本發(fā)明涉及一種例如在測定由無線基站輸出的信號電平時降低本底噪聲(noise floor)電平的本底噪聲電平降低裝置及本底噪聲電平降低方法。

背景技術(shù)：

以往，作為無線通信系統(tǒng)的雙工方式，已知有利用頻率分割上行鏈路與下行鏈路的頻分雙工(FDD：Frequency Division Duplex)方式和利用時間分割的時分雙工(TDD：Time Division Duplex)方式。FDD方式中，上行信號與下行信號在相同時間不同頻率下收發(fā)信號。另一方面，TDD方式中，上行信號與下行信號在相同頻率不同時間下收發(fā)信號。

在使用TDD方式的無線通信系統(tǒng)中，在無線基站中以相同頻率交替進行信號的發(fā)送和接收，因此由無線基站發(fā)送的發(fā)送信號中，如圖5所示交替存在發(fā)送接通期間及發(fā)送斷開期間。

將發(fā)送接通期間的功率稱為發(fā)送接通功率，且將發(fā)送斷開期間的功率稱為發(fā)送斷開功率時，發(fā)送接通功率及發(fā)送斷開功率分別具有目標(biāo)值，評價無線基站時實施對各目標(biāo)值的評價。尤其，發(fā)送斷開功率的目標(biāo)值接近熱噪聲電平即-114dBm/MHz的例如-107dBm/MHz左右的非常低的功率，因此測定發(fā)送斷開功率時，需要使用本底噪聲電平相對于發(fā)送斷開功率電平足夠低的測定裝置。

測定發(fā)送斷開功率時，在無線基站與測定裝置之間需要電纜或開關(guān)等部件，因此，由于這些部件導(dǎo)致發(fā)送斷開功率電平降低。因此，如圖6所示，可以考慮將來自無線基站的信號輸入至測定裝置之前對所述信號進行放大的結(jié)構(gòu)。

即，圖6所示的信號測定系統(tǒng)50具有：作為測定對象即無線基站的DUT51；及測定由DUT51輸出的信號的發(fā)送斷開功率的信號測定裝置52，在DUT51與信號測定裝置52之間具備發(fā)送功率測定系統(tǒng)53。發(fā)送功率測定系統(tǒng)53具備對發(fā)送斷開功率進行放大的低噪聲放大器(LNA)53a。由DUT51輸出用 于使幀同步的觸發(fā)信號，信號測定裝置52根據(jù)觸發(fā)信號測定發(fā)送斷開功率電平。作為該信號測定裝置52可適當(dāng)使用降低了本底噪聲電平的頻譜分析儀(例如，參考專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2014-190943號公報

然而，圖6所示的信號測定系統(tǒng)50中，通過使用專利文獻1記載的頻譜分析儀來作為信號測定裝置52，雖然能夠降低信號測定裝置52內(nèi)的本底噪聲電平，但測定發(fā)送斷開功率電平時，相比信號測定裝置52內(nèi)的噪聲成分，通過LNA53a放大的發(fā)送功率測定系統(tǒng)53的噪聲成分占主導(dǎo)地位，因此存在系統(tǒng)整體的本底噪聲電平上升的問題。其結(jié)果，信號測定系統(tǒng)50中，發(fā)送斷開功率信號被噪聲淹沒而導(dǎo)致無法進行測定，因此期望擴大測定裕度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決以往的課題而完成的，其目的在于提供一種能夠降低本底噪聲電平的本底噪聲電平降低裝置及本底噪聲電平降低方法。

本發(fā)明的權(quán)利要求1所涉及的本底噪聲電平降低裝置具有如下結(jié)構(gòu)，即，所述本底噪聲電平降低裝置(10)前置于信號測定裝置(20)，所述信號測定裝置具備：本底噪聲電平測定機構(gòu)(22)，測定所述信號測定裝置的本底噪聲電平；及信號電平計算機構(gòu)(24)，通過從來自被試驗裝置(2)的信號電平中減去所述本底噪聲電平來計算出減法運算后的信號電平，所述本底噪聲電平降低裝置具備：放大機構(gòu)(17)，設(shè)置于所述被試驗裝置與所述信號測定裝置之間且對來自所述被試驗裝置的信號進行放大；及終端機構(gòu)(16)，終止所述放大機構(gòu)的輸入，所述終端機構(gòu)以所述本底噪聲電平測定機構(gòu)測定所述本底噪聲電平為條件終止所述放大機構(gòu)的輸入，并且，所述被試驗裝置輸出基于時分雙工方式的發(fā)送信號來作為輸出信號，所述信號電平計算機構(gòu)通過從所述發(fā)送信號電平中減去所述本底噪聲電平來計算出減法運算后的發(fā)送信號電平。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)信號測定裝置的本底噪聲電平測定機構(gòu)測定本底噪聲電平時，本底噪聲電平降低裝置的終端機構(gòu)終止放大機構(gòu)的輸入，因此，本底噪聲電平測定機構(gòu)測定包含前置于信號測定裝置的測定系統(tǒng)在內(nèi)的本底噪聲電平，能夠得到比僅為信號測定裝置的本底噪聲電平更低的本底噪聲電平。

因此，本發(fā)明的權(quán)利要求1所涉及的本底噪聲電平降低裝置能夠降低本底噪聲電平。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的權(quán)利要求1所涉及的本底噪聲電平降低裝置能夠在測定基于時分雙工方式的發(fā)送信號的接通狀態(tài)的電平及斷開狀態(tài)的電平時降低本底噪聲電平。

本發(fā)明的權(quán)利要求2所涉及的本底噪聲電平降低裝置優(yōu)選具有如下結(jié)構(gòu)，即，所述本底噪聲電平降低裝置還具備路徑選擇機構(gòu)(15)，其設(shè)置于所述被試驗裝置與所述放大機構(gòu)之間，且選擇向所述被試驗裝置或所述終端機構(gòu)中任一個的路徑，所述路徑選擇機構(gòu)中，在所述本底噪聲電平測定機構(gòu)測定所述本底噪聲電平的條件下，選擇向所述終端機構(gòu)的路徑，并以所述信號測定裝置測定來自所述被試驗裝置的信號電平的條件下，選擇向所述被試驗裝置的路徑。

本發(fā)明的權(quán)利要求3所涉及的本底噪聲電平降低裝置具有如下結(jié)構(gòu)，即，來自所述被試驗裝置的信號電平包含：所述被試驗裝置輸出信號時的狀態(tài)即接通狀態(tài)的電平；及所述被試驗裝置停止輸出信號時的狀態(tài)即斷開狀態(tài)的電平。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的權(quán)利要求3所涉及的本底噪聲電平降低裝置能夠在測定來自被試驗裝置的信號的接通狀態(tài)的電平及斷開狀態(tài)的電平時降低本底噪聲電平。

本發(fā)明的權(quán)利要求4所涉及的本底噪聲電平降低方法具有如下結(jié)構(gòu)，即，所述本底噪聲電平降低方法使用前置于信號測定裝置(20)的本底噪聲電平降低裝置(10)，所述信號測定裝置具備：本底噪聲電平測定機構(gòu)(22)，測定所述信號測定裝置的本底噪聲電平；及信號電平計算機構(gòu)(24)，通過從來自被試驗裝置(2)的信號電平中減去本底噪聲電平來計算出減法運算后的信號電平，所述本底噪聲電平降低裝置具備：放大機構(gòu)(17)，設(shè)置于所述被試驗裝置與所述信號測定裝置之間且對來自所述被試驗裝置的信號進行放大；及終端機構(gòu)(16)，終止所述放大機構(gòu)的輸入，所述本底噪聲電平降低方法中，執(zhí)行在所述本底噪聲電平測定機構(gòu)測定所述本底噪聲電平的條件下，通過所述終端機構(gòu)終止所述放大機構(gòu)的輸入的步驟(S12)，并且，所述被試驗裝置輸出基于時分雙工方式的發(fā)送信號來作為輸出信號，另外，通過從所述發(fā)送信號電平中減去所述本底噪聲電平來計算出減法運算后的發(fā)送信號電平。

本發(fā)明的權(quán)利要求5所涉及的本底噪聲電平降低方法具有如下結(jié)構(gòu)，即，所述本底噪聲電平降低裝置還具備路徑選擇機構(gòu)(15)，其設(shè)置于所述被試驗裝置與所述放大機構(gòu)之間，且選擇向所述被試驗裝置或所述終端機構(gòu)中任一個的路徑，所述本底噪聲電平降低方法執(zhí)行：在所述本底噪聲電平測定機構(gòu)測定所述本底噪聲電平的條件下，通過所述路徑選擇機構(gòu)選擇向所述終端機構(gòu)的路徑的步驟(S13)；及在所述信號測定裝置測定來自所述被試驗裝置的信號電平的條件下，通過所述路徑選擇機構(gòu)選擇向所述被試驗裝置的路徑的步驟(S17)。

本發(fā)明的權(quán)利要求6所涉及的本底噪聲電平降低方法中，來自所述被試驗裝置的信號電平包含所述被試驗裝置輸出信號時的狀態(tài)即接通狀態(tài)的電平及所述被試驗裝置停止輸出信號時的狀態(tài)即斷開狀態(tài)的電平。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)信號測定裝置的本底噪聲電平測定機構(gòu)測定本底噪聲電平時，本底噪聲電平降低裝置的終端機構(gòu)終止放大機構(gòu)的輸入，因此本底噪聲電平測定機構(gòu)測定包含前置于信號測定裝置的測定系統(tǒng)在內(nèi)的本底噪聲電平，能夠得到比僅為信號測定裝置的本底噪聲電平更低的本底噪聲電平。

因此，本發(fā)明的權(quán)利要求4～6所涉及的本底噪聲電平降低方法能夠降低本底噪聲電平。

發(fā)明效果

本發(fā)明可提供具有能夠降低本底噪聲電平效果的本底噪聲電平降低裝置及本底噪聲電平降低方法。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所涉及的信號測定系統(tǒng)的一實施方式的框圖。

圖2是本發(fā)明所涉及的信號測定系統(tǒng)的一實施方式的流程圖。

圖3是表示現(xiàn)有信號測定系統(tǒng)的測定裕度的圖。

圖4是表示本發(fā)明所涉及的信號測定系統(tǒng)的一實施方式的測定裕度的圖。

圖5是表示在使用TDD方式的無線通信系統(tǒng)中的由無線基站發(fā)送的發(fā)送信號的發(fā)送接通期間及發(fā)送斷開期間的圖。

圖6是現(xiàn)有信號測定系統(tǒng)的框圖。

圖中：1-信號測定系統(tǒng)，2-DUT(被試驗裝置)，3-柔性電纜，4-電纜，5-控制裝置，10-發(fā)送電力測定系統(tǒng)(本底噪聲電平降低裝置)，11-開關(guān)，12-ATT，13-隔離器，14-限幅器，15-開關(guān)(路徑選擇機構(gòu))，16-終端電阻(終端機構(gòu))，17-LNA(放大機構(gòu))，18-開關(guān)，20-信號測定裝置，21-開關(guān)，22-本底噪聲電平測定部(本底噪聲電平測定機構(gòu))，23-存儲部，24-測定部(信號電平計算機構(gòu))，25-顯示部。

具體實施方式

以下，利用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，舉例說明將本發(fā)明的本底噪聲電平降低裝置適用于信號測定系統(tǒng)。

首先，對本實施方式的信號測定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行說明。

如圖1所示，本實施方式的信號測定系統(tǒng)1具備DUT(被試驗裝置)2、柔性電纜3、電纜4、控制裝置5、發(fā)送電力測定系統(tǒng)10及信號測定裝置20。

DUT2例如為輸出基于TDD方式的發(fā)送信號的基站裝置。如圖5所示，該輸出信號包含發(fā)送接通功率及發(fā)送斷開功率。該DUT2為被試驗裝置的一例。

柔性電纜3連接于DUT2與發(fā)送功率測定系統(tǒng)10之間，向發(fā)送功率測定系統(tǒng)10輸出DUT2的輸出信號。

電纜4連接于發(fā)送功率測定系統(tǒng)10與信號測定裝置20之間，向信號測定裝置20輸出發(fā)送功率測定系統(tǒng)10的輸出信號。

控制裝置5例如由個人計算機構(gòu)成，控制發(fā)送功率測定系統(tǒng)10及信號測定裝置20的動作。

發(fā)送功率測定系統(tǒng)10具備開關(guān)11、ATT12、隔離器13、限幅器14、開關(guān)15、終端電阻16、低噪聲放大器(LNA)17及開關(guān)18。該發(fā)送功率測定系統(tǒng)10為本底噪聲電平降低裝置的一例。

信號測定裝置20具備開關(guān)21、本底噪聲電平測定部22、存儲部23、測定部24及顯示部25。

開關(guān)11切換向ATT12的路徑與向隔離器13的路徑。向ATT12的路徑為測定發(fā)送接通功率時的路徑。向隔離器13的路徑為測定發(fā)送斷開功率時的路徑。即，開關(guān)11切換測定發(fā)送接通功率的模式(稱為發(fā)送接通功率測定模式)與測定發(fā)送斷開功率的模式(稱為發(fā)送斷開功率測定模式)。

當(dāng)通過開關(guān)11選擇發(fā)送接通功率測定模式時，ATT12輸入發(fā)送信號并衰減為規(guī)定電平后輸出至開關(guān)18。ATT12的衰減量由控制裝置5設(shè)定，且構(gòu)成為能夠由測定部24獲取ATT12的衰減量信息。

隔離器13將來自DUT2的信號從DUT2朝向信號測定裝置20的方向中的一個方向進行傳送。

限幅器14在發(fā)送斷開功率測定模式中，將發(fā)送接通功率限制在規(guī)定電平，從而保護LNA17。

開關(guān)15連接限幅器14及終端電阻16中的任一個與LNA17。具體而言，開關(guān)15在本底噪聲電平測定部22測定本底噪聲電平時選擇向終端電阻16的路徑，在限號測定裝置20測定來自DUT2的信號電平時選擇向DUT2的路徑。該開關(guān)15為路徑選擇機構(gòu)的一例。

終端電阻16在本底噪聲電平測定部22測定本底噪聲電平時終止LNA17的輸入。該終端電阻16為終端機構(gòu)的一例。

LNA17以規(guī)定的放大率對開關(guān)15的輸出信號即來自DUT2的信號進行放大，并輸出至開關(guān)18。該LNA17為放大機構(gòu)的一例。

開關(guān)18選擇ATT12及LNA17中的任一個，并將所選擇一方的輸出信號輸出至信號測定裝置20的開關(guān)21。具體而言，開關(guān)18在發(fā)送接通功率測定模式下選擇ATT12并將其輸出信號輸出至開關(guān)21。另一方面，開關(guān)18在發(fā)送斷開功率測定模式下選擇LNA17并將其輸出信號輸出至開關(guān)21。

開關(guān)21將來自開關(guān)18的信號輸出至本底噪聲電平測定部22及測定部24中的任一個。

當(dāng)開關(guān)15選擇終端電阻16，并由終端電阻16終止LNA17的輸入時，本底噪聲電平測定部22經(jīng)由開關(guān)21測定包含發(fā)送功率測定系統(tǒng)10在內(nèi)的本底噪聲電平。該本底噪聲電平測定部22為本底噪聲電平測定機構(gòu)的一例。

存儲部23存儲本底噪聲電平測定部22測定的本底噪聲電平的數(shù)據(jù)。

測定部24經(jīng)由開關(guān)21測定來自DUT2的信號的發(fā)送接通功率及發(fā)送斷開功率。并且，測定部24從存儲部23讀取本底噪聲電平的數(shù)據(jù)，并通過從來自DUT2的信號電平中減去本底噪聲電平來計算出減法運算后的信號電平。另外，測定部24在測定來自DUT2的信號電平時，根據(jù)來自DUT2的用于使幀同步的觸發(fā)信號進行動作。該測定部24為信號電平計算機構(gòu)的一例。

顯示部25例如由液晶顯示器構(gòu)成，顯示由測定部24測定的發(fā)送接通功率及發(fā)送斷開功率的數(shù)據(jù)。

接著對本實施方式的信號測定系統(tǒng)1的動作進行說明。

首先，利用圖2對發(fā)送斷開功率測定模式下的信號測定系統(tǒng)1的動作進行說明。

控制裝置5設(shè)定為發(fā)送斷開功率測定模式(步驟S11)。具體而言，控制裝置5向開關(guān)11及開關(guān)18輸出開關(guān)切換控制信號，使開關(guān)11選擇隔離器13，使開關(guān)18選擇LNA17。

控制裝置5向開關(guān)15輸出開關(guān)切換控制信號，使開關(guān)15選擇終端電阻16(步驟S12)。

控制裝置5向開關(guān)21輸出開關(guān)切換控制信號，使開關(guān)21選擇本底噪聲電平測定部22(步驟S13)。

本底噪聲電平測定部22測定本底噪聲電平(步驟S14)。

本底噪聲電平測定部22將測定出的本底噪聲電平的數(shù)據(jù)存儲于存儲部23(步驟S15)。

控制裝置5向開關(guān)15輸出開關(guān)切換控制信號，使開關(guān)15選擇限幅器14(步驟S16)。

控制裝置5向開關(guān)21輸出開關(guān)切換控制信號，使開關(guān)21選擇測定部24(步驟S17)。

LNA17經(jīng)由從開關(guān)11至開關(guān)15的路徑，輸入來自DUT2的信號并進行放大(步驟S18)。經(jīng)放大的信號經(jīng)由開關(guān)18及開關(guān)21被輸入至測定部24。

測定部24根據(jù)觸發(fā)信號測定來自DUT2的信號中的發(fā)送斷開功率(步驟S19)。該發(fā)送斷開功率成為包含基底噪聲(floor noise)功率在內(nèi)的功率。

測定部24從存儲部23讀取本底噪聲電平的數(shù)據(jù)，并從在步驟S19中測定的發(fā)送斷開功率中減去本底噪聲電平，從而計算去除本底噪聲電平后的真實的發(fā)送斷開功率(步驟S20)。

接著，利用圖1對發(fā)送接通功率測定模式下的信號測定系統(tǒng)1的動作進行說明。

控制裝置5設(shè)定為發(fā)送接通功率測定模式。具體而言，控制裝置5向開關(guān)11及開關(guān)18輸出開關(guān)切換控制信號，使開關(guān)11及開關(guān)18選擇ATT12。

控制裝置5向開關(guān)21輸出開關(guān)切換控制信號，使開關(guān)21選擇測定部24。

測定部24根據(jù)觸發(fā)信號測定來自DUT2的信號中的發(fā)送接通功率。該發(fā)送接通功率為可忽略的程度但包含基底噪聲在內(nèi)的功率。

測定部24從存儲部23讀取本底噪聲電平的數(shù)據(jù)，并從測定出的發(fā)送接通功率中減去本底噪聲電平，從而計算去除本底噪聲電平后的真實的發(fā)送接通功率。

接著，利用圖3及圖4針對通過本實施方式的信號測定系統(tǒng)1得到的效果與現(xiàn)有系統(tǒng)下的效果比較進行說明。圖3表示現(xiàn)有信號測定系統(tǒng)50(參考圖6)下的發(fā)送斷開功率與本底噪聲電平之差(測定裕度)的結(jié)果。圖4表示本實施方式的信號測定系統(tǒng)1下的測定裕度的結(jié)果。

圖3及圖4是針對增益/損失、NF(負反饋)、發(fā)送斷開功率電平、本底噪聲電平等各項目顯示各構(gòu)成要件中的值。例如，在發(fā)送斷開功率電平的項目中初始值為-107.0dBm/MHz，這表示DUT2的輸出電平的目標(biāo)值。該值隨著通過各構(gòu)成要件而如圖所示那樣下降，開關(guān)15輸出時成為-114.0dBm/MHz，由LNA17進行放大而成為-93.9dBm/MHz。

以往的信號測定系統(tǒng)50為在本實施方式的信號測定系統(tǒng)1(參考圖1)中除去終端電阻16的結(jié)構(gòu)。因此，如圖3及圖4所示，增益/損失、NF、發(fā)送斷開功率電平、本底噪聲電平等各項目的值在柔性電纜3至電纜4的范圍中相同。

然而，以往的信號測定系統(tǒng)50中，相比信號測定裝置52內(nèi)的噪聲成分，通過LNA53a放大的發(fā)送功率測定系統(tǒng)53(參考圖6)的噪聲成分成主導(dǎo)，因此信號測定裝置52的本底噪聲電平為-93.5dBm/MHz。此時，信號測定裝置52輸入的發(fā)送斷開功率電平為-94.9dBm/MHz，測定裕度為-1.4dBm/MHz。

因此，以往的信號測定系統(tǒng)50中，發(fā)送斷開功率電平比本底噪聲電平低，因此無法對發(fā)送斷開功率電平進行評價。

相對于此，本實施方式的信號測定系統(tǒng)1中，構(gòu)成為在發(fā)送功率測定系統(tǒng)10(參考圖1)中測定本底噪聲電平時通過終端電阻16終止LNA17的輸入，因此能夠測定包含發(fā)送功率測定系統(tǒng)10在內(nèi)的本底噪聲電平。

其結(jié)果，如圖4所示，本實施方式的信號測定系統(tǒng)1中，作為信號測定裝置20的本底噪聲電平得到-101.2dBm/MHz。此時，信號測定裝置20輸入的發(fā) 送斷開功率電平為-94.9dBm/MHz，因此測定裕度成為6.3dBm/MHz。

因此，本實施方式的信號測定系統(tǒng)1中，與本底噪聲電平相比，發(fā)送斷開功率電平足夠高，因此能夠適當(dāng)?shù)貙Πl(fā)送斷開功率電平進行評價。

如上所述，本實施方式的信號測定系統(tǒng)1構(gòu)成為在信號測定裝置20的本底噪聲電平測定部22測定本底噪聲電平時，發(fā)送功率測定系統(tǒng)10的終端電阻16終止LNA17的輸入，因此，本底噪聲電平測定部22測定包含前置于信號測定裝置20的測定系統(tǒng)在內(nèi)的本底噪聲電平，能夠得到比僅為信號測定裝置20的本底噪聲電平更低的本底噪聲電平。

因此，本實施方式的信號測定系統(tǒng)1能夠降低本底噪聲電平。

另外，前述實施方式中，例舉了輸出基于TDD方式的發(fā)送信號的基站裝置來作為被試驗裝置，并針對發(fā)送斷開功率的測定可得到較大的測定裕度的情況進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，測定比較低電平的信號時，能夠適當(dāng)使用于需要降低本底噪聲電平的裝置。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

如上所述，本發(fā)明所涉及的本底噪聲電平降低裝置及本底噪聲電平降低方法具有能夠降低本底噪聲電平的效果，在測定由無線基站輸出的信號電平時，作為降低本底噪聲電平的本底噪聲電平降低裝置及本底噪聲電平降低方法是有用的。