JP2014068205A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信装置が有する電力増幅器において異常発振が発生しているかを当該無線通信装置自身が検出することが可能な技術を提供する。
【解決手段】無線通信装置は、動作モードとして、通信相手装置と無線通信を行う通常動作モードと、電力増幅器において異常発振が発生しているかを判定する異常発振判定モードとを有している。異常発振判定部２３は、無線通信装置が異常発振判定モードで動作する場合に、電力検出器１３０で検出された電力に基づいて、電力増幅器１２７において異常発振が発生しているかを判定する。調整部１５０は、無線通信装置が異常発振判定モードで動作する場合に、電力増幅器１２７の入力信号の信号レベルを、無線通信装置が通常動作モードで動作する場合よりも小さくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信技術に関する。

特許文献１にも記載されているように、従来から無線通信に関して様々な技術が提案されている。

特開平９−９８１３０号公報

さて、無線通信装置が有する電力増幅器では異常発振が発生することがある。電力増幅器において異常発振が発生すると、無線通信装置は周囲に不要波を送信する可能性がある。したがって、電力増幅器において異常発振が発生しているかを検出することは非常に重要である。

そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、無線通信装置が有する電力増幅器において異常発振が発生しているかを当該無線通信装置自身が検出することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る無線通信装置の一態様は、通信相手装置と無線通信を行う無線通信装置であって、電力増幅器と、前記電力増幅器の出力信号の電力を検出する電力検出器と、前記電力増幅器に入力される入力信号の信号レベルを調整する調整部と、前記電力検出器で検出された電力に基づいて、前記電力増幅器において異常発振が発生しているかを判定する判定部と、前記無線通信装置の動作モードを制御する動作モード制御部とを備え、前記動作モードとして、通信相手装置と無線通信を行う通常動作モードと、前記電力増幅器において異常発振が発生しているかを判定する異常発振判定モードとを有し、前記判定部は、前記無線通信装置が前記異常発振判定モードで動作する場合に、前記電力検出器で検出された電力に基づいて、前記電力増幅器において異常発振が発生しているかを判定し、前記調整部は、前記無線通信装置が前記異常発振判定モードで動作する場合に、前記入力信号の信号レベルを、前記無線通信装置が前記通常動作モードで動作する場合よりも小さくする。

また、本発明に係る無線通信装置の一態様では、前記調整部は、前記無線通信装置が前記異常発振判定モードで動作する場合に、前記入力信号の信号レベルを調整する際の利得を、設定可能な範囲のうちの最小値に設定する。

また、本発明に係る無線通信装置の一態様では、前記調整部は、前記無線通信装置が前記異常発振判定モードで動作する場合に、前記入力信号の信号レベルを零に設定する。

また、本発明に係る無線通信装置の一態様では、前記判定部は、前記電力検出器で検出された電力がしきい値よりも大きい場合には、前記電力増幅器において異常発振が発生していると判定する。

また、本発明に係る無線通信装置の一態様では、前記調整部は、前記無線通信装置が前記通常動作モードで動作する場合に、前記電力検出器で検出された電力に基づいて前記入力信号の信号レベルを制御する。

また、本発明に係る無線通信装置の一態様では、前記動作モード制御部は、前記判定部が前記電力増幅器において異常発振が発生していないと判定すると、前記動作モードを前記異常発振判定モードから前記通常動作モードに変更する。

また、本発明に係る無線通信装置の一態様では、前記動作モード制御部は、外部装置からの指示に基づいて、前記動作モードを前記通常動作モードから前記異常発振判定モードに変更する。

また、本発明に係る無線通信装置の一態様では、ユーザからの指示が入力される入力部をさらに備え、前記動作モード制御部は、前記入力部に入力されるユーザからの指示に基づいて、前記動作モードを前記通常動作モードから前記異常発振判定モードに変更する。

本発明によれば、無線通信装置が有する電力増幅器において異常発振が発生しているかを当該無線通信装置自身が検出することができる。

無線通信システムの構成を示す図である。 基地局の構成を示す図である。 送信部の構成を主に示す図である。 電力検出器の入出力特性を示すグラフである。 レベル調整器での制御電圧と利得との関係を示すグラフである。 通常動作モードでの希望波成分の出力電力を示す図である。 通常動作モードでの希望波成分及び異常発振成分の出力電力を示す図である。 異常発信判定モードでの希望波成分及び異常発振成分の出力電力を示す図である。 異常発振判定モードでの基地局の動作を示すフローチャートである。

図１は、本実施の形態に係る無線通信装置１を備える無線通信システム１００の構成を示す図である。本実施の形態に係る無線通信装置１は、例えば、通信端末２と無線通信を行う基地局である。以後、無線通信装置１を「基地局１」と呼ぶ。

図１に示されるように、無線通信システム１００は複数の基地局１を備えている。各基地局１は、複数の通信端末２と無線通信することが可能である。また、複数の基地局１のそれぞれは、ネットワーク４を通じて、当該複数の基地局１を制御する上位装置（サーバ装置）３と通信することが可能である。各通信端末２は基地局１を通じて他の通信端末２と通信可能である。

図２は各基地局１の構成を示す図である。図２に示されるように、各基地局１は、無線通信部１０と、制御部２０と、上位側通信部３０と、データ通信部４０とを備えている。

上位側通信部３０は、ネットワーク４と接続されており、当該ネットワーク４を通じて上位装置３と通信を行う。上位側通信部３０で受信されたデータは制御部２０に入力される。また上位側通信部３０は、制御部２０から入力されたデータをネットワーク４を通じて上位装置３に送信する。

データ通信部４０は、ノートパソコン等の他のコンピュータと例えば有線で接続され、当該コンピュータとデータ通信することが可能である。データ通信部４０で受信されたデータは制御部２０に入力される。また、データ通信部４０は、制御部２０から入力されたデータを、当該データ通信部４０に接続されたコンピュータに出力する。基地局１の保守作業員などのユーザは、データ通信部４０に接続したコンピュータを操作することによって、基地局１に対して各種指示を行うことができる。

無線通信部１０は、受信部１１、送信部１２及びアンテナ１３を備えており、通信端末２と無線通信を行う。受信部１１は、アンテナ１３で受信された、通信端末２からの送信信号に対して、増幅処理及びダウンコンバート等を行って、ベースバンドの受信信号を生成する。この受信信号は制御部２０に入力される。送信部１２は、制御部２０で生成された、ベースバンドの送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の送信信号を生成する。この搬送帯域の送信信号はアンテナ１３から通信端末２に無線送信される。

制御部２０は、無線通信部１０、上位側通信部３０及びデータ通信部４０を制御して、基地局１全体の動作を統括的に管理する。制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びメモリ等を備えている。制御部２０の各種機能は、ＣＰＵ及びＤＳＰがメモリ内の各種プログラムを実行することによって実現される。

制御部２０は、受信部１１から出力されるベースバンドの受信信号に対して復調処理等を行って、当該受信信号に含まれる各種データを取得する。そして、制御部２０は、取得したデータのうち、上位装置３に送信するデータを上位側通信部３０に出力する。また、制御部２０は、通信端末２に送信する送信データを含む、ベースバンドの送信信号を生成し、当該送信信号を送信部１２に出力する。また、制御部２０は、データ通信部４０に接続されたコンピュータに送信するデータを生成してデータ通信部４０に出力する。

制御部２０は、図２に示されるように、動作モード制御部２１、利得制御部２２及び異常発振判定部２３を備えている。これらの構成要素は、ＣＰＵ等がメモリ内のプログラムを実行することによって実現される機能ブロックである。

動作モード制御部２１は、無線通信装置１の動作モードを制御する。利得制御部２２は、送信部１２が有する後述のレベル調整器１２０に対して制御電圧ＶＣを与えることによって、当該レベル調整器１２０での利得を制御する。異常発振判定部２３は、送信部１２が有する後述の電力増幅器１２７において異常発振が発生しているかを判定する。本実施の形態に係る基地局１は、動作モードとして、通信相手装置である通信端末２と無線通信を行う通常動作モードと、電力増幅器１２７において異常発振が発生しているかを判定する異常発振判定モードとを備えている。制御部２０には、基地局１の現在の動作モードを示す動作モード情報が記憶されている。動作モード制御部２１は、動作モード情報を変更することによって、基地局１の動作モードを、通常動作モードから異常発振判定モードに変更したり、異常発振判定モードから通常動作モードに変更したりする。異常発振判定部２３は、基地局１が異常発振判定モードで動作する場合に、電力増幅器１２７において異常発振が発生しているかを判定する。

次に送信部１２の構成を詳細に説明する。図３は送信部１２の構成を主に示すブロック図である。図３に示されるように、送信部１２は、レベル調整器１２０と、ミキサ１２１，１２５と、バンドパスフィルタ１２３，１２８と、増幅器１２４と、電力増幅器（パワーアンプ）１２７と、局部発振器１２２，１２６と、方向性結合器１２９と、電力検出器１３０とを備えている。

レベル調整器１２０は、制御部２０で生成されたベースバンドの送信信号を、その信号レベルを調整して出力する。レベル調整器１２０では、送信信号の信号レベルを調整する際の利得は可変である。レベル調整器１２０には、利得制御部２２で生成される制御電圧ＶＣが入力され、当該制御電圧ＶＣによってレベル調整器１２０での利得が制御される。レベル調整器１２０は、制御電圧ＶＣの値に応じて、入力された送信信号の信号レベルを増幅したり、減衰したりする。本実施の形態では、レベル調整器１２０と利得制御部２２とによって、電力増幅器１２７に入力される入力信号の信号レベルを調整する調整部１５０が構成されている。調整部１５０は、レベル調整器１２０に入力される入力信号の信号レベルを調整することによって、電力増幅器１２７に入力される入力信号の信号レベルを調整する。

ミキサ１２１及び局部発振器１２２は、レベル調整器１２０から出力される送信信号の周波数帯域を、より高い周波数帯域（中間帯域）に変換する周波数帯域変換部として機能する。ミキサ１２１は、レベル調整器１２０から出力される送信信号と、局部発振器１２２の出力信号とを乗算し、それによって得られた信号を出力する。バンドパスフィルタ１２３は、ミキサ１２１の出力信号に対して所定のフィルタリング処理を行うことによって、当該出力信号から不要な信号を除去して中間帯域を有する送信信号を出力する。

増幅器１２４は、バンドパスフィルタ１２３の出力信号を増幅して出力する。ミキサ１２５及び局部発振器１２６は、増幅器１２４から出力される送信信号の周波数帯域を、より高い周波数帯域（搬送帯域）に変換する周波数帯域変換部として機能する。ミキサ１２５は、増幅器１２４の出力信号と、局部発振器１２６の出力信号とを乗算し、それによって得られた信号を出力する。ミキサ１２５の出力信号は、電力増幅器１２７で増幅された後に、方向性結合器１２９を通じてバンドパスフィルタ１２８に入力される。バンドパスフィルタ１２８は、入力信号に対して所定のフィルタリングを行うことによって、当該入力信号から不要な信号を除去して搬送帯域を有する送信信号を出力する。この搬送帯域の送信信号はアンテナ１３から通信端末２に対して無線送信される。

方向性結合器１２９には、電力増幅器１２７の出力信号が入力される。方向性結合器１２９は、入力信号を二つの信号に分岐し、一方の信号をバンドパスフィルタ１２８に入力し、他方の信号を電力検出器１３０に入力する。

電力検出器１３０は、電力増幅器１２７の出力信号の電力を検出する。より詳細には、電力検出器１３０は、方向性結合器１２９において電力増幅器１２７の出力信号が二つに分岐されることによって得られる二つの信号のうちの一方の信号の電力を検出する。電力検出器１３０は、入力信号の電力をデシベル値（ｄＢｍ）で検出し、検出した電力を示す検出信号ＤＳを出力する。

図４は電力検出器１３０の入出力特性を示すグラフである。図４の横軸は、電力検出器１３０に入力される入力信号の電力（単位はｄＢｍ）を示しており、図４の縦軸は、電力検出器１３０から出力される検出信号ＤＳ（単位はボルト）を示している。図４に示されるように、電力検出器１３０は、入力された信号の電力のデシベル値に応じた信号レベルの検出信号ＤＳを出力する。この検出信号ＤＳは、利得制御部２２及び異常発振判定部２３に入力される。

異常発振判定部２３は、基地局１が異常発振判定モードで動作している場合に、検出信号ＤＳに基づいて、電力増幅器１２７において異常発振が発生しているかを判定する。利得制御部２２は、基地局１が通常動作モードで動作している場合に、検出信号ＤＳに基づいてレベル調整器１２０での利得を制御する。これにより、基地局１が通常動作モードで動作する場合には、調整部１５０では、電力検出器１３０で検出された電力に基づいて、電力増幅器１２７に入力される入力信号の信号レベルが制御される。

＜通常動作モードでの送信電力制御について＞
本実施の形態に係る基地局１では、通常動作モードにおいて、つまり基地局１が通信端末２と無線通信を行っている場合において、送信電力ができるだけ所定値に近づくように制御される。通常動作モードにおいては、利得制御部２２は、電力検出器１３０から出力される検出信号ＤＳを監視する。利得制御部２２は、検出信号ＤＳが示す電力が所定値よりも小さくなると、制御電圧ＶＣを変化させてレベル調整器１２０での利得を大きくする。これにより、電力増幅器１２７の入力信号の信号レベルが大きくなって、基地局１の送信電力が大きくなる。一方で、利得制御部２２は、電力検出器１３０から出力される検出信号ＤＳが示す電力が所定値よりも大きくなると、制御電圧ＶＣを変化させてレベル調整器１２０での利得を小さくする。これにより、電力増幅器１２７の入力信号の信号レベルが小さくなって、基地局１の送信電力が小さくなる。

このように、通信端末２と通信を行う通常動作モードにおいては、調整部１５０は、電力検出器１３０で検出された電力に基づいて電力増幅器１２７の入力信号の信号レベルを制御することによって、基地局１の送信電力ができるだけ一定となるようにしている。これにより、基地局１の送信電力が大きすぎて周囲に干渉を与えてしまうことを抑制できるとともに、基地局１の送信電力が小さすぎて通信端末２と基地局１との通信が適切に行えなくなることを抑制することができる。

通常動作モードにおいては、制御電圧ＶＣは、レベル調整器１２０での利得が線形的に変化する範囲内で変化させられる。図５は、制御電圧ＶＣとレベル調整器１２０での利得との関係の一例を示す図である。図５の横軸及び縦軸は制御電圧ＶＣ及びレベル調整器１２０での利得をそれぞれを示している。横軸の単位はボルト（Ｖ）であって、縦軸の単位はデシベル（ｄＢ）である。以下に登場する制御電圧ＶＣの各値の単位はボルトであり、レベル調整器１２０での利得の各値はデシベルである。

本実施の形態では、レベル調整器１２０の仕様上、レベル調整器１２０に入力することが可能な制御電圧ＶＣの範囲は０以上ｖｍａｘ（＞０）以下となっている。制御電圧ＶＣが０に設定されると、レベル調整器１２０での利得はｇｍｉｎとなる。制御電圧ＶＣがｖｍａｘに設定されると、レベル調整器１２０での利得はｇｍａｘ（＞ｇｍｉｎ）となる。したがって、レベル調整器１２０での利得は、ｇｍｉｎ以上ｇｍａｘ以下の範囲内で設定することが可能である。

基地局１が通常動作モードで動作する場合には、制御電圧ＶＣは、レベル調整器１２０での利得が線形的に変化するｖ１以上ｖ２以下の範囲内に設定される。制御電圧ＶＣがｖ１に設定されると、レベル調整器１２０での利得はｇ１となる。制御電圧ＶＣがｖ２に設定されると、レベル調整器１２０での利得はｇ２となる。したがって、通常動作モードにおいては、レベル調整器１２０での利得は、設定可能な範囲（ｇｍｉｎ以上ｇｍａｘ以下の範囲）のうちｇ１以上ｇ２以下の範囲内に設定される。

＜電力増幅器での異常発振について＞
電力増幅器１２７では、その利得が非常に大きいことから、異常発振が発生し易い。電力増幅器１２７において異常発振が発生すると、アンテナ１３から不要波が送信されて、周囲に干渉を与えることがある。電力増幅器１２７での異常発振については、例えば、電力増幅器１２７の入力と出力との間に、寄生容量等に基づく帰還ループが形成されることによって発生する。

以後、電力増幅器１２７での異常発振によって当該電力増幅器１２７から出力される不要な信号を「異常発振成分」と呼ぶ。また、異常発振成分の周波数をｆｏｓｃとする。また、電力増幅器１２７から出力される希望波成分、つまり通信端末２に送信すべき本来の送信信号のキャリア周波数をｆｏとする。

図６，７は、通常動作モードにおいて、つまり基地局１が通信端末２と通信している場合において電力増幅器１２７から出力される出力信号についての周波数成分ごとの出力電力を示す図である。図６，７の横軸及び縦軸は、周波数（単位はＨｚ）及び出力電力（単位はｄＢｍ）をそれぞれ示している。図６は電力増幅器１２７で異常発振が発生していない場合の出力電力を示しており、図７は電力増幅器１２７で異常発振が発生している場合の出力電力を示している。以後、特に断らない限り、電力の単位はｄＢｍとする。

図６，７に示されるように、電力増幅器１２７で異常発振が発生するようになると、電力増幅器１２７の出力信号には、キャリア周波数ｆ０の希望波成分Ｓｏだけではなく、周波数ｆｏｓｃの異常発振成分Ｓｏｓｃが含まれるようになる。この異常発振成分Ｓｏｓｃが、電力増幅器１２７の後段のバンドパスフィルタ１２８を通過すると、アンテナ１３からは不要波が送信されて、周囲に干渉を与えてしまう。なお、希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏは、異常発振成分Ｓｏｓｃの出力電力Ｐｏｓｃよりも十分に大きくなる。具体的には、希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏは、異常発振成分Ｓｏｓｃの出力電力Ｐｏｓｃよりも数十ｄＢ以上大きくなる。

このように、電力増幅器１２７で異常発振が発生している場合には周囲に干渉を与える可能性があることから、電力増幅器１２７で異常発振が発生している場合には当該電力増幅器１２７の動作を停止する等の適切な処置が必要となる。そして、このような処置を行うためには、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかを検出する必要がある。

そこで、本実施の形態に係る基地局１では、動作モードを通常動作モードから異常発振判定モードに切り替えることによって、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかを基地局１自身で検出できるようになっている。以下に、この点について詳細に説明する。

＜異常発振判定モードについて＞
上述のように、電力増幅器１２７で異常発振が発生すると、電力増幅器１２７の出力信号には異常発振成分Ｓｏｓｃが含まれるようになることから、電力増幅器１２７の出力信号全体の電力は変化することになる。したがって、通常動作モードにおいて電力検出器１３０で検出された電力を用いて、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかを判定できるようにも思われる。

しかしながら、異常発振成分Ｓｏｓｃの出力電力Ｐｏｓｃは、希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏよりも非常に小さいことから（数十ｄＢ以下）、電力増幅器１２７で異常発振が発生していない場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力と、電力増幅器１２７で異常発振が発生している場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力との差は、１ｄＢｍよりも十分に小さい値となって、両者にはほとんど差が無い。電力の値を真値（単位はワット）で考えると、電力増幅器１２７で異常発振が発生していない場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力に対する、電力増幅器１２７で異常発振が発生している場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力の比率は非常に小さい。よって、異常発振成分Ｓｏｓｃの出力電力Ｐｏｓｃは希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏに埋もれてしまい、通常動作モードにおいて電力検出器１３０で検出された電力を示す検出信号ＤＳには、電力増幅器１２７での異常発振の発生の影響はほとんど現れなくなる。したがって、通常動作モードにおいて電力検出器１３０がデシベル値で検出した電力を用いて、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかを判定することは非常に困難である。

そこで、本実施の形態では、基地局１が異常発振判定モードで動作している場合に、電力増幅器１２７の出力信号に含まれる希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏを、基地局１が通常動作モードで動作している場合よりも小さくすることによって、電力増幅器１２７で異常発振が発生していない場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力と、電力増幅器１２７で異常発振が発生している場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力との差が大きくなるようにしている。電力の値を真値（単位はワット）で考えると、電力増幅器１２７で異常発振が発生していない場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力に対する、電力増幅器１２７で異常発振が発生している場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力の比率が大きくなるようにしている。これにより、電力検出器１３０で検出された電力を示す検出信号ＤＳには、電力増幅器１２７での異常発振の発生の影響がしっかりと現れるようになる。よって、電力検出器１３０で検出された電力を用いて、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかを判定することが可能となる。

図８は、異常発振判定モードにおいて、電力増幅器１２７で異常発振が発生している場合に電力増幅器１２７から出力される希望波成分Ｓｏ及び異常発振成分Ｓｏｓｃの出力電力を示す図である。図８に示されるように、異常発振判定モードにおいては、希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏが異常発振成分Ｓｏｓｃの出力電力Ｐｏｓｃよりも小さくなっている。そのため、電力増幅器１２７で異常発振が発生していない場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力と、電力増幅器１２７で異常発振が発生している場合での電力増幅器１２７の出力信号の電力との差は、数ｄＢｍ以上となり、非常に大きくなる。したがって、電力増幅器１２７で異常発振が発生していない際に電力検出器１３０で検出された電力と、電力増幅器１２７で異常発振が発生している際に電力検出器１３０で検出された電力との差も、数ｄＢｍ以上となり、非常に大きくなる。よって、異常発振判定モードにおいて、電力増幅器１２７で異常発振が発生していない場合に電力検出器１３０で検出される電力に基づいてしきい値を決定し、当該しきい値よりも電力検出器１３０で検出された電力が大きければ、電力増幅器１２７において異常発振が発生していると判定することができる。

なお、異常発振成分Ｓｏｓｃの出力電力Ｐｏｓｃと希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏとの間にはほとんど相関が無いことから、希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏが変化したとしても、それが原因で異常発振成分Ｓｏｓｃの出力電力Ｐｏｓｃが変化することはほとんど無い。

図９は異常発振判定モードでの基地局１の動作を示すフローチャートである。図９に示されるように、ステップｓ１において、制御部２０の動作モード制御部２１が、動作モード情報を変更して、基地局１の動作モードを通常動作モードから異常発振判定モードに切り替えると、ステップｓ２において、調整部１５０では、利得制御部２２が制御電圧ＶＣを０に設定し、レベル調整器１２０での利得が、設定可能な範囲のうちの最小値であるｇｍｉｎに設定される。上述のように、通常動作モードにおいては、レベル調整器１２０での利得は、ｇ１（＞ｇｍｉｎ）以上ｇ２以下の範囲内に設定されることから、異常発振判定モードにおいては、電力増幅器１２７の入力信号（ミキサ１２５の出力信号）の信号レベルが、通常動作モード時よりも小さくなる。よって、上述の図８に示されるように、電力増幅器１２７から出力される希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏが小さくなる。異常発振判定モードでは、希望波成分Ｓｏの出力電力Ｐｏが非常に小さくなることから、基地局１は通信端末２と無線通信を行うことができない。

ステップｓ２が実行された後、ステップｓ３において、電力検出器１３０が電力増幅器１２７の出力信号の電力を検出すると、ステップｓ４において、異常発振判定部２３は、電力増幅器１２７で検出された電力（検出信号ＤＳが示す電力）に基づいて、電力増幅器１２７において異常発振が発生しているかを判定する。具体的には、異常発振判定部２３は、電力検出器１３０で検出された電力と、制御部２０に予め記憶されているしきい値αとを比較する。そして、異常発振判定部２３は、電力検出器１３０で検出された電力がしきい値αよりも大きければ、電力増幅器１２７において異常発振が発生していると判定する。一方で、異常発振判定部２３は、電力検出器１３０で検出された電力がしきい値α以下の場合には、電力増幅器１２７において異常発振が発生していないと判定する。

しきい値αについては、例えば、以下の式（１）で表すことができる。

α＝Ｐ１＋β ・・・（１）
ここで式（１）中の“Ｐ１”は、異常発振判定モードにおいて、つまりレベル調整器１２０での利得がｇｍｉｎに設定されている場合において、電力増幅器１２７で異常発振が発生していない状態で電力検出器１３０で検出される電力を示している。電力Ｐ１は、例えば、基地局１の出荷検査において求められる。また、“β”は、異常発振判定部２３において誤判定が発生することを抑制するためのマージン値である。マージン値βは、例えば、電力Ｐ１の数％〜数十％に設定される。このパーセンテージは、基地局１の設計段階の評価実験の結果等に基づいて決定される。電力検出器１３０で検出される電力Ｐ１については、基地局１の温度等によって多少変化することから、基地局１の出荷検査で求められた電力Ｐ１に対してマージン値βを足し合わせて得られるしきい値αと、ステップｓ３で検出された電力とを比較することによって、異常発振判定部２３において誤判定が発生することを抑制することができる。基地局１の出荷検査においては、電力Ｐ１が求められ、求められた電力Ｐ１にマージン値βが足し合わされてしきい値αが求められる。そして、求められたしきい値αは、出荷検査において当該基地局１に記憶される。なお、β＝０として良い。

ステップｓ４において、電力増幅器１２７において異常発振が発生していないと判定されると、動作モード制御部２１は、動作モード情報を変更して、基地局１の動作モードを異常発振判定モードから通常動作モードに復帰させる。基地局１の動作モードが通常動作モードとなると、利得制御部２２は、電力検出器１３０で検出される電力に基づいて、レベル調整器１２０での利得を制御する。これより、基地局１の送信電力が大きく変化することが抑制される。

このように、基地局１では、電力増幅器１２７において異常発振が発生していないと判定されると、その動作モードが自動的に通常動作モードに復帰する。

一方で、ステップｓ４において、電力増幅器１２７において異常発振が発生していると判定されると、制御部２０は電力増幅器１２７の動作を停止する。具体的には、制御部２０は、電力増幅器１２７に対する電源供給を停止する。そして、ステップｓ７において、制御部２０は、上位側通信部３０及びネットワーク４を通じて上位装置３に対して電力増幅器１２７において異常発振が発生している旨を通知する。

上位装置３は、基地局１から、電力増幅器１２７において異常発振が発生している旨が通知されると、自身が有する表示部にその旨を表示する。上位装置３のオペレータは、当該上位装置３の表示部において、基地局１の電力増幅器１２７において異常発振が発生している旨が表示されているのを確認すると、当該基地局１の交換作業を行うように保守作業員に連絡する。これにより、電力増幅器１２７において異常発振が発生している基地局１については、正常な基地局１に交換される。

なお、基地局１においては、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかの判定が、定期的に（例えば１日に１回）行われることが望ましい。つまり、基地局１の動作モードについては、定期的に通常動作モードから異常発振判定モードに変更されることが望ましい。

また、動作モード制御部２１は、基地局１とは別の外部装置からの変更指示に基づいて、基地局１の動作モードを通常動作モードから異常発振判定モードに変更しても良い。

例えば、動作モード制御部２１は、上位側通信部３０が上位装置３からの変更指示を受信すると、基地局１の動作モードを通常動作モードから異常発振判定モードに変更しても良い。

また、動作モード制御部２１は、基地局１が無線通信を行う通信端末２からの変更指示を無線通信部１０の受信部１１が受信すると、基地局１の動作モードを通常動作モードから異常発振判定モードに変更しても良い。

また、動作モード制御部２１は、データ通信部４０に接続されたコンピュータからの変更指示を当該データ通信部４０が受信すると、基地局１の動作モードを通常動作モードから異常発振判定モードに変更しても良い。

また、基地局１には、タッチパネルなど、ユーザからの指示が入力される入力部を設けても良い。この場合には、入力部がユーザからの変更指示を受け付けると、動作モード制御部２１は、基地局１の動作モードを通常動作モードから異常発振判定モードに変更しても良い。

また、動作モード制御部２１は、基地局１の外部から変更指示が当該基地局１に入力されなくても、自ら当該基地局１の動作モードを通常動作モードから異常発振判定モードに変更しても良い。

また、上記の例では、異常発振判定モードにおいて、レベル調整器１２０での利得をｇｍｉｎに設定したが、ｇｍｉｎよりも大きくｇ１よりも小さい値に設定しても良い。この場合であっても、異常発振判定モードでのレベル調整器１２０の利得が、通常動作モードでのレベル調整器１２０の利得よりも小さくなることから、電力増幅器１２７で異常発振が発生したかを検出することが可能となる。

また、異常発振判定モードにおいては、調整部１５０は、電力増幅器１２７に入力される入力信号の信号レベルを零に設定しても良い。例えば、レベル調整器１２０に対する電源供給を停止することによって、電力増幅器１２７に入力される入力信号の信号レベルを零に設定することができる。この場合には、電力増幅器１２７から希望波成分Ｓｏが出力されなくなるため、上記式（１）中の電力Ｐ１はほぼ零となる。

以上のように、本実施の形態では、調整部１５０は、基地局１が異常発振判定モードで動作する場合には、電力増幅器１２７に入力される入力信号の信号レベルを、当該基地局１が通常動作モードで動作する場合よりも小さくしている。したがって、上述の図８に示されるように、電力増幅器１２７から出力される希望波成分の出力電力Ｐｏを小さくすることができる。よって、電力増幅器１２７において異常発振が発生していない場合に電力増幅器１２７から出力される出力信号の電力と、電力増幅器１２７において異常発振が発生している場合に電力増幅器１２７から出力される出力信号の電力との差を大きくすることができる。これにより、異常発振判定部２３は、異常発振判定モードにおいて電力検出器１３０で検出された電力を用いて、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかを正確に判定することが可能となる。つまり、電力増幅器１２７を有する基地局１は、当該電力増幅器１２７において異常発振が発生しているかを当該基地局１自身で正確に検出することができる。

また、レベル調整器１２０での利得をｇｍｉｎに設定したり、電力増幅器１２７に入力される入力信号の信号レベルを零に設定したりした場合には、電力増幅器１２７において異常発振が発生していない場合に電力増幅器１２７から出力される出力信号の電力と、電力増幅器１２７において異常発振が発生している場合に電力増幅器１２７から出力される出力信号の電力との差がより大きくなる。したがって、電力検出器１３０で検出された電力を用いて、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかをより正確に判定することが可能となる。

また、本実施の形態では、通常動作モードにおいて基地局１の送信電力を制御するために使用される電力検出器１３０及び調整部１５０が利用されて、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかが判定されるため、簡単な構成で、電力増幅器１２７で異常発振が発生しているかを検出することができる。

なお、上記の例では、本願発明を基地局に適用する場合を例にあげて説明したが、本願発明は、基地局以外の無線通信装置にも適用することができる。例えば、本願発明は、基地局と無線通信を行う通信端末にも適用することができる。

１ 基地局
２ 通信端末
３ 上位装置
２１ 動作モード制御部
２３ 異常発振判定部
１２７ 電力増幅器
１３０ 電力検出器
１５０ 調整部

Claims (8)

1. 通信相手装置と無線通信を行う無線通信装置であって、
   電力増幅器と、
   前記電力増幅器の出力信号の電力を検出する電力検出器と、
   前記電力増幅器に入力される入力信号の信号レベルを調整する調整部と、
   前記電力検出器で検出された電力に基づいて、前記電力増幅器において異常発振が発生しているかを判定する判定部と、
   前記無線通信装置の動作モードを制御する動作モード制御部と
   を備え、
   前記動作モードとして、通信相手装置と無線通信を行う通常動作モードと、前記電力増幅器において異常発振が発生しているかを判定する異常発振判定モードとを有し、
   前記判定部は、前記無線通信装置が前記異常発振判定モードで動作する場合に、前記電力検出器で検出された電力に基づいて、前記電力増幅器において異常発振が発生しているかを判定し、
   前記調整部は、前記無線通信装置が前記異常発振判定モードで動作する場合に、前記入力信号の信号レベルを、前記無線通信装置が前記通常動作モードで動作する場合よりも小さくする、無線通信装置。
2. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記調整部は、前記無線通信装置が前記異常発振判定モードで動作する場合に、前記入力信号の信号レベルを調整する際の利得を、設定可能な範囲のうちの最小値に設定する、無線通信装置。
3. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記調整部は、前記無線通信装置が前記異常発振判定モードで動作する場合に、前記入力信号の信号レベルを零に設定する、無線通信装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の無線通信装置であって、
   前記判定部は、前記電力検出器で検出された電力がしきい値よりも大きい場合には、前記電力増幅器において異常発振が発生していると判定する、無線通信装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の無線通信装置であって、
   前記調整部は、前記無線通信装置が前記通常動作モードで動作する場合に、前記電力検出器で検出された電力に基づいて前記入力信号の信号レベルを制御する、無線通信装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の無線通信装置であって、
   前記動作モード制御部は、前記判定部が前記電力増幅器において異常発振が発生していないと判定すると、前記動作モードを前記異常発振判定モードから前記通常動作モードに変更する、無線通信装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の無線通信装置であって、
   前記動作モード制御部は、外部装置からの指示に基づいて、前記動作モードを前記通常動作モードから前記異常発振判定モードに変更する、無線通信装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の無線通信装置であって、
   ユーザからの指示が入力される入力部をさらに備え、
   前記動作モード制御部は、前記入力部に入力されるユーザからの指示に基づいて、前記動作モードを前記通常動作モードから前記異常発振判定モードに変更する、無線通信装置。

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