JP2004112464A

JP2004112464A - Ａｓｋ変調システム

Info

Publication number: JP2004112464A
Application number: JP2002273503A
Authority: JP
Inventors: Junichi Yoshizumi; 善積　順一; Hideji Aoyama; 青山　秀次
Original assignee: IRT KK; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: IRT KK; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】ＡＳＫ変調回路において、簡単な回路で帯域幅を極限まで狭くするとともに、温度特性を改善する。
【解決手段】ＡＣ変換回路で、デジタルベースバンド信号の直流成分を除去する。ＬＰＦ回路で、デジタルベースバンド信号から高調波成分を取り除く。直線性補償回路で、デジタルベースバンド信号の波形にプリディストーションをかける。ＰＬＬ発振器でキャリア信号を発生する。第１温度補償回路で、キャリア信号の出力レベルと出力周波数の温度変動を補償する。第２温度補償回路で、変調オフセット電圧の温度変動を補償する。第３温度補償回路で、変調利得の温度変動を補償する。ＡＣ変換回路とＬＰＦ回路と直線性補償回路とＡＳＫ変調回路の間は、交流結合する。プレディストーションをかけたデジタルベースバンド信号により、ＡＳＫ変調回路でキャリア信号をＡＭ変調する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＳＫ変調システムに関し、特に、ＡＳＫ変調した後の高周波信号の占有帯域を狭く制限したＡＳＫ変調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＳＫ変調回路は、デジタルベースバンド信号でキャリア信号を振幅変調する回路である。デジタルベースバンド信号は矩形波であって、高調波成分が多いので、そのまま変調すると、サイドバンドが非常に広くなり、帯域幅が広がり過ぎる。
【０００３】
ＡＳＫ変調後の高周波信号の占有帯域を理論限界まで抑圧するには、ベースバンド信号の高調波を無くす必要がある。例えば、ビットレートが２Ｍｂｐｓのデジタルベースバンド信号により両側波ＡＳＫ変調した後の高周波信号の帯域幅を２ＭＨｚに制限するためには、デジタルベースバンド信号の成分の最高周波数を１ＭＨｚにする必要がある。すなわち、図６（ａ）のアイパターンを示すデジタルベースバンド信号を帯域制限して、そのアイパターンを図６（ｂ）のようにする必要がある。また、図６（ｃ）のスペクトルを示すデジタルベースバンド信号を帯域制限して、そのスペクトルを図６（ｄ）のようにする必要がある。なお、Ａは、ベースバンド信号のビットレートであり、例えば２Ｍｂｐｓである。
【０００４】
理想的に帯域制限されたベースバンド信号のアイパターンは、図６（ｂ）に示すように、時間軸電圧軸ともに完全対称性を有する。このアイパターンを示すベースバンド信号のスペクトルは、図７（ａ）に示すようになる。この対称性が損なわれたときに、理論限界となる最高周波数以上の高調波成分が含まれる。その場合、図７（ｂ）に示すように、ＡＳＫ変調後の占有帯域に不要なサイドバンドスプリアスを生じる。理想的には、ＡＳＫ変調後の高周波信号のスペクトルは、図７（ｃ）に示すようになっていなくてはならない。ＡＳＫ変調後の高周波信号の包絡線アイパターンは、図７（ｄ）に示すようになっていなくてはならない。なお、ｆｃは、キャリア信号の周波数である。
【０００５】
帯域を制限した従来のＡＳＫ変調システムの例としては、特許文献１に開示された「ＡＳＫ変調器」がある。これは、ＡＳＫ変調信号の周波数帯域幅を狭くすることができるＡＳＫ変調器である。発振手段で、搬送波信号を生成する。帯域フィルタ手段で、入力信号の低周波帯域のみを通過させる。帯域フィルタ手段からの帯域制限信号のレベルに対して線形関係になるように、ＡＳＫ変調器の変調手段で、発振手段からの搬送波信号の包絡線を変化させる。こうして、入力信号の論理レベルに応じて振幅を変化させたＡＳＫ変調信号を得る。
【０００６】
帯域を制限した従来のＡＳＫ変調システムの他の例としては、特許文献３に開示された「ＡＳＫ変調装置」がある。これは、受動素子を用いることにより、小型低消費電力で、Ｄ／Ｕ比、占有帯域幅、オン／オフ比などの変調特性を満足できるマイクロ波帯のＡＳＫ変調装置である。ベースバンド信号は、帯域制限回路により、周波数帯域制限されて出力される。この出力信号の波形は、時間軸に対して滑らかに立ち上がり、そして立ち下がる信号波形となる。駆動回路は、帯域制限回路とＡＳＫ変調回路との間で、電圧利得が１の緩衝増幅器として動作するので、帯域制限回路の出力電圧波形と等しい出力電圧波形を出力する。ＡＳＫ変調回路は、駆動回路からの出力信号の電圧により、電界効果トランジスタをオン／オフさせることにより、外部から入力するマイクロ波帯の搬送波を断続させてＡＳＫ変調（２値ＡＳＫ）し、所望のＡＳＫ変調波を出力する。
【０００７】
ＡＳＫ変調システムを小型の装置に用いるための回路としては、ＰＩＮダイオードによるπ型減衰素子のコントロール電圧としてベースバンド信号を入力する回路や、ベースバンド信号でＦＥＴのゲートバイアスを変化させて変調する回路などがある。しかし、両者とも変調特性の直線性が良くなく、変調歪によりサイドバンドが広がり、十分に帯域幅を狭くすることができない。これを避けるために、変調歪を低減する工夫が提案されている。
【０００８】
変調歪を補償する従来のＡＳＫ変調システムの例としては、特許文献４に開示された「ＡＳＫ変調回路」がある。これは、ＡＳＫ変調部における変調用素子として、ＰＩＮダイオードのように非線形特性を持つものを用いた場合でも、変調出力の歪みが生じないようにしたものである。ダイレクトディジタルシンセサイザを用いた波形整形部により、ＡＳＫ変調部の非線形特性に対して逆特性となる非線形特性によって、変調用の２値信号を波形整形する。この波形整形された信号に基づき、ＡＳＫ変調部にて振幅変調を行うことにより、変調出力に歪みが生じないようにする。
【０００９】
ところで、ＡＳＫ変調システムの一般的な用途では、デジタルベースバンド信号を連続的に送信する場合より、断続的にバースト伝送する場合の方が多い。デジタルベースバンド信号をバースト伝送するためには、ＡＳＫ変調システムの全処理段を直流結合することが、通常のＡＳＫ変調回路では必須である。なぜなら、図８（ａ）に示すバースト状のデジタルベースバンド信号を交流結合の回路に入力すると、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、バースト伝送を開始する際に、先頭のバーストランインビットに致命的なダメージを与えることになるからである。その結果、図８（ｄ）に示すように、変調後の高周波信号が大きく歪む。そのため、従来のＡＳＫ変調回路では直流結合にして、各段で直流成分の温度変動を補償している。
【００１０】
温度補償を行う従来のＡＳＫ変調システムの例としては、特許文献２に開示された「温度補償ＡＳＫ変調器」がある。これは、温度変化に対して安定した特性の安価なＡＳＫ変調器である。ダイオードを用いてＡＳＫ変調器を構成すると、温度変化に対して安定した変調特性を得ることができず、高価なガリウム批素スイッチを用いる必要があった。サーミスタを用いた温度補償回路を構成する。高温時には、サーミスタの抵抗値が低下し、低温時には上昇して、ダイオードのアノードに加わる電圧を変化させ、動作点を移動させて、ＡＳＫ変調器の特性変化を温度補償する。
【００１１】
温度補償を行う従来のＡＳＫ変調システムの他の例としては、特許文献５に開示された「ＡＳＫ変調回路」がある。これは、温度が変化しても、常に一定の送信電力が得られるものである。ＡＳＫ変調回路には、高い線型性とオン／オフ比が要求される。しかし、ピンダイオードを用いたＡＳＫ変調回路では、ダイオードの障壁電位が温度特性を持つため、ＡＳＫ変調回路の特性は変化する。このため、所望の隣接チャネル漏洩電力、送信パワー、オン／オフ比などの送信特性を、常に一定にすることは困難である。そこで、２個のピンダイオードで構成されるピンダイオードスイッチの直流バイアスと変調信号直流電位を、温度に応じて独立に制御する。ピンダイオードスイッチの線形性を高めることができる。さらに、２分割した入力信号の位相を変化させて、送信電力を一定に制御する。
【００１２】
温度補償を行う従来のＡＳＫ変調システムの他の例としては、特許文献６に開示された「ＡＳＫ変調回路」がある。これは、ＡＳＫ変調回路から出力されるＡＳＫ変調波における振幅の温度特性を改善したものである。発振回路からの搬送波を、第１の増幅器に印加する。この第１の増幅器の電源を、スイッチ回路にてデータ信号に応じてオン・オフする。これにより、ＡＳＫ変調回路においてＡＳＫ変調波を発生する。周囲温度を検出し、検出した温度値に基づき、第１の増幅器の電源端子に印加される電源電圧値を制御する。電源端子に印加される電源電圧値を、温度に対して変化させることにより、第１の増幅器の利得を変化させる。第１の増幅器から出力されるＡＳＫ変調波の振幅を、温度変化に対して一定に保持する。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１１−２９８５４０号公報
【特許文献２】
特開平１１−３３１２８３号公報
【特許文献３】
特開２０００−０４９８７４号公報
【特許文献４】
特開２０００−１５６７１４号公報
【特許文献５】
特開２００１−０９４６１６号公報
【特許文献６】
特開２００１−１１９４４２号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＡＳＫ変調回路では、帯域幅を狭くしようとすると、回路規模が増大して、小型の装置に利用することができないという問題があった。また、小型の装置に利用できるＡＳＫ変調回路では、温度特性が悪くて、安定に動作しないという問題があった。
【００１５】
さらに、バースト伝送を可能にするためには、ＡＳＫ変調システムの全処理段を直流結合する必要があり、直流成分の温度変動を補償するために、ＡＳＫ変調回路が複雑になるという問題があった。
【００１６】
本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、ＡＳＫ変調回路において、簡単な回路で帯域幅を極限まで狭くするとともに、温度特性を改善することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、ＡＳＫ変調システムを、入力したデジタルベースバンド信号の直流成分を除去して交流ベースバンド信号を生成する交流変換回路と、交流変換回路から第１交流結合手段を介して交流ベースバンド信号を入力して高調波成分を取り除いて基本波交流ベースバンド信号を生成するＬＰＦ回路と、ＬＰＦ回路から第２交流結合手段を介して基本波交流ベースバンド信号を入力して変調非直線性を補償するためのプリディストーションをかけて変調用ベースバンド信号を生成する直線性補償回路と、キャリア信号を生成するＰＬＬ発振器と、キャリア信号を変調用ベースバンド信号で振幅変調するＡＳＫ変調回路とを具備する構成とした。このように構成したことにより、簡単な回路で帯域幅を極限まで狭くすることができる。
【００１８】
また、ＰＬＬ発振器に、キャリア信号の出力レベルと出力周波数の温度変動を補償する第１温度補償回路を備えた。このように構成したことにより、キャリア信号の温度特性を改善することができる。
【００１９】
また、ＡＳＫ変調回路に、変調オフセット電圧の温度変動を補償する第２温度補償回路を有する変調バイアス手段を備えた。このように構成したことにより、変調オフセット電圧の温度特性を改善することができる。
【００２０】
また、直線性補償回路に、変調利得の温度変動を補償する第３温度補償回路を備えた。このように構成したことにより、変調利得の温度特性を改善することができる。
【００２１】
また、直線性補償回路に、プリディストーションの温度変動を補償する第４温度補償回路を備えた。このように構成したことにより、プリディストーションの温度特性を改善することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
（実施の形態）
本発明の実施の形態は、デジタルベースバンド信号の直流成分を除去してから高調波成分を取り除き、プリディストーションして、変調オフセット電圧の温度変動を補償しながら、温度補償したキャリア信号をＡＭ変調するＡＳＫ変調システムである。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態におけるＡＳＫ変調システムの回路図である。図１において、ＡＣ変換回路１は、デジタルベースバンド信号の直流成分を除去する回路である。ＬＰＦ回路２は、デジタルベースバンド信号の高調波成分を除去するローパスフィルタ回路である。直線性補償回路３は、ＡＳＫ変調回路の変調非直線性をプリディストーションにより補償する回路である。ＡＳＫ変調回路４は、デジタルベースバンド信号でキャリア信号を振幅変調する回路である。ＰＬＬ発振器５は、水晶発振器とＰＬＬ回路によりキャリア信号を生成する回路である。
【００２５】
第１増幅器６は、増幅度１の３ステートのバッファアンプである。プルアップ抵抗７は、デジタルベースバンド信号の休止期間の電位を２．５Ｖに保持する手段である。第１交流結合手段８は、デジタルベースバンド信号の直流分を阻止するためのコンデンサである。第２増幅器９は、増幅度１のバッファアンプである。可変減衰器１０は、デジタルベースバンド信号の振幅を調整する回路である。第２交流結合手段１１は、デジタルベースバンド信号の直流分を阻止するためのコンデンサである。演算増幅器１２は、非反転帰還増幅器を構成するためのアンプである。第３交流結合手段１３は、デジタルベースバンド信号の直流分を阻止するためのコンデンサである。変調バイアス手段１４は、変調オフセット電圧を設定する電圧供給手段である。ＢＰＦ回路１５は、キャリア信号を変調した後の高周波信号から、高調波成分とベースバンド信号成分を除去するハイパスフィルタ回路である。
【００２６】
第１温度補償回路１６は、キャリア信号のレベルと周波数の温度変動を補償する回路である。第２温度補償回路１７は、変調バイアス電圧を温度に応じて変えることにより、変調オフセット電圧の温度変動を補償する回路である。第３温度補償回路１８は、ベースバンド信号の振幅を温度に応じて変えることにより、変調利得の温度変動を補償する回路である。第４温度補償回路１９は、ダイオードのバイアス電圧と負荷抵抗を温度に応じて変えることにより、ダイオード特性の温度変動を補償する回路である。ダイオード２０は、変調特性の非直線性を補償するために、ベースバンド信号の電圧に応じて振幅を圧縮または伸張してプリディストーションをかける素子である。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態におけるＡＳＫ変調システムで用いるＡＣ変換回路の回路図と、ＡＣ変換回路の動作を説明する波形図と、デジタルベースバンド信号のアイパターンを示す図である。図３は、ＡＳＫ変調回路の変調特性を示すグラフである。図４は、直線性補償回路３の回路図である。図５は、ＡＳＫ変調回路の回路図と、ＡＳＫ変調回路の動作を示す波形図である。
【００２８】
上記のように構成された本発明の実施の形態におけるＡＳＫ変調システムの動作を説明する。最初に、図１を参照しながら、ＡＳＫ変調システムの機能の概略を説明する。ベースバンドデジタル信号のＤＣオフセットの調整を簡単化するために、ＡＳＫ変調システムの回路を全て交流結合にする。そのために、デジタルベースバンド信号の直流成分をＡＣ変換回路１で除去する。ＡＣ変換回路を用いることにより、間歇的なバースト伝送のためのＡＳＫ変調が、簡単な回路で実現できる。ベースバンドデジタル信号でキャリア信号をＡＳＫ変調した後の高周波信号の占有帯域を、理論限界まで近づけるために、ベースバンドデジタル信号の高調波成分を、ＬＰＦ回路２で取り除く。ＡＳＫ変調回路４の変調非直線性を補償するために、高調波成分を除去したベースバンドデジタル信号に、直線性補償回路３でプリディストーションをかける。ＰＬＬ発振器５で、キャリア信号を発生する。変調バイアス手段１４から、変調オフセット電圧を供給する。ＡＳＫ変調回路４により、デジタルベースバンド信号でキャリア信号を振幅変調する。変調後の高周波信号のＯＮ／ＯＦＦ比（ＡＭ変調度）が２０ｄＢ以上確保されていないと、受信感度に悪影響を及ぼすので、ＯＮ／ＯＦＦ比（ＡＭ変調度）は２５〜３０ｄＢとする。
【００２９】
キャリア信号の温度特性を改善するために、ＰＬＬ発振器５の出力側に設けた第１温度補償回路１６で、キャリア信号の出力レベルの温度変動を補償する。変調オフセット電圧の温度特性を改善するために、ＡＳＫ変調回路４の変調制御入力端子Ｇｃに接続した変調バイアス手段１４に設けた第２温度補償回路１７で、変調オフセット電圧の温度変動を補償する。変調利得の温度特性を改善するために、直線性補償回路３の帰還抵抗に設けた第３温度補償回路１８で、変調利得の温度変動を補償する。プリディストーションの温度特性を改善するために、直線性補償回路３のダイオード２０に接続した第４温度補償回路１９で、プリディストーションの温度変動を補償する。
【００３０】
次に、図１を参照しながら、ＡＳＫ変調システムの全体的な動作を説明する。ＡＳＫ変調システムに、デジタルベースバンド信号を入力する。デジタルベースバンド信号は、マーク率が１／２であり、Ｌレベルが０Ｖであり、Ｈレベルが５Ｖである。断続するバースト的な信号であり、ビットが連続する信号期間と、信号のない休止期間がある。ビットレートは、例えば２Ｍｂｐｓである。
【００３１】
デジタルベースバンド信号を、３ステートの第１増幅器６で増幅する。第１増幅器６の制御端子には、休止期間信号が入力される。休止期間信号は、休止期間はＨ（５Ｖ）であり、信号期間はＬ（０Ｖ）である。第１増幅器６の制御端子にＬレベル信号が入力されると、正常に増幅動作を行い、Ｈレベル信号が入力されると、出力端子がハイインピーダンス（オープン）になる。休止期間には、プルアップ抵抗により、出力端子は２．５Ｖに保持される。信号期間の出力端子の電位は、入力端子とほぼ同じである。
【００３２】
第１増幅器６の出力を、ＡＣ結合回路を介して第２増幅器９に入力して増幅した後、ＬＰＦ回路２（ローパスフィルタ）を通して高調波を除く。各コンポーネント間接続をＡＣ結合にすることにより、各段のＤＣオフセットの温度ドリフトの影響を無くすことができる。ＬＰＦ回路２（ローパスフィルタ）の出力信号を可変減衰器１０で調整した後、ＡＣ結合回路を介して、直線性補償回路３に入力する。直線性補償回路３でベースバンド信号をプリディストーションして、ＡＣ結合回路を介して、ＡＳＫ変調回路４のＧｃ端子に入力する。Ｇｃ端子には、変調オフセット電圧に応じたバイアス電圧も印加される。ＡＳＫ変調回路４のＧｃ端子に印加されるバイアス電圧は、第２温度補償回路１７により、変調特性曲線の直線部のほぼ中央にくるように設定される。
【００３３】
ＰＬＬ発振器５でキャリア信号を発生し、第１温度補償回路１６を介して、ＡＳＫ変調回路４に入力する。ＡＳＫ変調回路４のキャリアＯＮ端子には、休止期間信号が入力されるので、データ休止期間には、キャリア信号はＯＦＦになる。ベースバンド信号で変調されたキャリア信号は、ＢＰＦ回路１５（バンドパスフィルタ）を介して、アンテナに供給される。
【００３４】
第３に、図２を参照しながら、ＡＣ変換回路１について詳しく説明する。ＡＳＫ変調システムの初段に、図２（ａ）に示すＡＣ変換回路１を設ける。図２（ｂ）に示すように、デジタルベースバンド信号Ｐ１の休止区間のレベルは常にＬである。データ入力が開始されると、ＨレベルとＬレベルの状態を繰り返し、有効データとなる。図２（ｂ）に示すデジタルベースバンド信号Ｐ１は、休止期間信号Ｐ２で制御される３ステートバッファである第１増幅器６に入力される。
【００３５】
図２（ｂ）のＰ１に示すベースバンド信号に含まれる直流成分は、第１増幅器６の出力側において、図２（ｂ）のＰ３に示すように、完全に２．５Ｖに固定されるように変換される。図２（ｂ）のＰ３に示すベースバンド信号は、ＡＣ結合回路を通ることにより、図２（ｂ）のＰ４に示すように、直流成分の無い波形に変換される。データ有効期間のマーク率は１／２に限定されているので、第２増幅器９の入力側では、直流成分が完全に除去された交流波形に変換されている。後段のコンポーネントは交流結合とすることができ、各段のＤＣオフセットは、最終段を除いて、管理する必要は無くなる。
【００３６】
図２（ｃ）に示すようなアイパターンとなる２Ｍｂｐｓのデジタルベースバンド信号を、ＬＰＦ回路２に入力する。ＬＰＦ回路２により、デジタルベースバンド信号の高調波成分を除去して、帯域を基本周波数の１ＭＨｚに制限する。ＬＰＦ回路２を通すことによって、図２（ｄ）に示すような対称アイパターンとなるベースバンド信号に変換される。ＬＰＦ回路２の具体的な回路は、周知のローパスフィルタと異なるところはないので、省略する。
【００３７】
第４に、図３を参照しながら、ＡＳＫ変調回路のＧｃ対Ｐｏ特性を補償する方法を説明する。Ｇｃ対Ｐｏ特性は、変調特性の直線性のことである。Ｇｃは、キャリア信号の振幅を制御してＡＭ変調をかけるベースバンド信号入力のことである。変調特性の直線性を補償するために、直線性補償回路３を使用する。具体的には、ダイオード２０により、ベースバンド信号にプリディストーションをかける。
【００３８】
ＡＳＫ変調回路４の変調特性のグラフは、図３（ａ）に示すように、中央部分はほぼ直線であるが、両端部は曲線である。この変調特性のＡＳＫ変調回路４に正弦波のベースバンド信号を入力して、キャリア信号に変調をかけると、変調後の高周波信号の波形が歪む。ベースバンド信号のＨ側では、出力信号は圧し縮められ、Ｌ側では引き伸ばされる。これを補償するために、ベースバンド信号をあらかじめ変形するプリディストーションをかけておく。ベースバンド信号のＨ側を伸張し、Ｌ側を圧縮しておく。このようにプリディストーションをかけたベースバンド信号を、ＡＳＫ変調回路４に入力すると、図３（ｂ）に示すように、歪のない高周波信号が得られる。その結果、図３（ｃ）に示すように、変調特性が見かけ上直線になる。ダイオード２０の順方向電圧の温度変動は、ダイオードオフセットバイアスを補償する第４温度補償回路１９により補償する。ＡＳＫ変調回路の変調特性曲線の傾き（変調利得）の温度変化は、直線性補償回路３の第３温度補償回路１８によって補償する。
【００３９】
ＯＮ／ＯＦＦ比（ＡＭ変調度）の温度変動は、ＡＳＫ変調回路４のカットオフ点の温度変動に合わせて、ベースバンド信号のＬ区間のレベルを変えるように、変調バイアス電圧を変化させることで、第２温度補償回路１７により補償できる。温度によらず一定のＡＭ変調度を維持するためには、高温側でベースバンド信号の振幅レベルを上げる。さらに、Ｈ側の電位を常温より上げ、Ｌ側の電位を常温より下げる。低温側では、この逆の操作を行う。変調後の高周波信号のＨ区間（ベースバンド信号がＨである区間）のピークレベルの温度変動は、キャリア信号の振幅を、変調特性の温度特性に応じて変化させることで、第１温度補償回路１６により補償できる。ＡＳＫ変調回路は、前段と直流的に隔離されているために、ＡＳＫ変調回路に付加した温度補償回路により、独立に温度補償できる。
【００４０】
第５に、図４を参照しながら、直線性補償回路３について詳しく説明する。図４に示す直線性補償回路３は、非反転帰還増幅器の帰還素子に非直線素子を付加して、積極的に波形を歪ませることにより、後段のＡＳＫ変調回路の変調特性の非直線性を補正するものである。具体的には、図４の直線性補償回路３において、ベースバンド信号Ｑ１が、例えば−２．５Ｖより高い場合に、ダイオード２０がＯＮになり、非反転帰還増幅器の増幅度が大きくなり、高い電圧側（すなわちＨ側）の波形が伸張される。ベースバンド信号Ｑ１が、例えば−２．５Ｖより低い場合には、ダイオード２０がＯＦＦになり、非反転帰還増幅器の増幅度が小さくなり、低い電圧側（すなわちＬ側）の波形が圧縮される。その結果、直線性補償回路３の出力波形は、図４のＱ２となる。直線性補償回路３は交流結合となっているので、ＤＣオフセットの温度変動を気にする必要はない。ダイオード２０の順方向電圧の温度変動は、第４温度補償回路１９によって補償する。ＡＳＫ変調回路の変調利得の温度変動は、第３温度補償回路１８によって補償する。
【００４１】
第６に、図５を参照しながら、ＡＳＫ変調回路４について説明する。図５（ａ）に、ＡＳＫ変調回路４の一例を示す。ベースバンド信号Ｓ１（図５（ｂ））を入力して、バッファアンプで増幅し、ＦＥＴのドレインに供給する。水晶振動子を用いる発振回路の出力信号を基準信号とするＰＬＬ回路により、所望の周波数のキャリア信号Ｓ２（図５（ｃ））を生成する。キャリア周波数は、例えば５．８ＧＨｚである。図５（ａ）には示していないが、キャリア信号の出力レベルの温度変動は、図１に示したように、ＡＳＫ変調回路４との接続インタフェースに設けられた第１温度補償回路１６により補償する。キャリア信号Ｓ２を、ＦＥＴのゲートに印加する。ＦＥＴのドレインには、ベースバンド信号Ｓ１とキャリア信号Ｓ２の積の信号Ｓ３（図５（ｄ））が発生する。この信号Ｓ３を、バンドパスフィルタに通すことで、変調された高周波信号Ｓ４（図５（ｅ））が得られる。図５（ｄ）に示す波形の包絡線は、時間軸に対しても電圧軸に対しても対称性が維持されている。図５（ａ）に示したＡＳＫ変調回路は一例であり、ＡＭ変調回路であれば、その他のアナログ乗算回路でも何でも利用可能である。
【００４２】
このようにして、簡単な回路で、限界まで帯域制限をかけることができ、極めて直線性が良く、温度変化に対して安定な変調特性を持つ理想的なＡＳＫ変調システムが実現できる。
【００４３】
上記のように、本発明の実施の形態では、ＡＳＫ変調システムを、デジタルベースバンド信号の直流成分を除去してから高調波成分を取り除き、プリディストーションして、変調オフセット電圧の温度変動を補償しながら、温度補償したキャリア信号をＡＭ変調する構成としたので、簡単な回路で帯域幅を極限まで狭くするとともに、温度特性を改善することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、ＡＳＫ変調システムを、入力したデジタルベースバンド信号の直流成分を除去して交流ベースバンド信号を生成するＡＣ変換回路と、ＡＣ変換回路から第１交流結合手段を介して交流ベースバンド信号を入力して高調波成分を取り除いて基本波交流ベースバンド信号を生成するＬＰＦ回路と、ＬＰＦ回路から第２交流結合手段を介して基本波交流ベースバンド信号を入力して変調非直線性を補償するためのプリディストーションをかけて変調用ベースバンド信号を生成する直線性補償回路と、キャリア信号を生成するＰＬＬ発振器と、キャリア信号を変調用ベースバンド信号で振幅変調するＡＳＫ変調回路とを具備する構成としたので、簡単な回路で帯域幅を極限まで狭くすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＡＳＫ変調システムの回路図、
【図２】本発明の実施の形態におけるＡＳＫ変調システムで用いるＡＣ変換回路の回路図と、ＡＣ変換回路の動作を説明する波形図と、デジタルベースバンド信号のアイパターンを示す図、
【図３】本発明の実施の形態におけるＡＳＫ変調システムで用いるＡＳＫ変調回路の変調特性を示すグラフ、
【図４】本発明の実施の形態におけるＡＳＫ変調システムで用いる直線性補償回路を示す図、
【図５】本発明の実施の形態におけるＡＳＫ変調システムで用いるＡＳＫ変調回路の回路図と、ＡＳＫ変調回路の動作を示す波形図、
【図６】従来のベースバンド信号のアイパターンとスペクトルを示す図、
【図７】従来の変調された高周波信号のスペクトルとアイパターンを示す図、
【図８】従来のＡＣ結合したデジタルベースバンド信号と、それにより変調された信号を示す図である。
【符号の説明】
１　ＡＣ変換回路
２　ＬＰＦ回路
３　直線性補償回路
４　ＡＳＫ変調回路
５　ＰＬＬ発振器
６　第１増幅器
７　プルアップ抵抗
８　第１交流結合手段
９　第２増幅器
１０　可変減衰器
１１　第２交流結合手段
１２　演算増幅器
１３　第３交流結合手段
１４　変調バイアス手段
１５　ＢＰＦ回路
１６　第１温度補償回路
１７　第２温度補償回路
１８　第３温度補償回路
１９　第４温度補償回路
２０　ダイオード

Claims

入力したデジタルベースバンド信号の直流成分を除去して交流ベースバンド信号を生成する交流変換回路と、前記交流変換回路から第１交流結合手段を介して前記交流ベースバンド信号を入力して高調波成分を取り除いて基本波交流ベースバンド信号を生成するＬＰＦ回路と、前記ＬＰＦ回路から第２交流結合手段を介して前記基本波交流ベースバンド信号を入力して変調非直線性を補償するためのプリディストーションをかけて変調用ベースバンド信号を生成する直線性補償回路と、キャリア信号を生成するＰＬＬ発振器と、前記キャリア信号を前記変調用ベースバンド信号で振幅変調するＡＳＫ変調回路とを具備することを特徴とするＡＳＫ変調システム。
前記ＰＬＬ発振器に、前記キャリア信号の出力レベルと出力周波数の温度変動を補償する第１温度補償回路を備えたことを特徴とする請求項１記載のＡＳＫ変調システム。
前記ＡＳＫ変調回路に、変調オフセット電圧の温度変動を補償する第２温度補償回路を有する変調バイアス手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のＡＳＫ変調システム。
前記直線性補償回路に、変調利得の温度変動を補償する第３温度補償回路を備えたことを特徴とする請求項１記載のＡＳＫ変調システム。
前記直線性補償回路に、前記プリディストーションの温度変動を補償する第４温度補償回路を備えたことを特徴とする請求項１記載のＡＳＫ変調システム。