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特許7360789信号線上に同時に存在する２つの信号を分離して測定するシステム及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-04
(45)【発行日】2023-10-13
(54)【発明の名称】信号線上に同時に存在する２つの信号を分離して測定するシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
G01R 27/06 20060101AFI20231005BHJP
【ＦＩ】
G01R27/06
【請求項の数】
10
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2018190596
(22)【出願日】2018-10-09
(65)【公開番号】P2019074520
(43)【公開日】2019-05-16
【審査請求日】2021-10-08
(31)【優先権主張番号】15/782,814
(32)【優先日】2017-10-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】514046574
【氏名又は名称】キーサイト テクノロジーズ， インク．
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【氏名又は名称】松島 鉄男
(74)【代理人】
【識別番号】100125380
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 綾子
(74)【代理人】
【識別番号】100142996
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡二
(74)【代理人】
【識別番号】100166268
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 祐
(74)【代理人】
【識別番号】100170379
【弁理士】
【氏名又は名称】徳本 浩一
(74)【代理人】
【識別番号】100180231
【弁理士】
【氏名又は名称】水島 亜希子
(74)【代理人】
【氏名又は名称】有原 幸一
(72)【発明者】
【氏名】堀上 博幸
(72)【発明者】
【氏名】依田 達夫
(72)【発明者】
【氏名】柳本 吉之
【審査官】吉田 久
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－２４１９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２４０３２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２５７３２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－２３３８７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１０３６１９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－１８１３０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２０８０６０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ２７／００－２７／３２、
１３／００－１３／４２、
３１／２８－３１／３１９３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
方法（１０００）であって、送信元デバイス（１１ｃ）の出力（１４０１）が、入射信号（３）を、信号線（１）を介して宛先デバイス（１１ｃ）の入力（１４０２）に送信している間、前記送信元デバイス（１１ｃ）と前記宛先デバイス（１１ｃ）との間の前記信号線（１）上の第１のロケーション（１４０３）においてプロービングされた第１のプローブ波形（２１）を測定機器（１４００）において受信することと、
前記送信元デバイス（１１ｃ）の前記出力（１４０１）が、前記入射信号（３）を、前記信号線（１）を介して前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）に送信している間、前記信号線（１）上の第２のロケーション（１４０４）においてプロービングされた第２のプローブ波形（２３）を前記測定機器（１４００）において受信することであって、前記第２のロケーション（１４０４）は、前記第１のロケーション（１４０３）から分離距離だけ分離及び離隔され、前記分離距離は、前記入射信号（３）が前記第１のロケーション（１４０３）から前記第２のロケーション（１４０４）に伝播する時間遅延を生成することと、
前記測定機器（１４００）が、前記第１のプローブ波形（２１）及び前記第２のプローブ波形（２３）から、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における反射係数を確認することと、
を含む、方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法（１０００）であって、前記第１のプローブ波形（２１）及び前記第２のプローブ波形（２３）から、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射係数を確認することは、
前記測定機器（１４００）が、前記第１のプローブ波形（２１）を、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ遅延させて、遅延された第１のプローブ波形（２１ｄ）を生成することと、
前記測定機器（１４００）が、前記遅延された第１のプローブ波形（２１ｄ）を前記第２のプローブ波形（２３）から減算して、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）からの反射信号（５）を生成することと、
を含む、方法。
【請求項3】
請求項２に記載の方法（１０００）であって、前記第１のプローブ波形（２１）及び前記第２のプローブ波形（２３）から、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射係数を確認することは、
前記測定機器（１４００）が、前記第２のプローブ波形（２３）を、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ遅延させて、遅延された第２のプローブ波形（２３ｂｄ）を生成することと、
前記測定機器（１４００）が、前記遅延された第２のプローブ波形（２３ｂｄ）を前記第１のプローブ波形（２１）から減算して、前記送信元デバイス（１１ｃ）の前記出力（１４０１）からの前記入射信号（３）を生成することと、
を更に含む、方法。
【請求項4】
請求項３に記載の方法（１０００）であって、前記第１のプローブ波形（２１）及び前記第２のプローブ波形（２３）から、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射係数を確認することは、
前記測定機器（１４００）が、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記入射信号（３）を求めることと、
前記測定機器（１４００）が、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射信号（５）を求めることと、
前記測定機器（１４００）が、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記入射信号（３）の周波数応答を求めることと、
前記測定機器（１４００）が、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射信号（５）の周波数応答を求めることと、
前記測定機器（１４００）が、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射信号（５）の前記周波数応答を、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記入射信号（３）の前記周波数応答によって除算することによって、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射係数を求めることと、
を更に含む、方法。
【請求項5】
測定機器（１４００）であって、送信元デバイス（１１ｃ）の出力（１４０１）が、入射信号（３）を、信号線（１）を介して宛先デバイス（１１ｃ）の入力（１４０２）に送信している間、前記送信元デバイス（１１ｃ）と前記宛先デバイス（１１ｃ）との間の前記信号線（１）上の第１のロケーション（１４０３）においてプロービングされた第１のプローブ波形（２１）を受信するように構成されるとともに、前記送信元デバイス（１１ｃ）の前記出力（１４０１）が、前記入射信号（３）を、前記信号線（１）を介して前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）に送信している間、前記信号線（１）上の第２のロケーション（１４０４）においてプロービングされた第２のプローブ波形（２３）を受信するように更に構成された１つ以上のプローブ（１５）入力であって、前記第２のロケーション（１４０４）は、前記第１のロケーション（１４０３）から分離距離だけ分離及び離隔され、前記分離距離は、前記入射信号（３）が前記第１のロケーション（１４０３）から前記第２のロケーション（１４０４）に伝播する時間遅延を生成する、１つ以上のプローブの入力と、
前記第１のプローブ波形（２１）及び前記第２のプローブ波形（２３）から、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における反射係数を確認するように構成されたプロセッサと、
を備える、測定機器。
【請求項6】
請求項５に記載の測定機器（１４００）であって、前記プロセッサは、
該測定機器（１４００）に、前記第１のプローブ波形（２１）を、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ遅延させて、遅延された第１のプローブ波形（２１ｄ）を生成させることと、
前記遅延された第１のプローブ波形（２１ｄ）を前記第２のプローブ波形（２３）から減算して、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）からの反射信号（５）を生成することと、
によって、前記第１のプローブ波形（２１）及び前記第２のプローブ波形（２３）から、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射係数を確認するように構成される、測定機器。
【請求項7】
請求項６に記載の測定機器（１４００）であって、前記プロセッサは、
該測定機器（１４００）に、前記第２のプローブ波形（２３）を、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ遅延させて、遅延された第２のプローブ波形（２３ｂｄ）を生成させることと、
前記遅延された第２のプローブ波形（２３ｂｄ）を前記第１のプローブ波形（２１）から減算して前記入射信号（３）を生成することと、
によって、前記第１のプローブ波形（２１）及び前記第２のプローブ波形（２３）から、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射係数を確認するように構成される、測定機器。
【請求項8】
請求項７に記載の測定機器（１４００）であって、前記プロセッサは、
前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記入射信号（３）を求めることと、
前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射信号（５）を求めることと、
前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記入射信号（３）の周波数応答を求めることと、
前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射信号（５）の周波数応答を求めることと、
前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射信号（５）の前記周波数応答を、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記入射信号（３）の前記周波数応答によって除算することによって、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射係数を求めることと、
によって、前記第１のプローブ波形（２１）及び前記第２のプローブ波形（２３）から、前記宛先デバイス（１１ｃ）の前記入力（１４０２）における前記反射係数を確認するように構成される、測定機器。
【請求項9】
請求項５に記載の測定機器（１４００）であって、該測定機器（１４００）は、前記第１のプローブ波形（２１）、前記第２のプローブ波形（２３）、及び前記反射係数を表示するように構成されたディスプレイを備える、測定機器。
【請求項10】
請求項９に記載の測定機器（１４００）であって、前記信号線（１）上の前記第１のロケーション（１４０３）においてプロービングされた前記第１のプローブ波形（２１）と、前記信号線（１）上の前記第２のロケーション（１４０４）においてプロービングされた前記第２のプローブ波形（２３）とはともに、単一のプローブ（１５）を介して、前記１つ以上のプローブ（１５）入力の中の同じプローブ（１５）入力（１４０２）に提供される、測定機器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
多くのシステム及びデバイス、特に、例えば、高速デジタル通信回路を備えるデバイス及びシステムでは、２つ以上の信号が、所与の信号線上に同時に存在する場合がある。幾つかの場合には、これは、第１のデバイス（例えば、メモリコントローラ）の開始から第２のデバイス（例えば、メモリデバイス）の入力への信号線上の入射信号と、第２のデバイスの入力から第１のデバイスの出力に戻る同じ信号線上の対応する反射信号とを伴う場合がある。それらの場合に、入射信号の振幅（magnitude）に対する反射信号の振幅の比は、第２のデバイスの入力の反射係数と呼ばれる場合がある。それ以外の場合には、第１の信号は、第２のデバイスの入力／出力に信号線に沿って送信される第１のデバイスの出力信号とすることができ、第２の信号は、第２のデバイスの入力／出力に信号線に沿って送信される第２のデバイスの出力信号とすることができる。これは、第１のデバイス及び第２のデバイスが信号線を介して全二重通信を行う場合とすることができる。
【0002】
そのような信号の測定及び解析は、困難かつ複雑であり得る。
【0003】
入射信号及び反射信号を測定する場合の従来の解決策は、信号線を切断し、切断された信号線に無線周波数（ＲＦ）コネクタを取り付け、ネットワークアナライザを用いてＳ１１パラメータとして反射係数を測定することを含んでいる。これは明らかに望ましくない。さらに、ネットワークアナライザの時定数は、通常は約１００ｋＨｚ（約１０μｓの時定数を意味する）とすることができるＩＦ帯域幅に依存する。しかしながら、ダブルデータレート（ＤＤＲ）メモリデバイス等の幾つかの場合には、実際の動作中の信号線に沿ったデータレートは、１ＧＨｚ（１ナノ秒）の基本周波数成分及び３３３ｐｓの第３高調波を有する２Ｇｂｐｓの範囲内にあり得る。これは、ネットワークアナライザがその通常の動作速度においてデバイスの反射係数を測定することができないことを意味する。
【0004】
幾つかのタイプのＲＦ信号の他の解決策は、１つ以上の方向性結合器を信号線に組み込むことを含んでおり、結合された信号を双方向で測定することができるようにしている。方向性結合器を信号線に単純に追加して反射係数の測定を可能にすることは、追加のコスト、追加のサイズ、及び追加の信号損失と伴い、これらの全ては望ましくない。そして、多くの信号線と、測定されるデバイス入力又はデバイス出力とを有する回路では、これらの効果は全て倍増される。さらに、デジタル信号の場合、そのような方向性結合器は通常、用いられない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
共有信号線上の２つのデバイスの２つの出力信号を測定する場合の従来の解決策は、他方の信号を測定又は評価している間、２つのデバイスのうちの一方による送信を停止して、信号のうちの一方を無信号状態にすることを伴う。しかしながら、２つの信号が信号線上に同時に存在するように２つのデバイスが同時に送信している実際の回路の動作モードにおいて回路を試験することは多くの場合に望ましい。したがって、そのような試験の場合、他方のデバイスからの信号を測定している間、デバイスのうちの一方からの送信を停止することは可能でない。
【0006】
したがって、信号線上に同時に存在する２つの信号を測定する新たなシステム及び方法を提供することが望ましい。信号線を介して第２のデバイスに接続された第１のデバイスの入力又は出力の反射係数を測定する新たなシステム及び方法を提供することが更に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0007】
方法は、送信元デバイス（source device）の出力が、入射信号を、信号線を介して宛先デバイス（destination device）の入力に送信している間、前記送信元デバイスと前記宛先デバイスとの間の前記信号線上の第１のロケーションにおいてプロービングされた第１のプローブ波形を測定機器（measurement instrument）において受信することと、前記送信元デバイスの前記出力が、前記入射信号を、前記信号線を介して前記宛先デバイスの前記入力に送信している間、前記信号線上の第２のロケーションにおいてプロービングされた第２のプローブ波形を前記測定機器において受信することであって、前記第２のロケーションは、前記第１のロケーションから分離距離だけ分離及び離隔され、前記分離距離は、前記入射信号が前記第１のロケーションから前記第２のロケーションに伝播する時間遅延を生成することと、前記測定機器が、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から、前記宛先デバイスの前記入力における反射係数を確認する（ascertaining）こととを含む。
【0008】
幾つかの実施の形態では、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射係数を確認することは、前記測定機器が、前記第１のプローブ波形を、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ遅延させて、遅延された第１のプローブ波形を生成することと、前記測定機器が、前記遅延された第１のプローブ波形を前記第２のプローブ波形から減算して、前記宛先デバイスの前記入力からの反射信号を生成することとを含む。
【0009】
これらの実施の形態の幾つかの態様（version）では、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射係数を確認することは、前記測定機器が、前記第２のプローブ波形を、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ遅延させて、遅延された第２のプローブ波形を生成することと、前記測定機器が、前記遅延された第２のプローブ波形を前記第１のプローブ波形から減算して、前記送信元デバイスの前記出力からの前記入射信号を生成することとを更に含む。
【0010】
これらの実施の形態の幾つかの態様では、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射係数を確認することは、前記測定機器が、前記宛先デバイスの前記入力における前記入射信号を求めることと、前記測定機器が、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射信号を求めることと、前記測定機器が、前記宛先デバイスの前記入力における前記入射信号の周波数応答を求めることと、前記測定機器が、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射信号の周波数応答を求めることと、前記測定機器が、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射信号の前記周波数応答を、前記宛先デバイスの前記入力における前記入射信号の前記周波数応答によって除算することによって、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射係数を求めることとを更に含む。
【0011】
幾つかの実施の形態では、前記測定機器は、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形を受信する１つ以上のプローブ入力と、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形を処理するように構成されたプロセッサと、前記オシロスコープの出力信号を表示するように構成されたディスプレイとを備えるオシロスコープである。
【0012】
これらの実施の形態の幾つかの態様では、前記信号線上の前記第１のロケーションにおいてプロービングされた前記第１のプローブ波形と、前記信号線上の前記第２のロケーションにおいてプロービングされた前記第２のプローブ波形とはともに、単一のプローブを介して、前記１つ以上のプローブ入力の中の同じプローブ入力に提供される。これらの実施の形態の他の態様では、前記第１のプローブ波形は、第１のプローブ入力に接続された第１のプローブを介して取得することができ、前記第２のプローブ波形は、第２のプローブ入力に接続された第２のプローブを介して取得することができる。
【0013】
測定機器は、送信元デバイスの出力が、入射信号を、信号線を介して宛先デバイスの入力に送信している間、前記送信元デバイスと前記宛先デバイスとの間の前記信号線上の第１のロケーションにおいてプロービングされた第１のプローブ波形を受信するように構成されるとともに、前記送信元デバイスの前記出力が、前記入射信号を、前記信号線を介して前記宛先デバイスの前記入力に送信している間、前記信号線上の第２のロケーションにおいてプロービングされた第２のプローブ波形を受信するように更に構成された１つ以上のプローブ入力であって、前記第２のロケーションは、前記第１のロケーションから分離距離だけ分離及び離隔され、前記分離距離は、前記入射信号が前記第１のロケーションから前記第２のロケーションに伝播する時間遅延を生成する、１つ以上のプローブの入力と、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から、前記宛先デバイスの前記入力における反射係数を確認するように構成されたプロセッサとを備える。
【0014】
幾つかの実施の形態では、前記プロセッサは、該測定機器に、前記第１のプローブ波形を、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ遅延させて、遅延された第１のプローブ波形を生成させることと、前記遅延された第１のプローブ波形を前記第２のプローブ波形から減算して、前記宛先デバイスの前記入力からの反射信号を生成することとによって、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射係数を確認するように構成される。
【0015】
これらの実施の形態の幾つかの態様では、前記プロセッサは、該測定機器に、前記第２のプローブ波形を、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ遅延させて、遅延された第２のプローブ波形を生成させることと、前記遅延された第２のプローブ波形を前記第１のプローブ波形から減算して前記入射信号を生成することとによって、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射係数を確認するように構成される。
【0016】
これらの実施の形態の幾つかの態様では、前記プロセッサは、前記宛先デバイスの前記入力における前記入射信号を求めることと、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射信号を求めることと、前記宛先デバイスの前記入力における前記入射信号の周波数応答を求めることと、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射信号の周波数応答を求めることと、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射信号の前記周波数応答を、前記宛先デバイスの前記入力における前記入射信号の前記周波数応答によって除算することによって、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射係数を求めることとによって、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から、前記宛先デバイスの前記入力における前記反射係数を確認するように構成される。
【0017】
幾つかの実施の形態では、該測定機器は、前記第１のプローブ波形、前記第２のプローブ波形、及び前記反射係数を表示するように構成されたディスプレイを備える。
【0018】
これらの実施の形態の幾つかの態様では、前記信号線上の前記第１のロケーションにおいてプロービングされた前記第１のプローブ波形と、前記信号線上の前記第２のロケーションにおいてプロービングされた前記第２のプローブ波形とはともに、単一のプローブを介して、前記１つ以上のプローブ入力の中の同じプローブ入力に提供される。これらの実施の形態の他の態様では、前記第１のプローブ波形は、第１のプローブ入力に接続された第１のプローブを介して取得することができ、前記第２のプローブ波形は、第２のプローブ入力に接続された第２のプローブを介して取得することができる。
【0019】
方法は、第１のデバイスの出力が、第１の信号を、信号線を介して第２のデバイスの入力に送信し、前記第２のデバイスの出力が、第２の信号を、前記信号線を介して前記第１のデバイスの入力に送信している間、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の前記信号線上の第１のロケーションにおいてプロービングされた第１のプローブ波形を測定機器において受信することと、前記第１のデバイスの前記出力が、前記第１の信号を、前記信号線を介して前記第２のデバイスの前記入力に送信し、前記第２のデバイスの前記出力が、前記第２の信号を、前記信号線を介して前記第１のデバイスの前記入力に送信している間、前記信号線上の第２のロケーションにおいてプロービングされた第２のプローブ波形を前記測定機器において受信することであって、前記第２のロケーションは、前記第１のロケーションから分離距離だけ分離及び離隔され、前記分離距離は、前記第１の信号が前記第１のロケーションから前記第２のロケーションに伝播し、前記第２の信号が前記第２のロケーションから前記第１のロケーションに伝播する時間遅延を生成することと、前記測定機器が、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から前記第１の信号の推定値を確認することと、前記測定機器が、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から前記第２の信号の推定値を確認することとを含む。前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から前記第１の信号の前記推定値を確認することは、前記測定機器が、前記第２のプローブ波形を、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ遅延させて、遅延された第２のプローブ波形を生成することと、前記測定機器が、前記遅延された第２のプローブ波形を前記第１のプローブ波形から減算して差信号を生成することと、前記測定機器が、前記差信号を積分して前記第１の信号の前記推定値を生成することとを含む。
【0020】
幾つかの実施の形態では、前記第１の信号及び前記第２の信号はともにデジタル信号である。
【0021】
これらの実施の形態の幾つかの態様では、前記方法は、前記第１の信号及び前記第２の信号のうちの少なくとも一方の立ち上がり時間の約１／３未満の時間遅延を更に含む。
【0022】
幾つかの実施の形態では、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から前記第２の信号の前記推定値を確認することは、前記第１の信号の前記推定値を第１のプローブ波形から減算することを含む。
【0023】
幾つかの実施の形態では、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形から前記第２の信号の前記推定値を確認することは、前記測定機器が、前記時間遅延に等しい処理遅延だけ前記第１のプローブ波形を遅延させて、遅延された第１のプローブ波形を生成することと、前記測定機器が、前記遅延された第１のプローブ波形を前記第２のプローブ波形から減算して第２の差信号を生成することと、前記測定機器が、前記第２の差信号を積分して前記第２の信号の前記推定値を生成することとを含む。
【0024】
幾つかの実施の形態では、前記測定機器は、第１のプローブ及び第２のプローブからそれぞれ前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形を受信する２つのプローブ入力を備えるオシロスコープである。
【0025】
これらの実施の形態の幾つかの態様では、前記方法は、前記第１のプローブ波形及び前記第２のプローブ波形を処理するように構成されたプロセッサと、前記オシロスコープの出力信号を表示するように構成されたディスプレイとを更に含む。
【0026】
これらの実施の形態の幾つかの態様では、前記方法は、前記第１のプローブと前記第２のプローブとの間の相違を較正することを更に含む。
【0027】
例示的な実施形態は、以下の詳細な説明を添付図面の図とともに読むことによって最もよく理解される。適用可能な箇所及び実際に役立つ箇所であればどの箇所でも、同様の参照符号は同様の要素を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1A】メモリコントローラとメモリデバイスとの間を信号線に沿って伝播する前進波（入射波）及び逆進波（反射波）を示す図である。
【図1B】メモリコントローラとメモリデバイスとの間を信号線に沿って伝播する前進波（入射波）及び逆進波（反射波）を示す図である。
【図1C】メモリコントローラとメモリデバイスとの間を信号線に沿って伝播する前進波（入射波）及び逆進波（反射波）を示す図である。
【図2】信号線に沿った２つの異なるロケーションにあるメモリコントローラとメモリデバイスとの間の信号線をプローブする測定機器の一例を示す図である。
【図3】メモリコントローラからメモリデバイスへの信号線に沿った入射波の伝播と、メモリデバイスからメモリコントローラへの信号線に沿った反射波の伝播とを示す図である。
【図4】送信元デバイスの出力が信号線を介して宛先デバイスの入力に入射信号を送信している間に送信元デバイスと宛先デバイスとの間の信号線上の第１のロケーションにおいてプロービングされた第１のプローブ波形と、送信元デバイスの出力が信号線を介して宛先デバイスの入力に入射信号を送信している間に信号線上の第２のロケーションにおいてプロービングされた第２のプローブ波形との一例を示す図である。
【図9A】入射波形が２つの異なるロケーションにおいて時間整列されるような異なるトリガを用いて、信号線上の２つの異なるロケーションにおけるデジタルオシロスコープによって波形をどのようにして捕捉することができるのかを示す図である。
【図9B】入射波形が２つの異なるロケーションにおいて時間整列されるような異なるトリガを用いて、信号線上の２つの異なるロケーションにおけるデジタルオシロスコープによって波形をどのようにして捕捉することができるのかを示す図である。
【図10】メモリデバイスの入力において反射係数を確認する方法の一例示の実施形態のフローチャートである。
【図11A】信号線に沿って第１のデバイスと第２のデバイスとの間を伝播する第１の信号及び第２の信号を示す図である。
【図11B】信号線に沿って第１のデバイスと第２のデバイスとの間を伝播する第１の信号及び第２の信号を示す図である。
【図12】第１の信号の推定値を、信号線に沿った第１のプローブロケーション及び第２のプローブロケーションにおける第１のプローブ波形及び第２のプローブ波形からどのようにして取得することができるのかを示す図である。
【図13】信号線に沿って第１のデバイスと第２のデバイスとの間を同時に反対方向に伝播する第１の信号及び第２の信号の推定値を取得する方法の一例示の実施形態のフローチャートである。
【図14】上記で説明した１つ以上の方法に従って、被試験システム（ＳＵＴ）の回路内の信号線上に同時に存在する２つの信号を測定するのに用いることができ、及び／又は、ＳＵＴの信号線を介して第２のデバイスに接続された第１のデバイスの入力若しくは出力の反射係数を測定するのに用いることができる測定機器の１つの例示の実施形態の簡略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、本教示による一実施形態の十分な理解を提供するために、具体的な詳細を開示する例示的な実施形態が明らかにされる。しかしながら、本教示による他の実施形態は、本明細書に開示される具体的な詳細から逸脱しても、添付の特許請求の範囲の範囲内に依然として含まれることが、本開示の利益を有する当業者には明らかであろう。その上、よく知られた装置及び方法の説明は、例示的な実施形態の説明を不明瞭にしないために省略される場合がある。そのような方法及び装置は、明らかに本教示の範囲内にある。
【0030】
他に言及されない限り、第１のデバイスが第２のデバイスに接続されると言われるとき、これは、１つ以上の中間デバイスを利用して、２つのデバイスを互いに接続できる場合を含む。しかしながら、第１のデバイスが第２のデバイスに直接接続されると言われるとき、これは、２つのデバイスが、中間又は介在デバイスを用いることなく、互いに接続される場合のみを含む。同様に、信号がデバイスに結合されると言われるとき、これは、１つ以上の中間デバイスを利用して、信号をデバイスに結合できる場合を含む。しかしながら、信号がデバイスに直接結合されると言われるとき、これは、信号が、中間又は介在デバイスを用いることなく、デバイスに直接結合される場合のみを含む。
【0031】
図１は、メモリシステム等のデバイスに含めることができる回路１４内の信号線１３に沿って送信元デバイス（ここでは、メモリコントローラ１１）と宛先デバイス（ここでは、メモリデバイス１２）との間を伝播する入射信号３及び反射信号５を示している。以下では、用語「入射信号」は、入射波、前進波、及び前進信号と同じ意味に用いられる。同様に、用語「反射信号」は、反射波、逆進波、及び逆進信号と同じ意味に用いられる。
【0032】
ここで、入射信号３は、信号線１３に沿ってメモリコントローラ１１の出力１４０１からメモリデバイス１２の入力１４０２（ここでは、ノードｍとも呼ばれる）に進み、反射信号５は、信号線１３に沿ってメモリデバイス１２の入力１４０２（ノードｍ）からメモリコントローラ１１の出力１４０１に進む。図１は、入射信号３及び反射信号５がメモリデバイス１２の入力１４０２（ノードｍ）に現れるときのそれらの信号の組み合わせ信号７も示している。
【0033】
メモリデバイス１２の入力１４０２（ノードｍ）における反射係数を求めるために、以下で更に詳細に説明するように、メモリデバイス１２の入力１４０２（ノードｍ）において反射信号５及び入射信号３を測定することができるとともに、信号の比を取得することができることが望ましい。
【0034】
図２は、メモリコントローラ１１とメモリデバイスとの間で信号線１３に沿った２つの異なるロケーションにおいて信号線１３をプローブする測定機器１４００の一例を示している。ここで、測定機器１４００は、デジタルオシロスコープとすることができ、その一例は、図１４に関して以下でより詳細に説明される。
【0035】
図２に示すように、送信元デバイス（メモリコントローラ１１）の出力１４０１が、入射信号（例えば、ＷＲＩＴＥコマンド又はＷＲＩＴＥデータ）を、信号線１３を介して宛先デバイス（メモリデバイス１２）の入力１４０２に送信している間、測定機器１４００は、送信元デバイス（メモリコントローラ１１）と宛先デバイス（メモリデバイス１２）との間の信号線１３上の第１のロケーションＡ １４０３においてプローブ１５を介してプロービングされた第１のプローブ波形を測定機器１４００において受信する。
【0036】
送信元デバイス（メモリコントローラ１１）の出力１４０１が、入射信号を、信号線１３を介して宛先デバイス（メモリデバイス１２）の入力１４０２に送信している間、測定機器１４００は、信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４においてプローブ１５を介してプロービングされた第２のプローブ波形も受信する。ここで、第２のロケーションＢ １４０４は、第１のロケーションＡ １４０３から分離距離だけ分離及び離隔される。幾つかの実施形態では、この分離距離は小さくすることができ、入射信号３の１ビットの立ち上がり時間よりも小さな時間に対応する距離、及び、より一層有利には、入射信号３の１ビットの立ち上がり時間の１／３よりも小さな時間に対応する距離等とすることができる。
【0037】
有利には、２つの異なるプローブの不一致及び測定機器１４００内のプローブ入力の異なる信号処理経路の不一致に起因したあらゆる誤差が取り除かれるように、プローブ１６はプローブ１５と同じプローブとすることができる。その場合、測定機器１４００は、第１の時刻に信号線１３上の第１のロケーションＡ １４０３においてプローブ１５を介してプロービングされた第１のプローブ波形を第１のプローブ入力において受信することができ、その後、プローブ１５を、ロケーションＡ １４０３からロケーションＢ １４０４に移動させることができ、測定機器１４００は、第２の時刻に信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４においてプローブ１５を介してプロービングされた第２のプローブ波形を同じ第１のプローブ入力において受信することができる。その場合、測定機器１４００は、幾つかの測定機器、特にデジタルオシロスコープにおいて一般に利用可能な技法を用いて第１の波形のパターン及び第２の波形のパターンを時間整列することができる。
【0038】
図３は、送信元デバイス（メモリコントローラ１１）から宛先デバイス（メモリデバイス１２）への信号線１３に沿った入射信号３の伝播と、メモリデバイス１２からメモリコントローラ１１への信号線１３に沿った反射信号５の伝播とを示している。
【0039】
ここで、入射信号３は、以下の式として表すことができ、
反射信号５は、以下の式として表すことができる。
【数1】
【数2】
【0040】
反射信号５の振幅が入射信号３の振幅よりも小さく、通常ははるかに小さいことを図３に見て取ることができる。これは、通常は望ましいことではあるが、メモリデバイス１２の入力１４０２のインピーダンス及び信号線１３のインピーダンスが、入射信号３の動作周波数においてメモリコントローラ１１の出力１４０１のインピーダンスと十分に整合している場合に当てはまる。これらのインピーダンスが十分に整合しているほど、反射信号５の振幅は、入射信号３の振幅と比較して小さくなる。
【0041】
他の反射信号が信号線１３上に一般に存在し得ることにも留意されたい。例えば、メモリコントローラ１１の出力１４０１からの逆進反射信号が、信号線１３上に存在し得る。さらに、この逆進反射信号に応答して生成されたメモリデバイス１２の入力１４０２からの第２の反射信号も、信号線１上に存在し得る。多くのそのような反射信号が信号線１３上に存在し得る。しかしながら、メモリデバイス１２の入力１４０２のインピーダンス及び信号線１３のインピーダンスが、入射信号３の動作周波数においてメモリコントローラ１１の出力１４０１のインピーダンスと十分に整合されていると仮定すると（通常は当てはまる）、これらの追加の信号の全ては、入射信号３及び反射信号５の振幅と比較してはるかに低減された振幅にある。したがって、これらの信号の存在は、以下で説明する技法を用いてメモリデバイス１２の入力１４０２の反射係数を求める精度に大きな影響を与えることなく無視することができる。
【0042】
図４は、メモリコントローラ１１の出力１４０１が信号線１３を介してメモリデバイス１２の入力１４０２に入射信号を送信している間に、送信元デバイス（メモリコントローラ１１）と宛先デバイス（メモリデバイス）との間の信号線１３上の第１のロケーションＡ １４０３においてプロービングされた第１のプローブ波形２１の一例を示している。図４は、メモリコントローラ１１の出力１４０１が信号線１３を介してメモリデバイス１２の入力１４０２に入射信号３を送信している間に信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４においてプロービングされた第２のプローブ波形２３の一例も示している。
【0043】
図４は、入射信号３が信号線１３上の第１のロケーションＡ １４０３から信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４に伝播するのに要する時間と、逆に、反射信号５が信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４から信号線１３上の第１のロケーションＡ １４０３に伝播するのに要する時間とを表す遅延Ｔｄを示している。図４は、入射信号３が信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４から信号線１３上のメモリデバイス１２の入力ノードＭ １４０２に伝播するのに要する時間と、逆に、反射信号５が信号線１３上のメモリデバイス１２の入力ノードＭ １４０２から信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４に伝播するのに要する時間とを表す遅延Ｔｍも示している。
【0044】
ここで、第１のロケーションＡ １４０３における第１のプローブ波形２１の電圧Ｖ（ａ）は、以下の式として表すことができ、
第２のロケーションＢ １４０４における第２のプローブ波形２３の電圧Ｖ（ｂ）は、以下の式として表すことができる。
【数3】
【数4】
【0045】
上記で説明したように、第１のプローブ波形２１及び第２のプローブ波形２３は、メモリコントローラ１１の出力１４０１が信号線１３を介してメモリデバイス１２の入力１４０２に同じ入射信号３を送信している間、同じプローブ１５を用いて、互いに異なる時刻に測定することができる。
【0046】
【0047】
第１の動作又はステップにおいて、第１のプローブ波形２１が処理遅延Ｔｄだけ遅延されて、遅延された第１のプローブ波形２１ｄが生成される。ここで、Ｔｄは、入射信号３が信号線１３上の第１のロケーションＡ １４０３から信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４に伝播するのに要する時間と、逆に、反射信号５が信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４から信号線１３上の第１のロケーションＡ １４０３に伝播するのに要する時間とを表す図４に示すものと同じ遅延である。
【0048】
したがって、遅延された第１のプローブ波形２１ｄの電圧（Ｘａ）は、以下の式として表すことができる。
【数5】
【0049】
ここで、測定機器１４００は、測定機器１４００に付属又は付随するプロセッサに、当該プロセッサに付属又は付随するメモリデバイス（例えば、不揮発性メモリ）に記憶されたプロセッサ命令を用いて、ソフトウェアアルゴリズムを実行させる測定機器１４００の組み込み機能を用いることによって、第１のプローブ波形２１の遅延を行うことができる。
【0050】
次の動作又はステップにおいて、測定機器は、第２のプローブ波形２３から、遅延された第１のプローブ波形２１ｄを減算して、以下のような反射信号の電圧Ｖｒｅｆを生成する。
【数6】
【0051】
ここで、第１のロケーションＡ １４０３における入射信号３の振幅は、第２のロケーションＢ １４０４における入射信号３の振幅とほぼ同じであると仮定することができる。なぜならば、第１のロケーションＡ １４０３と第２のロケーションＢ １４０４との間の距離は小さく、したがって、入射信号３の減衰は小さいか又は無視できるからである。
【0052】
図５に示すように、波形Ｖｒｅｆは、メモリデバイス１２の入力１４０２におけるノードＭからの元の反射波と、遅延及び反転された反射波との２つの反射波を重ね合わせたものである。
【0053】
【0054】
第１の動作又はステップにおいて、第２のプローブ波形２３が処理遅延Ｔｄだけ遅延されて、遅延された第２のプローブ波形２３ｄが生成される。ここで、Ｔｄは、入射信号３が信号線１３上の第１のロケーションＡ １４０３から信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４に伝播するのに要する時間と、逆に、反射信号５が信号線１３上の第２のロケーションＢ １４０４から信号線１３上の第１のロケーションＡ １４０３に伝播するのに要する時間とを表す図４に示すものと同じ遅延である。
【0055】
したがって、遅延された第２のプローブ波形２３ｄの電圧Ｖ（Ｘｂ）は、以下の式として表すことができる。
【数7】
【0056】
ここで、測定機器１４００は、測定機器１４００に付属又は付随するプロセッサに、当該プロセッサに付属又は付随するメモリデバイス（例えば、不揮発性メモリ）に記憶されたプロセッサ命令を用いて、ソフトウェアアルゴリズムを実行させる測定機器１４００の組み込み機能を用いることによって、第２のプローブ波形２３の遅延を行うことができる。
【0057】
次の動作又はステップにおいて、測定機器１４００は、第１のプローブ波形２１から、遅延された第２のプローブ波形２３ｄを減算して、以下のような入射信号の電圧Ｖｉｎｃ
を生成する。
を生成する。
【数8】
【0058】
ここで、第１のロケーションＡ １４０３における反射信号５の振幅は、第２のロケーションＢ １４０４における反射信号５の振幅とほぼ同じであると仮定することができる。なぜならば、第１のロケーションＡ １４０３と第２のロケーションＢ １４０４との間の距離は小さく、したがって、反射信号５の減衰は小さいか又は無視できるからである。
【0059】
図６に示すように、波形Ｖｉｎｃは、メモリコントローラ１１の出力１４０１からの元の入射波と、遅延及び反転された入射波との２つの入射波を重ね合わせたものである。
【0060】
【0061】
図７に示すように、測定機器１４００は、以下の式として、図５及び図６に関して上記で説明した手順によって入射波及び反射波を個別に捕捉することが可能になっている。
及び
ここで、「ｃ」及び「ｄ」は、図７に示すような信号線１３上の仮想的なロケーションである。
【数9】
【数10】
【0062】
図８は、図７の入射信号３及び反射信号５が、図２～図７に関して上記で説明したように分離及び測定された信号Ｖｉｎｃ（ｔ）及びＶｒｅｆ（ｔ）から入力１４０２の反射係数を確認することができる信号線１３のノードＭ（メモリデバイス１２の入力１４０２）にどのように現れるのかを示している。
【0063】
特に、測定機器１４００は、時間シフトされたＶｉｎｃ及び時間シフトされたＶｒｅｆを重ね合わせて、ノードＭにおける波形を求めることができる。
【0064】
信号線１３に沿った距離は小さく、信号線１３に沿って伝播する信号の対応する減衰は小さいので、Ｖｉｎｃ（ｔ－Ｔｄ）＋Ｖｒｅｆ（ｔ）は、図８に示すように、遅延Ｔｍ（Ｔｍは、第２のロケーションＢとノードＭとの間の遅延である）を有するノードＭにおける波形Ｖｍｅｍ（ｔ－Ｔｍ）と同じであるとして表される。
【0065】
最後に、メモリデバイス１２の入力１４０２（すなわち、ノードＭ）における反射係数は、（１）測定機器１４００が、ノードＭ（すなわち、宛先デバイス（メモリデバイス１２）の入力１４０２）における入射信号３ Ｖｉｎｃ（ｔ）の周波数応答を求めることと、（２）測定機器１４００が、ノードＭ（すなわち、宛先デバイス（メモリデバイス１２）の入力１４０２）における反射信号５ Ｖｒｅｆ（ｔ）の周波数応答を求めることと、（３）測定機器１４００が、ノードＭ（すなわち、宛先デバイス（メモリデバイス１２）の入力１４０２）における反射信号５ Ｖｒｅｆ（ｔ）の周波数応答を、ノードＭ（すなわち、宛先デバイス（メモリデバイス１２）の入力１４０２）における入射信号３ Ｖｉｎｃ（ｔ）の周波数応答によって除算することとによって見つけることができる。
【0066】
幾つかの実施形態では、測定機器（例えば、デジタルオシロスコープ）は、次のように、２つの異なるロケーション、すなわち、第１のロケーションＡ及び第２のロケーションＢにおいて入射信号及び反射信号を捕捉することができる。まず、図９Ａに示すように、デジタルオシロスコープは、当該デジタルオシロスコープの第１のチャネル（ＣＨ１）を用いて、第１の時刻に第１のトリガを用いて第１のロケーションＡで入射信号及び反射信号の第１のプローブ波形を捕捉することができる。デジタルオシロスコープの内部機能を用いて、ＣＨ１について捕捉されたデータから入射信号のターゲット波形９０５を見つけることができる。次に、図９Ｂに示すように、デジタルオシロスコープは、入射信号の同じターゲット波形９０５が第２のロケーションＢにおいて整列されるように選択された第２のトリガを用いて、デジタルオシロスコープの第２のチャネル（ＣＨ２）を用いて第２の時刻に第２のロケーションＢで入射信号及び反射信号の第２のプローブ波形を捕捉することができる。第１のトリガを用いて第１のロケーションＡでデジタルオシロスコープのＣＨ１によって捕捉された第１のプローブ波形における入射信号３及び前進送信信号４（無視される場合がある）は、第２のトリガを用いて第２のロケーションＢでＣＨ２によって捕捉された第２のプローブ波形における入射信号３及び前進送信信号４と同じであることが、図９Ａ及び図９Ｂにおける強調表示エリアから見て取ることができる。一方、第１のロケーションＡでＣＨ１によって捕捉された第１のプローブ波形における反射信号５及び６は、第２のロケーションＢでＣＨ２によって捕捉された第２のプローブ波形における反射信号５及び６と同じではない。このため、第２のロケーションＢにおけるＣＨ２の第２のプローブ波形及び第１のロケーションＡにおけるＣＨ１の第１のプローブ波形に対して減算操作を行うことによって、入射信号３及び前進送信信号４は、反射のみを残して、相殺することができる。同様の手順を適用して反射信号を相殺し、入射信号３を取得することができる。
【0067】
幾つかの実施形態では、時間遅延Δｔ（第１のロケーションＡと第２のロケーションＢとの間の距離を設定する）は、特に、入射信号３が疑似乱数ビットストリーム（ＰＲＢＳ）信号を近似していると仮定されるとき、入射信号３のビット間隔の約１０％～３０％に設定することができる。１つの例では、データレートが３Ｇｂｐｓであるとき、１ビット間隔は３３３ｐｓである。その場合、第１のロケーションＡから第２のロケーションＢまでの時間遅延Δｔは、約３３ｐｓに設定することができる。信号が１の誘電率を有する媒体内を伝播する場合、これは、第１のロケーションＡと第２のロケーションＢとの間の距離が約１ｃｍであることを意味する。
【0068】
図１０は、上記で説明したように、信号線１３上のメモリデバイス１２等の信号線上の宛先デバイスの入力における反射係数を確認する方法１０００の一例示の実施形態のフローチャートである。
【0069】
第１の動作１００５において、送信元デバイス（例えば、メモリコントローラ１１）は、入射信号を、信号線（例えば、信号線１３）を介して宛先デバイス（例えば、メモリデバイス１２）に提供する。
【0070】
動作１０１０において、測定機器（例えば、測定機器１４００）に接続されたプローブは、信号線１３上の第１のロケーション（例えば、第１のロケーションＡ １４０３）において第１のプローブ波形（例えば、第１のプローブ波形２１）をプロービングする。ここで、プロービングは、信号線１３、送信元デバイス（例えば、メモリコントローラ１１）の出力１４０１及び宛先デバイス（例えば、メモリデバイス１２）の入力１４０２のインピーダンスよりもはるかに大きい（例えば、数桁大きい）インピーダンスを有する高インピーダンスプローブを用いて信号線１３と接触すること又はこれを検知することを伴うものと解釈することができる。そのようなプロービングは、プロービングの性質が、プローブが存在しない場合に信号線１３に現れる波形（複数の場合もある）を擾乱しないか又は無視できる程度にしか擾乱しないので、非擾乱（non-disturbing）プロービングと呼ぶことができる。したがって、本明細書において用いられるプロービングは、方向性結合器、パワースプリッタ等のデバイスの使用を通じて信号線１３からの波形を結合することと区別されるべきである。
【0071】
動作１０１５において、測定機器１４００は、測定機器１４００のプローブ入力（多くのプローブ入力のうちの１つとすることができる）において第１のプローブ波形を受信する。
【0072】
動作１０２０において、測定機器１４００に接続されたプローブは、信号線１３上の第２のロケーション（例えば、第２のロケーションＢ １４０４）において第２のプローブ波形（例えば、第２のプローブ波形２３）をプロービングする。ここで、第２のロケーションＢ １４０４は、信号線１３上の入射信号（例えば、入射信号３）が第１のロケーションＡ １４０３から第２のロケーションＢ １４０４に伝播するときにこの入射信号を遅延Ｔｄだけ遅延させる分離距離だけ第１のロケーションＡ １４０３から分離及び離隔されている。
【0073】
動作１０２５において、測定機器１４００は、第２のプローブ波形をプローブ入力において受信する。
【0074】
有利には、プローブ間のあらゆる相違及びプローブ入力間のあらゆる相違を最小化又は除去するために、動作１０２０において用いられるプローブは、動作１０１０において用いられるプローブと同じであり、動作１０２５において用いられるプローブ入力は、動作１０１５において用いられるプローブ入力と同じである。ただし、精度の多少の低下を伴うこともあるが、動作１０２０において用いられる第１のプローブは、動作１０１０において用いられる第２のプローブと異なることも可能であり、動作１０２５において用いられる第１のプローブ入力は、動作１０１５において用いられる第２のプローブ入力と異なることも可能である。
【0075】
動作１０３０において、測定機器１４００は、図５に関して上記で説明したように、第１のプローブ波形を遅延Ｔｄだけ遅延させる。
【0076】
動作１０３５において、測定機器１４００は、図５に関して上記で説明したように、遅延された第１のプローブ波形を第２のプローブ波形から減算して、信号線１３上の反射信号を確認するか又は求める。
【0077】
動作１０４０において、測定機器１４００は、図６に関して上記で説明したように、第２のプローブ波形を遅延Ｔｄだけ遅延させる。
【0078】
動作１０４５において、測定機器１４００は、図６に関して上記で説明したように、遅延された第２のプローブ波形を第１のプローブ波形から減算して、信号線１３上の入射信号を確認するか又は求める。
【0079】
【0080】
他の実施形態では、入射信号を取得する動作１０４０及び１０４５は、反射信号を取得する動作１０３０及び１０３５の前に実行することができることも理解されるであろう。或いは、測定機器１４００が処理能力を有する場合には、動作１０３０及び１０３５は、動作１０４０及び１０４５と並列に実行することができる。そのため、図１０に示すこれらの動作の順序は１つの例に過ぎない。
【0081】
図１１は、回路１４ｂ内の信号線１３ｂに沿って第１のデバイス１１ｂと第２のデバイス１２ｂとの間を伝播する第１の信号及び第２の信号を示している。
【0082】
ここで、第１の信号は、信号Ａと呼ばれ、信号線１３ｂ上の第１のロケーション１４０３ｂにおいて時刻ｔにＡ（ｔ）として観測され、第１のロケーション１４０３ｂから分離及び離隔された信号線１３ｂ上の第２のロケーション１４０４ｂにおいて時刻（ｔ＋Δｔ）にＡ（ｔ＋Δｔ）として観測される。第２の信号は、信号Ｂと呼ばれ、信号線１３ｂ上の第１のロケーション１４０３ｂにおいてＢ（ｔ）として認識され、信号線１３ｂ上の第２のロケーション１４０４ｂにおいてＢ（ｔ－Δｔ）として認識される。第１の信号Ａは、第１のデバイス１１ｂ、例えば、第１のデバイス１１ｂの入力／出力ポートから出力され、第２のデバイス１２ｂ、例えば、第１のデバイス１１ｂの入力／出力ポートによって受信される。第１の信号Ａが第１のデバイス１１ｂから出力されるのと同時に、第２の信号Ｂが第２のデバイス１２ｂから出力される。そのような構成は、一般に全二重伝送又は全二重通信と呼ばれる。
【0083】
有利には、第１のロケーション１４０３ｂと第２のロケーション１４０４ｂとの間の距離は、第１の信号Ａが第１のロケーション１４０３ｂから第２のロケーション１４０４ｂに伝播するのに要する時間、及び、第２の信号Ｂが第２のロケーション１４０４ｂから第１のロケーション１４０３ｂに伝播するのに要する時間が、第１の信号Ａ及び第２の信号Ｂの立ち上がり時間の１／３未満となるように選択される。幾つかの実施形態では、第１の信号Ａ及び第２の信号Ｂの立ち上がり時間に応じて、第１のロケーション１４０３ｂと第２のロケーション１４０４ｂとの間の距離は、第１の信号Ａが第１のロケーション１４０３ｂから第２のロケーション１４０４ｂに伝播するのに要する時間が１００ｐｓ未満になるとともに、第２の信号Ｂが第２のロケーション１４０４ｂから第１のロケーション１４０３ｂに伝播するのに要する時間が１００ｐｓ未満になるようになっている。図１０に示す例では、第１のロケーション１４０３ｂと第２のロケーション１４０４ｂとの間の距離は、第１の信号Ａが第１のロケーション１４０３ｂから第２のロケーション１４０４ｂに伝播するのに要する時間が２０ｐｓであるとともに、第２の信号Ｂが第２のロケーション１４０４ｂから第１のロケーション１４０３ｂに伝播するのに要する時間が２０ｐｓであるようになっている。信号Ａ及びＢの立ち上がり時間がより一層短い他の実施形態では、第１のロケーション１４０３ｂと第２のロケーション１４０４ｂとの間の距離は、第１の信号Ａが第１のロケーション１４０３ｂから第２のロケーション１４０４ｂに伝播するのに要する時間が２０ｐｓ未満であるとともに、第２の信号Ｂが第２のロケーション１４０４ｂから第１のロケーション１４０３ｂに伝播するのに要する時間が２０ｐｓ未満であるようにすることができる。
【0084】
図１２は、第１の信号Ａの推定値を、信号線に沿った第１のプローブロケーション及び第２のプローブロケーションにおける第１のプローブ波形及び第２のプローブ波形からどのようにして取得することができるのかを示している。
【0085】
特に、図１２では、測定機器（測定機器１４００等）は、第１のロケーション１４０３ｂにおいてプロービングされた第１のプローブ波形２１ｂを受信することができ、第２のロケーション１４０４ｂにおいてプロービングされた第２のプローブ波形２３ｂも受信することができる。ここで、第１のプローブ波形２１ｂは、以下の式として表すことができ、
第２のプローブ波形２３ｂは、以下の式として表すことができる。
この場合、波形２１ｂ及び２３ｂは、２つの異なるプローブを用いて同時に観測される。
【数11】
【数12】
【0086】
測定機器１４００は、第２のプローブ波形２３ｂを遅延Δｔだけ遅延させる。ここで、Δｔは、第１のロケーション１４０３ｂと第２のロケーション１４０４ｂとの間の距離を所与として、第１の信号Ａが第１のロケーション１４０３ｂから第２のロケーション１４０４ｂに伝播するのに要する時間であり、第２の信号Ｂが第２のロケーション１４０４ｂから第１のロケーション１４０３ｂに伝播する時間である。第２のプローブ波形２３ｂを遅延Δｔだけ遅延させることによって、以下の式として表すことができる遅延された第２のプローブ波形２３ｂｄを生成する。
【数13】
【0087】
測定機器１４００は、測定機器１４００に付属又は付随するプロセッサに、当該プロセッサに付属又は付随するメモリデバイス（例えば、不揮発性メモリ）に記憶されたプロセッサ命令を用いて、ソフトウェアアルゴリズムを実行させる測定機器１４００の組み込み機能を用いることによって、第２のプローブ波形２３ｂの遅延を行うことができる。
【0088】
測定機器１４００は、遅延された第２のプローブ波形２３ｂｄを第１のプローブ波形２１ｂから減算して、以下の式として表すことができる差信号を生成する。
【数14】
【0089】
測定機器１４００は、以下の式として第１の信号Ａの推定値を確認するか又は求めることができる。
【数15】
【0090】
測定機器１４００は、次に、第１の信号Ａを第１のプローブ波形２１ｂから減算することによって第２の信号Ｂの推定値を取得することができる。代替的に、測定機器１４００は、図１２に示すように、第１のプローブ波形２１ｂを遅延させ、遅延された第１のプローブ波形を第２のプローブ波形２３ｂから減算して差信号を生成し、この差信号を積分することによって、第２の信号Ｂの推定値を取得することができる。
【0091】
図１３は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間を信号線に沿って反対方向に同時に伝播する第１の信号及び第２の信号の推定値を取得する方法１３００の一例示の実施形態のフローチャートである。
【0092】
第１の動作１３０５において、第１のデバイス（例えば、第１のデバイス１１ｂ）が、第１の信号（例えば、第１の信号Ａ）を、信号線（例えば、信号線１３ｂ）を介して第２のデバイス（例えば、第２のデバイス１２ｂ）に提供し、同時に、第２のデバイスが、第２の信号（例えば、第２の信号Ｂ）を同じ信号線を介して第１のデバイスに提供する。
【0093】
動作１３１０において、測定機器（例えば、測定機器１４００）に接続された第１のプローブが、信号線１３ｂ上の第１のロケーション（例えば、第１のロケーション１４０３ｂ）において第１のプローブ波形（例えば、第１のプローブ波形２１）をプロービングする。ここで、プロービングは、信号線１３ｂ、第１のデバイス１１ｂの入力／出力、及び第２のデバイス１２ｂの入力／出力のインピーダンスよりもはるかに大きい（例えば、数桁大きい）インピーダンスを有する高インピーダンスプローブを用いて信号線１３と接触すること又はこれを検知することを伴うものと解釈することができる。そのようなプロービングは、プロービングの性質が、プローブが存在しない場合に信号線１３ｂに現れる波形（複数の場合もある）を擾乱しないか又は無視できる程度にしか擾乱しないので、非擾乱プロービングと呼ぶことができる。したがって、本明細書において用いられるプロービングは、方向性結合器、パワースプリッタ等のデバイスの使用を通じて信号線１３ｂからの波形を結合することと区別されるべきである。
【0094】
動作１３１５において、測定機器１４００は、測定機器１４００の第１のプローブ入力（多くのプローブ入力のうちの１つとすることができる）において第１のプローブ波形を受信する。
【0095】
動作１３２０において、測定機器１４００に接続された第２のプローブが、信号線１３ｂ上の第２のロケーション（例えば、第２のロケーションＢ １４０４ｂ）において第２のプローブ波形（例えば、第２のプローブ波形２３ｂ）をプロービングする。ここで、第２のロケーション１４０４ｂは、図１０及び図１１を参照して上記で説明したように、第１の信号Ａが第１のロケーション１４０３ｂから第２のロケーション１４０４ｂに伝播するのに遅延Δｔを要するとともに、第２の信号Ｂが第２のロケーション１４０４ｂから第１のロケーション１４０３ｂに伝播するのに同じ遅延Δｔを要するような分離距離だけ第１のロケーション１４０３ｂから分離及び離隔されている。
【0096】
動作１３２５において、測定機器１４００は、第２のプローブ波形を第２のプローブ入力において受信する。
【0097】
ここで、動作１３０５、１３１０、１３１５、１３２０及び１３２５は、同じ時間中に行うことができることが理解されるであろう。より具体的には、第１のプローブが第１のロケーション１４０３ｂにおいて信号線１３ｂをプロービングし、同時に、第２のプローブが第２のロケーション１４０４ｂにおいて信号線１３ｂをプロービングすることが理解される。
【0098】
動作１３３０において、測定機器１４００は、図１２に関して上記で説明したように、第２のプローブ波形を遅延Δｔだけ遅延させる。
【0099】
動作１３３５において、測定機器１４００は、図１２に関して上記で説明したように、遅延された第２のプローブ波形を第１のプローブ波形から減算して、第１の差信号を確認するか又は求める。
【0100】
動作１３４０において、測定機器１４００は、図１２に関して上記で説明したように、第１の差信号を積分して第１の信号Ａの推定値を取得する。
【0101】
動作１３４５において、測定機器１４００は、図１２に関して上記で説明したように、第２のプローブ波形を遅延Δｔだけ遅延させる。
【0102】
動作１３５０において、測定機器１４００は、図１２に関して上記で説明したように、遅延された第１のプローブ波形を第２のプローブ波形から減算する。
【0103】
動作１３５５において、測定機器１４００は、図１２に関して上記で説明したように、第１の差信号を積分して第２の信号Ｂの推定値を取得する。
【0104】
第１の信号Ａの推定値が既に取得されていると、動作１３４５、１３５０及び１３５５の代わりに、他の技法を用いて、第２の信号Ｂの推定値を確認するか又は求めることができる。他の実施形態では、第２の信号Ｂの推定値を最初に取得することができ、その後、それに基づいて、第１の信号Ａの推定値を取得することができることも理解されるであろう。
【0105】
図１４は、上記で説明した１つ以上の方法に従って、被試験システム（ＳＵＴ）１０の回路１４ｃ内の信号線１３ｃ上に同時に存在する２つの信号を測定するのに用いることができ、及び／又は、送信元デバイス（例えば、デバイス１１ｃ）から信号線１３ｃを介して入射信号を受信する宛先デバイス（例えば、デバイス１２ｃ）の入力若しくは出力の反射係数を測定するのに用いることができる測定機器１４００の１つの例示の実施形態の簡略ブロック図である。
【0106】
幾つかの実施形態では、測定機器１４００は、デジタルオシロスコープとすることができる。
【0107】
測定機器１４００は、信号線１３ｃ上の第１のロケーション１４０３から（例えば、第１のプローブ１５を介して）第１のプローブ波形を受信するように構成された第１のプローブ入力１４１０と、受信された第１のプローブ波形のサンプルを捕捉するように構成された第１のサンプラ１４２０と、信号線１３ｃ上の第２のロケーション１４０４から（例えば、第２のプローブ１６を介して）第２のプローブ波形を受信するように構成された第２のプローブ入力１４１２と、受信された第２のプローブ波形のサンプルを捕捉するように構成された第２のサンプラ１４２２と、信号プロセッサ１４５０とを備えることができる。
【0108】
上記で説明したように、特に、測定機器１４００が宛先デバイス（例えば、デバイス１２ｃ）の入力における反射係数を求めるのに用いられている一例の場合、第１のプローブ１５及び第１のプローブ入力１４１０は、第１のプローブ波形及び第２のプローブ波形の双方を取得するのに用いることができる。他方、測定機器１４００が、第１のデバイス（例えば、デバイス１１ｃ）及び第２のデバイス（例えば、デバイス１２ｃ）によって反対方向に別々に送信された信号線１３ｃ上の２つの異なる信号を測定及び／又は表示するのに用いられているとき、第１のプローブ１５及び第１のプローブ入力１４１０は、第１のプローブ波形を取得するのに用いることができ、第２のプローブ１６及び第２のプローブ入力１４１２は、第２のプローブ波形を取得するのに用いることができる。代替の信号経路が図１４に点線によって示されている。
【0109】
ここで、簡単にするために、第１のプローブ入力１４１０がＳＵＴ１０の回路１４の信号線１３ｃから第１のプローブ波形又は第２のプローブ波形のいずれかを受信することができる２つのプローブ入力のみを有する測定機器が示されている。しかしながら、一般に、測定機器１４００は、３つ以上のプローブ入力を有することができる。
【0110】
幾つかの実施形態では、第１のサンプラ１４２０及び第２のサンプラ１４２２のそれぞれは、測定機器１４００のクロック１４３０に応答してクロック制御することができるアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）を備えることができる。幾つかの実施形態では、当業者に既知の多くのクロック回復技法のうちの任意のものによって、受信された第１のプローブ波形又は第２のプローブ波形の捕捉されたサンプルからクロック１４３０を回復することができる。
【0111】
測定機器１４００は、ディスプレイデバイス１４６０及びユーザインタフェース１４７０を備えることができる。ディスプレイデバイス１４６０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、陰極線管（ＣＲＴ）等を含むことができる。ユーザインタフェース１４７０は、キーボード、キーパッド、コントロールノブ、マウス、トラックボール、ボタン、インジケータライト等のうちの１つ以上と、ユーザインタフェース３７０を実施する付随したプロセッサ及びソフトウェアとを備えることができる。
【0112】
測定機器１４００は、第１のプローブ波形及び第２のプローブ波形のサンプル、及び／又は信号プロセッサ１４５０の動作において生成される中間データを記憶することができるメモリ１４４０を備えることができる。メモリ１４４０は、不揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ）とすることができるが、例えば、図４～図１３に関して上記で説明した動作を実行する信号プロセッサ１４５０のプロセッサによって実行される命令を記憶する不揮発性メモリ（例えば、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ等）も含むことができる。測定機器１４００の通信インタフェースは、例えば、イーサネット（登録商標）、専用化された試験機器標準規格等の標準規格に準拠した任意の適したインタフェースとすることができる。幾つかの実施形態では、通信インタフェースは、測定機器１４００がコマンド及びデータを１つ以上の外部コンピュータ及び／又は他の測定機器とインターネットを介して通信することを可能にすることができる。
【0113】
測定機器１４００は、図４～図１３に関して上記で説明したような動作を実行する本明細書において説明した測定機器１４００の特徴を不明瞭にしないように、図１４に図示していない他の構成要素及びサブシステムを備えることができる。
【0114】
本明細書において例示的な実施形態が開示されるが、当業者であれば、本教示に従って多くの変形形態が可能であり、添付の特許請求の範囲の範囲内に留まることを理解する。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内を除いて限定されない。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
