JPH0454189B2 - - Google Patents

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JPH0454189B2
JPH0454189B2 JP63024178A JP2417888A JPH0454189B2 JP H0454189 B2 JPH0454189 B2 JP H0454189B2 JP 63024178 A JP63024178 A JP 63024178A JP 2417888 A JP2417888 A JP 2417888A JP H0454189 B2 JPH0454189 B2 JP H0454189B2
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JP
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unmodulated
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shifting means
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Hideo Sugawara
Hideo Ashida
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 例えば、生産工程にある自動車などの移動体に
子機を取り付け、この子機を用いて前記の移動体
を識別する識別データを親機に伝送するマイクロ
波通信装置に関し、 より簡単な回路構成でヌル点現象をなくすこと
を目的とし、 子機に、データを発生するデータ発生部と、入
力する周波数0の無変調波を該データ発生部の出
力で変調して送り返す変調器とを設け、親機に、
該周波数0の無変調波を発生する無変調波発生器
と、該無変調波発生器と親機アンテナとを接続す
る回路に含まれる伝送線路の上の約(n/8)波
長離れた2点にそれぞれ接続され、該伝送線路を
介して入力される該周波数0の無変調波と周波数
0の変調波との混合波をそれぞれ検波して、検波
出力を取り出した後、2つの検波出力の位相差が
所定の値になる様に移相する第1及び第2の検
波・移相手段と、該第1の検波・移相手段と第2
の検波・移相手段の出力を合成して出力する合成
部とを設ける様に構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば生産工程にある自動車などの
移動体に子機を取り付け、この子機を用いて前記
の移動体を識別する識別データを親機に伝送する
マイクロ波通信装置に関するものである。
マイクロ波を用いた移動体識別装置は電磁誘導
結合作用等を用いた場合に比較して数m程度の大
きい有効距離を実現できる長所がある為、従来か
ら多数用いられている。
そして、その通信方式としては移動体取り付け
機(以下、子機と云う)を簡便、低価格なものと
する為に固定機(以下、親機と云う)から送信す
る電波を子機で変調して送り返す方式が多く用い
られている。しかし、この方式では親機と子機と
の距離が移動すると、マイクロ波の1/4波長の変
化ごとに親機での検波信号のレベルが0になる、
所謂ヌル点現象を発生するので、これにより移動
体の位置や移動速度が制約されると云つた実用
上、重大な欠点となつていた。
そこで、このヌル点現象をなくす為の対策が考
えられているが、より簡単な回路構成でこれを行
えることが要望されている。
〔従来の技術〕
上記のヌル点が生じない様な構成は昭和53年2
月20日に公開された特開昭53−18109号公報の
「対象物識別装置」に開示されている。第6図の
従来例のブロツク図は前記「対象物識別装置」で
開示されたもので、詳細な動作説明は上記の公報
に記載されているので概略の動作説明をする。
先ず、質問装置(上記の親機に対応するもの)
を移動体の通行路近傍に、応答装置(上記の子機
に対応するもの)を移動体の様な被識別様の対象
物に設置する。
次に、質問装置内の周波数掃引波発生器11か
ら周波数掃引波信号ωsを、搬送波発生器12か
ら搬送波信号ω0を発生させ、周波数混合器13
で混合してω0±ωsと云う信号を作る。このω0±
ωsは結合器15でω0と合成された送受切替器1
6、アンテナ17を介して質問信号として外部に
送出される。
一方、応答装置は前記の質問信号ω0±ωs及び
ω0をアンテナ31で受信して非線形素子からな
る混合回路32でω0±ωsを復調して得られたωs
を共振回路33に加える。この共振回路は高いQ
値を持つ共振素子が複数個並列に接続され、各共
振素子はω1……ωoの共振周波数とする。
そこで、これらの共振素子群にωsが印加され
ると、応答装置に対応するω1,ω2……ωoなる共
振信号、即ちリンギング信号が得られるが、この
リンギング信号は再び混合回路32でω0を変調
してω0±ω1,ω0±ω2,……,ω0±ωoなる応答信
号がアンテナ31を介して外部に送出される。
前記の応答信号は質問装置のアンテナ17、送
受切替器16を介して同相分配器18で分配さ
れ、混合器19,20に加えられる。
ここには、前記搬送波発生器から90°位相差分
配器21を介して、互いに90°位相が異なる搬送
信号ω0が加えられているので、混合されてリン
ギング信号ω1,ω1……ωoが復調されるが、更に
これを混合器22,23に加えてωsと混合させ
ることによりωs−ω0,ωs−ω1……ωs−ωoなるリ
ンギング信成分を取り出し、これを自乗器24,
25で自乗した後、加算器26、フイルタ(図示
せず)を介してリンギング2倍波応答成分2(ωs
−ω0),2(ωs−ω1)……2(ωs−ωo)が得られ
る。
そして、この掃引時間軸上に並んでいる2倍波
応答成分の位置を読み取る事によりヌル点現象を
生じることなく良好に識別することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、受信した応答信号を2分配した後、そ
れぞれ90°位相差のあるω0と混合し、更にωsと混
合した後、自乗して加算するなど、ヌル点現象を
なくす為の回路構成が複雑になると云う問題点が
ある。
〔課題を解決する為の手段〕
第1図は本発明の原理ブロツク図を示す。
図中、9はデータを発生するデータ発生部で、
8は入力する周波数0の無変調波を該データ発生
部の出力で変調して得られた変調波を送り返す変
調器8であり、4は該周波数0の無変調波を発生
する無変調波発生器である。
又、6,7は該無変調波発生器と親機アンテナ
A1とを接続する回路に含まれる伝送線路5の上
の約(n/8)波長離れた2点にそれぞれ接続さ
れ、該伝送線路を介して入力される該周波数0
無変調波と周波数0の変調波との混合波をそれぞ
れ検波して、検波出力を取り出した後、2つの検
波出力の位相差が所定の値になる様に移相する第
1及び第2の検波・移相手段で、10は該第1の
検波・移相手段と第2の検波・移相手段の出力を
合成して出力する合成部である。
更に、第5図において85は該データ発生部の
出力を中間周波帯の変調波に変換する中間周波帯
変調器で、84は該中間周波帯の変調波で、入力
する周波数0の無変調波を変調して送り返すマイ
クロ波帯変調器であり、77は該合成器の出力を
復調する復調器である。
〔作用〕
第1図に示す様に親機の無変調波発生器4から
の周波数0の無変調波を伝送線路5、親機アンテ
ナA1を介して子機に放射する。子機の変調器8
では入力した無変調波に対してデータ発生部9か
らのデータを用いて変調を掛けて親機に送り返
す。
親機ではアンテナA1と無変調波発生器4とを
接続する伝送線路5の上の約(n/8)波長離れ
た2点に接続された第1の検波・移相手段6と第
2の検波・移相手段7で混合して検波することに
より、一方がヌル点になつている時には他方が最
大検波出力を発生することができる。
そして、この2つの検波出力はそれぞれ対応す
る移相部分で位相を移相させて、位相差を所定値
にした後、合成器10で合成して出力することに
より下記の様に子機アンテナA2と親機アンテナ
A1との距離が変動してもヌル点現象は生じない。
尚、計算を容易にする為に子機では無変調波に
対してデータで振幅シフトキーイング(ASK)
変調、即ちAM変調を行うとしているが、他の変
調方式でも同じ効果が得られる。
先ず、AM変調波は周知の様に Asinω0t+Asin(ω0+Δω)t+ Asin(ω0−Δω)t で表されるが、このAM変調波に無変調波 sin(ω0+φ)を混合すると(1)式が得られる。
sinω0t・sin(ω0+φ)t+ Asin(ω0+Δω)t・sin(ω0+φ)t+ Asin(ω0−Δω)t・sin(ω0+φ)t……(1) ここで、sinω0tは無変調波、cosΔωは変調信
号、φは変調信号と無変調信号との位相差を示
す。
さて、(1)式の第1項から2倍波と直流分のみ
が、第2項から2倍波と(1/2)Acos(Δω+
φ)tが、第3項から2倍波と(1/2)Acos
(−Δω+φ)tがそれぞれ得られ、低域通過形
フイルタで変調信号成分を取り出すと、検波出力
としては (1/2)Acos(Δω+φ)t +(1/2)Acos(−Δω+φ)t ……(2) となり、整理すると Acosφ・cosΔωt ……(3) となる。この(3)式はφの値によつては0になつて
ヌル点が現れ、又は変調信号と逆相になることが
ある。
次に、第2図aに示す様に伝送線路上の(1/
8)波長(nは1にしてある)離れた2点に第1
の検波・移相手段6と第2の検波移相手段7とを
設け、伝送線路の両方向から無変調波と変調波が
入力した時に第1の検波・移相手段6に入力する
無変調波と変調波の位相が一致しているとする
と、第2の検波・移相手段7の入力では無変調波
の位相が45°遅れ、変調波は位相が45°進むので2
つの波の位相差が90°となる。
更に、第2図bに示す様に第1の検波・移相手
段6の移相量が第2の検波・移相手段7の移相量
よりθだけ多くして、2つの検波・移相手段の出
力を合成すると(4)式の様になる。
cosφ・cos(Δωt+θ)+sinφ・cosΔωt ……(4) 今、簡単の為にθ=90°とすると(4)式は sin(φ−Δωt) ……(5) となり、φが変調信号の位相項に入ることにな
り、φが変化しても合成出力の振幅は一定にな
り、ヌル点現象はなくなる。
尚、θ≠90°の時はθ=0の場合を除き振幅は
一定でなくなるが、0まで落ち込まずヌル点現象
はなくなる。
即ち、簡単な回路構成でヌル点現象をなくすこ
とができる。
更に、第5図において、請求項2は子機内のデ
ータ発生部9からのデータを中間周波帯変調器8
5で中間周波帯の変調波に変換し、マイクロ波帯
変調器84でこの変調波を用いて受信したマイク
ロ波帯の無変調波を変調して親機に送り返す。親
機は第1及び第2の検波・移相手段6,7で検波
して中間周波帯の変調波を取り出し、合成器10
で合成した後、復調器77で復調することにより
受信レベルが低下してもデータを取り出せる様に
した。
〔実施例〕
第3図は本発明の実施例のブロツク図を示す。
ここで、伝送線路部51、チヨーク52は伝送
線路5の構成部分、検波用ダイオード61、1/4
波長オープンスタブ62、チヨーク63、低域通
過形フイルタ64は第1の検波・移相手段6の構
成部分、検波用ダイオード71、1/4波長オープ
ンスタブ72、チヨーク73、高域通過形フイル
タ74は第2の検波・移相手段7の構成部分、伝
送線路部83、変調用ダイオード81、1/4波長
オープンスタブ82は変調器8の構成部分であ
る。
以下、n=1とし、低域通過形フイルタ64と
高域通過形フイルタ74よりの検波出力の大きさ
は同じで、且つ90°位相差があるとして、第3図
の動作を説明する。
先ず、親機のマイクロ波発振器40からのマイ
クロ波帯の無変調波は伝送線路部51、アンテナ
を介して放射され、子機のアンテナ、伝送線路部
83を介して1/4波長オープンスタブ82でマイ
クロ波的に短絡された変調用ダイオード81に加
えられるが、データ発生部9からの出力に対応し
て全反射、又短絡されるので無変調波は振幅変調
されて変調波として親機に送り返される。
親機では伝送線路部51を介して1/8波長離れ
て設けられた検波用ダイオード61,71に変調
波が加えられるが、ここにはマイクロ波発振器4
1からのマイクロ波も加えられているので、前記
の様に混合、検波されて検波出力が低域通過形フ
イルタ64、高域通過形フイルタ74を介して2
系列のデータ信号が取り出されるが、この時、デ
ータ信号は低域通過形フイルタで、例えば+45°
移相し、高域通過形フイルタで−45°移相し、位
相差が90°のデータ信号が取り出され、合成器1
0で合成されてヌル点のないデータが得られる。
尚、R1,R2,C1は低域通過形フイルタを、C2
C3,R3は高域通過形フイルタを形成し、挿入損
失はほぼ同じである。
第4図は本発明の親機の別の実施例のブロツク
図で、同一符号は同一対象物を示す。
図において、マイクロ波発振器41は伝送線路
部53と結合線路部54によつて接続されてい
る。又、伝送線路部53は90°ハイブリツド回路
111を介して方形パツチアンテナ110の垂
直、水平両給電端子に接続することにより円偏波
を子機に送出することができるが、これにより移
動体に対する子機の取り付け条件が緩和される。
尚、検波用ダイオード61,71と伝送線路部
53とは図に示す様に長さの異なる伝送線路部5
5,56で接続してもよい。更に、検波出力は増
幅器65,75で増幅した後、低域通過形フイル
タ64及び高域通過形フイルタ74を通つて合成
部10で合成してデータを取り出す。
第5図は本発明の更に別の実施例のブロツク図
を示す。第3図、第4図の実施例では子機内のデ
ータ発生部9からのデータを用いて直接マイクロ
波帯の無変調波を変調しているが、第5図ではデ
ータを中間周波帯変調器85で中間周波帯の変調
波に変換し、マイクロ波帯変調器84でこの変調
波を用いて受信したマイクロ波帯の無変調波を変
調して親機に送り返す様にしている。
この場合、親機の検波用ダイオード61,71
で検波された検波出力は中間周波帯の変調信号で
あるが、これを中間周波増幅器65,75で増幅
した後、低域通過形フイルタ66、高域通過形フ
イルタを介して合成器10′で合成し、この合成
出力を中間周波帯の復調器77で復調してデータ
を取り出すが、親機で中間周波増幅が可能となる
ので受信レベルが低下してもデータを取り出すこ
とができる。
尚、第3図〜第5図の実施例では検波器として
ダイオードを用いているが、トランジスタや電界
効果トランジスタ等、非直線動作する素子であれ
ば使用可能である。
又、移相手段としては低域通過形フイルタ、高
域通過形フイルタを用いているが、多少の性能低
下を許容できるなら、一方を省略して1つのフイ
ルタで90°移相させてもよいが、合成前の検波出
力にレベル差が生じて合成振幅が変動するが、ヌ
ル点現象は発生しない。
尚、マイクロ波帯の回路はマイクロストリツプ
ラインで構成できるので小型、軽量化が可能であ
ると共に、回路構成も簡易化される。
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明した様に本発明によれば回路
構成が簡略化されると云う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理ブロツク図、第2図は第
1図の動作説明図、第3図は本発明の実施例のブ
ロツク図、第4図は本発明の親機の別の実施例の
ブロツク図、第5図は本発明の更に別の実施例の
ブロツク図、第6図は従来例のブロツク図を示
す。 図において、4は無変調波発生器、5は伝送線
路、6は第1の検波・移相手段、7は第2の検
波・移相手段、8は変調器、9はデータ発生部、
10は合成器を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 子機に、データを発生するデータ発生部9
    と、入力する周波数0の無変調波を該データ発生
    部の出力で変調して送り返す変調器8とを設け、
    親機に、該周波数0の無変調波を発生する無変調
    波発生器4と、該無変調波発生器と親機アンテナ
    A1とを接続する回路に含まれる伝送線路5の上
    の約(n/8)波長(nは正の奇数)離れた2点
    にそれぞれ接続され、該伝送線路を介して入力さ
    れる該周波数0の無変調波と周波数0の変調波と
    の混合波をそれぞれ検波して、検波出力を取り出
    した後、2つの検波出力の位相差が所定の値にな
    る様に移相する第1及び第2の検波・移相手段
    6,7と、 該第1の検波・移相手段6と第2の検波・移相
    手段7の出力を合成して出力する合成器10とを
    設けたことを特徴とするマイクロ波通信装置。 2 請求項1記載のマイクロ波通信装置におい
    て、子機の該変調器8が該データ発生部の出力を
    中間周波帯の変調波に変換する中間周波帯変調器
    85と、該中間周波帯の変調波で、入力する周波
    0の無変調波を変調して送り返すマイクロ波帯
    変調器84とからなり、 親機に、更に、該合成器10の出力を復調する
    復調器77を設けたことを特徴とするマイクロ波
    通信装置。
JP63024178A 1987-09-24 1988-02-04 マイクロ波通信装置 Granted JPH01199185A (ja)

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JP2605827B2 (ja) * 1988-09-19 1997-04-30 松下電器産業株式会社 移動体識別用応答器
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