JPH05157781A - 定在波比測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 干渉波の影響を受けることなく、また反射波
の位相に依存することなく、従来例に比較して良好な精
度でＳＷＲを測定する。 【構成】 伝送線路を通過する高周波信号の進行波信号
を検出し、負荷回路から戻って伝送線路に入力される上
記高周波信号の反射波信号を検出し、検出された上記進
行波信号を所定の第１の局部発振周波数を有する第１の
局部発振信号を用いて所定の第１の中間周波信号に周波
数変換して第２の局部発振信号として出力し、検出され
た進行波信号を第２の局部発振信号を用いて上記第１の
局部発振周波数を有する第２の中間周波信号に周波数変
換し、検出された反射波信号を第２の局部発振信号を用
いて上記第１の局部発振周波数を有する第３の中間周波
信号に周波数変換し、第２と第３の中間周波信号に基づ
いて高周波信号についてのＳＷＲを演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定在波比（以下、ＳＷ
Ｒという。）を測定するための定在波測定装置、及び反
射波信号のレベルを測定するための反射波測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、無線通信技術の進歩に伴って、自
動車電話等の移動体通信システムが実用化され、この移
動体通信システムの一例としてセルラー方式の移動体通
信システムがある。このセルラー方式の移動体通信シス
テムにおいては、サービスエリアを複数のセルに分割
し、その各セルのほぼ中心に基地局が設けられ、この基
地局と各移動局との間で複数のチャンネルを用いて通信
が行われる。

【０００３】このセルラー方式の移動体通信システムの
基地局に設けられる第１の従来例のアンテナ共用装置１
１１とアンテナ監視装置１００を図４に示す。

【０００４】図４に示すように、基地局においては、周
波数ｆ１，ｆ２，ｆ３の送信信号をそれぞれ出力する複
数の送信機ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３が設けられ、これら
送信機ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３から出力される各送信信
号はそれぞれ、アンテナ共用装置１１１と、アンテナ監
視装置１００と、当該基地局から送信されるすべての送
信信号を通過させる広帯域の帯域通過フィルタＦ０とを
介してアンテナ１１３に出力されて各移動局に向けて送
信される。ここで、アンテナ共用装置１１１は、一端が
抵抗で終端された３端子型サーキュレータでそれぞれ構
成された３個のアイソレータＩ１，Ｉ２，Ｉ３と、各送
信信号のみをそれぞれ通過させるいわゆるチャンネルフ
ィルタと呼ばれる帯域通過フィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３と
を備える。サーキュレータＩ１，Ｉ２，Ｉ３の各入力端
がそれぞれ送信機ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３に接続され、
一方、帯域通過フィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３の各出力端が
ともにアンテナ監視装置１００内の方向性結合器１１２
の入力端に接続される。

【０００５】上記アンテナ監視装置１００では、帯域通
過フィルタＦ０とアンテナ共用装置１１１との間に挿入
された方向性結合器１１２によって、アンテナ１１３へ
出力される入射波及び上記アンテナ１１３から反射され
てくる反射波とを検出し、上記検出された入射波及び反
射波を検波回路１１４，１１５によってそれぞれ検波し
て、上記入射波及び反射波のレベルに比例する直流電圧
を得ている。そして、入射波の検波出力と反射波の検波
出力は演算回路１１６に入力され、アンテナ１１３から
空間に放射される送信信号の電力や電圧定在波比（以
下、ＶＳＷＲという。）が演算され、上記演算結果が表
示装置１１７に表示される。また、上記演算されたＶＳ
ＷＲが所定のしきい値を超えるときは、アンテナ１１３
系の「異常状態」を表示装置１１７に表示して保守者に
知らせるように構成されている。

【０００６】しかしながら、上記第１の従来例のアンテ
ナ監視装置１００では、複数の送信機ＴＸ１，ＴＸ２，
ＴＸ３からそれぞれ出力される周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３
の各送信信号の多重波の反射波と入射波を、方向性結合
器１１２によって検出し、これらの入射波及び反射波を
検波回路１１４及び１１５によりそれぞれ検波するよう
にしているので、上記検波回路１１４及び１１５の各検
波出力には、各検波回路１１４，１１５の非線形特性に
よって、ｆ１−ｆ２やｆ１−ｆ３等の周波数のビート信
号が重畳されて出力され、このビート信号により、上記
検波回路１１４及び１１５の各検波出力が時間経過とと
もに変動する。このため、これら反射波及び入射波に基
づいて、演算回路１１６により演算される送信信号の電
力及びＶＳＷＲの精度が低下するという問題点があっ
た。また、アンテナ１１３に外部から他の周波数の干渉
波が入力されたとき、上記反射波に当該干渉波が重畳さ
れ、反射波及びＶＳＷＲを正確に測定することができな
いという問題点があった。

【０００７】この問題点を解決するため、本発明者は、
特願平２−２６４２３６号の特許出願において、図５に
示す第２の従来例のアンテナ監視装置１０４を提案し
た。

【０００８】この第２の従来例のアンテナ監視装置１０
４においては、上記第１の従来例のアンテナ監視装置１
１２において、各送信機ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３と各ア
イソレータＩ１，Ｉ２，Ｉ３との間にそれぞれ、アンテ
ナ１１３に出力される各入射波を取り出す方向性結合器
ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３を設け、ある方向性結合器から
取り出される１つの送信機（ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３の
うちの１つ）からアンテナ１１３への入射波と、複数の
送信機ＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３から出力され方向性結合
器１１２ａによって取り出される各送信信号の多重波の
反射波をダブルバランスドミキサ回路１３２により混合
した後、低域通過フィルタ１３６によって低域ろ波する
ことによって、上記反射波のレベルに比例している直流
成分の信号（以下、反射波の直流信号という。）を取り
出すことを特徴としている。ここで、１つの送信機（Ｔ
Ｘ１，ＴＸ２，ＴＸ３のうちの１つ）からアンテナ１１
３へ出力される入射波は、当該送信機に対応して接続さ
れる１つの方向性結合器（ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３のう
ちの１つ）によって取り出された後、スイッチＳＷを介
して検波回路１３５に入力されて検波される。上記検波
回路１３５の出力は演算回路１１６に入力され、演算回
路１１６は、ミキサ回路１３２から低域通過フィルタ１
３６を介して入力される反射波の直流信号と検波回路１
３５の検波出力に基づいて、反射波と入射波の電圧比で
あるＶＳＷＲを演算する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低域通
過フィルタ１３６から出力される反射波の直流信号のレ
ベルは、方向性結合器１１２ａからミキサ回路１３２に
入力される多重波の反射波と、１つの方向性結合器（Ｃ
Ｐ１，ＣＰ２，ＣＰ３のうちの１つ）からミキサ回路１
３２に入力される入射波との位相差に依存して変化する
ので、反射波のレベルを正確に測定することが困難であ
る。また、方向性結合器１１２ａによって取り出される
反射波のレベルが比較的大きくても、反射波の位相によ
っては、上記反射波の直流信号のレベルがゼロとなり、
反射波のレベルを測定することができない場合があると
いう問題点があった。

【００１０】本発明の第１の目的は以上の問題点を解決
し、干渉波の影響を受けることなく、また反射波の位相
に依存することなく、従来例に比較して良好な精度で、
伝送線路における高周波信号についてのＳＷＲを測定す
ることができる定在波比測定装置を提供することにあ
る。本発明の第２の目的は、干渉波の影響を受けること
なく、また反射波の位相に依存することなく、従来例に
比較して良好な精度で、伝送線路における高周波信号に
ついての反射波のレベルを測定することができる反射波
測定装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の定在波比測定装置は、一端に負荷回路が接続された
伝送線路を備え、所定のレベル有する高周波信号を上記
伝送線路の他端に入力したとき、上記伝送線路を通過す
る進行波信号と、上記負荷回路から上記伝送線路に戻っ
て入力される反射波信号とに基づいて、上記伝送線路に
おける上記高周波信号についての定在波比を測定する定
在波比測定装置であって、上記伝送線路に設けられ、上
記進行波信号を検出する第１の結合手段と、上記伝送線
路に設けられ、上記反射波信号を検出する第２の結合手
段と、上記第１の結合手段によって検出された上記進行
波信号を、所定の第１の局部発振周波数を有する第１の
局部発振信号を用いて、所定の第１の中間周波信号に周
波数変換して第２の局部発振信号として出力する第１の
周波数変換手段と、上記第１の結合手段によって検出さ
れた上記進行波信号を、上記第１の周波数変換手段から
出力される第２の局部発振信号を用いて、上記第１の局
部発振周波数を有する第２の中間周波信号に周波数変換
して出力する第２の周波数変換手段と、上記第２の結合
手段によって検出された上記反射波信号を、上記第１の
周波数変換手段から出力される第２の局部発振信号を用
いて、上記第１の局部発振周波数を有する第３の中間周
波信号に周波数変換して出力する第３の周波数変換手段
と、上記第２の周波数変換手段から出力された第２の中
間周波信号と、上記第３の周波数変換手段から出力され
た第３の中間周波信号とに基づいて、上記高周波信号に
ついての定在波比を演算する演算手段とを備えたことを
特徴とする。

【００１２】また、本発明に係る請求項２記載の反射波
測定装置は、一端に負荷回路が接続された伝送線路を備
え、所定のレベル有する高周波信号を上記伝送線路の他
端に入力したとき、上記負荷回路から上記伝送線路に戻
って入力される反射波信号のレベルを測定する反射波測
定装置であって、上記伝送線路に設けられ、上記伝送線
路を通過する上記高周波信号の進行波信号を検出する第
１の結合手段と、上記伝送線路に設けられ、上記反射波
信号を検出する第２の結合手段と、上記第１の結合手段
によって検出された上記進行波信号を、所定の第１の局
部発振周波数を有する第１の局部発振信号を用いて、所
定の第１の中間周波信号に周波数変換して第２の局部発
振信号として出力する第１の周波数変換手段と、上記第
２の結合手段によって検出された上記反射波信号を、上
記第１の周波数変換手段から出力される第２の局部発振
信号を用いて、上記第１の局部発振周波数を有する第２
の中間周波信号に周波数変換して出力する第２の周波数
変換手段と、上記第２の周波数変換手段から出力された
第２の中間周波信号に基づいて、上記高周波信号の反射
波信号のレベルを演算する演算手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１記載の定在波比測定装置においては、
第１の周波数変換手段は、上記第１の結合手段によって
検出された上記進行波信号を、所定の第１の局部発振周
波数を有する第１の局部発振信号を用いて、所定の第１
の中間周波信号に周波数変換して第２の局部発振信号と
して出力し、上記第２の周波数変換手段は、上記第１の
結合手段によって検出された上記進行波信号を、上記第
１の周波数変換手段から出力される第２の局部発振信号
を用いて、上記第１の局部発振周波数を有する第２の中
間周波信号に周波数変換して出力する。次いで、上記第
３の周波数変換手段は、上記第２の結合手段によって検
出された上記反射波信号を、上記第１の周波数変換手段
から出力される第２の局部発振信号を用いて、上記第１
の局部発振周波数を有する第３の中間周波信号に周波数
変換して出力する。さらに、上記演算手段は、上記第２
の周波数変換手段から出力された第２の中間周波信号
と、上記第３の周波数変換手段から出力された第３の中
間周波信号とに基づいて、上記高周波信号についての定
在波比を演算する。

【００１４】以上のように構成された定在波比測定装置
においては、上記第２の周波数変換手段に入力される各
信号の位相及び上記第３の周波数変換手段に入力される
各信号の位相に依存することなく、上記高周波信号の進
行波信号と反射波信号の各レベルを測定できるので、上
記各位相がどんな値となっても、上記高周波信号の進行
波信号と反射波信号の各レベルを正確に測定することが
できる。また、上記伝送線路の入力端と出力端に同時
に、同一の周波数を有する高周波信号が入力されない限
り、上記第１の局部発振周波数を有する第２又は第３の
中間周波信号が発生することはないので、もし上記負荷
回路に干渉波信号が入力した場合であっても、当該干渉
波信号の周波数成分は上記第２と第３の周波数変換手段
によって除去され、上記第２の中間周波信号又は上記第
３の中間周波信号に加算されることはなく、干渉波信号
の影響を受けずに、上記高周波信号の進行波信号と反射
波信号の各レベルを従来例に比較してより正確に測定す
ることができる。従って、上記伝送線路における上記高
周波信号についての定在波比を従来例に比較して正確に
測定することができる。

【００１５】また、請求項２記載の反射波測定装置にお
いては、上記第１の周波数変換手段は、上記第１の結合
手段によって検出された上記進行波信号を、所定の第１
の局部発振周波数を有する第１の局部発振信号を用い
て、所定の第１の中間周波信号に周波数変換して第２の
局部発振信号として出力し、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検出された上記反射波
信号を、上記第１の周波数変換手段から出力される第２
の局部発振信号を用いて、上記第１の局部発振周波数を
有する第２の中間周波信号に周波数変換して出力する。
次いで、上記演算手段は、上記第２の周波数変換手段か
ら出力された第２の中間周波信号に基づいて、上記高周
波信号の反射波信号のレベルを演算する。

【００１６】以上のように構成された反射波測定装置に
おいては、上記第２の周波数変換手段に入力される各信
号の位相に依存することなく、上記高周波信号の反射波
信号のレベルを測定できるので、上記各位相がどんな値
となっても、上記高周波信号の反射波信号のレベルを正
確に測定することができる。また、上記伝送線路の入力
端と出力端に同時に、同一の周波数を有する高周波信号
が入力されない限り、上記第１の局部発振周波数を有す
る第２の中間周波信号が発生することはないので、もし
上記負荷回路に干渉波信号が入力した場合であっても、
当該干渉波信号の周波数成分は上記第２の周波数変換手
段によって除去され、上記第２の中間周波信号に加算さ
れることはない。従って、干渉波信号の影響を受けず
に、上記高周波信号の反射波信号のレベルを従来例に比
較してより正確に測定することができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による一実施例
について説明する。

【００１８】図１に、本発明に係る一実施例であるアン
テナ監視装置２とアンテナ共用装置４を示す。本実施例
のアンテナ監視装置２は、３個の送信機１ａ，１ｂ，１
ｃから出力される各送信信号を合成して多重波信号を生
成する３チャンネルのアンテナ共用装置４と、アンテナ
３に接続され上記すべての送信信号を通過させるアンテ
ナフィルタである帯域通過フィルタ５との間に設けら
れ、上記多重波信号の入射波信号と反射波信号とを検出
する方向性結合器３０を備え、以下のようにＶＳＷＲを
測定することによって、アンテナ３とアンテナ共用装置
４とのインピーダンス整合状態を監視することを特徴と
している。すなわち、方向性結合器３０によって検出さ
れた入射波信号を、所定の第１の局部発振周波数を有す
る第１の局部発振信号を用いて、所定の第１の中間周波
信号に周波数変換した後、当該第１の中間周波信号を第
２の局部発振信号として用いて、上記検出された入射波
信号を上記第１の局部発振周波数を有する第２の中間周
波信号に周波数変換し、該検波信号のレベルを検出する
ことによって上記多重波信号の入射波信号のレベルを測
定する。次いで、方向性結合器３０によって検出された
反射波信号を、上記第２の局部発振信号を用いて、別の
第２の中間周波信号に周波数変換した後検波し、該検波
信号のレベルを検出することによって、上記多重波信号
の反射波信号のレベルを測定する。さらに、演算制御回
路であるマイクロ・プロセッシング・ユニット（以下、
ＭＰＵという。）は、測定された入射波信号のレベルと
反射波信号のレベルとに基づいて上記多重波信号につい
てのＶＳＷＲを計算して表示する。

【００１９】図１に示すように、各送信機１ａ，１ｂ，
１ｃからそれぞれ出力されかつ予め決められた一定のレ
ベルを有し、例えばＵＨＦ帯の互いに異なる送信周波数
ｆ１，ｆ２，ｆ３（ただし、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３）の各送
信信号はそれぞれ、アンテナ共用装置４内のアイソレー
タ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び各送信信号のみを通過さ
せる帯域通過フィルタ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを通過し
た後、周波数多重で合成されて、多重波信号となる。当
該多重波信号は、アンテナ監視装置２の方向性結合器３
０の通過線路３１、及び帯域通過フィルタ５を介してア
ンテナ３に出力されて自由空間に向けて放射される。

【００２０】方向性結合器３０は、アンテナ共用装置４
から入力される多重波信号を通過させる通過線路３１
と、通過線路３１と電磁気的に結合し通過する多重波信
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３０の入力端３０ａ側に設け
られ上記通過する多重波信号の進行波信号（以下、進行
波信号という。）を検出する進行波信号検出用結合線路
３２と、通過線路３１と電磁気的に結合しかつアンテナ
３からアンテナフィルタ５を介して当該出力端３０ｂに
反射されて入力される反射波信号（以下、反射波信号と
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３０の出力端３０ｂ側
に設けられ上記反射波信号を検出する反射波信号検出用
結合線路３３とを備える。

【００２１】方向性結合器３０の結合線路３２によって
検出された進行波信号は、分配器４０に入力されて２分
配される。２分配後の一方の進行波信号は、混合器４２
に入力される信号のレベルが一定になるように制御を行
なうＡＧＣ付き増幅器４１を介して混合器４２の主信号
入力端子に入力され、他方の進行波信号は、スイッチＳ
Ｗ１の接点ａ側を介して混合器４６の主信号入力端子に
入力される。また、局部発振器４３は、送信周波数ｆ
１，ｆ２，ｆ３よりも十分に低い第１の局部発振周波数
ｆ_Lを有する第１の局部発振信号を発生し、混合器４２
の局部発振信号入力端子に出力する。一方、方向性結合
器３０の結合線路３３によって検出された反射波信号
は、スイッチＳＷ１の接点ｂ側を介して混合器４６の主
信号入力端子に入力される。

【００２２】乗算器で構成される混合器４２は、主信号
入力端子に入力される信号と、局部発振信号入力端子に
入力される信号とを混合し、混合後の信号を、帯域通過
フィルタ４４と増幅器４５とを介して混合器４６の局部
発振信号入力端子に出力する。当該帯域通過フィルタ４
４は、例えば各送信信号の搬送波周波数よりも低い方向
に第１の局部発振周波数ｆ_Lだけシフトされた周波数成
分を通過させる通過帯域、すなわち周波数ｆ１−ｆ_Lか
ら周波数ｆ３−ｆ_Lまでの通過帯域を有し、もし送信信
号が変調信号であるときは、搬送波周波数ｆ１−ｆ_Lで
ある変調信号の側波帯成分と、搬送波周波数ｆ３−ｆ_L
である変調信号の側波帯成分をも通過するような通過帯
域を有する。ここで、混合器４２における混合後の信号
は、ｆ１±ｆ_L，ｆ２±ｆ_L，ｆ３±ｆ_Lなどの周波数成
分を含むが、帯域通過フィルタ４４は周波数ｆ１−
ｆ_L，ｆ２−ｆ_L，ｆ３−ｆ_Lの信号成分のみを帯域ろ波
して、第１の中間周波信号として、増幅器４５を介して
混合器４６に出力する。従って、混合器４２と帯域通過
フィルタ４４は、多重波信号の進行波信号を上記第１の
中間周波信号に変換する第１の周波数変換回路を構成し
ている。

【００２３】乗算器で構成される混合器４６は、主信号
入力端子に入力される信号と、局部発振信号入力端子に
入力される信号とを混合して乗算し、混合後の信号を、
上記局部発振周波数ｆ_Lと同一の中心周波数を有する帯
域通過フィルタ４７に出力する。帯域通過フィルタ４７
は、入力された混合後の信号から周波数ｆ_Lの信号成分
である第２の中間周波信号を帯域ろ波し、当該第２の中
間周波信号を増幅器４８を介して検波器４９に出力す
る。従って、混合器４６と帯域通過フィルタ４７は、多
重波信号の進行波信号又は反射波信号を、上記検出され
た多重波信号の進行波信号又は反射波信号のレベルに比
例しかつ周波数ｆ_Lを有する第２の中間周波信号に変換
する第２の周波数変換回路を構成している。次いで、検
波器４９は、入力された信号を検波して、その検波信号
を増幅器５０を介してアナログ／デジタル変換器（以
下、Ａ／Ｄ変換器という。）５１に出力する。これに応
答してＡ／Ｄ変換器５１は、入力された検波信号をＡ／
Ｄ変換してＭＰＵ６０に出力する。ＭＰＵ６０は、詳細
後述するように、Ａ／Ｄ変換器５１から入力される検波
信号のレベルに基づいてＶＳＷＲを演算した後、演算結
果をディスプレイ５２に表示するとともに、アンテナ３
系の異常状態を検出してディスプレイ５２に表示する。

【００２４】以上のように構成されたアンテナ監視装置
２において、まず、スイッチＳＷ１が接点ａ側に切り換
えられたとき、分配器４０によって２分配された多重波
信号の進行波信号は、混合器４６と帯域通過フィルタ４
７から構成される第２の周波数変換回路によって、局部
発振周波数ｆ_Lと同一の周波数を有する第２の中間周波
信号に周波数変換された後、増幅器４８、検波器４９、
増幅器５０及びＡ／Ｄ変換器５１を介してＭＰＵ６０に
入力される。ここで、検波器４９から出力される第２の
中間周波信号の検波信号のレベルは、上記多重波信号の
進行波信号のレベルに比例している。一方、図１に図示
した回路では、方向性結合器３０の入力端と出力端に同
時に、周波数ｆ１から周波数ｆ３までの周波数成分の信
号が入力されない限り、周波数ｆ_Lの第２の中間周波信
号が発生することはないので、もし、アンテナ３に干渉
波信号が入力した場合であっても、当該干渉波信号の周
波数成分は帯域通過フィルタ４７によって除去され、第
２の中間周波信号に加算されることはない。従って、干
渉波信号の影響を受けずに、上記多重波信号の進行波信
号のレベルを正確に測定することができる。

【００２５】次いで、スイッチＳＷ１が接点ｂ側に切り
換えられたとき、同様にして、方向性結合器３０によっ
て検出された反射波信号は上記第２の周波数変換回路に
よって、局部発振周波数ｆ_Lと同一の周波数を有する第
２の中間周波信号に周波数変換された後、増幅器４８、
検波器４９、増幅器５０及びＡ／Ｄ変換器５１を介して
ＭＰＵ６０に入力される。ここで、検波器４９から出力
される第２の中間周波信号の検波信号のレベルは、上記
多重波信号の反射波信号のレベルに比例している。上述
のように、もしアンテナ３に干渉波信号が入力した場合
であっても、当該干渉波信号の周波数成分は帯域通過フ
ィルタ４７によって除去され、第２の中間周波信号に加
算されることはない。従って、干渉波信号の影響を受け
ずに、上記多重波信号の反射波信号のレベルを正確に測
定することができる。

【００２６】このように、本実施例では、方向性結合器
３０の結合線路３２，３３によってそれぞれ検出された
進行波信号及び反射波信号を、上記検出された進行波信
号を第１の局部発振信号を用いて第１の中間周波信号に
周波数変換して得られた第２の局部発振信号を用いて、
所定の周波数ｆ_Lの第２の中間周波信号に変換した後検
波して、上記多重波信号の進行波信号及び反射波信号に
対応する各検波信号に基づいて当該進行波信号及び反射
波信号の各レベルを測定している。従って、混合器４
２，４６に入力される各信号の位相は当該進行波信号及
び反射波信号の各レベルの測定に無関係であるので、混
合器４２，４６に入力される各信号の位相がどんな値と
なっても、上記進行波信号のレベルと上記反射波信号の
レベルを正確に測定することが可能となる。従って、
「発明が解決しようとする課題」の欄で指摘した第２の
従来例の問題点を解決することができる。

【００２７】例えば、各送信機１ａ，１ｂ，１ｃから送
信される送信信号がＰＭ信号又はＦＭ信号である場合、
２個の変調波信号が混合器４６によって混合されるの
で、帯域通過フィルタ４７から出力される第２の中間周
波信号は周波数ｆ_Lの無変調信号となり、これによっ
て、第２の中間周波信号の検波信号のレベルが安定し、
これによって、上記多重波信号の進行波信号と反射波信
号の各レベルをより正確に測定することができるという
利点がある。

【００２８】図３はアンテナ監視装置２のＭＰＵ６０に
よって実行されるアンテナ監視処理を示すフローチャー
トであり、このアンテナ監視処理は、各送信機１ａ，１
ｂ，１ｃから、アンテナ共用装置４と当該アンテナ監視
装置２の方向性結合器３０とアンテナフィルタ５とを介
してアンテナ３に出力される多重波信号の進行波信号の
レベルと、アンテナ３から反射してくる多重波信号の反
射波信号のレベルとを測定した後、各レベル値に基づい
て当該多重波信号についてのＶＳＷＲを演算した後、ア
ンテナ３系の異常状態を検出するための処理である。

【００２９】図３に示すように、アンテナ監視装置２の
電源スイッチ（図示せず。）がオンされたとき図３のア
ンテナ監視処理がスタートされ、まず、ステップＳ１に
おいてスタートスイッチＳＷ２がオンされたか否かが判
断され、オンされるまでステップＳ１で待機した後、オ
ンされたとき（ステップＳ１においてＹＥＳ）ステップ
Ｓ２に進む。ステップＳ２において、スイッチＳＷ１が
接点ａ側に切り換えられた後、ステップＳ３において、
Ａ／Ｄ変換回路５１からＭＰＵ６０に入力される検波信
号のレベルに基づいて進行波信号の実効値電力を演算す
る。次いで、ステップＳ４において、スイッチＳＷ１が
接点ｂ側に切り換えられた後、ステップＳ５において、
Ａ／Ｄ変換回路５１からＭＰＵ６０に入力される検波信
号のレベルに基づいて反射波信号の実効値電力を演算す
る。さらに、ステップＳ６において、上記演算された進
行波信号の実効値電力と反射波信号の実効値電力に基づ
いてＶＳＷＲを演算した後、ステップＳ７において上記
演算された各信号の実効値電力及びＶＳＷＲをディスプ
レイ５２に表示する。最後に、ステップＳ８において、
上記演算されたＶＳＷＲ値が所定のしきい値Ｔｓ（例え
ばＴｓ＝１．３）と比較され、演算されたＶＳＷＲ値が
しきい値Ｔｓよりも大きい場合（ステップＳ８において
ＹＥＳ）、アンテナ３系が「異常状態」であるとディス
プレイ５２に表示してステップＳ１に戻る。一方、演算
されたＶＳＷＲ値がしきい値Ｔｓ以下である場合（ステ
ップＳ８においてＮＯ）そのままステップＳ１に戻る。

【００３０】なお、本実施例において、多重波信号の進
行波信号の実効値電力と、反射波信号の実効値電力と、
ＶＳＷＲは、公知の方法により、方向性結合器３０の出
力端３０ｂにおける各値にすべて換算されて演算された
後、ディスプレイ５２に表示される。

【００３１】図３のステップＳ８において、演算された
ＶＳＷＲを判別してアンテナ３系の「異常状態」を検出
しているが、本発明はこれに限らず、測定された反射波
信号のレベルのみを判別して、反射波信号のレベルが所
定のしきい値以上となったときアンテナ３系が「異常状
態」であると判定してもよい。この場合、分配器４０及
びスイッチＳＷ１を設ける必要がない。

【００３２】以上の実施例において、スイッチＳＷ１を
設けて、混合器４６、帯域通過フィルタ４７、増幅器４
８、検波器４９、増幅器５０及びＡ／Ｄ変換器５１から
なる１組の回路（以下、処理回路という。）を設けてい
るが、本発明これに限らず、スイッチＳＷ１を設けず、
方向性結合器３０で検出される進行波信号と反射波信号
とを別々の２組の処理回路で処理するようにしてもよ
い。また、検波器４９を設けているが、第２の中間周波
信号のレベルを直接測定するようにしてもよい。さら
に、以上の実施例において、方向性結合器３０に多重波
信号が入力される場合について説明しているが、本発明
はこれに限らず、１つの周波数の高周波信号が入力され
る場合にももちろん適用できる。

【００３３】以上の実施例においては、送信機１ａ，１
ｂ，１ｃから出力される各送信信号がＦＭ信号などのＣ
Ｗ信号である場合について説明しているが、例えば衛星
通信などに用いられ周期的に間欠して送信されるバース
ト信号である場合は、図２に図示した同期信号発生回路
８０で同期信号であるクロックパルスを発生させ、当該
クロックパルスに同期してＡ／Ｄ変換器５１ａによって
検波信号をＡ／Ｄ変換するようにしてもよい。以下、こ
の変形例について詳細に説明する。

【００３４】図２に示すように、検波器４９から出力さ
れる多重波信号の進行波信号又は反射波信号のレベルに
比例する検波信号は、増幅器５０を介してコンパレータ
７１の非反転入力端子に入力されるとともに、Ａ／Ｄ変
換器５１ａに入力される。一方、基準電圧発生器７０は
所定の基準電圧Ｅｓを発生して、コンパレータ７１の反
転入力端子に出力する。ここで、コンパレータ７１は、
基準電圧Ｅsと増幅器５０の出力とを比較する。増幅器
５０から入力される検波信号が、上記基準電圧Ｅs以上
になると、コンパレータ７１の出力はＬレベルからＨレ
ベルにへ立ち上り、一方、増幅器５０から入力される検
波信号が、上記基準電圧Ｅsよりも小さくなると、コン
パレータ７１の出力はＨレベルからＬレベルにへ立ち下
る。

【００３５】コンパレータ７１から出力される信号は波
形整形回路７２に入力され、波形整形回路７２はコンパ
レータ７１から入力される信号がＬレベルからＨレベル
に立ち上るタイミングで、タイミングパルスを出力す
る。これらコンパレータ７１及び波形整形回路７２は、
増幅器５０から出力するパルス波の立上りのタイミング
を検出してタイミングパルスを出力するタイミング検出
回路８１を構成する。なお、上記コンパレータ７１は、
図１及び図２の回路から明らかなように、方向性結合器
３０で検出される雑音により、波形整形回路７２からタ
イミングパルスが出力されるのを防止するために設けら
れている。

【００３６】上記波形整形回路７２から出力されるタイ
ミングパルスは、クロック発生回路７３に入力される。
クロック発生回路７３は、セラミック発振子等の発振子
７４を用いて出力する同期信号であるクロックパルスの
周波数を制御するとともに、当該クロックパルスの周波
数のドリフトを補正するため、上記波形整形回路７２か
らタイミングパルスが入力されたときに、タイミングパ
ルスとクロックパルスの出力のタイミングが合致するよ
うに、上記クロックパルスの周波数が補正される。当該
クロック発生回路７３から出力されるクロックパルスは
Ａ／Ｄ変換器５１ａに入力される。

【００３７】上記Ａ／Ｄ変換器５１ａは、クロック発生
回路７３からクロックパルスが入力する毎にトリガされ
て、増幅器５０の出力の立上りと立下りの間の期間内
で、上記バースト信号の振幅を複数回、例えば３回サン
プリングし、各サンプリング毎のサンプリング値をデジ
タル値に変換する。この各サンプリング毎のサンプリン
グ値のデータはＭＰＵ６０に入力され、このＭＰＵ６０
によってこれらの平均値が演算される。すなわち、上述
のように、ＭＰＵ６０は、スイッチＳＷ１を接点ａ側に
切り換えて、多重波信号の進行波信号の平均値を演算
し、次いで、スイッチＳＷ１を接点ｂ側に切り換えて、
その進行波信号の平均値を演算し、さらに、このように
して得られた２組の平均値より、ＶＳＷＲを演算する。
以上のようにして、上記バースト信号の進行波信号と反
射波信号の各レベルを従来に比較して正確に測定して、
これらに基づいてＶＳＷＲをより正確に測定することが
できる。なお、上記バースト信号のサンプリング回数は
１回でもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る請求
項１記載の定在波比測定装置によれば、一端に負荷回路
が接続された伝送線路を備え、所定のレベル有する高周
波信号を上記伝送線路の他端に入力したとき、上記伝送
線路を通過する進行波信号と、上記負荷回路から上記伝
送線路に戻って入力される反射波信号とに基づいて、上
記伝送線路における上記高周波信号についての定在波比
を測定する定在波比測定装置であって、上記伝送線路に
設けられ、上記進行波信号を検出する第１の結合手段
と、上記伝送線路に設けられ、上記反射波信号を検出す
る第２の結合手段と、上記第１の結合手段によって検出
された上記進行波信号を、所定の第１の局部発振周波数
を有する第１の局部発振信号を用いて、所定の第１の中
間周波信号に周波数変換して第２の局部発振信号として
出力する第１の周波数変換手段と、上記第１の結合手段
によって検出された上記進行波信号を、上記第１の周波
数変換手段から出力される第２の局部発振信号を用い
て、上記第１の局部発振周波数を有する第２の中間周波
信号に周波数変換して出力する第２の周波数変換手段
と、上記第２の結合手段によって検出された上記反射波
信号を、上記第１の周波数変換手段から出力される第２
の局部発振信号を用いて、上記第１の局部発振周波数を
有する第３の中間周波信号に周波数変換して出力する第
３の周波数変換手段と、上記第２の周波数変換手段から
出力された第２の中間周波信号と、上記第３の周波数変
換手段から出力された第３の中間周波信号とに基づい
て、上記高周波信号についての定在波比を演算する演算
手段とを備える。

【００３９】従って、上記第２の周波数変換手段に入力
される各信号の位相及び上記第３の周波数変換手段に入
力される各信号の位相に依存することなく、上記高周波
信号の進行波信号と反射波信号の各レベルを測定できる
ので、上記各位相がどんな値となっても、上記高周波信
号の進行波信号と反射波信号の各レベルを正確に測定す
ることができる。また、上記伝送線路の入力端と出力端
に同時に、同一の周波数を有する高周波信号が入力され
ない限り、上記第１の局部発振周波数を有する第２又は
第３の中間周波信号が発生することはないので、もし上
記負荷回路に干渉波信号が入力した場合であっても、当
該干渉波信号の周波数成分は上記第２と第３の周波数変
換手段によって除去され、上記第２の中間周波信号又は
上記第３の中間周波信号に加算されることはなく、干渉
波信号の影響を受けずに、上記高周波信号の進行波信号
と反射波信号の各レベルを従来例に比較してより正確に
測定することができる。従って、上記伝送線路における
上記高周波信号についての定在波比を従来例に比較して
正確に測定することができるという利点がある。

【００４０】また、本発明に係る請求項２記載の反射波
測定装置によれば、一端に負荷回路が接続された伝送線
路を備え、所定のレベル有する高周波信号を上記伝送線
路の他端に入力したとき、上記負荷回路から上記伝送線
路に戻って入力される反射波信号のレベルを測定する反
射波測定装置であって、上記伝送線路に設けられ、上記
伝送線路を通過する上記高周波信号の進行波信号を検出
する第１の結合手段と、上記伝送線路に設けられ、上記
反射波信号を検出する第２の結合手段と、上記第１の結
合手段によって検出された上記進行波信号を、所定の第
１の局部発振周波数を有する第１の局部発振信号を用い
て、所定の第１の中間周波信号に周波数変換して第２の
局部発振信号として出力する第１の周波数変換手段と、
上記第２の結合手段によって検出された上記反射波信号
を、上記第１の周波数変換手段から出力される第２の局
部発振信号を用いて、上記第１の局部発振周波数を有す
る第２の中間周波信号に周波数変換して出力する第２の
周波数変換手段と、上記第２の周波数変換手段から出力
された第２の中間周波信号に基づいて、上記高周波信号
の反射波信号のレベルを演算する演算手段とを備える。

【００４１】従って、上記第２の周波数変換手段に入力
される各信号の位相に依存することなく、上記高周波信
号の反射波信号のレベルを測定できるので、上記各位相
がどんな値となっても、上記高周波信号の反射波信号の
レベルを正確に測定することができる。また、上記伝送
線路の入力端と出力端に同時に、同一の周波数を有する
高周波信号が入力されない限り、上記第１の局部発振周
波数を有する第２の中間周波信号が発生することはない
ので、もし上記負荷回路に干渉波信号が入力した場合で
あっても、当該干渉波信号の周波数成分は上記第２の周
波数変換手段によって除去され、上記第２の中間周波信
号に加算されることはない。従って、干渉波信号の影響
を受けずに、上記高周波信号の反射波信号のレベルを従
来例に比較してより正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る一実施例であるアンテナ監視装
置及びアンテナ共用装置を示すブロック図である。

【図２】 変形例の同期信号発生回路を備えたアンテナ
監視装置の一部を示すブロック図である。

【図３】 図１に図示したアンテナ監視装置のＭＰＵに
よって実行されるアンテナ監視処理を示すフローチャー
トである。

【図４】 第１の従来例のＶＳＷＲ測定装置とアンテナ
共用装置のブロック図である。

【図５】 第２の従来例のＶＳＷＲ測定装置とアンテナ
共用装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ…送信機、 ２…アンテナ監視装置、 ３…アンテナ、 ４…アンテナ共用装置、 ３０…方向性結合器、 ３１…方向性結合器の通過線路、 ３２，３３…方向性結合器の結合線路、 ４２，４６…混合器、 ４３…局部発振器、 ４４，４７…帯域通過フィルタ、 ４９…検波器、 ５１，５１ａ…Ａ／Ｄ変換器、 ６０…ＭＰＵ、 ＳＷ１…スイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に負荷回路が接続された伝送線路を
   備え、所定のレベル有する高周波信号を上記伝送線路の
   他端に入力したとき、上記伝送線路を通過する進行波信
   号と、上記負荷回路から上記伝送線路に戻って入力され
   る反射波信号とに基づいて、上記伝送線路における上記
   高周波信号についての定在波比を測定する定在波比測定
   装置であって、 上記伝送線路に設けられ、上記進行波信号を検出する第
   １の結合手段と、 上記伝送線路に設けられ、上記反射波信号を検出する第
   ２の結合手段と、 上記第１の結合手段によって検出された上記進行波信号
   を、所定の第１の局部発振周波数を有する第１の局部発
   振信号を用いて、所定の第１の中間周波信号に周波数変
   換して第２の局部発振信号として出力する第１の周波数
   変換手段と、 上記第１の結合手段によって検出された上記進行波信号
   を、上記第１の周波数変換手段から出力される第２の局
   部発振信号を用いて、上記第１の局部発振周波数を有す
   る第２の中間周波信号に周波数変換して出力する第２の
   周波数変換手段と、 上記第２の結合手段によって検出された上記反射波信号
   を、上記第１の周波数変換手段から出力される第２の局
   部発振信号を用いて、上記第１の局部発振周波数を有す
   る第３の中間周波信号に周波数変換して出力する第３の
   周波数変換手段と、 上記第２の周波数変換手段から出力された第２の中間周
   波信号と、上記第３の周波数変換手段から出力された第
   ３の中間周波信号とに基づいて、上記高周波信号につい
   ての定在波比を演算する演算手段とを備えたことを特徴
   とする定在波比測定装置。
2. 【請求項２】 一端に負荷回路が接続された伝送線路を
   備え、所定のレベル有する高周波信号を上記伝送線路の
   他端に入力したとき、上記負荷回路から上記伝送線路に
   戻って入力される反射波信号のレベルを測定する反射波
   測定装置であって、 上記伝送線路に設けられ、上記伝送線路を通過する上記
   高周波信号の進行波信号を検出する第１の結合手段と、 上記伝送線路に設けられ、上記反射波信号を検出する第
   ２の結合手段と、 上記第１の結合手段によって検出された上記進行波信号
   を、所定の第１の局部発振周波数を有する第１の局部発
   振信号を用いて、所定の第１の中間周波信号に周波数変
   換して第２の局部発振信号として出力する第１の周波数
   変換手段と、 上記第２の結合手段によって検出された上記反射波信号
   を、上記第１の周波数変換手段から出力される第２の局
   部発振信号を用いて、上記第１の局部発振周波数を有す
   る第２の中間周波信号に周波数変換して出力する第２の
   周波数変換手段と、 上記第２の周波数変換手段から出力された第２の中間周
   波信号に基づいて、上記高周波信号の反射波信号のレベ
   ルを演算する演算手段とを備えたことを特徴とする反射
   波測定装置。