JPH03113920A - 空中線整合器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は周波数ホッピング方式あるいは最適周波数制御
等に使用する空中線整合器に関し、特にその整合を高速
に行うものに関する。

（従来技術） 無線設備の空中線系統のインピーダンス整合がとれてい
ないと、送信機から供給される電力は空中線から放射さ
れずに反射して電力効率が悪くなるのみならず、送信機
に戻って送信機を破壊するおそれがある。また、複数系
統の空中線を用いる場合、前記反射電力の一部は送信機
以外にも他の空中線系統に分配されてこれら池の系統を
破損し、あるいは空中線切り替え器等を破損するおそれ
もある。

これらを避けるため送信機の電力増幅器出力インビーダ
ンスと空中線の放射インピーダンスとを整合させる必要
があり、従来から無線設備の空中線系統には空中線整合
器を備えていた。

第４図は低域フィルタ型の整合回路を使用した従来の空
中線整合器の一例を示す回路図である。

同図においてＬは可変誘導素子、Ｃは可変容量素子であ
り、これら可変リアクタンス素子の値を調整することに
よって空中線ＡＮＴの放射インピーダンスと送信機ＴＸ
の出力インピーダンス、あるいは両者間を接続するケー
ブルとの整合をとるものである。これら素子の具体的な
数値は空中線の種類あるいは使用周波数等によって異な
るが、例えば１つのホイップアンテナで短波帯全域をカ
バーする場合、送信する周波数に応じて上記アンテナの
インピーダンスが変化するので、これを整合するような
値となる。

しかしながら従来の空中線整合器では以下のような欠点
があった。

即ち、前記可変容量素子として一般的なバリコンは、第
５図に示すように２枚の向かい合った電極板の一方を固
定し、他方をシャフトにて回転し、画電極板の交差する
面積を変化することにより容量を変えるものである。従
ってバリコンの容量を所要値に設定するにはシャフトを
所要角度回転しなければならないが、その駆動方法は手
動あるいはモータを用いて機械的に行うため、容量値の
設定には数秒から多い場合は数分もの時間を要し。

瞬時に行うことはできなかった。

ところが、近年開発が進められているスペクトラム拡散
通信、特に周波数ホッピング方式あるいは最適周波数制
御等に使用する空中線整合器は、高速度で変化する周波
数に追随して高速に整合を行わなければならず、バリコ
ンを使用するのでは周波数の変［ヒに追随し得ないもの
であった。

又、従来のバリコンは容量を連続的に変化するものであ
り、コンピュータ等によってディジタル信号で容量を変
化させることには適したものではなかった。

（発明の目的） 本発明は上述したような従来の空中線整合器の欠点を除
去するためになされたものであって、高速に整合をとる
ことを可能とした空中線整合器を提供することを目的と
する。

〈発明の概要） 上記目的を達成するため、本発明は次のように構成する
。

即ち、空中線整合器において、可変リアクタンス素子と
して複数のリアクタンス素子をスイッチ等を介して直列
又は並列接続し、前記スイッチのＯＮ、ＯＦＦの組み合
せを変化することによって合成リアクタンス値を変化さ
せ、もって前記整合器の特性を可変とする。

（実施例） 以下図示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す空中線系統図で、自動
的に整合をとる場合の例である。

同図において送信機ＴＸから送出される電波は整合回路
ＴＵＮＥを介して空中１１ＡＮＴから送出される。又、
メモリｔｎｅｍｏには送信周波数等の所要周波数におけ
る整合情報を記憶しておき、該情報に基づいて制御回路
Ｃ０ＮＴは前記整合回路ＴＵＮＥを制御する。

本発明に係る空中線整合器は次のように動作する。

送信を開始した、あるいは送信周波数を変化したことに
よって整合をとり直す時にメモリｍｅｍＯに予め記憶し
である当該送信周波数における最適整合情報に基づいて
最適な容量値となるようリレー制御ｎｔ圧を０Ｎ−ＯＦ
ＦＬ、あるいはスイッチング素子に加える電圧を変化す
ることによりスイッチの組み合せを瞬時に切り替えて整
合をとる。

第２図は整合回路に使用される同調用バリコンの詳細を
示すものである。即ち、容量の異なる複数のコンデンサ
ＣＬ、Ｃ２、・・・・・目・・Ｃｎを所要数用い、これ
らの接続をスイッチ等によって切り替えることにより、
従来のようにシャフトを回転するこ゛となく合成容量を
変化する。前記スイッチとしては簡単にはリレーを用い
ればよいが、あるいはＰＩＮダイオード等のスイッチン
グ素子を備え、各々への制御電圧を変化することにより
、又更にはスイッチングすべき素子の組み合せを変える
ことによって行う。リレー、スイッチング素子のいずれ
を用いるにしろ整合に要する時間は従来のバリコンを用
いた場合に比較して極めて短くて済む。

例えば真空リレー等の大電力形リレーを用いた場合は数
ｍ秒であり、高速スイッチング素子を用いた場合はわず
か数μ秒で済む。

以上説明したように本発明に係る空中線整合器は整合を
とるのに要する時間はリレー等のスイッチを切り替える
時間のみで済むため、従来の空中線整合器に比べ極めて
高速に整合がとれ、短時間に周波数が跳躍的に変化する
周波数ホッピング方式にも使用可能である。

又、スイッチをＯＮ・ＯＦＦするだけであるので、デジ
タル信号を使って制御することが容易に行える。

ところで、スイッチとしてリレーを用いた場合はアイソ
レーションの取り方が問題となる。特に高周波回路にお
いてリレーの並列接続数を増やしていくと、リレ一端子
間の浮遊容量の影響でアイソレーションが落ちるため、
バリコンを並列に多数接続して容量を増やすことが難し
い、この場合は以下のように変形すればよい。

第３図は変形実施例である。即ち、前記容量素子に接続
したスイッチを少なくとも１回路２接点リレーとし、該
リレーのコモン端子を容量素子に、メーク接点を信号ラ
インに接続すると共にブレーク接点を接地する。

このように構成すればリレーがオーブンの時は接触板は
ブレーク接点に接続し、コモン端子に接続しである容量
素子が接地することになる。従って、もし高周波がメー
ク接点からブレーク接点に通過したとしても、ブレーク
接点が接地しであるため容量素子を通過して出力端に出
力することはなく、グランドに落ちる。よってアイソレ
ーションを劣化することなくリレーの並列接続数を増や
すことができ、バリコンの可変範囲、即ち整合可能な周
波数範囲を拡大することができる。

前記実施例は容量を変える場合について説明したが、誘
導素子に適用することも可能である。

また本発明に係るスイッチの切り替え方法及びリレー接
続方法は空中線整合器に限らずフィルタ群、あるいはそ
の他同様に多数のリアクタンス値を選択的に接続する場
合に広く応用することができる。特に大電力高周波の妨
害除去フィルタに適用すると多数のフィルタの中から所
望のものを瞬時に選択することができ、突発的な妨害波
に対応する上で効果的である。

（発明の効果） 本発明に係る空中線整合器は以上説明したように構成し
、動作するものであるから高速に空中線系統の整合をと
る上で著しい効果があり、短時間に周波数が跳躍的に変
化する周波数ホッピング方式にも使用可能となる。また
、アイソレーションを落とさずにリレーを数多く並列接
続できるので容量の大きいバリコンが実現でき、整合可
能周波数範囲を拡大する上でも著しい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空中線整合器の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は本発明に係る可変容１索子を示す回
路図、第３図は変形実施例を示す図、第４図は従来の空
中線整合器を示す回路図、第５図は従来のバリコンを示
す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）無線設備の空中線系統に用いる空中線整合器にお
   いて、可変リアクタンス素子として複数のリアクタンス
   素子をスイッチ等を介して直列又は並列接続し、前記ス
   イッチのＯＮ、ＯＦＦの組み合せを変化することによっ
   て合成リアクタンス値を変化させ、もって前記整合器の
   特性を可変としたことを特徴とする空中線整合器。
2. （２）前記リアクタンス素子に接続したスイッチを少な
   くとも１回路２接点リレーとし、該リレーのコモン端子
   をリアクタンス素子に、メーク接点を信号ラインに接続
   すると共にブレーク接点を接地したことを特徴とする特
   許請求の範囲１項記載の空中線整合器。
3. （３）所要周波数において最適整合状態となるようなリ
   アクタンス値を得る前記スイッチの組み合せを予め記憶
   しておき、周波数を切り替えた場合に該周波数における
   最適なリアクタンス値となるよう自動的に前記スイッチ
   を制御したことを特徴とした特許請求の範囲１項又は２
   項記載の空中線整合器。