通信装置
【課題】電力付加効率の低下を抑制して出力電力を低下可能な通信装置を提供する。
【解決手段】ベースバンド信号発生器１は、送信すべき変調出力を与える。定振幅位相変調器２は、変調出力に基づいて、振幅が一定の定振幅高周波信号を生成する。振幅信号発生手段７Ａは、変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号を発生する。パルス幅変調器８は、振幅信号の振幅に比例したオン期間の比率を有する論理パルス信号を発生してスイッチング手段５へ出力する。スイッチング手段５は、定振幅高周波信号を論理パルス信号によって断続してバースト状の信号を発生し、その発生したバースト状の信号を増幅して帯域通過フィルタ６へ出力する。帯域通過フィルタ６は、バースト状の信号を濾波し、送信出力を出力する。
【解決手段】ベースバンド信号発生器１は、送信すべき変調出力を与える。定振幅位相変調器２は、変調出力に基づいて、振幅が一定の定振幅高周波信号を生成する。振幅信号発生手段７Ａは、変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号を発生する。パルス幅変調器８は、振幅信号の振幅に比例したオン期間の比率を有する論理パルス信号を発生してスイッチング手段５へ出力する。スイッチング手段５は、定振幅高周波信号を論理パルス信号によって断続してバースト状の信号を発生し、その発生したバースト状の信号を増幅して帯域通過フィルタ６へ出力する。帯域通過フィルタ６は、バースト状の信号を濾波し、送信出力を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振幅が変調された高周波信号を出力する通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話システム（セルラ電話システム）や無線ローカルエリアネットワーク（以下無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と略する）に代表されるデジタル移動無線通信の普及が急速に進行し、データ伝送速度も高速化している。高速な伝送速度を実現するためには、伝送信号の帯域幅または信号対雑音電力比（以下ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）と略記する）を大きくする必要がある。受信機における雑音電力は、帯域幅に比例するため、高速伝送を行うためにはＳＮＲを高くする必要があり、送信電力は高いことが望ましい。
【０００３】
一方、このような無線通信システムでは、端末装置の小型化や、電池寿命を長くするための低消費電力化への要求が強い。送信電力増幅回路は、無線装置、特に無線送受信回路における消費電流の多くを占めており、送信電力増幅回路は、高効率であることが望ましい。かつてのアナログ方式や欧州におけるＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）携帯電話システムでは、送信信号の振幅が一定となる周波数変調（ＦＭ）が用いられているため、Ｃ級やＦ級と呼ばれる高効率な飽和増幅回路が送信電力増幅回路に用いられてきた。
【０００４】
近年、実用化されている無線システムでは、周波数有効利用の観点からπ／４シフトＱＰＳＫなどの帯域制限された位相変調や１６ＱＡＭなどの多値振幅位相変調が盛んに用いられるようになっている。これら振幅が変動する信号をＣ級やＦ級などの非線形な飽和増幅回路で増幅すると、非線形歪みにより隣接チャネルへの漏洩電力が増加し変調精度が劣化して受信側の誤り率が劣化する。このためバックオフ、すなわち平均送信電力に対する増幅回路の飽和出力電力の比を大きくとり、電力増幅回路がＡ級またはＡＢ級動作、すなわち直線増幅するよう設計されている。しかしながらバックオフの大きな電力増幅回路は電力効率が低く、端末装置には消費電力や放熱の観点から望ましくない。特に、近年、無線ＬＡＮや地上デジタルテレビジョン放送で実用化され、次世代携帯電話システムで採用が検討されているＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）などのマルチキャリア（多搬送波）伝送方式ではＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｎｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：尖頭電力対平均電力比）がより高くなるため、さらに大きなバックオフが必要となり、電力効率の低い送信電力増幅回路を用いざるを得ない。このため端末の送信電力を低くして消費電力を抑える必要があり、携帯電話にあっては基地局あたりのサービスエリアを小さくする必要がある。あるいは消費電力の増加を許容すると、電池寿命が短くならざるを得ない。また、テレビジョン放送用送信機（放送機）においては従来のアナログ放送機以上の消費電力を許容して実用に供している。
【０００５】
なお、上記Ｃ級やＦ級増幅器などの飽和増幅回路では、増幅回路の直流電源電圧を変動させると出力信号の振幅を変化させることができる。従って、高周波入力信号に対して非線形歪みを伴う増幅器であっても、位相変動を伴わない全搬送波の振幅変調を終段の飽和増幅回路で行うことができる。この場合、共振回路等を出力に設けて搬送波の高調波成分を除去する構成が取られる。このような飽和増幅回路による終段振幅変調の構成とすれば、高い電力効率が得られ、アナログ音声や画像伝送に用いる全搬送波の振幅変調に対しては、実用上支障のない程度の変調歪みを有する振幅変調出力が得られる。このような終段振幅変調は、真空管回路にあってはプレート変調、バイポーラトランジスタ回路にあってはコレクタ変調、電界効果トランジスタ回路にあってはドレイン変調と呼ばれ、中波および短波ラジオ放送、アナログテレビジョン放送の映像信号、および航空管制通信用無線電話機などの送信装置において、その創生期から今日まで盛んに用いられている。
【０００６】
ところが、短波による洋上航空管制通信や遠洋船舶無線電話、アマチュア無線で用いられる抑圧搬送波単側波帯（ＳＳＢ−ＳＣまたは単にＳＳＢと略されることが多い）の振幅変調では変調出力に位相変動あるいは位相反転を伴うため終段変調を用いることができない。従って変調器出力をＡ級またはＡＢ級増幅器により直線増幅せざるを得ず、上記した近年の無線システム同様、効率の低い電力増幅回路を用いていた。
【０００７】
このような振幅および位相の双方に変動を伴う変調信号の送信装置の電力効率の問題を解決するために、飽和増幅回路により終段振幅変調を行うＥＥＲ（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ：包絡線消去および再生）型増幅器が考案されている（非特許文献１）。このＥＥＲ型増幅器は、変調器の出力を包絡線検波して得た振幅信号と、同変調器の出力をリミタにより振幅制限して位相変動のみを伴った定振幅高周波信号との２つの信号に分離し、定振幅高周波信号を入力として上記飽和増幅回路で電力増幅し、振幅信号を振幅変調信号増幅回路により所要レベルまで増幅した振幅変調入力として、同飽和増幅回路により終段振幅変調を行うものである。
【０００８】
しかしながら、非特許文献１による方式では、電力増幅回路の効率は改善されるものの、振幅変調信号増幅回路にＡ級またはＡＢ級増幅器による直線増幅器が必要であり、かつ、終段変調に要する変調入力信号電力は送信電力とほぼ均しい。最終的な電力効率は両増幅回路の効率の積となるので、送信装置としての電力効率の改善はわずかに留まり、今日までほとんど用いられていない。
【０００９】
この点を改良するために、振幅変調信号増幅回路にＳ級増幅回路を用いて高効率化を図った技術が、例えば、特許文献１，２および非特許文献２などに開示されている。
【００１０】
図１２は、従来の技術による無線送信装置２００のブロック図である。従来の無線送信装置２００は、変調器２０１と、局部発振器２０２と、リミタ２０３と、高周波増幅回路２０４と、電力増幅回路２０５と、包絡線検波器２０６と、振幅変調信号増幅回路２０７とを備える。
【００１１】
変調器２０１は、送信データもしくはベースバンド信号により、搬送波を変調して送信すべき変調出力信号を出力する。局部発振器２０２は、搬送波を発生し、その発生した搬送波を変調器２０１へ出力する。リミタ２０３は、変調器２０１の出力を振幅制限して振幅一定の定振幅高周波信号を出力する。
【００１２】
高周波増幅回路２０４は、リミタ２０３から出力された定振幅高周波信号を増幅する。電力増幅回路２０５は、振幅変調信号増幅回路２０７から出力された振幅変調信号を直流電源として動作し、高周波増幅回路２０４の出力を所要の送信電力まで増幅する。
【００１３】
包絡線検波器２０６は、変調器２０１の出力信号の振幅変動、すなわち包絡線を検出する。振幅変調信号増幅回路２０７は、包絡線検波器２０６から得られる振幅信号を増幅する。
【００１４】
振幅変調信号増幅回路２０７は、パルス幅変調器２０７１と、低域通過フィルタ２０７２とを含む。パルス幅変調器２０７１は、サンプリングあるいはＰＷＭキャリアと呼ばれるサンプリング信号の一定周期毎に、包絡線検波器２０６から得られる振幅信号をサンプリングし、振幅信号の瞬時値（サンプル値）に比例したパルス幅を持つ矩形パルスを出力する。即ち、パルス幅変調器２０７１は、振幅信号をパルス幅変調（以下、ＰＷＭと略記する）し、ＰＷＭ信号を出力する。
【００１５】
低域通過フィルタ２０７２は、パルス幅変調器２０７１から出力されたＰＷＭ信号から振幅信号成分を取り出す。そして、低域通過フィルタ２０７２の遮断周波数は、振幅信号の周波数帯域よりも高く、かつ、ＰＷＭ信号のサンプリング周波数ｆｓよりも低くなるよう設計される。
【００１６】
図１３は、ＰＷＭ信号のスペクトラム図である。一般に、ＰＷＭ信号のスペクトラムは、もしも入力信号が周波数Ｗｆで帯域制限されているならば、図１３に示すようにＰＷＭ入力信号（この場合は上記振幅信号）に等しいスペクトラムの基本波成分２０８と、上記サンプリング周波数およびその高調波を中心とした、同サンプリング信号と上記ＰＷＭ入力信号との相互変調により生じるスイッチング歪み波成分２０９とを有している。従って、上記遮断周波数を図１３に示すＷｆとすれば、歪み波成分２０９は、低域通過フィルタ２０７２によって除去される。なお、図１３は、入力信号が周波数Ｗｆで帯域制限された場合のＰＷＭ信号出力の一般的な例を示したものであり、以下に説明する従来の技術による無線送信装置２００のＰＷＭ信号に対応するものではない。
【００１７】
図１４は、図１２に示す無線送信装置２００における信号のタイミングチャートである。図１２に示す従来の無線送信装置２００の動作を、周波数ｆｍの正弦波の変調入力信号に対して、中心周波数ｆｃの搬送波に抑圧搬送波両側波帯の振幅変調を行う場合を例にして、図１４を参照しながら説明する。
【００１８】
変調器２０１は、送信データに基づいて局部発振器２０２から出力された搬送波を変調し、波形ｗｖ１に示す変調出力をリミタ２０３および包絡線検波器２０６へ出力する。リミタ２０３は、変調器２０１からの変調出力の振幅を制限して波形ｗｖ２からなる定振幅信号を高周波増幅回路２０４へ出力する。高周波増幅回路２０４は、定振幅信号（波形ｗｖ２）を増幅して電力増幅回路２０５へ出力する。
【００１９】
一方、包絡線検波器２０６は、変調器２０１から受けた変調出力（波形ｗｖ１）を包絡線検波し、全波整流による脈流状の信号（波形ｗｖ３）を振幅変調信号増幅回路２０７のパルス幅変調器２０７１へ出力する。
【００２０】
振幅変調信号増幅回路２０７において、パルス幅変調器２０７１は、脈流状の信号（波形ｗｖ３）を包絡線検波器２０６から受け、その受けた脈流状の信号（波形ｗｖ３）をサンプリング周期でサンプリングし、脈流状の信号（波形ｗｖ３）の振幅に応じた幅を有するＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）を低域通過フィルタ２０７２へ出力する。
【００２１】
低域通過フィルタ２０７２は、ＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）のスイッチング歪み成分２０９を除去し、振幅変調信号（波形ｗｖ６）を電力増幅回路２０５へ出力する。
【００２２】
そうすると、電力増幅回路２０５は、高周波増幅回路２０４から出力された定振幅信号（波形ｗｖ２）を増幅しつつ、振幅変調信号（波形ｗｖ６）で振幅変調を行い、所要の電力まで増幅され、かつ、位相および振幅共に波形ｗｖ１と同等の波形ｗｖ７に示す出力信号を出力する。
【００２３】
従来、電力増幅回路２０５の出力電力制御法として、次の３つの方法が知られている。
【００２４】
（１）電力増幅回路２０５への入力電力自体を変化させることにより、出力電力を制御する。
【００２５】
（２）電力増幅回路２０５への入力電力レベルを一定とし、電力増幅回路２０５内の能動素子の動作点を変化させることにより、出力電力を制御する。
【００２６】
（３）電力増幅回路２０５の動作点および入力電力レベルを一定とし、電力増幅回路２０５の出力側に可変減衰器を接続し、出力電力を変化させる。
【特許文献１】特開平６−２１７２０９号公報
【特許文献２】特表２００２−５００８４６号公報
【非特許文献１】L. R. Kahn, “Single-Sideband Transmission by Envelope Elimination and Restoration”, Proceedings of the I. R. E., Vol. 40, pp. 803-806, July 1952.
【非特許文献２】F. H. Raab, ほか, “L-band transmitter using Kahn EER Technique”, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 46, No. 12, December 1998.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかし、従来の出力電力制御法においては、次の問題がある。即ち、上述した（１）の制御法では、電力増幅回路の効率最大点から外れた動作となり、結果として効率低下を招く。また、（２）の制御法では、（１）の制御法と同じように、動作点が変わるため、電力付加効率が最大となる動作を保証するものではない。更に、（３）の制御法では、電力増幅回路自体は、電力付加効率の最大点を保持することができるが、不必要なエネルギーを減衰器を用いて消費させて出力させることになり、全体で評価する場合の効率が低下する。
【００２８】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、電力付加効率の低下を抑制して出力電力を低下可能な通信装置を提供することにある。
【００２９】
また、この発明の別の目的は、電力付加効率の低下および変調誤差の増大を抑制して出力電力を低下可能な通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
この発明によれば、通信装置は、パルス出力手段と、定振幅信号発生手段と、スイッチング手段と、帯域通過フィルタとを備える。パルス出力手段は、変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を出力するパルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、変調出力信号に基づいて、パルス幅変調の変調度を低下させて前記論理パルスを出力する。定振幅信号発生手段は、変調出力信号に基づいて定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを一定に保持して出力する。スイッチング手段は、定振幅信号発生手段から受けた定振幅高周波信号をパルス出力手段から受けた論理パルス信号によって断続する。帯域通過フィルタは、スイッチング手段によって断続された定振幅高周波信号を濾波し、その濾波した信号を送信信号として出力する。
【００３１】
また、この発明によれば、通信装置は、パルス出力手段と、定振幅信号発生手段と、スイッチング手段と、帯域通過フィルタとを備える。パルス出力手段は、変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を出力するパルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、変調出力信号に基づいて、パルス幅変調の変調度を低下させて論理パルスを出力する。定振幅信号発生手段は、変調誤差が変調誤差上限値よりも大きい領域において、変調出力信号に基づいて信号レベルを低下して定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を出力する。スイッチング手段は、定振幅信号発生手段から受けた定振幅高周波信号をパルス出力手段から受けた論理パルス信号によって断続する。帯域通過フィルタは、スイッチング手段によって断続された定振幅高周波信号を濾波し、その濾波した信号を送信信号として出力する。
【００３２】
好ましくは、パルス出力手段は、変調誤差が変調誤差上限値よりも大きい領域において、変調誤差が変調誤差上限値に達したときの変調度を維持して論理パルス信号を出力する。
【００３３】
好ましくは、定振幅信号発生手段は、変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、変調出力信号に基づいて定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを一定に保持して出力する。
【発明の効果】
【００３４】
この発明においては、変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、パルス幅変調における変調度を低下させることによって、出力電力が低下される。
【００３５】
従って、この発明によれば、電力付加効率の低下を抑制して出力電力を低下できる。
【００３６】
また、この発明においては、変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、パルス幅変調における変調度を低下させることによって、出力電力が低下され、変調誤差が変調誤差上限値よりも大きい領域において、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを低下させることによって、出力電力が低下される。
【００３７】
従って、この発明によれば、電力付加効率の低下および変調誤差の増大を抑制して出力電力を低下できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による通信装置のブロック図である。この発明の実施の形態１による通信装置１０は、ベースバンド信号発生器１と、定振幅位相変調器２と、局部発振器３と、高周波増幅回路４と、スイッチング手段５と、帯域通過フィルタ６と、振幅信号発生手段７と、パルス幅変調器８とを備える。
【００４０】
ベースバンド信号発生器１は、送信データに応じて、送信すべき変調出力信号に対応するベースバンド信号を発生し、その発生したベースバンド信号を定振幅位相変調器２および振幅信号発生手段７へ出力する。
【００４１】
定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号を受け、局部発振器３から搬送波を受ける。そして、定振幅位相変調器２は、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ）における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、ベースバンド信号に応じて、送信すべき変調出力信号と等しい位相変動になるように搬送波を位相変調し、一定の振幅を有する定振幅高周波信号を生成するとともに、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを保持して高周波増幅回路４へ出力する。
【００４２】
局部発振器３は、搬送波を発生し、その発生した搬送波を定振幅位相変調器２へ出力する。高周波増幅回路４は、定振幅位相変調器２によって位相変調された定振幅高周波信号を増幅する。
【００４３】
スイッチング手段５は、スイッチング回路５１と、電力増幅回路５２とから構成される。スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４によって増幅された定振幅高周波信号を、パルス幅変調器８から受けたＰＷＭ信号の論理パルスにより断続してバースト状信号とし、そのバースト状信号を電力増幅回路５２へ出力する。
【００４４】
電力増幅回路５２は、スイッチング回路５１から出力されたバースト状信号を所要の出力電力となるように増幅して出力信号を帯域通過フィルタ６へ出力する。より具体的には、電力増幅回路５２は、一定の振幅を有するバースト状信号を電力増幅回路５２に対して十分な出力が得られるように、十分な振幅まで増幅するための励振増幅を行う。
【００４５】
帯域通過フィルタ６は、スイッチング手段５から出力されたバースト状信号を濾波し、ＰＷＭ信号によるスイッチングで生じた不要波成分を除去して送信すべき変調出力信号を出力する。
【００４６】
振幅信号発生手段７は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号を受ける。そして、振幅信号発生手段７は、外部から指示信号ＩＮＳＴ＿Ｄを受けると、パルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、その受けたベースバンド信号に基づいて、送信すべき変調出力信号の振幅に比例し、かつ、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号を生成する。そして、振幅信号発生手段７は、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【００４７】
また、振幅信号発生手段７は、外部から指示信号ＩＮＳＴ＿Ｉを受けると、パルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、ベースバンド信号に基づいて、送信すべき変調出力信号の振幅に比例し、かつ、パルス幅変調における変調度を増加させるための振幅信号を生成し、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【００４８】
パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７から振幅信号を受け、その受けた振幅信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を生成し、その生成した論理パルス信号をスイッチング手段５のスイッチング回路５１へ出力する。即ち、パルス幅変調器８は、振幅信号の振幅によってパルス幅変調されたＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号をスイッチング回路５１へ出力する。
【００４９】
帯域通過フィルタ６の通過帯域幅は、変調出力信号の帯域幅よりも広く、かつ、サンプリング信号によるサンプリング周波数よりも十分低いものである。また、高周波増幅回路４および電力増幅回路５２は、電力効率が高いＣ級、Ｆ級などの飽和増幅回路からなる。また、通信装置１０が小出力の送信機である場合、電力増幅回路５２は、省略されてもよい。
【００５０】
図２は、図１に示すパルス幅変調器８の動作を詳細に説明するための図である。パルス幅変調器８は、サンプリングパルスまたはＰＷＭキャリア等のサンプリング信号に同期し、一定周期毎に入力信号の瞬時値（サンプル値）に比例したパルス幅を持つ矩形パルスを出力する。より具体的には、パルス幅変調器８は、入力信号ＩＳを反転入力とし、サンプリング信号としての三角波ＴＲＡを非反転入力とし、入力信号ＩＳを三角波ＴＲＡと比較し、ＰＷＭ信号ＰＷＭＳを生成する。この場合、サンプリング信号のサンプリング周波数は、送信すべき変調出力信号の帯域幅より高く、好ましくは、この帯域幅の３倍以上を用いる。
【００５１】
図３は、変調誤差および電力効率と出力電力との関係を示す図である。直線ｋ１は、電力効率を表し、直線ｋ２は、変調誤差を表す。パルス幅変調における変調度を変化させて、電力増幅回路５２がオフになる時間を長く取ることによって出力電力を低下させる方法においては、電力効率は、出力電力に対して一定であり（直線ｋ１参照）、変調誤差は、出力電力の低下に伴って大きくなる（直線ｋ２参照）。
【００５２】
電力効率および変調誤差がそれぞれ直線ｋ１および直線ｋ２によって表される理由について説明する。図４は、パルス幅変調における変調度を変えたときの信号の変化を示す図である。図４の（ａ）は、変調度が１００％である場合を示し、図４の（ｂ）は、変調度が１００％よりも低い場合を示す。
【００５３】
変調度が１００％である場合、パルス幅変調器８は、上述した方法によって、ＰＷＭ信号ＰＷＭＳ１を生成し、その生成したＰＷＭ信号ＰＷＭＳ１をスイッチング回路５１へ出力する。
【００５４】
スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４から受けた定振幅高周波信号をＰＷＭ信号ＰＷＭＳ１によって断続し、バースト信号ＢＳＴ１を生成する。（図４の（ａ）参照）。
【００５５】
また、変調度が１００％よりも低い場合、パルス幅変調器８は、上述した方法によって、ＰＷＭ信号ＰＷＭＳ２を生成し、その生成したＰＷＭ信号ＰＷＭＳ２をスイッチング回路５１へ出力する。
【００５６】
スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４から受けた定振幅高周波信号をＰＷＭ信号ＰＷＭＳ２によって断続し、バースト信号ＢＳＴ２を生成する。（図４の（ｂ）参照）。
【００５７】
そうすると、バースト信号ＢＳＴ１のバースト幅ＢＷ１の変化は、バースト信号ＢＳＴ２のバースト幅ＢＷ２の変化よりも大きくなる。その結果、変調度が１００％である場合、例えば、最大１０点の標本化点で変調信号の包絡線信号ＩＳ１の振幅を表現し、変調度が１００％よりも低い場合、例えば、６点の標本化点で変調信号の包絡線信号ＩＳ２の振幅を表現する。
【００５８】
従って、変調度が１００％である場合、包絡線信号ＩＳ１の振幅は、１０階調で表現され、変調度が１００％よりも低い場合、包絡線信号ＩＳ２の振幅は、６階調で表現される。
【００５９】
そうすると、ディジタル信号処理における標本化周波数を一定とした場合に、変調度を低下すると、サンプルポイント数の低下に繋がる。そして、このサンプルポイント数の低下は、振幅情報の再生において量子化誤差の増大に繋がり、結果として変調誤差が大きくなる。但し、電力増幅回路５２は、電力付加効率が最大である点で動作するため、電力効率は、低下しない。
【００６０】
従って、パルス幅変調における変調度を変化させて、電力増幅回路５２がオフになる時間を長く取ることによって出力電力を低下させる方法においては、図３に示すように、電力効率は、出力電力に対して一定であり（直線ｋ１参照）、変調誤差は、出力電力の低下に伴って大きくなる（直線ｋ２参照）。
【００６１】
そこで、この発明においては、変調誤差に変調誤差上限値ＴＨを設け、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下になる領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調における変調度を低下させて出力電力を低下させることにした。
【００６２】
図５は、図１に示す通信装置１０における信号のタイミングチャートである。なお、図５における各波形は、周波数ｆｍの正弦波の変調入力信号に対して、周波数ｆｃの搬送波に抑圧搬送波両側波帯の振幅変調を行う場合を例に説明したものである。
【００６３】
図１に示す通信装置１０の動作を、図５を参照しながら説明する。まず、ベースバンド信号発生器１は、式（１）に示す変調出力波形に対応したベースバンド信号の同相成分Ｉ（ｔ）並びにＱ（ｔ）を発生し、その発生したベースバンド信号の同相成分Ｉ（ｔ）並びにＱ（ｔ）を定振幅位相変調器２および振幅信号発生手段７へ出力する。
【００６４】
【数１】
【００６５】
式（１）において、Ａ（ｔ）およびφ（ｔ）は、次式によって表される。
【００６６】
【数２】
【００６７】
なお、式（２）において、Ａｒｇ（ｘ，ｙ）は、ｘ軸の正方向から座標（ｘ，ｙ）までの角を表す。
【００６８】
このように、ベースバンド信号発生器１は、波形ｗｖ１からなる信号を発生して定振幅位相変調器２および振幅信号発生手段７へ出力する。
【００６９】
局部発振器３は、搬送波を発生して定振幅位相変調器２へ出力する。定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号（波形ｗｖ１）を受け、局部発振器３から搬送波を受ける。そして、定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号（波形ｗｖ１）に基づいて搬送波を変調し、次式によって表される一定の振幅を有する定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）を生成し、その生成した定振幅高周波信号を高周波増幅回路４へ出力する。
【００７０】
【数３】
【００７１】
なお、定振幅位相変調器２は、たとえば、次式によって表されるベースバンド信号に変換した後、通常の直交変調器により搬送波を変調する構成としてもよい。
【００７２】
【数４】
【００７３】
または、定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号Ｉ（ｔ）およびＱ（ｔ）により直交変調して得られる式（１）の信号を、リミタ（振幅制限回路）を介して出力する構成としてもよい。
【００７４】
なお、以下、図５で示す波形例は、周波数ｆｍの正弦波の変調入力信号に対して、周波数ｆｃの搬送波に抑圧搬送波両側波帯の振幅変調を行う時の一例を示したものであり、次式が成立するときに相当する。
【００７５】
【数５】
【００７６】
一方、振幅信号発生手段７は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号（波形ｗｖ１）を受ける。そして、振幅信号発生手段７は、外部から指示信号ＩＮＳＴ＿Ｄを受けると、ベースバンド信号（波形ｗｖ１）に基づいて、式（２）中のＡ（ｔ）で示す信号からなり、かつ、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号（波形ｗｖ３）を発生し、その発生した振幅信号（波形ｗｖ３）をパルス幅変調器８へ出力する。
【００７７】
このように、正弦波の変調入力信号に対する抑圧搬送波両側波帯の振幅変調を行う場合には、図５の波形ｗｖ３に示す全波整流による脈流状の信号が出力される。
【００７８】
パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７から振幅信号（波形ｗｖ３）を受け、その受けた振幅信号（波形ｗｖ３）の振幅に応じたパルス幅を有するＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）を生成し、その生成したＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）をスイッチング手段５のスイッチング回路５１へ出力する。
【００７９】
そうすると、スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４から定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）を受け、パルス幅変調器８からＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）を受ける。そして、スイッチング回路５１は、定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）をＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）によって断続してバースト状信号（波形ｗｖ５）を発生し、その発生したバースト状信号（波形ｗｖ５）を電力増幅回路５２へ出力する。電力増幅回路５２は、バースト状信号（波形ｗｖ５）を増幅して帯域通過フィルタ６へ出力する。
【００８０】
このように、位相のみが変調された定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）は、高周波増幅回路４で増幅され、その後、スイッチング手段５によりよって断続・増幅され、波形ｗｖ５に示すように、ＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）、即ち、振幅信号Ａ（ｔ）の値に比例したオン期間の比率（デューティー比）で断続された高周波信号となって出力される。一般に、サンプリング周波数ｆｓで断続された中心周波数ｆｃの正弦波（ｆｓ＜ｆｃ）のスペクトラムは、基本波成分ｆｃとｆｃ±ｆｓにスペクトルを有するので、信号を中心周波数ｆｃの帯域通過フィルタ６に通せば、振幅（包絡線）は、スイッチング手段５のオン期間の比率（デューティー比）に比例した信号が得られる。つまり、振幅信号Ａ（ｔ）に比例した振幅を有し、かつ、位相がφ（ｔ）で変調された信号が出力される。
【００８１】
従って、帯域通過フィルタ６は、所要の電力まで増幅され、かつ、位相および振幅が共に所望の値に変調された波形ｗｖ７に示す出力信号を出力する。
【００８２】
このように、通信装置１０は、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調における変調度を低下させることによって出力電力を低下する。そして、領域ＲＥＧ１においては、電力効率は、出力電力に対して一定である。
【００８３】
従って、この発明によれば、電力付加効率の低下を抑制して出力電力を低下できる。
【００８４】
また、通信装置１０は、送信すべき変調出力信号を定振幅化した定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）を、送信すべき変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス（波形ｗｖ４）によって断続して増幅し、帯域通過フィルタ６を通すことによって振幅変調を行う。その結果、送信出力の振幅変動は、論理パルスのデューティー比によって高精度に制御され、負帰還無し、あるいは少ない帰還率の負帰還により、直線性が良好な振幅変調がなされる。
【００８５】
図６は、図１に示す通信装置１０における信号の他のタイミングチャートである。なお、図６に示す信号のタイミングチャートは、パルス幅変調における変調度を図５に示す場合よりも低下させたときの信号のタイミングチャートである。
【００８６】
通信装置１０は、図５において説明した動作と同様の動作を行ない、波形ｗｖ１→波形ｗｖ２→波形ｗｖ３１→波形ｗｖ４１→波形ｗｖ５１からなる経路を経て波形ｗｖ７１を出力信号として出力する。
【００８７】
この場合、振幅信号発生手段７は、外部からの指示信号ＩＮＳＴ＿Ｄに応じて、パルス幅変調における変調度を図５に示す場合よりも低下させるための振幅信号（＝波形ｗｖ３１）を生成してパルス幅変調器８へ出力する。
【００８８】
そうすると、パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７からの振幅信号（＝波形ｗｖ３１）をパルス幅変調してＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成してスイッチング回路５１へ出力する。そして、スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４からの定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２）をパルス幅変調器８からの振幅信号（＝波形ｗｖ４１）によって断続し、バースト状信号（＝波形ｗｖ５１）を生成して電力増幅回路５２へ出力する。
【００８９】
そして、電力増幅回路５２は、バースト状信号（＝波形ｗｖ５１）を増幅し、帯域通過フィルタ６は、出力信号（＝波形ｗｖ７１）を出力する。
【００９０】
この場合、図６に示すＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）のオフ期間は、図５に示すＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４）のオフ期間よりも長くなっているので、振幅信号（＝波形ｗｖ３１）に基づいてＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成するパルス幅変調器８は、パルス幅変調における変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成することになる。
【００９１】
また、図６に示す出力信号（＝波形ｗｖ７１）は、図５に示す出力信号（＝波形ｗｖ７）よりも振幅が小さく、出力信号（＝波形ｗｖ７１）の電力が低下している。
【００９２】
このように、実施の形態１においては、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調の変調度を低下させることによって出力信号の電力を低下させる。
【００９３】
従って、この発明によれば、電力効率の低下を抑制して出力電力を低下できる。
【００９４】
なお、上記においては、パルス幅変調における変調度を低下させて出力電力を低下させる場合について説明したが、振幅信号発生手段７は、外部から指示信号ＩＮＳＴ＿Ｉを受けると、パルス幅変調における変調度を上昇するための振幅信号を生成するので、実施の形態１においては、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調における変調度を変えることによって出力電力を変える（即ち、出力電力を増減する）ことができる。
【００９５】
また、振幅信号発生手段７は、指示信号ＩＮＳＴ＿Ｄを外部から受ける度に、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号を生成し、指示信号ＩＮＳＴ＿Ｉを外部から受ける度に、パルス幅変調における変調度を上昇するための振幅信号を生成するが、変調度の低下幅および変調度の上昇幅は、一定であってもよく、変化してもよい。
【００９６】
上述したように、振幅信号発生手段７は、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号（＝波形ｗｖ３１）を生成し、パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７から受けた振幅信号（＝波形ｗｖ３１）の振幅に応じて、変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成するので、振幅信号発生手段７およびパルス幅変調器８は、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調の変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝論理パルス）を出力する「パルス出力手段」を構成する。
【００９７】
［実施の形態２］
図７は、この発明の実施の形態２による通信装置のブロック図である。実施の形態２による通信装置１０Ａは、図１に示す通信装置１０の高周波増幅回路４および振幅信号発生手段７をそれぞれ高周波増幅回路４Ａおよび振幅信号発生手段７Ａに代えたものであり、その他は、通信装置１０と同じである。
【００９８】
高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ１を受けると、定振幅位相変調器２によって位相変調された定振幅高周波信号を増幅し、その増幅した定振幅高周波信号を信号レベルを保持してスイッチング回路５１へ出力する。
【００９９】
また、高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｄを受けると、定振幅位相変調器２によって位相変調された定振幅高周波信号の信号レベルを減衰し、その減衰した定振幅高周波信号をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１００】
更に、高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｉを受けると、定振幅位相変調器２によって位相変調された定振幅高周波信号の信号レベルを増加させ、その増加させた定振幅高周波信号をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１０１】
振幅信号発生手段７Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ１＿Ｄを受けると、実施の形態１における振幅信号発生手段７と同じように、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号を生成し、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【０１０２】
また、振幅信号発生手段７Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ１＿Ｉを受けると、実施の形態１における振幅信号発生手段７と同じように、パルス幅変調における変調度を上昇させるための振幅信号を生成し、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【０１０３】
更に、振幅信号発生手段７Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２を受けると、パルス幅変調における変調度を一定にするための振幅信号を生成し、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【０１０４】
図８は、変調誤差および電力効率と出力電力との他の関係を示す図である。図８において、直線ｋ３は、電力効率を表し、直線ｋ４は、変調誤差を表す。出力電力を変化させる方法として、パルス幅変調における変調度を一定に保持し、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを変化させる方法を採用した場合、パルス幅変調における変調度は、一定であるので、実施の形態１において説明した変調度の低下による変調誤差の増大はない。
【０１０５】
一方、電力増幅回路は、電力付加効率の最大点からずれた点で動作するので、電力効率は、低下する。
【０１０６】
従って、電力効率は、出力電力の低下に伴って低下し（直線ｋ３参照）、変調誤差は、出力電力に対して一定となる（直線ｋ４参照）。
【０１０７】
出力電力を変化させる方法として、パルス幅変調における変調度を変える方法を採用した場合、図３に示すように、出力電力が領域ＲＥＧ１よりも更に低下すると、変調誤差は、変調誤差上限値ＴＨよりも更に大きくなる（直線ｋ２参照）。
【０１０８】
また、出力電力を変化させる方法として、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを変化させる方法を採用した場合、図８に示すように、出力電力の低い領域では、電力効率が低下する（直線ｋ３参照）。
【０１０９】
そこで、実施の形態２においては、パルス幅変調における変調度を変化させて出力電力を変化させる方法と、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを変化させて出力電力を変化させる方法とを組み合わせることによって、電力効率の低下を最小限に抑制し、かつ、変調誤差の増大を最小限に抑制することにした。
【０１１０】
図９は、変調誤差および電力効率と出力電力との更に他の関係を示す図である。図９において、曲線ｋ５は、電力効率を表し、曲線ｋ６は、変調誤差を表す。
【０１１１】
実施の形態２においては、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１においては、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを一定に保持し、かつ、パルス幅変調における変調度を変化させて出力電力を変化させ、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨよりも大きい領域ＲＥＧ２においては、パルス幅変調における変調度を一定に保持し、かつ、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを変化させて出力電力を変化させる。そして、領域ＲＥＧ２においては、パルス幅変調における変調度を変調誤差が変調誤差上限値ＴＨに達する変調度に保持する。
【０１１２】
領域ＲＥＧ１，２における通信装置１０Ａの動作について説明する。まず、領域ＲＥＧ１においては、通信装置１０Ａは、実施の形態１における通信装置１０と同じ動作によって、パルス幅変調における変調度を変化させて出力電力を変化させる。
【０１１３】
この場合、高周波増幅回路４Ａは、外部から受けた指示信号ＩＮＳＴ１に応じて、定振幅位相変調器２から受けた定振幅高周波信号を増幅し、その増幅した定振幅高周波信号の信号レベルを一定に保持して定振幅高周波信号をスイッチング回路５１へ出力する。また、振幅信号発生手段７Ａは、外部からの指示信号ＩＮＳＴ１＿Ｄ，ＩＮＳＴ１＿Ｉに応じて、パルス幅変調における変調度を増減させるための振幅信号を生成してパルス幅変調器８へ出力する。
【０１１４】
次に、領域ＲＥＧ２における通信装置１０Ａの動作について説明する。図１０は、図７に示す通信装置１０Ａにおける信号のタイミングチャートである。ベースバンド信号発生器１は、上述下方法によってベースバンド信号（＝波形ｗｖ２１）を発生し、その発生したベースバンド信号（＝波形ｗｖ２１）を定振幅位相変調器２および振幅信号発生手段７Ａへ出力する。
【０１１５】
そして、局部発振器３は、搬送波を発生して定振幅位相変調器２へ出力する。定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号（波形ｗｖ２１）を受け、局部発振器３から搬送波を受ける。そして、定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号（波形ｗｖ２１）に基づいて搬送波を変調し、上述した方法によって一定の振幅を有する定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を高周波増幅回路４Ａへ出力する。
【０１１６】
高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｄを受けると、定振幅位相変調器２から受けた定振幅高周波信号を減衰し、その減衰した定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２）をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１１７】
一方、振幅信号発生手段７Ａは、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号（波形ｗｖ２１）を受ける。そして、振幅信号発生手段７Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２を受けると、ベースバンド信号（波形ｗｖ２１）に基づいて、式（２）中のＡ（ｔ）で示す信号からなり、かつ、パルス幅変調における変調度を変調誤差が変調誤差上限値ＴＨに達する変調度に保持するための振幅信号（波形ｗｖ２３）を発生し、その発生した振幅信号（波形ｗｖ２３）をパルス幅変調器８へ出力する。
【０１１８】
パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７Ａから振幅信号（波形ｗｖ２３）を受け、その受けた振幅信号（波形ｗｖ２３）の振幅に応じたパルス幅を有するＰＷＭ信号（波形ｗｖ２４）を生成し、その生成したＰＷＭ信号（波形ｗｖ２４）をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１１９】
そうすると、スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４Ａから定振幅高周波信号（波形ｗｖ２２）を受け、パルス幅変調器８からＰＷＭ信号（波形ｗｖ２４）を受ける。そして、スイッチング回路５１は、定振幅高周波信号（波形ｗｖ２２）をＰＷＭ信号（波形ｗｖ２４）によって断続してバースト状信号（波形ｗｖ２５）を発生し、その発生したバースト状信号（波形ｗｖ２５）を電力増幅回路５２へ出力する。電力増幅回路５２は、バースト状信号（波形ｗｖ２５）を増幅して帯域通過フィルタ６へ出力する。
【０１２０】
そして、帯域通過フィルタ６は、上述したように、所要の電力まで増幅され、かつ、位相および振幅が共に所望の値に変調された波形ｗｖ２７に示す出力信号を出力する。
【０１２１】
このように、通信装置１０Ａは、領域ＲＥＧ２においては、信号レベルを減衰した定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２）を電力増幅回路５２へ入力することによって出力電力を低下させる。
【０１２２】
図１１は、図７に示す通信装置１０Ａにおける信号の他のタイミングチャートである。
【０１２３】
通信装置１０Ａは、図１０において説明した動作と同様の動作を行ない、波形ｗｖ２１→波形ｗｖ２２１→波形ｗｖ２３→波形ｗｖ２４→波形ｗｖ２５１からなる経路を経て波形ｗｖ２７１を出力信号として出力する。
【０１２４】
この場合、振幅信号発生手段７Ａは、外部からの指示信号ＩＮＳＴ２に応じて、パルス幅変調における変調度を変調誤差が変調誤差上限値ＴＨになる変調度に保持するための振幅信号（＝波形ｗｖ２３）を生成してパルス幅変調器８へ出力する。そして、パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７Ａからの振幅信号（＝波形ｗｖ２３）をパルス幅変調してＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ２４）を生成してスイッチング回路５１へ出力する。
【０１２５】
また、高周波増幅回路４Ａは、外部からの指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｄに応じて、定振幅位相変調器２から受けた定振幅高周波信号の信号レベルを更に減衰し、その減衰した定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２１）をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１２６】
そうすると、スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４Ａからの定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２１）をパルス幅変調器８からの振幅信号（＝波形ｗｖ２４）によって断続し、バースト状信号（＝波形ｗｖ２５１）を生成して電力増幅回路５２へ出力する。
【０１２７】
そして、電力増幅回路５２は、バースト状信号（＝波形ｗｖ２５１）を増幅し、帯域通過フィルタ６は、出力信号（＝波形ｗｖ２７１）を出力する。
【０１２８】
この場合、図１１に示すバースト状信号（＝波形ｗｖ２５１）は、図１０に示すバースト状信号（＝波形ｗｖ２５）よりも振幅が低くなっているので、帯域通過フィルタ６は、出力信号（＝波形ｗｖ２７）よりも振幅が低い出力信号（＝波形ｗｖ２７１）を出力する。つまり、定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２１）をスイッチング回路５１へ入力することによって出力電力が低下する。
【０１２９】
従って、電力増幅回路５２への入力信号の信号レベルを低下することによって、電力効率の低下を最小限に抑制して出力電力を低下させることができる。
【０１３０】
なお、上記においては、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを低下させて出力電力を低下させる場合について説明したが、高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｉを受けると、定振幅位相変調器２からの定振幅高周波信号の信号レベルを上昇し、その上昇した定振幅高周波信号をスイッチング回路５１へ出力するので、実施の形態２においては、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨよりも大きい領域ＲＥＧ２において、電力増幅回路５２への定振幅高周波信号の信号レベルを変えることによって出力電力を変える（即ち、出力電力を増減する）ことができる。
【０１３１】
また、高周波増幅回路４Ａは、指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｄを外部から受ける度に、定振幅位相変調器２からの定振幅高周波信号の信号レベルを減衰し、指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｉを外部から受ける度に、定振幅位相変調器２からの定振幅高周波信号の信号レベルを上昇させるが、定振幅高周波信号の信号レベルの低下幅および定振幅高周波信号の信号レベルの上昇幅は、一定であってもよく、変化してもよい。
【０１３２】
上述したように、振幅信号発生手段７Ａは、領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号（＝波形ｗｖ３１）を生成し、パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７Ａから受けた振幅信号（＝波形ｗｖ３１）の振幅に応じて、変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成するので、振幅信号発生手段７Ａおよびパルス幅変調器８は、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調の変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝論理パルス）を出力する「パルス出力手段」を構成する。
【０１３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
この発明は、電力付加効率の低下を抑制して出力電力を低下可能な通信装置に適用される。また、この発明は、電力付加効率の低下および変調誤差の増大を抑制して出力電力を低下可能な通信装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】この発明の実施の形態１による通信装置のブロック図である。
【図２】図１に示すパルス幅変調器の動作を詳細に説明するための図である。
【図３】変調誤差および電力効率と出力電力との関係を示す図である。
【図４】パルス幅変調における変調度を変えたときの信号の変化を示す図である。
【図５】図１に示す通信装置における信号のタイミングチャートである。
【図６】図１に示す通信装置における信号の他のタイミングチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２による通信装置のブロック図である。
【図８】変調誤差および電力効率と出力電力との他の関係を示す図である。
【図９】変調誤差および電力効率と出力電力との更に他の関係を示す図である。
【図１０】図７に示す通信装置における信号のタイミングチャートである。
【図１１】図７に示す通信装置における信号の他のタイミングチャートである。
【図１２】従来の技術による無線送信装置のブロック図である。
【図１３】ＰＷＭ信号のスペクトラム図である。
【図１４】図１２に示す無線送信装置における信号のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１３６】
１ ベースバンド信号発生器、２ 定振幅位相変調器、３，２０２ 局部発振器、４，４Ａ，２０４ 高周波増幅回路、５ スイッチング手段、６ 帯域通過フィルタ、７，７Ａ 振幅信号発生手段、８ パルス幅変調器、１０，１０Ａ 通信装置、５１ スイッチング回路、５，２０５ 電力増幅回路、２００ 無線送信装置、２０１ 変調器、２０３ リミタ、２０６ 包絡線検波器、２０７ 振幅変調信号増幅回路、２０７１ パルス幅変調器、２０７２ 低域通過フィルタ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振幅が変調された高周波信号を出力する通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話システム（セルラ電話システム）や無線ローカルエリアネットワーク（以下無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と略する）に代表されるデジタル移動無線通信の普及が急速に進行し、データ伝送速度も高速化している。高速な伝送速度を実現するためには、伝送信号の帯域幅または信号対雑音電力比（以下ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）と略記する）を大きくする必要がある。受信機における雑音電力は、帯域幅に比例するため、高速伝送を行うためにはＳＮＲを高くする必要があり、送信電力は高いことが望ましい。
【０００３】
一方、このような無線通信システムでは、端末装置の小型化や、電池寿命を長くするための低消費電力化への要求が強い。送信電力増幅回路は、無線装置、特に無線送受信回路における消費電流の多くを占めており、送信電力増幅回路は、高効率であることが望ましい。かつてのアナログ方式や欧州におけるＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）携帯電話システムでは、送信信号の振幅が一定となる周波数変調（ＦＭ）が用いられているため、Ｃ級やＦ級と呼ばれる高効率な飽和増幅回路が送信電力増幅回路に用いられてきた。
【０００４】
近年、実用化されている無線システムでは、周波数有効利用の観点からπ／４シフトＱＰＳＫなどの帯域制限された位相変調や１６ＱＡＭなどの多値振幅位相変調が盛んに用いられるようになっている。これら振幅が変動する信号をＣ級やＦ級などの非線形な飽和増幅回路で増幅すると、非線形歪みにより隣接チャネルへの漏洩電力が増加し変調精度が劣化して受信側の誤り率が劣化する。このためバックオフ、すなわち平均送信電力に対する増幅回路の飽和出力電力の比を大きくとり、電力増幅回路がＡ級またはＡＢ級動作、すなわち直線増幅するよう設計されている。しかしながらバックオフの大きな電力増幅回路は電力効率が低く、端末装置には消費電力や放熱の観点から望ましくない。特に、近年、無線ＬＡＮや地上デジタルテレビジョン放送で実用化され、次世代携帯電話システムで採用が検討されているＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）などのマルチキャリア（多搬送波）伝送方式ではＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｎｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：尖頭電力対平均電力比）がより高くなるため、さらに大きなバックオフが必要となり、電力効率の低い送信電力増幅回路を用いざるを得ない。このため端末の送信電力を低くして消費電力を抑える必要があり、携帯電話にあっては基地局あたりのサービスエリアを小さくする必要がある。あるいは消費電力の増加を許容すると、電池寿命が短くならざるを得ない。また、テレビジョン放送用送信機（放送機）においては従来のアナログ放送機以上の消費電力を許容して実用に供している。
【０００５】
なお、上記Ｃ級やＦ級増幅器などの飽和増幅回路では、増幅回路の直流電源電圧を変動させると出力信号の振幅を変化させることができる。従って、高周波入力信号に対して非線形歪みを伴う増幅器であっても、位相変動を伴わない全搬送波の振幅変調を終段の飽和増幅回路で行うことができる。この場合、共振回路等を出力に設けて搬送波の高調波成分を除去する構成が取られる。このような飽和増幅回路による終段振幅変調の構成とすれば、高い電力効率が得られ、アナログ音声や画像伝送に用いる全搬送波の振幅変調に対しては、実用上支障のない程度の変調歪みを有する振幅変調出力が得られる。このような終段振幅変調は、真空管回路にあってはプレート変調、バイポーラトランジスタ回路にあってはコレクタ変調、電界効果トランジスタ回路にあってはドレイン変調と呼ばれ、中波および短波ラジオ放送、アナログテレビジョン放送の映像信号、および航空管制通信用無線電話機などの送信装置において、その創生期から今日まで盛んに用いられている。
【０００６】
ところが、短波による洋上航空管制通信や遠洋船舶無線電話、アマチュア無線で用いられる抑圧搬送波単側波帯（ＳＳＢ−ＳＣまたは単にＳＳＢと略されることが多い）の振幅変調では変調出力に位相変動あるいは位相反転を伴うため終段変調を用いることができない。従って変調器出力をＡ級またはＡＢ級増幅器により直線増幅せざるを得ず、上記した近年の無線システム同様、効率の低い電力増幅回路を用いていた。
【０００７】
このような振幅および位相の双方に変動を伴う変調信号の送信装置の電力効率の問題を解決するために、飽和増幅回路により終段振幅変調を行うＥＥＲ（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ：包絡線消去および再生）型増幅器が考案されている（非特許文献１）。このＥＥＲ型増幅器は、変調器の出力を包絡線検波して得た振幅信号と、同変調器の出力をリミタにより振幅制限して位相変動のみを伴った定振幅高周波信号との２つの信号に分離し、定振幅高周波信号を入力として上記飽和増幅回路で電力増幅し、振幅信号を振幅変調信号増幅回路により所要レベルまで増幅した振幅変調入力として、同飽和増幅回路により終段振幅変調を行うものである。
【０００８】
しかしながら、非特許文献１による方式では、電力増幅回路の効率は改善されるものの、振幅変調信号増幅回路にＡ級またはＡＢ級増幅器による直線増幅器が必要であり、かつ、終段変調に要する変調入力信号電力は送信電力とほぼ均しい。最終的な電力効率は両増幅回路の効率の積となるので、送信装置としての電力効率の改善はわずかに留まり、今日までほとんど用いられていない。
【０００９】
この点を改良するために、振幅変調信号増幅回路にＳ級増幅回路を用いて高効率化を図った技術が、例えば、特許文献１，２および非特許文献２などに開示されている。
【００１０】
図１２は、従来の技術による無線送信装置２００のブロック図である。従来の無線送信装置２００は、変調器２０１と、局部発振器２０２と、リミタ２０３と、高周波増幅回路２０４と、電力増幅回路２０５と、包絡線検波器２０６と、振幅変調信号増幅回路２０７とを備える。
【００１１】
変調器２０１は、送信データもしくはベースバンド信号により、搬送波を変調して送信すべき変調出力信号を出力する。局部発振器２０２は、搬送波を発生し、その発生した搬送波を変調器２０１へ出力する。リミタ２０３は、変調器２０１の出力を振幅制限して振幅一定の定振幅高周波信号を出力する。
【００１２】
高周波増幅回路２０４は、リミタ２０３から出力された定振幅高周波信号を増幅する。電力増幅回路２０５は、振幅変調信号増幅回路２０７から出力された振幅変調信号を直流電源として動作し、高周波増幅回路２０４の出力を所要の送信電力まで増幅する。
【００１３】
包絡線検波器２０６は、変調器２０１の出力信号の振幅変動、すなわち包絡線を検出する。振幅変調信号増幅回路２０７は、包絡線検波器２０６から得られる振幅信号を増幅する。
【００１４】
振幅変調信号増幅回路２０７は、パルス幅変調器２０７１と、低域通過フィルタ２０７２とを含む。パルス幅変調器２０７１は、サンプリングあるいはＰＷＭキャリアと呼ばれるサンプリング信号の一定周期毎に、包絡線検波器２０６から得られる振幅信号をサンプリングし、振幅信号の瞬時値（サンプル値）に比例したパルス幅を持つ矩形パルスを出力する。即ち、パルス幅変調器２０７１は、振幅信号をパルス幅変調（以下、ＰＷＭと略記する）し、ＰＷＭ信号を出力する。
【００１５】
低域通過フィルタ２０７２は、パルス幅変調器２０７１から出力されたＰＷＭ信号から振幅信号成分を取り出す。そして、低域通過フィルタ２０７２の遮断周波数は、振幅信号の周波数帯域よりも高く、かつ、ＰＷＭ信号のサンプリング周波数ｆｓよりも低くなるよう設計される。
【００１６】
図１３は、ＰＷＭ信号のスペクトラム図である。一般に、ＰＷＭ信号のスペクトラムは、もしも入力信号が周波数Ｗｆで帯域制限されているならば、図１３に示すようにＰＷＭ入力信号（この場合は上記振幅信号）に等しいスペクトラムの基本波成分２０８と、上記サンプリング周波数およびその高調波を中心とした、同サンプリング信号と上記ＰＷＭ入力信号との相互変調により生じるスイッチング歪み波成分２０９とを有している。従って、上記遮断周波数を図１３に示すＷｆとすれば、歪み波成分２０９は、低域通過フィルタ２０７２によって除去される。なお、図１３は、入力信号が周波数Ｗｆで帯域制限された場合のＰＷＭ信号出力の一般的な例を示したものであり、以下に説明する従来の技術による無線送信装置２００のＰＷＭ信号に対応するものではない。
【００１７】
図１４は、図１２に示す無線送信装置２００における信号のタイミングチャートである。図１２に示す従来の無線送信装置２００の動作を、周波数ｆｍの正弦波の変調入力信号に対して、中心周波数ｆｃの搬送波に抑圧搬送波両側波帯の振幅変調を行う場合を例にして、図１４を参照しながら説明する。
【００１８】
変調器２０１は、送信データに基づいて局部発振器２０２から出力された搬送波を変調し、波形ｗｖ１に示す変調出力をリミタ２０３および包絡線検波器２０６へ出力する。リミタ２０３は、変調器２０１からの変調出力の振幅を制限して波形ｗｖ２からなる定振幅信号を高周波増幅回路２０４へ出力する。高周波増幅回路２０４は、定振幅信号（波形ｗｖ２）を増幅して電力増幅回路２０５へ出力する。
【００１９】
一方、包絡線検波器２０６は、変調器２０１から受けた変調出力（波形ｗｖ１）を包絡線検波し、全波整流による脈流状の信号（波形ｗｖ３）を振幅変調信号増幅回路２０７のパルス幅変調器２０７１へ出力する。
【００２０】
振幅変調信号増幅回路２０７において、パルス幅変調器２０７１は、脈流状の信号（波形ｗｖ３）を包絡線検波器２０６から受け、その受けた脈流状の信号（波形ｗｖ３）をサンプリング周期でサンプリングし、脈流状の信号（波形ｗｖ３）の振幅に応じた幅を有するＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）を低域通過フィルタ２０７２へ出力する。
【００２１】
低域通過フィルタ２０７２は、ＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）のスイッチング歪み成分２０９を除去し、振幅変調信号（波形ｗｖ６）を電力増幅回路２０５へ出力する。
【００２２】
そうすると、電力増幅回路２０５は、高周波増幅回路２０４から出力された定振幅信号（波形ｗｖ２）を増幅しつつ、振幅変調信号（波形ｗｖ６）で振幅変調を行い、所要の電力まで増幅され、かつ、位相および振幅共に波形ｗｖ１と同等の波形ｗｖ７に示す出力信号を出力する。
【００２３】
従来、電力増幅回路２０５の出力電力制御法として、次の３つの方法が知られている。
【００２４】
（１）電力増幅回路２０５への入力電力自体を変化させることにより、出力電力を制御する。
【００２５】
（２）電力増幅回路２０５への入力電力レベルを一定とし、電力増幅回路２０５内の能動素子の動作点を変化させることにより、出力電力を制御する。
【００２６】
（３）電力増幅回路２０５の動作点および入力電力レベルを一定とし、電力増幅回路２０５の出力側に可変減衰器を接続し、出力電力を変化させる。
【特許文献１】特開平６−２１７２０９号公報
【特許文献２】特表２００２−５００８４６号公報
【非特許文献１】L. R. Kahn, “Single-Sideband Transmission by Envelope Elimination and Restoration”, Proceedings of the I. R. E., Vol. 40, pp. 803-806, July 1952.
【非特許文献２】F. H. Raab, ほか, “L-band transmitter using Kahn EER Technique”, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 46, No. 12, December 1998.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかし、従来の出力電力制御法においては、次の問題がある。即ち、上述した（１）の制御法では、電力増幅回路の効率最大点から外れた動作となり、結果として効率低下を招く。また、（２）の制御法では、（１）の制御法と同じように、動作点が変わるため、電力付加効率が最大となる動作を保証するものではない。更に、（３）の制御法では、電力増幅回路自体は、電力付加効率の最大点を保持することができるが、不必要なエネルギーを減衰器を用いて消費させて出力させることになり、全体で評価する場合の効率が低下する。
【００２８】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、電力付加効率の低下を抑制して出力電力を低下可能な通信装置を提供することにある。
【００２９】
また、この発明の別の目的は、電力付加効率の低下および変調誤差の増大を抑制して出力電力を低下可能な通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
この発明によれば、通信装置は、パルス出力手段と、定振幅信号発生手段と、スイッチング手段と、帯域通過フィルタとを備える。パルス出力手段は、変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を出力するパルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、変調出力信号に基づいて、パルス幅変調の変調度を低下させて前記論理パルスを出力する。定振幅信号発生手段は、変調出力信号に基づいて定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを一定に保持して出力する。スイッチング手段は、定振幅信号発生手段から受けた定振幅高周波信号をパルス出力手段から受けた論理パルス信号によって断続する。帯域通過フィルタは、スイッチング手段によって断続された定振幅高周波信号を濾波し、その濾波した信号を送信信号として出力する。
【００３１】
また、この発明によれば、通信装置は、パルス出力手段と、定振幅信号発生手段と、スイッチング手段と、帯域通過フィルタとを備える。パルス出力手段は、変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を出力するパルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、変調出力信号に基づいて、パルス幅変調の変調度を低下させて論理パルスを出力する。定振幅信号発生手段は、変調誤差が変調誤差上限値よりも大きい領域において、変調出力信号に基づいて信号レベルを低下して定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を出力する。スイッチング手段は、定振幅信号発生手段から受けた定振幅高周波信号をパルス出力手段から受けた論理パルス信号によって断続する。帯域通過フィルタは、スイッチング手段によって断続された定振幅高周波信号を濾波し、その濾波した信号を送信信号として出力する。
【００３２】
好ましくは、パルス出力手段は、変調誤差が変調誤差上限値よりも大きい領域において、変調誤差が変調誤差上限値に達したときの変調度を維持して論理パルス信号を出力する。
【００３３】
好ましくは、定振幅信号発生手段は、変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、変調出力信号に基づいて定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを一定に保持して出力する。
【発明の効果】
【００３４】
この発明においては、変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、パルス幅変調における変調度を低下させることによって、出力電力が低下される。
【００３５】
従って、この発明によれば、電力付加効率の低下を抑制して出力電力を低下できる。
【００３６】
また、この発明においては、変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、パルス幅変調における変調度を低下させることによって、出力電力が低下され、変調誤差が変調誤差上限値よりも大きい領域において、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを低下させることによって、出力電力が低下される。
【００３７】
従って、この発明によれば、電力付加効率の低下および変調誤差の増大を抑制して出力電力を低下できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による通信装置のブロック図である。この発明の実施の形態１による通信装置１０は、ベースバンド信号発生器１と、定振幅位相変調器２と、局部発振器３と、高周波増幅回路４と、スイッチング手段５と、帯域通過フィルタ６と、振幅信号発生手段７と、パルス幅変調器８とを備える。
【００４０】
ベースバンド信号発生器１は、送信データに応じて、送信すべき変調出力信号に対応するベースバンド信号を発生し、その発生したベースバンド信号を定振幅位相変調器２および振幅信号発生手段７へ出力する。
【００４１】
定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号を受け、局部発振器３から搬送波を受ける。そして、定振幅位相変調器２は、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ）における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、ベースバンド信号に応じて、送信すべき変調出力信号と等しい位相変動になるように搬送波を位相変調し、一定の振幅を有する定振幅高周波信号を生成するとともに、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを保持して高周波増幅回路４へ出力する。
【００４２】
局部発振器３は、搬送波を発生し、その発生した搬送波を定振幅位相変調器２へ出力する。高周波増幅回路４は、定振幅位相変調器２によって位相変調された定振幅高周波信号を増幅する。
【００４３】
スイッチング手段５は、スイッチング回路５１と、電力増幅回路５２とから構成される。スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４によって増幅された定振幅高周波信号を、パルス幅変調器８から受けたＰＷＭ信号の論理パルスにより断続してバースト状信号とし、そのバースト状信号を電力増幅回路５２へ出力する。
【００４４】
電力増幅回路５２は、スイッチング回路５１から出力されたバースト状信号を所要の出力電力となるように増幅して出力信号を帯域通過フィルタ６へ出力する。より具体的には、電力増幅回路５２は、一定の振幅を有するバースト状信号を電力増幅回路５２に対して十分な出力が得られるように、十分な振幅まで増幅するための励振増幅を行う。
【００４５】
帯域通過フィルタ６は、スイッチング手段５から出力されたバースト状信号を濾波し、ＰＷＭ信号によるスイッチングで生じた不要波成分を除去して送信すべき変調出力信号を出力する。
【００４６】
振幅信号発生手段７は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号を受ける。そして、振幅信号発生手段７は、外部から指示信号ＩＮＳＴ＿Ｄを受けると、パルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、その受けたベースバンド信号に基づいて、送信すべき変調出力信号の振幅に比例し、かつ、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号を生成する。そして、振幅信号発生手段７は、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【００４７】
また、振幅信号発生手段７は、外部から指示信号ＩＮＳＴ＿Ｉを受けると、パルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、ベースバンド信号に基づいて、送信すべき変調出力信号の振幅に比例し、かつ、パルス幅変調における変調度を増加させるための振幅信号を生成し、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【００４８】
パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７から振幅信号を受け、その受けた振幅信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を生成し、その生成した論理パルス信号をスイッチング手段５のスイッチング回路５１へ出力する。即ち、パルス幅変調器８は、振幅信号の振幅によってパルス幅変調されたＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号をスイッチング回路５１へ出力する。
【００４９】
帯域通過フィルタ６の通過帯域幅は、変調出力信号の帯域幅よりも広く、かつ、サンプリング信号によるサンプリング周波数よりも十分低いものである。また、高周波増幅回路４および電力増幅回路５２は、電力効率が高いＣ級、Ｆ級などの飽和増幅回路からなる。また、通信装置１０が小出力の送信機である場合、電力増幅回路５２は、省略されてもよい。
【００５０】
図２は、図１に示すパルス幅変調器８の動作を詳細に説明するための図である。パルス幅変調器８は、サンプリングパルスまたはＰＷＭキャリア等のサンプリング信号に同期し、一定周期毎に入力信号の瞬時値（サンプル値）に比例したパルス幅を持つ矩形パルスを出力する。より具体的には、パルス幅変調器８は、入力信号ＩＳを反転入力とし、サンプリング信号としての三角波ＴＲＡを非反転入力とし、入力信号ＩＳを三角波ＴＲＡと比較し、ＰＷＭ信号ＰＷＭＳを生成する。この場合、サンプリング信号のサンプリング周波数は、送信すべき変調出力信号の帯域幅より高く、好ましくは、この帯域幅の３倍以上を用いる。
【００５１】
図３は、変調誤差および電力効率と出力電力との関係を示す図である。直線ｋ１は、電力効率を表し、直線ｋ２は、変調誤差を表す。パルス幅変調における変調度を変化させて、電力増幅回路５２がオフになる時間を長く取ることによって出力電力を低下させる方法においては、電力効率は、出力電力に対して一定であり（直線ｋ１参照）、変調誤差は、出力電力の低下に伴って大きくなる（直線ｋ２参照）。
【００５２】
電力効率および変調誤差がそれぞれ直線ｋ１および直線ｋ２によって表される理由について説明する。図４は、パルス幅変調における変調度を変えたときの信号の変化を示す図である。図４の（ａ）は、変調度が１００％である場合を示し、図４の（ｂ）は、変調度が１００％よりも低い場合を示す。
【００５３】
変調度が１００％である場合、パルス幅変調器８は、上述した方法によって、ＰＷＭ信号ＰＷＭＳ１を生成し、その生成したＰＷＭ信号ＰＷＭＳ１をスイッチング回路５１へ出力する。
【００５４】
スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４から受けた定振幅高周波信号をＰＷＭ信号ＰＷＭＳ１によって断続し、バースト信号ＢＳＴ１を生成する。（図４の（ａ）参照）。
【００５５】
また、変調度が１００％よりも低い場合、パルス幅変調器８は、上述した方法によって、ＰＷＭ信号ＰＷＭＳ２を生成し、その生成したＰＷＭ信号ＰＷＭＳ２をスイッチング回路５１へ出力する。
【００５６】
スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４から受けた定振幅高周波信号をＰＷＭ信号ＰＷＭＳ２によって断続し、バースト信号ＢＳＴ２を生成する。（図４の（ｂ）参照）。
【００５７】
そうすると、バースト信号ＢＳＴ１のバースト幅ＢＷ１の変化は、バースト信号ＢＳＴ２のバースト幅ＢＷ２の変化よりも大きくなる。その結果、変調度が１００％である場合、例えば、最大１０点の標本化点で変調信号の包絡線信号ＩＳ１の振幅を表現し、変調度が１００％よりも低い場合、例えば、６点の標本化点で変調信号の包絡線信号ＩＳ２の振幅を表現する。
【００５８】
従って、変調度が１００％である場合、包絡線信号ＩＳ１の振幅は、１０階調で表現され、変調度が１００％よりも低い場合、包絡線信号ＩＳ２の振幅は、６階調で表現される。
【００５９】
そうすると、ディジタル信号処理における標本化周波数を一定とした場合に、変調度を低下すると、サンプルポイント数の低下に繋がる。そして、このサンプルポイント数の低下は、振幅情報の再生において量子化誤差の増大に繋がり、結果として変調誤差が大きくなる。但し、電力増幅回路５２は、電力付加効率が最大である点で動作するため、電力効率は、低下しない。
【００６０】
従って、パルス幅変調における変調度を変化させて、電力増幅回路５２がオフになる時間を長く取ることによって出力電力を低下させる方法においては、図３に示すように、電力効率は、出力電力に対して一定であり（直線ｋ１参照）、変調誤差は、出力電力の低下に伴って大きくなる（直線ｋ２参照）。
【００６１】
そこで、この発明においては、変調誤差に変調誤差上限値ＴＨを設け、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下になる領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調における変調度を低下させて出力電力を低下させることにした。
【００６２】
図５は、図１に示す通信装置１０における信号のタイミングチャートである。なお、図５における各波形は、周波数ｆｍの正弦波の変調入力信号に対して、周波数ｆｃの搬送波に抑圧搬送波両側波帯の振幅変調を行う場合を例に説明したものである。
【００６３】
図１に示す通信装置１０の動作を、図５を参照しながら説明する。まず、ベースバンド信号発生器１は、式（１）に示す変調出力波形に対応したベースバンド信号の同相成分Ｉ（ｔ）並びにＱ（ｔ）を発生し、その発生したベースバンド信号の同相成分Ｉ（ｔ）並びにＱ（ｔ）を定振幅位相変調器２および振幅信号発生手段７へ出力する。
【００６４】
【数１】
【００６５】
式（１）において、Ａ（ｔ）およびφ（ｔ）は、次式によって表される。
【００６６】
【数２】
【００６７】
なお、式（２）において、Ａｒｇ（ｘ，ｙ）は、ｘ軸の正方向から座標（ｘ，ｙ）までの角を表す。
【００６８】
このように、ベースバンド信号発生器１は、波形ｗｖ１からなる信号を発生して定振幅位相変調器２および振幅信号発生手段７へ出力する。
【００６９】
局部発振器３は、搬送波を発生して定振幅位相変調器２へ出力する。定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号（波形ｗｖ１）を受け、局部発振器３から搬送波を受ける。そして、定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号（波形ｗｖ１）に基づいて搬送波を変調し、次式によって表される一定の振幅を有する定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）を生成し、その生成した定振幅高周波信号を高周波増幅回路４へ出力する。
【００７０】
【数３】
【００７１】
なお、定振幅位相変調器２は、たとえば、次式によって表されるベースバンド信号に変換した後、通常の直交変調器により搬送波を変調する構成としてもよい。
【００７２】
【数４】
【００７３】
または、定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号Ｉ（ｔ）およびＱ（ｔ）により直交変調して得られる式（１）の信号を、リミタ（振幅制限回路）を介して出力する構成としてもよい。
【００７４】
なお、以下、図５で示す波形例は、周波数ｆｍの正弦波の変調入力信号に対して、周波数ｆｃの搬送波に抑圧搬送波両側波帯の振幅変調を行う時の一例を示したものであり、次式が成立するときに相当する。
【００７５】
【数５】
【００７６】
一方、振幅信号発生手段７は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号（波形ｗｖ１）を受ける。そして、振幅信号発生手段７は、外部から指示信号ＩＮＳＴ＿Ｄを受けると、ベースバンド信号（波形ｗｖ１）に基づいて、式（２）中のＡ（ｔ）で示す信号からなり、かつ、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号（波形ｗｖ３）を発生し、その発生した振幅信号（波形ｗｖ３）をパルス幅変調器８へ出力する。
【００７７】
このように、正弦波の変調入力信号に対する抑圧搬送波両側波帯の振幅変調を行う場合には、図５の波形ｗｖ３に示す全波整流による脈流状の信号が出力される。
【００７８】
パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７から振幅信号（波形ｗｖ３）を受け、その受けた振幅信号（波形ｗｖ３）の振幅に応じたパルス幅を有するＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）を生成し、その生成したＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）をスイッチング手段５のスイッチング回路５１へ出力する。
【００７９】
そうすると、スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４から定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）を受け、パルス幅変調器８からＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）を受ける。そして、スイッチング回路５１は、定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）をＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）によって断続してバースト状信号（波形ｗｖ５）を発生し、その発生したバースト状信号（波形ｗｖ５）を電力増幅回路５２へ出力する。電力増幅回路５２は、バースト状信号（波形ｗｖ５）を増幅して帯域通過フィルタ６へ出力する。
【００８０】
このように、位相のみが変調された定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）は、高周波増幅回路４で増幅され、その後、スイッチング手段５によりよって断続・増幅され、波形ｗｖ５に示すように、ＰＷＭ信号（波形ｗｖ４）、即ち、振幅信号Ａ（ｔ）の値に比例したオン期間の比率（デューティー比）で断続された高周波信号となって出力される。一般に、サンプリング周波数ｆｓで断続された中心周波数ｆｃの正弦波（ｆｓ＜ｆｃ）のスペクトラムは、基本波成分ｆｃとｆｃ±ｆｓにスペクトルを有するので、信号を中心周波数ｆｃの帯域通過フィルタ６に通せば、振幅（包絡線）は、スイッチング手段５のオン期間の比率（デューティー比）に比例した信号が得られる。つまり、振幅信号Ａ（ｔ）に比例した振幅を有し、かつ、位相がφ（ｔ）で変調された信号が出力される。
【００８１】
従って、帯域通過フィルタ６は、所要の電力まで増幅され、かつ、位相および振幅が共に所望の値に変調された波形ｗｖ７に示す出力信号を出力する。
【００８２】
このように、通信装置１０は、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調における変調度を低下させることによって出力電力を低下する。そして、領域ＲＥＧ１においては、電力効率は、出力電力に対して一定である。
【００８３】
従って、この発明によれば、電力付加効率の低下を抑制して出力電力を低下できる。
【００８４】
また、通信装置１０は、送信すべき変調出力信号を定振幅化した定振幅高周波信号（波形ｗｖ２）を、送信すべき変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス（波形ｗｖ４）によって断続して増幅し、帯域通過フィルタ６を通すことによって振幅変調を行う。その結果、送信出力の振幅変動は、論理パルスのデューティー比によって高精度に制御され、負帰還無し、あるいは少ない帰還率の負帰還により、直線性が良好な振幅変調がなされる。
【００８５】
図６は、図１に示す通信装置１０における信号の他のタイミングチャートである。なお、図６に示す信号のタイミングチャートは、パルス幅変調における変調度を図５に示す場合よりも低下させたときの信号のタイミングチャートである。
【００８６】
通信装置１０は、図５において説明した動作と同様の動作を行ない、波形ｗｖ１→波形ｗｖ２→波形ｗｖ３１→波形ｗｖ４１→波形ｗｖ５１からなる経路を経て波形ｗｖ７１を出力信号として出力する。
【００８７】
この場合、振幅信号発生手段７は、外部からの指示信号ＩＮＳＴ＿Ｄに応じて、パルス幅変調における変調度を図５に示す場合よりも低下させるための振幅信号（＝波形ｗｖ３１）を生成してパルス幅変調器８へ出力する。
【００８８】
そうすると、パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７からの振幅信号（＝波形ｗｖ３１）をパルス幅変調してＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成してスイッチング回路５１へ出力する。そして、スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４からの定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２）をパルス幅変調器８からの振幅信号（＝波形ｗｖ４１）によって断続し、バースト状信号（＝波形ｗｖ５１）を生成して電力増幅回路５２へ出力する。
【００８９】
そして、電力増幅回路５２は、バースト状信号（＝波形ｗｖ５１）を増幅し、帯域通過フィルタ６は、出力信号（＝波形ｗｖ７１）を出力する。
【００９０】
この場合、図６に示すＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）のオフ期間は、図５に示すＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４）のオフ期間よりも長くなっているので、振幅信号（＝波形ｗｖ３１）に基づいてＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成するパルス幅変調器８は、パルス幅変調における変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成することになる。
【００９１】
また、図６に示す出力信号（＝波形ｗｖ７１）は、図５に示す出力信号（＝波形ｗｖ７）よりも振幅が小さく、出力信号（＝波形ｗｖ７１）の電力が低下している。
【００９２】
このように、実施の形態１においては、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調の変調度を低下させることによって出力信号の電力を低下させる。
【００９３】
従って、この発明によれば、電力効率の低下を抑制して出力電力を低下できる。
【００９４】
なお、上記においては、パルス幅変調における変調度を低下させて出力電力を低下させる場合について説明したが、振幅信号発生手段７は、外部から指示信号ＩＮＳＴ＿Ｉを受けると、パルス幅変調における変調度を上昇するための振幅信号を生成するので、実施の形態１においては、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調における変調度を変えることによって出力電力を変える（即ち、出力電力を増減する）ことができる。
【００９５】
また、振幅信号発生手段７は、指示信号ＩＮＳＴ＿Ｄを外部から受ける度に、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号を生成し、指示信号ＩＮＳＴ＿Ｉを外部から受ける度に、パルス幅変調における変調度を上昇するための振幅信号を生成するが、変調度の低下幅および変調度の上昇幅は、一定であってもよく、変化してもよい。
【００９６】
上述したように、振幅信号発生手段７は、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号（＝波形ｗｖ３１）を生成し、パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７から受けた振幅信号（＝波形ｗｖ３１）の振幅に応じて、変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成するので、振幅信号発生手段７およびパルス幅変調器８は、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調の変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝論理パルス）を出力する「パルス出力手段」を構成する。
【００９７】
［実施の形態２］
図７は、この発明の実施の形態２による通信装置のブロック図である。実施の形態２による通信装置１０Ａは、図１に示す通信装置１０の高周波増幅回路４および振幅信号発生手段７をそれぞれ高周波増幅回路４Ａおよび振幅信号発生手段７Ａに代えたものであり、その他は、通信装置１０と同じである。
【００９８】
高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ１を受けると、定振幅位相変調器２によって位相変調された定振幅高周波信号を増幅し、その増幅した定振幅高周波信号を信号レベルを保持してスイッチング回路５１へ出力する。
【００９９】
また、高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｄを受けると、定振幅位相変調器２によって位相変調された定振幅高周波信号の信号レベルを減衰し、その減衰した定振幅高周波信号をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１００】
更に、高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｉを受けると、定振幅位相変調器２によって位相変調された定振幅高周波信号の信号レベルを増加させ、その増加させた定振幅高周波信号をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１０１】
振幅信号発生手段７Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ１＿Ｄを受けると、実施の形態１における振幅信号発生手段７と同じように、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号を生成し、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【０１０２】
また、振幅信号発生手段７Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ１＿Ｉを受けると、実施の形態１における振幅信号発生手段７と同じように、パルス幅変調における変調度を上昇させるための振幅信号を生成し、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【０１０３】
更に、振幅信号発生手段７Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２を受けると、パルス幅変調における変調度を一定にするための振幅信号を生成し、その生成した振幅信号をパルス幅変調器８へ出力する。
【０１０４】
図８は、変調誤差および電力効率と出力電力との他の関係を示す図である。図８において、直線ｋ３は、電力効率を表し、直線ｋ４は、変調誤差を表す。出力電力を変化させる方法として、パルス幅変調における変調度を一定に保持し、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを変化させる方法を採用した場合、パルス幅変調における変調度は、一定であるので、実施の形態１において説明した変調度の低下による変調誤差の増大はない。
【０１０５】
一方、電力増幅回路は、電力付加効率の最大点からずれた点で動作するので、電力効率は、低下する。
【０１０６】
従って、電力効率は、出力電力の低下に伴って低下し（直線ｋ３参照）、変調誤差は、出力電力に対して一定となる（直線ｋ４参照）。
【０１０７】
出力電力を変化させる方法として、パルス幅変調における変調度を変える方法を採用した場合、図３に示すように、出力電力が領域ＲＥＧ１よりも更に低下すると、変調誤差は、変調誤差上限値ＴＨよりも更に大きくなる（直線ｋ２参照）。
【０１０８】
また、出力電力を変化させる方法として、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを変化させる方法を採用した場合、図８に示すように、出力電力の低い領域では、電力効率が低下する（直線ｋ３参照）。
【０１０９】
そこで、実施の形態２においては、パルス幅変調における変調度を変化させて出力電力を変化させる方法と、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを変化させて出力電力を変化させる方法とを組み合わせることによって、電力効率の低下を最小限に抑制し、かつ、変調誤差の増大を最小限に抑制することにした。
【０１１０】
図９は、変調誤差および電力効率と出力電力との更に他の関係を示す図である。図９において、曲線ｋ５は、電力効率を表し、曲線ｋ６は、変調誤差を表す。
【０１１１】
実施の形態２においては、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１においては、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを一定に保持し、かつ、パルス幅変調における変調度を変化させて出力電力を変化させ、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨよりも大きい領域ＲＥＧ２においては、パルス幅変調における変調度を一定に保持し、かつ、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを変化させて出力電力を変化させる。そして、領域ＲＥＧ２においては、パルス幅変調における変調度を変調誤差が変調誤差上限値ＴＨに達する変調度に保持する。
【０１１２】
領域ＲＥＧ１，２における通信装置１０Ａの動作について説明する。まず、領域ＲＥＧ１においては、通信装置１０Ａは、実施の形態１における通信装置１０と同じ動作によって、パルス幅変調における変調度を変化させて出力電力を変化させる。
【０１１３】
この場合、高周波増幅回路４Ａは、外部から受けた指示信号ＩＮＳＴ１に応じて、定振幅位相変調器２から受けた定振幅高周波信号を増幅し、その増幅した定振幅高周波信号の信号レベルを一定に保持して定振幅高周波信号をスイッチング回路５１へ出力する。また、振幅信号発生手段７Ａは、外部からの指示信号ＩＮＳＴ１＿Ｄ，ＩＮＳＴ１＿Ｉに応じて、パルス幅変調における変調度を増減させるための振幅信号を生成してパルス幅変調器８へ出力する。
【０１１４】
次に、領域ＲＥＧ２における通信装置１０Ａの動作について説明する。図１０は、図７に示す通信装置１０Ａにおける信号のタイミングチャートである。ベースバンド信号発生器１は、上述下方法によってベースバンド信号（＝波形ｗｖ２１）を発生し、その発生したベースバンド信号（＝波形ｗｖ２１）を定振幅位相変調器２および振幅信号発生手段７Ａへ出力する。
【０１１５】
そして、局部発振器３は、搬送波を発生して定振幅位相変調器２へ出力する。定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号（波形ｗｖ２１）を受け、局部発振器３から搬送波を受ける。そして、定振幅位相変調器２は、ベースバンド信号（波形ｗｖ２１）に基づいて搬送波を変調し、上述した方法によって一定の振幅を有する定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を高周波増幅回路４Ａへ出力する。
【０１１６】
高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｄを受けると、定振幅位相変調器２から受けた定振幅高周波信号を減衰し、その減衰した定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２）をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１１７】
一方、振幅信号発生手段７Ａは、ベースバンド信号発生器１からベースバンド信号（波形ｗｖ２１）を受ける。そして、振幅信号発生手段７Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２を受けると、ベースバンド信号（波形ｗｖ２１）に基づいて、式（２）中のＡ（ｔ）で示す信号からなり、かつ、パルス幅変調における変調度を変調誤差が変調誤差上限値ＴＨに達する変調度に保持するための振幅信号（波形ｗｖ２３）を発生し、その発生した振幅信号（波形ｗｖ２３）をパルス幅変調器８へ出力する。
【０１１８】
パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７Ａから振幅信号（波形ｗｖ２３）を受け、その受けた振幅信号（波形ｗｖ２３）の振幅に応じたパルス幅を有するＰＷＭ信号（波形ｗｖ２４）を生成し、その生成したＰＷＭ信号（波形ｗｖ２４）をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１１９】
そうすると、スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４Ａから定振幅高周波信号（波形ｗｖ２２）を受け、パルス幅変調器８からＰＷＭ信号（波形ｗｖ２４）を受ける。そして、スイッチング回路５１は、定振幅高周波信号（波形ｗｖ２２）をＰＷＭ信号（波形ｗｖ２４）によって断続してバースト状信号（波形ｗｖ２５）を発生し、その発生したバースト状信号（波形ｗｖ２５）を電力増幅回路５２へ出力する。電力増幅回路５２は、バースト状信号（波形ｗｖ２５）を増幅して帯域通過フィルタ６へ出力する。
【０１２０】
そして、帯域通過フィルタ６は、上述したように、所要の電力まで増幅され、かつ、位相および振幅が共に所望の値に変調された波形ｗｖ２７に示す出力信号を出力する。
【０１２１】
このように、通信装置１０Ａは、領域ＲＥＧ２においては、信号レベルを減衰した定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２）を電力増幅回路５２へ入力することによって出力電力を低下させる。
【０１２２】
図１１は、図７に示す通信装置１０Ａにおける信号の他のタイミングチャートである。
【０１２３】
通信装置１０Ａは、図１０において説明した動作と同様の動作を行ない、波形ｗｖ２１→波形ｗｖ２２１→波形ｗｖ２３→波形ｗｖ２４→波形ｗｖ２５１からなる経路を経て波形ｗｖ２７１を出力信号として出力する。
【０１２４】
この場合、振幅信号発生手段７Ａは、外部からの指示信号ＩＮＳＴ２に応じて、パルス幅変調における変調度を変調誤差が変調誤差上限値ＴＨになる変調度に保持するための振幅信号（＝波形ｗｖ２３）を生成してパルス幅変調器８へ出力する。そして、パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７Ａからの振幅信号（＝波形ｗｖ２３）をパルス幅変調してＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ２４）を生成してスイッチング回路５１へ出力する。
【０１２５】
また、高周波増幅回路４Ａは、外部からの指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｄに応じて、定振幅位相変調器２から受けた定振幅高周波信号の信号レベルを更に減衰し、その減衰した定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２１）をスイッチング回路５１へ出力する。
【０１２６】
そうすると、スイッチング回路５１は、高周波増幅回路４Ａからの定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２１）をパルス幅変調器８からの振幅信号（＝波形ｗｖ２４）によって断続し、バースト状信号（＝波形ｗｖ２５１）を生成して電力増幅回路５２へ出力する。
【０１２７】
そして、電力増幅回路５２は、バースト状信号（＝波形ｗｖ２５１）を増幅し、帯域通過フィルタ６は、出力信号（＝波形ｗｖ２７１）を出力する。
【０１２８】
この場合、図１１に示すバースト状信号（＝波形ｗｖ２５１）は、図１０に示すバースト状信号（＝波形ｗｖ２５）よりも振幅が低くなっているので、帯域通過フィルタ６は、出力信号（＝波形ｗｖ２７）よりも振幅が低い出力信号（＝波形ｗｖ２７１）を出力する。つまり、定振幅高周波信号（＝波形ｗｖ２２１）をスイッチング回路５１へ入力することによって出力電力が低下する。
【０１２９】
従って、電力増幅回路５２への入力信号の信号レベルを低下することによって、電力効率の低下を最小限に抑制して出力電力を低下させることができる。
【０１３０】
なお、上記においては、電力増幅回路への入力信号の信号レベルを低下させて出力電力を低下させる場合について説明したが、高周波増幅回路４Ａは、外部から指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｉを受けると、定振幅位相変調器２からの定振幅高周波信号の信号レベルを上昇し、その上昇した定振幅高周波信号をスイッチング回路５１へ出力するので、実施の形態２においては、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨよりも大きい領域ＲＥＧ２において、電力増幅回路５２への定振幅高周波信号の信号レベルを変えることによって出力電力を変える（即ち、出力電力を増減する）ことができる。
【０１３１】
また、高周波増幅回路４Ａは、指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｄを外部から受ける度に、定振幅位相変調器２からの定振幅高周波信号の信号レベルを減衰し、指示信号ＩＮＳＴ２＿Ｉを外部から受ける度に、定振幅位相変調器２からの定振幅高周波信号の信号レベルを上昇させるが、定振幅高周波信号の信号レベルの低下幅および定振幅高周波信号の信号レベルの上昇幅は、一定であってもよく、変化してもよい。
【０１３２】
上述したように、振幅信号発生手段７Ａは、領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調における変調度を低下させるための振幅信号（＝波形ｗｖ３１）を生成し、パルス幅変調器８は、振幅信号発生手段７Ａから受けた振幅信号（＝波形ｗｖ３１）の振幅に応じて、変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝波形ｗｖ４１）を生成するので、振幅信号発生手段７Ａおよびパルス幅変調器８は、変調誤差が変調誤差上限値ＴＨ以下である領域ＲＥＧ１において、パルス幅変調の変調度を低下させてＰＷＭ信号（＝論理パルス）を出力する「パルス出力手段」を構成する。
【０１３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
この発明は、電力付加効率の低下を抑制して出力電力を低下可能な通信装置に適用される。また、この発明は、電力付加効率の低下および変調誤差の増大を抑制して出力電力を低下可能な通信装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】この発明の実施の形態１による通信装置のブロック図である。
【図２】図１に示すパルス幅変調器の動作を詳細に説明するための図である。
【図３】変調誤差および電力効率と出力電力との関係を示す図である。
【図４】パルス幅変調における変調度を変えたときの信号の変化を示す図である。
【図５】図１に示す通信装置における信号のタイミングチャートである。
【図６】図１に示す通信装置における信号の他のタイミングチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２による通信装置のブロック図である。
【図８】変調誤差および電力効率と出力電力との他の関係を示す図である。
【図９】変調誤差および電力効率と出力電力との更に他の関係を示す図である。
【図１０】図７に示す通信装置における信号のタイミングチャートである。
【図１１】図７に示す通信装置における信号の他のタイミングチャートである。
【図１２】従来の技術による無線送信装置のブロック図である。
【図１３】ＰＷＭ信号のスペクトラム図である。
【図１４】図１２に示す無線送信装置における信号のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１３６】
１ ベースバンド信号発生器、２ 定振幅位相変調器、３，２０２ 局部発振器、４，４Ａ，２０４ 高周波増幅回路、５ スイッチング手段、６ 帯域通過フィルタ、７，７Ａ 振幅信号発生手段、８ パルス幅変調器、１０，１０Ａ 通信装置、５１ スイッチング回路、５，２０５ 電力増幅回路、２００ 無線送信装置、２０１ 変調器、２０３ リミタ、２０６ 包絡線検波器、２０７ 振幅変調信号増幅回路、２０７１ パルス幅変調器、２０７２ 低域通過フィルタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を出力するパルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、前記変調出力信号に基づいて、前記パルス幅変調の変調度を低下させて前記論理パルスを出力するパルス出力手段と、
前記変調出力信号に基づいて定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを一定に保持して出力する定振幅信号発生手段と、
前記定振幅信号発生手段から受けた定振幅高周波信号を前記パルス出力手段から受けた論理パルス信号によって断続するスイッチング手段と、
前記スイッチング手段によって断続された定振幅高周波信号を濾波し、その濾波した信号を送信信号として出力する帯域通過フィルタとを備える通信装置。
【請求項２】
変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を出力するパルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、前記変調出力信号に基づいて、前記パルス幅変調の変調度を低下させて前記論理パルスを出力するパルス出力手段と、
前記変調誤差が前記変調誤差上限値よりも大きい領域において、前記変調出力信号に基づいて信号レベルを低下して定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を出力する定振幅信号発生手段と、
前記定振幅信号発生手段から受けた定振幅高周波信号を前記パルス出力手段から受けた論理パルス信号によって断続するスイッチング手段と、
前記スイッチング手段によって断続された定振幅高周波信号を濾波し、その濾波した信号を送信信号として出力する帯域通過フィルタとを備える通信装置。
【請求項３】
前記パルス出力手段は、前記変調誤差が前記変調誤差上限値よりも大きい領域において、前記変調誤差が前記変調誤差上限値に達したときの変調度を維持して前記論理パルス信号を出力する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記定振幅信号発生手段は、前記変調誤差が前記変調誤差上限値以下である領域において、前記変調出力信号に基づいて定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを一定に保持して出力する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項１】
変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を出力するパルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、前記変調出力信号に基づいて、前記パルス幅変調の変調度を低下させて前記論理パルスを出力するパルス出力手段と、
前記変調出力信号に基づいて定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを一定に保持して出力する定振幅信号発生手段と、
前記定振幅信号発生手段から受けた定振幅高周波信号を前記パルス出力手段から受けた論理パルス信号によって断続するスイッチング手段と、
前記スイッチング手段によって断続された定振幅高周波信号を濾波し、その濾波した信号を送信信号として出力する帯域通過フィルタとを備える通信装置。
【請求項２】
変調出力信号の振幅に比例したデューティー比を有する論理パルス信号を出力するパルス幅変調における変調誤差が変調誤差上限値以下である領域において、前記変調出力信号に基づいて、前記パルス幅変調の変調度を低下させて前記論理パルスを出力するパルス出力手段と、
前記変調誤差が前記変調誤差上限値よりも大きい領域において、前記変調出力信号に基づいて信号レベルを低下して定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を出力する定振幅信号発生手段と、
前記定振幅信号発生手段から受けた定振幅高周波信号を前記パルス出力手段から受けた論理パルス信号によって断続するスイッチング手段と、
前記スイッチング手段によって断続された定振幅高周波信号を濾波し、その濾波した信号を送信信号として出力する帯域通過フィルタとを備える通信装置。
【請求項３】
前記パルス出力手段は、前記変調誤差が前記変調誤差上限値よりも大きい領域において、前記変調誤差が前記変調誤差上限値に達したときの変調度を維持して前記論理パルス信号を出力する、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記定振幅信号発生手段は、前記変調誤差が前記変調誤差上限値以下である領域において、前記変調出力信号に基づいて定振幅高周波信号を生成し、その生成した定振幅高周波信号を信号レベルを一定に保持して出力する、請求項２に記載の通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１５９３４３（Ｐ２００９−１５９３４３Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３５５４５（Ｐ２００７−３３５５４５）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、支出負荷行為担当官、総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「空間軸上周波数有効利用技術の研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、支出負荷行為担当官、総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「空間軸上周波数有効利用技術の研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【Ｆターム（参考）】
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