JPH04217111A - 振幅補正器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波送受信装置
において、固有の振幅周波数特性を補正し、その特性に
応じて生じる波形歪みを低減する振幅補正器に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線回線を介してディジタル信号を伝送
するシステムでは、主として、単位符号当たりの伝送容
量、所望のビット誤りを得ることができるＣ／Ｎ比、耐
干渉性およびこれらに応じた装置の実現性を総合的に考
慮して、変調・復調方式が決定される。

【０００３】特に、周波数利用効率の向上が強く要求さ
れるマイクロ波送受信装置では、近年、伝送路で生じる
フェージング波形歪み、干渉波その他に対する補償技術
の進展に伴い、多値ＱＡＭ変復調方式が多く用いられ、
例えば、伝送情報が多い場合には、　２５６ＱＡＭのよ
うな高効率の変復調方式を用いて、周波数スペクトラム
の狭帯域化がはかられる。

【０００４】しかし、多値ＱＡＭ変復調方式は、搬送波
の振幅と位相を同時に変調し、かつその振幅値が多値を
とるために、波形歪みおよび雑音に弱い。マイクロ波送
受信装置では、このような波形歪みの影響は、直接的に
は隣接して配置されたビットに対する符号間干渉となっ
て現れ、間接的には、直交する各搬送波に対応するチャ
ネルの振幅変化に起因したビット誤り（直交干渉）とな
って現れる。

【０００５】このような波形歪みの発生原因としては、
装置の構成回路の振幅周波数特性、非直線性その他のハ
ードウエアによるものと、フェージングその他の伝送路
上の伝搬条件の変動に伴うものとがあるが、マイクロ波
送信装置では、変調器より後段に配置されたアナログ（
マイクロ波）回路、マイクロ波受信装置では復調器より
前段に配置されたアナログ回路の所定点に、振幅周波数
特性を周波数に対して一定とする振幅補正器を付加し、
波形歪みに起因する変調・復調特性の劣化の防止がはか
られる。

【０００６】図６は、従来の振幅補正器の構成例を示す
図である。図において、振幅補正器６０は、装置内に既
存の増幅器６１、６２の間に配置される。振幅補正器６
０では、増幅器６１の出力が直列接続された線路６３、
６４を介して増幅器６２の入力に接続される。また、増
幅器６１の出力と線路６３との接続点はコンデンサ６５
を介して接地され、線路６３と線路６４との接続点はイ
ンダクタ６６を介して接地され、線路６４と増幅器６２
の入力との接続点はコンデンサ６７を介して接地される
。なお、コンデンサ６５、６７およびインダクタ６６は
、通過帯域において所定の諸元値を得るために、スタッ
ブその他の分布定数回路を用いて構成される。

【０００７】増幅器６１、６２を介して得られる出力（
マイクロ波）信号の周波数に応じたたレベル（振幅周波
数特性）は、一般に、増幅素子に特有の高周波特性、素
子の実装に伴う浮遊容量その他に応じて、高域の入力信
号に対して低下する。振幅補正器６０では、コンデンサ
６５、６７、インダクタ６６の諸元値が所定の値に調整
され、かつインダクタ６６のインピーダンスが周波数に
応じて高くなる特性を利用して、高域周波数における出
力信号レベルの低下を補償しつつ、増幅器６１、６２の
段間におけるインピーダンス整合をとる。したがって、
振幅周波数特性は、所定の通過帯域においてほぼ平坦な
特性に補正される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の振幅補正器では、所望の振幅周波数特性を得るた
めには、コンデンサ６５、６７およびインダンクタ６６
の各諸元値を試行錯誤的に反復して調整しなければなら
なかった。その調整作業は、例えば、スタッブ（マイク
ロストリップ線路）の寸法を微細に切除することによっ
て行われ、その作業内容は極めて煩雑であった。

【０００９】また、このようにして得られる調整結果は
、例えば、増幅素子の動作パラメータ、その他の素子の
特性にその製造ロットの相違に依存したバラツキがある
ために、必ずしも一定とはならなかった。したがって、
個々の装置毎にこのような振幅補正器の調整を行う必要
があるために、その作業に多くの工数が必要であった。

【００１０】本発明は、振幅周波数特性が異なる個々の
装置に対応して、容易に、かつ速やかにその特性を補正
することができる振幅補正器を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理ブ
ロック図である。本発明は、無線周波帯の入力信号を取
り込み、縦続接続される回路の所定帯域における振幅周
波数特性の振幅の変化率に応じて、可変移相させた出力
信号を得る可変移相器１１と、可変移相器１１の入力端
に配置され、帯域における振幅の変化幅に応じて、イン
ピーダンスを可変する第一のインピーダンス可変手段１
３と、可変移相器１１の出力端に配置され、帯域におけ
る振幅の変化幅に応じて、インピーダンスを可変する第
二のインピーダンス可変手段１５とを備えたことを特徴
とする。

【００１２】

【作用】本発明は、可変移相器１１が、第一のインピー
ダンス可変手段１３および第二のインピーダンス可変手
段１５に可変設定されたインピーダンスに応じて、イン
ピーダンス不整合状態で動作し、その内部に定在波が発
生する。可変移相器１１では、その定在波に応じた振幅
の出力信号がその出力端に得られ、その振幅周波数特性
は入力信号の周波数に応じて周期的に変化する。

【００１３】その周期は、可変移相器１１が可変長の遅
延線路に相当するので、その移相量に応じて可変するが
、その移相量は構成部品の物理的な交換、増減その他の
操作を行わずに可変設定可能であり、かつその値に応じ
て所定帯域における振幅変化率が正負に可変する。また
、所定帯域における振幅周波数特性の振幅の変化幅は、
可変移相器１１内の定在波比に応じて変化するが、その
定在波比は、第一のインピーダンス可変手段１３および
第二のインピーダンス可変手段１５のインピーダンスに
よって決定され、その値は可変移相器１１の移相量と同
様に容易に可変設定可能である。

【００１４】したがって、種々の回路に対応して、煩雑
な操作を伴わずに、容易にかつ速やかにその回路の振幅
周波数特性と所定の関係にある振幅周波数特性を得て、
その特性を補正することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面にもとづいて本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。図２は、本発明の一実施例を示す
図である。図において、入力信号は９０度ハイブリッド
２１の端子ａに与えられ、その端子ｂは振幅補正器２２
１　を介して９０度ハイブリッド２３の端子ｃに接続さ
れる。 ９０度ハイブリッド２３の端子ａは、出力信号を送出す
る。９０度ハイブリッド２１の端子ｃは、振幅補正器２
２２　を介して９０度ハイブリッド２３の端子ｂに接続
される。９０度ハイブリッド２１、２３の端子ｄは、そ
れぞれ抵抗器２４１　、２４２　を介して接地される。 なお、これらの９０度ハイブリッドは、その端子ａ、ｂ
、ｃ、ｄがこの順序でその内部に設けられたリング状の
線路上に配置して構成され、隣接する各端子間の線路で
入力信号の主信号成分が　０．５πラジアン移相する特
性を有する。

【００１６】振幅補正器２２１　では、可変移相器２５
１　の入力は、９０度ハイブリッドの端子ｂに接続され
、かつ逆方向接続のバラクタダイオード２６１　を介し
て接地される。可変移相器２５１　の出力は、逆方向接
続のバラクタダイオード２７１　を介して接地され、か
つ９０度ハイブリッド２３の端子ｃに接続される。振幅
補正器２２２　については、その構成が振幅補正器２２
１　と同様であるから、ここでは、対応する構成要素の
参照番号に添字「２　」を付与して表し、その説明を省
略する。

【００１７】なお、本実施例と図１に示すブロック図と
の対応関係については、可変移相器２５１（２５２）は
可変移相器１１に対応し、バラクタダイオード２６１（
２６２）は第一のインピーダンス可変手段１３に対応し
、バラクタダイオード２７１（２７２）は第二のインピ
ーダンス可変手段１５に対応する。以下、本実施例の動
作を説明する。

【００１８】振幅補正器２２１　、２２２　は、その調
整作業時に、バラクタダイオード２６１　と２６２　、
可変移相器２５１　と２５２　、バラクタダイオード２
７１　と２７２　がそれぞれ同じ特性を有するように可
変設定される。すなわち、振幅補正器２２１　、２２２
　の入力インピーダンスは常に同じ値に設定され、９０
度ハイブリッド２１の端子ｂ、ｃの各後段に接続される
回路のインピーダンスは平衡状態に保持される。したが
って、９０度ハイブリッド２１の端子ａから見た入力イ
ンピーダンスは、抵抗器２４２　の抵抗値に等しく一定
となる。また、振幅補正器２２１　、２２２の出力イン
ピーダンスも同様に常に同じ値に設定され、９０度ハイ
ブリッド２３の端子ｃ、ｂの各前段に接続される回路の
インピーダンスは平衡状態に保持されるので、９０度ハ
イブリッド２３の端子ａにおける出力インピーダンスは
、抵抗器２４１　の抵抗値に等しく一定となる。

【００１９】また、９０度ハイブリッド２１では、その
端子ａに与えられる入力信号は、振幅補正器２２１　、
２２２　にそれぞれ　０．５ラジアン移相して分波され
、９０度ハイブリッド２３では、これらの振幅補正部を
介して与えられる信号がそれぞれ　０．５ラジアン移相
し、同相で合成される。したがって、本実施例回路の振
幅周波数特性は、９０度ハイブリッド２１、２３間に配
置された何れか一方の振幅補正部によって決定される。

【００２０】以下、振幅周波数特性の補正動作とその原
理について、振幅補正器２２１　の回路を用いて説明す
る。バラクタダイオード２６１　、２７１　は、調整時
に設定された逆バイアス電圧に応じてその静電容量が決
定され、その静電容量により可変移相器２５１　の入出
力インピーダンスが不整合となる。したがって、可変移
相器２５１　内では、その入力端と出力端との間に定在
波が発生し、その出力端に得られる信号のレベルは、図
３に示すように、入力信号の周波数に対して周期的に変
化する。 また、その周期（＝Ｆ）は、可変移相器２５１　の移相
量が大きい（その入出力端間の伝搬遅延時間が長い）ほ
ど大きくなる。さらに、出力信号の最小レベルは、振幅
補正器２２１　の入出力インピーダンスがバラクタダイ
オード２６１　、２７１　のインピーダンス（静電容量
）が周波数が高いほど小さくなるために、定在波比が大
きくなり、図３に点線で示すように、周波数に応じて小
さくなる。

【００２１】ここに、図３は、振幅補正器２２１（２２
２）単体の特性を示し、横軸は周波数（単位ＧＨｚ）を
示し、縦軸は入力信号と出力信号との比（Ｓパラメータ
の伝達特性「Ｓ２１」）を示す。なお、本図に示す特性
は、バラクタダイオード２６１（２６２）、２７１（２
７２）の静電容量を　７．３ｐＦに設定し、可変移相器
２５１（２５２）を構成するストリップ線路が比誘電率
「　９．８」の基板上で２７ｍｍ長に設定された回路の
実測値である。

【００２２】このように、本実施例によれば、バラクタ
ダイオード２６１　、２６２　、２７１　、２７２　の
印加電圧（静電容量）および可変移相器２５１　、２５
２　の移相量を可変設定する簡単な調整作業により、速
やかに、種々の振幅周波数特性を有する回路に対応して
、所定通過帯域における振幅周波数特性を補正し、周波
数に対して振幅の値を一定とすることができる。

【００２３】なお、本実施例回路では、振幅補正器の入
力インピーダンスおよび出力インピーダンスを一定とす
るために、上述のように、９０度ハイブリッド２１、２
３を設け、かつ振幅補正器２２１　、２２２　の特性の
平衡をとっているが、例えば、本実施例回路に縦続接続
される回路でその電力利得および不整合に伴う定在波の
存在が問題とならない場合には、前段に配置された回路
の出力インピーダンスが振幅補正器２２１（２２２）の
入力インピーダンスに対して十分高く、かつ後段に配置
された回路の入力インピーダンスが振幅補正器２２１（
２２２）の出力インピーダンスに対して十分高い場合に
は、単一の振幅補正器２２１（２２２）のみを介して所
期の振幅周波数特性を得ることができる。また、振幅補
正器の配置点については、例えば、多段に縦続接続され
る増幅器の所定の段間、周波数変換回路のような素子の
非直線性を利用する回路の前段のように、装置構成に応
じて適宜決定すればよい。

【００２４】図４は、本発明の他の実施例構成を示す図
である。図において、本実施例と図３に示す実施例との
構成上の相違点は、９０度ハイブリッド２１に代えてサ
ーキュレータ４１が配置され、９０度ハイブリッド２３
に代えてサーキュレータ４２が配置され、これらのサー
キュレータ間には単一の振幅補正器４３のみが配置され
た点にある。

【００２５】すなわち、入力信号は、サーキュレータ４
１の第一ポートに与えられ、その第二ポートは振幅補正
器４３に接続される。振幅補正器４３は、図２に示す振
幅補正器２２１　のバラクタダイオード２６１　、２７
１　に代えて、順方向接続のピンダイオード４４、４５
を配置して構成される。なお、可変移相器２５１　につ
いては、図３に示すものとその構成および機能が同じで
あるから、ここでは、その説明を省略する。振幅補正器
４３の出力は、サーキュレータ４２の第一ポートに接続
され、その第二ポートから出力信号が送出される。また
、サーキュレータ４１、４２の第三ポートは、それぞれ
抵抗器４６、４７を介して接地される。

【００２６】なお、本実施例と図１に示すブロック図と
の対応関係については、ピンダイオード４４は第一のイ
ンピーダンス可変手段１３に対応し、ピンダイオード４
５は第二のインピーダンス可変手段１５に対応する。本
実施例では、ピンダイオード４４、４５によって設定さ
れるインピーダンス（抵抗値）が、周波数の如何にかか
わらず一定となるので、図５に点線で示すように、周波
数に応じた振幅の変動幅は一定となる。なお、図５の表
示方法は図３に同様であり、その測定回路（振幅補正器
４３）は、ピンダイオードの抵抗値が７５Ωに設定され
た点を除き、図３に同じである。また、サーキュレータ
４１の第二ポートはピンダイオード４４に設定されたイ
ンピーダンスにより不整合状態となり、サーキュレータ
４２の第一ポートはピンダイオード４５に設定されたイ
ンピーダンスにより不整合状態となるが、これらのサー
キュレータはアイソレータとして動作するので、サーキ
ュレータ４１の前段に配置された回路およびサーキュレ
ータ４７の後段に配置された回路は、いずれも振幅補正
器４３の入出力インピーダンスに可変調整に応じた影響
を受けない。

【００２７】このように、本実施例では、図２に示す実
施例回路と同様に、ピンダイオード４４、４５のバイア
ス電圧および可変移相器２５１　の移相量を調整する簡
単な作業により、速やかに、振幅周波数特性を補正する
ことができる。なお、本実施例回路でも、これに縦続接
続される回路においてその電力利得および不整合に伴う
定在波の存在が問題とならない場合には、サーキュレー
タ４１、４２を介さずに振幅補正器４３を用いて所期の
振幅周波数特性を得ることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、可変移相
器を入出力インピーダンス不整合の状態で動作させるこ
とにより、その可変移相器に周波数に対して周期的に変
化する振幅周波数特性を持たせ、構成部品の物理的な交
換、増減その他の煩雑な手作業を伴わずに、その可変移
相器の移相量およびその入出力端に配置されたインピー
ダンス可変手段のインピーダンスを可変し、所定帯域に
おける振幅の変化率およびその変化幅を設定することが
できる。

【００２９】したがって、振幅周波数特性が異なる種々
の回路に対応して、容易にかつ速やかにその特性の補正
を行うことができ、回路の標準化と調整工数の削減をは
かることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を示す図である。

【図３】振幅補正部の周波数振幅特性を示す図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す図である。

【図５】振幅補正部の周波数振幅特性を示す図である。

【図６】従来の振幅補正器の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１１　　可変移相器 １３　　第一のインピーダンス可変手段１５　　第二の
インピーダンス可変手段２１，２３　　９０度ハイブリ
ッド ２２１　，２２２　，４３　　振幅補正部２４１　，２
４２　，４６，４７　　抵抗器２５１　，２５２　　　
可変移相器 ２６１　，２６２　，２７１　，２７２　　　バラクタ
ダイオード４１，４２　　サーキュレータ ４４，４５　　ピンダイオード ６０　　振幅補正器 ６１，６２　　増幅器 ６３，６４　　線路 ６５，６７　　コンデンサ ６６　　インダクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　無線周波帯の入力信号を取り込み、縦
   続接続される回路の所定帯域における振幅周波数特性の
   振幅の変化率に応じて、可変移相させた出力信号を得る
   可変移相器（１１）と、前記可変移相器（１１）の入力
   端に配置され、前記帯域における前記振幅の変化幅に応
   じて、インピーダンスを可変する第一のインピーダンス
   可変手段（１３）と、前記可変移相器（１１）の出力端
   に配置され、前記帯域における前記振幅の変化幅に応じ
   て、インピーダンスを可変する第二のインピーダンス可
   変手段（１５）とを備えたことを特徴とする振幅補正器
   。