉを用いて、ポートｉにおいて測定される出射信号波ａｉｉｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正の場合と同様に、ポートｉにおける入射信号波ｂｉｉｆ（パワー値補正なし）のパワー値の測定値の較正を行うことができる。ただし、ポートｊにおいて測定される入射信号波ｂｉｉｆ（パワー値補正なし）が、補正係数Ｋｉによるパワー値較正の前に、システム誤差較正において求めたポートｉにおけるソースマッチ係数の逆数１／ΓＳｉによりさらに重み付けされているものとする。
【００２６】
ロードマッチ係数ΓＬｊを用いると、ポートｉにおいてスティミュラス信号を発生させたときにポートｊにおいて測定される出射信号波ｂｊｉｆ（パワー値補正なし）から、次式（６）に従って、ポートｊにおいて測定される出射信号波ａｊｉｆ（パワー値補正なし）が得られる。
0006330049.tif 000007
【００２７】
ポートｊにおけるロードマッチ係数ΓＬｊもまた、システム誤差較正において既に求められており、かつ測定された信号波のシステム誤差調整において考慮されているので、式（４）に従って、同じ補正係数Ｋｉを用いて、ポートｉを刺激したときにポートｊにおいて測定される入射信号波ｂｊｉｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正の場合と同様に、ポートｊにおいて測定される出射信号波ａｊｉｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正を行うことができる。ただし、ポートｊにおいて測定される出射信号波ａｊｉｆ（パワー値補正なし）は、補正係数Ｋｉによるパワー値較正の前であっても、システム誤差較正において求めたポートｊにおけるロードマッチ係数ΓＬｊによりさらに重み付けされているものとする。
【００２８】
補正係数Ｋｉを求めるこの手順は、スティミュラス信号が生成されるポートｉ毎に別々に実行しなければならない。要約すると、各々の場合に、式（７Ｃ）に従って、ネットワーク・アナライザの個々のポートにおける出射信号波（パワー値較正なし）を含むＡｆマトリックスに対して、個々の補正係数Ｋ１，．．．，Ｋｎを含むＫマトリックス（補正行列）で重み付けすることによって、式（７Ａ）に示すようなネットワーク・アナライザの個々のポートにおける出射信号波（パワー値較正済み）を含むＡｋマトリックスが得られる。同じようにして、各々の場合に、式（７Ｂ）に従って、ネットワーク・アナライザの個々のポートにおける入射信号波（パワー値較正なし）を含むＢｆマトリックスに対して、個々の補正係数Ｋ１，．．．，Ｋｎを含むＫマトリックスで重み付けすることによって、ネットワーク・アナライザの個々のポートにおける入射信号波（パワー値較正済み）を含むＢｋマトリックスが得られる。
0006330049.tif 000008
【００２９】
伝送損失のあるスルー接続を用いると、システム誤差較正の枠内でスルー接続の正確な伝送損失Ｓ２１Ｔｈｒｏｕｇｈが求められる。その結果として、求めたスルー接続の伝送損失Ｓ２１Ｔｈｒｏｕｇｈを用いて、ネットワーク・アナライザの検出器によって測定されるポートｊにおける入射信号波ｂｊｉｆ（パワー値補正なし）と、ネットワーク・アナライザの検出器によって測定されるポートｉにおける出射信号波ａｉｉｆ（パワー値補正なし）とが、次式（８）に従って相互に関連付けられる。これは、このようにして計算されたシステム誤差モデルにおけるポートｉを、伝送損失Ｓ２１Ｔｈｒｏｕｇｈを求めたスルー接続を介して、任意に選択されたポートｊに接続し、ポートｉにおいてシステム誤差モデルを刺激し、ポートｉを刺激したときのポートｊにおける入射信号波ｂｊｉｆを測定することによって求められる。
0006330049.tif 000009
【００３０】
個々の補正係数Ｋ１，．．．，Ｋｎは各々非正規化値を表わしている。例えばマイクロプロセッサにおける処理技術に関してパワー値較正をより簡略化するために、以下に示すように、これらの補正係数Ｋ１，．．．，Ｋｎの正規化が可能である。
【００３１】
ポートｉで刺激及びパワー値測定を行う場合には、式（９）に示すように、ポートｉにおける出射波信号ａｉｉｋ（パワー値補正あり）は、他のポートｊにおける出射波信号ａｊｉｋ（それぞれパワー値補正あり）よりもずっと大きいので、ポートｉで刺激及びパワー値測定を行う場合の出射信号波ａｊｉｋを正規化値として用いる。ポートｉで刺激及びパワー値測定を行う場合に、ポートｉにおける出射波信号ａｉｉｆ（パワー値補正なし）は、非正規化値であるため、正規化値から除外する。
0006330049.tif 000010
【００３２】
出射信号波（個々のパワー値補正済み）を含むＡマトリックス（パワー値較正済み）と入射信号波（個々のパワー値補正済み）を含むＢマトリックス（パワー値較正済み）との一般的関係から、式（１０）に示すＳマトリックス（散乱行列）を用いて、式（１１）に示すような正規化された補正係数Ｋｉの関係が得られる。
0006330049.tif 000011
【００３３】
この数学的背景に基づいて、本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるための方法の例示的な実施形態について図２のフローチャートに基づいて以下に詳細に説明する。また、本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるための較正ユニットを備えたシステムの例示的な実施形態について図２のブロック回路図に基づいて以下により詳細に説明する。
【００３４】
第１の方法ステップＳ１０では、図１に示されているように、ネットワーク・アナライザ２の個々のテスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎに、ショート・キャリブレーション・スタンダード３、オープン・キャリブレーション・スタンダード４、パワー検出器５を、それぞれ高周波数線路６を介して順次接続する。ショート・キャリブレーション・スタンダード３及びオープン・キャリブレーション・スタンダード４の代わりに、他の異なるキャリブレーション・スタンダード、例えばショート・キャリブレーション・スタンダードやオープン・キャリブレーション・スタンダードの代用品を用いてもよい。使用されるキャリブレーション・スタンダードは、使用周波数範囲全体にわたって可能な限り大きな位相及び／または大きさの差を有するものとする。
【００３５】
次の方法ステップＳ２０では、ネットワーク・アナライザ２の各テスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎにそれぞれ高周波数線路６を介して接続したショート・キャリブレーション・スタンダード３、オープン・キャリブレーション・スタンダード４またはパワー検出器５を、ネットワーク・アナライザ２で生成されかつ測定されてそれぞれのテスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎに供給されるスティミュラス信号によって刺激する。同じ方法ステップＳ２０において、ショート・キャリブレーション・スタンダード３、オープン・キャリブレーション・スタンダード４、またはパワー検出器５からのレスポンス信号をネットワーク・アナライザ２において測定する。キャリブレーション・スタンダード３、４、１１及びパワー検出器は、較正ユニット１３内に組み込まれていることが好ましい。
【００３６】
パワー検出器５の入力インピーダンスと個々のテスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎの入力インピーダンス（通常は５０Ω）とが理想的に整合されていない場合には、次の任意で実行される方法ステップＳ３０において、インピーダンス不整合のパワー検出器５から求められた不正確なシステム誤差を補正するための補正データを、パワー検出器５に内蔵されたメモリ６から読み出す。パワー検出器５内のメモリ６からの補正データの読み出しは、通常、パワー検出器５に追加的に設けられたデータ・ポート７を経て、または較正ユニット１３、データ信号線路８及びこの目的のためにネットワーク・アナライザ２に設けられたデータ・ポート９のそれぞれにおいて行われる。無線によるデータ転送も可能である。整合されていないパワー検出器５の補正データを、製造完了時に工場でパワー検出器５に対して実行される測定及び計算ステップにおいて求め、メモリ６に格納する。補正データは、周波数依存性及び／または温度依存性のものであることが好ましい。
【００３７】
正確なシステム誤差を求めるために、パワー検出器５の入力インピーダンスの温度依存変化、具体的にはパワー検出器５の入力インピーダンスの周波数依存性の温度依存変化を求め、かつ補償しなければならない。この目的のために、次の任意で実行される方法ステップＳ４０では、パワー検出器５の内部に組み込まれた適切な温度センサ１０によりパワー検出器５の内部温度を検出し、例えば、データ信号線路８と、ネットワーク・アナライザ２に設けられたデータ・ポート９とを経て、ネットワーク・アナライザ２から読み取る。
【００３８】
次の方法ステップＳ５０では、例えばＯＳＭ（Ｏｐｅｎ−Ｓｈｏｒｔ−Ｍａｔｃｈ）較正法などの標準的な較正手法を用いて、個々のテスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎにショート・キャリブレーション・スタンダード３、オープン・キャリブレーション・スタンダード４及びパワー検出器５をそれぞれ接続したときにその個々のテスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎにおいて測定されるスティミュラス信号及びレスポンス信号から、ネットワーク・アナライザ２を含む測定装置のシステム誤差を求める。
【００３９】
ここで、パワー検出器５の入力インピーダンスの不整合が生じている場合には、パワー検出器５の整合されていない入力インピーダンスによって生じる最初に求めたシステム誤差のひずみを補償するために、上記較正方法によって得られたシステム誤差を含む値を、パワー検出器５のメモリ６に格納された補正データを用いてさらに補正する。
【００４０】
同様の方法で、パワー検出器５内に組み込まれた温度センサ１０によって検出されかつネットワーク・アナライザ２に伝送されるパワー検出器５の内部温度から得られる補正データを用いて、得られたシステム誤差におけるパワー検出器５の入力インピーダンスの温度依存変化を補償する。
【００４１】
次の方法ステップＳ６０では、それぞれのテスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎに接続されたパワー検出器５に対して、ネットワーク・アナライザ２で発生させたスティミュラス信号を再度送信する。パワー検出器５は、スティミュラス信号のパワー値を検出し、検出されたパワー値を、例えばそのデータ・ポート７及びデータ信号線８を介して、ネットワーク・アナライザ２のデータ・ポート９へ伝送する。各テスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎにおいてそれぞれ、パワー検出器５によってスティミュラス信号のパワー値が求められる。システム誤差モデルのテスト・ポート１ｉを刺激し、テスト・ポート１ｉをシステム誤差モデルのテスト・ポート１ｊに伝送損失なしのスルー接続を介して接続する場合、例えばテスト・ポート１ｉにおいて測定されるスティミュラス信号ａｉｉｋのパワー値と、システム誤差較正に続いてシステム誤差モデルのテスト・ポート１ｊにおいて測定される入射信号波ｂｊｉｆ（パワー値補正なし）を用いて、式（４）に従って、全てのパワー値補正なしの入力及び出射信号波
0006330049.tif 000012
及び
0006330049.tif 000013
に対する補正係数Ｋｉが求められる。
【００４２】
ここで、テスト・ポート１ｉを刺激したときにテスト・ポート１ｉにおいて生成されかつ測定される出射信号波ａｉｉｆ（パワー値補正なし）及び他のテスト・ポート１ｊにおいて測定される全ての入射信号波ｂｊｉｆ（パワー値補正なし）を補正係数Ｋｉにより直接重み付けする。他のテスト・ポート１ｊにおいて測定される出射信号波ａｊｉｆ（パワー値補正なし）は、補正係数Ｋｉによる補正の前に、システム誤差較正で求めたテスト・ポート１ｊにおけるロードマッチ係数ΓＬｊによってさらに重み付けする。テスト・ポート１ｉにおいて測定される入射信号波ｂｉｉｆ（パワー値補正なし）は、補正係数Ｋｉによる補正の前に、システム誤差較正で求めたテスト・ポート１ｉにおけるソースマッチ係数の逆数１／ΓＳｉによってさらに重み付けする。
【００４３】
テスト・ポート１ｉを刺激するときのシステム誤差モデルのテスト・ポート１ｊにおける入射信号波ｂｊｉｆ（パワー値補正なし）測定において、伝送損失なしのスルー接続の代わりに伝送損失ありのスルー接続を用いるのであれば、関連する伝送損失Ｓ２１Ｔｈｒｏｕｇｈを較正によって前もって求め、式（８）に従ってシステム誤差モデルのテスト・ポート１ｉ及び１ｊ間で積分しておかなければならない。
【００４４】
正規化された補正係数を用いる場合には、補正係数Ｋｉの正規化のために、式（１１）に示したように、パワー検出器５により測定されるテスト・ポート１ｉにおけるスティミュラス信号のパワーレベルａｉｉｋを用いなければならない。
【００４５】
ネットワーク・アナライザ２の個々のテスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎにおける各入射信号及び出射信号に対して求めたパワー値を用いて、ネットワーク・アナライザ２のディスプレイ装置１２上にこれらの信号を正規化表示する。
【００４６】
最後の任意で実行される方法ステップＳ８０では、追加の第４のキャリブレーション・スタンダード１１を用いてシステム誤差較正の正確さを検証する。追加の第４のキャリブレーション・スタンダード１１は、所与のインピーダンスを有する標準反射器、すなわち、オープン・キャリブレーション・スタンダード、ショート・キャリブレーション・スタンダードまたはロード・キャリブレーション・スタンダードであることが好ましい。この第４のキャリブレーション・スタンダード１１の正確なパラメータ（具体的にはインピーダンス値）を前もって求め、ネットワーク・アナライザ２に伝達しておかなければならない。この追加の第４のキャリブレーション・スタンダード１１はテスト・ポート１１，．．．，１ｉ，１ｊ，．．．，１ｎの各々に順次接続され、それぞれのテスト・ポートのスティミュラス信号及びそれぞれのキャリブレーション・スタンダードからのレスポンス信号（反射されたスティミュラス信号）の測定から、本発明の方法により求められたシステム誤差較正の正確さが間接的に評価される。
【００４７】
本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。具体的には、各請求項に記載されている全ての特徴、明細書に開示されている全ての特徴、及び図面に示されている全ての特徴の全組合せが、本発明の範囲に含まれる。
【図１】
0006330049.tif 000014
【図２】
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