高周波パルス変調装置及び高周波無線装置
【課題】変調状態によらずローカルリークを除去して変調信号への影響を低減できる高周波パルス変調装置及び高周波無線装置を提供する。
【解決手段】第１のコンパレータ１３０は、インパルス源１１０から入力した反転インパルス信号１１２を閾値として、高周波源１２０から入力したローカル信号１２１が閾値を超える区間だけ、高周波パルス列１３１を出力する。高周波パルス列１３１は、第１のＢＰＦ１４０に入力され、ここで直流成分等の低い周波数成分を除去した変調パルス信号が生成される。第１のコンパレータ１３０でディジタル信号に変換することで、高周波源１２０からのローカルリークを防止している。
【解決手段】第１のコンパレータ１３０は、インパルス源１１０から入力した反転インパルス信号１１２を閾値として、高周波源１２０から入力したローカル信号１２１が閾値を超える区間だけ、高周波パルス列１３１を出力する。高周波パルス列１３１は、第１のＢＰＦ１４０に入力され、ここで直流成分等の低い周波数成分を除去した変調パルス信号が生成される。第１のコンパレータ１３０でディジタル信号に変換することで、高周波源１２０からのローカルリークを防止している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波パルス変調装置及び高周波無線装置に関し、より詳しくは、ＵＷＢ（Ultra Wideband）無線装置の送信機で使用されるインパルス信号で高周波信号（ＲＦ信号）を変調する高周波パルス変調装置及びこれを用いた高周波無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の高周波信号を得る方法には、ダイレクトコンバージョン方式のように、データ信号で高周波信号を直接変調する方式と、ヘテロダイン方式のように、低周波においてデータ信号で変調した後に必要な高周波信号に周波数変調する方式とが考えられる。両者を比較すると、回路規模、コストなどの観点から直接変調方式の方が好ましい。
【０００３】
直接変調方式では、ローカル発振器から出力される搬送波が、データ発生器から出力されたデータに基づいて乗算器（ミキサ）によって変調され、高周波アンプ、高周波バンドパスフィルタ等を介して送信アンテナから送信される。
しかし、ミキサの出力ポートである高周波（ＲＦ）ポートと、ローカル発振器からローカル信号を入力するためのローカル信号ポートとの間で、アイソレーションを完全に行うことは難しく、ローカル発振器から出力される搬送波のローカル信号が高周波ポートに漏れ(ローカルリーク)、さらに高周波アンプ及び高周波バンドパスフィルタを伝わって送信アンテナから空中に放射されてしまうといった問題がある。
【０００４】
高周波ポートとローカル信号ポートの間のアイソレーションは数十ｄＢ程度、特にミリ波帯、準ミリ波帯ではたかだか３０ｄＢ程度であるため、高周波ポートにはローカルリーク信号があるレベルで定常的に出現する。
【０００５】
例えば、変調方式にパルス変調を採用する場合、ローカルリーク信号によって、第１に、定常的に（パルスがない期間も）無変調キャリアが出現しているためパルスのオンオフ比が劣化し、第２に、非常に短いパルスによる広帯域変調時には、変調信号に比べてローカルリーク信号の線スペクトル電力が大きくなり、周波数スペクトルに係る規定条件を満足できない、といった問題が生じる。
【０００６】
上記のようなローカルリークの問題を解決する手段として、例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。特許文献１では、図１１に示すようなローカルリークのキャンセル回路が記載されている。ローカル発信器９１１とミキサ９１３との間に分配器９１５を介在させ、ローカル発信器９１１から出力される搬送波をミキサ９１３と位相・振幅調整器９１６に分配し、位相・振幅調整器９１６から出力される信号とミキサ９１３から出力される変調信号とを合成器９２０により合成してアンテナ９１４に送る構成となっている。位相・振幅調整期９１６から合成器９２０に出力される信号は、変調信号に重畳された搬送波をキャンセルする位相と振幅を有している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されているローカルリークのキャンセル回路では、最適なキャンセル量が変調信号の有無、信号レベルなどによって変化するため、パルス変調のような高速に状態が変化する方式では、キャンセル量の調整が追従できない。そのため、パルス信号がオンの時かオフの時かのいずれかに限定して、最適なキャンセル量が得られるよう調整せざるを得ないといった問題があった。例えば、リークレベルのモニタ・調整のしやすさなどの観点から、パルス信号がオフの時にキャンセル量が最適になるよう調整されることが多く、この場合にはパルス信号がオンの時のローカルリークが十分キャンセルされずに送信されてしまうといった問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、変調状態によらずローカルリークを除去して変調信号への影響を低減できる高周波パルス変調装置及び高周波無線装置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】
【００１０】
本発明の高周波パルス変調装置の第１の態様は、非反転インパルス信号とこれを反転させた反転インパルス信号とを一対に出力するインパルス源と、高周波のローカル信号を生成する高周波源と、前記高周波源から出力されるローカル信号と前記インパルス源から出力される反転インパルス信号とを入力し、前記反転インパルス信号を閾値として前記ローカル信号を比較して高周波パルス列を出力する第１のコンパレータと、前記高周波パルス列を入力して前記反転インパルス信号の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させて変調パルス信号を出力する第１のバンドパスフィルタと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の高周波パルス変調装置の第２の態様は、前記インパルス源は、ハイレベル側出力が前記ローカル信号の振幅より大きく、ローレベル側出力が前記振幅より小さくなるよう調整された前記反転インパルス信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
本発明の高周波パルス変調装置の第３の態様は、前記高周波源と前記第１のコンパレータとの間に設けられ、前記インパルス源から前記非反転インパルス信号を入力して開閉制御される高周波スイッチを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の高周波パルス変調装置の第４の態様は、前記第１のバンドパスフィルタから出力される前記変調パルス信号と前記インパルス源から出力される前記反転インパルス信号とを入力し、前記反転インパルス信号を閾値として前記変調パルス信号をもとに高周波パルス列を生成して出力する第２のコンパレータと、前記第２のコンパレータの出力信号を入力して前記反転インパルス信号の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させて変調パルス信号を出力する第２のバンドパスフィルタとを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の高周波パルス変調装置の第５の態様は、前記インパルス源から出力される前記反転インパルス信号の位相を調整する位相調整部を備え、前記第２のコンパレータは、前記位相調整部で位相調整された反転インパルス信号を入力することを特徴とする。
【００１５】
本発明の高周波パルス変調装置の第６の態様は、前記第１のバンドパスフィルタまたは前記第２のバンドパスフィルタから前記変調パルス信号を入力し、該変調パルス信号の中心周波数を所定の整数倍に逓倍する逓倍器を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の高周波無線装置の態様は、第１の態様から第６の態様のいずれか１つに記載の高周波パルス変調装置と、前記高周波パルス変調装置で生成された変調パルス信号を送信する送信アンテナと、前記変調パルス信号と略等しい中心周波数を有する電波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナで受信された受信信号と前記高周波パルス変調装置に備えられた高周波源から入力したローカル信号とを混合してベースバンド受信信号を出力するミキサと、前記ベースバンド受信信号を入力して所定帯域の周波数成分を通過させる第３のバンドパスフィルタと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、コンパレータを用いてローカル信号をディジタルパルスに変換し、これから変調パルス信号を生成することで、変調状態によらずローカルリークを除去して変調パルス信号への影響を低減できる高周波パルス変調装置及び高周波無線装置を提供することができる。ローカル信号のリークを防止することで、送信信号である変調パルス信号の放射電力が制限されるのを回避でき、放射電力の効率化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態における高周波パルス変調装置及び高周波無線装置について、図面を参照して詳細に説明する。同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態に係る高周波パルス変調装置を、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の高周波パルス変調装置１００の構成を示すブロック図である。高周波パルス変調装置１００は、インパルス源１１０と高周波源１２０と第１のコンパレータ１３０、及び第１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４０とで構成されている。
【００２０】
インパルス源１１０は、所定周期の非反転インパルス信号とこれを反転させた反転インパルス信号とを一対に出力するもので、例えば図２に示すような非反転インパルス信号１１１と反転インパルス信号１１２を所定の周期で出力している。同図において、横軸は時間ｔを表し、縦軸は電圧Ｖを表している（後述の図３〜６も同様）。非反転インパルス信号１１１は、ローレベル側出力１１１ａとハイレベル側出力１１１ｂとで形成され、ローレベル側出力１１１ａのときパルス信号がオフ、ハイレベル側出力１１１ｂのときパルス信号がオンとなっている。
【００２１】
他方、反転インパルス信号１１２は非反転インパルス信号１１１を反転させた信号であり、非反転インパルス信号１１１がローレベル側出力１１１ａのときハイレベル側出力１１２ａとなり、非反転インパルス信号１１１がハイレベル側出力１１１ｂのときローレベル側出力１１２ｂとなる。インパルス源１１０として、例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）を用いることができる。
高周波源１２０は、例えば図３に示すような高周波のローカル信号１２１を出力する。
【００２２】
第１のコンパレータ１３０は、２つの信号を入力して一方の入力信号を閾値とし、他方の入力信号がこの閾値を超えるときのみ所定の出力信号を出力する。すなわち、一方の入力信号をＳ１とし他方の入力信号をＳ２とするとき、（Ｓ２−Ｓ１）がゼロより大きいときのみ、所定のレベルの出力信号を出力する。本実施形態では、一方の入力信号として、インパルス源１１０から出力される２つのインパルス信号のうち反転インパルス信号を入力し、他方の入力信号として、高周波源１２０から出力されるローカル信号１２１を入力している。
【００２３】
第１のコンパレータ１３０は、インパルス源１１０から図２（ｂ）に示した反転インパルス信号１１２を入力し、高周波源１２０から図３に示したローカル信号１２１を入力すると、反転インパルス信号１１２とローカル信号１２１とを比較する（図４を参照）。そして、ローカル信号１２１が閾値の反転インパルス信号１１２を超える区間だけ、ローカル信号１２１に対応して図５に示すような高周波パルス列１３１が出力される。
【００２４】
インパルス源１１０は、図４に示すように、反転インパルス信号１１２のハイレベル側出力１１２ａがローカル信号１２１の振幅より大きくなり、かつローレベル側出力１１２ｂがローカル信号１２１の振幅より小さくなるよう反転インパルス信号１１２を生成するのがよい。これにより、第１のコンパレータ１３０において、反転インパルス信号１１２のハイレベル側出力１１２ａが閾値に用いられるときはコンパレータ１３０からの出力はゼロとなり、ローレベル側出力１１２ｂが閾値に用いられるときは、ローカル信号１２１が閾値を超える期間に限り所定のレベルの信号が出力され、その結果図５に示すような高周波パルス列１３１が出力される。
【００２５】
図５に示した高周波パルス列１３１は、反転インパルス信号１１２のローレベル側出力１１２ｂの時間帯だけローカル信号１２１と等しい周期でディジタルに出力されるパルス１３１ａで形成されている。パルス１３１ａの振幅は、第１のコンパレータ１３０によって調整可能である。
【００２６】
第１のＢＰＦ１４０は、第１のコンパレータ１３０から出力される高周波パルス列１３１を入力し、反転インパルス信号１１２の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させる特性を有しており、これにより直流成分等の低い周波数成分を除去している。図５に示した高周波パルス列１３１を入力したときの第１のＢＰＦ１４０の出力信号の一例を図６に示す。出力信号１４１は、高周波パルス列１３１から直流成分等の低周波成分を除去することで、ローカル信号１２１と同様の高周波信号が得られる。第１のＢＰＦ１４０の出力信号が、本実施形態の高周波パルス変調装置１００の出力である変調パルス信号となる（以下では、変調パルス信号１４１と記す）。
【００２７】
上記の通り、本実施形態では、反転インパルス信号１１２のローレベル側出力１１２ｂの期間だけ、ＢＰＦ１４０から変調パルス信号１４１が出力される。これは、搬送波であるローカル信号１２１を用いて非反転インパルス信号１１１に対応する高周波パルス信号を形成しているのと同等になっている。しかし、本実施形態では第１のコンパレータ１３０で一旦ディジタル信号の高周波パルス列１３１を生成し、これをもとに高周波パルス信号を形成しており、高周波源１２０から入力したローカル信号を直接搬送波に用いていない。これにより、高周波源１２０からのローカルリークを防止することが可能となる。本実施形態によれば、変調状態（インパルス源１１０で生成される非反転インパルス信号１１１の状態等）によらず、ローカルリークを除去することができる。
【００２８】
従来、非反転インパルス信号１１１を、ローカル信号１２１を搬送波として送信する場合、高周波対応のスイッチを開閉制御することで、高周波源１２０からのローカル信号１２１の出力を制御して送信していた。本実施形態では、高価な高周波対応のスイッチに代えて、安価なコンパレータ１３０を用いて高周波パルス変調装置１００を実現している。コンパレータは、例えば周期が１０ｐｓ〜１００ｐｓ程度の極めて高速のものが低コストで実現されている。
【００２９】
また本実施形態では、スイッチに代えてコンパレータを用いることで、ディジタルデバイスだけで高周波パルス変調装置を構成することができる。これにより、信頼性の高い装置を提供することができる。
さらに、コンパレータを用いた場合、これに入力される反転インパルス信号及びローカル信号の電力を極力小さくすることができ、これにより周辺に配置されている回路への影響を十分小さくすることが可能となる。
【００３０】
本発明の第２の実施の形態に係る高周波パルス変調装置を、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態の高周波パルス変調装置２００の構成を示すブロック図である。本実施形態の高周波パルス変調装置２００は、高周波源１２０と第１のコンパレータ１３０との間の信号線の途中に、高周波スイッチ２５０を追加している。高周波スイッチ２５０は、インパルス源１１０から非反転インパルス信号１１１を入力し、これを用いて開閉制御を行うよう構成されている。すなわち、高周波スイッチ２５０は、非反転インパルス信号１１１がハイレベル側出力１１１ｂのときに閉となり、ローレベル側出力１１１ａのときに開となる。
【００３１】
高周波スイッチ２５０を非反転インパルス信号１１２に同期させて開閉させることにより、ローカル信号１２１を搬送波として非反転インパルス信号１１１で変調されたパルス信号が第１のコンパレータ１３０に入力される。第１のコンパレータ１３０では、非反転インパルス信号１１１と正確に同期された反転インパルス信号１１２を用いて、第１の実施形態と同様にして高周波パルス列１３１が生成される。さらに、第１のＢＰＦ１４０では、高周波パルス列１３１を入力して波形整形することで、変調パルス信号が形成される。
【００３２】
第１の実施形態の高周波パルス変調装置１００では、高周波源１２０から第１のコンパレータ１３０にローカル信号１２１が常時入力されていた。そのため、ローカル信号１２１が第１のコンパレータ１３０にリークして変調パルス信号１４１に重畳されてしまうおそれがあった。これに対し、本実施形態では、スイッチ２５０を用いて非反転パルス信号１１１がオフの時にはローカル信号１２１が第１のコンパレータ１３０に供給されないように構成していることから、ローカルリークを十分に除去することが可能となる。
また、本実施形態でも第１のコンパレータ１３０を用いていることから、これに入力する反転インパルス信号１１２及びローカル信号１２１の電力を極力小さくすることができ、これにより周辺に配置されている回路への影響を十分小さくすることが可能となっている。
【００３３】
本発明の第３の実施の形態に係る高周波パルス変調装置を、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態の高周波パルス変調装置３００の構成を示すブロック図である。高周波パルス変調装置３００は、第１のＢＰＦ１４０の出力側に第１のコンパレータ１３０とは別の第２のコンパレータ３３０を追加しており、第２のコンパレータ３３０の出力側には第１のＢＰＦ１４０とは別の第２のＢＰＦ３４０を追加している。
【００３４】
第２のコンパレータ３３０は、第１のコンパレータ１３０と同様に、インパルス源１１０から反転インパルス信号１１２を入力して閾値に用いており、これと第１のＢＰＦ１４０から出力される変調パルス信号１４１とを比較させることで、変調パルス信号１４１以外のローカルリークによるノイズ成分を除去することができる。第２のコンパレータ３３０からは、図５に示したのと同様の高周波パルス列３３１が出力され、これを第２のＢＰＦ３４０に入力する。第２のＢＰＦ３４０の出力信号が、本実施形態の高周波パルス変調装置３００の出力である変調パルス信号３４１となる。
【００３５】
なお、第１のコンパレータ１３０に入力される反転インパルス信号と第２のコンパレータ３３０に入力される反転インパルス信号との位相差が問題となる場合には、インパルス源１１０と第２のコンパレータ３３０との間に位相調整部３５０を設け、インパルス源１１０から入力される反転インパルス信号１１２の位相を位相調整部３５０で調整した後に、第２のコンパレータ３３０に入力させるように構成するのがよい。また、本実施形態では、第２のコンパレータ３３０と第２のＢＰＦ３４０とをそれぞれ１つずつ備えるように構成したが、第２のコンパレータ３３０と第２のＢＰＦ３４０とを１組として、２組以上縦続して備えるようにすることも可能である。さらに、図７に示した第２の実施形態例のように、高周波源１２０と第１のコンパレータ１３０との間にインパルス源１１０からの非反転インパルス信号１１１によって開閉する高周波スイッチ２５０を介在させてもよい。
【００３６】
本発明の第４の実施の形態に係る高周波パルス変調装置を、図９を参照して説明する。図９は、本実施形態の高周波パルス変調装置４００の構成を示すブロック図である。高周波パルス変調装置４００は、ＢＰＦ１４０の出力側に逓倍器４６０を追加した構成としている。
【００３７】
逓倍器４６０は、第１のＢＰＦ１４０から出力される変調パルス信号１４１の周波数に所定の整数倍を掛けた高周波の出力信号に変換することができる。逓倍器４６０を追加することで、高周波源１２０には、使用周波数より低周波のローカル信号を生成するものを用いることができる。高周波源１２０として、より低周波のものを用いるほうがコストを低減できるといった効果が得られる。
【００３８】
なお、本第４の実施形態例では、第１の実施形態例に係る高周波パルス変調装置１００におけるＢＰＦ１４０の出力側に逓倍器４６０を追加した構成としたが、第２又は第３の実施形態例に係る高周波パルス変調装置２００、３００におけるＢＰＦ１４０又は３４０の出力側に逓倍器４６０を追加した構成としてもよい。
【００３９】
本発明の高周波パルス変調装置を用いた高周波無線装置を、図１０を参照して説明する。なお、図１０は本発明の第１の実施形態例に係る高周波パルス変調装置１００を用いた高周波無線通信装置５００を示したものであるが、本発明の第２乃至第４の実施形態に係る高周波パルス変調装置２００、３００、４００を用いた場合も同様である。
【００４０】
高周波無線装置５００は、送信部５１０と受信部５２０とから構成されている。送信部５１０は、高周波パルス変調装置１００と高周波パルス変調装置１００で生成された変調パルス信号１４１を送信する送信用アンテナ５１１とを備えており、受信部５２０は、受信回路５２１、信号復調用ＢＰＦ５２２、ミキサ５２３、増幅器５２４、及び受信アンテナ５２５とを備えている。受信アンテナ５２５は、高周波パルス変調装置１００で生成された変調パルス信号の中心周波数と略等しい中心周波数を有する電波を受信するものである。
【００４１】
受信アンテナ５２５で受信された受信信号は、増幅器５２４で増幅された後ミキサ５２３で高周波源１２０から入力したローカル信号１２１と混合されてベースバンドにダウンコンバートされる。ミキサ５２３でダウンコンバートされた信号は信号復調用ＢＰＦ５２２に入力され、ここでインパルス源１１０で生成される非反転インパルス信号１１１に対応する周波数の信号に復調される。信号復調用ＢＰＦ５２２は、非反転インパルス信号１１１の周波数に対応する信号を通過するよう構成されている。
【００４２】
このように構成された高周波無線装置５００では、高周波源１２０で生成されるローカル信号１２１の電力の大部分をミキサ５２３に出力させ、ここで受信信号のダウンコンバートに使用させるように構成することができる。高周波源１２０で生成されるローカル信号１２１は第１のコンパレータ１３０にも出力されるが、第１のコンパレータ１３０に入力されるローカル信号１２１の電力は十分低くすることができ、ミキサ５２３においてダウンコンバートに効率的に用いることができる。
【００４３】
また、第１のコンパレータ１３０に供給されるローカル信号１２１の電力を低くすることにより、送信用アンテナ５１１から送信される変調パルス信号１４１がローカルリークの影響を受けるのを低減することが可能となる。
【００４４】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る高周波パルス変調装置及び高周波無線装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における高周波パルス変調装置及び高周波無線装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る高周波パルス変調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態のインパルス源で生成される非反転インパルス信号及び反転インパルス信号の一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態の高周波源で生成されるローカル信号の一例を示す図である。
【図４】第１のコンパレータで行われる信号比較の一例を示す図である。
【図５】第１のコンパレータから出力される高周波パルス列の一例を示す図である。
【図６】高周波パルス列を入力したときの第１のＢＰＦの出力信号の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る高周波パルス変調装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る高周波パルス変調装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る高周波パルス変調装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る高周波無線装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のローカルリークをキャンセルするためのキャンセル回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００、２００、３００、４００ 高周波パルス変調装置
１１０ インパルス源
１２０ 高周波源
１３０ 第１のコンパレータ
１４０ 第１のＢＰＦ
２５０ 高周波スイッチ
３３０ 第２のコンパレータ
３４０ 第２のＢＰＦ
３５０ 位相調整部
４６０ 逓倍器
５００ 高周波無線装置
５１０ 送信部
５１１ 送信用アンテナ
５２０ 受信部
５２１ 受信回路
５２２ 信号復調用ＢＰＦ
５２３ ミキサ
５２４ 増幅器
５２５ 受信アンテナ
９１１ ローカル発信器
９１３ ミキサ
９１４ アンテナ
９１５ 分配器
９１６ 位相・振幅調整器
９１７ レベル検出器
９１８ 比較器
９１９ レベル調整器
９２０ 合成器
９２１ 第１逓倍器
９２２ 第２逓倍器
９２５ 出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波パルス変調装置及び高周波無線装置に関し、より詳しくは、ＵＷＢ（Ultra Wideband）無線装置の送信機で使用されるインパルス信号で高周波信号（ＲＦ信号）を変調する高周波パルス変調装置及びこれを用いた高周波無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の高周波信号を得る方法には、ダイレクトコンバージョン方式のように、データ信号で高周波信号を直接変調する方式と、ヘテロダイン方式のように、低周波においてデータ信号で変調した後に必要な高周波信号に周波数変調する方式とが考えられる。両者を比較すると、回路規模、コストなどの観点から直接変調方式の方が好ましい。
【０００３】
直接変調方式では、ローカル発振器から出力される搬送波が、データ発生器から出力されたデータに基づいて乗算器（ミキサ）によって変調され、高周波アンプ、高周波バンドパスフィルタ等を介して送信アンテナから送信される。
しかし、ミキサの出力ポートである高周波（ＲＦ）ポートと、ローカル発振器からローカル信号を入力するためのローカル信号ポートとの間で、アイソレーションを完全に行うことは難しく、ローカル発振器から出力される搬送波のローカル信号が高周波ポートに漏れ(ローカルリーク)、さらに高周波アンプ及び高周波バンドパスフィルタを伝わって送信アンテナから空中に放射されてしまうといった問題がある。
【０００４】
高周波ポートとローカル信号ポートの間のアイソレーションは数十ｄＢ程度、特にミリ波帯、準ミリ波帯ではたかだか３０ｄＢ程度であるため、高周波ポートにはローカルリーク信号があるレベルで定常的に出現する。
【０００５】
例えば、変調方式にパルス変調を採用する場合、ローカルリーク信号によって、第１に、定常的に（パルスがない期間も）無変調キャリアが出現しているためパルスのオンオフ比が劣化し、第２に、非常に短いパルスによる広帯域変調時には、変調信号に比べてローカルリーク信号の線スペクトル電力が大きくなり、周波数スペクトルに係る規定条件を満足できない、といった問題が生じる。
【０００６】
上記のようなローカルリークの問題を解決する手段として、例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。特許文献１では、図１１に示すようなローカルリークのキャンセル回路が記載されている。ローカル発信器９１１とミキサ９１３との間に分配器９１５を介在させ、ローカル発信器９１１から出力される搬送波をミキサ９１３と位相・振幅調整器９１６に分配し、位相・振幅調整器９１６から出力される信号とミキサ９１３から出力される変調信号とを合成器９２０により合成してアンテナ９１４に送る構成となっている。位相・振幅調整期９１６から合成器９２０に出力される信号は、変調信号に重畳された搬送波をキャンセルする位相と振幅を有している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されているローカルリークのキャンセル回路では、最適なキャンセル量が変調信号の有無、信号レベルなどによって変化するため、パルス変調のような高速に状態が変化する方式では、キャンセル量の調整が追従できない。そのため、パルス信号がオンの時かオフの時かのいずれかに限定して、最適なキャンセル量が得られるよう調整せざるを得ないといった問題があった。例えば、リークレベルのモニタ・調整のしやすさなどの観点から、パルス信号がオフの時にキャンセル量が最適になるよう調整されることが多く、この場合にはパルス信号がオンの時のローカルリークが十分キャンセルされずに送信されてしまうといった問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、変調状態によらずローカルリークを除去して変調信号への影響を低減できる高周波パルス変調装置及び高周波無線装置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】
【００１０】
本発明の高周波パルス変調装置の第１の態様は、非反転インパルス信号とこれを反転させた反転インパルス信号とを一対に出力するインパルス源と、高周波のローカル信号を生成する高周波源と、前記高周波源から出力されるローカル信号と前記インパルス源から出力される反転インパルス信号とを入力し、前記反転インパルス信号を閾値として前記ローカル信号を比較して高周波パルス列を出力する第１のコンパレータと、前記高周波パルス列を入力して前記反転インパルス信号の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させて変調パルス信号を出力する第１のバンドパスフィルタと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の高周波パルス変調装置の第２の態様は、前記インパルス源は、ハイレベル側出力が前記ローカル信号の振幅より大きく、ローレベル側出力が前記振幅より小さくなるよう調整された前記反転インパルス信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
本発明の高周波パルス変調装置の第３の態様は、前記高周波源と前記第１のコンパレータとの間に設けられ、前記インパルス源から前記非反転インパルス信号を入力して開閉制御される高周波スイッチを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の高周波パルス変調装置の第４の態様は、前記第１のバンドパスフィルタから出力される前記変調パルス信号と前記インパルス源から出力される前記反転インパルス信号とを入力し、前記反転インパルス信号を閾値として前記変調パルス信号をもとに高周波パルス列を生成して出力する第２のコンパレータと、前記第２のコンパレータの出力信号を入力して前記反転インパルス信号の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させて変調パルス信号を出力する第２のバンドパスフィルタとを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の高周波パルス変調装置の第５の態様は、前記インパルス源から出力される前記反転インパルス信号の位相を調整する位相調整部を備え、前記第２のコンパレータは、前記位相調整部で位相調整された反転インパルス信号を入力することを特徴とする。
【００１５】
本発明の高周波パルス変調装置の第６の態様は、前記第１のバンドパスフィルタまたは前記第２のバンドパスフィルタから前記変調パルス信号を入力し、該変調パルス信号の中心周波数を所定の整数倍に逓倍する逓倍器を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の高周波無線装置の態様は、第１の態様から第６の態様のいずれか１つに記載の高周波パルス変調装置と、前記高周波パルス変調装置で生成された変調パルス信号を送信する送信アンテナと、前記変調パルス信号と略等しい中心周波数を有する電波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナで受信された受信信号と前記高周波パルス変調装置に備えられた高周波源から入力したローカル信号とを混合してベースバンド受信信号を出力するミキサと、前記ベースバンド受信信号を入力して所定帯域の周波数成分を通過させる第３のバンドパスフィルタと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、コンパレータを用いてローカル信号をディジタルパルスに変換し、これから変調パルス信号を生成することで、変調状態によらずローカルリークを除去して変調パルス信号への影響を低減できる高周波パルス変調装置及び高周波無線装置を提供することができる。ローカル信号のリークを防止することで、送信信号である変調パルス信号の放射電力が制限されるのを回避でき、放射電力の効率化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態における高周波パルス変調装置及び高周波無線装置について、図面を参照して詳細に説明する。同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態に係る高周波パルス変調装置を、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の高周波パルス変調装置１００の構成を示すブロック図である。高周波パルス変調装置１００は、インパルス源１１０と高周波源１２０と第１のコンパレータ１３０、及び第１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４０とで構成されている。
【００２０】
インパルス源１１０は、所定周期の非反転インパルス信号とこれを反転させた反転インパルス信号とを一対に出力するもので、例えば図２に示すような非反転インパルス信号１１１と反転インパルス信号１１２を所定の周期で出力している。同図において、横軸は時間ｔを表し、縦軸は電圧Ｖを表している（後述の図３〜６も同様）。非反転インパルス信号１１１は、ローレベル側出力１１１ａとハイレベル側出力１１１ｂとで形成され、ローレベル側出力１１１ａのときパルス信号がオフ、ハイレベル側出力１１１ｂのときパルス信号がオンとなっている。
【００２１】
他方、反転インパルス信号１１２は非反転インパルス信号１１１を反転させた信号であり、非反転インパルス信号１１１がローレベル側出力１１１ａのときハイレベル側出力１１２ａとなり、非反転インパルス信号１１１がハイレベル側出力１１１ｂのときローレベル側出力１１２ｂとなる。インパルス源１１０として、例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）を用いることができる。
高周波源１２０は、例えば図３に示すような高周波のローカル信号１２１を出力する。
【００２２】
第１のコンパレータ１３０は、２つの信号を入力して一方の入力信号を閾値とし、他方の入力信号がこの閾値を超えるときのみ所定の出力信号を出力する。すなわち、一方の入力信号をＳ１とし他方の入力信号をＳ２とするとき、（Ｓ２−Ｓ１）がゼロより大きいときのみ、所定のレベルの出力信号を出力する。本実施形態では、一方の入力信号として、インパルス源１１０から出力される２つのインパルス信号のうち反転インパルス信号を入力し、他方の入力信号として、高周波源１２０から出力されるローカル信号１２１を入力している。
【００２３】
第１のコンパレータ１３０は、インパルス源１１０から図２（ｂ）に示した反転インパルス信号１１２を入力し、高周波源１２０から図３に示したローカル信号１２１を入力すると、反転インパルス信号１１２とローカル信号１２１とを比較する（図４を参照）。そして、ローカル信号１２１が閾値の反転インパルス信号１１２を超える区間だけ、ローカル信号１２１に対応して図５に示すような高周波パルス列１３１が出力される。
【００２４】
インパルス源１１０は、図４に示すように、反転インパルス信号１１２のハイレベル側出力１１２ａがローカル信号１２１の振幅より大きくなり、かつローレベル側出力１１２ｂがローカル信号１２１の振幅より小さくなるよう反転インパルス信号１１２を生成するのがよい。これにより、第１のコンパレータ１３０において、反転インパルス信号１１２のハイレベル側出力１１２ａが閾値に用いられるときはコンパレータ１３０からの出力はゼロとなり、ローレベル側出力１１２ｂが閾値に用いられるときは、ローカル信号１２１が閾値を超える期間に限り所定のレベルの信号が出力され、その結果図５に示すような高周波パルス列１３１が出力される。
【００２５】
図５に示した高周波パルス列１３１は、反転インパルス信号１１２のローレベル側出力１１２ｂの時間帯だけローカル信号１２１と等しい周期でディジタルに出力されるパルス１３１ａで形成されている。パルス１３１ａの振幅は、第１のコンパレータ１３０によって調整可能である。
【００２６】
第１のＢＰＦ１４０は、第１のコンパレータ１３０から出力される高周波パルス列１３１を入力し、反転インパルス信号１１２の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させる特性を有しており、これにより直流成分等の低い周波数成分を除去している。図５に示した高周波パルス列１３１を入力したときの第１のＢＰＦ１４０の出力信号の一例を図６に示す。出力信号１４１は、高周波パルス列１３１から直流成分等の低周波成分を除去することで、ローカル信号１２１と同様の高周波信号が得られる。第１のＢＰＦ１４０の出力信号が、本実施形態の高周波パルス変調装置１００の出力である変調パルス信号となる（以下では、変調パルス信号１４１と記す）。
【００２７】
上記の通り、本実施形態では、反転インパルス信号１１２のローレベル側出力１１２ｂの期間だけ、ＢＰＦ１４０から変調パルス信号１４１が出力される。これは、搬送波であるローカル信号１２１を用いて非反転インパルス信号１１１に対応する高周波パルス信号を形成しているのと同等になっている。しかし、本実施形態では第１のコンパレータ１３０で一旦ディジタル信号の高周波パルス列１３１を生成し、これをもとに高周波パルス信号を形成しており、高周波源１２０から入力したローカル信号を直接搬送波に用いていない。これにより、高周波源１２０からのローカルリークを防止することが可能となる。本実施形態によれば、変調状態（インパルス源１１０で生成される非反転インパルス信号１１１の状態等）によらず、ローカルリークを除去することができる。
【００２８】
従来、非反転インパルス信号１１１を、ローカル信号１２１を搬送波として送信する場合、高周波対応のスイッチを開閉制御することで、高周波源１２０からのローカル信号１２１の出力を制御して送信していた。本実施形態では、高価な高周波対応のスイッチに代えて、安価なコンパレータ１３０を用いて高周波パルス変調装置１００を実現している。コンパレータは、例えば周期が１０ｐｓ〜１００ｐｓ程度の極めて高速のものが低コストで実現されている。
【００２９】
また本実施形態では、スイッチに代えてコンパレータを用いることで、ディジタルデバイスだけで高周波パルス変調装置を構成することができる。これにより、信頼性の高い装置を提供することができる。
さらに、コンパレータを用いた場合、これに入力される反転インパルス信号及びローカル信号の電力を極力小さくすることができ、これにより周辺に配置されている回路への影響を十分小さくすることが可能となる。
【００３０】
本発明の第２の実施の形態に係る高周波パルス変調装置を、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態の高周波パルス変調装置２００の構成を示すブロック図である。本実施形態の高周波パルス変調装置２００は、高周波源１２０と第１のコンパレータ１３０との間の信号線の途中に、高周波スイッチ２５０を追加している。高周波スイッチ２５０は、インパルス源１１０から非反転インパルス信号１１１を入力し、これを用いて開閉制御を行うよう構成されている。すなわち、高周波スイッチ２５０は、非反転インパルス信号１１１がハイレベル側出力１１１ｂのときに閉となり、ローレベル側出力１１１ａのときに開となる。
【００３１】
高周波スイッチ２５０を非反転インパルス信号１１２に同期させて開閉させることにより、ローカル信号１２１を搬送波として非反転インパルス信号１１１で変調されたパルス信号が第１のコンパレータ１３０に入力される。第１のコンパレータ１３０では、非反転インパルス信号１１１と正確に同期された反転インパルス信号１１２を用いて、第１の実施形態と同様にして高周波パルス列１３１が生成される。さらに、第１のＢＰＦ１４０では、高周波パルス列１３１を入力して波形整形することで、変調パルス信号が形成される。
【００３２】
第１の実施形態の高周波パルス変調装置１００では、高周波源１２０から第１のコンパレータ１３０にローカル信号１２１が常時入力されていた。そのため、ローカル信号１２１が第１のコンパレータ１３０にリークして変調パルス信号１４１に重畳されてしまうおそれがあった。これに対し、本実施形態では、スイッチ２５０を用いて非反転パルス信号１１１がオフの時にはローカル信号１２１が第１のコンパレータ１３０に供給されないように構成していることから、ローカルリークを十分に除去することが可能となる。
また、本実施形態でも第１のコンパレータ１３０を用いていることから、これに入力する反転インパルス信号１１２及びローカル信号１２１の電力を極力小さくすることができ、これにより周辺に配置されている回路への影響を十分小さくすることが可能となっている。
【００３３】
本発明の第３の実施の形態に係る高周波パルス変調装置を、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態の高周波パルス変調装置３００の構成を示すブロック図である。高周波パルス変調装置３００は、第１のＢＰＦ１４０の出力側に第１のコンパレータ１３０とは別の第２のコンパレータ３３０を追加しており、第２のコンパレータ３３０の出力側には第１のＢＰＦ１４０とは別の第２のＢＰＦ３４０を追加している。
【００３４】
第２のコンパレータ３３０は、第１のコンパレータ１３０と同様に、インパルス源１１０から反転インパルス信号１１２を入力して閾値に用いており、これと第１のＢＰＦ１４０から出力される変調パルス信号１４１とを比較させることで、変調パルス信号１４１以外のローカルリークによるノイズ成分を除去することができる。第２のコンパレータ３３０からは、図５に示したのと同様の高周波パルス列３３１が出力され、これを第２のＢＰＦ３４０に入力する。第２のＢＰＦ３４０の出力信号が、本実施形態の高周波パルス変調装置３００の出力である変調パルス信号３４１となる。
【００３５】
なお、第１のコンパレータ１３０に入力される反転インパルス信号と第２のコンパレータ３３０に入力される反転インパルス信号との位相差が問題となる場合には、インパルス源１１０と第２のコンパレータ３３０との間に位相調整部３５０を設け、インパルス源１１０から入力される反転インパルス信号１１２の位相を位相調整部３５０で調整した後に、第２のコンパレータ３３０に入力させるように構成するのがよい。また、本実施形態では、第２のコンパレータ３３０と第２のＢＰＦ３４０とをそれぞれ１つずつ備えるように構成したが、第２のコンパレータ３３０と第２のＢＰＦ３４０とを１組として、２組以上縦続して備えるようにすることも可能である。さらに、図７に示した第２の実施形態例のように、高周波源１２０と第１のコンパレータ１３０との間にインパルス源１１０からの非反転インパルス信号１１１によって開閉する高周波スイッチ２５０を介在させてもよい。
【００３６】
本発明の第４の実施の形態に係る高周波パルス変調装置を、図９を参照して説明する。図９は、本実施形態の高周波パルス変調装置４００の構成を示すブロック図である。高周波パルス変調装置４００は、ＢＰＦ１４０の出力側に逓倍器４６０を追加した構成としている。
【００３７】
逓倍器４６０は、第１のＢＰＦ１４０から出力される変調パルス信号１４１の周波数に所定の整数倍を掛けた高周波の出力信号に変換することができる。逓倍器４６０を追加することで、高周波源１２０には、使用周波数より低周波のローカル信号を生成するものを用いることができる。高周波源１２０として、より低周波のものを用いるほうがコストを低減できるといった効果が得られる。
【００３８】
なお、本第４の実施形態例では、第１の実施形態例に係る高周波パルス変調装置１００におけるＢＰＦ１４０の出力側に逓倍器４６０を追加した構成としたが、第２又は第３の実施形態例に係る高周波パルス変調装置２００、３００におけるＢＰＦ１４０又は３４０の出力側に逓倍器４６０を追加した構成としてもよい。
【００３９】
本発明の高周波パルス変調装置を用いた高周波無線装置を、図１０を参照して説明する。なお、図１０は本発明の第１の実施形態例に係る高周波パルス変調装置１００を用いた高周波無線通信装置５００を示したものであるが、本発明の第２乃至第４の実施形態に係る高周波パルス変調装置２００、３００、４００を用いた場合も同様である。
【００４０】
高周波無線装置５００は、送信部５１０と受信部５２０とから構成されている。送信部５１０は、高周波パルス変調装置１００と高周波パルス変調装置１００で生成された変調パルス信号１４１を送信する送信用アンテナ５１１とを備えており、受信部５２０は、受信回路５２１、信号復調用ＢＰＦ５２２、ミキサ５２３、増幅器５２４、及び受信アンテナ５２５とを備えている。受信アンテナ５２５は、高周波パルス変調装置１００で生成された変調パルス信号の中心周波数と略等しい中心周波数を有する電波を受信するものである。
【００４１】
受信アンテナ５２５で受信された受信信号は、増幅器５２４で増幅された後ミキサ５２３で高周波源１２０から入力したローカル信号１２１と混合されてベースバンドにダウンコンバートされる。ミキサ５２３でダウンコンバートされた信号は信号復調用ＢＰＦ５２２に入力され、ここでインパルス源１１０で生成される非反転インパルス信号１１１に対応する周波数の信号に復調される。信号復調用ＢＰＦ５２２は、非反転インパルス信号１１１の周波数に対応する信号を通過するよう構成されている。
【００４２】
このように構成された高周波無線装置５００では、高周波源１２０で生成されるローカル信号１２１の電力の大部分をミキサ５２３に出力させ、ここで受信信号のダウンコンバートに使用させるように構成することができる。高周波源１２０で生成されるローカル信号１２１は第１のコンパレータ１３０にも出力されるが、第１のコンパレータ１３０に入力されるローカル信号１２１の電力は十分低くすることができ、ミキサ５２３においてダウンコンバートに効率的に用いることができる。
【００４３】
また、第１のコンパレータ１３０に供給されるローカル信号１２１の電力を低くすることにより、送信用アンテナ５１１から送信される変調パルス信号１４１がローカルリークの影響を受けるのを低減することが可能となる。
【００４４】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る高周波パルス変調装置及び高周波無線装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における高周波パルス変調装置及び高周波無線装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る高周波パルス変調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態のインパルス源で生成される非反転インパルス信号及び反転インパルス信号の一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態の高周波源で生成されるローカル信号の一例を示す図である。
【図４】第１のコンパレータで行われる信号比較の一例を示す図である。
【図５】第１のコンパレータから出力される高周波パルス列の一例を示す図である。
【図６】高周波パルス列を入力したときの第１のＢＰＦの出力信号の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る高周波パルス変調装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る高周波パルス変調装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る高周波パルス変調装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る高周波無線装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のローカルリークをキャンセルするためのキャンセル回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００、２００、３００、４００ 高周波パルス変調装置
１１０ インパルス源
１２０ 高周波源
１３０ 第１のコンパレータ
１４０ 第１のＢＰＦ
２５０ 高周波スイッチ
３３０ 第２のコンパレータ
３４０ 第２のＢＰＦ
３５０ 位相調整部
４６０ 逓倍器
５００ 高周波無線装置
５１０ 送信部
５１１ 送信用アンテナ
５２０ 受信部
５２１ 受信回路
５２２ 信号復調用ＢＰＦ
５２３ ミキサ
５２４ 増幅器
５２５ 受信アンテナ
９１１ ローカル発信器
９１３ ミキサ
９１４ アンテナ
９１５ 分配器
９１６ 位相・振幅調整器
９１７ レベル検出器
９１８ 比較器
９１９ レベル調整器
９２０ 合成器
９２１ 第１逓倍器
９２２ 第２逓倍器
９２５ 出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非反転インパルス信号とこれを反転させた反転インパルス信号とを一対に出力するインパルス源と、
高周波のローカル信号を生成する高周波源と、
前記高周波源から出力されるローカル信号と前記インパルス源から出力される反転インパルス信号とを入力し、前記反転インパルス信号を閾値として前記ローカル信号を比較して高周波パルス列を出力する第１のコンパレータと、
前記高周波パルス列を入力して前記反転インパルス信号の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させて変調パルス信号を出力する第１のバンドパスフィルタと、を備える
ことを特徴とする高周波パルス変調装置。
【請求項２】
前記インパルス源は、ハイレベル側出力が前記ローカル信号の振幅より大きく、ローレベル側出力が前記振幅より小さくなるよう調整された前記反転インパルス信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項３】
前記高周波源と前記第１のコンパレータとの間に設けられ、前記インパルス源から前記非反転インパルス信号を入力して開閉制御される高周波スイッチを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項４】
前記第１のバンドパスフィルタから出力される前記変調パルス信号と前記インパルス源から出力される前記反転インパルス信号とを入力し、前記反転インパルス信号を閾値として前記変調パルス信号をもとに高周波パルス列を生成して出力する第２のコンパレータと、
前記第２のコンパレータの出力信号を入力して前記反転インパルス信号の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させて変調パルス信号を出力する第２のバンドパスフィルタと、
を備える
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項５】
前記インパルス源から出力される前記反転インパルス信号の位相を調整する位相調整部を備え、
前記第２のコンパレータは、前記位相調整部で位相調整された反転インパルス信号を入力する
ことを特徴とする請求項４に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項６】
前記第１のバンドパスフィルタまたは前記第２のバンドパスフィルタから前記変調パルス信号を入力し、該変調パルス信号の中心周波数を所定の整数倍に逓倍する逓倍器を備える
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の高周波パルス変調装置と、
前記高周波パルス変調装置で生成された変調パルス信号を送信する送信アンテナと、
前記変調パルス信号と略等しい中心周波数を有する電波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信された受信信号と前記高周波パルス変調装置に備えられた高周波源から入力したローカル信号とを混合してベースバンド受信信号を出力するミキサと、
前記ベースバンド受信信号を入力して所定帯域の周波数成分を通過させる第３のバンドパスフィルタと、を備える
ことを特徴とする高周波無線装置。
【請求項１】
非反転インパルス信号とこれを反転させた反転インパルス信号とを一対に出力するインパルス源と、
高周波のローカル信号を生成する高周波源と、
前記高周波源から出力されるローカル信号と前記インパルス源から出力される反転インパルス信号とを入力し、前記反転インパルス信号を閾値として前記ローカル信号を比較して高周波パルス列を出力する第１のコンパレータと、
前記高周波パルス列を入力して前記反転インパルス信号の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させて変調パルス信号を出力する第１のバンドパスフィルタと、を備える
ことを特徴とする高周波パルス変調装置。
【請求項２】
前記インパルス源は、ハイレベル側出力が前記ローカル信号の振幅より大きく、ローレベル側出力が前記振幅より小さくなるよう調整された前記反転インパルス信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項３】
前記高周波源と前記第１のコンパレータとの間に設けられ、前記インパルス源から前記非反転インパルス信号を入力して開閉制御される高周波スイッチを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項４】
前記第１のバンドパスフィルタから出力される前記変調パルス信号と前記インパルス源から出力される前記反転インパルス信号とを入力し、前記反転インパルス信号を閾値として前記変調パルス信号をもとに高周波パルス列を生成して出力する第２のコンパレータと、
前記第２のコンパレータの出力信号を入力して前記反転インパルス信号の周波数以上の帯域の周波数成分を通過させて変調パルス信号を出力する第２のバンドパスフィルタと、
を備える
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項５】
前記インパルス源から出力される前記反転インパルス信号の位相を調整する位相調整部を備え、
前記第２のコンパレータは、前記位相調整部で位相調整された反転インパルス信号を入力する
ことを特徴とする請求項４に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項６】
前記第１のバンドパスフィルタまたは前記第２のバンドパスフィルタから前記変調パルス信号を入力し、該変調パルス信号の中心周波数を所定の整数倍に逓倍する逓倍器を備える
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の高周波パルス変調装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の高周波パルス変調装置と、
前記高周波パルス変調装置で生成された変調パルス信号を送信する送信アンテナと、
前記変調パルス信号と略等しい中心周波数を有する電波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信された受信信号と前記高周波パルス変調装置に備えられた高周波源から入力したローカル信号とを混合してベースバンド受信信号を出力するミキサと、
前記ベースバンド受信信号を入力して所定帯域の周波数成分を通過させる第３のバンドパスフィルタと、を備える
ことを特徴とする高周波無線装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−５０８５（Ｐ２００９−５０８５Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６４０４５（Ｐ２００７−１６４０４５）
【出願日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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