JPS6029904B2 - スペクトラムアナライザー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は広い周波数帯域の信号を掃引しながら受信して
、指示部上に受信信号の絶対レベルを周波数軸上に表示
するスベクトラムアナラィザーに於て、これらの受信信
号の周波数測定を同一指示部上に表示された可変マーカ
ーにより行なうマーカー方式に関する。

スベクトラムアナラィザーの基本的な系統図を第１図に
示す。

受信された信号は混合器１により掃引局発部２からの掃
引局発信号と混合され、中間周波数に変換されて、検波
部４にて増幅、検波されて指示部５で表示される。他方
、受信信号の周波数を測定する手段としてのマーカーは
マーカ発生部７にて作られ、手動マーカー制御器６によ
り制御され、指示部５の表示器上に受信信号と区別して
表示される。このマーカは手動マーカー制御器６により
制御され、表示器５上の位置が可変される。そして指示
部上に表示された受信信号にマーカーを一致させ、この
時の圭動マーカー制御器６の制御信号をデコーダー８に
より読み取ることにより対象とする受信信号の周波数が
求められる、これはマーカー方式として衆知の方法であ
る。このマーカー方式には基本的に、マーカーの発生及
び制御をディジタル的に行なう“ディジタルマーカー法
”と、マーカー信号として既知周波数のリファレンス信
号を用いる“周波数マーカー法”があり、次にそれぞれ
の基本構成及び動作概要を説明する。ディジタルマーカ
ー法の基本的な系統図は先の第１図と同じで、各種信号
のタイミングチャートを第２図に示す。

まず第１図のマーカ−発生部７に於て次のマーカー処理
が行なわれる。第１図の掃引信号発生部３に於て第２図
ａに示す掃引制御信号が作られ、これと同期して第２図
ｂに示すマーカーが作られる。次にこのマーカーは手動
マーカー制御器６によりその制御量に対応する量だけ（
一般にはディジタル的に）遅延され、さらに反転されて
、結局マーカー発生部出力として第２図ｃの波形が得ら
れ、これが５の指示部上に表示されマーカーとなる。こ
のマーカーの周波数はデゴーダ８にて手動マーカー制御
器の制御信号を読み取ることにより求められる。この方
式では掃引局発信号の周波数非直線性と周波数変動に起
因する周波数測定誤差が生じる。指示部上で受信信号に
マーカーを一致させても、受信信号は掃引局発信号の周
波数非直線及び周波数変動による分だけ指示部上ではシ
フトされて表示されているので、このシフト量に相当す
る周波数測定誤差が生じる。一般に掃引信号発生器とし
て、電圧制御部による電圧制御発振器（ＶＴＯ）や電流
制御によるＹＩＧ発振器等が広帯域、４・型、軽量、低
価格の観点から用いられているが、掃引制御信号対発振
周波数の直線性及び周波数安定度は、周波数範囲及び温
度範囲を広くとればとる程悪くなる。周波数非直線性に
起因する周波数測定誤差の１例を第３図に示す。第３図
ａの実線は電圧制御発振器（ＶＴＯ）の代表的な制御電
圧ｖ対発振周波数ｆの特性曲線を示し、破線は理想的な
直線性を示す。

この時の指示部上の波形を第３図ｂに示す。この場合の
マーカ−は極性反転され、受信信号の下側に表示されて
いる。この図に示すように信号のマーカーを一致させて
も、正しい受信信号の位置は破線で表わした所で、この
実態と破線の差が周波数測定誤差となる。次に周波数マ
ーカー法の基本的な系統図を第４図に、各種信号のタイ
ミングチャートを第５図に示す。

マーカ−信号発生部２１は、レファレンスマーカー信号
として手動マーカー制御器２２により制御され指定され
た周波数安定度の良い１周波数の信号をマーカー信号と
して発生する。このマーカー信号はスイッチ２１により
、マーカートリガー信号発生部３１により作られた第５
図ａに示すマーカートリガー信号が“１”の時のみ混合
部２５に加えられる。掃引局発部２６は第５図ｂに示す
掃引信号発生部２７の掃引制御信号により制御され、信
号とマーカーは時分割に受信され、混合部２５及び検波
部２８にて増幅検波され第５図ｃに示す信号とマーカ−
の受信波形が得られる。この信号は先のマーカートリガ
−信号により信号／マーカー分離部２９で信号とマーカ
−を分離して指示部３上に表示される。信号／マーカー
分離部２９の出力波形の１例を第５図ｄに示す。この例
はマーカーの極性反応による分離である。尚、図中２３
はデコーダー、２４はスイッチ、３１はマーカートリガ
ー信号発生部である。この方式ではマーカー信号発生部
の周波数安定度を良くすれば、先のディジタルマーカー
法にて問題となつた婦引局発信号の周波数非直線性及び
周波数変動に起因する周波数測定誤差は問題とならない
。しかしながら、直接高周波（ＲＦ）信号のマーカー信
号を制御するので、その周波数切換（又は可変）による
応答時間が問題とな。そこで受信信号にマーカーを早く
合わせようとしても早く出来ず、周波数測定時間がかか
る。現在広い周波数範囲の高周波安定度の高周波信号を
発生する標準信号発生器としては周波数シンセサイザー
が広く用いられているが、これには位相同期（ＰＬＬ）
方式を採用しているものが多く、その同期引込時間がか
かる。その為この方式に於てはマーカ信号発生部の周波
数切換（又は可変）による応答時間により周波数測定時
間がかかることが実用上一番問題となる。即ち、スベク
トラムアナラィザーのマーカー法による周波数測定に於
ては、ディジタルマーカー法は測定時間は比較的早いが
、測定誤差が多く、周波数マーカー法は測定誤差は少な
いが、測定時間がかかり、いずれの方法も一長一短があ
る。

本発明はスベクトラムアナラィザ−の周波数測定法の１
つであるマーカー方式に於て、ディジタルマーカー法に
於ける周波数測定誤差、周波数マーカー法に於ける周波
数測定時間の双方の問題点を、２つの方法の長所を組み
合わせることにより解決したもので、高精度且つ高速な
周波数測定を実現したマーカー法を提供するものである
。本発明はスベクトラムアナラィザーの周波数測定法の
１つであるマーカー法に於て問題となる周波数測定誤差
及び周波数測定時間に関して、マーカーとして高周波の
複数の高周波数安定度の発振器による基準周波数マーカ
ー信号の採用と受信、検波後の遅延線によるマ−カー信
号処理を組も合わせて、改善を行ない、高精度且つ高速
な周波数測定を簡単な機器構成にて実現させたものであ
る。即ち、本発明によれば、高周波のマーカ−信号が受
信信号と時間的に切替えられて入力信号として入力され
、この入力信号を受信、検波後、前記マーカ信号と受信
信号とに分離して各々を同一の指示器上に表示させるス
ベクトラムアナラィザ一において、高周波安定度を有し
基準周波数に対応するマ−カー信号を発生する少なくと
も一つの固定周波数発振器と、この固定周波数発振器の
出力を所定時間遅延させる遅延手段とを具備し、この遅
延手段から得られた遅延時間により前記基準周波数を補
間して前記受信信号の正確な周波数を指示するマーカー
信号を表示することを特徴とするスベクトラムアナラィ
ザーが得られる。次に本発明の実施例について第６図を
参照して説明する。

４１は基準マーカー信号発生部で、複数の高周波数安定
度の発振器より構成され、複数のバンドに分割された受
信周波数帯域毎に１つの発振器が対応する。

一般に受信周波数範囲をｎバンド分割すればｎ個の発振
器より成る。４２はスイッチ、４３は混合部、４４は掃
引局発部、４５は掃引信号発生部、４６は検波部、５０
は指示部、５１はマーカートリガー信号発生部、５２は
手敷マーカー制御部、５３はデコーダーであり、先の第
４図と同一のものである。

４７は信号／マーカー分離部で時間的に信号とマーカー
を分離して、それぞれ独立の出力を出す。

４８はマーカー遅延部で制御された量だけマーカ−を遅
延させる。

４９は信号と遅延されたマーカーを合成し出力する。

次に作動概要を第７図を参照して述べる。

手動マーカー制御器５２よりの受信周波数バンド選択信
号により基準マーカー信号発生部１に於て選択された基
準周波数マーカー信号は、スイッチ４２により、マーカ
ートリガー信号発生部５１により作られた第７図ａに示
すマーカートリガー信号が“１”の時のみ混合部４３に
加えられる。これより検波部４６出力までは先に説明し
た周波数マーカー法と同一であり、この受信波形を第７
図ｃに示す。この信号は信号／マーカー分離部４７で、
先のマーカートリガー信号により時間的に弁別され、第
７図ｄに示す受信信号と第７図ｅに示すマーカーに分離
され、各々独立に出力される。この内マーカーはマーカ
ー遅延部４８に於て第７図ｆに示すように手動マーカー
制御器５２よりの制御信号により所定の量だけ遅延され
て、信号／マーカー合成部４９に於て再び受信信号と合
成されて指示部５０上に表示される。図中、第７図ｂは
掃引信号発生部４５の掃引制御信号を第７図ｇは信号／
マーカ−分離部４７の出力波形を示す。マーカーはその
制御信号により、まず受信周波数バンド‘こ対応した周
波数安定度は良いが周波数としては粗い基準周波数マー
カー信号を発生し、これを受信、検波した後に受信信号
と分離し、遅延部に於て糟周波数に対する差だけ遅延さ
せて最終的なマーカーとしている。つまり粗な基準周波
数マーカーをまず発生させ、受信、検波後その精周波数
マーカーとの差分を遅延部に於て補間する一種の桶間法
と言える。この方法によると先にディジタルマーカー法
に於て問題となった掃引局発信号の周波数非直線性及び
周波数変動に起因する周波数測定誤差は、高周波数安定
度の複数の基準周波数マーカー信号の採用により改善さ
れ、又周波数マーカー法に於て問題となった高周波のマ
ーカー信号の周波数切換（可変）による応答時間の速さ
に起因する周波数測定時間の遅さは、基準周波数マーカ
ー発振器の切替え及び受信、検波後のマーカーの信号処
理により改善される。

つまりディジタルマーカー法及び周波数のマーカー法の
それぞれの長所を組み合わせることにより、それぞれの
マーカー法の持つ欠点を改善したものである。以上説明
した様に本発明によれば、周波数測定誤差がなく周波数
測定時間の短かし、スベクトラムアナラィザーが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はスベクトラムアナラィザーの基本的ブロック図
、第２図ａ〜は第１図の各部信号のタイムチャート図、
第３図ａは一般的な電圧制御発振器の制御電圧対発振周
波数特性図、第３図ｂは第３図ａに示す発振器を用いた
時の表示器上の表示図、第４図は周波数マーカー法によ
るスベクトラムアナラィザーのブロック図、第５図ａ〜
ｄは第４図の各部信号のタイムチャート図、第６図は本
発明によるスベクトラムアナラィザーのブロック図、第
７図ａ〜ｇは第６図における各部信号のタイムチャート
図である。 １，２５，４３・…・・混合部、２，２６，４４・・・
・・・掃引局発部、３，２７，４５・・・・・・婦引信
号発生部、４，２８，４６・・・・・・検波部、５，３
０，５０・・・・・・指示部、６，２２，５２・・・手
動マーカー制御器、７・・・・・・マーカ−制御発生部
、８，２３，５３・・・・・・デコーダ、２１，４１・
・・…マーカー信号発生部、２４，４２……スイッチ、
２９，４７……信号／マーカー分離部、３１，５１・・
・・・・マーカートリガー信号発生部、４８・・・・・
・マーカー遅延部、４９・・・・・・信号／マーカー合
成部。 第１図 努Ｚ図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高周波のマーカ信号が受信信号と時間的に切替えら
   れて入力信号として入力され、この入力信号を受信、検
   波後、前記マーカ信号と受信信号とに分離して各々を同
   一の指示器上の表示させるスペクトラムアナライザーに
   おいて、高周波安定度を有し、基準周波数に対応するマ
   ーカ信号を発生する少なくとも一つの固定周波数発振器
   と、この固定周波数発振器の出力を検波した後に前記受
   信信号と分離して得られるマーカ信号を所定時間遅延さ
   せる遅延手段とを具備し、この遅延手段から得られた遅
   延時間により前記基準周波数を補間して前記受信信号の
   正確な周波数を指示するマーカ信号を表示することを特
   徴とするスペクトラムアナライザー。