JPH05191466A - 直交位相差信号発生器 - Google Patents
直交位相差信号発生器Info
- Publication number
- JPH05191466A JPH05191466A JP4006506A JP650692A JPH05191466A JP H05191466 A JPH05191466 A JP H05191466A JP 4006506 A JP4006506 A JP 4006506A JP 650692 A JP650692 A JP 650692A JP H05191466 A JPH05191466 A JP H05191466A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- signal
- quadrature
- comparator
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、搬送波周波数広帯域の直交振幅変
調器等の搬送波位相器に適した、広帯域の出力レベルが
一定で位相直交性に優れた、直交位相差信号発生器を提
供するものである。 【構成】 入力搬送波信号を基準位相信号として直交位
相比較器４に入力すると共に正相（Ｉ相）出力とし、直
交位相比較器４の出力信号の直流成分を、直流増幅器５
と低域ろ波器６を介して増幅した後電圧制御発振器７に
制御電圧として加える。電圧制御発振器７の出力信号を
比較位相信号として直交位相比較器に入力すると共に、
直交相（Ｑ相）として出力する。
調器等の搬送波位相器に適した、広帯域の出力レベルが
一定で位相直交性に優れた、直交位相差信号発生器を提
供するものである。 【構成】 入力搬送波信号を基準位相信号として直交位
相比較器４に入力すると共に正相（Ｉ相）出力とし、直
交位相比較器４の出力信号の直流成分を、直流増幅器５
と低域ろ波器６を介して増幅した後電圧制御発振器７に
制御電圧として加える。電圧制御発振器７の出力信号を
比較位相信号として直交位相比較器に入力すると共に、
直交相（Ｑ相）として出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直交位相差信号発生器に
関し、特に直交振幅変調器等の搬送波移相器に用いられ
る直交位相差信号発生器に関するものである。
関し、特に直交振幅変調器等の搬送波移相器に用いられ
る直交位相差信号発生器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の搬送波移相器として、直交位相差
を発生させるハイブリッド・トランスや、コイル若しく
はコンデンサを用いた移相器等が従来よりある。これら
の移相器は、特定の搬送波周波数に合せてその構造や回
路定数等の値が決定されているため、広帯域な搬送周波
数に対しては正確な直交性を得ることが困難である。特
にコイル及びトランスはその電気的特性の再現性が悪
く、正確な直交性を得るためには、特定の周波数におけ
る調整が不可欠である。また、コイルやトランスの値は
抵抗やコンデンサに比較して半導体装置上に造り込むこ
とが困難であり、集積回路化に適していない。従って従
来では、集積回路化に適した抵抗とコンデンサによって
設計された移相器を使用し、各素子値のばらつき等によ
り発生する直交位相に対しての位相誤差を縮小するた
め、抵抗またはコンデンサ機能として、その抵抗値また
は容量値を電圧により制御することが可能な可変素子を
使用し、位相誤差を検出してそれを増幅した後、その素
子に印加している電圧レベルに帰還させる方式もある。
を発生させるハイブリッド・トランスや、コイル若しく
はコンデンサを用いた移相器等が従来よりある。これら
の移相器は、特定の搬送波周波数に合せてその構造や回
路定数等の値が決定されているため、広帯域な搬送周波
数に対しては正確な直交性を得ることが困難である。特
にコイル及びトランスはその電気的特性の再現性が悪
く、正確な直交性を得るためには、特定の周波数におけ
る調整が不可欠である。また、コイルやトランスの値は
抵抗やコンデンサに比較して半導体装置上に造り込むこ
とが困難であり、集積回路化に適していない。従って従
来では、集積回路化に適した抵抗とコンデンサによって
設計された移相器を使用し、各素子値のばらつき等によ
り発生する直交位相に対しての位相誤差を縮小するた
め、抵抗またはコンデンサ機能として、その抵抗値また
は容量値を電圧により制御することが可能な可変素子を
使用し、位相誤差を検出してそれを増幅した後、その素
子に印加している電圧レベルに帰還させる方式もある。
【０００３】図２はそのような可変素子を用いた従来の
直交位相差信号発生器の一例であり、さらに、この直交
位相差信号発生器内に使用されている直交位相比較器４
の具体的回路例を図３に示し、同様に直交位相差信号発
生器内に使用されている＋π／４rad 電圧制御位相器９
及び−π／４rad 電圧制御位相器１０の具体的回路例を
図４（ａ），（ｂ）に示す。この方式では、図４（ａ）
の遅れ位相電圧制御位相器と、図４（ｂ）の進み位相電
圧制御位相器とで、それぞれの回路の抵抗器Ｒと可変容
量ダイオードＣｊを同一値とすることで、原理的にその
位相差は周波数に依存しない直交性を有する。図３の直
交位相比較器においては、入力３１と入力３２とに入力
される２信号の位相差が直交している場合、その出力に
現われる直流成分は零となり、単に入力信号の２倍の周
波数信号のみが現われる。また、入力される２信号の位
相差が直交より偏移した場合にはその偏移量に応じた極
牲と大きさの直流成分と、２倍周波数信号を発生させて
いる。従ってこの直交位相比較器の出力の直流成分のみ
を増幅して、直交位相差を発生させる電圧制御位相器に
帰還することにより、直交位相に対する位相誤差を縮小
している。
直交位相差信号発生器の一例であり、さらに、この直交
位相差信号発生器内に使用されている直交位相比較器４
の具体的回路例を図３に示し、同様に直交位相差信号発
生器内に使用されている＋π／４rad 電圧制御位相器９
及び−π／４rad 電圧制御位相器１０の具体的回路例を
図４（ａ），（ｂ）に示す。この方式では、図４（ａ）
の遅れ位相電圧制御位相器と、図４（ｂ）の進み位相電
圧制御位相器とで、それぞれの回路の抵抗器Ｒと可変容
量ダイオードＣｊを同一値とすることで、原理的にその
位相差は周波数に依存しない直交性を有する。図３の直
交位相比較器においては、入力３１と入力３２とに入力
される２信号の位相差が直交している場合、その出力に
現われる直流成分は零となり、単に入力信号の２倍の周
波数信号のみが現われる。また、入力される２信号の位
相差が直交より偏移した場合にはその偏移量に応じた極
牲と大きさの直流成分と、２倍周波数信号を発生させて
いる。従ってこの直交位相比較器の出力の直流成分のみ
を増幅して、直交位相差を発生させる電圧制御位相器に
帰還することにより、直交位相に対する位相誤差を縮小
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の直交位
相差信号発生器においては、図４（ａ）に示す積分位相
器と、図４（ｂ）の微分形位相器とを組み合わせている
ことから、抵抗器Ｒと可変容量ダイオードＣｊの値に応
じた特定の周波数においてのみしか、出力振幅が一致し
ない。しかも上記積分形位相器においては、高周波ほど
出力振幅は低下するが、逆に微分形位相器は低周波ほど
出力振幅が低下するといった振幅周波数特性を有すると
いう問題点がある。このため搬送波周波数について広帯
域に使用した場合、Ｉ相（正相Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）出力
と、Ｑ相（直交相Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）出力の搬送波
振幅に大きな差ができてまうため、直交振幅変調器とし
て最適な搬送波信号振幅で使用できない。また、図４の
移相器で使用している緩衝増幅器４１ａ，４１ｂにおい
て、入力側の緩衝増幅器４１ａはその出力インピーダン
スが抵抗器Ｒ、可変容量ダイオードＣｊのインピーダン
スに比較し十分低く、出力側の緩衝増幅器４１ｂは、そ
の入力インピーダンスが抵抗器Ｒ、可変容量ダイオード
Ｃｊのインピーダンスに比較し十分に高い必要がある
が、この様な特性をＵＨＦ帯以上の高周波信号で得るこ
とは極めて困難であるため、上記周波数帯では実用的で
ないという問題点もある。
相差信号発生器においては、図４（ａ）に示す積分位相
器と、図４（ｂ）の微分形位相器とを組み合わせている
ことから、抵抗器Ｒと可変容量ダイオードＣｊの値に応
じた特定の周波数においてのみしか、出力振幅が一致し
ない。しかも上記積分形位相器においては、高周波ほど
出力振幅は低下するが、逆に微分形位相器は低周波ほど
出力振幅が低下するといった振幅周波数特性を有すると
いう問題点がある。このため搬送波周波数について広帯
域に使用した場合、Ｉ相（正相Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）出力
と、Ｑ相（直交相Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）出力の搬送波
振幅に大きな差ができてまうため、直交振幅変調器とし
て最適な搬送波信号振幅で使用できない。また、図４の
移相器で使用している緩衝増幅器４１ａ，４１ｂにおい
て、入力側の緩衝増幅器４１ａはその出力インピーダン
スが抵抗器Ｒ、可変容量ダイオードＣｊのインピーダン
スに比較し十分低く、出力側の緩衝増幅器４１ｂは、そ
の入力インピーダンスが抵抗器Ｒ、可変容量ダイオード
Ｃｊのインピーダンスに比較し十分に高い必要がある
が、この様な特性をＵＨＦ帯以上の高周波信号で得るこ
とは極めて困難であるため、上記周波数帯では実用的で
ないという問題点もある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の直交位相差信号発生器は、入力される２信号
の信号位相差が直交からの偏移を検出する直交位相比較
器と、この直交位相比較器の出力信号を増幅する直流増
幅器と、この直流増幅器の出力信号から余分な高周波信
号成分を除去する低域ろ波器と、この低域ろ波器の出力
信号を制御電圧として加えて出力信号の周波数を変化さ
せる電圧制御発振器とで構成され、前記電圧制御発振器
の出力を前記直交位相比較器の他方の入力信号として帰
還させ、前記直交位相比較器の一方の入力端子に入力さ
れる信号の位相と直交位相の信号を生成することを特徴
とする。
の本発明の直交位相差信号発生器は、入力される２信号
の信号位相差が直交からの偏移を検出する直交位相比較
器と、この直交位相比較器の出力信号を増幅する直流増
幅器と、この直流増幅器の出力信号から余分な高周波信
号成分を除去する低域ろ波器と、この低域ろ波器の出力
信号を制御電圧として加えて出力信号の周波数を変化さ
せる電圧制御発振器とで構成され、前記電圧制御発振器
の出力を前記直交位相比較器の他方の入力信号として帰
還させ、前記直交位相比較器の一方の入力端子に入力さ
れる信号の位相と直交位相の信号を生成することを特徴
とする。
【０００６】
【実施例】次に本発明について図面を参照しつつ以下に
説明する、図１は本発明の一実施例の直交位相差信号発
生器を示すブロック図である。入力端子１より入力され
た搬送波周波数信号は直交位相比較器４に基準信号とし
て入力される共に、Ｉ相出力として出力端子２より出力
される。直交位相比較器４の出力は直流増幅器５で増幅
されて低域ろ波器６に入力され、低域ろ波器６で不要な
高周波成分等を除かれた後、電圧制御発振器７に制御電
圧として入力される。電圧制御発振器７の出力信号は直
交位相比較器４に比較信号として入力されると共に、Ｑ
相出力として出力端子３より出力されている。このよう
な構成により直交位相比較器４、直流増幅器５、低域ろ
波器６、電圧制御発振器７は位相同期ループを形成す
る。この位相同期ループによる位相同期作用により、電
圧制御発振器７の出力信号は、基準信号の周波数と同一
の周波数に制御され、しかもその位相は基準信号の位相
と直交位相となるように制御される。従ってＩ相とＱ相
として直交位相差の信号を出力端子２，３より得ること
ができる。この方式によれば、電圧制御発振器７の周波
数可変幅を広帯域化し、その出力レベルをＩ相側基準搬
送波レベルと合せ、出力可能な周波数範囲において、基
準搬送波信号と共にレベル変化を小さくすることによっ
て、広帯域に亘り最適な搬送波信号レベルで直交性に優
れた位相差の信号を、この直交位相差信号発生器に繋が
る直交振幅変調器に供給することが可能である。
説明する、図１は本発明の一実施例の直交位相差信号発
生器を示すブロック図である。入力端子１より入力され
た搬送波周波数信号は直交位相比較器４に基準信号とし
て入力される共に、Ｉ相出力として出力端子２より出力
される。直交位相比較器４の出力は直流増幅器５で増幅
されて低域ろ波器６に入力され、低域ろ波器６で不要な
高周波成分等を除かれた後、電圧制御発振器７に制御電
圧として入力される。電圧制御発振器７の出力信号は直
交位相比較器４に比較信号として入力されると共に、Ｑ
相出力として出力端子３より出力されている。このよう
な構成により直交位相比較器４、直流増幅器５、低域ろ
波器６、電圧制御発振器７は位相同期ループを形成す
る。この位相同期ループによる位相同期作用により、電
圧制御発振器７の出力信号は、基準信号の周波数と同一
の周波数に制御され、しかもその位相は基準信号の位相
と直交位相となるように制御される。従ってＩ相とＱ相
として直交位相差の信号を出力端子２，３より得ること
ができる。この方式によれば、電圧制御発振器７の周波
数可変幅を広帯域化し、その出力レベルをＩ相側基準搬
送波レベルと合せ、出力可能な周波数範囲において、基
準搬送波信号と共にレベル変化を小さくすることによっ
て、広帯域に亘り最適な搬送波信号レベルで直交性に優
れた位相差の信号を、この直交位相差信号発生器に繋が
る直交振幅変調器に供給することが可能である。
【０００７】直交位相比較器４としては、図３に示すギ
ルバート・マルチプライヤを使用することができる。ま
た、ＵＨＦ帯以上の周波数帯においても、高周波用トラ
ンジスタを用いることで最適な搬送波信号レベルで直交
性に優れた位相差の信号を十分実現でき、トランジス
タ、増幅器等の能動素子と同様、半導体集積回路化に適
した抵抗やコンデンサのみで構成することも可能であ
る。電圧制御発振器７の共振素子として、コイル等を使
用する場合においても、その素子値自体が出力信号の直
交性に影響しないので、発振周波数の可変範囲が使用す
る周波数帯域に対し十分に余裕があれば、その素子値精
度は基本的な性能に重大な支障を与えない。
ルバート・マルチプライヤを使用することができる。ま
た、ＵＨＦ帯以上の周波数帯においても、高周波用トラ
ンジスタを用いることで最適な搬送波信号レベルで直交
性に優れた位相差の信号を十分実現でき、トランジス
タ、増幅器等の能動素子と同様、半導体集積回路化に適
した抵抗やコンデンサのみで構成することも可能であ
る。電圧制御発振器７の共振素子として、コイル等を使
用する場合においても、その素子値自体が出力信号の直
交性に影響しないので、発振周波数の可変範囲が使用す
る周波数帯域に対し十分に余裕があれば、その素子値精
度は基本的な性能に重大な支障を与えない。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は位相同期
ループにより、電圧制御発振器の出力信号位相を基準信
号の位相と直交位相差となるように制御することから、
広帯域に亘り出力レベルが一定で、しかも直交性に優れ
た直交位相差発生器が得られるという効果を有する。
ループにより、電圧制御発振器の出力信号位相を基準信
号の位相と直交位相差となるように制御することから、
広帯域に亘り出力レベルが一定で、しかも直交性に優れ
た直交位相差発生器が得られるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】従来例のブロック図である。
【図３】直交位相比較器の一例の回路図である。
【図４】図２における電圧制御位相器の一例を示す回路
図。
図。
１ 搬送波信号入力端子 ２ Ｉ相出力端子 ３ Ｑ相出力端子 ４ 直交位相比較器 ５ 直流増幅器 ６ 低域ろ波器 ７ 電圧制御発振器 ８ 同相分岐回路 ９ ＋π／４rad 電圧制御位相器 １０ −π／４rad 電圧制御位相器 １１ 反転増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】入力される２信号の信号位相差が直交から
の偏移を検出する直交位相比較器と、 この直交位相比較器の出力信号を増幅する直流増幅器
と、 この直流増幅器の出力信号から余分な高周波信号成分を
除去する低域ろ波器と、 この低域ろ波器の出力信号を制御電圧として加えて出力
信号の周波数を変化させる電圧制御発振器とで構成さ
れ、 前記電圧制御発振器の出力を前記直交位相比較器の他方
の入力信号として帰還させ、前記直交位相比較器の一方
の入力端子に入力される信号の位相と直交位相の信号を
生成することを特徴とする直交位相差信号発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4006506A JPH05191466A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 直交位相差信号発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4006506A JPH05191466A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 直交位相差信号発生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05191466A true JPH05191466A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11640319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4006506A Pending JPH05191466A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 直交位相差信号発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05191466A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200018775A (ko) * | 2017-03-20 | 2020-02-20 | 블루 다뉴브 시스템스, 인크. | 정밀 고주파 위상 가산기 |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP4006506A patent/JPH05191466A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200018775A (ko) * | 2017-03-20 | 2020-02-20 | 블루 다뉴브 시스템스, 인크. | 정밀 고주파 위상 가산기 |
| JP2020515156A (ja) * | 2017-03-20 | 2020-05-21 | ブルー ダニューブ システムズ， インク．Ｂｌｕｅ Ｄａｎｕｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ． | 高精度高周波位相加算器 |
| US11962273B2 (en) | 2017-03-20 | 2024-04-16 | Nec Advanced Networks, Inc. | Precision high frequency phase adders |
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