JP6330049B2 - ネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、較正ユニット及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、較正ユニット及びシステムに関する。

ベクトル・ネットワーク・アナライザを用いて測定される高周波コンポーネント、高周波モジュール及び高周波システムの特性は、測定装置の断続的なシステム誤差、例えば測定線路のインピーダンスの違いにより生じるシステム誤差などによって歪められる。これらのシステム誤差を補正するために、測定装置のシステム誤差の較正が必要である。この目的のために、例えばドイツ特許出願公開第１９８ ４９ ５８０ Ａ１号明細書（特許文献１）に記載されているように、ネットワーク・アナライザのテスト・ポートに対して、オープン（開放）キャリブレーション・スタンダード、ショート（短絡）キャリブレーション・スタンダード、ロード（整合負荷）キャリブレーション・スタンダードを順次接続し、ネットワーク・アナライザで測定済みのスティミュラス信号で各キャリブレーション・スタンダードを刺激した後、各キャリブレーション・スタンダードからのレスポンス信号をネットワーク・アナライザによって測定する。この測定値から、標準的な較正方法を用いてネットワーク・アナライザのシステム誤差を求める。以降の測定では、ここで得られたシステム誤差を使って、ベクトル・ネットワーク・アナライザに接続された被測定物（ＤＵＴ）の測定値の補正を行う。

このシステム誤差較正に加えて、ネットワーク・アナライザではレベル較正やパワー値較正を行うこともでき、該較正により、被測定物の測定値（ノーマライズ（正規化）された波の周波数を表わす）を絶対物理測定値に変換してディスプレイ装置に表示することができる。この目的のために、例えば、ネットワーク・アナライザの個々のテスト・ポートに各々パワー検出器を接続すると、パワー検出器は各テスト・ポートで生成されたスティミュラス信号のパワー値を検出し、該パワー値はネットワーク・アナライザに送られて較正される。

システム誤差較正及びパワー値較正を同時に行うには、ネットワーク・アナライザの個々のテスト・ポートに個々のキャリブレーション・スタンダードまたはパワー検出器を接続する必要があるが、このような接続は、複数回行う必要があり、それゆえに時間がかかるという欠点がある。このために、いちいち異なるキャリブレーション・スタンダードまたはパワー検出器をネットワーク・アナライザの異なるテスト・ポートにネジ接続を介して相互に接続させなければならないので、その都度異なる接続の切替えが生じ、特に高周波の場合に、さらなる測定の不確かさが生じる。

ドイツ特許出願公開第１９８ ４９ ５８０ Ａ１号明細書

したがって、本発明の目的は、接続の手間及び測定の不確かさが最小限に抑えられていることを特徴とする、ネットワーク・アナライザを含む測定装置のシステム誤差較正及びパワー値較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、較正ユニット及びシステムを提供することである。

本発明の目的は、請求項１に記載された特徴を有するネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、請求項９に記載された特徴を有する較正ユニット、及び請求項１４に記載された特徴を有するネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるためのシステムによって達成される。それぞれの従属項には、有利な技術的発展形態が記載されている。

本発明によれば、パワー検出器をパワー測定に用いるのみならず較正用終端抵抗としても用いる。これにより、キャリブレーション・スタンダードからパワー検出器への煩わしい切替えを行う必要性がなくなる。

ネットワーク・アナライザの各テスト・ポートに対して、２つのキャリブレーション・スタンダード、具体的にはオープン・キャリブレーション・スタンダード及びショート・キャリブレーション・スタンダード、並びにパワー検出器を個々に順次接続することが好ましい。ネットワーク・アナライザで測定済みのスティミュラス信号で各テスト・ポートを刺激した後、ネットワーク・アナライザによって、キャリブレーション・スタンダード、具体的にはオープン・キャリブレーション・スタンダード及びショート・キャリブレーション・スタンダード、並びにパワー検出器からの各レスポンス信号を測定する。このとき、所定の入力インピーダンスを有するパワー検出器が、ロード・キャリブレーション・スタンダードとして機能する。

これらの測定された信号から、ネットワーク・アナライザによって好適な個々のシステム誤差を求め、このシステム誤差を用いて、ネットワーク・アナライザの各テスト・ポートに被測定物を接続した状態でネットワーク・アナライザの個々のテスト・ポートにおいて測定される入射波及び出射波の周波数のシステム誤差補正を行う。個々のシステム誤差を求めた後に、２回目の測定において、その都度テスト・ポートに接続された少なくとも１つのパワー検出器で各テスト・ポートのスティミュラス信号のパワー値を測定し、該測定値をネットワーク・アナライザに送る。

パワー検出器をシステム誤差較正のためのロード・キャリブレーション・スタンダードとして使用すると同時にパワー値較正のためのパワー値メータとしても使用することで、各テスト・ポートとロード・キャリブレーション・スタンダード間の時間のかかる接続や、新たな接続の切替え（すなわち、それぞれのテスト・ポートとロード・キャリブレーション・スタンダード間の接続の切替え）によって引き起こされるさらなる測定の不確かさが排除され、高価な広帯域ロード・キャリブレーション・スタンダードの購入せずに済む。

パワー検出器を同時にロード・キャリブレーション・スタンダードとしても使用するためには、パワー検出器の入力インピーダンスをネットワーク・アナライザのテスト・ポートの入力インピーダンス（通常は５０Ω）に整合（マッチング）させることが好ましい。パワー検出器の入力インピーダンスが製造上の理由により全周波数応答にわたって正確に整合されていない場合は、好適には、整合されていないパワー検出器により得られた不正確なシステム誤差を補正する適切な補正値が必要である。これらの補正値は、パワー検出器の製造完了時に計算され、パワー検出器に格納され、ネットワーク・アナライザに送られて不整合の補正に供される。

パワー検出器の入力インピーダンスのスペクトル特性は通常は温度に依存するので、パワー検出器の内部に温度センサを設けることが好ましい。温度センサはパワー検出器の現在の内部温度値を検出し、該温度値はネットワーク・アナライザに送られて温度補償に供される。

パワー検出器をロード・キャリブレーション・スタンダードとして使用するにあたり、ネットワーク・アナライザの各テスト・ポートにパワー検出器を接続し、刺激を与えたときにパワー検出器からのレスポンス信号を測定する必要があるが、パワー検出器によるパワー値測定が必要なのは、スティミュラス信号が生成されるテスト・ポートにおいてのみである。１つのテスト・ポートでスティミュラス信号が生成されたときの全てのテスト・ポートにおける入射及び出射信号波のパワー値を較正するために、計算されたシステム誤差モデルのスティミュラス・テスト・ポートをさらに別のテスト・ポートにスルー（Ｔ）接続によって（好適には伝送損失なしのスルー接続を介して）接続し、システム誤差モデルの他のテスト・ポートにおける入射信号波を求める。

オープン・キャリブレーション・スタンダード及びショート・キャリブレーション・スタンダードの使用、並びにキャリブレーション・スタンダードとしてのパワー検出器の使用が、追加の第４のキャリブレーション・スタンダードの使用を可能にすることが好ましい。この追加の第４のキャリブレーション・スタンダード（標準反射器として実現されることが好ましい）は、ネットワーク・アナライザの１つのテスト・ポートにそれぞれ次々に接続される。これらのテスト・ポートのうちの１つをそれぞれスティミュラス信号で刺激し、該スティミュラス信号を追加の第４のキャリブレーション・スタンダードに出力してそこからのレスポンス信号を測定することにより、追加の第４のキャリブレーション・スタンダードの反射挙動を既知として、既に行ったシステム誤差較正の正確さを検証することができる。

本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、較正ユニット及びシステムの種々の例示的な実施形態について、図面に基づいて以下に詳細に説明する。

本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるための較正ユニットを備えたシステムの例示的な実施形態のブロック回路図。 本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法の例示的な実施形態の流れ図。

本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法、本発明による較正ユニット、及び本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるためのシステムの例示的な実施形態について詳細に説明する前に、パワー値の測定の理解に必要な関連する数学的背景について以下に説明する。

一般的に、ポートｉにおける出射信号波ａ_ｉｉのパワー値較正に必要な補正係数Ｋ_ｉは、ａ_ｉｉ ^ｋとａ_ｉｉ ^ｆの比から次式（１）に従って求められる。ここで、ａ_ｉｉ ^ｋは、パワー検出器により測定されるポートｉにおける出射信号波（パワー値補正あり）であり、ａ_ｉｉ ^ｆは、ネットワーク・アナライザの検出器により測定されるポートｉにおける出射信号波（パワー値補正なし、システム誤差調整済み）である。

スティミュラス信号が生成されるネットワーク・アナライザのポートｉをポートｊに伝送損失なしのスルー接続を介して接続すると、ネットワーク・アナライザの検出器により測定されるこのポートｊにおける入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）は、次式（２）に示すように、ネットワーク・アナライザの検出器により測定されるポートｉにおける出射信号波ａ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）に相当する。ただし、両測定値は、システム誤差が調整済みであるものとする。

この恒等式は、次式（３）に示すように、対応する信号波ａ_ｉｉ ^ｋ及びｂ_ｊｉ ^ｋ（ともにパワー値補正あり）にも適用される。

式（２）及び式（３）に示した恒等式を受けて、次式（４）に示すように式（１）と同一の補正係数Ｋ_ｉを用いて、ポートｉを刺激したときにポートｊにおいて測定される入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正及びポートｉにおける出射信号波ａ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正を行うことができる。

システム誤差を求めた後に、このようにして計算によって得られたシステム誤差モデルにおいてポートｉを任意に選択されたポートｊに伝送損失なしのスルー接続を介して接続し、ポートｉにおいてシステム誤差モデルを刺激することによって、ポートｊにおける入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）の必要な測定を行うことができる。ポートｊにおける入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆの測定は、パワー値較正を実行する前に行う。

ソースマッチ係数Γ_Ｓｉを用いると、ポートｉにおいてスティミュラス信号を発生させたときにポートｉにおいて測定される出射信号波ａ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）から、次式（５）に従って、ポートｉにおける入射信号波ｂ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）が得られる。

ポートｉにおけるソースマッチ係数Γ_Ｓｉは、システム誤差較正において既に求められており、かつ測定された信号波のシステム誤差調整において考慮されているので、式（４）に従って、同じ補正係数Ｋ_ｉを用いて、ポートｉにおいて測定される出射信号波ａ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正の場合と同様に、ポートｉにおける入射信号波ｂ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）のパワー値の測定値の較正を行うことができる。ただし、ポートｊにおいて測定される入射信号波ｂ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）が、補正係数Ｋ_ｉによるパワー値較正の前に、システム誤差較正において求めたポートｉにおけるソースマッチ係数の逆数１／Γ_Ｓｉによりさらに重み付けされているものとする。

ロードマッチ係数Γ_Ｌｊを用いると、ポートｉにおいてスティミュラス信号を発生させたときにポートｊにおいて測定される出射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）から、次式（６）に従って、ポートｊにおいて測定される出射信号波ａ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）が得られる。

ポートｊにおけるロードマッチ係数Γ_Ｌｊもまた、システム誤差較正において既に求められており、かつ測定された信号波のシステム誤差調整において考慮されているので、式（４）に従って、同じ補正係数Ｋ_ｉを用いて、ポートｉを刺激したときにポートｊにおいて測定される入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正の場合と同様に、ポートｊにおいて測定される出射信号波ａ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）のパワー値較正を行うことができる。ただし、ポートｊにおいて測定される出射信号波ａ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）は、補正係数Ｋ_ｉによるパワー値較正の前であっても、システム誤差較正において求めたポートｊにおけるロードマッチ係数Γ_Ｌｊによりさらに重み付けされているものとする。

補正係数Ｋ_ｉを求めるこの手順は、スティミュラス信号が生成されるポートｉ毎に別々に実行しなければならない。要約すると、各々の場合に、式（７Ｃ）に従って、ネットワーク・アナライザの個々のポートにおける出射信号波（パワー値較正なし）を含むＡ^ｆマトリックスに対して、個々の補正係数Ｋ_１，．．．，Ｋ_ｎを含むＫマトリックス（補正行列）で重み付けすることによって、式（７Ａ）に示すようなネットワーク・アナライザの個々のポートにおける出射信号波（パワー値較正済み）を含むＡ^ｋマトリックスが得られる。同じようにして、各々の場合に、式（７Ｂ）に従って、ネットワーク・アナライザの個々のポートにおける入射信号波（パワー値較正なし）を含むＢ^ｆマトリックスに対して、個々の補正係数Ｋ_１，．．．，Ｋ_ｎを含むＫマトリックスで重み付けすることによって、ネットワーク・アナライザの個々のポートにおける入射信号波（パワー値較正済み）を含むＢ^ｋマトリックスが得られる。

伝送損失のあるスルー接続を用いると、システム誤差較正の枠内でスルー接続の正確な伝送損失Ｓ_{２１Ｔｈｒｏｕｇｈ}が求められる。その結果として、求めたスルー接続の伝送損失Ｓ_{２１Ｔｈｒｏｕｇｈ}を用いて、ネットワーク・アナライザの検出器によって測定されるポートｊにおける入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）と、ネットワーク・アナライザの検出器によって測定されるポートｉにおける出射信号波ａ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）とが、次式（８）に従って相互に関連付けられる。これは、このようにして計算されたシステム誤差モデルにおけるポートｉを、伝送損失Ｓ_{２１Ｔｈｒｏｕｇｈ}を求めたスルー接続を介して、任意に選択されたポートｊに接続し、ポートｉにおいてシステム誤差モデルを刺激し、ポートｉを刺激したときのポートｊにおける入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆを測定することによって求められる。

個々の補正係数Ｋ_１，．．．，Ｋ_ｎは各々非正規化値を表わしている。例えばマイクロプロセッサにおける処理技術に関してパワー値較正をより簡略化するために、以下に示すように、これらの補正係数Ｋ_１，．．．，Ｋ_ｎの正規化が可能である。

ポートｉで刺激及びパワー値測定を行う場合には、式（９）に示すように、ポートｉにおける出射波信号ａ_ｉｉ ^ｋ（パワー値補正あり）は、他のポートｊにおける出射波信号ａ_ｊｉ ^ｋ（それぞれパワー値補正あり）よりもずっと大きいので、ポートｉで刺激及びパワー値測定を行う場合の出射信号波ａ_ｊｉ ^ｋを正規化値として用いる。ポートｉで刺激及びパワー値測定を行う場合に、ポートｉにおける出射波信号ａ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）は、非正規化値であるため、正規化値から除外する。

出射信号波（個々のパワー値補正済み）を含むＡマトリックス（パワー値較正済み）と入射信号波（個々のパワー値補正済み）を含むＢマトリックス（パワー値較正済み）との一般的関係から、式（１０）に示すＳマトリックス（散乱行列）を用いて、式（１１）に示すような正規化された補正係数Ｋ_ｉの関係が得られる。

この数学的背景に基づいて、本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるための方法の例示的な実施形態について図２のフローチャートに基づいて以下に詳細に説明する。また、本発明によるネットワーク・アナライザの較正のためにシステム誤差及びパワー値を求めるための較正ユニットを備えたシステムの例示的な実施形態について図２のブロック回路図に基づいて以下により詳細に説明する。

第１の方法ステップＳ１０では、図１に示されているように、ネットワーク・アナライザ２の個々のテスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎに、ショート・キャリブレーション・スタンダード３、オープン・キャリブレーション・スタンダード４、パワー検出器５を、それぞれ高周波数線路６を介して順次接続する。ショート・キャリブレーション・スタンダード３及びオープン・キャリブレーション・スタンダード４の代わりに、他の異なるキャリブレーション・スタンダード、例えばショート・キャリブレーション・スタンダードやオープン・キャリブレーション・スタンダードの代用品を用いてもよい。使用されるキャリブレーション・スタンダードは、使用周波数範囲全体にわたって可能な限り大きな位相及び／または大きさの差を有するものとする。

次の方法ステップＳ２０では、ネットワーク・アナライザ２の各テスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎにそれぞれ高周波数線路６を介して接続したショート・キャリブレーション・スタンダード３、オープン・キャリブレーション・スタンダード４またはパワー検出器５を、ネットワーク・アナライザ２で生成されかつ測定されてそれぞれのテスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎに供給されるスティミュラス信号によって刺激する。同じ方法ステップＳ２０において、ショート・キャリブレーション・スタンダード３、オープン・キャリブレーション・スタンダード４、またはパワー検出器５からのレスポンス信号をネットワーク・アナライザ２において測定する。キャリブレーション・スタンダード３、４、１１及びパワー検出器は、較正ユニット１３内に組み込まれていることが好ましい。

パワー検出器５の入力インピーダンスと個々のテスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎの入力インピーダンス（通常は５０Ω）とが理想的に整合されていない場合には、次の任意で実行される方法ステップＳ３０において、インピーダンス不整合のパワー検出器５から求められた不正確なシステム誤差を補正するための補正データを、パワー検出器５に内蔵されたメモリ６から読み出す。パワー検出器５内のメモリ６からの補正データの読み出しは、通常、パワー検出器５に追加的に設けられたデータ・ポート７を経て、または較正ユニット１３、データ信号線路８及びこの目的のためにネットワーク・アナライザ２に設けられたデータ・ポート９のそれぞれにおいて行われる。無線によるデータ転送も可能である。整合されていないパワー検出器５の補正データを、製造完了時に工場でパワー検出器５に対して実行される測定及び計算ステップにおいて求め、メモリ６に格納する。補正データは、周波数依存性及び／または温度依存性のものであることが好ましい。

正確なシステム誤差を求めるために、パワー検出器５の入力インピーダンスの温度依存変化、具体的にはパワー検出器５の入力インピーダンスの周波数依存性の温度依存変化を求め、かつ補償しなければならない。この目的のために、次の任意で実行される方法ステップＳ４０では、パワー検出器５の内部に組み込まれた適切な温度センサ１０によりパワー検出器５の内部温度を検出し、例えば、データ信号線路８と、ネットワーク・アナライザ２に設けられたデータ・ポート９とを経て、ネットワーク・アナライザ２から読み取る。

次の方法ステップＳ５０では、例えばＯＳＭ（Ｏｐｅｎ−Ｓｈｏｒｔ−Ｍａｔｃｈ）較正法などの標準的な較正手法を用いて、個々のテスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎにショート・キャリブレーション・スタンダード３、オープン・キャリブレーション・スタンダード４及びパワー検出器５をそれぞれ接続したときにその個々のテスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎにおいて測定されるスティミュラス信号及びレスポンス信号から、ネットワーク・アナライザ２を含む測定装置のシステム誤差を求める。

ここで、パワー検出器５の入力インピーダンスの不整合が生じている場合には、パワー検出器５の整合されていない入力インピーダンスによって生じる最初に求めたシステム誤差のひずみを補償するために、上記較正方法によって得られたシステム誤差を含む値を、パワー検出器５のメモリ６に格納された補正データを用いてさらに補正する。

同様の方法で、パワー検出器５内に組み込まれた温度センサ１０によって検出されかつネットワーク・アナライザ２に伝送されるパワー検出器５の内部温度から得られる補正データを用いて、得られたシステム誤差におけるパワー検出器５の入力インピーダンスの温度依存変化を補償する。

次の方法ステップＳ６０では、それぞれのテスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎに接続されたパワー検出器５に対して、ネットワーク・アナライザ２で発生させたスティミュラス信号を再度送信する。パワー検出器５は、スティミュラス信号のパワー値を検出し、検出されたパワー値を、例えばそのデータ・ポート７及びデータ信号線８を介して、ネットワーク・アナライザ２のデータ・ポート９へ伝送する。各テスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎにおいてそれぞれ、パワー検出器５によってスティミュラス信号のパワー値が求められる。システム誤差モデルのテスト・ポート１_ｉを刺激し、テスト・ポート１_ｉをシステム誤差モデルのテスト・ポート１_ｊに伝送損失なしのスルー接続を介して接続する場合、例えばテスト・ポート１_ｉにおいて測定されるスティミュラス信号ａ_ｉｉ ^ｋのパワー値と、システム誤差較正に続いてシステム誤差モデルのテスト・ポート１_ｊにおいて測定される入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）を用いて、式（４）に従って、全てのパワー値補正なしの入力及び出射信号波

及び

に対する補正係数Ｋ_ｉが求められる。

ここで、テスト・ポート１_ｉを刺激したときにテスト・ポート１_ｉにおいて生成されかつ測定される出射信号波ａ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）及び他のテスト・ポート１_ｊにおいて測定される全ての入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）を補正係数Ｋ_ｉにより直接重み付けする。他のテスト・ポート１_ｊにおいて測定される出射信号波ａ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）は、補正係数Ｋ_ｉによる補正の前に、システム誤差較正で求めたテスト・ポート１_ｊにおけるロードマッチ係数Γ_Ｌｊによってさらに重み付けする。テスト・ポート１_ｉにおいて測定される入射信号波ｂ_ｉｉ ^ｆ（パワー値補正なし）は、補正係数Ｋ_ｉによる補正の前に、システム誤差較正で求めたテスト・ポート１_ｉにおけるソースマッチ係数の逆数１／Γ_Ｓｉによってさらに重み付けする。

テスト・ポート１_ｉを刺激するときのシステム誤差モデルのテスト・ポート１_ｊにおける入射信号波ｂ_ｊｉ ^ｆ（パワー値補正なし）測定において、伝送損失なしのスルー接続の代わりに伝送損失ありのスルー接続を用いるのであれば、関連する伝送損失Ｓ_{２１Ｔｈｒｏｕｇｈ}を較正によって前もって求め、式（８）に従ってシステム誤差モデルのテスト・ポート１_ｉ及び１_ｊ間で積分しておかなければならない。

正規化された補正係数を用いる場合には、補正係数Ｋ_ｉの正規化のために、式（１１）に示したように、パワー検出器５により測定されるテスト・ポート１_ｉにおけるスティミュラス信号のパワーレベルａ_ｉｉ ^ｋを用いなければならない。

ネットワーク・アナライザ２の個々のテスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎにおける各入射信号及び出射信号に対して求めたパワー値を用いて、ネットワーク・アナライザ２のディスプレイ装置１２上にこれらの信号を正規化表示する。

最後の任意で実行される方法ステップＳ８０では、追加の第４のキャリブレーション・スタンダード１１を用いてシステム誤差較正の正確さを検証する。追加の第４のキャリブレーション・スタンダード１１は、所与のインピーダンスを有する標準反射器、すなわち、オープン・キャリブレーション・スタンダード、ショート・キャリブレーション・スタンダードまたはロード・キャリブレーション・スタンダードであることが好ましい。この第４のキャリブレーション・スタンダード１１の正確なパラメータ（具体的にはインピーダンス値）を前もって求め、ネットワーク・アナライザ２に伝達しておかなければならない。この追加の第４のキャリブレーション・スタンダード１１はテスト・ポート１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎの各々に順次接続され、それぞれのテスト・ポートのスティミュラス信号及びそれぞれのキャリブレーション・スタンダードからのレスポンス信号（反射されたスティミュラス信号）の測定から、本発明の方法により求められたシステム誤差較正の正確さが間接的に評価される。

本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。具体的には、各請求項に記載されている全ての特徴、明細書に開示されている全ての特徴、及び図面に示されている全ての特徴の全組合せが、本発明の範囲に含まれる。

Claims (14)

1. 少なくとも１つのテスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）を備えたネットワーク・アナライザ（２）の較正のためにシステム誤差及びパワー値を求める方法であって、
   パワー検出器（５）をパワー測定に用いるのみならず較正用終端抵抗としても用いることを特徴とする方法。
2. 前記個々のテスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）に各々、２つの異なるキャリブレーション・スタンダード（３，４）、具体的にはショート・キャリブレーション・スタンダード（３）及びオープン・キャリブレーション・スタンダード（４）、並びに前記パワー検出器（５）を順次接続するステップと、
   前記それぞれのテスト・ポートを測定済みスティミュラス信号で刺激したときに前記キャリブレーション・スタンダード（３，４）及び前記パワー検出器（５）からのレスポンス信号を測定するステップと、
   前記測定済みスティミュラス信号及び前記測定された各レスポンス信号の各々から、各テスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）に対するシステム誤差を求めるステップと、
   少なくとも１つのテスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）における前記スティミュラス信号のパワー値を、該テスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）に接続された前記パワー検出器（５）によって測定するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記パワー検出器（５）の入力インピーダンスを、前記ネットワーク・アナライザ（２）の前記少なくとも１つのテスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）の入力インピーダンスに整合させるステップを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記パワー検出器（５）の入力インピーダンスと前記ネットワーク・アナライザ（２）の前記少なくとも１つのテスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）の入力インピーダンスの整合が理想的でない場合に備えて、前記パワー検出器（５）の製造時に求めた前記パワー検出器（５）の補正データを前記パワー検出器（５）のメモリ（６）に格納するステップを含み、
   前記補正データが、較正時に考慮されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
5. 前記パワー検出器（５）の内部温度を測定し、該内部温度の測定結果を前記ネットワーク・アナライザ（２）に送るステップを含み、
   前記測定結果が、較正時に考慮されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記パワー検出器（５）によって前記スティミュラス信号の前記パワー値の前記測定が、前記ネットワーク・アナライザ（２）の前記刺激したテスト・ポート（１_ｉ）においてのみ行われることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の方法。
7. １つのテスト・ポート（１_ｉ）を刺激したときの全てのテスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）における各入射及び出射信号波のパワー値を較正するために補正係数（Ｋ_ｉ）を用いるステップを含み、
   前記補正係数（Ｋ_ｉ）が、前記刺激したテスト・ポート（１_ｉ）をシステム誤差モデルの別のテスト・ポート（１_ｊ）にスルー接続を介して接続した場合の、前記刺激したテスト・ポート（１_ｉ）における前記スティミュラス信号の前記パワー値の測定値と、前記別のテスト・ポート（１_ｊ）における入射信号波の測定値との比から求められることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 較正結果を検証するために、前記ネットワーク・アナライザの各テスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）にそれぞれ追加の第４のキャリブレーション・スタンダード（１１）を接続するステップを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法。
9. 少なくとも１つのテスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）を備えたネットワーク・アナライザ（２）の較正のためにシステム誤差及び少なくとも１つのパワー値を求めるための較正ユニット（１３）であって、
   当該較正ユニット（１３）がパワー検出器（５）を含み、
   前記パワー検出器（５）が、パワー測定に用いられるのみならず較正用終端抵抗としても用いられるように構成されていることを特徴とする較正ユニット。
10. 前記パワー検出器（５）とともに、前記ネットワーク・アナライザ（２）の各テスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）に個々にかつ順次接続可能であるような、２つのキャリブレーション・スタンダード（３，４）、具体的にはショート・キャリブレーション・スタンダード（３）及びオープン・キャリブレーション・スタンダード（４）を含むことを特徴とする請求項９に記載の較正ユニット。
11. 前記パワー検出器（５）の内部に温度センサ（１０）が組み込まれており、該温度センサ（１０）が、前記ネットワーク・アナライザ（２）に接続可能であることを特徴とする請求項９に記載の較正ユニット。
12. 較正結果を検証するための追加の第４のキャリブレーション・スタンダード（１１）をさらに含み、
    前記第４のキャリブレーション・スタンダード（１１）が、前記キャリブレーション・スタンダード（３，４）及び前記パワー検出器（５）とともに、前記ネットワーク・アナライザ（２）の各テスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）に順次接続可能であることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の較正ユニット。
13. 前記パワー検出器（５）がメモリ（６）を含み、
    前記メモリ（６）内に、製造時に求められた、前記ネットワーク・アナライザ（２）の前記少なくとも１つのテスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）の入力インピーダンスからの前記パワー検出器（５）の入力インピーダンスの偏差を表わす補正データが格納され、該補正データが、前記ネットワーク・アナライザの較正時に考慮されるように構成されていることを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載の較正ユニット。
14. 少なくとも１つのテスト・ポート（１_１，．．．，１_ｉ，１_ｊ，．．．，１_ｎ）を備えたネットワーク・アナライザ（２）の較正のためにシステム誤差及び少なくとも１つのパワー値を求めるためのシステムであって、
    ネットワーク・アナライザ（２）及びパワー検出器（５）を含み、
    前記パワー検出器（５）が、パワー測定に用いられるのみならず較正用終端抵抗としても用いられるように構成されていることを特徴とするシステム。

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