JP4686521B2

JP4686521B2 - 携帯端末用デバイス測定装置

Info

Publication number: JP4686521B2
Application number: JP2007253640A
Authority: JP
Inventors: 卓司古市; 英二竹田; 真司星野
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP2009088790A

Description

本発明は、携帯電話やＰＤＡ等の携帯端末に用いられる携帯端末用デバイスの測定を容易に行うための技術に関する。

携帯電話機やＰＤＡ等の携帯端末に用いられるデバイスは、年々高機能、集積化が進み、現在では、図１０に示すように、アンテナを送信用と受信用に切り換えるためのスイッチや送信信号を増幅するアンプ等で構成されたフロントエンド部１１と、ベースバンド信号を高周波信号に変換してフロントエンド部１１に出力し、フロントエンド部１１から出力された受信信号をベースバンド信号に変換する周波数変換部１２と、フロントエンド部１１及び周波数変換部１２を制御するとともに、音声やデータなどの情報を含む送信用のベースバンド信号を周波数変換部１２に与え、周波数変換部１２から出力されるベースバンド信号に基づいて音声やデータを復調するアプリケーション部１３との３チップ構成となっている。

ここで、周波数変換部１２は、携帯端末が使用する複数の周波数帯（８００ＭＨｚ、２ＧＨｚ、２．５ＧＨｚ等）および通信方式（ＷＣＤＭＡ、ＧＳＭ等）に対応できるように、マルチバンド化、マルチモード化されている。

また、今後はさらに集積化、小型化が進み、前記フロントエンド部１１と周波数変換部１２とが一体化されて、２チップ構成になることも予想されている。

ところで、上記のようなデバイスの開発部門では、各種パラメータを任意に変更しながら開発中のデバイスの特性を測定する必要がある。例えば、送信についてはパワー（Ｐｏｕｔ）、スプリアス、変調誤差（ＥＶＭ）、隣接チャネル漏洩電力（ＡＣＰＲ）、キャリアリーク等の測定項目があり、受信については、ゲイン、相互変調（ＩＭ）、ベースバンド変調誤差（ＩＱＥＶＭ）等の項目がある。

上記のようなデバイスに対して各種測定を行う場合、従来では、測定に必要な信号発生器、スペクトラムアナライザ、ベースバンド信号発生器、ベースバンド信号復調器、電源等を用意し、試験者がこれらの機器を手動操作したり、各機器を外部コンピュータからリモート制御している。

また、ＩＣ等のデバイスの試験を行うために専用化された装置としては、例えば特許文献１等が公知である。

特開平６−２７３４８８号公報

しかしながら、これまで実現されていた従来のデバイス測定装置では、被測定デバイスの制御やその手順等を分かりやすく且つ効率的に設定できるものがなく、専門知識を有していない者が使用するには、非常に不便であった。

また、被測定デバイスを所定の制御シーケンスの繰り返しにより動作させながら特性を測定する際に、被測定デバイスの動作パラメータを一時的に変更し、その変更に対して出力信号がどのように変化するかを知りたい場合が生じるが、このような場合、通常は実行中の制御シーケンスを止め、動作パラメータを所望値に変更する処理を行ってから測定を再開しなけれならず、さらに、元の動作パラメータに戻したい場合も同様の処理が必要で、非常に使いにくいという問題があった。

本発明はこの問題を解決して、被測定デバイスの制御を容易に行うことができ、且つ、制御シーケンスの実行中に動作パラメータ等の一時的な変更が容易に行える携帯端末用デバイス測定装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１の携帯端末用デバイス測定装置は、
ベースバンドのデータ信号を生成するベースバンド信号発生部（２１）と、
制御コマンドに対応した制御信号を生成する制御信号発生部（２２）と、
前記データ信号と前記制御信号とを時分割多重化して携帯端末用の被測定デバイスに与える送信用信号生成部（２３）と、
操作部（３１）と、
前記操作部に対する操作に応じて、前記ベースバンド信号発生部、制御信号発生部および送信用信号生成部を制御する制御部（３３）とを有する携帯端末用デバイス測定装置であって、
前記制御部には、
前記被測定デバイスを測定するために、ダミーコマンドが収納されるダミーコマンド領域を有するとともに当該ダミーコマンドを含めた一連の制御コマンドが繰り返し実行される制御シーケンスを作成するための制御シーケンス作成手段（１００）と、
前記制御シーケンス作成手段によって作成された制御シーケンスのうち、前記操作部によって指定された制御シーケンスに対応した制御信号を前記制御信号発生部から出力させる制御シーケンス実行手段（１０１）と、
前記操作部によって指定された制御シーケンスが実行されている間に、前記操作部の操作により任意の制御コマンドが指定されたとき、該指定された制御コマンドを実行中の制御シーケンスの前記ダミーコマンド領域に挿入させ、前記被測定デバイスの動作条件を変更させる任意コマンド挿入手段（１０２）が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２の携帯端末用デバイス測定装置は、請求項１の携帯端末用デバイス測定装置において、
前記送信用信号を受けた被測定デバイスから出力される高周波信号に対する解析処理を行う高周波信号解析部（２４）を有するとともに、
前記ダミーコマンド領域に挿入される制御コマンドにはトリガ発生信号が含まれており、
前記高周波信号解析部は、前記ダミーコマンド領域に挿入された前記制御コマンドに含まれるトリガ発生信号を前記被測定デバイスから受け、前記ダミーコマンド領域に挿入された制御コマンドによる被測定デバイスの動作条件の変更に関連づけて、該被測定デバイスの出力信号に対する解析処理を行うことを特徴としている。

上記のように、本発明の携帯端末用デバイス測定装置は、ダミーコマンドを含む一連の制御コマンドからなる制御シーケンスを作成しておき、その制御シーケンスを操作部の操作で選択指定するだけで、専門知識を有していない者でも簡単に被測定デバイスに対する測定を実行できる。また、制御シーケンスが実行されている間に、任意の制御コマンドを指定すると、その指定された制御コマンドが実行中の制御シーケンス内のダミーコマンドが収納されている領域に挿入されるため、制御シーケンスを停止させることなく、被測定デバイスの動作条件を簡単に変更することができ、その変更に対して被測定デバイスの出力信号がどのように変化するかを即座に把握することができる。

また、ダミーコマンド領域に挿入する制御コマンドにトリガ発生信号を含めることができるので、被測定デバイスの動作条件の変更に関連づけて、被測定デバイスの出力信号に対する解析処理を連動させることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した携帯端末用デバイス測定装置２０（以下、単に測定装置２０と記す）の構成を示している。

ここで、被測定デバイス１は、前記した周波数変換部１２あるいは周波数変換部１２とフロントエンド１１とが一体かされたものとし、また、ベースバンドのデータ信号と制御信号とが時分割多重された送信用信号を送信用信号入力端子１ａで受け、その送信用信号からデータ信号と制御信号とを内部で分離し、そのデータ信号で直交変調された高周波信号（例えば２．５ＧＨｚ、３ＧＨｚ）を生成して高周波信号出力端子１ｂから出力するとともに、制御信号に含まれる制御コマンドにしたがって内部の動作パラメータ（ゲイン、周波数等）を制御する機能を有するものである。なお、ここでは、携帯端末用デバイス１の送信機能の測定に関してのみ説明する。

この測定装置２０は、ベースバンド信号発生部２１、制御信号発生部２２、送信用信号生成部２３、高周波信号解析部２４、電源部２５、操作部３１、表示部３２および制御部３３を有し、これらが一つの筐体（図示せず）内に収容された一体型のものである。ここでは高周波信号解析部２４を有している場合について説明するが、高周波信号解析部２４は別装置（例えばスペクトラムアナライザ）で構成することもできる。

ベースバンド信号発生部２１は、携帯端末用の被測定デバイス１に与えるためのベースバンドのデータ信号Ｓｂｂ（例えばアナログの音声信号を直交変換して得られたＩＱ信号）を生成し、送信用信号生成部２３に入力する。

制御信号発生部２２は、被測定デバイス１に与えるための制御信号を生成し、送信用信号生成部２３に入力する。例えば、被測定デバイス１の送信周波数を決定するローカル周波数やゲイン等を制御するための制御コマンドに対応した制御信号を制御部３３の制御により出力する。

送信用信号生成部２３は、データ信号Ｓbbと制御信号とを時分割多重化して送信用信号Ｓｔｘを生成し、出力端子２０ａを介して被測定デバイス１の送信用信号入力端子１ａに与える。
ここで、送信用信号Ｓｔｘは、ＷＣＤＭＡ方式の場合、図２に示すように、１フレーム当たり１５スロットの構成となり、各スロット内にデータ信号Ｄ（ｋ）が被測定デバイス１内のデータバッファが空にならない間隔で挿入され、制御信号Ｃ（ｍ）がその間に挿入される。

高周波信号解析部２４は、被測定デバイス１から出力される高周波信号Ｒｒｆの解析処理を行うためのものであり、被測定デバイス１の高周波信号出力端子１ｂから無線周波数で出力される高周波信号Ｒｒｆを入力端子２０ｂで受けてスペクトラム解析処理やその高周波信号を復調して変調解析を行う。この各高周波信号解析部２４は制御部３３とバス接続されており、その解析処理に必要な各種パラメータが制御部３３により設定され、解析結果が制御部３３に送られる。

電源部２５は、被測定デバイス１が動作するのに必要な電源を生成して電源出力端子２０ｃから被測定デバイス１の電源端子１ｃに供給する。この電源部２５も制御部３３により制御される。

操作部３１は、図示しない多数のキー、ダイヤルおよび外部接続可能なキーボード、あるいはマウス等のように表示部３２の画面上に表示したボタンをカーソルで選択するためのポインティングデバイスを含んでおり、制御部３３により操作が検知される。

表示部３２は、波形等の画像表示が可能な表示器（ＬＣＤ、ＣＲＴ）であり、筐体に一体的に設けられているものの他に、外部接続可能なものであってもよい。

制御部３３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、ＨＤＤ、インタフェース等を含むコンピュータにより構成され、操作部３１の操作に応じて、前記したベースバンド信号発生部２１、制御信号発生部２２、送信用信号生成部２３、高周波信号解析部２４、電源部２５を制御し、被測定デバイス１に対する測定を行わせ、その測定結果等を表示部３２に表示する。

ここで、制御部３３には、上記した各部の動作に必要なパラメータを手動設定して測定を行う通常の測定モードの他に、被測定デバイス１に対する任意の制御シーケンスを作成、登録するための制御シーケンス作成モードと、作成した制御シーケンスのうち操作部３１で指定された制御シーケンスを実行させる制御シーケンス実行モードとを有しており、図１では、制御部３３のこれらの各モードに対応する制御シーケンス作成手段１００、制御シーケンス実行手段１０１をブロック化して示している。

制御シーケンス作成手段１００は、例えば図３に示しているように、被測定デバイス１毎に固有に定義されている制御コマンド（例えばアドレスデータとそのアドレスが示す部位の状態を決める設定データとからなるシリアルコード）とその制御コマンド名とを対応づけて予め記憶している制御コマンド記憶手段１００ａ、一つあるいは複数の制御コマンドで実現される制御シーケンスの制御シーケンス名と、任意の制御シーケンスを記憶するための制御シーケンス記憶手段１００ｂと、制御コマンド記憶手段１００ａに記憶されている制御コマンドから、任意の制御シーケンス名で実行しようとする制御コマンドを任意に選択して、制御シーケンス記憶手段１００ｂに登録させ、その登録された制御シーケンスに対する編集を行わせるための制御シーケンス登録編集手段１００ｃと有している。

なお、制御コマンド記憶手段１００ａおよび制御シーケンス記憶手段１００ｂは、装置内部の読み書き可能な不揮発性半導体メモリ、ディスク型記憶素子等の他に、着脱自在なメモリユニット（カード型、スティック型等）であってもよい。

また、上記制御シーケンスには、例えば図４のリストに示すように、被測定デバイス１の制御に有効な制御コマンドＣａ０１、Ｃａ０２、…の他に、被測定デバイス１で無効と認識されるダミーコマンドＣｄ０１の登録が可能となっている。このダミーコマンドＣｄ自体は無効なデータ（例えば無信号）であり、実質的にはコマンドを挿入するための領域が確保されることになる。

ダミーコマンドの領域には、コマンド本体のデータの他に、そのコマンドがセットされるタイミングを規定するタイミングアライメントデータと、トリガ発生信号とを含むことができる。

制御部３３には、操作部３１によって指定された制御シーケンスが実行されている間に、操作部３１の操作により任意の制御コマンドが指定されたとき、その指定された制御コマンドを送信用信号生成部２３に通知して、実行中の制御シーケンスのダミーコマンド領域に挿入させ、被測定デバイス１の動作条件を変更させる任意コマンド挿入手段１０２が設けられている。

次に、この測定装置２０の動作を図５のフローチャートに基づいて説明する。
予め被測定デバイス１を測定するための制御シーケンスを作成しておき、そのうちの一つを操作部３１の操作により選択（Ｓ１）すると、ベースバンドのデータ信号とともに指定された制御シーケンス内の最初の制御コマンドが送信用信号生成部２３に送出され（Ｓ２）、データ信号と制御コマンドに対応した制御信号とが多重化されて被測定デバイス１に出力され、その多重化された信号に含まれる制御コマンドにしたがってデバイス内のパラメータ（例えば周波数、ゲインなど）が設定された状態で、データ信号で変調された高周波信号が出力される。

この高周波信号は、高周波信号解析部２４に入力されその解析（例えば出力レベル）がなされ、その解析結果が例えば制御部３３に記憶される。

この測定中に表示部３２には、例えば図６のように、実行中の制御シーケンスに定義したダミーコマンドＣｄ０１〜Ｃｄ０３（ここでは最大３つの例を示す）の領域に任意の制御コマンドを挿入させるための画面が表示される。ここで、２００ａ〜２００ｃは任意の制御コマンドのビットデータを挿入するためのコマンド入力欄、２００ｄは、マウス操作可能な実行ボタンである。

以下、終了操作があるまで、制御シーケンスのコマンドが順次読み出されて実行される（Ｓ３、Ｓ５）が、その間にコマンド入力欄２００ａ〜２００ｃのいずれかに任意の制御コマンドのデータが入力された状態で、実行ボタン２００ｄが操作される（Ｓ４）と、制御シーケンスの次のコマンドが通常の制御コマンドかダミーコマンドかの判定がなされ（Ｓ６）、通常の制御コマンドの場合には、その制御コマンドが送出されて実行される（Ｓ７）。

また、処理Ｓ６の判定で次のコマンドがダミーコマンドと判定された場合には、そのダミーコマンドに代わって指定された任意の制御コマンドＣｄが送出され（Ｓ８）、その制御コマンドＣｄに対応した制御信号Ｓｃが、例えば図７のように、データ信号Ｄ（ｋ）、Ｄ（ｋ＋１）の間に挿入されて、被測定デバイス１に入力される。

ここで、被測定デバイス１は、入力された制御信号Ｓｃに含まれる制御コマンド本体のデータ信号Ｓｃａを内部バッファに取り込み、コマンドの設定タイミングを指定するデータ信号Ｓｃｂを受けたタイミングにその制御コマンドを有効設定する。なお、図７の制御信号Ｓｃにはトリガ発生信号Ｔｒｉｇが含まれているが、これはタイミングを示したもので、実際にはトリガ発生信号Ｔｒｉｇは高周波信号解析部２４に送出される。

このようにして、ダミーコマンドに代わる任意の制御コマンドが実行されたのち、処理Ｓ３に戻り、終了操作あるいは次に実行ボタン２００ｄが操作されるまで、元の制御シーケンスの一連の制御コマンドの送出を繰り返して実行させる。

したがって、ダミーコマンドに代わる任意の制御コマンドが指定された状態で実行ボタン２００ｄが操作される毎に、その任意の制御コマンドがダミーコマンドの領域に挿入されて、被測定デバイス１に入力されその動作パラメータが変化することになり、制御シーケンスを停止させることなく、被測定デバイス１の動作パラメータを変更することができ、その変更に対して出力信号がどのように変化するかを容易に把握することができる。

このように、実施形態の測定装置２０は、ダミーコマンドを含む一連の制御コマンドからなる制御シーケンスを作成しておき、その制御シーケンスを操作部３１の操作で選択指定するだけで、専門知識を有していない者でも簡単に被測定デバイス１に対する測定を実行できる。また、制御シーケンスが実行されている間に、任意の制御コマンドを指定すると、その指定された制御コマンドが実行中の制御シーケンス内のダミーコマンド領域に挿入されるため、制御シーケンスを停止させることなく被測定デバイス１の動作条件を簡単に変更することができ、その変更に対して被測定デバイス１の出力信号がどのように変化するかを即座に把握することができる。

また、ダミーコマンド領域に挿入する制御コマンドにトリガ発生信号を含めることができるので、被測定デバイス１の動作条件の変更に関連づけて、被測定デバイス１の出力信号に対する解析処理を連動させることができる。

なお、上記説明では、コマンド本体のデータ信号Ｓｃａ、コマンドの設定タイミングを指定するデータ信号Ｓｃｂおよびトリガ発生信号Ｔｒｉｇを挿入するためのダミーコマンド領域を２つのデータ信号Ｄ（ｋ）、Ｄ（ｋ＋１）の間に設定していたが、これは本発明を限定するものではなく、図８のように、データ信号Ｄ（ｋ）、Ｄ（ｋ＋１）の間にデータ信号Ｓｃａの挿入領域を設定し、データ信号Ｄ（ｋ＋１）、Ｄ（ｋ＋２）の間にデータ信号Ｓｃｂの挿入領域を設定し、データ信号Ｄ（ｋ＋２）、Ｄ（ｋ＋３）の間にトリガ発生信号Ｔｒｉｇの挿入領域を設定してもよい。

また、例えば２組のダミーコマンドの領域に任意の異なる制御コマンドを挿入する場合、図７、図８の挿入パターンを時間をずらして２組設定する方法の他に、図９のように、データ信号Ｄ（ｋ）、Ｄ（ｋ＋１）の間に２種類のコマンド本体のデータ信号Ｓｃａ１、Ｓｃａ２の挿入領域を設定し、データ信号Ｄ（ｋ＋１）、Ｄ（ｋ＋２）の間に、２つのコマンドに共通のデータ信号Ｓｃｂとトリガ発生信号Ｔｒｉｇの挿入領域を設定してもよい。

本発明の実施形態の全体構成を示す図送信用信号のフレーム構成例を示す図実施形態の要部の構成例を示す図制御シーケンスの作成画面例を示す図実施形態の動作を説明するためのフローチャート任意の制御コマンドを挿入するための画面例を示す図ダミーコマンドの設定パターンの一例を示す図ダミーコマンドの設定パターンの一例を示す図ダミーコマンドの設定パターンの一例を示す図携帯端末用のデバイスの構成を示す図

符号の説明

１……被測定デバイス、２０……携帯端末用デバイス測定装置、２１……ベースバンド信号発生部、２２……制御信号発生部、２３……送信用信号生成部、２４……高周波信号解析部、２５……電源部、３１……操作部、３２……表示部、３３……制御部、１００……制御シーケンス作成手段、１００ａ……制御コマンド記憶手段、１００ｂ……制御シーケンス記憶手段、１００ｃ……制御シーケンス登録編集手段、１０１……制御シーケンス実行手段、１０２……任意コマンド挿入手段

Claims

ベースバンドのデータ信号を生成するベースバンド信号発生部（２１）と、
制御コマンドに対応した制御信号を生成する制御信号発生部（２２）と、
前記データ信号と前記制御信号とを時分割多重化して携帯端末用の被測定デバイスに与える送信用信号生成部（２３）と、
操作部（３１）と、
前記操作部に対する操作に応じて、前記ベースバンド信号発生部、制御信号発生部および送信用信号生成部を制御する制御部（３３）とを有する携帯端末用デバイス測定装置であって、
前記制御部には、
前記被測定デバイスを測定するために、ダミーコマンドが収納されるダミーコマンド領域を有するとともに当該ダミーコマンドを含めた一連の制御コマンドが繰り返し実行される制御シーケンスを作成するための制御シーケンス作成手段（１００）と、
前記制御シーケンス作成手段によって作成された制御シーケンスのうち、前記操作部によって指定された制御シーケンスに対応した制御信号を前記制御信号発生部から出力させる制御シーケンス実行手段（１０１）と、
前記操作部によって指定された制御シーケンスが実行されている間に、前記操作部の操作により任意の制御コマンドが指定されたとき、該指定された制御コマンドを実行中の制御シーケンスの前記ダミーコマンド領域に挿入させ、前記被測定デバイスの動作条件を変更させる任意コマンド挿入手段（１０２）が設けられていることを特徴とする携帯端末用デバイス測定装置。
前記送信用信号を受けた被測定デバイスから出力される高周波信号に対する解析処理を行う高周波信号解析部（２４）を有するとともに、
前記ダミーコマンド領域に挿入される制御コマンドにはトリガ発生信号が含まれており、
前記高周波信号解析部は、前記ダミーコマンド領域に挿入された前記制御コマンドに含まれるトリガ発生信号を前記被測定デバイスから受け、前記ダミーコマンド領域に挿入された制御コマンドによる被測定デバイスの動作条件の変更に関連づけて、該被測定デバイスの出力信号に対する解析処理を行うことを特徴とする請求項１記載の携帯端末用デバイス測定装置。