(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置において、
少なくとも、フロントエンド部を構成する、電力増幅用のパワーアンプ、前記パワーアンプを制御するＡＰＣ回路、前記パワーアンプの出力を検波する検波回路、前記パワーアンプで増幅された信号を分波する方向性結合器、前記方向性結合器から出力された信号の高域成分を除去するローパスフィルタ、送受信の切替えを行うアンテナスイッチ、ディプレクサ、受信信号を制限するＳＡＷフィルタを含む部品をモジュール化したモジュールであって、
前記モジュールは、モジュール状態でのアンテナ出力とＡＰＣ端子の出力電圧であるＡＰＣ電圧値との特性を取得するパワーレベルの調整工程を含み、当該各パワーレベルでのＡＰＣ電圧値からなるパワーレベルの調整データを前記モジュールに添付して出荷することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記パワーレベルの調整工程は、前記モジュールに形成され、携帯電話機のアンテナ端部と接続される検査用コネクタを用いて調整を行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
各パワーレベルでのＡＰＣ電圧値を記録し、前記モジュールとセットにして供給することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記各部品の調整データを３次元バーコードに記録し、前記モジュールに添付して供給することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記各部品の調整データを近似式化して供給することを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機、ＰＨＳ電話機、無線通信機能を有する携帯情報端末を含む無線通信装置に関し、特に、フロントエンド部を構成する部品をモジュール化した無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来例について説明する。
【０００３】
(1) ：用語の定義
本明細書で使用する用語の説明は次の通りである。
【０００４】
ａ：ＰＡ（Power Amplifier ）は、パワーアンプ（電力増幅器）のことである。
【０００５】
ｂ：ＡＰＣ（Auto Power Control）回路は、ＰＡのオートパワーコントロールを行うための回路のことである。
【０００６】
ｃ：無線通信装置は、携帯電話機、ＰＨＳ電話機、無線通信機能を有する携帯情報端末等を含む装置のことである。
【０００７】
ｄ：ＤＡＣ（Digital to Analog Converter ）は、ディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換器のことである。
【０００８】
ｅ：ＡＤＣ（ Analog to Digital Converter）は、アナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル変換器のことである。
【０００９】
ｆ：ＰＣはパーソナルコンピュータのことである。
【００１０】
ｇ：ＤＳＰ（Digital Signal Processor）はディジタル信号処理専用のマイクロプロセッサのことである。
【００１１】
ｈ：ＶＣＯ（Voltage-Controlled Oscillator ）は、電圧制御発振器のことである。
【００１２】
ｉ：ＬＮＡ（Low Noise Amplifier ）は、低雑音増幅器（ローノイズアンプ）のことである。
【００１３】
ｊ：ＲＦ（Radio Frequency ）は、高周波のことであり、「ＲＦ回路部」は高周波回路部のことである。
【００１４】
ｋ：ＧＳＭ（The Global System For Mobiles ）は、ヨーロッパ標準のディジタル携帯電話システムの名称である。ＧＳＭでは、８チャンネルを多重化するＴＤＭＡ／ＴＤＤを用いている。また、ＧＳＭには、周波数９００ＭＨZ を使う「ＧＳＭ９００」、周波数１．８ＧＨZ を使う「ＧＳＭ１８００」、周波数１．９ＧＨZ を使う「ＧＳＭ１９００」がある。
【００１５】
ｌ：ＤＣＳ（Digital Cellular System ）は、自動車、携帯電話システム等に使用される通信方式の一種である。
【００１６】
ｍ：ＬＰＦ（Low Pass Filter ）は低域通過フィルタのことである。
【００１７】
(2) ：具体例による従来例の説明
従来、ＧＳＭの携帯電話機では、検査工程で出力電力のバラツキを調整する為に、検査用端子からの出力を測定しながら、決められた出力レベルに入るようにＡＰＣ電圧を変化させ、適正値を見つけていた。そして、そのＡＰＣ電圧値に対応したディジタル値をメモリに保存することで前記調整を行っていた。
【００１８】
ＧＳＭ９００とＤＣＳ１８００のデュアルモードの携帯電話機における「Power Class4」では、ＧＳＭ９００で１５パワーレベル、ＤＣＳ１８００で１６パワーレベルの調整と、ＧＳＭ９００で８９０ＭＨZ まで、ＤＣＳ１８００で１７０ＭＨZ から１７８５ＭＨZ までの周波数補正を行っていた。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来のものにおいては、次のような課題があった。
【００２０】
通常、生産ラインでの前記調整を全周波数、全パワーレベルでは行えない為、従来は、開発時の実績データを基に最低でもセンターチャンネルのパワーレベル調整と、１パワーレベルでの周波数補正を行っていた。
【００２１】
前記調整を必要とする理由は、各部品のバラツキと各部品の接続後の負荷変動によるマッチングずれと、ＡＰＣ電圧の基になるディジタル値（ＤＡＣ値）からアナログ信号への変換によって生成されるＡＰＣ電圧のバラツキを調整する必要があるためである。しかし、実績データからパワーレベルの調整時間は短縮できても、調整を無くすことはできなかった。
【００２２】
本発明は、このような従来の課題を解決し、ＰＡを含むフロントエンド部の部品をモジュール化し、ＰＡの出力調整において、モジュール供給業者がモジュールの状態で出力調整を済ませた物を出荷し、無線通信装置の最終組み立て業者において、ＰＡの出力調整時間を無くすことにより、主基板の設計時間の短縮、検査時間の短縮、コストダウンを実現できるようにすることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記の目的を達成するため、次のように構成した。
【００２４】
(1) ：無線通信装置において、少なくとも、フロントエンド部を構成する、電力増幅用のパワーアンプ、前記パワーアンプを制御するＡＰＣ回路、前記パワーアンプの出力を検波する検波回路、前記パワーアンプで増幅された信号を分波する方向性結合器、前記方向性結合器から出力された信号の高域成分を除去するローパスフィルタ、送受信の切替えを行うアンテナスイッチ、ディプレクサ、受信信号を制限するＳＡＷフィルタを含む部品をモジュール化したモジュールであって、前記モジュールは、モジュール状態でのアンテナ出力とＡＰＣ端子の出力電圧であるＡＰＣ電圧値との特性を取得するパワーレベルの調整工程を含み、当該各パワーレベルでのＡＰＣ電圧値からなるパワーレベルの調整データを前記モジュールに添付して出荷することを特徴とする。
(2) ：前記パワーレベルの調整工程は、前記モジュールに形成され、携帯電話機のアンテナ端部と接続される検査用コネクタを用いて調整を行うことを特徴とする。
【００２５】
(3) ：前記(1) の無線通信装置において、各パワーレベルでのＡＰＣ電圧値を記録し、前記モジュールとセットにして供給することを特徴とする。
【００２６】
(4) ：前記(1) の無線通信装置において、前記各部品の調整データを３次元バーコードに記録し、前記モジュールに添付して供給することを特徴とする。
【００２７】
(5) ：前記(4) の無線通信装置において、前記各部品の調整データを近似式化して供給することを特徴とする。
【００２８】
（作用）
前記無線通信装置において、少なくとも、フロントエンド部を構成する、パワーアンプ、ＡＰＣ回路、検波回路、方向性結合器（カプラ）、ローパスフィルタ、アンテナスイッチ、ディプレクサ、ＳＡＷフィルタを含む部品をモジュール化している。
【００２９】
また、前記無線通信装置において、各パワーレベルでのＡＰＣ電圧値を記録し、前記モジュールとセットにして供給したり、前記各部品の調整データを３次元バーコードに記録し、前記モジュールに添付して供給したり、前記各部品の調整データを近似式化して供給したりする。
【００３０】
このように、無線通信装置のフロントエンド部のＰＡを含む部品をモジュール化すると共に、モジュール供給業者がモジュールの状態で出力調整を済ませた物を出荷するので、携帯電話機の最終組み立て業者において、ＰＡの出力調整時間を無くすことができる。また、主基板の設計時間の短縮、検査時間の短縮、コストダウンを実現できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下、携帯電話機の例について説明する。
【００３２】
§１：携帯電話機の説明
携帯電話機のブロック図を図１に示し、図１のブロック図の一部拡大図を図２に示す。この携帯電話機は、ＧＳＭ／ＤＣＳデュアルモードの携帯電話機に適用した例である。
【００３３】
図１、図２に示すように、携帯電話機には、ディプレクサ２、アンテナスイッチ３、ＬＰＦ４、カプラ（Coupler ：方向性結合器）５、ＰＡ８、ＡＰＣ回路（コンパレータ７、抵抗Ｒを含む回路）、検波回路（検波ダイオード６を含む回路）、ＶＣＯ９、ＬＰＦ１４、ＳＡＷフィルタ１１、ＬＮＡ１２、バンドパスフィルタ１３、ＲＦＩＣ（高周波部の集積回路）、コンバータ２１、ＤＳＰ２２、メモリ２３、ＩＦ−ＳＡＷフィルタ（中間周波数帯のＳＡＷフィルタ）、ＬＣフィルタ、ＰＬＬ回路、ＶＣＯ等の部品が設けてある。
【００３４】
なお、この携帯電話機はＧＳＭ／ＤＣＳデュアルモードを採用しており、前記部品の内、カプラ５、ＰＡ８、ＶＣＯ１４からなる部分、ＳＡＷフィルタ１１、ＬＮＡ１２、バンドパスフィルタ１３等を含む部分、その他関連した部分などは２重化され、デュアルモードの回路構成となっている。
【００３５】
また、コンバータ２１には、ＤＡＣ２７、ＡＤＣ２８等が設けてあり、ＤＳＰ２２には、プロセッサ２５等が設けてある。更に、ＲＦＩＣには、ＩＦ−ＶＣＯ（中間周波数帯のＶＣＯ）、分周回路、位相検出器等の高周波部に必要な部品が設けてある。
【００３６】
前記メモリ２３は、ベースバンドメモリとして使用されるものであり、ＤＳＰ２２のプロセッサ２５が使用するプログラム（ベースバンドプログラム）や、各種データ（ＤＡＣ２７への設定データ）等を格納しておくものである。
【００３７】
そして、前記部品の内、少なくとも、フロントエンド部を構成する、高周波電力増幅用のＰＡ８、ＰＡ８の利得を制御するＡＰＣ回路、ＰＡ８の出力を検波する検波回路、ＰＡ８で増幅された信号を分波するカプラ（方向性結合器）５、カプラ５から出力された信号の高域成分を除去するＬＰＦ４、送受信の切替えを行うアンテナスイッチ３、ディプレクサ２、受信信号の帯域を制限するＳＡＷフィルタ１１を含む部品をモジュール化した。なお、前記モジュール化は、前記部品の他に、ＶＣＯ９、ＬＰＦ１４を含めて１つのモジュールとしてもよい。
【００３８】
前記構成の回路において、パワーレベルコントロールは、ＤＳＰ２２のプロセッサ２５がメモリ２３から必要とするＡＰＣ電圧相当値のディジタル値を呼び出し、ＤＡＣ２７に送りＤＡＣ値（ディジタルデータ）として設定する。そして、ＤＡＣ２７では、前記ＤＡＣ値をアナログの直流電圧に変換し、ＡＰＣ電圧としてコンパレータ７へ送る。
【００３９】
ＡＰＣ回路のコンパレータ７では、前記ＡＰＣ電圧をＰＡ８の出力の検波電圧（検波ダイオード６の出力電圧）と比較し、適正なコントロール電圧をＰＡ８に送り、ＰＡ８から希望する出力電圧を得る。このように、ＤＡＣ値を変えることで、任意の希望する出力電圧を得ることができる。
【００４０】
§２：調整手順等の説明
前記携帯電話機におけるパワーレベルの調整を次のようにして行う。先ず、モジュール供給業者（例えば、部品メーカ）で、フロントエンド部を構成する前記部品をモジュール化した後、パワーレベルの調整等を行い、その調整済みのモジュールを出荷する。最終組み立てを行うメーカでは、前記調整済みのモジュールを購入して最終組み立てを行うが、この時、パワーレベルの調整を製造工程から無くすことができる。従って、作業性の向上とコストダウンを実現することが可能になる。
【００４１】
ところで、モジュール供給業者で前記調整を行う場合、携帯電話機のアンテナ１の端部には検査用コネクタ２０が有り、ケーブルを介してパワーメータに接続する。そして、外部のＰＣ（パーソナルコンピュータ）からＤＳＰ２２が送信状態になるように設定する。
【００４２】
この状態で、ＤＳＰ２２のプロセッサ２５は、希望するパワーレベルのデータをメモリ２３から読み出し、ＤＡＣ２７に設定する。ＤＡＣ２７では、設定されたＤＡＣ値をＡＰＣ端子（ＤＡＣ出力）で直流電圧（ＡＰＣ電圧）に変換し、ＡＰＣ回路のコンパレータ７へ送る。
【００４３】
コンパレータ７では、ＰＡ８の出力パワーの検波電圧（検波タイオード６の出力電圧）と、前記ＡＰＣ電圧を比較し、該比較結果に応じてＰＡ８の出力を制御する。この時、、希望の出力パワーをアンテナ１の端部で測定することにより、希望の規格値を得る。
【００４４】
ＧＳＭ９００の場合、１５レベルの調整が必要なため、同じ手順を１５回繰り返すことになる。ＤＣＳ１８００でも同様な作業が必要になる。調整が必要となる問題点を整理すると、▲１▼．ＰＡ８からＳＡＷフィルタ１１間の部品のバラツキ、▲２▼．各部品の接続後の負荷変動による特性変化、▲３▼．ＤＡＣ２７の変換電圧バラツキの３点がある。
【００４５】
前記▲１▼と▲２▼の問題点を解決するために、少なくとも、ＰＡ８からＳＡＷフィルタ１１までをモジュール化し（図２参照）、部品バラツキと各部品の接続後の負荷変動による特性変化を吸収したモジュールを作り、モジュール状態で調整する。また、▲３▼の問題点を解決する為に、前記モジュール状態で調整されたＡＰＣ電圧値を、例えば、記録媒体に格納して、携帯電話機の最終組み立て業者へ供給する。
【００４６】
前記設定されたディジタル値に対するＤＡＣ２７のアナログ出力は、１次関数で表される為、ディジタル値からアナログ値へ変換の変換値を２点測定することにより、ＡＰＣ電圧から、正確に調整されたＡＰＣ電圧値をディジタル値に変換できる。
【００４７】
また、出荷対象のモジュールには、調整後のデータを格納した記録媒体等を添付するが、その場合のデータは、バーコード、フレキシブルディスク（フロッピィディスク）、サーバのハードディスク装置等に保存され、必要な時にモジュール番号に対比されたデータが読み出せるようにしておく。
【００４８】
§３：実験例の説明
実験データ例を図３に示す。図３において、横軸はＡＰＣ端子の出力電圧Ｖapc 、縦軸はアンテナ出力Ｐout を示す。この場合、前記ＡＰＣ端子の出力電圧Ｖapc は単位がＶである。また、前記アンテナ出力Ｐout は、Ｐowerで表し、その単位は（ｄＢｍ）である。更に、ＰＡ８では、周波数９００ＭＨZ 、入力（Ｐin＝６ｄＢｍ）である。
【００４９】
この実験では、各部品のバラツキを無くすために、ＰＡ８、カプラ５、ＬＰＦ４、アンテナスイッチ３、ディプレクサ２、ＳＡＷフィルタ１１、検波回路（検波ダイオード６を含む回路）、ＡＰＣ回路（コンパレータ７、Ｒを含む回路）までを一体化したモジュールを作り、出力電圧調整を行った結果、図３に示す特性曲線が得られた。調整には、約１分の時間を要した。前記アンテナ出力とＡＰＣ端子の出力電圧Ｖapc を３次元バーコードに変換し、モジュールの上部に添付した。
【００５０】
なお、図３の特性によれば、周波数９００ＭＨZ において、Ｐout （ｄＢｍ）＝５．０の時、Ｖapc （Ｖ）＝１．２６５、Ｐout （ｄＢｍ）＝７．０の時、Ｖapc （Ｖ）＝１．２８５、Ｐout （ｄＢｍ）＝９．０の時、Ｖapc （Ｖ）＝１．３００、Ｐout （ｄＢｍ）＝１１．０の時、Ｖapc （Ｖ）＝１．３２４、Ｐout （ｄＢｍ）＝１３．０の時、Ｖapc （Ｖ）＝１．３４５、Ｐout （ｄＢｍ）＝２１．０の時、Ｖapc （Ｖ）＝１．４７４、Ｐout （ｄＢｍ）＝２５．０の時、Ｖapc （Ｖ）＝１．５９９、Ｐout （ｄＢｍ）＝３１．０の時、Ｖapc （Ｖ）＝２．０６３、Ｐout （ｄＢｍ）＝３３．０の時、Ｖapc （Ｖ）＝２．６８９となっている。
【００５１】
また、このモジュールをＧＳＭ携帯電話機に組み込み、記録されたＡＰＣ電圧をディジタル値に変換し、メモリ２３に組み込んだ結果、前記携帯電話機での出力調整を行うことなく、要求される出力電力が得られた。
【００５２】
なお、メモリ２３に格納するベースバンドソフトにＡＰＣ電圧を組み込む方法として、アンテナ出力（出力電力）Ｐout と、ＡＰＣ電圧値Ｖapc の関係（図３に示す特性曲線）を近似式に置き換え、計算によりＡＰＣ電圧を求めることもできた。
【００５３】
また、周波数についても、同様に出力調整を行い、ＡＰＣ電圧を記録し、モジュールをＧＳＭ携帯電話機に組み込み、記録されたＡＰＣ電圧をディジタル値に変換し、メモリ２３に書き込んだ結果、ＰＡ出力調整の必要は無くなった。同様に、近似式に置き換えることもできた。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。
【００５５】
無線通信装置において、少なくとも、フロントエンド部を構成する、パワーアンプ、ＡＰＣ回路、検波回路、方向性結合器（カプラ）、ローパスフィルタ、アンテナスイッチ、ディプレクサ、ＳＡＷフィルタを含む部品をモジュール化している。
【００５６】
また、無線通信装置において、各パワーレベルでのＡＰＣ電圧値を記録し、前記モジュールとセットにして供給したり、前記各部品の調整データを３次元バーコードに記録し、前記モジュールに添付して供給したり、前記各部品の調整データを近似式化して供給したりする。
【００５７】
このように、無線通信装置のフロントエンド部のパワーアンプを含む部品をモジュール化すると共に、モジュール供給業者がモジュールの状態で出力調整を済ませた物を出荷するので、携帯電話機の最終組み立て業者において、パワーアンプの出力調整時間を無くすことができる。また、主基板の設計時間の短縮、検査時間の短縮、コストダウンを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における携帯電話機のブロック図である。
【図２】図１のブロック図の一部拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態における実験データ例である。
【符号の説明】
１  アンテナ
２  ディプレクサ
３  アンテナスイッチ
４  ＬＰＦ
５  カプラ
６  検波ダイオード
７  コンパレータ
８  ＰＡ（パワーアンプ）
９  ＶＣＯ（電圧制御発振器）
１１  ＳＡＷフィルタ
１２  ＬＮＡ（ローノイズアンプ）
１３  ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
１４  ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
２０  検査用コネクタ
２１  コンバータ
２２  ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）
２３  メモリ（ベースバンドメモリ）
２５  プロセッサ
２７  ＤＡＣ（ディジタル／アナログコンバータ）
２８  ＡＤＣ（アナログ／ディジタルコンバータ）
ＰＣ  パーソナルコンピュータ
【図１】
0004457514.tif 000002
【図２】
0004457514.tif 000003
【図３】
0004457514.tif 000004