JP2007192657A - テストシステム - Google Patents

Abstract

【課題】高周波電力増幅器における出力電力をカットして測定するレンジを下げることにより、高調波成分を正確に、かつ低コストで短時間に測定する。
【解決手段】テストデバイスＤＵＴである高周波電力増幅器の高調波成分（高調波ノイズ）を測定する際、制御部３は、スイッチ８，９の切り替えを行い、カプラ４から出力信号がフィルタ１０を介してデジタイザ７に入力されようにする。続いて、信号発生部２がテスト用信号をテストデバイスＤＵＴに出力する。テストデバイスＤＵＴから出力された出力信号は、フィルタ１０によってキャリア成分の周波数帯が急峻に減衰され、測定する周波数帯域の信号のみがデジタイザ７に出力される。これにより、ダイナミックレンジの広い高性能な測定機器が不要となり、テストシステム１のコストを大幅に低減することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、増幅器における測定技術に関し、特に、携帯電話などに用いられる高周波電力増幅器における高調波成分の測定に有効な技術に関する。

近年、移動体通信の１つとして、携帯電話が広く普及しており、その機能に対しても多様性が求められている。たとえば、携帯電話に用いられる高周波電力増幅器では、高機能化、および高性能化が進んでいる。

この種の高周波電力増幅器においては、高周波の電気的特性を測定するテスタによって高調波成分の測定を行い、その高調波成分が任意のノイズ規格内であるか否かを判断している。

ところが、上記のような高周波電力増幅器における高調波成分の測定技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。

これまでは、携帯電話それ自体で発生するノイズ規格が低かったために、携帯電話に用いられる高周波電力増幅器の高調波などのノイズ成分があまり問題とはならなかった。しかし、高周波電力増幅器の高機能化、および高性能化に伴い、特に、外部への不要な電力の漏れが大きく注目されている。

高周波電力増幅器の高調波測定においては、大電力である出力電力（キャリア）成分と微少電力である高調波成分とを同時に測定しなければならず、広いダイナミックレンジが必要となるが、現状のテスタでは、該テスタの性能の限界や、外部からのノイズの影響などにより微少電力の高調波成分を正確に測定することが困難である。

また、高調波成分を正確に測定するために、外付けの計測器を用いる場合、その計測器が非常に高価であり、テストコストが大幅に上昇してしまうという問題がある。さらに、測定時間も長くなり、テストのスループットも低下してしまうという問題がある。

本発明の目的は、高周波電力増幅器における出力電力をカットして測定するレンジを下げることにより、高調波成分を正確に、かつ低コストで短時間に測定することのできる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明は、増幅器の出力信号を測定するテストシステムであって、前記増幅器から出力された出力信号の一部をピックアップする方向性結合器と、制御信号に基づいて、前記方向性結合器から出力された出力信号のうち、測定に必要な周波数帯域の信号のみを出力する電力切り替え出力部と、前記電力切り替え出力部から出力された信号の測定を行う測定部とを備えたものである。

また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。

本発明は、前記電力切り替え出力部が、制御信号に基づいて、前記方向性結合器から出力された信号の出力先を切り替える第１のスイッチと、前記第１のスイッチを介して方向性結合器から出力された出力信号のうち、測定に必要な周波数帯域の信号のみを出力するフィルタと、制御信号に基づいて、前記フィルタから出力される信号、または前記第１のスイッチから出力される信号のいずれかを切り替えて前記測定部に出力する第２のスイッチとよりなるものである。

また、本発明は、前記フィルタが、前記増幅器の高調波成分を含む周波数帯域の信号のみを出力するものである。

さらに、本発明は、前記フィルタが、ノッチフィルタ、またはバンドパスフィルタのいずれかよりなるものである。

また、本発明は、測定される前記増幅器が、移動通信システムに用いられる高周波電力増幅器よりなるものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

（１）低コストで、高精度に、かつ短時間で増幅器における高調波成分の測定を行うことができる。

（２）また、高価な計測などが不要となり、テストシステムの構成を簡略化することが可能となり、該テストシステムのコストを大幅に低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、本発明の一実施の形態によるテストシステムの構成例を示すブロック図、図２は、図１のテストシステムに設けられたカプラから出力される出力波形の説明図、図３は、図１のテストシステムに設けられたデジタイザに高調波成分の測定の際に入力される測定波形の説明図である。

本実施の形態において、テストシステム１は、たとえば、携帯電話などに用いられる高周波電力増幅器のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）成分の電気的特性の測定を行う。

テストシステム１は、図１に示すように、信号発生部２、制御部３、カプラ（方向性結合器）４、アッテネータ５、微少電力測定部（電力切り替え出力部）６、およびデジタイザ（測定部）７から構成されている。信号発生部２は、テストデバイスＤＵＴとなる高周波電力増幅器に接続されており、テスト用信号を生成し、テストデバイスＤＵＴの入力部に該テスト用信号を供給する。

制御部３は、テストシステム１におけるすべての制御を司る。カプラ４は、テストデバイスＤＵＴから出力された信号の一部をピックアップする。アッテネータ５は、終端抵抗などであり、テストデバイスＤＵＴから出力された出力電力を減衰させる。

微少電力測定部６は、入力部がカプラ４に接続されており、出力部がデジタイザ７に接続されている。微少電力測定部６は、高調波測定時において、テストデバイスＤＵＴの出力電力をカットし、測定レンジを低くして高調波成分を出力する。

デジタイザ７は、計測器であり、微少電力測定部６を介して出力されたテストデバイスＤＵＴの出力電力、ならびに高調波成分などの電気的特性の測定を行う。

また、微少電力測定部６は、スイッチ８，９、ならびにフィルタ１０から構成されている。スイッチ（第１のスイッチ）８の入力部には、カプラ４が接続されている。また、スイッチ８の一方の出力部にはフィルタ１０の入力部が接続されており、該スイッチ８の他方の出力部には、スイッチ（第２のスイッチ）９の他方の入力部が接続されている。

スイッチ９の一方の入力部にはフィルタ１０の出力部が接続されており、該スイッチ９の出力部には、デジタイザ７の入力部が接続されている。

スイッチ８は、制御部３の制御に基づいて、該スイッチ８の入力部を、一方の出力部、または他方の出力部のいずれかに切り替えて接続する。スイッチ９は、制御部３の制御に基づいて、該スイッチ８の出力部を、一方の入力部、または他方の入力部のいずれかに切り替えて接続する。

フィルタ１０は、任意の周波数に急峻な減衰を与えるフィルタであり、たとえば、ノッチフィルタからなる。このフィルタ１０により、測定したい周波数帯域の電力のみを通過させ、それ以外の周波数の信号を減衰させる。

次に、本実施の形態によるテストシステム１の作用について説明する。

まず、テストデバイスＤＵＴである高周波電力増幅器の高調波成分（高調波ノイズ）の測定を行う場合、制御部３は、カプラ４がフィルタ１０の入力部に接続されようにスイッチ８の切り替えを行い、該フィルタ１０の出力部がデジタイザ７の入力部に接続されようにスイッチ９の切り替えを行う。

続いて、制御部３は、信号発生部２に対してテスト用信号を生成するように制御を行い、そのテスト用信号をテストデバイスＤＵＴに出力する。テストデバイスＤＵＴは、テスト信号が入力されたことによって、図２に示すように、高調波成分を含んだキャリア（出力電力）成分を出力する。

この図２に示す出力信号は、フィルタ１０を介してデジタイザ７に出力されることになるが、該フィルタ１０によってキャリア成分の周波数帯が急峻に減衰されることになるので、図３に示すように、測定に必要なダイナミックレンジを小さくすることができ、測定したい周波数帯域の高調波成分のみを高精度に測定することが可能となる。これにより、ダイナミックレンジの広い高性能な測定機器が不要となり、テストシステム１のコストを大幅に低減することができる。

また、テストデバイスＤＵＴの出力電力を測定する際には、スイッチ８，９を切り替えることによってフィルタ１０を介さずにデジタイザ７にキャリア成分を出力することができる。

それにより、本実施の形態によれば、測定コストを大幅に低減しながら、高精度な高調波成分を測定することのきでるテストシステム１を実現することができる。

また、スイッチ８，９を切り替えるだけで、通常のキャリア成分の電力の測定も行うことができるので、テスト時間を短縮することができる。

さらに、前記実施の形態では、フィルタ１０としてノッチフィルタを用いた例について記載したが、フィルタの種類は、たとえば、バンドパスフィルタ（測定したい周波数帯域の電力のみを通過させ、それ以外の周波数の信号を減衰させるフィルタ）などの測定したい周波数帯域のみの電力を測定することのできるものであればよい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

たとえば、前記実施の形態では、テストデバイスとして高周波電力増幅器に適用した例について記載したが、本発明は、一般的なアナログ信号を増幅する増幅器における高調波測定テスト全般に適用することが可能である。

本発明は、携帯電話などに用いられる高周波電力増幅器における高調波成分を測定するテスト技術に適している。

本発明の一実施の形態によるテストシステムの構成例を示すブロック図である。 図１のテストシステムに設けられたカプラから出力される出力波形の説明図である。 図１のテストシステムに設けられたデジタイザに高調波成分の測定の際に入力される測定波形の説明図である。

符号の説明

１ テストシステム
２ 信号発生部
３ 制御部
４ カプラ（方向性結合器）
５ アッテネータ
６ 微少電力測定部（電力切り替え出力部）
７ デジタイザ（測定部）
ＤＵＴ テストデバイス

Claims (5)

1. 増幅器の出力信号を測定するテストシステムであって、
   前記増幅器から出力された出力信号の一部をピックアップする方向性結合器と、
   制御信号に基づいて、前記方向性結合器から出力された出力信号のうち、測定に必要な周波数帯域の信号のみを出力する電力切り替え出力部と、
   前記電力切り替え出力部から出力された信号の測定を行う測定部とを備えたことを特徴とするテストシステム。
2. 請求項１記載のテストシステムにおいて、
   前記電力切り替え出力部は、
   制御信号に基づいて、前記方向性結合器から出力された信号の出力先を切り替える第１のスイッチと、
   前記第１のスイッチを介して前記方向性結合器から出力された出力信号のうち、測定に必要な周波数帯域の信号のみを出力するフィルタと、
   制御信号に基づいて、前記フィルタから出力される信号、または前記第１のスイッチから出力される信号のいずれかを切り替えて前記測定部に出力する第２のスイッチとよりなることを特徴とするテストシステム。
3. 請求項２記載のテストシステムにおいて、
   前記フィルタは、
   前記増幅器の高調波成分を含む周波数帯域の信号を出力することを特徴とするテストシステム。
4. 請求項２または３記載のテストシステムにおいて、
   前記フィルタは、
   ノッチフィルタ、またはバンドパスフィルタのいずれかであることを特徴とするテストシステム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のテストシステムにおいて、
   測定される前記増幅器は、
   移動通信システムに用いられる高周波電力増幅器であることを特徴とするテストシステム。

Images