JPH0569385B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スペクトラムアナライザ、特に入力
アツテネータの減衰量及び中間周波増幅器の増幅
度の設定を、基準レベル、分解能帯域幅、ビデオ
帯域幅と連動させて変えるようにし、ダイナミツ
クレンジが常に最大となるように構成したスペク
トラムアナライザに関するものである。

（従来の技術） スペクトラムアナライザは、そのダイナミツク
レンジを最大限生かして測定するために、ミキサ
入力の値を或る適当な値にする必要があり、そし
てこのミキサ入力を或る適当な値にするために、
ミキサの前段にある入力アツテネータの減衰量と
ミキサの後段にある中間周波増幅器の増幅度をそ
れぞれ最適に設定する必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） 初期のスペクトラムアナライザでは、入力アツ
テネータの減衰量を設定するのに人間が判断して
行つており、そのため不便であると同時に誤つた
操作をしやすい欠点があつた。

この欠点を改善するものとして、 (1) 入力アツテネータの減衰量を基準レベルに連
動して自動的に設定する方法 (2) 入力アツテネータの減衰量を基準レベルと分
解能帯域幅（R.BW）に連動して自動的に設定
する方法 が提案されている。

スペクトラムアナライザでは通常基準レベルに
被測定入力信号のレベルを合わせて観測する。こ
こで基準レベルとは表示装置の基準目盛位置に相
当するレベルをいう。

ところで、スペクトラムアナライザのダイナミ
ツクレンジは、ミキサで生じる歪みと雑音レベル
との両者で定まる。すなわちダイナミツクレンジ
の上限はミキサで発生する歪みによつて定まり、
またその下限は雑音レベルによつて定まる。

一般に、スペクトラムアナライザの平均雑音レ
ベルは分解能帯域幅に比例して大きくなるが、表
示装置に表示される見掛け上の雑音レベルはビデ
オ帯域幅（V.BW）にも関係し、該ビデオ帯域幅
が広い程大きくなる。

従つて、ビデオ帯域幅を変えると、見掛け上の
雑音レベルが変化するので、入力アツテネータの
減衰量を基準レベルと分解能帯域幅に連動させる
だけでは、最適のダイナミツクレンジが得られな
い。

本発明は上記の欠点を解決することを目的とし
ており、入力アツテネータの減衰量を基準レベル
と分解能帯域幅だけではなく、ビデオ帯域幅にも
連動させ、ビデオ帯域幅を変えて、雑音の表示レ
ベルが変わつても常に最大のダイナミツクレンジ
が得られるスペクトラムアナライザを提供するこ
とを目的としている。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明の要旨は、
基準レベル、分解能帯域幅及びビデオ帯域幅の値
から、入力アツテネータで減衰された被測定入力
信号のミキサ入力レベルが、最適入力レベルとな
るような入力アツテネータの値を入力アツテネー
タに設定すること、該入力アツテネータの値と基
準レベル値とから中間周波増幅度を求め、その値
となるように中間周波増幅器の増幅度を設定する
ことである。

そのため本発明のスペクトラムアナライザは第
１図を参照して、被測定入力信号を減衰させる入
力アツテネータ１と、該入力アツテネータ１の出
力信号を周波数変換する局部発振器４及びミキサ
３を備えた周波数変換器２と、所望の周波数帯域
を通過させるフイルタ６と、該フイルタ６の出力
信号を増幅する中間周波増幅器７と、増幅された
中間周波信号を検波する検波器８と、検波後の帯
域幅をきめるビデオフイルタ９と、該ビデオフイ
ルタ９の出力を表示する表示装置１０と、制御回
路１１とを備えている。そして該制御回路１１は
所望の分解能帯域幅、所望のビデオ帯域幅及び所
望の基準レベルを記憶する記憶手段１６と、該記
憶手段１６に記憶された分解能帯域幅及び基準レ
ベル値から前記ミキサ３への入力が最適入力レベ
ルとなる入力アツテネータ１の減衰量を算出し設
定する入力アツテネータ設定手段１２と、入力ア
ツテネータ１の減衰量と前記基準レベル値とから
前記中間周波増幅器７の増幅度を算出し設定する
中間周波増幅度設定手段１３と、記憶手段１６に
記憶された分解能帯域幅に対応し、そのフイルタ
を選出する分解能帯域幅設定手段１４と、記憶手
段１６に記憶されたビデオ帯域幅に対応し、その
ビデオフイルタ９を選出するビデオ帯域幅設定手
段１５とを備えている。そして設定された基準レ
ベル、分解能帯域幅及びビデオ帯域幅に基づき、
ダイナミツクレンジが最大になる入力アツテネー
タ１の減衰量及び中間周波増幅器７の増幅度を自
動設定するように構成されている。

（作用） 第１図において、入力アツテネータ１に入力さ
れた被測定入力信号は、制御回路１１内の入力ア
ツテネータ設定手段１２で設定される減衰量に応
じて減衰させられ、周波数変換器２で周波数変換
されるが、この周波数変換は局部発振器４から発
生する掃引信号によつてなされる。ミキサ３から
出力された中間周波信号は、制御回路１１内の分
解能帯域幅設定手段１４によつて選出された周波
数帯域のフイルタ６を通過し、中間周波増幅器７
に入力する。中間周波増幅器７に入力した中間周
波信号は、制御回路１１内の中間周波増幅度設定
手段１３に設定された増幅度に応じて中間周波増
幅器７で増幅された後、検波器８で検波される。
該検波器８で検波された検波出力は、制御回路１
１内のビデオ帯域幅設定手段１５によつて選出さ
れた周波数帯域のビデオフイルタ９を通過し、そ
してその通過した検波出力が表示装置１０に表示
される。

制御回路１１内の記憶手段１６には、所望の分
解能帯域幅、所望の基準レベル値及び所望のビデ
オ帯域幅とが記憶される。入力アツテネータ設定
手段１２は記憶手段１６に記憶されている上記所
望の分解能帯域幅、基準レベル及びビデオ帯域幅
値から、入力アツテネータ１で減衰された被測定
入力信号のミキサ３への入力が最適入力レベルと
なるような入力アツテネータ１の減衰量を算出
し、その値を入力アツテネータ１に設定させる。
中間周波増幅度設定手段１３は入力アツテネータ
設定手段１２で算出し設定された入力アツテネー
タ１の減衰量と記憶手段１６に記憶されている基
準レベル値とから、中間周波増幅器７の増幅度を
算出し、その値を中間周波増幅器７に設定させ
る。分解能帯域幅設定手段１４は記憶手段１６に
記憶された分解能帯域幅に対応したフイルタを選
出するように働く。またビデオ帯域幅設定手段１
５は記憶手段１６に記憶されたビデオ帯域幅に対
応したフイルタを選出するように働く。

このように制御回路１１内の入力アツテネータ
設定手段１２、中間周波増幅度設定手段１３のお
のおのに算出され設定された入力アツテネータ１
の減衰量、中間周波増幅器７の増幅度および分解
能帯域幅設定手段１４、ビデオ帯域幅設定手段１
５にそれぞれ設定され選出されたフイルタ６、ビ
デオフイルタ９によつて前記説明の動作が行わ
れ、スペクトラムアナライザのダイナミツクレン
ジが最大に保持される。

（実施例） 以下具体的一実施例について第２図を参照しな
がら説明する。

同図において、１ないし１１は第１図のものに
対応している。入力アツテネータ１に入力した被
測定入力信号は、制御回路１１で入力アツテネー
タ１に設定された減衰量に応じて減衰され、周波
数変換器２内のミキサ３に入力する。ミキサ３に
入力した被測定入力信号は局部発振器４からの掃
引信号によつて中間周波信号に周波数変換され
る。この周波数変換器２で得られた中間波信号
は、中間周波増幅部５内のフイルタ６を介して中
間周波増幅器７に入力する。該中間周波増幅器７
に入力した中間周波信号は、制御回路１１により
中間周波増幅器７に設定された増幅度に応じて増
幅された後検波器８で検波され、さらにビデオフ
イルタ９を通つて表示装置１０に表示される。

ところで、１７は基準レベル設定キーであり、
被測定入力信号の最大レベルが、表示装置１０、
例えばCRT管面の基準レベルに表示されるよう
に、基準レベルを設定するキーである。１８は分
解能帯域幅設定キーであり、測定すべき分解能帯
域幅を設定することにより、該設定された分解能
帯域幅に対応したフイルタ特性を有するフイルタ
に、中間周波増幅部５内のフイルタ５を変化させ
るフイルタ選出のためのキーである。１９はビデ
オ帯域幅設定キーであり、測定すべきビデオ帯域
幅を設定することにより、該設定されたビデオ帯
域幅に対応したフイルタ特性を有するフイルタ
に、ビデオフイルタ９を変化させるフイルタ選出
のためのキーである。

前記制御回路１１は、基準レベル設定キー１７
により設定された基準レベルと分解能帯域幅設定
キー１８により設定された分解能帯域幅と、ビデ
オ帯域幅設定キー１９により設定されたビデオ帯
域幅とから、ミキサ３への入力が当該ミキサ３に
よる歪みやスプリアスを発生させない上限のレベ
ル、すなわち最適入力レベルとなるような入力ア
ツテネータ１の減衰量と、該入力アツテネータ１
の減衰量と基準レベルとに応じた中間周波増幅器
７の増幅度とを算出する機能と、算出された入力
アツテネータ１の減衰量を入力アツテネータ１に
設定させる機能と、算出された中間周波増幅器７
の増幅度を中間周波増幅器７に設定させる機能
と、分解能帯域幅設定キー１８で設定された分解
能帯域幅に対応し、該分解能帯域幅のフイルタ特
性を有するフイルタにフイルタ６を変化させるフ
イルタ選出機能と、ビデオ帯域幅設定キー１９で
設定されたビデオ帯域幅に対応し、該ビデオ帯域
幅のフイルタ特性を有するフイルタにビデオフイ
ルタ９を変化させるフイルタ選出機能とを備えて
いる。これらは図示されていないマイクロプロセ
ツサ等によつて演算或いは制御される。

今、例えば分解能帯域幅及びビデオ帯域幅が第
３図のR.BW(b)，V.BW(b)に設定されているもの
とすると、制御回路１１からは当該分解能帯域幅
R.BW(b)、ビデオ帯域幅V.BW(b)にそれぞれ対応
したフイルタを中間周波増幅部５のフイルタ６、
ビデオフイルタ９に選出しており、制御回路１１
の制御によつて第３図のＹ点のLbのレベルを出
力するように入力アツテネータ１の減衰量が設定
されている。また基準レベルを被測定入力信号の
レベルに合わせたとき、ミキサ３への入力レベル
が〔ミキサへの入力レベル〕＝〔被測定入力信号
（すなわち基準レベル）〕−〔入力アツテネータの減
衰量〕で表わされることから、前記入力アツテネ
ータ１の減衰量と基準レベルに応じて中間周波増
幅器７の増幅度が得られるような設定値が制御回
路１１から出力されている。

なお、第３図では分解能帯域幅R.BWの値は(a)
＜(b)＜(c)であり、ビデオ帯域幅V.BWの値は(a)＜
(b)＜(c)の場合を示している。そしてR.BWが変化
すると平均雑音レベルが変わるので、V.BWが一
定であつても、見掛け上の雑音レベルがかわるこ
とを表わしている。

また、R.BWが一定のときは、平均雑音レベル
は同じだが、見掛け上の雑音レベルがV.BWによ
つてかわることを表わしている。

ここで、分解能帯域幅設定キー１８で分解能帯
域幅を、例えばR.BW(c)に変え、ビデオ帯域幅設
定キー１９でビデオ帯域幅を、例えばV.BW(c)に
それぞれ変え、分解能帯域幅及びビデオ帯域幅を
それぞれ広げると、第３図のＹ点からＺ点へ動作
点が移動することになり、平均雑音レベルと共に
見掛け上の雑音レベルが増大し、Ｓ／Ｎが悪くダ
イナミツクレンジが狭くなるので、制御回路１１
は基準レベル設定キー１７で設定された基準レベ
ルと設定された前記分解能帯域幅R.BW(c)及びビ
デオ帯域幅V.BW(c)の各値とから、ダイナミツク
レンジが最大となるように入力アツテネータ１の
出力レベル、すなわちミキサ３３の入力レベルが
第３図図示のＰ点に位置するLcとなるような入
力アツテネータ１の減衰量を算出する。この算出
データは入力アツテネータ１に伝えられ、入力ア
ツテネータ１の減衰量がこの値に設定さる。その
結果、歪みやスプリアスが発生しない最適入力レ
ベルがミキサ３に入力されることになる。この入
力アツテネータ１の減衰量と基準レベルに応じ
て、中間周波増幅器７の増幅度が制御回路１１で
算出されており、この算出データが中間周波増幅
器７へ伝えられる。そしてその増幅度となるよう
に中間周波増幅器７の増幅度が設定される。同時
に前述の如く、分解能帯域幅設定キー１８により
設定された分解能帯域幅R.BW(c)と、ビデオ帯域
幅設定キー１９により設定されたビデオ帯域幅
V.BW(c)の各値は、制御回路１１を介してフイル
タ６とビデオフイルタ９にそれぞれ伝えられてい
るので、これに対応した各帯域幅のフイルタがそ
れぞれ選出されている。

また、例えば分解能帯域幅がR.BW(a)に、ビデ
オ帯域幅V.BW(a)にそれぞれ設定されると、上記
説明と同様に、第３図図示のＹ点に位置するミキ
サ３への入力レベルLbに替え、Ｑ点に位置する
ミキサ３への入力レベルLaが制御回路１１で算
出される。この入力レベルLaに基づいて制御回
路１１は入力アツテネータ１の減衰量及び中間周
波増幅器７の増幅度をそれぞれ算出し設定する。
そしてフイルタ６には分解能帯域幅R.BW(a)に対
応したフイルタが、またビデオフイルタ９にはビ
デオ帯域幅V.BW(a)に対応したフイルタがそれぞ
れ設定選出される。

また、例えば分解能帯域幅が同一のR.BW(b)
で、ビデオ帯域幅がV.BW(c)からV.BW(a)に設定
されたものとすると、上記説明と同様に、第３図
図示のＲ点に位置するミキサ３への入力レベル
Lrに替え、Ｓ点に位置するミキサ３への入力レ
ベルLsが制御回路１１で算出される。この入力
レベルLsに基づいて制御回路１１は入力アツテ
ネータ１の減衰量及び中間周波増幅器７の増幅度
をそれぞれ算出し設定する。そしてフイルタ６に
は分解能帯域幅R.BW(b)に対応したフイルタが、
またビデオフイルタ９にはビデオ帯域幅V.BW(a)
に対応したフイルタが設定・選出される。このと
きの波形例が第４図に示されている。

第４図，は分解能帯域幅が同一のR.BWで
あり、ビデオ帯域幅V.BWが異なるときの波形図
である。第４図のビデオ帯域幅はV.BW(c)であ
り、第４図のビデオ帯域幅はV.BW(a)であり、
V.BW(c)＞V.BW(a)の関係にある。

従つて、ビデオ帯域幅がV.BW(c)からV.BW(a)
に設定されると、ビデオフイルタ９により見掛け
上の雑音レベルが第４図図示の如く抑圧され、す
なわちビデオフイルタ９により高周波成分が吸収
されて、雑音レベルにうずめられていた信号成分
３０が顕在化している。

このように、分解能帯域幅、ビデオ帯域幅によ
つて変わる雑音レベルを最小にし、かつミキサ３
による歪みやスプリアスを最小にする入力アツテ
ネータ１の最適値を演算により求め、この値を入
力アツテネータ１に自動的に設定し、ミキサ３へ
の最適入力レベルを得るとともに、これに応じた
増幅度を中間周波増幅器に自動設定しており、常
にダイナミツクレンジが最大となるように動作す
る。

なお、第３図に示された図をテーブル化して、
例えば記憶手段１６に入れておき、分解能帯域幅
設定キー１８で設定された分解能帯域幅と、ビデ
オ帯域幅設定キー１９で設定されたビデオ帯域幅
とで、上記記憶手段１６に記憶されている第３図
のテーブルをアクセスし、入力アツテネータ１の
最適入力レベルを求めるようにしておいてもよ
い。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明によれば、 基準レベル、分解能帯域幅、ビデオ帯域幅を測
定条件の関係で測定者が任意に変えても、これら
に連動してミキサへの入力レベルが最適入力レベ
ルとなるように制御されるので、常にダイナミツ
クレンジが最大の状態となる。従つて測定の操作
が簡単となる。

面倒な操作を必要としないから、被測定信号の
測定時間が短縮されるとともに、確実にダイナミ
ツクレンジ最大の状態に合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスペクトラムアナライザ
の構成図、第２図は本発明に係るスペクトラムア
ナライザの具体的一実施例構成、第３図はミキサ
入力レベルとミキサで起す歪みおよび雑音レベル
との特性図、第４図はビデオ帯域幅の変化に伴う
雑音レベルの変化を説明しているCRT管面の一
波形図である。 図中、１は入力アツテネータ、２は周波数変換
器、３はミキサ、４は局部発振器、５は中間周波
増幅部、６はフイルタ、７は中間周波増幅器、８
は検波器、９はビデオフイルタ、１０は表示装
置、１１は制御回路、１２は入力アツテネータ設
定手段、１３は中間周波増幅度設定手段、１４は
分解能帯域幅設定手段、１５はビデオ帯域幅設定
手段、１６は記憶手段、１７は基準レベル設定キ
ー、１８は分解能帯域幅設定キー、１９はビデオ
帯域幅設定キーである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被測定入力信号を減衰させる入力アツテネー
   タ１と、該入力アツテネータの出力信号を周波数
   変換する局部発振器４及びミキサ３を備えた周波
   数変換器２と、所望の周波数帯域を通過させるフ
   イルタ６と、該フイルタの出力信号を増幅する中
   間周波増幅器７と、増幅された中間周波信号を検
   波する検波器８と、検波後の帯域幅をきめるビデ
   オフイルタ９と、該ビデオフイルタの出力を表示
   する表示装置１０と、制御回路とを備えたスペク
   トラムアナライザであつて：該制御回路が、 (a) 所望の分解能帯域幅、所望のビデオ帯域幅及
   び所望の基準レベルを記憶する記憶手段１６
   と、 (b) 該記憶手段に記憶された分解能帯域幅、ビデ
   オ帯域幅及び基準レベル値から前記ミキサへの
   入力が最適入力レベルとなる入力アツテネータ
   の減衰量を算出し設定する入力アツテネータ設
   定手段１２と、 (c) 入力アツテネータの減衰量と前記基準レベル
   値とから前記中間周波増幅器の増幅度を算出し
   設定する中間周波増幅度設定手段１３と、 (d) 記憶手段に記憶された分解能帯域幅に対応
   し、そのフイルタを選出する分解能帯域幅設定
   手段１４と、 (e) 記憶手段に記憶されたビデオ帯域幅に対応
   し、そのビデオフイルタを選出するピデオ帯域
   幅設定手段１５ とを備え、設定された基準レベル、分解能帯域幅
   及びビデオ帯域幅に基づき、ダイナミツクレンジ
   が最大になる入力アツテネータの減衰量及び中間
   周波増幅器の増幅度を自動設定可能にしたことを
   特徴とするスペクトラムアナライザ。