特開 2024-133953 フィルタバンク回路、これを用いるスペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、信号発生装置、及びフィルタバンク回路の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024133953

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】フィルタバンク回路、これを用いるスペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、信号発生装置、及びフィルタバンク回路の制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 17/00 20150101AFI20240926BHJP

   G01R 23/165 20060101ALI20240926BHJP

【ＦＩ】

H04B17/00 Z

G01R23/165 B

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043991

(22)【出願日】2023-03-20

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】000000572

【氏名又は名称】アンリツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003694

【氏名又は名称】弁理士法人有我国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岸 裕司

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 健一

(57)【要約】

【課題】電子的に切り替え可能なスイッチと複数のフィルタ群を用い、それぞれのフィルタ群内でガードバンドを確保しつつ簡単な切替制御でフィルタ群を切り替えることでフィルタ群全体ではオーバーラップを確保することで全ての帯域の測定または試験に対応可能なフィルタバンク回路、これを用いるスペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、信号発生装置、及びフィルタバンク回路の制御方法を提供する。
【解決手段】フィルタバンク回路１０は、例えば、１極２投型の切替スイッチ２０とフィルタ群Ｇ１、Ｇ２と、を有し、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２は、それぞれ、ｍ個のフィルタ２１、２２を有し、フィルタ２１、２２は、それぞれ、グループ内では他のフィルタ２１、２２の通過帯域とはオーバーラップせず、グループ間では互いに他のグループのそれぞれのフィルタ２１、２２の通過帯域に対してオーバーラップする通過帯域に設定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つの入力部（２０ａ）とｎ個（ｎは２以上の整数）の出力部（２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）間の切り替えを行う１極ｎ投型の切替スイッチ（２０、２０－１）と、
ｎ個の前記出力部にそれぞれ接続されるｎグループのフィルタ群（Ｇ１～Ｇｎ）と、を有し、
前記フィルタ群は、それぞれ、ｍ個（ｍは２以上の整数）フィルタ回路（２１、２２、２３）を有し、
前記フィルタ回路は、それぞれ、前記グループ内では他の前記フィルタ回路の通過帯域とはオーバーラップせず、前記グループ間では互いに他のグループのそれぞれの前記フィルタ回路の通過帯域に対して所定帯域幅（ｏｌ１～ｏｌ７）でオーバーラップする通過帯域に設定されており、
前記所定帯域幅は、被測定信号または試験用信号が欠落することのないよう、前記被測定信号または前記試験用信号が占有する帯域よりも広い帯域に設定されていることを特徴とするフィルタバンク回路。

【請求項2】

所定の周波数成分を入力し、前記ｎグループごとにｍ個ずつの前記フィルタ回路によって、ｎ×ｍ個の互いにオーバーラップした前記通過帯域に分けて前記所定の周波数成分を抽出することを特徴とする請求項１に記載のフィルタバンク回路。

【請求項3】

前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路に対応して設定された前記通過帯域の周波数成分を通過させるブランチライン・カプラ（ＢＬＣ）を用いたフィルタバンクで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタバンク回路。

【請求項4】

前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路に対応して設定された前記通過帯域の周波数成分を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタバンク回路。

【請求項5】

前記フィルタ回路（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ）は、入力ポート、出力ポート、転送ポートを有し、前記入力ポートから入力する周波数成分が当該フィルタの周波数通過域に対応する周波数成分であるときには当該周波数成分を前記出力ポートへ出力し、前記周波数通過域外の周波数成分であるときに前記転送ポートより次段の前記入力ポートへ入力するサーキュレータ（４５ａ～４５ｆ）と、
前記出力ポートに接続され、当該フィルタの周波数通過域に応じた前記通過帯域が設定される帯域通過フィルタ（４６ａ～４６ｆ）と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタバンク回路。

【請求項6】

前記フィルタ回路は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）と低域通過フィルタ（ＬＰＦ）との組み合わせにより構成され、当該フィルタ回路に対応して設定された前記通過帯域の周波数成分を通過させることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタバンク回路。

【請求項7】

所定の周波数成分の被測定信号を、ローカル信号発生器（１１２）から出力されるローカル信号とともにミキサ（１１１）に与え、そのミキシング出力から所定の中間周波数帯の信号を抽出するフィルタ（１１３）とを有する周波数変換部（１００）と、前記中間周波数帯の信号を検波する検波器（１２０）とを有し、解析対象周波数に応じて前記ローカル信号の周波数を変化させて、前記被測定信号のスペクトラム特性を求めるスペクトラムアナライザ（１）において、
前記周波数変換部の前段に、前記請求項１に記載のフィルタバンク回路（１０）を設けるとともに、
前記入力部に前記被測定信号が入力される前記切替スイッチを、前記解析対象周波数に応じて、複数の前記フィルタ群がグループ単位に順番に繰り返し選択されるように切替制御する切替制御手段（１５１）を有し、
順番に繰り返し選択される前記フィルタ群ごとに、前記解析対象周波数のうちの一周波数帯に対応する前記通過帯域を有する前記フィルタ回路を通過する周波数成分を、順次、抽出することを特徴とするスペクトラムアナライザ。

【請求項8】

複数の前記フィルタ群にそれぞれ対応して設けられる複数のローカル信号発生器（１１２－１、１１２－２）と、
複数の前記フィルタ群を構成する各々の前記フィルタ回路にそれぞれ対応して設けられるミキサ（１１１－１、１１１－２、１１１‐３、１１１－４、１１１－５、１１１－６、１１１－７、１１１－８、）と、
選択中の前記フィルタ群における前記一周波数帯に対応する前記通過帯域を有する前記フィルタ回路による前記スペクトラム特性の測定時に、次に選択する前記フィルタ群における前記一周波数帯に対応する前記通過帯域を有する前記フィルタ回路に対応する前記ミキサに対するローカル周波数を設定するローカル周波数設定手段（１５２）と、
をさらに有することを特徴とする請求項７に記載のスペクトラムアナライザ。

【請求項9】

所定の周波数成分の被測定信号を、ローカル信号発生器（１１２Ｆ）から出力されるローカル信号とともにミキサ（１１１Ｆ）に与え、そのミキシング出力から所定の中間周波数帯の信号を抽出するフィルタ（１１３Ｆ）を有する周波数変換部（１００Ｆ）と、前記中間周波数帯の信号をＡＤＣ（１２５）でデジタル信号に変換した後に当該信号の波形を解析する信号解析部（１５３Ｆ）とを有し、解析対象周波数に応じて前記ローカル信号の周波数を変化させて、前記被測定信号の波形を解析するシグナルアナライザ（２）において、
前記周波数変換部の前段に、前記請求項１に記載のフィルタバンク回路（１０）を設けるとともに、
前記入力部に前記被測定信号が入力される前記切替スイッチを、前記解析対象周波数に応じて、複数の前記フィルタ群がグループ単位に選択されるように切替制御する切替制御手段（１５１Ｆ）を有し、
選択される前記フィルタ群ごとに、前記解析対象周波数のうちの一周波数帯に対応する前記通過帯域を有する前記フィルタ回路を通過する周波数成分を抽出し、アナログ信号からデジタル信号に変換した後に当該周波数成分の信号の波形を解析することを特徴とするシグナルアナライザ。

【請求項10】

信号発生部（１３０）から出力される中間周波数帯の試験用信号を、ローカル信号発生器（１１２Ｅ）から出力されるローカル信号とともにミキサ（１１１Ｅ）に与え、ミリ波帯の信号に変換する周波数変換部（１００Ｅ）を有し、被測定対象（ＤＵＴ）を試験するための試験対象周波数に応じて前記ローカル信号の周波数を変化させて、前記周波数変換部による周波数変換後の信号を前記被測定対象の試験用信号として送出する信号発生装置（３）において、
前記周波数変換部の後段に、前記周波数変換後の信号が入力される前記請求項１に記載のフィルタバンク回路（１０Ｅ）を設けるとともに、
前記切替スイッチは、前記出力部が入力部（２０ｂ１、２０ｃ１）として機能し、前記入力部が出力部（２０ａ１）として機能する構成を有し、
前記試験対象周波数のうちの一周波数帯に対応する前記通信帯域を有する前記フィルタ回路を有する前記フィルタ群が選択されるように前記入力部に前記周波数変換後の信号が入力される前記切替スイッチを切替制御する切替制御手段（１５１Ｅ）を有し、
選択される前記フィルタ群から、前記試験用信号として送出することを特徴とする信号発生装置。

【請求項11】

請求項１に記載のフィルタバンク回路（１０）を用いるスペクトラムアナライザ、またはシグナルアナライザ、若しくは信号発生装置におけるフィルタバンク回路の制御方法であって、
解析対象周波数、または試験対象周波数を設定する設定ステップ（Ｓ１、Ｓ１１）と、
設定された前記解析対象周波数、または試験対象周波数に基づき、前記フィルタ群のうちの選択されるべき前記フィルタ回路を算出するステップ（Ｓ２、Ｓ１２）と、
選択される前記フィルタ回路に対応した前記切替スイッチの経路設定を行い、前記選択される前記フィルタ回路が属する前記フィルタ群を選択するように前記切替スイッチを切替制御するステップ（Ｓ５、Ｓ１３）と、
前記切替制御するステップにより切り替えられた前記フィルタ群のうちの、前記算出するステップで算出された前記フィルタ回路を通過する周波数成分を測定、または解析、若しくは試験用信号送出のために抽出するステップ（Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１４）と、
を含むことを特徴とするフィルタバンク回路の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルタ群をグループ単位で切り替えてフィルタ帯域間のオーバーラップを維持するフィルタバンク回路、これを用いるスペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、信号発生装置、及びフィルタバンク回路の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

測定用機器においては、複数の周波数チャネルに束ねられた信号から、それぞれのチャネルを分離する分波器の機能、或いは逆に複数の周波数チャネルを合成する合波器の機能を必要とするものがある。

【0003】

この種の測定用機器として、例えば、所定周波数領域を複数の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部を有する周波数変換装置が従来から知られている（例えば、特許文献１等）。

【0004】

また、測定用機器のフロントエンドに設けられ、第１のアンテナに接続される第１のスイッチとＲＦＩＣ間に、３個のサーキュレータと、３個の送信用フィルタバンク、及び３個の受信用フィルタバンクを備え、複数（３種類）の周波数の送受信に対応するフロントエンド回路が知られている（例えば、特許文献２の図４等）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－２４６９５６号公報

【特許文献2】特開２０１４－１２０８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２に記載される送信用フィルタバンク、受信用フィルタバンクなどのフィルタ機能を備えたフロントエンド回路を有する測定用機器として、スペクトラムアナライザや、試験用信号発生装置などが挙げられる。

【0007】

従来のスペクトラムアナライザは、フロンエンド回路を構成する周波数変換部（図４の周波数変換部１００に相当）の前段に、例えば、図１７に示す構造を有するフィルタバンク２００を備えていた。このフィルタバンク２００は、例えば、ミリ波帯のそれぞれ異なる通過帯域を有する複数の帯域通過フィルタ（Ｂａｎｄ－Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）１、ＢＰＦ２、...ＢＰＦｎが収容された可動部２０１を、図の矢印方向（上下方向）に移動できるように取付部２０２内に保持した構成を有している。取付部２０２の両側端には入力側（Ｉｎ）の電波ガイド（導波路）２０３ａと出力側（Ｏｕｔ）の電波ガイド２０３ｂが設けられ、電波ガイド２０３ａと電波ガイド２０３ｂとは直線上に配置されている。この従来のフィルタバンク２００では、取付部２０２内で両側の電波ガイド２０３ａ、２０３ｂ間に所望の周波数に対応するＢＰＦ（この例では、ＢＰＦ３）がくるように可動部２０１を移動させることによって、入力側（Ｉｎ）から入力する被測定信号のうち、ＢＰＦ３の通過帯域に対応する周波数成分の信号を抽出するようになっていた。

【0008】

上述したフィルタバンク２００を採用するスペクトラムアナライザでは、測定できない帯域があってはならないため、ＢＰＦ１～ＢＰＦｎは、隣り合うフィルタ帯域がオーバーラップしている必要がある。また、このオーバーラップする帯域は、被測定信号または試験用信号が欠落することのないよう、被測定信号または試験用信号が占有する帯域よりも広い帯域である必要がある。

【0009】

上記従来のフィルタバンク２００の構成によれば、複数のＢＰＦを機械式に切り替えるようになっているため、切り替え時間が長く、切替のための機械的な寿命が限られることとなる。一方で、今日、例えば、５Ｇ、ミリ波帯等のより高速な信号の測定への要望がより高まるなか、スイッチで機械的に切り替える方式のフィルタバンク２００では、通過帯域の高速かつ高精度の切り替えに対応するのは困難であった。

【0010】

スイッチの切り替え時間や寿命の問題を生じさせないフィルタ技術の一つとして、例えば、可動部を有しないハイブリッド回路等の組み合わせによる分波器の構成でフィルタ群を構成するものが知られている。

【0011】

しかしながら、この分波器の構成によるフィルタ群によれば、フィルタ群内の隣り合うフィルタ帯域がオーバーラップしないように適宜なガードバンド（帯域の重ならない領域）を設ける必要があった。このため、可動部のない分波器の構成によるフィルタ群は、隣り合うフィルタ帯域がオーバーラップしている必要があるスペクトラムアナライザ用のフィルタバンクとしてそのままでは応用できなかった。つまり、従来の可動部のない分波器の構成によるフィルタ群は、スペクトラムアナライザのフロントエンド回路にそのまま適用しても分波器にはガードバンドが必要なため、隣り合うフィルタ帯域のオーバーラップを確保できず、測定できない帯域が発生することになった。

【0012】

そこでスペクトラムアナライザや試験用信号発生装置のフロントエンド回路については、従来から、可動部のない分波器、或いは、合波器の構成によるフィルタ群を用い、機械式フィルタバンクのように長い切り替え時間や寿命の問題を抱えることなく、全ての帯域の円滑かつ高精度の測定に対応可能な構成が切望されていた。

【0013】

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、電子的に切り替え可能なスイッチと複数のフィルタ群を用い、それぞれのフィルタ群内でガードバンドを確保しつつ簡単な切替制御でフィルタ群を切り替えることでフィルタ群全体ではオーバーラップを確保することで全ての帯域の測定または試験に対応可能なフィルタバンク回路、これを用いるスペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、信号発生装置、及びフィルタバンク回路の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るフィルタバンク回路は、１つの入力部（２０ａ）とｎ個（ｎは２以上の整数）の出力部（２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）間の切り替えを行う１極ｎ投型の切替スイッチ（２０、２０－１）と、ｎ個の前記出力部にそれぞれ接続されるｎグループのフィルタ群（Ｇ１～Ｇｎ）と、を有し、前記フィルタ群は、それぞれ、ｍ個（ｍは２以上の整数）フィルタ回路（２１、２２、２３）を有し、前記フィルタ回路は、それぞれ、前記グループ内では他の前記フィルタ回路の通過帯域とはオーバーラップせず、前記グループ間では互いに他のグループのそれぞれの前記フィルタ回路の通過帯域に対して所定帯域幅（ｏｌ１～ｏｌ７）でオーバーラップする通過帯域に設定されており、前記所定帯域幅は、被測定信号または試験用信号が欠落することのないよう、前記被測定信号または前記試験用信号が占有する帯域よりも広い帯域に設定されていることを特徴とする。

【0015】

この構成により、本発明の請求項１に係るフィルタバンク回路は、複数のフィルタ群をグループごとに切り替えて用いることにより、フィルタ群内の各フィルタの通過帯域間のガードバンドを保ちつつ、異なるグループのフィルタ群の各フィルタの通過帯域間のオーバーラップを維持することができる。これにより、可動部を有しないフィルタ群を用い、機械式で切り替えるフィルタバンクのように長い切り替え時間や煩雑な切替制御を必要とすることなく、適切なオーバーラップ帯域をもって全ての帯域を対象とする被測定信号の測定、または被試験対象の試験への対応が可能となる。

【0016】

また、本発明の請求項２に係るフィルタバンク回路は、所定の周波数成分を入力し、前記ｎグループごとにｍ個ずつの前記フィルタ回路によって、ｎ×ｍ個の互いにオーバーラップした前記通過帯域に分けて前記所定の周波数成分を抽出する構成であってもよい。

【0017】

この構成により、本発明の請求項２に係るフィルタバンク回路は、所定の周波数成分の被測定信号、または試験用信号を対象とする測定または試験できない帯域がなく、不要な電波が抑制された周波数成分を抽出するに際して、切替スイッチの極めて容易かつ短時間の切替制御により対応可能となる。

【0018】

また、本発明の請求項３に係るフィルタバンク回路において、前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路に対応して設定された前記通過帯域の周波数成分を通過させるブランチライン・カプラ（ＢＬＣ）を用いたフィルタバンクで構成されていてもよい。

【0019】

この構成により、本発明の請求項３に係るフィルタバンク回路は、ＢＬＣと帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を用いたフィルタバンクを採用することで、切替スイッチの採用と相俟って、構造の単純化、低コスト化が図れる。

【0020】

また、本発明の請求項４に係るフィルタバンク回路において、前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路に対応して設定された前記通過帯域の周波数成分を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）で構成されていてもよい。

【0021】

この構成により、本発明の請求項４に係るフィルタバンク回路は、フィルタ群内の各フィルタ回路を、汎用の帯域通過フィルタを用いて容易に実現でき、構造の単純化、低コスト化が図れる。

【0022】

また、本発明の請求項５に係るフィルタバンク回路において、前記フィルタ回路（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ）は、入力ポート、出力ポート、転送ポートを有し、前記入力ポートから入力する周波数成分が当該フィルタの周波数通過域に対応する周波数成分であるときには当該周波数成分を前記出力ポートへ出力し、前記周波数通過域外の周波数成分であるときに前記転送ポートより次段の前記入力ポートへ入力するサーキュレータ（４５ａ～４５ｆ）と、前記出力ポートに接続され、当該フィルタの周波数通過域に応じた前記通過帯域が設定される帯域通過フィルタ（４６ａ～４６ｆ）と、を有する構成としてもよい。

【0023】

この構成により、本発明の請求項５に係るフィルタバンク回路は、フィルタ群内の各フィルタ回路を、汎用のサーキュレータ、及び低域通過フィルタ等を用いて容易に実現でき、構造の単純化、低コスト化が図れる。

【0024】

また、本発明の請求項６に係るフィルタバンク回路において、前記フィルタ回路は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）と低域通過フィルタ（ＬＰＦ）との組み合わせにより構成され、当該フィルタ回路に対応して設定された前記通過帯域の周波数成分を通過させる構成であってもよい。

【0025】

この構成により、本発明の請求項６に係るフィルタバンク回路は、フィルタ群内の各フィルタ回路を、汎用の高域通過フィルタ、及び低域通過フィルタを用いて容易に実現でき、構造の単純化、低コスト化が図れる。

【0026】

上記課題を解決するために、本発明の請求項７に係るスペクトラムアナライザは、所定の周波数成分の被測定信号を、ローカル信号発生器（１１２）から出力されるローカル信号とともにミキサ（１１１）に与え、そのミキシング出力から所定の中間周波数帯の信号を抽出するフィルタ（１１３）とを有する周波数変換部（１００）と、前記中間周波数帯の信号を検波する検波器（１２０）とを有し、解析対象周波数に応じて前記ローカル信号の周波数を変化させて、前記被測定信号のスペクトラム特性を求めるスペクトラムアナライザ（１）において、前記周波数変換部の前段に、前記請求項１に記載のフィルタバンク回路（１０）を設けるとともに、前記入力部に前記被測定信号が入力される前記切替スイッチを、前記解析対象周波数に応じて、複数の前記フィルタ群がグループ単位に順番に繰り返し選択されるように切替制御する切替制御手段（１５１）を有し、順番に繰り返し選択される前記フィルタ群ごとに、前記解析対象周波数のうちの一周波数帯に対応する前記通過帯域を有する前記フィルタ回路を通過する周波数成分を、順次、抽出することを特徴とする。

【0027】

この構成により、本発明の請求項７に係るスペクトラムアナライザは、フィルタバンク回路に入力する被測定信号から、互いにオーバーラップする複数（ｎ×ｍ）個の通過帯域に対応する周波数成分を不要な電波が抑制された状態で抽出して検波器へ出力することができ、可動部を有しないフィルタ群を用い、機械式で切り替えるフィルタバンクのように長い切り替え時間や煩雑な切替制御を必要とすることなく、全ての帯域の信号を対象とするスペクトラム特性の円滑な測定が実現できる。

【0028】

また、本発明の請求項８に係るスペクトラムアナライザは、複数の前記フィルタ群にそれぞれ対応して設けられる複数のローカル信号発生器（１１２－１、１１２－２）と、複数の前記フィルタ群を構成する各々の前記フィルタ回路にそれぞれ対応して設けられるミキサ（１１１－１、１１１－２、１１１‐３、１１１－４、１１１－５、１１１－６、１１１－７、１１１－８）と、選択中の前記フィルタ群における前記一周波数帯に対応する前記通過帯域を有する前記フィルタ回路による前記スペクトラム特性の測定時に、次に選択する前記フィルタ群における前記一周波数帯に対応する前記通過帯域を有する前記フィルタ回路に対応する前記ミキサに対するローカル周波数を設定するローカル周波数設定手段（１５２）と、をさらに有する構成であってもよい。

【0029】

この構成により、本発明の請求項８に係るスペクトラムアナライザは、選択中のフィルタ群を構成する各フィルタ回路による測定時と、次のフィルタ群を構成する各フィルタ回路による測定時との間におけるローカル周波数を設定するための無駄な待ち時間をなくすことができ、円滑な測定が実施できる。

【0030】

上記課題を解決するために、本発明の請求項９に係るシグナルアナライザ２は、所定の周波数成分の被測定信号を、ローカル信号発生器（１１２Ｆ）から出力されるローカル信号とともにミキサ（１１１Ｆ）に与え、そのミキシング出力から所定の中間周波数帯の信号を抽出するフィルタ（１１３Ｆ）を有する周波数変換部（１００Ｆ）と、前記中間周波数帯の信号をＡＤＣ（１２５）でデジタル信号に変換した後に当該信号の波形を解析する信号解析部（１５３Ｆ）とを有し、解析対象周波数に応じて前記ローカル信号の周波数を変化させて、前記被測定信号の波形を解析するシグナルアナライザ（２）において、前記周波数変換部の前段に、前記請求項１に記載のフィルタバンク回路（１０）を設けるとともに、前記入力部に前記被測定信号が入力される前記切替スイッチを、前記解析対象周波数に応じて、複数の前記フィルタ群がグループ単位に選択されるように切替制御する切替制御手段（１５１Ｆ）を有し、選択される前記フィルタ群ごとに、前記解析対象周波数のうちの一周波数帯に対応する前記通過帯域を有する前記フィルタ回路を通過する周波数成分を抽出し、アナログ信号からデジタル信号に変換した後に当該周波数成分の信号の波形を解析することを特徴とする。

【0031】

この構成により、本発明の請求項９に係るシグナルアナライザは、フィルタバンク回路に入力する被測定信号から、被測定信号が欠損しないようにオーバーラップ帯域が確保された、互いにオーバーラップする複数（ｎ×ｍ）個の通過帯域に対応する周波数成分を不要な電波が抑制された状態で抽出してＡＤＣへ出力することができ、可動部を有しないフィルタ群を用い、機械式で切り替えるフィルタバンクのように長い切り替え時間や煩雑な切替制御を必要とすることなく、全ての帯域の信号を対象とする信号解析を円滑かつ精度よく実現できる。

【0032】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１０に係る信号発生装置３は、信号発生部（１３０）から出力される中間周波数帯の試験用信号を、ローカル信号発生器（１１２Ｅ）から出力されるローカル信号とともにミキサ（１１１Ｅ）に与え、ミリ波帯の信号に変換する周波数変換部（１００Ｅ）を有し、被測定対象（ＤＵＴ）を試験するための試験対象周波数に応じて前記ローカル信号の周波数を変化させて、前記周波数変換部による周波数変換後の信号を前記被測定対象の試験用信号として送出する信号発生装置（３）において、前記周波数変換部の後段に、前記周波数変換後の信号が入力される前記請求項１に記載のフィルタバンク回路（１０Ｅ）を設けるとともに、前記切替スイッチは、前記ｎ個の出力部が入力部（２０ｂ１、２０ｃ１）として機能し、前記１個の入力部が出力部（２０ａ１）として機能する構成を有し、前記試験対象周波数のうちの一周波数帯に対応する前記通信帯域を有する前記フィルタ回路を有する前記フィルタ群が選択されるように前記入力部に前記周波数変換後の信号が入力される前記切替スイッチを切替制御する切替制御手段（１５１Ｅ）を有し、選択される前記フィルタ群から、前記試験用信号として送出することを特徴とする。

【0033】

この構成により、本発明の請求項１０に係る信号発生装置は、フィルタバンク回路に入力する周波数変換後の信号から、試験用信号が欠損しないようにオーバーラップ帯域が確保された、互いにオーバーラップする複数（ｎ×ｍ）個の通過帯域に対応する周波数成分を不要な電波が抑制された状態で抽出して試験用信号として送出することができ、可動部を有しないフィルタ群を用い、機械式で切り替えるフィルタバンクのように長い切り替え時間や煩雑な切替制御を必要とすることなく、全ての帯域の信号を対象とする被試験対象の試験を円滑に実行できる。

【0034】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１１に係るフィルタバンク回路の制御方法は、請求項１に記載のフィルタバンク回路（１０）を用いるスペクトラムアナライザ、またはシグナルアナライザ、若しくは信号発生装置におけるフィルタバンク回路の制御方法であって、解析対象周波数、または試験対象周波数を設定する設定ステップ（Ｓ１、Ｓ１１）と、設定された前記解析対象周波数、または試験対象周波数に基づき、前記フィルタ群のうちの選択されるべき前記フィルタ回路を算出するステップ（Ｓ２、Ｓ１２）と、選択される前記フィルタ回路に対応した前記切替スイッチの経路設定を行い、前記選択される前記フィルタ回路が属する前記フィルタ群を選択するように前記切替スイッチを切替制御するステップ（Ｓ５、Ｓ１３）と、前記切替制御するステップにより切り替えられた前記フィルタ群のうちの、前記算出するステップで算出された前記フィルタ回路を通過する周波数成分を測定、または解析、若しくは試験用信号送出のために抽出するステップ（Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１４）と、を含むことを特徴とする。

【0035】

この構成により、本発明の請求項１１に係るフィルタバンク回路の制御方法は、スペクトラムアナライザ、またはシグナルアナライザ、若しくは信号発生装置にフィルタバンク回路を搭載した状態で、解析対象周波数範囲、または試験対象周波数を互いにオーバーラップする複数（ｎ×ｍ個）の通過帯域に分けて、被測定信号または試験用信号から各通過帯域の周波数成分を不要な電波が抑制された状態で抽出することができ、切替スイッチの簡単な切替制御によって信号の測定、または信号解析、若しくは試験できない帯域をなくすことができるうえに、切替スイッチの切替時間も短縮することが可能となる。

【発明の効果】

【0036】

本発明は、電子的に切り替え可能なスイッチと複数のフィルタ群を用い、それぞれのフィルタ群内でガードバンドを確保しつつ簡単な切替制御でフィルタ群を切り替えることでフィルタ群全体ではオーバーラップを確保することで全ての帯域の測定または試験に対応可能なフィルタバンク回路、これを用いるスペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、信号発生装置、及びフィルタバンク回路の制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路の構成図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路のフィルタ群を構成する各フィルタの通過帯域を示す模式図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路のフィルタ群を構成する各フィルタの周波数特性を示すグラフである。

【図4】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路を用いるスペクトラムアナライザの一般的構成を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路を用いるスペクトラムアナライザにおけるローカル信号供給経路を含むフィルタバンク回路の要部構成を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路を用いるスペクトラムアナライザの信号測定時の動作タイミングを示す図であり、（ａ）は切替スイッチの切替動作を示し、（ｂ）は１つのローカル信号発生器に対するローカル信号設定動作を示している。

【図7】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路を用いるスペクトラムアナライザにおける信号測定制御動作を示すフローチャートである。

【図8】本発明の変形例１に係るフィルタバンク回路のローカル信号供給経路要部を含む構成を示すブロック図である。

【図9】本発明の変形例１に係るフィルタバンク回路を用いるスペクトラムアナライザの信号測定時の動作タイミングを示す図であり、（ａ）は切替スイッチの切替動作を示し、（ｂ）は２つのローカル信号発生器それぞれに対するローカル信号の設定動作を示している。

【図10】本発明の変形例１に係るフィルタバンク回路を用いるスペクトラムアナライザにおける信号測定制御動作を示すフローチャートである。

【図11】本発明の変形例２に係るフィルタバンク回路の構成を示す図である。

【図12】本発明の変形例３に係るフィルタバンク回路の構成を示す図である。

【図13】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路を用いるシグナルアナライザの構成を示す図である。

【図14】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路を用いる信号発生装置の構成を示す図である。

【図15】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路を用いる信号発生装置のフィルタバンク回路の構成図である。

【図16】本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路を用いる信号発生装置における信号送信制御動作を示すフローチャートである。

【図17】従来のスペクトラムアナライザのフロントエンド回路に設けられるフィルタバンクの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、本発明に係るフィルタバンク回路、これを用いるスペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、信号発生装置、及びフィルタバンク回路の制御方法について説明する。

【0039】

（概要）
本発明に係るフィルタバンク回路１０は、後述の各実施形態及び変形例に係るフィルタバンク回路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅに相当し、所定の周波数成分の信号を入力し、その入力信号に含まれる不要な電波、すなわち、スプリアス（Ｓｐｕｒｉｏｕｓ）波を抑制しつつ所望の周波数帯（ｂａｎｄ：バンド）の周波数成分の信号のみを抽出して出力するものである。フィルタバンク回路１０は、高周波信号に含まれる周波数成分の分布（スペクトラム）を測定するスペクトラムアナライザ（図４参照）や、高周波信号に含まれる周波数成分の波形等の解析を行うシグナルアナライザ（図１３参照）、被試験対象（Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ：ＤＵＴ）の受信感度試験の試験用信号を発生する信号発生装置（図１４参照）のフロントエンド回路１０１内に設けられる。本発明に係るフィルタバンク回路１０が対応可能な上述した所定の周波数成分は、例えば、１００ＧＨｚ以上１ＴＨｚ未満のサブテラヘルツ領域である。

【0040】

本発明に係るフィルタバンク回路１０は、それぞれが複数（例えば、ｍ個）のフィルタ（下記実施形態でのフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃに相当）を有する複数（例えば、ｎ個）のグループのフィルタ群Ｇ１～Ｇｎを有し、入力信号（被測定信号）を入力する１つの入力部２０ａと、フィルタ群Ｇ１～Ｇｎがそれぞれ接続されるｎ個の出力部２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、...との間の接続を切り替える単極ｎ投型の切替スイッチ２０（図１参照）をさらに有している。入力部２０ａがｎ個の出力部２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、...に順次接続されるように切替スイッチ２０を切替制御することにより、被測定信号を、各出力部２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、...を通してそれぞれのフィルタ群Ｇ１～Ｇｎへと選択的に供給できるようになっている。

【0041】

フィルタ群Ｇ１～Ｇｎは、それぞれのグループ内では、ｍ個のフィルタのフィルタ帯域（通過帯域）がガードバンドを確保し得る周波数帯域（オーバーラップしない周波数帯域）に設定されている。一方、グループ間については、各グループの同じ順番のフィルタ同士が互いにオーバーラップする通過帯域に設定されている。

【0042】

上記構成を有する本発明に係るフィルタバンク回路１０によれば、例えば、入力信号に対してフィルタ群Ｇ１からフィルタ群Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、...を順番に切り替えていくものとしたとき、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、...の間で、当該各フィルタ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、...内における１～ｎ番までの並び順のフィルタのうちの交互の順番のフィルタ同士間の通過帯域のオーバーラップが維持できるうえに、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、...個々の隣り合うフィルタ間のガードバンドを確保することができる。このため、本発明に係るフィルタバンク回路１０をスペクトラムアナライザ、またはシグナルアナライザ、若しくは信号発生装置のフロントエンド回路１０１に設けた構成によれば、機械式で切り替えるフィルタバンク（図１７参照）を用いていた従来装置に比べて、フィルタ群Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、...の切替制御が容易で、切り替え時間も短縮できるうえに、スプリアス波の抑制が効いた高周波数成分の迅速かつ高精度の測定または試験が実現できる。

【0043】

以下においては、本発明に係るフィルタバンク回路１０（１０Ａ）の一実施形態（図１～図３参照）、フィルタバンク回路１０（１０Ａ）を用いるスペクトラムアナライザ１の実施形態（図４～図７参照）、変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂを用いるスペクトラムアナライザ１の実施形態（図８～図１０参照）、変形例２に係るフィルタバンク回路１０Ｃの実施形態（図１１参照）、変形例３に係るフィルタバンク回路１０Ｄの実施形態（図１２参照）、フィルタバンク回路１０Ａを用いるシグナルアナライザ２の実施形態（図１３参照）、フィルタバンク回路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄをフィルタバンク回路１０Ｅとして用いる信号発生装置３の実施形態（図１４－図１６参照）について順に説明していくものとする。

【0044】

下記実施形態では、便宜上、フィルタ群については３つ（フィルタ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）まで、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３内のフィルタについてはそれぞれ３つまで、周波数帯についてはｆ１～ｆ１２までの範囲内で開示しているが、これらフィルタ群、フィルタ群内のフィルタ、周波数帯の数は、前述したように、任意のｎ個、ｍ個、（ｎ×（ｍ＋１））とし得るものである。

【0045】

（一実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａ）
図１は、本発明の一実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａの構成を示している。本実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａは、図１に示すように、切替スイッチ２０と、第１のフィルタ群Ｇ１と、第２のフィルタ群Ｇ２とを有している。

【0046】

切替スイッチ２０は、１つの入力部２０ａと２つの出力部２０ｂ、２０ｃを有し、入力部２０ａと２つの出力部２０ｂ、２０ｃのいずれかとの接続を電子的に切り替える単極双投型スイッチ（Ｓｉｎｇｌｅ－Ｐｏｌｅ／Ｄｏｕｂｌｅ－Ｔｈｒｏｗ Ｓｗｉｔｃｈ：ＳＰＤＴ ＳＷ）で構成される。切替スイッチ２０は、入力部２０ａに対しては上述した被測定信号が入力するようになっている。出力部２０ｂ、２０ｃは、それぞれ、第１のフィルタ群Ｇ１、第２のフィルタ群Ｇ２に接続されている。これにより、切替スイッチ２０は、入力部２０ａと出力部２０ｂ間が接続されるように切替制御することにより被測定信号を第１のフィルタ群Ｇ１に出力し、入力部２０ａと出力部２０ｃ間が接続されるように切替制御することにより被測定信号を第２のフィルタ群Ｇ２に出力するようになっている。

【0047】

切替スイッチ２０において、第１のフィルタ群Ｇ１は、互いにオーバーラップしない、つまり、互いにガードバンドを確保し得る周波数帯（以下、バンド）ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７をそれぞれ通過帯域とする複数のフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを有している。以下の説明において、フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、まとめてフィルタ２１と呼称する場合もある。

【0048】

他方、第２のフィルタ群Ｇ２は、互いにオーバーラップしない、互いにガードバンドを確保し得るバンドｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８をそれぞれ通過帯域とする複数のフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを有している。以下の説明において、フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、まとめてフィルタ２２と呼称する場合もある。フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、及びフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、後述するフィルタ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ（図１１参照）、フィルタ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ（図１２参照）とともに、本発明のフィルタ回路を構成する。

【0049】

第１のフィルタ群Ｇ１において、フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、フィルタ特性が互いに異なるものの回路構造が同じであり、それぞれ、入力側のハイブリッド２５ａ１、２５ｂ１、２５ｃ１と、出力側のハイブリッド２６ａ１、２６ｂ１、２６ｃ１と、ハイブリッド２５ａ１、２５ｂ１、２５ｃ１とハイブリッド２６ａ１、２６ｂ１、２６ｃ１間に並列に接続されるそれぞれ２つずつのＢＰＦ２７ａ１、２７ｂ１、２７ｃ１とを有している。すなわち、フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ（後述するフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃも同様）は、ブランチライン・カプラ（ＢＬＣ）（＝ハイブリッド２５ａ１、２５ｂ１、２５ｃ１、２６ａ１、２６ｂ１、２６ｃ１）を用いたフィルタバンクで構成される。ここで、フィルタ２１ａのＢＰＦ２７ａ１はバンドｆ１の通過帯域が設定され、フィルタ２１ｂのＢＰＦ２７ｂ１はバンドｆ３の通過帯域が設定され、フィルタ２１ｃのＢＰＦ２７ｃ１はバンドｆ５の通過帯域が設定されている。

【0050】

フィルタ２１ａは、入力側のハイブリッド２５ａ１から入力する被測定信号をＢＰＦ２７ａ１に入力し、該ＢＰＦ２７ａ１が、バンドｆ１の周波数成分を通過させて出力側のハイブリッド２６ａ１から周波数変換部（図４の周波数変換部１００参照）へと出力する一方で、それ以外の周波数成分を入力側のハイブリッド２５ａ１を経由して次段のフィルタ２１ｂの入力側のハイブリッド２５ｂ１へ入力させるようになっている。

【0051】

フィルタ２１ｂは、入力側のハイブリッド２５ｂ１から入力する周波数成分をＢＰＦ２７ｂ１に入力し、該ＢＰＦ２７ｂ１が、バンドｆ３の周波数成分を通過させて出力側のハイブリッド２６ｂ１から周波数変換部へと出力する一方で、それ以外の周波数成分を入力側のハイブリッド２５ｂ１を経由して次段のフィルタ２１ｃの入力側のハイブリッド２５ｃ１へと入力させるようになっている。

【0052】

フィルタ２１ｃは、入力側のハイブリッド２５ｃ１から入力する周波数成分をＢＰＦ２７ｃ１に入力し、該ＢＰＦ２７ｃ１が、バンドｆ５の周波数成分を通過させて出力側のハイブリッド２６ｃ１から周波数変換部へと出力する一方で、バンドｆ７の周波数成分を入力側のハイブリッド２５ｃ１を経由したうえで周波数変換部へと出力させるようになっている。

【0053】

第２のフィルタ群Ｇ２についても、フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、それぞれ、入力側のハイブリッド２５ａ２、２５ｂ２、２５ｃ２と、出力側のハイブリッド２６ａ２、２６ｂ２、２６ｃ２と、ハイブリッド２５ａ２、２５ｂ２、２５ｃ２とハイブリッド２６ａ２、２６ｂ２、２６ｃ２間に並列に接続されるそれぞれ２つずつのＢＰＦ２７ａ２、２７ｂ２、２７ｃ２とを有している。フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃもＢＬＣを用いたフィルタバンクで構成されている。ここで、フィルタ２２ａのＢＰＦ２７ａ２はバンドｆ２の通過帯域が設定され、フィルタ２２ｂのＢＰＦ２７ｂ２はバンドｆ４の通過帯域が設定され、フィルタ２２ｃのＢＰＦ２７ｃ２バンドｆ６の通過帯域が与えられている。

【0054】

フィルタ２２ａは、入力側のハイブリッド２５ａ２から入力する被測定信号をＢＰＦ２７ａ２に入力し、該ＢＰＦ２７ａ２が、バンドｆ２の周波数成分を通過させて出力側のハイブリッド２６ａ２から周波数変換部へと出力する一方で、それ以外の周波数成分を入力側のハイブリッド２５ａ２を経由して次段のフィルタ２２ｂの入力側のハイブリッド２５ｂ２へ入力させるようになっている。

【0055】

フィルタ２２ｂは、入力側のハイブリッド２５ｂ２から入力する周波数成分をＢＰＦ２７ｂ２に入力し、該ＢＰＦ２７ｂ２が、バンドｆ４の周波数成分を通過させて出力側のハイブリッド２６ｂ２から周波数変換部へと出力する一方で、それ以外の周波数成分を入力側のハイブリッド２５ｃ２を経由して次段のフィルタ２２ｃの入力側のハイブリッド２５ｃ２へと入力させるようになっている。

【0056】

フィルタ２２ｃは、入力側のハイブリッド２５ｃ２から入力する周波数成分をＢＰＦ２７ｃ２に入力し、該ＢＰＦ２７ｃ２が、バンドｆ６の周波数成分を通過させて出力側のハイブリッド２６ｃ２から周波数変換部へと出力する一方で、バンドｆ８の周波数成分を入力側のハイブリッド２５ｃ２を経由したうえで周波数変換部へと出力させるようになっている。

【0057】

このように、フィルタバンク回路１０Ａは、第１のフィルタ群Ｇ１を構成するフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃと、第２のフィルタ群Ｇ２を構成するフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃが、切替スイッチ２０の切替制御によって、切替スイッチ２０の入力部２０ａに入力する被測定信号からバンドｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７の各周波数成分と、バンドｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８の各周波数成分を、それぞれのグループごとに抽出して周波数変換部（図４の周波数変換部１００参照）向けに出力できるようになっている。

【0058】

次に、第１のフィルタ群Ｇ１を構成するフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、及び第２のフィルタ群Ｇ２を構成するフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃのフィルタ特性について説明する。図２は、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａにおける２グループ（フィルタ群Ｇ１、Ｇ２）に分けられたフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、及びフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの通過帯域を示す図であり、（ａ）は、第１のフィルタ群Ｇ１を構成する各フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃの通過帯域、（ｂ）は、第２のフィルタ群Ｇ２を構成する各フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの通過帯域、（ｃ）は第１のフィルタ群Ｇ１と第２のフィルタ群Ｇ２の双方によってカバーされる通過帯域をそれぞれ示している。

【0059】

図２（ａ）に示すように、第１のフィルタ群Ｇ１を構成するフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｃ＋１は、互いにオーバーラップしない隣り合う周波数帯（バンド）ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７を通過させるフィルタ特性（通過帯域）を有している。第２のフィルタ群Ｇ２を構成するフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｃ＋１は、図２（ｂ）に示すように、互いにオーバーラップしない隣り合う周波数帯ｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８を通過させる通過帯域を有している。ここで、フィルタ２１ｃ＋１は、便宜的に、それぞれ、図１におけるフィルタ２１ｃのバンドｆ７の成分を通過させるフィルタ部分を指し、同じく、フィルタ２２ｃ＋１は、フィルタ２２ｃのバンドｆ８の成分を通過させるフィルタ部分を指すものとする。

【0060】

図２（ａ）、（ｂ）において、上記各フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｃ＋１、及び上記各フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｃ＋１が通過させ得る周波数帯域（バンド）ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７、及びｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８は、例えば、それぞれのバンドの中心周波数を挟んで周波数が高い側と低い側の両方にそれぞれ均等な帯域幅を有するものである。

【0061】

また、第１のフィルタ群Ｇ１を構成するフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｃ＋１の通過帯域、及び第２のフィルタ群Ｇ２を構成するフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｃ＋１の通過帯域を並べて示すと図２（ｃ）のようになる。

【0062】

図２（ｃ）に示すように、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａでは、第１のフィルタ群Ｇ１の各フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃと、第２のフィルタ群Ｇ２の各フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃとの間において、フィルタ２１ａとフィルタ２２ａ、フィルタ２２ａとフィルタ２１ｂ、フィルタ２１ｂとフィルタ２２ｂ、フィルタ２２ｂとフィルタ２１ｃ、フィルタ２１ｃとフィルタ２２ｃ、フィルタ２２ｃとフィルタ２１ｃ＋１、フィルタ２１ｃ＋１とフィルタ２２ｃ＋１とは、それぞれが互いにオーバーラップし合った通過帯域（オーバーラップ域）ｏｌ１、ｏｌ２、ｏｌ３、ｏｌ４、ｏｌ５、ｏｌ６、ｏｌ７、...を持つように通過帯域が設定されている。

【0063】

ここで、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２を１段目グループ、２段目グループとし、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２内でのフィルタ２１、２２の並び順を、図３の左側から順番に１番目～４番目とすると、１段目グループの１番目のフィルタ２１ａと２段目グループの１番目のフィルタ２２ａ、２段目グループの１番目のフィルタ２２ａと１段目グループの２番目のフィルタ２１ｂ、１段目グループの２番目のフィルタ２１ｂと２段目グループの２番目のフィルタ２２ｂ、２段目グループの２番目のフィルタ２２ｂと１段目グループの３番目のフィルタ２１ｃ、１段目グループの３番目のフィルタ２１ｃと２段目グループの３番目のフィルタ２２ｃ、２段目グループの３番目のフィルタ２２ｃと１段目グループの４番目のフィルタ２１ｃ＋１、１段目グループの４番目のフィルタ２１ｃ＋１と２段目グループの４番目のフィルタ２２ｃ＋１とは、それぞれの通過帯域ｏｌ１、ｏｌ２、ｏｌ３、ｏｌ４、ｏｌ５、ｏｌ６、ｏｌ７が互いにオーバーラップしている構成を有している。

【0064】

下記の表１には、図２（ａ）、（ｂ）について説明したフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｃ＋１、及びフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｃ＋１の通過帯域を含む仕様の一例を示している。また、図２（ｃ）について説明した各フィルタ２１ａ、２２ａ、２１ｂ、２２ｂ、２１ｃ、２２ｃ、２１ｃ＋１、２２ｃ＋１の間のオーバーラップする帯域に関する仕様の例を下記の表２に示している。

【表1】

【表2】

【0065】

図２に示す第１のフィルタ群Ｇ１、第２のフィルタ群Ｇ２を構成する各フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｃ＋１、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｃ＋１の周波数特性の具体的な例を図３に示している。図３においては、２５５ＧＨｚから３２５ＧＨｚまでを８つの帯域に分割し、これら８の帯域を、順に、第１のフィルタ群Ｇ１のフィルタ２１ａ、第２のフィルタ群Ｇ２のフィルタ２２ａ、第１のフィルタ群Ｇ１のフィルタ２１ｂ、第２のフィルタ群Ｇ２のフィルタ２２ｂ、第１のフィルタ群Ｇ１のフィルタ２１ｃ、第２のフィルタ群Ｇ２のフィルタ２２ｃ、第１のフィルタ群Ｇ１のフィルタ２１ｃ＋１、第２のフィルタ群Ｇ２のフィルタ２２ｃ＋１に割り当てたときの通過特性を例示している。

【0066】

図３に示すように、フィルタ２１ａは、例えば、２５３－２６４ＧＨｚの通過帯域を有し、中心周波数が２５８ＧＨｚであり、フィルタ２２ａとは、例えば、２６０―２６４ＧＨｚの周波数帯でオーバーラップしている。フィルタ２２ａは、例えば、２６０－２７２ＧＨｚの通過帯域を有し、中心周波数が２６７ＧＨｚであり、フィルタ２１ａとは上述した条件でオーバーラップし、フィルタ２１ｂとは、例えば、２６８―２７２ＧＨｚの周波数帯でオーバーラップしている。フィルタ２１ｂは、例えば、２６８－２８１ＧＨｚの通過帯域を有し、中心周波数が２７４ＧＨｚであり、フィルタ２２ａとは上述した条件でオーバーラップし、フィルタ２２ｂとは、例えば、２７６―２８１ＧＨｚの周波数帯でオーバーラップしている。フィルタ２２ｂは、例えば、２７６－２８８ＧＨｚの通過帯域を有し、中心周波数が２８２ＧＨｚであり、フィルタ２１ｂとは上述した条件でオーバーラップし、フィルタ２１ｃとは、例えば、２８５―２８８ＧＨｚの周波数帯でオーバーラップしている。

【0067】

また、フィルタ２１ｃは、例えば、２８５－２９５ＧＨｚの通過帯域を有し、中心周波数が２９０ＧＨｚであり、フィルタ２２ｂとは上述した条件でオーバーラップし、フィルタ２２ｃとは、例えば、２９２―２９５ＧＨｚの周波数帯でオーバーラップしている。フィルタ２２ｃは、２９２－３０５ＧＨｚの通過帯域を有し、中心周波数が２９８ＧＨｚであり、フィルタ２１ｃとは上述した条件でオーバーラップし、フィルタ２１ｃ＋１とは、例えば、３００―３０５ＧＨｚの周波数帯でオーバーラップしている。フィルタ２１ｃ＋１は、例えば、３００－３１２ＧＨｚの通過帯域を有し、中心周波数が３０６ＧＨｚであり、フィルタ２２ｃとは上述した条件でオーバーラップし、フィルタ２２ｃ＋１とは、例えば、３０８―３１３ＧＨｚの周波数帯でオーバーラップしている。フィルタ２２ｃ＋１は、３０８を超える通過帯域を有し、中心周波数が３２０ＧＨｚであり、フィルタ２１ｃ＋１とは上述した条件でオーバーラップしている。

【0068】

図３に示す通過帯域特性を有する第１のフィルタ群Ｇ１を構成するフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｃ＋１と、第２のフィルタ群Ｇ２を構成するフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｃ＋１を備えるフィルタバンク回路１０Ａの構成によれば、切替スイッチ２０を切替制御することによって、図２（ｃ）に示すように、第１のフィルタ群Ｇ１を構成するフィルタ２１ａの通過帯域から第２のフィルタ群Ｇ２を構成するフィルタ２２ｃ＋１の通過帯域までの間の周波数帯域を隣り合うバンドｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８を互いにオーバーラップさせながらこれら全周波数帯を対象とする測定をカバーすることが可能であり、例えば、ミリ波帯を対象にスペクトラム特性を測定できない周波数帯域をなくすことができる。

【0069】

（フィルタバンク回路１０Ａを用いるスペクトラムアナライザ１）
図４は、上述したフィルタバンク回路１０Ａを用いるスペクトラムアナライザ１の一般的構成を示す図である。スペクトラムアナライザ１としては、ミリ波帯の信号解析機能を有するものを想定している。

【0070】

このスペクトラムアナライザ１は、周波数変換部１００、検波器１２０、制御部１５０、操作部１６０、表示部１６１を有するとともに、周波数変換部１００の前段に上述したフィルタバンク回路１０Ａを備えている。

【0071】

周波数変換部１００は、ミキサ１１１、ローカル信号発生器１１２、フィルタ１１３を具備して構成される。

【0072】

ミキサ１１１は、フィルタバンク回路１０Ａから出力されるスプリアス波が抑制された各周波数成分の信号（ＲＦ周波数）と、ローカル信号発生器１１２から入力されるローカル信号とを混合することにより、被測定信号をＲＦ周波数から中間周波数の信号（ＩＦ周波数）に変換して出力する周波数変換手段としての機能部である。

【0073】

ローカル信号発生器１１２は、局部発振信号源９から入力するローカル信号（基準信号）に基づき、ミキサ１１１に送出するためのローカル信号を発生する。

【0074】

フィルタ１１３は、ミキサ１１１によって周波数変換されたＩＦ信号を入力し、入力されたＩＦ信号の予め設定されたある帯域の周波数成分の信号のみを通過させ、検波器１２０へと入力させるフィルタ機能部である。

【0075】

検波器１２０は、フィルタ１１３を通過して入力するぞれぞれの帯域の信号（ＩＦ）の強度を検波する処理回路である。

【0076】

制御部１５０は、フィルタバンク回路１０Ａを含むスペクトラムアナライザ１全体を統括的に制御する制御機能に加え、フィルタ切替制御部１５１、周波数掃引制御部１５２、スペクトラムデータ取得部１５３を有している。

【0077】

フィルタ切替制御部１５１は、フィルタバンク回路１０Ａに設けられている、例えば、１極双投型の切替スイッチ２０（図１参照）を、１つの極（入力部）と２つの投（出力部）間の接続を電子的に切替制御するものである。フィルタ切替制御部１５１は、本発明の切替制御手段を構成する。

【0078】

周波数掃引制御部１５２は、局部発振信号源９から入力するローカル信号（基準信号）に基づき、ローカル信号発生器１１２がミキサ１１１に出力するローカル信号の周波数を指定された周波数範囲内で変化させる周波数掃引制御を実行する機能部である。周波数掃引制御部１５２は、本発明のローカル周波数設定手段を構成する。

【0079】

スペクトラムデータ取得部１５３は、検波器１２０で検波された解析対象周波数範囲内の所望の周波数帯の信号成分の強度を含むスペクトラムデータを取得し、表示部１６１に対する表示制御等を行う部分である。

【0080】

操作部１６０は、各種キー、スイッチ、ボタン等の入力手段を有し、被測定信号の測定等に関する各種設定を行う際にユーザにより操作される。表示部１６１は、例えば液晶表示器などで構成され、被測定信号の測定に関わる設定画面や測定結果などを表示する機能部である。

【0081】

図４に示すスペクトラムアナライザ１において、ミリ波帯の被測定信号（入力信号）は、フィルタバンク回路１０Ａを介して周波数変換部１００のミキサ１１１に与えられ、ローカル信号発生器１１２から出力されるローカル信号とミキシングされ、そのミキシング出力からフィルタ１１３により所定の中間（ＩＦ）周波数帯の信号が抽出される。ローカル信号の周波数は、制御部１５０の周波数掃引制御部１５２により所望の解析対象周波数範囲に対応して掃引可変され、その所望の解析対象周波数範囲の信号成分が時間経過にともなって中間周波数帯の信号として抽出されてその強度が検波器１２０で検出される。なお、ここでは説明を容易にするために、周波数変換部１００の周波数変換処理（ヘテロダイン変換）を１回だけ行なう例を示しているが、ミリ波帯のような高い周波数の信号を正確に解析する場合には、周波数変換処理を複数回行なってデジタル処理が可能な中間周波数帯に変換することになる。

【0082】

制御部１５０において、スペクトラムデータ取得部１５３は、例えば、操作部１６０によって設定される解析対象周波数に応じて、検波器１２０により解析対象周波数毎に検出される信号強度をスペクトラムデータとして記憶し、これを表示部１６１に表示させる。

【0083】

このとき、フィルタ切替制御部１５１は、解析対象周波数に応じて、フィルタバンク回路１０Ａ内の切替スイッチ２０を切替制御し、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２を、解析対象周波数が含まれる通過帯域を有するフィルタ２１、またはフィルタ２２が属するグループ側に切り替える切替制御を行う。

【0084】

また、周波数掃引制御部１５２は、フィルタ切替制御部１５１によるフィルタ群Ｇ１、Ｇ１の切替制御に合わせて、そのときに解析対象周波数に応じて選択されるフィルタ２１、またはフィルタ２２の通過帯域に対応する周波数の掃引制御を実施する。

【0085】

図４に示すスペクトラムアナライザ１の構成において、フロントエンド回路１０１の入力信号としての被測定信号（ＲＦ Ｉｎｐｕｔ）は、例えば、２５５～３１５ＧＨｚの周波数範囲の信号（ｆ_ＲＦ）であり、出力信号としての被測定信号（ＩＦ Ｏｕｔｐｕｔ）は、例えば、２３～３１ＧＨｚの周波数範囲の信号（ｆ_ＩＦ）である。すなわち、本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１は、例えば、携帯電話（５Ｇ、ＬＴＥ、ＸＧ－ＰＨＳ、Ｗ－ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭなど）や各種無線通信（ＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＧＰＳ、ＩＳＤＢＴなど）から受信した受信信号を入力信号（ＲＦ Ｉｎｐｕｔ）として取り込み、フロントエンド回路１０１内のフィルタバンク回路１０によりスプリアス波を抑制したうえで所望の各周波数成分のスペクトラム特性を測定することができるようになっている。

【0086】

図４において、制御部１５０は、スペクトラムアナライザ１本体の制御部であってもよく、或いは、ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等の機器を別付けにした構成としてもよい。

【0087】

このように構成されたスペクトラムアナライザ１では、フィルタ群Ｇ１とフィルタ群Ｇ２を、切替スイッチ２０を制御して電子的に切り替えるため、機械式に切り替える構成に対して、切り替え時間が短く、切替デバイスとしての寿命も長い。その際、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２を構成する複数のフィルタ２１、２２が、グループ内では通過帯域のオーバーラップはなく、グループ間でオーバーラップの関係にある通過帯域を有しているため、帯域間のガードバンドを保ちつつ、複数のグループのフィルタ群（Ｇと略称する）を切り替えて用いることにより、異なるグループのフィルタ群Ｇの各フィルタの通過帯域間のオーバーラップを維持することができる。これにより、可動部を有しない複数のフィルタ群Ｇを用い、機械式で切り替えるフィルタバンクのように長い切り替え時間や煩雑な切替制御を必要とすることなく、全ての帯域の円滑なスペクトラム測定に対応可能となる。

【0088】

スペクトラムアナライザ１の構成についてさらに詳しく説明する。図５は、図４に示したフィルタバンク回路１０Ａを用いるスペクトラムアナライザ１の構成のうち、特に、ローカル信号供給経路を加味したフィルタバンク回路１０Ａの要部構成を示している。

【0089】

フロントエンド回路１０１内にフィルタバンク回路１０Ａを備えるスペクトラムアナライザ１（図４参照）では、前述した通り、フィルタバンク回路１０Ａにて第１のフィルタ群Ｇ１の各フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、または第２のフィルタ群Ｇ２の各フィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを通過した周波数成分は、その後、ミキサ１１１に入力されてＩＦ周波数へと周波数変換される。

【0090】

この周波数変換に対応するため、本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１では、例えば、図５に示すように、フィルタバンク回路１０Ａに付随して設けられる、１個のローカル信号発生器１１２と、フィルタバンク回路１０Ａを通過するバンドｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８にそれぞれ対応するミキサ１１１－１、１１１－２、１１１‐３、１１１－４、１１１－５、１１１－６、１１１－７、１１１－８を備えている。スペクトラムアナライザ１では、信号測定時、フィルタバンク回路１０Ａにおいて、第１のフィルタ群Ｇ１、または第２のフィルタ群Ｇ２を通過した周波数成分と、その通過した周波数成分に応じてローカル信号発生器１１２で生成したローカル信号を、それぞれ、ミキサ１１１－１、１１１－２、１１１‐３、１１１－４、１１１－５、１１１－６、１１１－７、１１１－８で混合し、中間周波数に変換した被測定信号として後段の検波器１２０へと送出する。

【0091】

その際、フィルタ切替制御部１５１は、フィルタバンク回路１０Ａの切替スイッチ２０の切替制御を行い、周波数掃引制御部１５２は、第１のフィルタ群Ｇ１、または第２のフィルタ群Ｇ２を通過した周波数成分に対応するローカル周波数をローカル信号発生器１１２から発生させるため周波数掃引制御を実施する。

【0092】

図６は、本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１の信号測定時におけるフィルタバンク回路１０Ａの動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は切替スイッチ２０の切替動作（「ＳＰＤＴ ＳＷ制御」）を示し、（ｂ）はローカル信号発生器１１２に対するローカル信号の設定動作（「ＬＯ周波数設定」）を示している。図６（ａ）に示すように、切替スイッチ２０の切替制御について、フィルタ切替制御部１５０は、点線の縦線で示すタイミングで第１のフィルタ群Ｇ１（ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７ルート）から第２のフィルタ群Ｇ２（ｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８ルート）への切り替えと、第２のフィルタ群Ｇ２から第１のフィルタ群Ｇ１への切り替えとを交互に実施する。制御部１５０は、第１のフィルタ群Ｇ１と第２のフィルタ群Ｇ２とが交互に切り替わるのに合わせて、周波数掃引制御部１５２が信号発生器１１２に対してローカル信号を設定（「ＬＯ設定」）し、次いでその設定に基づく周波数の測定（「ｆ１測定」等）を実施するというパターンを、例えば、バンドｆ１、ｆ２、ｆ３、...の順番に繰り返し実施するように制御する。

【0093】

図６（ａ）に示す動作タイミングに基づく測定動作制御をローカル信号発生器１１２に対するローカル信号の設定動作の観点から見ると、図６（ｂ）に示すようになる。この場合、ローカル信号発生器１１２が一つであるため、ローカル周波数を設定（「ＬＯ設定」）し、引き続きバンドｆ１を測定（「ｆ１測定」）し、次いでローカル周波数を設定（「ＬＯ設定」）し、引き続きバンドｆ２を測定（「ｆ２測定」）する動作を所望の周波数について順番（例えば、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、...の順）に実施する動作タイミングとなる。

【0094】

図６に示す「ＳＰＤＴ ＳＷ制御」、及び「ＬＯ周波数設定」の制御により、ＬＯ設定後に対応する周波数に関する測定を行うという動作の繰り返しにはなるが、ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７ルート、及びｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８ルートの各ルート内では通過帯域のオーバーラップは起こらず、ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７ルートとｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８ルート間で通過帯域のオーバーラップを維持した測定が可能となる。

【0095】

以上に述べた、切替スイッチ２０の切替制御（図６（ａ）参照）、及びＬＯ周波数設定制御（図６（ｂ）参照）の流れを踏まえ、次に、本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１における信号測定制御動作を図７に示すフローチャートを参照して説明する。

【0096】

この例において、スペクトラムアナライザ１は、例えば、ミリ波帯（２５５から３１５ＧＨｚ帯）の被測定信号を入力し、その被測定信号から、フィルタバンク回路１０Ａにて、予め設定した所望の周波数帯、例えば、バンドｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８の信号をフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃにより抽出し、その抽出した周波数成分をＩＦ周波数に変換した後に検波器１２０に入力し、周波数スペクトラムを測定し、その測定結果を表示部１６１に表示する測定動作を行うものとする。

【0097】

上記測定動作を行うために、ユーザは、例えば、操作部１６０において、スペクトラムアナライザ１の掃引周波数範囲（解析対象周波数範囲）を設定する操作を行う（ステップＳ１）。ここで設定するパラメータとしては、例えば、中心周波数と掃引周波数スパン、スタート周波数とストップ周波数、スタート周波数と掃引周波数スパンなどが挙げられる。

【0098】

次いで、制御部１５０は、ステップＳ１で設定された掃引周波数範囲から、選択されるべきフィルタ（この例においては、フィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ（以下、フィルタ２１という）、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ：以下、フィルタ２２という）とＬＯ設定（ローカル周波数の設定条件）を算出する（ステップＳ２）。ここで、選択されるフィルタが複数の場合、それぞれのフィルタ２１、２２に応じたＬＯ設定を算出する。

【0099】

引き続き、制御部１５０は、選択されるフィルタ２１、またはフィルタ２２が単数であるか、或いは複数であるか判定する（ステップＳ３）。

【0100】

ここで、選択されるフィルタ２１、またはフィルタ２２が単数であると判定された場合（ステップＳ３で「単数」）、制御部１５０は、そのフィルタ２１、またはフィルタ２２の経路に対応した切替スイッチ２０の経路を設定するとともに、ローカル周波数（ＬＯ周波数）の設定を行う（ステップＳ４１）。

【0101】

次いで、制御部１５０では、フィルタ切替制御部１５０がステップＳ４１での経路設定に基づいて切替スイッチ２０を第１のフィルタ群Ｇ１と第２のフィルタ群Ｇ２との間での切替制御を実施し、それに合わせて周波数掃引制御部１５２がステップＳ４１でのＬＯ設定に基づいてローカル信号発生器１１２に対する周波数掃引の制御を行いながら、当該フィルタ２１、またはフィルタ２２での測定を実施する（ステップＳ４２）。選択されるフィルタ２１、またはフィルタ２２が単数である場合、以上の測定動作を終了し、ステップＳ１０の連続測定か否かの判断を行い、連続測定でなければ終了する。

【0102】

これに対し、選択されるフィルタ２１、２２が複数であると判定された場合（ステップＳ３で「複数」）、制御部１５０ではステップＳ４以降の処理を行う。まず、制御部１５０は、最初に選択されるフィルタ（例えば、フィルタ２１）に対応したＬＯ周波数の設定をローカル信号発生器１１２に対して行う（ステップＳ４）。

【0103】

次いで、制御部１５０は、最初に選択されるフィルタ２１に対応した切替スイッチ２０の経路設定を行い、最初に選択されるフィルタ２１での測定を行う（ステップＳ５）。

【0104】

その後、制御部１５０は、ステップＳ５で測定が終了するのを待って、２番目に選択されるフィルタ２２に対応したＬＯ周波数の設定をローカル信号発生器１１２に対して行う（ステップＳ６）。

【0105】

引き続き、制御部１５０は、２番目に選択されるフィルタ２２に対応した切替スイッチ２０の経路設定を行い、２番目に選択されるフィルタ２２での測定を行う（ステップＳ７）。

【0106】

ステップＳ７での測定が終わると、制御部１５０は、次に選択されるフィルタ２１があるか否かをチェックする（ステップＳ８）。

【0107】

ここで、次に選択されるフィルタ２１、２２がないと判定された場合（ステップＳ８でＮＯ）、制御部１５０は、ステップＳ１０へと処理を進める。

【0108】

これに対し、次に選択されるフィルタ２１、２２、...があると判定された場合（ステップＳ８でＹＥＳ）、制御部１５０は、次に選択されるフィルタ２１、２２、...がなくなるまで上記ステップＳ６、Ｓ７に相当する処理（２番目をｎ番目と読み替えて実施する処理）を次に選択されるフィルタ２１、２２、...に対応して繰り返し実施する（ステップＳ９）。そして、この繰り返し実施する処理の間に次に選択されるフィルタ２１、２２、...がないと判定された場合（ステップＳ８でＮＯ）、制御部１５０は、ステップＳ１０へと処理を進める。

【0109】

ステップＳ１０において、制御部１５０は、連続測定が設定されているかどうかをチェックする。ここで、連続測定が設定されている場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）には、ステップＳ３に戻って、当該ステップＳ３以降の処理を続行する。一方、連続測定が設定されていない場合（ステップＳ１０でＮＯ）には、制御部１５０は、上述した一連の測定動作制御を終了する。

【0110】

図７に示す一連の測定動作において、最初に選択されるフィルタ２１（ステップＳ５）、２番目に選択されるフィルタ２２（ステップＳ７）、次に選択されるフィルタ２１並びにその後に順次選択されるフィルタ２２、２１（ステップＳ９７）は、例えば、図２（ｃ）に示すように、それぞれ、１段目グループの１番目のフィルタ２１ａ、２段目グループの１番目のフィルタ２２ａ、１段目グループの２番目のフィルタ２１ｂ、２段目グループの２番目のフィルタ２２ｂ、１段目グループの３番目のフィルタ２１ｃ、２段目グループの３番目のフィルタ２２ｃ、１段目グループの４番目のフィルタ２１ｃ＋１、２段目グループの４番目のフィルタ２２ｃ＋１、...となる。

【0111】

このように、本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１は、機械式で切り替えるフィルタバンク（図１７参照）を用いることなく、切替スイッチ２０を電子的に切替制御することにより、オーバーラップしない帯域を生じさせない信号測定を短時間かつ高精度で実現でき、ミリ波帯の測定等、広帯域化に対応できるようになる。

【0112】

（変形例１）
本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１の変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂのローカル信号供給経路要部を含む構成を図８に示している。図８において、図５に示すフィルタバンク回路１０Ａの各部と同様の部分には同一の符号を付している。図８に示すように、変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂは、第１のフィルタ群Ｇ１に対応するローカル信号発生器（ＬＯ１）１１２－１と、第２のフィルタ群Ｇ２に対応するローカル信号発生器（ＬＯ２）１１２－２の２つが設けられている。それ以外の構成は、前述した第１の実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａと同等である。変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂを駆動制御するために、制御部１５０（図４参照）における周波数掃引制御部１５２は、フィルタバンク回路１０Ｂ内に設けられるローカル信号発生器１１２―１、及びローカル信号発生器１１２―２に対する周波数掃引制御を個別に実施できる機能構成を有している。

【0113】

図９は、変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂを採用したスペクトラムアナライザ１の信号測定時におけるフィルタバンク回路１０Ｂの動作を示すタイミングチャートである。ここで、図９（ａ）は切替スイッチ２０の切替動作（「ＳＰＤＴ ＳＷ制御」）を示し、図９（ｂ）はローカル信号発生器１１２―１、１１２－２に対するローカル信号の設定動作（「ＬＯ１、ＬＯ２周波数設定」）を示している。

【0114】

図９（ａ）に示すように、切替スイッチ２０の切替制御について、周波数掃引制御部１５２は、２点鎖線の縦線で示すタイミングで第１のフィルタ群Ｇ１（ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７ルート）から第２のフィルタ群Ｇ２（ｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８ルート）への切り替えを行い、点線の縦線で示すタイミングで第２のフィルタ群Ｇ２（ｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８ルート）から第１のフィルタ群Ｇ１（ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７ルート）への切り替えを実施する。制御部１５０では、第１のフィルタ群Ｇ１と第２のフィルタ群Ｇ２とが交互に切り替わるのに合わせて、第１のフィルタ群Ｇ１内の所望のフィルタ２１を通過する周波数成分と、第２のフィルタ群Ｇ１内の所望のフィルタ２２を通過する周波数成分とを交互（例えば、バンドｆ１、ｆ２、ｆ３、...の順番）に測定するように制御する。

【0115】

図９（ａ）に示す動作タイミングに基づく測定動作制御をローカル信号発生器１１２―１、１１２－２に対するローカル周波数ＬＯ１、ＬＯ２の設定動作の観点から見ると、図９（ｂ）に示すようになる。この場合、２つのローカル信号発生器１１２―１、１１２－２が存在するため、第１のフィルタ群Ｇ１内のｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７ルートに対応する各周波数成分の測定中に、第２のフィルタ群Ｇ２内のｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８ルートに対応するＬＯ２をローカル信号発生器１１２－２で設定し、第２のフィルタ群Ｇ２内のｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８ルートに対応する各周波数成分の測定中に、第１のフィルタ群Ｇ１内のｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７ルートに対応するＬＯ１をローカル信号発生器１１２―１で設定する制御が行われる。

【0116】

図９に示す「ＳＰＤＴ ＳＷ制御」、及び「ＬＯ１、ＬＯ２周波数設定」の制御により、第１のフィルタ群Ｇ１内の例えばバンドｆ１の測定と第２のフィルタ群Ｇ２内の例えばバンドｆ２の測定との間には、ＬＯ１若しくはＬＯ２の設定が介在せず、図６に示した１つのローカル信号発生器１１２を用いる場合に比べて、ルートが異なる周波数測定の間にＬＯ１またはＬＯ２を設定するための時間が介在しない。これにより、変形例２に係るフィルタバンク回路１０Ｂを用いるスペクトラムアナライザ１の構成にあっては、測定に寄与しないＬＯ設定に関する無駄な待ち時間をなくし、図６に示した構成例に比べてより短時間で、ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７ルート、及びｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８ルートの個々のルート内では通過帯域のオーバーラップがなく、ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７ルートとｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８ルートの間の隣り合うもの同士の通過帯域をオーバーラップせしめた測定が実現できる。

【0117】

図９を参照して述べた「ＳＰＤＴ ＳＷ制御」、及び「ＬＯ１、ＬＯ２周波数設定」制御の流れを踏まえ、変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂを採用するスペクトラムアナライザ１における信号測定制御動作を図１０に示すフローチャートを参照して説明する。図１０において、図７に示すフィルタバンク回路１０Ａを採用するスペクトラムアナライザ１における信号測定制御動作と同様の処理ステップには同様の符号を付している。

【0118】

図１０においては、図７に示す処理ステップと異なる処理ステップＳ４Ａ、Ｓ６Ａ、Ｓ４１Ａを主体に説明する。このスペクトラムアナライザ１では、ステップＳ３で選択されるフィルタ２１、またはフィルタ２２が単数であると判定された場合（ステップＳ３で「単数」）、制御部１５０は、そのフィルタの経路に対応した切替スイッチ２０の経路を設定するとともに、ローカル周波数（ＬＯ１またはＬＯ２）の設定を行う（ステップＳ４１Ａ）。

【0119】

次いで、制御部１５０では、フィルタ切替制御部１５１がステップＳ４１Ａでの経路設定に基づいて切替スイッチ２０を第１のフィルタ群Ｇ１と第２のフィルタ群Ｇ２との間での切替制御を実施し、それに合わせて周波数掃引制御部１５２がステップＳ４１ＡでのＬＯ（ＬＯ１またはＬＯ２）設定に基づいてローカル信号発生器１１２―１、またはローカル信号発生器１１２―２に対する周波数掃引の制御を行いながら、当該フィルタ２１、またはフィルタ２２での測定を実施する（ステップＳ４２）。

【0120】

これに対して、ステップＳ３で選択されるフィルタ２１、２２が複数であると判定された場合（ステップＳ３で「複数」）、制御部１５０は、ステップＳ４Ａ～Ｓ７の処理を行う。まず、制御部１５０は、最初に選択されるフィルタ２１、またはフィルタ２２に対応したＬＯ（ＬＯ１、またはＬＯ２）周波数の設定を、そのフィルタ２１、またはフィルタ２２に対応するローカル信号発生器１１２―１、またはローカル信号発生器１１２―２に対して実施する（ステップＳ４Ａ）。

【0121】

次いで、制御部１５０は、最初に選択されるフィルタ（例えば、フィルタ２１）に対応した切替スイッチ２０の経路設定を行い、最初に選択されるフィルタ２１での測定を行う（ステップＳ５）。

【0122】

制御部１５０は、ステップＳ５での測定の実行中、２番目に選択されるフィルタ２２に対応したＬＯ（ＬＯ２）周波数の設定を、ステップＳ４Ａと同様、そのフィルタ２２に対応するローカル信号発生器１１２－２に対して行う（ステップＳ６Ａ）。

【0123】

引き続き、制御部１５０は、２番目に選択されるフィルタ２２に対応した切替スイッチ２０の経路設定を行い、２番目に選択されるフィルタ２２での測定を行う（ステップＳ７）。

【0124】

その後、ステップＳ８で次に選択されるフィルタ２１、２２、...があると判定されると（ステップＳ８でＹＥＳ）、制御部１５０は、２番目をｎ番目と読み替えて、次に選択されるフィルタ２１、２２、...がなくなるまで上記ステップＳ６Ａ、Ｓ７を繰り返し実施する（ステップＳ９）。２番目からｎ番目までのフィルタによる測定期間においても、制御部１５０は、次に選択されるフィルタ２１、２２、...に対応するローカル信号発生器１１２―１またはローカル信号発生器１１２―２に対するＬＯ（ＬＯ１、ＬＯ２、...）周波数の設定と、当該選択されるフィルタ２１、２２、...での測定と、当該フィルタ２１、２２、...での測定中に、さらに次に選択されるフィルタ２２、２１...に対応したＬＯ（ＬＯ２、ＬＯ１、...）周波数の設定を継続して実施する。

【0125】

図１０に示す信号測定動作により、スペクトラムアナライザ１では、第１のフィルタ群Ｇ１と第２のフィルタ群Ｇ２のどちらか一方が測定している間にもう一方のＬＯ周波数設定を行い、次の通過帯域の測定が始まる時には既にＬＯ周波数設定が完了している（図９参照）ため、ＬＯ周波数設定完了までの待ち時間が無く、すぐに測定を開始できる。この信号測定動作によれば、切替スイッチ２０の切替制御に際し、ＬＯ周波数設定完了待ちを考慮する必要もない。

【0126】

（変形例２）
本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１の変形例２に係るフィルタバンク回路１０Ｃの構成を図１１に示している。図１１に示すように、変形例２に係るフィルタバンク回路１０Ｃは、単極三投型の切替スイッチ２０－１を備え、この切替スイッチ２０－１を、入力部２０ａを出力部２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのいずれかに切り替えるように切替制御することにより、入力部２０ａからの入力信号を、第１のフィルタ群Ｇ１、または第２のフィルタ群Ｇ２、若しくは第３のフィルタ群Ｇ３のいずれかへと選択的に供給可能な構成を有している。

【0127】

変形例２に係るフィルタバンク回路１０Ｃにおいて、第１のフィルタ群Ｇ１、第２のフィルタ群Ｇ２、第３のフィルタ群Ｇ３のうち、第１のフィルタ群Ｇ１は、互いにオーバーラップしないバンドｆ１、ｆ４、ｆ７、ｆ１０をそれぞれ通過帯域とするフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを有している。第２のフィルタ群Ｇ２は、互いにオーバーラップしないバンドｆ２、ｆ５、ｆ８、ｆ１１をそれぞれ通過帯域とするフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを有し、第３のフィルタ群Ｇ３は、互いにオーバーラップしないバンドｆ３、ｆ６、ｆ９、ｆ１２をそれぞれ通過帯域とするフィルタ２３ａ、２３ｂ、２３ｃを有している。

【0128】

第１のフィルタ群Ｇ１を構成するフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、第２のフィルタ群Ｇ２を構成するフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、第３のフィルタ群Ｇ３を構成するフィルタ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ（以下、フィルタ２３ということもある）は、上述した実施形態のもの（図１、図５参照）と同様、それぞれ、入力側の各ハイブリッド２５ａ１、２５ｂ１、２５ｃ１と出力側の各ハイブリッド２６ａ１、２６ｂ１、２６ｃ１との間にそれぞれ２つずつのＢＰＦ２７ａ１、２７ｂ１、２７ｃ１を配置したＢＬＣフィルタバンク、入力側の各ハイブリッド２５ａ２、２５ｂ２、２５ｃ２と出力側の各ハイブリッド２６ａ２、２６ｂ２、２６ｃ２との間にそれぞれ２つずつのＢＰＦ２７ａ２、２７ｂ２、２７ｃ２を配置したＢＬＣフィルタバンク、入力側の各ハイブリッド２５ａ３、２５ｂ３、２５ｃ３と出力側の各ハイブリッド２６ａ３、２６ｂ３、２６ｃ３との間にそれぞれ２つずつのＢＰＦ２７ａ３、２７ｂ３、２７ｃ３を配置したＢＬＣフィルタバンクにより構成されている。ここで、各フィルタ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を構成するフィルタ２１、２２、２３は任意の数とすることができる。

【0129】

第１のフィルタ群Ｇ１を構成するフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、第２のフィルタ群Ｇ２を構成するフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、第３のフィルタ群Ｇ３を構成するフィルタ２３ａ、２３ｂ、２３ｃのそれぞれの通過帯域（バンドｆ１、ｆ４、ｆ７、ｆ１０、バンドｆ２、ｆ５、ｆ８、ｆ１１、及びバンドｆ３、ｆ６、ｆ９、ｆ１２）については、図１１の切替スイッチ２０－１の入力側に示すように、バンドｆ１からバンドｆ１２の順番で、隣り合う通過帯域（バンド）がオーバーラップする設定となっている。

【0130】

ここで、フィルタ群Ｇのグループ分けについて説明する。上述した実施形態、変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ａ、１０Ｂについて言及すると、フィルタ群Ｇのグループ分けについては、フィルタ２１間、フィルタ２２間のオーバーラップが大きい場合、２つのフィルタ群Ｇ１、Ｇ２とするグループ分け（２分割）では十分にガードバンドが得られないことがある。ガードバンドを増やす要求に対しては、２分割よりも変形例２のように３つのフィルタ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３とする３分割の方がより優位であるといえる。特に、シグナルアナライザに本発明を適用した場合、解析する信号が広帯域になるとこのオーバーラップ帯域も大きくなる。そのためガードバンドが得られなくなる場合は分割数を増やして対応することとなる。

【0131】

但し、本発明においてフィルタ群Ｇのグループ分けは、２分割、３分割に限られるものではなく、上述したように、分割数をさらに大きなｎ（ｎは３以上の整数）分割まで増やすと同時に、切り替える切替スイッチ２０として単極ｎ投型のスイッチ（ＳＰｎＴ ＳＷ）を採用した構成としてもよい。ＳＰｎＴ ＳＷでｎ分割のフィルタ群Ｇ１～Ｇｎに切り分けた構成によれば、各グループでの十分なガードバンドを得ることが可能になる。

【0132】

図１１に示す分割されたフィルタ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を有する変形例２に係るフィルタバンク回路１０Ｃにおいては、切替経路が２経路から３経路になる以外は、例えば、図１に示すフィルタバンク回路１０Ａと同様、図７に示すフローチャートに沿った測定動作制御によって運用することができる。変形例２に係るフィルタバンク回路１０Ｃの構成によれば、図１に示すフィルタバンク回路１０Ａに比べて、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３内のフィルタ２１、２２、２３間のガードバンドを確保し易いというメリットがある。

【0133】

（変形例３）
本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１において、フィルタ群Ｇ１～Ｇｎを構成する各フィルタ２１、２２、...は、例えば、図１に示すフィルタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、及びフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ等のように、ハイブリッドとしてブランチライン・カプラを用いたＢＬＣフィルタバンク構成に限定されるものではない。

【0134】

図１２は、本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１の変形例３に係るフィルタバンク回路１０Ｄの構成を示している。変形例３に係るフィルタバンク回路１０Ｄにおいて、切替スイッチ２０、ローカル信号発生器１１２―１、１１２－２、ミキサ１１１－１、１１１－２、１１１‐３、１１１－４、１１１－５、１１１－６、１１１－７、１１１－８は、それぞれ、変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂ（図８参照）と同等のものである。

【0135】

変形例３に係るフィルタバンク回路１０Ｄにおいて、第１のフィルタ群Ｇ１は、フィルタ４１ａ、４１ｂ、４１ｃを有し、第２のフィルタ群Ｇ２は、フィルタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃを有している。フィルタ４１ａ、４１ｂ、４１ｃは、それぞれ、サーキュレータ４５ａ、４５ｂ、４５ｃと、ＢＰＦ４６ａ、４６ｂ、４６ｃを有している。また、フィルタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、それぞれ、サーキュレータ４５ｄ、４５ｅ、４５ｆと、ＢＰＦ４６ｄ、４６ｅ、４６ｆを有している。サーキュレータ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、及びサーキュレータ４５ｄ、４５ｅ、４５ｆは、それぞれ、被測定信号を入力する入力ポート（第１のポート）、被測定信号のうちの設定された通過帯域の信号を出力する出力ポート（第２のポート）、被測定信号のうちの設定された通過帯域以外の信号を次段へと転送する転送ポート（第３のポート）を有している。

【0136】

第１のフィルタ群Ｇ１を構成するＢＰＦ４６ａ、４６ｂ、４６ｃは、互いにオーバーラップしない隣り合うバンドｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７を通過帯域とする組み合わせで設けられ、第２のフィルタ群Ｇ２を構成するＢＰＦ４６ｄ、４６ｅ、４６ｆは、互いにオーバーラップしない隣り合うバンドｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８を通過帯域とする組み合わせで設けられている。また、第１のフィルタ群Ｇ１と第２のフィルタ群Ｇ２間において、バンドｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８は、隣り合うバンド同士がオーバーラップした領域を有する設定となっている。

【0137】

変形例３に係るフィルタバンク回路１０Ｄを備えるスペクトラムアナライザ１によれば、切替スイッチ２０を入力部２０ａが出力部２０ｂに接続されるように切り替えると、入力信号が第１のフィルタ群Ｇ１側に供給される。このとき、入力信号であるバンドｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７の信号成分のうち、バンドｆ１の信号成分はサーキュレータ４５ａ、ＢＰＦ４６ａを通ってミキサ１１１－１に供給される。バンドｆ３の信号成分はサーキュレータ４５ａからサーキュレータ４５ｂに入力し、その後、ＢＰＦ４６ｂを通ってミキサ１１１－２に供給される。バンドｆ５の信号成分はサーキュレータ４５ａ、４５ｂを経てサーキュレータ４５ｃに入力し、その後、ＢＰＦ４６ｃを通ってミキサ１１１－３に供給される。バンドｆ７の信号成分はサーキュレータ４５ａ、４５ｂを経てサーキュレータ４５ｃに入力し、その後、ＢＰＦ４６ｃを通ることなくミキサ１１１－４に供給される。

【0138】

また、切替スイッチ２０を入力部２０ａが出力部２０ｃに接続されるように切り替えると、入力信号が第２のフィルタ群Ｇ２側に供給される。このとき、入力信号であるバンドｆ２、ｆ４、ｆ６、ｆ８の信号成分のうち、バンドｆ２の信号成分はサーキュレータ４５ｄ、ＢＰＦ４６ｄを通ってミキサ１１１－５に供給される。バンドｆ４の信号成分はサーキュレータ４５ｄからサーキュレータ４５ｅに入力し、その後、ＢＰＦ４６ｅを通ってミキサ１１１－６に供給される。バンドｆ６の信号成分はサーキュレータ４５ｄ、４５ｅを経てサーキュレータ４５ｆに入力し、その後、ＢＰＦ４６ｆを通ってミキサ１１１－７に供給される。バンドｆ８の信号成分はサーキュレータ４５ｄ、４５ｅを経てサーキュレータ４５ｆに入力し、その後、ＢＰＦ４６ｆを通ることなくミキサ１１１－８に供給される。

【0139】

このとき、スペクトラムアナライザ１は、制御部１５０によって、例えば、図１０に示すフローチャートに沿った切替スイッチ２０の切替制御と、ローカル信号発生器１１２‐１、１１２－２に対するＬＯ（ＬＯ１、ＬＯ２）周波数設定の制御を実施することにより、変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂを備えているときと同様、第１のフィルタ群Ｇ１と第２のフィルタ群Ｇ２のどちらか一方が測定している間にもう一方のＬＯ周波数設定を実施し、ＬＯ周波数設定完了までの待ち時間のない信号測定動作が可能となる。

【0140】

（他の変形例）
本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１に用いるフィルタバンク回路１０Ａの他の変形例としては、フィルタ群Ｇ１～Ｇｎを構成する各フィルタ２１、２２、...を、上述したＢＬＣフィルタバンクや、サーキュレータを用いる以外に、例えば、ＢＰＦ、低域通過フィルタ（Ｌｏｗ－Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：ＬＰＦ）、高域通過フィルタ（Ｈｉｇｈ－Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：ＨＰＦ）、帯域阻止フィルタ（Ｂａｎｄ－Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＥＦ）を単独、若しくは組み合わせて用いた構成としてもよい。

【0141】

具体例を挙げると、他の変形例に係るフィルタバンク回路１０は、フィルタ２１、２２、...が、当該フィルタ２１、２２、...に対応して設定された通過帯域の周波数成分を通過させるＢＰＦのみで構成されていてもよい。この構成によれば、フィルタ群Ｇ内の各フィルタ２１、２２、...を汎用のＢＰＦを用いて容易に実現でき、構造の単純化、低コスト化が期待できる。

【0142】

また、さらに別の変形例に係るフィルタバンク回路１０Ａは、フィルタ２１、２２、...が、当該フィルタ２１、２２、...に対応して設定された通過帯域より上の周波数帯の周波数成分を通過させるＨＰＦと、上記通過帯域より下の周波数帯の周波数成分を通過させるＬＰＦと、により構成されるものであってもよい。この構成によれば、フィルタ群Ｇ内の各フィルタ２１、２２、...を、汎用のＨＰＦ、ＬＰＦを用いて容易に実現でき、構造の単純化、低コスト化が図れる。

【0143】

その他、本実施形態においては、フィルタ群Ｇ１～Ｇｎ内では各フィルタ間のガードバンドが確保され、フィルタ群Ｇ１～Ｇｎの間で各フィルタの通過帯域のオーバーラップが維持されるという主旨を逸脱しない範囲内でのフィルタバンク回路１０の構成に関する種々の変形、或いは応用が可能である。

【0144】

上述したように、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）は、１つの入力部２０ａとｎ個（ｎは２以上の整数）の出力部２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、...間の切り替えを行う１極ｎ投型の切替スイッチ２０と、ｎ個の出力部２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、...にそれぞれ接続されるｎグループのフィルタ群Ｇ１、Ｇ２、...、Ｇｎと、を有し、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２、...、Ｇｎは、それぞれ、ｍ個（ｍは２以上の整数）フィルタ２１、２２、...を有し、フィルタ２１、２２、...は、それぞれ、グループ内では他のフィルタ２１、２２、...の通過帯域とはオーバーラップせず、グループ間では互いに他のグループのそれぞれのフィルタ２１、２２、...の通過帯域に対して所定帯域幅（ｏｌ１、ｏｌ２、...）でオーバーラップする通過帯域に設定されており、所定帯域幅は、被測定信号または試験用信号が欠落することのないよう、被測定信号または試験用信号が占有する帯域よりも広い帯域に設定された構成を有している。ここで、ｎ、ｍの数は任意に選べるものである。

【0145】

この構成により、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０は、複数のフィルタ群Ｇ（Ｇ１、Ｇ２、...）をグループごとに切り替えて用いることにより、フィルタ群Ｇ内の各フィルタ２１、２２の通過帯域間のガードバンドを保ちつつ、異なるグループのフィルタ群Ｇの各フィルタ２１、２２の通過帯域間のオーバーラップを維持することができる。これにより、可動部を有しないフィルタ群Ｇを用い、機械式で切り替えるフィルタバンク（図１７参照）のように長い切り替え時間や煩雑な切替制御を必要とすることなく、適切なオーバーラップ帯域をもって全ての帯域を対象とする被測定信号の測定、またはＤＵＴの試験への対応が可能となる。

【0146】

また、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０は、２５５～３１５ＧＨｚのミリ波帯の周波数成分を入力し、ｎグループごとにｍ個ずつのフィルタ２１、２２、...によって、ｎ×ｍ個の互いにオーバーラップした通過帯域に分けてミリ波帯の周波数成分を抽出する構成である。

【0147】

この構成により、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０は、ミリ波帯の被測定信号、または試験用信号を対象とする測定または試験できない帯域がなく、不要な電波が抑制された周波数成分を抽出するに際して、切替スイッチ２０の極めて容易かつ短時間の切替制御により対応可能となる。

【0148】

また、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａにおいて、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２を構成するフィルタ２１、２２は、当該フィルタ２１、２２に対応して設定された通過帯域の周波数成分を通過させるＢＬＣを用いたフィルタバンクで構成されている。

【0149】

これにより、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａは、ＢＬＣとＢＰＦを用いたフィルタバンクを採用することで、切替スイッチ２０の採用と相俟って、構造の単純化、低コスト化が図れる。

【0150】

また、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０において、フィルタ２１、２２は、当該フィルタ２１、２２に対応して設定された通過帯域の周波数成分を通過させるＢＰＦで構成されていてもよい。これにより、フィルタバンク回路１０では、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２内の各フィルタ２１、２２を、汎用のＢＰＦを用いて容易に実現でき、構造の単純化、低コスト化が図れる。

【0151】

また、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ｄにおいて、フィルタ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、入力ポート、出力ポート、転送ポートを有し、入力ポートから入力する周波数成分が当該段数に対応する周波数成分であるときには当該周波数成分を出力ポートへ出力し、周波数成分外の周波数成分であるときに転送ポートより次段の入力ポートへ入力するサーキュレータサーキュレータ４５ａ～４５ｆと、出力ポートに接続され、当該段数に応じた通過帯域が設定されるＢＰＦ４６ａ～４６ｆと、を有する構成である。これにより、フィルタバンク回路１０Ｄでは、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２内の各フィルタ２１、２２を、汎用のサーキュレータ、及びＢＰＦを用いて容易に実現でき、構造の単純化、低コスト化が図れる。

【0152】

また、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０において、フィルタ２１、２２は、ＨＰＦとＬＰＦとの組み合わせにより構成され、当該フィルタ２１、２２に対応して設定された通過帯域の周波数成分を通過させる構成としてもよい。これにより、フィルタバンク回路１０は、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２内の各フィルタ２１、２２を、汎用のＨＰＦ、及びＬＰＦを用いて容易に実現でき、構造の単純化、低コスト化が図れる。

【0153】

また、本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１は、ミリ波帯の被測定信号を、ローカル信号発生器１１２から出力されるローカル信号とともにミキサ１１１に与え、そのミキシング出力から所定の中間周波数帯の信号を抽出するフィルタ１１３とを有する周波数変換部１００と、中間周波数帯の信号を検波する検波器１２０とを有し、解析対象周波数に応じてローカル信号の周波数を変化させて、被測定信号のスペクトラム特性を求めるものであって、周波数変換部１００の前段に、上述したフィルタバンク回路１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）を設けられている。

【0154】

このスペクトラムアナライザ１は、入力部２０ａに被測定信号が入力される切替スイッチ２０を、解析対象周波数に応じて、複数のフィルタ群Ｇ１、Ｇ２がグループ単位に順番に繰り返し選択されるように切替制御するフィルタ切替制御部１５１を有し、順番に選択されるフィルタ群Ｇ１、Ｇ２ごとに、解析対象周波数のうちの一周波数帯に対応する通過帯域を有するフィルタ２１、２２を通過する周波数成分を、順次、抽出する構成を有している。

【0155】

この構成により、スペクトラムアナライザ１は、フィルタバンク回路１０に入力する被測定信号から、互いにオーバーラップする複数（最大（ｎ×ｍ）個）の通過帯域に対応する周波数成分を不要な電波が抑制された状態で抽出して検波器１２０へ出力することができ、可動部を有しないフィルタ群Ｇ１、Ｇ２を用い、機械式で切り替えるフィルタバンク（図１７参照）のように長い切り替え時間や煩雑な切替制御を必要とすることなく、全ての帯域の信号を対象とするスペクトラム特性の円滑な測定が実現できる。

【0156】

また、本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１は、複数のフィルタ群Ｇ１、Ｇ２にそれぞれ対応して設けられる複数のローカル信号発生器１１２―１、１１２－２と、複数のフィルタ群Ｇ１、Ｇ２を構成する各々のフィルタ２１、２２にそれぞれ対応して設けられるミキサ１１１－１、１１１－２、１１１‐３、１１１－４、１１１－５、１１１－６、１１１－７、１１１－８と、選択中のフィルタ群Ｇ１、Ｇ２における一周波数帯に対応する通過帯域を有するフィルタ２１、２２によるスペクトラム特性の測定時に、次に選択するフィルタ群Ｇ１、Ｇ２における一周波数帯に対応する通過帯域を有するフィルタ２１、２２に対応するミキサ１１１－１、１１１－２、１１１‐３、１１１－４、１１１－５、１１１－６、１１１－７、１１１－８に対するローカル周波数を設定する周波数掃引制御部１５２と、をさらに有している。

【0157】

この構成により、本実施形態に係るスペクトラムアナライザ１は、選択中のフィルタ群Ｇ１、Ｇ２を構成する各フィルタ２１、２２による測定時と、次のフィルタ群Ｇ１、Ｇ２を構成する各フィルタ２１、２２による測定時との間におけるローカル周波数を設定するための無駄な待ち時間をなくすことができ、円滑な測定が実施できる。

【0158】

また、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０を用いるスペクトラムアナライザ１におけるフィルタバンク回路１０の制御方法は、解析対象周波数を設定する設定ステップ（Ｓ１）と、設定された解析対象周波数に基づき、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの選択されるべきフィルタ２１、２２を算出するステップ（Ｓ２）と、選択されるフィルタ２１、２２に対応した切替スイッチ２０の経路設定を行い、選択されるフィルタ２１、２２が属するフィルタ群Ｇ１、Ｇ２を選択するように切替スイッチ２０を切替制御するステップ（Ｓ５）と、切替制御するステップにより切り替えられたフィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの、算出するステップで算出されたフィルタ２１、２２を通過する周波数成分を抽出するステップ（Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９）と、を含む構成を有している。

【0159】

この構成により、フィルタバンク回路１０の制御方法によれば、解析対象周波数を互いにオーバーラップする複数（ｎ×ｍ個）の通過帯域に分けて、被測定信号から各通過帯域の周波数成分を不要な電波が抑制された状態で抽出することができ、切替スイッチ２０の簡単な切替制御によって測定または試験できない帯域をなくすことができるうえに、切替スイッチ２０の切替時間も短縮することが可能となる。

【0160】

（フィルタバンク回路１０を用いるシグナルアナライザ２）
上記実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａは、図４に示したスペクトラムアナライザ１に限らず、例えば、所定の周波数帯の信号の解析処理を行うシグナルアナライザ２にも適用可能である。

【0161】

図１３は、フィルタバンク回路１０Ａを用いるシグナルアナライザ２の一般的構成を示す図である。このシグナルアナライザ２は、周波数変換部１００Ｆ、アナログデジタル変換器（Analog to Digital Converter：ＡＤＣ）１２５、制御部１５０Ｆ、操作部１６０、表示部１６１を有するとともに、周波数変換部１００Ｆの前段に上述した構成を有するフィルタバンク回路１０Ａ（図１参照）を備えている。

【0162】

周波数変換部１００Ｆは、ミキサ１１１Ｆ、ローカル信号発生器１１２Ｆ、フィルタ１１３Ｆを具備して構成される。

【0163】

ミキサ１１１Ｆは、フィルタバンク回路１０Ａから出力されるスプリアス波が抑制された各周波数成分の信号（ＲＦ周波数）と、ローカル信号発生器１１２Ｆから入力されるローカル信号とを混合することにより、被測定信号をＲＦ周波数から中間周波数の信号（ＩＦ周波数）に変換して出力する。

【0164】

ローカル信号発生器１１２Ｆは、局部発振信号源９から入力するローカル信号（基準信号）に基づき、ミキサ１１１Ｆに送出するためのローカル信号を発生する。

【0165】

フィルタ１１３Ｆは、ミキサ１１１Ｆによって周波数変換されたＩＦ信号を入力し、入力されたＩＦ信号の予め設定されたある帯域の周波数成分の信号のみを通過させ、ＡＤＣ１２５へと入力させるフィルタ機能部である。ここで、ＩＦ信号の予め設定されたある帯域の周波数成分の信号（被測定信号）がフィルタバンク回路１０Ａで欠落しないようにオーバーラップ帯域が設定される。つまり、オーバーラップ帯域は、このＩＦ帯域信号よりも広い帯域を通過させる必要がある。

【0166】

ＡＤＣ１２５は、フィルタバンク回路１０Ａを通過し、周波数変換部１００Ｆで周波数変換された信号（被測定信号）をアナログ信号からデジタル信号に変換する。

【0167】

制御部１５０Ｆは、フィルタ切替制御部１５１Ｆ、周波数制御部１５２Ｆ、信号解析部１５３Ｆを有している。フィルタ切替制御部１５１Ｆは、スペクトラムアナライザ１（図７参照）の制御部１５０に設けられるものと同等のものである。

【0168】

周波数制御部１５２Ｆは、周波数変換部１００Ｆでの被測定信号の周波数変換に際して指定された解析対象周波数範囲の信号を受信できるようにローカル周波数を設定する制御を行う。周波数変換部１００Ｆを構成するローカル信号発生器１１２Ｆは、受信するＲＦ周波数に応じてローカル周波数を可変することができる構成を有している。このため、周波数制御部１５２Ｆは、ローカル信号発生器１１２Ｆを制御し、ローカル周波数を掃引制御する構成であってもよい。

【0169】

信号解析部１５３Ｆは、ＡＤＣ１２５によりデジタル信号の変換された信号（被測定信号）の波形を解析する処理、具体的には、上記デジタル信号をスペクトラム等の波形表示を行うための波形解析データや変調信号の解析を行い、変調解析結果を生成する処理を実行する。

【0170】

上記構成を有するシグナルアナライザ２において、信号の解析処理を行うためには、例えば、操作部１６０での所定の設定操作により、解析対象周波数を設定する。この処理は、スペクトラムアナライザ１におけるステップＳ１（図７参照）の処理に対応するものである。

【0171】

次に、制御部１５０Ｆは、設定された解析対象周波数に基づき、フィルタバンク回路１０Ａ内のフィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの選択されるべきフィルタ２１、２２を算出する処理を行う。この処理は、スペクトラムアナライザ１におけるステップＳ２（図７参照）の処理に対応するものである。

【0172】

引き続き、制御部１５０Ｆは、上記算出する処理で算出された、選択されるべきフィルタ２１、２２に対応した切替スイッチ２０の経路設定を行い、次いでフィルタ切替制御部１５１Ｆが、選択されるべきフィルタ２１、２２が属するフィルタ群Ｇ１、Ｇ２のいずれかを選択するように切替スイッチ２０を切替制御する。この処理は、スペクトラムアナライザ１におけるステップＳ５（図７参照）の処理に対応するものである。

【0173】

これにより、フィルタバンク回路１０Ａにおいては、切替スイッチ２０の入力部２０ａから入力する被測定信号が、上記切替制御によって切り替えられたフィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの、上記算出する処理によって算出されたフィルタ２１、２２を通過して出力され、その通過した周波数成分が解析対象として周波数変換部１００Ｆに入力する。

【0174】

周波数変換部１００Ｆでは、フィルタバンク回路１０Ａから入力する周波数成分（被測定信号）とローカル信号発生器１１２Ｆから入力されるローカル信号をミキサ１１１Ｆでミキシングして中間周波数帯に変換し、そのミキシング出力から所定の中間周波数帯の信号をフィルタ１１３Ｆで抽出し、ＡＤＣ１２５へ送出する。

【0175】

ＡＤＣ１２５は、周波数変換後の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して信号解析部１５３Ｆに入力する。信号解析部１５３Ｆは、ＡＤＣ１２５から入力するデジタル信号から、当該デジタル信号をスペクトラム等の波形表示を行うための波形解析データや変調信号の解析を行い、変調解析結果を生成する処理を実行する。さらに制御部１５０Ｆは、信号解析部１５３Ｆにより生成された波形解析データを表示部１６１に表示する等の信号解析のための制御を行う。

【0176】

ここでは、フィルタバンク回路１０Ａを用いたシグナルアナライザ２について例示しているが、フィルタバンク回路１０Ａにおいては、その他例えば、上述の変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂ、変形例２に係るフィルタバンク回路１０Ｃ、変形例３に係るフィルタバンク回路１０Ｄ等のフィルタバンク回路１０も用い得るものである。

【0177】

このように、本実施形態に係るシグナルアナライザ２は、所定の周波数成分の被測定信号を、ローカル信号発生器１１２Ｆから出力されるローカル信号とともにミキサ１１１Ｆに与え、そのミキシング出力から所定の中間周波数帯の信号を抽出するフィルタ１１３Ｆを有する周波数変換部１００Ｆと、中間周波数帯の信号をＡＤＣ１２５でデジタル信号に変換した後に当該信号の波形を解析する信号解析部１５３Ｆとを有し、解析対象周波数に応じてローカル信号の周波数を変化させて、被測定信号の波形を解析するものである。

【0178】

本実施形態に係るシグナルアナライザ２は、周波数変換部１００Ｆの前段に、上述した構成を有するフィルタバンク回路１０を設けるとともに、入力部２０ａに被測定信号が入力される切替スイッチ２０を、解析対象周波数に応じて、複数のフィルタ群Ｇ１、Ｇ２がグループ単位に選択されるように切替制御するフィルタ切替制御部１５１Ｆを有し、選択されるフィルタ群Ｇ１、Ｇ２ごとに、解析対象周波数のうちの一周波数帯に対応する通過帯域を有するフィルタ２１、２２を通過する周波数成分を抽出し、アナログ信号からデジタル信号に変換した後に当該周波数成分の信号の波形を解析するようになっている。

【0179】

この構成により、本実施形態に係るシグナルアナライザ２は、フィルタバンク回路１０Ａに入力する被測定信号から、被測定信号が欠損しないようにオーバーラップ帯域が確保された、互いにオーバーラップする複数（ｎ×ｍ）個の通過帯域に対応する周波数成分を不要な電波が抑制された状態で抽出してＡＤＣ１２５へ出力することができ、可動部を有しないフィルタ群を用い、機械式で切り替えるフィルタバンクのように長い切り替え時間や煩雑な切替制御を必要とすることなく、全ての帯域の信号を対象とする信号解析を円滑かつ精度よく実現できる。

【0180】

また、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａを用いるシグナルアナライザ２におけるフィルタバンク回路１０Ａの制御方法は、試験対象周波数を設定する設定ステップ（Ｓ１）と、設定された試験対象周波数に基づき、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの選択されるべきフィルタ２１、２２を算出するステップ（Ｓ２、Ｓ１２）と、選択されるフィルタ２１、２２に対応した切替スイッチ２０の経路設定を行い、選択されるフィルタ２１、２２が属するフィルタ群Ｇ１、Ｇ２を選択するように切替スイッチ２０Ｅを切替制御するステップ（Ｓ５、Ｓ１３）と、切替制御するステップにより切り替えられたフィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの、算出するステップで算出されたフィルタ２１、２２を通過する周波数成分を抽出するステップと、を含んでいる。

【0181】

このフィルタバンク回路１０Ａの制御方法によれば、シグナルアナライザ２に搭載した状態で、試験対象周波数を互いにオーバーラップする複数の通過帯域に分けて、切替スイッチの簡単な切替制御によってＤＵＴを試験できない帯域をなくすことができるうえに、切替スイッチの切替時間も短縮することが可能となる。

【0182】

（フィルタバンク回路１０Ｅを用いる信号発生装置３）
上記実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ａ、変形例１に係るフィルタバンク回路１０Ｂ、変形例２に係るフィルタバンク回路１０Ｃ、変形例３に係るフィルタバンク回路１０Ｄ等のフィルタバンク回路１０は、図４に示したスペクトラムアナライザ１に限らず、例えば、ＤＵＴの受信感度試験を行う信号発生装置３においても実装可能である。

【0183】

図１４は、上述したフィルタバンク回路１０を用いる信号発生装置３の一般的構成を示す図である。信号発生装置３としては、ＤＵＴに対するミリ波帯の信号の受信感度試験を行う試験用信号を発生する試験用信号発生装置を想定している。

【0184】

この信号発生装置３は、周波数変換部１００Ｅ、信号発生部１３０、制御部１５０Ｅ、操作部１６０、表示部１６１の他、周波数変換部１００Ｅの後段に設けられるフィルタバンク回路１０Ｅを備えている。周波数変換部１００Ｅは、ミキサ１１１Ｅ、ローカル信号発生器１１２Ｅ、フィルタ１１３Ｅにより構成され、制御部１５０Ｅは、フィルタ切替制御部１５１Ｅ、周波数制御部１５２Ｅ、信号発生制御部１５３Ｅを備えて構成される。

【0185】

信号発生装置３において、周波数変換部１００Ｅでは、信号発生制御部１５３Ｅの制御下で信号発生部１３０から出力される中間周波数帯の試験用信号を、ローカル信号発生器１１２Ｅから出力されるローカル信号とともにミキサ１１１Ｅに与え、ミリ波帯の信号に変換する処理を行う。その際、周波数変換部１００Ｅは、ＤＵＴを試験するために例えば操作部１６０にて設定される試験対象周波数に応じてローカル信号の周波数を周波数制御部１５２Ｅにより変化させつつ、周波数変換後の信号をＤＵＴの試験用信号として後段へと送出する。

【0186】

後段に設けられるフィルタバンク回路１０Ｅとしては、上述したフィルタバンク回路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ等が適用可能であるが、ここでは特に、フィルタバンク回路１０Ａ（図１参照）を用いる構成を前提に説明する。

【0187】

信号発生装置３におけるフィルタバンク回路１０Ｅは、例えば、図１５に示すように、図１に示すフィルタバンク回路１０Ａが、ＩＦ信号（信号発生部１３０から周波数変換部１００Ｅに入力する試験用信号）が周波数変換部１００Ｅに入力されＲＦ周波数（ｆ１、ｆ２、ｆ３、...）に変換された信号が、フィルタ群Ｇ１、またはフィルタ群Ｇ２を経由して切替スイッチ２０Ｅの入力部２０ｂ１または２０ｃ１に入力され、切替信号により選択されて切替スイッチ２０Ｅの出力部２０ａ１にＲＦ Ｏｕｔｐｕｔたる試験用信号として送出可能な形態で実装された構成を有している。すなわち、信号発生装置３に用いられるフィルタバンク回路１０Ｅにおいて、切替スイッチ２０Ｅは、フィルタバンク回路１０Ａの切替スイッチ２０の出力部２０ｂ、２０ｃが、それぞれ、入力部２０ｂ１、２０ｃ１として機能し、同じく入力部２０ａが出力部２０ａ１として機能する構成を有している。

【0188】

信号発生装置３を用いたＤＵＴの試験においては、操作部１６０での試験対象周波数の設定の後、信号発生制御部１５３Ｅの制御下で信号発生部１３０から発生する設定条件を満足する試験用信号が周波数変換部１００ＥでＲＦ信号に周波数変換された後、フィルタバンク回路１０Ｅにおける切替スイッチ２０Ｅの入力部２０ｂ１、２０ｃ１に入力する。

【0189】

その際、制御部１５０Ｅでは、フィルタ切替制御部１５１Ｅが、周波数変換後の信号（ｆ１、ｆ２、ｆ３、...）が入力される切替スイッチ２０を、設定された試験対象周波数に応じて、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２がグループ単位に選択されるように切替制御する。この切替制御により、選択されるフィルタ群Ｇ１、またはフィルタ群Ｇ２においては、それぞれ、バンドｆ１、ｆ３、ｆ５、...の信号と、バンドｆ２、ｆ４、ｆ６、...の信号が、対応する通過帯域を有する各フィルタ２１と、各フィルタ２２を通過し、試験用信号として抽出される。抽出された試験用信号は、図示しないＲＦ送出部からＤＵＴに向けて送出されるようになっている。

【0190】

上述したＤＵＴの試験に関する信号発生装置３での信号送信制御動作は、図１６に示すフローチャートに沿って行われる。ＤＵＴの試験に関する信号発生装置３での信号送信制御を行うためには、例えば、操作部１６０での所定の設定操作により、周波数、すなわち、試験対象周波数を設定する（ステップＳ１１）。

【0191】

次に、制御部１５０Ｅは、設定された試験対象周波数に基づき、フィルタバンク回路１０Ａ内のフィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの選択されるべきフィルタ２１、２２と、ローカル周波数の設定条件（ＬＯ設定）を算出する（ステップＳ１２）。

【0192】

引き続き、制御部１５０Ｅは、ステップＳ１２で算出された、選択されるべきフィルタ２１、２２に対応した切替スイッチ２０Ｅの経路設定を行い、次いでフィルタ切替制御部１５１Ｅが、選択されるべきフィルタ２１、２２が属するフィルタ群Ｇ１、Ｇ２のいずれかを選択するように切替スイッチ２０Ｅを切替制御する（ステップＳ１３）。

【0193】

これにより、フィルタバンク回路１０Ｅでは、切替スイッチ２０Ｅの入力部２０ｂ１、２０ｃ１から入力する試験用信号が、上記切替制御によって切り替えられたフィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの、上記算出する処理によって算出されたフィルタ２１、２２を通過して切替スイッチ２０Ｅの出力部２０ａ１から出力される。制御部１５０Ｅは、切替スイッチ２０Ｅの出力部２０ａ１から出力される周波数成分の信号を試験用信号として送出するように制御する（ステップＳ１４）。

【0194】

このように、本実施形態に係る信号発生装置３は、信号発生部１３０から出力される中間周波数帯の試験用信号を、ローカル信号発生器１１２Ｅから出力されるローカル信号とともにミキサ１１１Ｅに与え、ミリ波帯の信号に変換する周波数変換部１００Ｅを有し、ＤＵＴを試験するための試験対象周波数に応じてローカル信号の周波数を変化させて、周波数変換部１００Ｅによる周波数変換後の信号をＤＵＴの試験用信号として送出するものであって、周波数変換部１００Ｅの後段に、フィルタバンク回路１０Ｅを設けた構成を有している。フィルタバンク回路１０Ｅは、信号の流れが逆になることを考慮して、上述したフィルタバンク回路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ等によって構成することができる。

【0195】

この信号発生装置３では、切替スイッチ２０Ｅを切替制御するフィルタ切替制御部１５１Ｅを有し、試験対象周波数に応じて試験対象周波数に対応する通過帯域を有するフィルタ群Ｇ１またはＧ２を選択して、試験用信号として送出するようになっている。

【0196】

この構成により、本実施形態に係る信号発生装置３は、フィルタバンク回路１０Ｅに入力する周波数変換後の信号から、試験用信号が欠損しないようにオーバーラップ帯域が確保された、互いにオーバーラップする複数（ｎ×ｍ）個（図１５に示す例においては、（２×４）＝８個）の通過帯域に対応する周波数成分を不要な電波が抑制された状態で抽出して試験用信号として送出することができ、可動部を有しないフィルタ群Ｇ１、Ｇ２を用い、機械式で切り替えるフィルタバンク（図１７参照）のように長い切り替え時間や煩雑な切替制御を必要とすることなく、全ての帯域の信号を対象とするＤＵＴの試験を円滑に実行することができる。

【0197】

また、本実施形態に係るフィルタバンク回路１０Ｅを用いる信号発生装置３におけるフィルタバンク回路１０Ｅの制御方法は、試験対象周波数を設定する設定ステップ（図１６のステップＳ１１参照）と、設定された試験対象周波数に基づき、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの選択されるべきフィルタ２１、２２を算出するステップ（同、ステップＳ１２参照）と、選択されるフィルタ２１、２２に対応した切替スイッチ２０の経路設定を行い、選択されるフィルタ２１、２２が属するフィルタ群Ｇ１、Ｇ２を選択するように切替スイッチ２０を切替制御するステップ（同、ステップＳ１３参照）と、切替制御するステップにより切り替えられたフィルタ群Ｇ１、Ｇ２のうちの、算出するステップで算出されたフィルタ２１、２２を通過する周波数成分を試験信号送出のために抽出するステップ（同、ステップ１４参照）とを含むものである。

【0198】

このフィルタバンク回路１０Ｅの制御方法によれば、試験対象周波数を互いにオーバーラップする複数（ｎ×ｍ個）の通過帯域に分けて、試験用信号から各通過帯域の周波数成分を不要な電波が抑制された状態で抽出することができ、切替スイッチ２０の簡単な切替制御によって試験できない帯域をなくすことができるうえに、切替スイッチ２０の切替時間も短縮することが可能となる。

【0199】

図１５においては、フィルタバンク回路１０Ｅについて、フィルタ群を２つ（フィルタ群Ｇ１、Ｇ２）、フィルタ群Ｇ１、Ｇ２内のフィルタをそれぞれ３つ、周波数はｆ１～ｆ８とする例を挙げているが、上述した実施形態と同様、フィルタ群、フィルタ群内フィルタ、周波数の数は、任意のｎ個、ｍ個、（ｎ×（ｍ＋１））とし得るものである。フィルタ群をｎ個設ける場合、切替スイッチ２０は、１極ｎ投型のもの（ＳＰｎＴスイッチ）が採用される。

【0200】

また、本実施形態に係る信号発生装置３においても、フィルタバンク回路１０Ｅ内の各要素について、上述したスペクトラムアナライザ１に用いるフィルタバンク回路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと同様、種々の変形、或いは応用が可能であることはいうまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0201】

以上のように、本発明は、電子的に切り替え可能なスイッチと複数のフィルタ群を用い、それぞれのフィルタ群内でガードバンドを確保しつつ簡単な切替制御でフィルタ群を切り替えることでフィルタ群全体ではオーバーラップを確保することで全ての帯域の測定または試験に対応可能であるという効果を奏し、フィルタバンク回路、これを用いるスペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、信号発生装置、及びフィルタバンク回路の制御方法全般に有用である。

【符号の説明】

【0202】

１ スペクトラムアナライザ
２ シグナルアナライザ
３ 信号発生装置
９ 局部発振信号源
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ フィルタバンク回路
２０、２０－１、２０Ｅ 切替スイッチ
２０ａ 入力部
２０ａ１ 出力部
２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 出力部
２０ｂ１、２０ｃ１ 入力部
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ フィルタ（フィルタ回路）
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ フィルタ（フィルタ回路）
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ フィルタ（フィルタ回路）
２５、２６ ハイブリッド
２７ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ フィルタ（フィルタ回路）
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅ、４５ｆ サーキュレータ
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ ＢＰＦ
１００、１００Ｅ、１００Ｆ 周波数変換部
１０１ フロントエンド回路
１１１、１１１－１、１１１－２、１１１‐３、１１１－４、１１１－５、１１１－６、１１１－７、１１１－８、１１１Ｅ、１１１Ｆ ミキサ
１１２、１１２－１、１１２－２、１１２Ｅ、１１２Ｆ ローカル信号発生器
１１３、１１３Ｅ、１１３Ｆ フィルタ
１２０ 検波器
１２５ ＡＤＣ
１３０ 信号発生部
１５０、１５０Ｅ、１５０Ｆ 制御部
１５１、１５１Ｅ、１５１Ｆ フィルタ切替制御部（切替制御手段）
１５２ 周波数掃引制御部（ローカル周波数設定手段）
１５２Ｅ、１５２Ｆ 周波数制御部（ローカル周波数設定手段）
１５３ スペクトラムデータ取得部
１５３Ｅ 信号発生制御部
１５３Ｆ 信号解析部
１６０ 操作部
１６１ 表示部
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ フィルタ群
ｏｌ１、ｏｌ２、...、ｏｌ７ オーバーラップする帯域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】