(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイレベルとローレベルとに変化する変調信号によって搬送波信号を間欠的に出力するスイッチングダイオードと、前記スイッチングダイオードのアノードに前記変調信号を入力するＣＭＯＳドライブ回路と、前記ＣＭＯＳドライブ回路と前記スイッチングダイオードのアノードとの間に介挿された第一のチョークコイルと、前記スイッチングダイオードのカソードと接地間に接続された第二のチョークコイルとを備え、前記スイッチングダイオードのオフ時の端子間容量と共に前記搬送波信号に共振する共振用コイルを前記スイッチングダイオードに並列接続し、前記第一のチョークコイルの前記ＣＭＯＳドライブ回路側の一端を第二のデューティ調整抵抗を介して接地したことを特徴とするＡＳＫ変調器。
【請求項２】
前記第一のチョークコイルと前記第二のデューティ調整抵抗との接続点と前記ＣＭＯＳドライブ回路との間に第一のデューティ調整抵抗を介挿したことを特徴とする請求項１に記載のＡＳＫ変調回路。
【請求項３】
前記第二のデューティ調整抵抗の抵抗値を５０〜２００Ωとしたことを特徴とする請求項１又は２記載のＡＳＫ変調器。
【請求項４】
前記第二のデューティ調整抵抗の抵抗値を５０〜２００Ωとし、前記第一のデューティ調整抵抗の抵抗値を５〜５００Ωとしたことを特徴とする請求項２記載のＡＳＫ変調器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＳＫ変調器に係わり、特に、スイッチングダイオードを用いて搬送波信号を間欠的に出力するＡＳＫ変調器に関する。
【０００２】
従来、ＡＳＫ変調信号を発生するＡＳＫ変調器としては、搬送波信号伝送路にスイッチングダイオードを直列接続し、このスイッチングダイオードの一端に搬送波信号と変調信号であるディジタル信号とを供給して、変調信号の論理ハイレベル時にスイッチングダイオードをオンにして搬送波を伝送し、変調信号の論理ローレベル時にスイッチングダイオードをオフにして搬送波の伝送を阻止することにより、スイッチングダイオードの他端にＡＳＫ変調信号を得ているものが知られている。
【０００３】
【従来の技術】
ここで、図４は、このような既知のＡＳＫ変調器の構成の一例を示す回路図であり、ノンストップ自動料金収受システム用車載送受信器等に用いられる。
【０００４】
図４に示されるように、ＡＳＫ変調器は、スイッチングダイオード２１と、スイッチングダイオード２１の一端（入力端）と搬送波信号入力端２８との間に直列接続された第一の結合コンデンサ２２と、スイッチングダイオード２１の他端とＡＳＫ変調信号出力端２９との間に直列接続された第二の結合コンデンサ２３と、スイッチングダイオード２１の一端と変調信号入力端３０との間に直列接続されたＣＭＯＳドライブ回路２４及び電流制限用抵抗２７及び高周波阻止用の第一のチョークコイル２５と、スイッチングダイオード２１の他端（出力端）と接地点間に接続された高周波阻止用の第二のチョークコイル２６とからなっている。
【０００５】
前記構成によるＡＳＫ変調器は、次のように動作する。
【０００６】
搬送波信号入力端２８には５．８ＧＨｚの搬送波信号が供給され、変調信号入力端３０からＣＭＯＳドライブ回路２４に、論理ハイレベルと論理ローレベルとの間で変化する２Ｍボーの変調信号が供給される。ＣＭＯＳドライブ回路２４は、スイッチングダイオード２１を動作させる電圧を出力するためのものであって、論理ハイレベルの信号が入力されると電源端子３１から供給される電圧を出力し、論理ローレベルの信号が入力されると接地点の電圧を出力する。
【０００７】
いま、変調信号入力端３０に供給された変調信号が論理ハイレベルであるとき、電流制限用抵抗２７、第一のチョークコイル２５、スイッチングダイオード２１、第二のチョークコイル２６を通して接地点に電流が流れ、スイッチングダイオード２１をオンにする。このため、搬送波信号入力端２８に供給された搬送波信号は、第一の結合コンデンサ２２、スイッチングダイオード２１、第二の結合コンデンサ２３を通してＡＳＫ変調信号出力端２９に伝送される。
【０００８】
一方、変調信号入力端３０に供給された変調信号が論理ローレベルになると、スイッチングダイオード２１に蓄積された電荷がＣＭＯＳドライブ回路２４を介して接地点に流れ、スイッチングダイオード２１の両端の電圧が等しくなるので、スイッチングダイオード２１がオフ状態になる。このため、搬送波信号入力端２８に供給された搬送波信号は、スイッチングダイオード２１によって伝送が阻止され、ＡＳＫ変調信号出力端２９に伝送されない。
【０００９】
このように、ディジタル信号が論理ハイレベルまたは論理ローレベルに移行するのに対応し、スイッチングダイオード２１がオンまたはオフに移行して搬送波信号を伝送し、または伝送阻止しているので、ＡＳＫ変調信号出力端２９からＡＳＫ変調信号が出力される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スイッチングダイオード２１の端子間容量が０．５ｐＦ程度あり、搬送波の周波数が５．８ＧＨｚと高いために、スイッチングダイオード２１の端子間でアッテネーションが十分に取れず、変調信号が論理ローレベルの時にも、搬送波信号がスイッチングダイオード２１を通過してしまうという問題がある。
【００１１】
また、変調信号入力端３０に供給される変調信号が論理ハイレベルから論理ローレベルに変化したときに、スイッチングダイオード２１がオン状態からオフ状態になるまでに時間がかかるために、変調速度が速くなると正確なＡＳＫ変調信号を送れないという問題がある。
【００１２】
このことを図５によって説明する。図５は、従来のＡＳＫ変調器におけるスイッチングダイオード２１の入力電圧特性図である。縦軸はスイッチングダイオード２１の入力端における電圧、横軸は時間を示し、一点鎖線ａはスイッチングダイオード２１がオンまたはオフとなる境界の電圧、即ちスイッチングレベルを表している。
【００１３】
変調信号が論理ハイレベルの時にスイッチングダイオード２１に蓄積された電荷は、時刻Ｔ０で変調信号が論理ローレベルになるとＣＭＯＳドライブ回路２４を介して放電され、スイッチングダイオード２１の入力端の電圧がＥから徐々に下がる。しかし、スイッチングダイオード２１の端子間容量が０．５ｐＦ程度あり、また、ＣＭＯＳドライブ回路２４の出力インピーダンスが高く（数ｋΩ）、更に変調速度が２Ｍボーと高速なので、スイッチングダイオード２１の入力端の電圧がスイッチングレベルまで下がりきらない内に次の論理ハイレベルの信号が入力されてしまい、スイッチダイオード２１が連続して導通するようになる。そのため搬送波信号が連続して出力され正確なＡＳＫ変調信号を得ることができなくなる。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、スイッチングダイオードの端子間のアッテネーションを確保すると共に、変調速度が高速であっても、正確なＡＳＫ変調信号を導出可能なＡＳＫ変調器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のＡＳＫ変調器は、ハイレベルとローレベルとに変化する変調信号によって搬送波信号を間欠的に出力するスイッチングダイオードと、前記スイッチングダイオードのアノードに前記変調信号を入力するＣＭＯＳドライブ回路と、前記ＣＭＯＳドライブ回路と前記スイッチングダイオードのアノードとの間に介挿された第一のチョークコイルと、前記スイッチングダイオードのカソードと接地間に接続された第二のチョークコイルとを備え、前記スイッチングダイオードのオフ時の端子間容量と共に前記搬送波信号に共振する共振用コイルを前記スイッチングダイオードに並列接続し、前記第一のチョークコイルの前記ＣＭＯＳドライブ回路側の一端を第二のデューティ調整抵抗を介して接地した。
【００１６】
また、本発明のＡＳＫ変調器は、前記第一のチョークコイルと前記第二のデューティ調整抵抗との接続点と前記ＣＭＯＳドライブ回路との間に第一のデューティ調整抵抗を介挿した。
【００１７】
また、本発明のＡＳＫ変調器は、前記第二のデューティ調整抵抗の抵抗値を５０〜２００Ωとした。
【００１８】
また、本発明のＡＳＫ変調器は、第二のデューティ調整抵抗の抵抗値を５０〜２００Ωとし、第一のデューティ調整抵抗の抵抗値を５〜５００Ωとした。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施を図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明によるＡＳＫ変調器の一実施例の構成を示す回路図であり、ノンストップ自動料金収受システム用車載送受信器等に用いられる。この場合は、搬送波の周波数は５．８ＧＨｚであり、変調速度は２Ｍボーである。
【００２１】
図１に示されるように、ＡＳＫ変調器は、スイッチングダイオード１と、スイッチングダイオード１の一端（入力端）と搬送波信号入力端１１との間に直列接続された第一の結合コンデンサ２と、スイッチングダイオード１の他端とＡＳＫ変調信号出力端１２との間に直列接続された第二の結合コンデンサ３と、スイッチングダイオード１の一端と変調信号入力端１３との間に直列に接続されたＣＭＯＳドライブ回路４、及び第一のデューティ調整抵抗７、及び高周波阻止用の第一のチョークコイル５と、第一のデューティ調整抵抗７と第一のチョークコイル５との接続点と接地点（基準電位点）との間に接続された第二のデューティ調整抵抗８と、スイッチングダイオード１の他端（出力端）と接地点間に接続された高周波阻止用の第二のチョークコイル６と、スイッチングダイオード１に並列に接続され互いに直列に接続された共振用コイル９と、直流阻止コンデンサ１０とからなっている。この場合、スイッチングダイオード１の端子間容量と共振用コイル９とによって５．８ＧＨｚで並列共振するようになっている。直流阻止コンデンサ１０はディジタル信号が共振用コイル９に伝わることを防止するためのコンデンサである。また、第二のデューティ調整抵抗８は、スイッチングダイオード１がオンの状態からオフの状態に切り替わるときに、スイッチングダイオード１に蓄積された電荷を放電するための抵抗である。第二のデューティ調整抵抗８の抵抗値は、スッチングダイオード１のオン抵抗（２Ω程度）の数十倍程度、つまり、５０〜２００Ωが好ましく、具体的には９０Ωである。また、第一のデューティ調整抵抗７は、スイッチングダイオード１の過渡特性と第二のデューティ調整抵抗８の値によって決まり、好ましくは５〜５００Ωであり、具体的には３０Ωである。
【００２２】
前記構成による本実施例によるＡＳＫ変調器は、次のように動作する。
【００２３】
搬送波信号入力端１１には５．８ＧＨｚの搬送波信号が供給され、変調信号入力端１３には、論理ハイレベルと論理ローレベルとの間で変化する２Ｍボーの変調信号がＣＭＯＳドライブ回路４に供給される。ＣＭＯＳドライブ回路４は、スイッチングダイオード１を動作させる電圧を出力するためのものであって、論理ハイレベルの信号が入力されると電源端子１４から供給される電圧を出力し、論理ローレベルの信号が入力されると接地点の電圧を出力する。
【００２４】
いま、変調信号入力端１３に供給された変調信号が論理ハイレベルであるとき、第一のデューティ調整抵抗７、第一のチョークコイル５、スイッチングダイオード１、第二のチョークコイル６を通して接地点に電流が流れ、スイッチングダイオード１をオンにする。このため、搬送波信号入力端１１に供給された搬送波信号は、第一の結合コンデンサ２、スイッチングダイオード１、第二の結合コンデンサ３を通してＡＳＫ変調信号出力端２９に伝送される。
【００２５】
一方、変調信号入力端１３に供給された変調信号が論理ローレベルになると、スイッチングダイオード１に蓄積された電荷がＣＭＯＳドライブ回路４と第二のデューティ調整抵抗８とを介して接地点に流れ、スイッチングダイオードの両端の電圧が等しくなるので、スイッチングダイオード１がオフになる。このため、スイッチングダイオード１の端子間容量と共振用コイル９とによって５．８ＧＨｚの搬送波に並列共振するので、搬送波信号入力端１１に供給された搬送波信号は、伝送が阻止され、ＡＳＫ変調信号出力端１２に伝送されない。
【００２６】
このように、変調信号が論理ハイレベルまたは論理ローレベルに移行するのに対応し、スイッチングダイオード１がオンまたはオフに移行して搬送波信号を伝送し、または伝送阻止しているので、ＡＳＫ変調信号出力端１２から搬送波信号を間欠的に出力しＡＳＫ変調信号が出力される。
【００２７】
ここで、図２は、本実施例のＡＳＫ変調器におけるスイッチングダイオード１の入力電圧特性図である。
【００２８】
図２において縦軸は、スイッチングダイオード１の入力端の電圧、横軸は時間であって、一点鎖線ａはスイッチングダイオード１がオンまたはオフとなる境界の電圧即ちのスイッチングレベルを表している。
【００２９】
図２に示されるように、変調信号が論理ハイレベルの時にスイッチングダイオード１に蓄積された電荷は、変調信号が時刻Ｔで論理ローレベルになるとＣＭＯＳドライブ回路４のみならず第二のデューティ調整抵抗８をも介して短時間に放電され、スイッチングダイオード１の入力端の電圧がＥから短時間に下がり、スイッチングダイオード１が時刻Ｔ’でオフ状態となる。
【００３０】
変調信号が論理ローレベルになってからスイッチングダイオード１がオフ状態になるまでの時間ｔは、第二のデューティ調整抵抗８を小さくするほど短くなる。しかし、極端に抵抗値を小さくすると、変調信号が論理ハイレベルとなった際にスイッチングダイオード１に供給される電圧が低くなりすぎるため、５０〜２００Ωが適当である。この場合、変調信号が論理ローレベルになってからスイッチングダイオード１がオフ状態になるまでの時間ｔは、数十〜百数十ｎｓである。尚、第二のデューティ調整抵抗８は、第一のチョークコイル５によって搬送波信号入力端１１から高周波的に切り離されているので、搬送波信号は、第二のデューティ調整抵抗８に流れず、全てスイッチングダイオード１に入力される。
【００３１】
スイッチングダイオード１がオン状態の時の時間ｔｏｎは、スイッチングダイオード１の入力電圧が一点鎖線ａよりも大きいレベルの時間であり、スイッチングダイオード１がオフ状態の時の時間ｔｏｆｆは、スイッチングダイオード１の入力電圧が一点鎖線ａよりも小さいレベルの時間である。第二のデューティ調整抵抗８を設けても、変調信号が論理ローレベルになってからスイッチングダイオード１がオフ状態になるまでに、時間ｔ（７０ｎｓ）だけかかるので、オン状態の時間ｔｏｎと、オフ状態の時間ｔｏｆｆとが異なる長さとなる。
【００３２】
図３は、第一のデューティ調整抵抗７の抵抗値を変えた場合のスイッチングダイオード１の入力電圧特性図の違いを表す図であり、変調信号として論理ハイレベルと論理ローレベルの信号とが５００ｎｓ毎に交互に入力された場合のスイッチングダイオード１の入力電圧特性を示している。第一のデューティ調整抵抗７を０Ωとした場合は点線ｂで示すとおりの入力電圧特性となる。この場合は、変調信号が論理ローレベルになってからスイッチングダイオード１がオフ状態になるまでの時間ｔは７０ｎｓかかるが、変調信号が論理ハイレベルになってからスイッチングダイオード１がオン状態になるまでの時間は１０ｎｓであるので、スイッチングダイオード１がオン状態の時間ｄは５６０ｎｓとなり、スイッチングダイオード１がオフ状態の時間ｅは４４０ｎｓとなっている。
【００３３】
一方、第一のデューティ調整抵抗７を３０Ωとした場合は実線ｃで示すとおりの入力電圧特性を示す。この場合は、変調信号が論理ローレベルになってからスイッチングダイオード１がオフ状態になるまでの時間ｔも、変調信号が論理ハイレベルになってからスイッチングダイオード１がオン状態になるまでの時間ｔ’も７０ｎｓとなる。従って、スイッチングダイオード１がオン状態の時間ｆとスイッチングダイオード１がオフ状態の時間ｇとを共に５００ｎｓとなるようにできる。
【００３４】
尚、第一のデューティ調整抵抗７は、スイッチングダイオード１の過渡特性と、第二のデューティ調整抵抗８の抵抗値によって最適な抵抗値が異なる。例えば、第二のデューティ調整抵抗８の抵抗値が高い場合には、第一のデューティ調整抵抗７を高くする必要があり、第二のデューティ調整抵抗８の抵抗値が低い場合には、第一のデューティ調整抵抗７を低くする必要がある。実験の結果、ノンストップ自動料金収受システム用車載送受信器に用いる場合には、第一のデューティ調整抵抗７の抵抗値は５〜５００Ωが最適と分かった。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、スイッチダイオードと並列にコイルを設けて搬送波の周波数で並列共振させ、また、第一のチョークコイルのＣＭＯＳドライブ回路側の一端を第二のデューティ調整抵抗によって接地したので、スイッチダイオードがオフ状態の時のスイッチダイオードの両端子間のアッテネーションを確保して搬送波がスイッチダイオードを通り抜けないようにできる。また、スイッチングダイオードがオフになったときの電荷を第二のデューティ調整抵抗によって放電できるので変調速度が高速であっても、正確なＡＳＫ変調信号を伝送できる。
【００３６】
また、本発明のＡＳＫ変調回路は、第一のチョークコイルと第二のデューティ調整抵抗との接続点とＣＭＯＳドライブ回路との間に第一のデューティ調整抵抗を介挿したので、スイッチングダイオードがオフ状態からオン状態になるまでの立ち上がり時間を調整してオン時間とオフ時間とを同じにすることができる。
【００３７】
また、本発明のＡＳＫ変調回路は第二のデューティ調整抵抗の抵抗値を５０〜２００Ωとしたので、変調信号が論理ローレベルになってからスイッチダイオードがオフ状態となるまでの時間を短くできる。
【００３８】
また、本発明のＡＳＫ変調回路は、第二のデューティ調整抵抗の抵抗値を５０〜２００Ωとし、第一のデューティ調整抵抗の抵抗値を５〜５００Ωとしたので、スイッチングダイオードがオン状態の時間とオフ状態の時間とを正確に同じ長さにでき、正確なＡＳＫ変調信号を出力できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＡＳＫ変調器の一実施例の構成を示す回路図である。
【図２】図１に図示の実施例におけるスイッチダイオードの入力電圧特性図である。
【図３】図１に図示の実施例におけるスイッチダイオードの入力電圧特性図である。
【図４】従来のＡＳＫ変調器の構成の一例を示す回路図である。
【図５】従来のＡＳＫ変調器におけるスイッチダイオードの入力電圧特性図である。
【符号の説明】
１  スイッチングダイオード
２  第一の結合コンデンサ
３  第二の結合コンデンサ
４  ＣＭＯＳドライブ回路
５  第一のチョークコイル
６  第二のチョークコイル
７  第一のデューティ調整抵抗
８  第二のデューティ調整抵抗
９  共振用コイル
１０  直流阻止コンデンサ
１１  搬送波信号入力端
１２  ＡＳＫ変調信号出力端
１３  変調信号入力端
１４  電源端子
２１  スイッチングダイオード
２２  第一の結合コンデンサ
２３  第二の結合コンデンサ
２４  ＣＭＯＳドライブ回路
２５  第一のチョークコイル
２６  第二のチョークコイル
２７  電流制限用抵抗
２８  搬送波信号入力端
２９  ＡＳＫ変調信号出力端
３０  変調信号入力端
３１  電源端子
【図１】
0003597419.tif 000002
【図２】
0003597419.tif 000003
【図３】
0003597419.tif 000004
【図４】
0003597419.tif 000005
【図５】
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