JP5805824B2 - 伝送装置電力モニタ - Google Patents

Description

［関連出願に対する相互参照］
本出願は、２００８年４月１１日に出願された米国仮出願第61/123,830号明細書の優先権を主張している。

［技術分野］
本出願は、順方向（forward）伝送線電力（transmission line power）及び逆方向（reflected）伝送線電力の両方の値を測定及び伝えるための、ＲＦ伝送装置（RF transmitters）及び伝送線をモニタする電気計測器に関するものである。

米国内では、ラジオ及びテレビジョン放送伝送システムの出力電力及び結果としての地理的範囲は、連邦通信委員会（ＦＣＣ）によって規制されている。放送伝送に関してＦＣＣ規則Title 47, Part 73.644は一部次のように規定している。“出力電力を測定するために電気機器を用いる場合、該機器は、該機器の電気指示計器のフルスケールによって指示された測定値が、出力電力を±５％の精度で測定できるものでなければならない。”
インライン型（in-line）電力測定器は、出荷時点においては、伝送電力を±５％の範囲内で測定できるように設計及び製造されているが、すべての試験機器は、設計性能レベルを維持し、且つ、ＦＣＣ規則に準拠するようにするために、定期的な較正（calibration）を必要とする。

放送用の用途に用いられている現在入手可能な電力測定機器を較正する方法では、較正を行う工場に機器を戻すために、伝送線から電力モニタを取り外す必要がある。この較正方法の大きな問題点は、システムからインライン型電力モニタが取り外されている間は、伝送装置を停止して一時的に予備の電力モニタに換えるか、または、一時的に伝送線を切り離さなければならないことである。そのため、伝送装置を停止しなければならないこととと、機器を取り外さなければならないことによる特有の不便さが原因で、多くの電力モニタはほとんどまたはまったく較正されていない。

工場で較正を行う方法に関するもう１つの問題点は、ほとんどの工場は、現場で使用される正確な電力レベル及び周波数を対象にして較正することができないことである。電力モニタのための検波器は、各周波数及び電力レベルにおいて均一で一定なレスポンスをしない。そのため、工場で較正された電力モニタは、工場で較正された電力レベル及び周波数で使用しない場合には、特有の不正確性を有することになる。較正の経年によるドリフトと相まって、これら不正確性によって伝送線電力を±５％の範囲内で測定することができず、ＦＣＣ規則に準拠できなくしている。

これらの問題点のために、使用される場所における正確な電力レベル及び周波数で、伝送装置を停止せずにインラインで較正が可能な電力モニタのニーズが存在する。

本発明の機器は、上記ニーズを満足し、且つ、従来得ることができなかった他の機能及び長所をも提供する。

本発明は、伝送線に沿って順方向及び逆方向ＲＦ電力をモニタし、使用される場所における正確な電力レベル及び周波数で、伝送装置を停止せずにインラインで較正が可能な電気機器を提供する。

一部の実施例においては、伝送線の順方向及び逆方向電圧をサンプリングするために、順方向及び逆方向の方向性結合器（directional coupler）を使用する。結合器からのＲＦ信号は、それぞれ順方向及び逆方向チャネルのための１組の電力分配器（power splitter）に伝送される。各電力分配器は、１組の出力を提供し、それぞれ一方はテストポートに送信され、他方は、二乗ダイオード検波回路（square-law diode detector circuit）に送信される。複数の検波回路は、サンプリングした順方向伝送線ＲＦ電圧及び逆方向伝送線ＲＦ電圧をそれぞれ小さい複数のＤＣ電圧に変換する。

各小さいＤＣ電圧は、それぞれ精密ゲインステージ（precision gain stage）によって増幅され、アナログ-デジタル変換器によってデジタル信号に変換され、システムのマイクロコントローラに送信される。マイクロコントローラは、信号に対して温度補正及び較正スケーリング（calibration scaling）を適用し、デジタル出力を生成する。デジタル出力は、デジタル・アナログ変換器によってアナログ信号に変換され、精密緩衝増幅ステージに向けられる。その後、これらの信号は、使用者が雄型DE9 9ピン D-subソケットを介して、遠隔モニタすることが可能なように作られる。

一部の実施例においては、伝送線の順方向電力を測定するために基準電力メータを順方向テストポートに接続し、基準電力メータに伝送線と順方向テストポートの間の減衰データを入力し、基準電力メータの示度を順方向電力表示装置と比較し、順方向電力表示装置の示度が、基準電力メータの示度と実質的に等しくなるまで順方向較正調整部（calibration adjustment）を適切に操作することで、順方向電力測定値はインラインで較正される。

一部の実施例においては、伝送線の逆方向電力を測定するために基準電力メータを逆方向テストポートに接続し、基準電力メータに伝送線と逆方向テストポートの間の減衰データを入力し、基準電力メータの示度を逆方向電力表示装置と比較し、逆方向電力表示装置の示度が、基準電力メータの示度と実質的に等しくなるまで逆方向較正調整部を適切に操作することで、逆方向電力測定値はインラインで較正される。

さらに、一部の実施例においては、マイクロコントローラまで及びマイクロコントローラを含む順方向及び逆方向の信号パス内の電気回路によって生じるオフセットを演算し且つ相殺することが可能である。電気回路は、較正ボタンを押して保持することで、伝送線のゼロ電力によって“ゼロに調整されて”（zeroed）おり、その間ＬＥＤが点滅している。較正ボタンを解除すると、個別の順方向及び逆方向チャネルに対してゼロ電力オフセットが演算され、ゼロ電力オフセットの補償が各チャネルに適用される。

一部の実施例は、メインの伝送線の伝送電圧のサンプルを提供するが、指向性を提供するように構成されていない第３の無指向性結合器（non-directional coupler）をさらに含む。

本発明の実施例の分解組立図である。 図１の装置を上から見た平面図である。 図１及び図２で用いられた電機部品の配置を図示するブロック図である。 図１，図２及び図３で示された部品の配線図である。 図１，図２，図３及び図４のマイクロコントローラに含まれたファームウェアのフローチャートである。 図１，図２，図３及び図４のマイクロコントローラに含まれたファームウェアのフローチャートである。 図１，図２，図３及び図４のマイクロコントローラに含まれたファームウェアのフローチャートである。 図１，図２，図３及び図４のマイクロコントローラに含まれたファームウェアのフローチャートである。 図１，図２，図３及び図４のマイクロコントローラに含まれたファームウェアのフローチャートである。 図１，図２，図３及び図４のマイクロコントローラに含まれたファームウェアのフローチャートである。 図１，図２，図３及び図４のマイクロコントローラに含まれたファームウェアのフローチャートである。 図１，図２，図３及び図４のマイクロコントローラに含まれたファームウェアのフローチャートである。 図１，図２，図３，図４及び図５の装置の電気回路図である。 図１，図２，図３，図４及び図５の装置の電気回路図である。 図１，図２，図３，図４及び図５の装置の電気回路図である。 図１，図２，図３，図４及び図５の装置の電気回路図である。 図１，図２，図３，図４及び図５の装置の電気回路図である。 図１，図２，図３，図４及び図５の装置の電気回路図である。 図１，図２，図３，図４及び図５の装置の電気回路図である。 図１，図２，図３，図４及び図５の装置の電気回路図である。

特に図面を参照すると、伝送装置を停止しない状態で動作して較正が可能な本発明の伝送装置電力モニタの実施例が示されている。

図１を参照すると、伝送装置電力モニタ１００は、伝送装置端１６６及び負荷端１６７を有する伝送線部１６５を備えている。矩形の本体部１７０は、伝送線部１６５の頂部に固定されている。本体部１７０は、カバー１７５を有している。順方向及び逆方向の方向性結合器（forward and reflected directional coupler）１０１，１０２及び無指向性結合器（non-directional coupler）１０３が本体部１７０内に配置されている。好ましい実施の形態では、無指向性結合器１０３は、ＲＦ基板（RF board）１８５上に実装されており、ＲＦ基板１８５は、順方向及び逆方向結合器１０１，１０２の上に配置されている。全ての結合器１０１，１０２及び１０３はＲＦ基板によって結合されている。

ＲＦ基板１８５の上には、ロジック基板１８６が配置され、結合されている。ロジック基板１８６は、雄型DE9 9ピン D-subソケット１５７、ＬＥＤ１３７及び順方向及び逆方向較正調整部１３０，１３１を有している。ソケット１５７は、カバー１７５を通してアクセス可能であり、ＬＥＤ１３７は、カバー１７５を通して視認することができる。順方向・逆方向較正調整部１３０，１３１にアクセスするためには、カバー１７５は、取り外さなければならない。同様に、順方向テストポート１１０、逆方向テストポート１１１及び無指向性テストポート１１２がＲＦ基板１８５の上に配置され、結合されている。テストポート１１０，１１１及び１１２は、雌型“Ｎ”コネクタである。順方向及び逆方向テストポート１１０，１１１は、２ワット負荷１８０，１８１によって終端されている（terminated）。テストポート１１０，１１１及び１１２は、本体部１７０に固定されている。テストポート１１０，１１１及び１１２の較正情報を記載したステッカー１８７が本体部１７０に配置されている。

図２を参照すると、伝送装置電力モニタ２００は、伝送装置端２６６及びアンテナ端２６７を有する伝送線部２６５から構成されている。本体部２７０は、伝送線２６５の表面に固定されている。本体部２７０は、カバー２７５を有している。雄型DE9 9ピン D-subソケット２５７はカバー２７５を通してアクセス可能であり、且つ、ＬＥＤ２３７はカバー２７５を通して視認可能である。順方向テストポート２１０、逆方向テストポート２１１及び無指向性テストポート２１２は、本体部１７０に固定されている。

図３を参照すると、順方向及び逆方向結合器３０１，３０２によって、伝送線電力の無線周波数（ＲＦ）電圧サンプルが利用可能になっている。好ましい実施例では、結合器３０１及び３０２の双方ともに、バードテクノロジーグループの部品番号７００６Ａ２１６である。結合器３０１，３０２によって提供されるメインの伝送線電力は、メインの伝送線電力のおよそ−５５ｄＢである。伝送線３６５は、伝送装置端３６６及びアンテナ端３６７を有している。順方向結合器は、伝送装置端３６６に配置されており、逆方向結合器は、アンテナ端３６７に配置されている。

順方向結合器３０１からのＲＦ電圧サンプルは、順方向電力分配器３０５に伝送され、同時に、逆方向結合器３０２からのＲＦ電圧サンプルは、逆方向電力分配器３０６に伝送される。電力分配器３０５及び３０６は、検波回路３１５，３１６のために適切な電圧レベルを定めることと、回路部品を絶縁するという２つの目的で抵抗減衰（resistive attenuation）も含んでいる。好ましい実施例では、電力分配器３０５及び３０６は、バードテクノロジーグループの部品番号７００６Ａ１１４であるＲＦ回路アセンブリに含まれており、また、検波器３１５，３１６は、それぞれスカイリンク（Skylink）の部品番号ＳＭＳ７６３０−００５である。ただし、当業者が適切と考える他の電力分配器及び検波器を選択してもよいのはもちろんである。

順方向電力分配器３０５は、ＲＦ電圧を順方向テストポート３１０と順方向検波器３１５の双方に出力する。逆方向電力分配器３０６は、ＲＦ電圧を逆方向テストポート３１１と逆方向検波器３１６の双方に出力する。検波器３１５及び３１６は、二乗ダイオード検波器である。無指向性結合器３０３は、メインの伝送線の伝送電圧のサンプルを無指向性テストポート３１２に提供する。無指向性結合器３０３は、バードテクノロジーグループの部品番号７００６Ａ１１４であるＲＦ回路アセンブリに含まれている。ただし、当業者が適切と考える他の無指向性結合器を選択してもよいのはもちろんである。

工場における較正の間、メインの伝送線３６５と各テストポート３１０，３１１及び３１２の間の大きさ（magnitude）及び周波数応答（frequency response）に関する減衰関係は、周波数の関数（function）として決定される。このデータがテストポートの較正データとなる。方向性を提供するように構成されていない無指向性テストポート３１２は、スペクトル・アナライザまたは変調解析ツール（modulation analysis tools）とともに、主としてメインの伝送線３６５のエネルギ波形解析に用いられる。好ましい実施例では、テストポート３１０，３１１及び３１２は、雌型“Ｎ”コネクタであるが、当業者が適切と考える他のタイプのポートを選択してもよいのはもちろんである。

順方向及び逆方向検波器３１５，３１６は、ＲＦ電圧を小さい複数の直流（ＤＣ）電圧に変換するためにダイオードを使用している。検波器３１５，３１６それぞれに対する入力は、検波器がそれぞれの動的特性の二乗領域（square law region）において常に動作するように、およそ最大−２０ｄＢｍのレベルに設定されている。検波器３１５，３１６は、それぞれおよそ１ｍＶの直流電圧を出力する。

順方向検波器３１５の出力は、順方向ゲインステージ３２０によって増幅され、逆方向検波器３１６の出力は、逆方向ゲインステージ３２１によって増幅される。ゲインステージ３２０，３２１は、精密オペアンプ（precision operational amplifiers）であるが、当業者が適切と考えるどのようなオペアンプを選択してもよいのはもちろんである。

好ましい実施例では、ゲインステージ３２０，３２１の出力は、計器の定格フルスケールにおいておよそ２ボルトＤＣである。ゲインステージ３２０，３２１は、アナログ・デバイシズ（Analog Devices）の部品番号ＡＤ８６２８であるが、当業者が適切と考えるどのようなオペアンプを選択してもよいのはもちろんである。

ゲインステージ３２０，３２１は、増幅されたＤＣ電圧をアナログ-デジタル変換器３２５に出力する。順方向較正調整部（forward calibration adjustment）３３０、逆方向較正調整部（reflected calibration adjustment）３３１及び温度センサ３４０もアナログ-デジタル変換器３２５に信号を出力する。

好ましい実施例では、順方向較正調整部３３０及び逆方向較正調整部３３１は、ゲインステージ３２０，３２１の出力と比較可能なレベルのＤＣ電圧を発生することが望ましいが、当業者が適切と考えるどのような電圧源及び電圧範囲を選択してもよいのはもちろんである。順方向較正調整部３３０及び逆方向較正調整部３３１は、それぞれ４．９ｋの抵抗を有する分圧回路内に５ｋのポテンショメータ（potentiometer）を備えてなる。アナログ-デジタル変換器３２５は、１２ビットの分解能を有していることが望ましいが、当業者が適切と考えるどのようなアナログ-デジタル変換器を選択してもよいのはもちろんである。

アナログ-デジタル変換器３２５は、順方向ゲインステージ出力３２０、逆方向ゲインステージ３２１、順方向較正調整部３３０、逆方向較正調整部３３１及び温度センサ３４０からの信号をデジタル化し、マイクロコントローラ３３５に対してデジタル信号を送信する。温度センサ３４０は、検波器３１５，３１６に近接して配置されている。検波器３１５，３１６の出力は、周囲の空気の温度によって変動する。マイクロコントローラ３３５は、順方向及び逆方向検波器３１５，３１６の熱により誘導されたドリフトの影響を補償するために、温度センサ３４０のデジタル出力を、マイクロコントローラ３３５内に格納された（stored）検波器３１５，３１６の温度特性カーブ（temperature characterization curve）と組み合わせて用いる。好ましい実施例では、温度センサは、アナログ・デバイシズ（Analog Devices）のＴＭＰ３６である。

マイクロコントローラ３３５は、較正ボタン３３６の出力も受信する。電力モニタ３００は、伝送線３６５からマイクロコントローラ３３５までの間に配置された順方向及び逆方向チャネル信号パス（channel signal paths）及びマイクロコントローラを含む、電気回路（circuitry）によって生じるどのようなオフセットも、演算及び補償が可能である。このことは、伝送線３６５をゼロ電力が伝わっているときに、電力モニタ３００の順方向及び逆方向チャネルが実質的にゼロに等しい電力レベルを出力することを確実にすることに役立つ。好ましい実施例では、この処理により、順方向及び逆方向結合器３０１，３０２、順方向及び逆方向電力分配器３０５，３０６、順方向及び逆方向検波器３１５，３１６、順方向及び逆方向ゲインステージ３２０，３２１、アナログ-デジタル変換器３２５、マイクロコントローラ３３５、伝送線３６５とマイクロコントローラ３３５の間のその他の回路によって生じるオフセットが補償される。

好ましい実施例では、回路はゼロ電力較正されている。すなわち、回路は、較正ボタン３３６を押して特定の時間長さ保持することで伝送線３６５内のゼロ電力によって“ゼロに調整されて”おり、その保持している間、ＬＥＤ３３７は点滅している。較正ボタン３３６を解除すると、順方向チャネルゼロ電力オフセット及び逆方向チャネルゼロ電力オフセットがそれぞれ演算され、ゼロ電力オフセットの補償が適用される。通常、この処理は、工場における較正の間、または、電力モニタ３００が設置されている間、顧客が較正を行う際に現場で行われる。

マイクロコントローラ３３５は、ＬＥＤ３３７にゼロ電力オフセット較正状態の可視化指示を提供する出力を提供する。好ましい実施例では、ＬＥＤ３３７の状態は、次のようになっている：電力モニタ３００が“ゼロに調整している”（being "zeroed"）場合、ＬＥＤ３３７は消灯する；電力モニタ３００が“ゼロに調整された”（is "zeroed"）場合、ＬＥＤ３３７は点灯し、点灯した状態にある；電力モニタ３００が“ゼロに調整されていない”（is not "zeroed"）または“ゼロに調整していない”（is not being "zeroed"）場合、ＬＥＤ３３７は点滅する。

マイクロコントローラ３３５の主な役割は、アナログ-デジタル変換器３２５からのデータのいくらかのデジタル平均化（digital averaging）を提供すること、温度補正を行う手段を提供すること、ゼロオフセット電力補正を行う手段を提供すること、及び、順方向及び逆方向較正調整部３３０，３３１によって決定された順方向及び逆方向チャネルゲイン比補正を適用することである。マイクロコントローラは、マイクロコントローラのファームウェアによって確立された全体回路ゲイン比補正のセッティングに対して、順方向及び逆方向較正調整部３３０，３３１を相互に関係させ、それぞれのチャネルに適切なゲイン比補正を適用する。

マイクロコントローラ３３５は、温度補正、ゼロ電力オフセット補正及び回路ゲイン比補正をデジタルの順方向及び逆方向チャネル信号に適用し、補正されたデジタルの順方向及び逆方向チャネル信号を、アナログＤＣ電圧に変換するデジタル-アナログ変換器３４５に出力する。デジタル-アナログ変換器３４５の出力は調整可能であり、それによって高出力の基準を用いてシステム全体を較正することができる。デジタル-アナログ変換器３４５は、順方向及び逆方向の補正されたＤＣ電圧のそれぞれを、順方向バッファ（buffer）３５０及び逆方向バッファ３５１に送信する。バッファ３５０，３５１は、低電源インピーダンスが機器をおいて可能にすることを確かにする、精密ゲインステージであり、その結果電気ノイズの可能性を最小にする。好ましい実施例で用いられているゲインステージは、精密オペアンプであるが、当業者が適切と考えるどのような精密ゲインステージを選択してもよいのはもちろんである。

順方向バッファ３５０の出力である補正されたＤＣ電圧は、順方向較正電力出力部３５５に送信され、逆方向バッファ３５１の出力である補正されたＤＣ電圧は、逆方向較正電力出力部３５６に送信される。好ましい実施例では、較正電力出力部３５６，３５６は、伝送装置電力モニタの本体に設けられた雄型DE9 9ピン D-subソケットであるが、当業者が適切と考えるどのような出力手段を選択してもよいのはもちろんである。好ましい実施例では、伝送装置電力モニタは、較正電力出力部３５５，３５６において、０−４ＶＤＣを提供する。この電圧は、メインの伝送線電力に線形的に比例し、もし特定の伝送装置電力モニタが４．０Ｖにおいて１０ｋＷフルスケールの出力領域を有していた場合、２．０Ｖの場合の出力は、５ｋＷに一致する。較正電力出力部３５５，３５６は、線形の０−４ＶＤＣを提供するが、当業者が適切と考えるどのような出力スケール及び出力範囲を選択してもよいのはもちろんである。

使用者は、順方向電力表示装置３６０を順方向電力補正済出力部３５５に、逆方向電力表示装置３６１を逆方向電力補正済出力部３５６に接続することで、順方向及び逆方向の電力レベルをモニタすることができる。順方向及び逆方向電力表示装置３６０，３６１は、補正されたＤＣ電圧と同等のフルスケールの電力を表示することができる。電力表示装置３６０，３６１のタイプは、アナログのメータでもコンピュータシステムであってもよいが、当業者が適切と考えるどのような表示装置を選択してもよいのはもちろんである。

さらに、電力モニタを“ゼロにする”ことに加えて、使用者は、実際の動作条件下において、且つ、電力モニタ３００が使用される正確な電力レベル及び周波数において、チャネルにゲイン比補正を適用することで、順方向及び逆方向電力測定器を個別に較正することができ、方向性結合器の周波数応答及び検波器の線形性（linearity）に関連した誤差を最小にすることができる。

ある実施例においては、電力モニタの順方向測定値は、伝送線３６５の順方向電力を測定するために基準電力メータを順方向テストポート３１０に接続し、基準電力メータに伝送線３６５と順方向テストポート３１０の間の減衰データを入力し、順方向電力チャネルが伝送線３６５の順方向電力と正しく一致するまで順方向較正調整部３３０を適正に操作することで、インラインで較正される。好ましい実施例では、順方向電力チャネルの出力は、順方向較正電力出力部３５５に接続された順方向電力表示装置３６０を用いて確かめられる。

順方向電力の測定を較正するもう１つの方法として、順方向テストポート３１０に正確な基準電力メータを接続し、順方向テストポート３１０と伝送線３６５の間に正確な減衰関係を確立するために、基準電力メータに順方向テストポート３１０の減衰データを入力する。減衰データを入力する際、基準電力メータの示度は、伝送線３６５の順方向電力と等しい。較正処理は、順方向電力表示装置３６０の示度が基準電力メータの示度と実質的に等しくなるように順方向較正調整部３３０に従って電力モニタを調整することで完了される。順方向電力表示装置３６０の示度は、順方向電力表示装置３６０の示度が基準電力メータの示度の±１％の範囲内のとき、基準電力メータの示度と実質的に等しい。順方向電力表示装置３６０の示度が基準電力メータの示度と等しくなるまで順方向較正調整部３３０を調整することが望ましい。

ある実施例においては、電力モニタの逆方向測定値は、伝送線３６５の逆方向電力を測定するために基準電力メータを逆方向テストポート３１１に接続し、基準電力メータに伝送線３６５と逆方向テストポート３１１の間の減衰データを入力し、逆方向電力チャネルが伝送線３６５の逆方向電力と正しく一致するまで逆方向較正調整部３３１を適正に操作することで、インラインで較正される。好ましい実施例では、逆方向電力チャネルの出力は、逆方向較正電力出力部３５６に接続された逆方向電力表示装置３６１を用いて確かめられる。

逆方向電力の測定を較正するもう１つの方法として、逆方向テストポート３１１に正確な基準電力メータを接続し、逆方向テストポート３１１と伝送線３６５の間に正確な減衰関係を確立するために、基準電力メータに逆方向テストポート３１１の減衰データを入力する。減衰データを入力する際、基準電力メータの示度は、伝送線３６５の逆方向電力と等しい。較正処理は、逆方向電力表示装置３６１の示度が基準電力メータの示度と実質的に等しくなるように逆方向較正調整部３３１に従って電力モニタを調整することで完了される。逆方向電力表示装置３６１の示度は、逆方向電力表示装置３６１の示度が基準電力メータの示度の±１％の範囲内のとき、基準電力メータの示度と実質的に等しい。逆方向電力表示装置３６１の示度が基準電力メータの示度と等しくなるまで逆方向較正調整部３３１を調整することが望ましい。

さらに、他の実施例においては、使用者は、順方向及び逆方向チャネル信号パスを含む、個々の回路部品のゲインと減衰を操作することを通じて、順方向及び逆方向チャネルのゲイン比を補正することで、順方向及び逆方向チャネルの出力を較正することが可能である。回路部品は、ゲインステージ３２０，３２１及びバッファ３５０，３５１を含む。ゲイン及び減衰を操作する際には、使用者は、検波器３１５，３１６の動作を二乗領域の範囲内に収めるように注意をしなければならない。好ましい実施例では、順方向及び逆方向チャネルゲイン比は、１０：１である。

さらに、他の実施例においては、使用者は、マイクロコントローラ３３５を適切なマイクロプロセッサ、専用集積回路（application specific integrated circuit）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（field programmable gate array）またはディスクリート回路（discrete circuit）に取り替えることを検討してもよい。順方向及び逆方向ゲインステージ３２０，３２１、アナログ-デジタル変換器３２５、デジタル-アナログ変換器３４５及び順方向及び逆方向バッファ３５０，３５１の機能は、オンボードマイクロコントローラ３３５で実現するようにしてもよい。

図４に図示された実施例を参照すると、アナログ-デジタル変換器４２５、マイクロコントローラ４３５、デジタル-アナログ変換器４４５、逆方向バッファ４５１及び順方向バッファ４５０のピン接続を示唆する配線図が図示されている。単純化するために、電源接続、接地接続、キャパシタ、抵抗及びその他の部品は図示していない。

アナログ-デジタル変換器４２５は、１ピンにおいて逆方向較正調整部４３１からの、２ピンにおいて順方向較正調整部４３０からの、３ピンにおいて逆方向ゲインステージ４２１からの、５ピンにおいて順方向ゲインステージ４２０からの、６ピンにおいて温度センサ４４０からの、１９ピンにおいてクロック４２６からの入力を受信する。好ましい実施例では、アナログ-デジタル変換器は、テキサス・インスツルメンツ（Texas Instrument）の部品番号ＡＤＳ７８４４であるが、当業者が適切と考えるどのようなアナログ-デジタル変換器を選択してもよいのはもちろんである。

マイクロコントローラ４３５は、３３ピンにおいて較正ボタン４３６からの入力を受信し、３ピンにおいてクロックパルスを出力し、且つ、３５ピンからＬＥＤ４３７に対して信号を出力する。図４からわかる通り、アナログ-デジタル変換器４２５の１８，１６，１７，１５及び１９ピンは、マイクロコントローラ４３５の４１，４３，１，２及び３ピンに接続されている。好ましい実施例では、マイクロコントローラは、アムテル（Amtel）のＡＴＭＥＧＡ１６Ｌ８ＡＵである。

デジタル-アナログ変換器４４５に着目すると、図４に示されているように、マイクロコントローラ４３５の１，３，１９及び２０ピンは、デジタル-アナログ変換器４４５の９，１６，１１及び１５ピンに接続されている。好ましい実施例では、デジタル-アナログ変換器４４５は、Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅの部品番号ＡＤ５５５５であるが、当業者が適切と考えるどのようなデジタル-アナログ変換器を選択してもよいのはもちろんである。

次に、逆方向及び順方向バッファ４５１，４５０に着目すると、逆方向バッファ４５１の６及び２ピンは、デジタル-アナログ変換器４４５の１及び３ピンに接続されている。同時に、順方向バッファ４５０の２及び６ピンは、デジタル-アナログ変換器４４５の６及び８ピンに接続されている。好ましい実施例では、逆方向バッファ４５１及び順方向バッファ４５０の双方ともに、オフセット電圧及びドリフトが低いことからアナログ・デバイシズ（Analog Devices）の部品番号ＡＤ８６２８を選択したが、当業者が適切と考えるどのようなオペアンプを選択してもよいのはもちろんである。

デジタル-アナログ変換器４４５及びバッファ４５１，４５０は、正電圧出力用に構成されている。逆方向較正電力出力部４５６は、逆方向バッファ４５１の６ピンから取得され、一方、順方向較正電力出力部４５５は、順方向バッファ４５０の６ピンから取得される。好ましい実施例では、バッファ４５１及び４５０は単一のゲインのために構成されているが、当業者が適切と考えるどのような構成を選択してもよいのはもちろんである。

図５Ａ乃至Ｈ及び図３を参照して、いくつかの構成要素を説明する。図５Ａ乃至Ｈは、マイクロコントローラ３３５に含まれたファームウェアのフローチャートである。ステージ５００及び５０２では、マイクロコントローラ３３５の電源を投入し、変数を初期化し、ｃａｌＭｏｄｅ、ｎｅｗＣａｌＢｕｆｆｅｒ及びｎｅｗＩｎｐｕｔＤａｔａフラグをクリアし、０からｃａｌＢｕｔｔｏｎＴｉｍｅｒを開始し、ＵＰＤＡＴＥＣＯＵＮＴからａｄＴｉｍｅｒを開始し、且つ、メモリから順方向及び逆方向ゼロ電力オフセットカウントを検索する。好ましい実施例では、ＵＰＤＡＴＥＣＯＵＮＴ＝３である。

ステージ５０４では、プログラムは順方向及び逆方向ゼロ電力オフセットカウントがプログラムによって指定されている限度内にあるか検証を行う。もしゼロ電力オフセットカウントのうちの１つが指定された限度内にない場合には、ゼロ電力オフセットカウントのために既定のゼロ電力オフセットカウントを読み込み、ｃａｌＤｏｎｅのフラグをクリアする。プログラムは、両方のゼロ電力オフセットカウントを検証してから、ステージ５０６に進む。もしゼロ電力オフセットカウントが指定された限度内にある場合には、ｃａｌＤｏｎｅのフラグをセットし、プログラムはステージ５０６に進む。好ましい実施例では、順方向または逆方向電力オフセットカウントは、ゼロ電力オフセットカウントがＭＡＸＺＥＲＯＯＵＴよりも小さいか等しく、且つ、０より大きいという両方の要件を満たさない場合に、指定された限度内にない。さらに、好ましい実施例では、既定のゼロ電力オフセットカウントは、０である。

ステージ５０６では、プログラムは、ｃａｌＭｏｄｅのフラグの状態を考慮する。もしｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされていれば、プログラムは、ＬＥＤ３３７を消灯して、ステージ５１０に進む。もしｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされていなければ、プログラムは、ステージ５０８に進む。ステージ５０８では、プログラムは、ｃａｌＤｏｎｅのフラグがセットされていなければＬＥＤ３３７を点滅させるが、ｃａｌＤｏｎｅのフラグがセットされていればＬＥＤ３３７を点灯させる。ステージ５０８に続いて、ステージ５１０では、ａｄＴｉｍｅｒの状態を考慮する。もしａｄＴｉｍｅｒがＵＰＤＡＴＥＣＯＵＮＴよりも小さいまたは等しい場合、プログラムは、ステージ５２０に進む。しかしながら、プログラムは、ａｄＴｉｍｅｒがＵＰＤＡＴＥＣＯＵＮＴよりも大きい場合には、ステージ５１２に進む。

ステージ５１２からステージ５１８では、アナログ-デジタル変換器３２５から受信した情報を用いて、入力データを作成する。入力データは、一連のアレイ（series of array）から構成されており、それぞれのタイプのデータはアナログ-デジタル変換器３２５から送信されている。アナログ-デジタル変換器３２５は、順方向較正調整部３３０、順方向ゲインステージ３２０、温度センサ３４０、逆方向ゲインステージ３２１及び逆方向較正調整部３３１から、変換されたデータをマイクロコントローラ３３５に送信する。各アレイに含まれる要素（elements）は、フィルタ値（filter value）と等しい。好ましい実施例では、フィルタ値は１６であるが、当業者が適切と考える要素の数を用いてもよいのはもちろんである。

ステージ５１２では、アナログ-デジタルチャネルが７より大きい場合、チャネルｎを０にセットし、アナログ-デジタル変換器から受信した情報を、アレイの現在の指標値（index value）で現在のチャネルｎのバッファ（buffer）に格納する。アナログ-デジタルチャネルが７より大きくない場合、プログラムは、アナログ-デジタル変換器から受信した情報をアレイの現在の指標値でチャネルｎのバッファに格納する。次のステージ５１４では、アナログ-デジタルチャネルが７と等しくない場合、プログラムは、チャネルを増加し、ステージ５２０に進む。アナログ-デジタルチャネルが７と等しい場合、チャネルを０にセットし、指標値を増加し、プログラムは、ステージ５１６に進む。ステージ５１６では、指標値がフィルタよりも大きい場合、プログラムは、指標値を０と等しくなるようにセットし、ｎｅｗＩｎｐｕｔＤａｔａのフラグをセットし、入力データの更新が準備できたことを知らせて、ステージ５１８に進む。指標値がフィルタよりも大きくない場合、プログラムは、ｎｅｗＩｎｐｕｔＤａｔａのフラグをセットし、入力データの更新が準備できたことを知らせて、ステージ５１８に進む。

ステージ５１８では、ｃａｌＭｏｄｅのフラグを調べる。ｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされていなければ、ａｄＴｉｍｅｒを０から再スタートし、プログラムはステージ５２０に進む。しかしながら、ｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされていれば、ｎｅｗＣａｌＢｕｆｆｅｒのフラグをセットし、ａｄＴｉｍｅｒを０から再スタートし、プログラムはステージ５２０に進む。ステージ５２０に進み、ｎｅｗＩｎｐｕｔＤａｔａのフラグがクリアされていれば、アナログ-デジタル変換器３２５からの入力データの更新が利用不可であり、プログラムは、ステージ５３０に進む。ｎｅｗＩｎｐｕｔＤａｔａのフラグがセットされていれば、入力データの更新が利用可能であり、入力データを平均化し、且つ、温度センサ３４０の入力に基づいて温度補正を演算する。好ましい実施例の温度補正の演算式は、次の通りである。

(4.106e-07*(温度センサ入力値)²)+(-4.952e-04*温度センサ入力値)+0.9830
温度補正を演算した後、プログラムは、ステージ５２２に進む。

ステージ５２２では、ｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされていれば、順方向電力出力カウント（forward power input count）を順方向電力入力カウントと等しくセットし、デジタル-アナログ変換器３４５へ出力するために測定を行う。順方向電力入力カウントは、順方向ゲインステージ３２０からの平均入力値と等しい。好ましい実施例では、デジタル-アナログ変換器３４５に送信された順方向電力出力カウントは、(順方向電力出力カウント)*(ＡＤＳＣＡＬＥ)に等しい（ただし、ＡＤＳＣＡＬＥ＝４）。

ｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされていなければ、順方向電力入力カウントは、温度補正演算式に基づいて順方向電力入力カウントを乗算することで温度補正される。順方向電力入力カウントは、順方向ゲインステージ３２０からの平均化された入力値と等しい。ステージ５２４に進む前に、順方向電力入力カウントから順方向ゼロ電力オフセットカウントを減ずることで、順方向電力入力カウントを“ゼロに補正する”。

ステージ５２４では、順方向較正調整部３３０からの平均入力値が、定義済みの（predefined）最小閾値よりも小さい場合、順方向電力入力カウントに最小順方向ゲイン比補正を適用し、デジタル-アナログ変換器３４５に出力するために順方向電力入力カウントを測定する。好ましい実施例では、予め決定されている（predetermined）最小閾値は２０８０であり、デジタル-アナログ変換器３４５に送信される順方向電力出力カウントは、(順方向電力入力カウント)*(ＰＯＴＭＩＮＳＣＡＬＥ)*(ＡＤＳＣＡＬＥ)と等しい（ただし、ＰＯＴＭＩＮＳＣＡＬＥ＝１．０、ＡＤＳＣＡＬＥ＝４）。ＡＤＳＣＡＬＥの値は、デジタル-アナログ変換器３４５に出力する順方向電力入力カウントを測定するために使用する。ゲイン比補正は、ＰＯＴＭＩＮＳＣＡＬＥの値を通じて提供される。

しかしながら、順方向較正調整部３３０からの平均入力値が、定義済みの最大閾値を超える場合、順方向電力入力カウントに最大順方向ゲイン比補正を適用し、デジタル-アナログ変換器３４５に出力するために順方向電力入力カウントを測定する。好ましい実施例では、予め決定されている最大閾値は３６８０であり、デジタル-アナログ変換器３４５に出力される順方向電力出力カウントは、(順方向電力入力カウント)*(ＰＯＴＭＡＸＳＣＡＬＥ)*(ＡＤＳＣＡＬＥ)と等しい（ただし、ＰＯＴＭＡＸＳＣＡＬＥ＝２．０、ＡＤＳＣＡＬＥ＝４）。ＡＤＳＣＡＬＥの値は、デジタル-アナログ変換器３４５に出力する順方向電力入力カウントを測定するために使用する。ゲイン比補正は、ＰＯＴＭＩＮＳＣＡＬＥの値を通じて提供される。

しかしながら、順方向較正調整部３３０からの平均入力値が、最小閾値と最大閾値の間にある場合、順方向電力入力カウントにゲイン比補正を適用するために、順方向較正調整部３３０からの平均入力値を使用する。デジタル-アナログ変換器３４５に出力するために順方向電力入力カウントも測定する。好ましい実施例では、デジタル-アナログ変換器３４５に出力される順方向電力入力カウントは、((順方向電力入力カウント)*((順方向較正調整部からの平均入力値/(ＰＯＴＳＣＡＬＥ))-ＰＯＴＣＯＮＳＴＡＮＴ))*(ＡＤＳＣＡＬＥ)と等しい（ただし、ＰＯＴＳＣＡＬＥ＝１６００、ＰＯＴＣＯＮＳＴＡＮＴ＝０．３及びＡＤＳＣＡＬＥ＝４）。ＡＤＳＣＡＬＥの値は、デジタル-アナログ変換器に出力する順方向電力入力カウントを測定するために使用する。ゲイン比補正は、(順方向較正調整部からの平均入力値/(ＰＯＴＳＣＡＬＥ))-(ＰＯＴＣＯＮＳＴＡＮＴ)によって提供される。

順方向電力入力カウントにゲイン比補正を適用し、且つ、デジタル-アナログ変換器のための順方向電力入力カウントを測定してから、プログラムはステージ５２６に進む。

ステージ５２６では、ｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされていれば、逆方向電力出力カウントを逆方向電力入力カウントと等しくセットし、デジタル-アナログ変換器３４５に出力するために測定を行う。逆方向電力入力カウントは、逆方向ゲインステージ３２１からの平均入力値と等しい。好ましい実施例では、デジタル-アナログ変換器３４５に送信された逆方向電力出力カウントは、(逆方向電力出力カウント)*(ＡＤＳＣＡＬＥ)に等しい（ただし、ＡＤＳＣＡＬＥ＝４）。

ｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされていなければ、逆方向電力入力カウントは、温度補正演算式に基づく逆方向電力入力カウントを乗算することで温度補正される。逆方向電力入力カウントは、逆方向ゲインステージ３２１からの平均化された入力値と等しい。逆方向電力入力カウントは、ステージ５２８に進む前に、逆方向ゼロ電力オフセットカウントを逆方向電力入力カウントから減ずることで“ゼロに補正される”。

ステージ５２８では、逆方向較正調整部３３１からの平均入力値が、定義済みの最小閾値よりも小さい場合、逆方向電力入力カウントに最小逆方向ゲイン比補正を適用し、デジタル-アナログ変換器３４５に出力するために逆方向電力入力カウントを測定する。好ましい実施例では、予め決定されている最小閾値は２０８０であり、デジタル-アナログ変換器３４５に送信される逆方向電力出力カウントは、(逆方向電力入力カウント)*(ＰＯＴＭＩＮＳＣＡＬＥ)*(ＡＤＳＣＡＬＥ)と等しい（ただし、ＰＯＴＭＩＮＳＣＡＬＥ＝１．０、ＡＤＳＣＡＬＥ＝４）。ＡＤＳＣＡＬＥの値は、デジタル-アナログ変換器３４５に出力する逆方向電力入力カウントを測定するために使用する。ゲイン比補正は、ＰＯＴＭＩＮＳＣＡＬＥの値を通じて提供される。

しかしながら、逆方向較正調整部３３１からの平均入力値が、定義済みの最大閾値を超える場合、逆方向電力入力カウントに最大逆方向ゲイン比補正を適用し、デジタル-アナログ変換器３４５に出力するために逆方向電力入力カウントを測定する。好ましい実施例では、予め決定されている最大閾値は３６８０であり、デジタル-アナログ変換器３４５に出力される逆方向電力出力カウントは、(逆方向電力入力カウント)*(ＰＯＴＭＡＸＳＣＡＬＥ)*(ＡＤＳＣＡＬＥ)と等しい（ただし、ＰＯＴＭＡＸＳＣＡＬＥ＝２．０、ＡＤＳＣＡＬＥ＝４）。ＡＤＳＣＡＬＥの値は、デジタル-アナログ変換器３４５に出力する逆方向電力入力カウントを測定するために使用する。ゲイン比補正は、ＰＯＴＭＩＮＳＣＡＬＥの値を通じて提供される。

しかしながら、逆方向較正調整部３３１からの平均入力値が、最小閾値と最大閾値の間にある場合、デジタル-アナログ変換器３４５に出力するための逆方向電力入力カウントを測定するために、逆方向較正調整部３３１からの平均入力値を使用する。好ましい実施例では、デジタル-アナログ変換器３４５に出力される逆方向電力入力カウントは、((逆方向電力入力カウント)*((逆方向較正調整部からの平均入力値/(ＰＯＴＳＣＡＬＥ)-(ＰＯＴＣＯＮＳＴＡＮＴ))*(ＡＤＳＣＡＬＥ)と等しい（ただし、ＰＯＴＳＣＡＬＥ＝１６００、ＰＯＴＣＯＮＳＴＡＮＴ＝０．３及びＡＤＳＣＡＬＥ＝４）。ＡＤＳＣＡＬＥの値は、デジタル-アナログ変換器に出力する逆方向電力入力カウントを測定するために使用する。ゲイン比補正は、(逆方向較正調整部からの平均入力値/(ＰＯＴＳＣＡＬＥ))-(ＰＯＴＣＯＮＳＴＡＮＴ)によって提供される。

出力するために逆方向電力カウントを測定した後、ｎｅｗＩｎｐｕｔｄａｔａのフラグをクリアし、プログラムはステージ５３０に進む。

ステージ５３０では、順方向及び逆方向電力出力カウントが、デジタル-アナログ変換器３４５に送信される。順方向または逆方向電力出力カウントが負（negative）であった場合、カウントをデジタル-アナログ変換器３４５に出力する前に、負のカウントを０で置き換える。順方向及び逆方向電力出力カウントが、閾値よりも大きい場合、カウントをデジタル-アナログ変換器３４５に出力する前に、閾値レベルを超えるカウントを既定のカウントと置き換える。好ましい実施例では、１６３８３を超えるカウントを、既定のカウントである１６３８３に置き換える。アナログの順方向及び逆方向電力出力カウントをデジタル-アナログ変換器３４５から順方向バッファ３５０及び逆方向バッファ３５１に送信する。

ステージ５３０に続くステージ５３２では、プログラムは、較正ボタン３３６が押し下げられているかを調べる（investigate）。較正ボタン３３６が押し下げられておらず、且つ、ｃａｌＭｏｄｅのフラグがクリアされていた場合、プログラムは、ｃａｌＢｕｔｔｏｎＴｉｍｅｒを０から再スタートし、ｎｅｗＣａｌＢｕｆｆｅｒのフラグをクリアし、ステージ５０６に進む。しかしながら、較正ボタン３３６が押し下げられているか、または、ｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされていると、プログラムは、ステージ５３４に進む。

ステージ５３４では、プログラムは、較正ボタン３３６、タイマ及びｃａｌＭｏｄｅのフラグの状態を調べる（examine）。較正ボタン３３６が押し下げられており、タイマが１０より大きく、且つ、ｃａｌＭｏｄｅのフラグがクリアされている場合、プログラムは、ステージ５０６に進む前に、ｃａｌＭｏｄｅのフラグをセットし、ｃａｌＤｏｎｅ及びｎｅｗＣａｌＢｕｆｆｅｒのフラグをクリアする。較正ボタン３３６が解除されており、タイマが１０より小さく、または、ｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされている場合、プログラムは、ステージ５３６に進む。好ましい実施例では、マイクロコントローラ３３５の３３ピンがローレベルに落とされるたびに、マイクロコントローラ３３５は較正ボタンが押し下げられたことを検知する。マイクロコントローラ３３５の３３ピンは、雄型DE9 9ピン D-subソケットの９ピンに接続されている。

ステージ５３６では、較正ボタン３３６が押し下げられており、ｃａｌＭｏｄｅのフラグがクリアされており、またはｃａｌＤｏｎｅのフラグがセットされている場合、プログラムは、ステージ５０６に進む。しかしながら、較正ボタン３３６が解除されており、ｃａｌＭｏｄｅのフラグがセットされており、且つ、ｃａｌＤｏｎｅのフラグがクリアされている場合、プログラムはステージ５３８に進む。ステージ５３８に進み、ｎｅｗＣａｌＢｕｆｆｅｒがセットされていないと、プログラムは、ステージ５０６に進む。しかしながら、ｎｅｗＣａｌＢｕｆｆｅｒのフラグがセットされており、順方向及び逆方向ゼロ電力オフセットカウントのメモリがクリアされている場合、温度補正ファクタを演算し、プログラムは、ステージ５４０に進む。

ステージ５４０では、順方向ゼロ電力オフセットカウントが予め定められた閾値内にある場合、温度補正ファクタを順方向ゼロ電力オフセットカウントに適用し、温度補正された順方向ゼロ電力オフセットカウントをメモリに格納し、プログラムは、ステージ５４２に進む。順方向ゼロ電力オフセットカウントは、順方向ゲインステージ３２０から受信した平均入力値である。

しかしながら、順方向ゼロ電力オフセットカウントが予め定められた閾値内にない場合、既定の順方向ゼロ電力オフセットカウントをメモリに格納し、プログラムは、ステージ５４２に進む。好ましい実施例では、ゼロよりも大きく、且つ、ＭＡＸＺＥＲＯＯＵＴよりも小さいまたは等しい場合に、順方向ゼロ電力オフセットカウントは予め定められた範囲にある（ただし、ＭＡＸＺＥＲＯＯＵＴ＝２００）。さらに、好ましい実施例では、既定の順方向ゼロ電力オフセットカウントは０である。

ステージ５４２では、逆方向ゼロ電力オフセットカウントが予め定められた閾値内にある場合、温度補正ファクタを逆方向ゼロ電力オフセットカウントに適用し、温度補正された逆方向ゼロ電力オフセットカウントをメモリに格納し、プログラムは、ステージ５４４に進む。逆方向ゼロ電力オフセットカウントは、逆方向ゲインステージ３２１から受信した平均入力値である。

しかしながら、逆方向ゼロ電力オフセットカウントが予め定められた閾値内にない場合、既定の逆方向ゼロ電力オフセットカウントをメモリに格納し、プログラムは、ステージ５４４に進む。好ましい実施例では、ゼロよりも大きく、且つ、ＭＡＸＺＥＲＯＯＵＴよりも小さいまたは等しい場合に、逆方向ゼロ電力オフセットカウントは予め定められた範囲にある（ただし、ＭＡＸＺＥＲＯＯＵＴ＝２００）。さらに、好ましい実施例では、既定の逆方向ゼロ電力オフセットカウントは０である。

ステージ５４４では、ステージ５０６に進む前に、較正温度をメモリに格納し、ｃａｌＤｏｎｅのフラグをセットして、ｃａｌＭｏｄｅのフラグをクリアする。

図５のフローチャートと関連した上述の既定値、閾値または範囲値、演算式及びプログラム構造は、好ましい実施例における見本である。しかしながら、当業者であれば、その者が適切と考える他の値、演算式、または、プログラム構造を用いることが予想される。

図６Ａ乃至Ｈを参照すると、図６Ａ及びＢは、伝送装置電力モニタの実施例のＲＦ基板の電気回路図である。図６Ｃ乃至Ｆは、伝送装置電力モニタの実施例のロジック基板の電気回路図である。図６Ｇは、伝送装置電力モニタの実施例の電力基板の電気回路図である。図６Ｈは、伝送装置電力モニタの第２の実施例の電力基板の電気回路図である。

本発明は、特定の実施例に対応して説明されているが、当業者にとって、本発明について多くの他の態様や変更が可能であることは明らかである。添付の請求の範囲及び本発明の概要は、本発明の精神及び範囲に含まれる、そのような明らかな態様や変更を包含するものであると解釈されるべきである。

利点（benefits）、他の長所（advantages）及び課題の解決方法は、上述のように、特定の実施例に関連して説明した。しかしながら、利点、長所、解決方法を生じさせるまたは明らかにする利点、長所、課題の解決方法及び他の要素は、どの請求の範囲または全ての請求の範囲についても、決定的で（critical）、必須で（required）、不可欠な機能または要素であると解釈されるべきではない。上記で用いている、“含む（comprises）”、“含んでいる（comprising）”や他の変形は、非排他的な包括関係（non-exclusive incusion）を意図しており、要素のリストを含む工程（process）、方法（method）、物品（article）または装置は、その要素だけを含むものではなく、明確にリストされていないまたはそのような工程、方法、物品または装置に固有な他の要素も含むものである。さらに、この中でどの要素も、明示的に“不可欠”または“必須”であると表現されていない限り、本発明を実施するのに必要とされない。

Claims (13)

1. 無線周波数伝送装置とアンテナとの間の伝送線を一方向に伝播する無線周波数電力をサンプリングするように構成された結合器を備え、前記無線周波数電力はレベルを有しており、前記結合器は、前記無線周波数電力のレベルに比例した無線周波数電圧を生成するように構成されており、
   前記無線周波数電圧を受信し且つテストポート及び検波器に前記無線周波数電圧を出力する電力分配器を備え、前記テストポートは、前記伝送線と既知の数学的関係を有し且つ基準電力メータと接続するように構成されており、
   前記検波器は、前記無線周波数電圧をアナログＤＣ電圧に変換するように構成されており、
   較正調整信号を出力するように構成された較正調整部を備え、
   前記アナログＤＣ電圧及び前記較正調整信号を受信し、デジタルＤＣ電圧及びデジタル較正調整信号に変換するように構成されたアナログ-デジタル変換器を備え、前記アナログ-デジタル変換器は、前記デジタルＤＣ電圧及び前記デジタル較正調整信号を補正回路に送信し、
   前記補正回路は、前記デジタルＤＣ電圧にゲイン比補正を適用し、補正されたデジタルＤＣ電圧を生成するように構成されており、前記補正回路は、さらにデジタル-アナログ変換器に前記補正されたデジタルＤＣ電圧を出力し、前記ゲイン比補正は、前記デジタル較正調整信号によって決定され、
   前記デジタル-アナログ変換器は、前記補正されたデジタルＤＣ電圧を補正されたＤＣ電圧に変換するように構成されており、
   前記補正されたＤＣ電圧を出力するように構成された較正電力出力部とを備えている電力モニタの使用方法であって、
   前記基準電力メータを前記テストポートに接続するステップと、
   前記基準電力メータを、前記無線周波数伝送装置が標準電力レベル及び周波数で放送を行っている間に、前記伝送線から無線周波数電力レベル測定値を得るために使用するステップと、
   前記無線周波数電力レベル測定値を、前記較正電力出力部から受信した前記補正されたＤＣ電圧と比較するステップと、
   前記補正されたＤＣ電圧が、前記無線周波数電力レベル測定値と比べて望ましい範囲外にある場合に、前記補正されたＤＣ電圧が前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲内に収まるように前記較正調整部の出力を調整するステップとからなることを特徴とする電力モニタの使用方法。
2. 前記補正されたＤＣ電圧が前記無線周波数電力レベル測定値と線形比例している場合に、前記補正されたＤＣ電圧が前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の電力モニタの使用方法。
3. 前記基準電力メータを前記テストポートに接続するステップは、前記基準電力メータに前記伝送線及び前記テストポートの間の前記既知の数学的関係を入力することを含むことを特徴とする請求項１に記載の電力モニタの使用方法。
4. 無線周波数伝送装置とアンテナとの間の伝送線を一方向に伝播する無線周波数電力をサンプリングするように構成された結合器を備え、前記無線周波数電力はレベルを有しており、前記結合器は、前記無線周波数電力のレベルに比例した無線周波数電圧を生成するように構成されており、
   前記無線周波数電圧を受信し且つテストポート及び検波器に前記無線周波数電圧を出力する電力分配器を備え、前記テストポートは、前記伝送線と既知の数学的関係を有し且つ基準電力メータと接続するように構成されており、
   前記検波器は、前記無線周波数電圧をアナログＤＣ電圧に変換するように構成されており、
   較正調整信号を出力するように構成された較正調整部を備え、
   前記アナログＤＣ電圧及び前記較正調整信号を受信し、デジタルＤＣ電圧及びデジタル較正調整信号に変換するように構成されたアナログ-デジタル変換器を備え、前記アナログ-デジタル変換器は、前記デジタルＤＣ電圧及び前記デジタル較正調整信号を補正回路に送信し、
   前記補正回路は、前記デジタルＤＣ電圧にゲイン比補正を適用し、補正されたデジタルＤＣ電圧を生成するように構成されており、前記補正回路は、さらにデジタル-アナログ変換器に前記補正されたデジタルＤＣ電圧を出力し、前記ゲイン比補正は、前記デジタル較正調整信号によって決定され、
   前記デジタル-アナログ変換器は、前記補正されたデジタルＤＣ電圧を補正されたＤＣ電圧に変換するように構成されており、
   前記補正されたＤＣ電圧を出力するように構成された較正電力出力部とを備えている電力モニタの使用方法であって、
   前記電力モニタは、前記補正されたＤＣ電圧を、示度を示す電力表示装置に出力する手段をさらに備えており、
   前記基準電力メータを前記テストポートに接続するステップと、
   前記基準電力メータを、前記無線周波数伝送装置が標準電力レベル及び周波数で放送を行っている間に、前記伝送線から無線周波数電力レベル測定値を得るために使用するステップと、
   前記無線周波数電力レベル測定値を、前記電力表示装置の示度と比較するステップと、
   前記電力表示装置の示度が、前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲外にある場合に、前記電力表示装置の示度が前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲内に収まるように、前記較正調整部の出力を調整するステップとからなることを特徴とする電力モニタの使用方法。
5. 前記電力表示装置の示度が実質的に前記無線周波数電力レベル測定値と等しい場合に、前記電力表示装置の示度が前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲内に収まっており、前記電力表示装置は、フルスケールの電力示度を表示するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の電力モニタの使用方法。
6. 基準電力メータを前記テストポートに接続するステップは、前記基準電力メータに前記伝送線及び前記テストポートの間の前記既知の数学的関係を入力することを含むことを特徴とする請求項４に記載の電力モニタの使用方法。
7. 無線周波数伝送装置とアンテナとの間の伝送線を一方向に伝播する無線周波数電力をサンプリングするように構成された結合器を備え、前記無線周波数電力はレベルを有しており、前記結合器は、前記無線周波数電力のレベルに比例した無線周波数電圧を生成するように構成されており、
   前記無線周波数電圧を受信し且つテストポート及び検波器に前記無線周波数電圧を出力する電力分配器を備え、前記テストポートは、前記伝送線と既知の数学的関係を有し且つ基準電力メータと接続するように構成されており、
   前記検波器は、前記無線周波数電圧をアナログＤＣ電圧に変換するように構成されており、
   較正調整信号を出力するように構成された較正調整部を備え、
   前記アナログＤＣ電圧及び前記較正調整信号を受信し、デジタルＤＣ電圧及びデジタル較正調整信号に変換するように構成されたアナログ-デジタル変換器を備え、前記アナログ-デジタル変換器は、前記デジタルＤＣ電圧及び前記デジタル較正調整信号を補正回路に送信し、
   前記補正回路は、前記デジタルＤＣ電圧にゲイン比補正を適用し、補正されたデジタルＤＣ電圧を生成するように構成されており、前記補正回路は、さらにデジタル-アナログ変換器に前記補正されたデジタルＤＣ電圧を出力し、前記ゲイン比補正は、前記デジタル較正調整信号によって決定され、
   前記デジタル-アナログ変換器は、前記補正されたデジタルＤＣ電圧を補正されたＤＣ電圧に変換するように構成されており、
   前記補正されたＤＣ電圧を出力するように構成された較正電力出力部とを備えている電力モニタの使用方法であって、
   前記電力モニタは、前記補正されたＤＣ電圧を、示度を示す電力表示装置に出力する手段をさらに備えており、
   前記基準電力メータを前記テストポートに接続するステップと、
   前記基準電力メータを、前記無線周波数伝送装置が標準電力レベル及び周波数で放送を行っている間に、前記伝送線から無線周波数電力レベル測定値を得るために使用するステップと、
   前記無線周波数電力レベル測定値を、前記電力表示装置の示度と比較するステップと、
   前記電力表示装置の示度が、前記無線周波数電力レベル測定値の±１％の範囲外にある場合に、前記電力表示装置の示度が前記無線周波数電力レベル測定値の±１％の範囲内に収まるように、前記較正調整部の出力を調整するステップとからなることを特徴とする電力モニタの使用方法。
8. 無線周波数伝送装置とアンテナとの間の伝送線を一方向に伝播する無線周波数電力をサンプリングする手段を備え、前記無線周波数電力はレベルを有しており、
   前記無線周波数電力のレベルに比例する第１の無線周波数電圧を生成する手段を備え、
   前記第１の無線周波数電圧を第２の無線周波数電圧及び第３の無線周波数電圧に分配する手段を備え、
   基準電力メータによって前記第２の無線周波数電圧を測定する手段を備え、前記第２の無線周波数電圧を測定する手段は、前記伝送線と既知の数学的関係を有し且つ前記基準電力メータと接続するように構成されており、
   前記第３の無線周波数電圧をＤＣ電圧に変換する手段を備え、
   出力を有する較正調整部を備え、
   前記ＤＣ電圧にゲイン比補正を適用し、補正されたＤＣ電圧を生成する手段を備え、前記ゲイン比補正は、前記較正調整部の出力によって決定され、
   さらに前記補正されたＤＣ電圧を出力する手段を備えている電力モニタの使用方法であって、
   前記第２の無線周波数電圧を測定する手段に基準電力メータを接続するステップと、
   前記無線周波数伝送装置が放送している間に、無線周波数電力レベル測定値を得るために、前記基準電力メータを使用するステップと、
   前記無線周波数電力レベル測定値を、前記補正されたＤＣ電圧と比較するステップと、
   前記補正されたＤＣ電圧が、前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲外にある場合に、前記補正されたＤＣ電圧が前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲内に収まるように、前記較正調整部の出力を調整するステップとからなることを特徴とする電力モニタの使用方法。
9. 無線周波数伝送装置とアンテナとの間の伝送線を一方向に伝播する無線周波数電力をサンプリングする手段を備え、前記無線周波数電力はレベルを有しており、
   前記無線周波数電力のレベルに比例する第１の無線周波数電圧を生成する手段を備え、
   前記第１の無線周波数電圧を第２の無線周波数電圧及び第３の無線周波数電圧に分配する手段を備え、
   基準電力メータによって前記第２の無線周波数電圧を測定する手段を備え、前記第２の無線周波数電圧を測定する手段は、前記伝送線と既知の数学的関係を有し且つ前記基準電力メータと接続するように構成されており、
   前記第３の無線周波数電圧をＤＣ電圧に変換する手段を備え、
   出力を有する較正調整部を備え、
   前記ＤＣ電圧にゲイン比補正を適用し、補正されたＤＣ電圧を生成する手段を備え、前記ゲイン比補正は、前記較正調整部の出力によって決定され、
   さらに前記補正されたＤＣ電圧を出力する手段を備えている電力モニタの使用方法であって、
   前記電力モニタは、前記補正されたＤＣ電圧を、示度を示す電力表示装置に出力する手段をさらに備えており、
   前記第２の無線周波数電圧を測定する手段に基準電力メータを接続するステップと、
   前記無線周波数伝送装置が放送している間に、無線周波数電力レベル測定値を得るために、前記基準電力メータを使用するステップと、
   前記無線周波数電力レベル測定値を、前記電力表示装置の示度と比較するステップと、
   前記電力表示装置の示度が、前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲外にある場合に、前記電力表示装置の示度が前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲内に収まるように、前記較正調整部の出力を調整するステップとからなることを特徴とする電力モニタの使用方法。
10. 無線周波数伝送装置とアンテナとの間の伝送線を一方向に伝播する無線周波数電力をサンプリングする手段を備え、前記無線周波数電力はレベルを有しており、
    前記無線周波数電力のレベルに比例する第１の無線周波数電圧を生成する手段を備え、
    前記第１の無線周波数電圧を第２の無線周波数電圧及び第３の無線周波数電圧に分配する手段を備え、
    基準電力メータによって前記第２の無線周波数電圧を測定する手段を備え、前記第２の無線周波数電圧を測定する手段は、前記伝送線と既知の数学的関係を有し且つ前記基準電力メータと接続するように構成されており、
    前記第３の無線周波数電圧をＤＣ電圧に変換する手段を備え、
    出力を有する較正調整部を備え、
    前記ＤＣ電圧にゲイン比補正を適用し、補正されたＤＣ電圧を生成する手段を備え、前記ゲイン比補正は、前記較正調整部の出力によって決定され、
    さらに前記補正されたＤＣ電圧を出力する手段を備えている電力モニタの使用方法であって、
    前記電力モニタは、前記補正されたＤＣ電圧を、示度を示す電力表示装置に出力する手段をさらに備えており、
    前記基準電力メータを前記第２の無線周波数電圧を測定する手段に接続するステップと、
    前記基準電力メータを、前記無線周波数伝送装置が放送を行っている間に前記伝送線から無線周波数電力レベル測定値を得るために使用するステップと、
    前記無線周波数電力レベル測定値を、前記電力表示装置の示度と比較するステップと、
    前記電力表示装置の示度が、前記無線周波数電力レベル測定値の±１％の範囲外にある場合に、前記電力表示装置の示度が前記無線周波数電力レベル測定値の±１％の範囲内に収まるように、前記較正調整部の出力を調整するステップとからなることを特徴とする電力モニタの使用方法。
11. 無線周波数伝送装置とアンテナとの間の伝送線を一方向に伝播する無線周波数電力をサンプリングするように構成された結合器を備え、前記無線周波数電力はレベルを有しており、前記結合器は、前記無線周波数電力のレベルに比例した無線周波数電圧を生成するように構成されており、
    前記無線周波数電圧を受信し且つテストポート及び検波器に前記無線周波数電圧を出力する電力分配器を備え、前記テストポートは、前記伝送線と既知の数学的関係を有し且つ基準電力メータと接続するように構成されており、
    前記検波器は、前記無線周波数電圧をＤＣ電圧に変換するように構成されており、
    較正調整信号を出力するように構成された較正調整部を備え、
    前記ＤＣ電圧にゲイン比補正を適用し、補正されたＤＣ電圧を生成するように構成された補正回路を備え、前記ゲイン比補正は、前記較正調整信号によって決定され、
    補正されたＤＣ電圧を出力するように構成された較正電力出力部を備えている電力モニタの使用方法であって、
    前記基準電力メータを前記テストポートに接続するステップと、
    前記基準電力メータを、前記無線周波数伝送装置が標準電力レベル及び周波数で放送を行っている間に、前記伝送線から無線周波数電力レベル測定値を得るために使用するステップと、
    前記無線周波数電力レベル測定値を、前記較正電力出力部から受信した前記補正されたＤＣ電圧と比較するステップと、
    前記補正されたＤＣ電圧が、前記無線周波数電力レベル測定値と比べて望ましい範囲外にある場合に、前記補正されたＤＣ電圧が前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲内に収まるように前記較正調整部の出力を調整するステップとからなることを特徴とする電力モニタの使用方法。
12. 無線周波数伝送装置とアンテナとの間の伝送線を一方向に伝播する無線周波数電力をサンプリングするように構成された結合器を備え、前記無線周波数電力はレベルを有しており、前記結合器は、前記無線周波数電力のレベルに比例した無線周波数電圧を生成するように構成されており、
    前記無線周波数電圧を受信し且つテストポート及び検波器に前記無線周波数電圧を出力する電力分配器を備え、前記テストポートは、前記伝送線と既知の数学的関係を有し且つ基準電力メータと接続するように構成されており、
    前記検波器は、前記無線周波数電圧をＤＣ電圧に変換するように構成されており、
    較正調整信号を出力するように構成された較正調整部を備え、
    前記ＤＣ電圧にゲイン比補正を適用し、補正されたＤＣ電圧を生成するように構成された補正回路を備え、前記ゲイン比補正は、前記較正調整信号によって決定され、
    補正されたＤＣ電圧を出力するように構成された較正電力出力部を備えている電力モニタの使用方法であって、
    前記電力モニタは、前記補正されたＤＣ電圧を、示度を示す電力表示装置に出力する手段をさらに備えており、
    前記基準電力メータを前記テストポートに接続するステップと、
    前記基準電力メータを、前記無線周波数伝送装置が標準電力レベル及び周波数で放送を行っている間に、前記伝送線から無線周波数電力レベル測定値を得るために使用するステップと、
    前記無線周波数電力レベル測定値を、前記電力表示装置の示度と比較するステップと、
    前記電力表示装置の示度が、前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲外にある場合に、前記電力表示装置の示度が前記無線周波数電力レベル測定値に比べて望ましい範囲内に収まるように、前記較正調整部の出力を調整するステップとからなることを特徴とする電力モニタの使用方法。
13. 無線周波数伝送装置とアンテナとの間の伝送線を一方向に伝播する無線周波数電力をサンプリングするように構成された結合器を備え、前記無線周波数電力はレベルを有しており、前記結合器は、前記無線周波数電力のレベルに比例した無線周波数電圧を生成するように構成されており、
    前記無線周波数電圧を受信し且つテストポート及び検波器に前記無線周波数電圧を出力する電力分配器を備え、前記テストポートは、前記伝送線と既知の数学的関係を有し且つ基準電力メータと接続するように構成されており、
    前記検波器は、前記無線周波数電圧をＤＣ電圧に変換するように構成されており、
    較正調整信号を出力するように構成された較正調整部を備え、
    前記ＤＣ電圧にゲイン比補正を適用し、補正されたＤＣ電圧を生成するように構成された補正回路を備え、前記ゲイン比補正は、前記較正調整信号によって決定され、
    補正されたＤＣ電圧を出力するように構成された較正電力出力部を備えている電力モニタの使用方法であって、
    前記電力モニタは、前記補正されたＤＣ電圧を、示度を示す電力表示装置に出力する手段をさらに備えており、
    前記基準電力メータを前記テストポートに接続するステップと、
    前記基準電力メータを、前記無線周波数伝送装置が標準電力レベル及び周波数で放送を行っている間に、前記伝送線から無線周波数電力レベル測定値を得るために使用するステップと、
    前記無線周波数電力レベル測定値を、前記電力表示装置の示度と比較するステップと、
    前記電力表示装置の示度が、前記無線周波数電力レベル測定値の±１％の範囲外にある場合に、前記電力表示装置の示度が前記無線周波数電力レベル測定値の±１％の範囲内に収まるように、前記較正調整部の出力を調整するステップとからなることを特徴とする電力モニタの使用方法。