JP3214448B2 - 無線機器および無線機器の制御方法 - Google Patents

無線機器および無線機器の制御方法

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JP3214448B2 JP16280398A JP16280398A JP3214448B2 JP 3214448 B2 JP3214448 B2 JP 3214448B2 JP 16280398 A JP16280398 A JP 16280398A JP 16280398 A JP16280398 A JP 16280398A JP 3214448 B2 JP3214448 B2 JP 3214448B2
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  • Transmitters (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、移動体通信の基
地局や大電力送信所等、送受信設備と空中線とが離れて
設置された無線機器および無線機器の制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の基地局装置のアンテナ・アラーム
検出方式では、装置とアンテナに距離があり、反射波を
監視するアンテナ・アラーム検出方式では、装置側に検
波回路を設けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、アンテナま
での距離により定在波が発生し、定在波が発生すると検
波点において振幅が最小になることがあり、うまく検波
できず、アンテナの異常が検出できないことがあった。
【０００４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、送受信設備から離れて設置されたアンテナ設
備の異常ならびにこれらの接続異常を的確に検知し、効
率的な送信ができるとともに異常が発生した場合に送信
設備を保護することもできる無線機器および無線機器の
制御方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の要
旨は、互いに電気的に接続された、高周波信号を生成す
る無線装置部（１２）と前記高周波信号を放射する空中
線部（１３）とからなり、前記空中線部は、前記高周波
信号の一部を抽出する抽出手段（８）と、前記抽出した
高周波信号を整流して直流信号を生成する整流手段
（９）と、前記高周波信号に前記直流信号を重畳する重
畳手段（７）とを具備し、前記無線装置部は、重畳され
た前記高周波信号と前記直流信号とを分離する分離手段
（５）と、前記高周波信号から分離された前記直流信号
と予め与えられる基準信号（Ｖ Ｒ３）とを比較する第１
の比較手段（２３）とを具備し、前記直流信号の値が前
記基準信号の値を下回ったことで異常を検知することを
特徴とし、前記無線装置部は、前記直流信号の値が前記
基準信号の値を下回った場合に前記高周波信号の電力を
減少させる制御手段（２６）を具備することを特徴とす
る無線機器に存する。請求項２記載の発明の要旨は、前
記無線装置部は、前記空中線部とのインピーダンスを整
合させる整合手段（１５）と、前記高周波信号から分離
された前記直流信号の値に基づいて前記整合手段を制御
する整合制御手段とを具備することを特徴とする請求項
１に記載の無線機器に存する。請求項３記載の発明の要
旨は、前記無線装置部は、前記高周波信号から分離され
た前記直流信号の値が予め設定される所定の範囲内の値
か否かを比較する第２の比較手段（２１、２２）を具備
し、前記直流信号の値が前記所定の範囲を逸脱したこと
で異常を検知することを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の無線機器に存する。請求項４記載の発明の要
旨は、空中線部に高周波信号の一部を抽出する抽出手段
と当該抽出した高周波信号を整流して直流信号を生成す
る整流手段とを具備するとともに前記高周波信号に前記
直流信号を重畳し、前記空中線部と電気的に接続された
無線装置部で前記高周波信号と前記直流信号とを分離
し、前記高周波信号から分離された前記直流信号と予め
与えられる基準信号とを比較し、前記直流信号の値が前
記基準信号の値を下回ったことで異常を検知することを
特徴とし、前記直流信号の値が前記基準信号の値を下回
った場合に前記高周波信号の電力を減少させることを特
徴とする無線機器の制御方法に存する。請求項５記載の
発明の要旨は、前記高周波信号から分離された前記直流
信号の値が最大になるように前記空中線部とのインピー
ダンスを整合させる整合手段を制御することを特徴とす
る請求項４に記載の無線機器の制御方法に存する。請求
項６記載の発明の要旨は、前記高周波信号から分離され
た前記直流信号の値が予め設定される所定の範囲内の値
か否かを比較し、前記直流信号の値が前記所定の範囲を
逸脱したことで異常を検知することを特徴とする請求項
４又は請求項５に記載の無線機器の制御方法に存する。
【０００６】
【発明の実施の形態】Ａ．第１の実施の形態 以下に、図面を参照して本発明について説明する。図１
は、本発明の第１の実施の形態にかかる無線機器の構成
を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の
形態の無線機器は、屋内に設置される送受信機等（図示
省略）に内蔵される送信部１２と屋外に設置されるアン
テナ１１の直下に設けられるアンテナ部１３とから構成
される。また、これら送信部１２とアンテナ部１３と
は、同軸ケーブル等の高周波ケーブル１７によって接続
されている。
【０００７】図１において、１は送信波を出力する変調
器、２は後述する制御回路１４によって減衰量が制御さ
れる可変減衰器、そして３は増幅器である。この変調回
路１によって変調された送信波は、可変減衰器２を介し
て増幅器３に供給される。増幅器３に入力された送信波
は、所定の電力まで増幅された後、直流カット用のコン
デンサ３５を介してアンテナコネクタ４から出力され
る。
【０００８】アンテナコネクタ４には、コイル５の一端
が接続されており、コイル５の他端は制御回路１４に接
続されている。このコイル５は、送信波の周波数（例え
ば１.９［ＧＨｚ]）に対して十分に高いリアクタンスを
示すインダクタンスであり、直流信号のみを通過させ
る。制御回路１４は、アンテナコネクタ４に現れる直流
信号に基づいた値の制御電圧ＶCTを出力し、これによっ
て上述の可変減衰器２の減衰量を制御するとともに、Ａ
ＬＣ警報信号ＳALを出力する。
【０００９】アンテナ部１３に設けられたアンテナコネ
クタ６は、方向性結合器等から構成されるカプラを介し
てアンテナ１１に接続されている。カプラ８の一端は抵
抗器等の終端器１０によって終端され、一方カプラ８の
他端は検波器９に接続されている。
【００１０】検波器９は、整流用のダイオードや平滑用
のコンデンサ（図示省略）等から構成されている。この
検波器９の出力端は、コイル７を介してアンテナコネク
タ６とカプラ８との間に接続されている。このコイル７
も、送信波の周波数に対して十分に高いリアクタンスを
示すインダクタンスである。
【００１１】送信部１２が有する変調回路１によって変
調された送信波は、可変減衰器２において、制御回路１
４によって決定される所定レベルまで減衰された後、増
幅器３に供給される。
【００１２】増幅器３は、上記の如く、送信波を所定の
増幅率で増幅した後、この送信波をアンテナコネクタ４
から出力する。この送信波は、アンテナコネクタ６から
アンテナ部１３に供給され、カプラ８を介してアンテナ
１１より放射される。
【００１３】アンテナコネクタ６からアンテナ部１３に
供給された送信波の一部は、カプラ８によって取り出さ
れる。カプラ８の出力は検波器９にって検波され、この
検出器９が出力する検波電圧ＶDTは、コイル７を介して
送信波に重畳される。
【００１４】一方送信部１２では、送信波に重畳された
検波電圧ＶDTが、コイル５によって取り出され、制御回
路１４に供給される。制御回路１４は、この検波電圧Ｖ
DTに基づいて可変減衰器２の減衰量を制御するＡＬＣ
（Ａutomatic Ｌevel Ｃontrol）動作を行う。
【００１５】図２は、制御回路１４の詳細な構成例を示
す接続図である。図２において、２１、２２そして２３
はコンパレータである。これらコンパレータ２１、２２
には、各々基準電圧ＶR1、（本実施の形態では４
［Ｖ］）ＶR2（本実施の形態では１［Ｖ］）が与えられ
ており、比較結果はＯＲ（論理和）ゲート２４を介して
ＡＬＣ警報信号ＳALとして出力される。
【００１６】またコンパレータ２３には、基準電圧ＶR3
（本実施の形態では０.５［Ｖ]）が与えられている。こ
のコンパレータ２３の比較結果はアンテナ警報信号ＳAN
として出力される。
【００１７】２５は演算回路であり、検波電圧ＶDTに基
づいた制御電圧ＶCTを出力する。この演算回路２５の詳
細については、図示ならびに説明を省略する。演算回路
２５が出力する制御電圧ＶCTは、アナログスイッチ２６
を介して出力されるが、アナログスイッチの制御入力端
には、上述のコンパレータ２３による比較結果が入力さ
れている。
【００１８】本実施の形態では、予め規格出力となるよ
うに可変減衰器２を調節し、このときの検波電圧ＶDTを
基準値とする（本実施の形態では３.０［Ｖ］）。制御
回路１４は、上述の検波電圧DTが予め設定された基準値
よりも高い（例えば３.５[Ｖ］）場合には、可変減衰器
２の減衰量を増やして送信波の出力電力を下げ、一方基
準値よりも低い（例えば２.５[Ｖ］）場合には、可変減
衰器２の減衰量を減らして送信波の出力電力を上げる。
【００１９】制御回路１４は、このような動作により検
波電圧ＶDTを基準値（例えば３［Ｖ］）に収束させる。
また、検波電圧ＶDTの値が所定の範囲をはずれた場合に
はＡＬＣ警報信号ＳALを出力する。即ち本実施の形態で
は、検波電圧ＶDTが４［Ｖ］を越えた場合ならびに１
［Ｖ］を下回った場合に、ＡＬＣ警報信号ＳALが出力さ
れる。
【００２０】さて、本実施の形態においてアンテナコネ
クタ４とアンテナコネクタ６との間の電気的接続に障害
（例えば断線）が発生した場合、送信波がアンテナ部１
３に伝達されない。このため、検波器９から検波電圧Ｖ
DTが出力されず、検波電圧ＶDTが送信部１２にも伝達さ
れない。
【００２１】従って、制御回路１４に供給される電圧は
０に近い値となる。ところが、この状態で上述のＡＬＣ
動作を継続させると、制御回路１４が可変減衰器２の減
衰量を最低にさせるため、増幅器３から最大出力が発生
してしまうことになる。
【００２２】このため制御回路１４に入る電圧が小さい
場合（本実施の形態では０.５［Ｖ］以下の場合）には
アンテナ警報信号ＳANを出力するとともに制御電圧ＶCT
を切断して増幅器３の出力電力を減少させる。
【００２３】Ｂ．第２の実施の形態図３は、本発明の第
２の実施の形態にかかる無線機器の構成を示すブロック
図である。なお図３において、図１に示す各部と対応す
る部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２４】図３に示す１５は整合回路であり、共振用
のコイルや電圧制御の可変コンデンサ等から構成され
る。この図に示す送信部１２ａでは、増幅器３が出力す
る送信波は、コンデンサ３５と整合回路１５とを介して
アンテナコネクタ４から出力される。
【００２５】本実施の形態では、まず制御部１６によっ
て整合回路１５を可変し、検波電圧ＶDTが最大となる点
を探すことでマッチングポイントを求める。このマッチ
ングポイントは制御回路１６に記憶し、１１アンテナを
変更しない限り保持する。以降の動作（ＡＬＣ動作）は
上述の第１の実施の形態と同様であるので説明は省略す
る。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、空中線部に高周波信号の一部を抽出する抽出手段と
抽出した高周波信号を整流して直流信号を生成する整流
手段とを具備するとともに高周波信号に直流信号を重畳
し、空中線部と電気的に接続された無線装置部で高周波
信号と直流信号とを分離する。また、高周波信号から分
離された直流信号と予め与えられる基準信号とを比較
し、直流信号の値が基準信号の値を下回ったことで異常
を検知する。また、直流信号の値が基準信号の値を下回
った場合に高周波信号の電力を減少させる。また、高周
波信号から分離された直流信号の値に基づいて高周波信
号の電力を変化させ、空中線部から放射される高周波信
号の強度を予め設定される所定の値に制御する。また、
高周波信号から分離された直流信号の値が最大になるよ
うに空中線部とのインピーダンスを整合させる整合手段
を制御する。また、高周波信号から分離された直流信号
の値が予め設定される所定の範囲内の値か否かを比較
し、直流信号の値が所定の範囲を逸脱したことで異常を
検知するので、送受信設備から離れて設置されたアンテ
ナ設備の異常ならびにこれらの接続異常を的確に検知
し、効率的な送信ができるとともに異常が発生した場合
に送信設備を保護することもできる無線機器および無線
機器の制御方法が実現可能であるという効果が得られ
る。
【００２７】即ち本発明によれば、装置内部ではなくア
ンテナ付近に検波回路をもっているため、装置からアン
テナまでの距離にかかわらず一定の送信出力を保つこと
ができる。
【００２８】また本発明では、アンテナ側に検波機能を
持たせているので、アンテナが接続されていなければ検
波できない。このため、アンテナが接続されている否か
を容易に判別することができる。
【００２９】さらに本発明では、アンテナ側に検波回路
を設けるため、アンテナまでのインピーダンス状態が把
握できる。このインピーダンス状態を整合回路にフィー
ドバックできるため、アンテナのインピーダンス整合を
確実に取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態にかかる無線機器
の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施の形態における制御回路１４の詳細な
構成例を示す接続図である。
【図３】 本発明の第２の実施の形態にかかる無線機器
の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 変調器 ２ 可変減衰器（電力可変手段） ３ 増幅器 ４ アンテナコネクタ ５ コイル（分離手段） ６ アンテナコネクタ ７ コイル（重畳手段） ８ カプラ（抽出手段） ９ 検波器（整流手段） １０ 終端器 １１ アンテナ １２ 送信部（無線装置部） １２ａ 送信部 １３ アンテナ部（空中線部） １４ 制御回路 １５ 整合回路（整合手段） １６ 制御回路 １７ 高周波ケーブル ２１、２２ コンパレータ（第２の比較手段） ２３ コンパレータ（第１の比較手段） ２５ 演算回路（電力制御手段） ２６ アナログスイッチ（制御手段） ３５ コンデンサ ＶCT 制御電圧 ＶDT 検波電圧 ＶR1、ＶR2 基準電圧 ＶR3 基準電圧（基準信号） ＳAL ＡＬＣ警報信号 ＳAN アンテナ警報信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 1/04 H04B 17/00 H03G 3/30 H03K 17/78 H04B 3/46 H04B 7/26 102

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに電気的に接続された、高周波信号
    を生成する無線装置部（１２）と前記高周波信号を放射
    する空中線部（１３）とからなり、 前記空中線部は、 前記高周波信号の一部を抽出する抽出手段（８）と、 前記抽出した高周波信号を整流して直流信号を生成する
    整流手段（９）と、 前記高周波信号に前記直流信号を重畳する重畳手段
    （７）とを具備し、 前記無線装置部は、 重畳された前記高周波信号と前記直流信号とを分離する
    分離手段（５）と、前記高周波信号から分離された前記
    直流信号と予め与えられる基準信号（ＶＲ３）とを比較
    する第１の比較手段（２３）とを具備し、 前記直流信号の値が前記基準信号の値を下回ったことで
    異常を検知することを特徴とし、 前記無線装置部は、 前記直流信号の値が前記基準信号の値を下回った場合に
    前記高周波信号の電力を減少させる制御手段（２６）を
    具備することを特徴とする無線機器。
  2. 【請求項２】 前記無線装置部は、 前記空中線部とのインピーダンスを整合させる整合手段
    （１５）と、 前記高周波信号から分離された前記直流信号の値に基づ
    いて前記整合手段を制御する整合制御手段とを具備する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
  3. 【請求項３】 前記無線装置部は、 前記高周波信号から分離された前記直流信号の値が予め
    設定される所定の範囲内の値か否かを比較する第２の比
    較手段（２１、２２）を具備し、 前記直流信号の値が前記所定の範囲を逸脱したことで異
    常を検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に
    記載の無線機器。
  4. 【請求項４】 空中線部に高周波信号の一部を抽出する
    抽出手段と当該抽出した高周波信号を整流して直流信号
    を生成する整流手段とを具備するとともに前記高周波信
    号に前記直流信号を重畳し、 前記空中線部と電気的に接続された無線装置部で前記高
    周波信号と前記直流信号とを分離し、 前記高周波信号から分離された前記直流信号と予め与え
    られる基準信号とを比較し、 前記直流信号の値が前記基準信号の値を下回ったことで
    異常を検知することを特徴とし、 前記直流信号の値が前記基準信号の値を下回った場合に
    前記高周波信号の電力を減少させることを特徴とする無
    線機器の制御方法。
  5. 【請求項５】 前記高周波信号から分離された前記直流
    信号の値が最大になるように前記空中線部とのインピー
    ダンスを整合させる整合手段を制御することを特徴とす
    る請求項４に記載の無線機器の制御方法。
  6. 【請求項６】 前記高周波信号から分離された前記直流
    信号の値が予め設定される所定の範囲内の値か否かを比
    較し、 前記直流信号の値が前記所定の範囲を逸脱したことで異
    常を検知することを特徴とする請求項４又は請求項５に
    記載の無線機器の制御方法。
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