JPS58500831A - 無線送信機の変調制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 無線送信機の変調制御回路 発明の背景 本発明は、概括的には無線周波（ＲＦ）信号送信機に関するものであシャ。更に 具体的にはそのようなＲＦ送信機の変調を制御するための回路に関するものであ る。

尚波数変９４ＲＦ信号送信機でも振幅竣調ＲＦ信号送信機でも、連邦逓信委員会 （ＦＣＣ）の規格に基づき送信機の変調度を制限することが必要である。更に、 送信機の過変調によって変調信号の歪みや他の無線通信との干渉も生じよう。送 信機の変調を制限するための通常の回路は。

米国特許第２　、０２５　、５９５号と第２，４９１，５９０号に記載された２ ６．３３１号、第３，９８６，０４９号や第４，０３８，６０３号に記載された ように、振幅制限回路の使用によシ変調信号の振幅Ａ：所定の最大ピーク・ツー ・ピーク電圧を超えないようにしている。しかしながら７．これらの回路は本来 非直線的であり、変調信号を矩形波に変換してしまう。この恢巨形波に含まれる 高調波成分によって、送信信号の帯域が通常のものよシも広がってしまう。送信 信号の帯域を所定範囲内に保つために９通常、・変調制御回路と送信段との間に いわゆるスプラツタ・フィルタが挿入される。このスプラツタ・フィルタは３０ ００Ｈｚ以上の周波数の信号をシャープに減衰させる。、しかしながら、この種 スプラック・フィルタによっても矩形波中のすべての高調波を適切に減衰させる ことができないので、更に、変調信号を変調回路に供給する前にその振幅を減衰 させることによって送信信号がＦＣＣの変調限界を超えないようにすることが必 要になる。更に、変調信号の振幅を減衰させ−ると、　ＳＮ比の低下によシオー デオ信号の品質が劣化する。

発明の概要 従って９本発明の一つの目的は、送信信号のＳＮ比を向上させる改良された送信 様の変調制御回路を提供することにある。

本発明の他の目的は、変調信号の振幅制限によって発生した高調波の位相を変化 させる改良された送信機の変調制御回路を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、直線動作領域では平坦な周波数特性を有すると共に振 幅制限動作領域では高調波信号の位相と振幅を変化させる改良された増幅回路を 提供することにある。

要約すれｄ９９本発明係る送信機の変調制御回路の一実施例は改良されたオーチ オ信号増幅回路を備えており。

この増幅回路は、マイクロホンからのオーデオ信号に結合された入力抵抗器を有 する演算増幅回路、この演算増幅回路の出力端子に結合されたフィルタ及び上記 フィルタと入力抵抗器の間に接続された帰還抵抗器を備えている。振幅制限動作 領域に駆動されると、演算増幅回路から出力された高調波信号の位相と振幅がフ ィルタによつ−て変化せしめられる。直線領域で動作しているときは。

とのオーデオ信号増幅回路は平坦な周波数特性を呈し。

フィルタは帰還ループ内にあるため何らの影響も及ｔ′ｉさない。このオーデオ 信号増幅回路の出力を、スブラツタ・フィルタを介して変調回路に結合させるこ とによシ無線信号送信機の変調を行なわせることができる。送信信号の変調限界 が設定されると、このオーデオ信号増幅回路が振幅制限動作領域に駆動された時 に変調限界を超えないようにスプラツタ・フィルタからの出力信号の振幅が＆＆ 可能となる。本発明に係る改良されたオーデオ信号増幅回路を使用することによ シ、変調信号の平均電力が従来よシも大幅に向上され、この結果ＳＮ比が相当改 良される。

図面の簡単な説明 第１図は９本発明の一実施例に係る送信機の変調制御回路のブロック図である。

第２図は、第１図のオーデオ増幅回路が振幅制限動作領域に駆動・された時のこ の回路の出力信号を例示する波形図である。

第３図は、第２図に例示したオーチオ増幅回路の信号に対応して第１区のスプラ ツタ・フィルタ１３０で発生された信号を例示する波形図である。

第４図は、矩形波に対応して第１図のスブラツタ・フィルタ１３０で発生した信 号を例示する波形図である。

好適実施例の説明 本発明に係る送信機の変調制御回路を具現する無線機１００が、第１図に例示さ れている。この送信機の変調回路はマイクロホン１１０．オーチオ増幅回路１２ ０．スプラツタ・フィルタ１３０．変調回路１５０９発振・送信回路１８０及ヒ アンテナ１９０を備えている。マイクロホン１１０．スプラツタ・フィルタ１３ ０．変調回路１５０及び発振・送信回路１８０は、イリノイ州、シャンバーグ、 イースト・アルゴンフィン・ロード１３０１のモトローラ・サービス・パプリケ ーショ７が１９８０年に出版した−　５ＹＮＴＯＲＴｗ。−ｕａｙＦＭＲａｄｉ ｏ　”　と題するモトローラ・インストラクションφマニュアル６８ＰＢ１０４ ５Ｅ４５に記載されたＦＭ＃線機等のＦＭ無線機に見られる慣用の回路要素であ る。マグロウヒル出版社が１９５９年に発行したＨｉｔｃｈａＳｃｌｗｒａｒｔ ｚによる’Ｉｎｆｏｒ−ｍａｔｉｏｎ　ＴｒａｎｚｗｔｉｚｚｉｏｒＬ、　Ｍｏ ｃＬｕｌａｔｉａｎ、　ａｎｄ　Ｎｏ１ｐ−”の第１１４乃至１４１に、慣用の １Ｍ手法が記載されている。

マイクロホン１１０からのオーデオ信号は、オーデオ増゛幅回路１２０に結合さ れ、オーデオ信号に対する所定量の利得を与える。このオーデオ増幅回路１２０ は、無線通信用の典型的には５００Ｈｚ乃至３０００＃！のオーデオ信号周波数 範囲にわたって、平坦な周波数特性を有している。このオーデオ増幅回路１２０ で増幅されたオーデオ信号は。

スプラツタ・フィルタ１３０に結合され、高尚波成分が減衰せ己められる。この スプラック・フィルタ１３０は、典型的にはｐ　３０００＃ｚ以上の周波数の信 号を急峻に減衰せしめるローパス・フィルタである。このスプラッタ・フィルタ １６０で高周波成分を減衰させるのは、送信信号がＦＣＣ規格の制限帯域を超え ないようにするためである。

スプラック・フィルタ１３０からのオーデオ信号は、ポテンショメータ１４０を 介して変調回路１５０に結合される。

ポテンショメータ１４０は、送信信号の変調度を調整するだめのものである。送 信信号の変調度をＦＣＣ変調限界内に設定するために９通常オーデオ増幅回路１ ２０に十分な振幅の１０００＃ｚ信号が供給され、第２図の波形図で示すように とのオーデオ増幅回路１２０を振幅制限領域に駆動する。このオーデオ増幅回路 １２０が振幅制限領域に駆動されている間、送信信号の尖頭値がＦＣＣ変調限界 を超えないようにポテンショメータ１４０が調整される。例えば。

上述のモトローラ・マニュアル第６８Ｐ８１０４５Ｂ４５号に記載されたＦＭ無 線機は９通常送信機の周波数変位の最大許容値とされる５０００＃ｚの変調限界 を有している。

本発明の好適実施例においては、オーデオ増幅回路１２０は、慣用の演算増幅回 路１６０並びにこれの出力端子と帰還抵抗器１６１との間に結合された位相遅延 フィルタ１７０を備えている。マイクロホン１１０からのオーデオ信号は、コン デンサ１６８と入力抵抗器１６２を介して演算増幅回路１６０に結合される。こ の演算増幅回路１６０の電圧利得は、はぼ帰還抵抗器１６１と入力抵抗器１６２ との比で決定される。演算増幅回路１６０は、抵抗分圧器１６３と１６５によっ て＋ＶｔＶｔ圧電圧分の値にバイアスされる。

正と負の両者の電源電圧が得られる場合には、この演算増幅回路の正入力端子１ ６０と抵抗器１６７を信号接地電位に直結できるので、抵抗器１６６及び１６５ 並びにコンデンサ１６４は不要でおる。抵抗器１６３と１６５からのバイアス電 圧はコンデンサ１６４でＰ波され、抵抗１６７を介して出力抵抗器１６６にも供 給される。出力抵抗器１６６と抵抗器１６７で構成される分圧回路は、オーデオ 増幅回路１２０の最大ピーク・ツー・ピーク出力信号をスプラツタ・フィルタ１ ３０に対する許容値まで減衰させる。演算増幅器を用いた増幅回路の電気特性は 、１９６３年マグロ−ヒル出版社発行のＣｌａｒａｘａｇ　Ｌ＋Ｊｔｒｋｏｎｚ ｏｎによる’　Ａｎａｌｏｇ　ＣｔｎｎｐｕｔａｒＴｇｃｈｎｉｑｕｇｚ”に概 説されている。

本発明の一つの大きな特徴は、抵抗器１７１及び１７３並びにコンデンサ１７２ から成る位相遅延フィルタ１７０が演算増幅器１６０の帰還ループ内に設置され ていることである。この位相４延フィルタ１７０は、演算増幅器１６０が振幅制 限領域に駆動されるまでは、この増幅器の出力信号に何らの影響も及はさない。

このように、演算増幅器１６０が振幅制限領域に駆動されていないときには位相 遅延フィルタ１７０め影響が除去されるが、これは位相遅延フィルタ１７０が抵 抗器１６１と共に帰還ループ内に包含されているからである。振幅制限領域に駆 動されると、クリップされた増幅器出力信号は帰還ループに代って位相遅延フィ ルタ１７０の影響を受けるようになる。この位相遅延フィルタ１７０は高調波信 号の振幅と位相の双方を変化させ、この結果第２図の波形図に示すように、クリ ップされた増幅回路の出力信号の立上゛つ端と立下シ端２０１乃至２０４が丸く なる。第３図に示すように、第２図の波形に対するスプラツタ・フィルタ１３０ の出力信号はピーク・ツー・ピーク電圧に関するオーバーシュートを生じないが 、これに対起て、第４図に示すように、矩形波に対するスプラック・フィルタ１ ３０の出力信号はピーク・ツー・ピーク電圧に関するオーバーシュートを生ずる 。

第４図のスプラツタ・フィルタの出力信号のオーバーシュートを考慮してポテン ショメーター１４０を調整しなければならないが、これは第３図のスプラツタ・ フィルタの出力信号に“必要なよりも大きな減衰量を与えてしまう。

第６図のスプラツタ・フィルタの出力信号にはオーバーシュートが生じないので 、平均変調信号電力は先行技術の変調回路で得られるよシも増加する。実験結果 によれは２本発例の実施に係る送信機の変調回路を最大偏倚に関し２．１　ｄＢ の改良すなわち６４チの増加が確認された。

位相遅延フィルタ１７０中の各素子１７１，１７２及び１７３の具体的な値は、 実際に使用するスプラツタ・フィルタ１５０の電気特性に依存する。１５．６ボ ルトの＋Ｖ％源を備えたＦＭ無線機について、オーデオ増幅回路１２０の各路素 子に関する近似的な素子定数が以下の表１に例示されている。これらの素子で構 成したオーデオ増幅回路は。

約１２ｄＢの小信号利得を有している。

演算増幅器　１６０　ＭＣ３４０３ 抵抗器１６１　７２０，０００Ω 抵抗器１６２　６２．０００Ω 抵抗器１６３　１０．０００Ω コンデンサ　１６４　１０μＦ 抵抗器１６５　１０．０００Ω 抵抗器１６６４７０．０００ｇ 抵抗器１６７　４７０，０００Ω 抵抗器１７１　２７，０００Ω コンデンサ　１７２　１．８００　ＰＦ抵抗器１７３　６２，０００ｇ 以上要するに、送信機の変調信号の平均電力を相当増大せしめる改良された無線 送信機の変調制御回路について説明した。この発明に係る変調制御回路は、振幅 変調無線機と胸波数変詞′無線機のいずれにおいても、これらのオーデオ信号特 性を高めるのに使用できる。本発明の適用によって変調信号のＳＲ比が増大する ので９通信の明瞭度が大幅に改良される。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　オーデオ信号源（結合されたオー、デオ信号増幅手段並びに咳オーデオ信 号増幅手段及び送信回路間に結合された変調手段を備え、前記オーデオ信号源か らのオーデオ信号によシ無線周波信号の送信回路の変調を制御する変調制御回路 において、前記オーデオ信号増幅手段は： 前記オーデオ信号源からのオーデオ信号に結合された第１の端子及び第２の端子 を有する入力インピーダンス手段； 前記変調手段に結合された第１の端子及び前記入力インピーダンス手段の第２の 端子に結合された第２の端子を有する帰還インピーダンス手段；前記入力インピ ーダンス手段及び帰還インピーダンス手段の第２の端子に結合された入力端子並 びに出力端子を有し、入力端子の信号を増幅して該増幅された信号を出力端子に 出力する増幅手段−；並びに。 該増幅手段の出力端子に結合された入力端子並びに前記帰還インピーダンス手段 の鯖１の端子及び前記変゛隔手段に結合された出力端子を有し、入力端子の信号 をｆ波して該Ｐ波信号を出力端子に出力するｆ波手段を備えたことを特徴とする 無線送信機の変調制御回路。 ２　前記Ｐ波手段の出力端子に結合された入力端子及び前記変調手段に結合され た出方端子を有し、前記Ｐ波手段からのＰ波出力を減衰せしめる減衰手段を備え たことを特徴とする請求の範囲第１項記載の変調制御回路。 己　前記増幅手段は演算増幅器から成ることを特徴とする請求の範囲第２項、記 載の変調制御回路。 ４、前記Ｐ波手段は、前記増幅手段からの増幅された信からの増幅された信号を 減衰せしめる手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項又は第３項記載の 変調制御回路。 ５、　前記位相推位手段は容量性インピーダンス手段及び＆　無線周波数信号送 信機を有する無線機に使用することを特徴とする請求の範囲第１項又は第３項記 載の変調制御回路。