JP3646906B2 - 無線中継増幅装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明はディジタルのバースト送信を行う移動機やアナログ送信を行う移動機からの電波を受信し、それを増幅して基地局に送信する無線中継増幅装置に関し、特にアナログの定包絡信号に加えてディジタルバースト信号の過入力に対しても保護動作を行うことができる無線中継増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディジタルのバースト送信を行う移動機やアナログ送信を行う移動機からの電波を受信し、それを増幅して基地局に送信する無線中継増幅装置が知られている。
図３は従来の無線中継増幅装置を示すブロック図である。
この無線中継増幅装置１は、ディジタルのバースト送信を行う移動機やアナログ送信を行う移動機からの電波を受信する受信用アンテナ２と、アンテナ２に接続され、アンテナ２より得られた受信信号電力を減衰させる高周波減衰器３と、高周波減衰器３に接続され、高周波減衰器３の出力を電力増幅する電力増幅器４と、電力増幅器４の出力側に接続され、電力増幅された送信用電力を分配する方向性結合器５と、方向性結合器５により分配された電力の一方を電波として図示しない基地局に送信する送信用アンテナ６とを備えている。
【０００３】
また、この無線中継増幅装置１は、方向性結合器５に接続され、方向性結合器５より分配された電力の他方を検波する検波器７と、検波器７の出力側に接続されるとともにその出力側が高周波減衰器３に接続され、検波器７の出力電圧とＡＧＣの基準値（しきい値電圧ＶＡＧＣ）と比較し、検波器７の出力電圧がしきい値電圧ＶＡＧＣより大きくなったときに、高周波増幅器３を減衰動作させるための信号を出力する比較器８とを備えている。
【０００４】
以上の従来の無線中継増幅装置１の動作について、図４、図５について説明する。
アナログ定包絡の信号を送信する移動機が本装置１に近づいて来た場合において、アンテナ２の受信信号の時間に対する入力電力が（ａ）のようになる場合、これが電力増幅器４により増幅され、アンテナ６の送信電波の電力は入力電力の大きさに追従して変化していき（ｂ）に示すようになる。
【０００５】
この場合、検波器７の検波電圧も同様に追従し、（ｃ）に示すようになる。この検波器７の出力電圧を比較器８はしきい値電圧ＶＡＧＣと比較するが、この出力電圧がしきい値電圧ＶＡＧＣを越えたとき（ｔ１，ｔ２）、比較器８はその比較結果として、（ｄ）に示すような比較電圧差に対応する電圧信号を出力して高周波減衰器３を動作させ、入力電力を減衰させる。こうして、無線中継増幅装置１は出力電力を一定に保つようフィードバックをかけるＡＧＣ回路を構成し、結果として出力電力は（ｂ）に示されるように略一定の値Ｗとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線中継増幅装置１においては、ディジタルのバースト信号を送信する移動機が本装置１に近づいて来た場合において、アンテナ２の受信信号の時間に対する入力電力が図５の（ａ）のようになって、しきい値を越えた場合、バースト信号が入力される度にＡＧＣが働いて、比較器８の出力する電圧信号は図５（ｄ）に示すようになる。そして、この電圧信号が高周波減衰器３を減衰動作させるが、その立ち上がり時にＡＧＣ回路の応答時間分だけ遅れるため、その遅れに基づく減衰されない電力が延々と電力増幅器４に入力されることとなり、出力電力や検波電圧はそれぞれ図５の（ｂ）（ｃ）に示されるようにＷやＶＡＧＣを越える過入力となる。この過入力は電力増幅器４を破壊する恐れがあり、また、破壊には至らなくともその寿命を低下させるという問題点があった。
【０００７】
この発明はこのような従来の問題点を解決するためになされたものであり、ディジタルのバースト信号によっても、電力増幅器４が破壊されるおそれがなく、またその寿命を低下させることもない無線中継増幅装置を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するため、この発明は、受信用アンテナと、該アンテナからの入力信号電力を減衰させる高周波減衰器と、該高周波減衰器の出力を電力増幅する電力増幅器と、該電力増幅器の出力電力を分配する方向性結合器と、該方向性結合器により分配された電力の一方を電波として基地局に送信する送信用アンテナと、上記方向性結合器により分配された電力の他方をＡＧＣ基準値と比較して、その比較結果に基づいて上記高周波減衰器により上記入力信号電力を減衰させる比較器とを備えた無線中継増幅装置において、上記比較器の比較出力を過入力基準電圧と比較し、上記比較出力が上記過入力基準電圧より大きい場合に判定信号を出力する第１比較器と、該第１比較器の判定信号に基づいて上記アンテナからの入力信号電力を一時的に制限する入力信号電力制限回路とを備え、該入力信号電力制限回路は、上記第１比較器の判定信号のピーク値を所定の時定数をもってホールドするピークホールド回路と、該ピークホールド回路の出力信号に基づいて上記入力信号電力をスイッチングし減衰させる高周波スイッチ・減衰器とを備えてなるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態におけるブロック図である。図１において、１〜８は図３に示したものと同じ対象であり、ここでの説明を省略する。
図１に示す無線中継増幅装置１Ａにおいて、１０は比較器８の出力側に接続された比較器（第１比較器）であり、この比較器１０は比較器８の出力信号（従来のＡＧＣ回路のフィードバック信号）と電力増幅器４の過入力を示す過入力基準電圧Ｖｒｅｆｕを比較し、比較器８のフィードバック信号が過入力基準電圧Ｖｒｅｆｕより大きくなった場合に、その時点において図２の（ｆ）に示すようなパルス信号を出力する。（ｆ）においては時刻ｔ３（ｔ２より回路の遅延分遅れる）において、フィードバック信号が過入力基準電圧Ｖｒｅｆｕより大きくなったことを示している。なお、過入力基準電圧Ｖｒｅｆｕは図示しない設定器より出力される。
【００１１】
比較器１０には、その出力側にピークホールド回路１１が接続されている。このピークホールド回路１１は、比較器１０の出力パルス信号のピークをホールドするものであり、その出力は図２の（ｇ）に示すように、時刻ｔ３から時間とともに減衰していく。この場合、この実施の形態では、時刻ｔ３より時間Ｔにかけて下限しきい値電圧ＶＬより大きい電圧が出力されることが示されている。
【００１２】
ピークホールド回路１１には、その出力側に比較器（第２比較器）１２が接続されている。この比較器１２はピークホールド回路１１の出力信号と図示しない設定器から出力される下限しきい値電圧ＶＬとを比較し、ピークホールド回路１１の出力信号が電圧ＶＬより大きい場合にローレベルの信号を出力する。この様子は図２の（ｈ）に示される。
【００１３】
比較器１２の出力側は高周波スイッチ減衰器１３の制御端子に接続されている。高周波スイッチ・減衰器１３はアンテナ２と高周波減衰器３の間に挿入され、その入力側がアンテナ２の出力側に、その出力側が高周波減衰器３の入力側に接続されている。この高周波スイッチ減衰器１３は、周知の減衰器で構成され、比較器１２の出力がローレベル信号となったときに、アンテナ２からの入力電力を図２の（ｅ）に示すようにｘｄＢにおいて減衰させる。
【００１４】
以上の構成において、ピークホールド回路１１、比較器１２、および高周波スイッチ減衰器１３はこの発明の入力信号電力制限回路１４を構成している。
なお、この減衰量ｘｄＢおよびピークホールド回路１１の時定数あるいは高周波スイッチ減衰器１３を動作させる時間Ｔは本装置の使用態様に応じて任意に定められる。
【００１５】
【発明の効果】
以上に詳述したように、この発明は、無線中継増幅装置における電力増幅器への入力電力が所定値を越えた場合に、これを一時的に制限する入力信号電力制限回路を備えたため、移動機から送信されるアナログ信号だけでなく、ディジタルのバースト信号によっても、電力増幅器が破壊されることはなく、またその寿命を低下させることもない無線中継増幅装置を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示す無線中継増幅装置のブロック図である。
【図２】実施の形態の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】従来の無線中継増幅装置を示すブロック図である。
【図４】従来の無線中継増幅装置の動作を示すタイムチャートである。
【図５】従来の無線中継増幅装置の動作における問題点を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１Ａ 無線中継増幅装置
２ 受信アンテナ
３ 高周波減衰器
４ 電力増幅器
５ 方向性結合器
６ 送信アンテナ
７ 検波器
８ 比較器
１０ 比較器
１１ ピークホールド回路
１２ 比較器
１３ 高周波スイッチ・減衰器
１４ 入力信号電力制限回路
ＶＡＧＣ ＡＧＣしきい値電圧
Ｖｒｅｆｕ 過入力基準電圧
ＶＬ 下限しきい値電圧
Claims (1)
- 受信用アンテナと、該アンテナからの入力信号電力を減衰させる高周波減衰器と、該高周波減衰器の出力を電力増幅する電力増幅器と、該電力増幅器の出力電力を分配する方向性結合器と、該方向性結合器により分配された電力の一方を電波として基地局に送信する送信用アンテナと、上記方向性結合器により分配された電力の他方をＡＧＣ基準値と比較して、その比較結果に基づいて上記高周波減衰器により上記入力信号電力を減衰させる比較器とを備えた無線中継増幅装置において、
上記比較器の比較出力を過入力基準電圧と比較し、上記比較出力が上記過入力基準電圧より大きい場合に判定信号を出力する第１比較器と、該第１比較器の判定信号に基づいて上記アンテナからの入力信号電力を一時的に制限する入力信号電力制限回路とを備え、
該入力信号電力制限回路は、上記第１比較器の判定信号のピーク値を所定の時定数をもってホールドするピークホールド回路と、該ピークホールド回路の出力信号に基づいて上記入力信号電力をスイッチングし減衰させる高周波スイッチ・減衰器とを備えてなる無線中継増幅装置。
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