JPH0486567A - 高周波測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高周波測定装置に関し、より詳しくは、ディジ
タル移動通信方式等において使用される高周波信号のレ
ベルを検出する高周波測定装置に関する。

（従来の技術） 近年、無線通信技術の進歩に伴って、自動車電話等の移
動通信／ステムが実用化されている。

自動車電話では、音声信号伝送にアナログＦＭ変調を用
いたアナログ方式のシステムか採用されている。しかし
、技術的にすぐれた多くの利点を有していること、また
、アナログ方式のシステムでは容量が限界に達しつつあ
ることから、現在、自動車電話は、世界的に、アナログ
方式からディジタル方式に移行しつつある。

ところで、このような移動通信システムでは、アンテナ
から放射される高周波電力を監視したり測定したりする
必要がある。また、上記移動体通信ンステムでは、送信
回路系とアンテナとのマツチングを監視したり測定する
必要もある。

従来、アナログ方式のシステムにおいて、この種の測定
や監視を行う高周波測定装置としては、ダイオード検波
回路を使用するものや、高周波電力エネルギを熱に変換
し、発生する熱から高周波エネルギを検出するものが周
知である。

たとえばダイオード検波回路を使用した高周波電圧計を
第３図に示す。

この高周波電圧計は、高周波の入力端子１１かも入力す
る高周波を、ダイオードＤ１、コンデンサＣおよび抵抗
Ｒよりなる検波回路１２で検波し、出力端子１３．１４
間から高周波の波高値の平均値に比例した直流出力Ｅを
得るようにしたものである。上記直流出力Ｅは、図示し
ない直流増幅器により増幅され、直流計器により表示さ
れる。

方、高周波の電力を測定する測定器は、高周波電力エネ
ルギを熱に変換し、発生する熱をサーミスタや熱電対で
検出するものである。

（発明か解決しようとする課題） ところで、ディジタル方式の自動車電話システムでは、
音声信号の多重には時分割多重方式を用いており、たと
えばヨーロッパ郵政省会議のＧＳＭ（特別移動通信研究
グループ）７ステムでは、第４図に示すような立上りと
立下りを有するパルスの出力期間内に、一つの移動局か
らの搬送波か送出され、このパルスの立上りと立下りの
間の５８２．８μｓの期間に有効な信号が送出される。

そして、一つの搬送波に対して、たとえば第５図に示す
ように、移動局Ａ、移動局Ｂ１移動局Ｃ１・・・、移動
局Ａ１移動局Ｂ１移動局Ｃ１・というように、予め定め
られた順序で繰り返し、時分割的に信号が送出され、各
パルス毎に電力コントロールが行われるため、パルス毎
にレベルが変化しながら、移動局内で通話が行われる。

ところで、上記従来の高周波の電力測定装置は、いずれ
も平均電圧や平均電力を測定するものであったので、こ
のようにパルス毎にレベル変化する第５図に示すような
高周波信号の電力測定を正確にすることは不可能であっ
た。

このため、上記のようなディジタル方式のシステムでは
、アンテナからの出力やマツチングの監視あるいは測定
に従来のダイオード検波を使用する高周波電圧計や、サ
ーミスタや熱電対を利用すると、間欠的に送信される高
周波の搬送波信号の電力は測定できないという問題があ
った。

本発明の目的は、ディジタル通信システムにお（・て、
間欠的に出力する高周波信号のレベルを簡単かつ低コス
トで行うことができる高周波測定装置を提供することで
ある。

（課題を解決するための手段） このため、本発明は、間欠的に出力する高周波信号をダ
イオードで検波し、その検波出力であるパルス波の大き
さを上記高周波信号の出力期間中にサンプリングして、
上記高周波信号のレベルを検出する高周波測定装置であ
って、上記パルス波の立上りもしくは立下りのタイミン
グを検出してタイミングパルスを出力するタイミング検
出回路と、このタイミング検出回路から入力する上記タ
イミングパルスでクロックパルスの出力のタイミングか
補正されるクロック発生回路と、このクロ／り発生回路
からクロックパルスか入力する毎にトリガされて上記パ
ルス波の大きさをサンプリングし、そのサンプル値をデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、各クロックパ
ルスに対してＡ／Ｄ変換器から出力されるディジタル信
号値を演算処理する演算回路と、この演算回路の出力を
表示する表示装置とを備えたことを特徴としている。

（作用） 上記タイミング検出回路は、パルス波の立上りもしくは
立下りのタイミングを検出する。クロック発生回路は上
記タイミング検出回路からのタイミングパルスにより、
パルス波の立上りもしくは立下りのタイミングにそのク
ロックパルスが出力する。

そして、上記Ａ／Ｄ変換器は、クロック発生回路からク
ロックパルスが入力する毎にトリガされて上記パルス波
の大きさをサンプリングし、サンプル値をディジタル信
号に変換する。

上記演算回路は、サンプリングにより得られたディジタ
ル信号値を演算処理する。

（発明の効果） 本発明によれば、クロック発生回路とＡ／Ｄ変換器によ
り、ダイオード検波出力であるパルス波の大きさをサン
プリングしてディジタル値に変換し、高周波のレベルを
検出するようにしたので、この検出値を用いて、間欠的
に出力する高周波信号のレベルを簡単かつ低コストで行
うことができる。

（実施例） 以下に、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する
。

本発明に係る高周波測定装置をディジタル方式の自動車
電話のアンテナのＶＳＷＲの測定に適用した実施例を第
１図に示す。

上記第１図に示すように、搬送波が第４図において説明
したパルスの期間だけ、カップラ２Ｌバンドパスフイル
タ２２を介して、アンテナ２３がら空間に放射される。

そして、このとき上記バンドパスフィルタ２２からアン
テナ２３に透過する透過波および上記アンテナ２３で反
射する反射波が上記カップラ２１によってとらえられる
。

そして上記透過波は、ダイオードＤ１２により検波され
て第２図に示すようなパルス波となり、つの増幅器２４
に入力されて所定のレベルまで増幅される。

同様に、上記反射波は、ダイオードＤ　Ｉ＋により検波
され、その検波出力はいま一つの増幅器２５に入力され
て所定のレベルまで増幅される。

上記増幅器２４の出力は、コンパレータ２６の非反転入
力端子に入力するとともに、後に説明するＡ／Ｄ変換器
２７に入力する。また、いま一つの上記増幅器２５の出
力はいま一つのＡ／Ｄ変換器２８に入力する。

上記コンパレータ２６の反転入力端子には、端子２９よ
り基準電圧Ｅｓが入力している。

上記コンパレータ２６は、第２図に示す基準電圧Ｅｓと
増幅器２４の出力とを比較する。増幅器２４から入力す
る信号が、第２図に示す基準電圧Ｅｓを越えると、上記
コンパレータ２６の出力は［ロー」から「ハイ」へ立ち
上る。また、増幅器２４から入力する信号か、上記基準
電圧Ｅｓよりも小さくなると、上記コンパレータの出力
は「ハイ」から「ロー」へ立ち下る。

上記コンパレータ２６の出力は、波形整形回路３１に入
力する。

上記波形整形回路３１は、第２図に示すように、コンパ
レータ２６から入力する信号か「ロー」から「ハイ」に
立ち上るタイミングで、タイミングパルスを出力する。

以上のコンパレータ２６および波形整形回路３１は、増
幅器２４から出力するパルス波の立上りのタイミングを
検出してタイミングパルスを出力するタイミング検出回
路３２を構成する。

なお、上記コンパレータ２６は、上記からも分かるよう
に、カップラ２１から入力する雑音により、波形整形回
路３１からタイミングパルスが出力するのを防止するた
めに設けられている。

上記波形整形回路３１から出力するタイミングパルスは
、クロック発生回路３３に入力する。

上記７０／り発生回路３３は、セラミンク発振子等の発
振子３４により、それから出力するクロックパルスの周
波数が制御され、かつ、この周波数のドリフトを補正す
るため、上記波形整形回路３１からタイミングパルスが
入力したときに、タイミングパルスとクロックパルスの
出力のタイミングか合致するように、上記周波数が補正
される。

すなわち、上記クロック発生回路３３は、温度変化等に
より、発振子３４や回路定数が変化し、第２図に示すよ
うに、クロック発生回路３３がらのタイミングパルスが
入力すると、ドリフトによりたとえば発生周期がＴ２と
なっているクロックパルスの発生周期を、Ｔ１に補正す
る。

上記クロック発生回路３３から出力するクロックパルス
はＡ／Ｄ変換器２７、およびＡ／Ｄ変換器２８に入力す
る。

上記Ａ／Ｄ変換器２７は、クロック発生回路３３からク
ロックパルスが入力する毎にトリガされて、増幅器２４
の出力の立上りと立下りの間の期間内で、上記パルス波
の大きさを複数回、たとえば３回サンプリングし、各サ
ンプリング毎のサンプリング値をディジタル値に変換す
る（第２図参照）。この各サンプリング毎のサンプリン
グ値はマイクロコンピュータに入力され、このマイクロ
コンピュータ３５にてその平均値か演算される。

同様に、いま一つの上記Ａ／Ｄ変換器２８も、クロック
発生回路３３からクロックパルスが入力する毎に一つの
上記Ａ／Ｄ変換器２７と同しタイミングでトリガされて
、いま一つの増幅器２５の出力の立上りと立下りの間の
期間内で、上記パルス波の大きさを複数回、たとえば３
回サンプリングし、各サンプリング毎のサンプリング値
をディジタル値に変換する。この各サンプリング毎のサ
ンプリング値はマイクロコンピュータ３５に入力され、
このマイクロコンピュータ３５にてその平均値が演算さ
れる。

上記マイクロコンピュータ３５は、このようにして得ら
れた２組の平均値より、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を演
算して、上記表示装置３６に表示する。

以上のようにして、ダイオード検波により、間欠的に出
力する高周波信号のレベルを検出することかでさる。

なお、上記実施例において、ダイオードＤ１１゜Ｄ１□
の接続方向か第り図と反対のときは、ダイオード検波出
力であるパルス波の立下りのタイミングをタイミング検
出回路３２により検出し、クロック発生回路３３のタイ
ミングパルスのドリフトを補正するようにすればよい。

また、上記パルス波のサンプリング回数は一回でもよい
。

本発明は、自動車電話ンステムに限らず、一般に、間欠
的に出力する高周波信号のレベルを検出するシステムに
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１１Ｅは本発明に係る高周波測定装置の一実施例の構
成を示すブロック図、 第２図は第１図のパルス波の高周波測定装置の動作を説
明するための波形図、 第３図は従来の高周波測定装置の説明図、第４図および
第５図はそれぞれ自動車電話ノステムにおいて使用され
る時分割多重方式で使用されるパルス波形の一例の説明
図である。 ２１・・・カップラ、２２・・・バンドパスフィルタ、
２３・・アンテナ、２７．２８・・・Ａ／Ｄ変換器、３
２　タイミング検出回路、 ３３・・・クロック発生回路、 ３５・・・マイクロコンピュータ、３６・・表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）間欠的に出力する高周波信号をダイオードで検波
   し、その検波出力であるパルス波の大きさを上記高周波
   信号の出力期間中にサンプリングして、上記高周波信号
   のレベルを検出する高周波測定装置であって、上記パル
   ス波の立上りもしくは立下りのタイミングを検出してタ
   イミングパルスを出力するタイミング検出回路と、この
   タイミング検出回路から入力する上記タイミングパルス
   でクロックパルスの出力のタイミングが補正されるクロ
   ック発生回路と、このクロック発生回路からクロックパ
   ルスが入力する毎にトリガされて上記パルス波の大きさ
   をサンプリングし、そのサンプル値をディジタル信号に
   変換するＡ／Ｄ変換器と、各クロックパルスに対してＡ
   ／Ｄ変換器から出力されるディジタル信号値を演算処理
   する演算回路と、この演算回路の出力を表示する表示装
   置とを備えたことを特徴とする高周波測定装置。