(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトルが複数の非相関搬送波を表わす複数の周波数を含む信号を送信機から少なくとも一つの受信機に伝送するために、周波数ｆPを特定の帯域内で連続的に変えることにより周波数ｆPの第２搬送波のスペクトルを拡げることを可能にする周波数ダイバーシチ方法であって、
周波数fAMの第１搬送波は伝送されるべき情報を表わす信号Ｓ１により周波数変調され、
前記第２搬送波は、前記信号Ｓ１により周波数変調された前記第１搬送波により振幅変調され、同時に、周波数ｆPの変化が周波数ｆFMの正弦波信号ＳCにより制御されることを特徴とする周波数ダイバーシチ方法。
【請求項２】
信号Ｓ1は、テレビジョンセットに配置された送信機によりテレビジョンセットからある距離の位置にあるスピーカに各々配置された少なくとも２つの受信機に送られる音声信号を表わすことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記周波数ｆＦＭの正弦波信号ＳCは前記信号Ｓ１により周波数変調された前記第１搬送波であり、
ｆP＝5.8ＧＨｚ，ｆAM＝ｆFM＝１ＭＨｚ
であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
周波数の帯域Ｂは、周波数ｆP＝5.8ＧＨｚに対して±４０ＭＨｚに亘ることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
縦続に接続された３つの段、即ち、信号Ｓ1の増幅／濾波用の第１の段と、前記第１搬送波の周波数変調用の第２の段と、前記第２搬送波の振幅変調及び周波数変調用の第３の段とを含み、前記第３の段は、帯域Ｂ内で周波数偏移を選択する第２の調整手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の方法を実施する送信機。
【請求項６】
前記第３の段は、ＦＥＴ型のトランジスタと協動する共振回路を含む発振器モジュールを含み、該トランジスタのドレインは一方ではＤＣ電圧ＶCCに結合され、他方では前記第２の段により供給される前記第１搬送波の振幅の第１の調整手段を介して前記第２の段に結合されることを特徴とする請求項５に記載の送信機。
【請求項７】
共振回路は可変容量ダイオードと協働するマイクロストリップ共振器を含み、該ダイオードのアノードは一方では周波数変調及び振幅変調された前記第２搬送波の周波数偏位を帯域Ｂ内で選択することを可能にする第２の調整手段に結合され、他方では帯域Ｂの幅を調整することを可能にし、また発振器の周波数ドリフトを補償することを可能にする第３の調整手段に結合されることを特徴とする請求項６に記載の送信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線伝送の分野に係り、特に送信機と少なくとも一つの受信機との間で情報を伝達するように意図された周波数ｆPの変調されたＳＨＦ（超高周波）搬送波のスペクトルの拡大を実行するのを可能にする周波数ダイバーシチに係る。このスペクトルの拡大は、スペクトルが複数の非相関搬送波を表わす複数の周波数を含む信号を、送信機と少なくとも一つの受信機との間で伝送するように、特定の帯域内で周波数ｆPを連続的に変化させることにより、それ自体は知られている方法で実行される。
【０００２】
本発明はまた本発明の要旨である方法を実施するようにされた送信機にも係る。
【０００３】
【従来の技術】
ＳＨＦ搬送波を変調することに基づいた公知の無線伝送方法において、送信機により送信された信号は複数の別々の経路に沿って受信機に到達する。これは伝送された信号のフェージングを生じさせ、結果的に伝送さるべき情報の損失ないし劣化を生じさせる受信機での干渉をもたらすこととなる。
【０００４】
図１は、5.7ＧＨｚから5.9ＧＨｚに亘る周波数帯域で従来方法により受信機により受信されたパワーの振れの一例を示す。同図に見られる如く、パワー曲線は送信機−受信機リンクで途切れ又は劣化を意味する幾つかの急激な落込みを示す。最小パワーに対応する周波数は受信機の空間位置に応じて変わり、所定の位置に対しては、パワーレベルは例えば人間の動きにより変えられる環境の指数として時間に亘って変化する。かかる途切れ、劣化は例えばテレビジョンセットとスピーカとの間の音の伝送の様な適用では容認し難い。
【０００５】
この問題を解決するために従来用いられた解決法は、空間ダイバーシチ又は周波数ダイバーシチの様な技術に基づくものであった。空間ダイバーシチは、送信アンテナと、受信した信号を非相関となるように離した複数の受信アンテナとを用いることにあった。用いる受信アンテナの数を増やすことに加えて、この技術は種々のアンテナにより受信した信号を組合わせる複合装置を用いる必要がある。
【０００６】
従来の周波数ダイバーシチに基づいた技術は各搬送波周波数に対し別の送信機を用いることにある。更に、各周波数源の良い安定性が屡々求められる。更に、種々の搬送波の同時のフェージングを避けるために、該搬送波を分離する周波数帯域の幅は、用いる無線チャンネルの干渉性帯域の幅以上でなければならない。かくて干渉性帯域内で、受信した信号は極めて強い相関があり、従来の周波数ダイバーシチの効果は極めて強く減少される。干渉性の幅はＳＨＦ信号の伝送がなされる環境に依存する。また、所定の環境で用いられる従来の周波数のダイバーシチは常に異なる環境に適さない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は従来の欠点を解消することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法によれば、第２搬送波であるＳＨＦ搬送波は、伝送されるべき情報を表わす信号Ｓ１により前もって周波数変調された周波数ｆAMの第１搬送波（ＶＨＦ搬送波でもよい）により振幅変調されることで生成され、周波数ｆPの変化は周波数ｆFMの正弦波信号ＳCにより制御される。
この方法により、受信機により受信されたパワーは、帯域Ｂに亘って拡がったスペクトルの種々の搬送波により受信したパワーの平均値に等しい。従って、受信した信号のレベルは比較的一定に保たれ、信号がＳＨＦ領域で送られる経路が複数ある性質から生ずる干渉による突然のフェージングが避けられる。
【０００９】
本発明による方法は、縦続に接続された３つの段、即ち信号Ｓ１の増幅／濾波用のＲＦ（無線周波）段と、第１搬送波の周波数変調用の段と、第２の搬送波であるＳＨＦ搬送波の振幅変調及び周波数変調用の段（ＳＨＦ段）とを含む送信機により実施される。
本発明の他の特徴及び効果は以下図面と共にする説明（実施例はこれに限らない）より明らかとなろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２は、各々伝送されるべき情報を搬送する複数の非相関搬送波を表わす複数の周波数を含むスペクトルを有する信号を受信機１２に伝送するために、ＳＨＦ搬送波の周波数ｆPが特定の帯域Ｂで連続的に変化されることを特徴とし、周波数ダイバーシチにより送信機１０と、受信機１２との間で伝送される周波数ｆPのＳＨＦ搬送波の広帯域化（スプレッドスペクトラム）の一例を示す。
【００１１】
本発明の方法の望ましい一実施例によれば、第２搬送波であるＳＨＦ搬送波は伝送されるべき情報を表わす信号Ｓ１により予め周波数変調された周波数ｆAMの第１搬送波（ＶＨＦ（超短波）でもよい）により振幅変調されることで生成され、ＳＨＦ搬送波の周波数ｆPの変化は、ＳＨＦ搬送波の周波数変調を行なうために、望ましくはｆAMに等しく選ばれた周波数ｆFMの正弦波信号ＳCにより制御される。
【００１２】
図８に示す本発明の適用の特別の一例において、信号Ｓ１はテレビジョンセット１４に配置された送信機により、テレビジョンセット１４からある距離に位置するスピーカ１６に各々配置された少なくとも２つの受信機に送られた音声信号を表わす。この適用例において、信号ＳC及び第１搬送波は同一であり、同じ発生源により発生され、音声信号Ｓ１は周波数ｆAM＝１ＭＨｚの該第１搬送波を周波数変調し、音声信号は最終的に周波数ｆP＝5.8ＧＨｚのＳＨＦ搬送波に振幅及び周波数変調される。
【００１３】
図８に概略的に示された環境でなされた測定は、周波数ｆP＝5.8ＧＨｚについて帯域Ｂ＝±４０ＭＨｚで、ｆAM＝ｆFM＝１ＭＨｚに対し、第１搬送波と信号ＳCの間の相互変調と、伝送された信号の歪損失とはかなり限られることを示している。
図３に示される望ましい一実施例によれば、本発明の方法を実施する送信機１０は、縦続で設けられた３段、即ち信号Ｓ１の増幅／濾波用のＲＦ（無線周波）段２０，第１搬送波の周波数変調用の段２２，ＳＨＦ搬送波（第２搬送波）の振幅変調及び周波数変調用ＳＨＦ段２４を含む。
【００１４】
図７に示す如く、ＳＨＦ段２４は、ＳＨＦ搬送波を発生するようにされＦＥＴ（電界効果トランジスタ）型のトランジスタ３４と協働する共振回路３２を含む発振器モジュール３０を含む。トランジスタ３４のドレイン３６は、一方ではＤＣ電圧源ＶCCに、他方で第１搬送波の振幅の第１の調整手段３８を介して段２２に結合される。発振器３０の入力４０は、帯域Ｂ内で周波数変調及び振幅変調されたＳＨＦ搬送波の周波数偏位の選択を可能にする第２の調整手段４２に結合される。共振回路３２は、一方で帯域Ｂの幅を調整し、他方で発振器３０の周波数ドリフトを補償するのを可能にする第３の調整手段５２を介して、アノード４８がＤＣ電圧源５０によりバイアスされる可変容量ダイオード４６に結合されたマイクロストリップ共振器４４を含む。トランジスタ３４は減衰段５６を介して送出アンテナ５４に結合される。
【００１５】
信号ＳCをダイオード４６のＤＣバイアス電圧に重ねることにより、共振回路３２の共振周波数に、従って発振器３０の発振周波数に連続的な変化が起こる。図１１は大信号モードで動作するトランジスタ３４の電流−電圧特性を表わす。発振器３０により発生されたＳＨＦ搬送波の振幅はトランジスタの非直線性により該トランジスタ３４の負荷ライン５８上にある点Ｃ及びＤで制限される。かくて、第１搬送波をトランジスタ３４のドレイン３６に印加することにより、ドレイン３６のバイアス電圧は図１０に示す如く周期的に変更される。これは、図１１の点Ａ，Ｂで示す如く、トランジスタ３４のバイアス点をその飽和動作領域６０からその線形動作領域６２へシフトさせる。図１２は、バイアス点Ａが振幅が最大であるドレイン電流を得ることを可能にする領域６０内にある場合を示し、一方図１３は、バイアス点がドレイン電流の振幅の減少を生じさせる領域６２内にある場合を示す。前述の如く、ＳＨＦ搬送波の振幅変調は、図１４に示す如く、第１搬送波をトランジスタ３４のドレイン３６に印加することにより得られる。バイアス点の線形動作領域への進入のレベルはＳＨＦ搬送波の変調指数を変えることを可能にする。上記進入のレベルは第１の調整手段３８により制御され、第１搬送波の振幅に依存する。
【００１６】
変調されたＳＨＦ搬送波の周波数スペクトルの拡がりは、可変容量ダイオード４６のＤＣバイアス電圧を変更することを可能にし該ダイオード４６の容量の値の変更を生じさせる第３の調整手段５２を介して変えられる。
本発明によるＳＨＦ段はＳＨＦ搬送波を発生させ該ＳＨＦ搬送波の振幅変調及び周波数変調を実行するのを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の無線伝送方法により受信機により受信されたパワーの変化曲線を示す図である。
【図２】  本発明の方法により伝送された広帯域信号を示す図である。
【図３】  本発明方法を実行する送信機の系統図である。
【図４】  （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明による方法により送信される音声信号、音声信号により変調された第１の搬送波、第１の搬送波により変調された第２の搬送波のスペクトルを夫々示す図である。
【図５】  図３の送信機を協動する受信機の系統図である。
【図６】  （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明方法による受信側での第２搬送波、第１搬送波、音声信号のスペクトルを夫々示す図である。
【図７】  図３の送信機のＳＨＦ段を示す図である。
【図８】  本発明の方法を用いる環境の一例を概略的に示す図である。
【図９】  図７のＳＨＦ段で用いたトランジスタ及びそのバイアス回路を概略的に示す図である。
【図１０】  図９のトランジスタのバイアス電圧の変調の一例を示す図である。
【図１１】  図９のトランジスタの電流−電圧特性を示す図である。
【図１２】  図９のトランジスタにより供給される電流の例を示す図である。
【図１３】  図９のトランジスタにより供給される電流の他の例を示す図である。
【図１４】  本発明による送信機の望ましい実施例により得られた振幅変調信号を表わす図である。
【符号の説明】
１０  送信機
１２  受信機
１４  テレビジョンセット
１６  スピーカ
２０  ＲＦ段
２２  第１搬送波段
２４  第２搬送波段
３０  発振器
３２  共振回路
３４  トランジスタ
３８  第１の調整手段
４２  第２の調整手段
４４  マイクロストリップ共振器
４６  可変容量ダイオード
５０  ＤＣ電圧源
５２  第３の調整手段
５４  送出アンテナ
５６  減衰段
５８  負荷ライン
６０  飽和動作領域
６２  線形動作領域
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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