JPH0773247B2 - アンテナ給電用光伝送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベースバンド信号の変
復調を行なう送受信端局装置と送受信アンテナとが離れ
ているときに、無線回線を介して送受信するための信号
（以下、アンテナ給電用信号という。）を光ファイバケ
ーブルを用いて伝送するためのアンテナ給電用光伝送シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバケーブル内を伝送する光信号
の強弱によりマイクロ波帯又はミリ波帯のアンテナ給電
用信号を伝送するための光伝送システムは、光ファイバ
ケーブルによる低損失伝送という特徴を生かして、従来
の同軸線路を用いた電気信号伝送に変わる伝送手段とし
て注目されており、その適用周波数の高周波化が検討さ
れている。このアンテナ給電用光伝送システムにおいて
は、レーザダイオードモジュールなどの電気・光変換素
子、光ファイバケーブル及びフォトダイオードモジュー
ルなどの光・電気変換素子を用いた直接変調及び直接検
波方式を用いている。これらの構成部品のなかでは、一
般に、レーザダイオードモジュール内のレーザダイオー
ドを駆動可能な周波数の上限（以下、最高駆動周波数と
いう。）が比較的低いため、この光伝送システムに適用
可能なアンテナ給電用信号の周波数の上限はこのレーザ
ダイオードの最高駆動周波数によって制限されている。

【０００３】図３に従来例のアンテナ給電用光伝送シス
テムを示す（例えば、アール・アール・クナス（Ｒ．
Ｒ．Ｋｕｎａｔｈ）ほか「ＭＭＩＣフェーズド・アレイ
・アンテナのための光高周波分配リンク（Ｏｐｔｉｃａ
ｌ ＲＦ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｌｉｎｋｓ ｆ
ｏｒ ＭＭＩＣ Ｐｈａｓｅｄ ＡｒｒａｙＡｎｔｅｎ
ｎａｓ）」ＩＥＥＥ，アンテナ・アンド・プロパゲーシ
ョン・ソサエティ（Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏ
ｐａｇａｔｉｏｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ），８７ＣＨ２４３
５−６，Ｖｏｌ．１，ＡＰ１１−２，ｐｐ４２６−４３
０，１９８７年６月１５日−１９日、又はエイ・エス・
ダリヨシュ（Ａ．Ｓ．Ｄａｒｙｏｕｓｈ）ほか「衛星通
信用高速アナログファイバ光リンク（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅ
ｅｄ Ａｎａｌｏｇ Ｆｉｂｅｒ Ｏｐｔｉｃ Ｌｉｎ
ｋｓ ｆｏｒ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎ）」ＳＰＩＥ’８８，ボストン，１９８８年
９月参照）。

【０００４】図３に示すように、送信端局装置１００に
おいて、搬送波信号発生器５１と、中間周波信号発生器
６１と、ＦＭ変調器６２と、ベースバンド信号発生器６
３と、レーザダイオード５２，６４とが備えられる。一
方、送信端局装置１００から所定の距離だけ離れた送信
アンテナ７０の近傍に設けられる送信装置２００におい
て、フォトダイオード５３，６５と、増幅器５４，６６
と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）５５，６８と、混合器
６７と、電力増幅器６９とが備えられる。ここで、送信
端局装置１００と送信装置２００とが２本の光ファイバ
ケーブル７１，７２を介して接続されている。

【０００５】送信端局装置１００の搬送波信号発生器５
１は、レーザダイオード５２の最高駆動周波数よりも高
い、例えば２ＧＨｚの周波数ｆｃの搬送波信号を発生し
てレーザダイオード５２に出力し、この搬送波信号によ
ってレーザダイオード５２の非線形の電気・光変換特性
を用いて高調波成分が生じるように強度変調を行なう。
従って、レーザダイオード５２において強度変調された
光信号には、搬送波信号の周波数ｆｃの基本波成分のほ
か、周波数２ｆｃ，３ｆｃ，…，ｎｆｃ，…などの高調
波成分が含まれる。ここで、ｎは自然数である。当該光
信号は光ファイバケーブル７１を介して送信装置２００
のフォトダイオード５３に送信される。

【０００６】また、中間周波信号発生器６１は、レーザ
ダイオード６４の最高駆動周波数よりも低い、例えば１
ＧＨｚの周波数ｆｉの中間周波信号を発生してＦＭ変調
器６２に出力する。ＦＭ変調器６２は上記中間周波信号
をベースバンド信号発生器６３から出力される情報信号
を含むベースバンド信号でＦＭ変調して、例えばｆｉ±
Δｆｓの範囲で周波数偏移するＦＭ信号をレーザダイオ
ード６４に出力し、このＦＭ信号によってレーザダイオ
ード６４の線形の電気・光変換特性の領域で強度変調を
行なう。従って、レーザダイオード６４において強度変
調された光信号には、上記ｆｉ±Δｆｓの範囲で周波数
偏移するＦＭ信号のみが含まれる。当該光信号は光ファ
イバケーブル７２を介して送信装置２００のフォトダイ
オード６５に送信される。

【０００７】送信装置２００のフォトダイオード５３
は、受信された光信号を、搬送波信号の周波数ｆｃの基
本波成分及び周波数２ｆｃ，３ｆｃ，…，ｎｆｃ，…な
どの高調波成分を含む電気信号に光電変換した後、増幅
器５４を介して帯域通過フィルタ５５に出力する。帯域
通過フィルタ５５は周波数ｎｆｃの高調波成分の信号の
みをろ波した後、当該ろ波された信号を混合器６７の主
信号入力端子に出力する。一方、フォトダイオード６５
は受信された光信号を上記ＦＭ信号に光電変換した後、
増幅器６６を介して混合器６７の局部発振信号入力端子
に出力する。混合器６７は入力された各信号を混合して
乗算し、乗算結果の信号を中心周波数ｎｆｃ＋ｆｉ及び
その近傍の周波数成分のみを通過させる帯域通過フィル
タ６８を介して電力増幅器６９に出力する。電力増幅器
６９は入力された（ｎｆｃ＋ｆｉ）±Δｆｓの範囲で周
波数偏移するＦＭ信号を増幅した後、増幅したＦＭ信号
を送信信号として送信アンテナ７０に出力して受信局の
受信アンテナ（図示せず。）に向けて送信する。ここ
で、送信信号の搬送波周波数はｎｆｉ＋ｆｉであり、送
信信号の最大周波数偏移は２Δｆｓとなる。

【０００８】以上のように構成されたアンテナ給電用光
伝送システムにおいては、搬送波信号の高調波成分をレ
ーザダイオード５２の非線形の電気・光変換特性を用い
て発生させ、当該高調波成分を光ファイバケーブル７１
を介して送信装置２００に伝送するとともに、中間周波
信号をベースバンド信号でＦＭ変調したＦＭ信号を光フ
ァイバケーブル７２を介して送信装置２００に伝送し、
送信装置２００では、上記伝送したＦＭ信号を局部発振
信号として用いて上記高調波成分の１つの周波をより高
い周波数に周波数変換し、上記周波数変換された信号を
送信信号として用いている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例のアンテナ給電用光伝送システムにおいては、１
つの送信アンテナへの送信信号の伝送のために、光ファ
イバケーブルを介して接続される１対のレーザダイオー
ドとフォトダイオードの組を２組設ける必要があるとと
もに、搬送波信号発生器５１、混合器６７及び帯域通過
フィルタ５５，６８を設ける必要があり、当該システム
を構成する部品数が多くなり、システム構成が複雑にな
るという問題点があった。

【００１０】本発明の目的は以上の問題点を解決し、従
来例に比較し構成部品の数が少なく構成が簡単であり、
製造コストが安価なアンテナ給電用光伝送システムを提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のアンテナ給電用光伝送システムは、送信端局装置
と、上記送信端局装置から所定の距離だけ離れて設けら
れた送信装置と、上記送信端局装置と上記送信装置とを
接続する光伝送線路とを備えたアンテナ給電用光伝送シ
ステムであって、上記送信端局装置は、搬送波信号を情
報信号で変調して変調信号を出力する変調手段と、非線
形の電気・光変換特性を有し、上記変調手段から出力さ
れる変調信号を上記非線形の電気・光変換特性を用いて
上記変調信号の基本波成分及び少なくとも１つの高調波
成分が生じるように電気・光変換して上記変調信号を含
む光信号を上記光伝送線路に出力する電気・光変換手段
とを備え、上記送信装置は、上記電気・光変換手段から
上記光伝送線路を介して伝送された光信号を光・電気変
換して上記変調信号の基本波成分及び少なくとも１つの
高調波成分を出力する光・電気変換手段と、上記光・電
気変換手段から出力される上記変調信号の基本波成分及
び少なくとも１つの高調波成分のうち予め決められた１
つの高調波成分をろ波するろ波手段と、上記ろ波手段に
よってろ波された上記変調信号の予め決められた１つの
高調波成分を無線送信する送信手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１２】また、本発明に係る請求項２記載のアンテ
ナ給電用光伝送システムは、送受信端局装置と、上記送
受信端局装置から所定の距離だけ離れて設けられた送受
信装置と、上記送受信端局装置と上記送受信装置とを接
続する第１と第２の光伝送線路とを備えたアンテナ給電
用光伝送システムであって、上記送受信端局装置は、搬
送波信号を第１の情報信号で変調して第１の変調信号を
出力する変調手段と、非線形の電気・光変換特性を有
し、上記変調手段から出力される第１の変調信号を上記
非線形の電気・光変換特性を用いて上記第１の変調信号
の基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分が生じる
ように電気・光変換して上記第１の変調信号を含む光信
号を第１の光伝送線路に出力する第１の電気・光変換手
段とを備え、上記送受信装置は、上記第１の電気・光変
換手段から上記第１の光伝送線路を介して伝送された光
信号を光・電気変換して上記第１の変調信号の基本波成
分及び少なくとも１つの高調波成分を出力する第１の光
・電気変換手段と、上記第１の光・電気変換手段から出
力される上記第１の変調信号の基本波成分及び少なくと
も１つの高調波成分のうち、予め決められた同一の周波
数成分である高調波成分又は予め決められた互いに異な
る周波数成分である２つの高調波成分をろ波するろ波手
段と、上記ろ波手段によってろ波された上記第１の変調
信号の上記予め決められた同一の周波数成分である高調
波成分又は上記予め決められた互いに異なる周波数成分
である２つの高調波成分の一方の高調波成分を無線送信
する送信手段と、相手局において第２の情報信号で変調
されて無線送信された送信信号を無線受信して受信信号
を出力する受信手段と、上記ろ波手段によってろ波され
た上記第１の変調信号の上記予め決められた同一の周波
数成分である高調波成分又は上記予め決められた互いに
異なる周波数成分である２つの高調波成分の他方の高調
波成分に応答して上記高調波成分の搬送波信号を再生す
る再生手段と、上記再生手段によって再生された搬送波
信号を局部発振信号として用いて、上記受信手段によっ
て受信された受信信号を所定の中間周波信号に変換する
周波数変換手段と、上記周波数変換手段から出力される
中間周波信号を電気・光変換して上記中間周波信号を含
む光信号を上記第２の光伝送線路に出力する第２の電気
・光変換手段とを備え、上記送受信端局装置はさらに、
上記第２の電気・光変換手段から上記第２の光伝送線路
を介して伝送された光信号を光・電気変換して上記中間
周波信号を出力する第２の光・電気変換手段と、上記第
２の光・電気変換手段から出力される上記中間周波信号
を復調して上記第２の情報信号を出力する復調手段とを
備えたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１記載のアンテナ給電用光伝送システム
においては、上記送信端局装置の変調手段は、搬送波信
号を情報信号で変調して変調信号を出力した後、上記電
気・光変換手段は、非線形の電気・光変換特性を有し、
上記変調手段から出力される変調信号を上記非線形の電
気・光変換特性を用いて上記変調信号の基本波成分及び
少なくとも１つの高調波成分が生じるように電気・光変
換して上記変調信号を含む光信号を上記光伝送線路に出
力する。一方、上記送信装置の光・電気変換手段は、上
記電気・光変換手段から上記光伝送線路を介して伝送さ
れた光信号を光・電気変換して上記変調信号の基本波成
分及び少なくとも１つの高調波成分を出力した後、上記
ろ波手段は、上記光・電気変換手段から出力される上記
変調信号の基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分
のうち予め決められた１つの高調波成分をろ波する。次
いで、上記送信手段は、上記ろ波手段によってろ波され
た上記変調信号の予め決められた１つの高調波成分を無
線送信する。以上のように構成された請求項１記載のア
ンテナ給電用光伝送システムは、図３に図示した従来例
のシステムの構成に比較し簡単な構成で実現されている
ので、製造コストを大幅に削減することができる。

【００１４】また、請求項２記載のアンテナ給電用光伝
送システムにおいては、上記送受信端局装置の変調手段
は、搬送波信号を第１の情報信号で変調して第１の変調
信号を出力した後、上記第１の電気・光変換手段は、上
記変調手段から出力される第１の変調信号を上記非線形
の電気・光変換特性を用いて上記第１の変調信号の基本
波成分及び少なくとも１つの高調波成分が生じるように
電気・光変換して上記第１の変調信号を含む光信号を第
１の光伝送線路に出力する。一方、上記送受信装置の第
１の電気・光変換手段は、上記第１の電気・光変換手段
から上記第１の光伝送線路を介して伝送された光信号を
光・電気変換して上記第１の変調信号の基本波成分及び
少なくとも１つの高調波成分を出力した後、上記ろ波手
段は、上記第１の光・電気変換手段から出力される上記
第１の変調信号の基本波成分及び少なくとも１つの高調
波成分のうち、予め決められた同一の周波数成分である
高調波成分又は予め決められた互いに異なる周波数成分
である２つの高調波成分をろ波する。次いで、上記送信
手段は、上記ろ波手段によってろ波された上記第１の変
調信号の上記予め決められた同一の周波数成分である高
調波成分又は上記予め決められた互いに異なる周波数成
分である２つの高調波成分の一方の高調波成分を無線送
信する。さらに、上記受信手段は、相手局において第２
の情報信号で変調されて無線送信された送信信号を無線
受信して受信信号を出力し、一方、上記再生手段は、上
記ろ波手段によってろ波された上記第１の変調信号の上
記予め決められた同一の周波数成分である高調波成分又
は上記予め決められた互いに異なる周波数成分である２
つの高調波成分の他方の高調波成分に応答して上記高調
波成分の搬送波信号を再生する。次いで、上記周波数変
換手段は、上記再生手段によって再生された搬送波信号
を局部発振信号として用いて、上記受信手段によって受
信された受信信号を所定の中間周波信号に変換した後、
上記第２の電気・光変換手段は、上記周波数変換手段か
ら出力される中間周波信号を電気・光変換して上記中間
周波信号を含む光信号を上記第２の光伝送線路に出力す
る。一方、上記送受信端局装置の第２の光・電気変換手
段は、上記第２の電気・光変換手段から上記第２の光伝
送線路を介して伝送された光信号を光・電気変換して上
記中間周波信号を出力した後、上記復調手段は、上記第
２の光・電気変換手段から出力される上記中間周波信号
を復調して上記第２の情報信号を出力する。以上のよう
に構成された請求項２記載のアンテナ給電用光伝送シス
テムにおいては、送信信号用のアンテナ給電用光伝送シ
ステムを、図３に図示した従来例のシステムの構成に比
較し簡単な構成で実現するとともに、受信信号用のアン
テナ給電用光伝送システムを簡単な構成で実現できる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
について説明する。

【００１６】＜第１の実施例＞図１は、本発明に係る第
１の実施例であるアンテナ給電用光伝送システムのブロ
ック図である。

【００１７】この第１の実施例のアンテナ給電用光伝送
システムは、送信端局装置１０１と、送信端局装置１０
１から所定の距離だけ離れて設けられた送信アンテナ９
の近傍に設けられる送信装置２０１と、送信端局装置１
０１と送信装置２０１とを接続する１本の光ファイバケ
ーブル１０とから構成され、搬送波信号をベースバンド
信号でＦＭ変調したＦＭ信号の高調波成分をレーザダイ
オード４の非線形の電気・光変換特性を用いて発生さ
せ、当該高調波成分を光ファイバケーブル１０を介して
送信装置２０１に伝送し、上記高周波成分の１つのＦＭ
信号を送信信号として送信アンテナ９から送信すること
を特徴としている。

【００１８】図１に示すように、送信端局装置１０１に
おいて、搬送波信号発生器１と、ＦＭ変調器２と、ベー
スバンド信号発生器３と、レーザダイオード４とが備え
られる。一方、送信アンテナ９の近傍に設けられる送信
装置２０１において、フォトダイオード５と、増幅器６
と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）７と、電力増幅器８と
が備えられる。ここで、送信端局装置１０１と送信装置
２０１とが１本の光ファイバケーブル１０を介して接続
されている。

【００１９】送信端局装置１０１の搬送波信号発生器１
は、レーザダイオード４の最高駆動周波数よりも高い、
例えば１５ＧＨｚの周波数ｆｃの搬送波信号を発生して
ＦＭ変調器２に出力する。ＦＭ変調器２は上記搬送波信
号をベースバンド信号発生器３から出力される情報信号
を含むベースバンド信号でＦＭ変調して、例えばｆｃ±
Δｆｓの範囲で周波数偏移するＦＭ信号をレーザダイオ
ード４に出力し、この搬送波信号によってレーザダイオ
ード４の非線形の電気・光変換特性を用いて高調波成分
が生じるように強度変調を行なわれ、レーザダイオード
４は上記強度変調された光信号を出力する。この光信号
には、周波数ｆｃ±Δｆｓの範囲で周波数偏移するＦＭ
信号の基本波成分のほか、周波数２（ｆｃ±Δｆｓ），
３（ｆｃ±Δｆｓ），…，ｎ（ｆｃ±Δｆｓ），…など
の範囲で周波数偏移するＦＭ信号の高調波成分が含まれ
る。ここで、ｎは自然数である。当該光信号は光ファイ
バケーブル１０を介して送信装置２０１のフォトダイオ
ード５に送信される。

【００２０】一方、送信装置２０１のフォトダイオード
５は受信された光信号を、上記ＦＭ信号の基本波成分及
び高調波成分を含む電気信号に光電変換した後、増幅器
６を介して、中心周波数がｎｆｃであり上記中心周波数
ｎｆｃ及びその近傍の周波数成分を通過させる帯域通過
フィルタ７に出力する。帯域通過フィルタ７は周波数ｎ
（ｆｃ±Δｆｓ）の範囲で周波数偏移するＦＭ信号の成
分のみをろ波した後、電力増幅器８に出力する。電力増
幅器８は上記ろ波されたＦＭ信号を増幅した後、増幅し
たＦＭ信号を送信信号として送信アンテナ９に出力して
受信局の受信アンテナ（図示せず。）に向けて送信す
る。

【００２１】ここで、もしｎが３であるときは、送信ア
ンテナ９から送信される送信信号の搬送波周波数は４５
ＧＨｚであり、送信信号の最大周波数偏移は６Δｆｓと
なる。この場合、送信信号の最大周波数偏移を従来例の
最大周波数偏移にするためには、ＦＭ変調器２の変調指
数を従来例のそれの１／３にする必要がある。従って、
この第１の実施例のアンテナ給電用光伝送システムにお
いては、上述のように高調波成分を送信信号として用い
ているので、ＦＭ変調器２の変調指数が小さい場合であ
っても大きな周波数偏移を得ることができるという利点
がある。

【００２２】以上のように構成された第１の実施例のア
ンテナ給電用光伝送システムにおいては、搬送波信号を
ベースバンド信号でＦＭ変調したＦＭ信号の高調波成分
をレーザダイオード４の非線形の電気・光変換特性を用
いて発生させ、当該高調波成分を光ファイバケーブル１
０を介して送信装置２０１に伝送し、上記高周波成分の
１つのＦＭ信号を送信信号として送信アンテナ９から送
信している。従って、アンテナ給電用光伝送システム
を、図３に図示した従来例のシステムの構成に比較し簡
単な構成で実現し、製造コストを大幅に削減することが
できる。この第１の実施例のアンテナ給電用光伝送シス
テムは、多数の高周波信号を光伝送することが必要なア
レイアンテナなどのアンテナに特に有用である。

【００２３】＜第２の実施例＞図２は、本発明に係る第
２の実施例であるアンテナ給電用光伝送システムのブロ
ック図である。

【００２４】この第２の実施例のアンテナ給電用光伝送
システムは、送信端局装置１０１と受信端局装置の機能
を有する送受信端局装置１０２と、送受信端局装置１０
２から所定の距離だけ離れて設けられた送信アンテナ９
と受信アンテナ３０の近傍に設けられ、送信装置２００
と受信装置の機能を有する送受信装置２０２と、送受信
端局装置１０２と送受信装置２０２とを接続する２本の
光ファイバケーブル１０，１１とから構成され、図１に
図示した第１の実施例に比較し、受信アンテナ３０で受
信した受信信号の情報信号を伝送するための各回路２
０，２２，２３，３１乃至３７及び光ファイバケーブル
１１をさらに備えたことを特徴としている。なお、図２
において、図１と同様のものについては同様の符号を付
している。

【００２５】図２に示すように、送受信端局装置１０２
において、搬送波信号発生器１と、ＦＭ変調器２と、ベ
ースバンド信号発生器３と、レーザダイオード４と、フ
ォトダイオード３６と、ＦＭ復調器３７とが備えられ
る。一方、送信アンテナ９及び受信アンテナ３０の近傍
に設けられる送受信装置２０２において、フォトダイオ
ード５と、増幅器６，３２と、分配器２０と、帯域通過
フィルタ（ＢＰＦ）２１，２２，３１，３４と、電力増
幅器８と、搬送波再生回路２３と、混合器３３と、レー
ザダイオード３５とが備えられる。ここで、送受信端局
装置１０２と送受信装置２０２が２本の光ファイバケー
ブル１０，１１を介して接続されている。

【００２６】送受信端局装置１０２の搬送波信号発生器
１は、レーザダイオード４の最高駆動周波数よりも高
い、例えば５ＧＨｚの周波数ｆｃの搬送波信号を発生し
てＦＭ変調器２に出力する。ＦＭ変調器２は上記搬送波
信号をベースバンド信号発生器３から出力される情報信
号を含むベースバンド信号でＦＭ変調して、例えばｆｃ
±Δｆｓの範囲で周波数偏移するＦＭ信号をレーザダイ
オード４に出力し、この搬送波信号によってレーザダイ
オード４の非線形の電気・光変換特性を用いて高調波成
分が生じるように強度変調を行なわれ、レーザダイオー
ド４は上記強度変調された光信号を出力する。この光信
号には、第１の実施例と同様に、周波数ｆｃ±Δｆｓの
範囲で周波数偏移するＦＭ信号の基本波成分のほか、周
波数２（ｆｃ±Δｆｓ），３（ｆｃ±Δｆｓ），…，ｎ
（ｆｃ±Δｆｓ），（ｎ＋１）（ｆｃ±Δｆｓ），…な
どの範囲で周波数偏移するＦＭ信号の高調波成分が含ま
れる。ここで、ｎは自然数である。当該光信号は光ファ
イバケーブル１０を介して送受信装置２０２のフォトダ
イオード５に送信される。

【００２７】一方、送信装置２０１のフォトダイオード
５は受信された光信号を、上記ＦＭ信号の基本波成分及
び高調波成分を含む電気信号に光電変換した後、増幅器
６を介して分配器２０に出力する。分配器２０は入力さ
れたＦＭ信号を２分配し、分配後の一方のＦＭ信号を、
中心周波数が（ｎ＋１）ｆｃであり上記中心周波数（ｎ
＋１）ｆｃ及びその近傍の周波数成分を通過させる帯域
通過フィルタ２１に出力するとともに、分配後の他方の
ＦＭ信号を、中心周波数がｎｆｃであり上記中心周波数
ｎｆｃ及びその近傍の周波数成分を通過させる帯域通過
フィルタ２２に出力する。帯域通過フィルタ２１は周波
数（ｎ＋１）（ｆｃ±Δｆｓ）の範囲で周波数偏移する
ＦＭ信号の成分のみをろ波した後、電力増幅器８に出力
する。電力増幅器８は上記ろ波されたＦＭ信号を増幅し
た後、増幅したＦＭ信号を送信信号として送信アンテナ
９に出力して相手局の受信アンテナ（図示せず。）に向
けて送信する。また、帯域通過フィルタ２２は周波数ｎ
（ｆｃ±Δｆｓ）の範囲で周波数偏移するＦＭ信号の成
分のみをろ波した後、例えばＰＬＬ回路で構成される搬
送波再生回路２３に出力する。搬送波再生回路２３は、
入力されたＦＭ信号の搬送波成分を再生し、周波数ｎｆ
ｃの無変調の搬送波を局部発振信号として混合器３３の
局部発振信号入力端子に出力する。

【００２８】ここで、もしｎが２であるときは、送信ア
ンテナ９から送信される送信信号の搬送波周波数は１５
ＧＨｚであり、送信信号の最大周波数偏移は６Δｆｓと
なり、搬送波再生回路２３で再生される搬送波周波数は
１０ＧＨｚである。この場合、送信信号の最大周波数偏
移を従来例の最大周波数偏移にするためには、ＦＭ変調
器２の変調指数を従来例のそれの１／３にする必要があ
る。従って、この第２の実施例のアンテナ給電用光伝送
システムにおいては、上述のように高調波成分を送信信
号として用いているので、ＦＭ変調器２の変調指数が小
さい場合であっても大きな周波数偏移を得ることができ
るという利点がある。

【００２９】受信アンテナ３０は、相手局の送信アンテ
ナ（図示せず。）から送信される送信信号を受信し、受
信された送信信号（以下、受信信号という。）を、中心
周波数がｎｆｃ’であり上記中心周波数ｎｆｃ’及びそ
の近傍の周波数成分を通過させる帯域通過フィルタ３１
及び増幅器３２を介して主信号として混合器３３に出力
する。ここで、上記送信信号は、上記相手局において所
定の搬送波信号を情報信号を含むベースバンド信号によ
ってＦＭ変調された後送信アンテナから送信された信号
である。上記帯域通過フィルタ３１は周波数ｎ（ｆｃ’
±Δｆｓ’）の範囲で周波数偏移するＦＭ信号の成分の
みをろ波した後、増幅器３２を介して混合器３３の主信
号入力端子に出力する。

【００３０】混合器３３は入力された各信号を混合して
乗算し、乗算結果の信号を、中心周波数ｆｉ及びその近
傍の周波数成分のみを通過させる帯域通過フィルタ３４
を介してレーザダイオード３５に出力し、すなわち帯域
通過フィルタ３１でろ波された受信信号が混合器３３と
帯域通過フィルタ３４とからなる周波数変換器によって
中間周波数ｆｉの周波数帯に周波数変換される。ここ
で、帯域通過フィルタ３４は、周波数ｆｉ±Δｆｓの範
囲で周波数偏移するＦＭ信号のみをろ波しレーザダイオ
ード３５に出力し、中間周波信号の中間周波数ｆｉはレ
ーザダイオード３５の最高駆動周波数よりも低く設定さ
れる。また、本実施例の帯域通過フィルタ３４は混合器
３３に入力される各信号の差の周波数成分のみをろ波す
るように構成されているので、混合器３３と帯域通過フ
ィルタ３４の各入出力信号の周波数の関係は次の「数
１」で表される。

【００３１】

【数１】

【００３２】従って、中間周波信号の中間周波数ｆｉと
その周波数偏移Δｆｓ’’はそれぞれ次の「数２」及び
「数３」で表される。

【００３３】

【数２】

【００３４】

【数３】

【００３５】次いで、レーザダイオード３５において、
上記周波数ｆｉ±Δｆｓ’’の範囲で周波数偏移された
受信信号のＦＭ信号によってレーザダイオード３５の線
形の電気・光変換特性の範囲で強度変調を行なわれ、レ
ーザダイオード３５は上記強度変調された光信号を出力
する。この光信号には、周波数ｆｉ±Δｆｓ’’の範囲
で周波数偏移するＦＭ信号の基本波成分のみが含まれ
る。当該光信号は光ファイバケーブル１１を介して送受
信端局装置１０２のフォトダイオード３６に送信され
る。

【００３６】一方、送受信端局装置１０２のフォトダイ
オード３６は受信された光信号を、上記ＦＭ信号の基本
波成分を含む電気信号に光電変換した後、ＦＭ復調器３
７に出力する。ＦＭ復調器３７は入力された電気信号か
らベースバンド信号をＦＭ復調して出力する。

【００３７】以上のように構成された第２の実施例のア
ンテナ給電用光伝送システムにおいては、搬送波信号を
ベースバンド信号でＦＭ変調したＦＭ信号の高調波成分
をレーザダイオード４の非線形特性を用いて発生させ、
当該高調波成分を光ファイバケーブル１０を介して送受
信装置２０２に伝送し、上記高周波成分の１つのＦＭ信
号を送信信号として送信アンテナ９から送信するととも
に、上記高周波成分の別の１つのＦＭ信号から搬送波を
再生し、受信アンテナ３０で受信した受信信号を、上記
再生された搬送波を局部発振信号として用いて周波数変
換した後、受信信号の情報信号を含む中間周波信号を、
レーザダイオード３５と光ファイバケーブル１１とフォ
トダイオード３６とからなる光伝送システムによって送
受信端局装置１０２に伝送し、伝送された中間周波信号
をＦＭ復調器３７によってＦＭ復調することによってベ
ースバンド信号が復調される。従って、送信信号用のア
ンテナ給電用光伝送システムを、図３に図示した従来例
のシステムの構成に比較し簡単な構成で実現するととも
に、受信信号用のアンテナ給電用光伝送システムを簡単
な構成で実現できるという利点がある。この第２の実施
例のアンテナ給電用光伝送システムは、多数の高周波信
号を光伝送することが必要なアレイアンテナなどのアン
テナに特に有用である。

【００３８】＜他の実施例＞以上の実施例において、Ｆ
Ｍ変調器２を用いているが、本発明はこれに限らず、Ｆ
ＳＫ変調器などの他の変調方式の変調器を用いてもよ
い。

【００３９】以上の第２の実施例において、帯域通過フ
ィルタ２１によってろ波されるＦＭ信号の高調波成分
と、帯域通過フィルタ２２によってろ波されるＦＭ信号
の高調波成分とは互いに異なるが、本発明はこれに限ら
ず、同一の高調波成分であってもよい。この場合、例え
ば、帯域通過フィルタ２１又は２２の後段に分配器２０
を設け、帯域通過フィルタ２１又は２２から出力される
ＦＭ信号を２分配して、分配後の一方のＦＭ信号を電力
増幅器８に出力し、分配後の他方のＦＭ信号を搬送波再
生回路２３に出力するようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る請求
項１記載のアンテナ給電用光伝送システムにおいては、
送信端局装置において、搬送波信号を情報信号で変調し
て変調信号を出力し、上記変調信号を非線形の電気・光
変換特性を用いて上記変調信号の基本波成分及び少なく
とも１つの高調波成分が生じるように電気・光変換して
上記変調信号を含む光信号を光伝送線路に出力し、一
方、送信装置において、上記光伝送線路を介して伝送さ
れた光信号を光・電気変換して上記変調信号の基本波成
分及び少なくとも１つの高調波成分を出力し、上記出力
される上記変調信号の基本波成分及び少なくとも１つの
高調波成分のうち予め決められた１つの高調波成分をろ
波し、上記ろ波された上記変調信号の予め決められた１
つの高調波成分を無線送信する。従って、送信信号用光
伝送システムを、図３に図示した従来例のシステムの構
成に比較し簡単な構成で実現されているので、製造コス
トを大幅に削減することができるという利点がある。

【００４１】また、本発明に係る請求項２記載のアンテ
ナ給電用光伝送システムにおいては、送受信端局装置に
おいては、搬送波信号を第１の情報信号で変調して第１
の変調信号を出力し、上記第１の変調信号を非線形の電
気・光変換特性を用いて上記第１の変調信号の基本波成
分及び少なくとも１つの高調波成分が生じるように電気
・光変換して上記第１の変調信号を含む光信号を第１の
光伝送線路に出力し、一方、送受信装置において、上記
第１の光伝送線路を介して伝送された光信号を光・電気
変換して上記第１の変調信号の基本波成分及び少なくと
も１つの高調波成分を出力し、上記出力される上記第１
の変調信号の基本波成分及び少なくとも１つの高調波成
分のうち、予め決められた同一の周波数成分の高調波成
分又は予め決められた互いに異なる周波数成分である２
つの高調波成分をろ波し、上記ろ波された上記第１の変
調信号の上記予め決められた同一の周波数成分の高調波
成分又は上記予め決められた互いに異なる周波数成分で
ある２つの高調波成分の一方の高調波成分を無線送信
し、また、相手局において第２の情報信号で変調されて
無線送信された送信信号を無線受信して受信信号を出力
し、上記ろ波された上記第１の変調信号の上記予め決め
られた同一の周波数成分の高調波成分又は上記予め決め
られた互いに異なる周波数成分である２つの高調波成分
の他方の高調波成分に応答して上記高調波成分の搬送波
信号を再生し、上記再生された搬送波信号を局部発振信
号として用いて、上記受信手段によって受信された受信
信号を所定の中間周波信号に変換し、上記出力される中
間周波信号を電気・光変換して上記中間周波信号を含む
光信号を上記第２の光伝送線路に出力し、さらに、上記
送受信端局装置において、上記第２の光伝送線路を介し
て伝送された光信号を光・電気変換して上記中間周波信
号を出力し、上記出力される上記中間周波信号を復調し
て上記第２の情報信号を出力する。従って、送信信号用
のアンテナ給電用光伝送システムを、図３に図示した従
来例のシステムの構成に比較し簡単な構成で実現すると
ともに、受信信号用のアンテナ給電用光伝送システムを
簡単な構成で実現できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１の実施例であるアンテナ給
電用光伝送システムのブロック図である。

【図２】 本発明に係る第２の実施例であるアンテナ給
電用光伝送システムのブロック図である。

【図３】 従来例のアンテナ給電用光伝送システムのブ
ロック図である。

【符号の説明】

１…搬送波信号発生器、 ２…ＦＭ変調器、 ３…ベースバンド信号発生器、 ４，３５…レーザダイオード、 ５，３６…フォトダイオード、 ６，３２…増幅器、 ７，２１，２２，３１，３４…帯域通過フィルタ（ＢＰ
Ｆ）、 ８…電力増幅器、 ９…送信アンテナ、 １０，１１…光ファイバケーブル、 ２０…分配器、 ２３…搬送波再生回路、 ３０…受信アンテナ、 ３３…混合器、 ３７…ＦＭ復調器、 １０１…送信端局装置、 ２０１…送信装置、 １０２…送受信端局装置、 ２０２…送受信装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−181504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−8197（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信端局装置と、上記送信端局装置から
   所定の距離だけ離れて設けられた送信装置と、上記送信
   端局装置と上記送信装置とを接続する光伝送線路とを備
   えたアンテナ給電用光伝送システムであって、 上記送信端局装置は、 搬送波信号を情報信号で変調して変調信号を出力する変
   調手段と、 非線形の電気・光変換特性を有し、上記変調手段から出
   力される変調信号を上記非線形の電気・光変換特性を用
   いて上記変調信号の基本波成分及び少なくとも１つの高
   調波成分が生じるように電気・光変換して上記変調信号
   を含む光信号を上記光伝送線路に出力する電気・光変換
   手段とを備え、 上記送信装置は、 上記電気・光変換手段から上記光伝送線路を介して伝送
   された光信号を光・電気変換して上記変調信号の基本波
   成分及び少なくとも１つの高調波成分を出力する光・電
   気変換手段と、 上記光・電気変換手段から出力される上記変調信号の基
   本波成分及び少なくとも１つの高調波成分のうち予め決
   められた１つの高調波成分をろ波するろ波手段と、 上記ろ波手段によってろ波された上記変調信号の予め決
   められた１つの高調波成分を無線送信する送信手段とを
   備えたことを特徴とするアンテナ給電用光伝送システ
   ム。
2. 【請求項２】 送受信端局装置と、上記送受信端局装置
   から所定の距離だけ離れて設けられた送受信装置と、上
   記送受信端局装置と上記送受信装置とを接続する第１と
   第２の光伝送線路とを備えたアンテナ給電用光伝送シス
   テムであって、 上記送受信端局装置は、 搬送波信号を第１の情報信号で変調して第１の変調信号
   を出力する変調手段と、 非線形の電気・光変換特性を有し、上記変調手段から出
   力される第１の変調信号を上記非線形の電気・光変換特
   性を用いて上記第１の変調信号の基本波成分及び少なく
   とも１つの高調波成分が生じるように電気・光変換して
   上記第１の変調信号を含む光信号を第１の光伝送線路に
   出力する第１の電気・光変換手段とを備え、 上記送受信装置は、 上記第１の電気・光変換手段から上記第１の光伝送線路
   を介して伝送された光信号を光・電気変換して上記第１
   の変調信号の基本波成分及び少なくとも１つの高調波成
   分を出力する第１の光・電気変換手段と、 上記第１の光・電気変換手段から出力される上記第１の
   変調信号の基本波成分及び少なくとも１つの高調波成分
   のうち、予め決められた同一の周波数成分である高調波
   成分又は予め決められた互いに異なる周波数成分である
   ２つの高調波成分をろ波するろ波手段と、 上記ろ波手段によってろ波された上記第１の変調信号の
   上記予め決められた同一の周波数成分である高調波成分
   又は上記予め決められた互いに異なる周波数成分である
   ２つの高調波成分の一方の高調波成分を無線送信する送
   信手段と、 相手局において第２の情報信号で変調されて無線送信さ
   れた送信信号を無線受信して受信信号を出力する受信手
   段と、 上記ろ波手段によってろ波された上記第１の変調信号の
   上記予め決められた同一の周波数成分である高調波成分
   又は上記予め決められた互いに異なる周波数成分である
   ２つの高調波成分の他方の高調波成分に応答して上記高
   調波成分の搬送波信号を再生する再生手段と、 上記再生手段によって再生された搬送波信号を局部発振
   信号として用いて、上記受信手段によって受信された受
   信信号を所定の中間周波信号に変換する周波数変換手段
   と、 上記周波数変換手段から出力される中間周波信号を電気
   ・光変換して上記中間周波信号を含む光信号を上記第２
   の光伝送線路に出力する第２の電気・光変換手段とを備
   え、 上記送受信端局装置はさらに、 上記第２の電気・光変換手段から上記第２の光伝送線路
   を介して伝送された光信号を光・電気変換して上記中間
   周波信号を出力する第２の光・電気変換手段と、 上記第２の光・電気変換手段から出力される上記中間周
   波信号を復調して上記第２の情報信号を出力する復調手
   段とを備えたことを特徴とするアンテナ給電用光伝送シ
   ステム。