JP2006180024A

JP2006180024A - 複周波数共用コンバータ

Info

Publication number: JP2006180024A
Application number: JP2004369035A
Authority: JP
Inventors: Isao Hikasa; 功日笠
Original assignee: DX Antenna Co Ltd
Current assignee: DX Antenna Co Ltd
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】高低２つの周波数帯の高周波信号を周波数変換する際に、高い周波数帯の高周波信号の周波数変換に利用する局部発振信号の周波数を低く押さえる。
【解決手段】Ｋｕ帯の高周波信号が第１入力部２に入力され、Ｋａ帯の高周波信号が第２入力部４に入力される。Ｋｕ帯の高周波信号が周波数変換器１２において第１中間周波信号に周波数変換される。Ｋａ帯の高周波信号が周波数変換器２２において、第１中間周波信号よりも高い周波数帯の第２中間周波信号に周波数変換され、第２中間周波信号が周波数変換器１２において第１中間周波信号に周波数変換される。
【選択図】図１

Description

本発明は、異なる周波数帯の複数の高周波信号をそれぞれ他の周波数帯の高周波信号に、１台で周波数変換する複周波数共用コンバータに関する。

従来、上記のような複周波数共用コンバータには、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。この技術では、１基の通信衛星から送信された１２．２ＧＨｚ乃至１２．７３ＧＨｚの垂直偏波信号と、１２．２７ＧＨｚ乃至１２．７５ＧＨｚの水平偏波信号と、別の通信衛星から送信された１２．２５ＧＨｚ乃至１２．７３ＧＨｚの垂直偏波信号と、１２．２７ＧＨｚ乃至１２．７５ＧＨｚの水平偏波信号とをそれぞれ受信し、各信号に対応して設けた周波数変換器によって１度の周波数変換によって１ＧＨｚ帯の中間周波信号に周波数変換が行われる。

特開２００１−９４４５８号公報

特許文献１の技術では、各垂直偏波信号及び水平偏波信号の周波数帯は、いわゆるＫｕ帯である。近い将来、Ｋａ帯と呼ばれる２０ＧＨｚ帯付近の周波数帯を利用した衛星通信または衛星放送が計画されている。この場合、Ｋａ帯の高周波信号を１ＧＨｚ帯の中間周波信号に周波数変換する必要がある。Ｋｕ帯の高周波信号の中間周波信号への周波数変換を行いつつ、Ｋａ帯の高周波信号も、Ｋｕ帯の高周波信号と同様に１回の周波数変換において、上記中間周波信号に周波数変換するためには、局部発振信号の周波数を、Ｋｕ帯の周波数変換に使用する局部発振信号よりも高い周波数にする必要がある。この高い周波数の局部発振信号は、良好に周波数変換するために、安定度が高く、位相雑音特性が良好なものとする必要がある。そのため、Ｋｕ帯の局部発振信号発生器よりも部品に高精度のものを使用しなければならず、コストが高くなっていた。

本発明は、高低２つの周波数帯の高周波信号を周波数変換する際に、高い周波数帯の高周波信号の周波数変換に利用する局部発振信号の周波数を低く抑えて、コストを低下させることを目的とする。

本発明の一態様の複周波数共用コンバータでは、第１入力部に第１の周波数帯の高周波信号が入力される。第２入力部に第１の周波数帯よりも高い周波数帯である第２の周波数帯の高周波信号が入力される。第１及び第２の周波数帯の高周波信号は、例えば衛星から送信されることがある。１基の衛星から第１及び第２の周波数帯の高周波信号が送信されることもあれば、１基の衛星から第１の周波数帯の高周波信号が、別の１基の衛星から第２の周波数帯の高周波信号が送信されることもある。第１及び第２の入力部から高周波信号が周波数変換手段に供給される。周波数変換手段は、第１の周波数帯の高周波信号を第１局部発振信号を用いて第１中間周波信号に周波数変換し、第２の周波数帯の高周波信号を第１中間周波信号よりも高い周波数帯である第２中間周波信号に第２局部発振信号を用いて周波数変換した後に、第２中間周波信号を第１中間周波信号に第１局部発振信号を用いて周波数変換する

このように構成した場合、第２の周波数帯の高周波信号を第２中間周波信号に周波数変換する際に使用する局部発振信号の周波数は、第２の周波数帯の高周波信号を直接に第１中間周波信号に周波数変換する際に必要とされる局部発振信号の周波数よりも低くすることができる。従って、第２中間周波信号に周波数変換するための局部発振信号を発生する局部発振信号発生手段の部品には、高精度のものを使用しなくても安定度を高め、かつ位相雑音特性を良好にすることができる。また、第２中間周波信号を第１中間周波信号に周波数変換する際には、第１局部発振信号を流用するので、コストを低減することができる。

前記周波数変換手段は、第２の周波数帯の高周波信号を第２中間周波信号に周波数変換する第１周波数変換手段と、第２中間周波信号と第１の周波数帯の高周波信号とを第１中間周波信号に周波数変換する第２周波数変換手段とを、具備するものとできる。このように構成すると、第２周波数変換手段を第２中間周波信号と第１の周波数帯の高周波信号とに共用することができ、コストを低減することができる。

これに加えて、第１及び第２周波数変換手段に同一の局部発振信号発生手段から同一周波数の局部発振信号を供給することもできる。この場合、局部発振信号発生手段も共用することができるので、更にコストを低減することができる。

前記周波数変換手段は、第２の周波数帯の高周波信号を第２中間周波信号に周波数変換する第１周波数変換手段と、第２中間周波信号を第１中間周波信号に周波数変換する第３周波数変換手段と、第１の周波数帯の高周波信号を第１中間周波信号に周波数変換する第４周波数変換手段と、第３及び第４周波数変換手段の出力信号を合成する合成手段とを、具備するものとできる。この場合、第１、第３及び第４の周波数変換手段に同一の局部発振信号発生手段から同一周波数の局部発振信号が供給されている。このように構成することによって、局部発振信号発生手段を各周波数変換手段に対して共用することができるので、コストを低減することができる。

第１の周波数帯の高周波信号は、異なる偏波を持つ第３及び第４の高周波信号からなり、第１入力部は、第３及び第４の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、第２の周波数帯の高周波信号は、第３の高周波信号と同一の偏波を持つ第５の高周波信号と、第４の高周波信号と同一の偏波を持つ第６の高周波信号とからなり、第２入力部は、第５及び第６の高周波信号をそれぞれ独立して出力するものとできる。偏波としては、例えば右旋、左旋の円偏波、垂直、水平の直線偏波が考えられる。第１入力部の第３高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、第１入力部の第４高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、第２入力部の第５高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、第２入力部の第６高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、それぞれに高周波信号断続手段が設けられている。これら高周波信号断続手段のうち選択された１つのものが、対応する高周波信号を前記周波数変換手段に供給するように前記高周波信号断続手段が外部から供給される制御信号に従って切り換えられる。周波数変換手段の出力は、出力端子に供給される。

このように構成すると、第３乃至第６の高周波信号のうち選択されたものが、周波数変換手段で周波数変換されて出力される。なお、高周波信号断続手段の制御手段が設けられ、例えば出力端子に供給される制御信号に基づいて各高周波信号断続手段の制御が行われる。制御信号としては、例えば異なる値の直流電圧と、この直流電圧に対する重畳信号、例えばパルス信号またはトーン信号を使用することができる。

上記と同様に、第１入力部が、第３及び第４の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、第２入力部が、第５及び第６の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、高周波信号断続手段を設けた状態において、第３及び第５の高周波信号に対応する高周波信号断続手段が前記周波数変換手段に第３及び第５の高周波信号を供給する状態と、第４及び第６の高周波信号に対応する高周波信号断続手段が前記周波数変換手段に第４及び第６の高周波信号を供給する状態とに、高周波信号断続手段が外部から供給される制御信号に従って切り換えられるように構成することもできる。この場合、周波数変換手段から出力端子に出力信号が供給される。

このように構成すると、同一の偏波の第３及び第５の高周波信号を周波数変換したもの、または同一の偏波を持つ第４及び第６の高周波信号を周波数変換したもののいずれか選択されたものが出力端子に供給される。高周波信号断続手段の制御手段を設けることができ、出力端子に供給される制御信号に基づいて高周波信号断続手段を制御手段が制御する。高周波信号断続手段の制御信号としては、上述した異なる値の直流電圧と重畳信号例えばパルス信号またはトーン信号とを使用できる。

上記と同様に、第１の周波数帯の高周波信号は、第１入力部は、第３及び第４の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、第２入力部が、第５及び第６の高周波信号をそれぞれ独立して出力する状態において、第３乃至第６高周波信号が前記周波数変換手段において第１中間周波信号に周波数変換され、第１中間周波信号のうち第３及び第５高周波信号に対応するものが第１混合手段によって混合され、第１中間周波信号のうち第４及び第６高周波信号に対応するものが第２混合手段によって混合され、第１及び第２混合手段の混合出力のうち一方を選択して出力する選択手段を設けることもできる。

このように構成すると、同一の偏波の第３及び第５の高周波信号を周波数変換したもの、または同一の偏波を持つ第４及び第６の高周波信号を周波数変換したもののいずれか選択されたものが出力端子に供給される。高周波信号断続手段の制御は、例えば出力端子に供給される制御信号によって行える。

上記と同様に、第１入力部が、第３及び第４の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、第２入力部が、第５及び第６の高周波信号をそれぞれ独立して出力する状態において、第３乃至第６高周波信号が前記周波数変換手段において第１中間周波信号に周波数変換され、これら４つの第１中間周波信号のうち１つを選択して出力する選択手段を設けることもできる。

このように構成すると、第３乃至第６の高周波信号のうち所望のものを、周波数変換したものを出力することができる。この選択手段の制御には、例えば周波数変換手段の出力が供給される出力端子に外部から供給される制御信号、例えば値の異なる直流電圧とこれに重畳される重畳信号とが利用される。なお、出力端子を複数設け、各出力端子にそれぞれ独立して、所望のものを出力することもできる。

以上のように、本発明によれば、第２の周波数帯の高周波信号を第１中間周波信号よりも高い周波数帯の第２中間周波信号に周波数変換した後に、第１中間周波信号に周波数変換しているので、局部発振信号の周波数を低くすることができ、局部発振信号の安定度を高め、かつ位相雑音特性を良好に、低コストで行うことができる。

本発明の第１の実施形態の複周波数共用コンバータは、例えば通信衛星からの電波を受信するアンテナ、具体的にはパラボラアンテナの焦点位置付近に設けられた一次放射器に結合して使用されるものである。この複周波数共用コンバータは、第１及び第２の周波数帯、例えばＫｕ帯（１２．２ＧＨｚ乃至１２．７ＧＨｚ）とＫａ帯（１９．７ＧＨｚ乃至２０．２ＧＨｚ）との第１及び第２の高周波信号を、例えば１ＧＨｚ帯の第１中間周波信号に周波数変換する。第１の高周波信号は、異なる偏波、例えば右旋円偏波の第３の高周波信号と左旋円偏波の第４の高周波信号からなり、第２の高周波信号も、右旋円偏波の第５の高周波信号と左旋円偏波の第６の高周波信号とからなる。

この複周波数共用コンバータは、図１に示すように、１つの筐体内に第１の入力部２と第２の入力部４とを有している。第１の入力部２は、上述した一次放射器を介してＫｕ帯の２偏波の高周波信号を受信し、プローブ２Ｒに第３の高周波信号を、プローブ２Ｌに第４の高周波信号をそれぞれ供給する。第２の入力部４は、上述した一次放射器を介してＫａ帯の２偏波の高周波信号を受信し、プローブ４Ｒに第５の高周波信号を、プローブ４Ｌに第６の高周波信号をそれぞれ供給する。

第１の入力部２のプローブ２Ｒからの第３の高周波信号は、高周波断続手段、例えばローノイズアンプ６Ｒにおいて増幅され、プローブ２Ｌからの第４の高周波信号は、高周波断続手段、例えばローノイズアンプ６Ｌにおいて増幅される。これらローノイズアンプ６Ｒ、６Ｌの出力信号は、ローノイズアンプ８によって増幅された後、フィルタ手段、例えばバンドパスフィルタ１０を介して第１の周波数変換手段、例えば周波数変換器１２に供給される。バンドパスフィルタ１０は、第３及び第４の高周波信号のみを通過させるように通過帯域が選択されている。

周波数変換器１２には、第１局部信号発生手段、例えば局部発振信号発生器１４から第１の局部発振信号が供給されている。第１の局部発振信号の周波数は、例えば１１．２５ＧＨｚに設定されている。従って、周波数１２．２ＧＨｚ乃至１２．７ＧＨｚの第３及び第４の高周波信号は、周波数が９５０ＭＨｚ乃至１４５０ＭＨｚの第１中間周波信号に周波数変換される。

第２の入力部４のプローブ４Ｒからの第５の高周波信号は、高周波信号断続手段、例えばローノイズアンプ１６Ｒにおいて増幅され、プローブ４Ｌからの第６の高周波信号は、高周波断続手段、例えばローノイズアンプ１６Ｌにおいて増幅される。これらローノイズアンプ１６Ｒ、１６Ｌの出力信号は、ローノイズアンプ１８によって増幅された後、フィルタ手段、例えばバンドパスフィルタ２０によって不要な信号成分が除去された後に、第２の周波数変換手段、例えば周波数変換器２２に供給される。バンドパスフィルタ２０の通過帯域は、第５及び第６の高周波信号のみを通過させるように通過帯域が選択されている。

周波数変換器２２には、第２の局部発振信号発生器２４から第２局部発振信号が供給されている。第２の局部発振信号の周波数は、例えば７．５ＧＨｚに設定されている。従って、周波数が１９．７ＧＨｚ乃至２０．２ＧＨｚである第５及び第６の高周波信号は、周波数が１２．２ＧＨｚ乃至１２．７ＧＨｚの第２中間周波信号に周波数変換される。第２中間周波信号の周波数は、第１中間周波信号の周波数よりも高い。それによって、局部発振信号発生器２４が発生する第２の局部発振信号の周波数は、例えばＫａ帯の高周波信号を直接に１ＧＨｚ帯の第１中間周波信号に周波数変換するために必要な局部発振信号の周波数よりも格段に低く設定できる。また、この局部発振信号の周波数は、局部発振信号発生器１４が発生する第１の局部発振信号の周波数よりも低く選択されている。

この第２中間周波信号は、ローノイズアンプ２６によって増幅された後、周波数変換器１２に供給され、局部発振信号発生器１４からの１１．２５ＧＨｚの第１の局部発振信号によって９５０ＭＨｚ乃至１４５０ＭＨｚの第１中間周波信号に周波数変換される。

このように、周波数変換器１２と局部発振信号発生器１４とは、Ｋｕ帯及びＫａ帯に共通に使用されている。周波数変換器１２、２２、局部発振信号発生器１４、２４とによって周波数変換手段が構成されている。

周波数変換器１２の出力信号は、アンプ２７で増幅された後、直流阻止コンデンサ２８を介して出力端子３０に供給される。出力端子３０は、伝送線路、例えば同軸ケーブル（図示せず）を介して受信機（図示せず）に供給される。

ここで、周波数変換器１２、２２、局部発振信号発生器１４、２４、ローノイズアンプ６Ｌ、６Ｒ、８、１６Ｌ、１６Ｒ、１８を全て同時に作動させると、第３乃至第６の高周波信号が全て第１中間周波信号に周波数変換され、第３乃至第６高周波信号に対応する各第１中間周波信号を分離することが不可能になる。

そこで、この実施形態では、第３及び第４高周波信号にも、第５及び第６高周波信号にも共通に使用される周波数変換器１２、局部発振信号発生器１４、アンプ２７には、常に動作電源を供給し、動作させるが、例えば第５の高周波信号を第１中間周波信号に周波数変換する際には、ローノイズアンプ１６Ｒ、１８、２６、周波数変換器２２、局部発振信号発生器２４を作動させ、ローノイズアンプ６Ｒ、６Ｌ、８、１６Ｌは作動させない。

また、第６の高周波信号を第１中間周波信号に周波数変換する際には、ローノイズアンプ１６Ｌ、１８、２６、周波数変換器２２、局部発振信号発生器２４を作動させ、ローノイズアンプ６Ｒ、６Ｌ、８、１６Ｒは作動させない。

第３の高周波信号を第１中間周波信号に周波数変換する際には、ローノイズアンプ６Ｒ、８は動作させるが、ローノイズアンプ６Ｌ、１６Ｒ、１６Ｌ、１８、２６、周波数変換器２２、局部発振信号発生器２４を作動させない。同様に第４の高周波信号を第１中間周波信号に周波数変換する際には、ローノイズアンプ６Ｌ、８は動作させるが、ローノイズアンプ６Ｒ、１６Ｒ、１６Ｌ、１８、２６、周波数変換器２２、局部発振信号発生器２４を作動させない。

このような制御を行うために、出力端子３０には、受信機から制御信号が供給されている。この制御信号は、例えば直流電圧と、重畳信号、例えばパルス信号とからなる。直流電圧は、第１及び第２の電圧、例えば＋１３Ｖ及び＋１８Ｖのうちいずれか一方の電圧となり、これにパルス信号が重畳されたり、非重畳であったりする。

出力端子３０からの制御信号は、図２に示すように電源部３２に供給される。制御信号に含まれる直流電圧は、電源回路３４に供給され、その直流電圧が＋１３Ｖであっても＋１８Ｖであっても、この複周波数共用コンバータの各構成要素を動作させるために所要直流電圧に変換する。この所要直流電圧は、周波数変換器１２、局部発振信号発生器１４、アンプ２７に常に供給される。

制御信号はコンデンサ３６を介してパルス検波回路３８に供給され、制御信号にパルス信号が含まれているか否かが判定される。パルス信号が含まれていると、Ｋａ帯の第５及び第６の高周波信号のうち一方を変換すると判断され、ローノイズアンプ１８、２６、周波数変換器２２、局部発振信号発生器２４に電源回路３４から所要直流電圧が供給され、これらが動作する。

更に、制御信号は電圧比較回路４０に供給され、制御信号に含まれる直流電圧が＋１３Ｖであるか＋１８Ｖであるかが判定される。

＋１８Ｖであると判定されると、電源回路３４から所要直流電圧がローノイズアンプ１６Ｌに供給され、これが動作する。その結果、第６の高周波信号が周波数変換器２２によって第２中間周波信号に周波数変換され、更に周波数変換器１２によって第１中間周波信号に周波数変換される。

＋１３Ｖであると判定されると、電源回路３４から所要直流電圧がローノイズアンプ１６Ｒに供給され、これが動作する。その結果、第５の高周波信号が周波数変換器２２によって第２中間周波信号に周波数変換され、更に周波数変換器１２によって第１中間周波信号に周波数変換される。

出力端子３０にパルス信号が供給されていないと、パルス検波回路３８においてパルス信号が検出されず、Ｋｕ帯の第３及び第４の高周波信号のうち一方を変換すると判断され、電源回路３４からローノイズアンプ８に所要直流電圧が供給され、ローノイズアンプ８が動作する。

更に、電圧比較回路４０において＋１８Ｖであると判定されると、電源回路３４から所要直流電圧がローノイズアンプ６Ｌに供給され、これが動作する。その結果、第４の高周波信号が周波数変換器１２において第１中間周波信号に周波数変換される。

電圧比較回路４０において＋１３Ｖであると判定されると、電源回路３４から所要直流電圧がローノイズアンプ６Ｒに供給され、これが動作する。その結果、第３の高周波信号が周波数変換器１２において第１中間周波信号に周波数変換される。

なお、この実施の形態では、パルス信号の有無によってＫａ帯とＫｕ帯との切換を行い、電圧の相違によって偏波の切換を行ったが、逆に電圧の相違によってＫａ帯とＫｕ帯との切換を行い、パルス信号の有無によって偏波の切換を行うこともできる。

第２の実施の形態を図３に示す。この実施の形態では、Ｋａ帯として使用される周波数帯が第１の実施の形態よりも高く、例えば２３．４５乃至２３．９５ＧＨｚの場合に対応するものである。この場合、局部発振信号発生器２４を省略し、局部発振信号発生器１４が発生する１１．２５ＧＨｚの局部発振信号を周波数変換器２２にも供給している。これによって第５及び第６の高周波信号を周波数変換した第２中間周波信号は、第１の実施の形態の場合と同様に１２．２０ＧＨｚ乃至１２．７０ＧＨｚとなる。従って、第２中間周波信号を周波数変換器１２と局部発振信号発生器１４とによって第１中間周波信号に周波数変換できる。この場合、局部発振信号発生器が１台だけ設けられているので、２台の局部発振信号発生器を設けた場合に生じる局部発振信号の周波数の差によるスプリアス問題は生じない。なお、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、説明を省略する。

第３の実施の形態を図４及び図５に示す。なお、第１の実施の形態と同等部分には同一符号を付してその説明を省略する。この実施の形態では、Ｋａ帯として使用される周波数帯は、第１の実施の形態と同じく１９．７〜２０．２ＧＨｚ帯である。この実施の形態では、出力端子３０にＫｕ帯及びＫａ帯の右旋円偏波である第３及び第５高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号を出力する状態と、Ｋｕ帯及びＫａ帯の左旋円偏波である第４及び第６高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号を出力する状態とに切り換えられるように構成したものである。即ち、同一偏波を持つ異なる周波数帯の高周波信号を周波数変換したものが、同時に出力端子３０に生じる。

そのため、第１の実施の形態ではＫａ帯とＫｕ帯とで共用していた周波数変換器１２を、Ｋａ帯用の周波数変換器１２Ｋａと、Ｋｕ帯の周波数変換器１２Ｋｕとに分けて、周波数変換器１２Ｋａはローノイズアンプ２６の出力側に、周波数変換器１２Ｋｕは、バンドパスフィルタ１０の出力側に設けられている。これら周波数変換器１２Ｋａと１２Ｋｕとの出力信号が、混合器４２で混合され、その混合出力が、Ｋａ帯及びＫｕ帯に共用に設けられているアンプ２７に供給されている。なお、局部発振信号発生器１４は、周波数変換器１２Ｋａ、１２Ｋｕに共用されている。

また、Ｋａ帯またはＫｕ帯において偏波の異なるものを別々に出力する必要がないので、制御信号としては、異なる値の直流電圧のみを使用している。そのため、図５に示すように電源部３２１から、パルス検波回路３８が除去されている。なお、一定電圧の直流電圧を電源回路３４に供給するために出力端子３０に供給し、この電圧にパルス信号を重畳されているか否かによって偏波の切換を行ってもよい。この場合には、図２から電圧比較回路４０が除去される。

なお、Ｋａ帯とＫｕ帯の同一偏波の高周波信号をそれぞれ第１中間周波信号に周波数変換したときに、それらの周波数が重ならないようにするために、局部発振信号発生器２４からの第１局部発振信号の周波数は、６．８５ＧＨｚに設定され、局部発振信号発生器１２からの第２局部発振信号の周波数は、１１．２５ＧＨｚに設定されている。

この実施の形態では、ローノイズアンプ８、１８、２６、アンプ２７、周波数変換器１２Ｋａ、１２Ｋｕ、２２、局部発振信号発生器１４、２４は、常に動作するように電源回路３４１から変換直流電圧が供給されている。

出力端子３０に供給された直流電圧が＋１８Ｖであるか＋１３Ｖであるか電圧比較回路４０において判定される。＋１８Ｖであると判定されると、ローノイズアンプ６Ｌ、１６Ｌに所要直流電圧が電源回路３４から供給され、これらが動作する。その結果、左旋円偏波である第４の高周波信号が周波数変換器１２Ｋｕにおいて９５０ＭＨｚ乃至１４５０ＭＨｚの第１中間周波信号に周波数変換され、同じく左旋円偏波である第６の高周波信号が周波数変換器２２において１２．８５ＧＨｚ乃至１３．３５ＧＨｚの第２中間周波信号に周波数変換される。この第２中間周波信号はＫａ帯周波数変換器１２Ｋａによって１６００ＭＨｚ乃至２１００ＭＨｚの第１中間周波信号に周波数変換される。

これら２つの第１中間周波信号は、混合器４２で混合された後、アンプ２７で増幅され、出力端子３０に供給される。

出力端子３０の直流電圧が＋１３Ｖであると判定されると、ローノイズアンプ６Ｒ、１６Ｒに変換直流電圧が電源回路３４から供給され、これらが動作する。その結果、右旋円偏波である第３の高周波信号が周波数変換器１２Ｋｕにおいて９５０ＭＨｚ乃至１４５０ＭＨｚの第１中間周波信号に周波数変換され、同じく右旋円偏波である第５の高周波信号が周波数変換器２２において１２．８５ＧＨｚ乃至１３．３５ＧＨｚの第２中間周波信号に周波数変換される。この第２中間周波信号はＫａ帯周波数変換器１２Ｋａによって１６００ＭＨｚ乃至２１００ＭＨｚの第１中間周波信号に周波数変換される。

このように制御信号としての直流電圧の値を変化させるだけで、Ｋａ帯とＫｕ帯の同一偏波の高周波信号を周波数変換したものを出力端子３０に出力することができる。なお、この例では、Ｋａ帯の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号の方が、Ｋｕ帯の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号よりも高い周波数となるように局部発振信号発生器２４の第２局部発振信号の周波数を選択したが、逆にＫａ帯の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号の方が、Ｋｕ帯の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号よりも低い周波数となるように第２局部発振信号の周波数を選択することもできる。

第４の実施の形態を図６に示す。この実施の形態は、Ｋａ帯として使用される周波数帯が例えば２４．１０乃至２４．６ＧＨｚの場合である。この場合、第２の実施の形態と同様に局部発振信号発生器２４を省略し、局部発振信号発生器１４が発生する１１．２５ＧＨｚの局部発振信号を周波数変換器２２にも供給している。他の構成は、第３の実施の形態と同様である。

第５の実施の形態を図７に示す。この実施の形態は、複数の出力端子、例えば２つの出力端子３０ａ、３０ｂに、それらに供給された制御信号に応じてＫａ帯及びＫｕ帯の同一偏波の高周波信号を周波数変換した第１中間周波数信号を、他の出力端子に生じている第１中間周波信号とは無関係に出力するものである。

そのため、第１入力部２のプローブ２Ｒ、２Ｌごとに、ローノイズアンプ６Ｒ、６Ｌ、バンドパスフィルタ８Ｒ、８Ｌ、周波数変換器１２ＫｕＲ、１２ＫｕＬが設けられている。同様に、第２入力部４のプローブ４Ｒ、４Ｌごとに、ローノイズアンプ１６Ｒ、１６Ｌ、バンドパスフィルタ２０Ｒ、２０Ｌ、周波数変換器２２Ｒ、２２Ｌ、ローノイズアンプ２６Ｒ、２６Ｌ、周波数変換器１２ＫａＲ、１２ＫａＬが設けられている。周波数変換器１２ＫｕＲ、１２ＫｕＬ、１２ＫａＲ、１２ＫａＬには、局部発振信号発生器１４から周波数が１１．２５ＧＨｚの第１局部発振信号が供給されている。同様に、周波数変換器２２Ｒ、２２Ｌには、局部発振信号発生器２４から周波数が６．８５ＧＨｚの第２局部発振信号が供給されている。

周波数変換器１２ＫａＲの出力信号と周波数変換器１２ＫｕＲの出力信号とは、混合器４２Ｒに供給されて混合される。同様に、周波数変換器１２ＫａＬの出力信号と周波数変換器１２ＫｕＬの出力信号とは、混合器４２Ｌによって混合される。

混合器４２Ｒの出力信号は、選択手段、例えば切換スイッチ４４ａ、４４ｂの接点４６ａ、４６ｂに供給される。同様に混合器４２Ｌの出力信号は、切換スイッチ４４ａ、４４ｂの接点４８ａ、４８ｂに供給される。切換スイッチ４４ａは、接触子５０ａを有し、これはアンプ２７ａの入力側に接続され、接点４６ａ、４８ａのうち一方に接触する。同様に切換スイッチ４４ｂも接触子５０ｂを有し、これはアンプ２７ｂの入力側に接続され、接点４６ｂ、４８ｂのうち一方に接触する。

接触子５０ａの切換は、第３の実施の形態の電源部３２１と同一の構成の電源部３２１ａによって行われる。電源部３２１ａに含まれる電圧比較回路４０が出力端子３０ａに＋１８Ｖの直流電圧が供給されていると判定したとき、接触子５０ａが接点４８ａ側に接触し、出力端子３０ａに＋１３Ｖの直流電圧が供給されていると判定したとき、接触子５０ａが接点４６ａに接触する。接触子５０ｂの切換も、第３の実施の形態の電源部３２１と同一の構成の電源部３２１ｂによって行われる。電源部３２１ｂに含まれる電圧比較回路４０が出力端子３０ｂに＋１８Ｖの直流電圧が供給されていると判定したとき、接触子５０ｂが接点４８ｂ側に接触し、出力端子３０ｂに＋１３Ｖの直流電圧が供給されていると判定したとき、接触子５０ｂが接点４６ｂに接触する。

なお、ローノイズアンプ６Ｒ、６Ｌ、１６Ｒ、１６Ｌ、２６Ｒ、２６Ｌ、アンプ２７ａ、２７ｂ、周波数変換器１２ＫｕＲ、１２ＫｕＬ、１２ＫａＲ、１２ＫａＬ、２２Ｒ、２２Ｌ、局部発振信号発生器１４、２４は、常時動作するように、電源部３２１ａ、３２１ｂの電源回路３４から常に所要直流電圧が供給されている。

従って、混合器４２Ｒから、右旋円偏波の第３及び第５高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号を混合したものが常に出力され、混合器４２Ｌから、左旋円偏波の第４及び第６高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号を混合したものが常に出力されている。そして、これら混合器４２Ｒ、４２Ｌの出力のうち一方が切換スイッチ４４ａによって選択されて、出力端子３０ａに出力され、混合器４２Ｒ、４２Ｌの出力のうち一方が切換スイッチ４４ｂによって選択されて、出力端子３０ｂに出力されている。

以上のように、この実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、制御信号である直流電圧の値に応じて、Ｋａ帯及びＫｕ帯の選択された偏波を持つ高周波信号を周波数変換したものが、出力端子３０ａ、３０ｂに出力される。なお、切換スイッチ４４ａ、アンプ２７ａ、電源部３２１ａに相当するものを、追加すると、出力端子の数を更に増加させることもできる。

第６の実施の形態を図８に示す。この実施の形態も、第２及び第４の実施の形態と同様に、Ｋａ帯として使用される周波数帯が例えば２４．１０乃至２４．６ＧＨｚの場合である。この場合、局部発振信号発生器２４を省略し、局部発振信号発生器１４が発生する１１．２５ＧＨｚの局部発振信号を周波数変換器２２Ｒ、２２Ｌにも供給している。他の構成は、第５の実施の形態と同様である。

第７の実施の形態を図９に示す。第５及び第６の実施の形態では、出力端子３０ａ、３０ｂには、同一偏波のＫｕ帯及びＫａ帯の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号が出力される。それに対し、この実施の形態では、出力端子３０ａ、３０ｂには、出力端子３０ａ、３０ｂにそれぞれ供給された制御信号に対応したＫｕ帯またはＫａ帯の一方の偏波の高周波信号を周波数変換した１波の第１中間周波信号が出力される。

そのため、第５の実施の形態に設けられていた混合器４２Ｒ、４２Ｌに代えて、切換スイッチ５２ａ、５２ｂ、６０ａ、６０ｂが設けられている。

周波数変換器１２ＫａＲの出力信号は、切換スイッチ５２ａ、５２ｂの接点５４ａ、５４ｂに供給されている。周波数変換器１２ＫａＬの出力信号は、切換スイッチ５２ａ、５２ｂの接点５６ａ、５６ｂに供給されている。切換スイッチ５２ａの接触子５８ａは、切換スイッチ４４ａの接点４８ａに接続され、接点５４ａ、５６ａのうち選択された一方に接触する。同様に、切換スイッチ５２ｂの接触子５８ｂは、切換スイッチ４４ｂの接点４６ｂに接続され、接点５４ｂ、５６ｂのうち選択された一方に接触する。

周波数変換器１２ＫｕＲの出力信号は、切換スイッチ６０ａ、６０ｂの接点６２ａ、６２ｂに供給されている。周波数変換器１２ＫｕＬの出力信号は、切換スイッチ６０ａ、６０ｂの接点６４ａ、６４ｂに供給されている。切換スイッチ６０ａの接触子６６ａは、切換スイッチ４４ａの接点４６ａに接続され、接点６２ａ、６４ａのうち選択された一方に接触する。同様に、切換スイッチ６０ｂの接触子６６ｂは、切換スイッチ４４ｂの接点４８ｂに接続され、接点６２ｂ、６４ｂのうち選択された一方に接触する。

これら切換スイッチ４４ａ、５２ａ、６０ａの切換は、出力端子３０ａに供給される制御信号に含まれる直流電圧の値と、これにパルス信号が重畳されているか否かによって行われる。そのため、図２に示した電源部３２と同一の構成の電源部３２ａが出力端子３０ａに対応して設けられている。切換スイッチ４４ｂ、５２ｂ、６０ｂの切換も、同様に出力端子３０ｂに供給される直流電圧の値と、これにパルス信号が重畳されているか否かによって行われる。そのため、電源部３２と同一の構成の電源部３２ｂが出力端子３０ｂに対応して設けられている。

電源部３２ａでは、パルス信号が検出されると、Ｋａ帯の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号が出力端子３０ａに供給されるように、切換スイッチ４４ａの接触子５０ａを接点４８ａ側に切り換える。また、パルス信号が検出されていない場合、Ｋｕ帯の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号が出力端子３０ａに供給されるように、切換スイッチ４４ａの接触子５０ａを接点４６ａ側に切り換える。

また、＋１８Ｖの電圧が供給されていると電源部３２ａで判断されると、左旋円偏波である第４及び第６の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号が切換スイッチ４４ａに供給されるように、切換スイッチ５２ａの接触子５８ａが接点５６ａに接触し、切換スイッチ６０ａの接触子６６ａが接点６４ａに接触する。

また、＋１３Ｖの電圧が供給されていると、電源部３２ａで判断されると、右旋円偏波である第３及び第５の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号が切換スイッチ４４ａに供給されるように、切換スイッチ５２ａの接触子５８ａが接点５４ａに接触し、切換スイッチ６０ａの接触子６６ａが接点６２ａに接触する。

従って、例えば出力端子３０ａでパルス信号が検出されて、かつ＋１８Ｖの電圧が供給されている場合、切換スイッチ４４ａの接触子５０ａが接点４８ａに接触し、かつ切換スイッチ５２ａの接触子５８ａが接点５６ａに接触し、切換スイッチ６０ａの接触子６６ａが接点６４ａに接触する。その結果、Ｋａ帯の第６の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号が周波数変換器１２ＫａＬから、切換スイッチ５２ａ、４４ａを介して出力端子３０ａに供給される。

また、出力端子３０ａでパルス信号が検出されて、＋１３Ｖの電圧が供給されている場合、切換スイッチ４４ａの接触子５０ａが接点４８ａに接触し、かつ切換スイッチ５２ａの接触子５８ａが接点５４ａに接触し、切換スイッチ６０ａの接触子６６ａが接点６２ａに接触する。その結果、Ｋａ帯の第５の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号が、周波数変換器１２ＫａＲから、切換スイッチ５２ａ、４４ａを介して出力端子３０ａに供給される。

また、出力端子３０ａでパルス信号が検出されず、＋１８Ｖの電圧が供給されている場合、切換スイッチ４４ａの接触子５０ａが接点４６ａに接触し、かつ切換スイッチ５２ａの接触子５８ａが接点５６ａに接触し、切換スイッチ６０ａの接触子６６ａが接点６４ａに接触する。その結果、Ｋｕ帯の第４の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号が周波数変換器１２ＫｕＬから、切換スイッチ６０ａ、４４ａを介して出力端子３０ａに供給される。

また、出力端子３０ａでパルス信号が検出されず、＋１３Ｖの電圧が供給されている場合、切換スイッチ４４ａの接触子５０ａが接点４６ａに接触し、かつ切換スイッチ５２ａの接触子５８ａが接点５４ａに接触し、切換スイッチ６０ａの接触子６６ａが接点６２ａに接触する。その結果、Ｋｕ帯の第３の高周波信号を周波数変換した第１中間周波信号が周波数変換器１２ＫｕＲから、切換スイッチ６０ａ、４４ａを介して出力端子３０ａに供給される。

出力端子３０ｂにおいても、同様にしてＫｕ帯及びＫａ帯の１波を周波数変換した第１中間周波信号が出力端子３０ｂに出力される。

この実施の形態においても、切換スイッチ５２ａ、６０ａ、４４ａ、アンプ２７ａに対応するものを１組として、この組を追加すると、出力端子３０ａに相当するものを追加することができる。

第８の実施の形態を図１０に示す。この実施の形態も、第２の実施の形態と同様に、Ｋａ帯として使用される周波数帯が例えば２３．４５乃至２３．９５ＧＨｚの場合である。この場合、局部発振信号発生器２４を省略し、局部発振信号発生器１４が発生する１１．２５ＧＨｚの局部発振信号を周波数変換器２２Ｒ、２２Ｌにも供給している。他の構成は、第７の実施の形態と同様である。

なお、上記の第２の実施形態乃至第８の実施形態におけるＫｕ帯の周波数は１２．２ＧＨｚ乃至１２．７ＧＨｚである。上記の各実施形態では、右旋及び左旋の円偏波の高周波信号を受信する場合について説明したが、水平及び垂直偏波の高周波信号を受信する場合にも同様に、本発明を実施することができる。

本発明の第１の実施形態の複周波数共用コンバータのブロック図である。図１の複周波数共用コンバータにおいて使用される電源部のブロック図である。本発明の第２の実施形態の複周波数共用コンバータのブロック図である。本発明の第３の実施形態の複周波数共用コンバータのブロック図である。図２の複周波数共用コンバータにおいて使用される電源部のブロック図である。本発明の第４の実施形態の複周波数共用コンバータのブロック図である。本発明の第５の実施形態の複周波数共用コンバータのブロック図である。本発明の第６の実施形態の複周波数共用コンバータのブロック図である。本発明の第７の実施形態の複周波数共用コンバータのブロック図である。本発明の第８の実施形態の複周波数共用コンバータのブロック図である。

符号の説明

２第１入力部
４第２入力部
１２周波数変換器（周波数変換手段）
２２周波数変換器（周波数変換手段）

Claims

第１の周波数帯の高周波信号が入力される第１入力部と、
第１の周波数帯よりも高い周波数帯である第２の周波数帯の高周波信号が入力される第２入力部と、
第１及び第２の入力部から高周波信号が供給され、第１の周波数帯の高周波信号を第１局部発振信号を用いて第１中間周波信号に周波数変換し、第２の周波数帯の高周波信号を第１中間周波信号よりも高い周波数帯である第２中間周波信号に第２局部発振信号を用いて周波数変換した後に、第２中間周波信号を第１中間周波信号に第１局部発振信号を用いて周波数変換する周波数変換手段とを、
具備する複周波数共用コンバータ。
請求項１記載の複周波数共用コンバータにおいて、前記周波数変換手段は、第２の周波数帯の高周波信号を第２中間周波信号に周波数変換する第１周波数変換手段と、第２中間周波信号と第１の周波数帯の高周波信号とを第１中間周波信号に周波数変換する第２周波数変換手段とを、具備する複周波数共用コンバータ。
請求項２記載の複周波数共用コンバータにおいて、前記第１及び第２周波数変換手段に同一の局部発振信号発生手段から同一周波数の局部発振信号が供給されている複周波数共用コンバータ。
請求項１記載の複周波数共用コンバータにおいて、前記周波数変換手段は、第２の周波数帯の高周波信号を第２中間周波信号に周波数変換する第１周波数変換手段と、第２中間周波信号を第１中間周波信号に周波数変換する第３周波数変換手段と、第１の周波数帯の高周波信号を第１中間周波信号に周波数変換する第４周波数変換手段と、第３及び第４周波数変換手段の出力信号を合成する合成手段とを、具備し、第１、第３及び第４の周波数変換手段に同一の局部発振信号発生手段から同一周波数の局部発振信号が供給されている複周波数共用コンバータ。
請求項１記載の複周波数共用コンバータにおいて、
第１の周波数帯の高周波信号は、異なる偏波を持つ第３及び第４の高周波信号からなり、第１入力部は、第３及び第４の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、第２の周波数帯の高周波信号は、第３の高周波信号と同一の偏波を持つ第５の高周波信号と、第４の高周波信号と同一の偏波を持つ第６の高周波信号とからなり、第２入力部は、第５及び第６の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、
第１入力部の第３高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、第１入力部の第４高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、第２入力部の第５高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、第２入力部の第６高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、それぞれに高周波信号断続手段が設けられ、これら高周波信号断続手段のうち選択された１つのものが、対応する高周波信号を前記周波数変換手段に供給するように前記高周波信号断続手段が外部から供給される制御信号に従って切り換えられる
複周波数共用コンバータ。
請求項１記載の複周波数共用コンバータにおいて、
第１の周波数帯の高周波信号は、異なる偏波を持つ第３及び第４の高周波信号からなり、第１入力部は、第３及び第４の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、第２の周波数帯の高周波信号は、第３及び第４の高周波信号とそれぞれ同一の偏波を持つ第５及び第６の高周波信号からなり、第２入力部は、第５及び第６の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、
第１入力部の第３高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、第１入力部の第４高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、第２入力部の第５高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、第２入力部の第６高周波信号の出力部と前記周波数変換手段との間、それぞれに高周波信号断続手段が設けられ、第３及び第５の高周波信号に対応する高周波信号断続手段が前記周波数変換手段に第３及び第５の高周波信号を供給する状態と、第４及び第６の高周波信号に対応する高周波信号断続手段が前記周波数変換手段に第４及び第６の高周波信号を供給する状態とに、前記高周波信号断続手段が外部から供給される制御信号に従って切り換えられる複周波数共用コンバータ。
請求項１記載の複周波数共用コンバータにおいて、
第１の周波数帯の高周波信号は、異なる偏波を持つ第３及び第４の高周波信号からなり、第１入力部は、第３及び第４の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、第２の周波数帯の高周波信号は、第３及び第４の高周波信号とそれぞれ同一の偏波を持つ第５及び第６の高周波信号からなり、第２入力部は、第５及び第６の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、
第３乃至第６高周波信号が前記周波数変換手段において第１中間周波信号に周波数変換され、第１中間周波信号のうち第３及び第５高周波信号に対応するものが第１混合手段によって混合され、第１中間周波信号のうち第４及び第６高周波信号に対応するものが第２混合手段によって混合され、第１及び第２混合手段の混合出力のうち一方を選択して出力する選択手段が設けられている複周波数共用コンバータ。
請求項１記載の複周波数共用コンバータにおいて、
第１の周波数帯の高周波信号は、異なる偏波を持つ第３及び第４の高周波信号からなり、第１入力部は、第３及び第４の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、第２の周波数帯の高周波信号は、第３及び第４の高周波信号とそれぞれ同一の偏波を持つ第５及び第６の高周波信号からなり、第２入力部は、第５及び第６の高周波信号をそれぞれ独立して出力し、
第３乃至第６高周波信号が前記周波数変換手段において第１中間周波信号に周波数変換され、
これら４つの第１中間周波信号のうち１つを選択して出力する選択手段が設けられている複周波数共用コンバータ。