JP6448021B2 - 携帯電話端末 - Google Patents
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Description
1.アンテナから無線回路までの経路部分で挿入損失がかさむような回路構成の場合。例えば、同軸ケーブルや高周波スイッチ、フィルタ、カップラー等の使用、プリント基板の配線引き回しが長い場合など。
2.ハーフコンタクトの場合。例えば、エレメントと無線回路端とのバネ接触があまい(弱い)状態や、同軸ケーブルのコネクタが半挿しの状態などによる接触不良状態の場合など。
(携帯電話端末の構成例:正常通信時の各部の回路接続状態)
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。図1は、実施の形態にかかる携帯電話端末の構成例を示す図である。図1に示す携帯電話端末100は、LTE通信方式によるメインアンテナ101およびサブアンテナ102を備えたダイバーシチ構成の例であり、正常通信時(メインアンテナ101およびサブアンテナ102ともに正常時)の各部の回路接続状態を示している。
メインアンテナ101側の受信系統100RxAの接続構成を説明すると、メインアンテナ101は、接点103を介して第1の共用器(DUP1:Duplexer)105の入出力ポートに接続されている。DUP1(105)の受信ポートには、受信増幅器(RX1)106が接続され、受信信号を増幅してミキサ107に出力する。ミキサ107は局発信号(RXLO)111により受信信号をダウンコンバートし、ローパスフィルタ(LPF)108に出力する。
送信データの送信系統100Txの接続構成を説明すると、変復調回路(MODEM)110は、所定の変調方式により変調後の送信信号(変調波、Mod:Modulation Wave)を送信ポートTXIQから出力する。送信信号は、デジタルアナログ変換器(DAC)121によりアナログ信号化され、LPF122を介してミキサ124に出力される。ミキサ124は局発信号(TXLO)125により送信信号をアップコンバートしてAGC増幅器123に出力する。
図2は、実施の形態にかかる携帯電話端末のテストモード時の回路接続構成を示す図である。制御部140は、テストモード時に図1に示した携帯電話端末100の各部を制御して、メインアンテナ101およびサブアンテナ102のアンテナの接触状態が正常であるか否かを判断する。このテストモード時には、メインアンテナ101およびサブアンテナ102のアンテナの接触状態をインピーダンス不整合に伴うD/U劣化が生じたアンテナに故障が生じていることを検出し、故障しているアンテナを示す障害通知信号を通知出力する。
メインアンテナ101のテスト時には状態Aに切り替え、サブアンテナ102のテスト時には、状態Bに切り替える。
2.IQコントロールにより、変復調回路(MODEM)110から2波の無変調連続波(CW)のテスト信号を生成して送信ポートTXIQから出力させる。無変調連続波(CW)は、異なる周波数2波の振幅、位相が同一とする。
通常の変調波(Mod)の送受信時には、TXLO125の周波数とRXLO111の周波数は異なるが、テストモード時にはRXLO111の周波数とTXLO125の周波数をほぼ同一周波数に変更する(各部の周波数例は後述する)。
変復調回路(MODEM)110からテスト信号として出力される2波のCW信号は、後段のAGC増幅器123および送信増幅器(TX)126の非線形特性により相互変調歪(IM:InterModulation)を伴った送信信号となる(図2の波形図200参照)。この送信信号は、スイッチ130のスイッチ切替(状態A)により、DUP1(105)を介して受信系統100RxA(受信増幅器(RX1)106〜変復調回路(MODEM)110の受信系統100RxA)がリーク電力として受信する。
CWとIMの和=テスト信号のトータルレベル(TXLEV)
CWとIMの差(比)=D/U
6.アンテナ故障検出のために記憶した基準値と受信信号とを比較する。
7.アンテナ故障時の障害通知信号を通知出力する。
8.アンテナ故障時に通信可能なアンテナ側にSW130を切り替え通信継続させる。
電波法規制値<−30dBm、DUP1(105)のアイソレーション50dB、受信感度レベル>−110dBm
通信周波数 2GHz帯(Band1)
2波のCW信号の周波数 1949MHz,1951MHz
(3次の2波のIM3信号の周波数として1947MHz,1953MHzが生成され、CW信号とIM3信号の周波数間隔は2MHz)
LPF108のカットオフ周波数 2MHz
RXLO111の周波数 1950MHz(CWレベル測定時)
RXLO111の周波数 1954MHz(IMレベル測定時)
制御部140が上記設定を行うことにより、CWおよびIMそれぞれの測定時において、1MHzのベースバンド信号が得られ、変復調回路(MODEM)110によるCW,IMをレベル検出できる。
図8は、実施の形態にかかる携帯電話端末の制御部の内部構成例を示すブロック図である。携帯電話端末100は、図1に示したメインアンテナ101、サブアンテナ102、送信系統100Tx、および受信系統100RxA,100RxBの各構成部と、変復調回路(MODEM)110と、制御部140とを含む。
図9,図10は、実施の形態にかかる携帯電話端末のテストモード時の制御処理内容を示すフローチャートである。図9,図10には、テストモード実行用の制御部140の制御処理内容を記載している。
前記テスト信号をデュプレクサを介して受信系統で受信させ、ダウンコンバートすることにより得られる前記無変調連続波および前記相互変調歪のレベルに基づいて、アンテナの故障を検出する制御部、
を有することを特徴とする携帯電話端末。
前記無変調連続波と前記相互変調歪のレベルの和が所定の基準値に適合するよう前記送信増幅器の送信レベルを可変制御し、適合時に得た前記無変調連続波と前記相互変調歪のレベルの差を求め、当該レベルの差に基づいてアンテナの故障を検出することを特徴とする付記1に記載の携帯電話端末。
前記送信系統からの送信信号を前記複数の受信系統に切り替え可能なスイッチと、を有し、
前記制御部は、
前記送信系統を複数のうち一つの受信系統に接続させた状態で前記テスト信号を送出させ、前記スイッチの切替により複数のアンテナの故障を順次検出する、
ことを特徴とする付記1または2に記載の携帯電話端末。
前記デュプレクサは、前記スイッチと前記複数のアンテナとの間にそれぞれ設けられたことを特徴とする付記3に記載の携帯電話端末。
前記制御部は、
アンテナの故障検出時には、前記スイッチの切替により、故障したアンテナに接続された前記受信系統を切り離し、前記変復調部に他の正常なアンテナの受信系統を用いて受信処理させ、
前記変復調部から出力される前記送信系統を前記正常なアンテナに接続させて送信処理を継続させる、
ことを特徴とする付記3または4に記載の携帯電話端末。
前記アンテナの故障検出時には、前記送信系統の送信周波数および前記受信系統の受信周波数を、前記無変調連続波に対応する周波数に切り替えることを特徴とする付記1〜5のいずれか一つに記載の携帯電話端末。
前記送出するテスト信号の2波の前記無変調連続波のうち1波と、当該1波の無変調連続波に対応して生じる1波の前記相互変調歪とを用いて、前記無変調連続波と前記相互変調歪のレベルの差を求めることを特徴とする付記2〜6のいずれか一つに記載の携帯電話端末。
前記受信系統の周波数を走査して、前記無変調連続波と前記相互変調歪のレベルをそれぞれ検出することを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の携帯電話端末。
故障を検出したアンテナの情報を通知出力することを特徴とする付記1〜8のいずれか一つに記載の携帯電話端末。
100RxA,100RxB 受信系統
100Tx 送信系統
101 メインアンテナ
102 サブアンテナ
103,104 接点
105,115 共用器
106,116 受信増幅器
107,117,124 ミキサ
108,118,122 LPF
109,119 ADC
110 変復調回路(MODEM)
121 DAC
123 AGC増幅器
126 送信増幅器
130 スイッチ
140 制御部
801 アプリケーション制御部
802 記憶部
803 入出力部
804 電源制御部
805 バッテリ
Claims (8)
- テスト信号として所定の周波数間隔の2波の無変調連続波を送信系統に送出させ、当該送信系統の送信増幅器で相互変調歪を生じさせ、
前記テスト信号をデュプレクサを介して受信系統で受信させ、ダウンコンバートすることにより得られる前記無変調連続波および前記相互変調歪のレベルに基づいて、アンテナの故障を検出する制御部を有し、
前記制御部は、
前記無変調連続波と前記相互変調歪のレベルの和が所定の基準値に適合するよう前記送信増幅器の送信レベルを可変制御し、適合時に得た前記無変調連続波と前記相互変調歪のレベルの差を求め、当該レベルの差に基づいてアンテナの故障を検出することを特徴とする携帯電話端末。 - 1バンドあたり複数のアンテナおよび複数の受信系統と、一つの送信系統と、
前記送信系統からの送信信号を前記複数の受信系統に切り替え可能なスイッチと、を有し、
前記制御部は、
前記送信系統を複数のうち一つの受信系統に接続させた状態で前記テスト信号を送出させ、前記スイッチの切替により複数のアンテナの故障を順次検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の携帯電話端末。 - 前記スイッチは、前記一つの送信系統と、前記複数の受信系統との間に設けられ、
前記デュプレクサは、前記スイッチと前記複数のアンテナとの間にそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項2に記載の携帯電話端末。 - 前記制御部の制御により、通常時には変調波の受信処理および送信処理を行い、前記アンテナの故障検出時には前記テスト信号として2波の前記無変調連続波を出力する変復調部を有し、
前記制御部は、
アンテナの故障検出時には、前記スイッチの切替により、故障したアンテナに接続された前記受信系統を切り離し、前記変復調部に他の正常なアンテナの受信系統を用いて受信処理させ、
前記変復調部から出力される前記送信系統を前記正常なアンテナに接続させて送信処理を継続させる、
ことを特徴とする請求項2または3に記載の携帯電話端末。 - 前記制御部は、
前記アンテナの故障検出時には、前記送信系統の送信周波数および前記受信系統の受信周波数を、前記無変調連続波に対応する周波数に切り替えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の携帯電話端末。 - 前記制御部は、
前記送出するテスト信号の2波の前記無変調連続波のうち1波と、当該1波の無変調連続波に対応して生じる1波の前記相互変調歪とを用いて、前記無変調連続波と前記相互変調歪のレベルの差を求めることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の携帯電話端末。 - 前記制御部は、
前記受信系統の周波数を走査して、前記無変調連続波と前記相互変調歪のレベルをそれぞれ検出することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の携帯電話端末。 - 前記制御部は、
故障を検出したアンテナの情報を通知出力することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の携帯電話端末。
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