JPS59196637A - 利得・雑音監視装置 - 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】 本発明は利得・雑音監視装置に則するもので、特に受信
装置の低雑音増幅器における利得と雑音温度とを同時に
監視する利得・雑音監視装置に関する。

衛星通信地上局等の設備において回線の信頼性を確保す
るために運用状態のままで低雑音増幅器の利得や雑音を
常時監視し、装置の異常を早期に発見するシステムを採
用することが少なくない。

このようなシステムに従来用いられていた雑音監視装置
の梢成の一例（Ｙファクタ法）を第１図に、また、従来
の利得監視装置の４行成の一例を第２図に示す。まず第
１図に基づいて従来の雑音監視装置について説明する。

被監視回路たる低雑音増幅器２はアンテナ装置１からの
入力を増幅している。

雑音監視回路は雑音発生器６が発生する雑音を雑音源と
しており、この雑音出力は帯域制限フィルタ５、方向性
結合器３を通してアンテナ装置１からの入力信号に重畳
され、低雑音増幅器２に入力される。この場合、帯域制
限フィルタ５の周波数帯域は、インテナ装置１からの入
力信号に妨害を与えぬよう低雑音増幅器２の帯域端に選
ばれる。

この重畳された雑音は入力信号ととも増幅された後、方
向性結合器４を通して取出され、帯域制限フィルタ８を
通った後、局部発振器１０とミクサ９とによって中間周
波数（たとえば３０ＭＨ２）に変換され、中間周波数増
幅器１１を通して受信器１２に入力される。一方、雑音
源制御回路７は一定の矩形波によって雑音発生器６を０
Ｎ１０ＦＦ　ＩＩＪ御すると同時にその０Ｎ１０ＦＦ信
号を受信器１２にも入力する。受信器１２はこの０Ｎ１
０ＦＦ信号に基づいて雑音発生器がＯＮのときとＯＦＦ
のときとの受信器１２の入力を比較し、その比を表示器
１３に出力する。

このような構成をとった場合の低雑音増幅器２の入力換
算雑音温度とアンテナ装置１および外来の雑音温度との
和をシステム雑音温度Ｔ、とし、また雑音発生器６より
発生する雑音の等価雑音渇度をＴ＋、受信器１２で測定
された雑音レベルの比をＹとするとき、 またはこれを変形して、 が成立する。

ここで、Ｔｏは周囲温度、１／ｎは方向性結合器３の結
合度、ＥＮＲ−（Ｔ、／Ｔｏ　）−１である。

したがって第１図の構成によってＹを求め（ロ）式に従
った演棹処理を行なえばシステム雑音温度Ｔｓを求める
ことができる。しかしながら（イ）式または（ロ）式か
明らかなように、方向性結合器３の結合度１／ｎと雑音
発生器から発生する雑音の等価雑音温麿Ｔ１とを適当な
値に選ばないと十分な測定粘度を得ることができない。

ところが、結合度１／ｎを大きくとればシステム雑音温
度Ｔ、そのものを上げてしまい、また実際に充分大きな
等価雑音温麿−「、をとること（、Ｌ実現困Ｔである。

このため、現実問題として第１図の雑音監視装ｒによる
システム雑音温度下、への影響を無視でさるほとに小さ
くしつつ、十分な測定精度で雑音を泪り定］−１監ン見
するごとげ困デ［てあった。また、（ａ　）帯１戊内へ
の影響を避けるために挿入されている帯域制限フィルタ
５も急峻な特性が要求される、（ｂ）雑音発生器６は十
分な等（ｉｌｌｉ雑音沢度Ｔ、を（７るために人規投な
装「が必要になって、低雑音増幅器２の電源に３」づる
影響を無視て゛きなくなる、（Ｃ）　雑ＲｆｆｉｆＨＪ
ｔ２！１回ｆ２ｉ　７　（７）　ＯＮ　／　ＯＦ　Ｆ　
ＦＪＩ作による回路へ、の影響か大さい、４Ｃどの問題
があつＩ；。

次に第２図に是づいて従来の利得監視回路について説明
する。信号発生Ｄ１１４の出力は利（ｑ監視のためのパ
イロット信号としてモニタ回路１５を通った後、方向性
結合器３を通ってアンテナ装置１からの入力信号に重畳
される。信号発生器１４の発生信号周波数は帯域内への
影Ｐを避けるため、やはり帯域端に選ばれる。方向性結
合器３によって入力信号に重畳されたパイロット信号は
被監視回路たる低雑音増幅器２を通り、方向性結合器４
から取出される。取出されたパイロット信号は帯域制限
フィルタ１６を通った後、検波器１７および増幅器１８
を通り、表示器１つにその値を指示されることによって
利得の測定・監視が行なわれる。

しかしながらこの利得監視装置は第１図に示す雑音監視
装置とは全く独立した系として設ける必要がある上、測
定系の＠度、安定度など等を十分に得るために種々の回
路（図示せず）を付加しなければならず、構成が複雑と
なることが多かった。

以上述べたように従来の雑音監視装置、利得監視装置に
おいては、別個の回路で雑音と利得を測定・監視しなけ
ればならず、監視システム全体の度の測定に関しては測
定精度が不十分であるなどの欠点があった。

本発明１ｊこれらの欠点を除去するためになされたもの
で、単一のパーイロツ（・信号のみによって被監視回路
の雑音温度と利１ｑとを同時に測定監視し、さらに十分
な測定精庶を得るとことのできる利得・雑音監視ｉ置を
提供することを目的とづる。

本発明Ｇ、ｌ要約すると、監視信号発振手段の発振出力
を周波数変換して被監視回路へ注入し、被監視回路を通
して得られた出力を中間周波数に変換した後、利１り制
御手段とＦＭ検波手段によって利得制御とＦＭ検波を順
次行なうことにより、利得制御手段から＋ｕ　ｉｉ測測
定Ｆ　ｉｖ１検波手段から雑音温度測定を同時に行なう
構成を持つ装置を与えるものである。

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明し、本発明の
詳細を明確にする。

第３図は本発明の実施例の惜成の概要を示すブロック図
ある。第３図において、被監視回路たる低雑音増幅器２
はアンブナ帽１からの入力信号を増幅している。監視信
号発振器２０の発振出力は分配器２１を通してミクサ２
２に入力されて局部発振器２３の発振波だとえｌ；Ｉ　
７０　Ｍ　！−１、！発振波と浪合され、ろ波器５を通
ることにより双方の和または斧の周波数の信号が取出さ
れる。この周波数としてアンテナ装置１からの入力信号
に妨害を与えぬよう、低雑音１１幅器２の帯域端に琵ぶ
ことは従来の装置と同様である。ろ波器５の出力はパイ
ロット信号として方向性結合器３によってアンテナ装置
１からの入力信号に枡でされ、低雑音増幅器２に入力さ
れる。低雑音増幅器２を）Ｄつだパイロツ１へ信号は方
向性結合器４によって取出され、ろ波器２５を通してミ
クサ２６に入力される。一方、分配器２１の他方の出力
はレベル監視回路２４を通１ノてミクサ２Ｇに局部発Ｊ
Ｒ波として人力され、ろ波器２５の出力との苧の７０１
、・１）（７のイ；Ｅ　、ｒ３が中間周波信号として取
出される。この中間周波信号は中間周波増幅器２７、可
変法哀器２８．１冷域ｆｆｌ１ｌ限フィルタ２９、方向
ｔ’を結合器３０．検波器３１および直流増幅器３２を
この順に通った後、可変減衰器２８に入力され、いわゆ
るＡ　Ｇ　Ｃループを形成する。表示器３３によって直
流ｉｆｉ幅器３２の出力をモニタする。このＡＧＣルー
プによってレベル一定に保たれた信号は方向性結合器３
０から取出されて、リミッタ３４、周波数弁別器３５、
ベースバンドアンプ３６および帯域制限フィルタ３７を
この順に通ってＦＭ検波される。この検波出力は検波器
３８でさらに検波され表示器３９に出力される。

次に動作について説明づる。監視信号発振器２１の出力
はミクサ２２においてヘテロダイン変換され、パイロッ
ト信号として被監視回路たる低雑音増幅器２内を通過す
る。この際、このパイロット・信号は増幅されるととも
に、被監視回路内の雑音の彩管を受ける。したがって方
向性結合器４によって取出され、帯域制限フィルタ２５
によって帯域制限された信号は、低雑音増幅器２の増幅
楓能による利得情報と、被監視回路の雑音情報を併せ持
つ信号となっている。この信号が、局部発振用に兼用さ
れた監視信号発振器２１と、ミクサ２６とによって中間
周波数にヘテロダイン変換された後ＡＧＣループに入る
。直流増幅器３２の出力はいわゆる△ＧＣ！圧であり、
信号の利（りに比例する電圧であるから、これを可変減
ｇ３に２８に帰還させるとともに表示器３３に出力させ
利百を監視する。ＡＧＣループによって利得を制皿され
た信号は雑音情報を会む信号としてＦ　Ｍ検波され、さ
らに検波器３８で検波された（ニテ、表示器３つにおい
て検波出力すなわち雑音レベルを表示し、雑音監視を行
なう。すなわち、雑音温度の測定は無変調キャリアたる
パイロン１−信号をＦＭ検波することによって出力の雑
音１ノベルが増幅器入力のＣ／Ｎ比（搬送波レベルとラ
ンダム雑音の実行値の比）すなわちシス〒ムＹＨ音鋸度
に比例することを利用してシスｊＬ雑音温度を求めてい
る。

以上のＪこうに本発明によれば利Ｉ′７と雑音温度の測
定・監視を、１つの回路によって行なうことができるだ
（）でなく、（ａ　＞被監視回にゴから取出された信号
をヘデ【コダイン検波することにより精度Ｊ：クレベル
監視ができる、（ｂ＞八Ｇ　Ｃ回路を通してＦ　Ｎ４検
波するため、被雑音回路の利１すの変動が雑音温度の測
定に影ｎ与えない、（Ｃ）雑音湖度の測定は結局Ｃ／Ｎ
を測定するのであるから、パイロット信号のレベルは十
分低くてよ＜、シ、たがってパイロット信号を被監視回
路に入力する際の入力手段（方向性結合器３）の結合度
は十分低いもので足り、測定系によるシステムへの影響
を小さくすることができる、（ｄ）パイロット信号を被
監視回路に入力する前に帯域制限を行なう帯域制限フィ
ルタ５においては、スプリアス信号を抑えるだけの薇能
が要求され、従来のような厳しい規格は不要である、な
どの効梨を１ｑることができる。

また、上記実施例によれば、（１通常、別々に設けられ
るヘテロダイン受信用の局部発振器に関して、監視信号
発掘器２１を受信部のミク１す２６に対する局部発振用
として兼用することにより、偶成を簡略化できる、Ｕ＞
前記並用によって送信用の局部発振器２３の７０Ｍ１−
１ｚ発署器の安定度が一定値以下であれば、監視信号発
掘器の安定度に対して厳しい要求は不要であり、受信回
路に△ＦＣ回路も不要である、１．ｌどの効宋も得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の雑音監視回路の一例の信成の概要を示す
ブロック図である。第２図は従来の利得監視回路の一例
の信成の概要を示すブロック図である。、第３図は本発
明の実施例の信成の概要を示すブロック図である。 図において、１は被監視回路のアンテナ装胃を、２は被
監視回路の低雑音増幅器を、３，４および３０は方向性
結合器を、５，８．１６．２５および２つは帯域制限フ
ィルタを、６は雑音発生器を、７は雑音源制御回路を、
９，２２および２６はミクサを、１０および２３は局部
発振器を、１１および２７は中間周波増幅器を、１２は
受信器を、１３．１９，３３Ｊ５よび３９は表示器を、
１４は信号発振器を、１５はモニタ回路を、１７．３１
および３８は検波器を、１８は増幅器を、２０は監視信
号発振器を、２１は分配器を、２４はレベル監視回路を
、２８は可変欲哀器を、３２は直流増幅器を、３４はリ
ミッタを、３５は周波数弁別器を駅ｇつ −１［

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　電気回路の利得と雑音を監視する装置であって
   、 監視信号発振手段、 前記監視信号発振手段の発振出力の周波数を変換し、監
   視される回路に出力する第１の周波数変換手段、 監視される回路からの出力の周波数を変換する第２の周
   波数変換手段、 前記第２の周波数変換手段の出力の利得を制御する利得
   制御手段、および 前記利得制御手段の出力をＦＭ＠波するＦｌｌｔ波手段 を備えることを特徴とする、利得・雑音監視装置。
2. （２）　前記第１の周波数変換手段および前記第２の周
   波数変換手段がヘテロダイン変換手段で（３）　前記監
   視信号発振手段が前記第２の周波数変換手段の局部発振
   器に前用されている特許請求の範囲第２項記載の利得・
   雑音監視装置。