JPH06318891A - ダイバーシチ受信機の自動利得制御増幅回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】入力信号の大きなレベル範囲において信号歪み
を軽減する。 【構成】この自動利得制御（ＡＧＣ）増幅回路は、ダイ
バーシチ受信機が受けた第１，第２および第ｎチャンネ
ルの中間周波数信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂおよびＳ１ｎを端子
１０１ａ，１０１ｂおよび１０１ｎに受ける。各チャン
ネルとも、信号Ｓ１を所定のレベルに自動設定する自動
レベル設定回路と、この自動レベル設定回路からの出力
信号Ｓ２を共通利得制御によってそれぞれＡＧＣ増幅す
るＡＧＣ増幅器とを備える。上記自動レベル設定回路は
電圧制御減衰器１，制御電圧発生器２および検波器３を
含む。上記ＡＧＣ増幅器は、電圧制御減衰器５と、レベ
ル比較器６と、制御電圧発生器７と、検波器８とを含
む。上記ＡＧＣ増幅器からの各チャンネルの信号Ｓ４が
合成器９によって合成される。

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無線通信にお
けるダイバーシチ受信機の自動利得制御（ＡＧＣ）増幅
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、見通し外通信方式等のマイクロ波
無線通信においては、ダイバーシチ受信機によって、複
数のスペース・チャンネルからの受信信号を最大比合成
し、電波伝搬路で生じるフェージングやマルチパスの影
響を軽減している。このダイバーシチ受信機は、上記ス
ペース・チャンネルの各チャンネルごとにＡＧＣ増幅器
を備え、これらＡＧＣ増幅器の共通利得制御により上記
各チャンネルの受信信号を最大比合成するための信号を
得ている。このダイバーシチ受信機においては、受信信
号レベルが標準受信レベルより低い場合，つまり熱雑音
が信号劣化の多くを占めるような場合には、この共通利
得制御により適切な合成用信号が得られる。しかし、上
記チャンネルの多数が、上記標準受信レベルを超える状
態では、より低いレベルのチャンネルの信号が有効に生
かされないという問題がある。

【０００３】上述の問題を解決する手段が、公開特許公
報（公開番号：平２−９４７１５，公開日：平成２年４
月５日，発明の名称：ダイバシティ受信装置）に開示さ
れている。このダイバシティ受信装置は、上記複数のチ
ャンネルの全てにおいて受信信号レベルが所定のしきい
値を超えると、ＡＧＣ増幅器の共通利得制御を個別利得
制御に切り替えている。この結果、全てのチャンネルに
おいて上記受信信号レベルが上記しきい値を超える場
合，つまり全てのチャンネルの信号対雑音比がよい場合
には、全てのＡＧＣ増幅器からの出力信号を有効に利用
することができ、最大受信レベルチャンネルの受信信号
に大きな歪みが生じているような場合には、この信号歪
みを軽減できることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のダイバシティ受
信装置は、全てのチャンネルの受信信号が所定のしきい
値を越えている場合には、最大受信レベルを示す受信信
号に歪みが多くとも、信号レベルが相対的に低くとも信
号対雑音比は十分に良好なチャンネルの受信信号も復調
信号用として合成するので、良好な復調信号を得ること
ができる。しかし、このダイバシティ受信装置では、チ
ャンネルの一つでも上記しきい値より低い受信信号レベ
ルである場合，例えば一つのチャンネルの受信信号が極
端に低い場合には、所定レベルを越えて信号対雑音比の
よい他のチャンネルの受信信号を利用できないので、相
対的に低くても十分な信号対雑音比を有するチャンネル
の受信信号を活用できないという欠点があった。

【０００５】また、このダイバーシティ受信装置は、各
チャンネルのうちの最低受信信号レベルを検出する最低
レベル検出器とこの検出結果により各チャンネルのＡＧ
Ｃ増幅器を共通制御から個別制御に切り替えるスイッチ
とを必要とするので、構成が複雑であるという欠点があ
った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のダイバーシチ受
信機の自動利得制御（ＡＧＣ）増幅回路は、複数のチャ
ンネルを有するダイバーシチ受信機のＡＧＣ増幅回路に
おいて、入力レベルが予め定めた標準レベルを超える前
記チャンネルの入力信号を予め定めた所定レベルの出力
信号に自動設定し入力レベルが前記標準レベルより小さ
いレベルの前記チャンネルの入力信号をこの入力信号の
レベルに比例するとともに前記所定レベルより小さいレ
ベルの出力信号とする前記チャンネルの各各対応の自動
レベル設定回路と、前記出力信号の各各を共通利得制御
によってそれぞれ自動利得制御増幅する自動利得制御増
幅器とを備えている。

【０００７】また、前記自動レベル設定回路が、制御信
号に応答して前記入力信号を減衰させる減衰器と、前記
減衰器からの前記出力信号のレベルを検出する検波器
と、前記検波器の検出したレベルに基づく前記制御信号
を生じる制御信号発生器とを備える構成を採ってもよ
い。

【０００８】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００９】図１は本発明の一実施例のブロック図であ
り、ｎ（ｎは複数）チャンネルのダイバーシチ受信機の
合成器９とＡＧＣ増幅回路とを示している。

【００１０】図１において、第１の入力端子１０１ａが
第１チャンネルの入力信号Ｓ１ａを、第２の入力端子１
０１ｂが第２チャンネルの入力信号Ｓ１ｂを、第ｎの入
力端子１０１ｂが第ｎチャンネルの入力信号Ｓ１ｂを受
ける。このダイバーシチ受信機は、各チャンネルの受信
信号をそれぞれ受けるアンテナ（図示せず）を含む。入
力信号Ｓ１（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂおよびＳ１ｎ）の各各は、
上記アンテナの各各からそれぞれ供給される十分に高い
レベルの高周波数信号であり、後述する標準レベルＰ０
以上であれば、上記ＡＧＣ増幅回路および合成器９によ
る雑音の付加を無視しうる。なお、上記アンテナと入力
端子１０１ａ，１０１ｂおよび１０１ｎとの間に、上記
アンテナの各各からの受信信号をそれぞれ低雑音増幅す
る低雑音増幅器と、上記低雑音増幅器の各各からの増幅
された受信信号をそれぞれ中間周波数信号に変換する周
波数変換器とを含む構成を採ってもよい。この場合に
も、入力信号Ｓ１（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂおよびＳ１ｎ）の各
各は、上記周波数変換器の各各からそれぞれ供給される
十分に高いレベルの（中間周波数）信号である。

【００１１】第１チャンネルのＡＧＣ増幅回路は、ＰＩ
Ｎダイオード減衰器等を使用する電圧制御減衰器１ａ，
制御電圧発生器２ａおよび検波器３ａを含む自動レベル
設定回路と、電圧制御減衰器４ａ，増幅器５ａ，レベル
比較器６ａおよび検波器８ａを含むＡＧＣ増幅器とを備
える。同様に、第２チャンネルのＡＧＣ増幅回路は、電
圧制御減衰器１ｂ，制御電圧発生器２ｂおよび検波器３
ｂを含む自動レベル設定回路と、電圧制御減衰器４ｂ，
増幅器５ｂ，レベル比較器６ｂおよび検波器８ｂを含む
ＡＧＣ増幅器とを備え、第ｎチャンネルのＡＧＣ増幅回
路は、電圧制御減衰器１ｎ，制御電圧発生器２ｎおよび
検波器３ｎを含む自動レベル設定回路と、電圧制御減衰
器４ｎ，増幅器５ｎ，レベル比較器６ｎおよび検波器８
ｎを含むＡＧＣ増幅器とを備える。上記第１チャンネル
ないし第ｎチャンネルのＡＧＣ増幅器の出力信号Ｓ４
（Ｓ４ａ，Ｓ４ｂおよびＳ４ｎ）は合成器９により最大
比合成され、この合成信号Ｓ１０がこのダイバーシチ受
信機の復調器に供給される。

【００１２】図２は、本実施例および上記公開公報記載
の従来例における主要信号のレベルダイヤグラムを示す
図であり、（ａ）は入力信号Ｓ１ａと電圧制御減衰器１
（１ａ，１ｂおよび１ｎ）の出力信号Ｓ２（Ｓ２ａ，Ｓ
２ｂおよびＳ２ｎ）との関係，（ｂ）は入力信号Ｓ１ａ
と増幅器５（５ａ，５ｂおよび５ｎ）の出力信号Ｓ４と
の関係を示している。

【００１３】以下、図１および図２を併せ参照してこの
ダイバーシチ受信機のＡＧＣ増幅回路の動作を説明す
る。

【００１４】第１チャンネルの入力端子１０１ａに入力
信号Ｓ１ａが供給されると、この第１チャンネルの自動
レベル設定回路は、出力信号Ｓ２ａが予め設定した標準
レベルＰ０に達するまで電圧制御減衰器１ａの減衰量を
０に保ち、この状態では出力信号Ｓ２ａのレベルは入力
信号Ｓ１ａのレベルに等しい。検波器３ａは出力信号Ｓ
２ａのレベルを検出して検出信号Ｓ６ａを生じる。制御
電圧発生器２ａは、標準レベルＰ０に対応する検出信号
Ｓ６ａの値を有する基準電圧を用意しており、検出信号
Ｓ６ａがこの基準電圧を超えると、制御信号Ｓ５ａを発
生して電圧制御減衰器１ａの減衰量を増加させる。上述
のメカニズムにより、第１チャンネルの自動レベル設定
回路は、標準レベルＰ０より大きい入力信号Ｓ１ａを受
けるときにも出力信号Ｓ２ａを標準レベルＰ０に保つ。

【００１５】第２および第ｎチャンネルの自動レベル設
定回路も、第１チャンネルの自動レベル設定回路と同様
の動作を行う。図２（ａ）を参照すると、ダイバーシチ
伝搬路（チャンネル）の伝搬特性の違いにより、入力信
号Ｓ１ｂのレベルは入力信号Ｓ１ａのレベルより低く、
入力信号Ｓ１ｎのレベルは入力信号Ｓ１ｂのレベルより
さらに低くなっている。従って、第２チャンネルの入力
信号Ｓ１ｂのレベルは第１チャンネルの入力信号Ｓ１ａ
のレベルが標準レベルＰ０を越えてレベルＰ１に達した
ときに標準レベルＰ０に達し、第ｎチャンネルの入力信
号Ｓ１ｎのレベルは第１チャンネルの入力信号Ｓ１ａの
レベルがレベルＰ１を越えてレベルＰ２に達したときに
標準レベルＰ０に達する。出力信号Ｓ２ｂおよびＳ２ｎ
は、入力信号Ｓ１ｂおよびＳ１ｎがそれぞれ標準レベル
Ｐ０に達したあとは標準レベルＰ０を保つ。

【００１６】なお、上記自動レベル設定回路について
は、電圧制御減衰器１を増幅器に変え、入力信号Ｓ１が
標準レベルＰ０を越えた場合の出力信号Ｓ２のレベルを
Ｐ０より高い別のレベルに設定することができる。

【００１７】上述の出力信号Ｓ２の各各が、第１ないし
第ｎチャンネルのＡＧＣ増幅器に供給される。第１チャ
ンネルのＡＧＣ増幅器においては、増幅器５ａが出力信
号Ｓ３ａを増幅して出力信号Ｓ４ａを生じる。出力信号
Ｓ４ａのレベルが、検波器８ａにより検出され、検出レ
ベル信号Ｓ９ａとされる。この検出レベル信号Ｓ９ａは
制御電圧発生器７ａにより増幅され、増幅された検出レ
ベル信号Ｓ８ａを生じる。同様に、第２および第ｎチャ
ンネルのＡＧＣ増幅器においても、増幅器５ｂおよび５
ｎが出力信号Ｓ３ｂおよびＳ３ｎを増幅して出力信号Ｓ
４ｂおよびＳ４ｎをそれぞれ生じる。出力信号Ｓ４ｂお
よびＳ４ｎのレベルが、検波器８ｂおよび８ｎによりそ
れぞれ検出され、検出レベル信号Ｓ９ｂおよびＳ９ｎと
される。この検出レベル信号Ｓ９ｂおよびＳ９ｎは制御
電圧発生器７ｂおよび７ｎにより増幅され、増幅された
検出レベル信号Ｓ８ｂおよびＳ８ｎをそれぞれ生じる。

【００１８】検出レベル信号Ｓ８ａ，Ｓ８ｂおよびＳ８
ｎうちの最大レベルを示す信号が、レベル比較器６ａ，
６ｂおよび６ｎによって選択され、共通利得制御信号Ｓ
７とされる。共通利得制御信号Ｓ７は、最大の検出レベ
ル信号Ｓ８を生じるチャンネルの出力信号Ｓ４のレベル
を予め定めた所定レベルＱ０にするように、増幅器５
ａ，５ｂおよび５ｎの利得をほぼ同一利得で共通制御増
幅する。

【００１９】図２（ａ）および（ｂ）を参照すると、第
１チャンネルに供給される入力信号Ｓ１ａのレベルが最
も大きいので、増幅器５ａからの出力信号Ｓ４ａは、入
力信号Ｓ１ａのどのレベルにおいても、所定のレベルＱ
０を保っている。また、第２チャンネルの出力信号Ｓ４
ｂは、第１チャンネルの入力信号Ｓ１ａが標準レベルＰ
０より小さいときにはレベルＱ０より一定値だけ低いレ
ベルＱ１を保ち、入力信号Ｓ１ａが標準レベルＰ０を超
えるとレベル増加を始め、入力信号Ｓ１ｂが標準レベル
Ｐ０に達する入力信号Ｓ１ａのレベルＰ１点において、
所定のレベルＱ０に達する。同様に、第ｎチャンネルの
出力信号Ｓ４ｂは、第１チャンネルの入力信号Ｓ１ａが
標準レベルＰ０より小さいときにはレベルＱ１より一定
値だけさらに低いレベルＱ２を保ち、入力信号Ｓ１ａが
標準レベルＰ０を超えるとレベル増加を始め、入力信号
Ｓ１ｎが標準レベルＰ０に達する入力信号Ｓ１ａのレベ
ルＰ２点において、所定のレベルＱ０に達する。

【００２０】なお、図２（ｂ）に、上記公開公報記載の
ダイバシティ受信装置における第２チャンネルおよび第
ｎチャンネルの出力信号を、Ｓ４ｂ１およびＳ４ｎ１と
して示している。図において、第１チャンネルの入力信
号Ｓ１ａが標準レベルＰ０を越えたのち、全てのチャン
ネルの入力信号Ｓ１が標準レベルＰ０を超えるレベルＰ
２までは、第２チャンネルおよび第ｎチャンネルの出力
信号Ｓ４ｂ１およびＳ４ｎ１は、出力信号Ｓ４ａと一定
のレベル差を保ったままである。従って、このダイバー
シチ受信機が、入力信号Ｓ１ａのレベルＰ０ないしＰ２
の範囲において、レベルが相対的に低い第２および第ｎ
チャンネルの信号Ｓ４ｂおよびＳ４ｎを、従来例のダイ
バーシティ受信機より有効に活用していることが明らか
である。

【００２１】上述のとおり、このダイバーシチ受信機の
ＡＧＣ増幅回路においては、入力信号Ｓ１が標準レベル
Ｐ０を越えたチャンネルは、入力信号Ｓ１のレベルが互
いに異なっていても、平等に合成器９で加算される。即
ち、標準レベルＰ０を超えるチャンネルの入力信号Ｓ１
は信号対雑音比が十分に大きいので、雑音による信号歪
の影響を無視しうる。従って、これらの信号Ｓ１を合成
することによって、入力レベル最大の信号Ｓ１に大きな
信号歪みがあっても、これを軽減できる効果がある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、標準レベ
ル以上の入力信号を受けたチャンネルでは、自動レベル
設定回路によってそのチャンネルのＡＧＣ増幅回路へ供
給する信号の出力レベルを一定レベル，例えば上記標準
レベルに保つので、共通利得制御される上記ＡＧＣ増幅
器からの出力信号は、上記標準レベルより大きい入力信
号を受けたチャンネル全てについて同一レベルとなり、
レベル最大の上記入力信号に大きな信号歪みがあって
も、上記入力信号の大きなレベル範囲においてこれを軽
減できるという効果がある。

【００２３】また、本発明は、最低レベル検出器とこの
検出結果により各チャンネルのＡＧＣ増幅器を共通制御
から個別制御に切り替えるスイッチとが不要であり、装
置構成が簡単であるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】本実施例および従来例における主要信号のレベ
ルダイヤグラムを示す図であり、（ａ）は入力信号Ｓ１
ａと自動レベル設定回路の出力信号Ｓ２との関係，
（ｂ）は入力信号Ｓ１ａとＡＧＣ増幅器の出力信号Ｓ４
との関係を示している。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｎ，４ａ，４ｂ，４ｎ 電圧制御減衰
器 ２ａ，２ｂ，２ｎ，７ａ，７ｂ，７ｎ 制御電圧発生
器 ３ａ，３ｂ，３ｎ，８ａ，８ｂ，８ｎ 検波器 ５ａ，５ｂ，５ｎ 増幅器 ６ａ，６ｂ，６ｎ レベル比較器 ９ 合成器 １０１ａ，１０１ｂ，１０１ｎ 信号入力端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のチャンネルを有するダイバーシチ
   受信機の自動利得制御増幅回路において、 入力レベルが予め定めた標準レベルを超える前記チャン
   ネルの入力信号を予め定めた所定レベルの出力信号に自
   動設定し入力レベルが前記標準レベルより小さいレベル
   の前記チャンネルの入力信号をこの入力信号のレベルに
   比例するとともに前記所定レベルより小さいレベルの出
   力信号とする前記チャンネルの各各対応の自動レベル設
   定回路と、前記出力信号の各各を共通利得制御によって
   それぞれ自動利得制御増幅する自動利得制御増幅器とを
   備えることを特徴とするダイバーシチ受信機の自動利得
   制御増幅回路。
2. 【請求項２】 前記自動レベル設定回路が、制御信号に
   応答して前記入力信号を減衰させる減衰器と、前記減衰
   器からの前記出力信号のレベルを検出する検波器と、前
   記検波器の検出したレベルに基づく前記制御信号を生じ
   る制御信号発生器とを備えることを特徴とする請求項１
   記載のダイバーシチ受信機の自動利得制御増幅回路。
3. 【請求項３】 前記減衰器が、電圧制御減衰器であるこ
   とを特徴とする請求項２記載のダイバーシチ受信機の自
   動利得制御増幅回路。