CN101273527A - 电子电路、分频器及无线电设备 - Google Patents

Abstract

不执行负载电路的可变控制而加宽可分频的频带。主级(101)包括包含晶体管(1)和晶体管(2)的差分电路、包含晶体管(3)和晶体管(4)的差分电路、包含晶体管(5)和晶体管(6)的差分电路、负载电路(7)(第一负载电路)、负载电路(8)(第二负载电路)以及电流源晶体管(9)。负载电路(7)(第一负载电路)包括电感器(7A)(第一电感器)、电感器(7B)(第五电感器)和电容器(7C)(第一电容器)。电感器(7B)和电容器(7C)构成串联连接到电感器(7A)的并联谐振电路(第一LC并联谐振电路)。

Description

电子电路、分频器及无线电设备

技术领域

本发明涉及一种能够改变并加宽可分频的输入频带(dividable inputfrequency band)的电子电路和分频器，以及能够通过使用这样的电子电路和分频器而使用两个或多个无线电通信系统的无线电设备。

背景技术

传统地，作为一种能够改变可分频的输入频带的分频器，已知一种在专利参考文献1中公开的分频器。图9是在专利参考文献1中公开的传统的分频器的电路图。

在图9中，分频器700是半分频器(half frequency divider)，其将输入信号分频为一半频率的信号，并从其输出该一半频率的信号。分频器700是主从模式D触发器，其中，以两级连接乘法电路(multiplier circuit)。

主级(master stage)701包括：由晶体管Q1和Q2构成的差分电路；由晶体管Q3和Q4构成的差分电路；由晶体管Q9和Q10构成的差分电路；电流源晶体管Q13；由负载电阻器R1A、R1B以及晶体管开关Q1A、Q1B构成的负载电路；以及由负载电阻器R2A、R2B以及晶体管开关Q2A、Q2B构成的负载电路。

从级(slave stage)702包括：由晶体管Q5和Q6构成的差分电路；由晶体管Q7和Q8构成的差分电路；由晶体管Q11和Q12构成的差分电路；电流源晶体管Q14；由负载电阻器R3A、R3B以及晶体管开关Q3A、Q3B构成的负载电路；以及由负载电阻器R4A、R4B以及晶体管开关Q4A、Q4B构成的负载电路。

输入端子IN连接到晶体管Q9和Q12各自的基极。输入端子INB连接到晶体管Q10和Q12各自的基极。主级701的输出被输入到从级702的晶体管Q5和Q6各自的基极。

从级702的输出不仅输入到晶体管Q15和Q16各自的基极，而且也输入到主级701的晶体管Q1和Q2各自的基极。输入信号以差分信号的形式输入到输入端子IN和INB。从晶体管Q15和Q16各自的发射极获得触发器的输出。

电流源晶体管Q13和Q14的基极分别连接到可编程带隙调整器711。该可编程带隙调整器711能够选择性地改变输出电位VREG。这可以依次改变电流源晶体管Q13和Q14的基极电位，由此能够选择性地改变在主级和从级中流动的电流IBIAS。

晶体管开关Q1A、Q2A、Q3A和Q4A分别连接到电阻选择信号端子VA。而且，晶体管开关Q1B、Q2B、Q3B和Q4B分别连接到电阻选择信号端子VB。

根据输入到电阻选择信号端子VA和VB的信号，可以将本分频器的负载切换到负载电阻器R1A～R4A或者负载电阻器R1B～R4B。当要施加到电阻选择信号端子VA的电位为电位Vcc，且要施加到电阻选择信号端子VB的电位为0V时，晶体管开关Q1A～Q4A分别导通，且晶体管开关Q1B～Q4B分别截止。并且，关于分频器的负载，获得在其中选择负载电阻器R1A～R4A的状态。

而且，当要施加到电阻选择信号端子VA的电位为0V，且要施加到电阻选择信号端子VB的电位为电位Vcc时，晶体管开关Q1A～Q4A分别截止，且晶体管开关Q1B～Q4B分别导通。并且，对于所述负载，获得在其中选择负载电阻器R1B～R4B的状态。这使得可以选择性地改变分频器的操作幅度(operation amplitude)。

基于前面的描述，专利参考文献1强调：由于提供能够改变两个或多个偏置电流的结构或者能够改变两个或多个操作幅度的结构，即使当使用同一芯片以及同一功率电压时，分频器也能够大大改变可分频的频带，而不使其电路饱和。

专利参考文献1：日本专利号2973858的说明书(第3-4页，图1)

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在上述专利参考文献1中公开的传统结构中，为了改变可分频的频带，需要这样的控制，即，根据所施加的偏置电流，在负载电阻器相互之间进行切换。为此，为了使分频器在宽频带中相继地实施其分频操作，需要准备大量的负载电阻器，并且在它们相互之间进行切换。并且，还发现，当分频器的输入频率增大时，其电流消耗也增加。

而且，传统地，在集成电路上使用的电感器提供大的生产(production)误差，使得当使用这样的电感器形成LC谐振器时，在已设计的频率处不能获得谐振。

本发明旨在解决在上述传统结构中发现的问题。因此，本发明的目标是不仅提供一种无需实施用于改变负载电阻器的控制也能够改变并加宽可分频的频带的电子电路和分频器，而且还提供一种使用这样的电子电路和分频器的无线电设备。

而且，本发明的另一目标是不仅提供一种电子电路和分频器，其能够加宽电感器的生产误差的可允许范围并降低电感器的值，由此能够降低其在集成电路上的占用面积。

根据本发明的电子电路是要连接到构成分频器的主从模式D触发器的电子电路。本电子电路包括相互串联连接的第一电路单元(circuit element)和第二电路单元，其中，第一电路单元具有当电子电路用作上述D触发器的负载电路时作为第一自由运行频率的自由运行频率，第二电路单元具有当电子电路用作上述D触发器的负载电路时用作与第一自由运行频率不同的第二自由运行频率的自由运行频率。

根据上面的结构，通过在期望频带中设置第一自由运行频率和第二自由运行频率，根据本发明的电子电路作为负载电路连接到的分频器具有两个或多个自由运行频率，诸如第一自由运行频率和第二自由运行频率，并且因此无需用于改变负载电路的控制也能够加宽可分频的频带。而且，由于不需要用于改变负载电路的控制，可以减小分频器的电路规模并且可以简化其电路配置。

而且，根据本发明的电子电路具有以下结构。即，上述第一电路单元由电感器构成，第二电路单元由LC并联谐振电路构成；并且，电子电路包括主级和从级。具体地，主级包括：由相互串联连接的第一电感器和第一LC并联谐振电路构成的第一负载电路；以及由相互串联连接的第二电感器和第二LC并联谐振电路构成的第二负载电路。并且，从级包括：由相互串联连接的第三电感器和第三LC并联谐振电路构成的第三负载电路；以及由相互串联连接的第四电感器和第四LC并联谐振电路构成的第四负载电路。

根据上面的结构，由于主从模式D触发器负载电路的每个负载电路由串联连接在一起的电感器和LC并联谐振电路构成，所以根据本发明的电子电路作为负载电路连接到的分频器可以具有两个或多个自由运行频率，包括由电感器提供的自由运行频率和由LC并联谐振电路提供的自由运行频率；并且，分别以较低Q因子(factor)加宽包括各个自由运行频率的可分频的频带，并且这样的可分频的频带相互重叠。因此，本分频器无需用于改变负载电路的控制就能够加宽可分频的频带。而且，因为每个负载电路由电感器和LC并联谐振电路构成，并且由此防止饱和，所以本分频器也能够在较宽范围内的可分频的频带中控制电流。此外，由于消除了对用于改变负载电路的控制的需要，不仅可以缩小电路规模并且因此可以简化电路，而且可以改进分频器的噪声特性。在此情况下，为了获得宽带特性，不需要使谐振电路的谐振特性锐化(sharpen)，但是可以将电感器的Q因子设置得较低。而且，由于不需要使谐振电路的谐振特性锐化，即使当在电感器的L值中存在生产误差时，也可以防止宽带特征变差。

而且，根据本发明的电子电路包括：第一电容，其通过虚拟接地而共同地使用第一LC并联谐振电路的电容和第二LC并联谐振电路的电容；以及第二电容，其通过虚拟接地而共同地使用第三LC并联谐振电路的电容和第四LC并联谐振电路的电容。

根据上面的结构，根据本发明的电子电路作为负载电路连接到的分频器不仅可以加宽可分频的频带而无需用于改变负载电路的控制，而且通过使用所述电容(每个电容通过虚拟接地而使用两个LC并联谐振电路)，可以减小其电路规模以简化电路，并且因此可以改进分频器的噪声特性。

而且，根据本发明的电子电路，第一LC并联谐振电路的电感器和第二LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器，而第三LC并联谐振电路的电感器和第四LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器。

根据上面的结构，根据本发明的电子电路作为负载电路连接到的分频器不仅可以加宽可分频的频带而无需用于改变负载电路的控制，而且还可以减小电路规模以由此改进分频器的噪声特性。而且，由于可以通过构成变压器来降低L值，可以减小分频器在集成电路上的占用面积。

而且，根据本发明的电子电路，第一电感器和第一LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器，第二电感器和第二LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器，第三电感器和第三LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器，以及第四电感器和第四LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器。

根据上面的结构，根据本发明的电子电路作为负载电路连接到的分频器不仅可以加宽可分频的频带而无需用于改变负载电路的控制，而且还可以减小电路规模以由此能够改进分频器的噪声特性。

而且，根据本发明的电子电路，第一螺旋电感器(spiral inductor)分别构成第一电感器和第一LC并联谐振电路的电感器，第二螺旋电感器分别构成第二电感器和第二LC并联谐振电路的电感器，第一电容将第一螺旋电感器和第二螺旋电感器相互连接，第三螺旋电感器分别构成第三电感器和第三LC并联谐振电路的电感器，第四螺旋电感器分别构成第四电感器和第四LC并联谐振电路的电感器，并且第二电容将第三螺旋电感器和第四螺旋电感器相互连接。

根据上面的结构，根据本发明的电子电路作为负载电路连接到的分频器不仅可以加宽可分频的频带而无需用于改变负载电路的控制，而且还可以减小电路规模以由此能够改进分频器的噪声特性。

而且，根据本发明的电子电路，第一自由运行频率比第二自由运行频率高。

根据上面的结构，根据本发明的电子电路作为负载电路连接到的分频器能够加宽可分频的频带而无需用于改变负载电路的控制。

而且，根据本发明的分频器包括根据本发明的电子电路。

根据上面的结构，本分频器能够加宽可分频的频带而无需用于改变负载电路的控制，并且因此可以有效地用作多波段分频器。

并且，根据本发明的分频器包括用于改变主从模式触发器的偏置电流的控制部分。

根据上面的结构，通过改变主从模式触发器的偏置电流，可以改变晶体管的频率特性，由此无需用于改变负载电路的控制也能够加宽可分频的频带。

而且，根据本发明的无线电设备在其中合并了根据本发明的分频器。

根据上面的结构，通过将压控振荡器的输出划分至宽频带，可以简化无线电设备的无线电部分，并且可以减小其大小和降低其成本。而且，由于可以改进无线电设备的噪声特征，可以改进无线电设备的接收特性。

根据本发明，可以无需用于改变负载电路的控制而改变并加宽可分频的频带。而且，由于没有用于改变负载电路的控制，不仅可以减小电子电路的大小并且因此可以简化电子电路，而且还可以改进电子电路的噪声特性。

附图说明

图1是根据本发明的实施例1的多波段(multi-band)分频器的电路图。

图2是示出根据本发明的实施例1的多波段分频器的分析结果的特性图。

图3是根据本发明的实施例2的多波段分频器的电路图。

图4是根据本发明的实施例3的多波段分频器的电路图。

图5是根据本发明的实施例4的多波段分频器的电路图。

图6是本发明的实施例4中的负载电路35的等效电路图。

图7是根据本发明的实施例5的多波段分频器的电路图。

图8是根据本发明的实施例6的多波段无线电设备的电路图。

图9是传统分频器的电路图。

参考字符及符号的描述

1、2、3、4、5、11、12、13、14、15、16：晶体管

7、8、17、18、31、32、33、34、35、36、37、38：负载电路

9、19：电流源晶体管

21、22：输入端子

23：偏置端子

24：I输出端子

25：IB输出端子

26：Q输出端子

27：QB输出端子

100、200、300、400、500、610、700：多波段分频器

101、201、301、401、501、701：主级

102、202、302、402、502、702：从级

103：控制部分

104：振荡器

600：多波段无线电设备

601：天线

602：开关

603：接收部分

604：发送部分

605：低噪声放大器

606：解调器

607：功率放大器

608：调制器

609：振荡器

611：信号处理部分

711：可编程带隙调整器

Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11、Q12：晶体管

Q1A、Q1B、Q2A、Q2B：晶体管开关

Q13、Q14：电流源晶体管

R1A、R1B、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B：负载电阻器

具体实施方式

现在，下面将参考附图给出根据本发明的实施例的描述。

【实施例1】

在本实施例1中，下面将给出多波段分频器的描述，该多波段分频器无需用于切换该分频器的负载的控制也能够改变并加宽可分频的频带。

图1是根据本发明的实施例1的多波段分频器的电路图。在图1中，多波段分频器100是半分频器，其将输入到其中的信号分频为一半频率的信号，然后从其输出所产生的结果信号。分频器100由主从模式D触发器构成，该主从模式D触发器包括以两级形式连接在一起的乘法电路。

主级101包括：由晶体管1和2构成的差分电路；由晶体管3和4构成的差分电路；由晶体管5和6构成的差分电路；负载电路7(第一负载电路)；负载电路8(第二负载电路)；以及电流源晶体管9。

晶体管1和2的发射极分别连接到晶体管5的集电极。晶体管3和4的发射极分别连接到晶体管6的集电极。晶体管5和6的发射极分别连接到电流源晶体管9的集电极。

晶体管1和3的集电极不仅分别通过负载电路7连接到电源Vcc，还连接到晶体管4的基极。晶体管2和4的集电极不仅分别通过负载电路8连接到电源Vcc，还连接到晶体管3的基极。

从级102包括：由晶体管11和12构成的差分电路；由晶体管13和14构成的差分电路；由晶体管15和16构成的差分电路；负载电路17(第三负载电路)；负载电路18(第四负载电路)；以及电流源晶体管19。

晶体管11和12的发射极分别连接到晶体管15的集电极。晶体管13和14的发射极分别连接到晶体管16的集电极。晶体管15和16的发射极分别连接到电流源晶体管19的集电极。

晶体管11和13的集电极不仅分别通过负载电路17连接到电源Vcc，还连接到晶体管14的基极。晶体管12和14的集电极不仅分别通过负载电路18连接到电源Vcc，还连接到晶体管13的基极。

输入端子21连接到晶体管5和16各自的基极。输入端子22连接到晶体管6和15各自的基极。偏置端子23连接到电流源晶体管9和19各自的基极。电流源晶体管9和19的发射极分别接地。

根据要施加到偏置端子23的电位，可以控制多波段分频器100的偏置电流。控制部分103将偏置控制信号施加到偏置端子23，还将振荡控制信号施加到振荡器104。

振荡器104将输入信号以差分信号的形式输入到输入端子21和22，所述输入信号的每一个具有依据振荡控制信号的频率。电流源晶体管9向主级101供应与偏置控制信号相对应的偏置电流。电流源晶体管19向从级102供应与偏置控制信号相对应的偏置电流。

I输出端子24连接到晶体管2和4各自的集电极。IB输出端子25连接到晶体管1和3各自的集电极。Q输出端子26连接到晶体管11和13各自的集电极。QB输出端子27连接到晶体管12和14各自的集电极。

输入信号以差分信号的形式从输入端子21和22分别输入到主级101。主级101的输出以差分信号的形式从I输出端子和IB输出端子输出，即，作为差分I信号，同时输入到从级102的晶体管11和12各自的基极。

从级102的输出以差分信号的形式从Q输出端子26和QB输出端子27输出，即，作为差分Q信号，同时输入到主级101的晶体管1和2各自的基极。差分I信号和差分Q信号相对于彼此具有90°相位差。

负载电路(第一负载电路)由电感器7A(第一电感器)、电感器7B(第二电感器)以及电容7C(第一电容)构成。电感器7B和电容7C一起协作构成并联谐振电路(第一LC并联谐振电路)，而第一LC并联谐振电路串联连接到电感器7A。

负载电路8、17和18(第二、第三和第四负载电路)在结构上类似于负载电路7。电感器7A、8A、17A和18A具有相同的L值。电感器7B、8B、17B和18B具有相同的L值。电容7C、8C、17C和18C具有相同的C值。这样，多波段分频器100具有两个或多个自由运行频率，即：由电感器7A、8A、17A和18A提供的自由运行频率以及由分别由电感器7B、8B、17B和18B及它们相关联的电容7C、8C、17C和18C构成的并联谐振电路提供的自由运行频率；因此，多波段分频器100能够加宽可分频的频带。

现在，图2是分频所需的最小输入功率相对于输入频率的分析结果的图形表示。在图2中，由曲线图“负载：L+谐振电路”示出本实施例1的分析结果。而且，在负载电路仅由电感器构成的情况下，由曲线图“负载：L”示出分析结果。在此情况下，电感器的L值等于电感器7A、8A、17A和18A的L值。

在负载电路仅由并联谐振电路构成的情况下，由曲线图“负载：谐振电路”示出分析结果。在此情况下，并联谐振电路的电感器的L值等于电感器7B、8B、17B和18B的L值，同时，并联谐振电路的电容的C值等于电容7C、8C、17C和18C的C值。在所有曲线图中，偏置电流是相等的。

通常，分频器能够对频带内的频率进行分频，该分频器的最小输入功率(分频所需的最小输入功率)等于或小于从振荡器输入的功率。例如，假设要从振荡器104输入到多波段分频器100的信号的输入功率约为-10dBm。在此情况下，与分频所需的最小输入功率-10dBm或更少相对应的频带(大约3GHz～17GHz)提供多波段分频器100能够分频的可分频的频带。

根据本实施例1的多波段分频器100具有与其中负载电路分别仅由电感器构成的分频器相同的自由运行频率(free run frequency)。而且，即使在其负载电路仅由并联谐振电路构成的分频器的自由运行频率附近，在该多波段分频器100中分频所需的最小输入功率等于或小于-10dBm；因此，明显该多波段分频器100能够对即使在自由运行频率附近的信号进行分频。因此，该多波段分频器100能够对两个频带中的信号进行分频，这两个频带即具有分别仅由电感器构成的负载电路的分频器可以对信号进行分频的频带，以及具有分别仅由并联谐振电路构成的负载电路的分频器可以对信号进行分频的频带。而且，根据图2中示出的分析结果，多波段分频器100还能够对在介于由具有分别仅由电感器构成的负载电路的分频器提供的自由运行频率与由具有分别仅由并联谐振电路构成的负载电路的分频器提供的自由运行频率之间的频带中存在的频率进行分频。

因此，当设计具有分别仅由电感器构成的负载电路的分频器的自由运行频率与具有分别仅由并联谐振电路构成的负载电路的分频器的自由运行频率，使得它们属于不同的频带时，可以加宽多波段分频器100的可分频的频带。

而且，优选地，可以将具有分别仅由电感器7A、8A、17A和18A构成的负载电路的分频器的自由运行频率设置得高于具有分别仅由并联谐振电路构成的负载电路的分频器的自由运行频率，所述并联谐振电路分别由电感器7B、8B、17B和18B以及电容7C、8C、17C和18C组成。

并且，在具有分别仅由电感器构成的负载电路的分频器的自由运行频率与具有分别仅由并联谐振电路构成的负载电路的分频器的自由运行频率之间的范围内变化的频带中，当设计分频所需的最小输入功率使得其不超过振荡器104的输入功率时，分频操作可以在宽频带中相继地执行。

而且，尽管图2示出了在将偏置电流设置为常数时获得的分析结果，但是通过根据控制部分103的偏置控制信号改变偏置电流，可以改变可分频的频带。在此情况下，由于负载电路不提供电压降，所以不存在电子电路会饱和的可能性。而且，也可以改进多波段分频器100的噪声特性。

并且，由于根据本实施例的电子电路能够获得宽带特性而不需锐化谐振电路的谐振特性，所以可以将电感器的Q因子设置得较低。这样做，由于谐振电路的谐振特性不尖锐，所以即使当在电感器的L值中存在生产误差时，本电子电路的宽带特性也不受损害。优选地，可以将在多波段分频器的负载电路中使用的电感器和电容的Q因子设置得较低，大约1～3。

依据上面的描述，根据本实施例的多波段分频器，无需用于改变负载电路的控制也能够加宽可分频的频带。消除对用于改变负载电路的控制的需要可以减小电路规模并且因此可以简化电路。而且，可以改进多波段分频器的噪声特性。

顺便地，在本实施例中，已经给出了使用双极型晶体管的多波段分频器的描述。然而，还可以使用FET。而且，在本实施例中，尽管已经给出了由相互串联连接的电感器和单个并联谐振电路构成的负载电路的描述，该负载电路还可以使用两个或多个并联谐振电路。这使得有可能将可分频的频带加宽得更多。并且，在本实施例中，已经给出了用于将信号分频为一半频率的信号的多波段分频器的描述，但是还可以采用划分的频率数目不是2的结构。

【实施例2】

在本实施例2中，下面将给出多波段分频器的另一结构的描述，该多波段分频器无需用于切换该分频器的负载的控制也能够改变并加宽可分频的频带。

图3是根据本发明的实施例2的多波段分频器的电路图。在图3中，多波段分频器200是半分频器，其将输入到其中的信号分频为一半频率的信号，并且然后从其输出所产生的结果信号。在实施例2中，对与上面描述的实施例1中的电路相同的电路提供了相同的标记，并且这里省略对其的重复描述。实施例2与实施例1的不同之处在于：其在主级201中使用负载电路31，在从级202中使用负载电路32。

负载电路31由电感器31A、电感器31B、电感器31C、电感器31D以及电容31E构成(第五电容)。电感器31A和31C相互串联连接。晶体管1和3的各个集电极通过电感器31A和电感器31C连接到电源Vcc。

电感器31B和31D相互串联连接。晶体管2和4各自的集电极通过电感器31B和电感器31D连接到电源Vcc。

电容31E连接在电感器31A和31C的连接点与电感器31B和31D的连接点之间。电容31E虚拟地将插入在电感器31A和31C的连接点与电感器31B和31D的连接点之间的部分接地。因此，由电感器31C和电容31E构成的谐振电路串联连接到电感器31A。并且，由电感器31D和电容31E构成的谐振电路串联连接到电感器31B。

而且，负载电路32在结构上类似于负载电路31。电感器31A、31B、31C和31D具有相同的L值。电容31E和32E具有相同的C值。

通过该结构，尽管从在根据本发明的实施例1中采用的负载电路中减少了一个电容，实施例2可以提供与实施例1等效的特性。而且，优选地，在多波段分频器的负载电路中使用的电感器和电容可以具有较低的Q因子，即，大约1～3。

依据上面的描述，根据本实施例的多波段分频器，无需用于改变负载电路的控制也能够加宽可分频的频带。消除对用于改变负载电路的控制的需要可以减小电路规模并且因此可以简化电路。而且，可以改进多波段分频器的噪声特性。

顺便地，在本实施例中，上面已经给出了使用双极型晶体管的多波段分频器的描述。然而，还可以使用FET。而且，在本实施例中，上面已经给出了用于将信号分频为一半频率的信号的多波段分频器。但是还可以采用其中划分的频率数目不是2的结构。

【实施例3】

在本实施例3中，下面将给出多波段分频器的又一结构的描述，该多波段分频器无需用于切换该分频器的负载的控制也能够改变并加宽可分频的频带。

图4是根据本发明的实施例3的多波段分频器的电路图。在图4中，多波段分频器300是半分频器，其将输入到其中的信号分频为一半频率的信号，并且然后从其输出所产生的结果信号。在实施例3中，对与上面描述的本发明的实施例1中的电路相同的电路提供了相同的标记，并且这里省略对其的重复描述。实施例3与实施例1的不同之处在于：其在主级301中使用负载电路33，在从级302中使用负载电路34。

负载电路33由电感器33A、电感器33B、电感器33C、电感器33D以及电容33E构成。电感器33A和33C相互串联连接。晶体管1和3的各个集电极通过电感器33A和电感器33C连接到电源Vcc。

电感器33B和33D相互串联连接。晶体管2和4各自的集电极通过电感器33B和电感器33D连接到电源Vcc。

电容33E连接在电感器33A和33C的连接点与电感器33B和33D的连接点之间。电感器33C和33D一起协作构成变压器(第一变压器)，其极性彼此相对(其中电感器33C和33D差动地(differentially)相互连接)。

而且，负载电路34在结构上类似于负载电路33。电感器33A、33B、34A和34B具有相同的L值。电感器33C、33D、34C和34D具有相同的L值。电容33E和34E具有相同的C值。

通过该结构，由于可以从在根据本发明的实施例1中采用的负载电路中减少了一个电容并且可以降低构成变压器的电感器的L值，所以实施例3不仅可以减少电路的占用面积，而且还可以提供与实施例1等效的特性。而且，优选地，在多波段分频器的负载电路中使用的电感器和电容可以具有较低的Q因子，即，大约1～3。

依据上面的描述，根据本实施例的多波段分频器，无需用于改变负载电路的控制也能够加宽可分频的频带。消除对用于改变负载电路的控制的需要可以减小电路规模并且因此可以简化电路。而且，可以改进多波段分频器的噪声特性。

顺便地，在本实施例中，上面已经给出了使用双极型晶体管的多波段分频器的描述。然而，还可以使用FET。而且，在本实施例中，上面已经给出了用于将信号分频为一半频率的信号的多波段分频器。但是，还可以采用其中划分的频率数目不是2的另一结构。

【实施例4】

在本实施例4中，下面将给出多波段分频器的第四结构的描述，该多波段分频器无需用于切换该分频器的负载的控制也能够改变并加宽可分频的频带。

图5是根据本发明的实施例4的多波段分频器的电路图。在图5中，多波段分频器400是半分频器，其将输入到其中的信号分频为一半频率的信号，并且然后从其输出所产生的结果信号。在实施例4中，对与上面描述的本发明的实施例1中的电路相同的电路提供了相同的标记，并且这里省略对其的重复描述。实施例4与实施例1的不同之处在于：其在主级401中使用负载电路35，在从级402中使用负载电路36。

负载电路35由电感器35A、电感器35B、电感器35C、电感器35D以及电容35E构成。电感器35A和35C相互串联连接。晶体管1和3各自的集电极通过电感器35A和35C连接到电源Vcc。

电感器35B和35D相互串联连接。晶体管2和4各自的集电极通过电感器35B和电感器35D连接到电源Vcc。

电容35E连接在电感器35A和35C的连接点与电感器35B和35D的连接点之间。电感器35A和35C一起协作构成变压器(第三变压器)，其极性彼此相对。电感器35B和35D一起协作构成变压器(第四变压器)，其极性彼此相对。

而且，负载电路36在结构上类似于负载电路35。电感器35A、35B、36A和36B具有相同的L值。电感器35C、35D、36C和36D具有相同的L值。电容35E和36E具有相同的C值。

图6是负载电路35的等效电路的电路图。通常，已知可以将具有一个公用端子的变压器当作由三个没有互感的电感构成的T型等效电路。可以利用电感器35A’、电感器35C’以及电感器35F替代由电感器35A和35C构成的变压器。而且，可以利用电感器35B’、电感器35D’以及电感器35G替代由电感器35B和35D构成的变压器。

因此，在负载电路35中，采用如下结构：其中由电感器35C’、35F以及电容35E构成的谐振电路串联连接到电感器35A’。而且，在负载电路35中，类似地也采用如下结构：其中由电感器35D’、35G以及电容35E构成的谐振电路串联连接到电感器35B’。

如上所述，在本实施例中，由于可以从在根据本发明的实施例1中采用的负载电路中减少了一个电容并且可以降低构成变压器的电感器的L值，所以实施例4不仅可以减少电路的占用面积，而且还可以提供与实施例1等效的特性。而且，优选地，在多波段分频器的负载电路中使用的电感器和电容可以具有较低的Q因子，即，大约1～3。

依据上面的描述，根据本实施例的多波段分频器，无需用于改变负载电路的控制也能够加宽可分频的频带。消除对用于改变负载电路的控制的需要可以减小电路规模并且因此可以简化电路。而且，可以改进多波段分频器的噪声特性。

顺便地，在本实施例中，上面已经给出了使用双极型晶体管的多波段分频器的描述。然而，还可以使用FET。而且，在本实施例中，上面已经给出了用于将信号分频为一半频率的信号的多波段分频器。但是，划分的频率数目还可以不是2。

【实施例5】

在本实施例5中，下面将给出多波段分频器的第五结构的描述，该多波段分频器无需用于切换该分频器的负载的控制也能够改变并加宽可分频的频带。

图7是根据本发明的实施例5的多波段分频器的电路图。在图7中，多波段分频器500是半分频器，其将输入到其中的信号分频为一半频率的信号，并且然后从其输出所产生的结果信号。在实施例5中，对与上面描述的本发明的实施例1中的电路相同的电路提供了相同的标记，并且这里省略对其的重复描述。实施例5与实施例1的不同之处在于：其在主级501中使用负载电路37，在从级502中使用负载电路38。

负载电路37由电感器37A、电感器37B以及电容37C构成。电感器37A和37B分别为螺旋电感器(第一螺旋电感器)。晶体管1和3各自的集电极通过电感器37A连接到电源Vcc。晶体管2和4各自的集电极通过电感器37B连接到电源Vcc。

电容37C连接在电感器37A上的点(point)和电感器37B(第二螺旋电感器)上的点之间。在负载电路37中，作为例子，通过电容37C(第五电容)将电感器37A的中点与电感器37B的中点连接在一起。而且，负载电路38在结构上类似于负载电路37。电感器37A、37B、38A和38B具有相同的L值。电容37C和38C具有相同的C值。

如上所述，在本实施例中，由于可以从在根据本发明的实施例1中采用的负载电路中减少了一个电容并且可以降低构成变压器的电感器的L值，所以实施例5可以减少电路的占用面积，还可以提供与实施例1等效的特性。而且，优选地，在多波段分频器的负载电路中使用的电感器和电容可以具有较低的Q因子，即，大约1～3。

依据上面的描述，根据本实施例的多波段分频器，无需用于改变负载电路的控制也能够加宽可分频的频带。消除对用于改变负载电路的控制的需要可以减小电路规模并且因此可以简化电路。而且，可以改进多波段分频器的噪声特性。

顺便地，在本实施例中，上面已经给出了使用双极型晶体管的多波段分频器的描述。然而，还可以使用FET。而且，在本实施例中，上面已经给出了用于将信号分频为一半频率的信号的多波段分频器。但是，信号的频率划分数目还可以不是2。

而且，在本实施例中，上面已经给出了其中由方形螺旋电感器构成的负载电路的电感器的情况的描述。但是，它们还可以由八角形(octagonal-shaped)或圆形螺旋电感器构成。而且，在本实施例中，上面已经以负载电路的电容连接到螺旋电感器的中点这样的方式给出了描述。然而，电容还可以连接到螺旋电感器上的其它位置。

【实施例6】

在本实施例6中，下面将给出使用在上面的实施例1至5中描述的多波段分频器的多波段无线电设备的描述。

图8是根据本发明的实施例6的多波段无线电设备的方框图。在图8中，多波段无线电设备是能够使用两个或多个无线电通信系统进行通信的无线电设备。

天线601连接到开关602。开关602被用来将天线601的连接切换到接收部分603或发送部分604。接收部分603由低噪声放大器605和解调器606构成。发送部分604由功率放大器607和调制器608构成。振荡器609连接到多波段分频器610。振荡器609包括例如两个或多个LC谐振电路，并且能够输出宽频带的信号。多波段分频器610将本地振荡信号输入至解调器606和调制器608。信号处理部分611连接到接收部分603和发送部分604。

现在，下面将给出多波段无线电设备600的接收操作的描述。开关602连接到接收部分603。由天线601接收的高频接收信号被低噪声放大器605放大，并且然后被输入到解调器606。解调器606将高频接收信号与本地振荡信号一起混频，然后将基带接收信号输入到信号处理部分611。

接下来，下面将给出多波段无线电设备600的发送操作的描述。开关602连接到发送部分604。信号处理部分611向调制器608输入基带发送信号。调制器608将基带发送信号与本地振荡信号一起混频，并且然后将高频发送信号输入到功率放大器607。高频发送信号被功率放大器607放大，并且然后从天线601辐射。多波段分频器610可以将振荡器609的信号划分至宽频带中，并且还可以将分频后的信号供应到接收部分603和发送部分604。

通过上述结构，根据本实施例的多波段无线电设备，由于多波段分频器将振荡器的输出划分至宽频带中，所以可以简化无线电设备的无线电部分，并且可以降低其尺寸和成本。而且，由于可以改进无线电设备的噪声特性，所以也可以改进无线电设备的接收特性。

顺便地，在本实施例中，上面已经给出了分频器包括负载电路的例子的描述。然而，负载电路可以只是连接到分频器，并且其并非总是需要将负载电路并入分频器中。而且，在本实施例中，通过使用开关切换发送和接收。但是，也可以使用双工器。此外，在本实施例中，采用直接将射频转换到基带频率的结构。然而，还可以采用除此结构之外的其它结构。

尽管此前已经参考本发明的具体实施例详细地给出了本发明的描述，但是对于本领域技术人员而言明显的是：在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以有多种改变和修改。

本专利申请基于2005年9月5日提交的日本专利申请(专利申请号2005-256781)和2006年8月11日提交的日本专利申请(专利申请号2006-220002)，其内容并入于此以作参考。

工业实用性

本发明提供如下效果：其无需用于改变负载电路的控制也能够改变并加宽可分频的频带。因此，本发明可以有效地应用于用来改变并加宽可分频的输入频带的电子电路和分频器，以及有效地应用于能够通过使用这样的电子电路和分频器而使用两个或多个无线电通信系统的无线电设备。

Claims (10)

1.一种要连接到构成分频器的主从模式D触发器的电子电路，包括：

第一电路单元，其中提供当该第一电路单元被用作所述D触发器的负载电路时的自由运行频率作为第一自由运行频率；以及

第二电路单元，其中提供当该第二电路单元被用作所述D触发器的负载电路时的自由运行频率作为与所述第一自由运行频率不同的第二自由运行频率；

其中，所述第一电路单元和所述第二电路单元相互串联连接。

2.如权利要求1所述的电子电路，其中：

所述第一电路单元由电感器构成；

所述第二电路单元由LC并联谐振电路构成；以及

其中，所述电子电路还包括：

主级，包括由相互串联连接的第一电感器和第一LC并联谐振电路构成的第一负载电路，以及由相互串联连接的第二电感器和第二LC并联谐振电路构成的第二负载电路；以及

从级，包括由相互串联连接的第三电感器和第三LC并联谐振电路构成的第三负载电路，以及由相互串联连接的第四电感器和第四LC并联谐振电路构成的第四负载电路。

3.如权利要求2所述的电子电路，还包括：

第一电容，其通过虚拟接地而共同地使用所述第一LC并联谐振电路的电容和所述第二LC并联谐振电路的电容；以及

第二电容，其通过虚拟接地而共同地使用所述第三LC并联谐振电路的电容和所述第四LC并联谐振电路的电容。

4.如权利要求3所述的电子电路，其中：

所述第一LC并联谐振电路的电感器和所述第二LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器；以及

所述第三LC并联谐振电路的电感器和所述第四LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器。

5.如权利要求3所述的电子电路，其中：

所述第一电感器和所述第一LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器；

所述第二电感器和所述第二LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器；

所述第三电感器和所述第三LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器，以及

所述第四电感器和所述第四LC并联谐振电路的电感器一起协作构成变压器。

6.如权利要求3所述的电子电路，其中：

使用第一螺旋电感器构成所述第一电感器和所述第一LC并联谐振电路的电感器；

使用第二螺旋电感器构成所述第二电感器和所述第二LC并联谐振电路的电感器，所述第一电容将所述第一螺旋电感器和所述第二螺旋电感器连接在一起；

使用第三螺旋电感器构成所述第三电感器和所述第三LC并联谐振电路的电感器；

使用第四螺旋电感器构成所述第四电感器和所述第四LC并联谐振电路的所述电感器，并且所述第二电容将所述第三螺旋电感器和所述第四螺旋电感器连接在一起。

7.如权利要求1至6中的任一项所述的电子电路，其中：所述第一自由运行频率比所述第二自由运行频率高。

8.一种分频器，其包括如权利要求1至7中的任一项所述的电子电路。

9.如权利要求8所述的分频器，还包括用于改变主从模式D触发器的偏置电流的控制部分。

10.一种无线电设备，其中合并了如权利要求9所述的分频器。

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