明 細 書 Specification
パルス変調回路 Pulse modulation circuit
技術分野 Technical field
[0001] 本発明は、通信装置やレーダに用いられるパルス変調回路に関するものである。 The present invention relates to a pulse modulation circuit used for a communication device or a radar.
特に、高調波ミクサを用いたパルス変調回路において、 2つのパルスのタイミングと幅 を変えるパルス変調回路に関するものである。 In particular, the present invention relates to a pulse modulation circuit that changes the timing and width of two pulses in a pulse modulation circuit using a harmonic mixer.
背景技術 Background art
[0002] 従来の自動車用のノ ルスドップラーレーダ装置に用いられる変調回路として、スィ ツチ動作時の発振器の負荷変動抑制を目的としたノ、一モニックミクサを用いた変調 回路がある。アンチパラレルダイオードペアを用いたハーモニックミクサにおいて、 IF の代わりに DCのパルス信号を印加することで、局部発振波 (LO)の 2n倍の周波数 をもつ RFパルス信号を出力することができる(例えば、特許文献 1参照)。 [0002] As a modulation circuit used in a conventional Nordic Doppler radar device for automobiles, there is a modulation circuit using a mono-monic mixer for the purpose of suppressing load fluctuation of an oscillator during a switch operation. In a harmonic mixer using an anti-parallel diode pair, an RF pulse signal having a frequency 2n times the local oscillation wave (LO) can be output by applying a DC pulse signal instead of IF (for example, (See Patent Document 1).
[0003] 特許文献 1:特開 2000— 338233号公報 [0003] Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-338233
発明の開示 Disclosure of the invention
発明が解決しょうとする課題 Problems to be solved by the invention
[0004] 上記の従来のパルス変調回路の場合、スィッチ動作時の出力電力の ONZOFF 比は、ダイオードの DC特性に依存するものの、せいぜい 25— 40dB程度である。昨 今の UWB (Ultra Wide Band)通信やレーダのような短パルスシステムの場合、そ の ONZOFF比は 60— 80dB必要であり、さらにパルス回路を付カ卩する必要がある。 しかし、単にアクティブ素子を用いたスィッチ回路を設けた場合、その駆動用パルス のパルス幅が短くなるにつれ、パルスの周波数成分が高周波領域になり、 RF信号や 局部発振波の通る主線路とパルス信号供給のための線路との分波(フィルタリング) が困難になるという問題点があった。 [0004] In the case of the conventional pulse modulation circuit described above, the ONZOFF ratio of the output power during the switch operation is at most about 25 to 40 dB, although it depends on the DC characteristics of the diode. In the case of short pulse systems such as recent UWB (Ultra Wide Band) communications and radar, the ONZOFF ratio needs to be 60-80 dB, and a pulse circuit must be added. However, when a switch circuit using only active elements is provided, the frequency component of the pulse becomes a high-frequency region as the pulse width of the driving pulse becomes shorter, and the main line and pulse signal through which the RF signal and local oscillation wave pass. There was a problem that it was difficult to demultiplex (filtering) the supply line.
[0005] この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、スィ ツチ動作時の出力電力の ONZOFF比を改善することができ、主線路とパルス信号 供給のための線路を容易に分波(フィルタリング)することができるパルス変調回路を 得るものである。
課題を解決するための手段 [0005] The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the ONZOFF ratio of the output power during the switch operation, and to supply the main line and the pulse signal. Therefore, it is possible to obtain a pulse modulation circuit capable of easily demultiplexing (filtering) the transmission line. Means for solving the problem
[0006] この発明に係るパルス変調回路は、局部発振波の 2n倍波と第 1のパルス信号とを 混合して RFパルス信号を出力するパルス変調用ミクサと、前記 RFパルス信号を第 2 のパルス信号によりオンオフするスィッチ回路とを設け、前記第 2のパルス信号のパ ルス幅が前記第 1のパルス信号のパルス幅よりも長ぐかつ前記第 1のパルス信号が オンのとき、前記第 2のノ ルス信号もオンとしたものである。 [0006] A pulse modulation circuit according to the present invention includes a pulse modulation mixer that outputs an RF pulse signal by mixing a 2n harmonic wave of a local oscillation wave and a first pulse signal, and outputs the RF pulse signal to a second pulse signal. A switch circuit that is turned on / off by a pulse signal, and when the pulse width of the second pulse signal is longer than the pulse width of the first pulse signal and the first pulse signal is on, the second pulse signal is turned on. The noise signal is also turned on.
発明の効果 The invention's effect
[0007] この発明に係るパルス変調回路は、スィッチ動作時の出力電力の ONZOFF比を 改善することができ、主線路とパルス信号供給のための線路を容易に分波(フィルタ リング)することができるという効果を奏する。 The pulse modulation circuit according to the present invention can improve the ONZOFF ratio of the output power during the switch operation, and can easily demultiplex (filter) the main line and the line for supplying the pulse signal. There is an effect that can be done.
図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings
[0008] [図 1]この発明の実施例 1に係るパルス変調回路の構成を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a pulse modulation circuit according to Embodiment 1 of the present invention.
[図 2]この発明の実施例 1に係るパルス変調回路の動作を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an operation of the pulse modulation circuit according to the first embodiment of the present invention.
[図 3]この発明の実施例 1に係るパルス変調回路の動作を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an operation of the pulse modulation circuit according to the first embodiment of the present invention.
[図 4]この発明の実施例 2に係るパルス変調回路の構成を示す回路図である。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a pulse modulation circuit according to Embodiment 2 of the present invention.
[図 5]この発明の実施例 3に係るパルス変調回路の構成を示す回路図である。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a pulse modulation circuit according to Embodiment 3 of the present invention.
発明を実施するための最良の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0009] 実施例 1では、パルス変調用ミクサ 1の RF端子にスィッチ回路 2を設けたものである 。また、実施例 2では、パルス変調用ミクサ 1の局部発振波入力端子にスィッチ回路 2 を設けたものである。さらに、実施例 3では、パルス変調用ミクサ 1の局部発振波入力 端子にスィッチ回路 2aを設けるとともに、パルス変調用ミクサ 1の RF端子にスィッチ 回路 2bを設けたものである。 In the first embodiment, the switch circuit 2 is provided at the RF terminal of the pulse modulation mixer 1. In the second embodiment, the switch circuit 2 is provided at the local oscillation wave input terminal of the pulse modulation mixer 1. Further, in the third embodiment, the switch circuit 2a is provided at the local oscillation wave input terminal of the pulse modulation mixer 1, and the switch circuit 2b is provided at the RF terminal of the pulse modulation mixer 1.
実施例 1 Example 1
[0010] この発明の実施例 1に係るパルス変調回路について図 1から図 3までを参照しなが ら説明する。図 1は、この発明の実施例 1に係るパルス変調回路の構成を示す回路 図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。 A pulse modulation circuit according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a pulse modulation circuit according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part.
[0011] 図 1において、この実施例 1に係るパルス変調回路は、局部発振波と第 1のパルス
波を入力し、局部発振波の 2n (n:整数)倍波と第 1のパルス波とを混合して RFパル ス信号を出力するパルス変調用ミクサ 1と、このパルス変調用ミクサ 1の RF端子に接 続し、第 2のパルス波で通過電力をオンオフするスィッチ回路 2とが設けられて 、る。 In FIG. 1, the pulse modulation circuit according to the first embodiment includes a local oscillation wave and a first pulse. A pulse modulation mixer 1 that inputs a wave and mixes the 2n (n: integer) multiple of the local oscillation wave with the first pulse wave to output an RF pulse signal, and the RF of this pulse modulation mixer 1 A switch circuit 2 connected to the terminal and for turning on and off the passing power with the second pulse wave is provided.
[0012] パルス変調用ミクサ 1には、パルス入力端子 3と、局部発振電力入力端子 4とが接 続されている。また、スィッチ回路 2には、パルス入力端子 5と、 RF出力端子 6とが接 続されている。 [0012] A pulse input terminal 3 and a local oscillation power input terminal 4 are connected to the pulse modulation mixer 1. The switch circuit 2 is connected to a pulse input terminal 5 and an RF output terminal 6.
[0013] つぎに、この実施例 1に係るパルス変調回路の動作について図面を参照しながら 説明する。図 2及び図 3は、この発明の実施例 1に係るパルス変調回路の動作を示す 図である。 Next, the operation of the pulse modulation circuit according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. 2 and 3 are diagrams showing the operation of the pulse modulation circuit according to Embodiment 1 of the present invention.
[0014] パルス幅 Aをもつ第 1のパルス波力 パルス変調用ミクサ 1のパルス入力端子 3から 入力される。次に、パルス幅 Bをもつ第 2のパルス波力 スィッチ回路 2のパルス入力 端子 5から入力される。 A first pulse wave power having a pulse width A is inputted from the pulse input terminal 3 of the pulse modulation mixer 1. Next, it is inputted from the pulse input terminal 5 of the second pulse wave power switch circuit 2 having the pulse width B.
[0015] 図 2に示すように、スィッチ回路 2がない場合、パルス幅 A以外の部分にはリーク電 力が発生する。また、出力スペクトラムの中心周波数にノ ルス変調用ミクサ 1のオフ時 の電力が出力されることになる。 As shown in FIG. 2, when the switch circuit 2 is not provided, leakage power is generated in portions other than the pulse width A. In addition, the power at the time of turning off the mixer 1 is output to the center frequency of the output spectrum.
[0016] 一方、図 3に示すように、スィッチ回路 2を挿入した場合、パルス幅 Aをもつ第 1のパ ルス波を包含するように、パルス幅 Bをもつ第 2のパルス波を入力させることにより、上 記のリーク電力が (パルス幅 B)Z (パルス間隔 C)倍され、リーク電力を抑制すること ができる。 On the other hand, as shown in FIG. 3, when the switch circuit 2 is inserted, the second pulse wave having the pulse width B is input so as to include the first pulse wave having the pulse width A. As a result, the above leakage power is multiplied by (pulse width B) Z (pulse interval C), and the leakage power can be suppressed.
[0017] このスィッチ回路 2の部分に、アクティブ素子を用いた増幅器や、スィッチを設けた 場合、その駆動用パルスのノ ルス幅が短くなるにつれ、パルスの周波数成分が高周 波領域になり、 RF信号や局部発振波の通る主線路とパルス信号供給のための線路 との分波 (フィルタリング)が困難になる問題点がある。 [0017] When an amplifier using an active element or a switch is provided in the part of the switch circuit 2, the frequency component of the pulse becomes a high frequency region as the pulse width of the driving pulse becomes shorter. There is a problem that it is difficult to separate (filter) the main line through which RF signals and local oscillation waves pass and the line for supplying pulse signals.
[0018] しかし、本実施例 1の構成を用いることで、所望のパルス幅 Aをもつ第 1のパルス波 はパルス変調用ミクサ 1で変調し、スィッチ回路 2はパルス幅 Aよりも長 、任意のパル ス幅 Bをもつ第 2のパルス波で駆動するので、上記の分波(フィルタリング)が容易に 行える利点がある。 [0018] However, by using the configuration of the first embodiment, the first pulse wave having a desired pulse width A is modulated by the pulse modulation mixer 1, and the switch circuit 2 is longer than the pulse width A and is arbitrarily set. Since it is driven by the second pulse wave with a pulse width B, there is an advantage that the above demultiplexing (filtering) can be performed easily.
[0019] すなわち、本実施例 1に係るパルス変調回路は、局部発振波と第 1のパルス信号(
第 1のパルス波)を入力し、局部発振波の 2n倍波と第 1のパルス信号とを混合して R Fパルス信号を出力するパルス変調用ミクサ 1と、パルス変調用ミクサ 1の RF端子に 接続し、第 2のパルス信号 (第 2のパルス波)で通過電力をオンオフするスィッチ回路 2とを設け、第 2のパルス信号のパルス幅 Bが第 1のパルス信号のパルス幅 Aよりも長 ぐかつ第 1のノ ルス信号がオンのとき、第 2のパルス信号もオンであることを特徴と する。 That is, the pulse modulation circuit according to the first embodiment includes the local oscillation wave and the first pulse signal ( The first pulse wave), the 2n harmonic of the local oscillation wave and the first pulse signal are mixed to output the RF pulse signal, and to the RF terminal of the pulse modulation mixer 1 And a switch circuit 2 that turns on and off the passing power with the second pulse signal (second pulse wave), and the pulse width B of the second pulse signal is longer than the pulse width A of the first pulse signal. The second pulse signal is also on when the first noise signal is on.
実施例 2 Example 2
[0020] この発明の実施例 2に係るパルス変調回路について図 4を参照しながら説明する。 A pulse modulation circuit according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
図 4は、この発明の実施例 2に係るパルス変調回路の構成を示す回路図である。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a pulse modulation circuit according to Embodiment 2 of the present invention.
[0021] 図 4において、この実施例 2に係るパルス変調回路は、局部発振波と第 1のパルス 波を入力し、局部発振波の 2n (n:整数)倍波と第 1のパルス波とを混合して RFパル ス信号を出力するパルス変調用ミクサ 1と、このパルス変調用ミクサ 1の局部発振波入 力端子に接続し、第 2のパルス波で通過電力をオンオフするスィッチ回路 2とが設け られている。 In FIG. 4, the pulse modulation circuit according to the second embodiment receives a local oscillation wave and a first pulse wave, and 2n (n: integer) double wave of the local oscillation wave and the first pulse wave. A pulse modulation mixer 1 that outputs an RF pulse signal and a switch circuit 2 that connects to the local oscillation wave input terminal of the pulse modulation mixer 1 and turns on and off the passing power with the second pulse wave. Is provided.
[0022] ノ ルス変調用ミクサ 1には、パルス入力端子 3と、 RF出力端子 6とが接続されている 。また、スィッチ回路 2には、局部発振電力入力端子 4と、パルス入力端子 5とが接続 されている。 [0022] A pulse input terminal 3 and an RF output terminal 6 are connected to the noise modulation mixer 1. Further, the local oscillation power input terminal 4 and the pulse input terminal 5 are connected to the switch circuit 2.
[0023] つぎに、この実施例 2に係るパルス変調回路の動作について図面を参照しながら 説明する。 [0023] Next, the operation of the pulse modulation circuit according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
[0024] この実施例 2の基本的な動作および効果は、上記の実施例 1と同様である。上記実 施例 1と比較し、より高い効果が得られる点は、スィッチ回路 2をパルス変調用ミクサ 1 の局部発振波入力端子側に接続したことにある。 [0024] The basic operation and effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment. Compared to the first embodiment, a higher effect is obtained by connecting the switch circuit 2 to the local oscillation wave input terminal side of the pulse modulation mixer 1.
[0025] このパルス変調用ミクサ 1はハーモニックミクサであるため、 RF出力端子 6で得られ る周波数は局部発振波の 2n倍の周波数である。したがって、局部発振電力が ldB 下がると、その 2n倍の周波数の出力電力は 2ndB下がることになる。このため、スイツ チ回路 2におけるオンオフ比の 2n倍のオンオフ比が RF出力端子 6では得られること になり、リーク電力をさらに抑圧することが可能となる。また、スィッチ回路 2は所望の RF周波数の lZ2nの周波数で良いため、ディスクリート部品で構成する場合、より安
価にかつ容易に実現が可能となる。 Since this pulse modulation mixer 1 is a harmonic mixer, the frequency obtained at the RF output terminal 6 is 2n times the local oscillation wave. Therefore, if the local oscillation power is reduced by ldB, the output power of 2n times the frequency will be reduced by 2ndB. For this reason, an on / off ratio 2n times the on / off ratio in the switch circuit 2 can be obtained at the RF output terminal 6, and the leakage power can be further suppressed. In addition, since the switch circuit 2 may have a desired RF frequency of lZ2n, it is more secure when configured with discrete components. It can be realized at a reasonable price.
[0026] すなわち、本実施例 2に係るパルス変調回路は、局部発振波と第 1のパルス信号( 第 1のパルス波)を入力し、局部発振波の 2n倍波と第 1のパルス信号とを混合して R Fパルス信号を出力するパルス変調用ミクサ 1と、パルス変調用ミクサ 1の局部発振波 入力端子に接続し、第 2のパルス信号 (第 2のパルス波)で通過電力をオンオフする スィッチ回路 2とを設け、第 2のパルス信号のパルス幅 Bが第 1のパルス信号のパルス 幅 Aよりも長ぐかつ第 1のパルス信号がオンのとき、第 2のノ ルス信号もオンであるこ とを特徴とする。 That is, the pulse modulation circuit according to the second embodiment receives the local oscillation wave and the first pulse signal (first pulse wave), and outputs the 2n harmonic wave of the local oscillation wave and the first pulse signal. Is connected to the local oscillation wave input terminal of the pulse modulation mixer 1 that outputs an RF pulse signal and the pulse modulation mixer 1 is turned on and off with the second pulse signal (second pulse wave) Switch circuit 2, and when the pulse width B of the second pulse signal is longer than the pulse width A of the first pulse signal and the first pulse signal is on, the second pulse signal is also on. It is characterized by being.
実施例 3 Example 3
[0027] この発明の実施例 3に係るパルス変調回路について図 5を参照しながら説明する。 A pulse modulation circuit according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
図 5は、この発明の実施例 3に係るパルス変調回路の構成を示す回路図である。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a pulse modulation circuit according to Embodiment 3 of the present invention.
[0028] 図 5において、この実施例 3に係るパルス変調回路は、局部発振波と第 1のパルス 波を入力し、局部発振波の 2n (n:整数)倍波と第 1のパルス波とを混合して RFパル ス信号を出力するパルス変調用ミクサ 1と、このパルス変調用ミクサ 1の局部発振波入 力端子に接続し、第 2のパルス波で通過電力をオンオフするスィッチ回路 2aと、パル ス変調用ミクサ 1の RF端子に接続し、第 2のパルス波で通過電力をオンオフするスィ ツチ回路 2bとが設けられて 、る。 In FIG. 5, the pulse modulation circuit according to the third embodiment receives a local oscillation wave and a first pulse wave, and 2n (n: integer) double wave of the local oscillation wave and the first pulse wave A pulse modulation mixer 1 that outputs an RF pulse signal and a switch circuit 2a that connects to the local oscillation wave input terminal of this pulse modulation mixer 1 and turns on and off the passing power with the second pulse wave. A switch circuit 2b is provided which is connected to the RF terminal of the pulse modulation mixer 1 and which turns on and off the passing power with the second pulse wave.
[0029] ノ ルス変調用ミクサ 1には、パルス入力端子 3が接続されている。また、スィッチ回 路 2aには、局部発振電力入力端子 4と、パルス入力端子 5aとが接続されている。さら に、スィッチ回路 2bには、パルス入力端子 5bと、 RF出力端子 6とが接続されている。 [0029] A pulse input terminal 3 is connected to the mixer 1 for pulse modulation. Further, the local oscillation power input terminal 4 and the pulse input terminal 5a are connected to the switch circuit 2a. Furthermore, a pulse input terminal 5b and an RF output terminal 6 are connected to the switch circuit 2b.
[0030] つぎに、この実施例 3に係るパルス変調回路の動作について図面を参照しながら 説明する。 [0030] Next, the operation of the pulse modulation circuit according to the third embodiment will be described with reference to the drawings.
[0031] この実施例 3の基本的な動作および効果は、上記の実施例 1および 2と同様である 。上記実施例 1および 2と比較し、より高い効果が得られる点は、スィッチ回路 2a、 2b をパルス変調用ミクサ 1の局部発振波入力端子側と RF端子側の両方に接続したこと にある。 [0031] The basic operation and effects of the third embodiment are the same as those of the first and second embodiments. Compared to the first and second embodiments, the higher effect is obtained by connecting the switch circuits 2a and 2b to both the local oscillation wave input terminal side and the RF terminal side of the pulse modulation mixer 1.
[0032] このパルス変調用ミクサ 1はハーモニックミクサであるため、 RF出力端子 6で得られ る周波数は局部発振波の 2n倍の周波数である。したがって、局部発振電力が ldB
下がると、その 2n倍の周波数の出力電力は 2ndB下がることになる。このため、スイツ チ回路 2aにおけるオンオフ比の 2n倍のオンオフ比にカ卩え、 RF端子側に接続された スィッチ回路 2bのオンオフ比が RF出力端子 6では得られることになり、リーク電力を さらに抑圧することが可能となる。 [0032] Since this pulse modulation mixer 1 is a harmonic mixer, the frequency obtained at the RF output terminal 6 is 2n times the local oscillation wave. Therefore, the local oscillation power is ldB When it falls, the output power of 2n times the frequency drops by 2ndB. For this reason, the on / off ratio of the switch circuit 2b connected to the RF terminal side can be obtained at the RF output terminal 6 in addition to the on / off ratio of 2n times the on / off ratio in the switch circuit 2a, and the leakage power is further increased. It becomes possible to suppress.
すなわち、本実施例 3に係るパルス変調回路は、局部発振波と第 1のパルス信号( 第 1のパルス波)を入力し、局部発振波の 2n倍波と第 1のパルス信号とを混合して R Fパルス信号を出力するパルス変調用ミクサ 1と、パルス変調用ミクサ 1の局部発振波 入力端子に接続し、第 2のパルス信号 (第 2のパルス波)で通過電力をオンオフする スィッチ回路 2aと、パルス変調用ミクサ 1の RF端子に接続し、第 2のパルス信号 (第 2 のパルス波)で通過電力をオンオフするスィッチ回路 2bとを設け、第 2のパルス信号 のパルス幅 Bが第 1のパルス信号のパルス幅 Aよりも長ぐかつ第 1のパルス信号がォ ンのとき、第 2のノ ルス信号もオンであることを特徴とする。
That is, the pulse modulation circuit according to the third embodiment inputs the local oscillation wave and the first pulse signal (first pulse wave), and mixes the 2n harmonic of the local oscillation wave and the first pulse signal. The pulse modulation mixer 1 that outputs an RF pulse signal and the local oscillation wave input terminal of the pulse modulation mixer 1 are connected to the switch circuit 2a. The switch circuit 2a turns on and off the passing power with the second pulse signal (second pulse wave). And a switch circuit 2b that is connected to the RF terminal of the pulse modulation mixer 1 to turn on and off the passing power with the second pulse signal (second pulse wave), and the pulse width B of the second pulse signal is the first When the first pulse signal is longer than the pulse width A of the first pulse signal and the first pulse signal is on, the second noise signal is also on.