JPH07151803A - ネットワークアナライザー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 個々の較正用標準を測定ポートに接続するこ
とによる手間と精度の低さを改善し、測定装置身体の中
で自動的に較正をする。 【構成】 １本または２本の測定ポートを持ち、それら
の各々が４ポート回路を通して測定端点に接続されてい
るネットワークアナライザーで、その測定値が、較正動
作期間中に決定され、測定対象物の測定に対して考慮さ
れねばならないシステム誤差を記憶するためのメモリー
を備えた評価手段において解析されるよう構成してあ
る。上記測定ポートの少なくとも１本と、それに関連す
る測定端点を持つ上記４ポート回路との間には較正用の
２ポート回路が備えられており、この較正用２ポート回
路は基本状態から２つのさらなる状態に切換えられるよ
う構成されている。上記較正用２ポート回路は、上記の
さらなる状態の１つでは少なくとも透過係数が基本状態
と異なっており、また、上記のさらなる状態の他の１つ
では少なくとも反射係数が基本状態と異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は１個または２個の測定ポ
ートを持つネットワークアナライザーに向けられてお
り、そのようなネットワークアナライザーの較正法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】高周波技術の分野では、ネットワークア
ナライザーが、高周波でのコンポーネントやネットワー
クの特性を記述するための散乱パラメータを測定するの
に普通使われる。従来は、２個の測定ポートのそれぞれ
が通常２箇所の測定端点に接続されて使われ、したがっ
て、この２本の測定ポート間に接続される測定対象物か
ら４個の測定値が得られるというネットワークアナライ
ザーが一般であった。この型のネットワークアナライザ
ーについての詳細は、例えば、米国特許４，９８２，１
６４中で述べられている。また、いわゆる単方向性ネッ
トワークアナライザーというものがあるが、これも２本
の測定ポートを持っており、その内の１本は２個の測定
端点に接続されており、他の１本は１個の測定端点に接
続されている。最後に、リフレクトメータとして働くネ
ットワークアナライザーがある。これは、１本だけの測
定ポートを持っており、これを２個の測定端点に接続し
て用いるものである。これらすべてのネットワークアナ
ライザーは測定対象物の実際の測定に先立って較正され
ていることが必要である。この目的のため、種々の可能
性があるが、それらは、たとえば、下に示す論文に詳し
く述べられている。Ｈ．−Ｊ．ＥＵＬ，Ｂ．ＳＨＩＥＫ
氏著，「ネットワークアナライザーの自己較正の一般理
論と新しい較正法」、米国ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔ
ｉｏｎ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅｏｒｙ ａ
ｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ誌、ＭＴＴ−３９巻、１９９
１年４月号、７２４−７３、７２４−７３１ページ、あ
るいは、Ｈ．−Ｊ．ＥＵＬ，Ｂ．ＳＨＩＥＫ氏著，「ネ
ットワークアナライザー較正用の較正標準数の削減」、
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｔｒ
ｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎ
ｔ誌、ＭＴＴ−４０巻、１９９１年８月号、７３２−７
３５ページ、あるいは、ドイツ特許明細書３，９１２，
７９５あるいは、米国特許４，９８２，１６４。この米
国特許では、指定された特に簡単な較正法が示され、そ
こでは簡単に実現できるただ３個の較正用標準を必要と
するだけである。

【０００３】いわゆるＴＭＳ（通過・整合・短絡式）あ
るいはＴＭＲ（通過・整合・反射式）較正法によれば、
まず、測定ポートを通過接続（Ｔｈｒｏｕｇｈ−ｃｏｎ
ｎｅｃｔｅｄ、以後これをＴと称する）し、つぎに、測
定ポート間に減衰器を接続して測定ポートを無反射に
し、すなわち、整合（Ｍａｔｃｈ、以後これをＭと称す
る）を取って較正を行ない、最後に２本の測定ポートを
短絡（Ｓｈｏｒｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ、以後これをＳと称
する）するか、あるいは、反射終端（Ｒｅｆｌｅｃｔｉ
ｏｎ、以後これをＲと称する）して較正を行なう。いわ
ゆるＬＭＳ較正法では、まず、第１の較正用標準として
テストポート間に線路（Ｌｉｎｅ、以後これをＬと称す
る）を接続し、以後、減衰器、短絡と較正ステップを続
ける。上の較正作業中、それら較正用標準についての透
過ならびに反射パラメータが測定され、その結果から誤
差パラメータが決定される。誤差パラメータはネットワ
ークアナライザーの評価手段のメモリーにたくわえられ
て、それ以降の測定対象物の測定における誤差補正に組
入れられる。しかしながら、較正の直後にでも起こるか
もしれない温度の変動などによる電気的特性の変動をす
べて組入れることは不可能なために、これらの変動は測
定結果に直接、誤差として入ってくる。したがって、こ
のようなネットワークアナライザーのユーザーが持つ測
定結果の精度に対する要求が較正作業間の時間間隔を決
定することになる。この時間間隔は、１、２日であるこ
ともあるだろうし、数時間程度のこともあるだろう。ま
た、個々の較正用標準の測定ポートへの接続の手間が較
正作業に占める割合が無視できない程度に繁雑になる場
合もある。産業用測定技術の分野では、このような頻繁
な較正の繰り返し行なうことは、普通非常に困難であ
り、時として、生産ラインの停止を必要としたり、アナ
ライザーのラインからの取外しを必要とするために、製
品のコストアップを招くことになったりする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、以上に述べてきたような較正が、できれば、装
置自身の中で自動的になされるようなネットワークアナ
ライザーを提供することである。１本あるいは２本の測
定ポートを持つ１台のネットワークアナライザーについ
て、おのおの独立請求項で特徴を述べることによって、
本発明のそれぞれの特定の目的が説明される。さらに、
そのようなネットワークアナライザーの利点ならびにそ
のようなネットワークアナライザーの特に簡単な較正法
のより一層の展開について、従属の請求項で述べる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の目的および課
題は以下に記す解決のための手段によって達成および解
決される。なお下記の本項の文中および特許請求の範囲
の各請求項に記した符号は、本発明の本質の誤りない理
解を意図して挿入したものであって、本発明を図示の実
施例の構成に限定する意図ではないことに留意されるべ
きである。

【０００６】本発明の請求項１の発明のネットワークア
ナライザーは、各々が４ポート回路（１４，１５）を通
して測定端点（３，４；５，６）に接続された２本の測
定ポート（１，２）を持つネットワークアナライザー
で、それらの測定端点での測定値（ｍ_１，ｍ_２，ｍ_３，
ｍ_４）が評価手段（７）において評価されるよう構成さ
れ、その評価手段（７）は、較正動作期間中に決定され
測定対象物の測定に対して考慮さるべきシステム誤差を
記憶するためのメモリー（８）を備えた構成をとるもの
であって、基本状態から２つのさらなる状態に切換えら
れるよう構成された較正用２ポート回路（２０）が測定
ポートの１本（例えば２）とそれに関連する測定端点
（例えば５，６）を持つ上記４ポート回路（例えば１
５）との間に備えられており、上記さらなる状態の１つ
の状態における上記較正用２ポート回路（２０）は少な
くとも透過において基本スイッチング状態からずれてお
り、また上記さらなる状態の他の１つの状態における上
記較正用２ポート回路（２０）は、少なくとも反射にお
いて基本スイッチング状態からずれている、ことを特徴
とする。

【０００７】請求項２の発明のネットワークアナライザ
ーは、各々が４ポート回路（１４，１５）を通して測定
端点（３，４；５，６）に接続された２本の測定ポート
（１，２）を持つネットワークアナライザーで、それら
の各測定端点での測定値（ｍ_１，ｍ_２，ｍ_３，ｍ_４）が
評価手段（７）において評価されるよう構成され、その
評価手段（７）は較正動作期間中に決定され測定対象物
の測定に対して考慮さるべきシステム誤差を記憶するた
めのメモリー（８）を備えた構成をとるものであって、
基本状態から２つのさらなる状態に切換えられるよう構
成された較正用２ポート回路（３３，３４）が２本の測
定ポート（１，２）のそれぞれとそれらに関連する測定
端点（３，４；５，６）を持つ上記４ポート回路（１
４，１５）との間にそれぞれ備えられており、上記さら
なる状態の１つの状態における上記較正用２ポート回路
（３３，３４）は少なくとも透過において上記基本スイ
ッチング状態からずれており、また上記さらなる状態の
他の１つの状態における上記較正用２ポート回路（３
３，３４）は、少なくとも反射において上記基本スイッ
チング状態からずれている、ことを特徴とする。

【０００８】請求項３の発明のネットワークアナライザ
ーは、各々が４ポート回路（１４，１５）を通して測定
端点（３，４，５，６）に接続された２本の測定ポート
（１，２）を持つネットワークアナライザーで、それら
の各測定端点での測定値（ｍ_１，ｍ_２，ｍ_３，ｍ_４）が
評価手段（７）において評価されるよう構成され、その
評価手段（７）は較正動作期間中に決定され測定対象物
の測定に対して考慮さるべきシステム誤差を記憶するた
めのメモリー（８）を備えた構成をとるものであって、
基本状態からただ１つのさらなる状態に切換えられるよ
う構成された較正用２ポート回路（３０，３１）が２本
の測定ポート（１，２）のそれぞれとそれに関連する測
定端点（３，４，５，６）を持つ上記４ポート回路（１
４，１５）との間に備えられており、上記さらなる状態
における上記１つの較正用２ポート回路（３０）は少な
くとも透過においてそれの基本スイッチング状態からず
れており、また、上記さらなる状態にある上記他の較正
用２ポート回路（３１）は、少なくとも反射においてそ
れの基本スイッチング状態からずれている、ことを特徴
とする。

【０００９】請求項４の発明のネットワークアナライザ
ーは、各２個の測定端点（３，４，５，６）が各測定ポ
ート（１，２）に関連している請求項２または請求項３
の発明のネットワークアナライザーであって、前記較正
用２ポート回路（３０，３１，３３，３４）の少なくと
も１つが基本状態以外のスイッチング状態で透過を示さ
ないことを特徴とする。

【００１０】請求項５の発明のネットワークアナライザ
ーは、各々が４ポート回路（１４，１５）を通して測定
端点（３，４，５，６）に接続された２本の測定ポート
（１，２）を持つネットワークアナライザーで、それら
の各測定端点での測定値（ｍ_１，ｍ_２，ｍ_３，ｍ_４）が
評価手段（７）において評価されるよう構成され、その
評価手段（７）は較正動作期間中に決定され測定対象物
の測定に対して考慮さるべきシステム誤差を記憶するた
めのメモリー（８）を備えた構成をとるものであって、
測定ポート（１，２）のそれぞれとそれらに関連する測
定端点（３，４，５，６）を持つ上記４ポート回路（１
４，１５）との間に、それぞれの切換えスイッチ（Ｔ
_Ｓ１，Ｔ_Ｓ２）が配設されており、前記切換えスイッチ
を通して、その１つのスイッチング位置（Ｉ）では、そ
れら測定端点は測定ポート（１，２）に接続されてお
り、他方のスイッチング位置（ＩＩ）では、それら測定
端点は２本のシステムポート（４１，４２）および基本
状態から２通りのさらなる状態に切換えられるよう構成
された較正用２ポート回路（３６）の縦続接続回路から
なる較正用ブランチ（４０）に接続されており、上記さ
らなる状態の１つの状態における上記較正用２ポート回
路（３６）は少なくとも透過においてそれの基本スイッ
チング状態からずれており、また、上記さらなる状態の
他方の１つの状態における上記較正用２ポート回路（３
６）は、少なくとも反射において基本スイッチング状態
からずれている、ことを特徴とする。

【００１１】請求項６の発明のネットワークアナライザ
ーは、４ポート回路（６１）を通して測定端点（６２，
６３）に接続されたただ１本の測定ポート（６０）を持
つネットワークアナライザーで、それらの各測定端点で
の測定値（ｍ_３，ｍ_４）が、評価手段（６７）において
評価されるよう構成され、その評価手段（７）は較正動
作期間中に決定され測定対象物の測定（リフレクトメー
タ）に対して考慮さるべきシステム誤差を記憶するため
のメモリー（６７）を備えた構成をとるものであって、
測定ポート（６０）と測定端点を持つ４ポート回路（６
１）との間に、測定ポート（６０）ならびにシステムポ
ート（６８）と較正用２ポート回路（６５）との間を切
換えるよう設けられた切換えスイッチ（６４）と基本ス
イッチング状態から２つのさらなる状態に切換えられる
よう構成された較正用２ポート回路（６５）とが縦続接
続で配設されており、上記さらなる状態の１つの状態に
おいて上記較正用２ポート回路（６５）は少なくとも透
過においてそれの基本スイッチング状態からずれてお
り、また、上記さらなる状態の他方の１つの状態におい
て、上記較正用２ポート回路（６５）は少なくとも反射
において基本スイッチング状態からずれている、ことを
特徴とする。

【００１２】請求項７の発明のネットワークアナライザ
ーは、２本の測定ポート（１，２）を持つネットワーク
アナライザーであって、それら測定ポート（１，２）の
うちの１本が４ポート回路（５３）を通して２箇所の測
定端点（５０，５１）に接続されており、他の１本は単
一の測定端点（５２）に接続されていて、それら測定端
点からの測定値が、評価手段（７）において評価される
よう構成され、その評価手段（７）は較正動作期間中に
決定され測定対象物の測定に際して考慮さるべきシステ
ム誤差を記憶するためのメモリー（８）に接続されたも
の（単方向性ネットワークアナライザー）であって、測
定端点（５０，５１）を持つ４ポート回路（５３）とそ
れに関連する測定ポート（１）との間に基本スイッチン
グ状態から２つのさらなる状態に切換えられるよう構成
された較正用２ポート回路（５４）が備えられており、
かつ上記較正用２ポート回路は、上記さらなる状態の１
つの状態における、少なくとも透過において基本スイッ
チング状態からずれており、また、上記さらなる状態の
他の１つの状態における少なくとも反射において基本状
態からずれており、しかし３つのすべてのスイッチング
状態において、ゼロ以外の透過係数を示す、ことを特徴
とする。

【００１３】請求項８の発明のネットワークアナライザ
ーは、以上のいずれかの請求項の発明のネットワークア
ナライザーであって、その切換え可能な較正用２ポート
回路（２０；３０，３１；３３，３４；３６；５４；６
５）がπ形あるいはＴ形接続された減衰器からなる較正
用線路とそれに付属する電気的に制御されるスイッチな
どから構成されることを特徴とする。

【００１４】請求項９の発明のネットワークアナライザ
ーは、以上のいずれかの請求項の発明のネットワークア
ナライザーであって、その較正用２ポート回路（２０；
３０，３１；３３，３４；３６；５４；６５）の切換え
がネットワークアナライザーの評価手段の制御のもとに
自動的になされることを特徴とする。

【００１５】請求項１０の発明のネットワークアナライ
ザーは、以上のいずれかの請求項の発明のネットワーク
アナライザーであって、その基本スイッチング状態にあ
る較正用２ポート回路（２０；３０，３１；３３，３
４；３６；５４；６５）がゼロ以外の任意の透過係数と
任意の反射係数を、特に、大きさ１の透過（理想線路あ
るいは通過接続）を示すことを特徴とする。

【００１６】請求項１１の発明のネットワークアナライ
ザーは、以上のいずれかの請求項の発明のネットワーク
アナライザーであって、その較正用２ポート回路が再現
可能な散乱パラメータを持つケーブルを通してそれらに
関連する測定ポート（１，２）に接続されていることを
特徴とする。

【００１７】請求項１２の発明のネットワークアナライ
ザーは、以上のいずれかの請求項の発明のネットワーク
アナライザーであって、その較正用２ポート回路がネッ
トワークアナライザーの測定ポート（１，２）に接続さ
れるように構成され、それ自身、独立の測定ポートを備
えた筐体中に収められ、その切換え可能な較正用２ポー
ト回路のスイッチに対する制御手段が接続線路を通して
評価手段（７）に接続されるよう構成されていることを
特徴とする。

【００１８】請求項１３の発明のネットワークアナライ
ザーは、前述の請求項１から１１までのいずれかの請求
項の発明のネットワークアナライザーであって、その較
正用２ポート回路が直接にネットワークアナライザーに
組込まれていることを特徴とする。

【００１９】請求項１４の発明のネットワークアナライ
ザーの較正法は、請求項１で請求された発明のネットワ
ークアナライザーに対する較正法であって、それ自体は
既知の較正法にもとづく基本較正によって、較正用２ポ
ート回路の基本スイッチング状態についての透過パラメ
ータならびに反射パラメータが測定ポート間に順次接続
される少なくとも３つの較正標準について測定され、つ
づいて、較正用２ポートの基本スイッチング状態以外の
２つのスイッチング状態についての透過パラメータと反
射パラメータの変化が、ゼロ以外の透過係数を持つ少な
くとも３つの較正標準の１つについて測定され、それら
の測定値からこれらのスイッチング状態に対する散乱パ
ラメータの変化が計算され、ネットワークアナライザー
の評価手段のメモリーに記憶され、これにひきつづくユ
ーザー較正作業期間中、２本の測定ポートは、基本較正
に用いられた上記少なくとも３つの較正標準の１つにだ
け接続され、上記１つの較正標準はゼロ以外の透過係数
を有し、上記較正標準のすべての散乱パラメータは既知
であって、較正用２ポート回路の３つのすべてのスイッ
チング状態に対して、各散乱パラメータが測定され、そ
れらの結果にもとづいて、実際のシステム誤差が基本較
正の散乱パラメータを考慮に入れて計算されメモリーに
記憶され、それによって、上記システム誤差を考慮して
その後の基本スイッチング状態に維持された較正用２ポ
ート回路を用いた測定対象物の測定におけるシステム誤
差の補正がなされる、ことを特徴とする。

【００２０】請求項１５の発明のネットワークアナライ
ザーの較正法は、請求項１４で請求された発明の方法で
あって、基本較正ならびにユーザー較正に対して、上記
少なくとも３つの較正標準の上記１つが２本の測定ポー
トへの直接の接続（通過接続）によって構成されている
ことを特徴とする。

【００２１】請求項１６の発明のネットワークアナライ
ザーの較正法は、請求項２で請求された発明のネットワ
ークアナライザーの較正法であって、それ自体は既知の
較正法にもとづく基本較正によって、較正用２ポート回
路の基本スイッチング状態についての透過パラメータな
らびに反射パラメータが２本の測定ポート間に順次接続
される少なくとも３つの較正標準について測定され、つ
づいて、２本の較正用２ポートの基本スイッチング状態
以外の２つのスイッチング状態についての透過パラメー
タと反射パラメータの変化が、ゼロ以外の透過係数を持
つ少なくとも３つの較正標準の１つについて測定され、
それらの測定値からこれらのスイッチング状態に対する
散乱パラメータの変化が計算されネットワークアナライ
ザーの評価手段のメモリーに記憶され、それにひきつづ
くユーザー較正作業期間中、２本の測定ポートは、ゼロ
以外の透過率を示す双方向性２ポート回路に接続され、
２個の較正用２ポート回路の３つのスイッチング状態に
ついて、各散乱パラメータが測定され、それらの結果か
ら、実際のシステム誤差が基本較正の散乱パラメータを
考慮に入れて計算されメモリーに記憶され、それによっ
て、上記システム誤差を、その後の基本スイッチング状
態に維持された較正用２ポート回路を用いた測定対象物
の測定におけるシステム誤差補正の際に考慮するように
したことを特徴とする。

【００２２】請求項１７の発明のネットワークアナライ
ザーの較正法は、請求項２で請求された発明のネットワ
ークアナライザーの較正法であって、それ自体は既知の
較正法にもとづく基本較正によって、較正用２ポート回
路の基本スイッチング状態についての透過パラメータな
らびに反射パラメータが測定ポート間に順次接続される
少なくとも３つの較正標準について測定され、つづい
て、２本の較正用２ポートの基本スイッチング状態以外
の２つのスイッチング状態についての透過パラメータと
反射パラメータの変化が、ゼロ以外の透過係数を持つ少
なくとも３つの較正標準の１つについて測定され、それ
らの測定値からこれらのスイッチング状態に対する散乱
パラメータの変化が計算されネットワークアナライザー
の評価手段のメモリーに記憶され、それにひきつづくユ
ーザー較正作業期間中、２本の測定ポートは、基本較正
に用いられた上記少なくとも３つの較正標準の１つにだ
け接続され、上記１つの較正標準はゼロ以外の透過係数
を有し、上記較正標準のすべての散乱パラメータは既知
であり、その後、散乱パラメータが、基本スイッチング
状態にある２個の較正用２ポート回路で測定され、ひき
つづいて、交互に、基本スイッチング状態にある１個の
較正用２ポート回路とその他のスイッチング状態にある
他の較正用２ポート回路で測定され、それらの結果か
ら、実際のシステム誤差が基本較正の散乱パラメータを
考慮に入れて計算されメモリーに記憶され、それによっ
て、上記システム誤差をその後の基本スイッチング状態
に維持された較正用２ポート回路を用いた測定対象物の
測定におけるシステム誤差補正に際して考慮するように
したことを特徴とする。

【００２３】請求項１８の発明のネットワークアナライ
ザーの較正法は、請求項５で請求された発明のネットワ
ークアナライザーの較正法であって、それ自体は既知の
較正法にもとづく基本較正によって、較正用２ポート回
路の基本スイッチング状態についての透過パラメータな
らびに反射パラメータが、測定ポート間、あるいは、測
定ポートとシステムポート間に順次接続される少なくと
も３つの較正標準に対して、それに接続された２個の切
換えスイッチの２つのスイッチング状態についてそれぞ
れ測定され、つづいて、切換えスイッチの第２のスイッ
チング位置において、透過パラメータと反射パラメータ
の変化が、基本スイッチング状態以外の較正用２ポート
回路の２つのスイッチング状態に対して、少なくとも３
つの較正標準の１つについて測定され、また、その結果
から、これらのスイッチング状態に対する散乱パラメー
タの変化が計算されネットワークアナライザーの評価手
段のメモリーに記憶され、それにひきつづく、切換えス
イッチがその第２のスイッチング位置にあるユーザー較
正作業期間中、ゼロ以外の透過係数を持ち、そのすべて
の散乱パラメータが既知である較正標準が再びシステム
ポート間に接続され、較正用２ポート回路のす３つのす
べてのスイッチング状態に対して散乱パラメータがそれ
ぞれ再び測られそれらの結果から、基本較正の散乱パラ
メータを考慮に入れて、実際のシステム誤差が算出され
メモリーに記憶され、２本の測定ポートは、基本較正に
用いられた上記少なくとも３つの較正標準の１つにだけ
接続され、上記１つの較正標準はゼロ以外の透過係数を
有し、上記較正標準のすべての散乱パラメータは既知で
あり、その後、散乱パラメータが、基本スイッチング状
態にある２個の較正用２ポート回路で測定され、ひきつ
づいて交互に、基本スイッチング状態にある１つの較正
用２ポート回路と他のスイッチング状態にある他の較正
用２ポート回路で測定され、それらの結果から、実際の
システム誤差が基本較正の散乱パラメータを考慮に入れ
て計算されメモリーに記憶され、それによって、上記シ
ステム誤差を、その後の、切換えスイッチが再びそれら
の最初のスイッチング位置に戻っており較正用２ポート
回路がその基本スイッチング状態にあって、測定対象物
が測定ポート間に接続されている状態に維持されている
測定対象物測定でのシステム誤差の補正がなされるよう
にした、ことを特徴とする。

【００２４】請求項１９の発明のネットワークアナライ
ザーの較正法は、請求項６で請求された発明のネットワ
ークアナライザー（リフレクトメータ）の較正法であっ
て、基本スイッチング状態にある較正用２ポート回路を
持つそれ自体は既知の較正法にもとづく基本較正によっ
て、基本スイッチング状態についての反射パラメータが
測定ポートならびにシステムポートに順次接続される少
なくとも３つの較正標準に対して切換えスイッチの２つ
のスイッチング状態について順次測定され、つづいて、
切換えスイッチの第２のスイッチング位置において任意
の反射標準がシステムポートに接続され、較正用２ポー
ト回路の３つのすべてのスイッチング状態に対する各反
射係数が決定されメモリーに記憶され、それにひきつづ
く、切換えスイッチがその第２のスイッチング位置にあ
るスイッチを用いるユーザー較正作業期間中、システム
ポートは再び基本較正の任意の反射標準で終端され、各
反射係数が再び較正用２ポート回路の３つのすべてのス
イッチング状態に対して測定され、それらの結果から、
基本較正の反射係数を考慮に入れて、実際のシステム誤
差が算出されメモリーに記憶され、それによって、上記
のシステム誤差をそれに応じて、その後の、切換えスイ
ッチが最初のスイッチング位置にあり、較正用２ポート
回路がその基本スイッチング状態にあって、測定対象物
が測定ポートに接続されている状態に維持されている測
定対象物測定でのシステム誤差の補正がなされるように
した、ことを特徴とする。

【００２５】上記の本件各本発明にもとづくネットワー
クアナライザーにおいては、二三の切換モード間で切換
えられるようにされた較正用２ポート回路が、少なくと
も測定端点の一つと対応する測定４ポート回路との間に
設けられ、前記較正用２ポート回路は、例えば、米国特
許３，３１９，１９４あるいは、ドイツ特許明細書２，
６３７，０８４にもとづいた、非常に高い再現性を持つ
減衰器と高周波スイッチを用いた較正用線路技術として
実現されている。この較正用２ポート回路は、本ネット
ワークアナライザーの評価手段による制御のもとに種々
の動作モード間で自動的に切換えられ、それによって全
体の較正プロセスが完全に自動的に行なわれる。本ネッ
トワークアナライザーの普通の使用状況下では、このよ
うな自動較正プロセスが行なわれている間、ユーザーに
要求される作業は、測定ポートへの測定対象物の簡単な
接続作業だけである。較正用２ポート回路の種々のスイ
ッチングポジションにおける透過ならびに／または反射
パラメータの決定は、上記の既知の較正法の１つでなさ
れるのが望ましい。較正用２ポート回路は、既知の較正
線路技術で組込まれているので、高い安定度を持ってお
り、したがって、この較正用２ポート回路の基本的な較
正は、例えば、年１回程度の周期で行なえば十分であ
る。したがって、既知の較正用標準の一連の接続とそれ
による誤差パラメータの取得は、十分長い時間間隔で行
なうだけで十分であり、その間の中間的較正作業は、機
器内で装置自身によって自動的に行なわれる。また、較
正用２ポート回路の散乱パラメータが知れている場合に
は、このような基本的な較正は完全に省略することがで
きる。本発明の較正法では、較正用２ポート回路の切換
えられる状態間での変化のみが必要であって、それらの
絶対的な値は必要ではない。このことは本発明の特別な
利点と見るべきである。

【００２６】２、３の異なったスイッチング状態を持つ
較正用２ポート回路は、π形あるいはＴ形接続した減衰
器とそれに付属した電気機械的に制御されるスイッチか
らなっていることが望ましい。本発明を実現するために
は、アナライザーの測定ポートと測定端点との間に既知
の較正用線路を取付け、さらにその制御手段を備えてい
ることが必要とされるだけである。制御手段はネットワ
ークアナライザーの評価手段を用い、本発明の較正法の
意味での較正用スイッチの電気機械的制御によるもので
あり、上記評価手段が、それに相応するようプログラム
されておれば、本ネットワークアナライザーのユーザー
は較正作業を全自動的に行なうことができる。較正用線
路のような形で設計された較正用２ポート回路は、直
接、ネットワークアナライザー本体に組込まれていても
よい。また、もし十分な設置スペースが得られない場合
には、分離した独立の筐体に組込まれていてもよい。独
立した筐体に組込む場合には、その筐体は、ネットワー
クアナライザー本体の測定ポートにねじで固定され、そ
の筐体が、さらに外部から接続できる測定ポートを持っ
ていなければならない。この場合には、較正用２ポート
回路の制御手段とメモリーを備えたネットワークアナラ
イザーの評価手段との間に対応した接続を備えているこ
とが必要である。このような外部筐体と外部接続を用い
る場合には、現有のネットワークアナライザーに簡単な
追加手段を講じるだけで、自動較正機能を持たせること
が可能となる。

【００２７】

【作用】本発明にもとづくネットワークアナライザーに
おいては、２、３の動作モード間で切換えられる較正用
２ポート回路が測定端点に接続された測定ポートと４ポ
ート回路との間に設けられている。上記の較正用２ポー
ト回路は、前述のように非常に高い再現性を持つ減衰器
と高周波スイッチを用いた較正用線路技術として実現さ
れている。この較正用２ポート回路は、本ネットワーク
アナライザーの評価手段による制御のもとに種々の動作
モード間で自動的に切換えられ、それによって全体の較
正プロセスが完全に自動的に行なわれる。本ネットワー
クアナライザーの普通の使用状況下では、このような自
動較正プロセスが行なわれている間、ユーザーに要求さ
れる作業は、測定ポートへの測定対象物の簡単な接続作
業だけである。較正用２ポート回路の種々のスイッチン
グポジションにおける透過ならびに／または反射パラメ
ータの決定は、上記の既知の較正法の１つでなされる。
較正用２ポート回路は、既知の較正線路技術で組込まれ
ているので、高い安定度を持っており、したがって、こ
の較正用２ポート回路の基本的な較正は、例えば、年１
回程度の周期で行なえば十分である。また、較正用２ポ
ート回路の散乱パラメータが知れている場合には、この
ような基本的な較正は省略することができる。

【００２８】

【実施例】本発明の他の目的、特徴、利点、ならびに、
組織、構造、動作などは、付属の図面の参照を伴う以下
の詳しい記述から最良に理解されるであろう。図１は、
例えば、米国特許４，９８２，１６４に述べられている
ような方式によって構成した、２本の測定ポート１、２
を持つネットワークアナライザーの基本的な回路図を示
している。２本の独立な測定用枝線（ブランチ）１２、
１３が指定された周波数範囲内で周波数可変な高周波発
振器１から反転スイッチなどの３ポート回路１０を通し
て給電されている。交互に接続される２本の測定用ブラ
ンチ１２と１３は４ポート回路１４と１５に接続されて
いる。４ポート回路１４と１５は測定用ブリッジあるい
は、方向性結合器で構成されており、それらの測定端点
３、４および５、６にはそれぞれ検波器が取付けられて
いて、それによって、それらの測定端点での電圧の大き
さとその位相を測定することができる。これらの測定端
点は必ずしも整合されている必要はない。上記の４ポー
ト回路１４、１５に実際の測定ポート１、２がっながれ
ており、これら測定ポート１、２間に被測定装置や測定
対象回路、すなわち、被測定装置（Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎ
ｄｅｒ Ｔｅｓｔ、以下ＤＵＴ）６が接続される。この
ように接続構成しておけば、測定端点３、４、５、６を
通じて測定ポート１、２間に接続されたＤＵＴ１６の入
力、出力点での複素反射係数と複素透過係数とを、それ
ぞれ順方向、逆方向の両方向について測定することが可
能となる。各測定端点での４つの測定値、ｍ_１からｍ_４
までは、それぞれ評価手段７で評価される。この評価手
段７は付属のメモリー８を持っており、その中に較正動
作中に得られたシステム誤差値テーブルが記憶されてい
て、測定対象物の測定に対して、この誤差値テーブルが
参照され測定値が補正される。

【００２９】図２は、図１の測定端点３、４ならびに
５、６でそれぞれ測定された測定値ｍ_１、ｍ_２およびｍ
_３，ｍ_４、いわゆる誤差２ポート回路ＧおよびＨ、２本
の測定ポート間に接続された被測定装置Ｎ、などの間に
成立する代数的な関係を示している。これより、測定値
マトリクスＭは次式で与えられることがわかる。 測定値マトリクスＭは、反転スイッチ１０をＩ側に倒し
たときの測定値、ｍ_１からｍ_４までと、ＩＩ側に倒した
時の測定値、ｍ_１，からｍ_４，までとによって次式によ
って表わされる： また、２つのマトリクスＧとＨは、２本の誤差２ポート
回路を特性付ける誤差パラメータを含んでいる。以上の
結果、被測定装置ＤＵＴ１６は透過マトリクスＮによっ
て次式のように表わされる。 ここに、Ｓ_１１、Ｓ_２２ならびにＳ_１２、Ｓ_２１は、そ
れぞれに順方向ならびに逆方向の複素反射係数ならびに
複素透過係数である。

【００３０】図３は図１に対応するネットワークアナラ
イザーを示している。図３では、図１の一方の測定ポー
ト２とそれにつながれていた４ポート回路１５との間に
２ポート回路として設計されている較正用２ポート回路
２０を追加して示してある。上記の較正用２ポート回路
２０と測定ポート２の間に接続されているものは模式的
に示してある透過ネットワーク２１によって特徴づけら
れている。較正用２ポート回路２０はゼロ以外の任意の
透過係数と任意の反射係数を示す基本状態から、それと
は異なる他の２つ状態に切換えることが可能である。そ
れとは異なる他の２つ状態と言うのは、１つは、少なく
とも透過に関して基本状態以外の状態にずれた状態、ま
た他の１つは、少なくとも反射に関して基本状態以外の
状態にずれた状態を言う。基本状態においては、較正用
２ポート回路は大きさ１の透過、すなわち理想線路ある
いはじか付けの通過接続（Ｔ；Ｔｈｒｏｕｇｈ−ｃｏｎ
ｎｅｃｔｉｏｎ）の特性を呈する。基本状態は透過マト
リクスＥ_０で定義され、他方較正用２ポートネットワー
ク２０の他の２つのスイッチング状態（それは前記の基
本状態とは異なるものであるが）はマトリクスＥ_０・Ｅ
_１ならびにＥ_０・Ｅ_２で表わされる。較正用２ポートネ
ットワーク２０は、ネットワークアナライザーの評価手
段７を通じて、上記３種類の状態間に自動的に切換えら
れるよう設置されている。自動較正を実施するために
は、この構成で、測定ポート１、２が、直接に通過接続
Ｔによって接続されていることが必要である。較正用ネ
ットワーク２０のこれらのスイッチング状態は測定ポー
ト面へ変換される。較正用ネットワーク２０の基本状態
は測定ポート面における通過接続を表わす。すなわち、 他の２つの状態に対して、つぎの関係が成立する。

【００３１】したがって、図４に示した直列回路は図５
の表現に対応しているはずである。このことは、代数的
には、以下の諸式の成立を意味する。 但しこの式（３）〜（５）式ではＥ_１についての関係の
みを示す。Ｅ_２についても全く同形の式が成立するが説
明を省略した。 用ネットワーク２０ならびに変換ネットワーク２１に要
求される技術的要件を明示している。Ｅ_０とＥ_１が決定
されると、この変換はＴ_Ｎ、Ｅ_０ならびにＥ_１が変化し
ない間のみ、較正に使うことができる。なお図４と図５
は（２）〜（５）式を理論的に説明する図である。図４
の較正用ネットワーク２０は、マトリックスＥ_０・Ｅ_１
及びＥ_０・Ｅ_２により記述される。この測定のために２
つの測定ポート１、２は通過接続とされている。図５は
図４の構成の測定ポート１、２及びＥ_０の間の仮想（等
価）ネットワークＥ_１への理論的変換を示している。

【００３２】［基本較正］ネットワークアナライザー
は、較正用ネットワーク標準が既知であるという条件の
もとで、自動制御された較正用ネットワーク２０による
較正が可能となる。これらの標準は、例えば、ＴＭＳ
あるいは ＴＭＲ 較正接続で決定することができる。
このために、ＴＭＳ を、較正用ネットワークの３つの
状態の各１状態のそれぞれにつき、実施しなければなら
ない。較正用ネットワークの基本状態においては、次式
が成立する。 ＴＭＳ は次の計算を可能とする。 同じことが最初のスイッチング状態に対しても成立す
る。すなわち、 したがって、 が ＴＭＳ から導かれる。次に、第２のスイッチング
状態が次式を導く。 以上の結果、基本較正から４つの誤差２ポート回路、
Ｇ、Ｈ’、Ｈ”ならびにＨ”’が得られる。これらのデ
ータから、実効的に等価な較正用ネットワーク標準 に対して変換式（５）を用いると、 となる。したがって、 と得られる。第２のスイッチング状態についても次の類
似が成立する。すなわち、 各周波数ごとに決定し、これをネットワークアナライザ
ーのメモリーにしまわなければならない。以上に述べて
きたように、較正用ネットワークは、その特性を長期間
維持するために、高い信頼性を持っていいる。このため
に、基本較正実施の周期は非常に長くできる。実際的な
目的には数ケ月とすることも可能である。

【００３３】［トランスファーあるいはユーザー較正］
トランスファー較正を行なうためには、ユーザーはま
ず、通過接続が形成されるように、測定ポートを接続す
る。次に、アナライザーによる制御のもとで較正用ネッ
トワークを、次の３つのスイッチング状態で測定する。

【００３４】誤差２ポート回路の下式 から出発し、これと散乱パラメータ によって測定対象物ＤＵＴに印加される波動と組み合わ
せ、（１８）式から得られるマトリクス方程式の助けに
よって、（１９）式中の波動値（ａ_ｉ，ｂ_ｉ）を消去す
ることができる。その結果、 の関係式が見出される。これを変形すると、

【００３５】等価較正用ネットワークの標準を散乱パラ
メータによって表わすと、７個の未知の誤差マトリクス
要素決定のための各較正用ネットワークのスイッチ位置
ごとに各４個の方程式を得ることができる。しかし、Ｇ
−ならびにＨ’−マトリクス要素の決定のためには７個
の方程式で十分である。この冗長性は、測定結果の計算
に利用することができる。最小２乗法による測定結果の
計算は（２１）式にもとづいている。（２１）式の第１
式に対して次式が成立する。 ここに、 である。（２２）式に誤差 Ｚ を付け加えると、次式
となる。

【００３６】したがって、全部で、次の１２個の式が得
られる。 これより、 を用い、最小２乗法によって次の解ベクトルを得ること
ができる。 この解ベクトルは、次の誤差２ポート回路 の計算を可能とする。その誤差補正は、測定すべき未知
の測定対象物の測定に際して有効に使われる。図６によ
って未知の被測定対象物を測定するとき、較正用ネット
ワークはその基本状態にある。

【００３７】［２個のネットワークを用いる半自動較正
法］半自動システム誤差補正を行なうための較正用ネッ
トワーク２０は、必ずしも、ネットワークアナライザー
の指定された側に挿入する必要はない。更に云えば、図
７に示すように両側に接続しても、誤差補正を実行でき
る。したがって、アナライザーは各測定ポートに、それ
ぞれ較正用ネットワーク３０と３１を持っている。２つ
の透過マトリクスＥならびにＦによって表わされる較正
用ネットワークは、おのおの基本状態からずれた回路変
動を実現するものでなければならない。ただ１個の較正
用ネットワークを用いるシステム誤差補正において既に
述べた手順に類似の方法によって、図７による構成は２
つの変換方程式に帰着する。基本状態以外のスイッチン
グ位置にある第１の較正用ネットワークに対して、 が成立し、したがって、変換式 が成立する。但し、Ｔ_Ｎ１及びＴ_Ｎ２はここでも、それ
ぞれに測定ポート１、２をもつネットワーク３０、３１
の間の結びつきの特性を示すネットワーク３２、３２’
である。第２の較正用ネットワークに対しては、 が成立し、したがって、変換式 が成立する。

【００３８】［基本較正］ＴＭＳ較正から、３つのすべ
てのスイッチング位置に対して夫々以下の諸式が導かれ
る。 ａ）基本状態に対して ｂ）第１スイッチング位置に対して： ｃ）第２スイッチング位置に対して： （３１）式からのＦ_１を代入することによって、変換式
（２７）より次式が得られる。 同様にして、第２のスイッチング位置に対して（２９）
式によって、次式が得られる。

【００３９】［トランスファーあるいはユーザー較正］
アナライザーの２本の測定ポートを相互に接続すると、
３つの較正用線路スイッチング位置の測定は較正用ネッ
トワーク（図８）による拡張されたネットワークアナラ
イザーの基本状態に帰着し、前記の基本状態がシステム
誤差補正に必要となる。

【００４０】［厳密な通過接続を用いない半自動較正
法］トランスファー較正の期間中、最も正確である通過
接続（Ｔ）の測定ポート間への接続を必要とするという
ことは、以上に述べてきた方法の欠点であると考えられ
る。以下に説明する方法は、これとは対照的に、透過特
性を示し２ポート回路として双方向的な特性を持つ未知
の接続Ｎ_Ｘを要求するのみである。この方法は１個のネ
ットワークのかわりに、それぞれに基本状態とは異なる
スイッチング状態を持つ２個の較正用ネットワーク３３
と３４を必要とする。２個の較正用ネットワークはネッ
トワークアナライザーの両側に図９で示されるように接
続される。２個の測定ポート１と２の間に未知透過マト
リクスＮ_ｘで表わされる未知の双方向性測定対象物３５
が接続されている。この場合、基本ならびにトランスフ
ァー較正は、ある程度計算上の負担の増加を要求する
が、ユーザーには何等、付加的要求をなすものではな
い。

【００４１】［基本較正］基本較正は、ここでもＴＭＳ
のごとき通常の較正法を使うことにもとづいている。す
なわち、厳密な通過接続をここでも必要とする。較正は
両方のネットワークに対して行なわなければならない。
この方法による較正が完了すると、半自

【００４２】［トランスファーならびにユーザー較正］
トランスファー較正もまた両方の較正ネットワークで２
回行なわなければならない。この場合、測定ポートへの
接続はＮ_Ｘで表わされる。このことは、実際には、例え
ば、未知の線路を測定ポートの間に接続するか、また
は、クロストークが起こる程度に測定ポート同志ががほ
んのわずかだけ互い仮止めされる。 ー較正は次式のように、２つの誤差４ポート回路に帰着
する。 較正ネットワーク Ｅ を使うと、次式が得られる。 誤差２ポート回路のパラメータは基本較正からでは完全
には得られない。それらは参照値の形で決定されるに過
ぎない。このような参照値の選択は実際的には任意であ
り、ここでは、係数Ｇ’_１２あるいはＨ’_２１によって
表わされている。較正用ネットワークＦで決められる誤
差マトリクスに対して、次式が導かれる。

【００４３】 することは適当ではない。何故なら、その場合、参照値
は未知の透過マトリクスＮ_Ｘに依存しているからであ
る。第２の較正用ネットワーク Ｅ を用いると、同様
にして、次式が導かれる。 なお、ここでも、Ｎ_Ｘに独立な参照値が選ばれている。
（４３）と （４４）式から２つの表式が以下のように
導かれる。 ただし、α＝Ｈ’_１２／Ｇ’_１２である。（４５）ある
いは（４６）式の変換によって次式がえられる。

【００４４】これより定係数αを除けば、マトリクスＮ
_Ｘが求まる。 Ｎ_Ｘ自体を決めたければ、（４７）式か
ら導かれる式を用いるだけでよい。例えば、Ｕに関して
Ｓパラメータの形で書くことにすれば、次式を得る。 ここにΔＳ_Ｘ＝Ｓ_Ｘ１１Ｓ_Ｘ２２−Ｓ_Ｘ１２Ｓ_Ｘ２１で
ある。マトリクス Ｕの（または、Ｖの）個々の要素を
比率だけで求めれば、係数αは消去できて、 が得られる。２ポート回路Ｎ_Ｘは双方向性２ポート回路
であるから、次式も得られる。 すなわち、Ｎ_Ｘは、その符号の不確定性は残るが、決定
されたことになる。符号の正しい選択は、Ｓ_Ｘ１２の位
相についての予備的な情報を必要とする。

【００４５】［測定ポート接続を用いない半自動較正
法］図１０に示すネットワークアナライザーは、ここで
も再び、２本の誤差２ポート回路 Ｇ と Ｈ によっ
て表わされる。その上、較正用ネットワーク３６が備え
られている。しかし、これは測定ポート３７に挿入され
た形ではない。アナライザーは、較正用ブランチ４０と
測定ポート３７の間を切換えるための２個のスイッチＴ
_Ｓ１とＴ_Ｓ２を用いている。較正用ブランチ４０はユー
ザーがアクセスできる２本の付加的測定ポート４１と４
２（システムポート）からなる。半自動較正法を用いて
測定対象物ＤＵＴの測定を行なうには、これらのシステ
ムを相互に永久接続したままにしておく。長期間安定性
を示すためにだけ必要なスイッチＴ_Ｓ１とＴ_Ｓ２は、２
つのスイッチング位置について、次の透過マトリクスに
よって表わされる。

【００４６】［基本較正］基本較正は、較正ブランチと
測定ポートブランチのそれぞれに対して別々に行なわれ
る。

【００４７】較正ブランチ４０：上に指定した種類のＬ
ＭＳ較正用接続を用いて、等価較正用ネットワーク標準 と決定される。これら４つのマトリクスは必要な周波数
ごとにネットワークアナライザーのメモリーにしまわれ
る。

【００４８】測定ポートブランチ３７：たとえば、ＴＭ
Ｓ 較正接続が誤差２ポート回路 を決定するのに用いられる。更に、反射係数Γ_ｉ（ｉ＝
１，２）が２本の開放測定ポート端で測定される。第一
の測定ポートに対して、Γ_ｉ＝Γ_１であり、第２の測定
ポートに対して、Γ_ｉ＝Γ_２である。これらのデータも
各周波数ごとにメモリーにたくわえられる。この基本較
正にひきつづいて、システムポート４１と４２が、ＬＭ
Ｓ 較正接続から既知となっている線路 Ｌ に永久接
続されていなければならない。

【００４９】［トランスファーあるいはユーザー較正］
トランスファー較正のよりうまく説明のために、基本較
正の後に、ネットワークアナライザーの電気的特性が変
化したものとしよう。したがって、誤差２ポート回路
Ｇ および Ｈ も次のように変化する。 ここで、誤差２ポート回路の基本較正期間中のそれらの
値からの変化分をΔＧ、ΔＨとした。スイッチＴ_Ｓ１と
Ｔ_Ｓ２をそれぞれスイッチング位置 ＩＩ にすると、
誤差２ポート回路マトリクスは、自動較正用ネットワー
クの較正の結果、 となる。（５３）式から次式が導かれる。 および マトリクスＸ_１、Ｙ_１は基本較正期間中に決定されメモ
リーに記憶されているので、アナライザーの設定につい
ての変化分は次式によって計算できる。 スイッチＴ_Ｓ１とＴ_Ｓ２は再現性よくスイッチングでき
るものと仮定しているので、測定ポートブランチの未知
の誤差２ポート回路に対して次式が成立する。

【００５０】以上の考察は、（スイッチの背後にある）
ネットワークアナライザーの誤差２ポート回路を決定す
るのに特に役立つ。以上の議論で、測定ポートのリード
線についての変化は何等考慮されていなかった。リード
線の変化は、測定ポート１に対して以下に議論する。ま
た同様の議論が測定ポート２についても成立つ。基本較
正が完了すると、開放測定ポートのリード線の反射係数
Γ_１が測定される（図１１のａ）部）。測定ポートのリ
ード線は、実質的には、その電気長と減衰量についての
変化で指定できるので、リード線の端部における入力反
射係数の変化は通常無視できる程度のものである。この
ような要件のもとに、その測定モード中のリフレクトメ
ータとしての動作は図１１のｂ）部に示すようにして行
なわれる。ΔＮ_Ｌ１９は給電ケーブルの透過マトリクス
の変化分を表わしている。反射についての変化はゼロで
あり、また透過についての変化は双方向的であるので、
次式が成立する。 マトリクス Ｘ′_２＝Ｇ^−１ _ｎｅｕＴ^Ｉ _Ｓ１はトランス
ファー較正から得られるので、測定ポート面でない参照
面で反射係数Γ′_ｘが測定されることになる。しかし、
基本較正から測定ポートの正確な反射係数Γ_ｘが知られ
ているので、次式が成立する。

【００５１】したがって、電気的な線路長についての変
化によっておこる、求めている位相の変化は次式で表わ
される。 また、減衰について次式が得られる。

【００５２】［半自動リフレクトメータの較正］：図１
２は、本発明でのリフレクトメータの使用を説明する図
である。リフレクトメータは、ただ１本の測定ポート６
０を持っており、それは、２本の測定端点６２、６３を
持つ４ポート回路６１に接続されている。前記４ポート
回路はブリッジかまたは方向性結合器で構成されてい
る。この公知のリフレクトメータは、図１２に示してあ
るように、３つの異なる透過および／または反射状態間
を評価手段６６の制御の下で切換える切換えスイッチ６
４と較正用２ポート回路６５よりなっている。ここに、
評価手段は較正操作期間中に決定され測定対象物の測定
に際して考慮すべきシステム誤差を記憶しておけるメモ
リー６７に接続されている。スイッチング位置Ｉにおい
ては、測定ポート６０は切換スイッチ６４により、較正
用測定ポート６５を通って、測定端点６２、６３につな
がれている。一方、スイッチング位置ＩＩにおいては、
測定端点は較正用２ポート回路６５を経てシステムポー
ト６８に接続されている。

【００５３】［基本較正］最初のステップでは、較正用
ネットワークは基本状態にある。既知の標準を用いるリ
フレクトメータの較正は、まずスイッチング位置Ｉで測
定ポート６０について行ない、次に、スイッチング位置
ＩＩでシステムポート６８で行なう。その結果、それぞ
れ３つ誤差パラメータからなる次の誤差２ポート回路マ
トリクスＹ_１ならびにＹ_２がリフレクトメータを特性付
けるために必要となる（４番目のマトリクス要素は１で
ある）。 これらＹ_１ならびにＹ_２は必要な周波数ごとに決定さ
れ、ネットワークアナライザー中のメモリーにたくわえ
られる。基本較正の第２のステップは、測定ポート面に
ある較正用ネットワークによって等価的に発生される反
射の標準を決定することを目的とする動作状態に対応し
ている。スイッチ６４はスイッチング位置ＩＩにあり、
システムポートは無反射終端で固定終端されている（無
反射透過の整合Ｍ）。較正ネットワークによって発生さ
れた標準はシステムポート面上に変換される。すなわ
ち、スイッチの出力側と整合終端との間で変換される。
したがって、図１３に示す３本の較正用線路に対する反
射係数は、すべて、次式で示すように、上記の面上に変
換される。図１３においてＭは無反射透過の整合を示
す。 トメータの誤差パラメータはＹ_２を通じて知ることがで
きるので、反射標準 較正用ネットワーク６５とスイッチ６４は、実際、実用
上そうであるように、相当の長期間安定であると考えら
れるので、経時的に変化するものは誤差２ポート回路
Ｈ のみであり、Ｈ_ｎｅｕ＝ＨΔＨである。

【００５４】［トランスファーあるいはユーザー較正］
トランスファー較正の期間中、スイッチ６４はスイッチ
ング位置１１にある。システムポートは整合終端されて
いる ３つの等価反射係数による自動リフレクトメータ
較正から、誤差２ポート回路マトリクスＹ′_２が次式の
ように求められる。 スイッチがスイッチング位置Ｉに移ると、測定ポート配
置に対する誤差２ポート回路は次のように計算される。 これによって、較正が完了する。

【００５５】［透過較正ネットワーク標準を用いた較
正］これまで、双方向リフレクトメータの較正に対する
システム誤差補正は、較正ネットワークは如何なるスイ
ッチング状態においても透過を示すと言う事実にもとづ
いていた。較正用ネットワークに無透過状態（例えば、
短絡）を許そうとすると、無透過２ポート回路は透過マ
トリクスに対して特異性を呈するという理由で、較正の
ための数学を透過マトリクスで定式化するというこれま
で述べてきた方法がもはや許されなくなる。以下に、あ
らゆる可能な較正ネントワーク標準を用いることのでき
る半自動較正法の数学を基本モデル（図３）を参照して
説明する。この数学はこれ以外のあらゆるアナライザー
の較正に対しても拡張できる。

【００５６】［基本較正］誤差２ポート回路の表式（図
２） から出発して、これと散乱パラメータ によって、測定対象物ＤＵＴに印加される波動と組み合
わせ、（１８）式から得られるマトリクス方程式の助け
によって、波動値（ａ_ｉ，ｂ_ｉ）を消去することがで
き、その結果、次式が得られる。 値ｍ_ｉは、測定設定スイッチ１０がスイッチング位置Ｉ
にあるときのネットワークアナライザーの測定値に対応
し、値ｍ′_ｉはスイッチング位置ＩＩに対する測定値に
対応する。

【００５７】基本較正は、前に述べたリフレクトメータ
較正におけるのと同じく、２つの基本的に異なる方法の
ステップに分けられる。最初は、例えば、ＴＭＳ較正接
続のごとき較正用ネットワークの基本モードで、較正は
ネットワークアナライザーの測定ポートにおいて行なわ
れる。したがって、２つの誤差２ポート回路マトリクス
が得られる。 この手続きは、もはや、較正ネットワークの３つのすべ
てのスイッチング位置に対して行なわれることはなく、
基本状態に対してのみ行なわれる。基本状態ＧとＨ′の
誤差２ポート回路で、測定対象物ＤＵＴの散乱マトリク
スを決定することが可能である。等価較正用ネットワー
ク標準がこれに対応して決定される。このために、測定
ポートが接続されていなければならない。最初のスイッ
チング位置で較正用ネットワークを測定し、（７２）式
によってこの測定値を評価すると、２本の測定ポートの
間に等価的に配設されたＤＵＴの散乱マトリクスが得ら
れる。その手続は、較正用ネットワークの第２のスイッ
チング位置に が既知となり、メモリーに記憶される。

【００５８】［トランスファーあるいはユーザー較正］
トランスファー較正の期間中、測定ポートは相互に接続
されていて、較正用ネットワークが３つのスイッチング
状態で測定される。数学的には、これは、通過 の測定に類似である。すなわち、 これら３つの測定から誤差２ポート回路ＧやＨ′が計算
できる。

【００５９】［較正用ネットワークの具体例］自動トラ
ンスファー較正を行なうのに必要な較正用ネットワーク
（較正用２ポート回路）は、基本状態以外の２つの異な
るスイッチング状態の１つを実現しなければならない。
このことは、単一のネットワークあるいは、２つのユニ
ットに分けられる２つのスイッチング状態で達成でき
る。ネットワークは較正のために必要な較正標準を自動
的に発生し、このようにして発生した標準をネットワー
クアナライザーの測定ポートの間に等価的にセットする
役割を持っている。これらの標準は精密標準である必要
はなく、厳密な要件を満足する必要のない単純な抵抗手
段でよい。このような抵抗回路構成は単に長期安定性を
具備することを要求されるだけであるが、そのような要
求は実用上十分に満足されるものである。較正用ネット
ワークによって実現できる状態は、ある種の状態下では
較正が不可能になることがあるので、任意に選ばれては
ならない。例えば、図１４の構成は、１個の通過接続
Ｔ と組み合わされた２個のシャント抵抗Ｒ１、Ｒ２か
らなっており、この場合、３個のコンダクタンス構成が
関連するので、較正作業は不可能になる。このことは、
以下に説明する。同様に、２個のシリーズ抵抗と通過接
続の組合せは、通過接続が値ゼロの直列インピーダンス
として、また、値ゼロのコンダクタンス素子として、の
いずれとも考え得るので、不可能となる。測定対象物Ｄ
ＵＴの測定は、代数的には、誤差４ポート回路Ｇ^−１、
ＤＵＴの透過マトリクス Ｎ、ならびに、誤差２ポート
回路 Ｈ の直列接続で表わされるので、測定値マトリ
クス Ｍ は次式で表わされる。 したがって、３個の較正標準の測定結果は次式で表わさ
れる。

【００６０】未知の測定対象物 ＤＵＴ の測定結果か
らは、 （７８）式中のマトリクスＨの（７５）式による消去の
結果、次式がえられる。 この式は相似変換を表わしているので、次式が成立す
る。 したがって、 ただし、ξ_１＝ｔｒａｃｅ（Ｍ_４Ｍ_１ ^−１）である。ベ
クトルで書くと、 となる。ここに、Ｖ＝（Ｎ_１１Ｎ_１２Ｎ_２１Ｎ_２２）^Ｔ
である。第１の較正標準が通過接続であると仮定する
と、ξ_１＝（１００１）Ｖとなる。したがって、（７
６）、（７７）、（７８）式と組み合わせると、次式が
得られる。

【００６１】（７６）式と（７７）式の組み合わせ と、それにつづく（７９）式との積によって、Ｖの決定
に対する第４の表式が次のように得られる。 このように、ベクトルＶを決定するために使われる４個
の式が得られ、これらを組み合わせてると、次の非斉次
方程式が得られる。 回路構成の最適な選択と、較正標準の最適な選択のため
には、マトリクスＰの行列式はゼロであってはならず、
また、そのランクは４でなければならない。この判断規
準によれば、図１４に示した種類の回路構成は、較正に
用いるには適当でないことを示すことができる。この目
的のために、計算用のチェーンパラメータを使うのが適
当であろう。逆に、図１５の構成は、その抵抗値がゼロ
以外の有限値という条件のもとでは常に較正に用いるこ
とが可能である。

【００６２】良好な測定ポート整合の得られる較正ネッ
トワークの実現のために特に適した基本回路は図１６に
示すごとき２つのシャント抵抗Ｒ１、Ｒ３と、一対のポ
ート間に直列に挿入された挿入抵抗Ｒ２とでπ形に接続
し、あるいは一対のポート間に直列に挿入された２つの
挿入抵抗Ｒ４、Ｒ５と、その中間接続点を接地点に接続
する１つのシャント抵抗Ｒ６とでＴ形に接続した整合減
衰器である。図１７は抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３からなるπ
形接続の整合減衰器に両ポート間をつなぐ挿入抵抗Ｒ２
を短絡するためのスイッチＳ_１と、シャント抵抗Ｒ３を
短絡するためのスイッチＳ_２とを取付けた回路を示して
いる。これらのスイッチによって、図１７の右半部に示
した３つのスイッチング状態が実現できる。スイッチＳ
_１とＳ_２にはリレーなどを用いた電気的制御を適用すれ
ばよい。図１８に、上の基本的な状態以外の２つのスイ
ッチング状態を作りすことのできる１つの可能性を示し
た。この構成は、基本状態では、２つの終端ポート７
１、７２の単純な接続に過ぎない。その接続はスイッチ
Ｓ_１からＳ_４によって接続される通過接続７３、７４で
ある。他の２つの回路上の変形はスイッチＳ_１とＳ_２で
接続される第１のネットワークＮ_ｗ１７５及び／又はス
イッチＳ_３とＳ_４で接続される第２のネットワークＮ
_ｗ２７６の挿入によって行なわれる。特許請求の範囲で
述べられた要件は、スイッチング状態の１つの状態にあ
る較正用２ポート回路は、少なくとも、透過ににおいて
基本状態と異なっていなければならず、また、上記のス
イッチング状態の他の状態では、少なくとも、反射にお
いて基本状態と異なっていなければならない、と言う要
件であったが、これは本発明のネットワークアナライザ
ーの可能なすべての変形に関して、基本状態以外の２つ
の状態が反射に関してだけ基本状態から異なっておれば
十分である、という可能性をも意味している。なぜなら
ば、反射で基本状態から異なっておれば、必ず、透過に
おいても異なっているはずであり、この場合、本発明の
要件も自ずと満足されるからである。

【００６３】［３測定端点を用いるネットワークアナラ
イザーの半自動較正法］３箇所の測定端点を持つネット
ワークアナライザーのブロックダイアグラムは、図１中
で、スイッチ１０が第１スイッチング位置にあるとき、
第４測定端点ｍ_４をゼロとし、第２スイッチング位置に
あるとき、第１測定端点ｍ′_１をゼロとすることによっ
て、図１から変形して得られる。したがって、当然、上
記両方のスイッチング位置に対する較正はそれぞれ別個
に行なわなければならない。その結果、この方法におい
ては、スイッチ１０において、可能な限りクロストーク
を排除しなければならない。自動トランスファー較正
は、基本状態以外２つの異なるスイッチング状態が可能
で、それら２つの異なるスイッチング状態の少なくとも
１つにおいてゼロではない透過を示す較正用ネットワー
クを必要とする。この較正用ネットワークは、図３に示
すように、ネットワークアナライザーの１方の側に配設
してもよいし、あるいは、アナライザーの両側に分けて
配設しても、どちらでもよい。

【００６４】［基本較正］ Ｇ_１２＝１で ｍ_４＝０である第１のスイッチング位置
に対して、ネットワークアナライザーの一般的な数学的
表現は、 となり、これより、次式が得られる。 次の式 における波動値ａ_ｉ、ｂ_ｉを（８９）式によって書換え
ると、次式を得る。 すなわち、次の２式が得られる。 ３個の、そのうち少なくとも２個はゼロでない透過を示
す完全に既知の較正用標準の測定と（９２）によって、
解ベクトルであるＶ _１の決定に使われる第１のスイッチ
ング位置に対する１組の式が導かれる。

【００６５】 る。 さらに、（９０）式とともに、次式が得られる。 すなわち、次の２式が得られる。 うち少なくとも２個はゼロでない透過を示す完全に既知
の較正用標準の測定と（９５）式によって、解ベクトル
であるＶ _２の決定に使われる第２のスイッチング位置に
対する１組の式が導かれる。一般に、２つのベクトルＶ
_１、Ｖ _２は違っているので、回路構成によって拡張され
たネットワークアナライザーの基本状態は全部で１０個
の誤差パラメータで表わされることになる。

【００６６】以上、誤差パラメータの決定についての説
明から、３個の測定端点を用いたアナライザーの較正の
ための新しい方法が導かれた。通過接続Ｔ、整合終端
Ｍ、および、入力反射係数がゼロではない完全に既知の
ネットワークＮの測定から、ＴＭＮ（通過・開放・既知
ネットワーク式）較正が導出できる。整合終端Ｍの代り
に、他の既知の１ポート、たとえば、短絡Ｓや開放Ｏな
どを用いることもできる（これらは、つまり、ＴＳＮ
（通過・短絡・既知ネットワーク式）やＴＯＮ（通過・
開放・既知ネットワーク式）である）。通過接続を既知
の長さＬの線路に置き換えたものがＬＭＮ（線路・整合
・既知ネットワーク式）である。請求項１０項や１２項
で述べている既知の方法は、４個の完全に既知の標準
（そのうち３個は透過を示さないものであるが）を測定
しなければならないのに比して、ここで述べている方法
では、３個の標準の測定ですむ。したがって、較正作業
が簡単化される。既存の方法でも、３個の標準で実行し
得るものもある（ＴＬＲ＊）が、その方法はあくまでも
近似法にすぎない。基本較正の目的は、その他の多くの
目的の中でも、等価的に測定ポート面上で較正用ネット
ワーク標準を決定することである。この目的のために、
２つのベクトル方程式（９１）式と（９４）式とから、
次のマトリクス関係式が導かれる。 変形すると、次式となる。 較正用ネットワークを、その基本状態以外の２つの状態
で測定するとき、個々の て計算することができる。トランスファー標準の計算
は、それらの透過とは独立に実行することができる。

【００６７】［トランスファーあるいはユーザー較正］
トランスファー較正の期間中、回路構成によって拡張さ
れたネットワークアナライザーの測定ポートは可能な限
り正確な通過接続が得られるよう、相互に接続される。
４箇所の測定端点を用いる方法によれば、較正用ネット
ワークもまた基本状態と基本状態とは異なる２つの状態
で、両方のスイッチング位置に対して測 によって表わされる２つの既知の標準の測定に類似であ
る。すなわち、 これら３つの測定結果と（９２）式および（９５）か
ら、ネットワークアナライザーの１０個の誤差パラメー
タが算出される。すでに指摘したように、利用可能な方
程式の数について出てくる冗長性は測定結果の計算に利
用することができる。

【００６８】［単方向性ネットワークアナライザーの半
自動較正法］単方向性ネットワークアナライザーが図１
９に模式的に示してある。この構成は、３個の測定端点
５０、５１、５２とリフレクトメータネットワーク５３
を含んでいる。リフレクトメータネットワーク５３の入
力端には高周波発振器５５が接続され、テストポート
１、２間に接続される被測定装置ＤＵＴに高周波信号を
供給する。テストポート２には４ポート５６がつなが
れ、その４ポート５６には唯一つの測定ポイント５２が
つながれていて単方向性ネットワークアナライザーを構
成している。両方向性ネットワークアナライザーの場合
にあった切換えスイッチ１０は、ここでは用いていな
い。較正用２ポートネットワーク５４は、リフレクトメ
ータネットワーク５３と測定ポート１との間に配設され
ている。単方向性ネットワークアナライザーに対する較
正法においては、較正用ネットワークは、基本状態以外
に２つのスイッチング状態を持っていなければならな
い。すべての状態はゼロ以外の透過を示さなければなら
ない。

【００６９】［基本較正］両方向性ネットワークアナラ
イザーと同様、基本較正は３箇所の測定端点、例えば、
請求項１０項の方法か、あるいは、新しい較正法のいず
れか１つ（例えば、ＴＭＮ）によって実行することがで
きる。較正は３つのスイッチング状態の各々について、
それぞれ行なわれる。誤差パラメータの決定は、ここで
は、結局、５個の誤差要素の決定に低減される。Ｇ′
^−１＝Ｇ^−１Ｅ_ＯＴ_Ｎ，Ｈ_２１＝１、および、ｍ_４＝０
を用いて、次式が成立する。 上式を（９０）式とともに用いて、誤差パラメータを決
定するのに用いられる次の２つの式が得られる。 較正ネットワークが基本状態にある基本較正の第１段階
では、例えば、ＴＭＮ較正では、マトリクスＧ′とパラ
メータＨ_１１を次式のように求める。 較正ネットワークの基本状態以外の第１のスイッチング
状態に対して、次式が成立する。 第３のスイッチング状態に対して、同様に、次式が成立
する。 パラメータＨ_１１はすべてのスイッチング位置に対して
一定である。 ける変換式、 を考慮に入れると、等価的な較正ネットワーク標準の変
換マトリクスが次式のように導かれる。 この式で、基本較正を完了することができる。

【００７０】［トランスファーあるいはユーザー較正］
トランスファー較正の期間中、回路構成によって拡張さ
れたネットワークアナライザーの測定ポートは可能な限
り正確な通過接続が得られるよう、相互に接続される。
較正用ネットワークもまた基本状態と基本状態とは異な
る２つの状態で によって表わされる２つの既知の標準の測定に類似であ
る。すなわち、 これら３つの測定結果と（９９）式で、ネットワークア
ナライザーの５個の誤差パラメータが算出される。本発
明者らは、本発明者らの発明を、その説明に適した特定
の実施例を参照することによって述べてきたが、本発明
の多くの変更や変形が、本発明の精神や特許請求の範囲
から逸脱することなく可能であることは、当該分野技術
に精通した何人にとっても明らかである。したがって、
本発明者らは、当該技術への本発明らの寄与の範囲内
で、全てのこのような変更や変形が正当且つ適正に、本
発明で保護される範囲の中に含められることを望む。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば測定装置自体の中で自動
的に較正する方法をとることにより、個々の較正用標準
を測定ポートに接続する手間と精度の低さを改善するこ
とが出来る。従来の較正法では較正の直後にでも起こる
かもしれない温度の変動などによる電気的特性の変動を
考慮して絶えず較正をくり返すというようなことは困難
で現実的ではなかった。しかし本発明の方法によれば評
価手段による制御のもとに種々の動作モード間で自動的
に切り換えられ、それによって全体の較正プロセスが完
全に自動的に行われる。本ネットワークアナライザーの
普通の使用状況下では、このような自動較正プロセスが
行われている間、ユーザーに要求される作業は、測定ポ
ートへの測定対象物の簡単な接続作業だけである。較正
用２ポート回路は、既知の較正線路技術で組込まれてい
るので、高い安定度を持っており、したがって、この較
正用２ポート回路の基本的な較正は、例えば、年１回程
度の周期で行なえば十分である。したがって、既知の較
正用標準の一連の接続とそれによる誤差パラメータの取
得は、十分長い時間間隔で行なうだけで十分であり、そ
の間の中間的較正作業は、機器内で装置自身によって自
動的に行なわれる。また、較正用２ポート回路の散乱パ
ラメータが知れている場合には、このような基本的な較
正は完全に省略することができる。本発明の較正法で
は、較正用２ポート回路の切換えられる状態間での変化
のみが必要であって、それらの絶対的な値は必要ではな
い。このことは本発明の特別な利点と見るべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】２本の測定ポート１、２を持つ基本的なネット
ワークアナライザーの一般回路図。

【図２】図１の測定端点３、４ならびに５、６でそれぞ
れ測定された測定値ｍ_１、ｍ_２、ｍ_３、ｍ_４、誤差２ポ
ート回路ＧおよびＨ、２本の測定ポート１、２間に接続
された被測定装置Ｎ、などの間に成立する代数的な関係
を示す図。

【図３】図１の形式でのネットワークアナライザーの回
路図。

【図４】本発明の理論を説明するため、理論式（２、
３、４、５）を表現した直列回路を示す回路図。

【図５】図４の構成の測定ポート１、２及びＥ_０との関
係の理論式を表現する回路図。

【図６】図４、図５の関係で較正用ネットワークが基本
状態にある、未知の被測定対象物の測定を示す回路図。

【図７】半自動システム誤差補正を行うための較正用ネ
ットワーク２０をネットワークアナライザーの両側に接
続した回路図。

【図８】ネットワークアナライザーを拡張する較正用ネ
ットワークの回路図。

【図９】２個の較正用ネットワークをネットワークアナ
ライザーの両側に接続した回路図。

【図１０】２本の誤差１ポート回路ＧおよびＨによって
表されるネットワークアナライザーの回路図。

【図１１】測定モード中のリフレクトメータとしの動作
例を示す図。

【図１２】本発明でのリフレクトメータ使用を説明する
回路図。

【図１３】３本の較正用線路を示す図。

【図１４】１個の通過接続Ｔと組み合された２個のシャ
ント抵抗からなる構成の回路図。

【図１５】抵抗値がゼロ以外の有限値という条件のもと
では常に較正に用いることが可能な構成の回路図。

【図１６】良好な測定ポート整合の得られる較正ネット
ワークの実現に特に適したπ形あるいはＴ形接続した整
合減衰器の基本回路の図。

【図１７】図１６のπ形接続の整合減衰器に取付けたス
イッチＳ_１とＳ_２を説明する回路図。

【図１８】図１６の他のスイッチング状態を説明する回
路図。

【図１９】単方向性ネットワークアナライザーの回路
図。

【符号の説明】

１、２ 測定ポート ３、４、５、６ 測定端点 ７ 評価手段 ８ メモリー １４、１５ ４ポート回路 ２０ 較正用２ポート回路 ３０、３１ 較正用２ポート回路 ３３、３４ 較正用２ポート回路 ３６ 較正用２ポート回路 ４０ 較正用ブランチ ４１、４２ システムポート ５０、５１ 測定端点 ５２ 測定端点 ５３ ４ポート回路 ５４ 較正用２ポート回路 ６０ 測定ポート ６１ ４ポート回路 ６２、６３ 測定端点 ６４ 切換えスイッチ ６５ 較正用２ポート回路 ６７ 評価手段 メモリー ６８ システムポート ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４ 測定値 Ｉ、ＩＩ スイッチング位置 Ｅ マトリクス Ｇ 誤差２ポート回路 Ｈ 誤差２ポート回路 Ｍ 測定値マトリクス Ｎ 測定対象素子 Ｓ スイッチ Ｔ 通過線 Ｒ 抵抗器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ゲルド クレケルス ドイツ連邦共和国 ボツフム パスベグ 24 (72)発明者 ブルクハルト シーク ドイツ連邦共和国 ボツフム ロベルト− コツホ−ストラーセ 324 (72)発明者 オラフ オストバルド ドイツ連邦共和国 ミユンヘン ホーエン バルデックストラーセ 28

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々が４ポート回路を通して測定端点に
   接続された２本の測定ポートを持つネットワークアナラ
   イザーで、それらの測定端点での測定値が評価手段にお
   いて評価されるよう構成され、その評価手段は、較正動
   作期間中に決定され測定対象物の測定に対して考慮さる
   べきシステム誤差を記憶するためのメモリーを備えた構
   成をとるものであって、 基本状態から２つのさらなる状態に切換えられるよう構
   成された較正用２ポート回路が測定ポートの１本とそれ
   に関連する測定端点を持つ上記４ポート回路との間に備
   えられており、 上記さらなる状態の１つの状態における上記較正用２ポ
   ート回路は少なくとも透過において基本スイッチング状
   態からずれており、 また上記さらなる状態の他の１つの状態における上記較
   正用２ポート回路は、少なくとも反射において基本スイ
   ッチング状態からずれている、 ことを特徴とするネットワークアナライザー。
2. 【請求項２】 各々が４ポート回路を通して測定端点に
   接続された２本の測定ポートを持つネットワークアナラ
   イザーで、それらの各測定端点での測定値が評価手段に
   おいて評価されるよう構成され、その評価手段は較正動
   作期間中に決定され測定対象物の測定に対して考慮さる
   べきシステム誤差を記憶するためのメモリーを備えた構
   成をとるものであって、 基本状態から２つのさらなる状態に切換えられるよう構
   成された較正用２ポート回路が２本の測定ポートのそれ
   ぞれとそれらに関連する測定端点を持つ上記４ポート回
   路との間にそれぞれ備えられており、 上記さらなる状態の１つの状態における上記較正用２ポ
   ート回路は少なくとも透過において上記基本スイッチン
   グ状態からずれており、 また上記さらなる状態の他の１つの状態における上記較
   正用２ポート回路は、少なくとも反射において上記基本
   スイッチング状態からずれている、 ことを特徴とするネットワークアナライザー。
3. 【請求項３】 各々が４ポート回路を通して測定端点に
   接続された２本の測定ポートを持つネットワークアナラ
   イザーで、それらの各測定端点での測定値，が評価手段
   において評価されるよう構成され、その評価手段は較正
   動作期間中に決定され測定対象物の測定に対して考慮さ
   るべきシステム誤差を記憶するためのメモリーを備えた
   構成をとるものであって、 基本状態からただ１つのさらなる状態に切換えられるよ
   う構成された較正用２ポート回路が２本の測定ポートの
   それぞれとそれに関連する測定端点を持つ上記４ポート
   回路との間に備えられており、 上記さらなる状態における上記１つの較正用２ポート回
   路は少なくとも透過においてそれの基本スイッチング状
   態からずれており、 また、上記さらなる状態にある上記他の較正用２ポート
   回路は、少なくとも反射においてそれの基本スイッチン
   グ状態からずれている、 ことを特徴とするネットワークアナライザー。
4. 【請求項４】 各２個の測定端点が各測定ポートに関連
   している請求項２または請求項３のネットワークアナラ
   イザーであって、前記較正用２ポート回路の少なくとも
   １つが基本状態以外のスイッチング状態で透過を示さな
   いことを特徴とするネットワークアナライザー。
5. 【請求項５】 各々が４ポート回路を通して測定端点に
   接続された２本の測定ポートを持つネットワークアナラ
   イザーで、それらの各測定端点での測定値が評価手段に
   おいて評価されるよう構成され、その評価手段は較正動
   作期間中に決定され測定対象物の測定に対して考慮さる
   べきシステム誤差を記憶するためのメモリーを備えた構
   成をとるものであって、 測定ポートのそれぞれとそれらに関連する測定端点を持
   つ上記４ポート回路との間に、それぞれの切換えスイッ
   チが配設されており、 前記切換えスイッチを通して、その１つのスイッチング
   位置では、それら測定端点は測定ポートに接続されてお
   り、 他方のスイッチング位置では、それら測定端点は２本の
   システムポートおよび基本状態から２通りのさらなる状
   態に切換えられるよう構成された較正用２ポート回路の
   縦続接続回路からなる較正用ブランチに接続されてお
   り、 上記さらなる状態の１つの状態における上記較正用２ポ
   ート回路は少なくとも透過においてそれの基本スイッチ
   ング状態からずれており、また、上記さらなる状態の他
   方の１つの状態における上記較正用２ポート回路は、少
   なくとも反射において基本スイッチング状態からずれて
   いることを特徴とするネットワークアナライザー。
6. 【請求項６】 ４ポート回路を通して測定端点に接続さ
   れたただ１本の測定ポートを持つネットワークアナライ
   ザーで、それらの各測定端点での測定値が、評価手段に
   おいて評価されるよう構成され、その評価手段は較正動
   作期間中に決定され測定対象物の測定（リフレクトメー
   タ）に対して考慮さるべきシステム誤差を記憶するため
   のメモリーを備えた構成をとるものであって、 測定ポートと測定端点を持つ４ポート回路との間に、測
   定ポートならびにシステムポートと較正用２ポート回路
   との間を切換えるよう設けられた切換えスイッチと基本
   スイッチング状態から２つのさらなる状態に切換えられ
   るよう構成された較正用２ポート回路とが縦続接続で配
   設されており、 上記さらなる状態の１つの状態において上記較正用２ポ
   ート回路は少なくとも透過においてそれの基本スイッチ
   ング状態からずれており、 また、上記さらなる状態の他方の１つの状態において、
   上記較正用２ポート回路は少なくとも反射において基本
   スイッチング状態からずれていることを特徴とするネッ
   トワークアナライザー。
7. 【請求項７】 ２本の測定ポートを持つネットワークア
   ナライザーであって、それら測定ポートのうちの１本が
   ４ポート回路を通して２箇所の測定端点に接続されてお
   り、他の１本は単一の測定端点に接続されていて、それ
   ら測定端点からの測定値が、評価手段において評価され
   るよう構成され、その評価手段は較正動作期間中に決定
   され測定対象物の測定に際して考慮さるべきシステム誤
   差を記憶するためのメモリーに接続されたもの（単方向
   性ネットワークアナライザー）であって、 測定端点を持つ４ポート回路とそれに関連する測定ポー
   トとの間に基本スイッチング状態から２つのさらなる状
   態に切換えられるよう構成された較正用２ポート回路が
   備えられており、かつ上記較正用２ポート回路は、上記
   さらなる状態の１つの状態における、少なくとも透過に
   おいて基本スイッチング状態からずれており、また、上
   記さらなる状態の他の１つの状態における少なくとも反
   射において基本状態からずれており、しかし３つのすべ
   てのスイッチング状態において、ゼロ以外の透過係数を
   示すことを特徴とするネットワークアナライザー。
8. 【請求項８】 以上のいずれかの請求項のネットワーク
   アナライザーであって、その切換え可能な較正用２ポー
   ト回路がπ形あるいはＴ形接続された減衰器からなる較
   正用線路とそれに付属する電気的に制御されるスイッチ
   などから構成されることを特徴とするネットワークアナ
   ライザー。
9. 【請求項９】 以上のいずれかの請求項のネットワーク
   アナライザーであって、その較正用２ポート回路の切換
   えがネットワークアナライザーの評価手段の制御のもと
   に自動的になされることを特徴とするネットワークアナ
   ライザー。
10. 【請求項１０】 以上のいずれかの請求項のネットワー
    クアナライザーであって、その基本スイッチング状態に
    ある較正用２ポート回路がゼロ以外の任意の透過係数と
    任意の反射係数を、特に、大きさ１の透過（理想線路あ
    るいは通過接続）を示すことを特徴とするネットワーク
    アナライザー。
11. 【請求項１１】 以上のいずれかの請求項のネットワー
    クアナライザーであって、その較正用２ポート回路が再
    現可能な散乱パラメータを持つケーブルを通してそれら
    に関連する測定ポートに接続されていることを特徴とす
    るネットワークアナライザー。
12. 【請求項１２】 以上のいずれかの請求項のネットワー
    クアナライザーであって、その較正用２ポート回路がネ
    ットワークアナライザーの測定ポートに接続されるよう
    に構成され、それ自身、独立の測定ポートを備えた筐体
    中に収められ、その切換え可能な較正用２ポート回路の
    スイッチに対する制御手段が接続線路を通して評価手段
    に接続されるよう構成されていることを特徴とするネッ
    トワークアナライザー。
13. 【請求項１３】 前述の請求項１から１１までのいずれ
    かの請求項のネットワークアナライザーであって、その
    較正用２ポート回路が直接にネットワークアナライザー
    に組込まれていることを特徴とするネットワークアナラ
    イザー。
14. 【請求項１４】 請求項１で請求されたネットワークア
    ナライザーの較正法であって、 それ自体は既知の較正法にもとづく基本較正によって、
    較正用２ポート回路の基本スイッチング状態についての
    透過パラメータならびに反射パラメータが測定ポート間
    に順次接続される少なくとも３つの較正標準について測
    定され、 つづいて、較正用２ポートの基本スイッチング状態以外
    の２つのスイッチング状態についての透過パラメータと
    反射パラメータの変化が、ゼロ以外の透過係数を持つ少
    なくとも３つの較正標準の１つについて測定され、それ
    らの測定値からこれらのスイッチング状態に対する散乱
    パラメータの変化が計算され、ネットワークアナライザ
    ーの評価手段のメモリーに記憶され、 これにひきつづくユーザー較正作業期間中、２本の測定
    ポートは、基本較正に用いられた上記少なくとも３つの
    較正標準の１つにだけ接続され、上記１つの較正標準は
    ゼロ以外の透過係数を有し、上記較正標準のすべての散
    乱パラメータは既知であって、較正用２ポート回路の３
    つのすべてのスイッチング状態に対して、各散乱パラメ
    ータが測定され、 それらの結果にもとづいて、実際のシステム誤差が基本
    較正の散乱パラメータを考慮に入れて計算されメモリー
    に記憶され、それによって、上記システム誤差を考慮し
    てその後の基本スイッチング状態に維持された較正用２
    ポート回路を用いた測定対象物の測定におけるシステム
    誤差の補正がなされる、 ことを特徴とするネットワークアナライザーの較正法。
15. 【請求項１５】 請求項１４で請求された方法であっ
    て、基本較正ならびにユーザー較正に対して、上記少な
    くとも３つの較正標準の上記１つが２本の測定ポートへ
    の直接の接続（通過接続）によって構成されていること
    を特徴とするネットワークアナライザーの較正法。
16. 【請求項１６】 請求項２で請求されたネットワークア
    ナライザーの較正法であって、 それ自体は既知の較正法にもとづく基本較正によって、
    較正用２ポート回路の基本スイッチング状態についての
    透過パラメータならびに反射パラメータが２本の測定ポ
    ート間に順次接続される少なくとも３つの較正標準につ
    いて測定され、 つづいて、２本の較正用２ポートの基本スイッチング状
    態以外の２つのスイッチング状態についての透過パラメ
    ータと反射パラメータの変化が、ゼロ以外の透過係数を
    持つ少なくとも３つの較正標準の１つについて測定さ
    れ、 それらの測定値からこれらのスイッチング状態に対する
    散乱パラメータの変化が計算されネットワークアナライ
    ザーの評価手段のメモリーに記憶され、 それにひきつづくユーザー較正作業期間中、２本の測定
    ポートは、ゼロ以外の透過率を示す双方向性２ポート回
    路に接続され、２個の較正用２ポート回路の３つのスイ
    ッチング状態について、各散乱パラメータが測定され、
    それらの結果から、実際のシステム誤差が基本較正の散
    乱パラメータを考慮に入れて計算されメモリーに記憶さ
    れ、 それによって、上記システム誤差を、その後の基本スイ
    ッチング状態に維持された較正用２ポート回路を用いた
    測定対象物の測定におけるシステム誤差補正の際に考慮
    するようにしたことを特徴とするネットワークアナライ
    ザーの較正法。
17. 【請求項１７】 請求項２で請求されたネットワークア
    ナライザーの較正法であって、 それ自体は既知の較正法にもとづく基本較正によって、
    較正用２ポート回路の基本スイッチング状態についての
    透過パラメータならびに反射パラメータが測定ポート間
    に順次接続される少なくとも３つの較正標準について測
    定され、 つづいて、２本の較正用２ポートの基本スイッチング状
    態以外の２つのスイッチング状態についての透過パラメ
    ータと反射パラメータの変化が、ゼロ以外の透過係数を
    持つ少なくとも３つの較正標準の１つについて測定さ
    れ、 それらの測定値からこれらのスイッチング状態に対する
    散乱パラメータの変化が計算されネットワークアナライ
    ザーの評価手段のメモリーに記憶され、 それにひきつづくユーザー較正作業期間中、２本の測定
    ポートは、基本較正に用いられた上記少なくとも３つの
    較正標準の１つにだけ接続され、上記１つの較正標準は
    ゼロ以外の透過係数を有し、上記較正標準のすべての散
    乱パラメータは既知であり、その後、散乱パラメータ
    が、基本スイッチング状態にある２個の較正用２ポート
    回路で測定され、ひきつづいて、交互に、基本スイッチ
    ング状態にある１個の較正用２ポート回路とその他のス
    イッチング状態にある他の較正用２ポート回路で測定さ
    れ、 それらの結果から、実際のシステム誤差が基本較正の散
    乱パラメータを考慮に入れて計算されメモリーに記憶さ
    れ、 それによって、上記システム誤差をその後の基本スイッ
    チング状態に維持された較正用２ポート回路を用いた測
    定対象物の測定におけるシステム誤差補正に際して考慮
    するようにしたことを特徴とするネットワークアナライ
    ザーの較正法。
18. 【請求項１８】 請求項５で請求されたネットワークア
    ナライザーの較正法であって、 それ自体は既知の較正法にもとづく基本較正によって、
    較正用２ポート回路の基本スイッチング状態についての
    透過パラメータならびに反射パラメータが、測定ポート
    間、あるいは、測定ポートとシステムポート間に順次接
    続される少なくとも３つの較正標準に対して、それに接
    続された２個の切換えスイッチの２つのスイッチング状
    態についてそれぞれ測定され、 つづいて、切換えスイッチの第２のスイッチング位置に
    おいて、透過パラメータと反射パラメータの変化が、基
    本スイッチング状態以外の較正用２ポート回路の２つの
    スイッチング状態に対して、少なくとも３つの較正標準
    の１つについて測定され、 また、その結果から、これらのスイッチング状態に対す
    る散乱パラメータの変化が計算されネットワークアナラ
    イザーの評価手段のメモリーに記憶され、 それにひきつづく、切換えスイッチがその第２のスイッ
    チング位置にあるユーザー較正作業期間中、ゼロ以外の
    透過係数を持ち、そのすべての散乱パラメータが既知で
    ある較正標準が再びシステムポート間に接続され、較正
    用２ポート回路のす３つのすべてのスイッチング状態に
    対して散乱パラメータがそれぞれ再び測られそれらの結
    果から、基本較正の散乱パラメータを考慮に入れて、実
    際のシステム誤差が算出されメモリーに記憶され、 ２本の測定ポートは、基本較正に用いられた上記少なく
    とも３つの較正標準の１つにだけ接続され、上記１つの
    較正標準はゼロ以外の透過係数を有し、上記較正標準の
    すべての散乱パラメータは既知であり、その後、散乱パ
    ラメータが、基本スイッチング状態にある２個の較正用
    ２ポート回路で測定され、 ひきつづいて交互に、基本スイッチング状態にある１つ
    の較正用２ポート回路と他のスイッチング状態にある他
    の較正用２ポート回路で測定され、 それらの結果から、実際のシステム誤差が基本較正の散
    乱パラメータを考慮に入れて計算されメモリーに記憶さ
    れ、それによって、上記システム誤差を、その後の、切
    換えスイッチが再びそれらの最初のスイッチング位置に
    戻っており較正用２ポート回路がその基本スイッチング
    状態にあって、測定対象物が測定ポート間に接続されて
    いる状態に維持されている測定対象物測定でのシステム
    誤差の補正がなされるようにした、 ことを特徴とするネットワークアナライザーの較正法。
19. 【請求項１９】 請求項６で請求されたネットワークア
    ナライザー（リフレクトメータ）の較正法であって、 基本スイッチング状態にある較正用２ポート回路を持つ
    それ自体は既知の較正法にもとづく基本較正によって、
    基本スイッチング状態についての反射パラメータが測定
    ポートならびにシステムポートに順次接続される少なく
    とも３つの較正標準に対して切換えスイッチの２つのス
    イッチング状態について順次測定され、 つづいて、切換えスイッチの第２のスイッチング位置に
    おいて任意の反射標準がシステムポートに接続され、較
    正用２ポート回路の３つのすべてのスイッチング状態に
    対する各反射係数が決定されメモリーに記憶され、それ
    にひきつづく、切換えスイッチがその第２のスイッチン
    グ位置にあるスイッチを用いるユーザー較正作業期間
    中、システムポートは再び基本較正の任意の反射標準で
    終端され、各反射係数が再び較正用２ポート回路の３つ
    のすべてのスイッチング状態に対して測定され、それら
    の結果から、基本較正の反射係数を考慮に入れて、実際
    のシステム誤差が算出されメモリーに記憶され、それに
    よって、上記のシステム誤差をそれに応じて、その後
    の、切換えスイッチが最初のスイッチング位置にあり、
    較正用２ポート回路がその基本スイッチング状態にあっ
    て、測定対象物が測定ポートに接続されている状態に維
    持されている測定対象物測定でのシステム誤差の補正が
    なされるようにした、 ことを特徴とする。