JP2011188428A - Transmitting and receiving circuit - Google Patents

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Joji Fujibayashi
丈司 藤林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To mitigate receiving sensitivity deterioration caused by a transmitting leak signal leaking into a receiving circuit. <P>SOLUTION: In a transmitting and receiving circuit including an Ich mixer 11 and a Qch mixer 12 for performing quadrature demodulation, a signal of the same signal generating source as a transmitting leak signal is used as a receiving local signal of the Ich mixer 11 and the Qch mixer 12, and phases of the transmitting leak signal and the receiving local signal are set into the relationship of an odd-number multiple of 45°, thereby uniformly distributing an amplitude noise component that the transmitting leak signal has to the Ich mixer 11 and the Qch mixer 12. Thus, amplitude noise is prevented from extremely eccentrically appearing at a side selected for data demodulation between the Ich mixer 11 and the Qch mixer 12, and receiving sensitivity deterioration can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は送受信回路に関し、より詳細には送信と受信を同時に同じキャリア周波数で行なう通信機、例えばRFID(Radio Frequency Identification)システムにおけるリーダ・ライタなどにおいて、送信機が出す送信波の受信機へのまわり込みが存在する送受信回路に関する。   The present invention relates to a transmission / reception circuit, and more particularly to a communication device that performs transmission and reception at the same carrier frequency at the same time, such as a reader / writer in an RFID (Radio Frequency Identification) system. The present invention relates to a transmission / reception circuit having wraparound.

近年、RFIDと呼ばれる通信システムがある。これは、一般にタグと呼ばれる小型の子機に対し、親機となるリーダ・ライタ装置が、RF(Radio Frequency)、即ち高周波無線を使って通信を行うシステムである。特に、RF周波数に830MHz〜960MHzあたりの周波数帯を用いるRFIDシステムをUHF帯RFIDと呼ばれる。
図14は、ダイレクトコンバージョン方式を用いたUHF帯RFIDのリーダ・ライタ用送受信機の一例を示す図である。同図の送受信機は、一般的なASK(Amplitude shift keying)変調方式の送受信機の構成である。
In recent years, there is a communication system called RFID. This is a system in which a reader / writer device as a parent device communicates with a small child device generally called a tag using RF (Radio Frequency), that is, high-frequency radio. In particular, an RFID system using a frequency band around 830 MHz to 960 MHz as an RF frequency is called a UHF band RFID.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a UHF band RFID reader / writer transceiver using the direct conversion method. The transceiver shown in the figure has a configuration of a general ASK (Amplitude shift keying) modulation type transceiver.

同図において、送受信機は、ローカル信号を生成するローカル周波数信号生成部1と、送信信号と送信ローカル信号TXLOとを掛け合わせる(乗算する)TXミキサ2と、このTXミキサ2の出力信号を増幅するパワーアンプ3と、カプラやサーキュレータ等の送受分離器4と、アンテナ5と、このアンテナ5による受信信号を増幅する低雑音増幅器(以下、LNAと記す)6と、このLNA6によって増幅された受信信号RFINをIchローカル信号IchRXLOとを掛け合わせる(乗算する)Ichミキサ11と、LNA6によって増幅された受信信号RFINをQchローカル信号QchRXLOとを掛け合わせる(乗算する)Qchミキサ12とを備えている。   In the figure, the transmitter / receiver amplifies the local frequency signal generator 1 that generates a local signal, a TX mixer 2 that multiplies (multiplies) the transmission signal and the transmission local signal TXLO, and an output signal of the TX mixer 2. Power amplifier 3, a transmission / reception separator 4 such as a coupler or a circulator, an antenna 5, a low-noise amplifier (hereinafter referred to as LNA) 6 that amplifies a received signal from the antenna 5, and reception amplified by the LNA 6. An Ich mixer 11 that multiplies (multiplies) signal RFIN with Ich local signal IchRXLO, and a Qch mixer 12 that multiplies (multiplies) reception signal RFIN amplified by LNA 6 with Qch local signal QchRXLO.

このような構成において、送信信号はアナログ乗算回路であるTXミキサ2によりローカル周波数信号生成部1で生成した送信ローカル信号TXLOと乗算することでRF周波数にアップコンバートされ、パワーアンプ3により増幅され、高周波信号の送信信号TXRFとなる。送信信号TXRFは送受分離器4を介してアンテナ5において空中に出力される。   In such a configuration, the transmission signal is upconverted to the RF frequency by multiplying the transmission local signal TXLO generated by the local frequency signal generation unit 1 by the TX mixer 2 which is an analog multiplication circuit, amplified by the power amplifier 3, The transmission signal TXRF is a high-frequency signal. The transmission signal TXRF is output to the air at the antenna 5 via the transmission / reception separator 4.

一方、高周波の受信信号RXRFは、空中からアンテナ5によって受信され、送受分離器4を介して送受信機の受信側に入力される。受信信号RXRFはLNA6により増幅され、直交復調器(Ichミキサ11およびQchミキサ12)によりベースバンド周波数に周波数変換されて、後段のベースバンド信号処理部(図示せず)へ渡され、データが取出される。直交復調器に用いられるローカル信号は、位相が互いに90度異なるIchローカル信号IchRXLOおよびQchローカル信号QchRXLOである。これらIchローカル信号IchRXLOおよびQchローカル信号QchRXLOは、ローカル周波数信号生成部1で生成される。   On the other hand, the high-frequency received signal RXRF is received from the air by the antenna 5 and input to the receiving side of the transceiver via the transmission / reception separator 4. Received signal RXRF is amplified by LNA 6, converted to a baseband frequency by a quadrature demodulator (Ich mixer 11 and Qch mixer 12), passed to a baseband signal processing unit (not shown) in the subsequent stage, and data is extracted. Is done. The local signals used in the quadrature demodulator are an Ich local signal IchRXLO and a Qch local signal QchRXLO whose phases are different from each other by 90 degrees. The Ich local signal IchRXLO and the Qch local signal QchRXLO are generated by the local frequency signal generator 1.

ここで、振幅変調された高周波信号として受信信号RXRFをPAM(t)・sin(2πft+θ)と表し、Ichローカル信号IchRXLOをsin(2πft+φ)と表し、Qchローカル信号QchRXLOをcos(2πft+φ)とする。ただし、fはRF信号の周波数、tは時間、θは受信RF信号の位相、PAM(t)はRXRFに乗せられた振幅変調データ成分、φはLO信号の位相である。
このとき、Ichミキサの出力に現れる受信信号PIch、および、Qchミキサの出力に現れる受信信号PQchは、式(1)で表せる。
Here, the received signal RXRF is represented as P AM (t) · sin (2πft + θ), the Ich local signal IchRXLO is represented as sin (2πft + φ), and the Qch local signal QchRXLO is represented as cos (2πft + φ) as an amplitude-modulated high-frequency signal. . Where f is the frequency of the RF signal, t is the time, θ is the phase of the received RF signal, P AM (t) is the amplitude-modulated data component carried on RXRF, and φ is the phase of the LO signal.
At this time, the received signal P Ich that appears at the output of the Ich mixer and the received signal P Qch that appears at the output of the Qch mixer can be expressed by Expression (1).

Figure 2011188428
Figure 2011188428

式(1)が示すように、IchミキサおよびQchミキサへの入力(受信信号RFIN)とローカル信号との位相関係によって、Ich、Qchに現れる受信信号のパワーが異なる。このため、高周波の受信信号RXRFの位相が予測不可能なシステムにおいては、Ichミキサ、Qchミキサのどちらかしか持たない受信回路では受信できない場合が生じるので、IchミキサおよびQchミキサを有するIQ受信機を用いる必要がある。   As shown in equation (1), the power of the received signal appearing at Ich and Qch differs depending on the phase relationship between the input to Ich mixer and Qch mixer (received signal RFIN) and the local signal. For this reason, in a system in which the phase of the high-frequency received signal RXRF cannot be predicted, there are cases where reception is not possible with a receiving circuit having only one of the Ich mixer and the Qch mixer. Therefore, the IQ receiver having the Ich mixer and the Qch mixer Must be used.

このようなRF送受信機において、例えばRFIDのような送信RFキャリア周波数と受信RFキャリア周波数とが同じ周波数を使用し、受信中に同時に送信キャリアが出力されるようなシステムにおいては、図14に示すように送信信号TXRFが送受分離器で十分に分離されずに、あるいはアンテナで反射して、受信回路に漏れこむ。ここで、受信回路に漏れこむ送信リーク信号をTXRFリークと呼ぶ。RFIDシステムにおいてはこのTXRFリークがノイズ(すなわち妨害波信号)となり、受信感度に影響を及ぼす。   In such an RF transceiver, for example, in a system in which a transmission RF carrier frequency and a reception RF carrier frequency, such as RFID, use the same frequency and a transmission carrier is simultaneously output during reception, as shown in FIG. Thus, the transmission signal TXRF is not sufficiently separated by the transmission / reception separator or is reflected by the antenna and leaks into the reception circuit. Here, the transmission leak signal leaking into the receiving circuit is referred to as TXRF leak. In the RFID system, this TXRF leak becomes noise (that is, a disturbing wave signal) and affects reception sensitivity.

TXRFリークを受信側へのノイズと考えた時、これは主に位相および周波数の時間的な変動による位相ノイズ成分と、RF信号の振幅が時間的に変動する振幅ノイズ成分とに分けられる。位相ノイズ成分の大部分は送信のローカル周波数信号生成部で発生し、また振幅ノイズ成分は送信のベースバンド信号の生成部やパワーアンプ等の増幅段で発生することが多い。   When the TXRF leak is considered as noise to the receiving side, this is mainly divided into a phase noise component due to temporal variations in phase and frequency, and an amplitude noise component in which the amplitude of the RF signal varies with time. Most of the phase noise component is generated in the transmission local frequency signal generation unit, and the amplitude noise component is often generated in the transmission baseband signal generation unit and an amplification stage such as a power amplifier.

位相ノイズは、受信ミキサ(IchミキサおよびQchミキサ)のダウンコンバートに、送信側と同じローカル周波数信号生成部で生成した信号をローカルとして使用することで、相関関係によりキャンセルできる。このことは、例えば特許文献1に記載されている。この事実は以下のようにも表される。
受信信号RFINに含まれるTXRFリークの位相ノイズ成分をNRF(t)、IchRXLOの位相ノイズ成分をNLO(t)として、TXRFリークの位相ノイズ成分のみを考慮した場合、TXRFリークは式(2)で表せ、IchRXLOは式(3)で表せる。
The phase noise can be canceled by the correlation by using the signal generated by the same local frequency signal generation unit as the transmission side as the local for down-conversion of the reception mixer (Ich mixer and Qch mixer). This is described in Patent Document 1, for example. This fact is also expressed as follows.
When the phase noise component of the TXRF leak included in the reception signal RFIN is N RF (t) and the phase noise component of the IchRXLO is N LO (t), and only the phase noise component of the TXRF leak is considered, the TXRF leak is expressed by the equation (2). ) And IchRXLO can be expressed by equation (3).

Figure 2011188428
Figure 2011188428

Figure 2011188428
Figure 2011188428

このときIchに現れる周波数変換後のTXRFリーク成分PIch-TXは、式(4)となる。 At this time, the TXRF leak component P Ich-TX after frequency conversion appearing in Ich is expressed by Equation (4).

Figure 2011188428
Figure 2011188428

TXRFリークとローカル信号とは同一の回路で生成された信号であるため、TXRFリークとローカル信号との時間差、すなわち、ローカル周波数信号生成部で生成されてからミキサに入力されるまでの経路時間差が極めて小さい場合はNRF(t)=NLO(t)と近似できるので、TXRFリーク成分PIch-TXは式(5)のようになり、位相ノイズ成分はキャンセルされる。 Since the TXRF leak and the local signal are signals generated by the same circuit, there is a time difference between the TXRF leak and the local signal, that is, a path time difference from the generation by the local frequency signal generation unit to the input to the mixer. When it is extremely small, it can be approximated as N RF (t) = N LO (t), so the TXRF leak component P Ich-TX is expressed by equation (5), and the phase noise component is canceled.

Figure 2011188428
Figure 2011188428

以上はIchを例に式を使って説明したが、Qchに対しても同様である。
一方で、TXRFリークのもつノイズが振幅ノイズである場合は、受信ミキサ(IchミキサおよびQchミキサ)のダウンコンバートに、送信側と同じローカル周波数信号生成部で生成した信号をローカル信号として使用した場合でもダウンコンバート時にキャンセルされることはない。
Although the above has been described using an equation with Ich as an example, the same applies to Qch.
On the other hand, when the noise of TXRF leak is amplitude noise, the signal generated by the same local frequency signal generator as the transmission side is used as the local signal for down-conversion of the reception mixer (Ich mixer and Qch mixer) But it won't be canceled during down-conversion.

特開2003−174388公報JP 2003-174388 A

前述のように、例えばRFIDのように送信と受信に同じキャリア周波数を用いるシステムの場合、受信機に漏れこんだTXRFリークの位相ノイズ成分は、上述したキャンセル(以下、単にキャンセルと記す)により除くことが可能である。しかしながら、振幅ノイズ成分については、この方法ではキャンセルされずに受信信号に重畳されてしまうため、受信感度に影響を与える。そのため、受信感度を改善するためにはTXRFリークが持つ振幅ノイズ成分、すなわち送信信号TXRFがもつ振幅ノイズ成分を低減する必要がある。一般に、送信機のノイズを低減するためには電力の増加が必要であり、また当然ながらその改善には限界がある。
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、その目的は受信機側での工夫によりTXRFリークがもつ振幅ノイズ成分による感度劣化を緩和し、受信機の感度を向上させることのできる送受信回路を提供することである。
As described above, in the case of a system that uses the same carrier frequency for transmission and reception as in RFID, for example, the phase noise component of the TXRF leak that has leaked into the receiver is removed by the above-described cancellation (hereinafter simply referred to as cancellation). It is possible. However, since the amplitude noise component is not canceled by this method and is superimposed on the received signal, the reception sensitivity is affected. Therefore, in order to improve the reception sensitivity, it is necessary to reduce the amplitude noise component of the TXRF leak, that is, the amplitude noise component of the transmission signal TXRF. Generally, in order to reduce the noise of the transmitter, it is necessary to increase the power, and naturally there is a limit to the improvement.
The present invention has been made in view of this point, and an object thereof is a transmission / reception circuit capable of reducing sensitivity deterioration due to an amplitude noise component of a TXRF leak and improving the sensitivity of the receiver by a device on the receiver side. Is to provide.

本発明による送受信回路は、受信信号に掛け合わせるローカル信号の位相が90°異なるIミキサおよびQミキサを備えた受信回路を有する送受信回路において、前記受信回路には前記ローカル信号と同じ周波数の妨害波信号が入力され、前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される該妨害波信号と前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される該ローカル信号とのいずれか一方の位相を調整する位相調整手段を含み、前記妨害波信号を前記Iミキサおよび前記Qミキサに均一に分配するようにしたことを特徴とする。これにより、IミキサおよびQミキサのうちデータ復調用に選択した側に極端に振幅ノイズが偏って現れることを防ぎ、受信感度の劣化を防ぐことができる。   The transmission / reception circuit according to the present invention is a transmission / reception circuit having a reception circuit including an I mixer and a Q mixer whose phase of a local signal multiplied by 90 ° differs from that of the reception signal. The reception circuit includes an interference wave having the same frequency as the local signal. Phase adjusting means for adjusting a phase of any one of the jamming signal input to the I mixer and the Q mixer and the local signal input to the I mixer and the Q mixer; The interference wave signal is uniformly distributed to the I mixer and the Q mixer. Thereby, it is possible to prevent the amplitude noise from appearing on the side selected for data demodulation in the I mixer and the Q mixer, and to prevent the reception sensitivity from deteriorating.

また、前記位相調整手段は、前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される該妨害波信号と前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される該ローカル信号との位相差が45°の奇数倍となるように、前記妨害波信号と前記ローカル信号とのいずれか一方の位相を90°以上の範囲で調整することを特徴とする。位相差が45°の奇数倍となるように調整することにより、妨害波信号をIミキサおよびQミキサに均一に分配し、TXRFリークのもつ振幅ノイズについて、その影響を最小にし、受信感度を向上させることができる。   Further, the phase adjusting means has an odd multiple of 45 ° between the interfering wave signal input to the I mixer and the Q mixer and the local signal input to the I mixer and the Q mixer. As described above, the phase of any one of the interference wave signal and the local signal is adjusted in a range of 90 ° or more. By adjusting the phase difference to be an odd multiple of 45 °, the interference signal is evenly distributed to the I mixer and Q mixer, minimizing the effects of TXRF leak amplitude noise, and improving reception sensitivity. Can be made.

そして、前記位相調整手段は、前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される前記妨害波信号の位相と前記ローカル信号の位相との差が45°の奇数倍となるように、前記Iミキサおよび前記Qミキサにそれぞれ入力されるローカル信号の位相を同時に調整してもよい。IミキサおよびQミキサにそれぞれ入力されるローカル信号の位相を同時に調整することにより、妨害波信号とIミキサおよびQミキサに入力されるローカル信号との位相差が45°の奇数倍となるように、位相を調整することができる。   Then, the phase adjusting means is configured to cause the difference between the phase of the interfering wave signal input to the I mixer and the Q mixer and the phase of the local signal to be an odd multiple of 45 °. You may adjust the phase of the local signal each input into Q mixer simultaneously. By simultaneously adjusting the phases of the local signals input to the I mixer and the Q mixer, the phase difference between the jamming signal and the local signals input to the I mixer and the Q mixer is an odd multiple of 45 °. , The phase can be adjusted.

また、前記位相調整手段は、前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される前記妨害波信号の位相と前記ローカル信号の位相との差が45°の奇数倍となるように、該妨害波信号の位相を調整してもよい。妨害波信号の位相を調整することにより、妨害波信号とIミキサおよびQミキサに入力されるローカル信号との位相差が45°の奇数倍となるように、位相を調整することができる。   In addition, the phase adjustment unit may be configured to output the interference signal so that a difference between the phase of the interference signal input to the I mixer and the Q mixer and the phase of the local signal is an odd multiple of 45 °. The phase may be adjusted. By adjusting the phase of the interfering wave signal, the phase can be adjusted so that the phase difference between the interfering wave signal and the local signal input to the I mixer and the Q mixer is an odd multiple of 45 °.

ところで、前記Iミキサおよび前記Qミキサによってダウンコンバートされた信号のDC成分を検出するDC検出部と、前記DC検出部において検出されたDC成分に対応する位相調整制御信号を生成する位相調整制御信号生成部とをさらに備え、前記位相調整手段が、前記位相調整制御信号生成部によって生成された前記位相調整制御信号によって前記ローカル信号の位相を調整するようにしてもよい。このように構成すれば、上記の位相状態を実現するための位相調整制御信号の生成を容易に行うことができる。   By the way, a DC detection unit for detecting a DC component of a signal down-converted by the I mixer and the Q mixer, and a phase adjustment control signal for generating a phase adjustment control signal corresponding to the DC component detected by the DC detection unit And a generation unit, and the phase adjustment unit may adjust the phase of the local signal by the phase adjustment control signal generated by the phase adjustment control signal generation unit. If comprised in this way, the production | generation of the phase adjustment control signal for implement | achieving said phase state can be performed easily.

また、前記Iミキサおよび前記Qミキサによってダウンコンバートされた信号のDC成分を検出するDC検出部と、前記DC検出部において検出されたDC成分に対応する位相調整制御信号を生成する位相調整制御信号生成部とをさらに備え、前記位相調整手段が、前記位相調整制御信号生成部によって生成された前記位相調整制御信号によって前記妨害波信号の位相を調整するようにしてもよい。このように構成すれば、上記の位相状態を実現するための位相調整制御信号の生成を容易に行うことができる。   A DC detection unit for detecting a DC component of the signal down-converted by the I mixer and the Q mixer; and a phase adjustment control signal for generating a phase adjustment control signal corresponding to the DC component detected by the DC detection unit. And a generation unit, and the phase adjustment unit may adjust the phase of the interference wave signal by the phase adjustment control signal generated by the phase adjustment control signal generation unit. If comprised in this way, the production | generation of the phase adjustment control signal for implement | achieving said phase state can be performed easily.

前記DC検出部は、前記Iミキサの出力を入力とする第1のローパスフィルタと、前記Qミキサの出力を入力とする第2のローパスフィルタと、前記第1ローパスフィルタおよび前記第2のローパスフィルタを通した2つの信号を加算する加算器と、前記第1ローパスフィルタおよび第2のローパスフィルタを通した2つの信号を減算する減算器と、前記加算器の加算結果および前記減算器の減算結果の正負をそれぞれ判定する第1および第2のコンパレータとを備え、前記位相調整制御信号生成部は、前記第1および第2のコンパレータの判定結果に応じて前記位相調整制御信号を生成するようにしてもよい。このように構成すれば、位相調整量をスイープしてどちらかの判定結果が反転したときの位相調整量を最適な調整量として選択でき、Ichミキサ出力とQchミキサ出力とのDC値の絶対値がほぼ一致する位相を容易に設定することができる。   The DC detection unit includes a first low-pass filter that receives the output of the I mixer, a second low-pass filter that receives the output of the Q mixer, the first low-pass filter, and the second low-pass filter. An adder that adds the two signals that have passed through, a subtracter that subtracts the two signals that have passed through the first low-pass filter and the second low-pass filter, an addition result of the adder, and a subtraction result of the subtractor First and second comparators for respectively determining whether the phase is positive or negative, and the phase adjustment control signal generation unit generates the phase adjustment control signal according to a determination result of the first and second comparators. May be. With this configuration, the phase adjustment amount when one of the determination results is inverted after sweeping the phase adjustment amount can be selected as the optimum adjustment amount, and the absolute value of the DC value of the Ich mixer output and the Qch mixer output Can be set easily.

前記DC検出部は、前記Iミキサの出力を入力とする第1のローパスフィルタと、前記Qミキサの出力を入力とする第2のローパスフィルタと、前記第1ローパスフィルタおよび前記第2のローパスフィルタを通した2つの信号のアナログ電圧値を、それぞれデジタル値に変換する第1および第2のアナログデジタル変換器とを備え、前記位相調整制御信号生成部は、前記第1および第2のアナログデジタル変換器によってそれぞれ変換されたデジタル値に応じて前記位相調整制御信号を生成するようにしてもよい。このように構成すれば、位相調整量をスイープしてどちらかの判定結果が反転したときの位相調整量を最適な調整量として選択でき、Ichミキサ出力とQchミキサ出力とのDC値の絶対値がほぼ一致する位相を容易に設定することができる。   The DC detection unit includes a first low-pass filter that receives the output of the I mixer, a second low-pass filter that receives the output of the Q mixer, the first low-pass filter, and the second low-pass filter. First and second analog-to-digital converters for converting the analog voltage values of the two signals passed through the digital signal to digital values, respectively, and the phase adjustment control signal generation unit includes the first and second analog-digital converters The phase adjustment control signal may be generated according to the digital value converted by the converter. With this configuration, the phase adjustment amount when one of the determination results is inverted after sweeping the phase adjustment amount can be selected as the optimum adjustment amount, and the absolute value of the DC value of the Ich mixer output and the Qch mixer output Can be set easily.

本発明によれば、従来技術においてキャンセルできなかった、TXRFリークのもつ振幅ノイズについて、その影響を最小にし、受信感度を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to minimize the influence of the amplitude noise of the TXRF leak, which cannot be canceled in the prior art, and to improve the reception sensitivity.

本発明の実施例に係る送受信機の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the transmitter / receiver which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例1に係る受信回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the receiving circuit which concerns on Example 1 of this invention. 受信RF信号の位相とダウンコンバート後の振幅ノイズパワーの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the phase of a reception RF signal, and the amplitude noise power after down-conversion. 本発明の実施例2に係る受信回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the receiving circuit which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る受信回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the receiving circuit which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る受信回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the receiving circuit which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例4および実施例5に係る位相調整回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the phase adjustment circuit which concerns on Example 4 and Example 5 of this invention. 本発明の実施例1に係る受信RF信号の位相とDC検出部に入力されるDC値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the phase of the received RF signal which concerns on Example 1 of this invention, and the DC value input into a DC detection part. 本発明の実施例5に係る受信回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the receiving circuit which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例6に係る受信回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the receiving circuit which concerns on Example 6 of this invention. 本発明の実施例6に係る受信回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the receiving circuit which concerns on Example 6 of this invention. 本発明の実施例6に係るDC検出部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the DC detection part which concerns on Example 6 of this invention. 本発明の実施例7に係るDC検出部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the DC detection part which concerns on Example 7 of this invention. 一般的なASK変調方式の送受信機の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the transmitter / receiver of a general ASK modulation system.

以下、受信回路の実施例について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
(送受信回路全体の構成)
まず、図1に本発明の実施例における送受信機全体の構成例を示す。同図において、本例の送受信機は、図14の構成と異なり、分配器7を設けてパワーアンプ3の出力信号(すなわち送信信号)を受信回路100への受信ローカル信号RXLOINとして用いる。受信回路100の構成については、後述する各実施例において説明する。
Hereinafter, embodiments of the receiving circuit will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the same parts as those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
(Configuration of entire transmission / reception circuit)
First, FIG. 1 shows a configuration example of the whole transceiver in the embodiment of the present invention. In the figure, unlike the configuration of FIG. 14, the transceiver of this example is provided with a distributor 7 and uses the output signal (ie, transmission signal) of the power amplifier 3 as the reception local signal RXLOIN to the reception circuit 100. The configuration of the receiving circuit 100 will be described in each embodiment described later.

図1の構成において、受信信号はアンテナ5により空中から受信され、カプラやサーキュレータ等の送受分離器4を介して受信回路に入力される。また、送信信号はミキサ2、パワーアンプ3、送受分離器4を介してアンテナ5により空中に出力され、同時に送受分離器4を介して受信信号RFINとして受信回路に入力される。また同時に送信信号は、分配器を介して受信ローカル信号RXLOINとして受信回路100に入力される。この構成によれば、TXRFリーク中の位相ノイズ成分はキャンセルによって、十分低く抑えることができる。ここでは例として、TXRFリークと受信ローカル信号RXLOINとの経路時間差を小さくするために、送信信号から分配器7を介して受信ローカル信号RXLOINとしているが、受信回路100内の受信ミキサのダウンコンバートに、送信側と同じローカル周波数信号生成部1で生成した信号をローカル信号として使用してさえいれば、別の構成であっても同様の効果を得ることができる。   In the configuration of FIG. 1, a received signal is received from the air by an antenna 5 and input to a receiving circuit via a transmission / reception separator 4 such as a coupler or a circulator. The transmission signal is output to the air by the antenna 5 via the mixer 2, the power amplifier 3, and the transmission / reception separator 4, and simultaneously input to the reception circuit as the reception signal RFIN via the transmission / reception separator 4. At the same time, the transmission signal is input to the reception circuit 100 as a reception local signal RXLOIN via the distributor. According to this configuration, the phase noise component in the TXRF leak can be suppressed sufficiently low by cancellation. Here, as an example, in order to reduce the path time difference between the TXRF leak and the reception local signal RXLOIN, the reception local signal RXLOIN is transmitted from the transmission signal through the distributor 7, but the reception mixer 100 in the reception circuit 100 is down-converted. As long as the signal generated by the same local frequency signal generator 1 as that on the transmission side is used as a local signal, the same effect can be obtained even with another configuration.

図2は本発明の実施例1の構成を示す図である。図2の受信ローカル信号RXLOINは、図1に示された受信ローカル信号RXLOINと同一のものである。また、図2の受信信号RFINは、図1に示された受信信号RFINと同一のものである。受信ローカル信号RXLOINは、例えばポリフェーズフィルタ等の信号を0°と90°との異なる位相状態の信号に分配する位相シフト回路により、互いに90°位相の異なる2つのローカル信号IchRXLOおよびQchRXLOに変換される。送信リーク信号が含まれている受信信号RXINは、IミキサおよびQミキサに入力され、それぞれ上記ローカル信号IchRXLOおよびQchRXLOとそれぞれ掛け合わされることで周波数変換され、Iミキサから信号RXBBIが出力され、Qミキサから信号RXBBQが出力される。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. The reception local signal RXLOIN in FIG. 2 is the same as the reception local signal RXLOIN shown in FIG. 2 is the same as the reception signal RFIN shown in FIG. The received local signal RXLOIN is converted into two local signals IchRXLO and QchRXLO having a phase difference of 90 ° by a phase shift circuit that distributes a signal such as a polyphase filter to signals having different phase states of 0 ° and 90 °. The The reception signal RXIN including the transmission leak signal is input to the I mixer and the Q mixer, and frequency-converted by being multiplied by the local signals IchRXLO and QchRXLO, respectively, and the signal RXBBI is output from the I mixer. A signal RXBBQ is output from the mixer.

ここで、TXRFリークのもつ振幅ノイズは、受信ミキサのダウンコンバートに送信と同じローカル周波数信号生成部で生成した信号をローカルとして使用した場合でもダウンコンバート時にキャンセルされることはない。この事情は以下の各式で理解される。
受信信号RFINに含まれるTXRFリークの振幅ノイズ成分をPRF(t)、IchRXLOの振幅ノイズ成分をPLO(t)とすると、受信信号RFINに含まれるTXRFリークは、式(6)で表せる。
Here, the amplitude noise of the TXRF leak is not canceled at the time of down-conversion even when a signal generated by the same local frequency signal generation unit as that used for transmission is used for down-conversion of the reception mixer. This situation can be understood by the following equations.
When the amplitude noise component of the TXRF leak included in the received signal RFIN is P RF (t) and the amplitude noise component of the IchRXLO is P LO (t), the TXRF leak included in the received signal RFIN can be expressed by Equation (6).

Figure 2011188428
Figure 2011188428

また、Ichローカル信号IchRXLOは、式(7)で表せる。   In addition, the Ich local signal IchRXLO can be expressed by Expression (7).

Figure 2011188428
Figure 2011188428

このとき、Ichに現れる周波数変換後のTXRFリーク成分PIch-TXは、式(8)となる。 At this time, the TXRF leak component P Ich-TX after frequency conversion appearing in Ich is expressed by Equation (8).

Figure 2011188428
Figure 2011188428

RF(t)=PLO(t)となる場合でも、式(9)となり、振幅ノイズ成分はTXRFリークとローカル信号との時間差が極めて小さい場合でも消えない。 Even when P RF (t) = P LO (t), Equation (9) is obtained, and the amplitude noise component does not disappear even when the time difference between the TXRF leak and the local signal is extremely small.

Figure 2011188428
Figure 2011188428

しかし、TXRFリークがもつ振幅ノイズ成分は、ローカル信号との位相関係により式(8)に従ってダウンコンバート後のノイズレベルが決められる。図3にIch信号とQch信号の位相とノイズパワーとの関係について示す。同図中の横軸はTXRFリークとIchローカル信号IchRXLOとの位相差であり、同図中の縦軸はTXRFリークがもつ振幅ノイズ成分を「0dB」に規格化したときの、IQ受信信号に現れるノイズパワーである。直交復調器に使用するIchローカル信号IchRXLOとQchローカル信号QchRXLOとは位相が90°異なるため、例えばTXRFリークの位相がQchローカル信号QchRXLOに一致する場合、図3中の「A」に示すようにIch受信信号すなわち信号RXBBIに全てのノイズパワーが現れ、同時にQch受信信号にはノイズは全く現れない。逆に、TXRFリークの位相がIchローカル信号IchRXLOに一致する場合は、図3中の「C」に示すようにノイズは全てQch受信信号すなわち信号RXBBQに現れる。ここで、送信RFリーク信号の位相がIchローカル信号IchRXLOおよびQchローカル信号QchRXLOに対して45°の奇数倍ずつ異なる位相で入力された場合を考える。例えば、図3中の「B」に示すように、45°×3=135°異なる位相で入力された場合、Ich、Qchそれぞれに現れるノイズは位相がどちらかに一致した場合に比べ、半分のレベルすなわち3dB小さいレベルでIch、Qch両方に現れる。   However, the amplitude noise component of the TXRF leak is determined by the down-converted noise level according to the equation (8) according to the phase relationship with the local signal. FIG. 3 shows the relationship between the phase of the Ich signal and the Qch signal and the noise power. The horizontal axis in the figure is the phase difference between the TXRF leak and the Ich local signal IchRXLO, and the vertical axis in the figure is the IQ received signal when the amplitude noise component of the TXRF leak is normalized to “0 dB”. The noise power that appears. Since the Ich local signal IchRXLO and the Qch local signal QchRXLO used in the quadrature demodulator have a phase difference of 90 °, for example, when the phase of the TXRF leak matches the Qch local signal QchRXLO, as shown in “A” in FIG. All noise power appears in the Ich reception signal, ie, the signal RXBBI, and at the same time no noise appears in the Qch reception signal. Conversely, when the phase of the TXRF leak matches the Ich local signal IchRXLO, all noise appears in the Qch reception signal, that is, the signal RXBBQ, as indicated by “C” in FIG. Here, a case is considered in which the phase of the transmission RF leak signal is input with a phase different by an odd multiple of 45 ° with respect to the Ich local signal IchRXLO and the Qch local signal QchRXLO. For example, as indicated by “B” in FIG. 3, when the input is performed with a phase different by 45 ° × 3 = 135 °, the noise appearing in each of Ich and Qch is half that in the case where the phase matches either. Appears in both Ich and Qch at a level that is 3 dB smaller.

この位相状態とパワーとの関係は、ノイズに関する場合と同様に、実は、受信信号にも同様に当てはめることができる。しかし、受信RF信号の方は通信距離によって位相状態が変わるので、どのような位相状態で受信されるか予測できないため、受信信号RXBBIと受信信号RXBBQに現れる受信信号成分のパワー配分は受信毎に異なる。
受信信号RXBBIと受信信号RXBBQとに現れる信号は同一のデータをもつため、受信機の機能としてはどちらか一方のみの情報を得られれば十分である。しかし、上述のように受信信号RXBBIと受信信号RXBBQとに現れる受信信号成分のパワー配分は受信毎に異なるため、受信機としては受信信号RXBBIおよび受信信号RXBBQの両方の信号パワーを比較し、受信信号成分がより多く配分された方を選択し、ベースバンド信号処理部でデータ復調を行う必要がある。
The relationship between the phase state and power can be applied to the received signal in the same manner as in the case of noise. However, since the phase state of the received RF signal changes depending on the communication distance, it is impossible to predict in which phase state it will be received. Therefore, the power distribution of the received signal component appearing in the received signal RXBBI and the received signal RXBBQ is different for each reception. Different.
Since the signals appearing in the reception signal RXBBI and the reception signal RXBBQ have the same data, it is sufficient to obtain only one of the information as the function of the receiver. However, as described above, since the power distribution of the received signal components appearing in the received signal RXBBI and the received signal RXBBQ is different for each reception, the receiver compares the signal power of both the received signal RXBBI and the received signal RXBBQ, and receives It is necessary to select the one where more signal components are allocated and perform data demodulation in the baseband signal processing unit.

このような状況において、例えば受信信号がIch、Qchで同レベルの図3中の「B」の位相状態で受信され、同時にTXRFリークがIchのみに偏った図3中の「A」の位相状態で受信されると、受信信号+ノイズと考えてよりパワーの大きいIchがデータ復調用に選択されることになる。このときノイズパワーはIchに偏った最大レベルで受信されてしまうため、SN比(以下、S/Nと記す)は最低レベルとなる。   In such a situation, for example, the received signal is received in the phase state of “B” in FIG. 3 at the same level on Ich and Qch, and at the same time, the phase state of “A” in FIG. In this case, the Ich having a higher power is selected for data demodulation considering the received signal + noise. At this time, since the noise power is received at the maximum level biased to Ich, the S / N ratio (hereinafter referred to as S / N) is the lowest level.

ここで、例えばTXRFリークの位相を図3中の「B」の位相状態にした場合、受信信号が最も小さくなる図3中の「B」の場合でも、上述の最低レベルのS/Nよりも3dB良い。そのため受信システムとして受信感度が3dB向上すると言える。つまり本発明の実施例1において、上記2つのローカル信号IchRXLOおよびQchRXLOと受信信号RXINとの位相差が45°の奇数倍の関係となるようにすることで、前述のようにIch、Qchそれぞれに現れる送信リーク信号の振幅ノイズパワーの配分は、IchとQchとで同程度に分配され、ノイズが偏った状態よりも受信感度を向上させることができる。   Here, for example, when the phase of the TXRF leak is set to the phase state of “B” in FIG. 3, even in the case of “B” in FIG. 3dB is good. Therefore, it can be said that the receiving sensitivity is improved by 3 dB as a receiving system. In other words, in the first embodiment of the present invention, the phase difference between the two local signals IchRXLO and QchRXLO and the received signal RXIN is an odd multiple of 45 °, so that each of the Ich and Qch is as described above. Distribution of the amplitude noise power of the appearing transmission leak signal is equally distributed between Ich and Qch, and reception sensitivity can be improved as compared with a state where noise is biased.

図4は本発明の実施例2の構成を示す図である。実施例2においては、図4に示すように受信ローカル信号RXLOINを位相調整回路30に入力し、その位相を調整する。この位相調整回路30は、90°以上の位相調整幅を持っている。位相調整回路30によって位相が調整されたローカル信号RXLOは位相シフト回路20に入力され、互いに90°位相の異なる2つのローカル信号IchRXLO、QchRXLOが生成される。これらをIchミキサ11へのIchローカル信号IchRXLO、Qchミキサ12へのQchローカル信号QchRXLOとして用いることで、Ichローカル信号IchRXLOおよびQchローカル信号QchRXLOと受信信号RXINの位相差を、容易に、45°の奇数倍の関係となるようにすることができる。   FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the received local signal RXLOIN is input to the phase adjustment circuit 30 and its phase is adjusted. The phase adjustment circuit 30 has a phase adjustment width of 90 ° or more. The local signal RXLO whose phase is adjusted by the phase adjustment circuit 30 is input to the phase shift circuit 20, and two local signals IchRXLO and QchRXLO having a phase difference of 90 ° are generated. By using these as the Ich local signal IchRXLO to the Ich mixer 11 and the Qch local signal QchRXLO to the Qch mixer 12, the phase difference between the Ich local signal IchRXLO and the Qch local signal QchRXLO and the reception signal RXIN can be easily set to 45 °. The relationship can be an odd multiple.

図5は本発明の実施例3の構成を示す図である。上述した実施例2は、RXLOINが位相調整回路30に入力され、その位相を調整する構成である。これに対し、実施例3は受信信号RXINが位相調整回路30に入力され、その位相を調整する構成である。位相調整回路30によって位相が調整された受信信号RXIN2がIchミキサ11、Qchミキサ12に入力されることによって、Ichローカル信号IchRXLOおよびQchローカル信号QchRXLOと受信信号RXIN2との位相差を、容易に、45°の奇数倍の関係となるようにすることができる。なお、本例において用いられる位相調整回路30も、90°以上の位相調整幅を持っている。   FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. In the second embodiment described above, RXLOIN is input to the phase adjustment circuit 30 and the phase thereof is adjusted. On the other hand, the third embodiment has a configuration in which the received signal RXIN is input to the phase adjustment circuit 30 and the phase thereof is adjusted. The reception signal RXIN2 whose phase is adjusted by the phase adjustment circuit 30 is input to the Ich mixer 11 and the Qch mixer 12, so that the phase difference between the Ich local signal IchRXLO and the Qch local signal QchRXLO and the reception signal RXIN2 can be easily obtained. The relationship can be an odd multiple of 45 °. Note that the phase adjustment circuit 30 used in this example also has a phase adjustment width of 90 ° or more.

図6は本発明の実施例4の構成を示す図である。実施例4においては、実施例2の位相調整回路30の有効な調整手段を提供する。Iミキサ11の出力である信号RXBBIおよびQミキサ12の出力である信号RXBBQは、DC検出部40に入力され、DC検出部40において信号RXBBIおよび信号RXBBQがもつDC成分が検出される。DC成分の検出結果は、位相調整制御信号生成部50に入力され、位相調整制御信号生成部50はDC成分の検出結果を元に、次の位相状態に変更するための位相調整制御信号を位相調整回路30に出力する。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment provides an effective adjustment means for the phase adjustment circuit 30 of the second embodiment. The signal RXBBI that is the output of the I mixer 11 and the signal RXBBQ that is the output of the Q mixer 12 are input to the DC detection unit 40, and the DC component of the signal RXBBI and the signal RXBBQ is detected by the DC detection unit 40. The detection result of the DC component is input to the phase adjustment control signal generation unit 50, and the phase adjustment control signal generation unit 50 outputs the phase adjustment control signal for changing to the next phase state based on the detection result of the DC component. Output to the adjustment circuit 30.

図7に、位相調整回路30の回路構成例を示す。同図において、位相調整回路30は、入力ポートAおよび入力ポートBと、入力ポートAに一端が接続された抵抗R1と、入力ポートAに一端が接続された可変容量VCと、入力ポートBに一端が接続された抵抗R2と、入力ポートBに一端が接続された抵抗R3と、抵抗R1の他端および可変容量VCの他端に正側入力が接続され抵抗R2の他端および抵抗R3の他端に負側入力が接続された差動バッファ31とを備えている。可変容量VCは位相調整制御信号(図示せず)によって容量を変えることができるようになっている。   FIG. 7 shows a circuit configuration example of the phase adjustment circuit 30. In the figure, a phase adjustment circuit 30 includes an input port A and an input port B, a resistor R1 having one end connected to the input port A, a variable capacitor VC having one end connected to the input port A, and an input port B. A resistor R2 connected at one end, a resistor R3 connected at one end to the input port B, a positive input connected to the other end of the resistor R1 and the other end of the variable capacitor VC, and the other end of the resistor R2 and the resistor R3 And a differential buffer 31 having a negative input connected to the other end. The variable capacitor VC can be changed in capacity by a phase adjustment control signal (not shown).

入力信号が差動入力の場合には、入力ポートAおよび入力ポートBに差動信号を入力する。入力信号がシングル入力の場合には、ポートAに入力信号を入力し、ポートBには電源電圧などの一定電圧バイアスを印加する。
ポートAは、抵抗R1の一端と可変容量VCの一端に接続されている。また、入力ポートBは、抵抗R2および抵抗R3のそれぞれの一端に接続されている。そして、抵抗R1およびR2の他端に現れる電圧は、差動信号Pとして差動バッファ31の正側入力に印加される。また、可変容量VCの他端および抵抗R3の他端に現れる電圧は、差動信号Nとして差動バッファ31の負側入力に印加される。この差動バッファ31の出力を差動信号として使用することで、可変容量VCの容量の調整量に対応した位相の変化を伴う信号を得ることができる。
When the input signal is a differential input, the differential signal is input to the input port A and the input port B. When the input signal is a single input, the input signal is input to port A, and a constant voltage bias such as a power supply voltage is applied to port B.
The port A is connected to one end of the resistor R1 and one end of the variable capacitor VC. The input port B is connected to one end of each of the resistor R2 and the resistor R3. The voltage appearing at the other ends of the resistors R1 and R2 is applied to the positive input of the differential buffer 31 as the differential signal P. The voltage appearing at the other end of the variable capacitor VC and the other end of the resistor R3 is applied as a differential signal N to the negative input of the differential buffer 31. By using the output of the differential buffer 31 as a differential signal, a signal with a phase change corresponding to the amount of adjustment of the capacity of the variable capacitor VC can be obtained.

以下、本発明における位相調整の具体的動作について説明する。ある位相状態において、TXRFリークを含む受信信号RXINとして受信回路に入力されているとする。このとき、TXRFリークは、受信ローカル信号RXLOINと同じ信号生成源を使用しており同じ周波数になるため、信号RXBBIおよび信号RXBBQにはDC成分および振幅ノイズ成分のみが残ることになる。
図8は、ローカル信号の位相状態に対するIch受信信号(図中の実線)およびQch受信信号(図中の破線)に現れるDC値の相対値の図である。同図中の横軸は、Ichローカル信号の位相を0°とした時の、受信信号RFINに含まれるTXRFリークの位相であり、式(4)におけるθ−φの値に相当する。
The specific operation of phase adjustment in the present invention will be described below. It is assumed that a reception signal RXIN including TXRF leakage is input to the reception circuit in a certain phase state. At this time, since the TXRF leak uses the same signal generation source as the received local signal RXLOIN and has the same frequency, only the DC component and the amplitude noise component remain in the signal RXBBI and the signal RXBBQ.
FIG. 8 is a diagram of relative values of DC values appearing in the Ich reception signal (solid line in the drawing) and the Qch reception signal (broken line in the drawing) with respect to the phase state of the local signal. The horizontal axis in the figure is the phase of the TXRF leak included in the received signal RFIN when the phase of the Ich local signal is 0 °, and corresponds to the value of θ−φ in equation (4).

また、同図中の縦軸は最大のDC値を「1」に規格化したときの、DC値である。式(4)より、このDC値すなわち式(4)でのPAM・cos(θ−φ)と、TXRFリークの振幅ノイズ量すなわち式(4)でのPRF(t)・cos(θ−φ)とは比例関係にある。このため、このDC値の絶対値がIchとQchとで等しくなるようにローカル信号の位相を調整すれば、ノイズ量もIchとQchとで等しくなる。すなわち、DC検出部40により信号RXBBIおよび信号RXBBQがそれぞれ持つDC成分同士が等しくなるように位相調整回路30の位相調整量を適宜調整することにより、Ichローカル信号IchRXLOおよびQchローカル信号QchRXLOと受信信号RXINとの位相差を、容易に、45°の奇数倍の関係となるようにすることができる。 Also, the vertical axis in the figure is the DC value when the maximum DC value is normalized to “1”. From the equation (4), this DC value, that is, P AM · cos (θ−φ) in the equation (4), and the amplitude noise amount of the TXRF leak, that is, P RF (t) · cos (θ−) in the equation (4). (φ) is proportional. For this reason, if the phase of the local signal is adjusted so that the absolute value of the DC value is equal between Ich and Qch, the amount of noise also becomes equal between Ich and Qch. That is, the DC detection unit 40 appropriately adjusts the phase adjustment amount of the phase adjustment circuit 30 so that the DC components of the signal RXBBI and the signal RXBBQ are equal to each other, whereby the Ich local signal IchRXLO and the Qch local signal QchRXLO and the received signal are adjusted. The phase difference from RXIN can be easily set to an odd multiple of 45 °.

図9は本発明の実施例5の構成を示す図である。実施例4においてはRXLOINを位相調整回路に入力して位相の調整を行ったが、実施例5においては、図9に示すようにRXINを位相調整回路に入力し、実施例4の場合と同様に、信号RXBBIおよび信号RXBBQがもつDC成分が等しくなるように位相調整回路30の位相調整量を適宜調整することで、Ichローカル信号IchRXLOおよびQchローカル信号QchRXLOと受信信号RXIN2との位相差を、容易に、45°の奇数倍の関係となるようにすることができる。   FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, RXLOIN is input to the phase adjustment circuit to adjust the phase. However, in the fifth embodiment, RXIN is input to the phase adjustment circuit as shown in FIG. Further, by appropriately adjusting the phase adjustment amount of the phase adjustment circuit 30 so that the DC components of the signal RXBBI and the signal RXBBQ are equal, the phase difference between the Ich local signal IchRXLO and the Qch local signal QchRXLO and the reception signal RXIN2 is It is possible to easily achieve an odd multiple of 45 °.

図10および図11は、実施例6の構成を示す図である。実施例6においては、実施例4もしくは実施例5における位相調整制御信号を生成する具体的な回路構成を提供する。
図10において、実施例4におけるDC検出部40が同図中の破線部で示されている。このDC検出部40は、Ichローパスフィルタ41およびQchローパスフィルタ42と、DC判定回路43とを備えている。
10 and 11 are diagrams illustrating the configuration of the sixth embodiment. In the sixth embodiment, a specific circuit configuration for generating the phase adjustment control signal in the fourth or fifth embodiment is provided.
In FIG. 10, the DC detection part 40 in Example 4 is shown with the broken-line part in the figure. The DC detection unit 40 includes an Ich low-pass filter 41, a Qch low-pass filter 42, and a DC determination circuit 43.

また、図11において、実施例5におけるDC検出部40が同図中の破線部で示されている。このDC検出部40は、Ichローパスフィルタ41およびQchローパスフィルタ42と、DC判定回路43とを備えている。信号RXBBIおよび信号RXBBQは、Ichローパスフィルタ41およびQchローパスフィルタ42によって、高調波成分が除去され、TXRFリークに起因したDC成分が残った信号RXDCIおよび信号RXDCQとして、DC判定回路43に入力される。   Moreover, in FIG. 11, the DC detection part 40 in Example 5 is shown with the broken-line part in the figure. The DC detection unit 40 includes an Ich low-pass filter 41, a Qch low-pass filter 42, and a DC determination circuit 43. The signal RXBBI and the signal RXBBQ are input to the DC determination circuit 43 as the signal RXDCI and the signal RXDCQ from which the harmonic component is removed by the Ich low-pass filter 41 and the Qch low-pass filter 42 and the DC component due to the TXRF leakage remains. .

図12は、DC判定回路43の構成例を示す図である。同図に示されているように、DC判定回路43は、信号RXDCIと信号RXDCQとの加算を行う加算器431と、信号RXDCIと信号RXDCQとの減算を行う減算器432と、加算器431の加算結果について正負判定を行うためのコンパレータ433と、減算器432の減算結果について正負判定を行うためのコンパレータ434とを備えている。   FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the DC determination circuit 43. As shown in the figure, the DC determination circuit 43 includes an adder 431 that adds the signal RXDCI and the signal RXDCQ, a subtracter 432 that subtracts the signal RXDCI and the signal RXDCQ, and an adder 431. A comparator 433 for performing positive / negative determination on the addition result and a comparator 434 for performing positive / negative determination on the subtraction result of the subtractor 432 are provided.

この構成において、信号RXDCIおよび信号RXDCQの各DC値について、加算器431によって生成した信号(I+Q)と、減算器432によって生成した信号(I−Q)とを用意する。そして、信号(I+Q)、信号(I−Q)のそれぞれについて、2値コンパレータ433、434において正負判定を行う。
位相調整制御信号生成部50により位相調整回路30の位相調整量をスイープしていくと、位相状態が変化し、2値コンパレータ433、434のどちらかの判定結果が反転する。すなわち、信号RXDCIおよび信号RXDCQのDC値が一致する場合、2値コンパレータ433、434のどちらかの判定結果が反転する。このため、位相調整制御信号生成部50により位相調整回路30の位相調整量をスイープしてどちらかの判定結果が反転したときの位相調整量を最適な調整量として選択する。これにより、Ichミキサ出力とQchミキサ出力とのDC値の絶対値がほぼ一致する位相を容易に設定することができる。
In this configuration, for each DC value of the signal RXDCI and the signal RXDCQ, a signal (I + Q) generated by the adder 431 and a signal (I−Q) generated by the subtractor 432 are prepared. Then, for each of the signal (I + Q) and the signal (I−Q), the binary comparators 433 and 434 perform positive / negative determination.
When the phase adjustment amount of the phase adjustment circuit 30 is swept by the phase adjustment control signal generation unit 50, the phase state changes and the determination result of one of the binary comparators 433 and 434 is inverted. That is, when the DC values of the signal RXDCI and the signal RXDCQ match, the determination result of one of the binary comparators 433 and 434 is inverted. Therefore, the phase adjustment control signal generation unit 50 sweeps the phase adjustment amount of the phase adjustment circuit 30 and selects the phase adjustment amount when one of the determination results is inverted as the optimum adjustment amount. Thereby, it is possible to easily set a phase where the absolute values of the DC values of the Ich mixer output and the Qch mixer output substantially coincide.

実施例6においては、図12中のDC判定回路43を用いている。これに対し、実施例7においては、図12中のDC判定回路43の代わりにIch用とQch用の2つのアナログデジタル変換器(以下、ADCと記す)を用いる。すなわち、図13のように、加算器431の出力を入力とするADC435と、減算器432の出力を入力とするADC436とによって、信号RXDCIのDC値および信号RXDCQのDC値をそれぞれ測定することによって、実施例6の場合と同等に、Ichミキサ出力とQchミキサ出力との各DC値の絶対値がほぼ一致する位相を容易に設定することができる。   In the sixth embodiment, the DC determination circuit 43 in FIG. 12 is used. On the other hand, in the seventh embodiment, two analog-digital converters for Ich and Qch (hereinafter referred to as ADC) are used instead of the DC determination circuit 43 in FIG. That is, as shown in FIG. 13, by measuring the DC value of the signal RXDCI and the DC value of the signal RXDCQ by the ADC 435 receiving the output of the adder 431 and the ADC 436 receiving the output of the subtractor 432, respectively. As in the case of the sixth embodiment, it is possible to easily set the phase at which the absolute values of the DC values of the Ich mixer output and the Qch mixer output substantially coincide.

(まとめ)
本発明では、直交復調を行うIミキサおよびQミキサを備えた送受信回路において、送信リーク信号と同じ信号生成源の信号をIミキサおよびQミキサ受信ローカル信号として使用し、送信リーク信号と受信ローカル信号との位相を45°の奇数倍の関係にすることで、送信リーク信号が持つ振幅ノイズ成分をIミキサおよびQミキサに均一に分配する。これにより、IミキサおよびQミキサのうちデータ復調用に選択した側に極端に振幅ノイズが偏って現れることを防ぎ、受信感度の劣化を防ぐことができる。
なお本発明によれば、温度や外的要因の時間変化などによりローカルもしくは送信リーク信号の位相が変化した場合であっても、常に位相状態を監視できるため、常に最適な位相状態を保つ機構を実現することができる。
(Summary)
In the present invention, in a transmission / reception circuit including an I mixer and a Q mixer that perform quadrature demodulation, the signal of the same signal generation source as the transmission leak signal is used as the I mixer and Q mixer reception local signal, and the transmission leak signal and the reception local signal are used. And the amplitude noise component of the transmission leak signal is uniformly distributed to the I mixer and the Q mixer. Thereby, it is possible to prevent the amplitude noise from appearing on the side selected for data demodulation in the I mixer and the Q mixer, and to prevent the reception sensitivity from deteriorating.
According to the present invention, even when the phase of a local or transmission leak signal changes due to a change in temperature or time due to an external factor, the phase state can always be monitored. Can be realized.

1 ローカル周波数信号生成部
2 ミキサ
3 パワーアンプ
4 送受分離器
5 アンテナ
6 LNA
7 分配器
11 Ichミキサ
12 Qchミキサ
20 位相シフト回路
30 位相調整回路
31 差動バッファ
40 DC検出部
41、42 ローパスフィルタ
43 DC判定回路
50 位相調整制御信号生成部
100 受信回路
431 加算器
432 減算器
433、434 コンパレータ
A、B 入力ポート
R1〜R3 抵抗
VC 可変容量
1 Local frequency signal generator 2 Mixer 3 Power amplifier 4 Transmitter / receiver separator 5 Antenna 6 LNA
7 Divider 11 Ich mixer 12 Qch mixer 20 Phase shift circuit 30 Phase adjustment circuit 31 Differential buffer 40 DC detection unit 41, 42 Low pass filter 43 DC determination circuit 50 Phase adjustment control signal generation unit 100 Reception circuit 431 Adder 432 Subtractor 433, 434 Comparator A, B Input ports R1-R3 Resistor VC Variable capacitance

Claims (8)

受信信号に掛け合わせるローカル信号の位相が90°異なるIミキサおよびQミキサを備えた受信回路を有する送受信回路において、前記受信回路には前記ローカル信号と同じ周波数の妨害波信号が入力され、前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される該妨害波信号と前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される該ローカル信号とのいずれか一方の位相を調整する位相調整手段を含み、前記妨害波信号を前記Iミキサおよび前記Qミキサに均一に分配するようにしたことを特徴とする送受信回路。   In a transmission / reception circuit having a reception circuit including an I mixer and a Q mixer whose phase of a local signal multiplied by 90 ° is multiplied by a reception signal, an interference wave signal having the same frequency as that of the local signal is input to the reception circuit. A phase adjusting means for adjusting a phase of any one of the interference signal input to the mixer and the Q mixer and the local signal input to the I mixer and the Q mixer; A transmission / reception circuit characterized by being uniformly distributed to the I mixer and the Q mixer. 前記位相調整手段は、前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される該妨害波信号と前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される該ローカル信号との位相差が45°の奇数倍となるように、前記妨害波信号と前記ローカル信号とのいずれか一方の位相を90°以上の範囲で調整することを特徴とする請求項1に記載の送受信回路。   The phase adjusting unit is configured so that a phase difference between the interference signal input to the I mixer and the Q mixer and the local signal input to the I mixer and the Q mixer is an odd multiple of 45 °. The transmitter / receiver circuit according to claim 1, wherein the phase of one of the jamming wave signal and the local signal is adjusted in a range of 90 ° or more. 前記位相調整手段は、前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される前記妨害波信号の位相と前記ローカル信号の位相との差が45°の奇数倍となるように、前記Iミキサおよび前記Qミキサにそれぞれ入力されるローカル信号の位相を同時に調整することを特徴とする請求項1または2に記載の送受信回路。   The phase adjusting means includes the I mixer and the Q mixer so that a difference between the phase of the interfering wave signal input to the I mixer and the Q mixer and the phase of the local signal is an odd multiple of 45 °. The transmitter / receiver circuit according to claim 1 or 2, wherein the phase of each of the local signals input to each is adjusted simultaneously. 前記位相調整手段は、前記Iミキサおよび前記Qミキサに入力される前記妨害波信号の位相と前記ローカル信号の位相との差が45°の奇数倍となるように、該妨害波信号の位相を調整することを特徴とする請求項1または2に記載の送受信回路。   The phase adjusting means adjusts the phase of the jamming signal so that the difference between the phase of the jamming signal input to the I mixer and the Q mixer and the phase of the local signal is an odd multiple of 45 °. The transmission / reception circuit according to claim 1, wherein the transmission / reception circuit is adjusted. 前記Iミキサおよび前記Qミキサによってダウンコンバートされた信号のDC成分を検出するDC検出部と、前記DC検出部において検出されたDC成分に対応する位相調整制御信号を生成する位相調整制御信号生成部とをさらに備え、前記位相調整手段は、前記位相調整制御信号生成部によって生成された前記位相調整制御信号によって前記ローカル信号の位相を調整することを特徴とする請求項3に記載の送受信回路。   A DC detection unit for detecting a DC component of a signal down-converted by the I mixer and the Q mixer, and a phase adjustment control signal generation unit for generating a phase adjustment control signal corresponding to the DC component detected by the DC detection unit The transmission / reception circuit according to claim 3, wherein the phase adjustment unit adjusts the phase of the local signal by the phase adjustment control signal generated by the phase adjustment control signal generation unit. 前記Iミキサおよび前記Qミキサによってダウンコンバートされた信号のDC成分を検出するDC検出部と、前記DC検出部において検出されたDC成分に対応する位相調整制御信号を生成する位相調整制御信号生成部とをさらに備え、前記位相調整手段は、前記位相調整制御信号生成部によって生成された前記位相調整制御信号によって前記妨害波信号の位相を調整することを特徴とする請求項4に記載の送受信回路。   A DC detection unit for detecting a DC component of a signal down-converted by the I mixer and the Q mixer, and a phase adjustment control signal generation unit for generating a phase adjustment control signal corresponding to the DC component detected by the DC detection unit 5. The transmission / reception circuit according to claim 4, wherein the phase adjustment unit adjusts the phase of the interference wave signal by the phase adjustment control signal generated by the phase adjustment control signal generation unit. . 前記DC検出部は、前記Iミキサの出力を入力とする第1のローパスフィルタと、前記Qミキサの出力を入力とする第2のローパスフィルタと、前記第1ローパスフィルタおよび前記第2のローパスフィルタを通した2つの信号を加算する加算器と、前記第1ローパスフィルタおよび第2のローパスフィルタを通した2つの信号を減算する減算器と、前記加算器の加算結果および前記減算器の減算結果の正負をそれぞれ判定する第1および第2のコンパレータとを備え、前記位相調整制御信号生成部は、前記第1および第2のコンパレータの判定結果に応じて前記位相調整制御信号を生成することを特徴とする請求項5または6に記載の送受信回路。   The DC detection unit includes a first low-pass filter that receives the output of the I mixer, a second low-pass filter that receives the output of the Q mixer, the first low-pass filter, and the second low-pass filter. An adder that adds the two signals that have passed through, a subtracter that subtracts the two signals that have passed through the first low-pass filter and the second low-pass filter, an addition result of the adder, and a subtraction result of the subtractor First and second comparators for respectively determining the positive and negative values of the first and second comparators, wherein the phase adjustment control signal generation unit generates the phase adjustment control signal according to the determination results of the first and second comparators. The transmission / reception circuit according to claim 5 or 6. 前記DC検出部は、前記Iミキサの出力を入力とする第1のローパスフィルタと、前記Qミキサの出力を入力とする第2のローパスフィルタと、前記第1ローパスフィルタおよび前記第2のローパスフィルタを通した2つの信号のアナログ電圧値を、それぞれデジタル値に変換する第1および第2のアナログデジタル変換器とを備え、前記位相調整制御信号生成部は、前記第1および第2のアナログデジタル変換器によってそれぞれ変換されたデジタル値に応じて前記位相調整制御信号を生成することを特徴とする請求項5または6に記載の送受信回路。   The DC detection unit includes a first low-pass filter that receives the output of the I mixer, a second low-pass filter that receives the output of the Q mixer, the first low-pass filter, and the second low-pass filter. First and second analog-to-digital converters for converting the analog voltage values of the two signals passed through the digital signal to digital values, respectively, and the phase adjustment control signal generation unit includes the first and second analog-digital converters The transmission / reception circuit according to claim 5 or 6, wherein the phase adjustment control signal is generated according to a digital value converted by a converter.
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