JP2008258840A - Line loss estimation device and wireless device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケーブルを介してアンテナが接続される無線機に内蔵され、そのケーブルでの損失を推定する線路損失推定装置、及び線路損失推定装置を内蔵する無線機に関する。 The present invention relates to a line loss estimation device built in a wireless device to which an antenna is connected via a cable and estimating a loss in the cable, and a wireless device incorporating the line loss estimation device.
従来より、自動車には、ETC等の各種サービスを実現するための無線機が搭載されている。この種の無線機は、風雨に晒されることがないように車体内に設置されるため、車外に面した位置に設置されるアンテナとは、ケーブル(給電線)を介して接続されている。 Conventionally, automobiles are equipped with wireless devices for realizing various services such as ETC. Since this type of wireless device is installed in the vehicle body so as not to be exposed to wind and rain, it is connected to an antenna installed at a position facing the outside of the vehicle via a cable (feed line).
ところで、無線機やアンテナの設置位置は、車種毎に様々に異なっているため、これに応じてケーブルの線路長も様々に異なったもの(例えば、数十cm〜2m程度)が用いられている。 By the way, since the installation positions of the radio device and the antenna are variously different for each vehicle type, the cable line lengths are variously different (for example, about several tens of cm to 2 m). .
また、ケーブルには伝送損失があるため、無線機が送出する電力(空中線電力)が一定であれば、アンテナから放射される電力(放射電力)が、ケーブルの線路長によって異なったものとなってしまう。 Also, because the cable has a transmission loss, if the power sent from the radio (aerial power) is constant, the power radiated from the antenna (radiated power) differs depending on the cable line length. End up.
しかし、空中線電力や放射電力は、通常、規格(ETC車載器であれば、ARIB STD−T75)によって規定されているため、その規格に適合するように、車種毎(即ち、使用するケーブルの線路長毎)に放射電力(および空中線電力)を個々に調整する必要があった。 However, since the antenna power and radiated power are normally defined by the standard (ARIB STD-T75 for ETC on-board equipment), each vehicle type (that is, the cable line to be used) conforms to the standard. It was necessary to adjust the radiated power (and antenna power) individually for each length.
これに対して、アンテナに接続されたケーブルに直流電圧を印加して、そのケーブルでの電圧降下値を実測し、その測定結果に基づいて、線路長や接続状況等に応じて生じる特性のばらつき(インピーダンスマッチングのずれ)を補正する装置が提案されている(例えば、特許文献1,2参照。)。
しかし、従来装置では、ケーブルの線路長が短い場合、検出される電圧降下値は極めて微少なものとなるため、それを精度良く測定することは技術的にも設備規模的にも困難であり、一般の民生用無線機器への適用は困難であるという問題があった。 However, in the conventional device, when the line length of the cable is short, the detected voltage drop value is extremely small, so it is difficult to measure it with high accuracy both technically and on the equipment scale. There was a problem that it was difficult to apply to general consumer wireless devices.
本発明は、上記問題を解決するため、アンテナとの接続に用いるケーブルでの損失を、高精度な測定機器を用いることなく求めることが可能な線路損失推定装置、及び無線機を提供をすることを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a line loss estimation apparatus and a radio device that can determine a loss in a cable used for connection to an antenna without using a high-precision measuring device. With the goal.
上記目的を達成するためになされた本発明の線路損失推定装置では、周波数を制御可能な信号生成手段が、ケーブルを接続した接続端に印加する測定用信号を生成し、振幅検出手段が、接続端からアンテナに向かう測定信号と、アンテナの先端にて反射し接続端に向かう反射信号とが合成されることで現れる定在波の振幅を、信号生成手段が測定用信号を出力する出力端にて検出する。 In the line loss estimation apparatus of the present invention made to achieve the above object, the signal generation means capable of controlling the frequency generates a measurement signal to be applied to the connection end to which the cable is connected, and the amplitude detection means is connected. The amplitude of the standing wave that appears by combining the measurement signal from the end toward the antenna and the reflected signal reflected at the tip of the antenna and toward the connection end is output to the output end from which the signal generating means outputs the measurement signal. To detect.
そして、周波数検出手段は、信号生成手段が生成する測定用信号の周波数を、予め設定された初期周波数から漸増させると共に、振幅検出手段での検出結果を取得して、その検出結果が最小となる測定信号の周波数を検出し、更に、損失推定手段が、周波数検出手段にて検出された周波数から特定されるケーブルの線路長に基づいて、ケーブルでの損失を推定する。 The frequency detection means gradually increases the frequency of the measurement signal generated by the signal generation means from a preset initial frequency, acquires the detection result by the amplitude detection means, and minimizes the detection result. The frequency of the measurement signal is detected, and the loss estimation unit estimates the loss in the cable based on the line length of the cable specified from the frequency detected by the frequency detection unit.
なお、ケーブルにおける単位長さ当たりの損失は既知であるため、ケーブルの線路長が特定されれば、そのケーブルの損失を推定することは容易である。
つまり、本発明の線路損失推定装置では、ケーブルでの損失を、ケーブルでの電圧降下値を測定することで求めるのではなく、ケーブルの線路長からケーブルでの損失を推定するようにされている。しかも、ケーブルの線路長を測定する際には、定在波の節が測定ポイント(信号生成手段の出力端)と一致する時の測定用信号の周波数を検出すればよいため、振幅検出手段では、検出結果(振幅値)の大小を比較してその最小値を抽出できる程度の精度があればよく、振幅値を高精度に求める必要がない。
In addition, since the loss per unit length in a cable is known, if the line length of a cable is specified, it is easy to estimate the loss of the cable.
That is, in the line loss estimation apparatus of the present invention, the loss in the cable is not obtained by measuring the voltage drop value in the cable, but the loss in the cable is estimated from the line length of the cable. . Moreover, when measuring the line length of the cable, it is only necessary to detect the frequency of the measurement signal when the node of the standing wave coincides with the measurement point (the output end of the signal generation unit). Therefore, it is sufficient that the detection result (amplitude value) is compared in magnitude and the minimum value can be extracted, and it is not necessary to obtain the amplitude value with high accuracy.
従って、本発明の線路損失推定装置によれば、アンテナと無線機とを接続するケーブルでの損失を、高精度な測定機器を用いることなく求めることができる。
なお、アンテナの先端が開放状態とされている場合、定在波の電圧波形は、図4(a)に示すように、測定用信号の波長をλとして、アンテナの先端(開放端)から距離(2m+1)λ/4、(但し、m=0,1,2…)だけ離れた位置で節(振幅が最小)となる。
Therefore, according to the line loss estimation apparatus of the present invention, the loss in the cable connecting the antenna and the wireless device can be obtained without using a highly accurate measuring device.
When the tip of the antenna is in an open state, the voltage waveform of the standing wave is a distance from the tip (open end) of the antenna, where λ is the wavelength of the measurement signal, as shown in FIG. It becomes a node (amplitude is minimum) at a position separated by (2m + 1) λ / 4 (where m = 0, 1, 2,...).
従って、初期周波数は、接続端に接続される可能性のあるケーブルの最大長をLとして、ケーブルでの線路内波長が4Lより大となる周波数に設定されていることが望ましい。
この場合、振幅手段での検出結果が最初に最小値となる周波数の波長をλpとすれば、λp/4がケーブルの線路長となる。
Therefore, it is desirable that the initial frequency is set to a frequency at which the in-line wavelength of the cable is greater than 4L, where L is the maximum length of the cable that may be connected to the connection end.
In this case, if the wavelength of the frequency at which the detection result by the amplitude means is the minimum first is λp, λp / 4 is the line length of the cable.
また、アンテナの先端が短絡状態とされている場合、定在波の電圧波形は、図5(a)に示すように、測定用信号の波長をλとして、アンテナの先端(短絡端)から距離mλ/2、(但し、m=0,1,2…)だけ離れた位置で節(振幅が最小)となる。 When the tip of the antenna is short-circuited, the voltage waveform of the standing wave is a distance from the tip (short-circuited end) of the antenna, where λ is the wavelength of the measurement signal, as shown in FIG. A node (amplitude is minimum) is formed at a position separated by mλ / 2 (where m = 0, 1, 2,...).
従って、初期周波数は、接続端に接続される可能性のあるケーブルの最大長をLとして、ケーブルでの線路内波長が2Lより大となる周波数に設定されていることが望ましい。
この場合、振幅手段での検出結果が最初に最小値となる周波数の波長をλpとすれば、λp/2がケーブルの線路長となる。
Therefore, it is desirable that the initial frequency is set to a frequency at which the in-line wavelength of the cable is greater than 2L, where L is the maximum length of the cable that may be connected to the connection end.
In this case, if the wavelength of the frequency at which the detection result by the amplitude means is the minimum first is λp, λp / 2 is the line length of the cable.
また、信号生成手段は、具体的には、電圧制御発振器を用いて構成されていてもよいし、当該無線機で使用されるシステムクロックを分周または逓倍することで測定用信号を生成するように構成されていてもよい。 Further, the signal generating means may be specifically configured using a voltage controlled oscillator, or may generate a measurement signal by dividing or multiplying a system clock used in the radio device. It may be configured.
前者の場合、測定用信号の周波数を細かく設定することができるため、ケーブルの経路長を高精度に測定することが可能であり、後者の場合、ケーブルの経路長を測定するために、新たな発振器を追加して設ける必要がないため、装置構成を簡略化できると共に、装置を安価に構成することができる。 In the former case, since the frequency of the measurement signal can be set finely, it is possible to measure the cable path length with high accuracy. In the latter case, a new signal is used to measure the cable path length. Since it is not necessary to provide an additional oscillator, the apparatus configuration can be simplified and the apparatus can be configured at low cost.
次に、第二発明の無線機では、損失補償手段が、線路損失推定装置を動作させることでケーブルでの損失を推定し、無線送信を行う際にアンテナに供給する送信信号を増幅する増幅回路の増幅率を、その推定した損失が補償されるように設定する。 Next, in the radio device of the second invention, the loss compensation means estimates the loss in the cable by operating the line loss estimation device, and amplifies the transmission signal supplied to the antenna when performing radio transmission Is set so that the estimated loss is compensated.
このように構成された本発明の無線機によれば、ケーブルでの損失を高精度な測定機器を用いることなく求めることができ、しかも、その求めた損失が補償されるように増幅回路の増幅率を設定しているため、アンテナとの接続に使用するケーブルの長さによらず、常に、アンテナからの放射電力を一定に保つことができる。 According to the wireless device of the present invention configured as described above, the loss in the cable can be obtained without using a high-precision measuring device, and the amplification of the amplifier circuit is performed so that the obtained loss is compensated. Since the rate is set, the radiated power from the antenna can always be kept constant regardless of the length of the cable used for connection with the antenna.
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1は、車両に搭載して使用する無線機1の構成を示すブロック図である。
<全体構成>
図1に示すように、無線機1は、車両の外部に面して設置されるアンテナ3に対して給電を行うための同軸ケーブル5が接続されたコネクタ10と、アンテナ3を介して送信する送信信号を生成する送信部12と、コネクタ10に接続された同軸ケーブル5での損失を推定する際に使用する測定部14と、切替信号(図示せず)に従って、送信部12及び測定部14のいずれか一方を、コネクタ10に接続する切替スイッチ16と、送信部12,測定部14,切替スイッチ16を制御する制御部18とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
<Overall configuration>
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施形態において、アンテナ3は、その先端が開放端となるように設置されている。
<測定部の構成>
このうち、測定部14は、発振周波数を制御可能に構成され、後述する変調信号の信号レベルに応じた周波数で発振することにより測定用信号を生成する電圧制御発振器(VCO)43と、制御部18から供給される設定値Ai(i=1,2,…,n)に基づき、設定値Aiに対応づけられた周波数にてVCO43が発振するような信号レベルを有する変調信号を生成するD/A変換器41と、VCO43が測定用信号を出力する出力端に接続され、この出力端に現れる信号、即ち、測定用信号とアンテナ3の先端で反射した反射信号とで生成される定在波をコンデンサ45を介して取り込んで検波する検波器47と、検波器47の出力、即ち定在波の振幅をデジタル値に変換して制御部18に取り込むA/D変換器49とを備えている。
In the present embodiment, the
<Configuration of measurement unit>
Among them, the
なお、図2(a)は、設定値AiとVCO43の発振周波数fiとの対応関係を示すテーブルであり、発振周波数f1〜fnは、(1)式に示す関係を有する。
f1<f2<…<fn (1)
但し、f1は、コネクタ10に接続する可能性のある同軸ケーブル5の最大長をLmax として、同軸ケーブル5での線路内波長が4Lmax より大となる周波数に設定され、fnは、コネクタ10に接続する可能性のある同軸ケーブル5の最小長をLmin として、同軸ケーブル5での線路内波長が4Lmin より小となる周波数に設定されている。また、周波数f1〜fnは、それぞれログスケール上の一定間隔で周波数が変わるように設定されている。
FIG. 2A is a table showing the correspondence between the set value Ai and the oscillation frequency fi of the
f1 <f2 <... <fn (1)
However, f1 is set to a frequency where the maximum length of the
このように構成された測定部14では、制御部18から設定値Aiが供給されたD/A変換器41は、その設定値Aiに応じた信号レベルを有する変調信号を生成し、その変調信号の供給を受けたVCO43が周波数fiで発振する。これにより、VCO43からは、周波数fiの測定用信号が出力される。
In the
この測定用信号は、切替スイッチ16が測定部16側をコネクタ10に接続するように設定されている場合に、コネクタ10からアンテナ3に向けて同軸ケーブル5を伝搬すると共に、アンテナ3の先端で反射し、その反射信号がアンテナ3からコネクタ10に向けて同軸ケーブル5を伝搬する。これにより、同軸ケーブル5上には、測定用信号(進行波)と反射信号(反射波)とを合成した定在波が現れることになる。
This measurement signal propagates through the
なお、本実施形態では、アンテナ3の先端が開放端となっているため、その定在波の電圧波形は、図3(a)に示すように、アンテナ3先端の位相を0として、その先端からmπ(m=0,1,2,…)の位置が腹、(2m+1)π/2の位置が節となる。
In the present embodiment, since the tip of the
つまり、図3(b)に示すように、測定用信号の線路内波長をλとして、同軸ケーブル5の線路長が、(2m+1)λ/4と一致する場合に、定在波を検波する検波器47の出力は最小となる。 そして、この定在波を検波する検波器47の出力は、図3(b)に示すように、検波器47の入力端(即ち、VCO43の出力端)における定在波の位相(ひいては、同軸ケーブル5の線路長)によって異なった大きさとなる。
That is, as shown in FIG. 3B, when the in-line wavelength of the measurement signal is λ and the line length of the
但し、ここでは、検波器47の入力端(VCO43の出力端)からコネクタ10までの経路長は、同軸ケーブル5の線路長と比較して無視できる程度に小さく、両者の位置は同じであると見なせるものとする。
However, here, the path length from the input end of the detector 47 (output end of the VCO 43) to the
つまり、測定用信号の周波数fiを掃引して、アンテナ3の先端から見て定在波の最初の節が検波器47の入力端に位置するような周波数fiを見つけることにより、線路長を検出することができ、そのような周波数fiは、検波器47の出力が最小となる時の設定値Aiから特定することができるのである。
That is, the line length is detected by sweeping the frequency fi of the measurement signal and finding the frequency fi at which the first node of the standing wave is located at the input end of the
<送信部の構成>
図1に戻り、送信部12は、外部から供給される送信データ(図示せず)により搬送波を変調することで送信信号を生成する送信回路21と、増幅率を制御可能に構成され、送信回路21が生成した送信信号を、後述する増幅率設定信号の信号レベルに応じた増幅率Giにて増幅する電力増幅器23と、電力増幅器23の増幅率を設定するための設定値Biが格納されたメモリ25と、メモリ25から供給される設定値Bj(j=1,2,…,n)を、その設定値Biに応じた信号レベルを有する増幅率設定信号に変換して電力増幅器23に供給するD/A変換器27とを備えている。
<Configuration of transmitter>
Returning to FIG. 1, the
ここで、図2(a)は、実線で囲まれた部分がメモリ25に格納された設定値BjとそのBiを読み出す際に使用するインデックス値(アドレス)jとの対応関係を示す周波数設定テーブルを示し、また、点線で囲まれた部分が設定値Bjに対応する電力増幅器23の増幅率Gjを示したものである。なお、増幅率G1〜Gnは、(2)式に示す関係を有する。
Here, FIG. 2A shows a frequency setting table in which a portion surrounded by a solid line indicates a correspondence relationship between a setting value Bj stored in the
G1>G2>…>Gn (2)
<制御部>
次に、制御部18は、CPU,ROM,RAMを中心に構成された周知のマイクロコンピュータからなる。そして、CPUは、測定部14を用いてコネクタ10に接続された同軸ケーブル5の線路長を求め、その線路長から推定されるケーブル損失に応じて電力増幅器23の増幅率を、メモリ25,D/A変換器27を介して設定する調整処理を実行する。
G1>G2>...> Gn (2)
<Control unit>
Next, the
なお、ROMには、CPUが実行する調整処理のプログラムと共に、D/A変換器41に供給する設定値Aiと、D/A変換器27に供給する設定値Biを指定する際に用いるインデックス値iとを対応づける増幅率設定テーブルが格納されている。
In the ROM, together with the adjustment processing program executed by the CPU, an index value used when the setting value Ai supplied to the D / A converter 41 and the setting value Bi supplied to the D /
ここで図2(c)は、実線で囲まれた部分が増幅率設定テーブルを示し、点線で囲まれた部分が、設定値Aiやインデックス値iと対応関係を有する各種パラメータを示したものである。 Here, in FIG. 2C, the part surrounded by the solid line shows the amplification factor setting table, and the part surrounded by the dotted line shows the various parameters having a correspondence relationship with the set value Ai and the index value i. is there.
即ち、設定値Aiは、VCO43の発振周波数fiと対応づけられている(図2(b)参照)ため、VCO43の発振信号(即ち、測定用信号)の波長(但し同軸ケーブル5の線路内波長)λiとも(3)式に示す対応関係を有する。但し、cは光速、βは同軸ケーブル5での波長短縮率である。
That is, since the set value Ai is associated with the oscillation frequency fi of the VCO 43 (see FIG. 2B), the wavelength of the oscillation signal (that is, the measurement signal) of the VCO 43 (however, the in-line wavelength of the
λi=c/fi×β (3)
また、測定用信号の周波数がfiである場合に発生する定在波の節がコネクタ10の位置にあり、それ以外には同軸ケーブル5上に節が存在しないものとすると、同軸ケーブル5の線路長Liは、測定用信号の波長λiと(4)式に示す対応関係を有する。
λi = c / fi × β (3)
Further, assuming that the node of the standing wave generated when the frequency of the measurement signal is fi is at the position of the
Li=λi/4 (4)
更に、同軸ケーブル5の単位長さ当たりの損失がΔLossであれば、線路長Liとケーブル損失Lossiとは(5)に示す対応関係を有する。
Li = λi / 4 (4)
Furthermore, if the loss per unit length of the
Lossi=Li×ΔLoss (5)
つまり、このケーブル損失Lossiが補償されるような増幅率Giが得られるように、図2(b)に示す増幅率設定テーブル、即ち、メモリ25の格納値となるD/A変換器27の設定値B1〜Bnが設定されている。
Lossi = Li × ΔLoss (5)
That is, the gain setting table shown in FIG. 2B, that is, the setting of the D /
また、図2及び(3)〜(4)式から明らかなように、周波数fiを特定することは、線路内波長λiや、コネクタ10に接続された同軸ケーブル5の線路長Liを特定すること、更には、その同軸ケーブル5のケーブル損失Lossiを推定することに相当する。
2 and (3) to (4), the frequency fi is specified by specifying the in-line wavelength λi and the line length Li of the
<調整処理>
次に、制御部18のCPUが実行する調整処理を、図4に示すフローチャートに沿って説明する。なお、本処理は、無線機1に電源が投入される毎に起動する。
<Adjustment process>
Next, adjustment processing executed by the CPU of the
本処理が起動すると、まず、S100では、切替スイッチ16に対して切替信号を出力して、切替スイッチ16の接続を測定部14側に切り替えて、S110に進む。
S110では、設定値Aiの指定に用いるパラメータiを1に初期設定し、続くS120では、D/A変換器41に設定値Aiを供給することにより、VCO43の発振周波数をfiに設定して、S130に進む。
When this process is started, first, in S100, a switching signal is output to the
In S110, the parameter i used for specifying the set value Ai is initially set to 1. In the subsequent S120, the set value Ai is supplied to the D / A converter 41, thereby setting the oscillation frequency of the
これにより、周波数fiの測定用信号がコネクタ10からアンテナ3に向かい、また、アンテナ3の先端で反射した反射信号がコネクタ10に向かって伝搬することにより、定在波が発生し、この定在波がコンデンサ45を介して検波器47に入力されることにより、定在波の振幅に応じた検波信号がA/D変換器49に供給される。
As a result, a measurement signal having the frequency fi is directed from the
S130では、A/D変換器49を介して検波信号の信号レベル(検波値)Kiを取得し、これを設定値Aiと対応づけて記憶し、続くS140では、パラメータiがnであるか否かを判断する。 In S130, the signal level (detection value) Ki of the detection signal is acquired via the A / D converter 49, and this is stored in association with the set value Ai. In subsequent S140, whether the parameter i is n or not. Determine whether.
このS140にて、パラメータiがnでない(i≠nである)と判断された場合は、S150に進み、パラメータiをインクリメント(i←i+1)することにより、VCO43の周波数を1段階し高くして、S120に戻り、S120〜S140の処理を繰り返す。これにより、測定用信号の周波数fiが漸増するとともに、各周波数fiに対応して検波値Kiが収集されることになる。
If it is determined in S140 that the parameter i is not n (i ≠ n), the process proceeds to S150 and the parameter i is incremented (i ← i + 1) to increase the frequency of the
一方、S140にて、パラメータiがnである(i=nである)と判断された場合は、S160に進み、S130にて記憶された検波値K1〜Knの中から、最小値となる検波値Kjを抽出して、S170に進む。 On the other hand, if it is determined in S140 that the parameter i is n (i = n), the process proceeds to S160, and the detection value that becomes the minimum value from the detection values K1 to Kn stored in S130. The value Kj is extracted and the process proceeds to S170.
S170では、検波値Kjに対応する設定値Ajに基づき、ROMに格納された増幅率設定テーブル(図2(c)参照)を探索することにより、設定値Ajに対応するインデックス値jを特定し、続くS180では、その特定したインデックス値jをメモリ25に供給することで、電力増幅器23の増幅率を設定してS190に進む。
In S170, the index value j corresponding to the set value Aj is specified by searching the amplification factor setting table (see FIG. 2C) stored in the ROM based on the set value Aj corresponding to the detected value Kj. In subsequent S180, by supplying the specified index value j to the
即ち、インデックス値jの供給を受けたメモリ25からは設定値Bjが読み出され、その設定値Bjに基づいてD/A変換器27が増幅率設定信号を生成し、その増幅率設定信号が電力増幅器23に供給されることにより、電力増幅器23の増幅率はGj、即ち、インデックス値jから特定されるケーブル損失Lossjを補償する大きさに設定される。
That is, the setting value Bj is read from the
S190では、測定部14の作動を終了させると共に、切替スイッチ16に対して切替信号を出力することにより、切替スイッチ16の接続を送信部12側に切り替えて、本処理を終了する。
In S190, the operation of the
以後、送信部12では、送信回路21にて生成された送信信号は、電力増幅器23にて、同軸ケーブル5での損失分が補償されるような増幅率で増幅された後、コネクタ10を介して同軸ケーブル5、ひいてはアンテナ3に供給され、アンテナ3から電波となって放射される。
Thereafter, in the
なお、本実施形態において、VCO43が信号生成手段、検波器47,A/D変換器49が振幅検出手段、S100〜S160が周波数検出手段、S170が損失推定手段、S180およびメモリ25,D/A変換機27が損失補償手段に相当する。
In this embodiment, the
<効果>
以上説明したように、無線機1では、コネクタ10に接続された同軸ケーブル5でのケーブル損失Lossjを、ケーブルでの電圧降下値を測定することで求めるのではなく、同軸ケーブル5の線路長Ljに相当する測定用信号の周波数fjを検出し、その周波数fjからケーブル損失Lossjを推定するようにされている。
<Effect>
As described above, in the
そして、周波数fjを検出する際には、測定用信号の周波数を漸増させながら、その測定用信号によって同軸ケーブル5上に発生した定在波の振幅(検波値K1〜Kn)を測定している。但し、その測定精度は、測定結果の大小を比較してその最小値を抽出できる程度でよく、振幅値を高精度に求める必要がない。
When the frequency fj is detected, the amplitude of the standing wave (detected values K1 to Kn) generated on the
従って、無線機1によれば、アンテナ3への給電のために接続される同軸ケーブル5での損失を、高精度な測定機器を用いることなく求めることができる。
また、無線機1では、推定されたケーブル損失Lossjが補償されるように、送信信号を増幅する電力増幅器23の増幅率Gjを設定するようにされている。
Therefore, according to the
In the
従って、無線機1によれば、コネクタ10に接続される同軸ケーブル5の線路長によらず、常に、アンテナ3から放射される電力(放射電力)が一定となるように、同軸ケーブル5に対して適切な空中線電力を供給することができる。
Therefore, according to the
また、無線機1では、当該無線機1に電源が投入される毎に調整処理を実施しているため、無線機1を他の車両に載せ替える等して、コネクタ10に接続される同軸ケーブル5の線路長が変わってしまったときでも、アンテナ3の放射電力が所望する大きさとなるように確実に調整することができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
In addition, since the
[Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.
例えば、上記実施形態では、増幅率設定テーブルにより設定値Ajとインデックス値jとを対応づけているが、上述の(3)〜(5)式に基づいて、検出した周波数fjからケーブル損失Lossjをその都度算出し、そのケーブル損失を補償する増幅率Gjが得られるような設定値Bjを、メモリ25を介することなくD/A変換器27に直接供給するように構成してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the setting value Aj and the index value j are associated with each other using the amplification factor setting table, but the cable loss Lossj is calculated from the detected frequency fj based on the above equations (3) to (5). A setting value Bj that can be calculated each time to obtain an amplification factor Gj that compensates for the cable loss may be directly supplied to the D /
また、上記実施形態では、アンテナ3の先端が開放状態とされているものについて説明したが、アンテナ3の先端が短絡状態とされているものであってもよい。
この場合、測定用信号によってアンテナ3上に現れる定在波の電圧波形は、図5(a)に示すように、アンテナ3先端の位相を0として、その先端からmπ(m=0,1,2,…)の位置が節、(2m+1)π/2の位置が腹となる。つまり、図5(b)に示すように、測定用信号の線路内波長をλとして、同軸ケーブル5の線路長が、mλ/2と一致する場合に、定在波を検波する検波器47の出力は最小となる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated what the front-end | tip of the
In this case, as shown in FIG. 5A, the voltage waveform of the standing wave that appears on the
従って、(4)式の代わりに(6)式を用いて、増幅率設定テーブルを書き換えるだけで、簡単に実現することができる。
Li=λi/2 (6)
また、上記実施形態では、VCO43により測定用信号を生成しているが、制御部18のCPUを動作させるために用いるシステムクロックを分周または逓倍することで測定用信号を生成するように構成してもよい。
Therefore, it can be realized simply by rewriting the amplification factor setting table using equation (6) instead of equation (4).
Li = λi / 2 (6)
In the above embodiment, the measurement signal is generated by the
この場合、測定用信号を生成するためだけに、高価な発振素子を用意する必要がなくなるため、装置構成を簡易にすることができ、また、装置を安価に構成することができる。 In this case, since it is not necessary to prepare an expensive oscillating element only for generating the measurement signal, the apparatus configuration can be simplified and the apparatus can be configured at low cost.
1…無線機 3…アンテナ 5…同軸ケーブル 10…コネクタ 12…送信部 14…測定部 16…切替スイッチ 18…制御部 21…送信回路 23…電力増幅器 25…メモリ 27,41…D/A変換器 43…電圧制御発振器(VCO) 5…コンデンサ 47…検波器 49…A/D変換器
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ケーブルを接続した接続端に印加する測定用信号を生成し、該測定用信号の周波数を制御可能な信号生成手段と、
前記接続端から前記アンテナに向かう前記測定用信号と前記アンテナの先端にて反射し前記接続端に向かう反射信号とが合成されることで現れる定在波の振幅を、前記信号生成手段が前記測定用信号を出力する出力端にて検出する振幅検出手段と、
前記信号生成手段が生成する前記測定用信号の周波数を、予め設定された初期周波数から漸増させると共に、前記振幅検出手段での検出結果を取得して、該検出結果が最小となる前記測定信号の周波数を検出する周波数検出手段と、
前記周波数検出手段にて検出された周波数から特定される前記ケーブルの線路長に基づいて、前記ケーブルでの損失を推定する損失推定手段と、
を備えることを特徴とする線路損失推定装置。 A line loss estimation device built in a radio device to which an antenna is connected via a cable, and estimating a loss in the cable,
A signal generating means for generating a measurement signal to be applied to a connection end to which the cable is connected, and capable of controlling a frequency of the measurement signal;
The signal generation means measures the amplitude of a standing wave that appears by combining the measurement signal from the connection end toward the antenna and the reflected signal reflected from the antenna end and toward the connection end. Amplitude detecting means for detecting at the output end for outputting the signal for use;
The frequency of the measurement signal generated by the signal generation unit is gradually increased from a preset initial frequency, and the detection result of the amplitude detection unit is acquired, and the measurement signal that minimizes the detection result is obtained. A frequency detection means for detecting the frequency;
Based on the line length of the cable specified from the frequency detected by the frequency detection means, loss estimation means for estimating the loss in the cable;
A line loss estimation apparatus comprising:
前記初期周波数は、前記接続端に接続される可能性のあるケーブルの最大長をLとして、前記ケーブルでの線路内波長が4Lより大となる周波数に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の線路損失推定装置。 The tip of the antenna is open,
The initial frequency is set to a frequency at which an in-line wavelength of the cable is greater than 4L, where L is a maximum length of a cable that may be connected to the connection end. The line loss estimation apparatus according to 1.
前記初期周波数は、前記接続端に接続される可能性のあるケーブルの最大長をLとして、前記ケーブルでの線路内波長が2Lより大となる周波数に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の線路損失推定装置。 The tip of the antenna is short-circuited,
The initial frequency is set to a frequency at which an in-line wavelength of the cable is greater than 2L, where L is a maximum length of a cable that may be connected to the connection end. The line loss estimation apparatus according to 1.
無線送信を行う際に前記アンテナに供給する送信信号を増幅する増幅回路と、
前記線路長検出装置を動作させることで前記ケーブルでの損失を推定し、その推定した損失が補償されるように、前記増幅回路の増幅率を設定する損失補償手段と、
を備えることを特徴とする無線機。 The line loss estimation apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An amplifier circuit that amplifies a transmission signal supplied to the antenna when performing wireless transmission;
Loss compensation means that estimates the loss in the cable by operating the line length detection device, and sets the amplification factor of the amplifier circuit so that the estimated loss is compensated,
A wireless device comprising:
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011130346A (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | Apparatus and method for detecting terminal system abnormality, terminal system, and program |
WO2012131982A1 (en) | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 富士通株式会社 | Information processing apparatus, information processing system, and communication control method |
JP2014517549A (en) * | 2011-05-16 | 2014-07-17 | 日本電気株式会社 | Broadband patch antenna |
JP2014187424A (en) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Fujikura Ltd | Transmission line |
JP2015204739A (en) * | 2014-04-16 | 2015-11-16 | 株式会社デンソー | Non-contact power supply device |
US9596656B2 (en) | 2013-05-29 | 2017-03-14 | Denso Corporation | Vehicular wireless transmission apparatus adjusting output power according to vehicle |
CN114614840A (en) * | 2022-03-08 | 2022-06-10 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | Signal amplifier, system and signal transmission method for vehicle |
-
2007
- 2007-04-03 JP JP2007097636A patent/JP2008258840A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011130346A (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | Apparatus and method for detecting terminal system abnormality, terminal system, and program |
WO2012131982A1 (en) | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 富士通株式会社 | Information processing apparatus, information processing system, and communication control method |
JP2014517549A (en) * | 2011-05-16 | 2014-07-17 | 日本電気株式会社 | Broadband patch antenna |
US9385430B2 (en) | 2011-05-16 | 2016-07-05 | Nec Corporation | Broadband patch antenna |
JP2014187424A (en) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Fujikura Ltd | Transmission line |
US9596656B2 (en) | 2013-05-29 | 2017-03-14 | Denso Corporation | Vehicular wireless transmission apparatus adjusting output power according to vehicle |
JP2015204739A (en) * | 2014-04-16 | 2015-11-16 | 株式会社デンソー | Non-contact power supply device |
CN114614840A (en) * | 2022-03-08 | 2022-06-10 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | Signal amplifier, system and signal transmission method for vehicle |
CN114614840B (en) * | 2022-03-08 | 2023-08-25 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | Signal amplifier, system and signal transmission method for vehicle |
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