(57)【要約】【課題】空冷用のファンが故障した場合でも、内部温度上昇が許容値以内となり、瞬断のないＦＰＵ装置を実現すること。【解決手段】デジタル変調方式とアナログＦＭ変調方式が適用できるＦＰＵ装置において、ＳＨＦ出力電力の切換手段と、当該ＦＰＵ装置を冷却する冷却ファンと、該冷却ファンの停止を検出する手段と上記ＦＰＵ装置内温度を検出する手段の少なくとも１つを有し、デジタル変調方式運用時に上記ＦＰＵ装置内温度が所定値以上となった場合、電力増幅器のバイアスをアナログＦＭ変調方式のＳＨＦ出力の低下したバイアスとし、且つＳＨＦ出力を低下させたレベルに自動的に切り替えることを特徴とするＦＰＵ装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル変調方式とアナログＦＭ変調方式が適用できるＦＰＵ装置において、ＳＨＦ出力電力の切換手段と、当該ＦＰＵ装置を冷却する冷却ファンと、該冷却ファンの停止を検出する手段と上記ＦＰＵ装置内温度を検出する手段の少なくとも１つを有し、デジタル変調方式運用時に上記ＦＰＵ装置内温度が所定値以上となった場合、電力増幅器のバイアスをアナログＦＭ変調方式のＳＨＦ出力の低下したバイアスとし、且つＳＨＦ出力を低下させたレベルに自動的に切り替えることを特徴とするＦＰＵ装置。
【請求項２】
請求項１記載のＦＰＵ装置において、デジタル変調方式運用時に上記冷却ファンが停止し上記ＦＰＵ装置内温度が所定値以上となった場合、電力増幅器のバイアスをアナログＦＭ変調方式のＳＨＦ出力の低下したバイアスとし、且つＳＨＦ出力を低下させたレベルに自動的に切り替えることを特徴とするＦＰＵ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波中継装置(ＦＰＵ)におけるＳＨＦ出力電力切換制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３に、従来のＦＰＵ装置における送信高周波部のブロック系統図を示す。以下、この動作について説明する。ここで、ＦＰＵ装置は、送信制御部／送信高周波部／受信制御部／受信高周波部の４筐体に分かれており、デジタル変調方式とアナログＦＭ変調方式が適用できるＦＰＵ装置である。
例えば、送信制御部から、変調された１３０ＭＨｚの第１ＩＦ(中間周波数)信号が、ＩＦ増幅器１によって増幅された後、周波数変換器２によって、局部発振器３より発生する１３７０ＭＨｚの信号と混合されて、１５００ＭＨｚの第２ＩＦ信号が得られる。
これに、ＳＨＦシンセサイザ５による局部発振出力を混合して、規定の高周波周波数のＳＨＦ波を得て、ＳＨＦ電力増幅器１２で定格出力電力まで増幅し、ＳＨＦ出力として空中線へ送り出す。
ここで、複数の変調方式が適用できるＦＰＵ装置において、アナログＦＭ変調方式を用いる場合は、電力増幅器１２用のバイアスコントロール回路１１で電力増幅器１２内のＦＥＴ増幅素子のドレイン・ゲート電圧を制御し、デジタル変調方式を用いる場合は、バイアスコントロール回路１１の制御は、電力増幅器１２が最大出力可能な状態に制御し、ＡＧＣ回路４でＩＦ増幅器１の入力レベルを制御することにより、規定のＳＨＦ出力電力を得ている。
デジタル変調に対応した送信高周波部では、内部の電力増幅器１２による放熱量が増加するため、底面の放熱プレート部(図示せず)にファン１０を組み込み、強制空冷を行っている。ファン駆動検出回路９は、ファン１０を駆動すると共に動作状況を検出している。
ＣＰＵ８はＦＰＵ送信制御部からの情報に基づき、前述の制御を行うとともに、ファン停止時にはＬＥＤ６を点灯させ、アラームブザー７を鳴らし、且つ送信制御部にファン停止の情報を出力する。
また装置内部に温度センサを実装し、ファン１０が停止した際、設定温度以上になった場合動作を強制的に停止する方法や、公共性が高く、有人の場合は温度上昇を監視しながら運用することも考えられる。
【特許文献１】特開２００５−２１０２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、送信高周波部は、アンテナを取付ける関係で鉄塔の上など高所に取付けることが多いため、メンテナンスが容易でない場合が多く、さらに無人運転する場合もある。
そのため前述の従来技術では、ファンが故障した場合、ＬＥＤやブザー等の警告表示を行うのみで、装置をそのまま動作し続ける結果、内部温度上昇によって装置を劣化、損傷する危険性があった。
本発明は、これらの欠点を除去し、ＦＰＵ装置における瞬断のないＳＨＦ出力電力切換制御方法の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記の目的を達成するため、デジタル変調方式とアナログＦＭ変調方式が適用できるＦＰＵ装置において、ＳＨＦ出力電力の切換手段と、当該ＦＰＵ装置を冷却する冷却ファンと、該冷却ファンの停止を検出する手段と上記ＦＰＵ装置内温度を検出する手段の少なくとも１つを有し、デジタル変調方式運用時に上記ＦＰＵ装置内温度が所定値以上となった場合、電力増幅器のバイアスをアナログＦＭ変調方式のＳＨＦ出力の低下したバイアスとし、且つＳＨＦ出力を低下させたレベルに自動的に切り替えるようにしたＦＰＵ装置である。
また、デジタル変調方式運用時に上記冷却ファンが停止し上記ＦＰＵ装置内温度が所定値以上となった場合、電力増幅器のバイアスをアナログＦＭ変調方式のＳＨＦ出力の低下したバイアスとし、且つＳＨＦ出力を低下させたレベルに自動的に切り替えるようにしたＦＰＵ装置である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、空冷用のファンが故障した際に白動的に電力増幅器の消費電力を下げ、送信出力が多少低下するが、無人の場合も安心して運用することができるＦＰＵ装置を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の一実施例の構成を示す図１のブロック図、図２の動作フローによって、本発明を詳細に説明する。  なお、送信制御部からの変調された１３０ＭＨｚの第１ＩＦ信号が、ＩＦ増幅器１によって増幅された後、周波数変換器２によって、局部発振器３より発生する１３７０ＭＨｚの信号と混合され、１５００ＭＨｚの第２ＩＦ信号が得られ、これに、ＳＨＦシンセサイザ５による局部発振出力を混合し、規定の高周波周波数のＳＨＦ波を得て、ＳＨＦ電力増幅器１２で定格出力電力まで増幅し、ＳＨＦ出力として空中線へ送出するところは図３と同じであり、説明を省略する。
本発明は、指定されたＳＨＦ出力電力となるように、ＡＧＣ制御端子１３、電力増幅器１２のバイアス給電端子１４への設定をＣＰＵ８により制御するものであり、電力増幅器１２のバイアス給電端子１４には、指定のＳＨＦ出力電力に対して、例えば１０ｄＢ高い出力電力が得られる設定を、更に、ＡＧＣ制御端子１３には、指定のＳＨＦ出力電力となるような設定を施している。
ここでＡＳＫ(Amplitude Shift Keying)、ＱＡＭ(Quardrature Amplitude Modulation)、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等のデジタル変調波を指定の出力電力まで増幅するには、電力増幅器の非線形動作による相互変調積などの影響を考慮し、バックオフを大きくとり、増幅器の動作点を線形領域に近づける必要がある。バックオフをとることで電力損失が大きくなり、その大半が熱として消費される。
前述のように、ファン１０による空冷が停止した場合、電力増幅器１２による放熱量が許容範囲を超えると機器を損傷する危険性がある。
【０００７】
このため、本発明では、電力増幅器１２のバイアス設定、ＡＧＣ回路４へＳＨＦ出力電力設定情報の切換え制御を、図２に示すフローチャートに従い、下記のように行うものである。
まず、送信制御部からの情報に基づき、ＣＰＵ８で変調方式を判定し(ステップ１００)、デジタル変調方式でＦＰＵを運用中にファン１０が停止した場合(ステップ１０１)には、ＬＥＤ６を点灯し、アラームブザー７を鳴らし、且つ送信制御部にファン停止の情報を出力する(ステップ１０２)。
そして、ＦＰＵの筐体内温度がＮ℃以上となり(ステップ１０３)、所定時間が経過し(ステップ１０４)、例えば、図示しないカウンタの値がＭ以上となった場合(ステップ１０５)、カウンタを停止し(ステップ１０６)、電力増幅器１２のバイアス電圧を、後述のデジタル変調送信出力用バイアス電圧値(例えば１０Ｖ)からアナログＦＭ変調送信出力用バイアス電圧値(例えば８Ｖ)に切換制御するバイアス電圧切換制御信号を発生し(ステップ１０７)、更にＡＧＣ回路４へＳＨＦ出力電力設定情報を切換え、電力増幅器１２からの放熱量を抑制し運用する。
そして、筐体内温度がＮ℃未満となったら(ステップ１０８)、バイアスコントロール回路１１ａのバイアス電圧切換制御信号を初期設定にする(ステップ１０９)。
【０００８】
即ち、デジタル変調方式で運用中、例えばファンが停止し、且つ筐体内温度がＮ℃以上となり、一定時間が経過した場合、上記切換、制御動作を行う。ここで、上記各設定は、ＦＰＵ設置環境により左右されるため、いくつかの条件を設ける。また、温度センサ２０出力を温度検出ブロック１９で監視し、筐体内温度がＮ℃以上となった場合、温度検出ブロック１９でフラグを立て、ＣＰＵ８にてこれを読み取る。
上記切換、制御動作を行う場合、電力増幅器用のバイアスコントロール回路１１ａの切換器１７において、デジタル変調送信出力用バイアス電圧制御端子１５からアナログＦＭ変調送信出力用バイアス電圧制御端子１６に接点を切換える。ここで、切換器１７による接点切換では瞬断が発生するため、時定数回路１７ａを設けてこれを防ぐ。
以上のように、デジタル変調方式で運用中、例えばファンが停止し、且つ筐体内温度がＮ℃以上となり、一定時間が経過した場合、上記切換器１７の接点切換により、電力増幅器１２ではバイアス電圧供給回路１８からのアナログＦＭ変調送信出力に対応したバイアス電圧(例えば８Ｖ)により、電力増幅器１２内のＦＥＴ増幅素子のゲート電圧とドレイン電圧を可変することになる。
その結果、電力増幅器１２の消費電力が低減し、ＳＨＦ出力電力が低下するため、デジタル変調方式で運用中、空冷用のファンが故障した場合でも、内部温度上昇が許容値以内となり、瞬断のないＦＰＵ装置を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である
【図２】本発明の一実施例のフローチャートを示す図である
【図３】従来技術の送信高周波部を示すブロック図である
【符号の説明】
【００１０】
４：ＡＧＣ回路、６：ＬＥＤ、８：ＣＰＵ、１０：ファン、１１ａ：バイアスコントロール回路、１２：電力増幅器、１３：ＡＧＣ制御端子、１４：電力増幅器バイアス給電端子、１５：デジタル変調送信出力制御端子、１６：アナログＦＭ変調送信出力制御端子、１７：時定数回路、１８：バイアス電圧供給回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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