JP2004184185A - レーダモジュールの温度試験方法およびその温度試験装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーダモジュール内の電圧制御発振器に温度センサを取り付け、恒温槽の変温制御中に、温度センサ出力と周波数データを計測するステップと、温度をパラメータとした周波数−温度特性データマップを作成するステップと、所定温度における補正データを上記周波数データマップから近似式より取得するステップを備え、試験時間を短縮する。
【選択図】図4
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電波を用いて前方あるいは周囲に存在する障害物等を探知するレーダモジュールなどの温度試験方法に関するものであり、特に、電圧制御発振器の発振周波数のリニアリティを保つために必要な補正データを得るためのレーダモジュールなどの温度試験方法およびその温度試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
これまでに様々な分野において、温度試験方法及び温度試験装置が考えられているが、従来の温度試験方法は、恒温槽の温度を所定温度に設定し、その中に配置されているデバイスが設定温度となるまで待機した後に試験が開始されるシステムで、温度安定に多大な待ち時間を要していた。(例えば、特許文献1参照)
【特許文献1】
特開2001−264380号公報(第6頁)
【0003】
次に温度試験方法について説明する。まず、恒温槽を計測したい温度に設定し、その温度が安定するまで待つ。この時、恒温槽の温度が目標温度に到達しても、その中に配置されているデバイスの温度が安定するまでは時間を要する。そして、恒温槽内のデバイスが設定温度に安定した後に、試験が開始される。以上の作業を各温度に対して行う必要が生じていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の温度試験方法では、決められた温度においてのみデータを計測していたため、恒温槽の中のデバイスが所定の温度に落う問題点があち着くまでの待ち時間ができ、データの取得に多大な時間を要するといった。
【0005】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、製造者の行う温度試験の作業時間を短縮することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明によるレーダモジュールの温度試験方法は、レーダモジュールを恒温槽などで温度試験を行う温度試験方法において、恒温槽の温度を所定速度あるいは所定パターンで変化させ、この変化する温度を制御する際に、被試験体の温度センサ出力と電圧制御発振器の発振周波数との関連性データを取得し、この関連性データを周波数−温度特性データマップとしてプロットするステップと、周波数f−温度T特性データマップを用いて、所定の近似式により、所定温度における周波数f−印加電圧V特性を作成するステップと、周波数f−印加電圧V特性を用いて、所定の方程式により、所定温度における印加電圧V−掃引時間t特性を作成するステップと、印加電圧V−掃引時間t特性より、所定温度における変調データを算出するステップとを備えたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明を適用するレーダモジュールの概略構成を示すブロック図である。図1において、1aは送信アンテナ、1bは受信アンテナ、2は方向性結合器、3は電圧制御発振器、4はミキサ、5はビデオ増幅器、6は温度センサ、7はD/A変換器、8a・8bはA/D変換器、9はマイコン、10はメモリ、11は信号処理部、12は送受信部、13は変調信号設定部である。
【0008】
次に、動作について簡単に説明する。
図1において、送受信部12では、電圧制御発振器3で変調信号設定部13からの鋸波電圧を受け、周波数変調された高周波信号を出力し、方向性結合器2でこの高周波信号の一部を送信信号として送信アンテナ1aに送出し、残りを局発信号としてミキサ4に出力し、ミキサ4で受信アンテナ1bが出力する受信信号と局発信号を周波数変換し、ビデオ増幅器5でミキサ4の出力を増幅し、ビデオ信号として出力する。
送信アンテナ1aは、送受信部から受けた送信信号を前方の目標に照射し、受信アンテナ1bは、前方の目標からの反射信号を受けて、受信信号を出力する。
変調信号設定部13では、ビデオ増幅器5から出力されたビデオ信号を、A/D変換器8bを経由して信号処理部11に入力し、距離、速度等の計測データを出力する。また、温度試験の際は、電圧制御発振器3のリニアリティを改善するために、温度センサ6の出力をA/D変換器8aを経由してマイコン9で受け、設定した変調データを設定し、メモリ10に記憶する。
【0009】
図2は、この発明の実施の形態1を示すフローチャートである。図2において、S1は恒温槽の制御を開始するステップ、S2は基準となるテスト用デフォルト電圧波形を送信するステップ、S3は温度Tと発振周波数fを計測するステップ、S4は周波数−温度特性データマップを作成するステップ、S5は周波数−印加電圧特性を作成するステップ、S6は印加電圧−掃引時間特性を作成するステップ、S7は変調データを作成するステップ、S8は変調データをメモリに入力するステップである。
【0010】
次に、温度試験方法について説明する。まず、S1において、恒温槽の温度制御をスタートさせる。従来の方法とは異なり、図3のように恒温槽の温度は、一定の速度で上昇させる。次に、S2において、この恒温槽の変温制御中に、連続的にテスト用デフォルト電圧波形をマイコン9からD/A変換器7を経由して電圧制御発振器3に送信し続ける。そして、S3において、任意の時間、任意の温度で温度センサ6の出力と電圧制御発振器3の発振周波数を計測する。
【0011】
そして、S4において、S3で得られた結果をそのままプロットし、図4に示すような各電圧における周波数−温度特性データマップを作成する。このとき、各電圧における発振周波数fと温度Tの関係は、次のような二次式によって近似することができる。
【0012】
【数1】
【0013】
さらに、S5において、上記周波数−温度特性データマップの結果から数1を用いて、図5に示すような各所定温度における周波数−印加電圧特性である、V−fカーブを作成する。ここで言う所定温度とは、変調データを作成する時の基本となる数点の温度であり、例えば、レーダモジュールの動作温度−30℃〜+80℃とした場合、5℃又は10℃ステップ毎の温度を表す。このとき、各所定温度における発振周波数fと印加電圧Vの関係は、次のような二次式によって近似することができる。
【0014】
【数2】
【0015】
また、各所定温度間の温度における発振周波数と印加電圧の関係は、マイコン9によって、一次近似されることになる。
【0016】
S6において、発振周波数が時間に対して直線となるように、すなわち数3のような一次式となるように、印加電圧と掃引時間との関係を決定する。例えば、周波数を、1ms(1000μs)間で76.45GHzから76.55GHzまでの100MHzを直線的に上昇させたいというようなことである(図6)。数2と数3からfを消去することで、電圧Vと時間tの関係式が得られる(数4)。このVについての二次方程式を解くことで数5が得られ、これから図7に示すような印加電圧−掃引時間特性であるt−Vカーブを各所定温度において作成する。
【0017】
【数3】
【0018】
【数4】
【0019】
【数5】
【0020】
S7において、印加電圧−掃引時間特性である数5を元に、電圧制御発振器3のリニアリティを改善するための出力電圧パターンである変調データを作成する。
これは、それぞれの所定温度で、決められた時間間隔ごとにどれだけの電圧を印加するかを示すデータである。
【0021】
最後に、S8において、この変調データをメモリ10に記録して温度試験終了とする。
【0022】
この実施の形態によれば、恒温槽の変温制御中に温度センサ出力と発振周波数のデータを取得するステップと、温度センサ出力をパラメータとした周波数−温度データマップを作成するステップを設けることにより、製造者の行う温度試験の作業を省力化することができる。
【0023】
この実施の形態によれば、恒温槽の温度を所定の速度で変化させたまま連続的にデータを測定することにより、レーダモジュールの温度安定の待ち時間を省くことができ、製造者の行う温度試験時間の大幅な短縮が可能となる。
【0024】
【発明の効果】
この発明によれば、恒温槽の温度を所定の速度で変化させたまま連続的にデータを測定することにより、レーダモジュールの温度安定の待ち時間を省くことができ、製造者の行う温度試験時間の大幅な短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を適用するレーダモジュールの概略構成を示すブロック図である。
【図2】この発明による温度試験方法の実施の形態1を示す図である。
【図3】この発明による実施の形態1における恒温槽の温度変化を示す図である。
【図4】この発明による実施の形態1における周波数−温度特性データマップを示す図である。
【図5】この発明による実施の形態1におけるV−fカーブを示す図である。
【図6】この発明による実施の形態1における理想とする時間に対する周波数変化の一例である。
【図7】この発明による実施の形態1におけるt−Vカーブを示す図である。
【符号の説明】
1a 送信アンテナ、1b 受信アンテナ、2 方向性結合器、3 電圧制御発振器、4 ミキサ、5 ビデオ増幅器、6 温度センサ、7 D/A変換器、8a A/D変換器、8b A/D変換器、9 マイコン、10 メモリ、11 信号処理部、12 送受信部、13 変調信号設定部、S1 恒温槽の制御を開始するステップ、
S2 基準となるテスト用デフォルト電圧を送信するステップ、
S3 温度Tと周波数fを計測するステップ、
S4 周波数−温度特性データマップを作成するステップ、
S5 周波数−印加電圧特性を作成するステップ、
S6 印加電圧−掃引時間特性を作成するステップ、
S7 変調データを作成するステップ、
S8 変調データをメモリに入力するステップ。
Claims (3)
- レーダモジュールを恒温槽などで温度試験を行う温度試験方法において、
上記恒温槽の温度を所定速度あるいは所定パターンで変化させ、この変化する温度を制御する際に、被試験体の温度センサ出力と電圧制御発振器の発振周波数との関連性データを取得し、この関連性データを周波数−温度特性データマップとしてプロットするステップと、
上記周波数f−温度T特性データマップを用いて、所定の近似式により、所定温度における周波数f−印加電圧V特性を作成するステップと、
上記周波数f−印加電圧V特性を用いて、所定の方程式により、所定温度における印加電圧V−掃引時間t特性を作成するステップと、
上記印加電圧V−掃引時間t特性より、所定温度における変調データを算出するステップと、
を備えたことを特徴とするレーダモジュールの温度試験方法。 - レーダモジュールを恒温槽などで温度試験を行う温度試験装置において、
上記レーダモジュールに内蔵されている電圧制御発振器に温度センサを備え、上記恒温槽の温度を所定速度あるいは所定パターンで変化させ、この変化する温度を制御する際に、上記温度センサの出力と上記電圧制御発振器の発振周波数との関連性データを取得し、この関連性データを周波数−温度特性データマップとしてプロットする手段と、
上記周波数f−温度T特性データマップを用いて、近似式
により、所定温度における周波数f−印加電圧V特性、
を作成する手段と、
上記周波数f−印加電圧V特性を用いて、以下の二次方程式
により、所定温度における印加電圧V−掃引時間t特性を作成する手段と、
上記印加電圧V−掃引時間t特性より、所定温度における変調データを算出する手段と、
を備えたことを特徴とするレーダモジュールの温度試験装置。
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