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技術 測定装置及び測定方法

出願人 アンリツ株式会社
発明者 近藤佑樹伊藤伸一小野純大芝淳
出願日 2015年12月21日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2015-248758
公開日 2017年6月29日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2017-116286
状態 特許登録済
技術分野 デジタル計算機のユーザインターフェイス 周波数測定,スペクトル分析
主要キーワード ストップ周波数 減算キー スタート周波数 波形解析装置 加算キー レベル軸 信号混合器 掃引期間
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月29日)のものです。
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図面 (15)

課題

パラメータ値を容易に設定することができる測定装置及び測定方法を提供する。

解決手段

スペクトラムアナライザ1は、パラメータ値として中心周波数が設定される局部発振器11と、四則演算子を入力する四則演算キー21及び数値を入力する数値キー22を有するキーボード20と、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて中心周波数を算出する中心周波数算出部32と、中心周波数算出部32が算出した中心周波数を局部発振器11に設定する中心周波数設定部33と、を備える。

概要

背景

従来、この種の測定装置としては、波形データを収集して所望の波形解析を行う波形解析装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。

特許文献1に記載のものは、メニューに表示された項目を選択しつつ、所望の波長及び位相を有する正弦波を発生してメモリに記憶させ、記憶した正弦波のデータに対して所望の演算を選択して実行することにより、例えば2倍の振幅値の正弦波を生成するようになっている。ここで、振幅値は所望の正弦波を生成するための1つのパラメータ値である。

概要

パラメータ値を容易に設定することができる測定装置及び測定方法を提供する。スペクトラムアナライザ1は、パラメータ値として中心周波数が設定される局部発振器11と、四則演算子を入力する四則演算キー21及び数値を入力する数値キー22を有するキーボード20と、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて中心周波数を算出する中心周波数算出部32と、中心周波数算出部32が算出した中心周波数を局部発振器11に設定する中心周波数設定部33と、を備える。

目的

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、パラメータ値を容易に設定することができる測定装置及び測定方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

所定のパラメータ値が設定される被パラメータ値設定手段(11、92)を備えた測定装置(1、3)であって、四則演算子を入力する四則演算キー(21)及び数値を入力する数値キー(22)を有するキーボード(20)と、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記パラメータ値を算出するパラメータ値算出手段(32、101)と、前記パラメータ値算出手段が算出したパラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定するパラメータ値設定手段(33、102)と、を備えたことを特徴とする測定装置。

請求項2

所定のパラメータ値が設定される被パラメータ値設定手段(11)を備えた測定装置(2)であって、四則演算子の入力操作を検出するとともに数値の入力操作を検出する入力操作検出手段(81)を有するタッチパネル(80)と、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいてパラメータ値を算出するパラメータ値算出手段(32)と、前記パラメータ値算出手段が算出したパラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定するパラメータ値設定手段(33)と、を備えたことを特徴とする測定装置。

請求項3

前記パラメータ値設定手段が、前記パラメータ値を前記被パラメータ値設定手段にリアルタイムで設定するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の測定装置。

請求項4

前記測定装置が、被測定信号を入力し所定の周波数範囲掃引するスペクトラムアナライザ(1、2)であって、前記パラメータ値が、前記周波数範囲の中心周波数、掃引する前記周波数範囲のスタート周波数及び前記周波数範囲のストップ周波数の少なくともいずれか1つに関する周波数パラメータ値であり、パラメータ値算出手段が、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記周波数パラメータ値を算出する周波数パラメータ値算出手段(32)であり、前記パラメータ値設定手段が、前記周波数パラメータ値算出手段が算出した周波数パラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定する周波数パラメータ値設定手段(33)であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の測定装置。

請求項5

前記測定装置が、所定のサンプリングレートデジタル信号を出力する信号出力装置(3)であって、前記パラメータ値が、前記サンプリングレートであり、パラメータ値算出手段が、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記サンプリングレートを算出するサンプリングレート算出手段(101)であり、前記パラメータ値設定手段が、前記サンプリングレート算出手段が算出したサンプリングレートを前記被パラメータ値設定手段に設定するサンプリングレート設定手段(102)であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の測定装置。

請求項6

所定のパラメータ値が設定される被パラメータ値設定手段(11、92)と、四則演算子を入力する四則演算キー(21)及び数値を入力する数値キー(22)を有するキーボード(20)と、を備えた測定装置(1、3)を用いた測定方法であって、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記パラメータ値を算出するパラメータ値算出ステップ(S16)と、前記パラメータ値算出ステップで算出したパラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定するパラメータ値設定ステップ(S12)と、を含むことを特徴とする測定方法。

請求項7

所定のパラメータ値が設定される被パラメータ値設定手段(11)と、四則演算子の入力操作を検出するとともに数値の入力操作を検出する入力操作検出手段を有するタッチパネル(80)と、を備えた測定装置(2)を用いた測定方法であって、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記パラメータ値を算出するパラメータ値算出ステップ(S16)と、前記パラメータ値算出ステップで算出したパラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定するパラメータ値設定ステップ(S12)と、を含むことを特徴とする測定方法。

請求項8

前記パラメータ値設定ステップにおいて、前記パラメータ値を前記被パラメータ値設定手段にリアルタイムで設定することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の測定方法。

技術分野

0001

本発明は、例えば、被測定信号周波数スペクトラム波形を表示するスペクトラムアナライザや、所定の波形の信号を出力する信号出力装置等のような測定装置及び測定方法に関する。

背景技術

0002

従来、この種の測定装置としては、波形データを収集して所望の波形解析を行う波形解析装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。

0003

特許文献1に記載のものは、メニューに表示された項目を選択しつつ、所望の波長及び位相を有する正弦波を発生してメモリに記憶させ、記憶した正弦波のデータに対して所望の演算を選択して実行することにより、例えば2倍の振幅値の正弦波を生成するようになっている。ここで、振幅値は所望の正弦波を生成するための1つのパラメータ値である。

先行技術

0004

特開平3−245055号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1に記載のものでは、パラメータ値を変更するためにいくつものメニューを順次表示し、各メニューから所望の項目を選択する必要があったので、パラメータ値の設定が煩雑になるという課題があった。

0006

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、パラメータ値を容易に設定することができる測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の請求項1に係る測定装置は、所定のパラメータ値が設定される被パラメータ値設定手段(11、92)を備えた測定装置(1、3)であって、四則演算子を入力する四則演算キー(21)及び数値を入力する数値キー(22)を有するキーボード(20)と、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記パラメータ値を算出するパラメータ値算出手段(32、101)と、前記パラメータ値算出手段が算出したパラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定するパラメータ値設定手段(33、102)と、を備えた構成を有している。

0008

この構成により本発明の請求項1に係る測定装置は、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいてパラメータ値を算出し、算出したパラメータ値を被パラメータ値設定手段に設定するので、従来のように、パラメータ値を変更するためにいくつものメニューを順次表示し、各メニューから所望の項目を選択させる必要がない。したがって、本発明の請求項1に係る測定装置は、パラメータ値を容易に設定することができる。

0009

本発明の請求項2に係る測定装置は、所定のパラメータ値が設定される被パラメータ値設定手段(11)を備えた測定装置(2)であって、四則演算子の入力操作を検出するとともに数値の入力操作を検出する入力操作検出手段(81)を有するタッチパネル(80)と、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいてパラメータ値を算出するパラメータ値算出手段(32)と、前記パラメータ値算出手段が算出したパラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定するパラメータ値設定手段(33)と、を備えた構成を有している。

0010

この構成により本発明の請求項2に係る測定装置は、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいてパラメータ値を算出し、算出したパラメータ値を被パラメータ値設定手段に設定するので、従来のように、パラメータ値を変更するためにいくつものメニューを順次表示し、各メニューから所望の項目を選択させる必要がない。したがって、本発明の請求項2に係る測定装置は、パラメータ値を容易に設定することができる。

0011

本発明の請求項3に係る測定装置は、前記パラメータ値設定手段が、前記パラメータ値を前記被パラメータ値設定手段にリアルタイムで設定するものである構成を有している。

0012

この構成により本発明の請求項3に係る測定装置は、新たなパラメータ値が設定された状態を測定者にリアルタイムで提示することができる。

0013

本発明の請求項4に係る測定装置は、前記測定装置が、被測定信号を入力し所定の周波数範囲掃引するスペクトラムアナライザ(1、2)であって、前記パラメータ値が、前記周波数範囲の中心周波数、掃引する前記周波数範囲のスタート周波数及び前記周波数範囲のストップ周波数の少なくともいずれか1つに関する周波数パラメータ値であり、パラメータ値算出手段が、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記周波数パラメータ値を算出する周波数パラメータ値算出手段(32)であり、前記パラメータ値設定手段が、前記周波数パラメータ値算出手段が算出した周波数パラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定する周波数パラメータ値設定手段(33)である構成を有している。

0014

この構成により本発明の請求項4に係る測定装置は、スペクトラムアナライザにおいて、パラメータ値を容易に設定することができる。

0015

本発明の請求項5に係る測定装置は、前記測定装置が、所定のサンプリングレートデジタル信号を出力する信号出力装置(3)であって、前記パラメータ値が、前記サンプリングレートであり、パラメータ値算出手段が、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記サンプリングレートを算出するサンプリングレート算出手段(101)であり、前記パラメータ値設定手段が、前記サンプリングレート算出手段が算出したサンプリングレートを前記被パラメータ値設定手段に設定するサンプリングレート設定手段(102)である構成を有している。

0016

この構成により本発明の請求項5に係る測定装置は、信号出力装置において、パラメータ値を容易に設定することができる。

0017

本発明の請求項6に係る測定方法は、所定のパラメータ値が設定される被パラメータ値設定手段(11、92)と、四則演算子を入力する四則演算キー(21)及び数値を入力する数値キー(22)を有するキーボード(20)と、を備えた測定装置(1、3)を用いた測定方法であって、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記パラメータ値を算出するパラメータ値算出ステップ(S16)と、前記パラメータ値算出ステップで算出したパラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定するパラメータ値設定ステップ(S12)と、を含む構成を有している。

0018

この構成により本発明の請求項6に係る測定方法は、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいてパラメータ値を算出し、算出したパラメータ値を被パラメータ値設定手段に設定するので、従来のように、パラメータ値を変更するためにいくつものメニューを順次表示し、各メニューから所望の項目を選択させる必要がない。したがって、本発明の請求項6に係る測定方法は、パラメータ値を容易に設定することができる。

0019

本発明の請求項7に係る測定方法は、所定のパラメータ値が設定される被パラメータ値設定手段(11)と、四則演算子の入力操作を検出するとともに数値の入力操作を検出する入力操作検出手段を有するタッチパネル(80)と、を備えた測定装置(2)を用いた測定方法であって、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて前記パラメータ値を算出するパラメータ値算出ステップ(S16)と、前記パラメータ値算出ステップで算出したパラメータ値を前記被パラメータ値設定手段に設定するパラメータ値設定ステップ(S12)と、を含む構成を有している。

0020

この構成により本発明の請求項7に係る測定方法は、入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいてパラメータ値を算出し、算出したパラメータ値を被パラメータ値設定手段に設定するので、従来のように、パラメータ値を変更するためにいくつものメニューを順次表示し、各メニューから所望の項目を選択させる必要がない。したがって、本発明の請求項7に係る測定方法は、パラメータ値を容易に設定することができる。

0021

本発明の請求項8に係る測定方法は、前記パラメータ値設定ステップにおいて、前記パラメータ値を前記被パラメータ値設定手段にリアルタイムで設定する構成を有している。

0022

この構成により本発明の請求項8に係る測定方法は、新たなパラメータ値が設定された状態を測定者にリアルタイムで提示することができる。

発明の効果

0023

本発明は、パラメータ値を容易に設定することができるという効果を有する測定装置及び測定方法を提供することができるものである。

図面の簡単な説明

0024

本発明の第1実施形態及び第2実施形態におけるスペクトラムアナライザのブロック構成図である。
本発明の第1実施形態及び第2実施形態におけるスペクトラムアナライザの外観図である。
本発明の第1実施形態におけるスペクトラムアナライザの中心周波数の設定機能についての説明図である。
本発明の第1実施形態及び第2実施形態におけるスペクトラムアナライザのフローチャートである。
本発明の第2実施形態における測定システムのブロック構成図である。
本発明の第2実施形態における2信号3次相互変調歪みの説明図である。
本発明の第2実施形態において、スペクトラムアナライザにおける中心周波数の設定機能についての説明図である。
本発明の第3実施形態におけるスペクトラムアナライザのブロック構成図である。
本発明の第3実施形態における操作検出部の機能についての説明図である。
本発明の第3実施形態における中心周波数の変更例についての説明図である。
本発明の第3実施形態におけるスペクトラムアナライザのフローチャートである。
本発明の第4実施形態における信号発生装置のブロック構成図である。
本発明の第4実施形態におけるサンプリングレート算出部及びサンプリングレート設定部の機能についての説明図である。
本発明の第4実施形態における信号発生装置のフローチャートである。

実施例

0025

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

0026

(第1実施形態)
第1実施形態では、本発明に係る測定装置をスペクトラムアナライザに適用した例を挙げて説明する。

0027

図1に示すように、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1は、局部発振器11、信号混合器12、RBW(Resolution Band Width)フィルタ13、対数変換部14、VBW(Video Band Width)フィルタ15、検波器16、ADCアナログデジタルコンバータ)17、表示部18、キーボード20、制御部30を備えている。

0028

入力信号である高周波の被測定信号Sinは、信号混合器12により局部発振器11からの局部発振信号Soscと混合され、中間周波数を有する中間周波数信号Sifに変換される。

0029

局部発振器11の発振周波数は、制御部30により、所定の周波数範囲にわたって掃引される。これにより、信号混合器12から出力される中間周波数信号Sifの周波数掃引動作に同期して変化する。

0030

信号混合器12から出力された中間周波数信号Sifは次のRBWフィルタ13に入力される。このRBWフィルタ13は、アナログバンドパスフィルタで構成されており、不要な周波数成分を除き、必要な中間周波数信号Sifのみを選択する。

0031

中間周波数信号Sifの周波数は、掃引動作に同期して変化するので、RBWフィルタ13から1掃引時間掃引期間)内において時間経過と共に出力される出力信号は、中間周波数信号Sifに変換された被測定信号Sinの各周波数成分における時系列波形となる。

0032

RBWフィルタ13からの中間周波数信号は、対数変換部14により信号レベルデシベル単位に変換されて出力され、次のアナログのVBWフィルタ15に入力される。VBWフィルタ15は、表示部18に最終的に表示される周波数スペクトラム波形の高周波成分(雑音成分)を除去して信号を出力する。VBWフィルタ15から出力された信号は次の検波器16によって検波される。

0033

検波器16では、VBWフィルタ15から出力されたアナログの周波数スペクトラム波形における各時間軸位置のピーク値を検出し、包絡線検波された状態の最終的な周波数スペクトラム波形を得る。そして、掃引期間内に検波された信号は、掃引された周波数における時系列波形の大きさを示す。したがって、横軸を周波数、縦軸振幅とすれば、周波数スペクトラム波形となる。

0034

この周波数スペクトラム波形を示す信号は、次のADC17でデジタルデータに変換され、制御部30に入力される。制御部30に入力されたデジタルデータは、所定の信号処理が行われ、この信号処理の結果得られる周波数スペクトラム波形は表示部18に周波数ドメイン(横軸を周波数、縦軸を振幅)で表示される。

0035

キーボード20は、四則演算処理を行うための四則演算キー21、数値を入力するための数値キー22、四則演算や所定の処理を実行するための実行キー23、等号を示す等号キー24、マーカを設定するためのマーカ設定キー25を備えている。

0036

このキーボード20について、スペクトラムアナライザ1の外観図である図2を用いて説明する。

0037

図2に示すように、キーボード20は、スペクトラムアナライザ1の表面パネルに設けられている。キーボード20は、四則演算キー21、数値キー22、実行キー23、等号キー24、第1マーカキー「M1」及び第2マーカキー「M2」を含むマーカ設定キー25、ジョグダイヤル26、小数点キー「.」等を有する。

0038

四則演算キー21は、加算キー「+」、減算キー「−」、乗算キー「*」、除算キー「/」を有し、四則演算子(+、−、*、/)を入力するためのキーである。数値キー22は、0〜9の数値を入力するための数値キー「0」〜「9」を有する。実行キー23は、「ENT」で表示され、所定の処理を実行するためのキーである。等号キー24は、「=」で表示され、四則演算を行う際に使用される演算子である。

0039

図2において、表示部18には、周波数やレベル読み取りや周波数の設定等を行うための2つのマーカm1及びm2が表示されている。マーカm1及びm2は、それぞれ、マーカ設定キー25の「M1」及び「M2」キーによって選択されるようになっている。例えば、マーカm1が選択された状態で、ジョグダイヤル26が回転操作されると、マーカm1はその操作に応じて低周波数の方向又は高周波数の方向に移動するようになっている。

0040

図1戻り、制御部30は、入力キー処理部31、中心周波数算出部32、中心周波数設定部33、周波数範囲設定部34、掃引信号発生部35、信号測定部36、マーカ値取得部37、表示処理部38を備えている。この制御部30は、例えばマイクロコンピュータで構成され、CPU、ROM、RAM等を含む。

0041

入力キー処理部31は、測定者がキーボード20を操作して入力した入力キーの情報及びマーカ値取得部37が取得した情報を取得するようになっている。例えば、入力キー処理部31は、入力キーの情報として四則演算子、数値、その他の演算子、ジョグダイヤル26の回転位置情報、その他のキーの情報を取得するものである。また、入力キー処理部31は、後述するように、マーカm1又はm2が示す周波数値を取得するものである。

0042

中心周波数算出部32は、入力キー処理部31が取得した入力キーの情報に基づいて中心周波数を算出するようになっている。この中心周波数は、パラメータ値、周波数パラメータ値の一例である。また、中心周波数算出部32は、パラメータ値算出手段、周波数パラメータ値算出手段の一例である。

0043

中心周波数設定部33は、中心周波数算出部32が算出して求めた中心周波数を局部発振器11に設定するようになっている。この中心周波数設定部33は、パラメータ値設定手段、周波数パラメータ値設定手段の一例である。また、局部発振器11は、被パラメータ値設定手段の一例である。

0044

周波数範囲設定部34は、表示部18に表示される周波数スペクトラム波形の周波数範囲を設定するようになっている。

0045

掃引信号発生部35は、所定の掃引信号を発生し、発生した掃引信号を局部発振器11及び表示部18に出力するようになっている。

0046

信号測定部36は、予め定められた測定条件に基づいて、ADC17の出力信号を測定するようになっている。

0047

マーカ値取得部37は、マーカ設定キー25の「M1」又は「M2」が押された場合に、それぞれ、マーカm1又はm2が示す周波数値を取得するようになっている。

0048

表示処理部38は、信号測定部36の測定結果や測定条件等を表示部18に表示するための表示制御を行うようになっている。

0049

次に、スペクトラムアナライザ1における中心周波数の設定機能について図3を用いて説明する。この説明において、図1に示した被測定信号Sinの周波数Fin=1GHz、信号混合器12からの中間周波数信号Sifの周波数Fif=6GHz、表示部18の周波数範囲=2GHzする。この条件で中心周波数fc=1GHzとした場合には、局部発振器11からの局部発振信号Soscの周波数は6GHz〜8GHz(7GHz中心)となる。また、中心周波数fc=2GHzとした場合には、局部発振器11からの局部発振信号Soscの周波数は7GHz〜9GHz(8GHz中心)となる。

0050

図3(a)は、中心周波数fc=1GHzとした場合に表示部18に表示される周波数スペクトラム波形41を示している。図示のように、横軸を周波数軸、縦軸をレベル軸とし、周波数範囲は0GHz〜2GHzで中心周波数fc=1GHzである。中心周波数fc=1GHzの周波数位置には基本波42が表示され、2GHzの周波数位置には第2高調波43の一部が表示されている。

0051

図3(b)は、図3(a)に示した表示状態において、測定者がキーボード20を操作し、「*」、「=」、「2」、「ENT」と順次入力したことを示している。このキー入力の情報は入力キー処理部31によって取得される。

0052

中心周波数算出部32は、入力キー処理部31が取得した入力キーの情報に基づいて、予め定められた四則演算を行うようになっている。

0053

具体的には、中心周波数算出部32は、図3(b)に示した入力キー「*」「=」「2」という四則演算子及び数値の組み合わせからは、現在の中心周波数を2倍する演算を行うようになっている。

0054

図3(c)は、図3(b)に示した入力キーにより、中心周波数算出部32が算出して求めた中心周波数fc=2GHzを、中心周波数設定部33がリアルタイムで局部発振器11に設定し、表示位置が変化した周波数スペクトラム波形41を表示部18が表示した表示状態を示している。図示のように、中心周波数fcが1GHzから2GHzにリアルタイムで変更され、周波数範囲は1GHz〜3GHzとなっている。中心周波数fc=2GHzの周波数位置には第2高調波43が表示され、1GHzの周波数位置には基本波42が表示されている。

0055

その結果、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1は、新たな中心周波数fcが設定された状態を測定者にリアルタイムで提示することができる。

0056

図3(c)に示した表示状態において、例えば図3(d)に示すように、測定者がキーボード20を操作し、「/」、「=」、「2」、「ENT」と順次入力した場合には、中心周波数算出部32が現在の中心周波数を1/2倍する演算を行い、中心周波数設定部33がリアルタイムで局部発振器11に設定することにより、リアルタイムで中心周波数fcが2GHzから1GHzに変更され、周波数範囲は0GHz〜2GHzとされた表示状態、すなわち図3(a)に示した表示状態に戻る。

0057

以上の説明では、中心周波数の設定機能を分かり易く説明するために、被測定信号Sinの周波数Finを1GHzとした。この周波数Finのように、元の中心周波数が単純な整数であれば、その2倍や3倍等の値を求めるのは暗算により容易である。

0058

しかしながら、例えば、周波数Finが1.2345GHzである場合や、中心周波数fcを現在値の2.7倍にしたい場合には、従来、測定者は新たな中心周波数fcを暗算では求めることができず、電卓を用いて求めていた。

0059

これに対し、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1では、予め定められた四則演算子及び数値の組み合わせにより現在の中心周波数を所定倍する構成を有するので、どのような中心周波数に変更したい場合であっても容易に中心周波数の設定が可能となる。

0060

なお、前述の実施形態では、2倍を表すのに「*」、「=」、「2」、「ENT」と順次入力する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、「*」、「2」、「=」、「ENT」でもよいし、「2」、「*」、「=」、「ENT」でもよい。また、2.7倍ならば、例えば、「*」、「=」、「2」、「.」、「7」、「ENT」と順次入力することとなる。

0061

次に、図4を用いて、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1の中心周波数に関わる動作を主に説明する。

0062

測定者がキーボード20を操作することにより、入力キー処理部31によって、中心周波数、周波数範囲等の測定条件が入力される(ステップS11)。

0063

入力された測定条件に基づいて、中心周波数設定部33は、中心周波数を設定し、周波数範囲設定部34は周波数範囲を設定する(ステップS12)。これらの設定情報は、制御部30から局部発振器11に出力される。

0064

局部発振器11は被測定信号Sinを入力し、RBWフィルタ13からADC17までの各要素により、所定の信号処理が実施される(ステップS13)。ADC17の出力信号は制御部30の表示処理部38に入力される。

0065

表示部18は、表示処理部38の表示処理により、中心周波数を中心とした周波数特性のデータを表示する(ステップS14)。

0066

入力キー処理部31は、キーボード20を介して、中心周波数の指示が行われたか否かを判断する(ステップS15)。

0067

ステップS15において、入力キー処理部31は、キーボード20から例えば「*」、「=」、「2」、「ENT」と順次入力された場合には、中心周波数の指示が行われたと判断し、中心周波数算出部32は中心周波数を算出する(ステップS16)。この場合、中心周波数算出部32は、現在の中心周波数を2倍する演算を行って、その結果情報を中心周波数設定部33及び周波数範囲設定部34に出力する。そして、ステップS13に戻り、中心周波数設定部33は中心周波数を新たな値に設定し、周波数範囲設定部34は新たな周波数範囲を設定する。

0068

ステップS15において、入力キー処理部31が中心周波数の指示が行われたと判断しなかった場合には、制御部30が入力キーに応じた所定の処理を行う(ステップS17)。

0069

以上のように、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1は、キーボード20に入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて中心周波数を算出し、算出した中心周波数を局部発振器11に設定するので、従来のように、中心周波数を変更するためにいくつものメニューを順次表示し、各メニューから所望の項目を選択させる必要がない。

0070

したがって、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1は、中心周波数(パラメータ値)を容易に設定することができる。

0071

また、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1は、メモリに格納後のデータに対して所定の演算を行う従来のものとは異なり、例えば、新たな中心周波数fcをリアルタイムで設定したり、新たな中心周波数fcが設定された状態を測定者にリアルタイムで提示したりすることができるので、測定の効率化や簡易化を容易に図ることができる。

0072

なお、前述の実施形態では、スペクトラムアナライザ1の表面パネルに設けられたキーボード20を用いる例を挙げたが、本発明はこれに限定されず、例えば、スペクトラムアナライザ1とケーブルを介して又は無線通信により接続される外付けのキーボードを用いても前述と同様の効果が得られる。

0073

(変形例)
前述の実施形態では、パラメータ値、周波数パラメータ値の一例として中心周波数を例に挙げて説明した。本発明はこれに限定されず、例えば、掃引する周波数範囲のスタート周波数やストップ周波数等をパラメータ値、周波数パラメータ値とすることもでき、前述と同様の効果が得られる。

0074

以下、現在の中心周波数を参照し、その中心周波数の2倍の周波数をスタート周波数に設定する構成例を挙げる。この場合には、測定者がキーボード20を操作し、スタート周波数を設定するモードとした後に、例えば、「=」、「CF」、「*」、「2」、「ENT」と順次入力することにより、現在の中心周波数の2倍の値がスタート周波数に設定される構成とすることができる。なお、「CF」は、現在の中心周波数を取得するためにキーボード20に予め設けられたキーを意味している。

0075

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態におけるスペクトラムアナライザ1を用いて、被測定装置(例えば増幅器)の2信号歪みを測定する例を挙げる。この場合の測定システムとしては、図5に示すように、2つの異なる周波数f1及びf2の信号を出力する信号発生器51と、被測定装置の一例である増幅器52と、スペクトラムアナライザ1とで構成することができる。

0076

増幅器52の入力と出力の間に非直線性があると高調波が発生することが知られている。例えば、2つの異なる周波数f1及びf2の2信号を増幅器52に入力した場合、2次高調波として(2・f1)及び(2・f2)の周波数の信号が発生する。これらの高調波と基本波f1及びf2とが相互に干渉することにより、(2・f1−f2)及び(2・f2−f1)の歪信号が発生する。これを相互変調歪といい、(2・f1−f2)及び(2・f2−f1)の歪信号を2信号3次相互変調歪みという。

0077

具体的には、図6に示すように、低周波側の基本波61(周波数f1)と、高周波側の基本波62(周波数f2)を入力した場合、周波数(2・f1−f2)の2信号3次相互変調歪み成分63と、周波数(2・f2−f1)の2信号3次相互変調歪み成分64とが発生する。基本波61と62との周波数間隔をΔfとすると、基本波61と2信号3次相互変調歪み成分63との周波数間隔、及び、基本波62と2信号3次相互変調歪み成分64との周波数間隔はΔfとなる。

0078

次に、スペクトラムアナライザ1における中心周波数の設定機能について図7を用いて説明する。

0079

図7(a)は、スペクトラムアナライザ1の表示部18に2信号歪みの測定結果を表示した一例を示している。図7においては、中心周波数fcをf1としている。この表示状態では、2信号3次相互変調歪み成分64は表示領域外にあり測定者は視認することはできない。

0080

図7(b)は、図7(a)に示した表示状態において、測定者がキーボード20を操作し、「2」、「*」、「M2」、「−」、「M1」、「ENT」と順次入力したことを示している。このキー入力の情報は入力キー処理部31によって取得される。

0081

中心周波数算出部32は、入力キー処理部31が取得した入力キーの情報に基づいて、予め定められた四則演算を行うようになっている。

0082

具体的には、中心周波数算出部32は、図7(b)に示した入力キー「2」「*」「M2」「−」「M1」「ENT」という四則演算子、数値及びマーカ設定キー25の組み合わせからは、「M2」に対応するマーカm2が示す周波数値を2倍し、その値から「M1」に対応するマーカm1が示す周波数値を減算した周波数を求める演算を行うようになっている。ここで、マーカm1及びm2がそれぞれ示す周波数はf1及びf2であるから、中心周波数算出部32は、(2・f2−f1)を求める。すなわち、中心周波数算出部32は、2信号3次相互変調歪み成分64の周波数を求めることとなる。

0083

その結果、中心周波数設定部33は、リアルタイムで中心周波数fcを(2・f2−f1)に変更し、2信号3次相互変調歪み成分64が表示部18の中央に表示されることとなる。したがって、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1は、新たな中心周波数fcが設定された状態を測定者にリアルタイムで提示することができる。

0084

以上のように、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1は、2信号歪みを測定する場合においても、キーボード20に入力された四則演算子、数値及びマーカ設定キー25の組み合わせに基づいて中心周波数を算出し、算出した中心周波数を局部発振器11に設定するので、従来のように、中心周波数を変更するためにいくつものメニューを順次表示し、各メニューから所望の項目を選択させる必要がない。

0085

したがって、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1は、2信号歪みを測定する場合においても、中心周波数(パラメータ値)を容易に設定することができる。

0086

(第3実施形態)
まず、第3実施形態におけるスペクトラムアナライザの構成について説明する。

0087

図8に示すように、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ2は、制御部70、タッチパネル80を備えている。このスペクトラムアナライザ2は、測定装置の一例である。なお、第1実施形態(図1参照)におけるスペクトラムアナライザ1と同様な構成には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

0088

制御部70は、操作検出部71を備えている。この操作検出部71は、第1実施形態の入力キー処理部31の機能に加えて、後述するタッチセンサ81の検知結果に基づいてタッチパネル80における測定者の操作を検出するようになっている。

0089

タッチパネル80は、測定者によるタッチ操作を検知するタッチセンサ81と、所定の情報を表示する表示部82と、を備えている。タッチセンサ81は、タッチパネル80における測定者の操作を検出し、検出した操作を示す信号を操作検出部71に出力するようになっている。このタッチセンサ81は、入力操作検出手段の一例である。表示部82は、表示処理部38の表示制御に基づき、信号測定部36の測定結果や測定条件等を表示するようになっている。

0090

なお、タッチパネル80としては、例えば、人体の一部(指先等)や静電ペンなどの接触を検知して、その検知信号を制御部70に出力する静電容量方式のものであってもよく、又はペン先等の堅い物質の接触を検知してその検知信号を制御部70に出力する抵抗膜方式のものであってもよく、或いはその他の方式のものであってもよい。

0091

次に、本実施形態における操作検出部71の機能について図9を用いて説明する。

0092

まず、四則演算子の認識機能について説明する。図9(a)に示すように、操作検出部71は、測定者の指のスライド操作を検出し、その操作に基づいて四則演算子を認識するようになっている。具体的には、操作検出部71は、測定者がタッチパネル80上で指を上方向にスライドさせた場合には、この操作を加算演算子「+」として認識するようになっている。同様に、操作検出部71は、測定者がタッチパネル80上で指を下方向にスライドさせた場合には減算演算子「−」、左方向にスライドさせた場合には除算演算子「/」、右方向にスライドさせた場合には乗算演算子「*」として認識するようになっている。

0093

なお、図9(a)に示した各スライド方向と各キーとの関係は一例であり、これに限定されない。また、スライド操作に代えて例えばフリック操作を用いてもよい。また、タッチパネル80上に四則演算キーや数字キー等を表示し、タッチ操作により四則演算子や数値等を入力できる構成としてもよい。

0094

次に、数値の入力機能について説明する。図9(b)に示すように、操作検出部71は、測定者の指のタップ操作を検出し、タップ操作の回数に基づいて数値入力を検出するようになっている。例えば、測定者がタッチパネル80上で2回のタップ操作を行えば数値「2」、3回のタップ操作を行えば「3」が操作検出部71によって検出される。

0095

なお、前述のタップ操作に代えて、例えば、測定者がタッチパネル80上に数字を書く操作を行って、操作検出部71がその数値を検出する構成であってもよい。

0096

次に、本実施形態における中心周波数の変更例について図10を用いて説明する。なお、図10に示した周波数スペクトラム波形41は、第1実施形態で説明したもの(図3参照)と同じである。

0097

図10(a)には、タッチパネル80上に周波数スペクトラム波形41が示されている。中心周波数fc=1GHzの周波数位置には基本波42が表示され、2GHzの周波数位置には第2高調波43の一部が表示されている。

0098

図10(a)に示した表示状態において、測定者がタッチパネル80上で指を右方向にスライドさせた場合には、操作検出部71は乗算演算子「*」を検出する。

0099

続いて、図10(b)に示すように、測定者がタッチパネル80上で2回タップした場合には、操作検出部71は数値「2」を検出する。この後、操作検出部71は、所定時間(例えば1秒間)経過した場合には、数値入力が終了したと判断する。なお、所定時間の経過を数値入力の終了と判断する代わりに、数値入力の終了を示す操作を測定者に行わせる構成としてもよい。

0100

中心周波数算出部32は、操作検出部71が、数値入力の終了を判断したことを条件に、現在の中心周波数を2倍する演算を行う。中心周波数設定部33は、中心周波数fc=2GHzを設定し、その結果、タッチパネル80には中心周波数fc=2GHzの周波数位置には第2高調波43が表示され、1GHzの周波数位置には基本波42が表示される。

0101

次に、図11を用いて、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ2の中心周波数に関わる動作を説明する。図11に示すように、ステップS21のみが第1実施形態(図4)と異なるので、ステップS21のみ説明する。

0102

ステップS21において、操作検出部71は、測定者によるタッチパネル80のタッチ操作を検出し、そのタッチ操作が四則演算処理操作であるか否か、すなわち四則演算子及び数値の入力がなされたか否かを判断する。

0103

ステップS21において、操作検出部71が四則演算子及び数値の入力がなされたと検出した場合には、中心周波数の指示が行われたと判断し、中心周波数算出部32は中心周波数を算出する(ステップS16)。

0104

ステップS21において、操作検出部71が四則演算子及び数値の入力がなされたと検出しなかった場合には、制御部30が入力キーに応じた所定の処理を行う(ステップS17)。

0105

以上のように、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ2は、タッチパネル80に入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいて中心周波数を算出し、算出した中心周波数を局部発振器11に設定するので、従来のように、中心周波数を変更するためにいくつものメニューを順次表示し、各メニューから所望の項目を選択させる必要がない。

0106

したがって、本実施形態におけるスペクトラムアナライザ1は、中心周波数(パラメータ値)を容易に設定することができる。

0107

(第4実施形態)
第4実施形態では、本発明に係る測定装置を信号発生装置に適用した例を挙げて説明する。

0108

まず、第4実施形態における信号発生装置の構成について説明する。

0109

図12に示すように、本実施形態における信号発生装置3は、波形データ記憶部91、デジタルアナログコンバータ(DAC)92、直交変調器93、自動レベル制御回路ALC)94、ステップアッテネータ(ステップATT)17、表示制御部96、表示部97、キーボード20、制御部100を備えている。この信号発生装置3は、測定装置、信号出力装置の一例である。

0110

波形データ記憶部91は、例えば携帯端末装置のような被試験装置試験するための複数の試験信号データとして、デジタル値ベースバンドの波形データを記憶している。図示を省略したが、測定者は、操作部を操作し、波形データ記憶部91に記憶された試験信号データを選択できるようになっている。試験信号データは、I相成分同相成分)及びQ相成分(直交成分)のベースバンドの波形データを含む。波形データは、例えばDSP(Digital Signal Processor)によって生成される。

0111

DAC92は、制御部100から出力されるサンプリングレートの指示信号に基づいて、波形データ記憶部91が出力するデジタル値のベースバンド信号波形データをアナログ値に変換して直交変調器93に出力するようになっている。ここで、サンプリングレートは、パラメータ値の一例である。また、DAC92は、被パラメータ値設定手段の一例である。

0112

直交変調器93は、局部発振信号を生成する機能を有し、DAC92から出力されるベースバンド信号のI相成分及びQ相成分と、局部発振信号とを乗算することにより直交変調及び周波数変換を行って無線周波数試験信号(RF試験信号)を生成してALC94に出力するようになっている。

0113

ALC94は、入力したRF試験信号のレベルを所定の電力レベルに設定してステップATT95に出力するようになっている。

0114

ステップATT95は、入力したRF試験信号のレベルを所定の減衰量のステップで減衰することができるATTである。

0115

表示制御部96は、ステップATT95の出力信号の波形を表示部97でモニタするための表示制御を行うようになっている。

0116

表示部97は、表示制御部96の表示制御に基づき、ステップATT95の出力信号の波形を表示するようになっている。

0117

制御部100は、サンプリングレート算出部101、サンプリングレート設定部102を備えている。

0118

サンプリングレート算出部101は、入力キー処理部31が取得した入力キーの情報に基づいて、DAC92のサンプリングレートを算出するようになっている。このサンプリングレート算出部101は、パラメータ値算出手段、サンプリングレート算出手段の一例である。

0119

サンプリングレート設定部102は、サンプリングレート算出部101が算出により求めたサンプリングレートをDAC92に設定するようになっている。このサンプリングレート設定部102は、パラメータ値設定手段、サンプリングレート設定手段の一例である。

0120

次に、サンプリングレート算出部101及びサンプリングレート設定部102の機能について図13を用いて説明する。

0121

図13(a)は、サンプリングレートを10MHzとした場合に表示部97に表示される出力波形103を示している。

0122

図13(b)は、図13(a)に示した表示状態において、測定者がキーボード20を操作し、「*」、「=」、「2」、「ENT」と順次入力したことを示している。このキー入力の情報は入力キー処理部31によって取得される。

0123

サンプリングレート算出部101は、入力キー処理部31が取得した入力キーの情報に基づいて、予め定められた四則演算を行うようになっている。

0124

具体的には、サンプリングレート算出部101は、図13(b)に示した入力キー「*」「=」「2」の組み合わせからは、現在のサンプリングレートを2倍する演算を行うようになっている。

0125

図13(c)は、図13(b)に示した入力キーにより、サンプリングレート算出部101が算出して求めたサンプリングレート=20MHzをサンプリングレート設定部102がリアルタイムでDAC92に設定し、波形形状が変化した出力波形104を表示部97が表示した表示状態を示している。図示のように、サンプリングレートが10MHzから20MHzにリアルタイムで変更され、測定者はサンプリングレートの変更により波形がどのように変化するかを容易に把握することができる。

0126

図13(c)に示した表示状態において、例えば図13(d)に示すように、測定者がキーボード20を操作し、「/」、「=」、「2」、「ENT」と順次入力した場合には、サンプリングレート算出部101が現在のサンプリングレートを1/2倍する演算を行い、サンプリングレート設定部102がリアルタイムでDAC92に設定することにより、リアルタイムでサンプリングレートが20MHzから10MHzに変更された表示状態、すなわち図13(a)に示した表示状態に戻る。

0127

次に、図14を用いて、本実施形態における信号発生装置3のサンプリングレートに関わる動作を説明する。

0128

測定者がキーボード20を操作することにより、入力キー処理部31によって、サンプリングレートが入力される(ステップS31)。

0129

サンプリングレート設定部102はサンプリングレートをDAC92に設定する(ステップS32)。

0130

信号発生装置3は、信号発生処理を行う(ステップS33)。すなわち、波形データ記憶部91は、所定のベースバンドの波形データをDAC92に出力し、DAC92は、設定されたサンプリングレートに基づいてDA変換を行って直交変調器93に出力する。直交変調器93は、DAC92から出力されるベースバンド信号に対して直交変調及び周波数変換を行ってRF試験信号を生成してALC94に出力する。ALC94は、入力したRF試験信号のレベルを所定の電力レベルに設定してステップATT95に出力する。ステップATT95は、入力したRF試験信号のレベルを所定の減衰量のステップで減衰して表示制御部96に出力する。

0131

表示部97は、表示制御部96の表示処理により、サンプリングレート設定部102によって設定されたサンプリングレートでアナログ変換された信号を表示する(ステップS34)。

0132

入力キー処理部31は、キーボード20を介して、サンプリングレートを変更する指示が行われたか否かを判断する(ステップS35)。

0133

ステップS35において、入力キー処理部31は、サンプリングレートを変更する指示が行われたと判断した場合には、サンプリングレート算出部101はサンプリングレートを算出する(ステップS36)。

0134

ステップS35において、入力キー処理部31は、サンプリングレートを変更する指示が行われたと判断しなかった場合には、制御部100は、入力キーに応じた所定の処理を行う(ステップS37)。

0135

以上のように、本実施形態における信号発生装置3は、キーボード20に入力された四則演算子及び数値の組み合わせに基づいてサンプリングレートを算出し、算出したサンプリングレートをDAC92に設定するので、従来のように、サンプリングレートを変更するためにいくつものメニューを順次表示し、各メニューから所望の項目を選択させる必要がない。

0136

したがって、本実施形態における信号発生装置3は、サンプリングレート(パラメータ値)を容易に設定することができる。

0137

以上のように、本発明に係る測定装置及び測定方法は、パラメータ値を容易に設定することができるという効果を有し、被測定信号の周波数スペクトラム波形を表示するスペクトラムアナライザや、所定の波形の信号を出力する信号出力装置等のような測定装置及び測定方法として有用である。

0138

1、2スペクトラムアナライザ(測定装置)
3信号発生装置(測定装置、信号出力装置)
11局部発振器(被パラメータ値設定手段)
20キーボード
21四則演算キー
22数値キー
32中心周波数算出部(パラメータ値算出手段、周波数パラメータ値算出手段)
33 中心周波数設定部(パラメータ値設定手段、周波数パラメータ値設定手段)
80タッチパネル
81タッチセンサ(入力操作検出手段)
92 DAC(被パラメータ値設定手段)
101サンプリングレート算出部(パラメータ値算出手段、サンプリングレート算出手段)
102 サンプリングレート設定部(パラメータ値設定手段、サンプリングレート設定手段)

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