FI107096B - Lähetin-vastaanottimen testaus - Google Patents

Description

1 107096 Lähetin-vastaanottimen testaus/ Testing of radio transceiver /Testning av sändarmottagare

Keksinnön ala 5 Tämä keksintö kohdistuu radio-osien testaukseen lähetin/vastaanottimessa, jossa lähetin ja vastaanotin on kytketty duplexsuodattimen kautta yhteiselle antennille. Erityisesti keksintö kohdistuu radiolähettimen ja sen duplexsuodattimeen yhdistävän kaapelin, radiovastaanottimen ja sen duplexsuodattimeen yhdistävän kaapelin sekä 10 duplexsuodattimen toiminnan testaamista.

Tekniikan tausta

Radiojärjestelmissä, joissa lähetin ja vastaanotin on yhdistetty duplex-suodattimen kautta yhteiselle antennille, on tunnettua käyttää 15 radiotaajuista itsediagnosointia. Siinä lähetin lähettää lähetystaajuisen testisignaalin, joka muunnetaan vastaanottotaajuudelle ja syötetään vastaanottimeen. Testisignaali voi sisältää tunnetun bittikuvion, jonka perusteella voidaan päätellä lähettimen ja vastaanottimen toiminnan virheettömyys. Diagnosoinnissa voidaan käyttää erillistä lähettimen ja 20 vastaanottimen toisiinsa yhdistävää testisilmukkaa tai testisilmukka voi sisältää osia lähetin- ja vastaanotinhaaran signaalitiestä.

Kuvio 1 esittää erästä tunnettua periaatekytkentää testauksen suorittamiseksi. Tämän tyyppinen kytkentä ja sen muunnoksia on kuvattu esim. patentissa US-5337316, Weiss et ai. Lähetinvastaanotinyksikkö 25 käsittää lähettimen 100, joka on yhdistetty kaapelin 101 kautta duplexsuodattimelle 102, ja vastaanottimen 103, joka on yhdistetty kaapelilla 104 duplexsuodattimelle. Lähetin ja vastaanotin voivat virittyä eri taajuuksille, joten niiden paikallisoskillaattoritaajuudet muodostetaan taajuussyntetoijilla. Edellä sanottu on alan perustietämystä. Testisilmukka muodostetaan siten, 30 että lähetinhaaraan johdetusta lähettimen muodostamasta testisignaalista esim. tunnetun bittikuvion sisältävästä lähetinsignaalista otetaan näyte TX kytkimellä 105. Kytkimenä 105 voidaan käyttää suuntakytkintä, jolla lähetinsignaalin tehosta otetaan haluttu teho. Testisignaali johdetaan kytkimen 107 kautta sekoittimelle 106 , jossa taajuus muutetaan 35 lähetystaajuudesta vastaanottotaajuudeksi. Taajuudeltaan muunnettu signaali johdetaan sitten vastaanotinhaarassa olevalle suuntakytkimelle 106, 2 107096 jonka kautta signaali etenee edelleen vastaanottimelle 103. Testisilmukka muodostuu siten lähettimestä, suuntakytkimestä 105, kytkimestä 107, sekoittimesta 108, suuntakytkimestä 106 sekä vastaanottimesta.

Tämän US-patentin mukaisen kytkennän eräs suoritusmuoto on, 5 että lähettimen lähetystaajuus ja vastaanottimen vastaanottotaajuus asetetaan samoiksi. Tällöin testisilmukassa oleva sekoitin voidaan jättää kokonaan pois ja korvata kytkimellä, joka päästää testilähetteen vastaanottimelle testin aikana.

Testausta ohjaa ohjausyksikkö 111, joka kontrolloi lähettimen ja 10 vastaanottimen taajuutta sekä ohjaa sekoitustaajuuden muodostavaa jänniteohjattua oskillaattoria 106. Ohjausyksikkö ohjaa myös kytkimiä 107 ja 109, jotka ovat “kiinni” asennossa testauksen ajan. Ohjausyksikkö voi lisäksi muodostaa testisignaalin sisällön ja analysoida vastaanottimen vastaanottaman testisignaalin.

15 Kuviossa 2 on esitetty periaate taajuustasossa tarkasteltuna.

Kuviossa on kuvattu erään järjestelmän lähetyskaista TX ja vastaanottokaista RX. Kaista on jaettu kanaviin (ei esitetty). Kun lähetin muodostaa testisignaalin lähetyskaistan TX taajuutta fT(x) käyttävällä kanavalla, muutetaan testisilmukassa olevalla sekoittajalla lähetystaajuus 20 vastaanottokaistan RX taajuudeksi fR(x). Testisignaali kulkee siten lähetin/vastaanotin yksikön sisällä. Testauksessa lähetin- ja vastaanottotaajuuksien taajuusero on edullisesti järjestelmän duplexväli mutta tämä ei ole välttämätöntä, mikäli ohjausyksikkö ohjaa syntetisaattoreiden taajuutta toisistaan riippumatta.

*· 25 Edellä kuvatussa testausjärjestelyssä osa lähetin- ja vastaanotinhaarasta sisältyy testisilmukkaan.

Patentissa US- 5457812, Siira et ai, on kuvattu testaus käyttäen erillistä testisilmukkaa. Kuvio 3 esittää tämän ratkaisun periaatetta. Tässä on kyseessä esimerkiksi solukkoverkon tukiasema, jossa on useita lähetin-30 vastaanotinyksikköjä, kuviossa on kuusi yksikköä. Lähettimet on esitetty viitteillä Transmitter 1,..,Transmitter 6 ja vastaanottimet vastaavasti Receiver1,..,Receiver6. Normaalitoiminnassa lähettimien lähdöistä saatavat radiosignaalit yhdistetään kompainerissa 310 yhdistetyksi signaaliksi, joka johdetaan edelleen yhteistä kaapelia pitkin duplexsuodattimelle 311 ja 35 edelleen antenniin. Vastaanotettu signaali johdetaan antennilta duplexsuodattimelle 311, josta summasignaali johdetaan 3 107096 vastaanotinhaaraan, vahvistetaan vahvistimella 312 ja jaetaan lopuksi laajakaistaisella jakajalla 313 vastaanottimille. Kaikki taajuudet jaetaan siten tasaisesti kaikkien vastaanottimien kesken ja kukin vastaanotin valitsee oman taajuutensa sekoittimen ja kapeakaistaisen suodattimen avulla. Tämä 5 on alalla tunnettu asia.

US-patentinmukaisesti lähettimien ja vastanottimien oikea toiminta tarkistetaan siten, että jokaisessa lähettimessä on oma ulostulonsa testisignaalille. Kuviossa on ulostuloja merkitty viitteillä a-f. Ulostulolla on kaksi lähtöimpedanssin tilaa: matalaimpedanssitila noin 50 Ω silloin kun 10 lähetin lähettää testisignaalia ja korkeaimpedanssitila noin 10 kΩ silloin testisignaalia ei lähetetä. Ulostulot on kytketty yhteiseen testikaapeliin 314 siten, että kahden vierekkäisen lähettimen testiulostulojen kytkentäkohdan etäisyys toisistaan yhteisellä kaapelilla on λ/2 tai sen monikerta. Niinpä esim. lähettimien 1 ja 2 testiulostulojen kytkentäkohdan etäisyys testikaapelilla on 15 η·λ/2, lähettimien 2 ja 3 kytkentäkohtien etäisyys on η·λ/2 jne. Testikaapeli on yhdistetty taajuusmuunnoksen tekevään silmukkayksikköön 315.

Lähettimet lähettävät testisignaalinsa vuorotellen. Lähettävän lähettimen testiulostulo on matalaimpedanssitilassa ja muut ovat korkean impedanssin tilassa. Puoliaaltotekniikalla testikaapeliin yhdistetyt ei 20 lähettävät lähettimet näkyvät toisilleen lähes äärettömänä impedanssina, joten ne eivät kuormita toisiaan. Ainoastaan testisignaalia lähettävän lähettimen matala impedanssi kuormittaa taajuusmuunnoksen tekevää silmukkayksikköä 315. Näin voidaan käyttää yhtä ainoata silmukkakaapelia sen sijaan, että lähettimien lähdöt yhdistettäisiin kukin omalla kaapelillaan 25 yksikköön 315, johon olisi lisättävä tätä varten kompaineriominaisuus.

Näillä tekniikan tason mukaisilla lähetin-vastaanottimen testausjärjestelyillä on eräitä haittoja. Kuvion 1 tyyppisissä ratkaisuissa tarvitaan ylimääräinen syntetisaattori sekoitustaajuuden muodostamiseksi, sekoitusaste, signaalien kytkentäpiirejä kuten suuntakytkimiä, sekä kytkimiä, ... 30 joilla testauksen vaikutus voidaan minimoida normaalikäytössä. Vaikka lähetin ja vastaanotin käyttäisivätkin samaa taajuutta, tarvitaan silti ohjattavia kytkimiä. Syntetisaattori tarvitsee ohjelmoinnin toimiakseen oikealla taajuudella ja kytkimet tarvitsevat omat ohjauksensa. Käytettäessä kuvion 1 mukaista ratkaisua ympäristössä, jossa on useita 35 lähetin/vastaanotinyksikköjä, tarvitaan paitsi suuri lukumäärä kaapeleita myös suuri määrä kytkimiä, sekoittimia ja oskillaattoreita. Lukumäärää a a 4 107096 voidaan vähentää kuvion 3 mukaisella tunnetulla ratkaisulla. Lisäksi testi on mahdollinen yhden lähetin/vastaanotinyksikön (TRX) sisällä, joten on mahdotonta sanoa, onko vika lähettimessä vai vastaanottimessa.

Tekniikan tason mukaisten ratkaisujen suuri haitta on, että ne 5 testaavat ainoastaan lähettimen ja vastaanottimen kunnon. Niillä ei voida testata duplexsuodattimen oikeata toimintaa eikä edes havaita sitä, jos suodatin puuttuu kokonaan tai jos lähettimen tai vastaanottimen suodattimeen yhdistävä kaapeli on viallinen tai puuttuu kokonaan.

10 Keksinnön lyhyt yhteenveto Tämän keksinnön eräänä tavoitteena on testausjärjestely, joka mahdollistaa paitsi lähetin/vastaanottimen testauksen niin myös lähettimet ja vastaanottimet duplexsuodattimeen yhdistävän kaapelin ja duplexsuodattimen testaamisen.

15 Keksinnön toisena tavoitteena on testausjärjestely, jossa tarvittavien testauspiirin komponenttien tarve on vähäinen, edullisesti nolla.

Keksintö perustuu oivallukseen käyttää hyväksi sitä, että duplexsuodattimen lähetyshaaran suodattimen taajuusvaste ja vastaanottohaaran suodattimen taajuusvaste ovat estoalueella osittaista päällekkäiset. Tällöin 20 sekä testilähetyksessä että vastaanotossa voidaan käyttää samaa estoalueen taajuutta. Lähettimen paikallisoskillaattoria säädetään siten että lähetettävän signaalin kantoaaltotaajuus siirtyy järjestelmän vastaanotto- ja lähetystaajuuskaistojen väliin. Vastaanottimen paikallisoskillaattoria säädetään siten että vastaanottotaajuus siirtyy vastaanotto- ja ·' 25 lähetystaajuuskaistojen väliin samalle taajuudelle kuin mihin on säädetty lähettimen taajuus. Testisignaali lähetetään ja vastaanotetaan tällä taajuudella. Näin saadaan antenniin lähetyssignaali, joka on duplexsuodattimen tx-suodatinosassa vaimennuttuaan riittävän pienitehoinen täyttämään antennirajapinnan vaatimukset mutta samalla riittävän suuri- 30 tehoinen niin että duplexsuodattimen rx-suodatinosan vaimennuksen verran vaimennuttuaan se on vastaanottimen herkkyysrajan yläpuolella.

Tällä tavalla saadaan vastaanottimeen oman lähettimen signaali. Keksintö perustuu hallittuun vaimennukseen testitaajuudella käytettäessä testaussilmukkaa, joka yhdistää lähetyshaaran ja vastaanottohaaran.

35 »· 5 107096

Kuvioluettelo

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisten kaaviollisten kuvioiden avulla, joista 5 kuvio 1 erästä lähetin/vastaanottimen testisilmukkakytkentää, kuvio 2 lähetys- ja vastaanottotaajuusalueita, kuvio 3 erästä toista lähetin/vastaanottimen testisilmukkakytkentää, kuvio 4 esittää keksinnön ajatusta taajuustasossa tarkasteltuna, kuvio 5 esittää usean lähetin/vastaanotinyksikön järjestelyä, 10 kuvio 6 esittää kompainerin ohitusta, kuvio 7 kuvaa keksinnön toista suoritusmuotoa ja kuvio 8 kuvaa toisen suoritusmuodon muunnosta.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 15

Kuviosta 4 ilmenee hyvin ajatus, mihin keksintö perustuu. Se perustuu siihen, että järjestelmissä, joissa duplexsuodattimen rajaama lähetyskaista TX ja vastaanottokaista RX ovat riittävän lähellä toisiaan siten, että ne menevät estoalueella osittain päällekkäin, on löydettävissä 20 lähetystaajuus, jolla lähetetty signaali läpäisee sekä duplexsuodattimen lähetyssuodatinpuoliskon että vastaanotinsuodatinpuoliskon. Testisignaali lähetetään sellaisella teholla, että vaikka se vaimenee molemmissa suodattimissa, se ylittää silti vastaanottimen herkkyysrajan ja on siten ilmaistavissa. Selvennyksen vuoksi huomautetaan, että duplexsuodatin 25 muodostuu kahdesta erillisestä kaistanpäästösuodattimesta, nimittäin lähetyshaaran suodattimesta ja vastaanottohaaran suodattimesta.

Keksinnön ensimmäinen suoritusmuoto

Kuvion 5 ja kuvion 4 avulla selostetaan tarkemmin tapahtumia 30 ehdotetussa menettelyssä. Kuvio 5 vastaa pääosiltaan kuviota 3, joten « toiminta tavanomaisessa muodossaan on alan ammattilaiselle selvää.

Oletetaan, että testin toimeenpaneva ohjausyksikkö 51 testaa lähettimen 1 ja vastaanottimen 1 sekä niitä yhdistävän silmukan, johon kuuluvat kaapeli, joka yhdistää lähetyshaarassa olevan kompainerin 52 35 duplexsuodattimen 53 TX-suodatinosaan, ja kaapeli, joka yhdistää duplexsuodattimen 53 RX-suodatinosan jakoelimeen 54, sekä itse « 107096 duplexsuodatin. Lisäksi oletetaan, että kompaineri on laajakaistainen, esim. Wilkinson-jakajaan perustuva komponentti, jolloin se ei oleellisesti vaimenna testisignaalin taajuutta,

Ohjausyksikkö antaa sekä lähettimen 1 että vastaanottimen 1 5 syntetisaattoreille ohjauksen, joka saa ne virittymään testisignaalin taajuudelle fTEST. Taajuus on lähetys- ja vastaanottokaistan välissä, kuvio 4, alueella, jossa suodattimien estokaistat laskostuvat päällekkäin. Lähetin 1 lähettää sitten esim. tietyn bittikuvion sisältävän melko pienitehoisen testisignaalin STEST taajuudella fTEST. Testisignaali etenee leveäkaistaisen 10 kompainerin 52 kautta kaapelille 1 ja edelleen duplexsuodattimen TX-suodatinhaaraan. TX-suodatin vaimentaa signaalia suodattimen vaimennuskäyrän mukaisesti voimakkaasti, koska taajuus on TX kaistan estoalueella, piste P1. Suodattimen ulostulosta saadaan siten A dB vaimentunut testisignaali STEST. Osa sen tehosta menee antennille ja osa 15 etenee duplexsuodattimen 53 RX-suodatinhaaraan. Koska testisignaali on RX-suodattimen estoalueella, kuvio 4, vaimenee testisignaali lisää, piste P2, joten vastaanottohaaran kaapelille 2 etenee voimakkaasti vaimentunut testisignaali STEST. Se etenee edelleen jakajan 54 kautta vastaanottimelle 1.

Lähetettävän testisignaalin teho ja taajuus valitaan ottaen 20 huomioon duplexsuodattimen aiheuttamat vaimennukset. Tehon on oltava riittävä pieni, jotta diiplexsuodattimen TX-suodatinosassa vaimennuttuaan signaali täyttää antennirajapinnan asettamat vaatimukset mutta samalla riittävän suuri niin että duplexsuodattimen rx-suodatinosan vaimennuksen verran vaimennuttuaan se on vastaanottimen herkkyysrajan yläpuolella.

25 Numeroesimerkkinä mainitaan ehdotetun testitavan käyttö GSM- matkapuhelinjärjestelmän tukiasemalla. Numeroesimerkkinä voidaan ajatella esim. GSM järjestelmää. Lähettimen lähtöteho säädetään niin, että testisignaalin STEST teho on esim. +20 dBm ja lähetystaajuus fTEST valitaan siten, että duplexsuodattimen tx-suodattimessa on vaimennusta esim. 70 dB. ,, 30 Tällöin antennissa oleva testilähetystaajuuden tehotaso on -50 dBm mikä on *· alle GSM vaatimuksen edellyttämän -36 dBm. Duplexsuodattimen rx- suodatin aiheuttaa tässä tapauksessa esim. 20 dB vaimennuksen, joten vastaanottimeen saadaan -70 dBm signaalitaso, jolla vastaanotto vielä onnistuu ilman ongelmia.

35 Esitetyllä tavalla duplexsuodattimen ominaisuuksia hyväksikäyttäen voidaan muodostaa testisilmukka, joka sisältää kaikki ne komponentit ja « 7 107096 signaalitiet, jotka joiden kautta lähetys- ja vastaanotinsignaalit normaalitoiminnassa kulkevat. Yhdenkin komponentin toimintakyvyttömyys tai vajaatoiminta voidaan päätellä vastaanotetusta testisignaalista.

Edellä kuvatussa esimerkissä lähetin 1 lähetti testisignaalin ja 5 vastaanotin 1 vastaanotti sen. Testi on myös mahdollista tehdä yhdellä lähettimellä ja monella vastaanottimella samanaikaisesti. Tällöin on mahdollista saada tarkempaa tietoa vian esiintymispaikasta.

Esimerkiksi jos lähetin 1 lähettää testisignaalin ja se vastaanotetaan kaikilla vastaanottimina niin tiedetään, että jos yksikin vastaanottimista saa 10 sanoman oikein on lähetinl kunnossa ja vastaavasti ne vastaanottimet, jotka eivät saaneet sanomaa oikein eivät ole kunnossa. Vastaavasti mikäli yksikään vastaanottimista ei ole saanut sanomaa oikein voi vika olla joko lähetinl :ssä, kompainerissa 52, kaapeleissa, duplexsuodattimessa 53, vahvistimessa 55, jakajassa 54 tai kaikissa vastaanottimissa 15 samanaikaisesti. Lähettämällä testisignaali vuoronperään eri lähettimistä voidaan löytää viallinen lähetin, jos ainakin yksi lähetin ja yksi vastaanotin toimii eikä vika ole kompainerissa, kaapeleissa, duplex-suodattimessa, antennivahvistimessa tai jakajassa.

Kuvion 5 mukainen ratkaisu ei vaadi mitään ylimääräisiä 20 komponentteja. Käytännön toteutus on halpa ja yksinkertainen, se ei vie tilaa eikä kuluta ylimääräistä tehoa. Haittapuolena voi olla mahdollinen mutta todennäköisesti kuitenkin harvinainen vika, jota ei havaita. Tällainen voisi olla esim. lähettimen lähtötehon tippuminen lähetyskaistan siinä päässä, joka on kauempana vastaanottokaistasta.

25 Ylimääräisiä komponentteja tarvitaan kuitenkin silloin, kun kompaineri on kapeakaistainen. Tällaisen suodattimiin perustuvan kompainerin yhden haaran päästökaista on vain hieman modulaatiokaistanleveyttä suurempi, esim. GSM- järjestelmässä päästökaista on vähän yli 200 kHz. Kunkin haaran suodattimen . .· 30 päästökaistan keskitaajuus viritetään tavallisesti moottorilla haaraan kytketyn *- lähettimen keskitaajuudelle. Tällainen kapeakaistainen kompaineri ei päästä lävitseen testisignaalin taajuutta.

Kuvion 6 esittää tarvittavaa järjestelyä kapeakaistaisen kompainerin tapauksessa. Kuviossa käytetyt viitenumerot ovat soveltuvin 35 osin samat kuin kuviossa 5. Koska kompaineri 53 on kapeakaistainen eikä laske lävitseen testisignaalin taajuutta, se ohitetaan kytkimellä 60. Kytkin on 8 107096 sinänsä tunnettu N in- 1 out tyyppinen kytkin, tässä tapauksessa mikä tahansa sisääntulo voidaan kytkeä lähtöön. Jokaisen lähettimen lähtölinjalla olevalla kytkimellä esim. suuntakytkimellä 601,..,606 johdetaan lähettimen lähtösignaali kytkimen 60 asianomaiseen tuloon. Tällöin mikäli 5 testausyksikkö 51 haluaa lähettimen 1 lähettävän testisignaalin, se kytkee suuntakytkimen 606 lähdön kytkimen 60 lähtöön. Tällöin testisignaali kulkee duplexsuodattimelle suuntakytkimen 606, kytkimen 60 ja suuntakytkimen 607 kautta. Viimeksi mainittu kytkin on edullista kytkeä kaapelin 1 kompainerin 52 puoleiseen päähän, jolloin kaapeli voidaan myös testata. Itse 10 testaus sujuu samoin kuin kuvion 5 yhteydessä on kuvattu. Ero on vain se, että kompaineri 52 on ohitettu sen rinnalle kytketyllä kytkimellä 60.

Edellä kuvatut toteutukset ovat yksinkertaisia, koska ylimääräisiä osia tarvitaan vain kapeakaistaisen kompainerin tapauksessa. Mikäli suodattimien vaimennukset ovat riittävän stabiilit käytetyllä 15 testaustaajuudella voidaan lähettimen ja vastaanottimen vahvistinasteiden toiminta tarkistaa vastaanottimen mittaaman vastaanotetun signaalin voimakkuusmittauksen perusteella.

Mikäli suodattimien vaimennus testitaajuudella ei käyttäydy säännöllisesti ts. sitä ei ole mahdollista tallettaa ja käyttää hyväksi, voidaan 20 keksinnön perusajatus toteuttaa seuraavanlaisilla kytkennöillä.

Keksinnön toinen suoritusmuoto

Kuviossa 7 esitetty toteutus perustuu hallittuun vaimennukseen testitaajuudella. Tässä on lähetinhaaran ja vastaanotinhaaran väliin kytketty 25 testisuodatin 71. Se on kytketty haaroihin asianomaisella TX-kytkennällä 72 ja RX-kytkennällä 73. Kytkennät voivat olla suuntakytkimiä. Testaussilmukka muodostuu siten lähettimestä 1, TX-kytkennästä 72 kaistanpäästösuodattimesta 71, RX-kytkennästä 73 ja vastaanottimesta.

Testitaajuudella duplexsuodattimen 70 tx- ja rx-suodatinosien 30 vaimennuksien on oltava suurempi kuin testaukseen käytetyn silmukan ’· vaimennus, jotta pääosaa testisignaalista kulkisi suodattimen 71 kautta.

Vastaavasti testaukseen käytetyn taajuusalueen ulkopuolella tulisi testaukseen käytetyn reitin vaimennus olla paljon suurempi kuin duplexsuodattimen vaimennus, jotta testireitti ei huonontaisi normaalin 35 toiminnan suorituskykyä. Jos näin ei olisi, Esimerkiksi, jos duplexsuodattimen tx-haarassa on vastaanottokaistalla 80 dB vaimennusta (siis . · 9 107096 normaalikäytössä), tulisi testireitillä olla vaimennusta noin 10 dB enemmän samalla kaistalla eli noin 90 dB. Jos duplex-suodattimen tx- ja rx-haaroissa on testikaistalla vähintään 70 dB, vaimennusta tulisi testireitillä olla vaimennusta noin 10 dB vähemmän samalla kaistalla eli noin 60 dB.

5 Esimerkin tapauksessa voisi tx- ja rx-kytkennän voimakkuus olla esim. -30 dB ja testisuodattimen vaimennus testitaajuudella esim. -2 dB. Tällöin testireitin vaimennus testitaajuudella on -62 dB ja duplexsuodattimen vaimennus on vähintään -70 dB, joten pääosa testisignaalista kulkee testihaaran kautta. Vastaavasti jos testisuodattimessa on rx-kaistalla ja tx-10 kaistalla vaimennusta 30 dB, ei testireitti juurikaan vaikuta vaan lähetyssignaali etenee duplexsuodattimelle ja vastaanotettu signaali etenee vastaanottimelle kuten pitääkin.

Testireitti voidaan integroida duplexsuodattimen sisään. Tällöin testillä voidaan mitata myös duplexsuodattimen ja lähettimen ja 15 duplexsuodattimen ja vastaanottimen välisten kaapeleiden kunto ja lisäksi se, että duplexsuodatin on kytkettynä. Duplexsuodattimen tx- ja rx-haarojen suodattimien kunnosta testi ei kerro.

Kuviossa 8 esitetty toteutusvaihtoehto perustuu myöskin hallittuun vaimennukseen, mutta siten, että testivaimennus on käytössä vain testin 20 ajan. Testin ajaksi kytkin 80 ohjataan kiinni, joten testisignaali pääsee suoraan lähetinhaarasta vastaanotinhaaraan. Testitaajuudella duplexsuodattimen vaimennuksien on oltava suurempi kuin testaukseen käytetyn reitin vaimennus testin aikana. Vastaavasti normaali toiminnassa tulisi testaukseen käytetyn reitin vaimennus olla suurempi, jotta se ei *' 25 huonontaisi normaalin toiminnan suorituskykyä. Esimerkiksi, jos duplex suodattimen tx-haarassa on rx-kaistalla 80 dB vaimennusta, tulisi testireitillä olla normaalitoiminnassa vaimennusta noin 10 dB enemmän samalla kaistalla eli noin 90 dB. Jos duplex-filtterin tx- ja rx-haaroissa on testikaistalla vähintään 70 dB vaimennusta, tulisi testireitillä olla testitoiminnassa 30 vaimennusta noin 10 dB vähemmän samalla kaistalla eli noin 60 dB.

Esimerkin tapauksessa voisi tx- ja rx-kytkennän voimakkuus olla esim. -30 dB ja kytkimen vaimennus testitaajuudella esim. -2 dB. Tällöin y testireitin vaimennus testitaajuudella on -62 dB ja duplexsuodattimen vähintään -70 dB, joten duplexsuodattimen vaimennus testitaajuudella on 35 suuri ja pääosa testisignaalista menee testireitin kautta. Vastaavasti jos , kytkimessä 80 on normaalikäytössä rx-kaistalla vaimennusta 30 dB, ei > · 10 107096 testireitin vaikutus lähetyksessä kokonaisvaimennukseen ole merkittävä . Mikäli testireitti integroidaan duplexsuodattimen sisään, testillä voidaan mitata myös duplexsuodattimen ja lähettimen ja duplexsuodattimen ja vastaanottimen välisten kaapeleiden kunto ja samoin se, että duplexsuodatin 5 on kytkettynä. Itse duplexsuodattimen tx- ja rx-haarojen suodattimien kunnosta testi ei kerro.

Edellä on kuvattu keksinnön eräitä mahdollisia toteutustapoja. Alan ammattimiehelle on selvää, että patenttivaatimusten määritteet mahdollistavat myös lukuisia muita toteutustapoja.

10

Claims (11)

11 107096

1. Menetelmä radiolähetin-vastaanottimen testaamiseksi järjestelmässä, jossa duplex-suodattimen lähetyshaaran suodattimen rajaama lähetyssignaalin päästökaista ja vastaanotto-haaran suodattimen 5 rajaama vastaanottosignaalin päästökaista ovat vierekkäiset siten, että suodattimien taajuusvastekäyrät ovat päästökaistojen välisellä estoalueella osittain päällekkäiset, tunnettu siitä, että järjestetään lähetyshaaran ja vastaanottohaaran väliin testaussilmukka, johon kuuluu

2. Menetelmä radiolähetin-vastaanottimen testaamiseksi järjestelmässä, jossa duplex-suodattimen lähetyshaaran suodattimen rajaama lähetyssignaalin päästökaista ja vastaanotto-haaran suodattimen 25 rajaama vastaanottosignaalin päästökaista ovat vierekkäiset siten, että suodattimien taajuusvastekäyrät ovat päästökaistojen välisellä estoalueella osittain päällekkäiset, tunnettu siitä, että järjestetään lähetyshaaran ja vastaanottohaaran väliin testaussilmukka, johon kuuluu

30 TX-kytkentä, kytkin ja RX-kytkentä ja jonka vaimennus testitaajuudella on olennaisesti pienempi kuin duplex-suodattimen vaimennus, jolloin testisignaali etenee testaussilmukan kautta lähettimestä vastaanottimeen silloin kun kytkin on ohjattu kiinni, viritetään lähettimen lähetystaajuus lähetyssignaalin päästökaistan 35 sivuun testitaajuudelle, joka on lähetyshaaran suodattimen ♦ 12 107096 taajuusvastekäyrän ja vastaanottohaaran suodattimen taajuusvastekäyrän estoalueella, viritetään vastaanottimen vastaanottotaajuus testitaajuudelle, lähetetään testisignaali, 5 vastaanotetaan testisignaali, joka on vaimentunut edettyään testaussilmukan kautta.

3. Menetelmä useita radiolähetin-vastaanottimia sisältävän yksikön testaamiseksi järjestelmässä, jossa lähettimien lähetyssignaalit yhdistetään kompainerissa 10 summasignaaliksi ja johdetaan duplex-suodattimelle ja vastaanotettu eri taajuuksia sisältävä summasignaali johdetaan duplex-suodattimelta jakajalle, joka jakaa eri taajuuksia sisältävän signaalin johdettavaksi edelleen omaan vastaanottimeensa, duplex-suodattimen lähetyshaaran suodattimen rajaama 15 järjestelmän lähetyssignaali-taajuuksien päästökaista ja vastaanottohaaran suodattimen rajaama järjestelmän vastaanotto-signaalitaajuuksien päästökaista ovat vierekkäiset siten, että suodattimien taajuusvastekäyrät ovat päästökaistojen välisellä estoalueella osittain päällekkäiset, tunnettu siitä, että 20 järjestetään lähetyshaaran ja vastaanottohaaran väliin testaussilmukka, johon kuuluu TX-kytkentä, kaistanpäästösuodatin ja RX-kytkentä ja jonka vaimennus testitaajuudella on olennaisesti pienempi kuin duplex-suodattimen vaimennus, jolloin testisignaali etenee testaussilmukan kautta 25 lähettimestä vastaanottimeen, viritetään yhden lähettimen lähetystaajuus lähetyssignaalin päästökaistan sivuun testitaajuudelle, joka on lähetyshaaran suodattimen taajuusvastekäyrän ja vastaanottohaaran suodattimen taajuusvastekäyrän estoalueella, 30 viritetään ainakin yhden vastaanottimen vastaanottotaajuus «· testitaajuudelle, lähetetään testisignaali sanotulla lähettimellä, vastaanotetaan testisignaali, joka on vaimentunut edettyään testaussilmukan kautta.

4. Menetelmä useita radiolähetin-vastaanottimia sisältävän yksikön testaamiseksi järjestelmässä, jossa 13 107096 lähettimien lähetyssignaalit yhdistetään kompainerissa summasignaaliksi ja johdetaan duplex-suodattimelle ja vastaanotettu eri taajuuksia sisältävä summasignaali johdetaan duplex-suodattimelta jakajalle, joka jäkaa eri taajuuksia sisältävän signaalin johdettavaksi edelleen omaan 5 vastaanottimeensa, duplex-suodattimen lähetyshaaran suodattimen rajaama järjestelmän lähetyssignaali-taajuuksien päästökaista ja vastaanottohaaran suodattimen rajaama järjestelmän vastaanotto-signaalitaajuuksien päästökaista ovat vierekkäiset siten, että suodattimien taajuusvastekäyrät 10 ovat päästökaistojen välisellä estoalueella osittain päällekkäiset, tunnettu siitä, että järjestetään lähetyshaaran ja vastaanottohaaran väliin testaussilmukka, johon kuuluu TX-kytkentä, kytkin ja RX-kytkentä ja jonka vaimennus 15 testitaajuudella on olennaisesti pienempi kuin duplex-suodattimen vaimennus, jolloin testisignaali etenee testaussilmukan kautta lähettimestä vastaanottimeen silloin kun kytkin on ohjattu kiinni, viritetään yhden lähettimen lähetystaajuus lähetyssignaalin päästökaistan sivuun testi-taajuudelle, joka on lähetyshaaran suodattimen 20 taajuusvastekäyrän ja vastaanottohaaran suodattimen taajuusvastekäyrän estoalueella, viritetään ainakin yhden vastaanottimen vastaanottotaajuus testitaajuudeile, . lähetetään testisignaali sanotulla lähettimellä, 25 vastaanotetaan testisignaali, joka on vaimentunut edettyään testaussilmukan kautta.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viritetään jokaisen vastaanottimen vastaanottotaajuus testitaajuudeile, 30 lähetetään testisignaali yhdellä lähettimellä, vastaanotetaan testisignaali jokaisella vastaanottimella, jolloin ainakin yhden vastaanottimen vastaanotettua testisignaalin virheettömästi päätellään virheellisesti testisignaalin vastaanottaneen vastaanottimen olevan viallinen.

6. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että, 14 107096 lähetetään testisignaali vuoron perään yhdellä lähettimellä, vastaanotetaan testisignaali usealla vastaanottimella, päätellään tutkittavan lähettimen olevan viallinen, jos ainakin yksi vastaanotin on vastaanottanut minkä tahansa muun lähettimen testisignaalin 5 virheettömästi ja tutkittavan lähettimen testisignaalin virheellisesti tai ei lainkaan.

7. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että, lähetetään testisignaali vuoron perään yhdellä lähettimellä, 10 vastaanotetaan testisignaali usealla vastaanottimella, päätellään lähettimien ja vastaanottimien välisen testisilmukan olevan viallinen, jos yksikään vastaanotin ei vastaanota testisignaalin taajuista signaalia.

8. Järjestelmä radiolähetin-vastaanottimen testaamiseksi 15 järjestelmässä, johon kuuluu toiminnallisesti toisiinsa kytkettyjen lähettimen ja duplex-suodattimen muodostama lähetinhaara ja toiminnallisesti toisiinsa kytkettyjen duplex-suodattimen ja vastaanottimen muodostama vastaanotinhaara, duplex-suodattimen rajatessa lähetyssignaalin päästökaistan ja vas-20 taanottosignaalin päästökaistan, testauksen ohjausyksikkö, jonka ohjaukselle vasteena lähetin ja vastaanotin virittyvät samalle testitaajuudelle ja lähetin lähettää testisignaalin, tunnettu siitä, että siihen kuuluu: 25 testaussilmukka, joka on kytketty lähetinhaaran ja vastaanotinhaaran väliin ja jonka vaimennus testitaajuudella on olennaisesti pienempi kuin duplex-suodattimen vaimennus, jolloin testisignaali etenee testausreittiä pitkin lähettimestä TX-kytkennän, kaistanpäästösuodattimen ja RX-kytkennän kautta vastaanottimeen, ja jonka vaimennus duplex-30 suodattimen rajaamalla lähetyssignaalin päästökaistalla ja ·* vastaanottosignaalin päästökaistalla on olennaisesti suurempi kuin duplex- suodattimen vaimennus, jolloin lähetyssignaali etenee lähettimestä duplex-suodatimelle ja edelleen antennille.

9. Järjestelmä radiolähetin-vastaanottimen testaamiseksi 35 järjestelmässä, johon kuuluu 15 107096 toiminnallisesti toisiinsa kytkettyjen lähettimen ja duplex-suodattimen muodostama lähetinhaara ja toiminnallisesti toisiinsa kytkettyjen duplex-suodattimen ja vastaanottimen muodostama vastaanotinhaara, duplex-suodattimen rajatessa lähetyssignaalin päästökaistan ja vas-5 taanottosignaalin päästökaistan, testauksen ohjausyksikkö, jonka ohjaukselle vasteena lähetin ja vastaanotin virittyvät samalle testitaajuudelle ja lähetin lähettää testisig naalin, tunnettu siitä, että siihen kuuluu: 10 testaussilmukka, joka on kytketty lähetinhaaran ja vastaanotinhaaran väliin ja jonka vaimennus testitaajuudella on olennaisesti pienempi kuin duplex-suodattimen vaimennus, jolloin testisignaali etenee testausreittiä pitkin lähettimestä TX-kytkennän, kytkimen ja RX-kytkennän kautta vastaanottimeen silloin kun kytkin on ohjattu kiinni, ja jonka 15 vaimennus duplex-suodattimen rajaamalla lähetyssignaalin päästökaistalla ja vastaanottosignaalin päästökaistalla on olennaisesti suurempi kuin duplex-suodattimen vaimennus, jolloin lähetyssignaali etenee lähettimestä duplex-suodatimelle ja edelleen antennille.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen järjestelmä, tunnettu 20 siitä, että testitaajuus on duplex-suodattimen lähetyssignaalin päästönkaistan ulkopuolella.

10 TX-kytkentä, kaistanpäästösuodatin ja RX-kytkentä ja jonka vaimennus testitaajuudella on olennaisesti pienempi kuin duplex-suodattimen vaimennus, jolloin testisignaali etenee testaussilmukan kautta lähettimestä vastaanottimeen, viritetään lähettimen lähetystaajuus lähetyssignaalin päästökaistan 15 sivuun testitaajuudelle, joka on lähetyshaaran suodattimen taajuusvastekäyrän ja vastaanottohaaran suodattimen taajuusvastekäyrän estoalueella, viritetään vastaanottimen vastaanottotaajuus testitaajuudelle, lähetetään testisignaali, 20 vastaanotetaan testisignaali, joka on vaimentunut edettyään testaussilmukan kautta.

11. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että testisuodatin on integroitu duplex-suodattimen sisään, jolloin testausreitti käsittää myös lähettimen ja duplex-suodattimen välisen 25 kaapeloinnin sekä duplex-suodattimen ja vastaanottimen välisen kaapeloinnin. « » 107096 16