(57)【要約】【課題】異常発生や故障の原因を特定し易くする。【解決手段】自動レベル制御回路８に入力するための進行波電力検出回路４の検出値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ２５にマルチプレクサ２６を設けて電圧センサ２７からの電圧情報、温度センサ２８からの温度情報も入力させ、データを記憶するフラッシュメモリ３１を設けた。正常な電圧範囲、温度範囲を予め設定し、自動レベル制御回路８のＣＰＵ２３に、設定した電圧範囲、温度範囲と計測されるデータを比較判断して、異常発生と判断したら、そのデータをフラッシュメモリ３１に書き込ませる状態モニタ機能をもたせた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子から放射する信号を増幅する増幅回路と、ＣＰＵを備えた自動レベル制御回路とを有する送信アンテナであって、
前記増幅回路の動作状態を示す物理量を測定する物理量測定手段と、該物理量測定手段が測定したデータを記憶するデータ記憶手段と、を備え、
前記ＣＰＵが、前記物理量測定手段の測定データと予め設定記憶した値とを比較して前記測定データが異常値であるかどうか判断し、異常値であれば該測定データを前記データ記憶手段に記憶させることを特徴とする送信アンテナ。
【請求項２】
データ記憶手段が不揮発性メモリである請求項１記載の送信アンテナ。
【請求項３】
ＣＰＵによる異常値の判断を、所定の時間を設定し、最初に異常値を検出してから前記所定時間経過しても異常値の検出が継続したら初めて異常と判断し、データ記憶手段にデータを記憶させる請求項１又は２記載の送信アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信アンテナに関し、詳しくは異常が生じた際に異常発生原因の特定をし易くする機能を設けた送信アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星を使用した衛星放送システムが、地上に大がかりなインフラを整備しなくても広範囲に放送を提供できるので普及が進んでいる。ところが、移動体向けの放送にもこのようなシステムを適用しようとした場合、こうした衛星放送システムでは、例えばＳバンド（２．６〜４ＧＨｚ）といった高い周波数が使用されるため、電波の直進性が強く山陰やビル陰では電波が極端に弱くなる性質を有している。そのため、このような衛星放送システムをそのまま移動体向けに適用することができない。そこで、電波の弱いエリアに対しては局所的に電波を再放射するギャップフィラー装置を設けることで対応させ、移動体に対しても衛星放送システムを適用する開発が進められている。
このギャップフィラー装置は、衛星受信アンテナと衛星受信アンテナで受信した信号を増幅して局所的に再放射する送信アンテナから構成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２３０７１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記ギャップフィラー装置の送信アンテナは、衛星電波の遮られる地域をカバーする電波強度が必要であるが、周囲の電波施設に影響を及ぼすことがないように必要以上に強度を上げることはできない。そのため、内部に増幅回路加えて利得調整回路等が内蔵され、常時出力が所定の電力で一定となるようコントロールされている。このように、送信アンテナは複雑な構造となっているため、異常が発生したり故障した場合、原因の特定が難しかった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、異常発生や故障の原因を特定し易くした送信アンテナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、アンテナ素子から放射する信号を増幅する増幅回路と、ＣＰＵを備えた自動レベル制御回路とを有する送信アンテナであって、前記増幅回路の動作状態を示す物理量を測定する物理量測定手段と、該物理量測定手段が測定したデータを記憶するデータ記憶手段と、を備え、前記ＣＰＵが、前記物理量測定手段の測定データと予め設定記憶した値とを比較して前記測定データが異常値であるかどうか判断し、異常値であれば該測定データを前記データ記憶手段に記憶させることを特徴とする。
尚、ここで物理量とは、電圧値や温度、或いは電流値等を言う。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、データ記憶手段が不揮発性メモリであることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、ＣＰＵによる異常値の判断を、所定の時間を設定し、最初に異常値を検出してから前記所定時間経過しても異常値の検出が継続したら初めて異常と判断し、データ記憶手段にデータを記憶させることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る送信アンテナの一例を示すブロック図である。図１において、１は信号を増幅する増幅回路、２は増幅回路１の入力信号の大きさを制御する可変アッテネータ、３はバンドパスフィルタ、４は進行波電力検出回路、５は反射波電力検出回路、６は送信アンテナの制御部であり、この制御部６は自動レベル制御回路（以下、ＡＬＣ回路と称する。）８（図３に示す。）を備え、このＡＬＣ回路８に電源電圧や温度が異常値を示した際にそのデータをメモリに記録する状態モニタ機能を具備させている。
【０００８】
また、７はアンテナ素子、９は制御部６に電源を供給する制御部電源ライン、１０は直流電源と信号を分離する低域通過フィルタ、１１は増幅回路１へバイアス電圧を供給する増幅回路電源ライン、１２，１３はアッテネータ、１５は可変アッテネータ２の制御線を示し、進行波電力検出回路４と反射波電力検出回路５は夫々アッテネータ１２，１３を介して接続されてカプラを形成し、出力側信号線に接続されている。
そして、図２はこの送信アンテナを有するギャップフィラー装置のブロック図を示し、１６が上記送信アンテナである。送信アンテナ１６の、入力端子１４に分配器１７が接続され、分配器１７及び信号処理器１９を介して衛星受信アンテナ１８に接続されている。ここでは、１台の衛星受信アンテナ１８に対して３台の送信アンテナ１６を接続可能なギャップフィラー装置を示している。
【０００９】
ＡＬＣ回路８は、図３のブロック図に示すように構成されている。図３において、２３はＣＰＵ、２４は物理量信号入力部であり、Ａ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）２５を介してマルチプレクサ２６が接続され、マルチプレクサ２６には、進行波電力検出回路４、反射波電力検出回路５、制御部６の増幅回路電源電圧を検出する電圧センサ２７、ＣＰＵ２４の温度を検出する温度センサ２８等が接続されている。マルチプレクサ２６は、それらの１つを選択して検出値をＣＰＵ２４に送っている。
【００１０】
また、２９は可変アッテネータ２をコントロールするゲインコントロール信号出力部であり、Ｄ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）３０を介して制御線１５に出力され、可変アッテネータ２を制御している。更に、３１は異常判定時のデータ及び各種パラメータを格納する不揮発性メモリであるフラッシュメモリ、３２はＣＰＵプログラムを格納するプログラム用のフラッシュメモリ、３３はプログラム実行中に使用されるＳＲＡＭを示している。
更に、３４は異常が発生した際の異常値の種類等を表示する表示用のＬＥＤ、３５は出力レベル設定やフラッシュメモリ初期化等の操作をする操作部、３６はパーソナルコンピュータを接続して、異常判定基準値、プログラムの書き込みを行ったり監視情報の表示に使用するシリアル通信ポートである。
【００１１】
このように構成されたＡＬＣ回路８は、進行波電力検出回路４により検出されたデータから、進行波電力即ちアンテナ素子７からの放射電波が所定の範囲になるように可変アッテネータ２のアッテネート量を制御すると共に、電圧センサ２７と温度センサ２８により電圧及び温度を監視し、異常が発生した際に記録する状態モニタ動作する。
【００１２】
以下、ＣＰＵ２３の状態モニタ動作を図４，図５のフローチャートを基に説明する。最初にステップ１（Ｓ１）で初期化処理をし、ここで監視物理データである電源電圧及びＣＰＵ温度の正常とする範囲等の各種判定基準値を設定する。例えば、電圧の正常値範囲を１１．０〜１３．０Ｖ、温度の正常値範囲を−２０〜８０℃と設定する。初期化処理後、Ｓ２でセンサー２７，２８から電圧データ、温度データを取得し、Ｓ３で監視データの正常／異常の判定をする。正常の判定であればＳ４でフラグをクリアしてＳ６に進み、異常の判定であればＳ５でフラグをセットしてＳ８に進む。
【００１３】
Ｓ６では、正常状態継続時間カウンターの動作を開始或いは継続させ、Ｓ７でカウンタ値が規定値に達したか判断し、達したならＳ８に進み、達しなかったらＳ１９に進む。そして、Ｓ８では電圧を監視し、正常であればＳ９で電圧の異常継続時間カウンタ及び電圧の異常データ書込完了フラグをクリアしてＳ１０に進み、異常値を示していたらＳ１０に進む。Ｓ１０では温度を監視し、正常であればＳ１１で温度の異常継続時間カウンタ及び温度の異常データ書込完了フラグをクリアしてＳ１２に進み、異常値を示していたらＳ１１を実行せずにＳ１２に進む。
【００１４】
そして、Ｓ１２で再度電圧を監視し、異常であればＳ１３に進み、正常であればＳ１８に進む。Ｓ１３では電圧の異常継続時間カウンタを進め、Ｓ１４でカウンタ値が初期化時に設定した規定値に達したか判断し、達していなければＳ１８に進み、達したならばＳ１５に進む。Ｓ１５で、異常値を不揮発性メモリに書き込み、Ｓ１６でシリアル通信ポート３６経由でその異常データを表示動作させる。そして、Ｓ１７に進み、電圧の異常データ書込完了フラグをセットし、正常状態継続時間カウンターをクリアしてＳ１８に進む。
【００１５】
Ｓ１８では、温度を監視して、電圧と同様に上記Ｓ１２〜Ｓ１７のステップを繰り返し、温度の監視ステップが終了したらＳ１９に進み、フラグを基にＬＥＤ３４を点灯動作させる。尚、ＬＥＤ３４は異常状態が例えば電圧異常であるか温度異常であるか表示するためのもので、フラグを基に点灯動作する。
その後、Ｓ２０で例えば増幅回路の入力に設けられた可変アッテネータの減衰量を最大にする等の保護操作し、Ｓ２１で機器の状態がわかるように文字情報をシリアル通信ポート３６へ出力し、Ｓ２に戻り状態モニタ動作を継続する。
【００１６】
このように、増幅回路電圧やＣＰＵ温度等の物理量を測定し、その異常値を検出したら、データ記憶手段にその異常値を記憶する状態モニタ機能を備えたので、送信アンテナの動作異常や故障の原因を特定する際に役立ち、高精度な解析が可能となる。また、自動レベル制御回路のＣＰＵに異常検出動作をさせるので、別途検知手段を設ける必要がなく、安価に状態モニタ機能を持たせることができる。
また、データ記憶手段が不揮発性メモリなので、メモリの電源が無くなっても記憶データが消滅することが無く、送信アンテナを一端取り外しても記憶データを取り出して調査できる。そのため、保守担当者は機器を交換するだけの対応でよく、保守担当者の負担を軽減できる。
また、異常値を検出してから特定時間その異常値が継続して初めて異常と判断させるので、ノイズ等による誤動作を防ぐことができ、確実に異常発生或いは故障時のデータのみ記憶させることができる。特に、こうすることで書込や書き換え動作が頻繁に発生することが無くなり、記憶場所が不揮発性メモリであってもメモリの長寿命化を図ることができる。
【００１７】
尚、上記実施の形態は、物理量として増幅回路の電圧とＣＰＵ温度を測定して監視しているが、電圧の監視だけであっても良いし、他の部位の電圧或いは温度を監視しても良い。更には、回路電流も併せて監視したり、発生時間情報や異常発生回数も併せて記憶させると更に精度良く異常発生の判断をすることが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明によれば、増幅回路の動作状態を示す物理量の異常値を検出したら、データ記憶手段にその異常値を記憶する状態モニタ機能を備えたので、送信アンテナの動作異常や故障の原因を特定する際に役立ち、高精度な解析が可能となる。また、自動レベル制御回路のＣＰＵに異常検出動作をさせるので、別途検知手段を設ける必要がなく、安価に状態モニタ機能を持たせることができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、データ記憶手段が不揮発性メモリなので、メモリのバイアス電圧が無くなっても記憶データが消滅することが無く、送信アンテナを一端取り外しても記憶データを取り出して調査できる。そのため、保守担当者は機器を交換するだけの対応でよく、保守担当者の負担を軽減できる。
また請求項３の発明によれば、ノイズ等による誤動作を防ぐことができ、確実に異常発生時或いは故障時のデータのみ記憶させることができる。特に、書き換え動作が頻繁に発生することが無くなり、不揮発性メモリであってもメモリの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る送信アンテナの一例を示すブロック図である。
【図２】図１の送信アンテナを備えたギャップフィラー装置のブロック図である。
【図３】図１の送信アンテナのＡＬＣ回路のブロック図である
【図４】状態モニタ機能部のモニタ動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】図４の状態モニタ機能部のモニタ動作の流れを示すフローチャートの続きである。
【符号の説明】
１・・増幅回路、２・・可変アッテネータ、４・・進行波電力検出回路、６・・制御部、７・・アンテナ素子、８・・自動レベル制御回路、１１・・増幅回路電源ライン、１６・・送信アンテナ、２３・・ＣＰＵ、２４・・物理量信号入力部、２７・・物理量測定手段としての電圧センサ、２８・・物理量測定手段としての温度センサ、２９・・ゲインコントロール信号出力部、３１・・フラッシュメモリ（不揮発性メモリ）。
【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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