【手続補正書】
【提出日】平成18年10月30日(2006.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  被測定デバイス（ＤＵＴ）のノイズ因子を決定する方法であって、
入力として測定信号ＴＥＳＴを前記ＤＵＴに加える工程であって、前記測定信号ＴＥＳＴが同時に第１の周波数帯域内に第１の電力ＰHと第２の周波数帯域内に第２の電力ＰCを有し、前記ＤＵＴが前記測定信号ＴＥＳＴに応じて出力信号ＯＵＴＰＵＴを発生するように前記第１と第２の周波数帯域が前記測定信号の異なる周波数範囲に亘っており、前記出力信号ＯＵＴＰＵＴが第１の周波数帯域内に第３の電力ＰHOと第２の周波数帯域内に第４の電力ＰCOを有しているものと、
前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの第３の電力ＰHOと第４の電力ＰCOを計測する工程と、
ノイズ因子を第１の電力ＰHと第２の電力ＰCと第３の電力ＰHOと第４の電力ＰCOの各値の組み合わせとして算出する工程を有する方法。
【請求項２】  前記第１の電力ＰHが前記第２の電力ＰCよりも実質的に大きいことを特徴とする前記請求項１に記載の方法。
【請求項３】  前記測定信号ＴＥＳＴが、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域を含む周波数範囲内の全ての周波数において非ゼロである電力密度を有する広帯域信号であることを特徴とする前記請求項１に記載の方法。
【請求項４】  測定信号ＴＥＳＴの電力密度が前記周波数範囲に亘って実質的に周波数と共に変動することを特徴とする前記請求項３に記載の方法。
【請求項５】  更に、単独の周波数信号を発生する工程と、
前記単独の周波数信号を変調して前記測定信号ＴＥＳＴを発生する工程を有することを特徴とする前記請求項１に記載の方法。
【請求項６】  前記単独の周波数信号を変調して前記測定信号ＴＥＳＴを発生する工程において、前記単独の周波数信号が擬似ランダム的に変調されることを特徴とする前記請求項５に記載の方法。
【請求項７】  前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域が同じ帯域幅であることを特徴とする前記請求項１に記載の方法。
【請求項８】  ノイズ因子を第１の電力ＰHと第２の電力ＰCと第３の電力ＰHOと第４の電力ＰCOのそれぞれの組み合わせとして算出する工程が、
量［（ＴH／Ｔ0−１）−Ｙ（ＴC／Ｔ0−１）］（Ｙ−１）
を算出するサブ工程を有するが、ここで、Ｙ＝ＰHO／ＰCOであり、Ｔ0は定数であり、ＴH＝ＰH／ｋＢで、ＴC＝ＰC／ｋＢでｋがボルツマン定数であり、Ｂが前記帯域幅であることを特徴とする前記請求項７に記載の方法。
【請求項９】  Ｔ0が２９０°Ｋであることを特徴とする前記請求項８に記載の方法。
【請求項１０】  前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの前記第３の電力ＰHOと前記第４の電力ＰCOを計測する工程が、入力として前記出力信号ＯＵＴＰＵＴを、複数のデータ成分を有する出力データシーケンスＤＡＴＡを発生するタイプのスペクトラムアナライザに加えるサブステップを有し、シーケンスの連続するデータ成分が前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの連続する周波数帯域の電力を示しており、前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの連続する周波数帯域が前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域を含んでいることを特徴とする前記請求項１に記載の方法。
【請求項１１】  前記スペクトラムアナライザが、
出力信号ＯＵＴＰＵＴの時間的に変化する挙動を表している時間領域のデータを生成するサブ工程と、
離散フーリエ変換によって前記時間領域のデータを前記出力データシーケンスＤＡＴＡに変換するサブ工程を行うことを特徴とする前記請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】  被測定デバイス（ＤＵＴ）のノイズ因子を決定する方法であって、
入力として測定信号ＴＥＳＴを前記ＤＵＴに加える工程であって、前記測定信号ＴＥＳＴが複数の周波数帯域のそれぞれにおいて実質的な電力を有し、前記ＤＵＴが前記測定信号ＴＥＳＴに応じて出力信号ＯＵＴＰＵＴを発生するような前記測定信号の異なる周波数範囲に前記複数の周波数帯域が亘っており、前記出力信号ＯＵＴＰＵＴが前記周波数帯域のそれぞれ実質的な電力を有しているものと、
前記複数の周波数帯域のそれぞれにおいて前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの電力を計測する工程と、
前記周波数帯域の少なくとも２つにおいて、前記測定信号ＴＥＳＴの電力と前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの計測された電力のそれぞれの値の組み合わせとしてノイズ因子を算出する工程を有する方法。
【請求項１３】  更に、単独の周波数信号を発生する工程と、
前記単独の周波数信号を変調して前記測定信号ＴＥＳＴを発生する工程を有することを特徴とする前記請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】  前記複数の周波数帯域のすべてが同じ帯域幅であることを特徴とする前記請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】  前記周波数帯域の少なくとも２つにおいて、ノイズ因子を前記測定信号ＴＥＳＴの電力と前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの計測された電力のそれぞれの値の組み合わせとして算出する工程が、
量［（ＴH／Ｔ0−１）−Ｙ（ＴC／Ｔ0−１）］（Ｙ−１）
を算出するサブ工程を有するが、ここで、Ｙ＝ＰHO／ＰCOであり、Ｔ0は定数であり、ＴH＝ＰH／ＫＢであり、ＴC＝ＰC／ＫＢであり、Ｋがボルツマン定数であり、ＰHOとＰCOは前記周波数帯域のうちの二つにおいて前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの計測された電力であり、前記ＰHとＰCが前記周波数帯域のうちの二つにおいて前記測定信号ＴＥＳＴの電力であり、Ｂが前記帯域幅であることを特徴とする前記請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】  前記複数の周波数帯域のそれぞれにおいて前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの電力を計測する工程が、入力として前記出力信号ＯＵＴＰＵＴを、複数のデータ成分を有する出力データシーケンスＤＡＴＡを発生するタイプのスペクトラムアナライザに加えるサブステップを有し、前記データシーケンスＤＡＴＡのそれぞれのデータ成分が前記複数の周波数帯域の個々の一つにおける前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの電力を示していることを特徴とする前記請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】  前記スペクトラムアナライザが、
出力信号ＯＵＴＰＵＴの時間的に変化する挙動を表している時間領域のデータを生成するサブ工程と、
離散フーリエ変換によって前記時間領域のデータを前記出力データシーケンスＤＡＴＡに変換するサブ工程を行うことを特徴とする前記請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】  被測定デバイス（ＤＵＴ）のノイズ因子を決定する装置であって、該装置が、
前記ＤＵＴへの入力測定信号ＴＥＳＴを発生する手段であって、前記測定信号ＴＥＳＴが複数の周波数帯域のそれぞれにおいて実質的な電力を同時に有し、前記ＤＵＴが前記測定信号ＴＥＳＴに応じて出力信号ＯＵＴＰＵＴを発生するような前記測定信号の異なる周波数範囲に前記複数の周波数帯域が亘っており、前記出力信号ＯＵＴＰＵＴが前記複数の周波数帯域のそれぞれ実質的な電力を有しているものと、
前記周波数帯域の少なくとも２つにおいて前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの電力を計測する手段であって、前記周波数帯域の少なくとも２つにおいて前記測定信号ＴＥＳＴの電力と前記周波数帯域の少なくとも２つにおいて前記出力信号ＯＵＴＰＵＴの計測された電力のそれぞれの値の組み合わせとしてノイズ因子を算出するものを有する装置。
【請求項１９】  前記測定信号ＴＥＳＴを発生する手段が、
単独の周波数信号を発生する手段と、
前記単独の周波数信号を変調して前記測定信号ＴＥＳＴを発生する手段の各工程を有することを特徴とする前記請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】  前記複数の周波数帯域のすべてが同じ帯域幅であることを特徴とする前記請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】  無線周波数の被測定デバイス（ＤＵＴ）のノイズ因子を計測する方法であって、
前記ＤＵＴをランダムに変調された正弦波信号によってドライブする工程と、
前記出力信号の異なる周波数範囲に亘る一組の均等なサイズを有する周波数帯域のそれぞれにおいて結果的に得られるＤＵＴ出力信号ＯＵＴＰＵＴの電力を計測する工程と、
前記複数の周波数帯域のそれぞれにおいて、ランダムに変調された正弦波の電力と前記ＤＵＴ出力信号ＯＵＴＰＵＴの計測された電力の組み合わせとして前記ノイズ因子を算出する工程を有する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
入力信号ノイズ電力Ｐ0＝ｋＴ0Ｂがいかなる重要な狭い周波数帯域Ｂに亘っても知られているので、その重要な帯域に亘って増幅器の出力電力ＰNOを計測することによって、式［９］からノイズ指数Ｆを計算することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
ホットな温度ＴHとコールドな温度ＴCにおける抵抗からのノイズ信号によって交互にドライブされるデバイスの周知の「Ｙファクタ」法は、
Ｙ＝ＰHO／ＰCO                ［１２］
として定義されるが、ここで、ＰHOは、ある関連する帯域に亘ってホットな温度の抵抗に応じて生成されたデバイス出力信号の電力であり、ＰCOはある関連帯域に亘ってコールドな温度の抵抗に応じて生成されたデバイス出力信号の電力である。式［１１］のＰNOにＰHOを、そして、ＴIにＴHを代入すると、
ＰHO＝ＧｋＢ（ＴH＋ＴE）            ［１３］
が得られる。式［１１］のＰNOにＰCOを、そして、ＴIにＴCを代入すると、
ＰCO＝ＧｋＢ（ＴC＋ＴE）            ［１４］
が得られる。式［１２］に式［１３］と［１４］を代入して、ＴEに対して解くと、
ＴE＝（ＴH−ＹＴC）／（Ｙ−１）            ［１５］
となる。ＰNA＝ＧｋＢＴEであるので、式［８］から、
Ｆ＝１＋ＰE／Ｐ0                ［１６］
となる。ＰE＝ｋＴEＢでありＰ0＝ｋＴ0Ｂであるので、式［１６］から、
Ｆ＝１＋ＴE／Ｔ0                ［１７］
となる。式［１７］に式［１５］を代入して、各項を再整理すると、
Ｆ＝［（ＴH／Ｔ0−１）−Ｙ（ＴC／Ｔ0−１）］（Ｙ−１）      ［１８］
となる。したがって、温度ＴHとＴCが知られていて、そして、Ｔ0が公知の定数であるので、ＰHOとＰCOを計測でき、式［１２］にしたがってＹを算出し、更に、式［１８］を用いてＦを算出する。式［１８］が帯域幅Ｂには無関係であることに注意して下さい。ＤＵＴの出力電力ＰHOとＰCOが同じ帯域幅に亘って計測されている限り、計測が行われた正確な帯域幅を知ることは不必要である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の方法は、測定信号ソースとして特定の温度に保持された抵抗を使用する必要がないので、先行技術のシステムに比べて自動測定装置の環境において容易にノイズ指数計測を実現する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
帯域幅Ｂの無線周波数スペクトラムのいずれかの狭い周波数帯域内で、ある温度Ｔに保持された抵抗は、帯域幅Ｂの無線周波数スペクトラムのいずれかの部分において、
Ｐ＝ｋＴＢ            ［２０］
である電力Ｐを有するノイズ信号を生成するが、ここで、ｋはボルツマン定数である。２９０°Ｋで抵抗により発生された抵抗ノイズ電力Ｐ0が比較的に小さくて予測されるものであるので、ノイズ指数Ｆに関して無線周波数ＤＵＴを測定するときに、適切な標準電力源を構成することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
Ｙ−ファクタ法においては、既知の「ホットな」温度ＴHに保持された抵抗によって発生された入力測定信号でＤＵＴがスティミュレートされる。そして、帯域幅Ｂのいずれかの狭い周波数帯域内のＤＵＴの出力信号の出力電力ＰHOが計測された。ＤＵＴは、また、既知の「コールドな」温度ＴCに保持された抵抗によって発生された入力測定信号でスティミュレートされる。そしてＤＵＴの出力信号の出力電力ＰCOは、同じ狭い周波数帯域に亘って測定される。ＤＵＴのノイズ指数Ｆは、そして、
Ｆ＝［（ＴH／Ｔ0−１）−Ｙ（ＴC／Ｔ0−１）］（Ｙ−１）      ［２１］
として算出されるが、ここで、
Ｙ＝ＰHO／ＰCO              ［２２］
であり、
Ｔ0＝２９０°Ｋ            ［２３］
である。ＤＵＴ出力電力レベルＰHOとＰCOがＤＵＴにとって適切であり計測しやすいような範囲内になるように、ＴHとＴCの特定の値が選択される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図４は、図２のスペクトラムアナライザ２８をより詳細なブロック図形式で図示している。スペクトラムアナライザ２８は、出力信号ＯＵＴＰＵＴを９００ＭＨｚでシフトされた周波数スペクトラムを有する信号ＯＵＴＰＵＴ’に変換するダウンコンバータ４０と、出力信号ＯＵＴＰＵＴ’を濾過して重要な範囲外の周波数を取り除くバンドパスフィルタ４２と、濾過された出力信号ＯＵＴＰＵＴ’をその最大周波数の少なくとも２倍のレートでデジタル化してデータシーケンスＤＡＴＡ’を生成して出力するアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）４４を有する。そのデータシーケンスＤＡＴＡ’は、関係する周波数範囲に対する時間関数としての出力信号ＯＵＴＰＵＴの大きさを示している。デジタルフィルタ４６は、例えば、周知の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）のような離散フーリエ変換を実現して、データシーケンスＤＡＴＡ’を関係する周波数範囲内の一組の均等な範囲の周波数帯域のそれぞれにおける出力信号ＯＵＴＰＵＴの電力を表す出力データシーケンスＤＡＴＡに変換する。