(57)【要約】【課題】長さや種類の異なる信号線で複数の受信アンテナと接続されても、各受信アンテナからの信号の位相を合せることが可能な信号混合装置を得る。【解決手段】信号混合装置１であって、複数のアンテナＡ１−Ａ３ごとの受信信号が入力される入力部１０と、アンテナごとの受信信号のアンテナから入力部までの伝搬時間に基づいて設定されるアンテナごとの遅延時間が記憶される記憶部７０と、アンテナごとの遅延時間に基づいて、入力部に入力されたアンテナごとの受信信号からアンテナごとの遅延信号を生成する遅延部３０と、アンテナごとの遅延信号を混合して混合信号を生成する混合部４０と、混合信号を出力する出力部５０と、を有してなることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナごとの受信信号が入力される入力部と、
前記アンテナごとの受信信号の前記アンテナから前記入力部までの伝搬時間に基づいて設定される前記アンテナごとの遅延時間が記憶される記憶部と、
前記アンテナごとの遅延時間に基づいて、前記入力部に入力された前記アンテナごとの受信信号から前記アンテナごとの遅延信号を生成する遅延部と、
前記アンテナごとの遅延信号を混合して混合信号を生成する混合部と、
前記混合信号を出力する出力部と、
を有してなることを特徴とする信号混合装置。
【請求項２】
前記記憶部に記憶される前記アンテナごとの遅延時間を設定する設定部、
を備え、
前記設定部は、
前記アンテナごとの受信信号の前記アンテナからの伝搬時間を測定する測定部と、
前記測定された前記伝搬時間に基づいて、前記アンテナごとの遅延時間を算出する算出部と、
を備える、
請求項１記載の信号混合装置。
【請求項３】
前記測定部は、
前記アンテナに対して進行波を送信する送信部と、
前記進行波に対する前記アンテナからの反射波を受信する受信部と、
前記進行波と前記反射波とに基づいて、前記アンテナからの伝搬時間を測定する計測部と、
を備える、
請求項２記載の信号混合装置。
【請求項４】
前記計測部は、前記進行波の位相と、前記反射波の位相と、の位相差に基づいて、前記アンテナからの伝搬時間を測定する、
請求項３記載の信号混合装置。
【請求項５】
前記算出部は、所定の基準時間と、前記測定部により測定された前記アンテナからの伝搬時間と、に基づいて、前記アンテナごとの遅延時間を算出する、
請求項２記載の信号混合装置。
【請求項６】
前記算出部は、前記測定部により測定された前記アンテナからの伝搬時間に基づいて、前記基準時間を決定する、
請求項５記載の信号混合装置。
【請求項７】
前記入力部に前記受信アンテナからの前記受信信号が入力されるとき、前記入力部を前記遅延部に接続し、前記伝搬時間が測定されるとき、前記入力部を前記測定部に接続する、切替部、
を備える、
請求項３記載の信号混合装置。
【請求項８】
前記アンテナに電源を供給する供給部、
を備え、
前記供給部から前記アンテナに供給される電源電圧は、前記切替部が前記受信信号を前記遅延部に供給している間と、前記切替部が前記反射波を前記測定部に供給している間と、で異なる、
請求項７記載の信号混合装置。
【請求項９】
前記複数のアンテナの動作を制御する制御信号を出力するアンテナ制御部、
を備え、
前記アンテナ制御部が前記複数のアンテナのいずれかのアンテナに前記制御信号を出力している間、前記制御信号が出力されている前記アンテナからの前記受信信号は、前記入力部に入力されない、
請求項２記載の信号混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス通信機器は、電波や赤外線などを介して信号を送受信する。ワイヤレス通信機器は、信号を受信するための受信アンテナを備える。例えば、広い会場や、障害物のある室内などにおいてワイヤレス通信機器を用いる場合、ワイヤレス通信機器の使用範囲を広くするために、複数の受信アンテナが分散して設置される。複数の受信アンテナが受信した信号（受信信号）は、信号混合装置や信号混合装置を備える受信機などに入力されて、１つの信号に混合される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
通常、複数の受信アンテナのそれぞれは、信号線などの有線で信号混合装置に接続される。このとき、例えば、各信号線の長さが異なると、各受信アンテナから信号混合装置に到達するまでの各受信信号の伝搬時間は、異なる。すなわち、信号混合装置が受信した各受信信号間に位相差が生じ得る。各受信信号間に位相差が生じると、各受信信号は、信号混合装置にて混合される際に打ち消し合う。その結果、信号混合装置において、受信感度の低下などの障害が生じ得る。このように、複数の受信アンテナからの受信信号を混合する場合、各受信信号の位相を合せる必要がある。
【０００４】
各受信信号の位相を合せるため、例えば、補償フィルタを用いる手法（例えば、特許文献２参照）や、各信号線の長さを同一にする手法などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２３４９１号公報
【特許文献２】特開２００３−０４６４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に開示された技術は、補償フィルタの係数を算出することにより、各受信アンテナからの受信信号の周波数特性（位相など）の不整合を補償する。補償フィルタの係数は、各信号線を介して信号発生器からの信号を各補償フィルタに入力することにより算出される。しかし、補償フィルタの係数の算出には、原則として、信号発生器から各信号線に至る経路同士の長さを同一にし、同経路と各信号線との接続点から受信アンテナまでの長さも同一にしなければならない。また、これらの長さが異なる場合、各経路と各信号線との接続を入れ替えなければならない。その結果、特許文献２に開示された技術では、回路構成や配線が複雑となる。
【０００７】
一方、各受信アンテナと信号混合装置とを接続する各信号線の長さを同一にする場合、全ての信号線の長さは、最長の信号線の長さと同じになる。すなわち、受信アンテナと信号混合装置との距離が短くとも、余分な信号線が必要となる。そのため、信号線のコストが増加し、余分な信号線の配線・収納が必要となる。
【０００８】
また、いずれの手法においても、信号線の種類（材料など）が同一であることが前提である。そのため、受信アンテナと信号混合装置との間を異なる種類の信号線で接続した場合、信号線間の位相差を合せることができない。
【０００９】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、長さや種類の異なる信号線で複数の受信アンテナと接続されても、各受信アンテナからの信号の位相を合せることが可能な信号混合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、信号混合装置であって、複数のアンテナごとの受信信号が入力される入力部と、アンテナごとの受信信号のアンテナから入力部までの伝搬時間に基づいて設定されるアンテナごとの遅延時間が記憶される記憶部と、アンテナごとの遅延時間に基づいて、入力部に入力されたアンテナごとの受信信号からアンテナごとの遅延信号を生成する遅延部と、アンテナごとの遅延信号を混合して混合信号を生成する混合部と、混合信号を出力する出力部と、を有してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長さや種類の異なる信号線で複数の受信アンテナと接続されても、各受信アンテナからの信号の位相を合せることが可能な信号混合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる信号混合装置の実施の形態を示すネットワーク構成図である。
【図２】図１の信号混合装置の機能ブロック図である。
【図３】図２の信号混合装置が備える設定部の機能ブロック図である。
【図４】図２の信号混合装置が備える記憶部に記憶される情報の例を示す模式図である。
【図５】図２の信号混合装置が備える記憶部に記憶される情報の別の例を示す模式図である。
【図６】本発明にかかる信号混合装置の別の実施の形態を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明にかかる信号混合装置の実施の形態（以下「第１実施形態」という。）について説明する。
【００１４】
●信号混合装置（１）●
●信号混合装置（１）のネットワーク構成
図１は、本発明にかかる信号混合装置の実施の形態を示すネットワーク構成図である。
同図は、本発明における信号混合装置が、ワイヤレスマイクロホンシステムに適用されて、複数の受信アンテナＡ（Ａ１−Ａ３）と、受信機Ｂと、の間に接続された状態を示す。
【００１５】
受信アンテナＡは、マイクロホンＭから電波や赤外線などを介して信号（音声信号）を受信する。受信アンテナＡは、信号を受信する受信回路と、信号線Ｌが接続される出力端子と、を備える。受信アンテナＡがマイクロホンＭから受信した信号（以下「受信信号」という。）は、出力端子から信号線Ｌを介して信号混合装置１に入力される。
【００１６】
信号線Ｌは、受信アンテナＡからの受信信号を信号混合装置１に伝送する。
【００１７】
受信機Ｂは、信号混合装置１から出力された信号を受信して、アンプやスピーカーなどの外部機器Ｃに出力する。
【００１８】
なお、本発明における信号混合装置の用途は、ワイヤレスマイクロホンシステムに限定されない。
【００１９】
以下、３台の受信アンテナＡ１−Ａ３が信号線Ｌ１−Ｌ３を介して信号混合装置１に接続された状態を例に説明する。すなわち、受信アンテナＡ１からの受信信号は信号線Ｌ１を介して、受信アンテナＡ２からの受信信号は信号線Ｌ２を介して、受信アンテナＡ３からの受信信号は信号線Ｌ３を介して、それぞれ信号混合装置１に入力される。
【００２０】
●信号混合装置（１）の構成
図２は、信号混合装置１の機能ブロック図である。
信号混合装置１は、各受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号から生成した各遅延信号（後述）を混合する。信号混合装置１は、入力部１０と、切替部２０と、遅延部３０と、混合部４０と、出力部５０と、設定部６０と、記憶部７０と、供給部８０と、制御部９０と、を有してなる。
【００２１】
入力部１０は、信号線Ｌ１−Ｌ３を介して受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの受信信号が入力される入力端子である。入力部１０は、第１入力部１１と第２入力部１２と第３入力部１３とを備える。
【００２２】
信号線Ｌ１は、第１入力部１１に接続される。信号線Ｌ２は、第２入力部１２に接続される。信号線Ｌ３は、第３入力部１３に接続される。
【００２３】
切替部２０は、入力部１０と遅延部３０と設定部６０とに接続されて、入力部１０と遅延部３０との接続と、入力部１０と設定部６０との接続と、を切り替える。入力部１０は、切替部２０により、遅延部３０と設定部６０のいずれかに接続される。通常時、切替部２０は、遅延部３０側に設定されて、入力部１０と遅延部３０とを接続する。
【００２４】
切替部２０は、第１切替部２１と第２切替部２２と第３切替部２３とを備える。第１切替部２１は、第１入力部１１と、後述する第１遅延部３１と、設定部６０と、に接続される。第２切替部２２は、第２入力部１２と、後述する第２遅延部３２と、設定部６０と、に接続される。第３切替部２３は、第３入力部１３と、後述する第３遅延部３３と、設定部６０と、に接続される。
【００２５】
遅延部３０は、記憶部７０に記憶された受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間に基づいて、入力部１０に入力された受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの受信信号から遅延信号を生成する。遅延信号は、各受信信号を遅延時間に基づいて遅延させた信号である。すなわち、遅延時間は、受信信号を遅延させて遅延信号を生成するために用いられる時間である。遅延時間の設定と、遅延信号の生成と、については後述する。
【００２６】
遅延部３０は、第１遅延部３１と第２遅延部３２と第３遅延部３３とを備える。第１遅延部３１は、第１切替部２１と混合部４０とに接続される。第２遅延部３２は、第２切替部２２と混合部４０とに接続される。第３遅延部３３は、第３切替部２３と混合部４０とに接続される。
【００２７】
混合部４０は、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延信号を混合して、混合信号を生成する。混合部４０は、出力部５０に接続される。
【００２８】
出力部５０は、混合部４０からの混合信号を受信機Ｂに出力する。
【００２９】
設定部６０は、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間を設定する。設定部６０は、測定部６１と算出部６２とを備える。
【００３０】
図３は、設定部６０の機能ブロック図である。
同図は、後述する進行波を白抜きの矢印で示し、後述する反射波を黒塗りの矢印で示す。
【００３１】
測定部６１は、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの受信信号の伝搬時間を測定する。伝搬時間は、受信信号が受信アンテナＡ１−Ａ３から入力部１０まで伝搬するために要する時間である。測定部６１は、送信部６１ａと、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２と、第３抵抗Ｒ３と、差動増幅器６１ｂと、計測部６１ｃと、を備える。
【００３２】
送信部６１ａは、所定の周波数（例えば、５００ｋＨｚ）のサイン波である信号（以下「進行波」という。）を生成して、各受信アンテナＡ１−Ａ３に進行波を送信する。送信部６１ａは、例えば、発振器である。
【００３３】
第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３とは、同じ抵抗値を有する抵抗である。差動増幅器６１ｂは、本発明における受信部の例である。差動増幅器６１ｂの動作については、後述する。第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３と差動増幅器６１ｂとは、いわゆるリターンロスブリッジ回路と同様な回路を構成する。
【００３４】
第１抵抗Ｒ１の一方の端子は、第２抵抗Ｒ２と直列に接続される。第１抵抗Ｒ１の他方の端子は、接続点Ｐ１を介して、切替部２０（第１切替部２１、第２切替部２２、第３切替部２３）と、差動増幅器６１ｂの非反転入力端子（＋）と、に接続される。第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との接続点Ｐ２は、送信部６１ａに接続される。第２抵抗Ｒ２は、第１抵抗Ｒ１と第３抵抗Ｒ３それぞれと直列に接続される。第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３との接続点Ｐ３は、差動増幅器６１ｂの反転入力端子（−）に接続される。第３抵抗Ｒ３は、グラウンドと接続される。差動増幅器６１ｂの出力端子は、計測部６１ｃに接続される。切替部２０の接地端子（不図示）は、グラウンドと接続される。  
【００３５】
計測部６１ｃは、送信部６１ａからの進行波と、後述する反射波と、に基づいて、各受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間を測定する。計測部６１ｃの動作については、後述する。
【００３６】
算出部６２は、計測部６１ｃにより測定された伝搬時間に基づいて、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間を算出する。
【００３７】
図２に戻る。
記憶部７０は、後述する伝搬時間測定処理と遅延時間算出処理とを実行するために必要な情報を記憶する。
【００３８】
記憶部７０に記憶される情報は、例えば、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの受信信号の伝搬時間や、伝搬時間に基づいて設定される受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間などである。
【００３９】
記憶部７０は、第１遅延部３１と、第２遅延部３２と、第３遅延部３３と、計測部６１ｃ（図３参照）と、算出部６２（図３参照）と、制御部９０と、に接続される。
【００４０】
供給部８０は、入力部１０を介して各受信アンテナＡ１−Ａ３に電源を供給する。供給部８０は、第１入力部１１と第２入力部１２と第３入力部１３のそれぞれに接続される。
【００４１】
制御部９０は、切替部２０の切り替えや、信号混合装置１が備える各手段の動作の制御を行う。
【００４２】
●信号混合装置（１）の動作
次に、信号混合装置１の動作について、図２と図３とを参照しながら説明する。
【００４３】
信号混合装置１は、伝搬時間測定処理と、遅延時間算出処理と、遅延処理と、信号混合処理と、を実行する。
【００４４】
●伝搬時間測定処理
伝搬時間測定処理は、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの受信信号の伝搬時間を測定（算出）する処理である。
【００４５】
信号混合装置１の電源投入後、制御部９０は、第１切替部２１を設定部６０側に切り替える。
【００４６】
次いで、送信部６１ａは、受信アンテナＡ１と差動増幅器（受信部）６１ｂと計測部６１ｃとに進行波を送信する。進行波は、第１抵抗Ｒ１、第１切替部２１、第１入力部１１、信号線Ｌ１を介して、受信アンテナＡ１に到達すると共に、第２抵抗Ｒ２を介して差動増幅器６１ｂの反転入力端子（−）に入力される。進行波は、送信部６１ａから計測部６１ｃにも送信される。進行波の一部または全部は、受信アンテナＡ１の出力端子（信号線Ｌ１が接続された端子）において反射する。
【００４７】
進行波に対する受信アンテナＡ１から反射した信号（以下「反射波」という。）は、信号線Ｌ１、第１入力部１１、第１切替部２１を介して、接続点Ｐ１に到達する。接続点Ｐ１に到達した反射波は、第１抵抗Ｒ１からの進行波と合成される。進行波と反射波とが合成された信号（以下「合成信号」という。）は、差動増幅器６１ｂの非反転入力端子（＋）に入力される。すなわち、差動増幅器６１ｂは、進行波と、合成信号と、を受信する。
【００４８】
差動増幅器６１ｂは、非反転入力端子（＋）に入力された合成信号から、反転入力端子（−）に入力された進行波を差し引き、反射波を分別（抽出）する。差動増幅器６１ｂにより分別された反射波は、計測部６１ｃに入力される。
【００４９】
計測部６１ｃは、送信部６１ａからの進行波の位相と、受信アンテナＡ１からの反射波の位相と、を検出する。計測部６１ｃは、進行波の位相と、反射波の位相と、の位相差を検出し、この位相差に基づいて、信号線Ｌ１を伝送される信号（受信アンテナＡ１からの受信信号）の伝搬時間を測定（算出）する。
【００５０】
伝搬時間は、信号線Ｌ１の位相遅れ時間から算出される。信号線Ｌ１の位相遅れ時間は、位相差と角速度とを用いて、「位相遅れ時間（ｓｅｃ）＝位相差／角速度」で算出される。すなわち、例えば、進行波の周波数が５００ｋＨｚ、位相差がπ／４（ｒａｄ）とすると、位相遅れ時間は、２５０ｎｓｅｃとなる。反射波は、信号線Ｌ１を往復する。そのため、伝搬時間は、位相遅れ時間の半分の時間である１２５ｎｓｅｃとなる。計測部６１ｃは、測定された伝搬時間を、記憶部７０に記憶する。
【００５１】
伝搬時間の測定後、制御部９０は、第１切替部２１を第１遅延部３１側に切り替える。
【００５２】
次いで、制御部９０は、第２切替部２２を設定部６０側に切り替える。送信部６１ａは、受信アンテナＡ２と差動増幅器６１ｂと計測部６１ｃとに進行波を送信する。計測部６１ｃは、前述した受信アンテナＡ１からの受信信号の伝搬時間の測定と同様に、信号線Ｌ２に伝送される信号（受信アンテナＡ２からの受信信号）の伝搬時間を測定する。伝搬時間は、記憶部７０に記憶される。伝搬時間の測定後、制御部９０は、第２切替部２２を第２遅延部３２側に切り替える。
【００５３】
次いで、制御部９０は、第３切替部２３を設定部６０側に切り替える。送信部６１ａは、受信アンテナＡ３と差動増幅器６１ｂと計測部６１ｃとに進行波を送信する。計測部６１ｃは、前述した受信アンテナＡ１からの受信信号の伝搬時間の測定と同様に、信号線Ｌ３に伝送される信号（受信アンテナＡ３からの受信信号）の伝搬時間を測定する。伝搬時間は、記憶部７０に記憶される。伝搬時間の測定後、制御部９０は、第３切替部２３を第３遅延部３３側に切り替える。
【００５４】
このように、信号混合装置１は、電源の投入後、伝搬時間測定処理により、各切替部２１−２３を順次切り替えて、各受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間を測定（算出）する。
【００５５】
●遅延時間算出処理
遅延時間算出処理は、受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間から、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間を算出する処理である。
【００５６】
算出部６２は、所定の基準時間と、各受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間と、に基づいて、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間を算出する。
【００５７】
算出部６２は、記憶部７０から各受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間を読み出す。算出部６２は、各受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間に基づいて、基準時間を決定する。すなわち、例えば、基準時間は、伝搬時間の中から最も長い伝搬時間と同じ時間に設定される。遅延時間は、基準時間から伝搬時間を減算することにより算出される。すなわち、例えば、受信アンテナＡ１からの受信信号の伝搬時間が５０ｎｓｅｃ、受信アンテナＡ２からの受信信号の伝搬時間が１００ｎｓｅｃ、受信アンテナＡ３からの受信信号の伝搬時間が１５０ｎｓｅｃのとき、基準時間は１５０ｎｓｅｃとなる。基準時間は、記憶部７０に記憶される。このとき、受信アンテナＡ１からの受信信号の遅延時間は１００ｎｓｅｃであり、受信アンテナＡ２からの受信信号の遅延時間は５０ｎｓｅｃであり、受信アンテナＡ３からの受信信号の遅延時間は０ｎｓｅｃである。
【００５８】
受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間は、記憶部７０に記憶される。
【００５９】
図４は、記憶部７０に記憶される情報（伝搬時間、遅延時間）の例を示す模式図である。同図は、伝搬時間の中から最も長い伝搬時間を基準時間に設定したときにおける、受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間と、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間と、を示す。
【００６０】
なお、基準時間は、各伝搬時間よりも長い時間に設定されてもよい。すなわち、例えば、遅延時間は、予め記憶部に記憶された基準時間から伝搬時間を減算することにより算出される。
【００６１】
図５は、記憶部７０に記憶される情報（伝搬時間、遅延時間）の別の例を示す模式図である。同図は、基準時間を予め３００ｎｓｅｃに設定したときにおける、受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間と、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間と、を示す。
【００６２】
基準時間から伝搬時間を減算して遅延時間を算出する方法によれば、信号混合装置が複数台用いられるとき、各信号混合装置は、各信号混合装置に接続される受信アンテナごとの伝搬時間を共有しなくとも、受信アンテナごとの遅延時間を設定することができる。すなわち、例えば、各信号混合装置は、信号混合装置が複数台用いられるときの最長の遅延時間を予め基準時間として設定することにより、受信アンテナごとの遅延時間を適正に設定することができる。
【００６３】
このように、信号混合装置１は、遅延時間算出処理により、受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間に基づいて、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間を算出する。
【００６４】
●遅延処理
遅延処理は、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間に基づいて、遅延部３０が受信信号から遅延信号を生成する処理である。
【００６５】
第１遅延部３１は、受信アンテナＡ１からの受信信号の遅延時間を記憶部７０から読み出して、受信アンテナＡ１からの受信信号を遅延時間分だけ遅延させた遅延信号を生成する。第２遅延部３２は、受信アンテナＡ２からの受信信号の遅延時間を記憶部７０から読み出して、受信アンテナＡ２からの受信信号を遅延時間分だけ遅延させた遅延信号を生成する。第３遅延部３３は、受信アンテナＡ３からの受信信号の遅延時間を記憶部７０から読み出して、受信アンテナＡ３からの受信信号を遅延時間分だけ遅延させた遅延信号を生成する。
【００６６】
このように生成された各遅延信号同士は、相互に遅延しない。すなわち、各遅延信号の位相は、一致する。
【００６７】
●信号混合処理
信号混合処理は、遅延部３０からの遅延信号を混合して、混合信号を生成する処理である。
【００６８】
混合部４０は、第１遅延部３１からの遅延信号と、第２遅延部３２からの遅延信号と、第３遅延部３３からの遅延信号と、を混合して、混合信号を生成する。前述のとおり、各遅延信号の位相は一致するため、各遅延信号同士は、打ち消し合わない。すなわち、混合信号の信号レベルは低下しない。つまり、本発明にかかる信号混合装置は、入力信号に対する出力信号の感度を低下させない。
【００６９】
混合信号は、出力部５０に入力される。
【００７０】
出力部５０は、混合信号を受信機Ｂに出力する。
【００７１】
●まとめ
以上説明した実施の形態によれば、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの遅延時間は、受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間に基づいて自動的に算出される。そのため、各伝搬時間に基づいて受信信号から生成された各遅延信号の位相は、一致する。すなわち、各遅延信号同士は、打ち消し合わない。その結果、本発明にかかる信号混合装置は、入力信号に対する出力信号の感度を低下させない。
【００７２】
また、以上説明した実施の形態によれば、計測部６１ｃは、進行波の位相と、反射波の位相と、の位相差に基づいて、受信アンテナＡ１−Ａ３からの受信信号の伝搬時間を測定する。そのため、反射波の強度が弱い場合であっても、計測部６１ｃは、精度よく伝搬時間を測定することができる。
【００７３】
さらに、以上説明した実施の形態によれば、算出部６２は、受信アンテナからの伝搬時間に基づいて、基準時間を決定する。そのため、信号線Ｌの不具合や、信号線Ｌの交換などが生じても、算出部６２は、信号線Ｌの伝搬時間に基づいて基準時間を自動的に変更して、遅延時間を算出することができる。
【００７４】
さらにまた、以上説明した実施の形態によれば、信号混合装置１は、遅延部３０側と設定部６０側とを切り換える切替部２０を備える。切替部２０は、入力部１０に受信信号が入力されたときに入力部１０と遅延部３０とを接続し、計測部６１ｃにより伝搬時間が測定されるときに入力部１０と設定部６０とを接続する。すなわち、信号混合装置１は、切替部２０を切り替えるだけで、受信アンテナＡ１−Ａ３ごとの伝搬時間を測定することができる。
【００７５】
このように、本発明にかかる信号混合装置は、伝搬時間に基づいて受信信号から生成された遅延信号同士の位相を一致させる。そのため、本発明にかかる信号混合装置は、長さや種類の異なる信号線で複数の受信アンテナと接続されても、各受信アンテナからの信号の位相を合せることができる。その結果、信号線の長さを揃えるための手間や、余分な信号線の配線・収納が不要となり、コストが低減できる。
【００７６】
なお、以上説明した実施の形態では、信号混合装置１は、受信機Ｂと別体となる構成であった。しかし、信号混合装置は、受信機に組み込まれる構成であってもよい。
【００７７】
また、以上説明した実施の形態では、信号混合装置１は、３台の受信アンテナＡ１−Ａ３に対応する構成であった。しかし、信号混合装置１は、２台以上の受信アンテナに対応する構成であればよい。すなわち、入力部１０と切替部２０と遅延部３０それぞれの構成は、受信アンテナの数に応じて増減してもよい。
【００７８】
さらに、以上説明した実施の形態では、遅延時間は、受信アンテナＡ１−Ａ３から入力部１０までの各受信信号の伝搬時間に基づいて設定される。しかし、遅延時間は、例えば、入力部から切替部までの間や、切替部から設定部までの間など、信号線以外の部分で発生する時間を補正値として加算・減算して設定されてもよい。
【００７９】
さらにまた、予め受信アンテナごとの遅延時間が分かっている場合、信号混合装置は、設定部を備えなくともよい。この場合、受信アンテナごとの遅延時間は、手動で予め記憶部に記憶される。
【００８０】
さらにまた、以上説明した実施の形態では、伝搬時間は、進行波の位相と、反射波の位相と、の位相差に基づいて算出される。しかし、伝搬時間は、例えば、時間領域反射測定法など、他の方法を用いて算出されてもよい。
【００８１】
●信号混合装置（２）●
次に、本発明にかかる信号混合装置の別の実施の形態（以下「第２実施形態」という。）について、先に説明した第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。第２実施形態における信号混合装置は、受信アンテナの動作を制御する点が第１実施形態における信号混合装置１と異なる。
【００８２】
●信号混合装置（２）の構成
図６は、本発明にかかる信号混合装置の別の実施の形態を示す機能ブロック図である。
信号混合装置２は、先に説明した第１実施形態における信号混合装置１が備える供給部８０と制御部９０とに代えて、供給部８０Ａと制御部９０Ａとを備える。供給部８０Ａは、入力部１０を介して各受信アンテナＡに電源を供給する。供給部８０Ａが受信アンテナＡに供給する電源の電圧は、制御部９０Ａに制御される。制御部９０Ａは、切替部２０の切り替えや、信号混合装置１が備える各手段の動作の制御に加えて、供給部８０Ａの電源の電圧の制御を行う。
【００８３】
制御部９０Ａは、切替部２０が設定部６０側のとき、供給部８０Ａから受信アンテナＡに供給される電源の電圧を下げるように供給部８０Ａを制御する。すなわち、供給部８０Ａが受信アンテナＡに供給する電源の電圧は、受信信号が遅延部３０に供給されている間と、反射波が設定部６０（測定部６１）に供給されている間と、で異なる。
【００８４】
なお、供給部からの電源の電圧を０ボルトとすると、受信アンテナの受信回路（後述）は、その構成によっては進行波による負の電圧分が付与されたときに故障や性能の劣化などの不具合を生じ得る。そのため、制御部は、供給部からの電源の電圧を、少なくとも進行波の負の電圧分をバイアス電圧分として残し、その電圧以下とならないように制御するとよい。
【００８５】
受信アンテナＡは、例えば、受信回路Ａｃと、出力端子Ａｏと、検知部Ａｄと、スイッチＡｓと、インダクタＡｉと、を備える。スイッチＡｓは、受信回路Ａｃと出力端子Ａｏとの間に接続される。検知部Ａｄは、出力端子ＡｏとスイッチＡｓとの接続点に接続される。インダクタＡｉは、出力端子ＡｏとスイッチＡｓとの接続点と、検知部Ａｄと、の間に接続される。
【００８６】
検知部Ａｄは、供給部８０Ａから受信アンテナＡに供給される電源の電圧を検知して、電圧が所定の閾値以上か否かを判定する。インダクタＡｉは、受信回路Ａｃからの受信信号の検知部Ａｄへの伝送を防止する。スイッチＡｓは、検知部Ａｄの検知結果に基づいて受信回路Ａｃと出力端子Ａｂとの電気的な接続・非接続を切り替える。すなわち、例えば、スイッチＡｓは、電圧が所定の閾値以上のとき受信回路Ａｃと出力端子Ａｏとを接続し、電圧が所定の閾値より低いとき受信回路Ａｃと出力端子Ａｏとを切断する。換言すると、供給部８０Ａは、受信アンテナＡの動作を制御するアンテナ制御部として機能する。
【００８７】
前述のとおり、切替部２０が設定部６０側のとき、受信アンテナＡの受信回路Ａｃと出力端子Ａｏとは切断されている。その結果、信号線Ｌと出力端子Ａｏから見た受信アンテナＡ側のインピーダンスとのマッチングが良好な場合であっても、進行波は、出力端子Ａｏにおいて確実に反射される。すなわち、反射波の強度は、信号線Ｌと出力端子Ａｏとのインピーダンスのマッチング状態に影響を受けることなく、安定する。
【００８８】
なお、前述の供給部からの電源の電圧による制御に代えて、制御部が受信アンテナごとの動作を制御する制御信号を出力してもよい。この場合、制御部は、本発明におけるアンテナ制御部として機能する。制御部は、切替部が設定部側のときスイッチを切断する制御信号を出力し、切替部が遅延部側のときスイッチを接続する制御信号を出力する。制御部が複数の受信アンテナのうちいずれかの受信アンテナに制御信号を出力している間、制御信号が出力されている受信アンテナからの受信信号は、入力部に入力されない。
【００８９】
●まとめ
以上説明した実施の形態によれば、受信アンテナＡごとの動作は、供給部８０Ａからの電源の電圧や、アンテナ制御部からの制御信号により制御される。受信アンテナＡは、電源の電圧などの制御信号に応じて、受信回路Ａｃと出力端子Ａｏとの電気的な接続・非接続を切り替える。その結果、信号線Ｌと出力端子Ａｏから見た受信アンテナＡ側のインピーダンスとのマッチングが良好な場合であっても、進行波は、出力端子Ａｏにおいて確実に反射される。すなわち、反射波の強度は、信号線Ｌと出力端子Ａｏから見た受信アンテナＡ側のインピーダンスとのマッチング状態に影響を受けることなく、安定する。
【符号の説明】
【００９０】
１        信号混合装置
２        信号混合装置
１０      入力部
２０      切替部
３０      遅延部
４０      混合部
５０      出力部
６０      設定部
６１      測定部
６１ａ    送信部
６１ｂ    差動増幅器（受信部）
６１ｃ    計測部
６２      算出部
７０      記憶部
８０      供給部
８０Ａ    供給部
９０      制御部
９０Ａ    制御部
Ａ        受信アンテナ
Ｂ        受信機
Ｃ        外部機器
Ｌ        信号線
【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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