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公開番号2023038926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-17
出願番号2022140491
出願日2022-09-05
発明の名称広帯域測定システムおよび広帯域特性の測定方法
出願人稜研科技股ふん有限公司,TMY TECHNOLOGY INC.
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01R 27/28 20060101AFI20230310BHJP(測定;試験)
要約【目的】低周波ネットワークアナライザで高周波測定を実施することのできる広帯域測定システムおよび広帯域特性の測定方法を提供する。
【解決手段】信号測定装置は、その測定ポートから第1周波数領域に属する測定信号を送信するために使用される。信号変換器の2つのポートは、信号測定装置の2つの測定ポートと接続するために使用される。信号変換器の第1パッシブミキサは、双方向に構成され、信号変換器の第2パッシブミキサは、双方向に構成される。2つのミキサは、第1周波数領域から第2周波数領域に信号を変換し、第2周波数領域から第1周波数領域に信号を変換するために使用される。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１測定ポートおよび第２測定ポートを含み、前記第１測定ポートまたは前記第２測定ポートから測定信号を送信するよう構成され、前記測定信号の周波数が、第１周波数領域に属する信号測定装置と、
前記信号測定装置の前記第１測定ポートに接続されるために構成された第１ポートと、
第２ポートと、
前記第１ポートと前記第２ポートの間に結合され、双方向に構成された第１パッシブミキサと、
前記信号測定装置の前記第２測定ポートに接続されるために構成された第３ポートと、
第４ポートと、
前記第３ポートと前記第４ポートの間に結合され、双方向に構成された第２パッシブミキサと、
を含む信号変換器と、
を含み、前記第１パッシブミキサおよび前記第２パッシブミキサが、
前記第１ポートから受信した信号および前記第３ポートから受信した信号をそれぞれ第２周波数領域に変換して、前記第２ポートおよび前記第４ポートからそれぞれ出力し、
前記第２ポートから受信した信号および前記第４ポートから受信した信号をそれぞれ前記第１周波数領域に変換して、前記第１ポートおよび前記第３ポートからそれぞれ出力するよう構成された広帯域測定システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記信号変換器が、さらに、前記第１パッシブミキサおよび前記第２パッシブミキサにそれぞれ結合された信号発生器を含む請求項１に記載の広帯域測定システム。
【請求項３】
前記信号測定装置および前記信号変換器に結合され、前記第２周波数領域の範囲を制御して、前記信号測定装置から測定データを読み出すよう構成されたコントローラをさらに含む請求項１に記載の広帯域測定システム。
【請求項４】
前記コントローラに結合された記憶媒体をさらに含む請求項３に記載の広帯域測定システム。
【請求項５】
校正プロセスにおいて、前記第２ポートおよび前記第４ポートを校正キットに電気接続し、前記コントローラが、前記信号測定装置を介して前記校正キットに関連する１つのグループの校正キット測定値を取得し、前記コントローラが、さらに、前記グループの校正キット測定値に基づいて、誤差モデルを取得し、前記誤差モデルが、前記記憶媒体に保存される請求項４に記載の広帯域測定システム。
【請求項６】
測定プロセスにおいて、前記第２ポートおよび／または前記第４ポートを被試験デバイス（ＤＵＴ）に電気接続し、前記コントローラが、前記信号測定装置を制御して、前記被試験デバイスに関連する少なくとも１つのグループの被試験デバイス測定値を取得し、前記記憶媒体に保存された誤差モデルおよび前記少なくとも１つのグループの被試験デバイス測定値に基づいて、前記被試験デバイスに関連する少なくとも１つのグループの前記被試験デバイスの特性値を取得する請求項４に記載の広帯域測定システム。
【請求項７】
請求項１に記載の信号変換器を提供するステップと、
前記信号変換器の一側に接続された信号測定装置を構成するステップと、
前記信号変換器の他側に電気接続された校正キットを構成し、校正プロセスを行うことにより、前記校正キットに関連する少なくとも１つのグループの校正キット測定値を取得するステップと、
前記少なくとも１つのグループの校正キット測定値に基づいて、誤差モデルを確立するステップと、
前記信号変換器を介して前記信号測定装置を被試験デバイス（ＤＵＴ）に電気接続し、前記被試験デバイスに関連する少なくとも１つのグループの被試験デバイス測定値を取得するステップと、
前記誤差モデルに基づいて、前記少なくとも１つのグループの被試験デバイス測定値を少なくとも１つのグループの前記被試験デバイスの特性値に校正するステップと、
を含む広帯域特性の測定方法。
【請求項８】
前記校正プロセスが、ＳＯＬＴ（short/open/load/through）、ＳＯＬＲ（short open load reciprocal）プロセス、ＬＲＭ（line reflect match）プロセス、ＬＲＭ（line reflect match）プロセス、ＬＲＲＭ（line reflect reflect match）プロセス、またはＴＲＬ（thru reflect line）プロセスである請求項７に記載の広帯域特性の測定方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つのグループの校正キット測定値に基づいて前記誤差モデルを確立するステップにおいて、前記校正キットのパラメータに基づいて、前記少なくとも１つのグループの校正キット測定値のうちのいくつかを設定し、前記誤差モデルを確立する請求項７に記載の広帯域特性の測定方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのグループの校正キット測定値に基づいて前記誤差モデルを確立するステップにおいて、理論モデルに基づいて、前記少なくとも１つのグループの校正キット測定値のうちのいくつかを設定し、前記誤差モデルを確立する請求項７に記載の広帯域特性の測定方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定技術に関するものであり、特に、広帯域測定システムおよび広帯域特性の測定方法に関するものである。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
無線通信が次第にミリ波周波数帯に発展するにつれ、高周波測定に対する要求が高まった。しかしながら、多くの学術機関や産業調査部は、依然として低周波または中間周波ネットワークアナライザしか保持しておらず、高周波測定をサポートすることができない。しかしながら、高周波／広帯域ネットワークアナライザは、広帯域操作（例えば、超広帯域位相同期ループ、超広帯域切替スイッチ）に適した多くの電子デバイスを必要とするため、製造が難しく、それにより、促進が難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の観点から、本発明の実施形態は、低周波ネットワークアナライザで高周波測定を実施することのできる広帯域測定システムおよび広帯域特性の測定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態の広帯域測定システムは、信号測定装置および信号変換器を含む（ただし、本発明はこれに限定されない）。信号測定装置は、第１測定ポートおよび第２測定ポートを含む。信号測定装置は、第１測定ポートまたは第２測定ポートから測定信号を送信するよう構成され、測定信号の周波数は、第１周波数領域に属する。信号変換器は、第１ポート、第２ポート、第３ポート、第４ポート、第１パッシブミキサ（passive mixer）、および第２パッシブミキサを含む。第１ポートは、信号測定装置の第１測定ポートに接続されるために構成される。第３ポートは、信号測定装置の第２測定ポートに接続されるために構成される。第１パッシブミキサは、第１ポートと第２ポートの間に結合され、双方向（bidirectional）に構成される。第２パッシブミキサは、第３ポートと第４ポートの間に結合され、双方向に構成される。
【０００５】
本発明の実施形態の広帯域特性の測定方法は、以下のステップを含む（ただし、本発明はこれに限定されない）。上述した信号変換器を提供する。信号変換器の一側に信号測定装置を接続する。信号変換器の他側に校正キット（calibration kit）を電気接続し、校正プロセスを行うことにより、校正キットに関連する少なくとも１つのグループの校正キット測定値を取得する。少なくとも１つのグループの校正キット測定値に基づいて、誤差モデルを確立する。信号変換器を介して信号測定装置を被試験デバイス（device-under-test, DUT）に電気接続し、被試験デバイス（ＤＵＴ）に関連する少なくとも１つのグループの被試験デバイス測定値を取得する。誤差モデルに基づいて、少なくとも１つのグループの被試験デバイス測定値を少なくとも１つのグループの被試験デバイスの特性値に校正する。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように、本発明の実施形態の広帯域測定システムおよび広帯域特性の測定方法は、信号変換器と信号測定装置を組み合わせて、異なる周波数領域の測定を実施する。
【０００７】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
添付図面は、本発明の原理がさらに理解されるために含まれており、本明細書に組み込まれ、且つその一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示しており、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たしている。
【０００９】
図１は、本発明の１つの実施形態に係る広帯域測定システムの構成要素のブロック図である。
図２Ａは、本発明の１つの実施形態に係るパッシブミキサの回路図である。図２Ｂは、本発明の別の実施形態に係るパッシブミキサの回路図である。
図３は、本発明の１つの実施形態に係る広帯域測定システムの概略図である。
図４は、本発明の１つの実施形態に係る順方向誤差モデルおよび逆方向誤差モデルの概略図である。
図５Ａは、本発明の１つの実施形態に係る順方向誤差モデルのシグナルフロー分析の概略図である。図５Ｂは、本発明の１つの実施形態に係る逆方向誤差モデルのシグナルフロー分析の概略図である。
図６Ａは、本発明の１つの実施形態に係る単一ポート校正に対する簡素化された順方向モデルの概略図である。図６Ｂは、本発明の１つの実施形態に係る単一ポート校正に対する簡素化された逆方向モデルの概略図である。
図７Ａは、本発明の１つの実施形態に係るデュアルポート校正に対する簡素化された順方向モデルの概略図である。図７Ｂは、本発明の１つの実施形態に係るデュアルポート校正に対する簡素化された逆方向モデルの概略図である。
図８は、本発明の１つの実施形態に係るＳＯＬＴ校正を示すフローチャートである。
図９は、本発明の１つの実施形態に係る校正基準面の概略図である。
図１０は、本発明の１つの実施形態に係る校正基準面の概略図である。
図１１は、図９の検証結果である。
図１２は、図９および図３で測定した被試験デバイス（ＤＵＴ）の測定結果である。
図１３は、図１１の部分的拡大図である。
図１４は、図１０の測定結果である。
図１５は、図１０の検証結果である。
図１６は、図１０および図３で測定した被試験デバイス（ＤＵＴ）の測定結果である。
図１７は、図１５の部分的拡大図である。
図１８は、本発明の１つの実施形態に係る広帯域特性の測定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の１つの実施形態に係る広帯域測定システム１の構成要素のブロック図である。図１を参照すると、広帯域測定システム１は、信号測定装置１０および信号変換器３０を含む（ただし、本発明はこれに限定されない）。１つの実施形態において、広帯域測定システム１は、測定している間、被試験デバイス（ＤＵＴ）５０に電気接続される。
（【００１１】以降は省略されています）

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