(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子、出力端子、結合端子およびアイソレーション端子の４個の端子を有する方向性結合器と、上記方向性結合器の結合端子に接続された減衰器と、上記減衰器に接続され、もう一方の端子を短絡あるいは開放した位相器と、上記方向性結合器のアイソレーション端子に接続された電力モニタ回路とを備えた反射電力モニタ回路。
【請求項２】
入力端子、出力端子、結合端子およびアイソレーション端子の４個の端子を有する方向性結合器と、上記方向性結合器の結合端子に接続された位相器と、上記位相器に接続され、もう一方の端子を短絡あるいは開放した減衰器と、上記方向性結合器のアイソレーション端子に接続された電力モニタ回路とを備えた反射電力モニタ回路。
【請求項３】
減衰器は、π型あるいはＴ型の抵抗減衰器で構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の反射電力モニタ回路。
【請求項４】
位相器は、マイクロストリップ線路で構成されたことを特徴とする請求項１記載の反射電力モニタ回路。
【請求項５】
位相器は、チップインダクタおよびチップコンデンサで構成されたπ型あるいはＴ型のＬＰＦあるいはＨＰＦであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の反射電力モニタ回路。
【請求項６】
方向性結合器と電力モニタ回路との間に整合回路を挿入したことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の反射電力モニタ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動体通信、地上波マイクロ波通信、衛星通信などの固定局（基地局）に使用され、アンテナの故障を検知する反射電力モニタ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図1は例えば特開平６−２６０９４６号公報に示された反射電力検知回路を示す構成図であり、図において、１は送信機、２は送信機１に接続されたＢＰＦ、３はＢＰＦ２に接続された空中線である。４は反射電力成分をモニタする反射電力モニタ回路、５はモニタした反射電力と所定の値とを比較する比較器、６は比較器５の出力に応じて送信機１を制御する制御部である。
【０００３】
図１２は従来の反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図であり、図において、１１は入力端子１２、出力端子１３、結合端子１４およびアイソレーション端子１５の４個の端子を有する方向性結合器、１６はアイソレーション端子１５に接続された電力モニタ回路、１７は結合端子１４に接続された終端抵抗である。なお、図中の矢印は電力の流れを示している。
【０００４】
次に動作について説明する。
図１において、反射電力モニタ回路４は、送信機１と空中線３との間に設けたＢＰＦ２からの反射電力成分をモニタし、比較器５は、モニタした反射電力と所定の値とを比較し、制御部６は、比較器５の出力に応じて送信機１を制御する。
【０００５】
また、その反射電力モニタ回路４の詳細を示した図１２において、方向性結合器１１の入力端子１２より入力された電力（Ｐｉ）は、その電力の一部（Ｐｉｃ）が結合端子１４から取り出され、また、一部（Ｐｉｓｏ）がアイソレーション端子１５に漏れ込み、残りの電力（Ｐｏ）が出力端子１３より出力される。電力（Ｐｉｃ）は、終端抵抗１７により無反射終端される。出力端子１３より出力された電力（Ｐｏ）は、出力端子１３以降の回路でその一部あるいは全部が反射され、その反射された電力（Ｐｒ）が出力端子１３より再び方向性結合器１１に入力される。電力（Ｐｒ）は、その一部（Ｐｒｃ）がアイソレーション端子１５より取り出され、残りの電力は入力端子１２から出力される。アイソレーション端子１５より出力された電力の（Ｐｒｃ）と（Ｐｉｓｏ）は、電力モニタ回路１６によりモニタされる。ここで、電力（Ｐｒｃ）をモニタすることは、電力（Ｐｒ）をモニタすることに相当する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の反射電力モニタ回路は以上のように構成されているため、アイソレーション端子１５に接続された電力モニタ回路１６には、所望電力である反射電力の一部（Ｐｒｃ）と、それ以外の電力（Ｐｉｓｏ）が入力される。反射電力（Ｐｒ）は、出力端子１３以降の回路の故障時に発生するため、故障の状況、位置などにより、振幅および位相が変わる。そのため、これら電力は位相関係により、|Ｐｒｃ＋Ｐｉｓｏ|〜|Ｐｒｃ−Ｐｉｓｏ|の範囲内で変化する。そのため正確な反射電力がモニタできないという課題があった。
図１３は従来の反射電力モニタ回路の性能を示す特性図であり、ここでΓは反射係数であり、Ｐｒ＝Γ×Ｐｏの関係を表している。反射電力の位相によりモニタ電力が変化し、正確に反射電力をモニタできていないことがわかる。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、反射電力の位相に関わらず正確に反射電力をモニタできる反射電力モニタ回路を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る反射電力モニタ回路は、方向性結合器の結合端子に接続された減衰器と、減衰器に接続され、もう一方の端子を短絡あるいは開放した位相器と、方向性結合器のアイソレーション端子に接続された電力モニタ回路から構成されたものである。
【０００９】
この発明に係る反射電力モニタ回路は、方向性結合器の結合端子に接続された位相器と、位相器に接続され、もう一方の端子を短絡あるいは開放した減衰器と、方向性結合器のアイソレーション端子に接続された電力モニタ回路から構成されたものである。
【００１０】
この発明に係る反射電力モニタ回路は、減衰器を、π型あるいはＴ型の抵抗減衰器で構成したものである。
【００１１】
この発明に係る反射電力モニタ回路は、位相器を、マイクロストリップ線路で構成したものである。
【００１２】
この発明に係る反射電力モニタ回路は、位相器を、チップインダクタおよびチップコンデンサで構成されたπ型あるいはＴ型のＬＰＦあるいはＨＰＦとしたものである。
【００１３】
この発明に係る反射電力モニタ回路は、方向性結合器と電力モニタ回路との間に整合回路を挿入したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による反射電力検知回路を示す構成図であり、図において、１は送信機、２は送信機１に接続されたＢＰＦ、３はＢＰＦ２に接続された空中線である。４は反射電力成分をモニタする反射電力モニタ回路、５はモニタした反射電力と所定の値とを比較する比較器、６は比較器５の出力に応じて送信機１を制御する制御部である。
【００１５】
図２はこの発明の実施の形態１による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図であり、図において、１１は入力端子１２、出力端子１３、結合端子１４およびアイソレーション端子１５の４個の端子を有する方向性結合器、１６はアイソレーション端子１５に接続された電力モニタ回路、２１は結合端子１４に接続された減衰器、２２は減衰器２１に接続され、もう一方の端子を短絡あるいは開放した位相器である。なお、図中の矢印は電力の流れを示している。
【００１６】
次に動作について説明する。
図１において、反射電力モニタ回路４は、送信機１と空中線３との間に設けたＢＰＦ２からの反射電力成分をモニタし、比較器５は、モニタした反射電力と所定の値とを比較し、制御部６は、比較器５の出力に応じて送信機１を制御する。
【００１７】
また、その反射電力モニタ回路４の詳細を示した図２において、入力端子１２より入力された電力（Ｐｉ）は、その電力の一部（Ｐｉｃ）が結合端子１４から取り出され、また、一部（Ｐｉｓｏ）がアイソレーション端子１５に漏れ込み、残りの電力（Ｐｏ）が出力端子１３より出力される。電力（Ｐｉｃ）は、減衰器２１により減衰された後、位相器２２を通過し、その後、短絡あるいは開放した点で全反射する。反射した電力は再び位相器２２を通過し、減衰器２１により減衰された後、方向性結合器１１を通過する。その電力（Ｐｉｃ２）は、電力モニタ回路１６に入力される。また、電力（Ｐｏ）は、出力端子１３以降の回路でその一部あるいは全部が反射され、その反射された電力（Ｐｒ）が再び出力端子１３より方向性結合器１１に入力される。出力端子１３より入力された電力は、その一部（Ｐｒｃ）がアイソレーション端子１５より取り出され、その残りの電力は、入力端子１２から出力される。ここで、減衰器２１と位相器２２を調整し、電力（Ｐｉｃ２）を電力（Ｐｉｓｏ）に対して同振幅、逆位相にすることにより、それらの電力を打ち消す。電力モニタ回路１６に入力される電力は、（Ｐｒｃ）のみとなり、反射電力の位相に関わらず正確にモニタすることができる。
図３はこの発明の実施の形態1による反射電力モニタ回路の性能を示す特性図であり、ここでΓは反射係数であり、Ｐｒ＝Γ×Ｐｏの関係を表している。反射電力の位相が変化してもモニタ電力が変化せず、正確に反射電力をモニタできていることがわかる。
【００１８】
以上のように、この実施の形態1によれば、方向性結合器１１の結合端子１４に減衰器２１を接続し、その減衰器２１に一方の端子を短絡あるいは開放した位相器２２を接続し、電力（Ｐｉｃ２）を電力（Ｐｉｓｏ）に対して同振幅、逆位相にし、それらの電力を打ち消すように減衰器２１と位相器２２を調整することにより、反射電力の位相が変化してもモニタ電力が変化せず、正確に反射電力をモニタできる反射電力モニタ回路を得ることができる。
【００１９】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図であり、図において、１１は入力端子１２、出力端子１３、結合端子１４およびアイソレーション端子１５の４個の端子を有する方向性結合器、１６はアイソレーション端子１５に接続された電力モニタ回路、２２は方向性結合器１１の結合端子１２に接続された位相器、２１は位相器２２に接続され、もう一方の端子を短絡あるいは開放した減衰器である。なお、図中の矢印は電力の流れを示している。
【００２０】
次に動作について説明する。
入力端子１２より入力された電力（Ｐｉ）は、その電力の一部（Ｐｉｃ）が結合端子１４から取り出され、また、一部（Ｐｉｓｏ）がアイソレーション端子１５に漏れ込み、残りの電力（Ｐｏ）が出力端子１３より出力される。電力（Ｐｉｃ）は、位相器２２を通過した後、減衰器２１により減衰され、その後、短絡あるいは開放した点で全反射する。反射した電力は、再び位相器２２により減衰され減衰器２１を通過した後、方向性結合器１１を通過する。その電力（Ｐｉｃ２）は、電力モニタ回路１６に入力される。また、電力（Ｐｏ）は、出力端子１５以降の回路でその一部あるいは全部が反射され、その反射された電力（Ｐｒ）が再び出力端子１３より方向性結合器１１に入力される。出力端子１３より入力された電力は、その一部（Ｐｒｃ）がアイソレーション端子１５より取り出され、その残りの電力は、入力端子１２から出力される。ここで、減衰器２１と位相器２２を調整し、電力（Ｐｉｃ２）を電力（Ｐｉｓｏ）に対して同振幅、逆位相にすることにより、それらの電力を打ち消す。電力モニタ回路１６に入力される電力は（Ｐｒｃ）のみとなり、反射電力の位相に関わらず正確にモニタすることができる。この実施の形態２による反射電力モニタ回路の性能は、図３に示したものと同一であり、反射電力の位相が変化してもモニタ電力が変化せず、正確に反射電力をモニタできていることがわかる。
【００２１】
以上のように、この実施の形態２によれば、方向性結合器１１の結合端子１４に位相器２２を接続し、その位相器２２に一方の端子を短絡あるいは開放した減衰器２１を接続し、電力（Ｐｉｃ２）を電力（Ｐｉｓｏ）に対して同振幅、逆位相にし、それらの電力を打ち消すように減衰器２１と位相器２２を調整することにより、反射電力の位相が変化してもモニタ電力が変化せず、正確に反射電力をモニタできる反射電力モニタ回路を得ることができる。
【００２２】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図であり、図において、２１ａはπ型の抵抗減衰器で構成された減衰器である。
その他の構成は、図１と同一であるので重複する説明を省略する。
また、図６はこの発明の実施の形態３による減衰器の詳細を示す構成図であり、図において、３１は減衰器入出力端子、３２はその減衰器入出力端子３１に接続されたマイクロストリップ線路、３３はそのマイクロストリップ線路３２に接続されたチップ抵抗、３４はチップ抵抗３３に接続されたグランドパターンである。
【００２３】
以上のように、この実施の形態３によれば、減衰器２１ａを、π型の抵抗減衰器で構成したので、チップ部品の交換のみで減衰量の調整ができるので、容易に調整することができる。
なお、上記実施の形態３では、π型の抵抗減衰器で構成したが、Ｔ型の抵抗減衰器で構成しても良く、同様な効果が得られる。
また、この実施の形態３による減衰器２１ａを、実施の形態２に適用しても良い。
【００２４】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図であり、図において、２２ａはマイクロストリップ線路４１で構成された位相器である。
また、図８はこの発明の実施の形態４による他の反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図であり、図において、２２ｂはマイクロストリップ線路４２で構成された位相器、４３はグランドパターン、４４はマイクロストリップ線路４２とグランドパターン４３の間に挿入されたチップコンデンサで、マイクロストリップ線路４２との接続点が短絡になるような容量を有するものである。
その他の構成は、図１と同一であるので重複する説明を省略する。
【００２５】
次に動作について説明する。
図７は位相器２２ａの一方の端子を開放にした場合である。マイクロストリップ線路４１の線路長を削る、あるいは、マイクロストリップ線路４１に導体リボンを接続することにより、マイクロストリップ線路４１の長さ、すなわち、位相の微調整が可能となる。
また、図８は位相器２２ｂの一方の端子を短絡にした場合である。チップコンデンサ４４の自己共振を用いて、チップコンデンサ４４とマイクロストリップ線路４２の接続点が短絡になるようなチップコンデンサ４４を使用する。この短絡の方法は、一般的に知られた方法である。チップコンデンサ４４の位置を調整することにより、長さすなわち位相の微調整が可能となる。
【００２６】
以上のように、この実施の形態４によれば、位相器２２ａ，２２ｂを、マイクロストリップ線路４１，４２で構成したので、マイクロストリップ線路４１，４２の長さを調整することにより、通過位相量の調整となるので、位相の微調整を可能にすることができる。
【００２７】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図であり、図において、２２ｃはチップインダクタおよびチップコンデンサで構成されたπ型のＬＰＦである。
その他の構成は、図１と同一であるので重複する説明を省略する。
また、図１０はこの発明の実施の形態５による位相器の詳細を示す構成図であり、図において、５１は位相器入出力端子、５２はその位相器入出力端子５１に接続されたマイクロストリップ線路、５３はそれらマイクロストリップ線路５２間に接続されたチップインダクタ、５４はそれらマイクロストリップ線路５２の他端に接続されたチップコンデンサ、５５はチップコンデンサ５４に接続されたグランドパターンである。
【００２８】
以上のように、この実施の形態５によれば、位相器２２ｃを、チップインダクタ５３およびチップコンデンサ５４で構成されたπ型のＬＰＦとしたので、チップ部品の交換のみで通過位相量が調整できるので、容易に位相量の調整を行うことができる。
なお、上記実施の形態５では、π型のＬＰＦとしたが、チップインダクタ５３およびチップコンデンサ５４の配置を逆にすれば、π型のＨＰＦとすることができ、同様な効果が得られる。
また、Ｔ型のＬＰＦまたはＨＰＦとしても良く、同様な効果が得られる。
さらに、この実施の形態５による位相器２２ｃを、実施の形態２に適用しても良い。
【００２９】
実施の形態６．
図１１はこの発明の実施の形態６による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図であり、図において、６１は方向性結合器１１と電力モニタ回路１６との間に挿入された整合回路である。
その他の構成は、図１と同一であるので重複する説明を省略する。
【００３０】
以上のように、この実施の形態６によれば、方向性結合器１１と電力モニタ回路１６との間に整合回路６１を挿入したので、この整合回路６１により、方向性結合器１１と電力モニタ１６間の反射を抑制することができる。
なお、この整合回路６１に、減衰器、あるいはアイソレータを用いても同様の効果が得られる。
さらに、この実施の形態６による整合回路６１を、実施の形態２から実施の形態５に適用しても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、方向性結合器の結合端子に接続された減衰器と、減衰器に接続され、もう一方の端子を短絡あるいは開放した位相器と、方向性結合器のアイソレーション端子に接続された電力モニタ回路から構成したので、電力（Ｐｉｃ２）を電力（Ｐｉｓｏ）に対して同振幅、逆位相にし、それらの電力を打ち消すように減衰器と位相器を調整することにより、反射電力の位相が変化してもモニタ電力が変化せず、正確に反射電力をモニタできる反射電力モニタ回路を得ることができる効果が得られる。
【００３２】
この発明によれば、方向性結合器の結合端子に接続された位相器と、位相器に接続され、もう一方の端子を短絡あるいは開放した減衰器と、方向性結合器のアイソレーション端子に接続された電力モニタ回路から構成したので、電力（Ｐｉｃ２）を電力（Ｐｉｓｏ）に対して同振幅、逆位相にし、それらの電力を打ち消すように減衰器と位相器を調整することにより、反射電力の位相が変化してもモニタ電力が変化せず、正確に反射電力をモニタできる反射電力モニタ回路を得ることができる効果が得られる。
【００３３】
この発明によれば、減衰器を、π型あるいはＴ型の抵抗減衰器で構成したので、チップ部品の交換のみで減衰量の調整ができるので、容易に減衰量を調整することができる効果が得られる。
【００３４】
この発明によれば、位相器を、マイクロストリップ線路で構成したので、マイクロストリップ線路の長さを調整することにより、通過位相量の調整となるので、位相の微調整を可能にすることができる効果が得られる。
【００３５】
この発明によれば、位相器を、チップインダクタおよびチップコンデンサで構成されたπ型あるいはＴ型のＬＰＦあるいはＨＰＦとするように構成したので、チップ部品の交換のみで通過位相量が調整できるので、容易に位相量の調整を行うことができる効果が得られる。
【００３６】
この発明によれば、方向性結合器と電力モニタ回路との間に整合回路を挿入するように構成したので、この整合回路により、方向性結合器と電力モニタ間の反射を抑制することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来およびこの発明の実施の形態１による反射電力検知回路を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による反射電力モニタ回路の性能を示す特性図である。
【図４】  この発明の実施の形態２による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図である。
【図５】  この発明の実施の形態３による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図である。
【図６】  この発明の実施の形態３による減衰器の詳細を示す構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態４による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図である。
【図８】  この発明の実施の形態４による他の反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図である。
【図９】  この発明の実施の形態５による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図である。
【図１０】  この発明の実施の形態５による位相器の詳細を示す構成図である。
【図１１】  この発明の実施の形態６による反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図である。
【図１２】  従来の反射電力モニタ回路の詳細を示す構成図である。
【図１３】  従来の反射電力モニタ回路の性能を示す特性図である。
【符号の説明】
１  送信機、２  ＢＰＦ、３  空中線、４  反射電力モニタ回路、５  比較器、６  制御部、１１  方向性結合器、１２  入力端子、１３  出力端子、１４  結合端子、１５  アイソレーション端子、１６  電力モニタ回路、２１  減衰器、２１ａ  減衰器、２２，２２ａ，２２ｂ  位相器、２２ｃ  ＬＰＦ、３１  減衰器入出力端子、３２，４１，４２，５２  マイクロストリップ線路、３３  チップ抵抗、３４，４３，５５  グランドパターン、４４  チップコンデンサ、５１  位相器入出力端子、５３  チップインダクタ、５４  チップコンデンサ、６１  整合回路。
【図１】
0003705984.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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