JP2004201123A - Amplitude modulation transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、増幅装置及び送信機に関する。特に本発明は、デジタル変復調制御による変復調方式の送信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、デジタル変復調制御による振幅調方式として、例えば特開2000-232380号公報に開示されている方式がある。当該方式は、複数の電力増幅器を直接デジタル信号により“オン”、“オフ”し、変調信号のすべての情報(ビット)を変調増幅する。
【0003】
従来のデジタル変復調制御による変復調方式の送信機を図3および図4を用いて説明する。従来の送信装置50において、変調信号(音声)の入力はA/D変換器1で12ビットのデジタル信号に変換した後、エンコーダ2にてMSB(Most Significant Bit)側の所定ビットを用いてPA1〜26の26個のビッグステップPA(等出力電力増幅器)3および、LSB(Least Significant Bit)側の所定ビットを用いてPA1/2〜1/64の6個のバイナリーステップPA(バイナリー電力増幅器)4をオン/オフ制御する。EX(エキサイターPA)6は、OSC(搬送波発振器)5から出力される周波数F0のキャリア信号を所定のレベルまで増幅し、LCフィルタ(ノッチフィルタ)10を通過した前記キャリア信号により、ビッグステップPA(等出力電力増幅器)3およびバイナリーステップPA(バイナリー電力増幅器)4を駆動する。電力増幅器は、増幅した出力信号を出力合成部7に供給する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のデジタル変調制御による振幅変調方式においては、装置を簡略化して安価なものにするため、電力増幅器をOSCから出力される搬送波F0で直接駆動するには、OSCから出力される搬送波F0(矩形波)をエキサイターPAで増幅する必要があり、かつ増幅された搬送波から不必要な高周波成分を除去すためにLCフィルタを通過させる必要がある。しかし、この電力増幅器駆動信号は、LCフィルタを通過させることにより正弦波に変換されてしまう。従来の正弦波で電力増幅器を直接駆動する方式は、個々の増幅器のばらつき、特に、スイッチング抵抗/容量のばらつきにより、個々の電力増幅器でスイッチング時の立上り/立下り時間のずれが生じる。また、正弦波による電力増幅器の駆動方式は、電圧の変化による時間のずれが大きいために、振幅変調信号に歪が生じるという問題があった。また、当該誤差は、電源変動、温度変化、または経年劣化等によっても変化する。
【0005】
【課題を解決するための手段】
【0006】
即ち本発明の第1の形態によると、
【0007】
被増幅信号の増幅率を指定する第1倍率信号と、第2倍率信号とに基づいて被増幅信号を増幅する振幅変調送信装置において、前記第1倍率信号に基づいて前記被増幅信号の振幅を増幅する第1増幅信号を出力する第1増幅部と、前記第2倍率信号に基づいて前記被増幅信号の振幅を増幅する第2増幅信号を出力する第2増幅部と、前記第1増幅部および第2増幅部の出力信号駆動を矩形波による駆動を行う駆動部と、前記第1増幅信号と、前記第2増幅信号と、前記第3増幅信号を合成して前記増幅装置の出力信号として出力する合成部と、を備えることを特徴とする振幅変調送信装置。
【0008】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなくこれらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0010】
本発明のデジタル変復調制御による変復調方式の送信機を、図1を用いて説明する。送信装置100は、変調信号に基づく増幅率で被増幅信号の振幅を増幅した振幅変調信号を出力する送信機であって、搬送波信号を発生する高周波発振器24と、被増幅信号の振幅に基づいて複数ビットのデジタル信号に変換するA/D変換器20と、前記A/D変換器20の出力信号を第1増幅部22および第2増幅部23のスイッチング信号を出力するエンコーダ21と、前記第1増幅部22および前記第2増幅部23の駆動を行うPA駆動部25と、前記第1増幅部22および前記第2増幅部23の出力を電圧合成する出力合成部26(合成トランス)と、前記出力合成部26からの出力から不要高周波成分を除去するバンドパスフィルタ27とを備える。
【0011】
第1A/D変換器20は、変調信号AMSをA/D変換した信号を複数のデジタル信号である倍率指定信号MASとしてエンコーダ20に出力する。本実施形態において、第1A/D変換器10は、倍率指定信号MASの上位5ビットを第1倍率信号HBSとして、下位6ビットを第2倍率信号LBSとして出力する。
【0012】
本実施形態において、エンコーダ20は、11ビットのデジタル信号である倍率信号MASを受け取り、当該倍率信号の上位5ビットを第1倍率信号として、第1動作信号(HBS-1〜HBS-26)を出力する。エンコーダ20は、第1倍率信号HBSが表す数がk(kは、1≦k≦26を満たす整数である)であるとき、第1動作信号(HBS-1〜HBS-k)として論理値1を出力する。エンコーダ20は、第1倍率信号HBSが表す数が0であるとき、第1動作信号(HBS-1〜HBS-26)として論理値0を出力する。エンコーダ20は、例えば、第1倍率信号HBSが2進数として示す値が“01001”であるとき、第1動作信号(HBS-1〜HBS-9)として論理値1を出力する。
【0013】
本実施形態において、エンコーダ20は、当該11ビットのデジタル信号である倍率信号MASを受け取り、当該倍率信号の下位6ビットを第2倍率信号として、第2動作信号(LBS-1〜LBS-6)を出力する。
【0014】
第1増幅部22は、第1倍率信号HBSに基づいて搬送波信号F0の振幅を増幅し、第1増幅信号BHSを出力する。第2増幅部23は、第2倍率信号LBSに基づいて搬送波信号F0の振幅を増幅し、第2増幅信号BLSを出力する。第2増幅部23は、第1増幅信号BHSの振幅より振幅が小である第2増幅信号BLSを出力するのが好ましい。
【0015】
第1増幅部23は、複数の第1増幅器を含むのが好ましい。本実施形態において、第1増幅部23は、26個の第1増幅器(ビックステップPA)を含む。第1増幅器(PA1〜PA26)は、それぞれ等しい増幅率を有する電力増幅器である。
【0016】
第1増幅器はそれぞれ、エンコーダ20が出力する複数の第1動作信号(HBS-1〜HBS-26)から1の動作信号HBSを受け取る。第1増幅器22は、1の第1動作信号HBSと、搬送波信号F0とを受け取り、第1動作信号HBSが所定の論理値をとる場合に、搬送波信号F0の振幅を所定の増幅率で増幅した第1増幅信号BHSを出力するのが好ましい。第1増幅器PAm(mは、1≦m≦26を満たす整数である)は、第1動作信号HBS-mが1である場合に、搬送波信号F0の振幅を所定の増幅率で増幅した第1増幅信号BHS-mを出力する。
【0017】
第2増幅部23は、複数の第2増幅器1/2n PA(nは、1≦n≦6を満たす整数である)を有することが好ましい。本実施形態において、第2増幅部23は、6個の第2増幅器(バイナリーステップPA)(1/2PA〜1/64PA)を含む。本実施形態において、第1増幅部22の第1増幅器(PA1〜PA26)の増幅率もしくは増幅された出力電圧をAとすると、第2増幅器1/2n PA(nは、1≦n≦6を満たす整数である)はA/2nとする。つまり、第2増幅器1/2PAはA/2、第2増幅器1/64PAはA/64とする。
【0018】
第2増幅器1/2n PAはそれぞれ、エンコーダ21が出力する複数の第2動作信号(LBS-1〜LBS-6)から1の動作信号LBSを受け取る。第2増幅器1/2n PAは、1の第2動作信号LBSと、搬送波信号F0とを受け取り、搬送波信号F0の振幅を所定の増幅率で増幅した第2増幅信号BLSを出力するのが好ましい。第2増幅器1/2n PA(nは、1≦n≦6を満たす整数である)は、第2動作信号LBS-nが1である場合に、搬送波信号F0の振幅を所定の増幅率で増幅した第1増幅信号BLS-nを出力する。
【0019】
本発明のデジタル変復調制御による変復調方式において、電力増幅部の駆動方式を、図2を用いて説明する。PA駆動部25は、第1増幅部(ビックステップPA)22および第2増幅部(バイナリステップPA)23をD級増幅動作させることによる駆動で行う。本実施形態において、OSC24から出力される搬送波F0(矩形波)を互いに逆相のゲート入力信号に変換し、FETドライバーIC29に入力し、それぞれのゲート入力信号をFETQ8およびFETQ9のゲートに出力する。FETQ8、Q9は、入力されるゲート入力信号に従って、ON/OFF動作を交互に行い、パルストランス32の1次側中点を中心にプッシュプル動作を行う。当該ON/OFF動作の繰り返しにより、トランスの2次側にあるFETQ10〜Q13のスイッチング動作を行い、ON/OFF動作の組み合わせでD級増幅動作を行う。第1増幅部22からのBH信号出力、または第2増幅部23からのBL信号出力のON/OFF制御は、エンコーダ21から出力される第1動作信号HBまたは第2動作信号LB入力により、FETQ14のスイッチング動作させることにより行う。
【0020】
出力合成部26は、第1増幅器(PA1〜PA26)のそれぞれと、第2増幅器(1/2PA〜1/64PA)のそれぞれとをトランス結合により接続する。出力合成部60は、当該トランス結合を介して、第1増幅器(32-1〜32-26)のそれぞれが出力する第1増幅信号(BHS-1〜BHS-26)と、第2増幅器(342-1〜342-6)のそれぞれが出力する第2増幅信号(BLS-1〜BLS-6)を受け取る。合成部206は、当該二次側のコイルを直列に接続した両端のうち、一端を接地し、他端に生じる信号を振幅変調信号AASとして出力する。合成部206は、例えば、振幅変調信号AASを空中線出力としてよい。
【0021】
本実施形態によれば、送信機100は、第1増幅部22が出力する第1増幅信号BHSと、第2増幅部23が出力する第2増幅信号LBSが合成された振幅変調AASの歪を補償し、安定な送信を行うことができる。
【0022】
また、送信器100は、無線送受信機に適用されてよい。無線送受信機は、例えば、基地局、または移動局であってよい。この場合において、無線送受信機は、アンテナと、共用部と、受信部と、送信部を備える。当該共用部は、当該アンテナと、当該受信部と、当該送信部と電気的に接続し、当該アンテナが信号を送受信する際の、送信信号と受信信号との相互作用を除去する。当該受信部は、受信信号を復調する復調回路である。当該送信部は、送信機100である。この場合も、当該無線送受信機は、当該送信部が出力する振幅変調信号に生じる歪を補償し、安定な送信を行うことができる。
【0023】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【発明の効果】
【0024】
上記説明から明らかなように、本発明によればデジタル変調制御による振幅変調方式の送信機において、送信機が出力する振幅変調信号に生じる歪を低減することができる。また、増幅部駆動に汎用のFET-ICを用いることにより、電力増幅部の駆動電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る送信装置の構成を示す。
【図2】本発明による電力増幅部の駆動方式を示す。
【図3】従来の一実施形態に係る送信装置の構成を示す。
【図4】従来の電力増幅部の駆動方式を示す。
【符号の説明】
50,100:送信装置、1,20:第1A/D変換器、 2,21:エンコーダ、 3,22:第1増幅部(ビックステップPA)、4,23:第2増幅部(バイナリーステップPA)、 5,24:搬送波発振器、 6:エキサイターPA、 7,26:出力合成部(合成トランス)、 8,27:バンドパスフィルタ、 10:LCフィルタ、 27:バンドパスフィルタ、25:PA駆動部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an amplifier and a transmitter. In particular, the present invention relates to a modulation / demodulation type transmitter using digital modulation / demodulation control.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an amplitude adjustment method based on digital modulation / demodulation control, for example, there is a method disclosed in JP-A-2000-232380. In this method, a plurality of power amplifiers are directly turned “on” and “off” by digital signals, and all information (bits) of a modulation signal is modulated and amplified.
[0003]
A conventional transmitter and receiver of the modulation and demodulation method based on digital modulation and demodulation control will be described with reference to FIGS. In the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional amplitude modulation method based on digital modulation control, in order to drive the power amplifier directly with the carrier wave F0 output from the OSC in order to simplify the device and reduce the cost, the carrier wave F0 output from the OSC is required. (Square wave) needs to be amplified by the exciter PA, and it has to be passed through an LC filter in order to remove unnecessary high frequency components from the amplified carrier. However, this power amplifier drive signal is converted into a sine wave by passing through the LC filter. In the conventional method of directly driving a power amplifier with a sine wave, variations in individual amplifiers, in particular, variations in switching resistance / capacitance cause rise / fall time deviations in switching in individual power amplifiers. In addition, the driving method of the power amplifier using the sine wave has a problem that the amplitude modulation signal is distorted due to a large time lag due to a change in voltage. The error also changes due to power supply fluctuation, temperature change, aging, and the like.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
[0006]
That is, according to the first embodiment of the present invention,
[0007]
In an amplitude modulation transmitting apparatus for amplifying a signal to be amplified based on a first magnification signal specifying an amplification factor of a signal to be amplified and a second magnification signal, an amplitude of the signal to be amplified is determined based on the first magnification signal. A first amplifier that outputs a first amplified signal to be amplified, a second amplifier that outputs a second amplified signal that amplifies the amplitude of the signal to be amplified based on the second magnification signal, and the first amplifier And a driving unit that drives the output signal of the second amplifying unit by a rectangular wave, and combines the first amplified signal, the second amplified signal, and the third amplified signal to generate an output signal of the amplifying device. And an output synthesizing unit.
[0008]
Note that the above summary of the present invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and a sub-combination of these features can also be an invention.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the present invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all of the combinations of the features described in the embodiments are not limited thereto. It is not always essential to the solution of the invention.
[0010]
A transmitter and receiver of a modulation / demodulation system based on digital modulation / demodulation control of the present invention will be described with reference to FIG. The
[0011]
The first A /
[0012]
In the present embodiment, the
[0013]
In the present embodiment, the
[0014]
The first amplifier 22 amplifies the amplitude of the carrier signal F0 based on the first magnification signal HBS, and outputs a first amplified signal BHS. The
[0015]
The first amplifying
[0016]
Each of the first amplifiers receives one operation signal HBS from the plurality of first operation signals (HBS-1 to HBS-26) output from the
[0017]
The
[0018]
Each of the
[0019]
In the modulation / demodulation method according to the digital modulation / demodulation control of the present invention, a driving method of the power amplification unit will be described with reference to FIG. The
[0020]
The output combining unit 26 connects each of the first amplifiers (PA1 to PA26) and each of the second amplifiers (1 / 2PA to 1 / 64PA) by transformer coupling. The output synthesizing unit 60 outputs the first amplified signals (BHS-1 to BHS-26) output from the first amplifiers (32-1 to 32-26) and the second amplifier (342) via the transformer coupling. -1 to 342-6) to receive the second amplified signals (BLS-1 to BLS-6). The combining unit 206 grounds one end of both ends of the secondary side coil connected in series, and outputs a signal generated at the other end as an amplitude modulation signal AAS. The combining unit 206 may output the amplitude modulation signal AAS as an antenna output, for example.
[0021]
According to the present embodiment, the
[0022]
Further, the
[0023]
As described above, the present invention has been described using the embodiment, but the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the appended claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
【The invention's effect】
[0024]
As is apparent from the above description, according to the present invention, in the transmitter of the amplitude modulation system by the digital modulation control, the distortion generated in the amplitude modulation signal output from the transmitter can be reduced. In addition, by using a general-purpose FET-IC for driving the amplifier, the driving power of the power amplifier can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a configuration of a transmission device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a driving method of a power amplification unit according to the present invention.
FIG. 3 shows a configuration of a transmission device according to a conventional embodiment.
FIG. 4 shows a driving method of a conventional power amplifier.
[Explanation of symbols]
50,100: transmitting device, 1,20: first A / D converter, 2,21: encoder, 3,22: first amplifier (big step PA), 4,23: second amplifier (binary step PA), 5,24: Carrier oscillator, 6: Exciter PA, 7,26: Output synthesis unit (synthesis transformer), 8,27: Bandpass filter, 10: LC filter, 27: Bandpass filter, 25: PA drive unit
Claims (1)
前記第1倍率信号に基づいて前記被増幅信号の振幅を増幅する第1増幅信号を出力する第1増幅部と、
前記第2倍率信号に基づいて前記被増幅信号の振幅を増幅する第2増幅信号を出力する第2増幅部と、
前記第1増幅部および第2増幅部の出力信号駆動を矩形波による駆動を行う駆動部と、
前記第1増幅信号と、前記第2増幅信号と、前記第3増幅信号を合成して前記増幅装置の出力信号として出力する合成部と、
を備えることを特徴とする振幅変調送信装置。In an amplitude modulation transmitting apparatus for amplifying a signal to be amplified based on a first magnification signal designating an amplification factor of a signal to be amplified and a second magnification signal,
A first amplification unit that outputs a first amplification signal that amplifies an amplitude of the amplified signal based on the first magnification signal;
A second amplifier that outputs a second amplified signal that amplifies the amplitude of the signal to be amplified based on the second magnification signal;
A drive unit that drives the output signal of the first amplification unit and the second amplification unit by a rectangular wave;
A combining unit that combines the first amplified signal, the second amplified signal, and the third amplified signal and outputs the combined signal as an output signal of the amplifying device;
An amplitude modulation transmission device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002368660A JP2004201123A (en) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Amplitude modulation transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002368660A JP2004201123A (en) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Amplitude modulation transmitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=32765173
Family Applications (1)
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JP2002368660A Pending JP2004201123A (en) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Amplitude modulation transmitter |
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007102478A1 (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Frequency synthesizer, wireless communication system, and semiconductor device |
JP2011188430A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Nec Corp | Amplitude modulation circuit and amplitude modulation method |
-
2002
- 2002-12-19 JP JP2002368660A patent/JP2004201123A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007102478A1 (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Frequency synthesizer, wireless communication system, and semiconductor device |
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