JP2937152B2 - 4-phase quadrature modulator - Google Patents
4-phase quadrature modulatorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、４相直交変調器に
関し、特に、マイクロ波通信装置に用いられる４相直交
変調器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quadrature quadrature modulator, and more particularly to a quadrature quadrature modulator used for a microwave communication device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来の４相直交変調器の一構成
例を示す図である。また、図５は、図４に示した４相直
交変調器の構造を示す図であり、（ａ）は立体透視図、
（ｂ）は図４に示したＢ−Ｂ’線における断面図であ
る。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a conventional four-phase quadrature modulator. FIG. 5 is a diagram showing a structure of the four-phase quadrature modulator shown in FIG. 4, (a) is a stereoscopic perspective view,
FIG. 5B is a sectional view taken along line BB ′ shown in FIG.
【０００３】本従来例は図４及び図５に示すように、両
面プリント基板５１上にストリップラインで構成される
９０度ハイブリッド回路４１と、スロットラインバラン
で構成される２相変調器４２，４３と、２相変調器４
２，４３の変調出力を合成する合成器４４とから構成さ
れており、２相変調器４２と２相変調器４３との間に
は、シールドケース５２からなる仕切壁５３が設けられ
ている。In this conventional example, as shown in FIGS. 4 and 5, a 90-degree hybrid circuit 41 composed of strip lines on a double-sided printed circuit board 51 and two-phase modulators 42 and 43 composed of slot line baluns. And the two-phase modulator 4
And a synthesizer 44 for synthesizing the modulation outputs 2 and 43. Between the two-phase modulator 42 and the two-phase modulator 43, a partition wall 53 composed of a shield case 52 is provided.
【０００４】上記のように構成された４相直交変調器に
おいては、２相変調器４２と２相変調器４３との間に設
けられている仕切壁５３によって、４相直交変調器にお
いて必要な２相変調器４２，４３のアイソレーションが
確保されている。[0004] In the four-phase quadrature modulator configured as described above, a partition wall 53 provided between the two-phase modulator 42 and the two-phase modulator 43 requires the four-phase quadrature modulator. Isolation between the two-phase modulators 42 and 43 is ensured.
【０００５】また、従来の４相直交変調器の他の一例と
して、特開昭６２−２０２３０９号公報に開示されてい
る４相位相変調器がある。As another example of the conventional quadrature quadrature modulator, there is a quadrature phase modulator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-202309.
【０００６】特開昭６２−２０２３０９号公報に開示さ
れている４相位相変調器においては、２相変調器の出力
経路もしくは搬送波入力経路の少なくとも一方にπ型減
衰器が設けられており、π型減衰器が設けられている信
号経路に直列に接続されている抵抗を２分割して、マイ
クロストリップ線路が設けられ、このマイクロストリッ
プ線路に折りまげられた線路が添うように近接して配置
される折り返し部が形成され、この折り返し部が半田付
け等により橋絡されることにより、４相変調信号出力の
レベル誤差や位相誤差の調整が可能となる４相位相変調
器であるが、この４相位相変調器がもたらす効果は、変
調出力信号のレベル誤差や位相誤差の低減に関するもの
であり、本発明の４相直交変調器がもたらす効果とは無
関係である。In the four-phase modulator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-202309, a π-type attenuator is provided on at least one of the output path of the two-phase modulator and the carrier wave input path. A resistor connected in series to the signal path in which the type attenuator is provided is divided into two, a microstrip line is provided, and the microstrip line is arranged close to the folded line along the line. This is a four-phase modulator that can adjust the level error and the phase error of the four-phase modulated signal output by forming a folded part and bridging the folded part by soldering or the like. The effect provided by the phase-phase modulator relates to the reduction of the level error and the phase error of the modulated output signal, and has nothing to do with the effect provided by the four-phase quadrature modulator of the present invention.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
４相直交変調器においては、２つの２相変調器間に設け
られている仕切壁と両面プリント基板との接触によっ
て、２つの２相変調器相互間のアイソレーションが確保
される構造となっているため、接触面の不均一や仕切壁
の精度によって、アイソレーションを完全に確保するこ
とができない場合があり、その場合、４相直交変調の出
力におけるレベル誤差や位相誤差が生じてしまうという
問題点がある。In the conventional four-phase quadrature modulator as described above, two two-phase quadrature modulators are contacted by a partition wall provided between two two-phase modulators and a double-sided printed circuit board. Due to the structure that ensures the isolation between the modulators, it may not be possible to completely ensure the isolation due to uneven contact surfaces and the accuracy of the partition walls. There is a problem that a level error and a phase error occur in the output of the modulation.
【０００８】また、仕切壁がシールドケースによって形
成されているため、基板面積が大きくなってしまうとい
う問題点がある。Further, since the partition wall is formed by the shield case, there is a problem that the substrate area becomes large.
【０００９】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、２相変調器
相互間のアイソレーションを完全に確保することができ
るとともに、基板面積を縮小することができる４相直交
変調器を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and can completely secure isolation between two-phase modulators and reduce the board area. It is an object of the present invention to provide a four-phase quadrature modulator that can be reduced.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、外部から搬送波が入力され、該搬送波を互
いに９０度の位相差を具備する２つの搬送波に分割して
出力する分割手段と、該分割手段から出力された搬送波
と該搬送波を変調するための変調信号とがそれぞれ入力
され、前記変調信号に基づいて前記搬送波をそれぞれ変
調する２つの２相変調手段と、該２相変調手段のそれぞ
れにおいて変調された変調波をベクトル合成することに
より４相直交変調信号を出力する合成手段とを有してな
る４相直交変調器において、前記２相変調手段は、複数
層を有する基板に互いに完全導体層を挟んで設けられて
いることを特徴とする。To achieve the above object, the present invention provides a dividing means for receiving a carrier wave from outside, dividing the carrier wave into two carrier waves having a phase difference of 90 degrees from each other, and outputting the divided carrier waves. A carrier wave output from the dividing unit and a modulation signal for modulating the carrier wave, respectively, and two two-phase modulation units respectively modulating the carrier wave based on the modulation signal; A quadrature modulator comprising a combination unit for outputting a four-phase quadrature modulation signal by vector-combining the modulated waves modulated by each of the units. Are provided so as to sandwich a complete conductor layer therebetween.
【００１１】また、前記分割手段及び前記合成手段は、
それぞれ複数層に渡って形成され、互いに層間スルーホ
ールにより接続されていることを特徴とする。The dividing means and the synthesizing means may include:
Each is formed over a plurality of layers, and is connected to each other by interlayer through holes.
【００１２】また、外部から照射される電波を遮断する
遮断手段によって覆われていることを特徴とする。[0012] Further, it is characterized in that it is covered by blocking means for blocking radio waves emitted from the outside.
【００１３】（作用）上記のように構成された本発明に
おいては、２つの２相変調手段が、複数層を有する基板
に互いに完全導体層を挟んで設けられているので、完全
導体層によって、２つの２相変調手段相互間のアイソレ
ーションが完全に確保され、空間を伝搬するリークによ
る出力のレベル誤差及び位相誤差が抑制される。(Operation) In the present invention configured as described above, the two two-phase modulation means are provided on a substrate having a plurality of layers with a perfect conductor layer interposed therebetween. Isolation between the two two-phase modulators is completely ensured, and output level errors and phase errors due to leaks propagating in space are suppressed.
【００１４】また、分割手段及び合成手段が、それぞれ
複数層に渡って形成され、互いに層間スルーホールによ
り接続されているので、基板面積が縮小される。Further, since the dividing means and the synthesizing means are respectively formed over a plurality of layers and are connected to each other by interlayer through holes, the area of the substrate is reduced.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は、本発明の４相直交変調器の実施の
一形態を示す図である。また、図２は、図１に示した４
相直交変調器の構造を示す図であり、（ａ）は立体透視
図、（ｂ）は図１に示したＡ−Ａ’線における断面図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a four-phase quadrature modulator according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a structure of a phase quadrature modulator, in which FIG. 2A is a stereoscopic perspective view and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA ′ shown in FIG.
【００１７】本形態は図１に示すように、５層構造のプ
リント基板３１の第２層及び第４層において構成され、
端子１１及び他端が接地された抵抗１５とストリップラ
インを介して接続されている分割手段である９０度ハイ
ブリッド回路２１と、５層構造のプリント基板３１の第
２層に形成されたストリップライン部と第１層に形成さ
れたスロットライン部と２つのダイオードとＩチャネル
信号が入力される端子１３と第１層及び第２層間のスル
ーホールとから構成される２相変調器２２と、５層構造
のプリント基板３１の第４層に形成されたストリップラ
イン部と第５層に形成されたスロットライン部と２つの
ダイオードとＱチャネル信号が入力される端子１４と第
４層及び第５層間のスルーホールとから構成される２相
変調器２３と、第２層〜第４層に形成されたストリップ
ラインと第２層〜第４層間において貫通しているスルー
ホールと第３層に設けられた端子１２とから構成される
合成器２４とから構成されている。なお、第１層のう
ち、９０度ハイブリッド回路２１及び合成器２４が設け
られている部分、第３層のうち、９０度ハイブリッド回
路２１及び２相変調器２２，２３が設けられている部分
及び第５層のうち、９０度ハイブリッド回路２１及び合
成器２４が設けられている部分においては、完全導体面
となっている。また、４相直交変調器全体が遮断手段で
あるシールドケース３３により覆われている。As shown in FIG. 1, the present embodiment is composed of a second layer and a fourth layer of a printed circuit board 31 having a five-layer structure.
A 90-degree hybrid circuit 21 as a dividing means connected to the terminal 11 and the resistor 15 whose other end is grounded via a strip line, and a strip line portion formed on the second layer of the printed circuit board 31 having a five-layer structure. A two-phase modulator 22 including a slot line portion formed in the first layer, two diodes, a terminal 13 to which an I-channel signal is input, and a through hole between the first and second layers; A strip line portion formed on the fourth layer of the printed circuit board 31 having a structure, a slot line portion formed on the fifth layer, two diodes, a terminal 14 for inputting a Q channel signal, and a portion between the fourth and fifth layers. A two-phase modulator 23 composed of through holes, a strip line formed in the second to fourth layers, a through hole penetrating between the second to fourth layers, and a third layer. And a synthesizer 24. composed of vignetting terminals 12. In the first layer, a portion where the 90-degree hybrid circuit 21 and the combiner 24 are provided, in the third layer, a portion where the 90-degree hybrid circuit 21 and the two-phase modulators 22 and 23 are provided, and In the fifth layer, a portion where the 90-degree hybrid circuit 21 and the combiner 24 are provided has a complete conductor surface. Further, the entire four-phase quadrature modulator is covered by a shield case 33 which is a blocking means.
【００１８】なお、本形態においては、プリント基板３
１を５層構造のものとしたが、２相変調器２２，２３が
互いに完全導体層を挟んで設けられていれば、本発明は
これに限られることはない。In this embodiment, the printed circuit board 3
1 has a five-layer structure, but the present invention is not limited to this as long as the two-phase modulators 22 and 23 are provided with a perfect conductor layer interposed therebetween.
【００１９】以下に、上記のように構成された４相直交
変調器の動作について説明する。The operation of the four-phase quadrature modulator configured as described above will be described below.
【００２０】図３は、図１及び図２に示した４相直交変
調器の動作を説明するため図であり、（ａ）はブロック
ダイヤ、（ｂ）〜（ｄ）は動作信号を示すベクトル図、
（ｅ）は位相及び振幅誤差発生時における信号ベクトル
図である。FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the operation of the four-phase quadrature modulator shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 3A is a block diagram, and FIGS. Figure,
(E) is a signal vector diagram when a phase and amplitude error occurs.
【００２１】端子１１を介して９０度ハイブリッド回路
２１に搬送波信号が入力されると、９０度ハイブリッド
回路２１において、入力された搬送波信号が、それぞれ
入力電力の２分の１の電力を有し、互いに等振幅で９０
度の位相差をもつ２つの搬送波信号に分割され、出力さ
れる。When a carrier signal is input to the 90-degree hybrid circuit 21 via the terminal 11, the input carrier signal has a power of one half of the input power in the 90-degree hybrid circuit 21. 90 with equal amplitude to each other
It is divided into two carrier signals having a phase difference of degree and output.
【００２２】９０度ハイブリッド回路２１から出力され
た２つの搬送波信号はそれぞれ２相変調器２２，２３に
入力されるが、２相変調器２２においては、端子１３か
らＩチャネル信号が入力されており、入力されたＩチャ
ネル信号の極性によって、搬送波信号が同相で出力され
たり（Ｉ+）、逆相で出力されたり（Ｉ-）する。また、
２相変調器２３においては、端子１４からＱチャネル信
号が入力されており、入力されたＱチャネル信号の極性
によって、２相変調信号（Ｑ+またはＱ-）が出力され
る。The two carrier signals output from the 90-degree hybrid circuit 21 are input to two-phase modulators 22 and 23, respectively. In the two-phase modulator 22, an I-channel signal is input from a terminal 13. Depending on the polarity of the input I-channel signal, the carrier signal is output in phase (I + ) or in opposite phase (I − ). Also,
In 2-phase modulator 23, Q-channel signal from terminal 14 is input, the polarity of the input Q-channel signal, the two-phase modulation signal (Q + or Q -) is output.
【００２３】２相変調器２２，２３から２相変調信号が
それぞれ出力されると、２つの２相変調信号が合成器２
４に入力され、合成器２４において、２つの２相変調信
号が相互間の位相差を変えずに合成される。When the two-phase modulated signals are output from the two-phase modulators 22 and 23, the two two-phase modulated signals are combined by the combiner 2
4 and are combined by the combiner 24 without changing the phase difference between the two two-phase modulated signals.
【００２４】それにより、２つの２相変調信号がベクト
ル合成され、４相直交変調信号（Ｉ +Ｑ+，Ｉ+Ｑ-，Ｉ-
Ｑ+，Ｉ-Ｑ-）として端子１２から出力される。Thus, two two-phase modulated signals are vector
And the four-phase quadrature modulated signal (I +Q+, I+Q-, I-
Q+, I-Q-) Is output from the terminal 12.
【００２５】ここで、２相変調器２２，２３の相互間の
アイソレーションが完全でない場合における動作につい
て図３（ｅ）を用いて説明する。The operation in the case where the isolation between the two-phase modulators 22 and 23 is not perfect will be described with reference to FIG.
【００２６】９０度ハイブリッド回路２１から出力され
る搬送波信号に加えて、本来２相変調器２２に入力され
るはずのＩチャネル信号の一部が空間をリークして信号
Ｉ’として２相変調器２３に入力されてしまうと、２相
変調器２３に入力される信号は信号Ｉ’と信号Ｑとが合
成されて信号Ｑ’となる。ここでもし、２相変調器２３
において、信号Ｑ’が同相で変調され、かつ、２相変調
器２２において、信号Ｉが信号Ｑの影響を受けずにその
まま同相で変調されると、合成器１４におけるベクトル
合成の結果、４相変調出力がＸ’となり、互いの搬送波
入力ＩとＱが、影響を及ぼしあわないときの出力Ｘに比
べて、レベルで｜Ａ｜、位相で△θの誤差が生じてしま
う。そして、誤差△θが大きくなってしまうと、信号が
誤って復調され、符号誤り率の劣化を招いてしまう。In addition to the carrier signal output from the 90-degree hybrid circuit 21, a part of the I-channel signal, which is supposed to be input to the two-phase modulator 22, leaks in space and becomes a signal I '. When the signal is input to the modulator 23, the signal input to the two-phase modulator 23 is combined with the signal I 'and the signal Q to become a signal Q'. Here, too, the two-phase modulator 23
, The signal I ′ is modulated in-phase and the signal I is modulated in-phase by the two-phase modulator 22 without being affected by the signal Q. The modulation output becomes X ', and an error of | A | at the level and △ θ at the phase occurs as compared with the output X when the carrier inputs I and Q do not affect each other. If the error Δθ becomes large, the signal is erroneously demodulated, and the code error rate is degraded.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【００２８】請求項１に記載のものにおいては、２つの
２相変調手段を、複数層を有する基板に互いに完全導体
層を挟んで設けたため、完全導体層によって、２つの２
相変調手段相互間のアイソレーションが完全に確保さ
れ、空間を伝搬するリークによる出力のレベル誤差及び
位相誤差を抑制することができる。According to the first aspect of the present invention, the two two-phase modulating means are provided on a substrate having a plurality of layers with a perfect conductor layer interposed therebetween.
Isolation between the phase modulation means is completely ensured, and an output level error and a phase error due to a leak propagating in the space can be suppressed.
【００２９】請求項２に記載のものにおいては、分割手
段及び合成手段を、それぞれ複数層に渡って形成し、互
いに層間スルーホールにより接続する構成としたため、
分割手段及び合成手段が同一面に形成されている場合に
比べて基板面積を縮小することができる。According to the second aspect of the present invention, the dividing means and the synthesizing means are formed in a plurality of layers, respectively, and are connected to each other by interlayer through holes.
The substrate area can be reduced as compared with the case where the dividing unit and the combining unit are formed on the same surface.
【００３０】請求項３に記載のものにおいては、外部か
ら照射される電波を遮断する遮断手段によって４相直交
変調器全体を覆ったため、外部から照射される電波によ
る影響を抑制することができる。According to the third aspect of the present invention, since the entire four-phase quadrature modulator is covered by the blocking means for blocking the radio wave radiated from outside, the influence of the radio wave radiated from outside can be suppressed.
【図１】本発明の４相直交変調器の実施の一形態を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a four-phase quadrature modulator of the present invention.
【図２】図１に示した４相直交変調器の構造を示す図で
あり、（ａ）は立体透視図、（ｂ）は図１に示したＡ−
Ａ’線における断面図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a structure of the four-phase quadrature modulator shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a stereoscopic perspective view, and FIG.
It is sectional drawing in the A 'line.
【図３】図１及び図２に示した４相直交変調器の動作を
説明するため図であり、（ａ）はブロックダイヤ、
（ｂ）〜（ｄ）は動作信号を示すベクトル図、（ｅ）は
位相及び振幅誤差発生時における信号ベクトル図であ
る。3A and 3B are diagrams for explaining the operation of the four-phase quadrature modulator shown in FIGS. 1 and 2, wherein FIG. 3A is a block diagram,
(B) to (d) are vector diagrams showing operation signals, and (e) is a signal vector diagram when a phase and amplitude error occurs.
【図４】従来の４相直交変調器の一構成例を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional four-phase quadrature modulator.
【図５】図４に示した４相直交変調器の構造を示す図で
あり、（ａ）は立体透視図、（ｂ）は図４に示したＢ−
Ｂ’線における断面図である。5A and 5B are diagrams showing a structure of the four-phase quadrature modulator shown in FIG. 4, in which FIG. 5A is a stereoscopic perspective view, and FIG.
It is sectional drawing in the B 'line.
１１〜１４ 端子 １５，１６ 抵抗 ２１ ９０度ハイブリッド回路 ２２，２３ ２相変調器 ２４ 合成器 ３１ プリント基板 ３３ シールドケース 11 to 14 terminals 15, 16 resistance 21 90-degree hybrid circuit 22, 23 two-phase modulator 24 synthesizer 31 printed circuit board 33 shield case
Claims (3)
互いに９０度の位相差を具備する２つの搬送波に分割し
て出力する分割手段と、 該分割手段から出力された搬送波と該搬送波を変調する
ための変調信号とがそれぞれ入力され、前記変調信号に
基づいて前記搬送波をそれぞれ変調する２つの２相変調
手段と、 該２相変調手段のそれぞれにおいて変調された変調波を
ベクトル合成することにより４相直交変調信号を出力す
る合成手段とを有してなる４相直交変調器において、 前記２相変調手段は、複数層を有する基板に互いに完全
導体層を挟んで設けられていることを特徴とする４相直
交変調器。1. A dividing means for receiving a carrier wave from the outside, dividing the carrier wave into two carrier waves having a phase difference of 90 degrees from each other, and outputting the divided carrier wave; modulating the carrier wave outputted from the dividing means and the carrier wave And a two-phase modulating means for respectively modulating the carrier based on the modulated signal, and performing a vector synthesis on the modulated waves modulated by each of the two-phase modulating means. A four-phase quadrature modulator having a synthesizing means for outputting a four-phase quadrature modulation signal, wherein the two-phase modulation means is provided on a substrate having a plurality of layers with a perfect conductor layer interposed therebetween. Four-phase quadrature modulator.
て、 前記分割手段及び前記合成手段は、それぞれ複数層に渡
って形成され、互いに層間スルーホールにより接続され
ていることを特徴とする４相直交変調器。2. The four-phase quadrature modulator according to claim 1, wherein said dividing means and said synthesizing means are respectively formed over a plurality of layers and are connected to each other by interlayer through holes. Four-phase quadrature modulator.
交変調器において、 外部から照射される電波を遮断する遮断手段によって覆
われていることを特徴とする４相直交変調器。3. The four-phase quadrature modulator according to claim 1, wherein the four-phase quadrature modulator is covered by a blocking unit that blocks radio waves emitted from outside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31345996A JP2937152B2 (en) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 4-phase quadrature modulator |
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| JPH10164160A JPH10164160A (en) | 1998-06-19 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4719939B2 (en) * | 2001-09-20 | 2011-07-06 | Ｔｏｔｏ株式会社 | Sensor device |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31345996A patent/JP2937152B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH10164160A (en) | 1998-06-19 |
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