JP4885034B2 - ASK modulation circuit and transmission apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ASK変調回路および送信装置に関し、特に、マイクロ波およびミリ波帯無線通信システムにおいて、データ信号に基づいてスイッチ回路の動作状態を切り替えることにより高周波信号の振幅を変化させるASK変調技術に関するものである。 The present invention relates to an ASK modulation circuit and a transmission device, and more particularly to an ASK modulation technique for changing the amplitude of a high-frequency signal by switching the operation state of a switch circuit based on a data signal in a microwave and millimeter wave band wireless communication system. Is.
従来、マイクロ波・ミリ波帯無線通信システムで使用されるASK(Amplitude Shift Keying)変調回路が知られている。ASK変調回路では、高周波信号の伝送経路上の一点とグランドとの間に、ダイオードなどの非線形素子により構成されたスイッチ回路が配置される。これにより、データ信号に基づいてスイッチを開閉することによって、高周波信号の振幅が変調される。 Conventionally, an ASK (Amplitude Shift Keying) modulation circuit used in a microwave / millimeter wave band wireless communication system is known. In the ASK modulation circuit, a switch circuit composed of a non-linear element such as a diode is disposed between a point on the transmission path of the high-frequency signal and the ground. Thus, the amplitude of the high frequency signal is modulated by opening and closing the switch based on the data signal.
上記構成のASK変調回路には、SPST(Single Pole Single Throw)スイッチ回路を用いることができる。スイッチ回路としては、高周波信号の伝送経路や、この伝送経路とグランドとの間のシャント経路に、電界効果トランジスタやダイオードなどの半導体素子を配置し、これらの経路の半導体素子を開閉することによってスイッチング動作を行う構成がある。 An SPST (Single Pole Single Throw) switch circuit can be used for the ASK modulation circuit having the above configuration. As a switch circuit, semiconductor elements such as field effect transistors and diodes are arranged in a high-frequency signal transmission path and a shunt path between the transmission path and the ground, and switching is performed by opening and closing the semiconductor elements in these paths. There is a configuration that operates.
つまりは、従来のスイッチ回路は、スイッチング動作を行うことによって、高周波信号の伝送経路における高周波信号の通過特性を制御している。ゆえに、伝送経路にて高周波信号を通過させるスイッチング動作を行っている場合、高周波信号が伝送経路を損失なく通過することが望まれる。しかし、高周波信号がシャント経路に流れて、アースに漏洩してしまうという問題があった。 In other words, the conventional switch circuit controls the high-frequency signal passing characteristic in the high-frequency signal transmission path by performing a switching operation. Therefore, when a switching operation for passing a high-frequency signal through the transmission path is performed, it is desirable that the high-frequency signal pass through the transmission path without loss. However, there is a problem that a high-frequency signal flows through the shunt path and leaks to the ground.
そこで、例えば、特許文献1に、伝送経路とスイッチング動作を行う半導体素子との間に、上記伝送線路を通過する高周波信号の波長の4分の1の奇数倍の線路長を有する分布定数線路を設けるスイッチ回路が記載されている。 Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a distributed constant line having a line length that is an odd multiple of one-fourth of the wavelength of the high-frequency signal passing through the transmission line between the transmission path and the semiconductor element that performs the switching operation. The switch circuit to be provided is described.
図13は、従来のスイッチ回路100の構成を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a
従来のスイッチ回路100は、図13に示すように、入力端子101から出力端子102に至る高周波信号の伝送経路上の一点とグランドとの間に、伝送線路103、および電界効果トランジスタ104を設けた構成としている。
As shown in FIG. 13, the
電界効果トランジスタ104のゲート端子に、制御信号入力端子106から抵抗105を介して制御信号を供給し、電界効果トランジスタ104をオン/オフ(開/閉)する。伝送線路103は、伝送線路を通過する高周波信号の4分の1波長の線路長を有し、低インピーダンスを高インピーダンスに、高インピーダンスを低インピーダンスに変換する。
A control signal is supplied from the control
よって、高周波信号の伝送経路と伝送線路103との接続点107から伝送線路103側を見たインピーダンスは、電界効果トランジスタ104がオン状態となって、ドレイン端子が低インピーダンスのとき、高インピーダンスとなる。これにより、高周波信号は、通過損失が抑制されて、入力端子101から出力端子102に伝達される。
Therefore, the impedance when the
一方、電界効果トランジスタ104がオフ状態のときは、ドレイン端子が高インピーダンスとなる。これにより、伝送線路103によって低インピーダンスに変換され、接続点107から伝送線路103側を見たインピーダンスは、低インピーダンスとなる。それゆえ、高周波信号は反射され、出力端子102まで伝達されない。
On the other hand, when the
このような従来のスイッチ回路100を、制御信号としてのデータ信号に基づいて、電界効果トランジスタ104のオン/オフを切り替えることにより、ASK変調回路を構成することが可能となっていた。
Such a
しかし、従来のスイッチ回路100では、電界効果トランジスタ104のソース端子をスルーホールやビアホールを用いて接地すると、周波数が高くなるにしたがって、電界効果トランジスタ104での容量成分や、スルーホールやビアホール部分のインダクタンス成分の影響が無視できなくなる。
However, in the
つまりは、上記容量成分やインダクタンス成分によって位相が変化してしまうという問題があった。このため、特に、ミリ波帯においては、電界効果トランジスタ104のオン/オフ状態における位相の変化を無視することができなくなり、所望の特性を得ることが難しくなる。
That is, there has been a problem that the phase is changed by the capacitance component and the inductance component. For this reason, especially in the millimeter wave band, the phase change in the on / off state of the
例えば、電界効果トランジスタ104がオン状態では、ソース−ドレイン間は低抵抗でほぼ短絡となることが望まれる。ところが、容量成分やインダクタンス成分、グランドまでの接続長(例えば、ソース端子からビアホールまでの接続長や、ビアホールの電気的接続長)によって位相が回転する。これにより、伝送線路103によって所望のインピーダンスに変換することができなくなるため、高周波信号の通過損失が大きくなる。
For example, when the
同様に、電界効果トランジスタ104がオフ状態でも、容量成分やインダクタンス成分によって位相が回転し、伝送線路103によって所望のインピーダンスに変換することができなくなる。このため、高周波信号を十分に減衰させることができなくなる。
Similarly, even when the
特に、ミリ波帯においては、電界効果トランジスタ104がオフ状態のときのソース−ドレイン間の寄生容量によって高周波信号が漏れてしまうため、所望のインピーダンスに変換することができない。それゆえ、従来のスイッチ回路100の構成では、ミリ波帯においては、十分なオフ状態を実現することが難しい。
In particular, in the millimeter wave band, a high frequency signal leaks due to a parasitic capacitance between the source and the drain when the
また、電界効果トランジスタ104が、オン状態のときの等価回路はオン抵抗として、また、オフ状態のときの等価回路は、オフ抵抗とソース−ドレイン間の寄生容量との並列接続として考えることができる。
Further, an equivalent circuit when the
この場合、電界効果トランジスタ104のオン状態とオフ状態とでは、位相の回転量が異なることになる。それゆえ、従来のスイッチ回路100の構成ではオン状態とオフ状態との両方の特性を改善することができない。よって、十分なオン/オフ比を確保することが難しい。
In this case, the amount of phase rotation differs between the on state and the off state of the
そこで、例えば、特許文献2に、電界効果トランジスタのソース端子に、他端が開放された伝送線路と他端が接地された抵抗とが接続されたスイッチ回路が記載されている。電界効果トランジスタのソース端子は、抵抗を介して直流的に接地されているため、電界効果トランジスタのゲート端子とソース端子との間にバイアス電圧をかけることができる。これにより、上記ソース端子の高周波的な接地に、スルーホールやビアホールを用いずに他端が開放された伝送線路を用いることができるため、周波数が高くなってもスイッチ特性の悪化を抑制することが可能となっている。
しかしながら、上記特許文献2に記載のスイッチ回路では、高周波信号が、シャント経路に流れて、アースに漏洩してしまうという問題を解決するには至っていない。理由は、電界効果トランジスタがオン/オフした場合の容量成分変化に伴う位相変化量の違いによる影響や、主伝送線路と電界効果トランジスタの接続長が考慮されていない為である。
However, the switch circuit described in
また、上記特許文献2に記載のスイッチ回路では、電界効果トランジスタのソース端子に、他端が開放された伝送線路を接続することにより、周波数が高くなることによるスイッチ特性の悪化を抑制している。
Further, in the switch circuit described in
しかし、スルーホールやビアホールを用いて接地することにより、例えば、2層プリント配線基板では、1層目から2層目へ、また、4層プリント配線基板では、4層目から2層目へなどと、配線パターンの設計範囲が広がるという利点がある。それゆえ、他端が開放された伝送線路と抵抗とを設ける場合は、スルーホールやビアホールを用いて接地する場合と比べ、基板サイズが大きくなるという問題点を有している。 However, by grounding using a through hole or via hole, for example, from the first layer to the second layer in a two-layer printed wiring board, from the fourth layer to the second layer in a four-layer printed wiring board, etc. There is an advantage that the design range of the wiring pattern is widened. Therefore, when the transmission line and the resistor having the other end opened are provided, there is a problem that the substrate size is increased as compared with the case of grounding using a through hole or a via hole.
さらに、上記特許文献2に記載のスイッチ回路においても、電界効果トランジスタのソース端子に抵抗を設けているので、抵抗のインダクタンス成分の影響がないとは言い切れない。
Further, in the switch circuit described in
したがって、ミリ波帯の周波数における、電界効果トランジスタでの容量成分や、スルーホールやビアホール部分のインダクタンス成分の影響を考慮して高周波信号の通過損失を低減し、電界効果トランジスタにおけるオン状態とオフ状態との両方の特性を改善することにより、十分なオン/オフ比を簡単な構成で確保することが望まれている。 Therefore, in consideration of the influence of the capacitance component in the field-effect transistor and the inductance component of the through-hole and via-hole at the millimeter waveband frequency, the high-frequency signal passing loss is reduced, and the on-state and off-state of the field-effect transistor are reduced. Therefore, it is desired to secure a sufficient on / off ratio with a simple configuration by improving both characteristics.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、高周波信号の通過損失を低減し、オン/オフ比を改善することができるASK変調回路および送信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an ASK modulation circuit and a transmission device that can reduce the passage loss of a high-frequency signal and improve the on / off ratio. There is.
本発明のASK変調回路は、上記課題を解決するために、高周波信号を伝達する主伝送線路上の一点と接地との間に、上記主伝送線路側から、第1の伝送線路、および非線形素子がこの順番に設けられた高周波回路を具備し、制御信号に基づいて上記非線形素子の動作状態を切り替えることによって、上記高周波信号の振幅を変化させるASK変調回路であって、上記主伝送線路と上記高周波回路とが接続される接続点に、先端開放伝送線路を備えており、上記非線形素子は、高周波トランジスタであり、上記高周波信号の略4分の1波長の長さを有し、一方の端子が上記高周波トランジスタの制御端子に接続され、他方の端子が容量素子を介して接地された第2の伝送線路と、上記第2の伝送線路の他方の端子にデータ信号を供給するデータ信号供給手段と、上記第2の伝送線路の他方の端子に直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, an ASK modulation circuit of the present invention includes a first transmission line and a non-linear element from the main transmission line side between a point on the main transmission line that transmits a high-frequency signal and the ground. Comprises an ASK modulation circuit that changes the amplitude of the high-frequency signal by switching the operation state of the nonlinear element based on a control signal, the high-frequency circuit provided in this order, An open-ended transmission line is provided at a connection point to which the high-frequency circuit is connected , the nonlinear element is a high-frequency transistor, has a length of approximately a quarter wavelength of the high-frequency signal, and one terminal Is connected to the control terminal of the high-frequency transistor and the other terminal is grounded via a capacitive element, and a data signal is supplied to the other terminal of the second transmission line. And signal supply means, characterized by comprising a DC voltage supply means for supplying a DC voltage to the other terminal of said second transmission line.
上記の構成によれば、制御信号に基づいて、非線形素子がオフの動作状態に切り替えられている場合、非線形素子の第1の伝送線路側の端子のインピーダンスは、第1の伝送線路によって低インピーダンスに変換され、主伝送線路上の接続点から高周波回路側を見たインピーダンスは、低インピーダンス、すなわち略短絡となる。これにより、主伝送線路を伝達する高周波信号の通過量が低くなる。 According to the above configuration, when the nonlinear element is switched to the off operation state based on the control signal, the impedance of the terminal on the first transmission line side of the nonlinear element is reduced by the first transmission line. The impedance when the high frequency circuit side is viewed from the connection point on the main transmission line is low impedance, that is, substantially short-circuited. Thereby, the passage amount of the high frequency signal transmitted through the main transmission line is reduced.
一方、制御信号に基づいて、非線形素子がオンの動作状態に切り替えられている場合、非線形素子の第1の伝送線路側の端子は低インピーダンスとなる。このため、第1の伝送線路によって高インピーダンスに変換され、主伝送線路上の接続点から高周波回路側を見たインピーダンスは、高インピーダンスとなる。 On the other hand, when the nonlinear element is switched to the ON operation state based on the control signal, the terminal on the first transmission line side of the nonlinear element has a low impedance. For this reason, it is converted into high impedance by the first transmission line, and the impedance when the high frequency circuit side is viewed from the connection point on the main transmission line is high impedance.
ところが、例えば、ミリ波帯などのように高周波数になるにつれて、高周波回路部分のインダクタンス成分や容量成分の影響を受けて、接続点から高周波回路側を見たインピーダンスは、十分に高インピーダンスとならない。 However, as the frequency becomes higher, for example, in the millimeter wave band, the impedance when the high frequency circuit side is viewed from the connection point is not sufficiently high due to the influence of the inductance component and the capacitance component of the high frequency circuit portion. .
これに対し、主伝送線路上の接続点に先端開放伝送線路が備えられていることにより、先端開放伝送線路によってインピーダンスが変化する。それゆえ、先端開放伝送線路と高周波回路とからなる合成インピーダンスを高インピーダンスとすることが可能となる。よって、上記影響によるインピーダンスの低下を抑制し、高周波信号の通過損失を低減することが可能となる。 On the other hand, since the open end transmission line is provided at the connection point on the main transmission line, the impedance is changed by the open end transmission line. Therefore, the combined impedance composed of the open-ended transmission line and the high frequency circuit can be made high impedance. Therefore, it is possible to suppress a decrease in impedance due to the above influence and reduce the passage loss of the high-frequency signal.
よって、ミリ波帯においても、非線形素子がオンの動作状態のときの高周波信号の通過量と、非線形素子がオフの動作状態のときの高周波信号の通過量との差を大きくすることが可能となる。すなわち、オン/オフ比を向上させることが可能となる。 Therefore, even in the millimeter wave band, it is possible to increase the difference between the amount of high-frequency signal passing when the nonlinear element is in the on-operation state and the amount of high-frequency signal passage when the nonlinear element is in the off-operating state. Become. That is, the on / off ratio can be improved.
したがって、本発明のASK変調回路は、高周波信号の通過損失を低減し、オン/オフ比を改善することが可能となる。また、本発明のASK変調回路は、高周波回路と先端開放伝送線路とを、主伝送線路上の同じ部分に接続する構成であるため、回路の小型化に有利となる。 Therefore, the ASK modulation circuit of the present invention can reduce the passage loss of the high frequency signal and improve the on / off ratio. Moreover, since the ASK modulation circuit of the present invention has a configuration in which the high-frequency circuit and the open-ended transmission line are connected to the same portion on the main transmission line, it is advantageous for downsizing the circuit.
また、本発明のASK変調回路は、高周波信号を伝達する主伝送線路上の一点と接地との間に、上記主伝送線路側から、第1の伝送線路、および非線形素子がこの順番に設けられた高周波回路を具備し、制御信号に基づいて上記非線形素子の動作状態を切り替えることによって、上記高周波信号の振幅を変化させるASK変調回路であって、上記高周波回路は、上記主伝送線路上における所定の間隔だけ離れた複数の位置に具備されており、上記主伝送線路と上記複数の位置に具備された高周波回路とが接続される複数の接続点に、先端開放伝送線路をそれぞれ備えており、上記非線形素子は、高周波トランジスタであり、上記高周波信号の略4分の1波長の長さを有し、一方の端子が上記高周波トランジスタの制御端子に接続され、他方の端子が容量素子を介して接地された第2の伝送線路と、上記第2の伝送線路の他方の端子にデータ信号を供給するデータ信号供給手段と、上記第2の伝送線路の他方の端子に直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備えることを特徴としている。
In the ASK modulation circuit of the present invention, the first transmission line and the non-linear element are provided in this order from the main transmission line side between one point on the main transmission line that transmits a high-frequency signal and the ground. And an ASK modulation circuit that changes the amplitude of the high-frequency signal by switching the operating state of the nonlinear element based on a control signal, the high-frequency circuit being a predetermined signal on the main transmission line. Are provided at a plurality of positions separated by a distance of, and each of the plurality of connection points to which the main transmission line and the high-frequency circuit provided at the plurality of positions are connected, each provided with an open-ended transmission line , The nonlinear element is a high-frequency transistor, has a length of approximately a quarter wavelength of the high-frequency signal, one terminal is connected to the control terminal of the high-frequency transistor, and the other A second transmission line having a child grounded via a capacitive element, a data signal supply means for supplying a data signal to the other terminal of the second transmission line, and a second terminal of the second transmission line. DC voltage supply means for supplying a DC voltage is provided .
上記の構成によれば、制御信号に基づいて、非線形素子がオフの動作状態に切り替えられている場合、非線形素子の第1の伝送線路側の端子のインピーダンスは、第1の伝送線路によって低インピーダンスに変換され、主伝送線路上の接続点から高周波回路側を見たインピーダンスは、低インピーダンス、すなわち略短絡となる。これにより、主伝送線路を伝達する高周波信号の通過量が低くなる。 According to the above configuration, when the nonlinear element is switched to the off operation state based on the control signal, the impedance of the terminal on the first transmission line side of the nonlinear element is reduced by the first transmission line. The impedance when the high frequency circuit side is viewed from the connection point on the main transmission line is low impedance, that is, substantially short-circuited. Thereby, the passage amount of the high frequency signal transmitted through the main transmission line is reduced.
一方、制御信号に基づいて、非線形素子がオンの動作状態に切り替えられている場合、非線形素子の第1の伝送線路側の端子は低インピーダンスとなる。このため、第1の伝送線路によって高インピーダンスに変換され、主伝送線路上の接続点から高周波回路側を見たインピーダンスは、高インピーダンスとなる。 On the other hand, when the nonlinear element is switched to the ON operation state based on the control signal, the terminal on the first transmission line side of the nonlinear element has a low impedance. For this reason, it is converted into high impedance by the first transmission line, and the impedance when the high frequency circuit side is viewed from the connection point on the main transmission line is high impedance.
ところが、例えば、ミリ波帯などのように高周波数になるにつれて、高周波回路部分のインダクタンス成分や容量成分の影響を受けて、接続点から高周波回路側を見たインピーダンスは、十分に高インピーダンスとならない。 However, as the frequency becomes higher, for example, in the millimeter wave band, the impedance when the high frequency circuit side is viewed from the connection point is not sufficiently high due to the influence of the inductance component and the capacitance component of the high frequency circuit portion. .
これに対し、主伝送線路上の接続点に先端開放伝送線路が備えられていることにより、先端開放伝送線路によってインピーダンスが変化する。それゆえ、先端開放伝送線路と高周波回路とからなる合成インピーダンスを高インピーダンスとすることが可能となる。よって、上記影響によるインピーダンスの低下を抑制し、高周波信号の通過損失を低減することが可能となる。 On the other hand, since the open end transmission line is provided at the connection point on the main transmission line, the impedance is changed by the open end transmission line. Therefore, the combined impedance composed of the open-ended transmission line and the high frequency circuit can be made high impedance. Therefore, it is possible to suppress a decrease in impedance due to the above influence and reduce the passage loss of the high-frequency signal.
よって、ミリ波帯においても、非線形素子がオンの動作状態のときの高周波信号の通過量と、非線形素子がオフの動作状態のときの高周波信号の通過量との差を大きくすることが可能となる。すなわち、オン/オフ比を向上させることが可能となる。 Therefore, even in the millimeter wave band, it is possible to increase the difference between the amount of high-frequency signal passing when the nonlinear element is in the on-operation state and the amount of high-frequency signal passage when the nonlinear element is in the off-operating state. Become. That is, the on / off ratio can be improved.
また、高周波回路および先端開放伝送線路を1セットとしたものが、主伝送線路上における所定の間隔だけ離れた複数の位置にそれぞれ具備されていることにより、オン/オフ比をさらに向上することが可能となる。したがって、本発明のASK変調回路は、高周波信号の通過損失を低減し、オン/オフ比をさらに改善することが可能となる。 Further, the on / off ratio can be further improved by providing a set of the high-frequency circuit and the open-ended transmission line at a plurality of positions separated by a predetermined interval on the main transmission line. It becomes possible. Therefore, the ASK modulation circuit of the present invention can reduce the passage loss of the high frequency signal and further improve the on / off ratio.
また、本発明のASK変調回路は、上述のように、上記非線形素子は、高周波トランジスタである。これにより、増幅回路などの能動回路との集積化が可能となる。
Further, ASK modulation circuit of the present invention, as described above, the nonlinear element is Ru high-frequency transistor der. As a result, integration with an active circuit such as an amplifier circuit becomes possible.
また、本発明のASK変調回路は、上記第1の伝送線路は、一方の端子が上記主伝送線路上の一点に接続され、他方の端子が上記高周波トランジスタの第1導通端子に接続され、上記高周波トランジスタは、制御端子に上記制御信号が供給され、第2導通端子が接地されていることが好ましい。 In the ASK modulation circuit of the present invention, the first transmission line has one terminal connected to one point on the main transmission line, the other terminal connected to the first conduction terminal of the high-frequency transistor, In the high frequency transistor, it is preferable that the control signal is supplied to the control terminal and the second conduction terminal is grounded.
上記の構成によれば、例えば、高周波トランジスタが電界効果トランジスタの場合、制御端子はゲート端子であり、第1導通端子はドレイン端子であり、第2導通端子はソース端子である。また、高周波トランジスタがバイポーラトランジスタの場合、制御端子はベース端子であり、第1導通端子はコレクタ端子であり、第2導通端子はエミッタ端子である。 According to the above configuration, for example, when the high-frequency transistor is a field effect transistor, the control terminal is a gate terminal, the first conduction terminal is a drain terminal, and the second conduction terminal is a source terminal. When the high-frequency transistor is a bipolar transistor, the control terminal is a base terminal, the first conduction terminal is a collector terminal, and the second conduction terminal is an emitter terminal.
これにより、高周波トランジスタの制御端子に供給する電圧信号または電流信号などを制御するだけで、接続点から高周波回路側を見たインピーダンスの値を容易に切り替えることが可能となる。 As a result, it is possible to easily switch the impedance value when the high frequency circuit side is viewed from the connection point only by controlling the voltage signal or current signal supplied to the control terminal of the high frequency transistor.
また、本発明のASK変調回路は、上記所定の間隔は、動作周波数の略4分の1波長の長さであることが好ましい。 In the ASK modulation circuit of the present invention, it is preferable that the predetermined interval has a length of approximately a quarter wavelength of the operating frequency.
上記の構成によれば、所定の間隔を動作周波数の略4分の1波長の長さにすることにより、例えば、主伝送線路上の2箇所に高周波回路および先端開放伝送線路がそれぞれ備えられている場合、非線形素子がオフの動作状態で、主伝送線路と高周波回路との接続点が略短絡のとき、一方の接続点から他方の接続点を見たインピーダンスが、高インピーダンスに変換される。このため、高周波信号をより減衰させることが可能となる。 According to the above configuration, by setting the predetermined interval to a length of about one-quarter wavelength of the operating frequency, for example, the high-frequency circuit and the open-ended transmission line are respectively provided at two locations on the main transmission line. When the connection point between the main transmission line and the high-frequency circuit is substantially short-circuited when the non-linear element is in an off state, the impedance when the other connection point is viewed from one connection point is converted to a high impedance. For this reason, it becomes possible to attenuate a high frequency signal more.
また、本発明の参考となるASK変調回路は、上記非線形素子に、上記制御信号を供給する制御信号供給手段を備えることが好ましい。これにより、上記非線形素子に、好適に制御信号を供給することが可能となる。
The ASK modulation circuit which is a reference of the present invention preferably includes control signal supply means for supplying the control signal to the nonlinear element. Thereby, it becomes possible to suitably supply a control signal to the nonlinear element.
また、本発明の参考となるASK変調回路は、上記高周波トランジスタの制御端子にデータ信号を供給するデータ信号供給手段と、上記高周波トランジスタの制御端子に直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備えることが好ましい。
The ASK modulation circuit which is a reference of the present invention includes data signal supply means for supplying a data signal to the control terminal of the high-frequency transistor, and DC voltage supply means for supplying a DC voltage to the control terminal of the high-frequency transistor. It is preferable.
上記の構成によれば、高周波トランジスタの制御端子にデータ信号を供給するデータ信号供給手段と、高周波トランジスタの制御端子に直流電圧を供給する直流電圧供給手段とが備えられていることにより、直流電圧が重畳されたデータ信号が高周波トランジスタの制御端子に供給される。これにより、高周波トランジスタのバイアス点を調節することが可能となり、オン/オフ動作を最適に行うことが可能となる。 According to the above configuration, the data signal supply means for supplying the data signal to the control terminal of the high frequency transistor and the DC voltage supply means for supplying the DC voltage to the control terminal of the high frequency transistor are provided. A data signal superimposed with is supplied to the control terminal of the high-frequency transistor. As a result, the bias point of the high-frequency transistor can be adjusted, and the on / off operation can be optimally performed.
また、本発明の参考となるASK変調回路は、上記高周波トランジスタの制御端子と、上記データ信号供給手段および上記直流電圧供給手段との間に、抵抗を設けることが好ましい。
In the ASK modulation circuit which is a reference of the present invention, a resistor is preferably provided between the control terminal of the high-frequency transistor, the data signal supply means, and the DC voltage supply means.
上記の構成によれば、抵抗を介して、直流電圧が重畳されたデータ信号が高周波トランジスタの制御端子に供給される。これにより、高周波トランジスタの制御端子から、データ信号供給手段および直流電圧供給手段に、高周波信号が漏れ出すのを抑制することが可能となる。よって、高周波トランジスタがオンの動作状態のときの通過損失を小さくすることが可能となる。 According to said structure, the data signal with which the DC voltage was superimposed is supplied to the control terminal of a high frequency transistor via resistance. Thereby, it is possible to suppress leakage of the high frequency signal from the control terminal of the high frequency transistor to the data signal supply means and the DC voltage supply means. Therefore, it is possible to reduce the passage loss when the high-frequency transistor is in the ON operation state.
また、本発明のASK変調回路は、上述のように、上記高周波信号の略4分の1波長の長さを有し、一方の端子が上記高周波トランジスタの制御端子に接続され、他方の端子が容量素子を介して接地された第2の伝送線路と、上記第2の伝送線路の他方の端子にデータ信号を供給するデータ信号供給手段と、上記第2の伝送線路の他方の端子に直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備える。
Further, as described above , the ASK modulation circuit of the present invention has a length of approximately a quarter wavelength of the high-frequency signal, one terminal is connected to the control terminal of the high-frequency transistor, and the other terminal is A second transmission line grounded via a capacitive element; data signal supply means for supplying a data signal to the other terminal of the second transmission line; and a DC voltage applied to the other terminal of the second transmission line. Ru and a DC voltage supply means for supplying a.
上記の構成によれば、第2の伝送線路が高周波信号の略4分の1波長の長さを有することにより、他方の端子が容量素子を介して接地されているため、高周波トランジスタの制御端子から第2の伝送線路側を見たインピーダンスを、高インピーダンスとすることが可能となる。 According to the above configuration, since the second transmission line has a length of approximately a quarter wavelength of the high-frequency signal, the other terminal is grounded via the capacitive element, so that the control terminal of the high-frequency transistor Thus, the impedance viewed from the second transmission line side can be set to a high impedance.
これにより、高周波トランジスタの、例えば、ゲート−ソース間容量やゲート−ドレイン容量を介して、ゲート端子から高周波信号が漏れ出すのを低減することが可能となる。よって、高周波トランジスタがオンの動作状態のときの通過損失を小さくすることが可能となる。 As a result, it is possible to reduce the leakage of the high-frequency signal from the gate terminal of the high-frequency transistor, for example, via the gate-source capacitance or the gate-drain capacitance. Therefore, it is possible to reduce the passage loss when the high-frequency transistor is in the ON operation state.
また、本発明のASK変調回路は、上記データ信号供給手段は、入力されたデータ信号の直流成分を阻止する阻止手段と、上記阻止手段から出力されたデータ信号の振幅を一定値にする増幅手段と、上記増幅手段から出力されたデータ信号の不要な信号成分を取り除く抽出手段と、上記抽出手段から出力されたデータ信号の振幅を所定の値にする減衰手段とを備えることが好ましい。 In the ASK modulation circuit of the present invention, the data signal supply means includes a blocking means for blocking a DC component of the input data signal, and an amplifying means for setting the amplitude of the data signal output from the blocking means to a constant value. And extracting means for removing unnecessary signal components of the data signal output from the amplifying means, and attenuating means for setting the amplitude of the data signal output from the extracting means to a predetermined value.
上記の構成によれば、入力されたデータ信号が、配線の損失などによって振幅が所定値からずれた場合であっても、最終的に所定の値の振幅に調整されるので、一定の変調度を確保することが可能となる。これにより、安定した通信状態を確保することが可能となる。 According to the above configuration, even if the amplitude of the input data signal deviates from a predetermined value due to wiring loss or the like, the amplitude is finally adjusted to a predetermined value. Can be secured. This makes it possible to ensure a stable communication state.
また、本発明の送信装置は、高周波信号をASK変調する上記ASK変調回路を備え、当該ASK変調回路から出力された変調信号を送信する送信装置である。 Further, a transmission apparatus of the present invention is a transmission apparatus that includes the ASK modulation circuit that performs ASK modulation on a high-frequency signal and that transmits a modulation signal output from the ASK modulation circuit.
上記の構成によれば、上記ASK変調回路を備えることにより、ミリ波帯域においても、通過損失を低減したASK変調を行うことが可能となる。また、上記ASK変調回路は簡単な構成であるので、送信装置におけるASK変調回路に隣接する構成回路を、ASK変調回路と共に集積化する場合であっても、チップ面積の増加を抑制することが可能となる。よって、送信装置を小型化することが可能となる。 According to the above configuration, by providing the ASK modulation circuit, it is possible to perform ASK modulation with reduced pass loss even in the millimeter wave band. In addition, since the ASK modulation circuit has a simple configuration, an increase in chip area can be suppressed even when a configuration circuit adjacent to the ASK modulation circuit in the transmission apparatus is integrated with the ASK modulation circuit. It becomes. Therefore, the transmission device can be reduced in size.
以上のように、本発明のASK変調回路は、高周波信号を伝達する主伝送線路上の一点と接地との間に、上記主伝送線路側から、第1の伝送線路、および非線形素子がこの順番に設けられた高周波回路を具備し、制御信号に基づいて上記非線形素子の動作状態を切り替えることによって、上記高周波信号の振幅を変化させるASK変調回路であって、上記主伝送線路と上記高周波回路とが接続される接続点に、先端開放伝送線路を備えており、上記非線形素子は、高周波トランジスタであり、上記高周波信号の略4分の1波長の長さを有し、一方の端子が上記高周波トランジスタの制御端子に接続され、他方の端子が容量素子を介して接地された第2の伝送線路と、上記第2の伝送線路の他方の端子にデータ信号を供給するデータ信号供給手段と、上記第2の伝送線路の他方の端子に直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備える構成である。
As described above, in the ASK modulation circuit of the present invention, the first transmission line and the non-linear element are arranged in this order from the main transmission line side between one point on the main transmission line that transmits a high-frequency signal and the ground. An ASK modulation circuit that changes the amplitude of the high-frequency signal by switching the operation state of the nonlinear element based on a control signal, the main transmission line, the high-frequency circuit, Is connected to the connection point to which the open-ended transmission line is connected , the nonlinear element is a high-frequency transistor, has a length of about a quarter wavelength of the high-frequency signal, and one terminal has the high-frequency signal. A second transmission line connected to the control terminal of the transistor and having the other terminal grounded via a capacitive element; and a data signal supplier for supplying a data signal to the other terminal of the second transmission line. When a configuration and a DC voltage supply means for supplying a DC voltage to the other terminal of said second transmission line.
それゆえ、主伝送線路上の接続点に先端開放伝送線路が備えられていることにより、先端開放伝送線路と高周波回路とからなる合成インピーダンスを高インピーダンスとすることが可能となる。よって、高周波回路部分のインダクタンス成分や容量成分の影響によるインピーダンスの低下を抑制し、高周波信号の通過損失を低減することができる。 Therefore, by providing the open-ended transmission line at the connection point on the main transmission line, the combined impedance composed of the open-ended transmission line and the high-frequency circuit can be made high impedance. Therefore, it is possible to suppress a decrease in impedance due to the influence of the inductance component and the capacitance component of the high frequency circuit portion, and to reduce the passage loss of the high frequency signal.
よって、ミリ波帯においても、非線形素子がオンの動作状態のときの高周波信号の通過量と、非線形素子がオフの動作状態のときの高周波信号の通過量との差を大きくすることができる。すなわち、オン/オフ比を向上させることができる。 Therefore, even in the millimeter wave band, it is possible to increase the difference between the amount of high-frequency signal passing when the nonlinear element is on and the amount of high-frequency signal passing when the nonlinear element is off. That is, the on / off ratio can be improved.
したがって、本発明のASK変調回路は、高周波信号の通過損失を低減し、オン/オフ比を改善することができるという効果を奏する。また、本発明のASK変調回路は、高周波回路と先端開放伝送線路とを、主伝送線路上の同じ部分に接続する構成であるため、回路の小型化に有利となるという効果を奏する。 Therefore, the ASK modulation circuit of the present invention has an effect of reducing the passage loss of the high frequency signal and improving the on / off ratio. In addition, since the ASK modulation circuit of the present invention is configured to connect the high-frequency circuit and the open-ended transmission line to the same portion on the main transmission line, there is an effect that it is advantageous for downsizing of the circuit.
また、本発明のASK変調回路は、高周波信号を伝達する主伝送線路上の一点と接地との間に、上記主伝送線路側から、第1の伝送線路、および非線形素子がこの順番に設けられた高周波回路を具備し、制御信号に基づいて上記非線形素子の動作状態を切り替えることによって、上記高周波信号の振幅を変化させるASK変調回路であって、上記高周波回路は、上記主伝送線路上における所定の間隔だけ離れた複数の位置に具備されており、上記主伝送線路と上記複数の位置に具備された高周波回路とが接続される複数の接続点に、先端開放伝送線路をそれぞれ備えており、上記非線形素子は、高周波トランジスタであり、上記高周波信号の略4分の1波長の長さを有し、一方の端子が上記高周波トランジスタの制御端子に接続され、他方の端子が容量素子を介して接地された第2の伝送線路と、上記第2の伝送線路の他方の端子にデータ信号を供給するデータ信号供給手段と、上記第2の伝送線路の他方の端子に直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備える構成である。 In the ASK modulation circuit of the present invention, the first transmission line and the non-linear element are provided in this order from the main transmission line side between one point on the main transmission line that transmits a high-frequency signal and the ground. And an ASK modulation circuit that changes the amplitude of the high-frequency signal by switching the operating state of the nonlinear element based on a control signal, the high-frequency circuit being a predetermined signal on the main transmission line. Are provided at a plurality of positions separated by a distance of, and each of the plurality of connection points to which the main transmission line and the high-frequency circuit provided at the plurality of positions are connected, each provided with an open-ended transmission line , The nonlinear element is a high-frequency transistor, has a length of approximately a quarter wavelength of the high-frequency signal, one terminal is connected to the control terminal of the high-frequency transistor, and the other A second transmission line having a child grounded via a capacitive element, a data signal supply means for supplying a data signal to the other terminal of the second transmission line, and a second terminal of the second transmission line. DC voltage supply means for supplying a DC voltage .
それゆえ、主伝送線路上の接続点に先端開放伝送線路が備えられていることにより、先端開放伝送線路と高周波回路とからなる合成インピーダンスを高インピーダンスとすることが可能となる。よって、高周波回路部分のインダクタンス成分や容量成分の影響によるインピーダンスの低下を抑制し、高周波信号の通過損失を低減することができる。 Therefore, by providing the open-ended transmission line at the connection point on the main transmission line, the combined impedance composed of the open-ended transmission line and the high-frequency circuit can be made high impedance. Therefore, it is possible to suppress a decrease in impedance due to the influence of the inductance component and the capacitance component of the high frequency circuit portion, and to reduce the passage loss of the high frequency signal.
よって、ミリ波帯においても、非線形素子がオンの動作状態のときの高周波信号の通過量と、非線形素子がオフの動作状態のときの高周波信号の通過量との差を大きくすることができる。すなわち、オン/オフ比を向上させることができる。 Therefore, even in the millimeter wave band, it is possible to increase the difference between the amount of high-frequency signal passing when the nonlinear element is on and the amount of high-frequency signal passing when the nonlinear element is off. That is, the on / off ratio can be improved.
また、高周波回路および先端開放伝送線路を1セットとしたものが、主伝送線路上における所定の間隔だけ離れた複数の位置にそれぞれ具備されていることにより、オン/オフ比をさらに向上することができる。したがって、本発明のASK変調回路は、高周波信号の通過損失を低減し、オン/オフ比をさらに改善することができるという効果を奏する。 Further, the on / off ratio can be further improved by providing a set of the high-frequency circuit and the open-ended transmission line at a plurality of positions separated by a predetermined interval on the main transmission line. it can. Therefore, the ASK modulation circuit of the present invention has an effect of reducing the passage loss of the high-frequency signal and further improving the on / off ratio.
また、本発明の送信装置は、高周波信号をASK変調する上記ASK変調回路を備え、当該ASK変調回路から出力された変調信号を送信する送信装置である。 Further, a transmission apparatus of the present invention is a transmission apparatus that includes the ASK modulation circuit that performs ASK modulation on a high-frequency signal and that transmits a modulation signal output from the ASK modulation circuit.
それゆえ、上記ASK変調回路を備えることにより、ミリ波帯域においても、通過損失を低減したASK変調を行うことができるという効果を奏する。また、上記ASK変調回路は簡単な構成であるので、送信装置におけるASK変調回路に隣接する構成回路を、ASK変調回路と共に集積化する場合であっても、チップ面積の増加を抑制することができる。よって、送信装置を小型化することができるという効果を奏する。 Therefore, by providing the ASK modulation circuit, it is possible to perform ASK modulation with reduced passage loss even in the millimeter wave band. Further, since the ASK modulation circuit has a simple configuration, an increase in the chip area can be suppressed even when a configuration circuit adjacent to the ASK modulation circuit in the transmission apparatus is integrated with the ASK modulation circuit. . Therefore, there is an effect that the transmission device can be reduced in size.
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。始めに、本実施の形態のASK変調回路10の構成について説明し、その次に、本実施の形態のASK変調回路10の動作について説明する。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of the
図1は、本実施の形態のASK変調回路10の一構成例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of the
本実施の形態のASK変調回路10は、入力された高周波信号をASK変調して、変調信号を出力する機能を有している。本実施の形態のASK変調回路10は、図1に示すように、入力端子11、出力端子12、第1伝送線路13、第2伝送線路14、先端開放伝送線路15、制御信号入力端子21、および高周波回路20を備えている。
The
入力端子11、第1伝送線路13、第2伝送線路14、出力端子12は、この順番に直列に接続されている。高周波信号は、入力端子11に入力され、第1伝送線路13および第2伝送線路14を介して、出力端子12からASK変調された変調信号として出力される。ここで、入力端子11、第1伝送線路13、第2伝送線路14、および出力端子12により構成される経路を、ASK変調回路10における主伝送経路とする。
The
先端開放伝送線路15は、先端開放の伝送線路(オープン・スタブ)であり、その一端が、主伝送経路上における第1伝送線路13と第2伝送線路14との間の接続点16に接続されている。
The open-ended
高周波回路20は、主伝送線路上の接続点16と接地との間に設けられており、一方の端子が、第1伝送線路13と第2伝送線路14との間の接続点16に接続され、もう一方の端子が制御信号入力端子21に接続されている。高周波回路20は、図1に示すように、抵抗22、第3伝送線路23(第1の伝送線路)、高周波トランジスタ24(非線形素子)、第4伝送線路25、およびインダクタンス26を含んでいる。
The
抵抗22は、一方の端子が制御信号入力端子21に接続されており、他方の端子が高周波トランジスタ24の制御端子に接続されている。抵抗22は、高周波トランジスタ24における、例えば、ゲート−ドレイン容量などによって、ゲート端子から高周波信号が漏れ出すのを防止するために設けられている。
The
第3伝送線路23は、一方の端子が接続点16に接続されており、他方の端子が高周波トランジスタ24の第1導通端子に接続されている。第3伝送線路23は、高周波トランジスタ24がオフ状態の時、接続点16から高周波回路20側を見たときのインピーダンス状態が、低インピーダンス(略短絡)となるよう、その線路長が設定される。
The
高周波トランジスタ24は、第2導通端子が、例えば、ビアホールなどを介して接地されている。つまりは、第4伝送線路25は、高周波トランジスタ24から接地までの接続長、例えば、ビアホールと高周波トランジスタ24との接続長を示している。また、インダクタンス26は、例えば、ビアホールが有するインダクタンス成分を表している。
The high-
高周波トランジスタ24は、制御信号入力端子21から入力される制御信号に基づいて、オン/オフ動作を行う。高周波トランジスタ24としては、HEMT(High Electron Mobility Transistor)、MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor)やHBT(Heterojunction Bipolar Transistor)を用いることができる。高周波トランジスタ24がHEMTまたはMESFETの場合、制御端子はゲート端子であり、第1導通端子はドレイン端子であり、第2導通端子はソース端子である。また、高周波トランジスタ24がHBTの場合、制御端子はベース端子であり、第1導通端子はコレクタ端子であり、第2導通端子はエミッタ端子である。
The
ここで、上記の構成により、本実施の形態のASK変調回路10では、先端開放伝送線路15と高周波回路20とが、主伝送経路上の同じ一点(接続点16)に接続されていることがわかる。
Here, with the above configuration, in the
次に、本実施の形態のASK変調回路10の動作について説明する。
Next, the operation of the
高周波信号が入力端子11に入力されると、高周波信号は、基本的に、主伝送線路を伝達する。つまりは、高周波信号は、第1伝送線路13、第2伝送線路14をこの順番に介して、出力端子12から変調信号として出力される。
When a high-frequency signal is input to the
このとき、第1伝送線路13と第2伝送線路14との間の接続点16に高周波回路20が接続されていることにより、接続点16から高周波回路20側を見たときのインピーダンスの値に応じて、高周波信号は振幅が変調されて、変調信号となっている。
At this time, since the
高周波回路20では、制御信号入力端子21に入力される制御信号に基づいて、高周波トランジスタ24のオン/オフの動作状態が切り換わることにより、接続点16から高周波回路20側を見たときのインピーダンスの値が切り換わる。
In the
例えば、制御信号入力端子21に、高周波トランジスタ24をオフ状態に切り替える制御信号(高周波トランジスタ24に応じて電圧信号や電流信号など)が入力されて、高周波トランジスタ24がオフ状態に切り換わるとする。この場合、高周波トランジスタ24の第1導通端子は、高インピーダンスとなり、十分開放に近い状態となる。
For example, it is assumed that a control signal (such as a voltage signal or a current signal according to the high frequency transistor 24) for switching the
これにより、上記高インピーダンスが第3伝送線路23により低インピーダンスに変換され、接続点16から高周波回路20側を見たときのインピーダンス状態は、低インピーダンスとなる。このため、入力端子11から入力された高周波信号は、接続点16で反射され、出力端子12に伝達されない。
Thereby, the high impedance is converted into a low impedance by the
一方、制御信号入力端子21に、高周波トランジスタ24をオン状態に切り替える制御信号が入力されて、高周波トランジスタ24がオン状態に切り換わるとする。この場合、高周波トランジスタ24の第1導通端子は低インピーダンスとなり、第3伝送線路23により高インピーダンスに変換される。このため、接続点16から高周波回路20側を見たときのインピーダンス状態は、高インピーダンスとなる。
On the other hand, it is assumed that a control signal for turning on the high-
ここで、十分に高インピーダンスとなっていれば、入力端子11から入力された高周波信号は、損失なく出力端子12に伝達される。しかし、実際は、第4伝送線路25およびインダクタンス26で示したように、スルーホールやビアホール部分のインダクタンス成分や、高周波トランジスタ24での容量成分などの影響を受けて、十分に高インピーダンスとならない。それゆえ、高周波信号の通過損失が大きくなってしまう。
Here, if the impedance is sufficiently high, the high-frequency signal input from the
これに対し、本実施の形態のASK変調回路10では、高周波信号の通過損失を低減することが可能となっている。続いて、具体例を挙げて、本実施の形態のASK変調回路10が奏する作用および効果について詳細に説明する。
On the other hand, in the
先ず、図2および3を参照しながら、本実施の形態のASK変調回路10において、スルーホールやビアホール部分のインダクタンス成分や、高周波トランジスタ24での容量成分などの影響が生じている点について説明する。その後、図4〜7を参照しながら、上記影響によるインピーダンスの低下を抑制し、高周波信号の通過損失を低減している点について説明する。
First, referring to FIGS. 2 and 3, the influence of the inductance component of the through-hole and via-hole portions and the capacitance component of the high-
図2は、ASK変調回路10の構成のうち高周波回路20を抜き出した図である。なお、図2では、高周波回路20の特性を見る地点として、接続点16に接続される端子11aを設けている。
FIG. 2 is a diagram in which the high-
図3は、図2に示す高周波回路20の回路構成において、端子11aから見た反射特性S11を示すスミスチャートである。なお、矢印OFFおよび矢印ONで示した位置は、動作周波数が60GHzでの反射特性を示している。
FIG. 3 is a Smith chart showing the reflection characteristic S11 viewed from the terminal 11a in the circuit configuration of the high-
図3に示す反射特性S11を測定する際、高周波回路20は、基板厚み100μmのGaAs基板上に形成した。また、高周波トランジスタ24として、ゲート長が0.15μmおよびゲート幅が50μmで、2フィンガーのHEMTを用いた。ビアホールと高周波トランジスタ24との接続長を示す第4伝送線路25は、線路幅が50μmで、長さが10μmとした。ビアホールのインダクタンス成分を表すインダクタンス26は、28pHとした。
When measuring the reflection characteristic S11 shown in FIG. 3, the high-
また、第3伝送線路23は、線路幅が50μmで、長さが90μmとした。これは、高周波トランジスタ24のゲート端子に、−1Vが印加されオフ状態のとき、端子11aから高周波回路20側を見たインピーダンスが、動作周波数60GHzにおいて低インピーダンスとなるようにするため設定した。それゆえ、高周波トランジスタ24がオフ状態のとき、図3の矢印OFFに示すように、端子11aから高周波回路20側を見たインピーダンスは、低インピーダンスとなっている。
The
一方、第3伝送線路23の長さを同様に90μmとし、高周波トランジスタ24のゲート端子を0Vとして、高周波トランジスタ24をオン状態にした。ここで、高周波トランジスタ24がオン状態のとき、図3に示すように、第3伝送線路23や寄生インダクタンス成分の影響を受けて、実軸上の低インピーダンスの地点から位相が回転していることがわかる。しかし、図3の矢印ONに示すように、回転量が小さく高インピーダンスには変換されていない。それゆえ、高周波トランジスタ24がオン状態のとき、端子11aから高周波回路20側を見たインピーダンスは、十分に高インピーダンスとならない。
On the other hand, the length of the
ここで、本実施の形態のASK変調回路10は、接続点16に接続される先端開放伝送線路15を備えている。これにより、上記影響によるインピーダンスの低下を抑制することが可能となっている。
Here, the
図4は、図2に示した高周波回路20に、先端開放伝送線路15をさらに設けた図である。なお、図4では、高周波回路20の特性を見る地点として、接続点16に接続される端子11bを設けている。
FIG. 4 is a diagram in which the high-
図5は、図4に示す先端開放伝送線路15および高周波回路20の回路構成において、端子11bから見た反射特性S11を示すスミスチャートである。なお、矢印OFFおよび矢印ONで示した位置は、動作周波数が60GHzでの反射特性を示している。
FIG. 5 is a Smith chart showing the reflection characteristic S11 viewed from the terminal 11b in the circuit configuration of the open-ended
図5に示す反射特性S11を測定する際、GaAs基板、第3伝送線路23、高周波トランジスタ24、第4伝送線路25、およびインダクタンス26のパラメータは、図3に示す反射特性S11を測定したときと同様とした。また、先端開放伝送線路15は、線路幅が50μmで、長さが200μmとした。
When the reflection characteristic S11 shown in FIG. 5 is measured, the parameters of the GaAs substrate, the
高周波トランジスタ24がオフ状態のとき、図5の矢印OFFに示すように、端子11bから高周波回路20側を見たインピーダンスは、先端開放伝送線路15を設けなかった場合とほぼ同じ、低インピーダンスとなっている。
When the high-
一方、高周波トランジスタ24がオン状態のとき、図5の矢印ONに示すように、端子11bから高周波回路20側を見たインピーダンスは、実軸上の高インピーダンスに変換されていることがわかる。
On the other hand, when the high-
続いて、図1に示したASK変調回路10における、高周波トランジスタ24がオン状態での通過特性S21と反射特性S11とを示すグラフを、図6に示す。図6では、縦軸が通過特性S21および反射特性S11(dB)を示し、横軸が周波数(GHz)を示し、実線が、先端開放伝送線路15を設ける場合の通過特性S21および反射特性S11を示し、破線が、先端開放伝送線路15を設けない場合の通過特性S21および反射特性S11を示している。
Next, FIG. 6 shows a graph showing the transmission characteristic S21 and the reflection characteristic S11 when the high-
図6に示す通過特性S21および反射特性S11を測定する際、GaAs基板、第3伝送線路23、高周波トランジスタ24、第4伝送線路25、およびインダクタンス26のパラメータは、図3に示す反射特性S11を測定したときと同様とし、先端開放伝送線路15は、図5に示す反射特性S11を測定したときと同様とした。また、第1伝送線路13および第2伝送線路14は、線路幅が50μmで、長さが10μmとした。
When measuring the transmission characteristic S21 and the reflection characteristic S11 shown in FIG. 6, the parameters of the GaAs substrate, the
図6を参照すると、通過特性S21は、先端開放伝送線路15を設けない場合よりも先端開放伝送線路15を設ける場合の方が向上している。また、反射特性S11は、先端開放伝送線路15を設けない場合よりも先端開放伝送線路15を設ける場合の方が低減している。よって、先端開放伝送線路15を設けることにより、通過損失が低減し、リターンロスが改善していることが認められる。
Referring to FIG. 6, the pass characteristic S21 is improved when the open-ended
また、図1に示したASK変調回路10における、高周波トランジスタ24がオフ状態での通過特性S21と反射特性S11とを示すグラフを、図7に示す。図7では、縦軸が通過特性S21および反射特性S11(dB)を示し、横軸が周波数(GHz)を示し、実線が、先端開放伝送線路15を設ける場合の通過特性S21および反射特性S11を示し、破線が、先端開放伝送線路15を設けない場合の通過特性S21および反射特性S11を示している。
FIG. 7 is a graph showing the transmission characteristic S21 and the reflection characteristic S11 when the
図7を参照すると、動作周波数60GHzにおいて、通過特性S21および反射特性S11共に、先端開放伝送線路15を設けても設けなくてもほとんど変化しないことが認められる。よって、ASK変調回路10では、高周波トランジスタ24がオフ状態での通過特性S21および反射特性S11に影響を与えずに、先端開放伝送線路15を設けることによって、高周波トランジスタ24がオン状態での通過特性S21および反射特性S11を良好にすることが可能となる。
Referring to FIG. 7, at the operating frequency of 60 GHz, it is recognized that both the transmission characteristic S21 and the reflection characteristic S11 hardly change regardless of whether or not the open-ended
以上により、本実施の形態のASK変調回路10は、高周波信号を伝達する入力端子11から出力端子12までの主伝送線路上の一点と接地との間に、上記主伝送線路側から、第3伝送線路23、高周波トランジスタ24がこの順番に設けられた高周波回路20を具備し、制御信号に基づいて高周波トランジスタ24のオン/オフ状態を切り替えることによって、上記高周波信号の振幅を変化させるものであり、上記主伝送線路と高周波回路20とが接続される接続点16に、先端開放伝送線路15を備える構成を有している。
As described above, the
上記の構成によれば、高周波トランジスタ24がオフ状態のとき、接続点16から高周波回路20側を見たインピーダンスを略短絡(低インピーダンス)とすることにより、主伝送線路を伝達する高周波信号の通過量を小さくする。
According to the above configuration, when the high-
逆に、高周波トランジスタ24がオン状態のとき、接続点16から高周波回路20側を見たインピーダンスを高インピーダンスとする。
Conversely, when the high-
ところが、例えば、ミリ波帯などのように高周波数になるにつれて、高周波回路20におけるインダクタンス成分や容量成分の影響を受けて、接続点16から高周波回路20側を見たインピーダンスは、十分に高インピーダンスとならない。
However, as the frequency becomes higher, for example, in the millimeter wave band, the impedance when the
これに対し、本実施の形態のASK変調回路10は、主伝送線路上の接続点16に先端開放伝送線路15を備えることにより、先端開放伝送線路15によってインピーダンスが変化する。それゆえ、先端開放伝送線路15と高周波回路20とからなる合成インピーダンスを高インピーダンスとすることが可能となる。よって、上記影響によるインピーダンスの低下を抑制し、高周波信号の通過損失を低減することが可能となる。
On the other hand, the
よって、ミリ波帯においても、高周波トランジスタ24がオン状態のときの高周波信号の通過量と、オフ状態のときの高周波信号の通過量との差を大きくすることが可能となる。すなわち、オン/オフ比を向上させることが可能となる。
Therefore, even in the millimeter wave band, it is possible to increase the difference between the amount of high-frequency signal passing when the high-
したがって、本実施の形態のASK変調回路10は、高周波信号の通過損失を低減し、オン/オフ比を改善することが可能となる。また、本実施の形態のASK変調回路10は、高周波回路20と先端開放伝送線路15とを、主伝送線路上の同じ部分(接続点16)に接続する構成であるため、回路の小型化に有利となる。
Therefore, the
また、本実施の形態のASK変調回路10では、接続点16から高周波回路20側を見たインピーダンスの切り替えを、高周波トランジスタ24のオン/オフを切り替えることにより実施している。これにより、高周波トランジスタ24の制御端子に供給する電圧信号または電流信号などを制御するだけで、接続点16から高周波回路20側を見たインピーダンスの値を容易に切り替えることが可能となる。
Further, in the
なお、高周波トランジスタ24を用いているが、これに限らず、例えば、ダイオードなどを用いてもよい。
In addition, although the
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
図8は、本実施の形態のASK変調回路30の一構成例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of the
本実施の形態のASK変調回路30は、図8に示すように、入力端子11、出力端子12、第1伝送線路13aおよび13b、第2伝送線路14、先端開放伝送線路15aおよび15b、制御信号入力端子21、並びに、高周波回路20aおよび20bを備えている。
As shown in FIG. 8, the
入力端子11、第1伝送線路13a、第2伝送線路14、第1伝送線路13b、出力端子12は、この順番に直列に接続されている。高周波信号は、入力端子11に入力され、第1伝送線路13a、第2伝送線路14、および第1伝送線路13bを介して、出力端子12からASK変調された変調信号として出力される。ここで、入力端子11、第1伝送線路13a、第2伝送線路14、第1伝送線路13b、および出力端子12により構成される経路を、ASK変調回路30における主伝送経路とする。
The
また、第1伝送線路13aと第2伝送線路14との間の接続点16aに、先端開放伝送線路15aおよび高周波回路20aが接続され、第2伝送線路14と第1伝送線路13bとの間の接続点16bに、先端開放伝送線路15bおよび高周波回路20bが接続されている。
Further, the open-ended
つまりは、ASK変調回路30では、前記実施の形態のASK変調回路10の第1伝送線路13、先端開放伝送線路15、および高周波回路20を2個ずつ備える構成を有している。なお、制御信号入力端子21には、高周波回路20aおよび20bが、共通に接続されている。
That is, the
続いて、ASK変調回路30における、第2伝送線路14の線路長に対する高周波トランジスタ24aおよび24bがオン/オフ状態での、動作周波数60GHzにおける通過特性S21を示すグラフを、図9に示す。図9では、縦軸が通過特性S21(dB)を示し、横軸が第2伝送線路14の線路長(μm)を示し、実線が、先端開放伝送線路15aおよび15bを設ける場合の通過特性S21を示し、破線が、先端開放伝送線路15aおよび15bを設けない場合の通過特性S21を示している。
Next, FIG. 9 is a graph showing the pass characteristic S21 at the operating frequency of 60 GHz in the
図9に示す通過特性S21を測定する際、ASK変調回路30は、基板厚み100μmのGaAs基板上に形成した。また、第3伝送線路23aおよび23b、高周波トランジスタ24aおよび24b、第4伝送線路25aおよび25b、並びに、インダクタンス26aおよび26bのパラメータは、図3に示す反射特性S11を測定したときと同様とし、先端開放伝送線路15aおよび15bは、図5に示す反射特性S11を測定したときと同様とした。第1伝送線路13aおよび13bは、線路幅が50μmで、長さが10μmとした。
When measuring the pass characteristic S21 shown in FIG. 9, the
図9を参照すると、高周波トランジスタ24aおよび24bがオン状態のとき、通過特性S21は、先端開放伝送線路15aおよび15bを設けない場合よりも、先端開放伝送線路15aおよび15bを設ける場合の方が向上している。よって、先端開放伝送線路15aおよび15bを設けることにより、通過損失が低減し、リターンロスが改善していることがわかる。
Referring to FIG. 9, when the high-
一方、高周波トランジスタ24aおよび24bがオフ状態のとき、通過特性S21は、先端開放伝送線路15aおよび15bを設けてもほとんど変化しないことが認められる。よって、ASK変調回路30では、高周波トランジスタ24aおよび24bがオフ状態での通過特性S21に影響を与えずに、先端開放伝送線路15aおよび15bを設けることによって、高周波トランジスタ24aおよび24bがオン状態での通過特性S21を良好にすることが可能となる。
On the other hand, when the high-
また、図9に示すように、第2伝送線路14の線路長が400μmから500μmのとき、すなわち、動作周波数の略4分の1波長の長さのとき、オン/オフ比が大きく取れることがわかる。
Further, as shown in FIG. 9, when the line length of the
これは、第2伝送線路14の線路長が、動作周波数の略4分の1波長の長さの場合、高周波トランジスタ24aおよび24bがオフ状態で、主伝送線路と高周波回路との接続点が略短絡のとき、接続点16aから接続点16bを見たインピーダンス、および、接続点16bから接続点16aを見たインピーダンスは高インピーダンスに変換される。このため、高周波信号をより減衰させることが可能となるためである。
This is because, when the line length of the
また、第2伝送線路14の線路長が100μmから400μmのときの、通過特性S21の改善効果が大きい。それゆえ、ASK変調回路30は、小型化に有利となる。
In addition, when the line length of the
また、本実施の形態のASK変調回路30では、前記実施の形態のASK変調回路10の先端開放伝送線路15および高周波回路20を2個ずつ備える構成を有していたが、これに限らない。
Further, the
つまりは、主伝送線路上における所定の間隔だけ離れた複数の位置(接続点16a、16b、16c、・・・)に、先端開放伝送線路15および高周波回路20を1セットとしたものを、それぞれ備えてもよい。これにより、オン/オフ比をさらに向上することが可能となる。また、上記所定の間隔は、すなわち第2伝送線路14の線路長を示しており、上述したように、動作周波数の略4分の1波長の長さが好適である。
That is, a set of the open-ended
〔実施の形態3〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1および2と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1および2の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first and second embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of
図10は、本実施の形態のASK変調回路40の一構成例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the
本実施の形態のASK変調回路40は、図10に示すように、前記実施の形態2のASK変調回路30の構成に加えて、第5伝送線路41aおよび41b(第2の伝送線路)、並びに、キャパシタ42aおよび42b(容量素子)を備えている。
As shown in FIG. 10, in addition to the configuration of the
第5伝送線路41aおよび41bは、動作周波数の略4分の1波長の長さを有している。第5伝送線路41aは、一方の端子が、高周波トランジスタ24aの制御端子に接続され、他方の端子が、抵抗22aに接続されると共に、キャパシタ42aを介して接地されている。第5伝送線路41bは、一方の端子が、高周波トランジスタ24bの制御端子に接続され、他方の端子が、抵抗22bに接続されると共に、キャパシタ42bを介して接地されている。なお、第5伝送線路41aおよび41bの構成および作用効果は同様であるので、以下では、代表して第5伝送線路41aについて述べる。
The
前記実施の形態2のASK変調回路30は、高周波トランジスタ24aの制御端子に、抵抗22aを介して制御信号を供給する構成であったのに対し、本実施の形態のASK変調回路40は、高周波トランジスタ24aの制御端子に、抵抗22aおよび第5伝送線路41aを介して制御信号を供給する構成としている。
The
上記の構成によれば、第5伝送線路41aが、高周波信号の略4分の1波長の長さを有することにより、他方の端子がキャパシタ42aを介して接地されている。このため、例えば、半導体基板上では、材質、デザインルールや限られたレイアウト面積のために、高抵抗を形成することが難しい場合であっても、高周波トランジスタ24aの制御端子から第5伝送線路41a側を見たインピーダンスを、高インピーダンスにすることが可能となる。
According to the above configuration, the
これにより、高周波トランジスタ24aの、例えば、ゲート−ソース間容量やゲート−ドレイン容量を介して、ゲート端子から高周波信号が漏れ出すのを防止することが可能となり、通過損失を低減することが可能となる。
As a result, the high-
〔実施の形態4〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜3と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜3の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to third embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図11は、本実施の形態のASK変調回路50の一構成例を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the
本実施の形態のASK変調回路50は、前記実施の形態1〜3のASK変調回路10、30または40を用いたASK変調部60に、データ信号を供給する手段をさらに構成している。
The
本実施の形態のASK変調回路50は、図11に示すように、データ入力端子51、データ信号供給回路61(制御信号供給手段、データ信号供給手段)、直流電圧供給回路62(制御信号供給手段、直流電圧供給手段、制御信号入力端子21、入力端子11、出力端子12、およびASK変調部60を備えている。
As shown in FIG. 11, the
データ信号供給回路61は、キャパシタ52(阻止手段)、振幅制限増幅器53(増幅手段)、ローパスフィルタ(LPF)54(抽出手段)、減衰器(アッテネータ)55(減衰手段)、およびキャパシタ56により構成されている。
The data signal
直流電圧供給回路62は、直流電圧を供給できる構成であればよく、例えば、チョークインダクタ57と直流電源58とにより構成される。
The DC
上記の構成によれば、データ入力端子51によりデータ信号が入力され、キャパシタ52により直流成分が阻止される。そして、キャパシタ52を通過したデータ信号は、振幅制限増幅器53により一定の振幅にされ、LPF54により不要な高周波成分が取り除かれる。その後、LPF54を通過したデータ信号は、減衰器55により所望の振幅にされ、キャパシタ56を介して、直流電圧供給回路62からの直流信号と合成される。このデータ信号が、制御信号となって、制御信号入力端子21を介して、ASK変調部60に供給される。
According to the above configuration, the data signal is input from the
これにより、データ入力端子51に入力されるデータ信号の振幅が、配線の損失などによって所定値から変動した場合であっても、振幅制限増幅器53によって変動が吸収される。このため、ASK変調部60の制御信号入力端子21に、一定振幅のデータ信号が入力される。
Thus, even when the amplitude of the data signal input to the
よって、安定した変調度を実現することが可能になるため、安定した通信状態を確保することが可能となる。なお、上記所望の振幅は、安定した変調度を実現するために必要な振幅を設計に応じて決定すればよい。 Therefore, a stable modulation degree can be realized, so that a stable communication state can be ensured. Note that the desired amplitude may be determined according to the design, in order to realize a stable degree of modulation.
また、キャパシタ56を通過した時点のデータ信号に、直流電圧供給回路62からの直流信号を重畳することにより、ASK変調部60における高周波トランジスタ24の動作点(バイアス点)を調節することが可能となる。よって、ASK変調回路50における、オン/オフ比の調整や挿入損失を低減することが可能となる。
In addition, the operating point (bias point) of the high-
また、本実施の形態のASK変調回路50では、データ信号供給回路61および直流電圧供給回路62を備える構成としたが、これに限らず、ASK変調回路内の制御信号を供給する構成に応じて、好適な構成とすることができる。
In addition, the
〔実施の形態5〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜4と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜4の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to fourth embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図12は、本実施の形態の送信装置70の一構成例を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the
本実施の形態の送信装置70は、図12に示すように、発振回路71、周波数逓倍回路72、ASK変調回路73、フィルタ回路74、増幅回路75、およびアンテナ76を備えている。
As shown in FIG. 12, the
発振回路71は、一定の周波数および振幅の信号を出力できる構成であればよく、例えば、DRO(Dielectric Resonator Oscillator)などを用いることができる。
The
また、ASK変調回路73は、前記実施の形態1〜4のASK変調回路10、30、40および50や、前記実施の形態1〜3のASK変調回路10、30または40にデータ信号を供給する手段をさらに構成した回路などを用いる。
The
上記の構成によれば、発振回路71により生成された信号は周波数逓倍回路72により逓倍され、搬送波信号が生成される。搬送波信号は、ASK変調回路73において入力されたデータ信号によって変調され、フィルタ回路74により不要な信号が除去される。そして、フィルタ回路74を通過した変調信号は、増幅回路75によって増幅され、アンテナ76により送信される。
According to the above configuration, the signal generated by the
これにより、ASK変調回路73を備えることにより、ミリ波帯域においても、通過損失を低減したASK変調を行うことが可能となる。
Thus, by providing the
また、ASK変調回路73は簡単な構成であるので、送信装置70におけるASK変調回路73に隣接する構成回路(発振回路71、周波数逓倍回路72、およびフィルタ回路74など)を、ASK変調回路と共に集積化する場合であっても、チップ面積の増加を抑制することが可能となる。よって、送信装置70を小型化することが可能となる。
Further, since the
また、周波数逓倍回路72は、発振回路71から生成された信号を逓倍し、さらに増幅する機能を有していてもよい。
Further, the
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments can be appropriately combined. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、スイッチ回路により高周波信号の振幅をデータ信号に基づいて変化させるASK変調回路に適用できるが、これに限らず、他の分野にも適用できる。例えば、制御信号を供給することによって、スイッチ回路のオン/オフを切り替えることにより、信号の通過/反射を切り替えるような回路にも適用できる。 The present invention can be applied to an ASK modulation circuit in which the amplitude of a high-frequency signal is changed based on a data signal by a switch circuit, but is not limited to this and can be applied to other fields. For example, the present invention can also be applied to a circuit that switches between passing / reflecting a signal by switching a switch circuit on and off by supplying a control signal.
10,30,40,50 ASK変調回路
11 入力端子
12 出力端子
13,13a,13b 第1伝送線路
14 第2伝送線路
15,15a,15b 先端開放伝送線路
16,16a,16b 接続点
20,20a,20b 高周波回路
21 制御信号入力端子
22,22a,22b 抵抗
23,23a,23b 第3伝送線路(第1の伝送線路)
24,24a,24b 高周波トランジスタ(非線形素子)
25,25a,25b 第4伝送線路
26,26a,26b インダクタンス
41a,41b 第5伝送線路(第2の伝送線路)
42a,42b キャパシタ(容量素子)
51 データ入力端子
52 キャパシタ(阻止手段)
53 振幅制限増幅器(増幅手段)
54 ローパスフィルタ(抽出手段)
55 減衰器(減衰手段)
60 ASK変調部(ASK変調回路)
61 データ信号供給回路(制御信号供給手段、データ信号供給手段)
62 直流電圧供給回路(制御信号供給手段、直流電圧供給手段)
70 送信装置
73 ASK変調回路
S11 反射特性
S21 通過特性
10, 30, 40, 50
24, 24a, 24b High-frequency transistors (nonlinear elements)
25, 25a, 25b
42a, 42b Capacitors (capacitance elements)
51
53 Amplitude limiting amplifier (amplifying means)
54 Low-pass filter (extraction means)
55 Attenuator (Attenuation means)
60 ASK modulation unit (ASK modulation circuit)
61 Data signal supply circuit (control signal supply means, data signal supply means)
62 DC voltage supply circuit (control signal supply means, DC voltage supply means)
70
Claims (6)
上記主伝送線路と上記高周波回路とが接続される接続点に、先端開放伝送線路を備えており、
上記非線形素子は、高周波トランジスタであり、
上記高周波信号の略4分の1波長の長さを有し、一方の端子が上記高周波トランジスタの制御端子に接続され、他方の端子が容量素子を介して接地された第2の伝送線路と、
上記第2の伝送線路の他方の端子にデータ信号を供給するデータ信号供給手段と、
上記第2の伝送線路の他方の端子に直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備えることを特徴とするASK変調回路。 A high-frequency circuit having a first transmission line and a non-linear element provided in this order from the main transmission line side between a point on the main transmission line that transmits a high-frequency signal and the ground is provided as a control signal. An ASK modulation circuit that changes the amplitude of the high-frequency signal by switching the operation state of the nonlinear element based on
At the connection point where the main transmission line and the high-frequency circuit are connected, an open-ended transmission line is provided ,
The nonlinear element is a high-frequency transistor,
A second transmission line having a length of approximately a quarter wavelength of the high-frequency signal, one terminal connected to the control terminal of the high-frequency transistor, and the other terminal grounded via a capacitive element;
Data signal supply means for supplying a data signal to the other terminal of the second transmission line;
DC voltage supply means for supplying a DC voltage to the other terminal of the second transmission line .
上記高周波回路は、上記主伝送線路上における所定の間隔だけ離れた複数の位置に具備されており、
上記主伝送線路と上記複数の位置に具備された高周波回路とが接続される複数の接続点に、先端開放伝送線路をそれぞれ備えており、
上記非線形素子は、高周波トランジスタであり、
上記高周波信号の略4分の1波長の長さを有し、一方の端子が上記高周波トランジスタの制御端子に接続され、他方の端子が容量素子を介して接地された第2の伝送線路と、
上記第2の伝送線路の他方の端子にデータ信号を供給するデータ信号供給手段と、
上記第2の伝送線路の他方の端子に直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備えることを特徴とするASK変調回路。 A high-frequency circuit having a first transmission line and a non-linear element provided in this order from the main transmission line side between a point on the main transmission line that transmits a high-frequency signal and the ground is provided as a control signal. An ASK modulation circuit that changes the amplitude of the high-frequency signal by switching the operation state of the nonlinear element based on
The high-frequency circuit is provided at a plurality of positions separated by a predetermined interval on the main transmission line,
A plurality of connection points to which the main transmission line and the high frequency circuits provided at the plurality of positions are connected, respectively, are provided with open-ended transmission lines, respectively .
The nonlinear element is a high-frequency transistor,
A second transmission line having a length of approximately a quarter wavelength of the high-frequency signal, one terminal connected to the control terminal of the high-frequency transistor, and the other terminal grounded via a capacitive element;
Data signal supply means for supplying a data signal to the other terminal of the second transmission line;
DC voltage supply means for supplying a DC voltage to the other terminal of the second transmission line .
上記高周波トランジスタは、制御端子に上記制御信号が供給され、第2導通端子が接地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ASK変調回路。 The first transmission line has one terminal connected to one point on the main transmission line, the other terminal connected to the first conduction terminal of the high-frequency transistor,
3. The ASK modulation circuit according to claim 1, wherein the high-frequency transistor has the control signal supplied to a control terminal and the second conduction terminal is grounded. 4.
入力されたデータ信号の直流成分を阻止する阻止手段と、
上記阻止手段から出力されたデータ信号の振幅を一定値にする増幅手段と、
上記増幅手段から出力されたデータ信号の不要な信号成分を取り除く抽出手段と、
上記抽出手段から出力されたデータ信号の振幅を所定の値にする減衰手段とを備えることを特徴とする請求項1または2に記載のASK変調回路。 The data signal supply means includes:
Blocking means for blocking the DC component of the input data signal;
Amplifying means for making the amplitude of the data signal output from the blocking means constant;
Extraction means for removing unnecessary signal components of the data signal output from the amplification means;
3. The ASK modulation circuit according to claim 1, further comprising attenuation means for setting the amplitude of the data signal output from the extraction means to a predetermined value.
上記ASK変調回路は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のASK変調回路であることを特徴とする送信装置。
A transmission device that includes an ASK modulation circuit that performs ASK modulation on a high-frequency signal, and that transmits a modulation signal output from the ASK modulation circuit.
The ASK modulation circuit, the transmission device, characterized in that the ASK modulation circuit according to any one of claims 1-5.
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