JP3482364B2 - 振幅変調器、振幅変調器を有する送信機および送受信機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＳＫ(Amplitude
Shift Keying)変調波等の振幅変調波を送受信する送受
信機及びこの送受信機に内蔵されるＡＳＫ変調器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図７に、従来から半二重無線通信システ
ムにて用いられていた送受信機の一例を示す。この図に
示す送受信機は、帯域制限用の低域通過フィルタ１０を
介して入力された変調信号により、ＡＳＫ変調器１２
が、中間周波数発振器１４の発振出力をＡＳＫ変調する
構成を有している。送信側の回路はヘテロダイン方式を
用いており、ＡＳＫ変調器１２の出力たる被変調波はミ
キサ１６により所定の送信周波数（例えばマイクロ波帯
の周波数）までアップコンバートされ、電力増幅器１８
により所定電力まで増幅され、更に帯域通過フィルタ２
０により濾波された上で、送信アンテナ２２から輻射さ
れる。また、受信アンテナ２４により受信された信号
は、帯域通過フィルタ２６により濾波され、低雑音増幅
器２８により増幅され、ミキサ３０により所定の中間周
波数にダウンコンバートされ、更に希望波近傍の妨害波
を阻止するため帯域通過フィルタ３２により濾波された
上で、可変利得増幅器３４に入力される。可変利得増幅
器３４により増幅された中間周波数の信号はＡＳＫ検波
器３６により検波され、更に増幅器３８により増幅され
図示しない回路に復調信号として出力される。なお、可
変利得増幅器３４の利得は、その出力が飽和しないよ
う、ＡＳＫ検波器３６の出力に基づきＡＧＣ回路４０に
より自動制御される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の送受信
機には、いくつか問題点がある。

【０００４】第１に、帯域制限された変調信号を、その
占有周波数帯域を保持したまま無線周波数に変換するに
は、ＡＳＫ変調器１２として、変調信号の振幅に比例し
てその包絡線振幅が変化する被変調波が得られるような
変調器を、用いねばならない。そのような特性を有する
変調器を、従来から用いられていた手法、即ちスイッ
チ、可変アッテネータ、可変利得増幅器等を用いる手法
によって構成するには、被変調波の包絡線振幅が変調信
号の振幅に比例することとなるよう制御する付加的な制
御回路が必要である。これは、送受信機の回路構成を複
雑にし低消費電力化・小型化・低コスト化の上で支障に
なる。

【０００５】第２に、上述の従来技術では被変調波を増
幅する電力増幅器１８が必要である。電力増幅器１８を
設けることは、送受信機の低消費電力化・小型化・低コ
スト化の上で支障になる。特に、この電力増幅器１８
は、伝送データの忠実な伝送及びスペクトルの広がり防
止のために、実際に出力する電力よりも十分大きな電力
でも線形動作するよう設計する（即ちバックオフをと
る）必要があるため、その消費電力が多くなり上述の支
障が更に顕著になる。また、電力増幅器１８の温度特性
も問題となる。

【０００６】第３に、上述の従来技術では、送信側・受
信側共にヘテロダイン方式を用いている。即ち、送信側
を例としていえば、ＡＳＫ変調器１２の出力たる被変調
波を、ミキサ１６によりアップコンバートしている。こ
のとき、周知の如く、ミキサ１６においてイメージが発
生する。例えば、被変調波の周波数がｆif、局部発振器
４４の発振周波数がｆlocであるとすると、ミキサ１６
からは周波数ｆloc＋ｆifの信号及び周波数ｆloc−ｆif
の信号が出力される。また、ミキサ１６を介して、局部
発振器４４の発振出力の一部も漏れ出す。そのため、帯
域通過フィルタ２０を設け、周波数ｆloc＋ｆifの信号
及び周波数ｆloc−ｆifの信号のうちいずれか一方を通
過させ他方をイメージとして阻止し、また局部発振出力
の漏れを阻止する必要がある。このような急峻な減衰特
性を持つ帯域通過フィルタ２０を設けることは、送受信
機の小型化・低コスト化の上で支障になる。

【０００７】第４に、上述の従来技術では、ミキサ１６
にて発生したイメージの阻止、ミキサ１６を介した局部
発振出力の漏れ出しの阻止等の目的で設けている帯域通
過フィルタ２０の他に、妨害波阻止等の目的で帯域通過
フィルタ２６を設けている。帯域通過フィルタ２０及び
２６は互いにその目的が異なるため別々に設計・構成す
る必要がある。また、これに伴い、送信アンテナ２２と
受信アンテナ２４も別体構成とする必要がある（即ち、
送受信共用化できない）。これらのことも、送受信機の
小型化・低コスト化の上で支障になる。

【０００８】第５に、送信に用いる無線周波数と受信に
用いる無線周波数とが異なる場合、電力分配器４２を介
してミキサ１６及び３０にその発振出力を供給する局部
発振器４４の発振周波数を、送受信切換に同期して切り
換えねばならない。発振周波数を切り換えるとき、発振
周波数を切換後の周波数で安定させるまでにある程度の
時間が必要であるため、上述の構成の送受信機は、高速
で送受信切換を行わねばならないシステムには適用困難
である。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、被変調波の包絡線
振幅が変調信号の振幅に比例することとなるよう制御す
る付加的な制御回路を設けることなしに、帯域制限され
た変調信号をその占有周波数帯域を保持したまま無線周
波数に変換できるようにすることを、目的とする。本発
明は、更に、従来から送信側無線周波数回路に設けられ
ていた電力増幅器及び帯域通過フィルタを廃止すること
やアンテナの送受信共用化を可能にし、それによって、
送受信機の低消費電力化・小型化・低コスト化を達成
し、また温度的にもより安定にすることを目的とする。
本発明は、また、送信に用いる無線周波数と受信に用い
る無線周波数とが異なる場合でも局部発振周波数の切換
を行わないでよいようにし、以て高速で送受信切換を行
わねばならないシステムに適した送受信機を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上述
の各目的を、ＡＳＫ変調器（より一般には振幅変調器）
の回路構成及びその駆動方法に工夫を施すことや、送信
側における直接変調方式の採用によって、達成してい
る。

【００１１】 本発明に係る振幅変調器は、（１）その
ソース又はエミッタが接地されているトランジスタと、
（２）このトランジスタのゲート又はベースに局部発振
器の発振出力を印加するための回路と、（３）上記トラ
ンジスタのドレイン又はコレクタに帯域制限された変調
信号を印加するための回路と、（４）上記トランジスタ
のドレイン又はコレクタから信号を取り出すための回路
とを備え、（５）上記トランジスタのドレイン又はコレ
クタにおける電圧振幅が飽和するよう当該トランジスタ
のゲート又はベースに局部発振器の発振出力が印加され
ているときに当該トランジスタのドレイン又はコレクタ
から振幅変調波を出力することを特徴とする。

【００１２】このように、本発明においては、ソース接
地又はエミッタ接地のトランジスタ増幅器（例えば自己
バイアス型の増幅器）と同様の構成の変調器を、新規な
形態で使用している。即ち、そのソース又はエミッタが
接地されているトランジスタのゲート又はベースに、そ
のトランジスタのドレイン又はコレクタにおける電圧振
幅が飽和するよう、局部発振器の発振出力を印加すると
ともに、そのトランジスタのドレイン又はコレクタに変
調信号を印加することによって、ドレイン又はコレクタ
から振幅変調された信号即ち振幅変調波を得ている。特
に、ドレイン又はコレクタでの振幅が飽和している状態
でトランジスタを使用しているため、被変調波（ここで
は振幅変調波）の包絡線振幅が変調信号の振幅に比例す
ることとなる。従来はこの比例関係を実現するため付加
的な制御回路を必要としていたが、本発明ではそのよう
な制御回路は必要でない。従って、従来に比べ、小型、
省電力かつ安価な回路にて、変調信号の帯域を保ったま
ま周波数変換を行うことが可能になる。更に、本発明に
係る振幅変調器は、上述の如く増幅器と同様の構成を有
しているため、その利得及び出力電力を適宜設定するこ
とにより後段の電力増幅器を廃止することができる。特
に、上述のトランジスタはドレイン又はコレクタでの振
幅が飽和している状態で使用されるため、その出力の温
度依存性も小さくなる。その結果、本発明によれば、更
に小型、省電力かつ安価な回路を実現できる。また、上
述のトランジスタのゲート又はベースバイアス回路を自
己バイアス回路とすることにより、変調信号電圧が低い
ときでも変調信号電圧と被変調波包絡線振幅が比例関係
となるため、変調度のとれる回路となる。

【００１３】本発明に係る振幅変調器の主たる用途は、
各種の送信機又は送受信機である。従って、本発明を、
送信機又は送受信機の発明として表現することもでき
る。まず、本発明に係る送信機は、（１）送信用搬送周
波数にて発振する局部発振器と、（２）本発明に係る振
幅変調器と、（３）この振幅変調器の出力を周波数変換
せずに伝送路に送出する送信手段と、を備えることを特
徴とする。また、本発明に係る送受信機は、（１）送信
用搬送周波数にて発振する局部発振器と、（２）本発明
に係る振幅変調器と、（３）この振幅変調器の出力を周
波数変換せずに伝送路に送出する送信手段と、（４）伝
送路上の信号を受信する受信手段と、（５）受信した信
号を局部発振器の発振出力と混合することによりより低
い周波数に変換するミキサと、（６）この変換後の信号
を検波する検波回路とを備え、（７）送信用の搬送周波
数と受信用の搬送周波数とが異なる通信システムにて用
いられることを特徴とする。本発明に係る送受信機は、
例えば、ＡＳＫ変調方式を用いたマイクロ波帯の無線通
信システムにて使用される。

【００１４】このように、本発明では、上述した構成の
振幅変調器を用いているため、従来広く用いられていた
ヘテロダイン方式ではなく、振幅変調器の出力を周波数
変換せずに送信する方式、即ち局部発振器にて発生させ
た搬送波を直接変調して送信する直接変調方式を、送信
機（又は送受信機の送信側回路部分）にて、用いること
が可能になる。その結果、従来必要とされていた回路の
一部（送信側のミキサ等）を廃止することができる。更
に、直接変調方式の採用に伴ってミキサにおけるイメー
ジの発生といった現象が生じ得なくなるため、イメージ
を除去するためのフィルタが不要になる。また、局部発
振器からの漏れ出しがあっても、その周波数が搬送周波
数であるため、問題にならない。即ち、従来に比べ小
型、省電力かつ安価な回路を、性能上の不具合の発生な
しに、実現できる。

【００１５】更に、本発明に係る送受信機を、送信用の
搬送周波数と受信用の搬送周波数とが異なる無線通信シ
ステムにて用いる場合には、好ましくは、（１）送受信
共用のアンテナ並びに送信用の搬送周波数及び受信用の
搬送周波数を通過させる送受信共用の帯域通過フィルタ
を有する送受信手段と、（２）送信時には上記局部発振
器の発振出力を上記振幅変調器に供給させまた受信時に
は上記ミキサに供給させる第１の切換手段と、（３）送
信時には上記振幅変調器の出力を送受信手段に供給しま
た受信時には送受信手段の出力を上記ミキサに供給させ
る第２の切換手段と、を設ける。即ち、本発明において
は、送信側の回路にて発生したイメージや局部発振出力
の漏れ出しを阻止するフィルタが必要でないため、アン
テナ等の送受信共用化が容易になり、それによって、送
受信機が更に低消費電力・小型・安価になる。更に、上
述の第１及び第２の切換手段は、送受信の切換に同期し
て同時に切換が行われるＳＰＤＴスイッチにより実現す
ることができる。従って、送信に用いる無線周波数と受
信に用いる無線周波数とが異なるシステムでも、受信側
の中間周波数を両無線周波数の差周波数とするのみで、
局部発振周波数の切換なしの高速送受信切換を行うこと
が可能になり、結果として、高速送受信切換を行わねば
ならないシステムに適した送受信機を提供できる。

【００１６】更に、例えば、振幅変調器、ミキサ、第１
の切換手段及び第２の切換手段を含む回路をワンチップ
ＭＭＩＣ化する等の処置により、更に小型化を進めるこ
とができる。検波回路をＲＳＳＩ回路及びコンパレータ
にて実現することにより、ＡＧＣ回路なしで広いダイナ
ミックレンジを得ることができ、回路の小型化、低コス
ト化、低消費電力化に有効である。また、上記トランジ
スタのドレイン又はコレクタに帯域制限された変調信号
を印加するための回路として、振幅変調波に現れるはず
の温度特性を打ち消す温度補償用の回路を含む変調信号
ドライバ回路を設けることにより、温度特性のない又は
温度特性がわずかな被変調波を得ることができる。ま
た、この変調信号ドライバ回路の構成として、は、上記
温度補償用の回路を介し変調信号をフィルタに供給し、
このフィルタにおいて帯域制限された変調信号を増幅回
路により増幅して、上記トランジスタのドレイン又はコ
レクタに印加する、という構成を採ることができる。上
記温度補償用の回路は例えばサーミスタを含む回路と
し、この回路において、振幅変調波に現れるはずの温度
特性とは逆の傾向の温度特性を変調信号に付与する。こ
れによって、比較的簡素な回路による温度補償を実現で
きる。特に、増幅回路を構成する複数の増幅素子例えば
トランジスタを、互いにその温度特性を打ち消し合うよ
う接続することによって、当該増幅回路を設けたことに
よる温度特性の発生も防止できる。例えば、互いに逆極
性を有するトランジスタにより２段のエミッタフォロワ
を構成すればよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。尚、図７に示した従来技術
と同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、重複
する説明を省略する。

【００１８】図１に、本発明の一実施形態に係る送受信
機の構成を示す。この図に示す送受信機は、低域通過フ
ィルタ１０により帯域制限された変調信号にて局部発振
器４４Ａの発振出力を直接ＡＳＫ変調するＡＳＫ変調器
１２Ａを備えている。ＡＳＫ変調器１２Ａは、例えば、
図２に示すように、自己バイアスソース接地ＦＥＴ増幅
器と同様の回路構成を有している。この図に示す回路で
は、デプレッション型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴを変調用の
トランジスタＴｒとして用いているが、これは、他種の
ユニポーラトランジスタ、バイポーラトランジスタに置
き換えてもよい。バイポーラトランジスタを用いる場合
には、以下の説明中のゲート、ドレイン、ソースをそれ
ぞれベース、コレクタ、エミッタと読み替えられたい。

【００１９】図１に示した局部発振器４４Ａの発振出力
たる搬送波は、直流阻止用のコンデンサＣ1及び前段の
回路とインピーダンス整合をとるための入力整合回路４
６を介して、トランジスタＴｒのゲートに供給されてい
る。また、トランジスタＴｒのドレインには、図１に示
した低域通過フィルタ１０及び図２中のバイアス回路４
８を介して変調信号が供給されている。更に、トランジ
スタＴｒのゲートバイアス回路は自己バイアス回路５０
として構成されている。そして、トランジスタＴｒのド
レインには、被変調波を取り出すために、後段の回路と
インピーダンス整合をとる出力整合回路５２及び直流阻
止用のコンデンサＣ2が、順に接続されている。なお、
図中の各整合回路及びバイアス回路を集中定数回路形式
で表現したが、分布定数回路としてもよい。本発明の要
旨がこれらの回路の詳細によって限定されることはな
い。

【００２０】図２に示したＡＳＫ変調器１２Ａを使用す
るに当たっては、図３に示すように、ドレイン電圧ｖd
の振幅が飽和するような振幅の搬送波を入力しゲートに
印加する。このとき、図２に示した回路では変調信号が
ドレインに印加されているため、変調信号電圧が例えば
Ｖd0からＶd1へ、更にはＶd2へと変化するのに伴い、ト
ランジスタＴｒの負荷線及び動作点が変化・移動する。
その結果、変調信号により振幅変調された電圧が、ドレ
インに現れる。更に、ドレインが飽和した状態でトラン
ジスタＴｒが使用されているため、負荷線及び動作点の
変化・移動に伴い変化する飽和電圧（Ｖdd0〜Ｖdd1〜Ｖ
dd2と変化する電圧）によって、ドレインから得られる
被変調波の包絡線振幅が決まる。即ち、ドレインから得
られる被変調波の包絡線振幅は、変調信号の振幅に比例
することとなる。従って、低域通過フィルタ１０により
帯域制限されている変調信号の帯域をそのまま保ちなが
ら、無線周波数の被変調波を得ることができる。なお、
図中ｖgはゲート電圧であり、図中の搬送波はｖg＝Ｖg
であるときの例である。

【００２１】このように、本実施形態によれば、スイッ
チ、可変アッテネータ、可変利得増幅器等を用いる手法
によって変調器を構成する場合と異なり、変調信号の振
幅に比例してその包絡線振幅が変化する被変調波が得ら
れるようなＡＳＫ変調器１２Ａを、付加的な制御回路な
しで提供することができる。これは、送受信機の低消費
電力化・小型化・低コスト化に役立つ。

【００２２】また、図１に示した回路においては、図２
に示した構成のＡＳＫ変調器１２Ａを用いて、局部発振
器４４Ａの発振出力を直接変調している。図２に示した
ＡＳＫ変調器１２Ａは自己バイアスソース接地ＦＥＴ増
幅器と同様の回路構成であり、従ってその利得及び出力
電力を適宜設定することにより電力増幅器としても動作
させることができ、従来用いられていた電力増幅器１８
を設ける必要が無くなる。このように、従来用いられて
いた電力増幅器１８を経ずに送受信アンテナ５４に被変
調波を供給し、無線送信することが可能になるため、送
受信機の低消費電力化・小型化・低コスト化の上で本実
施形態の回路は有利である。更に、ＡＳＫ変調器１２Ａ
ではトランジスタＴｒのドレインを飽和させているた
め、その出力に温度変動が現れにくいという利点もあ
る。更に、トランジスタＴｒのゲートを自己バイアスし
ているため、固定バイアス時に比べ、変調信号電圧が低
いときでも変調信号電圧対被変調波包絡線振幅の比例関
係が良好で、変調度を好適に確保できる。

【００２３】また、送信側回路で直接変調方式を用いて
いるため、ミキサ１６を用いたアップコンバートが原因
で従来技術にて発生していたイメージは、本実施形態で
は生じない。また、ＡＳＫ変調器１２Ａを介して局部発
振器４４Ａの発振出力が漏れだしたとしても、この実施
形態における局部発振器４４Ａの発振周波数は送信搬送
周波数即ち送信に使用する無線周波数であるから、問題
とならない。従って、従来技術において送信側の回路に
設けていた帯域通過フィルタ２０を廃止できる。この点
も、送受信機の小型化・低コスト化の上で有効である。

【００２４】更に、イメージ阻止や局部発振出力の漏れ
出し阻止が不要になったため、帯域通過フィルタ２０及
び２６を別々に設ける必要もなくなっている。即ち、受
信側の帯域通過フィルタ（従来は２６）の特性に更に送
信搬送周波数を通過させるという仕様を加え、その結果
得られた帯域通過フィルタ２６Ａを送受信共用すること
が可能になり、更にはアンテナを送受信共用化すること
も可能になる（図１中の送受信アンテナ５４）。これに
よっても、送受信機の小型化・低コスト化に資すること
ができる。

【００２５】更に、アンテナ（５４）及び帯域通過フィ
ルタ（２６Ａ）の送受信共用化を実現するため、本実施
形態では、ＳＰＤＴスイッチ５６Ａ，５６Ｂを用いてい
る。ＳＰＤＴスイッチ５６Ａ，５６Ｂは一つの回路を他
の二つの回路のどちらかに接続するための３端子のスイ
ッチであり、本実施形態の場合、帯域通過フィルタ２６
ＡをＡＳＫ変調器１２Ａに接続するかそれとも低雑音増
幅器２８に接続するかを切り換えるためにＳＰＤＴスイ
ッチ５６Ｂを、また、局部発振器４４Ａの発振出力をＡ
ＳＫ変調器１２Ａに供給するかそれともミキサ３０に供
給するかを切り換えるためにＳＰＤＴスイッチ５６Ａ
を、それぞれ使用している。従って、送信に用いる無線
周波数と受信に用いる無線周波数とが異なる周波数であ
っても、ＳＰＤＴスイッチ５６Ａ，５６Ｂを同時に切り
換えるのみで、送信から受信へ又は受信から送信へと直
ちに動作を切り換えることができ、従来必要とされてい
た周波数安定化のための時間は必要でなくなる。その結
果、高速で送受信切換を行わねばならないシステムに適
用可能になる。また、局部発振器として、発振周波数切
換機能を有する従来の局部発振器４４に代えて、そのよ
うな機能を持たない局部発振器４４Ａを使用できるた
め、その面でも、送受信機の低消費電力化・小型化・低
コスト化に資することができる。更に、例えば送受信と
もに行っていないときには、ＳＰＤＴスイッチ５６Ａを
ＡＳＫ変調器１２Ａ側に接続しＳＰＤＴスイッチ５６Ｂ
を低雑音増幅器２８側に接続した状態や、その逆にＳＰ
ＤＴスイッチ５６Ａをミキサ３０側に接続しＳＰＤＴス
イッチ５６ＢをＡＳＫ変調器１２Ａ側に接続した状態
を、採ることもできる。

【００２６】なお、本発明を実施する際には、ＡＳＫ変
調器１２Ａ、低雑音増幅器２８、ミキサ３０、ＳＰＤＴ
スイッチ５６Ａ，５６Ｂ等をワンチップＭＭＩＣ化する
のが望ましい。そのようにすれば、更に小型化できる。
また、局部発振器４４Ａの発振出力が十分な電力を有し
ていない場合には当該発振出力を増幅するための増幅器
５８をＳＰＤＴスイッチ５６Ａに前置すればよい。帯域
通過フィルタ３２がＳＡＷフィルタ等の挿入損失の大き
いフィルタである場合には帯域通過フィルタ３２の前段
にも増幅器６０を設ける。これら、増幅器５８及び６０
を、ワンチップ送受信ＭＭＩＣ６２内にいれてもよい。
更に、局部発振器４４Ａとしては、局部発振周波数を直
接発生させる構成のものを用いてもよいし、その内部又
は外部で発生させた基本周波数を逓倍する構成のものを
用いてもよい。更に、周波数切換に要する時間が特に支
障とならない用途では、局部発振器として、発振周波数
切換機能を有する局部発振器４４を用いてもよい。ま
た、複数の送信又は受信チャネルを有する用途でも同様
である。以上の説明ではマイクロ波帯を使用する半二重
無線通信システムを前提としたが、これは例に過ぎず、
他の周波数帯にも本発明を適用できる。前述の通り、Ａ
ＳＫ変調器１２Ａの内部構成については、トランジスタ
Ｔｒの種類やその自己バイアス回路の構成を含め、各種
の変形が可能である。

【００２７】更に、帯域通過フィルタ３２以後の回路を
図４の如く変形することによって、ＡＧＣ回路４０、増
幅器３４及びＡＳＫ検波器（ダイオード）３６を廃止で
き、かつ、ＡＧＣ回路４０を用いる場合と比肩できる広
いダイナミックレンジが得られる。図中、ＲＳＳＩ回路
６４は入力信号のレベルを示すＲＳＳＩ信号を出力し、
コンパレータ６６はこれを所定の参照値と比較して検波
を行う。低域通過フィルタ６８は省略可能である。この
図の回路は、小型、低コスト、低消費電力という点で、
図１の回路より有利である。なお、ＲＳＳＩ回路６４の
ダイナミックレンジは、所望の受信電力範囲をカバーで
きるよう、設定しておく。

【００２８】また、図１及び図２に示した回路では、局
部発振器４４Ａ等の温度特性の影響により、ＡＳＫ変調
器１２Ａの出力電力及び出力電圧振幅は、それぞれ、概
略、図５（ａ）及び（ｂ）に示す温度特性を呈する。前
述の実施形態に係るＡＳＫ変調器１２Ａの特徴の一つが
変調信号の電圧振幅と出力電圧振幅つまり被変調波の包
絡線振幅との比例関係にあることから、この特徴を活か
して温度補償を実施することができる。即ち、ＡＳＫ変
調器１２Ａの出力に現れるはずの温度特性が打ち消され
るよう、ＡＳＫ変調器１２Ａに変調信号を印加すればよ
い。そのためには、例えば、図１に示した回路における
低域通過フィルタ１０に代えて、図６に示す変調信号ド
ライバ回路７０を用いればよい。

【００２９】変調信号ドライバ回路７０は、変調信号
（電圧値＝Ｖｍ）を、サーミスタＲＴ、低域通過フィル
タ１０及び一端接地の抵抗Ｒ１を介しコレクタ接地トラ
ンジスタＴＲ１のベースに印加し、抵抗Ｒ２を介しその
エミッタに印加される電源電圧Ｖｃｃによりトランジス
タＴＲ１を駆動し、そのコレクタが電源に接続されてい
るトランジスタＴＲ２のベースにトランジスタＴＲ１の
エミッタ電圧を印加し、トランジスタＴＲ２のエミッタ
から変調信号を取り出す構成を有している。即ち、トラ
ンジスタＴＲ１及びＴＲ２から構成される２段のエミッ
タフォロワに、帯域制限後の変調信号を印加している。
図中、Ｃ３はコンデンサである。

【００３０】トランジスタＴＲ１及びＴＲ２としては、
互いに別の極性を有するものを使用し、そのベースエミ
ッタ間温度特性を相殺させる。図示の例では、トランジ
スタＴＲ１をＰＮＰ、トランジスタＴＲ２をＮＰＮとし
ている。その結果として、トランジスタＴＲ２のエミッ
タから取り出される変調信号の温度特性は、低域通過フ
ィルタ１０から出力される変調信号の温度特性と概ね同
一になる。実際は、低域通過フィルタ１０の温度特性を
無視できるため（また、そのようなフィルタを低域通過
フィルタ１０として用いるため）、トランジスタＴＲ２
のエミッタから取り出される変調信号の温度特性は、サ
ーミスタＲＴから低域通過フィルタ１０に入力される変
調信号即ちＡ点における変調信号の温度特性と実質的に
同一になる。

【００３１】ここで、Ａ点における変調信号の電圧振幅
は、

【数１】 ＶＡ＝Ｒ１・Ｖｍ／（Ｒ１＋ＲＴ） …直流 ＶＡ＝Ｚｉｎ・Ｖｍ／（Ｚｉｎ＋ＲＴ） …交流 となる。Ｚｉｎは低域通過フィルタ１０の入力インピー
ダンスである。Ｚｉｎ＝Ｒ１に設定しておけば、これら
の式は、直流交流双方に適用できる次の式

【数２】ＶＡ＝Ｒ１・Ｖｍ／（Ｒ１＋ＲＴ） にまとめることができる。周知の如く、サーミスタの温
度特性は温度上昇に伴い抵抗値が小さくなる特性である
ことから、図６中の電圧ＶＡの温度特性は温度上昇に伴
い上昇していく特性となり、図５に示した温度特性を打
ち消す傾向となる。従って、その温度特性に従いサーミ
スタＲＴを適宜選択することにより、ＡＳＫ変調器１２
Ａから出力される被変調波の温度特性が無視しうる程度
となるよう電圧ＶＡに温度特性を付与することができ、
温度補償された被変調波を得ることができる。その際に
付加する回路は、図６に示す比較的簡単な回路でよく、
経済的である。

【００３２】なお、ここでは温度補償用の素子としてサ
ーミスタＲＴを採用しているが、これは一例に過ぎな
い。例えば、ＡＳＫ変調器１２Ａの出力が図５とは逆の
傾向の温度特性を有している場合には、サーミスタＲＴ
に代えて感温抵抗を用いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る送受信機の構成を
示すブロック図である。

【図２】 この実施形態におけるＡＳＫ変調器の一例構
成を示す回路図である。

【図３】 この実施形態におけるＡＳＫ変調器の動作原
理を示す動作特性図である。

【図４】 この実施形態の一部変形例を示すブロック図
である。

【図５】 ＡＳＫ変調出力の温度特性を示す図であり、
特に（ａ）は電力のそれを、（ｂ）は電圧振幅のそれを
示す図である。

【図６】 この実施形態に付加するのが好ましい回路の
構成を示す回路図である。

【図７】 従来技術に係る送受信機の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１０ 低域通過フィルタ、１２Ａ ＡＳＫ変調器、２６
Ａ，３２ 帯域通過フィルタ、２８，３４，３８，５
８，６０ 増幅器、３０ ミキサ、３６ ＡＳＫ検波
器、４０ ＡＧＣ回路、４４Ａ 局部発振器、４６，５
２ 整合回路、４８，５０ バイアス回路、５４ 送受
信アンテナ、５６Ａ，５６Ｂ ＳＰＤＴスイッチ、６２
ワンチップ送受信ＭＭＩＣ、６４ ＲＳＳＩ回路、６
６ コンパレータ、７０ 変調信号ドライバ回路、Ｔｒ
トランジスタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大越 章智 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日 本無線株式会社内 (72)発明者 五十嵐 一文 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日 本無線株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−191218（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−106506（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−177344（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 27/04 H04L 27/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 そのソース又はエミッタが接地されてい
   るトランジスタと、上記トランジスタのゲート又はベー
   スを自己バイアスする回路と、このトランジスタのゲー
   ト又はベースに局部発振器の発振出力を印加するための
   回路と、上記トランジスタのドレイン又はコレクタに帯
   域制限された変調信号を印加するための回路として、振
   幅変調波に現れるはずの温度特性を打ち消す温度補償用
   の回路を含む変調信号ドライバ回路と、上記トランジス
   タのドレイン又はコレクタから信号を取り出すための回
   路とを備え、上記変調信号ドライバ回路は、 上記トランジスタのドレイン又はコレクタに印加すべき
   変調信号を増幅する増幅回路と、この増幅回路に供給す
   べき変調信号を帯域制限するフィルタと、振幅変調波に
   現れるはずの温度特性とは逆の傾向の温度特性をこのフ
   ィルタに供給すべき変調信号に付与する上記温度補償用
   の回路とを含み、 上記増幅回路は、 互いにその温度特性を打ち消し合うよう接続された複数
   の増幅素子を有し、 上記トランジスタのドレイン又はコレクタにおける電圧
   振幅が飽和するよう当該トランジスタのゲート又はベー
   スに局部発振器の発振出力が印加されているときに当該
   トランジスタのドレイン又はコレクタから振幅変調波を
   出力することを特徴とする振幅変調器。
2. 【請求項２】 送信用搬送周波数にて発振する局部発振
   器と、 請求項１に記載の振幅変調器と、 この振幅変調器の出力を周波数変換せずに伝送路に送出
   する送信手段と、 を備えることを特徴とする送信機。
3. 【請求項３】 送信用搬送周波数にて発振する局部発振
   器と、 請求項１に記載の振幅変調器と、 この振幅変調器の出力を周波数変換せずに伝送路に送出
   する送信手段と、 伝送路上の信号を受信する受信手段と、 受信した信号を局部発振器の発振出力と混合することに
   よりより低い周波数に変換するミキサと、 この変換後の信号を検波する検波回路とを備え、 送信用の搬送周波数と受信用の搬送周波数とが異なる通
   信システムにて用いられることを特徴とする送受信機。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の送受信機であって、送
   信用の搬送周波数と受信用の搬送周波数とが異なる無線
   通信システムにて用いられる送受信機において、 送受信共用のアンテナ並びに送信用の搬送周波数及び受
   信用の搬送周波数を通過させる送受信共用の帯域通過フ
   ィルタを有する送受信手段と、 送信時には上記局部発振器の発振出力を上記振幅変調器
   に供給させまた受信時には上記ミキサに供給させる第１
   の切換手段と、 送信時には上記振幅変調器の出力を送受信手段に供給し
   また受信時には送受信手段の出力を上記ミキサに供給さ
   せる第２の切換手段と、 を備えることを特徴とする送受信機。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の送受信機において、 上記第１及び第２の切換手段が、送受信の切換に同期し
   て同時に切換が行われるＳＰＤＴスイッチであることを
   特徴とする送受信機。
6. 【請求項６】 請求項４又は５に記載の送受信機におい
   て、 上記振幅変調器、ミキサ、第１の切換手段及び第２の切
   換手段を含む回路が、ワンチップＭＭＩＣ化されている
   ことを特徴とする送受信機。
7. 【請求項７】 請求項４乃至６のいずれか一つに記載の
   送受信機であって、ＡＳＫ変調方式を用いたマイクロ波
   帯の無線通信システムにて使用されることを特徴とする
   送受信機。
8. 【請求項８】 請求項３乃至７のいずれか一つに記載の
   送受信機において、 検波回路が、ミキサにより周波数変換された信号のレベ
   ルを検出するＲＳＳＩ回路と、検出されたレベルを参照
   値と比較して検波出力とするコンパレータと、を有する
   ことを特徴とする送受信機。