[发明专利]信号调制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉冲发生器和信号调制器以及诸如频率调制电路的无线通信中的传送器，特别涉及具有调节输出功率功能的信号调制器和传送器。

背景技术

脉冲通信技术作为通信技术的一个系统存在。在脉冲通信技术中，系统性能取决于如何产生脉冲信号。为了使脉冲信号成为仅具有任何期望频带分量的信号，存在通过滤波器限制脉冲信号的频带和提取特定频率分量的方法、通过脉冲型控制信号间歇地操作振荡器的方法、以及输入脉冲型信号给混频器并斩波(curtain)载波信号从而产生脉冲信号的方法。

对于脉冲发生器，所要求的性能包括短脉冲特性和高开/关(on/off)比。短脉冲特性对使用脉冲信号通信中的通信速度的提高有帮助。高开/关比对使用脉冲信号通信中的通信质量的提高有帮助。

图12示出涉及使用混频器的短脉冲发生器的相关技术的方框结构。图13是图12中的信号波形的时序图。将在下文参照图12和图13讨论相关技术。

从振荡器1201输出的信号1301被输入到混频器1203。另一方面，从控制信号发生器1202输出的控制信号1302也被输入到该混频器。信号1301被控制信号1202斩波，并从混频器1203输出作为脉冲信号1303。该电路结构非常简单，并且不包括电路延时元件，从短脉冲特性的角度来看很优秀。但是当它关闭时，来自振荡器1201的信号泄露，因此具有开/关比低的问题(参考非专利文献1).

另一方面，提出了通过间歇地操作如图14所示的振荡器来实现高开/关比的电路。图15是图14中的信号波形的时序图。相关技术将在下文参照图14和如15被讨论。

振荡器1401被从控制信号发生器1202输出的脉冲型控制信号1501间歇地操作，并产生对应于电压电平为高的开启时段(on interval)的脉冲信号1502。在关闭时段(off interval)，振荡器1401不操作，因此信号不泄露，并可以实现高开/关比。然而，由于在振荡器的操作开启时的操作延时，脉冲信号1501的瞬态特性被降低，难以保证好的短脉冲特性(参考专利文献1).

在以上所示的相关技术中，不能提供同时满足短脉冲特性和高开/关比要求的电路结构。在使用混频器的相关技术中(图12、图13)，难以实现高开关/比。在使用间歇振荡器的相关技术中(非专利文献1)，难以保证好的短脉冲特性。作为解决这两个问题的方法，存在通过间歇地操作倍频器(multiplier)产生脉冲信号的间歇(intermittent)倍频技术。

在间歇倍频技术中，倍频器直接由控制信号控制，并被间歇地操作，由此实现高开/关比。使用间歇倍频技术的脉冲发生器包括振荡器、间歇倍频器和滤波器。由振荡器产生的连续信号被输入到间歇倍频器中。连续信号与具有电压电平为高的开启时段和电压电平为低的关闭时段的脉冲型控制信号被输入到间歇倍频器。间歇倍频器由控制信号间歇地操作。该电路在开启时段操作，由此产生谐波，该电路不在关闭时段操作，由此抑制谐波产生。通过提供在该间歇倍频器后级的滤波器滤除在关闭时段泄露的连续信号，获得脉冲信号作为输出信号。因此，可以在短脉冲特性和高开/关比之间兼容。因此，在间歇倍频技术中，振荡器被提供有振荡功能，并且间歇倍频器被提供有调制功能和倍频功能，由此脉冲通信可以根据该简单的结构来实现。

另一方面，作为通信技术的另一种系统，存在频率调制通信技术。在脉冲通信中，数据被叠加在幅度变化上；然而，在频率调制通信中，数据信号被叠加在频率变化上用于通信。通常，为了实现频率调制通信，形成用于执行正交调制的电路，但是存在电路结构复杂的缺点。作为用于弥补该缺点的技术，存在VCO(压控振荡器)调制技术。图16示出了执行VCO调制的电路结构，图17示出了VCO调制中的信号波形。从控制信号发生器1602输出的控制信号1702被输入到VCO 1601的控制信号端口(此后称为Vt端口)，并且振荡频率由控制信号1702改变，由此执行频率调制。频率调制信号1701的频率在后级的倍频器1603中被倍频，并且从输出端口1604输出输出信号1703。因此，在VCO调制技术中，VCO被提供有振荡功能和调制功能，倍频器被提供有倍频功能，由此频率调制通信可以根据该简单结构来实现。

非专利文献1：R.R.Forsythe，“A coherent solid sate，225GHz receiver，”Microwave journal，pp.64-71 1982

专利文献1：JP-A-2003-513501

发明内容

本发明要解决的问题