JPS62248316A - 電力変化に対して補償をするａｍ−ｒｆ送信器 - 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】 １１：α五且土１ 本発明は、振振変調（ＡＭ）、無線周波数（ＲＦ）送信
器に関するもので、特に、送信器の出力部に印加される
ＤＣ電力源の電圧における変化による歪みを補償する送
信器に関する。

１１Ｅ ＡＭ−ＲＦ送信器の出力部には、ＤＣｔＣ電力源圧、典
型的にはＡＣ−ＤＣコンバータから導出された電圧が印
加される。高出力送信器、すなわち、少なくとも５ｋＷ
の送信器は、通常ＡＣメインズ（＋ｍ５ｉｎｓ）又はＡ
Ｃ発生器から導出された３相ＡＣ電力源により作動され
る。

ＡＭ−ＲＦ送信器の出力部に印加されるＤＣ電圧におけ
る変化により、送信された ＡＭ−ＲＦ搬送波に歪みが生じ、そのため情報信号によ
り搬送波に生じた変調が正確に受信されず、情報信号が
正確に回復されないことが知られている。情報信号は典
型的に可聴範囲にあり、周波数の連続した音声又は音楽
信号である。

その歪みは、電力源の変化が送信された搬送波を包絡し
たものの振幅に変化を加えるために生ずる。

ＡＭ−ＲＦ送信器の出力部に印加されるＤＣ電力源の電
圧における変化より生ずる歪みを避けるために、ＡＣ−
ＤＣコンバータは、ＤＣ電力源の電圧における微動等を
最小化するように設計される。典型的に、従来技術にお
いては、安定化したＤＣ電圧を得るために、２つの異な
るタイプのＡＣ−ＤＣコンバータが利用されてきた。

その１つのＡＣ−ＤＣコンバータは、三相トランス及び
関連した全波整流器を有するものである。その整流器は
、直列のインダクタ及び分路コンデンサを有する低域フ
ィルタを作動するものである。第２のタイプは、第１の
タイプのＡＣ−ＤＣコンバータよりも微動が小さいもの
で、そのトランスは三相から一二相まで調整される。−
二相の各々は全波整流器を作動する。

１２個の異なる全波整流器により導出されたＤＣ電圧は
１つの信号を供給する。その分路コンデンサは非常に大
きな容量を有する。

両タイプの従来のコンデンサは、送信されたＡＭ−ＲＦ
搬送波の包絡線において歪みを生じさせる共振周波数を
有する。直列のインダクタ及び分路コンデンサを有する
コンバータの共振周波数は５０Ｈｚの範囲にある。これ
らコンバータの共振は、低域フィルタを形成する、離散
しているが集中したパラメータのインダクタ及びコンデ
ンサのりアクタンスによって生ずる。

−二相トランスを含むＡＣ−ＤＣコンバータの共振周波
数は非常に高く約１００Ｈｚである。

−二相のトランスを含むコンバータの共振は、分路フィ
ルタのコンデンサの容量と共に、トランスのインダンタ
ンスや容量の漏れ及び分布によるものである。

送信器出力部で必要な電流が最も大きいとき、すなわち
出力部でなされる変調振幅が最も大きいとき、及び情報
信号周波数がコンバータの共振周波数とほぼ同じのとき
に２つのタイプのＡＣ−ＤＣコンバータのりアクタンス
が情報信号と相互作用することが分かった。（この発明
の詳細な説明及び特許請求の範囲の目的のため、情報信
号周波数ｆ、は、そのｆｌが３ｆ、（ｆ、は共振周波数
である）に等しいか又は小さいとき、そして３ｆ、がｆ
ｏに等しいか又は小さいとき、共振周波数ｆ、に近接し
ているとする。） 集中パラメータフィルタが送信器を変調する最も低い可
聴周波数以下の共振周波数を有するとしても、典型的に
１　／　２−２５　Ｈｚの範囲、すなわち集中パラメー
タフィルタの共振周波数に近接した周波数範囲内にある
音節（５ｙｌｌａｂｉｃ）周波数で電流需要の変化が生
ずるために、その歪みが生ずる。更に、情報信号の低可
聴周波数が集中パラメータフィルタ共振周波数に近接し
たときに、送信された搬送波の振幅及び位相に歪みが生
ずる。それは、フィルタが、送信出力部でなされる低周
波数変調の正の半サイクルの間に、電力源の電圧に減少
傾向のゆらぎを生じさせるのに十分に高いインピーダン
スを有することによるものである。

ＡＣ−ＤＣコンバータの共振周波数は、可聴変調情報信
号の最も低い周波数（典型的には、約１００Ｈｚ）と同
じ範囲にある。しばしば、電源及び変調源の低可聴周波
数の相互作用で生ずる歪みを回避すべく共振効果を広げ
、又は平坦にするためにコンバータの中に抵抗を設ける
。

このような装置において、ＡＣ−ＤＣコンバータの調節
環はＤＣ電圧のゆらぎが変調の関数として電流需要の変
化でどれだけ生ずるかによって定める。低出力送信器で
は、十分に低いインピーダンスを有するＡＣ−ＤＣコン
バータを利用してもよい、しかし、高出力送信器（すな
わち、少なくとも５ｋＷの出力）では、送信器用のＤＣ
付勢電圧を供給する安定した電源を備えることを困難に
する大きな負荷の変化が島るのである。

したがって、上述した２つのタイプのＡＣ−ＤＣコンバ
ータを使用した送信器では、可聴範囲の低周波数による
変調の間、ＡＭ−ＲＦ送信器の出力部に印加されるＤＣ
電力源の電圧における変化によって生ずる歪みを減少さ
せることが望まれる。

したがって、本発明の目的は、低可聴変調周波数に応答
して搬送波の歪みを減少させるＡＭ−ＲＦ送信器を提供
することである。

本発明の他の目的は送信器のための変調情報源の周波数
に少なくとも近接した共振周波数を有するＡＣ−ＤＣコ
ンバータのりアクタンスと可聴変調源の低周波数との間
の相互作用による送信器の出力部に印加されるＤＣ電力
源の電圧における変化から生ずる歪みを補償する新規で
改良されたＡＭ−ＲＦ送信器を提供することである。

更に、本発明の他の目的は、送信器出力部に印加される
ＤＣ付勢電圧における変化から生じる歪みの補償を、安
価で軽量で小さい回路により行う新規で改良されたＡＭ
−ＲＦ送信器を提供することである。

光」し月１贋一 本発明に従うことにより、変調応答する送信器の出力部
にＤＣ電力源ターミナル、搬送波入力ターミナル及びア
ンテナ出力ターミナルを有し、情報信号により振幅変調
された無線周波数搬送波を送信する装置が提供される。

ＡＣ−ＤＣコンバータを有するＤＣ電力源が送信器のＤ
Ｃ電力源ターミナルに接続される。そのコンバータは共
振周波数を有するリアクタンスを有する。また、そのコ
ンバータはＤＣｔＣ電力源ターミナル合した共振周波数
と同じ近似波数に近い又はその周波数をもった正の振幅
変化に応答してＤＣ電力源ターミナルに印加される電圧
を減少させる。その減少は、送信される振幅変調された
可聴周波数の搬送波における歪みを減少させるのに十分
なものである。その装置は、出力を変調するともに、情
報信号から生ずる変調信号から生ずる変調振幅を調整す
る手段を含む、その振幅調整とは変調が共振周波数に近
い又はほぼ等しい周波数範囲にある正の振幅変化をなす
とき、その変調が歪みを実質的に防止する程度だけ増加
するように行うことである。

好適実施例において、減少したＤＣ電圧が電力源によっ
てＤＣ電圧源ターミナルに印加される間、変調振幅が増
加するように、情報信号の振幅はＤＣ電力源ターミナル
における電圧のレプリカに応答して変調される。ＤＣ電
力源ターミナルにおける電圧の変化のレプリカ（ｒｅｐ
ｌｉｅａ）は、そのターミナルに接続された電圧ディバ
イダによって導出される。そのディバイダは、電力源の
変化のレプリカを信号結合ネットワークの１つの入力に
ＡＣ結合するもののみが存在するように接続されるタッ
プ（ｔａｐ）を有する。

そのネットワークは情報信号に応答する第２の入力を有
するその信号結合ネットワークは可変利得デバイスで、
好適には四象限掛は算器（ｆｏｕｒ　ｑｕａｄｒａｎｔ
　ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）のようなものである、そのレ
プリカに応答するその四象限掛は算器への入力はまた、
ＤＣオフセット電圧にも応答する。その電圧は一定の予
め定められたＤＣレベルか、あるいは情報信号の振幅の
ＲＭＳのような関数を示す、変化するＤＣレベルであっ
てもよい。

本発明の上記及び他の目的、特徴、利点は、添付図面と
共に以下の詳細な記載によって明らかになるだろう。

好ｍ 図面において、出力部１１と共に本発明を実施したＡＭ
−ＲＦ送信器が示されている。出力部は、四極管１４の
プレートすなわちアノード１３に接続されたＤＣ電力源
ターミナル１２を含んでいる。その四極管はスクリーン
バイアス供給源１６のＤＣ出力電圧に応答するスクリ−
ングリッド１５を有する。この四極管１４は、パルス整
形器１８の出力パルスの可変な持続時間に応答する制御
グリッド１７を有するパルス出力増幅器である。一般的
に、パルス整形器１８の出力パルスは一定な振幅を有す
る。しかし、パルス整形器１８に印加されるパルスの持
続時間が所定の間隔よりも小さいときには、パルス整形
器の出力の振幅は減少する。その理由は、同時に出願さ
れた゛パルス幅変調器を有するＲＦ−ＡＭ送信器”と題
する出願に記載されている。四極管１４は、ＤＣ電力源
ターミナル１２から低域フィルタ２１への電流の印加を
制御するためパルス整形器の出力におけるパルスに応答
する。そのフィルタは四極管のカソード２２に接続され
たターミナル１２を有する。

一般的に、四極管１４はパルス整形器１８の出力パルス
により飽和状態に至りそしてその状態から解放され、低
域フィルタ２１は四極管のカソード−アノード経路にお
ける電流パルスの流れに応答し、パルスを集積し、出力
の送信及び振幅の変調をなす二極管２４のアノード２３
に変化する連続波の電圧を供給する。アノード２３の電
圧変化が可聴周波数源２５、典型的には音声又は音楽音
における変化のレプリカである。三極管２４は、ＲＦ搬
送波２７に応答するグリッド２６及びＤＣバイアス供給
源２８を有する。その供給源２８は、三極管２４をクラ
スＣ動作にバイアスするためにカソード２９にも接続さ
れている。二極管２４がクラスＡＢ又はＢ動作にバイア
スされ得ることは理解されよう。

三極管２４はアノード２３でＡＭ−ＲＦ変調搬送波を導
出されるためにそこに印加される電圧に応答する。アノ
ード２３でのＡＰ−ＲＦ搬送波はアンテナ連結ネットワ
ーク３２によってアンテナ３１に供給される。そのネッ
トワークはアノード及びアンテナにそれぞれ接続された
入力及び出力のターミナルを有する。

ターミナル１２におけるＤＣ電圧は、モーター作動発電
機又はメインズ（ｍａｉｎｓ）のような適切な発電機で
もよい三相ＡＣ供給源３３から導出される。三相供給源
３３はＡＣ−ＤＣコンバータ３４を作動する。そのコン
バータは分路貯蔵コンデンサ３５及び出力部１１のＤＣ
電力源ターミナル１２へと供給される出力を有する。

コンバータ３４は三相コンバータでもよい、その場合、
各相は、分路コンデンサ３５に接続され、集中パラメー
タ直列インダクタに供給されるＤＣ電圧を導出するため
の全波整流器に供給される。また、ＡＣ−ＤＣコンバー
タ３４は三相−一二相コンバータでもよい、１２の相の
各々は全波整流器を作動する。各全波ｍ流器はコンデン
サ３５に印加するＤＣ電圧を導出する。

両者の場合も、コンバータ３４は共振周波数を有する。

集中パラメータインダクタンスを有するコンバータの共
振周波数は、主にそのインダクタンス及び分路コンデン
サ３５の値によって決定される。典型的には、可聴情報
源２５の最も低い周波数（２５−５０Ｈｚ）よりも小さ
い。

しかし、ＡＣ−ＤＣコンバータが三相−六相トランスを
有するならば、コンバータの唯一のインダクタンスはそ
の漏出及び分散インダクタンスである。そのトランスの
漏出及び分散インダクタンス並びに容量はコンデンサ３
４の容量と組み合わされて、可聴周波数源２５の範囲内
にある約１００Ｈｚの共振周波数を与える。

両タイプのコンバータ３０に対して、ターミナル１２の
その電圧において必要とされる四極管１４及び三極管２
４の電流は、可聴周波数２５の周波数がコンバータ３４
の共振周波数に近接し、正の振幅変化の変調が二極管２
４に課せられたときに、ターミナル１２のその電圧が減
少するようなものである。

ターミナル１２における電圧のこの低下は送信二極管２
４のアノード２３とカソード２９の間における電圧を低
下させ、その結果アンテナ３１によって変換される搬送
波が歪められる。

ターミナル１２における電圧の低下は、コンバータ３４
の共振周波数に近接した可聴周波数源２５の周波数に対
して生ずる。更に、ターミナル１２における電圧の低下
は可聴周波数源２５の音節周波数源とコンバータ３４の
リアクタンスとの間の相互作用によって生ずる。

本発明に従うと、この歪み傾向は情報信号の電圧の強度
を増加させ、ターミナル１２における電圧振幅の減少を
示す量だけ可聴周波数源２５を変調することにより除去
される。可聴周波数源２５の電圧の増加は、出力部１１
の正の半サイクル変調のときに生ずる可聴周波数源の半
サイクルすなわちピーク電流を低域フィルタ２１により
三極管２４のアノードに供給させる可聴周波数源２５の
半サイクルのためである。

これらの目的のため、ターミナル１２における唯一のＡ
Ｃ変化のレプリカが導出され、可聴周波数源２５の強度
のための可変利得回路に供給される。ターミナル１２の
ＡＣ変化のレプリカは、抵抗電圧ディバイダ４１を接続
することにより導出される。そのディバイダ４１は固定
抵抗４２及びターミナル１２とアースの間に設けられた
電位計４３を有している。電位計４３はスライダ４４を
有し、そのスライダは歪みを除去するように可聴周波数
源２５の振幅を修正するための適正な利得因子を与える
ように調整される。スライダ４４の電圧はコンデンサ４
５を通じて総和器４７の反転入力４６にＡＣ結合させら
れる。

総和器４７はＤＣ電圧に応答する無反転入力ターミナル
４８を有する。その電圧は予め定められたものでもよく
、又情報源（可聴周波数源）２５の強度変化のＲ８Ｍの
ような関数として追随する可変なレベルのものでもよい
、総和器４７の極性は、ＤＣ電力源ターミナル１２の電
圧の変化により修正された振幅を有する正のＤＣ出力電
圧を得るためコンデンサ４５を通じてターミナル４６に
結合されるＡＣ信号を反転する。三極管２４が最大電流
を必要としているときに三極管において可聴周波数源２
５の低周波数よりなされる変調相互作用のため減少する
ターミナル１２における電圧に応答して、総和器４７の
出力は増加する。

総和器４７の出力信号は信号源（可聴周波数源〉２５を
変調するための振幅修正回路に供給される。可聴周波数
源２５のための振幅修正回路は四象限掛は算器４９から
成る。その掛は算器は、総和器４７の信号に応答する第
１の入力及び信号源２５に応答する遮断可聴増幅器５１
の出力に応答する第２の入力を有する。四象限掛は算器
４９は、再入力信号が同極性のときにその掛は算器出力
が正で、異なる極性のときに掛は算器出力が負となる二
極性出力信号を引き出す、掛は算器４９の出力信号は信
号源２５の周波数に追随するが、しかし掛は算器４９の
出力信号が、大きな振幅変調の間隔の間に二極管２４に
対する修正された信号の低周波数の相互作用に応答して
生じるときに、出力ターミナルにおける電圧の降下に応
答して信号信２５の振幅に比例する増加した振幅を有す
るように、信号源２５の振幅を修正する。

四象限掛は算器４９の二極性出力信号はパルス幅変調器
５３に印加される。好適なパルス幅変調器５３は、本出
願人に譲渡された”ＡＭ−ＲＦ送信器用のパルス幅変調
器”と題した出願に記載されている。好適には、パルス
幅変調器５３は可変周波数パルス幅変調器で、それによ
り得られる持続時間の可変なパルスの周波数は振幅の関
数であり、且つその入力の振幅のＲＭＳのような関数で
ある。変調器５３により得られたパルスの幅は変調器の
入力のある瞬間の振幅の関数である。パルス幅変調器５
３の出力はパルス整形器１８にそして低域フィルタ５４
に印加される。

パルス幅変調器５３がゼロレベルと有限レベルとの間を
変化するレベル信号を引き出すので、低域フィルタ５４
の出力はパルス幅変調器及び信号源２５の振幅のＲＭＳ
のような関数で、大きな内容のものとなる。上記したよ
うに、パルス整形器１８は、四極管１４をカットオフと
飽和との間に作動すべく振幅は一定で幅は可変のパルス
をグリッド１７に供給するために変調器５３の出力に応
答する。所定の値以下の持続時間を有する変調器５３の
出力パルスに応答して、パルス整形器１８の出力の振幅
は減少し、そのため四極管１４は飽和状態へと作動され
ない。

本発明の特定の実施例を図示し、説明してきたけれども
、特許請求の範囲で画成される発明の範囲から逸脱する
ことなくいろいろに変更、変形し得ることは明らかであ
る０例えば、電圧ディバイダ４１は、結合コンデン４５
を不要とする容量性デバイスとして形成されてもよい。

また、本発明は陽極変調に限定されず、特に、使用され
た特定のパルス幅変調器及びパルス整形器がターミナル
１２の電圧における変化以外の効果のため画みの減少に
寄与するけれども、パルス幅変調器、パルス整形器及び
低域フィルタを有する陽極変調送信器に限定されない。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の好適実施例に従った送信器のブロック
−回路図である。 ［主要符号の説明］ １２・・・ＤＣ電力源ターミナル １４・・・四極管 ２４・・・三衡管 ２５・・・可聴周波数源（情報信号源）２７・・・無線
周波数搬送波 ３１・・・アンテナ ３２・・・アンテナ結合ネットワーク ３４・・・ＡＣ−ＤＣコンバータ ４７・・・総和器 ４９・・・掛は算器 特許出願人　パリアン・アンシェイッ・インコーホレイ
テッド 代理人弁理士　竹　　内　　澄　　夫 図面の浄書（内容に変更なし） 篭 キ　公六　七井　τ　圭 丁　飢　千用　止　哀　（方式ン 昭和６２年４月３０日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、　事件の表示　　　昭和６２年　特　許　願　第４
０４９６号２、　発明の名称　　　電力変化に対して補
償をするＡＭ−ＲＦ送信器３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　　　　パリアン・アソシェイッ・インコーホレ
イテッド４、代理人 住　所　　　　東京都港区西新橋１丁目６番２１号５、
　補正命令の日付　昭和６２年３月３１日（発送日：昭
和６２年４月２８日）６、　補正の対象　　　図面（全
図） ７、　補正の内容　　　図面の浄書・別紙のとおり（内
容に変更なし）を−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＤＣ電力源ターミナル、搬送波入力ターミナル、及
   びアンテナ出力ターミナルを有する送信部と、 前記ＤＣ電力源ターミナルに接線された ＡＣ−ＤＣコンバータを有するＤＣ電力源であつて、 前記コンバータが、 共振周波数を有し、 前記電力源により前記ＤＣ電力源ターミナ ルに印加されるＤＣ電圧が、ＤＣ電力源ターミナルに結
   合される共振周波数に近接する正の振幅変化に応答して
   、送信される振幅変調された無線周波数に歪みを誘導す
   る程度に減少させられる、 ところのＤＣ電力源と、 変調が共振周波数に近接しているか又は等 しく、送信部が正の振幅により変調されたときに、送信
   部の振幅変調の振幅と増加させるべく情報信号の振幅を
   、前記歪みが実質的に防止されるように修正するための
   情報信号源と送信部との間に接続された手段と、 から成る、 情報信号により振幅変調された無線周波数 搬送波を送信する装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された装置であつて、 前記修正手段が、前記減少したＤＣ電圧が 前記電力源により前記ＤＣ電力源ターミナルに印加され
   る間に、変調振幅が増加するように、ＤＣ電力源ターミ
   ナルにおける電圧の変化のレプリカに応答して情報信号
   の振幅を変化させるための手段を有する装置。 ３、特許請求の範囲第２項に記載された装置であって、 前記修正手段が、 前記情報信号及びＤＣ電力源ターミナルに おける電圧の変化のレプリカにそれぞれ応答する第１出
   力及び第２出力を有し、 （ａ）前記電力源によりＤＣ電力源ターミナルに印加さ
   れるＤＣ電圧に減少がない間、情 報信号及び所定の定数に正比例し、 （ｂ）前記減少が生じている間、情報信号のレプリカと
   ＤＣ電圧の前記減少に正比例する 因子との積に比例するところの、 振幅を有する出力信号を導出するための信号結合手段を
   含む装置。 ４、特許請求の範囲第２項に記載された装置であつて、 前記修正手段が 前記情報信号及びＤＣ電力源ターミナルに おける電圧の変化のレプリカにそれぞれ応答する第１出
   力及び第２出力を有し、 （ａ）前記電力源によりＤＣ電力源ターミナルに印加さ
   れるＤＣ電圧に減少がない間、情 報信号の振幅のＲＭＳのような関数と情報 信号の瞬間的な振幅との積に正比例し、 （ｂ）前記減少が生じている間、情報信号のレプリカと
   ＤＣ電圧の前記減少に正比例する 因子との積に比例するところの、 振幅を有する出力信号を導出するための信号結合手段を
   含む装置。 ５、ＤＣ電力源ターミナル、搬送波入力ターミナル、変
   調入力ターミナル及びアンテナ出力ターミナルを有する
   送信部と、 前記ＤＣ電力源ターミナルに接線された ＡＣ−ＤＣコンバータを有するＤＣ電力源であって、 前記コンバータが、 共振周波数を有し、 前記電力源により前記ＤＣ電力源ターミナ ルに印加されるＤＣ電圧が、ＤＣ電力源ターミナルに結
   合される共振周波数に近接する正の振幅変化に応答して
   、送信される振幅変調された無線周波数に歪みを誘導す
   る程度に減少させられる、 ところのＤＣ電力源と、 情報信号に応答する可変利得手段と、 ＤＣ電力源ターミナルにおける変化のレプ リカを可変利得手段の第２の入力ターミナルにＡＣ結合
   のみ行う電圧ディバイダと、 から成り、 前記可変利得手段か、第１の入力ターミナ ルにおける信号の振幅がその第２の入力ターミナルにお
   ける信号に比例した因子だけ変調されているところの出
   力信号を導出し、 更に、可変利得手段の出力信号を変調入力 ターミナルに結合する手段を有する、 情報信号により振幅変調された無線周波数 搬送波を送信する装置。 ６、特許請求の範囲第５項に記載された装置であつて、 前記可変利得手段が四象限掛け算器を含み、前記電圧デ
   ィバイダが、レプリカがＤＣ電力源ターミナルの変化の
   極性と反対の極性で 第２入力ターミナルに結合するようにＡＣ変化の極性を
   反転する手段、及びＤＣ電圧を前記第２のターミナルに
   印加する手段を含む装置。 ７、特許請求の範囲第６項に記載された装置であって、 前記ＤＣ電圧を第２のターミナルに印加す る手段が、情報信号の振幅のＲＭＳのような関数を導出
   する手段を含む装置。