JP2005304007A - Phase modulation apparatus, polar modulation transmission apparatus, radio transmission apparatus and radio communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特にPLL(Phase Locked Loop :位相同期ループ)を用いて位相変調を行う位相変調装置、ポーラ変調送信装置、無線送信装置及び無線通信装置に関する。 The present invention particularly relates to a phase modulation device, a polar modulation transmission device, a wireless transmission device, and a wireless communication device that perform phase modulation using a PLL (Phase Locked Loop).
従来、ベースバンドの変調信号によりキャリア信号を変調して送信信号を形成する(すなわち、ベースバンド変調信号を無線周波数にアップコンバートする)にあたって、PLLを用いた位相変調装置が広く用いられている。この種の位相変調装置においては、一般に、低コスト、低消費電力、良好なノイズ特性と変調精度が求められる。PLLを用いて変調を行う場合、変調精度を良くするためには変調信号の周波数帯域(変調帯域)幅よりもPLLの周波数帯域(PLL帯域)幅を広くすることが望ましい。 Conventionally, a phase modulation device using a PLL is widely used to form a transmission signal by modulating a carrier signal with a baseband modulation signal (that is, upconverting a baseband modulation signal to a radio frequency). In this type of phase modulation apparatus, generally, low cost, low power consumption, good noise characteristics and modulation accuracy are required. When modulation is performed using a PLL, it is desirable to make the frequency band (PLL band) of the PLL wider than the frequency band (modulation band) of the modulation signal in order to improve the modulation accuracy.
しかしながら、PLL帯域幅を広くすると、ノイズ特性の劣化を招く。そこで、PLL帯域幅を変調帯域幅よりも狭く設定し、PLL帯域内の変調とPLL帯域外の変調を異なる2箇所でかける2点変調という技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 However, widening the PLL bandwidth leads to degradation of noise characteristics. Therefore, a technique called two-point modulation is proposed in which the PLL bandwidth is set narrower than the modulation bandwidth and the modulation within the PLL band and the modulation outside the PLL band are applied at two different locations (see, for example, Patent Document 1).
図11に、従来の2点変調PLLを用いた位相変調装置の構成を示す。位相変調装置10は、制御電圧端子の電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御発振器(VCO)1と、VCO1から出力されるRF位相変調信号の周波数を分周する分周器2と、分周器2の出力信号と基準信号の位相を比較し位相差に応じた信号を出力する位相比較器3と、位相比較器3の出力信号を平均化して出力するループフィルタ4とを有する。そしてキャリア周波数データに、変調信号生成部5によって生成された位相変調信号を加算したものを分周器の分周比として与えることで1点目の変調を行う。
FIG. 11 shows a configuration of a phase modulation apparatus using a conventional two-point modulation PLL. The phase modulation device 10 includes a voltage controlled oscillator (VCO) 1 whose oscillation frequency changes according to the voltage at the control voltage terminal, a
加えて、位相変調装置10は、位相変調信号をポストフィルタ6を通過させた後に、ループフィルタ4の出力に加算して電圧制御発振器1の制御電圧端子に供給することで2点目の変調を行うようになっている。 In addition, the phase modulation device 10 passes the phase modulation signal through the post filter 6 and then adds it to the output of the loop filter 4 to supply it to the control voltage terminal of the voltage controlled oscillator 1, thereby performing the second modulation. To do.
このような2点変調技術を用いると、PLL帯域幅を変調帯域幅よりも狭く設定しても、PLL帯域外まで及ぶ広帯域なRF位相変調信号を出力することが可能となる。この結果、PLLによるノイズ特性の劣化を抑制できるようになる。 When such a two-point modulation technique is used, even if the PLL bandwidth is set to be narrower than the modulation bandwidth, it is possible to output a broadband RF phase modulation signal extending beyond the PLL band. As a result, it is possible to suppress the deterioration of noise characteristics due to the PLL.
図12は、2点変調PLLの動作を説明するためのベースバンド領域の周波数特性を示す図である。ここで、PLLの周波数特性を表す伝達関数をH(s)(但し、s=jω)とする。H(s)は図12に示すような低域通過特性をもつ。分周器2に設定する分周比に加えられた変調信号には、PLLによって伝達関数H(s)の低域通過フィルタがかけられる。一方、ポストフィルタ6から出力される変調信号は電圧制御発振器1の制御電圧端子に加えられることで、図12に示すような伝達関数1−H(s)の高域通過フィルタがかけられる。すなわち、変調信号をΦ(s)とおくと、電圧制御発振器1出力のRF変調信号に含まれるベースバンド成分は、次式に表されるようにPLLの周波数特性とは無関係になる。
FIG. 12 is a diagram showing the frequency characteristics of the baseband region for explaining the operation of the two-point modulation PLL. Here, a transfer function representing the frequency characteristic of the PLL is H (s) (where s = jω). H (s) has a low-pass characteristic as shown in FIG. The modulation signal added to the frequency division ratio set in the
H(s)Φ(s)+{1−H(s)}Φ(s)=Φ(s) ……… (1)
このように、PLLに2点変調を適用すると、電圧制御発振器1から、PLL帯域外まで及ぶ、広帯域なRF変調信号を出力することが可能となる。なお、fsはサンプリング周波数である。
H (s) Φ (s) + {1−H (s)} Φ (s) = Φ (s) (1)
As described above, when two-point modulation is applied to the PLL, it is possible to output a broadband RF modulation signal extending from the voltage controlled oscillator 1 to the outside of the PLL band. Note that fs is a sampling frequency.
しかしながら、上記特許文献1のような構成を用いた場合、電圧制御発振器1をLSIに集積すると、素子値に製造時のばらつきが生じる。これにより、電圧制御発振器1の変調感度が各LSIで個別にばらつく。この変調感度は、温度によってもばらつく。電圧制御発振器1の変調感度がばらつくと、所望の出力信号(RF変調信号)を得ることが困難になる。図13に理想的なVCO出力信号を示し、図14に変調感度が変化したときのVCO出力信号を示す。 However, when the configuration as in Patent Document 1 is used, if the voltage controlled oscillator 1 is integrated in an LSI, the element value varies during manufacturing. Thereby, the modulation sensitivity of the voltage controlled oscillator 1 varies individually in each LSI. This modulation sensitivity varies with temperature. If the modulation sensitivity of the voltage controlled oscillator 1 varies, it becomes difficult to obtain a desired output signal (RF modulation signal). FIG. 13 shows an ideal VCO output signal, and FIG. 14 shows a VCO output signal when the modulation sensitivity changes.
このような課題を解決する一つの方法として従来、特許文献2で開示されている位相変調装置がある。この位相変調装置も2点変調PLLであるが、基準信号に変調をかけることで1点目の変調を行う点が、図11に示した特許文献1の構成と異なっている。
As one method for solving such a problem, there is a phase modulation device disclosed in
図15に、特許文献2で開示されている位相変調装置の構成を示す。位相変調装置20は、制御電圧端子の電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御発振器(VCO)21と、ミキサ22、シンセサイザ23及びローパスフィルタ(LPF)24からなるダウンコンバータ25と、ダウンコンバートされたRF位相変調信号の周波数を分周する分周器26と、分周器26の出力信号と基準信号の位相を比較し位相差に応じた信号を出力する位相比較器(PD)27と、位相比較器27の出力信号を平均化して出力するループフィルタ(LPF:ローパスフィルタ)28とを有する。
FIG. 15 shows the configuration of the phase modulation apparatus disclosed in
加えて、位相変調装置20は、ダイレクトディジタルシンセサイザ(DDS)30を有する。ダイレクトディジタルシンセサイザ30は、ベースバンドの入力位相変調信号に基づいて基準周波数を中心周波数とする位相変調信号を形成し、これを基準信号として位相比較器27に与えることで1点目の変調を行う。
In addition, the
また、位相変調装置20は、加算器31によって、ループフィルタ28の出力に入力位相変調信号を加算し、この加算した信号電圧を電圧制御発振器21の制御電圧端子に供給することで2点目の変調を行うようになっている。
In addition, the
さらに、位相変調装置20は、ローパスフィルタ24から出力される位相変調信号を位相検波する位相検波器32と、検波された信号とベースバンドの位相変調信号を比較しそれらの差分を出力する比較器33と、比較器33の出力に基づいてベースバンドの位相変調信号の利得を制御し、利得制御したベースバンドの位相変調信号をループフィルタ28の後段で電圧制御発振器21に供給する可変利得増幅器34とを有する。なお実際には、可変利得増幅器34で利得制御されたベースバンドの位相変調信号は、加算器31によって、ループフィルタ28の出力に加算されて電圧制御発振器21に供給される。
Furthermore, the
以上の構成において、可変利得増幅器34では、比較器33により位相変調信号の信号レベルの方が位相検波信号の信号レベルよりも大きい比較結果が得られた場合にはその差分値だけ利得を上げ、比較器33により位相変調信号の信号レベルの方が位相検波信号の信号レベルよりも小さい比較結果が得られた場合にはその差分値だけ利得を下げるようになっている。
In the above configuration, the
この結果、電圧制御発振器21の変調感度がばらついている場合でも、自動的に変調度を調整することができる。
しかしながら、図15の構成の位相変調装置20において良好な変調精度特性を得るためには、DDS30での分解能を高くする必要がある。分解能を高くするためには、高速のクロックが必要となるので、消費電力が増加するという別の課題を招く。
However, in order to obtain good modulation accuracy characteristics in the
また、クロックを高くするには、消費電力とのトレードオフや回路の動作限界周波数による制限があるので、現実的にはDDS出力周波数はそれほど高くできない。この結果、PLLの帯域幅を狭くしなければならず、その分だけPLLのロックアップタイムが長くなるという更に別の課題があった。 In addition, in order to increase the clock, there is a tradeoff with power consumption and a limitation due to the operation limit frequency of the circuit. Therefore, in reality, the DDS output frequency cannot be increased so much. As a result, the bandwidth of the PLL has to be narrowed, and there has been another problem that the lock-up time of the PLL is increased accordingly.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、電圧制御発振器の変調感度がばらついた場合でも、良好なRF位相変調信号を得ることができる位相変調装置、ポーラ変調送信装置、無線送信装置及び無線通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and even when the modulation sensitivity of the voltage controlled oscillator varies, a phase modulation device, a polar modulation transmission device, a wireless transmission device, and a An object is to provide a wireless communication device.
かかる課題を解決するため本発明の位相変調装置の一つの態様は、PLL回路と、PLL回路に設けられ、ベースバンド変調信号及びキャリア周波数信号に基づいて、PLL回路の分周比を設定する分周器と、PLL回路のローパスフィルタとPLL回路の電圧制御発振器との間に設けられ、ローパスフィルタの出力電圧にベースバンド変調信号に応じた電圧を加えて電圧制御発振器の制御電圧端子に供給する加算器と、電圧制御発振器から出力されるRF位相変調信号を位相検波する位相検波器と、位相検波されたRF位相変調信号とベースバンド変調信号を比較しそれらの差分を出力する比較器と、比較器の出力に基づいてベースバンド変調信号の利得を制御し、利得制御したベースバンド変調信号を加算器に出力する利得制御手段とを具備する構成を採る。 In order to solve such a problem, one aspect of the phase modulation device of the present invention is provided in a PLL circuit and a PLL circuit, and a division ratio of the PLL circuit is set based on a baseband modulation signal and a carrier frequency signal. Provided between the frequency divider, the low-pass filter of the PLL circuit, and the voltage-controlled oscillator of the PLL circuit, and adds a voltage corresponding to the baseband modulation signal to the output voltage of the low-pass filter and supplies it to the control voltage terminal of the voltage-controlled oscillator An adder, a phase detector that detects the phase of the RF phase modulation signal output from the voltage controlled oscillator, a comparator that compares the phase detected RF phase modulation signal and the baseband modulation signal, and outputs a difference between them. Gain control means for controlling the gain of the baseband modulation signal based on the output of the comparator and outputting the gain-controlled baseband modulation signal to the adder. Employs a configuration in which Bei.
この構成によれば、実際の電圧制御発振器の変調感度に応じてベースバンド変調信号の利得が制御されるので、電圧制御発振器から良好なRF変調信号が出力されるようになる。 According to this configuration, since the gain of the baseband modulation signal is controlled in accordance with the modulation sensitivity of the actual voltage controlled oscillator, a good RF modulated signal is output from the voltage controlled oscillator.
本発明の位相変調装置の一つの態様は、電圧制御発振器から出力されるRF位相変調信号をダウンコンバートして位相検波器に供給するダウンコンバータを、さらに具備する構成を採る。 One aspect of the phase modulation apparatus of the present invention employs a configuration further including a down converter that down-converts an RF phase modulation signal output from a voltage controlled oscillator and supplies the signal to a phase detector.
この構成によれば、位相検波器ではダウンコンバートされて周波数が低くなった変調信号の位相を検波するので、位相検波器の構成を簡単化できると共に検波精度を向上させることができるようになる。 According to this configuration, the phase detector detects the phase of the modulated signal that has been down-converted and has a low frequency, so that the configuration of the phase detector can be simplified and the detection accuracy can be improved.
本発明の位相変調装置の一つの態様は、電圧制御発振器から出力されるRF位相変調信号を分周して位相検波器に供給する第2の分周器と、ベースバンド変調信号の帯域幅を第2の分周器の分周比に合わせて変換して比較器に供給する帯域幅変換部と、をさらに具備する構成を採る。 One aspect of the phase modulation apparatus of the present invention includes a second frequency divider that divides the RF phase modulation signal output from the voltage controlled oscillator and supplies it to the phase detector, and a bandwidth of the baseband modulation signal. A bandwidth conversion unit that converts the frequency division ratio of the second frequency divider according to the frequency division ratio and supplies it to the comparator is adopted.
この構成によれば、位相検波器では分周されて周波数が低くなった変調信号の位相を検波するので、位相検波器の構成を簡単化できると共に検波精度を向上させることができる。さらに帯域幅変換部で分周比に合わせた帯域幅に変換されたベースバンド変調信号が比較器に入力されるので、比較器で同じ帯域幅の信号同士を比較できるようになる。 According to this configuration, the phase detector detects the phase of the modulated signal that has been frequency-divided and lowered in frequency, so that the configuration of the phase detector can be simplified and the detection accuracy can be improved. Further, since the baseband modulated signal converted into the bandwidth matched to the frequency division ratio by the bandwidth converter is input to the comparator, the comparator can compare signals of the same bandwidth.
本発明の位相変調装置の一つの態様は、位相検波器が、RF位相変調信号に代えて、分周器から出力される信号を位相検波すると共に、ベースバンド変調信号の帯域幅を分周器の分周比に合わせて変換して比較器に供給する帯域幅変換部をさらに具備する構成を採る。 According to one aspect of the phase modulation apparatus of the present invention, the phase detector phase-detects the signal output from the frequency divider instead of the RF phase modulation signal, and also divides the bandwidth of the baseband modulation signal. A configuration is further provided that further includes a bandwidth conversion unit that converts the frequency division ratio and supplies it to the comparator.
この構成によれば、RF変調信号をダウンコンバートしなくても、分周後の低い周波数の信号を位相検波できるようになるので、ミキサやシンセサイザからなるダウンコンバータを設けなくて済む分だけ、簡易な構成及び低消費電力で、検波精度を向上させることができる。さらに帯域幅変換部で分周比に合わせた帯域幅に変換されたベースバンド変調信号が比較器に入力されるので、比較器で同じ帯域幅の信号同士を比較できるようになる。 According to this configuration, it is possible to detect a low-frequency signal after frequency division without down-converting the RF modulation signal. Therefore, it is easy to eliminate the need for a down converter such as a mixer or a synthesizer. The detection accuracy can be improved with a simple configuration and low power consumption. Further, since the baseband modulated signal converted into the bandwidth matched to the frequency division ratio by the bandwidth converter is input to the comparator, the comparator can compare signals of the same bandwidth.
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、送信データに基づいて位相変調信号と振幅変調信号とを形成する振幅位相分離部と、位相変調信号を入力し、RF位相変調信号を出力するPLL回路と、PLL回路に設けられ、位相変調信号及びキャリア周波数信号に基づいて、PLL回路の分周比を設定する分周器と、PLL回路のローパスフィルタとPLL回路の電圧制御発振器との間に設けられ、ローパスフィルタの出力電圧に位相変調信号に応じた電圧を加えて電圧制御発振器の制御電圧端子に供給する加算器と、電圧制御発振器から出力されるRF位相変調信号の振幅を、振幅変調信号に応じて変動させる高周波電力増幅器と、高周波電力増幅器の出力信号を検出するカップラと、カップラによって検出された信号の振幅を制限する振幅制限手段と、振幅制限手段から出力される信号を位相検波する位相検波器と、位相検波された信号と位相変調信号を比較しそれらの差分を出力する比較器と、比較器の出力に基づいて位相変調信号の利得を制御し、利得制御した位相変調信号を加算器に供給する利得制御手段とを具備する構成を採る。 One aspect of the polar modulation transmission apparatus of the present invention includes an amplitude phase separation unit that forms a phase modulation signal and an amplitude modulation signal based on transmission data, and a PLL that inputs the phase modulation signal and outputs an RF phase modulation signal Circuit, a frequency divider provided in the PLL circuit and setting a frequency division ratio of the PLL circuit based on the phase modulation signal and the carrier frequency signal, a low pass filter of the PLL circuit, and a voltage controlled oscillator of the PLL circuit An adder that adds a voltage according to the phase modulation signal to the output voltage of the low-pass filter and supplies the voltage to the control voltage terminal of the voltage controlled oscillator, and amplitude modulates the amplitude of the RF phase modulation signal output from the voltage controlled oscillator A high-frequency power amplifier that varies according to the signal, a coupler that detects the output signal of the high-frequency power amplifier, and the amplitude of the signal detected by the coupler is limited. Based on the width limiter, the phase detector that detects the phase of the signal output from the amplitude limiter, the comparator that compares the phase-detected signal with the phase-modulated signal, and outputs the difference between them, and the output of the comparator And a gain control means for controlling the gain of the phase modulation signal and supplying the gain-controlled phase modulation signal to the adder.
この構成によれば、振幅制限手段によって高周波電力増幅器から出力される送信信号の振幅変調成分が除去される。その信号を位相検波し、ベースバンドの位相変調信号と比較し、その結果に基づいて利得制御手段によって電圧制御発振器の直前に供給するベースバンドの位相変調信号の信号レベルを制御するので、電圧制御発振器の変調感度によって生じる変調精度の劣化に加えて、振幅変調部で発生するAM−PM歪みをも同時に補償することができるポーラ変調送信装置を実現できる。 According to this configuration, the amplitude modulation component of the transmission signal output from the high frequency power amplifier is removed by the amplitude limiting unit. The signal is phase-detected, compared with the baseband phase modulation signal, and based on the result, the signal level of the baseband phase modulation signal supplied immediately before the voltage controlled oscillator is controlled by the gain control means. In addition to the deterioration in modulation accuracy caused by the modulation sensitivity of the oscillator, it is possible to realize a polar modulation transmission apparatus capable of simultaneously compensating for AM-PM distortion generated in the amplitude modulation section.
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、位相検波器に入力される信号をダウンコンバートするダウンコンバータを、さらに具備する構成を採る。 One aspect of the polar modulation transmission apparatus of the present invention employs a configuration further including a down converter that down-converts a signal input to the phase detector.
この構成によれば、位相検波器ではダウンコンバートされた信号の位相を検波するので、位相検波器の構成を簡単化できると共に検波精度を向上させることができるようになる。 According to this configuration, since the phase detector detects the phase of the down-converted signal, the configuration of the phase detector can be simplified and the detection accuracy can be improved.
本発明のポーラ変調送信装置の一つの態様は、送信データに基づいて位相変調信号と振幅変調信号とを形成する振幅位相分離部と、位相変調信号を入力し、RF位相変調信号を出力するPLL回路と、PLL回路に設けられ、位相変調信号及びキャリア周波数信号に基づいて、PLL回路の分周比を設定する分周器と、PLL回路のローパスフィルタとPLL回路の電圧制御発振器との間に設けられ、ローパスフィルタの出力電圧に位相変調信号に応じた電圧を加えて電圧制御発振器の制御電圧端子に供給する加算器と、電圧制御発振器から出力されるRF位相変調信号の振幅を、振幅変調信号に応じて変動させる高周波電力増幅器と、高周波電力増幅器の出力信号を検出するカップラと、カップラによって検出された信号を分周して位相検波器に供給する第2の分周器と、第2の分周器から出力される信号を位相検波する位相検波器と、位相変調信号の帯域幅を第2の分周器の分周比に合わせて変換する帯域幅変換手段と、位相検波器によって検波された信号と帯域幅変換手段によって帯域幅変換された位相変調信号を比較しそれらの差分を出力する比較器と、比較器の出力に基づいて位相変調信号の利得を制御し、利得制御した位相変調信号を加算器に供給する利得制御手段とを具備する構成を採る。 One aspect of the polar modulation transmission apparatus of the present invention includes an amplitude phase separation unit that forms a phase modulation signal and an amplitude modulation signal based on transmission data, and a PLL that inputs the phase modulation signal and outputs an RF phase modulation signal Circuit, a frequency divider provided in the PLL circuit and setting a frequency division ratio of the PLL circuit based on the phase modulation signal and the carrier frequency signal, a low pass filter of the PLL circuit, and a voltage controlled oscillator of the PLL circuit An adder that adds a voltage according to the phase modulation signal to the output voltage of the low-pass filter and supplies the voltage to the control voltage terminal of the voltage controlled oscillator, and amplitude modulates the amplitude of the RF phase modulation signal output from the voltage controlled oscillator A high-frequency power amplifier that varies according to the signal, a coupler that detects the output signal of the high-frequency power amplifier, and a phase detection by dividing the signal detected by the coupler. A second frequency divider to be supplied to the frequency divider, a phase detector for phase-detecting the signal output from the second frequency divider, and the bandwidth of the phase modulation signal to the frequency divider ratio of the second frequency divider Bandwidth conversion means for converting together, a comparator that compares the signal detected by the phase detector and the phase modulation signal that has been bandwidth-converted by the bandwidth conversion means, and outputs the difference between them, and the output of the comparator Based on this, the gain of the phase modulation signal is controlled, and gain control means for supplying the gain-controlled phase modulation signal to the adder is adopted.
この構成によれば、分周器は分周機能に加えて振幅制限機能を有するので、分周器からは周波数が低くされかつ振幅変調成分が除去された送信信号が出力される。その信号を位相検波し、ベースバンドの位相変調信号と比較し、その結果に基づいて利得制御手段によって電圧制御発振器の直前に供給するベースバンド変調信号の信号レベルを制御するので、電圧制御発振器の変調感度によって生じる変調精度の劣化に加えて、振幅変調部で発生するAM−PM歪みをも同時に補償することができるポーラ変調送信装置を実現できる。 According to this configuration, since the frequency divider has an amplitude limiting function in addition to the frequency dividing function, the frequency divider outputs a transmission signal in which the frequency is reduced and the amplitude modulation component is removed. The signal is phase-detected, compared with the baseband phase modulation signal, and based on the result, the signal level of the baseband modulation signal supplied immediately before the voltage control oscillator is controlled by the gain control means. In addition to the deterioration of modulation accuracy caused by the modulation sensitivity, it is possible to realize a polar modulation transmission apparatus that can simultaneously compensate for AM-PM distortion generated in the amplitude modulation section.
本発明の無線送信装置は、上記いずれかの位相変調装置と、位相変調装置から出力されるRF位相変調信号を増幅する増幅器とを具備する構成を採る。 A radio transmission apparatus according to the present invention employs a configuration including any one of the phase modulation apparatuses described above and an amplifier that amplifies an RF phase modulation signal output from the phase modulation apparatus.
本発明の無線通信装置は、上記いずれかの位相変調装置を有する送信部と、受信信号を復調する受信部と、アンテナと、送信部からアンテナへの送信信号の供給とアンテナから受信部への受信信号の供給とを切り替える共用器とを具備する構成を採る。 A wireless communication apparatus according to the present invention includes a transmitter having any one of the above-described phase modulation apparatuses, a receiver that demodulates a received signal, an antenna, supply of a transmission signal from the transmitter to the antenna, and transmission from the antenna to the receiver. A configuration including a duplexer that switches between supply of received signals is adopted.
これらの構成によれば、位相変調装置の電圧制御発振器の変調感度がばらついた場合でも良好なRF位相変調信号を得ることができるため、高品質の信号を送信できるようになる。例えば、増幅器から発生する熱や外部温度によって、位相変調装置が多様な温度環境下に置かれ、この温度変化によって電圧制御発振器の変調感度がばらついた場合でも、高品質の信号を送信できる。 According to these configurations, a good RF phase modulation signal can be obtained even when the modulation sensitivity of the voltage-controlled oscillator of the phase modulation device varies, so that a high-quality signal can be transmitted. For example, even when the phase modulator is placed in various temperature environments due to heat generated from the amplifier or an external temperature, and the modulation sensitivity of the voltage controlled oscillator varies due to this temperature change, a high-quality signal can be transmitted.
このように本発明によれば、電圧制御発振器の変調感度がばらついた場合でも、良好なRF位相変調信号を得ることができる位相変調装置を実現できる。また、増幅器の発熱や外部温度の変動を受けても、高品質の信号を送信できるポーラ変調送信装置、無線送信装置及び無線通信装置を実現できる。 Thus, according to the present invention, it is possible to realize a phase modulation apparatus that can obtain a satisfactory RF phase modulation signal even when the modulation sensitivity of the voltage controlled oscillator varies. In addition, it is possible to realize a polar modulation transmission device, a wireless transmission device, and a wireless communication device that can transmit a high-quality signal even when the amplifier generates heat or changes in external temperature.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1に、本発明の実施の形態1に係る位相変調装置の構成を示す。位相変調装置100は、制御電圧端子の電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御発振器(VCO)101と、電圧制御発振器101から出力されるRF位相変調信号の周波数を分周する分周器102と、分周器102の出力信号と基準信号の位相を比較し位相差に応じた信号を出力する位相比較器(PD)103と、位相比較器103の出力信号を平均化して出力するループフィルタ(LPF:ローパスフィルタ)104とを有する。そして、VCO出力周波数設定信号(キャリア周波数データ)にベースバンドの入力位相変調信号を加算したものを分周器102の分周比として与えることで1点目の変調を行う。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of a phase modulation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The
また位相変調装置100は、加算器108によってループフィルタ104の出力に入力位相変調信号を加算した信号電圧を、電圧制御発振器101の制御電圧端子に供給することで2点目の変調を行うようになっている。
Further, the
因みに、このように基準信号にベースバンドの位相変調信号を加算するのではなく、分周器にベースバンドの位相変調信号を入力することで分周比を時間的に変化させ、その平均値を所望の分周比に設定する方式は、一般に、Fractional-N方式と呼ばれている。このFractional-N方式を用いると、基準信号にベースバンドの位相変調信号を加算する方式と比較して、位相比較器での比較周波数を高く設定でき、その分だけPLLのロックアップタイムを短くできる。 By the way, instead of adding the baseband phase modulation signal to the reference signal in this way, the frequency division ratio is changed temporally by inputting the baseband phase modulation signal to the frequency divider, and the average value is calculated. A method of setting a desired frequency division ratio is generally called a Fractional-N method. When this Fractional-N method is used, compared with a method of adding a baseband phase modulation signal to the reference signal, the comparison frequency in the phase comparator can be set higher, and the lock-up time of the PLL can be shortened accordingly. .
基準信号にベースバンドの位相変調信号を加算した信号を位相比較器の入力とする場合には、例えばダイレクトディジタルシンセサイザ(DDS)を用いることが考えられるが、DDSでの分解能を高くするためには、高速のクロックが必要となるので、消費電力が増加する。また実際にはクロックを高くするには限界があるので、DDS出力周波数はそれほど高くできない。この結果、PLLの帯域幅を狭くしなければならないので、その分だけPLLのロックアップタイムが長くなる。本実施の形態で採用したFractional-N方式は、これらの点で、非常に有効な方式である。 When a signal obtained by adding a baseband phase modulation signal to a reference signal is used as an input of a phase comparator, for example, a direct digital synthesizer (DDS) may be used. However, in order to increase the resolution in DDS, Since a high-speed clock is required, power consumption increases. In fact, there is a limit to raising the clock, so the DDS output frequency cannot be so high. As a result, since the bandwidth of the PLL must be narrowed, the PLL lock-up time is increased accordingly. The Fractional-N method adopted in the present embodiment is a very effective method in these respects.
かかる構成に加えて、本実施の形態の位相変調装置100は、電圧制御発振器101から出力されるRF位相変調信号を位相検波する位相検波器105と、検波された信号とベースバンドの位相変調信号を比較しそれらの差分を出力する比較器106と、比較器106の出力に基づいてベースバンドの位相変調信号の利得を制御し、利得制御したベースバンドの位相変調信号をループフィルタ104の後段で電圧制御発振器101に供給する可変利得増幅器107とを有する。なお実際には、可変利得増幅器107で利得制御されたベースバンドの位相変調信号は、加算器108によって、ループフィルタ104の出力に加算されて電圧制御発振器101に供給される。
In addition to such a configuration, the
以上の構成において、位相変調装置100は、電圧制御発振器101の変調感度(Hz/V)が低い場合には、位相検波器105から出力される信号レベルが所望の信号レベルよりも低くなるので、比較器106によって位相変調信号から位相検波信号を減算する比較演算を行うと、比較器106からはプラスの差分値が得られる。このとき、可変利得増幅器107は、このプラスの差分値だけ位相変調信号の利得を上げて出力する。
In the above configuration, when the modulation sensitivity (Hz / V) of the voltage controlled
これに対して、位相変調装置100は、電圧制御発振器101の変調感度が高い場合には、位相検波器105から出力される信号レベルが所望の信号レベルよりも高くなるので、比較器106によって位相変調信号から位相検波信号を減算する比較演算を行うと、比較器106からはマイナスの差分値が出力される。このとき、可変利得増幅器107は、このマイナスの差分値だけ位相信号の利得を下げて出力する。
On the other hand, when the modulation sensitivity of the voltage controlled
つまり、可変利得増幅器107では、比較器106により位相変調信号の信号レベルの方が位相検波信号の信号レベルよりも大きい比較結果が得られた場合にはその差分値だけ利得を上げ、比較器106により位相変調信号の信号レベルの方が位相検波信号の信号レベルよりも小さい比較結果が得られた場合にはその差分値だけ利得を下げるようになっている。
That is, in the
この結果、電圧制御発振器101の変調感度がばらついている場合でも、図13に示すような良好なRF位相変調信号を得ることができる。
As a result, even when the modulation sensitivity of the voltage controlled
かくして本実施の形態によれば、電圧制御発振器101から出力されるRF位相変調信号を位相検波する位相検波器105と、検波されたRF位相変調信号と元の位相変調信号を比較しその差分を出力する比較器106と、比較器106の出力に基づいて位相変調信号の利得を制御し、利得制御した位相変調信号を電圧制御発振器101に供給する可変利得増幅器107とを設けたことにより、電圧制御発振器101の変調感度がばらついた場合でも、良好なRF位相変調信号を得ることができる位相変調装置100を実現できる。
Thus, according to the present embodiment, the
なお、上述した実施の形態では、比較器106の出力に基づいて位相変調信号の利得を制御し、利得制御した位相変調信号を電圧制御発振器101に供給する利得制御手段として可変利得増幅器107を用いた場合について述べたが、利得制御手段は可変利得増幅器に限らず、利得制御できるものであればどのような回路を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態では、位相変調装置に入力するベースバンドの変調信号として、位相変調信号を例にとって説明したがこれに限らず、他の変調信号を入力するようにしてもよい。これは、後述する実施の形態2〜4についても同様である。因みに、位相変調信号を例にとったのは、後述する実施の形態5や実施の形態6でも説明するように、本発明の位相変調装置をポーラ変調送信装置に適用する場合を想定したためである。しかし、本発明の位相変調装置は、ポーラ変調方式を用いた無線送信装置以外にも適用でき、その場合でも上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, the phase modulation signal is described as an example of the baseband modulation signal input to the phase modulation device. However, the present invention is not limited to this, and another modulation signal may be input. The same applies to Embodiments 2 to 4 described later. Incidentally, the reason why the phase modulation signal is taken as an example is that it is assumed that the phase modulation device of the present invention is applied to a polar modulation transmission device, as will be described later in Embodiment 5 and Embodiment 6. . However, the phase modulation device of the present invention can be applied to devices other than the radio transmission device using the polar modulation method, and even in that case, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
(実施の形態2)
図1との対応部分に同一符号を付して示す図2に、本実施の形態の位相変調装置を示す。位相変調装置200は、実施の形態1の位相変調装置100と比較して、RF位相変調信号をダウンコンバートして位相検波器に送出するダウンコンバータ201を有する。
(Embodiment 2)
The phase modulation apparatus of this embodiment is shown in FIG. 2, in which parts corresponding to those in FIG. Compared with
ダウンコンバータ201は、例えば図2に示すように、ミキサ202とシンセサイザ203とローパスフィルタ(LPF)204を有し、ミキサ202にRF位相変調信号とシンセサイザ203により発生させた周波数を入力し、ミキサ202によってRF位相変調信号の周波数をシンセサイザで発生させた周波数に引き下げるようになっている。なおダウンコンバータの構成はこれに限らず、要はRF位相変調信号の周波数を下げることができるものであればどのような回路を用いてもよい。
For example, as shown in FIG. 2, the
ダウンコンバータ201によって周波数が引き下げられた信号は、位相検波器105に入力される。それ以降の処理は、実施の形態1と同様なので説明を省略する。
The signal whose frequency is lowered by the
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態1の構成に加えて、電圧制御発振器101から出力されるRF位相変調信号をダウンコンバートして位相検波器105に供給するダウンコンバータ201を設けたことにより、実施の形態1の効果に加えて、位相検波器105の構成を簡単化できると共に検波精度を向上させることができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the down-
(実施の形態3)
図1との対応部分に同一符号を付して示す図3に、本実施の形態の位相変調装置を示す。位相変調装置300は、実施の形態1の位相変調装置100と比較して、電圧制御発振器101から出力されるRF位相変調信号を分周して位相検波器105に供給する分周器301と、位相変調信号の帯域幅を分周器301の分周比に合わせて変換して比較器106に供給する帯域幅変換回路302とを有する。
(Embodiment 3)
The phase modulation apparatus of this embodiment is shown in FIG. 3 in which parts corresponding to those in FIG. Compared with the
このように分周器301を設け、位相検波器105に入力するRF位相変調信号の周波数を下げることにより、位相検波器105の構成を簡単化できると共に検波精度を向上させることができるようになる。
Thus, by providing the
ところで、RF位相変調信号は分周器301を通過すると、その帯域幅が1/D(但し、Dは分周器301の分周比)となる。そこで、位相変調装置300においては、帯域幅変換回路302を設け、この帯域幅変換回路302によって位相変調信号の帯域幅を1/Dにしてから比較器106に入力させることにより、比較器106で同じ帯域幅の信号同士を比較できるようになされている。
By the way, when the RF phase modulation signal passes through the
帯域幅変換回路302は、例えば入力信号の周波数を1/Dだけ偏移させて出力するようにすればよい。この場合の帯域幅変換回路302による位相偏移動作を、図4に示す。図5に示すように、帯域幅変換回路302は、例えば1/Dのゲインをもつアンプで実現できる。
For example, the
なお分周器301の分周比は固定値でよい。2のべき乗にすると非同期回路を用いることができるようになるので、低消費電力の分周器を実現できる。
The frequency dividing ratio of the
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態1の構成に加えて、電圧制御発振器101から出力されるRF位相変調信号を分周して位相検波器105に供給する分周器301と、ベースバンドの位相変調信号の帯域幅を分周器301の分周比に合わせて変換して比較器106に供給する帯域幅変換回路302を設けたことにより、実施の形態1の効果に加えて、位相検波器105の構成を簡単化できると共に検波精度を向上させることができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the frequency divider that divides the RF phase modulation signal output from the voltage controlled
(実施の形態4)
図1との対応部分に同一符号を付して示す図6に、本実施の形態の位相変調装置を示す。位相変調装置400は、実施の形態1の位相変調装置100と比較して、位相検波器105に、電圧制御発振器101から出力されるRF位相変調信号を入力させるのではなく、分周器102の出力を入力させるようになっている。また位相変調装置400は、位相変調信号の帯域幅を分周器102の分周比に合わせて変換して比較器106に供給する帯域幅変換回路302を有する。
(Embodiment 4)
FIG. 6 showing the parts corresponding to those in FIG. 1 with the same reference numerals shows the phase modulation apparatus of the present embodiment. Compared with the
これにより、位相変調装置400においては、分周器102から出力される低い周波数の信号を位相検波器105で検波するので、実施の形態2のようにRF位相変調信号をダウンコンバートするダウンコンバータ201や、実施の形態3のように別の分周器301を設けなくても済むようになるので、簡易な構成で、位相検波精度を向上させることができる。
Thereby, in phase modulation apparatus 400, the low frequency signal output from
ところで、RF位相変調信号は分周器102を通過すると、その帯域幅が1/N(但し、Nは分周器102の分周比)となる。そこで、位相変調装置400においては、帯域幅変換回路302を設け、この帯域幅変換回路302によって変調信号の帯域幅を1/Nにしてから比較器106に入力させることにより、比較器106で同じ帯域幅の信号同士を比較できるようになされている。
By the way, when the RF phase modulation signal passes through the
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態1の構成と比較して、位相検波器105に、RF位相変調信号に代えて、分周器102から出力される信号を入力すると共に、ベースバンドの位相変調信号の帯域幅を分周器102の分周比に合わせて変換して比較器106に供給する帯域幅変換回路302を設けたことにより、実施の形態1の効果に加えて、位相検波器105の構成を簡単化できると共に検波精度を向上させることができるようになる。また実施の形態2や実施の形態3と比較して、構成を簡単化できる。
As described above, according to the present embodiment, the signal output from
(実施の形態5)
この実施の形態では、本発明の位相変調装置をポーラ変調送信装置に適用した場合の好適な構成を提示する。図1との対応部分に同一符号を付して示す図7に、本実施の形態のポーラ変調送信装置500の構成を示す。
(Embodiment 5)
In this embodiment, a preferred configuration when the phase modulation apparatus of the present invention is applied to a polar modulation transmission apparatus is presented. FIG. 7 in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 1 shows the configuration of polar modulation transmission apparatus 500 of the present embodiment.
ポーラ変調送信装置500は、振幅位相分離部510と、高周波電力増幅器(以下これをパワーアンプ(PA)と呼ぶ)501と、振幅変調信号を増幅してパワーアンプ501に供給する電源電圧を形成する電源電圧制御部511とを有する。
The polar modulation transmission apparatus 500 forms an amplitude
ポーラ変調送信装置500は、ベースバンドの送信データを振幅位相分離部510に入力する。振幅位相分離510は、送信データに基づいてベースバンドの振幅変調信号及びベースバンドの位相変調信号を形成し、振幅変調信号を電源電圧制御部511に、位相変調信号をPLL回路に送出する。なお、振幅位相分離部510、電源電圧制御部511及びパワーアンプ501は、従来のポーラ変調送信装置に用いられている既知の構成を用いればよいので、ここでは詳述しない。
Polar modulation transmission apparatus 500 inputs baseband transmission data to amplitude
電圧制御発振器101から出力されたRF位相変調信号は、パワーアンプ(PA)501に送出される。パワーアンプ501は、定包絡のRF位相変調信号の振幅を振幅変調信号に基づいて変化させることにより、RF位相振幅変調信号(送信信号)を得る。
The RF phase modulation signal output from the voltage controlled
ポーラ変調送信装置500は、パワーアンプ501の出力信号を検出するカップラ502と、カップラ502によって検出された信号の振幅を制限する振幅制限手段としてのリミッタアンプ503を有する。これにより、パワーアンプ501から出力される送信信号(RF位相振幅変調信号)の振幅変調成分がリミッタアンプ503によって除去される。
The polar modulation transmission apparatus 500 includes a
振幅変調成分が除去された信号は、ミキサ505、シンセサイザ506及びローパスフィルタ(LPF)507からなるダウンコンバータ504によって周波数が下げられた後、位相検波器105に送出される。以降の構成及び動作は実施の形態1と同様である。
The signal from which the amplitude modulation component has been removed is transmitted to the
以上のように、本実施の形態によれば、パワーアンプ501から出力される位相振幅変調信号を検出するカップラ502と、カップラ502によって検出された信号の振幅を制限するリミッタアンプ503と、リミッタアンプ503から出力される信号を位相検波する位相検波器105と、検波された信号とベースバンドの位相変調信号を比較しそれらの差分を出力する比較器106と、比較器の出力に基づいて位相変調信号の利得を制御し、利得制御したベースバンドの位相変調信号を電圧制御発振器101に供給する可変利得増幅器107とを設けたことにより、電圧制御発振器101の変調感度のばらつきによって生じる変調精度の劣化に加えて、パワーアンプ501で発生するAM−PM歪みをも同時に補償することができるポーラ変調送信装置500を実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、この実施の形態では、振幅制限手段としてリミッタアンプ503を用いたが、振幅制限手段はこれに限らず、信号の振幅を定包絡にできるものであればどのような回路を用いてもよい。またダウンコンバータ504を省略するようにしてもよい。さらにパワーアンプ501に代えて、線形ミキサや利得制御アンプが用いられたものにも適用できる。要は、振幅変調信号に応じてRF位相変調信号の振幅を変動させる振幅変調部よりも後の信号をカップラで検出すればよい。
In this embodiment, the
(実施の形態6)
図7との対応部分に同一符号を付して示す図8に、本実施の形態のポーラ変調送信装置を示す。ポーラ変調送信装置600は、実施の形態5のポーラ変調送信装置500と比較して、リミッタアンプ503及びダウンコンバータ504に代えて、分周器601を設けた点と、分周器601の分周比Dに合わせてベースバンドの位相変調信号の帯域幅を1/Dに変換して比較器106に与える帯域幅変換回路602を設けた点を除いて、実施の形態5のポーラ変調送信装置500と同様の構成でなる。
(Embodiment 6)
The polar modulation transmission apparatus of this embodiment is shown in FIG. 8 in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. Polar modulation transmission apparatus 600 is different from polar modulation transmission apparatus 500 of the fifth embodiment in that
ここで分周器601は分周機能に加えて振幅制限機能を有するので、リミッタアンプ等の振幅制限手段を省略することできる。これにより、ポーラ変調送信装置600においては、実施の形態5と同様の効果を、より簡易な構成で得ることができる。
Since the
(他の実施の形態)
図9に、実施の形態1〜4の位相変調装置を搭載した無線送信装置の構成を示す。無線送信装置700は、実施の形態1〜4のいずれかの位相変調装置100(200、300、400)と、位相変調装置100(200、300、400)により得られたRF位相変調信号を増幅する増幅器701と、増幅された信号を送信するアンテナ702とを有する。これにより、無線送信装置700においては、位相変調装置100(200、300、400)の電圧制御発振器101の変調感度がばらついた場合でも良好なRF位相変調信号を得ることができるため、高品質の信号を送信できるようになる。例えば、増幅器701から発生する熱や外部温度によって、位相変調装置100(200、300、400)が多様な温度環境下に置かれ、この温度変化によって電圧制御発振器101の変調感度がばらついた場合でも、高品質の信号を送信できる。
(Other embodiments)
FIG. 9 shows a configuration of a wireless transmission device on which the phase modulation device according to the first to fourth embodiments is mounted. Radio transmission apparatus 700 amplifies an RF phase modulation signal obtained by phase modulation apparatus 100 (200, 300, 400) of any of Embodiments 1 to 4 and phase modulation apparatus 100 (200, 300, 400) And an
図10に、実施の形態1〜4の位相変調装置を搭載した無線通信装置の構成を示す。無線送信装置800は、実施の形態1〜4のいずれかの位相変調装置100(200、300、400)及び増幅器701を有する送信部801と、受信信号に対して復調処理を含む所定の受信処理を施す受信部802と、送信信号と受信信号との切替えを行う共用器803と、アンテナ702とを備えている。これにより、無線通信装置800においては、位相変調装置100(200、300、400)の電圧制御発振器101の変調感度がばらついた場合でも高品質の信号を送信できるようになる。特に、携帯電話機等の携帯端末においては、送信電力制御や外部温度変化に伴って電圧制御発振器の温度変化も大きくなるので、本発明を携帯電話機等の携帯端末に適用すると非常に好適である。
FIG. 10 shows a configuration of a wireless communication apparatus equipped with the phase modulation apparatus according to the first to fourth embodiments. Radio transmitting apparatus 800 includes transmitting section 801 including phase modulation apparatus 100 (200, 300, 400) and
本発明は、電圧制御発振器の変調感度がばらついた場合でも良好なRF位相変調信号を得ることができ、例えば携帯電話機等の携帯端末やその基地局等の無線通信装置に適用して好適なものである。 The present invention can obtain a good RF phase modulation signal even when the modulation sensitivity of the voltage controlled oscillator varies, and is suitable for application to a mobile terminal such as a mobile phone and a radio communication device such as a base station thereof. It is.
100、200、300、400 位相変調装置
101 電圧制御発振器(VCO)
102、301、601 分周器
103 位相比較器(PD)
104 ループフィルタ(LPF)
105 位相検波器
106 比較器
107 可変利得増幅器
108 加算器
201、504 ダウンコンバータ
302、602 帯域幅変換回路
500、600 ポーラ変調送信装置
501 高周波電力増幅器(パワーアンプ)
502 カップラ
503 リミッタアンプ
510 振幅位相分離部
511 電源電圧制御部
700 無線送信装置
701 増幅器
800 無線通信装置
801 送信部
802 受信部
100, 200, 300, 400
102, 301, 601
104 Loop filter (LPF)
DESCRIPTION OF
502
Claims (9)
前記PLL回路に設けられ、ベースバンド変調信号及びキャリア周波数信号に基づいて、前記PLL回路の分周比を設定する分周器と、
前記PLL回路のローパスフィルタと前記PLL回路の電圧制御発振器との間に設けられ、前記ローパスフィルタの出力電圧に前記ベースバンド変調信号に応じた電圧を加えて前記電圧制御発振器の制御電圧端子に供給する加算器と、
前記電圧制御発振器から出力されるRF位相変調信号を位相検波する位相検波器と、
前記位相検波されたRF位相変調信号と前記ベースバンド変調信号を比較しそれらの差分を出力する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて前記ベースバンド変調信号の利得を制御し、利得制御したベースバンド変調信号を前記加算器に出力する利得制御手段と
を具備することを特徴とする2点変調型の位相変調装置。 A PLL circuit;
A frequency divider provided in the PLL circuit for setting a frequency division ratio of the PLL circuit based on a baseband modulation signal and a carrier frequency signal;
Provided between the low-pass filter of the PLL circuit and the voltage-controlled oscillator of the PLL circuit, and adds a voltage corresponding to the baseband modulation signal to the output voltage of the low-pass filter and supplies it to the control voltage terminal of the voltage-controlled oscillator An adder to
A phase detector for detecting a phase of an RF phase modulation signal output from the voltage controlled oscillator;
A comparator that compares the phase-detected RF phase modulation signal and the baseband modulation signal and outputs a difference between them;
Gain control means for controlling the gain of the baseband modulation signal based on the output of the comparator and outputting the gain-controlled baseband modulation signal to the adder. Phase modulator.
ことを特徴とする請求項1に記載の位相変調装置。 The phase modulation apparatus according to claim 1, further comprising a down converter that down-converts an RF phase modulation signal output from the voltage controlled oscillator and supplies the RF phase modulation signal to the phase detector.
前記ベースバンド変調信号の帯域幅を前記第2の分周器の分周比に合わせて変換して前記比較器に供給する帯域幅変換部と、をさらに具備する
ことを特徴とする請求項1に記載の位相変調装置。 A second frequency divider that divides the RF phase modulation signal output from the voltage controlled oscillator and supplies it to the phase detector;
2. A bandwidth conversion unit that further converts a bandwidth of the baseband modulation signal in accordance with a frequency division ratio of the second frequency divider and supplies the converted bandwidth to the comparator. The phase modulation device according to 1.
前記ベースバンド変調信号の帯域幅を前記分周器の分周比に合わせて変換して前記比較器に供給する帯域幅変換部を、さらに具備する
ことを特徴とする請求項1に記載の位相変調装置。 The phase detector, instead of the RF phase modulation signal, phase-detects the signal output from the frequency divider,
2. The phase according to claim 1, further comprising: a bandwidth conversion unit that converts a bandwidth of the baseband modulation signal in accordance with a division ratio of the frequency divider and supplies the converted bandwidth to the comparator. Modulation device.
前記位相変調信号を入力し、RF位相変調信号を出力するPLL回路と、
前記PLL回路に設けられ、前記位相変調信号及びキャリア周波数信号に基づいて、前記PLL回路の分周比を設定する分周器と、
前記PLL回路のローパスフィルタと前記PLL回路の電圧制御発振器との間に設けられ、前記ローパスフィルタの出力電圧に前記位相変調信号に応じた電圧を加えて前記電圧制御発振器の制御電圧端子に供給する加算器と、
前記電圧制御発振器から出力されるRF位相変調信号の振幅を、前記振幅変調信号に応じて変動させる高周波電力増幅器と、
前記高周波電力増幅器の出力信号を検出するカップラと、
前記カップラによって検出された信号の振幅を制限する振幅制限手段と、
前記振幅制限手段から出力される信号を位相検波する位相検波器と、
前記位相検波された信号と前記位相変調信号を比較しそれらの差分を出力する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて前記位相変調信号の利得を制御し、利得制御した位相変調信号を前記加算器に出力する利得制御手段と
を具備することを特徴とするポーラ変調送信装置。 An amplitude phase separation unit that forms a phase modulation signal and an amplitude modulation signal based on transmission data;
A PLL circuit that inputs the phase modulation signal and outputs an RF phase modulation signal;
A frequency divider provided in the PLL circuit for setting a frequency division ratio of the PLL circuit based on the phase modulation signal and the carrier frequency signal;
Provided between the low-pass filter of the PLL circuit and the voltage-controlled oscillator of the PLL circuit, adds a voltage corresponding to the phase modulation signal to the output voltage of the low-pass filter and supplies the voltage to the control voltage terminal of the voltage-controlled oscillator An adder;
A high frequency power amplifier that varies the amplitude of the RF phase modulation signal output from the voltage controlled oscillator in accordance with the amplitude modulation signal;
A coupler for detecting an output signal of the high-frequency power amplifier;
Amplitude limiting means for limiting the amplitude of the signal detected by the coupler;
A phase detector for phase detection of the signal output from the amplitude limiting means;
A comparator that compares the phase-detected signal with the phase-modulated signal and outputs a difference between them;
A polar modulation transmission apparatus comprising: gain control means for controlling a gain of the phase modulation signal based on an output of the comparator and outputting the gain-controlled phase modulation signal to the adder.
ことを特徴とする請求項5に記載のポーラ変調送信装置。 The polar modulation transmission apparatus according to claim 5, further comprising a down converter that down-converts a signal input to the phase detector.
前記位相変調信号を入力し、RF位相変調信号を出力するPLL回路と、
前記PLL回路に設けられ、前記位相変調信号及びキャリア周波数信号に基づいて、前記PLL回路の分周比を設定する分周器と、
前記PLL回路のローパスフィルタと前記PLL回路の電圧制御発振器との間に設けられ、前記ローパスフィルタの出力電圧に前記位相変調信号に応じた電圧を加えて前記電圧制御発振器の制御電圧端子に供給する加算器と、
前記電圧制御発振器から出力されるRF位相変調信号の振幅を、前記振幅変調信号に応じて変動させる高周波電力増幅器と、
前記高周波電力増幅器の出力信号を検出するカップラと、
前記カップラによって検出された信号を分周して前記位相検波器に供給する第2の分周器と、
前記第2の分周器から出力される信号を位相検波する位相検波器と、
前記位相変調信号の帯域幅を前記第2の分周器の分周比に合わせて変換する帯域幅変換手段と、
前記位相検波器によって検波された信号と前記帯域幅変換手段によって帯域幅変換された前記位相変調信号を比較しそれらの差分を出力する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて前記位相変調信号の利得を制御し、利得制御した位相変調信号を前記加算器に出力する利得制御手段と
を具備することを特徴とするポーラ変調送信装置。 An amplitude phase separation unit that forms a phase modulation signal and an amplitude modulation signal based on transmission data;
A PLL circuit for inputting the phase modulation signal and outputting an RF phase modulation signal;
A frequency divider provided in the PLL circuit for setting a frequency division ratio of the PLL circuit based on the phase modulation signal and the carrier frequency signal;
Provided between the low-pass filter of the PLL circuit and the voltage-controlled oscillator of the PLL circuit, adds a voltage corresponding to the phase modulation signal to the output voltage of the low-pass filter and supplies the voltage to the control voltage terminal of the voltage-controlled oscillator An adder;
A high frequency power amplifier that varies the amplitude of the RF phase modulation signal output from the voltage controlled oscillator in accordance with the amplitude modulation signal;
A coupler for detecting an output signal of the high-frequency power amplifier;
A second divider for dividing the signal detected by the coupler and supplying the divided signal to the phase detector;
A phase detector for detecting a phase of a signal output from the second frequency divider;
Bandwidth conversion means for converting the bandwidth of the phase modulation signal in accordance with the frequency division ratio of the second frequency divider;
A comparator that compares the signal detected by the phase detector with the phase modulation signal bandwidth-converted by the bandwidth converter and outputs a difference between them;
A polar modulation transmission apparatus comprising: gain control means for controlling a gain of the phase modulation signal based on an output of the comparator and outputting the gain-controlled phase modulation signal to the adder.
前記位相変調装置から出力されるRF位相変調信号を増幅する増幅器と
を具備することを特徴とする無線送信装置。 A phase modulation device according to any one of claims 1 to 4,
An amplifier for amplifying an RF phase modulation signal output from the phase modulation device.
受信信号を復調する受信部と、
アンテナと、
前記送信部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部への受信信号の供給とを切り替える共用器と
を具備することを特徴とする無線通信装置。 A transmitter having the phase modulation device according to any one of claims 1 to 4,
A receiver for demodulating the received signal;
An antenna,
A wireless communication apparatus comprising: a duplexer that switches between supply of a transmission signal from the transmission unit to the antenna and supply of a reception signal from the antenna to the reception unit.
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