JP2002164744A - 周波数変換回路 - Google Patents

周波数変換回路

Info

Publication number
JP2002164744A
JP2002164744A JP2000360589A JP2000360589A JP2002164744A JP 2002164744 A JP2002164744 A JP 2002164744A JP 2000360589 A JP2000360589 A JP 2000360589A JP 2000360589 A JP2000360589 A JP 2000360589A JP 2002164744 A JP2002164744 A JP 2002164744A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency conversion
gate
signal
effect transistor
fet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000360589A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4572032B2 (ja
Inventor
Nobuhisa Matsumura
暢久 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Japan Radio Co Ltd filed Critical New Japan Radio Co Ltd
Priority to JP2000360589A priority Critical patent/JP4572032B2/ja
Publication of JP2002164744A publication Critical patent/JP2002164744A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4572032B2 publication Critical patent/JP4572032B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 周波数変換回路の3次相互変調歪み特性の向
上を図る。 【解決手段】 局部発振信号がゲートに入力しソースが
高周波的に接地されたFET1のドレインと、受信高周
波信号がゲートに入力しドレインから中間周波信号が出
力するFET2のソースとの間に、インダクタンス素子
4を接続する。さらにFET1とFET2のゲート幅お
よびゲート長を互に異ならせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器や
放送受信機器等において受信高周波信号を中間周波数信
号に変換する周波数変換回路に係わり、特にその歪み特
性を向上させる技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は、デュアルゲート構造の電界効果
トランジスタ24(以下、FET24とする)を使用し
た従来の周波数変換回路の一例を示す回路図である。こ
の種の周波数変換回路は、半導体微細加工技術を使用し
て、使用素子すべてまたは一部を外部素子として集積回
路化される。図2の回路例では、集積回路23’が内部
回路として構成され、その他は外部素子を使用する構成
である。
【0003】この周波数変換回路では、受信高周波信号
(以下、RF信号とする)がRF入力端子からRF入力
整合回路5及びカップリングコンデンサ6を介してFE
T24の第1ゲートG1に入力され、局部発振信号(以
下、LO信号とする)がLO入力端子からLO入力整合
回路14及びカップリングコンデンサ15を介してソー
ス接地型増幅回路を構成するデュアルゲート構造の電界
効果トランジスタ3(以下、FET3とする)の第1ゲ
ートG1に入力され、このFET3により増幅されたL
O信号がFET3のドレインDより出力され、カップリ
ングコンデンサ19を介してFET24の第2ゲートG
2に入力される。
【0004】このようにRF信号及びLO信号がFET
24に入力されると、FET24の非線形動作によリF
ET24のドレインDからRF信号とLO信号の和また
は差の周波数成分が得られる。これを中間周波数信号
(以下、IF信号とする)とし、希望の中間周波数に整
合したIF出力整合回路11を介してIF出力端子にI
F信号が出力されることにより周波数変換される。
【0005】周波数変換用のFET24の第1、2ゲー
トG1,G2にはそれぞれバイアス電圧を与える抵抗
7,8が接続され、自己バイアス抵抗9とともに無信号
時のFET24のドレイン電流を決めている。抵抗9に
並列接続されたバイパスコンデンサ10は接続された点
のRF信号、LO信号、IF信号に対する対接地インピ
ーダンスを低くしている。FET24のドレインDには
チョークコイル12を介して直流電源Vd1が接続され
ている。13はIF信号に対する接地インピーダンスを
低くするためのバイパスコンデンサである。
【0006】LO信号増幅用のFET3の第1ゲートG
1にはバイアス電圧を与える抵抗16が接続され、第2
ゲートG2はFET3のソースに接続され、自己バイア
ス抵抗17とともにFET3のドレイン電流を決めてい
る。抵抗17に並列接続されたバイパスコンデンサ18
は、FET3のソースSのLO信号に対する対接地イン
ピーダンスを低くしている。FET3のドレインDには
インダクタンス21及び安定化抵抗20を介して直流電
源Vd2が接続されている。22はLO信号に対する接
地インピーダンスを低くするためのバイパスコンデンサ
である。
【0007】なお、デュアルゲート構造のFET24の
代わりに、シングルゲート構造の電界効果トランジスタ
を2つカスコード接続したものを使用しても前記と同様
に動作する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図2に
示される従来の周波数変換回路では、周波数変換部のF
ET24がデュアルゲート構造であるため、FET24
の第1ゲートG1と第2ゲートG2の間のアイソレーシ
ョン特性が劣化している。これについては、シングルゲ
ート構造の電界効果トランジスタを2つカスコード接続
したものを使用した場合も同様である。
【0009】また、FET24のソースSに接続された
インダクタンス素子4により、FET24のソースSの
電位が高くなるため、FET3で増幅されFET24の
第2ゲートG2に入力されたLO信号が、FET24の
第1ゲートG1とソースSの間に接続された付加コンデ
ンサ25を介してRF入力端子に漏洩するため、LO入
力端子からRF入力端子へ漏洩するLO信号の電力レベ
ルが高くなる。
【0010】以上のような2種類の原因によリ、FET
24の第2ゲートG2に入力されたLO信号の損失が発
生し、移動体通信機器で重要な特性の1つである3次相
互変調歪み値のレベルが高いという問題がある。
【0011】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は発生する歪み、例えば、移動体通信
機器で特に重要な特性である3次相互変調歪みを小さく
し、低歪み特性を有する周波数変換回路を提供すること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に第1の発明は、周波数変換用の第1及び第2の電界効
果トランジスタと、該第1の電界効果トランジスタのド
レインと該第2の電界効果トランジスタのソースとの間
に接続されたインダクタンス素子と、第3の電界効果ト
ランジスタにより構成される局部発振信号増幅用のソー
ス接地型増幅回路とを具備し、前記第1の電界効果トラ
ンジスタは前記第3の電界効果トランジスタで増幅され
た局部発振信号が入力するゲートと高周波的に接地され
るソースを有し、前記第2の電界効果トランジスタは受
信高周波信号が入力するゲートと直流電源が印加すると
ともに中間周波数信号が出力するドレインを有し、前記
第3の電界効果トランジスタは局部発振信号が入力する
ゲートと直流電源が印加されるとともに増幅した局部発
振信号が出力するドレインを有する構成とした。
【0013】第2の発明は、第1の発明において、前記
周波数変換用の第1及び第2の電界効果トランジスタの
ゲート幅が互いに異なる構成とした。
【0014】第3の発明は、第1の発明において、前記
周波数変換用の第1及び第2の電界効果トランジスタの
ゲート長が互いに異なる構成とした。
【0015】第4の発明は、第1の発明において、前記
周波数変換用の第1の電界効果トランジスタのゲート幅
とゲート長を前記第2の電界効果トランジスタのそれら
と異ならせた構成とした。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の周波数変換回路
の1つの実施形態を示す回路図である。この周波数変換
回路では、電界効果トランジスタ1(以下、FET1と
する)と、電界効果トランジスタ2(以下、FET2と
する)と、FET1のドレインDとFET2のソースS
との間に接続されたインダクタンス素子4とから周波数
変換部の主要部が構成されている。FET1,2のゲー
トGにはそれぞれバイアス電圧を与える抵抗7,8が接
続され、FET1のソースSに接続された自己バイアス
抵抗9とともに無信号時のFET1,2のドレイン電流
を決めている。抵抗9に並列接続のバイパスコンデンサ
10はFET1のソースSのRF信号、LO信号、IF
信号に対する対接地インピーダンスを低くしている。F
ET2のドレインDにはチョークコイル12を介して直
流電源Vd1が接続されている。13はIF信号に対す
る接地インピーダンスを低くするためのバイパスコンデ
ンサである。
【0017】LO信号増幅用のソース接地型増幅回路を
構成するFET3の第1ゲートG1にはバイアス電圧を
与える抵抗16が接続され、第2ゲートG2はFET3
のソースSに接続され、自己バイアス抵抗17とともに
FET3のドレイン電流を決めている。抵抗17に並列
接続のバイパスコンデンサ18は、FET3のソースS
のLO信号に対する対接地インピータンスを低くしてい
る。FET3のドレインDにはインダクタンス21及び
安定化抵抗20を介して直流電源Vd2が接続されてい
る。22はLO信号に対する接地インピーダンスを低く
するためのバイパスコンデンサである。
【0018】RF信号はRF入力端子からRF入力整合
回路5及びカップリングコンデンサ6を介してFET2
のゲートGに入力され、LO信号はLO入力整合回路1
4及びカップリングコンデンサ15を介してFET3の
第1ゲートG1に入力され、このFET3により増幅さ
れたLO信号はFET3のドレインDより出力され、カ
ップリングコンデンサ19を介してFET1のゲートG
に入力され、IF信号はFET2のドレインDからIF
出力整合回路11を介してIF出力端子に出力される。
【0019】以上のように、周波数変換部をFET1、
2と、FET1のドレインDとFET2のソースSとの
間に接続したインダクタンス素子4からなる回路構成に
することによリ、LO入力端子からRF入力端子へ漏洩
するLO信号の電力レベルが抑制され、3次相互変調歪
みの劣化が抑制される。また、このインダクタンス素子
4はFET2に対して負帰還回路として動作し、3次相
互変調歪み特性が向上する。
【0020】実際に図1に示す周波数変換回路におい
て、FET1,2,3としてGaAsMESFETを使
用して集積回路23を半導体集積回路化し、その他の素
子を外部素子として構成し、RF信号周波数881MH
z、LO信号周波数1064.6MHz、IF信号周波
数183.6MHz、LO信号電力レベル−12dBm
の条件で測定をすると、出力3次インターセプトポイン
ト値が、図2に示した従来の周波数変換回路では15d
Bmであったものが、図1に示す周波数変換回路では1
7.5dBmになって2.5dBm増加し、3次相互変
調歪み特性が改善されていることが確認できた。
【0021】なお、前記実施形態ではFET1のゲート
幅及びゲート長はFET2のそれと等しく構成している
がこれに限られない。例えば、FET1のゲート幅をF
ET2のそれに対して1.5〜2倍に設定すると、出力
3次インターセプトポイント値が0.2〜1.4dBm
改善される。また、逆にFET2のゲート幅をFET1
のそれに対して1.5〜8倍に設定しても、出力3次イ
ンターセプトポイント値が0.8〜4.2dBm改善さ
れる。さらに、FET2のゲート長を1μmとしFET
1のそれを0.5μmに設定すると、出力3次インター
セプトポイント値が2.3dBm改善される。さらに、
FET1のゲート幅とゲート長のそれぞれがFET2の
それぞれと異なる構成として3次相互変調歪み特性を改
善することも可能である。インダクタンス素子4につい
ては、これを0.1〜2nHの範囲から選択すると3次
相互変調歪み特性の改善に効果的である。
【0022】また、前記回路構成において、直流電源V
d1はチョークコイル12を介してFET2のドレイン
Dに供給しているが、このチョークコイル12を使用せ
ずにIF出力整合回路11内に存在するインダクタンス
素子をチョークコイルとして兼用させ、これを介してF
ET2のドレインDに電源電圧を供給することも可能で
ある。
【0023】さらに、図1の周波数変換回路はその使用
素子すべてを集積回路化すること、または一部の素子を
外部素子として集積回路化することが可能である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信高周波信号を入力する第2のFETと局部発振信号を
入力する第1のFETの間にインダクタンス素子を接続
することで、周波数変換回路の3次相互変調歪み特性の
向上が図られ、集積回路化が容易な周波数変換回路が実
現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の周波数変換回路の1つの実施形態の
回路図である。
【図2】 従来の周波数変換器の回路図である。
【符号の説明】
1,2:FET、3:デュアルゲート構造FET、4:
インダクタンス素子、5:RF入力整合回路、6:カッ
プリングコンデンサ、7,8:ゲートバイアス抵抗、
9:自己バイアス抵抗、10:バイパスコンデンサ、1
1:IF出力整合回路、12:チョークコイル、13:
バイパスコンデンサ、14:LO入力整合回路、15:
カップリングコンデンサ、16:ゲートバイアス抵抗、
17:自己バイアス抵抗、18:バイパスコンデンサ、
19:カップリングコンデンサ、20:安定化抵抗、2
1:インダクタンス、22:バイパスコンデンサ、2
3,23’:集積回路、24:デュアルゲート構造FE
T、25:ゲート・ソース間付加コンデンサ、RF:R
F入力端子、LO:LO入力端子、IF:IF出力端
子、Vd1,Vd2:直流電源

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周波数変換用の第1及び第2の電界効果ト
    ランジスタと、該第1の電界効果トランジスタのドレイ
    ンと該第2の電界効果トランジスタのソースとの間に接
    続されたインダクタンス素子と、第3の電界効果トラン
    ジスタにより構成される局部発振信号増幅用のソース接
    地型増幅回路とを具備し、 前記第1の電界効果トランジスタは前記第3の電界効果
    トランジスタで増幅された局部発振信号が入力するゲー
    トと高周波的に接地されるソースを有し、前記第2の電
    界効果トランジスタは受信高周波信号が入力するゲート
    と直流電源が印加するとともに中間周波数信号が出力す
    るドレインを有し、前記第3の電界効果トランジスタは
    局部発振信号が入力するゲートと直流電源が印加される
    とともに増幅した局部発振信号が出力するドレインを有
    することを特徴とする周波数変換回路。
  2. 【請求項2】請求項1記載の周波数変換回路において、
    前記周波数変換用の第1及び第2の電界効果トランジス
    タのゲート幅が互いに異なることを特徴とする周波数変
    換回路。
  3. 【請求項3】請求項1記載の周波数変換回路において、
    前記周波数変換用の第1及び第2の電界効果トランジス
    タのゲート長が互いに異なることを特徴とする周波数変
    換回路。
  4. 【請求項4】請求項1記載の周波数変換回路において、
    前記周波数変換用の第1の電界効果トランジスタのゲー
    ト幅とゲート長を前記第2の電界効果トランジスタのそ
    れらと異ならせたことを特徴とする周波数変換回路。
JP2000360589A 2000-11-28 2000-11-28 周波数変換回路 Expired - Fee Related JP4572032B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000360589A JP4572032B2 (ja) 2000-11-28 2000-11-28 周波数変換回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000360589A JP4572032B2 (ja) 2000-11-28 2000-11-28 周波数変換回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002164744A true JP2002164744A (ja) 2002-06-07
JP4572032B2 JP4572032B2 (ja) 2010-10-27

Family

ID=18832164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000360589A Expired - Fee Related JP4572032B2 (ja) 2000-11-28 2000-11-28 周波数変換回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4572032B2 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0738337A (ja) * 1993-07-20 1995-02-07 Hitachi Ltd 低歪カスケード回路
JPH0897641A (ja) * 1994-09-27 1996-04-12 Fujitsu Ltd 高周波モジュール
JPH08340272A (ja) * 1995-04-12 1996-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd フロントエンド回路
JPH09294026A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体回路
JPH10290121A (ja) * 1997-04-14 1998-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fetミキサ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0738337A (ja) * 1993-07-20 1995-02-07 Hitachi Ltd 低歪カスケード回路
JPH0897641A (ja) * 1994-09-27 1996-04-12 Fujitsu Ltd 高周波モジュール
JPH08340272A (ja) * 1995-04-12 1996-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd フロントエンド回路
JPH09294026A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体回路
JPH10290121A (ja) * 1997-04-14 1998-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fetミキサ

Also Published As

Publication number Publication date
JP4572032B2 (ja) 2010-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2765702B2 (ja) 超短波ミキサー
US6400226B2 (en) Distributed amplifier with improved flatness of frequency characteristic
US6472941B2 (en) Distributed amplifier with terminating circuit capable of improving gain flatness at low frequencies
US5349306A (en) Apparatus and method for high performance wide-band power amplifier monolithic microwave integrated circuits
EP0446275A4 (en) Single input to differential output amplifier
JPH0376609B2 (ja)
JP3339892B2 (ja) 集積回路およびその使用方法
JP3657079B2 (ja) エンハンスメント型トランジスタ回路のバイアス回路を有する集積回路装置
US4774477A (en) Power amplifier having low intermodulation distortion
US7038548B2 (en) Amplifier circuit for AM broadcasting
JP4572032B2 (ja) 周波数変換回路
JP3970454B2 (ja) 高周波アイソレーションアンプ
JP2894893B2 (ja) ミキサ回路
KR100281065B1 (ko) 캐스코드방식의주파수혼합기
JPH09162657A (ja) マイクロ波電力増幅回路
JPH0630413B2 (ja) 広帯域負帰還増幅回路
JPH04361410A (ja) 広帯域増幅装置
JPH0878977A (ja) 高周波増幅回路
JP2943348B2 (ja) 周波数変換器
JPH03120902A (ja) 半導体装置及びミキサ回路
JP4271794B2 (ja) 周波数変換回路
JP2003264432A (ja) 周波数変換回路
JP3176793B2 (ja) 増幅回路
JPH05121968A (ja) 高周波回路用半導体装置
JPH0837425A (ja) 低歪みミキサ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100525

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100708

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100727

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100816

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130820

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4572032

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees