DE102007019560B4 - Sende- und Empfangsschaltung - Google Patents

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Abstract

Sende- und Empfangsschaltung mit einer Mehrzahl von Antennen (11a–11e) zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen, einem lokalen Oszillator (12) zum Erzeugen eines lokalen Oszillationssignals, einer Mehrzahl von Mischern (15a–15e), die jeweils mit der Mehrzahl von Antennen (11a–11e) verbunden sind, zum Umwandeln der Frequenz der Hochfrequenzsignale von entsprechenden Antennen (11a–11e) als Reaktion auf das von dem lokalen Oszillator (12) eingegebene lokale Oszillationssignal und einem Schalter (16) zum Bewirken, dass das von dem lokalen Oszillator (12) erzeugte lokale Oszillationssignal einem Beliebigen aus der Mehrzahl von Mischern (15a–15e) eingegeben wird, wobei die Empfangskanäle durch den Schalter (16) geschaltet werden und der Schalter (16) enthält: eine Mehrzahl von Übertragungsleitungen (35a, 35b), die jeweils zwischen dem lokalen Oszillator (12) und der Mehrzahl von Mischern (15a–15e) bereitgestellt sind und jeweils eine Länge von 1/4 der Wellenlänge des lokalen Oszillationssignals haben, und eine Mehrzahl von Schaltelementen (32a, 32b; 36a, 36b), die jeweils zwischen den Verbindungspunkten der entsprechenden Mehrzahl von Übertragungsleitungen (35a, 35b) mit der Mehrzahl von Mischern (15a–15e) und einem Massepunkt angeordnet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sende- und Empfangsschaltung unter Verwendung von Mikrowellen oder Millimeterwellen.
  • In einer Sende- und Empfangsschaltung, die Mikrowellen oder Millimeterwellen verwendet, werden Hochfrequenzsignale von einer Mehrzahl von Antennen empfangen und durch einen Mischer auf Zwischenfrequenzen abwärts gewandelt (s. z. B. Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-7651 ).
  • 9 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine bekannte Sende- und Empfangsschaltung zeigt. Die Sende- und Empfangsschaltung hat eine Mehrzahl von Antennen 11a11e, die Hochfrequenzsignale empfangen, einen Schalter 41, der eine aus der Mehrzahl von Antennen 11a11e auswählt, einen rauscharmen Verstärker 42, der Hochfrequenzsignale von der ausgewählten der Antennen 11a11e verstärkt, einen lokalen Oszillator 12, der lokale Oszillationssignale erzeugt, einen Leistungsverstärker 13, der die lokalen Oszillationssignale verstärkt, einen Koppler 14, der die verstärkten lokalen Oszillationssignale teilt, und einen Mischer 15, der die Frequenz der Hochfrequenzsignale von der gewählten der Antennen 11a11e als Reaktion auf die von dem lokalen Oszillator 12 eingegebenen lokalen Oszillationssignale umwandelt.
  • Wenn der Schalter 41 in einem Teil einer Hochfrequenzschaltung bereitgestellt ist, wird der Rauschindex der Sende- und Empfangsschaltung erhöht, weil der Durchgangsverlust des Schalters 41 nicht vernachlässigt werden kann. Auch wenn der Verlust des Schalters 41 durch Installieren eines rauscharmen Verstärkers 42 kompensiert werden kann, wird die Anzahl der Bestandteile erhöht, und die Herstellungskosten der Sende- und Empfangsschaltung werden erhöht.
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel für eine bekannte Sende- und Empfangsschaltung zeigt. In dieser Sende- und Empfangsschaltung arbeiten eine Mehrzahl von Mischern 15a15e, die jeweils mit einer Mehrzahl von Antennen 11a11e verbunden sind, parallel. Durch Anbringen des Schalters auf der Seite der lokalen Oszillationsschaltung anstelle des Anbringens des Schalters auf der Seite der Hochfrequenzschaltung können die Empfangskanäle geschaltet werden, ohne das Empfangsrauschen zu erhöhen. Bei dieser Sende- und Empfangsschaltung muss jedoch ein Fünfwegverteiler 43 entsprechend der Anzahl von Mischern 15a15e verwendet werden.
  • Da der theoretische Verlust des Fünfwegverteilers 43 so groß wie 7 dB ist, sind zum Anregen der Mischer 15a15e Verstärker 44a44e mit einer Verstärkung von 7 dB oder mehr entsprechend der Anzahl der Mischer 15a15e erforderlich. Wenn jedoch Verstärker 44a44e installiert werden, wird die Größe der Sende- und Empfangsschaltung erhöht, und die Herstellungskosten werden erhöht. Insbesondere in dem Millimeterwellenband ist der Entwurf eines Verteilers mit einem niedrigen Verlust und Gleichverteilungseigenschaften extrem schwierig.
  • EP 1 152 254 A2 beschreibt einen Mobiltransceiver mit GPS und CDMA. In einer Ausführungsform enthält ein HF-ZF-Wandler getrennte Abwärtswandler für CDMA und GPS. Das dem HF-ZF-Wandler zugeführte Lokaloszillatorsignal wird über einen Schalter jeweils an den CDMA-Abwärtswandler oder den GPS-Abwärtswandler übertragen.
  • DE 103 45 971 B4 beschreibt eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung mit einem Sendepfad und einem Empfangspfad. Die Empfangssignale werden nach Ausfilterung eines Systembandes an abstimmbare HF-Filter TBP geführt. Dies kann durch Diplexer oder Schalter realisiert werden. Die Schalter können durch pin-Dioden, Transistor- oder RF-Mikroelektro-mechanische Systeme- bzw. MEMS-Schalter realisiert sein.
  • JP 09-033637 A beschreibt eine Radarvorrichtung, bei der eine Mehrzahl von Mischern durch den Ausgang eines einzelnen Oszillators getrieben werden kann. Die Radarvorrichtung enthält Empfänger mit Mischern zum Mischen eines lokalen Signals mit einem Empfangssignal von einer Empfangsantenne und einen Hochfrequenzschalter, um das lokale Signal reihum einem der Empfänger zuzuführen.
  • Zum Lösen der obigen Probleme besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Sende- und Empfangsschaltung bereitzustellen, die keine Leistungsverstärker zum Kompensieren lokaler Oszillationssignale und keine komplizierten Verteiler mit einem hohen Verlust erfordert und die die Empfangskanäle ohne ein Erhöhen des Empfangsrauschens schalten kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Sende- und Empfangsschaltung gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Sende- und Empfangsschaltung bereitgestellt werden, die keine Leistungsverstärker zum Kompensieren lokaler Oszillationssignale und keine komplizierten Verteiler mit einem hohen Verlust erfordert und die die Empfangskanäle ohne ein Erhöhen des Empfangsrauschens schalten kann.
  • Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen.
  • 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Sende- und Empfangsschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Schaltbild, das einen Schalter und einen Mischer aus der in 1 gezeigten Sende- und Empfangsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit des Wandlungsgewinns des einzelnen Mischers von der Leistung des lokalen Oszillationssignals zeigt.
  • 4 ist ein Ersatzschaltbild einer Diode.
  • 5 ist ein Schaltbild, das einen Schalter und zwei Mischer aus der in 1 gezeigten Sende- und Empfangsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 6 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit des Wandlungsgewinns fünf paralleler Mischer von der Leistung des lokalen Oszillationssignals zeigt, wobei fünf einzelne Mischer parallel geschaltet sind.
  • 7 ist ein Blockschaltbild, das eine Sende- und Empfangsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 ist ein Schaltbild, das einen Schalter und zwei Mischer aus einer Sende- und Empfangsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • 9 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine bekannte Sende- und Empfangsschaltung zeigt.
  • 10 ist ein Blockschaltbild, das ein weiteres Beispiel für eine bekannte Sende- und Empfangsschaltung zeigt.
  • 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Sende- und Empfangsschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Sende- und Empfangsschaltung hat eine Mehrzahl von Antennen 11a11e zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen, einen lokalen Oszillator 12 zum Erzeugen eines lokalen Oszillationssignals, einen Leistungsverstärker 13 zum Verstärken des lokalen Oszillationssignals, einen Koppler 14 zum Teilen des verstärkten lokalen Oszillationssignals, eine Mehrzahl von Mischern 15a15e zum Umwandeln der Frequenzen der Hochfrequenzsignale von entsprechenden Antennen als Reaktion auf das von dem lokalen Oszillator 12 eingegebene lokale Oszillationssignal, und einen Schalter 16 zum Eingeben des von dem lokalen Oszillator 12 erzeugten lokalen Oszillationssignals in einen beliebigen aus der Mehrzahl von Mischern 15a15e.
  • In dieser Sende- und Empfangsschaltung ist der Schalter 16 nicht auf der Seite der Hochfrequenzschaltung angebracht, sondern er ist auf der Seite der lokalen Oszillationsschaltung angebracht, und die Mischer 15a15e werden ein- oder ausgeschalten durch Schalten der Leistungspegel des den Mischern 15a15e eingegebenen lokalen Oszillationssignals durch den Schalter 16. Insbesondere werden die Empfangskanäle durch den Schalter 16 geschaltet. Daher können die Empfangskanäle ohne Erhöhen des Empfangsrauschens geschaltet werden. Es gibt keine Notwendigkeit, Leistungsverstärker zum Kompensieren lokaler Oszillationssignale für jeden der Mischer 15a15e bereitzustellen. Auch ein komplizierter Verteiler mit einem starken Verlust ist nicht erforderlich.
  • 2 ist ein Schaltbild, das einen Schalter und einen Mischer aus einer Sende- und Empfangsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Mischer 15a ist ein harmonischer Mischer unter Verwendung eines APDP (anti-parallelen Dioden-Paars), wobei zwei Dioden antiparallel als Mischelemente geschaltet sind. Der Mischer 15a erzeugt die harmonischen Komponenten (höhere Oberwellen) der lokalen Oszillationssignale basierend auf der Nichtlinearität der Mischelemente, und durch die Mischelemente werden Zwischenfrequenzsignale gewonnen, die der Frequenzdifferenz zwischen den harmonischen Komponenten und den eingegebenen Hochfrequenzsignalen entsprechen.
  • Insbesondere hat der Mischer 15a einen Hochfrequenz- oder HF-Anschluss 21a zum Empfangen der Hochfrequenzsignale von den entsprechenden Antennen, einen Lokaloszillator – oder LO-Anschluss 22a zum Empfangen des lokalen Oszillationssignals von dem lokalen Oszillator 12 über den Schalter 16, einen Zwischenfrequenz- oder ZF-Anschluss 23a zum Ausgeben von Zwischenfrequenzsignalen, ein APDP 24a, dessen eines Ende mit dem LO-Anschluss 22a verbunden ist, eine gekoppelte Übertragungsleitung 25a, deren eines Ende mit dem HF-Anschluss 21a verbunden ist und deren anderes Ende mit dem anderen Ende des APDP 24a verbunden ist, eine offene Stichleitung 26a, die mit dem Verbindungspunkt zwischen dem APDP 24a und der gekoppelten Übertragungsleitung 25a verbunden ist, eine kurzgeschlossene Stichleitung 28a, deren eines Ende mit dem Verbindungspunkt zwischen dem APDP 24a und der gekoppelten Übertragungsleitung 25a verbunden ist und deren anderes Ende mit dem ZF-Anschluss 23a verbunden ist und über einen Kondensator 27a mit Masse verbunden ist, und eine kurzgeschlossene Stichleitung 29a, deren eines Ende mit dem Verbindungspunkt zwischen dem LO-Anschluss 22a und dem APDP 24a verbunden ist und dessen anderes Ende mit Masse verbunden ist. Die offene Stichleitung 26a und die kurzgeschlossene Stichleitung 29a haben eine Länge von 1/4 der Wellenlänge des lokalen Oszillationssignals, und die kurzgeschlossene Stichleitung 28a und die gekoppelte Übertragungsleitung 25a haben eine Länge von 1/4 der Wellenlänge der Hochfrequenzsignale.
  • Andererseits enthält der Schalter 16 einen Schaltanschluss 31a zum Zuführen einer Vorspannung, eine Diode 32a, deren Kathode mit Masse verbunden ist und deren Anode mit dem LO-Anschluss des Mischers 15a verbunden ist, eine HF-Drossel 33a, deren eines Ende mit dem Schaltanschluss 31a verbunden ist und deren anderes Ende mit der Anode der Diode 32a verbunden ist, und eine Übertragungsleitung 35a, deren eines Ende über einen Kondensator 37a zur Gleichspannungsabtrennung mit der Anode der Diode 32a verbunden ist und deren anderes Ende über einen Kondensator 34a zur Gleichspannungsabtrennung mit dem lokalen Oszillator 12 verbunden ist. Die Übertragungsleitung 35a hat eine Länge von 1/4 der Wellenlänge des lokalen Oszillationssignals.
  • Wenn die Diode 32a in der oben beschriebenen Sende- und Empfangsschaltung eingeschaltet ist, werden die lokalen Oszillationssignale nicht in den Mischer 15a eingegeben, weil die andere Seite der Übertragungsleitung 35a bei der Frequenz der lokalen Oszillationssignale durch die Diode 32a und die Übertragungsleitung 35a eine hohe Impedanz aufweist. Wenn die Diode 32a dagegen ausgeschaltet ist, werden die lokalen Oszillationssignale dem Mischer 15a eingegeben, und Zwischenfrequenzsignale werden ausgegeben.
  • 3 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit des Wandlungsgewinns des einzelnen Mischers von der Leistung des lokalen Oszillationssignals zeigt. Normalerweise wird der Wandlungsgewinn eines harmonischen Mischers nach einem starken Ansteigen in dem Bereich niedriger Leistung der lokalen Oszillationssignale konstant und sinkt dann bei einem Ansteigen der lokalen Oszillationssignale.
  • Hierbei kann die Diode 32a wie in 4 gezeigt durch einen veränderlichen Widerstand 41 und einen veränderlichen Kondensator 42, die parallel zueinander geschaltet sind, und einen dazu in Reihe geschalteten Widerstand 43 dargestellt werden. Da in dem Bereich geringer Anodenspannung die Widerstandskomponente klein und die Kondensatorkomponente dominant ist, wirkt die Diode 32a als Kondensator mit hohem Widerstand. Da andererseits in dem hohen Anodenspannungsbereich der steigenden Spannung der Diode oder darüber die Kondensatorkomponente klein und die Widerstandskomponente dominant ist, wirkt die Diode 32a als Niedrigimpedanzkondensator. Daher wirkt die Diode in dem Bereich, in dem das lokale Oszillationssignal niedrig ist, als Hochimpedanzkondensator und in dem Bereich, in dem das lokale Oszillationssignal groß ist, als Niedrigimpedanzwiderstand.
  • Die Impedanz der Diode 32a sinkt, wenn das lokale Oszillationssignal ansteigt, daher wird ein Teil des dem Mischer 15a eingegebenen lokalen Oszillationssignals über die Diode 32a nach Masse abgeleitet. Demzufolge sinkt das dem Mischer 15a eingegebene lokale Oszillationssignal beträchtlich. Daher kann wie durch Kurve B in 3 gezeigt ein hoher Wandlungsgewinn innerhalb eines breiten Bereichs des lokalen Oszillationssignals beibehalten werden. Wenn andererseits Eigenschaften wie die Kurve A erforderlich sind, ist es nur erforderlich, so zu steuern, dass die Vorspannung erniedrigt wird, wenn das Schaltelement ausgeschaltet ist.
  • 5 ist ein Schaltbild, das einen Schalter und zwei Mischer aus der in 1 gezeigten Sende- und Empfangsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist nicht nur der in 2 gezeigte Mischer 15a gezeigt, sondern auch der Mischer 15b, der äquivalent zu dem Mischer 15a ist.
  • Wie der Mischer 15a hat der Mischer 15b einen HF-Anschluss 21b, einen LO-Anschluss 22b, einen ZF-Anschluss 23b, einen APDP 24b, eine gekoppelte Übertragungsleitung 25b, eine offene Stichleitung 26b, einen Kondensator 27b und kurzgeschlossene Stichleitungen 28b und 29b. Die offene Stichleitung 26b und die kurzgeschlossene Stichleitung 29b haben eine Länge von 1/4 der Wellenlänge des lokalen Oszillationssignals, und die kurzgeschlossene Stichleitung 28b und die gekoppelte Übertragungsleitung 25b von 1/4 der Wellenlänge der Hochfrequenzsignale.
  • Ebenso wie in 2 hat der Schalter 16 nicht nur einen Schaltanschluss 31a, eine Diode 32a, eine HF-Drossel 33a, einen Kondensator 34a und eine Übertragungsleitung 35a, sondern auch einen Schaltanschluss 31b zum Zuführen einer Vorspannung, eine Diode 32b, deren Kathode mit Masse verbunden ist und deren Anode mit dem LO-Anschluss des entsprechenden Mischers 15b verbunden ist, eine HF-Drossel 33b, deren eines Ende mit dem Schaltanschluss 31b verbunden ist und deren anderes Ende mit der Anode der Diode 32b verbunden ist, und eine Übertragungsleitung 35b, deren eines Ende über einen Kondensator 37b zur Gleichspannungsabtrennung mit der Anode der Diode 32b verbunden ist und deren anderes Ende über einen Kondensator 34b zur Gleichspannungsabtrennung mit dem lokalen Oszillator 12 verbunden ist. Die Übertragungsleitung 35b hat eine Länge von 1/4 der Wellenlänge des lokalen Oszillationssignals.
  • Zum Ausschalten der Diode 32a und zum Einschalten der Diode 32b wird dem Schaltanschluss 31a 0,3 V zugeführt, und dem Schaltanschluss 31b wird 1 V zugeführt. Da in diesem Fall die Seite des anderen Endes der Übertragungsleitung 35b aufgrund der Diode 32b und der Übertragungsleitung 35b bei der Frequenz des lokalen Oszillationssignals in einem Hochimpedanzzustand ist, wird das lokale Oszillationssignal nicht dem Mischer 15b eingegeben, sondern es wird nur dem Mischer 15a eingegeben. Durch die Kondensatoren 34a und 34b wird ein Einfluss der Vorspannung zum Schalten auf den anderen Mischer verhindert.
  • Auch wenn somit zwei Mischer parallel betrieben werden, gibt es keine Notwendigkeit, einen Leistungsverstärker zum Kompensieren lokaler Oszillationssignale für jeden Mischer bereitzustellen, und es sind keine komplizierten Verteiler mit einem hohen Verlust erforderlich, weil das lokale Oszillationssignal zum Betreiben eines Mischers erforderlich ist. Zusätzlich gibt es keine Notwendigkeit, jeden Einheitsmischer neu zu entwerfen, sondern ein auf dem Markt erhältlicher Mischer-MMIC-Chip kann auf einem Hochfrequenzsubstrat verwendet werden, und die Entwicklungskosten können verringert werden. Auch wenn oben der Fall von zwei Mischern beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auch auf die Fälle von drei oder mehr Mischern angewendet werden.
  • 6 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit des Wandlungsgewinns 5 paralleler Mischer von der Leistung des lokalen Oszillationssignals zeigt, wobei fünf einzelne Mischer parallel geschaltet sind. Die Kurve A zeigt einen einzelnen bekannten Mischer an, die Kurve B zeigt fünf bekannte parallele Mischer an, die keine Schaltanschlüsse haben, und die Kurve C zeigt fünf parallele Mischer gemäß der ersten Ausführungsform an. Die elektrische Leistung der lokalen Oszillationssignale bei maximalem Wandlungsgewinn beträgt 6 dBm bei dem einzelnen Mischer (Kurve A), während sie 15 dBm bei den fünf bekannten parallelen Mischern (Kurve B) ist, d. h. 9 dBm größer als bei dem einzelnen Mischer. Bei fünf parallelen Mischern gemäß der ersten Ausführungsform (Kurve C) dagegen ist die elektrische Leistung für lokale Oszillationssignale für den maximalen Wandlungsgewinn gleich derjenigen für den einzelnen Mischer, obwohl fünf Mischer verwendet werden. Zusätzlich sinkt bei fünf parallelen Mischern gemäß der ersten Ausführungsform (Kurve C) der Wandlungsgewinn auch dann nicht, wenn die lokalen Oszillationssignale ansteigen, und wird konstant gehalten.
  • Da bei der Sende- und Empfangsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform ein hoher Wandlungsgewinn über einen breiten Bereich elektrischer Leistungen für lokale Oszillationssignale gehalten werden kann, können die Temperatureigenschaften und Herstellungsschwankungen des Ausgangs des lokalen Oszillators 12 und der Verstärkung des Leistungsverstärkers 13 durch den Mischer absorbiert werden.
  • In der ersten Ausführungsform wird eine Diode als Schaltelement verwendet. Dadurch kann die Kapazität des Schaltelements im ausgeschalteten Zustand verringert werden, und der Verlust bei der Eingabe des lokalen Oszillationssignals kann verringert werden. Es kann auch ein Transistor als Schaltelement verwendet werden. Dadurch kann der Leistungsverbrauch verringert werden, und die Vorspannungsschaltung kann vereinfacht werden. Er kann auf dem selben Chip gebildet werden, wenn derselbe Prozess wie für das Mischelement verwendet wird. Als Schaltelement kann auch ein MEMS-Schalter (Micro electro mechanical systems) verwendet werden. Dadurch kann die Kapazität des Schaltelements im ausgeschalteten Zustand verringert werden, der Verlust bei der Eingabe der lokalen Oszillationssignale kann verringert werden, und der Leistungsverbrauch kann verringert werden. Er kann auf demselben Chip gebildet werden, wenn derselbe Prozess wie für das Mischelement verwendet wird.
  • 7 ist ein Blockschaltbild, das eine Sende- und Empfangsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei dieser Sende- und Empfangsschaltung ist dem Schalter 16 ein Anschluss für die Sendeschaltung zugefügt. Der Schalter 16 bewirkt, dass die von einem lokalen Oszillator 12 erzeugten lokalen Oszillationssignale in einen beliebigen aus einer Mehrzahl von Mischern 15a15e oder in eine Sendeschaltung eingegeben wird. Insbesondere werden die Empfangskanäle und das Senden und Empfangen durch den Schalter 16 geschaltet. Ansonsten ist der Aufbau identisch dem Aufbau der ersten Ausführungsform. Daher können die Empfangskanäle wie bei der ersten Ausführungsform geschaltet werden, und der Empfangsbetrieb und der Sendebetrieb kann ebenfalls geschaltet werden.
  • 8 ist ein Schaltbild, das einen Schalter und zwei Mischer aus einer Sende- und Empfangsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Schalter 16 hat Schaltanschlüsse 31a und 31b zum Zuführen von Vorspannungen, Übertragungsleitungen 35a und 35b, die jeweils zwischen dem lokalen Oszillator 12 und den Mischern 15a und 15b angeordnet sind, Transistoren 36a und 36b, die Schaltelemente sind und jeweils zwischen die Verbindungspunkte Q1 und Q2 zwischen den Übertragungsleitungen 35a und 35b und den Mischern 15a und 15b angeschlossen sind, und HF-Drosseln 33a und 33b, deren erste Enden jeweils mit den Schaltanschlüssen 31a und 31b verbunden sind und deren zweite Enden jeweils mit dem Gate der Transistoren 36a und 36b verbunden sind. Jede der Übertragungsleitung 35a und 35b hat eine Länge von 1/4 der Wellenlänge des lokalen Oszillationssignals. Da die Mischer 15a und 15b harmonische Mischer sind und die Frequenz des lokalen Oszillationssignals 1/2 der Frequenz des Hochfrequenzsignals ist, hat jede Übertragungsleitung 35a und 35b eine Länge von 1/2 der Wellenlänge der Hochfrequenzsignale.
  • Da es zwei Übertragungsleitungen 35a und 35b gibt, ist die Länge zwischen den Punkten Q1 und Q2 die Länge einer Wellenlänge des Hochfrequenzsignals. Wenn der Transistor 36b eingeschaltet ist und das Hochfrequenzsignal an dem Punkt Q2 kurzgeschaltet ist, ist es auch an dem Punkt Q1 kurzgeschaltet, der eine Wellenlänge von Q2 entfernt liegt. Somit wird der Transistor 36b auf der Seite des Mischers 15b, der nicht verwendet wird, eingeschaltet, und ein Kurzschlusspunkt wird an dem LO-Anschluss 22a des Mischers 15a erzeugt, der zum Kurzschließen der Hochfrequenzsignale verwendet wird. Da die in 2 und 5 in der ersten Ausführungsform gezeigten kurzgeschlossenen Stichleitungen 29a und 29b in den Mischern 15a und 15b weggelassen werden können, kann die Chipfläche der Mischer verringert werden.
  • Auch wenn in der dritten Ausführungsform der harmonische Mischer beschrieben wurde, bei dem die Frequenz des lokalen Oszillationssignals 1/2 der Frequenz des Hochfrequenzsignals beträgt, haben harmonische Mischer höhere Ordnung, bei denen die Frequenz des lokalen Oszillationssignals 1/4, 1/6, 1/8 oder dergleichen von Frequenz der Hochsignale ist, ebenfalls die gleiche Wirkung.

Claims (5)

  1. Sende- und Empfangsschaltung mit einer Mehrzahl von Antennen (11a11e) zum Empfangen von Hochfrequenzsignalen, einem lokalen Oszillator (12) zum Erzeugen eines lokalen Oszillationssignals, einer Mehrzahl von Mischern (15a15e), die jeweils mit der Mehrzahl von Antennen (11a11e) verbunden sind, zum Umwandeln der Frequenz der Hochfrequenzsignale von entsprechenden Antennen (11a11e) als Reaktion auf das von dem lokalen Oszillator (12) eingegebene lokale Oszillationssignal und einem Schalter (16) zum Bewirken, dass das von dem lokalen Oszillator (12) erzeugte lokale Oszillationssignal einem Beliebigen aus der Mehrzahl von Mischern (15a15e) eingegeben wird, wobei die Empfangskanäle durch den Schalter (16) geschaltet werden und der Schalter (16) enthält: eine Mehrzahl von Übertragungsleitungen (35a, 35b), die jeweils zwischen dem lokalen Oszillator (12) und der Mehrzahl von Mischern (15a15e) bereitgestellt sind und jeweils eine Länge von 1/4 der Wellenlänge des lokalen Oszillationssignals haben, und eine Mehrzahl von Schaltelementen (32a, 32b; 36a, 36b), die jeweils zwischen den Verbindungspunkten der entsprechenden Mehrzahl von Übertragungsleitungen (35a, 35b) mit der Mehrzahl von Mischern (15a15e) und einem Massepunkt angeordnet sind.
  2. Sende- und Empfangsschaltung nach Anspruch 1, bei der der Schalter (16) bewirkt, dass das von dem lokalen Oszillator (12) erzeugte lokale Oszillationssignal einem Beliebigen aus der Mehrzahl von Mischern (15a15e) oder einer Sendeschaltung eingegeben werden, und die Empfangskanäle und das Senden und Empfangen durch den Schalter (16) geschaltet werden.
  3. Sende- und Empfangsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Mehrzahl von Schaltelementen (32a, 32b) Dioden sind.
  4. Sende- und Empfangsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Mehrzahl von Schaltelementen (36a, 36b) Transistoren sind.
  5. Sende- und Empfangsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Mehrzahl von Schaltelementen (32a, 32b; 36a, 36b) MEMS-Schalter (micro electro mechanical systems) sind.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7756504B2 (en) * 2007-06-29 2010-07-13 Silicon Laboratories Inc. Rotating harmonic rejection mixer
US8503962B2 (en) * 2007-06-29 2013-08-06 Silicon Laboratories Inc. Implementing a rotating harmonic rejection mixer (RHRM) for a TV tuner in an integrated circuit
US7860480B2 (en) 2007-06-29 2010-12-28 Silicon Laboratories Inc. Method and apparatus for controlling a harmonic rejection mixer
US8260244B2 (en) * 2007-06-29 2012-09-04 Silicon Laboratories Inc. Rotating harmonic rejection mixer
US8538366B2 (en) 2007-06-29 2013-09-17 Silicon Laboratories Inc Rotating harmonic rejection mixer
US8571512B2 (en) 2012-01-05 2013-10-29 Silicon Laboratories Inc. Implementing a passive rotating harmonic rejection mixer (RHRM) for a TV tuner in an integrated circuit
EP3182163B1 (de) * 2015-12-18 2019-07-03 Gmv Aerospace And Defence, S.A.U. Rekonfigurierbares gnss-hf-frontend und verfahren zur rekonfiguration eines gnss-hf-frontend

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0933637A (ja) * 1995-07-25 1997-02-07 Denso Corp レーダ装置
EP1152254A2 (de) * 2000-04-25 2001-11-07 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Kombination von GPS und CDMA in einem mobilen Sende-Empfänger
DE10345971B4 (de) * 2003-10-02 2005-12-22 Siemens Ag Mobilfunk-Sendeempfangseinrichtung

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4494118A (en) * 1983-08-18 1985-01-15 Hughes Aircraft Company Direction finding interferometer internal calibration system
EP0479168B1 (de) * 1990-10-01 1997-02-26 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antennenüberwachungsgerät mit Einheit zur Messung des Stehwellen-Verhältnisses
JP2750781B2 (ja) * 1990-11-13 1998-05-13 本田技研工業 株式会社 Fmレーダ
JP2665834B2 (ja) * 1991-02-15 1997-10-22 本田技研工業株式会社 Fmレーダ
JP2989428B2 (ja) * 1993-06-17 1999-12-13 本田技研工業株式会社 時分割型fmレーダシステム
US5583511A (en) * 1995-06-06 1996-12-10 Hughes Missile Systems Company Stepped beam active array antenna and radar system employing same
US6100841A (en) * 1998-06-19 2000-08-08 Raytheon Company Radio frequency receiving circuit
JP2000286601A (ja) 1999-03-30 2000-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波切替装置
JP3453326B2 (ja) * 1999-06-23 2003-10-06 三菱電機株式会社 周波数変換用ミクサ
US6952565B1 (en) * 1999-10-13 2005-10-04 Hitachi, Ltd. Communication terminal, automobile communication terminal, and automobile
JP3570359B2 (ja) * 2000-08-24 2004-09-29 三菱電機株式会社 高周波モジュール
US6704818B1 (en) * 2000-12-29 2004-03-09 Intel Corporation Voltage-mode driver with pre-emphasis, slew-rate control and source termination
JP2003124832A (ja) * 2001-07-26 2003-04-25 Sharp Corp 衛星放送受信用コンバータ及び衛星放送受信システム
JP2003078303A (ja) 2001-08-31 2003-03-14 Murata Mfg Co Ltd スイッチ回路
US20030045262A1 (en) * 2001-09-04 2003-03-06 Vaughan Mark J. Waveguide mixer/coupler
JP3920061B2 (ja) * 2001-09-26 2007-05-30 シャープ株式会社 局部発振信号分配器およびこれを用いた低雑音コンバータ
JP2003248054A (ja) * 2002-02-27 2003-09-05 Hitachi Ltd モノパルスレーダ装置
US8351891B2 (en) * 2003-05-30 2013-01-08 The Regents Of The University Of California Wideband distributed mixers
US7446601B2 (en) * 2003-06-23 2008-11-04 Astronix Research, Llc Electron beam RF amplifier and emitter
KR100656339B1 (ko) * 2003-12-26 2006-12-11 한국전자통신연구원 초광대역 송수신을 위한 펄스신호 발생기 및 이를포함하는 송수신장치
EP1551099B1 (de) * 2003-12-29 2006-09-20 Freescale Semiconductor, Inc. Niedrigzwischenfrequenzempfänger
JP4517674B2 (ja) * 2004-02-25 2010-08-04 パナソニック株式会社 無線通信媒体処理装置
JP2006050472A (ja) 2004-08-09 2006-02-16 Mitsubishi Electric Corp ミキサ回路
JP2006186718A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線受信装置および無線送受信装置ならびに移動体端末装置
US7937054B2 (en) * 2005-12-16 2011-05-03 Honeywell International Inc. MEMS based multiband receiver architecture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0933637A (ja) * 1995-07-25 1997-02-07 Denso Corp レーダ装置
EP1152254A2 (de) * 2000-04-25 2001-11-07 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Kombination von GPS und CDMA in einem mobilen Sende-Empfänger
DE10345971B4 (de) * 2003-10-02 2005-12-22 Siemens Ag Mobilfunk-Sendeempfangseinrichtung

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