JPS61292403A - 切換装置監視装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロ波着陸装置（ＭＬ８　；ｍｉｃｒｏｗ
ａｖｅｌａｎｄｉｎｇ　　ｓｙｓｔｅｍ）ノアンテナ切
換装置などに用〔従来の技術〕 従来、この種のアンテナ切換装置の監視装置の一例とし
ては、第５図に示すようなものがある。

すなわち、アンテナ切換制御信号を入力するドライバ回
路、２．このドライバ回路２によって送信信号を切換え
る複数の切換素子３．これら切換素子＋ ３に結合されるアンチ弁で検出器１５により構成されて
おり、各切換素子３ａ〜３Ｃの制御信号り。

Ｅ、Ｆの一部をピックアップしてこれらを切換素子監視
信号Ｄ’、　Ｂ’、　Ｆ’とし検出器１５で処理をし、
警報信号に変換して出力していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のアンテナ切換装置の動作確認は、切換機
能があればよいため比較的軽視され、特に監視装置を有
しないか、また第５図の如く切換素子３の切換制御信号
の一部をピックアップしたものを切換監視信号として検
出器１５等で処理して、警報信号とする程度のものであ
った。従って、この切換素子としてビンダイオードスイ
ッチやフェライトスイッチを用いた場合、その切換制御
信号の有無とその状態を検出することはできるが、これ
らの切換素子が切換制御信号に従って正常に動作し、実
際に正規の１波を各アンテナに給電しているかどうか、
またこれらの切換素子の挿入損失、挿入位相等が経年劣
化、または故障等のために生じ、等測的に各アンテナへ
の給電′成カレベルが低下し、ＭＬＳの覆域減少などの
システム性能上重要な問題を検出できないという欠点が
あった。

本発明の目的は、このような欠点を解決し、アンテナ切
換装置などの入出力信号変動を高精度に検出できるよう
にした切換装置監視装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明ｑ切挨峡直の監視装置の構成は、切換装置の入力
信号の一部を入力端で所定の割合でとり出す第１結合素
子と、前記切、換装置の各出力信号の一部を各出力端で
所定の割合でそれぞれとり出す第２結合素子と、前記第
１結合素子でとり出された入力信号を所定量減衰させる
第１減衰器と、この第１減衰器の出力を二分配する第１
分配器と、前記第２結合素子でとり出された出力信号を
二分配する第２分配器と、前記＠１分配器の一方の出力
を所定量減衰させる第２減衰器と、この第２減衰器の出
力と前記第２分配器の一方の出力をベクトル合成する第
１ハイブリッド回路と、前記ｇＸ１忘よび第２の各分配
器の他方の出力をベクトル合成する第２ハイブリッド回
路と、これら第１および第２の各ハイブリッド回路の各
出力をそれぞれ合成する第１および第２の合成器と、こ
れら各合成器の各出力をそれぞれ検波する第１および第
２の検波器と、これら各検波器の検波出力の差を検出す
る検出回路と、この検出回路の最大値出力と最小値出力
とを保持するピークホールド回路と、このピークホール
ド回路の最小値を反転した出力と前記最大値出力との振
幅差が所定値以上のとき異常信号として検出する振幅差
検出回路とを含み、前記最大値出力と最小値出力とから
前記切換装置の振幅変動を検出し、前記振幅差検出回路
から装置異常を検出することを＊ｍとする。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図であり。

第５図と同一番号のものは同一ないし、類似の構成要素
を示している。図中、５ａ、５ｂは結合素子、５ａ、５
ｂは減衰器、７ａ、７ｂは分配器。

Ｂａ　、Ｂｂはハイブリッド回路、ｇａ、ｇｂは合成器
、１０ａ、１０ｂ！；を検波器、１１は増幅器、１２は
ピークホールド回路、１３は反転器、１４は振幅差検出
回路である。この図でアンテナ切換装置１は給電系の前
段（入力ｇＩ１１）に結合素子５ａが、またアンテナと
結合される後段に結合素子５ｂ・・・・・・が接続され
ている。このアンテナ切換装置１の入力端側の結合素子
５ａは、給電される送信信号の一部を所望の割合でピッ
クアップし、出力端側の結合素子５ｂ・・・はアンテナ
の前で、所望の割合で送信信号の一部をピックアップす
るものである。

これら結合素子５ａ、５ｂ・−・でピックアップされた
高周波の送信信号人、Ｂ・・・は、結合素子５ａでピッ
クアップしたものが基準電圧となり、結合素子５ｂでピ
ックアップしたものが試験出力電圧となる。

また、減衰器６ａは、結合素子５ａでピックアップした
高周波信号人を、結合素子５ｂでピックアップした高周
波信号Ｂと同振幅になるように減衰させる。すなわち、
減衰器６ａの補正値が切換装置の挿入損失に相当する。

この減衰器６ａを経た高周波信号Ａｌは分配器７ａを経
て信号人２．Ａｓとなり、更に信号Ａ２は基準電圧を所
望の振幅に減衰させる減衰器６ｂを経て信号人４となり
、ハイブリッド回路８ｂと他方のハイブリッド回路８ａ
とに供給される。また、高周波信号Ｂは分配器７ｂを経
て信号Ｂｘ、Ｂｚとなり、ハイブリッド回路８ａと他方
のハイブリッド回路８ｂとに供給される。

この結果、ハイブリッド回路８ａでは、同振幅の高周波
信号入３とＢ２　がベクトル合成され、ハイブリッド回
路８ｂでは減衰器６ｂで所望の振幅に減衰された高周波
信号Ａ４とＢ１　がベクトル合成される。通常、信号入
４の振幅が信号Ｂｌの振幅より大幅に少い。これらハイ
ブリッド回路８ａ。

８ｂの同一出力端同志のベクトル合成出力は合成器ｇａ
、ｇｂでベクトル合成される。これら合成器９ａ、９ｂ
から出力される２つのベクトル合成信号は検波１０ａ、
１０ｂでそれぞれ検波され、差動増幅器１１が各検波器
１０ａ、１０ｂの検波出力電圧の差を増幅してピークホ
ールド回路１２へ出力する。このピークホールド回路１
２は差動増幅器１１の出力電圧の最大値を保持し、最小
値については反転器１３で極性を反転して振幅差検出器
１４へ出力する。

振幅差検出器１４は、第４図の如く結合素子５ａｅ５ｂ
・−・からピックアップした高周波信号が同振幅の場合
、ピークホールド回路１２の出力の最大値と最少値とが
実線のように対称となり、また結合素子５ａ、５ｂ・・
・からピックアップした高周波信号が少しでも変化した
場合、ピークホールド回路１２の出力の最大値と最小値
とが破線のように非対称となるので、この非対称レベル
が規定値より大きくなったとき異常があるとして警報信
号を出力するものである。

次に、分配器７ａ、７ｂとして３ｄＢ分配器、ハイブリ
ッド回路ｓａ、ｓｂとして、３　ｄＢ　９０ハイブリッ
ド回路を便用した場合の動作を第２図および第３図の合
成ベクトル図に基づいて説明する。

ある時点で、３ｄＢ９０°ハイブリッド回路８ａの一方
の入力端における振幅Ａ３を３とし、このＳを正規化し
てＳを１とする。このハイブリッド回路８ａの他方の入
力端における振幅Ｂ２をｔとし、これら２つの高周波信
号Ｓとｔの位相差をψとすると、ハイブリッド回路８ａ
の一方のベクトル合成出力α１は次式となる。

α１＝５７Ｆ石〒π４　・・・・・（１）また、ハイブ
リッド回路８ａの他方のベクトル合成出力α２は次式と
なる。

α２＝［丁−一　・山・（２） また、３ｄＢ９０　　バイブリド回路８ｂの一方の入力
端に２ける撮幅人４を２とし、ハイブリッド回路８ｂの
他方の入力端に２ける振幅Ｂ１をｔとし、これら２つの
高周波信号２とｔの位相差をψとすると、ハイブリッド
回路ｆｊｂの一方のベクトル合成出力βｌは次式となる
。

β１＝５肩耳２　ｔ　５ｉｎｐ　　・・・・・（３）ま
たハイブリッド回路８ｂの他方のベクトル合成出力β２
に次式となる。

β２＝μ＝７７ｉ７５　・・・・・（４）次にハイブリ
ッド回路８ａと８ｂの同一出力端同志のベクトル合成出
力すなわち、前述のα１とβｌ及びα２とβ２を各々合
成器９ａ　、ｇｂで和合成すると、α１とβ１のベクト
ル合成出力γ１は次式となる（第２図）。

７”！＝　（１＋、ｒ）”＋４ｔ”＋４ｔ（１＋ｘ）ｓ
ｉｎｐ　　−−−（５１またα２とβ２のベクトル合成
出力γ２は次式となる。（第３図） 従って、検波器１０ａ、１０ｂ間の電圧差Ｅ。

は次式によって表わすことができる。

Ｅｏ＝ｌ　ｙｔｌ−１ｒｚｌ　　　　　−−−−−（’
ｒ）即ち、ＸがＯ＜ａ−＜ｔで、特に２を０に近づ（よ
うに選ぶことによ）て、Ｆｉｏ＝ｌα１１−１α意１で
検出するよりもＥｏ＝ｌ　ｒ　＊　ｌ−ｌ　ｒ　雪１と
して検出することによって、切換装置の振幅変化の検出
精度を向上させることができる。

な２、この場合、アンテナ切換装置の切換素子の挿入損
失および挿入位相の変化を等測的に振幅検出器１４の出
力で振幅差として検出できることは当然であるが、Ｎｏ
とｔを測定して（７）式に代入することにより、受信波
相対位相ψを検出Ｔることができる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、アンテナ
切換装置の入力端の結合素子からピックアップした送信
信号の基準電圧と、このアンテナ切換装置の各出力端の
結合素子からピッ久アップした送信信号の試験電圧とを
、ベクトル合成し、かつ和合成した信号を各々検波し、
これらの検波電圧の差を最大値と最小値で保持・比較す
ることによって、導波管型アンテナ切換装置の振幅変化
と位相とを高精度で検出し、監視できると共に、振幅と
位相、振幅差による監視を行うため、切換装置に対する
信頼度が向上するという効果がある。

更に、事前に切換装置の振幅と位相、振幅差を記憶して
怠くことにより、このアンテナ切換装置の振幅と位相、
振幅差の変動も監視することができる。

なぶ、本発明はアンテナ切換装置だけでな（、給電系に
一部終端抵抗を有するアンテナ、導波管スロットアレイ
アンテナの高精度監視装置として他の監視装置にも応用
できる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明のアンテナ切換装置の監視装置の一実施
例を含むブロック図、第２図及び第３図は本実施例の動
作を説明するベクトル図、第４図は本実施例に２ける検
波轡性図、第５図は従来のアンテナ切換装置の監視部を
含むブロック図である。図において １・・・・・・アンテナ切換装置、２・・・・・・ドラ
イバ回路。 ３　ａ　ｔ　３　ｂ　＊　３　ｃ・・・・・・切換素子
、４・・・・・・アンテナ、５”ｔ５ｂ・・・・・・結
合素子、５ａ、５ｂ・・・・・・減衰器、７ａ、’ｙｂ
・・・・・・分配器、５ａｅｓｂ−・・・・ハイブリ、
ト回路、９　ａ　、　９　ｂ−−−−−−合成器、Ｉ　
Ｑ　ａ　、　１０ｂ・・・・・・検波器、１１・−・・
・・差動増幅器、１２・・・・・・ピークホールド回路
、１３・・・・・・反転器、１４・・・・・・振幅差検
出回路、１５・・・・・・検出器、Ｄ、Ｅ、Ｆ・・・・
・・切換素子制御信号、ｎ／、　Ｅ／、　ｐ／・・・・
・・切換素子監視信号、Ａ　、　ＡＩ−？、、ム４・・
・・・・高周波信号、Ｂ＊　ＢｔＩＢ２・・・・・・高
周波信号である。 第　１　語 第　３９ 第４図 募　５　凹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 切換装置の入力信号の一部を入力端で所定の割合でとり
   出す第１結合素子と、前記切換装置の各出力信号の一部
   を各出力端で所定の割合でそれぞれとり出す第２結合素
   子と、前記第１結合素子でとり出された入力信号を所定
   量減衰させる第１減衰器と、この第１減衰器の出力を二
   分配する第１分配器と、前記第２結合素子でとり出され
   た出力信号を二分配する第２分配器と、前記第１分配器
   の一方の出力を所定量減衰させる第２減衰器と、この第
   ２減衰器の出力と前記第２分配器の一方の出力をベクト
   ル合成する第１ハイブリッド回路と、前記第１および第
   ２の各分配器の他方の出力をベクトル合成する第２ハイ
   ブリッド回路と、これら第１および第２の各ハイブリッ
   ド回路の各出力をそれぞれ合成する第１および第２の合
   成器と、これら各合成器の各出力をそれぞれ検波する第
   １および第２の検波器と、これら各検波器の検波出力の
   差を検出する検出回路と、この検出回路の最大値出力と
   最小値出力とを保持するピークホールド回路と、このピ
   ークホールド回路の最小値を反転した出力と前記最大値
   出力との振幅差が所定値以上のとき異常信号として検出
   する振幅差検出回路とを含み、前記最大値出力と最小値
   出力とから前記切換装置の振幅変動を検出し、前記振幅
   差検出回路から装置異常を検出することを特徴とする切
   換装置監視装置。