(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記信号分波部は、
前記分割した各帯域の信号成分のみをそれぞれ通過させる複数（Ｍ）のバンドパスフィルタ（２２（１）〜２２（Ｍ））が、その通過帯域が隣接しない同士の組合せで複数（Ｎ）のグループに分けられ、
該各グループに属するバンドパスフィルタは、各グループに設けられたサーキュレータ（２３（１）〜２３（Ｎ））の入力ポートから信号伝達方向にみて近い方の第１入出力ポートに並列的に接続され、さらに、該複数（Ｎ）のサーキュレータは、一つのサーキュレータの入力ポートから信号伝達方向にみて遠い方の第２入出力ポートと、別のサーキュレータの入力ポートとの間が接続されるように縦列接続されており、その初段のサーキュレータの入力ポートに前記変換対象の信号が与えられていることを特徴とする周波数変換装置。
【請求項２】
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記信号分波部は、
サーキュレータ（２３′）と、該サーキュレータの入力ポートから信号伝達方向にみて近い方の第１入出力ポートに接続され、前記所定周波数領域より狭い通過帯域で且つ前記分割した各帯域の少なくとも一つの帯域の信号成分を抽出するバンドパスフィルタ（２２′）とで形成され、前記サーキュレータの入力ポートに入力された信号を、前記バンドパスフィルタにより抽出された信号成分と、前記サーキュレータの前記入力ポートから信号伝達方向にみて遠い方の第２入出力ポートから出力される信号成分とに分ける分波ユニット（２４）を有し、
前記分波ユニットを、通過帯域幅が後段に向かうほど狭くなる状態でツリー状に複数段接続し、最終段の各分波ユニットから前記各帯域の信号成分をそれぞれ並列出力するように構成されていることを特徴とする周波数変換装置。
【請求項３】
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記周波数変換部は、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換する複数の周波数変換器（２７（１）〜２７（Ｍ））と、
前記複数の周波数変換器によってそれぞれ前記中間周波数帯に変換された信号を、共通のサンプリングクロックによってデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する複数（Ｍ）のＡ／Ｄ変換器（３０（１）〜３０（Ｍ））とにより構成され、
前記各周波数変換器は、
前記各帯域の信号をそれぞれ複数（Ｋ）に同相分岐する入力信号同相分配器（４４）と、
前記ローカル信号を複数（Ｋ）に同相分岐するローカル信号同相分配器（４５）と、
前記入力信号同相分配器によって同相分岐された信号と、前記ローカル信号同相分配器によって同相分岐されたローカル信号とをそれぞれ受けて混合する複数（Ｋ）のミキサ（４６１〜４６Ｋ）と、
前記複数のミキサの出力を加算合成する合成器（４７）とにより構成されていることを特徴とする周波数変換装置。
【請求項４】
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記周波数変換部は、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯に変換された信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する複数（Ｍ）の周波数変換器（２７（１）′〜２７（Ｍ）′）により構成され、
前記各周波数変換器は、
前記各帯域の信号をそれぞれ複数（Ｋ）に同相分岐する入力信号同相分配器（４４）と、
前記ローカル信号を複数（Ｋ）に同相分岐するローカル信号同相分配器（４５）と、
前記入力信号同相分配器によって同相分岐された信号と、前記ローカル信号同相分配器によって同相分岐されたローカル信号とをそれぞれ受けて混合する複数（Ｋ）のミキサ（４６１〜４６Ｋ）と、
前記複数のミキサの出力を、共通のサンプリングクロックによりデジタルの信号列に変換する複数（Ｋ）のＡ／Ｄ変換器（４８１〜４８Ｋ）と、
前記複数のＡ／Ｄ変換器の出力を加算合成する合成器（４９）とにより構成されていることを特徴とする周波数変換装置。
【請求項５】
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記周波数変換部から出力されるデジタルの信号列に生じる位相誤差を補正するための補正係数を予め記憶している補正係数メモリ（３６）と、
前記複数のＡ／Ｄ変換器と信号再生部の間に挿入され、前記補正係数メモリに記憶されている補正係数にしたがって、各Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタルの信号列に生じる位相誤差を補正して、前記信号再生部に与える補正処理部（３７）とを備えたことを特徴とする周波数変換装置。
【請求項６】
前記ローカル信号発生器が出力する各ローカル信号は、所定の基準信号に位相同期し、且つ該基準信号の整数倍（ｕ１〜ｕＭ）の周波数に設定されており、
前記補正処理部は、前記各ローカル信号の周波数の前記基準信号の周波数に対する各倍数（ｕ１〜ｕＭ）の公約数（Ｕ）倍の周波数の信号の周期で、位相補正処理を行うことを特徴とする請求項５記載の周波数変換装置。
【請求項７】
前記周波数変換部は、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換する複数の周波数変換器（２７（１）〜２７（Ｍ））と、
前記複数の周波数変換器によってそれぞれ前記中間周波数帯に変換された信号を、共通のサンプリングクロックによってデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する複数（Ｍ）のＡ／Ｄ変換器（３０（１）〜３０（Ｍ））とにより構成され、
前記各周波数変換器は、
前記各帯域の信号をそれぞれ複数（Ｋ）に同相分岐する入力信号同相分配器（４４）と、
前記ローカル信号を複数（Ｋ）に同相分岐するローカル信号同相分配器（４５）と、
前記入力信号同相分配器によって同相分岐された信号と、前記ローカル信号同相分配器によって同相分岐されたローカル信号とをそれぞれ受けて混合する複数（Ｋ）のミキサ（４６１〜４６Ｋ）と、
前記複数のミキサの出力を加算合成する合成器（４７）とにより構成されていることを特徴とする請求項５または請求項６記載の周波数変換装置。
【請求項８】
前記周波数変換部は、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯に変換された信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する複数（Ｍ）の周波数変換器（２７（１）′〜２７（Ｍ）′）により構成され、
前記各周波数変換器は、
前記各帯域の信号をそれぞれ複数（Ｋ）に同相分岐する入力信号同相分配器（４４）と、
前記ローカル信号を複数（Ｋ）に同相分岐するローカル信号同相分配器（４５）と、
前記入力信号同相分配器によって同相分岐された信号と、前記ローカル信号同相分配器によって同相分岐されたローカル信号とをそれぞれ受けて混合する複数（Ｋ）のミキサ（４６１〜４６Ｋ）と、
前記複数のミキサの出力を、共通のサンプリングクロックによりデジタルの信号列に変換する複数（Ｋ）のＡ／Ｄ変換器（４８１〜４８Ｋ）と、
前記複数のＡ／Ｄ変換器の出力を加算合成する合成器（４９）とにより構成されていることを特徴とする請求項５または請求項６記載の周波数変換装置。
【請求項９】
前記信号分波部は、
変換対象の信号を複数（Ｍ）に分岐し、該分岐された信号を、前記分割した各帯域の信号成分のみをそれぞれ通過させる複数（Ｍ）のバンドパスフィルタ（２２（１）〜２２（Ｍ））にそれぞれ入力し、該各バンドパスフィルタから前記各帯域の信号成分を並列に出力させることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の周波数変換装置。
【請求項１０】
前記信号分波部は、
前記分割した各帯域の信号成分のみをそれぞれ通過させる複数（Ｍ）のバンドパスフィルタ（２２（１）〜２２（Ｍ））が、その通過帯域が隣接しない同士の組合せで複数（Ｎ）のグループに分けられ、
該各グループに属するバンドパスフィルタは、各グループに設けられたサーキュレータ（２３（１）〜２３（Ｎ））の入力ポートから信号伝達方向にみて近い方の第１入出力ポートに並列的に接続され、さらに、該複数（Ｎ）のサーキュレータは、一つのサーキュレータの入力ポートから信号伝達方向にみて遠い方の第２入出力ポートと、別のサーキュレータの入力ポートとの間が接続されるように縦列接続されており、その初段のサーキュレータの入力ポートに前記変換対象の信号が与えられていることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の周波数変換装置。
【請求項１１】
前記信号分波部は、
サーキュレータ（２３′）と、該サーキュレータの入力ポートから信号伝達方向にみて近い方の第１入出力ポートに接続され、前記所定周波数領域より狭い通過帯域で且つ前記分割した各帯域の少なくとも一つの帯域の信号成分を抽出するバンドパスフィルタ（２２′）とで形成され、前記サーキュレータの入力ポートに入力された信号を、前記バンドパスフィルタにより抽出された信号成分と、前記サーキュレータの前記入力ポートから信号伝達方向にみて遠い方の第２入出力ポートから出力される信号成分とに分ける分波ユニット（２４）を有し、
前記分波ユニットを、通過帯域幅が後段に向かうほど狭くなる状態でツリー状に複数段接続し、最終段の各分波ユニットから前記各帯域の信号成分をそれぞれ並列出力するように構成されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の周波数変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば移動体通信で用いられる高周波で且つ広帯域なアナログ信号の波形解析やスペクトラム解析を、デジタル型解析装置で行う際に用いる周波数変換装置において、広帯域な信号の瞬時パワーによる歪を低減させ、広帯域で且つ高いダイナミックレンジを実現するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、移動体通信で用いられる無線信号は、数ＧＨｚ以上の高周波帯でかつ数１０ＭＨｚ以上の広帯域な変調波である。このような高周波帯で且つ広帯域な信号の解析、例えばスペクトラム解析を行うための装置として従来からアナログ方式のスペクトラムアナライザが用いられている。
【０００３】
アナログ方式のスペクトラムアナライザとしては、図１５に示すように、測定対象のアナログ信号ｘ（ｔ）をミキサ１２に入力してローカル信号発生器１１からのローカル信号Ｌと混合し、そのミキサ１２の出力からアナログ信号ｘ（ｔ）とローカル信号Ｌとの差周波数成分を狭帯域なフィルタに１３により抽出する構成とし、ローカル信号Ｌの周波数を広帯域に掃引して、アナログ信号ｘ（ｔ）に含まれる各周波数成分のレベルを検出するのが一般的である（例えば、次の特許文献１の図７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−４７５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、測定対象のアナログ信号ｘ（ｔ）が前記したような広帯域な変調波の場合、その尖頭電力対平均電力比が非常に大きくなり、その全ての電力がミキサ１２に入力されることになり、ミキサ１２の適正な動作範囲を越え、混変調歪を発生させ、測定結果にエラーを生じさせる。
【０００６】
これを防ぐために、通常はミキサ１２の前段に減衰器を設けて、入力信号の尖頭電力が適正範囲となるように減衰させているが、この減衰器によって平均電力レベルも低下し、結果的に信号のＳ／Ｎが低下して、測定ダイナミックレンジが狭くなるという問題がある。
【０００７】
また、上記問題を解決する方法として、ミキサ１２の前段に、帯域が異なる複数のフィルタを選択可能に設け、ミキサ１２へのローカル信号Ｌの周波数に応じて前段のフィルタを選択するフィルタ選択方式や、一つの周波数可変型のフィルタをミキサ１２の前段に設け、そのフィルタの周波数をローカル信号の周波数に追従変化させるトラッキング方式がある。
【０００８】
しかし、いずれの方式でもローカル信号Ｌの掃引により入力信号のスペクトラム情報を得る方式であるため、原理的に実時間測定ができない。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決して、高周波帯の広帯域信号の実時間のスペクトラム情報を、デジタル処理しやすいより低い周波数帯へ高いダイナミックレンジで変換する周波数変換装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の周波数変換装置は、
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記信号分波部は、
前記分割した各帯域の信号成分のみをそれぞれ通過させる複数（Ｍ）のバンドパスフィルタ（２２（１）〜２２（Ｍ））が、その通過帯域が隣接しない同士の組合せで複数（Ｎ）のグループに分けられ、
該各グループに属するバンドパスフィルタは、各グループに設けられたサーキュレータ（２３（１）〜２３（Ｎ））の入力ポートから信号伝達方向にみて近い方の第１入出力ポートに並列的に接続され、さらに、該複数（Ｎ）のサーキュレータは、一つのサーキュレータの入力ポートから信号伝達方向にみて遠い方の第２入出力ポートと、別のサーキュレータの入力ポートとの間が接続されるように縦列接続されており、その初段のサーキュレータの入力ポートに前記変換対象の信号が与えられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２の周波数変換装置は、
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記信号分波部は、
サーキュレータ（２３′）と、該サーキュレータの入力ポートから信号伝達方向にみて近い方の第１入出力ポートに接続され、前記所定周波数領域より狭い通過帯域で且つ前記分割した各帯域の少なくとも一つの帯域の信号成分を抽出するバンドパスフィルタ（２２′）とで形成され、前記サーキュレータの入力ポートに入力された信号を、前記バンドパスフィルタにより抽出された信号成分と、前記サーキュレータの前記入力ポートから信号伝達方向にみて遠い方の第２入出力ポートから出力される信号成分とに分ける分波ユニット（２４）を有し、
前記分波ユニットを、通過帯域幅が後段に向かうほど狭くなる状態でツリー状に複数段接続し、最終段の各分波ユニットから前記各帯域の信号成分をそれぞれ並列出力するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３の周波数変換装置は、
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記周波数変換部は、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換する複数の周波数変換器（２７（１）〜２７（Ｍ））と、
前記複数の周波数変換器によってそれぞれ前記中間周波数帯に変換された信号を、共通のサンプリングクロックによってデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する複数（Ｍ）のＡ／Ｄ変換器（３０（１）〜３０（Ｍ））とにより構成され、
前記各周波数変換器は、
前記各帯域の信号をそれぞれ複数（Ｋ）に同相分岐する入力信号同相分配器（４４）と、
前記ローカル信号を複数（Ｋ）に同相分岐するローカル信号同相分配器（４５）と、
前記入力信号同相分配器によって同相分岐された信号と、前記ローカル信号同相分配器によって同相分岐されたローカル信号とをそれぞれ受けて混合する複数（Ｋ）のミキサ（４６１〜４６Ｋ）と、
前記複数のミキサの出力を加算合成する合成器（４７）とにより構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４の周波数変換装置は、
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記周波数変換部は、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯に変換された信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する複数（Ｍ）の周波数変換器（２７（１）′〜２７（Ｍ）′）により構成され、
前記各周波数変換器は、
前記各帯域の信号をそれぞれ複数（Ｋ）に同相分岐する入力信号同相分配器（４４）と、
前記ローカル信号を複数（Ｋ）に同相分岐するローカル信号同相分配器（４５）と、
前記入力信号同相分配器によって同相分岐された信号と、前記ローカル信号同相分配器によって同相分岐されたローカル信号とをそれぞれ受けて混合する複数（Ｋ）のミキサ（４６１〜４６Ｋ）と、
前記複数のミキサの出力を、共通のサンプリングクロックによりデジタルの信号列に変換する複数（Ｋ）のＡ／Ｄ変換器（４８１〜４８Ｋ）と、
前記複数のＡ／Ｄ変換器の出力を加算合成する合成器（４９）とにより構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５の周波数変換装置は、
アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域（ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ）を複数（Ｍ）の帯域に分割し、該分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する信号分波部（２１）と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号にそれぞれ対応して設けられ、該各帯域の中心周波数（ｆｃ１〜ｆｃＭ）に対して所定中間周波数（ｆｉ）だけ差のある周波数（ｆｃ１±ｆｉ、ｆｃ２±ｆｉ、…、ｆｃＭ±ｆｉ）の複数（Ｍ）のローカル信号をそれぞれ出力する複数（Ｍ）のローカル信号発生器（２５（１）〜２５（Ｍ））と、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する周波数変換部（２６）と、
前記周波数変換部から出力されたデジタルの各信号列に対する周波数変換処理を行い、該周波数変換処理された信号列を合成して、前記所定周波数領域に含まれる信号を、該所定周波数領域と等しい幅の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）のデジタルの信号として再生する信号再生部（５０）とを備えた周波数変換装置であって、
前記周波数変換部から出力されるデジタルの信号列に生じる位相誤差を補正するための補正係数を予め記憶している補正係数メモリ（３６）と、
前記複数のＡ／Ｄ変換器と信号再生部の間に挿入され、前記補正係数メモリに記憶されている補正係数にしたがって、各Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタルの信号列に生じる位相誤差を補正して、前記信号再生部に与える補正処理部（３７）とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項６の周波数変換装置は、請求項５記載の周波数変換装置において、
前記ローカル信号発生器が出力する各ローカル信号は、所定の基準信号に位相同期し、且つ該基準信号の整数倍（ｕ１〜ｕＭ）の周波数に設定されており、
前記補正処理部は、前記各ローカル信号の周波数の前記基準信号の周波数に対する各倍数（ｕ１〜ｕＭ）の公約数（Ｕ）倍の周波数の信号の周期で、位相補正処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項７の周波数変換装置は、請求項５または請求項６記載の周波数変換装置において、
前記周波数変換部は、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換する複数の周波数変換器（２７（１）〜２７（Ｍ））と、
前記複数の周波数変換器によってそれぞれ前記中間周波数帯に変換された信号を、共通のサンプリングクロックによってデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する複数（Ｍ）のＡ／Ｄ変換器（３０（１）〜３０（Ｍ））とにより構成され、
前記各周波数変換器は、
前記各帯域の信号をそれぞれ複数（Ｋ）に同相分岐する入力信号同相分配器（４４）と、
前記ローカル信号を複数（Ｋ）に同相分岐するローカル信号同相分配器（４５）と、
前記入力信号同相分配器によって同相分岐された信号と、前記ローカル信号同相分配器によって同相分岐されたローカル信号とをそれぞれ受けて混合する複数（Ｋ）のミキサ（４６１〜４６Ｋ）と、
前記複数のミキサの出力を加算合成する合成器（４７）とにより構成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項８の周波数変換装置は、請求項５または請求項６記載の周波数変換装置において、
前記周波数変換部は、
前記信号分波部から出力される前記各帯域の信号と、該各帯域の信号に対応した前記ローカル信号発生器から出力されたローカル信号とをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を前記中間周波数を中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、該中間周波数帯に変換された信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力する複数（Ｍ）の周波数変換器（２７（１）′〜２７（Ｍ）′）により構成され、
前記各周波数変換器は、
前記各帯域の信号をそれぞれ複数（Ｋ）に同相分岐する入力信号同相分配器（４４）と、
前記ローカル信号を複数（Ｋ）に同相分岐するローカル信号同相分配器（４５）と、
前記入力信号同相分配器によって同相分岐された信号と、前記ローカル信号同相分配器によって同相分岐されたローカル信号とをそれぞれ受けて混合する複数（Ｋ）のミキサ（４６１〜４６Ｋ）と、
前記複数のミキサの出力を、共通のサンプリングクロックによりデジタルの信号列に変換する複数（Ｋ）のＡ／Ｄ変換器（４８１〜４８Ｋ）と、
前記複数のＡ／Ｄ変換器の出力を加算合成する合成器（４９）とにより構成されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項９の周波数変換装置は、請求項３〜８のいずれかに記載の周波数変換装置において、
前記信号分波部は、
変換対象の信号を複数（Ｍ）に分岐し、該分岐された信号を、前記分割した各帯域の信号成分のみをそれぞれ通過させる複数（Ｍ）のバンドパスフィルタ（２２（１）〜２２（Ｍ））にそれぞれ入力し、該各バンドパスフィルタから前記各帯域の信号成分を並列に出力させることを特徴とする。
また、本発明の請求項１０の周波数変換装置は、請求項３〜８のいずれかに記載の周波数変換装置において、
前記信号分波部は、
前記分割した各帯域の信号成分のみをそれぞれ通過させる複数（Ｍ）のバンドパスフィルタ（２２（１）〜２２（Ｍ））が、その通過帯域が隣接しない同士の組合せで複数（Ｎ）のグループに分けられ、
該各グループに属するバンドパスフィルタは、各グループに設けられたサーキュレータ（２３（１）〜２３（Ｎ））の入力ポートから信号伝達方向にみて近い方の第１入出力ポートに並列的に接続され、さらに、該複数（Ｎ）のサーキュレータは、一つのサーキュレータの入力ポートから信号伝達方向にみて遠い方の第２入出力ポートと、別のサーキュレータの入力ポートとの間が接続されるように縦列接続されており、その初段のサーキュレータの入力ポートに前記変換対象の信号が与えられていることを特徴とする。
さらに本発明の請求項１１の周波数変換装置は、請求項３〜８のいずれかに記載の周波数変換装置において、
前記信号分波部は、
サーキュレータ（２３′）と、該サーキュレータの入力ポートから信号伝達方向にみて近い方の第１入出力ポートに接続され、前記所定周波数領域より狭い通過帯域で且つ前記分割した各帯域の少なくとも一つの帯域の信号成分を抽出するバンドパスフィルタ（２２′）とで形成され、前記サーキュレータの入力ポートに入力された信号を、前記バンドパスフィルタにより抽出された信号成分と、前記サーキュレータの前記入力ポートから信号伝達方向にみて遠い方の第２入出力ポートから出力される信号成分とに分ける分波ユニット（２４）を有し、
前記分波ユニットを、通過帯域幅が後段に向かうほど狭くなる状態でツリー状に複数段接続し、最終段の各分波ユニットから前記各帯域の信号成分をそれぞれ並列出力するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
このように構成したため、本発明の周波数変換装置は、広帯域な信号が入力された場合であっても、その信号が複数の帯域に分けられてそれぞれ周波数変換処理を受けることになるので、周波数変換器のミキサの飽和による歪の発生が抑制され、高いダイナミックレンジで且つ高Ｓ／Ｎの実時間信号処理が可能となる。
【００１９】
また、信号分波部として、サーキュレータとバンドパスフィルタを用いたものでは、帯域が隣接あるいは重複するフィルタ同士の影響を低減し、フィルタの設計が容易になり、周波数可変型のフィルタにも対応しやすくなる。
【００２０】
また、周波数変換部を構成するアナログ型の各周波数変換器として、一つの帯域についての入力信号を同相分岐して複数のミキサに入力して同相のローカル信号で周波数変換処理を行い、その出力を合成する構成のものでは、ミキサへの過大入力がさらに軽減され、それによって高調波歪や相互変調歪がさらに抑制される。また、信号成分については同相加算されるのでミキサの個数倍に増加するのに対し、ミキサによって発生するランダム性のノイズ成分は、ミキサの個数の平方根分しか増加しないので、Ｓ／Ｎ比が改善される。
【００２１】
また、上記周波数変換器の各ミキサの出力をそれぞれＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号列に変換してから加算合成する構成のものでは、上記ミキサへの過大入力の防止、Ｓ／Ｎ比の改善効果の他に、Ａ／Ｄ変換器への過大入力も抑制することができ、さらにダイナミックレンジが広くなる。
【００２２】
また、複数に分割した帯域毎に周波数変換とＡ／Ｄ変換処理を行っていることによる帯域毎の位相ずれを、補正処理部において補正してから所望帯域への信号再生処理を行っているので、元の信号の位相情報を正確に再現することができ、デジタル変調信号の再生処理も正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図
【図２】実施形態の動作を説明するための図
【図３】実施形態の要部の構成図
【図４】実施形態の校正方法を説明するための図
【図５】実施形態の補正処理で得られた結果の一例を示す図
【図６】実施形態の要部の構成図
【図７】信号分波部の別の構成例を示す図
【図８】図７の各バンドパスフィルタの通過帯域を示す図
【図９】信号分波部の別の構成例を示す図
【図１０】図９の各バンドパスフィルタの通過帯域を示す図
【図１１】信号分波部の別の構成例を示す図
【図１２】図１１の各バンドパスフィルタの通過帯域を示す図
【図１３】周波数変換部の周波数変換器の別の構成例を示す図
【図１４】周波数変換部の周波数変換器の別の構成例を示す図
【図１５】従来装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した周波数変換装置２０の構成を示している。
【００２５】
この周波数変換装置２０は、移動帯通信で用いられるＯＦＤＭ方式のような数ＧＨｚの高周波帯の数１０ＭＨｚにおよぶ広帯域なアナログ信号を、デジタル信号処理が行えるより低い周波数帯（例えば数１００ＭＨｚ）に変換するためのものであり、アナログの変換対象の入力信号ｘ（ｔ）は信号分波部２１に入力される。
【００２６】
信号分波部２１は、アナログの変換対象の信号ｘ（ｔ）が存在する所定周波数領域ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷを複数Ｍの帯域に分割し、その分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力するものであり、この実施形態では、入力信号ｘ（ｔ）が複数Ｍに並列分岐されて、複数Ｍのバンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）にそれぞれ入力される。
【００２７】
複数Ｍのバンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）は、図２の（ａ）に示すように、変換対象の信号が存在する可能性のある所定周波数領域ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷ（例えばｆ０＝２ＧＨｚ、ｆＢＷ＝１００ＭＨｚ）を、Ｍ個の等しい周波数幅ｆＷ＝ｆＢＷ／Ｍ（例えばＭ＝１０の場合、１００／１０＝１０ＭＨｚ）の帯域に分割し、分割した各帯域の信号ｘ１（ｔ）〜ｘＭ（ｔ）をそれぞれ選択的に抽出して、後述の周波数変換部２６の複数Ｍの周波数変換器２７（１）〜２７（Ｍ）にそれぞれ入力させる。
【００２８】
ここで、バンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）の中心周波数をｆｃ１〜ｆｃＭとすると、上記関係から各バンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）の通過帯域は、それぞれ、ｆｃ１±ｆＷ／２、ｆｃ２±ｆＷ／２、…、ｆｃＭ±ｆＷ／２となる。
【００２９】
一方、周波数変換部２６は、信号分波部２１から出力される各帯域の信号ｘ１（ｔ）〜ｘＭ（ｔ）と、その各帯域の信号に対応したローカル信号発生器２５（１）〜２５（Ｍ）から出力されたローカル信号Ｌ１〜ＬＭとをそれぞれ混合し、当該帯域の信号を中間周波数ｆｃ１〜ｆｃＭを中心とする中間周波数帯にそれぞれ変換し、それらの中間周波数帯の信号をデジタルの信号列に変換してそれぞれ出力するものである。
【００３０】
ここで、周波数変換部２６は、複数の周波数変換器２７（１）〜２７（Ｍ）とＡ／Ｄ変換器３０（１）〜３０（Ｍ）により構成されている。
【００３１】
周波数変換器２７（１）〜２７（Ｍ）には、各バンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）を通過する信号にそれぞれ対応して設けられたローカル信号発生器２５（１）〜２５（Ｍ）で発生したローカル信号Ｌ１〜ＬＭがそれぞれ入力される。
【００３２】
ローカル信号発生器２５（１）〜２５（Ｍ）は、周波数ｆｒの共通の基準信号Ｒを用いた位相同期ループ（ＰＬＬ）回路で構成されており、ローカル信号Ｌ１〜ＬＭは、各バンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）の中心周波数ｆｃ１〜ｆｃＭに対して、所定の中間周波数ｆｉ（例えばｆｉ＝５０ＭＨｚ）だけ差のある周波数ｆＬ１〜ｆＬＭ（ｆＬ１＝ｆｃ１＋ｆｉ、ｆＬ２＝ｆｃ２＋ｆｉ、…、ｆＬＭ＝ｆｃＭ＋ｆｉ、または、ｆＬ１＝ｆｃ１−ｆｉ、ｆＬ２＝ｆｃ２−ｆｉ、…、ｆＬＭ＝ｆｃＭ−ｆｉ）に正確に設定されている。なお、中間周波数ｆｉは、前記所定周波数領域の下限周波数ｆ０より低い周波数である。
【００３３】
各周波数変換器２７（１）〜２７（Ｍ）は、例えば図３のように、ミキサ２７ａとバンドパスフィルタ２７ｂにより構成されており、各ハンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）の出力信号ｘ１（ｔ）〜ｘＭ（ｔ）と、そのバンドパスフィルタに対応したローカル信号発生器２５（１）〜２５（Ｍ）から出力されたローカル信号Ｌ１〜ＬＭとをそれぞれのミキサ２７ａで混合し、その混合成分から差の周波数成分、即ち、図２の（ｂ）のように、中間周波数ｆｉを中心とする中間周波数帯ｆｉ±ｆＷ／２の成分をバンドパスフィルタ２７ｂにより抽出して、各信号ｘ１（ｔ）〜ｘＭ（ｔ）を中間周波数帯ｆｉ±ｆＷ／２の信号ｙ１（ｔ）〜ｙＭ（ｔ）にそれぞれ変換する。
【００３４】
各周波数変換器２７（１）〜２７（Ｍ）から出力される信号ｙ１（ｔ）〜ｙＭ（ｔ）は、それぞれＡ／Ｄ変換器３０（１）〜３０（Ｍ）に入力され、クロック発生器２８から出力された共通のクロック信号Ｃｓによってサンプリングされてデジタルの信号列Ｙ１（ｋ）〜ＹＭ（ｋ）にそれぞれ変換される。このクロック信号Ｃｓも、前記した基準信号Ｒに位相同期した周波数ｆｓ（＝ｐ・ｆｒ）の信号である（ｐは整数）。
【００３５】
ここで、各信号を数式で表す。各バンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）の出力信号ｘ１（ｔ）〜ｘＭ（ｔ）を、そのフィルタの中心周波数の信号として次のように表す。ただし、θ１〜θＭは、各信号の初期位相である。
【００３６】
ｘ１（ｔ）＝sin （２πｆｃ１・ｔ＋θ１）
ｘ２（ｔ）＝sin （２πｆｃ２・ｔ＋θ２）
……
ｘＭ（ｔ）＝sin （２πｆｃＭ・ｔ＋θＭ）
【００３７】
また、各ローカル信号Ｌ１〜ＬＭとを次のように表す。ただし、φ１〜φＭは、各ローカル信号の初期位相である。
【００３８】
Ｌ１＝sin （２πｆＬ１・ｔ＋φ１）
Ｌ２＝sin （２πｆＬ２・ｔ＋φ２）
……
ＬＭ＝sin （２πｆＬＭ・ｔ＋φＭ）
【００３９】
上記各信号ｘ１（ｔ）〜ｘＭ（ｔ）と各ローカル信号Ｌ１〜ＬＭに対して各周波数変換器２７（１）〜２７（Ｍ）から出力される信号ｙ１（ｔ）〜ｙＭ（ｔ）は、以下のように表される。ただし、αは、周波数変換器２７（１）〜２７（Ｍ）の変換係数で定まる値である。
【００４０】
ｙ１（ｔ）＝α・cos （２πｆｉｔ＋θ１−φ１）
ｙ２（ｔ）＝α・cos （２πｆｉｔ＋θ２−φ２）
……
ｙＭ（ｔ）＝α・cos （２πｆｉｔ＋θＭ−φＭ）
【００４１】
よって各Ａ／Ｄ変換器３０（１）〜３０（Ｍ）から出力される信号列Ｙ１（ｋ）〜ＹＭ（ｋ）は、次のように表される。ただし、ΔｔはＡ／Ｄ変換器のサンプリング周期であり、ｋはサンプリング順を示す数０、１、２、…である。
【００４２】
Ｙ１（ｋ）＝α・cos （２πｆｉｋΔｔ＋θ１−φ１）
Ｙ２（ｋ）＝α・cos （２πｆｉｋΔｔ＋θ２−φ２）
……
ＹＭ（ｋ）＝α・cos （２πｆｉｋΔｔ＋θＭ−φＭ）
【００４３】
このデジタルの信号列Ｙ１（ｋ）〜ＹＭ（ｋ）は全て中間周波数ｆｉを中心とする幅ｆＷの中間周波数帯に変換されているが、これを元の周波数差の関係を保った状態でデジタル処理が可能な所望周波数帯（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）へ変換する（例えばｆ０′＝１５０ＭＨｚ）ことを考える。
【００４４】
この周波数変換処理は、信号列Ｙ１（ｋ）については、ｆ０′＋（ｆＷ／２）−ｆｉに相当する周波数のシフトを行い、信号列Ｙ２（ｋ）については、ｆ０′＋（３ｆＷ／２）−ｆｉに相当する周波数のシフトを行い、信号列Ｙ３（ｋ）については、ｆ０′＋（５ｆＷ／２）−ｆｉに相当する周波数のシフトを行うことで実現でき、これはデジタル型の直交変調技術で実現可能である。
【００４５】
ただし、単純に周波数のシフト処理を行った場合、上記各信号列Ｙ１（ｋ）〜ＹＭ（ｋ）に含まれる初期位相項（θ１−φ１）、（θ２−φ２）、…、（θＭ−φＭ）がそのまま変換されてしまう。
【００４６】
つまり、元の信号の初期位相の情報θの他にローカル信号の初期位相の情報φが含まれている。各ローカル信号の初期位相の情報φが全て等しい（φ１＝φ２＝…＝φＭ）場合には、元の信号の位相関係は保持されるが、位相は周波数に依存するのでローカル信号の周波数を任意に設定した場合にはローカル信号の初期位相を一致させることは困難である。
【００４７】
また、上記構成のように入力信号を複数の経路に分けて周波数変換処理する構成の場合、各フィルタの特性差、信号の長さの違い等により、帯域間の位相差が生じる。
【００４８】
そこで、この実施形態では、全てのローカル信号の周波数ｆＬ１〜ｆＬＭを前記したように、基準信号Ｒの整数倍の周波数に同期させ、整数ｕ１〜ｕＭに対して次の式が成り立つようにしている。
【００４９】
ｆＬ１＝ｕ１・ｆｒ
ｆＬ２＝ｕ２・ｆｒ
……
ｆＬＭ＝ｕＭ・ｆｒ
【００５０】
したがって、各ローカル信号の位相関係は、整数ｕ１〜ｕＭの公約数Ｕに基準信号Ｒの周波数を乗じた周波数の周期で繰り返されることになる。例えば、基準信号Ｒの周波数ｆｒを１Ｍｚとし、Ｍ＝１０とすると、次のようになる。
【００５１】
ｆＬ１＝１８９０ＭＨｚ    ｕ１＝１８９０
ｆＬ２＝１９１０ＭＨｚ    ｕ２＝１９１０
……
ｆＬ９＝２０５０ＭＨｚ    ｕ９＝２０５０
ｆＬ１０＝２０７０ＭＨｚ    ｕ１０＝２０７０
【００５２】
この場合の最大公約数Ｕは１０であるから、１０×１ＭＨＺの周期０．１μＳ毎に同一の位相関係が繰り返されることになる。
【００５３】
したがって、基準信号Ｒに位相同期した上記周期の信号を補正タイミング用信号として生成し、その信号の例えば立ち上がりタイミングにおける各信号列の情報に基づいてローカル信号の位相差の情報を求め、それを補正処理することで、前記したローカル信号の初期位相差や信号経路の差等の影響を受けない状態で、元の信号の周波数変換処理が行える。
【００５４】
上記処理を行うために、実施形態の周波数変換装置２０は、前記した補正タイミング信号Ｈを出力する補正タイミング信号発生器２９、補正情報算出部３５、補正係数メモリ３６、補正処理部３７を有している。
【００５５】
また、補正情報の算出処理に必要な校正用信号発生器４０を有しており、補正情報を求める際に、校正用信号Ｃａを、スイッチ４１を介して入力できる構成となっている。
【００５６】
なお、ここでは、補正情報算出部３５と校正用信号発生器４０を用いているが、周波数変換装置２０としては、補正情報算出部３５と校正用信号発生器４０を別の構成としてもよい。
【００５７】
補正情報算出部３５は、校正用信号Ｃａを入力したときの各Ａ／Ｄ変換器３０（１）〜３０（Ｍ）から出力される信号列に基づいて、各周波数変換器２７（１）〜２７（Ｍ）から出力される信号の位相補正に必要な補正係数を算出する。
【００５８】
例えば、校正用信号発生器４０から、図４のように、帯域が隣り合う２つのバンドパスフィルタ２２（１）、２２（２）の帯域の境界周波数ｆＣＡ１の校正用信号Ｃａを入力する。
【００５９】
この状態では、２つのバンドパスフィルタ２２（１）、２２（２）に対応するＡ／Ｄ変換器３０（１）、３０（２）から出力される信号列Ｙ１（ｋ）、Ｙ２（ｋ）は理想的には等しいはずであるが、実際には、上記のローカル信号の位相差、信号路の長さのバラツキ、Ａ／Ｄ変換器の特性差等により、位相差が生じる。
【００６０】
なお、入力信号を複数のバンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）に分けて周波数変換処理を行っているので、実際には信号経路間の利得差による振幅差も生じるが、これは予め単信号、あるいはレベルが既知の異なる周波数の複数の信号を合成して得られた信号を入力してその振幅情報から各信号経路間の利得差を求めることができ、その情報に基づいて補正することができる。この利得補正も以下の補正処理に含めてもよいが、ここでは振幅については等しいものとし、位相補正処理に関して説明する。
【００６１】
補正情報算出部３５は、信号列Ｙ１（ｋ）、Ｙ２（ｋ）を受け、Ｙ１（ｋ）に対するＹ２（ｋ）の位相差Δψ２１を検出する。
【００６２】
Ｙ１（ｋ）＝α・cos ｛２π（ｆＣＡ１−ｆＬ１）ｋΔｔ
＋θＣＡ１−φ１｝
Ｙ２（ｋ）＝α・cos ｛２π（ｆＣＡ１−ｆＬ２）ｋΔｔ
＋θＣＡ２−φ２−Δψ２１｝
【００６３】
上記２つの信号列の位相差Δψ２１は、前記したローカル信号の関係が繰り返されるタイミング、即ち補正タイミング信号Ｈの立ち上がりタイミングにおいて定常的に検出することができる。
【００６４】
位相差Δψ２１は、数式で表すと、
Δψ２１＝θＣＡ２−θＣＡ１＋φ２−φ１
となる。
【００６５】
上記処理を、次の隣り合う２つのバンドパスフィルタ２２（２）、２２（３）に対しても行い、信号列Ｙ２（ｋ）に対するＹ３（ｋ）の位相差Δψ３２を検出する。
【００６６】
以下、同様の処理を行うことで、隣り合う帯域間の位相差Δψ２１、Δψ３２、…、Δψ（Ｍ−１）Ｍが得られる。
【００６７】
図５は上記処理によって得られる位相差の変化の特性Ｆを示すものであり、全体的には隣り合う帯域間の位相差が累積されることになり、理論特性Ｇに対する特性Ｆの誤差を補正することで、元の信号の位相情報を変えることなく所望の周波数帯への変換が可能となる。
【００６８】
補正情報算出部３５は、上記処理で求めた位相差の情報と理論特性との差を小さくするための特性を有するデジタルフィルタ（例えばＦＩＲフィルタ）の係数を補正係数として算出し、前記した補正係数メモリ３６に記憶させる。なお、この補正係数は、別に設けた補正情報算出部や校正用信号発生器を用いて、装置の製造時や出荷時に求め、補正係数メモリ３６に登録してもよい。
【００６９】
なお、上記処理では、隣り合う帯域の境界周波数の単一の校正用信号を用いて位相差の情報を得ていたが、固定の周波数差Δｆをもち且つ互いの位相関係が既知の２つの校正用信号を同時に入力して、この２信号に対して得られた信号列Ｙ（ｋ）の位相差を検出し、その位相差が元の２信号の位相差に等しくなるための補正係数を求めてもよい。
【００７０】
補正処理部３７は、帯域毎に設けたデジタルフィルタにより構成されており、補正係数メモリ３６に記憶されている補正係数にしたがって各信号列Ｙ１（ｋ）〜ＹＭ（ｋ）に対する補正処理を行い、元の信号の位相関係を維持した信号列Ｙ１（ｋ）′〜ＹＭ（ｋ）′を信号再生部５０に出力する。なお、前記した利得補正を行う場合には、このデジタルフィルタに利得補正情報も含めればよい。
【００７１】
信号再生部５０は、補正された各信号列Ｙ１（ｋ）′〜ＹＭ（ｋ）′をそれぞれ直交型の周波数変換器５１（１）〜５１（Ｍ）に入力してその出力を合成器５２で加算合成することで、元の信号ｘ（ｔ）を、その相対的な周波数差を保持したままで、デジタル処理が可能な所望の周波数領域（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）へ変換する（例えばｆ０′＝１５０ＭＨｚ）。
【００７２】
各直交型の周波数変換器５１（１）〜５１（Ｍ）は、例えば図６のように、入力信号Ｙ（ｋ）′を移相器５１ａにより直交成分Ｉ、Ｑに分けてミキサ５１ｂ、５１ｃに入力し、変換する帯域にそれぞれ対応した周波数ｆＬ′で互いに９０度の位相差を有するローカル信号Ｌａ、Ｌｂを入力して乗算処理を行い、その乗算結果から所望帯域の信号をフィルタ５１ｄ、５１ｅにより抽出して合成器５１ｆで加算合成する。
【００７３】
これらの周波数変換器５１（１）〜５１（Ｍ）から出力された信号Ｚ１（ｋ）〜ＺＭ（ｋ）は合成器５２で合成されて、図２の（ｃ）に示しているように、元の信号ｘ（ｔ）の各周波数成分がその位相関係を正確に保持した状態で所望周波数帯（ｆ０′〜ｆ０′＋ｆＢＷ）へ変換されたデジタル信号列Ｘ（ｋ）となる。
【００７４】
このように、実施形態の周波数変換装置２０では、広帯域な信号ｘ（ｔ）が入力された場合であっても、その信号が信号分波部２１の複数のバンドパスフィルタによって帯域分割されてそれぞれ周波数変換処理を受けることになるので、周波数変換器のミキサの飽和による歪の発生が抑制され、高いダイナミックレンジで且つ高Ｓ／Ｎの実時間信号処理が可能となる。
【００７５】
また、信号分波部２１で複数のパンドパスフィルタを用いてその帯域毎に周波数変換とＡ／Ｄ変換処理を行っていることによる帯域毎の位相ずれを、補正処理部において補正してから所望帯域への信号再生処理を行っているので、元の信号の位相情報を正確に再現することができ、デジタル変調信号の再生処理も正確に行うことができる。
【００７６】
なお、前記実施形態の信号分波部２１では、分割された各帯域の幅を等しくすることで、各帯域についての周波数変換後の信号に対するＡ／Ｄ変換処理を等しい周波数領域で行うことができ、その特性合わせが容易となるようにしていたが、分割された各帯域の幅は、必ずしも等しく設定する必要はなく、例えば周波数が高い程、帯域幅を広くすればフィルタの製造が容易となる。
【００７７】
また、前記実施形態の信号分波部２１では、アナログの変換対象の信号が存在する所定周波数領域ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷを複数Ｍの帯域に分割し、その分割した各帯域の信号成分を抽出して並列的に出力する構成として、入力信号をＭ系列に並列分岐してそれぞれの帯域の信号を通過させるＭ個のバンドパスフィルタ２２（１）〜２２（Ｍ）に入力していたが、信号分波部２１の構成としては、上記構成の他に、例えば図７のように、サーキュレータとバンドパスフィルタとの組合せにより構成することもできる。
【００７８】
図７に示す信号分波部２１は、Ｍ＝８の例であり、前記同様のバンドパスフィルタ２２（１）〜２２（８）と、Ｎ個（この場合Ｎ＝２）のサーキュレータ２３（１）、２３（２）により構成されている。
【００７９】
ここでバンドパスフィルタ２２（１）〜２２（８）は、その通過帯域が隣接しない同士の組合せで複数（Ｎ＝２）のグループに分けられている。
【００８０】
即ち、この例では、通過帯域が低い方から数えて奇数番目のバンドパスフィルタ２２（１）、２２（３）、２２（５）、２２（７）の組合せの第１グループと、偶数番目のバンドパスフィルタ２２（２）、２２（４）、２２（６）、２２（８）の組合せの第２グループに別れる。図８はグルーブ毎の通過帯域を示すものであり、同じグルーブに属するフィルタの通過帯域はそれぞれ離間している。
【００８１】
サーキュレータ２３（１）、２３（２）は、所定周波数領域ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷの信号を低損失に通過させる特性を有しており、入力ポート（内部に示した矢印の基部に位置するポート）から入力された信号は、その入力ポートから信号伝達方向にみて近い方の第１の入出力ポート（内部に示した矢印の中間部に位置するポート）へ向かって伝搬され出力される。また、この第１の入出力ポートから入力された信号は、入力ポートから信号伝達方向にみて遠い方の第２の入出力ポート（内部に示した矢印の先端部に位置するポート）へ向かって伝搬され出力される。
【００８２】
そして、サーキュレータ２３（１）の第１入出力ポートには前記第１グルーブのバンドパスフィルタ２２（１）、２２（３）、２２（５）、２２（７）が並列に接続され、サーキュレータ２３（２）の第１入出力ポートには前記第２グルーブのバンドパスフィルタ２２（２）、２２（４）、２２（６）、２２（８）が並列に接続され、さらに、二つのサーキュレータ２３（１）、２３（２）は、一つのサーキュレータ２３（１）の第２の入出力ポートと、別のサーキュレータ２３（２）の入力ポートとの間が接続されるように縦列接続されており、その初段のサーキュレータ２３（１）の入力ポートに変換対象の信号ｘ（ｔ）が与えられている。
【００８３】
このようなサーキュレータを介して複数のフィルタを接続する構成の場合、入力信号ｘ（ｔ）は、サーキュレータ２３（１）の第１入出力ポートから第１グルーブの各バンドパスフィルタに入力され、信号ｘ（ｔ）のうち、第１グループの各バンドパスフィルタの帯域成分がそれぞれのフィルタを通過する。
【００８４】
一方、信号ｘ（ｔ）のうち、第１グループの各バンドパスフィルタを通過できない周波数成分は、インピーダンス不整合により全反射されてサーキュレータ２３（１）の第１入出力ポートに入力される。
【００８５】
したがって、この第１グループの各バンドパスフィルタを通過できない周波数成分は、サーキュレータ２３（１）の第２入出力ポートから出力され、次段のサーキュレータ２３（２）の入力ポートに入力され、その第２入出力ポートから第２グルーブの各バンドパスフィルタに入力され、それらの各バンドパスフィルタを通過することになる。
【００８６】
なお、最終段のサーキュレータ２３（２）の第２入出力ポートはサーキュレータの特性インピーダンスに対応した抵抗Ｒで終端されており、サーキュレータを通過でき、且つ周波数領域ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷに含まれない不要信号成分はこの抵抗Ｒで終端される。
【００８７】
上記例はＮ＝２の場合であったが、例えばＭ＝１６の場合、Ｎ＝２とすれば、第１グループは、通過帯域を周波数順にみて奇数番目の８個（＝Ｍ／Ｎ）のバンドパスフィルタ２２（１）〜２２（１５）となり、第２グループは、偶数番目の８つのバンドパスフィルタ２２（２）〜２２（１６）となり、これらを前記同様に２段接続した２つのサーキュレータ２３（１）、２３（２）の第１入出力ポートに並列接続すればよい。
【００８８】
また、例えばＭ＝１６の場合、Ｎ＝４とすれば、第１グループは、通過帯域が隣接しない４つのバンドパスフィルタ２２（１）、２２（５）、２２（９）、２２（１３）となり、第２グループは、通過帯域が隣接しない４つのバンドパスフィルタ２２（２）、２２（６）、２２（１０）、２２（１４）となり、第３グループは、通過帯域が隣接しない４つのバンドパスフィルタ２２（３）、２２（７）、２２（１１）、２２（１５）となり、第４グループは、通過帯域が隣接しない４つのバンドパスフィルタ２２（４）、２２（８）、２２（１２）、２２（１６）となる。そして、これらの各グループのフィルタを前記同様に４段接続したサーキュレータ２３（１）〜２３（４）の第１入出力ポートに並列接続すればよい。
【００８９】
上記構成の整数Ｍ、Ｎは任意であり、最小構成単位は、Ｍ＝Ｎ＝２の場合であって、二つのバンドパスフィルタ２２（１）、２２（２）の一方がサーキュレータ２３（１）の第１入出力ポートに接続され、他方がサーキュレータ２３（２）の第１入出力ポートに接続される構造となる。
【００９０】
このように、互いに通過帯域が隣接しないハンドパスフィルタをサーキュレータにより分離した構造の信号分波部２１では、通過帯域が隣接するフィルタ同士の通過帯域の境界部分の特性が互いに影響し合うことによる設計の困難性を排除することができ、しかも、各バンドパスフィルタを周波数可変型にする場合でも容易に設計できる。
【００９１】
サーキュレータとバンドパスフィルタを用いた信号分波部２１としては、図９の構成例も可能であり、この図９の構成の場合、通過帯域が重複するフィルタ同士の特性が互いに影響し合うことによる設計の困難性を排除することができる。
【００９２】
この構成例は、サーキュレータ２３′と、その第１入出力ポートに接続され、前記所定周波数領域より狭い通過帯域で且つ前記分割した各帯域の少なくとも一つの帯域の信号成分を抽出する一つのバンドパスフィルタ２２′とで構成され、サーキュレータ２３′の入力ポートに入力された信号を、バンドパスフィルタ２２′を通過する信号成分と、そのバンドパスフィルタ２２′を通過できずに反射されてサーキュレータ２３′の第２入出力ポートから出力される信号成分とに分ける分波ユニット２４を、ツリー状に複数段接続するとともに、各分波ユニットの通過帯域を後段に向かうほど狭めていくことにより、最終段の各分波ユニットから前記各帯域の信号成分をそれぞれ並列出力するように構成されている。なお、図９の構成例は前記同様にＭ＝８の例を示している。
【００９３】
初段の分波ユニット２４（１）のサーキュレータ２３（１）′の入力ポートに入力された信号ｘ（ｔ）は、第１入出力ポートからバンドパスフィルタ２２（１）′に入力される。このバンドパスフィルタ２２（１）′の通過帯域は、前記所定周波数領域の例えば半分ｆ０＋（ｆＢＷ／２）〜ｆ０＋ｆＢＷとなっており、その帯域の周波数成分はこのバンドパスフィルタ２２（１）′を通過して後段の分波ユニット２４（２）に入力される。またバンドパスフィルタ２２（１）′を通過できなかったｆ０〜ｆ０＋（ｆＢＷ／２）の周波数成分は、サーキュレータ２３（１）′の第２入出力ポートからサーキュレータ２３（０）を介して後段の分波ユニット２４（３）に入力される。
【００９４】
分波ユニット２４（２）は、サーキュレータ２３（２）′とバンドパスフィルタ２２（２）′により構成され、入力されたｆ０＋（ｆＢＷ／２）〜ｆ０＋ｆＢＷの周波数成分のうちの例えば半分の帯域ｆ０＋（３ｆＢＷ／４）〜ｆ０＋ｆＢＷの周波数成分をバンドパスフィルタ２２（２）′により抽出して最終段の分波ユニット２４（４）に入力し、そのバンドパスフィルタ２２（２）′を通過できないｆ０＋（ｆＢＷ／２）〜ｆ０＋（３ｆＢＷ／４）の周波数成分を最終段の分波ユニット２４（５）に入力する。
【００９５】
一方、分波ユニット２４（３）は、サーキュレータ２３（３）′とバンドパスフィルタ２２（３）′により構成され、入力されたｆ０〜ｆ０＋（ｆＢＷ／２）の周波数成分のうちの例えば半分の帯域ｆ０＋（ｆＢＷ／４）〜ｆ０＋（ｆＢＷ／２）の周波数成分をバンドパスフィルタ２２（３）′により抽出して最終段分波ユニット２４（６）に入力し、そのバンドパスフィルタ２２（３）′を通過できないｆ０〜ｆ０＋（ｆＢＷ／４）の周波数成分を最終段の分波ユニット２４（７）に入力する。
【００９６】
最終段の分波ユニット２４（４）は、入力されたｆ０＋（３ｆＢＷ／４）〜ｆ０＋ｆＢＷの周波数成分のうちの例えば半分の帯域ｆ０＋（７ｆＢＷ／８）〜ｆ０＋ｆＢＷの周波数成分をバンドパスフィルタ２２（４）′により抽出して出力し、バンドパスフィルタ２２（４）′を通過できないｆ０＋（３ｆＢＷ／４）〜ｆ０＋（７ｆＢＷ／８）の周波数成分をサーキュレータ２３（４）′の第２入出力ポートから出力する。
【００９７】
また、分波ユニット２４（５）は、入力されたｆ０＋（ｆＢＷ／２）〜ｆ０＋（３ｆＢＷ／４）の周波数成分のうちの例えば半分の帯域ｆ０＋（５ｆＢＷ／８）〜ｆ０＋（３ｆＢＷ／４）の周波数成分をバンドパスフィルタ２２（５）′により抽出して出力し、バンドパスフィルタ２２（５）′を通過できないｆ０＋（ｆＢＷ／２）〜ｆ０＋（５ｆＢＷ／８）の周波数成分をサーキュレータ２３（５）′の第２入出力ポートから出力する。
【００９８】
また、分波ユニット２４（６）は、入力されたｆ０＋（ｆＢＷ／４）〜ｆ０＋（ｆＢＷ／２）の周波数成分のうちの例えば半分の帯域ｆ０＋（３ｆＢＷ／８）〜ｆ０＋（ｆＢＷ／２）の周波数成分をバンドパスフィルタ２２（６）′により抽出して出力し、バンドパスフィルタ２２（６）′を通過できないｆ０＋（ｆＢＷ／４）〜ｆ０＋（３ｆＢＷ／８）の周波数成分をサーキュレータ２３（６）′の第２入出力ポートから出力する。
【００９９】
さらに、分波ユニット２４（７）は、入力されたｆ０〜ｆ０＋（ｆＢＷ／４）の周波数成分のうちの例えば半分の帯域ｆ０＋（ｆＢＷ／８）〜ｆ０＋（ｆＢＷ／４）の周波数成分をバンドパスフィルタ２２（７）′により抽出して出力し、バンドパスフィルタ２２（７）′を通過できないｆ０〜ｆ０＋（ｆＢＷ／８）の周波数成分をサーキュレータ２３（７）′の第２入出力ポートから出力する。
【０１００】
なお、サーキュレータ２３（０）の第２入出力ポートはサーキュレータの特性インピーダンスに対応した抵抗Ｒで終端されており、サーキュレータを通過でき、且つ周波数領域ｆ０〜ｆ０＋ｆＢＷに含まれない不要信号成分はこの抵抗Ｒで終端される。
【０１０１】
この構成の信号分波部２１においては、図１０に示すように、前段（図で上段側）の分波ユニットのフィルタ通過帯域の一部に、後段（図で下段側）の分波ユニットのフィルタ通過帯域が重複することになるが、その間にサーキュレータが存在しているので、その帯域が重複するフィルタ間の相互の影響は小さく、それらの設計が容易となる。
【０１０２】
なお、上記構成例で例えばＭ＝１６に対応させる場合には、図９の最終段の４つの分波ユニットの各出力にそれぞれ分波ユニットを設けて、さらに帯域を細分化すればよい。つまり、必要な帯域数Ｍに対して（Ｍ−１）の分波ユニットを用いることで対応できる。
【０１０３】
前記したように、上記のようなサーキュレータを用いた信号分波部ではバンドパスフィルタの通過帯域を可変して、変換対象信号の周波数領域を可変することができるが、この周波数領域の可変は、バンドパスフィルタの数を増加させ、それをスイッチで選択することで実現することもできる。
【０１０４】
図１１はその一例を示すものであり、変換対象信号の周波数領域を３バンドに可変でき、且つ各バンド内を４つの帯域に分割した場合の構成を示している。
【０１０５】
この場合、バンド１を４分割するバンドパスフィルタ２２（１，１）〜２２（１，４）のうちの帯域が隣接しない同士の組合せ、即ち、バンドパスフィルタ２２（１，１）、２２（１，３）の組とバンドパスフィルタ２２（１，２）、２２（１，４）の組に分けている。他のバンドについても同様に分け、各バンドについての一方の組をなすフィルタ群をサーキュレータ２３（１）の第１入出力ポートに接続し、他方の組をなすフィルタ群をサーキュレータ２３（２）の第１入出力ポートに接続している。そして、スイッチ６０により、所望バンド（ｉ）のフィルタの出力ｘ（ｉ，１）〜ｘ（ｉ，４）を選択的に出力する。
【０１０６】
図１２は、この構成の信号分波部２１の第１グルーブと第２グループの通過帯域とスイッチ選択の関係を示す図であり、この場合も、第１グループと第２グループのフィルタは互いに帯域が離間しているので、並列接続されたフィルタ同士の影響は少なく、それによる特性の乱れが僅少であるため、フィルタ設計が容易となる。
【０１０７】
また、上記実施形態では、周波数変換部２６の周波数変換器２７（１）〜２７（Ｍ）として、図３にミキサ２７ａとバンドパスフィルタ２７ｂの構成例を示したが、この周波数変換器２７としては、図１３のような構成例も採用できる（一つの周波数変換器２７（ｉ）についてのみを示すが他も同一構成とする）。
【０１０８】
この周波数変換器２７（ｉ）は、前記各帯域の信号をそれぞれ複数Ｋ（この例ではＫ＝４）に同相分岐する入力信号同相分配器４４と、ローカル信号Ｌｉを複数Ｋに同相分岐するローカル信号同相分配器４５と、入力信号同相分配器４４によって同相分岐された信号ｘ（ｉ，１）〜ｘ（ｉ，Ｋ）と、ローカル信号同相分配器４５によって同相分岐されたローカル信号Ｌ（ｉ，１）〜Ｌ（ｉ，Ｋ）とをそれぞれ受けて混合する複数Ｋのミキサ４６１〜４６Ｋと、これら複数のミキサ４６１〜４６Ｋの出力を加算合成する合成器４７とにより構成されており、この周波数変換器２７（ｉ）の出力ｙｉが対応するＡ／Ｄ変換器３０（ｉ）によってデジタル信号列にＹｉに変換される。
【０１０９】
このように、一つの帯域の信号を複数Ｋのミキサに分配入力することで、個々のミキサへの過大入力を防止することができ、過大入力によって生じる高調波歪や相互変調歪を低減することができる。
【０１１０】
また、信号成分については同相で相関があるので、それらを加算合成した場合ミキサの個数Ｋ倍の出力が得られるのに対し、ミキサで生じるノイズ成分は非相関であるのでこれを加算合成するとノイズ自体は√Ｋ倍しか増加しない。つまりＫ＝４の場合、Ｓ／Ｎ比は約６ｄＢ改善されることになる。
【０１１１】
上記した周波数変換部２６は、アナログ型の各周波数変換器２７の出力をそれぞれＡ／Ｄ変換器３０によってデジタル値に変換しているが、図１４に示す周波数変換器２７（ｉ）′のように、各ミキサ４６１〜４６Ｋの出力をそれぞれＡ／Ｄ変換器４８１〜４８Ｋに入力し、共通のサンプリングクロックＣｓによってデジタル信号列Ｙ（ｉ，１）〜Ｙ（ｉ，Ｋ）に変換してから、デジタル型の合成器４９（数値加算器）により加算合成して、デジタル信号列Ｙｉを得ることもできる。この場合、周波数変換部２６は、複数の周波数変換器２７（１）′〜２７（Ｍ）′のみで構成され、前記したＡ／Ｄ変換器３０（１）〜３０（Ｍ）は不要となる。
【０１１２】
この構成の場合には、ミキサへの過大入力の防止効果やＳ／Ｎ比の改善効果だけでなく各Ａ／Ｄ変換器４８１〜４８Ｋに対する過大入力も防止できる。
【符号の説明】
【０１１３】
２０……周波数変換装置、２２（１）〜２２（Ｍ）……バンドパスフィルタ、２２（１）′〜２２（７）′……バンドパスフィルタ、２３（１）、２３（２）、２３（１）′〜２３（７）′……サーキュレータ、２５（１）〜２５（Ｍ）……ローカル信号発生器、２７（１）〜２７（Ｍ）、２７（１）′〜２７（Ｍ）′……周波数変換器、２８……クロック信号発生器、２９……補正タイミング信号発生器、３０（１）〜３０（Ｍ）……Ａ／Ｄ変換器、３５……補正情報算出部、３６……補正係数メモリ、３７……補正処理部、４０……校正用信号発生器、４１……スイッチ、４４……入力信号同相分配器、４５……ローカル信号同相分配器、４６……ミキサ、４７……合成器、４８……Ａ／Ｄ変換器、４９……合成器、５０……信号再生部、５１（１）〜５１（Ｍ）……周波数変換器、５２……合成器、６０……スイッチ
【図１】
0005049305.tif 000002
【図２】
0005049305.tif 000003
【図３】
0005049305.tif 000004
【図４】
0005049305.tif 000005
【図５】
0005049305.tif 000006
【図６】
0005049305.tif 000007
【図７】
0005049305.tif 000008
【図８】
0005049305.tif 000009
【図９】
0005049305.tif 000010
【図１０】
0005049305.tif 000011
【図１１】
0005049305.tif 000012
【図１２】
0005049305.tif 000013
【図１３】
0005049305.tif 000014
【図１４】
0005049305.tif 000015
【図１５】
0005049305.tif 000016