DE10393797T5

DE10393797T5 - Energieversorgungsvorrichtung, Verfahren, Programm, Aufnahmemedium, Netzwerkanalysator, und Spektrumsanalysator

Info

Publication number: DE10393797T5
Application number: DE10393797T
Authority: DE
Inventors: Masato Haruta; Yoshikazu Nakayama
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2005-12-01
Also published as: JP4475520B2; US7302351B2; JPWO2004049564A1; US20050289392A1; WO2004049564A1

Abstract

Ein Energieversorgungsgerät, welches eine gewünschte elektrische Leistung für eine verbundene Last bereitstellt, aufweisend:
ein Eingangssignalmessmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst welche sich auf ein Eingangssignal bezieht, bevor ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird;
ein Reflektiertes-Signal-Messmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst welche sich auf ein reflektiertes Signal bezieht, welches resultiert aus der Reflektion des Eingangssignals;
ein Signalausgangsakquisitionsmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung erhält welche sich auf das Eingangssignal bezieht, nachdem der Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird;
ein Messsystemfehlerfaktorakquisitionsmittel, welches den Messsystemfehlerfaktor erhält, basierend auf den Messergebnissen der Eingangssignalmessmittel, den Reflektiertes-Signal-Messmitteln und den Signalsausgangsakquisitionsmitteln;
ein Lastmessgerät, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf die Last bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor; und den Messergebnissen der Eingangssignalmessmittel und den Reflektiertes-Signal-Messmitteln, nachdem die Last verbunden ist;
ein Zielwertbestimmungsmittel, welches einen Zielwert bestimmt der vorbestimmten Vektorspannung, welche das Eingangssignal betrifft, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor, der vorbestimmten Vektorspannung, welche die Last betrifft, und der...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anwendung einer Leistung auf eine Last.
STAND DER TECHNIK
Üblicherweise wurde eine elektrische Leistung angewandt von einer Signalquelle auf eine Last in Netzwerkanalysatoren und Spektrumsanalysatoren (Bezug nehmend auf (Patentdokument 1 – Japanische Offenlegungspatentveröffentlichung (Kokai) Nr. H11-38054), zum Beispiel). Die Signalquelle und die Last sind verbunden über eine Übertragungsleitung. Bei dieser Gelegenheit existieren die Ausgangsimpedanz der Signalquelle, die Impedanz der Last, und die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung. Wenn die Ausgangsimpedanz der Signalquelle und die Impedanz der Last der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung entsprechen, kann eine korrekte elektrische Leistung angewandt werden auf die Last.
Es sind jedoch die Ausgangsimpedanz der Signalquelle und die Impedanz der Last oftmals verschieden von der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung. In diesem Falle kann keine korrekte elektrische Leistung angewandt werden auf die Last. Es ist darüber hinaus schwierig, eine Signalquelle herzustellen, deren Ausgangsimpedanz der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung entspricht. Konsequenterweise kann oftmals keine korrekte elektrische Leistung angewandt werden auf die Last.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine korrekte elektrische Leistung anzuwenden auf die Last, wenn die Ausgangsimpedanz der Signalquelle und die Impedanz der Last verschieden sind von der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Energieversorgungsvorrichtung, welche eine gewünschte elektrische Leistung für eine verbundene Last bereitstellt: eine Eingangssignalmesseinheit, welche eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich bezieht auf ein Eingangssignal bevor ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; eine Reflektiertes-Signal-Messeinheit, welche eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein reflektiertes Signal bezieht, resultierend aus der Reflektion des Eingangssignals; eine Signalausgangsakquisitionseinheit, welche eine vorbestimmte Vektorspannung erhält, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, nachdem der Messsystemfehlerfaktor erzeugt wurde; eine Messsystemfehlerfaktorakquisitionseinheit, welche den Messsystemfehlerfaktor erhält, basierend auf den Messergebnissen der Eingangssignalmesseinheit, der Reflektiertes-Signal-Messeinheit und der Signalausgangsakquisitionseinheit; eine Lastmesseinheit, welche eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf die Last bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor und die Messergebnisse der Eingangssignalmesseinheit und der Messeinheit für reflektierte Signale, nachdem die Last verbunden ist; eine Zielwertbestimmungseinheit, welche einen Zielwert bestimmt von der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor, der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich auf die Last bezieht und der gewünschten elektrische Leistung; und eine Eingangssignalniveausteuerungseinheit, welche das Niveau des Eingangssignals steuert, so dass die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht den Zielwert einnimmt.
Die elektrische Leistung, welche angewandt wird auf die Last, wird repräsentiert durch die Messsystemfehlerfaktoren, die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf die Last bezieht und die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht. Daher bestimmt die Zielwertbestimmungseinheit den Zielwert der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, basierend auf der gewünschten Leistung, welche angewandt werden soll auf die Last, die Messsystemfehlerfaktoren und die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf die Last bezieht. Darüber hinaus steuert die Eingangssignalniveausteuerungseinheit das Niveau des Eingangssignals, so dass die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, den Zielwert einnimmt. Es ist somit möglich, die gewünschte Leistung anzuwenden auf die Last, ob die Impedanzen passen oder nicht.
Gemäß der Energieversorgungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Messeinheit für das reflektierte Signal die vorbestimmte Vektorspannung messen, welche sich auf das reflektierte Signal bezieht, resultierend aus der Reflektion des Eingangssignals von einem Kalibriergerät, welches verbunden ist mit der Energieversorgungsvorrichtung; und das Kalibriergerät kann drei Typen von Zuständen realisieren: Offen, Kurzschluss und Standard-Last.
Gemäß dem Energieversorgungsgerät der vorliegenden Erfindung kann die vorbestimmte Vektorspannung der S-Parameter sein oder die Leistung.
Ein Netzwerkanalysator oder ein Spektrumsanalysator können das Energieversorgungsgerät umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Energieversorgungsverfahren zur Bereitstellung einer gewünschten elektrische Leistung für eine verbundene Last: einen Eingangssignalmessschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein Eingangssignal bezieht bevor ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; ein Reflektiertes-Signal-Messschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein reflektiertes Signal bezieht, resultierend aus der Reflektion des Eingangssignals; einen Sig nalsausgangsakquisitionsschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung erhält, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, nachdem der Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; einen Messsystemfehlerfaktorakquisitionsschritt, welcher den Messsystemfehlerfaktor erhält, basierend auf den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts; einen Lastmessschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich bezieht auf die Last, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor, und die Messergebnisse des Eingangssignalmessschritts und des Reflektiertes-Signal-Messschritts nachdem die Last verbunden ist; einen Zielwertbestimmungsschritt, welcher einen Zielwert bestimmt für die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor, der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich auf die Last bezieht, und der gewünschten elektrische Leistung; und einen Eingangssignalniveausteuerungsschritt, welcher das Niveau des Eingangssignals steuert, so dass die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht den Zielwert einnimmt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Programm von Anweisungen zur Ausführung durch den Computer, um ein Energieversorgungsverfahren eines Energieversorgungsgeräts auszuführen, welches eine gewünschte elektrische Leistung bereitstellt für eine verbundene Last, aufweisend: eine Eingangssignalmesseinheit, welche eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein Eingangssignal bezieht, bevor ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; eine Reflektiertes-Signal-Messeinheit, welche eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein reflektiertes Signal bezieht, resultierend aus der Reflektion des Eingangssignals; und eine Signalausgangsakquisitionseinheit, welche eine bestimmte Vektorspannung erhält, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, nachdem der Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; wobei das Energieversorgungsverfahren umfasst: einen Messsystemfehlerfaktorakquisitionsschritt, welcher den Messsystemfehlerfaktor erhält, basierend auf den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts, des reflektierten Signalmessschritts, und des Signalsausgangsakquisitionsschritts; einen Lastmessschritt, welcher eine vorbe stimmte Vektorspannung misst, welche sich auf die Last bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor und den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts und des Reflektiertes-Signal-Messschritts nachdem die Last verbunden ist; einen Zielwertbestimmungsschritt, welcher einen Zielwert bestimmt der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich auf die Last bezieht und der gewünschte elektrische Leistung; und ein Eingangssignalniveausteuerungsschritt, welcher das Niveau des Eingangssignals steuert, so dass die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, den Zielwert einnimmt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares Medium, welches ein Programm von Anweisungen aufweist zur Ausführung durch den Computer, um ein Energieversorgungsverfahren einer Energieversorgungsvorrichtung auszuführen, welche eine gewünschte elektrische Leistung bereitstellt für eine verbundene Last, aufweisend: eine Eingangssignalmesseinheit, welche eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein Eingangssignal bezieht bevor ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; eine Reflektiertes-Signal-Messeinheit, welche eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein reflektiertes Signal bezieht, resultierend aus der Reflektion des Eingangssignals; und eine Signalausgangsakquisitionseinheit, welche eine vorbestimmte Vektorspannung erhält, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, nachdem der Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; umfassend: einen Messsystemfehlerfaktorakquisitionsschritt, welcher den Messsystemfehlerfaktor erhält, basierend auf den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts, des Reflektiertes-Signal-Messschritts, und des Signalsausgangsakquisitionsschritts; einen Lastmessschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf die Last bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor, und die Messergebnisse des Eingangssignalmessschritts und des Reflektiertes-Signal-Messschritts nachdem die Last verbunden ist; einen Zielwertbestimmungsschritt, welcher einen Zielwert bestimmt für die vorbestimmte Vektorspannung, welcher sich auf das Eingangs signal bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich auf die Last bezieht, und der gewünschte elektrische Leistung; und einen Eingangssignalniveausteuerungsschritt, welcher das Niveau des Eingangssignals steuert, so dass die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich bezieht auf das Eingangssignal den Zielwert einnimmt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines Energieversorgungsgeräts 1 zeigt in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Diagramm als ein Signalflussgraph, welcher den in 1 gezeigten Zustand repräsentiert;
3 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteils 50 zeigt;
4 ist ein Blockdiagramm, welches den Zustand zeigt, in dem ein Kalibriergerät 4 verbunden wird mit einer Signalquelle 10 (4(a)) und den Außenbereichen des Kalibriergerätes 4 (4(b) bis 4(e));
5 ist ein Diagramm als ein Signalflussgraph, welcher den Zustand repräsentiert, in dem das Kalibriergerät 4 mit der Signalquelle 10 verbunden wird;
6 ist ein Diagramm, welches einen Zustand repräsentiert, in dem ein Leistungsmesser 6 verbunden wird mit der Signalquelle 10 und einem Leistungsmessterminal 60;
7 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb nach der Messung von Messsystemfehlerfaktoren zeigt.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Es wird nun eine Beschreibung gegeben einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
1 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines Energieversorgungsgerätes 1 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Last 2 wird verbunden mit dem Energieversorgungsgerät 1. Das Energieversorgungsgerät 1 versorgt die Last 2 mit einer elektrischen Leistung PL. Die Last 2 umfasst ein Eingangsterminal 2a.
Das Energieversorgungsgerät 1 ist ausgestattet mit einer Signalquelle 10, einem Messsystemfehlerfaktoraufnahmeteil 30, einem Lastkoeffizientenmessteil 40, einem Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 50, einem Leistungsmessterminal 60, einem Signalausgangsakquisitionsteil 62, einem Zieleingangssignalbestimmungsteil 70 und einem Eingangssignalsteuerungsteil 80.
Die Signalquelle 10 versorgt die Last 2 mit einem Signal. Die Signalquelle 10 umfasst ein Signalausgangsteil 12, einen verstärkungsfaktor-variablen Verstärker 13, Brücken 14a und 14b, einen Empfänger (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel), einen Empfänger (TS) 16b (reflektiertes Signalmessmittel), und ein Ausgangsterminal 18.
Das Signalausgangsteil 12 gibt ein Eingangssignal aus. Das Eingangssignal ist ein Signal, dessen Spannung beispielsweise eine sinusförmige Welle ist.
Der verstärkungsfaktor-variable Verstärker 13 wechselt die Amplitude des Eingangssignalausgangs mittels des Signalausgangsteils 12. Es sollte festgehalten werden, dass das Verhältnis (Verstärkungsfaktor) zwischen der Ausgangsamplitude und der Eingangsamplitude des verstärkungsfaktor-variablen Verstärkers 13 variabel ist. Der Verstärkungsfaktor des verstärkungsfaktor-variablen Verstärkers 13 wird gesteuert durch das Eingangssignalsteuerungsteil 80.
Die Brücke 14a versorgt den Empfänger (RS) 16a mit dem Signalausgang mittels des Signalausgangsteils 12. Das Signal, welches durch die Brücke 14a bereitgestellt wird, wird betrachtet als ein Signal, welches nicht beeinflusst ist durch die Messsystemfehlerfaktoren, welche verursacht werden durch die Signalquelle 10. Die Brücke 14b versorgt den Empfänger (TS) 16b mit einem reflektierten Signal, welches der Eingangssignalausgang von dem Ausgangsterminal 18 ist und dann zurück reflektiert wird. Es sollte festgehalten werden, dass die Brücken 14a und 14b Leistungsverteiler oder Koppler sein können.
Der Empfänger (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel) misst den S-Parameter eines Signals, welches empfangen wird über die Brücke 14a. Der Empfänger (RS) 16a misst somit den S-Parameter, welcher sich bezieht auf das Eingangssignal, bevor die Messsystemfehlerfaktoren beeinflusst werden, was verursacht wird durch die Signalquelle 10.
Der Empfänger (TS) 16b (reflektiertes Signalmessmittel) misst den S-Parameter eines Signals, welches über die Brücke 14b empfangen wird. Der Empfänger (TS) 16b misst somit den S-Parameter, welcher sich auf das reflektierte Signal bezieht.
Das Ausgangsterminal 18a ist ein Terminal, welches verwendet wird, um das Eingangssignal auszugeben.
Das Messsystemfehlerfaktoraufnahmeteil 30 nimmt die Messsystemfehlerfaktoren des Energieversorgungsgeräts 1 auf. Die Messsystemfehlerfaktoren umfassen Ed (Fehler resultiert von der Ausrichtung der Brücke), Er1 und Er2 (Fehler resultieren aus der Frequenzverfolgung), Es (Fehler resultiert aus dem Quellenabgleich), und Et. 2 ist eine Repräsentation als ein Signalflussgraph des Zustands wie er in 1 gezeigt wird. X ist ein Lastkoeffizient der Last 2 und ähnlichem, welcher verbunden ist mit dem Energieversorgungsgerät 1.
Das Lastkoeffizientmessteil 40 misst den Lastkoeffizienten X, welcher sich bezieht auf die Last 2, basierend auf den gemessenen Daten (S-Parametern) des Empfängers (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel) und des Empfängers (TS) 16b (reflektiertes Signalmessmittel) nachdem die Last 2, verbunden ist mit dem Energieversorgungsgerät 1, und die Messsystemfehlerfaktoren, welche aufgenommen werden von dem Messsystemfehlerfaktoraufnahmeteil 30. Es sollte festgehalten werden, dass die von dem Empfänger (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel) gemessenen Daten bezeichnet werden als R, und die von dem Empfänger (TS) 16b (reflektiertes Signalmessmittel) gemessenen Daten als T bezeichnet werden.
Das Lastkoeffizientmessteil 40 misst den Lastkoeffizienten X der Last 2 in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung.
[Gleichung 1]
Das Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 50 erhält die Messsystemfehlerfaktoren (Ed, Er1, Er2, Es) basierend auf den Messergebnissen des Empfängers (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel), des Empfängers (TS) 16b (Reflektiertes-Signal-Messmittel) und des Signalausgangsakquisitionsteils 62. Nach der Akquisition des Messsystemfehlerfaktors werden das Kalibriergerät 4 und der Leistungsmesser 6 sequentiell verbunden mit der Signalquelle 10.
3 zeigt die Konfiguration des Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteils 50. Das Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 50 umfasst einen Schalter 52, ein ersten Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 54 und ein zweiten Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56.
Der Schalter 52 empfängt gemessene Daten (wie beispielsweise die S-Parameter) von dem Empfänger (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel) und dem Empfänger (TS) 16b (Reflektiertes-Signal-Messmittel) und gibt diese Signale aus entweder an das erste Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 54 oder das zweite Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56 in Übereinstimmung mit der Art, von dem was mit der Signalquelle 10 verbunden ist.
Der Verteiler 52 gibt nämlich gemessene Daten (wie beispielsweise die S-Parameter) aus, welche er empfangen hat von dem Empfänger (RS) 16a und dem Empfänger (TS) 16b an das erste Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 54, wenn das Kalibriergerät 4 verbunden ist mit der Signalquelle 10 oder an das zweite Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56, wenn der Leistungsmesser 6 verbunden ist mit der Signalquelle 10.
Das erste Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 54 empfängt die gemessenen Daten von dem Empfänger (RS) 16a und dem Empfänger (TS) 16b, wenn das Kalibriergerät 4 verbunden ist mit der Signalquelle 10 und erhält Ed, Es und Er1 Er2 (das Produkt aus Er1 und Er2). Die 4(a) zeigt den Zustand, indem das Kalibriergerät verbunden ist mit der Signalquelle 10. Ein Terminal 4a des Kalibriergeräts 4 ist verbunden mit dem Ausgangsterminal 18 der Signalquelle 10. Es sollte festgehalten werden, dass andere Teile als die Signalquelle 10 des Netzwerkanalysators 1 weggelassen wurden in der 4(a). Das Kalibriergerät 4 ist weithin bekannt als eines, welches drei Zustände realisiert: Offen, Kurzschluss, und Last (Standard-Last Z0) wie beschrieben in der offen gelegten japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. H11-38054.
Der Außenbereich des Kalibriergeräts 4 wird gezeigt in 4(b) und das Kalibriergerät 4 umfasst einen Verbinder 4a und eine Haupteinheit 4b. Die 4(c) zeigt ein offenes Element und obwohl ein Terminal 4c offen ist, existiert eine Streukapazitanz. Die 4(d) zeigt ein Kurzschlusselement und ein Terminal 4d wird kurzgeschlossen. 4(e) ist ein Lastelement und ein Terminal 4e wird angeschlossen durch die Standard-Last (Impedanz) Z0.
2 zeigt den Zustand, welcher repräsentiert wird durch einen Signalflussgraphen, wobei das Kalibiergerät 4 verbunden ist mit der Signalquelle 10. Die gemessenen Daten des Empfängers (RS) 16a werden bezeichnet als R, und die gemessenen Daten des Empfänger (TS) 16b werden bezeichnet als T. X repräsentiert den Lastkoeffizienten des Kalibriergerätes 4. Die Beziehung zwischen R und T wird repräsentiert durch die folgende Gleichung.
[Gleichung 2]
Da die drei Typen des Kalibriergeräts 4 verbunden sind, werden drei Typen von Kombinationen von R und T erhalten. Demgemäß sind die erhaltenen Variablen die drei Typen von den Variablen: Ed, Es, und Er1 Er2.
Das zweite Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56 erhält die gemessenen Daten des Empfängers (RS) 16a: Ed, Es, und Er1 Er2 (Messsystemfehlerfaktoren, welche erhalten werden durch das ersten Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 54), und empfängt den Ausgang (Leistung P) des Signalausgangsakquisitionsteils 62 und erhält Er1 und Er2, wenn der Leistungsmesser 6 verbunden ist mit der Signalquelle 10 und dem Leistungsmessterminal 60.
5 zeigt den Zustand, wo der Leistungsmesser 6 verbunden ist mit der Signalquelle 10 und dem Leistungsmessterminal 60. Es sollte festgehalten werden, dass die anderen Teile als die Signalquelle 10 des Netzwerkanalysators und das Leistungsmessterminal 60 weggelassen wurden in 6. Ein Terminal 6a des Leistungsmessers 6 ist verbunden mit dem Ausgangsterminal 18 der Signalquelle 10. Das Terminal 6b des Leistungsmessers 6 ist verbunden mit dem Leistungsmessterminal 60. Der Leistungsmesser 6 misst die Leistung des Signals, welche empfangen werden über das Terminal 6a. Das Signalausgangsakquisitionsteil 62 erhält die Leistung P über das Leistungsmessterminal 60 und das Terminal 6b und gibt die Leistung P aus an das zweite Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56.
6 zeigt den Zustand als Signalflussgraphen, wobei der Leistungsmesser 6 verbunden ist mit der Signalquelle 10 und dem Leistungsmessterminal 60. Die gemessenen Daten des Empfängers (RS) 16a werden bezeichnet als R und die gemessenen Daten des Leistungsmessers 6 werden bezeichnet als P. Wie es deutlich gezeigt wird in 6 ist P eine Vektorspannung, welche sich bezieht auf das Eingangssignal und wird erhalten, nachdem die Messsystemfehlerfaktoren erzeugt wurden. Die Beziehung zwischen R und P wird repräsentiert durch die folgende Gleichung.
[Gleichung 3]
In dieser Gleichung ist Es bekannt, Ep kann gemessen werden und Er1 wird somit erhalten. Da Er1 Er2 bekannt ist, kann auch Er2 erhalten werden. Auf diese Weise ist es möglich, Er1 und Er2 zu erhalten, welche beiderseitig entgegengesetzt sind in der Ausrichtung in dem Signalflussgraphen (vgl. 6) von Er1 Er2. Es ist nämlich möglich, Er1 und Er2 zu trennen, welche kombiniert werden als Er1 Er2.
Das erste Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 54 empfängt die gemessenen Daten von dem Empfänger (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel) und dem Empfänger (TS) 16b (reflektiertes Signalmessmittel), um Ed, Es, Er1 Er2 zu erhalten. Das zweite Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56 empfängt die gemessenen Daten von dem Empfänger (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel) und des Signalausgangsakquisitionsteils 62, um Er1 und Er2 zu erhalten. Deshalb erhalten das erste Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 54 und das zweite Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56 die Messsystemfehlerfaktoren (Ed, Es, Er1, Er2), basierend auf den gemessenen Daten des Empfängers (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel) des Empfängers (TS) 16b (reflektiertes Signalmessmittel) und Signalausgangsakquisitionsteil 62.
Das Leistungsmessterminal 60 ist verbunden mit dem Terminal 6b des Leistungsmessers 6. Das Signalausgangsakquisitionsteil 62 erhält die Leistung P über das Leistungsmessterminal 60 und das Terminal 6b und gibt die Leistung P aus an das zweite Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56. Die Leistung P ist ein Signal, welches erhalten wird nach der Einfluss der Messsystemfehlerfaktoren verursacht durch die Signalquelle 10 wirksam wurde.
Das Zieleingangssignalbestimmungsteil 70 bestimmt einen Zielwert des S-Parameters des Eingangssignals R, basierend auf den Messsystemfehlerfaktoren (Ed, Es, Er1, Er2), des Lastkoeffizienten X der Last 2 und der gewünschten elektrische Leistung PL, welche auf die Last 2 angewandt wird.
Die elektrische Leistung PL, welche angewendet wird auf die Last 2 wird repräsentiert als die folgende Gleichung.
[Gleichung 4]
Der S-Parameter des Eingangssignals R wird somit repräsentiert als die folgende Gleichung.
[Gleichung 5]
Es ist somit möglich, den Zielwert des S-Parameters des Eingangssignals R zu erhalten durch Zuordnen des Zielwertes der elektrische Leistung PL, Er1, Es und X zu der obigen Gleichung. Die elektrische Leistung PL erreicht den Zielwert, wenn der S-Parameter des Eingangssignals R veranlasst wird, diesen Zielwert einzunehmen.
Das Eingangssignalsteuerungsteil 80 steuert das Niveau des Eingangssignals, so dass der S-Parameter des Eingangssignals R den Zielwert einnimmt, welcher erhalten wird durch das Zieleingangssignalbestimmungsteil 70. Das Eingangssig nalsteuerungsteil 80 steuert das Niveau des Eingangssignals durch Wechseln des Verstärkungsfaktors des verstärkungsfaktor-variablen Verstärkers 13.
Im Folgenden wird eine Beschreibung gegeben des Betriebs der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das Leistungsversorgungsgerät 1 misst zuerst die Messsystemfehlerfaktoren (Ed, Es, Er1, Er2) (S10). Die gemessenen Messsystemfehlerfaktoren werden aufgenommen in das Messsystemfehlerfaktoraufnahmeteil 30. Eine Beschreibung wird nun gegeben von dem Betrieb, wenn die Messsystemfehlerfaktoren gemessen werden unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 8.
Die drei Typen von Kalibriergerät 4 werden zuerst verbunden mit der Signalquelle 10. Das Signalausgangsteil 12 gibt das Eingangssignal aus. Bei dieser Gelegenheit misst der Empfänger (RS) 16a das Eingangssignal. Das Eingangssignal wird eingegeben in das Kalibriergerät 4 über das Ausgangsterminal 18. Der Empfänger (TS) 16b misst anschließend das reflektierte Signal, welches reflektiert wurde durch das Kalibriergerät 4. Das erste Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 54 empfängt die gemessenen Daten des Empfängers (RS) 16a und des Empfängers (TS) 16b, um zu erhalten Ed, Es und Er1–Er2 (das Produkt aus Er1 und Er2) (S102).
Der Leistungsmesser 6 wird dann verbunden mit der Signalquelle 10 und dem Leistungsmessterminal 60. Das Signalausgangsteil 12 gibt das Eingangssignal aus. Bei dieser Gelegenheit misst der Empfänger (RS) 16a das Eingangssignal. Das Eingangssignal wird eingegeben in den Leistungsmesser 6 über das Ausgangsterminal 18 und das Terminal 6a. Der Leistungsmesser 6 misst die Leistung P des Eingangssignals. Das Signalausgangsakquisitionsteil 62 erhält dann die Leistung P über das Leistungsmessterminal 60 und das Terminal 6b und gibt die Leistung P aus an das zweite Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56. Das zweite Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 56 empfängt die gemessenen Daten Ed, Es, und Er1 Er2 des Empfängers (RS) 16a (Messsystemfehlerfaktoren erhalten durch das erste Messsystemfehlerfaktorakquisitionsteil 54) und dem Ausgang (Leistung P) des Signalausgangsakquisitionsteils 62, um Er1 und Er2 (S104) zu erhalten.
Zurückkommend auf 7 wird die Last 2 verbunden mit dem Leistungsversorgungsgerät 1 (vgl. 1) und der S-Parameter des Eingangssignals R und der S-Parameter des reflektierenden Signals T werden tatsächlich gemessen (S20). Das Signalausgangsteil 12 gibt nämlich das Eingangssignal aus. Bei dieser Gelegenheit misst der Empfänger (RS) 16a das Eingangssignal. Die Daten, welche erhalten werden durch diese Messung, sind R. Das Eingangssignal wird eingegeben in den DUT2 über das Ausgangsterminal 18. Der Empfänger (TS) 16b misst anschließend das reflektierte Signal, welches reflektiert wurde durch den DUT2. Die Daten, welche durch diese Messung erhalten werden, sind T.
Das Lastkoeffizientmessteil 40 bestimmt dann den Lastkoeffizienten X der Last 2 (S30). Das Lastkoeffizientmessteil 40 misst nämlich den Lastkoeffizienten X der Last 2, basierend auf den gemessenen Daten (S-Parametern) des Empfängers (RS) 16a (Eingangssignalmessmittel) und des Empfängers (TS) 16b (reflektiertes Signalmessmittel), wenn die Last 2 verbunden wurde mit dem Leistungsversorgungsgerät 1 und die Messsystemfehlerfaktoren aufgenommen wurden durch das Messsystemfehlerfaktoraufnahmeteil 30.
Das Zieleingangssignalbestimmungsteil 70 bestimmt dann den Zielwert des S-Parameters des Eingangssignals R, basierend auf den Messsystemfehlerfaktoren (Ed, Es, Er1, Er2) dem Lastkoeffizienten X der Last 2 und dem Zielwert der elektrische Leistung PL, welche angewandt wird auf die Last 2 (S40).
Das Eingangssignalsteuerungsteil 80 steuert das Niveau des Eingangssignals, so dass der S-Parameter des Eingangssignals R den Zielwert einnimmt, welcher erhalten wurde durch das Zieleingangssignalbestimmungsteil 70 (S50).
Mit der Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann die elektrische Leistung PL, welche angewendet wird auf die Last repräsentiert werden durch Messsystemfehlerfaktoren (Er1, Es), den Lastkoeffizienten X der Last 2 und den S-Parameter des Eingangssignals R (vgl. Gleichung 4). Das Zieleingangssignalbestimmungsteil 70 kann somit bestimmen den Zielwert des S-Parameters des Eingangssignals R, basierend auf der gewünschten elektrische Leistung, welche angewendet werden soll auf die Last 2, den Messsystemfehlerfaktoren (Er1, Es) und dem Lastkoeffizienten X der Last 2 (vgl. Gleichung 5). Das Eingangssignalniveausteuerungsteil 80 steuert das Niveau des Eingangssignals, so dass der S-Parameter des Eingangssignals R den Zielwert einnimmt. Dies wird ausgeführt durch Wechseln des Verstärkungsfaktors des verstärkungsfaktor-variablen Verstärkers 13. Es ist somit möglich, die gewünschte Leistung auf die Last anzuwenden, egal ob die Impedanzen passen oder nicht.
In der o. g. Ausführungsform wird ein Computer bereitgestellt mit einer CPU, einer Harddisk und einer Datenträger-(Floppy Disc, CD-ROM u. ä.) Lesevorrichtung, wird veranlasst, einen Datenträger zu lesen, welcher ein Programm aufnimmt, welches die o. g. entsprechenden Elemente realisiert und das Programm auf der Harddisk zu installieren. Das Leistungsversorgungsgerät 1 kann auch auf diesem Weg realisiert werden.
Zusammenfassung
Es ist möglich, eine korrekte Leistung anzuwenden auf eine Last, selbst wenn die Ausgangsimpedanz und die Lastimpedanz der Signalquelle verschieden sind von der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung. Die Leistung, welche angewandt wird auf die Last (2) kann ausgedrückt werden durch einen Messsystemfehlerfaktor (Er1, Es), einen Lastkoeffizienten X der Last (2) und einen S-Parameter des Eingangssignals R. Demgemäß kann eine Zieleingangssignalbestimmung (70) den Zielwert des S-Parameters des Eingangssignals R bestimmen in Übereinstimmung mit der gewünschten Leistung, welche auf die Last (2) angewandt werden soll, dem Messsystemfehlerfaktor (Er1, Es) und dem Lastkoeffizienten X der Last (2). Des Weiteren steuert ein Eingangssignalsteuerungsteil (80) das Eingangssignalniveau, so dass der S-Parameter des Eingangssignals R diesen Zielwert aufweist. Dies wird ausgeführt durch Wechseln des Verstärkungsverhältnisses eines verstärkungsverhältnis-variablen Verstärkers (13). Somit ist es möglich, eine gewünschte Leistung auf die Last anzuwenden ohne davon abhängig zu sein, ob die Impedanz passt oder nicht.

Claims

Ein Energieversorgungsgerät, welches eine gewünschte elektrische Leistung für eine verbundene Last bereitstellt, aufweisend: ein Eingangssignalmessmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst welche sich auf ein Eingangssignal bezieht, bevor ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; ein Reflektiertes-Signal-Messmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst welche sich auf ein reflektiertes Signal bezieht, welches resultiert aus der Reflektion des Eingangssignals; ein Signalausgangsakquisitionsmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung erhält welche sich auf das Eingangssignal bezieht, nachdem der Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; ein Messsystemfehlerfaktorakquisitionsmittel, welches den Messsystemfehlerfaktor erhält, basierend auf den Messergebnissen der Eingangssignalmessmittel, den Reflektiertes-Signal-Messmitteln und den Signalsausgangsakquisitionsmitteln; ein Lastmessgerät, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf die Last bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor; und den Messergebnissen der Eingangssignalmessmittel und den Reflektiertes-Signal-Messmitteln, nachdem die Last verbunden ist; ein Zielwertbestimmungsmittel, welches einen Zielwert bestimmt der vorbestimmten Vektorspannung, welche das Eingangssignal betrifft, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor, der vorbestimmten Vektorspannung, welche die Last betrifft, und der gewünschten elektrischen Leistung; und ein Eingangssignalniveausteuerungsmittel, welches das Niveau des Eingangssignals steuert, so dass die vorbestimmte Vektorspannung, die sich auf das Eingangssignal bezieht, den Zielwert einnimmt.
Das Energieversorgungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei das Reflektiertes-Signal-Messmittel die vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf das reflektierte Signal bezieht, resultierend aus der Reflektion des Eingangssignals von einem Kalibriergerät, welches verbunden ist mit dem Energieversorgungsgerät; und wobei das Kalibriergerät drei Typen von Zuständen realisiert: Offen, Kurzschluss und Standard-Last.
Das Energieversorgungsgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die vorbestimmte Vektorspannung der S-Parameter ist oder die Leistung.
Ein Netzwerkanalysator aufweisend das Energieversorgungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.
Ein Spektrumsanalysator aufweisend das Energieversorgungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.
Ein Energieversorgungsverfahren zur Bereitstellung einer gewünschten elektrische Leistung für eine verbundene Last aufweisend: einen Eingangssignalmessschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein Eingangssignal bezieht bevor ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; einen Reflektiertes-Signal-Messschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein reflektiertes Signal bezieht resultierend aus der Reflektion des Eingangssignals; einen Signalausgangsakquisitionsschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung erhält, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, nachdem ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; einen Messsystemfehlerfaktorakquisitionsschritt, welcher den Messsystemfehlerfaktor erhält, basierend auf den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts, des Reflektiertes-Signal-Messschritts und des Signalausgangsakquisitionsschritts; einen Lastmessschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf die Last bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor und den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts und des Reflektiertes-Signal-Messschritts, nachdem die Last verbunden ist; einen Zielwertbestimmungsschritt, welcher einen Zielwert bestimmt, für die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor, der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich auf die Last bezieht, und der gewünschten elektrische Leistung; und einen Eingangssignalniveausteuerungsschritt, welcher das Niveau des Eingangssignals steuert, so dass die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht den Zielwert einnimmt.
Ein Programm von Anweisungen zur Ausführung durch einen Computer, um ein Energieversorgungsverfahren eines Energieversorgungsgeräts auszuführen, welches eine gewünschte elektrische Leistung bereitstellt für eine verbundene Last, aufweisend: ein Eingangssignalmessmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein Eingangssignal bezieht bevor ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; ein Reflektiertes-Signal-Messmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein reflektiertes Signal bezieht, resultierend aus der Reflektion des Eingangssignals; und ein Signalausgangsakquisitionsmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung erhält, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, nachdem der Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; wobei das Versorgungsverfahren aufweist: einen Messsystemfehlerfaktorakquisitionsschritt, welcher den Messsystemfehlerfaktor erhält, basierend auf den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts, des Reflektiertes-Signal-Messschritts, und dem Signalausgangsakquisitionsschritt; einen Lastmessschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf die Last bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor und den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts und des Reflektiertes-Signal-Messschritts, nachdem die Last verbunden ist; einen Zielwertbestimmungsschritt, welcher einen Zielwert bestimmt für die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor, der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich auf die Last bezieht, und der gewünschten elektrische Leistung; und einen Eingangssignalniveausteuerungsschritt, welcher das Niveau des Eingangssignals steuert, so dass die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, den Zielwert einnimmt.
Ein computerlesbares Medium, welches ein Programm von Anweisungen umfasst für die Ausführung durch einen Computer, um ein Energieversorgungsverfahren eines Energieversorgungsgeräts auszuführen, welches eine gewünschte elektrische Leistung bereitstellt für eine verbundene Last, aufweisend: ein Eingangssignalmessmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein Eingangssignal bezieht, bevor ein Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; ein Reflektiertes-Signal-Messmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf ein reflektiertes Signal bezieht resultierend aus der Reflektion des Eingangssignals; und ein Signalsausgangsakquisitionsmittel, welches eine vorbestimmte Vektorspannung erhält, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, nachdem der Messsystemfehlerfaktor erzeugt wird; wobei das Energieversorgungsverfahren aufweist: einen Messsystemfehlerfaktorakquisitionsschritt, welcher den Messsystemfehlerfaktor erhält, basierend auf den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts, des Reflektiertes-Signal-Messschritts und des Signalausgangsakquisitionssschritts; einen Lastmessschritt, welcher eine vorbestimmte Vektorspannung misst, welche sich auf die Last bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor und den Messergebnissen des Eingangssignalmessschritts und des Reflektierten-Signal-Messschritts, nachdem die Last verbunden ist; einen Zielwertbestimmungsschritt, welcher einen Zielwert bestimmt für die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, basierend auf dem Messsystemfehlerfaktor, der vorbestimmten Vektorspannung, welche sich bezieht auf die Last und der gewünschten elektrische Leistung; und einen Eingangssignalniveausteuerungsschritt, welcher das Niveau des Eingangssignals steuert, so dass die vorbestimmte Vektorspannung, welche sich auf das Eingangssignal bezieht, den Zielwert einnimmt.