JP4261503B2

JP4261503B2 - 無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法

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Publication number: JP4261503B2
Application number: JP2005074487A
Authority: JP
Inventors: 進駒田
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2025-03-16
Also published as: JP2006261888A

Description

本発明は、無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法に関し、特に、入力音声信号のレベルで出力が変化する無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法に関するものである。

情報通信用無線装置には、種々の目的に使用される無線通信装置が実用化されている。例えば、災害現場で用いられる無線通信装置、各種工事現場で使用される無線通信装置、あるいは、番組取材で用いられる放送用無線通信装置等が実用化されている。そして、これらの無線通信装置は、常に最適な動作状態で動作するように無線通信装置の保守点検が行われるのが普通である。例えば、図６に示す無線通信装置は、プレストーク方式の無線通信装置（例えば、特許文献１参照）を示す。この無線機は、鉄道施設内での工事現場で使用される無線通信装置であるが、万が一故障で緊急の連絡ができない場合、大きな事故につながることがある。従って、使用に先立ち、無線通信装置の動作確認テストを行うものである。これについて図６を用いて説明する。

プレストーク方式の無線通信装置は一つの周波数で、送信（話をする）側と受信（話を聞く）側に分けて通話を行う。このプレストーク方式の無線通信装置を図６を用いて説明する。先ず、図示されないＰＴＴスイッチを押すことにより、送信状態となった無線通信装置は、マイク６０１から入力した音声信号に、送信信号処理部６０２で所定の信号処理を施した後、変調回路６０４で変調し、送信電力増幅部６０５で増幅し、切替スイッチ６０７を介してアンテナ６０８から空中へ電波として出力する。一方、別の無線通信装置からの信号は、アンテナ６０８で受信され、切替スイッチ６０７を介して受信回路６０９で復調され、音声増幅部６１０で音声信号を増幅し、スピーカー６１１から音声信号を出力する。

次に、この動作について説明する。この無線通信装置は、通常時の通信動作においては、切替スイッチ６０７を切換えることによって上述した送信、受信の動作を行う。また、緊急時には、トーン信号も音声信号と同じラインに載せて送られる。即ち、送信時、マイク６０１からの音声信号や、アラームスイッチ６１３を押すことで発生する緊急用のトーン信号６１２を送信信号処理部６０２で所定の音声レベルの信号処理が施された後、変調回路６０４、送信電力増幅部６０５の順に信号が伝送され、アンテナスイッチ６０７を通り、アンテナ６０８で空中へ電波を放射する。又、受信時には、アンテナ６０８で受けた電波は、アンテナスイッチ６０７を通り、受信回路６０９で復調し、音声信号やトーン信号を音声増幅器６１０で増幅し、スピーカー６１１で音声信号やトーン信号を鳴らす。

次に、動作確認テストについて説明する。図６において、切替スイッチ６０３を変調回路６０４側に切り替え、更に切替スイッチ６０６を疑似空中線回路６１６側に切り替えることにより、マイク６０１からの音声信号は、送信信号処理部６０２、切替スイッチ６０３、変調回路６０４、送信電力増幅部６０５、切替スイッチ６０６を経由して、疑似空中線回路６１６で電力を低減することで、空中へ電波を放射することを防ぐ。また、送信で使用している発振回路６１４とは異なる別の動作確認テスト用第一局部発振回路６１５を具備しており、同一無線機において、送信時、疑似空中線回路６１６からの送信出力リーク電波をアンテナ６０８で受信して、送信、受信の動作を確認することが出来る。この動作確認テストにおいて、正常に、アラーム音がスピーカ６１１から出力されない場合、切替スイッチ６０３を受信音声増幅部６１０側に切り替えることによって、マイク６０１からの音声信号やアラームスイッチ６１３を押すことで発生する緊急用のトーン信号６１２を送信信号処理部６０２、切替スイッチ６０３、受信音声増幅器６１０の順に信号を伝送し、スピーカー６１１から再生音声信号や緊急用のトーン信号を出力し、緊急用のトーン信号発生部６１２の動作の確認を行う。以上の簡易な操作によって、故障箇所を事前に検査することができる。

以上は、無線通信装置が正常に動作するかどうかを検査する機能を備えた無線通信装置について説明したが、この他にも伝送路の誤りを検査するシステムや伝送路の伝送品質を試験する方法等が従来から知られているが、以下に説明する本発明の無線通信装置のように入力音声信号のレベルで出力が変化する無線通信装置について、その保守、点検を容易にする無線通信装置は、まだ実現されておらず、これを実現する無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法の実現が望まれている。

特開平９−３１２５８６号公報

以上説明したように入力音声信号のレベルで出力が変化する無線通信装置について、その保守、点検を容易にする無線通信装置は、まだ実現されておらず、これを実現する無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法が望まれている。

本発明の目的は、保守、点検が容易な無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法を提供することである。

本発明の他の目的は、製品出荷後でも保守、点検、調整が容易な無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は、入力音声信号のレベルで出力が変化する無線通信装置の保守、点検、調整が容易な無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法を提供することである。

本発明は、少なくとも送信信号生成部と、上記送信信号生成部からの信号を処理する送信信号処理部と、上記送信信号処理部の信号が入力される送信部とを有する無線通信装置であって、上記送信信号生成部は、切替スイッチ部と、上記切替スイッチ部に入力される音声に応じた電気信号入力部と、所定の周波数のトーン信号の入力部を具え、上記切替スイッチ部の操作により上記音声に応じた電気信号入力部と上記所定の周波数のトーン信号の入力部とを切換えると共に、上記切替スイッチ部が音声に応じた電気信号入力部を選択した場合、上記送信部の出力をアンテナ部を介して送信し、上記切替スイッチ部が所定の周波数のトーン信号の入力部を選択した場合、上記送信部の出力を電力計測装置に送信するように構成される。

また、本発明の無線通信装置において、更に、信号発生部を具え、上記信号発生部からの所定の周波数のトーン信号が上記所定の周波数のトーン信号の入力部に供給されるように構成される。

また、本発明の無線通信装置において、上記送信信号生成部は、特性変更部を有し、上記所定の周波数のトーン信号の入力に基いて上記特性変更部を操作して上記送信部の出力が所定値となるように調節するように構成される。

また、本発明の無線通信装置において、上記所定の周波数のトーン信号は、１ＫＨｚまたは１．７ＫＨｚのいずれかのトーン信号である。

更に、本発明は、少なくとも送信信号生成部と、上記送信信号生成部からの信号を処理すると共に特性変更部を有する送信信号処理部と、上記送信信号処理部の信号が入力される送信部とを有する無線通信装置において、上記送信信号生成部が所定の周波数のトーン信号を発生し、電力測定装置で上記送信部の出力信号を測定し、上記送信部の出力信号の測定結果に基づいて上記特性変更部を操作し、上記送信部の出力信号を調整することを特徴とする無線通信装置の出力調整方法。

以上説明したように、本発明によれば、無線通信装置自身が保守、点検、調整機能を有するため、サービス会社や顧客側でも保守、点検を容易に行うことができる。また、テストするための基準信号発生装置を別途具える必要がないので、サービス会社や顧客側でも保守、点検、調整が容易に行える無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法を実現できる特徴がある。

以下、本発明について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。なお、図１は、プレストーク方式の無線通信装置を示しているが、本発明は、このプレストーク方式の無線通信装置に限られるものではなく、複信方式の無線通信装置あるいは半複信方式の無線通信装置等にも適用できることは言うまでもない。図１において、まず、受信機として動作する場合について説明する。この場合、切替スイッチ１０２は、他の送信機（図示せず。）からの信号が受信できるように端子ａに接続されている。これは、操作部１１３からの入力操作により制御部１１０を介して切替スイッチ１０２の端子ａに接続される。従って、他の無線通信装置からの信号は、アンテナ１０１で受信され、切替スイッチ１０２を介して受信部１０３に入力される。受信部１０３では、高周波増幅部１０４で高周波増幅された後、受信ミキサ１０５において周波数シンセサイザ１１１からの局部発信信号により周波数変換され、中間周波（ＩＦ）増幅器１０６を介して復調器１０７にて復調される。受信部１０３で復調された受信信号は、受信信号処理部１０８にて信号処理され、スピーカ１０９に出力され、また、送信内容によっては制御部１１０を介して表示部１１２に出力される。ここで、本無線通信装置で使用される周波数について図４を用いて説明する。図４は、本発明で使用される無線キャリアの周波数および帯域幅を示している。即ち、ｆｃは、使用される無線キャリアの周波数を示すもので、例えば、１６６ＭＨｚであり、ｆｗは、音声信号を送信する場合の周波数帯域幅を示している。従って、制御部１１０は、周波数シンセサイザ１１１、受信部１０３を制御して中心周波数ｆｃ、帯域幅ｆｗの信号を受信するように構成されている。

一方、音声信号を送信する場合には、操作部１１３、例えば、プレストークスイッチを操作して制御部１１０を制御し、切替スイッチ１０２を切替、送信信号生成部１１４からの音声信号が送信信号処理部１１５を介して送信部１１６に供給され、送信部１１６の出力がアンテナ１０１から送信されるようになされる。従って、送信信号生成部１１４からの音声信号は、送信信号処理部１１５において信号処理された後、送信部１１６に入力される。送信部１１６では、送信信号処理部１１５の出力信号を変調部１１７で所定の変調処理を施された後、周波数シンセサイザ１１１からの信号が供給される送信ミキサ１１８で所定の高周波信号に変換され、送信電力増幅部１１９で電力増幅された後、切替スイッチ１０２、アンテナ１０１を介して他の無線通信装置（図示せず。）に向け送信される。なお、この送信の場合の無線キャリアの周波数および帯域幅は、プレストーク方式、即ち、単信方式の無線通信方式であるため、図４に示す無線キャリアの周波数および帯域幅が使用される。なお、１２０は、送信信号処理部１１５の特性変更部、１２１は、送信電力増幅部１１９の電力調節部を示す。１２２は、切替接続部、１２３は、電力測定装置である。ここで、特性変更部１２０および電力調節部１２１は、例えば、送信信号処理部１１５および送信電力増幅部に含まれる増幅器の利得を変更することで実現できる。これらについては後述する。

以上は本無線通信装置の送信、受信の動作を示すものであるが、ここで、本発明の無線通信装置の特徴について説明する。先にも説明したが、本無線通信装置は、入力音声レベルが変化すると、送信部１１６の出力電力が変化する形式の無線機である。これについて図５を用いて説明する。図５は、送信信号処理部１１５に入力される音声信号レベル（Ｖ：実効電圧で示す。）と送信電力増幅部１１９の送信出力Ｗの関係を示す特性曲線である。図５において、音声信号レベル（Ｖ）が増加するに従って送信出力（Ｗ）が増加する特性を持っている。この特性は、送信信号処理部の特性であるが、図５から明らかなように音声信号レベルＶが所定レベルＶ_０以上では、送信出力Ｗは、所定値Ｗ_０に制限された特性を持っている。そして、本無線通信装置の製品を製造し、出荷する場合には、入力音声信号レベルＶと、送信出力Ｗとが所定の関係になるように調節して出荷される。この場合の送信電力の測定方法は、例えば、１ＫＨｚのトーン信号を音声帯域で送信し、この１ＫＨｚのトーン信号を送信部１１６から出力される電力で検出する方法である。本実施例では、図５において、音声信号レベルＶがＶ_０＝０．５Ｖ（実効電圧で示す。）の時、送信出力ＷがＷ_０＝２Ｗとなるように調節されている。

而して、上述のようにようにして本無線通信装置の出荷時には、調整され出荷されるが、出荷後に本無線通信装置の部品が劣化したり、故障した場合、部品の修理あるいは部品の交換をする場合が良くある。このように部品の修理あるいは部品の交換をした場合、出荷時に調節した入力音声信号レベルＶと、送信出力Ｗとの関係が変化し、再度、調節する必要が生じる。この場合、使用者側で、上述した１ＫＨｚのトーン信号発生器、電力測定計およびそれらの取りつけ冶具を準備する必要がある。また、高周波の取扱には、熟練を要し、使用方法等を取得する等の不便があり、顧客には喜ばれないと言う問題がある。

また、上述した本無線通信装置では、１ＫＨｚのトーン信号について、入力音声信号レベルＶと、送信出力Ｗとを所定の関係にするよう調整するものであるが、無線通信装置では、一般に、１．７ＫＨｚのトーン信号を上述と同様に送信し、隣接チャネル漏洩電力や送信スプリアスを測定し、所定の範囲内に設定することも行われている。従って、本発明では、これらの測定および調節が簡単に、容易に使用者側で行える無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法を実現するものである。

これについて図１および図２を用いて説明する。図１に示す送信信号生成部１１４の具体的な一実施例を図２に示す。図２において、２０１は、信号発生器であり、本実施例では、例えば、１ＫＨｚのトーン信号あるいは１．７ＫＨｚのトーン信号を発生する信号発生器である。２０２は、マイクで、音声信号が入力されると音声に応じた電気信号が発生する入力部である。２０３は、信号発生器２０１とマイク２０２とを切換える切替スイッチである。入力端子２０４は、制御部１１０からの制御信号が入力される端子であり、操作部１１３を操作することにより信号発生器２０１が発生するトーン信号を制御する信号が印加される。即ち、上述したように１ＫＨｚのトーン信号あるいは１．７ＫＨｚのトーン信号のいずれを発生させるかを制御部１１０からの指示で選択できるように構成されている。入力端子２０６は、制御部１１０に接続され、操作部１１３の操作により、切替スイッチ２０３を切換える切替信号が印加される。出力端子２０５は、送信信号生成部１１４からの出力信号を送信信号処理部１１５に供給するための出力端子である。

この動作について説明する。まず、通常の音声信号の送信動作では、切替スイッチ２０３は、端子ｂを選択する。その結果、マイク２０２から入力された音声信号は、送信信号処理部１１５、送信部１１６、切替接続部１２２、切替スイッチ１０２を介してアンテナ１０１から無線信号として送信される。

一方、この無線通信装置の部品の修理あるいは部品の交換をした場合、操作者は、操作部１１３を操作して制御部を介して切替スイッチ２０３は、端子ａを選択する。これによって、信号発生器２０１を１ＫＨｚで、Ｖ_０＝０．５Ｖ（実効電圧で示す。）のトーン信号が発生するようにする。そして、切替接続部１２２を切換えて、電力測定装置１２３に接続する。この状態で信号発生器２０１が１ＫＨｚで、入力音声レベルＶ_０＝０．５Ｖ（実効電圧で示す。）のトーン信号を出力すると、このトーン信号は、切替スイッチ２０３、送信信号処理部１１５、送信部１１６、切替接続部１２２を介して電力測定装置１２３に入力され、送信電力が測定される。なお、切替接続部１２２は、コネクタで構成し、送信時は、送信部１１６の出力を切替スイッチ１０２に接続するケーブル１２４に接続し、１ＫＨｚのトーン信号による送信出力を計測する場合は、送信部１１６の出力を電力測定装置１２３に供給するケーブル１２５に接続するようにすることもできる。

この時の特性曲線の調節について、図５を用いて説明する。図５において、曲線５０１は、製品が出荷される時に、無線通信装置が正常に動作するように調節された入力音声レベルと送信電力の関係を示す特性曲線である。なお、点Ｃ_０は、入力音声レベルＶ_０＝０．５Ｖの時の送信出力Ｗ_０＝２Ｗを示すポイントデータである。そして、点線で示す曲線５０２、５０３は、部品の修理あるいは部品の交換をした場合に変化した特性曲線を例示している。この場合、入力音声レベルＶ_０＝０．５Ｖを入力した場合、例えば、送信出力がＣ_１あるいはＣ_２となり、出荷時に調整された送信出力Ｗ_０＝２Ｗとは、異なる出力となっている。従って、このような場合、送信信号処理部１１５の特性変更部１２０および送信電力増幅部１１９の電力調節部１２１を操作して送信出力がＣ_１あるいはＣ_２の状態を送信出力Ｃ_０、即ち、音声信号レベルＶがＶ_０＝０．５Ｖ（実効電圧で示す。）の時、送信出力ＷがＷ_０＝２Ｗとなるように調節することで、製品が出荷される時に調節された無線通信装置の動作状態とすることができる。なお、調整に際し、特性変更部１２０を調整するか、電力調節部１２１を調節するかは、調整の範囲により適宜選択されるが、特性変更部１２０を変更する方が大幅な変更が可能である。従って、送信信号生成部１１４を前もって図２のように構成しておくことにより操作者は、操作部１１３を操作することで保守、調整を簡単に行うことができる。

図３は、本発明に使用する送信信号生成部１１４の他の一実施例を示す概略構成図である。図３において、３０１は、信号発生部、３０２は、マイク、３０３は、切替スイッチ、３０４および３０６は、制御部１１０からの制御信号が印加される入力端子、３０５は、切替スイッチの出力が送信信号処理部１１５に供給される出力端子および３０７は、信号発生器３０１と切替スイッチ３０３を接続するためのコネクタである。図２に示す実施例では、信号発生器２０１は、無線通信装置に一体に構成する場合について説明したが、図３に示す実施例では、信号発生器３０１は、無線通信装置とは、独立に設け、１ＫＨｚあるいは１．７ＫＨｚのトーン信号による送信出力を計測する場合のみ、信号発生器３０１を切替スイッチ３０３にコネクタ３０７で結合する場合を示している。なお、図３の動作は、図２に示すものと同じであるので、その動作の詳細な説明は省略する。１ＫＨｚあるいは１．７ＫＨｚのトーン信号による送信出力を計測する場合は、保守、点検、修理等の無線通信装置の部品の修理、特性の経年変化あるいは故障による部品等の交換の時であり、通常は、このようなテスト、調整を行わないので、信号発生器３０１を無線通信装置に常に設けておく必要もないので、図２の外付けの方法が無線通信装置の小型化、軽量化に有利である。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法の実施例に限定されるものではなく、上記以外の無線通信装置および無線通信装置の出力調整方法に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。

本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。本発明で使用される送信信号生成部の一実施例を示す概略構成図である。本発明で使用される送信信号生成部の他の一実施例を示す概略構成図である。本発明で使用する無線周波数を説明するための図である。本発明の原理を説明するための特性曲線を示す図である。従来の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０１、６０８：アンテナ、１０２：切替スイッチ、１０３：受信部、１０４：高周波増幅部、１０５：受信ミキサ、１０６：ＩＦ増幅部、１０７：復調部、１０８：受信信号処理部、１０９、６１１：スピーカ、１１０：制御部、１１１：周波数シンセサイザ、１１２：表示部、１１３：操作部、１１４：送信信号生成部、１１５：送信信号処理部、１１６：送信部、１１７：変調部、１１８：送信ミキサ、１１９：送信電力増幅部、１２０：特性変更部、１２１：電力調節部、１２２：切替接続部、１２３：電力測定装置、１２４、１２５：ケーブル、２０１、３０１：信号発生部、２０２、３０２、６０１：マイク、２０３、３０３：切替スイッチ、２０４、２０６、３０４、３０６：制御信号入力端子、２０５、３０５：出力端子、５０１、５０２、５０３：特性曲線、６０２：送信信号処理部、６０３、６０６、６０７：切替スイッチ、６０４：変調回路、６０５：送信電力増幅部、６０９：受信回路、６１０：音声増幅部、６１２：トーン信号、６１３：アラームスイッチ。

Claims

少なくとも送信信号生成部と、上記送信信号生成部からの信号を処理する送信信号処理部と、上記送信信号処理部の信号が入力される送信部とを有する無線通信装置であって、上記送信信号生成部は、切替スイッチ部と、上記切替スイッチ部に入力される音声に応じた電気信号入力部と、所定の周波数のトーン信号の入力部を具え、上記切替スイッチ部の操作により上記音声に応じた電気信号入力部と上記所定の周波数のトーン信号の入力部とを切換えると共に、上記切替スイッチ部が音声に応じた電気信号入力部を選択した場合、上記送信部の出力をアンテナ部を介して送信し、上記切替スイッチ部が所定の周波数のトーン信号の入力部を選択した場合、上記送信部の出力を電力計測装置に送信することを特徴とする無線通信装置。
少なくとも送信信号生成部と、上記送信信号生成部からの信号を処理すると共に特性変更部を有する送信信号処理部と、上記送信信号処理部の信号が入力される送信部とを有する無線通信装置において、上記送信信号生成部が所定の周波数のトーン信号を発生し、電力測定装置で上記送信部の出力信号を測定し、上記送信部の出力信号の測定結果に基づいて上記特性変更部を操作し、上記送信部の出力信号を調整することを特徴とする無線通信装置の出力調整方法。