JP2002033635A - 90度移相器及びこれを用いたイメージ除去ミキサ並びに受信装置 - Google Patents

90度移相器及びこれを用いたイメージ除去ミキサ並びに受信装置

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JP2002033635A
JP2002033635A JP2000216800A JP2000216800A JP2002033635A JP 2002033635 A JP2002033635 A JP 2002033635A JP 2000216800 A JP2000216800 A JP 2000216800A JP 2000216800 A JP2000216800 A JP 2000216800A JP 2002033635 A JP2002033635 A JP 2002033635A
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phase shift
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phase shifter
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Shinji Amano
真司 天野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来構成の90度移相器では、90度付近の
位相差を持つ出力信号が得られる入力信号の周波数範囲
は必ずしも十分ではなく、さらに広い周波数範囲で90
度付近の位相差を得たいというニーズに応えることがで
きない。 【解決手段】 本発明では移相回路14−1〜n、15
−1〜nを直列に接続して成る第1、第2多段移相回路
14、15から互いの位相差がほぼ90度となる2つの
出力信号を得る90度移相器10において、第1、第2
多段移相回路14、15の各位相特性に差を設けるとと
もに、各移相回路14−1〜n、15−1〜n毎の位相
特性にもそれぞれ差を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路化に
適した広帯域の90度移相器、特に受信装置のイメージ
除去ミキサに用いられる90度移相器に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】入力信号の位相を90度シフトさせる9
0度移相器は、多くの技術分野で非常に重要な役割を担
っている。図8は90度移相器の第1従来例を示すブロ
ック図である。本図に示すように、この90度移相器4
0は1つの共通入力端子41と2つの出力端子43、4
4を有している。共通入力端子41に加えられる入力信
号は2系統に分離されて出力端子43、44からそれぞ
れ出力される。
【0003】このとき、分離された一系統の入力信号は
そのまま出力端子43に送出されるが、他系統の入力信
号は1次のオールパスフィルタ42(以下、APF42
と呼ぶ)を介して出力端子44に送出される。ここで、
APF42は利得変化を伴うことなく入力信号の位相の
みをシフトさせるので、出力端子43、44の各出力信
号間にはその分だけ位相差が生じる。
【0004】図9は90度移相器40から送出される各
出力信号間の位相差を表すグラフである。ただし、この
位相差はAPF42の位相特性そのものであるため、図
9はAPF42の位相特性を表すグラフであると言うこ
ともできる。なお、本図の横軸は入力信号の周波数を示
しており、縦軸は各出力信号間の位相差(もしくはAP
F42における位相シフト量)を示している。また、実
線Lは入力信号の周波数変化に伴って各出力信号間の位
相差が変化する様子を示している。
【0005】図中に示すように、90度移相器40から
送出される各出力信号間の位相差が90度付近となるの
は、入力信号の周波数が所定の周波数幅w内である場合
に限られる。ただし、各出力信号間の位相差が90度付
近となる領域では入力信号の周波数変化に対する位相差
の変化率が大きくなるため、90度付近の位相差を得る
ことができる入力信号の周波数幅wは非常に狭いものと
なっている。従って、本構成の90度移相器40では、
入力信号の周波数帯域が広範囲に及ぶ場合、その入力信
号の全周波数帯域にわたる90度位相シフトを行うこと
はできない。
【0006】上記課題を解決する技術が、例えば特開平
8−307208号公報に提案されている。図10は9
0度移相器の第2従来例を示すブロック図である。前出
の90度移相器40と同様、この90度移相器50も1
つの共通入力端子51と2つの出力端子54、55を有
している。共通入力端子51に加えられる入力信号は2
系統に分離されて出力端子54、55からそれぞれ出力
される。
【0007】このとき、分離された一系統の入力信号は
1次のオールパスフィルタ52(以下、APF52と呼
ぶ)を介して出力端子54に送出され、他系統の入力信
号は1次のオールパスフィルタ53(以下、APF53
と呼ぶ)を介して出力端子55に送出される。ここで、
APF52、53はいずれも利得変化を伴うことなく入
力信号の位相のみをシフトさせる回路であり、その位相
特性は互いに異なるものである。
【0008】図11は90度移相器50から送出される
各出力信号間の位相差、及びAPF52、53の位相特
性を表すグラフである。本図の横軸は入力信号の周波数
を示しており、縦軸は各出力信号間の位相差及びAPF
52、53における位相シフト量を示している。なお、
図中の実線Lは入力信号の周波数変化に伴って各出力信
号間の位相差が変化する様子を示している。また、一点
鎖線a、二点鎖線bはそれぞれAPF52、53の位相
特性を示している。
【0009】一点鎖線a、二点鎖線bで示すように、A
PF52、53における位相シフト量が90度付近とな
る入力信号の周波数幅はいずれも非常に狭いことが分か
る。しかし、APF52における位相シフト量とAPF
53における位相シフト量とが互いにほぼ一定の差を保
ちながら推移する区間は、比較的広い周波数範囲にわた
って形成されている。
【0010】従って、本図に示すように、APF52、
53の位相特性を互いに異なる設定とすることで、90
度移相器50から送出される各出力信号間の位相差(実
線L)が90度付近となる入力信号の周波数幅wを広げ
ることができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術を適用した90度移相器であっても、90度
付近の位相差が得られる周波数範囲は必ずしも十分では
なく、さらに広い周波数範囲で90度付近の位相差を得
たいというニーズに応えることはできない。
【0012】例えば、近年、携帯情報機器向けの無線通
信技術として、Bluetoothと呼ばれる近距離無
線インターフェースが提案されている。このBluet
oothを用いると、ノートパソコンやPDA(Person
al Digital Assistants)、携帯電話などをケーブルを
使わずに接続し、音声やデータをやりとりすることがで
きる。なお、前記Bluetoothでは免許なしで自
由に使うことのできる2.45GHz帯の電波をキャリ
アとして使用している。
【0013】また、前記Bluetoothでは周波数
ホッピング方式のスペクトラム拡散技術が用いられてお
り、信号の変調方式としてはGFSK(Gaussian-filte
redFrequency Shift Keying)が採用されている。な
お、信号伝送レートが1Mbps、変調指数が0.28
〜0.35であるため、信号の周波数偏移幅は±140
kHz〜±175kHzとなる。
【0014】ここで、前記Bluetoothの規格に
準拠した2.45GHz帯の信号を受信するBluet
ooth受信装置には、イメージ除去ミキサが設けられ
ている。イメージ除去ミキサとは受信信号を中間周波数
信号(以下、IF信号と呼ぶ)に変換するとともに、受
信妨害の原因となるイメージ周波数成分の除去を行う回
路である。そして、このイメージ除去ミキサの内部には
90度移相器が用いられている。
【0015】このとき、前記90度移相器の入力信号と
なる前記IF信号には前述の通りFM変調が施されてい
るため、前記90度移相器ではその周波数偏移幅をカバ
ーし得る広い周波数範囲で90度付近の位相差を得る必
要がある。また、前記イメージ除去ミキサの精度向上の
ためには、前記90度移相器自身の位相特性ずれ(コン
デンサや抵抗の製造ばらつき等に起因する)や、送受信
回路に設けられた局部発振器のずれ幅等についてもカバ
ーする必要がある。
【0016】以上のことを考慮すると、前記Bluet
oothにおける前記IF信号の周波数を1MHzとし
た場合、前記90度移相器でカバーすべき周波数範囲は
約0.4MHz〜1.6MHzという広帯域となる。従
来の90度移相器ではこれほど広帯域にわたって一様で
安定した90度位相シフトを行うことはできない。
【0017】本発明は上記の問題点に鑑み、半導体集積
回路化に適した広帯域の90度移相器を提供することを
目的とする。また、前記90度移相器を用いた高精度の
イメージ除去ミキサ並びに受信装置を提供することを目
的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る90度移相器においては、入力信号の
位相をシフトさせる移相回路を複数段直列に接続して成
る第1、第2多段移相回路を有しており、第1、第2多
段移相回路から互いの位相差がほぼ90度となる2つの
出力信号を得る90度移相器において、第1、第2多段
移相回路の各位相特性に差を設けるとともに、第1、第
2多段移相回路を構成する各移相回路毎の位相特性にも
それぞれ差を設けたことを特徴としている。
【0019】また、差動入力信号の位相をシフトさせる
差動移相回路を複数段直列に接続して成る第1、第2多
段差動移相回路を有しており、第1、第2多段差動移相
回路から互いの位相差がほぼ90度となる2つの差動出
力信号を得る90度移相器において、第1、第2多段差
動移相回路の各位相特性に差を設けるとともに、第1、
第2多段差動移相回路を構成する各差動移相回路毎の位
相特性にもそれぞれ差を設けた構成としてもよい。
【0020】なお、前記差動移相回路はそれぞれ、入力
信号が差動的に加えられる第1、第2入力端子と、出力
信号を差動的に送出する第1、第2出力端子と、一端が
第1入力端子に他端が第2出力端子に接続された第1抵
抗と、一端が第2入力端子に他端が第1出力端子に接続
された第2抵抗と、一端が第2入力端子に他端が第2出
力端子に接続された第1コンデンサと、一端が第1入力
端子に他端が第1出力端子に接続された第2コンデンサ
と、から構成するとよい。
【0021】さらに、第1、第2抵抗の各抵抗値を各差
動移相回路内では同一とし、また第1、第2コンデンサ
の各静電容量値も各差動位相回路内では同一とするとよ
い。
【0022】上記構成の90度移相器の応用装置として
は、前記90度移相器をその内部に有するイメージ除去
ミキサを構成するとよい。さらには前記イメージ除去ミ
キサをその内部に有する受信装置を構成するとよい。
【0023】
【発明の実施の形態】まず、本発明に係る90度移相器
の第1実施形態について説明を行う。図1は本発明に係
る90度移相器の第1実施形態を示すブロック図であ
る。本図に示すように、この90度移相器10にはn段
の移相回路14−1〜14−nを直列に接続して成る第
1多段移相回路14と、n段の移相回路15−1〜15
−nを直列に接続して成る第2多段移相回路15とが設
けられている。なお、第1、第2多段移相回路14、1
5を構成する各移相回路14−1〜14−n、15−1
〜15−nは、いずれも利得変化を伴うことなく入力信
号の位相のみをシフトさせる回路である。
【0024】各移相回路14−1〜14−n、15−1
〜15−nの最前段となる移相回路14−1、15−1
の各入力端子は、それぞれ第1、第2多段移相回路1
4、15の各入力端子12、13に相当しており、最後
段となる移相回路14−n、15−nの各出力端子は、
それぞれ第1、第2多段移相回路14、15の各出力端
子、すなわち90度移相器10の各出力端子16、17
に相当している。
【0025】本実施形態の90度移相器10では1つの
共通入力端子11に対して第1、第2多段移相回路1
4、15の各入力端子12、13が共通接続されてい
る。よって、共通入力端子11に加えられる入力信号は
2系統に分離されることになり、一系統の入力信号は第
1多段移相回路14を介して出力端子16に送出され、
他系統の入力信号は第2多段移相回路15を介して出力
端子17に送出される。
【0026】ただし、必ずしも第1、第2多段移相回路
14、15の各入力端子12、13を共通入力端子11
に共通接続する必要はなく、用途によっては各入力端子
12、13にそれぞれ別の信号を入力する構成としても
よい。また、必要に応じて第1、第2多段移相回路1
4、15を構成する移相回路14−1〜14−n、15
−1〜15−nの各出力端子にインピーダンス変換回路
(図示せず)を設けてもよい。
【0027】ここで、本実施形態の90度移相器10に
おいては、第1、第2多段移相回路14、15の各位相
特性に差を設けるとともに、第1、第2多段移相回路1
4、15を構成する各移相回路14−1〜14−n、1
5−1〜15−n毎の位相特性にもそれぞれ差を設けて
いる。以下では、図2及び図3を参照しながら、第1、
第2多段移相回路14、15をともに2段の移相回路1
4−1、14−2、及び15−1、15−2によって構
成した例を挙げて説明を行うことにする。
【0028】図2は90度移相器10から送出される各
出力信号間の位相差を表すグラフである。本図の横軸は
入力信号の周波数を示しており、縦軸は各出力信号間の
位相差を示している。なお、図中の実線Lは入力信号の
周波数変化に伴って各出力信号間の位相差が変化する様
子を示している。
【0029】また、図3は第1、第2多段移相回路1
4、15を構成する各移相回路の位相特性を表すグラフ
である。本図の横軸は入力信号の周波数を示しており、
縦軸は各移相回路における位相シフト量を示している。
なお、実線a1、a2はそれぞれ移相回路14−1、1
4−2の位相特性を示しており、一点鎖線b1、b2は
それぞれ移相回路15−1、15−2の位相特性を示し
ている。
【0030】図3に示すように、第1、第2多段移相回
路14、15の各位相特性に差を設けるとともに、第
1、第2多段移相回路14、15を構成する各移相回路
14−1、14−2、及び15−1、15−2の各位相
特性にもそれぞれ差を設けることにより、90度移相器
10から送出される各出力信号間の位相差(図2中の実
線L)が90度付近となる入力信号の周波数幅wを従来
に比べて大幅に拡大することができる。よって、従来の
90度移相器ではカバーできない広帯域にわたって一様
で安定した90度位相差を得たいというニーズに応える
ことができる。
【0031】なお、本実施形態では第1、第2多段移相
回路14、15をともに2段の移相回路14−1、14
−2、及び15−1、15−2によって構成した例を挙
げて説明を行ったが、用途によっては第1、第2多段移
相回路14、15を構成する移相回路の段数をさらに増
してもよい。このような構成とすることにより、さらに
広帯域にわたって位相差が90度付近となる出力信号を
得ることができる。
【0032】続いて、本発明に係る90度移相器の第2
実施形態について説明を行う。図4は本発明に係る90
度移相器の第2実施形態を示すブロック図である。本図
に示すように、この90度移相器20にはn段の差動移
相回路22−1〜22−nを直列に接続して成る第1多
段差動移相回路22と、n段の差動移相回路23−1〜
23−nを直列に接続して成る第2多段差動移相回路2
3とが設けられている。なお、第1、第2多段差動移相
回路22、23を構成する各差動移相回路22−1〜2
2−n、23−1〜23−nは、いずれも利得変化を伴
うことなく差動入力信号の位相のみをシフトさせる回路
である。
【0033】各差動移相回路22−1〜22−n、23
−1〜23−nの最前段となる差動移相回路22−1、
23−1の各差動入力端子は、いずれも共通差動入力端
子21に接続されている。また、最後段となる差動移相
回路22−n、23−nの各差動出力端子は、それぞれ
第1、第2多段差動移相回路22、23の各差動出力端
子、すなわち90度移相器20の各差動出力端子24、
25に相当している。
【0034】上記構成により、本実施形態の90度移相
器20においても共通差動入力端子21に加えられる差
動入力信号は2系統に分離されることになる。そして、
一系統の差動入力信号は第1多段差動移相回路22を介
して差動出力端子24に送出され、他系統の差動入力信
号は第2多段差動移相回路23を介して差動出力端子2
5に送出される。
【0035】ただし、必ずしも第1、第2多段差動移相
回路22、23に対して共通の差動入力信号を供給する
必要はなく、用途によっては第1、第2多段差動移相回
路22、23にそれぞれ別の差動信号を入力する構成と
してもよい。また、必要に応じて第1、第2多段差動移
相回路22、23を構成する差動移相回路22−1〜2
2−n、23−1〜23−nの各差動出力端子にインピ
ーダンス変換回路(図示せず)を設けてもよい。
【0036】ここで、本実施形態の90度移相器20に
おいても、第1実施形態と同様に、第1、第2多段差動
移相回路22、23の各位相特性に差を設けるととも
に、第1、第2多段差動移相回路22、23を構成する
各差動移相回路22−1〜22−n、23−1〜23−
n毎の位相特性にもそれぞれ差を設けている。
【0037】このような構成とすることにより、90度
移相器20から送出される各出力信号間の位相差が90
度付近となる入力信号の周波数幅を従来に比べて大幅に
拡大することができる。加えて、本実施形態の90度移
相器20は回路全体が差動構成で実現されているため、
電源ノイズやクロストーク等に対して良好な特性を有す
る90度移相器を得ることが可能である。
【0038】次に、上記で説明した第1、第2多段差動
移相回路22、23を構成する各差動位相回路の回路構
成について説明する。図5は90度移相器20に使用さ
れる差動移相回路の一構成例を示す回路図である。本図
に示すように、本実施形態の差動移相回路26は入力信
号が差動的に加えられる第1、第2入力端子27a、2
7bと、出力信号を差動的に送出する第1、第2出力端
子28a、28bとを有している。また、差動移相回路
26には第1、第2抵抗R1、R2、及び第1、第2コ
ンデンサC1、C2が設けられている。
【0039】本図に示す差動移相回路26において、第
1抵抗R1の一端は第1入力端子27aに接続されてお
り、他端は第2出力端子28bに接続されている。ま
た、第2抵抗R2の一端は第2入力端子27bに接続さ
れており、他端は第1出力端子28aに接続されてい
る。一方、第1コンデンサC1の一端は第2入力端子2
7bに接続されており、他端は第2出力端子28bに接
続されている。また、第2コンデンサC2の一端は第1
入力端子27aに接続されており、他端は第1出力端子
28aに接続されている。
【0040】このとき、差動移相回路26から送出され
る差動出力信号Voutは、差動移相回路26に入力され
る差動入力信号Vinを用いて、次の(1)式で表すこと
ができる。
【数1】
【0041】上式中の変数Rは第1、第2抵抗R1、R
2の各抵抗値を示しており、変数Cは第1、第2コンデ
ンサC1、C2の各静電容量値を示している。このよう
に、第1抵抗R1の抵抗値と第1コンデンサC1の静電
容量値との積が、第2抵抗R2の抵抗値と第2コンデン
サC2の静電容量値との積に等しい関係となるように設
定することで差動移相回路26を実現することができ
る。
【0042】このような回路構成から成る差動移相回路
26を、図4に示した90度移相器20の各差動移相回
路22−1〜22−n、23−1〜23−nとして用
い、各差動移相回路間にエミッタフォロワ等によるイン
ピーダンス変換回路を設けることにより、回路規模が小
さく半導体集積回路化に適した広帯域の90度移相器を
実現することができる。
【0043】特に、本実施形態の差動移相回路26では
第1、第2抵抗R1、R2の抵抗値をともにRとし、第
1、第2コンデンサC1、C2の静電容量値をともにC
としている。このように、第1、第2抵抗R1、R2の
各抵抗値を各差動移相回路内では同一とし、また第1、
第2コンデンサC1、C2の各静電容量値も各差動位相
回路内では同一とすることにより、第1、第2抵抗R
1、R2の各抵抗値、及び第1、第2コンデンサC1、
C2の各静電容量値の相対的な製造ばらつきの影響を受
けにくくなるため、差動信号のバランスが崩れにくい差
動移相回路を得ることができる。
【0044】続いて、本発明に係る90度移相器の応用
装置として、Bluetooth受信装置に用いられる
イメージ除去ミキサを例に挙げて説明を行う。図6は本
発明に係るBluetooth受信装置の一構成例を示
すブロック図であり、特に高周波信号の処理を行うRF
信号処理部を重点的に示している。
【0045】前述したように、Bluetoothとは
ノートパソコンやPDA、携帯電話などの接続手段とし
て期待されている携帯情報機器向けの近距離無線インタ
ーフェースであり、本図に示すBluetooth受信
装置30は前記Bluetoothの規格に準拠した
2.45GHz帯の信号を受信する装置である。
【0046】まず、Bluetooth受信装置30の
構成について説明する。2.45GHz帯の信号を受信
するアンテナ31はローノイズアンプ32(以下、LN
A32と呼ぶ)を介してイメージ除去ミキサ33(以
下、IRM(Image RejectionMixer)33と呼ぶ)に接
続されている。
【0047】IRM33の出力端はバンドパスフィルタ
34(以下、BPF34と呼ぶ)、リミッタアンプ3
5、及びFSK復調器36を介して、後段に設置された
ベースバンド信号処理部(図示せず)に接続されてい
る。また、IRM33には電圧制御発振器37(以下、
VCO(Voltage Controlled Oscillator)37と呼
ぶ)が接続されており、VCO37にはPLL(Phase
Locked Loop)回路38が接続されている。
【0048】次に、Bluetooth受信装置30の
動作について説明する。アンテナ31で検出された2.
45GHz帯の受信信号はLNA32で増幅され、IR
M33に送出される。IRM33はVCO37の出力信
号を局部発振信号として用い、2.45GHz帯である
LNA32の出力信号を、例えば1MHzの中間周波数
信号(以下、IF信号と呼ぶ)に変換するとともに、前
記IF信号から受信妨害の原因となるイメージ周波数成
分を除去する。なお、局部発振器となるVCO37の発
振周波数はPLL回路38によって制御されている。
【0049】IRM33にて生成された前記IF信号は
BPF34によって帯域制限が施される。ここで、前記
IF信号の周波数を1MHz程度の低い値に設定するこ
とにより、前記Bluetoothの仕様で規定される
ような1MHz離れた周波数で大きな減衰量を持ち、な
おかつ良好な相互変調歪み及び雑音指数を有するBPF
34を実現することが可能となる。
【0050】BPF34により帯域制限された前記IF
信号は次段のリミッタアンプ35によって振幅制限さ
れ、その後FSK復調器36において情報信号の復調が
行われる。なお、FSK復調器36の出力信号は後段に
設置されるベースバンド信号処理部に送出され、以降の
信号処理が行われる。
【0051】続いて、IRM33の回路構成及び動作に
ついて説明を行う。図7はIRM33の一構成例を示す
ブロック図である。まず、IRM33の回路構成につい
て説明する。本図に示すように、IRM33の入力端子
33aには2つのミキサ回路33b、33cが接続され
ている。ミキサ回路33bには90度移相器33dを介
してVCO37が接続されており、ミキサ回路33cに
は直接VCO37が接続されている。
【0052】また、ミキサ回路33b、33cの各出力
端はそれぞれローパスフィルタ33e、33f(以下、
LPF33e、33fと呼ぶ)に接続されており、LP
F33e、33fの各出力端は90度移相器33gの入
力端子にそれぞれ接続されている。90度移相器33g
の各出力端子は加算器33hの二入力端にそれぞれ接続
されており、加算器33hの出力端はIRM33の出力
端子33iに接続されている。
【0053】次に、上記構成から成るIRM33の動作
について説明する。ただし、イメージ除去ミキサの動作
については、例えば「実用アナログ電子回路設計法」
(総合電子出版社)p.173〜p.175に詳述され
ているため、ここでは概略的な動作のみを説明する。
【0054】LNA32から入力端子33aに入力され
る2.45GHz帯の受信信号は二系統に分離され、そ
れぞれミキサ回路33b、33cによって1MHzの前
記IF信号に変換される。ここで、ミキサ回路33b、
33cからそれぞれ送出される前記IF信号には、互い
の位相差が90度となるように90度移相器33dによ
る位相シフトが施されている。
【0055】ミキサ回路33b、33cから送出される
前記IF信号はそれぞれLPF33e、33fによって
アッパーサイド成分を除去され、その中間周波数成分の
みが選択される。LPF33e、33fから送出される
前記IF信号は、90度移相器33gによって互いの位
相差が90度となるように位相シフトされた後に、加算
器33hに送出される。加算器33hではLPF33
e、33fからそれぞれ入力された前記IF信号同士の
加算処理が行われる。このような動作により、IRM3
3ではLNA32の出力信号を前記IF信号に変換する
とともに、前記IF信号から受信妨害の原因となるイメ
ージ周波数成分を除去することができる。
【0056】ここで、90度移相器33dでは単一周波
数で発振するVCO37の出力信号を90度移相すれば
よいので、90度移相器33dを広帯域仕様とする必要
はなく、従来構成の90度移相器をそのまま適用するこ
とができる。
【0057】それに対して、LPF33e、33fから
出力される前記IF信号にはFM変調が施されているた
め、90度移相器33gではその周波数偏移幅をカバー
し得る広い周波数範囲で90度付近の位相差を得る必要
がある。また、IRM33の精度向上のためには、90
度移相器33g自身の位相特性ずれ(コンデンサや抵抗
の製造ばらつき等に起因する)や、VCO37のずれ幅
等についてもカバーする必要がある。そのため、90度
移相器33gについては広帯域仕様とする必要がある。
【0058】特に、前記Bluetoothにおける前
記IF信号の周波数を1MHzとした場合、90度移相
器33gでカバーすべき周波数範囲は約0.4MHz〜
1.6MHzという広帯域となる。従来の90度移相器
ではこれほど広帯域にわたって一様で安定した90度位
相シフトを行うことはできない。
【0059】ここで、本発明に係る90度移相器10
(もしくは90度移相器20)は上記で説明した通り、
非常に広帯域の入力信号に対して一様で安定した90度
位相シフトを行うことが可能である。よって、90度移
相器10(もしくは90度移相器20)を90度移相器
33gとして採用すれば、非常に良好な特性を有するI
RM33を実現することができる。従って、IRM33
によって受信妨害の原因となるイメージ周波数成分の除
去を高精度に行うことが可能となるので、Blueto
oth受信装置30における受信感度等の受信品質を大
幅に向上させることができる。
【0060】
【発明の効果】本発明に係る90度移相器においては、
入力信号の位相をシフトさせる移相回路を複数段直列に
接続して成る第1、第2多段移相回路を有しており、第
1、第2多段移相回路から互いの位相差がほぼ90度と
なる2つの出力信号を得る90度移相器において、第
1、第2多段移相回路の各位相特性に差を設けるととも
に、第1、第2多段移相回路を構成する各移相回路毎の
位相特性にもそれぞれ差を設けたことを特徴としてい
る。
【0061】このような構成とすることにより、前記9
0度移相器から送出される各出力信号間の位相差が90
度付近となる入力信号の周波数幅を従来に比べて大幅に
拡大することが可能となる。従って、従来の90度移相
器ではカバーできない広帯域にわたって一様で安定した
90度位相差を得たいというニーズに応えることができ
る。
【0062】また、差動入力信号の位相をシフトさせる
差動移相回路を複数段直列に接続して成る第1、第2多
段差動移相回路を有しており、第1、第2多段差動移相
回路から互いの位相差がほぼ90度となる2つの差動出
力信号を得る90度移相器において、第1、第2多段差
動移相回路の各位相特性に差を設けるとともに、第1、
第2多段差動移相回路を構成する各差動移相回路毎の位
相特性にもそれぞれ差を設けた構成としてもよい。
【0063】このような構成とすることにより、前記9
0度移相器から送出される各出力信号間の位相差が90
度付近となる入力信号の周波数幅を従来に比べて大幅に
拡大することができる。加えて、前記90度移相器は回
路全体が差動構成で実現されているため、電源ノイズや
クロストーク等に対して良好な特性を有する90度移相
器を得ることが可能である。
【0064】なお、前記差動移相回路はそれぞれ、入力
信号が差動的に加えられる第1、第2入力端子と、出力
信号を差動的に送出する第1、第2出力端子と、一端が
第1入力端子に他端が第2出力端子に接続された第1抵
抗と、一端が第2入力端子に他端が第1出力端子に接続
された第2抵抗と、一端が第2入力端子に他端が第2出
力端子に接続された第1コンデンサと、一端が第1入力
端子に他端が第1出力端子に接続された第2コンデンサ
と、から構成するとよい。
【0065】このような回路構成から成る差動移相回路
を、前記90度移相器の各差動移相回路として用い、各
差動移相回路間にエミッタフォロワ等によるインピーダ
ンス変換回路を設けることにより、回路規模が小さく半
導体集積回路化に適した広帯域の90度移相器を実現す
ることができる。
【0066】さらに、第1、第2抵抗の各抵抗値を各差
動移相回路内では同一とし、また第1、第2コンデンサ
の各静電容量値も各差動位相回路内では同一とするとよ
い。このような構成とすることにより、第1、第2抵抗
の各抵抗値、及び第1、第2コンデンサの各静電容量値
の相対的な製造ばらつきの影響を受けにくくなるため、
差動信号のバランスが崩れにくい差動移相回路を得るこ
とができる。
【0067】また、上記構成の90度移相器の応用装置
としては、前記90度移相器をその内部に有するイメー
ジ除去ミキサを構成するとよい。上記で説明した通り、
本発明に係る90度移相器は非常に広帯域の入力信号に
対して一様で安定した90度位相シフトを行うことが可
能である。従って、前記90度移相器をその内部に有す
る前記イメージ除去ミキサは非常に良好な特性を有する
ものとなり、受信妨害の原因となるイメージ周波数成分
の除去を高精度に行うことが可能となる。
【0068】さらには前記イメージ除去ミキサをその内
部に有する受信装置を構成するとよい。上記したよう
に、本発明に係る90度移相器をその内部に有する前記
イメージ除去ミキサは非常に良好な特性を有するため、
このようなイメージ除去ミキサを受信装置に内蔵するこ
とで、前記受信装置における受信感度等の受信品質を大
幅に向上させることができる。これにより、Bluet
oothに好適な受信装置を実現することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る90度移相器の第1実施形態
を示すブロック図である。
【図2】 90度移相器10から送出される各出力信
号間の位相差を表すグラフである。
【図3】 第1、第2多段移相回路14、15を構成
する各移相回路の位相特性を表すグラフである。
【図4】 本発明に係る90度移相器の第2実施形態
を示すブロック図である。
【図5】 90度移相器20に使用される差動移相回
路の一構成例を示す回路図である。
【図6】 本発明に係るBluetooth受信装置
の一構成例を示すブロック図である。
【図7】 IRM33の一構成例を示すブロック図で
ある。
【図8】 90度移相器の第1従来例を示すブロック
図である。
【図9】 90度移相器40から送出される各出力信
号間の位相差を表すグラフである。
【図10】 90度移相器の第2従来例を示すブロック
図である。
【図11】 90度移相器50から送出される各出力信
号間の位相差、及びAPF52、53の位相特性を表す
グラフである。
【符号の説明】
10 90度移相器 14 第1多段移相回路 14−1〜n 移相回路 15 第2多段移相回路 15−1〜n 移相回路 20 90度移相器 22 第1多段差動移相回路 22−1〜n 差動移相回路 23 第2多段差動移相回路 23−1〜n 差動移相回路 26 差動移相回路 27a 第1入力端子 27b 第2入力端子 28a 第1出力端子 28b 第2出力端子 30 Bluetooth受信装置 33 イメージ除去ミキサ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号の位相をシフトさせる移相回路を
    複数段直列に接続して成る第1、第2多段移相回路を有
    しており、第1、第2多段移相回路から互いの位相差が
    ほぼ90度となる2つの出力信号を得る90度移相器に
    おいて、 第1、第2多段移相回路の各位相特性に差を設けるとと
    もに、第1、第2多段移相回路を構成する各移相回路毎
    の位相特性にもそれぞれ差を設けたことを特徴とする9
    0度移相器。
  2. 【請求項2】差動入力信号の位相をシフトさせる差動移
    相回路を複数段直列に接続して成る第1、第2多段差動
    移相回路を有しており、第1、第2多段差動移相回路か
    ら互いの位相差がほぼ90度となる2つの差動出力信号
    を得る90度移相器において、 第1、第2多段差動移相回路の各位相特性に差を設ける
    とともに、第1、第2多段差動移相回路を構成する各差
    動移相回路毎の位相特性にもそれぞれ差を設けたことを
    特徴とする90度移相器。
  3. 【請求項3】前記差動移相回路はそれぞれ、入力信号が
    差動的に加えられる第1、第2入力端子と、出力信号を
    差動的に送出する第1、第2出力端子と、一端が第1入
    力端子に他端が第2出力端子に接続された第1抵抗と、
    一端が第2入力端子に他端が第1出力端子に接続された
    第2抵抗と、一端が第2入力端子に他端が第2出力端子
    に接続された第1コンデンサと、一端が第1入力端子に
    他端が第1出力端子に接続された第2コンデンサと、か
    ら成ることを特徴とする請求項2に記載の90度移相
    器。
  4. 【請求項4】第1、第2抵抗の各抵抗値を各差動移相回
    路内では同一とし、また第1、第2コンデンサの各静電
    容量値も各差動位相回路内では同一としたことを特徴と
    する請求項3に記載の90度移相器。
  5. 【請求項5】請求項1〜請求項4のいずれかに記載の9
    0度移相器をその内部に有することを特徴とするイメー
    ジ除去ミキサ。
  6. 【請求項6】請求項5に記載のイメージ除去ミキサをそ
    の内部に有することを特徴とする受信装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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