DE69931699T2

DE69931699T2 - 90 Grad Pasenschieber und Mischer mit Beseitigung der Spiegelfrequenz

Info

Publication number: DE69931699T2
Application number: DE69931699T
Authority: DE
Inventors: Wang Minato-ku Jianqin
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2019-07-17
Also published as: EP0973255A1; DE69931699D1; EP0973255B1; JP3314726B2; JP2000036720A; US6321076B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Phasenschieberschaltung, die für eine Vorrichtung, welche dafür erforderlich ist, Signale zu erzeugen, die eine spezifische Phasendifferenz und eine im Wesentlichen gleiche Amplitude haben, geeignet zu verwenden ist.
Eine Phasenschieberschaltung ist so gestaltet, dass sie die Phase eines Eingangssignals auf der Basis der Phasenschiebercharakteristika der Schaltung verschiebt und das resultierende Signal ausgibt und hat verschiedene Anwendungen einschließlich einer Mischerschaltung mit Spiegelfrequenzdämpfung.
Phasenschieber, die in einem Spiegelfrequenzdämpfungsmischer verwendet werden, sollten ohne Phasenfehler und Amplitudenfehler gestaltet sein, um eine höchste Spiegelfrequenzdämpfungsrate zu erzielen. Die tatsächliche Phasenamplitude eines phasenverschobenen Ausgangssignals unterscheidet sich jedoch beträchtlich von den Zielwerten infolge einer Eingangssignalfrequenzabweichung von der Mittenfrequenz in der Phasenschieberschaltung oder infolge von Abweichungen von den Konstruktionswerten der Konstanten der Elemente, welche die Schaltung bilden.
Aus diesem Grund wird das Bildsignal infolge des Phasen- und/oder Amplitudenfehlers eines 90°-Phasenschiebers nicht zufriedenstellend gedämpft.
Unter Umständen wird die Amplitudendifferenz zwischen den Phasenschieberausgangssignalen detektiert und korrigiert oder es wird die Phasendifferenz zwischen den Signalen detektiert, um die Phasenschiebercharakteristika der Phasenschiebervorrichtung zu steuern.
Beispielsweise ist das erstere Verfahren in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 3-60206 (insbesondere 11) und der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 8-130416 (insbesondere 5) offenbart. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 3-60206 (insbesondere 10) offenbart das letztere Verfahren.
Gemäß dem ersteren Verfahren muss jedoch, wenn ein Amplitudenfehler durch eine Vorwärtsregelung korrigiert wird, eine Leistungsdetektionsschaltung selbst korrigiert werden, um den Amplitudenfehler perfekt zu korrigieren. Dies wirft ein Designproblem auf.
Wenn ein Amplitudenfehler durch eine Vorwärtsregelung korrigiert wird, kann zusätzlich der Amplitudenfehler nicht perfekt korrigiert werden, wodurch ein stetiger Fehler erzeugt wird.
Obwohl eine Amplitudendifferenz sich durch eine Schleifensteuerung an 0 annähert ändert sich genauer gesagt die Amplitudendifferenz zur positiven Seite, nachdem sie 0 passiert hat. Wenn die Steuerung durchgeführt wird, um die Amplitudendifferenz an der positiven Seite wieder auf 0 zurückzuführen, ändert sich die Amplitudendifferenz zur negativen Seite hin. Durch Wiederholen dieser Operation bleibt die Amplitudendifferenz schießlich innerhalb eines gewissen Fehlerbereichs (ständiger Fehler).
Da ein Phasenfehler durch eine Vorwärtsregelung korrigiert wird, kann gemäß dem letzteren Verfahren der Phasenfehler nicht perfekt korrigiert werden und es wird wie im Fall der Vorwärtsregelung für einen Amplitudenfehler ein ständiger Fehler erzeugt.
Die US-A-5,019,793 offenbart eine Phasenschieberschaltung mit einem ersten Phasenschieber, einem zweiten Phasenschieber und einem Addierwerk gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Phasenschieberschaltung zu schaffen, die über einen weiten Frequenzbereich weitgehend ohne Phasenfehler und Amplitudenfehler ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltbild, das eine Phasenschiebervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Äquivalentschaltbild dieser Phasenschiebervorrichtung unter Verwendung von Typ I- und II-Phasenschiebern;
3 ist ein Vektordiagramm der entsprechenden Signale zur Erläuterung der Funktionsweise dieser Phasenschiebervorrichtung;
4A und 4B sind grafische Darstellungen der Phasenschiebercharakteristika dieser Phasenschiebervorrichtung;
5 ist ein Schaltbild der Schaltungsanordnung eines Phasenschiebers vom Typ I;
6 ist ein Schaltbild der Schaltungsanordnung eines Phasenschiebers vom Typ II;
7 ist ein Blockschaltbild einer Phasenschiebervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Vektordiagramm der entsprechenden Signale zur Erläuterung der Funktionsweise dieser Phasenschiebervorrichtung;
9 ist ein Blockschaltbild, das eine Phasenschiebervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist ein Vektordiagramm der entsprechenden Signale zur Erläuterung der Funktionsweise dieser Phasenschiebervorrichtung;
11 ist ein Blockschaltbild, das eine Phasenschiebervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist ein Vektordiagramm der entsprechenden Signale zur Erläuterung der Funktionsweise dieser Phasenschiebervorrichtung;
13 ist ein Blockschaltbild einer Phasenschiebervorrichtung, die nicht durch die Erfindung abgedeckt ist;
14 ist ein Vektordiagramm der jeweiligen Signale zur Erläuterung der Funktionsweise dieser Phasenschiebervorrichtung;
15 ist ein Blockschaltbild, das eine Phasenschiebervorrichtung zeigt, die nicht durch die Erfindung abgedeckt ist;
16 ist ein Vektordiagramm der entsprechenden Signale zur Erläuterung der Funktionsweise der Phasenschiebervorrichtung gemäß 15;
17 ist ein Blockschaltbild einer Phasenschiebervorrichtung, die nicht durch die Erfindung abgedeckt ist;
18 ist ein Vektordiagramm der entsprechenden Signale zur Erläuterung der Funktionsweise dieser Phasenschiebervorrichtung;
19 ist ein Blockschaltbild eines Mischers zur Spiegelfrequenzdämpfung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
20 ist ein Vektordiagramm des Ausgangszustands eines Signals V_IF dieses Mischers zur Spiegelfrequenzdämpfung; und
21 ist ein Vektordiagramm, das den Ausgangszustand eines Signals V_IM von diesem Mischer zur Spiegelfrequenzdämpfung zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden werden anhand der begleitenden Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben, um die vorstehenden Aufgaben, weitere Aufgaben, Merkmale und Wirkungen der vorliegenden Erfindung klarzustellen.
[Erste Ausführungsform]
1 zeigt die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist eine Phasenschieberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Phasenschiebervorrichtung zur Durchführung eines Phasenschiebervorgangs an einem Eingangssignal V_in angewandt, um zwei Ausgangssignale V_Iout und V_Qout zu erzeugten, die eine Phasendifferenz von 90° und im Wesentlichen die gleiche Amplitude haben.
Diese Phasenschiebervorrichtung kann daher bei einer Schaltung zum Erzielen von zwei LOC-(lokale Oszillationsfrequenz)-Signalen, die eine Phasendifferenz von 90° in der vorstehenden Demodulationsschaltung für eine Quadraturphasenmodulation verwendet werden.
Das Eingangssignal V_in wird einem ersten Phasenschieber 10 zugeführt. Als Folge werden die Signal V_I und V_Q als Zwischenphasenschiebersignale erhalten. Die Phasen dieser Signale werden durch einen zweiten Phasenschieber 20 weiter verschoben, um die Signale V_II, und V_QQ zu erhalten.
Ein Addierwerk 30 addiert die zwei Signale V_II und V_QQ. Das resultierende Signal wird als das Phasenschieberausgangssignal V_Iout ausgegeben. Diese Anordnung ist die Grundanordnung einer Phasenschieberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Um das Signal V_Qout, das zum Signal V_Iout, um 90° phasenverschoben ist, und das im Wesentlichen die gleiche Amplitude wie dieses hat, zu erhalten, führt ferner ein dritter Phasenschieber 40 einen Phasenschiebervorgang an den Zwischenphasenschiebersignalen V_I und V_Q durch, um die Signale V_IQ und V_{_QI} zu erzeugen (das unterstrichene "V" in 1 ist in dieser Beschreibung äquivalent zu "V_", und gibt ein invertiertes Signal des Signals V_QI an).
Ein Addierwerk 50 addiert synthetisiert diese Signale V_IQ und V_{_QI}, um das resultierende Signal als das Signal V_Qout auszugeben.
Bei dieser Ausführungsform werden als erster Phasenschieber 10 ein Phasenschieber vom Typ I und als zweiter und dritter Phasenschieber 20 und 40 ein Phasenschieber vom Typ II verwendet.
Ein Phasenschieber 81 vom Typ I (siehe 5) hat einen C/R-Phasenschieber und einen R/C-Phasenschieber. Diese Phasenschieber bestehen aus Widerständen und Kondensatoren und sind miteinander wie in der 5 gezeigt, geschaltet. Der Phasenschieber vom Typ I hat den Vorteil, dass er die relative Phasendifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen im Wesentlichen gegenüber Änderungen in der Eingangssignalfrequenz in einem weiten Bereich hält. Andererseits ist der relative Verstärkungsgrad dieses Phasenschiebers stark frequenzabhängig.
Ein Phasenschieber 82 vom Typ II (siehe 6) hat einen R/C-Phasenschieber und eine R'/C'-Phasenschieber. Diese Phasenschieber sind ebenfalls aus Widerständen und Kondensatoren aufgebaut und wie in der 6 gezeigt, geschaltet. Der Phasenschieber vom Typ II hat den Vorteil, dass er die relativen Verstärkungsgrade der Eingangs- und Ausgangssignale im Wesentlichen gegenüber Änderungen in den Eingangssignalfrequenzen in einem weiten Bereich konstant hält. Andererseits ändert sich die relative Phasendifferenz dieser Signale mit den Frequenzänderungen.
2 zeigt eine aktuelle Äquivalentschaltung der Phasenschiebervorrichtung gemäß 1, die unter Verwendung dieser Phasenschieber vom Typ I und Typ II gebildet ist. Da das Eingangssignal V_in dem C/R-Phasenschieber und R/C-Phasenschieber des Phasenschiebers 10 vom Typ I gemeinsam zugeführt wird, sind ein Paar der Eingangsanschlüsse der zwei Phasenschieber zusammengeschaltet. Das Signal V_in wird dem gemeinsamen Eingangsanschluss zugeführt. Die Signale V_I und V_Q werden über Pufferverstärker auch auf die Phasenschieber 20 bzw. 40 vom Typ II geleitet. Die Ausgänge dieser drei Phasenschieber werden dann durch die Addierwerke 30 und 50 addiert, die als verdrahtete ODER-Pufferverstärker dienen, um die Ausgangssignale V_Iout und V_Qout zu erhalten.
Mit Bezug auf ein Vektordiagramm der entsprechenden Signale wie in der 3 gezeigt, kann der Betrieb dieser Phasenschiebervorrichtung leicht verstanden werden. Genauer gesagt, da die Phasenwinkel der C/R- und R/C-Phasenschieber des Phasenschiebers 10 vom Typ I auf 45° gesetzt sind, ist die Phasendifferenz zwischen den Signalen V_I und V_Q gleich 90°. Diese Phasendifferenz bleibt im Wesentlichen ungeachtet der Frequenz des Signals V_in konstant. Andererseits haben diese Signale unterschiedliche Amplituden.
Das Signal V_I wird am Punkt der Mittenfrequenz in der 3 im Uhrzeigersinn um 45° phasenverschoben, um das Signal V_II zu werden. Wie vorstehend beschrieben, hat dieses Signal eine Abweichung.
Der R'/C'-Phasenschieber des Phasenschiebers 20 verschiebt bei dieser Ausführungsform die Phase des Signals V_Q am Punkt der Mittenfrequenz um 135° im Uhrzeigersinn, um das Signal V_QQ zu erzeugen. Dieses Signal kann eine Phasenabweichung haben.
Diese Signale V_II und V_QQ werden durch das Addierwerk 30 addiert. Daraus folgt, dass das Phasenschieberausgangssignal V_Iout erzeugt ist. Bei dieser Operation können Phasen- und/oder Amplitudenabweichungen von den vorab eingestellten Werten in den Phasenschiebern 10 und 20 korrigiert werden.
Das Signal V_I wird weiterhin dem R'/C'-Phasenschieber des Phasenschiebers 40 zugeführt, und bei dieser Ausführungsform im Uhrzeigersinn um 135° phasenverschoben, um das Signal V_IQ zu werden. Bei dieser Ausführungsform verschiebt der R/C-Phasenschieber des Phasenschiebers 40 die Phase des Signals V_Q um 45° im Uhrzeigersinn, um das Signal V_QI zu erzeugen. Wie aus der in der 2 gezeigten Schaltungsanordnung klar zu ersehen ist, wird das Signal V_{_QI}, das zum Signal V_QI eine invertierte Phasen hat, zum Signal V_IQ addiert, wodurch das Signal V_Oout erzielt wird, das einer Korrektur der Phasen- und/oder Amplitudenabweichungen unterzogen worden ist.
Daraus folgt, dass die Phasenschieberausgangssignale V_Iout und V_Qout eine Phasendifferenz von 90° und im Wesentlichen die gleiche Amplitude haben, wie dies in der 3 gezeigt ist. Das heißt, es können wie in den 4A und 4B gezeigt, Phasencharakteristika erzielt werden, die in einem weiten Bereich mit der Änderung der Frequenz des Eingangssignals V_in einen weitgehend konstanten Verstärkungsgrad und eine substantielle Phasendifferenz von 90° zeigen.
Die Wirkungen dieser Ausführungsform werden durch die unten stehenden Gleichungen (1) und (2) weiter verständlich. Die Signale V_I und V_Q, die durch Phasenverschiebung des Eingangssignals V_in unter Verwendung des Phasenschiebers 10 erzielt werden, sind:
Wenn K·exp(jΨ) die Transferfunktion des R/C-Phasenschiebers des Phasenschiebers vom Typ II ist und K·exp(JΨ + π/2 + ΔΨ) die Transferfunktion des R'/C'-Phasenschiebers des Phasenschiebers vom Typ II ist, dann gilt:
wobei K der Wert proportional zum Verstärkungsgrad ist, Ψ ein beliebiger Winkel und ΔΨ ein relativer Phasenfehler des Phasenschiebers vom Typ II ist.
Wie in den folgenden Gleichungen gezeigt, ist vom mathematischen Standpunkt aus der Phasenfehler sehr klein und der Amplitudenfehler gleich 0.
daher gilt
Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Phasenschieberschaltung geschaffen, bei der die Phasendifferenzen und/oder Amplitudenabweichungen von einem gewünschten Wert ausgelöscht sind, wodurch Phasenschiebercharakteristika realisiert sind, die gegenüber den Einflüssen durch die Abweichung einer Eingangssignalfrequenz von der Mittenfrequenz oder Abweichungen der Bauelementkonstanten gegenüber einem Konstruktionswert resistent sind, da ein Signal von einem ersten Phasenschieber durch einen zweiten Phasenschieber phasenverschoben wird und die resultierenden Signale addiert werden.
Eine Phasenschiebervorrichtung, die eine derartige Phasenschieberschaltung verwendet, kann daher zwei phasenverschobene Ausgangssignale erzeugen, die die gleiche Amplitude haben, wobei die erforderliche Beziehung der Phasendifferenz aufrechterhalten wird.
Obwohl als die ersten und zweiten Phasenschieber keine speziellen Phasenschieber verwendet werden müssen, werden vorzugsweise CR-Phasenschieber, die aus Kondensatoren und Widerständen aufgebaut sind, welche eine relativ einfache Schaltungsanordnung haben und für die Ausbildung einer integrierten Schaltung geeignet sind, verwendet.
Zusätzlich stehen als solche Phasenschieber Phasenschieber vom Typ I und Typ II zur Verfügung. In dem Phasenschieber vom Typ I ist die relative Phasendifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen im Wesentlichen gegenüber Frequenzänderungen des Eingangssignals in einem weiten Bereich konstant, aber der relative Verstärkungsgrad ändert sich mit solchen Änderungen. Im Gegensatz hierzu ist bei dem Phasenschieber vom Typ II der relative Verstärkungsgrad der Eingangs- und Ausgangssignale gegenüber Frequenzänderungen des Eingangssignals in einem weiten Bereich im Wesentlichen konstant, aber die relative Phasendifferenz variiert mit solchen Änderungen.
Als erster Phasenschieber kann sowohl ein Phasenschieber vom Typ I als auch II verwendet werden und als zweiter Phasenschieber können Phasenschieber vom Typ I und II verwendet werden.
[Zweite Ausführungsform]
In der ersten Ausführungsform wird der Phasenschieber vom Typ I als Phasenschieber 10 verwendet und es werden Phasenschieber vom Typ II als die Phasenschieber 20 und 40 verwendet. Wie in der 7 gezeigt, kann jedoch der Phasenschieber vom Typ II als Phasenschieber 10 verwendet werden und es können Phasenschieber vom Typ I als Phasenschieber 20 und 40 verwendet werden.
8 zeigt ein Vektordiagramm für diesen Fall. Wie ebenfalls aus diesem Vektordiagramm klar zu ersehen ist, haben die Phasenschieberausgangssignale V_Iout und V_Qout eine Phasendifferenz von 90° und im Wesentlichen die gleiche Amplitude, so dass Phasencharakteristika erzielt werden, die mit den Frequenzänderungen eines Eingangssignals V_in in einem breiten Bereich ein weitgehend konstanten Verstärkungsgrad und eine substantielle Phasendifferenz von 90° zeigen.
[Dritte Ausführungsform]
Wie in der 9 gezeigt, können die Phasenschieber 10, 20 und 40 Phasenschieber vom Typ II sein.
10 zeigt ein Vektordiagramm für diesen Fall.
Wie aus diesem Vektordiagramm ebenfalls klar zu ersehen ist, haben die Phasenschieberausgangssignale V_Iout und V_Qout eine Phasendifferenz von 90° und im Wesentlichen die gleiche Amplitude, so dass Phasencharakteristika erzielt werden, die mit den Frequenzänderungen eines Eingangssignals V_in in einem weiten Bereich einen weitgehend konstanten Verstärkungsgrad und eine substantielle Phasendifferenz von 90° zeigen.
[Vierte Ausführungsform]
Wie in der 11 gezeigt, können die Phasenschieber 10, 20 und 40 Phasenschieber vom Typ I sein.
12 zeigt ein Vektordiagramm für diesen Fall. Wie aus diesem Vektordiagramm ebenfalls klar ersichtlich ist, haben die Phasenschieberausgangssignale V_Iout und V_Qout eine Phasendifferenz von 90° und im Wesentlichen die gleiche Amplitude, so dass Phasencharakteristika erzielt werden, die mit den Frequenzänderungen eines Eingangssignals V_in in einem weiten Bereich einen weitgehend konstanten Verstärkungsgrad und eine substantielle Phasendifferenz von 90° zeigen.
[Anordnung, die nicht von der Erfindung abgedeckt ist]
Wie in der 13 gezeigt, können Phasenschieber vom Typ I oder II als Phasenschieber 10, 20 und 40 verwendet werden. Bei dieser Anordnung werden von den Phasenschiebern 11 und 12, welche den Phasenschieber 10 bilden, erzeugte Phasenschiebersignale V₀ und V₉₀ durch ein Addierwerk 60 addiert werden, um ein Signal V_I zu erhalten und ein Phasenschiebersignal V_{_0} und ein Phasenschiebersignal V₉₀, die jeweils durch die Phasenschieber 11 bzw. 12 erhalten werden, können durch ein Addierwerk 70 addiert werden, um ein Signal V_Q zu erhalten.
In diesem Fall hat der Phasenschieber 10 die Addierwerke 60 und 70.
14 zeigt ein Vektordiagramm für diesen Fall, wobei ein Phasenschieber vom Typ I als Phasenschieber 10 verwendet wird und Phasenschieber vom Typ II als Phasenschieber 20 und 40 verwendet werden.
[Anordnung, die nicht von der Erfindung abgedeckt ist]
15 zeigt eine Phasenschieberschaltung, die an einer Phasenschiebervorrichtung zur Durchführung eines Phasenschiebervorgangs an den Eingangssignalen V_I und V_Q (die eine Phasendifferenz von 90° haben) angewandt wird, um zwei Ausgangssignale V_Iout und V_Qout mit einer Phasendifferenz von 0° und im Wesentlichen der gleichen Amplitude zu erzeugen.
Diese Phasenschiebervorrichtung kann daher bei einem Mischer mit Spiegelfrequenzdämpfung zum Entfernen von IM-Signalen in der vorstehenden Modulationsschaltung für die Quadraturphasenmodulation verwendet werden.
Das Eingangssignal V_I wird einem ersten Phasenschieber 10A zugeführt, um die Signale V_II und V_IQ als Zwischenphasenschiebersignale zu erhalten.
Die Phasen dieser Signale werden ferner durch einen zweiten Phasenschieber 20 verschoben, um die Signale V_III und V_IQQ zu erhalten.
Ein Addierwerk 30 addiert dann die Signale V_III und V_IQQ und gibt das resultierende Signal als das Phasenschieberausgangssignal V_Iout aus.
Das Eingangssignal V_Q ist an einem dritten Phasenschieber 10B angelegt, um die Signale V_QI und V_QQ als Zwischenphasenschiebersignale zu erhalten.
Die Phasen dieser Signale werden ferner durch einen vierten Phasenschieber 40 verschoben, um die Signale V_QIQ und V_{_QQI} zu erhalten.
Ein Addierwerk 50 addiert dann die Signale V_QIQ und V_{_QQI} und gibt das resultierende Signal als das Phasenschieberausgangssignal V_Qout aus.
In dieser Anordnung können ebenfalls Phasenschieber vom Typ I oder II als Phasenschieber 10A, 10B, 20 und 40 verwendet werden.
16 zeigt ein Vektordiagramm für einen Fall, bei dem Phasenschieber vom Typ I als Phasenschieber 10A und 10B verwendet werden und Phasenschieber vom Typ II als Phasenschieber 20 und 40 verwendet werden.
Ein Phasenschieber 11 des ersten Phasenschiebers 10A verschiebt die Phase des Signals V_I am Punkt der Mittenfrequenz um 45° im Uhrzeigersinn gemäß 16, um das Signal V_II zu erhalten.
Ein Phasenschieber 12 des ersten Phasenschiebers 10A verschiebt am Punkt der Mittenfrequenz die Phase des Signals V_I um 45° entgegen dem Uhrzeigersinn in der 16 gesehen, um das Signal V_IQ zu erhalten.
Die Phasendifferenz zwischen den Signalen V_II und V_IQ ist 90° und ungeachtet der Frequenz des Signals V_I im Wesentlichen konstant. Diese Signale haben jedoch unterschiedliche Amplituden.
Bei dieser Anordnung verschiebt ein Phasenschieber 21 des Phasenschiebers 20 die Phase des Signals V_II am Punkt der Mittenfrequenz um 45° im Uhrzeigersinn gemäß 16, um das Signal V_III zu erhalten. Wie vorstehend beschrieben, hat dieses Signal eine Abweichung.
Bei dieser Anordnung verschiebt ein Phasenschieber 22 des Phasenschiebers 20 die Phase des Signals V_IQ am Punkt der Mittenfrequenz um 135° im Uhrzeigersinn, um das Signal V_IQQ zu erzeugen.
Dieses Signal kann auch eine Phasenabweichung haben.
Das Addierwerk 30 addiert diese Signale V_III und V_IQQ, um das Phasenschieberausgangssignal V_Iout zu erzeugen.
Bei dieser Operation werden die Phasen- und/oder Amplitudenabweichungen von den vorab eingestellten Werten in den Phasenschiebern 10A und 20 korrigiert.
Ein Phasenschieber 13 des Phasenschiebers 10B verschiebt die Phase des Signals V_Q am Punkt der Mittenfrequenz um 45° im Uhrzeigersinn gemäß 16, um das Signal V_QI zu erhalten.
Ein Phasenschieber 14 des Phasenschiebers 10B verschiebt die Phase des Signals V_Q am Punkt der Mittenfrequenz um 45° entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß 16, um das Signal V_QQ zu erhalten.
Die Phasendifferenz zwischen den Signalen V_QI und V_QQ ist 90° und ungeachtet der Frequenz des Signals V_Q im Wesentlichen konstant. Diese Signale haben jedoch unterschiedliche Amplituden.
Bei dieser Anordnung verschiebt ein Phasenschieber 23 des Phasenschiebers 40 die Phase des Signals V_QI am Punkt der Mittenfrequenz um 135° im Uhrzeigersinn gemäß 16, um das Signal V_QIQ zu erhalten. Wie vorstehend beschrieben, hat das Signal eine Abweichung.
Bei dieser Anordnung verschiebt ein Phasenschieber 24 des Phasenschiebers 40 die Phase des Signals V_QQ am Punkt der Mittenfrequenz um 45° im Uhrzeigersinn, um das Signal V_QQI zu erhalten. Dieses Signal V_IQQ wird invertiert, um das Signal V_{_QQI} zu erhalten.
Dieses Signal hat ebenfalls eine Phasenabweichung.
Das Addierwerk 50 addiert diese Signale V_QIQ und V_{_QQI}, um das Phasenschieberausgangssignal V_Qout zu erzeugen.
Bei dieser Operation werden die Phasen- und/oder Amplitudenabweichungen von den vorab eingestellten Werten in den Phasenschiebern 10B und 40 korrigiert.
Als Ergebnis haben die Phasenschieberausgangssignale V_Iout und V_Qout eine Phasendifferenz von weitgehend 0° und im Wesentlichen die gleiche Amplitude, wie dies aus der 16 ebenfalls klar zu ersehen ist.
Das heißt, die Phasencharakteristika zeigen einen weitgehend konstanten Verstärkungsgrad gegenüber den Frequenzänderungen der Eingangssignale V_I und V_Q in einem weiten Bereich und es kann eine maßgebliche Phasendifferenz von 0° erzielt werden.
[Anordnung, die nicht durch die Erfindung abgedeckt ist]
Wie in der 17 gezeigt, können die Phasensignale V_I0 und V_I90, die jeweils durch die Phasenschieber 11 und 12, welche den Phasenschieber 10A bilden, erhalten werden, durch ein Addierwerk 61 addiert werden, um ein Signal V_II zu erhalten, die Phasensignale V_{_I0} und V_I90, die jeweils durch die Phasenschieber 11 und 12 erhalten werden, durch ein Addierwerk 71 addiert werden, um ein Signal V_IQ zu erhalten, die Phasensignale V_Q0 und V_Q90, die jeweils durch die Phasenschieber 13 und 14 erhalten werden, welche ein Phasenschieber 10B bilden, können durch ein Addierwerk 62 addiert werden, um ein Signal V_QQ zu erhalten und die Phasensignale V_Q0 und V_{_Q90}, die jeweils durch die Phasenschieber 13 und 14 erhalten werden, können durch ein Addierwerk 72 addiert werden, um ein Signal V_QI zu erhalten.
In diesem Fall hat der Phasenschieber 10A die Addierwerke 61 und 71 und der Phasenschieber 10B die Addierwerke 62 und 72.
18 zeigt ein Vektordiagramm für einen Fall, bei dem als Phasenschieber 10A und 10B Phasenschieber vom Typ I verwendet werden und als Phasenschieber 20 und 40 Phasenschieber vom Typ II verwendet werden.
[Fünfte Ausführungsform]
19 zeigt ein Beispiel der Schaltung eines Mischers mit Spiegelfrequenzdämpfung.
Mit Bezug auf 19 bezeichnen die Bezugsziffern 1A und 1B Mischer; 2A und 2B Tiefpassfilter; 3 einen IF-Phasenschieber (Phasenschiebervorrichtung); 4 einen lokalen Phasenschieber (Oszillationsschaltung); 5 ein Addierwerk und 6 einen Oszillator. In dieser Ausführungsform wird einer der Phasenschieber der in den ersten bis vierten Ausführungsformen beschrieben ist, als der lokale Phasenschieber 4 verwendet und einer der Phasenschieber, die in den Anordnungen gemäß der 15 und 17 beschrieben worden sind, wird als IF-Phasenschieber verwendet.
In diesem Mischer zur Spiegelfrequenzdämpfung wird ein RF-Signal, das ein IM-Signal von einer Eingangsleitung L1 enthält, in erste und zweite phasengleiche RF-Signale unterteilt und die ersten und zweiten RF-Signale werden an den Mischern 1A bzw. 1B eingegeben.
Ein LOC-Signal vom Oszillator 6 wird an den lokalen Phasenschieber 4 angelegt. Der lokale Phasenschieber 4 empfängt das LOC-Signal von dem Oszillator 6 als ein Eingangssignal und verschiebt dessen Phase, um Phasenschieberausgangssignale V_Iout und V_Qout zu erzeugen. Die Signale V_Iout und V_Qout werden an die Mischer 1A bzw. 1B angelegt.
In diesem Fall haben die Phasenschieberausgangssignale V_Iout und V_Qout eine Phasendifferenz von 90° und im Wesentlichen die gleiche Amplitude.
Der Mischer 1A mischt das erste RF-Signal mit dem Phasenschieberausgangssignal V_Iout von dem lokalen Phasenschieber 4, um das RF-Signal in ein erstes Zwischenfrequenz-(IF)-Signal umzuwandeln, das eine Frequenz gleich der Frequenzdifferenz zwischen dem ersten RF-Signal und dem Phasenschieberausgangssignal V_Iout hat, und schickt dieses Signal an den IF-Phasenschieber 3 über das Tiefpassfilter 2A.
Der Mischer 1B mischt das zweite RF-Signal mit dem Phasenschieberausgangssignal V_Qout vom lokalen Phasenschieber 4, um das RF-Signal in ein zweites Zwischenfrequenz-(IF)-Signal umzuwandeln, das eine Frequenz gleich der Frequenzdifferenz zwischen dem zweiten RF-Signal und dem Phasenschieberausgangssignal V_Qout hat, und schickt dieses an den IF-Phasenschieber 3 über das Tiefpassfilter 2B.
Der IF-Phasenschieber 3 verschiebt die Phase des ersten IF-Signals vom Tiefpassfilter 2A in ein Signal V_I und das zweite IF-Signal vom Tiefpassfilter 2B in ein Signal V_Q, um die Phasenschieberausgangssignale V_IFI und V_IFQ zu erzeugen und sie an das Addierwerk 5 zu schicken.
In diesem Fall haben die Phasenschieberausgangssignale eine Phasendifferenz von weitgehend 0° und im Wesentlichen die gleiche Amplitude.
In dem Signal V_I ist ein IM-Signal als ein phasengleiches Signal zum Signal V_I enthalten, während ein IM-Signal in dem Signal V_Q enthalten ist, das eine entgegengesetzte Phasenkomponente zu dem Signal V_Q hat. Wenn daher die Signale V_IFI und V_IFQ durch das Addierwerk 5 addiert werden, kann ein IF-Signal erhalten werden, aus dem die IM-Signale entfernt sind.
Bezug nehmend auf 19 bezeichnet das Bezugszeichen VIF eine IF-Signalkomponente; und VIM eine IM-Signalkomponente. 20 zeigt den Ausgangszustand von VIM in Form eines Vektordiagramms.

Claims

Phasenschiebevorrichtung mit: einem ersten Phasenschieber 10 zum Empfangen eines Eingangssignals und Erzielen von ersten und zweiten Zwischenphasenschiebesignalen (V₂, V_Q) mit unterschiedlichen Phasen; einem zweiten Phasenschieber (20) zum Erzielen von ersten und zweiten Ausgängen durch Verschieben der Phasen der ersten und zweiten Zwischenphaseschiebesignale; und einem ersten Addierwerk (30) zum Erzeugen eines ersten Phasenschiebeausgangssignals durch Addieren der ersten und zweiten Ausgänge des zweiten Phasenschiebers; dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist einen dritten Phasenschieber (40) zum Erzielen dritter und vierter Ausgänge durch Verschieben der Phasen der ersten und zweiten Zwischenphaseschiebesignale; und einen zweiten Addierer (50) zum Erzeugen eines zweiten Phasenschiebeausgangssignals durch Addieren der dritten und vierten Ausgänge von dem dritten Phasenschieber, wobei jeder der Phasenschieber entweder einen ersten Typ Phasenschieber (81) aufweist, der zwischen den Eingangs- und Ausgangssignalen mit Bezug auf die Änderungen einer Eingangssignalfrequenz in einem weiten Bereich und einem frequenzabhängigen relativen Verstärkungsfaktor eine im Wesentlichen konstante, relative Phasendifferenz zeigt, oder einen zweiten Typ Phasenschieber (82) aufweist, der einen im Wesentlichen konstanten relativen Verstärkungsfaktor der Eingangs- und Ausgangssignale mit Bezug auf die Änderungen in der Eingangssignalfrequenz in einem weiten Bereich und einer frequenzabhängigen relativen Phasendifferenz zeigt, wobei die zweiten und dritten Phasenschieber analoge feststehende Phasenschieber des gleichen Typs sind und die ersten und zweiten Zwischenphaseschiebesignale, die die Ausgänge des ersten Phasenschiebers (10) sind, beide an dem zweiten (20) und dem dritten (40) Phasenschieber eingegeben werden.
Oszillatorschaltung, die eine Phasenschiebevorrichtung gemäß dem Anspruch 1 enthält, und aufweist: einen Oszillator (6) zum Erzeugen eines Oszillationssignals mit einer vorbestimmten Frequenz; wobei die Oszillationsschaltung (4) das Oszillationssignal vom Oszillator empfängt und erste und zweite Phasenschiebeausgangssignale erzeugt.
Bildunterdrückungsmischer mit: einer Oszillationsschaltung gemäß Anspruch 2; einem ersten Mischer (1A) zum Erzielen eines ersten Zwischenfrequenzsignals durch Mischen eines Eingangsfunkfrequenzsignals mit einem ersten Phasenschiebeausgangssignal von der Oszillationsschaltung; und einem zweiten Mischer (1B) zum Erzielen eines zweiten Zwischenfrequenzsignals durch Mischen des Funkfrequenzsignals mit dem zweiten Phasenschiebeausgangssignal von der Oszillationsschaltung.