JP2000341051A - 受信増幅装置の故障検出装置及び方法 - Google Patents

受信増幅装置の故障検出装置及び方法

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JP2000341051A
JP2000341051A JP11148115A JP14811599A JP2000341051A JP 2000341051 A JP2000341051 A JP 2000341051A JP 11148115 A JP11148115 A JP 11148115A JP 14811599 A JP14811599 A JP 14811599A JP 2000341051 A JP2000341051 A JP 2000341051A
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Tomoyoshi Murakami
知可 村上
Nobuyoshi Morino
宜芳 森野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源が故障しても他系の回路により故障
判定を行うことができ、簡単な回路で小規模に構成する
こと。 【解決手段】 アンテナ108の受信信号を増幅する受
信増幅器110に、DC電源116からダイオード11
8を介してDC電源を供給し、受信増幅器110の故障
時にその消費電流を故障時電流増加回路109によって
増加させ、この増加に応じて増加するDC電源116の
出力電流と、受信増幅器110の正常時の消費電流を越
える電流値に対応する故障判定値とを、電流監視回路1
13によって比較することにより、DC電源116の出
力電流が故障判定値を越えた場合に第1故障検出信号を
ONとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信システ
ムの基地局装置等に用いられる受信増幅装置の故障検出
装置及び方法に関し、特に屋外に設置される受信増幅装
置の故障検出を行うに適した受信増幅装置の故障検出装
置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の受信増幅装置の故障検出
装置及び方法としては、特開平8−149692号公報
に記載されているものがある。
【0003】移動体通信システムにおける基地局装置等
の受信増幅装置は、屋外のアンテナ直下に設けられてい
るため、屋外環境の悪影響を直接受け、屋内よりも故障
しやすいので、遠隔地の屋内に設けられた故障検出装置
で故障検出を行う必要がある。
【0004】図4は、従来の受信増幅装置の故障検出装
置の構成を示すブロック図である。
【0005】但し、図4は、移動体通信システムの基地
局装置における屋外のアンテナ直下に設けられた受信増
幅装置の故障検出を、遠隔地で行う故障検出装置を想定
する。
【0006】図4に示すように、第1受信増幅装置40
1がRF(Radio Frequency)ケーブル402によって第
1故障検出装置403に接続され、第2受信増幅装置4
04がRFケーブル405によって第2故障検出装置4
06に接続され、また、第1及び第2故障検出装置40
3,406が基地局変復調装置407に接続されてい
る。
【0007】第1受信増幅装置401は、アンテナ40
8と、受信増幅器409と、DC分離回路410と、パ
イロット信号発生回路411とを備えて構成されてい
る。
【0008】第1故障検出装置403は、DC重畳回路
412と、パイロット検波回路413と、故障判定回路
414と、DC電源415,416,417と、ダイオ
ード418,419とを備えて構成されている。
【0009】第2受信増幅装置404は、アンテナ42
0と、受信増幅器421と、DC分離回路422と、パ
イロット信号発生回路423とを備えて構成されてい
る。
【0010】第2故障検出装置406は、DC重畳回路
424と、パイロット検波回路425と、故障判定回路
426と、DC電源427,428,429と、ダイオ
ード430,431とを備えて構成されている。
【0011】即ち、第1受信増幅装置401と第2受信
増幅装置404とは同構成であり、第1故障検出装置4
03と第2故障検出装置406とは同構成であるので、
以下の動作説明では、第1受信増幅装置401及び第1
故障検出装置403を代表して説明する。
【0012】このような構成において、アンテナ408
で受信された信号は、受信増幅器409で増幅され、こ
の増幅されたRF信号に、パイロット信号発生回路41
1から発生されたパイロット信号が重畳される。
【0013】このパイロット信号が重畳されたRF信号
は、DC分離回路410を介した後、RFケーブル40
2を介してDC重畳回路412へ出力され、このDC重
畳回路412から基地局変復調装置407及びパイロッ
ト検波回路413へ出力される。
【0014】パイロット検波回路413は、入力された
パイロット信号を検波してDCレベルで取り出し、この
DCレベルと所定の基準値とを比較することによって受
信増幅器409の故障を判定し、この判定結果を、第1
故障検出信号に示して出力する。第1故障検出信号に
は、例えば故障の場合「1」として示し、正常の場合
「0」として示す。
【0015】また、屋外の受信増幅器409のDC電源
が故障するとRF信号が受信できなくなると共に故障検
出ができなくなる。このような理由によって、DC電源
415,416,417は、第1故障検出装置403に
設けられると共に二重化構成とされている。
【0016】これは、DC電源415及び416のDC
電源電圧が、ダイオード418及び419を介してパイ
ロット検波回路413に供給されると共に、DC重畳回
路412に供給されたDC電源電圧が、RFケーブル4
02を介してDC分離回路410に供給され、ここでR
F信号と分離された後、受信増幅器409及びパイロッ
ト信号発生回路411に供給されるようになっている。
なお、DC電源417は故障判定回路414用の電源で
ある。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、大規模で複雑なパイロット信号発生回
路411及びパイロット検波回路413が必要となるた
め、回路全体の規模が大きくなると共に、複雑さ故に装
置としての故障率を増加させるという問題がある。
【0018】また、上記したように、屋外の受信増幅器
409のDC電源が故障するとRF信号が受信できなく
なると共に故障検出ができなくなる理由から、DC電源
415,416が二重化構成とされているため、その
分、回路規模が増大するという問題がある。
【0019】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、電源が故障しても他系の回路により故障判定を行
うことができ、簡単な回路で小規模に構成することがで
きる受信増幅装置の故障検出装置及び方法を提供するこ
とを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、受信信号を増
幅する増幅手段にダイオードを介して直流電源から電源
を供給し、増幅手段の故障時に故障時電流増加手段で、
増幅手段の消費電流を増加させ、電流監視手段で、前記
の増加に応じて増加する直流電源の出力電流が、増幅手
段の正常時の消費電流値よりも大きい故障判定値を越え
たことを検出した場合に、増幅手段の故障と判定し、ま
た、増幅手段と独立した他系の増幅手段に、ダイオード
のカソードにカソードを接続した他系のダイオードを介
して他系の直流電源を供給し、自系の直流電源の出力電
圧が所定値以下となった場合に、他系の故障判定値を、
両系の増幅手段の消費電流の加算値を越える値に可変す
ることにより、他系の直流電源から両系の増幅手段に電
源を供給する。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の第1の態様は、受信信号
を増幅する増幅手段にダイオードを介して電源を供給す
る直流電源と、前記増幅手段の故障時にその消費電流を
増加させる故障時電流増加手段と、前記増幅手段の正常
時の消費電流値よりも大きい故障判定値を、前記直流電
源の出力電流が越えた場合に故障検出信号を出力する電
流監視手段と、を具備する構成を採る。
【0022】この構成によれば、従来のように、大規模
で複雑なパイロット信号の発生回路及び検波回路が必要
無くなるので、故障検出装置全体の規模を小型化するこ
とができ、また、簡単な構成とすることができるので、
従来のような複雑さ故に装置としての故障率が増加する
といったことが無くなる。
【0023】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、故障時電流増加手段は、増幅手段を具備する構成を
採る。
【0024】この構成によれば、増幅手段に直に故障時
電流増加手段が備えられているので、増幅手段の故障を
適正に検出して、故障検出装置で増幅手段の故障を検出
するための動作である消費電流の増加を適正に行うこと
ができる。
【0025】本発明の第3の態様は、第1の態様又は第
2の態様において、増幅手段と独立した他系の第2増幅
手段に、能動素子に接続された第2能動素子を介して電
源を供給する第2直流電源と、前記第2増幅手段の故障
時にその消費電流を増加させる第2故障時電流増加手段
と、故障判定値を前記第2直流電源の出力電流が越えた
場合に第2故障検出信号を出力する第2電流監視手段
と、直流電源の出力電圧が所定値の電源異常判定電圧以
下となった場合に前記直流電源の異常を検出する電源異
常検出手段と、前記第2直流電源の出力電圧が所定値の
電源異常判定電圧以下となった場合に前記第2直流電源
の異常を検出する第2電源異常検出手段と、この第2電
源異常検出手段での異常検出時に電流監視手段の故障判
定値を、前記増幅手段及び前記第2増幅手段の消費電流
の加算値を越える値に可変する判定値可変手段と、前記
電源異常検出手段での異常検出時に第2電流監視手段の
故障判定値を、前記加算値を越える値に可変する第2判
定値可変手段と、を具備する構成を採る。
【0026】この構成によれば、故障判定値が両系の増
幅手段のそれぞれの消費電流値を越える値となっている
ので、例えば電流監視手段は、増幅手段の故障を示す第
2故障検出信号と他の故障検出信号を出力しない。従っ
て、一方の系の直流電源が故障しても、他方の系の第2
直流電源から、その故障した系の増幅手段にも電源を供
給することができる。
【0027】本発明の第4の態様は、能動素子及び第2
能動素子の双方にダイオードを用い、双方のダイオード
のカソード同士が接続されている構成を採る。
【0028】この構成によれば、一方の系の直流電源が
故障しても、他方の系の第2直流電源から、その故障し
た系の増幅手段にも電源を供給することができる。
【0029】本発明の第5の態様は、基地局装置に、第
1の態様乃至第4の態様いずれかに記載の受信増幅装置
の故障検出装置を具備する構成を採る。
【0030】この構成によれば、基地局装置においても
第1の態様乃至第4の態様いずれかと同様の作用効果を
得ることができる。
【0031】本発明の第6の態様は、移動体通信システ
ムに、第5の態様記載の基地局装置を具備する構成を採
る。
【0032】この構成によれば、移動体通信システムに
おいても第5の態様と同様の作用効果を得ることができ
る。
【0033】本発明の第7の態様は、受信信号を増幅す
る増幅手段に能動素子を介して直流電源から電源を供給
し、前記増幅手段の故障時にその消費電流を増加させ、
この増加に応じて増加する前記直流電源の出力電流が、
前記増幅手段の正常時の消費電流値よりも大きい故障判
定値を越えた場合に、前記増幅手段の故障と判定するよ
うにした。
【0034】この方法によれば、従来のように、大規模
で複雑なパイロット信号の発生回路及び検波回路が必要
無くなるので、故障検出装置全体の規模を小型化するこ
とができ、また、簡単な構成とすることができるので、
従来のような複雑さ故に装置としての故障率が増加する
といったことが無くなる。
【0035】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。
【0036】(実施の形態)図1は、本発明の実施の形
態に係る受信増幅装置の故障検出装置の構成を示すブロ
ック図である。
【0037】但し、図1は、移動体通信システムの基地
局装置における屋外のアンテナ直下に設けられた受信増
幅装置の故障検出を、遠隔地で行う故障検出装置を想定
する。
【0038】図1に示すように、第1受信増幅装置10
1がRFケーブル102によって第1故障検出装置10
3に接続され、第2受信増幅装置104がRFケーブル
105によって第2故障検出装置106に接続され、ま
た、第1及び第2故障検出装置103,106が基地局
変復調装置107に接続されている。
【0039】第1受信増幅装置101は、アンテナ10
8と、故障時電流増加回路109を備える受信増幅器1
10と、DC分離回路111とを備えて構成されてい
る。
【0040】第1故障検出装置103は、DC重畳回路
112と、電流監視回路113,130と、電源異常検
出回路114と、判定値可変回路115,131と、D
C電源116,117と、ダイオード118,132と
を備えて構成されている。
【0041】第2受信増幅装置104は、アンテナ11
9と、故障時電流増加回路120を備える受信増幅器1
21と、DC分離回路122とを備えて構成されてい
る。
【0042】第2故障検出装置106は、DC重畳回路
123と、電流監視回路124,133と、電源異常検
出回路125と、判定値可変回路126,134と、D
C電源127,128と、ダイオード129,135と
を備えて構成されている。
【0043】第1受信増幅装置101と第2受信増幅装
置104とは同構成である。また、第1故障検出装置1
03と第2故障検出装置106とは同構成であるが、互
いが連携するように接続されている。
【0044】これは、第1故障検出装置103の電流監
視回路113と、第2故障検出装置106の電流監視回
路124とが、ダイオード118及び129を順方向に
介して接続され、また、電源異常検出回路114の出力
側が判定値可変回路126の入力側に接続され、電源異
常検出回路125の出力側が判定値可変回路115の入
力側に接続されているものである。
【0045】同様に、第1故障検出装置103の電流監
視回路130と、第2故障検出装置106の電流監視回
路133とが、ダイオード132及び135を順方向に
介して接続され、また、電源異常検出回路114の出力
側が判定値可変回路134の入力側に接続され、電源異
常検出回路125の出力側が判定値可変回路131の入
力側に接続されているものである。
【0046】このような構成の受信増幅装置101,1
04の故障を故障検出装置103,106で検出する場
合の動作を、図2のタイミング図を参照して説明する。
【0047】但し、第1受信増幅装置101及び第1故
障検出装置103側の系と、第2受信増幅装置104及
び第2故障検出装置106側の系とは同じ構成なので、
一方の系のみの説明で済ませる場合もある。
【0048】第1及び第2故障検出装置103,106
のDC電源116,127は、ダイオード118,12
9とダイオード132,135によって、両系の並列運
転時に電流バランスがとれており、即ち、受信増幅器1
10,121が正常時は電流バランスがとれ、ダイオー
ド118,129,132,135の電流値はほぼ等し
くなっている。
【0049】各DC電源116,127のDC電源電圧
は、ダイオード118,129を介してDC重畳回路1
12に供給され、更にRFケーブル102を介してDC
分離回路111に供給されている。そして、DC分離回
路111によりRF信号とDC電源電圧が分離され、こ
の分離されたDC電源電圧が受信増幅器110に供給さ
れている。
【0050】同様に、各DC電源116,127のDC
電源電圧は、ダイオード132,135を介してDC重
畳回路123に供給され、更にRFケーブル105を介
してDC分離回路122に供給されている。そして、D
C分離回路122によりRF信号とDC電源電圧が分離
され、この分離されたDC電源電圧が受信増幅器121
に供給されている。
【0051】また、DC電源117は、電流監視回路1
13,130、電源異常検出回路114及び判定値可変
回路115にDC電源電圧を供給し、DC電源128
は、電流監視回路124,133、電源異常検出回路1
25及び判定値可変回路126にDC電源電圧を供給し
ている。
【0052】即ち、図2に示すように、受信増幅器11
0が正常時は、DC電源116,127からほば等しい
電流値IbとIdがダイオード118と129から出力
されている。受信増幅器121が正常時は、上記と同様
になる。
【0053】ここで、電流監視回路113が保持する故
障判定の電流値(故障判定値)Iaは、Ib及びIdよ
りも大きい値となるように成されている。
【0054】タイミングAにおいて、受信増幅器110
が故障したとすると、受信増幅器110の故障時電流増
加回路109がその故障を検出して受信増幅器110の
消費電流を増加させ、これによって、DC電源116,
127からダイオード118129へ流れている電流値
が増加する。
【0055】故障時電流増加回路109が、故障検出時
に受信増幅器110の消費電流を増加させる場合、DC
電源116の出力電流の電流値が、Icで示すように故
障判定値Iaを上回り、且つDC電源116と連携する
他系のDC電源116からダイオード118へ流れてい
る電流値が、Icで示すように故障判定値Iaを上回り、D
C電源127からダイオード129へ流れている電流値
が、Ieで示すように故障判定値Iaを下回っている。
【0056】これによって、タイミングBにおいて、D
C電源116の出力電流が故障判定値Iaを超えると、
電流監視回路113が第1故障検出信号をONとする。
これによって、受信増幅器110の故障が検出される。
【0057】また、ダイオード118,129に流れる
電流値が上記の場合と反対の場合は、第2故障検出信号
がONとなり、受信増幅器110の故障が検出される。以
上のように、第1故障検出信号と第2故障検出信号のど
ちらか、または、両方がONとなることにより、受信増幅
器110の故障が検出される。同様に、第3故障検出信
号と第4故障検出信号のどちらか、または、両方がONと
なることにより、受信増幅器121の故障が検出され
る。
【0058】次に、第1故障検出装置103のDC電源
116の故障を検出する場合の動作を、図3のタイミン
グ図を参照して説明する。
【0059】図3に示すタイミングCにおいて、DC電
源116が故障して、出力電圧が12Vから低下し始
め、これに応じてDC電源116からダイオード118
に流れている電流値がIbから低下し始める。この時、
他系のDC電源127からダイオード129に流れてい
る電流値がIdから上昇し始める。DC電源116から
ダイオード132に流れている電流値とDC電源127
からダイオード135に流れている電流値についても、
上記とほぼ同等な動作となる。
【0060】その後、タイミングDにおいて、DC電源
116の出力電圧が、電源異常検出回路114で保持さ
れる電源異常判定電圧Va以下となると、電源異常検出
回路114がONとなる。
【0061】このように電源異常検出回路114がONと
なると、他系の判定値可変回路126,134が、電流
値監視回路124,133の故障判定値Iaを、受信増幅
器110と121のそれぞれの消費電流値であるIb+Id
を越える値のIfに設定する。これによって、DC電源1
27からダイオード129を介して、受信増幅器110
に電流が供給される。同様に、DC電源127からダイ
オード135を介して、受信増幅器121に電流が供給
される。
【0062】この供給直後、DC電源127の出力電流
の立上がり特性により、第2故障検出信号にハザード
(ヒゲ)が生じるが、ONとなる電圧値よりも低いので
影響はない。
【0063】その後、タイミングEにおいて、DC電源
127の出力電流が立上がり特性により故障判定値If
を超えるため、第2故障検出信号がONする。その後
は、タイミングFに示すように、出力電流が故障判定値
If以下となるので、第2故障検出信号の電圧値は低下
し、タイミングGにおいてOFFとなる。
【0064】従って、一方の系のDC電源116の故障
検出は、他方の系の第2故障検出信号を複数回ポーリン
グすることにより、正しく判定することができる。
【0065】なお、図2及び図3に示した各電流値I
a,Ib,Ic,Id,Ifの関係は、Ia>Ib、I
a>Id、Ic>Ia、If>Ib+Idとなってい
る。
【0066】このように、本実施の形態の受信増幅装置
の故障検出装置103又は106によれば、アンテナ1
08の受信信号を増幅する受信増幅器110に、DC電
源116,127からダイオード118,129を介し
てDC電源を供給し、受信増幅器110の故障時にその
消費電流を故障時電流増加回路109によって増加さ
せ、この増加に応じて増加するDC電源116,127
の出力電流と、受信増幅器110の正常時の消費電流を
越える電流値に対応する故障判定値とを、電流監視回路
113,124によって比較することにより、DC電源
116の出力電流値が故障判定値を越えた場合に第1故
障検出信号をONとし、また、DC電源127の出力電
流が故障判定値を越えた場合に第2故障検出信号をON
とするように構成した。
【0067】これによって、従来のような、大規模で複
雑なパイロット信号の発生回路及び検波回路が必要無く
なるので、故障検出装置全体の規模を小型化することが
でき、また、簡単な構成とすることができるので、従来
のような複雑さ故に装置としての故障率が増加するとい
ったことが無くなる。
【0068】また、故障時電流増加回路109を受信増
幅器110に備えた。即ち、受信増幅器110に直に故
障時電流増加回路109が備えられているので、受信増
幅器110の故障を適正に検出して、故障検出装置10
3,106で受信増幅器110の故障を検出するための
動作である消費電流の増加を適正に行うことができる。
【0069】また、受信増幅器110と独立した他系の
受信増幅器121に、ダイオード118のカソードにカ
ソードを接続した他系のダイオード129を介して他系
のDC電源127を接続し、電源異常検出回路114
で、DC電源116の出力電圧が電源異常判定電圧Va
以下となった場合にDC電源116の異常を検出し、こ
の検出時に、他系の判定値可変回路126,134が他
系の電流監視回路124,133の故障判定値Iaを、
受信増幅器110,121それぞれの消費電流値である
Ib+Idを越える値Ifに可変するようにした。
【0070】この場合、故障判定値が受信増幅器11
0,121それぞれの消費電流値であるIb+Idを越える
値Ifとなっているので、電流監視回路124,133
は、受信増幅器110,121の故障を示す第2故障検
出信号と第4故障検出信号を出力しない。
【0071】従って、一方の系のDC電源116が故障
しても、他方の系のDC電源127から、その故障した
系の受信増幅器110にもDC電源を供給することがで
き、故障検出も継続することができる。
【0072】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電源が故障しても他系の回路により故障判定を行うこと
ができ、簡単な回路で小規模に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る受信増幅装置の故障
検出装置の構成を示すブロック図
【図2】上記実施の形態に係る受信増幅装置の故障検出
装置による受信増幅装置の故障検出動作を説明するため
のタイミング図
【図3】上記実施の形態に係る受信増幅装置の故障検出
装置による第1故障検出装置のDC電源の故障検出動作
を説明するためのタイミング図
【図4】従来の受信増幅装置の故障検出装置の構成を示
すブロック図
【符号の説明】
101 第1受信増幅装置 103 第1故障検出装置 104 第2受信増幅装置 106 第2故障検出装置 109,120 故障時電流増加回路 110,121 受信増幅器 113,124,130,133 電流監視回路 114,125 電源異常検出回路 115,126,131,134 判定値可変回路 116,127 DC電源

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号を増幅する増幅手段に能動素子
    を介して電源を供給する直流電源と、前記増幅手段の故
    障時にその消費電流を増加させる故障時電流増加手段
    と、前記増幅手段の正常時の消費電流値よりも大きい故
    障判定値を、前記直流電源の出力電流が越えた場合に故
    障検出信号を出力する電流監視手段と、を具備すること
    を特徴とする受信増幅装置の故障検出装置。
  2. 【請求項2】 故障時電流増加手段は、増幅手段を具備
    することを特徴とする請求項1記載の受信増幅装置の故
    障検出装置。
  3. 【請求項3】 増幅手段と独立した他系の第2増幅手段
    に、能動素子に接続された第2能動素子を介して電源を
    供給する第2直流電源と、前記第2増幅手段の故障時に
    その消費電流を増加させる第2故障時電流増加手段と、
    故障判定値を前記第2直流電源の出力電流が越えた場合
    に第2故障検出信号を出力する第2電流監視手段と、直
    流電源の出力電圧が所定値の電源異常判定電圧以下とな
    った場合に前記直流電源の異常を検出する電源異常検出
    手段と、前記第2直流電源の出力電圧が所定値の電源異
    常判定電圧以下となった場合に前記第2直流電源の異常
    を検出する第2電源異常検出手段と、この第2電源異常
    検出手段での異常検出時に電流監視手段の故障判定値
    を、前記増幅手段及び前記第2増幅手段の消費電流の加
    算値を越える値に可変する判定値可変手段と、前記電源
    異常検出手段での異常検出時に第2電流監視手段の故障
    判定値を、前記加算値を越える値に可変する第2判定値
    可変手段と、を具備することを特徴とする請求項1又は
    請求項2記載の受信増幅装置の故障検出装置。
  4. 【請求項4】 能動素子及び第2能動素子の双方にダイ
    オードを用い、双方のダイオードのカソード同士が接続
    されていることを特徴とする請求項3記載の受信増幅装
    置の故障検出装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項4いずれかに記載の
    受信増幅装置の故障検出装置を具備することを特徴とす
    る基地局装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の基地局装置を具備するこ
    とを特徴とする移動体通信システム。
  7. 【請求項7】 受信信号を増幅する増幅手段に能動素子
    を介して直流電源から電源を供給し、前記増幅手段の故
    障時にその消費電流を増加させ、この増加に応じて増加
    する前記直流電源の出力電流が、前記増幅手段の正常時
    の消費電流値よりも大きい故障判定値を越えた場合に、
    前記増幅手段の故障と判定することを特徴とする受信増
    幅装置の故障検出方法。
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