(57)【要約】      （修正有）【課題】スペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法および装置。【解決手段】測定装置１は、発生器信号生成ユニット２、被測定装置（ＤＵＴ）３、方向性結合器４、およびスペクトル解析実行ユニット５からなる。被測定装置３から反射された測定信号は、方向性結合器４を介して、スペクトル解析実行ユニット５へ供給される。  測定信号は、ミキサ２３、中間周波数フィルタ２４、検出器２５によって周波数分析される。  ダイナミックレンジおよび測定確度を高めるため、干渉信号スペクトル成分周波数識別ユニット２７、上位手順制御ユニット２８、周波数変換を制御するユニット２９によって、周波数変換のパラメータが制御される。【選択図】図３
2005292147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある周波数領域内の高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置（１）のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法であって、
ここで、ミキサ（２３）によって、第１の周波数変換を実行し、該第１の周波数変換により、前記高周波電子信号のスペクトルが、前記測定装置（１）の中間周波数フィルタ（２４）の分解能帯域幅（ΔＦZF）内で、逐次的にイメージされて、
第２の周波数変換により、前記測定装置（１）において生成された干渉信号の各スペクトル線が、前記中間周波数フィルタ（２４）の分解能帯域幅（ΔＦZF）から外へ移動されることを特徴とするスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項２】
前記第２の周波数変換が、前記中間周波数フィルタ（２４）の中央周波数（ＦM）の周波数変換により行われることを特徴とする請求項１に記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項３】
前記第２の周波数変換が、前記高周波電子信号の第１の周波数変換のための前記ミキサ（２３）のミキサ周波数（ＦLO）の周波数変換により行われることを特徴とする請求項１または２に記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項４】
前記第２の周波数変換が、前記測定装置（１）の第１の位相制御ループ（９）における分周器（１２,１４）の２つの分割係数（ｎ1およびｎ2）間での周期的切換えによる前記干渉信号のスペクトル線の周波数変換により行われることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項５】
前記２つの分割係数（ｎ1およびｎ2）が、前記第１の位相制御ループ（９）において生成された高周波発生器信号の周波数に対応する前記分周器（１２,１４）の分割係数（ｎ0）に対して対称であることを特徴とする請求項４に記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項６】
前記第２の周波数変換が、前記中間周波数フィルタ（２４）の分解能帯域幅（ΔＦZF）の増大により行われることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項７】
前記第２の周波数変換が、前記測定装置（１）において生成された高周波発生器信号を混合するためのミキサ（８）のミキサ周波数の周波数変換により行われることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項８】
前記第２の周波数変換により、前記測定装置（１）において生成された干渉信号の各スペクトル線が、前記中間周波数フィルタ（２４）の伝送関数のゼロ位置を持つスペクトル周波数に配置されるようになることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項９】
前記測定装置（１）において生成された干渉信号の各スペクトル線が、前記第２の周波数変換により、前記中間周波数フィルタ（２４）の伝送関数の最短ゼロ位置のスペクトル周波数へ移動されることを特徴とする請求項８に記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項１０】
前記第２の周波数変換の前に、前記干渉信号のスペクトル線の周波数の識別、前記干渉信号の干渉源の決定および複数の第２の周波数変換からの適切な第２の周波数変換の選択が行われることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項１１】
所与の周波数範囲内の高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置（１）のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための装置であって、該信号は、前記測定装置（１）のミキサ（２３）による第１の周波数変換により、前記測定装置（１）の中間周波数フィルタ（２４）の分解能帯域幅（ΔＦZF）内へ逐次的にイメージされる装置において、
第２の周波数変換を制御するためのユニット（２９）を含むことを特徴とするスペクトルおよび／ネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび側的確度を高めるための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重畳原理に基づいて動作する高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置、例えば、スペクトルアナライザまたはネットワークアナライザにおいては、高周波測定および発生器信号は、ミキサにより高周波領域から中間周波数領域へ周波数変換される。この場合には、その高周波領域全体が、局所の発振器の可変周波数ミキサ信号を用いてミキサを同調させることにより、さらなる解析のための中間周波数領域へイメージされる。
【０００３】
この種の測定装置の性能は、その周波数帯域幅および周波数分解能とともに、測定装置が実現できるダイナミックレンジにより、主に特徴づけられる。ダイナミックレンジは、極めて高い出力の信号の存在下にて、極めて低い出力の信号を測定すると同時に、呈示する能力に起因する。この種の測定装置のダイナミックレンジは、干渉信号によって狭められ、そして、それは、解析されるべき測定信号または生成されるべき発生器信号に対して、測定装置内にて不要に重畳される。
【０００４】
これらのシステム固有の干渉信号は、種々の干渉源に起因する。考慮すべき干渉要因は、局所発振器からの位相雑音や受信機段階およびミキサからの雑音によってもたらされ、そして、それは、実際には干渉レベルは比較的低いが、確率的性質のために補償がより困難である。さらに重要な干渉源となるのは、測定器内の非線形機能ユニット、すなわち、ミキサおよびアナログディジタル変換器であり、これらは、解析すべき周波数領域内の付加スペクトル線において認識できる測定および発生器信号の非線形ひずみをもたらす。最後に、有用な信号、すなわち、解析すべき測定信号および生成すべき発生器信号は、中間周波数領域へと混合される測定信号、または、発生器信号の信号経路あるいはミキサ信号の信号経路に結合された、測定器内で生成された高周波信号、すなわち基準周波数、クロック周波数およびネットワーク周波数により汚染される。さらに、この高周波干渉が個々の信号経路に組み込まれたフィルタによって十分に減衰されることはない。これらの経路は、位相制御ループの高いダイナミック要求やミキサ信号の高い閾値周波数などの種々の理由により、設計上一般に極めて広帯域だからである。
【０００５】
原則的に、図１による周波数Ｆziにおいて、各スペクトル線がミキサ信号の周波数ＦLOに対して、一定の周波数間隔Δｆを示す干渉信号と、図２によるスペクトルが絶対固定されてミキサ信号の周波数ＦLOから独立している干渉信号とを区別することができる。干渉信号の第１の群には、例えば、ミキサにおけるミキサ信号を変調する結合された高周波信号または非線形ひずみにより生成された高次相互変調積のスペクトル成分が含まれる。干渉信号の第２の群には、例えば、ミキサ出力において結合された測定および発生器信号の個々の信号経路に組み込まれた分周器の高周波信号が含まれる。
【０００６】
この種の測定器のダイナミックレンジを向上させるためには、これらのシステム固有の干渉信号を、解析すべき周波数領域内で有用信号すなわち解析すべき測定信号および生成すべき発生器信号から分離し、かつ／または解析すべき周波数領域から完全に除去しなければならない。
【０００７】
特許文献１に記載されたスペクトルアナライザでは、解析すべき測定信号が、いくつかの測定において、ミキサによりいくつかの周波数領域へと混合され、これらの領域は相互に周波数変換され、アナログディジタル変換器により変換され、さらにフーリエ変換に供せられる。フーリエ変換から得られた個々のスペクトルは、関連するミキサ周波数により周波数変換された有用な信号のスペクトル成分とともに、例えば、ミキサまたはアナログディジタル変換器において生成されたいかなる周波数変換をも受けていない干渉信号スペクトル成分も含んでいる。その後、周波数変換ユニットにおいて、フーリエ変換において得られた個々のスペクトルのすべてが、ミキサにおいて周波数変換された周波数値の分だけ逆変換される。このように周波数変換されたスペクトルが、平均化ユニットにおける周波数ユニットを参照して平均化されると、有用信号スペクトル成分は、各スペクトルにおける同一周波数位置のために保持され、一方、干渉信号スペクトル成分は、各スペクトルにおける統計的分布のために減衰される。
【０００８】
このスペクトルアナライザの欠点は、干渉信号スペクトル成分が、平均化ユニットにより減衰されるだけであって、解析すべき周波数領域から除去されるわけではないということである。
【０００９】
また、特許文献２の切換え構成も、解析すべき測定信号をミキサにおいていくつかの周波数領域、つまり、この場合には、２つの周波数領域へと周波数変換し、次に、周波数変換された測定信号のそれぞれを、アナログディジタル変換し、フーリエ変換によって、当該周波数変換された測定信号に属するスペクトルを生成することを提供する。異なって周波数変換された測定信号の２つのスペクトルは、シフトレジスタを介して、同一周波数位置へと逆に移され、この位置では２つのスペクトルの有用信号スペクトル成分が同一周波数で配置されることになる。一方、２つのスペクトルの干渉信号スペクトル成分は異なる周波数で配置される。特許文献２の切換え構成は、２つのスペクトルを比較することによって、比較器が、有用信号スペクトル成分のみを含み干渉信号スペクトル成分を含まない新しいスペクトルを生成するという点で、特許文献１の構成と異なっている。
【００１０】
特許文献２の切換え構成には、解析すべき測定信号のスペクトル中の干渉信号スペクトル成分がフーリエ変換の周波数分解能によってのみ消去されるという欠点がある。この構成では、有用信号スペクトル成分に対してこの周波数分解能よりも小さい周波数間隔を持つ干渉信号スペクトル成分が、有用信号スペクトル成分に重畳されるため、比較器において当該有用信号スペクトル成分および干渉信号スペクトル成分の誤った消去が生じる。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０８４１５６９Ｂ１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，７９１，５７７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明が立脚する目的は、高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のための方法および装置であって、測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるために、測定装置において生成されたすべての干渉信号スペクトル成分、特に、解析すべき周波数領域内の有用信号スペクトル成分に近接した周波数における干渉信号スペクトル成分が、減衰されるだけでなく、解析すべき周波数領域からほぼ完全に除去される方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、請求項１の特徴を有する高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法、ならびに請求項１１の特徴を有する高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための装置により達成される。
【００１３】
高い周波数分解能を伴った高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析のために、解析すべき測定信号の周波数領域へのフーリエ変換および周波数領域におけるその後のスペクトル解析の代わりに、解析すべき測定信号の中間周波数フィルタの分解能帯域幅への逐次的周波数変換、すなわち掃引が、ミキサにより実行される。このようにして、スペクトルおよび／またはネットワーク解析の分解能を、分解能帯域幅により決定することができる。
【００１４】
本発明による方法および装置を用いると、測定装置の中で生成された干渉信号のスペクトル成分の１つが、中間周波数フィルタの分解能帯域幅に入った場合には、当該干渉信号のスペクトル線は、第２の周波数変換によって、中間周波数フィルタの分解能帯域幅外に戻されるため、解析すべき周波数領域の望ましくない汚染は生じない。まったく同様にして、測定装置の中で生成された干渉信号が、測定のために測定装置の中で生成された発生器信号から除去される。したがって、干渉信号スペクトル成分の信号レベルより低いレベルのスペクトル成分を有する測定および／または発生器信号を、測定装置を用いて解析および／または生成することもでき、そして、それゆえ、ダイナミックレンジおよび測定確度が高められた測定装置を実現できる。
【００１５】
干渉信号の干渉源に応じて、異なった方法で、干渉信号のスペクトル成分を、中間周波数フィルタの分解能帯域幅外へ移動することができる。
【００１６】
スペクトル成分が、ミキサ信号のミキサ周波数ＦLOに対して、一定の周波数間隔を示す干渉信号の場合には、これらのスペクトル成分を、ミキサ周波数ＦLOの周波数変換により、比較的簡単に、中間周波数フィルタの分解能帯域幅から外に移動することができる。
【００１７】
ミキサ信号のミキサ周波数ＦLOを移動させる代わりに、中間周波数フィルタの中央周波数ＦMを移動させる場合には、同様な効果が達成される。中間周波数フィルタの分解能帯域幅ΔＦZFを低減させることによって、干渉信号のスペクトル成分が、中間周波数フィルタの分解能帯域幅から消失するようにすることも可能である。
【００１８】
最後に、ミキサ信号のミキサ周波ＦLO数から完全に独立した所与の周波数Ｆziに固定された干渉信号のスペクトル成分を、中間周波数フィルタの分解能帯域幅外へ移動することができる。この場合には、混合信号の信号経路に連結された、測定装置において生成された、基準周波数、クロック周波数およびネットワーク周波数の高周波信号、発生器信号または搬送波信号が含まれ、これらの信号の周波数は、分割係数の一時的な変化により、信号経路の中に統合された分周器によって、変化されることができ、それにより、中間周波数フィルタの分解能帯域幅外へ移動させることができる。このような場合に、測定または発生器信号の周波数の変化を回避するために、当該分周器における分割係数を、解析すべき測定信号または生成すべき発生器信号の周波数分割に必要な分割係数値に対して、対称に配置される２つの値の間で、周期的に切り換えなければならない。
【００１９】
干渉信号スペクトル成分の最適な除去は、中間周波数フィルタの伝送関数のゼロ位置への周波数変換により達成される。この場合には、干渉信号スペクトル線について、伝送関数の最短ゼロ位置への周波数変換が行われる。中間周波数フィルタの伝送関数は、ｓｉ関数に類似していることから、最大所要周波数変換は、この伝送関数の２つのゼロ位置の間の間隔の半分（ｓｉ関数に類似している伝送関数の「主ローブ」の周波数幅の半分）に限定される。
【００２０】
高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための本発明による方法および装置の典型的な実施形態を、添付の図面を参照して、以下に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図３は、高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための本発明による装置を示している。
【００２２】
測定装置１、例えば、スペクトルアナライザまたはネットワークアナライザは、本発明にとって重要な機能ユニットに限定して、図３中に、模式的に図示されている。測定装置１は、基本的に、発生器信号生成ユニット２、被測定装置（ＤＵＴ）３、方向性結合器４およびスペクトル解析実行ユニット５からなる。
【００２３】
測定されるべき被測定装置３は、信号線６を介して、発生器信号により励起される。発生器信号または被測定装置３から反射された測定信号は、信号線６に設置された方向性結合器を介して受信され、そして、信号線７を介して、スペクトル解析実行ユニット５へ供給される。
【００２４】
発生器信号は、信号線６を介して、被測定装置３へ供給される前に、ミキサ信号により、ミキサ８を介して、高周波領域から中間周波数領域へと変換される。この目的のために、高周波発生器信号の周波数は、第１の位相制御ループ９において調整され、また、ミキサ信号の周波数は、第２の位相制御ループ１０において調整される。
【００２５】
ここで、第１の位相制御ループ９は位相検出器１１を含み、そして、それは、分周器１２において可調整分割係数ｎだけ周波数が分割された電圧制御式周波数発振器（ＶＣＯ）１３の出力での高周波発生器信号の実際周波数値と、分周器１４において可調整分割係数ｎだけ周波数が分割された周波数基準値との間のシステム偏差を決定する。位相検出器１１の後に配置された低域フィルタ１５は、第１の位相制御ループ９に所与の制御ダイナミックを与える。直列接続された電圧制御式周波数発振器１３は、位相検出器１１によって決定されたシステム偏差に応じて、高周波発生器信号の周波数を修正する。第１の位相制御ループ９の出力での高周波発生器信号の周波数は、分周器１２の分割係数ｎによる周波数基準値ｎREFの周波数分割により決定される。第１の位相制御ループ９の出力での高周波発生器信号の周波数レベルは、電圧制御式周波数発振器１３における第１の位相制御ループ９の入力での周波数基準値ｎREFの周波数レベルと比較される。
【００２６】
同様に、第２の位相制御ループ１０は位相検出器１６を含み、そして、それは、分周器１７において可調整分割係数ｎだけ周波数が分割された電圧制御式周波数発振器１８の出力でのミキサ信号の実際周波数値と、分周器１９において可調整分割係数ｎだけ周波数が分割された周波数基準値ｎREFとの間の偏差を決定する。位相検出器１６に続く低域フィルタ２０は、第２の位相制御ループ１０に所与の制御ダイナミックを与える。直列接続された電圧制御式周波数発振器１８は、位相検出器１６によって決定されたシステム偏差に応じて、ミキサ信号の周波数を修正する。第２の位相制御ループ１０の出力でのミキサ信号の周波数は、分周器１２の分割係数ｎによる周波数基準値ｎREFの周波数分割により決定される。第２の位相制御ループ１０の出力での高周波ミキサ信号の周波数レベルは、電圧制御式周波数発振器１８における第２の位相制御ループの入力での周波数基準値ｎREFの周波数レベルと比較される。
【００２７】
重畳原理にしたがって動作するスペクトルおよび／またはネットワーク解析実行ユニット５では、局所発振器２２の周波数同調用信号が、先行技術に基づいて、鋸波発生器２１の周波数ランプに沿って生成される。局所発振器２２により生成されたミキサ信号は、可変周波数信号であり、その周波数領域は、鋸波発生器２１の周波数ランプにより決定される。ミキサ２３に続く中間周波数フィルタ２４の分解能帯域幅への、信号線７における有効測定信号の第１の周波数変換は、後続のミキサ２３において、ミキサ信号で行われ、そのため、測定信号の当該周波数領域は、中間周波数フィルタ２４の分解能帯域幅まで逐次的に移動される。
【００２８】
次の検出器２５では、中間周波数フィルタ２４において、逐次的に移動された測定信号のレベルが決定され、そして、図式表示のために、鋸波発生器２１により同期されたディスプレイ装置２６へ供給される。
【００２９】
さらに、高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための本発明による装置は、干渉信号スペクトル成分周波数識別ユニット２７を含むことができ、そして、これらの干渉信号は、ディスプレイ装置２６において表示され、また、信号線３０を介して、干渉信号スペクトル成分周波数識別ユニット２７へ送られる。干渉信号のスペクトル成分の識別された周波数は、信号線３１を介して、上位手順制御ユニット２８へ送られ、そして、該ユニットは、干渉信号の干渉源を決定し、それに基づいて各場合における第２の周波数変換の適切な周波数変換方式を選択し、第２の周波数変換の周波数偏差および当該第２の周波数変換の正確な時間を決定する。
【００３０】
第２の周波数変換の正確な時間を決定するために、上位手順制御ユニット２８は、信号線３２を介して、局所発振器２２の出力でのミキサ信号の現在の周波数を受け取る。第２の周波数変換の適切な周波数変換方式、第２の周波数変換の周波数偏差および第２の周波数変換の正確な時間は、上位手順制御ユニット２８から、信号線３３を介して、第２の周波数変換を制御するためのユニット２９へ送られる。周波数変換制御ユニット２９は、信号線３４を介して、測定装置１の各機能ユニットにおける、第２の周波数変換の各周波数変換方式に関連するパラメータを制御する。
【００３１】
図４は、高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための本発明による方法のフローチャートを示す。
【００３２】
第１の手順段階Ｓ１０では、ディスプレイ装置２６において表示されたスペクトルおよび／またはネットワーク解析の結果に基づいて、干渉信号のスペクトル成分の周波数が決定される。この場合には、解析すべき測定信号のスペクトル成分から干渉信号のスペクトル成分を分離するために、スペクトルおよび／またはネットワーク解析実行ユニット５に、既知のスペクトルを持つ標準化された測定信号が供給される。スペクトルおよび／またはネットワーク解析実行ユニット５からの測定結果から標準化された測定信号のスペクトル成分を消去した後、干渉信号スペクトル成分周波数識別ユニット２７からの干渉信号のスペクトル成分の周波数は、信号線３０を介して、スペクトルおよび／またはネットワーク解析実行ユニット５から比較的簡単に読み出すことができる。
【００３３】
次の手順段階Ｓ２０では、各干渉信号に関連する干渉源が識別される。この場合には、ミキサ周波数ＦLOに対して一定の周波数間隔で位置する干渉信号のスペクトル成分またはミキサ周波数ＦLOから独立して固定された周波数で位置する干渉信号のスペクトル成分のいずれが含まれるかが、基本的に確定される。これは、干渉信号スペクトル成分周波数識別ユニット２７を介して、ミキサ周波数ＦLOの変化およびミキサ周波数ＦLOに対する干渉信号のスペクトル成分の周波数間隔のその後の測定により決定できる。また、干渉信号がミキサ信号の信号経路あるいは測定および／または発生器信号の信号経路のいずれに結合されているかについて決定することができる。ミキサ信号あるいは標準化された測定および／または発生器信号の周波数を変化させることにより、識別された干渉信号のスペクトル成分の周波数が、干渉信号スペクトル成分周波数識別ユニット２７を介して決定され、また、識別された干渉信号のスペクトル成分の決定された周波数変化から、干渉信号の干渉源に関して、推断することができる。
【００３４】
手順段階Ｓ２０の結果に基づいて、第２の周波数変換の方式が、次の手順段階Ｓ３０において決定される。この場合には、例えば、下記の第２の周波数変換方式が対象となり得る。
【００３５】
（１）中間周波数フィルタ２４の中央周波数ＦMの変更、
（２）中間周波数フィルタ２４の分解能帯域幅ΔＦZFの変更、
（３）第２の位相制御ループ１０の分周器１７および１９の分割係数ｎの変更による、発生器信号の混合に関与するミキサ８のミキサ周波数の周波数変換、
（４）解析すべき測定信号の混合に関与するミキサ２３のミキサ周波数ＦLOの周波数変換、ならびに
（５）第１の位相制御ループの出力での高周波発生器信号の平均周波数を決定する分割係数ｎ0に対称な２つの分割係数ｎ1とｎ2との間での第１の位相制御ループ９の分周器１２および１４の分割係数ｎの周期的な切換えによる干渉信号のスペクトル線の周波数変換。
【００３６】
（５）による周波数変換方式を用いると、変換すべき干渉信号のスペクトル線は、いずれの場合にも、中間周波数フィルタ２４の分解能帯域幅ΔＦZFのはるか外側に移動させられるので、図６に示すように、中間周波数フィルタ２４の中央周波数ＦMに対して、例えば、中間周波数フィルタ２４の分解能帯域幅ΔＦZFの５倍の正および負の間隔をおいて、周期的に配置されることとなり、したがって、スペクトルおよび／またはネットワーク解析実行ユニット５の当該分解能領域の外側に配置される。
【００３７】
次の手順段階Ｓ４０では、第２の周波数変換の所要周波数偏差が決定される。一般的な応用例の場合には、手順段階Ｓ１０において決定された干渉信号スペクトル成分の周波数、および、中間周波数フィルタ２４の中央周波数ＦＭに対する中間周波数フィルタ２４の分解能帯域幅ΔＦZFに応じて、干渉信号スペクトル成分が中間周波数フィルタ２４の中央周波数ＦMに対して、十分に離れた周波数間隔、例えば、中間周波数フィルタ２４の分解能帯域幅ΔＦZFの５倍の間隔をおいて配置されることになるように、第２の周波数変換について周波数偏差が決定される。
【００３８】
好適な応用例の場合には、干渉信号の各スペクトル線が、干渉信号のスペクトル線の原スペクトル周波数の最も近くに配置される中間周波数フィルタ２４の伝送関数のゼロ位置に配置されることになるように、第２の周波数変換の周波数偏差が選択される。図５による中間周波数フィルタ２４の伝送関数は、ｓｉ関数に類似した伝送関数を有するため、中間周波数フィルタ２４の分解能帯域幅ΔＦZF内の干渉信号スペクトル成分の原周波数位置で、実行すべき第２の周波数変換の最大周波数偏差、例えば、図５においては、ｆM±０．５．ΔＦZF＝１．２８ＧＨｚ±１２０Ｈｚは、伝送関数の２つのゼロ位置の間隔の半分に制限される。干渉信号スペクトル成分が、当初は中間周波数フィルタ２４の伝送関数の「主ローブ」ではなく「従ローブ」の１つに配置されている場合には、干渉信号スペクトル成分の減衰は、この場合にも、干渉信号スペクトル成分がｓｉ関数に類似した伝送関数の「従ローブ」に最短のゼロ位置に配置されることになる第２の周波数変換によって可能である。有効つまり可変の中間周波数帯域幅ΔＦZFの場合で、ミラー周波数領域における干渉信号スペクトル成分の発生を伴う手順は、この発生が既に抑制されているのでなければ、同様に扱われる。
【００３９】
最後の手順段階Ｓ５０においては、前の手順段階Ｓ３０において選択された周波数変換方式および直前の手順段階Ｓ４０において、第２の周波数変換制御ユニット２９によって決定された第２の周波数変換の周波数偏差から、制御すべき測定器１の関連する機能ユニットの第２の周波数変換のそれぞれに関連するパラメータが信号線３４を介して制御される。第２の周波数変換の時間は、干渉信号の各スペクトル線が中間周波数フィルタ２４の分解能帯域幅ΔＦZF付近に入る場合には、スペクトル解析実行ユニット５の掃引手順に基づいて設定される。この時間は、手順段階Ｓ１０において、干渉信号スペクトル成分周波数識別ユニット２７により決定される局所発振器２２の所与の掃引周波数での干渉信号の当該スペクトル線の周波数位置と、信号線３２を介して決定され、第２の周波数変換制御ユニット２９へ時間同期させて送られた局所発振器２２の現在の掃引周波数ＦLOとの検出により、上位手順制御ユニット２８によって決定される。
【００４０】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。特に、ここに記載してはいないが、本明細書で検討されていない高周波電子信号のスペクトル解析用測定器における干渉信号の他の干渉源と共に用いられる第２の周波数変換のためのさらなる周波数変換方式を、本発明により考慮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】「掃引」ミキサ信号に対する一定の周波数間隔を持つ干渉信号スペクトル成分のグラフを示す。
【図２】「掃引」ミキサ信号に対する独立した周波数間隔を持つ干渉信号スペクトル成分のグラフを示す。
【図３】高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための本発明による装置のブロック回路図を示す。
【図４】高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための本発明による方法のフローチャートを示す。
【図５】中間周波数フィルタの伝送関数のスペクトル表示を示す。
【図６】周期的に周波数が変化する干渉信号スペクトル成分のグラフを示す。
【符号の説明】
【００４２】
１    測定装置
２    発生器信号生成ユニット
３    被測定装置
４    方向性結合器
５    スペクトル解析実行ユニット
８    ミキサ
９    第１の位相制御ループ
１０  第２の位相制御ループ
１１  位相検出器
１２  分周器
１３  発振器
１４  分周器
１５  低域フィルタ
１６  位相検出器
１７  分周器
１８  発振器
１９  分周器
２０  低域フィルタ
２１  鋸波発生器
２２  局所発振器
２３  ミキサ
２４  中間周波数フィルタ
２５  検出器
２６  ディスプレイ装置
２７  干渉信号スペクトル成分周波数識別ユニット
２８  上位手順制御ユニット
２９  周波数変換制御ユニット
【図１】
2005292147.tif 000003
【図２】
2005292147.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月2日(2005.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある周波数領域内の高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置（１）のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法であって、
ここで、ミキサ（２３）によって、第１の周波数変換を実行し、該第１の周波数変換により、前記高周波電子信号のスペクトルが、前記測定装置（１）の中間周波数フィルタ（２４）の分解能帯域幅（ΔＦZF）内で、逐次的にイメージされて、
第２の周波数変換により、前記測定装置（１）において生成された干渉信号の各スペクトル線が、前記中間周波数フィルタ（２４）の分解能帯域幅（ΔＦZF）から外へ移動されることを特徴とするスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項２】
前記第２の周波数変換が、前記中間周波数フィルタ（２４）の中央周波数（ＦM）の周波数変換により行われることを特徴とする請求項１に記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項３】
前記第２の周波数変換が、前記高周波電子信号の第１の周波数変換のための前記ミキサ（２３）のミキサ周波数（ＦLO）の周波数変換により行われることを特徴とする請求項１または２に記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項４】
前記第２の周波数変換が、前記測定装置（１）の第１の位相制御ループ（９）における分周器（１２,１４）の２つの分割係数（ｎ1およびｎ2）間での周期的切換えによる前記干渉信号のスペクトル線の周波数変換により行われることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項５】
前記２つの分割係数（ｎ1およびｎ2）が、前記第１の位相制御ループ（９）において生成された高周波発生器信号の周波数に対応する前記分周器（１２,１４）の分割係数（ｎ0）に対して対称であることを特徴とする請求項４に記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項６】
前記第２の周波数変換が、前記中間周波数フィルタ（２４）の分解能帯域幅（ΔＦZF）の増大により行われることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項７】
前記第２の周波数変換が、前記測定装置（１）において生成された高周波発生器信号を混合するためのミキサ（８）のミキサ周波数の周波数変換により行われることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項８】
前記第２の周波数変換により、前記測定装置（１）において生成された干渉信号の各スペクトル線が、前記中間周波数フィルタ（２４）の伝送関数のゼロ位置を持つスペクトル周波数に配置されるようになることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項９】
前記測定装置（１）において生成された干渉信号の各スペクトル線が、前記第２の周波数変換により、前記中間周波数フィルタ（２４）の伝送関数の最短ゼロ位置のスペクトル周波数へ移動されることを特徴とする請求項８に記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項１０】
前記第２の周波数変換の前に、前記干渉信号のスペクトル線の周波数の識別、前記干渉信号の干渉源の決定および複数の第２の周波数変換からの適切な第２の周波数変換の選択が行われることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための方法。
【請求項１１】
所与の周波数範囲内の高周波電子信号のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置（１）のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための装置であって、該信号は、前記測定装置（１）のミキサ（２３）による第１の周波数変換により、前記測定装置（１）の中間周波数フィルタ（２４）の分解能帯域幅（ΔＦZF）内へ逐次的にイメージされる装置において、
第２の周波数変換を制御するためのユニット（２９）を含むことを特徴とするスペクトルおよび／ネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび側的確度を高めるための装置。
【請求項１２】
前記測定装置（１）内で生成された干渉信号スペクトル成分周波数識別ユニット（２７）と、上位手順制御用ユニット（２８）とをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のスペクトルおよび／またはネットワーク解析用測定装置のダイナミックレンジおよび測定確度を高めるための装置。
【外国語明細書】
2005292147000001.pdf