(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともテスト時にテスト用信号を作成する送信信号作成部と、
前記テスト用信号を出力する送信アンプと、
制御部とを備え、
前記送信アンプは、前記テスト用信号を通常動作時よりも小振幅で出力し、
前記制御部は、前記送信アンプに電源より供給される電流値が所定動作範囲でないと判定した場合、前記送信アンプの動作を停止させるように制御する送信制御装置。
【請求項２】
前記送信アンプは、前記送信アンプに供給される電源電圧により送信出力を可変する飽和動作型アンプである請求項１に記載の送信制御装置。
【請求項３】
前記送信アンプの前記電源は、出力電圧を切り替えることができるＤＣ−ＤＣコンバータで構成される請求項１に記載の送信制御装置。
【請求項４】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記テスト時に、通常動作時よりも小さい出力電圧を出力する請求項３に記載の送信制御装置。
【請求項５】
送信信号作成部と、
前記送信信号作成部で作成された信号を電力増幅する送信アンプと、
前記送信アンプが所定動作範囲にあるかどうかを判定するアンプ動作判定部と、
前記送信アンプの動作を制御する制御部と、
前記送信アンプの出力レベルを切り替える出力レベル切替部で構成され、
前記送信信号作成部は、
通常動作時の送信信号の作成に先立ってテスト用信号を作成し、
前記出力レベル切替部を制御して前記テスト用信号を通常動作時よりも小振幅で前記送信アンプより出力させ、
前記アンプ動作判定部が前記所定動作範囲以内でないと判定したときには前記制御部を起動して前記送信アンプの動作を停止させ、
前記所定動作範囲以内と判定したときには前記出力レベル切替部を制御して前記送信アンプから前記送信信号作成部で作成した通常動作時の送信信号を出力する送信制御装置。
【請求項６】
少なくとも伝送路と、
アンテナと、
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の送信制御装置と、を備える無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号を無線送信する送信アンプの送信出力を制御する送信制御装置およびそれを備える無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガスや水道の検針データを人手を使わずに通信網を介して自動で収集する、いわゆる自動検針システムが普及しつつある。例えば、各戸に設置されたメータから無線を用いて、既存の公衆通信網に接続する自動検針システムが実用化されている。
【０００３】
以下では、既存の公衆通信網に接続する無線アクセスポイントを無線親機と呼ぶ。一方、各メータに設置されている無線機を無線子機と呼んで説明する。
【０００４】
通常、自動検針システムの無線親機は、電柱やビルの屋上などに設置される。そして、無線親機の１台に対し、数十台から数百台の無線子機が通信エリア内に収容される。
【０００５】
自動検針システムの無線子機は、アンテナと無線回路が同一の筺体内に組み込まれている。そのため、無線子機は、アンテナと無線回路とが未接続の状態で各戸に取り付けられることはない。
【０００６】
しかしながら、無線親機は、設置の自由度に対する要求から、アンテナと無線回路部とが別体で構成される。そして、無線回路部を収容した筺体から、同軸ケーブルを介して、電柱やビルの屋上に設置したアンテナに接続される。
【０００７】
このとき、無線親機を現場に設置する場合、まず、無線回路部を収容する筺体に同軸ケーブルを接続する。そして、同軸ケーブルの先端にアンテナを接続する。しかし、同軸ケーブルの先端にアンテナの接続忘れや、無線送信動作を行うという設置時の施工ミスなどが発生する場合がある。アンテナを接続しないまま送信動作を行った場合、同軸ケーブルの先端で反射した反射波が無線回路部の送信アンプに戻り、送信アンプを破損してしまうことがある。
【０００８】
一方、アンテナを接続しない状態で送信しても送信アンプが破損しない場合がある。その場合でも、送信動作を行っている状態で、同軸ケーブルにアンテナを取り付けると、取り付けた瞬間に送信アンプを破損することがある。
【０００９】
そこで、上記送信制御装置の送信アンプの破損を防ぐために、以下の技術が開示されている。具体的には、送信アンプとアンテナとの間にサーキュレータを挿入する。そして、アンテナ端で反射した反射波を送信アンプ側ではないサーキュレータの第３の端子に出力する。このとき、第３端子の出力が所定の大きさ以上であれば、送信アンプの動作を停止させる構成を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、同様の技術として、以下のように構成された送信制御装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
以下に、特許文献２に記載の送信制御装置の構成について、図４を用いて説明する。
【００１２】
図４は、従来の送信制御装置の構成例を示す図である。
【００１３】
図４に示すように、従来の送信制御装置は、送信アンプを構成する増幅器１９を備えている。増幅器１９は、トランジスタ３１、過電流防止素子３２、信号入力端子３３、信号出力端子３４、入力整合回路３５および出力整合回路３６から構成されている。このとき、過電流防止素子３２とトランジスタ３１は、同一の半導体基板３０の上に実装されている。さらに、過電流防止素子３２は、すず、鉛、銀などの低融点金属で形成された低抵抗導体で構成される。そのため、過電流防止素子３２は、所定値以上の電流が流れると、発熱して溶断する。これにより、電源２１とトランジスタ３１との接続を遮断し、トランジスタ３１の破損を防止する。
【００１４】
以下に、従来の送信制御装置における増幅器１９の具体的な動作について、説明する。
【００１５】
まず、増幅器１９の信号入力端子３３に入力された信号は、入力整合回路３５を介してトランジスタ３１に入力される。入力された信号は、トランジスタ３１で増幅される。そして、増幅器１９は、出力整合回路３６を介して信号出力端子３４から所定の信号を出力する。信号出力端子３４から出力された信号は、同軸ケーブルに接続されたアンテナを介して、外部に無線送信される。なお、トランジスタ３１には、過電流防止素子３２を介して電源２１から直流電力が供給される。
【００１６】
このとき、増幅器１９の信号出力端子３４にアンテナが接続されていないと、信号出力端子３４に生じた反射波によりトランジスタ３１に所定電流以上の大電流が流れる。そして、大電流で発生するジュール熱により、過電流防止素子３２が溶断する。これにより、電源２１からのトランジスタ３１への直流電力の供給が停止する。その結果、トランジスタ３１の破損が防止される。
【００１７】
しかしながら、特許文献１に記載の送信制御装置の構成は、サーキュレータが必要である。そのため、部品点数、コストおよび実装面積などの観点において、課題があった。さらに、理想的なサーキュレータを構成することは、技術的に困難である。そのため、サーキュレータの構成によっては、反射波が送信アンプ側に戻る場合がある。その結果、送信アンプの動作を停止する前に、反射波の影響で送信アンプが破損する虞があった。
【００１８】
また、特許文献２に記載の送信制御装置の構成は、すず、鉛、銀などで形成された過電流防止素子３２が過電流により溶断して、トランジスタ３１の破損を防止する。しかし、過電流防止素子３２が過電流により溶断するまでに、ある程度の経過時間が必要である。そのため、過電流防止素子３２の溶断までの経過時間の間に、トランジスタ３１が破損するという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２０１２−２３９０６４号公報
【特許文献２】特開２００６−１５７７０７号公報
【発明の概要】
【００２０】
本発明は、簡単な構成により、送信アンプの破損を防止する送信制御装置を提供する。
【００２１】
つまり、本発明の送信制御装置は、少なくともテスト時においてテスト用信号を作成する送信信号作成部と、テスト用信号を通常動作時の送信信号よりも小振幅で出力する送信アンプと、制御部とを有する。制御部は、送信アンプに電源より供給される電流値が所定動作範囲でないと判定した場合、送信アンプの動作を停止させるように制御する。
【００２２】
この構成によれば、まず、テスト用信号により、送信アンプが正常な動作範囲か否かを判定する。送信アンプの動作範囲が所定動作範囲外であれば、制御部は送信アンプの動作を停止して、送信信号の送信を停止する。一方、送信アンプの動作範囲が所定動作範囲以内であれば、通常動作時の送信信号を送信する。これにより、アンテナが未接続の場合における、送信アンプの反射波などの異常動作による破損を防止できる。これにより、簡単な構成で、送信アンプの破損を防止できる送信制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における送信制御装置の構成図である。
【図２】図２は、同実施の形態における送信制御装置を構成する送信アンプの構成図である。
【図３】図３は、同実施の形態における送信制御装置を構成するＤＣ−ＤＣコンバータの構成図である。
【図４】図４は、従来の送信制御装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態における送信制御装置の構成および動作について、図１を用いて説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態における送信制御装置の構成図である。なお、図１は、送信制御装置のほかに、電源、伝送路およびアンテナを備えた無線通信装置の構成を例に示している。また、図１に示す送信制御装置全体の制御は、例えばマイクロコンピュータなどで構成される中央制御装置（図示せず）により行われる。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態の無線通信装置は、少なくとも電源６と、送信制御装置と、伝送路７と、アンテナ８および中央制御装置（図示せず）などから構成される。
【００２８】
そして、送信制御装置は、少なくとも送信信号作成部１と、パワーアンプ２と、送信制御部３と、ＤＣ−ＤＣコンバータ４およびアンプ動作判定部５などを備えている。パワーアンプ２は、送信アンプを構成する。送信制御部３は、制御部を構成する。ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、出力レベル切替部を構成する。
【００２９】
本実施の形態の送信制御装置は、以下のように動作する。
【００３０】
まず、送信信号作成部１は、送信制御装置全体を制御する中央制御装置から送信要求が入力されると、通常動作時の送信信号に先立って、テスト用信号を作成する。テスト用信号は、例えば１６９ＭＨｚの無変調信号である。
【００３１】
つぎに、送信制御部３は、接続端１３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ４を起動する。このとき、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力端１２から、例えば１Ｖという低い電圧を出力するように起動させる。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の入力端１４は、アンプ動作判定部５を介して、電源６に接続されている。電源６の出力電圧は、例えば６Ｖである。
【００３２】
そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力電圧１Ｖが、パワーアンプ２に印加される。このとき、送信信号作成部１は、作成したテスト用信号をパワーアンプ２の入力端１０に出力する。
【００３３】
入力されたテスト用信号は、パワーアンプ２で電力増幅され、出力端１１から通常動作時の送信信号よりも小振幅で出力される。そして、出力された小振幅のテスト用信号は、伝送路７を介して、通常（アンテナ８が接続されている場合）、アンテナ８から空間に放射される。
【００３４】
なお、正常にアンテナ８が接続されている場合、パワーアンプ２の出力端１１における伝送路７側の負荷インピーダンスは５０Ωである。すなわち、パワーアンプ２の出力には、５０Ωの負荷インピーダンスが接続されたことになる。そのため、パワーアンプ２には、電源電流として、正常な動作電流が流れる。なお、正常にアンテナ８が接続されていない場合については、後述する。
【００３５】
以下に、送信制御装置の送信アンプ（パワーアンプ）の構成について、図２を用いて説明する。
【００３６】
図２は、同実施の形態における送信制御装置を構成する送信アンプの構成図である。
【００３７】
図２に示すように、送信アンプを構成するパワーアンプ２は、例えば飽和動作型アンプなどで構成され、電力増幅部２０１と、インピーダンス変換部２０２などを備える。電力増幅部２０１は、少なくともＭＯＳＦＥＴからなるトランジスタＴＲ１と、チョークコイルＬ１と、コンデンサＣ１と、インダクタＬ２から構成される。インピーダンス変換部２０２は、インダクタＬ３と、コンデンサＣ３などで構成される。
【００３８】
そして、パワーアンプ２は、以下のように動作する。
【００３９】
まず、パワーアンプ２の電力増幅部２０１の入力端１０には、送信信号作成部１で作成した、テスト用信号である１６９ＭＨｚの高周波信号が入力される。入力端１０に入力された１６９ＭＨｚの高周波信号は、トランジスタＴＲ１のゲートＧに入力される。このとき、トランジスタＴＲ１のソースＳはＧＮＤに接続され、ドレインＤはチョークコイルＬ１およびコンデンサＣ１の一端に接続されている。コンデンサＣ１の他端は、インダクタＬ２を介してＧＮＤに接続される。ドレインＤに接続されたチョークコイルＬ１の他端は、図１に示すＤＣ−ＤＣコンバータの出力端１２に接続される。なお、コンデンサＣ１は直流阻止用コンデンサとして機能し、インダクタＬ２はトランジスタＴＲ１のソースＳとドレインＤ間の素子容量を打ち消す目的で挿入されている。これにより、パワーアンプ２の電力効率を向上させる。
【００４０】
一方、パワーアンプ２のインピーダンス変換部２０２は、インダクタＬ３とコンデンサＣ３で構成される。インピーダンス変換部２０２は、パワーアンプ２の出力端１１に接続される伝送路７などによる負荷インピーダンス５０Ωを、より低い負荷インピーダンスに変換する。例えば、出力端１１に接続される負荷インピーダンス５０Ωを、１６Ωの負荷インピーダンスに変換する。これにより、トランジスタＴＲ１のドレインＤに、１６Ωの負荷インピーダンスが接続されたことになる。
【００４１】
なお、パワーアンプ２が飽和動作型アンプの場合、パワーアンプ２の送信出力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力端１２の電源電圧ＶｃｃとトランジスタＴＲ１のドレインＤに接続される負荷インピーダンスＲＬにより、（１）式のように求まる。
【００４２】
送信出力≒（パワーアンプ２の電源電圧Ｖｃｃの２乗）／負荷インピーダンスＲＬ・・・・・・（１）
このとき、パワーアンプ２の電力効率が７０％とすると、パワーアンプ２に供給される電源電流は、（２）式で求めることができる。
【００４３】
電源電流＝（送信出力／０．７）／Ｖｃｃ・・・・（２）
つまり、上記（１）、（２）式から、パワーアンプ２に供給される電源電圧Ｖｃｃが１Ｖ、負荷インピーダンスＲＬが１６Ωの場合、電源電流は、約８９ｍＡとなる。すなわち、電源電圧１Ｖにおけるパワーアンプ２に供給される電源電流が８９ｍＡの場合、パワーアンプ２が正常に動作していることになる。
【００４４】
以上のように、アンテナ８が伝送路７に正常に接続されている場合、テスト用信号により、上記電源電流がパワーアンプ２に流れると、正常に動作していることが判定できる。
【００４５】
つぎに、アンテナ８が伝送路７に接続されていない場合の動作について、説明する。
【００４６】
この場合、パワーアンプ２の出力端１１から出力した１６９ＭＨｚのテスト用信号は、伝送路７のアンテナ８が接続される接続端で反射する。これにより、伝送路７に定在波が生じる。このとき、パワーアンプ２の出力端１１における伝送路７側の負荷インピーダンスは、伝送路７の長さにより０Ωから無限大までの値を取り得る。つまり、伝送路７の長さによっては、パワーアンプ２の負荷インピーダンスが０Ωになる場合が考えられる。しかし、現実には、伝送路７での損失やインピーダンス変換部２０２での損失がある。そのため、トランジスタＴＲ１のドレインＤに接続される負荷インピーダンスは、０Ωではなく、最小でも１Ω程度となる。
【００４７】
ここで、伝送路７の長さによって負荷インピーダンスが最小の１Ωであったとすると、上述の（１）、（２）式より、パワーアンプ２の電源電流は、１．４Ａとなる。つまり、アンテナ８が接続されていない場合、伝送路７の状態（長さ）により、パワーアンプ２に最大で１．４Ａの電源電流が流れる。
【００４８】
一方、パワーアンプ２の出力端１１における伝送路７側の負荷インピーダンスが無限大に近い場合は、パワーアンプ２の電源電流はほとんど流れない。そのため、パワーアンプ２が破損することはない。
【００４９】
つまり、上述したパワーアンプ２の、テスト用信号に対する正常動作における電源電流が８９ｍＡに対して、以下に示すパワーアンプ２に流れる電源電流の値から、アンテナ８の接続の有無を判断できる。そこで、本実施の形態では、例えば電源電流の値が、３０ｍＡ以下、あるいは３００ｍＡ以上の場合に、アンテナ８が未接続で異常動作であると判断する。なお、上記数値は一例であり、実際は設計時の実験などによって決められる。
【００５０】
また、パワーアンプ２に流れる電源電流は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力端１２に流れる電流である。
【００５１】
そこで、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力端１２に流れる電流を用いて、アンプ動作判定部５における、アンテナ８の接続の有無を判定する条件について、以下に説明する。
【００５２】
まず、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の入力端１４の電源電圧は、電源６から供給される電圧で、例えば６Ｖである。一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力端１２から出力される電圧は、テスト用信号の場合、１Ｖである。そのため、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の変換効率を９０％とすると、入力端１６に流れる電流が、５．６ｍＡ以下、あるいは５６ｍＡ以上の所定動作範囲外の場合が、アンテナ８が接続されていない異常動作ということになる。
【００５３】
そこで、アンプ動作判定部５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の入力端１６に流れる電流を測定する。
【００５４】
このとき、測定した電流が、５．６ｍＡ以下、あるいは５６ｍＡ以上の場合（所定動作範囲外）、アンテナ８が接続されていないと判断する。そして、アンプ動作判定部５の接続端１５に異常を示す信号を出力し、送信制御部３に送信する。
【００５５】
つぎに、送信制御部３は、アンプ動作判定部５の接続端１５に異常を示す信号が出力された場合、接続端１３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ４に出力動作を停止させる信号を出力する。同様に、送信制御部３は、送信信号作成部１に、異常を示す信号が出力されたことを報知する。そして、送信信号作成部１は、入力端１０を介して、パワーアンプ２を通常動作させる正規の送信信号の出力を停止する。これにより、パワーアンプ２の破損を防止する。
【００５６】
一方、アンテナ８が接続されている場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の入力端１４に流れる電流は、正常な所定動作範囲内の５．６ｍＡから５６ｍＡの間である、例えば１７ｍＡである。そのため、アンプ動作判定部５から接続端１５に異常を示す信号は出力されない。
【００５７】
そこで、送信制御部３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４に対して、出力電圧を４．５Ｖにするように指示する。同時に、送信信号作成部１に対して、上記中央制御装置から要求された正規の送信信号を送信するように指示する。これにより、パワーアンプ２の出力端１１から正規の送信信号が、伝送路７を介してアンテナ８に送信される。
【００５８】
具体的には、（１）、（２）式において、出力電圧Ｖｃｃを４．５Ｖ、負荷インピーダンスＲＬを１６Ωとすると、送信出力は、１．２６Ｗとなる。しかし、通常、インピーダンス変換部２０２および伝送路７での損失がある。そのため、それらの損失を考慮すると、アンテナ８に供給される送信出力は、約１Ｗとなる。つまり、正規の送信信号は、送信出力１Ｗでアンテナ８から空間に放射される。
【００５９】
つぎに、図１に示す本実施の形態の送信制御装置を用いない場合について、考察する。つまり、アンテナ８が接続されず、図２に示すトランジスタＴＲ１のドレインＤに接続される負荷インピーダンスが最小の１Ωであった場合に、送信要求が発生した場合について考える。
【００６０】
まず、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力電圧Ｖｃｃは４．５Ｖで、負荷インピーダンスＲＬは１Ωである。この場合、（１）、（２）式より、パワーアンプ２に流れる最大の電源電流は、６．４Ａと大きな値になる。
【００６１】
一方、本実施の形態の送信制御装置を用いる場合、送信要求信号に先立ち、テスト用信号により、パワーアンプ２の電源電圧Ｖｃｃを、例えば１Ｖという低電圧にする。この場合、パワーアンプ２に流れる最大の電源電流は、１．４Ａとなる。そして、パワーアンプ２で増幅後、出力端１１および伝送路７を介して、小振幅のテスト用信号をアンテナ８に送信する。
【００６２】
このとき、アンテナ８が伝送路７に接続されていない場合でも、パワーアンプ２に流れる最大の電源電流を１．４Ａ程度に抑えることができる。つまり、本実施の形態の送信制御装置を用いることにより、トランジスタＴＲ１として、より小さな最大電流定格のＭＯＳＦＥＴを使用してもＭＯＳＦＥＴの破損を防ぐことができる。
【００６３】
なお、トランジスタＴＲ１であるＭＯＳＦＥＴの破損の原因としては、最大定格以上の電流が流れた場合以外に、最大定格を超える電圧がドレインＤに印加された場合が考えられる。上述したように、アンテナ８が伝送路７に接続されていない場合、パワーアンプ２を構成するトランジスタＴＲ１のドレインＤに接続される負荷インピーダンスは、１Ω程度となる場合がある。
【００６４】
そこで、以下に、最大定格を超える電圧がドレインＤに印加された状態で、アンテナ８が伝送路７に接続された場合について、図２を参照しながら説明する。
【００６５】
まず、トランジスタＴＲ１のドレインＤに接続される負荷インピーダンスは、アンテナ８が接続されていない場合は１Ω、アンテナ８が接続されると１６Ωとなる。つまり、ドレインＤに接続される負荷インピーダンスは、アンテナ８の接続の前後において、１Ωから１６Ωに急激に変化する。
【００６６】
このとき、パワーアンプ２の電力増幅部２０１のチョークコイルＬ１は、負荷インピーダンスが変化しても過渡的には今まで流れていた電流を維持しようとする。つまり、チョークコイルＬ１は、負荷インピーダンスが１Ωのときに流れていた電流Ｉａを、負荷インピーダンスが１６Ωになっても、負荷インピーダンス（１６Ω）に電流Ｉａを流そうとする。そのため、アンテナ８を伝送路７に接続した瞬間、電流Ｉａが過渡的に流れ、トランジスタＴＲ１のドレインＤに非常に高い電圧が印加される。このとき、電流Ｉａは、ほぼパワーアンプ２に流れる電源電流に等しい。
【００６７】
つまり、上述したように、負荷インピーダンスが１Ωで、電源電圧Ｖｃｃが１Ｖの場合においては、電流Ｉａは１．４Ａである。しかし、負荷インピーダンスが１Ωで、電源電圧Ｖｃｃが４．５Ｖの場合においては、電流Ｉａは６．４Ａとなる。
【００６８】
そのため、本実施の形態の送信制御装置を用いずに、（１）電源電圧Ｖｃｃが４．５Ｖ、（２）パワーアンプ２から送信要求に基づく正規の送信信号を送信中、（３）アンテナ８が接続されていない状況からアンテナ８を接続する、３つの条件においては、アンテナ８を伝送路７に接続した瞬間、トランジスタＴＲ１のドレインＤに、１６Ω×６．４Ａ＝１０２Ｖの電圧が印加される。この値は、通常のトランジスタＴＲ１の最大定格電圧をはるかに超えている。その結果、トランジスタＴＲ１が破損する。
【００６９】
しかし、本実施の形態の送信制御装置によれば、仮にアンプ動作判定部５が異常を検出して、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力動作を停止する前に、アンテナ８が伝送路７に取り付けられた場合でも、トランジスタＴＲ１のドレインＤには１６Ω×１．４Ａ＝２２．４Ｖの電圧が印加されるだけである。通常、トランジスタＴＲ１であるＭＯＳＦＥＴの最大定格は、３０Ｖ程度である。その結果、上記条件の場合でも、トランジスタＴＲ１の破損を、未然に防止できる。
【００７０】
以下に、本実施の形態における送信制御装置のＤＣ−ＤＣコンバータの具体的な構成について、図３を参照しながら説明する。
【００７１】
図３は、同実施の形態における送信制御装置を構成するＤＣ−ＤＣコンバータの構成図である。
【００７２】
図３に示すように、出力レベル切替部を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ４は、少なくとも電圧変換部４０１と、電圧比較部４０２と、基準電圧発生部４０３および分圧比切替部４０４などを備えている。基本的に、ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、入力端１４に印加された直流電圧を電圧変換部４０１で直流電圧に変換して出力端１２に出力する。
【００７３】
分圧比切替部４０４は、出力端１２に生じた直流電圧を、例えば抵抗分割により分圧し、端子ａに分圧した電圧を出力する。
【００７４】
基準電圧発生部４０３は、電圧比較部４０２で比較する基準となる直流電圧を端子ｂに出力する。例えば、端子ｂに０．８Ｖの直流電圧を出力する。
【００７５】
電圧比較部４０２は、端子ｂの基準電圧０．８Ｖと端子ａの電圧とを比較し、誤差電圧を端子ｃに出力する。
【００７６】
そして、電圧変換部４０１は、端子ｃに生じる誤差電圧を零（ゼロ）にするように出力端１２に出力する電圧を制御する。これにより、分圧比切替部４０４から端子ａに出力される電圧は、端子ｂの基準電圧０．８Ｖに等しくなるように制御される。
【００７７】
具体的には、分圧比切替部４０４の分圧比を１：０．８にすれば、出力端１２の直流電圧は１Ｖとなる。この電圧は、テスト用信号を送信する場合に、パワーアンプ２に出力される電圧に相当する。また、分圧比を４．５：０．８にすれば、出力端１２の直流電圧は４．５Ｖとなる。この電圧は、通常の動作時の送信信号を送信する場合に、パワーアンプ２に出力される電圧に相当する。なお、接続端１３は、中央制御装置からの信号に基づいて、分圧比を切り替えるための制御端子である。つまり、接続端１３を制御することにより、分圧比切替部４０４の分圧比を１：０．８、あるいは４．５：０．８に切り替えることができる。
【００７８】
なお、通常、上述したように、パワーアンプ２を構成するトランジスタＴＲ１は、以下の条件の場合に破損する。
【００７９】
まず、トランジスタＴＲ１のドレインＤに最大定格以上の大電流が流れる場合である。
【００８０】
つぎに、トランジスタＴＲ１のドレインＤに最大定格以上の高電圧が印加される場合である。なお、ドレインＤに高電圧が印加される場合でも、直前に大電流が流れている場合が前提条件である。
【００８１】
そこで、本実施の形態では、パワーアンプ２の異常動作の電流範囲として、上限および下限の両方を設定した例で説明したが、これに限られない。例えば、トランジスタＴＲ１の破損の観点からは、パワーアンプ２の異常動作の電流範囲として、上限だけを設定してもよい。これにより、下限の判定動作を不要にできる。その結果、アンプ動作判定部５の構成を容易にできる。
【００８２】
また、本実施の形態によれば、送信信号作成部１で作成されるテスト用信号を、正規の送信信号の送信前に、常に送信する構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、施工業者が本実施の形態の送信制御装置を実装した無線機を取り付けた施工後の通信確認のときにだけ、通信確認用の信号を送信する前にテスト用信号を送信する構成としてもよい。これにより、施工完了後の実際の通信において、送信前に必ずテスト用信号を送信するという冗長な動作を行う必要がない。その結果、通信時間の削減および消費電流の削減が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の送信制御装置は、送信アンプにアンテナが接続されていない状態で送信動作が行われても、送信アンプの破損を防止できるので、各種無線通信装置に有用である。特に、アンテナと、送信制御装置を含む無線通信装置本体とが別体で構成され、同軸ケーブルを介して無線通信装置本体とアンテナが接続されるような無線通信装置に有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１    送信信号作成部
２    パワーアンプ（送信アンプ）
３    送信制御部（制御部）
４    ＤＣ−ＤＣコンバータ（出力レベル切替部）
５    アンプ動作判定部
６，２１    電源
７    伝送路
８    アンテナ
１０，１４，１６    入力端
１１，１２    出力端
１３，１５    接続端
１９    増幅器
３０    半導体基板
３１，ＴＲ１    トランジスタ
３２    過電流防止素子
３３    信号入力端子
３４    信号出力端子
３５    入力整合回路
３６    出力整合回路
２０１    電力増幅部
２０２    インピーダンス変換部
４０１    電圧変換部
４０２    電圧比較部
４０３    基準電圧発生部
４０４    分圧比切替部
Ｃ１，Ｃ３    コンデンサ
Ｌ１    チョークコイル
Ｌ２，Ｌ３    インダクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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