(57)【要約】【課題】従来、送信ユニットの出力波形をモニタする際、外部方向性結合器を必要とするため、測定系統構成、および測定系統構築時間の増大という課題がある。【解決手段】本発明の送信機は、直交変調器４と直交復調器１１とを有する送信ユニット１００と、電力増幅部１５と方向性結合器１６とを有する電力増幅ユニット２００とを備え、送信ユニット１００は、電力増幅ユニット２００へ出力する順方向の信号を当該送信ユニット１００の負帰還方向にも入力するとともに、電力増幅ユニット２００からの負帰還信号の入力を切断する切り替え部を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2014093595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーテシアンループ方式の負帰還リニアライザ構成の送信機であって、
直交変調器と直交復調器とを有する送信ユニットと、電力増幅部と方向性結合器とを有する電力増幅ユニットとを備え、
前記送信ユニットは、前記電力増幅ユニットへ出力する順方向の信号を当該送信ユニットの負帰還方向にも入力するとともに、前記電力増幅ユニットからの負帰還信号の入力を切断する切り替え部を備えたことを特徴とする、送信機。
【請求項２】
前記切り換え部は、前記直交変調器の後段に設けられた第１スイッチと、前記第１スイッチの後段に設けられ前記電力増幅ユニットへの出力端に接続された第２スイッチと、前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間に設けられた分配器と、前記分配器から入力された信号と前記電力増幅ユニットからの負帰還信号とのいずれかを選択して前記直交復調器側へ出力する第３スイッチとを備え、
前記第１スイッチは入力信号を前記第２スイッチに直接出力する経路と前記分配器に出力する経路とを選択するように構成され、
前記第２スイッチは前記第１スイッチからの信号と前記分配器からの信号とのいずれかを選択するように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負帰還方式のリニアライザを備えた無線伝送あるいは有線伝送の送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、線形デジタル変調方式、例えば１６ＱＡＭ（１６  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）やπ／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）等を利用した無線システムにおいては電力増幅器の非線形歪み補償が必須であり、各種の非線形歪み補償方式（リニアライザ）が用いられている。その中でもカーテシアンループの負帰還方式のリニアライザは一般的に利用されている方式である。
【０００３】
カーテシアンループ方式の負帰還リニアライザ構成の送信機において、送信機の出力電力を一定に保ち、出力電力に異常が発生しているかの判定を容易に行うことが可能な送信機が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
従来技術について図３を用いて説明する。
運用状態において、送信系統の異常が発生した場合等、異常ユニットの切り分け時、送信ユニット４００の動作健全性を確認する必要がある。
負帰還回路構成の送信ユニット４００においては、送信ユニット４００の出力波形をモニタする際、順方向（ＦＷ）出力を直接スペクトラムアナライザ３００等により波形モニタすることができない。帰還（ＢＷ）方向へ信号を返し、負帰還回路として動作させる必要がある。したがって、図３に示すように送信ユニット４００の出力波形をモニタする際は、外部に方向性結合器５００を接続し、ＦＷ出力をＢＷ入力に折返した状態において、信号の一部を取り出しモニタする必要がある。
また、外部方向性結合器５００は、終端器６００で終端する必要もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７７９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来例では、送信ユニットの出力波形をモニタする際、外部方向性結合器を必要とするため、測定系統構成、および測定系統構築時間の増大という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の送信機は上述した課題を解決するため、直交変調器と直交復調器とを有する送信ユニットと、電力増幅部と方向性結合器とを有する電力増幅ユニットとを備え、前記送信ユニットは、前記電力増幅ユニットへ出力する順方向の信号を当該送信ユニットの負帰還方向にも入力するとともに、前記電力増幅ユニットからの負帰還信号の入力を切断する切り替え部を備えたことを特徴としている。
なお、前記切り換え部は、前記直交変調器の後段に設けられた第１スイッチと、前記第１スイッチの後段に設けられ前記電力増幅ユニットへの出力端に接続された第２スイッチと、前記第１スイッチと前記第２スイッチとの間に設けられた分配器と、前記分配器から入力された信号と前記電力増幅ユニットからの負帰還信号とのいずれかを選択して前記直交復調器側へ出力する第３スイッチとを備え、前記第１スイッチは入力信号を前記第２スイッチに直接出力する経路と前記分配器に出力する経路とを選択するように構成され、前記第２スイッチは前記第１スイッチからの信号と前記分配器からの信号とのいずれかを選択するように構成されていることが好ましい。
また、前記送信ユニットは、前記直交変調器と前記切り換え部との間に電力増幅部を備えていることが好ましい。
さらに、前記送信ユニットは、前記電力増幅ユニットからの負帰還信号を前記直交復調器に入力する前に減衰する減衰器と、前記減衰器を制御することにより当該送信機の出力レベルを制御する制御部とを備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、点検等の保守を行う場合に、送信ユニットの切り替え部を切り替えることにより、送信ユニットの出力に測定器を直接接続することができ、測定系の簡素化、および測定系統構築の時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例である送信機の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例である送信ユニットを保守モードで使用した場合の動作を説明するためのブロック図である。
【図３】従来の測定系を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例である送信機の形態を示すブロック図である。
図１において、送信ユニット１００の変調ベースバンド部１は加算器２、及び加算器３を介し直交変調器４に接続される。直交変調器４は電力増幅部５を介して切替器（スイッチ）６に接続される。切替器６は切替器７介して出力接栓に接続される。なお、電力増幅部５を設けて直交変調器４からの信号を増幅させることにより、信号レベルが低すぎて送信ユニット１００からの出力信号にノイズが乗ってしまうことを抑止できる。さらに、電力増幅部５によって、後段の切替部６、７及び分配器８が正常に動作する信号の適正レベルに信号レベルを調整することができる。
切替器６は、一方、分配器８に接続される。分配器８は切替器７に接続される一方、切替器１３に接続される。
ＢＷ入力の入力接栓は、切替器１３を介して減衰器１２に接続される。減衰器１２は直交復調器１１に接続される。なお、減衰器１２には制御部（図示略）が接続されており、制御部は、減衰器１２の減衰量を調整することにより、アンテナ１７からの出力信号の送信レベルを調整する。
直交復調器１１は加算器２、加算器３にそれぞれ接続される。周波数シンセサイザ９は直交変調器４に接続される一方、移相器１０を介して、直交復調器１１に接続される。また、変調ベースバンド部１は折返制御部１４に接続され、折返制御部１４は切替器６と、切替器７と、切替器１３に接続される。
【００１１】
電力増幅ユニット２００の入力接栓は、電力増幅部１５、および方向性結合器１６を介し、アンテナ１７に接続されている。方向性結合器１６は減衰器１８と出力接栓を介して送信ユニット１００の切替器１３に接続される。
【００１２】
次に、図１の動作について説明する。
図１はカーテシアン方式の負帰還リニアライザ方式を使ったデジタル無線機の送信部の構成を示すブロック図である。
変調ベースバンド部１より、同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）は出力される。Ｉ成分、Ｑ成分はそれぞれ加算器２、加算器３で帰還信号と加算された後、直交変調器４に入力される。
【００１３】
周波数シンセサイザ９は局部発振信号（ＬＯ信号）を発生させ、ＬＯ信号は直交変調器４と移相器１０に入力される。移相器１０に入力したＬＯ信号は、移相器１０で位相の調整が行われ、直交復調器１１に入力される。
【００１４】
ベースバンド信号のＩ成分とＱ成分は、直交変調器４で、ＬＯ信号によって高周波帯（ＲＦ帯）の信号に変調される。変調された被変調波信号は、電力増幅部５，１５に入力され、規定の出力レベルまで増幅される。増幅された変調信号は方向性結合器１６を介し、アンテナ１７より送信される。
【００１５】
この負帰還増幅器はカーテシアンループによる負帰還リニアライザの構成をとっているため、電力増幅部１５の出力信号の一部は、方向性結合器１６で帰還して、減衰器１８を介し、および減衰器１２に入力される。減衰器１２に入力した帰還信号は、適正な値にレベル調整され、直交復調器１１に入力される。直交復調器１１に入力した信号は、移相器１０より入力したＬＯ信号により、Ｉ’成分、Ｑ’成分に復調される。Ｉ’成分は加算器２に、Ｑ’成分は加算器３に、帰還信号として入力される。
【００１６】
このような負帰還においては、系を安定させるために、加算器２と加算器３の入力側で、入力信号のＩ成分とＱ成分、帰還信号のＩ’成分とＱ’成分の位相が同位相となっている必要があり、その位相調整を移相器１０により行っている。
【００１７】
次に、図１を用いて運用モードについて説明する。
運用モードは、電波をアンテナ１７から送出するモードである。
運用モードにするためには、送信ユニット１００の折返制御部１４から運用モードの制御信号を出力することにより、切替器６，７，１３のａとｃを導通させる。
【００１８】
運用モードでは、電力増幅部５の出力信号をＦＷ信号として電力増幅ユニット２００に出力する。
また、電力増幅ユニット２００の減衰器１８の出力信号は、送信ユニット１００のＢＷ入力信号として出力する。
【００１９】
次に、図２を用いて保守モードについて説明する。
図２は、本発明の一実施例である送信ユニット１００を保守モードで使用した場合の動作を説明するためのブロック図である。
保守モードは、送信ユニット１００の健全性を確認する等の目的で、送信ユニット単体の出力波形をモニタするモードである。
保守モードにするためには、送信ユニット１００の折返制御部１４から保守モードの制御信号を出力することにより、切替器６，７，１３のｂとｃを導通させる。
【００２０】
保守モードでは、電力増幅部５の出力信号を送信ユニット１００内にて折返す。
電力増幅部５の出力信号は、切替器６を介して分配器８に入力する。
分配器８は、電力増幅部５の出力信号を減衰させることなく切替器７と切替器１３に分配する。
分配器８の一方の出力信号は、切替器１３を介してＢＷ入力として減衰器１２に入力する。このとき切替器１３は電力増幅ユニット２００の減衰器１８からの入力信号を切断する。
分配器８のもう一方の出力信号は、切替器７を介してＦＷ出力としてスペクトラムアナライザ３００等の測定器に出力する。
スペクトラムアナライザ３００等の測定器は、送信ユニット１００単体の出力波形を確認することができる。
従って、背景技術で説明したような外付け方向性結合器５００を使用することなく、順方向出力（ＦＷ出力）を直接測定器に接続し送信ユニット１００単体出力をモニタすることができる。
【００２１】
このように、本実施例の送信機は、送信ユニット１００は、電力増幅ユニット２００へ出力する順方向の信号を送信ユニット１００の負帰還方向にも入力するとともに、電力増幅ユニット２００からの負帰還信号の入力を切断する切り替え部として、切替器６、７、１３、及び分配器８を備えている。したがって、切替器６、７、１３を図２に示す通りに切り替えることで出力端（出力接栓）に測定器を直接接続することができ、測定系の簡素化、および測定系統構築の時間を短縮することができる。
より具体的には、送信ユニット１００には、直交変調器４の後段に設けられた切替器６と、この切替器６の後段に設けられ電力増幅ユニット２００への出力端に接続された切替器７と、切替器６と切替器７との間に設けられた分配器８と、この分配器８から入力された信号と電力増幅ユニット２００からの負帰還信号とのいずれかを選択して直交復調器１１側へ出力する切替器１３とが備えられており、切替器６は入力信号を切替部７に直接出力する経路と分配器８に出力する経路とを選択するように構成され、切替器７は切替器６からの信号と分配器８からの信号とのいずれかを選択するように構成されている。したがって、図２に示す保守モード時には、出力接栓に測定器を直接接続することができる。
【００２２】
以上、本発明によれば、点検等の保守を行う場合に、送信ユニット内部の切り替え部を保守モード側にすることにより、送信ユニットの出力接栓に測定器を直接接続することができる。
また、送信ユニットに測定器を直接接続できるため、測定系の簡素化、および測定系統構築の時間を短縮する等、保守性の向上が図れる。
【００２３】
以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された送信機に限定されるものではなく、上記以外のデジタル無線機および有線伝送を行う送信機に広く適用することができることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、送信ユニット１００に電力増幅部５を設けたが省略してもよい。また、減衰器１２、１８はいずれか一方のみとしてもよい。
さらに、本発明の切り替え部は、切替器６，７を除き、図１の電力増幅部５と出力接栓との間に分配器８（もしくは方向性結合器）を設け、切替器１３により送信ユニット１００内の負帰還信号と、電力増幅ユニット２００からの負帰還信号とを選択するように構成してもよい。これによって、上述した実施形態よりも部品数を減らすことができ、製造コスト低減できる。
【符号の説明】
【００２４】
１：変調ベースバンド部、２，３：加算器、４：直交変調器、５，１５：電力増幅部，６，７，１３：切替器、８：分配器、９：周波数シンセサイザ、１０：移相器、１１：直交復調器、１２，１８：減衰器、１４：折返制御部，１６：方向性結合器、１７：アンテナ、１００，４００：送信ユニット、２００：電力増幅ユニット、３００：スペクトルアナライザ、５００：外部方向性結合器、６００：終端器。
【図１】
2014093595.tif 000003
【図２】
2014093595.tif 000004
【図３】
2014093595.tif 000005