JP2002232502A - Signal generating circuit - Google Patents

Signal generating circuit

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JP2002232502A
JP2002232502A JP2001029526A JP2001029526A JP2002232502A JP 2002232502 A JP2002232502 A JP 2002232502A JP 2001029526 A JP2001029526 A JP 2001029526A JP 2001029526 A JP2001029526 A JP 2001029526A JP 2002232502 A JP2002232502 A JP 2002232502A
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Japan
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signal
mixer
output
local oscillator
phase
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JP2001029526A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Takinami
浩二 滝波
Hisashi Adachi
寿史 足立
Mitsuru Tanabe
充 田邊
Kenji Fukuda
健志 福田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem of a conventional radio unit conducting direct modulation and direct demodulation that cannot have realized a 90-degree phase shifter when the frequency of transmission reception gets higher. SOLUTION: The signal generating circuit is configured such that two oscillators 100, 101 and two mixers 103a, 103b are used and after output signals from the one oscillator are distributed to the mixers with a phase difference of 90-degrees, the mixers mix signals outputted from the other local oscillator and a desired local oscillation LO signal is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信に使用
される変復調器において、特に無線通信機に好適な直交
変調器または直交復調器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a modulator / demodulator used for mobile communication, and more particularly to a quadrature modulator or a quadrature demodulator suitable for a radio communication device.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体通信機の無線部を小型化する一手
法として、直接直交変調器、直接直交復調器を用いてベ
ースバンド信号とRF(高周波)信号の周波数変換を直
接行うダイレクトコンバージョン方式が知られている。
従来の、ダイレクトコンバージョン方式にて動作する、
直接直交変調器、直接直交復調器を用いた無線機の構成
例を図9に示す。図9において、100はローカル(L
O)信号を発振する局部発振器、200は電波の送受信
を行うアンテナ、201はバンドパスフィルタ、202
は送受信を切り換えるアンテナスイッチ、203は低雑
音増幅器、204は直交復調器、205a、205bは
ベースバンド信号出力端子、206はパワーアンプ、2
07は直交変調器、208a、208bはベースバンド
信号入力端子である。
2. Description of the Related Art As a method for reducing the size of a radio section of a mobile communication device, a direct conversion method for directly converting the frequency of a baseband signal and an RF (high frequency) signal using a direct quadrature modulator and a direct quadrature demodulator is known. It has been known.
Operates by the conventional, direct conversion method,
FIG. 9 shows a configuration example of a radio using a direct quadrature modulator and a direct quadrature demodulator. In FIG. 9, 100 is a local (L
O) a local oscillator for oscillating a signal, 200 an antenna for transmitting and receiving radio waves, 201 a bandpass filter, 202
Is an antenna switch for switching between transmission and reception, 203 is a low noise amplifier, 204 is a quadrature demodulator, 205a and 205b are baseband signal output terminals, 206 is a power amplifier,
07 is a quadrature modulator, and 208a and 208b are baseband signal input terminals.

【0003】始めに受信時の動作について説明する。ア
ンテナ200で受信されたRF信号は、バンドパスフィ
ルタ201にて不要な周波数成分を抑圧された後、アン
テナスイッチ202に入力される。受信時にはアンテナ
スイッチ202は低雑音増幅器203側に接続されてお
り、RF信号は低雑音増幅器203にて増幅後、直交復
調器204に入力される。局部発振器100から出力さ
れるLO(ローカル)信号はRF信号と同じ周波数を有
しており、RF信号は直交複調器204内部でLO信号
とミキシングされることによってダウンコンバートさ
れ、ベースバンド信号出力端子205a、205bから
同相成分および直交成分のベースバンド信号に分配され
てそれぞれ出力される。
First, the operation at the time of reception will be described. The RF signal received by the antenna 200 is input to the antenna switch 202 after unnecessary frequency components are suppressed by the band-pass filter 201. At the time of reception, the antenna switch 202 is connected to the low-noise amplifier 203 side, and the RF signal is amplified by the low-noise amplifier 203 and then input to the quadrature demodulator 204. The LO (local) signal output from the local oscillator 100 has the same frequency as the RF signal, and the RF signal is down-converted by being mixed with the LO signal inside the quadrature duplexer 204 to output the baseband signal. The signals are distributed to the baseband signals of the in-phase component and the quadrature component from the terminals 205a and 205b and output respectively.

【0004】次に、送信時には、ベースバンド信号入力
端子208a、208bからそれぞれ入力される同相成
分、直交成分のベースバンド信号は、直交変調器207
にてLO信号とミキシングされ、RF信号へアップコン
バートされる。RF信号はパワーアンプ206にて所望
の電力に増幅後、アンテナスイッチ202、バンドパス
フィルタ201を介して、アンテナ200から出力され
る。
Next, at the time of transmission, the in-phase component and quadrature component baseband signals input from the baseband signal input terminals 208a and 208b respectively are transmitted to the quadrature modulator 207.
Is mixed with the LO signal and up-converted into an RF signal. The RF signal is amplified to a desired power by the power amplifier 206, and then output from the antenna 200 via the antenna switch 202 and the band pass filter 201.

【0005】次に、直交復調器204の内部回路を図1
0を用いて説明する。図10において、図9と同一部ま
たは相当部は同一符号を付し、104a、104bはミ
キサ、105a、105bはベースバンド信号出力端
子、106はRF信号入力端子である。
Next, the internal circuit of the quadrature demodulator 204 is shown in FIG.
Explanation will be made using 0. 10, the same or corresponding parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, 104a and 104b are mixers, 105a and 105b are baseband signal output terminals, and 106 is an RF signal input terminal.

【0006】RF信号入力端子106から入力したRF
信号は、直交復調器204内部で分配され、ミキサ10
4a、104bにて局部発振器100から出力されるR
F信号と同じ周波数を持つLO信号とミキシングされ
る。このLO信号は、局部発振器100からの出力を9
0度分配器102を用いて2分配し、リミッタアンプ1
07a、107bにて振幅誤差を除去した後、ミキサ1
04a、104bにそれぞれ入力されており、ベースバ
ンド信号出力端子105a、105bからは、それぞれ
同相成分、直交成分のベースバンド信号が出力される。
[0006] RF input from RF signal input terminal 106
The signal is distributed inside quadrature demodulator 204 and
R output from the local oscillator 100 at 4a and 104b
It is mixed with the LO signal having the same frequency as the F signal. This LO signal is output from the local oscillator 100 by 9
The signal is divided into two using the 0-degree distributor 102 and the limiter amplifier 1
After removing the amplitude error at 07a and 107b, the mixer 1
04a and 104b, and baseband signal output terminals 105a and 105b output in-phase and quadrature-component baseband signals, respectively.

【0007】一方、直交変調器207の内部回路は、図
9において105a、105bをベースバンド信号入力
端子、106をRF信号出力端子と考えれば良く、動作
原理は直交復調器204と同様であるので省略する。
On the other hand, in the internal circuit of the quadrature modulator 207, 105a and 105b may be considered as baseband signal input terminals and 106 as an RF signal output terminal in FIG. Omitted.

【0008】ところで、上述のダイレクトコンバージョ
ン方式の無線機では、LO周波数と送受信周波数が同じ
でなければならない。このとき、送信時にパワーアンプ
206から送信される電力の大きな変調信号によって、
局部発振器100の発振周波数が乱れ、変調精度を低下
させるという課題があった。
By the way, in the radio equipment of the direct conversion system described above, the LO frequency and the transmission / reception frequency must be the same. At this time, due to the large power modulated signal transmitted from the power amplifier 206 during transmission,
There is a problem that the oscillation frequency of the local oscillator 100 is disturbed and the modulation accuracy is reduced.

【0009】この様な課題を解決するために、図11に
示す様な、LO信号生成回路を含む構成が知られてい
る。同図において、前述と同様の部分には同じ符号を付
しており説明は省略する。また、101は局部発振器、
210はミキサである。
In order to solve such a problem, a configuration including an LO signal generation circuit as shown in FIG. 11 is known. In the figure, the same parts as those described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 101 is a local oscillator,
210 is a mixer.

【0010】この構成では、2つの局部発振器100、
101から出力される信号を、ミキサ210にてミキシ
ングすることによって所望の、RF信号と同一の周波数
であるLO周波数を得る。これにより、無線機の送受信
周波数と局部発振器の発振周波数とをオフセットするこ
とができ、局部発振器の発振周波数を安定化することが
できる。
In this configuration, two local oscillators 100,
The signal output from 101 is mixed by mixer 210 to obtain a desired LO frequency that is the same frequency as the RF signal. Thereby, the transmission / reception frequency of the radio device and the oscillation frequency of the local oscillator can be offset, and the oscillation frequency of the local oscillator can be stabilized.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成では、送受信に用いられる周波数が高くなると9
0度移相器を実現できないという問題がある。
However, in the above-described configuration, when the frequency used for transmission and reception increases, 9
There is a problem that a 0 degree phase shifter cannot be realized.

【0012】図12に、広く用いられている抵抗と容量
を使用したRC移相器である90度移相器の構成を示
す。図に示すように、RC移相器において、入力端子2
13から入力された信号は、2分配された後、一方は、
直列容量212aと並列抵抗211aから構成される回
路に、他方は、直列抵抗211bと並列容量212bか
ら構成される回路に入力される。ここで、容量212
a、212bの容量値をC、抵抗211a、211bの
抵抗値をR、入力信号の周波数をfとし、
FIG. 12 shows a configuration of a 90-degree phase shifter which is an RC phase shifter using widely used resistors and capacitors. As shown in the figure, in the RC phase shifter, the input terminal 2
After the signal input from 13 is divided into two, one is
The other is input to a circuit composed of the series capacitance 212a and the parallel resistance 211a, and the other is input to a circuit composed of the series resistance 211b and the parallel capacitance 212b. Here, the capacity 212
a, the capacitance value of 212b is C, the resistance value of the resistors 211a, 211b is R, the frequency of the input signal is f,

【0013】[0013]

【数1】f=1/(2πRC) (式1) となるように抵抗値と容量値を設定すれば、等振幅で9
0度位相差を有する信号が出力端子214a、214b
から出力される。
If the resistance value and the capacitance value are set so that f = 1 / (2πRC) (Equation 1), 9
A signal having a phase difference of 0 degrees is output to the output terminals 214a and 214b.
Output from

【0014】しかしながら、(式1)より分かる通り、
入出力する信号の周波数が高くなるに従って抵抗値、容
量値はいずれも小さくなる必要があり、回路素子のバラ
ツキや温度偏差の影響により高精度の90度移相器を実
現できなくなる。
However, as can be seen from (Equation 1),
Both the resistance value and the capacitance value need to be reduced as the frequency of the input / output signal increases, and it becomes impossible to realize a high-precision 90-degree phase shifter due to variations in circuit elements and the influence of temperature deviation.

【0015】特に、半導体集積回路にて変復調器を実現
する場合は、配線層間のコンタクト抵抗と所望の抵抗値
との差が小さくなるとバラツキが大きくなり、また容量
値が小さくなると基板や配線における浮遊容量等を無視
できなくなるため、高精度の90度移相器の実現は困難
である。
In particular, when a modulator / demodulator is realized by a semiconductor integrated circuit, the dispersion increases when the difference between the contact resistance between the wiring layers and the desired resistance value decreases, and when the capacitance value decreases, the floating in the substrate or wiring increases. Since the capacitance and the like cannot be ignored, it is difficult to realize a high-precision 90-degree phase shifter.

【0016】また、90度移相器として2分の1分周器
を用いるタイプもあるが、周波数が高くなると消費電流
が増加するという問題がある。さらに、2分の1分周器
では、ミリ波、準ミリ波の様な更に高い周波数では、分
周器が追従できなくなる。
There is also a type in which a half frequency divider is used as a 90-degree phase shifter, but there is a problem that current consumption increases as the frequency increases. Further, with a half frequency divider, the frequency divider cannot follow at higher frequencies such as millimeter waves and quasi-millimeter waves.

【0017】また、直接直交変調方式では、ベースバン
ド系で電力制御を行うことが多いが、ベースバンド信号
の電力が小さくなると、RF信号出力端子106へ漏洩
するLO信号電力に対して、変調信号の電力が相対的に
小さくなる。LO信号電力の漏洩はキャリアリークと呼
ばれ、受信特性を劣化させないように十分小さく抑える
必要がある。
In the direct quadrature modulation method, power control is often performed in the baseband system. However, when the power of the baseband signal is reduced, the power of the LO signal leaking to the RF signal output terminal 106 is reduced by the modulation signal. Power becomes relatively small. The leakage of the LO signal power is called carrier leakage, and needs to be suppressed to a sufficiently small value so as not to deteriorate the reception characteristics.

【0018】本発明は、これら従来の課題に鑑み、局部
発振周波数を送受信周波数からオフセットする構成を備
え、かつ高い周波数においても90度移相器を容易に実
現できる信号生成回路、直交変調器および直交復調器を
提供することを目的とする。
In view of these conventional problems, the present invention provides a signal generation circuit, a quadrature modulator, and a signal generation circuit having a configuration for offsetting a local oscillation frequency from a transmission / reception frequency and capable of easily realizing a 90-degree phase shifter even at a high frequency. It is an object to provide a quadrature demodulator.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第1の本発明(請求項1に対応)は、直交復調器
または直交変調器に対し、復調または変調される信号と
ともに入力されるローカル信号を生成する信号生成回路
であって、第1の発振信号の入力を受け、これを同相成
分と直交成分とに分配する90度分配器と、第2の発振
信号の入力を受け、前記90度分配器から出力される前
記同相成分の信号を、前記第2の発振信号と掛け合わせ
て周波数変換を行う第1のミキサと、前記第2の発振信
号の入力を受け、前記90度分配器から出力される前記
直交成分の信号を、前記第2の発振信号と掛け合わせて
周波数変換を行う第2のミキサとを備え、前記第1のミ
キサの出力および前記第2のミキサの出力とを前記ロー
カル信号として出力する信号生成回路である。
According to a first aspect of the present invention, a quadrature demodulator or a quadrature modulator is input to a quadrature demodulator or quadrature modulator together with a signal to be demodulated or modulated. And a 90-degree divider for receiving an input of a first oscillation signal and distributing the same into an in-phase component and a quadrature component; and receiving an input of a second oscillation signal. Receiving a first mixer that multiplies the in-phase component signal output from the 90-degree divider with the second oscillation signal to perform frequency conversion, and receives the input of the second oscillation signal, A second mixer that multiplies the quadrature component signal output from the degree divider by the second oscillation signal to perform frequency conversion, and includes an output of the first mixer and a second mixer. Output as the local signal. A signal generating circuit for.

【0020】また、第2の本発明(請求項2に対応)
は、前記第1の発振信号は、第1の局部発振器より供給
され、前記第2の発振信号は、第2の局部発振器より供
給される上記本発明である。
Further, the second invention (corresponding to claim 2)
In the present invention, the first oscillation signal is supplied from a first local oscillator, and the second oscillation signal is supplied from a second local oscillator.

【0021】また、第3の本発明(請求項3に対応)
は、前記第1の発振信号および前記第2の発振信号は、
同一の第3の局部発振器より供給される上記本発明であ
る。
The third invention (corresponding to claim 3)
Is that the first oscillation signal and the second oscillation signal are
This is the present invention as described above, which is supplied from the same third local oscillator.

【0022】また、第4の本発明(請求項4に対応)
は、前記90度分配器と前記第1のミキサとの間に設け
られた第1のリミッタアンプと、前記90度分配器と前
記第2のミキサとの間に設けられた第2のリミッタアン
プと、前記第2の局部発振器と第1のミキサおよび第2
のミキサのと間にそれぞれ設けられた利得制御アンプと
を備えた上記本発明である。
A fourth aspect of the present invention (corresponding to claim 4)
Are a first limiter amplifier provided between the 90-degree distributor and the first mixer, and a second limiter amplifier provided between the 90-degree distributor and the second mixer And the second local oscillator, the first mixer and the second
And the gain control amplifiers respectively provided between the mixers.

【0023】また、第5の本発明(請求項5に対応)
は、前記第3の局部発振器と前記90度分配器との間に
設けられた、少なくとも一つの分周器または逓倍器を備
えた上記本発明である。
The fifth invention (corresponding to claim 5)
Is the present invention as described above, comprising at least one frequency divider or multiplier provided between the third local oscillator and the 90-degree divider.

【0024】また、第6の本発明(請求項6に対応)
は、前記第3の局部発振器と前記第1のミキサおよび前
記第2のミキサとの間に設けられた、少なくとも一つの
分周器または逓倍器を備えた上記本発明である。
The sixth invention (corresponding to claim 6)
Is the present invention as described above, comprising at least one frequency divider or multiplier provided between the third local oscillator and the first mixer and the second mixer.

【0025】また、第7の本発明(請求項7に対応)
は、前記90度分配器と前記第1のミキサとの間に設け
られた第1のリミッタアンプと、前記90度分配器と前
記第2のミキサとの間に設けられた第2のリミッタアン
プと、前記少なくとも一つの分周器または逓倍器と第1
のミキサおよび第2のミキサのと間に設けられた利得制
御アンプとを備えた上記本発明である。
Further, a seventh aspect of the present invention (corresponding to claim 7)
Are a first limiter amplifier provided between the 90-degree distributor and the first mixer, and a second limiter amplifier provided between the 90-degree distributor and the second mixer And the at least one divider or multiplier and a first
And the gain control amplifier provided between the second mixer and the second mixer.

【0026】また、第8の本発明(請求項8に対応)
は、前記90度分配器から出力された前記同相信号およ
び/または前記直交信号の位相を、予め設定された基準
信号の位相と比較する位相比較器と、前記位相比較器か
らの出力をフィルタリングして前記第3の局部発振器へ
帰還させるループフィルタとを備え、前記第1のミキサ
および前記第2のミキサと前記第3の局部発振器との間
で位相同期ループを構成する上記本発明である。
The eighth invention (corresponding to claim 8)
A phase comparator for comparing the phase of the in-phase signal and / or the quadrature signal output from the 90-degree divider with a phase of a preset reference signal, and filtering an output from the phase comparator And a loop filter that feeds back to the third local oscillator to form a phase locked loop between the first mixer, the second mixer, and the third local oscillator. .

【0027】また、第9の本発明(請求項9に対応)
は、前記第1のミキサの出力および/または前記第2の
ミキサの出力から、前記第1のミキサに入力される信号
および/または前記第2のミキサに入力される信号を、
予め設定された基準信号の位相と比較する位相比較器
と、前記位相比較器からの出力をフィルタリングして前
記第2の局部発振器または前記第3の局部発振器へ帰還
させるループフィルタとを備え、前記第1のミキサおよ
び前記第2のミキサと前記第2の局部発振器または前記
第3の局部発振器との間で位相同期ループを構成する上
記本発明である。
The ninth invention (corresponding to claim 9)
A signal input to the first mixer and / or a signal input to the second mixer from an output of the first mixer and / or an output of the second mixer,
A phase comparator for comparing a phase of a preset reference signal with a reference signal, and a loop filter for filtering an output from the phase comparator and feeding back the output to the second local oscillator or the third local oscillator, The present invention is the above-described invention in which a phase locked loop is formed between a first mixer and the second mixer and the second local oscillator or the third local oscillator.

【0028】また、第10の本発明(請求項10に対
応)は、前記第1のミキサの出力および/または前記第
2のミキサの出力から、前記第1のミキサに入力される
信号および/または前記第2のミキサに入力される信号
の2つの周波数成分の差周波数成分を抽出するフィルタ
と、前記フィルタからの出力を予め設定された基準信号
の位相と比較する位相比較器と、前記位相比較器からの
出力をフィルタリングして前記第2の局部発振器または
前記第3の局部発振器へ帰還させるループフィルタとを
備え、前記第1のミキサおよび前記第2のミキサと前記
第2の局部発振器または前記第3の局部発振器との間で
位相同期ループを構成する上記本発明である。
According to a tenth aspect of the present invention (corresponding to claim 10), a signal and / or a signal input to the first mixer from the output of the first mixer and / or the output of the second mixer are provided. A filter for extracting a difference frequency component between two frequency components of the signal input to the second mixer; a phase comparator for comparing an output from the filter with a phase of a preset reference signal; A loop filter for filtering an output from a comparator and feeding back the output to the second local oscillator or the third local oscillator, wherein the first mixer and the second mixer and the second local oscillator or In the present invention, a phase locked loop is formed with the third local oscillator.

【0029】また、第11の本発明(請求項11に対
応)は、前記90度分配器は、抵抗と容量とを有するR
C移相器である上記本発明である。
Further, according to an eleventh aspect of the present invention (corresponding to claim 11), the 90-degree distributor includes a resistor R and a resistor R.
The present invention is the C phase shifter according to the present invention.

【0030】また、第12の本発明(請求項12に対
応)は、前記90度分配器は、2分の1分周器である上
記本発明である。
In a twelfth aspect of the present invention (corresponding to claim 12), the 90-degree distributor is a half frequency divider.

【0031】また、第13の本発明(請求項13に対
応)は、第1から第12のいずれかの本発明の信号生成
回路と、前記第1のミキサの出力とRF信号とを掛け合
わせて同相成分のベースバンド信号を得る第3のミキサ
と、前記第2のミキサの出力と前記RF信号とを掛け合
わせて直交成分のベースバンド信号を得る第3のミキサ
とを備えた直交復調器である。
According to a thirteenth aspect of the present invention (corresponding to claim 13), the signal generating circuit according to any one of the first to twelfth aspects is multiplied by an output of the first mixer and an RF signal. A quadrature demodulator comprising: a third mixer for obtaining a baseband signal of an in-phase component by using a third mixer for multiplying an output of the second mixer by the RF signal to obtain a baseband signal of a quadrature component It is.

【0032】また、第14の本発明(請求項14に対
応)は、第1から第12のいずれかの本発明の信号生成
回路と、前記第1のミキサの出力と同相成分のベースバ
ンド信号とに基づきRF信号を得る第5のミキサと、前
記第2のミキサの出力と直交成分のベースバンド信号と
に基づき前記RF信号を得る第6のミキサとを備えたこ
とを特徴とする直交変調器である。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a signal generation circuit according to any one of the first to twelfth aspects, wherein a baseband signal having an in-phase component with the output of the first mixer is provided. And a sixth mixer for obtaining the RF signal based on an output of the second mixer and a baseband signal of a quadrature component. It is a vessel.

【0033】また、第15の本発明(請求項15に対
応)は、前記第1の局部発振器と前記第2の局部発振器
の差周波数が一定となるように発振周波数の設定を行
い、前記差周波数成分を遮断する遮断手段を備える上記
本発明である。
According to a fifteenth aspect of the present invention (corresponding to claim 15), the oscillation frequency is set so that the difference frequency between the first local oscillator and the second local oscillator becomes constant. The present invention is the above-described present invention including a cutoff unit for cutting off a frequency component.

【0034】以上のような本発明は、その一例として、
2つの局部発振器と2つのミキサを使用して、一方の発
振器からの出力信号を90度分配した後、他方の局部発
振器から出力される信号とミキシングし所望のLO周波
数を得ることを特徴とする。
The present invention as described above, for example,
Using two local oscillators and two mixers, an output signal from one oscillator is distributed by 90 degrees, and then mixed with a signal output from the other local oscillator to obtain a desired LO frequency. .

【0035】また、本発明は、他の一例として、1つの
局部発振器と2つのミキサを有し、局部発振器からの出
力を90度分配した信号と、局部発振器から出力された
他方の信号をミキシングすることによって所望のLO周
波数を得ることを特徴とする。
Further, as another example, the present invention has one local oscillator and two mixers, and mixes a signal obtained by distributing the output from the local oscillator by 90 degrees with the other signal output from the local oscillator. By doing so, a desired LO frequency is obtained.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0037】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1における直交変調器または直交復調器の構成を示し
たものである。同図において、100、101は局部発
振器、102は90度分配器、103a、103b、1
04a、104bはミキサ、105a、105bはベー
スバンド信号入力端子またはベースバンド信号出力端
子、106はRF信号出力端子またはRF信号入力端
子、107a、107bはリミッタアンプ、108は利
得制御アンプである。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 100 and 101 are local oscillators, 102 is a 90-degree distributor, 103a, 103b, 1
Reference numerals 04a and 104b denote mixers, 105a and 105b denote baseband signal input terminals or baseband signal output terminals, 106 denotes RF signal output terminals or RF signal input terminals, 107a and 107b denote limiter amplifiers, and 108 denotes a gain control amplifier.

【0038】ここで、直交変調器の場合を例にして、本
実施の形態の動作を説明する。なお、直交復調器の場合
も、ベースバンド信号とRF信号の流れが逆になるだけ
であり、基本的な動作は同じである。これは以下の実施
の形態も同様である。
Here, the operation of the present embodiment will be described using a quadrature modulator as an example. In the case of the quadrature demodulator, the basic operations are the same, except that the flows of the baseband signal and the RF signal are reversed. This is the same in the following embodiments.

【0039】ベースバンド入力端子105a、105b
から入力されたベースバンド信号は、それぞれミキサ1
04a、104bにてLO信号とミキシングされる。こ
のLO信号は送信周波数と同じ周波数を有しており、局
部発振器100の出力信号を90度分配器102にて分
配した後、リミッタアンプ107a、107bを通すこ
とによって振幅誤差を除去し、さらにミキサ103a、
103bにて、利得制御アンプ108で増幅された局部
発振器101の出力とミキシングしてアップコンバート
することによって生成される。
Baseband input terminals 105a, 105b
The baseband signals input from the
The signals are mixed with the LO signal at 04a and 104b. This LO signal has the same frequency as the transmission frequency. After the output signal of the local oscillator 100 is distributed by the 90-degree distributor 102, the LO signal is passed through limiter amplifiers 107a and 107b to remove an amplitude error, and 103a,
At 103b, the signal is generated by mixing and up-converting the output of the local oscillator 101 amplified by the gain control amplifier 108.

【0040】したがって、ミキサ104a、104bに
入力されるLO信号の位相差は90度に保たれているの
で、RF信号出力端子から直交変調の施された信号が出
力される。すなわち、本構成によれば、局部発振器10
0から出力された信号が、90度分配器102にて分配
された後に、局部発振器101から出力された信号とミ
キシングされるようになっているため、LO信号の周波
数に対して、局部発振器100の発振周波数を低くした
ままで、精度の高い90度分配器を実現できる。
Therefore, since the phase difference between the LO signals input to the mixers 104a and 104b is maintained at 90 degrees, a signal subjected to quadrature modulation is output from the RF signal output terminal. That is, according to this configuration, the local oscillator 10
The signal output from the local oscillator 101 is mixed with the signal output from the local oscillator 101 after the signal output from the local oscillator 101 is distributed by the 90-degree splitter 102. A high-precision 90-degree distributor can be realized while keeping the oscillation frequency low.

【0041】例として、90度分配器102をRC移相
器で構成した場合、所望のLO信号周波数を5GHzと
すれば、局部発振器100の発振周波数を2GHz、局
部発振器101の発振周波数を3GHzに設定すれば実
現できる。このとき、RC移相器の抵抗値および容量値
はそれぞれ160Ω、0.5pF程度となり、これらは
半導体集積回路上に形成可能な値である。さらに、送信
周波数5GHzに対して、局部発振器100、101の
発振周波数はオフセットされているので、送信信号によ
る発振周波数の乱れを生じにくい。
As an example, when the 90-degree divider 102 is constituted by an RC phase shifter, if the desired LO signal frequency is 5 GHz, the oscillation frequency of the local oscillator 100 is 2 GHz and the oscillation frequency of the local oscillator 101 is 3 GHz. It can be realized by setting. At this time, the resistance value and the capacitance value of the RC phase shifter are about 160Ω and about 0.5 pF, respectively, which are values that can be formed on the semiconductor integrated circuit. Furthermore, since the oscillation frequencies of local oscillators 100 and 101 are offset with respect to the transmission frequency of 5 GHz, disturbance of the oscillation frequency due to the transmission signal is less likely to occur.

【0042】90度分配器として2分の1分周器を用い
る場合は、例えば局部発振器100の発振周波数を2G
Hz、局部発振器101の発振周波数を4GHzに設定
すれば良い。
When a 1/2 frequency divider is used as the 90-degree divider, for example, the oscillation frequency of the local oscillator 100 is set to 2 G
Hz and the oscillation frequency of the local oscillator 101 may be set to 4 GHz.

【0043】また、本実施の形態では、利得制御アンプ
108によって直交変調器の利得制御を行う機能を備え
ている。図2にミキサ104a、104bのLO注入レ
ベル対変換利得特性を示す。同図に示す様に、ミキサ1
04a、104bの変換利得は、LO注入レベルに応じ
て変化する。したがって、利得制御アンプ108にてミ
キサ103a、103bのLO注入レベル(この場合、
局部発振器101からの出力)を変化させると、ミキサ
103a、103bの出力レベルが変動し、それに対応
してミキサ104a、104bの変換利得も変動する。
Further, the present embodiment has a function of controlling the gain of the quadrature modulator by the gain control amplifier 108. FIG. 2 shows LO injection level versus conversion gain characteristics of the mixers 104a and 104b. As shown in FIG.
The conversion gains of 04a and 104b change according to the LO injection level. Accordingly, the LO injection level of the mixers 103a and 103b (in this case,
When the output from the local oscillator 101 is changed, the output levels of the mixers 103a and 103b change, and the conversion gains of the mixers 104a and 104b change accordingly.

【0044】本実施の形態によれば、利得制御機能によ
り直交変調器の出力電力を小さくした場合、ミキサ10
4a、104bに入力されるLO信号の電力も小さくな
り、その結果、LO信号の漏洩を抑えることができる。
また、局部発振器101からの出力は、利得制御アンプ
を通してから分配する構成をとっているので、直交成分
と同相成分の振幅誤差を小さくできる。
According to the present embodiment, when the output power of the quadrature modulator is reduced by the gain control function,
The power of the LO signal input to 4a and 104b is also reduced, and as a result, the leakage of the LO signal can be suppressed.
Further, since the output from the local oscillator 101 is distributed after passing through the gain control amplifier, the amplitude error between the quadrature component and the in-phase component can be reduced.

【0045】(実施の形態2)図3は本発明の実施の形
態2における直交変調器または直交復調器の構成を示し
たものであり、前述の回路と同一または同様の部分には
同一の符号を付しており説明は省略する。また、同図に
おいて120は90度分配器である2分の1分周器、1
21はN分の1分周器である。
(Embodiment 2) FIG. 3 shows a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a second embodiment of the present invention. And the description is omitted. Further, in the figure, reference numeral 120 denotes a 1/2 frequency divider which is a 90-degree divider, 1
Reference numeral 21 denotes a 1 / N frequency divider.

【0046】以上のような本発明の実施の形態による直
交変調器の動作は次のようなものである。
The operation of the quadrature modulator according to the embodiment of the present invention as described above is as follows.

【0047】局部発振器100からの出力は分岐され、
一方はN分の1分周器121に、他方はさらに分岐して
ミキサ103a、103bにそれぞれ出力される。
The output from the local oscillator 100 is branched,
One is divided by a 1 / N frequency divider 121, and the other is further branched and output to mixers 103a and 103b.

【0048】N分の1分周器121にてN分周された局
部発振器100の出力は、2分の1分周器120にて9
0度分配され、リミッタアンプ107a、107bにて
それぞれ振幅誤差を除去された後、ミキサ103a、1
04bにて、先に局部発振器100から分岐して出力さ
れた他方の信号とミキシングすることによってアップコ
ンバートされ、LO信号として出力される。
The output of the local oscillator 100 that has been frequency-divided by the N-frequency divider 121 is divided into 9 by the frequency-divider 120.
After being distributed to 0 degrees and having their amplitude errors removed by limiter amplifiers 107a and 107b, mixers 103a,
At 04b, up-conversion is performed by mixing with the other signal that has been branched and output from the local oscillator 100, and is output as an LO signal.

【0049】本実施の形態によれば、1つの局部発振器
で実施の形態1と同様の効果が得られるので、小型で消
費電流の少ない直交変調器または直交復調器を実現でき
る。
According to the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained with one local oscillator, so that a quadrature modulator or a quadrature demodulator with small size and low current consumption can be realized.

【0050】例として、所望のLO周波数を5GHz、
分周器121の分周数を2とすれば、局部発振器100
の発振周波数は4GHzとなる。
As an example, if the desired LO frequency is 5 GHz,
If the frequency division number of the frequency divider 121 is 2, the local oscillator 100
Has an oscillation frequency of 4 GHz.

【0051】なお、図3では、90度分配器として2分
の1分周器を使用しているが、RC移相器を用いても良
い。2分の1分周器120をRC移相器に置き換えた場
合の例として、所望のLO周波数を5GHz、分周器1
21の分周数を4とすれば、局部発振器100の発振周
波数は4GHzとなる。
In FIG. 3, a 1/2 frequency divider is used as the 90-degree divider, but an RC phase shifter may be used. As an example of the case where the half frequency divider 120 is replaced with an RC phase shifter, a desired LO frequency is set to 5 GHz and the frequency divider 1
Assuming that the frequency division number of 21 is 4, the oscillation frequency of local oscillator 100 is 4 GHz.

【0052】(実施の形態3)図4は本発明の実施の形
態3における直交変調器または直交復調器の構成を示し
たものであり、図3の回路と同一または同様の部分には
同一の符号を付しており説明は省略する。また、同図に
おいて、122は逓倍器、108は利得制御アンプであ
る。
(Embodiment 3) FIG. 4 shows a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a third embodiment of the present invention. The same or similar parts as those in the circuit of FIG. The reference numerals are used and the description is omitted. Further, in the figure, reference numeral 122 denotes a multiplier, and reference numeral 108 denotes a gain control amplifier.

【0053】以上のような本発明の実施の形態による直
交変調器の動作は次のようなものである。局部発振器1
00の出力は2分配され、一方は、分周器121にて分
周された後、2分の1分周器120にて90度分配さ
れ、リミッタアンプ107a、107bにて振幅誤差を
除去されミキサ103a、104bに入力される。また
他方の出力は、逓倍器122で逓倍された後、利得制御
アンプ108を介してミキサ103a、104bに入力
される。ミキサ103a、104bで、これら2つの信
号はミキシングされてアップコンバートされ、所望のL
O周波数が得られる。
The operation of the quadrature modulator according to the embodiment of the present invention as described above is as follows. Local oscillator 1
00 is divided into two parts. One part is divided by the divider 121 and then divided by 90 degrees by the half divider 120. The amplitude error is removed by the limiter amplifiers 107a and 107b. The signals are input to the mixers 103a and 104b. The other output is multiplied by the multiplier 122 and then input to the mixers 103a and 104b via the gain control amplifier 108. In mixers 103a and 104b, these two signals are mixed and up-converted, and
An O frequency is obtained.

【0054】本構成によれば、実施の形態1と同様の原
理により、出力電力が小さいときのLO信号の漏洩を抑
えつつ、直交変調器の出力を可変することができる。さ
らに、逓倍器122を使用することで、局部発振器10
0の発振周波数を上げることなく、もしくは局部発振器
としてより発信周波数の低いものを用いても、高いLO
周波数を得ることができる。
According to this configuration, the output of the quadrature modulator can be varied based on the same principle as that of the first embodiment, while suppressing the leakage of the LO signal when the output power is small. Further, by using the multiplier 122, the local oscillator 10
Without increasing the oscillation frequency of 0 or using a local oscillator having a lower oscillation frequency, a high LO
Frequency can be obtained.

【0055】例として、分周器121の分周数を2、逓
倍器122の逓倍数を2とすれば、局部発振器100の
発振周波数4GHzで、9GHzのLO周波数が得られ
る。
As an example, if the frequency division number of the frequency divider 121 is 2 and the frequency multiplier of the frequency multiplier 122 is 2, the LO frequency of 9 GHz can be obtained with the oscillation frequency of the local oscillator 100 of 4 GHz.

【0056】なお、図4では、90度分配器として2分
の1分周器を使用しているが、RC移相器を用いても良
く、また、分周器121を逓倍器に置き換えても同様の
効果が得られることは言うまでもない。
Although a 1/2 frequency divider is used as the 90-degree divider in FIG. 4, an RC phase shifter may be used, and the frequency divider 121 is replaced with a multiplier. Needless to say, the same effect can be obtained.

【0057】(実施の形態4)図5は本発明の実施の形
態4における直交変調器または直交復調器の構成を示し
たものであり、図3の回路と同一または同様の部分には
同一の符号を付しており説明は省略する。また、同図に
おいて、130は電圧制御発振器、131は位相比較
器、132はループフィルタである。
(Embodiment 4) FIG. 5 shows a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a fourth embodiment of the present invention. The same or similar parts as those in the circuit of FIG. The reference numerals are used and the description is omitted. Further, in the figure, 130 is a voltage controlled oscillator, 131 is a phase comparator, and 132 is a loop filter.

【0058】本実施の形態は、局部発振器100の発振
周波数を安定化させるために、リミッタアンプ107
a、107bからの出力の一部を位相比較器131に入
力し、基準信号との位相比較結果をループフィルタ13
2を介して電圧制御発振器130にフィードバックする
位相同期ループ構成を有している。
In this embodiment, the limiter amplifier 107 is used to stabilize the oscillation frequency of the local oscillator 100.
a and a part of the output from 107b are input to a phase comparator 131, and the phase comparison result with the reference signal is
2 has a phase-locked loop configuration that feeds back to the voltage-controlled oscillator 130.

【0059】本実施の形態によれば、位相比較器131
の入力周波数は分周器120、121によって低い周波
数に変換されているので、電圧制御発振器130の出力
の一部を直接位相比較器131に入力する通常の位相同
期ループを構成する方法に比べ、位相比較器の消費電流
を削減できる。
According to the present embodiment, the phase comparator 131
Is converted to a lower frequency by the frequency dividers 120 and 121, so that a part of the output of the voltage controlled oscillator 130 is directly input to the phase comparator 131, compared with a method of configuring a normal phase locked loop. The current consumption of the phase comparator can be reduced.

【0060】なお、図5に示す構成では、リミッタアン
プ107a、107bの両方の出力を位相比較器131
にフィードバックさせているが、どちらか一方の出力を
フィードバックさせても良い。この場合、位相比較器1
31の入力レベルは減少するものの、簡易な構成で同様
の効果を得ることができる。また、N分の1分周器12
1の出力を位相比較器131にフィードバックする構成
をとることもできる。
In the configuration shown in FIG. 5, both outputs of the limiter amplifiers 107a and 107b are connected to the phase comparator 131.
However, one of the outputs may be fed back. In this case, the phase comparator 1
Although the input level at 31 decreases, the same effect can be obtained with a simple configuration. Also, the 1 / N frequency divider 12
1 may be fed back to the phase comparator 131.

【0061】(実施の形態5)図6は本発明の実施の形
態5における直交変調器または直交復調器の構成を示し
たものであり、図1の回路と同一または同様の部分には
同一の符号を付しており説明は省略する。また、同図に
おいて130、135は電圧制御発振器、131、13
7は位相比較器、132、138はループフィルタ、1
36はフィルタである。
(Embodiment 5) FIG. 6 shows a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a fifth embodiment of the present invention. The same or similar parts as those in FIG. The reference numerals are used and the description is omitted. Also, in the figure, 130 and 135 are voltage controlled oscillators, 131 and 13
7 is a phase comparator, 132 and 138 are loop filters, 1
36 is a filter.

【0062】本実施の形態では、電圧制御発振器130
は、位相比較器131、ループフィルタ132から構成
される通常の位相同期ループを構成している。
In this embodiment, the voltage controlled oscillator 130
Constitutes a normal phase locked loop composed of a phase comparator 131 and a loop filter 132.

【0063】一方、電圧制御発振器135は、ミキサ1
03a、103bの出力に含まれる周波数成分のうち電
圧制御発振器130、135の発振周波数の差周波数成
分をフィルタ136によって抽出して位相比較器137
へ入力し、ループフィルタ138を介して電圧制御発振
器135にフィードイバックすることで位相同期ループ
を構成する。
On the other hand, the voltage controlled oscillator 135 is
Of the frequency components included in the outputs 03a and 103b, the difference frequency component between the oscillation frequencies of the voltage controlled oscillators 130 and 135 is extracted by the filter 136, and the phase comparator 137
To form a phase locked loop by feeding back to the voltage controlled oscillator 135 via the loop filter 138.

【0064】本実施の形態によれば、位相比較器137
の入力周波数を低くできるので、消費電流を削減でき
る。
According to the present embodiment, the phase comparator 137
Since the input frequency can be reduced, current consumption can be reduced.

【0065】また、図7に示す構成例の様に、1つの電
圧制御発振器(局部発振器100)を用いる実施の形態
2の構成に対しても、ミキサ103a、103bの出力
から、入力周波数の差周波数成分を抽出することによっ
て、同様の効果を実現できる。
Also, as in the configuration example shown in FIG. 7, even in the configuration of the second embodiment using one voltage-controlled oscillator (local oscillator 100), the difference between the input frequencies from the outputs of mixers 103a and 103b can be obtained. By extracting frequency components, a similar effect can be realized.

【0066】なお、図6、図7では、ミキサ103a、
103bの両方の出力を位相比較器にフィードバックさ
せているが、どちらか一方の出力をフィードバックさせ
ても良い。
In FIGS. 6 and 7, the mixer 103a,
Although both outputs of 103b are fed back to the phase comparator, either output may be fed back.

【0067】(実施の形態6)図8は本発明の実施の形
態6における直交変調器または直交復調器の構成を示し
たものであり、図1の回路と同一または同様の部分には
同一の符号を付しており説明は省略する。また、同図に
おいて140は帯域遮断フィルタである。
(Embodiment 6) FIG. 8 shows a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a sixth embodiment of the present invention. The same or similar parts as those in the circuit of FIG. The reference numerals are used and the description is omitted. Further, in the figure, reference numeral 140 denotes a band rejection filter.

【0068】本実施の形態において、局部発振器10
0、101の発振周波数f1、f2は、
In this embodiment, the local oscillator 10
The oscillation frequencies f1 and f2 of 0 and 101 are

【0069】[0069]

【数2】f1=(fRF−fIM)/2 (式2)F1 = (fRF-fIM) / 2 (Equation 2)

【0070】[0070]

【数3】f2=(fRF+fIM)/2 (式3) に設定される。ここで、fRFは送受信周波数、fIM
は帯域遮断フィルタ140の遮断周波数である。
F2 = (fRF + fIM) / 2 (Equation 3) Here, fRF is the transmission / reception frequency, fIM
Is the cut-off frequency of the band cut filter 140.

【0071】ミキサ104a、104bのLO信号は、
局部発振器100、101の出力をミキサ103a、1
03bにてミキシングしアップコンバートすることによ
って得られるが、このとき2つの周波数の和の周波数成
分とともに差の周波数成分が発生する。ここで、局部発
振器100、101の発振周波数は(式2)(式3)に
示す様に設定されているので、和および差の周波数は、
それぞれ
The LO signals of the mixers 104a and 104b are
The outputs of the local oscillators 100 and 101 are output to mixers 103a, 1
This is obtained by mixing and up-converting at 03b. At this time, a difference frequency component is generated together with the frequency component of the sum of the two frequencies. Here, the oscillation frequencies of the local oscillators 100 and 101 are set as shown in (Equation 2) and (Equation 3).
Respectively

【0072】[0072]

【数4】f1+f2=fRF (式4)F1 + f2 = fRF (Equation 4)

【0073】[0073]

【数5】f2−f1=fIM (式5) となり、差の周波数成分fIMを一定値とすることがで
きる。したがって、ミキサ104a、104bの出力に
含まれるfIM成分は、帯域遮断フィルタ140にて阻
止されRF信号出力端子106からは出力されない。
F2−f1 = fIM (Equation 5), and the difference frequency component fIM can be set to a constant value. Therefore, the fIM component included in the outputs of the mixers 104a and 104b is blocked by the band rejection filter 140 and is not output from the RF signal output terminal 106.

【0074】無線通信機において、アンテナから輻射さ
れる不要な周波数成分は、他の無線通信機に対して妨害
となるため、十分小さくなるように抑圧する必要がある
が、本実施の形態によれば、fIM成分を効果的に抑圧
することができる。なお、図8では、fIM成分を遮断
する回路として帯域遮断フィルタ104を用いているが
他の手段を用いても良く、例えばミキサ104a、10
4bのRFポートの整合回路をfIMを遮断するように
構成すれば、同様の効果が得られる。
In a radio communication device, unnecessary frequency components radiated from an antenna interfere with other radio communication devices, and thus need to be suppressed to a sufficiently small value. Thus, the fIM component can be effectively suppressed. In FIG. 8, the band cutoff filter 104 is used as a circuit for cutting off the fIM component, but other means may be used.
A similar effect can be obtained by configuring the matching circuit of the RF port 4b so as to cut off fIM.

【0075】なお、上記の各実施の形態において、局部
発振器100は本発明の第1の局部発振器または第3の
局部発振器に相当するものであり、局部発振器101は
本発明の第2の局部発振器に相当するものである。また
ミキサ103aは本発明の第1のミキサに、ミキサ10
3bは本発明の第2のミキサに相当するものである。ま
たリミッタアンプ107aは本発明の第1のリミッタア
ンプに、リミッタアンプ107bは本発明の第2のリミ
ッタアンプに相当するものである。またミキサ104a
は本発明の第3のミキサまたは第5のミキサに相当し、
またミキサ104bは本発明の第4のミキサまたは第6
のミキサに相当するものである。また、、バンドパスフ
ィルタ201は本発明の遮断手段に相当するものであ
る。
In each of the above embodiments, the local oscillator 100 corresponds to the first local oscillator or the third local oscillator according to the present invention, and the local oscillator 101 corresponds to the second local oscillator according to the present invention. Is equivalent to The mixer 103a is the first mixer of the present invention,
3b corresponds to the second mixer of the present invention. The limiter amplifier 107a corresponds to the first limiter amplifier of the present invention, and the limiter amplifier 107b corresponds to the second limiter amplifier of the present invention. Also, the mixer 104a
Corresponds to the third mixer or the fifth mixer of the present invention,
The mixer 104b is the fourth mixer or the sixth mixer of the present invention.
This is equivalent to a mixer. Further, the band-pass filter 201 corresponds to a blocking unit of the present invention.

【0076】また、上記の各実施の形態においては、本
発明の信号生成回路にて得られるLO信号を直交変調器
または直交復調器に用いたとして説明を行ったが、本発
明を搭載した直交変調器または直交復調器は、ダイレク
トコンバージョン方式、ヘテロダイン方式のいずれの無
線機にて用いることができる。ただしダイレクトコンバ
ージョン方式の無線機にて用いるのがより望ましい。
In each of the above embodiments, the description has been made assuming that the LO signal obtained by the signal generation circuit of the present invention is used for the quadrature modulator or the quadrature demodulator. The modulator or the quadrature demodulator can be used in any of a direct conversion system and a heterodyne system. However, it is more desirable to use it in a direct conversion wireless device.

【0077】以上のように、本発明によれば、その一例
として、2つの局部発振器と2つのミキサを使用して、
一方の発振器からの出力信号を90度分配した後、他方
の局部発振器から出力される信号とミキシングし所望の
LO周波数を得ることで、高精度の90度移相器を容易
に実現し、かつ送信信号による局部発振器の発振周波数
の乱れを抑えた直交変調器および直交復調器を実現でき
る。
As described above, according to the present invention, as an example, using two local oscillators and two mixers,
After distributing the output signal from one oscillator by 90 degrees, mixing with the signal output from the other local oscillator to obtain a desired LO frequency, a high-precision 90-degree phase shifter can be easily realized, and It is possible to realize a quadrature modulator and a quadrature demodulator in which disturbance of the oscillation frequency of a local oscillator due to a transmission signal is suppressed.

【0078】また、1つの局部発振器と2つのミキサを
有し、局部発振器からの出力を90度分配した信号と、
局部発振器の出力信号をミキシングすることによって所
望のLO信号周波数を得ることで、高精度の90度移相
器を容易に実現し、かつ送信信号による局部発振器の発
振周波数の乱れを抑えた直交変調器および直交復調器
を、1つの局部発振器で実現できる。
Further, a signal having one local oscillator and two mixers, wherein the output from the local oscillator is distributed by 90 degrees,
Quadrature modulation that easily realizes a high-precision 90-degree phase shifter by obtaining the desired LO signal frequency by mixing the output signal of the local oscillator and suppresses disturbance of the oscillation frequency of the local oscillator due to the transmission signal And a quadrature demodulator can be realized with one local oscillator.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高周波
数のLO信号を出力する場合でも高精度の90度移相器
を用いることができ、かつ送信信号による局部発振器の
発振周波数の乱れを抑えた、直交変調器または直交復調
器に用いられる信号生成回路を実現できる。
As described above, according to the present invention, a high-precision 90-degree phase shifter can be used even when a high-frequency LO signal is output, and the oscillation frequency of the local oscillator due to the transmission signal can be reduced. A signal generation circuit used for a quadrature modulator or a quadrature demodulator that suppresses disturbance can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1における直交変調器また
は直交復調器の構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】ミキサのLO注入レベルと変換利得の関係を示
すグラフ
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a LO injection level of a mixer and a conversion gain.

【図3】本発明の実施の形態2における直交変調器また
は直交復調器の構成を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態3における直交変調器また
は直交復調器の構成を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態4における直交変調器また
は直交復調器の構成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態5における直交変調器また
は直交復調器の構成を示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態5における直交変調器また
は直交復調器の変形例を示すブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing a modification of the quadrature modulator or the quadrature demodulator according to the fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態6における直交変調器また
は直交復調器の構成を示すブロック図
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】直接変調、直接復調を用いる無線通信機の構成
を示すブロック図
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication device using direct modulation and direct demodulation;

【図10】従来の直交変調器または直交復調器の構成を
示すブロック図
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional quadrature modulator or quadrature demodulator.

【図11】2つの局部発振器を用いる直交変調器または
直交復調器の構成を示すブロック図
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a quadrature modulator or a quadrature demodulator using two local oscillators.

【図12】RC移相器の構成を示す回路図FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of an RC phase shifter;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、101 局部発振器 102 90度分配器 103a、103b、104a、104b ミキサ 105a、105b ベースバンド信号入力端子または
ベースバンド信号出力端子 106 RF信号出力端子またはRF信号入力端子 107a、107b リミッタアンプ 108 利得制御アンプ
101, 101 Local oscillator 102 90-degree distributor 103a, 103b, 104a, 104b Mixer 105a, 105b Baseband signal input terminal or baseband signal output terminal 106 RF signal output terminal or RF signal input terminal 107a, 107b Limiter amplifier 108 Gain control Amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田邊 充 大阪府高槻市幸町1 松下電子工業株式会 社内 (72)発明者 福田 健志 大阪府高槻市幸町1 松下電子工業株式会 社内 Fターム(参考) 5K004 AA01 BA02 BD01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuru Tanabe 1 Yukicho, Takatsuki-shi, Osaka, Japan Matsushita Electronics Industrial Co., Ltd. In-house (72) Inventor Kenshi Fukuda 1 Yukicho, Takatsuki-shi, Osaka, Japan Matsushita Electronics Industrial Co., Ltd. F-term ( Reference) 5K004 AA01 BA02 BD01

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直交復調器または直交変調器に対し、復
調または変調される信号とともに入力されるローカル信
号を生成する信号生成回路であって、 第1の発振信号の入力を受け、これを同相成分と直交成
分とに分配する90度分配器と、 第2の発振信号の入力を受け、前記90度分配器から出
力される前記同相成分の信号を、前記第2の発振信号と
掛け合わせて周波数変換を行う第1のミキサと、 前記第2の発振信号の入力を受け、前記90度分配器か
ら出力される前記直交成分の信号を、前記第2の発振信
号と掛け合わせて周波数変換を行う第2のミキサとを備
え、 前記第1のミキサの出力および前記第2のミキサの出力
とを前記ローカル信号として出力する信号生成回路。
A quadrature demodulator or a signal generation circuit for generating a local signal to be input together with a signal to be demodulated or modulated to a quadrature modulator. A 90-degree divider that distributes the components into a quadrature component and a second oscillation signal, and the in-phase component signal output from the 90-degree divider is multiplied by the second oscillation signal. A first mixer that performs frequency conversion, and receives the input of the second oscillation signal, multiplies the quadrature component signal output from the 90-degree divider with the second oscillation signal, and performs frequency conversion. And a second mixer that performs the output of the first mixer and the output of the second mixer as the local signal.
【請求項2】 前記第1の発振信号は、第1の局部発振
器より供給され、 前記第2の発振信号は、第2の局部発振器より供給され
る請求項1に記載の信号生成回路。
2. The signal generation circuit according to claim 1, wherein the first oscillation signal is supplied from a first local oscillator, and the second oscillation signal is supplied from a second local oscillator.
【請求項3】 前記第1の発振信号および前記第2の発
振信号は、同一の第3の局部発振器より供給される請求
項1に記載の信号生成回路。
3. The signal generation circuit according to claim 1, wherein the first oscillation signal and the second oscillation signal are supplied from the same third local oscillator.
【請求項4】 前記90度分配器と前記第1のミキサと
の間に設けられた第1のリミッタアンプと、 前記90度分配器と前記第2のミキサとの間に設けられ
た第2のリミッタアンプと、 前記第2の局部発振器と第1のミキサおよび第2のミキ
サのと間にそれぞれ設けられた利得制御アンプとを備え
た請求項2に記載の信号生成回路。
4. A first limiter amplifier provided between the 90-degree distributor and the first mixer, and a second limiter amplifier provided between the 90-degree distributor and the second mixer. 3. The signal generation circuit according to claim 2, further comprising a limiter amplifier, and a gain control amplifier provided between the second local oscillator, the first mixer, and the second mixer. 4.
【請求項5】 前記第3の局部発振器と前記90度分配
器との間に設けられた、少なくとも一つの分周器または
逓倍器を備えた請求項3に記載の信号生成回路。
5. The signal generation circuit according to claim 3, further comprising at least one frequency divider or multiplier provided between the third local oscillator and the 90-degree divider.
【請求項6】 前記第3の局部発振器と前記第1のミキ
サおよび前記第2のミキサとの間に設けられた、少なく
とも一つの分周器または逓倍器を備えた請求項3に記載
の信号生成回路。
6. The signal according to claim 3, further comprising at least one frequency divider or multiplier provided between said third local oscillator and said first and second mixers. Generation circuit.
【請求項7】 前記90度分配器と前記第1のミキサと
の間に設けられた第1のリミッタアンプと、 前記90度分配器と前記第2のミキサとの間に設けられ
た第2のリミッタアンプと、 前記少なくとも一つの分周器または逓倍器と第1のミキ
サおよび第2のミキサのと間に設けられた利得制御アン
プとを備えた請求項6に記載の信号生成回路。
7. A first limiter amplifier provided between the 90-degree distributor and the first mixer, and a second limiter amplifier provided between the 90-degree distributor and the second mixer. 7. The signal generation circuit according to claim 6, further comprising: a limiter amplifier, and a gain control amplifier provided between the at least one frequency divider or multiplier and a first mixer and a second mixer.
【請求項8】 前記90度分配器から出力された前記同
相信号および/または前記直交信号の位相を、予め設定
された基準信号の位相と比較する位相比較器と、 前記位相比較器からの出力をフィルタリングして前記第
3の局部発振器へ帰還させるループフィルタとを備え、 前記第1のミキサおよび前記第2のミキサと前記第3の
局部発振器との間で位相同期ループを構成する請求項3
に記載の信号生成回路。
8. A phase comparator for comparing the phase of the in-phase signal and / or the quadrature signal output from the 90-degree divider with a phase of a preset reference signal, And a loop filter for filtering an output and feeding back to the third local oscillator, wherein a phase-locked loop is formed between the first and second mixers and the third local oscillator. Three
3. The signal generation circuit according to claim 1.
【請求項9】 前記第1のミキサの出力および/または
前記第2のミキサの出力から、前記第1のミキサに入力
される信号および/または前記第2のミキサに入力され
る信号を、予め設定された基準信号の位相と比較する位
相比較器と、 前記位相比較器からの出力をフィルタリングして前記第
2の局部発振器または前記第3の局部発振器へ帰還させ
るループフィルタとを備え、 前記第1のミキサおよび前記第2のミキサと前記第2の
局部発振器または前記第3の局部発振器との間で位相同
期ループを構成する請求項2または3に記載の信号生成
回路。
9. A signal input to the first mixer and / or a signal input to the second mixer from an output of the first mixer and / or an output of the second mixer in advance. A phase comparator for comparing the phase of the reference signal with a set reference signal; and a loop filter for filtering an output from the phase comparator and feeding back the output to the second local oscillator or the third local oscillator. 4. The signal generation circuit according to claim 2, wherein a phase-locked loop is configured between the first mixer and the second mixer and the second local oscillator or the third local oscillator. 5.
【請求項10】 前記第1のミキサの出力および/また
は前記第2のミキサの出力から、前記第1のミキサに入
力される信号および/または前記第2のミキサに入力さ
れる信号の2つの周波数成分の差周波数成分を抽出する
フィルタと、 前記フィルタからの出力を予め設定された基準信号の位
相と比較する位相比較器と、 前記位相比較器からの出力をフィルタリングして前記第
2の局部発振器または前記第3の局部発振器へ帰還させ
るループフィルタとを備え、 前記第1のミキサおよび前記第2のミキサと前記第2の
局部発振器または前記第3の局部発振器との間で位相同
期ループを構成する請求項2または3に記載の信号生成
回路。
10. A signal input to the first mixer and / or a signal input to the second mixer from an output of the first mixer and / or an output of the second mixer. A filter for extracting a difference frequency component between frequency components; a phase comparator for comparing an output from the filter with a phase of a preset reference signal; and a second local unit for filtering an output from the phase comparator. An oscillator or a loop filter for feeding back to the third local oscillator, wherein a phase locked loop is formed between the first mixer and the second mixer and the second local oscillator or the third local oscillator. The signal generating circuit according to claim 2 or 3, wherein the signal generating circuit is configured.
【請求項11】 前記90度分配器は、抵抗と容量とを
有するRC移相器である請求項1記載の信号生成回路。
11. The signal generation circuit according to claim 1, wherein said 90-degree divider is an RC phase shifter having a resistance and a capacitance.
【請求項12】 前記90度分配器は、2分の1分周器
である請求項1記載の信号生成回路。
12. The signal generating circuit according to claim 1, wherein said 90-degree divider is a half frequency divider.
【請求項13】 請求項1から12のいずれかに記載の
信号生成回路と、 前記第1のミキサの出力とRF信号とを掛け合わせて同
相成分のベースバンド信号を得る第3のミキサと、 前記第2のミキサの出力と前記RF信号とを掛け合わせ
て直交成分のベースバンド信号を得る第3のミキサとを
備えた直交復調器。
13. A signal generating circuit according to claim 1, further comprising: a third mixer for multiplying an output of said first mixer by an RF signal to obtain a baseband signal of an in-phase component. A quadrature demodulator including a third mixer that obtains a quadrature component baseband signal by multiplying the output of the second mixer by the RF signal.
【請求項14】 請求項1から12のいずれかに記載の
信号生成回路と、 前記第1のミキサの出力と同相成分のベースバンド信号
とに基づきRF信号を得る第5のミキサと、 前記第2のミキサの出力と直交成分のベースバンド信号
とに基づき前記RF信号を得る第6のミキサとを備えた
直交変調器。
14. The signal generating circuit according to claim 1, wherein: a fifth mixer that obtains an RF signal based on an output of the first mixer and a baseband signal having an in-phase component; A quadrature modulator comprising: a sixth mixer that obtains the RF signal based on an output of the second mixer and a baseband signal of a quadrature component.
【請求項15】 前記第1の局部発振器と前記第2の局
部発振器の差周波数が一定となるように発振周波数の設
定を行い、前記差周波数成分を遮断する遮断手段を備え
る請求項14に記載の直交変調器。
15. The apparatus according to claim 14, further comprising: an oscillation frequency setting unit that sets an oscillation frequency so that a difference frequency between the first local oscillator and the second local oscillator is constant, and shuts off the difference frequency component. Quadrature modulator.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003008671A (en) * 2001-06-27 2003-01-10 Hitachi Kokusai Electric Inc Modulator and demodulator
US8731024B2 (en) 2008-01-25 2014-05-20 Nec Corporation Noise suppression apparatus

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