(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物のアナログ出力信号をデジタル信号に変換し、ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド出力をそれぞれＡＤ変換する２つのＡＤコンバータと、
ＡＧＣ制御信号によりゲインが制御される被検査物に対して、前記ＡＧＣ制御信号を供給するためのＡＧＣ信号発生回路と、
前記ＡＤコンバータの出力信号を信号処理するための回路と、被検査物のゲイン可変範囲を検査するためのＡＧＣ検査回路が書き込まれたプログラマブルロジックＩＣと、
を備え、
前記ＡＧＣ検査回路は、レベル可変の高周波信号が入力される被検査物の出力の平均電力を入力レベル毎に計算するための回路と、前記平均電力に基づいてゲイン可変範囲を計算するための回路を含むことを特徴とする高周波モジュール検査装置。
【請求項２】
さらに、前記被検査物のアナログ出力信号を、前記ＡＤコンバータがデジタル信号に変換可能な周波数までダウンコンバートするためのダウンコンバータを備えたことを特徴とする請求項１に記載の高周波モジュール検査装置。
【請求項３】
前記ＡＧＣ制御信号を供給するＡＧＣ信号発生回路が、外付けの回路の代わりに、前記プログラマブルロジックＩＣに書き込まれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高周波モジュール検査装置。
【請求項４】
前記プログラマブルロジックＩＣには、被検査物の周波数特性を検査するための周波数特性検査回路が書き込まれ、
前記周波数特性検査回路は、周波数可変の高周波信号が入力される被検査物の出力の平均電力を入力周波数毎に計算するための回路と、前記平均電力に基づいて周波数特性を計算するための回路を含むことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の高周波モジュール検査装置。
【請求項５】
前記プログラマブルロジックＩＣには、ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号のゲインバランスを検査するためのゲインバランス検査回路が書き込まれ、
前記ゲインバランス検査回路は、前記ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号の平均電力を計算するための回路と、前記Ｉベースバンド信号の平均電力と、前記Ｑベースバンド信号の平均電力との差を計算するための回路と、前記平均電力の差に基づいてゲインバランスを計算するための回路と、を含むことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の高周波モジュール検査装置。
【請求項６】
前記プログラマブルロジックＩＣには、前記ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号の位相差を検査するための位相差検査回路が書き込まれ、
前記位相差検査回路は、前記ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号における符号をそれぞれ測定するための回路と、前記各符号が一致する期間を計算するための回路と、計算した期間に基づいて位相差を計算するための回路を含むことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の高周波モジュール検査装置。
【請求項７】
前記プログラマブルロジックＩＣには、検査の判定基準と、検査結果と前記判定基準とを比較して合否判定するための回路が書き込まれていることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の高周波モジュール検査装置。
【請求項８】
前記プログラマブルロジックＩＣには、各検査、各条件によって前記判定基準を変更するための回路が書き込まれていることを特徴とする請求項７に記載の高周波モジュール検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルテレビジョン放送等の高周波信号を復調するための高周波モジュールおよび高周波集積回路を検査するための高周波モジュール検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルテレビジョン放送において、放送局から送信される高周波信号（直交デジタル変調信号）を受信するには、高周波信号をＩおよびＱの２つつの直交ベースバンド信号に復調するための高周波モジュールが必要である。
一般的なモジュールとしてはチューナを挙げることができるが、最近ではワンチップの高周波集積回路も開発されている。
【０００３】
図１３に、高周波信号をＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号に復調するための高周波モジュールの一般的な構成を示す。
一般的な高周波モジュール１は、図１３に示すように、放送局から送信される高周波信号を入力するためのＲＦ入力端子１０と、ＲＦ入力端子１０から入力された高周波信号を増幅するためのゲイン可変型アンプ１４と、高周波信号をベースバンド信号に周波数変換するために必要な周波数を出力するための局部発振器１５と、局部発振器１５の出力の位相を９０°ずらすための９０°移相器１６と、局部発振器１５および９０°移相器１６の出力を用いて、ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号に復調するためのミキサ１７，１８と、ミキサ１７，１８の出力から、それぞれ希望帯域以外の周波数成分を遮断するためのローパスフィルタ１９，２０と、ローパスフィルタ１９，２０の出力を増幅するためのゲイン可変型アンプ２１，２２と、増幅されたＩベースバンド信号およびＱベースバンド信号をそれぞれ出力するための出力端子１２，１３と、ゲイン可変型アンプ１４，２１，２２のゲインを制御するＡＧＣ制御信号を入力するためのＡＧＣ入力端子１１とを備えている。
【０００４】
ところで、高周波モジュールを出荷するためには種々の検査が必要であり、一般的には、図１２に示す高周波モジュール検査装置を用いて検査が行われる。
図１２に示す従来の高周波モジュール検査装置では、ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド出力を有する高周波モジュール１が被検査物となっている。
【０００５】
従来の高周波モジュール検査装置は、図１２に示すように、検査信号である高周波信号を供給するための高周波信号発生器２と、被検査物のゲインを制御するＡＧＣ制御信号を供給するためのＡＧＣ信号発生回路３と、被検査物の出力信号を測定するための測定器９とを備えており、この高周波モジュール検査装置を用いて、被検査物である高周波モジュール１の検査が行われる。
測定器９は、各検査によって専用の機器が使用される。
【０００６】
ＩとＱの２つの直交ベースバンド出力を有するための高周波モジュールの検査としては、主に以下の検査を挙げることができる。
（１）高周波モジュールのゲインが、所定の範囲内にあるかどうかを検査するためのＡＧＣ検査（図１３に示すゲイン可変型アンプ１４，２１，２２に関する検査）。
（２）高周波モジュールの周波数特性が、所定の範囲内にあるかどうかを検査するための周波数特性検査（図１３に示すローパスフィルタ１９，２０に関する検査）。
（３）ＩとＱの２つの直交ベースバンド出力のゲイン差が、所定の範囲内にあるかどうかを検査するためのゲインバランス検査（図１３に示すゲイン可変型アンプ２１，２２に関する検査）。
（４）ＩとＱの２つの直交ベースバンド出力の位相差が、所定の範囲内にあるかどうかを検査するための位相差検査（図１３に示す９０°移相器１６、ミキサ１７，１８に関する検査）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の高周波モジュール検査装置には、以下の問題点があった。すなわち、従来の高周波モジュール検査装置では、各検査において専用の測定器が必要であり、全ての検査を行うためには、何回か装置の入れ替えを行う必要があった。このため、検査時間が長くなるというデメリットが生じてしまう。
また、測定器は高価であり、一般的に、一つの測定器で数百万円から数千万円の費用がかかるが、各検査には専用の測定器が必要であるため、コスト負担が非常に大きかった。また、各検査には専用の測定器を使用するため、検査方法・判定基準を変更することが困難であった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点に鑑み提案されたもので、各検査毎に専用の測定器を必要とせず、検査に要するコストを削減することができるとともに、検査時間を短縮して検査効率を上昇させることができ、さらに、検査方法・判定基準を容易に変更することが可能な高周波モジュール検査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高周波モジュール検査装置は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。
【００１０】
すなわち、本発明に係る高周波モジュール検査装置は、被検査物のアナログ出力信号をデジタル信号に変換し、ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド出力をそれぞれＡＤ変換する２つのＡＤコンバータと、ＡＧＣ制御信号によりゲインが制御される被検査物に対して、前記ＡＧＣ制御信号を供給するためのＡＧＣ信号発生回路と、前記ＡＤコンバータの出力信号を信号処理するための回路と、被検査物のゲイン可変範囲を検査するためのＡＧＣ検査回路が書き込まれたプログラマブルロジックＩＣと、を備えたことを特徴とするものである。この場合、前記プログラマブルロジックＩＣには、前記ＡＧＣ信号発生回路が書き込まれているように構成する。
【００１２】
また、前記高周波モジュール検査装置において、さらに、被検査物のアナログ出力信号を、前記ＡＤコンバータがデジタル信号に変換可能な周波数までダウンコンバートするためのダウンコンバータを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記高周波モジュール検査装置において、前記ＡＧＣ制御信号を供給するＡＧＣ信号発生回路が外付けの回路の代わりに、前記プログラマブルロジックＩＣに書き込まれているように構成する。
【００１８】
また、前記高周波モジュール検査装置において、前記プログラマブルロジックＩＣには、被検査物の周波数特性を検査するための周波数特性検査回路が書き込まれ、
前記周波数特性検査回路は、周波数可変の高周波信号が入力される被検査物の出力の平均電力を入力周波数毎に計算するための回路と、前記平均電力に基づいて周波数特性を計算するための回路を含むことを特徴とするものである。
【００２０】
また、前記高周波モジュール検査装置において、前記プログラマブルロジックＩＣには、ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号のゲインバランスを検査するためのゲインバランス検査回路が書き込まれ、前記ゲインバランス検査回路は、前記ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号の平均電力を計算するための回路と、前記Ｉベースバンド信号の平均電力と、前記Ｑベースバンド信号の平均電力との差を計算するための回路と、前記平均電力の差に基づいてゲインバランスを計算するための回路と、を含むことを特徴とするものである。
【００２２】
また、前記高周波モジュール検査装置において、前記プログラマブルロジックＩＣには、前記ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号の位相差を検査するための位相差検査回路が書き込まれ、前記位相差検査回路は、前記ＩおよびＱの２つの直交ベースバンド信号における符号をそれぞれ測定するための回路と、前記各符号が一致する期間を計算するための回路と、計算した期間に基づいて位相差を計算するための回路を含むことを特徴とするものである。
【００２４】
また、前記高周波モジュール検査装置において、前記プログラマブルロジックＩＣには、検査の判定基準と、検査結果と前記判定基準とを比較して合否判定するための回路が書き込まれているように構成する。
【００２５】
また、前記高周波モジュール検査装置において、前記プログラマブルロジックＩＣには、各検査、各条件によって前記判定基準を変更するための回路が書き込まれているように構成する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る高周波モジュール検査装置の実施形態を、図面に示す具体的な実施例に基づいて説明する。
【００２７】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１に係る高周波モジュール検査装置の概略構成を示すブロック図である。
実施例１に係る高周波モジュール検査装置では、ＩとＱの２つの直交ベースバンド出力を有する高周波モジュール１が被検査物となっている。
【００２８】
実施例１に係る高周波モジュール検査装置は、図１に示すように、検査信号の高周波信号を供給するための高周波信号発生器２と、被検査物のゲインを制御するＡＧＣ制御信号を供給するためのＡＧＣ信号発生回路３と、被検査物のアナログ出力をデジタル信号に変換するためのＡＤコンバータ４，５と、ＡＤコンバータの出力信号を処理するためのプログラマブルロジックＩＣ（以下、ＦＰＧＡと称する）６とを備えており、この高周波モジュール検査装置を用いて、被検査物である高周波モジュール１の検査が行われる。
ＦＰＧＡ６には、各検査に対応した信号処理回路が書き込まれている。各検査に対応した信号処理回路を書き込むことにより、検査毎に専用の測定器を必要とせずに、高周波モジュールの検査を行うことができる。
【００２９】
なお、図１では、ＩとＱの２つの直交ベースバンドを出力する高周波モジュールを示しているが、一般的な高周波モジュールについても、同様の構成からなる高周波モジュール検査装置を用いて、ＦＰＧＡ６に対して各検査に対応する信号処理回路を書き込むことにより、検査毎に専用の測定器を必要とせずに、高周波モジュールの検査を行うことができる。
【００３０】
＜実施例２＞
図２は、本発明の実施例２に係る高周波モジュール検査装置の概略構成を示すブロック図である。
実施例２に係る高周波モジュール検査装置は、図２に示すように、実施例１の高周波モジュール検査装置の構成に加えて、高周波モジュール１の信号を周波数変換するためのダウンコンバータ７を備えている。なお、図２に示す実施例２に係る高周波モジュール検査装置では、実施例１の高周波モジュール検査装置と同様の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
実施例２に係る高周波モジュール検査装置において、ＡＤコンバータ４，５によりデジタル信号への変換を行うためには、アナログ信号は、ＡＤコンバータ４，５のサンプリング周波数の１／２以下の周波数となっていることが必要である。
被検査物である高周波モジュール１の出力が、ＡＤコンバータ４，５のサンプリング周波数の１／２以上である場合には、ダウンコンバータ７により、高周波モジュール１の出力の周波数を、ＡＤコンバータ４，５のサンプリング周波数の１／２以下に周波数変換する。これにより、高周波モジュール１の検査が可能となる。
【００３２】
＜実施例３＞
図３は、本発明の実施例３に係る高周波モジュール検査装置の概略構成を示すブロック図である。
実施例３に係る高周波モジュール検査装置は、ＡＧＣ制御信号によってゲインを制御される被検査物の検査を行うための高周波モジュール検査装置である。
ＡＧＣ制御信号によってゲインを制御される被検査物の検査を行うためには、ＡＧＣ制御信号を供給するためのＡＧＣ信号発生回路３が必要である。
【００３３】
実施例３の高周波モジュール検査装置は、図３に示すように、実施例１の高周波モジュール検査装置の構成と比較して、ＦＰＧＡ６によりＡＧＣ信号発生回路３を構成するとともに、ＤＡコンバータ８を備えている。なお、図３に示す実施例３に係る高周波モジュール検査装置では、実施例１の高周波モジュール検査装置と同様の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
実施例３に係る高周波モジュール検査装置では、ＡＧＣ信号発生回路３をＦＰＧＡ６に書き込むことにより構成し、ＡＧＣ信号発生回路３で発生するＡＧＣ制御信号を、ＤＡコンバータ８を介して被検査物である高周波モジュール１に入力することにより、装置構成を簡略化することができる。
【００３５】
＜実施例４＞
図４は、本発明の実施例４に係る高周波モジュール検査装置におけるＦＰＧＡ６の概略構成を示すブロック図である。
本発明の実施例４に係る高周波モジュール検査装置におけるＦＰＧＡ６には、図４に示すように、種々の検査回路に対応した信号処理回路が書き込まれている。このような構成とすることにより、各検査毎に専用の測定器を必要とせず、安価で効率の良い高周波モジュール検査装置を実現することができる。
【００３６】
ＩとＱの２つの直交ベースバンド出力を有する高周波モジュールに対して、主要な検査を行う場合には、ＦＰＧＡ６に対して以下の検査回路を書き込む。
すなわち、図４に示すように、高周波モジュールのゲイン可変範囲を検査するためには、ＡＧＣ検査回路２３を書き込み、高周波モジュールの周波数特性を検査するためには周波数特性検査回路２４を書き込み、ＩとＱの２つの直交ベースバンド出力のゲイン差を検査するためにはゲインバランス検査回路２５を書き込み、ＩとＱの２つの直交ベースバンド出力の位相差を検査するためには位相差検査回路２６を書き込む。
【００３７】
また、検査毎の検査合否の判定基準２８と、検査結果と前記判定基準２８とを比較して合否を判定するための合否判定回路２７を書き込むことにより、より一層、効率良い検査を行うことができる。
さらに、種々の条件に基づいて判定基準２８を変更するための判定基準変更回路２９を書き込むことにより、様々な検査に対応することが可能となる。
【００３８】
以下、各検査回路の具体的な実施例について説明する。
【００３９】
＜ＡＧＣ検査回路＞
図５は、ＡＧＣ検査回路２３の概略構成を示すブロック図である。
ＡＧＣ検査回路２３は、図５に示すように、ＩとＱの２つの直交ベースバンド信号の平均電力を計算するための平均電力計算回路３０，３１と、平均電力計算回路３０，３１に対してレベル毎に計算を行わせるためのレベル設定回路３２と、レベル毎の平均電力計算に基づいてゲイン可変範囲を計算するためのゲイン可変範囲計算回路３３，３４とからなり、これらの回路がＦＰＧＡ６に書き込まれている。
ＦＰＧＡ６に対してＡＧＣ検査回路２３を書き込むことにより、ＡＧＣ検査のための測定器が不要となる。
【００４０】
＜周波数特性検査回路＞
図６は、周波数特性検査回路２４の概略構成を示すブロック図である。
周波数特性検査回路２４は、図６に示すように、ＩとＱの２つの直交ベースバンド信号の平均電力を計算するための平均電力計算回路３０，３１と、平均電力計算回路３０，３１に対して周波数毎に計算を行わせるための周波数設定回路３５と、周波数毎の平均電力計算に基づいて周波数特性を計算するための周波数特性計算回路３６，３７とからなり、これらの回路がＦＰＧＡ６に書き込まれている。
ＦＰＧＡ６に対して周波数特性検査回路２４を書き込むことにより、周波数特性検査のための測定器が不要となる。
【００４１】
＜ゲインバランス検査回路＞
図７は、ゲインバランス検査回路２５の概略構成を示すブロック図である。
ゲインバランス検査回路２５は、図７に示すように、ＩとＱの２つの直交ベースバンド信号の平均電力を計算するための平均電力計算回路３０，３１と、Ｉベースバンド信号とＱベースバンド信号の平均電力の差を計算するための引算回路３８と、平均電力差の計算に基づいてゲインバランスを計算するためのゲインバランス計算回路３９とからなり、これらの回路がＦＰＧＡ６に書き込まれている。
ＦＰＧＡ６に対してゲインバランス検査回路２５を書き込むことによりゲインバランス検査のための測定器が不要となる。
【００４２】
＜位相差検査回路＞
図８は、位相差検査回路２６の概略構成を示すブロック図である。
なお、位相のずれを計算するためには、図９〜１１に示すように、ｃｏｓ波、ｓｉｎ波を出力するＩベースバンド信号とＱベースバンド信号の符号の一致期間を測定すればよい。
【００４３】
位相差検査回路２６は、図８に示すように、ＩとＱの２つの直交ベースバンド信号の符号を測定するための符号測定回路４０，４１と、Ｉベースバンド信号とＱベースバンド信号の符号が一致する期間を測定するための一致期間測定回路４２と、符号一致期間から、Ｉベースバンド信号とＱベースバンド信号の位相差を計算するための位相差計算回路４３とからなり、これらの回路がＦＰＧＡ６に書き込まれている。
ＦＰＧＡ６に対して位相差検査回路２６を書き込むことにより、位相差検査のための測定器が不要となる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る高周波モジュール検査装置は、上述した構成を備えているため、以下の効果を奏することができる。
【００４５】
すなわち、本発明に係る高周波モジュール検査装置は、被検査物のアナログ出力信号をデジタル信号に変換するためのＡＤコンバータと、ＡＤコンバータの出力信号を信号処理するための回路が書き込まれたプログラマブルロジックＩＣとを備えているため、高周波モジュールに対して種々の検査を行う場合に、各検査専用の測定器を必要としない。
【００４６】
また、専用の測定器が必要ではないため、検査毎に検査装置を入れ替える必要がなくなり、検査時間を短縮することができる。
【００４７】
また、測定器を必要しない安価な検査装置を実現することができるので、検査にかかるコストを抑えることができる。さらに、本発明に係る安価な高周波モジュール検査装置を複数使用して検査の並列処理を行えば、検査の効率を上昇させることができる。
【００４８】
また、書き込んだ回路を自由に変更可能なプログラマブルロジックＩＣを使用しているので、検査方法・判定基準を容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る高周波モジュール検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施例２に係る高周波モジュール検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】実施例３に係る高周波モジュール検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】実施例４に係る高周波モジュール検査装置におけるＦＰＧＡの概略構成を示すブロック図である。
【図５】ＡＧＣ検査回路の概略構成を示すブロック図である。
【図６】周波数特性検査回路の概略構成を示すブロック図である。
【図７】ゲインバランス検査回路の概略構成を示すブロック図である。
【図８】位相差検査回路の概略構成を示すブロック図である。
【図９】符号の一致期間を測定することにより位相のずれが計算可能であることを示す説明図である。
【図１０】符号の一致期間を測定することにより位相のずれが計算可能であることを示す説明図である。
【図１１】符号の一致期間を測定することにより位相のずれが計算可能であることを示す説明図である。
【図１２】従来の高周波モジュール検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】高周波モジュールの一般的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  高周波モジュール
２  高周波信号発生器
３  ＡＧＣ信号発生回路
４，５  ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
６  プログラマブルロジックＩＣ（ＦＰＧＡ）
７  ダウンコンバータ
８  ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）
９  測定器
１０  ＲＦ入力端子
１１  ＡＧＣ入力端子
１２，１３  出力端子
１４，２１，２２  ゲイン可変型アンプ
１５  局部発振器
１６  ９０°移相器
１７，１８  ミキサ
１９，２０  ローパスフィルタ
２３  ＡＧＣ検査回路
２４  周波数特性検査回路
２５  ゲインバランス検査回路
２６  位相差検査回路
２７  合否判定回路
２８  判定基準
２９  判定基準変更回路
３０，３１  平均電力計算回路
３２  レベル設定回路
３３，３４  ゲイン可変範囲計算回路
３５  周波数設定回路
３６，３７  周波数特性計算回路
３８  引算回路
３９  ゲインバランス計算回路
４０，４１  符号測定回路
４２  一致期間測定回路
４３  位相差計算回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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