(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤのＲ／Ｗを試験する場合に、擬似的な応答信号及び送信リーク信号をＲ／Ｗの基準信号と位相同期させ、任意の位相状態に維持させた試験信号を供給できる試験装置を提供する。【解決手段】ＲＦＩＤのＲ／Ｗを試験する試験装置は、試験対象のリーダライタの基準信号と位相同期させた位相同期信号を出力する位相同期部１００と、タグの応答を擬似的に生成した擬似応答信号と無変調連続波信号とを、位相同期信号に位相同期させ、かつ、任意の位相差に維持して生成する信号生成部２００と、擬似応答信号と無変調連続波信号とを結合させた試験信号を出力する結合部３００と、を備える。【選択図】図１
2010198421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のリーダライタを試験する試験装置であって、
試験対象のリーダライタの基準信号と位相同期させた位相同期信号を出力する位相同期部と、
タグの応答を擬似的に生成した擬似応答信号と無変調連続波信号とを、前記位相同期信号に位相同期させ、任意の位相差に維持して生成する信号生成部と、
前記擬似応答信号と前記無変調連続波信号とを結合させた試験信号を出力する結合部と、を備える試験装置。
【請求項２】
前記信号生成部は、前記擬似応答信号と前記無変調連続波信号との信号レベルをそれぞれ独立して変更することを特徴とする請求項１記載の試験装置。
【請求項３】
前記擬似応答信号と前記無変調連続波信号との少なくとも一方の位相状態を変更する可変位相部を、さらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の試験装置。
【請求項４】
前記信号生成部は、
前記擬似応答信号を、前記位相同期信号と位相同期させて生成する擬似応答信号源と、
前記無変調連続波信号を、前記位相同期信号と位相同期させ、前記擬似応答信号と任意の位相差を維持させて生成する無変調連続波信号源と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項５】
前記可変位相部は、
前記位相同期信号と前記擬似応答信号の位相差を任意の値に変更する擬似応答信号用の可変位相器と、
前記位相同期信号と前記無変調連続波信号の位相差を任意の値に変更する前記無変調連続波信号用の可変位相器と、を有することを特徴とする請求項３記載の試験装置。
【請求項６】
前記信号生成部は、
前記擬似応答信号を、前記位相同期信号と位相同期させ、前記位相同期信号と任意の位相差を維持させ、任意の信号レベルで生成する擬似応答信号源と、
前記無変調連続波信号を、前記位相同期信号と位相同期させ、前記位相同期信号と任意の位相差を維持させ、任意の信号レベルで生成する無変調連続波信号源と、を有し
前記可変位相部は、
前記位相同期信号と前記擬似応答信号の位相差を任意の値に変更する擬似応答信号用の可変位相器と、
前記位相同期信号と前記無変調連続波信号の位相差を任意の値に変更する前記無変調連続波信号用の可変位相器と、を有することを特徴とする請求項３記載の試験装置。
【請求項７】
前記可変位相部は、機械式の可変位相器で構成されていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項８】
前記可変位相部は、電気式の可変位相器で構成されていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項９】
前記信号生成部は、
ローカル信号を生成するローカル信号源と、
前記ローカル信号の振幅を変調する変調器と、
前記擬似応答信号を前記変調部が出力する信号のレベルを調整して生成し、前記無変調連続波信号を前記ローカル信号のレベルを調整して生成し、前記擬似応答信号及び前記無変調連続波信号を任意の位相差に維持する信号調整部と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のリーダライタの試験装置に関し、特に、リーダライタの半導体装置の性能を試験する試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤでは、タグをリーダライタ（以下、「ＲＦＩＤのリーダライタ」を「Ｒ／Ｗ」という）にかざすことによって、通信を開始する。図１１にＲＦＩＤの通信の概念図を示す。Ｒ／Ｗ８００からはアンテナ８０１を介して送信信号として質問波が送信されている。質問波には、質問内容を示す信号が搬送波（CW : Carrier Wave）に乗せられている。タグ９００は、アンテナ９０１を介して質問波を受信し、応答波を送信する。応答波には、質問内容に応じた応答内容を示す信号が搬送波に乗せられている。タグ９００は、質問波を受信することによって、質問内容を解析し、ＯＰＥＮと抵抗との間のＳＷをＯＮ／ＯＦＦすることによって応答内容を作成する。Ｒ／Ｗは、応答波を受信信号として受信する。
タグには、電池を内蔵しないパッシブタグと、電池を内蔵するアクティブタグとが存在する。パッシブタグとの通信を行うＲＦＩＤシステムでは、Ｒ／Ｗは、質問波に含まれる搬送波を用いてタグへ電力を供給し、パッシブタグは、この搬送波によって電力が供給される。アクティブタグは、内蔵する電池によって電力を供給する。
【０００３】
一般にＲＦＩＤシステムにおいて、Ｒ／Ｗでは、送受信アンテナは共用で用いられることが多く、無線通信機器としての送信出力と受信入力は、同じアンテナから入出力する。また、Ｒ／Ｗとタグとの通信は、Ｒ／Ｗの送信信号を、タグが反射することによって行う。この特長から、Ｒ／Ｗは、方向性結合器（例えば、図１１のＣＰＬ８１４）を用いてアンテナと接続される場合が一般的である。しかし、Ｒ／Ｗ内では、方向性結合器を介しても、Ｒ／Ｗの受信入力には自身の送信信号が送信リーク信号となって入力されてしまう。また、送信出力に対して、タグからの応答信号のレベルは極端に低い。従って、送信リーク信号が応答信号に与える影響は少なくない。
【０００４】
Ｒ／Ｗにおける送信リーク信号が発生について、図１１を用いて説明する。Ｒ／Ｗ８００では、質問波送信時に次の動作を行う。ＰＬＬ回路８１１は、ローカル発振器８１０から発振される基準信号に位相同期した搬送波を発生させ、結合器８１２を介して、ＰＡ（パワーアンプ）８１３とＭＩＸ（ミキサ）８１５へ出力する。ＰＡ８１３は、搬送波と変調信号とを増幅してＣＰＬ（方向性結合器）８１４へ出力する。ＣＰＬ８１４は、アンテナ８０１を介して質問波を送信する。
このような動作において、リーク信号が発生するが、例えば、図１１に示すように、質問波の送信に伴って、ＣＰＬ８１４からＭＩＸ８１５への送信リーク信号が発生し、応答波とともにＭＩＸ８１５を介してＲ／Ｗの受信回路へ入力される。
【０００５】
一般に、方向性結合器（サーキュレータでも同等）において、リーク信号の送信から受信へ回り込みは、方向性結合器自身のアイソレーション特性が議論される。しかし、ＲＦＩＤシステムにおいて、Ｒ／Ｗは方向性結合器の一端がアンテナに接続され、かつこのアンテナに直近してタグがかざされる。これにより、ＣＰＬ８０４からみたアンテナ端のインピーダンスは大きく変動する。従って、Ｒ／Ｗ８００の送信出力は、アンテナ端での反射による送信リーク信号が、方向性結合器のアイソレーションより大きな信号となってＲ／Ｗの受信回路に入力されることになる。このため、アンテナ特性を考慮する上でもＲ／Ｗの送信リークによる受信性能を試験することは重要になる。
【０００６】
また、タグ９００は、質問波に含まれる搬送波を反射してＲ／Ｗ８００へ返信するが、応答内容を示す変調信号を搬送波に乗せて応答波として返信する。そのため、応答波と質問波との搬送波は位相同期することになる。また、質問波は、Ｒ／Ｗの基準信号に位相同期していることから、応答波はＲ／Ｗの基準信号に位相同期することになる。また、Ｒ／Ｗ８００とタグ９００との間の距離に応じて、応答波と質問波とは時間のずれが生じるため、位相差が生じる。図１２に応答波の搬送波と質問波の搬送波との位相状態を示す。応答波は、質問波に対して、Ｒ／Ｗ８００とタグ９００との間の距離に応じた位相差γ（０≦γ＜３６０°）を有した状態でＲ／Ｗに到達する。
【０００７】
図１２に示すように、Ｒ／Ｗ８００では、応答波が質問波に対して位相差を維持した状態で受信回路へ入力される。このとき、Ｒ／Ｗ８００では上述したように内部で送信リーク信号が発生している。このため、Ｒ／Ｗを試験する場合には、応答波を受信する際の送信リーク信号を制御することが好ましい。
【０００８】
特許文献１には、タグを外部の信号源とすることにより、タグの受信性能を試験する技術が開示されている。この技術では、Ｒ／Ｗ自身の送信リークがある状態でのタグの受信感度を測定することは可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２０２８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、特許文献１の技術は、タグの受信感度を測定することを可能とする。しかしながら、特許文献１の技術ではＲ／Ｗ内で送信リークが発生しているため、送信リーク信号のレベル状態によるＲ／Ｗの受信感度への影響を測定することができなかった。また、図１２に示すように、応答波は、質問波と位相同期した信号であり、質問波に対して位相差を維持した状態でＲ／Ｗに受信される。すなわち、応答波は、Ｒ／Ｗの基準信号と位相同期し、位相差を維持した状態で受信されることになる。従って、Ｒ／Ｗを試験する場合、送信リーク信号と応答波とを、Ｒ／Ｗの基準信号と位相同期させ、任意の位相差を維持させた状態を擬似的に生成した試験信号をＲ／Ｗへ供給することが望ましい。
【００１１】
このように、ＲＦＩＤのＲ／Ｗの被試験装置へ、擬似的に生成した応答信号と擬似的に生成した送信リーク信号とをＲ／Ｗの基準信号と位相同期させ、任意の位相状態に維持させた試験信号を供給できる試験装置が提供されていないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る試験装置の一態様は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のリーダライタを試験する試験装置であって、試験対象のリーダライタの基準信号と位相同期させた位相同期信号を出力する位相同期部と、タグの応答を擬似的に生成した擬似応答信号と無変調連続波信号とを、前記位相同期信号に位相同期させ、任意の位相差に維持して生成する信号生成部と、前記擬似応答信号と前記無変調連続波信号とを結合させた試験信号を出力する結合部と、を備える。Ｒ／Ｗの基準信号を使用することにより、擬似応答信号と無変調連続波信号とをＲ／Ｗの基準信号、すなわち、Ｒ／Ｗの送信信号に位相同期させることができる。また、擬似応答信号と無変調連続波信号とを任意の位相差に維持させることにより、Ｒ／Ｗの受信回路に応答波と送信リーク信号とが任意の位相差を維持して入力される状態を擬似的に生成することが可能になる。また、任意の位相差を把握してＲ／Ｗの試験を実施することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る試験装置の一態様によれば、ＲＦＩＤのＲ／Ｗの被試験装置へ、擬似的に生成した応答信号と擬似的に生成した送信リーク信号とをＲ／Ｗの基準信号と位相同期させ、任意の位相状態に維持させた試験信号を供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る試験装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】試験装置と被試験装置との関係を示すブロック図である。
【図３】送信信号がスペクトラムの範囲内であるかを確認する様子を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る試験装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】パッシブな遅延回路として機械式の可変位相器の一例を示す図である。
【図６】アクティブな可変位相器として、電気式の可変位相器の一例を示す図である。
【図７】Ｒ／Ｗが受信方式としてＩＱ信号を用いる場合のＲ／Ｗの構成例と試験装置との関係を示すブロック図である。
【図８】応答信号、送信リーク信号、及び、Ｒ／Ｗ内のローカル信号の位相状態の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態３に係る試験装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】試験装置と被試験装置のＲ／Ｗとの関係を示すブロック図である。
【図１１】ＲＦＩＤの通信を模式的に示した概念図である。
【図１２】応答波と質問波との位相状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００１６】
上述したように、ＲＦＩＤシステムで用いるＲ／Ｗでは、送信リーク信号が応答信号に与える影響は少なくない。この送信リーク信号によりＲ／Ｗの受信回路が飽和するなど受信性能に影響を与えることが発生する。このため、Ｒ／Ｗの試験装置として送信リーク信号に相当する妨害信号を供給することが可能なＲ／Ｗの試験装置を提供する。
【００１７】
以下の説明において、送信リーク信号（特に問題となるＲ／Ｗが受信動作を行うとき）は、Ｒ／Ｗが受信信号（具体的には応答波）を受信するときに、受信回路側へ漏れ出す信号である。応答信号は、Ｒ／Ｗが送信した質問波に応答する応答内容を示す信号である。以下の各実施形態では、タグに代わって試験装置が応答信号を生成する。試験装置が擬似的に生成する応答信号を擬似応答信号という。
【００１８】
（実施形態１）
実施形態１では、擬似応答信号と擬似的に生成した送信リーク信号とをＲ／Ｗの基準信号と位相同期させ、任意の位相状態に維持させた試験信号を供給する仕組みを備える試験装置の一態様を説明する。図１は、実施形態１に係る試験装置の構成例を示すブロック図である。試験装置１は、位相同期部１００、信号生成部２００、及び結合部３００を備える。
【００１９】
位相同期部１００は、試験対象のＲ／Ｗ（以下、適宜「被試験装置」という）から基準信号を入力し、基準信号と位相同期させた位相同期信号を出力する。図１では、ＰＬＬ（Phase-locked loop）回路１０１を用いた例を示している。ＰＬＬ回路１０１は、外部から入力された基準信号と、ループ内の電圧制御発振器（ＶＣＯ）１０２が発信する信号との位相差が一定になるように、フィードバック制御する。具体的には、位相比較器１０３は、基準信号とＶＣＯ１０２が発振する信号との位相を比較し、位相差成分をパルス状の位相差信号として出力する。ＬＰＦ（低域フィルタ）１０４が位相差信号の高周波成分を遮断し、制御電圧としてＶＣＯ１０２へ出力する。ＶＣＯ１０２は、入力された制御電圧を基に、発振周波数の調整を行い、出力する信号と基準信号との位相差が一定（例えば、ゼロ）となるように制御する。このようにして、位相同期部１００は、被試験装置の基準信号と位相同期させた位相同期信号を出力する。
【００２０】
信号生成部２００は、位相同期部１００から位相同期信号を入力し、擬似応答信号及び無変調連続波（CW : Continuous Wave）信号（以降、「無変調連続波信号」を「ＣＷ信号」という」）を、位相同期信号に位相同期させて生成する。図１では、信号生成部２００は、擬似応答信号源２０１とＣＷ信号源２０２とを用いて構成される例を示している。
【００２１】
擬似応答信号源２０１は、位相同期信号に位相同期させた擬似応答信号を生成する。擬似応答信号源２０１は、位相同期信号をＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調することによって擬似応答信号を生成する。擬似応答信号源２０１は、擬似応答信号の信号レベルを調整する機能を有する。
ＣＷ信号源２０２は、位相同期信号に位相同期させたＣＷ信号を生成する。ＣＷ信号源２０２は、ＣＷ信号の信号レベルを調整する機能を有する。
【００２２】
また、信号生成部２００は、応答信号と、ＣＷ信号とを任意の位相状態（例えば、図１２に示した位相差γ）に維持させる。例えば、擬似応答信号源２０１は、擬似応答信号を位相同期信号と任意の位相差（第１の位相差）を維持するように生成し、ＣＷ信号源２０２は、ＣＷ信号を位相同期信号と任意の位相差（第２の位相差）を維持するように生成する。具体的には遅延回路などを用いて位相差を維持させる。
【００２３】
結合部３００は、擬似応答信号とＣＷ信号とを結合させた試験信号を、被試験装置へ出力する。図１では、方向性結合器３０１を用いた例を示している。
【００２４】
図１の試験装置１では、信号生成部２００がＲ／Ｗの基準信号に位相同期した擬似応答信号と擬似的な送信リーク信号となるＣＷ信号とを生成している。具体的には、擬似応答信号源２０１が発生させる擬似応答信号と、ＣＷ信号源２０２が発生させるＣＷ信号とを被試験装置の基準信号に位相同期させる。これにより、被試験装置が用いる基準信号と位相同期した試験信号を被試験装置へ供給することが可能になる。言い換えれば、試験装置１は、図１１に示した質問波と位相同期した試験信号を供給することができる。
この動作は、実タグ動作において、タグが質問波の反射によって生じさせる信号（応答波）を、試験装置1が擬似的に発生させることになる。従って、被試験装置へ試験信号を供給することによって、タグをＲ／Ｗに近づけたときに、反射によって応答波がＲ／Ｗに受信される状況を擬似的に発生させたことになる。
【００２５】
また、ＣＷ信号も同様に被試験装置の基準信号（すなわち、Ｒ／Ｗが送信する送信信号）に位相同期しているため、ＲＦＩＤのＲ／Ｗ内で生じる送信リーク信号を擬似的に再現することが可能になる。具体的には、ＣＷ信号は、Ｒ／Ｗの送信信号（質問波）に含まれる搬送波と等価である。従って、Ｒ／Ｗ内で生じる送信リーク信号と等価の信号であるといえる。さらに、ＣＷ信号の信号レベルを調整することによって、送信リーク信号のレベルを制御することが可能になる。さらに、擬似応答信号とＣＷ信号とを任意の位相差に維持した試験信号を被試験装置に供給することができる。
【００２６】
図２は、図１に示した試験装置を用いて被試験装置を試験する様子を表した図である。
図２に示す試験装置２は、図１に示した試験装置１に加え、送信特性測定器４００を備えている。その他の構成要素は図１の試験装置１と同様であるため説明を省略する。
送信特性測定器４００は、被試験装置が送信する送信信号が所定のスペクトラムの範囲であるかをチェックする。図３に送信信号がスペクトラムの範囲内であるかを確認する様子を模式的に示す。送信特性測定器４００を備えることにより、Ｒ／Ｗの受信機能と送信機能とを一つの試験装置で試験することが可能になる。送信特性測定器４００は、既存の測定器を用いる。
【００２７】
図２では、被試験装置７００として、ＲＦＩＤのＲ／Ｗに搭載されるＬＳＩ（Large Scale Integration）を試験する例を示している。被試験装置としては、Ｒ／Ｗ装置全体を用いて試験することも可能である。これについては後述する。
図２に示す被試験装置７００は、送信信号と受信信号とを独立して入出力する端子を備える。具体的には、送信信号は端子Ｔｘから出力され、受信信号は端子Ｒｘから入力される。また、基準信号はＸｔａl（Ｘｔａｌ発振器）７０１から発振され、端子Ｂｘから試験装置２へ入力される。
【００２８】
続いて、試験装置２が被試験装置７００を試験する動作例を説明する。
試験装置２では、基準信号が被試験装置７００からＰＬＬ回路１０１へ入力される。ＰＬＬ回路１０１は、位相同期信号を発生させ、擬似応答信号源２０１とＣＷ信号源２０２にそれぞれ供給する。擬似応答信号源２０１とＣＷ信号源２０２とは、位相同期信号を用いて、それぞれ擬似応答信号とＣＷ信号を生成する。
【００２９】
擬似応答信号源２０１は、位相同期信号に同期させ、応答内容に基づいて振幅を変調させた擬似応答信号を生成する。このとき、擬似応答信号源２０１は、擬似応答信号の信号レベルと、位相同期信号との位相差とが任意の値になるように擬似応答信号を生成する。また、ＣＷ信号源２０２は、位相同期信号に同期させさせたＣＷ信号を生成する。このとき、ＣＷ信号源２０２は、ＣＷ信号の信号レベルと、位相同期信号との位相差とが任意の値になるようにＣＷ信号を設定する。これにより、擬似応答信号とＣＷ信号とは、任意の位相差を有する位相状態に維持される。また、実動作において、応答信号の信号レベル（図２のＰ１）は、送信リーク信号の信号レベル（図２のＰ２）よりはるかに低い。従って、実動作に応じて、擬似応答信号とＣＷ信号との信号レベルが設定される。
【００３０】
方向性結合器３０１は、擬似応答信号とＣＷ信号とを結合させた（加算した）試験信号を出力する。試験信号は、Ｒｘ端子を介して被試験装置７００へ供給される。
【００３１】
上述した動作により、試験信号を被試験装置７００へ供給することによって、タグからの応答波とＲ／Ｗ内で発生した送信リーク信号とが、被試験装置７００（具体的にはＲ／Ｗ内の受信回路）へ入力された状態を擬似的に生じさせる。
また、被試験装置７００において、供給された試験信号を測定することによって、被試験装置７００の受信性能、受信特性、あるいは送信リーク信号の影響を試験することができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態によれば、タグがＲ／Ｗに返信する応答波を、擬似応答信号源２０１を用いて擬似応答信号を生成することによって、擬似的に生成することができる。また、Ｒ／Ｗ内で生じる送信リーク信号を、ＣＷ信号源２０２を用いることによって、送信リーク信号と等価の信号を外部から被試験装置７００へ供給することが可能になる。また、試験信号は、Ｒ／Ｗの送信する信号に位相同期させているため、試験信号とＲ／Ｗの基準信号との位相状態を確定させることができる。
【００３３】
さらに、擬似応答信号源２０１とＣＷ信号源２０２とは、それぞれ独立して出力する信号のレベルを変更することができる。従って、擬似応答信号とＣＷ信号との信号レベルを独立して可変させることによって、被試験装置の受信感度や、送信リークのレベルに対する受信性能の影響を測定することが可能になる。
【００３４】
なお、本実施形態では、基準信号として、Ｘｔａl発振器から発信される基準信号を用いて説明した。しかしながらこれに限られることはなく、被試験装置がタグと送受信する信号を処理するローカル信号を用いてもよい。試験装置１は、被試験装置が送信する質問波と位相同期する信号であれば基準信号として用いることができる。
【００３５】
（実施形態２）
実施形態２では、供給する試験信号の位相状態を変更する場合について説明する。実施形態２では、擬似応答信号源２０１及びＣＷ信号源２０２の出力側に可変位相器を挿入する。これにより、Ｒ／Ｗの基準信号の位相状態と、試験信号に含まれる擬似応答信号またはＣＷ信号の位相状態を変更して試験することが可能になる。具体的には、試験装置は、擬似応答信号の位相状態を変更することにより、Ｒ／Ｗの基準信号と応答信号（応答波）との位相状態が異なる場合のＲ／Ｗの受信性能を測定することが可能になる。また、ＣＷ信号も擬似応答信号と同様にＲ／Ｗの基準信号に位相同期しているため、ＣＷ信号の位相状態を変更することにより、Ｒ／Ｗの基準信号と送信リーク信号との位相状態が異なる場合における受信性能を測定することが可能になる。
【００３６】
図４は、実施形態２に係る試験装置の構成例を示すブロック図である。試験装置３は、図１に示す試験装置１へ可変位相部５１０が追加されている。可変位相部５１０は、擬似応答信号とＣＷ波信号との少なくとも一方の位相状態を変更する可変位相器を備える。図４の例では、可変位相部５１０は、二つの可変位相器５１１、５１２から構成される。可変位相器（擬似応答信号用の可変位相器）５１１は、擬似応答信号源２０１から出力される擬似応答信号の位相状態を変更する。可変位相器（ＣＷ信号用の可変位相器）５１２は、ＣＷ信号源２０２から出力されるＣＷ信号の位相状態を変更する。可変位相器５１１、５１２は擬似応答信号又はＣＷ信号の位相状態を独立して変更する。例えば、可変位相器５１１は、位相同期信号と擬似応答信号の位相差を任意の値に変更する。また、可変位相器５１２は、位相同期信号とＣＷ信号の位相差を任意の値に変更する。
他の構成要素は図１と同様であるため説明を省略する。また、図２に示した試験装置２の信号生成部２００を図３の信号生成部２１０へ置き換えることができる。
【００３７】
可変位相器５１１、５１２は、パッシブな遅延回路（遅延線の長さを調整）またはアクティブな位相制御が可能な可変位相器で構成する。図５にパッシブな遅延回路として機械式の可変位相器の一例を示した。図６にアクティブな可変位相器として、電気式の可変位相器の一例を示した。機械式の可変位相器５１８は、金属性同軸パイプの長さが可変になっており、パイプの長さを変更することによって遅延線の長さを調整するものである。電気式の可変位相器は、伝送線路に等価的にコンデンサ、インダクタのリアクタンス素子を接続した回路で表すことができ、このリアクタンス素子の値を変えることによって位相状態を変化させることができる。図６の可変位相器５１９はこの伝送線路の途中のコンデンサを可変することで位相を可変する接続した例を示している。これは、可変容量ダイオードを使うことによって、可変容量ダイオードへの逆バイアス電圧を適切に与えることで位相差を変化させることができる。
【００３８】
ここで、一般にタグからの応答信号と送信リーク信号の位相状態が被試験装置であるＲ／Ｗに及ぼす影響について説明する。Ｒ／Ｗの受信方式としてＩＱ信号を用いる方式がある。図７にＲ／Ｗが受信方式としてＩＱ信号を用いる場合のＲ／Ｗの構成例と試験装置との関係を示す。被試験装置７００は、Ｘｔａｌ７０１の基準信号を、ＰＬＬ回路７０２を介してＩ側ローカル信号源７０３、Ｑ側ローカル信号源７０４へ供給する。Ｉ側ローカル信号源７０３からＩ側直交ミキサローカル信号がＭＩＸ７０５へ出力され、ＬＰＦ７０７を介してＩ信号を出力する。Ｑ側も同様に、Ｑ側ローカル信号源７０４からＱ側直交ミキサローカル信号がＭＩＸ７０６へ出力され、ＬＰＦ７０８を介してＱ信号が出力する。また、図８に応答信号、送信リーク信号、及び、Ｒ／Ｗ内のローカル信号の位相状態の一例を示す。なお、Ｒ／Ｗを安価に構成するためにＩＱの２つの信号でなくＩまたはＱの片方を用いた方式もあるが本発明への影響は同じである。図７の構成の場合、復調動作に使用するＩＱ信号は以下のようになる。
【００３９】
Ｉ＝［Ａ＊ｃｏｓ（ωｔ）＋Ｂ＊ｃｏｓ（ωｔ＋α）］＊ｃｏｓ（ωｔ＋β）・・・（１）
Ｑ＝［Ａ＊ｃｏｓ（ωｔ）＋Ｂ＊ｃｏｓ（ωｔ＋α）］＊ｓｉｎ（ωｔ＋β）・・・（２）
但し、
Ａ：タグ応答信号のＡＳＫ変調振幅レベル
Ｂ：送信リークの振幅レベル
α：タグ応答信号の搬送波と送信リーク信号の搬送波との位相差
β：タグ応答信号の搬送波と直交ミキサのローカル信号との位相差
【００４０】
（１）及び（２）式を展開して、２＊ωｔになる高次の項を無視する（ＬＰＦを通す）と、
Ｉ＝Ａ／２＊ｃｏｓ（β）＋Ｂ／２＊ｃｏｓ（α−β）・・・（３）
Ｑ＝Ａ／２＊ｓｉｎ（β）−Ｂ／２＊ｓｉｎ（α―β）・・・（４）
となるが、この式より以下のような状況が起こりえる。
【００４１】
１．ＩＱ信号はＡＳＫ変調成分であるＡＣ（直流）成分と、送信リーク量（Ｂの大きさ）によるＤＣ（交流）成分の和である。
２．ＡＣ成分は、タグ応答キャリアと直交ミキサのローカル信号との位相差によりＩとＱの信号振幅が変わる。しかし、ＩＱはこの位相差による係数がｃｏｓ（β）とｓｉｎ（β）なので片方が小さい場合は、片方が大きくなる。
３．ＤＣ成分は、αとβの差により、送信リーク量Ｂで決まるＤＣ成分が変動する。このＤＣ成分も位相差による係数がｃｏｓ（α−β）とｓｉｎ（α−β）なので片方が小さい場合は、片方が大きくなる。
【００４２】
４．タグから返信される応答信号の位相状態は、アンテナまでの距離や、タグの状態で変わるため、上記のＡＣ成分及びＤＣ成分の変動を送信リークと直交ミキサローカルの位相制御により抑圧することはできない。
５．ＩＱ信号にＨＰＦ（高域フィルタ）処理をすることでＤＣ成分の除去が可能になる。この場合はＡＳＫ変調成分のみＡＣ信号になる。
６．ＩＱ信号のＡＣ成分は同相か逆位相である。
７．β＝０°、１８０°の時、Ｑ信号は出力されない。β＝９０°、２７０°の時Ｉ信号は出力されない。
【００４３】
８．α−β＝０°、１８０°の時、Ｉ信号のＤＣオフセットは最大になり、Ｑ信号のＤＣオフセットは最小になる。α−β＝９０°、２７０°の時Ｑ信号のＤＣオフセットは最大になり、Ｉ信号のＤＣオフセットは最小になる。
９．ＩＱのＤＣオフセットが等しくなるのは、｜α−β｜＝４５°＋１８０°＊ｎ（ｎは正の整数）の時である。
以上のことから、Ｒ／Ｗの基準信号の位相とタグ応答信号との位相差、及び、Ｒ／Ｗの基準信号の位相とタグ送信リーク信号との位相差はＩＱ信号の状態に大きく影響することが考えられる。
【００４４】
本実施形態では、可変位相器５１１、５１２を備えることにより、擬似応答信号及びＣＷ信号の位相状態を変更することができる。従って、Ｒ／Ｗの基準信号（固定のローカル信号）と擬似応答信号との位相状態、及び、Ｒ／Ｗの基準信号と送信リーク信号に相当するＣＷ信号との位相状態を変更することが可能になる。また、擬似応答信号とＣＷ信号との位相状態も変更可能である。従って、位相状態の異なる試験信号をＲ／Ｗに供給して、Ｒ／Ｗの受信特性や受信状態を試験することが可能になる。
【００４５】
本実施形態では、可変位相器５１１、５１２として、測定系に依存する位相状態をパッシブな遅延回路（遅延線の長さを調整）で校正し、実タグ動作での位相状態に固定する、または、種々の位相状態での試験が可能な測定系を供給することができる。また、アクティブな位相制御を備えることによって、位相状態による影響を確認する、または、タグやシステム毎に位相状態が変わる場合に対応する試験装置を供給する。
【００４６】
このように、本実施形態では、擬似応答信号源２０１で発生させる擬似応答信号及びＣＷ信号源２０２で発生させるＣＷ信号と、被試験装置（Ｒ／Ｗ）の基準信号との位相状態を調整して受信性能を測定することが可能となる。
また、Ｒ／Ｗの受信回路の処理では、Ｒ／Ｗの基準信号と擬似応答信号との位相差、及び、Ｒ／Ｗの基準信号と送信リーク信号との位相差はＩＱ信号の状態に大きく影響することが考えられる。本発明では、Ｒ／Ｗの基準信号と位相同期した擬似応答信号及びＣＷ信号（送信リーク信号に相当）の位相状態を可変にすることが可能である。このため、擬似応答信号や送信リーク信号の位相状態に依存するＲ／Ｗの受信性能を確認することができる。
【００４７】
例えば、低い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）を利用するＲＦＩＤシステムでは位相状態を考慮する必要性が高いとは言えなかった。その理由は、例えば１３．５６ＭＨｚ帯を用いる場合、波長約２２ｍであり、測定系ケーブル長（測定に用いるゲーブル長）がタグの応答信号の位相状態へ大きく影響することはなかったからである。従って、周波数の低いＲＦＩＤシステムを試験する場合には問題なかった。これに対して、周波数がより高い、例えば、９５０ＭＨｚ帯や２．４５ＧＨｚ帯を利用するＲＦＩＤシステムでは、測定系のケーブル長に依存して応答信号の位相状態が変わった場合、その影響が大きくなる。従って擬似応答信号の位相状態を考慮して試験する必要性がある。しかし、従来の試験方法では、擬似応答信号の位相状態を調整して擬似応答信号をＲ／Ｗへ供給する仕組みがなかった。実施形態２の試験装置３を用いることによって、擬似応答信号の位相状態を可変させてタグを試験することが可能になる。これにより、擬似応答信号、あるいは、送信リーク信号の位相状態を変化させることによって、被試験装置の受信性能、受信特性を試験することが可能になる。
【００４８】
なお、図４では、二つの可変位相器５１１、５１２を備える例を示したが、いずれか一つの可変位相器を備え、いずれか一方の信号の位相状態を変更する構成も可能である。この場合、一方の位相状態を変更することにより、擬似応答信号とＣＷ信号との位相差を変化させることができる。
【００４９】
（実施形態３）
実施形態１，２では、擬似応答信号源２０１とＣＷ信号源２０２とを備える場合を説明したが、一つの信号源を用いて試験装置を実現することもできる。図９は、実施形態３に係る試験装置の構成例を示すブロック図である。試験装置４は、図１の信号生成部２００を信号生成部２２０に置き換えた構成である。その他の構成要素は同様であるため説明を省略する。
【００５０】
信号生成部２２０は、ローカル信号源２２１と変調器（ＡＳＫ変調器）２２２と、信号調整部５２０とを備える。
ローカル信号源２２１は、位相同期信号と位相同期させたローカル信号を発振する。
変調器２２２は、タグが応答する内容を振幅変調して示す。
【００５１】
信号調整部５２０は、ローカル信号と、変調したローカル信号とを入力し、それぞれの信号レベルを調整し、位相状態を所定の位相差に維持したＣＷ信号と擬似応答信号とを生成する。図９では、信号調整部５２０が、可変ＡＴＴ（Attenuator）＋可変位相器５２１，５２２とから構成される例を示している。
可変ＡＴＴ＋可変位相器５２１は、可変ＡＴＴが変調したローカル信号を擬似応答信号の信号レベルに減衰させ、可変位相器が位相状態を変更する。
可変ＡＴＴ＋可変位相器５２１は、可変ＡＴＴがローカル信号をＣＷ信号の信号レベルへ減衰させ、可変位相器が位相状態を変更する。
【００５２】
また、図９の試験装置４は、実施形態２で説明した可変位相部５１０が実現する機能を備えることもできる。具体的には、信号調整部５２０が備える可変位相器を用いて、信号の位相状態を任意の位相差に変更することができる。この場合、可変位相器は、位相差を外部から変更できる機能を有するものを用いる。また、図４と同様に、信号生成部２２０と結合部３００との間に図４に示した可変位相部５１０を備えることにより、擬似応答信号及びＣＷ信号の位相状態を変更することができる。
本実施形態の試験装置４においても、実施形態１または実施形態２と同様の効果を奏する。
【００５３】
（その他の実施形態）
実施形態１では、被試験装置として、ＬＳＩを用いる場合を説明したが、Ｒ／Ｗを用いて試験することも可能である。図１０に試験装置と被試験装置のＲ／Ｗとの関係を示す。
試験装置５は、試験装置１（図１）の構成に加え、Ｒ／Ｗへ試験信号を送信するアンテナ６００を備える。アンテナ６００は、結合部３００から出力される試験信号を被試験装置のＲ／Ｗ８００へ送信する。その他の試験装置５の構成要素は図１と同様であるため説明を省略する。
なお、図１０では、試験装置５は、試験装置１の構成を用いる場合を説明しているが、試験装置３（図４）または試験装置４（図９）の構成を用いることも可能である。同様に、図２において、試験装置２の代わりに試験装置３または試験装置４の構成を用いることが可能であることは言うまでもない。
【００５４】
被試験装置のＲ／Ｗ８００は、ＬＳＩ７００に加え、アンテナ８０１、バッファ８０２，８０３、ＣＰＬ（方向性結合器）８０４を備える。バッファ８０２は、Ｔｘ端子から出力される信号を保持し、ＣＰＬ８０４へ出力する。バッファ８０３は、ＣＰＬ８０３が出力する信号を保持し、Ｒｘ端子へ出力する。ＣＰＬ８０４は、バッファ８０２から出力された信号をアンテナ８０１へ出力し、アンテナ８０１が受信した信号をバッファ８０３へ出力する。アンテナが受信する信号は、通常は応答波であるが、ここでは、応答波として擬似的に受信する試験信号がこれに相当する。
【００５５】
図１０の被試験装置のＲ／Ｗ８００において、Ｔｘ端子からＲｘ端子へ向かう点線の矢印は、送信信号が送信される場合に、送信信号から漏れ出す送信リーク信号を示している。
また、被試験装置のＲ／Ｗ８００は、質問波を送信しないで応答波を受信するモードを備えている。試験装置５を用いて試験を行う場合、被試験装置のＲ／Ｗ８００は、質問波を送信しないため、質問波を送信する際に発生する送信リークを自装置内で発生させることがない。すなわち、試験において、点線で示した送信リーク信号が発生することはない。従って、被試験装置のＲ／Ｗ８００へは試験装置５が供給するＣＷ信号のみが送信リーク信号となる。
【００５６】
従って、試験装置５がＣＷ信号を任意の信号レベルや位相状態に調整し、外部から受信させることによって、送信リーク信号の信号レベル、位相状態を擬似的に制御することが可能になる。また、実施形態１ではＬＳＩのＲｘ端子に試験信号を入力してＬＳＩの性能を試験する場合を説明した。本実施形態では、ＬＳＩの性能に加え、他の要素の機能も併せて試験することが可能になる。
【００５７】
次に、動作を説明する。まず、被試験装置のＲ／Ｗ８００は、送信信号を送信しないモードに設定される。試験装置５は、上記各実施形態と同様の手順で試験信号を生成し、アンテナ６００を介して試験信号を被試験装置のＲ／Ｗ８００へ送信する。被試験装置のＲ／Ｗ８００は、試験装置５から送信された試験信号をアンテナ８０１から受信し、ＣＰＬ８０４、バッファ８０３を介してＲｘ端子からＬＳＩに入力される。入力された試験信号は、被試験装置のＲ／Ｗ８００内で処理される。
試験装置５は、擬似応答信号またはＣＷ信号の信号レベルを変更して試験を実施する。試験装置２の構成を有する場合は、擬似応答信号またはＣＷ信号の信号レベルに加え位相状態を変更した組み合わせを用いて試験することが可能である。
【００５８】
以上のように、上記各実施形態のいずれかによれば、送受独立の入出力を持つＲ／Ｗを試験する装置であって、タグの応答信号として擬似的に生成した擬似応答信号と、Ｒ／Ｗの送信リーク信号として取り扱うことが可能なＣＷ信号とを供給する仕組みを備える試験装置を提供することができる。具体的には、試験装置は、Ｒ／Ｗからの基準信号を用い、位相同期部（ＰＬＬ回路）を介して擬似応答信号源に位相同期信号を供給することにより、Ｒ／Ｗの基準信号と擬似応答信号源が位相同期することを可能にする。試験装置は、Ｒ／Ｗからの基準信号を用い、位相同期部を介してＣＷ信号源に位相同期信号を供給することにより、Ｒ／Ｗの基準信号とＣＷ信号源が位相同期することを可能にし、このＣＷ信号源を送信リーク信号として扱うことを可能にする。試験装置は、擬似応答信号、及び、ＣＷ信号の信号レベルをそれぞれ独立に可変させることが可能である。
これらにより、応答信号と送信リーク信号との位相差を任意の値に維持した信号を擬似的に生成し、Ｒ／Ｗが受信した状態を発生させて、Ｒ／Ｗの受信性能を試験することが可能になる。加えて、各信号のレベルを可変させた試験信号を用いて、Ｒ／Ｗの受信性能を試験することが可能になる。
【００５９】
また、試験装置は、可変位相部をさらに備えることにより、擬似応答信号及びＣＷ信号の位相状態を可変させることができる。これにより、応答信号と送信リーク信号の位相差を複数の異なる値に維持した状態を擬似的に生成した試験信号を用いて、Ｒ／Ｗの受信性能を試験することが可能になる。加えて、信号レベルを変更することにより、位相状態と信号レベルとを任意の値に可変させた試験信号を用いて、Ｒ／Ｗの受信性能を試験することができる。
【００６０】
さらに、試験装置は、１つの信号源（ローカル信号源）から分岐し、一方の信号を、ＡＳＫ変調器を介して、可変ＡＴＴによりレベル可変し、他方の信号を可変ＡＴＴのみでレベル可変した後結合器で結合した信号を試験信号とすることによって、擬似応答信号と擬似的な送信リーク信号を生成する信号源を実現することを可能とする。一つの信号源を用いて試験装置を構成することができるため、試験装置の各信号の位相／同期をあわせるのが容易となる。
【００６１】
なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１〜５  試験装置
１００  位相同期部
１０１、７０２  ＰＬＬ回路
１０２  ＶＣＯ
１０３  位相比較器
１０４  ＬＰＦ
２００  信号生成部
２０１  擬似応答信号源
２０２  ＣＷ信号源
２２１  ローカル信号源
２２２  変調器
５１０  可変位相部
５１１、５１２  可変位相器
５１８  機械式の可変位相器
５１９  電気式の可変位相器
５２０  信号調整部
５２１、５２２  可変ＡＴＴ＋可変位相器
３００  結合部
６００、８０１  アンテナ
７００  被試験装置
７０１  Ｘｔａｌ
７０３  Ｉ側ローカル信号源
７０４  Ｑ側ローカル信号源
７０５、７０６  ＭＩＸ
７０７、７０８  ＬＰＦ
８００  Ｒ／Ｗ
８０２、８０３  バッファ
８０４  ＣＰＬ
Ｔｘ、Ｔｘ、Ｂｘ  端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010198421.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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