JP2006030019A

JP2006030019A - パルス変調回路

Info

Publication number: JP2006030019A
Application number: JP2004210311A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Ono; 政好小野; Kenji Kawakami; 憲司川上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-16
Also published as: JP4451236B2; US7327991B2; US20060014504A1

Abstract

【課題】スイッチ動作時のＯＮ／ＯＦＦ動作を改善するとともに、パルス変調回路全体としての出力電力のＯＮ／ＯＦＦ比を改善することができる。
【解決手段】ＬＯ信号とＤＣパルス信号とを入力し、ＬＯ信号の２倍波とＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサ１を用いたパルス変調回路であって、ハーモニックミクサ１の前段にＳＰＳＴスイッチ２を直列接続し、ＳＰＳＴスイッチ２をＤＣパルス信号によりハーモニックミクサ１と同時にスイッチング動作させる。これにより、ＳＰＳＴスイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ比に、ハーモニックミクサ１自体のＯＮ／ＯＦＦ比を加算できるので、スイッチ動作時のＯＮ／ＯＦＦ動作を改善するとともに、パルス変調回路全体としての出力電力のＯＮ／ＯＦＦ比を改善することができる。
【選択図】図１

Description

この発明はパルス変調回路に関し、特に、通信やレーダに用いられるパルス変調回路に関するものである。

従来、自動車用パルスドップラーレーダ装置等に用いられる変調回路として、ハーモニックミクサを用いた変調回路がある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載されているパルス変調回路においては、ハーモニックミクサに、ＬＯ波を入力するためのハーモニックミクサ局部発振（ＬＯ）信号入力端子と、パルス信号発生器により発生されるＩＦ信号を入力するためのハーモニックミクサＩＦ信号入力端子とが設けられ、さらに、入力されたＬＯ波とＩＦ信号とを混合させたＲＦ信号を出力するためのＲＦ信号出力端子が設けられている。

動作について説明する。ハーモニックミクサは、ＬＯ波をハーモニックミクサＬＯ信号入力端子に入力し、ＩＦ信号をハーモニックミクサＩＦ信号入力端子に入力して、それらを混合することにより、ＬＯ波の２倍波とＩＦ信号との和周波成分をＲＦ信号出力端子９に出力するものであり、ＬＯ周波数ｆ_ＬＯ、ＩＦ周波数ｆ_ＩＦ、ＲＦ周波数ｆ_ＲＦとすると、ｆ_ＲＦ＝２ｆ_ＬＯ＋ｆ_ＩＦの関係が成り立つ。

ＤＣ成分をＩＦ信号としてハーモニックミクサＩＦ信号入力端子に入力した場合、ＤＣの印加電圧０においては、ＬＯ波と混合するＩＦ信号がないためＲＦ信号出力端子には、ＬＯ波の２倍波成分は出力されない。ＤＣの印加電圧Ｖ１（０以外の任意電圧）の場合には、ＬＯ波とＤＣ成分を混合することにより、ｆ_ＩＦ＝０であるからｆ_ＲＦ＝２ｆ_ＬＯとなり、ＬＯ波の２倍波成分が、ＲＦ信号出力端子に出力される。

パルス信号発生器にて発生させたＤＣパルスをハーモニックミクサＩＦ信号入力端子に印加、ＬＯ波をハーモニックミクサＬＯ信号入力端子から印加した場合、ＬＯ波はハーモニックミクサＩＦ信号入力端子に印加されたＤＣパルスとハーモニックミクサにおいて混合され、奇数次の高調波であるＬＯ周波数の２倍波とＤＣパルス信号との混合波が変調波としてＲＦ信号出力端子９から出力される。

特開２０００−３３８２３３号公報

上述した従来のパルス変調回路の場合、理論的にはパルスＯＦＦ時の印加電圧ではＬＯ波の２倍波成分は出力されないはずであるが、実際のパルスＯＦＦ時の印加電圧では０Ｖ近傍の数十ｍＶの雑音により、スイッチ動作時の出力電力のＯＮ／ＯＦＦ比が減少してしまうという問題点があった。

さらに、ハーモニックミクサを構成する素子（例えば、ダイオードなど）の製造ばらつきによりＯＮ／ＯＦＦ比が劣化するという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、ＯＮ／ＯＦＦ動作を改善するとともに、スイッチ動作時のパルス変調回路全体としての出力電力のＯＮ／ＯＦＦ比を改善することが可能なパルス変調回路を得ることを目的とする。

この発明は、局部発振波とＤＣパルス信号とが入力されて、前記局部発振波の２倍波と前記ＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するパルス変調回路であって、前記局部発振波が入力されて、ＯＦＦ時にはＯＮ時のときよりも前記局部発振波を減衰させるスイッチと、前記スイッチで作用された前記局部発振波と前記ＤＣパルス信号とが入力されて、前記局部発振波の２倍波と前記ＤＣパルス信号とを混合して、ＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサとを備え、前記スイッチを前記ＤＣパルス信号により前記ハーモニックミクサと同時にスイッチング動作させるパルス変調回路である。

この発明は、局部発振波とＤＣパルス信号とが入力されて、前記局部発振波の２倍波と前記ＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するパルス変調回路であって、前記局部発振波が入力されて、ＯＦＦ時にはＯＮ時のときよりも前記局部発振波を減衰させるスイッチと、前記スイッチで作用された前記局部発振波と前記ＤＣパルス信号とが入力されて、前記局部発振波の２倍波と前記ＤＣパルス信号とを混合して、ＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサとを備え、前記スイッチを前記ＤＣパルス信号により前記ハーモニックミクサと同時にスイッチング動作させるようにしたため、当該スイッチによりＯＮ／ＯＦＦ比を調整して、調整したそのＯＮ／ＯＦＦ比に、ハーモニックミクサ自体のＯＮ／ＯＦＦ比を加算できるので、スイッチ動作時のＯＮ／ＯＦＦ動作を改善できるとともに、パルス変調回路全体としての出力電力のＯＮ／ＯＦＦ比を改善することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るパルス変調回路の構成を示したものである。本発明のパルス変調回路は、ＬＯ信号（局部発振波）とＤＣパルスとを入力し、ＬＯ信号の２倍波とＤＣパルスとを混合してＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサ１を用いたパルス変調回路である。なお、ハーモニックミクサ１は、ＬＯ信号をハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に入力し、ＤＣパルス信号をハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８に入力して、それらを混合することにより、ＬＯ信号の２倍波とＤＣパルス信号との和周波成分をＲＦ信号出力端子９に出力するものであり、ＬＯ信号の周波数をｆ_ＬＯ、ＤＣパルス信号の周波数をｆ_ＩＦ、ＲＦ信号の周波数をｆ_ＲＦとすると、ｆ_ＲＦ＝２ｆ_ＬＯ＋ｆ_ＩＦの関係が成り立つものである。

図１に示すように、本実施の形態に係るパルス変調回路は、ハーモニックミクサ１と、ＳＰＳＴ（ＳｉｎｇｌｅＰｏｌｅＳｉｎｇｌｅＴｈｒｏｗ）スイッチ２と、パルス信号発生器１１とから構成されている。本実施の形態においては、ＳＰＳＴスイッチ２は、ハーモニックミクサ１の前段に直列接続されており、ＬＯ信号はＳＰＳＴスイッチ２を介してハーモニックミクサ１に入力される。すなわち、ＬＯ信号を印加するためのＬＯ信号入力端子４は、ＳＰＳＴスイッチ２に設けられているＳＰＳＴスイッチ入力端子５に接続され、また、ＳＰＳＴスイッチ２に設けられているＳＰＳＴスイッチ出力端子６は、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７を介して、ハーモニックミクサ１に接続されている。また、パルス信号発生器１１に接続されているパルス信号印加端子１０は、スイッチパルス入力端子３を介してＳＰＳＴスイッチ２に接続されているとともに、ハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８を介してハーモニックミクサ１に接続されている。これにより、パルス信号発生器１１から発生されるＤＣパルスによって、ＳＰＳＴスイッチ２とハーモニックミクサ１とを同時にスイッチング動作させることができる。この構成により、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７を介して入力されるＬＯ信号とハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８を介して入力されるＤＣパルスとは、ハーモニックミクサ１において混合され、ハーモニックミクサ１に接続されているＲＦ信号出力端子９から出力される。

動作について説明する。パルス信号発生器１１にて発生させたＤＣパルスをパルス信号印加端子１０に印加するとともに、ＬＯ信号をＬＯ信号入力端子４に印加する。パルスＯＮ時には、パルス信号印加端子１０に印加されたＤＣパルスがスイッチパルス入力端子３によりＳＰＳＴスイッチ２に印加されて、それにより、ＳＰＳＴスイッチ２がＯＮ状態となり、ＬＯ信号入力端子４からＳＰＳＴスイッチ入力端子５を介して印加されたＬＯ信号は、前記ＳＰＳＴスイッチ２の挿入損失分だけ減衰して、ＳＰＳＴスイッチ出力端子６を介してハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加される。一方、パルスＯＦＦ時には、パルス信号印加端子１０に印加されたＤＣパルスがスイッチパルス入力端子３によりＳＰＳＴスイッチ２に印加されて、それにより、ＳＰＳＴスイッチ２がＯＦＦ状態となり、ＬＯ信号入力端子４からＳＰＳＴスイッチ入力端子５を介して印加されたＬＯ信号は、前記ＳＰＳＴスイッチ２のアイソレーション分だけ減衰して、ＳＰＳＴスイッチ出力端子６を介してハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加される。このようにして、パルスＯＮ時およびパルスＯＦＦ時のそれぞれにおいて、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加されたＬＯ信号は、ハーモニックミクサ１に入力される。このとき、パルス信号印加端子１０に印加されたＤＣパルスが、ハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８を介してハーモニックミクサ１に入力されるので、当該ＬＯ信号とＤＣパルスとが、ハーモニックミクサ１において混合され、奇数次の高調波であるＬＯ周波数の２倍波とＤＣパルス信号との混合波が変調波としてＲＦ信号出力端子９から出力される。この際、ＲＦ信号出力端子９におけるパルスＯＮ時とパルスＯＦＦ時の出力電力の比がＯＮ／ＯＦＦ比となる。

ハーモニックミクサ１前段に装荷したＳＰＳＴスイッチ２単体のＯＮ／ＯＦＦ比は、前述したＳＰＳＴスイッチ２の挿入損失（パルスＯＮ時）とアイソレーション（パルスＯＦＦ時）との比となる。前述したようにハーモニックミクサ１の出力周波数は入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となる。すなわち、追加したＳＰＳＴスイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ１の出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、さらに、ハーモニックミクサ自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算されるので、パルス変調回路全体としてのＯＮ／ＯＦＦ比を２倍以上に改善することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、局部発振波であるＬＯ信号とＤＣパルス信号とを入力し、ＬＯ信号の２倍波とＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサ１を用いたパルス変調回路において、ＳＰＳＴスイッチ２をハーモニックミクサ１の前段に直列接続し、ＤＣパルス信号によりハーモニックミクサ１と同時にスイッチング動作させることにより、ＯＮ／ＯＦＦ動作を改善している。さらに、ハーモニックミクサ１の出力周波数が入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は１：２となるので、追加されたＳＰＳＴスイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ１の出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、これにハーモニックミクサ１自体のＯＮ／ＯＦＦ比がさらに加算されて、パルス変調回路全体としてのＯＮ／ＯＦＦ比を改善することができる。

実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係るパルス変調回路の構成を示したものである。図２に示すように、本実施の形態に係るパルス変調回路は、図１の構成と同様に、ハーモニックミクサ１と、ＳＰＳＴ（ＳｉｎｇｌｅＰｏｌｅＳｉｎｇｌｅＴｈｒｏｗ）スイッチ２と、パルス信号発生器１１とを有している。但し、本実施の形態においては、ＳＰＳＴスイッチ２は、ハーモニックミクサ１の前段に並列接続されている。すなわち、ＬＯ信号を印加するためのＬＯ信号入力端子４はＳＰＳＴスイッチ２に設けられているＳＰＳＴスイッチ入力端子５に接続されており、ＳＰＳＴスイッチ２に設けられているＳＰＳＴスイッチ出力端子６は、終端抵抗１３を介して接地点１４に接地されている。また、ＳＰＳＴスイッチ２とハーモニックミクサ１との間には、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７が設けられている。パルス信号発生器１１に接続されているパルス信号印加端子１０は、インバータ１２およびスイッチパルス入力端子３を介してＳＰＳＴスイッチ２に接続されているとともに、ハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８を介してハーモニックミクサ１に接続されている。これにより、パルス信号発生器１１から発生されるＤＣパルスによって、ＳＰＳＴスイッチ２とハーモニックミクサ１とを同時にスイッチング動作させることができる。この構成により、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７を介して入力されるＬＯ信号とハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８を介して入力されるＤＣパルスとは、ハーモニックミクサ１において混合され、ハーモニックミクサ１に接続されているＲＦ信号出力端子９から出力される。

次に動作について説明する。パルス信号発生器１１にて発生させたＤＣパルスをパルス信号印加端子１０に印加するとともに、ＬＯ信号をＬＯ信号入力端子４から印加する。パルスＯＮ時には、パルス信号印加端子１０に印加されたＤＣパルスがインバータ１２により反転して、スイッチパルス入力端子３を介してＳＰＳＴスイッチ２に印加されるので、ＳＰＳＴスイッチ２はＯＦＦ状態となる。この場合、ＬＯ信号入力端子４からＳＰＳＴスイッチ２は開放端として見えるため、ＬＯ信号はＳＰＳＴスイッチ２のＯＦＦ容量などの寄生成分に起因する挿入損失分だけ減衰し、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加される。パルスＯＦＦ時には、パルス信号印加端子１０に印加されたＤＣパルスがインバータ１２により反転し、スイッチパルス入力端子３を介してＳＰＳＴスイッチ２に印加されるので、ＳＰＳＴスイッチ２はＯＮ状態となる。この場合、ＬＯ信号入力端子４からＳＰＳＴスイッチ２は、終端抵抗１３を介して接地点１４に接地した抵抗回路として見えるため、ＬＯ信号の大部分はＳＰＳＴスイッチ２を通過して接地点１４へと伝送される。接地点１４へ通過しなかった一部のＬＯ信号がハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加される。このようにして、パルスＯＮ時およびパルスＯＦＦ時のそれぞれにおいて、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加されたＬＯ信号は、パルス信号印加端子１０に印加されたＤＣパルスとハーモニックミクサ１において混合され、奇数次の高調波であるＬＯ周波数の２倍波とＤＣパルス信号との混合波が変調波としてＲＦ信号出力端子９から出力される。

並列装荷したＳＰＳＴスイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ比は並列装荷した前記ＳＰＳＴスイッチ２の挿入損失（パルスＯＮ時）とアイソレーション（パルスＯＦＦ時）との比となる。実施の形態１と同様にハーモニックミクサ１の出力周波数は入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となる。すなわち、追加した並列装荷した前記ＳＰＳＴスイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ１自体のＯＮ／ＯＦＦ比をさらに加算するので、パルス変調回路全体としてのＯＮ／ＯＦＦ比を２倍以上に改善できる。

以上のように、本実施の形態によれば、局部発振波であるＬＯ信号とＤＣパルス信号とを入力し、ＬＯ信号の２倍波とＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサ１を用いたパルス変調回路において、ＳＰＳＴスイッチ２をハーモニックミクサ１の前段に並列接続し、ＤＣパルス信号によりハーモニックミクサと同時にスイッチング動作させることにより、ＯＮ／ＯＦＦ動作を改善している。さらに、出力周波数が入力周波数の２倍となっていることからハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となるので、追加されたＳＰＳＴスイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ１の出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算して、パルス変調回路全体としてのＯＮ／ＯＦＦ比を改善することができる。

実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３に係るパルス変調回路の構成を示したものである。図３に示すように、本実施の形態に係るパルス変調回路は、ハーモニックミクサ１と、ＳＰＤＴ（ＳｉｎｇｌｅＰｏｌｅＤｏｕｂｌｅＴｈｒｏｗ）スイッチＡ１５と、ＳＰＤＴスイッチＢ１６と、帯域阻止フィルタ１７（以下、ＢＲＦ１７とする。）と、パルス信号発生器１１とから構成されている。本実施の形態においては、ＳＰＤＴスイッチＡ１５と、ＳＰＤＴスイッチＢ１６と、帯域阻止フィルタ１７（以下、ＢＲＦ１７とする。）とは切り替え回路（スイッチ）を構成している。当該切り替え回路は、ハーモニックミクサ１の前段に直列接続されており、ＬＯ信号は切り替え回路を介してハーモニックミクサ１に入力される。すなわち、ＬＯ信号を印加するためのＬＯ信号入力端子４は、ＳＰＤＴスイッチＡ１５に設けられている入力端子３０に接続され、また、ＳＰＤＴスイッチＢ１６に設けられている出力端子３１は、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７を介して、ハーモニックミクサ１に接続されている。また、パルス信号発生器１１に接続されているパルス信号印加端子１０は、スイッチパルス入力端子３ａ，３ｂを介してＳＰＤＴスイッチＡ１５およびＳＰＤＴスイッチＢ１６に接続されているとともに、ハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８を介してハーモニックミクサ１に接続されている。これにより、パルス信号発生器１１から発生されるＤＣパルスによって、ＳＰＤＴスイッチＡ１５およびＳＰＤＴスイッチＢ１６とハーモニックミクサ１とを同時にスイッチング動作させることができる。この構成により、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７を介して入力されるＬＯ信号とハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８を介して入力されるＤＣパルスとは、ハーモニックミクサ１において混合され、ハーモニックミクサ１に接続されているＲＦ信号出力端子９から出力される。

上述のように、本実施の形態では、図３に示すように、ハーモニックミクサ１の前段に、実施の形態１のＳＰＳＴスイッチ２の代わりに、１入力２出力のＳＰＤＴスイッチＡ１５と２入力１出力のＳＰＤＴスイッチＢ１６とＢＲＦ１７とから構成される切り替え回路（スイッチ）を設けている。ＳＰＤＴスイッチＡ１５の一方の出力端子であるＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ａとＳＰＤＴスイッチＢ１６の一方の入力端子であるＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ａとは、直接接続されている。しかしながら、ＳＰＤＴスイッチＡ１５の他方の出力端子であるＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ｂとＳＰＤＴスイッチＢ１６の他方の入力端子であるＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ｂとは、ＬＯ周波数を共振周波数とするＢＲＦ１７（帯域阻止フィルタ）を介して接続されている。パルスＯＮ時には、ＳＰＤＴスイッチＡ１５の出力はＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ａとなり、ＳＰＤＴスイッチＢ１６の入力はＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ａとなる。パルスＯＦＦ時には、ＳＰＤＴスイッチＡ１５の出力はＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ｂとなり、ＳＰＤＴスイッチＢ１６の入力はＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ｂとなる。このように、ＳＰＤＴスイッチＡ１５とＳＰＤＴスイッチＢ１６とは、ＤＣパルスにより切り替わる切り替え回路（スイッチ）を構成している。なお、本実施の形態においては、ＢＲＦ１７は、ＬＯ信号を減衰させるための減衰手段を構成している。

次に動作を説明する。パルス信号発生器１１にて発生させたＤＣパルスをパルス信号印加端子１０に印加するとともに、ＬＯ信号をＬＯ信号入力端子４から印加する。パルスＯＮ時には、パルス信号印加端子１０に印加されたＤＣパルスがスイッチパルス入力端子３ａ，３ｂを介してＳＰＤＴスイッチＡ１５，ＳＰＤＴスイッチＢ１６に印加されることにより、ＳＰＤＴスイッチＡ１５の出力はＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ａとなり、ＳＰＤＴスイッチＢ１６の入力がＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ａとなる。このとき、ＬＯ信号入力端子４から印加されたＬＯ信号は、前記ＳＰＤＴスイッチＡ１５、ＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ａ、ＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ａ、および、ＳＰＤＴスイッチＢ１６の経路にて伝送されて、ハーモニックミクサ１のハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加される。ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加されたＬＯ信号とハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８に印加されるＤＣパルスとは、ハーモニックミクサ１にて混合され、ＬＯ周波数の２倍波とＤＣパルス信号との混合波が変調波としてＲＦ信号出力端子９から出力される。

パルスＯＦＦ時には、パルス信号印加端子１０に印加されたＤＣパルスがスイッチパルス入力端子３ａ，３ｂを介してＳＰＤＴスイッチＡ１５，ＳＰＤＴスイッチＢ１６に印加されることにより、ＳＰＤＴスイッチＡ１５の出力はＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ｂとなり、ＳＰＤＴスイッチＢ１６の入力がＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ｂとなる。ＬＯ信号入力端子４から印加されたＬＯ信号は、前記ＳＰＤＴスイッチＡ１５、ＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ｂ、ＢＲＦ１７、ＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ｂ、および、ＳＰＤＴスイッチＢ１６の経路にて伝送され、ハーモニックミクサ１のハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加される。この際ＬＯ信号は、ＢＲＦ１７にて大きく減衰する。ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７に印加されたＬＯ信号とハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８に印加されるＤＣパルスとは、パルスＯＮ時と同様にハーモニックミクサ１にて混合され、ＬＯ周波数の２倍波とＤＣパルス信号との混合波が変調波としてＲＦ信号出力端子９から出力される。

この際、ハーモニックミクサ１前段の切り替え回路として、１入力２出力のＳＰＤＴスイッチＡ１５と２入力１出力のＳＰＤＴスイッチＢ１６との間を、一方はスイッチ間を直接接続し、もう一方はＬＯ周波数を共振周波数とするＢＲＦ１７を接続した切り替え回路としたので、ＯＮ／ＯＦＦ比は、当該切り替え回路をＤＣパルスにより切り替えた場合のハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７への出力電力の比となる。パルスＯＦＦ時の出力電力レベルはＢＲＦ１７のＬＯ周波数における抑圧比により決まり、抑圧比が大きい程、前記切り替え回路のＯＮ／ＯＦＦ比は大きくなる。実施の形態１と同様にハーモニックミクサ１の出力周波数は入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となる。すなわち、追加した前記ＢＲＦ１７を含む切り替え回路のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算してパルス変調回路全体としてＯＮ／ＯＦＦ比を改善できる。

以上のように、この実施の形態においては、局部発振波であるＬＯ信号の２倍波とＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサ１を用いたパルス変調回路において、ハーモニックミクサ１の前段に、２つのＳＰＤＴスイッチ１５および１６から構成される切り替え回路（スイッチ）を直列接続している。すなわち、切り替え回路として、ＳＰＤＴスイッチ１５および１６間の一方は直接接続し、もう一方は局部発振周波数を共振周波数とする帯域阻止フィルタであるＢＲＦ１７を介して接続して、パルスＯＮ時／パルスＯＦＦ時で切り替えるように構成している。この構成において、当該切り替え回路とハーモニックミクサ１とを、ＤＣパルス信号より同時にスイッチング動作させることにより、ＯＮ／ＯＦＦ動作を改善している。また、ハーモニックミクサ１の出力周波数は入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となるので、すなわち、追加した前記ＢＲＦ１７を含む切り替え回路のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ１自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算してパルス変調回路全体としてのＯＮ／ＯＦＦ比を改善できる。

実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４に係るパルス変調回路の構成を示したものである。図４に示すように、本実施の形態に係るパルス変調回路は、ハーモニックミクサ１と、スイッチパルス入力端子３ａ，３ｂ、ＬＯ信号入力端子４と、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７と、ハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８と、ＲＦ信号出力端子９と、パルス信号印加端子１０と、パルス信号発生器１１と、ＳＰＤＴスイッチＡ１５と、ＳＰＤＴスイッチＢ１６と、ＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ａ，１８ｂと、ＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ａ，１９ｂと、減衰器２０（固定減衰器）とから構成されている。

図４の構成は、上述の実施の形態３におけるＢＲＦ１７を減衰器（ＡＴＴ）２０に置き換えをした構成となっている。基本的な動作および構成は実施の形態３と同じであるため、図３と同一の符号により示し、ここでは詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、減衰器２０の減衰量によりハーモニックミクサ１前段の切り替え回路（スイッチ）のＯＮ／ＯＦＦ比が決まり、減衰量が大きい程ＯＮ／ＯＦＦ比は大きくなる。すなわち、本実施の形態においては、減衰器２０は、ＬＯ信号を減衰させるための減衰手段を構成している。実施の形態１と同様にハーモニックミクサ１の出力周波数は入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となる。すなわち、追加した前記減衰器２０を含む切り替え回路のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算してパルス変調回路全体としてのＯＮ／ＯＦＦ比を改善できる。

以上のように、この実施の形態においては、局部発振波であるＬＯ信号の２倍波とＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサ１を用いたパルス変調回路において、ハーモニックミクサ１の前段に、２つのＳＰＤＴスイッチ１５および１６から構成される切り替え回路（スイッチ）を直列接続している。すなわち、切り替え回路として、ＳＰＤＴスイッチ１５および１６間の一方は直接接続し、もう一方は減衰器２０を介して接続している。この構成において、当該切り替え回路とハーモニックミクサ１とを、ＤＣパルス信号より同時にスイッチング動作させることにより、ＯＮ／ＯＦＦ動作を改善している。また、ハーモニックミクサ１の出力周波数は入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となるので、すなわち、追加した減衰器２０を含む切り替え回路のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ１自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算してパルス変調回路全体としてのＯＮ／ＯＦＦ比を改善できる。

実施の形態５．
図５は、この発明の実施の形態５に係るパルス変調回路の構成を示したものである。図５に示すように、本実施の形態に係るパルス変調回路は、ハーモニックミクサ１と、スイッチパルス入力端子３ａ，３ｂ、ＬＯ信号入力端子４と、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７と、ハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８と、ＲＦ信号出力端子９と、パルス信号印加端子１０と、パルス信号発生器１１と、ＳＰＤＴスイッチＡ１５と、ＳＰＤＴスイッチＢ１６と、ＢＲＦ１７と、ＳＰＤＴスイッチＡ出力端子１８ａ，１８ｂと、ＳＰＤＴスイッチＢ入力端子１９ａ，１９ｂと、減衰器２０（固定減衰器）とから構成されている。

図５の構成は、上述の実施の形態３におけるＢＲＦ１７に対して直列に接続した減衰器２０をさらに挿入した構成となっており、基本的な構成および動作は実施の形態３と同じであるため、図３と同一符号を付して示し、ここでは、詳細な説明は省略する。

本実施の形態では前記ＢＲＦ１７の抑圧比および前記減衰器２０の減衰量によりハーモニックミクサ１前段の切り替え回路（スイッチ）のＯＮ／ＯＦＦ比が決まり、抑圧比および減衰量が大きい程ＯＮ／ＯＦＦ比は大きくなる。なお、本実施の形態においては、ＢＲＦ１７および減衰器２０は、ＬＯ信号を減衰させるための減衰手段を構成している。実施の形態１と同様にハーモニックミクサ１の出力周波数は入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となる。すなわち、追加した前記ＢＲＦ１７および前記減衰器２０を含む切り替え回路のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算してパルス変調回路全体としてＯＮ／ＯＦＦ比を改善できる。

以上のように、この実施の形態においては、局部発振波であるＬＯ信号の２倍波とＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサ１を用いたパルス変調回路において、ハーモニックミクサ１の前段に、２つのＳＰＤＴスイッチ１５および１６から構成される切り替え回路（スイッチ）を直列接続している。すなわち、切り替え回路として、ＳＰＤＴスイッチ１５および１６間の一方は直接接続し、もう一方はＢＲＦ１７および減衰器２０を介して接続している。この構成において、当該切り替え回路とハーモニックミクサ１とを、ＤＣパルス信号より同時にスイッチング動作させることにより、ＯＮ／ＯＦＦ動作を改善している。また、ハーモニックミクサ１の出力周波数は入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となるので、すなわち、追加した減衰器２０を含む切り替え回路のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ１自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算してパルス変調回路全体としてのＯＮ／ＯＦＦ比を改善できる。

実施の形態６．
図６は、この発明の実施の形態６に係るパルス変調回路の構成を示したものである。図６に示すように、この実施の形態に係るパルス変調回路は、ハーモニックミクサ１と、スイッチパルス入力端子３と、ＬＯ信号入力端子４と、ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子７と、ハーモニックミクサＩＦ信号入力端子８と、ＲＦ信号出力端子９と、パルス信号印加端子１０と、パルス信号発生器１１と、増幅器２０とから構成されている。

図６の構成は、上述の実施の形態１におけるＳＰＳＴスイッチ２を増幅器２１に置換した構成となっており、基本的な構成および動作は実施の形態１と同じであるため、図１と同一符号により示し、ここでは詳細な説明は省略する。

本実施の形態では前記増幅器２１のパルスＯＮ時の利得とパルスＯＦＦ時のアイソレーションにより前記増幅器２１のＯＮ／ＯＦＦ比が決まる。実施の形態１と同様にハーモニックミクサ１の出力周波数は入力周波数の２倍となっていることから、ハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となる。すなわち、追加した前記増幅器２１のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算してパルス変調回路全体としてＯＮ／ＯＦＦ比を改善できる。

以上のように、本実施の形態によれば、局部発振波であるＬＯ信号とＤＣパルス信号とを入力し、ＬＯ信号の２倍波とＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサ１を用いたパルス変調回路において、増幅器２１をハーモニックミクサ１の前段に直列接続し、ＤＣパルス信号によりハーモニックミクサと同時にスイッチング動作させることにより、ＯＮ／ＯＦＦ動作を改善している。さらに、出力周波数が入力周波数の２倍となっていることからハーモニックミクサ１の入力信号に対する出力信号の変化は、１：２となるので、追加された増幅器２１のＯＮ／ＯＦＦ比は、ハーモニックミクサ１の出力端においては、理想的には２倍のＯＮ／ＯＦＦ比となり、ハーモニックミクサ自体のＯＮ／ＯＦＦ比とを加算してパルス変調回路全体としてのＯＮ／ＯＦＦ比を改善することができる。

この発明の実施の形態１に係るパルス変調回路の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態２に係るパルス変調回路の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態３に係るパルス変調回路の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態４に係るパルス変調回路の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態５に係るパルス変調回路の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態６に係るパルス変調回路の構成を示す構成図である。

符号の説明

１ハーモニックミクサ、２ＳＰＳＴスイッチ、３スイッチパルス入力端子、４ＬＯ信号入力端子、５ＳＰＳＴスイッチ入力端子、６ＳＰＳＴスイッチ出力端子、７ハーモニックミクサＬＯ信号入力端子、８ハーモニックミクサＩＦ信号入力端子、９ＲＦ信号出力端子、１０パルス信号印加端子、１１パルス信号発生器、１２インバータ、１３終端抵抗、１４接地点、１５ＳＰＤＴスイッチＡ、１６ＳＰＤＴスイッチＢ、１７ＢＲＦ（帯域阻止フィルタ）、１８ａ，１８ｂＳＰＤＴスイッチＡ出力端子、１９ａ，１９ｂＳＰＤＴスイッチＢ入力端子、２０減衰器、２１増幅器。

Claims

局部発振波とＤＣパルス信号とが入力されて、前記局部発振波の２倍波と前記ＤＣパルス信号とを混合してＲＦパルス信号を出力するパルス変調回路であって、
前記局部発振波が入力されて、ＯＦＦ時にはＯＮ時のときよりも前記局部発振波を減衰させるスイッチと、
前記スイッチで作用された前記局部発振波と前記ＤＣパルス信号とが入力されて、前記局部発振波の２倍波と前記ＤＣパルス信号とを混合して、ＲＦパルス信号を出力するハーモニックミクサと
を備え、
前記スイッチを前記ＤＣパルス信号により前記ハーモニックミクサと同時にスイッチング動作させることを特徴とするパルス変調回路。
前記スイッチは、前記ハーモニックミクサに直列接続されていることを特徴とする請求項１に記載のパルス変調回路。
前記スイッチは、前記ハーモニックミクサに並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載のパルス変調回路。
前記スイッチは、ＳＰＳＴスイッチから構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のパルス変調回路。
前記スイッチは、１入力２出力の第１のＳＰＤＴスイッチと、２入力１出力の第２のＳＰＤＴスイッチとから構成され、
前記第１のＳＰＤＴスイッチの一方の出力端子と前記第２のＳＰＤＴスイッチの一方の入力端子とは直接接続され、
前記第１のＳＰＤＴスイッチの他方の出力端子と前記第２のＳＰＤＴスイッチの他方の入力端子とは、前記局部発振波を減衰させるための減衰手段を介して接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載のパルス変調回路。
前記減衰手段は、局部発振周波数を共振周波数とする帯域阻止フィルタから構成されていることを特徴とする請求項５に記載のパルス変調回路。
前記減衰手段は、固定減衰器から構成されていることを特徴とする請求項５に記載のパルス変調回路。
前記減衰手段は、
局部発振周波数を共振周波数とする帯域阻止フィルタと、
前記帯域阻止フィルタに直列に接続された固定減衰器と
から構成されていることを特徴とする請求項５に記載のパルス変調回路。
前記スイッチは、スイッチング動作可能な増幅器から構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のパルス変調回路。