(57)【要約】【課題】試験回路系の故障を考慮する必要がない無線送受信装置を提供すること。【解決手段】図１は異なる周波数に送信信号と受信信号を割り当てた無線送受信装置１である。無線送受信装置１は、送信回路及び受信回路に接続するループバック試験回路（方向性結合機１１４，１２４間）と、該ループバック試験回路に配設され前記送信信号及び前記受信信号のいずれとも異なる周波数通過特性を有するバンドパスフィルタ１０１と、を有し、ループバック試験時に、バンドパスフィルタ１０１の通過特性に適合した周波数の信号を前記送信回路に入力することを特徴とする。【選択図】図１
2009188520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置内で送信信号を受信信号にループバックする無線送受信装置であって、
送信回路の出力に結合し、バンドパスフィルタを介して受信回路の入力に結合するループバック回路を有し、
ループバック時に前記送信信号の周波数を前記バンドパスフィルタの通過帯域幅内の周波数で、かつ、通常運用時の前記送信信号及び前記受信信号の周波数と異なる周波数に制御することを特徴とする無線送受信装置。
【請求項２】
前記無線送受信装置は、さらに前記送信回路に設けられた第１の周波数変換器に用いられる第１の局部発振器と、
前記受信回路に設けられた第２の周波数変換器に用いられる第２の局部発振器と、
前記第１及び第２の局部発振器を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記ループバック時に、前記第１の局部発振器を制御して、前記バンドパスフィルタの通過特性に適合した周波数に制御する手段と、前記第２の局部発振器を制御して、前記バンドパスフィルタを通過した信号の周波数を通常運用時の受信信号の周波数と同一になるよう制御する手段とからなることを特徴とする請求項１記載の無線送受信装置。
【請求項３】
前記ループバック回路は、方向性結合器を介して前記送信回路及び前記受信回路に接続することを特徴とする請求項１又は２記載の無線送受信装置。
【請求項４】
自装置内で送信信号を受信信号にループバックする無線送受信装置の試験方法であって、
送信回路の出力に結合し、バンドパスフィルタを介して受信回路の入力に結合するループバック回路を用いて、
ループバック時に前記送信信号の周波数を前記バンドパスフィルタの通過帯域幅内の周波数で、かつ、通常運用時の前記送信信号及び前記受信信号の周波数と異なる周波数に制御することを特徴とする無線送受信装置のループバック試験方法。
【請求項５】
前記ループバック時に、前記送信回路に設けられた第１の周波数変換器に用いられる第１の局部発振器を制御して、前記バンドパスフィルタの通過特性に適合した周波数に制御し、
前記受信回路に設けられた第２の周波数変換器に用いられる第２の局部発振器を制御して、前記バンドパスフィルタを通過した信号の周波数を通常運用時の受信信号の周波数と同一になるよう制御することを特徴とする請求項４記載の無線送受信装置のループバック試験方法。
【請求項６】
送信回路の出力に結合し、バンドパスフィルタを介して受信回路の入力に結合するループバック回路を備える無線送受信装置に、
ループバック時に、送信信号の周波数を前記バンドパスフィルタの通過帯域内の周波数で、かつ、通常運用時の前記送信信号及び前記受信信号の周波数と異なる周波数に制御する処理を実行させることを特徴とするループバック試験プログラム。
【請求項７】
前記無線送受信装置に、
前記ループバック時に、前記送信回路に設けられた第１の周波数変換器に用いられる第１の局部発振器を制御して、前記バンドパスフィルタの通過特性に適合した周波数に制御する処理と、
前記受信回路に設けられた第２の周波数変換器に用いられる第２の局部発振器を制御して、前記バンドパスフィルタを通過した信号の周波数を通常運用時の受信信号の周波数と同一になるよう制御する処理と、を実行させることを特徴とする請求項６記載のループバック試験プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送受信装置、ループバック試験方法及びループバック試験プログラムに関し、特に、無線送受信装置のループバック試験に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる周波数に送信信号と受信信号を割り当てたマイクロ波・ミリ波帯の無線送受信装置において、例えば、ポイントツーポイント（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ）の固定通信では、例えば通信回線が不良時の場合、不良の原因が無線回線品質か、自局の無線送受信装置か、相手局の無線送受信装置によるものか切り分ける診断が必要となる。しかし、一般には無線送受信装置を局舎から離れた鉄塔などに固定設置される場合が多いため、無線送受信装置の設置場所まで行かずに装置の診断を行えることが重要である。
【０００３】
診断を行う１つの手段としては、無線送受信装置内でループバック試験を行うことが考えられる。診断により、故障の有無や故障個所の判断が可能となる。
【０００４】
そのため、特許文献１では、ループバック試験を無線送受信装置内で実施する技術が提案されている。例えば特許文献１の段落００１４や００２５を参照すると、高周波折り返し送受信回路において自装置にて送信出力を受信周波数より２チャンネル以上離れた受信周波数にシフトすることによりループバックすることが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２にも周波数シフトによるループバックの技術が開示されている（特に、２頁左欄行２９から３８、図１、右欄行１０から４８等）。
【特許文献１】特許第２９２６５７４号公報
【特許文献２】実公平０６−０１４５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したループバック用回路を備えた無線送受信装置においては、運用回線が正常でも故障とみなされる場合があるという課題があった。その理由は、送信回路と受信回路をＲＦスイッチを介してループバック用回路を構成している点にある。ループバック用回路がＲＦスイッチを介して構成されている場合、ループバック試験時にＲＦスイッチが故障により例えば通常経路に固定されていると、運用回線（通常経路）が正常でも故障とみなされる。また、同様に、ループバック試験による診断では正常とみなされるが、運用回線が不良となる場合もある。上記特許文献１及び２は、いずれもループバック用回路に能動素子を用いた周波数変換器が使われているため、上記課題は解決できない。
【０００７】
そこで本発明は、上記実情に鑑みて、ループバック試験回路を備えた無線送受信装置であって、試験回路系の故障を考慮する必要がない受動素子で構成されたループバック用回路を用いた無線送受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、自装置内で送信信号を受信信号にループバックする無線送受信装置であって、送信回路の出力に結合し、バンドパスフィルタを介して受信回路の入力に結合するループバック回路を有し、ループバック時に前記送信信号の周波数を前記バンドパスフィルタの通過帯域幅内の周波数で、かつ、通常運用時の前記送信信号及び前記受信信号の周波数と異なる周波数に制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記無線送受信装置は、さらに前記送信回路に設けられた第１の周波数変換器に用いられる第１の局部発振器と、前記受信回路に設けられた第２の周波数変換器に用いられる第２の局部発振器と、前記第１及び第２の局部発振器を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記ループバック時に、前記第１の局部発振器を制御して、前記バンドパスフィルタの通過特性に適合した周波数に制御する手段と、前記第２の局部発振器を制御して、前記バンドパスフィルタを通過した信号の周波数を通常運用時の受信信号の周波数と同一になるよう制御する手段とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ループバック試験回路を備えた無線送受信装置であって、試験回路系の故障を考慮する必要がない信頼性の高い無線送受信装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
図１を参照すると、本実施形態に係る無線送受信装置１の構成が示されている。図示のように、無線送受信装置１は、無線送受信回路部１００と信号処理部２００と制御部３００とアンテナ４００を備える。制御部３００は、後述するループバック試験時に無線送受信回路部１００内の局部発振器を制御する機能を有する。
【００１３】
無線送受信装置１の通常運用のための構成及び通常運用時の動作を説明する。通常運用時、無線送受信回路部１００は、信号処理部２００からの送信信号を周波数変換等の変換を行った上でアンテナ４００から送信出力する。また、アンテナ４００からの受信信号も変換を行った上で信号処理部２００へ出力する。
【００１４】
無線送受信回路部１００は、増幅器１１１，１１３，１２１，１２３、ミキサ１１２，１２２、バンドパスフィルタ１１５，１２５を有する。
送信信号は、信号処理部２００で生成された信号を増幅器１１１で増幅し、ミキサ１１２で無線周波数に周波数変換し、増幅器１１３によって所要の送信出力に増幅し、バンドパスフィルタ１１５とサーキュレータ１０２を介してアンテナ４００に供給される。
【００１５】
受信信号は、アンテナ４００に入力された信号を、バンドパスフィルタ１２５を介して増幅器１２３に入力し、ミキサ１２２で中間周波数に周波数変換した後、信号処理部２００に送られる。
なお、バンドパスフィルタ１１５，１２５による送受信周波数の帯域制限は、デュプレクサによっても実現可能である。
【００１６】
次に、無線送受信装置１のループバック試験のための構成及びループバック試験時の動作を説明する。まず、無線送受信装置１のループバック試験のための構成を説明する。
無線送受信回路部１００は、自装置内でループバック試験を行うために、更に、局部発振器１１６，１２６、方向性結合器１１４，１２４、バンドパスフィルタ１０１を有する。
【００１７】
バンドパスフィルタ１０１は、方向性結合器１１４を介して送信系回路と繋がり、また、方向性結合器１２４を介して受信系回路と繋がり、ループバック試験回路を構成する。また、バンドパスフィルタ１０１は、図２に示すように送信周波数及び受信周波数とは別の通過帯域を備えており、例えば、プリント基板上のパターンフィルタや導波管フィルタで実現する。
【００１８】
図２を参照すると、バンドパスフィルタ１０１の通過特性が示されている。図示のように、本実施形態に係る無線送受信装置１は、周波数分割方式であり、送信側と受信側のバンドパスフィルタで、それぞれ通過帯域が異なる（図２中ｆ１及びｆ３で例示する通過特性。なお、送信側と受信側の通過特性は交換可能である。）。
【００１９】
更に、バンドパスフィルタ１０１の通過帯域特性は、バンドパスフィルタ１１５，１２５で帯域制限されている受信周波数とは別の通過帯域である（図２中ｆ２で例示する通過特性）。言い換えれば、バンドパスフィルタ１０１の周波数特性は、送信・受信周波数に干渉しない周波数である。
【００２０】
送信回路上に設けられた方向性結合器１１４は、送信信号の一部をバンドパスフィルタ１０１に伝達し、受信回路上に設けられた方向性結合器１２４は、バンドパスフィルタ１０１を通過した送信信号の一部を受信回路に伝達する。よって、増幅器１１３，１２３は、方向性結合器１１４，１２４及びバンドパスフィルタ１０１を介して接続されることになる。方向性結合器１１４，１２４は、例えば従来ループバック回路で用いられた固定減衰器の代替ともなっている。
【００２１】
次に、ループバック試験時の動作を説明する。図３を参照すると、無線送受信装置１のループバック試験時の動作フローが示されている。制御部３００は、ループバック試験時、まず、局部発振器１１５及び１２６を作動させて、送信側と受信側の周波数を変更する（ステップＳ３０１）。そして、変更された周波数でループバック試験を行う（ステップＳ３０２）。その後、ステップＳ３０１と同様に、送信側と受信側の周波数を元に戻して復帰する（ステップＳ３０３）。
【００２２】
ループバック試験時の制御部３００の動作について更に詳しく説明する。制御部３００は、局部発振器１１６をバンドパスフィルタ１０１の周波数に、局部発振器１２６を受信側の信号処理部２００と無線送受信回路部１００との中間周波数であって運用時の周波数と同一の周波数に設定する。
【００２３】
制御部３００がループバック試験時には局部発振器１１６の周波数をバンドパスフィルタ１００の周波数に設定することにより、ループバック試験時の信号はバンドパスフィルタ１００を介して受信回路側に入力され、アンテナ４００へ向かう電力は、バンドパスフィルタ１１５によって減衰するため、アンテナ４００から不要波は、出力されない。
【００２４】
また、制御部３００が局部発振器１２６の周波数を受信側の信号処理部２００と無線送受信回路部１００との中間周波数と同一になるよう設定することにより、信号処理２００と無線送受信回路部１００の周波数インターフェースは同一となる。
【００２５】
本実施形態によれば、以下に記載するような効果を奏する。
第１の効果は、ＲＦスイッチを用いないループバックを経路実現しているため、ＲＦスイッチの故障を考える必要がなくなることである。
第２の効果は、ＲＦスイッチを用いないループバックを経路実現しているため、送受信回路の局部発振器の周波数を変更するだけでループバック試験を行うことができることである。
第３の効果は、２つ以上の局部発振器により周波数制御を行うため、信号処理部と送受信回路部との周波数インターフェースを変更することなくループバック試験ができることである。
【００２６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について以下に説明する。第１の実施形態の送信回路と受信回路の周波数変換器はそれぞれに独立した局部発振器を用いていた。本実施形態は、上記第１の実施形態と要旨を同じくするが、送信回路と受信回路の周波数変換器は共通の局部発振器を用いて周波数変換している。図４に本実施形態の構成を示す。
【００２７】
図４において、局部発振器５０１は、ミキサ１１２に接続して送信回路の周波数変換を行っている。また、局部発振器５０１はミキサ１２２に接続して受信回路の周波数変換を行っている。さらに、受信回路にはミキサ１２２を用いて周波数変換された受信信号を局部発振器５０２が接続されたミキサ１２７を用いて周波数変換している。
【００２８】
図４において、ｆａ、ｆｂはそれぞれ入力信号、出力信号の周波数を示す。また、ｆｔ，ｆｒ，ｆｌ，ｆｃはそれぞれ送信周波数、受信周波数、ループバック回路の通過周波数、ミキサ１２２で変換された受信周波数である。さらに、ｆ５０１は、局部発振器５０１の周波数を示す。
【００２９】
局部発振器５０１の周波数ｆ５０１は、制御部３００からの制御信号によって、送信側の周波数変換器に対して、運用時は、ｆ５０１＝ｆｔ±ｆａに制御され、試験時は、ｆ５０１＝ｆｌ±ｆａに制御される。受信側では、ミキサ１２２により周波数変換された周波数ｆｃは、運用時は、ｆｃ＝ｆｒ±ｆ５０１となり、試験時は、ｆｃ＝ｆｌ±ｆ５０１となる。さらに、周波数ｆｃは、ミキサ１２７に入力されて局部発振器５０２により周波数変換される。局部発振器５０２の周波数は、制御部３００により、周波数ｆｃが運用時と試験時とで異なっていても出力信号の周波数ｆｂが同一となるよう制御されている。
【００３０】
［その他の実施形態］
上記第２の実施形態の変形例を図５，図６に示す。本発明は、図５，図６に示すような回路で実施しても、上述したような、試験回路系の故障を考慮する必要がないという効果が得られる。
【００３１】
図５において、ｆａ、ｆｂはそれぞれ入力信号、出力信号の周波数を示す。また、ｆｔ，ｆｒ，ｆｌ，ｆｄはそれぞれ送信周波数、受信周波数、ループバック回路の通過周波数、ミキサ１１７で変換された送信周波数である。さらに、ｆ５０１は、局部発振器５０１の周波数を示す。
【００３２】
送信側の送信周波数ｆａは、ミキサ１１７に入力されて局部発振器５０２により周波数変換される。ミキサ１１７により周波数変換された周波数ｆｄは、運用時は、ｆｄ＝ｆｔ±ｆ５０１となり、試験時は、ｆｄ＝ｆｌ±ｆ５０１となるよう、局部発振器５０２により周波数変換される。局部発振器５０２の周波数は、制御部３００からの制御信号によって制御される。局部発振器５０１の周波数ｆ５０１は、制御部３００からの制御信号によって、受信側の周波数変換器に対して、運用時は、ｆ５０１＝ｆｒ±ｆｂに制御され、試験時は、ｆ５０１＝ｆｌ±ｆｂに制御される。
【００３３】
図６において、ｆａ、ｆｂはそれぞれ入力信号、出力信号の周波数を示す。また、ｆｔ，ｆｒ，ｆｌ，ｆｅはそれぞれ送信周波数、受信周波数、ループバック回路の通過周波数、ミキサ１１７で変換された送信周波数である。さらに、ｆ５０１は、局部発振器５０１の周波数を示す。
【００３４】
送信側の送信周波数ｆａは、ミキサ１１７に入力されて局部発振器５０３により周波数変換される。ミキサ１１７により周波数変換された周波数ｆｅは、運用時は、ｆｅ＝ｆｔ±ｆ５０１となり、試験時は、ｆｅ＝ｆｌ±ｆ５０１となるよう、局部発振器５０３により周波数変換される。局部発振器５０３の周波数は、制御部３００からの制御信号によって制御される。局部発振器５０１の周波数ｆ５０１は、制御部３００からの制御信号によって、送受信側の周波数変換器双方に対して、運用時は、ｆ５０１＝ｆｔ±ｆｅに制御され、試験時は、ｆ５０１＝ｆｌ±ｆｅに制御される。
【００３５】
受信側回路において、周波数ｆｅは、ミキサ１２７に入力されて局部発振器４５０２により周波数変換される。局部発振器５０２の周波数は、制御部３００により、周波数ｆｅが運用時と試験時とで異なっていても出力信号の周波数ｆｂが同一となるよう制御されている。
【００３６】
なお、上述した実施形態における制御部３００の動作は、ループバック試験プログラムの処理シーケンスとして記述することが可能である。このようなループバック試験プログラムは、無線送受信装置１に、上述した実施形態における制御部３００の動作を実行させるものとして記述することができる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る無線送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線送受信装置のループバック試験回路のバンドパスフィルタの特性を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線送受信装置のループバック試験動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態に係る無線送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る無線送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る無線送受信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    無線送受信装置
１００    無線送受信回路部
１０１    バンドパスフィルタ
１０２    サーキュレータ
１１１，１１３，１２１，１２３    増幅器
１１２，１１７，１２２，１２７    ミキサ
１１４，１２４    方向性結合器
１１５，１２５    バンドパスフィルタ
１１６，１２６，５０１，５０２，５０３    局部発振器
２００    信号処理部
３００    制御部
４００    アンテナ
【図１】
2009188520.tif 000003
【図２】
2009188520.tif 000004
【図３】
2009188520.tif 000005
【図４】
2009188520.tif 000006
【図５】
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【図６】
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