信号測定装置
【課題】突発的に入力される被測定信号の検出確度を高めて、この被測定信号が含まれる周波数帯域に対する高精度な検査をより確実に行う。
【解決手段】測定周波数帯域の被測定信号Ｓ１を分配する分配部３と、分配部３からの被測定信号Ｓ１ａを入力して、測定周波数帯域を連続する３個の周波数帯域に分割した各分割帯域に含まれる各分割帯域内信号Ｓ２ａ〜Ｓ２ｃを並列的に検出する信号検出部４と、指定された分割帯域の周波数帯域幅と同じ周波数帯域幅で第１局発信号Ｓ３を掃引し、分配部３からの被測定信号Ｓ１ｂと第１局発信号Ｓ３とをミキシングして生成した信号Ｓ４を検波して、指定された分割帯域内の分割帯域内信号についての検波出力Ｖｄを生成する受信部５と、信号検出部４で分割帯域内信号Ｓ２が検出された分割帯域のうちの１つを指定された分割帯域として受信部５に対して検波出力Ｖｄを生成させる処理部７とを備えている。
【解決手段】測定周波数帯域の被測定信号Ｓ１を分配する分配部３と、分配部３からの被測定信号Ｓ１ａを入力して、測定周波数帯域を連続する３個の周波数帯域に分割した各分割帯域に含まれる各分割帯域内信号Ｓ２ａ〜Ｓ２ｃを並列的に検出する信号検出部４と、指定された分割帯域の周波数帯域幅と同じ周波数帯域幅で第１局発信号Ｓ３を掃引し、分配部３からの被測定信号Ｓ１ｂと第１局発信号Ｓ３とをミキシングして生成した信号Ｓ４を検波して、指定された分割帯域内の分割帯域内信号についての検波出力Ｖｄを生成する受信部５と、信号検出部４で分割帯域内信号Ｓ２が検出された分割帯域のうちの１つを指定された分割帯域として受信部５に対して検波出力Ｖｄを生成させる処理部７とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め規定された測定周波数帯域内に含まれている被測定信号の信号レベルを測定する信号測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の信号測定装置として、下記特許文献１に開示された信号測定装置（マイクロ波検出器）が知られている。この信号測定装置は、マイクロ波帯に設定された目的バンド（目的の周波数帯域）の受信動作を繰り返すスーパーヘテロダイン方式の受信手段と、受信手段から出力される検波出力に基づいて検出対象の周波数のマイクロ波を検出する検出手段と、その検出手段で検出対象のマイクロ波を検出したときに警報を出力する警報手段とを備えたマイクロ波検出器において、受信手段は、目的バンドを複数の領域に分けた分割バンド毎に複数回繰り返しスイープして受信するように構成され、検出手段は、分割バンドを繰り返しスイープした際に得られる各検波出力を加算する加算手段と、その加算された加算検波出力を記憶する記憶手段と、加算検波出力に基づいて検出対象の周波数のマイクロ波の有無を判断する判断手段とを備えている。また、受信手段は、分割バンドよりも広い周波数帯域をスイープして受信する機能をさらに備え、検出手段は、広い周波数帯域（目的バンド全体）をスイープした際の検波出力に基づいて検出対象の周波数のマイクロ波の有無を判断する判断機能をさらに有している。
【０００３】
この信号測定装置では、目的バンドを複数に分割した分割バンドごとに繰り返し複数回スイープし、各スイープに基づく同一分割バンドの検波出力を加算して得られた加算検波出力に基づいてマイクロ波の検出を行うため、目的とするマイクロ波のレベルが低い場合であっても確実に検出することができ、また、１つの分割バンドについてサーチした後は、広い周波数帯域（目的バンド全体）について１回スイープして通常のマイクロ波の有無をサーチするので、目的のマイクロ波のレベルが高い場合には、その１回のスイープの際に検出することができる。したがって、分割バンドに基づくサーチでマイクロ波の高精度な検出を行い、分割バンドと分割バンドの間に行う広い周波数帯域の１回のスイープに基づくサーチにより、レベルの高いマイクロ波について迅速な検出を行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７５０１８号公報（第３−４頁、第１−２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の信号測定装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この信号測定装置では、分割バンド毎のスイープに基づく高精度なサーチと、各分割バンドのスイープの間に行う広い周波数帯域の１回のスイープに基づくレベルの高いマイクロ波についての迅速なサーチとを組み合わせて実行している。しかしながら、この信号測定装置では、前者のサーチでは、スイープを行っている分割バンド以外の他の分割バンドに含まれる突発的なマイクロ波を受信したとしても、このマイクロ波を検出することはできないし、また後者のサーチでも、広い周波数帯域の１回のスイープにおいて既に終了したバンド（帯域）に含まれる突発的なマイクロ波を受信したとしても、このマイクロ波を検出することはできない。したがって、この信号測定装置には、突発的に入力したマイクロ波を検出できない結果、このマイクロ波が含まれる分割バンドに対する高精度な検査を実行することが困難であるという解決すべき課題が存在している。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、突発的に入力される被測定信号の検出確度を高めて、この信号が含まれる周波数帯域に対する高精度な検査をより確実に行い得る信号測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の信号測定装置は、予め規定された測定周波数帯域の被測定信号を分配して出力する分配部と、前記分配部の一方の出力部から出力された前記被測定信号を入力して、前記測定周波数帯域を連続するｎ個（ｎは２以上の整数）の周波数帯域に分割した各分割帯域に含まれる各分割帯域内信号を並列的に検出する信号検出部と、指定された前記分割帯域の周波数帯域幅と同じ周波数帯域幅で局発信号を掃引すると共に、前記分配部の他方の出力部から出力された前記被測定信号と前記局発信号とをミキシングして生成した中間周波信号を検波することにより前記指定された分割帯域内の前記分割帯域内信号についての検波出力を生成するスーパーヘテロダイン方式の受信部と、前記信号検出部によって前記分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる処理部とを備え、前記検波出力を前記被測定信号の信号レベルとして測定する。
【０００８】
また、請求項２記載の信号測定装置は、請求項１記載の信号測定装置において、前記信号検出部は、前記各分割帯域に対応する通過帯域に規定されると共に、前記分配部の前記一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個のバンドパスフィルタと、前記各バンドパスフィルタの出力部にそれぞれ接続されて、対応する当該バンドパスフィルタから出力される前記分割帯域内信号のピークを並列的に検出するｎ個のピーク検出部と、前記各ピーク検出部にそれぞれ接続されて、対応する当該ピーク検出部で検出された前記ピークのピーク値を並列的にアナログ−デジタル変換して出力するｎ個のＡ／Ｄ変換部とを備えている。
【０００９】
また、請求項３記載の信号測定装置は、請求項２記載の信号測定装置において、前記処理部は、前記信号検出部によって検出された前記分割帯域内信号の前記ピーク値と予め規定されたしきい値とを比較して、当該ピーク値が当該しきい値以上のときに、当該分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる。
【００１０】
また、請求項４記載の信号測定装置は、請求項１または２記載の信号測定装置において、前記分割帯域のうちの任意の１つの分割帯域を選択するための操作部とを備え、前記処理部は、前記信号検出部によって前記分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの前記操作部によって選択された前記１つの分割帯域を前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の信号測定装置では、信号検出部が、分配部の一方の出力部から出力される被測定信号を入力して、測定周波数帯域を連続的に分割してなるｎ個の分割帯域に含まれる各分割帯域内信号を並列的に検出する。
【００１２】
したがって、この信号測定装置によれば、測定周波数帯域内に周波数が含まれる被測定信号が突発的に発生したときであっても、信号検出部においてこの被測定信号を構成する各分割帯域内信号を確実に検出することができる。また、この信号測定装置によれば、処理部が、信号検出部によって分割帯域内信号が検出された分割帯域のうちの１つを指定された分割帯域として受信部に対して検波出力を生成させるため、この検波出力と、受信部で生成される局発信号の局発周波数とに基づいて、指定された分割帯域（例えば、突発的に信号が発生した分割帯域）に含まれる各周波数成分の信号レベルを周波数軸に沿って表示（周波数スペクトルを表示）させることができる。
【００１３】
請求項２記載の信号測定装置によれば、各分割帯域に対応する通過帯域に規定されると共に、分配部の一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個のバンドパスフィルタと、各バンドパスフィルタの出力部にそれぞれ接続されて、対応するバンドパスフィルタから出力される分割帯域内信号のピークを並列的に検出するｎ個のピーク検出部と、各ピーク検出部にそれぞれ接続されて、対応するピーク検出部で検出されたピーク値を並列的に検出するｎ個のＡ／Ｄ変換部とを備えて信号検出部を構成したことにより、測定周波数帯域内に周波数が含まれる被測定信号の突発的な発生を簡易な構成で、確実に検出することができる
【００１４】
請求項３記載の信号測定装置によれば、信号検出部において検出された分割帯域内信号のピーク値が予め規定されたしきい値以上のときに、処理部がこの分割帯域内信号が検出された分割帯域のうちの１つを指定された分割帯域として、受信部に対してその検波出力を生成させるため、この指定された分割帯域について、その周波数スペクトルを直ちに表示（測定）することができる。
【００１５】
請求項４記載の信号測定装置では、各分割帯域のうちの任意の１つの分割帯域を選択するための操作部を備え、処理部は、信号検出部によって分割帯域内信号が検出された分割帯域のうちの操作部によって選択された１つの分割帯域について検波出力を受信部に対して生成させる。したがって、この信号測定装置によれば、作業者が、操作部を操作して、各分割帯域のうちの任意の分割帯域についての周波数スペクトルを表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】信号測定装置１の構成図である。
【図２】測定周波数帯域Ａ、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ、および受信部５での中間周波数ｆ４との関係を説明するための周波数特性図である。
【図３】信号測定装置１における操作パネル１ａの正面図である。
【図４】他の受信部５Ａの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、信号測定装置１の実施の形態について説明する。
【００１８】
最初に、信号測定装置１の構成について、図１を参照して説明する。
【００１９】
信号測定装置１は、図１に示すように、レベル調整部２、分配部３、信号検出部４、受信部５、第１Ａ／Ｄ変換部６、処理部７、表示部８および操作部９を備え、予め規定された測定周波数帯域Ａ（図２参照）に含まれる任意の周波数ｆｉの被測定信号（例えば、マイクロ波）Ｓｉを検出して、その信号レベル（本例では一例として、ＲＭＳ(Root Mean Square)値）を測定可能に構成されている。
【００２０】
レベル調整部２は、例えば、アッテネータやアンプで構成されて、外部から入力した被測定信号Ｓｉの信号レベルを、後段の各構成要素に対して最適な入力レベルとなるように調整して、被測定信号Ｓ１として出力する。分配部３は、被測定信号Ｓ１を入力すると共に分配して、一例として一対の出力部（不図示）から被測定信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂとして出力する。
【００２１】
信号検出部４は、複数のフィルタ１１（後述するフィルタ１１ａ〜１１ｃ）、複数のピーク検出部１２（後述するピーク検出部１２ａ〜１２ｃ）および複数の第２Ａ／Ｄ変換部１３（後述する第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ〜１３ｃ）を備えて構成されている。測定周波数帯域Ａは、図２に示すように、連続するｎ個（ｎは２以上の整数であり、本例では一例として３）の周波数帯域（以下、「分割帯域」ともいう）Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ（Ｂａ＜Ｂｂ＜Ｂｃ）に分割されている。この場合、分割帯域Ｂａは、下限周波数がｆ０（例えば１００ｋＨｚ）、上限周波数がｆ１（例えば１ＧＨｚ）にそれぞれ規定され、分割帯域Ｂｂは、下限周波数がｆ１（例えば１ＧＨｚ）、上限周波数がｆ２（例えば２ＧＨｚ）にそれぞれ規定され、分割帯域Ｂｃは、下限周波数がｆ２（例えば２ＧＨｚ）、上限周波数がｆ３（例えば３ＧＨｚ）にそれぞれ規定されている。なお、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃは、帯域幅を同一幅に規定することもできるし、異なる幅に規定することもできる。本例では一例として、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃは、上記したように、ほぼ同一の帯域幅に規定されている。
【００２２】
複数のフィルタ１１は、帯域通過型フィルタ（バンドパスフィルタ）にそれぞれ構成されて、通過帯域が上記の各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに対応してｎ個（本例では３個（フィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ））配設されている。この場合、図２に示すように、フィルタ１１ａは、分割帯域Ｂａに対応して通過帯域ＰＢａがこの分割帯域Ｂａと同等に規定され、フィルタ１１ｂは、分割帯域Ｂｂに対応して通過帯域ＰＢｂがこの分割帯域Ｂｂと同等に規定され、フィルタ１１ｃは、分割帯域Ｂｃに対応して通過帯域ＰＢｃがこの分割帯域Ｂｃと同等に規定されている。
【００２３】
また、各フィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、図１に示すように、分配部３における一対の出力部のうちの一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されて、この一方の出力部から出力される被測定信号Ｓ１ａをそれぞれ入力し、被測定信号Ｓ１ａに含まれる周波数成分のうちのそれぞれの通過帯域ＰＢａ，ＰＢｂ，ＰＢｃに含まれる周波数成分のみを選択的に通過させることにより、互いに周波数成分の異なる信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ（分割帯域内信号に相当し、特に区別しないときは、「信号Ｓ２」ともいう）をそれぞれ出力する。
【００２４】
複数のピーク検出部１２は、各フィルタ１１と同じｎ個（本例では３個（ピーク検出部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ））配設されて、対応するフィルタ１１に一対一で接続されている。本例では、ピーク検出部１２ａはフィルタ１１ａに接続され、ピーク検出部１２ｂはフィルタ１１ｂに接続され、ピーク検出部１２ｃはフィルタ１１ｃに接続されている。また、各ピーク検出部１２は、対応するフィルタ１１から出力される信号Ｓ２のピークを後段の第２Ａ／Ｄ変換部１３で確実にサンプリングし得るように、第２Ａ／Ｄ変換部１３に供給される共通のサンプリングクロック（不図示）の各周期において、周期の始期に同期して(詳細には、この始期（後述する終期でもある）から始まるリセット期間（サンプリングクロックの周期よりも極めて短い期間）の完了タイミングに同期して）、信号Ｓ２についてのピークＰの検出を開始する。その後、各ピーク検出部１２は、同一周期内に発生した信号Ｓ２のピークＰを検出しながら最大のピークＰを更新しつつ保持し、周期の終期に同期して（上記のリセット期間中に）、保持していたピークＰをリセットする（クリアする）動作を実行する。この構成により、ピーク検出部１２ａは信号Ｓ２ａのピークＰ（Ｐａ）を検出して出力し、ピーク検出部１２ｂは信号Ｓ２ｂのピークＰ（Ｐｂ）を検出して出力し、ピーク検出部１２ｃは信号Ｓ２ｃのピークＰ（Ｐｃ）を検出して出力する。
【００２５】
複数の第２Ａ／Ｄ変換部１３は、各フィルタ１１と同じｎ個（本例では３個（第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ））配設されて、対応するピーク検出部１２に一対一で接続されている。本例では、第２Ａ／Ｄ変換部１３ａはピーク検出部１２ａに接続され、第２Ａ／Ｄ変換部１３ｂはピーク検出部１２ｂに接続され、第２Ａ／Ｄ変換部１３ｃはピーク検出部１２ｃに接続されている。各第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、本例では、サンプリングクロックの各周期の終期に同期して、対応するピーク検出部１２ａ，１２ｂ，１２ｃから出力されるピークＰａ，Ｐｂ，Ｐｃをサンプリングすることにより、ピークＰａ，Ｐｂ，Ｐｃのピーク値（ピーク電圧値を示すデータ）ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを出力する。
【００２６】
この構成により、信号検出部４は、分配部３の一方の出力部に接続されて、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを各第２Ａ／Ｄ変換部１３のサンプリングクロックの周期で、並列的に検出して出力する。なお、このサンプリングクロックの周期は、後述する掃引時間に対して極めて短期間に規定されている。
【００２７】
受信部５は、図１に示すように、第１局部発振部２１、掃引信号発生部２２、第１ミキサ２３、第１バンドパスフィルタ（第１ＢＰＦ）２４、および検波部２５を備えてスーパーヘテロダイン方式の受信器として構成されている。なお、図示はしないが、各構成要素間に必要に応じてアンプを配置する構成を採用することもできる。
【００２８】
第１局部発振部２１は、一例としてＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator ）で構成されて、掃引信号発生部２２、第１ミキサ２３および第１ＢＰＦ２４と共に１つの周波数変換部を形成する。また、第１局部発振部２１は、入力する制御電圧としての掃引電圧Ｖｓに応じた周波数（第１局発周波数）ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を生成して出力する。掃引信号発生部２２は、処理部７によって設定された下限電圧値から上限電圧値まで（または、上限電圧値から下限電圧値まで）、設定された掃引時間で電圧値がリニアに変化する掃引電圧（鋸波状や三角波状に変化する電圧信号）Ｖｓを生成して、第１局部発振部２１に出力する。この構成により、第１局部発振部２１は、掃引電圧Ｖｓの上記した下限電圧値で規定される下限周波数ｆｍｉｎから上限電圧値で規定される上限周波数ｆｍａｘまで（または、上限周波数ｆｍａｘから下限周波数ｆｍｉｎまで）、設定された掃引時間で第１局発周波数ｆＬ１がリニアに変化する第１局発信号Ｓ３を出力する。
【００２９】
本例では、第１局部発振部２１は、掃引信号発生部２２から出力される掃引電圧Ｖｓの下限電圧値および上限電圧値が処理部７によって規定されることにより、第１ＢＰＦ２４の中間周波数をｆ４（＞ｆ３。例えば７ＧＨｚ）としたときに、分割帯域Ｂａ（下限周波数ｆ０、上限周波数ｆ１）を検波するときには、下限周波数ｆｍｉｎが（ｆ４＋ｆ０）で、上限周波数ｆｍａｘが（ｆ４＋ｆ１）となる第１局発周波数ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を出力する。また、第１局部発振部２１は、分割帯域Ｂｂ（下限周波数ｆ１、上限周波数ｆ２）を検波するときには、下限周波数ｆｍｉｎが（ｆ４＋ｆ１）で、上限周波数ｆｍａｘが（ｆ４＋ｆ２）となる第１局発周波数ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を出力する。また、第１局部発振部２１は、分割帯域Ｂｃ（下限周波数ｆ２、上限周波数ｆ３）を検波するときには、下限周波数ｆｍｉｎが（ｆ４＋ｆ２）で、上限周波数ｆｍａｘが（ｆ４＋ｆ３）となる第１局発周波数ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を出力する。
【００３０】
第１ミキサ２３は、分配部３の他方の出力部に接続されて、この他方の出力部から出力される被測定信号Ｓ１ｂを入力すると共に、第１局部発振部２１から出力される第１局発信号Ｓ３を入力して、被測定信号Ｓ１ｂと第１局発信号Ｓ３とをミキシングすることにより、被測定信号Ｓ１ｂの周波数ｆｉと第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１との和と差の各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号で構成される中間周波数信号Ｓ４（以下、「信号Ｓ４」ともいう）を出力する。
【００３１】
第１ＢＰＦ２４は、図２に示すように、その通過帯域が、測定周波数帯域Ａよりも十分に高い周波数ｆ４を含み、かつ帯域幅Ｃが信号測定装置１の分解能帯域幅と一致する狭帯域に規定されている。また、第１ＢＰＦ２４は、信号Ｓ４に含まれる各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号のうちの低周波数側｜ｆｉ−ｆＬ１｜（本例では、（ｆＬ１−ｆｉ））の信号を選択的に信号Ｓ５として出力する。
【００３２】
この構成により、被測定信号Ｓ１ｂについて、分割帯域Ｂａ（下限周波数ｆ０、上限周波数ｆ１）に含まれる周波数成分を検波するときには、第１局部発振部２１から第１ミキサ２３に対して、下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ４＋ｆ０）から上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ４＋ｆ１）まで周波数が掃引される第１局発信号Ｓ３が出力される。このため、第１ＢＰＦ２４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂａに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ２４によって帯域幅Ｃに帯域制限された状態で信号Ｓ５として出力される。
【００３３】
また、同様にして、被測定信号Ｓ１ｂについて、分割帯域Ｂｂ（下限周波数ｆ１、上限周波数ｆ２）に含まれる周波数成分を検波するときには、第１局部発振部２１から第１ミキサ２３に対して、下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ４＋ｆ１）から上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ４＋ｆ２）まで周波数が掃引される第１局発信号Ｓ３が出力される。このため、第１ＢＰＦ２４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ２４によって帯域幅Ｃに制限された状態で信号Ｓ５として出力される。また、被測定信号Ｓ１ｂについて、分割帯域Ｂｃ（下限周波数ｆ２、上限周波数ｆ３）に含まれる周波数成分を検波するときには、第１局部発振部２１から第１ミキサ２３に対して、下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ４＋ｆ２）から上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ４＋ｆ３）まで周波数が掃引される第１局発信号Ｓ３が出力される。このため、第１ＢＰＦ２４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂｃに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ２４によって帯域幅Ｃに制限された状態で信号Ｓ５として出力される。
【００３４】
検波部２５は、第１ＢＰＦ２４から出力される信号Ｓ５を検波して、例えば、信号Ｓ５のＲＭＳ(Root Mean Square)値を示す検波出力（検波電圧）Ｖｄを出力する。以上の構成により、この受信部５は、分配部３から出力される被測定信号Ｓ１ｂに含まれる各周波数成分の信号レベルについて、上記した分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちから指定された１つの分割帯域毎に検出して、その検波出力Ｖｄを出力する。
【００３５】
第１Ａ／Ｄ変換部６は、受信部５から出力される検波出力Ｖｄをサンプリングして、その電圧値を示すデータＤｄに変換して出力する。なお、本例では、第１Ａ／Ｄ変換部６は、各第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ，１３ｂ，１３ｃと同じサンプリング周期で検波出力Ｖｄをサンプリングする。処理部７は、ＣＰＵ、ＦＦＴ演算用のＤＳＰ、およびメモリ（いずれも図示せず）を用いて構成されて、ピーク値表示処理およびスペクトル表示処理を実行する。
【００３６】
表示部８は、一例としてＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などのディスプレイ装置で構成されて、図３に示すように、信号測定装置１の操作パネル１ａに配設されている。また、表示部８は、ピーク値表示領域８ａとスペクトル表示領域８ｂとに表示画面が分割されている。表示部８は、ピーク値表示領域８ａには、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ毎に、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる各周波数成分のピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃ（サンプリング周期毎の最大のピーク値）を表示する（本例では一例として、バーグラフで表示する）。また、表示部８は、スペクトル表示領域８ｂには、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちから選択された１つの分割帯域に含まれる各周波数の信号レベルを周波数軸に沿って表示する（周波数スペクトルを表示する）。
【００３７】
操作部９は、一例として、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃの個数と同数のスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃを備え、操作パネル１ａに配設されている。また、各スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃは、表示部８に表示される各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃの表示位置に対応させて配設されている。具体的には、一例として、分割帯域Ｂａに対応するスイッチＳＷａが、ピーク値ＰＶａの表示位置の下方に配設され、分割帯域Ｂｂに対応するスイッチＳＷｂが、ピーク値ＰＶｂの表示位置の下方に配設され、分割帯域Ｂｃに対応するスイッチＳＷｃが、ピーク値ＰＶｃの表示位置の下方に配設されている。また、操作部９は、スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃのいずれかが操作された際には、操作されたスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃを示す選択信号Ｓ１１を処理部７に出力する。
【００３８】
次に、信号測定装置１の動作について説明する。
【００３９】
信号測定装置１では、レベル調整部２が、被測定信号Ｓｉを入力すると共に、信号レベルを変換して分配部３に出力し、分配部３がこの被測定信号Ｓｉを被測定信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂの２つの信号に分配して、被測定信号Ｓ１ａを信号検出部４に、また被測定信号Ｓ１ｂを受信部５に供給する。
【００４０】
信号検出部４は、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを各第２Ａ／Ｄ変換部１３のサンプリングクロックの周期で、並列的に検出して、処理部７に出力する。この場合、上記したように、ピーク値ＰＶａは、分割帯域Ｂａに含まれる各周波数成分のうちの最大ピークＰのピーク値であり、ピーク値ＰＶｂは、分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分のうちの最大ピークＰのピーク値であり、ピーク値ＰＶｃは、分割帯域Ｂｃに含まれる各周波数成分のうちの最大ピークＰのピーク値である。
【００４１】
処理部７は、このようにして信号検出部４から一定の周期（サンプリングクロックの周期）で出力される各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを入力して、ピーク値表示処理を実行する。このピーク値表示処理では、処理部７は、各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを入力する都度、各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを図３に示すように表示部８のピーク値表示領域８ａに更新しつつバーグラフ形式で、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃを表す帯域情報（本例では、分割帯域Ｂａを示す記号「Ｂａ」、分割帯域Ｂｂを示す記号「Ｂｂ」、分割帯域Ｂｃを示す記号「Ｂｃ」）と共に表示させる。これにより、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃ（ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃの変化の様子）を、つまり、測定周波数帯域Ａのうちのどの周波数帯域においてどの程度のレベルのピーク値ＰＶがどのような頻度で発生しているかをリアルタイムで同時に確認することが可能となっている。
【００４２】
この場合、新たなピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを入力する都度、直前に表示されていたピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを直ちにクリアして、この新たなピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを表示させる上記構成では、各第２Ａ／Ｄ変換部１３のサンプリング周期が極めて早いときには、表示更新が早すぎて各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃの状態を判別するのが困難となる場合がある。この場合には、例えば、直前に表示されていたピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを含む予め規定された個数（例えば１０個）の過去のピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃのうちの最大のものを、新たなピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃと共に（同時に）表示させる構成を採用することもできる。
【００４３】
この状態において、例えば、図３に示すように、ピーク値ＰＶｂが他の分割帯域Ｂａ，Ｂｃよりも高いレベルとなっている分割帯域Ｂｂに対応するスイッチＳＷｂが操作された際には、図１に示すように、操作部９は、操作されたスイッチＳＷｂを示す選択信号Ｓ１１を処理部７に出力し、この選択信号Ｓ１１を入力した処理部７は、スペクトル表示処理を実行する。
【００４４】
このスペクトル表示処理では、処理部７は、まず、受信部５に対して、選択信号Ｓ１１で示される分割帯域（この例では分割帯域Ｂｂ）内に含まれる各周波数成分の検波出力Ｖｄを検出する動作を開始させる。具体的には、処理部７は、まず、掃引信号発生部２２に対して、この分割帯域Ｂｂの下限周波数ｆ１に対応する下限電圧値、分割帯域Ｂｂの上限周波数ｆ２に対応する上限電圧値、および掃引時間を示す情報を設定する。これにより、掃引信号発生部２２は、この下限電圧値、上限電圧値および掃引時間に基づき、設定された掃引時間で電圧値が下限電圧値から上限電圧値までリニアに変化する掃引電圧（鋸波状や三角波状に電圧が変化する電圧信号）Ｖｓを生成して、第１局部発振部２１に出力する。この場合、掃引信号発生部２２は、掃引電圧Ｖｓが上限電圧値に達したときには、掃引電圧Ｖｓを短時間で下限電圧値に戻し、再度、掃引電圧Ｖｓをリニアに変化させる動作を繰り返す。
【００４５】
また、第１局部発振部２１は、この掃引電圧Ｖｓに基づいて、掃引電圧Ｖｓの下限電圧値で規定される下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ１）から上限電圧値で規定される上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ２）まで、設定された掃引時間で第１局発周波数ｆＬ１がリニアに変化する第１局発信号Ｓ３を生成して、第１ミキサ２３に出力する。この場合、第１局部発振部２１は、第１局発周波数ｆＬ１が上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ２）に達したときには、この第１局発周波数ｆＬ１を短時間で下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ１）に戻し、再度、第１局発信号Ｓ３の周波数を第１局発周波数ｆＬ１に変化させる動作を繰り返す。
【００４６】
第１ミキサ２３は、この第１局発信号Ｓ３と被測定信号Ｓ１ｂとをミキシングして、被測定信号Ｓ１ｂの周波数ｆｉと第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１との和と差の各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号で構成される信号Ｓ４を出力する。次いで、第１ＢＰＦ２４は、信号Ｓ４に含まれる各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号のうちの低周波数側｜ｆｉ−ｆＬ１｜（本例では、周波数（ｆＬ１−ｆｉ））の信号であって、自身の通過帯域（帯域幅Ｃ）に含まれる信号を選択的に信号Ｓ５として出力する。この構成により、この第１ＢＰＦ２４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ２４によって帯域幅Ｃに帯域制限された状態で信号Ｓ５として出力される。検波部２５は、この信号Ｓ５を検波して、検波出力Ｖｄを出力する。
【００４７】
続いて、第１Ａ／Ｄ変換部６が、この受信部５から出力される検波出力Ｖｄをサンプリング（一例として、第２Ａ／Ｄ変換部１３と同じサンプリング周期でサンプリング）して、その電圧値を示すデータＤｄに変換して処理部７に出力する。次いで、処理部７のＤＳＰが、このデータＤｄをサンプリング周期に同期して入力すると共に、データＤｄと、第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１（掃引信号発生部２２による掃引電圧Ｖｓの掃引時間、下限電圧値および上限電圧値から第１局発周波数ｆＬ１を算出可能）とに基づいて、分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分についての信号レベルを算出する。また、処理部７のＣＰＵが、図３に示すように、表示部８のスペクトル表示領域８ｂに、分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数の信号レベルを周波数軸に沿って表示させる（周波数スペクトルを表示させる）。この際に、処理部７のＣＰＵは、同図に示すように、選択された分割帯域Ｂｂの識別記号（本例では「Ｂｂ」）、最大のピークＰのピーク値ＰＶａ、および選択された分割帯域Ｂｂの下限周波数ｆ１および上限周波数ｆ２についても表示させる。これにより、スペクトル表示処理が完了する。
【００４８】
その後、処理部７は、操作部９からの選択信号Ｓ１１の出力を検出しつつ、ピーク値表示処理を繰り返し実行し、選択信号Ｓ１１を入力したときには、上記のスペクトル表示処理を実行して、表示部８におけるスペクトル表示領域８ｂの表示内容を、選択信号Ｓ１１で示される分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのいずれかの周波数スペクトルに更新する。
【００４９】
このように、この信号測定装置１では、信号検出部４が、分配部３の一方の出力部から出力される被測定信号Ｓ１ａを入力して、測定周波数帯域Ａを連続的に分割してなる分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる各信号（分割帯域内信号）Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを並列的に検出する。
【００５０】
したがって、この信号測定装置１によれば、測定周波数帯域Ａ内に周波数が含まれる被測定信号Ｓｉが突発的に発生したときであっても、信号検出部４においてこの被測定信号Ｓｉを構成する信号Ｓ２（信号Ｓ２のピーク値ＰＶ）を確実に検出することができる。また、この信号測定装置１によれば、処理部７が、信号検出部４によって信号Ｓ２（ピーク値ＰＶ）が検出された分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちの１つを指定された分割帯域として受信部５に対して検波出力Ｖｄを生成させるため、この検波出力Ｖｄと、第１局部発振部２１から出力される第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１とに基づいて、指定された分割帯域（例えば、突発的に信号が発生した分割帯域）に含まれる各周波数成分の信号レベルを周波数軸に沿って表示（周波数スペクトルを表示）させることができる。
【００５１】
また、この信号測定装置１によれば、信号検出部４が、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに対応する通過帯域に規定されると共に、分配部３の一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個（本例では３個）のフィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、各フィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの出力部にそれぞれ接続されて、対応するフィルタ１１から出力される各信号Ｓ２のピークを並列的に検出するｎ個（本例では３個）のピーク検出部１２と、各ピーク検出部１２にそれぞれ接続されて、対応するピーク検出部１２で検出されたピーク値ＰＶを並列的に検出するｎ個の第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ，１３ｂ，１３ｃとを備えたことにより、測定周波数帯域Ａ内に周波数が含まれる信号の突発的な発生を簡易な構成で、確実に検出することができる。
【００５２】
また、この信号測定装置１では、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちの任意の１つの分割帯域を選択するための操作部９を備え、処理部７は、信号検出部４によって信号Ｓ２（ピーク値ＰＶ）が検出された分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちの操作部９によって選択された１つの分割帯域について検波出力Ｖｄを受信部５に対して生成させる。したがって、この信号測定装置１によれば、作業者が、操作部９を操作して、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちの任意の分割帯域についての周波数スペクトルを表示させることができる。
【００５３】
なお、上記の信号測定装置１では、測定周波数帯域Ａを３つの分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに分割した例を挙げて説明しているが、測定周波数帯域Ａは、複数であれば、３つ以外に、２つまたは４つ以上の任意の数で分割することができる。
【００５４】
また、信号測定装置１では、受信部５をスーパーへテロダイン方式で構成しているが、図４に示す他の受信部５Ａのように、第１ＢＰＦ２４と検波部２５との間に、第２ミキサ３２、第２局部発振部３３および第２ＢＰＦ３４で構成される他の周波数変換部３１を配置して、ダブルスーパーへテロダイン方式で構成することもできる。この場合、第２局部発振部３３は、一例として、信号Ｓ５の上記周波数（ｆＬ１−ｆｉ）をｆ５としたときに、この周波数ｆ５よりも低い固定周波数（第２局発周波数）ｆＬ２の第２局発信号Ｓ６を生成して出力する。第２ミキサ３２は、第１ＢＰＦ２４から出力される信号Ｓ５を入力すると共に、第２局部発振部３３から出力される第２局発信号Ｓ６を入力して、信号Ｓ５と第２局発信号Ｓ６とをミキシングすることにより、信号Ｓ５の周波数ｆ５と第２局発信号Ｓ６の第２局発周波数ｆＬ２との和と差の各周波数（｜ｆ５±ｆＬ２｜）の信号で構成される第２中間周波数信号Ｓ７（以下、「信号Ｓ７」ともいう）を出力する。第２ＢＰＦ３４は、信号Ｓ７に含まれる各周波数（｜ｆ５±ｆＬ２｜）の信号のうちの低周波数側｜ｆ５−ｆＬ２｜の信号を選択的に信号Ｓ８として出力する。したがって、この構成では、検波部２５は、第２ＢＰＦ３４から出力されるダウンコンバートされた信号Ｓ８を検波して、検波出力Ｖｄを出力する。
【００５５】
また、上記の信号測定装置１では、操作部９を設け、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちから１つの分割帯域Ｂを選択する場合にこの操作部９を操作する構成を採用しているが、操作部９を操作することなく、この１つの分割帯域Ｂを選択する構成を採用することもできる。例えば、処理部７に対して、ピーク値ＰＶに対するしきい値を予め設定しておき、処理部７が、このしきい値以上のピーク値ＰＶを検出したときに、このピーク値ＰＶが検出された分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとして、受信部５，５Ａを作動させる構成を採用することができる。この場合、しきい値以上のピーク値ＰＶを検出した分割帯域Ｂが複数存在するときには、ピーク値ＰＶが最も大きい分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとする構成を採用することもできる。また、ピーク値ＰＶに対する規定発生回数（５回、１０回等）を予め設定しておき、処理部７が、ピーク値ＰＶを検出しつつその発生回数をカウントし、このカウント値が規定発生回数以上となったときに、規定発生回数以上のピーク値ＰＶが検出された分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとして、受信部５，５Ａを作動させる構成を採用することができる。また、監視の対象とする分割帯域Ｂを予め規定しておき、この分割帯域Ｂにおいて検出されたピーク値ＰＶが上記のしきい値以上となったときや、また検出されたピーク値ＰＶの発生回数が上記の規定発生回数以上となったときに、この監視の対象としている分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとして、受信部５，５Ａを作動させる構成を採用することができる。
【００５６】
このように、信号検出部４における各分割帯域Ｂについてのピーク値ＰＶの検出状況（各分割帯域Ｂでのピーク値ＰＶの発生状況）が予め規定した条件を満たしたときに、処理部７が自動的に分割帯域Ｂを特定（選択）し、この特定した分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとして、受信部５，５Ａを作動させる構成を採用することにより、信号検出部４における各分割帯域Ｂについてのピーク値ＰＶの検出状況が予め規定した条件を満たした１つの分割帯域Ｂについて、その周波数スペクトルを直ちに表示（測定）することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 信号測定装置
３ 分配部
４ 信号検出部
５ 受信部
７ 処理部
９ 操作部
１１ フィルタ
１２ ピーク検出部
１３ 第２Ａ／Ｄ変換部
Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ 分割帯域
Ｖｄ 検波出力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め規定された測定周波数帯域内に含まれている被測定信号の信号レベルを測定する信号測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の信号測定装置として、下記特許文献１に開示された信号測定装置（マイクロ波検出器）が知られている。この信号測定装置は、マイクロ波帯に設定された目的バンド（目的の周波数帯域）の受信動作を繰り返すスーパーヘテロダイン方式の受信手段と、受信手段から出力される検波出力に基づいて検出対象の周波数のマイクロ波を検出する検出手段と、その検出手段で検出対象のマイクロ波を検出したときに警報を出力する警報手段とを備えたマイクロ波検出器において、受信手段は、目的バンドを複数の領域に分けた分割バンド毎に複数回繰り返しスイープして受信するように構成され、検出手段は、分割バンドを繰り返しスイープした際に得られる各検波出力を加算する加算手段と、その加算された加算検波出力を記憶する記憶手段と、加算検波出力に基づいて検出対象の周波数のマイクロ波の有無を判断する判断手段とを備えている。また、受信手段は、分割バンドよりも広い周波数帯域をスイープして受信する機能をさらに備え、検出手段は、広い周波数帯域（目的バンド全体）をスイープした際の検波出力に基づいて検出対象の周波数のマイクロ波の有無を判断する判断機能をさらに有している。
【０００３】
この信号測定装置では、目的バンドを複数に分割した分割バンドごとに繰り返し複数回スイープし、各スイープに基づく同一分割バンドの検波出力を加算して得られた加算検波出力に基づいてマイクロ波の検出を行うため、目的とするマイクロ波のレベルが低い場合であっても確実に検出することができ、また、１つの分割バンドについてサーチした後は、広い周波数帯域（目的バンド全体）について１回スイープして通常のマイクロ波の有無をサーチするので、目的のマイクロ波のレベルが高い場合には、その１回のスイープの際に検出することができる。したがって、分割バンドに基づくサーチでマイクロ波の高精度な検出を行い、分割バンドと分割バンドの間に行う広い周波数帯域の１回のスイープに基づくサーチにより、レベルの高いマイクロ波について迅速な検出を行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７５０１８号公報（第３−４頁、第１−２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の信号測定装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この信号測定装置では、分割バンド毎のスイープに基づく高精度なサーチと、各分割バンドのスイープの間に行う広い周波数帯域の１回のスイープに基づくレベルの高いマイクロ波についての迅速なサーチとを組み合わせて実行している。しかしながら、この信号測定装置では、前者のサーチでは、スイープを行っている分割バンド以外の他の分割バンドに含まれる突発的なマイクロ波を受信したとしても、このマイクロ波を検出することはできないし、また後者のサーチでも、広い周波数帯域の１回のスイープにおいて既に終了したバンド（帯域）に含まれる突発的なマイクロ波を受信したとしても、このマイクロ波を検出することはできない。したがって、この信号測定装置には、突発的に入力したマイクロ波を検出できない結果、このマイクロ波が含まれる分割バンドに対する高精度な検査を実行することが困難であるという解決すべき課題が存在している。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、突発的に入力される被測定信号の検出確度を高めて、この信号が含まれる周波数帯域に対する高精度な検査をより確実に行い得る信号測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の信号測定装置は、予め規定された測定周波数帯域の被測定信号を分配して出力する分配部と、前記分配部の一方の出力部から出力された前記被測定信号を入力して、前記測定周波数帯域を連続するｎ個（ｎは２以上の整数）の周波数帯域に分割した各分割帯域に含まれる各分割帯域内信号を並列的に検出する信号検出部と、指定された前記分割帯域の周波数帯域幅と同じ周波数帯域幅で局発信号を掃引すると共に、前記分配部の他方の出力部から出力された前記被測定信号と前記局発信号とをミキシングして生成した中間周波信号を検波することにより前記指定された分割帯域内の前記分割帯域内信号についての検波出力を生成するスーパーヘテロダイン方式の受信部と、前記信号検出部によって前記分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる処理部とを備え、前記検波出力を前記被測定信号の信号レベルとして測定する。
【０００８】
また、請求項２記載の信号測定装置は、請求項１記載の信号測定装置において、前記信号検出部は、前記各分割帯域に対応する通過帯域に規定されると共に、前記分配部の前記一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個のバンドパスフィルタと、前記各バンドパスフィルタの出力部にそれぞれ接続されて、対応する当該バンドパスフィルタから出力される前記分割帯域内信号のピークを並列的に検出するｎ個のピーク検出部と、前記各ピーク検出部にそれぞれ接続されて、対応する当該ピーク検出部で検出された前記ピークのピーク値を並列的にアナログ−デジタル変換して出力するｎ個のＡ／Ｄ変換部とを備えている。
【０００９】
また、請求項３記載の信号測定装置は、請求項２記載の信号測定装置において、前記処理部は、前記信号検出部によって検出された前記分割帯域内信号の前記ピーク値と予め規定されたしきい値とを比較して、当該ピーク値が当該しきい値以上のときに、当該分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる。
【００１０】
また、請求項４記載の信号測定装置は、請求項１または２記載の信号測定装置において、前記分割帯域のうちの任意の１つの分割帯域を選択するための操作部とを備え、前記処理部は、前記信号検出部によって前記分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの前記操作部によって選択された前記１つの分割帯域を前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の信号測定装置では、信号検出部が、分配部の一方の出力部から出力される被測定信号を入力して、測定周波数帯域を連続的に分割してなるｎ個の分割帯域に含まれる各分割帯域内信号を並列的に検出する。
【００１２】
したがって、この信号測定装置によれば、測定周波数帯域内に周波数が含まれる被測定信号が突発的に発生したときであっても、信号検出部においてこの被測定信号を構成する各分割帯域内信号を確実に検出することができる。また、この信号測定装置によれば、処理部が、信号検出部によって分割帯域内信号が検出された分割帯域のうちの１つを指定された分割帯域として受信部に対して検波出力を生成させるため、この検波出力と、受信部で生成される局発信号の局発周波数とに基づいて、指定された分割帯域（例えば、突発的に信号が発生した分割帯域）に含まれる各周波数成分の信号レベルを周波数軸に沿って表示（周波数スペクトルを表示）させることができる。
【００１３】
請求項２記載の信号測定装置によれば、各分割帯域に対応する通過帯域に規定されると共に、分配部の一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個のバンドパスフィルタと、各バンドパスフィルタの出力部にそれぞれ接続されて、対応するバンドパスフィルタから出力される分割帯域内信号のピークを並列的に検出するｎ個のピーク検出部と、各ピーク検出部にそれぞれ接続されて、対応するピーク検出部で検出されたピーク値を並列的に検出するｎ個のＡ／Ｄ変換部とを備えて信号検出部を構成したことにより、測定周波数帯域内に周波数が含まれる被測定信号の突発的な発生を簡易な構成で、確実に検出することができる
【００１４】
請求項３記載の信号測定装置によれば、信号検出部において検出された分割帯域内信号のピーク値が予め規定されたしきい値以上のときに、処理部がこの分割帯域内信号が検出された分割帯域のうちの１つを指定された分割帯域として、受信部に対してその検波出力を生成させるため、この指定された分割帯域について、その周波数スペクトルを直ちに表示（測定）することができる。
【００１５】
請求項４記載の信号測定装置では、各分割帯域のうちの任意の１つの分割帯域を選択するための操作部を備え、処理部は、信号検出部によって分割帯域内信号が検出された分割帯域のうちの操作部によって選択された１つの分割帯域について検波出力を受信部に対して生成させる。したがって、この信号測定装置によれば、作業者が、操作部を操作して、各分割帯域のうちの任意の分割帯域についての周波数スペクトルを表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】信号測定装置１の構成図である。
【図２】測定周波数帯域Ａ、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ、および受信部５での中間周波数ｆ４との関係を説明するための周波数特性図である。
【図３】信号測定装置１における操作パネル１ａの正面図である。
【図４】他の受信部５Ａの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、信号測定装置１の実施の形態について説明する。
【００１８】
最初に、信号測定装置１の構成について、図１を参照して説明する。
【００１９】
信号測定装置１は、図１に示すように、レベル調整部２、分配部３、信号検出部４、受信部５、第１Ａ／Ｄ変換部６、処理部７、表示部８および操作部９を備え、予め規定された測定周波数帯域Ａ（図２参照）に含まれる任意の周波数ｆｉの被測定信号（例えば、マイクロ波）Ｓｉを検出して、その信号レベル（本例では一例として、ＲＭＳ(Root Mean Square)値）を測定可能に構成されている。
【００２０】
レベル調整部２は、例えば、アッテネータやアンプで構成されて、外部から入力した被測定信号Ｓｉの信号レベルを、後段の各構成要素に対して最適な入力レベルとなるように調整して、被測定信号Ｓ１として出力する。分配部３は、被測定信号Ｓ１を入力すると共に分配して、一例として一対の出力部（不図示）から被測定信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂとして出力する。
【００２１】
信号検出部４は、複数のフィルタ１１（後述するフィルタ１１ａ〜１１ｃ）、複数のピーク検出部１２（後述するピーク検出部１２ａ〜１２ｃ）および複数の第２Ａ／Ｄ変換部１３（後述する第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ〜１３ｃ）を備えて構成されている。測定周波数帯域Ａは、図２に示すように、連続するｎ個（ｎは２以上の整数であり、本例では一例として３）の周波数帯域（以下、「分割帯域」ともいう）Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ（Ｂａ＜Ｂｂ＜Ｂｃ）に分割されている。この場合、分割帯域Ｂａは、下限周波数がｆ０（例えば１００ｋＨｚ）、上限周波数がｆ１（例えば１ＧＨｚ）にそれぞれ規定され、分割帯域Ｂｂは、下限周波数がｆ１（例えば１ＧＨｚ）、上限周波数がｆ２（例えば２ＧＨｚ）にそれぞれ規定され、分割帯域Ｂｃは、下限周波数がｆ２（例えば２ＧＨｚ）、上限周波数がｆ３（例えば３ＧＨｚ）にそれぞれ規定されている。なお、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃは、帯域幅を同一幅に規定することもできるし、異なる幅に規定することもできる。本例では一例として、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃは、上記したように、ほぼ同一の帯域幅に規定されている。
【００２２】
複数のフィルタ１１は、帯域通過型フィルタ（バンドパスフィルタ）にそれぞれ構成されて、通過帯域が上記の各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに対応してｎ個（本例では３個（フィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ））配設されている。この場合、図２に示すように、フィルタ１１ａは、分割帯域Ｂａに対応して通過帯域ＰＢａがこの分割帯域Ｂａと同等に規定され、フィルタ１１ｂは、分割帯域Ｂｂに対応して通過帯域ＰＢｂがこの分割帯域Ｂｂと同等に規定され、フィルタ１１ｃは、分割帯域Ｂｃに対応して通過帯域ＰＢｃがこの分割帯域Ｂｃと同等に規定されている。
【００２３】
また、各フィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、図１に示すように、分配部３における一対の出力部のうちの一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されて、この一方の出力部から出力される被測定信号Ｓ１ａをそれぞれ入力し、被測定信号Ｓ１ａに含まれる周波数成分のうちのそれぞれの通過帯域ＰＢａ，ＰＢｂ，ＰＢｃに含まれる周波数成分のみを選択的に通過させることにより、互いに周波数成分の異なる信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ（分割帯域内信号に相当し、特に区別しないときは、「信号Ｓ２」ともいう）をそれぞれ出力する。
【００２４】
複数のピーク検出部１２は、各フィルタ１１と同じｎ個（本例では３個（ピーク検出部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ））配設されて、対応するフィルタ１１に一対一で接続されている。本例では、ピーク検出部１２ａはフィルタ１１ａに接続され、ピーク検出部１２ｂはフィルタ１１ｂに接続され、ピーク検出部１２ｃはフィルタ１１ｃに接続されている。また、各ピーク検出部１２は、対応するフィルタ１１から出力される信号Ｓ２のピークを後段の第２Ａ／Ｄ変換部１３で確実にサンプリングし得るように、第２Ａ／Ｄ変換部１３に供給される共通のサンプリングクロック（不図示）の各周期において、周期の始期に同期して(詳細には、この始期（後述する終期でもある）から始まるリセット期間（サンプリングクロックの周期よりも極めて短い期間）の完了タイミングに同期して）、信号Ｓ２についてのピークＰの検出を開始する。その後、各ピーク検出部１２は、同一周期内に発生した信号Ｓ２のピークＰを検出しながら最大のピークＰを更新しつつ保持し、周期の終期に同期して（上記のリセット期間中に）、保持していたピークＰをリセットする（クリアする）動作を実行する。この構成により、ピーク検出部１２ａは信号Ｓ２ａのピークＰ（Ｐａ）を検出して出力し、ピーク検出部１２ｂは信号Ｓ２ｂのピークＰ（Ｐｂ）を検出して出力し、ピーク検出部１２ｃは信号Ｓ２ｃのピークＰ（Ｐｃ）を検出して出力する。
【００２５】
複数の第２Ａ／Ｄ変換部１３は、各フィルタ１１と同じｎ個（本例では３個（第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ））配設されて、対応するピーク検出部１２に一対一で接続されている。本例では、第２Ａ／Ｄ変換部１３ａはピーク検出部１２ａに接続され、第２Ａ／Ｄ変換部１３ｂはピーク検出部１２ｂに接続され、第２Ａ／Ｄ変換部１３ｃはピーク検出部１２ｃに接続されている。各第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、本例では、サンプリングクロックの各周期の終期に同期して、対応するピーク検出部１２ａ，１２ｂ，１２ｃから出力されるピークＰａ，Ｐｂ，Ｐｃをサンプリングすることにより、ピークＰａ，Ｐｂ，Ｐｃのピーク値（ピーク電圧値を示すデータ）ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを出力する。
【００２６】
この構成により、信号検出部４は、分配部３の一方の出力部に接続されて、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを各第２Ａ／Ｄ変換部１３のサンプリングクロックの周期で、並列的に検出して出力する。なお、このサンプリングクロックの周期は、後述する掃引時間に対して極めて短期間に規定されている。
【００２７】
受信部５は、図１に示すように、第１局部発振部２１、掃引信号発生部２２、第１ミキサ２３、第１バンドパスフィルタ（第１ＢＰＦ）２４、および検波部２５を備えてスーパーヘテロダイン方式の受信器として構成されている。なお、図示はしないが、各構成要素間に必要に応じてアンプを配置する構成を採用することもできる。
【００２８】
第１局部発振部２１は、一例としてＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator ）で構成されて、掃引信号発生部２２、第１ミキサ２３および第１ＢＰＦ２４と共に１つの周波数変換部を形成する。また、第１局部発振部２１は、入力する制御電圧としての掃引電圧Ｖｓに応じた周波数（第１局発周波数）ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を生成して出力する。掃引信号発生部２２は、処理部７によって設定された下限電圧値から上限電圧値まで（または、上限電圧値から下限電圧値まで）、設定された掃引時間で電圧値がリニアに変化する掃引電圧（鋸波状や三角波状に変化する電圧信号）Ｖｓを生成して、第１局部発振部２１に出力する。この構成により、第１局部発振部２１は、掃引電圧Ｖｓの上記した下限電圧値で規定される下限周波数ｆｍｉｎから上限電圧値で規定される上限周波数ｆｍａｘまで（または、上限周波数ｆｍａｘから下限周波数ｆｍｉｎまで）、設定された掃引時間で第１局発周波数ｆＬ１がリニアに変化する第１局発信号Ｓ３を出力する。
【００２９】
本例では、第１局部発振部２１は、掃引信号発生部２２から出力される掃引電圧Ｖｓの下限電圧値および上限電圧値が処理部７によって規定されることにより、第１ＢＰＦ２４の中間周波数をｆ４（＞ｆ３。例えば７ＧＨｚ）としたときに、分割帯域Ｂａ（下限周波数ｆ０、上限周波数ｆ１）を検波するときには、下限周波数ｆｍｉｎが（ｆ４＋ｆ０）で、上限周波数ｆｍａｘが（ｆ４＋ｆ１）となる第１局発周波数ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を出力する。また、第１局部発振部２１は、分割帯域Ｂｂ（下限周波数ｆ１、上限周波数ｆ２）を検波するときには、下限周波数ｆｍｉｎが（ｆ４＋ｆ１）で、上限周波数ｆｍａｘが（ｆ４＋ｆ２）となる第１局発周波数ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を出力する。また、第１局部発振部２１は、分割帯域Ｂｃ（下限周波数ｆ２、上限周波数ｆ３）を検波するときには、下限周波数ｆｍｉｎが（ｆ４＋ｆ２）で、上限周波数ｆｍａｘが（ｆ４＋ｆ３）となる第１局発周波数ｆＬ１の第１局発信号Ｓ３を出力する。
【００３０】
第１ミキサ２３は、分配部３の他方の出力部に接続されて、この他方の出力部から出力される被測定信号Ｓ１ｂを入力すると共に、第１局部発振部２１から出力される第１局発信号Ｓ３を入力して、被測定信号Ｓ１ｂと第１局発信号Ｓ３とをミキシングすることにより、被測定信号Ｓ１ｂの周波数ｆｉと第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１との和と差の各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号で構成される中間周波数信号Ｓ４（以下、「信号Ｓ４」ともいう）を出力する。
【００３１】
第１ＢＰＦ２４は、図２に示すように、その通過帯域が、測定周波数帯域Ａよりも十分に高い周波数ｆ４を含み、かつ帯域幅Ｃが信号測定装置１の分解能帯域幅と一致する狭帯域に規定されている。また、第１ＢＰＦ２４は、信号Ｓ４に含まれる各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号のうちの低周波数側｜ｆｉ−ｆＬ１｜（本例では、（ｆＬ１−ｆｉ））の信号を選択的に信号Ｓ５として出力する。
【００３２】
この構成により、被測定信号Ｓ１ｂについて、分割帯域Ｂａ（下限周波数ｆ０、上限周波数ｆ１）に含まれる周波数成分を検波するときには、第１局部発振部２１から第１ミキサ２３に対して、下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ４＋ｆ０）から上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ４＋ｆ１）まで周波数が掃引される第１局発信号Ｓ３が出力される。このため、第１ＢＰＦ２４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂａに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ２４によって帯域幅Ｃに帯域制限された状態で信号Ｓ５として出力される。
【００３３】
また、同様にして、被測定信号Ｓ１ｂについて、分割帯域Ｂｂ（下限周波数ｆ１、上限周波数ｆ２）に含まれる周波数成分を検波するときには、第１局部発振部２１から第１ミキサ２３に対して、下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ４＋ｆ１）から上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ４＋ｆ２）まで周波数が掃引される第１局発信号Ｓ３が出力される。このため、第１ＢＰＦ２４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ２４によって帯域幅Ｃに制限された状態で信号Ｓ５として出力される。また、被測定信号Ｓ１ｂについて、分割帯域Ｂｃ（下限周波数ｆ２、上限周波数ｆ３）に含まれる周波数成分を検波するときには、第１局部発振部２１から第１ミキサ２３に対して、下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ４＋ｆ２）から上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ４＋ｆ３）まで周波数が掃引される第１局発信号Ｓ３が出力される。このため、第１ＢＰＦ２４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂｃに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ２４によって帯域幅Ｃに制限された状態で信号Ｓ５として出力される。
【００３４】
検波部２５は、第１ＢＰＦ２４から出力される信号Ｓ５を検波して、例えば、信号Ｓ５のＲＭＳ(Root Mean Square)値を示す検波出力（検波電圧）Ｖｄを出力する。以上の構成により、この受信部５は、分配部３から出力される被測定信号Ｓ１ｂに含まれる各周波数成分の信号レベルについて、上記した分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちから指定された１つの分割帯域毎に検出して、その検波出力Ｖｄを出力する。
【００３５】
第１Ａ／Ｄ変換部６は、受信部５から出力される検波出力Ｖｄをサンプリングして、その電圧値を示すデータＤｄに変換して出力する。なお、本例では、第１Ａ／Ｄ変換部６は、各第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ，１３ｂ，１３ｃと同じサンプリング周期で検波出力Ｖｄをサンプリングする。処理部７は、ＣＰＵ、ＦＦＴ演算用のＤＳＰ、およびメモリ（いずれも図示せず）を用いて構成されて、ピーク値表示処理およびスペクトル表示処理を実行する。
【００３６】
表示部８は、一例としてＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などのディスプレイ装置で構成されて、図３に示すように、信号測定装置１の操作パネル１ａに配設されている。また、表示部８は、ピーク値表示領域８ａとスペクトル表示領域８ｂとに表示画面が分割されている。表示部８は、ピーク値表示領域８ａには、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ毎に、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる各周波数成分のピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃ（サンプリング周期毎の最大のピーク値）を表示する（本例では一例として、バーグラフで表示する）。また、表示部８は、スペクトル表示領域８ｂには、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちから選択された１つの分割帯域に含まれる各周波数の信号レベルを周波数軸に沿って表示する（周波数スペクトルを表示する）。
【００３７】
操作部９は、一例として、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃの個数と同数のスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃを備え、操作パネル１ａに配設されている。また、各スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃは、表示部８に表示される各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃの表示位置に対応させて配設されている。具体的には、一例として、分割帯域Ｂａに対応するスイッチＳＷａが、ピーク値ＰＶａの表示位置の下方に配設され、分割帯域Ｂｂに対応するスイッチＳＷｂが、ピーク値ＰＶｂの表示位置の下方に配設され、分割帯域Ｂｃに対応するスイッチＳＷｃが、ピーク値ＰＶｃの表示位置の下方に配設されている。また、操作部９は、スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃのいずれかが操作された際には、操作されたスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃを示す選択信号Ｓ１１を処理部７に出力する。
【００３８】
次に、信号測定装置１の動作について説明する。
【００３９】
信号測定装置１では、レベル調整部２が、被測定信号Ｓｉを入力すると共に、信号レベルを変換して分配部３に出力し、分配部３がこの被測定信号Ｓｉを被測定信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂの２つの信号に分配して、被測定信号Ｓ１ａを信号検出部４に、また被測定信号Ｓ１ｂを受信部５に供給する。
【００４０】
信号検出部４は、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを各第２Ａ／Ｄ変換部１３のサンプリングクロックの周期で、並列的に検出して、処理部７に出力する。この場合、上記したように、ピーク値ＰＶａは、分割帯域Ｂａに含まれる各周波数成分のうちの最大ピークＰのピーク値であり、ピーク値ＰＶｂは、分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分のうちの最大ピークＰのピーク値であり、ピーク値ＰＶｃは、分割帯域Ｂｃに含まれる各周波数成分のうちの最大ピークＰのピーク値である。
【００４１】
処理部７は、このようにして信号検出部４から一定の周期（サンプリングクロックの周期）で出力される各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを入力して、ピーク値表示処理を実行する。このピーク値表示処理では、処理部７は、各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを入力する都度、各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを図３に示すように表示部８のピーク値表示領域８ａに更新しつつバーグラフ形式で、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃを表す帯域情報（本例では、分割帯域Ｂａを示す記号「Ｂａ」、分割帯域Ｂｂを示す記号「Ｂｂ」、分割帯域Ｂｃを示す記号「Ｂｃ」）と共に表示させる。これにより、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃについてのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃ（ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃの変化の様子）を、つまり、測定周波数帯域Ａのうちのどの周波数帯域においてどの程度のレベルのピーク値ＰＶがどのような頻度で発生しているかをリアルタイムで同時に確認することが可能となっている。
【００４２】
この場合、新たなピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを入力する都度、直前に表示されていたピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを直ちにクリアして、この新たなピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを表示させる上記構成では、各第２Ａ／Ｄ変換部１３のサンプリング周期が極めて早いときには、表示更新が早すぎて各ピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃの状態を判別するのが困難となる場合がある。この場合には、例えば、直前に表示されていたピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを含む予め規定された個数（例えば１０個）の過去のピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃのうちの最大のものを、新たなピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃと共に（同時に）表示させる構成を採用することもできる。
【００４３】
この状態において、例えば、図３に示すように、ピーク値ＰＶｂが他の分割帯域Ｂａ，Ｂｃよりも高いレベルとなっている分割帯域Ｂｂに対応するスイッチＳＷｂが操作された際には、図１に示すように、操作部９は、操作されたスイッチＳＷｂを示す選択信号Ｓ１１を処理部７に出力し、この選択信号Ｓ１１を入力した処理部７は、スペクトル表示処理を実行する。
【００４４】
このスペクトル表示処理では、処理部７は、まず、受信部５に対して、選択信号Ｓ１１で示される分割帯域（この例では分割帯域Ｂｂ）内に含まれる各周波数成分の検波出力Ｖｄを検出する動作を開始させる。具体的には、処理部７は、まず、掃引信号発生部２２に対して、この分割帯域Ｂｂの下限周波数ｆ１に対応する下限電圧値、分割帯域Ｂｂの上限周波数ｆ２に対応する上限電圧値、および掃引時間を示す情報を設定する。これにより、掃引信号発生部２２は、この下限電圧値、上限電圧値および掃引時間に基づき、設定された掃引時間で電圧値が下限電圧値から上限電圧値までリニアに変化する掃引電圧（鋸波状や三角波状に電圧が変化する電圧信号）Ｖｓを生成して、第１局部発振部２１に出力する。この場合、掃引信号発生部２２は、掃引電圧Ｖｓが上限電圧値に達したときには、掃引電圧Ｖｓを短時間で下限電圧値に戻し、再度、掃引電圧Ｖｓをリニアに変化させる動作を繰り返す。
【００４５】
また、第１局部発振部２１は、この掃引電圧Ｖｓに基づいて、掃引電圧Ｖｓの下限電圧値で規定される下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ１）から上限電圧値で規定される上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ２）まで、設定された掃引時間で第１局発周波数ｆＬ１がリニアに変化する第１局発信号Ｓ３を生成して、第１ミキサ２３に出力する。この場合、第１局部発振部２１は、第１局発周波数ｆＬ１が上限周波数ｆｍａｘ（＝ｆ２）に達したときには、この第１局発周波数ｆＬ１を短時間で下限周波数ｆｍｉｎ（＝ｆ１）に戻し、再度、第１局発信号Ｓ３の周波数を第１局発周波数ｆＬ１に変化させる動作を繰り返す。
【００４６】
第１ミキサ２３は、この第１局発信号Ｓ３と被測定信号Ｓ１ｂとをミキシングして、被測定信号Ｓ１ｂの周波数ｆｉと第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１との和と差の各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号で構成される信号Ｓ４を出力する。次いで、第１ＢＰＦ２４は、信号Ｓ４に含まれる各周波数（｜ｆｉ±ｆＬ１｜）の信号のうちの低周波数側｜ｆｉ−ｆＬ１｜（本例では、周波数（ｆＬ１−ｆｉ））の信号であって、自身の通過帯域（帯域幅Ｃ）に含まれる信号を選択的に信号Ｓ５として出力する。この構成により、この第１ＢＰＦ２４からは、第１局発信号Ｓ３の周波数ｆＬ１の掃引に伴い、この分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分が周波数ｆ４の帯域に周波数変換されつつ、第１ＢＰＦ２４によって帯域幅Ｃに帯域制限された状態で信号Ｓ５として出力される。検波部２５は、この信号Ｓ５を検波して、検波出力Ｖｄを出力する。
【００４７】
続いて、第１Ａ／Ｄ変換部６が、この受信部５から出力される検波出力Ｖｄをサンプリング（一例として、第２Ａ／Ｄ変換部１３と同じサンプリング周期でサンプリング）して、その電圧値を示すデータＤｄに変換して処理部７に出力する。次いで、処理部７のＤＳＰが、このデータＤｄをサンプリング周期に同期して入力すると共に、データＤｄと、第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１（掃引信号発生部２２による掃引電圧Ｖｓの掃引時間、下限電圧値および上限電圧値から第１局発周波数ｆＬ１を算出可能）とに基づいて、分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数成分についての信号レベルを算出する。また、処理部７のＣＰＵが、図３に示すように、表示部８のスペクトル表示領域８ｂに、分割帯域Ｂｂに含まれる各周波数の信号レベルを周波数軸に沿って表示させる（周波数スペクトルを表示させる）。この際に、処理部７のＣＰＵは、同図に示すように、選択された分割帯域Ｂｂの識別記号（本例では「Ｂｂ」）、最大のピークＰのピーク値ＰＶａ、および選択された分割帯域Ｂｂの下限周波数ｆ１および上限周波数ｆ２についても表示させる。これにより、スペクトル表示処理が完了する。
【００４８】
その後、処理部７は、操作部９からの選択信号Ｓ１１の出力を検出しつつ、ピーク値表示処理を繰り返し実行し、選択信号Ｓ１１を入力したときには、上記のスペクトル表示処理を実行して、表示部８におけるスペクトル表示領域８ｂの表示内容を、選択信号Ｓ１１で示される分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのいずれかの周波数スペクトルに更新する。
【００４９】
このように、この信号測定装置１では、信号検出部４が、分配部３の一方の出力部から出力される被測定信号Ｓ１ａを入力して、測定周波数帯域Ａを連続的に分割してなる分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに含まれる各信号（分割帯域内信号）Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃのピーク値ＰＶａ，ＰＶｂ，ＰＶｃを並列的に検出する。
【００５０】
したがって、この信号測定装置１によれば、測定周波数帯域Ａ内に周波数が含まれる被測定信号Ｓｉが突発的に発生したときであっても、信号検出部４においてこの被測定信号Ｓｉを構成する信号Ｓ２（信号Ｓ２のピーク値ＰＶ）を確実に検出することができる。また、この信号測定装置１によれば、処理部７が、信号検出部４によって信号Ｓ２（ピーク値ＰＶ）が検出された分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちの１つを指定された分割帯域として受信部５に対して検波出力Ｖｄを生成させるため、この検波出力Ｖｄと、第１局部発振部２１から出力される第１局発信号Ｓ３の第１局発周波数ｆＬ１とに基づいて、指定された分割帯域（例えば、突発的に信号が発生した分割帯域）に含まれる各周波数成分の信号レベルを周波数軸に沿って表示（周波数スペクトルを表示）させることができる。
【００５１】
また、この信号測定装置１によれば、信号検出部４が、各分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに対応する通過帯域に規定されると共に、分配部３の一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個（本例では３個）のフィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、各フィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの出力部にそれぞれ接続されて、対応するフィルタ１１から出力される各信号Ｓ２のピークを並列的に検出するｎ個（本例では３個）のピーク検出部１２と、各ピーク検出部１２にそれぞれ接続されて、対応するピーク検出部１２で検出されたピーク値ＰＶを並列的に検出するｎ個の第２Ａ／Ｄ変換部１３ａ，１３ｂ，１３ｃとを備えたことにより、測定周波数帯域Ａ内に周波数が含まれる信号の突発的な発生を簡易な構成で、確実に検出することができる。
【００５２】
また、この信号測定装置１では、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちの任意の１つの分割帯域を選択するための操作部９を備え、処理部７は、信号検出部４によって信号Ｓ２（ピーク値ＰＶ）が検出された分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちの操作部９によって選択された１つの分割帯域について検波出力Ｖｄを受信部５に対して生成させる。したがって、この信号測定装置１によれば、作業者が、操作部９を操作して、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちの任意の分割帯域についての周波数スペクトルを表示させることができる。
【００５３】
なお、上記の信号測定装置１では、測定周波数帯域Ａを３つの分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃに分割した例を挙げて説明しているが、測定周波数帯域Ａは、複数であれば、３つ以外に、２つまたは４つ以上の任意の数で分割することができる。
【００５４】
また、信号測定装置１では、受信部５をスーパーへテロダイン方式で構成しているが、図４に示す他の受信部５Ａのように、第１ＢＰＦ２４と検波部２５との間に、第２ミキサ３２、第２局部発振部３３および第２ＢＰＦ３４で構成される他の周波数変換部３１を配置して、ダブルスーパーへテロダイン方式で構成することもできる。この場合、第２局部発振部３３は、一例として、信号Ｓ５の上記周波数（ｆＬ１−ｆｉ）をｆ５としたときに、この周波数ｆ５よりも低い固定周波数（第２局発周波数）ｆＬ２の第２局発信号Ｓ６を生成して出力する。第２ミキサ３２は、第１ＢＰＦ２４から出力される信号Ｓ５を入力すると共に、第２局部発振部３３から出力される第２局発信号Ｓ６を入力して、信号Ｓ５と第２局発信号Ｓ６とをミキシングすることにより、信号Ｓ５の周波数ｆ５と第２局発信号Ｓ６の第２局発周波数ｆＬ２との和と差の各周波数（｜ｆ５±ｆＬ２｜）の信号で構成される第２中間周波数信号Ｓ７（以下、「信号Ｓ７」ともいう）を出力する。第２ＢＰＦ３４は、信号Ｓ７に含まれる各周波数（｜ｆ５±ｆＬ２｜）の信号のうちの低周波数側｜ｆ５−ｆＬ２｜の信号を選択的に信号Ｓ８として出力する。したがって、この構成では、検波部２５は、第２ＢＰＦ３４から出力されるダウンコンバートされた信号Ｓ８を検波して、検波出力Ｖｄを出力する。
【００５５】
また、上記の信号測定装置１では、操作部９を設け、分割帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃのうちから１つの分割帯域Ｂを選択する場合にこの操作部９を操作する構成を採用しているが、操作部９を操作することなく、この１つの分割帯域Ｂを選択する構成を採用することもできる。例えば、処理部７に対して、ピーク値ＰＶに対するしきい値を予め設定しておき、処理部７が、このしきい値以上のピーク値ＰＶを検出したときに、このピーク値ＰＶが検出された分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとして、受信部５，５Ａを作動させる構成を採用することができる。この場合、しきい値以上のピーク値ＰＶを検出した分割帯域Ｂが複数存在するときには、ピーク値ＰＶが最も大きい分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとする構成を採用することもできる。また、ピーク値ＰＶに対する規定発生回数（５回、１０回等）を予め設定しておき、処理部７が、ピーク値ＰＶを検出しつつその発生回数をカウントし、このカウント値が規定発生回数以上となったときに、規定発生回数以上のピーク値ＰＶが検出された分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとして、受信部５，５Ａを作動させる構成を採用することができる。また、監視の対象とする分割帯域Ｂを予め規定しておき、この分割帯域Ｂにおいて検出されたピーク値ＰＶが上記のしきい値以上となったときや、また検出されたピーク値ＰＶの発生回数が上記の規定発生回数以上となったときに、この監視の対象としている分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとして、受信部５，５Ａを作動させる構成を採用することができる。
【００５６】
このように、信号検出部４における各分割帯域Ｂについてのピーク値ＰＶの検出状況（各分割帯域Ｂでのピーク値ＰＶの発生状況）が予め規定した条件を満たしたときに、処理部７が自動的に分割帯域Ｂを特定（選択）し、この特定した分割帯域Ｂを上記の１つの分割帯域Ｂとして、受信部５，５Ａを作動させる構成を採用することにより、信号検出部４における各分割帯域Ｂについてのピーク値ＰＶの検出状況が予め規定した条件を満たした１つの分割帯域Ｂについて、その周波数スペクトルを直ちに表示（測定）することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 信号測定装置
３ 分配部
４ 信号検出部
５ 受信部
７ 処理部
９ 操作部
１１ フィルタ
１２ ピーク検出部
１３ 第２Ａ／Ｄ変換部
Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ 分割帯域
Ｖｄ 検波出力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め規定された測定周波数帯域の被測定信号を分配して出力する分配部と、
前記分配部の一方の出力部から出力された前記被測定信号を入力して、前記測定周波数帯域を連続するｎ個（ｎは２以上の整数）の周波数帯域に分割した各分割帯域に含まれる各分割帯域内信号を並列的に検出する信号検出部と、
指定された前記分割帯域の周波数帯域幅と同じ周波数帯域幅で局発信号を掃引すると共に、前記分配部の他方の出力部から出力された前記被測定信号と前記局発信号とをミキシングして生成した中間周波信号を検波することにより前記指定された分割帯域内の前記分割帯域内信号についての検波出力を生成するスーパーヘテロダイン方式の受信部と、
前記信号検出部によって前記分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる処理部とを備え、前記検波出力を前記被測定信号の信号レベルとして測定する信号測定装置。
【請求項２】
前記信号検出部は、
前記各分割帯域に対応する通過帯域に規定されると共に、前記分配部の前記一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個のバンドパスフィルタと、
前記各バンドパスフィルタの出力部にそれぞれ接続されて、対応する当該バンドパスフィルタから出力される前記分割帯域内信号のピークを並列的に検出するｎ個のピーク検出部と、
前記各ピーク検出部にそれぞれ接続されて、対応する当該ピーク検出部で検出された前記ピークのピーク値を並列的にアナログ−デジタル変換して出力するｎ個のＡ／Ｄ変換部とを備えている請求項１記載の信号測定装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記信号検出部によって検出された前記分割帯域内信号の前記ピーク値と予め規定されたしきい値とを比較して、当該ピーク値が当該しきい値以上のときに、当該分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる請求項２記載の信号測定装置。
【請求項４】
前記分割帯域のうちの任意の１つの分割帯域を選択するための操作部とを備え、
前記処理部は、前記信号検出部によって前記分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの前記操作部によって選択された前記１つの分割帯域を前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる請求項１または２記載の信号測定装置。
【請求項１】
予め規定された測定周波数帯域の被測定信号を分配して出力する分配部と、
前記分配部の一方の出力部から出力された前記被測定信号を入力して、前記測定周波数帯域を連続するｎ個（ｎは２以上の整数）の周波数帯域に分割した各分割帯域に含まれる各分割帯域内信号を並列的に検出する信号検出部と、
指定された前記分割帯域の周波数帯域幅と同じ周波数帯域幅で局発信号を掃引すると共に、前記分配部の他方の出力部から出力された前記被測定信号と前記局発信号とをミキシングして生成した中間周波信号を検波することにより前記指定された分割帯域内の前記分割帯域内信号についての検波出力を生成するスーパーヘテロダイン方式の受信部と、
前記信号検出部によって前記分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる処理部とを備え、前記検波出力を前記被測定信号の信号レベルとして測定する信号測定装置。
【請求項２】
前記信号検出部は、
前記各分割帯域に対応する通過帯域に規定されると共に、前記分配部の前記一方の出力部に入力部がそれぞれ接続されたｎ個のバンドパスフィルタと、
前記各バンドパスフィルタの出力部にそれぞれ接続されて、対応する当該バンドパスフィルタから出力される前記分割帯域内信号のピークを並列的に検出するｎ個のピーク検出部と、
前記各ピーク検出部にそれぞれ接続されて、対応する当該ピーク検出部で検出された前記ピークのピーク値を並列的にアナログ−デジタル変換して出力するｎ個のＡ／Ｄ変換部とを備えている請求項１記載の信号測定装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記信号検出部によって検出された前記分割帯域内信号の前記ピーク値と予め規定されたしきい値とを比較して、当該ピーク値が当該しきい値以上のときに、当該分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの１つを前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる請求項２記載の信号測定装置。
【請求項４】
前記分割帯域のうちの任意の１つの分割帯域を選択するための操作部とを備え、
前記処理部は、前記信号検出部によって前記分割帯域内信号が検出された前記分割帯域のうちの前記操作部によって選択された前記１つの分割帯域を前記指定された分割帯域として前記受信部に対して前記検波出力を生成させる請求項１または２記載の信号測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１６３４２３（Ｐ２０１２−１６３４２３Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４８８（Ｐ２０１１−２３４８８）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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