JPS604626B2 - amplitude modulator - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振幅変調器に関し、特に変調度の温度変化が少
ない変調器に係るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an amplitude modulator, and particularly to a modulator whose modulation degree changes little with temperature.

従釆の振幅変調器においては、温度変化によって発振器
の出力が変動し、このため変調度が劣化する欠点があっ
た。本発明の目的は、この欠点を除去し、温度変化に対
して変調度が変化しない振幅変調器を提供することにあ
る。The conventional amplitude modulator had the disadvantage that the output of the oscillator fluctuated due to temperature changes, resulting in a deterioration of the modulation degree. An object of the present invention is to eliminate this drawback and provide an amplitude modulator whose modulation degree does not change with respect to temperature changes.

本発明によれば、温度変化に応じて発振器の出力が増加
する場合にはバイアス電流を増加させ、温度変化に応じ
て逆に発振器の出力が減少する場合にはバイアス電流を
減少させる温度特性を有するバイアス回路を設けること
によって、前記目的が達成される。以下図面を用いて詳
しく説明する。According to the present invention, the temperature characteristic is such that the bias current is increased when the output of the oscillator increases in response to a temperature change, and the bias current is decreased when the output of the oscillator decreases in response to a temperature change. The above object is achieved by providing a bias circuit having the following characteristics. This will be explained in detail below using the drawings.

第１図は振幅変調器の動作を説明するための概略図であ
り、発振器１の出力はサーキュレーター７を通して変調
器ダイオード２に加えられ、このダイオードに印加され
るバイアス電流は、スイッチ−３によって変調信号入力
４に応じてバイアス端子５，６に接続される電圧あるい
は電流で決まる値に切り換えられる。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the operation of an amplitude modulator, in which the output of an oscillator 1 is applied to a modulator diode 2 through a circulator 7, and the bias current applied to this diode is modulated by a switch 3. Depending on the signal input 4, it is switched to a value determined by the voltage or current connected to the bias terminals 5 and 6.

バイアス電流を順方向の適当な値に設定すれば、整合が
とれ発振器の出力はすべてダイオードに消費され、反射
波はなくなる。（以下このときを状態Ａと呼ぶ。）バイ
アス電流を非常に大きい値にするか、あるいは逆電圧を
印加して逆方向にわずかに電流が流れる状態にすれば、
（以下これを状態Ｂと呼ぶ）発振器の出力はほとんどす
べて反射され、サーキュレーター７の働きのために出力
端子８に現われる。このようにして変調信号によって発
振器の出力が振幅変調されることが判る。If the bias current is set to an appropriate value in the forward direction, matching will be achieved and all the output of the oscillator will be consumed by the diode, eliminating reflected waves. (Hereinafter, this state will be referred to as state A.) If you set the bias current to a very large value or apply a reverse voltage so that the current flows slightly in the opposite direction,
(Hereinafter this will be referred to as state B) Almost all of the output of the oscillator is reflected and appears at the output terminal 8 due to the action of the circulator 7. It can be seen that the output of the oscillator is amplitude-modulated by the modulation signal in this way.

状態Ｂにおいては、発振器の出力を変化させても反射波
の入射波に対する割合はさほど変化しない。In state B, even if the output of the oscillator is changed, the ratio of the reflected wave to the incident wave does not change much.

ところが、状態Ａにおいては、発振器の出力を変化させ
ると、ダイオードのインピーダンスが変化し、整合がと
れなくなり、反射波の入射波に対する割合が、以前より
増加する。したがって、バイアス電流を変化させたとき
、出力端子８に現われる電力の変化比すなわち変調度が
劣化する。したがって、周囲温度の変化によって発振器
の出力が変化すると、変調度が劣化することになる。一
般にダイオードの整合条件は、入射電力とバイアス電流
によって決められる。However, in state A, when the output of the oscillator is changed, the impedance of the diode changes, matching is no longer achieved, and the ratio of reflected waves to incident waves increases compared to before. Therefore, when the bias current is changed, the change ratio of the power appearing at the output terminal 8, that is, the degree of modulation, deteriorates. Therefore, if the output of the oscillator changes due to a change in ambient temperature, the degree of modulation will deteriorate. In general, matching conditions for diodes are determined by incident power and bias current.

これらの関係は今まで実験的に調べられている。ところ
が、ダイオードのインピーダンスは温度の変化によって
変動する。例えば、入射電力とバイアス電圧を一定にし
たまま、ダイオードの周囲温度を変化させると、温度と
ともにダイオードのインピーダンスが変化する。このと
き、バイアス電圧を一定に保つ代わり‘こバイアス電流
を一定に保てば、インピーダンスの温度変化を低くする
ことができる。このように入射電力、バイアス電圧（あ
るいは電流）および周囲温度が同時に変化した場合にお
ける、ダイオードの整合方法について検討されたことは
未だなかった。我々の実験によれば、状態Ａにおいて、
温度の変化によって発振器の出力が増加した場合にはバ
イアス電流を増加させれば、また温度変化によって出力
が減少した場合にはバイアス電流を減少させれば、整合
の劣化を防ぎ得ることが判明した。These relationships have so far been investigated experimentally. However, the impedance of the diode changes with changes in temperature. For example, if the ambient temperature of a diode is changed while the incident power and bias voltage are held constant, the impedance of the diode will change with temperature. At this time, if the bias current is kept constant instead of keeping the bias voltage constant, the temperature change in impedance can be reduced. A method for matching diodes when the incident power, bias voltage (or current), and ambient temperature change simultaneously has not yet been studied. According to our experiments, in state A,
It was found that matching degradation could be prevented by increasing the bias current when the oscillator's output increases due to a change in temperature, and by decreasing the bias current when the output decreases due to a temperature change. .

こ）でバイアス電流とは発振器の出力が検波された直流
分とバイアス回路からの直流との和である。一般に発振
器の出力は温度変化に対して、第２図イ，口で示すよう
に、直線的に変化することが多い。In this case, the bias current is the sum of the DC component of the detected oscillator output and the DC component from the bias circuit. In general, the output of an oscillator often varies linearly with temperature changes, as shown by arrows A and 2 in FIG.

このような場合には、第３図イ，口のように温度変化に
応じてバイアス電流値を変化させることによって変調度
の劣化を防ぐことができる。このとき、発振器の出力の
変化と、バイアス電流の変化の割合をどの程度の値にす
ればよいかは使用するダィオー日こよって異なる。第４
図は本発明の一実施例を示し、ダイオードのバイアス印
加回路を除いて、他の動作は第１図の場合と全く同じで
ある。In such a case, the deterioration of the modulation degree can be prevented by changing the bias current value according to the temperature change as shown in FIG. At this time, the ratio of the change in the output of the oscillator to the change in the bias current varies depending on the diode used. Fourth
The figure shows one embodiment of the present invention, and the other operations are exactly the same as in the case of FIG. 1, except for the diode bias application circuit.

状態Ａに対応したバイアス電流値を与えるバイアス端子
５′に、温度によって変化しない電流源９および温度に
よって変化する電流源１０が接続される。端子５′を通
つてダイオード２′に流れる電流は、温度によって変化
しない電流源９の電流１，から、温度によって変化する
電流源１０の電流１２を差し引いたものになる。電流源
１０が温度の増加に対して電流が増加すれば、ダイオー
ド２′に流れる電流はこのとき減少する。１，および１
２の値を適当に粗合せることにより任意の温度特性を持
つ電流源を構成することができる。A current source 9 that does not change with temperature and a current source 10 that changes with temperature are connected to a bias terminal 5' that provides a bias current value corresponding to state A. The current flowing into the diode 2' through the terminal 5' is the current 1, of the current source 9, which does not vary with temperature, minus the current 12 of the current source 10, which varies with temperature. If the current of the current source 10 increases as the temperature increases, the current flowing through the diode 2' will decrease at this time. 1, and 1
By suitably roughly matching the values of 2, a current source with arbitrary temperature characteristics can be constructed.

電流源９，１０は交換しても、同じように温度特性を持
つ電流源を作ることができる。Even if the current sources 9 and 10 are replaced, a current source with the same temperature characteristics can be created.

温度によって変化しない電流源、温度によって変化する
電流源などは、すでに広く知られているので、ここでは
さらに詳しく述べないことにする。バイアス回路として
は、発振器の出力の温度変化に対応してバイアス電流が
変化するものであれば、他のどのような回路であっても
「同じ効果が得られることは言うまでもない。Current sources that do not vary with temperature, current sources that vary with temperature, etc. are already widely known, so they will not be described in further detail here. As a bias circuit, as long as the bias current changes in response to temperature changes in the output of the oscillator, it goes without saying that any other circuit can achieve the same effect.

また、スイッチ３′とバイアス回路の構成についてもよ
く知られているので、ここでは具体的な説明は省略する
。Further, since the configurations of the switch 3' and the bias circuit are well known, a detailed explanation thereof will be omitted here.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は振幅変調回路を説明するための図、第２図は温
度の変化による発振器の出力の変化を示した図、第３図
は温度の変化によってバイアス電流を変化させることを
説明した図、第４図は本発明の−実施例を示す概念図で
ある。 なお、図において、１，１′は発振器、２，２′は変調
用ダイオード、３，３′はスイッチ、４，４′は変調信
号入力端子、５，６および５′，６′はバイアス端子、
７，７′はサーキュレータ−、８，８′は出力端子、９
は温度によって変化しない電流源、１０は温度によって
変化する電流源である。 オー図 オ２図 才３図 才４図Figure 1 is a diagram to explain the amplitude modulation circuit, Figure 2 is a diagram to show how the oscillator output changes due to temperature changes, and Figure 3 is a diagram to explain how the bias current is changed by temperature changes. , FIG. 4 is a conceptual diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 and 1' are oscillators, 2 and 2' are modulation diodes, 3 and 3' are switches, 4 and 4' are modulation signal input terminals, and 5, 6 and 5', 6' are bias terminals. ,
7, 7' are circulators, 8, 8' are output terminals, 9
is a current source that does not change with temperature, and 10 is a current source that changes with temperature. O diagram O 2 diagram 3 diagram 4 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 発振器と、ダイオードに印加するバイアス電流を切
り換えることによって、前記発振器の出力を振幅変調す
る手段とを有する変調器において、周囲温度の変化によ
って前記発振器の出力が増加すれば、その温度変化に応
じてバイアス電流を増加させ、周囲温度の変化によって
前記発振器の出力が減少すればその温度変化に応じてバ
イアス電流を減少させるような温度特性を持つバイアス
回路を設けたことを特徴とする振幅変調器。1. In a modulator having an oscillator and means for amplitude modulating the output of the oscillator by switching a bias current applied to a diode, if the output of the oscillator increases due to a change in ambient temperature, an amplitude modulator, characterized in that the amplitude modulator is provided with a bias circuit having temperature characteristics such that when the output of the oscillator decreases due to a change in ambient temperature, the bias current increases according to the temperature change. .