JP2005295534A - 送信変調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スペクトラム特性を劣化させることがなく、かつ、各種変調方式に対応することができる送信変調装置を提供すること。
【解決手段】 線形送信変調器１００は、高周波信号の位相変調高周波信号を増幅する高周波電力増幅部１０２と前記高周波信号のベースバンド振幅変調信号を増幅する電源電圧制御部１０１とを備えている。電源電圧制御部１０１は、ベースバンド振幅変調信号をデルタシグマ増幅してデルタシグマ増幅信号を生成するデルタシグマ増幅部１０３と、前記ベースバンド振幅変調信号をデルタ増幅してデルタ増幅信号を生成するデルタ増幅部１０４と、を有する。デルタシグマ増幅部１０３とデルタ増幅部１０４とのいずれか１つが、振幅変調信号が変動するか否かを示す変調モード切り替え制御信号に応答して動作して出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高効率型の線形送信変調器などに有用なポーラ変調を用いた送信変調装置に関する。

従来の線形送信変調器の設計には、一般に効率と線形性との間にトレードオフの関係がある。しかし、最近では、ポーラ変調を用いることで線形送信変調器において高効率と線形性とを両立可能とした技術が提案されている。

図７は、ポーラ変調を適用した従来の線形送信変調器の構成を示すブロック図である。ベースバンド振幅変調信号Ｓ１が電源電圧制御部１１に入力され、その出力と位相変調高周波信号Ｓ２とを高周波電力増幅器１２が合成することで、線形な高周波送信変調信号（送信出力信号）Ｓ３が生成される。

電源電圧制御部１１は、効率を最大にするため、その出力段としてＤ級増幅器を有するスイッチングモード電源を使って実施されることが多い。通常のスイッチングモード電源はパルス幅変調を利用して実現されていることが多く、そのような電源の出力は、Ｈｉ（ハイレベル）／Ｌｏ（ローレベル）の比率がベースバンド振幅変調信号を表す矩形波となっている。

ところが、上記のようにパルス幅変調を利用して振幅変調すると、高周波の送信信号出力に相互変調歪を発生する。これを解決するための手段として、図８に示すように、電源電圧制御部をデルタ増幅手段２１を用いて構成し、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１をデルタ増幅して高周波電力増幅器１２に供給することにより、スイッチングモード電源電圧をデルタ増幅し、このデルタ増幅の負帰還ループにより高周波送信変調信号の歪を改善しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、デルタ増幅はＤＣ（直流）成分を伝送できないために、電源電圧制御部から固定電圧（ＤＣ成分）を出力することができない。すなわち、デルタ増幅を用いた場合は高周波電力増幅器の電源電圧として固定電圧を与えることが困難である。そのため、例えば複数の変調方式に対応できる送信変調器を実現しようとした場合、振幅変調信号が変動しない変調方式（ＧＳＭ方式など）では電源電圧制御部を共有することができなくなる。また、高周波電力増幅器の前段で振幅変調しなければならない場合、高周波電力増幅器をスイッチング動作から線形動作に切り替えなければならないが、そのときに高周波電力増幅器の電源として固定電圧を与えることが困難である。

そこで、図９に示すように、電源電圧制御部をデルタシグマ増幅手段３１で構成し、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１をデルタシグマ増幅して高周波電力増幅器１２に供給することにより、ＤＣ成分を伝送できるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開平１０−２５６８４３号公報（段落００１９−００２３、図３） 特表２００２−５３０９１７号公報（段落００１８−００２４、図１）

しかしながら、前記のデルタシグマ増幅を用いた送信変調器では、デルタシグマ増幅のノイズシェーピング特性により、高域側にノイズが集中するため、隣接チャネル漏洩電力などによりスペクトラム特性を劣化させるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、スペクトラム特性を劣化させることがなく、かつ、各種変調方式に対応することができる送信変調装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る送信変調装置は、高周波信号の位相変調高周波信号を増幅する高周波電力増幅部と前記高周波信号のベースバンド振幅変調信号を増幅して、前記高周波電力増幅部の電源電圧を制御する電源電圧制御部とを備えた送信変調装置であって、前記電源電圧制御部は、前記ベースバンド振幅変調信号をデルタシグマ増幅してデルタシグマ増幅信号を生成するデルタシグマ増幅手段と、前記ベースバンド振幅変調信号をデルタ増幅してデルタ増幅信号を生成するデルタ増幅手段と、前記ベースバンド振幅変調信号が変動するか否かを示す変調モード切り替え制御信号に応答して、前期ベースバンド振幅変調信号が変動しない場合には前記デルタシグマ増幅信号を選択し、前記ベースバンド振幅変調信号が変動する場合には前記デルタ増幅信号を選択して選択出力信号を生成する選択手段と、を有する構成を採る。

この構成によれば、振幅変調信号が変動するか否かを示す変調モード切り替え制御信号に応答して前記デルタシグマ増幅信号及び前記デルタ増幅信号のいずれか１つを選択して出力信号を生成するため、デルタ増幅においてはノイズシェーピング特性がないのでスペクトラム特性を劣化させることがない。また、この構成によれば、デルタシグマ増幅においてはベースバンド振幅変調信号が変動しないため、ＤＣ成分だけを増幅できればよく、デルタシグマ増幅に必要なサンプリング周波数をデルタ増幅に必要なサンプリング周波数よりも低減でき、電流を削減することができるので、装置の小型化に寄与する。また、この構成によれば、ノイズシェーピング特性についても、カットオフ周波数が十分低いローパスフィルタによって除去することができる。したがって、この構成によれば、各種変調方式に対応することができる。

本発明の第２の態様に係る送信変調装置は、本発明の第１の態様において、前記電源電圧制御部が、前記ベースバンド振幅変調信号の値と利得制御信号の値との掛け算をして利得制御振幅変調信号を生成して前記デルタシグマ増幅手段及びデルタ増幅手段に与える掛算器を有する構成を採る。

この構成によれば、本発明の第１の態様の効果を有し、かつ、掛算器に高周波電力増幅器の利得を指定する利得制御信号をかけることにより、送信出力信号の出力レベルを制御することができる。

本発明の第３の態様に係る送信変調装置は、本発明の第１の態様において、前記デルタシグマ増幅手段が、前記ベースバンド振幅変調信号と負帰還信号とを加算する加算器と、前記加算器の出力を補償するデルタシグマ増幅用補償器と、前記デルタシグマ増幅用補償器の出力を積分する積分器と、前記積分器の出力を所定の閾値に応じて量子化する量子化器と、前記量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタと、を有し、前記負帰還信号が前記低域通過フィルタの出力又は当該出力の一部であり、前記デルタシグマ増幅用補償器が前記低域通過フィルタの逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有し、前記デルタ増幅手段が、前記ベースバンド振幅変調信号の値と前記負帰還信号の値とを加算する加算器と、前記加算器の出力を補償するデルタ増幅用補償器と、前記デルタ増幅用補償器の出力を所定の閾値に応じて量子化する量子化器と、前記量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタと、を有し、前記負帰還信号が前記低域通過フィルタの出力又は当該出力の一部であり、前記デルタ増幅用補償器が前記低域通過フィルタよりも次数が１次低い低域通過フィルタの逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有する構成を採る。

この構成によれば、本発明の第１の態様の効果を有し、かつ、デルタシグマ増幅手段及びデルタ増幅手段の負帰還ループにより低域通過フィルタで発生する歪を低減することができるため、信号の品質を向上させることができる。

本発明の第４の態様に係る送信変調装置は、本発明の第３の態様において、前記選択手段が、前記デルタシグマ増幅手段における前記積分器の出力と、前記デルタ増幅手段における前記デルタ増幅用補償器の出力とのいずれか１つを選択し、かつ、前記デルタシグマ増幅手段及び前記デルタ増幅手段が、前記加算器、前記量子化器及び前記低域通過フィルタの少なくとも１つを共有する構成を採る。

この構成によれば、本発明の第３の態様の効果を有し、かつ、デルタシグマ増幅手段及びデルタ増幅手段が、加算器、量子化器及び低域通過フィルタの少なくとも１つを共有することにより、構成の簡素化に役立ち、かつ、価格を低減することができる。

本発明の第５の態様に係る送信変調装置は、本発明の第３の態様又は第４の態様において、前記デルタシグマ増幅用補償器が、前記デルタ増幅用補償器と、当該デルタ増幅用補償器と前記積分器との間に接続されているモード切替補正器とを有し、前記モード切替補正器が前記デルタシグマ増幅用補償器の出力と同等になるように前記デルタ増幅用補償器の出力を補正し、かつ、前記デルタシグマ増幅手段及び前記デルタ増幅手段が、前記デルタ増幅用補償器を共有する構成を採る。

この構成によれば、本発明の第３の態様又は第４の態様の効果を有し、かつ、デルタシグマ手段及びデルタ増幅手段が、デルタ増幅用補償器を共有することにより、構成の簡単化に役立ち、かつ、価格を低減することができる。

本発明の第６の態様に係る無線通信機器は、本発明の第１の態様から第５の態様のいずれかの送信変調装置と、受信信号を復調する受信装置と、アンテナと、前記送信変調装置から前記アンテナへの送信信号の供給と、前記アンテナから前記受信装置への受信信号の供給とを切り替える送受信切替器とを具備する構成を採る。

この構成によれば、各種変調方式に対応し、低コストで小型化を実現した、高品質な無線通信機器を実現できる。

本発明によれば、ベースバンド振幅変調信号が変動するか否かを示す変調モード切り替え制御信号に応答して、ベースバンド振幅変調信号が変動する場合にはデルタ増幅信号を選択して選択出力信号を生成するため、デルタ増幅においてはノイズシェーピング特性がないのでスペクトラム特性を劣化させることがなく、かつ、各種変調方式に対応することができる送信変調装置を提供できる。また、この装置構成を採用した無線通信機器によれば、各種変調方式に対応し、低コストで小型化を実現した、高品質な無線通信機器を実現できる。

本発明の送信変調装置の実施形態として、送信装置における高効率型の線形送信変調器に適用した構成例を示す。本実施形態における線形送信変調器は、ポーラ変調器を含んで構成される送信器用の線形送信変調器である。この線形送信変調器は、例えば、移動体通信システムの無線通信装置を備えた携帯端末装置、及び、この携帯端末装置と無線通信を行う基地局装置などに用いられる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る線形送信変調器１００は、電源電圧制御部１０１及び高周波電力増幅器１０２を具備している。電源電圧制御部１０１は、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４を具備している。

デルタシグマ増幅部１０３は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３をデルタシグマ増幅してデルタシグマ増幅信号を生成する。デルタ増幅部１０４は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３をデルタ増幅してデルタ増幅信号を生成する。

電源電圧制御部１０１におけるデルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４は、振幅変調信号が変動するか否かを示す変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答して、デルタシグマ増幅信号及びデルタ増幅信号のいずれか１つの信号を電源電圧制御部１０１の出力信号Ｓ１０６として高周波電力増幅器１０２に電源電圧として与える。

すなわち、電源電圧制御部１０１においては、振幅変調信号が変動することを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時に当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答して、デルタ増幅部１０４のみが動作されてデルタ増幅部１０４はデルタ増幅信号を出力信号Ｓ１０６として高周波電力増幅器１０２に与える。また、電源電圧制御部１０１においては、振幅変調信号が変動しないことを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時に当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答して、デルタシグマ増幅部１０３のみが動作されてデルタシグマ増幅部１０３はデルタシグマ増幅信号を出力信号Ｓ１０６として高周波電力増幅器１０２に与える。

高周波電力増幅器１０２は、出力信号Ｓ１０６に応答して、入力される位相変調高周波信号Ｓ１０７を増幅して送信出力信号Ｓ１０８を生成して出力する。

このように、本発明の実施の形態１に係る線形送信変調器１００は、振幅変調信号が変動する時にベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３をデルタ増幅してデルタ増幅信号を生成して高周波電力増幅器１０２に与え、また、振幅変調信号が変動しない時にベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３をデルタシグマ増幅してデルタシグマ増幅信号を生成して高周波電力増幅器１０２に与える。

そのため、線形送信変調器１００は、デルタ増幅においてはノイズシェーピング特性がないのでスペクトラム特性を劣化させることがなく、また、デルタシグマ増幅においてはベースバンド振幅変調信号が変動しないため、ＤＣ成分だけを増幅できればよく、デルタシグマ増幅に必要なサンプリング周波数をデルタ増幅に必要なサンプリング周波数よりも低減できるから、消費電流を削減することができる。消費電流の削減は装置の小型化に寄与する。また、線形送信変調器１００は、デルタシグマ増幅におけるノイズシェーピング特性についても、ＤＣ成分だけを増幅できればよいことから、カットオフ周波数が十分低いローパスフィルタによって除去することができるため、スペクトラム特性を劣化させることがなく、かつ、各種変調方式に対応することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。図２は本発明の実施の形態２に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図２に示すように、本発明の実施の形態２に係る線形送信変調器２００は、本発明の実施の形態１において、掛算器２０１を追加してなる。

すなわち、線形送信変調器２００は、電源電圧制御部１０１及び高周波電力増幅器１０２を具備している。電源電圧制御部１０１は、デルタシグマ増幅部１０３、デルタ増幅部１０４及び掛算器２０１を具備している。

掛算器２０１は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３の値（電圧値）と利得制御信号Ｓ１０９の値（電圧値）との掛け算をして利得制御振幅変調信号を生成してデルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４に与える。これ以外の線形送信変調器２００の構成及び動作は、本発明の実施の形態１と同じである。以後、信号の値は、信号の電圧値を示すものとする。なお、必ずしも信号の値は電圧値である必要はなく、例えば電流値でもよい。

本発明の実施の形態２は、本発明の実施の形態１と同じ効果を有し、かつ、掛算器２０１に高周波電力増幅器１０２の利得を指定する利得制御信号Ｓ１０９を与えることにより、送信出力信号の出力レベルを制御することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。図３は本発明の実施の形態３に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図３に示すように、本発明の実施の形態３に係る線形送信変調器３００は、電源電圧制御部１０１及び高周波電力増幅器１０２を具備している。電源電圧制御部１０１は、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４を具備している。

デルタシグマ増幅部１０３は、加算器３０２、デルタシグマ増幅用補償器３０３、積分器３０４、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７を有している。デルタ増幅部１０４は、加算器３０２、デルタ増幅用補償器３０８、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７を有している。デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４は、加算器３０２、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７を共有している。

変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答して、積分器３０４の出力及びデルタ増幅用補償器３０８の出力信号のいずれか１つが出力信号として出力される。

すなわち、振幅変調信号が変動することを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時に当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答してデルタ増幅用補償器３０８が動作され、かつ、デルタシグマ増幅用補償器３０３及び積分器３０４が動作されない。この時に、デルタ増幅用補償器３０８は、出力信号を量子化器３０５に与える。また、振幅変調信号が変動しないことを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時に当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答して、デルタシグマ増幅用補償器３０３及び積分器３０４が動作され、かつ、デルタ増幅用補償器３０８が動作されない。この時に、積分器３０４は、出力信号を量子化器３０５に与える。

まず、振幅変調信号が変動しないことを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時における動作について、図面を参照して詳細に説明する。

振幅変調信号が変動しないことを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時に当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答してデルタシグマ増幅用補償器３０３及び積分器３０４が動作され、かつ、デルタ増幅用補償器３０８が動作されない。加算器３０２は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３を受け、かつ、低域通過フィルタ３０６からの負帰還信号を減衰器３０７を介して受ける。加算器３０２は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３の値と前記負帰還信号の値とを加算する。

デルタシグマ増幅用補償器３０３は、加算器３０２の出力を補償する。積分器３０４は、デルタシグマ増幅用補償器３０３の出力を積分して出力信号を量子化器３０５に与える。

量子化器３０５は、積分器３０４の出力信号を所定の閾値に応じて量子化する。低域通過フィルタ３０６は、量子化器３０５の出力から量子化雑音を除去する。減衰器３０７は、低域通過フィルタ３０６から加算器３０２へフィードバックされる前記負帰還信号の信号レベルを調整する。前記負帰還信号は、低域通過フィルタ３０６の出力又は当該出力の一部である。デルタシグマ増幅用補償器３０３は、低域通過フィルタ３０６の逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有している。

低域通過フィルタ３０６で発生する歪を改善するため、デルタシグマ増幅用補償器３０３は、低域通過フィルタ３０６をデルタシグマ増幅の負帰還ループに入れても動作が成り立つようにしている。具体的には、低域通過フィルタ３０６が２次のローパスフィルタである場合に、デルタシグマ増幅用補償器３０３は、２次のローパスフィルタの逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有している。

次に、振幅変調信号が変動することを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時における動作について、図面を参照して詳細に説明する。

振幅変調が有ることを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時に当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答してデルタ増幅用補償器３０８が動作され、かつ、デルタシグマ増幅用補償器３０３及び積分器３０４が動作されない。加算器３０２は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３を受け、かつ、低域通過フィルタ３０６からの負帰還信号を減衰器３０７を介して受ける。加算器３０２は、ベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３の値と前記負帰還信号の値とを加算する。

デルタ増幅用補償器３０８は、加算器３０２の出力を補償する。デルタ増幅用補償器３０８の出力が出力信号として出力される。

量子化器３０５は、デルタ増幅用補償器３０８の出力を所定の閾値に応じて量子化する。低域通過フィルタ３０６は、量子化器３０５の出力から量子化雑音を除去する。減衰器３０７は、低域通過フィルタ３０６から加算器３０２へフィードバックされる前記負帰還信号の信号レベルを調整する。

前記負帰還信号は、低域通過フィルタ３０６の出力又は当該出力の一部である。デルタ増幅用補償器３０８は、低域通過フィルタ３０６よりも次数が１次低い低域通過フィルタの逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有する。

低域通過フィルタ３０６で発生する歪を改善するため、デルタ増幅用補償器３０８は、低域通過フィルタ３０６をデルタ増幅の負帰還ループに入れても動作が成り立つようにしている。具体的には、低域通過フィルタ３０６が２次のローパスフィルタである場合に、デルタ増幅用補償器３０８は、１次のローパスフィルタの逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有する。

なお、本発明の実施の形態３においては、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４は、加算器３０２、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７の少なくとも１つを共有するように構成してもよい。

本発明の実施の形態３は、本発明の実施の形態１と同じ効果を有し、かつ、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４の負帰還ループにより低域通過フィルタ３０６で発生する歪を低減することができるため、信号の品質を向上させることができる。また、本発明の実施の形態３においては、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４が、加算器３０２、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７の少なくとも１つを共有することにより、構成の簡単化に役立ち、かつ、価格を低減することができる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図面を参照して詳細に説明する。図４は本発明の実施の形態４に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態４においては、本発明の実施の形態３と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図４に示すように、本発明の実施の形態４に係る線形送信変調器４００は、電源電圧制御部１０１及び高周波電力増幅器１０２を具備している。電源電圧制御部１０１は、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４を具備している。

本発明の実施の形態４に係る線形送信変調器４００の電源電圧制御部１０１は、本発明の実施の形態３において、低域通過フィルタ３０６の代わりにデルタシグマ増幅用低域通過フィルタ４０１とデルタ増幅用低域通過フィルタ４０２を有している。

デルタシグマ増幅部１０３は、加算器３０２、デルタシグマ増幅用補償器３０３、積分器３０４、量子化器３０５、デルタシグマ増幅用低域通過フィルタ４０１及び減衰器３０７を有している。デルタ増幅部１０４は、加算器３０２、デルタ増幅用補償器３０８、量子化器３０５、デルタ増幅用低域通過フィルタ４０２及び減衰器３０７を有している。デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４は、加算器３０２、量子化器３０５及び減衰器３０７を共有している。

デルタシグマ増幅用低域通過フィルタ４０１とデルタ増幅用低域通過フィルタ４０２は、量子化器３０５からの信号を受けて、出力信号を減衰器３０７に与える。

振幅変調信号が変動することを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時には、当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答してデルタ増幅用補償器３０８及びデルタ増幅用低域通過フィルタ４０２が動作し、かつ、デルタシグマ増幅用補償器３０３、積分器３０４及びデルタシグマ増幅用低域通過フィルタ４０１は動作しない。

また、振幅変調信号が変動しないことを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時には、当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答してデルタシグマ増幅用補償器３０３、積分器３０４及びデルタシグマ増幅用低域通過フィルタ４０１が動作し、かつ、デルタ増幅用補償器３０８及びデルタ増幅用低域通過フィルタ４０２は動作しない。

なお、本発明の実施の形態４においては、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４は、加算器３０２、量子化器３０５及び減衰器３０７の少なくとも１つを共有するように構成してもよい。

本発明の実施の形態４は、本発明の実施の形態１と同じ効果を有し、かつ、デルタシグマ増幅用低域通過フィルタ４０１のカットオフ周波数をデルタ増幅用低域通過フィルタ４０２のカットオフ周波数よりも低くできるため、デルタシグマ増幅によるノイズシェーピング特性を図３に示す構成よりも効果的に除去することができるから、デルタシグマ増幅に必要なサンプリング周波数を図３に示す構成よりも低減できるので、消費電流を削減することができる。消費電流の低減は装置の小型化に寄与する。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について、図面を参照して詳細に説明する。図５は本発明の実施の形態５に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態５においては、本発明の実施の形態３と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図５に示すように、本発明の実施の形態５に係る線形送信変調器５００は、電源電圧制御部１０１及び高周波電力増幅器１０２を具備している。電源電圧制御部１０１は、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４を具備している。

デルタシグマ増幅部１０３は、加算器３０２、デルタ増幅用補償器３０８、モード切替補正器５０１、積分器３０４、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７を有している。デルタ増幅部１０４は、加算器３０２、デルタ増幅用補償器３０８、バッファ５０２、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７を有している。デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４は、デルタ増幅用補償器３０８、加算器３０２、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７を共有している。

本発明の実施の形態５においては、本発明の実施の形態３におけるデルタシグマ増幅用補償器３０３がデルタ増幅用補償器３０８とモード切替補正器５０１とで構成されている。

変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答して、積分器３０４の出力及びバッファ５０２の出力のいずれか１つが出力信号として量子化器３０５に与えられる。

すなわち、振幅変調信号が変動することを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時には当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答してバッファ５０２が動作し、かつ、モード切替補正器５０１及び積分器３０４は動作しない。この時に、バッファ５０２の出力信号は、量子化器３０５に与えられる。

また、振幅変調信号が変動しないことを変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５が示している時には当該変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５に応答してモード切替補正器５０１及び積分器３０４が動作し、かつ、バッファ５０２は動作しない。積分器３０４の出力信号は、量子化器３０５に与えられる。

モード切替補正器５０１は、デルタシグマ増幅用補償器３０３の出力と同等になるようにデルタ増幅用補償器３０８の出力を補正して積分器３０４に与える。具体的には、低域通過フィルタ３０６が２次のローパスフィルタである場合に、デルタシグマ増幅用補償器３０３は、前記２次のローパスフィルタの逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有し、デルタ増幅用補償器３０８は、１次のローパスフィルタの逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有する。その他の本発明の実施の形態５の構成及び動作は、本発明の実施の形態３と同じである。

なお、本発明の実施の形態５においては、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４は、デルタ増幅用補償器３０８、加算器３０２、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７のいずれか１つを共有するように構成されてもよい。

本発明の実施の形態５は、本発明の実施の形態１と同じ効果を有し、かつ、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４の負帰還ループにより低域通過フィルタ３０６で発生する歪を低減することができるため、信号の品質を向上させることができる。また、本発明の実施の形態４においては、デルタシグマ増幅部１０３及びデルタ増幅部１０４が、デルタ増幅用補償器３０８、加算器３０２、量子化器３０５、低域通過フィルタ３０６及び減衰器３０７の少なくとも１つを共有することにより、構成の簡単化に役立ち、かつ、価格を低減することができる。

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について、図面を参照して詳細に説明する。図６は、本発明の実施の形態６に係る無線通信機器の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態６においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、本発明の実施の形態６に係る無線通信機器６００は、振幅位相分離部６０１、線形送信変調器１００、周波数シンセサイザ６０２、送受信切換器６０３、アンテナ６０４及び受信装置６０５を有している。線形送信変調器１００は、電源電圧制御部１０１及び高周波電力増幅器１０２を有している。

振幅位相分離部６０１は、ベースバンド変調信号Ｓ６１０を受けて分離してベースバンド振幅変調信号Ｓ１０３及びベースバンド位相変調信号Ｓ６１１を生成する。電源電圧制御部１０１は、前述のようにベースバンド位相変調信号Ｓ１０３及び変調モード切り替え制御信号Ｓ１０５を受けて出力信号Ｓ１０６を電源電圧として高周波電力増幅器１０２に与える。

周波数シンセサイザ６０２は、ベースバンド位相変調信号Ｓ６１１を受けて搬送波信号をベースバンド位相変調信号Ｓ６１１で位相変調して位相変調高周波信号Ｓ１０７を生成して高周波電力増幅器１０２に与える。高周波電力増幅器１０２は、周波数シンセサイザ６０２からの位相変調高周波信号Ｓ１０７を電源電圧制御部１０１からの出力信号（電源電圧）Ｓ１０６に応じて振幅変調（増幅）して送信出力信号を生成する。

送受信切換器６０３は、高周波電力増幅器１０２からの送信出力信号Ｓ１０８を受けてアンテナ６０４に与える。アンテナ６０４は、送受信切換器６０３からの送信出力信号を受けて無線送信信号を生成して送信する。また、アンテナ６０４は、相手の無線通信機器からの無線送信信号を受けて受信信号を生成して送受信切換器６０３に与える。送受信切換器６０３は、アンテナ６０４からの受信信号を受信装置６０５に与える。

なお、本発明の実施の形態６は、線形送信変調器１００の代わりに線形送信変調器２００、３００、４００、５００のいずれか１つを有するように構成されてもよい。

本発明の実施の形態６は、上述した各実施形態に係る送信変調装置を具備して無線通信機器が構成されているので、各種変調方式に対応し、低コストで小型化を実現した、高品質な無線通信機器を実現できる。

なお、本発明は、実施の形態１〜６に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、他の種々の形態によっても実施することが可能である。

本発明は、スペクトラム特性を劣化させることなく、かつ、各種変調方式に対応することができる効果を有し、高効率型の線形送信変調器などに適用可能なポーラ変調を用いた送信変調装置等に有用である。

本発明の実施の形態１に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５に係る線形送信変調器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態６に係る無線通信機器の構成を示すブロック図 従来の線形送信変調器の構成を示すブロック図 他の従来の線形送信変調器の構成を示すブロック図 他の従来の線形送信変調器の構成を示すブロック図

符号の説明

１００、２００、３００、４００、５００ 線形送信変調器
１０１ 電源電圧制御部
１０２ 高周波電力増幅器
１０３ デルタシグマ増幅部
１０４ デルタ増幅部
２０１ 掛算器
３０２ 加算器
３０３ デルタシグマ増幅用補償器
３０４ 積分器
３０５ 量子化器
３０６ 低域通過フィルタ
３０７ 減衰器
３０８ デルタ増幅用補償器
４０１ デルタシグマ増幅用低域通過フィルタ
４０２ デルタ増幅用低域通過フィルタ
５０１ モード切替補正器
５０２ バッファ
６００ 無線通信機器
６０１ 振幅位相分離部
６０２ 周波数シンセサイザ
６０３ 送受信切換器
６０４ アンテナ
６０５ 受信装置

Claims (6)

1. 高周波信号の位相変調高周波信号を増幅する高周波電力増幅部と、前記高周波信号のベースバンド振幅変調信号を増幅して前記高周波電力増幅部の電源電圧を制御する電源電圧制御部と、を備えた送信変調装置であって、
   前記電源電圧制御部は、前記ベースバンド振幅変調信号をデルタシグマ増幅してデルタシグマ増幅信号を生成するデルタシグマ増幅手段と、
   前記ベースバンド振幅変調信号をデルタ増幅してデルタ増幅信号を生成するデルタ増幅手段と、
   前記ベースバンド振幅変調信号が変動するか否かを示す変調モード切り替え制御信号に応答して前記ベースバンド振幅変調信号が変動しない場合には前記デルタシグマ増幅信号を選択し前記ベースバンド振幅変調信号が変動する場合には前記デルタ増幅信号を選択する選択手段と、
   を有することを特徴とする送信変調装置。
2. 前記電源電圧制御部は、前記ベースバンド振幅変調信号の値と利得制御信号の値との掛け算をして利得制御振幅変調信号を生成して前記デルタシグマ増幅手段およびデルタ増幅手段に与える掛算器を有することを特徴とする請求項１に記載の送信変調装置。
3. 前記デルタシグマ増幅手段は、
   前記ベースバンド振幅変調信号と負帰還信号とを加算する加算器と、前記加算器の出力を補償するデルタシグマ増幅用補償器と、前記デルタシグマ増幅用補償器の出力を積分する積分器と、前記積分器の出力を所定の閾値に応じて量子化する量子化器と、前記量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタと、を有し、
   前記負帰還信号は前記低域通過フィルタの出力又は当該出力の一部であり、
   前記デルタシグマ増幅用補償器は前記低域通過フィルタの逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有し、
   前記デルタ増幅手段は、
   前記ベースバンド振幅変調信号の値と前記負帰還信号の値とを加算する加算器と、前記加算器の出力を補償するデルタ増幅用補償器と、前記デルタ増幅用補償器の出力を所定の閾値に応じて量子化する量子化器と、前記量子化器の出力から量子化雑音を除去する低域通過フィルタと、を有し、
   前記負帰還信号は前記低域通過フィルタの出力又は当該出力の一部であり、
   前記デルタ増幅用補償器は前記低域通過フィルタよりも次数が１次低い低域通過フィルタの逆特性又は当該逆特性に近似した特性を有することを特徴とする請求項１に記載の送信変調装置。
4. 前記選択手段は、前記デルタシグマ増幅手段における前記積分器の出力と、前記デルタ増幅手段における前記デルタ増幅用補償器の出力とのいずれか１つを選択し、かつ、前記デルタシグマ増幅手段及び前記デルタ増幅手段は、前記加算器、前記量子化器及び前記低域通過フィルタの少なくとも１つを共有することを特徴とする請求項３に記載の送信変調装置。
5. 前記デルタシグマ増幅用補償器は、前記デルタ増幅用補償器と、当該デルタ増幅用補償器と前記積分器との間に接続されているモード切替補正器とを有し、前記モード切替補正器は前記デルタシグマ増幅用補償器の出力と同等になるように前記デルタ増幅用補償器の出力を補正し、かつ、前記デルタシグマ増幅手段及び前記デルタ増幅手段は、前記デルタ増幅用補償器を共有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の送信変調装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の送信変調装置と、
   受信信号を復調する受信装置と、
   アンテナと、
   前記送信変調装置から前記アンテナへの送信信号の供給と前記アンテナから前記受信装置への受信信号の供給とを切り替える送受信切替器と
   を具備する無線通信機器。

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