(57)【要約】【課題】振幅変調を行う送信機で、電圧変動（電源リップル）による出力変動を低減する。【解決手段】整流手段２が交流電源の電圧を整流し、電圧変換手段３が変調波に基づく制御信号に応じて整流された電圧を変換し、振幅変調手段４が変換された電圧に応じて搬送波に対して振幅変調を行い、比生成手段２２が変換された電圧に対する前記変調波の比を生成し、遅延手段２３が生成された比を遅延させ、比乗算手段２４が遅延させられた比と前記変調波とを乗算して前記電圧変換手段３に対する前記制御信号を生成する。【選択図】  図１
2008258773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅変調を行う送信機において、
交流電源の電圧を整流する整流手段と、
変調波に基づく制御信号に応じて前記整流手段により整流された電圧を変換する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段により変換された電圧に応じて搬送波に対して振幅変調を行う振幅変調手段と、
前記電圧変換手段により変換された電圧に対する前記変調波の比を生成する比生成手段と、
前記比生成手段により生成された比を遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段により遅延させられた比と前記変調波とを乗算して前記電圧変換手段に対する前記制御信号を生成する比乗算手段と、
を備えたことを特徴とする送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源を用いる送信機に関し、特に、電圧変動（電源リップル）による出力変動を低減する送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、無線通信システムでは、送信側の通信機（送信機）から受信側の通信機（受信機）に対して信号を無線により送信することが行われている。また、変調方式としては、振幅変調方式などが用いられている。
図２には、無線送信機の構成例を示してある。
なお、説明の便宜上から、図２では、後述する本発明の実施例で参照される図１に示されるのと同様な構成部については同一の符号を付してあるが、ここでは、本発明を不要に限定する意図は無い。
【０００３】
図２に示される無線送信機は、トランス１と、例えばダイオードから構成された整流部２と、例えばチョークコイルやコンデンサ等から構成された平滑部３１と、例えばＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換器１１の機能を有する電圧変換部３と、終段の増幅器４と、補正部３２を備えている。
補正部３２には、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器４１と、除算器４２と、積分器４３と、可変増幅器４４と、乗算器４５を備えている。
【０００４】
本例の無線送信機において行われる動作の一例を示す。
交流の電源がトランス１に入力される。
トランス１は、例えば予め設定された電圧変換率で、外部から入力された交流電源の電圧を変換して整流部２へ出力する。
整流部２は、トランス１から入力された電圧を直流に整流して平滑部３１へ出力する。
【０００５】
平滑部３１は、整流部２から入力された直流を平滑して電圧変換部３へ出力する。
ここで、平滑部３１は、交流を整流したことに起因して交流電源の周期で発生した電圧変動（電源リップル）を低減するために備えられている。
【０００６】
Ｄ／Ａ変換器１１は、補正部３２から入力された電圧制御信号をデジタル信号からアナログ信号へ変換する。
電圧変換部３は、Ｄ／Ａ変換器１１により得られたアナログ信号（電圧制御信号）に応じて、平滑部３１から入力された電圧を変換して、終段増幅器４及びＡ／Ｄ変換器４１へ出力する。これにより、平滑部３１からの電圧を必要な電圧に可変する。
【０００７】
ここで、電圧変換部３としては、例えば、半導体スイッチを用いて構成することができ、この場合、半導体スイッチによりオン／オフを周期的に繰り返し、そのオンしている時間（ＯＮ／ＯＦＦデューティ）を調節することにより、必要な電圧を得ることができる。
また、このように可変して得られる電圧には、交流を整流したために交流電源の周期で電圧変動（電源リップル）が発生するため、上記のように平滑部３１が備えられている。
【０００８】
終段増幅器４は、外部から搬送波を入力するとともに、電圧変換部３から電圧を入力し、当該搬送波を当該電圧に応じて増幅した信号を出力する。この出力信号は、変調波により振幅変調を行ったものとなり、本例では、アンテナ（図示せず）を介して無線により送信される。
【０００９】
振幅変調を行うための変調波が除算器４２及び乗算器４５に入力される。
Ａ／Ｄ変換器４１は、フィードバックにより電圧変換部３から入力された電圧をアナログ信号からデジタル信号へ変換して除算器４２へ出力する。
除算器４２は、外部から入力された変調波をＡ／Ｄ変換器４１から入力されたデジタル信号（フィードバック電圧）により除算し（つまり、割り算し）、その結果を積分器４３へ出力する。
【００１０】
積分器４３は、除算器４２から入力された値（除算結果）を所定の期間だけ積分して、その結果を可変増幅器４４へ出力する。
可変増幅器４４は、積分器４３から入力された値（積分結果）を設定されたゲインで増幅して乗算器４５へ出力する。
乗算器４５は、外部から入力された変調波と可変増幅器４４から入力された値（増幅結果）とを乗算して、その結果を電圧制御信号としてＤ／Ａ変換器１１へ出力する。
【００１１】
なお、従来技術の一例として、スイッチング電源に帰還される誤差電圧を電源リップルにより補正して、出力電圧に含まれる電源リップルを抑圧する電源装置が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
【特許文献１】特開平９−１８２４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図２に示されるような無線送信機では、例えば、整流後に平滑部３１（チョークコイルやコンデンサ等）で平滑することが必要であり、このような部品が増えてしまうという問題があった。
また、例えば、出力をフィードバック制御により補正することも可能であるが、現実にはフィルタ（本例では、図示を省略）やＡ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器等の遅延時間などがありフィードバックループの位相が回転するため、ループゲインを上げると発振につながってしまう。このため、ループゲインを大きくすることには限界があり、補正しきれずに電圧変動（電源リップル）が残ってしまうという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、例えば、交流電源を用いて振幅変調を行うに際して、電圧変動（電源リップル）による出力変動を効果的に低減することができる送信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明では、振幅変調を行う送信機において、次のような構成とした。
すなわち、整流手段が、交流電源の電圧を整流する。電圧変換手段が、変調波に基づく制御信号に応じて、前記整流手段により整流された電圧を変換する。振幅変調手段が、前記電圧変換手段により変換された電圧に応じて、搬送波に対して振幅変調を行う。
この場合に、比生成手段が、前記電圧変換手段により変換された電圧に対する前記変調波の比（当該変調波／当該電圧）を生成する。遅延手段が、前記比生成手段により生成された比を遅延させる。比乗算手段が、前記遅延手段により遅延させられた比と前記変調波とを乗算して、前記電圧変換手段に対する前記制御信号を生成する。
【００１６】
従って、（変調波／電圧変換手段により変換された電圧）と変調波とを乗算して得られる制御信号に応じて電圧変換手段による電圧変換が行われることにより、整流手段による整流によって発生する電圧変動（電源リップル）の影響を低減することができ、通信品質を向上させることができる。このように、例えば、交流電源を用いて振幅変調を行うに際して、電圧変動（電源リップル）による出力変動を効果的に低減することができる。
【００１７】
また、好ましい態様として、遅延手段の遅延時間としては、発生する電圧変動（電源リップル）の周期と同一の時間或いはその整数倍の時間或いはその周期に近い時間が設定される。
すなわち、或る時点において電圧変換手段により変換される電圧の電圧変動（電源リップル）は、１周期分の時間（或いは、複数周期分の時間）だけずれた時点において電圧変換手段により変換される電圧の電圧変動（電源リップル）と同一又は近いため、それを考慮した遅延時間を設定することで、電圧変動（電源リップル）による出力変動を精度良く低減することができる。
【００１８】
また、遅延手段の遅延時間を人（ユーザ）や機器により可変に変更する手段が備えられてもよい。
この場合、遅延手段の遅延時間の調整を行うことができ、例えば、現実の回路において存在する遅延時間などを吸収することができ、電圧変動（電源リップル）による出力変動を更に精度良く低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明に係る送信機によると、交流電源の電圧を整流した後に、制御信号に応じて電圧変換して、当該電圧変換結果に応じて搬送波に対して振幅変調を行うに際して、（変調波／前記電圧変換結果）と変調波とを乗算して得られる制御信号に応じて前記電圧変換を行うようにしたため、電圧変動（電源リップル）による出力変動を効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る無線送信機の構成例を示してある。
本例の無線送信機は、トランス１と、例えばダイオードから構成された整流部２と、例えばＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換器１１の機能を有する電圧変換部３と、終段の増幅器４と、補正部５を備えている。
補正部５には、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器２１と、除算器２２と、遅延器２３と、乗算器２４を備えている。
【００２１】
本例の無線送信機において行われる動作の一例を示す。
交流の電源がトランス１に入力される。
トランス１は、例えば予め設定された電圧変換率で、外部から入力された交流電源の電圧を変換して整流部２へ出力する。
整流部２は、トランス１から入力された電圧を直流に整流して電圧変換部３へ出力する。
【００２２】
Ｄ／Ａ変換器１１は、補正部５から入力された電圧制御信号をデジタル信号からアナログ信号へ変換する。
電圧変換部３は、Ｄ／Ａ変換器１１により得られたアナログ信号（電圧制御信号）に応じて、整流部２から入力された直流の電圧を変換して、終段増幅器４及びＡ／Ｄ変換器２１へ出力する。これにより、整流部２からの電圧を必要な電圧に可変する。
【００２３】
ここで、電圧変換部３としては、例えば、半導体スイッチを用いて構成することができ、この場合、半導体スイッチによりオン／オフを周期的に繰り返し、そのオンしている時間（ＯＮ／ＯＦＦデューティ）を調節することにより、必要な電圧を得ることができる。
また、このように可変して得られる電圧には、交流を整流したために交流電源の周期で電圧変動（電源リップル）が発生し、本例では、これを補正部５の機能により補正する。
【００２４】
終段増幅器４は、外部から搬送波を入力するとともに、電圧変換部３から電圧を入力し、当該搬送波を当該電圧に応じて増幅した信号を出力する。この出力信号は、変調波により振幅変調を行ったものとなり、本例では、アンテナ（図示せず）を介して無線により送信される。
【００２５】
振幅変調を行うための変調波が除算器２２及び乗算器２４に入力される。
Ａ／Ｄ変換器２１は、フィードバックにより電圧変換部３から入力された電圧をアナログ信号からデジタル信号へ変換して除算器２２へ出力する。
除算器２２は、外部から入力された変調波をＡ／Ｄ変換器２１から入力されたデジタル信号（フィードバック電圧）により除算し（つまり、割り算し）、その結果である｛（変調波）／（フィードバック電圧）｝の値を遅延器２３へ出力する。
【００２６】
遅延器２３は、除算器２２から入力された値（除算結果）の信号を所定の時間だけ遅延させて乗算器２４へ出力する。なお、本例では、遅延器２３の遅延時間は予め設定されており、また、人（ユーザ）による操作により遅延時間が変更されること或いは無線送信機により自動的に遅延時間が変更されること、が可能である。
乗算器２４は、外部から入力された変調波と遅延器２３から入力された値（遅延結果）とを乗算して、その結果を電圧制御信号としてＤ／Ａ変換器１１へ出力する。
【００２７】
このような動作により、本例では、電圧変換部３から出力される電圧をフィードバックさせて検出し、その結果に基づいて電圧変動（電源リップル）を補正している。
更に詳しく説明する。
電圧変動（電源リップル）には周期性がある。その周期については、交流を整流する手段によって異なるが、例えば、５０Ｈｚで全波整流する場合には１０ｍｓ周期となる。このため、或る時点における出力電圧の入力に対する誤差の比は、１０ｍｓ前における出力電圧の入力に対する誤差の比とほぼ同じになる。
【００２８】
そこで、この場合には、現在における入力（変調波）を出力（フィードバック電圧）で割ったものを遅延器２３により１０ｍｓ遅延させ、これをそのときの入力（変調波）に対して乗算器２４により乗算して電圧制御信号として出力することにより、電圧変動（電源リップル）による出力誤差を無くすことができる。この場合、遅延器２３の遅延時間としては、電圧変動（電源リップル）の周期である１０ｍｓが設定される。
また、遅延器２３の遅延時間は調整することが可能であり、例えば、現実におけるフィルタ（本例では、図示を省略）やＡ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器等の遅延時間などを遅延器２３の遅延時間（ここの例では、１０ｍｓ）を微調整することにより吸収することが可能である。
【００２９】
以上のように、本例の無線送信機では、交流電圧をトランス１により電圧変換し、当該電圧変換した電圧を整流部２により直流に整流し、当該整流した電圧を電圧変換部３により電圧制御信号に応じて電圧変換し、当該電圧変換した電圧に応じて終段増幅器４により搬送波に対して振幅変調を行うに際して、補正部５が電圧変換部３から出力された電圧を検出してフィードバック制御により電圧制御信号を制御することにより、電圧変動（電源リップル）を補正する。
【００３０】
従って、本例の無線送信機では、終段増幅器４の電源電圧を可変して振幅変調を行うに際して、例えば、部品（図２に示されるような平滑部３１の部品）を増加させずに、電圧変動（電源リップル）による出力変動を効果的に低減することができる。
ここで、本例では、送信機の電源装置に本発明を適用した場合を示したが、本発明は、例えば、送信機以外の種々な電源装置に適用されてもよい。
【００３１】
なお、本例の無線送信機では、整流部２の機能により整流手段が構成されており、電圧変換部３の機能により電圧変換手段が構成されており、終段増幅器４の機能により振幅変調手段が構成されており、除算器２２が（変調波／フィードバック電圧）の比を生成する機能により比生成手段が構成されており、遅延器２３の機能により遅延手段が構成されており、乗算器２４の機能により比乗算手段が構成されている。
【００３２】
ここで、本発明に係るシステムや装置（機器）などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置（機器）などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例に係る無線送信機の構成例を示す図である。
【図２】無線送信機の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・トランス、  ２・・整流部、  ３・・電圧変換部、  ４・・終段増幅器、  ５、３２・・補正部、  １１・・Ｄ／Ａ変換器、  ２１、４１・・Ａ／Ｄ変換器、  ２２、４２・・除算器、  ２３・・遅延器、  ２４、４５・・乗算器、  ３１・・平滑部、  ４３・・積分器、  ４４・・可変増幅器、
【図１】
2008258773.tif 000003
【図２】
2008258773.tif 000004