(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主信号およびノイズを含む入力信号を広帯域において第１の位相差を有する第１の信号および第２の信号に分配するための第１のハイブリッド、
前記第１のハイブリッドの後段に設けられ、前記第１の信号中の主信号の振幅を制限するためのリミッタ、および
前記リミッタおよび前記第１のハイブリッドの後段に設けられ、前記リミッタから出力される信号と前記第１のハイブリッドから出力される前記第２の信号とを広帯域において第２の位相差で合成するための第２のハイブリッドを含み、
前記第１の位相差と前記第２の位相差との和が（２ｎ＋１）×１８０度（ｎ＝０，１，２，３，・・・）であり、
さらに、前記第１のハイブリッドおよび前記第２のハイブリッドの間に設けられ、前記第２のハイブリッドで合成される２つの信号中のノイズのレベルを一致させるためのレベル調整手段を含み、
前記レベル調整手段は、
前記第１のハイブリッドおよび前記第２のハイブリッドの間に設けられ、前記第１のハイブリッドから出力される前記第２の信号のレベルを減衰するための第１の減衰器、
前記第１の減衰器および前記第２のハイブリッドの間に設けられ、前記リミッタと同様の入出力特性を有し、前記第１の減衰器から出力される信号を通過させるためのフィルタ、および
前記リミッタおよび前記第２のハイブリッドの間に設けられ、前記リミッタから出力される信号のレベルを減衰するための第２の減衰器を含む、Ｓ／Ｎエンハンサ。
【請求項２】
前記第１のハイブリッドおよび前記第２のハイブリッドとしてそれぞれ９０度ハイブリッドが用いられる、請求項１のＳ／Ｎエンハンサ。
【請求項３】
前記リミッタには静磁波素子が用いられる、請求項１または請求項２のＳ／Ｎエンハンサ。
【請求項４】
前記静磁波素子は表面静磁波モードを利用した静磁波素子である、請求項３のＳ／Ｎエンハンサ。
【請求項５】
主信号およびノイズを含む入力信号を広帯域において９０度の位相差を有する第１の信号および第２の信号に分配するための第１の９０度ハイブリッド、
前記第１の９０度ハイブリッドの後段に設けられ、表面静磁波モードを利用した静磁波素子が用いられ、前記第１の信号中の主信号の振幅を制限するためのリミッタ、
前記第１の９０度ハイブリッドの後段に設けられ、前記第２の信号のレベルを減衰するための第１の減衰器、
前記第１の減衰器の後段に設けられ、表面静磁波モードを利用した静磁波素子が用いられ、前記リミッタと同様の入出力特性を有し、前記第１の減衰器から出力される信号を通過させるためのフィルタ、
前記リミッタの後段に設けられ、前記リミッタから出力される信号のレベルを減衰するための第２の減衰器、および
前記第２の減衰器および前記フィルタの後段に設けられ、前記第２の減衰器から出力される信号と前記フィルタから出力される信号とを広帯域において９０度の位相差で合成するための第２の９０度ハイブリッドを含み、
前記第２の９０度ハイブリッドで合成される２つの信号中のノイズのレベルが、前記第１の減衰器，前記フィルタおよび前記第２の減衰器によって一致され、さらに
前記第２の９０度ハイブリッドで合成される２つの信号の位相差が、前記第１の９０度ハイブリッドおよび前記第２の９０度ハイブリッドによって（２ｎ＋１）×１８０度（ｎ＝１，２，３，・・・）にされる、Ｓ／Ｎエンハンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はＳ／Ｎエンハンサに関し、特に、入力信号中の主信号の振幅を制限するためのリミッタを有し、入力信号中の主信号とノイズとの比（Ｓ／Ｎ）を改善し、たとえば、衛星放送受信に用いられる、Ｓ／Ｎエンハンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＳ／Ｎエンハンサの一例が、特開平４−１２３５０２号に開示されている。図１１はこのような従来のＳ／Ｎエンハンサの一例を示す回路図である。図１１に示すＳ／Ｎエンハンサ１は入力端子２を含む。入力端子２は、分配器としての方向性結合器３の入力端に接続される。この方向性結合器３は、入力端子２に入力された入力信号を入力信号とほぼ同じレベルの高レベル信号とたとえば３０ｄＢ程度減衰した低レベル信号とに分配するためのものである。
【０００３】
方向性結合器３の２つの出力端は、表面静磁波モードを利用した２つの静磁波フィルタ４および５の入力端にそれぞれ接続される。これらの静磁波フィルタ４および５は、同様の周波数選択的に非線形な振幅制限特性を有する。周波数選択的に非線形な振幅制限特性とは、ある周波数ｆ１  の信号が飽和レベルを超えて振幅制限を受けている場合でも、その周波数ｆ１  とは異なった周波数ｆ２  の信号が飽和レベル以下ならば、その周波数ｆ２  の信号は振幅制限を受けない特性をいう。つまり、周波数選択的に非線形な振幅制限特性とは、信号が飽和レベルを超えた場合に起こる飽和動作による振幅制限がそれぞれの周波数において独立して起こる特性をいう。一方の静磁波フィルタ４は、方向性結合器３から出力される高レベル信号中のレベルの高い主信号の振幅を制限するためのリミッタとして用いられる。また、他方の静磁波フィルタ５は、方向性結合器３から出力される低レベル信号を通過させるために用いられる。
【０００４】
一方の静磁波フィルタ４の出力端は、減衰器６の入力端に接続される。この減衰器６は、静磁波フィルタ４から出力される信号のレベルを減衰するためのものである。また、他方の静磁波フィルタ５の出力端は、遅延線７の入力端に接続される。この遅延線７は、静磁波フィルタ５から出力される信号の位相を遅延するためのものである。さらに、減衰器６の出力端および遅延線７の出力端は、合成器としての方向性結合器８の２つの入力端にそれぞれ接続される。この方向性結合器８は、減衰器６から出力される信号のレベルを減衰し、そのレベルを減衰した信号と遅延線７から出力される信号とを合成するためのものである。また、方向性結合器８の出力端は、出力端子９に接続される。
【０００５】
したがって、このＳ／Ｎエンハンサ１では、入力端子２および出力端子９間において、方向性結合器３，静磁波フィルタ４，減衰器６および方向性結合器８で第１の信号経路が構成され、方向性結合器３，静磁波フィルタ５，遅延線７および方向性結合器８で第２の信号経路が構成される。
【０００６】
このＳ／Ｎエンハンサ１では、レベルが高い主信号とその主信号に対して周波数が異なりかつレベルが低いノイズとを含む入力信号が、入力端子２に入力された場合、その入力信号は、方向性結合器３によって入力信号とほぼ同じレベルの高レベル信号とたとえば３０ｄＢ程度減衰した低レベル信号とに分配される。この場合、高レベル信号は周波数が互いに異なるレベルの高い主信号とレベルの低いノイズとを含み、低レベル信号は周波数が互いに異なるレベルの低い主信号とさらにレベルの低いノイズとを含む。
【０００７】
一方の静磁波フィルタ４において、高レベル信号中の主信号はレベルが高いので振幅制限を受けるが、高レベル信号中のノイズは周波数が主信号の周波数と異なりかつレベルが低いので振幅制限を受けない。それに対して、他方の静磁波フィルタ５において、低レベル信号中の主信号およびノイズは、ともにレベルが低いので振幅制限を受けない。なお、静磁波フィルタ４および５における挿入損失によって、高レベル信号および低レベル信号は、それぞれレベルが少し減衰する。
【０００８】
また、一方の静磁波フィルタ４から出力される信号のレベルは減衰器６によって減衰され、他方の静磁波フィルタ５から出力される信号の位相は遅延線７によって遅延される。そして、方向性結合器８によって、減衰器６から出力される信号のレベルが減衰され、そのレベルが減衰された信号と遅延線７から出力される信号とが合成される。この場合、方向性結合器８で合成される２つの信号中のノイズが等しいレベルになりかつ互いに逆の位相になるように、静磁波フィルタ４から出力される信号のレベルが減衰器６で減衰され、静磁波フィルタ５から出力される信号の位相が遅延線７で遅延される。そのため、静磁波フィルタ４を含む第１の信号経路を通るノイズと静磁波フィルタ５を含む第２の信号経路を通るノイズとは、方向性結合器８内部で相殺される。また、第１の信号経路を通る主信号は静磁波フィルタ４によって振幅制限を受けるが、第２の信号経路を通る主信号は静磁波フィルタ５によって振幅制限を受けない。そのため、方向性結合器８の出力端ないし出力端子９には、その振幅制限を受けた分に対応する主信号が得られる。したがって、このＳ／Ｎエンハンサ１では、入力信号のＳ／Ｎが改善される。
【０００９】
また、このＳ／Ｎエンハンサ１では、Ｓ／Ｎを改善可能な入力信号の最小のレベルが−１２ｄＢｍであり、Ｓ／Ｎを改善し始める入力信号のレベルが−１９ｄＢｍであって、それらのレベルの差が７ｄＢと小さいため、たとえば衛星放送受信時のＳ／Ｎの改善に大きな効果が得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このＳ／Ｎエンハンサ１では、遅延線７を用いて第１の信号経路と第２の信号経路との位相差を１８０度にしているので、所望のエンハンスメント量たとえば２０ｄＢ以上である動作周波数帯域が、約１００ＭＨｚと狭い（野本俊裕、“２個のＭＳＳＷフィルタを用いたＳ／Ｎエンハンサとその応用”信学技報、ＭＷ９１−９９、ｐｐ．１５−２１（１９９１））。そのため、このＳ／Ｎエンハンサ１では、日本国における衛星放送受信の全帯域である約３００ＭＨｚの帯域をカバーすることができない。したがって、このＳ／Ｎエンハンサ１では、日本国における衛星放送受信の全チャンネルの信号のＳ／Ｎを一括して改善することができない。
【００１１】
さらに、このＳ／Ｎエンハンサ１では、上述のように動作周波数帯域が狭いので、温度が変化したときに、動作周波数帯域が変動して実際に使用したい周波数から外れてしまいやすい上に、動作周波数帯域内に使用周波数が入るように動作周波数帯域を調整することが困難であって、動作周波数帯域を調整するためにたとえば２〜３時間という長時間がかかってしまう。
【００１２】
それゆえに、この発明の主たる目的は、動作周波数帯域の広いＳ／Ｎエンハンサを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、主信号およびノイズを含む入力信号を広帯域において第１の位相差を有する第１の信号および第２の信号に分配するための第１のハイブリッドと、第１のハイブリッドの後段に設けられ、第１の信号中の主信号の振幅を制限するためのリミッタと、リミッタおよび第１のハイブリッドの後段に設けられ、リミッタから出力される信号と第１のハイブリッドから出力される第２の信号とを広帯域において第２の位相差で合成するための第２のハイブリッドとを含み、第１の位相差と第２の位相差との和が（２ｎ＋１）×１８０度（ｎ＝０，１，２，３，・・・）であり、さらに、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドの間に設けられ、第２のハイブリッドで合成される２つの信号中のノイズのレベルを一致させるためのレベル調整手段を含み、レベル調整手段は、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドの間に設けられ、第１のハイブリッドから出力される第２の信号のレベルを減衰するための第１の減衰器と、第１の減衰器および第２のハイブリッドの間に設けられ、リミッタと同様の入出力特性を有し、第１の減衰器から出力される信号を通過させるためのフィルタと、リミッタおよび第２のハイブリッドの間に設けられ、リミッタから出力される信号のレベルを減衰するための第２の減衰器とを含む、Ｓ／Ｎエンハンサである。
【００１４】
この発明にかかるＳ／Ｎエンハンサにおいて、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドとしては、たとえば、第１の９０度ハイブリッドおよび第２の９０度ハイブリッド、０度ハイブリッドおよび１８０度ハイブリッド、あるいは、１８０度ハイブリッドおよび０度ハイブリッドを用いることができる。なお、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドとしてそれぞれ９０度ハイブリッドを用いることが、後述の理由によって好ましい。
【００１５】
また、この発明にかかるＳ／Ｎエンハンサにおいて、リミッタには、たとえば、静磁波素子からなるローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドエリミネーションフィルタなどのフィルタを用いることができる。なお、リミッタに静磁波素子が用いられることが、後述の理由によって好ましい。この場合、静磁波素子として表面静磁波モードを利用した静磁波素子が用いられることが、後述の理由によってさらに好ましい。
【００１７】
すなわち、この発明にかかるＳ／Ｎエンハンサとしては、たとえば、主信号を含む入力信号を広帯域において９０度の位相差を有する第１の信号および第２の信号に分配するための第１の９０度ハイブリッドと、第１の９０度ハイブリッドの後段に設けられ、表面静磁波モードを利用した静磁波素子が用いられ、第１の信号中の主信号の振幅を制限するためのリミッタと、第１の９０度ハイブリッドの後段に設けられ、第２の信号のレベルを減衰するための第１の減衰器と、第１の減衰器の後段に設けられ、表面静磁波モードを利用した静磁波素子が用いられ、リミッタと同様の入出力特性を有し、第１の減衰器から出力される信号を通過させるためのフィルタと、リミッタの後段に設けられ、リミッタから出力される信号のレベルを減衰するための第２の減衰器と、第２の減衰器およびフィルタの後段に設けられ、第２の減衰器から出力される信号とフィルタから出力される信号とを広帯域において９０度の位相差で合成するための第２の９０度ハイブリッドとを含み、第２の９０度ハイブリッドで合成される２つの信号中のノイズのレベルが、第１の減衰器，フィルタおよび第２の減衰器によって一致され、さらに第２の９０度ハイブリッドで合成される２つの信号の位相差が、第１の９０度ハイブリッドおよび第２の９０度ハイブリッドによって（２ｎ＋１）×１８０度（ｎ＝０，１，２，３，・・・）にされるＳ／Ｎエンハンサが、好ましい。
【００１８】
【作用】
主信号およびノイズを含む入力信号は、第１のハイブリッドによって、広帯域において第１の位相差を有する第１の信号および第２の信号に分配される。この場合、第１の信号および第２の信号は、それぞれ、主信号とノイズとを含む。
【００１９】
また、第１の信号中の主信号は、リミッタによって、振幅制限を受ける。
【００２０】
さらに、リミッタから出力される信号と第１のハイブリッドから出力される第２の信号とは、第２のハイブリッドによって、広帯域において第２の位相差で合成される。この場合、第１の位相差と第２の位相差との和は（２ｎ＋１）×１８０度（ｎ＝０，１，２，３，・・・）である。そのため、第２のハイブリッドで合成される２つの信号の位相は、広帯域において逆の位相になる。
【００２１】
したがって、第２のハイブリッドで合成される２つの信号中のノイズは、広帯域において相殺される。さらに、第２のハイブリッドの出力端には、リミッタで振幅制限を受けた分に対応する主信号が得られる。
【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、第２のハイブリッドで合成される２つの信号の位相が広帯域において互いに逆位相になるので、所望のエンハンスメント量たとえば２０ｄＢ以上である動作周波数帯域が広帯域たとえば約３５０ＭＨｚであるＳ／Ｎエンハンサが得られる。そのため、この発明にかかるＳ／Ｎエンハンサでは、それを衛星放送受信に用いれば、日本国における衛星放送受信の全帯域である約３００ＭＨｚをもれなくカバーすることができる。
【００２３】
また、この発明にかかるＳ／Ｎエンハンサでは、動作周波数帯域が広いので、温度が変化したときに、動作周波数帯域が変動しても実際に使用したい使用周波数から外れにくい上に、動作周波数帯域内に使用周波数が入るように動作周波数帯域を調整することが簡単であって、動作周波数帯域を調整するために短時間しかかからない。
【００２４】
この発明において、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドとしてそれぞれ９０度ハイブリッドが用いられる場合には、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドとして同様のハイブリッドを作製すればよいので、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドの作製効率がよくなる。
【００２５】
また、この発明において、リミッタに静磁波素子が用いられる場合には、さらに広帯域の信号がリミッタによって振幅制限を受けるようになるので、さらに広帯域の信号に対応することができる。
【００２６】
なお、この発明において、リミッタに表面静磁波モードを利用した静磁波素子を用いれば、リミッタによって振幅制限を受ける主信号の最低のレベルすなわちリミッタの飽和レベルが低くなるので、主信号のレベルが低くても入力信号のＳ／Ｎを改善することができる。
【００２７】
さらに、この発明によれば、レベル調整手段によって、第２のハイブリッドで合成される２つの信号中のノイズのレベルが一致されるので、それらのノイズをより相殺することができる。そのため、Ｓ／Ｎをさらに改善することができる。
【００２８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００２９】
【実施例】
図１はこの発明の一実施例を示す平面図であり、図２はその正面図である。このＳ／Ｎエンハンサ１０は、たとえば合成樹脂，セラミックなどの誘電体からなるたとえば長方形の基板１２を含む。
【００３０】
基板１２には、４つのスルーホール１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄが形成される。この場合、２つのスルーホール１４ａおよび１４ｃは、基板１２の長手方向における中央から少しだけ一端よりに形成され、別の２つのスルーホール１４ｂおよび１４ｄは、基板１２の長手方向における中央から少しだけ他端よりに形成される。また、スルーホール１４ａは基板１２の一方の長辺の近傍に形成され、スルーホール１４ｂは基板１２の中央から少しだけ一方の長辺よりに形成され、スルーホール１４ｃは基板１２の中央から少しだけ他方の長辺よりに形成され、スルーホール１４ｄは基板１２の他方の長辺の近傍に形成される。
【００３１】
基板１２の一方主面には、その長手方向における一端から中央側に、第１のハイブリッドとしてたとえば第１の９０度ハイブリッド２０が形成される。第１の９０度ハイブリッド２０は、たとえばクランク状の２つのライン電極２２および２４を含む。
【００３２】
一方のライン電極２２は、基板１２の長手方向における一端から一方の長辺に沿って延びる幅広の一端側部分２２ａと、基板１２の短辺に平行して延びる中間部分２２ｂと、基板１２の他方の長辺に沿って延びる幅広の他端側部分２２ｃとからなる。このライン電極２２の中間部分２２ｂは、図３および図４に示すように、互いに間隔を隔てて平行に配置される２つの細いライン部２２ｂ１および２２ｂ２を含む。一方のライン部２２ｂ１は一端側部分２２ａから延びて形成され、他方のライン部２２ｂ２は他端側部分２２ｃから延びて形成される。また、一方のライン部２２ｂ１の両端は、他方のライン部２２ｂ２の両端に、たとえばＵ字状の２つずつのリード線、たとえば金線やアルミ線２３ａおよび２３ｂでそれぞれ電気的にたとえばワイヤボンディング法で接続される。
【００３３】
他方のライン電極２４は、図１に示すように、基板１２の長手方向における一端側から他方の長辺に沿って延びる幅広の一端側部分２４ａと、基板１２の短辺に平行して延びる中間部分２４ｂと、基板１２の一方の長辺に沿ってスルーホール１４ａの近傍にまで延びる幅広の他端側部分２４ｃとからなる。このライン電極２４の中間部分２４ｂは、図３および図４に示すように、たとえば互いに間隔を隔てて平行に形成される３つの細いライン部２４ｂ１，２４ｂ２および２４ｂ３を含む。１つのライン部２４ｂ１は、ライン電極２２の２つのライン部２２ｂ１および２２ｂ２間において、一端側部分２４ａから他端側部分２４ｃに延びて形成される。また、別の２つのライン部２４ｂ２および２４ｂ３は、ライン部２２ｂ１および２２ｂ２の両側において、一端側部分２４ａおよび他端側部分２４ｃから延びてライン部２４ｂ１の２分の１の長さに形成される。また、ライン部２４ｂ１の長手方向における中央には、ライン部２４ｂ２および２４ｂ３の先端が、たとえばＵ字状の２つずつのリード線、たとえば金線やアルミ線２５ａおよび２５ｂでそれぞれ電気的にたとえばワイヤボンディング法で接続される。
【００３４】
ライン電極２４の一端側部分２４ａには、図１に示すように、終端器としてたとえば５０Ωの抵抗器２６の一端が接続される。この抵抗器２６の他端はアースされる。
【００３５】
上述の第１の９０度ハイブリッド２０は、主信号およびノイズを含む入力信号をたとえば１．４ＧＨｚ〜２．４ＧＨｚの広帯域において９０度の位相差を有する第１の信号および第２の信号に分配するためのものである。この場合、第１の９０度ハイブリッド２０では、ライン電極２２の一端側部分２２ａが入力端として用いられ、ライン電極２４の他端側部分２４ｃが第１の出力端として用いられ、ライン電極２２の他端側部分２２ｃが第２の出力端として用いられる。そして、入力端に入力された入力信号は、第１の出力端および第２の出力端において、入力信号のレベルの２分の１のレベルの第１の信号および第２の信号に分配される。なお、第２の信号の位相は、第１の信号の位相より９０度遅れる。
【００３６】
さらに、基板１２の一方主面には、第１の９０度ハイブリッド２０の一方のライン電極２２の他端側部分２２ｃの近傍からスルーホール１４ｃの近傍にわたって、たとえばＬ字状の引出し電極３０が形成される。そして、その他端側部分２２ｃおよび引出し電極３０には、第１の減衰器としてたとえば５０Ωの抵抗器３２の両端がそれぞれ接続される。この抵抗器３２は、第１の９０度ハイブリッド２０の第２の出力端から出力される第２の信号のレベルをたとえば３０ｄＢ減衰するためのものである。
【００３７】
また、基板１２の一方主面には、その長手方向における中央側から他端に、第２のハイブリッドとしてたとえば第２の９０度ハイブリッド４０が形成される。この第２の９０度ハイブリッド４０は、第１の９０度ハイブリッド２０と同様の構造を有する。
【００３８】
すなわち、第２の９０度ハイブリッド４０は、たとえばクランク状の２つのライン電極４２および４４を含む。
【００３９】
一方のライン電極４２は、基板１２の一方の長辺に沿って延びる幅広の一端側部分４２ａと、基板１２の短辺に平行して延びる中間部分４２ｂと、基板１２の他方の長辺に沿って延びる幅広の他端側部分４２ｃとからなる。このライン電極４２の中間部分４２ｂは、図３および図４に示すように、互いに間隔を隔てて平行に配置される２つの細いライン部４２ｂ１および４２ｂ２を含む。一方のライン部４２ｂ１は一端側部分４２ａから延びて形成され、他方のライン部４２ｂ２は他端側部分４２ｃから延びて形成される。また、一方のライン部４２ｂ１の両端は、他方のライン部４２ｂ２の両端に、たとえばＵ字状の２つずつのリード線、たとえば金線やアルミ線４３ａおよび４３ｂでそれぞれ電気的にたとえばワイヤボンディング法で接続される。
【００４０】
他方のライン電極４４は、図１に示すように、スルーホール１４ｄの近傍から基板１２の他方の長辺に沿って延びる幅広の一端側部分４４ａと、基板１２の短辺に平行して延びる中間部分４４ｂと、基板１２の一方の長辺に沿って延びる幅広の他端側部分４４ｃとからなる。このライン電極４４の中間部分４４ｂは、図３および図４に示すように、たとえば互いに間隔を隔てて平行に形成される３つの細いライン部４４ｂ１，４４ｂ２および４４ｂ３を含む。１つのライン部４４ｂ１は、ライン電極４２の２つのライン部４２ｂ１および４２ｂ２間において、一端側部分４４ａから他端側部分４４ｃに延びて形成される。また、別の２つのライン部４４ｂ２および４４ｂ３は、ライン部４２ｂ１および４２ｂ２の外側において、一端側部分４４ａおよび他端側部分４４ｃから延びてライン部４４ｂ１の２分の１の長さに形成される。また、ライン部４４ｂ１の長手方向における中央には、ライン部４４ｂ２および４４ｂ３の先端が、たとえばＵ字状の２つずつのリード線、たとえば金線やアルミ線４５ａおよび４５ｂでそれぞれ電気的にたとえばワイヤボンディング法で接続される。
【００４１】
ライン電極４２の他端側部分４２ｃには、図１に示すように、終端器としてたとえば５０Ωの抵抗器４６の一端が接続される。この抵抗器４６の他端はアースされる。
【００４２】
上述の第２の９０度ハイブリッド４０は、入力される２つの信号をたとえば１．４ＧＨｚ〜２．４ＧＨｚの広帯域において９０度の位相差で合成するためのものである。この場合、第２の９０度ハイブリッド４０では、ライン電極４２の一端側部分４２ａが第１の入力端として用いられ、ライン電極４４の一端側部分４４ａが第２の入力端として用いられ、ライン電極４４の他端側部分４４ｃが出力端として用いられる。そして、第２の９０度ハイブリッド４０の第１の入力端および第２の入力端に入力された２つの信号は、出力端において合成される。なお、２つの信号を合成する際、第２の入力端に入力された信号の位相は、第１の入力端に入力された信号の位相より９０度遅れる。
【００４３】
さらに、基板１２の一方主面には、第２の９０度ハイブリッド４０の一方のライン電極４２の一端側部分４２ａの近傍からスルーホール１４ｂの近傍にわたって、たとえばＬ字状の引出し電極５０が形成される。そして、その一端側部分４２ａおよび引出し電極５０には、第２の減衰器としてたとえば５０Ωの抵抗器５２の両端がそれぞれ接続される。この抵抗器５２は、第２の９０度ハイブリッド４０の第１の入力端に入力される信号のレベルをたとえば３０ｄＢ減衰するためのものである。
【００４４】
基板１２の他方主面には、その長手方向における中央部分に、４つのライン電極からなる４つのトランスデューサ６０ａ，６０ｂ，６０ｃおよび６０ｄが、スルーホール１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄの近傍から基板１２の長辺に平行に形成される。この場合、これらのトランスデューサ６０ａ，６０ｂ，６０ｃおよび６０ｄの一端は、スルーホール１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄを通して、ライン電極２４の他端側部分２４ｃ，引出し電極５０，引出し電極３０およびライン電極４４の一端側部分４４ａに、それぞれ電気的に接続される。さらに、これらのトランスデューサ６０ａ〜６０ｄの他端は、それぞれアースされる。
【００４５】
また、基板１２の他方主面には、２つのトランスデューサ６０ａおよび６０ｂ上に一方の静磁波素子６２ａが取り付けられ、別の２つのトランスデューサ６０ｃおよび６０ｄ上に他方の静磁波素子６２ｂが取り付けられる。これらの静磁波素子６２ａおよび６２ｂは、それぞれ、たとえば短冊状のＧＧＧ基板を含み、それらのＧＧＧ基板の一方主面にフェリ磁性基体としてのＹＩＧ薄膜がそれぞれ形成されている。そして、これらの静磁波素子６２ａおよび６２ｂは、それぞれ、ＹＩＧ薄膜の表面が基板１２の他方主面に対向するように取り付けられる。なお、それらのＹＩＧ薄膜の表面の長手方向における両端部には、ＹＩＧ薄膜に発生する不要な静磁波を吸収するための静磁波吸収材６４が、それぞれ形成されている。
【００４６】
さらに、基板１２の他方主面には、静磁波素子６２ａおよび６２ｂの両側に、たとえばフェライトからなる永久磁石６６ａおよび６６ｂが、それぞれ取り付けられる。この場合、永久磁石６６ａおよび６６ｂは、それらの間においてトランスデューサ６０ａ〜６０ｄの延びる方向に磁界が発生するように配置される。そのため、静磁波素子６２ａおよび６２ｂには、トランスデューサ６０ａ〜６０ｄの延びる方向に磁界が印加される。したがって、これらの静磁波素子６２ａおよび６２ｂは、それぞれ、表面静磁波モードを利用した静磁波素子となる。
【００４７】
そして、２つのトランスデューサ６０ａ，６０ｂおよび静磁波素子６２ａなどが、リミッタとして用いられる。このリミッタは、周波数選択的に非線形な振幅制限特性を有する。このリミッタは、第１の９０度ハイブリッド２０の第１の出力端から出力される第１の信号中の主信号の振幅を制限するためのものである。この場合、このリミッタでは、トランスデューサ６０ａの一端が入力端として用いられ、トランスデューサ６０ｂの一端が出力端として用いられる。
【００４８】
また、別の２つのトランスデューサ６０ｃ，６０ｄおよび静磁波素子６２ｂなどが、フィルタとして用いられる。このフィルタは、上述のリミッタと同様の構造を有するため、上述のリミッタと同様の入出力特性を有する。このフィルタは、入力される信号を通過させるためのものである。この場合、このフィルタでは、トランスデューサ６０ｃの一端が入力端として用いられ、トランスデューサ６０ｄの一端が出力端として用いられる。
【００４９】
なお、基板１２の他方主面には、静磁波素子６２ａ，６２ｂおよび永久磁石６６ａ，６６ｂなどを覆うようにして、磁性体からなる断面コ字状のヨーク６８が取り付けられる。このヨーク６８は、永久磁石６６ａおよび６６ｂ間の磁気抵抗を小さくするとともに静磁波素子６２ａ，６２ｂおよび永久磁石６６ａ，６６ｂなどを保護するためのものである。
【００５０】
したがって、このＳ／Ｎエンハンサ１０は、図５に示す回路を有する。
【００５１】
すなわち、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、第１の９０度ハイブリッド２０の第１の出力端が、静磁波素子６２ａを用いたリミッタの入力端に接続される。また、第１の９０度ハイブリッド２０の第２の出力端が、第１の減衰器としての抵抗器３２を介して、静磁波素子６２ｂを用いたフィルタの入力端に接続される。さらに、リミッタの出力端は、第２の減衰器としての抵抗器５２を介して第２の９０度ハイブリッド４０の第１の入力端に接続される。また、フィルタの出力端は、第２の９０度ハイブリッド４０の第２の入力端に接続される。
【００５２】
したがって、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、入力端および出力端間において、第１の９０度ハイブリッド２０，静磁波素子６２ａなどからなるリミッタ，抵抗器５２からなる第２の減衰器および第２の９０度ハイブリッド４０で第１の信号経路が構成され、第１の９０度ハイブリッド２０，抵抗器３２からなる第１の減衰器，静磁波素子６２ｂなどからなるフィルタおよび第２の９０度ハイブリッド４０で第２の信号経路が構成される。
【００５３】
次に、このＳ／Ｎエンハンサ１０の動作について説明する。
【００５４】
このＳ／Ｎエンハンサ１０では、主信号とその主信号に対して周波数が異なりかつレベルが低いノイズとを含む入力信号が、第１の９０度ハイブリッド２０の入力端すなわちライン電極２２の一端側部分２２ａに入力された場合、その入力信号は、第１の９０度ハイブリッド２０によって、１．４ＧＨｚ〜２．４ＧＨｚの広帯域において９０度の位相差を有する第１の信号および第２の信号に分配される。この場合、入力信号は、第１の９０度ハイブリッド２０の第１の出力端および第２の出力端において、入力信号のレベルの２分の１のレベルの第１の信号および第２の信号に分配される。また、第１の信号および第２の信号は、それぞれ主信号とレベルの低いノイズとを含む。さらに、第２の信号の位相は、第１の信号の位相より９０度遅れる。
【００５５】
第１の信号中の主信号は、静磁波素子６２ａなどからなるリミッタによって振幅制限を受ける。それに対して、第１の信号中のノイズは、第１の信号中の主信号の周波数と異なりかつレベルが低いので、このリミッタによって振幅制限を受けない。なお、第１の信号は、そのリミッタの挿入損失によって、レベルが少し減衰する。
【００５６】
また、第２の信号は、抵抗器３２からなる第１の減衰器によって、レベルが３０ｄＢ減衰する。
【００５７】
さらに、減衰した第２の信号は、レベルが低いので、静磁波素子６２ｂなどからなるフィルタを通過する。なお、減衰した第２の信号は、そのフィルタの挿入損失によって、レベルが少し減衰する。
【００５８】
また、リミッタから出力される信号は、抵抗器５２からなる第２の減衰器によって、レベルが３０ｄＢ減衰する。
【００５９】
そして、第２の減衰器から出力される信号と、フィルタから出力される信号とは、第２の９０度ハイブリッド４０によって、１．４ＧＨｚ〜２．４ＧＨｚの広帯域において９０度の位相差で合成される。この場合、第２の９０度ハイブリッド４０で合成される第１の信号経路および第２の信号経路における２つの信号中のノイズのレベルは、レベル調整手段としての第１の減衰器，フィルタおよび第２の減衰器によって一致される。さらに、第２の９０度ハイブリッド４０で合成される第１の信号経路および第２の信号経路における２つの信号の位相差は、第１の９０度ハイブリッド２０および第２の９０度ハイブリッド４０によって、広帯域において１８０度すなわち逆の位相になる。したがって、第２の９０度ハイブリッド４０で合成される第１の信号経路および第２の信号経路における２つの信号中のノイズは、広帯域において相殺される。さらに、第２の９０度ハイブリッド４０の出力端には、リミッタで振幅制限を受けた分に対応する主信号が得られる。
【００６０】
このＳ／Ｎエンハンサ１０では、第２の９０度ハイブリッド４０で合成される第１の信号経路および第２の信号経路における２つの信号の位相が広帯域において逆の位相になるので、広帯域たとえば約３５０ＭＨｚにおいて、所望のエンハンスメント量たとえば２０ｄＢ以上である動作周波数帯域が得られる。そのため、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、それを衛星放送受信に用いれば、日本国における衛星放送受信の全帯域である約３００ＭＨｚをもれなくカバーすることができる。
【００６１】
また、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、動作周波数帯域が広いので、温度が変化したときに、動作周波数帯域が変動しても実際に使用したい使用周波数から外れにくい上に、動作周波数帯域内に使用周波数が入るように動作周波数帯域を調整することが簡単であって、動作周波数帯域を調整するために短時間しかかからない。
【００６２】
さらに、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドとしてそれぞれ９０度ハイブリッドが用いられるため、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドとして同様のハイブリッドを作製すればよいので、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドの作製効率がよい。
【００６３】
また、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、リミッタに静磁波素子が用いられるため、広帯域の信号がリミッタによって振幅制限を受け、広帯域の信号に対応することができる。
【００６４】
なお、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、リミッタに表面静磁波モードを利用した静磁波素子が用いられるため、リミッタによって振幅制限を受ける主信号の最低のレベルすなわちリミッタの飽和レベルが低く、主信号のレベルが低くても入力信号のＳ／Ｎを改善することができる。
【００６５】
さらに、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、第１の減衰器，フィルタおよび第２の減衰器からなるレベル調整手段によって、第２のハイブリッドで合成される２つの信号中のノイズのレベルが一致されるので、それらのノイズを確実に相殺することができる。そのため、Ｓ／Ｎを確実に改善することができる。
【００６６】
すなわち、このＳ／Ｎエンハンサ１０において入力信号のレベルを１０ｄＢｍを基準として１０ｄＢ間隔で減少させたときの伝送特性を図６に示す。図６に示すグラフから明らかなように、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、１０ｄＢのエンハンスメント量が従来例の約２倍の約６００ＭＨｚの広帯域で、２０ｄＢのエンハンスメント量が従来例の約３．５倍の約３５０ＭＨｚの広帯域でそれぞれ得られている。
【００６７】
また、このＳ／Ｎエンハンサ１０において１．９ＧＨｚにおける入出力特性を図７に示す。図７に示すグラフから明らかなように、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、Ｓ／Ｎを改善可能な入力信号の最小のレベルＰＨが−８ｄＢｍであり、Ｓ／Ｎを改善し始める入力信号のレベルＰＬが−１７ｄＢｍであって、それらのレベルの差が９ｄＢと小さいため、たとえば衛星放送受信時のＳ／Ｎの改善に大きな効果が得られる。
【００６８】
さらに、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、図８に示す入力レベルが０ｄＢｍの１．８ＧＨｚ，１．９５ＧＨｚおよび２．１ＧＨｚの３波の信号を含む入力信号を同時に入力した場合に、図９に示す出力信号が得られる。図８および図９に示すグラフから明らかなように、このＳ／Ｎエンハンサ１０では、それぞれの信号から約１０ＭＨｚ離調した周波数においてノイズが１０ｄＢ以上の減衰し、それぞれの信号に対して独立にＳ／Ｎエンハンサが動作していることがわかる。
【００６９】
また、このＳ／Ｎエンハンサ１０を衛星放送受信に適用した場合および適用しない場合におけるＣ／ＮとＳ／Ｎとの関係を図１０に示す。この場合、Ｃ／ＮとＳ／Ｎとの関係は、平均画像レベルが５０％のビデオ信号すなわち白色のための信号および黒色のための信号を５０％ずつ含むビデオ信号を用いて測定した。図１０に示すグラフから明らかなように、このＳ／Ｎエンハンサ１０を衛星放送受信に適用した場合には、Ｓ／Ｎエンハンサを衛星放送受信に適用しない場合と比べて、Ｃ／Ｎが９ｄＢ以下においてＳ／Ｎが２〜８ｄＢ改善でき、Ｃ／Ｎが９ｄＢ以上においてもＳ／Ｎが０．５ｄＢ改善できることがわかる。
【００７０】
なお、第１のハイブリッドおよび第２のハイブリッドとして、上述の実施例ではそれぞれ９０度ハイブリッドが用いられているが、この発明では０度ハイブリッドおよび１８０度ハイブリッド、あるいは、１８０度ハイブリッドおよび０度ハイブリッドが用いられてもよい。なお、０度ハイブリッドあるいは１８０度ハイブリッドを構成するためには、２つの９０度ハイブリッドをそれらの位相差を考慮して用いればよい。
【００７１】
また、リミッタとして、上述の実施例ではバンドパス機能を有する表面静磁波モードを利用した静磁波素子が用いられているが、体積前進静磁波モードあるいは体積後退静磁波モードを利用した静磁波素子や、静磁波を用いたローパスフィルタ、静磁波を用いたハイパスフィルタ、静磁波を用いたバンドエリミネーションフィルタなどのフィルタが用いられてもよい。
【００７２】
さらに、レベル調整手段として、上述の実施例では第１の減衰器，フィルタおよび第２の減衰器が用いられているが、第１の減衰器および第２の減衰器に代えて、第１のハイブリッドの前段に減衰器が設けられ、リミッタの前段に増幅器が設けられ、かつ、フィルタの後段に増幅器が設けられてもよい。あるいは、第１のハイブリッドの前段と、リミッタの前段および後段と、フィルタの前段および後段とに、それぞれ増幅器や減衰器が設けられてもよい。
【００７３】
なお、この発明でいう「９０度」，「１８０度」は、文字どおりの値を中心にしてこの発明の目的、作用効果からみて実質的に同一の範囲を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す平面図である。
【図２】図１に示す実施例の正面図である。
【図３】図１に示す実施例に用いられる第１の９０度ハイブリッド（第２の９０度ハイブリッド）の要部を示す平面図である。
【図４】図１に示す実施例に用いられる第１の９０度ハイブリッド（第２の９０度ハイブリッド）の要部を示す回路図である。
【図５】図１に示す実施例の回路図である。
【図６】図１に示す実施例において入力信号のレベルを１０ｄＢｍを基準として１０ｄＢ間隔で減少させたときの伝送特性を示すグラフである。
【図７】図１に示す実施例において１．９ＧＨｚにおける入出力特性を示すグラフである。
【図８】図１に示す実施例に入力される入力信号の一例を示すグラフである。
【図９】図１に示す実施例に図８に示す入力信号を入力した場合にその実施例から出力される出力信号を示すグラフである。
【図１０】図１に示す実施例を衛星放送受信に適用した場合および適用しない場合におけるＣ／ＮとＳ／Ｎとの関係を示すグラフである。
【図１１】従来のＳ／Ｎエンハンサの一例を示す回路図である。
【符号の説明】
１０  Ｓ／Ｎエンハンサ
１２  基板
１４ａ〜１４ｄ  スルーホール
２０  第１の９０度ハイブリッド
３２  抵抗器
４０  第２の９０度ハイブリッド
５２  抵抗器
６０ａ〜６０ｄ  トランスデューサ
６２ａ，６２ｂ  静磁波素子
６６ａ，６６ｂ  永久磁石
６８  ヨーク
【図１】
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【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】
0003555781.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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