JP7171952B1 - 無線通信モジュールの出力調整方法、無線通信モジュールの製造方法および無線通信モジュールの出力調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信モジュールの出力を精度よく調整できる出力調整方法を提供する。【解決手段】無線通信モジュールの出力調整方法は、温度調整工程と、送信工程と、フィードバック制御工程と、測定工程と、出力調整工程とを有する。温度調整工程は、温度調整機構２０によって、無線通信モジュールの温度を予め定められた設定温度とする。送信工程は、無線通信モジュールに、予め定められた周波数の送信信号を送ることにより、第１アンテナ５から無線信号を送信させる。フィードバック制御工程は、送信信号を検波して得られた電力値と、予め定められた電力の閾値との比較結果に基づいて、送信信号の出力を制御する。測定工程は、無線信号を第２アンテナ６２によって受信し、無線信号の実効放射電力を測定する。出力調整工程は、測定工程で測定された実効放射電力に基づいて、送信信号の出力を調整する。【選択図】図５

Description

本発明は、無線通信モジュールの出力調整方法、無線通信モジュールの製造方法および無線通信モジュールの出力調整装置に関する。

無線通信モジュール（例えば、特許文献１を参照）では、法上の規制などによって送信電力が制約を受けることがある。例えば、電波法には、実効放射電力（ＥＩＲＰ）の強度の上限が規定されている。そのため、無線通信モジュールでは、送信電力が規定の値を外れないことが求められる。無線通信モジュールでは、送信電力を安定させるため、自動レベル制御（ＡＬＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）によって送信電力を調整する方法が採用されることがある（例えば、特許文献２，３を参照）。

特開２００５－８６４２４号公報 特開２００６－１２１４２０号公報 特開２００６－２３７８２２号公報

しかし、前述の調整方法では、自動レベル制御においてフィードバック回路で検出された電力と、実際の送信電力との間にズレが生じる場合がある。そのため、無線通信モジュールの出力を精度よく調整する方法が求められている。

本発明の一態様は、無線通信モジュールの出力を精度よく調整できる出力調整方法、無線通信モジュールの製造方法および無線通信モジュールの出力調整装置を提供することを課題とする。

本発明の一態様は、第１アンテナを有する無線通信モジュールの出力を調整する出力調整方法であって、前記無線通信モジュールの温度を調整する温度調整機構と、前記第１アンテナとの間で無線通信が可能な第２アンテナと、を用い、前記温度調整機構によって、前記無線通信モジュールの温度を予め定められた設定温度とする温度調整工程と、前記無線通信モジュールに、予め定められた周波数の送信信号を送ることにより、前記第１アンテナから無線信号を送信させる送信工程と、前記送信信号を検波して得られた電力値と、予め定められた電力の閾値との比較結果に基づいて、前記送信信号の出力を制御するフィードバック制御工程と、前記無線信号を前記第２アンテナによって受信し、前記無線信号の実効放射電力を測定する測定工程と、前記測定工程で測定された前記実効放射電力に基づいて、前記送信信号の出力を調整する出力調整工程と、を有する、無線通信モジュールの出力調整方法を提供する。

この構成によれば、無線通信モジュールから送信された無線信号の実効放射電力に基づいて送信信号の出力（送信電力）を調整するため、送信信号の出力を精度よく調整できる。よって、アンテナの周波数特性の変動、モジュールごとの特性のバラつきなどが生じた場合であっても、送信電力が規制値を越えるのを回避できる。また、送信電力が、製品の仕様で定められた値を外れるのを抑制できる。

前記出力調整工程では、前記実効放射電力が所定の範囲内であるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記閾値を変更することができる。

前記無線通信モジュールの出力調整方法では、異なる複数の前記設定温度について、前記電力値と前記閾値との差分に基づくゲイン値を算出し、前記出力調整工程では、複数の前記ゲイン値の比較結果に基づいて前記閾値を変更することができる。

前記無線通信モジュールの出力調整方法では、異なる複数の前記設定温度について、前記温度調整工程、前記送信工程、前記フィードバック制御工程、前記測定工程および前記出力調整工程によって、前記送信信号の出力を調整することができる。

本発明の他の態様は、前記無線通信モジュールが、情報を記憶する記憶部をさらに備え、前記無線通信モジュールの出力調整方法の前記出力調整工程における適切な閾値を前記記憶部に書き込む、無線通信モジュールの製造方法を提供する。

本発明のさらに他の態様は、第１アンテナを有する無線通信モジュールの出力を調整する出力調整装置であって、前記無線通信モジュールの温度を調整する温度調整機構と、前記無線通信モジュールに、予め定められた周波数の送信信号を送ることにより、前記第１アンテナから無線信号を送信させる信号設定部と、前記送信信号を検波して得られた電力値と、予め定められた電力の閾値との比較結果に基づいて、前記送信信号の出力を制御するＡＬＣ制御系と、前記第１アンテナとの間で無線通信が可能な第２アンテナと、前記第２アンテナが受信した前記無線信号の実効放射電力を測定する測定部と、前記測定部で測定された前記実効放射電力に基づいて、前記送信信号の出力を調整する出力判定部と、を有する、無線通信モジュールの出力調整装置を提供する。

この構成によれば、無線通信モジュールから送信された無線信号の実効放射電力に基づいて送信信号の出力（送信電力）を調整するため、送信信号の出力を精度よく調整できる。よって、アンテナの周波数特性の変動、モジュールごとの特性のバラつきなどが生じた場合でもあっても、送信電力が規制値を越えるのを回避できる。また、送信電力が、製品の仕様で定められた値を外れるのを抑制できる。

本発明の一態様によれば、無線通信モジュールの出力を精度よく調整できる。

実施形態の無線通信モジュールの出力調整装置の構成図である。 モジュール保持ユニットの一部の構成図である。 無線通信モジュールおよび温度調整機構の構成図である。 無線通信モジュールおよび温度調整機構の分解図である。 第１実施形態の無線通信モジュールの出力調整装置のブロック図である。 第１実施形態の無線通信モジュールの出力調整方法を示す流れ図である。 第２実施形態の無線通信モジュールの出力調整装置のブロック図である。 第２実施形態の無線通信モジュールの出力調整方法を示す流れ図である。

図１は、実施形態の無線通信モジュールの出力調整装置１００の構成図である。無線通信モジュールの出力調整装置は、単に「出力調整装置」ということがある。図２は、モジュール保持ユニット１０の一部の構成図である。図３は、無線通信モジュール１および温度調整機構２０の構成図である。図３は、図２にＡで示す部分の拡大図である。図４は、無線通信モジュール１および温度調整機構２０の分解図である。

Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は次のように定義される。Ｘ方向は、モジュール保持ユニット１０と測定用アンテナユニット６０とが並ぶ方向である。＋Ｘ方向は、測定用アンテナユニット６０からモジュール保持ユニット１０に向かう方向である。Ｚ方向は上下方向である。＋Ｚ方向は上方である。Ｙ方向は、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向である。モジュール保持ユニット１０については、測定用アンテナユニット６０に近づく方向を「前方」という。測定用アンテナユニット６０については、モジュール保持ユニット１０に近づく方向を「前方」という。なお、ここで定める位置関係は、出力調整装置１００の使用時の姿勢を限定しない。

［無線通信モジュール］
図１および図２に示すように、出力調整装置１００は、無線通信モジュール１の出力を調整する。出力調整装置１００の説明に先だって、無線通信モジュール１について説明する。

図４に示すように、無線通信モジュール１は、アンテナ基板２と、ＲＦＩＣ３とを備える。
アンテナ基板２は、矩形板状の基材４と、第１アンテナ５とを備える。基材４は、例えば、誘電正接が小さく（すなわち、高周波信号の損失が小さく）、高周波信号の伝送特性の良い材料で形成されている。第１アンテナ５は、基材４の一方の面４ａ（－Ｘ方向の面）または基材４の内部に形成されている。

第１アンテナ５は、特に限定されないが、例えば、複数の放射素子（図示略）が面４ａに二次元状に形成されたアレーアンテナやフェーズドアレーアンテナであってよい。第１アンテナ５は、例えば、線状アンテナ、平面アンテナ、マイクロストリップアンテナ、パッチアンテナ等の任意のアンテナであってもよい。

ＲＦＩＣ３は、ミリ波帯などの高周波信号を処理する集積回路（ＲＦＩＣ：Radio Frequency Integrated Circuit）を備える。ＲＦＩＣ３に適用可能なＩＣパッケージとしては、例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Alley）、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＦＯＷＬＰ（Fan Out Wafer Level Package）等がある。ＲＦＩＣ３は、アンテナ基板２の他方の面４ｂ（＋Ｘ方向の面）に実装されている。ＲＦＩＣ３は、例えば、はんだ（ＳｎＡｇＣｕ等）などで形成された接続部によって、アンテナ基板２の面４ｂに実装されている。ＲＦＩＣ３は、メモリなどの記憶部６（図４参照）を備えていてもよい。記憶部６は、情報を記憶できる。

ＲＦＩＣ３は、例えば、矩形板状とされている。ＲＦＩＣ３のＹ方向の寸法は、アンテナ基板２のＹ方向の寸法より小さい。ＲＦＩＣ３のＺ方向の寸法は、アンテナ基板２のＺ方向の寸法より小さい。

無線通信モジュール１は、例えば、ミリ波等の高周波信号の送受信を行う。無線通信モジュール１は、高周波信号の送信と受信の両方が可能であることが好ましいが、送信のみを行う無線通信モジュールであってもよい。高周波信号の周波数は、例えば、１０ＧＨｚ～３００ＧＨｚ、６０ＧＨｚ～８０ＧＨｚ等が挙げられる。

［無線通信モジュールの出力調整装置］
図１に示すように、出力調整装置１００は、モジュール保持ユニット１０と、温度調整機構２０と、収容ケース３０と、気体供給部４０と、移動機構５０と、測定用アンテナユニット６０と、チャンバ９０と、を備える。

（モジュール保持ユニット）
モジュール保持ユニット１０は、基台１１と、背板１２と、支持板１３と、複数の支持柱１４（図２参照）と、押さえ板１５と、を備える。
背板１２は、基台１１の上部から上方に延出する。支持板１３は、背板１２の前面（－Ｘ方向の面）に重ねられている。本実施形態では、背板１２および支持板１３は、Ｘ方向に垂直である。

図２に示すように、支持柱１４は、支持板１３の前面（－Ｘ方向の面）から前方（－Ｘ方向）に延出する。支持柱１４は、前から見て、押さえ板１５の四隅にそれぞれ設けられている。支持柱１４の先端面には、受け孔（図示略）が形成されている。

押さえ板１５は、無線通信モジュール１を保持するホルダとして機能する。押さえ板１５は、無線通信モジュール１で送受信される電波に対する影響が少ない材料、例えば、非金属材料（例えば、樹脂、ガラスなど）で構成される。押さえ板１５は、樹脂製であることが好ましい。押さえ板１５は、繊維強化樹脂で形成されていてもよい。押さえ板１５は、例えば、絶縁性材料で構成される。

押さえ板１５は、例えば、矩形状とされている。押さえ板１５には、１または複数の貫通口１６が形成されている。貫通口１６は、押さえ板１５の一方の面から他方の面にかけて、押さえ板１５を貫通して形成されている。貫通口１６は、押さえ板１５の厚さ方向から見て、無線通信モジュール１の第１アンテナ５を包含する大きさとされている。

図２に示すように、押さえ板１５は、固定具１７によって支持柱１４の先端面に固定されている。押さえ板１５の四隅には挿通孔（図示略）が形成されている。固定具１７は、前記挿通孔に挿通して、支持柱１４の前記受け孔に挿入される。固定具１７は、ネジ止めなどにより前記受け孔に固定される。これにより、押さえ板１５は、無線通信モジュール１をヒートスプレッダ２２に向けて押さえ込んでいる（図３参照）。

モジュール保持ユニット１０は、Ｚ方向に沿う回転軸の周りに回動することができる。これにより、モジュール保持ユニット１０は、測定用アンテナユニット６０に対する向きを任意に設定できる。本実施形態では、モジュール保持ユニット１０は測定用アンテナユニット６０に対して正対するが、モジュール保持ユニット１０は、回動軸の周りの回動によって、左右方向に向きを変えることもできる。

（温度調整機構）
図３および図４に示すように、温度調整機構２０は、無線通信モジュール１の温度を調整する。
温度調整機構２０は、温度調整器２１と、ヒートスプレッダ２２と、調整用温度センサ２３と、伝熱シート２４と、モニタ用温度センサ２５と、ヒートシンク２６と、電源２７と、温度制御部２８と、露点計２９（図２参照）と、を備える。

温度調整器２１は、例えば、矩形の板状とされている。温度調整器２１は、ヒートシンク２６の前面（－Ｘ方向の面）に重ねられている。温度調整器２１は、例えば、ペルチェ素子である。通電によってペルチェ素子に第１の方向の電流が流れると、ペルチェ素子の一方の面の温度は上昇し、他方の面の温度は降下する。ペルチェ素子に第２の方向（第１の方向とは反対の方向）の電流が流れると、ペルチェ素子の一方の面の温度は降下し、他方の面の温度は上昇する。ペルチェ素子の一方の面および他方の面の温度は、ペルチェ素子に流れる電流の大きさによって定められる。

温度調整器２１は、ヒートスプレッダ２２および伝熱シート２４を介して、無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３に接触している。温度調整器２１は、間接的に無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３に接触しているといえる。温度調整器２１と無線通信モジュール１との間にはヒートスプレッダ２２および伝熱シート２４が設けられているため、温度調整器２１は無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３に伝熱可能に接触している。

なお、本実施形態では、温度調整器２１は間接的に無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３に接触して伝熱可能とされているが、温度調整器２１は、直接、無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３に接触して伝熱可能であってもよい。すなわち、温度調整器２１は、ヒートスプレッダ２２および伝熱シート２４を介在せずに、直接、無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３に接触していてもよい。このように、温度調整器２１は、無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３に直接または間接的に接触して熱を伝えることができる。

図４に示すように、ヒートスプレッダ２２は、温度調整器２１からの熱を拡散させることができる。ヒートスプレッダ２２は、第１部分２２Ａと、第２部分２２Ｂとを有する多層構造（詳しくは、二層構造）とされている。第１部分２２Ａおよび第２部分２２Ｂは、熱伝導率が高い材料、例えば、銅、アルミニウムなどの金属材料、炭素材料などによって形成される。

第１部分２２Ａは、例えば、矩形の板状とされている。第１部分２２Ａは、温度調整器２１の前面（－Ｘ方向の面）に重ねられている。第１部分２２Ａは、厚さ方向から見て、温度調整器２１を包含する大きさとされている。第１部分２２Ａは、温度調整器２１に対向する。

第２部分２２Ｂは、第１部分２２Ａの前面（－Ｘ方向の面）に重ねられている。第２部分２２Ｂは、例えば、矩形の板状とされている。第２部分２２Ｂは、厚さ方向から見て、無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３を包含する大きさとされている。第２部分２２Ｂは、無線通信モジュール１に対向する。

第２部分２２Ｂの後面と第１部分２２Ａの前面との間には、応力緩和層２２Ｃが形成されている。応力緩和層２２Ｃは、例えば、放熱グリスで構成される。第２部分２２Ｂは、第１部分２２Ａの前面に、応力緩和層２２Ｃを介して面的に接触している。

調整用温度センサ２３（温度センサ）は、ヒートスプレッダ２２の温度を検出する。調整用温度センサ２３は、例えば、ヒートスプレッダ２２の第１部分２２Ａに内蔵されている。調整用温度センサ２３は、例えば、熱電対、サーミスタ、測温抵抗体等を備える。

伝熱シート２４は、第２部分２２Ｂの前面と、無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３の後面との間に設けられる。伝熱シート２４は、第２部分２２Ｂの前面と、ＲＦＩＣ３の後面とに接する。本実施形態では、伝熱シート２４の前面の一部は、モニタ用温度センサ２５を介してＲＦＩＣ３の後面に接する。伝熱シート２４は、第２部分２２Ｂからの熱をＲＦＩＣ３に伝えることができる。

モニタ用温度センサ２５は、シート状とされている。モニタ用温度センサ２５は、ＲＦＩＣ３の温度を検出する。モニタ用温度センサ２５は、例えば、熱電対である。モニタ用温度センサ２５は、伝熱シート２４とＲＦＩＣ３との間に設けられる。モニタ用温度センサ２５は、厚さ方向から見て、ＲＦＩＣ３より小さい。モニタ用温度センサ２５でＲＦＩＣ３の温度を測定することによって、ＲＦＩＣ３の温度を正確に把握できる。

ヒートスプレッダ２２、伝熱シート２４およびモニタ用温度センサ２５は、無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３と温度調整器２１との間に介在している。

ヒートシンク２６は、温度調整器２１の後面側に設けられている。ヒートシンク２６は、例えば、水冷式、空冷式などのヒートシンクである。ヒートシンク２６は、水冷式であることが望ましい。ヒートシンク２６は、支持板１３の前面に設けられている（図２参照）。
ヒートシンク２６は、温度調整器２１と、無線通信モジュール１のＲＦＩＣ３との温度を短時間で上昇または降下させることができる。

電源２７は、温度調整器２１に通電する。
温度制御部２８は、調整用温度センサ２３の検出値に基づいて、電源２７から温度調整器２１に流れる電流を制御することにより、温度調整器２１の温度を調整する。
露点計２９（図２参照）は、収容ケース３０内の露点を測定する。

（収容ケース）
図２に示すように、収容ケース３０は、無線通信モジュール１および温度調整器２１を収容する。収容ケース３０は、ケース本体３１と、閉止板３２とを備える。ケース本体３１は、支持板１３の前面から前方に延出する。ケース本体３１は、底板３３と、一対の側板（図示略）と、上板３５とを備える。閉止板３２は、ケース本体３１の前面開口を覆う蓋材として機能する。閉止板３２は、例えば、発泡体である誘電体により形成されている。

（気体供給部）
気体供給部４０は、乾燥気体の供給源（図示略）と、複数の導入路４２と、複数の放出部（図示略）と、を備える。導入路４２は、供給源から供給された乾燥気体を放出部に導く。放出部は、乾燥気体を収容ケース３０の内部に供給する。

（移動機構）
図１に示すように、移動機構５０は、スライドレール５１と、スライダ５２とを備える。
スライドレール５１は、チャンバ９０の底面に設けられている。スライドレール５１は、Ｘ方向に沿って延在する直線状のレールである。スライダ５２は、モジュール保持ユニット１０の下部に設けられている。スライダ５２は、スライドレール５１に沿って移動可能である。モジュール保持ユニット１０は、スライダ５２によって、スライドレール５１に沿ってＸ方向に移動可能である。そのため、モジュール保持ユニット１０は、測定用アンテナユニット６０に対する離間距離を任意に定めることができる。

（測定用アンテナユニット）
測定用アンテナユニット６０は、支持体６１と、第２アンテナ６２と、実効放射電力測定部６３と、を備える。

第２アンテナ６２は、測定用の電波を送受信する。第２アンテナ６２は、例えば、ミリ波等の高周波信号の送受信を行う。高周波信号の周波数は、例えば、１０ＧＨｚ～３００ＧＨｚ、６０ＧＨｚ～８０ＧＨｚ等が挙げられる。第２アンテナ６２は、無線通信モジュール１と対向する位置に設置される。第２アンテナ６２は、無線通信モジュール１の第１アンテナ５との間で無線通信が可能である。第２アンテナ６２は、支持体６１の前面側に設けられている。

実効放射電力測定部６３（測定部）は、第２アンテナ６２が受信した無線信号の実効放射電力（ＥＩＲＰ：Equivalent Isotropic Radiated Power）を測定する。実効放射電力測定部６３は、例えば、高周波電力を測定する電力計である。実効放射電力は「実効等方放射電力」ともいう。実効放射電力測定部６３は、支持体６１に支持される。実効放射電力測定部６３は、「電力測定部６３」ともいう。

（チャンバ９０）
チャンバ９０は、モジュール保持ユニット１０、温度調整機構２０、収容ケース３０、気体供給部４０、移動機構５０、および測定用アンテナユニット６０を収容する。チャンバ９０の内面には、電波吸収体９１が設けられている。チャンバ９０は、外部からの電磁波の影響を受けず、かつ外部への電磁波の漏洩を抑制できる。チャンバ９０は、内部での電磁波の反射を抑制できる。

［無線通信モジュールの出力調整方法］
図１に示す出力調整装置１００を用いて無線通信モジュール１の出力を調整する方法の例を説明する。
図５は、第１実施形態の出力調整装置１００のブロック図である。

図５に示すように、出力調整装置１００は、温度調整機構２０（図３および図４参照）と、信号設定部１０１と、可変利得増幅器１０２と、増幅器１０３と、方向性結合器１０４と、検波器１０５と、ＡＬＣ制御部１０６と、第２アンテナ６２（図１参照）と、電力検出部１１０と、電力測定部６３と、出力判定部１０８と、閾値設定部１０９と、を備える。

信号設定部１０１は、予め定められた周波数の送信信号を送り、第１アンテナ５から無線信号を送信させる。信号設定部１０１では、送信信号を、無線通信に適合するように変調することができる。

可変利得増幅器１０２は、信号設定部１０１からの送信信号の送信電力を制御することができる。可変利得増幅器１０２は、閾値設定部１０９で設定した閾値を基に、検波器１０５で得られた電力値が閾値内に入るように利得を変更し、送信電力を制御する。

増幅器１０３は、可変利得増幅器１０２からの送信信号を、無線通信に適合するレベルまで増幅する。
方向性結合器１０４は、増幅器１０３からの送信信号を第１アンテナ５と検波器１０５とに分配する。
第１アンテナ５は、方向性結合器１０４からの送信信号を受け、無線信号を送信する。

可変利得増幅器１０２と、増幅器１０３と、方向性結合器１０４と、検波器１０５と、ＡＬＣ制御部１０６とは、ＡＬＣ制御系１０７を構成する。
「ＡＬＣ」は、自動レベル制御（ＡＬＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を意味する。ＡＬＣ制御部は「自動レベル制御部」である。ＡＬＣ制御系は「自動レベル制御系」である。

検波器１０５は、方向性結合器１０４からの送信信号の送信電力を検波し、電力値を得る。
ＡＬＣ制御部１０６は、検波器１０５で得られた電力値と、予め定められた電力の閾値とを比較し、前記電力値と前記閾値との差分を比較結果として得る。ＡＬＣ制御部１０６は、前記比較結果に基づいて可変利得増幅器１０２の利得を調整する。
なお、ＡＬＣ制御系の構成は、ここに示す例に限定されない。

電力検出部１１０は、第２アンテナ６２が受信した無線信号の電力を検出する。
電力測定部６３は、電力検出部１１０で得られた検出値に基づいて実効放射電力（ＥＩＲＰ）を測定する。
出力判定部１０８は、電力測定部６３で取得した実効放射電力が、予め仕様で定められた範囲内か否かを判定する。

図６は、第１実施形態の無線通信モジュールの出力調整方法を示す流れ図である。以下、図６を参照して第１実施形態の出力調整方法を具体的に説明する。

（ステップＳ１）信号設定部１０１は、送信信号の周波数を設定する（周波数設定工程）。複数のチャンネルで送受信が可能な無線通信モジュール１を用いる場合、送信信号の周波数は、例えば、複数のチャンネルから選択された１つのチャンネルの周波数であってよい。本実施形態では、周波数を「第１の周波数」に設定する。

（ステップＳ２）温度調整機構２０は、無線通信モジュール１の温度を、予め定められた設定温度とする。本実施形態では、設定温度を「第１の温度」とする。

図３および図４に示すように、温度調整器２１を用いて、無線通信モジュール１の温度を設定する（温度調整工程）。温度制御部２８は、調整用温度センサ２３の検出値に基づいて、電源２７から温度調整器２１に流れる電流を制御することにより、温度調整器２１の温度を調整することができる。温度制御部２８は、例えば、検出値が、予め定められた設定範囲の下限値を下回った場合に、温度調整器２１に流れる電流を大きくし、温度調整器２１の温度を上昇させる。温度制御部２８は、例えば、検出値が、予め定められた設定範囲の上限値を上回った場合に、温度調整器２１に流れる電流を小さくし、温度調整器２１の温度を降下させる。これにより、無線通信モジュール１の温度を目的の温度とする。

（ステップＳ３）閾値設定部１０９は、ＡＬＣ制御で用いる閾値を設定する（図６参照）。
図５に示すように、ＡＬＣ制御部１０６は、検波器１０５で得られた電力値と前記閾値とを比較する。前記電力値が閾値内にない場合、次に示すように、可変利得増幅器１０２の利得を調整する。

可変利得増幅器１０２は、ＡＬＣ制御部１０６からの制御信号に基づいて、送信信号の送信電力を制御する（フィードバック制御工程）。例えば、検波器１０５で得られた電力値が前記閾値の範囲の上限値を上回る場合、可変利得増幅器１０２の利得を下げて送信電力を低くする。電力値が前記閾値の範囲の下限値を下回る場合、可変利得増幅器１０２の利得を上げて送信電力を高くする。このように、ＡＬＣ制御部１０６は、検波器１０５で得られた電力値と前記閾値との比較結果に基づいて、送信信号の出力（送信電力）を制御する。

（ステップＳ４）第１アンテナ５は、方向性結合器１０４からの送信信号を受け、無線信号を送信する（送信工程）。
第２アンテナ６２は、第１アンテナ５からの無線信号を受信する。電力検出部１１０は、第２アンテナ６２が受信した無線信号の電力を検出する。電力測定部６３は、電力検出部１１０で得られた検出値に基づいて実効放射電力（ＥＩＲＰ）を測定する（測定工程）（図６参照）。

（ステップＳ５）出力判定部１０８は、電力測定部６３で測定された実効放射電力が、予め定められた所定の範囲内であるか否かを判定する。前記実効放射電力が前記範囲内ではないという判定結果が得られた場合は、ステップＳ３に戻り、閾値設定部１０９において前記閾値の変更（再設定）を行う。

前記閾値が変更されると、前記電力値と前記閾値との差分が変わる。そのため、ＡＬＣ制御部１０６からの制御信号も変わり、可変利得増幅器１０２からの送信信号の送信電力も変わる。その結果、電力検出部１１０で検出される無線信号の電力が変わり、電力測定部６３で得られる実効放射電力も変わる。

図６に示すように、ステップＳ５において、前記実効放射電力が前記所定の範囲内ではないと判定された場合は、再び、ステップＳ３に戻る。
このように、前記実効放射電力が前記所定の範囲内ではないと判定された場合は、前記実効放射電力が前記所定の範囲内であると判定されるまで、ステップＳ３～Ｓ５を繰り返す。

前記実効放射電力が前記所定の範囲内であると判定された場合は、前記閾値の変更を行わず、ステップＳ１に戻る。この閾値は適切であると判定される。これにより、第１の周波数および第１の温度において適切な閾値が決定される。このようにして、送信信号の出力（送信電力）を調整する（出力調整工程）。出力判定部１０８は、前述の判定を行うため、送信信号の出力を調整する工程に関与している。

設定温度を第１の温度から第２の温度に変更して、同様の出力調整を行ってもよい。これにより、第２の温度における適切な閾値が得られる。

実効放射電力は、通常、温度が低いほど高くなる傾向がある。ＡＬＣ制御にも温度特性があり、温度が低いほど実効放射電力が高くなりやすい。そのため、第１の温度が、無線通信モジュール１の使用環境における下限温度に近い温度（例えば、－１０℃）である場合、実効放射電力の変動範囲の上限値に近い値を把握できる。よって、送信電力が規制値（例えば、電波法による規制値）を超えるのを回避しやすくなる。

第２の温度が無線通信モジュール１の使用環境における温度として高い温度（例えば、６０℃）である場合、実効放射電力の変動範囲の下限値に近い値を把握できる。よって、送信電力が、製品の仕様で定められた値を大きく下回るのを回避できる。
適切な閾値を決めることが必要となる温度条件の数は、１または２に限らない。温度条件の数は、１でもよいし、複数（２以上の任意の数）でもよい。

第１の周波数とは異なる周波数（第２の周波数）における適切な閾値が必要となる場合、信号設定部１０１は、ステップＳ１において、周波数を第２の周波数に変更（再設定）する。第２の周波数は、複数のチャンネルから選択された他のチャンネルの周波数であってよい。第１の周波数における出力調整と同様にして、第２の周波数における適切な閾値を決定する（ステップＳ２～Ｓ５）。
適切な閾値を決めることが必要となる周波数条件の数は、１または２に限らない。周波数条件の数は、１でもよいし、複数（２以上の任意の数）でもよい。

新たな周波数の設定が必要ない場合は、処理を終了する（ステップＳ１）。

［無線通信モジュールの製造方法］
前述の出力調整方法で得られた「適切な閾値」は、ＲＦＩＣ３の記憶部６（図４参照）に書き込むことができる。これによって、適切な閾値の情報を有する無線通信モジュール１が得られる。よって、出力調整は容易となる。

［第１実施形態の出力調整方法が奏する効果］
本実施形態の出力調整方法によれば、無線通信モジュール１から送信された無線信号の実効放射電力に基づいて送信信号の出力（送信電力）を調整するため、送信信号の出力を精度よく調整できる。よって、アンテナの周波数特性の変動、モジュールごとの特性のバラつきなどが生じた場合であっても、送信電力が規制値を越えるのを回避できる。また、送信電力が、製品の仕様で定められた値を外れるのを抑制できる。

本実施形態の出力調整方法によれば、出力調整工程において、実効放射電力が前記所定の範囲内であるか否かを判定し、判定結果に基づいて、必要に応じて閾値を変更（再設定）するため、容易な処理で、適切な閾値を決定することができる。

本実施形態の出力調整方法によれば、複数の設定温度（例えば、第１の温度および第２の温度）について出力調整を行うことができる。その場合、送信電力が規制値を超えるのを回避でき、かつ、送信電力が、製品の仕様で定められた値を大きく下回るのを回避できる。よって、送信電力の安定性を高めることができる。

温度調整機構２０は、ヒートスプレッダ２２と、調整用温度センサ２３と、温度制御部２８とを備える。温度制御部２８は、調整用温度センサ２３の検出値に基づいて、電源２７から温度調整器２１に流れる電流を制御することにより、温度調整器２１の温度を調整する。よって、無線通信モジュール１の温度を安定的に定めることができる。よって、無線通信モジュール１の送信信号の出力（送信電力）を精度よく調整することができる。

温度調整器２１は、無線通信モジュール１に直接または間接的に接触して伝熱可能である。そのため、チャンバ９０内の気体の温度を調整することによって無線通信モジュール１の温度を定める場合とは異なり、無線通信モジュール１を短時間で目的の温度とすることができる。さらに、温度調整器２１との直接または間接的な接触を介した伝熱を利用するため、無線通信モジュール１の温度を安定的に定めることができる。よって、無線通信モジュール１の送信信号の出力（送信電力）を精度よく調整することができる。

［実施形態の出力調整装置が奏する効果］
本実施形態の出力調整装置１００によれば、無線通信モジュール１から送信された無線信号の実効放射電力に基づいて送信信号の出力（送信電力）を調整するため、送信信号の出力を精度よく調整できる。よって、アンテナの周波数特性の変動、モジュールごとの特性のバラつきなどが生じた場合であっても、送信電力が規制値を越えるのを回避できる。また、送信電力が、製品の仕様で定められた値を外れるのを抑制できる。

図７は、第２実施形態の出力調整装置２００のブロック図である。図８は、第２実施形態の無線通信モジュールの出力調整方法を示す流れ図である。図５および図６に示す第１実施形態との共通構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、出力調整装置２００は、ゲイン判定部１１１を備える点で、図５に示す出力調整装置１００と異なる。
図８を参照して第２実施形態の出力調整方法を具体的に説明する。

図８に示すように、ステップＳ１～Ｓ３は、図６に示す第１実施形態の出力調整方法と同様である。初期設定温度は第１の温度とする。周波数は第１の周波数である。検波器１０５で得られた電力値は、例えば、前記閾値の範囲内にある。

（ステップＳ１０４）第１アンテナ５は、方向性結合器１０４からの送信信号を受け、無線信号を送信する（送信工程）。第２アンテナ６２は、第１アンテナ５からの無線信号を受信する。電力検出部１１０は、第２アンテナ６２が受信した無線信号の電力を検出する。電力測定部６３は、電力検出部１１０で得られた検出値に基づいて実効放射電力（ＥＩＲＰ）を測定する（測定工程）。
ＡＬＣ制御部１０６は、検波器１０５で得られた電力値と前記閾値との差分に基づいてゲイン値を算出する。

（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）設定温度を、第１の温度より高い温度とする。第１アンテナ５は、無線信号を送信する（送信工程）。第２アンテナ６２は無線信号を受信する。電力検出部１１０は、第２アンテナ６２が受信した無線信号の電力を検出する。電力測定部６３は、検出値に基づいて実効放射電力を測定する（測定工程）。ＡＬＣ制御部１０６は、検波器１０５で得られた電力値と前記閾値との差分に基づいてゲイン値を算出する。

（ステップＳ１０７）ゲイン判定部１１１（図７参照）は、設定温度が第１の温度である場合に対する、ゲイン値の変化の有無を判定する。検波器１０５で得られた電力値が前記閾値の範囲内であれば、ゲイン値は変化しない。前記電力値が前記閾値の範囲を外れると、ゲイン値は変化する。
ゲイン値の変化がない場合、ステップＳ１０５に戻る。設定温度をさらに高い温度として（ステップＳ１０５）、第１アンテナ５は無線信号を送信する。電力測定部６３は実効放射電力を測定する。ＡＬＣ制御部１０６はゲイン値を算出する（ステップＳ１０６）。
このように、設定温度を段階的に高めながら、ゲイン値が変化するまでステップＳ１０５～Ｓ１０７のサイクルを繰り返す。

（ステップＳ１０８）出力判定部１０８は、ゲイン値の変化が生じたサイクルのひとつ前のサイクル（「直前サイクル」という）における実効放射電力が所定の範囲内であるか否かを判定する。前記実効放射電力が前記範囲内にないという判定結果が得られた場合は、ステップＳ３に戻り、前記閾値の変更（再設定）を行う。

直前サイクルにおける実効放射電力が所定の範囲内であると判定された場合は、前記閾値の変更を行わず、ステップＳ１に戻る。直前サイクルにおける閾値は適切であると判定される。これにより、適切な閾値が決定される。このようにして、送信信号の出力（送信電力）を調整する（出力調整工程）。

初期設定温度を第１の温度から第２の温度に変更して、同様の出力調整を行ってもよい。適切な閾値を決めることが必要となる温度条件の数は、１でもよいし、複数（２以上の任意の数）でもよい。

第１の周波数とは異なる周波数（第２の周波数）における適切な閾値が必要となる場合、信号設定部１０１は、ステップＳ１において、周波数を第２の周波数に変更（再設定）する。適切な閾値を決めることが必要となる周波数条件の数は、１でもよいし、複数（２以上の任意の数）でもよい。

なお、本実施形態では、設定温度を段階的に高めつつ、ステップＳ１０５～Ｓ１０７のサイクルを繰り返すが、設定温度を段階的に低くしつつ、ステップＳ１０５～Ｓ１０７のサイクルを繰り返すこともできる。

［第２実施形態の出力調整方法が奏する効果］
本実施形態の出力調整方法によれば、無線通信モジュール１から送信された無線信号の実効放射電力に基づいて送信信号の出力（送信電力）を調整するため、送信信号の出力を精度よく調整できる。よって、アンテナの周波数特性の変動、モジュールごとの特性のバラつきなどが生じた場合であっても、送信電力が規制値を越えるのを回避できる。また、送信電力が、製品の仕様で定められた値を外れるのを抑制できる。

本実施形態の出力調整方法によれば、異なる複数の設定温度についてゲイン値を算出し、複数のゲイン値の比較結果（詳しくは、前回のゲイン値に対するゲイン値の変化）に基づいて、必要に応じて閾値を変更（再設定）するため、容易な処理で、適切な閾値を第１実施形態よりも精度よく決定することができる。

本発明は前記の例に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
図３および図４に示す温度調整器２１としては、ペルチェ素子を例示したが、温度調整器は特に限定されない。温度調整器は、ニクロム線等の電熱線などのヒータであってもよい。温度調整器は、熱媒体（流体）を流通させる熱媒体流通構造を有していてもよい。温度調整器は、チラー（冷却水循環装置）などの冷却機構を備えていてもよい。

１…無線通信モジュール、５…第１アンテナ、２０…温度調整機構、６２…第２アンテナ、６３…実効放射電力測定部（測定部）、１００，２００…無線通信モジュールの出力調整装置、１０１…信号設定部、１０７…ＡＬＣ制御系、１０８…出力判定部。

Claims (6)

1. 第１アンテナを有する無線通信モジュールの出力を調整する出力調整方法であって、
   前記無線通信モジュールの温度を調整する温度調整機構と、
   前記第１アンテナとの間で無線通信が可能な第２アンテナと、
   を用い、
   前記温度調整機構によって、前記無線通信モジュールの温度を予め定められた設定温度とする温度調整工程と、
   前記無線通信モジュールに、予め定められた周波数の送信信号を送り、前記第１アンテナから増幅された前記送信信号を無線信号として送信させる送信工程と、
   増幅された前記送信信号を検波して得られた電力値と、予め定められた電力の閾値との比較結果に基づいて、増幅された前記送信信号の出力を制御するフィードバック制御工程と、
   前記無線信号を前記第２アンテナによって受信し、前記無線信号の実効放射電力を測定する測定工程と、
   前記測定工程で測定された前記実効放射電力に基づいて、増幅された前記送信信号の出力を調整する出力調整工程と、
   を有する、無線通信モジュールの出力調整方法。
2. 前記出力調整工程では、前記実効放射電力が所定の範囲内であるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記閾値を変更する、
   請求項１記載の無線通信モジュールの出力調整方法。
3. 異なる複数の前記設定温度について、前記電力値と前記閾値との差分に基づくゲイン値を算出し、
   前記出力調整工程では、複数の前記ゲイン値の比較結果に基づいて前記閾値を変更する、
   請求項１記載の無線通信モジュールの出力調整方法。
4. 異なる複数の前記設定温度について、前記温度調整工程、前記送信工程、前記フィードバック制御工程、前記測定工程および前記出力調整工程によって、前記送信信号の出力を調整する、
   請求項１～３のうちいずれか１項に記載の無線通信モジュールの出力調整方法。
5. 前記無線通信モジュールは、情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   請求項２に記載の無線通信モジュールの出力調整方法の前記出力調整工程における適切な閾値を前記記憶部に書き込む、無線通信モジュールの製造方法。
6. 第１アンテナを有する無線通信モジュールの出力を調整する出力調整装置であって、
   前記無線通信モジュールの温度を調整する温度調整機構と、
   前記無線通信モジュールに、予め定められた周波数の送信信号を送り、前記第１アンテナから増幅された前記送信信号を無線信号として送信させる信号設定部と、
   前記送信信号を検波して得られた電力値と、予め定められた電力の閾値との比較結果に基づいて、増幅された前記送信信号の出力を制御するＡＬＣ制御系と、
   前記第１アンテナとの間で無線通信が可能な第２アンテナと、
   前記第２アンテナが受信した前記無線信号の実効放射電力を測定する測定部と、
   前記測定部で測定された前記実効放射電力に基づいて、増幅された前記送信信号の出力を調整する出力判定部と、
   を有する、無線通信モジュールの出力調整装置。

Images