JPH04156723A - 帯域通過フィルタのための自動同調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、帯域通過フィルタの信号通過帯域の中心周波
数を入力される信号の周波数に自動的に同調させる帯域
通過フィルタのための自動同調装置に関する。

［従来の技術］ 第６図は、特開平１−１０５６０１号において提案され
た従来例の自動同調型帯域通過フィルタのブロック図で
ある。

第６図において、この従来例の自動同調を帯域通過フィ
ルタは、入力される高周波信号を一方向に通過させかつ
反射電力結合端子１１１を備えたアイソレータ１０１と
、アイソレータ１０１を通過した高周波信号を帯域ろ波
する帯域通過フィルタとして動作する共振器１０２と、
上記共振器１０２内の共振周波数調整素子（図示せず。

）を移動させることによって共振器１０２の共振周波数
を変化させる駆動機構１０３と、アイソレータ１０１の
反射電力結合素子Ｉｌｌから出力される高周波信号をダ
イオードＤＩによって検波し、検波された信号に基づい
て駆動機構１０３を制御する制御回路１０４とを備える
。

この自動同調型帯域通過フィルタにおいては、当該帯域
通過フィルタに、ある高周波信号を通過させた場合に、
上記ダイオードＤＩによって検波された反射電力の高周
波信号（以下、反射信号という。）のレベルが上記共振
器１０２の共振周波数において最小になることを利用し
、上記制御回路１０４は、上記反射信号に基づいて、上
記反射信号のレベルが最小となるように駆動機構１０３
を制御する。これによって、共振器１０２の共振周波数
に概ね等しい当該帯域通過フィルタの中心周波数を、ア
イソレータ１０１を通過する高周波信号の周波数に同調
させることができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来例の自動同調を帯域通過フィ
ルタでは、共振器１０２の共振周波数において反射信号
のレベルが最小となることを利用して上述の同調動作を
行っているので、例えば第６図の自動同調型帯域通過フ
ィルタをアンテナ共用装置に用いたときに、他チャンネ
ルからの回り込みの信号が当該自動同調型帯域通過フィ
ルタに入力された場合、正確に上記同調動作を行なうこ
とができないという問題点があった。

本発明の第１の目的は以上の問題点を解決し、従来例に
比較し良好な精度で、帯域通過フィルタの中心周波数を
入力される信号の周波数に同調させることかできる、帯
域通過フィルタのだめの自動同調装置を提供することに
ある。

また、本発明の第２の目的は、従来例に比較し良好な精
度で、帯域通過フィルタの中心周波数を入力される信号
の周波数に同調させることができる自動同調型帯域通過
フィルタを提供することにある。

さらに、本発明の第３の目的は、例えば自動同調型帯域
通過フィルタをアンテナ共用装置に用いたときに、他チ
ャンネルからの回り込みの信号が当該自動同調型帯域通
過フィルタに入力された場合であっても、正確に上記同
調動作を行なうことができる、複数の自動同調型帯域通
過フィルタを備えたアンテナ共用装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る請求項１記載の帯域通過フィルタのための
自動同調装置は、信号通過帯域の中心周波数を変化する
ことが可能な帯域通過フィルタに入力される信号の一部
を取り出す第１の結合手段と、 上記信号を帯域通過フィルタに入力したときに上記帯域
通過フィルタから反射される信号の一部を取り出す第２
の結合手段と、 上記第１の結合手段によって取り出された信号を所定の
局部発振周波数を有する局部発振信号を用いて第１の中
間周波信号に変換する第１の周波数変換手段と、 上記第２の結合手段によって取り出された信号を上記第
１の中間周波信号を用いて上記局部発振周波数と同一の
周波数を有する第２の中間周波信号に変換する第２の周
波数変換手段と、上記第２の中間周波信号を検波して検
波信号を出力する検波手段と、 上記検波信号に基づいて上記検波信号のレベルが最小と
なるように上記帯域通過フィルタの中心周波数を制御す
る制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る請求項２記載の上記自動同調装置は
さらに、 上記第１の結合手段によって取り出された信号を可変の
増幅度で増幅し、増幅された信号を上記第１の周波数変
換手段に出力する第１の増幅手段と、 上記第２の結合手段によって取り出された信号を可変の
増幅度で増幅し、増幅されｔ；信号を上記第２の周波数
変換手段に出力する第２の増幅手段と、 上記第１の周波数変換手段から出力される第１の中間周
波信号に基づいて、上記第１の増幅手段から上記第１の
周波数変換手段に出力される信号のレベルが一定となる
ように上記第１の増幅手段の増幅度を制御するとともに
、上記第２の増幅手段から上記第２の周波数変換手段に
出力される信号のレベルが一定となるように上記第２の
増幅手段の増幅度を制御するレベル調整手段とを備えた
ことを特徴とする。

さらに、本発明に係る請求項３記載の自動同調型帯域通
過フィルタは、信号通過帯域の中心周波数を変化するこ
とが可能な帯域通過フィルタと、請求項１又は２記載の
自動同調装置とを備えたことを特徴とする。

またさらに、本発明に係る請求項４記載のアンテナ共用
装置は、請求項３記載の自動同調型帯域通過フィルタを
複数個備え、上記各自動開ＭＷ帯域通過フィルタ内の各
帯域通過フィルタにおける上記第１と第２の結合手段が
接続されない各出力端子をともに電気的に接続したこと
を特徴とする。

［作用］ 以上のように構成された請求項１記載の帯域通過フィル
タのための自動同調装置において、上記第１の結合手段
は信号通過帯域の中心周波数を変化することが可能な帯
域通過フィルタに入力される信号の一部を取り出し、一
方、上記第２の結合手段は上記信号を帯域通過フィルタ
に入力したときに上記帯域通過フィルタから反射される
信号の一部を取り出す。次いで、上記第１の周波数変換
手段は上記第１の結合手段によって取り出された信号を
所定の局部発振周波数を有する局部発振信号を用いて第
１の中間周波信号に変換し、また、上記第２の周波数変
換手段は上記第２の結合手段によって取り出された信号
を上記第１の中間周波信号を用いて上記局部発振周波数
と同一の周波数を有するｔＪ２の中間周波信号に変換す
る。次いで、上記検波手段は上記第２の中間周波信号を
検波して検波信号を出力した後、上記制御手段は上記検
波信号に基づいて上記検波信号のレベルが最小となるよ
うに上記帯域通過フィルタの中心周波数を制御する。こ
こで、上記検波信号のレベルは上記帯域通過フィルタか
ら反射される信号に比例しているので、上記帯域通過フ
ィルタの中心周波数を上記帯域通過フィルタに入力され
る信号の周波数に一致させ同調させることができる。

以上のように構成された自動同調装置においては、上記
第１の結合手段によって取り出された信号を上記第１の
周波数変換手段によって第１の中間周波信号に変換し、
一方、上記第２の結合手段によって取り出された信号を
、上記第」の中間周波信号を局部発振信号として用いて
上記局部発振周波数を有する第２の中間周波信号に変換
し、変換された第２の中間周波信号を検波し、検波され
た検波信号に基づいて上記帯域通過フィルタの中心周波
数を制御する。従って、例えば、上記帯域通過フ１ルタ
における上記第１と第２の結合手段が接続されていない
出力端子に、当該帯域通過フィルタに入力される信号の
周波数とは異なる中心周波数を有する他のチャンネルの
帯域通過フィルタを介して送信機が接続されている場合
、すなわち上記第２の結合手段によって取り出された信
号に他のチャンネルの周波数成分が含まれる場合であっ
ても、これらの他のチャンネルの周波数成分を上記第２
の周波数変換手段によって除去することができる。これ
によって、本発明に係る自動同調装置は、上記能のチャ
ンネルの周波数成分によって影響を受けることなく、従
来例に比較し良好な精度で上述の同調動作を行なうこと
ができる。

また、請求項２記載の上記自動同調装置においては、上
記第１の増幅手段は上記第１の結合手段によって取り出
された信号を可変の増幅度で増幅し、増幅された信号を
上記第１の周波数変換手段に出力し、一方、上記第２の
増幅手段は上記第２の結合手段によって取り出された信
号を可変の増幅度で増幅し、増幅された信号を上記第２
の周波数変換手段に出力する。次いで、上記レベル調整
手段は、上記第１の周波数変換手段から出力される第１
の中間周波信号に基づいて、上記第１の増幅手段から上
記第１の周波数変換手段に出力される信号のレベルが一
定となるように上記第１の増幅手段の増幅度を制御する
とともに、上記第２の増幅手段から上記第２の周波数変
換手段に出力される信号のレベルが一定となるように上
記第２の増幅手段の増幅度を制御する。一般に、上記第
１と第２の周波数変換手段は乗算器を含んで構成され、
当該乗算器が６４が理想的な乗算器として動作する実用
上の各入力信号のレベルの範囲は狭いが、上記第１と第
２の増幅手段と上記レベル調整手段を備えることによっ
て、上記第１と第２の増幅手段に入力される各信号の許
容レベルの範囲を広くすることができる。これによって
、上記第１の結合手段によって取り出される信号のレベ
ル、すなわち、上記帯域通過フィルタに入力される信号
のレベルの許容範囲を大幅に増大させることができる。

さらに、信号通過帯域の中心周波数を変化することが可
能な帯域通過フィルタと、請求項１又は２記載の自動同
調装置とを備えて、自動同調型帯域通過フィルタを構成
することができる。

またさらに、請求項３記載の自動同調型帯域通過フィル
タを複数個備え、上記各自動同調型帯域通過フィルタ内
の各帯域通過フィルタにおける上記第１と第２の結合手
段が接続されない各出力端子をともに電気的に接続する
ことによって、各自動同調型帯域通過フィルタが他のチ
ャンネルからの回り込みの信号の影響を受けることなく
上述の同調動作を行なうことができるアンテナ共用装置
を構成することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明による実施例について説明
する。

第１図は本発明の一実施例である自動同調塁帯域通過フ
ィルタ２ａ、２ｂ、２ｃを備えたアンテナ共用装置２の
ブロック図である。なお、第１図において、帯域通過フ
ィルタ（ＢＰＦ）３０内の誘電体共振器３１については
、等何回路で図示している。

本実施例の自動同調型帯域通過フィルタ２ａ。

２ｂ、２ｃは、送信機１ａ、ｌｂ、ｌｃから出力される
各極超短波送信信号（以下、送信信号という。）を局部
発振器６１から出力される周波数ｆ、の局部発振信号を
用いて混合器６ｏ及び帯域通過フィルタ６２からなる周
波数変換回路によってｗＣｌの中間周波信号に変換し、
一方、自動同調型帯域通過フィルタ２ｂ、２ｃ及び帯域
通過フィルタ３から帯域通過フィルタ３０を介して反射
してくる反射信号を、上記第１の中間周波信号を局部発
振信号として用いて、混合器６４及び周波数ｆ１のみを
通過させる帯域通過フィルタ６５からなる周波数変換回
路によって第２の中間周波信号に変換し、変換された第
２の中間周波信号を検波し、検波後の検波信号に基づい
て、上記検波信号のレベルが概ね最小となるように、す
なわち帯域通過フィルタ３０の信号通過帯域の中心周波
数ｆｃが上記送信信号の周波数に概ね一致するように、
上記帯域通過フィルタ３０内の誘電体共振器３１の可変
キャパシタンスＶＣを変化させる、ステッピングモータ
３３を、駆動することを特徴としている。

第１図において、各送信機１ａ、ｌｂ、ｌｃからそれぞ
れ出力されかつ予め決められｔ；一定のレベルを有し、
例えばＵＨＦ帯の互いに異なる周波数ｆ、、ｆ２．ｆ！
の各送信信号はそれぞれ、本実施例の自動同調型帯域通
過フィルタ２ａ、２ｂ。

２ｃを通過した後合成される。ここで、各自動同調型帯
域通過フィルタ２ａ、２ｂ、２ｃの各出力端はともに電
気的に接続される。次いで、上記周波数ｆｒ、ｆｉ　　
ｒ、を含む周波数帯域のみを通過させる送信用帯域通過
フィルタ３を介してアンテナ４に出力され、合成された
上記各送信信号がアンテナ４から放射される。ここで、
自動同調型帯域通過フィルタ２ａ、２ｂ、２ｃは同様の
構成を有する。従って、以下、自動同調型帯域通過フィ
ルタ２ａを例にとり詳細に説明する。

送信１１１１ａから出力される信号はアイソレータｌＯ
を介して方向性結合器２０に入力される。方向性結合器
２０は、送信機１ａから入力される送信信号を通過させ
る通過線路２１と、通過線路２１と電磁気的に結合し通
過する送信信号の電力の一部を取り出すことができるよ
うに所定の間隔だけ離れて方向性結合器２０の入力端２
０２Ｌ側に設けられ上記通過する送信信号（以下、通過
信号という。）を検出する通過信号検出用結合線路２２
と、通過線路２１と電磁気的に結合しかつ帯域通過フィ
ルタ３０から当該出力端に反射されて入力される反射信
号（以下、反射信号という。）の電力の一部を取り出す
ことができるように所定の間隔だけ離れて方向性結合器
２０の出力端２０ｂ側に設けられ上記反射信号を検出す
る反射信号検出用結合線路２３とを備える。結合線路２
２における方向性結合器２０の出力端２０ｂ側の端子２
２ｂと結合線路２３における方向性結合器２０の入力端
２０ａ側の端子２３ａはそれぞれ、終端抵抗Ｒ１，Ｒ２
によって終端される。結合線路２２における方向性結合
器２０の入力端側２０ａの端子２２ａは分配器４０に接
続され、結合線路２３における方向性結合器２０の出力
端２Ｏｂ側の端子２３ｂは可変減衰器８６及び増幅器８
７を介して混合器６４に接続される。

以上のように構成された方向性結合器２０において、ア
イソレータｌＯから入力端２０ａに入力された後通過線
路２１を通過する周波数ｆ＋の信号は結合線路２２によ
って検出され、検出された通過信号が分配器４０に出力
される。また、各送信機１ｂ、ｌｃからそれぞれ帯域通
過フィルタ２ｂ、２ｃ及び帯域通過フィルタ３０を介し
て、方向性結合器２０の出力端２０ｂに入力される周波
数ｆｘ、ｆｓの各送信信号と、方向性結合器２０の出力
端２０ｂからアンテナ４を見たときのインピーダンスと
方向性結合器２０の出力インピーダンスとの不整合によ
り生じる周波数ｆ、の反射信号は、結合線路２３によっ
て検出され、検出された反射信号が可変減衰器８６及び
増幅ｉ！８７を介して混合器６４に出力される。さらに
、方向性結合器２０の出力端２０ｂから出力される信号
は、誘電体共振器３１を備えた中心周波数ｆｃの帯域通
過フィルタ３０の入力側コイルし、の両端に入力される
。

帯域通過フィルタ３０内の誘電体共振器３１は、第１図
の等価回路に示すように、それぞれ並列に接続された２
個のインダクタンスＬ　ｌｌ＋　Ｌ　Ｉｆと可変キャパ
シタンスＶＣと損失抵抗Ｒｏとから構成され、インダク
タンスＬｌｌが入力側コイルＬ１に誘電結合子Ｍにより
電磁気的に結合され、一方、インダクタンスＬｒｘが帯
域通過フィルタ３０の出力側コイルＬ、に誘電結合子Ｍ
により電磁気的に結合される。キャパシタンスＶＣの静
電容量は、詳細後述するように制御回路５０によって制
御される、ステッピングモータ３３によって変化される
。

この誘電体共１ｉｔ）３１を備えた帯域通過フィルタ３
０の断面図を第２図に示す。

第２図に示すように、円筒形状の誘電体共振子２１１が
、円筒形状のシールドケース２１０内の中央部にて、誘
電体共振子２１１と同一線膨張係数を有する支持台２１
４上に載置されている。この誘電体共振子２１１は、例
えばＴｉＯ２を主成分としてこれにＺｒＳｎを混合した
セラミック誘電体共振子であり、本実施例の誘電体共振
器３１は基本モードであるＴＥ、、、モードにおいて、
約８８６．４ＭＨｚの共振周波数ｆ０を有する。また、
当該誘電体共振子２１１の円筒内部には、円柱形状の誘
電体同調素子２１２がシャフト２１５によって支持され
て設けられる。ここで、シャフト２１５は、ステッピン
グモータ３３によって矢印ＡＩの一方向及びその反対方
向の矢印Ａ２の＋方向に移動される。上記誘電体同調素
子２１２を当該誘電体共振子２１１の電場の勾配中にお
いて移動させることにより、当該誘電体共振子２１１の
共振周波数ｆ０を微調整することができる。

第３図は、第２図の自動同調型帯域通過フィルタ３０の
誘電体同調素子２１２の位置と、誘電体共振子２１１の
共振周波数ｆ０に概ね等しい帯域通過フィルタ３０の中
心周波数ｆｃとの関係を示すグラフである。ここで、ｇ
は誘電体同調素子２１２の上面からシールドケース２１
０の上面内側までの距離である。第３図から明らかなよ
うに、誘電体同調素子２１２をシールドケース２１０の
上面から離して行くことによって、すなわち距離ｇを増
大させることによって、上記誘電体共振子２１１の共振
周波数ｆ０は距離ｇに概ね反比例して変化する。

上記シールドケース２１０は、誘電体共振子２１１と同
一の線膨張係数を有するセラミ・ンクにてなる円筒形状
の筐体の外表面に、電磁的遮蔽のために、銀電極を焼き
付けて構成されている。このシールドケース２１０の下
面上であって上記誘電体共振子２１１の円筒外側縁端部
の直下に、円筒の中心を中心として互いに対向して離れ
た２つの位置にそれぞれ、第２図に示すように、当該誘
電体共振子２１１の磁界と結合するように、例えばツレ
ぞれｌターンの入力側コイルＬ１と出力側コイルし、が
設けられている。

第４図は、第２図の自動同調型帯域通過フィルタ３０の
出力端を所定のインピーダンスを有する終端抵抗で終端
した場合の当該帯域通過フィルタ３００Å力端反射係数
Ｓｌ＋の周波数特性を示すグラフである。第４図から明
らかなように、入力端反射係数５１１に対応する反射損
失は、誘電体共振器３１の共振周波数ｆ０において最小
となる。

次いで、自動同調型帯域通過フィルタ２ａ内の信号処理
系及び制御系の回路について説明する。

方向性結合器２０の結合線路２２の端子２２ａから出力
される周波数ｆ１の通過信号は、分配器４０によって２
分配され、分配された一方の通過信号が検波回路４２に
出力されるとともに、分配されｔ；他方の通過信号が、
増幅器８３から出力される第２の中間周波信号の検波信
号に応じて減衰量が変化する可変減衰器８４及び増幅器
８５を介して分配器４１に出力される。検波回路４２は
、入力された通過信号を検波した後、所定のカットオフ
周波数を有する低域通過フィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）４３及
び増幅器４４を介してコンパレータ４５の非反転入力端
子に入力される。一方、しきい値電圧発生回路４６は、
上記通過信号が存在するか否かを判定するためのしきい
値電圧を発生して、コンパレータ４５の反転入力端子に
出力する。コンパレータ４５は、非反転入力端子に入力
される通過信号が上記しきい値電圧以上であるときＨレ
ベルの比較結果信号を制御回路５０内のインターフェイ
ス回路５４を介して中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと
いう。）５１に出力する。一方、非反転入力端子に入力
される通過信号が上記しきい値電圧未満であるとき、コ
ンパレータ４５はＬレベルの比較結果信号をインターフ
ェイス回路５４を介してＣＰＵ５１に出力する。

分配器４１は入力された通過信号を２分配し、周波数カ
ウンタ４７及び混合器６０に出力する。

周波数カウンタ４７は入力された通過信号の周波数を測
定し、測定された周波数のデータｆｍを制御回路５０内
のインターフェイス回路５５を介してＣＰＵ５１に出力
する。

局部発振器６１は、周波数ｆ１よりも低い所定の局部発
振周波数ｆＬを有しかつ所定のレベルの局部発振信号を
混合器６０に出力する。乗算器で構成される混合器６０
は、分配器４１から入力される通過信号と、局部発振器
６１から入力される局部発振信号とを混合して乗算し、
混合後の信号を帯域通過フィルタ６２に出力する。ここ
で、混合器６０から出力される混合後の信号は、ｆｌ＋
ｆＬ、ｆｔｆｔなどの周波数成分を含むが、帯域通過フ
ィルタ（ＢＰＦ）６２は、入力された混合後の信号のう
ち周波数ｆ＋　　ｆＬの成分（以下、第１の中間周波信
号という。）のみを通過させた後、当該第１の中間周波
信号を増幅器６３を介して分配器８０に出力する。次い
で、分配器８０は、増幅器６３から入力された第１の中
間周波信号を２分配し、それぞれ混合器６４及び検波回
路８１に出力する。

検波回路８１は、分配器８０から入力された第２の中間
周波信号を検波しｔ；後、所定の低周波成分のみを通過
させる低域通過フィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）８２及び増幅器
８３を介して可変減衰器８４及び８６に出力する。

一方、方向性結合器２０の結合線路２３の端子２３ｂか
ら出力される周波数ｆｌ＋　　’２＋　　ｆｓの成分を
含む反射信号は、増幅器８３から出力される第２の中間
周波信号の検波信号に応して減衰量が変化する可変減衰
器８６及び増幅器８７を介して、混合器６４に入力され
る。

上記分配器８０から検波回路８１．低域通過フィルタ８
２、及び増幅器８３を介して可変減衰器８４に至る帰還
回路（以下、第１のレベル調整用帰還回路という。）Ｉ
こよって、増幅器８５から出力される通過信号のレベル
が一定となるように、すなわち局部発振器６１から出力
される局部発振信号のレベルが一定であるので分配器８
０から混合器６４に入力される第１の中間周波信号のレ
ベルが一定になるように、可変減衰器８４の減衰量が制
御される。また、上記分配器８０から検波回路８１１低
域通過フィルタ８２、及び増幅器８３を介して可変減衰
器８６に至る帰還回路（以下、第２のレベル調整用帰還
回路という。）によって、増幅器８７から出力される反
射信号のレベルが分配器８０から混合器６４に入力され
る第１の中間周波信号のレベルに概ね比例するように、
可変減衰器８６の減衰量が制御される。一般に、混合器
６０．６４が理想的な乗算器として動作する実用上の各
入力信号のレベルの範囲は狭いが、上記第１と第２のレ
ベル調整用帰還回路を設けることによって、可変減衰器
８４．８６に入力される各信号の許容レベルの範囲を広
くすることができる。

これによって、方向性結合器２０の結合線路２２の端子
２２ａから出力される通過信号のレベル、すなわち送信
機１ａから自動同調型帯域通過フィルタ２ａに入力され
る送信信号のレベルの許容範囲を大幅に増大させること
ができる。

乗算器で構成される混合器６４は、方向性結合器２０の
結合線路２３の端子２３ｂから入力される上記反射信号
と、増幅器６３から分配器８０を介して入力される第１
の中間周波信号とを混合して乗算し、混合後の信号を帯
域通過フィルタ６５に出力する。ここで、混合器６４か
ら出力される混合後の信号は、ｆ＋＋（ｆｔ　　ｆＬ）
、ｆｔ　　（ｆｔ−ｆｔ）−ｆＬ、（、＋（ｆｔ　　ｆ
Ｌ）、ｆ２　（ｆｔｆＬ）、ｆｓ＋　（ｆｔ　　ｆＬ）
、ｆｓ　　　（ｆｔ　　ｆｔ）などの周波数成分を含む
が、帯域通過フィルタ６５は、入力された混合後の信号
のうち周波数ｆ。

の成分（以下、第２の中間周波信号という。）のみを通
過させた後、当該第２の中間周波信号を増幅器６６を介
して検波回路６７に出力する。

上述のように、周波数ｆ１がいかなる値をとっても、第
２の中間周波信号の周波数は上記局部発信周波数ｆＬと
なる。これは、送信機ｌａにおいて周波数ｆ１の搬送信
号に対して変調されるときの変調方式が、ＦＭ、ＭＳＫ
、ＧＭＳＫなどの周波数変調方式の場合に、変調信号に
よって変調されて搬送周波数ｆ１がいかなる値となつて
も、第２の中間周波信号は周波数ｆＬのＣＷ倍信号Ｃｏ
ｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗａｖｅ信号）となり、以後の信号
処理が非常に容易になり、同調処理に用いる上記ＣＷ倍
信号高精度で検出できるという特徴がある。

なお、混合器６４において、混合後の上記各種周波数を
含む信号のレベルは、公知の通り、方向性結合器２０の
結合線路２３の端子２３ｂから可変減衰器８６と増幅器
８７を介して混合器６４に入力される各周波数ｆｌ＋　
ｆ２＋　　ｒ、の反射信号のレベルと、増幅器６３から
分配器８０を介して混合器６４に入力される第１の中間
周波信号のレベルの積に比例しており、さらに、帯域通
過フィルタ６５の通過後の第２の中間周波信号のレベル
は、増幅器８７から混合器６４に入力される周波数ｆ１
の反射信号のレベルと、分配器８０から混合器６４に入
力される第１の中間周波信号のレベルの積に比例してい
る。一方、上述のように局部発振器６１から出力される
局部発振信号のレベルは一定であり、また、送信機１ａ
から出力される信号のレベルは一定であるので、上記第
２の中間周波信号のレベルは、方向性結合器２０の結合
線路２３の端子２３ｂから可変減衰器８６と増幅器８７
を介して混合器６４に入力される周波数ｆ、の反射信号
のレベルに比例している。従って、上述のように周波数
ｆ１−ｆＬを有する第１の中間周波信号を発生させ、発
生された第１の中間周波信号を局部発振信号として用い
て上記反射信号を第２の中間周波信号に信号変換するこ
とによって、第２の中間周波信号のレベルは、他チャン
ネルの周波数ｆ、、ｆ、の反射信号のレベルに独立とな
る。

上記検波回路６７は、入力された第２の中間周波信号を
検波した後、所定のカットオフ周波数を有する低域通過
フィルタ（ＬＰＦ）６８及び増幅器６９を介してアナロ
グ／デジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換という。）回路７
０に出力する。Ａ／Ｄ変換回路７０は、第２の中間周波
信号から検波されたアナログ信号をデジタル信号に変換
して、制御回路５０内のインターフェイス回路５６を介
してＣＰＵ５１に出力する。

自動同調型帯域通過フィルタ２ａは、当該帯域通過フィ
ルタ２ａの同調処理を実行し帯域通過フィルタ３０内の
誘電体共振器３１を制御するＣＰＵ５１と、上記同調処
理の制御プログラム並びに第３図の誘電体同調素子２１
２の位置を示す距離ｇと誘電体共振器３１の共振周波数
ｆ０との関係を示すテーブル（以下、共振周波数テーブ
ルという。

）などの上記制御プログラムを実行するために必要なデ
ータを格納するためのＲＯＭ５２と、ＣＰＵ５１のワー
キングエリアとして用いられ各インターフェイス回路５
４．５５．５６を介して入力されるデータを格納するた
めのＲＡＭ５３とを備える。制御回路５０内において、
ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、各インタ
ーフェイス回路５４乃至５７とが、バス５８を介して接
続される。

ＣＰＵ５１は同調処理を実行するときに、詳細後述する
ように、帯域通過フィルタ３０内の誘電体共振器３１の
共振周波数ｆ、が送信機１ａから出力される信号の周波
数ｆ１に概ね一致させるために、各インターフェイス回
路５４乃至５６を介して入力される各データに基づいて
、Ａ／Ｄ＆換回路７０からインターフェイス回路５６を
介してＣＰＵ５１に入力される第２の中間周波信号の検
波信号のレベルが概ね最小となるように、ステッピング
モータ３３を駆動するためのモータ駆動信号をインター
フェイス回路５７及びモータ駆動回路３２を介してステ
ッピングモータ３３に出力して駆動する。ここで、ステ
ッピングモータ３３に＋極性のパルスのモータ駆動信号
が入力されるとき、第２図の帯域通過フィルタ３０内の
誘電体同調素子２１２が矢印Ａ２の方向に移動され、ま
た、ステッピングモータ３３に一極性のパルスのモータ
駆動信号が入力されるとき、第２図の帯域通過フィルタ
３０内の誘電体同調素子２１２が矢印Ａｌの方向に移動
される。これによって、第１図の等両回路における可変
キャパシタンスＶＣの静電容量が変化し、誘電体共振器
３１の共振周波数ｆ。が変化する。従って、共振周波数
ｆ０に概ね等しい帯域通過フィルタ３０の中心周波数ｆ
ｃを変化させることができる。本実施例においては、制
御回路５０が、第２の中間周波信号の検波信号のレベル
が概ね最小となるようにステッピングモータ３３を駆動
して、帯域通過フィルタ３０内の誘電体共振器３１の共
振周波数を変化させ、これによって、共振周波数ｆ、に
概ね等しい帯域通過フィルタ３０の中心周波数ｆｃを、
送信機１ａから入力される送信信号の周波数ｆ、に概ね
一致させることができる。

第５図は第１図の自動同調型帯域通過フィルタの制御回
路５０の同調処理を示す７０−チャートであり、この同
調処理は、内蔵する帯域通過フィルタ３０の中心周波数
ｆｃを、送信機１ａから出力される信号の周波数ｆ１に
概ね一致させるための処理である。なお、この同調処理
のスタート前の初期状態において、誘電体共振器３１の
誘電体同調素子２１２は上記距離ｇ＝ｏの位置にある。

この同調処理において、ステップＳ２からステップＳ４
までの処理は、内蔵する帯域通過フィルタ３０の中心周
波数ｆｃを送信機１ａから出力される信号の周波数ｆ１
の近傍の周波数に変化させる粗調整処理であり、ステッ
プＳ５からステップＳ１５までの処理は、内蔵する帯域
通過フィルタ３０の中心周波数ｆｃを、上記粗調処理後
の上記周波数ｆ、の近傍の側波数から変化させて、上記
周波数ｆ１に概ね一致させるための微調整処理であ第５
図に示すように、制御回路５０の電源スィッチ（図示せ
ず。）がオンされたとき第５図の同調処理がスタートさ
れ、まず、ステップＳ１においてコンパレータ４５から
出力される比較結果信号がＨレベルである否かが判断さ
れ、Ｌレベルであるとき（ステップＳｌにおいてＮｏ）
待機状態となり、Ｈレベルとなっｔ；とき（ステップＳ
ｌにおいてＹＥＳ）ステップＳ２に進み、周波数カウン
タ４７から入力される通過信号の周波数データｆｍを取
り込み、ＲＡＭ５３に格納する。次いで、ステップＳ３
において、上記周波数データｆｍに基づいて、ＲＯＭ５
２に格納された第３図の共振周波数テーブルを用いて、
帯域通過フィルタ３１の中心周波数ｆｃを上記通過信号
の周波数ｆ、に粗調整で概ね一致させるために必要な、
誘電体同調素子２１２の距離ｇ−０の位置からの移動距
離Ｑｍを求める。次いで、ステップＳ４において、上記
求められた移動距離１２ｍだけ矢印Ａ２の子方向に誘電
体同調素子２１２を移動するように、ステッピングモー
タ３３を駆動する。以上で、粗調整が終了する。

次いで、ステップＳ５においてＡ／Ｄ変換回路７０から
入力される出力電圧データＶ１をＲＡＭ５３に格納した
後、ステップＳ６においてステッピングモータ３３に十
の極性の１パルス分のモータ駆動信号を入力させて、誘
電体同調素子２１２を矢印Ａ２の子方向に移動させる。

さらに、ステップＳ７においてＡ／Ｄ変換回路７０かも
入力される出力電圧データｖ２をＲＡＭ５３に格納した
後、ステップＳ８において出力電圧データＶｌが出力電
圧データｖ２よりも大きいか否かを判別する。

ステップＳ８において、出力電圧データＶｌが出力電圧
データＶ２よりも大きいとき（ステップＳ８においてＹ
ＥＳ）ステップＳ９においてステッピングモータ３３の
駆動方向、すなわち誘電体同調素子２１２の移動方向を
矢印Ａ２の子方向に設定した後、ステップＳｌｌに進む
。一方、ステップＳ８において、出力電圧データＶｌが
出力電圧データｖ２以下のとき（ステップＳ８において
ＮＯ）ステップＳｌＯにおいてステッピングモータ３３
の駆動方向、すなわち誘電体同調素子２１２の移動方向
を矢印ＡＩの一方向に設定した後、ステップＳｌｌに進
む。

次いで、ステップＳｌｌにおいて、ステッピングモータ
３３を上記ステップＳ９又は５１０において設定された
駆動方向に対応する極性を有するｌパルス分のモータ駆
動信号をステッピングモータ３３に入力させて、誘電体
同調素子２１２を上記設定されｔ；駆動方向に移動させ
る。次いで、ステップＳ１２においてＡ／Ｄ変換回路７
０から入力される出力電圧データＶ３をＲＡＭ５３に格
納した後、ステップ５１３において出力電圧データｖ２
が出力電圧データＶ３よりも小さいか否かを判別する。

ステップ５１３において、出力電圧データＶ２が出力電
圧データ７３以上であるとき（ステップ５１３において
Ｎｏ）、帯域通過フィルタ３０の中心周波数ｆｃがいま
だ上記通過信号の周波数ｆｌに概ね一致する近傍の周波
数になっていないので、ステップＳ１４において出力電
圧データＶ３を出力電圧データＶ２としてＲＡＭ５３に
格納した後、上述のステップ３１１乃至Ｓ１３の処理を
繰り返すため、ステップＳｉｔに進む。

一方、ステップ５１３において、出力電圧データ■２が
出力電圧データＶ３よりも小さいとき（ステップＳ１３
においてＹＥＳ）、ステップ５１５において、ステッピ
ングモータ３３を上記ステ・ンブＳ９又はＳＩＯにおい
て設定された駆動方向と反対の駆動方向に対応する極性
を有する１ノく１１１分のモータ駆動信号をステッピン
グモータ３３に入力させて、誘電体同調素子２１２を上
記設定された駆動方向と反対の駆動方向に移動させる。

これによって、帯域通過フィルタ３０の中心周波数ｆｃ
が、上記ステッピングモータ３３を駆動する１パルスに
対応する周波数精度で、送信機１ａから出力される上記
通過信号の周波数ｆｌに概ね一致する。以上で、上記微
調整が終了し、本実施例における同調処理が終了する。

本実施例においては、上述のように、局部発振器６１と
混合器６０を用いて周波数ｆ、−ｆＬを有する第１の中
間周波信号を発生させ、発生された第１の中間周波信号
を局部発振信号として用いて上記反射信号を混合器６４
によって第２の中間周波信号に信号変換することによっ
て、第２の中間周波信号のレベルは、他チャンネルの周
波数ｆ２゜ｆ３の反射信号のレベルに独立となる。また
、この第２の中間周波信号から検波された検波信号のレ
ベルは、Ａ／Ｄ変換回路７０から制御回路５０に入力さ
れる出力電圧データに比例している。従って、Ａ／Ｄ変
換回路７０の出力電圧は、方向性結合器２０の結合線路
２３の端子２３ｂから出力される反射信号のうちの周波
数ｆ１のみの成分のレベルに比例している。すなわち、
上記反射信号の周波数ｆ１の成分のレベルに比例するＡ
／Ｄ変換回路７０の出力電圧データに基づいて帯域通過
フィルタ３０内の誘電体共振器３１を制御しているので
、従来例のように、他チャンネルからの回り込む、例え
ば周波数ｆ、、ｆ、の成分に影響を受けることなく上記
同調処理を行なうことができる。

本発明者の実験によれば、上記粗調整処理と上記微調整
処理から構成される同調処理によって、ステッピングモ
ータ３３を駆動する１個のパルス信号に対応する約１０
ｋＨｚ未満の精度で、内蔵する帯域通過フィルタ３０の
中心周波数ｆｃを、送信機１ａから出力される信号の周
波数ｆ１に一致させることができた。

なお、自動同調型帯域通過フィルタ２ｂ及び２Ｃは、上
述の自動同調を帯域通過フィルタ１ａと同様の構成を有
し、各自動同調を帯域通過フィルタ２ｂ、２ｃにおいて
は、内蔵する帯域通過フィルタの中心周波数が、各送信
機１ｂ、ｌｃから出力される各信号の周波数ｆ２．ｆ、
に概ね一致するように上記同調処理が実行される。

以上の実施例において、第１と第２の帰還回路を設けて
いるが、本発明はこれに限らず、設けなくてもよい。こ
の場合、増幅器８５と８７を設けなくてもよい。

以上の実施例において、帯域通過フィルタ３０を誘電体
共振器３１を用いて構成しているが、本発明はこれに限
らず、信号通過帯域の中心周波数を変化することが可能
な他の種々の帯域通過フィルタを用いてもよい。

以上の実施例において、可変減衰器８４と増幅器８５と
が縦続接続された回路、及び可変減衰器８６と増幅器８
７とが縦続接続された回路を用いてそれぞれ、通過する
信号の増幅度又は減衰度を変化させているが、本発明は
これに限らず、これらの各回路に代えて、可変増幅度を
有する増幅器を用いてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、信号通過帯域帯域
の中心周波数を変化することが可能な帯域通過フィルタ
に入力される信号を第１の結合手段によって取り出し、
取り出された信号を上記第１の周波数変換手段によって
第１の中間周波信号に変換し、一方、上記帯域通過フィ
ルタから反射されてきた信号を第２の結合手段によって
取り出し、取り出された信号を上記第１の中間周波信号
を局部発振信号として用いて上記局部発振周波数を有す
る第２の中間周波信号に変換し、変換された第２の中間
周波信号を検波し、検波された検波信号に基づいて上記
検波信号のレベルが最小となるように上記帯域通過フィ
ルタの中心周波数を制御する。これによって、上記帯域
通過フィルタの中心周波数を上記帯域通過フィルタに入
力される信号の周波数に一致させ、同調させることがで
きる。

従って、例えば、上記帯域通過フィルタにおける上記第
１と第２の結合手段が接続されていない出力端子に、当
該帯域通過フィルタに入力される信号の周波数とは異な
る中心周波数を有する他のチャンネルの帯域通過フィル
タを介して送信機が接続されている場合、すなわち上記
第２の結合手段によって取り出された信号に他のチャン
ネルの周波数成分が含まれる場合であっても、これらの
他のチャンネルの周波数成分を上記第２の周波数変換手
段によって除去することができる。これによって、本発
明に係る自動同調装置は、上記他のチャンネルの周波数
成分によって影響を受けることなく、従来例に比較し良
好な精度で上述の同調動作を行なうことができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実蒐例である自動同調型帯域通過フ
ィルタを備えたアンテナ共用装置のブロック図、 第２図は第１図の自動同調型帯域通過フィルタの断面図
、 第３図は第２図の自動同調型帯域通過フィルタの誘電体
同調素子の位置と中心周波数との関係を示すグラフ、 第４図は第２図の自動同調型帯域通過フィルタの入力端
反射係数８□１の周波数特性を示すグラフ、第５図は第
１図の自動同調聾帯域通過フィルタの制御回路の同調処
理を示すフローチャート、第６図は従来例の自動同調型
帯域通過フィルタのブロック図である。 １　ａ、　　ｌ　ｂ、　　１　ｃ−送信機、２・・・ア
ンテナ共用装置、 ２ａ、２ｂ、２ｃ・・・自動同調型帯域通過フィル１０
・・・アイソレータ、 ２０・・・方向性結合器、 ２１・・・通過線路、 ２２・・・通過信号検出用結合線路、 ２３・・・反射信号検出用結合線路、 ３０・・・帯域通過フィルタ（Ｂ　Ｐ　Ｆ）、３１・・
・誘電体共振器、 ３２・・・モータ駆動回路、 ３３・・・ステッピングモータ、 ５０・・・制御回路、 ６０．６４・・・混合器、 ６１・・・局部発振器、 ６２．６５・・・帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、６７・
・・検波回路、 ６８・・・低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、７０・・・Ａ
／Ｄ変換回路、 ８０・・・分配器、 ８１・・・検波回路、 ８２・・・低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、８３．８５．
８７・・・増幅器、 ８４．８６・・・可変減衰器、 ２１１・・・誘電体共振子、 ２１２・・・誘電体同調素子、 ＶＣ・・・可変キャパシタンス、 Ｌ、、、Ｌ、、・・・インダクタンス、Ｌ、・・・入力
側コイル、 Ｌ、・・・出力側コイル。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　胃山　葆ほか１名 第２図 第３図 ｇ　（ｍｍ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号通過帯域の中心周波数を変化することが可能
   な帯域通過フィルタに入力される信号の一部を取り出す
   第１の結合手段と、 上記信号を帯域通過フィルタに入力したときに上記帯域
   通過フィルタから反射される信号の一部を取り出す第２
   の結合手段と、 上記第１の結合手段によって取り出された信号を所定の
   局部発振周波数を有する局部発振信号を用いて第１の中
   間周波信号に変換する第１の周波数変換手段と、 上記第２の結合手段によって取り出された信号を上記第
   １の中間周波信号を用いて上記局部発振周波数と同一の
   周波数を有する第２の中間周波信号に変換する第２の周
   波数変換手段と、 上記第２の中間周波信号を検波して検波信号を出力する
   検波手段と、 上記検波信号に基づいて上記検波信号のレベルが最小と
   なるように上記帯域通過フィルタの中心周波数を制御す
   る制御手段とを備えたことを特徴とする帯域通過フィル
   タのための自動同調装置。
2. （２）上記自動同調装置はさらに、 上記第１の結合手段によって取り出された信号を可変の
   増幅度で増幅し、増幅された信号を上記第１の周波数変
   換手段に出力する第１の増幅手段と、 上記第２の結合手段によって取り出された信号を可変の
   増幅度で増幅し、増幅された信号を上記第２の周波数変
   換手段に出力する第２の増幅手段と、 上記第１の周波数変換手段から出力される第１の中間周
   波信号に基づいて、上記第１の増幅手段から上記第１の
   周波数変換手段に出力される信号のレベルが一定となる
   ように上記第１の増幅手段の増幅度を制御するとともに
   、上記第２の増幅手段から上記第２の周波数変換手段に
   出力される信号のレベルが一定となるように上記第２の
   増幅手段の増幅度を制御するレベル調整手段とを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の自動同調装置。
3. （３）信号通過帯域の中心周波数を変化することが可能
   な帯域通過フィルタと、 請求項１又は２記載の自動同調装置とを備えたことを特
   徴とする自動同調型帯域通過フィルタ。
4. （４）請求項３記載の自動同調型帯域通過フィルタを複
   数個備え、上記各自動同調型帯域通過フィルタ内の各帯
   域通過フィルタにおける上記第１と第２の結合手段が接
   続されない各出力端子をともに電気的に接続したことを
   特徴とするアンテナ共用装置。