JP4506624B2 - 被測定デバイスの測定装置及び測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話などの送受信デバイスの送信に関する良否判定試験に用いられる測定装置及び測定方法に関する。

送受信デバイスの良否判定試験のうち、送信に関する良否判定試験においては、特許文献１に記載されているように、送受信デバイスに所定の信号を入力し、そこから出力される信号をスペクトラムアナライザによって測定するという方法が一般的に用いられている。

ここで、送受信デバイスによっては、直前でパワーアンプにより増幅された信号を入力した状態で使用するものがある。このような送受信デバイスは、良否判定試験においても同様の条件で正常に動作するか否かを確認する必要がある。但し、普通に、増幅された信号を入力した場合、送受信デバイスが壊れてしまうので、送受信デバイスの所定の端子に所定の電圧を印加した状態で測定する必要がある。

一般的に、送受信デバイスは底面に複数の端子（外部電極）を有していることから、電気的特性を測定するためには、その外部電極パターンに合った治具に端子を接触させて試験電圧を印加する。しかしながら、送受信デバイスの反りや治具の状態によっては、接触不良になることもある。このため、所定の電圧が印加されない状態で、増幅された信号を入力して、送受信デバイスを壊してしまうことがある。

例えば、図４は、送受信デバイスであるアンテナスイッチ（ＤＵＴ）３１の歪（スプリアス）特性を評価するための測定装置のブロック回路図であり、大電力の基本波を入力したときに発生する２倍波、３倍波のレベルを評価するものである。図４に示す例では、アンテナスイッチ（ＤＵＴ）３１のＶＣ１端子に２．４Ｖ、ＶＣ２端子に０．２Ｖを印加している。この状態で、信号発生器（ＳＧ）３３からパワーアンプ（ＰＡ）３２を通って出力された増幅信号をアンテナスイッチ３１に入力し、アンテナ端子ＡＮＴから出力される信号をスペクトラムアナライザ（ＳＡ）３５で測定する。

ところが、ＶＣ１端子が治具に正確に当らないで、グランドにショートした状態で増幅信号が入力されると、アンテナスイッチ３１を壊してしまうおそれを有している。
特開２００３−３２１９９号公報

そこで、本発明の目的は、測定の際にデバイスを壊すことなく安定して測定することができる被測定デバイスの測定装置及び測定方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、第１の発明に係る被測定デバイスの測定装置は、被測定デバイスの電源端子、信号入力端子及び信号出力端子に電気的に測定端子を接触させる測定治具と、
前記被測定デバイスに入力する信号を発生させる信号発生器と、
前記信号発生器から出力された信号を増幅するパワーアンプと、
前記被測定デバイスの前記電源端子に前記被測定デバイスを起動させるために必要な起動電圧を印加する外部電源と、
前記被測定デバイスから出力された信号を測定する出力信号測定手段と、
前記信号発生器と前記測定治具との間に設けられているスイッチと、
前記外部電源からの前記起動電圧が前記被測定デバイスに印加されたときに前記電源端子と前記測定端子との接触状態により変化する前記電源端子に流れる電流を検知し、前記起動電圧に相当する電流を検知したときに前記電源端子と前記測定端子との接続が正常と判断し、前記スイッチをオンする電圧印加検知手段と、
を備え、
前記信号発生器の出力端子は前記スイッチの入力端子に接続され、
前記スイッチの出力端子は前記パワーアンプの入力端子に接続され、
前記パワーアンプの出力端子は前記測定端子を介して前記被測定デバイスの前記信号入力端子に接続され、
前記外部電源は前記電圧印加検知手段に接続され、
前記電圧印加検知手段は前記測定端子を介して前記電源端子に接続されるとともに、前記スイッチに接続され、
前記被測定デバイスの前記信号出力端子は前記測定端子を介して前記出力信号測定手段に接続されていること、
を特徴とする。

第２の発明に係る測定装置は、前記第１の発明を構成する電圧印加検知手段としてネットワークアナライザを用いたことを特徴とする。

また、第３の発明に係る被測定デバイスの測定方法は、
被測定デバイスの電源端子に接触する測定端子を備えた測定治具を介して前記被測定デバイスに対して前記被測定デバイスを起動するために必要な起動電圧を外部電源から印加する第１ステップと、
前記電源端子に前記起動電圧が印加されているかを検知する第２ステップと、
第２ステップの結果をもとに前記電源端子と前記測定端子との接続状態が正常であることを判断した後、前記被測定デバイスの信号入力端子に対してパワーアンプで増幅された試験信号を入力する第３ステップと、
前記被測定デバイスの信号出力端子からの出力信号を前記信号出力端子に接触する測定端子を備えた測定治具を介して測定する第４ステップと、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、所定の電圧が印加されない状態では、増幅された信号が被測定デバイスに入力されないため、被測定デバイスが壊れるおそれがなくなる。この結果、送信に関する良否判定試験を安定して行うことができる。

以下、本発明に係る被測定デバイスの測定装置及び測定方法の実施例について添付図面を参照して説明する。

（第１実施例、図１参照）
図１は、送受信デバイスであるアンテナスイッチ（ＤＵＴ）１の歪（スプリアス）特性を評価するための測定装置のブロック回路図であり、大電力の基本波を入力したときに発生する２倍波、３倍波のレベルを評価するものである。

測定装置は、主として、アンテナスイッチ１の端子ＶＣ１，ＶＣ２，ＡＮＴなどに電気的に測定端子を接触させる測定治具５０（図３参照）と、アンテナスイッチ１に入力する信号を発生させる信号発生器３ａ，３ｂと、信号発生器３ａ，３ｂから出力された信号を増幅するパワーアンプ２ａ，２ｂと、アンテナスイッチ１の端子ＶＣ１，ＶＣ２に所定の電圧を印加する電源８と、アンテナスイッチ１から出力された信号を測定するスペクトラムアナライザ５と、信号発生器３ａ，３ｂと測定治具５０との間に設けられているスイッチ１２と、電源８からの電圧がアンテナスイッチ１に印加されているか否かを検知し、電圧の印加を検知したときにスイッチ１２をオンする電流計（電圧印加検知手段）１１とで構成されている。

また、アンテナスイッチ（ＤＵＴ）１のＶＣ１端子とＶＣ２端子は、スイッチボックス４を介して電流計１１に接続されている。スイッチボックス４は複数のスイッチ類を内蔵しており、複数あるＲＦ経路を切り替えたり、ＶＣ１端子やＶＣ２端子の出力のオン／オフを切り替えたりする機能を有する。

なお、電流計６は、アンテナスイッチ１の測定項目の中に電流を測定する項目があるために設置したものであって、必ずしも必要なものではない。

測定治具５０は、図３に示すように、基板５１上に複数の端子（電極）５２を設けたものである。基板５１の端子５２上に１枚の異方性導電ゴム板を介して前記アンテナスイッチ１を載置し、その端子ＶＣ１，ＶＣ２，ＡＮＴなどを端子５２に電気的に導通させる。

次に、以上の構成からなる測定装置を用いて、アンテナスイッチ（ＤＵＴ）１の歪（スプリアス）特性を評価する方法について説明する。

まず、ＧＳＭ８５０モードの送信テストを行う。アンテナスイッチ１をＧＳＭ８５０モードにするために、アンテナスイッチ１のＶＣ１端子に２．３〜２．８Ｖの電圧を印加し、ＶＣ２端子に０〜０．１Ｖの電圧を印加する。

アンテナスイッチ１の端子ＶＣ１，ＶＣ２が測定治具５０の端子５２に正常に導通している場合には、ＶＣ１，ＶＣ２のそれぞれの端子に所定の電圧が印加され、端子ＶＣ１，ＶＣ２に所定の電流が正常に流れる。従って、この電流を電流計１１により検知すると、これをトリガーにして（連動して）スイッチ１２がオンし、信号発生器３ａ，３ｂからの信号がアンテナスイッチ１の入力端子に入力される。そして、入力した送信信号を受けてアンテナスイッチ１からの出力信号をスペクトラムアナライザ５で測定し、歪（スプリアス）特性を評価してアンテナスイッチ１の良否判定を行う。

一方、アンテナスイッチ１の端子ＶＣ１，ＶＣ２が測定治具５０の端子５２に正常に導通していない場合には、ＶＣ１，ＶＣ２のそれぞれの端子に所定の電流が正常に流れない。電流計１１により所定の電流値を検知できないことを確認すると、これと連動してスイッチ１２がオフになり、信号発生器３ａ，３ｂからの信号がアンテナスイッチ１の入力端子に入力されない。そして、端子ＶＣ１，ＶＣ２に正常に電圧が印加されていない旨のエラー表示（コンピュータ画面での表示や警告灯など）が出される。

次に、ＧＳＭ１８００モードの送信テストを行う。アンテナスイッチ１をＧＳＭ１８００モードにするために、アンテナスイッチ１のＶＣ１端子に０〜０．１Ｖの電圧を印加し、ＶＣ２端子に２．３〜２．８Ｖの電圧を印加する。以下はＧＳＭ８５０モードと同様にして、歪（スプリアス）特性を評価してアンテナスイッチ１の良否判定を行う。

以上のように、所定の電圧が印加されない状態では、増幅された信号がアンテナスイッチ１に入力されないため、アンテナスイッチ１が壊れるおそれがなくなる。この結果、送信に関する良否判定試験を安定して行うことができる。また、付加した回路は独立して動作するので、本来の測定時間を長くすることなく、良否判定試験を行うことができる。

なお、この２種類の送信テストのほかに受信テストも行われるが、このときは増幅信号はアンテナスイッチ１に入力されないので、本発明に係る機構は使用しない。

（第２実施例、図２参照）
第２実施例は、図２に示すように、ネットワークアナライザ２１を用いた測定装置であり、このネットワークアナライザ２１は、スペクトラムアナライザ５による測定に使用する端子ＡＮＴとは別の端子ＥＸＴの状態を測定し、条件を満たすとき（例えば電圧定在波比が１．２以下）のみスイッチ１２がオンするように制御する。

この測定装置は、アンテナスイッチ１の端子ＶＣ１，ＶＣ２に流れる電流が非常に小さくて、スイッチ１２のオン／オフ判定ができない場合に、測定に使用していない他の端子ＥＸＴの特性（電圧定在波比や伝送特性など）で判定することで、判定の確度を上げることができる。

なお、本第２実施例における他の構成は前記第１実施例と同様である。従って、図２において図１と同じ部材、部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。

（他の実施例）
なお、本発明に係る測定装置及び測定方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

例えば、前記第１実施例において、電流計１１の代わりに、抵抗と電圧計の並列回路を用いてもよい。また、測定治具５０の構成は任意である。

本発明に係る被測定デバイスの測定装置の第１実施例を示すブロック回路図である。 本発明に係る被測定デバイスの測定装置の第２実施例を示すブロック回路図である。 測定治具を示す斜視図である。 従来の被測定デバイスの測定装置を示すブロック回路図である。

符号の説明

１…アンテナスイッチ
２ａ，２ｂ…パワーアンプ
３ａ，３ｂ…信号発生器
５…スペクトラムアナライザ
８…電源
１１…電流計（電圧印加検知手段）
２１…ネットワークアナライザ（電圧印加検知手段）
５０…測定治具

Claims (4)

1. 被測定デバイスの電源端子、信号入力端子及び信号出力端子に電気的に測定端子を接触させる測定治具と、
   前記被測定デバイスに入力する信号を発生させる信号発生器と、
   前記信号発生器から出力された信号を増幅するパワーアンプと、
   前記被測定デバイスの前記電源端子に前記被測定デバイスを起動させるために必要な起動電圧を印加する外部電源と、
   前記被測定デバイスから出力された信号を測定する出力信号測定手段と、
   前記信号発生器と前記測定治具との間に設けられているスイッチと、
   前記外部電源からの前記起動電圧が前記被測定デバイスに印加されたときに前記電源端子と前記測定端子との接触状態により変化する前記電源端子に流れる電流を検知し、前記起動電圧に相当する電流を検知したときに前記電源端子と前記測定端子との接続が正常と判断し、前記スイッチをオンする電圧印加検知手段と、
   を備え、
   前記信号発生器の出力端子は前記スイッチの入力端子に接続され、
   前記スイッチの出力端子は前記パワーアンプの入力端子に接続され、
   前記パワーアンプの出力端子は前記測定端子を介して前記被測定デバイスの前記信号入力端子に接続され、
   前記外部電源は前記電圧印加検知手段に接続され、
   前記電圧印加検知手段は前記測定端子を介して前記電源端子に接続されるとともに、前記スイッチに接続され、
   前記被測定デバイスの前記信号出力端子は前記測定端子を介して前記出力信号測定手段に接続されていること、
   を特徴とする被測定デバイスの測定装置。
2. 前記電圧印加検知手段が前記電源端子に流れる電流を検知する電流計であることを特徴とする請求項１に記載の被測定デバイスの測定装置。
3. 被測定デバイスの電源端子、信号入力端子及び第１、第２の信号出力端子に電気的に測定端子を接触させる測定治具と、
   前記被測定デバイスに入力する信号を発生させる信号発生器と、
   前記信号発生器から出力された信号を増幅するパワーアンプと、
   前記被測定デバイスの前記電源端子に前記被測定デバイスを起動させるために必要な起動電圧を印加する外部電源と、
   前記被測定デバイスから出力された信号を測定する出力信号測定手段と、
   前記信号発生器と前記測定治具との間に設けられているスイッチと、
   前記外部電源からの前記起動電圧が前記被測定デバイスに印加されたときに前記電源端子と前記測定端子との接触状態により変化する前記第１の信号出力端子における電圧定在波比を測定し、前記起動電圧に相当する電圧定在波比を測定したときに前記電源端子と前記測定端子との接続が正常と判断し、前記スイッチをオンするネットワークアナライザーと、
   を備え、
   前記信号発生器の出力端子は前記スイッチの入力端子に接続され、
   前記スイッチの出力端子は前記パワーアンプの入力端子に接続され、
   前記パワーアンプの出力端子は前記測定端子を介して前記被測定デバイスの前記信号入力端子に接続され、
   前記外部電源は前記測定端子を介して前記電源端子に接続され、
   前記ネットワークアナライザーは前記測定端子を介して前記第１の信号出力端子に接続されるとともに、前記スイッチに接続され、
   前記被測定デバイスの前記第２の信号出力端子は前記測定端子を介して前記出力信号測定手段に接続されていること、
   を特徴とする被測定デバイスの測定装置。
4. 被測定デバイスの電源端子に接触する測定端子を備えた測定治具を介して前記被測定デバイスに対して前記被測定デバイスを起動するために必要な起動電圧を外部電源から印加する第１ステップと、
   前記電源端子に前記起動電圧が印加されているかを検知する第２ステップと、
   第２ステップの結果をもとに前記電源端子と前記測定端子との接続状態が正常であることを判断した後、前記被測定デバイスの信号入力端子に対してパワーアンプで増幅された試験信号を入力する第３ステップと、
   前記被測定デバイスの信号出力端子からの出力信号を前記信号出力端子に接触する測定端子を備えた測定治具を介して測定する第４ステップと、
   を備えたことを特徴とする被測定デバイスの測定方法。

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