JP2002536862A - 同調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、無線応用に対して、例えば、移動電話システム用基地局の無線通信に対して共振モジュールを同調させる同調装置に関する。同調装置は、共振モジュールの入力電力信号と出力電力信号を導出する手段を含む。導出された電力信号の情報戴持部分をそれらの部分の比を有するように互いで以て除す手段（５）が具備される。また、その比が最小値に達するまで共振モジュールを同調させる手段（１１）が具備される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の技術分野） この発明は、本質的に共振モジュールに対する同調装置に関し、特に無線応用
に対して、例えば、移動電話システム用基地局内の、例えば、無線通信に対して
共振モジュールの個別同調を行う同調装置に関し、基地局は複数の共振モジュー
ル（空洞）を有し、それらの各々は着信信号の周波数に関連してその与えられた
共振モードへ自動的に制御され、それゆえ測定受信機（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ｒｅｃｅｉｖｅｒ）と以下で呼ばれる個別同調装置を具備する。

【０００２】 （関連技術の説明） 移動電話システムはますます多くの情報を運びかつますます周波数的に有効で
あるようにとの要求に因りますます複雑になりつつあるから、その変調波形は非
常に複雑になっている。コンバイナ（ｃｏｍｂｉｎｅｒ）の自動同調のための同
調アルゴリズムは、適正に機能するために非常に進歩しなければならない。

【０００３】 ＵＳ５，４０８，６８８は、複数の共振モジュールを具備する基地局を含む移
動電話システムを説明している。各モジュールは、それ自身の周波数で電話信号
を受信しかつ急送する（ｅｘｐｅｄｉｔｉｎｇ）ためにこの周波数へ個別に調節
されることになっている。同調は、着信信号の周波数に関連してその与えられた
位置へ制御される。これは、位相比較によって駆動電圧を得るように接続された
ドライブによって行われる。ＵＳ５，４０８，６８８の図３内の曲線Ｂから明ら
かなように、位相が校正されるとき、その位相はゼロを通過する。そこで、要求
は、入力ポートと出力ポートの両方及び配線を慎重に校正するということであり
、そうでなければ位相がゼロを通過するときに最少減衰を有することは不可能で
ある。その校正動作は、極めて困難である。この種のシステムは、今日のタイム
・ギャップ（ｔｉｍｅ ｇａｐｓ）内では変動する電力レベルを取り扱うことは
できない。このような要求は、その特許の出願日では実際的でなかった。

【０００４】 （要約） 現在使用されている測定受信機は、共振モジュールの出力信号を測定するだけ
である。したがって、電力レベルの変化が実際の同調アルゴリズムに依存するの
か又は変調波形に依存するのかどうか決定することは、不可能である。今日の変
調波形は、特に現在のＴＤＭＡシステムでは、タイム・ギャップ内に電力変動を
有し、しかもタイム・ギャップ内に更により多くの変動を有する来るべき新シス
テムが期待される。したがって、高速かつ精確な自動同調は、先行技術のシステ
ムでは不可能になっている。

【０００５】 本発明の目的は、共振モジュールの高速かつ精確な自動同調を行う装置を用意
することである。

【０００６】 本発明の他の目的は、共振モジュールの自動的なおかつ信頼性同調動作を行う
装置を用意することである。

【０００７】 上記の目的は、請求項１の特徴を表す部分における特徴を有する装置を使用す
ることによって解決される。更に他の特徴と発展は、残りの特許請求の範囲に開
示されている。

【０００８】 本発明は、例えば、無線応用に対して、例えば、移動電話システム用の、例え
ば、無線通信に対して共振モジュールを同調させる同調装置に関し、同調装置は
共振モジュールの入力電力信号と出力電力信号を導出する手段を含む。この装置
は、導出された電力信号の情報戴持部分をそれらの比を持つように互いで以て除
す手段、及びその比が最小値に達するまで共振モジュールを同調させる手段を特
徴とする。このようにして、共振モジュールの入力と出力の変動は、互いに打ち
消す。発振手段は、好適には、共振モジュールに適合した周波数領域にセット可
能である。電力検出及び周波数カウンティング手段は、好適には、共振モジュー
ルの入力信号の周波数と電力を導出しかつこの電力検出及び周波数カウンティン
グ手段の出力に基づいて発振手段をセットするように接続されている。第１混合
手段と第２混合手段は、共振モジュールの、それぞれ、導出された入力と導出さ
れた出力を発振手段の出力と混合する。第１フィルタリング手段は、第１混合手
段の出力をフィルタする。第２フィルタリング手段は、第２混合手段の出力をフ
ィルタする。それらのフィルタの出力を各々入力に供給される除算ユニットは、
共振モジュールの入力と出力との信号変動に無関係な信号である出力を生じるよ
うに除算ユニットの入力間の比を作る。処理手段は、除算ユニットの出力が最小
値になるまで共振モジュールのレシプロ（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ）調節を行う。

【０００９】 ２チャネル測定受信機（ｄｕａｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ｒｅｃｅｉｖｅｒ）、すなわち、共振モジュールの入力と出力をコヒーレント
に測定しかつそれらの比を計算する受信機を実施することによって、共振モジュ
ール空洞の減衰に比例する信号を演繹（ｄｅｄｕｃｅ）することが可能である。
測定受信機からの出力信号はいかなる変調波形にも無関係に共振モジュールの入
力信号と出力信号の比であるから、その変調方式のいかなる影響も抑制されるこ
とになる。それゆえ、自動同調に対する性能が充分に改善される。

【００１０】 本発明に従う原理を使用することによって、タイム・ギャップ当たり電力制御
を有する同調動作を移動電話システム上で用意すること、すなわち、そのギャッ
プ内で信号の変動する電力レベルを取り扱うことは、可能である。これは、例え
ば、ＴＤＭＡシステム（ＴＤＭＡ＝Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐ
ｌｅ Ａｃｃｅｓｓ（時分割多元接続））内の呼に対して及び来るべき将来シス
テムに対して、数μｓ、例えば、３から５μｓの時間を通じてを意味する。

【００１１】 ２チャネル測定受信機を使用する本発明に従う測定原理はまた、今日の進歩し
た同調アルゴリズムへの要求を容易にする。

【００１２】 本発明のより完全な理解及びその更なる目的と利点のために、添付図面に示し
たその実施の形態の例についての次の説明を参照する。

【００１３】 （実施の形態の詳細な説明） 図１を参照すると、共振モジュール１は、着信信号Ａ^*ｓｉｎωｔを供給され
る。共振モジュールは、それが出力Ｂ^*ｓｉｎωｔを供給するように同調させら
れることになっている。同調は、共振モジュールの入力と出力の両方を導出する
ことによって行われる。高周波発振器２は、制御可能でありかつ共振モジュール
１への入力信号が存在する周波数範囲を有する。入力信号混合器３は、高い、導
出された周波数に関連して周波数オフセットを有するためにモジュール１へ導出
された入力信号を発振器２の周波数と混合する。出力混合器は、モジュール１か
らの導出された出力信号を発振器２の周波数と混合する。

【００１４】 入力混合器３の出力は、チャネル・フィルタ作用を施しかつ低域通過又は帯域
通過フィルタ作用を施すことができる第１増幅器及びフィルタＦ１を経由して、
除算ユニット５の第１入力へ供給される。出力混合器４の出力は、低域通過又は
帯域通過フィルタ作用を施すことができる第２フィルタ及び増幅器Ｆ２を経由し
て、除算ユニット５の第２入力へ供給される。除算ユニット５は、２チャネル測
定受信機の入力間の、すなわち、共振モジュール１の入力と出力との間の比を与
える。

【００１５】 それゆえ、入力信号と出力信号は互いに比較される。それゆえ、（ｋ^*Ａｓｉ
ｎω₁ｔ）（ｋ^*Ｂｓｉｎω₁ｔ）＝Ａ／Ｂは共振モジュールによって起こされる
減衰であり、指標“１”が使用されるのはそれらの信号がいま、それぞれ、混合
器３と４によって混合されているゆえである。また、それらの信号は導出された
信号に比例しており、そのことは定数ｋによって表示されている。次いで、共振
モジュール１を除算ユニット５の出力によって同調させることができ、それであ
るから一種の浴槽曲線（ｂａｔｈｔｕｂ−ｃｕｒｖｅ）が、同調周波数でその最
少減衰を持って、受信される。

【００１６】 したがって、除算ユニット５の出力は、Ａ／Ｄ変換器１０内でアナログ／ディ
ジタル変換され、かつ調節装置１１へ供給され、調節装置は同調手順、すなわち
、同調方向を計算し、かつユニット５の出力が最小になるまで、当業者に良く知
られた方法でステッピング・モータを調節することによってレシプロ式に共振モ
ジュール１を同調させる。それで、信号は、その信号の瞬時実電力に無関係にな
る。注意するのは、上に述べた関係は、同調が正しい同調値に接近するとき、よ
り良く当てはまることである。

【００１７】 変調の種類は信号転送に影響を持たない。というのは１つの信号比だけがある
からである。それゆえ、共振モジュール１の出力は、その入力と同じ形を有する
。事実は出力と入力との間に小さな時間遅延があるが、しかしこの遅延は変調変
化に関連して非常に小さくかつ共振モジュールの出力側で低域通過フィルタを使
用することによってフィルタ除去される。

【００１８】 共振モジュール１への入力の電力は、増幅器６、入力信号の分周を行う周波数
カウンタ７、及び電力と共振モジュール１が同調させられることになっている周
波数を計算する処理ユニット８を含む回路によって検出される。処理ユニット８
の出力は、周波数発生器２を実周波数チャネルに関連してフィルタＦ１とＦ２の
中心周波数へ調節するためにこの発生器の入力へ供給される。注意するのは、多
数のチャネル（例えば、８、１２、１６、３２等のチャネル）がこのようにして
個別に調節可能であることである。

【００１９】 それゆえ、共振モジュール１の入力と出力の両方をコヒーレントに測定しかつ
それらの信号間の差を計算する２チャネル測定受信機を実施することによって、
空洞９の減衰に比例する信号を演繹することが可能である。モジュール１の出力
はそのモジュールの入力信号と出力信号の両方の比、すなわち、いかなる変調波
形にも無関係なその２チャネル測定受信機への両入力であるから、その変調方式
のいかなる影響も抑制されることになる。

【００２０】 これは、２チャネル測定受信機がそれ自身を制御する、すなわち、自動制御さ
れ、かつそれゆえ他のシステムから制御される必要がないことをまた意味する。
この種の受信機は、その配線等のいかなる校正も必要としない。２チャネル測定
受信機は、その測定受信機の実帯域幅で変調型式をまた取り扱うことができる。
ユニット５は、共振モジュール１の各側から導出された信号間の比を発生する。
電力変化の影響、すなわち、共振モジュール各側上の信号の変調は互いに打ち消
し、かつユニット５の出力が最小に達するまで小ステップで共振モジュール１を
同調させることによって最適同調を発見することは処理ユニット１１にとって容
易である。

【００２１】 本発明に従う回路は、導出回路の１つ又は他を切断することによって共振モジ
ュールの入力信号と出力信号の電力を個別に測定するために使用することもでき
る。それで、導出ユニット５の出力は、個別に測定される信号に関連する値を有
することになる。この特徴は、２チャネル測定受信機をなお一層便利に使えるよ
うにする。

【００２２】 図２は、本発明に従う回路に関する試験で記録した線図であり、ここで曲線ａ
）はタイム・ギャップ中の共振モジュールへの入力を、ｂ）は同じタイム・ギャ
ップ中の共振モジュールからの出力を、及びｃ）は同じ時間中の２チャネル測定
受信機からの出力を示す。試験は、共振モジュール１の同調が完結した後に行わ
れた。信号の変動が打ち消されておりそれであるからその信号上の不可避的雑音
だけがユニット５の出力に残っていることは、明らかである。

【００２３】 本発明が特定の実施の形態を参照して説明されたが、本発明の要素に種々の変
更を施してよく、これらの要素を種々の等価なもので置換してよく、提出された
特許請求の範囲に述べられているような本発明の真の精神と範囲に反することな
く一実施の形態について説明したものと異なった特徴が他の実施の形態でもまた
適切であることは当業者によって理解される所である。更に、特許請求の範囲か
ら明らかなように、本発明の本質的教示に反することなく修正を施してよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態のブロック図である。

【図２】 ａ）タイム・ギャップ中の共振モジュールへの入力、ｂ）同じタイム・ギャッ
プ中の共振モジュールからの出力、及びｃ）同じ時間中の２チャネル測定受信機
からの出力を示す線図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年１月２６日（２００１．１．２６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共振モジュールの入力電力信号と出力電力信号とを導出する
   手段を含み、無線応用に対して前記共振モジュールを同調させる同調装置であっ
   て、導出された電力信号の情報戴持部分を前記部分の比を有するように互いで以
   て除す手段（５）と、前記比が最小値に達するまで前記共振モジュールを同調さ
   せる手段（１１）とを特徴とする同調装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の同調装置であって、前記共振モジュール（
   １）に適合した周波数領域にセット可能である発振手段（２）を特徴とする同調
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の同調装置であって、前記共振モジュール（
   １）の入力信号の周波数と電力とを導出しかつ電力検出及び周波数カウンティン
   グ手段（７、８）の出力に基づいて前記発振手段（２）をセットするように接続
   された前記電力検出及び周波数カウンティング手段を特徴とする同調装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の同調装置であって、前記共振
   モジュール（１）の、それぞれ、前記導出された入力と前記導出された出力とを
   前記発振手段（２）の出力と混合する第１混合手段（３）と第２混合手段（４）
   とを特徴とする同調装置。
5. 【請求項５】 請求項２から請求項４のいずれかに記載の同調装置であって
   、前記第１混合手段（３）の出力をフィルタする第１フィルタリング手段（Ｆ１
   ）と前記第２混合手段（４）の出力をフィルタする第２フィルタリング手段（Ｆ
   ２）と、前記フィルタの出力を各々入力に供給される除算ユニット（５）であっ
   てかつ前記共振モジュールの入力と出力との信号変動に無関係な信号である出力
   を生じるために前記除算ユニットの入力間の比を作る前記除算ユニットを特徴と
   する同調装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の同調装置であって、
   前記除算ユニットの出力が最小値になるまで前記共振モジュール（１）のレシプ
   ロ調節を行う処理手段（１１）を特徴とする同調装置。