(57)【要約】【課題】  小型化・低コスト化を実現しつつ、ＲＦ信号のままで多重化信号の各チャンネル成分のレベル制御が可能な多重化信号レベル制御装置を提供する。【解決手段】  分波器１０２は、端子Ａ１に入力される信号を分波して、端子Ａ３及びＡ４に出力し、また端子Ａ３に入力される信号を分波して、端子Ａ１及びＡ２に出力する。可変フィルタ１０３は、中心周波数が一致する透過特性と反射特性とを合わせ持ち、入力信号の一部を透過信号として出力し、一部を反射信号として端子Ａ３に戻入する。アイソレータ１０１は、反射信号の入力信号方向への出力を防ぐ。増幅器１０４は、透過信号を増幅する。制御部１５０は、可変フィルタ１０３の中心周波数と、各チャンネルの透過率及び反射率との関係を示す情報と、入力信号、及び反射信号に基づき、透過信号の各チャンネル信号のレベルが同じとなる、可変フィルタ１０３の中心周波数を決定する。【選択図】  図１
2006020148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのチャンネル信号が多重された多重化信号のレベルを制御する多重化信号レベル制御装置であって、
入力信号の透過率を与える透過特性及び入力信号の反射率を与える反射特性の中心周波数の変更が可能な可変フィルタと、
前記可変フィルタについて、前記中心周波数と前記２つのチャンネル信号の透過率及び反射率との関係を示すフィルタ情報を保持する制御部と、
入力する多重化信号を２つに分波して、一方の信号を前記可変フィルタへ他方の信号を前記制御部へ出力すると共に、当該一方の信号のうち、前記可変フィルタによって反射される反射信号を前記制御部へ出力する分波部とを備え、
前記制御部は、前記他方の信号及び前記反射信号から得られる２つのチャンネル信号のレベル差と、前記フィルタ情報とに基づいて、前記可変フィルタを通過した後の２つのチャンネル信号のレベルが同じとなるように、前記可変フィルタの中心周波数を制御することを特徴とする、多重化信号レベル制御装置。
【請求項２】
一方向にのみ信号を流すアイソレータをさらに備え、
前記分波部は、前記アイソレータを介して、多重化信号を入力することを特徴とする、請求項１に記載の多重化信号レベル制御装置。
【請求項３】
前記可変フィルタを通過した後の前記多重化信号のレベルを所望のレベルに増幅する増幅器をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の多重化信号レベル制御装置。
【請求項４】
前記入力信号がいずれか１つのチャンネル信号であった場合、
前記制御部は、前記入力信号のレベル及び前記フィルタ情報の各チャンネルの反射率を用いて得られる前記チャンネル信号のレベル予測値と、前記反射信号のレベルとを用いて、前記入力信号のチャンネルが、前記反射信号のレベルに一致又は近似するレベル予測値を持つチャンネルのチャンネル信号であると判定することを特徴とする、請求項１に記載の多重化信号レベル制御装置。
【請求項５】
前記入力信号が２つのチャンネル信号からなる多重化信号であった場合、
前記制御部は、前記フィルタ情報の各チャンネルの反射率と前記反射信号のレベルとを用いて、前記入力信号の一方のチャンネル信号のレベルを算出し、
前記一方のチャンネル信号のレベルを、前記入力信号のレベルから減算することで、前記入力信号の他方のチャンネル信号のレベルを算出することを特徴とする、請求項１に記載の多重化信号レベル制御回路。
【請求項６】
入力信号を通過させる透過特性及び入力信号を反射させる反射特性の中心周波数の変更が可能な可変フィルタを制御して、第１のチャンネル信号と第２のチャンネル信号とからなる多重化信号のレベルを調整する可変フィルタ制御回路であって、
前記多重化信号のチャンネルの識別とレベル判定とを行う入力信号比較判断部と、
前記第１のチャンネル信号のレベルを保持する第１信号レベル保持部と、
前記第２のチャンネル信号のレベルを保持する第２信号レベル保持部と、
前記可変フィルタについて、前記中心周波数と各チャンネル信号の透過率及び反射率との関係を示すフィルタ情報を保持すると共に、前記フィルタ情報と、第１のチャンネル信号と第２のチャンネル信号とのレベル差とから、前記可変フィルタを通過する前記多重化信号の各チャンネル信号のレベルが同じとなるように、前記可変フィルタの中心周波数を制御するフィルタ制御部とを備えることを特徴とする、可変フィルタ制御回路。
【請求項７】
入力信号を通過させる透過特性及び入力信号を反射させる反射特性の中心周波数の変更が可能な可変フィルタを用いて、２つのチャンネル信号が多重された多重化信号のレベルを制御する多重化信号レベル制御方法であって、
前記可変フィルタの中心周波数と各チャンネル信号の透過率及び反射率との関係を示すフィルタ情報と、前記可変フィルタに入力される多重化信号と、前記可変フィルタで反射される反射信号とに基づいて、前記２つのチャンネル信号の各レベルを取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した２つのチャンネル信号のレベル差を算出する算出ステップと、
前記フィルタ情報及び前記算出ステップで算出したレベル差に基づいて、前記可変フィルタを通過した後の２つのチャンネル信号のレベルが同じとなる前記可変フィルタの中心周波数を決定する決定ステップと、
前記決定ステップで決定した中心周波数に従って、前記可変フィルタの透過特性及び反射特性を制御するステップとを備える、多重化信号レベル制御方法。
【請求項８】
２つのチャンネル信号が多重された多重化信号のレベルを制御する多重化信号レベル制御装置の集積回路であって、
入力信号を通過させる透過特性及び入力信号を反射させる反射特性の中心周波数の変更が可能な可変フィルタと、
前記可変フィルタについて、特性の中心周波数と各チャンネル信号の透過率及び反射率との関係を示すフィルタ情報を保持する制御部と、
入力する多重化信号を２つに分波して、一方を前記可変フィルタへ他方を前記制御部に出力すると共に、前記可変フィルタによって、反射される反射信号を前記制御部に出力する分波部とを集積した、集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重化信号レベル制御装置及び可変フィルタ制御回路及びその方法に関し、より特定的には、信号レベルの異なる複数のチャンネル信号のレベルを制御する装置及びその装置に用いられる可変フィルタを制御する回路並びにその装置が行うレベル制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線ＬＡＮ、高度道路交通システム（ＩＴＳ）などの無線通信を利用したシステムが急速に普及している。このような無線通信システムでは、通信を中継する基地局と複数の無線端末との間で通信を行う場合、使用する周波数帯域を複数の帯域（チャンネル）に分けて、各端末にチャンネルを割り当てる方法が一般的に用いられる。基地局と無線端末とは、この割り当てられたチャンネルを用いて通信を行う。無線端末ごとに異なる周波数のチャンネルを割り当てることにより、複数の無線端末から同時に信号が送信された場合でも、基地局は多重化信号として受信することができる。
【０００３】
また、無線通信システムのインフラストラクチャ部分に関する技術開発が進んでいる。その技術の一つとして、ＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ  ｏｖｅｒ  Ｆｉｂｅｒ：光ファイバ無線）がある。ＲｏＦでは、基地局は、電気光変換装置を用いて、無線端末から受信した電気信号を光信号に変換し、その後、上位装置である制御局などに光信号を送信する。
【０００４】
ＲｏＦで用いられる電気光変換装置には、電気信号を光信号に変換する回路素子として、半導体レーザなどが用いられる。半導体レーザとしては、たとえば、端面発光型の半導体レーザ及び面発光型の半導体レーザなどが用いられる。半導体レーザは、非線形的な特性を持つため、所定のレベルの電気信号を入力しなければ、変換後の光信号に相互変調歪が発生してしまう。この相互変調歪は、光信号の品質を劣化させるノイズの原因となる。このため、半導体レーザの前段で電気信号のレベルを所定のレベルに制御する必要がある。
【０００５】
しかし、通常、基地局との距離は、無線端末ごとに異なる。よって、基地局が受信する多重化信号に含まれる各チャンネル信号のレベルも異なる。従って、多重化信号を所定のレベルに合わせるだけでは、半導体レーザにおける相互変調歪の発生は避けられない。そこで、基地局が受信した多重化信号の各チャンネル信号のレベルを同じレベルに合わせてから、半導体レーザに入力する手法が用いられている。以下に、この多重化信号の各チャンネル信号を同じレベルに制御するレベル制御技術について、簡単に説明する。
【０００６】
図１３に、電気光変換装置などに用いられる従来の多重化信号レベル制御装置の一例を示す。この図１３には、２チャンネルの多重化信号のレベル制御を行う従来のレベル制御回路の構成を示している。図１３において、従来の多重化信号レベル制御回路は、分波器２０１と、合波器２０２と、分波器２０１と合波器２０２との間に並列に接続されたチャンネル抽出増幅部２１０ａ及び２１０ｂとを備える。チャンネル抽出増幅部２１０ａ及び２１０ｂは、それぞれ予め決められたチャンネル透過特性を持つバンドパスフィルタ２１２ａ及び２１２ｂを備える。また、チャンネル抽出増幅部２１０ａ及び２１０ｂは、それぞれアイソレータ２１１及び電力増幅器２１３を備える。
【０００７】
図１３に示したレベル制御回路の動作を以下に説明する。分波器２０１は、入力された多重化信号を２つに分配する。チャンネル抽出増幅部２１０ａ及び２１０ｂは、分波器２０１から出力された信号を、チャンネル信号ごとに抽出して、増幅する。具体的には、バンドパスフィルタ２１２ａ及び２１２ｂは、それぞれの透過特性に応じたチャンネル信号を抽出する。電力増幅器２１３は、抽出されたチャンネル信号を増幅する。アイソレータ２１１は、バンドパスフィルタ２１２ａ及び２１２ｂで反射される信号成分の回り込みを防ぐ。合波器２０２は、チャンネル抽出増幅部２１０ａ及び２１０ｂで抽出及び増幅された各チャンネル信号を合波し、出力する。
【０００８】
しかし、高周波（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域の信号を、図１３に示すレベル制御回路に適用させるためには、フィルタが理想的に動作することが前提となる。図１４（ａ）に、チャンネル（ＣＨ）２の信号を抽出するための理想的なフィルタの透過特性３０１と、ＣＨ４の信号を抽出するための理想的なフィルタの透過特性３０２を示す。また、図１４（ｂ）において、ＣＨ２の信号を抽出するための実際のフィルタの透過特性３０３と、ＣＨ４の信号を抽出するための実際のフィルタの透過特性３０４を示す。
【０００９】
図１４（ａ）に示すように、理想的なフィルタは、特定のチャンネル信号だけを抽出することができる。しかし、実際のフィルタは、図１４（ｂ）に示すように特定のチャンネル信号のみを抽出することはできず、隣接するチャンネル信号まで抽出してしまう。よって、図１３に示すレベル制御回路は、高周波信号（以下、「ＲＦ信号」と記す）に対して適用することはできない。また、無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａは、５ＧＨｚ帯を使用することに加え、チャンネルの間隔が狭い。よって、図１３に示すレベル制御回路をＩＥＥＥ８０２．１１ａに適用すると、図１４（ｂ）に示すＣＨ３の信号３１１のように、隣接するＣＨ２とＣＨ４の影響を受けるために使用できないチャンネルが発生する。このため、図１３に示すレベル制御回路では、ＲＦ帯域において、チャンネルの効率的な利用ができないという問題がある。そこで、これらの問題を解決するための技術として、以下に説明する技術が提案されている。
【００１０】
図１５は、ＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換してレベル制御を行う従来の回路を示す図である（特許文献１を参照）。図１５に示す回路は、分波器４０１と、合波器４０２と、２チャンネル分の周波数変換増幅部４１０ａ及び４１０ｂとを備える。周波数変換増幅部４１０ａ及び４１０ｂは、それぞれ予め決められたチャンネル透過特性を持つバンドパスフィルタ４１２ａ及び４１２ｂを備える。また、周波数変換増幅部４１０ａ及び４１０ｂは、それぞれ第１のミキサ４１１、第２のミキサ４１３、電力増幅器４１４、局部発振器４１５、及び局部発振器４１５の制御コントローラ４１６を備える。
【００１１】
図１５に示す従来のレベル制御回路の動作を説明する。分波器４０１は、入力された多重化信号を２つに分配する。周波数変換増幅部４１０ａ及び４１０ｂは、分波器４０１から出力された信号から、チャンネル信号を抽出し、増幅する。合波器４０２は、周波数変換増幅部４１０ａ及び４１０ｂから出力されたチャンネル信号を合波し、出力する。次に、周波数変換増幅部４１０ａ及び４１０ｂの詳細な動作を説明する。第１のミキサ４１１は、局部発振器４１５が発振する信号を用いて、入力された多重化信号をダウンコンバートし、中間周波数信号（以下、「ＩＦ信号」と記す）に変換する。バンドパスフィルタ４１２ａ及び４１２ｂは、ダウンコンバートされたＩＦ信号からそれぞれの透過特性に応じたチャンネル信号を抽出する。第２のミキサ４１３は、局部発振器４１５が発振する信号を用いて、抽出されたＩＦ信号を多重化信号と同じ周波数に変換する。電力増幅器４１４は、抽出されたチャンネル信号の増幅を行う。制御コントローラ４１６は、局部発振器４１５を制御する。
【特許文献１】特開２００３−１３４０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図１５に示す従来の回路は、チャンネル信号のレベル制御を行うにあたって、ＩＦ信号の抽出が可能なＩＦフィルタを使用する。このため、ＲＦ信号からＩＦ信号への周波数変換と、再度ＩＦ信号からＲＦ信号への周波数変換とを行う必要がある。従って、従来のレベル制御回路では、周波数変換を繰り返すことで、入力信号の特性が損なわれる問題がある。また、ＲＦ信号をＩＦ信号に変換する過程があるため、処理効率が悪いという問題がある。更に、チャンネルの数だけ周波数変換増幅部を設置する必要があるため、回路の小型化・低コスト化が難しいという問題もある。
【００１３】
それ故に、本発明の目的は、小型化・低コスト化を実現しつつ、ＲＦ信号のままで多重化信号の各チャンネル信号のレベル制御が可能な多重化信号レベル制御装置及び可変フィルタ制御回路並びにその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、２つのチャンネル信号が多重された多重化信号のレベルを制御する多重化信号レベル制御装置に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の多重化信号レベル制御装置は、入力信号の透過率を与える透過特性及び入力信号の反射率を与える反射特性の中心周波数の変更が可能な可変フィルタと、可変フィルタについて、中心周波数と各チャンネル信号の透過率及び反射率との関係を示すフィルタ情報を保持する制御部と、入力する多重化信号を２つに分波して、一方の信号を可変フィルタへ他方の信号を制御部に出力すると共に、可変フィルタによって反射される反射信号を制御部へ出力する分波部とを備える。
【００１５】
分波部は、入力信号を２つに分波して、一方を可変フィルタへ出力し、他方を制御部へ出力する。可変フィルタは、入力された多重化信号の一部を透過信号として出力すると共に、一部を反射し、反射信号として分波器を介して制御部に入力する。制御部は、入力信号と、反射信号と、フィルタ情報とを用いて、可変フィルタを通過する多重化信号の各チャンネル信号のレベルが同じとなるように、可変フィルタの中心周波数を決定する。
【００１６】
入力信号が１チャンネルのチャンネル信号である場合は、制御部は、フィルタ情報の各チャンネルの反射率の値と、反射信号のレベルを用いて得られるレベル予測値とを用いて、入力信号のチャンネルは、チャンネル信号のレベルに一致又は近似するレベル予測値を持つチャンネルであると判定する。また、入力信号が２チャンネルからなる多重化信号の場合は、制御部は、フィルタ情報の各チャンネルにおける反射率の値と反射信号のレベルを用いて前記入力信号の一方のチャンネル信号のレベルを算出し、算出した一方のチャンネル信号のレベルを、前記入力信号のレベルから減算し、他方のチャンネル信号のレベルを算出することで、２つのチャンネル信号の入力レベルを求める。
【００１７】
ここで、可変フィルタから出力される多重化信号を所望のレベルに増幅するための増幅器をさらに備えてもよい。また、入力信号を、アイソレータを介して分波器に入力させてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
上記のように、本発明によれば、周波数変換を行うことなく、２つのチャンネルからなる多重化信号のレベル制御を行うことが可能となる。また、チャンネルの数だけ周波数変換増幅部を設置する必要がないため、低コスト化・小型化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の多重化信号レベル制御装置は、２つのチャンネル信号が多重化された信号（以下、「多重化信号」と記す）に適用される。以下、図１を参照して、本発明の多重化信号レベル制御装置を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る多重化信号レベル制御装置の構成図である。図１において、多重化信号レベル制御装置は、アイソレータ１０１、分波器１０２、可変フィルタ１０３、増幅器１０４、及び制御部１５０を備える。
【００２０】
まず、図１に示す多重化信号レベル制御装置の概要を説明する。分波器１０２は、４つの端子Ａ１〜Ａ４を有し、端子Ａ１またはＡ２に入力される信号を分波して、端子Ａ３及びＡ４に出力し、また端子Ａ３またはＡ４に入力される信号を分波して、端子Ａ１及びＡ２に出力するように機能する。可変フィルタ１０３は、図２に示すように、中心周波数（ｆｃ）が一致する透過特性と反射特性とを合わせ持つ。中心周波数において、可変フィルタ１０３を透過する信号（以下、「透過信号」と記す）のレベルは最大となり、可変フィルタ１０３によって反射される信号（以下、「反射信号」と記す）のレベルは、最小となる。また、可変フィルタ１０３は、中心周波数を変更することが可能である。アイソレータ１０１は、分波器１０２の端子Ａ１から出力される反射信号が信号入力側へ進入することを防ぐ。増幅器１０４は、可変フィルタ１０３を透過した信号を所望のレベルまで増幅する。制御部１５０は、可変フィルタ１０３の中心周波数と、各チャンネルの透過率及び反射率との関係を示すフィルタ情報を保持している。また、制御部１５０は、フィルタ情報、入力信号、及び反射信号に基づいて、可変フィルタ１０３の中心周波数の決定を行い、可変フィルタ１０３を制御する。
【００２１】
次に、多重化信号レベル制御装置における信号の流れの概要を説明する。多重化信号レベル制御装置に、図３に示すようなチャンネル１（ｃｈ１）のチャンネル信号とチャンネル２（ｃｈ２）のチャンネル信号とからなる多重化信号が入力される場合を考える。また、チャンネル１のチャンネル信号はチャンネル２のチャンネル信号よりレベルが大きいと仮定する。
【００２２】
分波器１０２は、端子Ａ１から入力した多重化信号を２つに分配する。分波器は、分配した一方の信号を端子Ａ３から可変フィルタ１０３へ出力し、他方の信号（以下、「直接信号」と記す）を端子Ａ４から制御部１５０へ出力する。可変フィルタ１０３は初期状態として、図４に示す透過特性を持っているものとする（なお、反射特性は省略している。以降の図において同じ）。図４の例では、チャンネル１の周波数と可変フィルタ１０３の中心周波数とが一致している。この場合、チャンネル１の透過率が最大であるため、透過信号の各チャンネル信号のレベルは一致しない。図４に示す透過特性を持つ可変フィルタ１０３を透過した後の、各チャンネルのチャンネル信号レベルを、模式的に図５に示す。
【００２３】
また、可変フィルタ１０３で発生した反射信号は、端子Ａ３から分波器１０２に戻入される。分波器１０２は、戻入された反射信号を２つに分波する。分波器１０２は、分波された一方の反射信号を、端子Ａ２から制御部１５０に入力する。他方の反射信号は、端子Ａ１から出力される。
【００２４】
制御部１５０は、直接信号と、反射信号と、フィルタ情報とを用いて、透過信号の各チャンネル信号のレベルが同じとなる可変フィルタ１０３の中心周波数を決定する。図６に、制御部１５０が決定した可変フィルタ１０３の透過特性を示す。図３に示す例の場合では、直接信号は、チャンネル２よりチャンネル１のチャンネル信号のレベルが大きいため、透過特性は、チャンネル１の減衰量がチャンネル２の減衰量よりも大きくなるように設定される。制御部１５０は、決定した中心周波数に基づいて、可変フィルタ１０３を制御する。中心周波数の変更後、多重化信号が可変フィルタ１０３に入力されると、透過信号の各チャンネル信号のレベルは、図７に示すように同じレベルとなる。
【００２５】
次に、図８を用いて、制御部１５０の詳細をさらに説明する。図８は、制御部１５０の詳細な構成例を示すブロック図である。図８において制御部１５０は、入力信号比較判断部１５１、第１チャンネル信号レベル保持部１５２、第２チャンネル信号レベル保持部１５３及びフィルタ制御部１５４を備える。
【００２６】
図８に示す制御部１５０の構成の概要を説明する。入力信号比較判断部１５１は、制御部１５０に入力された直接信号と反射信号の状態を監視するとともに、入力信号のチャンネルの判別及びレベル測定を行う。第１チャンネル信号レベル保持部１５２は、チャンネル１の信号レベルを保持する。第２チャンネル信号レベル保持部１５３は、チャンネル２の信号レベルを保持する。フィルタ制御部１５４は、可変フィルタ１０３のフィルタ情報を保持している。フィルタ制御部１５４は、可変フィルタ１０３の透過信号の各チャンネル信号のレベルが、同じとなるような中心周波数を決定し、可変フィルタ１０３を制御する。
【００２７】
制御部１５０の詳細な動作について、図９〜図１０を用いて説明する。図９は、分波器１０２の端子Ａ４における直接信号の信号レベルの時間変化を示している。図９（ａ）は、直接信号の多重化信号レベルの時間変化を示しており、チャンネル１の直接信号レベルとチャンネル２の直接信号レベルとの合計である。図９（ｂ）は、チャンネル１の直接信号レベルの時間変化を示す。また、図９（ｃ）は、チャンネル２の直接信号レベルの時間変化を示す。一方、図１０は、分波器１０２の端子Ａ２における反射信号レベルの時間変化を示している。図１０（ａ）は、反射信号の多重化信号レベルの時間変化を示しており、チャンネル１の反射信号レベルとチャンネル２の反射信号レベルとの合計である。図１０（ｂ）は、チャンネル１の反射信号レベルの時間変化を示す。また、図１０（ｃ）は、チャンネル２の反射信号レベルの時間変化を示す。図９及び図１０の時刻は同じ時間を示している。
【００２８】
時間Ｔ１〜Ｔ２において、可変フィルタ１０３は、チャンネル１の反射率の値がｋ１ａとなる反射特性を有する。時間Ｔ２〜Ｔ３において、可変フィルタ１０３は、チャンネル１及びチャンネル２の反射率の値が、それぞれｋ１ｂ及びｋ２ｂとなる反射特性を有する。また、時間Ｔ３〜Ｔ４において、可変フィルタ１０３は、チャンネル２の反射率の値がｋ２ｃとなる反射特性を有する。反射信号のレベルは、（反射率）×（信号レベル）で表されるものとする。初期状態として、可変フィルタ１０３は、チャンネル１を中心周波数とする透過特性を有する。なお、可変フィルタ１０３は、チャンネル２を中心周波数とする透過特性を有していてもよい。以下では、図９、図１０に示す時間に従って、制御部１５０の動作を説明する。
【００２９】
図９（ａ）に示すように、時間Ｔ１において、制御部１５０に直接信号が入力される。図９（ｂ）に示すように直接信号はチャンネル１のチャンネル信号だけである。一方、反射信号も図１０（ｃ）に示すようにチャンネル１のチャンネル信号のみとなる。このとき、入力信号比較判断部１５１は、直接信号と、反射信号と、フィルタ情報とを用いて、入力されているチャンネル信号のチャンネルの判別とチャンネル信号のレベルの算出とを行う。判別の結果、入力されたチャンネル信号はチャンネル１であるので、第１のチャンネル信号レベル保持部１５２は、チャンネル１のチャンネル信号のレベルを保持する。時間Ｔ１においては、直接信号はチャンネル１だけであるため、可変フィルタ１０３の中心周波数の変更を行う必要は特にない。
【００３０】
１つのチャンネル信号が入力されている状態におけるチャンネルの判別は、直接信号のレベルと反射率の値とによって求める反射信号のレベルの予測値が、制御部１５０に入力された反射信号の信号レベルと一致するかどうかを確認することによって行う。反射率の値はどちらのチャンネルの値を使用してもよい。一致する場合は、入力信号は反射率の値を適用したチャンネルであり、一致しない場合は、入力信号はもう一方のチャンネルとなる。また、一致しない場合は、もう一方のチャンネルの透過率の値を使用して、反射信号のレベルの予測値を再度算出し、予測値と反射信号のレベルとが一致するか確認してもよい。
【００３１】
時間Ｔ２において、図９（ｃ）に示す通り、チャンネル２の直接信号のレベルが、Ｐ２ａで入力される。また、チャンネル１の直接信号のレベルは、変化しない。この結果、図９（ａ）に示すように、時間Ｔ２において２チャンネルの多重化信号が入力されるため、多重化信号の直接信号のレベルが、Ｐ１ａからＰ１ａ＋Ｐ２ａに変化する。
【００３２】
多重化信号の直接信号のレベルの変化をトリガーとして、制御部１５０は、可変フィルタ１０３の中心周波数の決定を行う。具体的には、以下のような動作を行う。
入力信号比較判断部１５１は、直接信号と、反射信号と、フィルタ情報とを用いて、入力されている信号のチャンネルの判別と、各チャンネルのチャンネル信号のレベルの算出とを行う。第１のチャンネル信号レベル保持部１５２は、チャンネル１のチャンネル信号のレベルを保持する。また、第２のチャンネル信号レベル保持部１５３は、チャンネル２のチャンネル信号のレベルを保持する。続いて、フィルタ制御部１５４は、第１のチャンネル信号レベル保持部１５２と、第２のチャンネル信号レベル保持部１５３とが保持する各チャンネル信号のレベル情報と、フィルタ情報とを用いて、可変フィルタ１０３を透過するチャンネル信号の各チャンネルのレベルが同じとなる中心周波数を決定する。また、フィルタ制御部１５４は、この決定に基づき、可変フィルタ１０３を制御する。
【００３３】
時間Ｔ３では、図９（ｂ）より、チャンネル１のチャンネル信号の入力が停止し、図９（ｃ）より、チャンネル２のチャンネル信号だけ入力されている状態となる。入力信号部比較判断部１５１は、直接信号と、反射信号と、フィルタ情報とを用いて入力されている信号のチャンネルを判別する。この場合は、入力信号比較判断部１５１は、入力信号がチャンネル２の信号だけであると判別し、第２のチャンネル信号レベル保持部１５３にデータを保存する。フィルタ制御部１５４は、可変フィルタ１０３の中心周波数をチャンネル２であると決定し、可変フィルタ１０３を制御する。
【００３４】
なお、透過信号は、増幅器１０４において所望のレベルに増幅される。このため、時間Ｔ３において、チャンネル２のチャンネル信号だけが入力されている状態となった場合には、可変フィルタ１０３の中心周波数を特に変更しなくてもよい。
【００３５】
以上のように、本発明の一実施形態に係る多チャンネル信号レベル制御回路によれば、ＲＦ信号のままで、２つのチャンネル信号のレベル制御を行うことができ、また、チャンネルの数だけ周波数変換増幅部を設置する必要がないため、低コスト化・小型化が可能である。
【００３６】
なお、可変フィルタ１０３で反射する信号が、分波器１０２の端子Ａ１方向から信号入力方向へ流入しても問題が発生しない場合は、アイソレータ１０１を設けなくてもよい。
【００３７】
また、図１１に示すように可変フィルタ１０３の透過曲線を設定してもよい。中心周波数をチャンネル１とチャンネル２との間に設定することにより、チャンネル１とチャンネル２の周波数間隔が大きい場合でも、チャンネルの信号レベルを制御することが可能となる。
【００３８】
また、チャンネル１のチャンネル信号のレベルとチャンネル２のチャンネル信号のレベルとが等しい場合は、図１２に示すように、チャンネル１の透過率とチャンネル２の透過率とが等しくなるように透過特性を設定してもよい。図１２のように透過特性を設定することで、可変フィルタ１０３を透過する透過信号の各チャンネルのチャンネル信号のレベルを等しくすることができる。
【００３９】
また、上記実施形態では、本発明の多重化信号レベル制御回路を高周波信号を用いた例を挙げて説明しているが、本発明の多重化信号レベル制御回路は、あらゆる周波数帯域において利用可能である。
【００４０】
また、本発明の一実施形態に係る装置を２つ以上使用することによって、同じ帯域における４つ以上のチャンネル信号のレベル制御を同時に行うことが可能である。この場合、２つのチャンネル信号をチャンネル信号の組として、レベル制御を行えばよい。チャンネル信号の組は、隣接するチャンネル信号の組の影響を受けないように、チャンネルを選択する必要がある。
【００４１】
また、本発明の一実施形態に係る装置を２つ使用することにより、２つの異なる帯域のレベル制御を同時に行うことが可能である。このとき、使用する可変フィルタは、それぞれの帯域に対応する必要がある。例えば、無線ＬＡＮの規格である２．４ＧＨｚ帯を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ｂと、５ＧＨｚ帯を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ａの両者を用いた通信を行うときなどに有用である。
【００４２】
更に、本発明の多重化信号レベル制御装置を構成する分波器、可変フィルタ、及び制御部の各機能のブロック（図１の破線枠部分）は、典型的には集積回路であるＬＳＩ（集積度の違いによりＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩなどと称される）として実現される。これらは、個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように１チップ化されてもよい。
また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで使用してもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別の技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の多重化信号レベル制御装置は、複数のチャンネル信号が多重された信号の各チャンネル信号をレベル制御する場合等に利用可能であり、特に、多重化信号を半導体レーザで電気光変調する際に発生する相互変調歪を低減させる場合等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る多重化信号レベル制御装置の構成を示す図
【図２】可変フィルタ１０３の透過特性と反射特性の図
【図３】多重化信号レベル制御装置に入力される多重化信号の各チャンネル信号のレベルの一例を示す図
【図４】可変フィルタ１０３の透過特性の一例を示す図
【図５】図４に示す透過特性を持つ可変フィルタ１０３を透過した多重化信号の各チャンネル信号のレベルを示す図
【図６】制御部１５０が決定した中心周波数を持つ可変フィルタ１０３透過特性の図
【図７】図６に示す透過特性を持つ可変フィルタ１０３を透過した多重化信号の各チャンネル信号のレベルを示す図
【図８】制御部１５０の詳細な構成例を示すブロック図
【図９】分波器１０２の端子Ｔ４における直接信号のレベルの時間変化を表す図
【図１０】分波器１０２の端子Ｔ２における反射信号のレベルの時間変化を表す図
【図１１】制御部１５０が決定する可変フィルタ１０３の透過特性の一例を示す図
【図１２】制御部１５０が決定する可変フィルタ１０３の透過特性の一例を示す図
【図１３】従来の多重化信号レベル制御装置の一例の構成を示す図
【図１４】フィルタの透過特性の模式図
【図１５】高周波信号のレベル制御を行う従来の回路の構成図
【符号の説明】
【００４５】
１０１、２１１  アイソレータ
１０２、２０１，４０１  分波器
１０３  可変フィルタ
１０４  増幅器
１５０  制御部
１５１  入力信号比較判断部
１５２  第１チャンネル信号保持部
１５３  第２チャンネル信号保持部
１５４  フィルタ制御部
２０２、４０２  合波器
２１０ａ、２１０ｂ  チャンネル抽出増幅部
２１２ａ、２１２ｂ、４１２ａ、４１２ｂ  バンドパスフィルタ
２１３、４１３  電力増幅器
３０１、３０２、３０３、３０４  フィルタの透過特性
４１０ａ、４１０ｂ  周波数変換増幅部
４１１  第１のミキサ
４１３  第２のミキサ
４１５  局部発振器
４１６  制御コントローラ
【図１】
2006020148.tif 000003
【図２】
2006020148.tif 000004
【図３】
2006020148.tif 000005
【図４】
2006020148.tif 000006
【図５】
2006020148.tif 000007
【図６】
2006020148.tif 000008
【図７】
2006020148.tif 000009
【図８】
2006020148.tif 000010
【図９】
2006020148.tif 000011
【図１０】
2006020148.tif 000012
【図１１】
2006020148.tif 000013
【図１２】
2006020148.tif 000014
【図１３】
2006020148.tif 000015
【図１４】
2006020148.tif 000016
【図１５】
2006020148.tif 000017