JP2018098793A - パルス整形によるパルスｒｆ放出のスペクトル制御 - Google Patents

Abstract

【課題】 パルス整形によるパルスＲＦ放出のスペクトル制御を提供する。【解決手段】 本発明は、一連のパルス列の形式で放出される信号を放出する高周波放出装置、およびパルス信号を整形すべく関連付けられた方法に関する。本発明による装置は、パルスを搬送周波数上で生成する部分（２０１）と、放出（２１０）前にパルスを増幅する、複数の連続的な増幅段（２１１，２１２，２１３，２１４）を含むアナログ列とを含んでいる。当該装置はまた、ほぼ台形状の駆動信号を生成するモジュール（２３０）を含み、前記駆動信号が各パルスの前記増幅器列の一段の増幅器（２１３）に対するバイアス電圧として印加される。【選択図】 図２

Description

本発明はパルスＲＦ放出（略語は高周波数を表す）の分野に関し、より正確にはこのような変調の放出スペクトルの制御に関する。本発明は特に、ＩＦＦ通信（略語は「敵味方識別」を表す）を前提として用いられるパルス変調に適用される。

ＩＦＦ送信は、民間および軍用のレーダーへのアクセスを許可して「友好的な」航空機を認識してその目的地および距離を判定すべく航空管制において［１０３０ＭＨｚ〜１０９０ＭＨｚ］の周波数範囲で用いられる送信技術である。ＩＦＦ放出は高出力で送信されるパルス列に基づいている。ＩＦＦ通信は、各種のモード（ＩＣＡＯａｎｎｅｘ１０（略語は国際民間航空機関を表す）に準拠する民間モード、およびＳＴＡＮＡＧ４１９３（略語はＮＡＴＯ標準化協定を表す）に準拠する軍用モード）に準拠して実行することができ、呼び掛けまたは応答のどちらを行うかに応じて異なる。情報は、パルスの幅、パルスの相対間隔を変化させることにより、および／または変調層（典型的にはＤＰＳＫ変調（略語は差分位相シフトキーイングを表す）あるいはＭＳＫ変調（略語は最小シフトキーイングを表す））をパルスに導入することにより送信される。パルス幅およびパルス間隔は典型的には数百ナノ秒のオーダーである。

ＩＦＦ放出は、特にＡＩＭＳ０３−１０００ｂ（略語は米国国防総省の航空管制レーダービーコンシステム敵味方識別マークＸＩＩ／ＸＩＩＡシステムを表す）、ＩＣＡＯａｎｎｅｘ１０ｖｏｌｕｍｅＩＶ、ＥＵＲＯＣＡＥ ＥＤ−７３Ｅ（略語は欧州民間航空電子装置機構を表す）、またはＲＴＣＡ（略語は航空無線技術委員会を表す）の標準ＤＯ２６０Ｂにより規定された重要な制約を受ける。これらの基準は特に、ＩＦＦ放出のパルスが準拠すべきスペクトルおよび時間的マスクを規定している。

提起する問題は従って、動作温度の全範囲にわたるＩＦＦモード全体について、上述のマスクに向けて放出された信号の時間領域および周波数領域の両方における準拠性に関するものである。

図１は、従来技術によるＩＦＦ放出器の巨視的表現である。このような放出器１００は一般に、パルス列の生成および整形を行うデジタル部１１０、およびアンテナ１３０への放出の前に、パルスの転移および増幅を行うアナログ部１２０を含んでいる。デジタル部は、ベースバンドまたは中間周波数でＩＱ信号を搬送する。この生成はアナログハードウェア要素に基づいて行うこともできるが、実装がより複雑であり、且つ潜在的にノイズが生じやすいため、後続する増幅において有用な信号とノイズが共に増幅されるという重大な問題となる。パルス列を増幅するアナログ部１２０は、デジタル／アナログ変換、信号の搬送周波数への転位、および放出前の増幅を実行する。信号の増幅は、ノイズを混入させることなくパルスの振幅および出力を漸進的に増大させるべく、いくつかの連続的な増幅段１２１、１２２、１２３により実行される。第１段は、低電力消費且つ低ノイズの低出力増幅器を用いて、低ダイナミックレンジのパルスを入力として取り込むのに対し、最終段は逆に、高出力増幅器、一般には飽和状態付近で用いられるクラスＣまたはクラスＡＢの増幅器を用いる。増幅器の電力消費は、それらが生成する出力に連動する。

デジタル部が生成する信号のレベルでのスペクトルおよび時間マスク制約に対する準拠は、用いるハードウェア要素が必要なダイナミックレンジを有している限り、何ら特段の問題が生じない。しかし、連続的な増幅段は信号を変形させる効果を有している。特に、パルスのエッジを矯正する傾向があり、この効果により、放出された信号のスペクトルが劣化する。

放出を望ましいスペクトルマスクに収めるために、特にパルスのエッジに対応する期間中、アナログ放出器列の最後の一または複数の増幅段の供給電圧を変調することが知られている。従って、これらのエッジに関連付けられた増幅出力が下がると共に、付随するスペクトル反転上昇が抑えられる。当該技術は、例えば米国特許第４，３２０，３９９号明細書のようにクラスＣのバイポーラ増幅器を用いる古い設備に実装されている。しかし当該増幅器は、パルス電流および供給電圧は極めて高い（電流の場合は数十アンペア、電圧の場合は典型的に５０Ｖのオーダー）ため、微調整が困難であって信頼性が低い。実際に、パルスの波面は、持続期間が数十ナノ秒のオーダーであって、高い電流および電圧をこのように短縮された時間間隔にわたり精密に扱うのは骨が折れる。更に、当該技術はバイポーラ増幅器に適用できるが、他の種類の増幅器に適用するのは、後者の増幅器が所与の供給電圧で動作すべく設計されているため、より問題を孕んでいる。当該供給電圧を変化させると有効性が大幅に低下する。

当該技術には他の短所もある。すなわち、供給電圧を変化させると出力増幅器の効率が低下する。最後に、当該技術は、バイポーラトランジスタに固有の特徴に従い、動作温度が変化したとき不安定である。

別の技術は、例えばレーダーを前提として用いられ、ベースバンドＩＱ信号の生成からより直接的に拡張する波面を生成することにより出力段で生じる変形を予測するものである。波面の更なる拡張は、各増幅段により生じ得る変形により当該波面が当初求められた形状になるように行われる。しかし、当該技術は組み合わされた増幅段の組により生じ得る変形の特徴付けを必要とし、この特徴付けもまた動作温度の関数として変化する。更に、当該技術はパルスの間隔が相対的に離れているレーダーには適しているが、特定のモードでは狭いパルス間隔が必要とされるため波面を大きく拡張できない点でＩＦＦを前提とすれば実装できない場合がある。

最後に、最も一般的に用いられる技術は、準拠すべきスペクトルマスクの関数として定義され、放出器列に導入される帯域通過フィルタである。当該フィルタリングは一般に増幅段の出力端で行われる。

帯域通過フィルタリングの導入によりスペクトル制約に対する準拠性が保証可能になるが、当該技術にもまた多くの短所がある。すなわち、
・本質的に、フィルタは当該フィルタにおける通過帯域に位置するスペクトルの部分に対しては何ら効果がなく、フィルタリングを行ったにもかかわらずスペクトルマスクが過剰になる、
・フィルタの通過帯域外に位置するスペクトルの部分のエネルギーが当該フィルタ上流の増幅器に向けて反射され、その影響によりパルス形状に局所的変形が生じ、放出された信号の誤差ベクトル（誤差ベクトルの大きさ、すなわちＥＶＭ）が劣化するため、放出された信号の変調信号対ノイズ比が劣化する。この短所は特に、軍事分野で用いられるＩＦＦのモード５で重大である。当該フィルタリングはまた、フィルタにより伝達されないエネルギー反射を吸収すべきフィルタの上流に位置する電力段の信頼性を低下させる。
・帯域通過フィルタは、増幅器の出力、従って設備の要素の電力消費の増大による補償を要する電力損失をもたらす。
・このようなアナログ電力フィルタの実現は煩雑、高価で且つ温度変化に敏感である。更に、フィルタリング関連の電力損失を補償すべく増幅器列を構成するハードウェア要素の組の寸法決めを見直す必要がある。これは特に出力増幅器の選択に係り、放出器列の総コストを増大させるものである。

米国特許第４，３２０，３９９号明細書

本発明の目的は、スペクトルマスクに対する、およびパルス信号放出中の立ち上がり／立ち下がりエッジの持続期間の強い制約に対する準拠性を保証可能にする放出装置および関連する方法を提案することである。本解決策は特に、パルス間隔が数百ナノ秒に過ぎないためパルスのエッジ拡張によるスペクトル反転上昇を抑える機能が働かないＩＦＦ放出に合わせて適合されている。

上述の目的のために、本発明は、一連のパルス列の形式で放出される信号を放出する高周波放出装置を提案する。本発明による放出装置は、前記パルスを搬送周波数上で生成する部分と、放出前にパルスを増幅する、複数の連続的な増幅段を含むアナログ列とを含んでいる。本装置はまた、ほぼ台形状の駆動信号を生成するモジュールを含み、前記駆動信号は各パルスの増幅器列の一段の増幅器に対するバイアス電圧として印加される。

有利な特徴として、駆動信号がバイアス電圧として印加される増幅器は増幅器列の最後から２段目に位置している。

本発明の一実施形態によれば、放出される信号はＩＦＦ信号である。

本発明の一実施形態によれば、生成されるパルスは方形である。

本発明の一実施形態によれば、ほぼ台形状の駆動信号は持続期間Ｔ_Ｒの立ち上がり区間、持続期間Ｔ_Ｐの平坦区間、および持続期間Ｔ_Ｆの立ち下がり区間を含んでいる。生成されるパルスの長さは少なくともＴ_Ｒ＋Ｔ_Ｐ＋Ｔ_Ｆに等しい。有利な特徴として、ほぼ台形状の前記駆動信号の断絶区間は平滑化されている。

一実施形態によれば、ほぼ台形状の信号を生成するモジュールは、当該信号がバイアス電圧として印加される増幅段の後段に位置する一または複数の増幅段の特徴の関数として、生成された信号に事前歪みを施すべく適合されている。

有利な特徴として、駆動信号がバイアス電圧として印加される増幅器はＬＤＭＯＳ型の増幅器である。

最後に、本発明はまた、前記パルスを搬送周波数上で生成するモジュールと、放出前にパルスを増幅する、複数の連続的な増幅段を含むアナログ列を含む高周波放出設備の一要素において一連のパルス形式で放出された信号を整形する方法に関している。本手法は、
・ほぼ台形状の駆動信号を生成するステップと、
・各パルスの増幅器列の一段の増幅器に対するバイアス電圧として前記駆動信号を印加するステップとを含んでいる。

以下の非限定的な記述を精査し、且つ添付の図面を参照することにより、本発明の理解が深まると共に、他の特徴および利点も明らかになろう。

ＩＦＦ高周波放出器の各種要素の巨視的表現である。 本発明の一実施形態による装置の基本構成図を示す。 本発明の一実施形態による放出器において増幅器にバイアスを掛けるべく生成されたパルスおよび関連付けられた駆動コマンドを示す。 従来技術による放出器および本発明の一実施形態による放出器により放出された場合におけるモード４イントロゲータのＩＦＦ信号のスペクトル占有を示す一例である。 本発明による一連のパルスの形式で放出された信号を整形する方法に対応する状態図を示す。

本明細書に提示する例および図面は単に例示目的で与えるものに過ぎない。本発明は従って、実装例および提示する図面には限定されず、請求項に規定する範囲に限定される。

パルス化された信号のスペクトルマスクは主に当該パルスの立ち上がり／立ち下がりエッジの構造に関連している。増幅段の出力段における帯域通過フィルタを使用しなくても済むためには、放出されたパルスが望ましいスペクトルマスクと整合するように波面を整形することが適している。

本発明は、信号の生成直後にパルスのエッジ整形を実行する際に、増幅器列の各段が当該エッジを矯正し、従ってスペクトルの密集度を高める傾向があるため、効果的でないことを見出すことから始まる。更に、得られた結果は動作温度の変化の影響を受ける。増幅段に関連する波面の持続期間を延長することで波面の矯正を行うことは可能であるが、当該技術は２個の連続するパルスの間隔が小さい場合は実行できず、従ってＩＦＦ送信に適していない。実際、ＩＦＦにおいて２個のパルス間の最小間隔は、モード１イントロゲータで２００ｎｓ、モードＳレスポンダで５００ｎｓである。更に、全てのモードでエッジの持続期間はＩＦＦ基準により立ち上がりエッジで５０ｎｓ〜１００ｎｓ、および立ち下がりエッジで５０ｎｓ〜２００ｎｓに制限されている。

増幅器の供給電圧を変化させることによりパルスのエッジを整形することが可能であり、また当該増幅器のバイアス電圧を変化させることにより同じく可能である。増幅器のバイアス電圧の変調は、実行したならば増幅器が所与の動作クラスに従い動作しなくなり、自身のゲートに印加されたバイアス電圧の振幅の関数として様々なクラス間を遷移するため、一般的に用いられる技術ではない。

しかし、増幅器のバイアス電圧を変化させることにより、放出された信号の出力を調整すれば、増幅器を設計時に想定していない動作クラスで使用する問題が生じる。特に、バイアス電圧により増幅器がクラスＡで動作させられた場合、ドレイン電流の強度は、増幅器の温度が顕著に上昇し易いことを意味し、その影響によりハードウェア要素が損傷する恐れがある。にもかかわらず、このような使い方はパルス変調を前提とすれば依然として可能であるが、増幅器は短い間隔でしか動作しない。

本発明は従って、パルスの立ち上がり／立ち下がりエッジに対応する期間にわたり放出器列の１個の増幅器のバイアス電圧を変化させることにより、所与のスペクトルマスクに準拠するようにパルスを整形すること提案する。

増幅器のバイアス電圧の当該変調を増幅器列の第１段に適用する方式では、後続段がパルスのエッジを矯正し、従ってスペクトルの密集度が下がるため、完全な効果が得られない。

増幅器のバイアス電圧の当該変調を増幅器列の最終段、すなわち一般に高出力増幅器を含む段に適用する方式は実装が困難である。実際、特にパルス送信に適したパワートランジスタ、例えばＬＤＭＯＳ型（略語は横方向に拡散した金属酸化物半導体を表す）のトランジスタは、ゲートに印加されるバイアス電圧がゲートに入力する入力ＲＦ信号により妨害されるため、顕著な利得制御ダイナミックレンジが得られない。この入力ＲＦ電力は一般に、バイアス電圧に影響を及ぼし、従って増幅器を望ましくない動作モードへ切り替えさせるのに充分な程度に高い。利得制御の振幅に対するバイアス電圧の変化の影響は従って小さくなり、パルス整形機能の効果的な動作と整合しない。従って、バイアス電圧の変調を適用する増幅器は好適には、出力がさほど高くない段に位置していなければならない。

本発明は従って、増幅器列の１個の増幅器に掛けるバイアスを変調することにより、放出されたパルス信号のスペクトルマスクを制御することを提案する。放出されたパルスのエッジのマスクに対する準拠性と、バイアス電圧を制御する能力との間を最適に妥協させる増幅器が一般に、最終出力増幅段に先行するものである。本発明は、放出された信号のスペクトルおよび時間的密集化マスク機能として設計された台形状の信号により当該増幅器のバイアス電圧を変調することを提案する。

図２に、本発明の一実施形態による装置の基本構成図を示す。

増幅器列の入力段におけるＩＦＦ信号２２１は、例えばデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）に接続されたＩＱ生成器またはＤＳＰ（略語はデジタル信号プロセッサを表す）を用いてデジタル変調信号に基づいて、または直接アナログ的に、モジュール２０１により生成することができる。当該信号は、次いでシンセサイザにより搬送周波数へ転移されて、低電力の一連のパルスの形式となる。必要にならばＤＰＳＫまたはＭＳＫ変調層がパルスに加えられる。

上述の特定の例において、増幅器列２１０は４個の連続的な増幅段２１１、２１２、２１３および２１４を含んでいる。最初の２個の増幅器２１１、２１２は、低ノイズ低出力増幅器、第３の増幅器２１３は中出力増幅器、最後の増幅器２１４は高出力増幅器である。使用する増幅器の個数は例示的に与えられており、本発明は増幅段の個数に依らず同様に適用できる。

モジュール２０１により生成されたＩＦＦ信号２２１は、アンテナ２２０から放出された前に増幅器列の各段２１０により連続的に増幅される。本例ではバイアス電圧の変調は中出力増幅器２１３、すなわち増幅器列の終端の高出力増幅器２１４の直上流に位置する増幅器に適用される。バイアス電圧は、生成器２３０により、デジタル的に生成されてからデジタル／アナログ変換器により変換可能な、または直接アナログ的に生成された駆動信号により制御される。当該信号はほぼ台形状であり、その構造はパルスの望ましい時間マスクに依存している。当該信号は、自身のスペクトル成分がＲＦ信号の搬送波の付近、従って放出された信号のスペクトル内へ転移されるため、可能な限りノイズが除去されていなければならない。有利な特徴として、当該信号は、増幅器列の出力段に帯域通過フィルタを配置せずに済むように、１より大きいオーダーの相互変調積のようなスプリアス信号が除去されている。

バイアス電圧駆動信号は、各パルス、特に立ち上がり／立ち下がりエッジに関するパルスの部分を整形するように、中出力増幅器に適用される。このようなパルスの過変調により、放出された信号の規範的制約に対する準拠性が保証される。

上述のように、バイアス電圧の変調は増幅器列の任意の段で実行されてよいが、放出されたパルスのエッジに対する効果が完全に発揮されるのは注目する増幅器が放出器列の終端に位置する場合だけである。増幅器列の終端に位置する増幅器が過度に高出力の増幅器である場合、終端の増幅器の上流に位置する増幅器に対して変調を実行することが有利であろう。

図２に示す例示的な実装において、且つＩＦＦ送信を前提とすれば、当該増幅器は中出力増幅器２１３、例えばＬＤＭＯＳ増幅器であってよい。ＬＤＭＯＳ増幅器の選択は、この系統の増幅器が自身のゲートバイアスを通る利得に関して制御が簡単であり、且つ充分なダイナミックレンジで制御が行えるという事実からなされるものである。にもかかわらず、増幅器は例えば、しかるべく適合されたバイアス制御を有するバイポーラまたはＧａＮ（略語は窒化ガリウムを表す）増幅器等、別の種類のものであってよい。

トランジスタに印加されるゲートバイアス電圧はパルス型であるため、ＬＤＭＯＳトランジスタは、ゲートバイアス振幅に従いクラスＣからクラスＡの範囲の動作クラスで動作する。パルスの合間で、トランジスタはゲートがバイアス０Ｖであり、次いで無バイアス状態になり、ドレインバイアス電流はゼロになる。ＬＤＭＯＳ増幅器の別の利点は、要求される正ゲートバイアスの振幅が０〜５Ｖの範囲のように小さいことである。そのようなダイナミックレンジを有する信号の生成には何ら特定の問題は生じない。増幅器のゲートバイアスを制御する台形状の駆動信号のダイナミックレンジは、放出された信号が準拠すべきスペクトルマスクの関数として選択される。ＩＦＦ信号を前置とすれば、スペクトルマスクは−８０ｄＢｃまでの減衰を対象としている。中電圧増幅器のバイアス信号の振幅は次いで、スペクトル密集度に対する最適な効果が得られるように増幅器の利得を少なくとも２０ｄＢ程度最小変化させる。

最終出力段２１４は、利得が安定しており、有利な特徴として自身の圧縮点の近傍で用いられる。

図３に、本発明の一実施形態による放出器内の増幅器にバイアスを掛けるべく生成されたパルスおよびこれに関連付けられた駆動コマンドを示す。

信号３０１は、例えば信号２０１を生成する部分により生成され、且つバイアス電圧が制御される中出力増幅器２１３の入力で現れるようなＲＦパルスのエンベロープに対応している。当該信号は３期間、すなわち立ち上がりエッジに対応する持続期間Ｔ_Ｒの第１期間、パルスの全出力有用部分に対応する持続期間Ｔ_Ｐの第２期間、およびパルスの立ち下がりエッジに対応する持続期間Ｔ_Ｆの第３期間に分かれる。

ＩＦＦ信号の送信に関連する制約に準拠すべく、立ち上がりエッジの持続期間Ｔ_Ｒは５０ｎｓ〜１００ｎｓの範囲、および立ち下がりエッジの持続期間Ｔ_Ｆは５０ｎｓ〜２００ｎｓの範囲になければならない。パルスの有用部分の持続期間Ｔ_Ｐは選択された動作モードに依存する。

信号３０１は、自身の持続期間が持続期間Ｔ_Ｒ、Ｔ_ＰおよびＴ_Ｆの和に等しい方形パルスの形式で生成される。方形パルスを生成することにより、連続的な増幅段のエッジ矯正は生起しない。増幅器バイアス信号によるゲートの過変調から生じたパルスは、バイアス信号の形状に直接に関係する形状を有している。当該パルスがＤＰＳＫまたはＭＳＫ変調された有用部分を含んでいる場合、当該有用部分を、放出された持続期間Ｔ_Ｐのパルスの全出力有用部分に対応する領域に位置するようにずらさなければならない。

信号３０２は、放出されたパルスを過変調するように中出力増幅器２１３のバイアス電圧を調整するために用いられる台形状の信号を示す。当該信号は、中出力増幅器によるパルスの処理に同期させなければならない。駆動信号３０２の台形の形状は、パルスの有用部分に関する全期間Ｔ_Ｐにまたがる台形の上底に対応する平坦区間３１１を含んでいて、当該有用期間にわたり増幅器は全出力を発する。当該形状はまた、共に信号が直線傾斜を辿ることで増幅器の出力の漸進性立ち上がり／立下がり保証する立ち上がり区間３１０および立ち下がり区間３１２を含んでいる。これらの立ち上がり／立ち下がりの直線的形状により、スペクトルを搬送周波数付近に集中させ、従って設定されたスペクトルマスクに準拠させることが可能になる。

放出された信号が最適なスペクトル密集度を示すためには、パルスの上部近傍で傾斜が断絶するとスペクトルを広げる不連続箇所が生じるため、断絶を避けることが適している。この目的のため、駆動信号の断絶区間、すなわち、台形の立ち上がりエッジ３１０と平坦区間３１１との間で接合部、および台形の平坦区間３１１と立ち下がりエッジ３１２との間の接合部に対応する部分は、より漸進的になるように平滑化することができる。台形の立ち上がりエッジと平坦区間の間に位置する断絶区間の平滑化は、例えば生成バッファの直列出力抵抗に関連付けられたＬＤＭＯＳのゲート−ソース接合静電容量を用いることにより、アナログ的に生成された場合の駆動信号３０２に適用される低域通過フィルタリングにより行うことができる。台形の平坦区間と立ち下がりエッジとの間に位置する断絶区間の平滑化は、台形信号の形成が制御された電流発生器に支援されてアナログ的に生成された場合、放電電流の適当な変調により行うことができる。台形信号がデジタル的に生成された場合、丸められた接合部はデジタル／アナログ変換器のレベルで直接モデル化することができる。

ＩＦＦ送信を前提として、増幅器のバイアス電圧の変調が増幅器列の最後から２段目に適用された場合、駆動信号３０２は、望ましい形状に準拠すべく１０ＭＨｚのオーダーの通過帯域を有する生成装置を必要とする。

有利な特徴として、パルス３０１は、生成される間、立ち上がり／立ち下がりエッジに関連付けられた持続期間を越えて、広げることができ、中出力増幅器に対するバイアスを制御する駆動信号３０２により、これらのパルスを設定された時間マスクに戻すことが可能になる。これらのパルスの総持続期間は従ってＴ_Ｒ＋Ｔ_Ｐ＋Ｔ_Ｆよりも長い。

有利な特徴として、中出力増幅器に対するバイアス制御信号３０２を定義するパラメータ（振幅、傾斜等）もまた、自身の影響を補償すべく放出器の動作温度の関数として調整することができる。当該パラメータはまた、前記信号により導入された歪みを補償すべく適合された事前歪みを台形駆動信号に適用することにより、出力増幅器２１４の応答を特徴付けることにより、最終出力増幅段により影響されるエッジの矯正を予測すべく調整することができる。

図４は、従来技術による放出器および本発明の一実施形態による放出器により放出された場合のモード４イントロゲータ内でのＩＦＦ信号のスペクトル占有を示す一例である。

曲線４０１は、放出された信号が満たすべきスペクトルマスクを示す。

曲線４０２は、従来技術によるＩＦＦ放出のスペクトルを示すものであり、信号は放出出力段に位置する電力帯域通過フィルタによりフィルタリングされている。約１０４５ＭＨｚの領域ではスペクトルマスクが準拠されず、放出された信号のスペクトルがスペクトルマスクの外側にあることが分かる。

曲線４０３は、本発明の一実施形態による放出器により生成された場合における、同一のＩＦＦ放出のスペクトルを示すものであり、最終出力段の上流に位置する増幅段の出力が、放出されたパルスがスペクトル４０１マスクに適合するように変調されている。信号のスペクトルマスクが全帯域［８３０ＭＨｚ〜１２３０ＭＨｚ］にわたり準拠されていることが分かる。

本発明は、放出された信号と周波数マスクとの間の準拠性に対して望まれるニーズの要求を満たす。

最後に、図５は本発明による一連のパルスの形式で放出された信号を整形する方法、すなわちスペクトルおよび時間密集度に関する制約を満たす必要があるＩＦＦ信号を放出する間に実行されることが有利な特徴である方法に対応する状態図を示す。本方法は、信号の生成および搬送周波数への転位に専用の部分、および放出前に信号を増幅する多段アナログ増幅器列を含む放出器において実行される。本方法は、図３の参照番号３０２、３０３に記述する信号等のほぼ台形状の駆動信号を生成すべく、ＩＱ信号生成、次いでデジタル／アナログ変換用の設備のデジタル部品により、またはアナログ装置により直接実行されるステップ５０１を含んでいる。本方法はまた、増幅器列の最終段の前（すなわち出力段の前）の段、好適には最終段の直前に位置する段に位置する増幅器のうち１個のバイアス電圧の制御により放出前にパルスを変調するステップ５０２を含んでいる。駆動信号は、生成された各々のパルスの増幅に同期するように増幅器に印加されなければならない。

中出力増幅器に対するバイアスを制御する上述のステップにより、パルスの立ち上がり／立ち下がりエッジにわたる時間的制約、およびスペクトルの密集度制約に準拠するように、放出前に信号を過変調することが可能になる。

本発明によるパルス信号の放出装置、および関連する方法、以下の点で従来技術とは異なっている、すなわち、
・マスクにより設定された信号時間の整形制約に対する準拠性を保証可能にする。実際に、放出されたパルスの立ち上がり／立ち下がり時間は、台形駆動信号の立ち上がり／立ち下がり時間に直接関連するため調節可能である。この特性により放出時間マスクに対する準拠性が保証される。
・スペクトルマスクにより設定されるスペクトル占有制約に対する準拠性を保証可能にする。パルスの立ち上がり／立ち下がりエッジの整形を増幅器列内で可能な限り遅くらせることにより、これらのエッジを矯正し、従ってスペクトル占有を劣化させる恐れがあるのは最終段だけになる。当該増幅器によりもたらされる劣化は、増幅器の台形バイアス信号の立ち上がり／立ち下がりエッジの構造を逆向きに変更することにより、ある程度特徴付けおよび予測することができるが、これはいくつかのカスケードされた増幅器段と温度変化の影響を組み合わされたモデル化が必要な場合には不可能である。
・最終増幅段の供給電圧を変化させる公知の技術とは対照的に、高出力なレベルの電流を扱う必要が無い。
・製造コストおよび消費エネルギーに関して高価であり、且つ温度変化に敏感な帯域通過力フィルタを追加する必要が無いため、装置の経済性および信頼性が高まる。従って出力段の出力を最大限下げることができる。
・出力増幅出力段に帯域通過フィルタ機能を実装する装置とは対照的に、パルスは有用部分に一切の変形が生じないため、放出される信号の品質、特にＥＶＭを向上させる。
・装置は、出力段にある任意の種類の増幅段（可変出力のクラスＣおよびクラスＡＢの増幅器）と互換性を有している。
・装置は、台形駆動信号の平坦領域の振幅に更に作用することによりピーク出力制御の技術に関連付けることができる。

１００ 放出器
１１０ デジタル部
１２０ アナログ部
１２１、１２２、１２３ 増幅段
１３０ アンテナ
２０１ モジュール
２１０ 増幅器列の各段
２１１、２１２ 低出力増幅器
２１３ 中出力増幅器
２１４ 高出力増幅器
２２０ アンテナ
２２１ ＩＦＦ信号
２３０ 生成器
３０１ 信号
３０２ 駆動信号
３０３ 駆動信号
３１０ 立ち上がり区間
３１１ 平坦区間
３１２ 立ち下がり区間
Ｔ_Ｒ、Ｔ_Ｐ、Ｔ_Ｆ 持続期間
４０１ スペクトルマスク
４０２、４０３ ＩＦＦ放出スペクトル

Claims (9)

1. 一連のパルス列の形式で放出される信号を放出する高周波放出装置であって、前記パルス（３０１）を搬送周波数上で生成する部分（２０１）と、放出（２１０）前に前記パルスを増幅する、複数の連続的な増幅段（２１１，２１２，２１３，２１４）を含むアナログ列とを含み、ほぼ台形状の駆動信号（３０２）を生成するモジュール（２３０）を含み、前記駆動信号が各パルスの前記増幅器列の一段の増幅器（２１３）に対するバイアス電圧として印加されることを特徴とする装置。
2. 前記駆動信号がバイアス電圧として印加される前記増幅器が、前記増幅器列の最後から２段目（２１３）に位置している、請求項１に記載の装置。
3. 前記放出される信号がＩＦＦ信号である、請求項１〜２のいずれか１項に記載の装置。
4. 前記生成されるパルスが方形（３０１）である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. ほぼ台形状の前記駆動信号が、持続期間Ｔ_Ｒの立ち上がり区間（３１０）、持続期間Ｔ_Ｐの平坦区間（３１１）、および持続期間Ｔ_Ｆの立ち下がり区間（３１２）を含み、前記生成されたパルス（３０１）の長さが少なくともＴ_Ｒ＋Ｔ_Ｐ＋Ｔ_Ｆに等しい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. ほぼ台形状の前記駆動信号の断絶区間が平滑化される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. ほぼ台形状の信号を生成する前記モジュール（２３０）が、前記信号がバイアス電圧として印加される増幅段（２１３）の後段に位置する一または複数の増幅段（２１４）の特徴の関数として、前記生成された信号に事前歪みを施すべく適合されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記駆動信号がバイアス電圧として印加される前記増幅器が、ＬＤＭＯＳ型の増幅器である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記パルス（３０１）を搬送周波数上で生成するモジュール（２０１）と、放出（２１０）前に前記パルスを増幅する、複数の連続的な増幅段（２１１，２１２，２１３，２１４）を含むアナログ列を含む高周波放出設備の一要素において一連のパルス形式で放出された信号を整形する方法であって、
   ・ほぼ台形状の駆動信号（３０２）を生成するステップと、
   ・各パルスの前記増幅器列の一段の増幅器（２１３）に対するバイアス電圧として前記駆動信号を印加するステップとを含む方法。

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