JP2016156683A - 位相差測定器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】二つの入力信号の位相差を測定する位相差測定器100は、第1の入力信号の位相を変化させることのできる移相器110と、移相器110の出力信号と第2の入力信号とを電力合成する合成器130と、合成器130の出力の電力値を測定する電力測定部180とを含む。
【選択図】図2
Description
ここで、dは隣接する二つのアンテナ素子の距離であり、λは波長である。
図2に本発明による第1実施形態を示す。第1実施形態の位相差測定器100は、二つの入力信号(第1の入力信号と第2の入力信号)の位相差を測定可能な位相差測定器であり、第1の入力信号の位相を変化させることのできる移相器110と、移相器110の出力信号と第2の入力信号とを電力合成する合成器130と、合成器130の出力の電力値を測定する電力測定部180と、電力測定部180によって得られた電力値から位相差を求める位相差出力部190を含む。第1の入力信号が入力される第1端子101aは、二つのアンテナ素子で構成されているアレーアンテナシステムにおける一方のアンテナ素子への給電線に直接または例えば分配器を介して接続されており、第2の入力信号が入力される第2端子101bは当該アレーアンテナシステムにおける他方のアンテナ素子への給電線に直接または例えば分配器を介して接続されている。この場合、第1の入力信号と第2の入力信号は位相同期している。
図5に本発明による第2実施形態を示す。第2実施形態の位相差測定器200は、以下の点で、第1実施形態の位相差測定器100と異なる。
(1)位相差測定器200は、合成器130の出力の電力値と所定の閾値とを比較する電力比較器150を含んでいる。
(2)位相差測定器200の移相器110は、移相量を変更可能な移相器である(以下、この移相器110を可変移相器111と呼称する)。
(3)位相差測定器200は、閾値と、移相量に応じて変化する合成器130の出力の電力値と、の大小関係が変わる時の移相量が、可変移相器111の移相量に設定されるように構成されている。
図6に本発明による第3実施形態を示す。第3実施形態の位相差測定器300は、N個(ただし、Nは予め定められた整数でありN≧3を満たす)の入力信号のうち第Nの入力信号と当該第Nの入力信号以外の任意の第n(ただし、nは1以上N−1以下の各整数を表す)の入力信号との位相差を測定可能な位相差測定器であり、いわば第1実施形態の位相差測定器100の構成を拡張した形態である。第3実施形態の位相差測定器300の個々の位相差の測定原理は、第1実施形態の位相差測定器100のそれと同じである。
図7に本発明による第4実施形態を示す。第4実施形態の位相差測定器400は、第3実施形態の位相差測定器300の変形例であり、位相差測定器400と位相差測定器300とで異なる事項についてのみ説明する。
上述の各実施形態の位相差測定器は合成器を用いて構成されていたが、以下、合成器に替えて乗算器(あるいは混合器)を用いて構成された位相差測定器を上記各実施形態に対応する参考形態として説明する。なお、上述の実施形態と下記の参考形態とは類似しているが、実施形態とは独立して説明する。
図8に第1参考形態を示す。第1参考形態の位相差測定器500は、二つの入力信号(第1の入力信号と第2の入力信号)の位相差を測定可能な位相差測定器であり、第1の入力信号の位相を変化させることのできる移相器110と、移相器110の出力信号と第2の入力信号とをミキシングする乗算器510と、乗算器510の出力の低域成分を通過させるローパスフィルタ520と、ローパスフィルタ520の出力の電圧値を測定する電圧測定部530と、電圧測定部530によって得られた電圧値から位相差を求める位相差出力部190を含む。第1の入力信号が入力される第1端子101aは、二つのアンテナ素子で構成されているアレーアンテナシステムにおける一方のアンテナ素子への給電線に直接または例えば分配器を介して接続されており、第2の入力信号が入力される第2端子101bは当該アレーアンテナシステムにおける他方のアンテナ素子への給電線に直接または例えば分配器を介して接続されている。この場合、第1の入力信号と第2の入力信号は位相同期している。
図11に第2参考形態を示す。第2実施形態の位相差測定器600は、以下の点で、第1参考形態の位相差測定器500と異なる。
(1)位相差測定器600は、ローパスフィルタ520の出力の電圧値の極性を判別する極性判別器550を含んでいる。
(2)位相差測定器600の移相器110は、移相量を変更可能な移相器である(以下、この移相器110を可変移相器111と呼称する)。
(3)位相差測定器600は、ローパスフィルタ520の出力の電圧値の極性が変わる時の移相量が可変移相器111の移相量に設定されるように構成されている。
図12に第3参考形態を示す。第3参考形態の位相差測定器700は、N個(ただし、Nは予め定められた整数でありN≧3を満たす)の入力信号のうち第Nの入力信号と当該第Nの入力信号以外の任意の第n(ただし、nは1以上N−1以下の各整数を表す)の入力信号との位相差を測定可能な位相差測定器であり、いわば第1参考形態の位相差測定器500の構成を拡張した形態である。第3参考形態の位相差測定器700の個々の位相差の測定原理は、第1参考形態の位相差測定器500のそれと同じである。
図13に第4参考形態を示す。第4参考形態の位相差測定器800は、第3参考形態の位相差測定器700の変形例であり、位相差測定器800と位相差測定器700とで異なる事項についてのみ説明する。
Claims (6)
- 二つの入力信号の位相差を測定可能な位相差測定器であって、
第1の入力信号の位相を変化させることのできる移相器と、
上記移相器の出力信号と第2の入力信号とを電力合成する合成器と、
上記合成器の出力の電力値を測定する電力測定部と
を含む位相差測定器。 - 請求項1に記載の位相差測定器において、
さらに、上記合成器の出力の電力値と所定の閾値とを比較する電力比較器を含み、
上記移相器は、移相量を変更可能であり、
上記閾値と、上記移相量に応じて変化する上記合成器の出力の電力値と、の大小関係が変わる時の移相量が、上記移相器の移相量に設定されるように構成されている
ことを特徴とする位相差測定器。 - N個(ただし、Nは予め定められた整数でありN≧3を満たす)の入力信号のうち第Nの入力信号と当該第Nの入力信号以外の任意の第n(ただし、nは1以上N−1以下の各整数を表す)の入力信号との位相差を測定可能な位相差測定器であって、
上記第Nの入力信号をN−1個に電力分配する電力分配器と、
N−1個の移相器と、
N−1個の合成器と、
電力測定部と
を含み、
第nの移相器は、上記電力分配器の第nの出力信号の位相を変化させることができ、
第nの合成器は、上記第nの移相器の出力信号と第nの入力信号とを電力合成し、
上記電力測定部は、入力された上記合成器の出力の電力値を測定する
位相差測定器。 - 請求項3に記載の位相差測定器において、
さらに、N−1個の入力側接点はそれぞれN−1個の上記合成器のうちいずれかに接続されており1個の出力側接点は上記電力測定部に接続されている単極N−1投スイッチを含む
ことを特徴とする位相差測定器。 - 請求項3または請求項4に記載の位相差測定器において、
上記電力測定部によって得られた電力値と所定の閾値とを比較する電力比較器を含み、
各上記移相器は、移相量を変更可能であり、
上記閾値と、上記移相量に応じて変化する上記第nの合成器の出力の電力値と、の大小関係が変わる時の移相量が、上記第nの移相器の移相量に設定されるように構成されている
ことを特徴とする位相差測定器。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の位相差測定器において、
上記入力信号は変調信号である
ことを特徴とする位相差測定器。
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高田卓馬,福田敦史,河合邦浩,岡崎浩司,楢橋祥一: "「アレーアンテナシステムにおけるブランチ間位相差測定法」", 電子情報通信学会2015年総合大会講演論文集 通信1, JPN6018024205, 24 February 2015 (2015-02-24), pages 3 - 7 * |
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