JP2002335170A - 妨害波除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アンテナ結合変動が速くて大きい場合でも迅速
に応答でき、移動局に対しても適用が可能な妨害波除去
装置を提供する。 【解決手段】妨害波除去装置３０は、方向性結合器１１
で送信機１の出力信号の一部を分岐し、可変減衰器１４
及び可変移相器１５を介して受信側の方向性結合器１２
に入力する。モニタ受信機１７は妨害波をモニタして打
ち消し制御部１９に入力し、妨害波が最小になるような
振幅制御信号及び位相制御信号を生成する。一方、回り
込み妨害波をモニタ受信機４２で受信して中間周波信号
に変換し、対数検波器４３及び位相検波器４４でアンテ
ナ結合の変動による妨害波の振幅変動成分と位相変動成
分を抽出する。減算増幅器４９は振幅制御信号から振幅
変動成分を減算して可変減衰器１４の減衰量を制御し、
加算増幅器５０は位相制御信号と位相変動成分とを加算
して可変移相器１５を制御し、回り込み妨害波を除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送信アンテナと受
信アンテナが近接配置された無線通信の中継システムに
おいて、送信アンテナから受信アンテナに回り込む妨害
波を除去する妨害波除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、送信アンテナと受信アンテナが近
接配置された無線通信の中継システム等において、送信
周波数と受信周波数が接近している場合には、送信機か
ら送信アンテナ及び受信アンテナを介して受信機に回り
込んでくる電波が受信機に感度抑圧や送信機雑音などの
妨害を与える。

【０００３】このような妨害波を除去するため、従来の
無線通信の中継システムでは、図７に示す妨害波除去装
置が用いられている。図７は、中継装置用送・受信機間
に妨害波除去装置を装着した場合の構成例を示したもの
である。図７において、１は中継装置の送信機（Ｔｘ）
で、周波数Ｆ１の電波を送信アンテナ３より送信する。
２は中継装置の受信機（Ｒｘ）で、送信周波数Ｆ１と近
接した周波数、例えば隣接チャンネルである周波数Ｆ２
の電波を受信アンテナ４により受信する。上記送信周波
数Ｆ１と受信周波数Ｆ２との差は、通信周波数が例えば
１５０ＭＨｚ帯の場合、２０〜４０ｋＨｚ程度である。

【０００４】中継装置は、他の無線局から送られてくる
電波を受信機２にて受信すると、その中間周波数（Ｉ
Ｆ）またはベースバンド信号を送信機１に入力し、再送
信することによって電波中継を行なう。

【０００５】上記送信機１及び受信機２と、送信アンテ
ナ３及び受信アンテナ４との間に妨害波除去装置１０を
設置し、送信アンテナ３から受信アンテナ４に回り込む
妨害波を除去する。

【０００６】上記妨害波除去装置１０は、送信機１と送
信アンテナ３との間に方向性結合器１１を接続すると共
に、受信アンテナ４と受信機２との間に方向性結合器１
２、１３を直列に接続している。上記方向性結合器１１
は、送信機１の出力信号の一部、例えば１／１００程度
の信号を妨害波打ち消し信号として分岐し、可変減衰器
１４及び可変移相器１５を介して方向性結合器１２に入
力する。

【０００７】また、上記方向性結合器１３は、受信機２
に入力される信号に対し、その一部例えば１／１００程
度の信号を分岐し、モニタ受信機１７に入力する。モニ
タ受信機１７は、受信信号の中から周波数Ｆ１の信号を
モニタし、その受信レベルに応じた直流電圧を出力す
る。上記モニタ受信機１７は、通常０ｄＢμ〜１００ｄ
Ｂμという広い受信入力レベルに対応するため、対数応
答特性を持たせている。

【０００８】上記モニタ受信機１７から出力される直流
電圧は、Ａ／Ｄ変換器１８によりデジタル信号に変換さ
れて打ち消し制御部１９に入力される。打ち消し制御部
１９は、例えばマイクロプロセッサを用いて構成され、
モニタ受信機１７からＡ／Ｄ変換器１８を介して入力さ
れる周波数Ｆ１の信号に基づいて可変減衰器１４の減衰
量及び可変移相器１５の移相量をＤ／Ａ変換器２０、２
１を介して制御する。すなわち、打ち消し制御部１９
は、モニタ受信機１７でモニタされる周波数Ｆ１の信号
が最小になるように可変減衰器１４及び可変移相器１５
を制御する。

【０００９】上記のように妨害波除去装置１０は、送信
電波の一部を方向性結合器１１により取出して可変減衰
器１４及び可変移相器１５に入力し、送信アンテナ３か
ら受信アンテナ４に回り込む妨害波と振幅が同一で位相
が１８０°異なる妨害波打ち消し信号を作成し、両者を
合成することによって妨害波を除去する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の妨害波除去
装置１０は、可変移相器１５から出力される妨害波打ち
消し信号の強さと位相を打ち消し制御部１９が１ビット
ずつ調整しながら“打ち消し最良点”を追尾しているの
で処理に時間が掛かり、特に車両に搭載される移動通信
のようにアンテナ結合変動による“速い回り込み変動”
に対しては制御が追いつかないという問題がある。すな
わち、車両搭載の移動通信においては、車両の走行に伴
って送信アンテナ３と受信アンテナ４が揺動し、また、
近接車両や近接建物による送信電波の多重反射干渉によ
り、送信アンテナ３から受信アンテナ４に回り込む妨害
波の強さが頻繁に変わり、十分なキャンセル効果が得ら
れなくなる。

【００１１】図８は、送信アンテナ３から受信アンテナ
４に回り込む妨害波が正弦波的に変動（位相及び振幅共
に変動）した時の可変移相器１５または可変減衰器１４
に対する制御電圧の追尾状態を示したものである。図８
の実線ａは回り込み妨害波の位相と振幅の変動（外乱）
を示し、破線ｂは妨害波打ち消し制御のための可変移相
器１５や可変減衰器１４に対する制御信号（制御特性）
を示している。アンテナ結合が周期的に変わると、妨害
波の位相・振幅ずれも周期的に現れるので、アンテナ結
合変動が速くて大きい場合、図８の実線ａに示すように
回り込み妨害波の位相と振幅の変動も大きくなり、妨害
波打ち消し制御のための可変移相器１５や可変減衰器１
４の制御信号ｂが追いつかなくなる。

【００１２】上記のように回り込み妨害波の位相と振幅
の変動（外乱）が大きくなったり、変動周期が短くなっ
たりすると、外乱と制御特性の差が増大し、打ち消し制
御部１９による可変減衰器１４及び可変移相器１５に対
する制御電圧の設定が間に合わなくなり、妨害波除去を
十分に行なうことができない。この場合、打ち消し制御
部１９を構成するマイクロプロセッサの処理速度を向上
しても、精々２〜３倍程度の改善でしかない。

【００１３】上記従来の妨害波除去装置では、２〜３ｄ
Ｂ／秒程度のアンテナ結合変動に応答するのが限界であ
り、このため回り込み変動が小さいか、変動周期が緩や
かな固定局や基地局への適用に限定されていた。

【００１４】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、アンテナ結合変動が速くて大きい場合でも
迅速に応答でき、移動局に対しても適用が可能な妨害波
除去装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、送信機から送
信アンテナ及び近接配置された受信アンテナを介して受
信機に回り込む妨害波を除去する妨害波除去装置におい
て、上記送信機の出力信号の一部を可変減衰器及び可変
移相器を介して取出し、上記受信アンテナの受信信号に
結合して妨害波を打ち消す妨害波打ち消し手段と、上記
受信機に入力される受信信号の一部を取出し、該受信信
号に含まれる妨害波が最小になるように上記可変減衰器
に対する振幅制御信号及び可変移相器に対する位相制御
信号を生成する打ち消し制御手段と、上記受信アンテナ
への回り込み妨害波から該妨害波の振幅変動成分と位相
変動成分を取出す変動成分検出手段と、上記変動成分検
出手段により検出された振幅変動成分によって上記打ち
消し制御手段から出力される振幅制御信号を調整し、上
記妨害波の振幅変動の影響を除去する手段と、上記変動
成分検出手段により検出された位相変動成分によって上
記打ち消し制御手段から出力される位相制御信号を調整
し、上記妨害波の位相変動の影響を除去する手段とを具
備したことを特徴とする。

【００１６】上記の構成において、妨害波除去装置は、
送信機の出力信号の一部を打ち消し信号として分岐し、
可変減衰器及び可変移相器を介して受信側の信号に結合
する。このとき受信機に入力される受信信号の一部が取
出されて打ち消し制御手段に入力される。打ち消し制御
手段は、回り込み妨害波が最小になるような振幅制御信
号及び位相制御信号を生成する。

【００１７】一方、変動成分検出手段は、受信アンテナ
への回り込み妨害波から該妨害波の振幅変動成分と位相
変動成分を取出し、上記振幅変動成分によって可変減衰
器に対する振幅制御信号を調整すると共に、上記位相変
動成分によって可変移相器に対する位相制御信号を調整
し、アンテナ結合の変動に伴う回り込み妨害波の変動分
を除去する。

【００１８】上記のように妨害波除去装置は、アンテナ
結合の振幅変動と位相変動の双方に対応できるので、速
い回り込み変動の影響を無くすことができる。また、時
間的にゆっくりした大きな変動については、打ち消し制
御手段により生成される振幅制御信号及び位相制御信号
によって精密に対応することができる。従って、アンテ
ナ結合変動が速くて大きい場合でも迅速に応答でき、移
動局に対しても適用が可能である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態に係る
妨害波除去装置の構成を示すブロック図である。なお、
この第１実施形態では、本発明の原理を説明するため、
送信電波が無変調であることを前提として説明する。

【００２０】図１において、１は中継装置の送信機（Ｔ
ｘ）で、周波数Ｆ１の電波を送信アンテナ３より送信す
る。２は中継装置の受信機（Ｒｘ）で、送信周波数Ｆ１
と近接した周波数、例えば隣接チャンネルである周波数
Ｆ２の電波を受信アンテナ４により受信する。中継装置
は、他の無線局から送られてくる電波を受信機２にて受
信すると、その中間周波数（ＩＦ）またはベースバンド
信号を送信機１に入力し、再送信することによって電波
中継を行なう。

【００２１】上記送信機１及び受信機２と、送信アンテ
ナ３及び受信アンテナ４との間に妨害波除去装置３０を
設置し、送信アンテナ３から受信アンテナ４に回り込む
妨害波を除去する。

【００２２】妨害波除去装置３０は、主妨害波除去回路
３１及びアンテナ結合変動補正回路３２からなってい
る。主妨害波除去回路３１は、図７に示した妨害波除去
装置１０と同様の構成であるので、図７と同一部分には
同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２３】アンテナ結合変動補正回路３２は、受信ア
ンテナ４と主妨害波除去回路３１の方向性結合器１２と
の間に方向性結合器４１を設け、受信アンテナ４で受信
した信号の一部例えば１／１００程度の信号を分岐し、
モニタ受信機４２に入力する。このモニタ受信機４２
は、アンテナ結合変動をモニタするためのもので、高周
波受信部及び中間周波変換部からなり、方向性結合器４
１で分岐された信号の中から周波数Ｆ１の信号を受信し
て中間周波信号に変換し、対数検波器４３及び位相検波
器４４に入力する。

【００２４】上記対数検波器４３及び位相検波器４４
は、モニタ受信機４２にて受信された回り込み妨害波の
振幅と位相をそれぞれ検出するもので、アンテナ結合が
時間的に変動して回り込み妨害波が増減した場合に、振
幅変動成分と位相変動成分を抽出する。

【００２５】上記対数検波器４３及び位相検波器４４に
よって検出された変動成分は、バンドパスフィルタ４
５、４６を介して取出され、利得調整用の増幅器４７、
４８に入力される。バンドパスフィルタ４５、４６は、
例えば０．０１Ｈｚ〜数ｋＨｚの信号を通過させるフィ
ルタ特性を有し、対数検波器４３及び位相検波器４４に
よって検出された変動成分の直流分と雑音（補正に寄与
しない高い周波数成分）をカットする。増幅器４７は、
バンドパスフィルタ４５から出力される振幅変動分の信
号を増幅して減算増幅器４９の（−）端子に入力する。
増幅器４８は、バンドパスフィルタ４６から出力される
位相変動成分を増幅して加算増幅器５０の一方の入力端
子に入力する。

【００２６】上記減算増幅器４９の（＋）端子には、主
妨害波除去回路３１のＤ／Ａ変換器２０から出力される
振幅制御信号が入力され、加算増幅器５０の他方の入力
端子には、主妨害波除去回路３１のＤ／Ａ変換器２１か
ら出力される位相制御信号が入力される。

【００２７】減算増幅器４９は、Ｄ／Ａ変換器２０より
入力される振幅制御信号から増幅器４７より入力される
振幅変動分の信号を減算し、その減算結果を主妨害波除
去回路３１に設けられている可変減衰器１４の制御端子
に入力する。また、加算増幅器５０は、Ｄ／Ａ変換器２
１から入力される位相制御信号と増幅器４８から入力さ
れる位相変動成分とを加算し、その加算結果を可変移相
器１５の制御端子に入力する。

【００２８】すなわち、振幅調整系については、主妨害
波除去回路３１の打ち消し制御部１９で作成された振幅
制御信号からアンテナ結合変動補正回路３２で作成した
振幅変動分の信号を減算して可変減衰器１４の減衰量を
調整する。また、位相調整系については、主妨害波除去
回路３１の打ち消し制御部１９で作成された位相制御信
号とアンテナ結合変動補正回路３２で作成した位相変動
成分を加算して可変移相器１５の移相量を調整する。

【００２９】次に上記第１実施形態の全体の動作を説明
する。送信機１から出力される周波数Ｆ１の信号は、妨
害波除去装置３０の主妨害波除去回路３１に設けられて
いる方向性結合器１１を介して送信アンテナ３へ送ら
れ、この送信アンテナ３より外部へ送信される。そし
て、他の無線局から送られてくる電波は受信アンテナ４
で受信され、方向性結合器４１、１２、１３を介して受
信機２に入力される。受信機２は、送信周波数Ｆ１と近
接した周波数、例えば隣接チャンネルである周波数Ｆ２
の電波を受信する。このとき送信アンテナ３から送信さ
れる電波の一部が受信アンテナ４に回り込み、周波数Ｆ
２の受信波に対する妨害波となる。

【００３０】一方、妨害波除去装置３０は、主妨害波除
去回路３１に設けられている方向性結合器１１で送信機
１の出力信号の一部を打ち消し信号として分岐し、可変
減衰器１４、可変移相器１５を介して受信側の方向性結
合器１２に入力する。このときモニタ受信機１７は、周
波数Ｆ１の回り込み妨害波をモニタしており、回り込み
妨害波を検出すると、その検出信号をＡ／Ｄ変換器１８
を介して打ち消し制御部１９に入力する。

【００３１】上記打ち消し制御部１９は、モニタ受信機
１７によりモニタされた回り込み妨害波のレベル及び位
相に応じて可変減衰器１４に対する振幅制御信号及び可
変移相器１５に対する位相制御信号、すなわち、モニタ
受信機１７によりモニタされる回り込み妨害波が最小に
なるような振幅制御信号及び位相制御信号を生成する。
上記打ち消し制御部１９で生成されたデジタルの振幅制
御信号及び位相制御信号は、Ｄ／Ａ変換器２０、２１で
アナログ信号に変換されて減算増幅器４９、加算増幅器
５０に入力される。

【００３２】一方、アンテナ結合変動補正回路３２は、
受信アンテナ４で受信された信号を方向性結合器４１に
より分岐し、モニタ受信機４２に入力する。モニタ受信
機４２は、方向性結合器４１で分岐された信号の中から
周波数Ｆ１の回り込み妨害波を受信して中間周波信号に
変換し、対数検波器４３及び位相検波器４４に入力す
る。

【００３３】対数検波器４３及び位相検波器４４は、ア
ンテナ結合が時間的に変動して回り込み妨害波が増減し
た場合に、回り込み妨害波の振幅変動成分と位相変動成
分を抽出する。抽出された回り込み妨害波の変動成分
は、バンドパスフィルタ４５、４６により直流分と雑音
成分がカットされ、増幅器４７、４８で増幅されて減算
増幅器４９、加算増幅器５０に入力される。

【００３４】減算増幅器４９は、打ち消し制御部１９よ
りＤ／Ａ変換器２０を介して送られてくる振幅制御信号
から、上記増幅器４７より出力される振幅変動分の信号
を減算し、その減算結果に基づいて可変減衰器１４の減
衰量を制御する。

【００３５】打ち消し制御部１９で生成された振幅制御
信号から振幅変動分の信号を減算するのは、次のような
理由による。通常、電圧制御による可変減衰器１４は、
印加電圧の増加によって減衰量が増加する特性となって
いるので、アンテナ結合が強くなって回り込み妨害波が
増すとき、可変減衰器１４の減衰量をその分だけ小さく
する。すなわち、回り込み妨害波が強くなったときは、
可変減衰器１４の制御電圧を打ち消し制御部１９で生成
された制御電圧よりも強制的に低くする。

【００３６】アンテナ結合が弱くなった場合には、逆に
可変減衰器１４の制御電圧を打ち消し制御部１９で生成
された制御電圧よりも強制的に高くする。これにより方
向性結合器１２における回り込み妨害波の打ち消しを確
実に行なうことができる。

【００３７】また、加算増幅器５０は、打ち消し制御部
１９よりＤ／Ａ変換器２１を介して送られてくる位相制
御信号と、増幅器４８から出力される位相変動成分とを
加算し、その加算した信号により可変移相器１５の移相
量を制御する。

【００３８】打ち消し制御部１９で生成された位相制御
信号と位相変動成分を加算するのは、次のような理由に
よる。通常、電圧制御による可変移相器１５は、印加電
圧の増加によって正の方向に位相が増す（進む）特性と
なっているので、回り込み妨害波の位相が進んだ時は、
可変移相器１５の制御電圧を打ち消し制御部１９で生成
された制御電圧よりも、位相検波器４４により検出され
た信号に応じて強制的に高くする。

【００３９】逆に回り込み妨害波の位相が遅れた時は、
可変移相器１５の制御電圧を打ち消し制御部１９で生成
された制御電圧よりも、位相検波器４４により検出され
た信号に応じて強制的に低くする。これにより回り込み
妨害波の位相変動に対しても確実に対応することができ
る。

【００４０】上記のようにアンテナ結合の振幅変動と位
相変動の双方に対応できるので、速い回り込み変動の影
響を無くすことができる。また、時間的にゆっくりした
大きな変動については、打ち消し制御部１９により生成
される振幅制御信号及び位相制御信号によって精密に対
応することができる。

【００４１】図２は、上記第１実施形態におけるアンテ
ナ結合変動に対する応答特性を示したものである。図２
において、実線ａは回り込み妨害波のアンテナ結合変動
に伴う振幅、位相の変動（外乱）、二点鎖線ｂは上記外
乱ａをアンテナ結合変動補正回路３２で抽出した外乱抽
出信号、実線ｃは主妨害波除去回路３１により生成され
る制御信号、一点鎖線ｄは上記外乱抽出信号ｂと制御信
号ｃを加算した信号、すなわち減算増幅器４９、加算増
幅器５０から出力される信号を示している。

【００４２】アンテナ結合変動補正回路３２は応答性が
良く、その外乱抽出信号ｂは、回り込み妨害波の速い結
合変動に対して遅れることなく、外乱ａに追随したもの
となっている。従って、外乱抽出信号ｂと制御信号ｃと
を加算した信号ｄも、アンテナ変動に伴う外乱ａに遅れ
ることなく、より精密に追随したものとなっている。

【００４３】上記第１実施形態による応答速度の限界
は、アンテナ結合変動補正回路３２におけるモニタ受信
機４２、対数検波器４３、位相検波器４４、バンドパス
フィルタ４５、４６、減算増幅器４９、加算増幅器５
０、可変減衰器１４、及び可変移相器１５の応答速度に
よって決まる。基本的には、モニタ受信機４２の受信帯
域幅制限（数ｋＨｚ）、バンドパスフィルタ４５、４６
の帯域制限、可変減衰器１４、及び可変移相器１５の応
答速度によって決まる。

【００４４】上記第１実施形態による妨害波除去装置
は、実験の結果から２〜３ｄＢ／０．００３秒程度のア
ンテナ結合変動に対応可能であり、従来の妨害波除去装
置に比較して数百倍の速度改善が確認されている。従っ
て、第１実施形態による妨害波除去装置は、アンテナ結
合変動が速くて大きい場合でも迅速に応答でき、移動局
に実施した場合でも回り込み妨害波を確実に除去するこ
とができる。

【００４５】また、上記第１実施形態では、対数検波器
４３及び位相検波器４４の出力側にバンドパスフィルタ
４５、４６を設けて直流分をカットしているので、可変
減衰器１４及び可変移相器１５の動作点を中央位置に設
定して調整範囲を最良の状態に保つことができる。

【００４６】対数検波器４３及び位相検波器４４の出力
は、直流電圧と交流電圧が混合されたものとなってい
る。上記直流電圧は、アンテナ結合変動補正回路３２に
設けられているモニタ受信機４２の入力レベルで決ま
り、アンテナ結合変動より遙かに大きい値である。ま
た、交流電圧は、アンテナ結合変動成分によるものであ
る。

【００４７】対数検波器４３、位相検波器４４の出力信
号に含まれる直流電圧をそのまま可変減衰器１４、可変
移相器１５に印加すると、図３に示すように可変減衰器
１４または可変移相器１５の動作点が中央より大きく外
れ、調整範囲が狭くなったり、調整範囲が逸脱したりす
る。

【００４８】図３は、直流電圧の印加により可変減衰器
１４または可変移相器１５の動作点が移動する状態を示
したもので、横軸に制御電圧、縦軸に減衰量または位相
変化をとって示した。図３において、実線ａは可変減衰
器１４または可変移相器１５の制御特性であり、制御電
圧に応じて減衰量または位相が変化する。可変減衰器１
４、可変移相器１５の初期動作点は、制御特性ａの中間
点ｂに設定され、その後、制御信号に応じて制御特性上
を前後に移動する。上記のように可変減衰器１４、可変
移相器１５の動作点が中間点ｂに設定されている状態
で、対数検波器４３、位相検波器４４の出力信号に含ま
れる直流電圧がそのまま印加されると、動作点は下方の
ｃ点あるいは上方のｄ点に移動する。この結果、可変減
衰器１４、可変移相器１５の動作点が中央より大きく外
れ、調整範囲が狭くなったり、調整範囲が逸脱したりす
る。

【００４９】上記可変減衰器１４及び可変移相器１５の
動作点が直流電圧によって移動するのを防止するため、
上記実施形態では対数検波器４３及び位相検波器４４の
出力をバンドパスフィルタ４５、４６を介して取出し、
可変減衰器１４及び可変移相器１５から出力される信号
中の直流成分をカットしている。

【００５０】また、上記バンドパスフィルタ４５、４６
を設けることにより、数ｋＨｚ以上の雑音による影響を
除去することができる。

【００５１】なお、上記第１実施形態では、バンドパス
フィルタ４５、４６を使用した場合について示したが、
モニタ受信機４２を含む受信系統の雑音が低い場合に
は、バンドパスフィルタ４５、４６の代わりにハイパス
フィルタ（ＨＰＦ）を使用することができる。また、可
変減衰器１４及び可変移相器１５の調整範囲に余裕があ
れば、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を使用しても差し支
えない。

【００５２】（第２実施形態）次に本発明の第２実施形
態について図４を参照して説明する。この第２実施形態
は、図１に示した第１実施形態において、アンテナ結合
変動補正回路３２の加算増幅器５０に代えて位相変調器
５１を設けると共に減算増幅器４９に代えて平衡変調器
５２を設けたもので、上記位相変調器５１及び平衡変調
器（バランスミキサ）５２を主妨害波除去回路３１にお
ける可変移相器１５と方向性結合器１２との間に介在さ
せている。この場合、増幅器４８から出力される位相変
動成分を位相変調器５１の（＋）端子に入力し、増幅器
４７から出力される振幅変動成分を平衡変調器５２の
（−）端子に入力する。なお、可変減衰器１４は打ち消
し制御部１９からＤ／Ａ変換器２０を介して出力される
振幅制御信号によって制御し、可変移相器１５は打ち消
し制御部１９からＤ／Ａ変換器２１を介して出力される
位相制御信号によって制御する。

【００５３】上記の構成において、先ず、打ち消し制御
部１９からＤ／Ａ変換器２０、２１を介して出力される
制御信号により可変減衰器１４及び可変移相器１５が制
御され、妨害波打ち消し信号の振幅及び位相が調整され
る。上記可変減衰器１４及び可変移相器１５によって調
整された妨害波打ち消し信号は、位相変調器５１によっ
てアンテナ結合変動の中の位相変動分（速い変動）を打
ち消すべく位相が調整され、次に平衡変調器５２によっ
て振幅変動成分に見合った量に調整される。この場合、
平衡変調器５２は、可変減衰器として動作している。す
なわち、平衡変調器５２は、平衡状態では出力には何も
現れない（減衰量無限大）が、平衡が崩れるに従いそれ
に比例して出力が大きくなる。従って、平衡変調器５２
に予めバイアスを適度に与えておくことにより、直線性
に優れた高速の振幅変調器として利用できる。

【００５４】上記第２実施形態によれば、アンテナ結合
変動の揺らぎの制御を高速の位相変調器５１と平衡変調
器５２で処理できるので、一層速い制御が可能となる。
また、上記のように位相変調器５１及び平衡変調器５２
を設けることにより、可変減衰器１４の可変幅や直線性
を確保できない場合に非常に有効である。これは位相変
調器５１と平衡変調器５２の直線性が、可変減衰器１４
の直線性に比して優れているためである。勿論、ある程
度直線性の良い可変減衰器や可変移相器が入手できれば
位相変調器や平衡変調器の代わりに使用しても良い。

【００５５】（第３実施形態）次に本発明の第３実施形
態について図５を参照して説明する。上記各実施形態に
おいては、送信機１から送信される電波が無変調である
ことを前提としているが、実際の無線機ではアナログ方
式では「ＦＭ（Frequency Modulation：周波数変
調）」、デジタル方式では「ＱＰＳＫ（Quad Phase Shi
ft Keying）：直交振幅変調」、「ＱＡＭ（Quadrature
Amplitude Modulation）：直交位相変調」などの変調が
施され、時間的に位相（周波数）や振幅などが変動して
いる。この場合は、アンテナ結合変動による位相変化や
振幅変化に、変調信号による位相変化と振幅変化が混じ
ってしまい、アンテナ結合変動によるものとの区別が難
しくなって、十分な性能が発揮できなくなる。

【００５６】第３実施形態では、上記の問題に対処する
ため図４に示すように、第１実施形態におけるアンテナ
結合変動補正回路３２内に、モニタ受信機６２、対数検
波器６３、位相検波器６４を追加している。すなわち、
方向性結合器１１と送信アンテナ３との間に方向性結合
器６１を設けて周波数Ｆ１の送信電波の一部を分岐し、
モニタ受信機６２に入力して中間周波信号に変換し、こ
れを対数検波器６３及び位相検波器６４により、変調信
号による振幅信号と位相信号を取出して減算増幅器６
５、６６の（−）端子に入力する。また、この減算増幅
器６５、６６の（＋）端子には、位相検波器４４、４５
で検出された信号を入力する。

【００５７】上記減算増幅器６５、６６は、対数検波器
４３及び位相検波器４４の検出信号から対数検波器６３
及び位相検波器６４の検出信号を減算し、その結果得ら
れる信号をそれぞれバンドパスフィルタ４５、４６及び
増幅器４７、４８を介して減算増幅器４９と加算増幅器
５０に入力する。

【００５８】上記の構成において、送信機１から送信さ
れる周波数Ｆ１の電波の一部が方向性結合器６１によっ
て分岐され、モニタ受信機６２で中間周波信号に変換さ
れて対数検波器６３及び位相検波器６４に入力される。
対数検波器６３及び位相検波器６４は、変調信号による
振幅信号と位相信号を取出して減算増幅器６５、６６に
入力する。

【００５９】一方、送信アンテナ３から受信アンテナ４
へ回り込む妨害波には、送信機１の変調による振幅信号
と位相信号が含まれると共に、アンテナ結合の変動によ
って発生する結合揺らぎによる振幅変動成分と位相変動
成分が含まれている。上記受信アンテナ４への回り込み
妨害波は、その一部が方向性結合器４１で分岐され、モ
ニタ受信機４２で中間周波信号に変換された後、対数検
波器４３及び位相検波器４４で変調による振幅信号と位
相信号、及びアンテナ結合の変動による振幅変動成分と
位相変動成分が検出されて減算増幅器６５、６６に入力
される。

【００６０】上記減算増幅器６５、６６は、対数検波器
４３及び位相検波器４４で検出された信号から対数検波
器６３及び位相検波器６４で検出された変調による振幅
信号と位相信号を減算する。従って、減算増幅器６５、
６５からは、対数検波器４３及び位相検波器４４で検出
された信号の中、変調による振幅信号と位相信号が除去
されて、アンテナ結合の変動による振幅変動成分と位相
変動成分のみが取出される。

【００６１】この結果、上記減算増幅器６５、６６の出
力信号を使用して妨害波除去処理を行なうことにより、
送信機１がアナログ変調あるいはデジタル変調など、ど
のような変調を行なっている場合でも、回り込み妨害波
を高速かつ正確に除去することが可能となる。

【００６２】なお、上記第３実施形態では、増幅器４
７、４８の出力信号を減算増幅器４９及び加算増幅器５
０に入力して妨害波除去を行なう場合について示した
が、図４の第２実施形態に示したように、増幅器４８か
ら出力される位相変動成分を位相変調器５１に入力し、
増幅器４７から出力される振幅変動成分を平衡変調器５
２に入力して妨害波除去を行なうように構成しても、変
調による振幅信号と位相信号の影響を確実に除去するこ
とができる。

【００６３】（第４実施形態）次に本発明の第４実施形
態について図６を参照して説明する。上記図５の第３実
施形態では、送信機１から送信される電波の一部を方向
性結合器６１により取出し、モニタ受信機６２で中間周
波信号に変換して対数検波器６３及び位相検波器６４に
入力するように構成したが、この第４実施形態では、図
６に示すように送信機１から１次変調信号（例えば変調
された搬送波）を取出し、直接、あるいは遅延調整器７
０を介して周波数Ｆ１に同調した対数検波器６３及び位
相検波器６４に入力するように構成している。

【００６４】一方、送信機１は、例えば音声またはデー
タ信号を変調するデジタル変調部７１、このデジタル変
調部７１から出力される１次変調信号を更に変調して送
信周波数Ｆ１に変換する２次変調部７２、この２次変調
部７２の出力信号を電力増幅する電力増幅部（ＰＡ）７
３からなっている。上記デジタル変調部７１は、上記し
たように例えば「ＱＰＳＫ（Quad Phase Shift Keyin
g）：直交振幅変調」、あるいは「ＱＡＭ（Quadrature
Amplitude Modulation）：直交位相変調」等の変調方式
が用いられる。上記「ＱＰＳＫ」や「ＱＡＭ」等の方式
を用いてデジタル変調した場合、１次変調成分には振
幅、位相共に変調成分が含まれる。従って、デジタル変
調部７１から出力される１次変調信号を対数検波器６３
及び位相検波器６４に入力して検波することにより、図
５の第３実施形態と同様に変調信号による振幅信号と位
相信号を取出すことができる。

【００６５】上記第４実施形態では、送信機１のデジタ
ル変調部７１から取出される１次変調信号が２次変調部
７２や図５に示したモニタ受信機６２を経由せずに対数
検波器６３及び位相検波器６４に入力することができる
ので、減算増幅器６５、６６における「差処理」のため
の正確な信号が得られ、その結果、より大きな妨害波打
ち消し効果が得られる。

【００６６】但し、デジタル変調部７１から出力される
１次変調信号をそのまま対数検波器６３及び位相検波器
６４に入力すると、送信アンテナ３側のモニタ受信機４
２の検出信号よりも時間遅れが少ないことから「差処
理」の位相ずれが大きくなる場合がある。このような場
合には、遅延調整器７０を設けて位相を補正することで
一層精密な対応が可能となる。

【００６７】なお、第４実施形態では、送信機１にデジ
タル変調部７１を設けた場合について示したが、アナロ
グ変調を行なう場合であってもデジタル変調と同様にし
て実施し得るものである。

【００６８】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、送
信アンテナから受信アンテナへの回り込み妨害波を除去
する妨害波除去装置において、主妨害波除去回路及びア
ンテナ結合変動補正回路を設け、このアンテナ結合変動
補正回路によりアンテナ結合の変動による妨害波の振幅
変動成分と位相変動成分を抽出して、可変減衰器及び可
変移相器に対する制御信号を調整し、アンテナ結合の変
動に伴う回り込み妨害波の変動分を除去するようにした
ので、妨害波の振幅変動と位相変動の双方に対応でき、
妨害波の変動に伴う制御動作の乱れを補正してその影響
を無くすことができる。従って、アンテナ結合変動が速
くて大きい場合でも迅速に応答でき、移動局に対しても
適用が可能な妨害波除去装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る妨害波除去装置の
全体の構成を示すブロック図。

【図２】同実施形態におけるアンテナ結合変動に対する
応答特性を示す図。

【図３】同実施形態において、直流電圧の印加により可
変減衰器または可変移相器の動作点が移動する状態を示
す図。

【図４】本発明の第２実施形態に係る妨害波除去装置の
構成を示すブロック図。

【図５】本発明の第３実施形態に係る妨害波除去装置の
構成を示すブロック図。

【図６】本発明の第４実施形態に係る妨害波除去装置の
構成を示すブロック図。

【図７】従来の妨害波除去装置の構成を示すブロック
図。

【図８】従来の妨害波除去装置において、回り込み妨害
波が変動した時の可変移相器または可変減衰器に対する
制御電圧の追尾状態を示す図。

【符号の説明】 １ 送信機（Ｔｘ） ２ 受信機（Ｒｘ） ３ 送信アンテナ ４ 受信アンテナ １１、１２、１３ 方向性結合器 １４ 可変減衰器 １５ 可変移相器 １７ モニタ受信機 １８ Ａ／Ｄ変換器 １９ 打ち消し制御部 ２０、２１ Ｄ／Ａ変換器 ３０ 妨害波除去装置 ３１ 主妨害波除去回路 ３２ アンテナ結合変動補正回路 ４１ 方向性結合器 ４２ モニタ受信機 ４３ 対数検波器 ４４ 位相検波器 ４５、４６ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） ４７、４８ 増幅器 ４９ 減算増幅器 ５０ 加算増幅器 ５１ 位相変調器 ５２ 平衡変調器 ６１ 方向性結合器 ６２ モニタ受信機 ６３ 対数検波器 ６４ 位相検波器 ６５、６６ 減算増幅器 ７０ 遅延調整器 ７１ デジタル変調部 ７２ ２次変調部 ７３ 電力増幅部（ＰＡ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中林 進 埼玉県大宮市宮ヶ谷塔４丁目72番地 アン テナ技研株式会社内 (72)発明者 大場 徳喜 埼玉県大宮市宮ヶ谷塔４丁目72番地 アン テナ技研株式会社内 Ｆターム(参考） 5K052 AA01 BB01 DD04 FF32 GG12 GG13 GG41 GG48 5K072 AA23 BB13 CC31 GG08 GG12 GG13 GG14 GG25

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信機から送信アンテナ及び近接配置さ
   れた受信アンテナを介して受信機に回り込む妨害波を除
   去する妨害波除去装置において、 上記送信機の出力信号の一部を可変減衰器及び可変移相
   器を介して取出し、上記受信アンテナの受信信号に結合
   して妨害波を打ち消す妨害波打ち消し手段と、 上記受信機に入力される受信信号の一部を取出し、該受
   信信号に含まれる妨害波が最小になるように上記可変減
   衰器及び可変移相器に対する制御信号を生成する打ち消
   し制御手段と、 上記受信アンテナへの回り込み妨害波から該妨害波の振
   幅変動成分と位相変動成分を取出し、上記打ち消し制御
   手段における妨害波の振幅変動及び位相変動に伴う制御
   動作の乱れを補正するアンテナ結合変動補正手段とを具
   備したことを特徴とする妨害波除去装置。
2. 【請求項２】 送信機から送信アンテナ及び近接配置さ
   れた受信アンテナを介して受信機に回り込む妨害波を除
   去する妨害波除去装置において、 上記送信機の出力信号の一部を可変減衰器及び可変移相
   器を介して取出し、上記受信アンテナの受信信号に結合
   して妨害波を打ち消す妨害波打ち消し手段と、 上記受信機に入力される受信信号の一部を取出し、該受
   信信号に含まれる妨害波が最小になるように上記可変減
   衰器に対する振幅制御信号及び可変移相器に対する位相
   制御信号を生成する打ち消し制御手段と、 上記受信アンテナへの回り込み妨害波から該妨害波の振
   幅変動成分と位相変動成分を取出す変動成分検出手段
   と、 上記変動成分検出手段により検出された振幅変動成分に
   よって上記打ち消し制御手段から出力される振幅制御信
   号を調整し、上記妨害波の振幅変動の影響を除去する手
   段と、 上記変動成分検出手段により検出された位相変動成分に
   よって上記打ち消し制御手段から出力される位相制御信
   号を調整し、上記妨害波の位相変動の影響を除去する手
   段とを具備したことを特徴とする妨害波除去装置。
3. 【請求項３】 送信機から送信アンテナ及び近接配置さ
   れた受信アンテナを介して受信機に回り込む妨害波を除
   去する妨害波除去装置において、 上記送信機の出力信号の一部を可変減衰器、可変移相
   器、位相変調器及び振幅変調器を介して取出し、上記受
   信アンテナの受信信号に結合して妨害波を打ち消す妨害
   波打ち消し手段と、 上記受信機に入力される受信信号の一部を取出し、該受
   信信号に含まれる妨害波が最小になるように上記可変減
   衰器に対する振幅制御信号及び可変移相器に対する位相
   制御信号を生成する打ち消し制御手段と、 上記受信アンテナへの回り込み妨害波から該妨害波の振
   幅変動成分と位相変動成分を取出す変動成分検出手段
   と、 上記変動成分検出手段により検出された振幅変動成分に
   よって上記振幅変調器を制御し、上記妨害波の振幅変動
   による影響を除去する手段と、 上記変動成分検出手段により検出された位相変動成分に
   よって上記位相変調器を制御し、上記妨害波の位相変動
   による影響を除去する手段とを具備したことを特徴とす
   る妨害波除去装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の妨害波除去装置に
   おいて、変動成分検出手段は、受信アンテナへの回り込
   み妨害波を受信するモニタ受信機と、このモニタ受信機
   の受信信号を検波する対数検波器及び位相検波器により
   構成したことを特徴とする妨害波除去装置。
5. 【請求項５】 請求項２又は３記載の妨害波除去装置に
   おいて、変動成分検出手段の出力側に直流成分をカット
   するフィルタを設けたことを特徴とする妨害波除去装
   置。
6. 【請求項６】 送信機から送信アンテナ及び近接配置さ
   れた受信アンテナを介して受信機に回り込む妨害波を除
   去する妨害波除去装置において、 上記送信機の出力信号の一部を可変減衰器及び可変移相
   器を介して取出し、上記受信アンテナの受信信号に結合
   して妨害波を打ち消す妨害波打ち消し手段と、 上記受信機に入力される受信信号の一部を取出し、該受
   信信号に含まれる妨害波が最小になるように上記可変減
   衰器に対する振幅制御信号及び可変移相器に対する位相
   制御信号を生成する打ち消し制御手段と、 上記受信アンテナへの回り込み妨害波から該妨害波の振
   幅変動成分と位相変動成分及び変調による振幅信号と位
   相信号を検出する第１の検出手段と、 上記送信機から出力される送信信号の変調による振幅信
   号と位相信号を検出する第２の検出手段と、 上記第２の検出手段により検出された信号から第２の検
   出手段により検出された信号を減算し、第１の検出手段
   で検出された信号中の変調による振幅信号と位相信号を
   除去する減算手段と、 上記第１の検出手段から減算手段を介して取出された振
   幅変動成分によって上記打ち消し制御手段から出力され
   る振幅制御信号を調整し、上記妨害波の振幅変動の影響
   を除去する手段と、 上記第１の検出手段から減算手段を介して取出された位
   相変動成分によって上記打ち消し制御手段から出力され
   る位相制御信号を調整し、上記妨害波の位相変動の影響
   を除去する手段とを具備したことを特徴とする妨害波除
   去装置。
7. 【請求項７】 送信機から送信アンテナ及び近接配置さ
   れた受信アンテナを介して受信機に回り込む妨害波を除
   去する妨害波除去装置において、 上記送信機の出力信号の一部を可変減衰器、可変移相
   器、位相変調器及び振幅変調器を介して取出し、上記受
   信アンテナの受信信号に結合して妨害波を打ち消す妨害
   波打ち消し手段と、 上記受信機に入力される受信信号の一部を取出し、該受
   信信号に含まれる妨害波が最小になるように上記可変減
   衰器に対する振幅制御信号及び可変移相器に対する位相
   制御信号を生成する打ち消し制御手段と、 上記受信アンテナへの回り込み妨害波から該妨害波の振
   幅変動成分と位相変動成分及び変調による振幅信号と位
   相信号を検出する第１の検出手段と、 上記送信機から出力される送信信号の変調による振幅信
   号と位相信号を検出する第２の検出手段と、 上記第２の検出手段により検出された信号から第２の検
   出手段により検出された信号を減算し、第１の検出手段
   で検出された信号中の変調による振幅信号と位相信号を
   除去する減算手段と、 上記第１の検出手段から減算手段を介して取出された振
   幅変動成分によって上記振幅変調器を制御し、上記妨害
   波の振幅変動による影響を除去する手段と、 上記第１の検出手段から減算手段を介して取出された位
   相変動成分によって上記位相変調器を制御し、上記妨害
   波の位相変動による影響を除去する手段とを具備したこ
   とを特徴とする妨害波除去装置。
8. 【請求項８】 請求項３又は７記載の妨害波除去装置に
   おいて、振幅変調器は、平衡変調器を用いて構成したこ
   とを特徴とする妨害波除去装置。
9. 【請求項９】 請求項６又は７記載の妨害波除去装置に
   おいて、第１の検出手段は、受信アンテナへの回り込み
   妨害波を受信するモニタ受信機と、このモニタ受信機の
   受信信号を検波する対数検波器及び位相検波器により構
   成したことを特徴とする妨害波除去装置。
10. 【請求項１０】 請求項６又は７記載の妨害波除去装置
    において、減算手段の出力側に直流成分をカットするフ
    ィルタを設けたことを特徴とする妨害波除去装置。
11. 【請求項１１】 請求項６又は７記載の妨害波除去装置
    において、第２の検出手段は、送信機の出力信号をモニ
    タ受信機で受信した後、対数検波器及び位相検波器によ
    り検波して変調による振幅信号と位相信号を検出するこ
    とを特徴とする妨害波除去装置。
12. 【請求項１２】 請求項６又は７記載の妨害波除去装置
    において、第２の検出手段は、送信機の変調部から出力
    される１次変調信号を対数検波器及び位相検波器により
    検波して変調による振幅信号と位相信号を検出すること
    を特徴とする妨害波除去装置。
13. 【請求項１３】 請求項６又は７記載の妨害波除去装置
    において、第２の検出手段は、送信機の変調部から出力
    される１次変調信号を遅延調整器で位相を遅延した後、
    対数検波器及び位相検波器により検波して変調による振
    幅信号と位相信号を検出することを特徴とする妨害波除
    去装置。