(57)【要約】【課題】フィードフォワード構成とすることで、安定で高速な収束動作を実現することができる信号切替器を得る。【解決手段】第１の入力信号の位相を変化させる移相回路３ａと、第２の入力信号の位相を変化させる移相回路３ｂと、信号切替制御信号に基づいて、前記第１の入力信号及び移相回路３ｂからの第２の出力信号の２信号、あるいは前記第２の入力信号及び移相回路３ａからの第１の出力信号の２信号を選択し、選択した２信号の位相差を検出する位相差検出回路１と、前記信号切替制御信号及び前記位相差検出回路からの検出信号に基づいて、移相回路３ａ、３ｂの通過位相量を求め、移相回路３ａ、３ｂの位相を制御する位相制御回路２と、前記信号切替制御信号に基づいて、移相回路３ａからの第１の出力信号、あるいは移相回路３ｂからの第２の出力信号を選択して出力する出力切替回路４とを設けた。【選択図】図１
2006129220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードフォワード構成の信号切替器であって、
第１の入力信号の位相を変化させる第１の移相回路と、
第２の入力信号の位相を変化させる第２の移相回路と、
信号切替制御信号に基づいて、前記第１の入力信号及び前記第２の移相回路からの第２の出力信号の２信号、あるいは前記第２の入力信号及び前記第１の移相回路からの第１の出力信号の２信号を選択し、選択した２信号の位相差を検出する位相差検出回路と、
前記信号切替制御信号及び前記位相差検出回路からの検出信号に基づいて、前記第１及び第２の移相回路の通過位相量を求め、前記第１及び第２の移相回路の位相を制御する位相制御回路と、
前記信号切替制御信号に基づいて、前記第１の移相回路からの第１の出力信号、あるいは前記第２の移相回路からの第２の出力信号を選択して出力する出力切替回路と
を備えたことを特徴とする信号切替器。
【請求項２】
前記第１及び第２の移相回路は、
前記第１又は第２の入力信号を入力して、９０度位相差を有する第３及び第４の信号を出力する第１の９０度電力分配回路と、
前記第３の信号及び前記位相制御回路から出力される第５の信号の第１の乗算結果を出力する第１の周波数変換器と、
前記第４の信号及び前記位相制御回路から出力される第６の信号の第２の乗算結果を出力する第２の周波数変換器と、
前記第１及び第２の乗算結果を電力合成して出力する０度電力合成回路とを含む
ことを特徴とする請求項１記載の信号切替器。
【請求項３】
前記位相差検出回路は、
前記信号切替制御信号に基づいて、前記第１又は第２の入力信号のいずれかを出力する第１のスイッチと、
前記信号切替制御信号に基づいて、前記第１又は第２の出力信号のいずれかを出力する第２のスイッチと、
前記第１のスイッチから前記第１又は第２の入力信号を入力して、９０度位相差を有する第７及び第８の信号を出力する第２の９０度電力分配回路と、
前記第２のスイッチから前記第１又は第２の出力信号を入力して、０度位相差を有する第９及び第１０の信号を出力する０度電力分配回路と、
前記第７の信号及び前記第９の信号の第３の乗算結果を出力する第３の周波数変換器と、
前記第８の信号及び前記第１０の信号の第４の乗算結果を出力する第４の周波数変換器と、
前記第３の周波数変換器からの信号の不要成分を抑圧する第１のフィルタと、
前記第４の周波数変換器からの信号の不要成分を抑圧する第２のフィルタとを含む
ことを特徴とする請求項１記載の信号切替器。
【請求項４】
前記位相差検出回路は、
前記信号切替制御信号に基づいて、前記第１又は第２の入力信号のいずれかを出力する第１のスイッチと、
前記信号切替制御信号に基づいて、前記第１又は第２の出力信号のいずれかを出力する第２のスイッチと、
前記第１のスイッチから前記第１又は第２の入力信号を入力して、０度位相差を有する第７及び第８の信号を出力する０度電力分配回路と、
前記第２のスイッチから前記第１又は第２の出力信号を入力して、９０度位相差を有する第９及び第１０の信号を出力する第２の９０度電力分配回路と、
前記第７の信号及び前記第９の信号の第３の乗算結果を出力する第３の周波数変換器と、
前記第８の信号及び前記第１０の信号の第４の乗算結果を出力する第４の周波数変換器と、
前記第３の周波数変換器からの信号の不要成分を抑圧する第１のフィルタと、
前記第４の周波数変換器からの信号の不要成分を抑圧する第２のフィルタとを含む
ことを特徴とする請求項１記載の信号切替器。
【請求項５】
前記出力切替回路は、
前記信号切替制御信号に基づいて、減衰量を求めこの減衰量に対応する制御信号を出力する減衰制御回路と、
前記制御信号に応じて、前記第１の移相回路からの第１の出力信号の振幅を変化させる第１の可変減衰回路と、
前記制御信号に応じて、前記第２の移相回路からの第２の出力信号の振幅を変化させる第２の可変減衰回路と、
前記第１の可変減衰回路からの出力信号及び前記第２の可変減衰回路からの出力信号の電力を合成して出力する電力合成回路と、
前記電力合成回路からの出力信号の振幅を一定値に制御して出力する自動利得制御回路とを含む
ことを特徴とする請求項１記載の信号切替器。
【請求項６】
前記第１の入力信号の振幅を一定値にして前記位相差検出回路に出力する第１のリミタ回路と、
前記第２の入力信号の振幅を一定値にして前記位相差検出回路に出力する第２のリミタ回路と、
前記第１の移相回路からの第１の出力信号の振幅を一定値にして前記位相差検出回路に出力する第３のリミタ回路と、
前記第２の移相回路からの第２の出力信号の振幅を一定値にして前記位相差検出回路に出力する第４のリミタ回路と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の信号切替器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信装置などに用いられる信号切替器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の信号切替器においては、２つの入力信号の位相差を検出し、位相差を小さくするように移相回路の通過位相量を制御しつつ、２つの入力信号のいずれかを出力している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１５７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の信号切替器では、移相回路で通過位相を制御した２つの信号の位相差を検出し、検出した位相差に応じて移相回路の通過位相量を制御するフィードバック構成であるため、信号切替器の２つの入力信号の位相差が大きい場合、位相差が特定の値にまで収束する時間が長くなるという問題点があった。
【０００５】
また、フィードバック構成の場合、回路パラメータ（例えば、帰還路の遅延時間）によっては、系の安定性がそこなわれる可能性があり、必ずしも安定動作するとは限らないという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、フィードフォワード構成とすることで、安定で高速な収束動作を実現することができる信号切替器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る信号切替器は、フィードフォワード構成の信号切替器であって、第１の入力信号の位相を変化させる第１の移相回路と、第２の入力信号の位相を変化させる第２の移相回路と、信号切替制御信号に基づいて、前記第１の入力信号及び前記第２の移相回路からの第２の出力信号の２信号、あるいは前記第２の入力信号及び前記第１の移相回路からの第１の出力信号の２信号を選択し、選択した２信号の位相差を検出する位相差検出回路と、前記信号切替制御信号及び前記位相差検出回路からの検出信号に基づいて、前記第１及び第２の移相回路の通過位相量を求め、前記第１及び第２の移相回路の位相を制御する位相制御回路と、前記信号切替制御信号に基づいて、前記第１の移相回路からの第１の出力信号、あるいは前記第２の移相回路からの第２の出力信号を選択して出力する出力切替回路とを設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る信号切替器は、フィードフォワード構成とすることで、安定で高速な収束動作を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る信号切替器について図１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る信号切替器の構成を示す回路図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１０】
図１において、この実施の形態１に係る信号切替器は、２つの信号の位相差を検出する位相差検出回路１と、回路の通過位相量を制御する位相制御回路２と、信号の位相を制御する移相回路（第１の移相回路）３ａと、信号の位相を制御する移相回路（第２の移相回路）３ｂと、出力信号を選択し、外部に出力する出力切替回路４とが設けられている。
【００１１】
つぎに、この実施の形態１に係る信号切替器の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
移相回路３ａは、外部から与えられる第１の入力信号Ｖｉ１と、位相制御回路２から与えられる通過位相量の制御信号とを入力し、通過位相量の制御信号に応じて第１の入力信号の位相を制御し、出力信号Ｖｏ１を位相差検出回路１と出力切替回路４にそれぞれ出力する。
【００１３】
移相回路３ｂは、外部から与えられる第２の入力信号Ｖｉ２と、位相制御回路２から与えられる通過位相量の制御信号とを入力し、通過位相量の制御信号に応じて第２の入力信号の位相を制御し、出力信号Ｖｏ２を位相差検出回路１と出力切替回路４にそれぞれ出力する。
【００１４】
位相差検出回路１は、外部から与えられる信号切替制御信号と、外部から与えられる第１の入力信号Ｖｉ１および第２の入力信号Ｖｉ２と、移相回路３ａの出力信号Ｖｏ１および移相回路３ｂの出力信号Ｖｏ２とを入力し、信号切替制御信号に応じて選択した外部から与えられる入力信号と移相回路の出力信号の位相差を検出し、検出信号を位相制御回路２に出力する。
【００１５】
位相差検出回路１において選択する信号の組み合わせは、（１）第１の入力信号Ｖｉ１と移相回路３ｂの出力信号Ｖｏ２、（２）第２の入力信号Ｖｉ２と移相回路３ａの出力信号Ｖｏ１、の２通りである。移相回路３ｂの出力信号Ｖｏ２を外部に出力する場合は（１）の、移相回路３ａの出力信号Ｖｏ１を外部に出力する場合は（２）の組み合わせとなる。
【００１６】
位相制御回路２は、外部から与えられる信号切替制御信号と、位相差検出回路１の出力である検出信号とを入力とし、検出信号に応じて移相回路３ａと移相回路３ｂの通過位相量の制御信号をもとめ、外部から与えられる信号切替制御信号に応じた一方の移相回路に通過位相量の制御信号を出力する。他方の移相回路には、前回出力した通過位相量の制御信号を変更せずに出力する。
【００１７】
位相差検出回路１において選択した信号の組み合わせが、第１の入力信号Ｖｉ１と移相回路３ｂの出力信号Ｖｏ２である場合、位相制御回路２で検出信号を基に新たにもとめた通過位相量の制御信号は移相回路３ａに出力される。また、位相差検出回路１において選択した信号の組み合わせが、第２の入力信号Ｖｉ２と移相回路３ａの出力信号Ｖｏ１である場合、位相制御回路２で検出信号を基に新たにもとめた通過位相量の制御信号は移相回路３ｂに出力される。
【００１８】
出力切替回路４は、外部から与えられる信号切替制御信号と、移相回路３ａの出力信号Ｖｏ１および移相回路３ｂの出力信号Ｖｏ２とを入力し、外部から与えられる信号切替制御信号に応じて移相回路の出力信号を選択し、外部に出力する。
【００１９】
位相差検出回路１において選択した信号の組み合わせが、第１の入力信号Ｖｉ１と移相回路３ｂの出力信号Ｖｏ２である場合、出力切替回路４は移相回路３ｂの出力信号Ｖｏ２を出力する。また、位相差検出回路１において選択した信号の組み合わせが、第２の入力信号Ｖｉ２と移相回路３ａの出力信号Ｖｏ１である場合、出力切替回路４は移相回路３ａの出力信号Ｖｏ１を出力する。
【００２０】
図１に示す実施の形態１の回路構成では、基準となる移相回路の出力信号と、外部からの入力信号の位相差を検出し、位相差をなくすように入力信号の位相を制御するフィードフォワード構成であるため、外部からの２つの入力信号の位相差が大きい場合でも高速に位相差の収束が可能となる。また、フィードフォワード構成であるため、回路パラメータに依存せず、安定に動作する。
【００２１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る信号切替器について図２を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態２に係る信号切替器の移相回路の構成を示す図である。
【００２２】
上記実施の形態１では、フィードフォワード構成の信号切替器について説明した。図１の構成において、移相回路に３６０度有限移相器を用いた場合、例えば３５９度から３６１度のように３６０度を超えて制御を行うと、位相の変化は２度と小さいが、３６０度有限移相器は３６０度を超えた位相制御ができないため、３５９度から１度（＝３６１度）まで３５８度と通過位相を大きく変化させる必要がある。その結果、位相差の収束時間が延びるという問題点がある。本実施の形態２では上記の問題点を解決することができる移相回路の構成について説明する。
【００２３】
図２において、この実施の形態２に係る信号切替器の移相回路３は、９０度電力分配回路（第１の９０度電力分配回路）１１と、周波数変換器（第１の周波数変換器）１３ａと、周波数変換器（第２の周波数変換器）１３ｂと、０度電力合成回路１２とが設けられている。なお、この移相回路３は直交変調器である。
【００２４】
つぎに、この実施の形態２に係る信号切替器の移相回路の動作について図２を参照しながら説明する。
【００２５】
９０度電力分配回路１１は、外部からの入力信号Ｖｉを入力とし、９０度位相差を有する２つの信号Ｖｉｉ、Ｖｉｑを周波数変換器１３ａと周波数変換器１３ｂにそれぞれ出力する。
【００２６】
周波数変換器１３ａは、９０度電力分配回路１１の出力信号Ｖｉｉと、位相制御回路２からの通過位相量の制御信号Ｖｘｉとを入力し、乗算結果を０度電力合成回路１２に出力する。
【００２７】
周波数変換器１３ｂは、９０度電力分配回路１１の出力信号Ｖｉｑと、位相制御回路２からの通過位相量の制御信号Ｖｘｑとを入力し、乗算結果を０度電力合成回路１２に出力する。
【００２８】
０度電力合成回路１２は、周波数変換器１３ａと周波数変換器１３ｂの出力信号Ｖｍｉ、Ｖｍｑを入力とし、電力合成した信号を位相差検出回路１と出力切替回路４にそれぞれ出力する。
【００２９】
ここで、計算式を用いて説明を行う。外部からの入力信号をＶｉ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）（ｆｉは入力信号の周波数）とすると、９０度電力分配回路１１の出力信号ＶｉｉとＶｉｑは次式で与えられる。
【００３０】
Ｖｉｉ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）                                      （１）
Ｖｉｑ＝ｓｉｎ（２πｆｉ・ｔ）                                      （２）
【００３１】
位相制御回路２からの通過位相量の制御信号をＶｘｉ、Ｖｘｑとすると、周波数変換器１３ａの出力信号Ｖｍｉと、周波数変換器１３ｂの出力信号Ｖｍｑは次式で与えられる。
【００３２】
Ｖｍｉ＝Ｖｘｉ・ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）                              （３）
Ｖｍｑ＝Ｖｘｑ・ｓｉｎ（２πｆｉ・ｔ）                              （４）
【００３３】
０度電力合成回路１２の出力信号Ｖｏは、式（３）と（４）より次式で与えられる。
【００３４】
Ｖｏ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ＋θ）                                    （５）
θ＝−ｔａｎ−１（Ｖｘｑ／Ｖｘｉ）                                    （６）
【００３５】
式（５）と（６）より、通過位相量の制御信号ＶｘｉおよびＶｘｑにより通過位相量θを制御できることが分かる。ＶｘｉおよびＶｘｑの比率を変えることにより、任意のθを生成できるため、図２に示す移相回路は無限移相回路となる。
【００３６】
図２に示す実施の形態２の回路構成により、３６０度を超えた位相制御ができるため、３６０度を超える位相制御時でも位相差の収束時間の劣化は生じない。
【００３７】
図２に示した移相回路は、アナログ回路でも、ＦＰＧＡなどを用いたデジタル回路で構成しても同様の効果を奏する。
【００３８】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る信号切替器について図３を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態３に係る信号切替器の位相差検出回路の構成を示す図である。
【００３９】
上記実施の形態１では、フィードフォワード構成の信号切替器について説明した。図１の構成において、位相差検出回路にデジタル位相比較器を用いた場合、出力する位相検出電圧が入力する位相差に対して非線形な特性となると、位相差の検出精度が劣化する。その結果、位相差を精度良く制御することができないという問題点がある。本実施の形態３では上記の問題点を解決する位相差検出回路の構成について説明する。
【００４０】
図３において、この実施の形態３に係る信号切替器の位相差検出回路は、スイッチ（第１のスイッチ）２１ａと、スイッチ（第２のスイッチ）２１ｂと、９０度電力分配回路（第２の９０度電力分配回路）２２と、０度電力分配回路２４と、周波数変換器（第３の周波数変換器）２３ａと、周波数変換器（第４の周波数変換器）２３ｂと、低域遮断フィルタ（第１のフィルタ）２５ａと、低域遮断フィルタ（第２のフィルタ）２５ｂとが設けられている。なお、符号２６の範囲は直交復調器である。
【００４１】
つぎに、この実施の形態３に係る信号切替器の位相差検出回路の動作について図３を参照しながら説明する。
【００４２】
スイッチ２１ａは、外部から与えられる信号切替制御信号と、外部から与えられる第１の入力信号Ｖｉ１および第２の入力信号Ｖｉ２とを入力とし、外部から与えられる信号切替制御信号に応じて外部から与えられる２つの入力信号Ｖｉ１、Ｖｉ２のうち１つを選択し、出力信号Ｖｉｓを９０度電力分配回路２２に出力する。
【００４３】
スイッチ２１ｂは、外部から与えられる信号切替制御信号と、移相回路３ａの出力信号Ｖｏ１および移相回路３ｂの出力信号Ｖｏ２とを入力とし、外部から与えられる信号切替制御信号に応じて移相回路からの２つの出力信号Ｖｏ１、Ｖｏ２のうち１つを選択し、出力信号Ｖｏｓを０度電力分配回路２４に出力する。
【００４４】
９０度電力分配回路２２は、スイッチ２１ａからの出力信号Ｖｉｓを入力とし、９０度位相差を有する２つの信号Ｖｉｓｉ、Ｖｉｓｑを周波数変換器２３ａと周波数変換器２３ｂにそれぞれ出力する。
【００４５】
０度電力分配回路２４は、スイッチ２１ｂからの出力信号Ｖｏｓを入力とし、０度位相差を有する２つの信号Ｖｏｓｉ、Ｖｏｓｑを周波数変換器２３ａと周波数変換器２３ｂにそれぞれ出力する。
【００４６】
周波数変換器２３ａは、９０度電力分配回路２２の出力信号Ｖｉｓｉと、０度電力分配回路２４からの出力信号Ｖｏｓｑとを入力し、乗算結果を低域遮断フィルタ２５ａに出力する。
【００４７】
周波数変換器２３ｂは、９０度電力分配回路２２の出力信号Ｖｉｓｑと、０度電力分配回路２４からの出力信号Ｖｏｓｑとを入力し、乗算結果を低域遮断フィルタ２５ｂに出力する。
【００４８】
低域遮断フィルタ２５ａは、周波数変換器２３ａの出力信号Ｖｎｉを入力し、高周波領域の不要な周波数成分を抑圧した信号を位相制御回路２に出力する。
【００４９】
低域遮断フィルタ２５ｂは、周波数変換器２３ｂの出力信号Ｖｎｑを入力し、高周波領域の不要な周波数成分を抑圧した信号を位相制御回路２に出力する。
【００５０】
ここで、計算式を用いて説明を行う。スイッチ２１ａからの出力信号をＶｉｓ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ＋θ）（ｆｉは出力信号の周波数、φはスイッチ２１ａからの出力信号とスイッチ２１ｂからの出力信号の位相差）とすると、９０度電力分配回路２２の出力信号ＶｉｓｉとＶｉｓｑは次式で与えられる。
【００５１】
Ｖｉｓｉ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ＋φ）                                （７）
Ｖｉｓｑ＝ｓｉｎ（２πｆｉ・ｔ＋φ）                                （８）
【００５２】
また、スイッチ２１ｂからの出力信号をＶｏｓ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）とすると、０度電力分配回路２４の出力信号ＶｏｓｉとＶｏｓｑは次式で与えられる。
【００５３】
Ｖｏｓｉ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）                                    （９）
Ｖｏｓｑ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）                                    （１０）
【００５４】
周波数変換器２３ａの出力信号Ｖｎｉは式（７）と（９）より次式で与えられる。
【００５５】
Ｖｎｉ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ＋φ）・ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）
＝０．５・（ｃｏｓ（２・２πｆｉ・ｔ＋φ）＋ｃｏｓ（φ））    （１１）
【００５６】
低域遮断フィルタ２５ａにより高周波成分を抑圧するため、低域遮断フィルタ２５ａの出力信号Ｖｙｉは次式で与えられる。
【００５７】
Ｖｙｉ＝０．５・（ｃｏｓ（φ））                                    （１２）
【００５８】
周波数変換器２３ｂの出力信号Ｖｎｑは式（８）と（１０）より次式で与えられる。
【００５９】
Ｖｎｑ＝ｓｉｎ（２πｆｉ・ｔ＋φ）・ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）
＝０．５・（ｓｉｎ（２・２πｆｉ・ｔ＋φ）＋ｓｉｎ（φ））    （１３）
【００６０】
低域遮断フィルタ２５ｂにより高周波成分を抑圧するため、低域遮断フィルタ２５ｂの出力信号Ｖｙｑは次式で与えられる。
【００６１】
Ｖｙｑ＝０．５・（ｓｉｎ（φ））                                    （１４）
【００６２】
式（１２）と（１４）より、図３に示す位相差検出回路を用いることで、位相差φに対応した電圧ＶｙｉおよびＶｙｑを検出できることが分かる。よって、位相差を精度良く収束することができる。
【００６３】
なお、図３において、９０度電力分配回路２２と０度電力分配回路２４を置き換えて構成しても同様の効果を奏する。
【００６４】
図３に示した位相差検出回路は、アナログ回路でも、ＦＰＧＡなどを用いたデジタル回路で構成しても同様の効果を奏する。
【００６５】
上記実施の形態２で示した直交変調器を移相回路として、この実施の形態３で示した直交復調器を位相差検出回路として用いた場合、位相差検出回路の出力信号を移相回路の通過位相量の制御信号として用いることができるため、位相制御回路の構成を簡素化できる。
【００６６】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る信号切替器について図４を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態４に係る信号切替器の出力切替回路の構成を示す図である。
【００６７】
上記実施の形態１では、フィードフォワード構成の信号切替器について説明した。図１の構成において、出力切替回路にスイッチを用いた場合、信号切替時に負荷変動が生じ、信号切替器の出力信号の振幅または周波数に変動が生じる。その結果、位相差を維持しつつ信号を切替ることができないという問題点がある。本実施の形態４では上記の問題点を解決する出力切替回路の構成について説明する。
【００６８】
図４において、この実施の形態４に係る信号切替器の出力切替回路は、減衰制御回路４５と、可変減衰回路（第１の可変減衰回路）４３ａと、可変減衰回路（第２の可変減衰回路）４３ｂと、電力合成回路４４と、自動利得制御回路（ＡＧＣ）４２とが設けられている。
【００６９】
つぎに、この実施の形態４に係る信号切替器の移相回路の動作について図４を参照しながら説明する。
【００７０】
減衰制御回路４５は、外部から与えられる信号切替制御信号を入力とし、この信号切替制御信号に応じて減衰量の制御信号を可変減衰回路４３ａおよび可変減衰回路４３ｂにそれぞれ出力する。
【００７１】
可変減衰回路４３ａは、移相回路３ａからの出力信号Ｖｏ１と、減衰制御回路４５からの減衰量の制御信号とを入力とし、減衰量の制御信号に応じて移相回路３ａからの出力信号の電力を変更し、この出力信号を電力合成回路４４に出力する。
【００７２】
可変減衰回路４３ｂは、移相回路３ｂからの出力信号Ｖｏ２と、減衰制御回路４５からの減衰量の制御信号とを入力とし、減衰量の制御信号に応じて移相回路３ｂからの出力信号の電力を変更し、この出力信号を電力合成回路４４に出力する。
【００７３】
減衰制御回路４５からの減衰量の制御信号は、時間に対して傾きをもって変化する。その結果、可変減衰回路の減衰量変化による負荷変動を抑制する。
【００７４】
電力合成回路４４は、可変減衰回路４３ａからの出力信号と、可変減衰回路４３ｂからの出力信号とを入力とし、２つの入力信号の電力合成した信号を自動利得制御回路（ＡＧＣ）４２に出力する。
【００７５】
自動利得制御回路（ＡＧＣ）４２は、電力合成回路４４からの出力信号を入力とし、一定の出力電力となるように、利得を自動調整したうえで、外部に出力する。
【００７６】
図４に示す構成の出力切替回路を用いることで、信号切替時の負荷変動を抑制し、位相差を維持しつつ信号を切替ることができる。
【００７７】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る信号切替器について図５を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態５に係る信号切替器の構成を示す回路図である。
【００７８】
上記実施の形態３では、直交復調器を用いた位相差検出回路について説明した。上記実施の形態３において、計算式を用いて動作原理を説明したが、前提として、外部から与えられる２つの入力信号と移相回路からの２つの出力信号の振幅は同じとした。しかしながら、実回路においてはデバイスのばらつきなどに起因する振幅ばらつきが存在する。その結果、位相差検出回路において位相差を精度良く検出できなくなるという問題点がある。本実施の形態５では上記の問題点を解決する信号切替器の構成について説明する。
【００７９】
振幅ばらつきが存在した場合の問題点について、図３を参照しながら、計算式を用いて説明する。移相回路３ａからの出力信号をＶｏ１＝（１＋α）・ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）（αは振幅差）とすると、図３に示す０度電力分配回路２４の出力信号Ｖｉｏｉ１とＶｉｏｑ１は次式で与えられる。
【００８０】
Ｖｉｏｉ１＝（１＋α）・ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）                      （１５）
Ｖｉｏｑ１＝（１＋α）・ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）                      （１６）
【００８１】
スイッチ２１ａからの出力信号をＶｉｓ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ＋θ）とし、上記実施の形態３で示したのと同様に計算すると、低域遮断フィルタ２５ａの出力信号Ｖｙｉ１と低域遮断フィルタ２５ｂの出力信号Ｖｙｑ１は次式で与えられる。
【００８２】
Ｖｙｉ１＝（１＋α）・０．５・（ｃｏｓ（φ））                      （１７）
Ｖｙｑ１＝（１＋α）・０．５・（ｓｉｎ（φ））                      （１８）
【００８３】
移相回路３ｂからの出力信号をＶｏ２＝（１−α）・ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）とすると、図３に示す０度電力分配回路２４の出力信号Ｖｉｏｉ２とＶｉｏｑ２は次式で与えられる。
【００８４】
Ｖｉｏｉ２＝（１−α）・ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）                      （１９）
Ｖｉｏｑ２＝（１−α）・ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ）                      （２０）
【００８５】
スイッチ２１ａからの出力信号をＶｉｓ＝ｃｏｓ（２πｆｉ・ｔ＋θ）とし、上記実施の形態３で示したのと同様に計算すると、低域遮断フィルタ２５ａの出力信号Ｖｙｉ２と低域遮断フィルタ２５ｂの出力信号Ｖｙｑ２は次式で与えられる。
【００８６】
Ｖｙｉ２＝（１−α）・０．５・（ｃｏｓ（φ））                      （２１）
Ｖｙｑ２＝（１−α）・０．５・（ｓｉｎ（φ））                      （２２）
【００８７】
式（１７）と（１８）および式（２１）と（２２）より、振幅ばらつきが存在する場合、同じ位相差に対して位相差検出回路の出力電圧が異なる問題点がある。よって、位相差を精度良く検出できない。
【００８８】
図５において、この実施の形態５に係る信号切替器は、２つの信号の位相差を検出する位相差検出回路１と、回路の通過位相量を制御する位相制御回路２と、信号の位相を制御する移相回路３ａと、信号の位相を制御する移相回路３ｂと、出力信号を選択し、外部に出力する出力切替回路４と、リミタ回路（第１のリミタ回路）４６ａと、リミタ回路（第２のリミタ回路）４６ｂと、リミタ回路（第３のリミタ回路）４６ｃと、リミタ回路（第４のリミタ回路）４６ｄとが設けられている。
【００８９】
つぎに、この実施の形態５に係る信号切替器の動作について図５を参照しながら説明する。なお、上記実施の形態１と同様の動作については説明を省略する。
【００９０】
リミタ回路４６ａは、外部から与えられる第１の入力信号Ｖｉ１を入力し、出力信号の振幅値を一定とし、この出力信号を位相差検出回路１に出力する。
【００９１】
リミタ回路４６ｂは、外部から与えられる第２の入力信号Ｖｉ２を入力し、出力信号の振幅値を一定とし、この出力信号を位相差検出回路１に出力する。
【００９２】
リミタ回路４６ｃは、移相回路３ａからの出力信号Ｖｏ１を入力し、出力信号の振幅値を一定とし、この出力信号を位相差検出回路１に出力する。
【００９３】
リミタ回路４６ｄは、移相回路３ｂからの出力信号Ｖｏ２を入力し、出力信号の振幅値を一定とし、この出力信号を位相差検出回路１に出力する。
【００９４】
図５に示すように、位相差検出回路１の入力信号の振幅を一定にするリミタ回路を設けることで、振幅ばらつきをなくし、位相差検出を精度良く行うことができる。
【００９５】
この実施の形態５では、リミタ回路を用いて位相差検出回路１の入力信号の振幅を一定にしたが、自動利得制御回路（ＡＧＣ）など同様の機能を有するデバイスを用いても同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る信号切替器の構成を示す回路図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る信号切替器の移相回路の構成を示す回路図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係る信号切替器の位相差検出回路の構成を示す回路図である。
【図４】この発明の実施の形態４に係る信号切替器の出力切替回路の構成を示す回路図である。
【図５】この発明の実施の形態５に係る信号切替器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  位相差検出回路、２  位相制御回路、３ａ  移相回路、３ｂ  移相回路、４  出力切替回路、１１  ９０度電力分配回路、１２  ０度電力合成回路、１３ａ  周波数変換器、１３ｂ  周波数変換器、２１ａ  スイッチ、２１ｂ  スイッチ、２２  ９０度電力分配回路、２３ａ  周波数変換器、２３ｂ  周波数変換器、２４  ０度電力分配回路、２５ａ  低域遮断フィルタ、２５ｂ  低域遮断フィルタ、４２  自動利得制御回路（ＡＧＣ）、４３ａ  可変減衰回路、４３ｂ  可変減衰回路、４４  電力合成回路、４５  減衰制御回路、４６ａ  リミタ回路、４６ｂ  リミタ回路、４６ｃ  リミタ回路、４６ｄ  リミタ回路。
【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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