(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１３０ＭＨｚの第１の中間周波数段と１５００ＭＨｚの第２の中間周波段とを有し、５．８ＧＨｚから１１ＧＨｚの高周波段に大振幅の歪は利得が減少し位相は進む（ＧａＡｓ系）出力増幅回路を設け、
前記第２の中間周波数段に入力レベルが特定レベルより高くなると、利得は増加し位相は遅れ、利得と位相とが変化する特定レベルが制御電圧により、変化する前置歪補償回路を設け、前記前置歪補償回路の後段に５．８ＧＨｚから１１ＧＨｚの高周波に変換する周波数変換回路を設ける送信装置であって、前記前置歪補償回路の後段に設けた周波数変換回路の前後に可変利得回路を設け、
前記前置歪補償回路と前記周波数変換回路の前後の可変利得回路とを、前記高周波段の出力増幅回路で歪の発生する高周波出力レベルと歪の変化量と前記第２の中間周波数段の前置歪補償回路で逆歪の発生する高周波出力レベルと逆歪の変化量との間で相殺する様に制御し、
前記高周波を５．８ＧＨｚから１１ＧＨｚで複数の所定の周波数に切り換え、前記前置歪補償回路と前記周波数変換回路の前後の可変利得回路とを、前記高周波段の出力増幅回路で歪の発生する高周波出力レベルと歪の変化量と前記第２の中間周波数段の前置歪補償回路で逆歪の発生する高周波出力レベルと逆歪の変化量との間で相殺する様に制御し、前記第１の中間周波と前記第２の中間周波数は共通とし、前記周波数変換回路の局部発振周波数入力を周波数可変発振器出力または当該周波数可変発振器出力の分周器出力とに切り換える事を特徴とした送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＦＭ変調またはＯＦＤＭ変調等のデジタル多値変調を行い、２．６ＧＨｚ〜３.３ＧＨｚのＵＨＦ波や３．３ＧＨｚ〜３３ＧＨｚのマイクロ波や３３ＧＨｚ〜３３３ＧＨｚのミリ波や３３３ＧＨｚ以上の周波数を搬送波に用いる可搬型映像音声伝送装置（以下マイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵと略す）に関するものである。送信装置と受信装置を合わせて伝送装置という。
【背景技術】
【０００２】
従来はマイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵの送信装置においては、大電力出力能力を有する高周波出力増幅回路を十分低い電力レベルで動作させ、高周波出力増幅回路の直線性を確保していた。高周波出力増幅回路の直線性を改善する第１の手法としてはフィードフォワード方式が知られているが、動作が複雑で大規模になり、可搬型に適さない。
【０００３】
第２の手法として知られる高周波出力増幅回路で発生する歪の逆歪を高周波段で発生して補償する前置歪補償方式が、２．５ＧＨｚ以下の可搬型機器では一般的だが、現状では２．６ＧＨｚ以上の周波数で出力段歪の逆歪を発生して補償するデバイスの入手が困難である。上記手法の変形として、ＦＰＵの中間周波数で一般的な１３０ＭＨｚで逆歪を発生して補償する方法では、２．６ＧＨｚ以上の周波数の高周波出力増幅回路の歪の低減は信号帯域幅確保、不要波形除去技術の困難を伴う。このため、送信周波数より幾分低い中間周波数で逆歪を発生して補償する方法の公知例として、下記特許文献１がある。
【０００４】
また、増幅回路を５８６１ＭＨｚ〜５９１５ＭＨｚ（以下Ｂバンドと略す）と６４３５ＭＨｚ〜６５６１ＭＨｚ（以下Ｃバンドと略す）バンドあるいはＣバンドと６８８２ＭＨｚ〜７１１６ＭＨｚ（以下Ｄバンドと略す）、１０２６０ＭＨｚ〜１０４４０ＭＨｚ（以下Ｅバンドと略す）と１０５６１ＭＨｚ〜１０６６９ＭＨｚ（以下Ｆバンドと略す）バンド等２バンドで共用していた。
【０００５】
また、周波数が著しく離れた高周波を用いて伝送する場合に、不要波の処理を容易にするため、いわゆるダブルスーパーヘテロダイン方式として、第１の中間周波数の１３０ＭＨｚに加え、１ＧＨｚ以上の第２の中間周波数が用いられていた。
【特許文献１】特開平６−１１２７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵの送信装置と受信装置（合わせて伝送装置）では、可搬型のため、小型で消費電力の少ない回路で、構成する必要がある。
そこで、高周波を複数の周波数に切り換え可能であっても、中間周波数は共通とする必要がある。また、周波数可変発振器や高周波出力増幅回路を共用する必要がある。
【０００７】
高周波出力増幅回路の歪を低減するために、ＦＰＵの中間周波数で一般的な１３０ＭＨｚで逆歪を発生して補償する方法では、２．６ＧＨｚ以上の周波数の高周波出力増幅回路の歪の低減は信号帯域幅確保、不要波除去技術の困難を伴う。
【０００８】
そのため、高周波出力増幅回路で発生する歪の逆歪を信号帯域幅確保、不要波除去が容易になる高い周波数の中間周波数で、安定に発生する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために本発明は、マイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵの送信装置において、第１の中間周波数の１３０ＭＨｚに加え、１ＧＨｚ以上の第２の中間周波数を用い、２．６ＧＨｚ以上の高周波段に出力増幅回路を設け、中間周波数段に高周波段の出力増幅回路の歪の逆歪を発生する前置歪補償回路を設け、前置歪発生補償回路の後段に２．６ＧＨｚ以上の周波数に変換する周波数変換回路を設け、周波数変換回路の前後にそれぞれの周波数帯域で作動する可変利得回路を設ける。前記前置歪補償回路と前記周波数変換回路の前後の可変利得回路とを、前記高周波段の出力増幅回路で歪の発生する高周波出力レベルと歪の変化量と前記中間周波数段の前置歪補償回路で逆歪の発生する高周波出力レベルと逆歪の変化量との間で相殺する様に制御し、高周波出力の歪を低減する。
【００１０】
マイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵの送信装置において、前記歪補償回路を設けた中間周波数を１ＧＨｚ以上とし、前記高周波を２．６ＧＨｚ以上で複数の所定の周波数に切り換え、前記前置歪補償回路と前記周波数変換回路の前後の可変利得回路と制御も切り換え、前記高周波段の出力増幅回路で歪の発生する高周波出力レベルと歪の変化量と前記中間周波数段の前置歪補償回路で逆歪の発生する高周波出力レベルと逆歪の変化量との間で相殺する様に制御し、高周波出力の歪を低減したまま、中間周波数は共通とする。
【００１１】
さらに、マイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵの送信装置において、高周波出力増幅回路を広帯域化して、ＢバンドとＣバンドとＤバンド等３バンド以上で前記の高周波出力歪低減技術を適用して、高周波出力増幅回路を共用する。
【００１２】
また、マイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵの送信装置と受信装置（合わせて伝送装置）において、高周波を５．８ＧＨｚから１１ＧＨｚ等複数の所定の周波数に切り換え、中間周波数は共通とする。前記周波数変換回路の局部発振周波数入力を周波数可変発振器出力または当該周波数可変発振器出力の分周器出力とに切り換える事により、周波数可変発振器出力の分周器出力に相当する周波数可変発振器とを省略する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵの送信装置を小型に保ったまま、高周波出力の歪を低減し伝送信号品質を向上させる。または同じ歪なら高周波出力を向上させる事が可能となり、マイクロ波伝送距離を伸ばすことができる。
【００１４】
さらに、高周波出力増幅回路が、ＢバンドとＣバンドとＤバンド等３バンド以上で、高周波出力増幅回路が共通にでき、小型化が可能となる。
また、マイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵの送信装置と受信装置（合わせて伝送装置）において、高周波を複数の周波数に切り換え可能で、中間周波数は共通にできる。さらに、周波数可変発振器も、ＢバンドとＣバンドとＤバンド用で共通とＥバンドとＦバンド用で共通にできる。そのため、小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明によるマイクロ波デジタル多値変調ＦＰＵの実施の形態を以下に説明する。
図１は、本発明によるＦＭ変調またはＯＦＤＭ変調等のデジタル多値変調を行い、２．６ＧＨｚ以上の周波数を搬送波に用いる可搬型映像音声伝送装置の高周波送信部の実施例の構成を示すブロック図である。
従来回路と異なる点は、１５００ＭＨｚの第２の中間周波数に高周波出力増幅回路の歪の逆歪を発生する前置歪補償回路を設け、前置歪発生補償回路の後に中間周波数の可変利得回路を追加している。さらに広帯域化回路と本発明の高周波出力歪低減技術により広帯域化して、ＢバンドとＣバンドとＤバンドとの高周波出力増幅回路を1つで共用する。また、Ｅバンド周波数可変発振器出力の分周器出力により、Ｂバンド周波数可変発振器を省略している。
【００１６】
図１において、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１はＰＬＬ回路１０に制御され、Ｂバンドの倍の周波数とＥバンドとＦバンドと第２の中間周波数の１５００ＭＨｚとの差の周波数８７６１ＭＨｚ〜９１６９ＭＨｚを発生する。切換器ＳＷ２経由で、周波数変換器（ＭＩＸＥＲ）５にまたは２分周回路１３に入力する。電圧制御発振器（ＶＣＯ）１２はＰＬＬ回路１０に制御され、ＣバンドとＤバンドと１５００ＭＨｚとの差の周波数４９３５ＭＨｚ〜５６１６ＭＨｚを発生する。切換器ＳＷ３は、２分周回路１３の出力のＢバンド周波数と１５００ＭＨｚとの差の周波数４３６１ＭＨｚ〜４４１５ＭＨｚ、及びＣバンドとＤバンドと１５００ＭＨｚとの差の周波数４９３５ＭＨｚ〜５６１６ＭＨｚとを選択し、周波数変換器４に入力する。
【００１７】
第１の中間周波数の入力した１３０ＭＨｚは第１の中間周波数の自動増幅度調整器（ＩＦ  ＡＧＣ）１でレベルを整えられて、周波数変換器３と１３７０ＭＨｚ局部発振器（ＬＯ）２とにより第２の中間周波数の１５００ＭＨｚに変換され、ＩＦ増幅器Ａ１で増幅され、前置歪補償回路（ＰＤ）１４で逆歪を付加され、電圧制御可変増幅器（ＶＧＡ）Ａ２でレベルを整えられ、切換器ＳＷ１経由で周波数変換器４または周波数変換器５に入力される。周波数変換器４で、ＢバンドまたはＣバンドまたはＤバンドに変換され、電圧制御可変増幅器（ＶＧＡ）Ａ３でレベルを整えられ、切換器ＳＷ４でＢバンド用ＢＰＦ、７を通過するか、ＣバンドＤバンド用ＢＰＦ、８を通過し、切換器ＳＷ５経由でＢバンド、Ｃバンド、Ｄバンド用高周波出力増幅回路（ＰＡ）Ａ５に入力する。周波数変換器５で、ＥバンドまたはＦバンドに変換され、電圧制御可変増幅器（ＶＧＡ）Ａ４でレベルを整えられ、ＥバンドＦバンド用ＢＰＦ、９を通過し、ＥバンドＦバンド用高周波出力増幅回路Ａ６に入力する。周波数共用器１５と電力結合器１６経由で高周波出力となる。電力結合器１６経由で検波器１７は出力レベルを自動増幅度調整器１に戻して出力レベルが一定になるようにする。
【００１８】
ＣＰＵ２０は自動増幅度調整器１と歪補償制御回路１９とＳＨＦパワー切り替え１８とを制御し、ＦＭ変調と、ＯＦＤＭ等デジタル変調と、出力レベルとで、動作を切り替える。
【００１９】
前置歪補償回路の動作特性例を図２に示す。マイクロ波帯の高周波出力増幅回路（ＰＡ）はＧａＡｓ系デバイスが用いられるが、大振幅の歪は利得が減少し位相は進む特性を有している。このため、前置歪補償回路が具備すべき特性は、図２に示すように、入力レベルが低い状態では、利得も位相も一定で、入力レベルが特定レベルより高くなると、利得は増加し位相は遅れ、利得と位相とが変化する特定レベルが制御電圧により、変化するものが必要である。
【００２０】
前置歪補償の動作を図１の前置歪補償回路（ＰＤ）１４から高周波出力増幅回路（ＰＡ）Ａ６の経路で振幅特性を補償する例を取り図３により説明する。図３は、入力電力レベルと出力電力レベルの動作特性例であり、図３のＰＱは、図１の第２の中間周波数の増幅回路Ａ１の入力点Ｑと高周波出力増幅回路の入力点Ｐを示す。
【００２１】
図３において、イは一般的な高周波出力増幅回路の入出力特性を示し、高出力部では、飽和傾向を呈する。イ’は高周波出力増幅回路の入出力特性が完全に線形と仮定した時の入力点換算の高周波出力増幅回路特性である。Ｐ点に歪補償信号として、ロの特性の過励振信号を入力する。この時ロとイ’が線形の入出力特性に対し対照的になっていれば、ロの歪補償信号とイ’の飽和傾向との打ち消し合いにより、出力点では、ハの歪補償出力が得られる。ニは前置歪補償回路１４において、図２に示す動作で、ロの歪補償信号に等しい特性となる様に生成される。ホは前置歪補償回路１４で生成された歪補償特性を周波数変換器５の変換損失と前後の電圧制御可変増幅器（ＶＧＡ）Ａ２とＡ４とにより、Ｑ点の入力をＰ点に移動せしめる総合の動作特性である。
【００２２】
すなわち、高周波を５．８ＧＨｚから１１ＧＨｚ等の周波数切換や、定格高周波出力レベル切換に合わせて、前置歪補償回路への制御電圧で、歪の変化量を制御し、周波数変換回路の前後の可変利得回路への制御電圧で歪の発生する高周波出力レベルを制御し、中間周波数を一定に保ち、高周波出力の歪を低減する。
【００２３】
実施例図１に示した、回路２，３による第１の周波数変換回路と、回路４，５，１０，１１，１２，１３による第２の周波数変換回路とは、周波数が著しく離れた高周波を用いて伝送する場合に、不要波の処理を容易にするため広く用いられている、いわゆるダブルスーパーヘテロダイン方式としたもので、本発明の必須要件ではない。
【００２４】
また、回路４，５，１０，１１，１２，１３による第２の周波数変換回路とは、受信装置にも適用でき、中間周波数を一定に保ち、Ｅバンド周波数可変発振器出力の分周器出力により、Ｂバンド周波数可変発振器を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による可搬型映像音声伝送装置の高周波送信部の構成を示すブロック図
【図２】前置歪補償回路の動作特性図
【図３】入力電力レベルと出力電力レベルの動作特性図
【符号の説明】
【００２６】
Ａ１：第２の中間周波数の増幅回路  
Ａ２、Ａ３，Ａ４：電圧制御可変増幅器（ＶＧＡ）
Ａ５、Ａ６：高周波出力増幅回路（ＰＡ）
ＳＷ1、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ4，、ＳＷ５：切換器
１：第１の中間周波数の自動増幅度調整器（ＩＦ  ＡＧＣ）
２：局部発振器（ＬＯ）  
３，４，５：周波数変換器（ＭＩＸＥＲ）
６，７，８，９：バンドパスフイルタ（ＢＰＦ）  
１０：周波数位相同期制御回路（ＰＬＬ回路）  
１１，１２：電圧制御発振器（ＶＣＯ）  
１３：２分周回路
１４：前置歪補償回路（ＰＤ）
１５: 周波数共用器
１６：電力結合器
１７：検波器
１８：ＳＨＦパワー切替制御回路
１９：歪補償制御回路
２０：ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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