JP3431070B2 - 衛星通信用送信装置 - Google Patents

衛星通信用送信装置

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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、主として屋外に設
置されるアンテナを含む送信アンプユニットに接続され
た送信周波数変換ユニットを同軸ケーブルを介して屋内
に設置される変調ユニットに接続することで屋外装置と
屋内装置とを分離させて成る衛星通信用送信装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の衛星通信用送信装置とし
ては、例えば図3にその基本構成のブロック図を示すよ
うなものが挙げられる。この衛星通信用送信装置は屋外
装置と屋内装置とに分離されて構成されており、屋外装
置は送信を行うためのアンテナ11と、アンテナ11に
接続された送信アンプユニット12と、送信アンプユニ
ット12に接続された送信周波数変換ユニット13とか
ら成り、屋内装置は任意長の同軸ケーブル14を介して
送信周波数変換ユニット13に接続された変調ユニット
15から成っている。
【0003】この衛星通信用送信装置の場合、変調ユニ
ット15がアンテナ11へ送信するための送信信号を中
間周波数(intermediate frequen
cy:/以下、IFとする)信号に変換し、このIF信
号と周波数基準信号であるパイロット信号とをミキサで
混合して混合信号とした後、混合信号を同軸ケーブル1
4を介して送信周波数変換ユニット13へ送出する。送
信周波数変換ユニット13では、同軸ケーブル14のケ
ーブル長によって発生した信号損失を補正するため、混
合信号として伝送されたIF信号とパイロット信号とを
分離した後、パイロット信号のレベルを検出して同軸ケ
ーブル14のケーブル長による損失の補正を行ってから
自動レベル制御(Auto Level Contro
l/以下、ALCとする)機能によりアンプ等の内部回
路の温度特性及びゲインのばらつきによる補正を行うこ
とで出力レベルを安定化させた送信周波数信号を送信ア
ンプユニット12へ送出する。送信アンプユニット12
では送信周波数信号を所定のレベルに増幅して送信信号
としてアンテナ11へ送出し、アンテナ11では所定の
レベルに増幅された送信信号を外部へ送信する。
【0004】図4は、送信周波数変換ユニット13の細
部構成を示したブロック図である。この送信周波数変換
ユニット13は、変調ユニット15から同軸ケーブル1
4を介して入力端子TINに伝送されたIF信号とパイ
ロット信号との混合信号から双方を分離してパイロット
信号のレベルを検出して同軸ケーブル14のケーブル長
によって発生した信号損失を補正するためのケーブル損
失補償回路20と、レベル補正されたパイロット信号及
びIF信号に対してアンプ等の内部回路の温度特性及び
ゲインのばらつきによる補正を行うためのALC(自動
レベル制御)回路30とを基本構成として備える他、予
め設定された所定の周波数を発振出力する局部発振器4
2と、ALC回路30からの出力信号を局部発振器42
からの所定の周波数と混合するミキサ41と、ミキサ4
1で混合された混合信号を所定の周波数で濾波して送信
周波数信号として出力端子TOUT へ伝送する帯域濾
波器(Band Pass Filter/以下、BP
Fとする)43とを備えて成っている。
【0005】このうち、ケーブル損失補償回路20は、
入力端子TINに伝送されたIF信号とパイロット信号
との混合信号を可変的に減衰する可変減衰器21に対
し、カップラー(Coupler/以下、CPLとす
る)22,BPF23,検波器(Detector/以
下、DETとする)24,及び増幅器25をこの順に接
続してループ回路を構成し、ループ回路の出力をCPL
22から得られるようにしている。
【0006】ALC回路30は、ケーブル損失補償回路
20から伝送されたレベル補正されたパイロット信号及
びIF信号を可変的に減衰する可変減衰器31に対し、
増幅器32,ミキサ33,BPF35,増幅器36,C
PL37,BPF38,DET39,及び増幅器40を
この順に接続してループ回路を構成し、ミキサ33には
局部発振器34からの所定の周波数を伝送すると共に、
ループ回路の出力をCPL37から得られるようにして
いる。
【0007】因みに、このような衛星通信用送信装置並
びに送信周波数変換ユニットに適用可能な周知技術とし
ては、例えば実開平5−23638号公報に開示された
ダブルスーパーヘテロダイン方式チューナや特開平8−
65050号公報に開示された発振器等が挙げられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した衛星通信用送
信装置の場合、送信周波数変換ユニットの基本構成とし
て同軸ケーブルのケーブル長によって発生した信号損失
を補正するためのケーブル損失補償回路と、アンプ等の
内部回路の温度特性及びゲインのばらつきによる補正を
行うためのALC回路とによる2つの補償回路が必要と
なっているため、送信周波数変換ユニットの回路構成が
複雑且つ大規模になって装置全体の大規模化及びコスト
高を招いてしまうという問題がある。
【0009】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、回路構成が簡単且
つ小規模な送信周波数変換ユニットを含む装置全体の小
規模化及び低コスト化を計り得る衛星通信用送信装置を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、屋外装
置と屋内装置とに分離されて構成されると共に、該屋外
装置は送信を行うためのアンテナ,該アンテナに接続さ
れた送信アンプユニット,及び該送信アンプユニットに
接続された送信周波数変換ユニットから成り、該屋内装
置は任意長の同軸ケーブルを介して該送信周波数変換ユ
ニットに接続された変調ユニットから成る衛星通信用送
信装置において、送信周波数変換ユニットは、変調ユニ
ットから同軸ケーブルを介して伝送されるIF信号とパ
イロット信号との混合信号に基づいて該パイロット信号
を抽出した上で該同軸ケーブルのケーブル長による信号
損失の補正を行うと共に、該IF信号を抽出して内部回
路の温度特性及びゲインのばらつきによる補正を行うA
LC回路を備えた衛星通信用送信装置が得られる。
【0011】又、本発明によれば、上記衛星通信用送信
装置において、ALC回路は、IF信号を抽出するため
の所定の濾波帯域を有するBPFを含むと共に、該BP
Fにおける該所定の濾波帯域の3倍の周波数領域をパイ
ロット信号が抽出されるように該パイロット信号の周波
数を設定している衛星通信用送信装置が得られる。
【0012】更に、本発明によれば、上記衛星通信用送
信装置において、ALC回路は、内部回路として混合信
号を可変的に減衰する可変減衰器,第1の増幅器,ミキ
サ,特定のBPFとしての第1のBPF,第2の増幅
器,CPL,第2のBPF,DET,及び第3の増幅器
をこの順に接続して構成されるループ回路を含み、更
に、該ミキサには局部発振器から所定の周波数が伝送さ
れ、該ループ回路の出力は該CPLから得られる衛星通
信用送信装置が得られる。
【0013】加えて、本発明によれば、上記衛星通信用
送信装置において、IF信号の周波数は50〜90[M
Hz]の範囲にあり、局部発振器の所定の周波数は1G
Hzであり、第1のBPFのIF信号を抽出する濾波帯
域は1050〜1090[MHz]の範囲にあり、パイ
ロット信号の周波数は2150〜2270[MHz]の
範囲に設定されている衛星通信用送信装置が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の衛
星通信用送信装置について、図面を参照して詳細に説明
する。
【0015】この衛星通信用送信装置の場合も、図3で
説明したように屋外装置と屋内装置とに分離されて構成
されると共に、屋外装置は送信を行うためのアンテナ1
1,アンテナ11に接続された送信アンプユニット1
2,及び送信アンプユニット12に接続された送信周波
数変換ユニット13′(ブロック図上では送信周波数変
換ユニット13と同じであるが、実際には細部構成が異
なるので参照符号上において送信周波数変換ユニット1
3と区別するものとする)から成り、屋内装置は任意長
の同軸ケーブル14を介して送信周波数変換ユニット1
3′に接続された変調ユニット15から成る点が同じで
あるが、本発明では送信周波数変換ユニット13′の基
本構成を改良している。
【0016】図1は、本発明の一実施例に係る衛星通信
用送信装置に備えられる送信周波数変換ユニット13′
の細部構成を示したブロック図である。
【0017】この送信周波数変換ユニット13′は、変
調ユニット15から同軸ケーブル14を介して入力端子
INに伝送されたIF信号とパイロット信号との混合
信号に基づいてパイロット信号を抽出した上で同軸ケー
ブル14のケーブル長による信号損失の補正を行うと共
に、IF信号を抽出してアンプ等の内部回路の温度特性
及びゲインのばらつきによる補正を行うALC(自動レ
ベル制御)回路50を基本構成として備える他、予め設
定された所定の周波数を発振出力する局部発振器62
と、ALC回路50からの出力信号を局部発振器62か
らの所定の周波数と混合するミキサ61と、ミキサ61
で混合された混合信号を所定の周波数で濾波して送信周
波数信号として出力端子TOUT へ伝送するBPF6
3とを備えて成っている。
【0018】ところで、ここでのALC回路50は、I
F信号を抽出するための所定の濾波帯域を有するBPF
55を含むと共に、このBPF55における所定の濾波
帯域の3倍の周波数領域をパイロット信号が抽出される
ようにパイロット信号の周波数を設定している。
【0019】具体的に言えば、ALC回路50は、内部
回路として入力端子TINに伝送されたIF信号とパイ
ロット信号との混合信号を可変的に減衰する可変減衰器
51,増幅器52,ミキサ53,BPF55,増幅器5
6,CPL57,BPF58,DET59,及び増幅器
60をこの順に接続して構成されるループ回路を含み、
ミキサ53には局部発振器54から所定の周波数が伝送
され、ループ回路の出力がCPL57から得られる構成
になっている。
【0020】図2は、送信周波数変換ユニット13′に
備えられるBPF55の通過特性を周波数(MHz)に
対する損失(dB)の関係で示したものである。
【0021】ここでは、パイロット信号の周波数設定次
第によって、BPF55におけるIF信号を抽出するた
めの所定の濾波帯域(BPFの帯域)内の周波数領域E
1でIF信号が抽出されるばかりでなく、その3倍の周
波数領域(BPFの3倍の帯域)内の周波数領域E2で
パイロット信号が抽出されることを示している。
【0022】従って、パイロット信号の周波数を設定し
て1個のBPF55でIF信号を抽出させると共に、パ
イロット信号を抽出できるようにしたALC回路50を
含む送信周波数変換ユニット13′では、図4に示した
ような従来の送信周波数変換ユニット13で必要とされ
たようなケーブル損失補償回路20を不要にすることが
できる。
【0023】例えば、この送信周波数変換ユニット1
3′において、IF信号の周波数が50〜90[MH
z]の範囲であり、局部発振器54から1GHzの局部
発振周波数を伝送し、ミキサ53で1GHzの局部発振
周波数と混合された混合信号がIF信号を抽出する濾波
帯域1050〜1090[MHz]の範囲のBPF55
を通過するとした場合、BPF55の3倍の周波数領域
が3150〜3270[MHz]の範囲にあるためにパ
イロット信号の周波数を2150〜2270[MHz]
の範囲に設定すれば、BPF55によってIF信号の抽
出と共にパイロット信号の抽出を行うことが可能にな
る。因みに、BPF55の通過帯域3150〜3270
[MHz]に対し、パイロット信号の周波数を2150
〜2270[MHz]としているのは、パイロット信号
に対してミキサ53で1GHzの信号が混合されるため
であり、IF信号も同様に50〜90[MHz]に1G
Hzの信号を混合して、BPF55の通過帯域1050
〜1090[MHz]を通過させて抽出するものであ
り、これらのIF信号及びパイロット信号はCPL57
によって分離された後、パイロット信号がル−プ回路へ
と導かれ、ALC回路50内では同軸ケーブル14のケ
ーブル長による信号損失の補正だけでなく、内部回路の
温度特性やゲインのばらつきを含めた補正も合わせて行
われる。
【0024】即ち、図4で説明した従来の送信周波数変
換ユニット13の場合、IF信号とパイロット信号との
抽出を行うために、IF信号が抽出される帯域幅を持っ
たBPF23とパイロット信号が抽出される帯域幅を持
ったBPF35とを別々に必要とし、先ずケーブル損失
補償回路20でパイロット信号を抽出して同軸ケーブル
14のケーブル長による信号損失の補正を行い、その後
にALC回路30でIF信号を抽出して内部回路の温度
特性やゲインのばらつきの補正を行っていたのに対し、
ここでの送信周波数変換ユニット13´では、一般的に
BPFがその濾波帯域の3倍の周波数領域をカットする
ことができない(即ち、濾波帯域の3倍の周波数領域を
通過することができる)という特色に着目し、従来のよ
うなケーブル損失補償回路20を必要とせずにALC回
路50におけるIF信号を抽出するためのBPF55に
おける濾波帯域の3倍の周波数領域でパイロット信号を
抽出できるように、パイロット信号の周波数を設定する
ことにより、1個のBPF55でIF信号を抽出させる
と同時にパイロット信号を抽出する構成とすることによ
り、ALC回路50のみでパイロット信号からの同軸ケ
ーブル14のケーブル長による信号損失の補正と内部回
路の温度特性やゲインのばらつきを含めた補正とを同時
に行い得る構成となっている。
【0025】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の衛星通信用
送信装置によれば、屋外装置に適用される送信周波数変
換ユニットを改良し、BPFの特性を利用してIF信号
とパイロット信号とを1個のBPFで抽出するようにA
LC回路を構成することで、従来必要であったケーブル
損失補償回路を不要にした上、ALC回路内で同軸ケー
ブルのケーブル長による信号損失の補正と内部回路の温
度特性及びゲインのばらつきによる補正とを同時に行う
ことができるようにしているので、送信周波数変換ユニ
ットの回路構成が簡単且つ小規模となり、結果として衛
星通信用送信装置全体の小規模化及び低コスト化を計り
得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る衛星通信用送信装置に
備えられる送信周波数変換ユニットの細部構成を示した
ブロック図である。
【図2】図1に示す送信周波数変換ユニットに備えられ
るBPFの通過特性を周波数に対する損失の関係で示し
たものである。
【図3】従来の衛星通信用送信装置の基本構成を示した
ブロック図である。
【図4】図3に示す衛星通信用送信装置に備えられる送
信周波数変換ユニットの細部構成を示したブロック図で
ある。
【符号の説明】 11 アンテナ 12 送信アンプユニット 13,13′ 送信周波数変換ユニット 14 同軸ケーブル 15 変調ユニット 20 ケーブル損失補償回路 30,50 ALC(自動レベル制御)回路 21,31,51 可変減衰器 22,37,57 CPL 23,35,38,43,55,58,63 BPF 24,39,59 DET 25,32,36,40,52,56,60 増幅器 33,41,53,61 ミキサ 34,42,54,62 局部発振器 TIN 入力端子 TOUT 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/04 H04B 7/155 H04B 17/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屋外装置と屋内装置とに分離されて構成
    される衛星通信用送信装置における該屋外装置に適用さ
    れると共に、該屋内装置を成す変調ユニットと任意長の
    同軸ケーブルを介して接続される送信周波数変換ユニッ
    トにおいて、前記変調ユニットから前記同軸ケーブルを
    介して伝送される中間周波数信号とパイロット信号との
    混合信号に基づいて該パイロット信号を抽出した上で該
    同軸ケーブルのケーブル長による信号損失の補正を行う
    と共に、該中間周波数信号を抽出して内部回路の温度特
    性及びゲインのばらつきによる補正を行う自動レベル制
    御回路を備えたことを特徴とする送信周波数変換ユニッ
    ト。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の送信周波数変換ユニット
    において、前記自動レベル制御回路は、前記中間周波数
    信号を抽出するための所定の濾波帯域を有する帯域濾波
    器を含むと共に、該帯域濾波器における該所定の濾波帯
    域の3倍の周波数領域を前記パイロット信号が抽出され
    るように該パイロット信号の周波数を設定していること
    を特徴とする送信周波数変換ユニット。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の送信周波数変換ユニット
    において、前記自動レベル制御回路は、前記内部回路と
    して前記混合信号を可変的に減衰する可変減衰器,第1
    の増幅器,ミキサ,前記特定の帯域濾波器としての第1
    の帯域濾波器,第2の増幅器,カップラー,第2の帯域
    濾波器,検波器,及び第3の増幅器をこの順に接続して
    構成されるループ回路を含み、更に、該ミキサには局部
    発振器から所定の周波数が伝送され、該ループ回路の出
    力が該カップラーから得られることを特徴とする送信周
    波数変換ユニット。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の送信周波数変換ユニット
    において、前記中間周波数信号の周波数は50〜90
    [MHz]の範囲にあり、前記局部発振器の所定の周波
    数は1GHzであり、前記第1の帯域濾波器の前記中間
    周波数信号を抽出する濾波帯域は1050〜1090
    [MHz]の範囲にあり、前記パイロット信号の周波数
    は2150〜2270[MHz]の範囲に設定されてい
    ることを特徴とする送信周波数変換ユニット。
  5. 【請求項5】 屋外装置と屋内装置とに分離されて構成
    されると共に、該屋外装置は送信を行うためのアンテ
    ナ,該アンテナに接続された送信アンプユニット,及び
    該送信アンプユニットに接続された送信周波数変換ユニ
    ットから成り、該屋内装置は任意長の同軸ケーブルを介
    して該送信周波数変換ユニットに接続された変調ユニッ
    トから成る衛星通信用送信装置において、前記送信周波
    数変換ユニットは、前記変調ユニットから前記同軸ケー
    ブルを介して伝送される中間周波数信号とパイロット信
    号との混合信号に基づいて該パイロット信号を抽出した
    上で該同軸ケーブルのケーブル長による信号損失の補正
    を行うと共に、該中間周波数信号を抽出して内部回路の
    温度特性及びゲインのばらつきによる補正を行う自動レ
    ベル制御回路を備えたことを特徴とする衛星通信用送信
    装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の衛星通信用送信装置にお
    いて、前記自動レベル制御回路は、前記中間周波数信号
    を抽出するための所定の濾波帯域を有する帯域濾波器を
    含むと共に、該帯域濾波器における該所定の濾波帯域の
    3倍の周波数領域を前記パイロット信号が抽出されるよ
    うに該パイロット信号の周波数を設定していることを特
    徴とする衛星通信用送信装置。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の衛星通信用送信装置にお
    いて、前記自動レベル制御回路は、前記内部回路として
    前記混合信号を可変的に減衰する可変減衰器,第1の増
    幅器,ミキサ,前記特定の帯域濾波器としての第1の帯
    域濾波器,第2の増幅器,カップラー,第2の帯域濾波
    器,検波器,及び第3の増幅器をこの順に接続して構成
    されるループ回路を含み、更に、該ミキサには局部発振
    器から所定の周波数が伝送され、該ループ回路の出力が
    該カップラーから得られることを特徴とする衛星通信用
    送信装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の衛星通信用送信装置にお
    いて、前記中間周波数信号の周波数は50〜90[MH
    z]の範囲にあり、前記局部発振器の所定の周波数は1
    GHzであり、前記第1の帯域濾波器の前記中間周波数
    信号を抽出する濾波帯域は1050〜1090[MH
    z]の範囲にあり、前記パイロット信号の周波数は21
    50〜2270[MHz]の範囲に設定されていること
    を特徴とする衛星通信用送信装置。
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