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JP6454230B2 - Distributed antenna device - Google Patents

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JP6454230B2 JP2015117674A JP2015117674A JP6454230B2 JP 6454230 B2 JP6454230 B2 JP 6454230B2 JP 2015117674 A JP2015117674 A JP 2015117674A JP 2015117674 A JP2015117674 A JP 2015117674A JP 6454230 B2 JP6454230 B2 JP 6454230B2
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義規 鈴木
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秀哉 宗
大介 五藤
大介 五藤
山下 史洋
史洋 山下
杉山 隆利
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Description

本発明は分散アンテナ技術に関する。   The present invention relates to distributed antenna technology.

衛星通信は広範なサービスエリアと災害に強い特徴を有しているため、地上回線の使用困難な洋上やデジタルディバイド地域、災害時の通信環境構築に広く利用されている。しかしながら、高度36,000km上空の静止衛星を中継して通信する場合、伝搬損失が非常に大きい。複数のユーザが接続する基地局やリッチ・コンテンツ等の送受信を希望するユーザ局のように、広帯域・大容量の信号を伝送することが求められる場合、これを実現するためには通信性能(EIRP( Equivalent Isotropic Radiated Power),G/T(Gain to Noise Temperature Ratio))の高い地球局装置が必要となる。これを低コストで実現する技術として非特許文献1に述べられるように、複数の送受信装置で構成される分散アンテナ装置の検討がなされている。   Since satellite communication has a wide service area and strong characteristics in disasters, it is widely used in offshore and digital divide areas where terrestrial links are difficult to use, and in the construction of communication environments during disasters. However, when relaying and communicating with geostationary satellites at an altitude of 36,000 km, the propagation loss is very large. When it is required to transmit a broadband / large-capacity signal such as a base station to which a plurality of users are connected or a user station that desires transmission / reception of rich content, in order to realize this, communication performance (EIRP) An earth station device with high (Equivalent Isotropic Radiated Power) and G / T (Gain to Noise Temperature Ratio) is required. As described in Non-Patent Document 1 as a technique for realizing this at a low cost, a distributed antenna device composed of a plurality of transmission / reception devices has been studied.

特開2013−046215号公報JP 2013-046215 A

鈴木,須崎,廣瀬,小林,“分散アレーアンテナシステムの固定局適用に関する検討,”信学技報,SAT2011-36,Aug 2011.Suzuki, Susaki, Hirose, Kobayashi, “Study on fixed-station application of distributed array antenna system,” IEICE Technical Report, SAT2011-36, Aug 2011.

分散アンテナでは経路長での変動やRF(Radio Frequency)系の変動を補償する必要がある。上記に記載の分散アレーアンテナでは経路長の変動や、BUC(Block Up Converter)、LNB(Low Noise Block Down Converter)などのRF(Radio Frequency)系の変動の補償に送信信号の電力が最大となるように、衛星折り返し信号を見てステップトラック制御などを行っている。   In a distributed antenna, it is necessary to compensate for fluctuations in path length and fluctuations in the RF (Radio Frequency) system. In the distributed array antenna described above, the power of the transmission signal is maximized to compensate for path length variations and RF (Radio Frequency) system variations such as BUC (Block Up Converter) and LNB (Low Noise Block Down Converter). Thus, step track control and the like are performed by looking at the satellite return signal.

つまり、図7は、BUCやLNBの位相の時間変動を示すものである。図7において、横軸は時間を示し、縦軸は位相量を示している。図7に示すように、BUCやLNBの位相は時間と共に変動し、その変動量は、BUCやLNBの個体差により異なっている。分散アレーアンテナでは、各アンテナからの送信信号や受信信号の位相が一致するように、各アンテナに対する位相が制御される。図7に示すように、BUCやLNBの位相量は時間と共に変動するため、各アンテナに対する位相制御は、初期位相の補償だけでなく、時間と共に変化する位相変動成分の補償を行う必要がある。現状の衛星システムでは、図8(A)に示すように、送信ビームエリアと受信ビームエリアとが一致している。したがって、分散アレーアンテナを用いた地球局101では、自局からの信号を衛星102に向けて送信し、この衛星102からの折り返し信号を検波して、信号が最大となるように位相を制御することで、位相変動の補償が行える。しかしながら、今後普及が想定されるHTSなどでは、図8(B)に示すように、送信ビームエリアと受信ビームエリアとが異なるため、折り返し信号を検波することが不可能になる。   That is, FIG. 7 shows the time variation of the phase of BUC and LNB. In FIG. 7, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the phase amount. As shown in FIG. 7, the phase of BUC and LNB varies with time, and the amount of variation varies depending on the individual difference of BUC and LNB. In the distributed array antenna, the phase with respect to each antenna is controlled so that the phases of the transmission signal and the reception signal from each antenna match. As shown in FIG. 7, since the phase amount of BUC and LNB varies with time, the phase control for each antenna needs to compensate not only the initial phase but also the phase variation component that varies with time. In the current satellite system, as shown in FIG. 8A, the transmission beam area and the reception beam area coincide. Therefore, the earth station 101 using the distributed array antenna transmits a signal from the own station to the satellite 102, detects a return signal from the satellite 102, and controls the phase so that the signal becomes maximum. Thus, phase variation can be compensated. However, in an HTS or the like that is expected to be widely used in the future, as shown in FIG. 8B, the transmission beam area and the reception beam area are different, so that it is impossible to detect the return signal.

上記事情に鑑み、本発明は、衛星からの折り返し信号を用いることなく分散アレーアンテナのような分散アンテナ装置に対して高周波変動の補償を実行可能な技術の提供を目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of performing high-frequency fluctuation compensation for a distributed antenna device such as a distributed array antenna without using a return signal from a satellite.

本発明の一態様は、複数のアンテナ装置と、前記複数のアンテナ装置を制御する分散アンテナ制御装置を備え、前記アンテナ装置は、前記分散アンテナ制御装置から送信されたIF基準信号と前記IF基準信号をアップコンバートしたRF基準信号とに基づいて送信位相を検出し、前記分散アンテナ制御装置は、前記アンテナ装置で検出された前記送信位相に基づいて送信側の位相補償を行う、分散アンテナ装置である。 One aspect of the present invention includes a plurality of antenna apparatus, comprising a distributed antenna control device for controlling the plurality of antenna apparatus, the antenna device, IF reference signal transmitted from the distributed antenna control device and the IF reference signal Is a distributed antenna device that detects a transmission phase based on an RF reference signal obtained by up-converting the signal, and the distributed antenna control device performs phase compensation on the transmission side based on the transmission phase detected by the antenna device. .

本発明の一態様は、上記の分散アンテナ装置であって、前記IF基準信号の周波数frefは、前記アップコンバートの周波数をfBUC、とすると、以下の式(1)によって表される。
ref+fBUC=Nfref(N:整数) ・・・式(1)
One aspect of the present invention is the above-described distributed antenna device, wherein the frequency f ref of the IF reference signal is expressed by the following equation (1), where f BUC is the frequency of the up-conversion.
f ref + f BUC = Nf ref (N: integer) (1)

本発明の一態様は、上記の分散アンテナ装置であって、前記アンテナ装置は、前記分散アンテナ制御装置から送信された前記IF基準信号に基づいて、前記RF基準信号を直交検波することによって、前記送信位相を検出する。 One aspect of the present invention is the distributed antenna device described above, wherein the antenna device performs quadrature detection on the RF reference signal based on the IF reference signal transmitted from the distributed antenna control device. Detect the transmission phase.

本発明の一態様は、上記の分散アンテナ装置であって、前記アンテナ装置は、前記分散アンテナ制御装置から送信された異なる周波数の複数のIF基準信号と複数の前記IF基準信号をそれぞれアップコンバートした複数のRF基準信号とに基づいて、前記アンテナ装置と前記分散アンテナ制御装置との間の電気長を求める。 One aspect of the present invention is the above-described distributed antenna device, wherein the antenna device up-converts a plurality of IF reference signals of different frequencies and a plurality of the IF reference signals transmitted from the distributed antenna control device , respectively . Based on a plurality of RF reference signals, an electrical length between the antenna device and the distributed antenna control device is obtained.

本発明の一態様は、上記の分散アンテナ装置であって、前記アンテナ装置は、前記IF基準信号と前記RF基準信号とに基づいて送信側の位相差信号を生成し、前記分散アンテナ制御装置は、前記アンテナ装置から送信された前記送信側の位相差信号に基づいて受信側の位相補償を行う。 One aspect of the present invention is the above distributed antenna device, wherein the antenna device generates a phase difference signal on a transmission side based on the IF reference signal and the RF reference signal, and the distributed antenna control device Then, phase compensation on the reception side is performed based on the phase difference signal on the transmission side transmitted from the antenna device.

本発明により、衛星からの折り返し信号を用いることなく高周波変動の補償を実行することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to perform compensation for high frequency fluctuations without using a return signal from a satellite.

本発明が適用できる分散アンテナ装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the distributed antenna apparatus which can apply this invention. 本発明の第1の実施形態における分散アンテナ制御装置及びアンテナ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the distributed antenna control apparatus and antenna device in the 1st Embodiment of this invention. アンテナ装置の他の例のブロック図である。It is a block diagram of the other example of an antenna device. 基準信号の説明に用いる周波数スペクトル図である。It is a frequency spectrum figure used for description of a reference signal. 本発明の第1の実施形態における高周波補償処理のフローチャートである。It is a flowchart of the high frequency compensation process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における高周波補償処理のフローチャートである。It is a flowchart of the high frequency compensation process in the 2nd Embodiment of this invention. BUCやLNBの位相の時間変動を示すグラフである。It is a graph which shows the time fluctuation of the phase of BUC and LNB. 衛星システムの説明図である。It is explanatory drawing of a satellite system.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明が適用できる分散アンテナ装置1の概略構成を示すブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a distributed antenna apparatus 1 to which the present invention can be applied.

図1において、アンテナ装置11a及び11bは、分散アンテナ装置1を構成している。アンテナ装置11a及び11bには、BUC(Block Up Converter)13a及び13b、LNB(Low Noise Block Down Converter)14a及び14bが含まれている。BUC13a及び13bは、IF(Intermediate Frequency)帯(例えば1GHz帯)の送信信号を所定のRF(Radio Frequency)帯(例えば12GHz帯)の送信信号に変換し、電力増幅する。LNBは、RF帯の受信信号を増幅し、IF帯の信号に変換する。   In FIG. 1, antenna devices 11 a and 11 b constitute a distributed antenna device 1. The antenna devices 11a and 11b include BUC (Block Up Converter) 13a and 13b and LNB (Low Noise Block Down Converter) 14a and 14b. The BUCs 13a and 13b convert a transmission signal in an IF (Intermediate Frequency) band (for example, 1 GHz band) into a transmission signal in a predetermined RF (Radio Frequency) band (for example, 12 GHz band), and amplify the power. The LNB amplifies the RF band received signal and converts it into an IF band signal.

また、本発明の第1の実施形態に係る分散アンテナ装置1では、アンテナ装置11a及び11bに、位相誤差検出部15a及び15bが設けられる。位相誤差検出部15a及び15bは、分散アンテナ制御装置20から送信信号に多重化されて送られてくる基準信号を基に、送信初期位相及び送信位相変動を検出する。また、アンテナ装置11a及び11bは、送信側の位相差信号を受信信号に多重化して、分散アンテナ制御装置20に送っている。   In the distributed antenna device 1 according to the first embodiment of the present invention, the phase error detectors 15a and 15b are provided in the antenna devices 11a and 11b. The phase error detectors 15a and 15b detect the transmission initial phase and the transmission phase fluctuation based on the reference signal multiplexed and transmitted from the distributed antenna control device 20 to the transmission signal. In addition, the antenna devices 11 a and 11 b multiplex the transmission-side phase difference signal with the reception signal and send the multiplexed signal to the distributed antenna control device 20.

分散アンテナ制御装置20は、アンテナ装置11a及び11bからなる分散アンテナの制御を行っている。分散アンテナ制御装置20は、アンテナ装置11a及び11bへの各経路に送信信号を分配する信号分配器21と、アンテナ装置11a及び11bの各経路からの受信信号を合成する信号合成器22を備えている。   The distributed antenna control device 20 controls a distributed antenna composed of the antenna devices 11a and 11b. The distributed antenna control device 20 includes a signal distributor 21 that distributes a transmission signal to each path to the antenna devices 11a and 11b, and a signal synthesizer 22 that synthesizes reception signals from each path of the antenna devices 11a and 11b. Yes.

また、分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25と、送信位相制御部23と、受信位相制御部24とを備えている。基準信号発生器25は、送信側の初期位相差及び位相変動を検出するための基準信号を発生する。送信位相制御部23は、アンテナ装置11a及び11bの位相誤差検出部15a及び15bで求められた初期位相差及び位相変動を基に、各アンテナ装置11a及び11bへの送信信号の位相を制御する。受信位相制御部24は、アンテナ装置11a及び11bの受信信号と、アンテナ装置11a及び11bから多重化されて送られてくる送信側の位相差信号を基に、各アンテナ装置11a及び11bからの受信信号の位相を制御する。   In addition, the distributed antenna control device 20 includes a reference signal generator 25, a transmission phase control unit 23, and a reception phase control unit 24. The reference signal generator 25 generates a reference signal for detecting an initial phase difference and phase fluctuation on the transmission side. The transmission phase control unit 23 controls the phase of the transmission signal to each of the antenna devices 11a and 11b based on the initial phase difference and the phase fluctuation obtained by the phase error detection units 15a and 15b of the antenna devices 11a and 11b. The reception phase control unit 24 receives signals from the antenna devices 11a and 11b based on the reception signals of the antenna devices 11a and 11b and the phase difference signal on the transmission side multiplexed and transmitted from the antenna devices 11a and 11b. Control the phase of the signal.

変復調装置30は、例えば、HTS(High Throughput Satellite)と呼ばれる衛星通信サービスを行うための変復調装置である。変復調装置30は、送信データを変調し、分散アンテナ制御装置20を介してアンテナ装置11a及び11bに送る。また、変復調装置30は、アンテナ装置11a及び11bから、分散アンテナ制御装置20を介して送られてくる受信信号から、データを復調する。   The modem 30 is a modem for performing a satellite communication service called an HTS (High Throughput Satellite), for example. The modem 30 modulates the transmission data and sends it to the antenna devices 11a and 11b via the distributed antenna control device 20. In addition, the modem device 30 demodulates data from the received signals transmitted from the antenna devices 11a and 11b via the distributed antenna control device 20.

なお、この例では、2つのアンテナ装置11a及び11bにより分散アンテナ装置1を構成しているが、勿論、更に多数のアンテナ装置により、分散アンテナ装置1を構成してもよい。また、各アンテナ装置11a及び11bのアンテナユニットとしては、パラボラアンテナや平面型アンテナ等、どのような形式のアンテナを用いても良い。   In this example, the distributed antenna device 1 is configured by the two antenna devices 11a and 11b, but, of course, the distributed antenna device 1 may be configured by a larger number of antenna devices. Moreover, as an antenna unit of each antenna device 11a and 11b, any type of antenna such as a parabolic antenna or a planar antenna may be used.

図2は、分散アンテナ制御装置20及びアンテナ装置11a及び11bの構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the distributed antenna control device 20 and the antenna devices 11a and 11b.

図2に示すように、分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25と、可変移相器52a及び52bと、加算器53a及び53bと、バンドパスフィルタ54a及び54bと、位相差検出部55と、可変移相器56a及び56bと、加算器57とから構成される。   As shown in FIG. 2, the distributed antenna control device 20 includes a reference signal generator 25, variable phase shifters 52a and 52b, adders 53a and 53b, bandpass filters 54a and 54b, and a phase difference detector 55. And variable phase shifters 56 a and 56 b and an adder 57.

基準信号発生器25は、基準信号を発生する。基準信号の周波数frefは、BUC13a及び13bの周波数をfBUCとすると、
ref+fBUC=Nfref
N:整数
となるように設定される。加算器53a及び53bは、IF帯の送信信号と基準信号とを多重化する。
The reference signal generator 25 generates a reference signal. The frequency f ref of the reference signal is assumed that the frequency of the BUCs 13a and 13b is f BUC .
f ref + f BUC = Nf ref
N: Set to be an integer. The adders 53a and 53b multiplex the IF band transmission signal and the reference signal.

可変移相器52a及び52bは、図1における送信位相制御部23に対応する。可変移相器52a及び52bは、アンテナ装置11a及び11bからの位相検出信号に応じて、アンテナ装置11a及び11bの各経路の送信信号の位相補償を行う。   The variable phase shifters 52a and 52b correspond to the transmission phase control unit 23 in FIG. The variable phase shifters 52a and 52b perform phase compensation of the transmission signals of the respective paths of the antenna devices 11a and 11b according to the phase detection signals from the antenna devices 11a and 11b.

バンドパスフィルタ54a及び54b、位相差検出部55、可変移相器56a及び56bは、図1における受信位相制御部24に対応する。位相差検出部55は、各アンテナ装置11a及び11bからの受信信号と、アンテナ装置11a及び11bから多重化されて送られてくる送信側の位相差を基に、受信側での位相差を算出する。可変移相器56a及び56bは、位相差検出部55で検出された位相差に基づいて、アンテナ装置11a及び11bの各経路の受信信号の位相補償を行う。   The bandpass filters 54a and 54b, the phase difference detection unit 55, and the variable phase shifters 56a and 56b correspond to the reception phase control unit 24 in FIG. The phase difference detection unit 55 calculates the phase difference on the reception side based on the reception signal from each antenna device 11a and 11b and the phase difference on the transmission side multiplexed and transmitted from the antenna devices 11a and 11b. To do. The variable phase shifters 56a and 56b perform phase compensation of the reception signals of the respective paths of the antenna devices 11a and 11b based on the phase difference detected by the phase difference detection unit 55.

アンテナ装置11aは、BUC13aと、バンドパスフィルタ62a及び63aと、1/2π移相器64aと、サンプルホールド回路65a及び66aと、ローパスフィルタ67a及び68aと、位相検出部69aと、ミキサ70aと、バンドパスフィルタ71aと、加算器72aと、LNB14aとから構成される。   The antenna device 11a includes a BUC 13a, bandpass filters 62a and 63a, 1 / 2π phase shifters 64a, sample and hold circuits 65a and 66a, lowpass filters 67a and 68a, a phase detector 69a, a mixer 70a, The band pass filter 71a, the adder 72a, and the LNB 14a are included.

バンドパスフィルタ62a及び63a、1/2π移相器64a、サンプルホールド回路65a及び66a、ローパスフィルタ67a及び68a、位相検出部69aは、図1における位相誤差検出部15aを構成している。   The bandpass filters 62a and 63a, the 1 / 2π phase shifter 64a, the sample and hold circuits 65a and 66a, the lowpass filters 67a and 68a, and the phase detector 69a constitute the phase error detector 15a in FIG.

バンドパスフィルタ62aは、IF帯の入力信号から、IF帯の基準信号を抽出する。バンドパスフィルタ63aは、BUC13aの通過後のRF帯の基準信号を抽出する。1/2π移相器64a、サンプルホールド回路65a及び66a、ローパスフィルタ67a及び68aは、RF帯の基準信号を、IF帯の基準信号で直交検波し、直流成分を抽出する。   The band pass filter 62a extracts the IF band reference signal from the IF band input signal. The band pass filter 63a extracts the reference signal of the RF band after passing through the BUC 13a. The 1 / 2π phase shifter 64a, the sample hold circuits 65a and 66a, and the low-pass filters 67a and 68a perform quadrature detection on the RF band reference signal using the IF band reference signal, and extract a DC component.

位相検出部69aは、ローパスフィルタ67a及び68aの出力信号から、送信位相の角度差分を算出し、この送信位相の角度差分を位相検出信号として分散アンテナ制御装置20に送る。   The phase detector 69a calculates the transmission phase angle difference from the output signals of the low-pass filters 67a and 68a, and sends the transmission phase angle difference to the distributed antenna control device 20 as a phase detection signal.

ミキサ70a、バンドパスフィルタ71a、加算器72aは、送信側の位相差の情報を受信信号に多重化する。LNB14aは、RF帯の受信信号をIF帯の信号にダウンコンバートして、分散アンテナ制御装置20に送る。   The mixer 70a, the band pass filter 71a, and the adder 72a multiplex information on the phase difference on the transmission side into the reception signal. The LNB 14 a down-converts the received signal in the RF band into an IF band signal and sends it to the distributed antenna control device 20.

図3は、アンテナ装置11aの他の例を示している。この例では、サンプルホールド回路65a、66aの代わりに、ミキサ165a及び166aを用いている。他の構成は、図2に示したアンテナ装置11aと同様である。   FIG. 3 shows another example of the antenna device 11a. In this example, mixers 165a and 166a are used instead of the sample hold circuits 65a and 66a. Other configurations are the same as those of the antenna device 11a shown in FIG.

図2において、アンテナ装置11bは、BUC13bと、バンドパスフィルタ62b及び63bと、1/2π移相器64bと、サンプルホールド回路65b及び66bと、ローパスフィルタ67b及び68bと、位相検出部69bと、ミキサ70bと、バンドパスフィルタ71bと、加算器72bと、LNB14bとから構成される。アンテナ装置11bの構成は、アンテナ装置11aと同様である。また、サンプルホールド回路65b及び66bの代わりに、ミキサを用いても良い。   In FIG. 2, the antenna device 11b includes a BUC 13b, bandpass filters 62b and 63b, 1 / 2π phase shifter 64b, sample and hold circuits 65b and 66b, low pass filters 67b and 68b, a phase detector 69b, The mixer 70b, a band pass filter 71b, an adder 72b, and an LNB 14b are included. The configuration of the antenna device 11b is the same as that of the antenna device 11a. Further, a mixer may be used instead of the sample hold circuits 65b and 66b.

次に、本発明の第1の実施形態に係る分散アンテナ装置1における高周波変動補償について説明する。まず、送信補償値の算出処理について説明する。   Next, high-frequency fluctuation compensation in the distributed antenna device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. First, transmission compensation value calculation processing will be described.

分散アンテナ制御装置20の基準信号発生器25から、基準信号が発生される。この基準信号は、加算器53a及び53bにより、図4に示すように、送信信号に多重化される。前述したように、基準信号の周波数frefは、
ref+fBUC=Nfref
の関係となっている。
A reference signal is generated from the reference signal generator 25 of the distributed antenna control device 20. This reference signal is multiplexed into a transmission signal by adders 53a and 53b as shown in FIG. As described above, the frequency f ref of the reference signal is
f ref + f BUC = Nf ref
It has become a relationship.

IF帯の基準信号は、分散アンテナ制御装置20から、アンテナ装置11a及び11bに送られる。アンテナ装置11aにおいて、バンドパスフィルタ62aにより、この多重化された信号から、基準信号Sref1が抽出される。 The IF band reference signal is sent from the distributed antenna control device 20 to the antenna devices 11a and 11b. In the antenna device 11a, the bandpass filter 62a extracts the reference signal S ref1 from the multiplexed signal.

ここで、バンドパスフィルタ62aから抽出される基準信号Sref1は、分散アンテナ制御装置20からアンテナ装置11aへの送信電気長l1_tによる遅延が加わるので、以下のように示される。 Here, the reference signal S ref1 extracted from the bandpass filter 62a is represented as follows because a delay due to the transmission electrical length l 1 — t from the distributed antenna control device 20 to the antenna device 11a is added.

ref1=sin(2πfref+2πl1_t/λref) (1)
λref:基準信号の波長
S ref1 = sin (2πf ref + 2πl 1_t / λ ref ) (1)
λ ref : wavelength of reference signal

同様に、アンテナ装置11bにおいて、バンドパスフィルタ62bにより、基準信号Sref2が抽出される。アンテナ装置11bの送信電気長をl2_tとすると、バンドパスフィルタ62bから抽出される基準信号Sref2は、以下のように示される。 Similarly, in the antenna device 11b, the reference signal S ref2 is extracted by the band pass filter 62b. If the transmission electrical length of the antenna device 11b is l 2 — t , the reference signal S ref2 extracted from the bandpass filter 62b is expressed as follows.

ref2=sin(2πfref+2πl2_t/λref) (2) S ref2 = sin (2πf ref + 2πl 2_t / λ ref ) (2)

アンテナ装置11aの送信電気長l1_tと、アンテナ装置11bの送信電気長l2_tとが同じであり、
1_t=l2_t=l
であるとすると、(1)式及び(2)式は、以下のようになる。
And transmitting electrical length l 1_T of the antenna device 11a, a transmission electrical length l 2_T of the antenna device 11b are the same,
l 1_t = l 2_t = l
(1) and (2) are as follows.

ref1=sin(2πfref+2πl/λref) (3)
ref2=sin(2πfref+2πl/λref) (4)
S ref1 = sin (2πf ref + 2πl / λ ref ) (3)
S ref2 = sin (2πf ref + 2πl / λ ref ) (4)

また、アンテナ装置11aにおいて、IF帯の入力信号の周波数は、BUC13aにより、RF帯にアップコンバートされる。BUC13aからの信号は、バンドパスフィルタ63aに供給され、バンドパスフィルタ63aで、RF帯にアップコンバートされた基準信号Srf1_tが抽出される。ここで、BUC13aの位相量をθBUC1とすると、バンドパスフィルタ63aから抽出されるRF帯の基準信号Sref1_tは、以下のように示される。 In the antenna device 11a, the frequency of the IF band input signal is up-converted to the RF band by the BUC 13a. The signal from the BUC 13a is supplied to the bandpass filter 63a, and the bandpass filter 63a extracts the reference signal Srf1_t upconverted to the RF band. Here, when the phase amount of the BUC 13a is θ BUC1 , the RF band reference signal S ref1 — t extracted from the band pass filter 63a is expressed as follows.

ref1_t=sin{2π(fref+fBUC1)+θBUC1+2πl/λref} (5) S ref1t = sin {2π (f ref + f BUC1 ) + θ BUC1 + 2πl / λ ref } (5)

同様に、アンテナ装置11bにおいて、IF帯の入力信号は、BUC13bにより、RF帯にアップコンバートされる。BUC13bからの信号は、バンドパスフィルタ63bに供給され、バンドパスフィルタ63bで、RF帯にアップコンバートされた基準信号Srf2_tが抽出される。ここで、BUC13bの位相量をθBUC2とすると、バンドパスフィルタ63bから抽出されるRF帯の基準信号Sref2_tは、以下のように示される。 Similarly, in the antenna device 11b, the IF band input signal is up-converted to the RF band by the BUC 13b. The signal from the BUC 13b is supplied to the bandpass filter 63b, and the bandpass filter 63b extracts the reference signal Srf2_t upconverted to the RF band. Here, assuming that the phase amount of the BUC 13b is θ BUC2 , the RF band reference signal S ref2 — t extracted from the band pass filter 63b is expressed as follows.

ref2_t=sin{2π(fref+fBUC2)+θBUC2+2πl/λref} (6) S ref2t = sin {2π (f ref + f BUC2 ) + θ BUC2 + 2πl / λ ref } (6)

(5)式に示すように、BUC13aを通過した信号中には、BUC13aの位相量θBUC1が含まれている。このBUC13aの位相量θBUC1は、時間と共に変動し、送信側の位相変動成分となる。(5)式に示されるRF帯の基準信号を、(3)式で示されるIF帯の基準信号で直交検波し、直流成分を抽出すると、以下のような信号を得ることができる。 As shown in the equation (5), the signal passing through the BUC 13a includes the phase amount θ BUC1 of the BUC 13a . The phase amount θ BUC1 of the BUC 13a varies with time and becomes a phase variation component on the transmission side. By orthogonally detecting the RF band reference signal shown in equation (5) with the IF band reference signal shown in equation (3) and extracting the DC component, the following signal can be obtained.

D1_sin=1/2cos(θBUC1−2πl(N−1)/λref)(7)
D1_cos=1/2sin(θBUC1−2πl(N−1)/λref)(8)
S D1sin = ½cos (θ BUC1 −2πl (N−1) / λ ref ) (7)
S D1_cos = 1/2 sin (θ BUC1 −2πl (N−1) / λ ref ) (8)

上式より、アンテナ装置11aの送信経路における位相値(θBUC1−2πl(N−1)/λref)の検出が可能であり、電気長lが既知の場合、位相変動成分となるBUC13aの位相量θBUC1の位相角度を直接求めることができる。 From the above equation, it is possible to detect the phase value (θ BUC1 −2πl (N−1) / λ ref ) in the transmission path of the antenna device 11a, and when the electrical length l is known, the phase of the BUC 13a that is a phase fluctuation component The phase angle of the quantity θ BUC1 can be directly determined.

図2に示すように、アンテナ装置11aでは、1/2π移相器64a、サンプルホールド回路65a及び66aにより、(5)式で示されるRF帯の基準信号が(3)式で示されるIF帯の基準信号で直交検波される。そして、ローパスフィルタ67a及び68aにより、この直交検波出力から直流成分が抽出され、(7)式及び(8)式に示すような位相値が得られる。位相検出部69aは、電気長lを既知として、この信号からBUC13aの位相量θBUC1を求めている。 As shown in FIG. 2, in the antenna device 11a, the 1/2 band shifter 64a and the sample-and-hold circuits 65a and 66a allow the RF band reference signal expressed by the equation (5) to be an IF band expressed by the equation (3). Quadrature detection is performed using the reference signal. The low-pass filters 67a and 68a extract the DC component from the quadrature detection output, and obtain phase values as shown in the equations (7) and (8). The phase detector 69a obtains the phase amount θ BUC1 of the BUC 13a from this signal with the electrical length l known.

同様に、アンテナ装置11bで、(6)式に示されるRF帯の基準信号を、(4)式で示されるIF帯の基準信号で直交検波し、直流成分を抽出すると、以下のような信号を得ることができる。   Similarly, when the antenna device 11b performs quadrature detection on the reference signal in the RF band expressed by the equation (6) using the reference signal in the IF band expressed by the equation (4) and extracts a DC component, the following signal is obtained. Can be obtained.

D2_sin=1/2cos(θBUC2−2πl(N−1)/λref)(9)
D2_cos=1/2sin(θBUC2−2πl(N−1)/λref)(10)
S D2sin = ½cos (θ BUC2 −2πl (N−1) / λ ref ) (9)
S D2cos = ½sin (θ BUC2 −2πl (N−1) / λ ref ) (10)

アンテナ装置11bでは、1/2π移相器64b、サンプルホールド回路65b及び66bにより、(6)式で示されるRF帯の基準信号が(4)式で示されるIF帯の基準信号で直交検波される。そして、ローパスフィルタ67b及び68bにより、この直交検波出力から直流成分が抽出され、(9)式及び(10)式に示す信号が得られる。位相検出部69bは、電気長lを既知として、この信号からBUC13bの位相量θBUC2を求めている。 In the antenna device 11b, the RF band reference signal expressed by the equation (6) is orthogonally detected by the IF band reference signal expressed by the equation (4) by the 1 / 2π phase shifter 64b and the sample hold circuits 65b and 66b. The Then, the low-pass filters 67b and 68b extract DC components from the quadrature detection output, and signals shown in the equations (9) and (10) are obtained. The phase detector 69b obtains the phase amount θ BUC2 of the BUC 13b from this signal with the electrical length l known.

以上のように、本発明の第1の実施形態では、分散アンテナ制御装置20は、各アンテナ装置11a及び11bに送信する信号に、基準信号を多重化している。そして、各アンテナ装置11a及び11bは、RF帯の基準信号を、IF帯の基準信号で直交検波して、直流成分を抽出することで、送信側の初期位相差及び位相変動を算出している。そして、この算出された位相値をアンテナ装置11a及び11bから分散アンテナ制御装置20に送り、分散アンテナ制御装置20の可変移相器52a及び52bで、この位相値に基づいて、送信信号の位相を制御している。   As described above, in the first embodiment of the present invention, the distributed antenna control device 20 multiplexes the reference signal into the signals transmitted to the antenna devices 11a and 11b. Then, each antenna device 11a and 11b calculates the initial phase difference and the phase fluctuation on the transmission side by performing quadrature detection on the RF band reference signal using the IF band reference signal and extracting the DC component. . Then, the calculated phase value is sent from the antenna devices 11a and 11b to the distributed antenna control device 20, and the variable phase shifters 52a and 52b of the distributed antenna control device 20 change the phase of the transmission signal based on this phase value. I have control.

次に、受信補償値の算出処理について説明する。本実施形態では、ミキサ70aにより、RF帯の基準信号Srf1_tとIF帯の基準信号Sref1とにより、送信側の位相差信号Srf1_rが生成される。この送信側の位相差信号Srf1_rがバンドパスフィルタ71aを介して、加算器72aに供給される。加算器72aで、RF帯の受信信号と、送信側の位相差信号Srf1_rとが多重化される。 Next, reception compensation value calculation processing will be described. In this embodiment, the mixer 70a, the reference signal S ref1 of the reference signal S Rf1_t and IF band in the RF band, the phase difference signal S Rf1_r the transmission side is generated. This transmission-side phase difference signal S rf1_r is supplied to the adder 72a via the band-pass filter 71a. The adder 72a multiplexes the reception signal in the RF band and the phase difference signal Srf1_r on the transmission side.

なお、LNB14a及び14bの入力周波数帯が送信側の位相差信号Srf1_rの周波数帯に一致しない場合には、入力した基準信号Srefの逓倍又は分周信号を基に、入力周波数帯に変換し、送信側の位相差信号Srf1_rを生成する。 If the input frequency band of the LNBs 14a and 14b does not match the frequency band of the phase difference signal Srf1_r on the transmission side, the input frequency band is converted to the input frequency band based on the multiplied or divided signal of the input reference signal Sref. The phase difference signal S rf1 — r on the transmission side is generated.

同様に、アンテナ装置11bのミキサ70bには、バンドパスフィルタ62bから、IF帯の基準信号Sref2が供給される。また、ミキサ70bには、バンドパスフィルタ63bから、RF帯の基準信号Srf2_tが供給される。ミキサ70bにより、RF帯の基準信号Srf2_tとIF帯の基準信号Sref2とにより、送信側の位相差信号Srf2_rが生成される。加算器72bで、RF帯の受信信号と、送信側の位相差信号Srf2_rとが多重化される。 Similarly, the IF band reference signal Sref2 is supplied from the bandpass filter 62b to the mixer 70b of the antenna device 11b. Further, the RF band reference signal Srf2_t is supplied to the mixer 70b from the bandpass filter 63b. By the mixer 70b, the reference signal S ref2 of the reference signal S Rf2_t and IF band in the RF band, the phase difference signal S Rf2_r the transmission side is generated. The adder 72b multiplexes the reception signal in the RF band and the phase difference signal Srf2_r on the transmission side.

分散アンテナ制御装置20の位相差検出部55は、送信側の位相差信号Srf1_r及びSrf2_rから求められる送信側の位相を基に、各アンテナ装置11a及び11bからの受信信号の位相差を算出する。そして、位相差検出部55は、この受信側の位相差に基づいて、可変移相器56a及び56bの位相を設定する。これにより、受信側の位相補償が行われる。 The phase difference detection unit 55 of the distributed antenna control device 20 calculates the phase difference between the reception signals from the antenna devices 11a and 11b based on the phase on the transmission side obtained from the phase difference signals S rf1_r and S rf2_r on the transmission side. To do. Then, the phase difference detection unit 55 sets the phases of the variable phase shifters 56a and 56b based on the phase difference on the receiving side. Thereby, phase compensation on the receiving side is performed.

つまり、アンテナ装置11aの送信側の位相Φt_1は、IF帯の基準信号Sref1とRF帯の基準信号Srf1_tとから、以下のようにして求めることができる。 That is, the phase Φ t_1 on the transmission side of the antenna device 11a can be obtained from the IF band reference signal S ref1 and the RF band reference signal S rf1_t as follows.

Φt_1=θBUC1−2πl1_t(N−1)/λref (11) Φ t_1 = θ BUC1 -2πl 1_t ( N-1) / λ ref (11)

同様に、アンテナ装置11bの送信側の位相Φt_2は、IF帯の基準信号Sref2とRF帯の基準信号Srf2_tとから、以下のようにして求めることができる。 Similarly, the phase Φ t_2 on the transmission side of the antenna device 11b can be obtained from the IF band reference signal S ref2 and the RF band reference signal S rf2_t as follows.

Φt_2=θBUC2−2πl2_t(N−1)/λref (12) Φ t_2 = θ BUC2 -2πl 2_t ( N-1) / λ ref (12)

本実施形態では、IF帯の基準信号Sref1とRF帯の基準信号Srf1_tとから送信側の位相差信号Srf1_rを生成している。また、IF帯の基準信号Sref2とRF帯の基準信号Srf2_tとから送信側の位相差信号Srf2_rを生成している。この位相差信号Srf1_r及びSrf2_rは、分散アンテナ制御装置20に送られる。分散アンテナ制御装置20の入力端でのアンテナ装置11aからの受信信号の位相Φr_1、アンテナ装置11bからの受信信号の位相Φr_2は、以下のように示される。 In this embodiment, the phase difference signal S rf1_r on the transmission side is generated from the IF band reference signal S ref1 and the RF band reference signal S rf1_t . Further, a phase difference signal S rf2_r on the transmission side is generated from the IF band reference signal S ref2 and the RF band reference signal S rf2_t . The phase difference signals S rf1 — r and S rf2 — r are sent to the distributed antenna control device 20. The phase Φ r_1 of the received signal from the antenna device 11a and the phase Φ r_2 of the received signal from the antenna device 11b at the input end of the distributed antenna control device 20 are shown as follows.

Φr_1
θBUC1−2πl1_t(N−1)/λref+θLNB1−2πl1_r(N−1)/λref
(13)
Φr_2
θBUC2−2πl2_t(N−1)/λref+θLNB2−2πl2_r(N−1)/λref
(14)
Φ r — 1 =
θ BUC1 −2πl 1 — t (N−1) / λ ref + θ LNB1 −2πl 1 — r (N−1) / λ ref
(13)
Φ r — 2 =
θ BUC2 −2πl 2t (N−1) / λ ref + θ LNB2 −2πl 2r (N−1) / λ ref
(14)

ここで、各アンテナ装置11a及び11bの送信の電気長が等しく、
1_t=l2_t=l_t
また、受信の電気長が等しい、
1_r=l2_r=l_r
とすると、(13)式及び(14)式に示す受信信号の位相は、以下のようになる。
Here, the transmission electrical lengths of the antenna devices 11a and 11b are equal,
l 1_t = l 2_t = l _t
Also, the reception electrical length is equal,
l 1_r = l 2_r = l _r
Then, the phases of the received signals shown in the equations (13) and (14) are as follows.

Φr_1
θBUC1−2πl_t(N−1)/λref+θLNB1−2πl_r(N−1)/λref
(15)
Φr_2
θBUC2−2πl_t(N−1)/λref+θLNB2−2πl_r(N−1)/λref
(16)
Φ r — 1 =
θ BUC1 -2πl _t (N-1 ) / λ ref + θ LNB1 -2πl _r (N-1) / λ ref
(15)
Φ r — 2 =
θ BUC2 -2πl _t (N-1 ) / λ ref + θ LNB2 -2πl _r (N-1) / λ ref
(16)

このように、アンテナ装置11aの受信側の位相は、送信側のIF帯の基準信号Sref1とRF帯の基準信号Srf1_tとから生成された送信側の位相差信号Srf1_rにより、求めることができる。同様に、アンテナ装置11bの受信側の位相は、送信側のIF帯の基準信号Sref2とRF帯の基準信号Srf2_tとから生成された送信側の位相差信号Srf2_rにより、求めることができる。分散アンテナ制御装置20の位相差検出部55は、このようにして求められたアンテナ装置11a及び11bの受信側の位相と、各アンテナ装置11a及び11bの受信信号の位相とを比較して、受信側の位相補償を行っている。 In this way, the phase on the reception side of the antenna device 11a can be obtained from the phase difference signal S rf1_r on the transmission side generated from the reference signal S ref1 on the IF side on the transmission side and the reference signal S rf1_t on the RF band. it can. Similarly, the phase on the reception side of the antenna device 11b can be obtained from the phase difference signal S rf2_r on the transmission side generated from the reference signal S ref2 on the transmission side IF band and the reference signal S rf2_t on the RF band. . The phase difference detection unit 55 of the distributed antenna control device 20 compares the phase of the reception side of the antenna devices 11a and 11b thus determined with the phase of the reception signal of each of the antenna devices 11a and 11b. Phase compensation is performed.

図5は、本発明の第1の実施形態における高周波補償処理のフローチャートを示すものである。図5において、分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25により基準信号を生成し、送信IF信号に多重化する(ステップS1)。アンテナ装置11aの位相検出部69aは、(7)式及び(8)式により、送信位相の初期値を算出し、分散アンテナ制御装置20に送る。分散アンテナ制御装置20は、この送信位相の初期値に基づいて、送信位相値を算出する(ステップS2)。そして、アンテナ装置11aは、受信信号と送信側の位相差信号Srf1_rとを多重化してLNB14aに送り、分散アンテナ制御装置20に出力する(ステップS3)。 FIG. 5 shows a flowchart of the high-frequency compensation processing in the first embodiment of the present invention. In FIG. 5, the distributed antenna control device 20 generates a reference signal by the reference signal generator 25 and multiplexes it with the transmission IF signal (step S1). The phase detector 69a of the antenna device 11a calculates the initial value of the transmission phase by using the equations (7) and (8) and sends it to the distributed antenna control device 20. The distributed antenna control device 20 calculates the transmission phase value based on the initial value of the transmission phase (step S2). Then, the antenna device 11a sends the LNB14a the received signal and the phase difference signal S Rf1_r the transmitting side multiplexes and outputs the distributed antenna controller 20 (step S3).

同様に、分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25により基準信号を生成し、送信IF信号に多重化する(ステップS4)。アンテナ装置11bの位相検出部69bは、(9)式及び(10)式により、送信位相の初期値を算出し、分散アンテナ制御装置20に送る。分散アンテナ制御装置20は、この送信位相の初期値に基づいて、送信位相値を算出する(ステップS5)。そして、アンテナ装置11bは、受信信号と送信側の位相差信号Srf2_rとを多重化してLNB14bに送り、分散アンテナ制御装置20に出力する(ステップS6)。 Similarly, the distributed antenna control device 20 generates a reference signal by the reference signal generator 25 and multiplexes it with the transmission IF signal (step S4). The phase detection unit 69b of the antenna device 11b calculates the initial value of the transmission phase by the equations (9) and (10) and sends it to the distributed antenna control device 20. The distributed antenna control device 20 calculates a transmission phase value based on the initial value of the transmission phase (step S5). The antenna device 11b sends the LNB14b the received signal and the phase difference signal S Rf2_r the transmitting side multiplexes and outputs the distributed antenna controller 20 (step S6).

なお、ステップS1からステップS3までの処理と、ステップS4からステップS6までの処理は、アンテナアレーの数に応じて、並列的に行われる。   Note that the processing from step S1 to step S3 and the processing from step S4 to step S6 are performed in parallel according to the number of antenna arrays.

分散アンテナ制御装置20の位相差検出部55は、多重化されて送られてくる送信側の位相差信号Srf1_r及びSrf2_rを基に、アンテナ装置11aからの受信信号と、アンテナ装置11bからの受信信号との間の位相差を比較し、補償位相値を算出する。そして、位相差検出部55は、求められた位相差に基づいて、可変移相器56a及び56bの位相量を設定する(ステップS7)。 Phase difference detecting unit 55 of the distributed antenna controller 20, based on the phase difference signal S Rf1_r and S Rf2_r the sender sent are multiplexed, the reception signal from the antenna device 11a, from the antenna device 11b The phase difference with the received signal is compared to calculate a compensation phase value. Then, the phase difference detection unit 55 sets the phase amounts of the variable phase shifters 56a and 56b based on the obtained phase difference (step S7).

ステップS1からステップS3までの処理と、ステップS4からステップS6までの処理は、時変動成分の処理として続けられる。時変動成分の処理として続ける際には、ステップS2で、アンテナ装置11aの位相検出部69aは、送信位相の変動成分を算出する。また、ステップS5で、アンテナ装置11bの位相検出部69bは、送信位相の変動成分を算出する。   The processing from step S1 to step S3 and the processing from step S4 to step S6 are continued as processing of the time variation component. When continuing as processing of the time variation component, in step S2, the phase detection unit 69a of the antenna device 11a calculates the variation component of the transmission phase. In step S5, the phase detector 69b of the antenna device 11b calculates a transmission phase fluctuation component.

<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。前述したように、本発明の第1の実施形態では、(7)式及び(8)式、並びに、(9)式及び(10)式により、各アンテナ装置11a及び11bの経路の送信初期位相を算出している。(7)式及び(8)式、並びに、(9)式及び(10)式では、電気長lを既知として、BUC13a及び13bの位相量θBUC1及びθBUC2を直接算出している。しかしながら、電気長lが未知の場合には、BUC13a及びBUC13bの位相量θBUC1及びθBUC2は直接算出できない。本実施形態では、電気長lが未知の場合にも、位相量θBUC1及びθBUC2を算出できるようにしている。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. As described above, in the first embodiment of the present invention, the transmission initial phase of the path of each antenna device 11a and 11b is obtained by the equations (7) and (8) and the equations (9) and (10). Is calculated. In the expressions (7) and (8), and the expressions (9) and (10), the electrical length l is known, and the phase amounts θ BUC1 and θ BUC2 of the BUCs 13a and 13b are directly calculated. However, when the electrical length l is unknown, the phase amounts θ BUC1 and θ BUC2 of the BUC 13a and BUC 13b cannot be directly calculated. In the present embodiment, even when the electrical length l is unknown, the phase amounts θ BUC1 and θ BUC2 can be calculated.

この実施形態では、基準信号として、周波数fref1と周波数fref2の2つの周波数が使用される。すなわち、本発明の第2の実施形態では、図2における基準信号発生器25は、周波数fref1と周波数fref2の2つの周波数を生成できる。他の構成については、第1の実施形態と同様である。 In this embodiment, two frequencies of frequency f ref1 and frequency f ref2 are used as the reference signal. That is, in the second embodiment of the present invention, the reference signal generator 25 in FIG. 2 can generate two frequencies, frequency f ref1 and frequency f ref2 . About another structure, it is the same as that of 1st Embodiment.

なお、2つの周波数fref1及びfref2は、以下のような関係となっている。 Note that the two frequencies f ref1 and f ref2 have the following relationship.

ref1+fBUC=Mfref1
ref2+fBUC=Nfref2
M,N:整数
f ref1 + f BUC = Mf ref1
f ref2 + f BUC = Nf ref2
M, N: integer

基準信号の周波数をfref1とすると、位相検出部69aでは、以下のような位相値を得ることができる。 If the frequency of the reference signal is f ref1 , the phase detector 69a can obtain the following phase values.

θBUC1−2πl(M−1)/λref1 (17) θ BUC1 −2πl (M−1) / λ ref1 (17)

また、基準信号の周波数をfref2とすると、位相検出部69aでは、以下のような位相値を得ることができる。 If the frequency of the reference signal is f ref2 , the phase detector 69a can obtain the following phase values.

θBUC1−2πl(N−1)/λref2 (18) θ BUC1 −2πl (N−1) / λ ref2 (18)

(17)式及び(18)式により、連立方程式により、電気長l及び位相量θBUC1を求めることができる。 From equation (17) and equation (18), the electrical length l and the phase amount θ BUC1 can be obtained from simultaneous equations.

図6は、本発明の第2の実施形態のフローチャートである。図6において、分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25により周波数fref1の基準信号を生成し、送信IF信号に多重化する(ステップS101)。アンテナ装置11aの位相検出部69aは、(17)式に示す位相値を算出する(ステップS102)。 FIG. 6 is a flowchart of the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the distributed antenna control device 20 generates a reference signal having a frequency f ref1 by the reference signal generator 25 and multiplexes the reference signal with a transmission IF signal (step S101). The phase detector 69a of the antenna device 11a calculates the phase value shown in the equation (17) (step S102).

分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25により周波数fref2の基準信号を生成し、送信IF信号に多重化する(ステップS103)。アンテナ装置11aの位相検出部69aは、(18)式に示す位相値を算出する(ステップS104)。 The distributed antenna control device 20 generates a reference signal with the frequency f ref2 by the reference signal generator 25 and multiplexes it with the transmission IF signal (step S103). The phase detector 69a of the antenna device 11a calculates the phase value shown in the equation (18) (step S104).

次に、アンテナ装置11aの位相検出部69aは、(17)式、(18)式から、連立方程式により、電気長l及び位相量θBUC1を算出する(ステップS105)。 Next, the phase detector 69a of the antenna device 11a calculates the electrical length l and the phase amount θ BUC1 from the equations (17) and (18) using simultaneous equations (step S105).

電気長lが算出できれば、主信号の送信周波数fdataの波長λdataに合わせて、
θBUC1−2πl(N−1)/λdata
だけ位相差を引くことにより、初期補償値が算出される(ステップS106)。
If the electrical length l can be calculated, according to the wavelength λ data of the transmission frequency f data of the main signal,
θ BUC1 −2πl (N−1) / λ data
The initial compensation value is calculated by subtracting the phase difference only (step S106).

同様に、分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25により周波数fref1の基準信号を生成し、送信IF信号に多重化する(ステップS107)。アンテナ装置11bの位相検出部69bは、位相値を算出する(ステップS108)。 Similarly, the distributed antenna control device 20 generates a reference signal with the frequency f ref1 by the reference signal generator 25 and multiplexes it with the transmission IF signal (step S107). The phase detector 69b of the antenna device 11b calculates a phase value (step S108).

分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25により周波数fref2の基準信号を生成し、送信IF信号に多重化する(ステップS109)。アンテナ装置11bの位相検出部69bは、位相値を算出する(ステップS110)。 The distributed antenna control device 20 generates a reference signal having the frequency f ref2 by the reference signal generator 25 and multiplexes it with the transmission IF signal (step S109). The phase detector 69b of the antenna device 11b calculates a phase value (step S110).

次に、アンテナ装置11bの位相検出部69bは、連立方程式により、電気長l及び位相量θBUC2を算出する(ステップS111)。 Next, the phase detector 69b of the antenna device 11b calculates the electrical length l and the phase amount θ BUC2 by simultaneous equations (step S111).

電気長lが算出できれば、主信号の送信周波数fdataの波長λdataに合わせて、
θBUC2−2πl(N−1)/λdata
だけ位相差を引くことにより、初期補償値が算出される(ステップS112)。
If the electrical length l can be calculated, according to the wavelength λ data of the transmission frequency f data of the main signal,
θ BUC2 −2πl (N−1) / λ data
The initial compensation value is calculated by subtracting the phase difference only (step S112).

以上の処理により初期値を算出することで、分散アンテナ制御装置20の可変移相器52a及び52bに初期値を設定して、送信位相補償が行える(ステップS113)。   By calculating the initial value by the above processing, the initial value is set in the variable phase shifters 52a and 52b of the distributed antenna control device 20, and transmission phase compensation can be performed (step S113).

初期値位相補償が行えたら、第1の実施形態と同様に、分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25により基準信号を生成し、送信IF信号に多重化する(ステップS114)。なお、このときの基準信号の周波数は、fref1とfref2のどちらを使っても良い。 If the initial value phase compensation can be performed, the distributed antenna control device 20 generates the reference signal by the reference signal generator 25 and multiplexes it with the transmission IF signal as in the first embodiment (step S114). Note that the frequency of the reference signal at this time may be either f ref1 or f ref2 .

アンテナ装置11aの位相検出部69aは、(7)式及び(8)式により、送信位相の位相変動を算出し、分散アンテナ制御装置20に送る。分散アンテナ制御装置20は、この送信位相の位相変動に基づいて、送信位相値を算出する(ステップS115)。そして、アンテナ装置11aは、受信信号と送信側の位相差信号Srf1_rとを多重化してLNB14aに送り、分散アンテナ制御装置20に出力する(ステップS116)。 The phase detector 69a of the antenna device 11a calculates the phase variation of the transmission phase by using the equations (7) and (8) and sends it to the distributed antenna control device 20. The distributed antenna control device 20 calculates a transmission phase value based on the phase variation of the transmission phase (step S115). Then, the antenna device 11a sends the LNB14a the received signal and the phase difference signal S Rf1_r the transmitting side multiplexes and outputs the distributed antenna controller 20 (step S116).

同様に、分散アンテナ制御装置20は、基準信号発生器25により基準信号を生成し、送信IF信号に多重化する(ステップS117)。アンテナ装置11bの位相検出部69bは、(9)式及び(10)式により、送信位相の位相変動を算出し、分散アンテナ制御装置20に送る。分散アンテナ制御装置20は、この送信位相の位相変動に基づいて、送信位相値を算出する(ステップS118)。そして、アンテナ装置11bは、受信信号と送信側の位相差信号Srf2_rとを多重化してLNB14bに送り、分散アンテナ制御装置20に出力する(ステップS119)。 Similarly, the distributed antenna control device 20 generates a reference signal by the reference signal generator 25 and multiplexes it with the transmission IF signal (step S117). The phase detection unit 69b of the antenna device 11b calculates the phase variation of the transmission phase according to the equations (9) and (10), and sends it to the distributed antenna control device 20. The distributed antenna control device 20 calculates a transmission phase value based on the phase variation of the transmission phase (step S118). The antenna device 11b sends the LNB14b the received signal and the phase difference signal S Rf2_r the transmitting side multiplexes and outputs the distributed antenna controller 20 (step S119).

分散アンテナ制御装置20の位相差検出部55は、多重化されて送られてくる送信側の位相差信号Srf1_r及びSrf2_rを基に、アンテナ装置11aからの受信信号と、アンテナ装置11bからの受信信号との間の位相差を比較し、補償位相値を算出する。そして、位相差検出部55は、求められた位相差に基づいて、可変移相器56a及び56bの位相量を設定する(ステップS120)。 Phase difference detecting unit 55 of the distributed antenna controller 20, based on the phase difference signal S Rf1_r and S Rf2_r the sender sent are multiplexed, the reception signal from the antenna device 11a, from the antenna device 11b The phase difference with the received signal is compared to calculate a compensation phase value. And the phase difference detection part 55 sets the phase amount of the variable phase shifters 56a and 56b based on the calculated | required phase difference (step S120).

なお、分散アンテナ装置1の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
A program for realizing all or part of the functions of the distributed antenna device 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. You may perform the process of each part. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

1…分散アンテナ装置, 11a,11b…アンテナ装置, 13a,13b…BUC, 14a,14b…LNB, 15a,15b…位相誤差検出部, 20…分散アンテナ制御装置, 21…信号分配器, 22…信号合成器, 23…送信位相制御部, 24…受信位相制御部, 25…基準信号発生器, 30…変復調装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Distributed antenna apparatus, 11a, 11b ... Antenna apparatus, 13a, 13b ... BUC, 14a, 14b ... LNB, 15a, 15b ... Phase error detection part, 20 ... Distributed antenna control apparatus, 21 ... Signal distributor, 22 ... Signal Synthesizer, 23 ... Transmission phase control unit, 24 ... Reception phase control unit, 25 ... Reference signal generator, 30 ... Modulation / demodulation device

Claims (5)

複数のアンテナ装置と、
前記複数のアンテナ装置を制御する分散アンテナ制御装置を備え、
前記アンテナ装置は、前記分散アンテナ制御装置から送信されたIF基準信号と前記IF基準信号をアップコンバートしたRF基準信号とに基づいて送信位相を検出し、
前記分散アンテナ制御装置は、前記アンテナ装置で検出された前記送信位相に基づいて送信側の位相補償を行う、分散アンテナ装置。
A plurality of antenna devices;
A distributed antenna control device for controlling the plurality of antenna devices;
The antenna device detects a transmission phase based on an IF reference signal transmitted from the distributed antenna control device and an RF reference signal obtained by up-converting the IF reference signal ,
The distributed antenna control device is a distributed antenna device that performs phase compensation on a transmission side based on the transmission phase detected by the antenna device.
前記IF基準信号の周波数frefは、前記アップコンバートの周波数をfBUC、とすると、以下の式(1)によって表される、請求項1に記載の分散アンテナ装置。
ref+fBUC=Nfref(N:整数) ・・・式(1)
2. The distributed antenna device according to claim 1, wherein the frequency f ref of the IF reference signal is represented by the following expression (1), where f BUC is the up-conversion frequency.
f ref + f BUC = Nf ref (N: integer) (1)
前記アンテナ装置は、前記分散アンテナ制御装置から送信された前記IF基準信号に基づいて、前記RF基準信号を直交検波することによって、前記送信位相を検出する、請求項1又は2に記載の分散アンテナ装置。 The distributed antenna according to claim 1, wherein the antenna device detects the transmission phase by performing quadrature detection on the RF reference signal based on the IF reference signal transmitted from the distributed antenna control device. apparatus. 前記アンテナ装置は、前記分散アンテナ制御装置から送信された異なる周波数の複数のIF基準信号と複数の前記IF基準信号をそれぞれアップコンバートした複数のRF基準信号とに基づいて、前記アンテナ装置と前記分散アンテナ制御装置との間の電気長を求める、請求項1から3のいずれか一項に記載の分散アンテナ装置。 The antenna device and the antenna device and the dispersion based on a plurality of IF reference signals having different frequencies transmitted from the distributed antenna control device and a plurality of RF reference signals obtained by up-converting the plurality of IF reference signals, respectively. The distributed antenna device according to claim 1, wherein an electrical length between the antenna control device and the antenna control device is obtained. 前記アンテナ装置は、前記IF基準信号と前記RF基準信号とに基づいて送信側の位相差信号を生成し、
前記分散アンテナ制御装置は、前記アンテナ装置から送信された前記送信側の位相差信号に基づいて受信側の位相補償を行う
請求項1から4のいずれか一項に記載の分散アンテナ装置。
The antenna device generates a phase difference signal on the transmission side based on the IF reference signal and the RF reference signal,
The distributed antenna control device performs phase compensation on the reception side based on the phase difference signal on the transmission side transmitted from the antenna device ;
The distributed antenna apparatus as described in any one of Claim 1 to 4 .
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