(57)【要約】      （修正有）【課題】デジタル−アナログ信号変換なしでデジタル信号によって直接に制御されるベクトル変調器を提供する。【解決手段】ベクトル変調器１０は、入力無線周波数信号ＲＦｉｎに従って入力同相信号Ｉｉ及び入力直交信号Ｑｉを生成する直交成分生成部１２と、複数のビットを受け、複数のビットによって制御される複数のスイッチを有し、複数のビットに従って出力同相信号Ｉｏ及び出力直交信号Ｑｏを生成するよう構成され、出力同相信号及び出力直交信号が入力同相信号及び入力直交信号に関連しているスイッチング回路１４と、出力同相信号及び出力直交信号に従って出力ＲＦ信号ＲＦｏｕｔを生成する結合モジュール１６とを有する。【選択図】図１
2020120302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力無線周波数（ＲＦ）信号に従って入力同相信号及び入力直交信号を生成するよう構成される直交成分生成部と、
複数のビットを受け、該複数のビットによって制御される複数のスイッチを有し、前記複数のビットに従って出力同相信号及び出力直交信号を生成するよう構成され、前記出力同相信号及び前記出力直交信号が前記入力同相信号及び前記入力直交信号に関連しているスイッチング回路と、
前記出力同相信号及び前記出力直交信号に従って出力ＲＦ信号を生成するよう構成される結合モジュールと
を有するベクトル変調器。
【請求項２】
前記スイッチング回路は、
前記直交成分生成部へ結合されるスイッチング入力端子と、
前記結合モジュールへ結合されるスイッチング出力端子と、
前記スイッチング入力端子と前記スイッチング出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の複数の導電ビットによって制御される複数の導電スイッチと、
前記スイッチング入力端子へ結合され、電圧を受け、前記複数のビット内の複数の転換ビットによって制御され、該複数の転換ビットが前記複数の導電ビットの補数である複数の転換スイッチと
を有する、
請求項１に記載のベクトル変調器。
【請求項３】
前記直交成分生成部と前記スイッチング回路との間に結合され、前記入力同相信号を受け、中間同相信号を出力するよう構成される同相増幅器と、
前記直交成分生成部と前記スイッチング回路との間に結合され、前記入力直交信号を受け、中間直交信号を出力するよう構成される直交増幅器と
を更に有する請求項１に記載のベクトル変調器。
【請求項４】
前記入力同相信号は、第１入力同相信号及び第２入力同相信号を含み、
前記入力直交信号は、第１入力直交信号及び第２入力直交信号を含み、
前記同相増幅器は、第１同相出力端子及び第２同相出力端子を有し、
前記直交増幅器は、第１直交出力端子及び第２直交出力端子を有し、
前記中間同相信号は、第１中間同相信号及び負中間同相信号を含み、
前記中間直交信号は、第１中間直交信号及び負中間直交信号を含み、
前記出力同相信号は、第１出力同相信号及び第２出力同相信号を含み、
前記出力直交信号は、第１出力直交信号及び第２出力直交信号を含み、
前記出力ＲＦ信号は、第１出力ＲＦ信号及び第２出力ＲＦ信号を含み、
前記結合モジュールは、
前記第１出力同相信号及び前記第１出力直交信号に従って前記第１出力ＲＦ信号を生成するよう構成される第１結合要素と、
前記第２出力同相信号及び前記第２出力直交信号に従って前記第２出力ＲＦ信号を生成するよう構成される第２結合要素と
を有する、
請求項３に記載のベクトル変調器。
【請求項５】
前記スイッチング回路は、
第１同相スイッチングサブ回路であり、
前記同相増幅器の前記第１同相出力端子へ結合される第１同相スイッチング入力端子と、
前記同相増幅器の前記第２同相出力端子へ結合される第２同相スイッチング入力端子と、
第１同相スイッチング出力端子と、
第２同相スイッチング出力端子と、
前記第１同相スイッチング入力端子と前記第１同相スイッチング出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の複数の同相導電ビットによって制御される複数の第１同相導電スイッチと、
前記第２同相スイッチング入力端子と前記第２同相スイッチング出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の同相導電ビットによって制御される複数の第２同相導電スイッチと、
前記第１同相スイッチング入力端子へ結合され、電圧を受け、前記複数のビット内の複数の同相転換ビットによって制御され、該複数の同相転換ビットが前記複数の同相導電ビットの補数である複数の第１同相転換スイッチと、
前記第２同相スイッチング入力端子へ結合され、前記電圧を受け、前記複数の同相転換ビットによって制御される複数の第２同相転換スイッチと
を有する前記第１同相スイッチングサブ回路と、
第１直交スイッチングサブ回路であり、
前記直交増幅器の前記第１直交出力端子へ結合される第１直交スイッチング入力端子と、
前記直交増幅器の前記第２直交出力端子へ結合される第２直交スイッチング入力端子と、
第１直交スイッチング出力端子と、
第２直交スイッチング出力端子と、
前記第１直交スイッチング入力端子と前記第１直交スイッチング出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の複数の直交導電ビットによって制御される複数の第１直交導電スイッチと、
前記第２直交スイッチング入力端子と前記第２直交スイッチング出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の直交導電ビットによって制御される複数の第２直交導電スイッチと、
前記第１直交スイッチング入力端子へ結合され、前記電圧を受け、前記複数のビット内の複数の直交転換ビットによって制御され、該複数の直交転換ビットが前記複数の直交導電ビットの補数である複数の第１直交転換スイッチと、
前記第２直交スイッチング入力端子へ結合され、前記電圧を受け、前記複数の直交転換ビットによって制御される複数の第２直交転換スイッチと
を有する前記第１直交スイッチングサブ回路と
を有する、
請求項４に記載のベクトル変調器。
【請求項６】
前記スイッチング回路は、
第２同相スイッチングサブ回路であり、
前記同相増幅器の前記第２同相出力端子へ結合される第１同相スイッチング入力端子と、
前記同相増幅器の前記第１同相出力端子へ結合される第２同相スイッチング入力端子と、
第１同相スイッチング出力端子と、
第２同相スイッチング出力端子と、
前記第１同相スイッチング入力端子と前記第１同相スイッチング出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の複数の同相導電ビットによって制御される複数の第１同相導電スイッチと、
前記第２同相スイッチング入力端子と前記第２同相スイッチング出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の同相導電ビットによって制御される複数の第２同相導電スイッチと、
前記第１同相スイッチング入力端子へ結合され、前記電圧を受け、前記複数のビット内の複数の同相転換ビットによって制御され、該複数の同相転換ビットが前記複数の同相導電ビットの補数である複数の第１同相転換スイッチと、
前記第２同相スイッチング入力端子へ結合され、前記電圧を受け、前記複数の同相転換ビットによって制御される複数の第２同相転換スイッチと
を有する前記第２同相スイッチングサブ回路と、
第２直交スイッチングサブ回路であり、
前記直交増幅器の前記第２直交出力端子へ結合される第１直交スイッチング入力端子と、
前記直交増幅器の前記第１直交出力端子へ結合される第２直交スイッチング入力端子と、
第１直交スイッチング出力端子と、
第２直交スイッチング出力端子と、
前記第１直交スイッチング入力端子と前記第１直交スイッチング出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の複数の直交導電ビットによって制御される複数の第１直交導電スイッチと、
前記第２直交スイッチング入力端子と前記第２直交スイッチング出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の直交導電ビットによって制御される複数の第２直交導電スイッチと、
前記第１直交スイッチング入力端子へ結合され、前記電圧を受け、前記複数のビット内の複数の直交転換ビットによって制御され、該複数の直交転換ビットが前記複数の直交導電ビットの補数である複数の第１直交転換スイッチと、
前記第２直交スイッチング入力端子へ結合され、前記電圧を受け、前記複数の直交転換ビットによって制御される複数の第２直交転換スイッチと
を有する前記第２直交スイッチングサブ回路と
を有する、
請求項５に記載のベクトル変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル制御されるベクトル信号変調器に関係があり、より具体的には、デジタル−アナログ信号変換なしでデジタル信号によって直接に制御されるベクトル信号変調器に関係がある。
【背景技術】
【０００２】
通信システム及び試験機器のような電子システムは、振幅及び位相要件を満足するベクトル信号を生成するために、ベクトル信号変調器を使用する。ベクトル信号変調器において、信号は、最初に、異なる位相度を有する２つの信号、すなわち、同相（Ｉ）信号及び直交（Ｑ）信号に分けられる。その後、同相（Ｉ）及び直交（Ｑ）の振幅は夫々変調され、最終的に、振幅及び位相の両方が要件を満足するベクトル信号を生成するよう結合される。例えば、変調器のＩ及びＱチャネル（すなわち、信号経路）が利得応答において等しいよう較正される場合に、４５度ベクトル信号が生成される。
【０００３】
従来のベクトル変調器は、同相信号及び直交信号を調整するために可変利得増幅器（ＶＧＡ）を利用する。しかし、それらのＶＧＡは、ＶＧＡの利得を制御するためにアナログ信号を使用し、従って、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）が必要とされる。ＤＡＣの必要性は、ベクトル信号変調器の設計を複雑にし、製造費用を増大させる。
【発明の概要】
【０００４】
従って、本発明／本願の主たる目的は、先行技術の欠点を減らすよう、複雑さが少ないベクトル変調器を提供することである。
【０００５】
本発明の実施形態に従って、入力無線周波数（ＲＦ）信号に従って入力同相信号及び入力直交信号を生成するよう構成される直交成分生成部と、複数のビットを受け、該複数のビットによって制御される複数のスイッチを有し、前記複数のビットに従って出力同相信号及び出力直交信号を生成するよう構成され、前記出力同相信号及び前記出力直交信号が前記入力同相信号及び前記入力直交信号に関連しているスイッチング回路と、前記出力同相信号及び前記出力直交信号に従って出力ＲＦ信号を生成するよう構成される結合モジュールとを有するベクトル変調器を開示する。
【０００６】
本発明のそれら及び他の目的は、様々な図及び図面において表される好適な実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後で疑いなく当業者に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に従うベクトル変調器の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に従うスイッチング回路の概略図である。
【図３】図２のスイッチング回路の導通状態の概略図である。
【図４】本発明の実施形態に従うスイッチング回路の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、ＤＡＣなしでデジタル制御信号から直接にベクトル信号変調器を実現して、時間及びデバイスの費用を相当に節約することを提案する。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に従うベクトル変調器１０の概略図である。ベクトル変調器１０は、直交成分生成部１２、同相増幅器Ｉ−Ａｍｐ、直交増幅器Ｑ−Ａｍｐ、スイッチング回路１４、及び結合モジュール１６を有する。ベクトル変調器１０は、如何なるデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）も含まない点に留意されたい。具体的に、直交成分生成部１２は、入力無線周波数（ＲＦ）信号ＲＦｉｎを受け、ＲＦ信号ＲＦｉｎに従って入力同相信号Ｉｉ及び入力直交信号Ｑｉを生成する。入力同相信号Ｉｉ及び入力直交信号Ｑｉは、９０度の位相差を有している。同相増幅器Ｉ−Ａｍｐは、入力同相信号Ｉｉを受け、中間同相信号Ｉｍを生成し、直交増幅器Ｑ−Ａｍｐは、入力直交信号Ｑｉを受け、中間直交信号Ｑｍを生成する。スイッチング回路１４は、複数のスイッチ（後で説明される。）を有し、複数のビットＢ１、・・・、ＢＮを受ける。ビットＢ１、・・・、ＢＮは、複数のスイッチのオンオフ状態を制御するよう構成される。スイッチング回路１４は、ビットＢ１、・・・、ＢＮに従って、出力同相信号Ｉｏを生成するように入力同相信号Ｉｉを調整するよう、且つ、出力直交信号Ｑｏを生成するように入力直交信号Ｑｉを調整するよう構成される。結合モジュール１６は、出力ＲＦ信号ＲＦｏｕｔを生成するように出力同相信号Ｉｏ及び出力直交信号Ｑｏを結合するよう構成される。
【００１０】
信号ＲＦｉｎ、Ｉｉ、Ｑｉ、Ｉｍ、Ｑｍ、Ｉｏ、Ｑｏ及びＲＦｏｕｔは、電圧信号又は電流信号であってよい。実施形態において、信号ＲＦｉｎ、Ｉｉ、Ｑｉ、Ｉｍ、Ｑｍ、Ｉｏ、Ｑｏ及びＲＦｏｕｔは、全てが差動信号であるが、それに限られない。例えば、図１に表されるように、ＲＦ信号ＲＦｉｎ／ＲＦｏｕｔは、正の入力／出力ＲＦ信号ＲＦｉｎ＋／ＲＦｏｕｔ＋と、負の入力／出力ＲＦ信号ＲＦｉｎ−／ＲＦｏｕｔ−とを含み、入力／中間／出力同相信号Ｉｉ／Ｉｍ／Ｉｏは、正の入力／中間／出力同相信号Ｉｉ＋／Ｉｍ＋／Ｉｏ＋と、負の入力／中間／出力同相信号Ｉｉ−／Ｉｍ−／Ｉｏ−とを含み、入力／中間／出力直交信号Ｑｉ／Ｑｍ／Ｑｏは、正の入力／中間／出力直交信号Ｑｉ＋／Ｑｍ＋／Ｑｏ＋と、負の入力／中間／出力直交信号Ｑｉ−／Ｑｍ−／Ｑｏ−とを含む。
【００１１】
同相増幅器Ｉ−Ａｍｐ及び直交増幅器Ｑ−Ａｍｐは、完全差動増幅器である。同相増幅器Ｉ−Ａｍｐは、正の同相出力端子ＯＩ＋と、負の同相出力端子ＯＩ−とを有する。直交増幅器Ｑ−Ａｍｐは、正の直交出力端子ＯＱ＋と、負の直交出力端子ＯＱ−とを有する。
【００１２】
これに関連して、結合モジュール１６は、第１結合要素ＣＥ＋及び第２結合要素ＣＥ−を有してよい。第１結合要素ＣＥ＋は、正の出力同相信号ＩＯ＋と正の出力直交信号ＱＯ＋とを結合することによって、正の出力ＲＦ信号ＲＦｏｕｔ＋を生成するよう構成される。正の出力ＲＦ信号ＲＦｏｕｔ＋は、ＲＦｏｕｔ＋＝ＩＯ＋＋ｊ×ＱＯ＋と表され得る。第２結合要素ＣＥ−は、負の出力同相信号ＩＯ−と負の出力直交信号ＱＯ−とを結合することによって、負の出力ＲＦ信号ＲＦｏｕｔ−を生成するよう構成される。負の出力ＲＦ信号ＲＦｏｕｔ−は、ＲＦｏｕｔ−＝ＩＯ−＋ｊ×ＱＯ−と表され得る。
【００１３】
図２は、本発明の実施形態に従うスイッチング回路２４の概略図である。スイッチング回路２４は、スイッチング回路１４の実施形態である。スイッチング回路２４は、第１同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋及び第１直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ＋を有する。同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋及び直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ＋は、同様の回路構造を有している。
【００１４】
第１同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋は、第１同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ＋、第２同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ−、第１同相スイッチング出力端子ＮＩｏｕｔ＋、第２同相スイッチング出力端子ＮＩｏｕｔ−、同相導電（conducting）スイッチＳＩ１＋、ＳＩ０＋、ＳＩ０−、ＳＩ１−、及び同相転換（diverting）スイッチＳＩ１＋′、ＳＩ０＋′、ＳＩ１−′、ＳＩ０−′を有する。同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋の第１同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ＋は、正の同相出力端子ＯＩ＋へ結合されている。同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋の第２同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ−は、負の同相出力端子ＯＩ−へ結合されている。同相導電ビットＢＩ０、ＢＩ１によって制御される同相導電スイッチＳＩ１＋、ＳＩ０＋は、第１同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ＋と第１同相スイッチング出力端子ＮＩｏｕｔ＋との間に結合されている。同じく同相導電ビットＢＩ０、ＢＩ１によって制御される同相導電スイッチＳＩ０−、ＳＩ１−は、第２同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ−と第２同相スイッチング出力端子ＮＩｏｕｔ−との間に結合されている。同相転換ビットＢＩ０′、ＢＩ１′によって制御される同相転換スイッチＳＩ１＋′、ＳＩ０＋′は、一方の端子が第１同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ＋へ結合されており、他方の端子が電圧ＶＤＤを受ける。同じく同相転換ビットＢＩ０′、ＢＩ１′によって制御される同相転換スイッチＳＩ１−′、ＳＩ０−′は、一方の端子が第２同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ−へ結合されており、他方の端子が電圧ＶＤＤを受ける。同相転換ビットＢＩ０′、ＢＩ１′は、同相導電ビットＢＩ０、ＢＩ１の補数である。
【００１５】
第１直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ＋は、第１直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ＋、第２直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ−、第１直交スイッチング出力端子ＮＱｏｕｔ＋、第２直交スイッチング出力端子ＮＱｏｕｔ−、直交導電スイッチＳＱ１＋、ＳＱ０＋、ＳＱ０−、ＳＱ１−、及び直交転換スイッチＳＱ１＋′、ＳＱ０＋′、ＳＱ１−′、ＳＱ０−′を有する。直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ＋の第１直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ＋は、正の直交出力端子ＯＱ＋へ結合されている。直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ＋の第２直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ−は、負の直交出力端子ＯＱ−へ結合されている。直交導電ビットＢＱ０、ＢＱ１によって制御される直交導電スイッチＳＱ１＋、ＳＱ０＋は、第１直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ＋と第１直交スイッチング出力端子ＮＱｏｕｔ＋との間に結合されている。同じく直交導電ビットＢＱ０、ＢＱ１によって制御される直交導電スイッチＳＱ０−、ＳＱ１−は、第２直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ−と第２直交スイッチング出力端子ＮＱｏｕｔ−との間に結合されている。直交転換ビットＢＱ０′、ＢＱ１′によって制御される直交転換スイッチＳＱ１＋′、ＳＱ０＋′は、一方の端子が第１直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ＋へ結合されており、他方の端子が電圧ＶＤＤを受ける。同じく直交転換ビットＢＱ０′、ＢＱ１′によって制御される直交転換スイッチＳＱ１−′、ＳＱ０−′は、一方の端子が第２直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ−へ結合されており、他方の端子が電圧ＶＤＤを受ける。
【００１６】
スイッチング回路２４の導電ビットＢＩ０、ＢＩ１、ＢＱ０、ＢＱ１（又は転換ビットＢＩ０′、ＢＩ１′、ＢＱ０′、ＢＱ１′）は、スイッチング回路１４のビットＢ１、・・・、ＢＮと見なされ得る。転換ビットＢＩ０′、ＢＩ１′、ＢＱ０′、ＢＱ１′は、導電ビットＢＩ０、ＢＩ１、ＢＱ０、ＢＱ１の補数である。すなわち、例えば、ＢＩ０＝１のとき、ＢＩ０′＝０であり、ＢＩ０＝０のとき、ＢＩ０′＝１である。
【００１７】
スイッチング回路２４の動作は、次のように記載される。図３は、スイッチング回路２４の導通状態の概略図である。（ＢＩ０，ＢＩ１，ＢＱ０，ＢＱ１）が（１，０，１，１）であり、すなわち、スイッチＳＩ０＋、ＳＩ０−、ＳＩ１＋′、ＳＩ１−′、ＳＱ１＋、ＳＱ０＋、ＳＱ０−、ＳＱ１−が導通（オン）しており、スイッチＳＩ１＋、ＳＩ１−、ＳＩ０＋′、ＳＩ０−′、ＳＱ１＋′、ＳＱ０＋′、ＳＱ１−′、ＳＱ０−′が遮断（オフ）している、とする。同相増幅器Ｉ−Ａｍｐの出力電流がＩＩと表され、直交増幅器Ｑ−Ａｍｐの出力電流がＩＱと表される、とする。同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋内で、出力電流ＩＩの半分（すなわち、０．５ＩＩ）は、導電スイッチＳＩ０＋、ＳＩ０−を流れることになり、出力電流ＩＩの残り半分（すなわち、０．５ＩＩ）は、転換スイッチＳＩ１＋′、ＳＩ１−′を流れることになる。同相スイッチング出力端子ＮＩｏｕｔ＋、ＮＩｏｕｔ−を通る電流は０．５ＩＩになる。他方で、直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ＋内では、全ての出力電流ＩＱが導電スイッチＳＱ１＋、ＳＱ０＋、ＳＱ０−、ＳＱ１−を流れることになり、転換スイッチＳＱ１＋′、ＳＱ０＋′、ＳＱ１−′、ＳＱ０−′には電流が流れない。直交スイッチング出力端子ＮＱｏｕｔ＋、ＮＱｏｕｔ−を通る電流はＩＱになる。従って、出力ＲＦ信号ＲＦｏｕｔは、位相θをｔａｎ−１（｜ＩＱ｜／０．５｜ＩＩ｜）として有することになる。このとき、ｔａｎ−１（・）は、正接関数の逆数を表す。｜ＩＱ｜＝｜ＩＩ｜、すなわち、同相増幅器Ｉ−Ａｍｐ及び直交増幅器Ｑ−Ａｍｐが同じ出力電流を生成する、とすれば、位相差θはｔａｎ−１（２）である。
【００１８】
別の見方をすれば、スイッチング回路２４は、４ビットによって主として制御され、このとき、２ビットは、同相成分（すなわち、出力同相信号Ｉｏ）を制御するために使用され、２ビットは、直交成分（すなわち、出力直交信号Ｑｏ）を制御するために使用される。なお、これは説明目的のためである。実際には、スイッチング回路１４は、２×Ｍビットによって制御されてよく、このとき、Ｍビットは、同相成分を制御／調整するために使用され、Ｍビットは、直交成分を制御／調整するために使用され、位相差θの様々な値が生成されることになる。
【００１９】
先行技術においては、ベクトル変調器は、同相成分及び直交成分を調整するために、可変利得増幅器（ＶＧＡ）を利用する。しかし、ＶＧＡは、ＶＧＡの利得を制御するためにアナログ信号を必要とし、ＤＡＣが必要とされる。このことは、ＤＡＣが複雑であることから、回路の複雑さを増大させる。対して、本発明のスイッチング回路を利用することによって、デジタルビットＢ１、・・・、ＢＮ（例えば、導電ビットＢＩ０、ＢＩ１、ＢＱ０、ＢＱ１又は転換ビットＢＩ０′、ＢＩ１′、ＢＱ０′、ＢＱ１′）が、同相成分及び直交成分を制御／調整するために直接に使用可能であり、それにより、ＤＡＣによってもたらされる複雑さ及び製造費用は回避され得る。
【００２０】
スイッチング回路２４は、０°から９０°の間の範囲、すなわち、複素平面の第１象限の中でのみ位相差θを生成するが、それに限られない点に留意されたい。本発明のスイッチング回路は、０°から３６０°の間の範囲にわたって分布した位相差θを生成し得る。
【００２１】
例えば、図４は、本発明の実施形態に従うスイッチング回路４４の概略図である。スイッチング回路４４は、スイッチング回路２４と同様であり、よって、同じ表記が適用される。スイッチング回路２４と違って、スイッチング回路４４は、第１同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋及び第１直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ＋に加えて、第２同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ−及び第２直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ−を更に有する。同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ−は、同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋と同じ回路構造を有し、直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ−は、直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ＋と同じ回路構造を有する。スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋及びＳＷＱ＋と違って、第２同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ−の第１同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ＋は、負の同相出力端子ＯＩ−へ結合されており、第２同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ−の第２同相スイッチング入力端子ＮＩｉｎ−は、正の同相出力端子ＯＩ＋へ結合されており、第２直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ−の第１直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ＋は、負の直交出力端子ＯＱ−へ結合されており、第２直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ−の第２直交スイッチング入力端子ＮＱｉｎ−は、正の直交出力端子ＯＱ＋へ結合されている。
【００２２】
換言すれば、第２同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ−を流れる電流の電流方向は、第１同相スイッチングサブ回路ＳＷＩ＋を流れる電流の電流方向と反対になり、第２直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ−を流れる電流の電流方向は、第１直交スイッチングサブ回路ＳＷＱ＋を流れる電流の電流方向と反対になる。
【００２３】
サブ回路ＳＷＩ−及びＳＷＱ＋が有効にされる場合に、スイッチング回路４４は、９０°から１８０°の間の範囲、すなわち、第２象限の中で位相差θを生成することができる。サブ回路ＳＷＩ−及びＳＷＱ−が有効にされる場合に、スイッチング回路４４は、１８０°から２７０°の間の範囲、すなわち、第３象限の中で位相差θを生成することができる。サブ回路ＳＷＩ＋及びＳＷＱ−が有効にされる場合に、スイッチング回路４４は、２７０°から３６０°の間の範囲、すなわち、第４象限の中で位相差θを生成することができる。従って、スイッチング回路４４は、０°から３６０°の間の範囲にわたって分布した位相差θを生成することができる。
【００２４】
要約すれば、ベクトル変調器は、複数のスイッチを有し、同相成分及び直交成分を制御／調整するよう複数のビットによって制御されるスイッチング回路を利用して、ＤＡＣによってもたらされる複雑さ及び製造費用が回避され得るようにする。
【００２５】
当業者は、デバイス及び方法の多数の変更及び代替が、本発明の教示を保ちながら行われ得ると容易に気付くだろう。然るに、上記の開示は、添付の特許請求の範囲の境界によってのみ制限されると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００２６】
１０              ベクトル変調器
１２              直交成分生成部
１４、２４、４４  スイッチング回路
１６              結合モジュール
Ｉ−Ａｍｐ        同相増幅器
Ｑ−Ａｍｐ        直交増幅器
【図１】
2020120302.tif 000003
【図２】
2020120302.tif 000004
【図３】
2020120302.tif 000005
【図４】
2020120302.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月18日(2020.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力無線周波数（ＲＦ）信号に従って入力同相信号及び入力直交信号を生成するよう構成される直交成分生成部と、
複数のビットを受け、該複数のビットによって制御される複数のスイッチを有し、前記複数のビットに従って出力同相信号及び出力直交信号を生成するよう構成され、前記出力同相信号及び前記出力直交信号が前記入力同相信号及び前記入力直交信号に関連しているスイッチング回路と、
前記出力同相信号及び前記出力直交信号に従って出力ＲＦ信号を生成するよう構成される結合モジュールと
を有し、
前記スイッチング回路は、第１同相スイッチングサブ回路及び第１直交スイッチングサブ回路を有し、
前記第１同相スイッチングサブ回路は、
前記入力同相信号の正入力同相信号を受信する第１同相スイッチング正入力端子と、
前記入力同相信号の負入力同相信号を受信する第１同相スイッチング負入力端子と、
前記出力同相信号の正出力同相信号を出力する第１同相スイッチング正出力端子と、
前記出力同相信号の負出力同相信号を出力する第１同相スイッチング負出力端子と、
前記第１同相スイッチング正入力端子と前記第１同相スイッチング正出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の複数の同相導電ビットによって制御される複数の第１正側同相導電スイッチと、
前記第１同相スイッチング負入力端子と前記第１同相スイッチング負出力端子との間に結合され、前記複数の同相導電ビットによって制御される複数の第１負側同相導電スイッチと、
前記第１同相スイッチング正入力端子と所定の電圧との間に結合され、前記複数のビット内の複数の同相転換ビットによって制御され、該複数の同相転換ビットが前記複数の同相導電ビットの補数である複数の第１正側同相転換スイッチと、
前記第１同相スイッチング負入力端子と前記所定の電圧との間に結合され、前記複数の同相転換ビットによって制御される複数の第１負側同相転換スイッチと
を有し、
前記第１直交スイッチングサブ回路は、
前記入力直交信号の正入力直交信号を受信する第１直交スイッチング正入力端子と、
前記入力直交信号の負入力直交信号を受信する第１直交スイッチング負入力端子と、
前記出力直交信号の正出力直交信号を出力する第１直交スイッチング正出力端子と、
前記出力直交信号の負出力直交信号を出力する第１直交スイッチング負出力端子と、
前記第１直交スイッチング正入力端子と前記第１直交スイッチング正出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の複数の直交導電ビットによって制御される複数の第１正側直交導電スイッチと、
前記第１直交スイッチング負入力端子と前記第１直交スイッチング負出力端子との間に結合され、前記複数の直交導電ビットによって制御される複数の第１負側直交導電スイッチと、
前記第１直交スイッチング正入力端子と所定の電圧との間に結合され、前記複数のビット内の複数の直交転換ビットによって制御され、該複数の直交転換ビットが前記複数の直交導電ビットの補数である複数の第１正側直交転換スイッチと、
前記第１直交スイッチング負入力端子と前記所定の電圧との間に結合され、前記複数の直交転換ビットによって制御される複数の第１負側直交転換スイッチと
を有する、
ベクトル変調器。
【請求項２】
前記直交成分生成部と前記スイッチング回路の前記第１同相スイッチングサブ回路との間に結合され、前記入力同相信号を受け、該入力同相信号を増幅し、該増幅された入力同相信号を前記第１同相スイッチングサブ回路へ供給するよう構成される同相増幅器と、
前記直交成分生成部と前記スイッチング回路の前記第１直交スイッチングサブ回路との間に結合され、前記入力直交信号を受け、該入力直交信号を増幅し、該増幅された入力直交信号を前記第１直交スイッチングサブ回路へ供給を出力するよう構成される直交増幅器と
を更に有する請求項１に記載のベクトル変調器。
【請求項３】
前記同相増幅器は、前記入力同相信号の前記正入力同相信号を受信する第１同相出力端子と、前記入力同相信号の前記負入力同相信号を受信する第２同相出力端子とを有し、
前記直交増幅器は、前記入力直交信号の前記正入力直交信号を受信する第１直交出力端子と、前記入力直交信号の前記負入力直交信号を受信する第２直交出力端子とを有する、
請求項２に記載のベクトル変調器。
【請求項４】
前記結合モジュールは、
前記出力同相信号の前記正出力同相信号及び前記出力直交信号の前記正出力直交信号に従って前記出力ＲＦ信号の正出力ＲＦ信号成分を生成するよう構成される第１結合要素と、
前記出力同相信号の前記負出力同相信号及び前記出力直交信号の前記負出力直交信号に従って前記出力ＲＦ信号の負出力ＲＦ信号成分を生成するよう構成される第２結合要素と
を有する、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のベクトル変調器。
【請求項５】
前記スイッチング回路は、第２同相スイッチングサブ回路及び第２直交スイッチングサブ回路を更に有し、
前記第２同相スイッチングサブ回路は、
前記第１同相スイッチングサブ回路の前記第１同相スイッチング負入力端子へ結合される第２同相スイッチング正入力端子と、
前記第１同相スイッチングサブ回路の前記第１同相スイッチング正入力端子へ結合される第２同相スイッチング負入力端子と、
前記第１同相スイッチングサブ回路の前記第１同相スイッチング負出力端子へ結合される第２同相スイッチング正出力端子と、
前記第１同相スイッチングサブ回路の前記第１同相スイッチング正出力端子へ結合される第２同相スイッチング負出力端子と、
前記第２同相スイッチング正入力端子と前記第２同相スイッチング正出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の同相導電ビットによって制御される複数の第２の正側同相導電スイッチと、
前記第２同相スイッチング負入力端子と前記第２同相スイッチング負出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の同相導電ビットによって制御される複数の第２の負側同相導電スイッチと、
前記第２同相スイッチング正入力端子と前記所定の電圧との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の同相転換ビットによって制御される複数の第２の正側同相転換スイッチと、
前記第２同相スイッチング負入力端子と前記所定の電圧との間に結合され、前記複数の同相転換ビットによって制御される複数の第２の負側同相転換スイッチと
を有し、
前記第２直交スイッチングサブ回路は、
前記第１直交スイッチングサブ回路の前記第１直交スイッチング負入力端子へ結合される第２直交スイッチング正入力端子と、
前記第１直交スイッチングサブ回路の前記第１直交スイッチング正入力端子へ結合される第２直交スイッチング負入力端子と、
前記第１直交スイッチングサブ回路の前記第１直交スイッチング負出力端子へ結合される第２直交スイッチング正出力端子と、
前記第１直交スイッチングサブ回路の前記第１直交スイッチング正出力端子へ結合される第２直交スイッチング負出力端子と、
前記第２直交スイッチング正入力端子と前記第２直交スイッチング正出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の直交導電ビットによって制御される複数の第２の正側直交導電スイッチと、
前記第２直交スイッチング負入力端子と前記第２直交スイッチング負出力端子との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の直交導電ビットによって制御される複数の第２の負側直交導電スイッチと、
前記第２直交スイッチング正入力端子と前記所定の電圧との間に結合され、前記複数のビット内の前記複数の直交転換ビットによって制御される複数の第２の正側直交転換スイッチと、
前記第２直交スイッチング負入力端子と前記所定の電圧との間に結合され、前記複数の直交転換ビットによって制御される複数の第２の負側直交転換スイッチと
を有する、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載のベクトル変調器。