(57)【要約】【課題】較正作業の負担やコストの増加を抑えつつ、精度よく高周波同軸ケーブルの通過位相量を調整することが可能な位相調整装置及び無線装置を提供する。【解決手段】複数の基地局アンテナと送受信装置とをそれぞれ接続する複数の高周波同軸ケーブルの通過位相量を調整する位相調整装置であって、前記各基地局アンテナに設けられる調整基準部と、前記調整基準部と前記送受信装置との間に設けられる制御部とを含み、前記調整基準部は、接続部と、反射端と、第１のスイッチと、を有し、前記制御部は、移相器と、基準信号部と、位相制御部と、第２のスイッチと、を有する、位相調整装置を提供する。【選択図】図１
2019146113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局アンテナと送受信装置とをそれぞれ接続する複数の高周波同軸ケーブルの通過位相量を調整する位相調整装置であって、
前記各基地局アンテナに設けられる調整基準部と、前記調整基準部と前記送受信装置との間に設けられる制御部とを含み、
前記調整基準部は、
前記高周波同軸ケーブルの一端に接続される接続部と、
反射端と、
前記接続部との接続を前記反射端と前記基地局アンテナとの間で切り替える第１のスイッチと、
を有し、
前記制御部は、
前記高周波同軸ケーブルの他端と接続される移相器と、
基準信号を発生させ、前記基準信号と前記反射端で反射された前記基準信号である反射信号とに基づいて通過位相量を検出する基準信号部と、
前記通過位相量を用いて、前記移相器を制御する位相制御部と、
前記移相器との接続を前記基準信号部と前記送受信装置との間で切り替える第２のスイッチと、
を有する、
位相調整装置。
【請求項２】
前記基準信号部は、
前記基準信号を発生する基準信号発生部と、
前記基準信号と前記反射信号とに基づいて前記通過位相量を検出する検出部と、
を有する、
請求項１に記載の位相調整装置。
【請求項３】
前記検出部は、
前記基準信号と、当該基準信号が前記第２のスイッチ、前記移相器及び前記高周波同軸ケーブルを介して前記反射端へ到達し、前記反射端で反射された前記反射信号とに基づいて前記通過位相量を検出する位相検出部と、
前記基準信号発生部からの前記基準信号を、前記第２のスイッチと前記位相検出部とに分配する第１の分配器と、
前記第１の分配器からの前記基準信号を前記第２のスイッチへ出力し、前記反射端で反射されて前記高周波同軸ケーブル及び前記移相器を介して前記第２のスイッチから出力された前記反射信号を前記位相検出部へ出力する、方向性結合器又は循環回路と、
を有する、
請求項２に記載の位相調整装置。
【請求項４】
前記移相器、前記第２のスイッチ及び前記検出部は、それぞれ複数個設けられる、請求項２又は３に記載の位相調整装置。
【請求項５】
前記基準信号発生部は、第２の分配器を介して前記検出部に接続される、請求項４に記載の位相調整装置。
【請求項６】
前記各第２のスイッチは、第３の分配器を介して前記送受信装置に接続される、請求項４又は５に記載の位相調整装置。
【請求項７】
前記位相制御部は、前記複数の高周波同軸ケーブルの間における、周波数に対する前記通過位相量の変化量に基づき、前記通過位相量を調整するかどうかを判断する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の位相調整装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の前記位相調整装置と、
前記複数の基地局アンテナと、
前記複数の高周波同軸ケーブルと、
前記送受信装置と、
を含む無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相調整装置及び無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ：高度道路交通システム）の１つである、ＥＴＣシステム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ：電子料金収受システム）が発達したことにより、ノンストップ料金所やマルチレーンフリーフローＥＴＣシステム（ＭＬＦＦ−ＥＴＣ）の普及が進められている。ＭＬＦＦ−ＥＴＣは、単一の周波数帯を持つ信号を用いて、複数の車線を走行する車両に搭載されたＥＴＣ車載器とＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：狭域通信）通信を行うことにより、料金所等で車両を停止させることなく、該当する有料道路を走行する車両から自動的に通行料金を徴収するシステムである。
【０００３】
上記ＭＬＦＦ−ＥＴＣにおいては、所定の複数の走行車線をカバーする通信エリアを構築するために、互いに数１０センチメートル以上離隔して設置された複数の基地局アンテナが用いられる。このようなＭＬＦＦ−ＥＴＣにおいては、好適に通信エリアを構築するために、複数の基地局アンテナと送受信装置との間を接続する複数の高周波同軸ケーブルの間における通過位相量の差を調整することが求められる。
【０００４】
このような高周波同軸ケーブルにおける通過位相量を測定する技術の一例としては、下記特許文献４及び５に開示されているような技術を挙げることができる。また、高周波同軸ケーブルに対する調整、すなわち、較正の一例としては、下記特許文献１〜３に開示された技術を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２６１３２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−９３５１０号公報
【特許文献３】特表２０１４−５３２１６７号公報
【特許文献４】特開２０１３−１５２１３５号公報
【特許文献５】特開昭６３−２１５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１〜５に開示された高周波同時期ケーブルの通過位相量の測定や較正においては、高周波同軸ケーブルのケーブル長を調整するために高精度で加工を行うことが求められる。さらに、上記特許文献１〜５に開示された測定や較正においては、測定及び較正を行うためのシステムを無線通信システム内に組み込み、測定及び較正を行った後には、上記システムを無線通信システムから取り除かなくてはならないことから、較正作業の負担やコストの増加を避けることが難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、較正作業の負担やコストの増加を抑えつつ、精度よく高周波同軸ケーブルの通過位相量を調整することが可能な、新規、且つ、改良された位相調整装置及び無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の基地局アンテナと送受信装置とをそれぞれ接続する複数の高周波同軸ケーブルの通過位相量を調整する位相調整装置であって、前記各基地局アンテナに設けられる調整基準部と、前記調整基準部と前記送受信装置との間に設けられる制御部とを含み、前記調整基準部は、前記高周波同軸ケーブルの一端に接続される接続部と、反射端と、前記接続部との接続を前記反射端と前記基地局アンテナとの間で切り替える第１のスイッチと、を有し、前記制御部は、前記高周波同軸ケーブルの他端と接続される移相器と、基準信号を発生させ、前記基準信号と前記反射端で反射された前記基準信号である反射信号とに基づいて通過位相量を検出する基準信号部と、前記通過位相量を用いて、前記移相器を制御する位相制御部と、前記移相器との接続を前記基準信号部と前記送受信装置との間で切り替える第２のスイッチと、を有する、位相調整装置が提供される。
【０００９】
前記基準信号部は、前記基準信号を発生する基準信号発生部と、前記基準信号と前記反射信号とに基づいて前記通過位相量を検出する検出部と、を有していてもよい。
【００１０】
前記検出部は、前記基準信号と、当該基準信号が前記第２のスイッチ、前記移相器及び前記高周波同軸ケーブルを介して前記反射端へ到達し、前記反射端で反射された前記反射信号とに基づいて前記通過位相量を検出する位相検出部と、前記基準信号発生部からの前記基準信号を、前記第２のスイッチと前記位相検出部とに分配する第１の分配器と、前記第１の分配器からの前記基準信号を前記第２のスイッチへ出力し、前記反射端で反射されて前記高周波同軸ケーブル及び前記移相器を介して前記第２のスイッチから出力された前記反射信号を前記位相検出部へ出力する、方向性結合器又は循環回路と、を有していてもよい。
【００１１】
前記移相器、前記第２のスイッチ及び前記検出部は、それぞれ複数個設けられていてもよい。
【００１２】
前記基準信号発生部は、第２の分配器を介して前記検出部に接続されてもよい。
【００１３】
前記各第２のスイッチは、第３の分配器を介して前記送受信装置に接続されてもよい。
【００１４】
前記位相制御部は、前記複数の高周波同軸ケーブルの間における、周波数に対する前記通過位相量の変化量に基づき、前記通過位相量を調整するかどうかを判断してもよい。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、前記位相調整装置と、前記複数の基地局アンテナと、前記複数の高周波同軸ケーブルと、前記送受信装置と、を含む無線装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、較正作業の負担やコストの増加を抑えつつ、精度よく高周波同軸ケーブルの通過位相量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システム１の構成を説明するための構成図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る無線通信システム１の較正動作を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係る無線通信システム１の較正動作を説明するためのフローチャート（その２）である。
【図３】周波数に対する、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの通過位相量の関係を示す位相情報のグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係る較正動作を行う前の、周波数に対する各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの通過位相量の関係を示す位相情報のグラフである。
【図５】本発明の実施形態に係る較正動作を行った後の、周波数に対する各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの通過位相量の関係を示す位相情報のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
また、本明細書及び図面において、異なる実施形態の類似する構成要素については、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合がある。ただし、類似する構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。
【００２０】
さらに、以下の説明においては、特段の断りがない限りは、「接続」とは、複数の要素の間を電気的に、且つ、信号（高周波アナログ信号又はデジタル信号）を搬送可能に接続することを意味する。さらに、以下の説明における「接続」には、複数の要素を直接的に接続する場合だけでなく、他の要素を介して間接的に接続する場合も含まれる。
【００２１】
＜＜本発明の実施形態をなすに至った背景＞＞
まずは、本発明の実施形態の詳細な説明に先立ち、本発明者が本発明の実施形態をなすに至った背景について説明する。
【００２２】
先に説明したように、近年、ＩＴＳの１つであるＥＴＣシステムが発達したことにより、ノンストップ料金所やＭＬＦＦ−ＥＴＣの普及が進められている。上記ＭＬＦＦ−ＥＴＣにおいては、所定の複数の走行車線をカバーする通信エリアを構築するために、互いに数１０センチメートル以上離隔して設置された複数の基地局アンテナが用いられる。そして、このようなＭＬＦＦ−ＥＴＣにおいては、複数の基地局アンテナと送受信装置との間を接続する複数の高周波同軸ケーブルの間における通過位相量の差を調整し、好適に通信を行うことができる所定の広さの通信エリアを構築することが求められる。なお、このようなＭＬＦＦ−ＥＴＣにおいては、例えば、５．８ＧＨｚ帯の周波数（例えば、５．７７５ＧＨｚ〜５．８４５ＧＨｚ）を持つ信号を用いたＤＳＲＣ通信が用いられる。
【００２３】
詳細には、ＭＬＦＦ−ＥＴＣにおいては、５．８ＧＨｚの周波数を持つ信号の波長は約５センチメートル程度と短いことから、複数の基地局アンテナ間での位相の同期を許容位相範囲内で行うために、数ミリメートル単位レベルで、各基地局アンテナと送受信装置とを接続する複数の高周波同軸ケーブルの調整を行う必要がある。
【００２４】
さらに、高周波同軸ケーブル内の誘電体の特性ばらつき等の高周波同軸ケーブル単体の電気長のずれによって生ずる複数の高周波同軸ケーブルにおける位相誤差、高周波同軸ケーブルの引き回し（曲げ等）による位相誤差、屋外に設置される高周波同軸ケーブルの配線設置環境の気温の変化により生じる通過位相量の変化等により、複数の高周波同軸ケーブルの間における通過位相量の差分が変化することがある。従って、高周波同軸ケーブルの設置時だけでなく、ＭＬＦＦ−ＥＴＣ運用時においても、適宜、複数の高周波同軸ケーブルの通過位相量の調整を行い、複数の基地局アンテナ間で位相の同期を好適に行えるようにする必要がある。
【００２５】
しかしながら、先に説明したように、上記特許文献１〜５に開示された高周波同軸ケーブルの通過位相量の測定や較正においては、高周波同軸ケーブルのケーブル長を調整するために高精度の加工を行うことが求められる。さらに、上記特許文献１〜５に開示された測定や較正においては、測定及び較正を行うためのシステムを無線通信システム内に組み込み、測定及び較正を行った後には、上記システムを無線通信システムから取り除かなくてはならないことから、較正作業の負担やコストの増加を避けることが難しい。
【００２６】
詳細には、上記特許文献１においては、複数の基地局アンテナから受信した信号の合成電力が最大になるように、高周波同軸ケーブルのケーブル長を調整している。特許文献１に開示の方法においては、受信する信号の周波数が数１００ＭＨｚ以下であれば、高周波同時期ケーブルのケーブル長を調整することにより、複数の基地局アンテナ間で位相の同期を好適に行えるようにすることできる。しかしながら、ＭＬＦＦ−ＥＴＣにおいては、５．８ＧＨｚの周波数を持つ信号の使用が前提であり、数ミリメートル以下の精度で高周波同軸ケーブルのケーブル長を調整する必要となることから、このような高い精度での高周波同軸ケーブルの加工は難しく、特許文献１に開示の方法では、較正作業の負担やコストの増加を抑えることが難しい。
【００２７】
また、上記特許文献２においては、可変移相器を追加接続することで通過位相量を調整している。上記特許文献２においては、較正作業に用いる基準信号は、別途装置内に備えられた送信装置に接続された送信アンテナから送信した信号を既知の反射板を介して受信することによって取得する。もしくは、較正作業に用いる基準信号は、別途装置外に設置した送信装置に接続された送信アンテナから送信した信号を受信することによって取得する。従って、このように受信した基準信号に基づいて、複数の高周波同軸ケーブルの通過位相量を調整しようとする場合、各々の高周波同軸ケーブルで受信した基準信号の遅延時間（位相）を同一とみなせる程度にまで遠方に上記反射板又は上記送信アンテナを設置する必要がある。もしくは、複数の高周波同軸ケーブルの受信位置と基準信号の送信源との位置関係から幾何学的に算出した遅延時間を補正値として考慮する必要がある。すなわち、上記特許文献２の開示の方法では、較正作業を行うために正確に較正のためのシステムの構築や計算を行う必要があることから、較正作業の負担（時間）やコストの増加を抑えることが難しい。
【００２８】
さらに、上記特許文献３においては、自己較正回路を設けることにより通過位相量を調整している。このように自己較正回路を設けることにより、正確に較正のためのシステムの構築や較正作業が容易となるが、基地局アンテナの設置間隔が数１０センチメートル以上離れるような較正の場合、較正を行うための自己試験線路は高周波同軸ケーブル又は導波管等により形成されることとなる。その場合、上述したように、ＭＬＦＦ−ＥＴＣにおいては、５．８ＧＨｚの周波数を持つ信号の使用が前提であり、数ミリメートル以下の精度で高周波同軸ケーブル又は導波管等の長さを調整する必要となることから、このような高い精度での高周波同軸ケーブル等の加工は難しく、特許文献３に開示の方法であっても、較正作業の負担やコストの増加を抑えることが難しい。
【００２９】
そこで、本発明者は、上述の状況を鑑みて、較正作業の負担やコストの増加を抑えつつ、高周波同軸ケーブルの設置時だけでなく、ＭＬＦＦ−ＥＴＣの運用時においても、適宜、精度よく高周波同軸ケーブルの通過位相量を調整することが可能な本発明の実施形態を創作した。以下、このような本発明の実施形態の詳細を順次説明する。
【００３０】
＜＜実施形態＞＞
＜無線通信システム１の概略構成＞
まずは、図１を参照して、本発明の実施形態に係る無線通信システム（無線装置）１の概略構成を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１の構成を説明するための構成図である。
【００３１】
本実施形態に係る無線通信システム１は、設置間隔が数十センチメートル以上離れた複数の基地局アンテナ１０を用いて所望の通信エリアを構築するためのシステムである。詳細には、当該無線通信システム１は、上記通信エリアを構築するために用いられる複数の基地局アンテナ１０と送受信装置５０との間を接続する複数の高周波同軸ケーブル３０の間における、高周波同軸ケーブル３０単体の電気長のずれ、高周波同軸ケーブル３０の配線設置環境、及び、高周波同軸ケーブル３０の周辺環境の温度変化等によって生じる通過位相量の差を、基地局アンテナ１０の設置工事時及び運用時に調整することができる。
【００３２】
なお、以下の説明においては、本実施形態に係る無線通信システム１は、ＭＬＦＦ−ＥＴＣ用の通信エリアを構築するための無線通信システムであるものとし、従って、当該無線通信システム１で使用される無線信号は、ＤＳＲＣ（ＥＴＣ）等で使用される５．８ＧＨｚ帯の周波数を持つ信号であるものとする。
【００３３】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る無線通信システム１は、複数の基地局アンテナ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）と、各基地局アンテナ１０に設けられた複数の調整基準装置（調整基準部）２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）と、各調整基準装置２０と接続される複数の高周波同軸ケーブル３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）と、各高周波同軸ケーブル３０と接続される制御装置（制御部）４０と、当該制御装置４０と接続される送受信装置５０と、を主に含む。以下に、本実施形態に係る無線通信システム１に含まれる各装置の概略について説明する。
【００３４】
（基地局アンテナ１０）
基地局アンテナ１０は、電磁波（信号）を空間に送信（放射）したり、空間中を伝播する電磁波を受信したりする装置である。本実施形態においては、複数の基地局アンテナ１０は、互いに数１０センチメートル以上離隔して設置され、所望の範囲の通信エリア（詳細には、所定の複数の走行車線（図示省略）をカバーする通信エリア）を構築することができる。
【００３５】
具体的には、例えば、各基地局アンテナ１０は、複数のアンテナ素子を配列したアレイアンテナからなり、運用動作時には、車両（図示省略）に搭載されたＥＴＣ車載器（図示省略）から送信された信号を受信し、受信した信号を後述する送受信装置５０へ供給する。また、各基地局アンテナ１０は、送受信装置５０からの制御に従って、所定の通知信号を上記ＥＴＣ車載器に対して送信してもよい。この場合、ＥＴＣ車載器は、上記通知信号を受信した場合には、当該通知信号の応答として応答信号を送信してもよい。
【００３６】
なお、図１においては、本実施形態に係る無線通信システム１には、３個の基地局アンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが設けられているものして描かれているが、本実施形態においてはこれに限定されるものではなく、当該無線通信システム１には、構築したい通信エリアの広さ等に応じて、数１０個程度の基地局アンテナ１０が設けられてもよい。
【００３７】
（調整基準装置２０）
調整基準装置２０は、各基地局アンテナ１０の入出力端（図示省略）に接続されるようにして設けられ、較正動作時には、後述する較正用の基準信号を反射することができる。すなわち、調整基準装置２０は、各基地局アンテナ１０と後述する送受信装置５０とをそれぞれ接続する複数の高周波同軸ケーブル３０の通過位相量を調整する位相調整装置の一部して機能することができる。なお、図１においては、本実施形態に係る無線通信システム１には、３個の調整基準装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃが設けられているものして描かれているが、本実施形態においてはこれに限定されるものではなく、当該無線通信システム１には、上述の基地局アンテナ１０の個数に応じて複数の調整基準装置２０が設けられてもよい。また、当該調整基準装置２０の詳細構成については後述する。
【００３８】
（高周波同軸ケーブル３０）
高周波同軸ケーブル３０は、複数の基地局アンテナ１０と送受信装置５０とを接続し、基地局アンテナ１０と送受信装置５０との間（詳細には、調整基準装置２０と制御装置４０との間）で５．８ＧＨｚ帯の周波数を持つ無線信号を少ない損失で搬送することができる。例えば、各調整基準装置２０と制御装置４０との間を接続する複数の高周波同軸ケーブル３０は、数メートルから数１０メートルの長さを持っており、設置環境に応じて、互いに同一の長さを持っているとは限らない。なお、図１においては、本実施形態に係る無線通信システム１には、３個の高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃが設けられているものして描かれているが、本実施形態においてはこれに限定されるものではなく、当該無線通信システム１には、上述の基地局アンテナ１０の個数に応じて複数の高周波同軸ケーブル３０が設けられてもよい。
【００３９】
（制御装置４０）
制御装置４０は、上述した調整基準装置２０（詳細には、高周波同軸ケーブル３０）と送受信装置５０との間に設けられる。制御装置４０は、運用動作時には、送受信装置５０において送受信する無線信号を分配及び合成することができる。また、制御装置４０は、較正動作時には、較正用の基準信号を発生させるとともに、調整基準装置２０で反射した基準信号（反射信号）を検出する。そして、制御装置４０は、これらの基準信号と反射信号との位相差である通過位相量を検出し、検出した通過位相量に基づいて、較正動作を行うことができる。さらに、制御装置４０は、較正動作と運用時動作とを行うために搬送する信号を切り替えることができる。すなわち、制御装置４０は、各基地局アンテナ１０と後述する送受信装置５０とをそれぞれ接続する複数の高周波同軸ケーブル３０の通過位相量を調整する位相調整装置の一部して機能することができる。なお、制御装置４０の詳細構成については後述する。
【００４０】
なお、本実施形態においては、制御装置４０は、後述する送受信装置５０に組み込まれてもよいが、以下の説明においては、制御装置４０と送受信装置５０とは別個の装置であるものとして説明する。例えば、ＥＴＣシステムで使用されるＤＳＲＣ通信の標準規格として、ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  ａｎｄ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ）  ＳＴＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ）  Ｔ７５があるが、当該標準規格においては、後述する送受信装置５０の入出力端における信号レベルを規定している。従って、本実施形態に係る無線通信システム１においては、送受信装置５０に制御装置４０を組み込まないことが好ましく、送受信装置５０に制御装置４０を組み込まないことにより、送受信装置５０の入出力端の位置が明確になることから、上記標準規格を満たしているかどうかの確認を容易に行うことができるようになる。
【００４１】
（送受信装置５０）
送受信装置５０は、運用動作時には、基地局アンテナ１０から供給された無線信号を処置することができ、基地局アンテナ１０から放射される無線信号を送信することができる。具体的には、例えば、送受信装置５０は、基地局アンテナ１０から供給された無線信号を処理して、上記無線信号を送信したＥＴＣ車載器（図示省略）を搭載した車両（図示省略）を識別するための車両識別情報（ＬＩＤ）を取得することができる。
【００４２】
＜調整基準装置２０の詳細構成＞
以上、本発明の実施形態に係る無線通信システム１の概略構成を説明した。次に、本実施形態に係る調整基準装置２０の詳細構成を、図１を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る調整基準装置２０は、基地局アンテナ１０と接続される接続部２００と、較正用の基準信号を反射する反射端２０２と、高周波同軸ケーブル３０の一方の端部（図示省略）に接続される接続部２０６と、上記接続部２０６との接続を反射端２０２と基地局アンテナ１０との間で切り替えるスイッチ（第１のスイッチ）（Ｓｗｉｔｃｈ；ＳＷ）２０４とを主に有する。以下に、本実施形態に係る調整基準装置２０に含まれる各ブロックの詳細を説明する。
【００４３】
（接続部２００）
接続部２００は、上述した基地局アンテナ１０の入出力端（図示省略）に接続され、基地局アンテナ１０からの無線信号を後述するスイッチ２０４に出力し、スイッチ２０４からの無線信号を基地局アンテナ１０へ出力する。
【００４４】
（反射端２０２）
反射端２０２は、スイッチ２０４からの較正用の基準信号をスイッチ２０４へ反射することができる。本実施形態においては、反射端２０２は、オープン状態又はショート状態の回路等であってもよく、各調整基準装置２０の反射端２０２が同一の高周波特性（基準信号に対するインピーダンス等）を持ち、上記基準信号を反射することができれば、特に限定されるものではない。例えば、誘電体層からなる基板の上に、精度よく金属層からなる配線パターンを形成することにより、同一の高周波特性を持つ本実施形態に係る反射端２０２を取得することができる。
【００４５】
（スイッチ２０４）
スイッチ２０４は、本実施形態に係る無線通信システム１の運用動作時と較正動作時との間で、後述する接続部２０６との接続を反射端２０２と基地局アンテナ１０との間で切り替えることができる。詳細には、スイッチ２０４は、運用動作時には、基地局アンテナ１０（詳細には、接続部２００）と、高周波同軸ケーブル３０（詳細には、接続部２０６）とを接続し、較正動作時には、反射端２０２と、高周波同軸ケーブル３０（詳細には、接続部２０６）とを接続するように切り替えることができる。なお、スイッチ２０４は、制御装置４０と制御信号線６０と接続され、制御装置４０からの制御に従って、切り替えることができる。
【００４６】
（接続部２０６）
接続部２００は、上述した高周波同軸ケーブル３０の一方の端部（図示省略）に接続され、高周波同軸ケーブル３０からの信号をスイッチ２０４に出力し、スイッチ２０４からの信号を高周波同軸ケーブル３０へ出力する。
【００４７】
＜制御装置４０の詳細構成＞
以上、本発明の実施形態に係る調整基準装置２０の詳細構成を説明した。次に、本実施形態に係る制御装置４０の詳細構成を、図１を参照して説明する。本実施形態に係る制御装置４０は、較正用の基準信号を出力し、さらに、調整基準装置２０（詳細には、反射端２０２）で反射した基準信号（反射信号）を検出し、基準信号と反射信号との位相差である通過位相量を検出して、無線通信システム１における較正を行うことができる装置である。さらに、制御装置４０は、上述のような較正動作と、通常の運用動作とを切り替えて行うことができるように、信号の搬送される経路等を切り替えることができる。
【００４８】
図１に示すように、本実施形態に係る制御装置４０は、上述した高周波同軸ケーブル３０の他方の端部（図示省略）と接続される接続部４００と、上記移相器４１６を制御する位相制御部４０６と、各種状態情報を表示する表示部４０８と、高周波同軸ケーブル３０の通過位相量を調整する移相器４１６と、移相器４１６との接続を基準信号部４３０と送受信装置５０との間で切り替えるスイッチ（第２のスイッチ）４１８と、基準信号を発生させ、基準信号と上述した反射端２０２で反射された反射信号との位相差（通過位相量）を検出する基準信号部４３０と、上記スイッチ４１８と送受信装置５０とを接続する分配器（第３の分配器）（ｄｉｖｉｄｅｒ；ＤＩＶ）４４０と、送受信装置５０と接続される接続部４５０とを主に有する。以下に、本実施形態に係る制御装置４０に含まれる各ブロックの詳細を説明する。
【００４９】
（接続部４００）
接続部４００は、高周波同軸ケーブル３０の他方の端部（図示省略）と接続され、高周波同軸ケーブル３０からの信号を後述するスイッチ４１８に出力し、スイッチ４１８からの信号を高周波同軸ケーブル３０へ出力する。
【００５０】
（位相制御部４０６）
位相制御部４０６は、制御装置４０に内蔵されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のハードウェアを用いて、制御装置４０の各機能ブロックを制御する機能を有する。詳細には、位相制御部４０６は、後述する位相検出部４２６を制御して、上記基準信号と上記反射信号との位相差である通過位相量を検出し、検出した通過位相量に基づいて、後述する移相器４１６を制御して、無線通信システム１における較正を行うことができる。また、位相制御部４０６は、検出結果及び較正結果（状態情報）を、送受信装置５０へ送信したり、後述する表示部４０８に表示させたりすることができる。さらに、位相制御部４０６は、上述した調整基準装置２０を、較正動作と運用動作との間で切り替えるような制御を行うことができる。従って、図１に示すように、位相制御部４０６は、制御信号線６０を介して調整基準装置２０のスイッチ２０４と接続されており、さらに、制御信号線６２を介して送受信装置５０と接続されている。
【００５１】
（表示部４０８）
表示部４０８は、操作者に対して、上述した検出結果及び較正結果（状態情報）を表示することができる。表示部４０８、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）装置により実現することができる。なお、表示部４０８は、制御装置４０と一体の装置として構成されていてもよく、あるいは、制御装置４０と別体の装置として構成されていてもよい。
【００５２】
（移相器４１６）
移相器４１６は、上述した高周波同軸ケーブル３０の他方の端部（図示省略）（詳細には、接続部４０）と接続され、当該高周波同軸ケーブル３０の通過位相量を調整する可変移相器である。移相器４１６は、上述した位相制御部４０６によって制御されることにより、高周波同軸ケーブル３０の通過位相量を調整し、すなわち、無線通信システム１における高周波同軸ケーブル３０の較正を行うことができる。
【００５３】
（スイッチ４１８）
スイッチ４１８は、上述した位相制御部４０６の制御によって、上述した移相器４１６との接続を基準信号部４３０と送受信装置５０（詳細には、後述する接続部４５０）との間で切り替えることができる。
【００５４】
（基準信号部４３０）
基準信号部４３０は、較正用の基準信号を発生させ、当該基準信号と、上述した反射端２０２で反射された基準信号（反射信号）との位相差である通過位相量を検出する。図１に示すように、基準信号部４３０は、基準信号を発生する基準信号発生部４０２と、当該基準信号発生部４０２からの基準信号を分配する分配器（第２の分配器）４０４と、分配器４０４から分配された基準信号を用いて上記位相差（通過位相量）を検出する検出部４２０とを主に有する。以下に、本実施形態に係る基準信号部４３０に含まれる各ブロックの詳細を説明する。
【００５５】
〜基準信号発生部４０２〜
基準信号発生部４０２は、較正用の基準信号を発生させることができる。詳細には、当該基準信号発生部は、例えば、ＤＳＲＣ（ＥＴＣ）等で使用されている５．８ＧＨｚ帯（例えば、５．７７５ＧＨｚ〜５．８４５ＧＨｚ）の周波数を持つ高周波信号を発生させることができる。また、本実施形態においては、基準信号発生部４０２が発生させる基準信号の信号レベルは、特に限定されるものではないが、少なくとも本実施形態に係る無線通信システム１を構成する各種部品（分配器、方向性結合器及びスイッチ等）において定められている定格電力内であり、且つ、基準信号及び反射信号の信号レベルが、後述する位相検出部４２６で検出可能な範囲に入っていればよい。基準信号発生部４０２が発生させる基準信号の信号レベルは、例えば、−１０ｄＢｍ〜０ｄＢｍであることができる。
【００５６】
〜分配器４０４〜
分配器４０４は、上述の基準信号発生部４０２と接続され、基準信号発生部４０２からの基準信号を後述する検出部４２０に分配する。
【００５７】
〜検出部４２０〜
検出部４２０は、分配器４０４から分配された基準信号を用いて、当該基準信号と、上述した反射端２０２で反射された基準信号（反射信号）との位相差である通過位相量を検出する。なお、検出部４２０の詳細構成については、後述する。
【００５８】
（分配器４４０）
分配器４４０は、スイッチ４１８と送受信装置５０と接続され、スイッチ４１８からの信号を送受信装置５０（詳細には、後述する接続部４５０）に出力し、送受信装置５０からの無線信号をスイッチ４１８へ分配する。
【００５９】
（接続部４５０）
接続部４５０は、送受信装置５０と接続され、スイッチ４１８からの信号を送受信装置５０に出力し、送受信装置５０からの無線信号をスイッチ４１８へ出力する。
【００６０】
なお、本実施形態においては、図１に示すように、移相器４１６と、スイッチ４１８と、検出部４２０とは、上述の基地局アンテナ１０の個数に応じて、それぞれ複数個設けられていてもよい。また、図１に示すように、１つの移相器４１６と、１つのスイッチ４１８と、１つの検出部４２０とは、位相調整部４１０として１つのユニットをなしていてもよい。従って、位相調整部４１０（４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ）は、上述の基地局アンテナ１０の個数に応じて複数個設けられていてもよい。
【００６１】
＜検出部４２０の詳細構成＞
以上、本発明の実施形態に係る制御装置４０の詳細構成を説明した。さらに、本実施形態に係る制御装置４０に含まれる検出部４２０の詳細構成を、図１を参照して説明する。検出部４２０は、先に説明したように、分配器４０４から分配された基準信号を用いて、当該基準信号と、反射端２０２で反射された基準信号（反射信号）との位相差である通過位相量を検出する。図１に示すように、検出部４２０は、基準信号発生部４０２からの基準信号を、スイッチ４１８と位相検出部４２６とに分配する分配器（第１の分配器）４２２と、分配器４２２からの基準信号をスイッチ４１８へ出力し、スイッチ４１８から出力された反射信号を後述する位相検出部４２６へ出力する方向性結合器（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｃｏｕｐｌｅｒ；ＤＣ）４２４と、基準信号と反射信号との位相差（通過位相量）を検出する位相検出部４２６とを主に有する。以下に、本実施形態に係る検出部４２０に含まれる各ブロックの詳細を説明する。
【００６２】
（分配器４２２）
分配器４２２は、基準信号発生部４０２からの基準信号を、スイッチ４１８（詳細には、後述する方向性結合器４２４）と位相検出部４２６とに分配する。
【００６３】
（方向性結合器４２４）
方向性結合器４２４は、分配器４２２からの基準信号をスイッチ４１８へ出力することができる。さらに、方向性結合器４２４は、基準信号発生部４０２から、スイッチ４１８、移相器４１６、高周波同軸ケーブル３０及びスイッチ２０４を介して反射端２０２に到達し、当該反射端２０２で反射されて、スイッチ４１８、高周波同軸ケーブル３０及び移相器４１６を介してスイッチ４１８から出力された基準信号（反射信号）を後述する位相検出部４２６へ出力することができる。
【００６４】
例えば、方向性結合器４２４は、３ポートの方向性結合器（単方向性結合器）であることができる。このような場合、方向性結合器４２４の入力ポート（図示省略）から入力された反射信号は、出力ポート（図示省略）と、位相検出部４２６に接続された結合ポート（図示省略）とに出力されることとなる。さらに、分配器４２２に接続された上記出力ポートに入力された基準信号は、上記入力ポートに出力されるものの、上記結合ポートには出力されることはない。
【００６５】
すなわち、本実施形態においては、基準信号と、反射端２０２で反射した反射信号とが合成することで定在波が発生することとなるが、上記方向性結合器４２４は、定在波のうち反射信号の進行方向と同じ方向に進行する信号のみを位相検出部４２６に出力する機能を持っている。従って、基準信号は、上述の方向性結合器４２４の機能により、方向性結合器４２４を介して位相検出部４２６へ入力されることはない。
【００６６】
なお、分配器４２２においては、基準信号と反射信号とが合成され、後述する位相検出部４２６に入力されるが、反射信号の信号レベルは、その往復経路における損失により、基準信号に対して影響がない程度の信号レベルにまで減少することから、合成された合成波が位相検出部４２６に入力されても問題を生じさせることはない。例えば、基準信号を、５．８ＧＨｚの周波数を持つ信号とし、高周波同軸ケーブル３０のケーブル長を１０ｍとした場合、高周波同軸ケーブル３０における損失は６ｄＢ程度となる。従って、このような高周波同軸ケーブル３０を往復する反射信号は、基準信号に対して約１２ｄＢｃだけ信号レベルが低くなり、さらに本実施形態に係る無線通信システム１における各ブロックの挿入損失を考慮すると、反射信号の信号レベルがさらに低下することとなる。従って、このような低い信号レベルにある反射信号が基準信号と合成されて、位相検出部４２６に入力されても、位相差（通過位相量）の検出に問題が生じることはない。
【００６７】
なお、本実施形態においては、上述の方向性結合器４２４を、例えばフェライト素子を利用したサーキュレータ（循環回路）（図示省略）に置き換えることにより、分配器４２２における反射信号の影響をより取り除くことができる。しかしながら、サーキュレータは、誘電体層からなる基板の上に、精度よく金属層からなる配線パターンを形成することにより得られる方向性結合器４２４に比べて、高価であるため、本実施形態に係る無線通信システム１を構築するためのコストの増加を鑑みると、方向性結合器４２４を用いることが好ましい。
【００６８】
（位相検出部４２６）
位相検出部４２６は、基準信号、及び、当該基準信号がスイッチ４１８、移相器４１６、高周波同軸ケーブル３０及びスイッチ２０４を介して反射端２０２へ到達し、当該反射端２０２で反射されたことによって得られる反射信号の振幅変化を検出する。さらに、位相検出部４２６は、基準信号に対する反射信号の位相差（基準信号の位相を基準とした反射信号の位相）である通過位相量（位相情報）を検出して、検出結果を位相制御部４０６に出力することができる。なお、当該位相制御部４０６は、当該検出結果に基づいて、移相器４１６を制御することができる。また、位相検出部４２６は、位相制御部４０６によって制御されることにより、上記検出を行うことができる。
【００６９】
＜動作＞
以上、本実施形態に係る検出部４２０の詳細構成について説明した。次に、図２Ａ、図２Ｂ及び図３を参照して、本実施形態に係る無線通信システム１の高周波同軸ケーブル３０の較正動作の詳細について説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に係る無線通信システム１の較正動作を説明するためのフローチャートである。図３は、周波数に対する、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの通過位相量の関係を示す位相情報のグラフである。
【００７０】
詳細には、本発明の実施形態に係る較正動作は、図２Ａ及び図２Ｂのフローチャートで示され、当該フローチャートは、ステップＳ１０１からステップＳ１２９の複数のステップを有する。以下に、本実施形態に係る較正動作の各ステップの詳細を説明する。以下の説明においては、基地局アンテナ１０の設置工事の場合に行われる較正動作の一例を説明する。なお、以下に示す較正動作は、本発明の実施形態に係る較正動作のあくまでも一例であって、本実施形態に係る較正動作が下記の動作に限定されるものではない。
【００７１】
（ステップＳ１０１）
まず、図２Ａに示すように、位相制御部４０６は、送受信装置５０及び調整基準装置２０に対し送受信動作（運用動作）の停止又は較正動作を起動する制御信号を送信する。さらに、位相制御部４０６は、スイッチ４１８を制御する。なお、この際、送受信装置５０は、制御装置４０（詳細には、位相制御部４０６）に接続されていなくてもよい。
【００７２】
（ステップＳ１０３）
次に、位相制御部４０６は、上記制御信号によってスイッチ４１８を制御して、移相器４１６と方向性結合器４２４とを接続し、上記制御信号によってスイッチ２０４を制御して、高周波同軸ケーブル３０と反射端２０２とを接続する。
【００７３】
（ステップＳ１０５）
基準信号発生部４０２は、基準信号を任意の周波数帯域に亘って送信する。この際、送信される基準信号の周波数帯域は、送受信装置５０で使用される信号の周波数帯域（例えば、５．７７５ＧＨｚ〜５．８４５ＧＨｚ）をカバーし、且つ、送受信装置５０で使用される信号の周波数帯域よりも広いことが好ましい。
【００７４】
（ステップＳ１０７）
基準信号発生部４０２から送信した基準信号は、分配器４０４を介して分配器４２２に入力される。そして、上記基準信号は、分配器４２２を介して、方向性結合器４２４と位相検出部４２６とに分配される。さらに、方向性結合器４２４に分配された基準信号は、スイッチ４１８、移相器４１６、高周波同軸ケーブル３０及びスイッチ２０４を介して反射端２０２に到達し、当該反射端２０２で反射されて、上述の経路を逆方向に、すなわち、スイッチ２０４、高周波同軸ケーブル３０、移相器４１６、スイッチ４１８及び方向性結合器４２４を介して位相検出部４２６に、反射信号として入力される。加えて、位相検出部４２６は、基準信号及び反射信号の振幅変化を検出し、基準信号に対する反射信号の位相差（基準信号の位相を基準とした反射信号の位相）である通過位相量（位相情報）を検出して、検出結果を位相制御部４０６に出力する。
【００７５】
（ステップＳ１０９）
位相制御部４０６は、各位相検出部４２６で得られた位相情報（通過位相量）に基づき、所望の周波数帯域における、複数の高周波同軸ケーブル３０の間における通過位相量の差を算出し、算出した通過位相量の差が閾値以内であるかどうかを判断する。すなわち、当該ステップＳ１０９においては、位相制御部４０６は、較正動作を行うべきか否かを判断している。そして、位相制御部４０６は、通過位相量の差が閾値以内であった場合にはステップＳ１１１へ進み、通過位相量の差が閾値以内でなかった場合には、較正動作を行うステップＳ１１７へ進む。
【００７６】
ここで、所望の周波数帯域とは、送受信装置５０で使用される信号の周波数帯域（例えば、５．７７５ＧＨｚ〜５．８４５ＧＨｚ）であることが好ましい。また、本実施形態においては、上記閾値は、基地局アンテナ１０の指向特性や構築しようとする通信エリアの広さ等により、各種実測値等を参照して適宜選択することができる。例えば、複数の高周波同軸ケーブル３０の間における通過位相量の許容される差分を±１％とした場合には、上記閾値は、−７．２度から＋７．２度に設定されることとなる。
【００７７】
詳細には、当該ステップＳ１０９においては、位相制御部４０６は、所望の周波数帯域内の各周波数において、複数の高周波同軸ケーブル３０の間における通過位相量の差が閾値以内であるかどうかを判断する。例えば、ここで、３つの高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃがあり、所望の周波数帯域内の周波数をｆ１、ｆ２とする。さらに、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの、周波数ｆ１、ｆ２における通過位相量（位相差）をθａｆ１、θｂｆ１、θｃｆ１、θａｆ２、θｂｆ２、θｃｆ２とする。このような場合、周波数ｆ１、ｆ２における、複数の高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの間における通過位相量の差Δθａｂｆ１（周波数ｆ１における高周波同軸ケーブル３０ａと高周波同軸ケーブル３０ｂとの間の通過位相量の差）、Δθｂｃｆ１（周波数ｆ１における高周波同軸ケーブル３０ｂと高周波同軸ケーブル３０ｃとの間の通過位相量の差）、Δθｃａｆ１（周波数ｆ１における高周波同軸ケーブル３０ｃと高周波同軸ケーブル３０ａとの間の通過位相量の差）、Δθａｂｆ２（周波数ｆ２における高周波同軸ケーブル３０ａと高周波同軸ケーブル３０ｂとの間の通過位相量の差）、Δθｂｃｆ２（周波数ｆ２における高周波同軸ケーブル３０ｂと高周波同軸ケーブル３０ｃとの間の通過位相量の差）、Δθｃａｆ２（周波数ｆ２における高周波同軸ケーブル３０ｃと高周波同軸ケーブル３０ａとの間の通過位相量の差）は、以下の数式（１）によって示される。
【００７８】
【数１】
2019146113.tif 000003
【００７９】
当該ステップＳ１０９においては、位相制御部４０６は、例えば、上述の６つの通過位相量の差Δθａｂｆ１、Δθｂｃｆ１、Δθｃａｆ１、Δθａｂｆ２、Δθｂｃｆ２、Δθｃａｆ２の値が、上述の閾値以内であるかを判断する。
【００８０】
（ステップＳ１１１）
位相制御部４０６の制御により、基準信号発生部４０２は、基準信号の送信を停止する。
【００８１】
（ステップＳ１１３）
位相制御部４０６は、制御信号によってスイッチ４１８を制御して、移相器４１６と分配器４４０とを接続し、上記制御信号によってスイッチ２０４を制御して、高周波同軸ケーブル３０と基地局アンテナ１０とを接続する。
【００８２】
（ステップＳ１１５）
位相制御部４０６は、送受信装置５０及び調整基準装置２０に対し較正動作の停止又は運用動作（送受信動作）を起動する制御信号を送信する。そして、送受信装置５０は、上述の制御信号に基づき、送受信動作を開始する。さらに、位相制御部４０６は、上述のステップＳ１０９で得られた通過位相量の差等を含む較正結果を表示部４０８に表示させ、較正動作を終了する。
【００８３】
（ステップＳ１１７）
次に、図２Ｂに示すように、位相制御部４０６は、各位相検出部４２６で得られた位相情報（通過位相量）に基づき、所望の周波数帯域における通過位相量の変化の傾き（変化量）を算出する。さらに、位相制御部４０６は、複数の高周波同軸ケーブル３０の間における、通過位相量の変化の傾きの差を算出し、算出した通過位相量の変化の傾きの差が閾値以内であるかどうかを判断する。そして、位相制御部４０６は、通過位相量の変化の傾きの差が閾値以内でない場合には、較正動作によって較正できないと判断してステップＳ１２１へ進み、通過位相量の変化の傾きの差が閾値以内である場合には、さらに較正動作を行うステップＳ１２５へ進む。
【００８４】
ここで、所望の周波数帯域とは、送受信装置５０で使用される信号の周波数帯域（例えば、５．７７５ＧＨｚ〜５．８４５ＧＨｚ）であることが好ましい。また、本実施形態においては、上記閾値は、基地局アンテナ１０の指向特性や構築しようとする通信エリアの広さ等により、各種実測値等を参照して適宜選択することができる。詳細には、当該ステップＳ１１７における閾値は、上述したステップＳ１０９で使用した閾値と同一の値であってもよく、もしくは、他の値であってもよい。例えば、当該ステップＳ１１７における閾値は、−２０度から＋２０度に設定されることとなる。
【００８５】
ここで、ステップＳ１０７において、各位相検出部４２６によって得られた、周波数に対する、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの通過位相量の関係を示す位相情報のグラフである図３を用いて、当該ステップＳ１１７における動作を説明する。
【００８６】
図３に示される、周波数に対する通過位相量は、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの位相特性を示し、言い換えると、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの位相長さ及び位相の線形性を示している。例えば、高周波同軸ケーブル３０の電気長が長くなるほど、位相特性の傾きが大きくなる。
【００８７】
当該ステップＳ１１７においては、位相制御部４０６は、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの直線的な位相特性に、所定の位相量を加えることで、複数の高周波同軸ケーブル３０の間における通過位相量の差が許容範囲に収まるか否かを判断している。言いかえると、位相制御部４０６は、較正動作を行う意義があるか否かを判断している。
【００８８】
例えば、ここで、３つの高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃがあり、所望の周波数帯域内の周波数をｆ１、ｆ２とする。さらに、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの、周波数ｆ１、ｆ２における通過位相量をθａｆ１、θｂｆ１、θｃｆ１、θａｆ２、θｂｆ２、θｃｆ２とする。このような場合、周波数ｆ１から周波数ｆ２における、通過位相量の変化の傾き（変化量）ΔＹａ／ΔＸａ（高周波同軸ケーブル３０ａに対応）、ΔＹｂ／ΔＸｂ（高周波同軸ケーブル３０ｂに対応）及びΔＹｃ／ΔＸｃ（高周波同軸ケーブル３０ｃに対応）は、以下の数式（２）によって示される。なお、これらの通過位相量の変化の傾きの差ΔＳａｂ、ΔＳｂｃ、ΔＳｃａは、図３に示される各直線の傾きに対応する。
【００８９】
【数２】
2019146113.tif 000004
【００９０】
そして、位相制御部４０６は、複数の高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの間における、通過位相量の変化の傾きの差ΔＳａｂ（高周波同軸ケーブル３０ａと高周波同軸ケーブル３０ｂとの間の通過位相量の変化の傾きの差）、ΔＳｂｃ（高周波同軸ケーブル３０ｂと高周波同軸ケーブル３０ｃとの間の通過位相量の変化の傾きの差）、ΔＳｃａ（高周波同軸ケーブル３０ｃと高周波同軸ケーブル３０ａとの間の通過位相量の変化の傾きの差）を算出する。通過位相量の変化の傾きの差ΔＳａｂ、ΔＳｂｃ、ΔＳｃａは、以下の数式（３）によって算出することができる。
【００９１】
【数３】
2019146113.tif 000005
【００９２】
さらに、位相制御部４０６は、複数の高周波同軸ケーブル３０の間における、通過位相量の変化の傾きの差ΔＳａｂ、ΔＳｂｃ、ΔＳｃａが閾値以内であるかどうかを判断する。
【００９３】
（ステップＳ１１９）
較正動作によって較正できない旨の判断に基づき、位相制御部４０６の制御により、基準信号発生部４０２は、基準信号の送信を停止する。
【００９４】
（ステップＳ１２１）
位相制御部４０６は、制御信号によってスイッチ４１８を制御して、移相器４１６と分配器４４０とを接続し、上記制御信号によってスイッチ２０４を制御して、高周波同軸ケーブル３０と基地局アンテナ１０とを接続する。
【００９５】
（ステップＳ１２３）
位相制御部４０６は、送受信装置５０及び調整基準装置２０に対し較正動作の停止又は運用動作（送受信動作）を起動する制御信号を送信する。そして、送受信装置５０は、上述の制御信号に基づき、送受信動作を開始する。さらに、位相制御部４０６は、上述のステップＳ１１７で得られた較正動作によって較正できない旨の判断（例えば、未較正である旨を示す表示）等を表示部４０８に表示させ、較正動作を終了する。
【００９６】
なお、本実施形態においては、未較正で終了した場合には、上述した所望の周波数帯域を狭めたり、閾値を大きくしたりする（詳細には、閾値の範囲を広くする）等、無線通信システム１の運用に要求仕様を緩和することや、高周波同軸ケーブル３０のケーブル長を調整したり、高周波同軸ケーブル３０を交換したりすることが好ましい。
【００９７】
（ステップＳ１２５）
位相制御部４０６は、各位相検出部４２６で得られた位相情報（通過位相量）に基づき、所望の周波数帯域の中心周波数における複数の高周波同軸ケーブル３０の通過位相量の中から、最も大きな値を持つ最大通過位相量と、最も小さな値を持つ最小通過位相量とを抽出し、最大通過位相量と最小通過位相量との差分（最大通過位相量差）を算出する。さらに、位相制御部４０６は、算出した差分が１８０度以内であるかどうかを判断する。位相制御部４０６は、算出した差分が１８０度以内でなかった場合にはステップＳ１２７へ進み、上記差分が１８０度以内であった場合にはステップＳ１２９へ進む。なお、当該ステップＳ１２５においては、所望の周波数帯域が複数存在する場合には、全ての周波数帯域の中心周波数に対して上述のような算出及び判断を行う。
【００９８】
なお、当該ステップＳ１２５は、移相器４１６によって調整可能な位相調整量の範囲が限られているため、次のステップＳ１２９で行われる較正動作における移相器４１６の調整量をできるだけ少なくすることができる較正動作の基準となる通過位相量を決定するために行われる。
【００９９】
例えば、ここで、３つの高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃがあり、所望の周波数帯域内の中心周波数をｆ０とする。さらに、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの、中心周波数ｆ０における通過位相量をθａｆ０、θｂｆ０、θｃｆ０とする。このような場合、位相制御部４０６は、上述の通過位相量θａｆ０、θｂｆ０、θｃｆ０から最大値を持つ最大通過位相量θｍａｘｆ０と最小値を持つ最小通過位相量θｍｉｎｆ０とを選択し、以下の数式（４）に従い、最大通過位相量θｍａｘｆ０と最小通過位相量θｍｉｎｆ０との差分（最大通過位相量差）Δθｆ０を算出する。
【０１００】
【数４】
2019146113.tif 000006
【０１０１】
そして、当該ステップＳ１２５においては、位相制御部４０６は、上述のように算出された差分（最大通過位相量差）Δθｆ０が１８０度以内であるかどうかを判断する。
【０１０２】
（ステップＳ１２７）
位相制御部４０６は、上述のステップＳ１２５で抽出された最小通過位相量θｍｉｎｆ０に３６０度（位置周期分）加算して、ステップＳ１２５へ戻る。すなわち、上記差分（最大通過位相量差）Δθｆ０が１８０度以内になるまで、上述のステップＳ１２５及びステップＳ１２７を繰り返す。
【０１０３】
（ステップＳ１２９）
位相制御部４０６は、上述のステップＳ１２５において、中心周波数における複数の高周波同軸ケーブル３０の通過位相量の中から抽出された最も小さな値を持つ最小通過位相量を基準として、当該中心周波数における複数の高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの間における通過位相量の差が小さくなるように、各移相器４１６を制御する。各移相器４１６は、移相量を変化させることにより、上記通過位相量の差を小さくする。そして、位相制御部４０６は、上述の図２ＡのステップＳ１０５へ戻る。
【０１０４】
例えば、ここで、３つの高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃがあり、所望の周波数帯域内の中心周波数をｆ０とする。さらに、各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの、中心周波数ｆ０における通過位相量をθａｆ０、θｂｆ０、θｃｆ０とする。このような場合、中心周波数における複数の高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの間における通過位相量の差Δθａｂｆ０（中心周波数ｆ０における高周波同軸ケーブル３０ａと高周波同軸ケーブル３０ｂとの間の通過位相量の差）、Δθｂｃｆ０（中心周波数ｆ０における高周波同軸ケーブル３０ｂと高周波同軸ケーブル３０ｃとの間の通過位相量の差）、Δθｃａｆ０（中心周波数ｆ０における高周波同軸ケーブル３０ｃと高周波同軸ケーブル３０ａとの間の通過位相量の差）は、以下の数式（５）によって示される。
【０１０５】
【数５】
2019146113.tif 000007
【０１０６】
当該ステップＳ１２９においては、位相制御部４０６は、上述した最小通過位相量θｍｉｎｆ０を基準として、中心周波数ｆ０における複数の高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの間における通過位相量の差Δθａｂｆ０、Δθｂｃｆ０、Δθｃａｆ０がより小さくなるように、各移相器４１６を制御する。
【０１０７】
すなわち、当該ステップＳ１２９は、所望の周波数帯域の中心周波数ｆ０において、最小通過位相量θｍｉｎｆ０を持つ高周波同軸ケーブル３０に対して、他の高周波同軸ケーブル３０の通過位相量の差が小さくなるように、他の高周波同軸ケーブル３０と接続される移相器４１６を用いて通過位相量を調整する較正動作を行うステップであると言える。
【０１０８】
なお、所望の周波数帯の中心周波数ｆ０における通過位相量の差Δθａｂｆ０、Δθｂｃｆ０、Δθｃａｆ０を小さくすることにより、当該周波数帯域の上限周波数ｆｍａｘ及び加減周波数ｆｍｉｎにおいても通過位相量の差を小さくすることができる。
【０１０９】
＜実施例＞
以上、本実施形態に係る無線通信システム１の高周波同軸ケーブル３０の較正動作の詳細について説明した。次に、具体的な実施例を示しながら、本実施形態に係る較正動作の例についてより具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本実施形態に係る較正動作のあくまでも一例であって、本実施形態に係る較正動作が下記の実施例に限定されるものではない。
【０１１０】
本実施形態に係る較正動作の例についてより具体的に説明するために、本実施形態に係る較正動作を行う前の各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの通過位相量と、上記較正動作を行った後の各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの通過位相量とを、図４及び図５を参照して、比較する。図４は、本実施形態に係る較正動作を行う前の、周波数に対する各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの通過位相量の関係を示す位相情報のグラフであり、図５は、本実施形態に係る較正動作を行った後の、周波数に対する各高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの通過位相量の関係を示す位相情報のグラフである。
【０１１１】
図４に示すように、本実施形態に係る較正動作を行う前においては、所望の周波数帯域（５．７８ＧＨｚ〜５．８２ＧＨｚ）における複数の高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの間における通過位相量の差が大きい。しかしながら、図５に示すように、本実施形態に係る較正動作を行った後においては、所望の周波数帯域における複数の高周波同軸ケーブル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの間における通過位相量の差が小さくなっている。すなわち、本実施形態によれば、無線通信システム１における複数の高周波同軸ケーブル３０の通過位相量を精度よく調整し、通過位相量の差を小さくすることができることから、これら複数の高周波同軸ケーブルに接続された複数の基地局アンテナ１０間で位相の同期を好適に行えるように較正することができる。
【０１１２】
＜まとめ＞
以上のように本発明の実施形態によれば、較正動作において用いる調整基準装置２０及び制御装置４０を無線通信システム１に予め組み込むことにより、較正作業に係る負担やコストの増加を抑えつつ、高周波同軸ケーブル３０の設置時だけでなく、ＭＬＦＦ−ＥＴＣ運用時においても、適宜、複数の高周波同軸ケーブル３０の通過位相量の調整を行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、較正作業の負担やコストの増加を抑えつつ、精度よく高周波同軸ケーブル３０の通過位相量を調整することができる。
【０１１３】
なお、上述の説明においては、本実施形態に係る無線通信システム１は、ＭＬＦＦ−ＥＴＣ用の通信エリアを構築するための無線通信システムであるものとして説明した。しかしながら、本実施形態に係る無線通信システム１を適用可能な無線通信は、ＭＬＦＦ−ＥＴＣ用の通信エリアを構築するための無線通信システムに限定されるものではなく、複数の高周波同軸ケーブル３０の通過位相量を調整するものであれば他の無線通信システムであってもよい。
【０１１４】
また、本実施形態においては、本実施形態に係る無線通信システム１に含まれる調整基準装置２０及び制御装置４０だけを組み合わせて位相調整装置として用いてもよい。
【０１１５】
さらに、以上のように説明した本発明の実施形態は、様々に変形利用することができる。例えば、位相制御部４０６は、上述した本実施形態に係る較正動作のステップＳ１０７において、図３に示すような、位相検出部４２６によって得られた、周波数に対する、各高周波同軸ケーブル３０の通過位相量の関係を示す位相情報のグラフを用いて、高周波同軸ケーブル３０の不具合を検出することもできる。もし、高周波同軸ケーブル３０に断線等の不具合があった場合には、図３に示される直線の傾き（通過位相量の変化の傾き）が、他の高周波同軸ケーブル３０の直線の傾きと極端に異なることとなる（傾きが緩くなる）。従って、高周波同軸ケーブル３０の通過位相量の変化の傾きを検出することにより、高周波同軸ケーブル３０の不具合を検出することができる。
【０１１６】
＜＜補足＞＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１７】
また、上述した各実施形態に係る動作は、必ずしも記載された順序に沿って動作又は処理されなくてもよい。例えば、上記動作の各ステップは、適宜順序が変更されて処理されてもよい。また、各ステップは、時系列的に処理される代わりに、一部並列的に又は個別的に処理されてもよい。さらに、各ステップの動作方法又は処理方法についても、必ずしも記載された方法に沿って動作又は処理されなくてもよく、例えば、他の機能部によって他の方法で動作又は処理されていてもよい。
【０１１８】
さらに、上記の実施形態に係る動作の少なくとも一部は、コンピュータを機能させる情報処理プログラムとして、ソフトウェアで構成することが可能であり、ソフトウェアで構成する場合には、上記動作の少なくとも一部を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体に収納し、制御装置４０等、もしくは、制御装置４０等と接続された他の装置に読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。さらに、上記動作の少なくとも一部を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１    無線通信システム
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ    基地局アンテナ
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ    調整基準装置
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ    高周波同軸ケーブル
４０    制御装置
５０    送受信装置
６０、６２    制御信号線
２００、２０６、４００、４５０    接続部
２０２    反射端
２０４、４１８    スイッチ
４０２    基準信号発生部
４０４、４２２、４４０    分配器
４０６    位相制御部
４０８    表示部
４１０、４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ    位相調整部
４１６    移相器
４２０    検出部
４２４    方向性結合器
４２６    位相検出部
４３０    基準信号部
【図１】
2019146113.tif 000008
【図２Ａ】
2019146113.tif 000009
【図２Ｂ】
2019146113.tif 000010
【図３】
2019146113.tif 000011
【図４】
2019146113.tif 000012
【図５】
2019146113.tif 000013