ダイレクトコンバージョン方式による送信機
【課題】ダイレクトコンバージョン方式による送信機のＩＱ信号振幅バランスの調整を簡単な構成で行う。
【解決手段】主可変利得増幅器６６の制御電圧Ｅｃを監視し、Ｉ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値と、Ｑ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値が同値となるように、換言すれば、主可変利得増幅器６６の利得がＩ信号のみの増幅時及びＱ信号のみの増幅時に同値となるようにＩ信号とＱ信号の振幅をそれぞれ第１可変利得増幅器２６と第２可変利得増幅器２８により調整することで、直交変調器２の出力端及び送信出力端子９２でのＩＱ信号の振幅値が同値となり、結果としてＩＱ振幅バランス調整を正確かつ簡単に行うことができる。
【解決手段】主可変利得増幅器６６の制御電圧Ｅｃを監視し、Ｉ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値と、Ｑ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値が同値となるように、換言すれば、主可変利得増幅器６６の利得がＩ信号のみの増幅時及びＱ信号のみの増幅時に同値となるようにＩ信号とＱ信号の振幅をそれぞれ第１可変利得増幅器２６と第２可変利得増幅器２８により調整することで、直交変調器２の出力端及び送信出力端子９２でのＩＱ信号の振幅値が同値となり、結果としてＩＱ振幅バランス調整を正確かつ簡単に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＡＰＣ機能（送信出力レベルの自動制御機能）を有するダイレクトコンバージョン方式による送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、ＩＱ信号のベースバンド信号を直接ＲＦ信号に変換する、いわゆるダイレクトコンバージョン方式による送信機が提案されている。この種の送信機が、例えば基地局として固定配置されるとき、固定された位置で、規定の（一定の）送信出力電力を放射するように、送信出力レベルが自動制御される。同様に、移動局において、基地局から受信した送信電力の規制指令に従い規定の送信電力を放射するように、送信出力レベルが自動制御される（特許文献１）。
【０００３】
図８は、特許文献１に開示された送信出力レベル自動制御方式が採用されたダイレクトコンバージョン方式による送信機１８の構成を示している。
【０００４】
この送信機１８では、送信信号は、ベースバンド部１で生成したＩＱ信号で搬送波に直交変調部２で直交変調を行い、制御電圧により利得を可変することが可能である可変利得増幅部３を介し、マイコン１４からの制御信号により一定ステップ毎に減衰量を設定できるステップ減衰器４を経た後、アンテナ９より送信する送信電力レベルまで増幅を行う電力増幅部５で増幅後、方向性結合器６、アイソレータ７、ＢＰＦ８を介し、アンテナ９より電波として放射される。
【０００５】
このとき送信電力制御は、まず図示しない基地局からの送信電力の規制信号によりマイコン１４から制御信号を出力してステップ減衰器４のステップ減衰量の設定を行い、送信電力を一定ステップで制御を行う。
【０００６】
そして方向性結合器６で送信電力の一部を取り出し、出力検出回路部であるダイオード検波回路１０により包絡線検波を行い、送信電力に対応した検波電圧を出力し、その検波電圧を積分回路１１において積分して、後段に設けたＡ／Ｄコンバータ１２で検出できるように積分回路出力電圧を保持し、その保持期間にソフト制御によってＡ／Ｄコンバータ１２を介してマイコン１４に取り込み、マイコン１４ではあらかじめ設定しておいた基準値と比較を行ない、比較結果よりＲＯＭ１３内に格納したテーブルデータから送信電力が規定値となるデータを呼出し、Ｄ／Ａコンバータ１５に入力する。
【０００７】
Ｄ／Ａコンバータ１５では、入力データに相当するアナログ電圧を発生し、この電圧を可変利得増幅部３の制御電圧として可変利得増幅部３に与えて利得を可変することにより、送信電力の制御を行う。
【０００８】
ソフト制御のタイミングは、最低でも毎バースト毎に行うものとし、次バースト送信時までに可変利得増幅部３の利得を最適化することにより送信電力を制御可能とすると特許文献１に記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開９−２７７２３号公報（［０００７］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ダイレクトコンバージョン方式による送信機１８の場合、受信機側でのビットエラーレートを小さくするために、送信機１８側の直交変調器２のＩＱ信号の振幅バランスを調整し、さらにＩＱ信号の直交度を調整する必要がある。
【００１１】
このＩＱ信号の振幅バランス及び直交度の調整について特許文献１には記載がないが、例えば、図９に示すシステム１９の構成が考えられる。
【００１２】
すなわち、アンテナ９を取り外して、スペクトラムアナライザ２０をＢＰＦ８の出力端（送信出力端子）に接続する。
【００１３】
また、ベースバンド部１の構成として、Ｉ信号をスイッチ２２、可変利得増幅器２６を介して直交誤差補正部３０の一方の入力ポートに接続する。同様に、Ｑ信号をスイッチ２４、可変利得増幅器２８を介して直交誤差補正部３０の他方の入力ポートに接続する。
【００１４】
可変利得増幅器２６、２８と直交誤差補正部３０とによって振幅と直交度が調整されたＩＱ信号を、それぞれＤ／Ａ変換器３２、３４、ＬＰＦ３６、３８を介して直交変調部３に入力する。
【００１５】
さらに、スペクトラムアナライザ２０とスイッチ２２、２４、可変利得増幅器２６、２８、と直交誤差補正部３０との間にマイクロコンピュータ（マイコン）４０を設ける。
【００１６】
このように構成したシステム１９において、ダイレクトコンバージョン方式による送信機１８のＩＱ信号の振幅バランス及び直交度の調整は、送信出力端子に接続したスペクトラムアナライザ２０により、信号波とイメージ波を観測して行う。
【００１７】
具体的に、調整方法は、ＩＱ信号を複素正弦波［ｃｏｓ（ｗｔ）とｓｉｎ（ｗｔ）］にして直交変調部３から信号波とイメージ波を発生させ、スイッチ２２とスイッチ２４を交互に切り替えて（一方が通過状態であるとき他方が遮断状態）Ｉ信号又はＱ信号を直交変調部３に入力し、Ｉ信号出力時とＱ信号出力時におけるスペクトラムアナライザ２０で観測される信号波の振幅レベル、すなわち送信出力レベルが同じになるように可変利得増幅器２６、２８の利得をマイクロコンピュータ４０により調整する。
【００１８】
次に、スイッチ２２、２４を同時に通過状態とし、このときにスペクトラムアナライザ２０で観測されるイメージ波の出力レベルが最小となるように直交誤差補正部３０をマイクロコンピュータ４０により調整することでＩＱ直交度が最善となるように調整される。
【００１９】
しかしながら、上記従来技術に示したＡＰＣ機能（送信出力レベルの自動制御）機能を持ったダイレクトコンバージョン方式による送信機１８の場合、図９に示したＡＰＣループにより送信出力レベルが常に一定になるようにＲＦ増幅部４２の利得が自動調整されるため、Ｉ信号出力時（スイッチ２２閉、スイッチ２４開）とＱ信号出力時（スイッチ２２開、スイッチ２４閉）にレベル差が存在していても送信レベルが同一の値となってしまうのでＩＱ信号各振幅の正確なバランス調整を行うことができないという問題がある。
【００２０】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ＩＱ信号振幅の正確なバランス調整を行うことを可能とするダイレクトコンバージョン方式による送信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機は、Ｉ信号を通過させ又は遮断する第１スイッチと、前記第１スイッチの出力側に接続され振幅が調整されたＩ信号を出力する第１可変利得増幅器と、Ｑ信号を通過させ又は遮断する第２スイッチと、前記第２スイッチの出力側に接続され振幅が調整されたＱ信号を出力する第２可変利得増幅器と、振幅が調整されたＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器と、前記変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器と、前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力とが供給され前記主可変利得増幅器の利得調整端子に制御出力を出力する比較器と、を有する自動利得制御増幅器と、を備えるダイレクトコンバージョン方式による送信機であって、前記比較器の前記制御出力が入力され、前記第１可変利得増幅器と前記第２可変利得増幅器の利得を調整する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記第１スイッチ又は前記第２スイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力を記憶した後、前記第１スイッチ又は前記第２スイッチ中、通過状態にしたスイッチを遮断状態にし通過状態にしなかったスイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力が、前記記憶した制御出力となるように通過状態にした側の前記第１可変利得増幅器又は第２可変利得増幅器の利得を調整することを特徴とする。
【００２２】
この発明は、ＡＰＣ機能を持ったダイレクトコンバージョン方式による送信機の場合、ＡＰＣループにより送信出力レベルが常に一定になるようにＲＦ増幅部の利得が自動調整されるためＩ信号出力時とＱ信号出力時にレベル差が存在しても送信レベルが同一の値となってしまうのでＩＱ信号振幅の正確なバランス調整を行うことができないという知見に基づき、Ｉ信号又はＱ信号に対してＲＦ増幅部の利得を一定に保持するようにしてＩＱ信号個々のレベルを調整すれば、ＩＱ信号振幅のバランスを正確に取ることができるという考えに基づいて構成されている。
【００２３】
具体的には、変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器と、前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力とが供給され前記主可変利得増幅器の利得調整端子に制御出力を出力する比較器と、を有する自動利得制御増幅器を構成する前記比較器の前記制御出力が、制御回路を通じて前記第１可変利得増幅器と前記第２可変利得増幅器の利得調整端子に供給されるように構成し、前記第１スイッチ又は第２スイッチを通過状態にしたときの前記比較器の制御出力を記憶した後、通過状態にしたスイッチを遮断状態にし通過状態にしなかったスイッチを通過状態にしたとき、前記比較器の制御出力が、前記記憶した制御出力となるように通過状態にした側の前記第１可変利得増幅器又は第２可変利得増幅器の利得を調整する構成とすることで、ＩＱ信号の振幅を同一にすることができる。すなわち、利得可変を行っている主可変利得増幅器の制御電圧を監視し、Ｉ信号のみの出力時の制御電圧値とＱ信号のみの出力時の制御電圧値とが同値となるように、Ｉ信号とＱ信号の振幅を調整するための第１可変利得増幅器と第２可変利得増幅器の利得（ゲイン）を調整することでＩＱ信号の振幅値が同値となり、結果としてＩＱ振幅バランス調整を正確かつ簡単に行うことができる。
【００２４】
なお、直交変調器に至るまでのＩ信号伝達経路又はＱ信号伝達経路のいずれか一方の経路のスイッチを省略し、可変利得増幅器を固定利得増幅器に変更してもこの発明を実施することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によるダイレクトコンバージョン方式による送信機は、直交変調器の出力側において、Ｉ信号及びＱ信号を増幅する主可変利得増幅器の利得が一定になるようにして、直交変調器の前段のＩ信号及びＱ信号の増幅器の利得を調整するようにしているので、直交変調器の入出力端でのＩ信号及びＱ信号の振幅を一定の大きさに調整することができ、その結果ＩＱ信号振幅の正確なバランス調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
なお、以下に参照する図面において、上記図８、図９に示したものと対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。
【００２８】
図１、図６は、この発明の一実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機６０の構成を示す回路ブロック図である。なお、図１においては、工場出荷時等におけるＩＱ信号振幅バランスと直交度の調整のために、アンテナ９に代替して送信出力端子９２にスペクトラムアナライザ２０を接続し、かつスペクトラムアナライザ２０と制御回路８４との間にパーソナルコンピュータ（パソコン）８０を接続している。もちろん、フィールドにおいて、図１の構成とすることもできる。
【００２９】
図１において、送信機６０は、基本的には、入力されるＩ信号を通過させ又は遮断する第１スイッチ２２と、第１スイッチ２２の出力側に接続され振幅が調整されたＩ信号を出力する第１可変利得増幅器２６と、入力されるＱ信号を通過させ又は遮断する第２スイッチ２４と、第２スイッチ２４の出力側に接続され振幅が調整されたＱ信号を出力する第２可変利得増幅器２８と、振幅と直交誤差が調整されたＩ信号とＱ信号を直交変調してイメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器２と、前記変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器６６と、主可変利得増幅器６６を含む自動利得制御増幅器９０とを備える。
【００３０】
ここで、自動利得制御増幅器９０は、方向性結合器６を介して前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器６８と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力Ｅｒとが供給され主可変利得増幅器６６の利得調整端子に制御出力Ｅｃを出力する比較器７４と、を有する。なお、基準入力Ｅｒは、基準電圧発生器７５で発生される。
【００３１】
送信機６０は、さらに、比較器７４の制御出力ＥｃがＤ／Ａ変換器８２を介して入力され、第１可変利得増幅器２６及び第２可変利得増幅器２８の利得を調整する制御回路８４を備える。
【００３２】
ここで、制御回路８４は、マイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することで各種機能を実現する機能実現手段として動作する。この実施形態において、制御回路８４は、プログラムに応じて、第１スイッチ２２及び第２スイッチ２４を切り替える機能を有し、さらに第１スイッチ２２又は第２スイッチ２４を通過状態にしたときの制御出力Ｅｃを記憶するメモリ（記憶機能）として機能し、さらにまた通過状態にしたスイッチ２２又は２４を遮断状態にし、通過状態にしなかったスイッチ２２又は２４を通過状態にしたときの制御出力Ｅｃが、記憶した制御出力Ｅｃとなるように通過状態にした側の第１可変利得増幅器２６又は第２可変利得増幅器２８の利得を調整する利得調整機能を有する。
【００３３】
送信機６０は、さらに詳しくは、第１可変利得増幅器２６及び第２可変利得増幅器２８の出力側と直交変調器２の入力側との間に、それぞれ直列に接続される、直交誤差補正部３０、Ｄ／Ａ変換器３２、３４、ＬＰＦ３６、３８を有する。
【００３４】
また、直交変調器２は、搬送波とＩ信号が入力され信号波とイメージ波を出力するミキサ６２と、９０゜移相器６７で移相された搬送波とＱ信号が入力され信号波とイメージ波を出力するミキサ６４とを備える。
【００３５】
自動利得制御増幅器９０は、直交変調器２の出力を減衰し又増幅する可変減衰器７６と電力増幅器７８とから構成される主可変利得増幅器６６と、主可変利得増幅器６６の出力、すなわち信号出力波（送信出力レベル）を通過させて出力端子９２に伝送するとともに一部を分岐させて減衰波を取り込む方向性結合器６と、方向性結合器６の出力より信号出力波を検波する検波ダイオード７０と検波ダイオード７０の出力を線形化（リニアライズ）するダイオードを有する線形化回路７２とを有する検波器６８と、検波器６８の出力（検波出力）と基準入力Ｅｒとを比較し、信号出力波の出力レベルが基準入力Ｅｒに対応したレベルとなるように主可変利得増幅器６６を構成する可変減衰器７６の減衰度を調整するために可変減衰器７６の利得調整端子（減衰調整端子）に制御出力Ｅｃを出力する比較器７４とを備える。
【００３６】
スペクトラムアナライザ２０の出力、ここでは、信号波のレベルと周波数、イメージ波のレベルと周波数、搬送波のレベルと周波数がパソコン８０に取り込まれる。
【００３７】
パソコン８０は、さらに、基準電圧発生器７５の基準入力Ｅｒの電圧値を調整し検出することが可能であり、さらに、検出した基準入力Ｅｒの電圧値及びスペクトラムアナライザ２０の出力に基づいた制御コマンドを制御回路８４に送る。
【００３８】
制御回路８４は、前記の制御コマンドに応じて自己のプログラムを実行し、スイッチ切替信号Ｓ１、Ｓ２、利得調整信号Ｅ１、Ｅ２、及び直交誤差補正信号Ｅφを、それぞれ、第１及び第２スイッチ２２、２４、第１及び第２可変利得増幅器２６、２８の利得調整端子、並びに直交誤差補正部３０に供給する。
【００３９】
この発明の一実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機６０は、基本的には以上のように構成されかつ動作するものであり、次に、要部動作の詳細について、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４、図５をも参照して説明する。
【００４０】
まず、図２に示すように、パソコン８０は、基準電圧発生器Ｅｒの出力である基準入力Ｅｒを所定値とし、また、制御回路８４を通じて、Ｉ信号を通過させるためのスイッチ２２を通過状態にし（閉じ）、Ｑ信号を遮断するためのスイッチ２４を遮断状態にする（開ける）。
【００４１】
このとき、スペクトラムアナライザ２０の出力としてパソコン８０から得られるＩ信号の信号波Ｓｓｉ（図３Ａ参照）が所定振幅レベルとなるように制御回路８４は利得調整信号Ｅ１の値を調節し、信号波Ｓｓｉが所定振幅レベルとなったときの比較器７４の制御出力Ｅｃ（Ｅｃ＝Ｅｃ１とする。）をメモリに記憶する。
【００４２】
次に、図４に示すように、制御回路８４は、Ｉ信号を遮断するためにスイッチ２２を遮断状態にし（開け）、Ｑ信号を通過させるためにスイッチ２４を通過状態にする（閉じる）。
【００４３】
このとき、図３Ｂに示すスペクトラムアナライザ２０の出力としてパソコン８０から得られるＱ信号の信号波Ｓｓｑが、前記Ｉ信号の信号波Ｓｓｉの所定振幅レベルと同じレベルとなるように第２可変利得増幅器２８の利得を利得調整信号Ｅ２により調整する。このように調整することで、比較器７４のＱ信号に係る制御出力Ｅｃが、記憶しているＩ信号に係る制御出力Ｅｃ１と同じ値となる。
【００４４】
Ｉ信号単独又はＱ信号単独のいずれの場合にも、信号波Ｓｓｉと信号波Ｓｓｑの振幅レベルを同値とすることで、制御出力ＥｃをＥｃ＝Ｅｃ１が同値となることから、自動利得制御増幅器９０の利得、すなわち主可変利得増幅器６６の利得は同一の利得となり、直交変調器２の出力端Ａ（図２、図４参照）でＩ信号とＱ信号の振幅が完全に一致することになる。
【００４５】
次に、イメージ波妨害が最小となるように位相を調整するために、図５に示すように、Ｉ信号とＱ信号とを通過させるために両スイッチ２２、２４を通過状態にする（閉じる）。
【００４６】
この状態において、制御回路８４は、スペクトラムアナライザ２０の出力としてのパソコン８０から得られるイメージ波Ｓｉ（図３Ｃ参照）の振幅レベルが最小となるように直交誤差補正部３０での位相を調整する位相調整信号Ｅφを変化させる。このようにして、Ｉ信号とＱ信号の直交度、いわゆるＩＱ直交度が最適（最良）の状態にされる。
【００４７】
以下、図５の状態において、スペクトラムアナライザ２０とパソコン８０とを取り外し、出力端子９２にアンテナ９を取り付けることで、図６に示すように、ダイレクトコンバージョン方式による送信機６０として使用に供される。
【００４８】
このように、この実施形態に係る送信機６０では、従来技術に比較して、ＡＰＣである自動利得制御増幅器９０を機能させたまま、ＩＱ振幅バランスの調整を行うことができる。
【００４９】
なお、ＩＱ振幅のバランス調整に限れば、図６の回路接続状態、換言すれば基地局等として設置された状態において、制御回路８４が、Ｉ信号のみ増幅時とＱ信号のみ増幅時において制御電圧Ｅｃが同値になるように第１及び第２可変利得増幅器２６、２８を調整すればよいので、スペクトラムアナライザ２０や直交変調器２の出力点でのパワーを測定するための電力計が不要である。
【００５０】
さらには、図６において、制御回路８４に初期調整モードスイッチを設け、このスイッチを遠隔操作等により押す毎に、スイッチ２２及びスイッチ２４を交互に切り替えて比較器７４の出力である主可変利得増幅器６６の制御出力Ｅｃを制御回路８４のＣＰＵに取り込んで比較させることで自動的にＩＱ振幅バランスの調整を行うことができる。
【００５１】
なお、パソコン８０の機能を制御回路８４に組み込むことも可能である。
【００５２】
以上説明したように上述した実施形態によるダイレクトコンバージョン方式による送信機６０は、Ｉ信号を通過させ又は遮断する第１スイッチ２２と、第１スイッチ２２の出力側に接続され振幅が調整されたＩ信号を出力する第１可変利得増幅器２６と、Ｑ信号を通過させ又は遮断する第２スイッチ２４と、第２スイッチ２４の出力側に接続され振幅が調整されたＱ信号を出力する第２可変利得増幅器２８と、振幅と位相が調整されたＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器２と、変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器６６と、信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器６８と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力Ｅｒとが供給され主可変利得増幅器６６の利得調整端子に制御出力Ｅｃを出力する比較器７４とを有する自動利得制御増幅器９０と、を備える。そして、さらに送信機６０は、比較器７４の制御出力Ｅｃが入力され、第１可変利得増幅器２６と第２可変利得増幅器２８の利得を調整する制御回路８４を備え、制御回路８４は、第１スイッチ２２又は第２スイッチ２４を通過状態にしたときの比較器７４の制御出力Ｅｃ＝Ｅｃ１を記憶した後、第１スイッチ２２又は第２スイッチ２４中、通過状態にしたスイッチを遮断状態にし通過状態にしなかったスイッチを通過状態にしたときの比較器７４の制御出力Ｅｃが、記憶した制御出力Ｅｃ＝Ｅｃ１となるように通過状態にした側の第１可変利得増幅器２６又は第２可変利得増幅器２８の利得を調整するようにしている。
【００５３】
この実施形態では、主可変利得増幅器６６の制御電圧Ｅｃを監視し、Ｉ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値とＱ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値が同値となるように、換言すれば、主可変利得増幅器６６の利得がＩ信号のみの増幅時及びＱ信号のみの増幅時に同値となるようにＩ信号とＱ信号の振幅をそれぞれ第１可変利得増幅器２６と第２可変利得増幅器２８により調整することで、直交変調器２の出力端及び送信出力端子９２でのＩＱ信号の振幅値が同値となり、結果としてＩＱ振幅バランス調整を正確かつ簡単に行うことができる。
【００５４】
このように、主可変利得増幅器６６の制御電圧（比較器７４の出力電圧）Ｅｃを制御回路８４のメモリに記憶し、制御回路８４のＣＰＵが所定のプログラムを実行することで、ＩＱ振幅のバランスの調整を行うようにしているので、調整の自動化が図れる。
【００５５】
なお、他の実施形態として、図７に示すように、直交変調器２に至るまでのＩ信号伝達経路又はＱ信号伝達経路のいずれか一方の経路のスイッチを省略し（図６例ではスイッチ２４を省略し）、可変利得増幅器２８を固定利得増幅器２８Ａに変更してもこの発明を実施することができる。
【００５６】
より具体的に説明すると、この他の実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機１００は、第１信号、ここではＩ信号を通過させ又は遮断するスイッチ２２と、スイッチ２２の出力側に接続され振幅が調整された第１信号、ここではＩ信号を出力する第１可変利得増幅器２６と、第２信号、ここではＱ信号を増幅する固定利得増幅器２８Ａと、第１可変利得増幅器２６及び固定利得増幅器２８Ａから出力されるＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器２と、変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器６６と、信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器６８と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力Ｅｒとが供給され主可変利得増幅器６６の利得調整端子に制御出力Ｅｃを出力する比較器７４と、を有する自動利得制御増幅器９０と、を備え、さらに、比較器７４の制御出力Ｅｃが入力され、第１可変利得増幅器２６の利得を調整する制御回路８４を備え、制御回路８４は、スイッチ２２を遮断状態にしたときのＱ信号による比較器７４の制御出力Ｅｃを記憶した後、Ｑ信号をゼロ値とし、スイッチ２２を通過状態にしたときのＩ信号による比較器７４の制御出力Ｅｃが、前記記憶した制御出力Ｅｃとなるように第１可変利得増幅器２６の利得を調整する。
【００５７】
この他の実施形態では、主可変利得増幅器６６の制御電圧Ｅｃを監視し、Ｑ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値とＩ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値が同値となるように、換言すれば、主可変利得増幅器６６の利得がＱ信号のみの増幅時及びＩ信号のみの増幅時に同値となるようにＩ信号の振幅を第１可変利得増幅器２６により調整することで、直交変調器２の出力端及び送信出力端子９２でのＩＱ信号の振幅値が同値となり、結果としてＩＱ振幅バランス調整を正確かつ簡単に行うことができる。
【００５８】
なお、ＩＱ振幅バランス調整の終了後には、スイッチ２２を閉じ、Ｉ信号とＱ信号の直交誤差が最小となるように、すなわち図３Ｃに示したイメージ波Ｓｉが最小となるように直交誤差補正部３０で位相を調整することで、送信機１００の振幅と位相が調整される。
【００５９】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の一実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】Ｉ信号伝達路を通過状態、Ｑ信号伝達路を遮断状態としたときの送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図３】図３ＡはＩ信号の信号波の振幅調整の説明図、図３ＢはＱ信号の信号波の振幅調整の説明図、図３ＣはＩＱ信号の直交度の最適化のために行われるイメージ波の振幅調整の説明図である。
【図４】Ｑ信号伝達路を通過状態、Ｉ信号伝達路を遮断状態としたときの送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図５】直交誤差の最小化のためにイメージ波を調整するときの送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図６】調整後にスペクトラムアナライザをアンテナに代替した送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図７】この発明の他の実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】従来技術に係る送信出力レベル自動制御方式が採用されたダイレクトコンバージョン方式による送信機の構成を示すブロック図である。
【図９】図８例の送信機において、ＩＱ信号の振幅バランス及び直交度の調整について考慮した場合のシステム構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
２…直交変調器 ２２…第１スイッチ
２４…第２スイッチ ２６…第１可変利得増幅器
２８…第２可変利得増幅器 ６０…送信機
６６…主可変利得増幅器 ６８…検波器
７４…比較器 ８４…制御回路
９０…自動利得制御増幅器
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＡＰＣ機能（送信出力レベルの自動制御機能）を有するダイレクトコンバージョン方式による送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、ＩＱ信号のベースバンド信号を直接ＲＦ信号に変換する、いわゆるダイレクトコンバージョン方式による送信機が提案されている。この種の送信機が、例えば基地局として固定配置されるとき、固定された位置で、規定の（一定の）送信出力電力を放射するように、送信出力レベルが自動制御される。同様に、移動局において、基地局から受信した送信電力の規制指令に従い規定の送信電力を放射するように、送信出力レベルが自動制御される（特許文献１）。
【０００３】
図８は、特許文献１に開示された送信出力レベル自動制御方式が採用されたダイレクトコンバージョン方式による送信機１８の構成を示している。
【０００４】
この送信機１８では、送信信号は、ベースバンド部１で生成したＩＱ信号で搬送波に直交変調部２で直交変調を行い、制御電圧により利得を可変することが可能である可変利得増幅部３を介し、マイコン１４からの制御信号により一定ステップ毎に減衰量を設定できるステップ減衰器４を経た後、アンテナ９より送信する送信電力レベルまで増幅を行う電力増幅部５で増幅後、方向性結合器６、アイソレータ７、ＢＰＦ８を介し、アンテナ９より電波として放射される。
【０００５】
このとき送信電力制御は、まず図示しない基地局からの送信電力の規制信号によりマイコン１４から制御信号を出力してステップ減衰器４のステップ減衰量の設定を行い、送信電力を一定ステップで制御を行う。
【０００６】
そして方向性結合器６で送信電力の一部を取り出し、出力検出回路部であるダイオード検波回路１０により包絡線検波を行い、送信電力に対応した検波電圧を出力し、その検波電圧を積分回路１１において積分して、後段に設けたＡ／Ｄコンバータ１２で検出できるように積分回路出力電圧を保持し、その保持期間にソフト制御によってＡ／Ｄコンバータ１２を介してマイコン１４に取り込み、マイコン１４ではあらかじめ設定しておいた基準値と比較を行ない、比較結果よりＲＯＭ１３内に格納したテーブルデータから送信電力が規定値となるデータを呼出し、Ｄ／Ａコンバータ１５に入力する。
【０００７】
Ｄ／Ａコンバータ１５では、入力データに相当するアナログ電圧を発生し、この電圧を可変利得増幅部３の制御電圧として可変利得増幅部３に与えて利得を可変することにより、送信電力の制御を行う。
【０００８】
ソフト制御のタイミングは、最低でも毎バースト毎に行うものとし、次バースト送信時までに可変利得増幅部３の利得を最適化することにより送信電力を制御可能とすると特許文献１に記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開９−２７７２３号公報（［０００７］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ダイレクトコンバージョン方式による送信機１８の場合、受信機側でのビットエラーレートを小さくするために、送信機１８側の直交変調器２のＩＱ信号の振幅バランスを調整し、さらにＩＱ信号の直交度を調整する必要がある。
【００１１】
このＩＱ信号の振幅バランス及び直交度の調整について特許文献１には記載がないが、例えば、図９に示すシステム１９の構成が考えられる。
【００１２】
すなわち、アンテナ９を取り外して、スペクトラムアナライザ２０をＢＰＦ８の出力端（送信出力端子）に接続する。
【００１３】
また、ベースバンド部１の構成として、Ｉ信号をスイッチ２２、可変利得増幅器２６を介して直交誤差補正部３０の一方の入力ポートに接続する。同様に、Ｑ信号をスイッチ２４、可変利得増幅器２８を介して直交誤差補正部３０の他方の入力ポートに接続する。
【００１４】
可変利得増幅器２６、２８と直交誤差補正部３０とによって振幅と直交度が調整されたＩＱ信号を、それぞれＤ／Ａ変換器３２、３４、ＬＰＦ３６、３８を介して直交変調部３に入力する。
【００１５】
さらに、スペクトラムアナライザ２０とスイッチ２２、２４、可変利得増幅器２６、２８、と直交誤差補正部３０との間にマイクロコンピュータ（マイコン）４０を設ける。
【００１６】
このように構成したシステム１９において、ダイレクトコンバージョン方式による送信機１８のＩＱ信号の振幅バランス及び直交度の調整は、送信出力端子に接続したスペクトラムアナライザ２０により、信号波とイメージ波を観測して行う。
【００１７】
具体的に、調整方法は、ＩＱ信号を複素正弦波［ｃｏｓ（ｗｔ）とｓｉｎ（ｗｔ）］にして直交変調部３から信号波とイメージ波を発生させ、スイッチ２２とスイッチ２４を交互に切り替えて（一方が通過状態であるとき他方が遮断状態）Ｉ信号又はＱ信号を直交変調部３に入力し、Ｉ信号出力時とＱ信号出力時におけるスペクトラムアナライザ２０で観測される信号波の振幅レベル、すなわち送信出力レベルが同じになるように可変利得増幅器２６、２８の利得をマイクロコンピュータ４０により調整する。
【００１８】
次に、スイッチ２２、２４を同時に通過状態とし、このときにスペクトラムアナライザ２０で観測されるイメージ波の出力レベルが最小となるように直交誤差補正部３０をマイクロコンピュータ４０により調整することでＩＱ直交度が最善となるように調整される。
【００１９】
しかしながら、上記従来技術に示したＡＰＣ機能（送信出力レベルの自動制御）機能を持ったダイレクトコンバージョン方式による送信機１８の場合、図９に示したＡＰＣループにより送信出力レベルが常に一定になるようにＲＦ増幅部４２の利得が自動調整されるため、Ｉ信号出力時（スイッチ２２閉、スイッチ２４開）とＱ信号出力時（スイッチ２２開、スイッチ２４閉）にレベル差が存在していても送信レベルが同一の値となってしまうのでＩＱ信号各振幅の正確なバランス調整を行うことができないという問題がある。
【００２０】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ＩＱ信号振幅の正確なバランス調整を行うことを可能とするダイレクトコンバージョン方式による送信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機は、Ｉ信号を通過させ又は遮断する第１スイッチと、前記第１スイッチの出力側に接続され振幅が調整されたＩ信号を出力する第１可変利得増幅器と、Ｑ信号を通過させ又は遮断する第２スイッチと、前記第２スイッチの出力側に接続され振幅が調整されたＱ信号を出力する第２可変利得増幅器と、振幅が調整されたＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器と、前記変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器と、前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力とが供給され前記主可変利得増幅器の利得調整端子に制御出力を出力する比較器と、を有する自動利得制御増幅器と、を備えるダイレクトコンバージョン方式による送信機であって、前記比較器の前記制御出力が入力され、前記第１可変利得増幅器と前記第２可変利得増幅器の利得を調整する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記第１スイッチ又は前記第２スイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力を記憶した後、前記第１スイッチ又は前記第２スイッチ中、通過状態にしたスイッチを遮断状態にし通過状態にしなかったスイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力が、前記記憶した制御出力となるように通過状態にした側の前記第１可変利得増幅器又は第２可変利得増幅器の利得を調整することを特徴とする。
【００２２】
この発明は、ＡＰＣ機能を持ったダイレクトコンバージョン方式による送信機の場合、ＡＰＣループにより送信出力レベルが常に一定になるようにＲＦ増幅部の利得が自動調整されるためＩ信号出力時とＱ信号出力時にレベル差が存在しても送信レベルが同一の値となってしまうのでＩＱ信号振幅の正確なバランス調整を行うことができないという知見に基づき、Ｉ信号又はＱ信号に対してＲＦ増幅部の利得を一定に保持するようにしてＩＱ信号個々のレベルを調整すれば、ＩＱ信号振幅のバランスを正確に取ることができるという考えに基づいて構成されている。
【００２３】
具体的には、変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器と、前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力とが供給され前記主可変利得増幅器の利得調整端子に制御出力を出力する比較器と、を有する自動利得制御増幅器を構成する前記比較器の前記制御出力が、制御回路を通じて前記第１可変利得増幅器と前記第２可変利得増幅器の利得調整端子に供給されるように構成し、前記第１スイッチ又は第２スイッチを通過状態にしたときの前記比較器の制御出力を記憶した後、通過状態にしたスイッチを遮断状態にし通過状態にしなかったスイッチを通過状態にしたとき、前記比較器の制御出力が、前記記憶した制御出力となるように通過状態にした側の前記第１可変利得増幅器又は第２可変利得増幅器の利得を調整する構成とすることで、ＩＱ信号の振幅を同一にすることができる。すなわち、利得可変を行っている主可変利得増幅器の制御電圧を監視し、Ｉ信号のみの出力時の制御電圧値とＱ信号のみの出力時の制御電圧値とが同値となるように、Ｉ信号とＱ信号の振幅を調整するための第１可変利得増幅器と第２可変利得増幅器の利得（ゲイン）を調整することでＩＱ信号の振幅値が同値となり、結果としてＩＱ振幅バランス調整を正確かつ簡単に行うことができる。
【００２４】
なお、直交変調器に至るまでのＩ信号伝達経路又はＱ信号伝達経路のいずれか一方の経路のスイッチを省略し、可変利得増幅器を固定利得増幅器に変更してもこの発明を実施することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によるダイレクトコンバージョン方式による送信機は、直交変調器の出力側において、Ｉ信号及びＱ信号を増幅する主可変利得増幅器の利得が一定になるようにして、直交変調器の前段のＩ信号及びＱ信号の増幅器の利得を調整するようにしているので、直交変調器の入出力端でのＩ信号及びＱ信号の振幅を一定の大きさに調整することができ、その結果ＩＱ信号振幅の正確なバランス調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
なお、以下に参照する図面において、上記図８、図９に示したものと対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。
【００２８】
図１、図６は、この発明の一実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機６０の構成を示す回路ブロック図である。なお、図１においては、工場出荷時等におけるＩＱ信号振幅バランスと直交度の調整のために、アンテナ９に代替して送信出力端子９２にスペクトラムアナライザ２０を接続し、かつスペクトラムアナライザ２０と制御回路８４との間にパーソナルコンピュータ（パソコン）８０を接続している。もちろん、フィールドにおいて、図１の構成とすることもできる。
【００２９】
図１において、送信機６０は、基本的には、入力されるＩ信号を通過させ又は遮断する第１スイッチ２２と、第１スイッチ２２の出力側に接続され振幅が調整されたＩ信号を出力する第１可変利得増幅器２６と、入力されるＱ信号を通過させ又は遮断する第２スイッチ２４と、第２スイッチ２４の出力側に接続され振幅が調整されたＱ信号を出力する第２可変利得増幅器２８と、振幅と直交誤差が調整されたＩ信号とＱ信号を直交変調してイメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器２と、前記変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器６６と、主可変利得増幅器６６を含む自動利得制御増幅器９０とを備える。
【００３０】
ここで、自動利得制御増幅器９０は、方向性結合器６を介して前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器６８と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力Ｅｒとが供給され主可変利得増幅器６６の利得調整端子に制御出力Ｅｃを出力する比較器７４と、を有する。なお、基準入力Ｅｒは、基準電圧発生器７５で発生される。
【００３１】
送信機６０は、さらに、比較器７４の制御出力ＥｃがＤ／Ａ変換器８２を介して入力され、第１可変利得増幅器２６及び第２可変利得増幅器２８の利得を調整する制御回路８４を備える。
【００３２】
ここで、制御回路８４は、マイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することで各種機能を実現する機能実現手段として動作する。この実施形態において、制御回路８４は、プログラムに応じて、第１スイッチ２２及び第２スイッチ２４を切り替える機能を有し、さらに第１スイッチ２２又は第２スイッチ２４を通過状態にしたときの制御出力Ｅｃを記憶するメモリ（記憶機能）として機能し、さらにまた通過状態にしたスイッチ２２又は２４を遮断状態にし、通過状態にしなかったスイッチ２２又は２４を通過状態にしたときの制御出力Ｅｃが、記憶した制御出力Ｅｃとなるように通過状態にした側の第１可変利得増幅器２６又は第２可変利得増幅器２８の利得を調整する利得調整機能を有する。
【００３３】
送信機６０は、さらに詳しくは、第１可変利得増幅器２６及び第２可変利得増幅器２８の出力側と直交変調器２の入力側との間に、それぞれ直列に接続される、直交誤差補正部３０、Ｄ／Ａ変換器３２、３４、ＬＰＦ３６、３８を有する。
【００３４】
また、直交変調器２は、搬送波とＩ信号が入力され信号波とイメージ波を出力するミキサ６２と、９０゜移相器６７で移相された搬送波とＱ信号が入力され信号波とイメージ波を出力するミキサ６４とを備える。
【００３５】
自動利得制御増幅器９０は、直交変調器２の出力を減衰し又増幅する可変減衰器７６と電力増幅器７８とから構成される主可変利得増幅器６６と、主可変利得増幅器６６の出力、すなわち信号出力波（送信出力レベル）を通過させて出力端子９２に伝送するとともに一部を分岐させて減衰波を取り込む方向性結合器６と、方向性結合器６の出力より信号出力波を検波する検波ダイオード７０と検波ダイオード７０の出力を線形化（リニアライズ）するダイオードを有する線形化回路７２とを有する検波器６８と、検波器６８の出力（検波出力）と基準入力Ｅｒとを比較し、信号出力波の出力レベルが基準入力Ｅｒに対応したレベルとなるように主可変利得増幅器６６を構成する可変減衰器７６の減衰度を調整するために可変減衰器７６の利得調整端子（減衰調整端子）に制御出力Ｅｃを出力する比較器７４とを備える。
【００３６】
スペクトラムアナライザ２０の出力、ここでは、信号波のレベルと周波数、イメージ波のレベルと周波数、搬送波のレベルと周波数がパソコン８０に取り込まれる。
【００３７】
パソコン８０は、さらに、基準電圧発生器７５の基準入力Ｅｒの電圧値を調整し検出することが可能であり、さらに、検出した基準入力Ｅｒの電圧値及びスペクトラムアナライザ２０の出力に基づいた制御コマンドを制御回路８４に送る。
【００３８】
制御回路８４は、前記の制御コマンドに応じて自己のプログラムを実行し、スイッチ切替信号Ｓ１、Ｓ２、利得調整信号Ｅ１、Ｅ２、及び直交誤差補正信号Ｅφを、それぞれ、第１及び第２スイッチ２２、２４、第１及び第２可変利得増幅器２６、２８の利得調整端子、並びに直交誤差補正部３０に供給する。
【００３９】
この発明の一実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機６０は、基本的には以上のように構成されかつ動作するものであり、次に、要部動作の詳細について、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４、図５をも参照して説明する。
【００４０】
まず、図２に示すように、パソコン８０は、基準電圧発生器Ｅｒの出力である基準入力Ｅｒを所定値とし、また、制御回路８４を通じて、Ｉ信号を通過させるためのスイッチ２２を通過状態にし（閉じ）、Ｑ信号を遮断するためのスイッチ２４を遮断状態にする（開ける）。
【００４１】
このとき、スペクトラムアナライザ２０の出力としてパソコン８０から得られるＩ信号の信号波Ｓｓｉ（図３Ａ参照）が所定振幅レベルとなるように制御回路８４は利得調整信号Ｅ１の値を調節し、信号波Ｓｓｉが所定振幅レベルとなったときの比較器７４の制御出力Ｅｃ（Ｅｃ＝Ｅｃ１とする。）をメモリに記憶する。
【００４２】
次に、図４に示すように、制御回路８４は、Ｉ信号を遮断するためにスイッチ２２を遮断状態にし（開け）、Ｑ信号を通過させるためにスイッチ２４を通過状態にする（閉じる）。
【００４３】
このとき、図３Ｂに示すスペクトラムアナライザ２０の出力としてパソコン８０から得られるＱ信号の信号波Ｓｓｑが、前記Ｉ信号の信号波Ｓｓｉの所定振幅レベルと同じレベルとなるように第２可変利得増幅器２８の利得を利得調整信号Ｅ２により調整する。このように調整することで、比較器７４のＱ信号に係る制御出力Ｅｃが、記憶しているＩ信号に係る制御出力Ｅｃ１と同じ値となる。
【００４４】
Ｉ信号単独又はＱ信号単独のいずれの場合にも、信号波Ｓｓｉと信号波Ｓｓｑの振幅レベルを同値とすることで、制御出力ＥｃをＥｃ＝Ｅｃ１が同値となることから、自動利得制御増幅器９０の利得、すなわち主可変利得増幅器６６の利得は同一の利得となり、直交変調器２の出力端Ａ（図２、図４参照）でＩ信号とＱ信号の振幅が完全に一致することになる。
【００４５】
次に、イメージ波妨害が最小となるように位相を調整するために、図５に示すように、Ｉ信号とＱ信号とを通過させるために両スイッチ２２、２４を通過状態にする（閉じる）。
【００４６】
この状態において、制御回路８４は、スペクトラムアナライザ２０の出力としてのパソコン８０から得られるイメージ波Ｓｉ（図３Ｃ参照）の振幅レベルが最小となるように直交誤差補正部３０での位相を調整する位相調整信号Ｅφを変化させる。このようにして、Ｉ信号とＱ信号の直交度、いわゆるＩＱ直交度が最適（最良）の状態にされる。
【００４７】
以下、図５の状態において、スペクトラムアナライザ２０とパソコン８０とを取り外し、出力端子９２にアンテナ９を取り付けることで、図６に示すように、ダイレクトコンバージョン方式による送信機６０として使用に供される。
【００４８】
このように、この実施形態に係る送信機６０では、従来技術に比較して、ＡＰＣである自動利得制御増幅器９０を機能させたまま、ＩＱ振幅バランスの調整を行うことができる。
【００４９】
なお、ＩＱ振幅のバランス調整に限れば、図６の回路接続状態、換言すれば基地局等として設置された状態において、制御回路８４が、Ｉ信号のみ増幅時とＱ信号のみ増幅時において制御電圧Ｅｃが同値になるように第１及び第２可変利得増幅器２６、２８を調整すればよいので、スペクトラムアナライザ２０や直交変調器２の出力点でのパワーを測定するための電力計が不要である。
【００５０】
さらには、図６において、制御回路８４に初期調整モードスイッチを設け、このスイッチを遠隔操作等により押す毎に、スイッチ２２及びスイッチ２４を交互に切り替えて比較器７４の出力である主可変利得増幅器６６の制御出力Ｅｃを制御回路８４のＣＰＵに取り込んで比較させることで自動的にＩＱ振幅バランスの調整を行うことができる。
【００５１】
なお、パソコン８０の機能を制御回路８４に組み込むことも可能である。
【００５２】
以上説明したように上述した実施形態によるダイレクトコンバージョン方式による送信機６０は、Ｉ信号を通過させ又は遮断する第１スイッチ２２と、第１スイッチ２２の出力側に接続され振幅が調整されたＩ信号を出力する第１可変利得増幅器２６と、Ｑ信号を通過させ又は遮断する第２スイッチ２４と、第２スイッチ２４の出力側に接続され振幅が調整されたＱ信号を出力する第２可変利得増幅器２８と、振幅と位相が調整されたＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器２と、変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器６６と、信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器６８と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力Ｅｒとが供給され主可変利得増幅器６６の利得調整端子に制御出力Ｅｃを出力する比較器７４とを有する自動利得制御増幅器９０と、を備える。そして、さらに送信機６０は、比較器７４の制御出力Ｅｃが入力され、第１可変利得増幅器２６と第２可変利得増幅器２８の利得を調整する制御回路８４を備え、制御回路８４は、第１スイッチ２２又は第２スイッチ２４を通過状態にしたときの比較器７４の制御出力Ｅｃ＝Ｅｃ１を記憶した後、第１スイッチ２２又は第２スイッチ２４中、通過状態にしたスイッチを遮断状態にし通過状態にしなかったスイッチを通過状態にしたときの比較器７４の制御出力Ｅｃが、記憶した制御出力Ｅｃ＝Ｅｃ１となるように通過状態にした側の第１可変利得増幅器２６又は第２可変利得増幅器２８の利得を調整するようにしている。
【００５３】
この実施形態では、主可変利得増幅器６６の制御電圧Ｅｃを監視し、Ｉ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値とＱ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値が同値となるように、換言すれば、主可変利得増幅器６６の利得がＩ信号のみの増幅時及びＱ信号のみの増幅時に同値となるようにＩ信号とＱ信号の振幅をそれぞれ第１可変利得増幅器２６と第２可変利得増幅器２８により調整することで、直交変調器２の出力端及び送信出力端子９２でのＩＱ信号の振幅値が同値となり、結果としてＩＱ振幅バランス調整を正確かつ簡単に行うことができる。
【００５４】
このように、主可変利得増幅器６６の制御電圧（比較器７４の出力電圧）Ｅｃを制御回路８４のメモリに記憶し、制御回路８４のＣＰＵが所定のプログラムを実行することで、ＩＱ振幅のバランスの調整を行うようにしているので、調整の自動化が図れる。
【００５５】
なお、他の実施形態として、図７に示すように、直交変調器２に至るまでのＩ信号伝達経路又はＱ信号伝達経路のいずれか一方の経路のスイッチを省略し（図６例ではスイッチ２４を省略し）、可変利得増幅器２８を固定利得増幅器２８Ａに変更してもこの発明を実施することができる。
【００５６】
より具体的に説明すると、この他の実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機１００は、第１信号、ここではＩ信号を通過させ又は遮断するスイッチ２２と、スイッチ２２の出力側に接続され振幅が調整された第１信号、ここではＩ信号を出力する第１可変利得増幅器２６と、第２信号、ここではＱ信号を増幅する固定利得増幅器２８Ａと、第１可変利得増幅器２６及び固定利得増幅器２８Ａから出力されるＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器２と、変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器６６と、信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器６８と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力Ｅｒとが供給され主可変利得増幅器６６の利得調整端子に制御出力Ｅｃを出力する比較器７４と、を有する自動利得制御増幅器９０と、を備え、さらに、比較器７４の制御出力Ｅｃが入力され、第１可変利得増幅器２６の利得を調整する制御回路８４を備え、制御回路８４は、スイッチ２２を遮断状態にしたときのＱ信号による比較器７４の制御出力Ｅｃを記憶した後、Ｑ信号をゼロ値とし、スイッチ２２を通過状態にしたときのＩ信号による比較器７４の制御出力Ｅｃが、前記記憶した制御出力Ｅｃとなるように第１可変利得増幅器２６の利得を調整する。
【００５７】
この他の実施形態では、主可変利得増幅器６６の制御電圧Ｅｃを監視し、Ｑ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値とＩ信号のみ出力時の制御電圧Ｅｃの値が同値となるように、換言すれば、主可変利得増幅器６６の利得がＱ信号のみの増幅時及びＩ信号のみの増幅時に同値となるようにＩ信号の振幅を第１可変利得増幅器２６により調整することで、直交変調器２の出力端及び送信出力端子９２でのＩＱ信号の振幅値が同値となり、結果としてＩＱ振幅バランス調整を正確かつ簡単に行うことができる。
【００５８】
なお、ＩＱ振幅バランス調整の終了後には、スイッチ２２を閉じ、Ｉ信号とＱ信号の直交誤差が最小となるように、すなわち図３Ｃに示したイメージ波Ｓｉが最小となるように直交誤差補正部３０で位相を調整することで、送信機１００の振幅と位相が調整される。
【００５９】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の一実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】Ｉ信号伝達路を通過状態、Ｑ信号伝達路を遮断状態としたときの送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図３】図３ＡはＩ信号の信号波の振幅調整の説明図、図３ＢはＱ信号の信号波の振幅調整の説明図、図３ＣはＩＱ信号の直交度の最適化のために行われるイメージ波の振幅調整の説明図である。
【図４】Ｑ信号伝達路を通過状態、Ｉ信号伝達路を遮断状態としたときの送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図５】直交誤差の最小化のためにイメージ波を調整するときの送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図６】調整後にスペクトラムアナライザをアンテナに代替した送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図７】この発明の他の実施形態に係るダイレクトコンバージョン方式による送信機の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】従来技術に係る送信出力レベル自動制御方式が採用されたダイレクトコンバージョン方式による送信機の構成を示すブロック図である。
【図９】図８例の送信機において、ＩＱ信号の振幅バランス及び直交度の調整について考慮した場合のシステム構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
２…直交変調器 ２２…第１スイッチ
２４…第２スイッチ ２６…第１可変利得増幅器
２８…第２可変利得増幅器 ６０…送信機
６６…主可変利得増幅器 ６８…検波器
７４…比較器 ８４…制御回路
９０…自動利得制御増幅器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｉ信号を通過させ又は遮断する第１スイッチと、
前記第１スイッチの出力側に接続され振幅が調整されたＩ信号を出力する第１可変利得増幅器と、
Ｑ信号を通過させ又は遮断する第２スイッチと、
前記第２スイッチの出力側に接続され振幅が調整されたＱ信号を出力する第２可変利得増幅器と、
振幅が調整されたＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器と、
前記変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器と、前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力とが供給され前記主可変利得増幅器の利得調整端子に制御出力を出力する比較器と、を有する自動利得制御増幅器と、
を備えるダイレクトコンバージョン方式による送信機であって、
前記比較器の前記制御出力が入力され、前記第１可変利得増幅器と前記第２可変利得増幅器の利得を調整する制御回路を備え、
前記制御回路は、
前記第１スイッチ又は前記第２スイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力を記憶した後、前記第１スイッチ又は前記第２スイッチ中、通過状態にしたスイッチを遮断状態にし通過状態にしなかったスイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力が、前記記憶した制御出力となるように通過状態にした側の前記第１可変利得増幅器又は第２可変利得増幅器の利得を調整する
ことを特徴とするダイレクトコンバージョン方式による送信機。
【請求項２】
第１信号を通過させ又は遮断するスイッチと、
前記スイッチの出力側に接続され振幅が調整された第１信号を出力する第１可変利得増幅器と、
第２信号を増幅する増幅器と、
前記第１信号がＩ信号であるとき前記第２信号がＱ信号とされ、前記第２信号がＩ信号であるとき前記第１信号がＱ信号とされ、
前記第１可変利得増幅器及び前記増幅器から出力されるＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器と、
前記変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器と、前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力とが供給され前記主可変利得増幅器の利得調整端子に制御出力を出力する比較器と、を有する自動利得制御増幅器と、
を備えるダイレクトコンバージョン方式による送信機であって、
前記比較器の制御出力が入力され、前記第１可変利得増幅器の利得を調整する制御回路とを備え、
前記制御回路は、
前記スイッチを遮断状態にしたときの前記第２信号による前記比較器の制御出力を記憶した後、前記第２信号をゼロ値とし、前記スイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力が、前記記憶した制御出力となるように前記第１可変利得増幅器の利得を調整する
ことを特徴とするダイレクトコンバージョン方式による送信機。
【請求項１】
Ｉ信号を通過させ又は遮断する第１スイッチと、
前記第１スイッチの出力側に接続され振幅が調整されたＩ信号を出力する第１可変利得増幅器と、
Ｑ信号を通過させ又は遮断する第２スイッチと、
前記第２スイッチの出力側に接続され振幅が調整されたＱ信号を出力する第２可変利得増幅器と、
振幅が調整されたＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器と、
前記変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器と、前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力とが供給され前記主可変利得増幅器の利得調整端子に制御出力を出力する比較器と、を有する自動利得制御増幅器と、
を備えるダイレクトコンバージョン方式による送信機であって、
前記比較器の前記制御出力が入力され、前記第１可変利得増幅器と前記第２可変利得増幅器の利得を調整する制御回路を備え、
前記制御回路は、
前記第１スイッチ又は前記第２スイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力を記憶した後、前記第１スイッチ又は前記第２スイッチ中、通過状態にしたスイッチを遮断状態にし通過状態にしなかったスイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力が、前記記憶した制御出力となるように通過状態にした側の前記第１可変利得増幅器又は第２可変利得増幅器の利得を調整する
ことを特徴とするダイレクトコンバージョン方式による送信機。
【請求項２】
第１信号を通過させ又は遮断するスイッチと、
前記スイッチの出力側に接続され振幅が調整された第１信号を出力する第１可変利得増幅器と、
第２信号を増幅する増幅器と、
前記第１信号がＩ信号であるとき前記第２信号がＱ信号とされ、前記第２信号がＩ信号であるとき前記第１信号がＱ信号とされ、
前記第１可変利得増幅器及び前記増幅器から出力されるＩ信号とＱ信号を直交変調して、イメージ波と信号波からなる変調信号を出力する直交変調器と、
前記変調信号が入力され一定送信出力レベルの信号出力波を出力する主可変利得増幅器と、前記信号出力波を検波し検波出力を出力する検波器と、前記検波出力と前記一定送信出力レベルに対応した基準入力とが供給され前記主可変利得増幅器の利得調整端子に制御出力を出力する比較器と、を有する自動利得制御増幅器と、
を備えるダイレクトコンバージョン方式による送信機であって、
前記比較器の制御出力が入力され、前記第１可変利得増幅器の利得を調整する制御回路とを備え、
前記制御回路は、
前記スイッチを遮断状態にしたときの前記第２信号による前記比較器の制御出力を記憶した後、前記第２信号をゼロ値とし、前記スイッチを通過状態にしたときの前記比較器の前記制御出力が、前記記憶した制御出力となるように前記第１可変利得増幅器の利得を調整する
ことを特徴とするダイレクトコンバージョン方式による送信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２２７７０８（Ｐ２００８−２２７７０８Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６０１１３（Ｐ２００７−６０１１３）
【出願日】平成１９年３月９日（２００７．３．９）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月９日（２００７．３．９）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
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