JP2827875B2 - マイクロ波帯信号発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯信号発生
装置に関し、特に、ディジタルマイクロ波通信機器の伝
送試験時などに広範囲なマイクロ波帯の基準信号を発生
するための信号発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルマイクロ波通信機器の伝送試
験時に受信装置の電気的特性を確認するにあたっては、
受信周波数に一致した送信装置を組み合わせて試験を実
施している。しかし、同一周波数の送信装置が用意でき
ない場合は、新たに送信装置を製作するか、周波数の異
なる送信装置の周波数を変更して使用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、送信機の周波
数を目的の周波数に変更しようとした場合、マイクロ波
帯ろ波器のチューニングや局部発振器の周波数変更など
が大変であり、その都度大きなコストが掛かるという問
題があった。

【０００４】そこで、１ＧＨzから数ＧＨzに亙る広範囲
なマイクロ波帯をカバーするために、中間周波帯（ＩＦ
帯）となるＶＨＦ帯の信号発生器を周波数変更して、電
子チューニング方式のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
（以下、電子チューニングＢＰＦという）と増幅器を使
用して試験用の基準信号を得る方式が考えられる。しか
し、この方式では電子チューニングＢＰＦの群遅延、振
幅特性がチューニングの都度変化するため、試験用の信
号発生装置としての特性が得られない問題がある。

【０００５】なお、実開平３−２７１６号には、多周波
発振部で低周波数の多周波信号を発生し、第一周波数変
換回路でマイクロ波帯に変換し、第二周波数変換回路と
フィルタ手段によって所望の周波数信号を得る多周波合
成マイクロ波信号発生回路が提案されているが、振幅歪
や群遅延歪の補正については記載されていない。

【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、電子チュ
ーニングＢＰＦや増幅器で発生する振幅偏差や群遅延偏
差をなくし、広範囲なマイクロ波帯の基準信号の発生を
１台の装置でカバーできるマイクロ波帯信号発生装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明によるマイクロ波帯信号発生
装置は、中間周波となるＶＨＦ帯の信号を出力する信号
発生器と、この信号発生器からの信号を希望するマイク
ロ波帯の周波数に変換する周波数変換手段と、上記信号
発生器とこの周波数変換手段との間に挿入され、マイク
ロ波帯で発生する振幅歪と群遅延歪を、制御信号を受け
て等化する振幅群遅延等化器と、上記周波数変換手段か
らのマイクロ波信号をろ波選択するマイクロ波帯電子チ
ューニング・バンドパスフィルタと、このマイクロ波帯
電子チューニング・バンドパスフィルタからのマイクロ
波信号を増幅する増幅器と、この増幅器からの信号を送
信用出力信号と検出用信号とに分岐する分配器と、この
分配器からの検出用信号を中間周波帯信号に変換する検
出用周波数変換手段と、この検出用周波数変換手段から
の中間周波帯信号を受け、主に上記マイクロ波帯電子チ
ューニング・バンドパスフィルタと上記増幅器で発生す
る振幅歪と群遅延歪を検出し、この振幅歪と群遅延歪を
補正するための制御信号を上記振幅群遅延等化器に送出
する検出器とを備えた構成としてある。

【０００８】また、請求項２記載の本発明は、上記周波
数変換手段が、第一周波数変換器と第二周波数変換器と
からなり、上記検出用周波数変換手段が、検出用第一周
波数変換器と検出用第二周波数変換器とからなり、第一
周波数変換器及び検出用第二周波数変換器とに局部発振
信号を送る局部発振器が共用され、第二周波数変換器及
び検出用第一周波数変換器とに局部発振信号を送る局部
発振器が共用される構成としてある。

【０００９】

【作用】上述した構成によれば、検出器において、主に
マイクロ波帯電子チューニング・バンドパスフィルタと
増幅器で発生する振幅歪と群遅延歪が検出され、この検
出器からの制御信号を受ける振幅群遅延等化器によっ
て、振幅歪と群遅延歪が等化されることにより、振幅歪
と群遅延歪のない希望するマイクロ波帯の送信信号を発
生できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１のブロック図に、本発明によるマイクロ
波帯信号発生装置の一実施例を示す。この図で、ＩＦ帯
信号発生器１はディジタル変調器からなり、マイクロ波
帯に周波数変換する前の中間周波となるＶＨＦ帯の信号
を発生する。このＩＦ帯信号発生器１からは、ユニット
を差し換えるか、または切換え器を切り換えることによ
り、例えば４ＰＳＫ(phase-shift keying)，８ＰＳＫ，
１６ＱＡＭ(quadra-ture amplitude modulation)，６４
ＱＡＭ，１２８ＱＡＭ，２５０ＱＡＭの変調信号を出力
することができる。ここで、ＰＳＫは位相シフトキーイ
ングであり、ＱＡＭは多値直交振幅変調である。

【００１１】このＩＦ帯信号発生器１と第一周波数変換
器３との間には、ＩＦ帯トランスバーサルエコライザま
たはＴＲＶからなる振幅群遅延等化器２が挿入されてい
る。この振幅群遅延等化器２の具体的な構成について
は、図２に基づいて後に詳述する。

【００１２】次段に続くマイクロ波帯周波数シンセサイ
ザからなる第二周波数変換器４、マイクロ波帯電子チュ
ーニング・バンドパスフィルタ５（以下、マイクロ波帯
電子チューニングＢＰＦ５という）、増幅器６、分配器
７および減衰器８は、出力信号系を構成している。マイ
クロ波帯電子チューニングＢＰＦ５の制御は、ＢＰＦ制
御器１１によって行なわれる。

【００１３】一方、分配器７に接続される検出用第一周
波数変換器１２、次段に続く検出用第二周波数変換器１
３およびディジタル復調器からなる検出器１４は、主に
マイクロ波帯電子チューニングＢＰＦ５と増幅器６で発
生する振幅歪と群遅延歪を検出して、振幅群遅延等化器
２を制御するための制御信号検出系を構成している。検
出器１４の具体的な構成については、図４に基づいて後
に詳述する。

【００１４】第一局部発振器９は、第一周波数変換器３
と検出用第二周波数変換器１３に共用され、第二局部発
振器１０は、第二周波数変換器４と検出用第一周波数変
換器１２に共用される。

【００１５】データ入力部および表示器１６は、制御盤
１５の前面パネルに設けられており、制御盤１５に対し
て希望する送信周波数の入力設定などを行なえ、入力結
果などが表示される。これにより、周波数の異なる装置
の試験時には、前面パネルよりワンタッチで周波数の設
定ができる。制御盤１５に接続される外部インターフェ
ース盤１７は、外部からリモートコントロールにより送
信周波数の設定などを行なうために設けられている。制
御盤１５からは、送信周波数設定用の周波数データが第
二局部発振器１０に送られるとともに、ＢＰＦ制御器１
１に制御データが送られる。

【００１６】つぎに、このように構成されるマイクロ波
帯信号発生装置の動作を説明する。まず、ＩＦ帯信号発
生器１で作られた中間周波となるＶＨＦ帯の信号は、振
幅群遅延等化器２を通り、第一周波数変換器３に送ら
れ、この第一周波数変換器３において、第一局部発振器
９からの局部発振信号と混合され、マイクロ波帯の信号
に周波数変換されるとともに、変換器３内のＢＰＦによ
る帯域制限が行なわれる。このマイクロ波帯の信号は、
次段の第二周波数変換器４で第二局部発振器１０からの
局部発振信号と混合されることにより、希望する送信周
波数に変換され、マイクロ波帯電子チューニングＢＰＦ
５でろ波選択される。第二局部発振器１０には、制御盤
１５から送信周波数設定用の周波数データが送られてく
る。マイクロ波帯電子チューニングＢＰＦ５への制御信
号は、ＢＰＦ制御器１１から供給される。

【００１７】マイクロ波帯電子チューニングＢＰＦ５で
選択されたマイクロ波信号は、増幅器６で必要な大きさ
の信号に増幅されるとともに、増幅器６が備える自動振
幅制御回路（ＡＬＣ）により信号レベルが一定に制御さ
れる。増幅器６の出力信号は、分配器７により送信用出
力信号と制御信号検出系の検出用信号とに分配される。
送信用出力信号は、制御盤１５からの信号により減衰量
が設定される減衰器８を通過し、出力端子１８にマイク
ロ波帯の搬送波として出力される。

【００１８】一方、分配器７で分岐された検出用信号
は、検出用第一周波数変換器１２で第二局部発振器１０
からの局部発振信号と混合されて周波数変換されるとと
もに、変換器１２内のＢＰＦで帯域制限される。さら
に、検出用第二周波数変換器１３に送られ、第一局部発
振器９からの局部発振信号と混合されることにより、中
間周波帯（ＩＦ帯）に周波数変換され、変換器１３内の
ＢＰＦで帯域制限されたあとに、さらに自動利得制御回
路（ＡＧＣ）により利得が制御される。

【００１９】ＡＧＣ制御された中間周波信号は、検出器
１４において復調され、主にマイクロ波帯電子チューニ
ングＢＰＦ５と増幅器６で発生する振幅歪（振幅偏差）
と群遅延歪（群遅延偏差）が検出される。これにより、
検出器１４では、振幅群遅延等化器２の制御信号となる
象限信号と誤差信号が作られる。ここで、象限信号は、
データＰチャンネル信号（Ｐｃｈ信号）とデータＱチャ
ンネル信号（Ｑｃｈ信号）とからなり、誤差信号は誤差
Ｐｃｈ信号と誤差Ｑｃｈ信号とからなる。

【００２０】検出器１４で検出されたこれら象限信号と
誤差信号は、振幅群遅延等化器２に送出される。これに
より、振幅群遅延等化器２では、復調後の象限信号と誤
差信号との相関をとり、トランスバーサルフィルタの各
タップの重み付け量を制御することにより、マイクロ波
帯で発生する振幅歪と群遅延歪をＩＦ帯において等化す
る。

【００２１】この信号処理により、マイクロ波帯電子チ
ューニングＢＰＦ５と増幅器６で発生する振幅歪と群遅
延歪を補正でき、振幅歪と群遅延歪のないマイクロ波帯
（１ＧＨz〜数ＧＨz）の必要とする周波数の送信信号を
出力端子１８から瞬時に送出することができる。

【００２２】なお、第一周波数変換器３、第二周波数変
換器４、検出用第一周波数変換器１２、検出用第二周波
数変換器１３の振幅歪と群遅延歪は、特性上影響のない
ように設計される。また、振幅群遅延等化器２と検出器
１４は、ＩＦ帯信号発生器１に合ったものを使用する必
要上、ユニット形式とするか、または切換え器により切
り換えできる構成とする。

【００２３】つぎに、振幅群遅延等化器２および検出器
１４の詳細な構成と動作をさらに説明する。図２に、例
えば５タップ構成の振幅群遅延等化器２を示す。この振
幅群遅延等化器２は、ＩＦ帯信号発生器１のクロック周
期に等しい４個の遅延線Ｔ_-2，Ｔ_-1，Ｔ₁ ，Ｔ₂ を備え
ている。Ｃｉ_-2，Ｃｉ_-1，Ｃｉ₁ ，Ｃｉ₂ とＣｒ_-2，Ｃ
ｒ_-1，Ｃｒ₁ ，Ｃｒ₂ は、可変重み付け回路である。こ
こで、添字の「−２」は２ビット進み、添字の「−１」
は１ビット進み、添字の「１」は１ビット遅れ、添字の
「２」は２ビット遅れに対応している。中心タップＣ₀
は時間０に対応する。また、１９，２０，２１は信号合
成回路であり、２２は制御信号発生回路である。

【００２４】振幅群遅延等化の方法を説明する。無歪時
におけるインパルス応答は、図３（ａ）に点線で示すよ
うになり、Ｔをクロック周期としたとき、ｔ＝ｎＴの各
標本点においては振幅がゼロ、すなわち符号間干渉が存
在しない。なお、クロック周期は約２０ｎｓｅｃ程度に
設定される。ところが、伝送路に歪が発生すると、例え
ば実線で示したインパルス応答となり、各標本点に符号
間干渉が発生する。図３（ａ）に示した例では、ｔ＝±
Ｔで特に大きな符号間干渉Ａ，Ｂが発生している。い
ま、復調信号列Ｓ_-1，Ｓ₀ ，Ｓ₁ （振幅は等しいものと
する）を考えると、ｔ＝０における標本点では、Ｓ_-1か
らＡ、Ｓ₁ からＢの符号間干渉がＳ₀ に重ね合わされ
て、正しい識別ができなくなる。

【００２５】図３（ｂ）に示す±１ビットから符号間干
渉Ａ，Ｂを除去するには、つぎのようにする。遅延線Ｔ
₁ により保持された１ビット前の信号Ｓ₁ を可変重み付
け回路Ｃｉ₁ ，Ｃｒ₁ により、干渉Ｂに対して等振幅逆
位相にし、これを主信号Ｓ₀に加算すれば、Ｓ₁ よりの
符号間干渉Ｂを除去できる。符号間干渉Ａについても同
様である。これにより、マイクロ波帯電子チューニング
ＢＰＦ５や増幅器６で発生する振幅歪と群遅延歪を等化
することができる。

【００２６】つぎに、誤差信号の検出法を説明すると、
無歪時の信号波形は、１６ＱＡＭの場合、標本点では４
値に収束している。この４値を基準レベルとして設定し
ておけば、この基準レベルからのずれより誤差信号を検
出できる。

【００２７】この誤差が前後に続くパルス列のいかなる
パルスから生じたかを、誤差信号とデータ信号とを一定
の時間関係で下に相関をとることにより判定し、因果関
係が認められるタップのみを制御して誤差をゼロにす
る。これをＺＦ（zero focing)制御法という。

【００２８】つぎに、図４に示す１６ＱＡＭの場合の検
出器１４を例にとり、信号の流れを説明する。１６ＱＡ
Ｍの入力信号は、論理回路２８からＡＧＣ信号が送られ
るＡＧＣ増幅器２３で一定レベルに増幅されたのち、ハ
イブリッドトランス２４でＰｃｈとＱｃｈの２系列の信
号に分けられる。これら２系列の信号は、論理回路２８
から自動位相制御（ＡＰＣ）信号が送られる同期検波回
路２５で同期検波される。この同期検波にあたっては、
Ｐｃｈの場合、１６ＱＡＭのＩＦ信号を図５に示すよう
に矢印で示した位相の再生キャリアで検波し、ａのよう
に４値をとるベースバンド信号（アイ・パターン）を検
出する。同様にＱｃｈでは、９０゜位相のずれたキャリ
アを検波して、ａ´なる４値の信号を作る。ａとｂ（ａ
´とｂ´）の信号はまったく同じである。

【００２９】ｃ₀ ，ｃ₀ ´は、ａとａ´の信号を全波整
流器２６，２７でそれぞれ全波整流して得られたもので
あり、これらを再生クロックで一度に読み出して１６値
を識別し、論理回路２９からＳ₁₁，Ｓ₁₂，Ｓ₂₁，Ｓ₂₂の
４列のベースバンド信号を出力する。

【００３０】誤差信号は、収束している４値を基準レベ
ルとして設定しておき、図６のｃ₊，ｃ_- （ｃ₊ ´，ｃ_-
´）のように全波整流された収束点の基準信号レベル
からのずれを読むことにより検出される。

【００３１】ｃ₊ ，ｃ_- とｃ₊ ´，ｃ_- ´より検出され
る誤差信号は、ベースバンドタイプのＡＧＣ回路の制御
信号として使用される。また、ｂ₀ ，ｃ₊ ，ｃ₀ ，ｃ_-
とｂ₀ ´，ｃ₊ ´，ｃ_- ´による誤差信号は、位相同期
をとりキャリアを再生するのに使用される。また、Ｐｃ
ｈとＱｃｈのそれぞれの誤差信号は、ベースバンド型干
渉除去回路および振幅群遅延等化器２に送出される。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、主
にマイクロ波帯電子チューニングＢＰＦと増幅器で発生
する振幅歪と群遅延歪を検出し、振幅群遅延等化器で等
化することにより、広範囲なマイクロ波帯の周波数を１
台の装置でカバーすることができ、振幅歪、群遅延歪の
ない必要とする試験用のマイクロ波信号を容易に送出で
きる。これにより、ディジタルマイクロ波通信機器の伝
送試験にあって、受信周波数と一致する送信装置を新た
に製作したり、受信周波数に合った周波数に送信装置の
周波数を変更するような手間が入らず、検査工数の大幅
な削減とコストの削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマイクロ波帯信号発生装置の一実
施例を示すブロック図である。

【図２】振幅群遅延等化器の具体的な構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】振幅群遅延等化器の動作を説明するための図で
あり、（ａ）は無歪時と伝送路に歪が発生した場合のイ
ンパルス応答を示し、（ｂ）は符号間干渉を示す。

【図４】検出器の具体的な構成を示すブロック図であ
る。

【図５】４列のベースバンド信号を検出する動作を説明
するための図である。

【図６】誤差信号を検出する動作を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１ ＩＦ帯信号発生器 ２ 振幅群遅延等化器 ３ 第一周波数変換器 ４ 第二周波数変換器 ５ マイクロ波帯電子チューニングＢＰＦ ６ 増幅器 ７ 分配器 ８ 減衰器 ９ 第一局部発振器 １０ 第二局部発振器 １１ ＢＰＦ制御器 １２ 検出用第一周波数変換器 １３ 検出用第二周波数変換器 １４ 検出器 １５ 制御盤 １６ データ入力部および表示器 １７ 外部インタフェース盤

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間周波となるＶＨＦ帯の信号を出力す
   る信号発生器と、 この信号発生器からの信号を希望するマイクロ波帯の周
   波数に変換する周波数変換手段と、 上記信号発生器とこの周波数変換手段との間に挿入さ
   れ、マイクロ波帯で発生する振幅歪と群遅延歪を、制御
   信号を受けて等化する振幅群遅延等化器と、 上記周波数変換手段からのマイクロ波信号をろ波選択す
   るマイクロ波帯電子チューニング・バンドパスフィルタ
   と、 このマイクロ波帯電子チューニング・バンドパスフィル
   タからのマイクロ波信号を増幅する増幅器と、 この増幅器からの信号を送信用出力信号と検出用信号と
   に分岐する分配器と、 この分配器からの検出用信号を中間周波帯信号に変換す
   る検出用周波数変換手段と、 この検出用周波数変換手段からの中間周波帯信号を受
   け、主に上記マイクロ波帯電子チューニング・バンドパ
   スフィルタと上記増幅器で発生する振幅歪と群遅延歪を
   検出し、この振幅歪と群遅延歪を補正するための制御信
   号を上記振幅群遅延等化器に送出する検出器とを備える
   ことを特徴とするマイクロ波帯信号発生装置。
2. 【請求項２】 上記周波数変換手段が、第一周波数変換
   器と第二周波数変換器とからなり、 上記検出用周波数変換手段が、検出用第一周波数変換器
   と検出用第二周波数変換器とからなり、 第一周波数変換器及び検出用第二周波数変換器とに局部
   発振信号を送る局部発振器が共用され、 第二周波数変換器及び検出用第一周波数変換器とに局部
   発振信号を送る局部発振器が共用されることを特徴とす
   る請求項１記載のマイクロ波帯信号発生装置。