E4438C ESGベクトル信号発生器差動I/Q出力literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5988-5413JA.pdf · 2 i/q利得バランスこのキーで、iとqの利得バランスを調整します。信号に利得を追加する（＋×db）

AgilentE4438C ESGベクトル信号発生器差動I/Q出力

Product Note

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はじめに . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3ESGにおけるIQ調整のブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4デモ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

デモの構成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5ESGでの4QAM信号の生成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

I/Q出力コントロール・メニューの表示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7I/Q出力コントロール・メニューの機能のテスト . . . . . . . . . . . . . . . 8

Muxメニューの表示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13I/Q Adjustmentsメニューの表示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14I/Q Adjustmentsメニューの機能のテスト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15I/Q Adjustmentsおよびベースバンド出力のレンジ . . . . . . . . . . . 17

オーダ情報 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18関連文献 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

目次

3


I/Q変調器およびASICの多くには平衡入力が一般的となっています。ESGは、こうしたデバイスをテストするための平衡出力を提供します。ESGのIおよびQ出力には、対応するIとQ（振幅が等しく、極性が逆）があります。

メーカでは差動入力デバイスのノイズ除去を改善するために平衡デバイスを作成しています。信号源に1個のシングルエンド出力しかない（対応するIとQがない）場合には、差動出力を得るためにユーザ自身で外部回路を作成する必要があります。

ベースバンドI/Q信号の概要送信機では、ベースバンドI/Qとは、I成分信号とQ成分信号の結合前、およびIF周波数またはRF周波数へのアップコンバージョン前の、個々のI/Q変調器の基本成分信号を表します。

信号をベースバンドで作成する理由DSPエンジニアやベースバンド・エンジニアの場合、受信機でフォーマット固有の復調測定（CDMA、GSM、W-CDMAなど）のデコード・アルゴリズムをテストする必要があります。

1つのデバイスのベースバンドにおける測定とRF周波数における測定の比較は、特に有効です。ベースバンドで信号品質を確認した後、RF解析により、アップコンバージョン、増幅、またはフィルタリングの特定の段階まで劣化要因をトレースすることができます。

E4438C ESGにはリアパネルに4個の50Ω BNCベースバンドI/Q出力が標準装備されています（図1を参照）。上側のラベル"I"と"Q"の2個のコネクタは「不平衡」出力です。

図1. 平衡I/Q出力を示したE4438C ESGのリアパネル

不平衡すなわち「シングルエンド」のベースバンドI信号またはQ信号は、ESGのIまたはQコネクタから得ることができます。ベースバンドI/Qテスト信号は、2個のコネクタ（IおよびQ）から「不平衡」出力を、または4個のコネクタ（I、Q、IおよびQ）から「平衡」出力を生成できます。

はじめに

平衡I/Q出力

4


図2. IQ調整のブロック図。注記：I/Qオフセットは個別に調整できます。

ブロック図の説明

ESGには2つのI/Qパスがあります。1つはマルチプレクサ（MUX）から外部I/Q出力までのパスです。これは、図2の上側のパスにあたります。2つめのパスはMUXから内部I/Q Adjustmentsまでのパスで、同様のメニューによって制御されます。上側パスのコントロールはI/Q Output Menuにあります。下側パスのコントロールはI/Q Adjustments Menuにあります。どちらのメニューもI/Qハードキーから表示することができます。

MUXは、可能な入力信号源（ベースバンド・ジェネレータ、または外部I/Q入力）を希望のパスにリダイレクトします。1つの信号源で両方のパスに信号を供給することも、各パスに独立した信号源を使用することも可能です。

Muxキー： I/Q出力信号源

I/Q出力減衰

I/Q出力利得バランスベースバンド・ジェネレータからの I/Q入力

I/Q外部入力

50Ωまたは600Ω 入力インピーダンスを選択可能

Muxキー： I/Q変調器入力

外部600Ω入力オフセット調整

I/Qオフセット

I/Q利得バランスおよび信号源変調器の減衰

コモン・モード I/Qオフセット

I/Q出力フィルタスルーまたは40MHz

I/Q変調器プリフィルタスルー、2.1MHz、40MHz

RFにアップコンバートする内部I/Q変調器へ

I/Q外部出力

I/Q

Σ

– +

ΣΣ

ΣΣ

– + – +– +

I/Q外部出力

差動モード I/QおよびI/Qオフセット

ESGにおけるIQ調整のブロック図

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デモ

Infinium 2チャネルオシロスコープ

ESG #1からのトリガ

ESG E4438C オプション001付き

Q

Q I

I リアパネル

QI

Ch.1 Ch.2外部トリガ

LF出力

イベント1

以下のページにセルフ・デモを示します。指示に従ってデモを行えば、各調整機能のメニューの位置とその物理的な機能を簡単に理解することができます。機器を入手できない場合は、本書を読むだけでも学習ツールとして有効です。

デモの構成

測定器における手順で、[ ]で囲まれたキーストロークはフロントパネルのハード・キーを表し、{ }で囲まれたキーストロークはディスプレイ上のソフトキーを表します。

測定ではさまざまなI/Q機能を説明しています。表2に使用する機器を、図3にセットアップを示します。

製品タイプモデル番号必要なオプション

ESGベクトル信号発生器 E4438C 001または002－CUSTOMモードで動作するベースバンド・ジェネレータ

Infiniiumオシロスコープ 54800シリーズ（マウスを接続）

表2：E4438C ESGにおけるI/Q測定用の機器リストとセットアップ

図3. 本プロダクト・ノートで行う測定の機器セットアップ

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ESGでの4QAM信号の生成

ESGで4QAM信号を生成します。 [Preset] [Mode] {Custom}{Real-Time I/Q Baseband} {Data} {PN9} {Filter}{Select} {Gaussian} [Return] {Symbol Rate}[250] {ksps} [Return] {Modulation Type} {Select}{QAM} {4 QAM} [Return] {Custom ON}

ESGにおける手順

I/Qメニューに進みます。 [I/Q]

I/Q Outputメニューに進みます。 {I/Q Output Control}

I/Q Adjustmentsをオンにします。 {I/Q Adjustments ON} [Return]

Iバーは、Iと振幅が同じで、位相が180°ずれています。

図4. 4QAM信号を生成するためのESGメニューのセットアップ

7


I/Q出力調整メニューの各機能の説明

このメニューを使って図2の上側の分岐を制御します。

1 I/Q出力減衰I/Q出力減衰は、0～40dBの範囲で調整できます。

2 I/Q利得バランスこのキーで、IとQの利得バランスを調整します。信号に利得を追加する（＋×dB）と、Q成分の振幅は減少しますが、I成分は一定です。信号の利得を減少する（－×dB）と、I成分の振幅は減少しますが、Q成分は一定です。

許容利得調整レンジは－4dB～＋4dBです。利得バランスを変更して、IおよびQのバランスを調整したり、劣化信号を生成できます。

3 コモン・モードI/Qオフセットこのキーは、I信号とQ信号の両方のDCオフセットを同時に調整します。コモン・モードのオフセット・レンジは－4～＋4Vです。

4 差動モードIオフセットこのキーで、IおよびIバー出力信号のDCオフセット・レベルを調整します。IとIバーを個別に調整することはできません。差動モードのオフセット・レンジは－4～＋4Vです。

5 差動モードQオフセットこのキーで、QおよびQバー出力信号のDCオフセット・レベルを調整します。QとQバーを個別に調整することはできません。差動モードのオフセット・レンジは－4～＋4Vです。

6 IQ出力フィルタデフォルト設定では40MHz I/Q出力フィルタがオンになっています。フィルタを使用しない場合{Through}を選択します。ほとんどの場合、この設定を変更する必要はありません。

I/Q出力コントロール・メニューの表示

図5. E4438C ESGのI/Qメニュー

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I/Q出力コントロール・メニューの機能のテスト

I/Q利得バランス測定

Infiniiumオシロスコープ

測定器をオート・スケールにします。

オシロスコープをセットアップします：ESGのイベント1でトリガをかけます。全信号の入力インピーダンスを50Ωに変更します。

チャネル1のIとチャネル2のQを表示します。トリガ・レベルを500mVに変更します。

図6. ESGの4 QAM信号のIおよびQを表示したInfiniiumオシロスコープ画面

ESGからのIベースバンド成分

ESGからのQベースバンド成分

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RPGノブを使い、I/Q出力利得バランスを、 {I/Q Out Gain Balance} [－4～4] dB変化させIおよびQ波形の振幅がどのように変化するかを観察します。

Infiniiumオシロスコープにおける手順

ノーマル・タイム・ドメイン・モードで波形を表示した後、XYモードに切り替え、コンスタレーションの形状に対する影響を観察します。この操作を行うには、オシロスコープにマウスを接続する必要があります。{Measure} {Math/FFT} {verses} {display ON}。ハードキーを使い、チャネル1およびチャネル2の電圧表示をOFFにします。


ESGでI/Q Out Gain Balanceコントロールを変化させ、影響を観察します。

図7. ＋4dBに設定したときのESGのI/Q出力利得バランス

図8. ＋4dBに設定したときのESGのI/Q出力利得バランス

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コモン・モードI/Qオフセット測定


演算表示ボックスのチェックを外してノーマル・タイム・ドメイン・モードに戻ります。ハードキーを使い、チャネル1およびチャネル2の電圧表示を再度オンにします。


I/Q出力利得バランスを0dBに戻します。{common mode I/Q offset}キーを押します。RPGノブを使い、コモン・モード・オフセットを変化させます。オシロスコープに対する影響を観察します。

図9. ＋1.3Vに設定したときのESGコモン・モードI/QオフセットのInfiniium画面

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図10. 差動モードIオフセットを＋1.2Vに設定したときのオシロスコープ画面

差動モード・オフセット測定


コモン・モード・オフセットを0.00Vに戻します。RPGノブを使い、オシロス {Differential Mode I Offset} [－4～4] Voltsコープで差動モード・オフセットを {Differential Mode Q Offset} [－4～4] Volts変化させます。


オシロスコープをXYモードに戻し、差動オフセット調整を繰り返します。

終了したら、ESGですべての差動およびコモン・モード調整をゼロに戻します。

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図11. 差動モードIオフセットを＋1.2Vに設定したときの画面

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マルチプレクサのコントロール機能の説明


Muxメニューに進みます。 [Mux]

1 Source 1IQ変調器に送信してRF出力ポートから出力する信号源には、4つの異なるオプションが使用できます。

• Off：変調器に信号を送信しません。• Ext 50 Ohm（ESGのフロントパネルにあるI/Q入力を介して入力します）• Ext 600 Ohm（ESGのフロントパネルにあるI/Q入力を介して入力します）• BBG1（ESGからの内部ベースバンド・ジェネレータ。オプション001または002）

2 Modulator Atten信号がI/Q変調器に入る前に信号の減衰量を調整できます。このキーには、自動と手動の2つの設定があります。自動の場合は、デフォルトでアクティブ・パーソナリティに応じたプリセット値に設定されます。手動の場合は、ユーザ調整が可能です。レンジは0～40dBです。

3 I/Q Output Atten出力の減衰量を設定できます。レンジは0～40dBです。これは図2の上側パスのコンポーネントですが、便利なようにこのメニューにも表示されています。

4 I/Q OutIQ出力ポートに送信する信号を設定します。以下の設定が可能です。

• OFF：I/Q出力に信号が送信されません。• 50Ω：ESGに対して外部から供給されたIおよびQ入力からの信号。出力信号は不平衡出力です（IおよびQだけ）。

• 600Ω：ESGに対して外部から供給されたIおよびQ入力からの信号。出力信号は平衡出力です（IおよびQとIバーおよびQバー）。

• BBG1（デフォルト）：ESGのベースバンド・ジェネレータから。出力信号は平衡出力です（IおよびQとIバーおよびQバー）。

Muxメニューの表示

図12. E4438C ESGのMuxメニュー

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図13. I/Q外部入力の600Ωオフセット調整

IQ調整機能の説明

ESGには、I/Q出力コントロール・メニューとは異なる、別個のI/Q Adjustmentsメニューがあります。I/Q Adjustmentsメニューは、図2のI/Q変調器とRF出力に向かう下側パスを制御します。調整機能として前に説明した機能の多くが使用できますが、このメニューには外部入力インピーダンスと直交スキューという2つの調整機能が追加されています。

選択したインピーダンスが600Ωのときには、E4438Cによって外部から供給されるIおよびQ信号に対するオフセットが可能です。図13にメニュー構造を示します。

外部入力の600Ω IおよびQオフセットIおよびQ入力オフセットを設定します。差動モードのオフセット・レンジは－5～＋5Vです（この機能は、一部のデバイスに存在する可能性がある大きなDCオフセットを平衡化するためのものです）。

直交スキューIベクトルとQベクトル間の位相角を調整します。直交スキューがゼロのときの位相角は90度です。正のスキューによって角度が90度より大きくなり、負のスキューによって角度が90度より小さくなります。許容範囲は±10度で、最小増分は0.1度です。

スキュー調整はI/Q変調器で行われます。ベースバンドI/Q出力に供給される信号でスキュー調整を行うことはできません。

I/Q Adjustmentsメニューの表示

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Muxメニューから、I/Q出力をExt600Ωに変更します。 {I/Q Out} {Ext 600 Ohm}

Infiniiumオシロスコープ

オシロスコープをノーマル・タイムベース・モードに戻します。チャネル1でトリガし、必要に応じてトリガ・レベルを調整します。

LFファンクション・ジェネレータ

LFファンクション・ジェネレータを10kHz正弦波、 [LF Out]0.5Vpに設定します。 {LF Source} {Function Generator}それを、ESGのフロントパネルにあるI入力に {LF Frequency} {10 kHz}接続します。 {LF Amplitude} {0.5 Vp}

{LF Out} {ON}

CUSTOMがまだオンでアクティブであったとしても、波形はLFファンクション・ジェネレータによって生成されています。この信号は、図2の上側のI/Qパスを通って送られます。

I/Q Adjustmentsメニューの機能のテスト

図14. Infiniiumオシロスコープ上の正弦波信号

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IQメニューから、I成分の600Ω入力の [I/Q] {I/Q Adjustments} {More (1 of 2)}オフセットを変化させます。 {Ext In 600 Ohm I Offset}

オシロスコープにおける手順

必要に応じ、オシロスコープでトリガ・レベルを調整します。

最後

終了したらESGをプリセットし、すべての機能をそのデフォルト値に戻します。

図15. 入力オフセット調整によってオフセットされた正弦波出力

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I/Q Adjustmentsおよびベースバンド出力のレンジ

I/Q Adjustments

信号源パラメータレンジ

I/Qベースバンド入力インピーダンス 50または600ΩIオフセット[600Ωのみ] ±5VQオフセット[600Ωのみ] ±5V

I/Qベースバンド出力 I/Qオフセット調整 ±3VI/Qオフセット分解能 1mVI/Q利得バランス ±4dBI/Q減衰量 0～40dBI/Qローパス・フィルタ 40MHz、スルー

RF出力 I/Qオフセット調整 ±50%I/Q利得バランス ±4dBI/Q減衰量 0～40dBI/Q直交スキュー

[＜3.3GHz] ±10°[＞3.3GHz] ±5°

I/Qローパス・フィルタ 2.1MHz、40MHz、スルー

I/Qベースバンド出力1

差動出力 I、I、Q、Qシングル・エンド I、Q周波数レンジ DC～40MHz[正弦波を使用]出力電圧、50Ω終端（1.5 V P-P）[正弦波を使用]出力インピーダンス 50Ω公称値

1. 括弧内は、代表性能を表します。

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オーダ情報

差動IQ出力は、Agilent E4438C ESGベクトル信号発生器に標準装備されています。

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関連カタログ

E4438C ESGベクトル信号発生器：www.agilent.com/find/esgBrochure

Agilent E4438C ESGベクトル信号発生器 5988-3935JAData Sheet

Agilent E4438C ESGベクトル信号発生器 5988-4039JAConfiguration Guide

Agilent E4438C ESG Vector Signal Generator 5988-4085EN

Infiniium 54800シリーズ・オシロスコープ：www.agilent.comBrochure

Infiniium 54800シリーズ・オシロスコープProduct Overview

Infiniium 54800シリーズ・オシロスコープ 5988-3788JAProduct Overview詳細については、www.agilent.comをご覧ください。


July 31, 20025988-5413JA

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サポート、サービス、およびアシスタンス

アジレント・テクノロジーが、サービスおよびサポートにおいてお約束できることは明確です。リスクを最小限に抑え、さまざまな問題の解決を図りながら、お客様の利益を最大限に高めることにあります。アジレント・テクノロジーは、お客様が納得できる計測機能の提供、お客様のニーズに応じたサポート体制の確立に努めています。アジレント・テクノロジーの多種多様なサポート・リソースとサービスを利用すれば、用途に合ったアジレント・テクノロジーの製品を選択し、製品を十分に活用することができます。アジレント・テクノロジーのすべての測定器およびシステムには、グローバル保証が付いています。製品の製造終了後、最低5年間はサポートを提供します。アジレント・テクノロジーのサポート政策全体を貫く2つの理念が、「アジレント・テクノロジーのプロミス」と「お客様のアドバンテージ」です。

アジレント・テクノロジーのプロミス

お客様が新たに製品の購入をお考えの時、アジレント・テクノロジーの経験豊富なテスト・エンジニアが現実的な性能や実用的な製品の推奨を含む製品情報をお届けします。お客様がアジレント・テクノロジーの製品をお使いになる時、アジレント・テクノロジーは製品が約束どおりの性能を発揮することを保証します。それらは以下のようなことです。● 機器が正しく動作するか動作確認を行います。● 機器操作のサポートを行います。● データシートに載っている基本的な測定に係わるアシストを提供します。

● セルフヘルプ・ツールの提供。● 世界中のアジレント・テクノロジー・サービス・センタでサービスが受けられるグローバル保証。

お客様のアドバンテージ

お客様は、アジレント・テクノロジーが提供する多様な専門的テストおよび測定サービスを利用することができます。こうしたサービスは、お客様それぞれの技術的ニーズおよびビジネス・ニーズに応じて購入することが可能です。お客様は、設計、システム統合、プロジェクト管理、その他の専門的なサービスのほか、校正、追加料金によるアップグレード、保証期間終了後の修理、オンサイトの教育およびトレーニングなどのサービスを購入することにより、問題を効率良く解決して、市場のきびしい競争に勝ち抜くことができます。世界各地の経験豊富なアジレント・テクノロジーのエンジニアが、お客様の生産性の向上、設備投資の回収率の最大化、製品の測定確度の維持をお手伝いします。

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