JP5585516B2 - 干渉抑制装置 - Google Patents

Description

本発明は、使用周波数が互いに異なる送受信用の２つの無線通信機において、一方の無線通信機のアンテナから他方の無線通信機のアンテナへの回り込み波による干渉を抑制する干渉抑制装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１，２に記載されるように、第１無線通信機の送信アンテナから第２無線通信機の受信アンテナへ空間を伝搬して回り込む回り込み波による干渉を抑制、すなわち受信信号に混入する回り込み波成分を低減、するための干渉抑制装置が知られている。

この干渉抑制装置（妨害波除去装置、干渉雑音除去装置）は、送信アンテナから送信される送信信号の一部を抽出する手段と、抽出した信号の少なくとも位相を調整する手段と、調整後の信号を受信アンテナの受信信号に結合させる手段とを備え、調整後の信号により、受信信号に含まれる回り込み波成分を相殺するようになっている。

特開平７−３０４５９号公報 特開２００８−２５９１９５号公報

特許文献１，２に示される従来の干渉抑制装置では、２つの無線通信機の一方が受信専用となっており、送信アンテナ（又は送受信アンテナ）から受信アンテナへの回り込み波による干渉を抑制することができる。しかしながら、送受信用の２つの無線通信機において、第１無線通信機のアンテナから第２無線通信機のアンテナへの回り込み波による干渉と、第２無線通信機のアンテナから第１無線通信機のアンテナへの回り込み波による干渉の両方を抑制することはできない。

例えば特許文献１，２に示される干渉抑制装置をもう１組備えることで、第１無線通信機のアンテナから第２無線通信機のアンテナへの回り込み波による干渉と、第２無線通信機のアンテナから第１無線通信機のアンテナへの回り込み波による干渉の両方を抑制することも考えられる。

この場合、送信信号の一部を抽出する手段と受信信号に結合させる手段が、それぞれ２つ必要となるため、構成も複雑となり、それによりコストも増加してしまう。

本発明は上記問題点に鑑み、回り込み波による干渉を双方向で抑制できる干渉抑制装置を、通信品質の劣化を抑制しつつ簡素な構成で提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１に記載の干渉抑制装置は、結合手段を備える。第１無線通信機が送信し、第２無線通信機が受信する場合、結合手段は、第１無線通信機の給電ラインを伝播する送信信号の一部を抽出し、第２無線通信機の給電ラインへ伝える（分配する）。このため、第２無線通信機の給電ラインに伝えられずに第１無線通信機の給電ラインに残る送信信号が、第１無線通信機のアンテナから外部に送信される。

一方、第２無線通信機が送信し、第１無線通信機が受信する場合、結合手段は、第２無線通信機の給電ラインを伝播する送信信号の一部を抽出し、第１無線通信機の給電ラインへ伝える（分配する）。このため、第１無線通信機の給電ラインに伝えられずに第２無線通信機の給電ラインに残る送信信号が、第２無線通信機のアンテナから外部に送信される。

また、第１無線通信機及び第２無線通信機の給電ラインの少なくとも一方におけるアンテナと結合手段の間に、位相及び電力レベルのうち少なくとも位相を調整する調整手段を備える。第１無線通信機のアンテナから送信され、第２無線通信機のアンテナが受信した回り込み波の受信信号が、結合手段にて第１無線通信機から第２無線通信機に分配された信号により相殺されるように、調整手段は、第１無線通信機の送信タイミング、すなわち、第１無線通信機のアンテナが送信してその回り込み波を第２無線通信機のアンテナが受信するタイミングにおいて、第１無線通信機のアンテナから送信される送信信号を調整する。また、第２無線通信機のアンテナから送信され、第１無線通信機のアンテナが受信した回り込み波の受信信号が、結合手段にて第２無線通信機から第１無線通信機に分配された信号により相殺されるように、調整手段は、第２無線通信機の送信タイミング、すなわち、第２無線通信機のアンテナが送信してその回り込み波を第１無線通信機のアンテナが受信するタイミングにおいて、第１無線通信機のアンテナが受信した受信信号を調整する。

このように本発明によれば、１つの結合手段と調整手段により、使用周波数が互いに異なる２つの無線通信機において回り込み波による干渉を双方向で抑制することができる。したがって、回り込み波による干渉を双方向で抑制できる干渉抑制装置を、通信品質の劣化を抑制しつつ簡素な構成で提供することができる。

なお、調整手段は、回り込み波を相殺するように、両無線通信機を構成するアンテナ及び給電ラインの配置に基づいて予め設定される。また、相殺とは、受信信号のうち、回り込み波の成分を少なからず低減することを言う。

第１無線通信機及び第２無線通信機のうち、請求項２に記載のように、第１無線通信機の給電ラインのみに調整手段を設けると、両無線通信機の給電ラインにそれぞれ調整手段を設ける構成に較べて、装置構成を簡素化することができる。

その際、請求項３に記載のように、第１無線通信機が送信し、第２無線通信機が受信する場合、第１無線通信機のアンテナから送信される送信信号を調整する第１調整手段が選択され、第２無線通信機が送信し、第１無線通信機が受信する場合、第１無線通信機のアンテナで受信する受信信号を調整する第２調整手段が選択される構成としても良い。

一方、請求項４に記載のように、調整手段が可変移相器を有し、第１無線通信機が送信し、第２無線通信機が受信する場合、可変移相器が第１無線通信機のアンテナから送信される送信信号の位相を調整し、第２無線通信機が送信し、第１無線通信機が受信する場合、可変移相器が第１無線通信機のアンテナで受信する受信信号の位相を調整する構成としても良い。

請求項５に記載のように、結合手段としては、４ポートの方向性結合器を採用することができる。さらには、請求項６に記載のように、結合手段（方向性結合器）により抽出する信号の出力方向が、いずれの給電ラインにおいても給電点側となる構成を採用することもできる。

また、請求項７に記載のように、結合手段として、６ポートの方向性結合器を採用すると、第２無線通信機が、アンテナと該アンテナに接続された給電ラインを２組有するダイバーシティ方式の無線通信機において、１つの結合手段と調整手段により、回り込み波による干渉を双方向で抑制することができる。したがって、回り込み波による干渉を双方向で抑制できる干渉抑制装置を、通信品質の劣化を抑制しつつ簡素な構成で提供することができる。さらには、請求項８に記載のように、結合手段（方向性結合器）により抽出する信号の出力方向が、いずれの給電ラインにおいても給電点側となる構成を採用することもできる。

請求項９に記載のように、第１無線通信機の給電ライン及び第２無線通信機の給電ラインを、同一の誘電体基板に対してマイクロストリップラインとして構成し、両給電ラインの一部によりなるマイクロストリップライン型の方向性結合器を結合手段として採用すると、干渉抑制装置の構成をより簡素化することができる。

本発明の第１実施形態に係る干渉抑制装置が適用された無線通信装置の概略構成を示す図である。 図１に示す干渉抑制装置の概略構成を示す斜視図である。 第１無線通信機が送信し、第２無線通信機が受信する場合の、回り込み波による干渉抑制を示す図である。 第２無線通信機が送信し、第１無線通信機が受信する場合の、回り込み波による干渉抑制を示す図である。 通過損失の測定結果を示す図である。 干渉抑制装置が適用された無線通信装置の変形例を示すブロック図である。 図６に示す干渉抑制装置の概略構成を示す斜視図である。 第２実施形態に係る干渉抑制装置が適用された無線通信装置の概略構成を示す図である。 可変移相器の概略構成を示す図である。 図８に示す干渉抑制装置の概略構成を示す斜視図である。 通過損失の測定結果を示す図である。 干渉抑制装置が適用された無線通信装置のその他変形例を示す図である。 干渉抑制装置が適用された無線通信装置のその他変形例を示す図である。 干渉抑制装置が適用された無線通信装置のその他変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。

（第１実施形態）
図１では、本実施形態に係る干渉抑制装置３０だけでなく、該干渉抑制装置３０が適用された無線通信装置を示している。

図１に示すように、無線通信装置は、図示しない送信部、受信部、及び送受信を切り替える切替部（例えばダイプレクサ）などを有する第１送受信機１０（無線回路、給電回路ともいう）と第１アンテナ１１とが第１給電ライン１２により接続されてなる第１無線通信機Ｓ１と、図示しない送信部、受信部、及び送受信を切り替える切替部（例えばダイプレクサ）などを有する第２送受信機２０（無線回路、給電回路ともいう）と第２アンテナ２１とが第２給電ライン２２により接続されてなる第２無線通信機Ｓ２と、を備えている。なお、第１無線通信機Ｓ１を第１無線通信システム、第２無線通信機Ｓ２を第２無線通信システムと換言することもできる。

このように、２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２は、送受信用の無線通信機となっている。また、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１とが、回り込み波が混入する程度に近接配置されている。

本実施形態において、第１無線通信機Ｓ１は、使用周波数として７２０ＭＨｚ帯を用い、自車両と他車両との間でデータ通信を行う車車間用の無線通信機となっている。また、第２無線通信機Ｓ２は、使用周波数として８５０ＭＨｚ帯を用い、自車両とセンタとの間でデータ通信を行うＤＣＭ（Data Communication Module）用の無線通信機となっている。すなわち、第１無線通信機Ｓ１と第２無線通信機Ｓ２とで使用周波数が異なり、且つ、互いに近い周波数となっている。

干渉抑制装置３０は、第１無線通信機Ｓ１及び第２無線通信機Ｓ２において、アンテナ１１，２１間の結合により、第１無線通信機Ｓ１（第１アンテナ１１）の送信波が第２無線通信機Ｓ２（第２アンテナ２１）へ与える干渉、及び、第２無線通信機Ｓ２（第２アンテナ２１）の送信波が第１無線通信機Ｓ１（第１アンテナ１１）へ与える干渉を抑制するための装置である。換言すれば、各アンテナ１１，２１での受信信号に回り込み波が混入することで、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）が低下するのを抑制するための装置である。

この干渉抑制装置３０は、第１アンテナ１１から送信される第１送信信号の一部を、第１給電ライン１２から抽出して第２給電ライン２２へ伝える（分配する）とともに、第２アンテナ２１から送信される第２送信信号の一部を、第２給電ライン２２から抽出して第１給電ライン１２へ伝える（分配する）結合手段として、４ポートの方向性結合器３１を備えている。この方向性結合器３１は、各無線通信機Ｓ１，Ｓ２の給電ライン１２,２２に挿入されている。

本実施形態では、方向性結合器３１の４つのポートＰ１〜Ｐ４のうち、第１ポートＰ１に第１給電ライン１２における給電点１３側の部分が接続され、第２ポートＰ２に第１給電ライン１２における第１アンテナ１１側の部分が接続されている。また、第３ポートＰ３に第２給電ライン２２における給電点２３側の部分が接続され、第４ポートＰ４に第２給電ライン２２における第２アンテナ２１側の部分が接続されている。そして、第１無線通信機Ｓ１の送信時、すなわち第１送受信機１０から第１送信信号が給電点１３を介して第１ポートＰ１に入力されると、第１送信信号は第２ポートＰ２と第３ポートＰ３に出力されるようになっている。また、第２無線通信機Ｓ２の送信時、すなわち第２送受信機２０から第２送信信号が給電点２３を介して第３ポートＰ３に入力されると、第２送信信号は第４ポートＰ４と第１ポートＰ１に出力されるようになっている。

また、干渉抑制装置３０は、第１給電ライン１２における第１アンテナ１１と方向性結合器３１の接続点との間に設けられた調整手段として、第１送信信号の位相及び電力レベルのうち少なくとも位相を調整する第１調整部３２、及び、第１アンテナ１１にて受信した受信信号の位相及び電力レベルのうち少なくとも位相を調整する第２調整部３３を備えている。この第１調整部３２が、特許請求の範囲に記載の第１調整手段に相当し、第２調整部３３が第２調整手段に相当する。

本実施形態において、第１調整部３２は、第１アンテナ１１にて送信される前に第１送信信号の位相を調整する移相器３２ａと、第１送信信号の電力レベルを調整する減衰器３２ｂとを有している。これら移相器３２ａ及び減衰器３２ｂは、第１給電ライン１２のうち、後述する送信側の選択経路１２ｂ（図２参照）に設けられている。また、第２調整部３３は、第１アンテナ１１にて受信した受信信号の位相を調整する移相器３３ａと、受信信号の電力レベルを調整する減衰器３３ｂとを有している。これら移相器３３ａ及び減衰器３３ｂは、第１給電ライン１２のうち、後述する受信側の選択経路１２ｃ（図２参照）に設けられている。

移相器３２ａ及び減衰器３２ｂは、第１アンテナ１１から送信され、第２アンテナ２１にて受信された回り込み波に基づく信号が、方向性結合器３１にて第１ポートＰ１から第３ポートＰ３に出力された第１送信信号の一部（以下、第１分配信号と示す）によって相殺されるように、第１アンテナ１１から送信される第１送信信号の位相及び電力レベルを調整すべく、予め設定されている。具体的には、第２アンテナ２１にて受信された回り込み波に基づく信号の、第１分配信号と結合される部位での位相が、第１分配信号の位相と逆相（１８０°のずれ）となるように設定されている。また、第２アンテナ２１にて受信された回り込み波に基づく信号の、第１分配信号と結合される部位での電力レベルが、第１分配信号の電力レベルと同程度となるように設定されている。

一方、移相器３３ａ及び減衰器３３ｂは、第２アンテナ２１から送信され、第１アンテナ１１にて受信された回り込み波に基づく信号が、方向性結合器３１にて第３ポートＰ３から第１ポートＰ１に出力された第２送信信号の一部（以下、第２分配信号と示す）によって相殺されるように、第１アンテナ１１が受信する受信信号の位相及び電力レベルを調整すべく、予め設定されている。具体的には、第１アンテナ１１にて受信された回り込み波に基づく信号の、第２分配信号と結合される部位での位相が、第２分配信号の位相と逆相（１８０°のずれ）となるように設定されている。また、第１アンテナ１１にて受信された回り込み波に基づく信号の、第２分配信号と結合される部位での電力レベルが、第２分配信号の電力レベルと同程度となるように設定されている。

また、干渉抑制装置３０は、第１無線通信機Ｓ１が第１アンテナ１１を通じて送信し、第２無線通信機Ｓ２が第２アンテナ２１を通じて受信する場合に第１調整部３２を選択し、第２無線通信機Ｓ２が第２アンテナ２１を通じて送信し、第１無線通信機Ｓ１が第１アンテナ１１を通じて受信する場合に第２調整部３３を選択する選択手段として、一対のスイッチ３４，３５と、これらスイッチ３４,３５を切り替える信号を生成する選択信号生成部３６と、を備えている。

スイッチ３４，３５は、第１調整部３２及び第２調整部３３を挟むように、第１給電ライン１２における第１アンテナ１１と方向性結合器３１との接続点の間に設けられている。なお、方向性結合器３１側にスイッチ３４が設けられ、第１アンテナ１１側にスイッチ３５が設けられている。

選択信号生成部３６は、第１アンテナ１１が送信し、第２アンテナ２１が受信する場合にスイッチ３４，３５が第１調整部３２を選択し、第２アンテナ２１が送信し、第１アンテナ１１が受信する場合にスイッチ３４，３５が第２調整部３３を選択するように、第１無線通信機Ｓ１及び第２無線通信機Ｓ２の送受信状態に応じた選択信号を生成する。

本実施形態では、図１に示すように制御部３７を備える。この制御部３７は、第１無線通信機Ｓ１の第１送受信機１０及び第２無線通信機Ｓ２の第２送受信機２０の送受信モード（送受信タイミング）を制御する。選択信号生成部３６は、制御部３７から送信状態を設定するモード信号を取得し、このモード信号に基づいて選択信号を生成する。第１無線通信機Ｓ１が送信モード、第２無線通信機Ｓ２が受信モードの場合には、第１調整部３２を選択する信号を生成し、第２無線通信機Ｓ２が送信モード、第１無線通信機Ｓ１が受信モードの場合には、第２調整部３３を選択する信号を生成する。また、両無線通信機Ｓ１，Ｓ２が送信モードの場合には、予め定めたいずれか一方（例えば第１調整部３２）を選択する信号を生成し、両無線通信機Ｓ１，Ｓ２が受信モードの場合には、予め定めたいずれか一方（例えば第２調整部３３）を選択する信号を生成する。

次に、上記した干渉抑制装置３０の具体的な構成例について説明する。

図２に示す符号４０は、樹脂やセラミックからなる誘電体基板であり、平面長方形の誘電体基板４０の一面には、地板４１（換言すれば反射板）が設けられている。また、誘電体基板４０における地板設置面とは反対の面には、銅などの導体箔をパターニングしてなるマイクロストリップライン４２が配置されている。そして、誘電体基板４０を介して平行配置された地板４１とマイクロストリップライン４２により、マイクロストリップ線路が構成されている。

誘電体基板４０には、２本のマイクロストリップライン４２が配置されており、一方が、第１給電ライン１２、他方が第２給電ライン２２をなしている。第２給電ライン２２は、平面クランク状をなしており、クランク状の第２給電ライン２２の一端が平面長方形の誘電体基板４０の長手辺端部に位置して給電点２３となっている。また、クランク状の第２給電ライン２２の他端には、モノポール構造の第２アンテナ２１が実装されている。

一方、第１給電ライン１２は、給電点１３からスイッチ３４までの部分が平面クランク状となっており、給電点１３をなす一端が、給電点２３と同じ誘電体基板４０の長手辺端部に位置している。そして、クランク状の第１給電ライン１２の部分とクランク状の第２給電ライン２２は、所定の間隔を有して平行配置された平行部１２ａ，２２ａをそれぞれ有しており、これら平行部１２ａ，２２ａにより、マイクロストリップライン型の方向性結合器３１が構成されている。なお、平行部１２ａ，２２ａの長さ（上記間隔の方向とは直交する方向の長さ）は、２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２のうち、いずれか一方の波長λに対してλ／４程度の長さに設定されている。

また、第１給電ライン１２におけるスイッチ３４，３５が挿入された部分の間の部分は、送信側の選択経路１２ｂと受信側の選択経路１２ｃとが並設されている。マイクロストリップライン４２からなる並設された選択経路１２ｂ，１２ｃは、第１アンテナ１１と給電点１３とを電気的に接続するように、スイッチ３４，３５によりいずれか一方が第１給電ライン１２として選択されるように設けられている。送信側の選択経路１２ｂには、移相器３２ａと減衰器３２ｂが設けられており、移相器３２ａは、所定長さを有するマイクロストリップライン４２にて構成されている。また、受信側の選択経路１２ｃには、移相器３３ａと減衰器３３ｂが設けられており、移相器３３ａも、所定長さを有するマイクロストリップライン４２にて構成されている。

そして、第１給電ライン１２における給電点１３とは反対側の端部にモノポール構造の第１アンテナ１１が実装されている。

なお、図２に示す例では、スイッチ３４，３５とともに選択手段をなす選択信号生成部３６を、誘電体基板４０とは別に設けており、スイッチ３４，３５と選択信号生成部３６とを電気的に接続する配線（例えばマイクロストリップライン４２）の図示を省略している。しかしながら、選択信号生成部３６が誘電体基板４０に実装された構成を採用することができる。

次に、上記した干渉抑制装置３０による干渉抑制効果について説明する。

先ず、第１無線通信機Ｓ１の第１アンテナ１１が送信した信号を、アンテナ間結合により、第２無線通信機Ｓ２の第２アンテナ２１が受信する場合について、図３を用いて説明する。制御部３７の指示信号により、第１送受信機１０の送信部は、第１送信信号を生成する。この第１送信信号は、給電点１３を介して第１給電ライン１２を伝播し、方向性結合器３１の第１ポートＰ１に入力される。そして、第１給電ライン１２に接続された第２ポートＰ２と、第２給電ライン２２の給電点２３側の部分に接続された第３ポートＰ３から出力される。このように、第１送信信号の一部は、第１給電ライン１２から第２給電ライン２２に分配される。以下、第２給電ライン２２に分配される信号を第１分配信号と示す。

方向性結合器３１の第２ポートＰ２から出力された第１送信信号は、選択手段としてのスイッチ３４，３５及び選択信号生成部３６により選択された選択経路１２ｂを介すとともに、選択経路１２ｂに設けられた第１調整部３２にて位相及び電力レベルが調整される。そして、第１アンテナ１１から送信される。

第１アンテナ１１から外部に送信された第１送信信号のうち、空間を伝搬して第２アンテナ２１が受信した回り込み波は、第２給電ライン２２を介して、方向性結合器３１の第４ポートＰ４に入力され、第３ポートＰ３から出力される。そして、第２給電ライン２２における方向性結合器３１よりも給電点２３側の部分で、第１分配信号と結合・相殺される。このように、第１無線通信機Ｓ１の第１アンテナ１１が送信するタイミングにおいて、第２アンテナ２１の受信信号に、第１アンテナ１１から送信された第１送信信号の回り込み波に基づく信号が干渉するのを抑制することができる。

次いで、第２無線通信機Ｓ２の第２アンテナ２１が送信した信号を、アンテナ間結合により、第１無線通信機Ｓ１の第１アンテナ１１が受信する場合について、図４を用いて説明する。制御部３７の指示信号により、第２送受信機２０の送信部は、第２送信信号を生成する。この第２送信信号は、給電点２３を介して第２給電ライン２２を伝播し、方向性結合器３１の第３ポートＰ３に入力される。そして、第２給電ライン２２に接続された第４ポートＰ４と、第１給電ライン１２の給電点１３側の部分に接続された第１ポートＰ１から出力される。このように、第２送信信号の一部は、第２給電ライン２２から第１給電ライン１２に分配される。以下、第１給電ライン１２に分配される信号を第２分配信号と示す。

方向性結合器３１の第４ポートＰ４から出力された第２送信信号は、第２給電ライン２２を伝播し、第２アンテナ２１から外部に送信される。第２アンテナ２１から送信された第２送信信号のうち、空間を伝搬して第１アンテナ１１が受信した回り込み波は、第１給電ライン１２に入力され、選択手段としてのスイッチ３４，３５と選択信号生成部３６により選択された選択経路１２ｃを介すとともに、選択経路１２ｃに設けられた第２調整部３３にて位相及び電力レベルが調整される。

この調整された受信信号は、第１給電ライン１２を介して、方向性結合器３１の第２ポートＰ２に入力され、第１ポートＰ１から出力される。そして、第１給電ライン１２における方向性結合器３１よりも給電点１３側の部分で、第２分配信号と結合・相殺される。このように、第２無線通信機Ｓ２の第２アンテナ２１が送信するタイミングにおいて、第１アンテナ１１の受信信号に、第２アンテナ２１から送信された第２送信信号の回り込み波に基づく信号が干渉するのを抑制することができる。

このように本実施形態に係る干渉抑制装置３０によれば、１つの方向性結合器３１（結合手段）と２つの調整部３２，３３（調整手段）、スイッチ３４,３５及び選択信号生成部３６（選択手段）により、使用周波数が異なる２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２において回り込み波による干渉を双方向で抑制することができる。したがって、回り込み波による干渉を双方向で抑制できる干渉抑制装置３０を、通信品質の劣化を抑制しつつ簡素な構成で提供することができる。

なお、本発明者は、図２に示す、アンテナ１１,２１が誘電体基板４０に実装された干渉抑制装置３０を試作し、通過損失を測定した。その結果を図５に実線で示す。図５に示す破線は、干渉抑制装置３０なしの通過損失を示している。図５に示すように、干渉抑制装置３０を設けることで、第１無線通信機Ｓ１（７２０ＭＨｚ帯）、第２無線通信機Ｓ２（８５０ＭＨｚ帯）のいずれにおいても、通過損失が低減されている。このことからも、干渉抑制によって通信品質劣化が抑制されたことが明らかである。

また、本実施形態では、第１給電ライン１２及び第２給電ライン２２を、同一の誘電体基板４０に対してマイクロストリップライン４２として構成し、第１給電ライン１２及び第２給電ライン２２の一部によりなるマイクロストリップライン型の方向性結合器３１を採用している。したがって、干渉抑制装置３０の構成をより簡素化することができる。なお、図２では、誘電体基板４０における地板４１と反対の面に、各給電ライン１２，２２が形成され、平行部１２ａ，２２ａが誘電体基板４０の面に平行な方向において並設されて方向性結合器３１をなす例を示した。しかしながら、誘電体基板４０を多層基板とし、平行部１２ａ，２２ａが誘電体基板４０の厚さ方向に並設されてなる方向性結合器３１を採用することもできる。

また、本実施形態では、第１調整部３２及び第２調整部３３がそれぞれ移相器３２ａ，３３ａを含み、各移相器３２ａ，３３ａが、所定長さを有するマイクロストリップライン４２によって構成されている。したがって、干渉抑制装置３０の構成をさらに簡素化することができる。

（変形例）
本実施形態では、第１調整部３２が移相器３２ａ及び減衰器３２ｂを有し、第２調整部３３が移相器３３ａ及び減衰器３３ｂを有する例を示した。しかしながら、第１調整部３２及び第２調整部３３は、少なくとも移相器３２ａ，３３ａを有せば良い。例えば方向性結合器３１の結合度を調整することで、第２アンテナ２１にて受信された回り込み波に基づく信号の、第１分配信号と結合される部位での電力レベルが、第１分配信号の電力レベルと同程度となり、第１アンテナ１１にて受信された回り込み波に基づく信号の、第２分配信号と結合される部位での電力レベルが、第２分配信号の電力レベルと同程度となるようにすることもできる。

また、移相器３２ａ，３３ａが、所定長さを有するマイクロストリップライン４２にて構成される例を示したが、移相器３２ａ，３３ａは上記例に限定されるものではなく、周知のものを採用することができる。例えば集中定数素子で構成された移相器３２ａ，３３ａを採用することもできる。

本実施形態では、４ポートＰ１〜Ｐ４の方向性結合器３１が、第１ポートＰ１に第１送信信号を入力すると、第２ポートＰ２及び第３ポートＰ３に出力し、第３ポートＰ３に第２送信信号を入力すると、第４ポートＰ４及び第１ポートＰ１に出力する構成の例を示した。すなわち、方向性結合器３１として、誘電率及び透磁率がともに正の値を持つ材料（所謂右手系材料）を用いて形成される右手系結合器の例を示した。しかしながら、図６に示すように、第１ポートＰ１に第１送信信号を入力すると、第２ポートＰ２及び第４ポートＰ４に出力し、第４ポートＰ４に第２送信信号を入力すると、第３ポートＰ３及び第１ポートＰ１に出力する構成の方向性結合器３１を採用しても良い。すなわち、方向性結合器３１として、誘電率及び透磁率がともに負の値を持つ材料（所謂左手系材料）を用いて形成される左手系結合器を採用しても良い。

このような構成の方向性結合器３１を採用すると、マイクロストリップライン４２を用いた干渉抑制装置３０の構成は、図７に示すようになる。この構成では、第１給電ライン１２の給電点１３側の端部を、第２給電ライン２２の第２アンテナ２１側の端部側に配置することとなるので、図７に示す構成では、誘電体基板４０に設けた接続ビア４３により、誘電体基板４０の地板４１の配置面側でコネクタや同軸ケーブルと接続されるようになっている。なお、地板４１は、接続ビア４３の形成部位を避けて形成されている。

（第２実施形態）
本実施形態では、２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２の一方がダイバーシティ方式の無線通信機となっている。一例として示す図８では、第２無線通信機Ｓ２がダイバーシティ方式の無線通信機となっている。

第２無線通信機Ｓ２は、１つの第２送受信機２０（無線回路、給電回路ともいう）と、２つのアンテナ２１，５１と、各アンテナ２１，５１と第２送受信機２０とをそれぞれ接続する２つの給電ライン２２，５２を有している。すなわち、第２アンテナ２１及び該第２アンテナ２１に接続された第２給電ライン２２と、第３アンテナ５１及び該第３アンテナ５１に接続された第３給電ライン５２との２組のアンテナ及び給電ラインを有している。

第２無線通信機Ｓ２のアンテナ２１，５１のうち、第２アンテナ２１は送受信用のアンテナ、第３アンテナ５１は受信用のアンテナとなっている。また、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１、第１アンテナ１１と第３アンテナ５１は、それぞれ回り込み波が混入する程度に近接配置されている。

本実施形態では、第１無線通信機Ｓ１が、第１実施形態同様、使用周波数として７２０ＭＨｚ帯を用い、自車両と他車両との間でデータ通信を行う車車間用の無線通信機となっている。また、第２無線通信機Ｓ２が、使用周波数として９００ＭＨｚ帯を用いる電話用の無線通信機となっている。すなわち、第１無線通信機と第２無線通信機とで送受信の周波数が異なり、且つ、互いに近い周波数となっている。

干渉抑制装置３０は、第１無線通信機Ｓ１の第１アンテナ１１から送信される第１送信信号の一部を、第１給電ライン１２から抽出して第２無線通信機Ｓ２の両給電ライン２２，５２へ伝えるとともに、第２無線通信機Ｓ２の第２アンテナ２１から送信される第２送信信号の一部を、第２給電ライン２２から抽出して第１無線通信機Ｓ１の第１給電ライン１２へ伝える結合手段として、６ポートの方向性結合器３１を備えている。この方向性結合器３１は、各無線通信機Ｓ１，Ｓ２の給電ライン１２,２２，５２に挿入されている。

本実施形態では、方向性結合器３１の６つのポートＰ１〜Ｐ６のうち、第１ポートＰ１に第１給電ライン１２における給電点１３側の部分が接続され、第２ポートＰ２に第１給電ライン１２における第１アンテナ１１側の部分が接続されている。また、第３ポートＰ３に第２給電ライン２２における給電点２３側の部分が接続され、第４ポートＰ４に第２給電ライン２２における第２アンテナ２１側の部分が接続されている。また、第５ポートＰ５に第３給電ライン５２における給電点５３側の部分が接続され、第６ポートＰ６に第３給電ライン５２における第３アンテナ５１側の部分が接続されている。

そして、第１無線通信機Ｓ１の送信時、すなわち第１送受信機１０から第１送信信号が給電点１３を介して第１ポートＰ１に入力されると、第１送信信号は、第２ポートＰ２、第３ポートＰ３、及び第５ポートＰ５に出力されるようになっている。また、第２無線通信機Ｓ２の送信時、すなわち第２送受信機２０から第２送信信号が給電点２３を介して第３ポートＰ３に入力されると、第２送信信号は第４ポートＰ４と第１ポートＰ１に出力されるようになっている。

なお、本実施形態では、第２アンテナ２１及び第３アンテナ５１にて受信された回り込み波に基づく信号の、第１分配信号と結合される部位での電力レベルが、第１分配信号の電力レベルと同程度となり、第１アンテナ１１にて受信された回り込み波に基づく信号の、第２分配信号と結合される部位での電力レベルが、第２分配信号の電力レベルと同程度となるように、方向性結合器３１の結合度が設定されている。このため、後述する調整手段として、減衰器を有していない。

また、干渉抑制装置３０は、第１給電ライン１２における第１アンテナ１１と方向性結合器３１の接続点との間に設けられた調整手段として、可変移相器３８を有する。本実施形態では、図９に示すように、可変移相器３８として、コイルとコンデンサを用いた所謂ハイブリッド型の可変移相器を採用している。具体的には、コイル３７ａ，３７ｂ，３７ｄ，３７ｅ，３７ｉ，３７ｌ，３７ｍ，３７ｑと、コンデンサ３７ｃ，３７ｆ，３７ｇ，３７ｋ，３７ｎ，３７ｏ，３７ｓと、可変容量ダイオード（バラクタ）３７ｈ，３７ｐと、抵抗３７ｊ，３７ｒを有している。そして、後述する容量調整部３９からの信号（電圧）に応じて、可変容量ダイオード３７ｈ、３７ｐの容量値が変化するようになっている。

また、干渉抑制装置３０は、第１無線通信機Ｓ１及び第２無線通信機Ｓ２の送受信タイミングに応じて、可変移相器３８における可変容量ダイオード３７ｈ，３７ｐの容量値を変化させる容量調整部３９を有している。本実施形態では、容量調整部３９が、第１無線通信機Ｓ１の第１送受信機１０及び第２無線通信機Ｓ２の第２送受信機２０の送受信モード（送受信タイミング）を制御する制御部３７から、送信状態を設定するモード信号を取得し、このモード信号に基づいて容量調整信号を生成する。

具体的には、第１無線通信機Ｓ１の送信時、第２無線通信機Ｓ２の受信時において、容量調整部３９は、容量調整信号の電圧を高くし、これにより可変容量ダイオード３７ｈ、３７ｐの容量値を大きくする。すると、第１送信信号の位相が調整され、第２アンテナ２１及び第３アンテナ５１にて受信された回り込み波に基づく信号の、第１分配信号と結合される部位での位相が、第１分配信号の位相と逆相（１８０°のずれ）となる。すなわち、回り込み波が打ち消される。また、第２無線通信機Ｓ２（第２アンテナ２１）の送信時、第１無線通信機Ｓ１の受信時において、容量調整部３９は、容量調整信号の電圧を第１無線通信機Ｓ１の送信時より低くし、これにより可変容量ダイオード３７ｈ，３７ｐの容量値を小さくする。すると、第１アンテナ１１にて受信された回り込み波に基づく信号の位相が調整され、該回り込み波に基づく信号の、第２分配信号と結合される部位での位相は、第２分配信号の位相と逆相（１８０°のずれ）となる。すなわち、回り込み波が打ち消される、
次に、上記した干渉抑制装置３０の具体的な構成例を、図１０を用いて説明する。本実施形態においても、第１実施形態同様、平面長方形の誘電体基板４０の一面に、地板４１（換言すれば反射板）が設けられ、誘電体基板４０における地板設置面とは反対の面に、マイクロストリップライン４２が配置されている。そして、誘電体基板４０を介して平行配置された地板４１とマイクロストリップライン４２により、マイクロストリップ線路が構成されている。

誘電体基板４０には、３本のマイクロストリップライン４２が配置されており、それぞれ第１給電ライン１２、第２給電ライン２２、第３給電ライン５２をなしている。各給電ライン１２，２２，５２の一端は、平面長方形の誘電体基板４０における同一の長手辺端部に位置し、それぞれ給電点１３，３３，５３となっている。また、各給電ライン１２，２２，５２の他端には、モノポール構造のアンテナ１１，２１，５１がそれぞれ実装されている。

そして、各給電ライン１２，２２，５２は、その一部として、第２無線通信機Ｓ２の両給電ライン２２,５２の間に第１無線通信機Ｓ１の第１給電ライン１２が位置するとともに、隣接する給電ラインと所定の間隔を有して平行配置された平行部１２ａ，２２ａ，５２を有している。そして、これら平行部１２ａ，２２ａ，５２ａにより、マイクロストリップライン型の方向性結合器３１が構成されている。なお、平行部１２ａ，２２ａ，５２ａの長さ（上記間隔の方向とは直交する方向の長さ）は、２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２のうち、いずれか一方の波長λに対してλ／４程度の長さに設定されている。

また、可変移相器３８は、第１給電ライン１２を構成するマイクロストリップライン４２の、第１アンテナ１１と方向性結合器３１との間の一部位に実装されている。なお図９に示す例では、容量調整部３９を誘電体基板４０とは別に設けており、可変移相器３８と容量調整部３９とを電気的に接続する配線（例えばマイクロストリップライン４２）の図示を省略している。しかしながら、容量調整部３９が誘電体基板４０に実装された構成を採用することもできる。

次に、上記した干渉抑制装置３０による干渉抑制効果について説明する。

本実施形態に係る干渉抑制装置３０によれば、１つの方向性結合器３１（結合手段）と可変移相器３８（調整手段）により、使用周波数が異なり、一方がダイバーシティ方式の２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２において、回り込み波による干渉を双方向で抑制することができる。したがって、回り込み波による干渉を双方向で抑制できる干渉抑制装置３０を、通信品質の劣化を抑制しつつ簡素な構成で提供することができる。

なお、本発明者は、図１０に示す、アンテナ１１,２１，５１が誘電体基板４０に実装された干渉抑制装置３０を試作し、通過損失を測定した。その結果を図１１に実線で示す。図１１に示す破線は、干渉抑制装置３０なしの通過損失を示している。図１１に示すように、干渉抑制装置３０を設けることで、第１無線通信機Ｓ１（７２０ＭＨｚ帯）、第２無線通信機Ｓ２（９００ＭＨｚ帯）のいずれにおいても、通過損失が低減されている。このことからも、干渉抑制によって通信品質劣化が抑制されたことが明らかである。

また、本実施形態では、各給電ライン１２，２２，５２を、マイクロストリップライン４２として同一の誘電体基板４０に構成し、各給電ライン１２，２２，５２の一部によりなるマイクロストリップライン型の方向性結合器３１を採用している。したがって、干渉抑制装置３０の構成をより簡素化することができる。なお、図１０では、誘電体基板４０における地板４１と反対の面に、各給電ライン１２，２２，５２が形成され、平行部１２ａ，２２ａ，５２ａが誘電体基板４０の面に平行な方向において並設されて方向性結合器３１をなす例を示した。しかしながら、誘電体基板４０を多層基板とし、平行部１２ａ，２２ａ，５２ａが誘電体基板４０の厚さ方向に並設されてなる方向性結合器３１を採用することもできる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、結合手段としてマイクロストリップライン型の方向性結合器３１を採用する例を示した。しかしながら、第１無線通信機Ｓ１の第１アンテナ１１から送信される第１送信信号の一部を、第１給電ライン１２から抽出し、第２給電ライン２２へ分配するとともに、第２無線通信機Ｓ２の第２アンテナ２１から送信される第２送信信号の一部を、第２給電ライン２２から抽出し、第１給電ライン１２へ分配することができるものであれば、結合手段として採用することができる。例えば、マイクロストリップライン型以外の方向性結合器３１を採用しても良い。また、第１給電ライン１２と第２給電ライン２２とを結合するコンデンサを採用することもできる。

本実施形態では、２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２のうち、一方がダイバーシティ方式の無線通信機である構成において、可変移相器３８を採用する例を示した。しかしながら、図１２に示すように、第１無線通信機Ｓ１及び第２無線通信機Ｓ２がともにダイバーシティ方式でない構成（アンテナ及び給電ラインを１組のみ有する構成）においても、調整手段として可変移相器３８を採用することができる。

本実施形態では、第１無線通信機Ｓ１及び第２無線通信機Ｓ２がともにダイバーシティ方式でない構成（アンテナ及び給電ラインを１組のみ有する構成）において、調整手段としての調整部３２，３３と、選択手段としてのスイッチ３４，３５及び選択信号生成部３６を採用する例を示した。しかしながら、図１３に示すように、２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２のうち、一方がダイバーシティ方式の無線通信機である構成において、調整手段としての調整部３２，３３と、選択手段としてのスイッチ３４，３５及び選択信号生成部を採用しても良い。

本実施形態では、２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２の一方のみに、位相及び電力レベル（振幅）のうちの少なくとも位相を調整する調整手段が設けられる例を示した。しかしながら、送受信用の２つの無線通信機Ｓ１，Ｓ２において、送信信号及び回り込み波に基づく受信信号が伝播する給電ラインに、調整手段がそれぞれ設けられた構成を採用することもできる。一例として示す図１４では、第１無線通信機Ｓ１及び第２無線通信機Ｓ２がともにダイバーシティ方式でない構成において、第１給電ライン１２及び第２給電ライン２２にそれぞれ可変移相器３８が設けられている。また、第１給電ライン１２及び第２給電ライン２２に、調整手段としての調整部３２，３３と選択手段としてのスイッチ３４，３５がそれぞれ設けられた構成とすることもできる。

１１・・・第１アンテナ
１２・・・第１給電ライン
２１・・・第２アンテナ
２２・・・第２給電ライン
３０・・・干渉抑制装置
３１・・・方向性結合器（結合手段）
３２・・・第１調整部（第１調整手段）
３３・・・第２調整部（第２調整手段）
３４，３５・・・スイッチ（選択手段）
３６・・・選択信号生成部（選択手段）
３８・・・可変移相器（調整手段）
４２・・・マイクロストリップライン
５１・・・第３アンテナ
５２・・・第３給電ライン
Ｓ１・・・第１無線通信機
Ｓ２・・・第２無線通信機

Claims (9)

1. 使用周波数が互いに異なる送受信用の第１無線通信機及び第２無線通信機において、前記第１無線通信機のアンテナから前記第２無線通信機のアンテナへの回り込み波、及び、前記第２無線通信機のアンテナから前記第１無線通信機のアンテナへの回り込み波による干渉を抑制するための干渉抑制装置であって、
   前記第１無線通信機のアンテナから送信される送信信号の一部を、前記第１無線通信機の給電ラインから抽出し、前記第２無線通信機の給電ラインへ伝えるとともに、前記第２無線通信機のアンテナから送信される送信信号の一部を、前記第２無線通信機の給電ラインから抽出し、前記第１無線通信機の給電ラインへ伝える結合手段と、
   前記第１無線通信機及び前記第２無線通信機の給電ラインの少なくとも一方において、該給電ラインに接続されたアンテナと前記結合手段との間に設けられ、前記第１無線通信機及び前記第２無線通信機の送信タイミングに応じて、該給電ラインを伝わる信号の位相及び電力レベルのうち少なくとも位相を調整する調整手段と、を備え、
   前記調整手段は、前記第１無線通信機のアンテナが送信してその回り込み波を前記第２無線通信機のアンテナが受信する前記第１無線通信機の送信タイミングにおいて、前記第１無線通信機のアンテナから送信される送信信号を調整し、前記第２無線通信機のアンテナが送信してその回り込み波を前記第１無線通信機のアンテナが受信する前記第２無線通信機の送信タイミングにおいて、前記第１無線通信機のアンテナが受信した受信信号を調整し、
   前記第１無線通信機のアンテナから送信され、前記第２無線通信機のアンテナが受信した回り込み波は、前記結合手段にて前記第１無線通信機の給電ラインから前記第２無線通信機の給電ラインに伝えられる信号により相殺され、
   前記第２無線通信機のアンテナから送信され、前記第１無線通信機のアンテナが受信した回り込み波は、前記結合手段にて前記第２無線通信機の給電ラインから前記第１無線通信機の給電ラインに伝えられる信号により相殺されることを特徴とする干渉抑制装置。
2. 前記調整手段は、前記第１無線通信機の給電ラインにおけるアンテナと結合手段の接続点との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の干渉抑制装置。
3. 前記調整手段としての、前記第１無線通信機のアンテナから送信される送信信号を調整する第１調整手段、及び、前記第１無線通信機のアンテナが受信した受信信号を調整する第２調整手段と、
   前記第１無線通信機のアンテナが送信してその回り込み波を前記第２無線通信機のアンテナが受信する場合に前記第１調整手段を選択し、前記第２無線通信機のアンテナが送信してその回り込み波を前記第１無線通信機のアンテナが受信する場合に前記第２調整手段を選択する選択手段と、を備え、
   前記第１調整手段は、前記第１無線通信機のアンテナから送信され、前記第２無線通信機のアンテナが受信した回り込み波が、前記結合手段にて前記第１無線通信機の給電ラインから前記第２無線通信機の給電ラインに伝えられる信号により相殺されるように設定され、
   前記第２調整手段は、前記第２無線通信機のアンテナから送信され、前記第１無線通信機のアンテナが受信した回り込み波は、前記結合手段にて前記第２無線通信機の給電ラインから前記第１無線通信機の給電ラインに伝えられる信号により相殺されるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の干渉抑制装置
4. 前記調整手段は、位相を調整する可変移相器を有し、
   前記可変移相器は、前記第１無線通信機のアンテナが送信してその回り込み波を前記第２無線通信機のアンテナが受信する場合に、前記第１無線通信機のアンテナから送信される送信信号の位相を調整し、前記第２無線通信機のアンテナが送信してその回り込み波を前記第１無線通信機のアンテナが受信する場合に、前記第１無線通信機のアンテナが受信した受信信号の位相を調整することを特徴とする請求項２に記載の干渉抑制装置。
5. 前記結合手段は、４ポートの方向性結合器であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の干渉抑制装置。
6. 前記方向性結合器により、前記第１無線通信機の給電ラインから抽出される送信信号の一部は、前記第２無線通信機の給電ラインにおける給電点側に出力され、前記第２無線通信機の給電ラインから抽出される送信信号の一部は、前記第１無線通信機の給電ラインにおける給電点側に出力されることを特徴とする請求項５に記載の干渉抑制装置。
7. 前記第２無線通信機は、アンテナと該アンテナに接続された給電ラインを２組有するダイバーシティ方式の無線通信機であり、
   前記結合手段は、前記第１無線通信機のアンテナから送信される送信信号の一部を、前記第１無線通信機の給電ラインから抽出し、前記第２無線通信機の両給電ラインへ伝えるとともに、前記第２無線通信機のアンテナから送信される送信信号の一部を、前記第２無線通信機の給電ラインから抽出し、前記第１無線通信機の給電ラインへ伝える６ポートの方向性結合器であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の干渉抑制装置。
8. 前記方向性結合器により、前記第１無線通信機の給電ラインから抽出される送信信号の一部は、前記第２無線通信機の給電ラインにおける給電点側に出力され、前記第２無線通信機の給電ラインから抽出される送信信号の一部は、前記第１無線通信機の給電ラインにおける給電点側に出力されることを特徴とする請求項７に記載の干渉抑制装置。
9. 前記第１無線通信機の給電ライン及び前記第２無線通信機の給電ラインは、同一の誘電体基板に対してマイクロストリップラインとして構成され、
   前記方向性結合器は、前記第１無線通信機の給電ライン及び前記第２無線通信機の給電ラインの一部によりマイクロストリップライン型の方向性結合器として構成されていることを特徴とする請求項５〜８いずれか１項に記載の干渉抑制装置。

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