JP4798107B2

JP4798107B2 - 通信回路の測定評価方法及び測定評価システム装置

Info

Publication number: JP4798107B2
Application number: JP2007244016A
Authority: JP
Inventors: 芳幸石山
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2027-09-20
Also published as: JP2009077140A

Description

本発明は、通信装置に組み込まれる通信回路の電気特性を測定評価する、通信回路の測定評価方法及び測定評価システム装置に関するものである。

パソコンに装着して使用されるＰＣカード等の通信カードや、携帯電話等の通信装置は、基地局を介して相互に無線通信が行われる。

最近の通信装置は、通信方式の異なる通信装置の間でも無線通信が可能なように、異なる複数の周波数帯による信号で送受信が行えるように設計する必要がある。また、通信装置同士の無線通信で実際に使用される周波数帯（実使用の周波数帯）に加え、チャンネル数を増やすために異なる周波数帯が新たに認許可される場合がある。このような場合、通信装置の開発メーカーは、すでに設計対応している周波数帯の通信回路に、これから対応しようとする周波数帯で信号を送受するための通信回路を付加した新たな通信回路を試作し、この試作した通信回路の電気特性（例えば、通信感度、通信レベル、送受信の可否等）の測定評価を行う。

図４に、この試作した通信回路の電気特性を測定評価する測定評価システム装置の従来例を示す。測定評価システム装置は、試作した通信回路１と、ループバックモード機能を有する測定評価装置２と、回路切り替え装置４とを備える。

通信回路１は、第一の通信回路と、第二の通信回路と、高周波集積回路７と、ベースバンド３とを備える。なお、通信回路１には、３つ以上の周波数帯回路が設けられる場合がある。しかしながら、図４では説明の複雑化を避けるため、第一の通信回路および第二の通信回路の２つの周波数帯回路を設けた場合を例示する。第一の通信回路の第一の周波数帯回路５は、第一の周波数帯の信号を送受するための第一の送信回路５Ａと、第一の周波数帯の信号を受信するための第一受信回路５Ｂとからなる。第二の周波数帯回路の第二の周波数帯回路６は、第二の周波数帯の信号を送信するための第二送信回路６Ａと、第二の周波数帯の信号を受信するための第二受信回路６Ｂとからなる。

第一の周波数帯回路５および第二の周波数帯回路６には高周波集積回路７が接続され、高周波回路を構成する。さらに、高周波回路には、ベースバンド３が接続される。高周波回路は送受される信号のアナログ信号処理を行い、ベースバンド３はデジタル信号処理を行う。なお、高周波回路およびベースバンド３の詳細および回路動作はいずれも周知であるため、その説明は省略する。また、通信回路１として、集積ＩＣである高周波集積回路７を備える場合を例示したが、集積ＩＣでなくとも同様の回路機能を有する高周波回路を備えても良い。

また、第一送信回路５Ａおよび第一受信回路５Ｂはそれぞれ、増幅器１００、１０１を有する。第二送信回路６Ａおよび第二受信回路６Ｂはそれぞれ、増幅器２００、２０１を有する。これら増幅器１００、１０１、２００、２０１の利得は、送受される信号の強度に応じ、ベースバンド３に設けられる利得制御手段によって個別に制御される。

第一の周波数帯回路５と、高周波集積回路７と、ベースバンド３とにより、第一の周波数帯の信号を送受するための第一の通信回路が構成される。また、第二の周波数帯回路６と、高周波集積回路７と、ベースバンド３とにより、第二の周波数帯の信号を送受するための第二の通信回路が構成される。

なお、第一の通信回路と第二の通信回路は、通常の通信使用時においての相互間の信号干渉の影響をできるだけ小さくするため、それぞれの通信回路からの信号が漏れる度合いができるだけ小さく設計される。この結果、第一の通信回路と第二の通信回路６との通常使用時のアイソレーションが図られる。

測定評価装置２は、通信回路１と信号を送受する擬似基地局として機能する。なお、測定評価装置２は、プロトコル制御ソフトによるシグナリング動作により、測定評価装置２と通信回路１との間のダウンリンク処理と、通信回路１と測定評価装置２との間のアップリンク処理とを行なうループバック機能を有する。なお、ループバック機能は周知であるため、その説明は省略する。

回路切り替え装置４は、通信回路１と測定評価装置２とのインターフェースとして設けられる。回路切り替え装置４は、切り替えスイッチ８、９を備える。切り替えスイッチ８は、送信側スイッチ基端１２を、第一送信回路５Ａの送信側端末１０ａと第二送信回路６Ａの送信側端末１０ｂのいずれか一方との導通状態に切り替える。切り替えスイッチ９は、受信側スイッチ基端１３を、第一受信回路５Ｂの受信側端末１１ａと第二受信回路６Ｂの受信側端末１１ｂのいずれか一方との導通状態に切り替える。

送信側端末１０ａは第一送信回路５Ａの送信側接続ポート１６に、送信側端末１０ｂは第二送信回路６Ａの送信側接続ポート１６′に接続される。受信側端末１１ａは第一受信回路５Ｂの受信側接続ポート１７に、受信側端末１１ｂは第二受信回路６Ｂの受信側接続ポート１７′に接続される。

測定評価装置２の送信側ポート１４は信号線によって送信側スイッチ基端１２に接続され、測定評価装置２の受信側ポート１５は信号線によって受信側スイッチ基端１３に接続される。

通信回路１には、通信回路１が組み込まれる通信装置を識別認証するためのＩＤが付与される。一方、第一の周波数帯は、開発メーカーがこれから設計対応しようとする周波数帯であるため、測定評価装置２には、第一の周波数帯を介して、第一の通信回路と測定評価装置２との間で呼接続する際に必要となるシグナリング動作を定義するデータファイル、例えばループバックアドレスが組み込まれていない。なお、データファイルを測定評価装置２に事前に組み込むこともできるが、データファイルを組み込むための多額の費用が発生し、開発コストがアップしてしまう。このため、データファイルが事前に組み込まれていない測定評価装置２が使用される場合が多い。従って、測定評価装置２は、第一の周波数帯の信号および第一の通信回路を介して、通信回路１と呼接続ができない。

一方、第二の周波数帯については、開発メーカーが既に設計対応しており、汎用的な周波数帯である。このため、通常、測定評価装置２には、第二の通信回路と測定評価装置２との間で呼接続する際に必要となるデータファイルが既に組み込まれている。この結果、測定評価装置２は、第二の周波数帯の信号および第二の通信回路を介して、通信回路１と呼接続することができる。

測定評価システム装置による第一の通信回路の電気特性の測定、評価は、次のように行われる。システム装置全体の電源がオンされている状態で、先ず、切り替えスイッチ８の送信側スイッチ基端１２を第二の通信回路（第二の周波数帯回路６）の送信側端末１０ｂに接続し、切り替えスイッチ９の受信側スイッチ基端１３を第二の通信回路（第二の周波数帯回路６）の受信側端末１１ｂに接続する。そして、測定評価装置２から第二の通信回路へ第二の周波数帯を用いた信号を出力する。

第二の通信回路は、測定評価装置２と通信回路１との間の認証登録を行い、測定評価装置２と通信回路１との呼接続を行う。

呼接続が完了すると、切り替えスイッチ８の送信側スイッチ基端１２を第一の通信回路（第一の周波数帯回路５）の送信側端末１０ａに切り替え接続し、切り替えスイッチ９の受信側スイッチ基端１３を第一の通信回路（第一の周波数帯回路５）の受信側端末１１ａに切り替え接続する。測定評価装置２側は、通信回路１と通信する信号の周波数帯を、第二の周波数帯から第一の周波数帯に切り換える。この後、第一の周波数帯の信号が、測定評価装置２と第一の通信回路との間で送受される。この送受される信号により、第一の通信回路の電気特性が、測定評価装置２によって測定評価される。

石津哲、外３名，「Ｗ−ＣＤＭＡ／ＧＳＭデュアル端末対応携帯電話機テスタＶＣ２００シリーズ」，横河技報，Ｖｏｌ．４９，Ｎｏ．２，（２００５），ｐ．２９−３２

測定評価装置２には、第一の通信回路と測定評価装置２との間で呼接続するためのデータファイルが設けられていない。このため、第一の周波数帯を用いて、通信回路１と測定評価装置２とを呼接続することはできない。

そのため、先ず、第二の周波数帯の信号および第二の通信回路を用い、通信回路１と測定評価装置２との呼接続を行なう。その後、切り替えスイッチ８、９を用いて、測定評価装置２を、第二の通信回路から第一の通信回路へと切り替えて接続する。また、測定評価装置２は信号送受の周波数帯を第二の周波数帯から第一の周波数帯に切り換える。この結果、第一の通信回路と測定評価装置２との間で、第一の周波数帯の信号による送受が行なわれ、第一の通信回路の電気特性が測定される。

しかしながら、通信回路１と測定評価装置２との間には、切り替えスイッチ８、９を有する回路切り替え装置４を設けていた。このため、通信回路１と測定評価装置２と間における信号の送受信に際して、切り替えスイッチ８、９によって電力損失が生じる。また、送受信する信号が微弱な場合には、回路切り替え装置４を介して信号が送受されるため、信号の減衰等の悪影響が生じ、正確な電気特性を測定できないという問題があった。

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、開発メーカーがこれから設計対応しようとする周波数帯に対応したデータファイルが設けられていない測定評価装置を用い、これから対応しようとする周波数帯で信号を送受信するための通信回路を付加した新たな通信回路の測定、評価を行なうことができ、さらに、回路切り替え装置を設けないので、通信回路の正確な電気特性を測定することができる、通信回路の測定評価方法および測定評価システムを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次に示す構成をもって前記課題を解決する手段となしている。すなわち、本発明の通信回路の測定評価システム装置は、通信回路と；ループバックモード機能を有し、該ループバックモード機能によって前記通信回路と呼接続を行う測定評価装置と；を備え、前記通信回路はループバックモードで前記測定評価装置と呼接続できない第一の周波数帯で信号を送受する第一の通信回路と、ループバックモードで前記測定評価装置と呼接続ができる第二の周波数帯で信号を送受する第二の通信回路とを有し、前記測定評価装置は前記通信回路に出力する信号のパワーを調整する信号パワー調整手段を備えると共に、前記第一の通信回路とのみ通信手段によって電気的に接続される構成と成しており、前記測定評価装置は前記第一の通信回路に前記第二の周波数帯の信号を出力し、さらに、前記第二の周波数帯の信号の漏れを検出した前記第二の通信回路を介して前記通信回路との認証登録を行って呼接続を完了させた後に、前記通信回路との送受の周波数帯を第二の周波数帯から第一の周波数帯に切り換えて、第一の周波数帯の信号で前記第一の通信回路と送受を行って前記第一の通信回路の電気特性を測定評価する構成と成し、前記測定評価装置の信号パワー調整手段は、前記通信回路との呼接続時のみ前記第一の通信回路に出力する第二の周波数帯の信号のパワーを呼接続以外の通常時の信号出力パワーよりも大きくする構成としたことをもって課題を解決する手段としている。

また、本発明の通信回路の測定評価方法は、ループバックモード機能を有する測定評価装置と；ループバックモードで前記測定評価装置と呼接続できない第一の周波数帯で信号の送受を行う第一の通信回路と、ループバックモードで前記測定評価装置と呼接続ができる第二の周波数帯で信号の送受を行う第二の通信回路とを有する通信回路と；の信号の送受を通して前記測定評価装置により前記第一の通信回路の電気特性を測定評価する方法において、前記測定評価装置から前記第一の通信回路に通信手段を介して前記第二の周波数帯の信号を出力し、然る後に、前記第二の通信回路による前記第二の周波数帯の信号の漏れ検出を介して、前記測定評価装置と前記通信回路との認証登録を行わせて前記測定評価装置と前記通信回路との呼接続を完了させ、然る後に、前記測定評価装置側で前記通信回路との信号の送受の周波数帯を第二の周波数帯から第一の周波数帯に切り換えて、前記第一の周波数帯の信号で前記測定評価装置と前記第一の通信回路との送受を行わせて、前記測定評価装置により前記第一の通信回路の電気特性を測定評価する構成と成し、前記測定評価装置と通信回路との呼接続時のみ前記測定評価装置から前記第一の通信回路に出力する第二の周波数帯の信号のパワーを呼接続以外の通常時の信号出力パワーよりも大きくする構成としたことをもって課題を解決する手段としている。

本願発明においては、通信回路と測定評価装置との間に回路切り替え装置を設けずに、開発メーカーがこれから設計対応しようとする周波数帯に対応した呼接続する際に必要となるシグナリング動作を定義するデータファイルが組み込まれていない測定評価装置と、これから対応しようとする周波数帯で信号を送受信するための新たな通信回路を付加した通信回路との通信を可能とする。

また、回路切り替え装置を用いないので、通信回路の電気特性を正確に測定評価できるので、通信回路の電気特性測定評価の信頼性を高めることができる。

以下に、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。なお、以下の実施形態例の説明において、従来例と同一の構成部分には同一符号を付して、その重複説明は省略する。

図１には本発明の方法（通信回路の測定評価方法）を実施するための本発明に係る通信回路の測定評価システム装置の第１実施形態例が示されている。この実施形態例の測定評価システム装置は、通信回路１と、測定評価装置２とを有して構成されている。

本実施形態例の測定評価システム装置が前記図４に示される従来の測定評価システム装置と大きく異なる点は、従来例においては必須であった回路切り替え装置４を設けていない点である。

測定評価装置２の送信側ポート１４は第一の通信回路の送信側接続ポート１６と信号線２４によって電気的に接続されている。また、測定評価装置２の受信側ポート１５は第一の通信回路の受信側接続ポート１７と信号線２５によって電気的に接続されている。これらの信号線２４、２５は測定評価装置２と第一の通信回路との通信手段を構成している。

次に、本実施形態例の測定評価システム装置による第一の通信回路の電気特性の測定評価方法を説明する。まず、測定評価システム装置全体を電源オンの状態にして、測定評価装置２から信号線２４を介して第一の通信回路に向けて第二の周波数帯の信号を出力する。しかしながら、第二の周波数帯の信号は、第一の通信回路が動作する信号ではない。また、測定評価装置２には、呼接続する際に必要となるシグナリング動作を定義するデータファイルが組み込まれていない。このため、第一の通信回路を介して、通信回路１と測定評価装置２とを呼接続することはできない。

第一の通信回路と第二の通信回路はアイソレーションがとられているので、測定評価装置２から第一の通信回路に通常時の信号パワーで第二の周波数帯の信号を出力しても、その漏れ信号が第二の通信回路に取り込まれることはない。そのため、本実施形態例では、第二の通信回路および第二の周波数帯の信号を介して通信回路１と測定評価装置２との呼接続を達成するために、測定評価装置２と通信回路１とを呼接続するときのみ、測定評価装置２が具備している信号パワー調整手段３１を調整し、測定評価装置２から通信回路１の第一の通信回路へ出力する信号パワーを通常時（呼接続以外のとき）よりも高める。また、通信回路１から測定評価装置２へのアップリング処理を行う際に、通信回路１から測定評価装置２へ出力される信号パワーを大きく設定するための制御信号を測定評価装置２から通信回路１へ送信することもある。なお、このような制御信号を送信しない場合は、通信回路１から測定評価装置２へ出力される小さな信号パワーは、測定評価装置２で増幅される。

そうすると、第一の通信回路から漏れる第二の周波数帯の信号パワーが高まるために、その漏れ信号は第二の通信回路に取り込まれる。一方、測定評価装置２には第二の通信回路とループバック機能によって呼接続を行なう際に必要となるシグナリング動作を定義するデータファイルが付与されているので、第一の通信回路からの漏れ信号を受けて動作する第二の通信回路と測定評価装置２とのループバック動作により測定評価装置２と通信回路１との呼接続が達成される。

呼接続が完了したときに、測定評価装置２は通信回路１と送受する信号の周波数帯を第二の周波数帯から第一の周波数帯に切り換える。この周波数帯の切り換えは、測定評価装置２が自動的に行なうように構成してもよく、手動操作により行うようにしてもよい。

第二の周波数帯から第一の周波数帯への周波数帯の切り換え後には、測定評価装置２と第一の通信回路とは、第一の周波数帯の信号で送受を行なう。この信号の送受を通して、測定評価装置２は、第一の通信回路の電気特性を測定評価する。なお、測定評価装置２側では、呼接続が完了したときに、信号パワー調整手段３１は通信回路１へ供給する信号パワーを通常時の信号出力パワーに戻すので、第一の通信回路の電気特性を測定評価するために第一の通信回路へ供給する送信出力は通常時（呼接続時以外）の信号パワーによって行なわれる。

図２には通信回路の測定評価システム装置の第２実施形態例が示されている。この第２実施形態例の測定評価システム装置が前記第１実施形態例の測定評価システム装置と異なる点は、通信回路１と測定評価装置２との間に送受信分離回路２７、２８を介在したことである。それ以外の構成は第１実施形態例と同じであり、第１実施形態例の構成部分と同一の部分には同一符号を付してその重複説明は省略する。送受信分離回路２７の送信側の接続端は通信回路１の送信側接続ポート１６に接続され、送受信分離回路２７の受信側の接続端は通信回路１の受信側接続ポート１７に接続されている。また、送受信分離回路２８の送信側の接続端は通信回路１の送信側接続ポート１６′に接続され、送受信分離回路２８の受信側の接続端は通信回路１の受信側接続ポート１７′に接続されている。そして、送受信分離回路２７は測定評価装置２と信号線３０を介して接続されている。

送受信分離回路２７、２８は外部から当該送受信分離回路２７、２８に加えられる信号を受信信号として対応する第一、第二の周波数帯回路５、６内に導入し、第一、第二の周波数帯回路５、６から出力される信号を送信信号として外部へ導出する。送受信分離回路２７、２８は、このように、送信信号と受信信号の送り先の仕分けをする機能を有していれば、その回路構成は特に限定されないが、この実施形態例では、ＴＲＸ分割フィルタ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）により送受信分離回路２７、２８を構成している。

この第２実施形態例において、第一の通信回路の電気特性を測定する場合には、前記第１実施形態例の場合と同様に信号パワー調整手段３１により送信信号のパワーを高めて、測定評価装置２から信号線３０を通して第一の通信回路（第一の周波数帯回路５）へ第二の周波数帯の信号を出力する。そうすると、第一の通信回路からの漏れ電力が第二の通信回路に取り込まれて通信回路１と測定評価装置２との呼接続が達成される。そして、呼接続完了後に、測定評価装置２側では送受の周波数帯を第二の周波数帯から第一の周波数帯へ変換する。

そして、測定評価装置２と第一の通信回路との間で交信が行われる中で、測定評価装置２は、第一の通信回路の電気特性を測定評価する。なお、通信回路１と測定評価装置２との間に送受信分離回路２７、２８を介在させると、送受信分離回路２７、２８での信号強度の減衰が発生するため、必要に応じ、測定評価装置２からの出力を大きく設定する。

なお、本発明は上記各実施形態例の構成に限定されることなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第二の通信回路は、第一の通信回路からの漏れ信号（第二の周波数帯の信号の漏れ）を取り込んで呼接続を達成したが、このとき、漏れ信号のパワーが低いために呼接続が達成できなくなるという不具合の発生を防止するため、呼接続時に、ベースバンド３側の利得制御手段により、第二の通信回路が有している増幅器２００の増幅率を通常時よりも高めるようにしてもよい。このようにすれば、第二の周波数回路が取り込んだ漏れ信号のパワーが微弱であっても、この微弱信号を増幅して通信回路１と測定評価装置２との呼接続を支障なく達成できる。

この利得制御手段の利得制御は、利得制御手段が呼接続の動作状態を検知して自動的に行ってもよく、あるいは人手により、利得制御手段を手動操作して行ってもよい。

また、上記各実施形態例では、測定評価装置２と第一の通信回路との通信手段を有線の信号ラインによって構成したが、これを無線の通信手段によって構成してもよい。その場合には、例えば、図３に示されるように、測定評価装置２の送信側ポート１４及び受信側ポート１５にそれぞれアンテナ３２、３３を接続し、同様に第一の通信回路の送信側接続ポート１６及び受信側接続ポート１７にもアンテナ３４、３５を接続し、これらのアンテナを使用して第一の通信回路と測定評価装置２とで信号送受を行うようにすればよい。また、図２に示される測定評価システム装置を無線の通信手段によって第一の通信回路と測定評価装置２とを電気的に接続する場合には、信号線３０に代えて、測定評価装置２側の送受信ポート２６と送受信分離回路２７の送受信接続ポート２９にそれぞれ送受信用のアンテナを接続すればよい。

測定評価システム装置の第１実施形態例の構成説明図である。測定評価システム装置の第２実施形態例の構成説明図である。測定評価システム装置の他の実施形態例の構成説明図である。測定評価システム装置の従来例の説明図である。

符号の説明

１通信回路
２測定評価装置
５第一の周波数帯回路
６第二の周波数帯回路
３１信号パワー調整手段

Claims

通信回路と；ループバックモード機能を有し、該ループバックモード機能によって前記通信回路と呼接続を行う測定評価装置と；を備え、前記通信回路はループバックモードで前記測定評価装置と呼接続できない第一の周波数帯で信号を送受する第一の通信回路と、ループバックモードで前記測定評価装置と呼接続ができる第二の周波数帯で信号を送受する第二の通信回路とを有し、前記測定評価装置は前記通信回路に出力する信号のパワーを調整する信号パワー調整手段を備えると共に、前記第一の通信回路とのみ通信手段によって電気的に接続される構成と成しており、前記測定評価装置は前記第一の通信回路に前記第二の周波数帯の信号を出力し、さらに、前記第二の周波数帯の信号の漏れを検出した前記第二の通信回路を介して前記通信回路との認証登録を行って呼接続を完了させた後に、前記通信回路との送受の周波数帯を第二の周波数帯から第一の周波数帯に切り換えて、第一の周波数帯の信号で前記第一の通信回路と送受を行って前記第一の通信回路の電気特性を測定評価する構成と成し、前記測定評価装置の信号パワー調整手段は、前記通信回路との呼接続時のみ前記第一の通信回路に出力する第二の周波数帯の信号のパワーを呼接続以外の通常時の信号出力パワーよりも大きくすることを特徴とする測定評価システム装置。
ループバックモード機能を有する測定評価装置と；ループバックモードで前記測定評価装置と呼接続できない第一の周波数帯で信号の送受を行う第一の通信回路と、ループバックモードで前記測定評価装置と呼接続ができる第二の周波数帯で信号の送受を行う第二の通信回路とを有する通信回路と；の信号の送受を通して前記測定評価装置により前記第一の通信回路の電気特性を測定評価する方法において、前記測定評価装置から前記第一の通信回路に通信手段を介して前記第二の周波数帯の信号を出力し、然る後に、前記第二の通信回路による前記第二の周波数帯の信号の漏れ検出を介して、前記測定評価装置と前記通信回路との認証登録を行わせて前記測定評価装置と前記通信回路との呼接続を完了させ、然る後に、前記測定評価装置側で前記通信回路との信号の送受の周波数帯を第二の周波数帯から第一の周波数帯に切り換えて、前記第一の周波数帯の信号で前記測定評価装置と前記第一の通信回路との送受を行わせて、前記測定評価装置により前記第一の通信回路の電気特性を測定評価する構成と成し、前記測定評価装置と通信回路との呼接続時のみ前記測定評価装置から前記第一の通信回路に出力する第二の周波数帯の信号のパワーを呼接続以外の通常時の信号出力パワーよりも大きくすることを特徴とする通信回路の測定評価方法。
通信回路は第一および第二の通信回路がそれぞれ有している信号増幅用の増幅器の増幅率を個別に制御する利得制御手段を備えており、該利得制御手段により、呼接続時に、前記第二の通信回路が取り込んだ第二の周波数帯の信号の漏れ電力を高めるために、第二の通信回路の増幅器の増幅率を呼接続以外の通常時よりも高めることを特徴とする請求項１記載の通信回路の測定評価システム装置又は請求項２記載の通信回路の測定評価方法。