JP2000078051A - トランシーバー装置 - Google Patents

トランシーバー装置

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JP2000078051A
JP2000078051A JP10245848A JP24584898A JP2000078051A JP 2000078051 A JP2000078051 A JP 2000078051A JP 10245848 A JP10245848 A JP 10245848A JP 24584898 A JP24584898 A JP 24584898A JP 2000078051 A JP2000078051 A JP 2000078051A
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JP
Japan
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frequency
signal
vco
offset
fdd
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JP10245848A
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English (en)
Inventor
Shinji Mitsuya
伸司 三矢
Nobuo Saito
伸郎 斎藤
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないVCO(2個)を使用した安価で小型
なトランシーバー装置を実現する。 【解決手段】 通信用トランシーバー装置において、送
信に必要な高周波信号(fT)として、送信周波数と受
信周波数差をfDDとすると、高周波VCOをfR+2×
fDDとしオフセットVCOの周波数を4×fDDとし、f
R+2×fDDをオフセットVCOの分周信号とミキサー
で混合させてfR+fDDとなる周波数を生成し、受信時
には受信信号を高周波VCOの信号と受信ミキサーでミ
ックスして中間周波数に変換し、復調に必要な高周波信
号は、オフセットVCOからの信号を分周して生成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、送信周波数と受信
周波数が互いに異なるトランシーバー装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】電波を利用した通信機器では、送信周波
数(fT)と、受信周波数(fR)の異なる周波数デュ
プレックス(FDD)の方式をとるシステムがある。こ
れらのシステムの通信機ではベースバンドで使用できる
周波数と空中電送に使う高い周波数とを変換している。
トランシーバー装置の構成としては、送信時には直接変
調方式が、また受信時には中間周波数(fIF)を用い
る間接変調方式が用いられている。これによって、送信
時には直接変調することで、中間周波数を用いる場合に
比べシステム構成を簡素化できる利点があるためであ
る。一方、受信時には直接変調方式ではDCオフセット
の除去が課題となるので間接変調方式が用いられてい
る。
【0003】回路構成としては、送信時にはベースバン
ド信号を高周波に変換する際に、送信用高周波VCOの
周波数とオフセットVCOの周波数とを混成する。一
方、受信時には、受信信号を受信用高周波VCOを用い
てミキサーで中間周波数に変換し、不要波をフィルター
で除去した後に復調器用VCOの周波数もしくは分周し
た周波数を用いてベースバンド信号に変換している。
【0004】このように送信、受信の周波数変換を行う
にあたり4つのVCOを用いることになる。つまり、送
信用高周波VCOの周波数をfvco1、オフセットVCO
の周波数をfoff 、受信用高周波VCOの周波数をfvc
o2、復調用VCOの周波数をfdem とすると、次式とな
る。
【0005】
【数1】 fT=fvco1+foff もしくはfT=fvco1−foff fR−fIF=fVCO2もしくは、fR+fIF=fVCO2 fif=fdem もしくはfif=fdem ×n(nは整数) この構成において、fvco1=fvco2となるようにオフセ
ット周波数VCOもしくは復調用VCOの周波数を選択
すれば、高周波VCOは1個あればよく、全体で3個の
VCOを用いて構成することができる。また、これらV
COの周波数はその倍波の組み合わせがスプリアスとな
るため、送信帯域及び受信帯域にない周波数が選択され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このシ
ステムではオフセット周波数及び中間周波数を任意に選
択できるが、高周波VCO、オフセットVCO、復調用
VCOの少なくとも3個のVCOが必要となる。このよ
うに3個のVCOを用いることは、小型・軽量化と低コ
スト化の要求が強い携帯用トランシーバー装置の構成方
法としては好ましくない。
【0007】そこで本発明は、以上のような問題を解消
して、送信周波数と受信周波数が互いに異なる通信方式
のトランシーバー装置において、システムに必要なVC
Oの数を2個にすることで小形・軽量で低コストのトラ
ンシーバー装置を実現することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、トランシー
バー装置において、高周波VCO、オフセットVCO、
復調器、変調器、分周器、ミキサーを少なくとも配置
し、これら高周波VCOとオフセットVCOの周波数を
適正な周波数に選択することによって、小形・軽量で低
コストのトランシーバー装置を実現できることを見いだ
し、本発明をなすに至った。
【0009】すなわち、トランシーバー装置において、
送信に必要な高周波信号(fT)としては、送信周波数
と受信周波数の差をfDDとすると、高周波VCOの周波
数を(fR+2×fDD)とし、オフセットVCOの周波
数を4×fDD(または2×fDD、8×fDD)とし、オフ
セットVCOの分周信号からの信号を、高周波VCOか
らの信号とミキサーで混合させてfT=fR+fDDとな
る周波数を生成し、受信時には、受信信号を、高周波V
COからの信号でミキサーによって中間周波数に変換
し、この中間周波数の信号からの復調に必要な高周波信
号は、オフセットVCOからの信号を分周して生成する
ことを特徴とするトランシーバー装置である。
【0010】本発明によって生成される送信用高周波信
号の周波数は、高周波VCOの周波数とはオフセット信
号周波数分、ずらしてあるので、送信用高周波信号によ
る高周波VCOの不安定化等の問題がない。したがっ
て、本発明によって生成される送信用高周波信号は、直
接変調型の直交変調器等を駆動するのに好適である。ま
た、本発明によって生成される受信用の復調用信号は、
中間周波数と異なっているので受信信号に対する妨害波
とならない。このため、本発明によれば、実装面積が大
きいVCOを2個配置するだけで送信と受信に好適の高
周波信号を最小限のブロック構成で生成できると同時
に、小型・軽量なトランシーバー装置を実現することが
可能になった。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
【0012】本発明において、高周波VCOとオフセッ
トVCOは、VCOモジュールを使用しても良いし、ト
ランジスタ、バリキャップ、タンク回路で構成しても良
い。また、チャンネル周波数を選択するためにPLL回
路と組み合わせて使われることが多いが、これも本発明
の範囲内にある。
【0013】(実施例1)以下に図1を参照して本発明
の第1の実施例により説明する。
【0014】送信周波数と受信周波数との差をfDDと
し、受信周波数をfRとすると、送信周波数fTはfR
+fDDとなる。さらに送信はオフセットミキサー13を
含む直接変調方式を用いている場合について説明する。
【0015】高周波VCO11の周波数をfR+2×f
DDとし、オフセットVCO12の周波数を4×fDDとす
る。送信時には、オフセットVCO12の周波数を4分
周器18で4分周し低域通過フィルタ(ローパスフィル
タ)19を通過させた信号と高周波VCO11の信号を
ミキサー13でミックスしてfR+fDDの信号を合成
し、fR+fDDを、送信すべき情報を有するベースバン
ドのI,Q信号でI,Q変調器14において変調し、送
信する。受信時には受信信号fRを高周波VCO11の
信号と受信ミキサー15でミックスして中間周波数2×
fDD に変換する。さらに、この信号はフィルター(不図
示)により不要波を除去した後、オフセットVCO12
の信号を分周器17で2分周した信号によってI,Q復
調器16でI,Q信号に変換する。
【0016】2つのVCO11,12はデュアルPLL
制御回路20のループ内に構成されており、このデュア
ルPLL制御回路20によってPLL制御される。
【0017】オフセットVCO12の周波数は4×fDD
としているが、これによって、受信周波数と同じ周波数
の場合にはVCOからの信号が妨害波として作用するこ
とを防止している。
【0018】次にオフセットVCO12に2×VCOを
用いた場合について説明する。高周波VCO11の周波
数をfR+2×fDDとし、オフセットVCO12の周波
数を2×fDDとする。送信時には、オフセットVCO1
2の周波数を2分周した信号と高周波VCO11の信号
をミキサーでミックスしてfR+fDDの信号を合成し、
このfR+fDDをベースバンドのI,Q信号で変調し、
送信する。受信時には受信信号fRを高周波VCO11
の信号と受信ミキサーでミックスして中間周波数2×f
DDに変換する。さらに、この信号はフィルターにより不
要波を除去し、オフセットVCO12の信号によって復
調器でI,Q信号に変換される。
【0019】オフセットVCO12の周波数は2×fDD
としているが、これによって、受信周波数と同じ周波数
の場合にはVCOからの信号が妨害波として作用するこ
とを防止している。
【0020】次にオフセットVCO12に8×VCOを
用いた場合について説明する。高周波VCO11の周波
数をfR+2×fDDとし、オフセットVCO12の周波
数を8×fDDとする。送信時には、オフセットVCO1
2の周波数を8分周した信号と高周波VCO11の信号
をミキサーでミックスしてfR+fDDの信号を合成し、
このfR+fDDをベースバンドのI,Q信号で変調し、
送信する。受信時には受信信号fRを高周波VCO11
の信号と受信ミキサーでミックスして中間周波数2×f
DDに変換する。さらに、この信号はフィルターにより不
要波を除去し、オフセットVCO12の信号を4分周し
た信号によって復調器でI,Q信号に変換される。
【0021】高周波VCO11の周波数がfR−2×f
DDの場合には、オフセットVCO12の周波数を4×f
DDとし、送信時にはオフセットVCO12と高周波VC
O11から送信周波数fR+fDDを生成し、受信時はf
RとfR−2×fDDにより中間周波数を生成し、復調時
にオフセットVCO12の周波数を2分周で用いる。
【0022】送信周波数が受信周波数よりも低い場合に
も、オフセットVCO12の周波数をfDDの絶対値の2
倍もしくは4倍を用いるので上記の関係は成り立ってい
る。
【0023】また、送信周波数差がfDD+fD2の場合に
は高周波VCOを送信、受信時にfD2に変化させること
で対応も可能であり、この場合も本発明の範囲内にあ
る。
【0024】さらに、I,Qの信号に変換せずにリミッ
ターやRSSI信号に変換するシステムもあるが、これも本
発明の範囲内にある。
【0025】(実施例2)図2は、ミキサー13とし
て、2つの90°位相器13a,13bと、2つの乗算
器13c,13dとからなるシングルサイドバンドミキ
サーを用いた例を示すものであり、この場合、ミキサー
13の出力は、シングルサイドバンド信号となる。他の
構成は、図1と同様である。
【0026】(実施例3)図3に送信IC,もしくは受
信ICの組み合わせ例を示す。この例は受信IC31と
送信IC32を有し、受信IC31にオフセットVCO
を内蔵したことで、フィルタを2つのIC間に配置可能
である。基本的な回路構成は図2と同様である。ここ
で、各ICのフィルタとのインターフェイスをそれぞれ
31a、32aとしている。オフセットミキサー(ミキ
サー13)は、高周波信号とオフセット信号により送信
周波数を合成する。ミキサーとしては一般的にギルバー
トタイプのミキサーが用いられ、高周波信号とオフセッ
ト信号の倍波の組み合わせが、ミキサーから出力される
が、この組み合わせがスプリアスとなる。このスプリア
スを低減させることが送信系の変調器に対し求められて
いる。スプリアスを低減させる方法としては、ミキサー
からのスプリアスを低減させるか、発生したスプリアス
をミキサー出力と変調器間に配置されたフィルターで除
去する方法がある。このフィルターを使用しなくてもよ
い方法としては、ミキサーからのスプリアスを低減させ
ることが重要で、シングルサイドバンドミキサーにより
希望波のみを出力させることで対応可能である。倍波の
組み合わせにおいて、高周波信号は信号自体が高周波の
ため、多く発生する奇数倍波の周波数間隔が広い。この
ため、問題にはなりにくい。一方、分周器により例えば
2分周、及び4分周波を生成すると、奇数倍波が発生
し、スプリアスの要因になりやすい。このため、オフセ
ット周波数の奇数倍波を低減させることは、送信帯域や
受信帯域近くで発生するスプリアスを低減させることに
なる。また、シングルサイドバンドミキサーを使用する
場合には、分周波をミキサーに入力するまでにフィルタ
ーにより奇数倍波を除去することが望ましい。このため
の簡易な方法として例えば図4に示すようにインダクタ
LやキャパシタCで簡単なフィルターを形成することも
できる。オフセットVCOとシングルサイドバンドミキ
サーが別々のICで形成された場合には、このIC間に
フィルターを配置することでも対応可能である。
【0027】このように周波数配分にすることで2個の
VCOのみ用いて送受信が可能であり、小型軽量なトラ
ンシーバーを構成することができる。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように本発明により、安価で
かつ小形・軽量のトランシーバー装置の構成が可能にな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のブロック図である。
【図2】本発明実施例のシングルサイドバンドミキサー
を使用した実施例を表す図である。
【図3】本発明実施例の受信、送信ICとフィルタのブ
ロック図である。
【図4】本発明実施例の低域通過フィルタを表す図であ
る。
【符号の説明】
11 高周波VCO 12 オフセットVCO 13 ミキサー 14 変調器 15 受信ミキサー 16 復調器 17 2分周器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信周波数と受信周波数が互いに異なる
    通信方式のトランシーバー装置であって、高周波信号発
    振器と、オフセット信号発振器と、前記オフセット信号
    発振器からの信号を分周する第1分周器と、送信用の高
    周波信号を変調する変調器と、受信信号を復調する復調
    器と、前記第1分周器からの信号と前記高周波信号発振
    器からの信号とを混合して送信用高周波信号として前記
    変調器に供給するミキサーと、前記オフセット信号発振
    器からの信号を分周して受信信号の復調に必要な信号と
    して前記復調器に供給する第2分周器とを具えたことを
    特徴とするトランシーバー装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記高周波発信器の発振周波数が、fR+2×fDDであ
    り、前記オフセット信号発振器の発振周波数が、4×f
    DDまたは2×fDDまたは8×fDDである(ただし、前記
    受信周波数:fR,前記送信周波数:fT=fR+fDD
    とする)ことを特徴とするトランシーバー装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、 前記高周波信号発振器および前記オフセット信号発振器
    は、電圧制御発振器であることを特徴とするトランシー
    バー装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記復調器と前記変調器が異なるIC内に構成され、前記
    復調器のIC内に前記オフセット信号発振器が配置され、
    前記オフセット信号発振器の分周された信号を前記復調
    器のICから出力することを特徴とするトランシーバー装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記第1分周器と前記ミキサーとの間にローパスフィル
    ターが配置され、前記オフセット信号発振器と前記第1
    分周器とが同一のIC内に構成され、前記第1分周器か
    らの出力をいったん前記IC外に取り出せる構成とした
    ことを特徴とするトランシーバー装置。
JP10245848A 1998-08-31 1998-08-31 トランシーバー装置 Withdrawn JP2000078051A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6931237B2 (en) 2001-02-21 2005-08-16 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Communication device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6931237B2 (en) 2001-02-21 2005-08-16 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Communication device

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Effective date: 20051101