(57)【要約】セクター分離を、データを複数のフーリエ変換マトリクスの間で送信する場合に強化する方法が開示され、各フーリエ変換マトリクスは、入力フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）と、出力ＦＴＭと、そして入力ＦＴＭ及び出力ＦＴＭの間の複数の送信経路と、を有する。本方法では、トーンを複数の送信経路の内の一つの送信経路に供給して相関出力を生成することができるようにし、出力ＦＴＭの出力を測定し、出力ＦＴＭの出力を、相関出力を生成するために供給されるトーンと相関させ、相関出力の直流電流値が最小になるように送信経路の位相を調整し、そして相関出力の直流電流値が最小になるように送信経路の減衰率を調整する。
2010504037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セクター分離を無線通信ネットワークにおいて強化する方法であって、無線通信ネットワークは、各フーリエ変換マトリクスが第１セクター、第２セクター、及び第３セクターを有する第１フーリエ変換マトリクス及び第２フーリエ変換マトリクスを利用し、かつ第１送信経路、第２送信経路、及び第３送信経路をこれらのフーリエ変換マトリクスの間に有し、これらの送信経路は、第１利得、第２利得、及び第３利得をそれぞれ有し、かつ第１位相、第２位相、及び第３位相をそれぞれ有し、前記方法は、
前記第１フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）をパス・スルー・モードに設定すること、
既知のテスト信号を前記第１ＦＴＭの全てのセクターに送信すること、
前記第１送信経路の第１利得及び前記第３送信経路の第３利得をゼロに設定すること、
前記第２送信経路の第２利得をゼロに低下させること、
第１ヌル角度を、前記第３送信経路の第３位相を調整して前記第２ＦＴＭの第１出力を最小にすることにより決定すること
を備える方法。
【請求項２】
更に、
前記第２送信経路の第２利得を当該送信経路の公称値に戻すこと、
前記第３送信経路の第３利得をゼロに低下させること、
前記第２送信経路の第２位相を調整して前記第２ＦＴＭの第１出力を最小にすること、
第２経路角度を、前記第２送信経路の位相に９０度を加算することにより決定すること、
前記第２送信経路の第２位相を、決定した前記第２経路角度に設定すること
を備える請求項１記載の方法。
【請求項３】
セクター分離を、データを複数のフーリエ変換マトリクスの間で送信する場合に提供する無線通信システムであって、前記システムは、
第１フーリエ変換マトリクス及び第２フーリエ変換マトリクスと、
前記第１フーリエ変換マトリクスおよび前記第２フーリエ変換マトリクスの間の複数の送信経路と、
信号を前記複数の送信経路の各送信経路に供給する信号発生器と、
前記信号発生器と各送信経路との間に配置されて、生成される信号の適切な位相調整を各送信経路に提供する第１位相調整器と、
前記信号発生器から前記複数の送信経路に入力が行なわれることによって、前記第２フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）に接続される出力を測定する振幅変調（ＡＭ）検出器と、
前記ＡＭ検出器からの出力、及び前記信号発生器によって生成される信号を相関させる相関器と、
前記第１位相調整器と各送信経路との間に配置され、かつ該送信経路の位相調整を提供して、所定の分離度よりも高いセクター分離を前記相関器からの制御信号に基づいて確立する第２移相器と、
前記複数の送信経路の各送信経路に設けられる減衰器であって、各減衰器は、当該減衰器の送信経路の減衰を生じさせて、各送信経路に必要とされる適切な増幅を決定することにより、所定の分離度よりも高いセクター分離を確立し、各減衰器は制御信号を前記相関器から受信する、前記減衰器と
を備える無線通信システム。
【請求項４】
更に、各送信経路に関する最終位相調整を提供する各送信経路内の第３移相器を備える、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
各送信経路に設けられる第２移相器は、各送信経路に関する最終位相調整も提供する、請求項３記載のシステム。
【請求項６】
強化したセクター分離を、データを複数のフーリエ変換マトリクスの間で送信する場合に提供する方法であって、各フーリエ変換マトリクスは、入力フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）と、出力ＦＴＭと、そして入力ＦＴＭおよび出力ＦＴＭの間の複数の送信経路とを有し、前記方法は、
トーンを前記複数の送信経路のうち一つの送信経路に供給して相関出力を生成できるようにすること、
前記出力ＦＴＭの出力を測定すること、
前記出力ＦＴＭの出力を、供給される前記トーンと相関させて相関出力を生成すること、
前記相関出力の直流電流値が誤差に関して補償されるように前記送信経路の位相を調整すること、
前記相関出力の直流電流が誤差に関して補償されるように前記送信経路の減衰を調整すること
を備える方法。
【請求項７】
前記減衰を調整することは更に、減衰を、電圧変調減衰器を使用して調整することを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記位相を調整することは更に、前記直流電流値の符号変化が前記相関出力において検出されるまで、段階的に増加するように前記送信経路の位相を調整することを含む、請求項６記載の方法。
【請求項９】
更に、少なくとも一つの送信経路における位相調整を、前記トーン及び前記ＦＴＭ出力の位相差に基づいて提供することを備える、請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、フーリエ変換マトリクスを用いる無線通信システムに関し、特に当該無線通信システムにおけるセクター分離（ｓｅｃｔｏｒ−ｔｏ−ｓｅｃｔｏｒ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ：ＳＳＩ）の強化に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知のフーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）のような増幅マトリクスは、セルラー基地局において極めて長い期間に亘って使用されている。電力を３つの増幅器の間で均一に分配するために使用されるフーリエ変換マトリクスを表わす図を図１に示す。通常、フーリエ変換マトリクスは入力マトリクス部分、出力マトリクス部分、入力マトリクス部分と出力マトリクス部分との間に接続される増幅器、及び出力マトリクスの出力に接続されるアンテナを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
複数のＦＴＭを組にして、セルラーシステムの異なるセクターに対して送信を行なう場合、セクター間の最適な信号品質及び分離は、複数の送信経路の各送信経路が同じ利得及び位相を有する場合に達成される。このようなシステムは、高度なセクター分離（ｓｅｃｔｏｒ−ｔｏ−ｓｅｃｔｏｒ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ：ＳＳＩ）を有していると考えられている。複数の送信経路の間で利得または位相の不均衡が生じることによって、セクター分離が悪化し、送信品質が低下し、そして或るシステムでは、データ送信レートが低くなる。
【０００４】
必要なのは、ＳＳＩを最大限にして、送信品質及び送信レートを低下させずに複数の送信経路の間の不均衡を最小とするのに有用なシステム及び方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の或る実施形態による例示的なフーリエ変換マトリクス対である。
【図２】本発明の或る実施形態によるＦＴＭマトリクスシステムを調整する一つの方法に対応するフロー図である。
【図３】本発明の或る実施形態による例示的なセクター分離強化手段を備えるフーリエ変換マトリクス対である。
【図４】本発明の或る実施形態による図３のＦＴＭペアの一つの例示的な動作モードを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
同様の参照番号が同じ、または機能的に類似する構成要素を個々の図を通じて指し、かつ以下の詳細な記述とともに本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部を構成する添付の図は、種々の実施形態を詳細に説明し、かつ全てが本発明による種々の原理及び利点を説明する役割を果たす。
【０００７】
当業者であれば、これらの図の構成要素は、簡易に、かつ明瞭になるように示されており、必ずしも寸法通りには描かれていないことを理解するであろう。例えば、これらの図における幾つかの構成要素の寸法は他の構成要素に対して誇張されており、本発明の実施形態を理解し易くしている。
【０００８】
本発明による例示的な実施形態を詳細に説明する前に、これらの実施形態は、複数のフーリエ変換マトリクスの間のセクター分離に関する方法ステップ及び装置要素の組み合わせに主として属することに注目されたい。従って、装置要素及び方法ステップは必要に応じて、従来の記号によって図面の中に表示され、本発明の実施形態の理解に役立つ特定の詳細のみを示して、本明細書における記述の恩恵を享受することになるこの技術分野の当業者にとって容易に理解できるであろう詳細によって本開示が不明瞭になることがないようにしている。
【０００９】
本文書では、「第１」及び「第２」，「上部」及び「底部」などの関係を表わす用語は、一つの構成要素または作用を別の構成要素または作用から区別するためにのみ使用することができ、必ずしも、このような構成要素または作用の間の実際のこのような関係または順番を必要とする、または意味するという訳では決してない。「備える」、「備えている」という用語、または他の全てのこれらの変形は排他的でない包含を意味するものであり、一連の要素を備えるプロセス、方法、製品、または装置がこれらの要素のみを含むのではなく、明らかには列挙されていない、またはそのようなプロセス、方法、製品、または装置に固有の他の要素を含むことができる。「〜を備える」という記載は、更なる制限を含まず、構成要素を備えるプロセス、方法、製品、または装置において更なる同じ要素の存在を排除するものではない。
【００１０】
本明細書に記載される本発明の実施形態は一つ以上の従来のプロセッサ及び固有の格納されたプログラム命令を備えることができ、プログラム命令によって一つ以上のプロセッサを制御して、これらのプロセッサに、本明細書に記載されるフーリエ変換マトリクスの間でセクター分離を行なう機能群の内の幾つかの機能、ほとんどの機能、または全ての機能を所定の非プロセッサ回路と連携して実行させることを理解されたい。非プロセッサ回路は、これらには制限されないが、無線受信機、無線送信機、信号ドライバ、クロック回路、電源回路、及びユーザ入力装置を含むことができる。従って、これらの機能は、フーリエ変換マトリクスの間でセクター分離を行なう方法のステップと解釈することができる。別の構成として、幾つかの機能または全ての機能は、格納されたプログラム命令を有していない状態機械によって実行することができる、または一つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の中で実行することができ、ＡＳＩＣでは、各機能、または機能群の内の所定の機能の或る組み合わせがカスタムロジックとして実装される。勿論、２つのアプローチの組み合わせを使用することができる。従って、これらの機能のための方法及び手段が本明細書において記載されている。更に、当業者であれば、例えば利用可能な時間、その時点での技術、及び経済環境に動機付けられた多大な努力及び多くの設計上の選択が生じ得るにも係わらず、本明細書が開示する概念及び原理による示唆を得た暁には、このようなソフトウェア命令及びプログラム、及びＩＣを最小限の実験により容易に生成し得るであろう。
【００１１】
セクター分離を、各フーリエ変換マトリクスが第１セクター、第２セクター、及び第３セクターを含む構成の第１フーリエ変換マトリクス及び第２フーリエ変換マトリクスを利用し、かつ第１送信経路、第２送信経路、及び第３送信経路をこれらのフーリエ変換マトリクスの間に有する無線通信ネットワークにおいて強化する方法が開示され、これらの送信経路は、第１利得、第２利得、及び第３利得、及び第１位相、第２位相、及び第３位相をそれぞれ有する。当該方法は、第１フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）をパス・スルー・モード（ｐａｓｓ  ｔｈｒｕ  ｍｏｄｅ）に設定し、既知のテスト信号を第１ＦＴＭの全てのセクターに送信し、そして第１送信経路の第１利得及び第３送信経路の第３利得を公称値に設定することを含む。当該方法は更に、第２送信経路の第２利得を減少させてゼロとし、そして第１ヌル角度を、第３送信経路の第３位相を調整して第２ＦＴＭの第１出力を最小にすることにより求める。
【００１２】
データを一組のフーリエ変換マトリクスの間で送信する場合のセクター分離の強化を可能にするシステムを開示する。当該システムは、第１フーリエ変換マトリクスと、第２フーリエ変換マトリクスと、第１フーリエ変換マトリクス及び第２フーリエ変換マトリクスの間の複数の送信経路と、信号を複数の送信経路の各送信経路に入力する信号発生器と、そして信号発生器及び各送信経路との間に配置されて、各送信経路に入力する生成信号の適切な位相調整を行なう位相調整器と、を含む。ＡＭ検出器は、送信経路に信号発生器から入力が行なわれることによって第２フーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）に接続される出力を測定し、相関器は、ＡＭ検出器からの出力及び信号発生器が生成する信号を相関させ、そして位相調整器は、信号発生器と各送信経路との間に配置されて、生成信号の位相調整を相関器からの制御信号に基づいて行なって送信経路位相調整を決定してセクター分離を強化する。これらの送信経路の各送信経路に配置される減衰器は、各送信経路の減衰を、相関器からの制御信号に基づいて提供し、各送信経路に必要な増幅を決定してセクター分離を強化する。
【００１３】
データを一組の複数のフーリエ変換マトリクスの間で送信する場合のセクター分離を強化する方法が開示され、一組の複数のフーリエ変換マトリクスは、デジタルフーリエ変換マトリクス（ＦＴＭ）と、アナログＦＴＭと、そしてこれらのマトリクスの間の複数の送信経路と、を有する。当該方法は、トーンをこれらの送信経路の内の２つの送信経路に供給し、アナログＦＴＭの出力を測定し、当該出力を、供給したトーンと相関させて相関出力を生成し、そして送信経路の位相を調整して相関出力を最小にすることを含む。当該方法は更に、送信経路の減衰を調整して相関出力を最小にすることを含む。
【００１４】
次に、図１を参照すると、本発明の或る実施形態によるフーリエ変換マトリクス対が示される。フーリエ変換マトリクス１００は入力フーリエ変換マトリクス１０５及び出力フーリエ変換マトリクス１１０を有する。これらのフーリエ変換マトリクスまたはＦＴＭの各々は、一組の出力信号に変換される一組の入力信号を受信する。これらのＦＴＭは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして種々の態様で実装することができる。図を分かり易くするために、標準のＦＴＭ記号表記法を図１において使用している。図１では、ＦＴＭ１０５への入力はＳ１，Ｓ２，及びＳ３として示される。ＦＴＭ１０５の出力は、ＦＴＭ１１０の入力、すなわちＰＡ３，ＰＡ２，及びＰＡ１に対応する。ＦＴＭ１１０の出力は、Ｐ３，Ｐ２，及びＰ１として指示される。図１から、例示的なＦＴＭ１０５及び１１０は３×３マトリクスであることが分かるが、これよりも大きいマトリクスを、入力及び出力を追加することにより使用することができる。図１から更に、送信経路１，２，及び３が信号をＦＴＭ１０５とＦＴＭ１１０との間で送信するために設けられることが分かる。これらの送信経路は、励振器、電力増幅器、及び／又はＦＴＭ１０５とＦＴＭ１１０との間での信号の送信及び／又は調整に必要な他の機器を含むことができる。
【００１５】
図１に示す実施形態では、ＦＴＭ１０５及びＦＴＭ１１０は、これらのＦＴＭのそれぞれの入力及び出力を供給する特定の関係を実現する。ＦＴＭマトリクス１０５の入力と出力との関係の例を表１に入力マトリクスとして示す。ＦＴＭマトリクス１１０の入力と出力との関係は、表１に示す出力マトリクスの下に示す。
【００１６】
【表１】
2010504037.tif 000003
ＦＴＭ１０５によって提供される入力と出力との関係は以下に示す方程式１，２，及び３によって更に形式的に表現することもできる。以下の方程式は、１／√３を小数点第３桁まで表示して０．５７７に等しいとした場合、上の表１に一致する。
【００１７】
方程式１：
【００１８】
【数１】
2010504037.tif 000004
方程式２：
【００１９】
【数２】
2010504037.tif 000005
方程式３：
【００２０】
【数３】
2010504037.tif 000006
同じように、ＦＴＭ１１０は、以下の方程式４，５，及び６によって表わすことができる入力と出力との関係を有する。
【００２１】
方程式４：
【００２２】
【数４】
2010504037.tif 000007
方程式５：
【００２３】
【数５】
2010504037.tif 000008
方程式６：
【００２４】
【数６】
2010504037.tif 000009
ＦＴＭ１０５及びＦＴＭ１１０は、高度のセクター分離（ＳＳＩ）が得られる場合に、最高の信号品質及び可能な最高のデータレートをこれらのマトリクスの間で提供することになる。理想的なＳＳＩは、入力マトリクス及び出力マトリクスが方程式１〜３及び方程式４〜６にそれぞれ一致し、かつＦＴＭ１０５とＦＴＭ１１０との間で利得または位相の変化がない場合に得られる。理想的な場合においては、送信経路１，２，または３を通過する信号の利得または位相に差が生じない。従って、正しい経路角度または経路位相は、最適なＳＳＩを提供する経路角度または経路位相として定義することもできる。しかしながら、他の二つの経路において複製されることがない利得変化または位相変化が一つの経路において生じると必ず、セクター分離が悪化する。或る実施形態では、これらの送信経路の間の差または不均衡を、システム１００を調整して当該システムから無くすことにより、高度のセクター分離が可能になる。このような場合には、三つの送信経路は、種々の時間範囲及び温度範囲に亘る振幅変化または位相変化に関して、互いに対して極めて良好に追随する。
【００２５】
次に、図２を参照すると、本発明の或る実施形態によるＦＴＭマトリクスシステムを調整する例示的な方法のうちの一つの方法に対応するフロー図が示される。フロー図２００は、高度のセクター分離を可能にするために、図１のＦＴＭマトリクス１００を調整する一つの例示的な方法に対応している。図２に関連して記載されるステップ及び方法は、データ送信がほとんど、または全く、これらの送信経路のどの経路でも行なわれない状態の期間に亘って行なうことができる。ステップ２１０において開始し、デジタルＦＴＭ１０５がパス・スルー・モードに設定される。パス・スルー・モードによって、各入力信号を、関連する順方向経路リンクに直接、振幅または位相に全く変化を生じることなく通すことができる。以下に示す表２及び方程式７，８，及び９は、ＦＴＭ１０５がパス・スルー・モードで動作しているときの入力Ｓ１，Ｓ２，及びＳ３と、出力として与えられる送信経路ＰＡ１，ＰＡ２，及びＰＡ３との関係を示している。
【００２６】
【表２】
2010504037.tif 000010
方程式７：
【００２７】
【数７】
2010504037.tif 000011
方程式８：
【００２８】
【数８】
2010504037.tif 000012
方程式９：
【００２９】
【数９】
2010504037.tif 000013
ステップ２１２では、連続波（ＣＷ）信号を入力として全ての３つのセクターに供給する。すなわち、同じＣＷ信号をＦＴＭ１０５の入力Ｓ１，Ｓ２，及びＳ３の各々に供給する。ステップ２１４では、セクター２及び３、またはＳ２及びＳ３に対応するデジタル利得をゼロに設定する。ステップ２１６では、ＦＴＭ１１０の出力における出力電力、すなわちＰ１，Ｐ２，及びＰ３の合計を次に測定する。ステップ２１７では、経路１の自動利得制御を調整して、ＦＴＭ１１０の出力Ｐ１，Ｐ２，及びＰ３における所定の合計出力電力を供給する。ステップ２１８では、セクター１に関連する利得をゼロに戻し、そしてセクター２に関連する利得を再度有効にする。この後、ステップ２１９では、Ｐ１，Ｐ２，及びＰ３での合計出力電力を再度測定する。ステップ２２０では、ＦＴＭ１１０に関連する自動利得制御をこの時点で調整することにより、ステップ２１９で測定される同じ合計出力電力を、ステップ２１６で測定して得られる出力電力と一致させることができる。
【００３０】
ステップ２２２では、セクター２の利得をゼロに設定し、そしてセクター３に関連する利得をオンにする。前と同じように、ステップ２２３において、Ｐ１，Ｐ２，及びＰ３での合計出力電力を測定する。ステップ２２４では、経路３に関連する自動利得制御を調整することにより、Ｐ１，Ｐ２，及びＰ３で測定される出力を、ステップ２１６でＰ１，Ｐ２，及びＰ３に関して得られる測定出力と一致させる。ステップ２２６では、セクター２の利得をゼロに設定し、そして経路２の自動利得制御もゼロに設定する。ＰＡ２がこの時点でゼロに設定されている状態の方程式４によれば、Ｐ１での電力は経路１×０°及び経路３×１８０°の和となる。三つのセクターの全てが最初に同じＣＷ信号によって作動しているので、経路３の位相は、最小出力電力がＰ１に供給されるまで調整することができる。この状態はステップ２２８で生じる。Ｐ１での電力出力を最小にするために経路３において必要な位相調整を保持して、プロセスの中で以下に記載されるように使用する。同じ出力ポートの別の経路に関して、いずれのＦＴＭポートの出力においても１８０度の位相差を作り出すために必要な一つの経路の角度は、「ヌル角度」と表記される。
【００３１】
ステップ２３０では、セクター２の利得を、当該セクターの元の値に戻すように設定し、そしてステップ２３２では、経路２の自動利得制御を、ステップ２２０で得られる値にリセットすることができる。ステップ２３４では、セクター３の利得をゼロに設定し、そして経路３の自動利得制御もゼロに設定する。ステップ２３６では、経路２の位相を、最小出力電力がＰ１に供給されるまで調整することができる。この状態は、ＰＡ１項及びＰＡ２項が１８０度だけずれる場合に発生する。最小電力出力をＰ１で得るために必要な位相調整を９０°になるように加えて、２つの経路角度項が得られるようにすることができ、角度項は後の時点でプロセスにおいて以下に記載されるように使用される。ステップ２３８では、３つの経路の位相を設定する。経路１をゼロに設定し、経路２をステップ２３６で得られる値＋９０度に設定し、そして経路３を、ステップ２２８で得られる値に設定する。ステップ２３９では、セクター３のデジタル利得を、当該セクターの元の値に戻るように設定し、そしてセクター３の自動利得制御を、ステップ２２４から得られる値に設定する。
【００３２】
或る実施形態では、この手順はこのポイントで終了させることができ、またはこの手順はステップ２４０に示すように継続することができる。プロセスを継続するかどうかについての決定は、以下に説明するように、出力Ｐ１，Ｐ２，及びＰ３での最悪の状態のセクター分離を改善したいという要求に基づいて、Ｐ２及びＰ３での出力を使用して経路１，２，及び３の全体としての最良の角度組み合わせを求めることにより行なわれる。プロセスがステップ２４０から継続する場合、Ｐ２及びＰ３に対応するヌル角度をステップ２４２で取得することができる。既に取得されているヌル角度を開始ポイントとして、または数学的推定値として使用することにより、Ｐ２及びＰ３に対応する更に別の角度を取得することができる。従って、経路角度は、ヌル角度Ｐ２及びＰ３を、これらの出力に関連するＦＴＭポートに関して使用して、数学的に推定することができる。以下に示す表３は、Ｐ１，Ｐ２，またはＰ３においてヌル出力を取得するために使用される基礎角度の理想的な関係を示している。表３は、理想的な場合を示し、そしてヌル出力を提供するために実際に必要とされる角度が約＋／−１０°だけ変化できることに注目されたい。しかしながら、表３に示す関係を開始ポイントとして、または推定値として使用することにより、タスクを実行するために必要な時間を短くすることができる。
【００３３】
【表３】
2010504037.tif 000014
ステップ２４４では、ステップ２４２で求めた角度を次の方程式の中に使用することにより各送信経路に必要な位相調整を計算して、各出力ポートにおける最適なセクター分離を可能にする。以下の方程式では、ΦＰａｔｈＸはＸで指示される送信経路の位相調整であり、そしてΦＹＸＮｕｌｌはＹ及びＺで指示されるそれぞれの経路の間のヌル角度である。
【００３４】
方程式１０：  φＰａｔｈ１＝０°
方程式１１：  φＰａｔｈ２（Ｐ１）＝φ１２Ｎｕｌｌ＋９０°
方程式１２：  φＰａｔｈ２（Ｐ２）＝φ２２Ｎｕｌｌ−３０°
方程式１３：  φＰａｔｈ２（Ｐ３）＝φ３２Ｎｕｌｌ−１５０°
方程式１４：  φＰａｔｈ３（Ｐ１）＝φ１３Ｎｕｌｌ＋０°
方程式１５：  φＰａｔｈ３（Ｐ２）＝φ２３Ｎｕｌｌ＋１２０°
方程式１６：  φＰａｔｈ３（Ｐ３）＝φ３３Ｎｕｌｌ−１２０°
ステップ２４６では、方程式１１〜１６によって得られる種々の角度測定を平均することにより、３つの出力Ｐ１，Ｐ２，及びＰ３の全体性能に関して最適化された結果を提供することができる。以下の方程式１７及び１８は、計算された角度と平均値との関係を示している。
【００３５】
方程式１７：
【００３６】
【数１０】
2010504037.tif 000015
方程式１８：
【００３７】
【数１１】
2010504037.tif 000016
ステップ２４２，２４４，または２４６が行なわれるかどうかに関係なく、ステップ２４７では、デジタルＦＴＭ１０５を再度有効にする。
【００３８】
利得及び位相を図２に関して説明したように調整することにより、−３０ｄＢｃ未満のＳＳＩを期待することができるが、−６０ｄＢｃのレベルを達成することができる。しかしながら、時間、温度、及び周波数上の構成要素の変化によって、この性能レベルが約０ｄＢｃにまで悪化する可能性がある。これによって、信号品質性能が低下し、そして或る場合には、これによって、システムのデータレートが低下する可能性がある。電力検出器のような測定手段を設けることにより、３つの送信経路の間の電力ドリフトを測定することができる。従って、経路１，２，及び３に関連する利得を変更して補償することができる。議論したように、これらの経路の各経路に関連する利得を同じにして高度のＳＳＩを可能にすることが重要である。一つの経路に関連する電力出力が変化すると、他の２つの経路に関連する電力出力を同じ程度に調整することができる。従って、ＳＳＩは、これらの送信経路の内の一つ以上の送信経路に関連する利得が、時間、温度、及び周波数変化に基づいて変化しても、維持することができる。
【００３９】
次に、図３を参照すると、本発明の或る実施形態によるセクター分離強化手段を備えるＦＴＭ対３００が示される。ＦＴＭ対３００は、図１に示すＦＴＭ対１００と幾つかの点で類似している。図から分かるように、ＦＴＭ対３００は更に別のトラッキング機構及び調整機構を提供し、これらの機構を用いて、ＦＴＭ１１０の複数の出力の間のＳＳＩを改善することができる。信号発生器３０５が設けられ、信号発生器３０５は、低周波数トーンのような入力を送信経路１，送信経路２，及び送信経路３の各送信経路に供給することができる。位相調整器３１０は、信号発生器３０５と送信経路１，送信経路２，及び送信経路３の各送信経路との間に設けることができる。各送信経路１，送信経路２，及び送信経路３に更に接続されるのは、送信経路１，送信経路２，及び送信経路３の各送信経路に配置することもできる移相器３１２及び減衰器３１４である。ＦＴＭ１１０の出力Ｐ１には、振幅変調検出器３１６を設けることができる。信号発生器３０５からの出力、及びＡＭ検出器３１６からの出力の両方を相関器３１８に供給することができる。ＡＭ検出器３１６及び信号発生器３０５は相関器３１８に供給される出力を有することができ、これらの出力は、フィルタ３２０及び３２２によってそれぞれフィルタリングされる。或る実施形態では、フィルタ３２０〜３２２は帯域通過フィルタ、または適切な信号を相関器３１８に供給するために必要な他のフィルタとすることができる。以下に更に詳細に記載されるように、送信経路位相調整手段３２４を使用することにより、送信経路１，送信経路２，及び送信経路３の各送信経路において必要な最終位相調整を供給して、必要なレベルのセクター分離を行なうことができる。これもまた以下に説明されるが、これらの経路の各経路に関連する利得を調整して、必要なレベルのセクター分離を行なう必要がある。
【００４０】
次に、図４を参照すると、本発明の或る実施形態による図３のＦＴＭ対の１つの動作モードを示すフロー図が示される。フロー図４００は、ＳＳＩを可能にするためにＦＴＭ対３００に配設される更に別の機器を利用する一つの方法を示している。ステップ４１０では、低周波数領域のトーンまたはＣＷ信号を、これらの送信経路の各送信経路に信号発生器３０５によって供給する。送信経路１に接続される位相調整器３１０を０°に設定する。送信経路２に接続される位相調整器を−９０°に設定する。別の実施形態では、位相調整器３１０を使用するのではなく、信号発生器３０５によって生成される信号を直接変調することができる。或る実施形態では、１１ｋｈｚトーンが信号発生器３０５によって供給されるが、他の実施形態では、異なる周波数を使用することができる。
【００４１】
ステップ４１２では、出力Ｐ１から供給される出力信号、及び信号発生器３０５からの入力を相関器３１８で相関させることができる。ＦＴＭ１１０のＰ１出力では、ＦＴＭ１１０によってＰＡ２が−９０°だけ回転している。経路２の位相変調では、位相調整器３１０によって更に別の−９０°の回転が付加されている。従って、ＦＴＭ１１０の出力ポートＰ１で観察されるように、経路１と２との間で低周波数変調されたこれらの経路の位相は約１８０°だけ離れているはずである。経路１と２との間の振幅差が最小化されない場合、振幅不均衡または位相不均衡が２つの経路に生じ得る。ＦＴＭ１１０の出力ポートＰ１で観察されるように、経路１と２との差の包絡線を、元の変調信号と相関させる、または比較することができる。相関積の直流電流項は、経路１と２との間の位相誤差の符号及び絶対値に比例する電圧となる。ステップ４１４では、経路２の位相角を調整して、全ての誤差を補正することができる。この操作は、例えば送信経路２に接続される移相器３１２によって行なうことができる。経路２の位相に対する調整は、位相シフトによって、相関器３１８が供給する誤差積の符号が反転するようになるまで、調整値を段階的に増やして行くことにより行なうことができる。従って、ステップ４１６では、積または相関または比較を符号変化に関してモニタリングし、そして追加の調整を行なうために、変化が観察されるまでステップ４１４に戻り、そして次にステップ４１８に進む。
【００４２】
ステップ４１８では、位相変調をオフにし、そして信号発生器３０５によって生成される信号を使用して、送信経路１及び２に接続される電圧制御減衰器３１４を調整する。ここで再度、ステップ４２０において、出力Ｐ１において供給される信号、及び信号発生器によって供給される信号を、相関器３１８によって相関させることができる。次に、送信経路２の振幅をステップ４２２で、相関器の誤差項の符号変化がステップ４２４で生じるまで調整することができる。
【００４３】
上に説明したステップの後、経路１及び２を利得及び位相の両方に関してバランスさせることができる。ステップ４２６に進んで、経路１及び２における振幅変調をオフにするとともに、経路１及び３における位相変調を、接続先の位相調整器３１０によって提供される位相回転が０°になっている状態で有効にする。ＦＴＭ１１０によって経路３の位相が−１８０°だけ回転するので、ＡＭ検出器３１６は、経路１及び３の位相が調整される場合の極小の測定値を記録することになる。従って、ここで再度、信号群をステップ４２８において、相関器３１８によって相関させることができる。ステップ４３０では、経路３の位相を、符号変化がステップ４３２で生じるまで調整することができる。ステップ４３６では、送信経路１及び３に関連する位相調整を無効にして、接続先の減衰器３１４によって与えられる振幅減衰を生じさせる。ステップ４３８では、経路３の振幅をここで再度、符号変化がステップ４４０で相関誤差項に生じるまで調整することができる。
【００４４】
図４に関して上に説明した方法は、かわりにＦＴＭ出力ポート２及び３に対して繰り返す、または行なうことができることを理解されたい。すなわち、ＡＭ検出器３１６は、相関に使用される出力信号を、ＦＴＭ出力Ｐ２またはＰ３から読み出すように構成することができる。また、図４に関して上に説明され、かつＦＴＭ対３００に関連するプロセスは、時間、温度変化の差、または他の差分に対して繰り返すことができることを理解されたい。
【００４５】
本明細書ではこれまで、本発明の特定の実施形態について説明してきた。しかしながら、この技術分野の当業者であれば、種々の変形及び変更を、以下の請求項に示す本発明の範囲から逸脱しない限り加え得ることが理解できるであろう。従って、本明細書及び図は制限的な意味ではなく例示として捉えられるべきであり、そして全てのこのような変形は本発明の範囲に包含されるべきものである。効果、利点、問題解決法、及びいずれかの効果、利点、または問題解決法をもたらし、またはさらに顕著にし得る全ての要素（群）が、いずれかの請求項または全ての請求項の必須の、必要な、または基本的な特徴または要素であると解釈されるべきではない。本発明は、本出願の係属中に為される全ての補正を含む添付の請求項、及び発行された請求項の全ての等価物によってのみ規定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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