JPS63106579A - 電子ゴニオメ−タ - 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〕 乙の発明は、電子的な制御信号に同期して高周波信号を
振幅変調する電子ゴニオメータに関するものである。

〔従来の技術〕

高周波信号において、機械的な回転に同期した振幅変調
信号を得る場合は、従来から機械式ゴニオメータが１吏
われている。ｉｔＡ械式ゴニオメータは、誘導コイルま
たは静電結合電極等からなる固定子および回転子をもち
、固定子と回転子間の誘導電流または１ｒｌｌ　Ｔｉ結
合度が、回転に伴って変化することを利用して、回転に
同期する振幅変調信号を得るものである。

しかし、機械的な方法では装置の信頼性の確保と性能の
長期間にわたる維持が困難なことや、調整が難しいなど
の理由から、最近では、電子的な方法で同様な機能をも
つ電子ゴニオメータが実用化されている。

第４図は、制御信号に同期した正弦半波および余弦半波
の振幅変調信号を１〜するための電子ゴニオメータの一
種で、電気角９０度の高周波線路１４、ディジタル移４
１器１５、ディジタル移相器１６、ディジタル制御器１
７、および高周波ブリ・ソジ１８で構成されており、１
１は入力端子、１２および１３は出力端子である。なお
、４ビットのディジタル移相器１５，１８を使用１７た
場合について示す。

第５図は、第４図の電子ゴニオメータの動作説明のため
の要部の波形図で、時間的に変化する４ビットの二進化
ディジタル制御信号５＝（Ｓ、。

Ｓ　：＋、Ｓ　２．Ｓ　１）を加えた時の各信号の変化
を示す。

次に第４図の動作を、第５図を参照して説明する。

入力端子１１に入力された高周波信号は、等振１幅に２
分割されて、一方はディジタル移相器１６に、他方は高
周波線路１４で位相が９０度遅れ、ディジタル移相器１
５に入力される。ディジタル移相器１５および１６は、
ディジタル制御器１７の制御信号に応じて入・出力間の
位相をディジタル的に変えうる回路で、制御信号Ｓが加
えられた時の入力端子１１に対するそれぞれの出力は、
第５図の２３および２４のように位相ステップ幅が６度
で階段状に変化するディジタル位相変調信号となって、
高周波ブリッジ１８の入力端ｂ１およびｂ３に入力され
る。

高周波ブリッジ１８は、３辺が電気角り度、１辺が電気
角（Ｌ＋１８０）度の高周波線路で構成されており、出
力端ｂ２およびｂ４においては入力信号がベクトル的に
合成されて振幅変調信号となる。ずなオ）ち出力端子１
３および１２では、それぞれ第５図の２１および２２の
ような、正弦半波および余弦半波の階段状近似波形によ
る振幅変調信号が出力される。

〔発明が解決しようとする間；頂点〕

しかし、第４図の電子ゴニオメータで得られるのは階段
状近似の振幅変調信号で、所要の信号に比べて量子化ｖ
ミ差があり、信号の歪みと雑音発生の原因になる。この
点の改善には、ディジタル移相器のピッＪ・数を増やし
て階段状波形のステップ幅を細かくする方法があるが、
挿入損失の増加や調整が難しくなる等の問題が生じる。

また、ディジタル移相器の位相変化の不連続性をなくす
ために、電圧可変容量ダイオード等を制御素子として使
った電子的なアナログ移相器を縦続接続する方法もある
が、電子的なアナログ移相器では位相変化の直線性と、
湿度などの周囲条件に対する安定性を確保することが難
しい。さらに、この方法では入力信号を直接位相変調す
るため、電子ゴニオメータを大電力で動作させる場合は
、電圧可変容量ダイオード等にも大電力用が必要となっ
て、それを得ることの困難さや、入力電力の大きさで移
相特性が変化するなどの問題が生じる。

この発明は、上記従来のディジタル移相器を１吏っな電
子ゴニオメータの有する問題点を解決するためになされ
たもので、第４図に示すような電子ゴニオメータに、デ
ィ・ジクル移相器のＪｉＱ小ビット移相間隔を補間補正
するためのアナログ位相変調回路を付加することによっ
て、出力位相を滑らかに変化させて所要の振幅変調信号
が得られる電子ゴニオメータを提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる電子ゴニオメータは、２個のディジタ
ル移相器および信号合成のための高周波ブリッジなどで
構成されるディジタル位相変調回路の前段に電力分配器
、振幅変調器、高周波ブリッジ等からなるアナログ位相
変調回路を接続したものである。

〔作用〕

この発明は、一定間隔でディジタル的に信号位相を変え
うるディジタル移相器とその最小ビット移相間隔を補間
補正するアナログ位相変調回路の接続により、滑らかに
９０度の範囲で相互の位相を反対方向に変えうる２系統
の４８号を得て、両信号をベクトル合或することで滑ら
かな所要の振幅変調信号を得る。

（Ｚ施例〕 以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図である１、こ
の図で、■はアナログ位相変調回路、「は第４図に示す
ＩＬＩ回路と同じ構成のディジタル位相変調回路である
。３１は電力分配器で、電気角り０度の高周波線路３２
、振幅変調器３３および高周波ブリッジ３４とともに、
アナログ位相変調回路を構成する。３５および３６は第
４図に示したのと同様なディジタル移相器で最小ビット
移相間隔が５，６２５度に設定されている。また、１４
゜１７．１８は、第４図と同１′／それぞれ電気角９０
度の高周波線路、ディジタル制御器、および日周波ブリ
ッジである。なお、Ｔは制御信号を示す。

第２図は、第１図の回路の制御信号と各信号の位相変化
ならびに振幅変調信号等の関係を示したもので、第３図
は、アナログ位相変調回路の動作を、ベクトルで表した
説明図である。

次に動作について説明する。

第１図において、入力端子１１の信号は電力分配器３１
で適当な比率のＡ、１１両出力に分配されて、Ａ出力は
高周波ブリッジ３４の入力端ａ２に入力される。また、
Ｂ出力は、線路３２で位相が９０度遅れて振幅変調器３
３に加えられ、５１の制御信号Ｔによって振幅変調され
た振幅変調信号５２となって、高周波ブリッジ３４の入
力端ａ４に入力される。

高周波ブリッジ３４は高周波ブリッジ１８と同じく、３
辺が電気角り度、１辺が電気角（Ｌ＋１８０）度の線路
で構成されて、入力端ａ２およびＣ４における入力信号
は、出力端ａ１およびＣ３でベクトル的に合成される。

第３図で６１および６２は、それぞれＡ出力による高周
波ブリッジ３４の出力端ａ、およびＣ３における信号ベ
クトルを示し、６３および６４はＢ出力から得られた振
幅変調４９号の、出力端ａ１およびＣ３における信号ベ
クＩ・ルで、ベクトル６１および６２に対して位相がそ
れぞれ９０度遅れおよび進みの関係にある。従って、高
周波ブリッジ３４の出力端ａ１では、ベクトル６１と６
３の合成ベクトル６５が出力され、また、出力端ａ、で
はベクトル６２と６４の合成ベクトル６６が出力される
。ここで、ベクトル６３および６４は振幅変調信号で、
振幅が５２に従って変化するため、振幅の変化に伴い合
成ベクトル６５および６６０）振幅と位相は変化する。

いま、ベクトル６３および６４の振幅最大値をベクトル
６１および６２の振幅の約０．０９８倍に設定すると、
合成ベクトル６５および６６の位相Ｃ１およびＣ２の遅
れは、最大偏移がそれぞれ＋５，６２５度および−５，
６２５度で、第２図の４９および５０のように変化して
、後続のディンタル移相器の位相の不連続性を補間補正
するように働く。

このように、ベクトル６３および６４の振幅がベクトル
６１および６２の振幅の１０分の１以下と小さい場合は
、ベクトル６３および６４の振幅変化に対する位相変化
はほぼ直線とみなせる。また、合成ベクトル６５および
６６の最大振幅変化もベクトル６１および６２の振幅の
約０．５％以下と小さい。このため、上記の合成ベクト
ルの位相の非直線性および振幅変化による電子ゴニオメ
ータ出力波形の歪みは小さい。さらに、このアナログ位
相変調回路は振’ｌ１Ｍ？変調器を用いて、入力信号の
振幅の１０分の１以下すなわち電力で１００分の１以下
と小さな信号の制御で行い得るため、大電力用の電子ゴ
ニオメータを製作する時の困帷さが大幅に軽減できる。

一方、第１図のディジタル移相器３５および３６をディ
ジタル制御信号Ｓ＝　（３４，ｓ３．Ｓ２゜Ｓユ）で制
御した場合、アナログ位相変調機能がない時は、それぞ
れの位相変化が、第４図、第５図で説明したのと同様に
第２図の位相変調信号４６および４７となり、出力端子
１３および１２では、それぞれ４２おＬび４４で示す正
弦半波および余弦半波の階段状近似波形の振幅変調信号
が出力される。

１７かし、ディジタル移相器３５および３６各々の入力
信号は、前述のようにその不連続性を補う信号４９およ
び５ｏの位相変調が行オ〕れているため、ディジタル移
相器の出力信号の位相は信号４５および４８のように、
連続的に変化する。この信号は、それぞれ高周波ブリッ
ジ１８の入力端ｂ０およびｂ３に入力されて、出力端ｂ
２およびｂ４では第４図で説明したのと同様にベクトル
合成で、信号４１および４３が出力される。ずなわち、
出力端子１３および１２には、量子化誤差のない所要の
半波正弦および半波令弦の振幅変２Ｉｌ化号が１りられ
る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、この発明は、電子ゴニオメ
ータにおいて、電子的に一定位相間隔でディジタル的に
位相変調できる２個のディジタル移相器を有するディジ
タル位相変調回路に、両移相器の不連続性を補うアナロ
グ位相変調回路を接続することにより、相互に逆方向に
９０度の範囲で滑らかに位相を変えうる移相回路を作り
、再出力信号のベクトル合成で得られる信号の振幅を電
子的な制御で辻続的に変えられろようにしたので、従来
の電子ゴニオメータの不連続性を補い、また、従来の電
子的なアナログ移用器で大電力信号を制御することの困
難さ等を排除して、制御信号に同期する滑らかな振幅変
調信号が得られるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路のプロνり図、
第２図は第１図の実施例動作説明のための制御信号と各
信号の位相変化ならびに振幅変Ｊ１イ３号等の波形を示
す図、第３図は同じくアナログ位相変調回路の動作説明
のためのベクトル図、第４図は従来の電子ゴニオメータ
の一例を示す回路のブロック図、第５図は第４図の動作
説明のための制御４６号と各信号の位相変化ならびに振
幅変調信号等の波形を示す図である。 図中、■はアナログ位相変調回路、■はディジタル位相
変調回路、１１は入力端子、１２．１３は出力端子、１
４はＴｉ電気角９０度高周波線路、１７はディジタル制
御器、１８は高周波ブリッジ、３１は電力分配器、３２
は電気角９０度の高周波線路、３３は振幅変調器、３４
は高周波ブリッジ、３５．３６はディジタル移相器であ
る。 指定代理人運輸省電子航法研究所長　米本恭二第１図 ３ら 詞・高Ｍ淡ブリッジ 第２図 第３図 第４図 ５４５コｂｚ５＋ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高周波入力信号を適当な比率で２分割する電力分配器と
   、前記２分割された一方を振幅変調する振幅変調器と、
   この振幅変調器の出力と前記２分割された他方とを合成
   する高周波ブリッジとからなるアナログ位相変調回路と
   ；前記高周波ブリッジの出力が９０°位相を変化させて
   印加されるディジタル移相器と、同じく前記高周波ブリ
   ッジの出力が直接印加されるディジタル移相器と、前記
   両ディジタル移相器の位相制御を行うディジタル制御器
   と、前記両ディジタル移相器の出力を合成し所要の振幅
   変調信号を出力する高周波ブリッジとからなるディジタ
   ル位相変調回路と；からなることを特徴とする電子ゴニ
   オメータ。