特許 7448988 ＡｉＰモジュールの測定システム及びその測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-05

(45)【発行日】2024-03-13

(54)【発明の名称】ＡｉＰモジュールの測定システム及びその測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 29/26 20060101AFI20240306BHJP

   H04B 17/29 20150101ALI20240306BHJP

   H01Q 23/00 20060101ALI20240306BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20240306BHJP

   G01R 35/00 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

G01R29/26 F

H04B17/29 200

H01Q23/00

H01Q21/06

G01R35/00 Z

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022183748

(22)【出願日】2022-11-16

(65)【公開番号】P2023075933

(43)【公開日】2023-05-31

【審査請求日】2022-12-16

(31)【優先権主張番号】63/264,309

(32)【優先日】2021-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】522449514

【氏名又は名称】歐姆佳科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110002789

【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＸ

(72)【発明者】

【氏名】周 錫▲ぞう▼

(72)【発明者】

【氏名】邱 志偉

(72)【発明者】

【氏名】林 昭和

(72)【発明者】

【氏名】劉 人▲い▼

【審査官】永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－３８１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２１２９７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－２５１７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８００６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２１１６６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ２９／１０

Ｇ０１Ｒ ２９／２６

Ｇ０１Ｒ ３５／００

Ｈ０４Ｂ １７／００

Ｈ０１Ｑ ２１／００

Ｈ０１Ｑ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信アンテナ、モデム、複数の方向性結合器、信号制御回路、出力結合器、及び信号解析器を有し、
前記送信アンテナは、複数のＲＦ信号を生成し、
前記モデムは、複数のＡｉＰモジュールに電気接続され、前記複数のＡｉＰモジュールを制御して前記複数のＲＦ信号を受信し、
前記複数の方向性結合器は、それぞれ前記複数のＡｉＰモジュール及び前記モデムに電気接続され、前記複数のＲＦ信号を受信して前記モデムに送信し、前記複数のＡｉＰモジュールの正常動作を維持し、
前記信号制御回路は、前記複数の方向性結合器に電気接続され、前記複数の方向性結合器を介して前記複数のＲＦ信号を受信し、各前記ＲＦ信号の出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、複数の識別可能なＲＦ増幅信号を生成し、
前記出力結合器は、前記信号制御回路に電気接続され、前記複数のＲＦ増幅信号を受信し、前記複数のＲＦ増幅信号の出力を加算してテスト信号を生成し、
前記信号解析器は、前記出力結合器に電気接続され、前記テスト信号を受信し、各前記ＲＦ増幅信号の出力及び位相の少なくとも１つに基づいて対応のＲＦ特性を取得することを特徴とする、
ＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項2】

前記信号制御回路は、複数のコントロールＩＣ及び信号コントローラを有し、
前記複数のコントロールＩＣは、それぞれ前記複数の方向性結合器及び前記出力結合器に電気接続され、それぞれ前記複数のＲＦ信号を受信し、
前記信号コントローラは、前記複数のコントロールＩＣに電気接続され、前記複数のコントロールＩＣを介して各前記ＲＦ信号の前記出力及び前記位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、前記複数のコントロールＩＣを利用して前記複数のＲＦ増幅信号を生成することを特徴とする、
請求項１に記載のＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項3】

各前記コントロールＩＣは、位相シフター、可変減衰器、及び増幅器を有し、
前記位相シフターは、前記信号コントローラ及び前記方向性結合器に電気接続され、前記ＲＦ信号を受信し、
前記信号コントローラは、前記位相シフターを介して前記ＲＦ信号の位相を調整し、
前記可変減衰器は、前記信号コントローラ及び前記位相シフターに電気接続され、前記位相シフターから前記ＲＦ信号を受信し、
前記信号コントローラは、前記可変減衰器を介して前記ＲＦ信号の出力比率を調整し、
前記増幅器は、前記可変減衰器及び前記出力結合器に電気接続され、前記可変減衰器から前記ＲＦ信号を受信し、前記ＲＦ信号の出力を増幅して好ましいＳＮ比を有する前記ＲＦ増幅信号を生成することを特徴とする、
請求項２に記載のＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項4】

制御ホストをさらに有し、
前記制御ホストは、前記モデム、前記信号コントローラ、及び前記信号解析器に電気接続され、前記モデム、前記信号コントローラ、及び前記信号解析器の動作を制御することを特徴とする、
請求項２に記載のＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項5】

テストベースをさらに有し、
前記テストベースは、前記複数のＡｉＰモジュールにそれぞれ電気接続される複数のＲＦソケット（ｓｏｃｋｅｔ）を有し、
前記複数の方向性結合器、前記信号制御回路、及び前記出力結合器は、前記テストベースに設けられ、且つ前記テストベースに電気接続されることを特徴とする、
請求項１に記載のＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項6】

前記信号解析器は、ベクトル送受信機、ネットワーク分析器、又はベクトルスペクトル分析器であることを特徴とする、
請求項１に記載のＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項7】

送信アンテナ、信号コントローラ、複数のコントロールＩＣ、出力結合器、及び信号解析器を有し、
前記送信アンテナは、複数のＲＦ信号を生成し、
前記信号コントローラは、複数のＡｉＰモジュールに電気接続され、前記複数のＡｉＰモジュールを制御して前記複数のＲＦ信号を受信し、
前記複数のコントロールＩＣは、それぞれ前記ＡｉＰモジュールに統合され、前記複数のＡｉＰモジュール及び前記信号コントローラに電気接続され、前記複数のＲＦ信号を受信し、
前記信号コントローラは、各前記コントロールＩＣを介して対応の前記ＲＦ信号の出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、識別タグを有するＲＦ増幅信号を生成し、
前記出力結合器は、各前記コントロールＩＣに電気接続され、各前記コントロールＩＣから前記ＲＦ増幅信号を受信し、前記複数のＲＦ増幅信号の出力を加算してテスト信号を生成し、
前記信号解析器は、前記出力結合器に電気接続され、前記テスト信号を受信し、各前記ＲＦ増幅信号の出力及び位相の少なくとも１つに基づいた識別タグに基づいて対応のＲＦ特性を取得することを特徴とする、
ＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項8】

各前記コントロールＩＣは、位相シフター、可変減衰器、及び増幅器を有し、
前記位相シフターは、前記信号コントローラに電気接続され、前記ＲＦ信号を受信し、
前記信号コントローラは、前記位相シフターを介して前記ＲＦ信号の位相を調整し、
前記可変減衰器は、前記信号コントローラ及び前記位相シフターに電気接続され、前記位相シフターから前記ＲＦ信号を受信し、
前記信号コントローラは、前記可変減衰器を介して前記ＲＦ信号の出力を調整し、
前記増幅器は、前記可変減衰器及び前記出力結合器に電気接続され、前記可変減衰器から前記ＲＦ信号を受信し、前記ＲＦ信号の出力を増幅して前記ＲＦ増幅信号を生成することを特徴とする、
請求項７に記載のＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項9】

制御ホストをさらに有し、
前記制御ホストは、前記信号コントローラ及び前記信号解析器に電気接続され、前記信号コントローラ及び前記信号解析器の動作を制御することを特徴とする、
請求項７に記載のＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項10】

テストベースをさらに有し、
前記テストベースは、前記複数のＡｉＰモジュールにそれぞれ電気接続される複数のＲＦソケット（ｓｏｃｋｅｔ）を有し、
前記出力結合器は、前記テストベースに設けられ、且つ前記テストベースに電気接続されることを特徴とする、
請求項７に記載のＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項11】

前記信号解析器は、ベクトル送受信機、ネットワーク分析器、又はベクトルスペクトル分析器であることを特徴とする、
請求項７に記載のＡｉＰモジュールの測定システム。

【請求項12】

複数のＡｉＰモジュールを制御して複数のＲＦ信号を受信する工程と、
各前記ＲＦ信号の出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、複数の識別可能なＲＦ増幅信号を生成する工程と、
前記複数のＲＦ増幅信号の出力を加算してテスト信号を生成する工程と、
前記テスト信号を受信し、各前記ＲＦ増幅信号の出力及び位相の少なくとも１つに基づいた識別タグに基づいて対応のＲＦ特性を取得する工程と、
を有することを特徴とする、
ＡｉＰモジュールの測定方法。

【請求項13】

各前記ＲＦ信号の前記出力及び前記位相の少なくとも１つを調整する工程において、各前記ＲＦ信号の前記位相を調整してから、各前記ＲＦ信号の前記出力を調整することを特徴とする、
請求項１２に記載のＡｉＰモジュールの測定方法。

【請求項14】

各前記ＲＦ信号の出力及び位相を調整することで、各ＲＦ経路の直交と独立の変調信号又は数学的基底関数を生成し、
相互依存性の変調信号又は数学的信号基底関数は、独立変調信号のＮ個のランクを有し、
前記直交／独立の変調信号、Ｎ個のランクを有する相互依存性の信号又は前記数学的信号基底関数を利用し、結合信号の合計を内積演算によって各ＲＦ経路に関連する個別信号に分離し、前記複数のＡｉＰモジュールの特性を測定することを特徴とする、
請求項１２に記載のＡｉＰモジュールの測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）特性の測定方法、特にＡｉＰ（Ａｎｔｅｎｎａ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）モジュールの測定システム及びその測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モバイル通信技術の発展及び用途の多様化につれてアクティブアンテナアレイがよく利用されている。その簡単な方法としては、アンテナ及びアクティブＲＦ装置を単一の統合チップパッケージに統合されるアンテナモジュール（ＡｉＰ、Ａｎｔｅｎｎａ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）が挙げられる。開発段階又は生産ラインでの性能を確保するために、ＡｉＰを測定し、ＡｉＰとしての特性、及びその電子及び放射線の特性を取得する必要がある。ＡｉＰの開発及び生産ラインにおいて、パッケージテストベース（ＳＫＴ）を利用してＡｉＰの導電率パラメータを測定する必要がある。前記測定において、前記ＡｉＰを前記パッケージテストベースに設けて、プローブをＡｉＰの入力出力リード線及び制御リード線に直接接触させることで、ＡｉＰに電気接続する。その後、テスト信号を送信、測定することで、前記ＡｉＰの導電率を測定する。

【0003】

図１は、従来のＡｉＰ測定システムの模式図である。図１を参照しながら説明する。ＡｉＰ測定システムは、テストベース１０、ベクトル信号発生器１１、送信アンテナ１２、ＲＦ切替器１４、コントローラ１６、マイクロコントローラーユニット（ＭＣＵ）１８、及びベクトルスペクトル分析器２０を有する。ベクトル信号発生器１１は、送信アンテナ１２を駆動してＲＦ信号Ｒを発する。テストベース１０に複数のＡｉＰ２２が設けられる。ＲＦ切替器１４は、異なる経路におけるＡｉＰ２２を順に切り替えて測定する。テストベース１０は、ＡｉＰ２２の入力出力ポートに電気接続されるリード線を有し、ＡｉＰ２２の動作を制御する。ＡｉＰ２２は、ＲＦ信号Ｒを受信する。ＲＦ信号Ｒが順にＲＦ切替器１４を経てベクトルスペクトル分析器２０で受信され、ＲＦ信号ＲのＲＦ特性を分析する。ＲＦ切替器１４は、経路をＡｉＰ２２に切り替える。各ＡｉＰの測定が終了するまで前記切り替え及び測定を繰り返す。１つ目のＡｉＰ２２を測定する場合、ＲＦ切替器１４は、経路を１つ目のＡｉＰ２２に関連する経路に切り替え、他の経路を切断する。その同時にＲＦ信号Ｒをベクトルスペクトル分析器２０に送信し、測定の結果を分析する。１つ目のＡｉＰ２２の測定が終了した後、ＲＦ切替器１４によって経路を２つ目のＡｉＰ２２に関連する経路に切り替えて、２つ目のＡｉＰ２２を測定する。図１の構成の製作コストが低いが、測定時間が非常に長く、切替器の不確実性も測定エラーの原因となる。例えば、図１において、各ＡｉＰ２２の測定時間が６秒である場合、全ての測定時間は、合計で２４秒である。

【0004】

上記を鑑みて、本発明は、従来の問題点を解決するためにＡｉＰモジュールの測定システム及びその測定方法を提供する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明のＡｉＰモジュールの測定システム及びその測定方法は、測定時間を短縮し、測定の精度を向上できる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の１つの実施例において、アクティブＲＦＡｉＰモジュールの測定システムは、送信アンテナ、モデム、複数の方向性結合器、信号制御回路、出力結合器、及び信号解析器を有する。本発明において、ＡｉＰモジュールの受信モードを利用してＡｉＰモジュールの測定を説明する。信号の流れを変更することで、本発明の基本的な性質に影響を与えずに送信モードの測定を行うことができる。ＯＴＡ（Ｏｖｅｒ Ｔｈｅ Ａｉｒ）アンテナ測量システムの送信アンテナからテストＲＦ信号を発する。ＡｉＰモジュールの特徴としては、ＡｉＰモジュールで受信されたテストＲＦ信号を分析し、信号源発生器システムの送信アンテナで生成した元の信号と比較する。モデムは、複数のＡｉＰモジュールに電気接続され、各ＡｉＰモジュールを制御して複数のテストＲＦ信号を受信する。各方向性結合器は、それぞれ各ＡｉＰモジュール及びモデムに電気接続され、各テストＲＦ信号を受信してモデムに送信し、各ＡｉＰモジュールの正常動作を維持する。信号制御回路は、各方向性結合器に電気接続され、各方向性結合器を介して各テストＲＦ信号を受信し、各テストＲＦ信号の出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、複数の識別可能な変調ＲＦ増幅信号を生成する。前記識別タグは、各ＡｉＰモジュールのＲＦ経路に関連する。前記識別タグを利用すると、各ＡｉＰモジュールのＲＦ特性を識別し、信号処理アルゴリズムによって復調、分離させる。また、ＡｉＰモジュール及び測定システムを通った後、受信されたテスト信号を処理する。出力結合器は、信号制御回路に電気接続され、各変調ＲＦ増幅信号を受信し、各変調ＲＦ増幅信号の出力を加算して純混合テスト信号を生成する。信号解析器は、出力結合器に電気接続され、純混合テスト信号を受信し、各変調ＲＦ増幅信号の出力及び位相の少なくとも１つに基づいて対応のＲＦ特性を取得する。純混合テスト信号は、識別タグに基づいて信号処理アルゴリズムによって復調させる。

【0007】

本発明の１つの実施例において、信号制御回路は、複数のコントロールＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）及び信号コントローラを有する。各コントロールＩＣは、それぞれ各方向性結合器及び出力結合器に電気接続され、各変調ＲＦ信号を生成する。信号コントローラは、各コントロールＩＣに電気接続され、各コントロールＩＣを介して各ＲＦ信号の出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、各コントロールＩＣを利用して識別タグを有する各変調ＲＦ増幅信号を生成する。前記識別タグは、各ＡｉＰモジュールのＲＦ経路に関連する。前記識別タグを利用して各ＡｉＰモジュールのＲＦ特性を識別し、信号処理アルゴリズムによって復調、分離させる。

【0008】

本発明の１つの実施例において、各コントロールＩＣは、位相シフター、可変減衰器、及び増幅器を有し、変調信号を生成する。位相シフターは、信号コントローラ及び方向性結合器に電気接続され、ＲＦ信号を受信し、出力端から変調ＲＦ信号を生成する。信号コントローラは、位相シフターを介して変調ＲＦ信号の位相を調整する。特定の変更プログラムによって連続的に変化させる位相は、ＲＦ信号に識別タグを付ける効果を有する。可変減衰器は、信号コントローラ及び位相シフターに電気接続され、位相シフターからＲＦ信号を受信し、異なるＲＦ経路の間の変調ＲＦ信号の出力比率を調整する。信号コントローラは、可変減衰器を介してＡｉＰモジュールに接続される異なるＲＦ経路におけるＲＦ信号の出力比率を調整する。増幅器は、可変減衰器及び出力結合器に電気接続され、可変減衰器からＲＦ信号を受信し、ＲＦ信号の出力を増幅して変調ＲＦ増幅信号を生成する。可変減衰器及び増幅器を組み合わせることで、変調ＲＦ信号の出力比率及び強度を制御し、高精度に測定できる十分な信号強度及びＳＮ比を確保できる。

【0009】

本発明の１つの実施例において、ＡｉＰモジュールの測定システムは、制御ホストをさらに有する。制御ホストは、モデム、信号コントローラ、及び信号解析器に電気接続され、モデム、信号コントローラ、及び信号解析器の動作を制御する。

【0010】

本発明の１つの実施例において、ＡｉＰモジュールの測定システムは、テストベースをさらに有する。テストベースは、各ＡｉＰモジュールに電気接続される複数のＲＦソケット（ｓｏｃｋｅｔ）を有する。各方向性結合器、信号制御回路、及び出力結合器は、テストベースに設けられ、且つテストベースに電気接続される。

【0011】

本発明の１つの実施例において、信号解析器は、ベクトル送受信機、ネットワーク分析器、又はベクトルスペクトル分析器である。

【0012】

本発明の１つの実施例において、ＡｉＰモジュールの測定システムは、送信アンテナ、信号コントローラ、複数のコントロールＩＣ、出力結合器、及び信号解析器を有する。送信アンテナは、複数のＲＦ信号を生成する。信号コントローラは、複数のＡｉＰモジュールに電気接続され、各ＡｉＰモジュールを制御して複数のＲＦ信号を制御する。各コントロールＩＣは、それぞれ各ＡｉＰモジュールに統合され、各ＡｉＰモジュール及び信号コントローラに電気接続され、各ＲＦ信号を受信する。信号コントローラは、各コントロールＩＣを介して対応のＲＦ信号の出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、識別タグを有する変調ＲＦ増幅信号を生成する。前記識別タグは、各ＡｉＰモジュールのＲＦ経路に関連する。前記識別タグを利用すると、各ＡｉＰモジュールのＲＦ特性を識別し、信号処理アルゴリズムによって復調、分離させる。出力結合器は、各コントロールＩＣに電気接続され、各コントロールＩＣからＲＦ増幅信号を受信し、各ＲＦ増幅信号の出力を加算して純混合テスト信号を生成する。信号解析器は、出力結合器に電気接続され、純混合テスト信号を受信し、各ＲＦ増幅信号の出力及び位相の少なくとも１つに基づいた識別タグに基づいて対応のＲＦ特性を取得する。純混合テスト信号は、識別タグに基づいて信号処理アルゴリズムによって復調させる。前記識別タグを利用すると、各ＡｉＰモジュールのＲＦ特性を識別し、信号処理アルゴリズムによって復調、分離させる。

【0013】

本発明の１つの実施例において、各コントロールＩＣは、位相シフター、可変減衰器、及び増幅器を有する。位相シフターは、信号コントローラ及び方向性結合器に電気接続され、ＲＦ信号を受信し、位相差のある変調ＲＦ信号を生成する。信号コントローラは、位相シフターを介してＲＦ信号の位相を調整する。可変減衰器は、信号コントローラ及び位相シフターに電気接続され、位相シフターからＲＦ信号を受信し、異なる出力比率を有する変調ＲＦ信号を生成する。信号コントローラは、可変減衰器を介してＲＦ信号の出力を調整する。増幅器は、可変減衰器及び出力結合器に電気接続され、可変減衰器からＲＦ信号を受信し、ＲＦ信号の出力を増幅して異なる出力比率を有する変調ＲＦ増幅信号を生成する。可変減衰器及び増幅器を組み合わせることで、変調ＲＦ信号の振幅を制御し、高精度に測定できる十分な信号強度及びＳＮ比を確保できる。

【0014】

本発明の１つの実施例において、ＡｉＰモジュールの測定システムは、制御ホストをさらに有する。制御ホストは、信号コントローラ及び信号解析器に電気接続され、信号コントローラ及び信号解析器の動作を制御する。

【0015】

本発明の１つの実施例において、ＡｉＰモジュールの測定システムは、テストベースをさらに有する。テストベースは、各ＡｉＰモジュールに電気接続される複数のＲＦソケット（ｓｏｃｋｅｔ）を有する。出力結合器は、テストベースに設けられ、且つテストベースに電気接続される。

【0016】

本発明の１つの実施例において、信号解析器は、ベクトル送受信機、ネットワーク分析器、又はベクトルスペクトル分析器である。本発明のＡｉＰ測定方法は、複数のＡｉＰを制御して送信アンテナから複数のＲＦ信号を受信する工程と、各ＲＦ信号の出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、複数の識別可能な変調ＲＦ増幅信号を生成する工程（そのうち、各ＲＦ経路の特徴は、各ＡｉＰモジュールに関連する）と、各変調ＲＦ増幅信号の出力を加算して純混合テスト信号を生成する工程と、純混合テスト信号を受信し、信号処理アルゴリズムを利用して各アンテナ信号の出力及び位相の少なくとも１つに基づいた識別タグに基づいて対応のＲＦ特性を取得する工程と、を有する。

【0017】

本発明の１つの実施例において、各ＲＦ信号の出力及び位相の少なくとも１つを調整する工程において、各ＲＦ信号の位相を調整してから各ＲＦ信号の出力を調整することで、変調ＲＦ増幅信号及び対応の識別タグを生成する。

【発明の効果】

【0018】

本発明のＡｉＰモジュールの測定システム及びその測定方法は、コントロールＩＣを利用してＲＦ信号の位相又は出力を調整し、差別化識別タグを生成する。前記識別タグは、各ＡｉＰモジュールのＲＦ経路に関連する。前記識別タグを利用して各ＡｉＰモジュールのＲＦ特性を識別し、信号処理アルゴリズムによって復調、分離させる。変調ＲＦ増幅信号の位相又は出力に基づいた識別タグに基づいて各ＲＦ増幅信号を取得して測定対象を判断する。そのため、測定時間を短縮できる。以下、実施例及び図面を開示しながら本発明の特徴及び効果を詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】従来のＡｉＰモジュールの測定システムの模式図である。

【図2】本発明の実施例１のＡｉＰモジュールの測定システムの模式図である。

【図3】本発明の実施例のコントロールＩＣの模式図である。

【図4】本発明の実施例２のＡｉＰモジュールの測定システムの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を開示しながら本発明の実施例を説明する。図面及び明細書において、同じ符号は同じ又は類似な部材を示す。図面において、簡単化又は表示の便宜上で、その形状及び厚さを拡大して表示する場合もある。留意すべきことは、図面に開示されていない又は明細書に記載されていない素子は、当業者が自明であるものである。当業者は、本発明の内容に基づいて様々な変更、改良を行うことができる。
１つの素子が「・・・上にある」と記述されている場合、一般的には当該素子が直接その他の素子上にあることを指し、その他素子が両者の中間に存在するという場合もある。それに反し、１つの素子が「直接」別の素子にあるという記述の場合、その他素子は両者の中間に存在することはできない。本文で用いられる「及び／又は」は列挙された関連項目中の１つ又は複数のいかなる組み合わせも含む。
本明細書において、「１つの実施例」又は「実施例」等の文言は、少なくとも１つの実施例に関する特定な素子、構造又は特徴を示す。そのため、本明細書に記載の「１つの実施例」又は「実施例」の文言は、同じ実施例に対することとは限らない。なお、複数の実施例に記載の特定な部材、構造、及び特徴を適切に組み合わせることができる。
下記内容があくまで例示であり、種々の変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって示される。明細書及び請求項において、「１つ」及び「前記」は、特に限定しない限り、「１つ又は少なくとも１つ」の素子又は成分を示す。また、単数形の冠詞は、前後の文章から明らかに複数形であると分からない限り、複数の素子又は成分の意味も含む。なお、「中に」は、特に限定しない限り、「中に」及び「上に」の意味も含む。明細書及び請求項に記載の用語は、特に限定しない限り、当業者が理解する意味と同じ意味を有する。また、一部の特定の用語は、後述で明確に定義して説明する。明細書に記載の用語は、あくまで例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。なお、本発明は、下記各実施例に限定されない。
また、「（電気）接続」は、直接及び間接的な（電気）接続手段を示す。例えば、第１装置が第２装置に接続されるとは、前記第１装置が直接に前記第２装置に接続されること、又は他の装置又は他の接続手段を介して間接的に前記第２装置に接続されることを表する。また、電気信号は、その伝送過程において減衰又は他の変化が生じる場合があるが、特に限定しない限り、伝送元又は提供元での信号及び受信側での信号が同じ信号と見なされるべきである。例えば、電気信号Ｓが電子回路の端子Ａから電子回路の端子Ｂに伝送される時に、トランジスタスイッチのソースとドレイン電極、及び／又は寄生容量を通ることで電圧降下を生じる。しかしながら、意図的に伝送時に生じた減衰又は他の変化を使用して特定の技術的な効果を達成する場合以外、電子回路の端子Ａでの電気信号Ｓ及び端子Ｂでの電気信号Ｓは、同じ信号と見なされるべきである。
本明細書で使用する「含む、備える」、「有する」、「含有する」などの用語は、オープンエンド形式であり、つまり、挙げられたものに限定されないことを意図している。また、本発明のいずれの実施形態或いは特許請求の範囲は、本発明が開示した目的、長所或いは特徴の全てを達成する必要はない。また、要約と発明の名称は、特許文献を検索するのに用いられるものであり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。

【0021】

本発明のＡｉＰモジュールの測定システム及びその測定方法は、コントロールＩＣを利用して受信したＲＦ信号の位相又は出力を調整し、差別化識別タグを生成する。前記識別タグは、各ＡｉＰモジュールのＲＦ経路に関連する。変調ＲＦ増幅信号の位相又は出力を識別タグとして利用して測定対象を判断する。そのため、測定時間を短縮できる。

【0022】

図２は、本発明の実施例１のＡｉＰモジュールの測定システムの模式図である。図３は、本発明の実施例のコントロールＩＣの模式図である。図２及び図３を参照しながら説明する。以下、ＡｉＰモジュールの測定システム３０の実施例１を説明する。ＡｉＰモジュールの測定システム３０は、モデム３０１、複数の方向性結合器３０２、信号制御回路３０３、出力結合器３０４、信号解析器３０５、ベクトル信号発生器Ｇ、及び送信アンテナＡＴを有する。信号解析器３０５は、ベクトル送受信機、ネットワーク分析器、又はベクトルスペクトル分析器が挙げられる。ＡｉＰ群及び信号解析器３０５を統合してもよい。モデム３０１は、複数のＡｉＰモジュール４０に電気接続される。各方向性結合器３０２は、それぞれ各ＡｉＰモジュール４０及びモデム３０１に電気接続される。信号制御回路３０３は、各方向性結合器３０２に電気接続される。出力結合器３０４は、信号制御回路３０３に電気接続される。信号解析器３０５は、出力結合器３０４に電気接続される。ベクトル信号発生器Ｇは、送信アンテナＡＴに電気接続される。上記要素は、互いに通信システム中の信号の受送信を行う。以下、信号を受信する場合を例として説明する。信号を送信する場合、受信の場合と同じであるが、信号の伝送方向が逆になる。

【0023】

以下、ＡｉＰモジュールの測定方法を説明する。まず、ベクトル信号発生器Ｇは、送信アンテナＡＴを駆動してテストＲＦ信号Ｒを生成する。モデム３０１は、各ＡｉＰモジュール４０を制御して複数のテストＲＦ信号Ｒを受信する。各方向性結合器３０２は、各ＲＦ信号Ｒを受信してモデム３０１に送信し、各ＡｉＰモジュール４０の正常動作を維持する。信号制御回路３０３は、各方向性結合器３０２を介して各ＲＦ信号Ｒを受信し、各ＲＦ信号Ｒの出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、複数の識別可能な変調ＲＦ増幅信号Ａを生成する。出力結合器３０４は、各変調ＲＦ増幅信号Ａを受信し、各ＲＦ増幅信号Ａの出力を加算して純混合テスト信号Ｔを生成する。信号解析器３０５は、純混合テスト信号Ｔを受信し、各ＲＦ増幅信号Ａの出力及び位相の少なくとも１つに基づいた差別化識別タグに基づいて対応のＲＦ特性を取得する。純混合テスト信号Ｔは、識別タグに基づいて信号処理アルゴリズムによって復調させる。識別タグとする各変調ＲＦ増幅信号Ａの出力及び位相は、対応のＡｉＰモジュール４０の識別特徴である。信号解析器３０５は、各ＡｉＰモジュール４０を同時に測定し、変調ＲＦ増幅信号Ａの位相又は出力に基づいた識別タグに基づいて測定対象を判断する。そのため、測定時間を短縮できる。ＡｉＰモジュール４０の数が４つである場合、測定時間は８秒である。

【0024】

信号制御回路３０３は、複数のコントロールＩＣ３０３０及び信号コントローラ３０３１を有する。各コントロールＩＣ３０３０は、それぞれ各方向性結合器３０２及び出力結合器３０４に電気接続される。信号コントローラ３０３１は、各コントロールＩＣ３０３０に電気接続される。各コントロールＩＣ３０３０は、それぞれ各ＲＦ信号Ｒを受信する。信号コントローラは、各コントロールＩＣ３０３０を介して各ＲＦ信号Ｒの出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、識別タグを有する各変調ＲＦ増幅信号Ａを生成する。

【0025】

各コントロールＩＣ３０３０は、位相シフター３０３０Ａ、可変減衰器３０３０Ｂ、及び増幅器３０３０Ｃを有する。位相シフター３０３０Ａは、信号コントローラ３０３１及び方向性結合器３０２に電気接続される。可変減衰器３０３０Ｂは、信号コントローラ３０３１及び位相シフター３０３０Ａに電気接続される。増幅器３０３０Ｃは、可変減衰器３０３０Ｂ及び出力結合器３０４に電気接続される。位相シフター３０３０Ａ、可変減衰器３０３０Ｂ、及び増幅器３０３０Ｃの位置は、必要に応じて変更できる。位相シフター３０３０Ａは、ＲＦ信号Ｒを受信する。信号コントローラ３０３１は、位相シフター３０３０Ａを介してＲＦ信号Ｒの位相を調整する。可変減衰器３０３０Ｂは、位相シフター３０３０ＡからＲＦ信号Ｒを受信する。信号コントローラ３０３１は、可変減衰器３０３０Ｂを介してＲＦ信号Ｒの出力を調整する。増幅器３０３０Ｃは、可変減衰器３０３０ＢからＲＦ信号Ｒを受信し、ＲＦ信号Ｒの出力を増幅してＲＦ増幅信号Ａを生成する。可変減衰器３０３０Ｂ及び増幅器３０３０Ｃを組み合わせることで、変調ＲＦ信号の振幅を制御し、高精度に測定できる十分な信号強度及びＳＮ比を確保できる。

【0026】

本発明の１つの実施例において、ＡｉＰモジュールの測定システム３０は、制御ホスト３０６をさらに有する。制御ホスト３０６は、モデム３０１、信号コントローラ３０３１、及び信号解析器３０５に電気接続され、モデム３０１、信号コントローラ３０３１、及び信号解析器３０５の動作を制御し、各ＲＦ信号Ｒの出力及び位相を取得して信号解析器３０５に送信する。信号解析器３０５は、識別タグを利用し、対応の各ＡｉＰモジュール４０の識別タグを有する各変調ＲＦ増幅信号Ａを識別する。また、ＡｉＰモジュールの測定システム３０は、テストベース３０７をさらに有する。テストベース３０７は、各ＡｉＰモジュール４０に電気接続される複数のＲＦソケット（ｓｏｃｋｅｔ）を有する。各方向性結合器３０２、信号制御回路３０３、及び出力結合器３０４は、テストベース３０７に設けられ、且つテストベース３０７に電気接続される。

【0027】

図４は、本発明の実施例２のＡｉＰモジュールの測定システムの模式図である。図３及び図４を参照しながら説明する。以下、ＡｉＰモジュールの測定システム３０の実施例２を説明する。ＡｉＰモジュールの測定システム３０は、信号コントローラ３０３１、複数のコントロールＩＣ３０３０、出力結合器３０４、信号解析器３０５、ベクトル信号発生器Ｇ、及び送信アンテナＡＴを有する。コントロールＩＣ３０３０をＡｉＰモジュールに内蔵してアクティブＡｉＰモジュール（例えば、ＲＦ送受信器）を形成してもよい。ＡｉＰモジュールの測定システム３０は、複数のＲＦ信号Ｒを発するための１組のＡｉＰモジュールを有してもよい。ＡｉＰモジュール及び信号解析器３０５を統合してもよい。信号コントローラ３０３１は、複数のＡｉＰモジュール４０に電気接続される。各コントロールＩＣ３０３０は、それぞれ各ＡｉＰモジュール４０に統合され、各ＡｉＰモジュール４０及び信号コントローラ３０３１に電気接続される。出力結合器３０４は、各コントロールＩＣ３０３０に電気接続される。信号解析器３０５は、出力結合器３０４に電気接続される。信号解析器３０５は、ベクトル送受信機、ネットワーク分析器、又はベクトルスペクトル分析器が挙げられる。ベクトル信号発生器Ｇは、送信アンテナＡＴに電気接続される。上記要素は、互いに通信システム中の信号の受送信を行う。以下、信号を受信する場合を例として説明する。信号を送信する場合、受信の場合と同じであるが、信号の伝送方向が逆になる。

【0028】

以下、ＡｉＰモジュールの測定方法を説明する。まず、ベクトル信号発生器Ｇは、送信アンテナＡＴを駆動してテストＲＦ信号Ｒを生成する。信号コントローラ３０３１は、各ＡｉＰモジュール４０を制御して送信アンテナＡＴから発する複数のテストＲＦ信号Ｒを受信する。コントロールＩＣ３０３０は、ＡｉＰモジュール４０のアンテナを介して各ＲＦ信号Ｒを受信する。信号コントローラ３０３１は、各コントロールＩＣ３０３０を介して対応のＲＦ信号Ｒの出力及び位相の少なくとも１つを調整して差別化識別タグを生成することで、識別タグを有する変調ＲＦ増幅信号Ａを生成する。出力結合器３０４は、各コントロールＩＣ３０３０から変調ＲＦ増幅信号Ａを受信し、各識別タグを有する変調ＲＦ増幅信号Ａの出力を加算してテスト信号Ｔを生成する。信号解析器３０５は、テスト信号Ｔを受信し、各ＲＦ増幅信号Ａの出力及び位相の少なくとも１つに基づいた識別タグに基づいて対応のＲＦ特性を取得する。テスト信号Ｔは、識別タグに基づいて信号処理アルゴリズムによって復調させる。各変調ＲＦ増幅信号Ａの出力及び位相は、対応のＡｉＰモジュール４０の識別特徴である。信号解析器３０５は、各ＡｉＰモジュール４０を同時に測定し、変調ＲＦ増幅信号Ａの位相又は出力に基づいたタグに基づいて測定対象を判断する。そのため、測定時間を短縮できる。ＡｉＰモジュール４０の数が４つである場合、測定時間は８秒である。

【0029】

実施例２のコントロールＩＣ３０３０の内部回路及びその動作は、実施例１のコントロールＩＣ３０３０と同じであるため、説明を省略する。

【0030】

本発明の１つの実施例において、ＡｉＰモジュールの測定システム３０は、制御ホスト３０６をさらに有する。制御ホスト３０６は、信号コントローラ３０３１及び信号解析器３０５に電気接続され、信号コントローラ３０３１及び信号解析器３０５の動作を制御し、各ＲＦ信号Ｒの出力及び位相を取得して信号解析器３０５に送信する。信号解析器３０５は、対応の各ＡｉＰモジュール４０の各変調ＲＦ増幅信号Ａを識別する。また、ＡｉＰモジュールの測定システム３０は、テストベース３０７をさらに有する。テストベース３０７は、各ＡｉＰモジュール４０に電気接続される複数のＲＦソケット（ｓｏｃｋｅｔ）を有する。出力結合器３０４は、テストベース３０７に設けられ、且つテストベース３０７に電気接続される。

【0031】

以下、信号解析器３０５がどのように変調識別タグに基づいて測定対象を判断することを説明する。送信アンテナが発するテスト信号をＩ_ｎ（ｔ）とする。そのうち、ｔは、時間である。前記信号は、群内の各ＡｉＰモジュールで受信される。ｎは、Ｎ個のＡｉＰモジュール及びＲＦ経路の数を示す。ＡｉＰモジュールによって送信アンテナから受信した純ＲＦ信号、即ち、

【数1】

Ｓ_ｎ（ｔ）は、ｎ個目のコントロールＩＣで生成した信号を示し、変調ＲＦ信号の識別タグとする。Ｒ_ｎ（ｔ）は、ｎ個目のＡｉＰモジュールで生成した信号を示す。
Ｑ_ｎ（ｔ）＝Ｓ_ｎ（ｔ）Ｒ_ｎ（ｔ）
ｎ個目のＡｉＰモジュール及びコントロールＩＣを統合したｎ本目のＲＦ経路の信号特性を示す。コントロールＩＣで変調した識別タグがないと仮定すると、Ｓ_ｎ（ｔ）＝１であり、又は伝送線のみで信号変化を生成する。ＡｉＰモジュール及びＩＣを統合した場合、各経路の信号変化は、
Ｉ_ｎ（ｔ）Ｑ_ｎ（ｔ）
出力結合器で結合し、信号解析器で測定した純混合ＲＦ信号は、Ｖ_ｔｏｔ（ｔ）で示す。そのうち、ｔは、時間である。前記信号は、群内のＡｉＰモジュールで受信される。前記構成において、受信した信号の合計は、下式（１）で示す。

【0032】

【数2】

【0033】

式（１）に示すように、送信アンテナが発する放射線の電磁界（ＥＭ）が自然分布して各ＲＦ経路におけるＡｉＰモジュールに照射する。一方、ＡｉＰモジュールの送信モードにおいて、電磁波が自由空間で自然に結合し、アンテナで受信される。ＡｉＰモジュールの受信モードにおいて、電磁波がＡｉＰモジュールで受信される。ＡｉＰモジュールの識別にはＩ_ｎ（ｔ）Ｑ_ｎ（ｔ）の情報が必要であり、Ｉ_ｎ（ｔ）が不明であるため、特にＱ_ｎ（ｔ）が必要となる。
Ｓ_ｎ（ｔ）が制御可能な識別タグの関数と仮定すると、各ＡｉＰモジュールの信号に差が出るため、Ｉ_ｎ（ｔ）Ｒ_ｎ（ｔ）を求める。そのため、式（１）から下式（２）を得る。

【数3】

【0034】

式（２）において、Ｎ個の不明の関数（ＡｉＰモジュールのＮ個のＲＦ経路におけるＮ個の信号の特徴）があるため、Ｎ個を解くにはＮ個の差別化Ｓ_ｎ（ｔ）信号が必要である。よって、Ｓ_ｎ（ｔ）の生成及びハードウェアでＳ_ｎ（ｔ）を実現する技術に着目する。

【0035】

（１）式（２）において、Ｓ_ｎ（ｔ）＝δ（ｔ－ｔ_ｎ）と仮定する。δ（）は、パルス関数を示す。ｔ_ｎは、ｎ個目の時点を示す。

【0036】

【数4】

【0037】

図３に示すように、ＡｉＰモジュール又は他の要素の切り替え、又はＡｉＰモジュールの送受信モジュールのスイッチを利用することで、式（３）を実現できる。そのため、ｎ本目の経路の識別タグのコードは、００．．．１０００．．．等である。

【0038】

（２）

【数5】

と仮定すると、Ｉ_ｎ（ｔ）を式（２）のＳ_ｎ（ｔ）に代入することで式（４）を得る。

【0039】

【数6】

【0040】

式（４）によって一定の位相変化を生じることで、離散フーリエ変更（ＤＦＴ）の関係を取得する。すると、

【0041】

（３）Ｓ_ｎ（ｔ）が直交信号を生成すると仮定すると、式（５）に示すように、数学関数のベクトル内積で解くことができる。

【0042】

［Ｉ_ｎ（ｔ）Ｒ_ｎ（ｔ）］（Ｓ_ｎ（ｔ）， Ｓ_ｎ（ｔ））＝（Ｖ_ｔｏｔ（ｔ）， Ｓ_ｎ（ｔ））（５）

【0043】

（４）Ｓ_ｎ（ｔ）の信号が直交信号ではないと仮定すると、式（５）によって１組の線形方程式を生成し、前記線形方程式を解くことで［Ｉ_ｎ（ｔ）Ｒ_ｎ（ｔ）］を求める。

【0044】

（５）ＡｉＰモジュール内部のＲＦ装置がアクセスできると仮定すると、
Ｒ_ｎ（ｔ）＝１
Ｓ_ｎ（ｔ）＝Ｒ'ｎ（ｔ）Ｓ'ｎ（ｔ）
Ｓ'ｎ（ｔ）は、ＡｉＰモジュールにおける制御可能なＩＣの応答を示す。Ｒ'ｎ（ｔ）は、ＡｉＰモジュールにおける制御可能な装置の応答を示す。

【0045】

上記実施例によれば、ＡｉＰモジュールの測定システム及びその測定方法は、コントロールＩＣを利用してＲＦ信号の位相又は出力を調整して差別化識別タグ関数を生成し、ＲＦ増幅信号の位相又は出力に基づいた識別タグ関数に基づいて測定対象を判断する。そのため、測定時間を短縮できる。

【0046】

上記内容は、あくまで本発明の実施例に過ぎない。本発明は、それらに限定されない。本発明の請求の範囲に記載の形状、構造、特徴及び精神に基づいてなされた変更及び改良は、いずれも本発明に含む。

【符号の説明】

【0047】

１０ テストベース
１１ ベクトル信号発生器
１２ 送信アンテナ
１４ ＲＦ切替器
１６ コントローラ
１８ マイクロコントローラーユニット
２０ ベクトルスペクトル分析器
２２ ＡｉＰ
３０ ＡｉＰモジュールの測定システム
３０１ モデム
３０２ 方向性結合器
３０３ 信号制御回路
３０３０ コントロールＩＣ
３０３０Ａ 位相シフター
３０３０Ｂ 可変減衰器
３０３０Ｃ 増幅器
３０３１ 信号コントローラ
３０４ 出力結合器
３０５ 信号解析器
３０６ 制御ホスト
３０７ テストベース
４０ ＡｉＰモジュール
Ｇ ベクトル信号発生器
ＡＴ 送信アンテナ
Ｒ ＲＦ信号
Ａ ＲＦ増幅信号
Ｔ テスト信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】