JPH07123258B2 - サブハ−モニツクポンプ搬送波信号を使用するｑｐｓｋ変調器 - Google Patents
サブハ−モニツクポンプ搬送波信号を使用するｑｐｓｋ変調器Info
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- JPH07123258B2 JPH07123258B2 JP61121377A JP12137786A JPH07123258B2 JP H07123258 B2 JPH07123258 B2 JP H07123258B2 JP 61121377 A JP61121377 A JP 61121377A JP 12137786 A JP12137786 A JP 12137786A JP H07123258 B2 JPH07123258 B2 JP H07123258B2
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- H03C3/00—Angle modulation
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/233—Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はQPSK変調器あるいは復調器、より詳細には単一
の基板上に製造されたミキサー ダイオード、及び分周
ローカル発振器信号を変調器あるいは復調器のミキサー
セクシヨン内に導入するための装置を含むQPSK変調器
あるいは復調器に関する。
の基板上に製造されたミキサー ダイオード、及び分周
ローカル発振器信号を変調器あるいは復調器のミキサー
セクシヨン内に導入するための装置を含むQPSK変調器
あるいは復調器に関する。
従来技術 多くの変調技術が通信システム内で情報を伝送するのに
使用できることが知られている。この変調技術の１つは
直角位相偏移キーイング（QPSK）として知られている。
各種の形式のQPSK変調器が知られているが、これらの１
つがR.J.ギアニニ（R.J.Giannini）らによつて、IBMテ
クニカル デイスクロージヤー ブリチン（IBM Techni
cal Disclosure Bulletin）Vol.21、No.1、1978年発
行、ページ123−124に掲載の論文〔パルス オフセツト
QPSK変調器（Pulsed Offset QPSK Modulator）〕におい
て説明されている。ここでは、ビツト タイミングを含
む単一ストリームのビツト パターンが関連するＩ及び
Ｑチヤネル内に所定の波形を生成するために組合せデマ
ルチプレクサ及びパルス拡張器の入力の所に加えられ
る。より詳細には、QPSK変調器がON/OFFタイミングの制
御下でＩ及びＱチヤネルが交互に2T秒の間隔を持つて0.
5T秒だけオフにされるか、あるいは2T秒の間隔を持つて
1.5T秒だけパルスされるように動作される。
使用できることが知られている。この変調技術の１つは
直角位相偏移キーイング（QPSK）として知られている。
各種の形式のQPSK変調器が知られているが、これらの１
つがR.J.ギアニニ（R.J.Giannini）らによつて、IBMテ
クニカル デイスクロージヤー ブリチン（IBM Techni
cal Disclosure Bulletin）Vol.21、No.1、1978年発
行、ページ123−124に掲載の論文〔パルス オフセツト
QPSK変調器（Pulsed Offset QPSK Modulator）〕におい
て説明されている。ここでは、ビツト タイミングを含
む単一ストリームのビツト パターンが関連するＩ及び
Ｑチヤネル内に所定の波形を生成するために組合せデマ
ルチプレクサ及びパルス拡張器の入力の所に加えられ
る。より詳細には、QPSK変調器がON/OFFタイミングの制
御下でＩ及びＱチヤネルが交互に2T秒の間隔を持つて0.
5T秒だけオフにされるか、あるいは2T秒の間隔を持つて
1.5T秒だけパルスされるように動作される。
もう１つの形式のQPSK復調器、あるいは変調器が合衆国
特許第4,352,071号において開示されている。ここに開
示される復調器はミキサー用途において回路が集積回路
のプレーンを残す必要がないようにポートが互いに隣接
するような結合器の構成を持つ。単一入力信号QPSK変調
器のための結合器を使用する類似の構成がR.K.シヨーホ
ー（R.K.Shoho）らによつて、マイクロウエーブ ジヤ
ーナル（Microwave Journal）、Vol.25、No.9、1982年
９月号、ページ131−138に発表の論文の第４図に開示さ
れている。
特許第4,352,071号において開示されている。ここに開
示される復調器はミキサー用途において回路が集積回路
のプレーンを残す必要がないようにポートが互いに隣接
するような結合器の構成を持つ。単一入力信号QPSK変調
器のための結合器を使用する類似の構成がR.K.シヨーホ
ー（R.K.Shoho）らによつて、マイクロウエーブ ジヤ
ーナル（Microwave Journal）、Vol.25、No.9、1982年
９月号、ページ131−138に発表の論文の第４図に開示さ
れている。
合衆国特許第4,480,336号に開示されているごとく、導
波管ハウジング内に搭載された細線を含む直角ハイブリ
ツド細線ミキサーを作ることが知られている。この構成
においては、基板の片側が導波管ハウジングの上側半分
内に位置され、基板の他の半分が導波管ハウジングの下
側半分内に位置される。しかし、このミキサー構成は、
これ自体がQPSK変調に関与するものと開示されているも
のではない。
波管ハウジング内に搭載された細線を含む直角ハイブリ
ツド細線ミキサーを作ることが知られている。この構成
においては、基板の片側が導波管ハウジングの上側半分
内に位置され、基板の他の半分が導波管ハウジングの下
側半分内に位置される。しかし、このミキサー構成は、
これ自体がQPSK変調に関与するものと開示されているも
のではない。
従来の経路長変調器内のダイオードのスイツチング時間
は加えられた搬送波から変調器が達成できるデータ速度
に大きな影響を与える。このダイオードは少数キヤリア
ストーレツジ原理にて動作し、従つて、速度が遅い傾
向がある。３ギガビツト／秒のデータ速度では、ビツト
間隔は0.3nsであり、このビツト間隔の20％はこのスイ
ツチング ダイオードの最大許容立上がり時間である60
ピコ秒に相当する。このように短かなスイツチング時間
はPINダイオード、ジユアル ゲートFET及び二極トラン
ジスタ（少数キヤリア ストーレツジ原理に基づくスイ
ツチ）にて達成することは困難である。異なる原理で動
作する二極トランジスタ及びジユアル ゲートFET使用
した場合でも満足な速度を達成することが困難である。
さらに、経路長変調器内で使用されるPINダイオードは
バイアス電圧の関数としてスミス チヤートの一点から
チヤートを180度横断した対応するポイントまでクロス
するインピーダンス特性を持つ。このクロシング時間の
部分においては、キヤリアは概むねスイツチング ダイ
オードにマツチする。この高損失抵抗性スイツチング間
隔はポンプの数サイクル継続する遷移の際にキヤリア
パワーの“ノツチング”を与える。これに加えて、QPSK
では使用されるローカル発振器は通常出力の所で要求さ
れるのと同一の周波数を生成する。従つて、ミリメート
ル波のミキシングには非常に高価な高周波数発振器が必
要となり、また発振器搬送波周波数と入力信号のミキシ
ングプロセスは高周波数の所でより大きなロスを与え
る。従つて、当分野における未解決の問題は前述の立上
がり時間及びノツチングの問題及びミキシング プロセ
スでの高周波数での高いロスの問題をできるかぎり除去
することにある。
は加えられた搬送波から変調器が達成できるデータ速度
に大きな影響を与える。このダイオードは少数キヤリア
ストーレツジ原理にて動作し、従つて、速度が遅い傾
向がある。３ギガビツト／秒のデータ速度では、ビツト
間隔は0.3nsであり、このビツト間隔の20％はこのスイ
ツチング ダイオードの最大許容立上がり時間である60
ピコ秒に相当する。このように短かなスイツチング時間
はPINダイオード、ジユアル ゲートFET及び二極トラン
ジスタ（少数キヤリア ストーレツジ原理に基づくスイ
ツチ）にて達成することは困難である。異なる原理で動
作する二極トランジスタ及びジユアル ゲートFET使用
した場合でも満足な速度を達成することが困難である。
さらに、経路長変調器内で使用されるPINダイオードは
バイアス電圧の関数としてスミス チヤートの一点から
チヤートを180度横断した対応するポイントまでクロス
するインピーダンス特性を持つ。このクロシング時間の
部分においては、キヤリアは概むねスイツチング ダイ
オードにマツチする。この高損失抵抗性スイツチング間
隔はポンプの数サイクル継続する遷移の際にキヤリア
パワーの“ノツチング”を与える。これに加えて、QPSK
では使用されるローカル発振器は通常出力の所で要求さ
れるのと同一の周波数を生成する。従つて、ミリメート
ル波のミキシングには非常に高価な高周波数発振器が必
要となり、また発振器搬送波周波数と入力信号のミキシ
ングプロセスは高周波数の所でより大きなロスを与え
る。従つて、当分野における未解決の問題は前述の立上
がり時間及びノツチングの問題及びミキシング プロセ
スでの高周波数での高いロスの問題をできるかぎり除去
することにある。
発明の概要 先行技術の前述の問題は本発明に従つて解決されるが、
本発明は直角信号経路内の単一基板上に製造されたミキ
サー ダイオードを含むQPSK変調器あるいは復調器に関
する。本発明による変調器あるいは復調器は別個の同相
及び90゜/n分周ローカル発振器ポンプ搬送波号並びに別
個の第１及び第２の関連する入力信号データ流をそれぞ
れ変調器あるいは復調器の対応する直角信号経路に導入
するための装置を含む。
本発明は直角信号経路内の単一基板上に製造されたミキ
サー ダイオードを含むQPSK変調器あるいは復調器に関
する。本発明による変調器あるいは復調器は別個の同相
及び90゜/n分周ローカル発振器ポンプ搬送波号並びに別
個の第１及び第２の関連する入力信号データ流をそれぞ
れ変調器あるいは復調器の対応する直角信号経路に導入
するための装置を含む。
本発明の一面によると、前述のQPSK変調器あるいは復調
器が提供されるが、ここで、このミキサー ダイオード
はポンプ サイクルの倍数、例えば、搬送波サイクル当
たり１回に対応するポンプ サイクル当たり２回の速度
で導電状態から非導電状態にスイツチされる。このモー
ドのダイオード動作はPIN、二極及びFETと比較して非常
に高速のシヨツトキー バリアー ダイオードの使用を
可能とする。
器が提供されるが、ここで、このミキサー ダイオード
はポンプ サイクルの倍数、例えば、搬送波サイクル当
たり１回に対応するポンプ サイクル当たり２回の速度
で導電状態から非導電状態にスイツチされる。このモー
ドのダイオード動作はPIN、二極及びFETと比較して非常
に高速のシヨツトキー バリアー ダイオードの使用を
可能とする。
本発明のこの他の特徴及び詳細は以下の説明を添付の図
面と併せて読むことによつて一層明白となるものであ
る。
面と併せて読むことによつて一層明白となるものであ
る。
本発明はそれぞれ第１及び第２の適当な位相を持つサブ
ハーモニツクポンプ搬送周波数をマルチギガビツト レ
ンジのデータ流でありえる第１及び第２のデータ流によ
つて変調するための高速QPSK変調器あるいは復調器に関
する。本発明によるQPSK変調器あるいは復調器はマイク
ロ波あるいはミリメートル波搬送波によつてデジタル的
に符号化された情報から成る疑似乱数パルスのシーケン
スを伝送するのに使用できる。本発明によるQPSK変調器
あるいは復調器は高ビツト率でのデータの伝送を要求す
る衛星あるいは地上通信システムに使用できる。本発明
によるQPSK変調器あるいは復調器構成の長所として
（１）この変調器あるいは復調器は本質的に広帯域であ
る；つまりこの回路は狭帯域結合器、短絡スタブあるい
はPINスイツチングダイオードを含まない、（２）このQ
PSK変調器あるいは復調器はマイクロ波あるいはミリメ
ートル波搬送周波数の整数分の一のローカル発振器源に
てポンプされる、及び（３）この変調器あるいは復調器
は従来のフオトリソグラフイツク パターン生成技術を
使用して単一の基板上に簡単に製造できる等を挙げるこ
とができる。
ハーモニツクポンプ搬送周波数をマルチギガビツト レ
ンジのデータ流でありえる第１及び第２のデータ流によ
つて変調するための高速QPSK変調器あるいは復調器に関
する。本発明によるQPSK変調器あるいは復調器はマイク
ロ波あるいはミリメートル波搬送波によつてデジタル的
に符号化された情報から成る疑似乱数パルスのシーケン
スを伝送するのに使用できる。本発明によるQPSK変調器
あるいは復調器は高ビツト率でのデータの伝送を要求す
る衛星あるいは地上通信システムに使用できる。本発明
によるQPSK変調器あるいは復調器構成の長所として
（１）この変調器あるいは復調器は本質的に広帯域であ
る；つまりこの回路は狭帯域結合器、短絡スタブあるい
はPINスイツチングダイオードを含まない、（２）このQ
PSK変調器あるいは復調器はマイクロ波あるいはミリメ
ートル波搬送周波数の整数分の一のローカル発振器源に
てポンプされる、及び（３）この変調器あるいは復調器
は従来のフオトリソグラフイツク パターン生成技術を
使用して単一の基板上に簡単に製造できる等を挙げるこ
とができる。
第１図は本発明によるQPSK変調器あるいは復調器のブロ
ツク図を示す。以下の説明は主にQPSK変調器に関する。
別個の第１及び第２の入力信号から成る第１及び第２の
ビツト流はそれぞれ対応する第１及び第２のレール10及
び11を介してQPSK変調器を通じて受信及び伝送される。
説明の目的上、レール10上の第１の信号は直角入力とも
呼ばれ、レール11上の第２の信号は同相入力とも呼ばれ
る。レール10及びレール11上の第１及び第２の信号はそ
れぞれ互いに直角の位相でない別個の入力信号として受
信されるが、これら入力信号はQPSK変調器内で出力から
伝送される前に直角位相信号に変調される。
ツク図を示す。以下の説明は主にQPSK変調器に関する。
別個の第１及び第２の入力信号から成る第１及び第２の
ビツト流はそれぞれ対応する第１及び第２のレール10及
び11を介してQPSK変調器を通じて受信及び伝送される。
説明の目的上、レール10上の第１の信号は直角入力とも
呼ばれ、レール11上の第２の信号は同相入力とも呼ばれ
る。レール10及びレール11上の第１及び第２の信号はそ
れぞれ互いに直角の位相でない別個の入力信号として受
信されるが、これら入力信号はQPSK変調器内で出力から
伝送される前に直角位相信号に変調される。
レール10及び11を伝播する第１及び第２の入力信号はそ
れぞれ第１及び第２のローパス フイルタ12及び13を通
過する。ロー パス フイルタ12及び13は入力信号周波
数をパスするがレール10及び11内に導入されたサブハー
モニツクポンプ搬送波信号がフイルタ12及び13の後に変
調器に接続された入力信号源に到達するのを防止する。
ローカル発振器14はサブハーモニツクポンプ搬送波信号
を生成するが、この搬送波信号はマイクロ波あるいはミ
リメートル波搬送波信号の整数分の一である。ローカル
発振器14からの同相サブハーモニツクポンプ搬送波信号
はロー パス フィルタ13の出力の所でレール11に導入
される。発振器14からの出力信号も45度サブハーモニツ
クポンプ搬送波信号を得るために45度相シフト装置15に
送られるが、この搬送波信号はロー パス フイルタ12
の出力の所でレール10内に導入される。この45度サブハ
ーモニツクポンプ搬送波信号はポンプ周波数の２倍のミ
キサー出力内に直角移相を生成する。レール10上の第１
の入力信号と45度サブハーモニツクポンプ搬送波信号の
組合せは第３のロー パス フイルタ16に送られる。同
様に、レール11上の第２の入力信号と同相サブハーモニ
ツクポンプ搬送波信号は第４のロー パス フイルタ17
に送られる。ロー パス フイルタ16及び17はそれぞれ
レール10及び11上のダイオード ミキサー18及び19によ
つて生成された信号が関連する入力信号源に向て逆方向
に伝送されるのを防止し、一方、関連するデジタル ビ
ツト流入力信号及びサブハーモニツクポンプ搬送波信号
がこれを通過することを許す。
れぞれ第１及び第２のローパス フイルタ12及び13を通
過する。ロー パス フイルタ12及び13は入力信号周波
数をパスするがレール10及び11内に導入されたサブハー
モニツクポンプ搬送波信号がフイルタ12及び13の後に変
調器に接続された入力信号源に到達するのを防止する。
ローカル発振器14はサブハーモニツクポンプ搬送波信号
を生成するが、この搬送波信号はマイクロ波あるいはミ
リメートル波搬送波信号の整数分の一である。ローカル
発振器14からの同相サブハーモニツクポンプ搬送波信号
はロー パス フィルタ13の出力の所でレール11に導入
される。発振器14からの出力信号も45度サブハーモニツ
クポンプ搬送波信号を得るために45度相シフト装置15に
送られるが、この搬送波信号はロー パス フイルタ12
の出力の所でレール10内に導入される。この45度サブハ
ーモニツクポンプ搬送波信号はポンプ周波数の２倍のミ
キサー出力内に直角移相を生成する。レール10上の第１
の入力信号と45度サブハーモニツクポンプ搬送波信号の
組合せは第３のロー パス フイルタ16に送られる。同
様に、レール11上の第２の入力信号と同相サブハーモニ
ツクポンプ搬送波信号は第４のロー パス フイルタ17
に送られる。ロー パス フイルタ16及び17はそれぞれ
レール10及び11上のダイオード ミキサー18及び19によ
つて生成された信号が関連する入力信号源に向て逆方向
に伝送されるのを防止し、一方、関連するデジタル ビ
ツト流入力信号及びサブハーモニツクポンプ搬送波信号
がこれを通過することを許す。
ダイオード ミキサー18は第１のデジタル データ ビ
ツト流入力信号を45度サブハーモニツクポンプ搬送波信
号と混合して90度と270度の間の第１の軸に沿つて変調
される信号を生成する。ダイオード ミキサー19は第２
のデジタル データ ビツト流入力信号と同相サブハー
モニツクポンプ搬送波信号を混合して０度と180度の間
の第２の軸に沿つて変調される信号を生成する。サブハ
ーモニツク混合を行なうために適するミキサー ダイオ
ードとしては、GaAsあるいはInPプレーナ ドープド
バイアー デバイス（PDBダイオード）、GaInAs構造、
あるいは、例えば、M.V.シユナイダー（M.V.Schuneide
r）らによつて、IEEEトランザクシヨン オン マイク
ロウエーブ セオリー アンド テクニークス（IEEE T
ransactions on Microwave Theory and Techniquss）、
Vol.MTT−23、No.2、1975年出版、ページ271−275に掲
載の論文〔調和的にポンプされるストリツプライン ダ
ウンコンバータ（Harmonically Pumped Stripline Down
Converter）において説明されているようなアンチパラ
レルに接続された２個のシヨツトキー バリアー ダイ
オードを挙げることができる。ダイオードミキサー18及
び19によつて生成された出力信号はそれぞれハイ パス
フイルタに送られる。このフイルタは所望の周波数の
データ ビツト流変調搬送波信号をパスし、これより低
い周波数のサブハーモニツクポンプ搬送波信号及びベー
スバンド周波数ビツト流がこれをパスすることを阻止す
る。90度と270度の間で変調されたハイ パス フイル
タ20からの出力信号と０度と180度の間で変調されたハ
イ パス フイルタ21からの出力信号は結合器22内で結
合され、45度、135度、235度あるいは315度のベクトル
を持つQPSK信号からなる出力信号を生成する。
ツト流入力信号を45度サブハーモニツクポンプ搬送波信
号と混合して90度と270度の間の第１の軸に沿つて変調
される信号を生成する。ダイオード ミキサー19は第２
のデジタル データ ビツト流入力信号と同相サブハー
モニツクポンプ搬送波信号を混合して０度と180度の間
の第２の軸に沿つて変調される信号を生成する。サブハ
ーモニツク混合を行なうために適するミキサー ダイオ
ードとしては、GaAsあるいはInPプレーナ ドープド
バイアー デバイス（PDBダイオード）、GaInAs構造、
あるいは、例えば、M.V.シユナイダー（M.V.Schuneide
r）らによつて、IEEEトランザクシヨン オン マイク
ロウエーブ セオリー アンド テクニークス（IEEE T
ransactions on Microwave Theory and Techniquss）、
Vol.MTT−23、No.2、1975年出版、ページ271−275に掲
載の論文〔調和的にポンプされるストリツプライン ダ
ウンコンバータ（Harmonically Pumped Stripline Down
Converter）において説明されているようなアンチパラ
レルに接続された２個のシヨツトキー バリアー ダイ
オードを挙げることができる。ダイオードミキサー18及
び19によつて生成された出力信号はそれぞれハイ パス
フイルタに送られる。このフイルタは所望の周波数の
データ ビツト流変調搬送波信号をパスし、これより低
い周波数のサブハーモニツクポンプ搬送波信号及びベー
スバンド周波数ビツト流がこれをパスすることを阻止す
る。90度と270度の間で変調されたハイ パス フイル
タ20からの出力信号と０度と180度の間で変調されたハ
イ パス フイルタ21からの出力信号は結合器22内で結
合され、45度、135度、235度あるいは315度のベクトル
を持つQPSK信号からなる出力信号を生成する。
第２図及び第３図は本発明に従つて第１図のQPSK変調器
構成を誘電材質の基板24上に形成する好ましい構造を示
す。より詳細には、第２図は第１の主要面の上に置かれ
た黒い陰にて示される第１のパターンの導電材質を含む
誘電基板24の第１の主要面、例えば、上面を示す。第３
図は第２の主要面の上に置かれた黒い陰にて示される第
２のパターンの導電材質を含む第２図と同一の基板24の
反対側の第２の主要面、例えば、下面を示す。基板24の
両面上の導電材質のパターンが第１図の要素を形成す
る。基板24の各面の導電パターンは、例えば、周知のフ
オトリソグラフイツク技術によつて形成することができ
る。より詳細には、両面上に導電材質の層を持つ誘電基
板24を化学的あるいはレーサーによつて適当にエツチン
グすることによつて特定の領域の所の導電材質が除去さ
れ、所望のパターンが形成される。
構成を誘電材質の基板24上に形成する好ましい構造を示
す。より詳細には、第２図は第１の主要面の上に置かれ
た黒い陰にて示される第１のパターンの導電材質を含む
誘電基板24の第１の主要面、例えば、上面を示す。第３
図は第２の主要面の上に置かれた黒い陰にて示される第
２のパターンの導電材質を含む第２図と同一の基板24の
反対側の第２の主要面、例えば、下面を示す。基板24の
両面上の導電材質のパターンが第１図の要素を形成す
る。基板24の各面の導電パターンは、例えば、周知のフ
オトリソグラフイツク技術によつて形成することができ
る。より詳細には、両面上に導電材質の層を持つ誘電基
板24を化学的あるいはレーサーによつて適当にエツチン
グすることによつて特定の領域の所の導電材質が除去さ
れ、所望のパターンが形成される。
第２図及び第３図の構造において、ローパス フイルタ
12、13、16及び17は（１）第２図に示されるような基板
24の第１の面上の交互の大きな領域と非常に狭い領域、
及び（２）第３図に示されるような基板24の反対の面上
の導電材質の層によつて、適当なＬ−Ｃネツトワークを
形成するように構成される。ハイ パス フイルタ20及
び21は基板24の相対するエツジ上の間隔を置かれた鏡像
の段パターンによつて形成される。ハイパス フイルタ
20及び21から出力は結合器22内で結合される。結合器は
第２図に示されるようにフイルタ20及び21からのストリ
ツプラインをポイント22の所で併合することによつて達
成される。ミキサー18及び19は任意の適当なダイオード
ミキサー、例えば、周知のプレーナー ドープド バ
リアー ダイオード デバイスを使用して形成すること
ができる。
12、13、16及び17は（１）第２図に示されるような基板
24の第１の面上の交互の大きな領域と非常に狭い領域、
及び（２）第３図に示されるような基板24の反対の面上
の導電材質の層によつて、適当なＬ−Ｃネツトワークを
形成するように構成される。ハイ パス フイルタ20及
び21は基板24の相対するエツジ上の間隔を置かれた鏡像
の段パターンによつて形成される。ハイパス フイルタ
20及び21から出力は結合器22内で結合される。結合器は
第２図に示されるようにフイルタ20及び21からのストリ
ツプラインをポイント22の所で併合することによつて達
成される。ミキサー18及び19は任意の適当なダイオード
ミキサー、例えば、周知のプレーナー ドープド バ
リアー ダイオード デバイスを使用して形成すること
ができる。
ローカル発振器によつて生成されたサブハーモニツクポ
ンプ搬送波信号は導波管を介して第３図に示されるよう
に除去された導電材質の領域26に導入される。サブハー
モニツクポンプ搬送波信号は細線構造27内を領域28に向
つて伝播し、ここで新規の細線デイバイダによつて２つ
の相い対する方向の細線29に分割される。基板24の第２
の側の細線29がロー パス フイルタ12と16及びロー
パス フイルタ13と17を相互接続する基板24の第１の面
のストリツプラインの下を通過するポイントにおいて、
関連するポンプサブハーモニツク搬送波信号が関連する
ロー パス フイルタ間のストリツプライン相互接続に
導入される。２つの相い対する方向の細線29はこれらが
ロー パス フイルタ間のストリツプライン相互接続の
下を交差するまでに異なる長さを持つ。細線29の間のこ
の長さの差異は位相シフト装置15を与え、細線29の長い
方を伝播するポンプ搬送波信号が関連するロー パス
フィルタ12と20の間のストリツプライン相互接続の下で
交差する前に45度の移相を導入する。細線29の端30はロ
ー パス フイルタ12−16と13−17の間のストリツプラ
イン相互接続の下で交差した後にポンプサブハーモニツ
ク搬送波に対する短絡を形成する。
ンプ搬送波信号は導波管を介して第３図に示されるよう
に除去された導電材質の領域26に導入される。サブハー
モニツクポンプ搬送波信号は細線構造27内を領域28に向
つて伝播し、ここで新規の細線デイバイダによつて２つ
の相い対する方向の細線29に分割される。基板24の第２
の側の細線29がロー パス フイルタ12と16及びロー
パス フイルタ13と17を相互接続する基板24の第１の面
のストリツプラインの下を通過するポイントにおいて、
関連するポンプサブハーモニツク搬送波信号が関連する
ロー パス フイルタ間のストリツプライン相互接続に
導入される。２つの相い対する方向の細線29はこれらが
ロー パス フイルタ間のストリツプライン相互接続の
下を交差するまでに異なる長さを持つ。細線29の間のこ
の長さの差異は位相シフト装置15を与え、細線29の長い
方を伝播するポンプ搬送波信号が関連するロー パス
フィルタ12と20の間のストリツプライン相互接続の下で
交差する前に45度の移相を導入する。細線29の端30はロ
ー パス フイルタ12−16と13−17の間のストリツプラ
イン相互接続の下で交差した後にポンプサブハーモニツ
ク搬送波に対する短絡を形成する。
第４図は第２図及び第３図のQPSK変調器構成を搭載する
ための一例としての構造を示す。第４図において、中に
基板24を搭載するための導波管ハウジングの下側半分40
と上側半分41は基板24の関連する構造と一致する対応す
る導波管溝を持つ。導波管ハウジングの下側半分40内の
後退架42によつて基板24の導波管ハウジング内への位置
決めが行なわれる。基板24が下側半分40内に位置された
ら、基板24上の入力端子43及び44が導波管ハウジングの
下側半分40内の対応する穴47及び48を介してそれぞれ、
例えば、同軸ケーブル コネクタ45及び46に電気的に接
続される。同様に、QPSK変調器の結合器22の出力が、例
えば、同軸導波管コネクタ49に電気的に接続される。下
側半分40上にはローカル発振器14からのサブハーモニツ
クポンプ搬送波信号を基板24のセンター レツグの下側
セクシヨンに導入するために導波管出力ポンプ発振器5
0、例えば、バリアン（Varian）モデルVSK−9004ガン
（Gunn）発振器が搭載される。サブハーモニツクポンプ
搬送波信号を導入するための他の適当な構造を使用する
ことも可能である。下側半分40のポンプ発振器50の出力
の所には導波管間のマツチングを与えるための段が与え
られる。基板24が下側半分40内の架42上に位置され、適
当な入力及び出力コネクタに接続されたら、導波管ハウ
ジングの上側半分41が下側半分40の上に置かれ後に送信
機あるいは受信機内に搭載するために互いに固定され
る。
ための一例としての構造を示す。第４図において、中に
基板24を搭載するための導波管ハウジングの下側半分40
と上側半分41は基板24の関連する構造と一致する対応す
る導波管溝を持つ。導波管ハウジングの下側半分40内の
後退架42によつて基板24の導波管ハウジング内への位置
決めが行なわれる。基板24が下側半分40内に位置された
ら、基板24上の入力端子43及び44が導波管ハウジングの
下側半分40内の対応する穴47及び48を介してそれぞれ、
例えば、同軸ケーブル コネクタ45及び46に電気的に接
続される。同様に、QPSK変調器の結合器22の出力が、例
えば、同軸導波管コネクタ49に電気的に接続される。下
側半分40上にはローカル発振器14からのサブハーモニツ
クポンプ搬送波信号を基板24のセンター レツグの下側
セクシヨンに導入するために導波管出力ポンプ発振器5
0、例えば、バリアン（Varian）モデルVSK−9004ガン
（Gunn）発振器が搭載される。サブハーモニツクポンプ
搬送波信号を導入するための他の適当な構造を使用する
ことも可能である。下側半分40のポンプ発振器50の出力
の所には導波管間のマツチングを与えるための段が与え
られる。基板24が下側半分40内の架42上に位置され、適
当な入力及び出力コネクタに接続されたら、導波管ハウ
ジングの上側半分41が下側半分40の上に置かれ後に送信
機あるいは受信機内に搭載するために互いに固定され
る。
第５図はサブハーモニツクポンプ搬送波信号をレール10
及び11に導入するための細線構造の部分を形成する新規
の細線デイバイダ28を示す。この細線デイバイダは再選
構造内に伝播する任意のタイプの信号を分割することが
可能である。第５図に示されるように、細線27に到達す
るサブバーモニツクポンプ搬送波信号はポイント60に到
達し、角度を持つた分離によつて細線61及び62の各々に
等しく分割される。経路61及び62はそれぞれ経路29a及
び29bに延長されるがこれらは第３図に示される細線29
のように外側を向く角度を持つて延びる。細線61−62と
29a−29bの間の角度を持つた分離の各々はゆるやかな分
離を与え、モードの変化を防止し、細線29a−29b及び61
−62内を逆方向に戻つて伝播する波を適当に相殺する。
細線61及び62と細線29a及び29bの交点の所にチツプ低抗
体64を含む薄い抵抗性細線63が提供される。このため細
線29a及び29bに沿つて逆戻りする波は抵抗性細線63に向
けられ、互いに適当に方位された場合相殺される。細線
61及び62に沿つて逆方向に伝播する残りの波も、ポイン
ト60に到達するとき適当に方位することによつて短絡及
び相殺することができる。
及び11に導入するための細線構造の部分を形成する新規
の細線デイバイダ28を示す。この細線デイバイダは再選
構造内に伝播する任意のタイプの信号を分割することが
可能である。第５図に示されるように、細線27に到達す
るサブバーモニツクポンプ搬送波信号はポイント60に到
達し、角度を持つた分離によつて細線61及び62の各々に
等しく分割される。経路61及び62はそれぞれ経路29a及
び29bに延長されるがこれらは第３図に示される細線29
のように外側を向く角度を持つて延びる。細線61−62と
29a−29bの間の角度を持つた分離の各々はゆるやかな分
離を与え、モードの変化を防止し、細線29a−29b及び61
−62内を逆方向に戻つて伝播する波を適当に相殺する。
細線61及び62と細線29a及び29bの交点の所にチツプ低抗
体64を含む薄い抵抗性細線63が提供される。このため細
線29a及び29bに沿つて逆戻りする波は抵抗性細線63に向
けられ、互いに適当に方位された場合相殺される。細線
61及び62に沿つて逆方向に伝播する残りの波も、ポイン
ト60に到達するとき適当に方位することによつて短絡及
び相殺することができる。
上に説明の実施態様は単に本発明の原理を解説するもの
である。当業者にとつては本発明の原理を具現し、本発
明の精神及び範囲に入る各種の他の修正及び変更された
装置を実現することが可能である。例えば、第２図及び
第３図の構造はフイルタ、ミキサー、結合器及びサブハ
ーモニツクポンプ搬送波信号をミキサーに導入する装置
のための他の構成及び要素を使用するように修正でき
る。これに加えて、第４図の導波管ハウジングの代わり
に他の類似の適当な装置を使用することも可能である。
さらに、QPSK変調器に関しての上記の説明は受信機の所
のCPSK変調器の実施態様の説明にも適用するものであ
る。この場合は、遠隔送信機からの変調搬送波が結合器
22の所で受信され、ローカル発振器14からのサブハーモ
ニツクポンプ信号が被変調発振器と同期される。
である。当業者にとつては本発明の原理を具現し、本発
明の精神及び範囲に入る各種の他の修正及び変更された
装置を実現することが可能である。例えば、第２図及び
第３図の構造はフイルタ、ミキサー、結合器及びサブハ
ーモニツクポンプ搬送波信号をミキサーに導入する装置
のための他の構成及び要素を使用するように修正でき
る。これに加えて、第４図の導波管ハウジングの代わり
に他の類似の適当な装置を使用することも可能である。
さらに、QPSK変調器に関しての上記の説明は受信機の所
のCPSK変調器の実施態様の説明にも適用するものであ
る。この場合は、遠隔送信機からの変調搬送波が結合器
22の所で受信され、ローカル発振器14からのサブハーモ
ニツクポンプ信号が被変調発振器と同期される。
第１図は本発明によるQPSK変調器あるいは復調器のブロ
ツク図； 第２図は第１図のQPSK変調器あるいは復調器構成を実現
するための導電材質パターンを含む基板の第１の面を示
す図； 第３図は分周ローカル発振器信号を第２図のQPSK変調器
あるいは復調器構成に導入するための導電パターンを含
む第２図の基板の第２の面を示す図； 第４図は第２図及び第３図の基板上の細線搭載装置の斜
視図；そして 第５図は第３図の基板構成内の細線デイバイダ構成の拡
大図である。 〔主要部分の符号の説明〕 12、13、16、17……ローパスフイルタ 18、19……ミキサ 20、21……ハイパスフイルタ 22……結合器
ツク図； 第２図は第１図のQPSK変調器あるいは復調器構成を実現
するための導電材質パターンを含む基板の第１の面を示
す図； 第３図は分周ローカル発振器信号を第２図のQPSK変調器
あるいは復調器構成に導入するための導電パターンを含
む第２図の基板の第２の面を示す図； 第４図は第２図及び第３図の基板上の細線搭載装置の斜
視図；そして 第５図は第３図の基板構成内の細線デイバイダ構成の拡
大図である。 〔主要部分の符号の説明〕 12、13、16、17……ローパスフイルタ 18、19……ミキサ 20、21……ハイパスフイルタ 22……結合器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルフ フランシス トランバルロ アメリカ合衆国 07701 ニュージャーシ イ，レッド バンク，アーヴィング プレ イス 20
Claims (10)
- 【請求項１】第１（12、16、18、20）及び第２（13、1
7、19、21）のレールの各々を伝搬する第１及び第２の
デジタル信号をそれぞれ受信する第１及び第２の入力端
子（10、11）と、 第１及び第２のポンプ搬送波信号を発生する手段（14）
と、 第１及び第２のポンプ搬送波信号をそれぞれ第１及び第
２のレールへ結合させる手段（30）と、 該第１のレールに位置し、第１のポンプ搬送波信号を第
１のデジタル信号で変調して第１の出力信号を発生する
第１のミキサー（18）と、 該第２のレールに位置し、第２のポンプ搬送波信号を第
２のデジタル信号で変調して第２の出力信号を発生する
第２のミキサー（19）と、 直角位相偏位キーイング（QPSK）の出力信号を発生する
ための該第１の出力信号と該第２の出力信号を組合せる
手段（22）とからなるQPSK変調器において、 第１の出力信号と第２の出力信号は互いに直交してお
り、 該第１及び第２のミキサ（18、19）を通過した該第１の
デジタル信号と該第２のデジタル信号は直交関係にあ
り、 該第１及び第２のポンプ搬送波信号（14、15）は、各々
所定のマイクロ波又はミリ波搬送波周波数の約数（1/
n、ｎは１より大きい整数）である周波数を有し、 第１のポンプ搬送波信号は、同相のサブハーモニックポ
ンプ搬送波信号であり、第２のポンプ搬送波信号は90゜
/nサブハーモニックポンプ搬送波信号であることを特徴
とするQPSK変調器。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のQPSK変調器
において、 該第１及び第２の入力端子、該第１及び第２のレール、
ハーモニックポンプ搬送波結合手段、該第１及び第２の
ミキサー、並びに該組合せ手段が誘電基板上に形成され
ることを特徴とするQPSK変調器。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載のQPSK変調器
において、 該第１及び第２の入力端子、該第１及び第２のレール、
該第１及び第２のミキサー並びに該組合せ手段が該誘電
基板の第１の主要表面上に形成され、一方、ポンプ搬送
波結合手段が誘電基板の第２の主要表面上に形成される
ことを特徴とするQPSK変調器。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載のQPSK変調器
において、該ポンプ搬送波信号を該第１及び第２のレー
ルへ結合する手段が、 ポンプ搬送波信号を受信する機能を持つ細線構造（30）
を持ち、該細線構造が、 受信したポンプ搬送波信号を第１及び第２の成分に分割
するための装置（28）と、 該分割手段の出力へ結合され、関連するサブハーモニッ
クポンプ搬送波信号成分を関連するレールへ結合する第
１及び第２のレールに近接したサブハーモニックポンプ
搬送波信号の第１及び第２の成分のそれぞれを伝搬させ
る第１及び第２の波経路（29）であって、該第２の波経
路が該第１の波経路よりも長く、これによりそれぞれ第
１及び第２のサブハーモニックポンプ搬送波信号成分が
近接する第１及び第２のレールを伝搬するとき位相に90
゜/nだけ差が与えられることを特徴とするQPSK変調器。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載のQPSK変調器
において、 該細線構造の該分割装置（28）が、 サブハーモニックポンプ搬送波信号を受信してこの第１
及び第２の成分を共通ポイントから急な角度でそれる第
１及び第２の導波管に沿うように向ける機能を持つ第１
のセクション（60）と、 第１及び第２の導波管（61、62）が該第１のセクション
から実質的に互いに平行に延びる該第１及び第２の波経
路に結合された第２のセクションと、 その第２の端の所で該第１及び第２の導波管が相互接続
する抵抗性波経路（63）出会って、該第２のセクション
の該第１及び第２の導波管は該サブハーモニックポンプ
搬送波信号成分を該第２のセクションの該第２の端から
急な角度にてそれている該細線構造の該第１及び第２の
波経路（29）に結合する抵抗性波経路（63）とからなる
ことを特徴とするQPSK変調器。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項から第５項のいずれ
かに記載のQPSK変調器において、該PQSK変調器が更に、 第１あるいは第２のミキサーの前の該第１及び第２のレ
ール内の該第１及び第２のサブハーモニックポンプ搬送
波信号がそれぞれ該第１及び第２のレールに結合される
点の両側に置かれた第１及び第２のローパスフィルタを
含み、該第１のローパスフィルタ手段が関連するデジタ
ル入力信号を通過させる一方で関連するサブハーモニッ
クポンプ搬送波信号が関連する第１あるいは第２の入力
端子に通過するのを防止するように構成され、該第２の
ローパスフィルタ手段が関連するミキサーからの出力信
号が関連する入力端子に向かって逆方向に伝搬するのを
防止するように構成されていることを特徴とするQPSK変
調器。 - 【請求項７】特許請求の範囲第１項から第５項のいずれ
かに記載のQPSK変調器において、 該第１及び第２のミキサーがそれぞれ第１及び第２のダ
イオードミキサーから構成されることを特徴とするQPSK
変調器。 - 【請求項８】特許請求の範囲第６項に記載のQPSK変調器
において、 該第１及び第２のミキサーがそれぞれ第１及び第２のダ
イオードミキサーから構成されることを特徴とするQPSK
変調器。 - 【請求項９】特許請求の範囲第１項から第５項のいずれ
かに記載のQPSK変調器において、該変調器がさらに 第１及び第２のレールの関連するミキサーの後に置かれ
たハイパスフィルタ手段（20、21）を含み、該ハイパス
フィルタ手段が該ミキサー手段からの出力信号をパス
し、一方、関連するサブハーモニックポンプ搬送波周波
数がこれを通って該組合せ手段へ通過することを阻止す
る機能を持つことを特徴とするQPSK変調器。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第６項に記載のQPSK変調
器において、該変調器が更に、該第１及び第２のレール
内の関連するミキサーの後に置かれたハイパスフィルタ
手段（20、21）を含み、該ハイパスフィルタ手段が関連
するミキサーからの出力信号を通過させ、一方、関連す
るサブハーモニックポンプ搬送波周波数がこれを通って
該組合せ手段へ通過することを阻止するように構成され
ていることを特徴とするQPSK変調器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/738,441 US4612518A (en) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | QPSK modulator or demodulator using subharmonic pump carrier signals |
| US738441 | 1985-05-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211346A JPS6211346A (ja) | 1987-01-20 |
| JPH07123258B2 true JPH07123258B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=24968033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61121377A Expired - Fee Related JPH07123258B2 (ja) | 1985-05-28 | 1986-05-28 | サブハ−モニツクポンプ搬送波信号を使用するｑｐｓｋ変調器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4612518A (ja) |
| EP (1) | EP0204463B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07123258B2 (ja) |
| KR (1) | KR940005373B1 (ja) |
| CA (1) | CA1253929A (ja) |
| DE (1) | DE3683540D1 (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4726039A (en) * | 1986-05-09 | 1988-02-16 | Honeywell Inc. | Constant amplitude PSK modulator |
| US4968956A (en) * | 1989-12-04 | 1990-11-06 | Trw Inc. | Microwave phase modulator having a quadrature path with phase offset |
| DE4028371A1 (de) * | 1990-09-07 | 1992-03-12 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Modulator- und mischstufe |
| US5565930A (en) * | 1993-10-26 | 1996-10-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Receiver with oversampling analog-to-digital conversion for digital signals accompanied by analog TV signals |
| US5425057A (en) * | 1994-04-25 | 1995-06-13 | Paff; Thomas M. | Phase demodulation method and apparatus using asynchronous sampling pulses |
| DE69532596T2 (de) * | 1994-05-09 | 2004-08-05 | Canon K.K. | Verfahren zur Steuerung der Stromversorgung in einer Mehrprozessbetriebsumgebung |
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| US6813485B2 (en) | 1998-10-21 | 2004-11-02 | Parkervision, Inc. | Method and system for down-converting and up-converting an electromagnetic signal, and transforms for same |
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| US7039372B1 (en) | 1998-10-21 | 2006-05-02 | Parkervision, Inc. | Method and system for frequency up-conversion with modulation embodiments |
| US6370371B1 (en) | 1998-10-21 | 2002-04-09 | Parkervision, Inc. | Applications of universal frequency translation |
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| US6704558B1 (en) | 1999-01-22 | 2004-03-09 | Parkervision, Inc. | Image-reject down-converter and embodiments thereof, such as the family radio service |
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| US6853690B1 (en) | 1999-04-16 | 2005-02-08 | Parkervision, Inc. | Method, system and apparatus for balanced frequency up-conversion of a baseband signal and 4-phase receiver and transceiver embodiments |
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| US7065162B1 (en) | 1999-04-16 | 2006-06-20 | Parkervision, Inc. | Method and system for down-converting an electromagnetic signal, and transforms for same |
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| US7072427B2 (en) | 2001-11-09 | 2006-07-04 | Parkervision, Inc. | Method and apparatus for reducing DC offsets in a communication system |
| US7379883B2 (en) | 2002-07-18 | 2008-05-27 | Parkervision, Inc. | Networking methods and systems |
| US7460584B2 (en) | 2002-07-18 | 2008-12-02 | Parkervision, Inc. | Networking methods and systems |
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| US4480336A (en) * | 1982-09-20 | 1984-10-30 | General Dynamics, Pomona Division | Orthogonal hybrid fin-line mixer |
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-
1985
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