JP3430019B2 - マイクロ波送信装置 - Google Patents

マイクロ波送信装置

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JP3430019B2 JP17498298A JP17498298A JP3430019B2 JP 3430019 B2 JP3430019 B2 JP 3430019B2 JP 17498298 A JP17498298 A JP 17498298A JP 17498298 A JP17498298 A JP 17498298A JP 3430019 B2 JP3430019 B2 JP 3430019B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる周波数の信
号を増幅する複数の送信機と複数のアンテナとを備えた
マイクロ波送信装置に関するもので、特に、アンテナあ
るいは送信機の故障に対して冗長切替が可能なマイクロ
波送信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、例えば実開平4−43034号
公報に記載された従来の無線通信装置の構成を示すブロ
ック図で、1a,1bは送信機、25c,25dはこの
送信機1a,1bのそれぞれの出力を分配する送信用カ
ップラ、23c,23dは上記2台の送信用カップラ2
5c,25dからの高電力送信出力と低電力送信出力と
をベクトル合成する送信用ハイブリッド、22a,22
bは送受信信号を分配するダイプレクサ、7a,7bは
送受信用アンテナ、26a,26bは受信信号を分配す
る受信用カップラ、27a,27bは上記2台の受信用
カップラ26a,26bからの高電力受信出力と低電力
受信出力をベクトル合成する受信用ハイブリッド、24
a,24bは受信機である。また、61は受信用カップ
ラ26aからの第1の高電力受信信号、62は受信用カ
ップラ26aからの第1の低電力受信信号、63は受信
用カップラ26bからの第2の高電力受信信号、64は
受信用カップラ26bからの第2の低電力受信信号、6
5は送信用カップラ25cからの第1の高電力送信信
号、66は送信用カップラ25cからの第1の低電力送
信信号、67は送信用カップラ25dからの第2の高電
力送信信号、68は送信用カップラ25dからの第2の
低電力送信信号である。
【0003】次に、動作について説明する。アンテナ7
a,7bは、図外の人工衛星本体上で、その指向軸の方
向を相反対する方向に実装される。これらのアンテナ7
a,7bで受信した受信信号は、ダイプレクサ22a,
22bでそれぞれ送信信号からアイソレートされ、受信
用カップラ26a,26bに入力される。受信用カップ
ラ26aの高レベル出力側から出力される第1の高電力
受信信号61と受信用カップラ26bの低レベル出力側
から出力される第2の低電力受信信号64とは受信用ハ
イブリッド27aでベクトル的に合成され、受信用カッ
プラ26aの低レベル出力側から出力される第1の低電
力受信信号62と受信用カップラ26bの高レベル出力
側から出力される第2の高電力受信信号63とは受信用
ハイブリッド27bでベクトル的に合成される。上記受
信用ハイブリッド27a,27bからの出力はそれぞれ
冗長構成の2台の受信機24a,24bに入力される。
また、2台の冗長構成の送信機1a,1bから出力され
る送信信号は、それぞれ送信用カップラ25c,25d
に入力される。送信用カップラ25cの高レベル出力側
から出力される第1の高電力送信信号65と送信用カッ
プラ25dの低レベル出力側から出力される第2の低電
力送信信号68とは送信用ハイブリッド23cでベクト
ル的に合成され、送信用カップラ25cの低レベル出力
側から出力される第1の低電力送信信号66と送信用カ
ップラ25dの高レベル出力側から出力される第2の高
電力送信信号67とは送信用ハイブリッド23dでベク
トル的に合成され、それぞれダイプレクサ22a,22
bを介して2本のアンテナ7a,7bに出力される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の無線通信装置は
以上のように構成されているので、2台の受信機24
a,24b及び2台の送信機1bを、2本のアンテナ7
a,7bにそれぞれ電力差を持たしてクロス接続給電す
ることにより冗長性を維持し、かつ、2台のアンテナ7
a,7bの放射パターンを異なるものとし、その合成放
射パターンにて送受信できるという特徴がある。しかし
ながら、2台のアンテナ7a,7bに異なる放射パター
ンを持たせているため、1台のアンテナが故障した場合
には、他方のアンテナで完全にバックアップすることが
できないという問題点があった。また、上記従来の無線
通信装置では、異なる周波数の信号を送信する場合につ
いては開示されていなかった。
【0005】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであり、周波数の異なる信号をそれぞれの送信
機で増幅して各アンテナから送信するとともに、アンテ
ナ等の故障に対する冗長切替を行うことのできるマイク
ロ波送信装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のマイクロ波送信装置は、複数の送信機と、上記各送信
機のそれぞれに接続された複数のアンテナとを備えると
ともに、上記各送信機のそれぞれの出力側に、複数の入
力ポートからの信号を合成して出力ポートから出力する
周波数合成器と、上記周波数合成器の出力ポートに接続
され、一方の出力を当該送信機のアンテナとし、他方の
出力を他の送信機に接続された周波数合成器の入力ポー
トとする切換スイッチとを設けたものである。
【0007】本発明の請求項2に記載のマイクロ波送信
装置は、各アンテナが異なる受信局を指向するようにし
たものである。
【0008】また、本発明の請求項3に記載のマイクロ
波送信装置は、周波数合成器と切替スイッチとを送信機
の入力側に設け、上記切替スイッチの一方の出力を当該
送信機とし、他方の出力を他の送信機に接続された周波
数合成器の入力ポートとしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づき説明する。
【0010】実施の形態1.図1は、本発明の実施の形
態1に係わるマイクロ波送信装置の構成を示すブロック
図で、1a,1bは送信機、2a,2bはこの送信機1
a,1bのそれぞれの出力側に接続される周波数合成
器、3a,3b,4a,4b及び5a,5bは上記周波
数合成器2a,2bのそれぞれに設けられた第1の入力
ポート,出力ポート及び第2の入力ポートを示す。ま
た、6a,6bは上記周波数合成器2a,2bのそれぞ
れの出力ポート4a,4bに接続する切替スイッチであ
り、この切替スイッチ6a,6bの一方の出力はアンテ
ナ7a,7bと接続され、他方の出力は別ルートの周波
数合成器(2b,2a)の第2の入力ポート(4b,4
a)と接続されている。なお、8はマイクロ波送信装置
の2つのアンテナ7a,7bから発射される送信信号を
受信する受信局である。
【0011】次に、上記構成のマイクロ波送信装置の動
作について説明する。通常の運用においては、異なる周
波数を有する第1の信号(周波数f1)と第2の信号
(周波数f2)とは、互いに異なる送信機(1a,1
b)に入力され、適切なレベルまで増幅された後、それ
ぞれ周波数合成器(2a,2b)、切替スイッチ(6
a,6b)を経て、アンテナ(7a,7b)より、同一
の受信局8に送出される。この受信局8としては、例え
ば衛星があり、マイクロ波送信装置から送出された信号
を受信し、周波数変換,増幅等を実施した後、地上局に
配信することとなる。なお、この機能については本発明
の範囲外のため詳細は省略する。このような通信システ
ムにおいて、例えば、一方のアンテナ7aが故障した場
合、マイクロ波送信装置は、切替スイッチ6aの切替に
より、第1の信号のルートを変更する。すなわち、周波
数合成器2aの出力ポート4aから出力された第1の信
号は周波数合成器2bの第2の入力ポート5bに入力
し、ここで上記第1の信号と第2の信号とが合成され、
周波数合成器2bの出力ポート4bより出力され、切替
スイッチ6bを経て、アンテナ7bから受信局8に送出
される。また、他方のアンテナ7bが故障した場合も、
同様に、切替スイッチ6bの切替により、第2の信号を
第1の信号とともにアンテナ7aから受信局8へ送出す
ることができる。
【0012】図2は、上記周波数合成器2aの一構成例
を示すもので、9p,9qはバンドパスフィルタ(以
下、BPFという)、10p,10qは3dB分配器、
11はダミー終端である。BPF9p,9qは、とも
に、第1の入力ポート3aからの入力信号周波数を通過
帯域とし、第2の入力ポート5aからの入力信号周波数
を反射帯域とする同一性能のBPFで、このBPF9
p,9qの各両端に、両分配ポート間に90度の位相差
がつくタイプの3dB分配器10p,10qを接続する
ことにより、第1の入力ポート3aからの入力信号と、
第2の入力ポート5aからの入力信号とを合成して、と
もに、出力ポート4aから出力することができる。な
お、周波数合成器2bの構成は、上記周波数合成器2a
の構成と全く同一である。
【0013】実施の形態2.上記実施形態1では、入力
信号が2入力の場合について説明したが、入力信号が3
入力以上の場合も、各送信機に対して上記実施形態1と
同様の構成をとることにより、アンテナ故障に対する冗
長切替を行うことができる。図3は入力信号を3入力と
した例で、2つの入力ポートを有し、その入力ポートか
ら入力された2つの信号を、ともに出力ポートから出力
することができる周波数合成器2a,2b,2cと切替
スイッチ6a,6b,6cとを用い、アンテナの故障時
には送信信号の送出ルートを切替え、他のアンテナから
信号を送信することができるように構成したものであ
る。この例は、切替スイッチ6aのアンテナ7a側と逆
のルートを異なる信号径路に配置した周波数合成器2c
の入力ポート5cに、切替スイッチ6bのアンテナ7b
側と逆のルートを周波数合成器2aの入力ポート5a
に、切替スイッチ6cのアンテナ7c側と逆のルートを
周波数合成器2bの入力ポート5bに接続することによ
り、3台のアンテナのうち2台が故障した場合でも残り
の1台より3信号を送信することができるようにしてい
る。なお、入力信号がn入力(n>4)の場合も、図3
と同様構成でアンテナ故障に対する冗長切替を行うこと
ができる。
【0014】実施の形態3.上記実施の形態1,2では
各アンテナが同一の受信局を指向するようにし、上記受
信局に送信する場合について示したが、図4に示すよう
に、各アンテナが異なる受信局を指向するようにし、複
数の受信局8a,8bに対して送信を行うことができる
ように構成した場合には、受信局8a,8bの故障に対
する冗長切替も行うことができる。
【0015】実施の形態4.上記実施の形態1〜3で
は、周波数合成器及び切替スイッチを送信機とアンテナ
との間に設けたが、図5に示すように、これらを送信機
の入力側に配置しても良い。この場合には、アンテナの
みならず、送信機の故障に対する冗長切替を行うことが
できる。
【0016】なお、上記実施の形態1,2では各アンテ
ナが全て同一の受信局を指向するようにし、上記実施の
形態3では各アンテナが全て異なる受信局を指向するよ
うにしたが、各アンテナの指向方向はこれらに限られる
ものではなく、マイクロ波送信装置の規模や受信局の種
類等により、適宜決定されるものである。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、複数の送信機と上記各送信機から出力さ
れた各信号を送出するアンテナとの間に周波数合成器と
切替スイッチを設け、通常個別のアンテナへ信号が向う
ルートを異なる信号用の周波数合成器の入力ポートに切
替えることができるように構成したので、アンテナ等の
故障に対し、容易に他のアンテナをバックアップとして
使用することができ、マイクロ波送信装置の信頼性を向
上させることができる。また、故障が発生したルート以
外に対しては本切替を実施することによる影響はないの
で、切替中に瞬断等が発生することもない。
【0018】また、請求項2に記載の発明によれば、各
アンテナが異なる受信局を指向するようにしたので、受
信局の故障に対する冗長切替を行うことができる。
【0019】請求項3に記載の発明によれば、周波数合
成器と切替スイッチとを送信機の入力側に設け、上記切
替スイッチの一方の出力を当該送信機とし、他方の出力
を他の送信機に接続された周波数合成器の入力ポートと
したので、アンテナのみならず、送信機の故障に対して
も冗長切替を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係わるマイクロ波送
信装置の構成を示す図である。
【図2】 周波数合成器の一構成例を示す図である。
【図3】 本発明の実施の形態2に係わるマイクロ波送
信装置の構成を示す図である。
【図4】 本発明の実施の形態3に係わるマイクロ波送
信装置の構成を示す図である。
【図5】 本発明の実施の形態4に係わるマイクロ波送
信装置の構成を示す図である。
【図6】 従来の無線通信装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c 送信機、2a,2b,2c 周波数
合成器、3a,3b,3c 第1の入力ポート、4a,
4b,4c 出力ポート、5a,5b,5c 第2の入
力ポート、6a,6b,6c 切替スイッチ、7a,7
b、7c アンテナ、8、8a,8b 受信局、9p,
9q バンドパスフィルタ、10p,10q 3dB分
配器、11 ダミー終端器。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 数の送信機と、上記各送信機のそれぞ
    れに接続された複数のアンテナとを備えたマイクロ波送
    信装置において、上記各送信機のそれぞれの出力側に、
    複数の入力ポートからの信号を合成して出力ポートから
    出力する周波数合成器と、上記周波数合成器の出力ポー
    トに接続され、一方の出力を当該送信機のアンテナと
    し、他方の出力を他の送信機に接続された周波数合成器
    の入力ポートとする切換スイッチとを設けたことを特徴
    とするマイクロ波送信装置。
  2. 【請求項2】 上記各アンテナが異なる受信局を指向す
    るようにしたことを特徴とする請求項1に記載のマイク
    ロ波送信装置。
  3. 【請求項3】 上記周波数合成器と切替スイッチとを送
    信機の入力側に設け、上記切替スイッチの一方の出力を
    当該送信機とし、他方の出力を他の送信機に接続された
    周波数合成器の入力ポートとしたことを特徴とする請求
    項1に記載のマイクロ波送信装置。
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