JP2001308648A - ミキサーにて中間周波数信号を形成する方法及びミキサー - Google Patents

ミキサーにて中間周波数信号を形成する方法及びミキサー

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JP2001308648A JP2001087730A JP2001087730A JP2001308648A JP 2001308648 A JP2001308648 A JP 2001308648A JP 2001087730 A JP2001087730 A JP 2001087730A JP 2001087730 A JP2001087730 A JP 2001087730A JP 2001308648 A JP2001308648 A JP 2001308648A
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frequency
radio frequency
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ペッカ タカロ トミ
Ari Viljanen
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は無線信号をミキサーで中間周波数に
変換することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、位相の異なる少なくとも2つ
の中間周波数信号をミキサー(1)で形成する方法に関
し、このミキサーへは第1信号(RF)と第2信号(L
O)とが伝導される。この方法では、該第1中間周波数
信号は、該第1信号(RF)を移相し、この移相されて
いる第1信号(RF)と該第2信号(LO)とを混合す
ることによって形成される。該第2中間周波数信号は、
該第1信号(RF)と該第2信号(LO)とを混合する
ことによって形成される。該第1信号(RF)の移相は
該ミキサー(1)で実行される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミキサーにおいて
位相の異なる2つの中間周波数信号を形成する方法に関
し、このミキサーには第1及び第2の信号が伝導され、
第1中間周波数信号は、該第1信号を移相すると共に、
その移相された第1信号と該第2信号とを混合すること
によって形成され、第2中間周波数信号はその第1信号
及び第2信号を混合することによって形成される。本発
明はミキサーにも関し、それは、少なくとも、該第1信
号を該ミキサーへ伝導するための手段と、該第2信号を
該ミキサーへ伝導するための手段と、移相されている該
第1信号と該第2信号とから第1中間周波数信号を形成
するための手段と、該第1信号及び該第2信号から第2
中間周波数信号を形成するための手段とを含む。本発明
は受信装置にも関し、それは、送信段階で変調されてい
る該第1信号を受信するための手段と、第2信号を形成
するための手段と、ミキサーと、該第1信号を該ミキサ
ーへ伝導するための手段と、該第2信号を該ミキサーへ
伝導するための手段と、移相されている該第1信号と該
第2信号とから第1中間周波数信号を形成するための手
段と、該第1信号及び該第2信号から第2中間周波数信
号を形成するための手段とを含む。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】無線信
号を受信するための或る従来技術の受信装置では、受信
された高周波無線信号は、その信号で伝送された情報が
それから分離される前に、1つ以上の中間周波数に変換
される。各中間周波数は、通常は受信された無線周波数
信号より低い。中間周波数への変換は一般にミキサーで
行われ、局部発振器により好ましく生成された、局部発
振器信号とも称される混合周波数が該受信装置において
該無線周波数信号と混合される。その混合結果はミキサ
ーの出力に2つの信号を与え、第1の信号の周波数は受
信された無線信号の周波数と局部発振器周波数との差で
あり、第2の信号の周波数は受信された無線信号の周波
数と局部発振器周波数との和である。必要とされる中間
周波数信号は、通常は前記の差信号であり、該ミキサー
の出力信号を帯域フィルターへ伝導することによって該
中間周波数信号をこれらの信号から分離することができ
る。この帯域フィルターの通過域は、所望の周波数範囲
が本質的に減衰されずに該帯域フィルターを通過するよ
うに設定されている。前記の和信号などの、他の周波数
は、顕著な量でこの帯域フィルターを通過することはで
きない。この様な解決策は、使用される中間周波数が分
離されるべき信号の周波数範囲と比べて割合に高いとき
には、充分に働く。放送受信装置などの、オーディオ用
途では、分離されるべき信号の周波数範囲は20Hz−
20kHzの範囲にある。移動局では、この周波数範囲
は幾分小さいこともあるが(例えば300Hz−4kH
z)、音質は音声を伝送するためにはなお充分に良好で
ある。
【0003】放送受信装置では、中間周波数は、通常
は、FMアプリケーションでは約10.7MHzに、A
Mアプリケーションでは約455kHzにセットされ
る。しかし、近時、特に移動局等の携帯用装置では装置
のサイズ及び電力消費量を減少させる傾向がある。この
ことは装置の集積の度合いを高めることにより実現され
ており、例えば高周波回路及び中間周波回路は集積回路
に配置されている。しかし、これは、例えば中間周波段
の実現に制約を課す。無線受信装置が直接変換を用いる
ことにより実現されている場合には、無線受信装置の集
積の度合いを高めることができ、その場合には中間周波
段は不要であり、或いは使用される中間周波数は混信及
びその他の要素の故になるべく低くされる(低IF)。
【0004】直接変換受信装置の実現は割合に簡単であ
るけれども、問題は、分離された信号におけるDCオフ
セットの制御である。一方、低い中間周波数を用いる
と、いわゆるイメージ周波数信号の減衰が困難になる。
イメージ周波数信号は他の信号から成り、それらは、強
くて、聞かれている周波数に近い。それらの無線信号は
割合に減衰されないまま受信装置のミキサーに到達し、
局部発振器信号と混合されるときには、混合結果として
形成される信号は、所望の無線信号の受信時に形成され
る中間周波数信号の周波数範囲の中に少なくとも部分的
に存在するか、又はそれに近い周波数範囲にある。割合
に高い中間周波数が使用されるときには、適当な周波数
に整調されている帯域消去フィルター等のイメージ周波
数フィルターを用いることによってイメージ周波数信号
を減衰させることができる。一方、低い中間周波数が使
用されるときには、帯域フィルターにおいて所望の信号
からイメージ周波数信号を分離することは実際上不可能
であるが、それは、十分効率的に動作するためにはその
Q値を非現実的に高くするべきであるからである。帯域
フィルターの帯域(BW)が中間周波数より広ければ、
フィルタリングによってイメージ周波数を分離すること
はできない。例えば、帯域フィルターの帯域が約78M
Hzであり、中間周波数が約3MHzであれば、イメー
ジ周波数をフィルタリングによって分離することは実際
上不可能である。
【0005】受信装置アプリケーションおいてイメージ
周波数減衰を強めるための従来技術の解決策が幾つか知
られており、該解決策では、例えば数十キロヘルツの範
囲の割合に低い中間周波数が使用される。この関係で言
及することのできるそれらの解決策の例はウィーバーと
ハートレー(Weaver and Hartley)のトポロジーであ
る。それらのアイデアは、ミキサーとの関係でイメージ
周波数を減衰させることであるので、別のイメージ周波
数フィルターは不要である。従来技術のハートレーのミ
キサーが図1に示されている。これは、特に2つのミキ
サー・ブロックを含んでおり、受信された無線周波数信
号RFは第1ミキサー・ブロック2で局部発振器信号L
Oと混合され、それは第1移相ブロック4で90°移相
されて第1バッファー段6で増幅されている。第2ミキ
サー・ブロック3で、受信された無線周波数信号は移相
無しで局部発振器信号LOと混合され、それは第2バッ
ファー段7で増幅されている。更に、第2ミキサー・ブ
ロックの混合結果に対して第2移相ブロック5で90°
移相が行われる。該ミキサーの出力には2つの中間周波
数信号があり、それらは該ミキサーの後に置かれている
加算器8で合計される。所望の周波数に対するその移相
の効果はイメージ周波数に対する効果とは異なり、従っ
て理想的な場合には所望の信号は合計時に同じ位相を持
っていて維持されるが、イメージ周波数は反対の位相を
持っていてハートレー・ミキサーで消去されるというこ
とを数学的に証明することができる。更に、伝送された
情報を検出するために中間周波数信号が復調される。
【0006】従来技術のヒルバート・ミキサーが図2に
示されている。このヒルバート・ミキサーと上記のハー
トレー・ミキサーとの主な相違は局部発振器信号を第2
ミキサーへ伝導する前に該局部発振器信号に対して移相
が行われないという事実である。その代わりに、受信さ
れた無線周波数信号は、ミキサーの第2ミキサー・ブロ
ックへ伝導される前に、第1移相ブロック4で移相され
る。ミキサーの出力には2つの中間周波数信号があり、
それらの信号は、ミキサーの後に置かれている加算器8
で合計される。このミキサーの解決策では、移相が所望
の信号に対してはイメージ周波数に対するのとは異なる
効果を有し、理想的な場合には所望の信号は合計時に同
じ位相を持っていて維持され、これに対してイメージ周
波数は反対の位相を持っていてヒルバート・ミキサーで
除去されるという事実も利用されている。更に、伝送さ
れた情報を検出するために中間周波数信号が復調され
る。
【0007】しかし、上記のミキサーの解決策の欠点
は、ミキサーの充分に信頼できる動作を達成するため
に、ミキサーに使用されるコンポーネントを精密に測定
し、互いに整合させなければならないという事実であ
る。従って該コンポーネントの製造公差は非常に小さく
なければならず、そのことに起因して実用上大きな困難
が生じ、受信装置の価格が高くなる。
【0008】本発明の目的は、無線信号をミキサーで中
間周波数に変換する方法と、ミキサーと受信装置とを達
成することである。本発明は、受信された無線周波数信
号をミキサーの前ではなくてミキサーで移相するという
着想に基づいている。本発明の方法は、第1信号の移相
がミキサーで行われることを特徴としている。本発明の
ミキサーは、該ミキサーが少なくとも第1信号を移相す
るための手段も含んでいることを特徴とする。更に、本
発明の受信装置は、ミキサーが少なくとも第1信号を移
相するための手段も含んでいることを特徴とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術の方
法、ミキサー及び受信装置と比べて顕著な利点を与え
る。受信された無線周波数信号の移相はミキサーで行わ
れるのであって、その前に行われるのではないので、一
般には高周波増幅器で増幅された無線周波数信号をミキ
サーへ伝送する入力ラインにおいて、ミキサーの前で移
相が行われる従来技術の解決策の場合よりもインピーダ
ンス・レベルを相当大きくすることが可能である。この
場合、高周波増幅器を幾分簡単化することができ、局部
発振器信号は両方のミキサーに同相で供給されるので、
局部発振器信号をミキサーへ供給するために2つの別々
のバッファー段を設ける必要はなく、1つのバッファー
段だけで充分である。本発明のミキサーが使用されると
きは、従来技術の受信装置と比べて受信装置の電力消費
量を減少させることができる。本発明のミキサーが使用
されるときには、少なくとも1つの移相ブロックをミキ
サーと関連させて実現することができるので、ミキサー
のサイズを特に集積回路アプリケーションにおいて減少
させることができる。本発明の方法が使用されるときに
は、受信装置の集積の度合いを高めることができ、従っ
て受信装置のサイズを小さくすることができるので、該
受信装置をいろいろな携帯用データ転送アプリケーショ
ンに有利に使用することができる。
【0010】次に、添付図面を参照して本発明をさらに
詳しく説明する。
【0011】
【発明の実施の形態】図4は無線周波数信号を受信する
受信装置9を示している。この受信装置は、アンテナ1
0と、高周波フィルター11と、高周波増幅器12と、
ミキサー1と、中間周波フィルター13と、中間周波増
幅器14と、検出器15と局部発振器16とを好ましく
含んでいる。受信装置9は、例えば、移動局17(図
5)の受信装置、放送受信装置、テレビジョン受信装置
或いはモデム受信装置である。アンテナを介して受信さ
れる無線周波数信号は高周波フィルター11へ伝導さ
れ、ここで所望の受信周波数帯域の外側の周波数は除去
される。受信周波数帯域の受信された無線周波数信号は
高周波増幅器12へ伝導されて増幅される。所望の受信
周波数帯域の受信された無線周波数信号のキャリヤー周
波数は、この明細書ではfcと表示される。受信された
信号の強度に基づいて、高周波増幅器12の増幅作用が
必要に応じて調整される。高周波増幅器12から、無線
周波数信号はミキサー1へ伝導され、ここで、受信され
た無線周波数信号は、図4の例の場合と同様に中間周波
数に変換されるか、或いは直接変換受信装置(図示せ
ず)で直接ベースバンドに変換される。局部発振器15
で生成された局部発振器信号LOもミキサー1へ伝導さ
れるが、その周波数はfLOと表示される。該ミキサーに
より生成された混合結果から、中間周波フィルター13
において所望の中間周波数信号が他の混合結果から分離
される。中間周波数信号は、中間周波増幅器14で増幅
され、検出器15で検出される。図4に示されている受
信装置9はコヒーレント信号などの2位相に変調されて
いる信号の受信に適しており、その場合には2つの異な
る位相の信号、即ちI(同位相)及びQ(直角位相)、
は中間周波数及び検出段階で処理される。通常、これら
の信号間には約90°の位相差がある。
【0012】例えば、GSM−1800システムでは、
搬送波周波数はそのつど受信されるチャネル周波数によ
り、約1800MHzである。局部発振器周波数は、こ
のチャネル周波数から中間周波数距離にセットされるの
で、各チャネル周波数で中間周波数は本質的に同じであ
り、このこと自体は公知である。本発明のミキサーが使
用されるときには、中間周波数は従来技術の解決策の場
合よりも相当低くても良く、それは特にイメージ周波数
を良好に減衰させることができるという事実による。
【0013】受信されるべき無線周波数信号は送信段階
で位相変調又は周波数変調によって変調されているけれ
ども、本発明との関連で他の変調方法を使用し得ること
は明らかである。
【0014】図3に示されている本発明の好ましい実施
態様のミキサー1における本発明の好ましい実施態様の
方法の動作について次に説明をする。ミキサー1は二重
平衡ヒルバート・ミキサー(a double-balanced Hilber
t mixer)の原理で動作する。ミキサー1は、少なくと
も、局部発振器信号LOと受信された無線周波数信号R
Fとを混合して二重位相(I/Q)中間周波数信号IF
を形成するための第1ミキサー・ブロック2及び第2ミ
キサー・ブロック3と、ミキサー1の動作に必要な電圧
及び電流をミキサー1に供給するための電力供給ブロッ
ク18とを含んでいる。更に、ミキサー1は、受信され
た無線周波数信号RFをミキサー1へ伝導するための第
1差動入力と、局部発振器信号LOをミキサー1へ伝導
するための第2差動入力LOinとを含んでいる。
【0015】第1ミキサー・ブロック2は、トランジス
タT1、T2、T3、T4、T5、T6と、電力供給装
置CS1,CS2と、バイアス抵抗器R1、R2、R
3、R4と、コンデンサ等の第1インピーダンスZ1と
を含んでいる。トランジスタT1、T2は好ましくはN
PN型のバイポーラ・トランジスタであり、その各々
は、少なくとも1つのベース等の制御エレメントと、エ
ミッタ等の第1出力エレメントと、コレクタ等の第2出
力エレメントとを有する。後に本明細書において、主と
してNPNバイポーラ・トランジスタが他のトランジス
タの例としても用いられ、従って第1制御エレメントは
ベースと称され、第1出力エレメントはエミッタと称さ
れ、第2出力エレメントはコレクタと称される。しか
し、もしバイポーラ・トランジスタ以外のFETトラン
ジスタ等が使用されるのであれば、前記制御エレメン
ト、第1出力エレメント及び第2出力エレメントは前述
したもの以外の他の種類のものであっても良いことは明
らかである。
【0016】トランジスタT1、T2のエミッタE1、
E2は第1インピーダンスZ1によって互いに結合され
ている。理想的状態では、第1インピーダンスZ1で9
0°の移相が達成されるけれども、実用上は特に第1イ
ンピーダンスZ1の特性が理想的ではないために移相は
必ずしも正確に90°になるとは限らない。けれども、
そのことは、実際上はミキサー1の動作に顕著な影響を
及ぼさない。第1インピーダンスは反応性(reactive)
インピーダンスであって、好ましくはコンデンサ等の主
として容量性インピーダンスであるけれども、用途によ
ってはコイルまたはチョーク等の主として誘導性のイン
ピーダンスを使用することができる。更に、トランジス
タT1、T2のエミッタは、電力供給装置CS1、CS
2を介して共通の接地電位GNDに結合されている。ト
ランジスタT1及びT2のベースは、好ましくはトラン
ジスタT1のベースが第1差動入力の陽極RFin+と
して作用し、トランジスタT2のベースが第1差動入力
の陰極RFin−として作用するように、第1差動入力
RFinを構成する。第1差動入力RFinは抵抗器R
1及び抵抗器R2にDC結合されている。これらの抵抗
器R1、R2はトランジスタT1、T2のベースへのバ
イアス電圧を形成するために第1基準電圧Vref1に
結合されており、そのこと自体は公知である。
【0017】トランジスタT3、T4のエミッタは互い
にDC結合されていて、トランジスタT3、T4は第1
差動対P1を形成している。更に、これらのエミッタは
トランジスT1のコレクタC1にDC結合されている。
同様に、トランジスタT5、T6は第2差動対P2を形
成している。この第2差動対のDC結合されているエミ
ッタはトランジスタT2のコレクタにDC結合されてい
る。トランジスタT3及びT4のベースは互いにDC結
合されて、第2差動入力の陽極LOin+を形成してい
る。同様に、トランジスタT5及びT6のベースは互い
にDC結合されて、第2差動入力の陰極LOin−を形
成している。第2差動入力LOinはバイアス抵抗器R
3及びバイアス抵抗器R4にDC結合されており、それ
らは、トランジスタT3、T4、T5,T6のベースへ
のバイアス電圧を形成するために第2基準電圧Vref
2に結合されている。
【0018】第1及び第2の差動対P1及びP2は、コ
レクタの部分については交差式にDC結合されていて、
第1差動対P1のトランジスタT3のコレクタは第2差
動対P2のトランジスタT5のコレクタにDC結合され
ていて、これらのコレクタは第1ミキサー・ブロック2
の差動出力OUT1の陽出力極OUT1+を形成してい
る。対応的に、第1差動対P1のトランジスタT4のコ
レクタは第2差動対P2のトランジスタT6のコレクタ
にDC結合されていて、これらのコレクタは第1ミキサ
ー・ブロック2の差動出力OUT1の陰出力極OUT1
−を形成している。更に、差動出力OUT1の陽出力極
OUT1+は電力供給ブロック18の抵抗器R5に結合
され、差動出力OUT1の陰出力極OUT1−は電力供
給ブロック18の抵抗器R6に結合されている。
【0019】第2ミキサー・ブロック3の結合は第1ミ
キサー・ブロックのそれとほぼ同様である。この第2ミ
キサー・ブロック3は、トランジスタT7、T8、T
9、T10、T11、T12、電源CS3,CS4,バ
イアス抵抗器R7、R8、R9、R10、及び抵抗器等
の第2インピーダンスZ2を含んでいる。トランジスタ
T7、T8、T9、T10、T11、T12も好ましく
はNPN型のバイポーラ・トランジスタである。
【0020】トランジスタT7、T8のエミッタE7、
E8は第2インピーダンスZ2によって互いに結合され
ているが、それは好ましくは主として抵抗性のインピー
ダンスである。理想的状況では、信号の位相は第2イン
ピーダンスZ2では変化しないけれども、実際には、特
に導体にキャパシタンスがあり、第2インピーダンスZ
2の特性は理想的でないために幾分かの移相が生じるこ
とがある。けれども、このことは、実際にはミキサー1
の動作に顕著な影響を及ぼさない。更に、トランジスタ
T7、T8のエミッタは、電力供給装置を介して共通の
接地電位GNDに結合される。トランジスタT7のベー
スが第1差動入力の陽極RFin+に結合され、トラン
ジスタT8のベースが第1差動入力の陰極RFin−に
結合されるように、トランジスタT7及びT8のベース
はミキサーの第1差動入力RFinに結合されている。
抵抗器R1、R2はトランジスタT7、T8のベースへ
のバイアス電圧を形成するためのバイアス抵抗器として
も作用する。
【0021】トランジスタT9、T10のエミッタは互
いにDC結合され、トランジスタT9、T10は第3差
動対P3を形成している。更に、これらのエミッタはト
ランジスタT7のコレクタにDC結合されている。対応
的に、トランジスタT11、T12は第4差動対P4を
形成している。この第4差動対P4のDC結合されてい
るエミッタはトランジスタT8のコレクタにDC結合さ
れている。トランジスタT9及びT10のベースは第2
差動入力の陽極LOin+にDC結合され、トランジス
タT11及びT12のベースも同様に互いにDC結合さ
れると共に第2差動入力の陰極LOin−にDC結合さ
れている。トランジスタT9、T10、T11、T12
のベースへのバイアス電圧を形成するためにもバイアス
抵抗器R3及びR4が使用されている。
【0022】第3差動対P3及び第4差動対P4は、コ
レクタの部分に関しては交差式にDC結合されていて、
第3差動対P3のトランジスタT9のコレクタは第4差
動対P4のトランジスタT11のコレクタにDC結合さ
れ、これらのコレクタは第2ミキサー・ブロック3の差
動出力OUT2の陽出力極OUT2+を形成している。
対応的に、第3差動対P3のトランジスタT10のコレ
クタは第4差動対P4のトランジスタT12のコレクタ
にDC結合されており、これらのコレクタは第2ミキサ
ー・ブロック3の差動出力OUT2の陰出力極OUT2
−を形成している。更に、差動出力OUT2の陽出力極
OUT2+は電力供給ブロック18の抵抗R7に結合さ
れ、差動出力OUT2の陰出力極OUT2−は電力供給
ブロック18の抵抗R8に結合されている。
【0023】図3に記載されている本発明の好ましい実
施態様のミキサー1の動作について次に説明をする。必
要なときには高周波数増幅器12で増幅されている、中
間周波数に変換されるべき無線周波数信号RFは、例え
ばミキサー1の第1差動入力RFinへ伝導され、局部
発振器信号LOは第2差動入力LOinへ伝導される。
第1ミキサー・ブロック2においては、無線周波数信号
はトランジスタT1、T2のベースへ伝導され、該信号
はトランジスタT1、T2で増幅される。その結果とし
て、ベースへ伝導されるべき信号電圧ube1、ube
2に比例するコレクタ電流ic1、ic2が作られる。
このコレクタ電流は該トランジスタのエミッタへ運ば
れ、ここで電流ie1、ie2はベース電流とコレクタ
電流との合計である。けれども、第1インピーダンスZ
1は、該トランジスタのコレクタ電流ic1、ic2と
ベース電圧ube1、ube2との位相差に約90°の
変化を生じさせる。
【0024】局部発振器信号LOは第2差動入力LOi
nへ伝導される。トランジスタT1は、第1差動対P1
への無線周波数信号に比例する電源として作用する。同
様に、トランジスタT2は、第2差動対P2への無線周
波数信号に比例する電源として作用する。各差動対P
1、P2は、コレクタへの電流強度を形成しており、こ
れは無線周波数信号と局部発振器信号との両方の影響を
受ける。コレクタに結合されている負荷抵抗器R5、R
6において、コレクタ電流が電圧に変換される。混合結
果として形成されている無線周波数信号及び局部発振器
信号の和fRF+f LOと差fRF−fLOとを第1ミキサー・
ブロック2の差動出力OUT1において検出することが
できる。更に、混合結果としてfRF+2fLO、fRF+3
LO、・・・、2fRF+fLO、3fRF+fLO、などの調
波周波数を作ることができる。第1ミキサー・ブロック
2の差動出力から受信される信号は中間周波数フィルタ
ー13へ伝導され、ここで望ましくない信号は該信号か
ら弱められ(フィルタリング)、望まれている中間周波
数信号(通常は無線周波数信号と局部発振器信号との
差)は検出器15(図4)へ伝導され、ここで伝えられ
た情報のQ成分が検出される。
【0025】第2ミキサー・ブロック3において、無線
周波数信号はトランジスタT7、T8のベースへ伝導さ
れ、該信号はトランジスタT7、T8で増幅される。そ
の結果として、該ベースへ伝導されるべき信号電圧ub
e7、ube8に比例するコレクタ電流ic7、ic8
が作られる。このコレクタ電流はトランジスタT7、T
8のエミッタへ運ばれ、ここで電流ie7、ie8はベ
ース電流とコレクタ電流との和である。第1ミキサー・
ブロックの動作との差は、主として、第2インピーダン
スZ2が該トランジスタのコレクタ電流ic7、ic8
とベース電圧ube7、ube8との位相差に顕著な変
化を生じさせないという事実にある。
【0026】トランジスタT7は、第3差動対P3への
無線周波数信号に比例する電源として作用する。同様
に、トランジスタT8は、第4差動対P4への無線周波
数信号に比例する電源として作用する。各差動対P3、
P4はコレクタへの電流強度を形成し、これは無線周波
数信号と局部発振器信号との両方の影響を受ける。コレ
クタに結合されている負荷抵抗器R7、R8において、
コレクタ電流は電圧に変換される。混合結果として形成
されている無線周波数信号及び局部発振器信号の和及び
差を第2ミキサー・ブロック3の差動出力OUT2で検
出することができる。しかし、この場合、該信号は第1
差動出力の信号と比べて約90°の位相差を有する。第
2ミキサー・ブロック3の差動出力OUT2から受信さ
れる信号は中間周波数フィルター13へ伝導され、ここ
で望ましくない信号は該信号から弱められ(フィルタリ
ングされ)、望まれている中間周波数信号は検出器15
へ伝導され、ここで伝えられた情報のI成分が検出され
る。
【0027】ミキサーの前の無線信号のデータ転送リン
クで移相が実行される従来技術の解決策では、それは信
号路の負荷の原因となり、それは移相及びそれらの相互
結合を実現するために使用されるインピーダンスによ
る。本発明の解決策が使用されるときには、移相コンポ
ーネントがトランジスタT1、T2のエミッタ・ブラン
チに置かれているので、この負荷を相当減少させること
ができる。従ってインピーダンスは、差動入力RFin
のインピーダンスに直接には影響を及ぼさなくて、トラ
ンジスタT1、T2の増幅率を乗じられて影響を及ぼ
す。増幅率は通常は数十から数百の範囲内にあるので、
ミキサーの前に置かれている移相が一般に信号を弱めて
受信装置のノイズ/ノイズ性能を高める従来技術の解決
策と比べて負荷効果を百分の一以下に減少させることが
できる。負荷効果の減少は高周波数増幅器12の出力の
負荷と受信装置の電力消費量とを減少させる。更に、ミ
キサーを実現するのに必要なコンポーネントが少なくな
ると共に電力消費量が減少するのでミキサー1をより小
さなスペースに統合することができる。
【0028】ミキサー1においては、トランジスタT
1、T2、T7及びT8、並びに対応的に差動対P1−
P4のトランジスタT3−T6、T9−T12などの、
同様に動作するトランジスタは、本質的に同様の電気的
特性を有する。本発明のミキサー1が集積回路(図示さ
れていない)で実現されるときには、トランジスタを幾
何学的に本質的に同様に形成し、それらを同じ基板上に
置くことによって、それらの特性を同様にすることがで
きる。負荷抵抗器R5−R8の抵抗値もできるだけ同様
であるべきである。
【0029】図5は別の移動局17を示しており、この
移動局では本発明の好ましい実施態様のミキサー1が使
用されている。移動局17は、例えば、アンテナ10
と、受信装置9と、送信装置19と、キーパッド20
と、ディスプレイ21と、イヤホン22とマイクロホン
23と、1つ以上のプロセッサ24とを含んでいる。移
動局17の動作は、それ自体としては当業者に知られて
おり、本発明の好ましい実施態様のミキサー1の動作に
ついての上の説明に基づいて当業者は移動局17と関連
させて本発明を適用することができる。
【0030】本発明は上で説明した実施態様のみに限定
されなくて、添付の請求項により定義されている範囲か
ら逸脱することなくその細部を修正し得ることは明らか
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術のハートレー・ミキサーの略ブロック
図である。
【図2】従来技術のヒルバート・ミキサーの略ブロック
図である。
【図3】本発明の好ましい実施例のミキサーの回路図で
ある。
【図4】本発明の好ましい実施例の受信装置の簡略ブロ
ック図である。
【図5】本発明の好ましい実施例のミキサーが使用され
ている移動局の簡略ブロック図である。
【符号の説明】
1…ミキサー LO…第2信号 RF…第1信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アリ ビルヤネン フィンランド国,エフイーエン−11130 リーヒマキ,マルシンカトゥ 8 ベー 25

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ミキサー(1)にて位相の異なる少なく
    とも2つの中間周波数信号を形成する方法であって、第
    1信号(RF)と第2信号(LO)とがこのミキサーへ
    伝導され、第1中間周波数信号は該第1信号(RF)を
    移相すると共に、その移相された第1信号と該第2信号
    (LO)とを混合することによって形成され、第2中間
    周波数信号は前記第1信号(RF)と前記第2信号(L
    O)とを混合することにより形成され、該第1信号の移
    相は前記ミキサー(1)において実行されることを特徴
    とするミキサーにて中間周波数を形成する方法。
  2. 【請求項2】 無線周波数信号が受信され、その信号は
    送信段階で位相の異なる少なくとも2つの変調信号で変
    調され、局部発振器信号が形成され、該第1信号(R
    F)は前記の受信された無線周波数信号であり、該第2
    信号(LO)は前記局部発振器信号であり、前記第1中
    間周波数信号は第1変調信号を含んでおり、前記第2中
    間周波数信号は第2変調信号を含んでいることを特徴と
    する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 無線周波数信号が受信され、該信号は送
    信段階で少なくとも1つの変調信号で変調され、局部発
    振器信号が形成され、該第1信号は前記の受信された無
    線周波数信号であり、該第2信号(LO)は前記局部発
    振器信号であり、前記中間周波数信号は受信される該信
    号から形成される2つの変調信号を含んでおり、該変調
    信号間には位相差があることを特徴とする請求項1に記
    載の方法。
  4. 【請求項4】 該無線周波数信号を受信するために受信
    周波数が選択され、該無線周波数信号はその選択された
    受信周波数で受信され、その受信された無線周波数信号
    は少なくとも1つの中間周波数に変換され、その受信さ
    れた無線周波数信号のイメージ周波数の信号が受信さ
    れ、該イメージ周波数は、受信された無線周波数信号の
    周波数と該中間周波数との関数であり、局部発振器信号
    が形成され、該第1信号(RF)は前記の受信された無
    線周波数信号であり、該第2信号(LO)は前記局部発
    振器信号であり、前記の少なくとも2つの中間周波数信
    号は該イメージ周波数信号を減衰させるために合計さ
    れ、送信される無線周波数信号とほぼ同様の変調信号が
    前記の合計の結果として形成されることを特徴とする請
    求項1、2又は3のいずれか1つに記載の方法。
  5. 【請求項5】 受信されるべき無線周波数信号を変調す
    るために送信段階で位相変調が使用されることを特徴と
    する請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
  6. 【請求項6】 受信されるべき無線周波数信号を変調す
    るために送信段階で周波数変調が使用されることを特徴
    とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
  7. 【請求項7】 ミキサーにて中間周波数信号を形成する
    方法に使用するミキサー(1)であって、少なくとも、
    第1信号(RF)を該ミキサー(1)へ伝導するための
    手段(RFin)と、第2信号(LO)を該ミキサー
    (1)へ伝導するための手段(LOin)と、移相され
    ている該第1信号(RF)と該第2信号(LO)とから
    第1中間信号を形成するための手段(T1−T6、R
    5、R6)と、該第1信号及び該第2信号(LO)から
    第2中間周波数信号を形成するための手段(T7−T1
    2、R7、R8)とを含んでおり、該ミキサー(1)
    は、少なくとも、前記第1信号の移相を実行するための
    手段(Z1)をも含むことを特徴とするミキサー。
  8. 【請求項8】 − 該第1信号(RF)を該ミキサーへ
    伝導するための手段(RFin)はトランジスタ(T
    1、T2)の第1の対を含んでおり、そのベースへ該第
    1信号(RF)が伝導されるようになっており、 − 該第2信号(LO)を該ミキサーへ伝導するための
    手段(LOin)は、トランジスタ(T7、T8)の第
    2の対を含んでおり、そのベースへ該第2信号(LO)
    が伝導されるようになっており、 − 該第1信号(RF)の移相を実行するための手段
    (Z1)は反応性インピーダンスを含んでおり、それは
    前記の第1の2つのトランジスタ(T1、T2)のエミ
    ッタ(E1、E2)に結合されており、 − 前記第1信号(RF)から第1中間周波数信号を形
    成するための手段(T1−T6、R5、R6)は、前記
    の第1の2つのトランジスタ(T1、T2)と、交差式
    に結合されている4つのトランジスタ(T3−T6)
    と、2つの抵抗器(R5、R6)とを含んでおり、 − 該第1信号(RF)及び第2信号(LO)から該第
    2中間周波数信号を形成するための手段(T7−T1
    2、R7、R8)は、前記の第2の2つのトランジスタ
    (T7、T8)と、交差式に結合されている4つのトラ
    ンジスタ(T9−T12)と、2つの抵抗器(R7、R
    8)とを含むことを特徴とする請求項7に記載のミキサ
    ー。
  9. 【請求項9】 前記反応性インピーダンスは、コンデン
    サ等の容量性インピーダンスであることを特徴とする請
    求項8に記載のミキサー。
  10. 【請求項10】 前記反応性インピーダンスは、コイル
    等の誘導性インピーダンスであることを特徴とする請求
    項8に記載のミキサー。
  11. 【請求項11】 前記第1信号(RF)は、位相の異な
    る少なくとも2つの変調で変調されていることを特徴と
    する請求項7、8、9又は10のいずれか1つに記載の
    ミキサー。
  12. 【請求項12】 前記第1信号(RF)は周波数変調に
    より変調されていることを特徴とする請求項7、8、9
    又は10のいずれか1つに記載のミキサー。
  13. 【請求項13】 受信装置(9)であって、この受信装
    置は、送信段階で変調されている第1信号(RF)を受
    信するための手段(10)と、第2信号(LO)を形成
    するための手段(16)と、ミキサー(1)と、前記第
    1信号(RF)を該ミキサー(1)へ伝導するための手
    段(RFin)と、前記第2信号(LO)を該ミキサー
    (1)へ伝導するための手段(LOin)と、移相され
    ている前記第1信号(RF)と前記第2信号(LO)と
    から第1中間信号を形成するための手段(T1−T6、
    R5、R6)と、前記第1信号(RF)と第2信号(L
    O)とから第2中間周波数信号を形成するための手段
    (T7−T12、R7、R8)とを含んでおり、該ミキ
    サー(1)が少なくとも前記第1信号の移相を実行する
    ための手段(Z1)をも含んでいることを特徴とする受
    信装置。
  14. 【請求項14】 少なくとも、前記第2信号(LO)を
    形成するための局部発振器(15)をも含んでいること
    を特徴とする請求項13に記載の受信装置(9)。
  15. 【請求項15】 移相を実行するための手段(Z1)
    は、コンデンサ等の容量性インピーダンスを含むことを
    特徴とする請求項13に記載の受信装置。
  16. 【請求項16】 移相を実行するための手段(Z1)
    は、コイル等の誘導性インピーダンスであることを特徴
    とする請求項13、14又は15のいずれか1つに記載
    の受信装置。
  17. 【請求項17】 前記第1信号(RF)は、位相の異な
    る少なくとも2つの変調で変調されていることを特徴と
    する請求項13〜16のいずれか1つに記載の受信装
    置。
  18. 【請求項18】 前記第1信号(RF)は周波数変調に
    よって変調されていることを特徴とする請求項13〜1
    6のいずれか1つに記載の受信装置。
  19. 【請求項19】 移動局(17)の受信装置であること
    を特徴とする請求項13〜18のいずれか1つに記載の
    受信装置。
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