(57)【要約】【課題】アナログバンドパスフィルタが急峻な周波数特性を持たなくても、クロックリーク成分を除去できるようにする。【解決手段】クロック生成部１１０によって生成されたマスタークロック信号が変調部１２０と変換部１３０と調整部１４０とのそれぞれに入力される。変調部１２０は、対象データを変調し、変調データを出力する。変換部１３０は、前記変調データをアナログ変換し、変調信号とクロックリークとを含む変調出力信号を出力する。調整部１４０は、入力されたマスタークロック信号の位相を前記クロックリークの逆位相に調整すると共に、入力されたマスタークロック信号の振幅を前記クロックリークの振幅に調整し、クロックリーク抑圧信号を出力する。加算部１５０は、前記変調出力信号に前記クロックリーク抑圧信号を足し合わせ、前記クロックリークが抑圧された後の変調出力信号を出力する。【選択図】図１
2020198575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタークロック信号に起因するクロックリークを抑圧する変調器であり、
マスタークロック信号を生成するクロック生成部と、
対象データと前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、入力された対象データを変調し、変調後の対象データである変調データを出力する変調部と、
前記変調データと前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、前記変調データをアナログ変換し、前記対象データに相当する変調信号と前記クロックリークとを含む変調出力信号を出力する変換部と、
前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、入力されたマスタークロック信号の位相を前記クロックリークの逆位相に調整すると共に、入力されたマスタークロック信号の振幅を前記クロックリークの振幅に調整し、調整後のマスタークロック信号であるクロックリーク抑圧信号を出力する調整部と、
前記変調出力信号と前記クロックリーク抑圧信号が入力され、前記変調出力信号に前記クロックリーク抑圧信号を足し合わせ、前記クロックリークが抑圧された後の変調出力信号を出力する加算部と、
を備える変調器。
【請求項２】
前記調整部は、位相調整量を指定する位相調整コマンドと振幅調整量を指定する振幅調整コマンドとを受け付け、前記入力されたマスタークロック信号の位相を前記位相調整量だけ調整すると共に、前記入力されたマスタークロック信号の振幅を前記振幅調整量だけ調整する
請求項１に記載の変調器。
【請求項３】
前記加算部から出力された変調出力信号が入力され、入力された変調出力信号からクロックリークを抽出し、抽出されたクロックリークのレベルに基づいて位相調整量と振幅調整量とを決定し、決定された位相調整量を指定する位相調整コマンドと決定された振幅調整量を指定する振幅調整コマンドとを出力するフィードバック部を備える
請求項２に記載の変調器。
【請求項４】
前記変調器は、前記変調器の温度を計測する温度計測部を備え、
前記位相調整量と前記振幅調整量とのそれぞれが、前記温度計測部によって計測された温度に基づいて決定される
請求項２に記載の変調器。
【請求項５】
マスタークロック信号に起因するクロックリークを抑圧する変調器であり、
マスタークロック信号を生成するクロック生成部と、
前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、入力されたマスタークロック信号の位相を調整する位相調整部と、
対象データと位相が調整された後のマスタークロック信号が入力され、入力された対象データを変調し、変調後の対象データである変調データ出力する変調部と、
前記変調データと位相が調整された後のマスタークロック信号が入力され、前記変調データをアナログ変換し、前記対象データに相当する変調信号と前記クロックリークとを含む変調出力信号を出力する変換部と、
前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、入力されたマスタークロック信号の振幅を調整し、振幅が調整された後のマスタークロック信号であるクロックリーク抑圧信号を出力する振幅調整部と、
前記変調出力信号と前記クロックリーク抑圧信号が入力され、前記変調出力信号に前記クロックリーク抑圧信号を足し合わせ、前記クロックリークが抑圧された後の変調出力信号を出力する加算部と、
を備える変調器。
【請求項６】
マスタークロック信号に起因するクロックリークを抑圧する変調器であり、
マスタークロック信号を生成するクロック生成部と、
前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、入力されたマスタークロック信号の位相を調整する位相調整部と、
対象データと位相が調整された後のマスタークロック信号が入力され、入力された対象データを変調し、変調後の対象データである変調データを出力する変調部と、
前記変調データが入力され、前記変調データの振幅を調整する振幅調整部と、
振幅が調整された後の変調データと位相が調整された後のマスタークロック信号が入力され、入力された変調データをアナログ変換し、前記対象データに相当する変調信号と前記クロックリークとを含む変調出力信号を出力する変換部と、
前記変調出力信号と前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、前記変調出力信号に入力されたマスタークロック信号を足し合わせ、前記クロックリークが抑圧された後の変調出力信号を出力する加算部と、
を備える変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機器に使用される変調器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
衛星が取得した観測データを地上に無線で伝送するため、衛星にはデータ伝送用の変調器が搭載されている。
従来の変調器は、主に変調部（ＭＯＤ）、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）、クロック生成器、アナログのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）で構成される。
【０００３】
従来の変調器に関して、ＤＡＣ出力における高調波成分（高次ナイキスト成分）を有効利用する手法が提案され、製品として実用化されている。
例えば、非特許文献１に記載されているように、ＤＡＣ出力における高次ナイキスト成分（２ｎｄナイキスト成分、３ｒｄナイキスト成分等）を増加させる手段として、ＲＦモードまたはＮＲＴＺモードを使用することが可能なＤＡＣの製品化が進んでいる。ＲＦモードおよびＮＲＴＺモードに関しては、非特許文献１の「５．３  ＭＯＤＥ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ」に記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｔｅｌｅｄｙｎｅ  ｅ２ｖ、Ｄａｔａｓｈｅｅｔ  ＤＳ１０８０、１０８０Ｌ−ＢＤＣ−１２／１８、Ｔｅｌｅｄｙｎｅ  ｅ２ｖ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ  ＳＡＳ  ２０１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＡＣ出力における高調波成分（高次ナイキスト成分）を有効利用する手法が提案され、製品として実用化されている一方で、この技術を使用するにあたり以下の課題がある。
非特許文献１に記載されているＤＡＣのＲＦモードまたはＮＲＴＺモードを使用する際には、ＭＯＤ後段のＤＡＣ出力において、変調波に加えて、変調波の近傍にクロック信号による不要波（クロックリーク）が出力される。このクロックリークの周波数は、ＤＡＣのサンプリング周波数（ｆＣＬＫ）となる。非特許文献１では、ｃｌｏｃｋ−ｒｅｌａｔｅｄ  ｓｐｕｒがクロックリークに相当する。非特許文献１では、ＦＣがｆＣＬＫに相当する。
【０００６】
一方、近年、衛星に搭載される通信機器（送受信機、変復調器等）は、高速化および広帯域化が進んでいる。この場合、変調波の広帯域化に伴い、変調波の周波数帯とクロックリーク周波数との間が狭まる。そのため、ＤＡＣ後段に位置するアナログバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）は、変調波を通過させつつ近傍のクロックリーク成分を除去することが困難となり、クロックリーク成分を除去するために急峻な周波数特性が要求される。例えば、ロールオフ率が低い特性が要求される。さらに、このような急峻な周波数特性を有するアナログバンドパスフィルタは、サイズが大型になる。そのため、変調器の大型化および変調器の質量の増加につながるという課題がある。
【０００７】
本発明は、アナログバンドパスフィルタが急峻な周波数特性を持たなくても、クロックリーク成分を除去できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の変調器は、マスタークロック信号に起因するクロックリークを抑圧する。
前記変調器は、
マスタークロック信号を生成するクロック生成部と、
対象データと前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、入力された対象データを変調し、変調後の対象データである変調データを出力する変調部と、
前記変調データと前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、前記変調データをアナログ変換し、前記対象データに相当する変調信号と前記クロックリークとを含む変調出力信号を出力する変換部と、
前記クロック生成部によって生成されたマスタークロック信号が入力され、入力されたマスタークロック信号の位相を前記クロックリークの逆位相に調整すると共に、入力されたマスタークロック信号の振幅を前記クロックリークの振幅に調整し、調整後のマスタークロック信号であるクロックリーク抑圧信号を出力する調整部と、
前記変調出力信号と前記クロックリーク抑圧信号が入力され、前記変調出力信号に前記クロックリーク抑圧信号を足し合わせ、前記クロックリークが抑圧された後の変調出力信号を出力する加算部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クロックリークが抑圧された後の変調出力信号が加算部から出力されるため、加算部の後段に配置されるアナログバンドパスフィルタが急峻な周波数特性を持たなくても、クロックリーク成分を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１における変調器１００の構成概要図。
【図２】実施の形態１における変調器１００の構成図。
【図３】実施の形態１における加算器１５１の動作を示す図。
【図４】実施の形態１におけるバンドパスフィルタ１９１の動作を示す図。
【図５】実施の形態１におけるクロックリーク１３とクロックリーク抑圧信号２０との関係を示す図。
【図６】実施の形態２における変調器１００の構成概要図。
【図７】実施の形態２における変調器１００の構成図。
【図８】実施の形態３における変調器１００の構成概要図。
【図９】実施の形態３における変調器１００の構成図。
【図１０】実施の形態４における変調器１００の構成図。
【図１１】実施の形態４における変調器１００の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れを主に示している。
【００１２】
実施の形態１．
クロックリークを抑圧する変調器１００について、図１から図５に基づいて説明する。
クロックリークは、マスタークロック信号に起因して発生する不要な信号である。
【００１３】
変調器１００は、観測データを地上局へ伝送する人工衛星に用いられる。
但し、変調器１００は、携帯電話または無線ＬＡＮ機器など、様々な無線通信システムに用いることができる。ＬＡＮはＬｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋの略称である。
特に、変調器１００は、高次ナイキスト成分を用いて広帯域な変調波を送信するために有用である。
【００１４】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、変調器１００の構成を備える。
変調器１００は、クロック生成部１１０と変調部１２０と変換部１３０と調整部１４０とバンドパスフィルタ１９１とを備える。
クロック生成部１１０は、クロック生成器１１１で構成される。
変調部１２０は、分周器１２１と変調回路１２２とで構成される。
変換部１３０は、デジタル／アナログ変換器１３１で構成される。
調整部１４０は、位相調整部１４０Ａと振幅調整部１４０Ｂとを備える。位相調整部１４０Ａは、位相シフタ１４１で構成される。振幅調整部１４０Ｂは、制御回路１４２と可変アッテネータ１４３とで構成される。
加算部１５０は、加算器１５１で構成される。
変調器１００の各要素の機能については後述する。
【００１５】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２に基づいて、変調器１００の動作を説明する。
クロック生成器１１１は、マスタークロック信号を生成し、生成したマスタークロック信号を出力する。
マスタークロック信号の周波数（マスタークロック周波数）は「ｆＣＬＫ」である。
【００１６】
分周器１２１には、クロック生成器１１１から出力されたマスタークロック信号が入力される。
分周器１２１は、入力されたマスタークロック信号を整数ｎで分周し、分周後のマスタークロック信号を出力する。分周後のマスタークロック信号を動作クロック信号と称する。整数ｎは任意の整数である。
【００１７】
変調回路１２２には、対象データと動作クロック信号が入力される。
対象データは、変調器１００によって変調されるデータである。具体的な対象データは、通信データ（人工衛星が取得した観測画像データ、または、人工衛星が中継するデータ等）である。
変調回路１２２は、入力された動作クロック信号に合わせて以下のように動作する。
変調回路１２２は、入力された対象データを変調し、変調後の対象データを出力する。変調後の対象データを変調データと称する。
【００１８】
デジタル／アナログ変換器１３１には、変調データとマスタークロック信号が入力される。
デジタル／アナログ変換器１３１は、入力されたマスタークロック信号に合わせて以下のように動作する。但し、デジタル信号からアナログ信号への変換をデジタル／アナログ変換またはアナログ変換と称する。
デジタル／アナログ変換器１３１は、入力された変調データをアナログ変換する。具体的には、デジタル／アナログ変換器１３１は、マスタークロック周波数をサンプリング周波数として用いて変調データをサンプリングし、デジタル／アナログ変換を行う。
デジタル／アナログ変換器１３１は、アナログ変換後の変調データを出力する。アナログ変換後の変調データを変調出力信号と称する。
変調出力信号には、変調信号とクロックリークが含まれる。変調信号は、対象データに相当するアナログ信号である。
【００１９】
位相シフタ１４１には、マスタークロック信号が入力される。
位相シフタ１４１は、入力されたマスタークロック信号の位相をクロックリークの逆位相に相当する位相に調整する。具体的には、位相シフタ１４１は、位相調整量を指定する位相調整コマンドを受け付け、入力されたマスタークロック信号の位相を位相調整量だけ調整する。
位相シフタ１４１は、位相が調整された後のマスタークロック信号を出力する。
【００２０】
制御回路１４２は、振幅調整量を指定する振幅調整コマンドを受け付け、制御信号を出力する。制御信号は、振幅調整量に従って可変アッテネータ１４３を制御するための信号である。振幅の調整はゲインの調整に相当する。
【００２１】
可変アッテネータ１４３には、制御信号と位相が調整された後のマスタークロック信号が入力される。
可変アッテネータ１４３は、入力されたマスタークロック信号の振幅をクロックリークの振幅に相当する振幅に調整する。具体的には、可変アッテネータ１４３は、制御信号に従って、入力されたマスタークロック信号の振幅を振幅調整量だけ調整する。
可変アッテネータ１４３は、振幅が調整された後のマスタークロック信号を出力する。
振幅が調整された後のマスタークロック信号をクロックリーク抑圧信号と称する。
クロックリーク抑圧信号は、位相と振幅とのそれぞれが調整された後のマスタークロック信号である。
【００２２】
加算器１５１には、変調出力信号とクロックリーク抑圧信号が入力される。
加算器１５１は、変調出力信号にクロックリーク抑圧信号を足し合わせる。これにより、変調出力信号の中のクロックリークが抑圧される。つまり、クロックリーク抑圧信号によってクロックリークが打ち消される。
加算器１５１は、クロックリークが抑圧された後の変調出力信号を出力する。
【００２３】
図３に、加算器１５１の動作を示す。
加算器１５１には、変調出力信号１０とクロックリーク抑圧信号２０とが入力される。
変調出力信号１０は、変調波１１と変調波１２とクロックリーク１３とを含む。
変調波１１は２ｎｄナイキスト成分であり、変調波１２は３ｒｄナイキスト成分である。変調波１１と変調波１２は変調信号に相当する。
クロックリーク１３は、変調波１１と変調波１２との近傍に現れる。クロックリーク１３の周波数は、マスタークロック周波数ｆＣＬＫと同じである。
クロックリーク抑圧信号２０は、クロックリーク１３を打ち消す周波数成分を有する。
加算器１５１は、変調出力信号１０にクロックリーク抑圧信号２０を足し合せ、変調出力信号３０を出力する。
変調出力信号３０は、変調波１１と変調波１２とクロックリーク３１とを含む。
クロックリーク３１は、抑圧された後のクロックリーク１３である。
【００２４】
図２に戻り、説明を続ける。
バンドパスフィルタ１９１には、加算器１５１から出力された変調出力信号が入力される。
バンドパスフィルタ１９１は、入力された変調出力信号の中の特定帯域の信号を出力する。具体的には、バンドパスフィルタ１９１は、特定帯域以外の信号を減衰させ、特定帯域の信号を通過させる。
【００２５】
図４に、バンドパスフィルタ１９１の動作を示す。
バンドパスフィルタ１９１は、通過する周波数帯域を決める周波数特性４１を有するアナログフィルタである。
バンドパスフィルタ１９１には、加算器１５１から出力された変調出力信号３０が入力される。
バンドパスフィルタ１９１は、周波数特性４１によって決まる周波数帯域以外の周波数帯域の信号（変調波１１）を減衰し、周波数特性４１によって決まる周波数帯域の信号（変調波１２）を通過させる。
通過信号４０は、バンドパスフィルタ１９１を通過した信号である。通過信号４０は変調波１２を含み、通過信号４０において変調波１１は減衰している。
クロックリーク３１の周波数「ｆＣＬＫ」が周波数特性４１によって決まる周波数帯域に含まれる場合、通過信号４０はクロックリーク３１を含む。しかし、クロックリーク３１は抑圧されている。結果として、通過信号４０には、変調波１２だけが含まれる。
【００２６】
図５に基づいて、クロックリーク１３とクロックリーク抑圧信号２０との関係を説明する。図５は、クロックリーク１３の波形とクロックリーク抑圧信号２０の波形とマスタークロック信号の波形とを示している。
クロックリーク１３はマスタークロック信号に起因して発生され、クロックリーク抑圧信号２０はマスタークロック信号を元に生成される。そのため、クロックリーク１３の周波数とクロックリーク抑圧信号２０の周波数とのそれぞれは、マスタークロック周波数ｆＣＬＫに等しい。
一方、変調器１００の中でクロックリーク１３とクロックリーク抑圧信号２０とのそれぞれに減衰または遅延が生じる。そのため、クロックリーク１３の振幅とクロックリーク抑圧信号２０の振幅は互いに異なる。また、クロックリーク１３の位相とクロックリーク抑圧信号２０の位相とは互いに異なる。
しかし、クロックリーク抑圧信号２０によってクロックリーク１３を抑圧するためには、クロックリーク抑圧信号２０の振幅をクロックリーク１３の振幅と等しくする必要がある。さらに、クロックリーク抑圧信号２０の位相をクロックリーク１３の逆位相と等しくする必要がある。
そこで、マスタークロック信号を元にしてクロックリーク抑圧信号２０を生成する際に、位相シフタ１４１は、クロックリーク抑圧信号２０の位相をクロックリーク１３の逆位相に調整する。さらに、可変アッテネータ１４３は、クロックリーク抑圧信号２０の振幅をクロックリーク１３の振幅に調整する。
そして、加算器１５１は、クロックリーク１３にクロックリーク抑圧信号２０を足し合せる。その結果、クロックリーク抑圧信号２０によってクロックリーク１３が打ち消される。
【００２７】
以下に、振幅調整と位相調整とのそれぞれについて説明する。
まず、振幅調整について説明する。
振幅調整は、振幅調整コマンドに基づいて行われる。
振幅調整コマンドは、振幅調整量を指定するコマンドであり、外部から入力される。
振幅調整量は、変調器１００が出荷される前の段階で次のように決定される。まず、振幅調整量をゼロにして変調器１００を動作させ、デジタル／アナログ変換器１３１から出力される変調出力信号をモニタし、変調出力信号の中のクロックリークの振幅を測定する。さらに、可変アッテネータ１４３から出力されるクロックリーク抑圧信号をモニタし、クロックリーク抑圧信号の振幅を測定する。そして、測定されたクロックリークの振幅と測定されたクロックリーク抑圧信号の振幅とに基づいて振幅調整量を決定する。振幅差が振幅調整量となる。
振幅調整量が決定された後、決定された振幅調整量を指定する振幅調整コマンドが変調器１００に入力される。これにより、振幅調整を行うことが可能となる。
【００２８】
次に、位相調整について説明する。
位相調整は、位相調整コマンドに基づいて行われる。
位相調整コマンドは、位相調整量を指定するコマンドであり、外部から入力される。
位相調整量は、変調器１００が出荷される前の段階で次のように決定される。まず、位相調整量をゼロにして変調器１００を動作させ、デジタル／アナログ変換器１３１から出力される変調出力信号をモニタし、変調出力信号の中のクロックリークの位相を測定する。さらに、可変アッテネータ１４３から出力されるクロックリーク抑圧信号をモニタし、クロックリーク抑圧信号の位相を測定する。そして、測定されたクロックリークの位相と測定されたクロックリーク抑圧信号の位相とに基づいて位相調整量を決定する。一方の位相と他方の逆位相との差が位相調整量となる。
位相調整量が決定された後、決定された位相調整量を指定する位相調整コマンドが変調器１００に入力される。これにより、位相調整を行うことが可能となる。
【００２９】
振幅調整量を決定する際の振幅のモニタ、および、位相調整量を決定する際の位相のモニタは、デジタルオシロまたはスペクトラムアナライザなどの測定器を用いて行われる。
【００３０】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
実施の形態１により、クロックリーク３１を抑圧し、変調出力信号３０から主波（変調波１２）を抽出することができる（図４参照）。
主波を抽出する際、変調出力信号３０の中のクロックリーク３１が抑圧されているため、バンドパスフィルタ１９１の周波数特性４１が急峻である必要はない。
そのため、大型のバンドパスフィルタが不要となり、バンドパスフィルタ１９１を小型化および軽量化することが可能である。
したがって、変調器１００の高速化および広帯域化を実現すると共に、変調器１００の小型化および軽量化を実現することができる。
【００３１】
実施の形態２．
位相調整量と振幅調整量とのそれぞれを自動で決定する形態について、主に実施の形態１と異なる点を図６および図７に基づいて説明する。
【００３２】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図６に基づいて、変調器１００の構成を説明する。
変調器１００は、さらに、フィードバック部１６０を備える。
フィードバック部１６０は、バンドパスフィルタ１６１とアナログ／デジタル変換器１６２とコマンド生成器１６３とで構成される。
【００３３】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図７に基づいて、変調器１００の動作を説明する。
変調器１００において、バンドパスフィルタ１６１とアナログ／デジタル変換器１６２とコマンド生成器１６３と変調回路１２２以外の要素の動作は、実施の形態１で説明した通りである。
【００３４】
バンドパスフィルタ１６１には、加算器１５１から出力された変調出力信号が入力される。
バンドパスフィルタ１６１は、入力された変調出力信号の中のマスタークロック周波数ｆＣＬＫの信号を出力する。具体的には、バンドパスフィルタ１６１は、マスタークロック周波数ｆＣＬＫ以外の信号を減衰させ、マスタークロック周波数ｆＣＬＫの信号を通過させる。
マスタークロック周波数ｆＣＬＫは、クロックリークが有する周波数である。
バンドパスフィルタ１６１から出力される信号を残留クロックリークと称する。
【００３５】
アナログ／デジタル変換器１６２には、残留クロックリークが入力される。そして、アナログ／デジタル変換器１６２は以下のように動作する。但し、アナログ信号からデジタル信号への変換をアナログ／デジタル変換またはデジタル変換と称する。
アナログ／デジタル変換器１６２は、入力された残留クロックリークをデジタル変換する。具体的には、アナログ／デジタル変換器１６２は、残留クロックリークをサンプリングし、アナログ／デジタル変換を行う。
アナログ／デジタル変換器１６２は、デジタル変換によって得られた信号を出力する。出力される信号をフィードバック信号と称する。
【００３６】
変調回路１２２は、実施の形態１で説明した動作に加えて、以下の動作をする。
変調回路１２２には、フィードバック信号が入力される。
変調回路１２２は、入力されたフィードバック信号のレベル、すなわち、残留クロックリークのレベルを検出する。例えば、変調回路１２２は、残留クロックリークの電力の平均を求める。信号のレベルは信号の電力に相当する。信号の電力は信号の振幅の二乗に相当する。
変調回路１２２は、上記のようにして検出したレベルを示す残留レベル値を出力する。
【００３７】
コマンド生成器１６３には、残留レベル値が入力される。
コマンド生成器１６３は、入力された残留レベル値に基づいて位相調整量と振幅調整量とのそれぞれを決定し、位相調整コマンドと振幅調整コマンドとを出力する。
位相調整コマンドは位相シフタ１４１に入力され、振幅調整コマンドは制御回路１４２に入力される。
【００３８】
位相調整量と振幅調整量とのそれぞれは、以下のように設定される。
コマンド生成器１６３は、残留レベル値が入力される毎に、残留クロックリークのレベルが下がるように、位相調整量と振幅調整量とのそれぞれを逐次更新する。
そして、コマンド生成器１６３は、残留クロックリークのレベルが最小となる位相調整量および振幅調整量を設定する。
【００３９】
具体的には、位相調整量θｉと振幅調整量Ｇｊとのそれぞれは、（１）初期制御モードまたは（２）同期モードで設定される。
（１）初期制御モードは、データ通信が開始される直前、または、データ通信が再開される直前など、無線通信システムにおいて通信機能の稼働前に実施される。（１）初期制御モードが実施される場合、無線通信システムにおいて、変調器１００の後段に配置される増幅器の電源がオフにされる。クロックリークのような不要な信号が、増幅器から電波として出力されて変調器１００に影響を与えないようにするためである。
（２）同期モードは、無線通信システムにおいて通信機能の稼働中に必要に応じて実施される。特に、温度変動などの影響でクロックリークの位相またはクロックリークの振幅が変動した結果、残留クロックリークのレベルが許容レベルを超えるほど上がった場合に、同期モードが実施される。
【００４０】
（１）初期制御モードについて説明する。
コマンド生成器１６３は、設定可能な位相調整量の範囲θｎで、位相調整量θｉを変化させる。ｎ＝｛０，１，２，・・・，Ｎ｝とする。また、変調回路１２２は、設定可能な振幅調整量の範囲Ｇｍで、振幅調整量Ｇｊを変化させる。ｍ＝｛０，１，２，・・・，Ｍ｝とする。この場合、位相調整量θｉと振幅調整量Ｇｊとの組が（Ｎ×Ｍ）通り得られる。
コマンド生成器１６３は、位相調整量θｉと振幅調整量Ｇｊとのそれぞれを変化させる毎に、残留レベル値を記録する。これにより、（Ｎ×Ｍ）通りの残留レベル値Ｐ（ｎ，ｍ）が記録される。
次に、コマンド生成器１６３は、（Ｎ×Ｍ）通りの残留レベル値Ｐ（ｎ，ｍ）から最小の残留レベル値Ｐ（ｉ，ｊ）を選択する。
次に、コマンド生成器１６３は、選択した最小の残留レベル値Ｐ（ｉ，ｊ）に対応する組、すなわち、位相調整量θｉと振幅調整量Ｇｊとの組を選択する。
そして、コマンド生成器１６３は、位相調整量θｉを指定する位相調整コマンドを位相シフタ１４１へ与え、振幅調整量Ｇｊを指定する振幅調整コマンドを制御回路１４２へ与える。
【００４１】
（２）同期モードについて説明する。
（２）同期モードでは、（１）初期制御モードで初期設定された調整量が初期値として使用される。つまり、コマンド生成器１６３は、位相調整量θｉと振幅調整量Ｇｊとのそれぞれを初期値として使用する。
変調回路１２２は、制限された範囲θｎで、位相調整量θｉを変化させる。ｎ＝｛ｉ−１，ｉ，ｉ＋１｝とする。また、変調回路１２２は、制限された範囲Ｇｍで、振幅調整量Ｇｊを変化させる。ｍ＝｛ｍ−１，ｍ，ｍ＋１｝とする。この場合、位相調整量θｉと振幅調整量Ｇｊとの組が９通り（＝３×３）得られる。
変調回路１２２は、位相調整量θｉと振幅調整量Ｇｊとのそれぞれを変化させる毎に、残留レベル値を記録する。これにより、９通りの残留レベル値Ｐ（ｎ，ｍ）が記録される。
次に、変調回路１２２は、９通りの残留レベル値Ｐ（ｎ，ｍ）から最小の残留レベル値Ｐ（ｉ，ｊ）を選択する。
次に、変調回路１２２は、選択した最小の残留レベル値Ｐ（ｉ，ｊ）に対応する組、すなわち、位相調整量θｉと振幅調整量Ｇｊとの組を選択する。
そして、変調回路１２２は、位相調整量θｉを指定する位相調整コマンドを位相シフタ１４１へ与え、振幅調整量Ｇｊを指定する振幅調整コマンドを制御回路１４２へ与える。
【００４２】
（２）同期モードの説明を続ける。
仮に、通信機能の稼働中にクロックリークの位相およびクロックリークの振幅が変動しなかった場合、位相シフタ１４１へ与えられる位相調整コマンドの位相調整量は、（１）初期制御モードにおける位相調整コマンドの位相調整量と同じになる。さらに、制御回路１４２へ与えられる振幅調整コマンドの振幅調整量は、（１）初期制御モードにおける振幅調整コマンドの振幅調整量と同じになる。
一方、通信機能の稼働中にクロックリークの位相またはクロックリークの振幅が変動した場合、位相シフタ１４１へ与えられる位相調整コマンドの位相調整量と制御回路１４２へ与えられる振幅調整コマンドの振幅調整量とのそれぞれが更新される。
位相調整量θｉと振幅調整量Ｇｊとのそれぞれが更新されることにより、制限された範囲θｎと制限された範囲Ｇｍとのそれぞれが変動する。例えば、更新後の位相調整量θｉ’に対して、制限された範囲θｎはｎ＝｛ｉ’−１，ｉ’，ｉ＋１｝となる。また、更新後の振幅調整量Ｇｊ’に対して、制限された範囲Ｇｍはｍ＝｛ｊ’−１，ｊ’，ｊ’＋１｝となる。
そして、変動後の制限された範囲θｎから新たな位相調整量が選択され、新たな位相調整量を指定する位相調整コマンドが位相シフタ１４１へ与えられる。また、変動後の制限された範囲Ｇｍから新たな振幅調整量が選択され、新たな振幅調整量を指定する振幅調整コマンドが制御回路１４２へ与えられる。
このように、クロックリークの変動に応じて、位相調整量と振幅調整量とのそれぞれが自動で更新される。位相調整量と振幅調整量とのそれぞれが更新されることにより、残留クロックリークのレベルの上昇が抑えられる。
【００４３】
（２）同期モードの説明において示した制限された範囲θｎと制限された範囲Ｇｍとのそれぞれは一例であり、これに限るものではない。
【００４４】
＊＊＊実施例の説明＊＊＊
残留クロックリークのレベルは、デジタル化された信号（フィードバック信号）を用いずに検出されてもよい。この場合、アナログ／デジタル変換器１６２は不要である。
例えば、残留クロックリークはコマンド生成器１６３に入力される。そして、コマンド生成器１６３は、残留クロックリークのレベルを検出し、位相調整量と振幅調整量とを設定する。
残留クロックリークのレベルは、例えば、リミットアンプに備わるＲＳＳＩレベル検出機能などを利用して検出することが可能である。
【００４５】
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
実施の形態２により、無線通信システムの通信機能が稼働中であっても、位相調整量と振幅調整量とのそれぞれを最適に保つことが可能となる。
そのため、経年変化または温度変動などの影響でクロックリークの位相またはクロックリークの振幅が変動する場合でも、クロックリーク抑圧効果を保持する効果が得られる。また、経年変化または温度変動などの影響でクロックリーク抑圧信号の位相またはクロック抑圧信号の振幅が変動する場合でも、クロックリーク抑圧効果を保持する効果が得られる。
【００４６】
実施の形態３．
変調器１００の温度の変動に合わせて位相調整量と振幅調整量とのそれぞれを変動させる形態について、主に実施の形態１と異なる点を図８および図９に基づいて説明する。
【００４７】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図８に基づいて、変調器１００の構成を説明する。
変調器１００は、さらに、温度計測部１７０を備える。
温度計測部１７０は、温度モニタ１７１で構成される。
【００４８】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図９に基づいて、変調器１００の動作を説明する。
変調器１００において、温度モニタ１７１以外の要素の動作は、実施の形態１で説明した通りである。
【００４９】
温度モニタ１７１は、温度を計測する機器であり、変調器１００の温度を計測する。
温度モニタ１７１によって計測された変調器１００の温度は、テレメトリとして、地上局へ送信される。
【００５０】
地上局では、変調器１００の温度に基づいて位相調整量と振幅調整量とのそれぞれが決定される。そして、位相調整コマンドおよび振幅調整コマンドが、地上局から、変調器１００が搭載された人工衛星へ伝送される。人工衛星へ伝送された各コマンドは変調器１００に入力される。
これにより、変調器１００において位相調整量と振幅調整量とのそれぞれが変更される。
【００５１】
位相調整量と振幅調整量とのそれぞれは、変調器１００の温度に基づいて、以下のように決定される。
位相調整量と振幅調整量とのそれぞれを決定するために、あらかじめ変換テーブルが用意される。変換テーブルは、温度と位相調整量と振幅調整量との関係を示すテーブルである。
そして、変調器１００の温度に対応する位相調整量と変調器１００の温度に対応する振幅調整量とのそれぞれが変換テーブルから選択される。
【００５２】
変換テーブルは、変調器１００の出荷前に以下のように作成される。
まず、温度Ｔｘの範囲が決定される。ｘ∈｛１，２，３，・・・，Ｙ｝とすると、温度Ｔ１は最低温度であり、温度ＴＹは最大温度である。
次に、温度Ｔｘの範囲内で温度Ｔｘを変えながら変調器１００を試験し、温度Ｔｘに対応する位相調整量θｘと温度Ｔｘに対応する振幅調整量Ｇｘとのそれぞれを試験結果に基づいて決定する。温度Ｔｘに対応する位相調整量θｘを決定する方法は、実施の形態１において位相調整コマンドで指定する位相調整量を決定する方法と同じである。温度Ｔｘに対応する振幅調整量Ｇｘを決定する方法は、実施の形態１において振幅調整コマンドで指定する振幅調整量を決定する方法と同じである。
そして、温度Ｔｘに対応付けて位相調整量θｘと振幅調整量Ｇｘとのそれぞれが変換テーブルに設定される。
【００５３】
＊＊＊実施例の説明＊＊＊
位相調整コマンドと振幅調整コマンドとのそれぞれが、変調器１００の内部で生成されてもよい。
具体的には、変調器１００が、位相調整コマンドと振幅調整コマンドとのそれぞれを生成するコマンド生成部を備える。コマンド生成部はコマンド生成器で構成される。コマンド生成器はメモリを有する。メモリには、変換テーブルが予め記憶される。メモリの具体例は、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）である。
まず、コマンド生成部は、変調器１００の温度に対応する位相調整量と変調器１００の温度に対応する振幅調整量とのそれぞれを変換テーブルから選択する。
次に、コマンド生成部は、選択した位相調整量を指定する位相調整コマンドと、選択した振幅調整量を指定する振幅調整コマンドとを生成する。
そして、コマンド生成部は、生成した位相調整コマンドと、生成した振幅調整コマンドとを出力する。コマンド生成部から出力された位相調整コマンドは位相シフタ１４１に入力され、コマンド生成部から出力された振幅調整コマンドは制御回路１４２に入力される。
【００５４】
＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
実施の形態３により、変調器１００の温度変動が生じた場合でも、温度モニタ１７１と変換テーブルとを用いた簡単な制御で、クロックリーク抑圧を保持することができる。
また、変換テーブルを用いた制御を変調器１００の中で行うことにより、地上局を経由した制御が不要となり、運用の負担が軽減される。
【００５５】
実施の形態４．
調整部１４０に入力されるマスタークロック信号の位相の代わりに、変調部１２０および変換部１３０に入力されるマスタークロック信号の位相を調整する形態について、主に実施の形態１と異なる点を図１０および図１１に基づいて説明する。
【００５６】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
変調器１００の構成要素は、実施の形態１における構成要素と同じである（図１参照）。但し、位相シフタ１４１に接続される要素が実施の形態１における要素と異なる。
図１０に示すように、位相シフタ１４１は、可変アッテネータ１４３の代わりに分周器１２１に接続される。
【００５７】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１０に基づいて、変調器１００の動作を説明する
位相シフタ１４１には、マスタークロック信号が入力される。
位相シフタ１４１は、位相調整コマンドに従って、入力されたマスタークロック信号の位相を調整し、位相が調整された後のマスタークロック信号を出力する。
調整されたマスタークロック信号の位相は、クロックリーク抑圧信号の逆位相に相当する位相になる。
【００５８】
位相が調整された後のマスタークロック信号は、分周器１２１とデジタル／アナログ変換器１３１とのそれぞれに入力される。
分周器１２１とデジタル／アナログ変換器１３１とのそれぞれは、位相が調整された後のマスタークロック信号を使用して、実施の形態１で説明したように動作する。
その結果、変調出力信号の中のクロックリークの位相は、クロックリーク抑圧信号の逆位相に相当する位相になる。
【００５９】
可変アッテネータ１４３には、位相が調整されずにマスタークロック信号が入力される。
可変アッテネータ１４３は、入力されたマスタークロック信号の振幅を調整し、クロックリーク抑圧信号を出力する。
クロックリーク抑圧信号は、位相が調整されずに振幅が調整された後のマスタークロック信号である。
【００６０】
加算器１５１には、変調出力信号とクロックリーク抑圧信号が入力される。
加算器１５１は、変調出力信号にクロックリーク抑圧信号を足し合せる。これにより、変調出力信号の中のクロックリークが抑圧される。
【００６１】
＊＊＊実施例の説明＊＊＊
位相シフタ１４１としてＦＰＧＡの機能を利用することが可能である。
一般に、１チップＩＣに集積されたＦＰＧＡは、位相シフタ１４１に相当する機能を備えている。例えば、ＦＰＧＡは、位相シフタ１４１に相当する機能として、クロック位相調整用ＰＬＬを備える。
位相シフタ１４１と分周器１２１と変調回路１２２とをＦＰＧＡで実現することにより、位相シフタ１４１をＦＰＧＡの内部に取り込んで、変調器１００を小型化することができる。
ＦＰＧＡはＦｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略称である。
ＩＣはＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＰＬＬはＰｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐの略称である。
【００６２】
クロックリーク抑圧信号となるマスタークロック信号の振幅の代わりに、変調データの振幅が調整されてもよい。
図１１に基づいて、変調器１００の動作を説明する。
可変アッテネータ１４３には、変調データが入力される。
可変アッテネータ１４３は、振幅調整コマンドに従って、入力された変調データの振幅を調整し、振幅が調整された後の変調データを出力する。
調整された変調データの振幅は、クロックリーク抑圧信号の振幅に相当する振幅になる。
【００６３】
振幅が調整された後の変調データは、デジタル／アナログ変換器１３１に入力される。
デジタル／アナログ変換器１３１は、入力された変調データをアナログ変換し、変調出力信号を出力する。
変調出力信号の中のクロックリークの振幅は、クロックリーク抑圧信号の振幅に相当する振幅になる。
【００６４】
加算器１５１には、変調出力信号とクロックリーク抑圧信号が入力される。クロックリーク抑圧信号は、位相および振幅が調整されていないマスタークロック信号である。
加算器１５１は、変調出力信号にクロックリーク抑圧信号を足し合せる。これにより、変調出力信号の中のクロックリークが抑圧される。
【００６５】
位相シフタ１４１と分周器１２１と１２３と制御回路１４２と可変アッテネータ１４３とをＦＰＧＡで実現することにより、位相シフタ１４１と制御回路１４２と可変アッテネータ１４３とをＦＰＧＡの内部に取り込んで、変調器１００を小型化することができる。
【００６６】
実施の形態４に実施の形態２を適用してもよい。つまり、変調器１００は、フィードバック部１６０を備えてもよい。
実施の形態４に実施の形態３を適用してもよい。つまり、変調器１００は、温度計測部１７０を備えてもよい。
【００６７】
＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
実施の形態４により、変調器１００の一部の機能（調整部１４０）をＦＰＧＡの内部に取り込んで、変調器１００の更なる小型化を実現することができる。
【００６８】
＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。
実施の形態で説明された変調器１００の要素である「部」は、「処理」または「工程」と読み替えてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０  変調出力信号、１１  変調波、１２  変調波、１３  クロックリーク、２０  クロックリーク抑圧信号、３０  変調出力信号、３１  クロックリーク、４０  通過信号、４１  周波数特性、１００  変調器、１１０  クロック生成部、１１１  クロック生成器、１２０  変調部、１２１  分周器、１２２  変調回路、１３０  変換部、１３１  デジタル／アナログ変換器、１４０  調整部、１４０Ａ  位相調整部、１４０Ｂ  振幅調整部、１４１  位相シフタ、１４２  制御回路、１４３  可変アッテネータ、１５０  加算部、１５１  加算器、１６０  フィードバック部、１６１  バンドパスフィルタ、１６２  アナログ／デジタル変換器、１６３  コマンド生成器、１７０  温度計測部、１７１  温度モニタ、１９１  バンドパスフィルタ。
【図１】
2020198575.tif 000003
【図２】
2020198575.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020198575.tif 000009
【図８】
2020198575.tif 000010
【図９】
2020198575.tif 000011
【図１０】
2020198575.tif 000012
【図１１】
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