JP3686759B2 - 送信系切替システム及び切替方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信および放送送信設備の切替方式に関し、特に無瞬断で現用系と予備系の切替を行う切替方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冗長（現用／予備）構成が形成されているディジタル無線送受信設備では、現用系に不具合が生じた場合、無瞬断、無符号誤りにて自動的に予備系に切り替えられている。
【０００３】
例えば、特公平３−１５８６４号公報には、入力信号を現用及び予備回線用に二分するハイブリッド回路と、ハイブリッド回路から供給された信号に無線回線監視信号及びフレーム同期信号を挿入する送信信号処理回路と、予備系のみに設置され、現用系に不具合が生じたときに、現用系から予備系に切り替えて送信信号処理回路から供給された信号を送信する送信切替回路と、送信信号処理回路から供給された信号を変調して受信設備に送信する送信機と、を備える送信設備と、送信されてきた信号を受信して復調する受信機と、予備系のみに設置され、現用系にタイミング信号を分配する分配回路と、現用系にのみ設置され、タイミング信号に従って現用と予備用の読出経路を切り替える同期切替回路と、供給された信号から無線回線監視信号を取り除く受信信号処理回路と、を備える受信設備と、から構成されるディジタル無線回線の切替装置が記載されている。
【０００４】
また、特公昭５９−４１３３５号公報には、入力信号を現用及び予備回線用に分岐する送信分岐盤と、供給された信号に回線監視用信号を挿入する送信符号変換装置と、送信符号変換装置から供給される信号に、ビット同期信号及びフレーム同期信号を供給するマスタークロックパルス発生器及びフレームパルス発生器と、を備える送信設備と、送信されて来た信号を受信し、回線監視用信号の検出及びフレーム同期信号の除去を行う受信符号変換装置と、受信符号変換装置から供給される信号に、信号経路長の物理的な違いによって生じる固定的な絶対遅延時間差と、基準クロック発生器から供給される基準クロックに従って位相差とを、補正する固定遅延時間調整回路及び位相調整回路と、を備える受信設備と、から構成されるディジタル無線回線の切替装置が記載されている。
【０００５】
また、予備回線と受信設備とが不要であり、且つ、冗長構成で、現用系に不具合が生じたときに予備系に自動切替可能な送信設備を使用した方法がある。例えば、導波管切替器を使用する方法として、図５（Ａ）に、入力信号を分岐する分配器２１と、供給された信号を増幅し、また故障したときに警報信号を出力する増幅器２２及び２３と、供給される警報信号に応じて導波管切替制御信号を生成する切替制御器２４と、供給された信号を導波管切替制御信号に従って切り替えて出力する導波管切替器２５と、供給された信号を吸収する終端器２７と、から構成される切替装置を示す。
【０００６】
例えば、導波管切替器２５が増幅器２２から供給される信号を外部出力中に、増幅器２２に不具合が生じたとする。この場合、増幅器２２が、切替制御器２４に異常を通知する警報信号を送信し、この警報信号の受信に応答して切替制御器２４が導波管切替器２５に導波管切替制御信号を供給し、導波管切替器２５が増幅器２３から供給された信号を外部出力する。
【０００７】
この切替装置を使用中に、増幅器２２に不具合が生じた場合の出力信号の信号レベルの変化を、図５（Ｂ）に示す。図示するように、導波管切替器２５が増幅器２２から増幅器２３に切り替えている間は出力信号に信号断が生じてしまう。
【０００８】
また、この信号断を無くすため、導波管切替器２５を使用せずに、導波管合成器を使用する方式として、図６（Ａ）に、入力信号を分岐する分配器３１と、分配器３１に接続され、供給された信号を増幅する増幅器３２と、分配器３１に接続され、分配器３１が分岐した信号の位相差を調整する位相器３５を介して信号が供給され、供給された信号を増幅する増幅器３３と、増幅器３２及び３３に接続され、供給された２つの信号から位相合成を行う導波管合成器３４と、導波管合成器３４に接続され、供給された信号を吸収する終端器３７と、から構成される切替装置を示す。
【０００９】
この導波管合成器を用いた切替装置を使用中に、増幅器３２に不具合が生じた場合の出力信号の信号レベルの変化を、図６（Ｂ）に示す。図示するように、増幅器３３から供給された信号を導波管合成器３４で２分配するため、位相合成時の１／４即ち２５％の信号が出力されることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特公平３−１５８６４と特公昭５９−４１３３５に開示された送受信設備は、送信設備に対向した受信設備、及び受信設備に現用及び予備用の２ルート以上を必要としているため装置自体が複雑になり、且つ、複数の周波数を占有してしまう。
【００１１】
また、図５（Ａ）に示す切替装置を使用して切り替えると、図５（Ｂ）に示すように、信号断が生じてしまう。この信号断によって、ディジタル通信ではデータの欠落が生じ、スクランブル放送及びディジタル放送では画像の乱れが生じてしまう。
【００１２】
また、図６（Ａ）に示す導波管合成器を用いた切替装置を使用中に一方の増幅器、例えば増幅器３２に不具合が生じた場合、図６（Ｂ）に示すように、導波管合成器３４が増幅器３３から供給された信号を分配し、分配した一方の信号を出力するため、出力レベルが２５％（位相合成時の１／４）に減少してしまう、即ち出力レベルが６ｄＢ低下してしまうという問題があった。
【００１３】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、現用系から予備系に切り替えた時に信号断が生じない、また、出力信号の出力レベルが低下しない送信系切替システム及び方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点にかかる送信系切替システムは、
入力信号を第１と第２の経路に分配する分配器と、
前記分配器が前記第１の経路に分配した信号を増幅する第１の回路と、
前記分配器が前記第２の経路に分配した信号の位相を調整すると共に増幅する第２の回路と、
前記第１の回路と前記第２の回路の出力信号が共に入力したときに、入力した信号を合成して出力し、前記第１の回路と前記第２の回路の何れか一方の出力信号のみが入力したときに、入力した信号を分配して出力する第１の合成器と、
前記第１の合成器が分配した一方の信号の位相を調整する位相器と、
前記第１の合成器が合成して出力した信号を分配し、一方の信号をこのシステムの出力とし、また、前記位相器が位相を調整した信号と前記第１の合成器が分配した他方の信号を合成してこのシステムの出力とする第２の合成器と、
から構成されることを特徴とする。
【００１５】
このような方法とすることにより、この構成の切替装置が信号を出力しているときに、例えば、第１の回路が故障して出力信号を遮断したとき、第１の合成器が分配した信号が同位相同一振幅となるように調整して合成し、出力する。従って、信号断が生じることのない、また、信号レベルが低下することのない、切替方式を実現することができる。
【００１６】
前記第２の回路は、前記第１の合成器に入力される２つの信号の位相が実質的に同一となるように、入力信号の位相を調整し、前記位相器は、前記第２の合成器に入力される２つの信号の位相が実質的に同一となるように、入力信号の位相を調整する、ようにしてもよい。
【００１７】
前記第２の回路は、前記分配器が分配した信号を増幅してから位相を調整する手段と、前記分配器が分配した信号の位相を調整してから増幅する手段と、のいずれか一方を備える、ようにしてもよい。
【００１８】
前記第１及び第２の合成器は、２つの入力端子と２つの出力端子とを備え、前記２つの入力端子から信号が入力したときに、該入力信号を合成して前記２つの出力端子のうち何れか一方の出力端子から出力する手段と、前記２つの入力端子の何れか一方から信号が入力したときに、該入力信号を分配して前記２つの出力端子から出力する手段と、を備えるようにしてもよい。
【００１９】
前記第２の合成器は、前記第２の合成器に供給された信号を分配し、分配した一方の信号を出力信号として出力し、分配した他方の信号を終端器に供給して吸収させる手段と、前記第２の合成器に供給された信号を合成し、合成した信号を出力信号として出力する手段と、を備えるようにしてもよい。
【００２０】
前記第１と第２の回路は、故障時に、該回路が増幅した信号の出力を停止すると共に故障を通知する警報信号を出力する手段を備え、さらに、前記第１と第２の回路が出力した前記警報信号を受信し、前記位相器に位相の調整を指示する制御信号を送信する位相器制御盤を備え、前記位相器が、前記位相器制御盤から供給された前記制御信号に従って前記第１の合成器から供給される信号の位相を調整する、ようにしてもよい。
【００２１】
前記位相器は、前記第２の合成器の出力信号の電力が最大になるように、位相を調整する、ようにしてもよい。
【００２２】
前記位相器は、前記第１の回路が出力した信号のみによる、前記第１の合成器の出力信号の位相値と、前記第２の回路が出力した信号のみによる、前記第１の回路の出力信号の位相値との平均値の位相となるように、入力信号の位相を調整する、ようにしてもよい。
【００２３】
このような方法とすることにより、この構成の切替装置が信号を出力しているときに、例えば、第１の増幅器が故障して出力信号を遮断したときに、この切替装置の出力信号の信号レベルが一瞬低下するが、位相器が位相を調整するため、第１の増幅器が故障する前の信号レベルに復帰する。
【００２４】
上記目的を達成するため、この発明の第２の観点にかかる切替方法は、
入力信号を分配する分配ステップと、
前記分配ステップが分配した一の信号を増幅する第１の増幅ステップと、
前記第１の増幅ステップの出力信号と、同位相となるように、前記分配ステップが分配した他の信号の位相を調整すると共に、増幅する第２の増幅ステップと、
前記第１の増幅ステップが増幅した信号と前記第２の増幅ステップが増幅した信号が入力したときに入力した信号を合成し、前記第１の増幅ステップが増幅した信号と前記第２の増幅ステップが増幅した信号の何れか一方のみが入力したときに信号を分配するステップと、を備える第１の合成ステップと、
前記第１の合成ステップが合成した信号を分配して、その一方を出力し、前記第１の合成ステップが分配した信号を合成して出力するステップと、を備える第２の合成ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態にかかる切替装置について説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態の切替装置は、図１（Ａ）に示すように、分配器１と、増幅器２と３と、導波管合成器４と６と、位相器５と８と、終端器７と、から構成される。
【００２７】
分配器１は、入力端が信号入力端に接続され、第１と第２の出力端を有し、入力信号（電磁波）を第１の出力端と第２の出力端を介して第１の系と第２の系にほぼ均等に分配する。
増幅器２は、入力端が分配器１に接続され、分配器１から供給された信号を増幅して出力する。増幅器２に故障等の不具合が発生したときは、増幅器２内で出力信号を遮断する。
【００２８】
位相器５は、入力端が分配器１に接続され、増幅器２と増幅器３の出力信号の位相が同相となるように、供給された信号の位相を調整する。
増幅器３は、入力端が位相器５に接続され、位相器５から供給された信号を増幅して出力する。増幅器３も、故障などの不具合が発生したときは、増幅器３内で出力信号を遮断する。
【００２９】
導波管合成器４は、入力端が増幅器２と増幅器３に接続され、増幅器２と増幅器３から供給された信号を合成又は分配する。増幅器２と３から同一振幅且つ同一位相の信号が供給された場合、導波管合成器６に接続されている出力端に合成した信号を出力する。また、増幅器２又は３に不具合が生じた場合、正常な増幅器３又は２から信号が供給された場合、導波管合成器６と位相器８に接続されている出力端に信号を実質的に均等に分配して出力する。
【００３０】
位相器８は、入力端が導波管合成器４に接続され、導波管合成器６に入力する２つの信号が同位相になるように、導波管合成器４が分配した一方の信号の位相を調整する。
【００３１】
導波管合成器６は、入力端が導波管合成器４と位相器８に接続され、供給された信号を合成又は分配する。導波管合成器４と位相器８とから位相が同一の信号が供給された場合、１つの出力端に合成した信号を出力する。導波管合成器４のみから信号が供給された場合、２つの出力端に信号を実質的に均等に分配して出力する。
終端器７は、入力端が導波管合成器６に接続され、導波管合成器６から供給された信号を吸収する。
【００３２】
導波管合成器４及び６は、図２に示すように、２つの入力端ａｒｍ１，２と、２つの出力端ａｒｍ３，４とを備え、表１に示すような分配及び合成の特性を有す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
上記表１において、「正常」、「異常」、「合成」及び「分配」は、それぞれ次のようなことを意味する。
正常：増幅器から信号が出力される状態。
異常：増幅器から信号が出力されない状態。
合成：２つの入力port（ａｒｍ１，ａｒｍ２）に同一位相、同一振幅の信号が入力し、１つの出力port（ａｒｍ３）から合成した信号を出力する状態。
分配：１つの入力port（ａｒｍ１又はａｒｍ２）に信号が入力し、２つの出力port（ａｒｍ３，ａｒｍ４）から２分配した信号を出力する状態。
【００３５】
具体的に説明すると、導波管合成器４と６は、例えば、入力端ａｒｍ１のみから信号が供給されたときに、供給された信号を出力端ａｒｍ３とａｒｍ４に均等に分配して出力する。この場合、ａｒｍ２には信号を出力しない。また、入力端ａｒｍ２のみから信号が供給されたときには、供給された信号を出力端ａｒｍ３とａｒｍ４に均等に分配して出力する。この場合、ａｒｍ１には信号を出力しない。
【００３６】
また導波管合成器４と６は、例えば、入力端ａｒｍ１とａｒｍ２から同一位相、且つ同一振幅の信号が供給されたときに、供給された信号を出力端ａｒｍ３に合成して出力する。この場合、ａｒｍ４には信号を出力しない。また、入力端ａｒｍ１とａｒｍ２から逆位相、且つ同一振幅の信号が供給されたときには、供給された信号を出力端ａｒｍ４に合成して出力する。この場合、ａｒｍ３には信号を出力しない。
【００３７】
次に、上記構成を有する切替装置の動作について図３を参照して説明する。
図３（Ａ）に示すように、この切替装置に入力した信号、即ち、入力信号は、分配器１に供給されて、ほぼ均等に２分配されて、増幅器２と位相器５に供給される。
【００３８】
増幅器２は、入力信号Ｓ１を増幅し、増幅信号Ｓ２を導波管合成器４に供給する。例えば、分配器１への入力信号をｓｉｎωｔとし、増幅器２の増幅率をＢとすると、増幅器２の出力信号Ｓ２は（Ｂ／２）・ｓｉｎ（ωｔ＋θ１）で表される。
【００３９】
位相器５は、増幅器２及び３から導波管合成器４に供給される信号Ｓ２，Ｓ４が同位相となるように、入力信号Ｓ３の位相を調整し、増幅器３は、増幅率Ｂで入力信号を増幅して、増幅信号Ｓ４を導波管合成器４に供給する。従って、増幅器３の出力信号Ｓ４も、ほぼ（Ｂ／２）・ｓｉｎ（ωｔ＋θ１）で表される。
【００４０】
導波管合成器４は、供給される信号Ｓ２，Ｓ４が同一振幅同一位相であるため、導波管合成器４のａｒｍ３から信号Ｓ２又はＳ４の２倍に相当する合成信号Ｓ５を出力し、ａｒｍ４から０レベルの信号Ｓ６を出力する。
【００４１】
ここで、例えば、上述のように、入力信号Ｓ２、Ｓ４が共に（Ｂ／２）・ｓｉｎ（ωｔ＋θ１）で表されるとすると、ａｒｍ３が出力する合成された信号Ｓ５はほぼＢ・ｓｉｎ（ωｔ＋θ２）で、ａｒｍ４が出力する信号Ｓ６はほぼ０で表される。
信号Ｓ６の信号レベルがほぼ０のため、位相器８の出力信号Ｓ７の信号レベルもほぼ０となる。
【００４２】
導波管合成器６は、導波管合成器４から供給された信号Ｓ５を２分配し、分配した一方の信号Ｓ８をａｒｍ３からこの送信系切替システムの出力信号として出力し、分配した他方の信号Ｓ９をａｒｍ４から終端器７に供給して吸収させる。
【００４３】
上述の例のように、導波管合成器４の出力する信号Ｓ５がＢ・ｓｉｎ（ωｔ＋θ２）で表され、導波管合成器６の出力する信号（出力信号）Ｓ８は、（Ｂ／２）・ｓｉｎ（ωｔ＋θ３） で表され、増幅器２及び３の出力信号Ｓ２，Ｓ４の信号レベルと同一となる。
【００４４】
ここで、例えば、増幅器２（又は第１の系）が故障等により出力信号を遮断したとする。この場合、図３（Ｂ）に示すように、導波管合成器４には増幅器３が増幅した信号Ｓ４のみが供給される。
【００４５】
導波管合成器４は、供給された信号Ｓ４を均等に分配し、分配した信号をａｒｍ３とａｒｍ４から信号Ｓ５とＳ６として出力する。
ここで、上述の例と同様に、導波管合成器４に供給される信号Ｓ４が、（Ｂ／２）・ｓｉｎ（ωｔ＋θ１）で表されるとすると、導波管合成器４が分配出力する信号Ｓ５及びＳ６は次のように表される。
【００４６】
Ｓ５：（１／２）・（Ｂ／２）・ｓｉｎ（ωｔ＋θ２）
Ｓ６：（１／２）・（Ｂ／２）・ｓｉｎ（ωｔ＋θ２−θｘ）
【００４７】
位相器８は、導波管合成器６の入力信号Ｓ５とＳ７の位相が実質的に同一となるように、ａｒｍ４が出力した信号Ｓ６の位相を調整して（調整値θｘ）、導波管合成器６に信号Ｓ７を供給する。ここで、信号Ｓ７はＳ５と同様に（１／２）・（Ｂ／２）・ｓｉｎ（ωｔ＋θ２）で表される。
信号Ｓ５とＳ７が同一振幅同一位相に調整されているため、導波管合成器６のａｒｍ３は、信号Ｓ５又はＳ７の２倍に相当する信号Ｓ８を出力し、ａｒｍ４は、０レベルの信号Ｓ９を出力する。
【００４８】
従って、上述の例では、この送信系切替システムの出力信号Ｓ８は、（Ｂ／２）・ｓｉｎ（ωｔ＋θ３）で表されることになる。増幅器３又は位相器５が故障して、第２の系が遮断した場合にも同様の動作となる。
【００４９】
このように、この実施の形態の送信回路によれば、増幅器２及び３が正常に動作しているときの出力信号Ｓ８のレベルと、増幅器２（又は３）が故障等により出力信号を遮断したときの出力信号Ｓ８のレベルとはほぼ等しい。従って、無瞬断で、且つ、レベルが低下することなく、送信経路（合成送信系と１系統送信）を切り替えることができる。
【００５０】
増幅器２及び３が正常に動作しているときと、増幅器２が正常に動作することができなくなったときとの、出力信号Ｓ８の信号レベルを図１（Ｂ）に示す。図示するように、増幅器２及び３が正常に作動しているときから、増幅器２が信号を出力しなくなったときに、信号断を生じることなく、また、信号レベルが低下するという問題が生じることもないことがわかる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、使用する導波管合成器が、ａｒｍ１のみから信号が供給された際にａｒｍ３とａｒｍ４に分配される信号の位相差と、ａｒｍ２のみから信号が供給された際にａｒｍ３とａｒｍ４に分配される信号の位相差とが、同一であることを前提としている。しかし、導波管合成器がこのような特性を必ず有しているとは限らない。そこで、以下このような特性を有していない導波管合成器を使用した切替方式を説明する。
【００５２】
この実施の形態の切替装置の構成は、図４（Ａ）に示すように、分配器１１と、増幅器１２と１３と、導波管合成器１４と１６と、位相器１５と１８と、終端器１７と、位相器制御盤１９と、から構成される。
【００５３】
分配器１１と、導波管合成器１４と１６と、位相器１５と、終端器１７とは、図１（Ａ）を参照して説明した、分配器１と、導波管合成器４と６と、位相器５と、終端器７と、実質的に同一の構成及び機能を備える。
【００５４】
増幅器１２及び１３は、供給された信号を増幅して出力する機能と増幅器１２及び１３に不具合が発生したときは、該当する増幅器内で出力信号を遮断すると共に異常を通知する警報信号を出力する機能とを備える。
【００５５】
位相器１８は、位相量可変型の位相器であり、その位相調整量（シフト量）は、通常状態では、導波管合成器１４のａｒｍ１のみから信号が入力したときにａｒｍ３とａｒｍ４が出力する信号の位相差と、ａｒｍ２のみから信号が入力したときにａｒｍ３とａｒｍ４が出力する信号の位相差との中間値（ここでは、θrefとする）に設定されている。
【００５６】
位相器１８は、位相器制御盤１９から、増幅器１２（又はその系）が故障した旨の通知を受信すると、入力信号の位相シフト量を、さらに＋θ（＝θref＋θadd）して、導波管合成器１６のａｒｍ１とａｒｍ２に入力する信号を実質的に同相とする。位相器１８は、位相器制御盤１９から増幅器１３（又はその系）が故障した旨の通知を受信すると、入力信号の位相シフト量を、さらに−θ（＝θref−θadd）して、導波管合成器１６のａｒｍ１とａｒｍ２に入力する信号を実質的に同相とする。追加のシフト量θは、片系増幅時の出力レベルが最大となる位相器の位相量（又は、制御電圧）を予め記憶させておくことにより、容易に決定される。
【００５７】
位相器制御盤（制御部）１９は、増幅器１２又は１３が出力した警報信号に応答し、何れの系が故障したかを示す位相量制御信号を出力する。
【００５８】
上記構成を有する切替装置の動作について説明する。
増幅器１２と１３が正常に信号を出力しているときは（第１の系統と第２の系統が正常なとき）、第１の実施の形態で図３（Ａ）を参照して説明した方法と同様に導波管合成器１６から出力信号を出力する。このとき、導波管合成器１４のａｒｍ４から出力された信号は０レベルであり、位相器１８の位相シフト量はほとんど問題とならない。
【００５９】
例えば、増幅器１２が故障等により出力信号を遮断したときに、増幅器１２は、位相器制御盤１９に警報信号を出力する。位相器制御盤１９は、増幅器１２が出力した警報信号に応答して位相器１８に、増幅器１２が故障したことを示す位相量制御信号を送信する。
また、導波管合成器１４は、増幅器１３が増幅した信号のみを受信し、受信した信号を均等に２分配してａｒｍ３とａｒｍ４から出力する。
【００６０】
位相器１８は、位相器制御盤１９から供給される位相量制御信号に従って、導波管合成器１４のａｒｍ４から供給される信号の位相を調整し、導波管合成器１６に供給する。位相量制御信号の出力当初は、位相器１８の位相シフト量はθrefであり、導波管合成器１６のａｒｍ１とａｒｍ２に供給させる信号Ｓ１１とＳ１２の位相は一致しないため、出力信号Ｓ１３のレベルは一瞬低下する。しかし、時間の経過に伴って、位相器１８が位相シフト量をθref＋θaddまで変化させるため、導波管合成器１６のａｒｍ１とａｒｍ２に入力する信号の位相は同一になり、第１の実施の形態で説明したように、この送信系回路の出力信号の信号レベルは、故障前のレベルに復帰する。
【００６１】
一方、増幅器１３が故障等により出力信号を遮断したときに、増幅器１３は、位相器制御盤１９に警報信号を出力する。位相器制御盤１９は、増幅器１３が出力した警報信号に応答して位相器１８に、増幅器１３が故障したことを示す位相量制御信号を送信する。
また、導波管合成器１４は、増幅器１２が増幅した信号のみを受信し、受信した信号を均等に２分配してａｒｍ３とａｒｍ４から出力する。
【００６２】
位相器１８は、位相器制御盤１９から供給される位相量制御信号に従って、導波管合成器１４のａｒｍ４から供給される信号の位相を調整する。位相器１８の位相シフト量は、当初は、θrefであり、導波管合成器１６のａｒｍ１とａｒｍ２に供給される信号の位相は完全には一致しないため、出力信号Ｓ１３のレベルは一瞬低下する。しかし、時間の経過に伴って、位相器１８が位相シフト量をθref−θaddまで変化させるため、導波管合成器１６のａｒｍ１とａｒｍ２に入力する信号の位相は同一になる。このため、第１の実施の形態で説明したように、この送信系回路の出力信号の信号レベルは、故障前のレベルに復帰する。
【００６３】
この切替装置の増幅器１２及び１３が正常に作動しているときと、増幅器１２又は１３が正常に動作することができなくなったときとの、出力信号Ｓ１３の信号レベルの関係を図３（Ｂ）に示す。図示するように、増幅器１２及び１３が正常に作動しているときから、増幅器１３が信号を出力しなくなったときに、一時的に出力レベルが低下する。この一時的な低下は、導波管合成器１４の特性に依存するが、導波管合成器１４がａｒｍ２のみから入力した信号を２分配して、ａｒｍ３及び４に出力するため、出力レベルが５０％（入力信号の１／２）以上低下することはあり得ない。
【００６４】
また、位相器１８が位相を調整することにより、増幅器１２が正常に作動しているときの出力電力となるように復旧することができる。この増幅器１２の出力電力の復旧時間は、位相器１８の制御時間である。
【００６５】
さらに、位相器１８の位相シフト量がθrefに設定されているので、増幅器１２と１３の何れが故障した場合場合でも、出力信号の信号レベルの低下を抑え、且つ、復旧までの時間を短くすることができる。
【００６６】
なお、増幅器の点検・保守等により、増幅器１２及び１３の何れか一方のみで運用するときには、位相器１８の位相値を設定した後に増幅器１２又は１３の出力を遮断とするようにすれば、出力レベルの低下を防ぐことができる。
【００６７】
以上説明したように、この実施の形態による切替装置は、一方の増幅器が故障時に、一時的に出力レベルが低下が低下するが、短時間、且つ、自動的に復旧させることができる。また、合成送信から片系送信に切り替えるときに、送信レベルの低下は発生しない。
【００６８】
また、対向通信設備だけでなく多元接続を行う衛星通信・衛星放送設備及び地上の通信並びに放送設備にも使用でき、同期の確立が不要なため、データ信号だけでなくあらゆる信号の通信・放送に使用可能となる。
【００６９】
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能であり、回路構成などは、上述の処理を実行するための機能を備えていれば、回路構成などは任意に変更可能である。
【００７０】
例えば、図１の示す切替装置において、分配器１が分配した信号を、位相器５が位相を調整し、増幅器３が増幅するとしたが、増幅器３が増幅した後に位相器５が位相を調整するような構成としてもよい。
【００７１】
また、分配器１が、入力信号を増幅器２及び位相器５に２分配するとしたが、増幅器２が増幅した信号と増幅器３が増幅した信号とが同相・同一レベルとなるように位相器５が調整可能であれば、分配する比率は１／２に限らずに任意である。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の切替方式は、現用から予備用に切り替え時に信号断を生じることなく、また出力レベルが低下しない。また、予備回線及び対向した送受信設備が不要であり、複数の周波数を必要としない。さらに、対向通信設備だけでなく多元接続を行う衛星通信・衛星放送設備及び地上の放送設備にも使用でき、同期の確立が不要なため、データ信号だけでなくあらゆる信号の通信・放送に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る切替装置の構成を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す切替装置が出力する信号のレベルを示す図である。
【図２】導波管合成器の構成を示す図である。
【図３】（Ａ）は、図１に示す切替装置の増幅器２及び３が正常に動作しているときの信号の流れを示す図であり、（Ｂ）は、図１に示す切替装置の増幅器２が出力信号を遮断したときの信号の流れを示す図である。
【図４】（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る切替装置の構成を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す切替装置が出力する信号のレベルを示す図である。
【図５】（Ａ）は、従来の導波管切替器を使用した切替装置の構成を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す切替装置が出力する信号のレベルを示す図である。
【図６】（Ａ）は、従来の導波管合成器を使用した切替装置の構成を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す切替装置が出力する信号のレベルを示す図である。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１ 分配器
２，３，１２，１３，２２，２３，３２，３３ 増幅器
４，６，１４，１６，３４ 導波管合成器
５，８，１５，１８，３５ 位相器
７，１７，２７，３７ 終端器
１９ 位相器制御盤
２４ 切替制御器
２５ 導波管切替器

Claims (9)

1. 入力信号を第１と第２の経路に分配する分配器と、
   前記分配器が前記第１の経路に分配した信号を増幅する第１の回路と、
   前記分配器が前記第２の経路に分配した信号の位相を調整すると共に増幅する第２の回路と、
   前記第１の回路と前記第２の回路の出力信号が共に入力したときに、入力した信号を合成して出力し、前記第１の回路と前記第２の回路の何れか一方の出力信号のみが入力したときに、入力した信号を分配して出力する第１の合成器と、
   前記第１の合成器が分配した一方の信号の位相を調整する位相器と、
   前記第１の合成器が合成して出力した信号を分配し、一方の信号をこのシステムの出力とし、また、前記位相器が位相を調整した信号と前記第１の合成器が分配した他方の信号を合成してこのシステムの出力とする第２の合成器と、
   から構成されることを特徴とする送信系切替システム。
2. 前記第２の回路は、前記第１の合成器に入力される２つの信号の位相が実質的に同一となるように、入力信号の位相を調整し、
   前記位相器は、前記第２の合成器に入力される２つの信号の位相が実質的に同一となるように、入力信号の位相を調整する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の送信系切替システム。
3. 前記第２の回路は、前記分配器が分配した信号を増幅してから位相を調整する手段と、前記分配器が分配した信号の位相を調整してから増幅する手段と、のいずれか一方を備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の送信系切替システム。
4. 前記第１及び第２の合成器は、
   ２つの入力端子と２つの出力端子とを備え、
   前記２つの入力端子から信号が入力したときに、該入力信号を合成して前記２つの出力端子のうち何れか一方の出力端子から出力する手段と、
   前記２つの入力端子の何れか一方から信号が入力したときに、該入力信号を分配して前記２つの出力端子から出力する手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の送信系切替システム。
5. 前記第２の合成器は、
   前記第２の合成器に供給された信号を分配し、分配した一方の信号を出力信号として出力し、分配した他方の信号を終端器に供給して吸収させる手段と、
   前記第２の合成器に供給された信号を合成し、合成した信号を出力信号として出力する手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の送信系切替システム。
6. 前記第１と第２の回路は、故障時に、該回路が増幅した信号の出力を停止すると共に故障を通知する警報信号を出力する手段を備え、
   さらに、前記第１と第２の回路が出力した前記警報信号を受信し、前記位相器に位相の調整を指示する制御信号を送信する位相器制御盤を備え、
   前記位相器が、前記位相器制御盤から供給された前記制御信号に従って前記第１の合成器から供給される信号の位相を調整する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の送信系切替システム。
7. 前記位相器は、前記第２の合成器の出力信号の電力が最大になるように、位相を調整する、ことを特徴とする請求項６に記載の送信系切替システム。
8. 前記位相器は、
   前記第１の回路が出力した信号のみによる、前記第１の合成器の出力信号の位相値と、前記第２の回路が出力した信号のみによる、前記第１の回路の出力信号の位相値との平均値の位相となるように、入力信号の位相を調整する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の送信系切替システム。
9. 入力信号を分配する分配ステップと、
   前記分配ステップが分配した一の信号を増幅する第１の増幅ステップと、
   前記第１の増幅ステップの出力信号と、同位相となるように、前記分配ステップが分配した他の信号の位相を調整すると共に、増幅する第２の増幅ステップと、
   前記第１の増幅ステップが増幅した信号と前記第２の増幅ステップが増幅した信号が入力したときに入力した信号を合成し、前記第１の増幅ステップが増幅した信号と前記第２の増幅ステップが増幅した信号の何れか一方のみが入力したときに信号を分配するステップと、を備える第１の合成ステップと、
   前記第１の合成ステップが合成した信号を分配して、その一方を出力し、前記第１の合成ステップが分配した信号を合成して出力するステップと、を備える第２の合成ステップと、
   を備えることを特徴とする切替方法。

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