(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの制御された増幅器（ＡＣ）を使用し、それぞれのＲＦ出力信号を送信する１つ以上のＲＦ入力信号送信機（ＩＮ）を備え、前記それぞれの送信機からの前記ＲＦ出力信号は、少なくとも１つの結合器（ＣＰ）を含む結合器デバイス（Ｃ）内へと結合され、ここから少なくともアンテナコネクタ（ＣＡ）に送られ、前記結合器デバイス（Ｃ）は１つ以上の第１の電子回路（ＵＬ）を有し、前記送信機はそれぞれの第２の電子回路（ＬＣ）を備え、１つ以上のアンテナが前記結合器デバイス（Ｃ）の下流に配置されている、高周波信号を送信および結合するためのシステム（ＩＭＰ）であって、前記結合器デバイス（Ｃ）が、前記電力信号と送信される前記ＲＦ出力信号とを配送する１つの同軸ケーブルによって構成されるたった１つの接続デバイス（ＣＣ）を使用して前記送信機と通信し、それぞれの送信機は、前記結合器デバイス（Ｃ）によって通信された前記ＲＦ減衰（ＡＴ）の前記表示にしたがってその出力電力を適合させるように、前記第１の電子回路（ＵＬ）はＲＦ減衰（ＡＴ）の表示を前記送信機に向けて転送し、前記第２の電子回路（ＬＣ）は、前記ＲＦ減衰（ＡＴ）の前記表示を検出し、各入力（ＩＮ）に設けられた前記第２の電子回路（ＬＣ）は、前記入力（ＩＮ）の上流で、かつ、それぞれの制御された増幅器（ＡＣ）と並列に配置され、前記アンテナコネクタ（ＣＡ）に送信される電力信号と、テレパワー信号と、所与のプロトコルによって解読される戻り信号のための検出器とを共用し、前記結合器デバイス（Ｃ）は、前記送信機によって供給されると、前記ＲＦ減衰の前記表示を前記送信機と前記入力（ＩＮ）とに転送する、各入力（ＩＮ）に対して１つの第１の電子回路（ＵＬ）を有することを特徴とする、高周波信号を送信および結合するためのシステム（ＩＭＰ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、例えば、無線マイクロホン信号の送信および／または受信中に使用されるシステムへのＲＦ信号の送信に関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、（それぞれが承認国における現在の規制に関連して最大電力出力が承認されている）より多くの送信基地が、唯一の送信アンテナに接続されるために相互に「合計」され、それによってシステムの設置を簡単にする、送受信のシステムに使用される典型的な設備に関しており、これは、一般に加算器または結合器と呼ばれる、それぞれが欠点および／または、以下の発明が取り除くことを意図する制限を有する種々の設計技術によって実現され得るデバイスによって行われる。
【背景技術】
【０００３】
異なる国々における承認する規制が、出力無線周波数での最大電力を制限して、異なる周波数帯域において場合により異なる制限によって、送信機の出力レベルを制限している。
【０００４】
送信機の製造業者は、典型的には、たった１つのハードウェア設計から始め、次いでファームウェア／ソフトウェアの実装（例えば、設定ファイルのロード）によってその性能を制限して、そのようなデバイスを実現し、装置の制御ファームウェア／ソフトウェアに挿入して、最終性能が、その装置が販売される国の規制に適合するようにする。
【０００５】
したがって、システムの総合的な性能は、結合器デバイスの影響を受け、特にこれが受動的である場合、知られているように、電力の一部が内部回路で消散され、送信機からの電力のほんの一部がアンテナのために利用可能になる。
【０００６】
代替として、加算回路の損失を取り戻す増幅段を内部に含む結合デバイスが一般的に実現されるが、この解決策でさえも著しい欠点がある。
【０００７】
現在の技術水準による高周波信号を送信および結合するためのシステムＩＭＰの簡略化された表現が、異なる既知の構成が概略的に示されているが、簡略化のために、送信機は省略されており、上記送信機の出力が接続される結合器の入力ＩＮのみが示されている、本明細書に添付の図１、２、および３に示されている。
【０００８】
一般に、結合器デバイスは、Ｎ（典型的には８）個の入力ＩＮを有し、図１に示され、構成Ｃ１として指し示された第１の構成によれば、（典型的には、例えば、２Ｗの電力に達することができて規制の限界を超えているが、規制を正確に遵守するためにソフトウェアによって約１００ｍＷの電力に制限される送信機から来る）入力信号ＩＮが、受動的結合器ＣＰによって、より知られている抵抗構成またはウィルキンソン型（Wilkinson type）を含む様々な異なる回路技術によって加えられる。
【０００９】
２つの入力信号の非限定的な例を考慮すると、抵抗構成の場合、受動的結合器ＣＰからの出力信号は、それぞれ６ｄＢを失うが、一方、ウィルキンソン構成の場合、それぞれ３ｄＢを失う。
【００１０】
本明細書に添付の図１に示される、従来技術による構成Ｃ１は、コストの低減、建設的な単純さおよび信頼性の利点を有するが、信号の損失が非常に大きい。
【００１１】
Ｃ２で指し示され、本明細書に添付の図２に概略的に示される第２の既知の構成は、前のものと同様な回路図を提供し、加えて、和信号を入力として有し、入力信号ＩＮすべてを一緒に増幅する増幅器Ａ２（構成Ｃ２は、「単一増幅を有する能動的結合器」とも命名される）と、一般的な電力信号ブロックＡＬ２を使用する。
【００１２】
構成Ｃ２は、既知の技術によれば、構成Ｃ１に関して信号損失を取り戻すが、非常に高価であるにもかかわらず、信頼性の低下（システム全体の動作を危険に晒す唯一の「障害点」が存在する）、すべての信号を同時に扱うための非常に強力な増幅器の必要性、およびシステムの相互変調特性の劣化を引き起こす。
【００１３】
Ｃ３で指し示され、本明細書に添付の図３に概略的に示される別の既知の構成は、一般的な電力信号ユニットＡＬ３に加えて、後に失われるものを補償するために、信号電力を増加させる、各入力ＩＮのための増幅器Ａ３を使用する（構成Ｃ３は、「別個の増幅を有する能動的結合器」とも命名される）。
【００１４】
構成Ｃ３は、既知の技術によれば、信号の損失を回復することを可能にし、構成Ｃ２に関して「障害点」の一部が個々の送信機に沿って分配されるが、非常に高価であるにもかかわらず、Ｎ個の増幅器（各入力ＩＮに対して１つずつであって、どれもがかなり強力）を必要とし、システムの相互変調の特性を悪化させるかもしれず、かつ、故障の場合にはシステム全体をブロックする可能性がある「障害点」（例えば、一般的な電力信号ユニットＡＬ３）を依然として有する。
【００１５】
添付された請求項１の前提部分の技術的特徴を有する、ＲＦ信号を送信および結合するためのシステムは、特許文献１からも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第６６５８２６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、本発明の目的は、既知技術の上述の欠点を克服し、特に、信頼性が非常に高く、かつ、送信機間の相互変調の観点から、既知技術よりも良好な性能を得ることができ、同時に、構築および動作の総コストを制限することができる、高周波信号を送信および結合するシステムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この、および他の目的は、処理の過程でより良好に評価することができ、本明細書に添付の請求項１に記載の高周波信号を送信および結合するためのシステムによって達成される。
【００１９】
本発明の主題である結合器デバイスの詳細の他の技術的特徴は、関連する従属請求項に含まれる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、送信機からの出力電力が受動的結合器の損失を回復するために自動的に調整されるように、相互に調整することができる、システム（高周波信号を送信および結合するシステム）の構成コンポーネント（送信機および結合器デバイス）を好都合な方法で実現することができる。
【００２１】
またこれにより、設置についてＮ個のアンテナ（各送信機に１個ずつ）を唯一のアンテナで置き換え、受動的結合器の損失を自動的に回復し、かつ、適用され得る規則の下で許容される最大電力を放出するアンテナを得、このようにしてシステムの実装を簡略化することができるマルチチャネルシステムを実現することができ、さらに、本設計により、送信機間の相互変調について、より良い性能を得ることができる。
【００２２】
本発明の有用性は、以下に説明され、同様に、例えば（しかし、これのみに限られない）、２つの場所または２つの異なる方向に向かって放射する２つの送信アンテナを提供するための電力分割器を使用したい場合に適用され得る典型的な応用の影響を受けないものである。
【００２３】
この場合、本発明の主題である技術のおかげで、適用され得る規則の下で許容される最大電力をアンテナコネクタにおいて有する、（それぞれが自身のアンテナを備える、入力の数に等しい数のＮ個の標準増幅器があるかのようである）２つ以上の代わりに、１つの増幅器のみを使用することが可能である。
【００２４】
これにより高周波信号が正確に等周波数で送信される領域を生成することができ、それにより、異なるアンテナによって放射される電磁場間の相互作用（ビート）に起因する現象である、受信信号のフェーディング問題を除去することもできる。
【００２５】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明の主題であり、限定的ではなく表示および説明の目的で添付された図面目録の助けとともに提供される、高周波信号用の結合器デバイスの好ましい実施形態に関する以下の説明から、より明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】既知の技術による、高周波信号を送信および結合するためのシステムに関する回路構成の多数の概略的な例を示す。
【図２】既知の技術による、高周波信号を送信および結合するためのシステムに関する回路構成の多数の概略的な例を示す。
【図３】既知の技術による、高周波信号を送信および結合するためのシステムに関する回路構成の多数の概略的な例を示す。
【図４】本発明による、高周波信号を送信および結合するためのシステムの回路構成を概略的に示す。
【図５】既知の技術によって実現された、高周波信号を送信および結合するためのシステムの代替的な回路構成を概略的に示す。
【図６】本発明によって実現された、図５に示された高周波信号を送信および結合するためのシステムの回路構成を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
特に本明細書に添付の図４を参照すると、本発明による、高周波信号を送信および結合するシステムＩＭＰは、それぞれの制御された増幅器ＡＣを使用し、次いで結合器デバイスＣの受動的結合器ＣＰ内へと結合されるそれぞれのＲＦ出力信号を送る一連の送信機を入力ＩＮにおいて有する。
【００２８】
結合器Ｃと、同様に、送信機の両方は、送信される電力信号およびＲＦ信号を運ぶ同じ接続（典型的には同軸ケーブルＣＣ）を使用して相互に通信することを可能にする回路を備えている。
【００２９】
具体的には、入力ＩＮの上流に、かつ、それぞれの増幅器ＣＡと並列に、アンテナコネクタＣＡに送信される電力信号と共に、テレパワー信号、および戻り信号の検出器を共用する電子制御回路ＬＣ（各入力ＩＮに１つ）があり、戻り信号は適切なプロトコルに従って適切に解読される。
【００３０】
それぞれの電子制御回路ＬＣは、適用される減衰の表示を検出し、このようにして、各送信機は、接続されている結合器Ｃの種類（およびそれぞれの信号損失）について通知され、その結果、出力電力を適合させ、適用され得る規則の下で許容される最大電力をアンテナが放出するようにする。
【００３１】
同様に、本発明による技術を備えた結合器Ｃは、送信機によって供給されると、その技術的特徴に関するすべての情報を送信機に向けて転送し、特に、適用される減衰ＡＴ（ＲＦ損失）の表示をそれぞれの入力ＩＮに送るそれぞれの制御回路ＵＬ（各入力ＩＮに１つ）を内部に有する。
【００３２】
上記の制御回路ＵＬはまた、製造業者が必要とするすべての情報を符号化することができる。
【００３３】
さらに、結合器Ｃがよりアクセスしにくい場所に設置される一方で、送信機は、それらの管理を手配する技術者にとってアクセス可能な場所に設置され得る。
【００３４】
本発明によって記述された技術により、利用可能（例えば、送信機からディスプレイ上に）なプロトコル（例えば、ＲＦ損失、動作状態、温度、信号／雑音比または製造業者が意図するものは何でも）で符号化されたものに従って、結合器Ｃに関する情報をこのように有することは可能である。
【００３５】
さらに、それが装置の１つに装備されていない（または、故障している、または無効になっている）場合、そのような装置のシステムは、動作し続け、図１に示される受動的結合器Ｃ１のように従来のシステムとして振舞うので、このシステムは、この技術を装備していない装置に対して透明である。
【００３６】
これに基づいて、送信機と結合装置との間の通信のためのシステムの適用により、その設置を容易にするように２つの装置間でのデータの交換が可能になり、したがって、結合器によって導入された減衰によって引き起こされる信号損失を回復するために、送信機からの出力電力を適応させるための自動システムが減衰ＡＴの表示に基づいて得られる。
【００３７】
さらに、本発明によって導入された通信システムは、アンテナを供給する同じ同軸ケーブルＣＣを使用するので、上記のシステムは、デバイスが接続されると、さらなる接続を必要とせずに、自動的に使用可能になる。
【００３８】
最後に、本発明によるシステムは、出力コネクタにおける（典型的にはアンテナコネクタＣＡにおける）、有効な規制に従って一定の電力を得るように送信装置の出力レベルを自動的に調整し、送信装置とアンテナとの間に挿入された結合器ＣＰによって導入される減衰を回復することができる。
【００３９】
既に前述したように、例えば電力分割器ＳＰが、それぞれの場所または異なる方向Ａ１、Ａ２、ＡＮに放射するより多くの送信アンテナＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴＮを供給するために使用される場合、同様に本発明を適用することができ、例えば、本明細書に添付の図５では、既知の技術に従って実現された、分割器ＳＰを用い、規制に従った制御された増幅器ＡＣの最大電力ＰＭが各送信アンテナＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴＮにおいて、供給された送信アンテナの数ｎに対して分割される（ＰＭ／ｎ）この種の回路図が示されている。
【００４０】
このシステムでは、本発明の主題である技術（本明細書に添付の図６に詳細に示されている）のおかげで、２つ以上の代わりに、規制に従う制御された増幅器ＡＣの最大電力ＰＭをアンテナコネクタＣＡにおいて有する（あたかも、それぞれがそのアンテナＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴＮを備える、入力ＩＮの数に等しい数のｎ個の増幅器が通常あるかのようである）たった１つの制御された増幅器ＡＣを使用することが可能である。
【００４１】
これは、高周波信号が正確に等周波数で送信される領域Ａ１、Ａ２、ＡＮを生成することを可能に、異なるアンテナＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴＮによって放射される電磁界間の相互作用（ビート）に起因しているそのような現象である、受信信号のフェーディング問題（フェージング）を除去することも可能である。
【００４２】
本発明による、高周波信号を結合して送信するためのシステムの技術的特徴は、それぞれの利点が明らかであるように、その説明から明確に現れる。
【００４３】
特に、それらは次のとおりである。
システムの全体の通信および電力信号は、結合器への入力導体によって発生し、したがって、さらなる接続は不要である。
結合器への入力導体は通常同軸ケーブルであるため、システムは外部電磁障害から本質的に保護されており、非常に安全である。
本技術を備えるデバイス（送信機および結合器）は、ユーザにより改ざんされること（例えば、高周波放射電力を増加させるためにハードウェアを変更することによって）がなく、したがって、現在の法律を迂回することは不可能である。
電力信号は結合器への入力導体によって放出され、各送信機はそれ自体の入力を結合器に供給するので、設計上の選択により、異なる入力において異なる損失を有する結合デバイスが存在する場合、それぞれの送信機は接続中に動的に適合する。
送信機、それぞれの接続、または結合器の入力の遮断は、他の入力または設置チャネルの動作に影響を与えない。
【００４４】
最後に、本明細書で表現された発明思想に内在する新規性の原則から逸脱することなく、問題の高周波信号を送信および結合するためのシステムには、他の多くの変形例が可能であることは明らかであり、図示された詳細の材料、形状およびサイズは、要求に従って任意であり、他の技術的に等価なものと置き換えることができることは明らかである。
【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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