JP2002064397A - 周波数シンセサイザ及びこれを用いたマルチバンド無線機 - Google Patents

周波数シンセサイザ及びこれを用いたマルチバンド無線機

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    • H03B21/01—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies by beating unmodulated signals of different frequencies
    • H03B21/02—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies by beating unmodulated signals of different frequencies by plural beating, i.e. for frequency synthesis ; Beating in combination with multiplication or division of frequency

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Abstract

(57)【要約】 【課題】小数の単位シンセサイザからなる回路規模の小
さな、マルチバンド無線機に対応した周波数シンセサイ
ザを提供する。 【解決手段】単位シンセサイザとして高周波数帯の周波
数可変の第１基準周波数信号を生成するＨＦシンセサイ
ザ１１と、低周波数帯の第２基準周波数信号を生成する
ＬＦシンセサイザ１２と、第１及び第２基準周波数信号
を入力とするミキサ１３、第２基準周波数信号を入力と
する分周器１４、第１基準周波数信号及び分周器１４の
出力信号を入力とするミキサ１５、ミキサ１４の出力信
号を入力とする分周器１６、ミキサ１５の出力信号を入
力とする分周比が切り替え可能な分周器１７、分周器１
６，１７の出力信号を切り替えて出力するスイッチ１８
とからなる演算回路を有し、スイッチ１８の出力信号を
受信用ローカル信号として出力し、分周器１７の出力信
号を送信用ローカル信号として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の所望周波数
の信号を生成する周波数シンセサイザ及び該周波数シン
セサイザを用いて構成されるマルチバンド無線機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、移動通信端末は一つの通信シス
テム、例えばＰＤＣ(Personal Digital Cellular)方式
の携帯電話システム、ＩＳ−９５に準拠した携帯電話シ
ステム、ＰＨＳ(Personal Handy-phone System)などで
のみ使用可能に構成されている。すなわち、一台の移動
通信端末は世の中に存在する様々の通信システムの中の
一つの規格の方式にのみ対応するのが普通であった。
【０００３】これに対し、近年の移動通信システムの多
様化に伴い、一台の移動通信端末で様々な方式の送受信
を行うことが要求されてきている。例えば、ＰＤＣ方式
の携帯電話システムとＰＨＳの両方で使用可能な、いわ
ゆるマルチモード端末が既に市場に投入されている。通
常、異なる移動通信システムは異なる周波数帯を用いる
ため、このようなマルチモード端末には複数の周波数帯
での送受信機能、いわゆるマルチバンド無線機能が要求
される。
【０００４】このようなマルチバンド無線機を実現する
のに適したアーキテクチャとして、ダイレクトコンバー
ジョン方式がある。ダイレクトコンバージョン方式によ
る無線機では、アンテナからの受信信号は直交復調器に
入力される。直交復調器のローカル入力ポートには、周
波数シンセサイザから出力された受信用ローカル信号を
π／２移相器で位相シフトして生成した位相が９０°異
なる一対の受信用ローカル信号が入力される。受信用ロ
ーカル信号の周波数は、受信信号の中の所望信号と同一
に設定される。この直交復調器で受信信号と受信用ロー
カル信号が乗算されることにより、所望信号が中心周波
数０ＨｚのＩチャネル及びＱチャネルのベースバンド信
号に変換され、ベースバンド受信部へ入力される。
【０００５】一方、ベースバンド送信部で生成されたＩ
チャネル及びＱチャネルの送信信号は直交変調器に入力
される。直交変調器のローカル入力ポートには、周波数
シンセサイザから出力された送信用ローカル信号をπ／
２移相器で位相シフトして生成した位相が９０°異なる
送信用ローカル信号が入力される。送信用ローカル信号
の周波数は、送信周波数と同一に設定される。この直交
変調器で送信信号と送信用ローカル信号が乗算されるこ
とにより、送信周波数に周波数変換される。
【０００６】ダイレクトコンバージョン方式に限らない
が、マルチバンド無線機に使用される周波数シンセサイ
ザは、マルチバンド化に対応した様々の周波数帯のロー
カル信号を生成できることが必要がある。例えば、世界
では900MHz帯を用いるＧＳＭ(global system mobile co
mmunication）、1800MHz帯を用いるＤＣＳ(digital cel
lular system)、1900MHz帯を用いるＰＣＳ(personal co
mmunication services)、２GHz帯を用いるＵＭＴＳ(uni
versal mobile telecommunication system)などの方式
が広い範囲で利用されており、これらの全ての周波数帯
で使用可能な４バンド無線機の開発が望まれる。
【０００７】このような４バンド無線機に対応した周波
数シンセサイザを例えばダイレクトコンバージョン方式
に対応させて実現する場合、ＰＤＣとＰＨＳの両方に対
応可能な２バンド無線機における周波数シンセサイザの
構成法の類推から、ＧＳＭ送信用、ＧＳＭ受信用、ＤＣ
Ｓ送信用、ＤＣＳ受信用、ＰＣＳ送信用、ＰＣＳ受信用
／ＵＭＴＳ送信用及びＵＭＴＳ受信用の各単位シンセサ
イザを用意する方法が考えられる。ＰＣＳの受信周波数
とＵＭＴＳの送信周波数は帯域がほぼ一致しているため
に、一つのシンセサイザで兼用が可能である。すなわ
ち、特殊な場合を除いて、基本的には必要な複数の周波
数帯域にそれぞれ対応した個数の単位シンセサイザを用
意することになる。従って、バンド数が多くなると、そ
れに比例して単位シンセサイザの個数が増し、ハードウ
ェアが膨大なものとなってしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、マル
チバンド無線機を実現するために各周波数帯域にそれぞ
れ対応した単位シンセサイザを用意する方法では、バン
ド数が多くなるとそれに比例して多数の単位シンセサイ
ザを必要とするため、ハードウェア規模が非常に大きく
なり、マルチモード端末の大型化、高価格化及び消費電
力の増大を招くという問題点があった。
【０００９】本発明は、このような問題点を除去し、小
数の単位シンセサイザからなる回路規模の小さな、マル
チバンド無線機に対応した周波数シンセサイザ及びこれ
を用いたマルチバンド無線を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る周波数シンセサイザは、高周波数帯の
周波数可変の第１基準周波数信号を生成する第１の単位
シンセサイザと、低周波数帯の所定周波数の第２基準周
波数信号を生成する第２の単位シンセサイザと、前記第
１基準周波数信号及び前記第２基準周波数信号に対して
分周と乗算を含む演算を施すことにより、３以上の周波
数帯域の出力信号を生成する演算回路とを具備すること
を特徴とする。
【００１１】このように本発明に係る周波数シンセサイ
ザでは、二つの単位シンセサイザに分周器と乗算のため
のミキサからなる演算回路を組み合わせた小規模の回路
構成によって、単位シンセサイザの個数より多い複数の
周波数帯域の信号を生成することが可能となる。
【００１２】また、本発明は受信信号を位相が９０°ま
たは４５°異なる一対の受信用ローカル信号によって復
調する直交復調器と、位相が９０°異なる一対の送信信
号を位相が９０°異なる一対の送信用ローカル信号によ
って変調する直交変調器とを無線部に有するマルチバン
ド無線機において、上記周波数シンセサイザを用いて受
信用ローカル信号及び前記送信用ローカル信号を生成す
ることを特徴とする。このような構成により、例えば送
受信系共にダイレクトコンバージョン方式を用いたマル
チバンド無線機を小さなハードウェア規模で実現するこ
とができる。
【００１３】さらに、本発明は受信信号を位相が９０°
または４５°異なる一対の受信用ローカル信号によって
復調する直交復調器と、位相が９０°異なる一対の送信
信号を位相が９０°異なる一対の送信用第１ローカル信
号によって変調する直交変調器と、前記直交変調器の出
力信号を送信用第２ローカル信号によって周波数変換す
る周波数変換器とを無線部に有するマルチバンド無線機
において、上記周波数シンセサイザを用いて受信用ロー
カル信号及び前記送信用ローカル信号を生成することを
特徴とする。このような構成により、例えば受信系にダ
イレクトコンバージョン方式を用い、送信系にはスーパ
ーテロダイン方式を用いたマルチバンド無線機を小さな
ハードウェア規模で実現することが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態に係る周波数シンセサイザを含むマ
ルチバンド無線機の構成を示すブロック図である。本実
施形態のマルチバンド無線機は、ＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣ
Ｓ／ＵＭＴＳに対応したダイレクトコンバージョン方式
による４バンド無線機である。
【００１５】アンテナ１からの受信信号は、二つのミキ
サ２Ａ，２Ｂからなる直交復調器２に入力され、ミキサ
２Ａ，２Ｂのローカル入力ポートに周波数シンセサイザ
１０Ａからπ／２移相器４を介して入力された位相０°
及び９０°の受信用ローカル信号と乗算されることによ
り、Ｉチャネル及びＱチャネルのベースバンド受信信号
Ｉｒ，Ｑｒが生成される。ベースバンド受信信号Ｉｒ，
Ｑｒは、図示しないベースバンド処理部に入力される。
【００１６】一方、ベースバンド処理部から出力される
Ｉチャネル及びＱチャネルのベースバンド送信信号Ｉ
ｔ，Ｑｔは、二つのミキサ３Ａ，３Ｂからなる直交変調
器３に入力され、ミキサ３Ａ，３Ｂのローカル入力ポー
トに周波数シンセサイザ１０Ａからπ／２移相器５を介
して入力された位相０°及び９０°の送信用ローカル信
号と乗算されることにより、Ｉチャネル及びＱチャネル
のＲＦ送信信号が生成される。Ｉチャネル及びＱチャネ
ルのＲＦ信号は合成され、アンテナ１を介して送信され
る。
【００１７】次に、周波数シンセサイザ１０Ａについて
説明する。周波数シンセサイザ１０Ａには、高周波数帯
の周波数可変の第１基準周波数信号を生成するＨＦシン
セサイザ１１及び低周波数帯の第２基準周波数信号を生
成するＬＦシンセサイザ１２が単位シンセサイザとして
設けられている。ここで高周波数帯、低周波数帯という
用語は、前者に対して後者の方が周波数が低いという相
対的な意味で使っている。ＨＦシンセサイザ１１及びＬ
Ｆシンセサイザ１２は、例えばＰＬＬ(phase-locked lo
op)を用いて構成される。
【００１８】本実施形態の周波数シンセサイザ１０Ａで
は、このような周波数帯の異なる二つの単位シンセサイ
ザであるＨＦシンセサイザ１１及びＬＦシンセサイザ１
２から出力される基準周波数信号に対して、以下のよう
な演算回路により分周及び乗算を含む演算を施すことに
よって、ＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳ／ＵＭＴＳの各方式で
送受信用ローカル信号として必要な複数の周波数の出力
信号を生成する。
【００１９】第１のミキサ１３には、第１の基準周波数
信号であるＨＦシンセサイザ１１の出力信号と第２の基
準周波数信号であるＬＦシンセサイザ１２の出力信号と
が入力される。ＬＦシンセサイザ１２の出力信号は、分
周比「２」の第１の分周器１４にも入力される。第２の
ミキサ１５には、ＨＦシンセサイザ１１の出力信号と第
１の分周器１４の出力信号が入力される。第１のミキサ
１３の出力信号は、分周比「２」の第２の分周器１６に
入力され、第２のミキサ１５の出力信号は分周比を
「２」と「４」に切り替え可能な第３の分周器１７に入
力される。
【００２０】スイッチ１８では、第２の分周器１６の出
力信号と第３の分周器１７の出力信号とが切り替えられ
る。このスイッチ１８の出力信号は受信用ローカル信号
として出力され、π／２移相器４を介して直交復調器２
に入力される。第３の分周器１７の出力信号は、さらに
送信用ローカル信号として出力され、π／２移相器５を
介して直交変調器３に入力される。
【００２１】ＨＦシンセサイザ１１の出力信号周波数、
ＬＦシンセサイザ１２の出力信号周波数、第２のミキサ
１５の動作の有効／無効、第３の分周器１７の分周比及
びスイッチ１８の切り替え動作は、コントローラ１９に
よってマルチバンド無線機の動作モードに応じて制御さ
れる。なお、ＬＦシンセサイザ１２の出力信号周波数は
本実施形態では固定でよく、コントローラ１９による制
御はＬＦシンセサイザ１２のオン／オフを除いて必ずし
も必要ではない。また、図１ではコントローラ１９から
第２のミキサ１５への制御信号線を省略している。以
下、周波数シンセサイザ１０Ａの動作をマルチバンド無
線機の動作モード別に具体的に説明する。周波数シンセ
サイザ１０Ａの動作説明のために、ＧＳＭ／ＤＣＳ／Ｐ
ＣＳ／ＵＭＴＳの４バンドの具体的な周波数構成を次の
表に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】［ＧＳＭ送信モード］まず、ＧＳＭ方式で
送信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１１の出力信号周
波数を送信周波数に応じて3520MHz〜3660MHzの周波数範
囲内の値とし、第２のミキサ１５を無効（ＨＦシンセサ
イザ１１の出力信号をそのまま通過させる状態）とし、
さらに第３の分周器１７の分周比を「４」とする。これ
により周波数シンセサイザ１０Ａからは、第３の分周器
１７で3520MHz〜3660MHzを４分周して得られた880MHz〜
915MHzの周波数の送信用ローカル信号が出力され、π／
２移相器５を介して直交復調器３に入力される。
【００２４】［ＧＳＭ受信モード］次に、ＧＳＭ方式で
受信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１１の出力信号周
波数を送信周波数に応じて3700MHz〜3840MHzの周波数範
囲内の値とし、第２のミキサ１５を無効（ＨＦシンセサ
イザ１１の出力信号をそのまま通過させる状態）とし、
第３の分周器１７の分周比を「４」とし、さらにスイッ
チ１８を下側（第３の分周器１７の出力信号を選択する
状態）に切り替える。これにより周波数シンセサイザ１
０Ａからは、3700MHz〜3840MHzを第３の分周器１７で４
分周して得られた925MHz〜960MHzの周波数の受信用ロー
カル信号がスイッチ１８を介して出力され、π／２移相
器４を介して直交復調器２に入力される。
【００２５】ＧＳＭ方式ではＴＤＭＡ(time division m
ultiple access)方式で通信を行うため、送受信が同時
に行われることはない。送受信の切り替えは、送受信の
タイミングに応じてＨＦシンセサイザ１１の出力信号周
波数を上述のように切り替えることで行われる。
【００２６】［ＤＣＳ送信モード］次に、ＤＣＳ方式で
送信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１１の出力信号周
波数を送信周波数に応じて3610MHz〜3760MHzの周波数範
囲内の値とし、ＬＦシンセサイザ１２の出力信号周波数
を380MHzとし、第２のミキサ１５を有効とし、さらに第
３の分周器１７の分周比を「２」とする。ＬＦシンセサ
イザ１２の出力信号は、第２の分周器１４によって190M
Hzに２分周された後、第２のミキサ１５に入力される。
【００２７】第２のミキサ１５では、ＨＦシンセサイザ
１１の出力信号と第２の分周器１４の出力信号とが乗算
されて両信号の周波数差が検出されることにより、送信
周波数に応じて3420MHz〜3570MHzの周波数範囲の周波数
の出力信号が得られる。この第２のミキサ１５の3420MH
z〜3570MHzの周波数の出力信号が第３の分周器１７で２
分周されることにより、周波数シンセサイザ１０Ａから
は1710MHz〜1785MHzの周波数の送信用ローカル信号が出
力され、π／２移相器５を介して直交変調器３に入力さ
れる。
【００２８】［ＤＣＳ受信モード］次に、ＤＣＳ方式で
受信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１１の出力信号周
波数を受信周波数に応じて3610MHz〜3760MHzの周波数範
囲内の値とし、第２のミキサ１５を無効（ＨＦシンセサ
イザ１１の出力信号をそのまま通過させる状態）とし、
第３の分周器１７の分周比を「２」とし、さらにスイッ
チ１８を下側（第３の分周器１７の出力信号を選択する
状態）へ切り替える。これにより周波数シンセサイザ１
０Ａからは、3610MHz〜3760MHzを第２の分周器１７で２
分周して得られた1805〜1880MHzの周波数の受信用ロー
カル信号がスイッチ１８を介して出力され、π／２移相
器４を介して直交復調器２に入力される。
【００２９】ＤＣＳ方式では、ＧＳＭ方式と同様ＴＤＭ
Ａ方式で通信を行うため、送受信が同時に行われること
はない。送受信の切替は、送受信のタイミングに応じて
第２のミキサ１５の無効／有効を上述のように切り替え
ることで行われる。
【００３０】［ＰＣＳ送信モード］次に、ＰＣＳ方式で
送信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１１の出力信号周
波数を送信周波数に応じて3700MHz〜3820MHzの周波数範
囲内の値とし、第２のミキサ１５を無効（ＨＦシンセサ
イザ１１の出力信号をそのまま通過させる状態）とし、
さらに第３の分周器１７の分周比を「２」とする。これ
により周波数シンセサイザ１０Ａからは、第３の分周器
１７で3700MHz〜3820MHzを２分周して得られた1850MHz
〜1910MHzの周波数の送信用ローカル信号が出力され、
π／２移相器５を介して直交変調器３に入力される。
【００３１】［ＰＣＳ受信モード］次に、ＰＣＳ方式で
受信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１１の出力信号周
波数を送信周波数に応じて3860MHz〜3980MHzの周波数範
囲内の値とし、第２のミキサ１５を無効（ＨＦシンセサ
イザ１１の出力信号をそのまま通過させる状態）とし、
第３の分周器７の分周比を「２」とし、さらにスイッチ
１８を下側（第３の分周器１７の出力信号を選択する状
態）に切り替える。これにより周波数シンセサイザ１０
Ａからは、3860MHz〜3980MHzを第２の分周器１７で２分
周して得られた1930MHz〜1990MHzの周波数の受信用ロー
カル信号がスイッチ１８を介して出力され、π／２移相
器４を介して直交復調器２に入力される。
【００３２】ＰＣＳ方式はいくつかの方式があるが、Ｇ
ＳＭ方式と同様の方式の場合、ＴＤＭＡ方式で通信を行
うため、送受信が同時に行われることはない。送受信の
切替は、送受信のタイミングに応じてＨＦシンセサイザ
１１の出力信号周波数を切り替えることで行われる。
【００３３】［ＵＭＴＳ送信モード］次に、ＵＭＴＳ方
式で送信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１１の出力信
号周波数を送信周波数に応じて3840MHz〜3960MHzの周波
数範囲内の値とし、第２のミキサ１５を無効（ＨＦシン
セサイザ１１の出力信号をそのまま通過させる状態）と
し、さらに第３の分周器１７の分周比を「２」とする。
これにより周波数シンセサイザ１０Ａからは、第３の分
周器１７で3840MHz〜3960MHzを２分周して得られた1920
MHz〜1980MHzの周波数の送信用ローカル信号が出力さ
れ、π／２移相器５を介して直交変調器３に入力され
る。
【００３４】［ＵＭＴＳ受信モード］次に、ＵＭＴＳで
受信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１１の出力信号周
波数を送信周波数に応じて3840MHz〜3960MHzの周波数範
囲内の値とし、ＬＦシンセサイザ１２の出力信号周波数
を380MHzとし、第１のミキサ１３を有効とし、さらにス
イッチ１８を上側（第２の分周器１６の出力信号を選択
する状態）へ切り替える。第１のミキサ１３では、ＨＦ
シンセサイザ１１の出力信号とＬＦシンセサイザ１２の
出力信号とが乗算されることにより、4220MHz〜4340MHz
の周波数の信号が得られる。これにより周波数シンセサ
イザ１０Ａからは、4220MHz〜4340MHzを第２の分周器１
７で２分周して得られた2110MHz〜2170MHzの周波数の受
信用ローカル信号がスイッチ１８を介して出力され、π
／２移相器４を介して直交復調器２に入力される。
【００３５】ＵＭＴＳ方式の場合には、ＣＤＭＡ／ＦＤ
Ｄ(cord division multiple access／frequency divisi
on duplex)方式であるため、送受信を同時に行う。本実
施形態の構成によると、この際に送受信に必要な周波数
の送信用ローカル信号及び受信用ローカル信号を同時に
出力することができる。
【００３６】このように本実施形態の周波数シンセサイ
ザ１０Ａにおいては、ＨＦシンセサイザ１１とＬＦシン
セサイザ１２の二つの単位シンセサイザを用意し、これ
にミキサ１３，１５、分周器１４，１６，１７及びスイ
ッチ１８を組み合わせるという簡単な構成によって、Ｇ
ＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳ／ＵＭＴＳの各方式の送受信で必
要な全ての周波数を生成することが可能となる。従っ
て、回路規模の大きい単位シンセサイザの個数が大幅に
減ることによって、ハードウェア規模を大幅に縮小する
ことができる。
【００３７】図２は、図１の第１のミキサ１３及び第２
のミキサ１５として適したイメージ抑圧型ミキサの構成
例である。このミキサは、π／２移相器２１，２２と乗
算器２３，２４及び加減算器２５からなり、図１に示し
たＨＦシンセサイザ１１の出力信号とＬＦシンセサイザ
１２の出力信号（またはＬＦシンセサイザ１２の出力信
号をさらに分周器１４で分周した信号）を乗算し、両シ
ンセサイザ１１，１２の出力信号の和及び差の周波数の
信号を出力することを基本とする。
【００３８】この場合、図２に示したようにπ／２移相
器２１，２２を用いて両シンセサイザ１１，１２の出力
信号をそれぞれ２分岐した後、２つの乗算器２３，２４
を用いて上述の乗算操作を行い、乗算器２３，２４の出
力信号を加減算器２５で加算（もしくは減算）すること
によって、イメージ抑圧効果を得ることができる。イメ
ージ抑圧比としては３０ｄＢ程度が得られるため、通常
ミキサの後段に必要とされるイメージ抑圧用フィルタを
図２の構成のミキサでは省略することが可能となる。
【００３９】次に、本発明のその他の実施形態について
説明する。なお、以降の実施形態では、使用する各図に
おいて図１と同一の構成要素には同一の参照符号を付し
て説明を省略し、各実施形態の特徴部分を中心に説明す
る。
【００４０】（第２の実施形態）図３に、本発明の第２
の実施形態に係る周波数シンセサイザを含むマルチバン
ド無線機の構成を示す。本実施形態の周波数シンセサイ
ザ１０Ｂでは、図１の周波数シンセサイザ１０Ａにおけ
る第２、第３の分周器１６，１７がπ／２移相器を兼ね
る分周器２６，２７に置き換えられ、さらにスイッチ１
８が２チャネルの信号を同時に切り替え可能なスイッチ
２８に置き換えられている。
【００４１】図４に、分周器２６，２７として用いられ
るπ／２移相器と兼用した分周器の回路図の一例を示
す。この分周器は、図４（ａ）に示すように二つのＤ型
フリップフロップＤＦＦ１，ＤＦＦ２を主たる構成要素
として実現される。クロック入力端子ＣＫ，＿ＣＫにク
ロック信号を入力すると、クロック信号を２分周したＩ
信号及びＱ信号がＩ，＿Ｉ端子及びＱ，＿Ｑ出力端子よ
り出力される。クロック信号、Ｉ信号及びＱ信号は、図
４（ａ）では差動信号として扱っているが、正相信号の
みを示した図４（ｂ）に示されるように、Ｉ信号とＱ信
号は９０°の位相差を持っている。すなわち、図３
（ａ）の分周器は、π／２移相器の機能を併せ持つこと
になる。
【００４２】従って、図４（ａ）の分周器を分周器２
６，２７に用いることにより、分周器２６，２７から出
力されるＩ信号及びＱ信号を図３に示すように直交復調
器２のローカル入力ポートに入力される受信用ローカル
信号や、直交変調器３のローカル入力ポートに入力され
る送信用ローカル信号として用いることができ、図１で
示したπ／２移相器４，５が不要となる。スイッチ２８
は、π／２移相器を兼ねる分周器２６，２７から出力さ
れるＩ信号及びＱ信号を同時に切り替えることができる
ように構成される。
【００４３】（第３の実施形態）図５は、本発明の第３
の実施形態に係る周波数シンセサイザを含むマルチバン
ド無線機の構成を示している。第１の実施形態では、図
２に示したようなイメージ抑圧型フィルタを用いること
でミキサ後段のフィルタを省略できると説明したが、周
波数シンセサイザの出力信号の不要スプリアスの仕様に
よっては、ミキサ後段にフィルタを挿入した方が好まし
い場合があることはいうまでもない。
【００４４】本実施形態の周波数シンセサイザ１０Ｃで
は、ミキサ１３，１５の後段にバンドパスフィルタ３
１，３２が挿入されている。これらのフィルタ３１，３
２はコイル（Ｌ）やキャパシタ（Ｃ）や抵抗器（Ｒ）の
ディスクリート部品を組み合わせて構成してもよいし、
ＬＣ積層フィルタ、誘電体フィルタ、ＳＡＷ（表面弾性
波）フィルタなどのモジュール化されたフィルタ部品を
用いてもよい。また、周波数関係によってはバンドパス
フィルタ３１，３２をローパスフィルタもしくはハイパ
スフィルタで構成することによって、より簡単な構成で
実現することも可能である。
【００４５】（第４の実施形態）ダイレクトコンバージ
ョン方式では、ＤＣオフセットの発生による受信特性の
劣化を抑止する目的で、受信側の直交復調器にハーモニ
ックミキサが用いられる場合がある。ハーモニックミキ
サは通常のミキサと異なり、ローカル信号として受信周
波数の１／２の周波数の信号が用いられる。
【００４６】図６に、本発明の第４の実施形態として直
交復調器２にハーモニックミキサを用いた場合の構成を
示す。本実施形態の周波数シンセサイザ１０Ｄでは、ス
イッチ１８の後段に第４の分周器３３が挿入されてい
る。この第４の分周器３３は分周比が「２」であり、ハ
ーモニックミキサ構成の直交復調器２で必要な受信周波
数の１／２の周波数の受信用ローカル信号を生成するた
めに用いられる。なお、ハーモニックミキサを利用する
場合、直交復調器２では二つのミキサに供給する受信用
ローカル信号の位相差を４５°とする必要があるため、
図１のπ／２移相器４に代えてπ／４移相器６が用いら
れる。
【００４７】（第５の実施形態）図７は、図６に示した
第５の実施形態を改良した本発明の第６の実施形態に係
る構成を示している。本実施形態の周波数シンセサイザ
１０Ｅでは、図３に示した第２の実施形態と同様にπ／
２移相器を兼ねる第２、第３の分周器２６，２７及び２
チャネルの信号を同時に切り替え可能なスイッチ１８を
用いると共に、図６に示した第４の分周器３３に加え
て、π／２移相器を兼ねる分周比「２」の第５の分周器
３４が追加されている。
【００４８】第２、第３の分周器２６，２７から出力さ
れる位相０°の信号はスイッチ２８を介して第４の分周
器３３で２分周されることによって、位相０°の受信用
ローカル信号として出力される。また、分周器２６，２
７から出力される９０°の信号はスイッチ２８を介して
π／２移相器を兼ねる第５の分周器３４で２分周される
ことによって、位相４５°の受信用ローカル信号として
出力される。
【００４９】このように本実施形態によると、合計π／
４の位相差を持った二つの受信用ローカル信号が得られ
るため、第４の実施形態で用いられていた図６のπ／４
移相器６を省略することが可能となる。
【００５０】（第６の実施形態）図８に、本発明の第６
の実施形態として、直交復調器２にハーモニックミキサ
を用いる場合のもう一つの構成例を示す。本実施形態の
周波数シンセサイザ１０Ｆでは、図７における分周比
「２」の第１の分周器２６が分周比「４」の分周器４１
に置き換えられ、また分周比「２」の第４の分周器４２
が第３の分周器２７とスイッチ２８との間に挿入されて
いる。さらに、図７における分周器３３及び３４は除去
されている。
【００５１】本実施形態によると、分周器４１，４２を
π／４移相器と兼用することができるため、ハーモニッ
クミキサに必要とされるπ／４移相器を省略できる点で
図７に示した第５の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５２】（第７の実施形態）これまで説明してきた
第１〜第６の実施形態は、全て送信系及び受信系共にダ
イレクトコンバージョン方式を用いたマルチバンド無線
機に本発明を適用した例である。次に、本発明の第７の
実施形態として、図９に示すように受信系にのみダイレ
クトコンバージョン方式を用い、送信系にはスーパーヘ
テロダイン方式を用いたマルチバンド無線機に適用した
例を説明する。
【００５３】図９においては、送信系の直交変調器３と
アンテナ１との間に周波数変換器７が挿入されている。
この場合、直交変調器３は中間周波数変換器として用い
られる。すなわち、Ｉチャネル及びＱチャネルのベース
バンド送信信号Ｉｔ，Ｑｔは直交変調器３により中間周
波信号に変換された後、周波数変換器７によってアップ
コンバートされ、アンテナ１に供給される。
【００５４】周波数変換器７は、位相比較器７１ａ〜７
１ｃ、ダウンコンバータ７２ａ〜７２ｃ、アップコンバ
ータ７２ｄ及びＶＣＯ（電圧制御発振器）７３ａ〜７３
ｃから構成されている。サフィックスａ，ｂ，ｃはそれ
ぞれ例えばＧＳＭ用、ＤＣＳ用、ＰＣＳ用の系を示し、
またアップコンバータ７２ｄはＵＭＴＳ用である。位相
比較器７１ａ〜７１ｃは、ＶＣＯ７３ａ〜７３ｃの出力
信号とダウンコンバータ７２ａ〜７２ｃの出力信号を比
較して両者の位相差の信号を出力する。位相比較器７１
ａ〜７１ｃの出力信号によって、ＶＣＯ７３ａ〜７３ｃ
の発振周波数が制御される。ダウンコンバータ７２ａ〜
７２ｃは、後述する周波数シンセサイザ１００Ａから入
力される第１送信用ローカル信号を用いてＶＣＯ７３ａ
〜７３ｃの出力信号をダウンコンバートする。
【００５５】この構成は送受信共にダイレクトコンバー
ジョン方式のマルチバンド無線機に比べると、送信系の
構成が複雑であるが、送信系の直交変調器３を全ての方
式において共用できる。また、送受信共にダイレクトコ
ンバージョン方式の場合、直交変調器３の出力信号周波
数は送信周波数と一致していたが、本実施形態における
直交変調器３の出力周波数は中間周波数となる。
【００５６】このように送信系をスーパーヘテロダイン
方式とした場合、送信系の中間周波数によって周波数シ
ンセサイザの構成が変わるが、中間周波数をＧＳＭ／Ｄ
ＣＳでは380MHz、ＰＣＳ／ＵＭＴＳでは190MHzとした場
合、周波数シンセサイザを最も単純な構成で実現するこ
とが可能となる。この際の周波数シンセサイザの出力信
号周波数を次の表に整理して記す。
【００５７】
【表２】
【００５８】図９中に示す本実施形態の周波数シンセサ
イザ１００Ａは、このような周波数を生成するように構
成されている。周波数シンセサイザ１００Ａには、高周
波数帯の第１の基準周波数信号を生成するＨＦシンセサ
イザ１０１及び低周波数帯の第２の基準周波数信号を生
成するＬＦシンセサイザ１０２が単位シンセサイザとし
て設けられている。周波数シンセサイザ１００Ａでは、
このような周波数帯の異なる二つの単位シンセサイザで
あるＨＦシンセサイザ１０１及びＬＦシンセサイザ１０
２から出力される基準周波数信号に対して、以下のよう
な演算回路により乗算及び分周を含む演算を施すことに
よって、必要な周波数の出力信号を生成する。
【００５９】ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号は、分
周比「４」の第１の分周器１０３により分周される。第
１のミキサ１０４では、ＨＦシンセサイザ１０１の出力
信号と第１の分周器１０３の出力信号とが乗算される。
第１のミキサ１０４の出力信号は、分周比「２」の第２
の分周器１０５によって分周され、受信用ローカル信号
としてπ／２移相器４を介して直交復調器２に入力され
る。
【００６０】ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号は、分
周比を「２」と「４」に切り替え可能な第３の分周器１
７によっても分周され、送信用第１ローカル信号として
直交変調器３に入力される。さらに、ＨＦシンセサイザ
１０１の出力信号は、分周比「４」の第４の分周器１０
７を介して周波数変換器７に送信用第２ローカル信号と
して入力される。
【００６１】ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号周波
数、ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号周波数、第１の
ミキサ１０４の有効／無効、第２の分周器１０５の有効
／無効、第３の分周器１０６の分周比、及び第４の分周
器１０７の有効／無効は、コントローラ１１０によって
マルチバンド無線機の動作モードに応じて制御される。
ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号周波数は、本実施形
態では固定でよく、コントローラ１１０による制御は必
ずしも必要ではない。また、図９ではコントローラ１１
０からミキサ１０４への制御信号線を省略している。以
下、この周波数シンセサイザ１００Ａの動作をマルチバ
ンド無線機の動作モード別に具体的に説明する。
【００６２】［ＧＳＭ送信モード］まず、ＧＳＭ方式で
送信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号
周波数を送信周波数に応じて2000MHz〜2140MHzの周波数
範囲内の値とし、ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号周
波数を760MHzとし、さらに第３の分周器１０６の分周比
を「２」とする。この場合、周波数シンセサイザ１００
Ａからは、第３の分周器１０６で760MHzを２分周して得
られた380MHzの周波数の信号が出力され、送信用第１ロ
ーカル信号として直交変調器３に入力される。さらに、
ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号周波数2000MHz〜214
0MHzを第４の分周器１０７で４分周して得られた500MHz
〜535MHzの信号が送信用第２ローカル信号として出力さ
れ、周波数変換器７に入力される。
【００６３】［ＧＳＭ受信モード］次に、ＧＳＭ方式で
受信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号
周波数を送信周波数に応じて2040MHz〜2110MHzの周波数
範囲内の値とし、ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号周
波数を760MHzとし、さらにミキサ１０４を有効とする。
ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号は、第１の分周器１
０３によって190MHzに２分周された後、ミキサ１０４に
入力される。
【００６４】ミキサ１０４では、ＨＦシンセサイザ１０
１の出力信号と第１の分周器１０３の出力信号とが乗算
されて両信号の差周波数成分が抽出されることにより、
送信周波数に応じて1850MHz〜2300MHzの周波数範囲の周
波数の出力信号が得られる。この第２のミキサ１５から
の1850MHz〜2300MHzの周波数の出力信号が第２の分周器
１０５で２分周されることにより、周波数シンセサイザ
１００Ａからは925MHz〜1785MHzの周波数の信号が受信
用ローカル信号として出力され、π／２移相器４を介し
て直交復調器２に入力される。
【００６５】ＧＳＭ方式では、ＴＤＭＡ方式で通信を行
うため、送受信が同時に行われることはない。送受信の
切り替えは、送受信のタイミングに応じてＨＦシンセサ
イザ１０１の出力信号周波数を切替えることで行われ
る。
【００６６】［ＤＣＳ送信モード］次に、ＤＣＳ方式で
送信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号
周波数を送信周波数に応じて2090MHz〜2165MHzの周波数
範囲内の値とし、ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号周
波数を760MHzとし、第３の分周器１０６の分周比を
「２」とし、さらに第４の分周器１０７を無効（ＦＨＦ
シンセサイザ１０１の出力信号を分周せずにそのまま通
過させる状態）とする。この場合、周波数シンセサイザ
１００Ａからは、第３の分周器１０６で760MHzを２分周
して得られた380MHzの周波数の信号が送信用第１ローカ
ル信号として出力され、直交変調器３に入力される。さ
らに、ＨＦシンセサイザ１０１からの2090MHz〜2165MHz
の周波数の出力信号が第４の分周器１０７で分周される
ことなく、そのまま送信用第２ローカル信号として出力
され、周波数変換器７に入力される。
【００６７】［ＤＣＳ受信モード］次に、ＤＣＳ方式で
受信を行う場合、ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号周
波数を受信周波数に応じて1995MHz〜2070MHzの周波数範
囲内の値とし、ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号周波
数を760MHzとし、第３の分周器１０３を有効、ミキサ１
０４を有効とし、さらに第２の分周器１０５を無効（ミ
キサ１０４の出力信号を分周せずにそのまま通過させる
状態）とする。ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号は、
第２の分周器１０３によって190MHzに４分周された後、
ミキサ１０４に入力される。
【００６８】ミキサ１０４では、ＨＦシンセサイザ１０
１からの出力信号と第１の分周器１０３からの出力信号
とが乗算されることにより、受信送信周波数に応じて18
05MHz〜1880MHzの周波数範囲の周波数の出力信号が得ら
れる。このミキサ１０５からの1805MHz〜1880MHzの周波
数の出力信号が第２の分周器１０５で分周されることな
く周波数シンセサイザ１００Ａからそのまま受信用ロー
カル信号として出力され、π／２移相器４を介して直交
復調器２に入力される。
【００６９】ＤＣＳ方式では、ＧＳＭ方式と同様にＴＤ
ＭＡ方式で通信を行うため、送受信が同時に行われるこ
とはない。送受信の切り替えは、送受信のタイミングに
応じてＨＦシンセサイザ１０１の周波数を切替えること
で行われる。
【００７０】［ＰＣＳ送信モード］次に、ＰＣＳで送信
を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号周波
数を送信周波数に応じて2040MHz〜2100MHzの周波数範囲
内の値とし、ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号周波数
を760MHzとし、第３の分周器１０６の分周比を「４」と
し、第４の分周器１０７を無効（ＨＦシンセサイザ１０
１の出力信号を分周せずにそのまま通過させる状態）と
する。この場合、周波数シンセサイザ１００Ａからは、
第３の分周器１０６で760MHzを４分周して得られた190M
Hzの周波数の信号が送信用第１ローカル信号として出力
され、直交変調器３に入力される。さらに、ＨＦシンセ
サイザ１０１からの2040MHz〜2100MHzの周波数の出力信
号が第４の分周器１０７で分周されることなく、そのま
ま送信用第２ローカル信号として出力され、周波数変換
器７に入力される。
【００７１】［ＰＣＳ受信モード］次に、ＰＣＳで受信
を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号周波
数を送信周波数に応じて2120MHz〜2180MHzの周波数範囲
内の値とし、ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号周波数
を760MHzとし、ミキサ１０４を有効、第２の分周器１０
５を有効とし、第４の分周器１０７を無効（ＨＦシンセ
サイザ１０１の出力信号を分周せずにそのまま通過させ
る状態）とする。ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号
は、第１の分周器１０３によって190MHzに４分周された
後、ミキサ１０４に入力される。
【００７２】ミキサ１０４では、ＨＦシンセサイザ１０
１の出力信号と第１の分周器１０３の出力信号とが乗算
されることにより、送信周波数に応じて1930MHz〜2100M
Hzの周波数範囲の周波数の出力信号が得られる。この第
２のミキサ１０４からの1930MHz〜2100MHzの周波数の出
力信号が第２の分周器１０５で分周されることなく、周
波数シンセサイザ１００Ａからそのまま受信用ローカル
信号として出力され、π／２移相器４を介して直交復調
器２に入力される。
【００７３】ＰＣＳ方式はＧＳＭと同様にＴＤＭＡ方式
で通信を行うため、送受信を同時に行うことはない。送
受信の切り替えは、送受信のタイミングに応じてＨＦシ
ンセサイザ１０１の出力信号周波数を切り替えることで
行われる。
【００７４】［ＵＭＴＳ送信モード］次に、ＵＭＴＳ方
式で送信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１０１の出力
信号周波数を送信周波数に応じて2110MHz〜2170MHzの周
波数範囲内の値とし、ＬＦシンセサイザ１０２の出力信
号周波数を760MHzとし、第３の分周器１０６の分周比を
「４」とし、さらに第４の分周器１０７を無効（ＨＦシ
ンセサイザ１０１の出力信号を分周せずにそのまま通過
させる状態）とする。この場合、周波数シンセサイザ１
００Ａからは、第３の分周器１０６で760MHzを４分周し
て得られた190MHzの周波数の信号が送信用第１ローカル
信号として出力され、直交変調器３に入力される。さら
に、ＨＦシンセサイザ１０１からの2110MHz〜2170MHzの
周波数の出力信号が第４の分周器１０７で分周されるこ
となく、そのまま送信用第２ローカル信号として出力さ
れ、周波数変換器７に入力される。
【００７５】［ＵＭＴＳ受信モード］次に、ＵＭＴＳで
受信を行う場合は、ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号
周波数は送信時と同様に2110MHz〜2170MHzとし、ミキサ
１０４を無効（第１の分周器１０３の出力信号をそのま
ま通過させる状態）とし、第２の分周器１０５を無効
（ミキサ１０４の出力信号を分周せずにそのまま通過さ
せる状態）とする。ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号
は、第１の分周器１０３によって190MHzに４分周された
後、ミキサ１０４をそのまま通過し、さらに第２の分周
器１０５で分周されることなく、周波数シンセサイザ１
００Ａから受信用ローカル信号として出力され、π／２
移相器４を介して直交復調器２に入力される。
【００７６】ＵＭＴＳ方式の場合、ＣＤＭＡ／ＦＤＤ方
式で通信を行うため、送受信を同時に行う。本実施形態
の構成によると、この際に送受信に必要な周波数の送信
用第１及び第２ローカル信号と受信用ローカル信号を同
時に出力することができる。
【００７７】このように本実施形態の周波数シンセサイ
ザ１００Ａにおいても、単位シンセサイザとしてＨＦシ
ンセサイザ１０１とＬＦシンセサイザ１０２のみを用意
し、これに分周器１０３，１０５，１０６，１０７及び
ミキサ１０４を組み合わせるという構成によって、ＧＳ
Ｍ／ＤＣＳ／ＰＣＳ／ＵＭＴＳの各方式の送受信で必要
な全ての周波数を生成することが可能となる。従って、
回路規模の大きい単位シンセサイザの個数が大幅に減る
ことによって、ハードウェア規模を大幅に縮小すること
ができる。
【００７８】さらに、本実施形態では送信系の直交変調
器３に対しては、ＬＦシンセサイザ１０２からの出力信
号を第３の分周器１０６により必ず４分周もしくは２分
周した０°及び９０°の送信用第１ローカル信号が供給
されるので、この分周器１０６にπ／２移相器の機能を
兼ねさせることが可能である。
【００７９】（第８の実施形態）図１０は、本発明の第
８の実施形態に係る周波数シンセサイザをの構成を示し
ている。第９の実施形態では、図２に示したようなイメ
ージ抑圧型フィルタを用いることでミキサ１０４の後段
のフィルタを省略できるが、周波数シンセサイザの出力
信号の不要スプリアスの仕様によっては、ミキサ１０４
の後段や第１の分周器１０３の後段にフィルタを挿入し
た方が好ましい場合があることはいうまでもない。
【００８０】本実施形態の周波数シンセサイザ１００Ｂ
では、第１の分周器１０３の後段とミキサ１０４の後段
にバンドパスフィルタ１０８，１０９がそれぞれ挿入さ
れている。これらのフィルタ１０８，１０９はコイル
（Ｌ）やキャパシタ（Ｃ）や抵抗器（Ｒ）のディスクリ
ート部品を組み合わせて構成してもよいし、ＬＣ積層フ
ィルタ、誘電体フィルタ、ＳＡＷ（表面弾性波）フィル
タなどのモジュール化されたフィルタ部品を用いてもよ
い。また、周波数関係によってはバンドパスフィルタ３
１，３２をローパスフィルタもしくはハイパスフィルタ
で構成することによって、より簡単な構成で実現するこ
とも可能である。
【００８１】（第９の実施形態）図１１に、本発明の第
９の実施形態に係る周波数シンセサイザの構成を示す。
本実施形態の周波数シンセサイザ１００Ｃでは、第２の
ＬＦシンセサイザ１２０が追加されている。図９に示し
た第７の実施形態の周波数シンセサイザ１００Ａでは、
ＬＦシンセサイザ１０２からの760MHzの周波数の出力信
号を第１の分周器１０３で分周することによって190MHz
の周波数の信号を生成していた。これに対し、本実施形
態では新たに設けられた第２のＬＦシンセサイザ１２０
によって190MHzの周波数の信号を生成している。
【００８２】図９に示した分周器１０３の出力信号は矩
形波となるが、本実施形態によると第２のＬＦシンセサ
イザ１２０からの出力信号、すなわちミキサ１０４に入
力される信号を正弦波とすることが可能となり、図９の
ように分周器１０３の出力信号をミキサ１０４に入力し
た場合に比べて、図１０に示すようなフィルタ１０８に
よる帯域制限を付加する必然性を低減することが可能と
なる。
【００８３】（第１０の実施形態）図１２は、本発明の
第１０の実施形態に係る周波数シンセサイザを含むマル
チバンド無線機の構成を示している。第７〜第９の実施
形態との相違点を説明すると、本実施形態の周波数シン
セサイザ１００ＤではＨＦシンセサイザ１０１の倍の周
波数の信号を発生するＨＦシンセサイザ１１１を用い、
かつＬＦシンセサイザ１０２の出力信号を分周する第１
の分周器を分周比「４」の分周器１０３から分周比
「２」の分周器１１３に変更し、ミキサ１０４の出力信
号を分周する第２の分周器を分周比が「２」と「４」に
切り替え可能な分周器１１５に変更し、さらにＨＦシン
セサイザ１１１の出力信号を分周する第４の分周器を分
周比が「２」と「８」に切り替え可能な分周器１１７に
変更したものである。
【００８４】図９に示した構成の周波数シンセサイザ１
００Ａでは、受信側へ出力する信号は必ずしも２分周さ
れないため、直交復調器２のローカル信号入力側にπ／
２移相器４を必要とするが、本実施形態の周波数シンセ
サイザ１００構成では受信系にも必ず２分周器が介在す
るため、その２分周器をπ／２移相器と兼用することが
可能となる。
【００８５】（第１１の実施形態）図１３は、本発明の
第１１の実施形態に係る周波数シンセサイザを含むマル
チバンド無線機の構成を示している。本実施形態は、第
７〜第１０の実施形態と同様に受信系にダイレクトコン
バージョン方式、送信系にスーパーへテロダイン方式を
用いた構成において、先に第４の実施形態で説明したと
同様に、受信系の直交復調器２にハーモニックミキサを
用いた場合の例である。この場合、周波数シンセサイザ
１００Ｅをより少ない構成要素で実現できる。
【００８６】本実施形態における周波数シンセサイザ１
００Ｅでは、第７の実施形態の図９に示した周波数シン
セサイザ１００Ａと比較して、第２の分周器１０５が分
周比を「２」と「４」に切り替え可能な分周器１１５に
置き換えられている点が異なる。さらに、ハーモニック
ミキサを利用する場合、直交復調器２では二つのミキサ
に供給する受信用ローカル信号の位相差を４５°とする
必要があるため、図９のπ／２移相器４に代えてπ／４
移相器６が用いられる。
【００８７】この周波数シンセサイザ１００Ｅの動作
は、第７の実施形態の動作説明において分周器１０５を
動作させる場合は、図１３の分周器１１５を分周比
「４」で動作させ、分周器１０５を無効（ミキサ１０４
の出力信号を分周することなくそのまま通過させる状
態）の場合は、分周器１１５を分周比「２」で動作させ
るようにする。これにより分周器１１５から、ハーモニ
ックミキサ構成の直交復調器２に必要な受信周波数の１
／２の周波数の受信用ローカル信号が得られる。
【００８８】（第１２の実施形態）図１４は、本発明の
第１２の実施形態に係る周波数シンセサイザを含むマル
チバンド無線機の構成を示している。第７〜第１１の実
施形態で示した周波数シンセサイザ１００Ａ〜１００Ｅ
は、いずれも送信系は全てスーパーヘテロダイン方式を
採用する場合の構成であったが、本実施形態の周波数シ
ンセサイザ１００Ｆは、送信系がＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣ
Ｓの各方式ではスーパーヘテロダイン方式、ＵＭＴＳ方
式のみダイレクトコンバージョン方式の場合の例であ
る。
【００８９】本実施形態の周波数シンセサイザ１００Ｆ
の構成は、図９に示した周波数シンセサイザ１００Ａと
類似しているが、スイッチ１２１，１２２及び第２のミ
キサ１２３が追加されている大きく点が異なる。また、
ＬＦシンセサイザ１０２の出力信号周波数が760MHzから
380MHzへと変更され、これに伴い第１の分周器が分周比
「２」の分周器１１５に、第３の分周器が分周比「２」
の分周器１１６に、それぞれ変更されている。
【００９０】追加された第２のミキサ１２３は、ＨＦシ
ンセサイザ１０１の出力信号を第４の分周器１０７を介
した信号とＬＦシンセサイザ１０２の出力信号を第３の
分周器１１６で２分周した信号との乗算を行う。スイッ
チ１２１，１２２は、分周器１１６の出力信号と第２の
ミキサ１２３の出力信号とを切り替えて送信用第１ロー
カル信号として出力するために設けられている。
【００９１】この周波数シンセサイザ１００Ｆでは、Ｇ
ＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳの３方式では図９に示した周波数
シンセサイザ１００Ａの場合と同じ動作を行うが、ＵＭ
ＴＳ方式の場合は、ダイレクトコンバージョン方式に必
要な送信周波数と一致した送信用ローカル信号を追加さ
れた第２のミキサ１２３によって得ることができる。す
なわち、ＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳ方式で用いる場合はス
イッチ１２１，１２２をミキサ１２３を通さない方に切
替え、ＵＭＴＳ方式で用いる場合はミキサ１２３を通す
方に切り替える。
【００９２】ＵＭＴＳ方式で送信を行う場合の動作をさ
らに具体的に説明すると、ＨＦシンセサイザ１０１の出
力信号周波数を送信周波数に応じて2110MHz〜2170MHzの
周波数範囲内の値とし、ＬＦシンセサイザ１０２の出力
信号周波数を380MHzとし、さらに第４の分周器１０７を
無効（ＨＦシンセサイザ１０１の出力信号を分周せずに
そのまま通過させる状態）とする。
【００９３】この場合、周波数シンセサイザ１００Ｆか
らは、第３の分周器１１６で380MHzを２分周して得られ
た190MHzの周波数の信号と第４の分周器１０７を通過し
たＨＦシンセサイザ１０１からの2110MHz〜2170MHzの周
波数の信号とを第２のミキサ１２３で乗算して得られた
1920MHz〜1990MHzの送信周波数（表１参照）と同じ周波
数の送信用ローカル信号が送信用ローカル信号として出
力され、直交変調器３に入力される。このとき、周波数
変換器７は無効（直交変調器３の出力信号をそのまま通
過させる状態）に制御される。
【００９４】なお、以上説明した実施形態ではＧＳＭ／
ＤＣＳ／ＰＣＳ／ＵＭＴＳの４つの方式に対応したマル
チバンド無線機に適用した例について述べたが、本発明
はこれら４方式のうちの任意の２方式あるいは３方式に
対応したマルチバンド無線機にも適用が可能であり、ま
たこれら４方式に別の通信方式を加えた５つの通信方式
に対応したマルチバンド無線機、さらにはこれら４方式
のうちの任意の１または２以上の方式と別の通信方式に
対応したマルチバンド無線機にも適用することが可能で
ある。
【００９５】これに伴い、周波数シンセサイザについて
も、実施形態で説明した８つの周波数帯域のローカル信
号を生成する構成に限られることなく種々の変形が可能
であり、要するにＨＦシンセサイザとＬＦシンセサイザ
を含む少なくとも２つの単位シンセサイザに、分周器と
ミキサからなる演算回路を組み合わせることによって単
位シンセサイザの個数より多い複数（３以上）の周波数
帯域の信号（ローカル信号）を生成する構成であれば、
全て本発明に含まれる。
【００９６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の周波数シ
ンセサイザによれば、基本的に高周波数帯及び低周波数
帯の基準周波数信号を生成する二つの単位シンセサイザ
からなる小回路規模の構成で単位シンセサイザの個数よ
り多い複数の周波数帯域の信号を生成できる。また、こ
の周波数シンセサイザを用いて２以上の周波数帯域で使
用可能なマルチバンド無線機を小さなハードウェア規模
で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る周波数シンセサ
イザを含むマルチバンド無線機の構成を示すブロック図
【図２】イメージ抑圧型ミキサの構成例を示すブロック
図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る周波数シンセサ
イザを含むマルチバンド無線機の構成を示すブロック図
【図４】π／２移相器を兼ねた分周器の例を示すブロッ
ク図及びタイミングチャート
【図５】本発明の第３の実施形態に係る周波数シンセサ
イザを含むマルチバンド無線機の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る周波数シンセサ
イザを含むマルチバンド無線機の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第５の実施形態に係る周波数シンセサ
イザを含むマルチバンド受信機の構成を示すブロック図
【図８】本発明の第６の実施形態に係る周波数シンセサ
イザを含むマルチバンド受信機の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第７の実施形態に係る周波数シンセサ
イザを含むマルチバンド受信機の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の第８の実施形態に係る周波数シンセ
サイザの構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第９の実施形態に係る周波数シンセ
サイザの構成を示すブロック図
【図１２】本発明の第１０の実施形態に係る周波数シン
セサイザを含むマルチバンド受信機の構成を示すブロッ
ク図
【図１３】本発明の第１１の実施形態に係る周波数シン
セサイザを含むマルチバンド受信機の構成を示すブロッ
ク図
【図１４】本発明の第１２の実施形態に係る周波数シン
セサイザを含むマルチバンド受信機の構成を示すブロッ
ク図
【符号の説明】
１…アンテナ ２…直交復調器 ３…直交変調器 ４，５…π／２移相器 ６…π／４移相器 ７…周波数変換器 １０Ａ〜１０Ｆ…周波数シンセサイザ １１…ＨＦシンセサイザ（第１の単位シンセサイザ） １２…ＬＦシンセサイザ（第２の単位シンセサイザ） １３…第１のミキサ １４…第１の分周器 １５…第２のミキサ １６…第２の分周器 １７…第３の分周器 １８…スイッチ １９…コントローラ ２６…第２の分周器 ２７…第３の分周器 ３１，３２…バンドパスフィルタ ３３，３４…第４の分周器 ４１…第２の分周器 ４２…第４の分周器 １００Ａ〜１００Ｆ…周波数シンセサイザ １０１…ＨＦシンセサイザ（第１の単位シンセサイザ） １０２…ＬＦシンセサイザ（第２の単位シンセサイザ） １０３…第１の分周器 １０４…第１のミキサ １０５…第２の分周器 １０６…第３の分周器 １０７…第４の分周器 １０８，１０９…バンドパスフィルタ １１０…コントローラ １１５…第２の分周器 １１６…第３の分周器 １１７…第４の分周器 １２０…ＨＦシンセサイザ（第１の単位シンセサイザ） １２１，１２２…スイッチ １２３…第２のミキサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J106 PP05 RR05 RR07 RR20 SS04 5K004 AA01 AA04 BA02 EA04 EG12 5K011 DA10 DA15 JA00 JA01 KA00 KA02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高周波数帯の周波数可変の第１基準周波数
    信号を生成する第１の単位シンセサイザと、 低周波数帯の所定周波数の第２基準周波数信号を生成す
    る第２の単位シンセサイザと、 前記第１基準周波数信号及び前記第２基準周波数信号に
    対して分周と乗算を含む演算を施すことにより、３以上
    の周波数帯域の出力信号を生成する演算回路とを具備す
    ることを特徴とする周波数シンセサイザ。
  2. 【請求項２】周波数帯域の異なる複数の受信用ローカル
    信号及び送信用ローカル信号を生成するための周波数シ
    ンセサイザであって、 高周波数帯の周波数可変の第１基準周波数信号を生成す
    る第１の単位シンセサイザと、 低周波数帯の所定周波数の第２基準周波数信号を生成す
    る第２の単位シンセサイザと、 前記第１及び第２基準周波数信号を入力とする第１のミ
    キサと、 前記第２基準周波数信号を入力とする第１の分周器と、 前記第１基準周波数信号及び前記第１の分周器の出力信
    号を入力とする第２のミキサと、 前記第１のミキサの出力信号を入力とする第２の分周器
    と、 前記第２のミキサの出力信号を入力とする分周比が切り
    替え可能な第３の分周器と、 前記第２の分周器の出力信号と前記第３の分周器の出力
    信号とを切り替えて出力するスイッチとを具備し、 前記スイッチの出力信号を前記受信用ローカル信号とし
    て出力し、前記第３の分周器の出力信号を前記送信用ロ
    ーカル信号として出力することを特徴とする周波数シン
    セサイザ。
  3. 【請求項３】周波数帯域の異なる複数の受信用ローカル
    信号及び送信用ローカル信号を生成するための周波数シ
    ンセサイザであって、 高周波数帯の周波数可変の第１基準周波数信号を生成す
    る第１の単位シンセサイザと、 低周波数帯の所定周波数の第２基準周波数信号を生成す
    る第２の単位シンセサイザと、 前記第１及び第２基準周波数信号を入力とする第１のミ
    キサと、 前記第２基準周波数信号を入力とする第１の分周器と、 前記第１基準周波数信号及び前記第１の分周器の出力信
    号を入力とする第２のミキサと、 前記第１のミキサの出力信号を入力とする第２の分周器
    と、 前記第２のミキサの出力信号を入力とする分周比が切り
    替え可能な第３の分周器と、 前記第２の分周器の出力信号と前記第３の分周器の出力
    信号とを切り替えて出力するスイッチと、 前記スイッチの出力信号を入力とする少なくとも一つの
    第４の分周器とを具備し、 前記第４の分周器の出力信号を前記受信用ローカル信号
    として出力し、前記第３の分周器の出力信号を前記送信
    用ローカル信号として出力することを特徴とする周波数
    シンセサイザ。
  4. 【請求項４】周波数帯域の異なる複数の受信用ローカル
    信号及び送信用ローカル信号を生成するための周波数シ
    ンセサイザであって、 高周波数帯の周波数可変の第１基準周波数信号を生成す
    る第１の単位シンセサイザと、 低周波数帯の所定周波数の第２基準周波数信号を生成す
    る第２の単位シンセサイザと、 前記第１及び第２基準周波数信号を入力とする第１のミ
    キサと、 前記第２基準周波数信号を入力とする第１の分周器と、 前記第１基準周波数信号及び前記第１の分周器の出力信
    号を入力とする第２のミキサと、 前記第１のミキサの出力信号を入力とする第２の分周器
    と、 前記第２のミキサの出力信号を入力とする分周比が切り
    替え可能な第３の分周器と、 前記第３の分周器の出力信号を入力とする第４の分周器
    と、 前記第２の分周器の出力信号と前記第４の分周器の出力
    信号とを切り替えて出力するスイッチとを具備し、 前記スイッチの出力信号を前記受信用ローカル信号とし
    て出力し、前記第３の分周器の出力信号を前記送信用ロ
    ーカル信号として出力することを特徴とする周波数シン
    セサイザ。
  5. 【請求項５】周波数帯域の異なる複数の受信用ローカル
    信号と送信用第１及び第２ローカル信号を生成するため
    の周波数シンセサイザであって、 高周波数帯の周波数可変の第１基準周波数信号を生成す
    る第１の単位シンセサイザと、 低周波数帯の所定周波数の第２基準周波数信号を生成す
    る第２の単位シンセサイザと、 前記第２基準周波数信号を入力とする第１の分周器と、 前記第１基準周波数信号及び前記第１の分周器の出力信
    号を入力とするミキサと、 前記ミキサの出力信号を入力とする第２の分周器と、 前記第２基準周波数信号を入力とする分周比が切り替え
    可能な第３の分周器と、 前記第１基準周波数信号を入力とする第４の分周器とを
    具備し、 前記第２の分周器の出力信号を前記受信用ローカル信号
    として出力し、前記第３の分周器の出力信号を前記送信
    用第１ローカル信号として出力し、前記第４の分周器の
    出力信号を前記送信用第２ローカル信号として出力する
    ことを特徴とする周波数シンセサイザ。
  6. 【請求項６】周波数帯域の異なる複数の受信用ローカル
    信号と送信用第１及び第２ローカル信号を生成するため
    の周波数シンセサイザであって、 高周波数帯の周波数可変の第１基準周波数信号を生成す
    る第１の単位シンセサイザと、 低周波数帯の所定周波数の第２基準周波数信号を生成す
    る第２の単位シンセサイザと、 低周波数帯の前記第２基準周波数信号より低い所定周波
    数の第３基準周波数信号を生成する第３の単位シンセサ
    イザと、 前記第１基準周波数信号及び前記第３基準周波数信号を
    入力とするミキサと、 前記ミキサの出力信号を入力とする第２の分周器と、 前記第２基準周波数信号を入力とする分周比が切り替え
    可能な第３の分周器と、 前記第１基準周波数信号を入力とする第４の分周器とを
    具備し、 前記第２の分周器の出力信号を前記受信用ローカル信号
    として出力し、前記第３の分周器の出力信号を前記送信
    用第１ローカル信号として出力し、前記第４の分周器の
    出力信号を前記送信用第２ローカル信号として出力する
    ことを特徴とする周波数シンセサイザ。
  7. 【請求項７】周波数帯域の異なる複数の受信用ローカル
    信号と送信用第１及び第２ローカル信号を生成するため
    の周波数シンセサイザであって、 高周波数帯の周波数可変の第１基準周波数信号を生成す
    る第１の単位シンセサイザと、 低周波数帯の所定周波数の第２基準周波数信号を生成す
    る第２の単位シンセサイザと、 前記第２基準周波数信号を入力とする第１の分周器と、 前記第１基準周波数信号及び前記第１の分周器の出力信
    号を入力とする第１のミキサと、 前記第１のミキサの出力信号を入力とする第２の分周器
    と、 前記第２基準周波数信号を入力とする第３の分周器と、 前記第１基準周波数信号を入力とする第４の分周器と、 前記第３の分周器の出力信号及び前記第４の分周器の出
    力信号を入力とする第２のミキサと、 前記第４の分周器の出力信号と前記第２のミキサの出力
    信号とを切り替えて出力するスイッチとを具備し、 前記第２の分周器の出力信号を前記受信用ローカル信号
    として出力し、前記スイッチの出力信号を前記送信用第
    １ローカル信号として出力し、前記第４の分周器の出力
    信号を前記送信用第２ローカル信号として出力すること
    を特徴とする周波数シンセサイザ。
  8. 【請求項８】受信信号を位相が９０°または４５°異な
    る一対の受信用ローカル信号によって復調する直交復調
    器と、 位相が９０°異なる一対の送信信号を位相が９０°異な
    る一対の送信用ローカル信号によって変調する直交変調
    器と、 高周波数帯の第１基準周波数信号を生成する第１のシン
    セサイザと、 低周波数帯の第２基準周波数信号を生成する第２のシン
    セサイザと、 前記第１基準周波数信号及び前記第２基準周波数信号に
    対して分周と乗算を含む演算を施すことにより、前記受
    信用ローカル信号及び前記送信用ローカル信号を生成す
    る演算回路とを具備することを特徴とするマルチバンド
    無線機。
  9. 【請求項９】受信信号を位相が９０°または４５°異な
    る一対の受信用ローカル信号によって復調する直交復調
    器と、 位相が９０°異なる一対の送信信号を位相が９０°異な
    る一対の送信用第１ローカル信号によって変調する直交
    変調器と、 前記直交変調器の出力信号を送信用第２ローカル信号に
    よって周波数変換する周波数変換器と、 高周波数帯の第１基準周波数信号を生成する第１のシン
    セサイザと、 低周波数帯の第２基準周波数信号を生成する第２のシン
    セサイザと、 前記第１基準周波数信号及び前記第２基準周波数信号に
    対して分周と乗算を含む演算を施すことにより、前記受
    信用ローカル信号と前記送信用第１及び第２ローカル信
    号を生成する演算回路とを具備することを特徴とするマ
    ルチバンド無線機。
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