JPH0730414A - Phase locked loop circuit and in-phase synthesizer and antenna device using the same - Google Patents
Phase locked loop circuit and in-phase synthesizer and antenna device using the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【構成】位相同期ループ回路PLL1では、掛算器FC
1において、入力される受信信号B1と電圧制御型発振
器VCO1の出力信号とが混合される。掛算器FC1の
出力信号は、低域通過フィルタLPF1で高周波成分が
除去され、さらにくし歯型フィルタKF1で信号対雑音
比が改善された後に、位相比較器PC1に入力される。
位相比較器PC1はくし歯型フィルタKF1からの信号
とライン60からの基準信号との位相を比較する。その
出力信号は、ループフィルタLF1において、電圧制御
型発振器VCO1に与えるべき制御電圧に変換される。
【効果】位相比較器PC1の入力信号の信号対雑音比が
改善されるので、ループ中のノイズを低減できる。その
ため、ループゲインを大きくとって、キャプチャレンジ
およびロックレンジを大きくすることができる。これに
より、電圧制御型発振器VCO1の発振周波数の変動な
どの影響を良好に補償できる。
(57) [Summary] [Configuration] In the phase-locked loop circuit PLL1, the multiplier FC
At 1, the input reception signal B1 and the output signal of the voltage controlled oscillator VCO1 are mixed. The output signal of the multiplier FC1 is input to the phase comparator PC1 after the high-frequency component is removed by the low-pass filter LPF1 and the signal-to-noise ratio is improved by the comb-teeth filter KF1.
The phase comparator PC1 compares the phase of the signal from the comb filter KF1 with the reference signal from the line 60. The output signal is converted into a control voltage to be given to the voltage controlled oscillator VCO1 in the loop filter LF1. [Effect] Since the signal-to-noise ratio of the input signal of the phase comparator PC1 is improved, the noise in the loop can be reduced. Therefore, the loop gain can be increased and the capture range and the lock range can be increased. As a result, it is possible to favorably compensate the influence of fluctuations in the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator VCO1.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、移動体に搭載するため
の電子追尾型のアンテナ装置などに用いられる位相同期
ループ回路ならびにそれを用いた同相合成装置およびア
ンテナ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase locked loop circuit used in an electronic tracking type antenna device to be mounted on a moving body, an in-phase synthesizing device using the same, and an antenna device.
【0002】[0002]
【従来の技術】電車やバス等の移動体において衛星放送
を受信し、その車内に設置したテレビジョン受像機で放
送衛星からの映像を放映することができるようにするた
めに、車両のルーフ上に衛星放送受信用のアンテナを設
置することが提案されている。このようなアンテナ装置
では、車両の走行に支障がないように装置全体の高さを
低くする必要があり、かつ、車両の方向によらずにアン
テナを放送衛星の方向に向けるための追尾機能が備えら
れている必要がある。2. Description of the Related Art On a roof of a vehicle, a moving body such as a train or a bus receives satellite broadcasting and a television receiver installed in the vehicle can broadcast an image from the broadcasting satellite. It has been proposed to install an antenna for receiving satellite broadcasts. In such an antenna device, it is necessary to reduce the height of the entire device so as not to hinder the traveling of the vehicle, and a tracking function for directing the antenna to the direction of the broadcasting satellite regardless of the direction of the vehicle is provided. Must be equipped.
【0003】装置の高さはアンテナの高さによってほぼ
決定される。そこで、複数の横長な平面アンテナ素子を
平行に設置し、全体で放送衛星の電波を充分な画質で受
信できるだけのアンテナ面積を確保するようにしたアン
テナ装置が提案されている。複数の平面アンテナ素子の
出力は、あたかも1枚の平面アンテナで受信されたかの
ように重ね合わせられる。この重ね合わせを実現する回
路は、同相合成回路と呼ばれる。The height of the device is largely determined by the height of the antenna. Therefore, there has been proposed an antenna device in which a plurality of horizontally long planar antenna elements are installed in parallel and the antenna area is secured so that the radio waves of a broadcasting satellite can be received with a sufficient image quality as a whole. The outputs of the planar antenna elements are superposed as if they were received by a single planar antenna. A circuit that realizes this superposition is called an in-phase synthesis circuit.
【0004】同相合成回路の一般的な構成は、図8に示
されている。複数の平面アンテナ素子a1,a2,・・・
・,anの受信信号はそれぞれBSコンバータc1,c
2,・・・・,cnに入力され、衛星放送の電波の周波数の
信号が、信号処理が容易な低周波信号に変換される。こ
の周波数変換は、たとえば、BSコンバータc1,c
2,・・・・,cnの内部に備えられた局部発振器(図示せ
ず。)の出力信号と、アンテナ素子a1,a2,・・・・,
anからの入力信号とを混合することによって行われ
る。この周波数変換後の信号が、同相合成回路1に入力
される。The general configuration of the in-phase synthesis circuit is shown in FIG. A plurality of planar antenna elements a1, a2, ...
., An received signals are respectively BS converters c1, c
2, ..., Cn, and the signals of the frequencies of the radio waves of satellite broadcasting are converted into low-frequency signals that are easy to process. This frequency conversion is performed by, for example, the BS converters c1 and c.
2, ..., Output signals of a local oscillator (not shown) provided inside cn and antenna elements a1, a2 ,.
This is done by mixing the input signal from an. The signal after the frequency conversion is input to the in-phase synthesis circuit 1.
【0005】同相合成回路1は、BSコンバータc1,
c2,・・・・,c(n−1)からの信号がそれぞれ入力さ
れる複数の位相同期ループ回路p1,p2,・・・・,p
(n−1)を備えている。BSコンバータcnからの信
号は、複数の位相同期ループ回路p1,p2,・・・・,p
(n−1)を同期させるための基準系回路pnに入力さ
れる。The in-phase synthesis circuit 1 includes a BS converter c1,
A plurality of phase locked loop circuits p1, p2, ..., P to which the signals from c2, ...
(N-1). The signal from the BS converter cn is a plurality of phase locked loop circuits p1, p2, ...
It is input to the reference system circuit pn for synchronizing (n-1).
【0006】基準系回路pnには、BSコンバータcn
からの信号が入力される掛算器mnが備えられている。
この掛算器mnには、一定の周波数の信号を発生する周
波数固定発振器3からの信号が供給されている。掛算器
mnでは入力される2つの信号が混合され、この混合に
より周波数変換が達成される。この周波数変換後の信号
は、低域通過フィルタfnおよび自動利得制御型増幅器
agcnを介して電力合成器7に入力されている。The reference system circuit pn includes a BS converter cn.
The multiplier mn to which the signal from is input is provided.
The multiplier mn is supplied with a signal from a fixed frequency oscillator 3 that generates a signal having a constant frequency. In the multiplier mn, the two input signals are mixed, and the frequency conversion is achieved by this mixing. The frequency-converted signal is input to the power combiner 7 via the low-pass filter fn and the automatic gain control type amplifier agcn.
【0007】BSコンバータcnからの信号は、掛算器
mnとは別の掛算器9において、周波数固定発振器3か
らの信号を位相遅延部5で90度だけ位相を遅延させた
信号と混合される。この混合された信号は、低域通過フ
ィルタ11で高周波成分が除去された後に、ライン13
を介して複数の位相同期ループ回路p1,p2,・・・・,
p(n−1)に基準信号として供給される。The signal from the BS converter cn is mixed with a signal obtained by delaying the phase of the signal from the fixed frequency oscillator 3 by 90 degrees in the phase delay unit 5 in a multiplier 9 different from the multiplier mn. This mixed signal has a high-frequency component removed by a low-pass filter 11 and then a line 13
, A plurality of phase-locked loop circuits p1, p2, ...
It is supplied to p (n-1) as a reference signal.
【0008】位相同期ループ回路p1,p2,・・・・,p
(n−1)はいずれも同様な構成を有している。そこ
で、位相同期ループ回路p1を例にとって構成を説明す
る。位相同期ループ回路p1には、BSコンバータc1
からの信号と、電圧制御型発振器vco1からの信号を
混合するための掛算器m1が備えられている。掛算器m
1の出力は、低域通過フィルタf1において高周波成分
が除去された後、自動利得制御型増幅器agc1を介し
て電力合成器7に入力される。Phase locked loop circuits p1, p2, ..., P
All of (n-1) have the same configuration. Therefore, the configuration will be described taking the phase locked loop circuit p1 as an example. The phase-locked loop circuit p1 includes a BS converter c1.
Is provided with a multiplier m1 for mixing the signal from VCO1 with the signal from the voltage controlled oscillator vco1. Multiplier m
The output of 1 is input to the power combiner 7 through the automatic gain control type amplifier agc1 after the high frequency component is removed by the low pass filter f1.
【0009】掛算器m1の出力は、さらに、位相比較器
pc1に入力される。位相比較器pc1では、基準系回
路pnからライン13を介して与えられる基準信号と、
低域通過フィルタf1からの信号との位相比較が行わ
れ、その比較結果に対応した出力信号が出力される。こ
の出力信号はループフィルタff1で制御電圧に変換さ
れ、この制御電圧が電圧制御型発振器vco1に入力さ
れる。The output of the multiplier m1 is further input to the phase comparator pc1. In the phase comparator pc1, a reference signal given from the reference system circuit pn via the line 13 and
A phase comparison is performed with the signal from the low-pass filter f1, and an output signal corresponding to the comparison result is output. This output signal is converted into a control voltage by the loop filter ff1, and this control voltage is input to the voltage controlled oscillator vco1.
【0010】位相比較器pc1には、たとえば、乗算回
路が用いられる。この場合には、位相同期ループ回路p
1は、ライン13からの基準信号と低域通過フィルタf
1からの信号との位相差が90度に保持されるように動
作する。そのため、自動利得制御型増幅器agc1を経
て電力合成器7に入力される信号は、基準系回路pn1
から自動利得制御型増幅器agcnを経て電力合成器7
に入力される信号と同じ位相を有する。For the phase comparator pc1, for example, a multiplication circuit is used. In this case, the phase locked loop circuit p
1 is the reference signal from the line 13 and the low-pass filter f
It operates so that the phase difference from the signal from 1 is maintained at 90 degrees. Therefore, the signal input to the power combiner 7 through the automatic gain control type amplifier agc1 is the reference system circuit pn1.
Through the automatic gain control type amplifier agcn to the power combiner 7
It has the same phase as the signal input to.
【0011】同様な動作が他の位相同期ループ回路p
2,・・・・,p(n−1)においても行われる。これによ
り、これらの位相同期ループ回路p2,・・・・,p(n−
1)からそれぞれ自動利得制御型増幅器agc2,・・・
・,agc(n−1)で増幅されて電力合成器7に入力
される信号は、自動利得制御型増幅器agcnが出力す
る信号と同じ位相となる。The same operation is performed by another phase locked loop circuit p.
2, ..., P (n-1). As a result, these phase locked loop circuits p2, ..., P (n-
1) to automatic gain control type amplifier agc2, ...
The signal amplified by agc (n-1) and input to the power combiner 7 has the same phase as the signal output by the automatic gain control amplifier agcn.
【0012】その結果、電力合成器7において複数の入
力信号が電力合成されることによって、複数のアンテナ
素子a1,a2,・・・・,anの出力信号の同相合成が達
成される。As a result, a plurality of input signals are power-combined in the power combiner 7, whereby in-phase combination of output signals of the plurality of antenna elements a1, a2, ..., An is achieved.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】位相同期ループ回路内
の電圧制御型発振器の発振周波数や、BSコンバータ内
の局部発振器の発振周波数は、周囲の環境温度の変動に
伴って変動する。この場合、上記の発振周波数の変動に
対する補償は、位相同期ループ回路の同期機能に課せら
れる。The oscillating frequency of the voltage controlled oscillator in the phase locked loop circuit and the oscillating frequency of the local oscillator in the BS converter fluctuate as the ambient environmental temperature fluctuates. In this case, the compensation for the fluctuation of the oscillation frequency is imposed on the synchronization function of the phase locked loop circuit.
【0014】この同期機能の尺度は、良く知られている
ように、キャプチャレンジ(周波数引込み範囲)および
ロックレンジ(同期保持範囲)である。これらを大きく
とれば、上記の発振周波数の変動に対する補償を良好に
行える。キャプチャレンジおよびロックレンジを大きく
とるには、ループゲインを大きくとればよい。しかし、
ループゲインを大きくとると、電圧制御型発振器の出力
信号には、ループ中のノイズに起因した周波数変調が大
きな度合いで生じることになる。この周波数変調の度合
いが大きくなると、たとえば、受信電波が周波数変調波
である場合には、復調時のノイズが大きくなるという問
題が生じる。As is well known, the measures of the synchronization function are the capture range (frequency pull-in range) and the lock range (synchronization holding range). If these are made large, the above-mentioned fluctuation of the oscillation frequency can be favorably compensated. To increase the capture range and lock range, the loop gain should be increased. But,
If the loop gain is large, the output signal of the voltage-controlled oscillator will have a large degree of frequency modulation due to noise in the loop. When the degree of this frequency modulation becomes large, for example, when the received radio wave is a frequency modulated wave, there arises a problem that noise during demodulation becomes large.
【0015】したがって、ループゲインを無制限に大き
くとることはできない。そこで、本発明の目的は、ルー
プ中のノイズを低減することによりループゲインを大き
くとることができるようにし、その結果としてキャプチ
ャレンジおよびロックレンジを向上することができるよ
うにした位相同期ループ回路を提供することである。Therefore, the loop gain cannot be increased indefinitely. Therefore, an object of the present invention is to provide a phase-locked loop circuit capable of increasing the loop gain by reducing the noise in the loop and consequently improving the capture range and the lock range. Is to provide.
【0016】また、本発明の他の目的は、環境の変動に
よらずに複数の信号を良好に同相合成することができる
同相合成装置を提供することである。本発明のさらに他
の目的は、複数のアンテナ素子からの信号を環境の変動
によらずに良好に同相合成できるようにして、いずれの
環境下でも良好に電波を受信できるようにしたアンテナ
装置を提供することである。Another object of the present invention is to provide an in-phase combiner capable of satisfactorily in-phase combining a plurality of signals regardless of environmental changes. Still another object of the present invention is to provide an antenna device capable of satisfactorily performing in-phase synthesis of signals from a plurality of antenna elements regardless of environmental changes so that radio waves can be received well in any environment. Is to provide.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するための本発明の位相同期ループ回路は、電圧制
御型発振器と、この電圧制御型発振器の出力信号の周波
数に対応した周波数の信号と所定の基準信号とが入力さ
れ、これら2つの信号の位相を比較して、その比較結果
に対応した信号を出力する位相比較器と、この位相比較
器の出力を電圧信号に変換して、この電圧信号を上記電
圧制御型発振器に制御電圧として供給するループフィル
タと、上記位相比較器に入力すべき信号をフィルタリン
グして所定の周波数帯域の信号のみを通過させることに
より、上記位相比較器に入力される信号の信号対雑音比
を改善するフィルタ手段とを含むことを特徴とする(請
求項1)。A phase-locked loop circuit of the present invention for achieving the above object comprises a voltage-controlled oscillator and a signal having a frequency corresponding to the frequency of the output signal of the voltage-controlled oscillator. And a predetermined reference signal are input, the phases of these two signals are compared, a phase comparator that outputs a signal corresponding to the comparison result, and the output of this phase comparator are converted into voltage signals, A loop filter that supplies this voltage signal to the voltage controlled oscillator as a control voltage, and a signal to be input to the phase comparator is filtered so that only a signal in a predetermined frequency band is passed to the phase comparator. Filter means for improving the signal-to-noise ratio of the input signal (claim 1).
【0018】この構成によれば、位相比較器に入力すべ
き信号はフィルタ手段によるフィルタリングを受けて、
信号対雑音比が改善される。すなわち、ノイズを除去し
た所定の周波数帯域の信号のみが位相比較器に入力され
る。これにより、必要な周波数以外の信号を除去するこ
とができ、ループ中のノイズを低減できる。その結果、
ループゲインを大きくとることができるので、キャプチ
ャレンジおよびロックレンジを大きくすることができ
る。According to this structure, the signal to be input to the phase comparator is filtered by the filter means,
The signal to noise ratio is improved. That is, only the signal in the predetermined frequency band from which noise has been removed is input to the phase comparator. As a result, signals other than the required frequency can be removed, and noise in the loop can be reduced. as a result,
Since the loop gain can be increased, the capture range and lock range can be increased.
【0019】なお、必要な信号の周波数が離散的な周波
数帯域に存在する場合には、請求項2に記載されている
ように、上記フィルタ手段として、離散的に設定された
複数の周波数帯域の信号を通過させるくし歯型の通過周
波数特性を有するものを適用すればよい。また、本発明
の同相合成装置は、複数の入力信号の位相を揃えて電力
合成するための同相合成装置であって、複数の信号を入
力することができ、入力された複数の信号を電力合成す
る電力合成手段と、上記複数の入力信号のうちの1つで
ある所定の基準入力信号と所定の基準周波数信号とを混
合し、この混合によって得られた信号を上記電力合成手
段に供給する手段と、上記基準入力信号と上記所定の基
準周波数信号とを混合して所定の基準信号を作成する基
準信号作成手段と、上記複数の入力信号のうちの上記基
準入力信号以外の入力信号が入力され、上記基準信号作
成手段で作成された基準信号に基づいて、上記基準入力
信号と上記基準周波数信号とを混合して得られる信号と
同じ位相の信号を作成して上記電力合成手段に与える1
つ以上の位相同期ループ回路とを含み、上記位相同期ル
ープ回路は、電圧制御型発振器と、この電圧制御型発振
器の出力信号と上記入力信号とを混合し、この混合によ
って得られた信号を上記電力合成手段に供給する周波数
混合手段と、この周波数混合手段の出力信号と、上記基
準信号作成手段からの基準信号とが入力され、これら2
つの信号の位相を比較して、その比較結果に対応した信
号を出力する位相比較器と、この位相比較器の出力を電
圧信号に変換して、この電圧信号を上記電圧制御型発振
器に制御電圧として供給するループフィルタと、上記周
波数混合手段と上記位相比較器との間に介装され、上記
周波数混合手段の出力信号をフィルタリングして所定の
周波数帯域の信号のみを通過させることにより、上記位
相比較器に入力される信号の信号対雑音比を改善する第
1のフィルタ手段とを有するものであることを特徴とす
る(請求項3)。When the frequency of the required signal exists in a discrete frequency band, the filter means may have a plurality of discretely set frequency bands, as described in claim 2. A material having a comb-shaped pass frequency characteristic that allows signals to pass may be applied. Further, the in-phase combiner of the present invention is an in-phase combiner for aligning the phases of a plurality of input signals and performing power combining, capable of inputting a plurality of signals, and combining the input plurality of signals with a power combiner. Means for mixing, a predetermined reference input signal, which is one of the plurality of input signals, and a predetermined reference frequency signal, and means for supplying the signal obtained by this mixing to the power combining means. A reference signal creating means for creating a predetermined reference signal by mixing the reference input signal with the predetermined reference frequency signal; and input signals other than the reference input signal among the plurality of input signals. , A signal having the same phase as a signal obtained by mixing the reference input signal and the reference frequency signal based on the reference signal created by the reference signal creating means, and giving the signal to the power combining means 1
One or more phase-locked loop circuits, wherein the phase-locked loop circuit mixes a voltage-controlled oscillator, an output signal of the voltage-controlled oscillator and the input signal, and outputs the signal obtained by the mixing. The frequency mixing means supplied to the power synthesizing means, the output signal of the frequency mixing means, and the reference signal from the reference signal generating means are input, and these 2
A phase comparator that compares the phases of two signals and outputs a signal corresponding to the comparison result, and the output of this phase comparator is converted into a voltage signal, and this voltage signal is applied to the voltage-controlled oscillator as a control voltage. Is provided between the frequency mixing means and the phase comparator, and the output signal of the frequency mixing means is filtered to pass only a signal in a predetermined frequency band, thereby the phase A first filter means for improving a signal-to-noise ratio of a signal input to the comparator (claim 3).
【0020】この構成では、複数の入力信号を同相合成
するために位相同期ループ回路が用いられる。位相同期
ループ回路では、第1のフィルタ手段の働きによってル
ープ中のノイズが低減されるため、ループゲインを大き
くとって、キャプチャレンジおよびロックレンジを大き
くすることができる。その結果、たとえば、電圧制御型
発振器の発振周波数が周囲温度などのような環境変化の
ために変動した場合であっても、このような発振周波数
の変動を位相同期ループ回路において良好に補償するこ
とができる。したがって、環境の変化によらずに、複数
の信号を良好に同相合成することがとできる。In this configuration, a phase locked loop circuit is used to combine a plurality of input signals in phase. In the phase-locked loop circuit, noise in the loop is reduced by the action of the first filter means, so that the loop gain can be increased and the capture range and lock range can be increased. As a result, even if the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator fluctuates due to environmental changes such as ambient temperature, such fluctuations in the oscillation frequency should be well compensated for in the phase-locked loop circuit. You can Therefore, a plurality of signals can be favorably in-phase combined regardless of changes in the environment.
【0021】なお、入力信号の周波数が離散的な周波数
帯域に存在する場合には、請求項4に記載されているよ
うに、上記第1のフィルタ手段として、離散的に設定さ
れた複数の周波数帯域の信号を通過させるくし歯型の通
過周波数特性を有するものを適用することが好ましい。
また、請求項5に記載されているように、上記基準信号
作成手段と上記位相比較器との間に介装され、上記基準
信号作成手段が出力する基準信号をフィルタリングして
所定の周波数帯域の信号のみを通過させることにより、
上記位相比較器に入力される信号の信号対雑音比を改善
する第2のフィルタ手段をさらに設けることにより、ル
ープ中のノイズの一層の低減を図ることができる。When the frequency of the input signal exists in a discrete frequency band, a plurality of discretely set frequencies are used as the first filter means as described in claim 4. It is preferable to apply a material having a comb-shaped pass frequency characteristic that allows signals in the band to pass.
Further, as described in claim 5, the reference signal which is interposed between the reference signal generating means and the phase comparator and which is output from the reference signal generating means is filtered to obtain a predetermined frequency band. By passing only the signal,
By further providing the second filter means for improving the signal-to-noise ratio of the signal input to the phase comparator, the noise in the loop can be further reduced.
【0022】この場合に、入力信号の周波数が離散的な
周波数帯域に存在する場合には、請求項6に記載されて
いるように、上記第2のフィルタ手段として、離散的に
設定された複数の周波数帯域の信号を通過させるくし歯
型の通過周波数特性を有するものを適用することが好ま
しい。さらに、本発明のアンテナ装置は、複数のアンテ
ナ素子と、複数の信号を入力することができ、入力され
た複数の信号を電力合成する電力合成手段と、上記複数
のアンテナ素子のうちの1つのアンテナ素子に対応した
受信信号である所定の基準受信信号と所定の基準周波数
信号とを混合し、この混合によって得られた信号を上記
電力合成手段に入力する手段と、上記所定の基準受信信
号と上記基準周波数信号とを混合して所定の基準信号を
作成する基準信号作成手段と、上記複数のアンテナ素子
に対応した受信信号のうちの上記基準受信信号以外の受
信信号が入力され、上記基準信号作成手段で作成された
基準信号に基づいて、上記基準受信信号と上記基準周波
数信号とを混合して得られる信号と同じ位相の信号を作
成して上記電力合成手段に与える1つ以上の位相同期ル
ープ回路とを含み、上記位相同期ループ回路は、電圧制
御型発振器と、この電圧制御型発振器の出力信号と上記
受信信号とを混合し、この混合によって得られた信号を
上記電力合成手段に供給する周波数混合手段と、この周
波数混合手段の出力信号と、上記基準信号作成手段から
の基準信号とが入力され、これら2つの信号の位相を比
較して、その比較結果に対応した信号を出力する位相比
較器と、この位相比較器の出力を電圧信号に変換して、
この電圧信号を上記電圧制御型発振器に制御電圧として
供給するループフィルタと、上記周波数混合手段と上記
位相比較器との間に介装され、上記周波数混合手段の出
力信号をフィルタリングして所定の周波数帯域の信号の
みを通過させることにより、上記位相比較器に入力され
る信号の信号対雑音比を改善する第1のフィルタ手段と
を有するものであることを特徴とする(請求項7)。In this case, when the frequency of the input signal exists in a discrete frequency band, a plurality of discretely set plurality are used as the second filter means as described in claim 6. It is preferable to apply a material having a comb-shaped pass frequency characteristic that allows signals in the frequency band of 1. Further, the antenna device of the present invention is capable of inputting a plurality of antenna elements and a plurality of signals, and a power combining means for performing power combination of the plurality of input signals, and one of the plurality of antenna elements. Means for mixing a predetermined reference reception signal which is a reception signal corresponding to the antenna element and a predetermined reference frequency signal, and inputting the signal obtained by this mixing to the power combining means, and the predetermined reference reception signal Reference signal creating means for creating a predetermined reference signal by mixing with the reference frequency signal, and received signals other than the reference received signal among the received signals corresponding to the plurality of antenna elements are input, and the reference signal On the basis of the reference signal created by the creating means, a signal having the same phase as the signal obtained by mixing the reference received signal and the reference frequency signal is created to create the power combining means. And one or more phase-locked loop circuits for providing the voltage-controlled oscillator, the output signal of the voltage-controlled oscillator being mixed with the received signal, and the signal obtained by the mixing. Is input to the power combining means, the output signal of the frequency mixing means, and the reference signal from the reference signal generating means are input, the phases of these two signals are compared, and the comparison result is obtained. A phase comparator that outputs a signal corresponding to, and the output of this phase comparator is converted to a voltage signal,
A loop filter that supplies this voltage signal to the voltage controlled oscillator as a control voltage, and is interposed between the frequency mixing means and the phase comparator, and filters the output signal of the frequency mixing means to a predetermined frequency. A first filter means for improving the signal-to-noise ratio of the signal input to the phase comparator by allowing only the signal in the band to pass therethrough (claim 7).
【0023】この構成によれば、位相同期ループ回路の
ループゲインを大きくとってそのキャプチャレンジおよ
びロックレンジを大きくすることができるので、複数の
アンテナ素子に対応した受信信号を、環境の変化等によ
らずに良好に同相合成することができる。したがって、
複数のアンテナ素子を用いたアンテナ装置による電波の
受信が良好に行える。With this configuration, the loop gain of the phase-locked loop circuit can be increased to increase the capture range and the lock range, so that the received signals corresponding to the plurality of antenna elements can be changed in the environment. In-phase synthesis can be satisfactorily performed without depending. Therefore,
Radio waves can be favorably received by an antenna device using a plurality of antenna elements.
【0024】なお、請求項8に記載されているように、
上記第1のフィルタ手段が、上記アンテナ素子で受信す
べき信号の周波数帯域に対応した所定の周波数帯域の信
号のみを上記位相比較器に供給するものであることが好
ましい。このようにすれば、位相同期ループ回路中のノ
イズを効果的に除去できる。また、受信信号の周波数が
離散的な周波数帯域に存在する場合には、請求項9に記
載されているように、上記第1のフィルタ手段として、
離散的に設定された複数の周波数帯域の信号を通過させ
るくし歯型の通過周波数特性を有するものを適用するこ
とが好ましい。As described in claim 8,
It is preferable that the first filter means supplies only a signal in a predetermined frequency band corresponding to a frequency band of a signal to be received by the antenna element to the phase comparator. By doing so, noise in the phase locked loop circuit can be effectively removed. Further, when the frequency of the received signal exists in a discrete frequency band, as described in claim 9, as the first filter means,
It is preferable to apply a material having a comb-shaped pass frequency characteristic that allows signals in a plurality of discretely set frequency bands to pass.
【0025】さらに、請求項10に記載されているよう
に、上記基準信号作成手段と上記位相比較器との間に介
装され、上記基準信号作成手段が出力する基準信号をフ
ィルタリングして所定の周波数帯域の信号のみを通過さ
せることにより、上記位相比較器に入力される信号の信
号対雑音比を改善する第2のフィルタ手段をさらに備え
れば、位相同期ループ中のノイズを一層効果的に低減で
きる。Further, according to a tenth aspect of the present invention, the reference signal which is interposed between the reference signal generating means and the phase comparator and which is output from the reference signal generating means is filtered to obtain a predetermined signal. By further providing the second filter means for improving the signal-to-noise ratio of the signal input to the phase comparator by passing only the signal in the frequency band, the noise in the phase locked loop can be more effectively It can be reduced.
【0026】この場合には、請求項11に記載されてい
るように、上記第2フィルタ手段は、上記アンテナ素子
で受信すべき信号の周波数帯域に対応した所定の周波数
帯域の信号のみを上記位相比較器に供給するものである
ことが好ましい。また、受信信号の周波数が離散的な周
波数帯域に存在する場合には、請求項12に記載されて
いるように、上記第2のフィルタ手段として、離散的に
設定された複数の周波数帯域の信号を通過させるくし歯
型の通過周波数特性を有するを適用することが好まし
い。In this case, as described in claim 11, the second filter means causes only the signal in the predetermined frequency band corresponding to the frequency band of the signal to be received by the antenna element to have the phase. It is preferably supplied to a comparator. Further, when the frequency of the received signal exists in a discrete frequency band, as described in claim 12, as the second filter means, signals of a plurality of discretely set frequency bands are provided. It is preferable to apply a filter having a comb-shaped pass-frequency characteristic that allows to pass through.
【0027】[0027]
【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図6は本発明の一実施例が適用
されるアンテナ装置の構成を示す平面図であり、図7は
その正面図である。このアンテナ装置は、車両のルーフ
上などに設置されて用いられるものであり、車両のルー
フに固定されるベース20を備えている。このベース2
0上には、回転軸21により支持されたターンテーブル
22が設けられている。このターンテーブル22は鉛直
方向に沿う軸線23まわりに回動することができる。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 6 is a plan view showing the configuration of an antenna device to which an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 7 is a front view thereof. The antenna device is used by being installed on the roof of a vehicle or the like, and includes a base 20 fixed to the roof of the vehicle. This base 2
A turntable 22 supported by a rotary shaft 21 is provided on the position 0. The turntable 22 can rotate around an axis line 23 extending in the vertical direction.
【0028】ターンテーブル22の周面には歯車が形成
されており、この歯車にギア24が噛合している。この
ギア24には、駆動手段であるモータ25の回転力が傘
歯車26,24Aにより伝達されている。ターンテーブ
ル22の上面には、複数のアンテナ素子A1,A2,・・
・・,A10が支持部材27などを介して相互に平行にな
るように固定されている。すなわち、アンテナ素子A1
〜A10の主放射ローブの方向は相互に平行である。ア
ンテナ素子A1とアンテナ素子A2とは、水平面に沿う
方位角方向に関する電波源の追尾と、電波の受信とに兼
用されるアンテナ素子である。また、アンテナ素子A3
〜A10は、専ら電波の受信のために用いられる。A gear is formed on the peripheral surface of the turntable 22, and a gear 24 is meshed with this gear. The rotating force of a motor 25, which is a drive unit, is transmitted to the gear 24 by bevel gears 26 and 24A. On the upper surface of the turntable 22, a plurality of antenna elements A1, A2, ...
.., A10 are fixed so as to be parallel to each other via a support member 27 or the like. That is, the antenna element A1
The directions of the main radiation lobes of ~ A10 are parallel to each other. The antenna element A1 and the antenna element A2 are antenna elements that are used for both tracking of a radio wave source in the azimuth direction along the horizontal plane and reception of a radio wave. Also, the antenna element A3
A10 are used exclusively for receiving radio waves.
【0029】ベース20上に配置された各構成部分は図
7において仮想線で示すレドーム30で覆われている。
ただし、図6ではレドーム30の図示は省略されてい
る。たとえば、アンテナ素子A1〜A10は、その仰角
θが約38度になるように固定されている。これは、日
本の本州で衛星放送を受信する場合に、各地域における
放送衛星の方向の仰角が約32度〜44度の範囲である
ため、その中央値をとったものである。これにより、受
信地点毎の仰角の相違に伴う受信アンテナ素子A1〜A
10の利得の低下が最小になる。これらのアンテナ素子
A1〜A10は、水平面に略垂直な平面内での電力半値
幅が20度〜90度になるように設定されている。Each component arranged on the base 20 is covered with a radome 30 shown in phantom in FIG.
However, the illustration of the radome 30 is omitted in FIG. For example, the antenna elements A1 to A10 are fixed so that the elevation angle θ is about 38 degrees. This is the median value of the elevation angle in the direction of the broadcasting satellite in each region when the satellite broadcasting is received in Honshu, Japan, since it is in the range of about 32 to 44 degrees. As a result, the receiving antenna elements A1 to A that are associated with the differences in elevation angle at each receiving point
The gain reduction of 10 is minimal. These antenna elements A1 to A10 are set such that the half-power width in a plane substantially perpendicular to the horizontal plane is 20 to 90 degrees.
【0030】また、装置全体の高さが低くなるように、
アンテナ素子A1〜A10には平面アンテナが使用さ
れ、さらにこれらのアンテナ素子A1〜A10がターン
テーブル上に平面的に配列されている。この場合、アン
テナ素子A1〜A10の高さはたとえば40mm以下程度
になり、アンテナ装置全体の高さはたとえば130mm程
度になる。In order to reduce the height of the entire device,
Planar antennas are used for the antenna elements A1 to A10, and these antenna elements A1 to A10 are arranged in a plane on the turntable. In this case, the height of the antenna elements A1 to A10 is, for example, about 40 mm or less, and the height of the entire antenna device is, for example, about 130 mm.
【0031】図1は上記のアンテナ装置の電気的構成を
示すブロック図である。アンテナ素子A1〜A10の受
信信号は、BSコンバータBC1〜BC10に入力さ
れ、衛星放送の電波の周波数(約11.7〜12GHz)
の信号が、信号処理が容易な低周波信号(約1.03〜
1.33GHz)に変換される。すなわち、アンテナ素子
A1〜A10からの信号とBSコンバータBC1〜BC
10の内部に設けられた局部発振器の出力信号とが周波
数混合されることによって、周波数の変換が行われる。
アンテナ素子A3〜A10に対応したBSコンバータB
C3〜BC10の出力信号は、本発明の一実施例の同相
合成装置としての同相合成回路40に与えられる。FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of the above antenna device. The reception signals of the antenna elements A1 to A10 are input to the BS converters BC1 to BC10, and the frequency of the radio wave of satellite broadcasting (about 11.7 to 12 GHz).
Signal is a low frequency signal (about 1.03 ~
1.33 GHz). That is, the signals from the antenna elements A1 to A10 and the BS converters BC1 to BC are
Frequency conversion is performed by frequency mixing with the output signal of the local oscillator provided inside 10.
BS converter B corresponding to antenna elements A3 to A10
The output signals of C3 to BC10 are given to the in-phase synthesizing circuit 40 as the in-phase synthesizing device of the embodiment of the present invention.
【0032】一方、アンテナ素子A1,A2に対応した
BSコンバータBC1,BC2の出力信号は、分配器4
1,42で分配される。分配器41,42でそれぞれ分
配された各一方の信号は、上記の同相合成回路40に与
えられ、BSコンバータBC3〜BC10からの信号と
ともに同相合成される。同相合成されて得られた同相合
成信号VTは、BSチューナ(図示せず。)に与えられ
る。On the other hand, the output signals of the BS converters BC1 and BC2 corresponding to the antenna elements A1 and A2 are distributed to the distributor 4
It is distributed at 1,42. One of the signals respectively distributed by the distributors 41 and 42 is applied to the in-phase combining circuit 40 and is in-phase combined with the signals from the BS converters BC3 to BC10. The in-phase combined signal VT obtained by the in-phase combining is given to the BS tuner (not shown).
【0033】分配器41,42で分配された各他方の信
号は、減衰器43,44からハイブリッド回路45に与
えられて合成される。ハイブリッド回路45は、2つの
入力端子P1,P2に与えられた位相差δの入力信号
a,bを、位相差δ±90°の2つの信号c,dに変換
して出力端子P3,P4に導出するものである。すなわ
ち、入力信号a,bがそれぞれ下記第(1) 式および第
(2) 式で表されるとすると、この入力信号はa,bは下
記第(3) 式および第(4) 式に示す出力信号c,dに変換
される。なお、A,Bは信号の振幅であり、ωは角振動
数であり、δ′,δ″は定数である。The respective other signals distributed by the distributors 41 and 42 are given from the attenuators 43 and 44 to the hybrid circuit 45 and combined. The hybrid circuit 45 converts the input signals a and b having the phase difference δ given to the two input terminals P1 and P2 into the two signals c and d having the phase difference δ ± 90 ° and outputs them to the output terminals P3 and P4. To derive. That is, the input signals a and b are respectively expressed by the following equation (1) and
If it is expressed by equation (2), a and b of this input signal are converted into output signals c and d shown in equations (3) and (4) below. A and B are signal amplitudes, ω is angular frequency, and δ ′ and δ ″ are constants.
【0034】[0034]
【数1】 a=Acosωt ・・・・ (1) b=Bcos(ωt+δ) ・・・・ (2) c=Acos(ωt+δ′)+Bcos(ωt+δ′+δ+90°) ・・・・ (3) d=Acos(ωt+δ″)+Bcos(ωt+δ″+δ−90°) ・・・・ (4) ハイブリッド回路45の出力信号Sc,Sdは、レベル
差検出部46に与えられ、そのレベル差VMが検出され
る。検出されたレベル差VMは、制御部47に入力され
る。この制御部47にはまた、ターンテーブル22(図
6および図7参照。)の所定位置に固定配置された地磁
気センサ(図6および図7では図示が省略されてい
る。)48の出力に基づいてアンテナ素子A1〜A10
の主放射ローブの方位角を検出し、それに対応する方位
検出信号ΦGを出力する方位検出部49の出力も与えら
れている。(1) b = Bcos (ωt + δ) ・ ・ ・ ・ (2) c = Acos (ωt + δ ′) + Bcos (ωt + δ ′ + δ + 90 °) ··· (3) d = Acos (ωt + δ ″) + Bcos (ωt + δ ″ + δ−90 °) (4) The output signals Sc and Sd of the hybrid circuit 45 are supplied to the level difference detection unit 46, and the level difference VM is detected. The detected level difference VM is input to the control unit 47. The control unit 47 is also based on the output of a geomagnetic sensor (not shown in FIGS. 6 and 7) 48 fixedly arranged at a predetermined position of the turntable 22 (see FIGS. 6 and 7). Antenna elements A1 to A10
The output of the azimuth detecting section 49 for detecting the azimuth angle of the main radiation lobe and outputting the azimuth detection signal ΦG corresponding thereto is also given.
【0035】なお、本実施例では、着磁等の影響のない
環境でターンテーブル22を水平においたときに、地磁
気センサ48が検出する方位角が0度(真北に対応す
る。)になる状態でアンテナ素子A1〜A10の主放射
ローブの方位角面への投影が磁北を指すように、地磁気
センサ48とアンテナ素子A1〜A10との相対的な関
係が設定されている。このように設定することにより、
アンテナ素子A1〜A10の主放射ローブの方位角面へ
の投影は、地磁気センサ48の検出方位を向くことにな
る。換言すれば、地磁気センサ48の出力VGに基づい
て方位検出部49から出力される方位検出信号ΦGは、
アンテナ素子A1〜A10の主放射ローブの方位角を表
す信号である。In this embodiment, the azimuth detected by the geomagnetic sensor 48 is 0 degree (corresponding to true north) when the turntable 22 is placed horizontally in an environment that is not affected by magnetization or the like. The relative relationship between the geomagnetic sensor 48 and the antenna elements A1 to A10 is set so that the projection of the main radiation lobes of the antenna elements A1 to A10 on the azimuth plane in the state indicates magnetic north. By setting like this,
The projection of the main radiation lobes of the antenna elements A1 to A10 on the azimuth plane is directed to the detection direction of the geomagnetic sensor 48. In other words, the azimuth detection signal ΦG output from the azimuth detection unit 49 based on the output VG of the geomagnetic sensor 48 is
It is a signal indicating the azimuth angle of the main radiation lobes of the antenna elements A1 to A10.
【0036】制御部47は方位検出部48からの方位検
出信号ΦGおよびレベル差VMに対応する制御信号をモ
ータ駆動回路50に与える。これにより、モータ25が
モータ駆動回路50からの電力により付勢され、ターン
テーブル22が回動する。アンテナ素子A1,A2から
の信号をハイブリッド回路45で処理すると、2つの放
射ローブが形成される。たとえば、アンテナ素子A1,
A2に同一放射ローブ、同一利得のものを使用し、その
中心を結ぶ軸が放射ローブと直角をなすとともにターン
テーブル22と平行な面内にあるようにアンテナ素子A
1,A2を配置し、各アンテナ素子A1,A2からハイ
ブリッド回路45までのBSコンバータやケーブル等
は、同じ特性、長さのものを使用するものとする。この
場合、たとえば、両アンテナ素子A1,A2の中心の間
隔を1.6波長とし、両アンテナ素子A1,A2のター
ンテーブル22の回動に関する電力半値幅を約44度に
選ぶと、上記2つの放射ローブの方向の方位角面への投
影は、受信アンテナ素子A1〜A10の主放射ローブの
方向の方位角面への投影に対して、約12度の角度をな
して、互いに反対側に存在するようになる。The control unit 47 gives a control signal corresponding to the azimuth detection signal ΦG from the azimuth detection unit 48 and the level difference VM to the motor drive circuit 50. As a result, the motor 25 is energized by the electric power from the motor drive circuit 50, and the turntable 22 rotates. When the signals from the antenna elements A1 and A2 are processed by the hybrid circuit 45, two radiation lobes are formed. For example, the antenna element A1,
The antenna element A has the same radiation lobe and the same gain as A2, and the axis connecting the centers is perpendicular to the radiation lobe and is in a plane parallel to the turntable 22.
1 and A2 are arranged, and the BS converters and cables from the antenna elements A1 and A2 to the hybrid circuit 45 have the same characteristics and lengths. In this case, for example, if the distance between the centers of the two antenna elements A1 and A2 is 1.6 wavelengths and the half-power width for turning the turntable 22 of the two antenna elements A1 and A2 is selected to be about 44 degrees, the above two values will be obtained. The projection of the direction of the radiation lobe on the azimuth plane is at an angle of about 12 degrees with respect to the projection of the receiving antenna elements A1 to A10 on the azimuth plane and is on the opposite side. Come to do.
【0037】したがって、上記のように各条件を選択す
ることにより、受信アンテナ素子A1〜A10の主放射
ローブの方向の方位角面への投影は、ハイブリッド回路
45の働きによって形成される上記2つの放射ローブの
方向の方位角面への各投影の間に収めることができる。
なお、受信アンテナ素子A1およびA2のアンテナ利
得、BSコンバータBC1,BC2の変換利得、または
分配器41,42の分配比に幾分の特性のばらつきがあ
る場合は、減衰器43,44での減衰値を適当に設定す
ることにより、その分を補償することができる。Therefore, by selecting each condition as described above, the projection of the receiving antenna elements A1 to A10 in the direction of the main radiation lobe onto the azimuth plane is formed by the action of the hybrid circuit 45. It can be accommodated between each projection of the direction of the radiation lobe onto the azimuthal plane.
If the antenna gains of the receiving antenna elements A1 and A2, the conversion gains of the BS converters BC1 and BC2, or the distribution ratios of the distributors 41 and 42 have some variations in characteristics, attenuation by the attenuators 43 and 44 is performed. By setting the value appropriately, the amount can be compensated.
【0038】上記の構成によって、制御部47は、地磁
気センサ48の検出方位に対応した方位検出信号ΦGに
基づいてモータ25を駆動制御することで、アンテナ素
子A1〜A10の方向を大まかに制御する。具体的に
は、放送衛星からの電波をハイブリッド回路45の働き
によって形成される2つの放射ローブの主ローブによっ
て受信できる状態になるまでの制御は、地磁気センサ4
8の出力に基づいて行われる。そのうえで、レベル差検
出部46で検出されたレベル差VMが零になるように、
モータ25が駆動制御される。これにより、アンテナ素
子A1〜A10の主放射方向を放送衛星の方向に正確に
向けることができる。このようにして、方位角に関する
アンテナの姿勢制御を正確に行って、電波源の追尾を達
成できる。With the above configuration, the control unit 47 roughly controls the directions of the antenna elements A1 to A10 by driving and controlling the motor 25 based on the azimuth detection signal ΦG corresponding to the azimuth detected by the geomagnetic sensor 48. . Specifically, the control until the radio waves from the broadcasting satellite can be received by the main lobes of the two radiation lobes formed by the action of the hybrid circuit 45 is performed by the geomagnetic sensor 4.
It is performed based on the output of 8. Then, in order that the level difference VM detected by the level difference detection unit 46 becomes zero,
The motor 25 is drive-controlled. As a result, the main radiation directions of the antenna elements A1 to A10 can be accurately oriented toward the broadcasting satellite. In this manner, the attitude control of the antenna with respect to the azimuth angle can be accurately performed, and the tracking of the radio wave source can be achieved.
【0039】図2は同相合成回路40の詳しい構成を示
すブロック図である。この同相合成回路40にはBSコ
ンバータBC1〜BC10からの信号B1〜B10が入
力される。そして、BSコンバータBC10からの信号
B10を基準受信信号として、同相合成処理が行われ
る。さらに詳細に説明すると、信号B1〜B9に対応し
て位相同期ループ回路PLL1〜PLL9が設けられて
いる。また、信号B10は、基準系回路REFに与えら
れる。FIG. 2 is a block diagram showing a detailed structure of the in-phase synthesis circuit 40. The signals B1 to B10 from the BS converters BC1 to BC10 are input to the in-phase combining circuit 40. Then, in-phase combining processing is performed using the signal B10 from the BS converter BC10 as a reference reception signal. More specifically, phase locked loop circuits PLL1 to PLL9 are provided corresponding to the signals B1 to B9. Further, the signal B10 is given to the reference system circuit REF.
【0040】基準系回路REFには、一定の基準周波数
の信号を発生する周波数固定発振器OSCが備えられて
いる。信号B10は、掛算器FC10に入力され、周波
数固定発振器OSCの出力信号と混合される。これによ
り、周波数変換が行われる。周波数変換された信号は、
低域通過フィルタLPF10で高周波成分が除去された
後に、自動利得制御型増幅器AGC10でレベル調整さ
れ、信号C10として電力合成器52に入力される。The reference system circuit REF is provided with a fixed frequency oscillator OSC for generating a signal having a constant reference frequency. The signal B10 is input to the multiplier FC10 and mixed with the output signal of the fixed frequency oscillator OSC. As a result, frequency conversion is performed. The frequency converted signal is
After the high-frequency component is removed by the low-pass filter LPF10, the level is adjusted by the automatic gain control amplifier AGC10 and the signal is input to the power combiner 52 as the signal C10.
【0041】信号B10はまた、位相同期ループ回路P
LL1〜PLL9に与えるべき基準信号を作成するため
の基準信号作成手段としての掛算器53にも入力されて
いる。すなわち、信号B10は、掛算器53において、
周波数固定発振器OSCが発生する基準周波数信号の位
相を位相遅延器51で90度だけ遅延させた信号と混合
されて、周波数変換が行われる。この周波数変換後の信
号は、低域通過フィルタ55で高周波成分が除去された
後に、さらに、第2のフィルタ手段としてのくし歯型フ
ィルタKF10に与えられる。くし歯型フィルタKF1
0は、くし型の通過周波数特性を有するフィルタであ
る。このくし歯型フィルタKF10の周波数特性につい
ては後述する。The signal B10 is also the phase-locked loop circuit P.
It is also input to a multiplier 53 as a reference signal creating means for creating a reference signal to be given to LL1 to PLL9. That is, the signal B10 is
The phase of the reference frequency signal generated by the fixed frequency oscillator OSC is mixed with the signal obtained by delaying the phase of the reference frequency signal by 90 degrees by the phase delay device 51, and frequency conversion is performed. The frequency-converted signal has its high-frequency component removed by the low-pass filter 55, and is then provided to the comb-teeth filter KF10 as the second filter means. Comb tooth filter KF1
0 is a filter having a comb-shaped pass frequency characteristic. The frequency characteristic of the comb-shaped filter KF10 will be described later.
【0042】くし歯型フィルタKF10の出力信号は、
基準信号として、ライン60から複数の位相同期ループ
回路PLL1〜PLL9に分配される。位相同期ループ
回路PLL1〜PLL9は同様な構成および機能を有す
るものである。たとえば、位相同期ループ回路PLL1
では、入力信号B1は周波数混合手段としての掛算器F
C1で電圧制御型発振器VCO1からの信号と混合され
て周波数変換される。この信号は、低域通過フィルタL
PF1で高周波成分が除去された後に、さらに自動利得
制御型増幅器AGC1でレベル調整され、信号C1とし
て電力合成器52に入力される。The output signal of the comb filter KF10 is
The reference signal is distributed from the line 60 to the plurality of phase locked loop circuits PLL1 to PLL9. The phase locked loop circuits PLL1 to PLL9 have similar configurations and functions. For example, the phase locked loop circuit PLL1
Then, the input signal B1 is a multiplier F as a frequency mixing means.
At C1, the signal is mixed with the signal from the voltage controlled oscillator VCO1 and frequency converted. This signal is a low pass filter L
After the high frequency component is removed by PF1, the level is further adjusted by the automatic gain control type amplifier AGC1 and is input to the power combiner 52 as the signal C1.
【0043】LPF1の出力信号は、また、上記のくし
歯型フィルタKF10と同様な通過周波数特性を有し、
第1のフィルタ手段として機能するくし歯型フィルタK
F1に与えられる。そして、このくし歯型フィルタKF
1の出力が、位相比較器PC1に与えられる。この位相
比較器PC1では、くし歯型フィルタKF1からの信号
とライン60からの基準信号とが位相比較される。そし
て、その出力信号が、ループフィルタLF1で制御電圧
に変換され、この制御電圧が電圧制御型発振器VCO1
に与えられる。The output signal of the LPF1 also has a pass frequency characteristic similar to that of the above comb-teeth filter KF10,
Comb-tooth filter K functioning as first filter means
Given to F1. And, this comb filter KF
The output of 1 is given to the phase comparator PC1. In this phase comparator PC1, the signal from the comb filter KF1 and the reference signal from the line 60 are compared in phase. Then, the output signal is converted into a control voltage by the loop filter LF1, and the control voltage is converted into the voltage controlled oscillator VCO1.
Given to.
【0044】たとえば、位相比較器PC1として乗算回
路を用いるときには、位相同期ループ回路PLL1は、
くし歯型フィルタKF1から与えられる信号とライン6
0からの基準信号との位相差が90度に保持されるよう
に動作する。信号B2〜B9に対応する他の位相同期ル
ープ回路PLL2〜PLL9は、位相同期ループ回路P
LL1と同様な構成を有している。したがって、各位相
同期ループ回路PLL2〜PLL9からは、ライン60
に現れる基準信号と一定の位相差(たとえば90度)を
有する信号C2〜C9が自動利得制御型増幅器AGC2
〜AGC9を経て電力合成器52に与えられる。For example, when a multiplication circuit is used as the phase comparator PC1, the phase locked loop circuit PLL1 is
The signal provided from the comb-teeth filter KF1 and the line 6
It operates so that the phase difference from the reference signal from 0 is held at 90 degrees. The other phase locked loop circuits PLL2 to PLL9 corresponding to the signals B2 to B9 are the phase locked loop circuit P.
It has the same configuration as LL1. Therefore, from each of the phase locked loop circuits PLL2 to PLL9, the line 60
The signals C2 to C9 having a constant phase difference (for example, 90 degrees) from the reference signal appearing in the line are automatically gain controlled amplifier AGC2.
Through AGC 9 to power combiner 52.
【0045】位相遅延器51の働きにより、自動利得制
御型増幅器AGC10から電力合成器52に与えられる
信号C10はライン60に導出される信号よりも90度
だけ位相の遅れた信号となる。そのため、結局、信号C
10は、信号C1〜C9と同相の信号となる。その結
果、電力合成器52からは、複数の受信信号B1〜B1
0を同相合成した信号VTが出力されることになる。Due to the function of the phase delay device 51, the signal C10 provided from the automatic gain control type amplifier AGC10 to the power combiner 52 becomes a signal whose phase is delayed by 90 degrees from the signal derived on the line 60. Therefore, after all, the signal C
The signal 10 has the same phase as the signals C1 to C9. As a result, the power combiner 52 outputs a plurality of received signals B1 to B1.
A signal VT in which 0 is in-phase combined is output.
【0046】図3は、位相同期ループ回路PLL1〜P
LL9(以下、総称するときには「位相同期ループ回路
PLL」という。)および基準系回路REFにそれぞれ
備えられたくし歯型フィルタKF1〜KF9およびKF
10(以下、総称するときには「くし歯型フィルタK
F」という。)の構成例を示すブロック図である。入力
信号は、まず、電力分配器71において複数の信号に分
配される。図3の例では8分配されている。分配された
各信号は、それぞれ異なる通過周波数帯域を有する複数
(図3の例では8個)の帯域通過フィルタBPF1,B
PF2,・・・・,BPF8に入力される。そして、各帯域
通過フィルタBPF1,BPF2,・・・・,BPF8でフ
ィルタリングされた後の信号は、電力合成器73におい
て電力合成される。この電力合成器73の出力信号が、
当該くし歯型フィルタKFの出力信号とされる。FIG. 3 shows phase locked loop circuits PLL1 to P1.
The comb-shaped filters KF1 to KF9 and KF provided in the LL9 (hereinafter, collectively referred to as “phase locked loop circuit PLL”) and the reference system circuit REF, respectively.
10 (hereinafter, when collectively referred to, "comb-shaped filter K
"F". 3] is a block diagram showing a configuration example of FIG. The input signal is first divided into a plurality of signals in the power divider 71. In the example of FIG. 3, eight distributions are made. Each of the distributed signals has a plurality of (eight in the example of FIG. 3) band pass filters BPF1 and B having different pass frequency bands.
Input to PF2, ..., BPF8. The signals after being filtered by the band pass filters BPF1, BPF2, ..., BPF8 are power-combined by the power combiner 73. The output signal of this power combiner 73 is
It is an output signal of the comb-shaped filter KF.
【0047】図4は上記のくし歯型フィルタの通過周波
数特性を示す特性図である。各帯域通過フィルタBPF
1,BPF2,・・・・,BPF8は、それぞれ中心周波数
f1,f2 ,・・・・f8 を中心としたΔfの帯域幅に通過
周波数帯域を有する。その結果、くし歯型フィルタKF
は全体として、くし歯型の通過周波数特性を有すること
になる。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the pass frequency characteristic of the above comb-shaped filter. Each band pass filter BPF
1, BPF2, · · · ·, BPF 8, respectively the central frequencies f 1, f 2, having a pass frequency band the bandwidth of Δf centered on · · · · f 8. As a result, the comb filter KF
Has a comb-shaped pass frequency characteristic as a whole.
【0048】図5は衛星放送の各チャンネルの周波数配
置の相対的な関係を示す図であり、BSコンバータ内お
よび掛算器FC1〜FC10(図2参照)での周波数変
換が施された後の信号に対応した周波数配置が示されて
いる。現在使用されている衛星放送チャンネルはBS
1,BS3,BS5,BS7,BS9,BS11,BS1
3,BS15の8チャンネルである。各衛星放送チャンネ
ルは、それぞれ、所定値f S (=27MHz)ずつ離れた
中心周波数f1 ,f2 ,f3 ,・・・・,f8 を中心とした
所定幅fB (=38.36MHz)の帯域を占有してい
る。そして、BS1〜BS15の8チャンネルで、29
5.52MHzの帯域幅の周波数帯域を占有している。FIG. 5 shows the frequency distribution of each channel of satellite broadcasting.
FIG. 3 is a diagram showing a relative relationship between the positions of the BS converter and
And frequency changes in multipliers FC1 to FC10 (see FIG. 2)
The frequency constellation corresponding to the converted signal is shown.
There is. The satellite broadcasting channel currently used is BS
1, BS3, BS5, BS7, BS9, BS11, BS1
8 channels of 3, BS15. Each satellite channel
Is a predetermined value f S(= 27MHz) apart
Center frequency f1, F2, F3, ..., f8Centered on
Predetermined width fBOccupies the band of (= 38.36MHz)
It And, with 8 channels of BS1 to BS15, 29
It occupies a frequency band with a bandwidth of 5.52 MHz.
【0049】つまり、くし歯型フィルタKFを構成して
いる各帯域通過フィルタBPF1,BPF2,・・・・,B
PF8は、衛星放送の各チャンネルの中心周波数を中心
としたΔfの帯域幅に通過周波数帯域を有している。帯
域幅Δfは、たとえば5MHzに設定される。これは、衛
星放送の各チャンネルの信号の電力は、各チャンネルの
中心周波数を中心とした約5MHzの帯域幅内に約9割が
集中しているからである。That is, each of the band pass filters BPF1, BPF2, ..., B constituting the comb-teeth filter KF.
The PF 8 has a pass frequency band in a bandwidth of Δf around the center frequency of each channel of satellite broadcasting. The bandwidth Δf is set to 5 MHz, for example. This is because about 90% of the signal power of each channel of satellite broadcasting is concentrated within a bandwidth of about 5 MHz centered on the center frequency of each channel.
【0050】上記のような構成により、位相同期ループ
回路PLLの位相比較器には、くし歯型フィルタKFに
おいて衛星放送の各チャンネルの中心周波数を中心とし
た5MHzの帯域幅内の信号のみが供給される。そのた
め、位相比較器に入力されるノイズが従来に比較して極
めて少なくなり、位相比較器に入力される信号の信号対
雑音比(S/N比)を大きくとることができる。これに
より、ループゲインを大きくとることができるようにな
る。With the above configuration, only the signal within the bandwidth of 5 MHz centering on the center frequency of each channel of satellite broadcasting is supplied to the phase comparator of the phase locked loop circuit PLL in the comb tooth filter KF. To be done. Therefore, the noise input to the phase comparator becomes extremely small compared to the conventional case, and the signal-to-noise ratio (S / N ratio) of the signal input to the phase comparator can be increased. As a result, the loop gain can be increased.
【0051】さらに具体的に説明する。衛星放送では、
図5から判るように、約300MHzの周波数帯域幅が用
いられる。そのため、通常、BSコンバータBC1〜B
C10には、衛星放送で使用される約300MHzの帯域
幅の信号を通過させるフィルタが備えられている。この
場合に、同相合成回路40を構成する位相同期ループ回
路PLLにくし歯型フィルタKFを用いない従来の構成
では、約300MHzの帯域幅にわたるノイズが位相比較
器に入力される。これに対して、本実施例の構成では、
くし歯型フィルタKFの追加帯域幅の総合計は40MHz
(=5MHz×8)である。そのため、当然に、ノイズの
電力は約7.5分の1(=40/300)に低減され
る。このため、位相同期ループ回路PLLのループゲイ
ンを約7.5倍まで上げることができる。A more specific description will be given. In satellite broadcasting,
As can be seen in FIG. 5, a frequency bandwidth of about 300 MHz is used. Therefore, normally, the BS converters BC1 to BC
The C10 is equipped with a filter that passes a signal having a bandwidth of about 300 MHz used in satellite broadcasting. In this case, in the conventional configuration in which the comb-teeth filter KF is not used in the phase-locked loop circuit PLL forming the in-phase combining circuit 40, noise over a bandwidth of about 300 MHz is input to the phase comparator. On the other hand, in the configuration of this embodiment,
The total additional bandwidth of the comb-shaped filter KF is 40 MHz.
(= 5 MHz × 8). Therefore, naturally, the power of noise is reduced to about 1 / 7.5 (= 40/300). Therefore, the loop gain of the phase locked loop circuit PLL can be increased up to about 7.5 times.
【0052】一方、上記のように、衛星放送では、各チ
ャンネルの中心周波数を中心とした約5MHzの幅の周波
数帯に信号電力の約9割が集中している。そのため、結
局、信号に対するゲインは、6.75(=7.5×0.
9)倍程度に上げることができる。その結果、電圧制御
型発振器の発振可能周波数範囲内において、キャプチャ
レンジおよびロックレンジを約6.75倍にすることが
できる。On the other hand, as described above, in satellite broadcasting, about 90% of the signal power is concentrated in the frequency band of about 5 MHz centering on the center frequency of each channel. Therefore, after all, the gain for the signal is 6.75 (= 7.5 × 0.
9) It can be doubled. As a result, the capture range and the lock range can be increased about 6.75 times within the oscillating frequency range of the voltage controlled oscillator.
【0053】このようにキャプチャレンジおよびロック
レンジを大きくとれることにより、BSコンバータBC
1〜BC10内の局部発振器や同相合成回路40内の電
圧制御型発振器などの発振周波数が、周囲温度の変動な
どのような環境の変動の影響のために変化したとして
も、このような発振周波数の変動を同相合成回路40内
の位相同期ループ回路PLLにおいて良好に補償するこ
とができる。By thus increasing the capture range and lock range, the BS converter BC
1 to BC 10 even if the oscillation frequency of the local oscillator or the voltage-controlled oscillator in the in-phase synthesis circuit 40 changes due to the influence of environmental changes such as changes in ambient temperature, such oscillation frequencies Can be favorably compensated for in the phase locked loop circuit PLL in the in-phase combining circuit 40.
【0054】これにより、同相合成回路40における同
相合成処理が環境変化によらずに良好に行えるようにな
り、放送衛星からの電波を良好に受信することができる
ようになる。また、逆に、BSコンバータBC1〜BC
10内の局部発振器や同相合成回路40内の電圧制御型
発振器の発振周波数の変動に関する必要条件が緩和され
るから、比較的精度の低い安価な局部発振器や電圧制御
型発振器を用いることができる。そのため、アンテナ装
置の全体のコストを低減できる。As a result, the in-phase synthesizing process in the in-phase synthesizing circuit 40 can be satisfactorily performed regardless of environmental changes, and the radio waves from the broadcasting satellite can be satisfactorily received. On the contrary, BS converters BC1 to BC
Since the requirements for fluctuations in the oscillation frequency of the local oscillator in 10 and the voltage-controlled oscillator in the in-phase synthesis circuit 40 are alleviated, an inexpensive local oscillator or voltage-controlled oscillator with relatively low accuracy can be used. Therefore, the total cost of the antenna device can be reduced.
【0055】本発明の実施例の説明は以上のとおりであ
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の実施例では、くし歯型フィルタが
用いられているが、たとえば、受信電波の周波数が或る
一定の周波数を中心とした比較的狭い周波数帯域に集中
しているような場合には、くし歯型フィルタに代えて帯
域通過フィルタが用いられてもよい。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, a comb filter is used, but when the frequency of the received radio wave is concentrated in a relatively narrow frequency band centered on a certain frequency, for example, A bandpass filter may be used instead of the comb filter.
【0056】また、上記の実施例では、衛星放送の受信
のために用いられるアンテナ装置を例にとったが、本発
明のアンテナ装置は衛星放送の受信以外の用途に使用さ
れてもよい。さらに、上記の実施例では、複数の位相同
期ループ回路が備えられているが、たとえば、アンテナ
素子が2つの場合には、位相同期ループ回路を1つだけ
備えればよい。Further, in the above embodiment, the antenna device used for receiving the satellite broadcast is taken as an example, but the antenna device of the present invention may be used for purposes other than the reception of the satellite broadcast. Furthermore, although a plurality of phase-locked loop circuits are provided in the above embodiment, for example, when there are two antenna elements, only one phase-locked loop circuit needs to be provided.
【0057】また、上記の実施例では、くし歯型フィル
タKF10でフィタリングした信号を位相同期ループ回
路の位相比較器に基準信号として供給しているが、くし
歯型フィルタを用いなくてもノイズの少ない基準信号を
作成できる場合には、基準信号に対するフィルタリング
は必ずしも必要ではない。その他、本発明の要旨を変更
しない範囲で種々の設計変更を施すことができる。In the above embodiment, the signal filtered by the comb filter KF10 is supplied to the phase comparator of the phase-locked loop circuit as a reference signal. However, noise is eliminated without using the comb filter. If a small number of reference signals can be created, filtering on the reference signals is not always necessary. In addition, various design changes can be made without changing the gist of the present invention.
【0058】[0058]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、位相同期
ループ回路中の位相比較器に入力すべき信号にはフィル
タリングが施され、信号対雑音比が改善された信号が位
相比較器に入力される。このため、ループ中のノイズを
低減することができ、その結果、ループゲインを大きく
とってキャプチャレンジおよびロックレンジを大きくす
ることが可能になる。これにより、電圧制御型発振器な
どの発振周波数が周囲温度変化のような環境変化によっ
て変動しても、この発振周波数の変動は位相同期ループ
回路において良好に補償することができる。As described above, according to the present invention, a signal to be input to the phase comparator in the phase locked loop circuit is filtered, and a signal having an improved signal-to-noise ratio is supplied to the phase comparator. Is entered. Therefore, noise in the loop can be reduced, and as a result, the loop gain can be increased and the capture range and the lock range can be increased. As a result, even if the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator or the like fluctuates due to environmental changes such as ambient temperature changes, this fluctuation of the oscillation frequency can be well compensated for in the phase-locked loop circuit.
【0059】これにより、複数の信号を位相同期ループ
回路を用いて同相合成する場合には、環境の変化によら
ずに同相合成を行うことができる。また、複数のアンテ
ナ素子の受信信号を同相合成するようにしたアンテナ装
置においては、環境の変化によらずに良好な受信状態を
保持することができる。一方、電圧制御型発振器等の発
振周波数の変動の影響を位相同期ループ回路で良好に補
償できるのであるから、電圧制御型発振器等には発振周
波数の変動が少ないものを必ずしも用いる必要がない。
すなわち、精度の低い比較的安価な部品を用いることが
できるから、アンテナ装置などのコストを低減すること
ができる。As a result, when a plurality of signals are in-phase combined using the phase-locked loop circuit, in-phase combination can be performed regardless of changes in the environment. Further, in the antenna device in which the reception signals of the plurality of antenna elements are combined in phase, a good reception state can be maintained regardless of changes in the environment. On the other hand, since the influence of the fluctuation of the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator or the like can be favorably compensated by the phase locked loop circuit, it is not always necessary to use the voltage controlled oscillator or the like having a small fluctuation of the oscillation frequency.
That is, since it is possible to use relatively inexpensive parts with low accuracy, it is possible to reduce the cost of the antenna device and the like.
【図1】本発明の一実施例が適用されたアンテナ装置の
電気的構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an antenna device to which an embodiment of the present invention is applied.
【図2】同相合成回路の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an in-phase combining circuit.
【図3】くし歯型フィルタの構成例を示すブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a comb-shaped filter.
【図4】くし歯型フィルタの通過周波数特性を示す特性
図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a pass frequency characteristic of a comb filter.
【図5】衛星放送における使用周波数帯の配置を説明す
るための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an arrangement of frequency bands used in satellite broadcasting.
【図6】上記アンテナ装置の内部構成を示す平面図であ
る。FIG. 6 is a plan view showing an internal configuration of the antenna device.
【図7】上記アンテナ装置の内部構成を示す正面図であ
る。FIG. 7 is a front view showing an internal configuration of the antenna device.
【図8】従来のアンテナ装置の電気的構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of a conventional antenna device.
A1〜A10 アンテナ素子 BC1〜BC10 BSコンバータ 40 同相合成回路 52 電力合成器 53 掛算器 REF 基準系回路 PLL1〜PLL9 位相同期ループ回路 OSC 周波数固定発振器 FC1,FC10 掛算器 KF1,KF10 くし歯型フィルタ LF1 ループフィルタ PC1 位相比較器 VCO1 電圧制御型発振器 A1 to A10 Antenna elements BC1 to BC10 BS converter 40 In-phase combining circuit 52 Power combiner 53 Multiplier REF Reference system circuit PLL1 to PLL9 Phase locked loop circuit OSC Frequency fixed oscillator FC1, FC10 Multiplier KF1, KF10 Comb filter LF1 loop Filter PC1 Phase comparator VCO1 Voltage controlled oscillator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03L 7/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H03L 7/08
Claims (12)
波数の信号と所定の基準信号とが入力され、これら2つ
の信号の位相を比較して、その比較結果に対応した信号
を出力する位相比較器と、 この位相比較器の出力を電圧信号に変換して、この電圧
信号を上記電圧制御型発振器に制御電圧として供給する
ループフィルタと、 上記位相比較器に入力すべき信号をフィルタリングして
所定の周波数帯域の信号のみを通過させることにより、
上記位相比較器に入力される信号の信号対雑音比を改善
するフィルタ手段とを含むことを特徴とする位相同期ル
ープ回路。1. A voltage-controlled oscillator, a signal having a frequency corresponding to the frequency of an output signal of the voltage-controlled oscillator, and a predetermined reference signal are input, the phases of these two signals are compared, and the comparison is performed. A phase comparator which outputs a signal corresponding to the result, a loop filter which converts the output of the phase comparator into a voltage signal and supplies the voltage signal to the voltage controlled oscillator as a control voltage, and the phase comparator By filtering the signal to be input to and passing only the signal in the predetermined frequency band,
A phase-locked loop circuit comprising: filter means for improving a signal-to-noise ratio of a signal input to the phase comparator.
複数の周波数帯域の信号を通過させるくし歯型の通過周
波数特性を有するものであることを特徴とする請求項1
記載の位相同期ループ回路。2. The filter means has a comb-shaped pass frequency characteristic of passing signals in a plurality of discretely set frequency bands.
The described phase-locked loop circuit.
るための同相合成装置であって、 複数の信号を入力することができ、入力された複数の信
号を電力合成する電力合成手段と、 上記複数の入力信号のうちの1つである所定の基準入力
信号と所定の基準周波数信号とを混合し、この混合によ
って得られた信号を上記電力合成手段に供給する手段
と、 上記基準入力信号と上記所定の基準周波数信号とを混合
して所定の基準信号を作成する基準信号作成手段と、 上記複数の入力信号のうちの上記基準入力信号以外の入
力信号が入力され、上記基準信号作成手段で作成された
基準信号に基づいて、上記基準入力信号と上記基準周波
数信号とを混合して得られる信号と同じ位相の信号を作
成して上記電力合成手段に与える1つ以上の位相同期ル
ープ回路とを含み、 上記位相同期ループ回路は、 電圧制御型発振器と、 この電圧制御型発振器の出力信号と上記入力信号とを混
合し、この混合によって得られた信号を上記電力合成手
段に供給する周波数混合手段と、 この周波数混合手段の出力信号と、上記基準信号作成手
段からの基準信号とが入力され、これら2つの信号の位
相を比較して、その比較結果に対応した信号を出力する
位相比較器と、 この位相比較器の出力を電圧信号に変換して、この電圧
信号を上記電圧制御型発振器に制御電圧として供給する
ループフィルタと、 上記周波数混合手段と上記位相比較器との間に介装さ
れ、上記周波数混合手段の出力信号をフィルタリングし
て所定の周波数帯域の信号のみを通過させることによ
り、上記位相比較器に入力される信号の信号対雑音比を
改善する第1のフィルタ手段とを有するものであること
を特徴とする同相合成装置。3. An in-phase synthesizing device for synthesizing power by aligning the phases of a plurality of input signals, the power synthesizing means capable of inputting a plurality of signals and power synthesizing the plurality of input signals. Means for mixing a predetermined reference input signal, which is one of the plurality of input signals, and a predetermined reference frequency signal, and supplying the signal obtained by this mixing to the power combining means; A reference signal creating means for creating a predetermined reference signal by mixing a signal and the predetermined reference frequency signal, and an input signal other than the reference input signal among the plurality of input signals is input to create the reference signal. One or more phase-locked loops for generating a signal having the same phase as a signal obtained by mixing the reference input signal and the reference frequency signal based on the reference signal generated by the means, and giving the power combining means. The phase-locked loop circuit mixes a voltage-controlled oscillator, an output signal of the voltage-controlled oscillator and the input signal, and supplies the signal obtained by this mixing to the power combining means. The frequency mixing means, the output signal of the frequency mixing means, and the reference signal from the reference signal creating means are input, the phases of these two signals are compared, and a signal corresponding to the comparison result is output. Between the phase comparator, a loop filter that converts the output of the phase comparator into a voltage signal and supplies this voltage signal to the voltage controlled oscillator as a control voltage, between the frequency mixing means and the phase comparator. The signal pair of the signals input to the phase comparator by filtering the output signal of the frequency mixing means and passing only the signal in the predetermined frequency band. Phase combination and wherein the one having a first filter means for improving the sound ratio.
された複数の周波数帯域の信号を通過させるくし歯型の
通過周波数特性を有するものであることを特徴とする請
求項3記載の同相合成装置。4. The first filter means has a comb-shaped pass frequency characteristic that allows signals in a plurality of discretely set frequency bands to pass therethrough. In-phase synthesizer.
の間に介装され、上記基準信号作成手段が出力する基準
信号をフィルタリングして所定の周波数帯域の信号のみ
を通過させることにより、上記位相比較器に入力される
信号の信号対雑音比を改善する第2のフィルタ手段をさ
らに含むことを特徴とする請求項3または4記載の同相
合成装置。5. A reference signal which is interposed between the reference signal generating means and the phase comparator and which filters the reference signal output by the reference signal generating means to pass only a signal in a predetermined frequency band, The in-phase combiner according to claim 3 or 4, further comprising second filter means for improving a signal-to-noise ratio of a signal input to the phase comparator.
された複数の周波数帯域の信号を通過させるくし歯型の
通過周波数特性を有するものであることを特徴とする請
求項5記載の同相合成装置。6. The second filter means has a comb-shaped pass frequency characteristic that allows signals in a plurality of discretely set frequency bands to pass therethrough. In-phase synthesizer.
号を電力合成する電力合成手段と、 上記複数のアンテナ素子のうちの1つのアンテナ素子に
対応した受信信号である所定の基準受信信号と所定の基
準周波数信号とを混合し、この混合によって得られた信
号を上記電力合成手段に入力する手段と、 上記所定の基準受信信号と上記基準周波数信号とを混合
して所定の基準信号を作成する基準信号作成手段と、 上記複数のアンテナ素子に対応した受信信号のうちの上
記基準受信信号以外の受信信号が入力され、上記基準信
号作成手段で作成された基準信号に基づいて、上記基準
受信信号と上記基準周波数信号とを混合して得られる信
号と同じ位相の信号を作成して上記電力合成手段に与え
る1つ以上の位相同期ループ回路とを含み、 上記位相同期ループ回路は、 電圧制御型発振器と、 この電圧制御型発振器の出力信号と上記受信信号とを混
合し、この混合によって得られた信号を上記電力合成手
段に供給する周波数混合手段と、 この周波数混合手段の出力信号と、上記基準信号作成手
段からの基準信号とが入力され、これら2つの信号の位
相を比較して、その比較結果に対応した信号を出力する
位相比較器と、 この位相比較器の出力を電圧信号に変換して、この電圧
信号を上記電圧制御型発振器に制御電圧として供給する
ループフィルタと、 上記周波数混合手段と上記位相比較器との間に介装さ
れ、上記周波数混合手段の出力信号をフィルタリングし
て所定の周波数帯域の信号のみを通過させることによ
り、上記位相比較器に入力される信号の信号対雑音比を
改善する第1のフィルタ手段とを有するものであること
を特徴とするアンテナ装置。7. A plurality of antenna elements, a power combining means capable of inputting a plurality of signals and power combining the input plurality of signals, and one antenna element of the plurality of antenna elements. Means for mixing a predetermined reference reception signal which is a received signal and a predetermined reference frequency signal, and inputting the signal obtained by this mixing to the power combining means, the predetermined reference reception signal and the reference frequency signal And a reference signal creating means for creating a predetermined reference signal, and a received signal other than the reference received signal among the received signals corresponding to the plurality of antenna elements is input and created by the reference signal creating means. One or more signals which have the same phase as the signal obtained by mixing the reference reception signal and the reference frequency signal based on the generated reference signal and which are provided to the power combining means. A phase-locked loop circuit, wherein the phase-locked loop circuit mixes a voltage-controlled oscillator, an output signal of the voltage-controlled oscillator and the received signal, and a signal obtained by this mixing is used as the power combining means. To the frequency mixing means, the output signal of the frequency mixing means, and the reference signal from the reference signal generating means are input, the phases of these two signals are compared, and a signal corresponding to the comparison result is obtained. A phase comparator for outputting, a loop filter for converting the output of the phase comparator into a voltage signal and supplying the voltage signal to the voltage controlled oscillator as a control voltage, the frequency mixing means and the phase comparator. And is input between the phase comparator by filtering the output signal of the frequency mixing means and passing only the signal in a predetermined frequency band. Antenna apparatus characterized by those having a first filter means to improve the signal-to-noise ratio of No..
子で受信すべき信号の周波数帯域に対応した所定の周波
数帯域の信号のみを上記位相比較器に供給するものであ
ることを特徴とする請求項7記載のアンテナ装置。8. The first filter means supplies to the phase comparator only a signal in a predetermined frequency band corresponding to a frequency band of a signal to be received by the antenna element. Item 7. The antenna device according to item 7.
された複数の周波数帯域の信号を通過させるくし歯型の
通過周波数特性を有するものであることを特徴とする請
求項8記載のアンテナ装置。9. The method according to claim 8, wherein the first filter means has a comb-shaped pass frequency characteristic that allows signals in a plurality of discretely set frequency bands to pass therethrough. Antenna device.
との間に介装され、上記基準信号作成手段が出力する基
準信号をフィルタリングして所定の周波数帯域の信号の
みを通過させることにより、上記位相比較器に入力され
る信号の信号対雑音比を改善する第2のフィルタ手段を
さらに含むことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか
に記載のアンテナ装置。10. A reference signal which is interposed between the reference signal generating means and the phase comparator and which filters the reference signal output by the reference signal generating means to pass only a signal in a predetermined frequency band, The antenna device according to any one of claims 7 to 9, further comprising second filter means for improving a signal-to-noise ratio of a signal input to the phase comparator.
素子で受信すべき信号の周波数帯域に対応した所定の周
波数帯域の信号のみを上記位相比較器に供給するもので
あることを特徴とする請求項10記載のアンテナ装置。11. The second filter means supplies to the phase comparator only a signal in a predetermined frequency band corresponding to a frequency band of a signal to be received by the antenna element. Item 10. The antenna device according to item 10.
定された複数の周波数帯域の信号を通過させるくし歯型
の通過周波数特性を有するものであることを特徴とする
請求項11記載のアンテナ装置。12. The second filter means has a comb-shaped pass frequency characteristic that allows signals in a plurality of discretely set frequency bands to pass therethrough. Antenna device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173026A JPH0730414A (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Phase locked loop circuit and in-phase synthesizer and antenna device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173026A JPH0730414A (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Phase locked loop circuit and in-phase synthesizer and antenna device using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0730414A true JPH0730414A (en) | 1995-01-31 |
Family
ID=15952840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5173026A Pending JPH0730414A (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Phase locked loop circuit and in-phase synthesizer and antenna device using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730414A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621353B2 (en) | 2001-11-07 | 2003-09-16 | International Business Machines Corporation | Phase locked loop reconfiguration |
| CN103312324A (en) * | 2013-06-09 | 2013-09-18 | 广州山锋测控技术有限公司 | Method and system for generating short-band signal |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP5173026A patent/JPH0730414A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621353B2 (en) | 2001-11-07 | 2003-09-16 | International Business Machines Corporation | Phase locked loop reconfiguration |
| CN103312324A (en) * | 2013-06-09 | 2013-09-18 | 广州山锋测控技术有限公司 | Method and system for generating short-band signal |
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