JPH0748629B2 - 出力信号合成装置 - Google Patents

出力信号合成装置

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JPH0748629B2
JPH0748629B2 JP60189337A JP18933785A JPH0748629B2 JP H0748629 B2 JPH0748629 B2 JP H0748629B2 JP 60189337 A JP60189337 A JP 60189337A JP 18933785 A JP18933785 A JP 18933785A JP H0748629 B2 JPH0748629 B2 JP H0748629B2
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ヨンフスマ・ウイーハート
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ホランドセシグナールアパラーテン ベスローテン フェンノートシヤツプ
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/48Networks for connecting several sources or loads, working on the same frequency or frequency band, to a common load or source
    • H03H7/487Networks for connecting several sources or loads, working on the same frequency or frequency band, to a common load or source particularly adapted as coupling circuit between transmitters and antennas
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/081Details of the phase-locked loop provided with an additional controlled phase shifter
    • H03L7/0812Details of the phase-locked loop provided with an additional controlled phase shifter and where no voltage or current controlled oscillator is used

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  • Transmitters (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、同一周波数に同調させてある少なくとも1対
の送信ユニットからの出力信号を合成するための出力信
号合成装置であって、上記1対の送信ユニットに結合し
て該1対の送信ユニットの出力信号の和信号及び差信号
を定めるための和及び差回路網〈sum and difference n
etwork〉と、上記1対の送信ユニットの出力信号を同相
で合成するための制御信号を生成する検出器〈detector
for generating a control signal〉とを有する制御装
置〈control circuitry〉を含んで成る出力信号合成装
置に関する。2個の出力信号を合成して1つの信号Σを
形成する場合、Σ信号即ち2個の出力信号の電力レベル
の和の最大電力のための第1条件は、合成すべき1対の
出力信号の周波数を同一にすることである。Σ信号の最
大電力レベルのための第2条件は、合成すべき2個の出
力信号の電力レベルを互いに等しくすることである。Σ
信号の最大電力レベルのための第3即ち最後の条件は合
成すべき出力信号の位相差ψを0°に低減することであ
る。第1条件は、その出力信号が合成されるべき二個の
送信ユニットを共通周波数制御信号によって制御するこ
とにより簡単に満足される。第2条件は、その出力信号
が合成されるべき2個の送信ユニットを互いに等しくす
ることにより簡単に満足される。問題は低減された位相
差ψを最小にすることに限定される。ψを最小にする装
置は既知であるが、この既知の装置は、まず当該出力信
号を検出し、位相差ψを修正し、次いで合成して1つの
信号を形成するという欠点を有している。
例えば合成すべき出力信号の遅延における相違に起因し
て検出素子による位相誤差の検出後に生ずる位相誤差は
最早や検出及び修正されない。また検出素子の入力端子
における貧弱な定在波比に起因して、かつ検出素子にお
ける直流バイアス及び位相オフセットに起因して位相誤
差が生ずる。かかる誤差に対し適当な修正を行わない
と、かかる態様において30°程度の位相誤差さえ起り得
る。
本発明の目的はこれらの欠点を除去する出力信号合成装
置を提供するにあり、かかる目的を達成するため本発明
の出力信号合成装置は、制御装置が送信ユニットに接続
した和及び差回路網と、和及び差回路網に接続され和及
び差回路網の出力信号から前記制御信号を決定する検出
器とを備え、一方、同一周波数に同調された複数の送信
ユニットを備えかつ複数の送信ユニットの出力信号を合
成する各出力信号合成装置自体が送信ユニットとして作
動でき、この送信ユニットの出力信号を前記送信ユニッ
トの一つの出力信号と合成できるよう構成したことを特
徴とする。
本発明の出力信号合成装置は、前記制御信号の振幅を格
納するメモリを備え、前記制御信号を介して関連する2
個の送信ユニットの出力信号が1個又は数個の周波数に
対し同相において十分に合成され、前記出力もしくは制
御信号の供給中断後、又は異なる周波数への切換の際所
望周波数に関連する制御信号をメモリの読出後直接調整
できるようにすれば更に改善できる。
その出力信号が合成される各2個の送信ユニットの電力
を等しくすると、本発明の極めて有利な実施例が得ら
れ、これはΣ信号を最大にするための条件である。その
出力信号が合成される各2個の送信ユニットの構成を等
価にすると、本発明の特に魅力的な実施例が得られる。
これは2個より多い送信ユニットを組合せる場合に特に
重要であり、かかる場合には2n個(n=1,2,3,……)の
等価送信ユニットを使用し、第1過程としてこれら送信
ユニットを対を成すよう組合せて新たな送信ユニットを
形成し、1個の共通Σ信号が得られるまで新たな送信ユ
ニットに対しこの過程を繰り返す必要がある。これは2n
個(n=1,2,3,……)の等価送信ユニットを使用するか
ら経済的に有利であり、かつ各過程では等しい電力レベ
ルが合成されるからΣ信号に対するエネルギーの点でも
有利である。
次に図面に本発明の実施例を説明する。
第1図に示した本発明の出力信号合成装置の実施例では
2個の送信ユニット2及び3には電力分割器1を介して
周波数制御信号F.S.を供給してこれら2個の送信ユニッ
トを同一周波数ならしめる。送信ユニット2及び3の出
力信号の合成信号を最大値に調整するため2個の送信ユ
ニットの一方に対する供給ラインに、制御装置5によっ
て制御される調整可能移相器4を設ける。制御装置5
は、2個の送信ユニット2及び3に接続され、これら送
信ユニットの2個の出力信号の和信号Σ(合成された送
信信号)及び差信号Δを発生する和及び差回路網6を備
えている。送信ユニット2の出力信号が振幅Aであり、
かつ送信ユニット3の出力信号が振幅Bで送信ユニット
2の出力信号に対し位相差ψを有していると仮定する
と、和信号Σの振幅|Σ|は となり、差信号Δの振幅は|Δ|は となる。A=B及びψ=0°の状態では差信号Δの振幅
はゼロになり、和信号Σの振幅は最大になる。送信ユニ
ット2及び3が同一である場合には上記第1状態は満足
され、これに関連する振幅関数Σ及びΔの特性を第2a図
及び第2b図に示す。和信号Σ及び差信号Δの間の位相差
θは、上記第1の状態のもとでは となり、0°<ψ<180°の場合θ=90°となり、−180
<ψ<0°の場合θ=−90°となり、これを第2c図に示
してある。
位相差ψを調整するため負の修正値が供給される0°<
ψ<180°の範囲の位相差に対してはsinθは正になる。
しかし、位相差ψを調整するため正の修正値が供給され
る−180<ψ<0°の範囲の位相差に対してはsinθは負
になる。従ってsinθの極性を用いて、使用する修正値
の極性を確定することができる。これが制御装置5の動
作原理であり、従ってこの制御装置には、和及び差回路
網6に接続され差信号Δ及び和信号Σの分岐された部分
からsinθの極性を決定する位相感応検出器7を設け
る。
出力信号U=k・|Σ|・|Δ|・sinθを有する形式
の位相感応検出器7を使用すると、上記関係式から誘導
される出力信号U=k′sinψが得られ、極性決定要因
を含んでいることは別にして、この出力信号も位相差ψ
の目安となることが分る。
従って位相感応検出器の出力信号Uを、制御装置5の一
部を構成する第1比較器8に供給して第1基準値(U
ref1)と比較し、移相器4の制御値を正の値及び負の値
のいずれによって制御する必要があるかを確定する。制
御装置5は更に第2の比較器9を備え、この第2比較器
では出力信号Uを第2基準値(Uref2)と比較すること
により、出力信号Uが十分小さな値になっておりかつ依
然所望の精度内にあるか否かを確定する。
しかしかかる制御基準は±180°に近似する値の位相差
ψに対しては不適当であり、その理由はかかる状態にお
いては比較器9も、位相差が所望精度内にある旨指示す
るからである。しかしψ=0°及びψ=±180°に対す
る状態の間の相違は差信号Δから得られる。ψ=0°の
場合、差信号Δはゼロになり、ψ=±180°の場合、差
信号Δは最大になる。これを実現するため制御装置5に
は、和及び差回路網6の差信号Δと、ある基準値(U
ref3)とを供給されるゲート回路10も設ける。比較器9
及びゲート回路10の出力信号から制御回路11により、移
相器4の制御値を変化する必要があるか否かを確定し、
変化する必要がある場合には第1比較器8及び制御回路
11により順次の近似値から移相器4の新たな制御値を確
定する。使用する制御値はメモリ12に格納しておく。制
御回路11からの制御値はディジタル形式であり、ディジ
タル・アナログ・コンバータ13によりアナログ信号電圧
に変換した後アナログ移相器4に供給する。移相器4
は、関連する制御値をメモリ12に格納して数個の周波数
の設定に対し順次調整可能であり、従って、送信信号の
供給の一時的中断又は故障もしくは異なる周波数への切
換に起因する制御信号の一時的中断の場合、所望周波数
に関連する制御信号をメモリ12から読出し、所望値に直
接設定することができる。パルス状出力信号の場合に
は、パルス期間中に位相差ψを制御する一方、関連する
制御信号の振幅値を一定に維持しかつメモリに格納し
て、調整期間を伴うことなく次のパルスと共に正しい制
御信号を発生するようにする。
ある周波数において位相差ψが、例えば、温度変化を介
して第2及び第3基準値の外側の値になった場合には、
制御信号が再調整され、この信号の振幅がメモリに格納
される。
本発明の出力信号合成装置の利点は、位相感応検出器7
を和及び差回路網6の後位に配置することである。例え
ば、位相感応検出器7の入力端子間に貧弱な定在波比を
介し位相誤差が生じた場合、位相感応検出器7の出力信
号が変化するが、sinθのゼロ点の位置は変化しないの
で、制御がsinθの符号に基づいて進行する際、ψの制
御において系統的誤差は生じない。位相差ψはゼロにな
るよう調整されるから、位相感応検出器7における直流
バイアスの影響は小さい。位相検出器7は出力信号|Δ
|sinθを送出するような構成とすることができ、その場
合|Σ|は基準信号(LO信号)として作用し、従って一
定にする必要がある。ψはゼロになるよう調整されるか
ら、|Σ|は実際上ほぼ一定になる(第2a図参照)。更
に、ψがゼロになろうとする場合信号Δはゼロになろう
とするので(第2b図参照)位相感応検出器7においてΔ
に比例する直流バイアスもゼロになろうとする。また送
信ユニットの出力信号の合成後に位相検出を行うので、
送信ユニットの出力信号の合成に付随する誤差に起因す
る位相誤差も修正される。
上述した出力合成装置はこれに対応する構成の出力信号
合成装置を複数個使用して、本発明により規定される特
性を有する複合出力信号合成装置を構成するのに好適で
あること明らかである。かかる複合出力信号合成装置に
おいては第1図につき上に述べた各出力信号合成装置を
送信サブユニットとして構成することができる。特に、
送信ユニット対の出力信号の2つの電力レベル又は振幅
が同一である場合には組合せるべき2個の送信ユニット
から最大Σ信号が得られるから、2n個の同一の基本送信
ユニットを選択し、n=2に対しては第3図に示した如
く基本送信ユニットを組合せるのが有利である。第3図
の複合出力信号合成装置では送信ユニットとして作動す
る2個の送信サブユニット15及び16に電力分割器14を介
し周波数制御信号F.S.を供給してこれら2個の送信サブ
ユニットを同一周波数ならしめる。送信サブユニット15
及び16から得られる合成信号を最大値になるよう調整す
るため本例の合成装置は2個の送信サブユニット15及び
16の一方に対する供給ラインにおける調整可能移相器18
の設定を制御する制御回路17を備える。また制御回路17
は合成出力信号Σも送出する。各送信サブユニット15及
び16は第1図に記載した如く構成する。従って、各送信
サブユニット15及び16では電力分割器27及び28から得ら
れる周波数制御信号F.S.を基本送信ユニット19,20及び2
1,22にそれぞれ供給してこれら基本送信ユニットの周波
数を等しくする。別個の基本送信ユニット19,20及び21,
22の出力信号から得られる合成信号が最大値となるよう
各送信サブユニットを調整するため、各送信サブユニッ
ト15及び16はそれぞれ2個の基本送信ユニット19,20及
び21,22のうちの一方の基本送信ユニット20及び22への
供給ラインにける調整可能移相器25及び26の設定を制御
する制御装置23及び24をそれぞれ備える。各制御装置23
及び24は送信サブユニット15及び16の合成出力信号をそ
れぞれ送出する。第3図の複合出力信号合成装置を拡張
して2n個(n=3,4,……)の基本送信ユニットの出力信
号を合成する複合出力信号合成装置を構成することがで
き、その場合第1過程として第3図の合成装置全体を1
個の送信サブユニットと見做してこれと同じ送信サブユ
ニットと組合せることにより8個の同一の基本送信ユニ
ットから成る複合出力信号合成装置を構成する必要があ
る。次いでこの過程を、所望数の基本送信ユニットが得
られるまで繰り返す必要がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、 第2図は第1図の作動説明図、 第3図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。 1…電力分割器、2,3…送信ユニット 4…調整可能移相器、5…制御装置 6…和及び差回路網、7…位相感応検出器 8,9…比較器、10…ゲート回路10 11…制御回路、12…メモリ 13…ディジタル・アナログ・コンバータ 14…電力分割器 15,16…送信サブユニット 17…制御回路、18…調整可能移相器 19〜22…基本送信ユニット 23,24…制御装置、25,26…調整可能移相器 27,28…電力分割器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ほぼ同一の入力信号を供給されて同一周波
    数に同調させてあり、ほぼ同一レベルの出力信号を供給
    する少なくとも1対のほぼ同一の送信ユニット(2,3)
    からの出力信号を合成するための出力信号合成装置であ
    って、 上記送信ユニット(2,3)のうちの少なくとも1つに直
    列に接続されている移相器(4)の移相量を調整するた
    めに、1対の送信ユニット(2,3)に結合して該1対の
    送信ユニット(2,3)の出力信号の和信号及び差信号を
    定めるための和及び差回路網(6)と、上記1対の送信
    ユニット(2,3)の出力信号を同相で合成するための制
    御信号を生成する検出器(7)とを有する制御装置
    (5)を含んで成る出力信号合成装置において、 上記制御信号を検出するための検出器(7)は、和及び
    差回路網(6)の和出力と和及び差回路網(6)の差出
    力とに接続されており、其処で当該和出力(Σ)は合成
    された電力信号を送出することを特徴とする出力信号合
    成装置。
JP60189337A 1984-08-28 1985-08-28 出力信号合成装置 Expired - Lifetime JPH0748629B2 (ja)

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NL8402613A NL8402613A (nl) 1984-08-28 1984-08-28 Inrichting voor het combineren van de uitgangssignalen van meerdere op eenzelfde frequentie afgestemde zendeenheden.
NL8402613 1984-08-28

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JPS6165515A JPS6165515A (ja) 1986-04-04
JPH0748629B2 true JPH0748629B2 (ja) 1995-05-24

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ID=19844374

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AU (1) AU575970B2 (ja)
CA (1) CA1242765A (ja)
DE (1) DE3570816D1 (ja)
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