(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信アンテナから出力する送信信号の一部を受信する受信アンテナを備え、前記送信アンテナから出力する送信信号の異常を検出する無線装置において、
前記無線装置は、
送信パワーアンプと、
前記送信パワーアンプの送信信号の一部が入力して検波を行う第１の検波回路と、
前記受信アンテナで受信された送信信号の一部が入力して減衰させる可変減衰器と、
前記可変減衰器からの信号が入力して検波する第２の検波回路と、
前記第１の検波回路の出力レベルと前記第２の検波回路の入力レベルに基づいて前記送信パワーアンプの異常を判断する制御器と、
を有し、
前記第１の検波回路の出力レベルにおいて前記送信パワーアンプの異常判別をする値を第１の規定値範囲とし、
前記第２の検波回路の入力レベルにおいて前記送信アンテナと前記受信アンテナとの設置間隔が最大距離におけるときの値を異常判定のための所定幅を持つ第２の規定値とし、
前記制御器は、
前記送信パワーアンプの異常検出のための送信動作開始時に前記第１の検波回路からの出力レベルが第１の規定値範囲外であるときは送信異常信号を出力し、
前記第１の検波回路からの出力レベルが第１の規定値範囲内であるときは、前記送信信号を受信して前記第２の検波回路への入力レベルが第２の規定値となるように前記可変減衰器の減衰量の設定を行い、該可変減衰器の減衰量設定の後、前記送信信号の受信中に前記第２の検波回路への入力レベルが第２の規定値の所定幅の範囲外となったときに、送信異常信号を出力する、
ことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記送信アンテナを受信用として共用すると共に前記送信アンテナと受信アンテナとを介してそれぞれ導かれる受信信号を用いてダイバーシチ受信を行うように構成した請求項１記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線装置に関し、特に送信系の故障を検出する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、携帯電話システムなど多数の基地局を必要とする移動体通信においては、保守作業の効率を向上させるため基地局(或いは移動局)の無線装置に自局装置から出力する送信信号の異常を検出する機能を具備しているものが多い。また、移動体通信特有のフェージング現象による受信特性の劣化を軽減するために、複数のアンテナを空間的に離して配置すると共にそれぞれのアンテナに接続された受信回路から出力される複数の受信信号レベルを比較して最適な受信信号を選択するダイバーシチ受信方式が多用されている。
【０００３】
図2は、従来の送信信号に係わる異常検出機能とダイバーシチ受信方式とを備えた移動体通信における基地局用無線装置の構成例を示すブロック図である。この例に示す無線装置は、送受信共同部分として、送受信共用アンテナ1と、送信信号と受信信号とを分離するため前記送受信共用アンテナ1に接続された送受信共用器2とを備える。また、受信系としては、受信被変調信号を復調するため前記送受信共用器2に接続される第1の受信部3と、ダイバーシチ受信のため順次接続された受信専用アンテナ4と第1の分配回路5と受信信号のみを通過させる第1のバンドパスフィルタ6と受信した被変調信号を復調する第2の受信部7とを備えると共に、前記第1の受信部3と第2の受信部7がそれぞれレベル比較回路8に接続される。
【０００４】
一方、送信系は、図示を省略した信号処理部から変調信号(送信データ)が入力し被変調信号を生成する送信回路9と、前記生成された被変調信号を所定のレベルに増幅して第2の分配回路11に出力するパワーアンプ10と、前記送受信共用アンテナ1と送受信共用器2とに起因する反射信号からパワーアンプ10等を保護するため前記送受信共用器2と第2の分配回路11との間に配置されたサーキュレータ12とから構成される。
【０００５】
更に、前記パワーアンプ10の異常検出のために、前記第2の分配回路11を介してパワーアンプ10出力信号の一部が入力し第1のA/D変換器(アナログ/デジタル変換器)14に出力信号を供給する第1の検波回路13と、前記第1のA/D変換器14とレベル比較回路8との間に配置されたCPUを有する制御器15とを備えると共に、前記送信回路9から送受信共用アンテナ1までの送信系に係わる異常検出のために、前記第1の分配回路5に接続された送信信号のみを通過させる第2のバンドパスフィルタ16を介して送信信号の一部が入力し前記制御器15に接続された第2のA/D変換器17に出力信号を供給する第2の検波回路18を備えている。
【０００６】
この例に示す無線装置は以下のように機能する。まず、ダイバーシチ受信機能について説明すると、受信信号fRは送受信共用アンテナ1と送受信共用器2とを介して第1の受信部3に導かれると共にここで復調されてレベル比較回路8に出力される。また、これと並行して、受信信号fRは受信専用アンテナ4と第1の分配回路5と受信信号のみを通過させる第1のバンドパスフィルタ6とを介して第2の受信部7に導かれると共にここで復調されてレベル比較回路8に出力される。レベル比較回路8は、上記2つの受信信号fRのレベルを比較し、大きいレベルの受信信号fRを選択して信号処理部に出力する。従って、無線装置は、常によりレベルの高い信号を用いて受信処理を行うことができるので、フェージング現象による受信特性の劣化を軽減できる。
【０００７】
次に、送信系としての機能について説明すると、信号処理部から入力する変調信号(送信データ)を送信回路9により被変調信号に成形した後にパワーアンプ10により所望のレベルに増幅すると共に、第2の分配器11とサーキュレータ12と送受信共用器2と送受信共用アンテナ1とを介して空間に送出する。
このとき、パワーアンプ10の異常検出のために、パワーアンプ10から出力する送信信号の一部を第2の分配器11を介して第1の検波回路13に入力し、ここで復調した後に第1のA/D変換器14によりデジタル信号に変換して制御器15に入力する。制御器15は、この入力信号レベルが規定値範囲外のときにパワーアンプ10を故障と判断して、送信異常信号30を信号処理部に発信する。
【０００８】
また、送信回路9から送受信共用アンテナ1までの送信系に係わる異常検出のために、送受信共用アンテナ1から空間に送出された送信信号の一部を受信専用アンテナ4と第1の分配回路5と送信信号のみを通過させる第2のバンドパスフィルタ16とを介して第2の検波回路18に導くと共に、ここで復調を行い、更に第2のA/D変換器17によりデジタル信号に変換して制御器15に入力する。制御器15は、この送信信号に係わる入力信号レベルが規定値範囲外のときに上記送信系を故障と判断して、送信異常信号30を信号処理部に発信することにより送信系の異常を通報する。
【０００９】
なお、上述した送受信共用アンテナ1と受信専用アンテナ4とは、基地局が設置される周辺建造物等の環境を考慮してアンテナ特性が劣化しない最適な位置に取り付ける必要がある。図3は、基地局における代表的なアンテナ設置例を示す概念図である。図3に示すように、設置されたアンテナは支柱40への取り付け位置によってアンテナ間の距離が異なり、従って、電波伝搬損失の差により電力漏洩量(カップリング)が異なる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したような従来の無線装置における送信系の異常を検出する機能においては以下に示すような問題点があった。つまり、送受信共用アンテナ1と受信専用アンテナ4とを周辺建造物等の影響のみを考慮してアンテナ特性が劣化しない最適な場所に設置しようとすると、アンテナを設置する場所によっては図3に示したようにアンテナ間の電力漏洩量が変わるので、送受信共用アンテナ1から受信専用アンテナ4への送信信号の電力漏洩量が所定値から変化し、結果として送信系が正常であるにもかかわらず、第2の検波回路18に入力する送信信号のレベルが規定値範囲外となるので制御器15が送信異常信号を発信して異常検出機能の誤動作を引き起こす。従って、送受信共用アンテナ1と受信専用アンテナ4は、所定の電力漏洩量が得られる位置(距離)に設置するべきであるが、実際には特に都市密集地においてはアンテナの設置場所が制限され、周辺建造物等によりアンテナ特性が劣化するため所望の電力漏洩量が得られない場合が発生する等問題であった。
本発明は、上述した従来の無線装置に関する問題を解決するためになされたもので、送受信共用アンテナと受信専用アンテナとを任意の位置に取り付けても送信系の異常が検出できる無線装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係わる無線装置の請求項１記載の発明は、送信アンテナから出力する送信信号の一部を受信する受信アンテナを備え、前記送信アンテナから出力する送信信号の異常を検出する無線装置において、前記無線装置は、送信パワーアンプと、前記送信パワーアンプの送信信号の一部が入力して検波を行う第１の検波回路と、前記受信アンテナで受信された送信信号の一部が入力して減衰させる可変減衰器と、記可変減衰器からの信号が入力して検波する第２の検波回路と、前記第１の検波回路の出力レベルと前記第２の検波回路の入力レベルに基づいて前記送信パワーアンプの異常を判断する制御器と、を有し、前記第１の検波回路の出力レベルにおいて前記送信パワーアンプの異常判別をする値を第１の規定値範囲とし、前記第２の検波回路の入力レベルにおいて前記送信アンテナと前記受信アンテナとの設置間隔が最大距離におけるときの値を異常判定のための所定幅を持つ第２の規定値とし、前記制御器は、前記送信パワーアンプの異常検出のための送信動作開始時に前記第１の検波回路からの出力レベルが第１の規定値範囲外であるときは送信異常信号を出力し、前記第１の検波回路からの出力レベルが第１の規定値範囲内であるときは、前記送信信号を受信して前記第２の検波回路への入力レベルが第２の規定値となるように前記可変減衰器の減衰量の設定を行い、該可変減衰器の減衰量設定の後、前記送信信号の受信中に前記第２の検波回路への入力レベルが第２の規定値の所定幅の範囲外となったときに、送信異常信号を出力する、ように構成する。
本発明に係る無線装置の請求項２記載の発明は、請求項１記載の無線装置において、前記送信アンテナを受信用として共用すると共に前記送信アンテナと受信アンテナとを介してそれぞれ導かれる受信信号を用いてダイバーシチ受信を行うように構成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施の形態例に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わる無線装置の実施の形態例を示すブロック図である。この例に示す無線装置は、送受信共同部分として、送受信共用アンテナ1と、送信信号と受信信号とを分離するため前記送受信共用アンテナ1に接続された送受信共用器2とを備える。また、受信系としては、受信被変調信号を復調するため前記送受信共用器2に接続される第1の受信部3と、ダイバーシチ受信のため順次接続された受信専用アンテナ4と第1の分配回路5と受信信号のみを通過させる第1のバンドパスフィルタ6と受信した被変調信号を復調する第2の受信部7とを備えると共に、前記第1の受信部3と第2の受信部7がそれぞれレベル比較回路8に接続される。
【００１３】
一方、送信系は、図示を省略した信号処理部から変調信号(送信データ)が入力し被変調信号を生成する送信回路9と、前記生成された被変調信号を所定のレベルに増幅して第2の分配回路11に出力するパワーアンプ10と、前記送受信共用アンテナ1と送受信共用器2とに起因する反射信号からパワーアンプ10等を保護するため前記送受信共用器2と第2の分配回路11との間に配置されたサーキュレータ12とから構成される。
【００１４】
更に、前記パワーアンプ10の異常検出のために、前記第2の分配回路11を介してパワーアンプ10出力信号の一部が入力し第1のA/D変換器(アナログ/デジタル変換器)14に出力信号を供給する第1の検波回路13と、前記第1のA/D変換器14とレベル比較回路8との間に配置されたCPUを有する制御器15とを備えると共に、前記送信回路9から送受信共用アンテナ1までの送信系に係わる異常検出のために、前記第1の分配回路5に接続された送信信号のみを通過させる第2のバンドパスフィルタ16を介して送信信号の一部が入力し前記制御器15に接続された第2のA/D変換器17に出力信号を供給する第2の検波回路18を備えること従来技術と同様である。
【００１５】
本発明の特徴は、前記送信信号のみを通過させる第2のバンドパスフィルタ16と第2の検波回路18との間にレベル調整手段としての可変減衰器20を配置すると共にD/A変換器(デジタル/アナログ変換器)21を介して前記制御器15により可変減衰器20を制御するようにしたことである。
【００１６】
本発明に係わる無線装置の受信系或いは送信系としての機能は、従来技術と同じであるので説明を省略するが、本発明を特徴づける送信回路9から送受信共用アンテナ1までの送信系に係わる異常検出機能について詳しく説明する。
まず、本発明に係わる無線装置を立ち上げると、パワーアンプ10がONして異常検出のための送信動作を開始する。即ち、上述したように信号処理部から入力する変調信号(送信データ)を送信回路9により被変調信号に成形した後にパワーアンプ10により所望のレベルに増幅すると共に、第2の分配器11とサーキュレータ12と送受信共用器2と送受信共用アンテナ1とを介して空間に送出する。このとき、パワーアンプ10の異常検出のために、パワーアンプ10から出力する送信信号の一部を第2の分配器11を介して第1の検波回路13に入力し、ここで復調した後に第1のA/D変換器14によりデジタル信号に変換して制御器15に入力する。制御器15は、この入力信号レベルが規定値範囲外のときにパワーアンプ10を故障と判断して、送信異常信号30を信号処理部に発信する。
【００１７】
次に、制御器15がパワーアンプ10を正常動作と判断すれば、送受信共用アンテナ1から空間に送出された送信信号の一部を受信専用アンテナ4と第1の分配回路5と送信信号のみを通過させる第2のバンドパスフィルタ16と後述する理由により減衰量を零に設定した可変減衰器20とを介して第2の検波回路18に導くと共に、ここで復調を行い、更に第2のA/D変換器17によりデジタル信号に変換して制御器15に入力する。このとき、上述したように送受信共用アンテナ1と受信専用アンテナ4の取り付け位置によるアンテナ間電力漏洩量の変化に起因して第2の検波回路18への入力信号レベルが規定値(異常判定のための所定幅を持つしきい値)から変動していれば、制御器15はD/A変換器21を介してレベル制御信号31を可変減衰器20に送信する。その結果、可変減衰器20は第2の検波回路18への入力信号レベルが前記規定値になるように減衰量を設定し、これを固定する。
【００１８】
従って、送受信共用アンテナ1と受信専用アンテナ4とが任意の位置に設置されてアンテナ間の電力漏洩量が所定値から変化していても、無線装置の立ち上げ時に第2の検波回路18への入力信号レベルを前記規定値に設定するようにしたので、この規定値レベルを基準として第2の検波回路18への入力信号レベルを監視し、もし入力信号レベルが規定値範囲外になれば、制御器15は上述した送信系に異常が発生したと判断して、送信異常信号30を信号処理部に発信することにより送信系の異常を通報することができる。
【００１９】
なお、上述した第2の検波回路18入力における規定値レベルは、送受信共用アンテナ1と受信専用アンテナ4との設置間隔として予測される最大距離を想定して、言い換えれば、最小のアンテナ間電力漏洩量を想定して設定するようにしたので、これら2つのアンテナ間の設置距離がどのように変化してもアンテナ間電力漏洩量は前記想定値よりも必ず大きくなるから、前記第2の検波回路18に入力する信号レベルは前記規定値レベルより必ず大きくなる。従って、第2の検波回路18に入力する信号レベルを規定値レベルに調整するためのレベル調整手段としては可変減衰器20のみという簡単な構成であらゆる場面に対応可能である。
【００２０】
以上説明したように本発明に係わる無線装置は機能するので、送受信共用アンテナ1と受信専用アンテナ4とを任意の位置に取り付けた場合でも、送信系の異常を検出することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように送受信共用アンテナから出力する送信信号の一部をレベル調整手段としての可変減衰器を介して第2の検波回路に導くように構成するので、送受信共用アンテナと受信専用アンテナとを周辺建造物等によりアンテナ特性が劣化しない場所など任意の位置に設置しても、送信系の異常を検出できる無線装置を実現する上で著効を奏す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる無線装置の実施の形態例を示す機能ブロック図
【図２】従来の無線装置の構成例を示す機能ブロック図
【図３】基地局のアンテナ設置例を示す概念図
【符号の説明】
1・・送受信共用アンテナ
2・・送受信共用器
3・・第1の受信部
4・・受信専用アンテナ
5・・第1の分配回路
6・・受信信号のみを通過させる第1のバンドパスフィルタ
7・・第2の受信部
8・・レベル比較回路
9・・送信回路
10・・パワーアンプ
11・・第2の分配回路
12・・サーキュレータ
13・・第1の検波回路
14・・第1のA/D変換器
15・・制御器
16・・送信信号のみを通過させる第2のバンドパスフィルタ
17・・第2のA/D変換器
18・・第2の検波回路
20・・可変減衰器(レベル調整手段)
21・・D/A変換器
30・・送信異常信号
31・・レベル制御信号
【図１】
0003973284.tif 000002
【図２】
0003973284.tif 000003
【図３】
0003973284.tif 000004