(57)【要約】【課題】遅延や歪みのない位相変調が行える位相変調回路を提供する。【解決手段】位相変調回路は、ベースバンド信号Ｘを、互いに反転する２つのベースバンド信号Ｘａ，Ｘｂにして出力する増幅器１と、搬送波Ａを、互いに逆相となる２つの搬送波Ａａ，Ａｂにして出力する分配器２と、ベースバンド信号Ｘａにより利得が制御されることによって、搬送波Ａａをオンオフさせる第１のリミットアンプ３と、ベースバンド信号Ｘｂにより利得が制御されることによって、搬送波Ａｂをオンオフさせる第２のリミットアンプ４と、第１のリミットアンプ３から出力される信号と第２のリミットアンプ４から出力される信号を合成する合成器５とを備える。【選択図】図１
2010028587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに反転する２つのベースバンド信号の内の一方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、互いに逆相となる２つの搬送波の内の一方をオンオフさせる第１のリミットアンプと、
前記他方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記他方の搬送波をオンオフさせる第２のリミットアンプと、
前記第１のリミットアンプから出力される信号と前記第２のリミットアンプから出力される信号を合成する合成器とを備えることを特徴とする位相変調回路。
【請求項２】
１つのベースバンド信号を、互いに反転する２つのベースバンド信号にして出力する増幅器と、
１つの搬送波を、互いに逆相となる２つの搬送波にして出力する分配器と、
前記一方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記一方の搬送波をオンオフさせる第１のリミットアンプと、
前記他方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記他方の搬送波をオンオフさせる第２のリミットアンプと、
前記第１のリミットアンプから出力される信号と前記第２のリミットアンプから出力される信号を合成する合成器とを備えることを特徴とする位相変調回路。
【請求項３】
２つのベースバンド信号の内の一方を、互いに反転する２つのベースバンド信号にして出力する第１の増幅器と、
前記他方のベースバンド信号を、互いに反転する２つのベースバンド信号にして出力する第２の増幅器と、
１つの搬送波を、互いに直交する２つの搬送波にして出力する第１の分配器と、
前記一方の搬送波を、互いに逆相となる２つの搬送波にして出力する第２の分配器と、
前記他方の搬送波を、互いに逆相となる２つの搬送波にして出力する第３の分配器と、
前記第１の増幅器から出力される一方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記第２の分配器から出力される一方の搬送波をオンオフさせる第１のリミットアンプと、
前記第１の増幅器から出力される他方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記第２の分配器から出力される他方の搬送波をオンオフさせる第２のリミットアンプと、
前記第２の増幅器から出力される一方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記第３の分配器から出力される一方の搬送波をオンオフさせる第３のリミットアンプと、
前記第２の増幅器から出力される他方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記第３の分配器から出力される他方の搬送波をオンオフさせる第４のリミットアンプと、
前記第１のリミットアンプから出力される信号と前記第２のリミットアンプから出力される信号を合成する第１の合成器と、
前記第３のリミットアンプから出力される信号と前記第４のリミットアンプから出力される信号を合成する第２の合成器と、
前記第１の合成器から出力される信号と前記第２の合成器から出力される信号を合成する第３の合成器とを備えることを特徴とする位相変調回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遅延や歪みのない位相変調が行える位相変調回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信におけるディジタル変復調方式には大別して振幅変調方式（ASK:Amplitude Shift Keying）、位相変調方式（PSK:Phase Shift Keying）、周波数変調方式（FSK:Frequency Shift Keying）、振幅位相変調方式（APSK:Amplitude Phase Shift Keying）などがある。中でも搬送波の位相の変化を利用してデータを伝送するＰＳＫは伝送路におけるレベル変動に対して耐性があるために符号誤り率が優れている。そのため、携帯電話や無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂなど）に使用される変調回路には、基本原理としてＰＳＫが採用されている。
【０００３】
ＰＳＫを通信方式として用いるシステムでは、データ信号に応じた位相変化を正確に与える変調回路が重要である。従来よく用いられるＰＳＫ変調回路を説明するため、
【非特許文献１】を挙げる。図６（ａ）に４相ＰＳＫ変調回路の構成を示す。また、図６（ｂ）に回路中における搬送波の位相変化を示す。ここで４相ＰＳＫとは２ビットのデータ信号に応じて搬送波の位相を、例えば、４５°、１３５°、２２５°、３１５°に変化させて伝送を行う手法である。発振器から発信された搬送波（図中ａ）は２分配され、一方は平衡変調器に入力される。もう一方の搬送波は９０°位相器によって位相を９０°変化させられた後、平衡変調器に入力される。すなわち、それぞれの信号が平衡変調器に入力される際、互いの位相関係は９０°ずれたものとなる（図中ａ，ｂ）。それぞれの信号は、平衡変調器において、Ｉチャネルデータ、及びＱチャネルデータによって相対的な位相変化が０°、１８０°のどちらかになるように変調される（図中ｃ，ｄ）。各平衡変調器から出力された変調信号は合成器によって合成され、４相ＰＳＫの変調信号として出力される（図中ｅ）。
【非特許文献１】喜安善市、関清三、オーム社、“ディジタル変復調回路の基礎”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＳＫにおいて変調の精度は符号誤り率に関係するため重要な要素である。変調精度を示すパラメータとしては、位相精度と振幅精度とがあるが、ここでは振幅精度に注目する。図７（ａ）にＰＳＫにおける理想的な変調波の例を示す。ＰＳＫの変調波では、振幅は常に一定を維持しつつ、位相のみが変化することが望ましい。しかしながら変調回路の特性が不十分であると、図７（ｂ）に示すように、位相の変化と共に振幅も変化してしまう場合がある。この現象は、例えば、変調時における損失が、０°、１８０°とで一定でない際や、変調回路内に存在する分岐において、各分岐における損失が異なる場合に起きる問題である。位相変調時に振幅も変化してしまう場合、変調波の実効的な搬送波ノイズ比は、低い方の振幅で決まる。その結果、出力電力に対する符号誤り率が悪化してしまうため、データ伝送では好ましくない。
【０００５】
この問題を解決するため、従来では変調回路のレイアウト構成の対称性を向上させる手法や、変調波をリミットアンプに入力して等振幅化を図るという手法が用いられている。前者の手法は、分岐している変調回路の各々の回路構成、およびレイアウト構成を等しくすることによって、アンバランスな動作が生じないようにし、出力振幅を均等化するものである。本手法はレイアウトの工夫のみで振幅の均等化を図れるため、低コストの手法であることが利点である。しかしながら、回路実装の際の配線に関する規定や、占有可能な領域の制限などの問題により、完全に構成を対称化することが不可能である場合がある。また入力信号を互いに逆相、または直交の２信号に分配するような分配器においては、原理として回路の非対称性を利用しているものについては、レイアウトを対称にすることが不可能である。さらに変調回路の規模に対して波長が短い周波数を用いる場合は、レイアウト構成のわずかな対称性のずれでも容易にアンバランスな動作を誘引してしまう問題がある。変調波をリミットアンプに入力し振幅の均等化を図る手法は、リミットアンプを別途用意する必要があるものの、確実に振幅の均等化が行える点が利点である。しかしながら、リミットアンプは入力信号の振幅を均等化することはできるが、その際に与える遅延が周波数によって一定ではないという問題がある。
【０００６】
つまり、リミットアンプへの入力信号のスペクトルは、インパルス状の搬送波のスペクトルの回りに、ベースバンド信号であるデータ信号の周波数成分が重畳されたスペクトルとなる。当然、その周波数帯域は、搬送波単独の帯域に比べて広くなり、データ信号が高速になるほど、広帯域となる。
【０００７】
通常のリミットアンプは、入力信号が伝搬する間に与えられる群遅延時間がその周波数によって異なるため、広い周波数帯域の入力信号は、群遅延時間の周波数特性の影響を受け、歪む。
【０００８】
そのため、特性が劣るリミットアンプを使用した場合、振幅が均等化しても遅延バラツキによって波形が劣化してしまう可能性がある。特にミリ波帯などの高周波の搬送波を用い、高ビットレートで広帯域のデータ伝送を行うような用途においては、十分な特性のリミットアンプを作成することが非常に困難であることが問題である。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、遅延や歪みのない位相変調が行える位相変調回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の本発明に係る位相変調回路は、互いに反転する２つのベースバンド信号の内の一方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、互いに逆相となる２つの搬送波の内の一方をオンオフさせる第１のリミットアンプと、前記他方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記他方の搬送波をオンオフさせる第２のリミットアンプと、前記第１のリミットアンプから出力される信号と前記第２のリミットアンプから出力される信号を合成する合成器とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２の本発明に係る位相変調回路は、１つのベースバンド信号を、互いに反転する２つのベースバンド信号にして出力する増幅器と、１つの搬送波を、互いに逆相となる２つの搬送波にして出力する分配器と、前記一方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記一方の搬送波をオンオフさせる第１のリミットアンプと、前記他方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記他方の搬送波をオンオフさせる第２のリミットアンプと、前記第１のリミットアンプから出力される信号と前記第２のリミットアンプから出力される信号を合成する合成器とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第３の本発明に係る位相変調回路は、２つのベースバンド信号の内の一方を、互いに反転する２つのベースバンド信号にして出力する第１の増幅器と、前記他方のベースバンド信号を、互いに反転する２つのベースバンド信号にして出力する第２の増幅器と、１つの搬送波を、互いに直交するつの搬送波にして出力する第１の分配器と、前記一方の搬送波を、互いに逆相となる２つの搬送波にして出力する第２の分配器と、前記他方の搬送波を、互いに逆相となる２つの搬送波にして出力する第３の分配器と、前記第１の増幅器から出力される一方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記第２の分配器から出力される一方の搬送波をオンオフさせる第１のリミットアンプと、前記第１の増幅器から出力される他方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記第２の分配器から出力される他方の搬送波をオンオフさせる第２のリミットアンプと、前記第２の増幅器から出力される一方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記第３の分配器から出力される一方の搬送波をオンオフさせる第３のリミットアンプと、前記第２の増幅器から出力される他方のベースバンド信号により利得が制御されることによって、前記第３の分配器から出力される他方の搬送波をオンオフさせる第４のリミットアンプと、前記第１のリミットアンプから出力される信号と前記第２のリミットアンプから出力される信号を合成する第１の合成器と、前記第３のリミットアンプから出力される信号と前記第４のリミットアンプから出力される信号を合成する第２の合成器と、前記第１の合成器から出力される信号と前記第２の合成器から出力される信号を合成する第３の合成器とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る位相変調回路によれば、各リミットアンプは、変調信号を増幅するのでなく、搬送波を増幅するので、変調信号を増幅させるときに生じるような遅延や波形の歪みを生じさせなくできる。つまり、リミットアンプが平坦でない周波数特性を有していても、搬送波を入力するので周波数特性の影響がなく、遅延や波形の歪みを生じさせなくできる。
【００１４】
また、本発明に係る位相変調回路にあっては、リミットアンプを設けたことで、目的の変調信号の振幅は位相によらず一定であり、常に最適な搬送波ノイズ比を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る第１の実施の形態の位相変調回路を示す回路図である。
【００１６】
位相変調回路は、伝送すべきデータを示す１つのベースバンド信号Ｘを、互いに反転する２つのベースバンド信号Ｘａ，Ｘｂにして出力する増幅器１と、単一の周波数を有する連続波である１つの搬送波Ａを、互いに逆相となる２つの搬送波Ａａ，Ａｂにして出力する分配器２と、ベースバンド信号Ｘａにより利得が制御されることによって、搬送波Ａａをオンオフさせる第１のリミットアンプ３と、ベースバンド信号Ｘｂにより利得が制御されることによって、搬送波Ａｂをオンオフさせる第２のリミットアンプ４と、第１のリミットアンプ３から出力される信号と第２のリミットアンプ４から出力される信号を合成する合成器５とを備える。
【００１７】
なお、リミットアンプ３、４および合成器５を位相変調回路と考え、増幅器１と分配器２を周辺回路と考えてもよい。
【００１８】
増幅器１は、例えば、ベースバンド信号用差動増幅器の入力をシングルエンド入力にしたもので実現可能である。
【００１９】
分配器２は、搬送波Ａを互いに逆相となる２つの搬送波Ａａ，Ａｂにして出力するものであればよく、例えば、伝送線路で構成された１８０°ハイブリッド回路などで実現可能である。
【００２０】
各リミットアンプ３，４は、例えば、所定の緩和出力を持つように設計され、かつゲート電圧にデータ信号が入力可能な構成のアンプで実現可能である。
【００２１】
合成器５は、例えば、対称にレイアウトされた電力合成回路（ウィルキンソン型電力合成回路など）で実現可能である。
【００２２】
各ベースバンド信号は、２値のいずれかを呈する信号である。ここでは、２値の一方が０、他方が１であることとする。ベースバンド信号Ｘａの値が０であるとき、ベースバンド信号Ｘｂの値は１となり、一方、ベースバンド信号Ｘａの値が１であるときは、ベースバンド信号Ｘｂの値は０となる。
【００２３】
各搬送波は、単一の周波数を有する連続波である。搬送波Ａａ，Ａｂは、互いに逆相となっており、つまり、互いの位相差は１８０°である。また、各搬送波は、インパルス状の狭い帯域のスペクトルのみを有する。
【００２４】
各リミットアンプは、外部からの印加される電圧つまりベースバンド信号によって利得を制御される。リミットアンプは、ベースバンド信号の値が１のときは、搬送波をベースバンド信号の電圧に応じた利得で増幅し、増幅後の信号を出力する。利得は飽和していてもよい。リミットアンプは、一方、ベースバンド信号の値が０のときは、利得を十分低下させる、すなわち増幅動作を行わず回路を遮断することにより、信号の出力を抑制する。つまり、各リミットアンプは、スイッチと同等に動作する。
【００２５】
図１において、ベースバンド信号Ｘが増幅器１に入力される。増幅器１は、ベースバンド信号Ｘを増幅かつ分配し、得られた２つのベースバンド信号Ｘａ，Ｘｂを出力する。ベースバンド信号Ｘａ，Ｘｂは、それぞれリミットアンプ３，４に入力される。
【００２６】
また、搬送波Ａが分配器２に入力される。分配器２は、搬送波Ａを分配し、得られた搬送波Ａａ，Ａｂを出力する。搬送波Ａａ，Ａｂは、それぞれリミットアンプ３，４に入力される。
【００２７】
リミットアンプ３は、ベースバンド信号Ｘａの値が１のときは、搬送波Ａａをベースバンド信号Ｘａの電圧に応じた利得で増幅し、増幅後の信号を出力する。リミットアンプ３は、一方、ベースバンド信号Ｘａの値が０のときは、利得を十分低下させ、信号の出力を抑制する。
【００２８】
リミットアンプ４は、ベースバンド信号Ｘｂの値が１のときは、搬送波Ａｂをベースバンド信号Ｘｂの電圧に応じた利得で増幅し、増幅後の信号を出力する。リミットアンプ４は、一方、ベースバンド信号Ｘｂの値が０のときは、利得を十分低下させ、信号の出力を抑制する。
【００２９】
ここで、リミットアンプ３が、増幅後の搬送波Ａａを出力している状態をオン状態（以下、オン状態を「オン」）といい、リミットアンプ３が、搬送波の出力を抑制し、つまり搬送波を出力していない状態をオフ状態（以下、オン状態を「オフ」）といい、リミットアンプ４についても同様とする。
【００３０】
前述のように、リミットアンプ３，４には、互いに反転する２つのベースバンド信号Ｘａ，Ｘｂが入力されるので、一方がオンのときは、他方がオフとなり、一方がオフのときは、他方がオンとなる。
【００３１】
つまり、合成器５には、互いに逆相となる２つの搬送波Ａａ，Ａｂを増幅して得た信号が入力され、各信号は、ベースバンド信号Ｘに応じて変化する。
【００３２】
合成器５は、各信号を位相を維持したまま合成し、得られた変調信号Ｓを出力する。
【００３３】
図２は、各リミットアンプ３，４の状態と変調信号Ｓの位相の関係を示す図である。
【００３４】
例えば、リミットアンプ３がオフ（リミットアンプ４がオン）のときの変調信号Ｓの位相を０°とした場合、リミットアンプ３がオン（リミットアンプ４がオフ）のときの変調信号Ｓの位相は１８０°となる。
【００３５】
したがって、ベースバンド信号Ｘに応じて、０°と１８０°の位相をそれぞれ有する信号のいずれかに切り替わる変調信号Ｓが得られる。つまり、２値ＰＳＫの変調を行うことができる。
【００３６】
また、各リミットアンプは、変調信号を増幅するのでなく、単一の周波数を有する連続波である搬送波を増幅するので、変調信号を増幅させるときに生じるような遅延や波形の歪みを生じさせなくできる。つまり、リミットアンプが平坦でない周波数特性を有していても、単一の周波数を有する搬送波を入力するので周波数特性の影響がなく、遅延や波形の歪みを生じさせなくできる。
【００３７】
また、リミットアンプを設けたことで、変調信号Ｓの振幅は位相によらず一定であり、常に最適な搬送波ノイズ比を得ることができる。
【００３８】
なお、図１の回路は、位相変調回路の一例であり、実際には、例えば、各要素を良好に接続するためのインピーダンスマッチング回路、固定減衰器、フィルタなど、動作を円滑にする回路、また、位相誤差に対する補償回路を付加してもよい。
【００３９】
［第２の実施の形態］
図３は、本発明に係る第２の実施の形態の位相変調回路を示す回路図である。
【００４０】
位相変調回路は、４相ＰＳＫにおけるＩチャネルデータおよびＱチャネルデータをそれぞれ示す２つのベースバンド信号Ｘ，Ｙの内の一方であるベースバンド信号Ｘを、互いに反転する２つのベースバンド信号Ｘａ，Ｘｂにして出力する第１の増幅器１０１と、他方のベースバンド信号Ｙを、互いに反転する２つのベースバンド信号Ｙａ，Ｙｂにして出力する第２の増幅器１０２と、単一の周波数を有する連続波である１つの搬送波Ｌを、互いに直交する２つの搬送波Ｍ，Ｎにして出力する第１の分配器１０３と、一方の搬送波Ｍを、互いに逆相となる２つの搬送波Ｍａ，Ｍｂにして出力する第２の分配器１０４と、他方の搬送波Ｎを、互いに逆相となる２つの搬送波Ｎａ，Ｎｂにして出力する第３の分配器１０５と、ベースバンド信号Ｘａにより利得が制御されることによって搬送波Ｍａをオンオフさせる第１のリミットアンプ１０６と、ベースバンド信号Ｘｂにより利得が制御されることによって搬送波Ｍｂをオンオフさせる第２のリミットアンプ１０７と、ベースバンド信号Ｙａにより利得が制御されることによって搬送波Ｎａをオンオフさせる第３のリミットアンプ１０８と、ベースバンド信号Ｙｂにより利得が制御されることによって搬送波Ｎｂをオンオフさせる第４のリミットアンプ１０９と、第１のリミットアンプ１０６から出力される信号と第２のリミットアンプ１０７から出力される信号を合成する第１の合成器１１０と、第３のリミットアンプ１０８から出力される信号と第４のリミットアンプ１０９から出力される信号を合成する第２の合成器１１１と、第１の合成器１１０から出力される信号と第２の合成器１１１から出力される信号を合成する第３の合成器１１２とを備える。
【００４１】
各増幅器は、図１の増幅器と同様にして実現可能である。分配器１０４，１０５は、図１の分配器と同様にして実現可能である。分配器１０３は、搬送波Ｌを互いに逆相となる２つの搬送波Ｍ，Ｎにして出力するものであればよい。分配器１０３は、発振器からの出力を２分岐し、一方の信号を９０度位相器を介して出力するような構成であってもよい。
各リミットアンプは、図１の各リミットアンプと同様にして実現可能である。各合成器は、図１の合成器と同様にして実現可能である。
【００４２】
各ベースバンド信号は、２値のいずれかを呈する信号である。ここでは、２値の一方が０、他方が１であることとする。ベースバンド信号Ｘａの値が０であるとき、ベースバンド信号Ｘｂの値は１となり、一方、ベースバンド信号Ｘａの値が１であるときは、ベースバンド信号Ｘｂの値は０となる。また、ベースバンド信号Ｙａの値が０であるとき、ベースバンド信号Ｙｂの値は１となり、一方、ベースバンド信号Ｙａの値が１であるときは、ベースバンド信号Ｙｂの値は０となる。
【００４３】
各搬送波は、単一の周波数を有する連続波である。搬送波Ｍ，Ｎは、互いに直交するものであり、つまり、互いの位相差は９０°である。搬送波Ｍａ，Ｍｂは、互いに逆相となっており、つまり、互いの位相差は１８０°である。同様に、搬送波Ｎａ，Ｎｂは、互いに逆相となっている。
【００４４】
各リミットアンプは、図１の各リミットアンプと同様に、ベースバンド信号によって利得を制御され、スイッチと同等に動作する。
【００４５】
図３において、ベースバンド信号Ｘが増幅器１０１に入力される。増幅器１０１は、ベースバンド信号Ｘを増幅かつ分配し、得られた２つのベースバンド信号Ｘａ，Ｘｂを出力する。ベースバンド信号Ｘａ，Ｘｂは、それぞれリミットアンプ１０６，１０７に入力される。
【００４６】
また、ベースバンド信号Ｙが増幅器１０２に入力される。増幅器１０２は、ベースバンド信号Ｙを増幅かつ分配し、得られた２つのベースバンド信号Ｙａ，Ｙｂを出力する。ベースバンド信号Ｙａ，Ｙｂは、それぞれリミットアンプ１０８，１０９に入力される。
【００４７】
また、搬送波Ｌが分配器１０３に入力される。分配器１０３は、搬送波Ｌを分配し、得られた搬送波Ｍ，Ｎを出力する。搬送波Ｍ，Ｎは、それぞれ分配器１０４，１０５に入力される。
【００４８】
分配器１０４は、搬送波Ｍを分配し、得られた搬送波Ｍａ，Ｍｂを出力する。搬送波Ｍａ，Ｍｂは、それぞれリミットアンプ１０６，１０７に入力される。
【００４９】
分配器１０５は、搬送波Ｎを分配し、得られた搬送波Ｎａ，Ｎｂを出力する。搬送波Ｎａ，Ｎｂは、それぞれリミットアンプ１０８，１０９に入力される。
【００５０】
リミットアンプ１０６は、ベースバンド信号Ｘａの値が１のときは、搬送波Ｍａをベースバンド信号Ｘａの電圧に応じた利得で増幅し、増幅後の信号を出力する。リミットアンプ１０６は、一方、ベースバンド信号Ｘａの値が０のときは、利得を十分低下させ、信号の出力を抑制する。
【００５１】
リミットアンプ１０７は、ベースバンド信号Ｘｂの値が１のときは、搬送波Ｍｂをベースバンド信号Ｘｂの電圧に応じた利得で増幅し、増幅後の信号を出力する。リミットアンプ１０７は、一方、ベースバンド信号Ｘｂの値が０のときは、利得を十分低下させ、信号の出力を抑制する。
【００５２】
リミットアンプ１０８は、ベースバンド信号Ｙａの値が１のときは、搬送波Ｎａをベースバンド信号Ｙａの電圧に応じた利得で増幅し、増幅後の信号を出力する。リミットアンプ１０８は、一方、ベースバンド信号Ｙａの値が０のときは、利得を十分低下させ、信号の出力を抑制する。
【００５３】
リミットアンプ１０９は、ベースバンド信号Ｙｂの値が１のときは、搬送波Ｎｂをベースバンド信号Ｙｂの電圧に応じた利得で増幅し、増幅後の信号を出力する。リミットアンプ１０９は、一方、ベースバンド信号Ｙｂの値が０のときは、利得を十分低下させ、信号の出力を抑制する。
【００５４】
前述のように、リミットアンプ１０６，１０７には、互いに反転する２つのベースバンド信号Ｘａ，Ｘｂが入力されるので、一方がオンのときは、他方がオフとなり、一方がオフのときは、他方がオンとなる。
【００５５】
つまり、合成器１１０には、互いに逆相となる２つの搬送波Ｍａ，Ｍｂを増幅して得た信号が入力され、各信号は、ベースバンド信号Ｘに応じて変化する。
【００５６】
合成器１１０は、各信号を位相を維持したまま、三角関数の合成定理にしたがって合成し、得られた信号Ｓ１を出力する。
【００５７】
また、リミットアンプ１０８，１０９には、互いに反転する２つのベースバンド信号Ｙａ，Ｙｂが入力されるので、一方がオンのときは、他方がオフとなり、一方がオフのときは、他方がオンとなる。
【００５８】
つまり、合成器１１１には、互いに逆相となる２つの搬送波Ｎａ，Ｎｂを増幅して得た信号が入力され、各信号は、ベースバンド信号Ｙに応じて変化する。
【００５９】
合成器１１１は、各信号を位相を維持したまま、三角関数の合成定理にしたがって合成し、得られた信号Ｓ２を出力する。
【００６０】
合成器１１２は、各信号Ｓ１，Ｓ２を位相を維持したまま、三角関数の合成定理にしたがって合成し、得られた変調信号Ｓ３を出力する。
【００６１】
図４は、各リミットアンプ１０６，１０７，１０８および１０９の状態と信号Ｓ１，Ｓ２の位相の関係を示す図である。
【００６２】
図４（ａ）に示すように、例えば、リミットアンプ１０６がオフ（リミットアンプ１０７がオン）のときの信号Ｓ１の位相を０°とした場合、リミットアンプ１０６がオン（リミットアンプ１０７がオフ）のときの信号Ｓ１の位相は１８０°となる。
【００６３】
また、その場合、図４（ｂ）に示すように、リミットアンプ１０８がオフ（リミットアンプ１０９がオン）のときの信号Ｓ２の位相は９０°となる。また、リミットアンプ１０８がオン（リミットアンプ１０９がオフ）のときの信号Ｓ２の位相は２７０°となる。
【００６４】
図５は、各リミットアンプ１０６，１０７，１０８および１０９の状態と変調信号Ｓ３の位相の関係を示す図である。
【００６５】
リミットアンプ１０６がオフ（リミットアンプ１０７がオン）のときの信号Ｓ１の位相を０°とした場合、変調信号Ｓ３の位相は、各リミットアンプの状態により、以下のように変化する。
【００６６】
例えば、リミットアンプ１０６がオフ（リミットアンプ１０７がオン）でありかつリミットアンプ１０８がオフ（リミットアンプ１０９がオン）であるときの変調信号Ｓ３の位相は４５°となる。
【００６７】
例えば、リミットアンプ１０６がオン（リミットアンプ１０７がオフ）でありかつリミットアンプ１０８がオフ（リミットアンプ１０９がオン）であるときの変調信号Ｓ３の位相は１３５°となる。
【００６８】
例えば、リミットアンプ１０６がオン（リミットアンプ１０７がオフ）でありかつリミットアンプ１０８がオン（リミットアンプ１０９がオフ）であるときの変調信号Ｓ３の位相は２２５°となる。
【００６９】
例えば、リミットアンプ１０６がオフ（リミットアンプ１０７がオン）でありかつリミットアンプ１０８がオン（リミットアンプ１０９がオフ）であるときの変調信号Ｓ３の位相は３１５°となる。
【００７０】
したがって、ベースバンド信号Ｘ，Ｙに応じて、４５°，１３５°，２２５°および３１５°の位相をそれぞれ有する信号のいずれかに切り替わる変調信号Ｓ３が得られる。つまり、４値ＰＳＫの変調を行うことができる。
【００７１】
また、各リミットアンプは、変調信号を増幅するのでなく、単一の周波数を有する連続波である搬送波を増幅するので、変調信号を増幅させるときに生じるような遅延や波形の歪みを生じさせなくできる。つまり、リミットアンプが平坦でない周波数特性を有していても、単一の周波数を有する搬送波を入力するので周波数特性の影響がなく、遅延や波形の歪みを生じさせなくできる。
【００７２】
また、リミットアンプを設けたことで、変調信号Ｓ３の振幅は位相によらず一定であり、常に最適な搬送波ノイズ比を得ることができる。
【００７３】
なお、図３の回路は、位相変調回路の一例であり、実際には、例えば、各要素を良好に接続するためのインピーダンスマッチング回路、固定減衰器、フィルタなど、動作を円滑にする回路、また、位相誤差に対する補償回路を付加してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の位相変調回路を示す回路図である。
【図２】図１の各リミットアンプの状態と変調信号Ｓの位相の関係を示す図である。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態の位相変調回路を示す回路図である。
【図４】図３の各リミットアンプの状態と信号Ｓ１，Ｓ２の位相の関係を示す図である。
【図５】図３の各リミットアンプの状態と変調信号Ｓ３の位相の関係を示す図である。
【図６】従来の４相ＰＳＫ変調回路を示す回路図である。
【図７】ＰＳＫにおける変調波を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１０１，１０２…増幅器
２，１０３，１０４，１０５…分配器
３，４，１０６，１０７，１０８，１０９…リミットアンプ
５，１１０，１１１，１１２…合成器
Ａ，Ａａ，Ａｂ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｎ，Ｎａ，Ｎｂ…搬送波
Ｓ，Ｓ３…変調信号
Ｘ，Ｘａ，Ｘｂ，Ｙ，Ｙａ，Ｙｂ…ベースバンド信号
【図１】
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【図２】
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【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】
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