JP2024148248A - 信号発生装置及び信号発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＲＦコンバータが出力するアナログＲＦ信号のパワーがＲＦ増幅器の定格を超過することの防止機能、及びＲＦコンバータとＲＦ増幅器とがＲＦケーブルで接続されていることの確認機能を備える信号発生装置及びその信号発生方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る信号発生装置は、 制御部１１が行う前記制御が、ＲＦコンバータ２に前記アナログＲＦ信号を出力させたときに検波器９が出力する検波電圧に基づいてＲＦコンバータ２の出力を調整すること、及び可変減衰器７の前記減衰量を変化させたときの前記検波電圧の変化に基づいてＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３との接続の有無を判断することであることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本開示は、試験信号を発生するための信号発生装置及びその信号発生方法に関する。

移動体通信装置の試験を行う試験信号を発生するための信号発生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の信号発生装置は、試験用のアナログ信号を無線周波数へ変換してアナログＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号とし、そのアナログＲＦ信号に対して増幅とパワー調整を行い、アンテナから出力するＲＦコンバータを備えている。そして、特許文献１では、ＲＦコンバータにおいて、アナログＲＦ信号の出力パワーが予め定められた上限値を超えることを防ぐ手法が開示されている。

特開２０２１－１１８４４７号公報

移動体通信装置の試験によっては、特許文献１で開示される信号発生装置の後段、且つアンテナの前段に、ＲＦコンバータの出力を増幅するＲＦ増幅器が配置されることもある。このような構成の場合、次の２つの課題が存在する。
（課題１）信号発生装置が出力するアナログＲＦ信号のパワーは温度等の外乱により変動する。ＲＦ増幅器の定格を超えるパワーのアナログＲＦ信号がＲＦ増幅器に入力されることを回避する必要がある。しかし、特許文献１の信号発生装置には、出力されるアナログＲＦ信号のパワーを確認することが困難という課題があった。
（課題２）ＲＦコンバータとＲＦ増幅器とはＲＦケーブルで接続され、アナログＲＦ信号はＲＦケーブルを介してＲＦコンバータからＲＦ増幅器へ入力される。しかし、特許文献１の信号発生装置には、ＲＦコンバータとＲＦ増幅器とがＲＦケーブルで接続されているのか否かを確認する手段がなく、移動体通信装置の試験が正しく行われていることを判断することが困難という課題があった。

そこで、本発明は、上記２つの課題を解決するために、ＲＦコンバータが出力するアナログＲＦ信号のパワーがＲＦ増幅器の定格を超過することの防止機能、及びＲＦコンバータとＲＦ増幅器とがＲＦケーブルで接続されていることの確認機能を備える信号発生装置及びその信号発生方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る信号発生装置は、ＲＦ増幅器が備える検波器の出力値（検波電圧）を監視し、ＲＦ増幅器におけるアナログＲＦ信号の増幅量を変化させたときの検波電圧の挙動を監視することとした。

具体的には、本発明の請求項１に係る信号発生装置は、
試験用のアナログ信号を変調してアナログＲＦ信号を出力するＲＦコンバータ（２）と、
前記アナログＲＦ信号の振幅を減衰量で調整する可変減衰器（７）、及び振幅が調整された前記アナログＲＦ信号を検波する検波器（９）を有するＲＦアンプリファイア（３）と、
前記ＲＦコンバータ及び前記ＲＦアンプリファイアの制御を行う制御部（１１）と、
を備える信号発生装置であって、
前記制御部が行う前記制御が、
前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号を出力させたときに前記検波器が出力する検波電圧に基づいて前記ＲＦコンバータの出力を調整すること、及び
前記可変減衰器の前記減衰量を変化させたときの前記検波電圧の変化に基づいて前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとの接続の有無を判断すること
であることを特徴とする。

本信号発生装置は、ＲＦ増幅器が備える検波器の検波電圧に基づいてＲＦコンバータが出力するアナログＲＦ信号のパワーを調整することでアナログＲＦ信号のパワーがＲＦ増幅器の定格を超過することを防止する。また、本信号発生装置は、ＲＦ増幅器におけるアナログＲＦ信号の増幅量を変化させたときの検波電圧の挙動からＲＦコンバータとＲＦ増幅器とがＲＦケーブルで接続されているか否かを判断する。

従って、本発明は、ＲＦコンバータが出力するアナログＲＦ信号のパワーがＲＦ増幅器の定格を超過することの防止機能、及びＲＦコンバータとＲＦ増幅器とがＲＦケーブルで接続されていることの確認機能を備える信号発生装置を提供することができる。

本発明の請求項２に係る信号発生装置の前記制御部は、
前記ＲＦコンバータの出力を調整することが、
前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号を出力させたときに前記検波器が出力する検波電圧と第１閾値とを比較する比較工程を行うこと、及び
前記検波電圧が前記第１閾値を超える場合、前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号のパワーを一定量下げて出力させ、前記比較工程を再度行うこと
であることを特徴とする。

本信号発生装置は、上述のように動作することでアナログＲＦ信号のパワーがＲＦ増幅器の定格を超過することを防止する。

本発明の請求項３に係る信号発生装置の前記制御部は、
前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとの接続の有無を判断することが、
前記検波電圧が前記第１閾値を超えない場合、前記検波電圧を基準値とし、前記可変減衰器の減衰量を減少させたときに前記検波器が出力する検波電圧と前記基準値との差分電圧を計算すること、
前記差分電圧が第２閾値を超える場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していると判断すること、
前記差分電圧が第２閾値を超えない場合、前記可変減衰器の減衰量をさらに減少させ、前記差分電圧と第２閾値とを比較する再確認工程を繰り返し行うこと、
前記再確認工程において前記差分電圧が第２閾値を超えた場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していると判断すること、
前記再確認工程を所定回数行っても前記差分電圧が第２閾値を超えない場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していないと判断すること、
であることを特徴とする。

本信号発生装置は、上述のように動作することでＲＦコンバータとＲＦ増幅器とがＲＦケーブルで接続されているか否かを判断する。

本発明の請求項４に係る方法は、請求項１に記載の信号発生装置を用いた信号発生方法であって、
前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号を出力させたときに前記検波器が出力する検波電圧と第１閾値とを比較する比較工程を行うこと、
前記検波電圧が前記第１閾値を超える場合、前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号のパワーを一定量下げて出力させ、前記比較工程を再度行うこと、
前記検波電圧が前記第１閾値を超えない場合、前記検波電圧を基準値とし、前記可変減衰器の減衰量を減少させたときに前記検波器が出力する検波電圧と前記基準値との差分電圧を計算すること、
前記差分電圧が第２閾値を超える場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していると判断すること、
前記差分電圧が第２閾値を超えない場合、前記可変減衰器の減衰量をさらに減少させ、前記差分電圧と第２閾値とを比較する再確認工程を繰り返し行うこと、
前記再確認工程において前記差分電圧が第２閾値を超えた場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していると判断すること、
前記再確認工程を所定回数行っても前記差分電圧が第２閾値を超えない場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していないと判断すること、
を特徴とする。

本信号発生方法により、ＲＦ増幅器が備える検波器の検波電圧に基づいてＲＦコンバータが出力するアナログＲＦ信号のパワーを調整することでアナログＲＦ信号のパワーがＲＦ増幅器の定格を超過することを防止できる。また、本信号発生方法により、ＲＦ増幅器におけるアナログＲＦ信号の増幅量を変化させたときの検波電圧の挙動からＲＦコンバータとＲＦ増幅器とがＲＦケーブルで接続されているか否かを判断できる。

従って、本発明は、ＲＦコンバータが出力するアナログＲＦ信号のパワーがＲＦ増幅器の定格を超過することの防止機能、及びＲＦコンバータとＲＦ増幅器とがＲＦケーブルで接続されていることの確認機能を備える信号発生方法を提供することができる。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明は、ＲＦコンバータが出力するアナログＲＦ信号のパワーがＲＦ増幅器の定格を超過することの防止機能、及びＲＦコンバータとＲＦ増幅器とがＲＦケーブルで接続されていることの確認機能を備える信号発生装置及び信号発生方法を提供することができる。

本発明に係る信号発生装置の構成を説明する図である。 本発明に係る信号発生方法を説明する図である。 本発明に係る信号発生装置の実施例を説明する図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

図１は、本実施形態の信号発生装置の構成を説明する図である。本信号発生装置は、
試験用のアナログ信号を変調してアナログＲＦ信号を出力するＲＦコンバータ２と、
前記アナログＲＦ信号の振幅を減衰量で調整する可変減衰器７、及び振幅が調整された前記アナログＲＦ信号を検波する検波器９を有するＲＦアンプリファイア３と、
ＲＦコンバータ２及びＲＦアンプリファイア３の制御を行う制御部１１と、
を備える信号発生装置であって、
制御部１１が行う前記制御が、
ＲＦコンバータ２に前記アナログＲＦ信号を出力させたときに検波器９が出力する検波電圧に基づいてＲＦコンバータ２の出力を調整すること、及び
可変減衰器７の前記減衰量を変化させたときの前記検波電圧の変化に基づいてＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３との接続の有無を判断すること
であることを特徴とする。

信号源１は、デジタル信号を発生させる信号発生装置４、及びデジタル信号をアナログ信号に変換させるＤＡコンバータ５を有する。

ＲＦコンバータ２は、アナログ信号の周波数を無線周波数までアップコンバートしてアナログＲＦ信号に変換する装置であり、アナログＲＦ信号の振幅（パワー）を調整する可変減衰器６を有する。なお、ＲＦコンバータ２は、それ以外に、図示されない、周波数をアップコンバートする機能の回路が含まれている。なお、一例ではあるが、中間周波数帯のアナログ信号の周波数は４．５ＧＨｚであり、アナログＲＦ信号の周波数は２４．２５ＧＨｚ～２９．５ＧＨｚである。

ＲＦアンプリファイア３は、ＲＦコンバータ２が出力したアナログＲＦ信号を増幅し、移動体通信装置の試験を行う試験信号としてアンテナ１３から出力する。ＲＦアンプリファイア３は、アナログＲＦ信号のパワーを減衰させる可変減衰器７と、パワーを減衰させたアナログＲＦ信号を分岐するデバイダ８と、分岐させたアナログＲＦ信号を検波し、アナログＲＦ信号の振幅（パワー）を検波電圧として出力する検波器９を有する。なお、ＲＦアンプリファイア３は、それら以外に、図示されない、可変減衰器７の前段と後段の少なくとも一方に増幅器を有する。

また、ＲＦコンバータ２から出力されるアナログＲＦ信号はＲＦケーブル１２を介してＲＦアンプリファイア３に入力される。

図２は、制御部１１がＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３を制御する方法を説明するフローチャートである。
制御部１１は、
ＲＦコンバータ２に前記アナログＲＦ信号を出力させたときに検波器９が出力する検波電圧と第１閾値とを比較する比較工程（ステップＳ０１及びＳ０２）を行うこと、
前記検波電圧が前記第１閾値を超える場合（ステップＳ０２にて“Ｙｅｓ”）、ＲＦコンバータ２に前記アナログＲＦ信号のパワーを一定量下げて出力させ（ステップＳ０３）、前記比較工程（ステップＳ０１及びＳ０２）を再度行うこと、
前記検波電圧が前記第１閾値を超えない場合（ステップＳ０２にて“Ｎｏ”）、前記検波電圧を基準値Ｖｒｅｆとし、可変減衰器７の減衰量を減少させた（アナログＲＦ信号のパワーを上げる）ときに検波器９が出力する検波電圧と基準値Ｖｒｅｆとの差分電圧ΔＶを計算すること（ステップＳ０４及びステップＳ０５）、
差分電圧Ｖｒｅｆが第２閾値を超える場合（ステップＳ０６にて“Ｙｅｓ”）、ＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３とがＲＦケーブル１２で接続していると判断すること（ステップＳ０７）、
差分電圧Ｖｒｅｆが第２閾値を超えない場合、可変減衰器７の減衰量をさらに減少させ（アナログＲＦ信号のパワーをさらに上げ）、差分電圧Ｖｒｅｆと第２閾値とを比較する再確認工程（ステップＳ０８～Ｓ１１）を繰り返し行うこと、
前記再確認工程において差分電圧Ｖｒｅｆが第２閾値を超えた場合（ステップＳ１０にて“Ｙｅｓ”）、ＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３とが接続していると判断すること（ステップＳ０７）、
前記再確認工程を所定回数行っても差分電圧Ｖｒｅｆが第２閾値を超えない場合（ステップＳ１１にて“Ｙｅｓ”）、ＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３とが接続していないと判断すること（ステップＳ１２）、
を特徴とする。

以下に、図３に示した具体的な値を含めて各ステップを説明していく。
温度や経年によりＲＦコンバータ２が出力するアナログＲＦ信号のパワーは変動する。このため、まず、ＲＦコンバータ２から出力されるアナログＲＦ信号のパワー確認が行われる。この工程では、図３の第１欄の値を使用する。制御部１１は可変減衰器７の減衰量を調整し、ＲＦアンプリファイア３での信号増幅量を－２３ｄＢに設定する。
ステップＳ０１：
ＲＦコンバータ２から出力される任意パワーのアナログＲＦ信号が、可変減衰器７で所定の減衰量だけ減衰され、検波器９において検波される。検波器９はアナログＲＦ信号のパワー（振幅）に応じた検波電圧を出力する。この検波電圧を基準値とする。
ステップＳ０２：
ＲＦアンプリファイア３が有する増幅器には入力される信号のパワーに定格があり、入力されるアナログＲＦ信号のパワーが大きすぎると増幅器の定格を超える恐れがある。このため、ＲＦコンバータ２から出力されるアナログＲＦ信号のパワーが増幅器の定格を超えそうか否かの確認が必要である。制御部１１は、基準値と第１閾値とを比較する。第１閾値はＲＦアンプリファイア３の増幅器の定格に基づいて設定される。例えば、第１閾値は３．２Ｖである。
ステップＳ０３：
基準値が第１閾値より高い場合、制御部１１は可変減衰器６の減衰量を大きくし、ＲＦコンバータ２から出力されるアナログＲＦ信号のパワーを小さくする。そして、再度ステップＳ０１及びＳ０２を行う。

基準値が第１閾値より低い、あるいは低くなった場合、ＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３との接続判断が行われる。例えば、図３の第２欄に示すように基準値が０．７８９Ｖになったとする。
ステップＳ０４：
ＲＦアンプリファイア３の増幅量を図３の第２欄に記載した－１３ｄＢに設定するため、制御部１１は、可変減衰器７での減衰量を調整する（具体的には減衰量を小さくする）。
ステップＳ０５：
制御部１１は、このときに検波器９から出力される検波電圧から基準値を減算した差分電圧を計算する。例えば、図３の第２欄のように、検波電圧が０．８０１Ｖであれば、差分電圧は、０．８０１－０．７８９＝０．０１２Ｖとなる。
ステップＳ０６：
制御部１１は、差分電圧と第２閾値とを比較する。例えば、第２閾値は０．６Ｖである。 ステップＳ０６で差分電圧が第２閾値より高い場合、制御部１１はＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３とがＲＦケーブル１２で接続されていると判断する（ステップＳ０７）。
ステップＳ０８：
一方、ステップＳ０６で差分電圧が第２閾値より低い場合（上述した例のように差分電圧が０．０１２Ｖである場合）、ＲＦアンプリファイア３の増幅量を図３の第３欄に記載した＋１２ｄＢに設定するため、制御部１１は、可変減衰器７での減衰量を調整する（具体的には減衰量をさらに小さくする）。
ステップＳ０９：
制御部１１は、このときに検波器９から出力される検波電圧から基準値を減算した差分電圧を計算する。例えば、図３の第３欄のように、検波電圧が２．２７２Ｖであれば、差分電圧は、２．２７２－０．７８９＝１．４８３Ｖとなる。
ステップＳ１０：
制御部１１は、再度差分電圧と第２閾値とを比較する。ステップＳ１０で差分電圧が第２閾値より高い場合（上述した例のように差分電圧が１．４８３Ｖである場合）、制御部１１はＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３とがＲＦケーブル１２で接続されていると判断する（ステップＳ０７）。
一方、ステップＳ１０で差分電圧が第２閾値より低い場合、制御部１１はＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３とがＲＦケーブル１２で接続されていないと判断する（ステップＳ１１）。なお、いきなりステップＳ１１ではなく、所定回数だけステップＳ０８からＳ１０を繰り返し、それでも差分電圧が第２閾値より低い場合にステップＳ１１としてもよい。

最後に制御部１１は、ステップＳ０７及びＳ１１で得た結果を接続情報として記憶部１０に保存する。

ステップＳ０８からＳ１０の繰り返し回数、ステップＳ０８で減衰量を調整する量、及び第１閾値と第２閾値については、あらかじめ決められた組み合わせがあり、制御部１１はその組み合わせの中から１つを選択して実行する。この組み合わせはＲＦアンプリファイア３の特性に応じた値である。

［効果］
ＲＦケーブル１２は種類や長さによってそのロスが変動する。本発明は、ＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３との間のＲＦケーブル１２による経路ロスが不明な場合でも、ＲＦコンバータ２からの任意パワーのアナログＲＦ信号で、ＲＦアンプリファイア３の定格を超えることなく、且つＲＦコンバータ２とＲＦアンプリファイア３の接続を検知できる。

本開示は情報通信産業に適用することができる。

１：信号源
２：ＲＦコンバータ
３：ＲＦアンプリファイア
４：信号発生装置
５：ＤＡＣ
６：可変減衰器
７：可変減衰器
８：分波器
９：検波器
１０：記憶部
１１：制御部
１２：ＲＦケーブル

Claims (4)

1. 試験用のアナログ信号を変調してアナログＲＦ信号を出力するＲＦコンバータ（２）と、
   前記アナログＲＦ信号の振幅を減衰量で調整する可変減衰器（７）、及び振幅が調整された前記アナログＲＦ信号を検波する検波器（９）を有するＲＦアンプリファイア（３）と、
   前記ＲＦコンバータ及び前記ＲＦアンプリファイアの制御を行う制御部（１１）と、
   を備える信号発生装置であって、
   前記制御部が行う前記制御が、
   前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号を出力させたときに前記検波器が出力する検波電圧に基づいて前記ＲＦコンバータの出力を調整すること、及び
   前記可変減衰器の前記減衰量を変化させたときの前記検波電圧の変化に基づいて前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとの接続の有無を判断すること
   であることを特徴とする信号発生装置。
2. 前記制御部は、
   前記ＲＦコンバータの出力を調整することが、
   前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号を出力させたときに前記検波器が出力する検波電圧と第１閾値とを比較する比較工程を行うこと、及び
   前記検波電圧が前記第１閾値を超える場合、前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号のパワーを一定量下げて出力させ、前記比較工程を再度行うこと
   であることを特徴とする請求項１に記載の信号発生装置。
3. 前記制御部は、
   前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとの接続の有無を判断することが、
   前記検波電圧が前記第１閾値を超えない場合、前記検波電圧を基準値とし、前記可変減衰器の減衰量を減少させたときに前記検波器が出力する検波電圧と前記基準値との差分電圧を計算すること、
   前記差分電圧が第２閾値を超える場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していると判断すること、
   前記差分電圧が第２閾値を超えない場合、前記可変減衰器の減衰量をさらに減少させ、前記差分電圧と第２閾値とを比較する再確認工程を繰り返し行うこと、
   前記再確認工程において前記差分電圧が第２閾値を超えた場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していると判断すること、
   前記再確認工程を所定回数行っても前記差分電圧が第２閾値を超えない場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していないと判断すること、
   であることを特徴とする請求項２に記載の信号発生装置。
4. 試験用のアナログ信号を変調してアナログＲＦ信号を出力するＲＦコンバータ（２）と、
   前記アナログＲＦ信号の振幅を調整する可変減衰器（７）、及び振幅が調整された前記アナログＲＦ信号を検波する検波器（９）を有するＲＦアンプリファイア（３）と、
   を備える信号発生装置で行われる信号発生方法であって、
   前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号を出力させたときに前記検波器が出力する検波電圧と第１閾値とを比較する比較工程を行うこと、
   前記検波電圧が前記第１閾値を超える場合、前記ＲＦコンバータに前記アナログＲＦ信号のパワーを一定量下げて出力させ、前記比較工程を再度行うこと、
   前記検波電圧が前記第１閾値を超えない場合、前記検波電圧を基準値とし、前記可変減衰器の減衰量を減少させたときに前記検波器が出力する検波電圧と前記基準値との差分電圧を計算すること、
   前記差分電圧が第２閾値を超える場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していると判断すること、
   前記差分電圧が第２閾値を超えない場合、前記可変減衰器の減衰量をさらに減少させ、前記差分電圧と第２閾値とを比較する再確認工程を繰り返し行うこと、
   前記再確認工程において前記差分電圧が第２閾値を超えた場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していると判断すること、
   前記再確認工程を所定回数行っても前記差分電圧が第２閾値を超えない場合、前記ＲＦコンバータと前記ＲＦアンプリファイアとが接続していないと判断すること、
   を特徴とする信号発生方法。

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