CN103378873B - 自诊断电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自诊断电路，其与高频信号的输入部和输出部之间的信号输送路径耦合，使用在该信号输送路径中传输的信号，进行高频电路的诊断。自诊断电路含有：检测部，其对从所述输出部朝向所述输入部而在所述信号输送路径中传输的高频信号进行检测；以及诊断部，其与所述检测部的检测结果对应地，针对配置在所述自诊断电路与所述信号输送路径的耦合部和所述输出部之间的所述高频电路的后段部分有无异常进行诊断。

Description

自诊断电路

本申请基于2012年4月27日在日本申请的特愿2012－102591并要求优先权，其内容在本文中进行引用。

技术领域

本发明涉及一种对高频电路有无异常进行诊断的自诊断电路。

背景技术

无线通信装置由于具有不需要铺设通信线路，可以在难以铺设通信线路的场所或铺设工程耗费工时的场所容易地进行设置等优点，近年来经常使用在各种领域中。例如，在车间或工厂等中，作为上述无线通信装置，使用被称为无线现场设备的可以进行无线通信的现场设备（测定器、操作器），利用无线通信，进行表示无线现场设备的测定结果的测定信号、以及用于控制无线现场设备的动作的控制信号的发送/接收。

上述无线通信装置，为了在产生动作不良或故障等异常的情况下，尽快报告发生异常这一内容以及易于确定异常原因，而具有设置于内部的自诊断电路，其对高频电路有无异常进行诊断。该自诊断电路例如设置在进行无线信号发送的发送电路、或者进行无线信号发送/接收的发送/接收电路上，将在信号输送路径中向天线传输的高频信号的一部分进行分支，与分支后的高频信号的信号电平大小对应地，诊断有无异常。

在下面的专利文献1中，公开了对发送机的高频电路部（前置放大器、功率放大器、衰减器）是否正常进行诊断的自诊断电路的一个例子。具体地说，在下面的专利文献1中，在发送前进行自诊断而对高频电路部的各输出的振幅值进行检测，并将该各输出振幅值和正常时的振幅值进行比较，由此，判断高频电路部的各电路是否正常。

专利文献1：日本特开2000－36767号公报

但是，现有的自诊断电路如上述所示，基本上是基于在信号输送路径中向天线传输的高频信号的信号电平的大小，诊断有无异常的。因此存在下述问题，虽然可以对设置在无线通信装置中的高频电路的前段部分的异常进行检测，但完全无法对后段部分的异常进行检测。在这里，所谓高频电路的前段部分，是指从输入高频信号的输入部至设置有自诊断电路的部分为止的电路，所谓高频电路的后段部分，是指从设置有自诊断电路的部分至输出高频信号的输出部为止（或者至天线为止）的电路。

另外，现有的无线通信装置大多具有LCD（Liquid CrystalDisplay：液晶显示装置），通过将自诊断电路的诊断结果显示在LCD上，从而报告发生了异常这一内容。但是，无线通信装置大多设置在远离通信对象的位置处，在无线通信装置设置在室外的偏僻场所的情况下，产生无法迅速发现异常发生的问题。这是由于，前述无线现场设备有时会间隔几百米～几公里左右而配置，如果不频繁地对无线现场设备进行巡视，则无法得知异常发生。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种自诊断电路，其不仅可以对高频电路的前段部分进行诊断，也可以对后段部分的异常进行诊断，另外，可以容易地得知异常发生。

根据本发明的一个方式，自诊断电路与高频信号的输入部和输出部之间的信号输送路径耦合，使用在该信号输送路径中传输的信号，进行高频电路的诊断。自诊断电路包含：检测部，其对从所述输出部朝向所述输入部而在所述信号输送路径中传输的高频信号进行检测；以及诊断部，其与所述检测部的检测结果对应地，针对配置在所述自诊断电路与所述信号输送路径的耦合部和所述输出部之间的所述高频电路的后段部分有无异常进行诊断。

根据上述结构，利用检测部对从输出部向输入部而在信号输送路径中传输的高频信号进行检测，与检测部的检测结果对应地，对高频电路的后段部分（配置在自诊断电路与信号输送路径的耦合部和输出部之间的部分）有无异常进行诊断。

另外，根据本发明的其它方式中的自诊断电路，所述诊断部使用所述检测部的检测结果，求出所述高频电路的后段部分中的从所述输入部传输来的高频信号的反射特性，基于该反射特性，诊断所述高频电路的后段部分有无异常。

另外，根据本发明的其它方式中的自诊断电路，所述检测部包含：第1图案，其形成在所述信号输送路径上，能够作为将在所述信号输送路径中传输的高频信号进行发射的天线起作用；第2图案，其与所述第1图案电磁耦合；以及检测元件，其对从所述第1图案传输至所述第2图案的高频信号进行检测。

另外，根据本发明的其它方式中的自诊断电路，其还具有开关，其使所述第1图案的所述输出部侧的端部和所述信号输送路径之间成为连接状态或断开状态，在所述诊断部诊断所述高频电路的后段部分异常的情况下，控制所述开关而使所述第1图案的所述输出部侧的端部和所述信号输送路径之间成为断开状态，使所述第1图案作为天线起作用。

另外，根据本发明的其它方式中的自诊断电路，所述检测部还具有第3图案，其能够使所述第2图案相对于所述第1图案的电磁耦合力变化。

另外，根据本发明的其它方式中的自诊断电路，在所述诊断部诊断所述高频电路的后段部分异常的情况下，使用所述第3图案而减少所述第2图案相对于所述第1图案的电磁耦合力。

另外，根据本发明的其它方式中的自诊断电路，所述检测部还能够对从所述输入部朝向所述输出部而在所述信号输送路径中传输的高频信号进行检测，所述诊断部使用所述检测部的检测结果，求出配置在所述自诊断电路与所述信号输送路径的耦合部和所述输入部之间的所述高频电路的前段部分的透过特性，基于该透过特性，诊断所述高频电路的前段部分有无异常。

另外，根据本发明的其它方式中的自诊断电路，所述输出部是可以在输出高频信号的基础上还输入高频信号的输入输出部，自诊断电路还具有检测电路，其对从所述输入输出部输入而至少在所述高频电路的后段部分的一部分中传输后的高频信号进行检测。

另外，根据本发明的其它方式中的自诊断电路，至少所述检测部单芯片化或模块化。

发明的效果

根据本发明的几个方式，利用检测部对从输出部朝向输入部而在信号输送路径中传输的高频信号进行检测，与检测部的检测结果对应地，利用诊断部对高频电路的后段部分（从自诊断电路与信号输送路径的耦合部至输出部侧的部分）有无异常进行诊断，因此，可以不仅对高频电路的前段部分、也对后段部分的异常进行诊断。

另外，根据本实施方式的几个方式，在检测部中设置第1图案，其形成在信号输送路径上，能够作为将在信号输送路径中传输的高频信号进行发射的天线起作用，在诊断为异常的情况下，使用第1图案发出报告信号，因此，可以容易地得知异常发生。

附图说明

图1是表示具有本发明的第1实施方式所涉及的自诊断电路的无线通信装置的要部结构的框图。

图2是表示本发明的第1实施方式中的检测部31的结构的俯视图。

图3是表示具有本发明的第2实施方式所涉及的自诊断电路的无线通信装置的要部结构的框图。

图4是表示本发明的第3实施方式中的检测部31的结构的俯视图。

标号的说明

10a   前段电路

10b   后段电路

17    开关

24    检测元件

30    自诊断电路

31    检测部

31a、31b   检测元件

33    CPU

AT    天线

L    信号输送路径

P12～P14   图案

T1    输入端

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明的实施方式所涉及的自诊断电路。

〔第1实施方式〕

图1是表示具有本发明的第1实施方式所涉及的自诊断电路的无线通信装置的要部结构的框图。如图1所示，本实施方式的无线通信装置1具有发送电路10（高频电路）、接收电路20、自诊断电路30、功率分配器PD及天线AT（输出部）等，将从输入端T1（输入部）输入的信号（高频信号）从天线AT作为无线信号发送，并且对由天线AT接收到的无线信号进行接收处理等。

该无线通信装置1可以对由发送电路10、功率分配器PD及天线AT等构成的高频电路有无异常进行诊断。并且，在诊断为存在异常的情况下，无线通信装置1可以使用天线AT或不使用天线AT而发出表示该内容的无线信号（报告信号）。此外，无线通信装置1设置在例如设置于车间或工厂等的无线现场设备中，从输入端T1输入的信号的频率为数GHz左右。

发送电路10具有高频变压器11、I/Q调制器12、前置放大器13、低通滤波器14、隔离器15、双向耦合器16（耦合部）、开关17、功率放大器18、开关18a及可变衰减器19，对从输入端T1输入的信号进行调制或放大等，生成发送信号。高频变压器11将从输入端T1输入的信号（单端信号）变换为差动信号。I/Q调制器12与从高频变压器11输出的信号对应地，对彼此独立的同相（In-phase）载波及正交相位（Quadrature）载波的振幅及相位进行调制。

前置放大器13将从I/Q调制器13输出的信号以预先规定的放大率进行放大。低通滤波器14是为了对由前置放大器13放大后的信号中含有的高次谐波进行抑制而设置的滤波器。隔离器15使从滤波器14朝向双向耦合器16的信号通过，对反向信号进行屏蔽。双向耦合器16将设置在发送电路10上的信号输送路径L（将I/Q调制器12～可变衰减器19进行连接的输送路径）和自诊断电路30电气地耦合，使在信号输送路径L中传输的信号的一部分向自诊断电路30分支。

开关17设置在双向耦合器16和功率放大器18之间的信号输送路径L上，通过成为闭合状态或断开状态而使信号输送路径L成为连接状态或断开状态。功率放大器18将从前置放大器13输出并顺次经过低通滤波器14～开关17的信号进行放大。此外，设置在开关17和功率放大器18之间的开关18a，是切换将开关17和功率放大器18的输入端之间进行连接、还是将开关17和功率放大器18的输出端之间进行连接的开关。

可变衰减器19是设置在发送电路10的输出段上的衰减量可变的衰减器。该可变衰减器19用于对从发送电路10输出至功率分配器PD的发送信号的信号电平进行调整、以及对由功率分配器PD分配而输入至发送电路10的接收信号（由天线AT接收到的接收信号）进行屏蔽。此外，I/Q调制器12、开关17、开关18a及可变衰减器19由设置在自诊断电路30中的CPU33控制。

接收电路20具有可变衰减器21、低噪声放大电路（LNA：LowNoise Amplifier）22及I/Q解调器23，对由天线AT接收到并经过功率分配器PD的无线信号进行接收处理。可变衰减器21是设置在接收电路20的输入段的衰减量可变的衰减器。该可变衰减器21用于对从功率分配器PD输入至接收电路20的接收信号的信号电平进行调整、以及对由功率分配器PD分配并输入至接收电路20的发送信号进行屏蔽。低噪声放大电路22对由可变衰减器21进行了信号电平的调整后的接收信号进行放大。I/Q解调器23对由低噪声放大电路22放大后的接收信号进行解调。此外，可变衰减器21由设置在自诊断电路30中的CPU33控制。

自诊断电路30具有检测部31、切换开关32及CPU33（诊断部），对由发送电路10、功率分配器PD及天线AT等构成的高频电路有无异常进行诊断。在这里，自诊断电路30不仅能够对高频电路的前段部分即前段电路10a有无异常进行诊断，还可以对高频电路的后段部分即后段电路10b有无异常进行诊断。上述前段电路10a是指从双向耦合器16至输入端T1侧的电路（具体地说，是由高频变压器11～隔离器15构成的电路）。与此相对，上述后段电路10b是从双向耦合器16至输入输出端T2侧的电路（具体地说，是在开关17～可变衰减器19的基础上，还包含功率分配器PD及天线AT的电路）。

检测部31具有前述双向耦合器16、以及对在信号输送路径L中传输的信号进行检测的2个检测元件31a、31b。检测元件31a对从输入端T1朝向输入输出端T2而在信号输送路径L中传输的信号中、由双向耦合器16分支后的信号进行检测。与此相对，检测元件31b对从输入输出端T2朝向输入端T1而在信号输送路径L中传输的信号中、由被双向耦合器16分支后的信号进行检测。在这里，由检测元件31b检测出的信号，例如是从输入端T1朝向输入输出端T2而在信号输送路径L中传输的信号被后段电路10b反射而得到的反射信号。切换开关32设置在检测部31和CPU33之间，在CPU33的控制下，进行与CPU33连接的检测元件31a、13b的切换。

CPU33与检测部31的检测结果对应地，控制I/Q调制器12及可变衰减器19、21而进行发送信号或接收信号的电平调整等。另外，CPU33进行切换开关32的切换，使用检测部31的检测结果诊断前段电路10a及后段电路10b有无异常。具体地说，CPU33使用设置在检测部31中的检测元件31a的检测结果，诊断前段电路10a有无异常，使用检测元件31b的检测结果，诊断后段电路10b有无异常。

例如，CPU33根据检测元件31a的检测结果，求出前段电路10a的透过特性（从输入端T1侧至输入输出端T2侧的透过特性），基于该透过特性诊断前段电路10a有无异常。另外，CPU33根据检测元件31b的检测结果，计算电压驻波比（VSWR：Voltage StandingWave Ratio）而求出后段电路10b的反射特性（输入端T1侧的反射特性），基于该反射特性诊断后段电路10b有无异常。

另外，CPU33在诊断出前段电路10a或后段电路10b中存在异常的情况下，使用天线AT或不使用天线AT，发出表示该内容的无线信号即报告信号。例如，在诊断为前段电路10a存在异常但没有诊断出后段电路10b存在异常的情况下，使用天线AT发出报告信号，相反，在没有诊断出前段电路10a存在异常但诊断出后段电路10b存在异常的情况下，不使用天线AT而发出报告信号。

在使用天线AT发出报告信号的情况下，CPU33使开关17成为闭合状态，而使双向耦合器16和功率放大器18之间的信号输送路径L处于连接状态。与此相对，在不使用天线AT而发出报告信号的情况下，CPU33使开关17成为断开状态，而使双向耦合器16和功率放大器18之间的信号输送路径L处于断开状态。此外，详细内容在下面记述，在不使用天线AT的情况下，使用由双向耦合器16实现的微带天线，发出报告信号。

功率分配器PD是与发送电路10、接收电路20及天线AT连接的3端子电路，将来自发送电路10的发送信号向天线AT及接收电路20分配，将由天线AT接收到的接收信号向接收电路20及发送电路10分配。此外，天线AT经由输入输出端T2、线缆CB1及延长线缆CB2与功率分配器PD连接。

上述输入输出端T2例如是设置在安装有发送电路10、接收电路20、自诊断电路30及功率分配器PD的基板（省略图示）上，并连接有同轴线缆的连接器。上述线缆CB1是一端与输入输出端T2连接而另一端与设置在框体C1上的连接器CN连接的同轴线缆。上述延长线缆CB2是一端与连接器CN连接而另一端与天线AT连接的同轴线缆。此外，在天线AT安装在框体C1上的情况下，省略延长线缆CB2。

下面，说明包含双向耦合器16在内的检测部31的详细内容。图2是表示本发明的第1实施方式中的检测部31的结构的俯视图。此外，在图2中，对与图1所示的结构相当的部分标注同一标号。如图2所示，构成检测部31的一部分的双向耦合器16由图案P11、图案P12（第1图案）及图案P13（第2图案）构成，设置在图案P1和开关17之间，其中图案P1构成将隔离器15和双向耦合器16连接的信号输送路径L。此外，图2中的图案P2是构成开关17和开关18a之间的信号输送路径L的图案。

图案P11是与图案P1、P2相比窄幅、且沿图案P1、P2延伸的方向延伸的直线状的图案，该图案P11的一端与图案P1的端部连接，另一端与图案P12连接。图案P12是一端部与图案P11连接且另一端部与开关17连接的大致矩形形状的图案，在开关17为闭合状态的情况下，作为信号输送路径L起作用，另一方面，在开关17处于断开状态的情况下，作为微带天线起作用。

图案P13是在与图案P1、P2延伸的方向正交的方向上距离图案P12具有规定间隔而配置的图案。在这里，图案P12、P13的间隔设定为下述距离，即，至少使图案P12、P13电磁耦合而能够将经过图案P12的信号（高频信号）的一部分传输至图案P13。

该图案P13的一端与检测元件31a连接，另一端与检测元件31b连接。此外，图2中的图案P21是从检测元件31b向切换开关32的一侧端子延伸的图案，图案P22是从检测元件31a向切换开关32的另一侧端子延伸的图案。

下面，说明上述结构中的无线通信装置1的动作。无线通信装置1的动作大致划分为一边从天线AT发送无线信号一边进行自诊断的动作（发送时动作）、以及一边对由天线AT接收到的无线信号进行接收处理一边进行自诊断的动作（接收时动作）。下面，顺次说明上述发送时动作及接收时动作。

〈发送时动作〉

如果开始发送时动作，则首先通过CPU33的控制进行初始设定。具体地说，将开关17设定为闭合状态，并且将开关18a设定为处于使开关17和功率放大器18的输入端连接的状态。另外，将可变衰减器19的衰减量设定为最小，另一方面，将可变衰减器21的衰减量设定为最大。此外，将切换开关32设定为使CPU33和检测元件31a连接的状态。

如果上述初始设定结束，从输入端T1输入了需要作为无线信号发送的信号，则由高频变压器11变换为差动信号后，输入至I/Q调制器12。

由此，对彼此独立的同相载波及正交相位载波的振幅及相位进行调制，从I/Q调制器12输出进行了I/Q调制后的信号。从I/Q调制器12输出的信号在由前置放大器13放大并由低通滤波器14抑制了高次谐波成分后，经由隔离器15输入至双向耦合器16。

在输入至双向耦合器16的信号中通过双向耦合器16的信号，顺次经由开关17、18a而由功率放大器18放大后，输入可变衰减器19。在这里，由于可变衰减器19的衰减量被设定为最小，所以输入至可变衰减器19的信号几乎不衰减而通过可变衰减器19向功率分配器PD输入。

输入至功率分配器PD的信号被分配至输入输出端T2及接收电路20。

分配至输入输出端T2的信号顺次经由线缆CB1及延长线缆CB2，从天线AT作为无线信号发送。与此相对，分配至接收电路20的信号由于可变衰减器21的衰减量被设定为最大，所以几乎全部被衰减。

另一方面，由双向耦合器16分支后的信号，从图2所示的图案P12向图案P13传输，由设置在自诊断电路30中的检测元件31a进行检测。检测元件31a的检测结果经由切换开关32输入CPU33，用于判断在信号输送路径L中传输的信号的信号电平是否适当。在判断为信号电平不适当的情况下，例如通过CPU33控制可变衰减器19，对信号电平进行调整。

在进行上述动作的期间，CPU33以适当的定时切换切换开关32。并且，基于检测元件31a的检测结果诊断前段电路10a有无异常，基于检测元件31b的检测结果诊断后段电路10b有无异常。例如，在检测元件31a的检测结果小于预先规定的下限阈值的情况下，CPU33判断为前段电路10a发生异常，在检测元件31b的检测结果大于预先规定的上限阈值的情况下，CPU33判断为后段电路10b发生异常。

在判断为前段电路10a发生异常的情况下，CPU33例如利用开关17使双向耦合器16和功率放大器18之间的信号输送路径L成为连接状态，通过从双向耦合器16处向信号输送路径L输入报告信号，从而使用天线AT发出报告信号。与此相对，在判断为后段电路10b发生异常的情况下，CPU33例如使开关17成为断开状态，从而使双向耦合器16和功率放大器18之间的信号输送路径L处于断开状态，通过从输入端T1输入报告信号，从而使用作为微带天线起作用的双向耦合器16的图案P12，发出报告信号。

〈接收时动作〉

如果开始接收时动作，则首先通过CPU33的控制进行初始设定。具体地说，将开关17设定为闭合状态，并且将开关18a设定为将开关17和功率放大器18的输出端连接的状态。另外，将可变衰减器19、21这两者的衰减量都设定为最小，将切换开关32设定为使CPU33和检测元件31b连接的状态。

如果上述初始设定结束，由天线AT接收到从外部发送来的无线信号，则输出接收信号。从天线AT输出的接收信号顺次经由延长线缆CB2、线缆CB1及输入输出端T2后，输入功率分配器PD。输入至功率分配器PD的信号被分配至接收电路20及发送电路10。

分配至接收电路20的信号输入可变衰减器21。在这里，由于可变衰减器21的衰减量被设定为最小，所以输入至可变衰减器21的接收信号几乎不衰减而通过可变衰减器21。通过可变衰减器21后的接收信号由低噪声放大电路22放大后，由I/Q解调器23进行解调。

另一方面，分配至发送电路20的信号输入可变衰减器19。在这里，由于可变衰减器19与可变衰减器21相同地，衰减量被设定为最小，所以输入至可变衰减器19的接收信号几乎不衰减而通过可变衰减器19。通过可变衰减器19后的接收信号绕过功率放大器18，顺次经由开关18a及开关17而向双向耦合器16输入。

输入至双向耦合器16的信号中的通过了双向耦合器16的信号，被隔离器15屏蔽。另一方面，由双向耦合器16分支后的信号，从图2所示的图案P12向图案P13传输，由设置在自诊断电路30中的检测元件31b进行检测。检测元件31b的检测结果经由切换开关32输入CPU33，用于判断接收信号的信号电平是否适当、以及诊断后段电路10b有无异常。例如，CPU33在检测元件31b的检测结果大于预先规定的上限阈值的情况下，判断为后段电路10b发生异常。

在判断为后段电路10b发生异常的情况下，CPU33例如使开关17成为断开状态，而使双向耦合器16和功率放大器18之间的信号输送路径L处于断开状态。并且，通过从输入端T1输入报告信号，而使用作为微带天线起作用的双向耦合器16的图案P12发出报告信号。

如上所示，在本实施方式中，从输入端T1朝向输入输出端T2而在信号输送路径L中传输的信号由检测元件31a进行检测，并且从输入输出端T2朝向输入端T1而在信号输送路径L中传输的信号由检测元件31b进行检测。并且，CPU33与检测元件31a的检测结果对应地，诊断前段电路10a有无异常，并且与检测元件31b的检测结果对应地，诊断后段电路10b有无异常。因此，可以不仅对前段电路10a，还对后段电路10b的异常进行诊断。

另外，在本实施方式中，作为双向耦合器16的一部分而形成有图案P12，其在开关17处于闭合状态的情况下，作为信号输送路径L起作用，另一方面，在开关17处于断开状态的情况下，作为微带天线起作用。并且，使用天线AT进行报告信号的发出，或者不使用天线AT而使用作为微带天线起作用的图案P12进行报告信号的发出。因此，即使将无线通信装置1分离配置，也可以容易地通过发出报告信号而得知异常发生。另外，即使例如在天线AT发生故障的情况下，也可以使用作为微带天线起作用的图案P12进行报告信号的发出，因此，可以得知异常发生。

另外，在本实施方式中，在无线通信装置1中发生某种异常的情况下，可以区分出是前段电路10a异常还是后段电路10b异常。

因此，可以容易地确定异常原因，可以减少修理等所需的时间及成本。

〔第2实施方式〕

图3是表示具有本发明的第2实施方式所涉及的自诊断电路的无线通信装置的要部结构的框图。此外，在图3中，对于与图1所示的部件相同的部件，标注同一标号。如图3所示，本实施方式的无线通信装置2在接收电路20中设置检测元件24（检测电路），使用该检测元件24的检测结果，对由接收电路20、及包含功率分配器PD及天线AT在内的电路（第1实施方式中的后段电路10b的一部分）构成的电路（高频电路）有无异常进行检测。

检测元件24是与设置在检测部31中的检测元件31a、31b相同的检测元件，对输入至接收电路20的信号进行检测。此外，在图3中，图示了检测元件24连接在可变衰减器21和低噪声放大电路22之间的例子，但检测元件24也可以连接在I/Q解调器23和低噪声放大电路22之间，也可以连接在功率分配器PD和可变衰减器21之间。此外，如图3所示，在本实施方式中省略了发送电路10的开关18a。

下面，说明上述结构中的无线通信装置2的动作。无线通信装置2的动作与第1实施方式中所说明的无线通信装置1相同地，大致划分为发送时动作和接收时动作，无线通信装置2的发送时动作与无线通信装置1的发送时动作相同。

因此，下面说明无线通信装置2的接收时动作。

〈接收时动作〉

如果开始接收时动作，则首先通过CPU33的控制进行初始设定。具体地说，与第1实施方式相同地将开关17设定成为闭合状态，但将可变衰减器19的衰减量设定为最大，另一方面，将可变衰减器21的衰减量设定为最小。此外，由于不使用检测部31的检测元件31a、31b，所以切换开关32的设定可以是将CPU33和检测元件31a进行连接的状态、以及将CPU33和检测元件31b连接的状态的任意一种。

如果上述初始设定结束，由天线AT接收到从外部发送来的无线信号，则输出接收信号。从天线AT输出的接收信号顺次经由延长线缆CB2、线缆CB1及输入输出端T2后，输入功率分配器PD。输入至功率分配器PD的信号被分配至接收电路20及发送电路10。

分配至发送电路10的信号，由于可变衰减器19的衰减量被设定为最大，所以几乎全部被衰减。与此相对，分配至发送电路20的信号输入可变衰减器21。在这里，由于可变衰减器21的衰减量被设定为最小，所以输入至可变衰减器21的接收信号几乎不衰减而通过可变衰减器21。通过可变衰减器21后的接收信号在由低噪声放大电路22放大后，由I/Q解调器23进行解调。

另外，通过可变衰减器21的接收信号由检测元件24进行检测。检测元件24的检测结果输入CPU33，用于判断接收信号的信号电平是否适当、以及诊断后段电路10b有无异常。例如，CPU33在检测元件24的检测结果大于预先规定的上限阈值的情况下，判断为后段电路10b发生异常。

在判断为后段电路10b发生异常的情况下，CPU33与第1实施方式相同地，例如使开关17成为断开状态，而使双向耦合器16和功率放大器18之间的信号输送路径L处于断开状态。并且，通过从输入端T1输入报告信号，而使用作为微带天线起作用的双向耦合器16的图案P12发出报告信号。

如上所示，在本实施方式中，将从天线AT输出而经由功率分配器PD输入接收电路20的接收信号由检测元件24进行检测。并且，CPU33与检测元件24的检测结果对应地，对由天线AT、功率分配器PD及接收电路20等构成的高频电路有无异常进行诊断。因此，不仅可以对前段电路10a的异常进行诊断，也可以对后段电路10b的一部分（由天线AT及功率分配器PD等构成的电路）的异常进行诊断。

另外，在本实施方式中，也与第1实施方式相同地，即使将无线通信装置2分离配置，也可以容易地通过发出报告信号而得知异常发生。另外，即使例如在天线AT发生故障的情况下，也可以使用作为微带天线起作用的图案P12进行报告信号的发出。此外，在本实施方式中，可以容易地确定异常原因，可以减少修理等所需的时间及成本。

〔第3实施方式〕

图4是表示本发明的第3实施方式中的检测部31的结构的俯视图。此外，在图4中，对与图2所示的结构相同的结构标注同一标号。另外，无线通信装置的整体结构是与图1或图3所示的无线通信装置1、2的结构相同的结构。如图4所示，本实施方式中的检测部31设置CRLH（Composite Right-and-Left-Handed复合左右手）线路P14（第3图案），通过使构成双向耦合器16的图案P12、P13间的电磁耦合动态变化，从而使作为微带天线起作用的图案P12的报告信号的发射效率提高。

CRLH线路P14是在形成有图案P13的基板（例如多层基板）的内层或外层上以俯视观察重叠在图案P13上的状态形成的矩形形状的图案。该CRLH线路P14是用于实现超材料（相对于高频信号而产生自然界物质不会发生的动作的人工物质）的功能的线路，可以通过由CPU33进行控制，从而使形成有图案P13的基板的介电常数变化，使构成双向耦合器16的图案P12、P13间的电磁耦合动态变化。

在上述结构中，在使双向耦合器16的图案P12作为微带天线起作用的情况下，CPU33使开关17成为断开状态，使双向耦合器16和功率放大器18之间的信号输送路径L处于断开状态，并且控制CRLH线路P14。这样，使形成有图案P13的基板的介电常数变化，减少构成双向耦合器16的图案P12、P13间的电磁耦合。由此，作为微带天线起作用的图案P12维持在高阻抗状态，因此，可以高效地由图案P12发射报告信号。

如上所示，在本实施方式中，在检测部31中设置CRLH线路P14，使构成双向耦合器16的图案P12、P13间的电磁耦合动态变化，因此，可以提高作为微带天线起作用的图案P12发射报告信号的发射效率。此外，本实施方式中的无线通信装置的整体结构是与图1或图3所示的无线通信装置1、2的整体结构相同的结构。因此，与第1、第2实施方式相同地，不仅可以对前段电路10a的异常进行诊断，也可以对后段电路10b（或后段电路10b的一部分）的异常进行诊断，可以容易地得知异常发生，此外，可以减少修理等所需的时间及成本。

此外，双向耦合器16可以作为单芯片化的单个芯片或模块化的单个模块而实现。另外，可以将双向耦合器16和检测元件31a、31b进行单芯片化或模块化，也可以在双向耦合器16及检测元件31a、31b的基础上加上开关17而进行单芯片化或模块化。此外，也可以在上述元件之外，将包含发送电路10、接收电路20、自诊断电路30及功率分配器PD在内的电路进行单芯片化或模块化。

以上说明了本发明的实施方式所涉及的自诊断电路，但本发明当然不限制于上述实施方式，可以在本发明的范围内自由变更。例如，在上述实施方式中，举出对设置在无线现场设备中的无线通信装置1有无异常进行诊断的自诊断电路为例进行了说明，但本发明的自诊断电路可以对能够进行无线通信的各种无线通信装置有无异常进行诊断。

Claims (20)

1.一种自诊断电路，其与高频信号的输入部和输出部之间的信号输送路径耦合，使用在该信号输送路径中传输的信号，进行高频电路的诊断，

其中，该自诊断电路包含：

检测部，其对从所述输出部朝向所述输入部而在所述信号输送路径中传输的高频信号进行检测；以及

诊断部，其与所述检测部的检测结果对应地，针对配置在所述自诊断电路与所述信号输送路径的耦合部和所述输出部之间的所述高频电路的后段部分有无异常进行诊断。

2.根据权利要求1所述的自诊断电路，其中，

所述诊断部使用所述检测部的检测结果，求出所述高频电路的后段部分中的从所述输入部传输来的高频信号的反射特性，基于该反射特性，诊断所述高频电路的后段部分有无异常。

3.根据权利要求1所述的自诊断电路，其中，

所述检测部包含：

第1图案，其形成在所述信号输送路径上，能够作为将在所述信号输送路径中传输的高频信号进行发射的天线起作用；

第2图案，其与所述第1图案电磁耦合；以及

检测元件，其对从所述第1图案传输至所述第2图案的高频信号进行检测。

4.根据权利要求2所述的自诊断电路，其中，

所述检测部包含：

第1图案，其形成在所述信号输送路径上，能够作为将在所述信号输送路径中传输的高频信号进行发射的天线起作用；

第2图案，其与所述第1图案电磁耦合；以及

检测元件，其对从所述第1图案传输至所述第2图案的高频信号进行检测。

5.根据权利要求3所述的自诊断电路，其中，

所述高频电路具有开关，其使所述第1图案的所述输出部侧的端部和所述信号输送路径之间成为连接状态或断开状态，

在所述诊断部诊断所述高频电路的后段部分异常的情况下，控制所述开关而使所述第1图案的所述输出部侧的端部和所述信号输送路径之间成为断开状态，使所述第1图案作为天线起作用。

6.根据权利要求4所述的自诊断电路，其中，

所述高频电路具有开关，其使所述第1图案的所述输出部侧的端部和所述信号输送路径之间成为连接状态或断开状态，

在所述诊断部诊断所述高频电路的后段部分异常的情况下，控制所述开关而使所述第1图案的所述输出部侧的端部和所述信号输送路径之间成为断开状态，使所述第1图案作为天线起作用。

7.根据权利要求3所述的自诊断电路，其中，

所述检测部还具有第3图案，其能够使所述第2图案相对于所述第1图案的电磁耦合力变化。

8.根据权利要求5所述的自诊断电路，其中，

所述检测部还具有第3图案，其能够使所述第2图案相对于所述第1图案的电磁耦合力变化。

9.根据权利要求7所述的自诊断电路，其中，

在所述诊断部诊断所述高频电路的后段部分异常的情况下，使用所述第3图案而减少所述第2图案相对于所述第1图案的电磁耦合力。

10.根据权利要求8所述的自诊断电路，其中，

在所述诊断部诊断所述高频电路的后段部分异常的情况下，使用所述第3图案而减少所述第2图案相对于所述第1图案的电磁耦合力。

11.根据权利要求1所述的自诊断电路，其中，

所述检测部还能够对从所述输入部朝向所述输出部而在所述信号输送路径中传输的高频信号进行检测，

所述诊断部使用所述检测部的检测结果，求出配置在所述自诊断电路与所述信号输送路径的耦合部和所述输入部之间的所述高频电路的前段部分的透过特性，基于该透过特性，诊断所述高频电路的前段部分有无异常。

12.根据权利要求2所述的自诊断电路，其中，

所述检测部还能够对从所述输入部朝向所述输出部而在所述信号输送路径中传输的高频信号进行检测，

所述诊断部使用所述检测部的检测结果，求出配置在所述自诊断电路与所述信号输送路径的耦合部和所述输入部之间的所述高频电路的前段部分的透过特性，基于该透过特性，诊断所述高频电路的前段部分有无异常。

13.根据权利要求3所述的自诊断电路，其中，

所述检测部还能够对从所述输入部朝向所述输出部而在所述信号输送路径中传输的高频信号进行检测，

所述诊断部使用所述检测部的检测结果，求出配置在所述自诊断电路与所述信号输送路径的耦合部和所述输入部之间的所述高频电路的前段部分的透过特性，基于该透过特性，诊断所述高频电路的前段部分有无异常。

14.根据权利要求5所述的自诊断电路，其中，

所述检测部还能够对从所述输入部朝向所述输出部而在所述信号输送路径中传输的高频信号进行检测，

所述诊断部使用所述检测部的检测结果，求出配置在所述自诊断电路与所述信号输送路径的耦合部和所述输入部之间的所述高频电路的前段部分的透过特性，基于该透过特性，诊断所述高频电路的前段部分有无异常。

15.根据权利要求7所述的自诊断电路，其中，

所述检测部还能够对从所述输入部朝向所述输出部而在所述信号输送路径中传输的高频信号进行检测，

所述诊断部使用所述检测部的检测结果，求出配置在所述自诊断电路与所述信号输送路径的耦合部和所述输入部之间的所述高频电路的前段部分的透过特性，基于该透过特性，诊断所述高频电路的前段部分有无异常。

16.根据权利要求1所述的自诊断电路，其中，

所述输出部是可以在输出高频信号的基础上还输入高频信号的输入输出部，

自诊断电路还具有检测电路，其对从所述输入输出部输入而至少在所述高频电路的后段部分的一部分中传输后的高频信号进行检测。

17.根据权利要求2所述的自诊断电路，其中，

所述输出部是可以在输出高频信号的基础上还输入高频信号的输入输出部，

自诊断电路还具有检测电路，其对从所述输入输出部输入而至少在所述高频电路的后段部分的一部分中传输后的高频信号进行检测。

18.根据权利要求3所述的自诊断电路，其中，

所述输出部是可以在输出高频信号的基础上还输入高频信号的输入输出部，

自诊断电路还具有检测电路，其对从所述输入输出部输入而至少在所述高频电路的后段部分的一部分中传输后的高频信号进行检测。

19.根据权利要求5所述的自诊断电路，其中，

所述输出部是可以在输出高频信号的基础上还输入高频信号的输入输出部，

自诊断电路还具有检测电路，其对从所述输入输出部输入而至少在所述高频电路的后段部分的一部分中传输后的高频信号进行检测。

20.根据权利要求1所述的自诊断电路，其中，

至少所述检测部被单芯片化或模块化。