(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全周波数バンド内で引き続く周波数測定点間を周波数ステップ状にスイッチ切り換えできるロックド発振器、
被測定対象物からの出力を測定するための周波数選択測定装置、
前記ロックド発振器のための引き続く周波数測定点の間の待ち時間を、同一の周波数測定点で前記の周波数選択測定装置が出力した少なくとも２つの直ぐ引き続く周波数測定結果の比較に依存して変えるため、前記ロックド発振器と前記周波数選択測定装置とに接続された制御ユニット、
を含む測定対象物の周波数に依存する測定パラメータ測定のためのネットワークアナライザー。
【請求項２】
前記制御ユニットが同一の周波数測定点においての引き続き得られる測定結果間の差を決定し、
もし、前記差がパラメータ許容値外にある場合には、前記の差が所定の許容値内に入るまでさらに測定が実行され、そして、
前記制御ユニットは前記ロックド発振器が次の周波数測定点へと切り換わることを許可するよう構成された、
請求項１に記載のネットワークアナライザー。
【請求項３】
前記制御ユニットは、ロックド発振器が自動的に次の周波数測定点へと切り換わるのを所定の最大時間の経過後許可することを特徴とした、
請求項１または２に記載のネットワークアナライザー。
【請求項４】
もし同一の周波数測定点での引き続き取られた測定結果の比較によって一定の傾向が決められない場合には、前記制御ユニットが自動的に前記ロックド発振器を次の周波数測定点へと切り換えるように制御することを特徴とした、
請求項１、２または３に記載のネットワークアナライザー。
【請求項５】
前記制御ユニットがマイクロプイロセッサーを含む、
請求項１に記載のネットワークアナライザー。
【請求項６】
ロックド発振器を全周波数バンド内で引き続く周波数測定点間にステップ状に切り換えること、
周波数選択測定装置で被測定対象物からの出力を測定すること、ならびに
制御ユニットを備え、その制御ユニットで、同一の周波数測定点での少なくとも２つの直ぐ引き続く測定結果の比較に依存し、前記ロックド発振器を引き続く周波数測定点間で切り換えるよう待ち時間を制御すること、
の各ステップを含む、測定対象物の周波数に依存する測定パラメータ測定のためのネットワークアナライザーの操作方法。
【請求項７】
待ち時間が現在の周波数測定点におけるネットワークアナライザーの過渡応答にマッチした請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ロックド発振器を全周波数バンド内で引き続く周波数測定点間にステップ状に切り換えること、
周波数選択測定装置で被測定対象物からの出力を測定すること、ならびに
制御ユニットを備え、その制御ユニットで、待ち時間が現在の周波数測定点におけるネットワークアナライザーの過渡応答にマッチするよう、前記ロックド発振器を引き続く周波数測定点間で切り換えるよう待ち時間を制御すること、
の各ステップを含む、測定対象物の周波数に依存する測定パラメータ測定のためのネットワークアナライザーの操作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は測定対象物の、周波数依存性測定パラメータを測定するためのネットワークアナライザーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周波数に依存する測定パラメータの測定ならびに表示のための、所定の全周波数バンド内で、引き続く周波数測定点間をステップ状に切り換えできる、ロックド発振器（周波数がロックされる発振器）、そのロックド発振器に同期して同調可能な周波数選択測定装置を持つものは既知である。たとえば、そのロックド発振器を用いて測定対象物の出力端におけるレベルおよび／または位相あるいはその他の高周波測定パラメータのごとき測定を行うためのネットワークアナライザーが知られている（例えばヨーロッパ特許０４７３９４９）。広帯域の測定対象物に対して、アナライザーが全周波数バンドをカバーするに必要とするいわゆるスイープ時間は、ネットワークアナライザーと測定対象物とで形成される全システムの過渡応答によって決められる。誤差のない測定を行うためには、狭帯域なバンドの測定の場合には、全システムが最長の過渡時間を示す周波数ポイントにおいてさえも、引き続く周波数測定点（周波数ステップ）間の待ち時間は十分大きく選び、十分な過渡応答が起るようにする必要がある。
【０００３】
実際には、たとえば、周波数に依存する低域通過特性のレベルカーブの測定に対して、フィルターのエッジ部においても十分な過渡応答時間が持てるようにするため、引き続く周波数測定点間で、全システムはたとえば、１００ｍｓの待ち時間を必要とする。しかし実際には通過帯域内では何のレベル変化も起こらないからこのような長い待ち時間は必要ないのである。このような低域通過特性の測定には、たとえば、（各周波数測定点での非常に小さな、たとえば、１００μｓの測定時間は無視するとして）３００の周波数測定点があるとき、引き続く周波数測定点間に３００ｍｓの待ち時間があると、全バンドでは、３０秒ものスイープ時間を必要とすることになる。
ネットワークアナライザーのスイープ時間を非常に大きく選び、そのアナライザーの中間周波数フィルターで、これに対応してこれを相殺するような測定を行う方法（米国特許第５,１１７,１７９号）も既に知られている。この既知の解決方法では、測定対象物自身の中での非常に速いスイープ時間から生ずる誤差は何等相殺されていないということも知られている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
［発明の目的と作用］
本発明の目的はスイープ時間が最小に抑えられたネットワークアナライザーを創り出すことである。
本発明によれば、各周波数測定点についての２つの引き続く周波数測定点間の待ち時間は、それぞれネットワークアナライザーの中間周波数フィルターならびに測定対象物の過渡応答に、したがって全システムの過渡応答に、マッチして選ばれている。それゆえ、全周波数バンドの引き続く周波数ステップで、それぞれに異なった待ち時間が使われる。このようにして、小さなアナライザーバンド幅を持つ低域通過特性の測定の期間において、周波数測定点がフィルターのエッジ部に来ると、そこではシステムの過渡応答にマッチして比較的大きな待ち時間がセットされる。また周波数測定点がこの低域通過フィルターの通過帯域に来るときには、システムの過渡滞留時間は非常に小さくなるから、待ち時間は最小にセットされる。したがて、より狭帯域測定の場合でも最小の測定時間で実行することができる。
【０００５】
［発明の概要］
この様な目的と作用を行うため、本発明の測定パラメータ測定のためのネットワークアナライザーは、
全周波数バンド内で引き続く複数の周波数測定点間をステップ状にスイッチ切り換えできるロックされた発振器（以下本発明でロックド発振器と言う）、
被測定対象物からの出力を測定するための周波数選択測定装置、
前記ロックド発振器のための引き続く周波数測定点の間の待ち時間を同一の周波数測定点で前記の周波数選択測定装置が出力した少なくとも２つの直接引き続く周波数測定結果の比較に依存して変えるため、前記ロックド発振器と前記周波数選択測定装置とに接続された制御ユニット、
を含む測定対象物の周波数に依存する測定パラメータ測定のためのネットワークアナライザーである。
さらにこの発明による測定パラメータ測定のためのネットワークアナライザーの操作方法は、
ロックド発振器を全周波数バンド内で引き続く周波数測定点間にステップ状に切り換えるステップ、
周波数選択測定装置で被測定対象物からの出力を測定するステップ、ならびに制御ユニットを備え、その制御ユニットで、同一の周波数測定点での少なくとも２つの直接引き続く測定結果の比較に依存して、前記ロックド発振器を引き続く周波数測定点間で切り換えるよう待ち時間を制御するステップ、
をそれぞれ含む測定対象物の周波数に依存する測定パラメータの測定のためのネットワークアナライザーの操作方法である。
さらに他の発明による測定パラメータ測定のためのネットワークアナライザーの操作方法は、
ロックド発振器を全周波数バンド内で引き続く周波数測定点間にステップ状に切り換えるステップ、
周波数選択測定装置で被測定対象物からの出力を測定するステップ  ならびに制御ユニットを備え、その制御ユニットで、待ち時間が現在の周波数測定点におけるネットワークアナライザーの過渡応答にマッチするように、ロックド発振器が引き続く周波数測定点間で切り換えるよう待ち時間を制御するステップ、
をそれぞれ含む測定対象物の周波数に依存する測定パラメータ測定のためのネットワークアナライザーの操作方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下添付の図１及び図２を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図１によるネットワークアナライザーはたとえば、制御ユニット、たとえば、マイクロプロセッサーなどの制御ユニット２によって、たとえば、１から４０００ＭＨｚまでの全周波数バンド内で引き続く周波数測定点間の周波数ステップで切換えられるロックされた発振器（本特許でこれをロックド発振器と呼ぶ）１を含んでいる。ロックド発振器１の測定信号は、したがって、ステップ的に異なった周波数で発生され測定対象物３に供給され、その出力はまた、たとえば、レベル測定用の周波数選択性を持つ測定装置４につながれている。
【０００７】
測定装置４は周波数ステップにおけるのと同様制御ユニット２によって、ロックド発振器１に同期して同調可能となっている。測定結果は、表示ユニット５のスクリーン上にグラフィック表示されるか、マイクロプロセッサー２でディジタル的に評価される。ロックド発振器の引き続く周波数測定点間での切り換えの待ち時間が制御ユニット２でセット可能であるので、周波数測定点の数とそれら周波数測定点の全周波数バンド内での分布は、制御ユニット２でセット可能である。
【０００８】
測定装置４の測定結果はマイクロプロセッサーを有する制御ユニット２で以下のように評価され、ロックド発振器１の引き続く周波数測定点間での切り換えの待ち時間の制御用に評価される。
【０００９】
図２のフローチャートで示すような各ステップの動作が、制御ユニット２のマイクロプロセッサーにより順次行われる。
測定開始指示（ステップ１０１）により、１から１００Ｈｚの周波数バンドでの前進モードに対する低域通過特性の測定に対しては、たとえば４００個の各周波数測定点６が制御ユニット２でロックド発振器１に図に例示したようにセットされ、０.２５Ｈｚの等間隔の周波数測定点（複数）がセットされる（ステップ１０２、１０３）。
【００１０】
測定は、たとえば、まず１Ｈｚのバンド幅で行われる。マイクロプロセッサー２はまずロックド発振器１を低域通過特性の通過帯域中の最初の周波数測定点（１Ｈｚ）にセットし、測定装置４は最初のレベル測定をたとえば１００μｓの測定時間で実行する（ステップ１０３）。マイクロプロセッサー２によって制御され、第２の測定が短い時間、たとえば、１ｍｓ後に最初の周波数測定点と同じ点（１Ｈｚ）で行われる（ステップ１０５、１０６）。この第２の測定結果Ｐ２が最初の測定結果Ｐ１とマイクロプロセッサーで比較される。
【００１１】
もし、これら２つの測定結果が、装置の所要精度によって決められる許容度たとえば、０.０５ｄＢ以内にあれば、低域通過特性が通過帯域にある場合については、ロックド発振器１はマイクロプロセッサー２によって次の周波数測定点（Ｐ３）へと自動的に切り換えられる（ステップ１０７）。何故ならば、アナライザーと測定対象物とからなる全システムが完全に応答したと決定できるからである。
【００１２】
しかし、もし、測定結果Ｐ１とＰ２を比較したとき、２つの測定における差がまだ与えられた許容度の外側にあるということが分かった場合には、ロックド発振器１はまだ切り換えず、同じ周波数測定点で更に今１つの測定結果Ｐ３が実行される（ステップ１０８）。これらの同一周波数測定点（１Ｈｚ）での測定は、たとえば１ｍｓの間隔で次々に実行され、所定の許容度が達成されるまで繰り返し続けられる（ステップ１０５→１０６→１０７→１０８→１０９→１１３→１０４）。
【００１３】
これらの繰り返される測定は、たとえば、低域通過特性の低下するエッジ部で必要となる。なぜなら、このようなエッジ部では、全システムは過渡応答に対してより長い時間を必要とするからである。
【００１４】
このようにして、それぞれの周波数測定点では、ロックド発振器１が次の周波数測定点へと切り換えられる時間（待ち時間）が、全システムの周波数に依存する過渡応答に自動的にマッチさせられ、全周波数バンドに必要なスイープ時間は最小にまで減少させられる。
【００１５】
この自動測定プロセスにおけるステッピングに対して、測定対象物のノイズや発振の場合に起こる過度に長い待ち時間を避けるため、また別の付加的な判断基準が設けられる。その一つの可能な例は、たとえば、もし待ち時間が装置でセットした所定の待ち時間たとえば１００ｍｓを越えた場合には、ロックド発振器１がマイクロプロセッサー２によって自動的に次の周波数測定点へと切り換えられるようにする、ということである（ステップ１０４）。
【００１６】
いま一つの可能な例は、各周波数測定点について一連の測定結果、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３などの大きさのカーブからステッピングの判断基準を導き出すことである。たとえば、もし各測定結果のＰ１、Ｐ２、Ｐ３などが連続的に増加するか（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）あるいは減少する（Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３）と判断されれば、過渡応答プロセスがまだ完了していないことを意味すると判断する。もし、逆に、一連の測定で一定の傾向が決められないときは、たとえば、測定対象物のノイズ又は発振などの不安定な現象があると判断する（ステップ１１３）。この場合、ロックド発振器１は次の周波数測定点へと切換えられる（ステップ１１４）。
【００１７】
各種の軽微な変更や変形は当その分野に精通した何人によっても提案され得るであろうが、発明者の希望するところは、そのようなすべての変更や変形は、本発明者の当その分野への寄与として、ここに承認されるべき特許の請求範囲内に含まれるべきであると了解されるべきことである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によればネットワークアナライザーのスイープ時間が最小に抑えられる。  本発明によれば、各周波数測定点についての、２つの引き続く周波数測定点間の待ち時間は、それぞれネットワークアナライザーの中間周波数フィルターならびに測定対象物の過渡応答に、したがって全システムの過渡応答に、マッチして選ばれる。それゆえ、全周波数バンドの引き続く周波数ステップで、それぞれに異なった待ち時間が使われる。このようにして、小さなアナライザーバンド幅を持つ低域通過特性の測定の期間において、周波数測定点がフィルターのエッジ部に来ると、そこではシステムの過渡応答にマッチして比較的大きな待ち時間がセットされる。また周波数測定点がこの低域通過フィルターの通過帯域に来るときには、システムの過渡滞留時間は非常に小さくなるから、待ち時間は最小にセットされる。したがて、より狭帯域測定の場合でも最小の測定時間で実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるネットワークアナライザーの構成のブロック図。
【図２】  本発明の制御ユニットの行う動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１  ロックド発振器
２  制御ユニット（マイクロプロセッサー）
３  測定対象物
４  測定装置
５  表示ユニット
６  周波数測定点
Ｐ１    第１の測定結果
Ｐ２    第２の測定結果
Ｐ３    第３の測定結果
１０１  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１０２  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１０３  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１０４  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１０５  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１０６  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１０７  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１０８  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１０９  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１１０  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１１１  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１１２  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
１１３  制御ユニット２のマイクロプロセッサーが順次行う測定の各ステップの機能実現手段
【図１】
0003820429.tif 000002
【図２】
0003820429.tif 000003