JP4692193B2

JP4692193B2 - 無線機の出力回路保護装置

Info

Publication number: JP4692193B2
Application number: JP2005286216A
Authority: JP
Inventors: 嘉洋鈴木
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2025-09-30
Also published as: JP2007097031A

Description

この発明は無線機に係わり、特に、その出力回路保護装置に関する。

従来の無線機の送信部の例を図６に示す。図６に示す無線機２０の送信部は無線機全体の動作を制御するマイクロコンピュータ２、操作キー等からなる操作部３、図示していない信号発生部からの信号を電力増幅する電力増幅器４、電力増幅器４からアンテナ７への送電路に介在してＳＷＲ（定在波比）を検出するＳＷＲ検出回路５、マイクロコンピュータ２により制御されてＳＷＲ検出回路５で検出されたＳＷＲを表示する表示回路９により構成されている。無線機２０の送信出力は同軸ケーブル等によりアンテナチューナ６を介してアンテナ７に送られ、アンテナ７から空中に放射される。

ところで、無線機からアンテナへ送信される電力は進行波となってアンテナへ送られ、アンテナから空中に放射される。しかしながら、給電部のインピーダンスとアンテナのインピーダンスが異なる値であると、進行波はアンテナで反射されて給電部に向けて反射波が送られる。そして、進行波と反射波から定在波が合成される。

定在波の最大値と最小値の比がＳＷＲ（定在波比）である。給電部のインピーダンスとアンテナのインピーダンスが一致すると、アンテナへ送られた電力は１００％空中へ放射され、そのときＳＷＲは最小値の１となる。

反射波の割合が多くなってＳＷＲが大きくなり過ぎると、アンテナから効率よく電波を発射できないだけでなく、電波障害を引き起こす原因にもなり、最悪の場合、無線機を破損してしまうこともあるので注意が必要である。

上記した図６に示す従来の無線機はＳＷＲ検出回路で検出されたＳＷＲが表示回路９に表示されるだけであり、ＳＷＲ検出回路はアンテナが繋がっていない状態や異常に高い状態のみしか監視せず、ＳＷＲが低めの状態は一切監視できていなかった。また、ＳＷＲが低めの時は音による警告がなく、異常状態の処理のために、使用者は常時無線機の表示を注視しなければならなかった。

また、上記従来例ではアンテナチューナ６が用いられているものでも、使用者が異常である時等に操作部３を操作してアンテナチューナ６を動作させなければならず、アンテナチューナ６が自動的に同調をとることはなかった。

特開昭５９−１５４８０７号公報に開示された高周波増幅器等の過負荷防止回路は、高周波増幅器と負荷回路の間に進行波成分抽出回路と反射波成分抽出回路を設け、高周波増幅器の入力電力に相当する電圧から上記進行波成分抽出回路で検出した進行波電力に相当する電圧を減じ、上記反射波成分抽出回路で検出した反射波電力に相当する電圧を加え、その合計値が予め設定した電圧を超過したとき、高周波増幅器等の高周波励振電力を遮断または制御する構成となっている。
特開昭５９−１５４８０７号公報、１〜６欄、第１図

上記した図６に示す従来の無線機では、異常状態に対応するために使用者は常時無線機の表示を注視しなければならず、使い勝手の悪いものであった。また、アンテナチューナが接続されていても、自動的にアンテナチューナが作動するわけではなく、使用者がアンテナチューナが作動するような操作しなければならなかった。

さらに、ＳＷＲ検出回路はアンテナが繋がっていない状態や異常に高い状態のみしか監視しないため、ＳＷＲが低めのときの制御ができなかった。一方、ＳＷＲが異常状態よりやや低めであっても、長時間継続すると、無線機の損傷やアンテナケーブルの焼損等の恐れがあるが、このような問題に対応できなかった。さらに、雨天時には通常時よりＳＷＲが高くなるが、それに対する対応がなされていなかった。

特開昭５９−１５４８０７号公報に提案された高周波増幅器等の過負荷防止回路は、高周波増幅器等の中で損失となる電力が所定値を越えた場合のみに有効な動作が行われるものであり、高周波増幅器等の中で損失となる電力が前記所定値のわずか低い値となる状態が長期にわたる場合の対策が行われていなかった。

この発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、使用者が常時無線機の表示を注視しなくても、出力回路の保護が適切に行われる無線機を提供することにある。

この発明の無線機の出力回路保護装置は、無線機の送信出力回路を保護する出力回路保護装置であって、警告音を発する警告音発生部と、雨天であるか否かを検出し雨天検出信号を出力する雨天検出部と、前記無線機の送信出力回路である電力増幅器からアンテナへの送電路に介在しＳＷＲ測定値を検出して出力するＳＷＲ検出部と、前記ＳＷＲ測定値に対して複数の閾値を設定し、前記複数の閾値の各々に対応して設定された時間を越えて前記ＳＷＲ測定値の検出が継続した場合に前記警告音発生部に警告音を発する指示をする制御部と、を備え、前記制御部は、前記雨天検出部からの雨天検出信号が雨天であるか否かにより前記複数の閾値を変更するものである。

また、前記無線機の出力回路保護装置において、前記制御部は、前記複数の閾値の最大値は固定値とし他の閾値は任意の値に設定可能とすると共に、前記ＳＷＲ測定値が前記固定値より高いときは直ちに前記無線機を受信状態とするものである。

また、前記各無線機の出力回路保護装置において、前記制御部は、前記電力増幅器の出力をＳＷＲ測定値に対する各閾値に応じた出力に設定する指示を行うものである。

また、前記各無線機の出力回路保護装置において、さらに前記ＳＷＲ検出部から前記アンテナへの送電路にアンテナチューナを備え、前記ＳＷＲ検出部のＳＷＲ測定値が各閾値より高いときはアンテナチューナを作動させてインピーダンス整合をさせるように構成したものである。

また、前記各無線機の出力回路保護装置において、さらに無線機の動作状態を表示する表示部を備え、前記制御部は、前記警告音と共に前記表示部に警告表示を行う指示をするものである。

この発明の無線機の出力回路保護装置によれば、ＳＷＲの複数の閾値に対応して動作が自動的に行われるので、使用者が従来のもののようにＳＷＲを表示する表示部を常時監視する必要がない。また、ＳＷＲの数段階の数値により、異なる対応がされるのでＳＷＲが異常状態よりやや低めの状態が長時間継続することによる無線機の損傷やアンテナケーブルの焼損等が防止される。

以下この発明を実施するための最良の形態を実施例に即して説明する。図１はこの発明の実施例である車載用無線機の送信部の構成を示すブロック図である。図１に示す車載用無線機１の送信部は無線機全体の動作を制御するマイクロコンピュータ２、操作キー等で構成されマイクロコンピュータ２に制御信号を送る操作部３、図示していない信号発生部からの信号をマイクロコンピュータ２で指令された電力に電力増幅する電力増幅器４、電力増幅器４からアンテナ７への送電路に介在してＳＷＲ（定在波比）を検出するＳＷＲ検出回路５、マイクロコンピュータ２により制御されてＳＷＲ検出回路５で検出されたＳＷＲを表示する表示回路９等により構成されている。なお、表示回路９は図示していないディスプレーを駆動する。

マイクロコンピュータ２は車両のワイパー駆動回路１２からの信号が入力されており、雨天であることを認識する。マイクロコンピュータ２はさらに、音声合成回路１０を制御して音声または警告音を発生させてスピーカ１１から発音させる。

無線機１の送信出力は同軸ケーブル等によりアンテナチューナ６を介してアンテナ７に送られ、アンテナ７から空中に放射される。アンテナチューナ６は可変キャパシタンスまたは可変リアクタンスおよび反射波強度検出部を備えており、マイクロコンピュータ２からの指令により動作して給電部のインピーダンスとアンテナのインピーダンスを整合させるように可変キャパシタンスまたは可変リアクタンスを自動的に変動させる。

データテーブル８は固定メモリおよび書換え可能な不揮発性メモリより構成されており、書換え可能な不揮発性メモリの記憶内容は操作部３、マイクロコンピュータ２および表示回路９を用いて書き替えることができる。データテーブル８のデータに従って送信時のマイクロコンピュータ２が動作する。

次に、図２〜図４に示すフローチャートにより実施例である無線機の送信時の動作の例について説明する。図２〜図４に示すルーチンは送信時に継続して実行される。このルーチンで使用される閾値や各条件はデータテーブル８に記憶されている。そして、閾値１〜閾値４の値は閾値１〜閾値４の順に大きくなっている。閾値４のデータは固定であり、閾値１〜３のデータは書換え可能である。

このルーチンが実行されると、ステップＳ１において、ＳＷＲが閾値４以上であるか否かが判断され、ＳＷＲが閾値４以上であるとステップＳ２に移行し、ＳＷＲが閾値４以上でない場合はステップＳ５に移行する。ステップＳ２では警告を表示し、次にステップＳ３で警告音を発音させて、さらに、ステップＳ４に移行して受信状態としてこのルーチンを終了する。

ステップＳ５では、ＳＷＲが閾値３以上であるか否かが判断され、ＳＷＲが閾値３以上であるとステップＳ６に移行し、ＳＷＲが閾値３以上でない場合はステップＳ１３に移行する。ステップＳ６では制限時間を経過したか否かが判断され、経過していない場合はステップＳ５が繰り返され、経過した場合はステップＳ７に移行する。

ステップＳ７では警告を表示し、次に、ステップＳ８において、警告音を鳴らす設定がなされているかが判断され、警告音を鳴らす場合はステップＳ９に移行し、そうでない場合はステップＳ１０に移行する。ステップＳ９では閾値３で設定されている警告音を鳴らしてステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０では閾値３で設定されている出力電力増幅器４の出力を設定してステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１ではアンテナチューナ６を作動させる設定がなされているか否かを判断し、設定がなされている場合はステップＳ１２に移行し、そうでない場合はステップ１３に移行する。ステップＳ１２ではアンテナチューナ６を作動させてステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３では、ＳＷＲが閾値２以上であるか否かが判断され、ＳＷＲが閾値２以上であるとステップＳ１４に移行し、ＳＷＲが閾値２以上でない場合はステップＳ２１に移行する。ステップＳ１４では制限時間を経過したか否かが判断され、経過していない場合はステップＳ１３が繰り返され、経過した場合はステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５では警告を表示し、次に、ステップＳ１６において、警告音を鳴らす設定がなされているかが判断され、警告音を鳴らす場合はステップＳ１７に移行し、そうでない場合はステップＳ１８に移行する。ステップＳ１７では閾値２で設定されている警告音を鳴らしてステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８では閾値２で設定されている出力電力増幅器４の出力を設定してステップＳ１９に移行する。ステップＳ１９ではアンテナチューナ６を作動させる設定がなされているか否かを判断し、設定がなされている場合はステップＳ２０に移行し、そうでない場合はステップ２１に移行する。ステップＳ２０ではアンテナチューナ６を作動させてステップＳ２１に移行する。

ステップＳ２１では、ＳＷＲが閾値１以上であるか否かが判断され、ＳＷＲが閾値１以上であるとステップＳ２２に移行し、ＳＷＲが閾値１以上でない場合は送信開始で実行されるステップＳ１に戻る。ステップＳ２２では制限時間を経過したか否かが判断され、経過していない場合はステップＳ２１が繰り返され、経過した場合はステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では警告を表示し、次に、ステップＳ２４において、警告音を鳴らす設定がなされているかが判断され、警告音を鳴らす場合はステップＳ２５に移行し、そうでない場合はステップＳ２６に移行する。ステップＳ２５では閾値１で設定されている警告音を鳴らしてステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６では閾値１で設定されている出力電力増幅器４の出力を設定してステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７ではアンテナチューナ６を作動させる設定がなされているか否かを判断し、設定がなされている場合はステップＳ２８に移行し、そうでない場合は送信開始で実行されるステップＳ１に戻る。ステップＳ２８ではアンテナチューナ６を作動させて送信開始で実行されるステップＳ１に戻る。

図５にデータテーブル８が記憶している上記ルーチンが実行されるときの動作条件および数値の例が示されている。このテーブルの閾値４のデータおよび条件は固定であり、閾値１〜３のデータおよび条件は可変となっている。なお、通常時と雨天時でデータおよび条件は異なる、判断または数値を設定するときワイパー駆動回路から信号により通常時と雨天時を判断してそれに対応する判断または数値の設定が行われる。

このように、ＳＷＲの閾値１〜４に対応して動作が自動的に行われるので、使用者が従来のもののようにＳＷＲを表示する表示部を常時監視する必要がない。また、ＳＷＲの数段階の数値により、異なる対応がされるのでＳＷＲが異常状態よりやや低めの状態が長時間継続することによる無線機の損傷やアンテナケーブルの焼損等が防止される。さらに、雨天時には通常時よりＳＷＲが高くなるが、それに対する対応がなされる。

実施例は以上のように構成されているが発明はこれに限られず、例えば、雨天を判断するために車体外部に水滴検出手段を設けてもよい。また、車載用無線機に限らず固定無線機にこの発明を適用することも可能である。さらに、出力回路の保護を行うためのデータテーブル８の全てのデータを固定としてもよい。

この発明の実施例である車載用無線機の要部を示すブロック図である。同無線機の動作を示すフローチャートである。同無線機の動作を示すフローチャートである。同無線機の動作を示すフローチャートである。同無線機の動作を制御する設定値の例を示すテーブルである。従来の無線機の例の要部を示すブロック図である。

符号の説明

１無線機
２マイクロコンピュータ
３操作部
４電力増幅器
５ＳＷＲ検出回路
６アンテナチューナ
７アンテナ
８データテーブル
９表示回路
１０音声合成回路
１１スピーカ
１２ワイパー駆動回路
２０無線機

Claims

無線機の送信出力回路を保護する出力回路保護装置であって、
警告音を発する警告音発生部と、
雨天であるか否かを検出し雨天検出信号を出力する雨天検出部と、
前記無線機の送信出力回路である電力増幅器からアンテナへの送電路に介在しＳＷＲ測定値を検出して出力するＳＷＲ検出部と、
前記ＳＷＲ測定値に対して複数の閾値を設定し、前記複数の閾値の各々に対応して設定された時間を越えて前記ＳＷＲ測定値の検出が継続した場合に前記警告音発生部に警告音を発する指示をする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記雨天検出部からの雨天検出信号が雨天であるか否かにより前記複数の閾値を変更すること、
を特徴とする無線機の出力回路保護装置。
前記制御部は、前記複数の閾値の最大値は固定値とし他の閾値は任意の値に設定可能とすると共に、前記ＳＷＲ測定値が前記固定値より高いときは直ちに前記無線機を受信状態とすること、
を特徴とする請求項１に記載の無線機の出力回路保護装置。
前記制御部は、前記電力増幅器の出力をＳＷＲ測定値に対する各閾値に応じた出力に設定する指示を行うこと、
を特徴とする請求項１または２に記載の無線機の出力回路保護装置。
さらに前記ＳＷＲ検出部から前記アンテナへの送電路にアンテナチューナを備え、
前記ＳＷＲ検出部のＳＷＲ測定値が各閾値より高いときはアンテナチューナを作動させてインピーダンス整合をさせるように構成したこと、
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無線機の出力回路保護装置。
さらに無線機の動作状態を表示する表示部を備え、
前記制御部は、前記警告音と共に前記表示部に警告表示を行う指示をすること、
を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無線機の出力回路保護装置。