(57)【要約】【課題】信頼性を確保しつつ、装置コスト及び設置面積の増加を抑制する。【解決手段】実施形態のディジタル振幅変調装置は、複数の電力増幅部及び複数の合成部を備えている。各電力増幅部は、入力された音声信号に基づいてスイッチング制御され、入力されたキャリア信号の電力増幅を行う並列接続された複数の電力増幅器をそれぞれ備えている。各合成部は、対応するいずれか一の電力増幅部を構成する複数の電力増幅器の出力を合成して合成出力を行う。切替部は、入力された切替制御信号に基づいて複数の合成部のいずれかの合成出力を排他的に切り替えてフィルタ部に出力し、フィルタ部は、切替部の出力のフィルタリングを行ってＲＦ帯の振幅変調信号として信号出力端子から出力する。【選択図】図１
2015032918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された音声信号に基づいてスイッチング制御され、入力されたキャリア信号の電力増幅を行う並列接続された複数の電力増幅器をそれぞれ備えた複数の電力増幅部と、
対応するいずれか一の前記電力増幅部を構成する前記複数の電力増幅器の出力を合成して合成出力を行う複数の合成部と、
入力された切替制御信号に基づいて前記複数の合成部のいずれかの合成出力を排他的に切り替えて出力する切替部と、
前記切替部の出力のフィルタリングを行ってＲＦ帯の振幅変調信号として信号出力端子から出力するフィルタ部と、
を備えたディジタル振幅変調装置。
【請求項２】
前記切替部は、対応するいずれか一の前記合成部の出力インピーダンスを前記フィルタ部における所定の入力インピーダンスに整合するインピーダンス整合を行って前記合成出力を出力する複数のインピーダンス整合部と、
前記切替制御信号に基づいて前記複数のインピーダンス整合部のいずれか一の出力信号を排他的に切り替えて前記フィルタ部に出力する出力切替部と、
を備えた請求項１記載のディジタル振幅変調装置。
【請求項３】
前記出力切替部は、前記フィルタ部に出力信号を出力するいずれか一の前記インピーダンス整合部以外の他の前記インピーダンス整合部の出力信号をそれぞれに対応する簡易フィルタ部及び送信アンテナを含む送信回路を模擬するダミー回路に接続する、
請求項１又は請求項２記載のディジタル振幅変調装置。
【請求項４】
前記フィルタ部は、パッシブフィルタとして構成されている、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のディジタル振幅変調装置。
【請求項５】
前記電力増幅器は、ｄ級増幅器として構成されている、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のディジタル振幅変調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ディジタル振幅変調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中波放送用の送信装置においては、ディジタル振幅変調装置が用いられている。
ディジタル振幅変調装置は、並列に接続された複数の電力増幅器を備えている。
そして、外部から供給される音声信号等の被変調信号の電圧振幅レベルに合わせて複数の電力増幅器をオン／オフ制御することで、同時にオン状態とされる電力増幅器の台数を変更しながら、キャリア信号を増幅する。
そして、同時にオン状態とされている電力増幅器の出力信号を合成することでＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）波を生成し、生成したＡＭ波を所定の放送サービスエリアへ送出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４５８０１１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種のディジタル振幅変調装置においては、電力増幅器が壊れたり、合成部が短絡したり、解放したり等の何らかの障害が発生すると、ＡＭ波の信号品質が劣化する可能性がある。
【０００５】
従来においては、ディジタル振幅変調装置の信頼性を確保するために、冗長系を構成することが一般的に行われていたが、装置コストが高くなってしまうとともに、装置の設置面積も増大してしまうと言う問題点があった。
そこで、本実施形態の目的は、信頼性を確保しつつ、装置コスト及び設置面積の増加を抑制することが可能なディジタル振幅変調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のディジタル振幅変調装置は、並列接続された複数の電力増幅部及び複数の合成部を備えている。
各電力増幅部は、入力された音声信号に基づいてスイッチング制御され、入力されたキャリア信号の電力増幅を行う。
【０００７】
また、各合成部は、対応するいずれか一の電力増幅部を構成する複数の電力増幅器の出力を合成して合成出力を行う。
これにより、切替部は、入力された切替制御信号に基づいて複数の合成部のいずれかの合成出力を排他的に切り替えてフィルタ部に出力し、フィルタ部は、切替部の出力のフィルタリングを行ってＲＦ帯の振幅変調信号として信号出力端子から出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態のディジタル振幅変調装置の概要構成ブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態の切替部の概要構成ブロック図である。
【図３】図３は、第２実施形態の切替部の概要構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［１］第１実施形態
図１は、実施形態のディジタル振幅変調装置の概要構成ブロック図である。
ディジタル振幅変調装置１０は、キャリア（搬送波）信号が外部より入力されるキャリア入力端子１１と、音声信号が外部より入力される音声信号入力端子１２と、キャリア信号及び音声信号が入力され、振幅変調制御を行う第１制御部１３Ａと、キャリア信号及び音声信号が入力され、振幅変調制御を行う第２制御部１３Ｂと、第１制御部１３Ａの制御下にあり、ｎ台の電力増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）ＰＡ１１〜ＰＡ１ｎを備えた第１電力増幅部１４Ａと、第２制御部１３Ｂの制御下にあり、ｎ台の電力増幅器ＰＡ２１〜ＰＡ２ｎを備えた第２電力増幅部１４Ｂと、を備えている。
【００１０】
また、ディジタル振幅変調装置１０は、第１電力増幅部１４Ａを構成しているｎ台の電力増幅器ＰＡ１１〜ＰＡ１ｎの出力を合成して第１合成信号として出力する第１合成部１５Ａと、第２電力増幅部１４Ｂを構成しているｎ台の電力増幅器ＰＡ２１〜ＰＡ２ｎの出力を合成して第２合成信号として出力する第２合成部１５Ｂと、第１制御部１３Ａ、第２制御部１３Ｂ、第１電力増幅部１４Ａ及び第２電力増幅部１４Ｂの動作を監視し、切替制御信号ＳＷを出力するコントローラ１６と、を備えている。
【００１１】
さらに、ディジタル振幅変調装置１０は、切替制御信号ＳＷに基づいて、第１合成部１５Ａあるいは第２合成部１５Ｂのいずれか一方の出力をインピーダンス整合しつつ排他的に出力する切替部１７と、切替部１７から出力された第１合成信号あるいは第２合成信号が入力され、信号出力端子ＳｏｕｔへＲＦ帯の振幅変調信号（ＡＭ信号）を出力するフィルタ部１８と、を備えて構成されている。
【００１２】
上記構成において、電力増幅器ＰＡ１１〜ＰＡ１ｎ及び電力増幅器ＰＡ２１〜ＰＡ２ｎは、それぞれｄ級増幅器として構成されている。
【００１３】
図２は、第１実施形態の切替部の概要構成ブロック図である。
切替部１７は、第１合成信号が入力される第１入力端子２１Ａと、第１入力端子２１Ａから入力された第１合成信号のインピーダンス整合を行って出力する第１インピーダンス整合部２２Ａと、第２合成信号が入力される第２入力端子２１Ｂと、第２入力端子２１Ｂから入力された第２合成信号のインピーダンス整合を行って出力する第２インピーダンス整合部２２Ｂと、切替制御信号ＳＷに基づいてインピーダンス整合がなされた第１合成信号あるいは第２合成信号のいずれかを出力する出力切替器２３と、を備えている。
【００１４】
次に第１実施形態のディジタル振幅変調装置の動作について説明する。
ディジタル振幅変調装置１０のキャリア入力端子１１には、キャリア（搬送波）信号が外部より入力され、音声信号入力端子１２には、被変調信号としての音声信号が外部より入力される。
【００１５】
そして、キャリア入力端子１１から入力されたキャリア信号及び音声信号入力端子１２から入力された音声信号は、それぞれ、第１制御部１３Ａ及び第２制御部１３Ｂに並行して入力される。
【００１６】
これにより、第１制御部１３Ａは、入力された音声信号に基づいて第１電力増幅部１４Ａを構成するｎ台の電力増幅器ＰＡ１１〜ＰＡ１ｎのオン／オフ制御を行う。電力増幅器ＰＡ１１〜ＰＡ１ｎのうちオン状態とされた電力増幅器は、入力されたキャリア信号を予め設定されたレベルにそれぞれ増幅して出力する。
【００１７】
また、電力増幅器ＰＡ１１〜ＰＡ１ｎのうちオフ状態とされた電力増幅器は、出力停止状態となる。
【００１８】
同様に第２制御部１３Ｂは、入力された音声信号に基づいて第２電力増幅部１４Ｂを構成するｎ台の電力増幅器ＰＡ２１〜ＰＡ２ｎのオン／オフ制御を行う。電力増幅器ＰＡ２１〜ＰＡ２ｎのうちオン状態とされた電力増幅器は、入力されたキャリア信号を予め設定されたレベルにそれぞれ増幅して出力する。
また、電力増幅器ＰＡ２１〜ＰＡ２ｎのうちオフ状態とされた電力増幅器は、出力停止状態となる。
【００１９】
この結果、第１合成部１５Ａは、第１電力増幅部１４Ａを構成している電力増幅器ＰＡ１１〜ＰＡ１ｎのうちオン状態とされた電力増幅器の出力を合成して、切替部１７の第１入力端子２１Ａに出力する。
【００２０】
同様に、第２合成部１５Ｂは、第２電力増幅部１４Ｂを構成している電力増幅器ＰＡ２１〜ＰＡ２ｎのうちオン状態とされた電力増幅器の出力を合成して、切替部１７の第２入力端子２１Ｂに出力する。
【００２１】
一方、コントローラ１６は、第１制御部１３Ａ、第２制御部１３Ｂ、第１電力増幅部１４Ａ、第２電力増幅部１４Ｂ、第１合成部１５Ａ及び第２合成部１５Ｂの動作を監視し、切替制御信号ＳＷを出力する。
この結果、切替部１７は、切替制御信号ＳＷに基づいて、第１電力増幅部１４Ａあるいは第２電力増幅部１４Ｂのいずれかの出力が、第１合成部１５Ａを介して第１合成信号としてあるいは第２合成部１５Ｂを介して第２合成信号として出力端子２４からフィルタ部１８に出力される。
【００２２】
フィルタ部１８は、切替部１７の出力端子２４から出力された第１合成信号あるいは第２合成信号をＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の振幅変調信号（ＡＭ信号）として信号出力端子Ｔｏｕｔから出力する。
信号出力端子Ｔｏｕｔより後段には、整合回路、フィルタ、リジェクタ及びトラップ回路等を含むインピーダンス整合回路を介して送信アンテナが接続されており、中波放送用の電波が放射されることとなる。
【００２３】
以上の説明のように、本第１実施形態によれば、信頼性を確保しつつ、装置コスト及び設置面積の増加を抑制することが可能となる。
すなわち、パッシブ回路系統（フィルタ部）と比較すると信頼性が低いと考えられるアクティブ回路系統（制御部、電力増幅部及び合成部）を２系統設け、パッシブ回路系統であるフィルタ部１８を両アクティブ回路系統で共用することで、信頼性の高いシステムを構築できる。さらにパッシブ回路系統の部品コストを抑制し、設置面積を低減できる。
【００２４】
また、切替部１７において、インピーダンス整合を行う構成を採っているので、フィルタ部１８においてインピーダンス整合をする必要がなくなり、フィルタ特性のみを考慮してフィルタ部１８の設計が行えるため、設計が容易となる。さらにフィルタ部１８の調整も容易となる。
【００２５】
さらにフィルタ部１８としてフィルタ特性のみを考慮すれば良いので、フィルタ部１８の入出力インピーダンスを一般的な値（例えば、５０Ω）とすることができ、フィルタ部１８として、既製品のフィルタを用いることも可能となる。
以上の説明においては、アクティブ回路系統（制御部、電力増幅部及び合成部）を２系統設ける構成としていたが、アクティブ回路系統を３系統以上設け、より冗長性を高めるように構成することも可能である。
【００２６】
［２］第２実施形態
以上の第１実施形態においては、いずれか一方の系統の電力増幅部及び合成部を使用している場合には、他方の系統の電力増幅部及び合成部を使用することは出来なかったが、本第２実施形態は、一方の系統を使用している場合でも、他方の系統の簡易的なチェックなどが出来る構成とした場合の実施形態である。
【００２７】
図３は、第２実施形態の切替部の概要構成ブロック図である。
図３において、図２と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
【００２８】
切替部１７Ｘは、第１合成信号が入力される第１入力端子２１Ａと、第１入力端子２１Ａから入力された第１合成信号のインピーダンス整合を行って出力する第１インピーダンス整合部２２Ａと、第２合成信号が入力される第２入力端子２１Ｂと、第２入力端子２１Ｂから入力された第２合成信号のインピーダンス整合を行って出力する第２インピーダンス整合部２２Ｂと、を備えている。
【００２９】
さらに切替部１７Ｘは、切替制御信号ＳＷに基づいてインピーダンス整合がなされた第１合成信号あるいは第２合成信号のいずれか一方を出力端子２４から出力するとともに、インピーダンス整合がなされた第１合成信号あるいは第２合成信号のいずれか他方をフィルタ部１８の機能を簡易的に実現する簡易フィルタ部３１に出力する出力切替器３２と、簡易フィルタ部３１に接続されフィルタ部１８に接続されている送信アンテナを含む送信回路を模擬するダミー回路３３と、を備えている。
【００３０】
次に第２実施形態の切替部の動作について説明する。
第１合成部１５Ａにより、切替部１７Ｘの第１入力端子２１Ａには、第１電力増幅部１４Ａを構成している電力増幅器ＰＡ１１〜ＰＡ１ｎのうちオン状態とされた電力増幅器の合成出力が入力される。
【００３１】
同様に、第２合成部１５Ｂにより、切替部１７Ｘの第２入力端子２１Ｂには、第２電力増幅部１４Ｂを構成している電力増幅器ＰＡ２１〜ＰＡ２ｎのうちオン状態とされた電力増幅器の合成出力が入力される。
また、コントローラ１６は、第１制御部１３Ａ、第２制御部１３Ｂ、第１電力増幅部１４Ａ、第２電力増幅部１４Ｂ、第１合成部１５Ａ及び第２合成部１５Ｂの動作を監視し、切替制御信号ＳＷを出力する。
【００３２】
この結果、出力切替器３２は、切替制御信号ＳＷに基づいて、第１電力増幅部１４Ａあるいは第２電力増幅部１４Ｂのいずれか一方を第１出力端子３２Ａ及び出力端子２４を介してフィルタ部１８に出力し、第１電力増幅部１４Ａあるいは第２電力増幅部１４Ｂのいずれか他方を第２出力端子３２Ｂを介して簡易フィルタ部３１に出力する。
【００３３】
この結果、フィルタ部１８は、切替部１７Ｘの出力端子２４から出力された第１合成信号あるいは第２合成信号をＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の振幅変調信号（ＡＭ信号）として信号出力端子Ｓｏｕｔから出力し、図示しない送信アンテナを介して中波放送用の電波が放射されることとなる。
【００３４】
一方、簡易フィルタ部３１は、切替部１７Ｘの第２出力端子３２Ｂから出力された第１合成信号あるいは第２合成信号からダミー回路３３に出力される。
したがって、ダミー回路３３に出力がなされている状態で第１合成信号の出力系統あるいは第２合成信号の出力系統が正常に機能可能であるか否かを判別することが可能となる。
【００３５】
本第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、簡易フィルタ部３１の構成が簡略化出来るとともに、冗長系として、待機状態にある系統のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１０    ディジタル振幅変調装置
１１    キャリア入力端子
１２    音声信号入力端子
１３Ａ  第１制御部
１３Ｂ  第２制御部
１４Ａ  第１電力増幅部
１４Ｂ  第２電力増幅部
１５Ａ  第１合成部
１５Ｂ  第２合成部
１６    コントローラ
１７    切替部
１７Ｘ  切替部
１８    フィルタ部
２１Ａ  第１入力端子
２１Ｂ  第２入力端子
２２Ａ  第１インピーダンス整合部
２２Ｂ  第２インピーダンス整合部
２３    出力切替器
３１    簡易フィルタ部
３２    出力切替器
３３    ダミー回路
ＰＡ１１〜ＰＡ１ｎ、ＰＡ２１〜ＰＡ２ｎ  電力増幅器
ＳＷ    切替制御信号
【図１】
2015032918.tif 000003
【図２】
2015032918.tif 000004
【図３】
2015032918.tif 000005