JPH11308283A - Ａｓｋ通信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のＡＳＫ通信機では、高い搬送波周波数
に対して変調指数が低下し、回路構成の小型化・低コス
ト化の要求にも十分に応えられなかった。 【解決手段】 搬送波信号を出力する周波数シンセサイ
ザ16と、デジタルベースバンド信号を出力する制御回路
19と、制御電圧信号に応じて利得を制御しつつ搬送波信
号を増幅して送信信号を出力する利得制御増幅器15と、
送信信号を検出してその電力に応じた検波電圧信号Ｖde
t を出力する検波回路12と、基準電圧信号Ｖref と検波
電圧信号とＶdet を比較して両信号が等しくなるように
利得制御増幅器15の利得を設定する利得設定信号Ｖcont
を出力する電圧比較器17と、デジタルベースバンド信号
がＨｉレベルの時に利得設定信号Ｖcontを利得制御増幅
器15に出力し、その他の時には制御電圧信号を接地電位
とするスイッチ回路18とを具備したＡＳＫ通信機であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動体通信等に使用
されるＡＳＫ通信機の内部構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信等において音声等のアナログ
信号をデジタル信号に変調して伝送する方式には、ＡＳ
Ｋ（Amplitude Shift Keying：振幅変調）方式・ＦＳＫ
（Frequency Shift Keying：周波数変調）・ＰＳＫ（Ph
ase Shift Keying：位相変調）方式等の変調方式が用い
られている。

【０００３】図２は従来の一般的なＡＳＫ通信機の送信
系の回路構成の例を示すブロック図である。図２におい
て、１は送信アンテナ、２は検波回路、３はバンドパス
フィルタ、４は電力増幅器、５は利得制御増幅器、６は
周波数シンセサイザ、７は電圧比較器、８は変調器、９
はＡＳＫ変調を行なうためのデジタルベースバンド信号
を送出する制御回路である。

【０００４】図２のような構成の従来のＡＳＫ通信機に
おいては、周波数シンセサイザ７から搬送周波数の搬送
波信号が出力されて変調器６に入力され、変調器６にお
いてその搬送波信号に制御回路９からのデジタルベース
バンド信号に基づいて変調がかけられて送信信号が出力
される。

【０００５】ここで、周波数シンセサイザ７からの搬送
波信号と、送信時における制御回路９からのデジタルベ
ースバンド信号のＨｉレベル／Ｌｏレベルと、それに基
づいて変調器６により変調された送信信号との対応は、
例えば図３に示すようなものとなる。

【０００６】図３において（ａ）は送信時に周波数シン
セサイザ７から変調器６へ入力される搬送波信号の振幅
変化を、（ｂ）は送信時における制御回路９の出力であ
るデジタルベースバンド信号の振幅変化を、（ｃ）は変
調器６によりＡＳＫ変調が行なわれて利得制御増幅器５
へ入力される送信信号の振幅変化をそれぞれ示してお
り、いずれも横軸は時間を、縦軸は信号の振幅を表して
いる。

【０００７】図３（ｂ）に示すようなデジタルベースバ
ンド信号は、例えばＣＭＯＳレベルやＴＴＬレベルのデ
ジタル信号であれば、Ｌｏレベルすなわち振幅０の時に
は０Ｖ、Ｈｉレベルすなわち振幅１の時には５Ｖとな
る。

【０００８】このようなデジタルベースバンド信号が変
調器６へ入力されると、周波数シンセサイザ７からの図
３（ａ）のような一定周波数・一定振幅の連続信号であ
る搬送波信号に対して、図３（ｃ）に示すようにＨｉレ
ベルの時には搬送波信号と同じ周波数の一定振幅の信号
が出力され、Ｌｏレベルの時には振幅が０の信号が出力
されて（すなわち信号が出力されず）、これによりＡＳ
Ｋ変調がかけられた送信信号が出力されることとなる。

【０００９】そして、この送信信号は利得制御増幅器５
において所望の一定の出力電力に増幅され、必要に応じ
て電力増幅器４により十分な出力電力に増幅されて、バ
ンドパスフィルタ３によって不要波成分を減衰させた
後、送信アンテナ１より放射され送信される。

【００１０】このような従来のＡＳＫ通信機において
は、利得制御増幅器５の利得制御法としては、送信信号
を検波回路２において検出し、検波回路２からその送信
電力に応じて出力された検波電圧信号Ｖdet を電圧比較
器８において基準電圧信号Ｖref と比較して、両信号の
電圧が同じとなるよう利得制御増幅器５の増幅度（利
得）を一定の値に制御する制御電圧信号Ｖcontを電圧比
較器８から利得制御増幅器５に入力する方法が用いられ
ていた。これにより、利得制御ループを構成して利得制
御増幅器５の利得を制御し、送信信号の送信電力を一定
に保つようにされていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示すような従来のＡＳＫ通信機においては、通信情報の
増大に対応して送信周波数すなわち搬送波周波数が高く
なればなるほど、変調器６の高周波特性が劣化し、入出
力間のアイソレーションが劣化することから、変調器６
のオン／オフ比が低下して変調指数が低下するという問
題点があった。

【００１２】このような性能の低下を防止する対策に
は、高周波特性の良好なセラミックパッケージ等を用い
た回路部品を使用する方法があるが、これら回路部品は
高価であるために通信機のコストが増加してしまうとい
う問題点があった。

【００１３】そのため、近年、通信機の小型化・高機能
化とともに低価格化が急激に進められるなかで、ＡＳＫ
通信機に対しても、より簡単な構成で部品点数を削減す
ることができ、それにより低コスト化も図れる回路構成
が強く要求されていた。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みて案出されたもの
であり、その目的は、ＡＳＫ変調方式を用いたデジタル
通信機であるＡＳＫ通信機について、高い搬送波周波数
に対しても変調指数が低下することなく、しかも、簡単
な構成で部品点数を削減することができ、それにより低
コスト化を図ることもできるＡＳＫ通信機を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のＡＳＫ通信機
は、送信周波数の搬送波信号を出力する周波数シンセサ
イザと、ＡＳＫ方式の変調を行なうためのデジタルベー
スバンド信号を出力する制御回路と、前記搬送波信号と
制御電圧信号とが入力され、該制御電圧信号に応じて利
得を制御しつつ前記搬送波信号を増幅して送信信号を出
力する利得制御増幅器と、この利得制御増幅器と送信ア
ンテナとの間に挿入され、前記送信信号を検出してその
電力に応じた検波電圧信号を出力する検波回路と、前記
送信信号の電力を設定するための基準電圧信号と前記検
波電圧信号とが入力され、両信号を比較して、前記検波
電圧信号が前記基準電圧信号と等しくなるように前記利
得制御増幅器の利得を設定する前記制御電圧信号として
の利得設定信号を出力する電圧比較器と、前記デジタル
ベースバンド信号と前記利得設定信号とが入力され、前
記デジタルベースバンド信号がＨｉレベルの時に前記利
得設定信号を前記制御電圧信号として前記利得制御増幅
器に出力し、その他の時には前記制御電圧信号を接地電
位とするスイッチ回路とを具備したことを特徴とするも
のである。

【００１６】本発明のＡＳＫ通信機によれば、利得制御
増幅器と、送信時にその送信電力を制御する利得制御増
幅器に対する利得制御ループにおいてＡＳＫ変調器とし
て機能するスイッチ回路とを用いたことから、利得制御
増幅器に利得制御範囲の大きな素子を用いることで容易
に高い搬送周波数に対しても変調指数が低下しない変調
回路を構成することができる。しかも、利得制御ループ
に利得制御増幅器に対する利得制御機能と同時にＡＳＫ
変調器としての機能を持たせることができるため回路構
成を簡単なものとして部品点数を削減することができ、
それにより低コスト化を図ることも可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
を詳細に説明する。

【００１８】図１は本発明のＡＳＫ通信機の基本的な概
略構成を示すブロック図であり、送信系を示すものであ
る。同図において、11は送信アンテナ、12は送信信号を
検出してその電力に応じた検波電圧信号Ｖdet を出力す
る検波回路、13はバンドパスフィルタ、14は電力増幅器
である。なお、この電力増幅器14は所望の送信電力を得
るために必要に応じて使用されるものである。

【００１９】15は搬送波信号と制御電圧信号とが入力さ
れ、制御電圧信号に応じて利得を制御しつつ搬送波信号
を増幅して送信信号を出力する利得制御増幅器、16は送
信周波数の搬送波信号を出力する周波数シンセサイザで
ある。

【００２０】利得制御増幅器15は、例えばトランジスタ
やＦＥＴ・ＭＭＩＣ、またはトランジスタやＦＥＴとＰ
ＩＮダイオード等を用いた可変減衰器との組合せ回路が
用いられる。

【００２１】また、周波数シンセサイザ16は、例えばＰ
ＬＬＩＣ・プリスケラー・ループフィルタ・基準発振器
等から成るもの等が用いられる。

【００２２】17は送信信号の電力を設定するための基準
電圧信号Ｖref と検波電圧信号Ｖdet とが入力され、利
得制御増幅器15の利得を制御するための制御電圧信号Ｖ
contを出力する電圧比較器、18はデジタルベースバンド
信号と制御電圧信号Ｖcontとが入力され、デジタルベー
スバンド信号がＨｉレベルの時に制御電圧信号Ｖcontを
利得制御増幅器15に出力し、その他の時には制御電圧信
号Ｖcontを接地電位（０Ｖ）とするスイッチ回路、19は
ＡＳＫ方式の変調を行なうためのデジタルベースバンド
信号を出力する制御回路である。

【００２３】このような構成により、周波数シンセサイ
ザ16から出力された所定の周波数の搬送波信号は、利得
制御増幅器15により利得制御されつつ増幅され、必要に
応じて電力増幅器14によって十分な電力に増幅され、バ
ンドパスフィルタ13で不要波成分を減衰させた後、検波
回路12を通り、送信アンテナ11より放射され送信され
る。

【００２４】ここで利得制御について説明する。検波回
路12においては、例えばその入力電力すなわち送信信号
の電力と検波電圧信号Ｖdet との間には、入力電力が増
大すると検波電圧信号Ｖdet も一定の関係で増大する正
の相関関係を有するものとする。また、利得制御増幅器
15においても、例えば制御電圧信号Ｖcontと利得との間
には、制御電圧信号Ｖcontが増大すると利得も一定の関
係で増大する正の相関関係を有するものとする。

【００２５】一方、電圧比較器17は、検波電圧信号Ｖde
t が例えばマイナス（−）側に、出力電力設定の基準と
なる基準電圧信号Ｖref がプラス（＋）側に入力され
る。この基準電圧信号Ｖref は、例えば図１に示したよ
うに、このＡＳＫ通信機の回路の電源電圧であるＶccを
抵抗で分圧する等の方法により所望の設定値の電圧とさ
れる。そして、検波電圧信号Ｖdet と基準電圧信号Ｖre
f との関係がＶdet ＞Ｖref の場合、すなわち送信電力
が設定より大きい場合にはその出力である制御電圧信号
Ｖcontの電圧を下げ、それにより利得制御増幅器15の利
得を下げて送信電力を小さくする。他方、Ｖdet ＜Ｖre
f の場合、すなわち送信電力が設定より小さい場合には
その出力である制御電圧信号Ｖcontの電圧を上げ、それ
により利得制御増幅器15の利得を上げて送信電力を大き
くする。このようにして、スイッチ回路18がＡ側の接続
となっているときは、常にＶdet ＝Ｖref となるように
制御電圧信号Ｖcontを調整することによって、利得制御
増幅器15の利得が一定となるように制御するループを構
成している。

【００２６】そして、このように基準電圧信号Ｖref と
検波電圧信号Ｖdet とを比較して、検波電圧信号Ｖdet
が基準電圧信号Ｖref と等しくなるように利得制御増幅
器15の利得が一定となるように設定するための電圧比較
器17からの制御電圧信号Ｖcontとして、利得設定信号
（一定の利得に設定するための制御電圧信号Ｖcont）を
出力するものとなっている。

【００２７】なお、スイッチ回路18がＢ側に接続されて
利得制御ループがオープン状態となっているときは、利
得制御増幅器15への制御電圧信号Ｖcontとしては接地電
位（０Ｖ）が入力されることとなり、利得は最小となっ
て送信信号が出力されなくなり、検波電圧信号Ｖdet も
最小値となる。この場合、電圧比較器17からの制御電圧
信号Ｖcontは、Ｖdet ＜Ｖref であることからその電圧
が大きくなって最大値（通常は電源電圧Ｖcc）となる
が、そのＶcontはスイッチ回路18がＢ側であるため利得
制御増幅器15には入力されず、何ら影響を及ぼさない。

【００２８】そして、スイッチ回路18は、デジタルベー
スバンド信号と制御電圧信号Ｖcontとが入力され、デジ
タルベースバンド信号がＨｉレベルの時に制御電圧信号
Ｖcontを利得制御増幅器15に出力し、その他の時には制
御電圧信号Ｖcontを接地電位（０Ｖ）とするものである
ことから、ＡＳＫ変調をかける手段として機能するもの
であり、本発明のＡＳＫ通信機においては、このように
利得制御ループに対してＡＳＫ変調を同時にかける手段
でもあるスイッチ回路18を用いたことが特徴である。

【００２９】すなわち、スイッチ回路18は、電圧比較器
17から利得制御増幅器15への制御電圧信号（利得設定信
号）Ｖcontの入力の接・断を行なう制御スイッチである
と同時に、スイッチ制御信号としてデジタルベースバン
ド信号を用い、デジタルベースバンド信号に基づいてス
イッチ接点をＡ側またはＢ側に切り替えることにより、
利得制御増幅器15による搬送波信号の増幅のオン／オフ
を制御して送信信号の出力のオン／オフを制御するＡＳ
Ｋ変調器でもある。

【００３０】このようなスイッチ回路18としては、例え
ば専用ＩＣを用いることができ、このスイッチ回路18は
低周波領域を扱うスイッチでよいことから、従来の変調
器と比べてコスト的にも安価である。

【００３１】本発明のＡＳＫ通信器によれば、デジタル
ベースバンド信号がＨｉレベル（例えば＋１）の時には
スイッチ回路18のスイッチがＡ側に接続されて利得制御
ループを接の状態とし、利得制御増幅器15によって一定
の利得で搬送波信号が増幅されて送信信号が出力され、
一定の送信電力の送信信号が送信される。一方、デジタ
ルベースバンド信号がＬｏレベル（例えば０）の時には
スイッチ回路18のスイッチがＢ側に接続されて利得制御
ループを断の状態とするとともに利得制御増幅器15の制
御電圧信号Ｖcontには接地電位（０Ｖ）を入力すること
となって、利得制御増幅器15の利得は最小となり、搬送
波信号が増幅されなくなって送信信号が出力されず、送
信されない。

【００３２】このようにして、利得制御ループに利得制
御増幅器に対する利得制御機能と同時にＡＳＫ変調器と
しての機能を持たせることができるものとなる。

【００３３】また、このような回路構成によれば、利得
制御増幅器に利得制御範囲の大きな素子を用いること
で、従来の変調器より高い搬送波周波数に対しても変調
指数が低下することなく、優れた送信性能を有する変調
回路を容易に実現することができる。

【００３４】しかも、回路構成を簡略化できることから
部品点数を削減することができ、それにより低コスト化
を図ることもできる。

【００３５】なお、以上はあくまで本発明の実施の形態
の例示であり、本発明はこれらに限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や改良
を加えることは何ら差し支えない。例えば、利得制御増
幅器15の利得とＶcontの関係が負の相関関係であり、電
圧比較器17の入力をＶref をマイナス（−）側に、Ｖde
t を（＋）側に入力するものとしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明のＡＳＫ通信機に
よれば、周波数シンセサイザの出力である搬送波信号を
利得制御増幅器にて増幅して送信信号を出力する際に利
得を制御する制御電圧信号として、検波回路と基準電圧
信号と電圧比較器とを用いたリトク制御ループにより設
定する利得設定信号を用いるとともに、デジタルベース
バンド信号がＨｉレベルの時にはその利得設定信号を制
御電圧信号として利得制御増幅器に供給し、その他の
時、すなわちデジタルベースバンド信号がＬｏレベルの
時には接地電位（０Ｖ）を制御電圧信号として利得制御
増幅器に供給することとしたので、高い搬送周波数に対
しても変調器のオン／オフ比が低下して変調指数が低下
することがなく、しかも搬送波信号にＡＳＫ変調をかけ
るのと同時にデジタルベースバンド信号がＨｉレベルの
時すなわち送信時には送信信号に対する利得制御も行な
うことができる。

【００３７】従って、本発明によれば、高い搬送波周波
数に対しても変調指数が低下することなく、しかも、簡
単な構成で部品点数を削減することができ、それにより
低コスト化を図ることもできるＡＳＫ通信機を提供する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＡＳＫ通信機の基本的な回路構成の例
を示すブロック図である。

【図２】従来のＡＳＫ通信機の送信系の回路構成の例を
示すブロック図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれＡＳＫ通信機にお
いて周波数シンセサイザから出力される搬送波信号の振
幅変化・制御回路の出力（デジタルベースバンド信号）
の振幅変化・送信信号の振幅変化を示す線図である。

【符号の説明】

11・・・・・送信アンテナ 12・・・・・検波回路 15・・・・・利得制御増幅器 16・・・・・周波数シンセサイザ 17・・・・・電圧比較器 18・・・・・スイッチ回路 19・・・・・制御回路 Ｖdet ・・・検波電圧信号 Ｖref ・・・基準電圧信号 Ｖcont・・・制御電圧信号（利得設定信号）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信周波数の搬送波信号を出力する周波数
   シンセサイザと、 ＡＳＫ方式の変調を行なうためのデジタルベースバンド
   信号を出力する制御回路と、 前記搬送波信号と制御電圧信号とが入力され、該制御電
   圧信号に応じて利得を制御しつつ前記搬送波信号を増幅
   して送信信号を出力する利得制御増幅器と、 該利得制御増幅器と送信アンテナとの間に挿入され、前
   記送信信号を検出してその電力に応じた検波電圧信号を
   出力する検波回路と、 前記送信信号の電力を設定するための基準電圧信号と前
   記検波電圧信号とが入力され、両信号を比較して、前記
   検波電圧信号が前記基準電圧信号と等しくなるように前
   記利得制御増幅器の利得を設定する前記制御電圧信号と
   しての利得設定信号を出力する電圧比較器と、 前記デジタルベースバンド信号と前記利得設定信号とが
   入力され、前記デジタルベースバンド信号がＨｉレベル
   の時に前記利得設定信号を前記制御電圧信号として前記
   利得制御増幅器に出力し、その他の時には前記制御電圧
   信号を接地電位とするスイッチ回路とを具備したことを
   特徴とするＡＳＫ通信機。