(57)【要約】【課題】本発明は、複数の波動信号が合成されてなる合成波の引き渡しに供される線路のインピーダンス整合の程度に適した値に、これらの波動信号の何れか１つの電力を設定する電力制御装置に関し、構成の大幅な変更と複雑化を伴うことなく、合成の対象となる個々の波動信号の電力を的確に設定することを目的とする。【解決手段】複数の信号源によって生成された波動信号の合成波の引き渡しに供される線路のインピーダンス整合の程度に適した値Ｌｅｖに、前記複数の信号源の何れか１つによって生成されるべき波動信号の電力を設定する電力制御装置であって、前記複数の信号源の内、前記１つの信号源以外の全てまたは一部によって個別に設定された電力を監視する監視手段と、前記監視手段によって監視された電力の組み合わせに整合する値Ｌｏｐｔに前記値Ｌｅｖを設定する他系連係手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の信号源によって生成された波動信号の合成波の引き渡しに供される線路のインピーダンス整合の程度に適した値Ｌｅｖに、前記複数の信号源の何れか１つによって生成されるべき波動信号の電力を設定する電力制御装置であって、
前記複数の信号源の内、前記１つの信号源以外の全てまたは一部によって個別に設定された電力を監視する監視手段と、
前記監視手段によって監視された電力の組み合わせに整合する値Ｌｏｐｔに前記値Ｌｅｖを設定する他系連係手段と
を備えたことを特徴とする電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の波動信号が合成されてなる合成波の引き渡しに用いられる線路のインピーダンス整合の程度に適した値に、これらの波動信号の何れか１つの電力を設定する電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の送信機によって生成された送信波の合成波を送信する送信系には、例えば、空中線系や給電路のインピーダンス整合の程度に応じて、これらの送信機によってそれぞれ生成される送信波の電力を個別に増減する電力制御装置が送信機毎に備えられる。
図３は、従来の電力制御装置が備えられた送信系の構成例を示す図である。
【０００３】
図において、送信部３０-１、３０-2には音声信号が入力され、これらの送信部３０-1、３０-2の出力は合成回路４１の対応する入力にそれぞれ接続される。合成回路４１の出力は、縦続接続された方向性結合器４２-1、４２-2を介してＴ型回路４３の入力に接続される。方向性結合器４２-1、４２-2が個別に有する２つの結合ポートは、それぞれサージプロテクタ４４-1、４４-2の対応する入力に接続される。これらのサージプロテクタ４４-1、４４-2が有する入出力ポートは、それぞれ送信部３０-1、３０-2の制御端子に接続される。Ｔ型回路４３の出力は変流器（ＣＴ）４５の一次側およびＴ型回路４６を介して給電路４７（図示されない空中線に接続される。）に接続され、その給電路４７はカーボンギャップ４８を介して接地される。変流器４５の二次側には、電流計４９が接続される。
【０００４】
送信部３０-1は、以下の要素から構成される。
(1) サージプロテクタ４４-1が有する既述の入出力ポートに接続され、かつ上記音声信号が入力される励振制御部３１-1
(2) 励振制御部３１-1の出力に縦続接続された電力増幅部３２-1およびバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３３-1
【０００５】
なお、送信部３０-2の構成については、送信部３０-1の構成と同じであるので、以下では、機能および構成が同じ要素に添え番号として「１」に代わる「２」が付与された同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
【０００６】
また、サージプロテクタ４４-1、４４-2は構成および機能が同じであるので、以下では、両者に共通の事項については、添え番号「１」、「２」の何れにも該当し得ることを示す添え文字「ｃ」をこれらの添え番号「１」、「２」に代えて付与して記述する。
【０００７】
このような構成の送信系では、励振制御部３１-cは、サージプロテクタ４４-cによって指示された送信電力の値および送信の許否に従って、既述の音声信号で変調された送信波を生成する。
【０００８】
電力増幅部３２-cは、このようにして生成された送信波を電力増幅する。
バンドパスフィルタ３３-cは、その電力増幅の下で電力増幅部３２-cによって与えられた送信波に、その送信波の占有帯域幅の成分を通過させる濾波処理を施す。
【０００９】
合成回路４１は、上記濾波処理の下で送信部３０-1、３０-2によってそれぞれ与えられた送信波を合成することにより合成波を生成し、かつ方向性結合器４２-1、４２-2、Ｔ型回路４３、変流器４５、Ｔ型回路４６および給電路４７を介して図示されない空中線の給電点に、その合成波を給電する。
【００１０】
なお、Ｔ型回路４３、４６は、リアクタンスが手動によって適宜設定されることによって、合成回路４１の出力から変流器４５に至る区間と、その変流器４５から給電路４７に至る区間とにおけるインピーダンス整合に供される。
【００１１】
カーボンギャップ４８は、例えば、空中線に対する落雷等に起因して生じたサージの放電に供されるカーボン電極を有し、そのカーボン電極が局部的に破損しても修理や交換が行われなくても、該当する損傷部の位置が物理的に変更されることにより、再利用が可能であって、Ｔ型回路４６およびその前段に配置された既述の要素を故障や破壊から防護する。
【００１２】
また、方向性結合器４２-cは、合成回路４１の出力から既述の空中線系の給電点に至る区間におけるインピーダンス整合の状態を示す進行波と反射波との成分を検出する。
【００１３】
サージプロテクタ４４-cは、これらの進行波と反射波とのレベルに基づいて、上記インピーダンス整合の程度を定在波比等として評価し、その評価の結果に基づいて励振制御部３１-cに以下の指示を与え、これらの指示に応じた励振制御部３１-cの振る舞いや状態を監視すると共に、その監視の結果に基づいてこのような指示を適宜与える。
【００１４】
(1) 送信波の生成（出力）の許否
(2) 送信波が生成（出力）されるべきレベル（送信電力）Ｌ
したがって、このような送信系では、合成波に含まれる個々の送信波レベルと生成の許否との何れもが、上記インピーダンス整合の実体に応じて適宜設定され、かつ変更される。
【００１５】
なお、本発明に関連性がある先行技術としては、以下に列記する特許文献１ないし特許文献３がある。
(1) 「搬送波と側帯波を有する被変調波を出力する送信機の出力のＶＳＷＲを監視し、監視しているＶＳＷＲが予め定めた値を越えた場合に、送信機を制御するための制御信号を出力する送信機の保護装置において、前記送信機の出力から検知した被変調波の側帯波を抑圧するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力からＶＳＷＲを演算し、演算したＶＳＷＲが予め定めた値を越えた場合に送信機を制御するための制御信号を送信機に出力する制御信号生成部とを備える」ことにより、「ＡＭにおける高域変調周波数域による送信機の保護装置の頻繁な保護動作を解消し、保護装置の保護動作の信頼性を高める」点に特徴がある送信機の保護装置…特許文献１
【００１６】
(2) 「平常時に使用される運用系回路と、前記運用系回路に不具合が発生した場合に前記運用系回路の機能を代替する予備系回路とを備える電子機器であって、電磁波を受信するアンテナと、前記アンテナの出力信号に含まれるノイズ成分から落雷の発生を判定する判定機構と、前記運用系回路への限界値以内の雷サージの侵入を防ぐ避雷器と、平常時には前記運用系回路および前記予備系回路の両方に電力を供給し、前記判定機構によって落雷が発生したと判断された場合に前記運用系回路への電力の供給を継続しつつ前記予備系回路への電力の供給を停止する配電装置とを有する」ことにより、「雷サージから予備系回路を保護することができ、かつ無駄なダウンタイムの発生を抑制する」点に特徴がある電子機器…特許文献２
【００１７】
(3) 「サージアブゾーバ素子と、バンドパスフィルタ回路と、ダイオードブリッジ回路と、安定化電源とを備え、前記サージアブゾーバ素子は、前記バンドパスフィルタの出力側に接続され、前記ダイオードブリッジ回路及び前記安定化電源は、トランスを介して前記バンドパスフィルタの入力側に接続される」ことにより、「誘導雷等の雷放電の誘導により、アンテナを通じて無線機の送信機が破壊されることを防止する」点に特徴があるサージ保護回路…特許文献３
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００７−２８１９４３号公報
【特許文献２】特開２００９−１８９１６８号公報
【特許文献３】特開２００７−２５９６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、上述した従来例では、空中線に対する落雷等によって生じたサージがカーボンギャップ４８を介して放電する期間には、既述の合成波のレベルが著しく低くなる。
【００２０】
このような期間には、既述のインピーダンス整合の程度を示す反射係数Γには、その反射係数Γを示す下式の分母（「進行波の電圧」を示す。）の値が著しく小さな値となるために、大きな誤差を伴う。
反射係数Γ＝（反射波の電圧）／（進行波の電圧）
【００２１】
サージプロテクタ４４-cは、このような誤差がある場合でも、励振制御部３１-cに対して、生成されるべき送信波のレベルの大幅な小さな値への設定、あるいはその送信波の生成の規制を指示しなければならない。
【００２２】
しかし、例えば、空中線の基部が短絡した場合（保守、試験等の目的で人為的に短絡される場合を含む。）には、以下の要因に起因して、励振制御部３１-1、３１-2の何れか一方によって行われる送信波の生成（出力）が規制されない可能性が高かった。
【００２３】
(1) 短絡に対する電力増幅部３２-cの応答が必ずしも十分に高い速度で応答するとは限らないために、サージプロテクタ４４-cに予め組み込まれたシーケンスに組み込まれたタイムアウトの処理により、励振制御部３１-cに対する送信波の生成（出力）の規制が図られない場合が多かった。
【００２４】
(2) 上記反射係数Γの算出に供される反射波および進行波の電圧は、励振制御部３１-1、３１-2によって個別に生成される送信波ではなく、これらの送信波の合成によって得られた合成波の検波によって得られ、しかも、サージプロテクタ４４-1、４４-2は、それぞれ他方のサージプロテクタ４４-2、４４-1が励振制御部３１-2、３１-2に与えた指示を識別することなく、送信波の生成（出力）の許否およびレベルの設定を行う。
【００２５】
(3) サージプロテクタ４４-1、４４-2が上記レベルの設定および許否の基準として参照する反射波および進行波の電圧は、特性に偏差を伴い得る異なる方向性結合器４２-1、４２-2を介して得られ、しかも、これらのサージプロテクタ４４-1、４４-2の応答性、特性および演算の精度にも偏差を伴い得る。したがって、サージプロテクタ４４-1、４４-2がそれぞれ励振制御部３１-1、３１-2に対して送信の拒否とレベルの設定とを行う順序は、一般に定まらない。
【００２６】
本発明は、構成の大幅な変更と複雑化を伴うことなく、合成の対象となる個々の波動信号の電力を的確に設定する電力制御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】
【００２７】
本発明では、複数の信号源によって生成された波動信号の合成波の引き渡しに供される線路のインピーダンス整合の程度に適した値Ｌｅｖに、前記複数の信号源の何れか１つによって生成されるべき波動信号の電力を設定する電力制御装置において、監視手段は、前記複数の信号源の内、前記１つの信号源以外の全てまたは一部によって個別に設定された電力を監視する。他系連係手段は、前記監視手段によって監視された電力の組み合わせに整合する値Ｌｏｐｔに前記値Ｌｅｖを設定する。
【００２８】
すなわち、上記合成波に含まれる何れの波動信号の電力の値Ｌｅｖも、本発明が個別に適用されることにより、これらの波動信号を個別に生成する複数の波動信号の内、少なくとも複数の信号源によって生成される波動信号の電力の組み合わせに整合した値Ｌｏｐｔに設定される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、複数の信号源によって個別に識別されるインピーダンス整合の程度に偏差があり、その偏差が識別される順序やインターバルに相違がある場合であっても、これらの信号源によって個別に生成される波動信号の電力の何れも、このようなインピーダンス整合の程度に高い精度および確度で整合した値に設定される。
したがって、本発明が適用された装置やシステムでは、複数の信号源の負荷分散の下で大電力の合成波が高い安定性で精度よく生成され、このような合成波の引き渡しに供される線路に生じるインピーダンス整合の変動の多様な形態に柔軟に適応して高い信頼性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態の動作タイムチャートである。
【図３】従来の電力制御装置が備えられた送信系の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。
図において、図３に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
【００３２】
本実施形態と図３に示す従来例との構成の相違点は、以下の点にある。
(1) 送信部３０-1、３０-2に代えて送信部１０-1、１０-2が備えられる。
(2) 送信部１０-1の構成は、図３に示す励振制御部３１-1に代えて励振制御部１１-1が備えられた点を除いて、送信部３０-1の構成と同じである。なお、送信部１０-2の構成については、送信部１０-1の構成と同じであるので、以下では、対応する要素の符号に添え番号「１」に代わる「２」を付与し、ここでは、その説明を省略する。
【００３３】
(3) サージプロテクタ４４-1、４４-2に代えてサージプロテクタ２０-1、２０-2（構成および機能が同じである。）が備えられ、これらのサージプロテクタ２０-1、２０-2は、相互に接続された専用の入出力ポートを有する。
【００３４】
図２は、本実施形態の動作タイムチャートである。
以下、図１および図２を参照して本実施形態の動作を説明する。
サージプロテクタ２０-1、２０-2の内、一方のサージプロテクタ２０-1は、例えば、配下の励振制御部１１-1に対して送信波のレベルＬとして通常値Ｌｓを指示し、その送信波の送信を許可している状態（以下、「通常状態」という。）では、従来例と同様のシーケンスに基づいて、このような送信波のレベルＬと、送信の許否を以下の通りに更新する。
【００３５】
(1) 空中線の基部等に生じた短絡の回数が１５秒間に「３」以下である場合には、その通常状態を維持する（図２(1),(2))。
(2) しかし、このような短絡が１５秒間に４回発生する（図２(3))と、上記レベルＬを五分の一の値（＝Ｌ／５)(以下、「減力値Ｌｒ」という。）に更新する（図２(4))。
【００３６】
(3) このようにレベルＬが更新された状態（以下、「減力状態」という。）では、上記短絡の回数が１５秒間に「３」以下である場合には、その減力状態を維持する（図２(5))。
(4) しかし、このような短絡が１５秒間に４回発生する（図２(6))と、送信の許可を取り下げる（図２(7))。したがって、励振制御部１１-1は、送信波の生成（出力）を停止する（図２(8))。以下、このような送信波の生成（出力）が行われない状態については、「停止状態」と称する。
【００３７】
一方、サージプロテクタ２０-2は、上述したように対向するサージプロテクタ２０-1から通知された送信波のレベルＬとその送信波の送信の拒否とを適宜識別し、これらのレベルＬおよび許否に基づいて、例えば、以下の処理を行う。
【００３８】
(1) 識別された送信波のレベルＬが通常値Ｌｓまたは減力値Ｌｒであり、その送信波の送信（出力）が許容されている場合には、現状を維持し、サージプロテクタ２０-1に対して現状の送信波のレベルおよびこの送信波の送信（出力）の許否の指示を通知する（図２(9))。
【００３９】
(2) 送信波の送信（出力）の許可が取り下げられたことを識別した場合には、同様に識別された送信波の最新のレベルＬの如何にかかわらず、以下の手順(2a)〜(2c)の何れかに基づいて励振制御部１１-2に対して与えられていた送信（出力）の許可を取り下げる（図２(10))。
【００４０】
(2a)速やかに「停止状態」に移行する（図２(11))。
(2b)「減力状態」に移行する（図２(12)) ことにより励振制御部１１-2に送信波のレベルとして減力値Ｌｒを指示し、さらに、１５秒経過後に「停止状態」に移行する。
【００４１】
(2c)１５秒間に亘って「通常状態」を維持した（図２(13)) 後に、「減力状態」に移行することにより、励振制御部１１-2に送信波のレベルとして減力値Ｌｒを指示し（図２(14)) 、さらに、１５秒経過後に「停止状態」に移行する（図２(15))。
【００４２】
なお、上記手順(2b)、(2C)における１５秒間には、サージプロテクタ２０-2は、サージプロテクタ２０-1によって「励振制御部１１-1に対して与えられる送信の許可」が復旧した場合には、既述の後続するシーケンスへの移行を取り止め、既定の手順に基づいて、励振制御部１１-2に対して、送信波のレベルＬとその送信波の送信の許可とを与える。
【００４３】
すなわち、合成回路４１の出力から空中線の給電点に至る給電路における進行波のレベルが微少となる等の要因により、その給電路のインピーダンスの不整合が、サージプロテクタ２０-1、２０-2の何れか一方のみによって「停止状態」に移行すべき要因として先に検知された場合であっても、これらのサージプロテクタ２０-1、２０-2は、何れも、一方が他方に対して過度に遅延することなく、配下の励振制御部を「停止状態」に移行させ、励振制御１１-1、１１-2による送信波の生成（出力）が確度高く規制される。
【００４４】
したがって、本実施形態によれば、空中線の基部の短絡やカーボンギャップのインピーダンスの著しい低下が頻繁にあるいは長時間に亘って生じた状態であっても、このような状態において励振制御部１１-1、１１-2の何れもが送信波の生成（出力）を継続することに起因する様々な支障の回避が確度高く達成される。
【００４５】
なお、本実施形態では、合成回路４１の前段に配置され、かつ電力合成の対象となる送信波を個別に生成する送信部の数が「２」となっている。
しかし、このような送信部の数は、個別に対応して備えられたサージプロテクタの全ての間で既述のレベルＬおよび送信（出力）の拒否が相互に引き渡されるならば、「３」以上であってもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、合成手段４１によって生成される合成波の電力と、その合成波に含まれる個々の送信波の生成に適用された変調方式、周波数配置と、これらの送信波によって形成されるチャネルの構成と、これらのチャネルの形成のために適用された多元接続方式とは、如何なるものであってもよい。
【００４７】
さらに、本実施形態では、停止状態に移行する前に設定され得る送信電力Ｌは、既述のＬｓ、Ｌｒに限定されず、所望の値および段数で如何なるアルゴリズムに基づいて設定され、あるいは変更されてもよい。
【００４８】
また、本実施形態が適用された送信系では、励振制御部１１-1、１１-2による送信の開始は、始動時、保守等の何れの過程においても、サージプロテクタ２０-1、２０-2の主導と、操作者の操作による手動との何れによって行われてもよい。
【００４９】
さらに、本実施形態が適用された送信系では、サージプロテクタ２０-1、２０-2が配下の励振制御部１１-1、１１-2に対して既述の通りに与えるレベルＬと送信（出力）の拒否とは、何れも、所定の表示手段を介して表示され、あるいは音声に変換されて出力され、さらに、所定の情報処理の対象となるデータとして外部に引き渡されることによって、運用者または操作者による保守や運用の利便性の向上が図られてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、本発明は、送信部１０-1、１０-2の負荷分散とこれらの送信部１０-1、１０-2によって個別に生成された送信波の合成とに基づいて、大きな送信電力の放送波の空中線に対する給電に適用されている。
【００５１】
しかし、本発明は、このような放送波に限定されず、空中線に給電されるべき送信波が複数の送信部の後段における電力合成によって生成されるならば、如何なる通信系や伝送系にも適用可能である。
【００５２】
さらに、本実施形態では、合成回路４１の前段に配置された送信部１０-1、１０-2に個別に対応した方向性結合器４２-1、４２-2が備えられている。
【００５３】
しかし、このような方向性結合器の数Ｎ（≧２）は合成回路４１の前段に配置された送信部の数Ｐ（≧３）より少なく、このようなＰ個の送信部の内、複数の送信部に如何なる方向性結合器がコンバイナー等を介して共用されてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、送信部１０-1、１０-2にそれぞれサージプロテクタ２０-1、２０-2が備えられている。
【００５５】
しかし、このようなサージプロテクタの数ｎ（≧２）は、合成回路４１の前段に配置された送信部の数Ｐ（≧３）より少なく、このようなＰ個の送信部の内、複数の送信部に如何なるサージプロテクタが共用されてもよい。
【００５６】
さらに、本実施形態では、上記送信部の数Ｐが「３」以上である場合には、個々の送信部に対応したサージプロテクタ（以下、「特定のサージプロテクタ」という。）にレベルＬと送信（出力）の拒否とを引き渡すべきサージプロテクタは、本発明によって達成される作用効果の低下が許容される限度において、特定のサージプロテクタ以外のサージプロテクタの一部であってもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、本発明は、既述の空中線に対する不平衡給電に適用されている。
しかし、本発明は、このような不平衡給電に限定されず、平衡給電型の空中線に対する給電にも同様に適用可能である。
【００５８】
さらに、本実施形態では、合成回路４１によって生成された合成波を空中線に給電する給電路のインピーダンス整合の程度に応じて、励振制御部１１-1、１１-2によって個別に生成されるべき送信波のレベルとその送信波の送信（出力）の拒否とが設定されている。
【００５９】
しかし、本発明は、このような給電路に限定されず、電力合成によって生成された波動信号の伝送に供される伝送路のインピーダンス整合の程度に応じてこれらの波動信号のレベルが設定されるべき多様な装置やシステムに、同様に適用可能である。
【００６０】
また、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０，３０  送信部
１１，３１  励振制御部
２０，４４  サージプロテクタ
３２  電力増幅部
３３  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
４１  合成回路
４２  方向性結合器
４３，４６  Ｔ型回路
４５  変流器（ＣＴ）
４７  給電路
４８  カーボンギャップ
４９  電流計
【図１】
2013093701.tif 000003
【図２】
2013093701.tif 000004
【図３】
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