JPH0490640A - 偏波共用受信装置 - 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〕 本発明は無線通信における偏波共用受信装置に係り、２
つの偏波を共用して伝送する無線伝送システムの偏波共
用受信装置に関する。

〔従来の技術〕

第５図は従来の偏波共用を行うときの構成例を示す。４
１はアンテナ装置で到来する電波を受信するアンテナと
受信した電波の偏波に応じて信号を分波する偏分波器４
８て構成されている。４２．４３はアンテナ装置４１の
偏分波器４８で分波された偏波の出力端子で、出力端子
４２は偏分波器４８で分波された一方の偏波、例えば垂
直方向の偏波である偏波１に対応し、出力端子４３は偏
分波器４８で分波されたもう一方の偏波、例えば水平方
向の偏波２に対応する。４４は偏波１の信号に対応する
受信機で、４５は偏波２の信号に対応する受信機であり
、それぞれ各偏波の信号を受信する。

従って、各偏波出力端子４２．４３には所望の偏波と異
なる偏波、すなわち、交差偏波か少なくなるよう偏分波
器４８により調整される。

第６図は従来の構成によるアンテナ出力端子の信号を示
す。同図は偏波１および偏波２が交互に配置されたイン
タリーブ配置の場合を示している。

同図（Ａ）は出力端子４２からの信号出力であり、垂直
方向の偏波を示し、所望の偏波である偏波１の他に交差
偏波である偏波２の信号も出力されてしまう。同図（Ｂ
）は出力端子４３からの信号出力であり、水平方向の偏
波を示し、同様に所望の偏波２の他に交差偏波の偏波ｌ
か出力される。このとき交差偏波は所望の偏波に対して
周波数か近接しているため、所望の偏波を受信しようと
する受信機の受信帯域内に交差偏波信号か干渉波として
混入する。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかるに、従来では交差偏波信号が混入するために所望
の偏波の信号に干渉を与え通信品質を劣化させることと
なる。このため交差偏波識別度を向上させるため、偏分
波器や反射鏡の回転角度の微細な調整か必要になり、調
整か難しく、時間もかかるという欠点があった。また、
降雨などによって交差偏波識別度が劣化した場合は、交
差偏波電力か相対的に大きくなり、この交差偏波干渉に
より通信品質か劣化するという欠点もあった。

さらに、受信機は２つの偏波に対応して２つの受信機を
用意するか、１つの受信機で受信しようとすると、チャ
ネルの偏波に応じてアンテナ装置のどちらかの偏波の出
力端子との接続替えを行う必要かあった。このため、受
信しようとするチャネルの周波数かとちらの偏波である
かを判断し、偏波によってアンテナ装置の出力信号の切
り換えを行わなければならないという問題かあった。

本発明は上記の点に鑑みなされたものでアンテナ装置の
交差偏波識別度の精密な調整を必要とせず、降雨などに
よる交差偏波識別度の劣化時にも交差偏波干渉の影響を
受けずに通信品質を維持することが可能であり、操作も
簡単な偏波共用受信装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図を示す。互いに周波数か異
なる２つの偏波を共用して伝送する無線伝送システムに
おいて、アンテナ装置１０て受信される２つの偏波の信
号のうち一方の偏波に対応する出力端子から概略等レベ
ルの両偏波の信号が供給され、２系統に分岐して出力す
る信号分岐回路２０と、信号分岐回路２０の一方の出力
端子からの出力信号を各偏波に対する電気長の差が概略
１／２の奇数倍の波長となる長さをもつ伝送路を通過さ
せ、さらに伝送路を通過した信号または、信号分岐回路
２０の他方の出力端子からの信号と合成、またはいずれ
か一方の信号の位相と振幅を制御した後、伝送路を通過
した信号と信号分岐回路２０からの他方の出力端子から
の信号の振幅と位相を制御された信号とを合成すること
によって任意の一方の偏波を抑圧して他方の所望する偏
波の信号を取り出す偏波選択回路３０と、偏波選択回路
３０から取り呂された他方の偏波の信号か入力される受
信機４０とを存し、所望の一偏波を受信する。

また、偏波選択回路３０は信号分岐回路２０の一方の出
力端子からの出力信号を各偏波に対する電気長の差が概
略１／２の波長とする長さを持つ伝送路と、伝送路の出
力信号の位相と振幅を制御する振幅位相制御回路と、信
号分岐回路２０の他方の出力信号を振幅位相制御回路の
出力信号と合成して一方の偏波を抑圧して所望の他方の
偏波を取り出し、所望の他方の偏波を２分岐して受信機
４０及び振幅位相制御回路にそれぞれ供給する合成分岐
回路とよりなる。

また、受信機４０で受信すべき偏波の信号の周波数と、
振幅位相制御回路で検出すべき偏波の信号の周波数との
差を予め設定しておき、受信すべき偏波の信号を選択す
るための周波数調整を行うことにより、抑圧すべき偏波
の信号の選択のための周波数調整を連動して行う。

〔作用〕

本発明では、信号分岐回路２０で２つの偏波を含む信号
を分岐し、偏波選択回路３０て分岐された信号の一方を
各偏波に対する電気長の差が概略１／２の奇数倍の波長
になるようにし、さらに振幅位相を制御する。さらに偏
波選択回路３０はもう一方の分岐された信号とともに合
成、分岐し、一方で振幅位相の制御量の検出を行い他方
を受信機４０に入力し、また、受信すべき偏波の信号の
周波数と振幅位相の制御量の検出を行う信号の周波数の
差を設定し、周波数調整を連動して行うことにより、所
望のもう一方の偏波を抑圧し、他方の偏波の信号のみを
干渉なしに取り出して受信機４０に入力するようにした
ため、交差偏波の干渉を受けずに簡単な操作で希望する
偏波の信号を受信できる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の構成を示す。同図において
第１図と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。

１５はアンテナ装置１０で受信される偏波のうち一方の
偏波に対応する出力端子である。２０は信号分岐回路、
３１は信号合成分岐回路であり、３３は入力信号の振幅
と位相の制御回路、３２は信号分岐回路２０で分岐され
た両信号間の通路差をもたせるための伝送路である。

ここで一方の偏波の一つの信号の周波数をｆとし隣接す
る直交偏波の信号との周波数差をΔｆとすると各信号の
真空中の波長λ、λ′は次式で表される。

λ　　＝　ｃ　／　ｆ　　　　　　　　　　　・・・（
１）λ’　　＝ｃ／　（ｆ＋Δｆ）　　　・・・（２）
但し、Ｃは真空中の電磁伝播速度である。伝送路３２の
長さをＬと置き、λとλ′の信号か伝送路３２を通過す
る間に、０．５波長の差が生じるとすると、 （Ｌ／λ’）　　−（Ｌ／λ）＝０．５・・・（３）Ｌ
＝ｃ／（２Δｆ）　　　　　・・・（４）となる。但し
、上式は真空中を伝播する場合であり、伝播する媒質に
よって速度か異なるため、これを考慮して長さを決める
必要かある。従って、長さしを概略上式のように設定さ
れた伝送路３２を通過した信号と信号分岐回路２０の出
力のもう一方の伝送路３２を通過しない信号とは一方の
偏波か逆相のときは他方は概略同相となる。この時、ア
ンテナ出力端子１５における出力信号は第３図に示すよ
うに各偏波の信号か概略等レベルになるようアンテナ装
置１０の給電回路を調整しておく。

偏波ｌの信号を受信しようとするときは、アンテナ出力
端子１５の出力の偏波２の信号か、アンテナ出力端子１
５の出力の偏波ｌの信号と等振幅で逆位相となるよう伝
送路３２を通過し、偏波２の信号か振幅位相制御回路３
３で制御された後、信号合成分岐回路３１でアンテナ出
力端子１５の出力信号と合成され偏波２の信号が抑圧さ
れる。

信号は信号分岐回路２０で２系統に分岐され、方は直接
、信号合成分岐回路３１に入力され、他方は伝送路３２
及び振幅位相制御回路３３を通過後、信号合成分岐回路
３１に入力され、これら２系統の信号は再び合成される
。このとき信号合成分岐回路３１に入力される２系統の
信号の偏波２の信号は互いに等振幅で逆位相となるよう
、振幅位相制御回路３３で振幅と位相が調整される。こ
の結果、信号合成分岐回路３１において合成された信号
は偏波２の信号が抑圧され、偏波１の信号だけが残る。

この合成された信号はさらに信号合成分岐回路３１で２
系統に分岐され、一方は受信機４０に入力される。また
、もう一方の信号は振幅位相制御回路３３に入力され、
信号合成分岐回路３１の出力信号に含まれる偏波２の信
号の残留分を検出し、伝送路３２からの出力信号と振幅
及び位相を比較し、信号合成分岐回路３１の出力におい
て、偏波２の信号が抑圧されるために必要な振幅と位相
の制御量を得て、伝送路３２からの出力信号の振幅と位
相を制御する。

この結果、受信機４０に入力される信号は偏波２の信号
が抑圧され、希望する偏波１の信号を偏波２の信号干渉
を受けずに受信可能となる。

また、偏波２の信号を受信しようとするときは、同様に
振幅位相制御回路３３において残留分の検出、制御を偏
波１の信号に対して行うことによって受信機４０におい
て偏波２が干渉なしに受信可能となる。

振幅位相制御回路３３の動作は、一般にサイドローブキ
ャンセラといわれる干渉補償装置なとの制御方法（例え
ば、特許第１４０９００６号の干渉補償装置）を利用す
ることによって実現できる。

即ち、偏波ｌに対する偏波２は干渉補償装置の干渉波と
同様である。

第４図は本発明の他の実施例の構成図を示す。

同図中、３４は伝送路であり、第２図の伝送路３２と同
様てあり、３５は信号合成分岐回路で第２図の信号合成
分岐回路３１と同様であり、３６は振幅位相制御回路で
第２図の振幅位相制御回路３３と同様のものであり、同
様の動作を行う。同図において、伝送路３４を通過した
信号と信号分岐回路２０の他方の出力信号の振幅と位相
を振幅位相回路３６で制御された信号と信号合成分岐回
路３５で合成することによって干渉信号を抑圧する。

また、この時、振幅位相制御回路３３は受信しようとす
る偏波の所望のチャネルに近接するチャネルの交差偏波
信号を検出して抑圧するように制御するほうか、振幅位
相の制御素子などに対する周波数特性による誤差が少な
く、より大きな交差偏波識別度か得られる。

従って、このような周波数連動機能は第３図のような両
方の偏波の信号同士が一定周波数差でない場合であって
も実現可能である。すなわち、般に希望する信号に対し
て干渉を与える偏波の信号の周波数は予め分かっており
、希望する信号の周波数と抑圧しようとする周波数差を
予め受信機４０の周波数調整機能及び振幅位相制御回路
３３の周波数調整機能に与えておき、受信機４０で希望
する信号に周波数調整すると、振幅位相回路回路３３は
抑圧すべき信号の周波数に連動して調整されるようにし
ておけばよい。

この様な機能は一般のテレビチューナ、衛星通信用チュ
ーナ等のチャネル選択に対する周波数変更機能を応用す
れば容易に実現できる。

上記第２図の説明では振幅位相制御回路３３は自動的に
制御される場合について説明したが実際に受信するチャ
ネル数か少ない、あるいはチャネル切り換えが頻繁でな
ければ移相器及び減衰器（または増幅器）等を手動で設
定してもよい。また、幾つかのチャネルに対応した減衰
器（または増幅器）及び移相器を用意し、チャネル切り
換えごとにチャネル毎に減衰量及び移相量の設定された
減衰器（または、増幅器）および移相器を切り換える。

あるいはチャネル切り換えごとに減衰器（または増幅器
）及び移相器の設定値を自動切り換えしてもよい。

なお、本実施例では各偏波に対する電気長の差が１／２
波長となる長さを持つ伝送路３２を例として説明したか
電気長の差が１／２の奇数倍の波長となる長さであって
もよい。

また、偏波共用を行う場合、一般には直交する直線偏波
を使用する場合と右旋と左旋の円偏波を用いる場合かあ
る。本発明は直線偏波および、円偏波の両方に対して同
一機器構成で対応できる。

すなわち、アンテナ出力端子に両方の偏波の信号を出力
させるには、直線偏波の場合、各偏波の電界方向と約４
５°をなす方向の電界を取り出すように信号分岐回路２
０を設定する。

円偏波の場合は偏波変換機の出力において直交する直線
偏波に変換してから、直線偏波の場合と同様に電界方向
と約４５°をなす方向の電界を取り出せば良い。また、
円偏波の場合にはその性質上、出力に円偏波の信号が混
在していてもよいことから偏波変換器を取り除くことも
可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アンテナ装置の交差偏波識別度の精密
な調整も不要となり、降雨などによる交差偏波識別度の
劣化時にも交差偏波干渉の影響を受けずに通信品質を維
持することが可能であり、かつ操作も単純化され、簡易
な構成で両方の偏波の信号を受信可能となる。

また、干渉波を除去し、受信機の周波数をとの干渉波を
対象に設定するか等の選択・設定等が一つの周波数を設
定することにより実現するので実用上極めて有用である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例の構成図、 第３図は本発明の一実施例のアンテナ出力端子における
信号を示す図、 第４図は本発明の他の実施例の構成図、第５図は従来の
偏波共用受信装置の一例の構成図、 第６図は従来の構成によるアンテナ出力端子の信号を示
す図である。 １０・・・アンテナ装置、２０・・・信号分岐回路、３
０・・・偏波選択回路、３１．３５・・・合成分岐回路
、３２．３４・・・伝送路、３３．３６・・・振幅移相
制御回路、４０・・・受信機。 特許出願人　日本電信電話株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに周波数が異なる２つの偏波を共用して伝送
   する無線伝送システムにおいて、アンテナ装置で受信さ
   れる２つの偏波の信号のうち一方の偏波に対応する出力
   端子から概略等レベルの両偏波の信号が供給され、２系
   統に分岐して出力する信号分岐回路と、 該信号分岐回路の一方の出力端子からの出力信号を各偏
   波に対する電気長の差が概略１／２の奇数倍の波長とな
   る長さをもつ伝送路を通過させ、さらに伝送路を通過し
   た信号または、前記信号分岐回路の他方の出力端子から
   の信号と合成、またはいずれか一方の信号の位相と振幅
   を制御した後、前記伝送路を通過した信号と前記信号分
   岐回路からの他方の出力端子からの信号の振幅と位相を
   制御された信号とを合成することによって任意の一方の
   偏波を抑圧して他方の所望する偏波の信号を取り出す偏
   波選択回路と、 該偏波選択回路から取り出された他方の偏波の信号が入
   力される受信機と を有し、所望の一偏波を受信するよう構成したことを特
   徴とする偏波共用受信装置。
2. （２）前記偏波選択回路は 前記信号分岐回路の一方の出力端子からの出力信号を各
   偏波に対する電気長の差が概略１／２倍の波長とする長
   さを持つ伝送路と、 該伝送路の出力信号の位相と振幅を制御する振幅位相制
   御回路と、 該信号分岐回路の他方の出力信号を該振幅位相制御回路
   の出力信号と合成して一方の偏波を抑圧して所望の他方
   の偏波を取り出し、該所望の他方の偏波を２分岐して前
   記受信機及び前記振幅位相制御回路にそれぞれ供給する
   合成分岐回路とよりなることを特徴とする請求項１記載
   の偏波共用受信装置。
3. （３）前記受信機で受信すべき偏波の信号の周波数と、
   前記振幅位相制御回路で検出すべき偏波の信号の周波数
   との差を予め設定しておき、受信すべき偏波の信号を選
   択するための周波数調整を行うことにより、抑圧すべき
   偏波の信号の選択のための周波数調整を連動して行うこ
   とを特徴とする請求項２記載の偏波共用受信装置。