JP2010062991A - 無線機の出力レベル調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】送信出力レベルを低、中、高に設定できる無線機において、出力レベルの調整を短時間で且つ高精度で行う無線機の出力レベル調整方法を提供する。
【解決手段】無線機の出力レベル設定用メモリ３６にデータを設定する際、無線機にキャリブレーション制御用のＰＣ５１を接続する。ＰＣ５１は、予め無線機の機種別に低、中、高の出力レベルのキャリブレーションを行い、ＤＡＣ値をデータベース５２に格納する。また、低−中間と中−高間の出力レベル位置を直線化し、それぞれの傾きを求めてデータベース５２に格納する。送信出力レベルのキャリブレーションを行う際、低出力及び高出力レベルは出力を測定して決定する。中出力レベル位置は、低−中間と中−高間の直線の傾きから交点を求めて決定し、その算出データに対する出力レベルを測定してデータベース５２に格納する。データベース５２に格納した各データを出力レベル設定用メモリ３６に設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、送信出力レベルを低、中、高の３段階の切替設定できる無線機において、中レベルの送信出力を低出力レベル及び高出力レベルの設定データに基づいて自動的に調整することができる無線機の出力レベル調整方法に関する。

従来、移動体通信等に用いられる無線機では、送信出力レベルを可変できるタイプのものがある（例えば、特許文献１参照。）。この出力可変タイプの無線機では、複数段階の送信出力レベルを選択することができ、その出力レベルの精度を上げるために各レベルでキャリブレーションを行っている。

図３は、送信出力レベルを低（Low）、中（Mid）、高（High）の３段階に切替設定できる従来の無線機におけるキャリブレーションデータ構造を示している。図３において、１０は無線機の送信出力レベル設定データ（ＤＡＣ値）を格納する出力レベル設定用メモリで、低出力設定エリア１１、中出力設定エリア１２、高出力設定エリア１３を備えている。

上記出力レベル設定用メモリ１０は、図示しないが制御部により制御され、データの書込み／読出しが行われる。上記出力レベル設定用メモリ１０に設定されたデータは、上記制御部によりＤ／Ａコンバータ２１に読出される。このＤ／Ａコンバータ２１は、出力レベル設定用メモリ１０から読出された送信出力レベル設定データ（ＤＡＣ値）をアナログデータに変換し、その変換出力により無線機の電力増幅器２２を制御して送信出力レベルを設定する。

上記電力増幅器２２の送信出力レベルは、Ｄ／Ａコンバータ２１から出力されるＤＡＣ値に従って図４に示すように低出力、中出力、高出力の３段階に切替設定される。図４は上記ＤＡＣ値に対する電力増幅器２２の出力特性であり、横軸にＤ／Ａコンバータ２１の出力であるＤＡＣ値をとり、縦軸に送信出力（ｄＢｍ）をとって示した。また、上記電力増幅器２２の送信出力レベルは、低出力、中出力、高出力の各段階において、詳細を後述するように例えばｆ１〜ｆ８の各周波数バンドに対して設定される。

すなわち、上記出力レベル設定用メモリ１０の低出力設定エリア１１、中出力設定エリア１２、及び高出力設定エリア１３には、それぞれ送信電力設定テーブル１４が設けられる。この送信電力設定テーブル１４には、それぞれ各周波数バンドｆ１〜ｆ８における送信出力レベルを設定するＤＡＣ値（送信出力レベル設定データ）がデジタルデータにて格納される。

上記送信電力設定テーブル１４の設定データに基づいて電力増幅器２２の送信出力が制御され、図５に示すように低出力、中出力、高出力の送信出力レベルが各周波数バンドｆ１〜ｆ８において設定される。図５は、横軸に周波数（ＭＨｚ）をとり、縦軸に送信出力（ｄＢｍ）をとって示した。なお、図５では、無線機の使用周波数帯域が約４５０ＭＨｚ〜４９５ＭＨｚ、周波数バンドｆ１〜ｆ８の周波数帯域が３８ＭＨｚの場合を例として示している。

上記図３に示した例では、送信出力レベルの切替が３段階で、出力レベル設定用メモリ１０に低出力設定エリア１１、中出力設定エリア１２及び高出力設定エリア１３を備え、これらの各エリア１１〜１３に送信電力設定テーブル１４を設けてそれぞれ８つの周波数バンドｆ１〜ｆ８のＤＡＣ値を記憶しているので、合計２４個の送信出力レベル設定エリア（キャリブレーションデータエリア）を備えている。

上記２４個の送信出力レベル設定エリアに対し、キャリブレーションを行って送信出力レベル設定データを調整するためには、非常に多くの調整時間を必要とする。

特開２００３−１３３９６８号公報

上記のように従来では、低出力設定エリア１１、中出力設定エリア１２及び高出力設定エリア１３の全ての設定エリアに対し、キャリブレーションを行って設定データを調整しているので、非常に多くの設定データに対してキャリブレーションを行う必要があり、調整が非常に面倒で、調整に多くの時間が掛かるという問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、送信出力レベルを低、中、高の３段階の切替設定できる無線機において、低レベルの設定データ及び高レベルの設定データに基づいて中レベルの設定データを自動的に決定でき、送信電力のレベル調整を短時間で、且つ高精度で行うことができる無線機の出力レベル調整方法を提供することを目的とする。

第１の発明に係る無線機の出力レベル調整方法は、低出力レベル設定データ、中出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データが格納される出力レベル設定用メモリを備え、該出力レベル設定用メモリに設定されたデータに基づいて送信出力レベルを低、中、高に切替設定できる無線機であって、
前記出力レベル設定用メモリに格納される低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データについて、無線機の出力レベルを測定して該測定値が規定値となるように前記低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データを調整する調整手段と、前記低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データに対する出力レベル測定データをデータベースに格納し、該データベースに格納された測定データに基づいて中出力レベル設定データを算出して前記出力レベル設定用メモリに設定する手段とを具備することを特徴とする。

第２の発明に係る無線機の出力レベル調整方法は、低出力レベル設定データ、中出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データが格納される出力レベル設定用メモリを備え、該出力レベル設定用メモリに設定されたデータに基づいて送信出力レベルを低、中、高に切替設定できる無線機であって、
前記出力レベル設定用メモリに格納される低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データについて、無線機の出力レベルを測定して該測定値が規定値となるように前記低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データを調整する第１の調整手段と、前記低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データに対する出力レベル測定データをデータベースに格納し、該データベースに格納された測定データに基づいて低出力レベル位置と中出力レベル位置との間及び中出力レベル位置と高レベル位置との間を直線化し、該直線の傾きから交点を求めて中出力レベル設定データを算出する算出手段と、前記算出手段により算出された中出力レベル設定データに対する前記無線機の電力出力レベルを測定して該測定値が規定値となるように前記中出力レベル設定データを調整して前記出力レベル設定用メモリに設定する第２の調整手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、送信出力レベルを低、中、高の３段階の切替設定できる無線機において、低出力、中出力、高出力のレベル調整を行う際、中出力レベル設定データに関してはデータベース化した低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データに基づいて自動的に設定できるので、面倒な調整を少なくでき、出力レベルの調整を短時間で、且つ高精度で行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線機における送信電力設定部の構成を示すブロック図である。
図１において、３１は無線機の送信部３０に設けられる電力増幅器で、この電力増幅器３１により増幅された送信信号は送受信切替回路３２を介してアンテナ３３へ送られる。上記送受信切替回路３２は、制御部（図示せず）から送られてくる送受信切替信号Ｔ／Ｒ−ＳＷによって動作し、アンテナ３３を送信部３０あるいは受信部３４に切替接続する。

上記送信部３０は、電力増幅器３１の送信電力を制御する無線機制御処理部３５を備えている。この無線機制御処理部３５は、例えばＭＰＵ（Micro Processing Unit）によって構成され、出力レベル設定用メモリ３６が接続される。出力レベル設定用メモリ３６は、電力増幅器３１の送信出力レベル設定データ（ＤＡＣ値）を格納するメモリで、低出力設定エリア３７、中出力設定エリア３８、高出力設定エリア３９を備えている。

無線機制御処理部３５は、制御部（図示せず）から送られてくる制御命令に従って上記出力レベル設定用メモリ３６の設定データを読出し、Ｄ／Ａコンバータ４１によりアナログ信号に変換して電力増幅器３１の制御端子へ出力し、電力増幅器３１の送信電力を低出力、中出力、高出力の何れかに設定する。

上記出力レベル設定用メモリ３６の低出力設定エリア３７、中出力設定エリア３８、及び高出力設定エリア３９には、図３〜図５で説明した従来の無線機と同様に各周波数バンドｆ１〜ｆ８における送信出力レベル設定データ（ＤＡＣ値）がデジタルデータにて格納される。

また、上記電力増幅器３１の出力側には、結合回路４２を介して検波器例えばダイオード４３が接続され、電力増幅器３１の送信出力信号が検波されて無線機制御処理部３５へフィードバックされる。無線機制御処理部３５は、ダイオード４３の検波出力によって電力増幅器３１の出力レベルを検知し、出力レベル設定用メモリ３６から読出した値に一致するように電力増幅器３１を制御する。

そして、上記出力レベル設定用メモリ３６の設定データをキャリブレーションする際には、無線機制御処理部３５にキャリブレーション制御用のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略称する）５１を接続する。このＰＣ５１は、無線機のＤＡＣ値や測定値等を格納するデータベース５２を備えている。また、ＰＣ５１には、パワーレベル測定装置５３が接続される。このパワーレベル測定装置５３は、電力増幅器３１からアンテナ３３に出力される高周波出力信号のレベルを測定し、ＰＣ５１に入力する。

上記データベース５２は、予め無線機のＤＡＣ値と出力パワーレベルの関係特性を測定し、キャリブレーションデータのデータベース化を図ったものである。すなわち、各無線機あるいは無線機の各機種毎に各パワーレベルに対応するＤＡＣ値をキャリブレーションすることにより求め、データベース５２へ格納する。この場合、低出力レベル及び高レベルについては、従来と同様の方法によりキャリブレーションを行ってＤＡＣ値をデータベース化し、中出力レベルについては、データベース５２から低出力レベル位置の直線の傾きと高出力レベル位置の直線の傾きを算出し、各直線の傾きの交点を求めてＤＡＣ値をデータベース化する。

以下、データベース５２を作成する場合の手順について図２を参照して説明する。図２は、無線機における高周波出力特性（ａ）を示したもので、横軸にＤＡＣ値をとり、縦軸に送信出力（ｄＢｍ）をとって示した。
（ａ）最初に無線機一定台数分の低出力レベル、中出力レベル及び高出力レベルのキャリブレーションを行い、低出力レベル位置に対応するＤＡＣ値、中出力レベル位置に対応するＤＡＣ値、及び高出力レベル位置に対応するＤＡＣ値を求めてデータベース５２に格納する。これらの設定値（ＤＡＣ値）は、無線機毎に異なるので、無線機（あるいは機種）毎にＰＣ５１上にデータベース化する。

（ｂ）上記データベースを使用して低出力レベル位置Ｌと中出力レベル位置Ｍとの間を直線化し、その直線ｂの傾きを求める共に、中出力レベル位置Ｍと高出力レベル位置Ｈとの間を直線化し、その直線ｃの傾きを求め、初期値としてデータベース５２に格納する。

（ｃ）送信出力レベルのキャリブレーションを行う際、先ず、低出力レベル設定データ（ＤＡＣ値）及び高出力レベル設定データ（ＤＡＣ値）に対するそれぞれの送信出力レベルをパワーレベル測定装置５３により測定し、該測定値が規定値となるように低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データを調整し、データベース５２に格納する。

そして、中出力レベル位置のキャリブレーション値は、データベース５２の格納データより算出した低出力−中出力レベル位置間の直線ｂの傾きと中出力−高出力レベル位置間の直線ｃの傾きから交点ｄを求めて決定する。この場合、中出力レベル位置のキャリブレーション値は、上記データベース５２の格納データより算出した直線ｂ、ｃの傾きとそれぞれの測定データから計算によって求める。

（ｄ）次に、中出力レベルを測定する。すなわち、上記中出力レベルにおけるキャリブレーション値を算出した後、パワーレベル測定装置５３により上記中出力レベルのキャリブレーション値に対する高周波出力レベルを測定し、この測定値をデータベース５２に格納する。この場合、出力レベルの測定値が規定値に入っていなければ、再度調整を行ってその結果をデータベース５２に格納し、上記した直線ｂ、ｃの傾きを補正する。

（ｅ）上記のようにＰＣ５１によりデータベース化した低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データに基づいて中出力レベル設定データを求め、低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データと共に無線機制御処理部３５に出力して出力レベル設定用メモリ３６に設定する。

また、上記出力レベル設定用メモリ３６の設定データの調整は、例えばｆ１〜ｆ８の各周波数バンドに対して実行する。
上記出力レベル設定用メモリ３６の設定データを調整した後、ＰＣ５１及びパワーレベル測定装置５３は送信部３０から取外し、調整処理を終了する。

その後、無線機制御処理部３５は、制御部（図示せず）から送られてくる制御命令に従って上記出力レベル設定用メモリ３６の設定データを読出し、Ｄ／Ａコンバータ４１によりアナログ信号に変換して電力増幅器３１の制御端子へ出力し、電力増幅器３１の送信電力を低出力、中出力、高出力の何れかに設定する。このとき無線機制御処理部３５は、ダイオード４３の検波出力によって電力増幅器３１の出力レベルを検知し、出力レベル設定用メモリ３６から読出した値に一致するように電力増幅器３１を制御する。

上記実施形態によれば、送信出力レベルを低、中、高の３段階の切替設定できる無線機において、低出力、中出力、高出力のレベル設定データを調整する際、中出力レベル設定データに関してはデータベース化した低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データに基づいて自動的に設定することができるので、面倒な調整を少なくでき、出力レベルの調整を短時間で、且つ高精度で行うことができる。

また、電力増幅器３１を含む高周波出力部には、通常ＰＡ（パワーアンプ）モジュールが使用される。ＰＡモジュールは、製造時のロットにより、出力パワーレベルに大きなバラツキを生じる場合があるが、本発明では上記実施形態に示したように実際の測定値を順次データベースとして更新するため、ＰＡモジュールにおける出力パワーレベルのバラツキを吸収することができる。このため出力パワーレベルにバラツキのあるＰＡモジュールを使用する場合であっても、各無線機の送信出力レベルを規定値に高精度で設定することができる。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の一実施形態に係る無線機における送信電力設定部の構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る無線機において、ＤＡＣ値と高周波出力レベルとの関係を示す図である。 従来の無線機のキャリブレーションデータ構造を示す図である。 従来の無線機において、Ｄ／Ａコンバータの出力値に対する電力増幅器の出力特性を示す図である。 従来の無線機において、各周波数バンドに対する電力増幅器の出力特性を示す図である。

符号の説明

３０…送信部、３１…電力増幅器、３２…送受信切替回路、３３…アンテナ、３４…受信部、３５…無線機制御処理部、３６…出力レベル設定用メモリ、３７…低出力設定エリア、３８…中出力設定エリア、３９…高出力設定エリア、４１…Ｄ／Ａコンバータ、４２…結合回路、４３…ダイオード、５１…キャリブレーション制御用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、５２…データベース、５３…パワーレベル測定装置。

Claims (2)

1. 低出力レベル設定データ、中出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データが格納される出力レベル設定用メモリを備え、該出力レベル設定用メモリに設定されたデータに基づいて送信出力レベルを低、中、高に切替設定できる無線機であって、
   前記出力レベル設定用メモリに格納される低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データについて、無線機の出力レベルを測定して該測定値が規定値となるように前記低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データを調整する調整手段と、
   前記低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データに対する出力レベル測定データをデータベースに格納し、該データベースに格納された測定データに基づいて中出力レベル設定データを算出して前記出力レベル設定用メモリに設定する手段と、
   を具備することを特徴とする無線機の出力レベル調整方法。
2. 低出力レベル設定データ、中出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データが格納される出力レベル設定用メモリを備え、該出力レベル設定用メモリに設定されたデータに基づいて送信出力レベルを低、中、高に切替設定できる無線機であって、
   前記出力レベル設定用メモリに格納される低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データについて、無線機の出力レベルを測定して該測定値が規定値となるように前記低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データを調整する第１の調整手段と、
   前記低出力レベル設定データ及び高出力レベル設定データに対する出力レベル測定データをデータベースに格納し、該データベースに格納された測定データに基づいて低出力レベル位置と中出力レベル位置との間及び中出力レベル位置と高レベル位置との間を直線化し、該直線の傾きから交点を求めて中出力レベル設定データを算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された中出力レベル設定データに対する前記無線機の電力出力レベルを測定して該測定値が規定値となるように前記中出力レベル設定データを調整して前記出力レベル設定用メモリに設定する第２の調整手段と、
   を具備することを特徴とする無線機の出力レベル調整方法。

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