(57)【要約】【課題】  主受信信号の受信信号レベルが低下し、その受信信号レベルが所定のレベルを下回っても、副受信信号の受信信号レベルが正常レベルであれば、電力合成器から合成信号を得ることができるスペースダイバーシチ受信装置を得ることを目的とする。【解決手段】  アンテナ１により受信された受信信号Ｓ１の信号レベルが基準レベルを下回ると、位相差検出回路３が予め設定された位相差を示す位相制御信号Ｃ１，Ｃ２をベクトル合成型移相器３１に出力する。【選択図】        図１
2005159750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナにより受信された受信信号と第２のアンテナにより受信された受信信号の位相差を検出し、その位相差を示す位相制御信号を出力する位相差検出手段と、上記位相差検出手段から出力された位相制御信号に応じて上記第２のアンテナにより受信された受信信号の位相を移相して、その受信信号の位相を上記第１のアンテナにより受信された受信信号の位相に合わせる移相手段と、上記移相手段による移相後の受信信号と上記第１のアンテナにより受信された受信信号を合成する合成手段とを備えたスペースダイバーシチ受信装置において、上記位相差検出手段は上記第１のアンテナにより受信された受信信号の信号レベルが基準レベルを下回ると、予め設定された位相差を示す位相制御信号を上記移相手段に出力することを特徴とするスペースダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
位相差検出手段は、位相制御信号の急激な変動を抑制する時定数回路を備えていることを特徴とする請求項１記載のスペースダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
位相差検出手段に設定されている位相差の変更を受け付ける位相差変更手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のスペースダイバーシチ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空間的に離間している２つのアンテナの受信信号を合成して、無線通信回路で発生するフェージングの影響を低減するスペースダイバーシチ受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスペースダイバーシチ受信装置は、第１のアンテナにより受信された受信信号（以下、主受信信号という）と第２のアンテナにより受信された受信信号（以下、副受信信号という）の位相差を検出し、その位相差を示す位相制御信号を出力する位相比較器と、その位相比較器から出力された位相制御信号に応じて副受信信号の位相を移相して、その副受信信号の位相を主受信信号の位相に合わせるベクトル合成型移相器とを設け、電力合成器がベクトル合成型移相器による移相後の副受信信号と主受信信号を合成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４６１７９号公報（段落番号［００１２］から［００１５］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のスペースダイバーシチ受信装置は以上のように構成されているので、主受信信号の受信信号レベルが低下し、その受信信号レベルが所定のレベルを下回ると、位相比較器が主受信信号と副受信信号の位相差を検出することができなくなり、位相比較器から位相制御信号が出力されなくなる。この場合、副受信信号の受信信号レベルが正常レベルであっても、ベクトル合成型移相器が副受信信号の位相を移相することができないため、ベクトル合成型移相器から移相後の副受信信号が電力合成器に出力されなくなり、電力合成器から合成信号が得られなくなるなどの課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、主受信信号の受信信号レベルが低下し、その受信信号レベルが所定のレベルを下回っても、副受信信号の受信信号レベルが正常レベルであれば、電力合成器から合成信号を得ることができるスペースダイバーシチ受信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るスペースダイバーシチ受信装置は、第１のアンテナにより受信された受信信号の信号レベルが基準レベルを下回ると、位相差検出手段が予め設定された位相差を示す位相制御信号を移相手段に出力するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、第１のアンテナにより受信された受信信号の信号レベルが基準レベルを下回ると、位相差検出手段が予め設定された位相差を示す位相制御信号を移相手段に出力するように構成したので、第１のアンテナにより受信された受信信号の信号レベルが基準レベルを下回っても、第２のアンテナにより受信された受信信号の信号レベルが正常レベルであれば、合成手段から合成信号を得ることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるスペースダイバーシチ受信装置を示す構成図であり、図において、第１のアンテナであるアンテナ１と第２のアンテナであるアンテナ２は空間的に離間して設置されている。
位相差検出回路３はアンテナ１により受信された受信信号Ｓ１とアンテナ２により受信された受信信号Ｓ２の位相差を検出し、その位相差を示す位相制御信号Ｃ１，Ｃ２を出力する位相差検出手段を構成している。
【０００９】
位相差検出回路３のバンドパスフィルタ４はアンテナ１により受信された受信信号Ｓ１から所望の帯域の信号を抽出する。位相差検出回路３の自動利得制御回路５は受信信号Ｓ１の信号レベルを一定のレベルに調整する。位相差検出回路３のレベル検出回路５ａは自動利得制御回路５から出力された受信信号Ｓ１の信号レベルが基準レベルに満たない場合、その信号レベルを一定のレベルに調整することが不可能であることをレベル検出回路５ａより、位相制御信号の切替要求信号を出力する。
位相差検出回路３のバンドパスフィルタ６はアンテナ２により受信された受信信号Ｓ２から所望の帯域の信号を抽出する。位相差検出回路３の自動利得制御回路７は受信信号Ｓ２の信号レベルを一定のレベルに調整する。
位相差検出回路３の移相器８は自動利得制御回路７による利得制御後の受信信号Ｓ２の位相を−９０度だけ移相する。
【００１０】
位相差検出回路３の乗算器９は自動利得制御回路５による利得制御後の受信信号Ｓ１と自動利得制御回路７による利得制御後の受信信号Ｓ２を乗算して、その受信信号Ｓ１と受信信号Ｓ２の位相差の量を示す位相制御信号Ｃ１を出力する。位相差検出回路３の乗算器１０は自動利得制御回路５による利得制御後の受信信号Ｓ１と移相器８による移相後の受信信号Ｓ２を乗算して、その受信信号Ｓ１と受信信号Ｓ２の位相差の方向を示す位相制御信号Ｃ２を出力する。
位相差検出回路３のローパスフィルタ１１は乗算器９から出力された位相制御信号Ｃ１を平滑化し、位相差検出回路３のローパスフィルタ１２は乗算器１０から出力された位相制御信号Ｃ２を平滑化する。
【００１１】
位相差検出回路３の切替スイッチ１３（以下、ＳＷ１３という）はレベル検出回路５ａから位相制御信号の切替要求信号を受けると、予め設定された位相差を示す位相制御信号Ｃ１を出力し、位相差検出回路３の切替スイッチ１４（以下、ＳＷ１４という）はレベル検出回路５ａから位相制御信号の切替要求信号を受けると、予め設定された位相差を示す位相制御信号Ｃ２を出力する。
位相差検出回路３の増幅器１５は帰還抵抗１６と並列に接続され、ローパスフィルタ１１又はＳＷ１３から出力された位相制御信号Ｃ１の信号レベルを一定のレベルまで増幅してベクトル合成型移相器３１に出力する。位相差検出回路３の増幅器１７は帰還抵抗１８と並列に接続され、ローパスフィルタ１２又はＳＷ１４から出力された位相制御信号Ｃ２の信号レベルを一定のレベルまで増幅してベクトル合成型移相器３１に出力する。
【００１２】
ベクトル合成型移相器３１は位相差検出回路３から出力された位相制御信号Ｃ１，Ｃ２に応じてアンテナ２により受信された受信信号Ｓ２の位相を移相して、その受信信号Ｓ２の位相をアンテナ１により受信された受信信号Ｓ１の位相に合わせる移相手段を構成している。
ベクトル合成型移相器３１の電力分配器３２はアンテナ２により受信された受信信号Ｓ２を等電力分配する。ベクトル合成型移相器３１の移相器３３は電力分配器３２により分配された受信信号Ｓ２の位相を９０度だけ移相する。
【００１３】
ベクトル合成型移相器３１の乗算器３４は電力分配器３２により分配された受信信号Ｓ２に位相差検出回路３から出力された位相制御信号Ｃ１を乗算し、ベクトル合成型移相器３１の乗算器３５は移相器３３による移相後の受信信号Ｓ２に位相差検出回路３から出力された位相制御信号Ｃ２を乗算する。
ベクトル合成型移相器３１の電力合成器３６は乗算器３４の乗算結果と乗算器３５の乗算結果とを合成し、アンテナ１により受信された受信信号Ｓ１と同相の受信信号Ｓ２ａを出力する。
電力合成器３７はアンテナ１により受信された受信信号Ｓ１とベクトル合成型移相器３１から出力された受信信号Ｓ２ａを合成し、その合成信号Ｓ３を出力する合成手段を構成している。
【００１４】
次に動作について説明する。
アンテナ１により受信された受信信号Ｓ１は、位相差検出回路３のバンドパスフィルタ４と電力合成器３７に入力され、アンテナ２により受信された受信信号Ｓ２は、位相差検出回路３のバンドパスフィルタ６とベクトル合成型移相器３１の電力分配器３２に入力される。
位相差検出回路３は、アンテナ１により受信された受信信号Ｓ１とアンテナ２により受信された受信信号Ｓ２を入力すると、その受信信号Ｓ１と受信信号Ｓ２の位相差を検出し、その位相差を示す位相制御信号Ｃ１，Ｃ２を出力する。
具体的には下記の通りである。
【００１５】
まず、位相差検出回路３のバンドパスフィルタ４は、アンテナ１により受信された受信信号Ｓ１を入力すると、その受信信号Ｓ１から所望の帯域の信号を抽出する。
位相差検出回路３の自動利得制御回路５は、バンドパスフィルタ４から出力された受信信号Ｓ１の信号レベルを一定のレベルに調整する。
ただし、レベル検出回路５ａは、自動利得制御回路５から出力された受信信号Ｓ１の信号レベルが基準レベルに満たない場合、その信号レベルを一定のレベルに調整することができず、乗算器９，１０から受信信号Ｓ１と受信信号Ｓ２の位相差を示す位相制御信号Ｃ１，Ｃ２が得られなくなるので、位相制御信号の切替要求信号をＳＷ１３，１４に出力する。
【００１６】
一方、位相差検出回路３のバンドパスフィルタ６は、アンテナ２により受信された受信信号Ｓ２を入力すると、その受信信号Ｓ２から所望の帯域の信号を抽出する。
位相差検出回路３の自動利得制御回路７は、バンドパスフィルタ６から出力された受信信号Ｓ２の信号レベルを一定のレベルに調整する。
位相差検出回路３の移相器８は、自動利得制御回路７から利得制御後の受信信号Ｓ２を受けると、その受信信号Ｓ２の位相を−９０度だけ移相して乗算器１０に出力する。
【００１７】
位相差検出回路３の乗算器９は、自動利得制御回路５による利得制御後の受信信号Ｓ１と自動利得制御回路７による利得制御後の受信信号Ｓ２を乗算して、その受信信号Ｓ１と受信信号Ｓ２の位相差の量を示す位相制御信号Ｃ１を出力する。
また、位相差検出回路３の乗算器１０は、自動利得制御回路５による利得制御後の受信信号Ｓ１と移相器８による移相後の受信信号Ｓ２を乗算して、その受信信号Ｓ１と受信信号Ｓ２の位相差の方向を示す位相制御信号Ｃ２を出力する。
【００１８】
ここで、自動利得制御回路５による利得制御後の受信信号Ｓ１がＡｃｏｓωｔ、自動利得制御回路７による利得制御後の受信信号Ｓ２がＢｃｏｓ（ωｔ＋φ）とすると、乗算器９，１０から出力される位相制御信号Ｃ１，Ｃ２は次のようになる。
Ｃ１＝（ＡＢ／２）［ｃｏｓ（２ωｔ＋φ）＋ｃｏｓφ］
Ｃ２＝（ＡＢ／２）［ｓｉｎ（２ωｔ＋φ）＋ｓｉｎφ］
したがって、乗算器９，１０から出力される位相制御信号Ｃ１，Ｃ２は、ｃｏｓ2 φ＋ｓｉｎ2 φ＝１の位相差の関係を有するが（図２（ａ）を参照）、受信信号Ｓ１の信号レベルが基準レベルに満たない場合（レベル検出回路５ａから切替要求信号が出力される場合）、一定レベルの受信信号Ｓ１が乗算器９，１０に出力されないため、ｃｏｓ2 φ＋ｓｉｎ2 φ＝１の関係が成立しなくなる。
【００１９】
位相差検出回路３のローパスフィルタ１１は、乗算器９から位相制御信号Ｃ１を受けると、その位相制御信号Ｃ１を平滑化してαｃｏｓφを出力する。
また、位相差検出回路３のローパスフィルタ１２は、乗算器１０から位相制御信号Ｃ２を受けると、その位相制御信号Ｃ２を平滑化してαｓｉｎφを出力する。
ただし、α＝ＡＢ／２である。
【００２０】
位相差検出回路３のＳＷ１３，１４は、レベル検出回路５ａから位相制御信号の切替要求信号を受けると、予め設定された位相差を示す位相制御信号Ｃ１，Ｃ２を出力する。
即ち、ｃｏｓ2 φ＋ｓｉｎ2 φ＝１の位相差の関係を有している固定の位相制御信号Ｃ１，Ｃ２を出力する。例えば、φ＝π／４である位相制御信号Ｃ１，Ｃ２を出力する（図２（ｂ）を参照）。
したがって、位相差検出回路３の増幅器１５は、レベル検出回路５ａから位相制御信号の切替要求信号が出力されていないときは、ローパスフィルタ１１による平滑後の位相制御信号Ｃ１の信号レベルを一定のレベルまで増幅してベクトル合成型移相器３１に出力し、レベル検出回路５ａから位相制御信号の切替要求信号が出力されると、ＳＷ１３から出力された固定の位相制御信号Ｃ１を一定のレベルまで増幅してベクトル合成型移相器３１に出力する。
同様に、位相差検出回路３の増幅器１７は、レベル検出回路５ａから位相制御信号の切替要求信号が出力されていないときは、ローパスフィルタ１２による平滑後の位相制御信号Ｃ２の信号レベルを一定のレベルまで増幅してベクトル合成型移相器３１に出力し、レベル検出回路５ａから位相制御信号の切替要求信号が出力されると、ＳＷ１４から出力された固定の位相制御信号Ｃ２を一定のレベルまで増幅してベクトル合成型移相器３１に出力する。
【００２１】
ベクトル合成型移相器３１は、位相差検出回路３から位相制御信号Ｃ１，Ｃ２を受けると、その位相制御信号Ｃ１，Ｃ２に応じてアンテナ２により受信された受信信号Ｓ２の位相を移相して、その受信信号Ｓ２の位相をアンテナ１により受信された受信信号Ｓ１の位相と一致させる。
具体的には下記の通りである。
【００２２】
ベクトル合成型移相器３１の電力分配器３２は、アンテナ２により受信された受信信号Ｓ２を等電力分配して移相器３３及び乗算器３４に出力する。
ベクトル合成型移相器３１の移相器３３は、電力分配器３２から受信信号Ｓ２を受けると、その受信信号Ｓ２の位相を９０度だけ移相する。
ベクトル合成型移相器３１の乗算器３４は、電力分配器３２から受信信号Ｓ２を受けると、その受信信号Ｓ２に位相差検出回路３から出力された位相制御信号Ｃ１を乗算する。
また、ベクトル合成型移相器３１の乗算器３５は、移相器３３による移相後の受信信号Ｓ２に位相差検出回路３から出力された位相制御信号Ｃ２を乗算する。
そして、ベクトル合成型移相器３１の電力合成器３６は、乗算器３４の乗算結果と乗算器３５の乗算結果とを合成し、アンテナ１により受信された受信信号Ｓ１と同相の受信信号Ｓ２ａを出力する。
なお、ベクトル合成型移相器３１の電力合成器３６から出力される受信信号Ｓ２ａは下記のようになる。
Ｓ２ａ
＝αｃｏｓφ・Ｂｃｏｓ（ωｔ＋φ）＋αｓｉｎφ・Ｂｃｏｓ（ωｔ＋φ＋２／π）
＝αＢｃｏｓωｔ
【００２３】
電力合成器３７は、上記のようにして、ベクトル合成型移相器３１がアンテナ２により受信された受信信号Ｓ２の位相を移相すると、アンテナ１により受信された受信信号Ｓ１とベクトル合成型移相器３１による移相後の受信信号Ｓ２ａを合成し、その合成信号Ｓ３を出力する。
【００２４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、アンテナ１により受信された受信信号Ｓ１の信号レベルが基準レベルを下回ると、位相差検出回路３が予め設定された位相差を示す位相制御信号Ｃ１，Ｃ２をベクトル合成型移相器３１に出力するように構成したので、アンテナ１により受信された受信信号Ｓ１の信号レベルが基準レベルを下回っても、アンテナ２により受信された受信信号Ｓ２の信号レベルが正常レベルであれば、電力合成器３７から合成信号Ｓ３を得ることができる効果を奏する。
【００２５】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、レベル検出回路５ａから位相制御信号の切替要求信号を受けると、増幅器１５，１７がローパスフィルタ１１，１２による平滑後の位相制御信号Ｃ１，Ｃ２の代わりに、ＳＷ１３，１４から出力された固定の位相制御信号Ｃ１，Ｃ２を一定のレベルまで増幅してベクトル合成型移相器３１に出力するものについて示したが、ローパスフィルタ１１，１２による平滑後の位相制御信号Ｃ１，Ｃ２から固定の位相制御信号Ｃ１，Ｃ２に切り替えると、ベクトル合成型移相器３１に与える位相制御信号Ｃ１，Ｃ２が急変するため、ベクトル合成型移相器３１から出力される受信信号Ｓ２ａが不安定になることがある。
【００２６】
そこで、この実施の形態２では、レベル検出回路５ａから位相制御信号の切替要求信号を受けたとき、ベクトル合成型移相器３１に与える位相制御信号Ｃ１，Ｃ２が急変する事態を防ぐため、図３に示すように、位相制御信号Ｃ１，Ｃ２の急激な変動を抑制する時定数回路としてコンデンサ１９，２０を増幅器１５，１７の帰還抵抗１６，１８と並列に接続するようにしている。
これにより、この実施の形態２によれば、ベクトル合成型移相器３１から出力される受信信号Ｓ２ａの安定化を図ることができる効果を奏する。
【００２７】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３によるスペースダイバーシチ受信装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
位相差変更器４０は位相差検出回路３のＳＷ１３，１４に設定されている位相差の変更を受け付ける位相差変更手段を構成している。
【００２８】
上記実施の形態１，２では、位相差検出回路３のＳＷ１３，１４には予め固定の位相差が設定されているものについて示したが、位相差検出回路３のＳＷ１３，１４に設定されている位相差の変更を受け付ける位相差変更器４０を設けるようにしてもよい。
これにより、無線通信回路の使用環境に応じて、適切な位相差を位相差検出回路３のＳＷ１３，１４に設定することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態１によるスペースダイバーシチ受信装置を示す構成図である。
【図２】位相差の関係を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるスペースダイバーシチ受信装置の要部を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるスペースダイバーシチ受信装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  アンテナ（第１のアンテナ）、２  アンテナ（第２のアンテナ）、３  位相差検出回路（位相差検出手段）、４  バンドパスフィルタ、５  自動利得制御回路、５ａ  レベル検出回路、６  バンドパスフィルタ、７  自動利得制御回路、８  移相器、９  乗算器、１０  乗算器、１１  ローパスフィルタ、１２  ローパスフィルタ、１３  ＳＷ、１４  ＳＷ、１５  増幅器、１６  帰還抵抗、１７  増幅器、１８  帰還抵抗、１９  コンデンサ（時定数回路）、２０  コンデンサ（時定数回路）、３１  ベクトル合成型移相器（移相手段）、３２  電力分配器、３３  移相器、３４  乗算器、３５  乗算器、３６  電力合成器、３７  電力合成器（合成手段）、４０  位相差変更器（位相差変更手段）。
【図１】
2005159750.tif 000003
【図２】
2005159750.tif 000004
【図３】
2005159750.tif 000005
【図４】
2005159750.tif 000006