JPS59135958A - １６ｑａｍ変調器 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はヘルツ電波（ｈｅｒｔｚｉａｎ　ｂｅａｍ）に
対する多値（ｐｌｕｒｉｖａｌｅｎｔ）変調装置に関し
、特に１６振幅−位相状態変調装置に関する。

（背景技術） ティジタル情報で構成されるメツセージのディジタルパ
ルスを用いた搬送波の位相を変調する装置は、すでに公
知となっている。これ−らのうち特に知られているもの
は、２．４又は８位相装置である。例えば２位相状態に
調において、値１を搬送する各ヒツトは位相が基準位相
又は位相Ｏである搬送波によって表わされ、一方値Ｏを
搬送する各ピントは位相が先のものに対してπだけシフ
トされた搬送波によって表わされる。４位相状態変調の
場合において、搬送波は２つの連続するビットからなる
各々のグループが仮定可能な４つの異な距離位相のうち
の１つである。

スペクトル効率のために、ディジタルヘルツ電波の新た
な発生は多値変調を用いて行なわれ、特に１６振幅位相
変調が用いられる。マルチステート装置は狭帯域を用い
、これにより伝送される情報に対するビットレートを増
加させることができる。

１６の振幅位相状態の良好な伝送のために要求される直
線性を反映させるために−、通常の装置における送信機
チェーンは飽和した電力から８ないし１０　ｄＢのカン
トバックを有して機能しなければならない。これは、一
方において、実際に発生した電力に対して不経済な余裕
マージンを有するマイクロ波周波数（ｈｙｐｅｒｆｒｅ
ｑｏｅｎｃｙ　）成分を用いる必要性を意味し、他方に
おいて、極めて小さな電力が大きな消費によりもたらさ
れることを意味する。従って、このチェーンは高価であ
り、信頼性がさほど高くなく、エネルギーの効率が悪い
。

ある改良がメスクス（Ｍｅｓｓｃｓ　）、モライ、ｚ、
　（Ｍｏｒａｉｓ）及びフエーバ（Ｆｅｂｅｒ　）によ
り、１９８２年３月発行の「ＩＥＥＥ　ｔｒｕｎｓａｃ
ｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｄｏ
ｃｕ−ｍｅｎｔ　Ｖｏｌ、　ｃｏｍ　３０　ｎｏ、　３
　Ｊ　　において提案されている。この文献において、
１６位位相幅状態伝送装置は４つの位相状態を有する２
つの変調されたキャリアの加算を介する関係として考察
されている。

ここで、これらの２つの成分変調の各々は独立に取り扱
われ、特に非直線性の増幅器により別々に増幅される。

位相変調対振幅変調変換をもたらすこの増幅の形態は可
能である。これは１６　Ｑ’　Ａ　Ｍ信号が両方の４位
相状態変調波の増幅後の加算により確立されるからであ
る。

しかしながら、この送信機の設計は出力電力レベルを考
えている限り（Ｃおいては有益であるが、増幅器の複雑
性に起因する問題点を有する。実際トランジスタ増幅器
の動作により引き起こされる問題は周知である。伝送チ
ェーンにおいて得られうる少なからぬゲインと基本的増
幅段当りの小さなゲインとは、縦続接続された大きな段
数を設けることを意味し、これ（・１絶縁器又はカブラ
により分離されないことがしばしばである。

更（心、２つの４位相状態変調信号からできるだけ完全
に１６　Ｑ　Ａ　Ｍ信号を得るために、これらの位相と
相関的レベルとは非線形増幅器の出力で一定でなければ
ならない。このことは、各々の増幅器の伝達機能の変化
はいかなる環境の変化に対しても同一であるということ
を意味している。

前述の発明は更に、加算する前に行なわれる両方の４位
相状態変調信号の非線形増幅を提唱している。しかしな
がら、この増幅は２つの増幅兼変調トランスファ装置（
ＡＭＴ）の補助のもとに行なわれ、各々は単一の不経済
なマイクロ波周波数成分を用いている。更にこれらの装
置は、２つの４位相状態変調信号の相関的な振幅と位相
を容易に保持することを可能にする。

（発明の目的） 本発明は基本的に、各チャネルに対するマイクロ波周波
数発振器をキー−（ｃｕｅ）　Ｌ、、各４位相状態変調
器からの搬送波を用い、前記マイクロ波周波数発振器が
位相ループに挿入されて構成されている。

４位相変調信号がマイクロ波周波数帯革内において発生
しているときはいつでも用いられるＡＭＴ装置は、増幅
兼変調トランスファ・トランスポジション（ＡＭＴＴ）
装置に置き換えられる。この場合、両方の変調された搬
送波は中間周波数において発生し、このときマイクロ波
周波数トランスポジションは各位相ループにおいて行な
われる。

本発明の第１の特徴として、各位相ループが位相検波器
を有し、該位相検波器は前記４位相状態変調器からの信
号及び出力カプラを介して前記マイクロ波周波数発振器
により出力される信号の一部を受取る。

前記マイクロ波周波数発振器を制御する前に誤差電圧が
増幅器の入力に供給されたとき、前記位相検波器は各位
相ループ内の前記誤差電圧を出力する。

第１の実施例では、各搬送波が局部送信発振器により形
成される。

第２の実施例では、前記４位相状態変調器からの各搬送
波が中間周波数を運び、同一の局部送信発振器がミクサ
な介して各位相ループ内に前記カプラの出力における各
マイクロ波周波数発振器により供給される前記信号をト
ランスポーズする。

更に、前記マイクロ波周波数発振器からの信号が前記カ
プラの出力において自動レベル制御装置の入力に供給さ
れ、その結果、両方のマイクロ波周波数発振器のパワー
レベルが互いにキー−することができる。

本発明の好ましい特徴によれば、各位相ループのための
増幅器が２つの並列に設けられた増幅器より成り、一方
の増幅器は演算増幅器であり他方はビデオ増幅器であり
、°前記２つの増幅器はＩ−１，Ｃ回路を介して結合さ
れている。

（発明の構成及び作用） 以下、本発明を図面を用いて説明する。

第１図を参照すると、入ディジタル列ＴＮはエンコーダ
１０入力に供給され、該エンコーダ１はそれを４つのデ
ィジタル列Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｓに分割しかつエンコードする
。これらのディジタル列は２つずつのグループで２つの
４位相状態変調器２．３の各々の入力に供給される。

３によって４つの位相状態を付与されるために変調され
た２つの搬送波α、βは、マイクロ波周波数パワー発振
器６３　、７３の位相をキエウする位相ループ６．７の
中の入力にそれぞれ供給される。

位相ループ６は、一方では変調器２によって変調された
信号（４つの位相状態）を受信し、他方では電圧制御発
振器（ＶＣＯ）６３によって出力された出力カプラ６５
を通る信号の一部分を受信する位相検波器６１を有して
いる。これらの２つの信号の間の位相ずれに比例する誤
差電圧は、マイクロ波周波数パワー発振器６３において
同調ダイオードを十分制御するための電圧偏移を供給す
るループ増幅器６２によって増幅されろ。発振器６３に
よって出力された信号は出力カプラ６５によって加算回
路１１の入力へ伝送される。

同様に、位相ループ７は４位相状態に変調された搬送波
βにマイクロ波周波数発振器７３をキーウすることを可
能とする。

位相ループ（ＡＴＭ）６．７によって増幅された搬号を
形成することができる。例えば、ＡＴＭのループバント
はｉ　Ａ　（ＰＩ　ＫＯＫｄに依存する。Ａ（Ｐ）はル
ープ塘幅器６２の利得を表わしており、ＫｏＭＨｚ／■
はマイクロ波周波数発振器６３の傾きで、ＫｄＲｄ／■
は位相検波器６１の傾きである。安定性のために位相ず
れがループすなわち発振器、位相検波器、誤差増幅器、
寄生的ラインの全長において優熱であるので、ＡＴＭの
ループバンドは任意に増加することはできない。誤差増
幅器は位相ループの必須の要素である。

この増幅器６２において求められる性能は、一定な利得
及び最小の位相ずれでもって位相検波器６１からの信号
を増幅すること、及び電圧制御発振器６３において電気
的同調を行なえる高い連続電圧を出力することである。

これら有利な特徴の全てを示す誤差増幅器６２を以下の
記載において説明する。

位相ループ６．７からの２つの信号が同位相であって、
６　ｄＢのレベルだけオフセントしていなければならな
いということは、可変移相器５と自動レベル制御装置１
０が使用されることを意味する。

局部伝送発振器４の出力に設けられた可変移相器５は、
例えば搬送波αの静的な位相を歪ませないようにリコピ
（ｒｅｃｏｐｙ）する、ＡＴＭ位オ目ループ６を介して
出力される搬送波α′の静的な位相を、搬−１ぽゝ 送波βの静的な位相を歪ませないようにリコピーするＡ
ＴＭ位相ループ７を介して出力される搬送波β′の静的
な位相に対して調整することができる。

自動レベル制御装置（ＣＡＭ）１０はマイクロ波周波数
発振器７３からのパワーレベルへマイクロ波周波数発振
器６３からのパワーレベルをキーウするので、位相ルー
プ６、７の出力＋Ｃおける信号レベルは常に６ｃｌＢの
オフセントに保持される。装置１０は、発振器６３の出
力レベルを変化させるため位相ループ６に設けられた要
素に作用するので、搬送波αにおけろレベル変化から生
じるあらゆる位相のゆらぎが位相ループによって圧縮さ
れる。すなわち、入力において搬送波α′，β′のレベ
ルを調整するときには変化しない。そのために移相器５
と制御装置１０は、２つの搬送波α′，β′の位相調整
相対レベルとの間の依存性を除去できる。

変調周波数が６，７のごときＡＴＭシステム（トランス
ポジションを持たない）のループバンドよりも低いとき
、位相ループはその入力に与えられた信号の位相変調を
ひずみなくリコピーできることが分かる。

従って、このような装置により高ティジタルビットレー
トを送信するためＫ、６または７のごときＡＴＭシステ
ムは送信すべきディ７タルヒソトレートよりも広いルー
プバンドを有している。

第２図は第１図の変形例であって、周波数トランスポジ
ションは、４位相状態変調器２，３からの搬送波α，β
のレベルにおいて行なわれず、各位相ループ６、７内で
行なわれる。実際には、変調器２、３は発振器４′から
中間周波数を受信する。ミクサ６４（γａが位相ループ
６（７）内において出力カブラ６５（７５）と位相検波
器６１（７１）の間に挿入されている。これらのミクサ
は局部伝送発振器８０周波数を受取り、位相ループ６、
７内でのマイクロ周波数トランスポジションを可能とす
る。

第３図の増幅器は、高電圧偏移でもって低振幅信号のビ
デオ増幅からの低周波数増幅機能を分離する方法を与え
る。この方法では、ビデオ増幅は非常に高いトランジン
ヨン周波数を有する低パワートランジスタにより達成す
ることができる。従って誤差増幅器６２はＲＣ回路を介
してビデオ増幅器６２２に結合される演算増幅器６２１
を構成する。

このタイプの増幅器６２は更に各増幅パスに対して大き
く異なった利得を許容できる利点を与える。

８０ｄＢツ、上の非常に大きい直流利得は、マイクロ波
周波数オスシレークの同調ダイオードの１つにおけろ電
圧が変性へしたとき、搬送波α（Ａの静止位相に対して
搬送波α′（β′）の静止位相が変動するのを防止する
。

増幅器６２の入力に運ばれた電圧変動は直流利得ＩＣよ
り分割され、その結果位相検出器の動作点の特性はほん
のわずかに変化するだけである。

ビデオ増幅器６２２内の利得はループ安定性の規範を考
慮して最大ループバンドを得るために直流利得と無関係
に調整される。

時定数Ｓ，　、　Ｓ２＋，　Ｓ３は、増幅器６２１　、
　６２２に対するゲイン比が等しくなる周波数が装置の
ループバンドに対して十分小さくなり、増幅のトランス
ファ機能のあらゆるひずみが位相ループにより圧縮され
るように、選択される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による１６　Ｑ　Ａ　Ｍ変調を有するテ
ィジタルへルツリンクのための送信機の概略図、第２図
は第１図の変形例、第３図は第１図及び第２図の位相ル
ープ増幅器の具体例を示す図である。 、１・・・エンコーダ、　　　２，３・・・変調器、４
．４＜Ｓ・・・局部伝送発振器、５゛°・移相器・６．
７・・・位相ループ、　１０・・・制御装置、１１・・
・加算回路、　　　６１　、７１・・・位相検波器、６
２．７２・・・ループ増幅器、６３　、７３・・・電圧
制御発振器、６５　、７５・・・出力カプラ、６２１・
・・演算増幅器、６２２・・・ビデオ増幅器。 特許出願人 ソシエテ　アノニム　デ　テレコミュニカシイオンズ特
許出願代理人 弁理士　　　山　　本　　恵　　− 特許庁長官　簸刀杉　和犬、　　　殿 １．事件の表示 昭和５９年　特　許　願　第５５０号 ２、発明の名称 送　　信　　機 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　　ンシエテ　アノニム　デテレコミュニヵンイ
オンメ５、補正の対象 明細書及び図面 ６、補正の内容 （１）　　タイプ浄書した明細書（内容に変更な、し゛
）３６９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）入ティシタル信号が２つのチャネルに分割される
   ヘルツ無線リンクのだめの送信機であって、各チャネル
   が搬送波による４位相状態に変調された信号を伝送し、
   当該送信機が前記２つのチャネルの各々に対する信号加
   算回路を具備し、かつその出力において１６個の振幅−
   位相状態に変調された搬送波を出力し、４位相状態変調
   器からの各搬送波は各チャネルに対するマイクロ波周波
   数発振器にキーウし、前記マイクロ波周波数発振器が位
   相ループに挿入されることを特徴とする送信機。 （２）前記位相ループが位相検波器を有し、該位相検波
   器は前記４位相状態変調器からの信号及び出力カプラを
   介して前記マイクロ波周波数発振器により出力される信
   号の一部を受取る特許請求の範囲第１項に記載の送信機
   。 （３）前記マイクロ波周波数発振器を制御する前に誤差
   電圧が増幅器の入力に供給されたとき、前記位相検波器
   は各位相ループ内の前記記差電圧を出力する特許請求の
   範囲第２項に記載の送信機。 （４）各搬送波が局部伝送発振器により形成される特許
   請求の範囲第１項〜第３・項のうちのいずれか一項に記
   載の送信機。 （５）前記４位相状態変調器からの各搬送波が中間周波
   数を運び、同一の局部伝送発振器がミクサを介し２て各
   位相ループ内に前記カプラの出力における各マイクロ波
   周波数発振器により供給される前記信号をトランスポー
   ズする特許請求の範囲第１項〜第３項のうちのし・ずれ
   か−項に記載の送信機。 （Ｇ）＾１１記マイクロ波周波数発振器からの信号が前
   記カプラの出力において自動レベル制（財）装置の入力
   に供給され、その結果、両方のマイクロ波周波数発振器
   のパワーレベルが互いにキーウすることができる特許請
   求の範囲第１項〜第５項のうちのいずれか一項に記載の
   送信機。 （力各位相ループのための増幅器が２つの並列に設けら
   れた増幅器より成り、一方の増幅器は演算増幅器であり
   他方はビデオ増幅器であり、前記２つの増幅器はＲＣ回
   路を介して結合されて℃・る特許請求の範囲第１項〜第
   ５項のうちのいずれか一項に記載の送信機。 （８）前記増幅器が非常に高い遷移周波数を有する低パ
   ワートランジスタにより構成される特許請求の範囲第７
   項に記載の送信機。 （以下余白）