JP4465318B2

JP4465318B2 - Ａｓｋ変調信号調整回路

Info

Publication number: JP4465318B2
Application number: JP2005340532A
Authority: JP
Inventors: 茂博伊藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2025-11-25
Also published as: JP2007150564A

Description

本発明は、ＡＳＫ変調信号調整回路に係り、特に、ＡＳＫ変調信号でＲＦ（無線周波数）信号を変調したＲＦ変調信号を無線送信する際に、ＲＦ変調信号の送信電力及びＲＦ変調信号の変調指数の各調整を相互に影響を与えることなく達成することが可能なＡＳＫ変調信号調整回路に関する。

従来、高速道路や有料道路に用いられているノンストップ自動料金収受システム（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍと呼ばれるもので、以下、このシステムをＥＴＣという）においては、料金所側に設置されているＥＴＣ用送受信端局と、自動車側に搭載されるＥＴＣ用車載送受信器との間で、ＡＳＫ変調信号によって５．８ＧＨｚ帯のＲＦ信号を変調して得られたＲＦ変調信号を用いた時分割双方向通信を行っているもので、そのＲＦ変調信号の授受が正規に行われた際に、所定の通行料金が自動的に徴収されるシステムである。

この場合、自動車側に搭載されるＥＴＣ用車載送受信器として種々のものが知られているが、その中の一つに、特開２００１−３４５７３４号に開示されたＥＴＣ用車載送受信器がある。この特開２００１−３４５７３４号に開示されたＥＴＣ用車載送受信器は、ＲＦ信号をＡＳＫ変調信号で変調したＲＦ変調信号を形成して無線送信する送信回路部と、無線送信されたＲＦ変調信号を受信したとき受信信号の中のＡＳＫ変調信号を抽出する受信回路部とを備え、マイクロコンピュータからなる制御部の制御によって、空中線回路を送信回路部に接続するかまたは空中線回路を受信回路部に接続するかを時分割的に切替ることにより、送信回路部によるＲＦ変調信号の送信動作と、受信回路部によるＡＳＫ変調信号の受信動作とを択一的に切替えるようにし、所要のＲＦ変調信号の授受が行われるものである。

ところで、この種のＥＴＣシステム車載送受信器は、ＲＦ信号をＡＳＫ変調信号で変調して無線送信するＲＦ変調信号を形成する際に、ＲＦ変調信号の送信電力（空中線電力）とＲＦ変調信号の変調指数がそれぞれ所定の状態になるように調整手段を用いて調整している。この場合、ＲＦ変調信号の送信電力の調整とＲＦ変調信号の変調指数の調整とは、互いに相手側の調整結果が自己側の調整結果影響を及ぼすことが多く、それらの調整を何回となく行って所定の状態が得られるよになるため、それらの調整手段をそれぞれ異なった回路部分に設けるようにしている。

ここで、図３は、既知のＥＴＣ用車載送受信器におけるＲＦ変調信号の変調指数の調整を行うためのＲＦ変調信号調整回路を示す回路図である。

図３に示されるように、このＲＦ変調信号調整回路は、ＡＳＫ変調信号が入力されるＡＳＫ変調信号調整段３１と、その後段に接続されたアクティブローパスフィルタ段４１とからなっている。

そして、ＡＳＫ変調信号調整段３１は、ＡＳＫ変調信号入力端子３２と、可変抵抗３３と、固定抵抗３４、３５、３６、３７と、コンデンサ３８とを備え、これらの構成素子３２乃至３８は図３に図示されるように接続されている。また、アクティブローパスフィルタ段４１は、初段トランジスタ４２と、後段トランジスタ４３と、固定抵抗４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１と、コンデンサ５２、５３、５４、５５と、ＡＳＫ変調信号出力端子５６と、電源端子５７とを備え、これらの構成素子４２乃至５７は図３に図示されるように接続されている。

前記構成によるＲＦ変調信号調整回路は、次のように動作する。

いま、ＡＳＫ変調信号入力端子３２にＡＳＫ変調信号が入力されると、そのＡＳＫ変調信号は、ＡＳＫ変調信号調整段３１において後述するようにその信号レベルが調整された後、次続のアクティブローパスフィルタ段４１に入力される。アクティブローパスフィルタ段４１は、入力されたＡＳＫ変調信号に対して、初段トランジスタ４２を含むローパスフィルタ回路部及び後段トランジスタ４３を含むローパスフィルタ回路部によりそれぞれ不要な周波数成分を除去し、ＡＳＫ変調信号出力端子５６から図示されていない次続回路に供給される。

また、図４は、ＡＳＫ変調信号調整段３１の可変抵抗３３の抵抗値を大、中、小に調整した際のアクティブローパスフィルタ段４１から出力されるＡＳＫ変調信号の信号レベルを示す特性図である。

図４において、信号波形（イ）は可変抵抗３３の抵抗値が大きいとき、信号波形（ロ）は可変抵抗３３の抵抗値が中間値のとき、信号波形（ハ）は可変抵抗３３の抵抗値が小さいときのＡＳＫ変調信号の信号レベル状態を表わしている。

すなわち、可変抵抗３３の摺動子を、図３に図示された可変抵抗３３のａ点側になるように調整したとき、ＡＳＫ変調信号に対する可変抵抗３３の抵抗値は大きくなって、ＡＳＫ変調信号の信号損失が大きくなり、同時に、大きくなった抵抗値が初段トランジスタ４２のベースと接地間に入るので、初段トランジスタ４２のベースバイアス電圧は減少し、その信号利得が若干減少するので、ＡＳＫ変調信号出力端子５６から出力されるＡＳＫ変調信号は、図４に図示の信号波形（イ）に示すように信号レベル全体が低レベル方向に移動した状態になる。

また、可変抵抗３３の摺動子を、図３に図示された可変抵抗３３の中間点側になるように調整したとき、ＡＳＫ変調信号に対する可変抵抗３３の抵抗値は中間の値になって、ＡＳＫ変調信号の信号損失がそれほど大きくならず、同時に、中間抵抗値が初段トランジスタ４２のベースと接地間に入るので、初段トランジスタ４２のベースバイアス電圧は通常電圧に戻り、その信号利得が通常の値になるので、ＡＳＫ変調信号出力端子５６から出力されるＡＳＫ変調信号は、図４に図示の信号波形（ロ）に示すように信号レベル全体が通常レベルの状態になる。

さらに、可変抵抗３３の摺動子を、図３に図示された可変抵抗３３のｂ点側になるように調整したとき、ＡＳＫ変調信号に対する可変抵抗３３の抵抗値は小さくなって、ＡＳＫ変調信号の信号損失が小さくなり、同時に、小さくなった抵抗値が初段トランジスタ４２のベースと接地間に入るので、初段トランジスタ４２のベースバイアス電圧は増大し、その信号利得が若干増大するので、ＡＳＫ変調信号出力端子５６から出力されるＡＳＫ変調信号は、図４に図示の信号波形（ハ）に示すように信号レベル全体が高レベル方向に移動した状態になる。

このように、このＲＦ変調信号調整回路を用い、可変抵抗３３の調整を行うことにより、ＡＳＫ変調信号の信号レベルを全体的に低レベル状態、通常レベル状態、高レベル状態のいずれかの状態に設定することにより、ＲＦ変調信号の変調指数を調整することができるものである。

なお、ＲＦ変調信号の送信電力の調整手段については、ここでは図示していないが、例えば、ＲＦ変調信号の電力増幅段に送信電力調整用の可変抵抗を設け、その可変抵抗の抵抗値を調整することによって行うようにしている。
特開２００１−３４５７３４号

前記既知のＲＦ変調信号調整回路は、可変抵抗３３を調整することにより、主としてＲＦ変調信号の変調指数の調整を行っているものであり、その際にＲＦ変調信号の送信電力も若干調整されるが、可変抵抗３３を調整では不十分であるので、別途ＲＦ変調信号の電力増幅段に送信電力調整用の可変抵抗を設け、その可変抵抗の抵抗値を調整することによりＲＦ変調信号の送信電力の調整を行っているもので、このようなＲＦ変調信号調整手段を用いた場合、調整箇所が二か所に分散され、それらの調整が相互に影響を与えるために、二か所の調整を手際よく行って所望の特性を得ることが難しいことから、これらの調整を行う際にある程度の熟練度が必要になるものである。

本発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたもので、その目的は、ＲＦ変調信号の送信電力及び変調指数の各調整に対して、調整箇所を実質的に一か所にし、しかも、それらの調整が相互に影響を与えずに行うことを可能にしたＡＳＫ変調信号調整回路を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明によるＡＳＫ変調信号調整回路は、ＡＳＫ変調信号が入力されるＡＳＫ変調信号レベル調整段と、前記ＡＳＫ変調信号レベル調整段の後段に接続された１つ以上のトランジスタを備えたアクティブローパスフィルタ段とを備え、前記ＡＳＫ変調信号レベル調整段は、信号経路に直列に接続された第１可変抵抗素子及び第２可変抵抗素子と、前記第１可変抵抗素子及び前記第２可変抵抗素子の接続点と接地間に接続された固定抵抗素子とからなるＴ型可変抵抗回路を有し、前記アクティブローパスフィルタ段は、初段トランジスタのベースにベースバイアス抵抗が接続されるとともに、直流的に前記Ｔ型可変抵抗回路の出力端に接続され、前記第１可変抵抗素子は、その調整によりＡＳＫ変調信号のローレベルを一定値に維持した状態でそのハイレベルを可変するものであり、前記第２可変抵抗素子は、その調整によりＡＳＫ変調信号のハイレベルを一定値に維持した状態でそのローレベルを可変する構成手段を具備する。

この場合、前記構成手段における前記第１可変抵抗素子及び前記第２可変抵抗素子は、それぞれ第１端子と第２端子と摺動端子を有する可変抵抗素子であって、前記第１可変抵抗素子は、前記第１端子にＡＳＫ変調信号が供給され、前記第２端子と前記摺動端子とが前記固定抵抗素子の非接地側に接続され、前記第２可変抵抗素子は、前記第１端子が前記固定抵抗素子の非接地側に接続され、前記第２端子と前記摺動端子が前記初段トランジスタのベースに直流的に接続される手段を備えている。

以上のように、本発明によるＡＳＫ変調信号調整回路によれば、ＲＦ変調信号の送信電力及び変調指数の各調整を行うのに際して、ＡＳＫ変調信号レベル調整段に設けた信号経路に直列に接続された第１可変抵抗素子及び第２可変抵抗素子と、前記第１可変抵抗素子及び前記第２可変抵抗素子の接続点と接地間に接続された固定抵抗素子とからなるＴ型可変抵抗回路を用い、第１可変抵抗素子の調整によりＡＳＫ変調信号のローレベルを一定値に維持した状態でそのハイレベルを可変するようにしてＲＦ変調信号の送信電力の調整を行い、第２可変抵抗素子の調整によりＡＳＫ変調信号のハイレベルを一定値に維持した状態でそのローレベルを可変するようにしてＲＦ変調信号の変調指数の調整を行っているので、調整箇所が実質的に一か所になり、しかも、それらの調整を相互に影響を与えることなく行うことができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明によるＡＳＫ変調信号調整回路の実施の形態に係るもので、その要部構成を示す回路図である。

図１に示されるように、この実施の形態によるＡＳＫ変調信号調整回路は、ＡＳＫ変調信号が入力されるＡＳＫ変調信号調整段１と、その後段に接続されたアクティブローパスフィルタ段１０とからなっている。この場合、ＡＳＫ変調信号調整段１は、ＡＳＫ変調信号入力端子２と、第１可変抵抗３と、第２可変抵抗４と、固定抵抗５、６、７、８と、コンデンサ９とを備え、アクティブローパスフィルタ段１０は、初段トランジスタ１１と、後段トランジスタ１２と、固定抵抗１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０と、コンデンサ２１、２２、２３、２４と、ＡＳＫ変調信号出力端子２５と、電源端子２６とを備えている。

そして、ＡＳＫ変調信号調整段１において、固定抵抗５は、一端がＡＳＫ変調信号入力端子２に、他端が固定抵抗６の一端とコンデンサ９の一端（非接地側端）にそれぞれ接続され、固定抵抗６は他端が第１可変抵抗３の一端に接続され、コンデンサ９は他端が接地接続されている。第１可変抵抗３は、他端と摺動端とが接続されるとともにその接続部分が固定抵抗７の一端（非接地側端）と第２可変抵抗４の一端に接続される。第２可変抵抗４は、他端と摺動端とが接続されるとともにその接続部分が固定抵抗８に一端に接続され、固定抵抗７の他端が接地接続されている。固定抵抗８は、他端がアクティブローパスフィルタ段１０の固定抵抗１３、１４の接続点に接続されている。

また、アクティブローパスフィルタ段１０において、初段トランジスタ１１は、ベースが固定抵抗１５、１６を通して固定抵抗１３、１４の接続点とコンデンサ２１の一端（非接地側端）にそれぞれ接続され、コレクタが接地点に直接接続され、エミッタが固定抵抗１７、２０の各一端とコンデンサ２２の一端にそれぞれ接続されている。固定抵抗１３の他端と固定抵抗２０の他端は電源端子２６にそれぞれ接続され、固定抵抗１４の他端は接地接続される。コンデンサ２１の他端は接地接続され、コンデンサ２２の他端は固定抵抗１７、２０の接続点に接続される。後段トランジスタ１２は、ベースが固定抵抗１８を通して固定抵抗の他端に接続されるとともにコンデンサ２３の一端（非接地側端）に接続され、コレクタが電源端子２６に接続され、エミッタがＡＳＫ変調信号出力端子２５と固定抵抗１９の一端（非接地側端）とコンデンサ２４の一端にそれぞれ接続される。コンデンサ２４の他端は固定抵抗１７、１８の接続点に接続されている。

前記構成を備えたこの実施の形態によるＡＳＫ変調信号調整回路は、次のように動作する。

ＡＳＫ変調信号入力端子２にＡＳＫ変調信号が入力されると、そのＡＳＫ変調信号は、ＡＳＫ変調信号調整段１において後述するようにその信号レベルが調整され、次続のアクティブローパスフィルタ段１０に入力される。アクティブローパスフィルタ段１０は、入力されたＡＳＫ変調信号に対して、初段トランジスタ１１及び固定抵抗１５、１６とコンデンサ２２とからなるＴ型回路を含んだ第１ローパスフィルタ回路部、それに、後段トランジスタ１２及び固定抵抗１７、１８とコンデンサ２３とからなるＴ型回路を含んだ第２ローパスフィルタ回路部によりそれぞれ不要な周波数成分が除去され、ＡＳＫ変調信号出力端子２５から図示されていない次続回路に供給される。

ここで、図２（ａ）、（ｂ）は、ＡＳＫ変調信号調整段１の第１可変抵抗３及び第２可変抵抗４の抵抗値を調整した際のアクティブローパスフィルタ段１０から出力されるＡＳＫ変調信号の信号レベルを示す特性図である。

図２（ａ）において、信号波形（イ）は第１可変抵抗３の抵抗値が大きく設定されたときのＡＳＫ変調信号の信号レベル状態を表わし、信号波形（ロ）は第１可変抵抗３の抵抗値が小さく設定されたときのＡＳＫ変調信号の信号レベル状態を表わすものであり、図２（ｂ）において、信号波形（ハ）は第２可変抵抗４の抵抗値が大きく設定されたときの信号レベル状態を表わし、信号波形（ニ）は第２可変抵抗４の抵抗値が小さく設定されたときのＡＳＫ変調信号の信号レベル状態を表わすものである。

第１可変抵抗３の摺動子を一端側、すなわち図１に図示された第１可変抵抗３のａ点側にくるように調整したとき、ＡＳＫ変調信号に対する第１可変抵抗３の抵抗値は小さくなって、ＡＳＫ変調信号の信号損失が小さくなるので、ＡＳＫ変調信号出力端子２５から出力されるＡＳＫ変調信号は、図２（ａ）の信号波形（ロ）に示すように信号レベルが大きくなる。これに対して、第１可変抵抗３の摺動子を他端側、すなわち図１に図示された第１可変抵抗３のｂ点側にくるように調整したとき、ＡＳＫ変調信号に対する第１可変抵抗３の抵抗値は大きくなって、ＡＳＫ変調信号の信号損失が大きくなるので、ＡＳＫ変調信号出力端子２５から出力されるＡＳＫ変調信号は、図２（ａ）の信号波形（イ）に示すように信号レベルが小さくなる。

この場合、信号波形（ロ）に示す大きい信号レベルと、信号波形（イ）に示す小さい信号レベルとを比べると、それらの信号は、ローレベルが不変であって、ハイレベルだけが変化しているもので、ハイレベルのレベル状態により大きい信号レベルと小さい信号レベルとが形成される。なお、第１可変抵抗３の抵抗値を変化させた場合、初段トランジスタ１１のベースバイアスも若干量変化するが、その変化量は小さいので、ＡＳＫ変調信号出力端子２５から出力されるＡＳＫ変調信号の信号レベルには殆ど影響を与えることがない。

また、第２可変抵抗４の摺動子を一端側、すなわち図１に図示された第２可変抵抗４のｂ点側にくるように調整したとき、ＡＳＫ変調信号に対する第２可変抵抗４の抵抗値は大きくなって、ＡＳＫ変調信号の信号損失が大きくなるが、それと同時にこの大きな抵抗値が初段トランジスタ１１のベースバイアス回路の接地側抵抗として働くので、初段トランジスタ１１のベースバイアスが上昇して初段トランジスタ１１の信号利得が増大し、結果的にＡＳＫ変調信号出力端子２５から出力されるＡＳＫ変調信号は、図２（ｂ）の信号波形（ニ）に示すように信号レベルが大きくなる。これに対して、第２可変抵抗４の摺動子を他端側、すなわち図１に図示された第２可変抵抗４のａ点側にくるように調整したとき、ＡＳＫ変調信号に対する第２可変抵抗３の抵抗値は小さくなって、ＡＳＫ変調信号の信号損失が小さくなるが、それと同時にこの小さな抵抗値が初段トランジスタ１１のベースバイアス回路の接地側抵抗として働くので、初段トランジスタ１１のベースバイアスが低下して初段トランジスタ１１の信号利得が減少し、結果的にＡＳＫ変調信号出力端子２５から出力されるＡＳＫ変調信号は、図２（ｂ）の信号波形（ハ）に示すように信号レベルが小さくなる。

この場合においても、信号波形（ニ）に示す大きい信号レベルと、信号波形（ハ）に示す小さい信号レベルとを比べると、それらの信号は、ハイレベルが不変で一定レベルであるのに対し、ローレベルだけが変化し、ローレベルのレベル状態により大きい信号とレベルと小さい信号レベルとが形成される。

このように、このＡＳＫ変調信号調整回路によれば、第１可変抵抗３の調整を行うことにより、ＡＳＫ変調信号のハイレベルの信号レベルが調整され、それにより主としてＲＦ変調信号の送信電力を調整することができ、また、第２可変抵抗４の調整を行うことにより、ＡＳＫ変調信号のローレベルの信号レベルが調整され、それにより主としてＲＦ変調信号の変調指数を調整することができるもので、２つの調整手段が一か所に集約され、しかも、互いに相手側の調整結果による影響が最小限にとどまるので、操作性に優れたＡＳＫ変調信号調整回路を得ることができる。

本発明によるＡＳＫ変調信号調整回路の実施の形態に係るもので、その要部構成を示す回路図である。ＡＳＫ変調信号調整段の２つの可変抵抗の抵抗値を調整した際のアクティブローパスフィルタ段から出力されるＡＳＫ変調信号の信号レベルを示す特性図である。既知のＥＴＣ用車載送受信器におけるＲＦ変調信号の変調指数の調整を行うためのＲＦ変調信号調整回路を示す回路図である。ＡＳＫ変調信号調整段の可変抵抗の抵抗値を調整した際のアクティブローパスフィルタ段から出力されるＡＳＫ変調信号の信号レベルを示す特性図である。

符号の説明

１ＡＳＫ変調信号調整段
２ＡＳＫ変調信号入力端子
３第１可変抵抗
４第２可変抵抗
５、６、７、８固定抵抗
９コンデンサ
１０アクティブローパスフィルタ段
１１初段トランジスタ
１２後段トランジスタ
１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０固定抵抗
２１、２２、２３、２４コンデンサ
２５ＡＳＫ変調信号出力端子
２６電源端子

Claims

ＡＳＫ変調信号が入力されるＡＳＫ変調信号レベル調整段と、前記ＡＳＫ変調信号レベル調整段の後段に接続された１つ以上のトランジスタを備えたアクティブローパスフィルタ段とを備え、前記ＡＳＫ変調信号レベル調整段は、信号経路に直列に接続された第１可変抵抗素子及び第２可変抵抗素子と、前記第１可変抵抗素子及び前記第２可変抵抗素子の接続点と接地間に接続された固定抵抗素子とからなるＴ型可変抵抗回路を有し、前記アクティブローパスフィルタ段は、初段トランジスタのベースにベースバイアス抵抗が接続されるとともに、直流的に前記Ｔ型可変抵抗回路の出力端に接続され、前記第１可変抵抗素子は、その調整によりＡＳＫ変調信号のローレベルを一定値に維持した状態でそのハイレベルを可変するものであり、前記第２可変抵抗素子は、その調整によりＡＳＫ変調信号のハイレベルを一定値に維持した状態でそのローレベルを可変するものであることを特徴とするＡＳＫ変調信号調整回路。
前記第１可変抵抗素子及び前記第２可変抵抗素子は、それぞれ第１端子と第２端子と摺動端子を有する可変抵抗素子であって、前記第１可変抵抗素子は、前記第１端子にＡＳＫ変調信号が供給され、前記第２端子と前記摺動端子とが前記固定抵抗素子の非接地側に接続され、前記第２可変抵抗素子は、前記第１端子が前記固定抵抗素子の非接地側に接続され、前記第２端子と前記摺動端子が前記初段トランジスタのベースに直流的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のＡＳＫ変調信号調整回路。