JPS61295703A - 信号抑圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は例えば被試験回路、素子等のスプリアス特性
、相互変調歪等を測定する場合に用いることができる信
号抑圧装置に関する。

「従来技術」 高周波増・幅器或は周波数混合器等の各種の回路におけ
るスプリアス特性或は相互変調歪等を測定するには第７
図に示すように基準信号発振器１から被測定回路２に基
準信号３を与え、被測定回路２の出力信号４を例えばス
ペクトラムアナライザのような測定器５に与え、測定器
５によって出力信号４の状態を表示させ被測定回路５の
応答状態を判定する。

ここで例えば基準信号発生器１から第８図人に示す周波
数ｆを持つ信号３を与え、被測定回路２かも第８図Ｂに
示すような周波数成分を持つ応答出力信号４が出力され
たとする。

応答出力信号４は基準発振器１から与えられた基準信号
３と、その高周波３Ａ、３Ｂ、３Ｃ・・・と近傍スプリ
アス信号ＳＰＩ、　ＳＦ３と、信号３の上下に現われる
雑音成分Ｎとが含まれる。

測定器５に与えられる信号４において基準信号３と近傍
スプリアス信号ＳＰＩ、　ＳＦ３のレベル比は一般に大
きい。また基準信号３と雑音成分Ｎとのレベル比も大き
い。

つまり被測定回路２の応答出力信号４をスペクトラムア
ナライザに表示させると第９図に示すように信号３と、
第２、第３高調波３Ａ、３Ｂまでは表示されるが、近傍
スズリアンス信号ＳＰＩ、　ＳＦ３及び雑音成分Ｎは表
示画面上には明瞭に現われない。

このため信号３と近傍スプリアス信号ＳＰ１．５Ｐ２０
レベルの比或は信号３と雑音成分Ｎとのレベルの比、つ
まりＳＮ比を測定することができない。

このため従来は第９図に符号６を付して示すように信号
３０周波数ｆにおいて急峻に立下る特性のノツチフィル
タ７を第１０図に示すように被測定回路２と測定器５と
の間に挿入し、このノツチフィルタ７によって信号３の
成分を除去し、これによりスペクトラムアナライザのダ
イナミックレンジに影響されずに近傍スプリアス信号Ｓ
Ｐ１．　ＳＦ３と雑音成分Ｎを大きく拡大して表示する
ことができるようにし、そのレベル値を測定することが
行われている。

「発明が解決しようとする問題点」 ノツチフィルタ・７は減衰特性が急峻であってもその帯
域幅は有限であるため希望周波数ｆの近傍に発生するス
プリアス信号ＳＰ１，５Ｐ２０レベルに影響を与え誤差
が生じる不都合がある。

また希望周波数ｆ以外の部分において特性に凹凸いわゆ
るリップル８を有し、このリップル８の影響により高調
波成分３Ａ、３Ｂ等のレベルを変化させてしまいこの点
でも測定誤差が生じる不都合がある。

「問題点を解決するための手段」 この発明では除去したい希望周波数の信号を摘出する手
段と、この希望信号摘出手段によって摘出した信号が与
えられ、この信号に同期した位相で単一周波数の信号を
発生させる発振器と、この発振器から出力される単一周
波数の信号の位相を調整する位相調整手段と、単一周波
数の信号を所定のレベルまで増幅する増幅器と、単一周
波数の信号のレベルを調整するレベル調整手段と、除去
したい希望周波数の信号を含む被測定信号と単一周波数
信号を結合し、被測定信号から希望する周波数成分の信
号を除去する電力結合器とによって信号抑圧装置を構成
したものである。

この発明の構成によれば雑音成分Ｎを含む希望周波数信
号を摘出し、その希望周波数信号に同期して発振器を発
振させることによって雑音成分を含まない希望周波数と
一致した単一周波数の信号を得ることができる。

この単一周波数の信号を増幅器によって増幅し、位相を
希望局゛波数信号の位相に対して逆位相の関係に調整し
、更にレベル調整手段によって希望周波数信号のレベル
と同一レベルに調整し、これらの信号を電力結合器によ
って結合することにより被測定信号の中から希望周波数
の信号を除去した信号を得ることができる。

よってこの発明によれば希望周波数信号の近傍に発生す
る近傍スプリアス及び希望周波数信号の高調波のレベル
を変化させることなく希望周波数信号だけを抑圧するこ
とができる。

従ってこの発明によれば希望周波数の信号のレベルと、
近傍スプリアス信号のレベル及び雑音成成のレベルをそ
れぞれ正確に測定することができる。よって測定誤差が
極めて小さい測定結果を得ることができる。

「実施例」 第１図にこの発明の一実施例を示す。第１図において１
１はこの発明による信号抑圧装置を示す。

この発明による信号抑圧装置１１は入力端子１１Ａと出
′力端子１１Ｂを有し、入力端子１１Ａに被測定回路２
から出力される被測定信号４を与える。出力端子１１Ｂ
には例えばスペクトラムアナライザのような測定器５を
接続する。

入力端子１１Ａに与えられた被測定信号は電力分岐器１
２によって２分岐される。電力分岐器１２の一方の分岐
出力端子１２Ａに信号摘出手段１３を接続し、他方の分
岐出力端子１２Ｂには電力結合器２２の一方の入力端子
２２Ａに接続する。

信号摘出手段１３は例えば同調増幅器のような可変狭帯
域フィルタ特性を有する回路によづて構成することがで
き、この可変狭帯域フィルタ特性によって被測定信号４
の中の希望する周波数の信号、例えば第２図に示した周
波数ｆの信号３を摘出する。

信号摘出手段１３によって摘出した信号３は例えば位相
比較器１４に与えられる。この位相比較器１４の他方の
入力端子には発振器１５の発振信号２３が与えられ、こ
の発振信号２３と信号摘出手段１３によって摘出した信
号３０位相を比較し、その位相比較出力２４によって発
振器１５の発振周波数を制御する。このため発振器１５
には電圧制御発振器を用いるとよい。

このよ５に位相比較出力によって発振器１５の発振周波
数を制御することにより発振器１５から希望する周波数
の信号３の周波数と合致した単一周波数の信号２３を得
ることができる。

発振器１５から得られる単一周波数の信号２３は位相調
整手段１６で位相調整される。つまり電力結合器２２に
おいて被測定信号４に含まれる抑圧を希望する信号３の
位相に対して逆位相となるよ５に調整する。

位相調整された信号２５は増幅器１７によって所望のレ
ベルまで増幅し、必要に応じて可変バンドパスフィルタ
１８を通じてレベル調整手段１９に供給される。

レベル調整手段１９では抑圧を希望する信号３０レベル
と単一周波数の信号２３のレベルが一致するようにレベ
ル調整し、そのレベル調整された信号を電力結合器２２
の他方の入力端子２２Ｂに与える。なおスイッチ２１は
接点Ａを選択すると信号抑圧モードとして動作し、接点
Ｂを選択すると通常の測定モードとなる。

上述の構成において基準信号発生器１から周波数ｆの基
準信号３を被試験回路２に与えたとき、被試験回路２か
ら第２図Ａに示すように基準信号３と、雑音成分Ｎ、ス
プリアス信号８Ｐ１．　ＳＰ、２及びＢ２ｔ、１ｇ高調
波３Ａ、３Ｂ等を含む出力信号４が出力されたとする。

この出力信号４を入力端子１１Ａに入力すると、出力信
号４は電力分岐器１２の二つの出力端子１２Ａと１２Ｂ
に分岐されて出力される。

信号摘出手段１３は応答出力信号４の中の抑圧を希望す
る希望周波数信号、この例では信号３を希望周波数信号
とした場合を示し、この信号３０周波数ｆに同調させ、
信号３を摘出する。ここで希望周波数信号３を摘出する
が希望周波数信号３には雑音成分Ｎ及びその近傍にスプ
リアス信号、ＳＰｌ　、　　ＳＰ２が存在するため信号
摘出手段１３から摘出される希望周波数信号３は完全な
単一周波数の信号として摘出す・ることはできない。

よってこの発明では希望周波数信号３を位相比較器１４
に与え、この位相比較器１４において発振器１５の発振
信号と位相比較し、その位相比較結果によって発振器１
５の発振周波数を制御することにより１発振器１５の発
振周波数を希望周波数信号３の周波数ｆと一致した信号
２３を得る。

このようにして発振器１５から出力される信号２３は希
望周波数ｆを持つ単一周波数信号となる。

つまり雑音成分Ｎスプリアス信号ＳＰＩ、ＳＰ２を含ま
ない単一スペクトラム信号が得られる。

よってこの単一周波数信号２３を位相調整手段１６によ
って希望周波数信号３０位相と逆位相の信号２５（第２
図Ｂ）に変換し、この逆位相の信号２５を増幅器１７で
増幅し、可変バンドパスフィルタ１８とレベル調整手段
１９を通じて電力結合器２２の一方の入力端子２２Ｂに
与える。

レベル調整手段１９により被測定信号４に含まれる希望
周波数信号３のレベルと信号２５のレベルを合致するよ
うに調整することにより電力結合器２２において希望周
波数信号３と信号２５が互に打消され、希望周波数信号
は抑圧される。

従って被測定信号４の中の信号３を抑圧した信号をスペ
クトラムアナライザのような測定器５に与えることによ
り、測定器５のダイナミックレンジがレベルの大きい信
号３にじゃまされることがなくなり、この結果信号３と
比較してレベルが小さい信号つまりノイズＮ、スプリア
ス信号ＳＰ１゜ＳＦ３　、高調波３Ａ、３Ｂ等を第３図
に示すように大きく表示することができ、これらのレベ
ルを正確に測定することができる。

「発明の変形実施例」 第４図はこの発明の他の実施例を示す。この例では希望
周波数信号の周波数が高い場合の例を示す。

このため第１図の実施例と異なる構成としては信号摘出
手段１３が周波数混合器１３Ａ、１３Ｂと、バンドパス
フィルタ１３Ｃ，１３ＤとＫＪ：って構成した点と、こ
れら周波数混合器１３Ａ、１３Ｂ及び後述する周波数変
換手段２８を構成する周波数混合器２８Ａ、２８Ｂに局
部発振信号り、　ｆｚを与える二つの局部発振器２６．
２７を設けた点と、信号２５を出力する側に周波数混合
器２８Ａ。

２８Ｂとバンドパスフィルタ２８Ｃとローパスフイ、ル
タ２８Ｄによって構成した周波数変換手段２８を設けた
点である。

このように信号摘出手段１３として周波数混合器１３Ａ
、１３Ｂとバンドパスフィルタ１３Ｃ，１３Ｄを用いた
構成にしたことにより希望周波数信号の周波数ｆが例え
ば数１０　ＭＨｚ以上のように高い周波数であってもそ
の周波数ｆを局部発振器２６゜２７の局部発振信号と周
波数混合することによって周波数変換し、低い周波数の
信号として取出すことができ、る。よって発振器１５は
普通の電圧利発振器を用いることができる。

発振器１５の発振信号２３は位相調整手段１６で位相調
整され希望周波数信号の位相と逆位相の信号２５に変換
され、この信号２５を周波数変換手段２８によって元の
周波数ｆに戻すことにより被測定信号４に含まれる希望
周波数信号と同じ周波数で位相が逆の信号を得ることが
できる。

この信号を増幅器１７と、可変バンドパスフィルタ１８
及びレベル調整手段１９を通じて電力結合器２２に与え
ることにより被測定信号４に含まれる希望周波数信号を
抑圧することができ、これによって第１図の実施例と同
様の作用効果が得られる。

なおこの実施例では第３の局部発振器２９を設げ、局部
発振器２７０局部発振信号の代りにこの第３の局部発振
器２７の発振信号をスイッチ３１を通じて周波数混合器
２８Ａに与える構造を付加している。

この構成を付加したことによりスイッチ３１を接点Ｂに
転換すると信号抑圧モードではなく、第５図に示すよう
に信号３の他に局部発振器２９の発振周波数で決まる周
波数の信号３２を出力端子１１Ｂに出力することができ
る。

ここで信号３０周波数をｆ、局部発振器２７の発振周波
数をｆｚ、局部発振器２９の発振周波数をｆ２＋Δ゛ｆ
　とした場合、信号３２の周波数はｆ＋Δｆとなる。

スイッチ３１を接点Ｂに転換して動作させる場合には第
６図に示すように信号抑圧装置１１の入力端子１１Ａに
基準発振器１から基準信号３を与え、出力端子１１Ｂに
被測定回路２を接続し、被測定回路２の出力側に測定器
５を接続する。

よって基準発振器１かパら周波数ｆの基準信号３を与え
た場合、被測定回路２には周波数ｆとｆ十Δｆの互に周
波数が近接し、レベルが等しい二つの信号を与えること
ができる。この二つの信号３及び３２を与えることによ
り被測定回路２として例えば増幅器或は周波数混合器等
のように非直線ディバイスとした場合、これら非直線デ
ィバイスの３次相互変調歪を測定することができる。

「発明の作用効果」 以上説明したようにこの発明によれば希望信号を抑圧す
ることができ、この抑圧により測定に障害となる信号を
除去することができる。特に信号摘出手段１３の摘出周
波数を自由に変えることができるよりに構成することに
より任意の周波数の信号を抑圧することができる。

また第４図で説明した実施例のように第３局部発振器２
９を設け、この局部発振器２９の信号により基準信号発
振器１の信号に近接した周波数の信号３２を発生できる
構成を付加することにより非直線ディバスの３次相互変
調歪を測定することができ便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するためのブロック
図、第２図は第１図の動作を説明するためのグラフ、第
３図はこの発明の信号抑圧装置によって希望周波数信号
を抑圧した状態を説明するための波形図、第４図はこの
発明の他の実施例を説明するためのブロック図、第５図
は第４図の実施例の動作を説明するためのグラフ、第６
図は第４図に示した実施例の付加的な機能を利用する状
態を説明するためのブロック図、第７図は従来の測定方
法を説明するためのブロック図、第８図は第７図の動作
を説明するためのグラフ、第９図は従来の測定方法の問
題点を改善する方法の一例を説明するためのグラフ、第
１０図は第９図で説明した従来の改善方法の構成を説明
するためのブロック図である。 １：基準信号発振器、２：被測定回路、３：基準信号、
４：被測定信号、５：測定器、１１：信号抑圧装置、１
２：電力分岐器、１３：信号摘出手段、１４：位相比較
器、１５：発振器、１６二位相調整手段、１７：増幅器
、１８：可変バントパスフィルタ、１９ニレベルＦＡ　
整手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、複数の周波数成分を含む被測定信号から希望
   する周波数成分の信号を取出す信号摘出手段と、 Ｂ、この信号摘出手段によつて摘出した信号と同期し単
   一周波数成分から成る信号を発生する発振器と、 Ｃ、この発振器から出力される単一周波数の信号の位相
   を調整し上記希望する周波数成分の信号の位相と逆位相
   の信号を得る位相調整手段と、 Ｄ、上記単一周波数成分の信号を増幅する増幅器と、 Ｅ、上記単一周波数成分の信号のレベルを調整するレベ
   ル調整手段と、 Ｆ、上記被測定信号と上記単一周波数の信号を結合し上
   記被測定信号の中の上記希望する周波数の信号を抑圧し
   た信号を取出す電力結合器と、 から成る信号抑圧装置。