JP2002353741A - Mixer circuit - Google Patents

Mixer circuit

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JP2002353741A
JP2002353741A JP2002005985A JP2002005985A JP2002353741A JP 2002353741 A JP2002353741 A JP 2002353741A JP 2002005985 A JP2002005985 A JP 2002005985A JP 2002005985 A JP2002005985 A JP 2002005985A JP 2002353741 A JP2002353741 A JP 2002353741A
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signal
mixer
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signals
phase shifter
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JP2002005985A
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Sadao Igarashi
貞男 五十嵐
Hidetoshi Tsubota
英俊 坪田
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RF Chips Tech Inc
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RF Chips Tech Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mixer circuit that can maintain an excellent image rejection characteristic against dispersion of the constants of circuit elements and maintain performance for other signal characteristics equal to or better than that of a conventional mixer circuit. SOLUTION: To the input side of a local signal Slo and the output side of an IF signal Sif , 90-degree phase shifters 10, 50 consisting of 2-stage configuration polyphase filters are provided. A signal final output stage is provided with an emitter follower type output circuit 51 to compensate a signal power loss by the high impedance of the 90-degree phase shifter. A frequency conversion section has a configuration of a Gilbert mixer where an amplifier section 40 is used in common. Signal distribution resistors R1-R4 are provided into the transmission line of reception signals Srf 1, Srf 2 between the amplifier section 40 and mixer sections 20, 30, and the degradation in the image rejection characteristic due to the common use of the amplifier section 40 is prevented.

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、RF(Radio Freq
uency:無線周波数)帯を利用した無線通信システム、
例えばブルートゥース(Bluetooth)規格での無線通信
システムにおける受信系回路部分に好適に使用可能なミ
キサ回路に関する。
The present invention relates to an RF (Radio Freq)
uency: radio frequency) radio communication system,
For example, the present invention relates to a mixer circuit that can be suitably used for a reception circuit in a wireless communication system conforming to the Bluetooth standard.

【0002】[0002]

【従来の技術】無線通信システムにおける受信機、特
に、いわゆるスーパーへテロダイン受信機では、希望と
する周波数帯の受信信号(希望受信信号)SDを局部発
信信号(ローカル(LO)信号)SLOと混合し、IF
(Intermediate Frequency:中間周波数)信号SIFに周
波数変換する処理が行われる。このように、2以上の入
力信号を混合して周波数変換された出力信号を得る回路
を、ミキサ回路という。近年、ミキサ回路を含む受信回
路全体の構成は、IC(integrated circuit:集積回
路)技術の発達に伴い、高集約化および1チップ化の方
向での開発が進められている。
2. Description of the Related Art In a receiver in a radio communication system, in particular, a so-called superheterodyne receiver, a reception signal (desired reception signal) SD of a desired frequency band is converted to a local oscillation signal (local (LO) signal) S LO. Mixed with IF
(Intermediate Frequency) Processing for frequency conversion into a signal SIF is performed. A circuit that obtains a frequency-converted output signal by mixing two or more input signals in this manner is called a mixer circuit. In recent years, with the development of IC (integrated circuit) technology, the overall configuration of a receiving circuit including a mixer circuit has been developed in the direction of higher integration and integration into one chip.

【0003】ミキサ回路では、ローカル信号SLOの周波
数がfLOのとき、中間周波数fIFだけ高い周波数(fLO
+fIF)および低い周波数(fLO−fIF)のどちらの周
波数の信号が入力されても、その入力信号に応答し、中
間周波数fIFに変換する。従って、図14に示したよう
に、例えば、局部発信周波数fLOに対して上側の周波数
D(=fLO+fIF)の信号を希望受信信号SDとして受
信しているときに、下側の周波数fIM(=fLO−fIF
の他の信号SIMが入力されると、ミキサ回路は、希望受
信信号SDのみならず、他の信号SIMにも応答し、IF
信号SIFに変換してしまう。すなわち、IF信号SIF
変換したい信号成分は、周波数fDの希望受信信号SD
みであるのに、周波数fIMの他の信号SIMが、妨害波と
して機能し、受信障害を生じさせる。この妨害波は、そ
の周波数fIMが、局部発信周波数fLOを中心として希望
受信周波数fDとちょうど鏡像の位置関係にあるため、
“イメージ(Image)信号”と呼ばれている。また、イ
メージ信号SIMの周波数fIMは、“イメージ周波数”と
呼ばれ、イメージ信号SIMによる受信障害は“イメージ
妨害”と呼ばれる。
[0003] In the mixer circuit, when the frequency of the local signal S LO is f LO, an intermediate frequency f IF by high frequency (f LO
Regardless of whether a signal of either + f IF ) or a low frequency (f LO -f IF ) is input, the signal is converted to an intermediate frequency f IF in response to the input signal. Therefore, as shown in FIG. 14, for example, when the signal of the upper frequency f D (= f LO + f IF ) with respect to the local oscillation frequency f LO is received as the desired reception signal S D , Frequency f IM (= f LO −f IF )
When the other signal SIM is input, the mixer circuit responds not only to the desired reception signal S D but also to the other signal S IM and outputs the IF signal.
Conversion to signal SIF . That is, the signal component to be converted into an IF signal S IF is to only desired reception signal S D of the frequency f D, other signals S IM frequency f IM is, acts as an interference wave, causing reception failure . Since the frequency f IM of this interfering wave is exactly a mirror image of the desired reception frequency f D centered on the local oscillation frequency f LO ,
This is called an “image signal”. The frequency f IM image signal S IM is referred to as "image frequency", received by the image signal S IM disorder called "image interference".

【0004】そこで、イメージ妨害を低減するために、
従来よりイメージ信号SIMを除去する工夫がなされてい
る。従来の受信機では、図15に示したように、外部B
PF(バンドパス・フィルタ)回路110を外付けし
て、ミキサ回路103の入力前にイメージ信号SIMを除
去する方法が一般的に採用されている。BPF回路11
0としては、一般にSAW(Surface Acoustic Waves:
表面弾性波)フィルタが多く使用されている。
Therefore, in order to reduce image disturbance,
Contrivance for removing an image signal S IM conventionally have been made. In the conventional receiver, as shown in FIG.
A method of externally attaching a PF (bandpass filter) circuit 110 and removing the image signal SIM before input to the mixer circuit 103 is generally adopted. BPF circuit 11
Generally, SAW (Surface Acoustic Waves:
Surface acoustic wave) filters are often used.

【0005】図15の回路において、外部BPF回路1
10以外の回路要素は、1つのICチップ100内に設
けられている。すなわち、ICチップ100内には、ロ
ーノイズアンプ(LNA:低雑音高周波増幅器)回路1
01、局部発振器102、ミキサ回路103、中間周波
増幅器(IF−AMP)104および復調器105が設
けられている。
[0005] In the circuit of FIG.
Circuit elements other than 10 are provided in one IC chip 100. That is, the low noise amplifier (LNA: low noise high frequency amplifier) circuit 1 is provided in the IC chip 100.
01, a local oscillator 102, a mixer circuit 103, an intermediate frequency amplifier (IF-AMP) 104, and a demodulator 105.

【0006】この回路では、平衡入力されたRF帯の入
力信号(RF信号)SRFがLNA回路101において増
幅された後、外部BPF回路110に出力される。外部
BPF回路110は、RF信号SRFに含まれるイメージ
信号SIMを除去し、希望とする周波数fDが含まれた信
号をミキサ回路103に出力する。ミキサ回路103
は、外部BPF回路110から出力された希望受信信号
Dと、局部発振器102から出力された局部発信周波
数fLOのローカル信号SLOとを混合し、中間周波数fIF
に周波数変換されたIF信号SIFを出力する。この回路
では、ミキサ回路103の入力前に、外部BPF回路1
10によってあらかじめイメージ信号SIMが除去されて
いるので、希望受信信号SDのみを良好にIF信号SIF
に変換することができる。その後、IF信号SIFは、中
間周波増幅器104によって増幅され、復調器105に
入力される。復調器105は、IF信号SIFを復調した
信号SOUTを平衡出力する。
[0006] In this circuit, the balanced input RF band of the input signal (RF signal) S RF is then amplified by the LNA circuit 101 is output to the outside BPF circuit 110. External BPF circuit 110 removes an image signal S IM included in the RF signal S RF, and outputs a signal including frequency f D to desired to the mixer 103. Mixer circuit 103
Mixes the desired reception signal S D output from the external BPF circuit 110 with the local signal S LO of the local oscillation frequency f LO output from the local oscillator 102 and outputs the intermediate frequency f IF
And outputs the IF signal SIF whose frequency has been converted. In this circuit, before the input to the mixer circuit 103, the external BPF circuit 1
Since pre-image signal S IM are removed by 10, good IF signal S IF only desired reception signal S D
Can be converted to After that, the IF signal SIF is amplified by the intermediate frequency amplifier 104 and input to the demodulator 105. Demodulator 105, balanced output signal S OUT obtained by demodulating the IF signal S IF.

【0007】しかしながら、図15の回路構成では、イ
メージ信号SIMを除去するために、外付けのフィルタ
(外部BPF回路110)が必要となるため、受信機全
体の小型化の妨げになるという問題がある。また、外付
けのフィルタは、ICチップ内の回路に比べて電流消費
が大きいので、省エネルギー化への妨げになるという問
題もある。そこで、近年では、外付けのフィルタを不要
化した“イメージリジェクションミキサ”と呼ばれるミ
キサ回路が開発されている。イメージリジェクションミ
キサは、単体でイメージ信号を除去可能に構成されたも
のである。
However, the circuit configuration shown in FIG. 15 requires an external filter (external BPF circuit 110) to remove the image signal SIM, which hinders miniaturization of the entire receiver. There is. In addition, since the external filter consumes a large amount of current as compared with the circuit in the IC chip, there is also a problem that energy saving is hindered. Therefore, in recent years, a mixer circuit called an "image rejection mixer" which does not require an external filter has been developed. The image rejection mixer is configured to be able to remove an image signal by itself.

【0008】図16は、イメージリジェクションミキサ
を用いた従来の受信回路の一例を示している。なお、図
16では、図15における回路要素と同一の機能を有し
たものには、同一の符号を付している。この図に示した
回路は、LNA回路101、局部発振器102、イメー
ジリジェクションミキサ201、内蔵アクティブBPF
202および復調器105が、1つのICチップ200
内に設けられて構成されている。イメージリジェクショ
ンミキサ201は、90°位相器211と、ミキサ回路
212,213と、合成器214とを有している。
FIG. 16 shows an example of a conventional receiving circuit using an image rejection mixer. In FIG. 16, components having the same functions as the circuit elements in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals. The circuit shown in this figure includes an LNA circuit 101, a local oscillator 102, an image rejection mixer 201, a built-in active BPF
202 and demodulator 105 are integrated into one IC chip 200
It is provided inside. The image rejection mixer 201 includes a 90 ° phase shifter 211, mixer circuits 212 and 213, and a combiner 214.

【0009】この回路では、平衡入力されたRF信号S
RFがLNA回路101において増幅された後、イメージ
リジェクションミキサ201に出力される。イメージリ
ジェクションミキサ201は、RF信号SRFに含まれる
希望受信信号SDと、局部発振器102から出力された
局部発信周波数fLOのローカル信号SLOとを混合し、中
間周波数fIFに周波数変換されたIF信号SIFを出力す
る。この際、イメージリジェクションミキサ201が適
切に構成されたものであれば、RF信号SRFに含まれる
イメージ信号SIMが除去され、希望受信信号SDのみを
IF信号SIFに変換することができる。その後、IF信
号SIFは、内蔵アクティブBPF202に入力されて周
波数選択が行われた後、復調器105に入力される。復
調器105は、IF信号SIFを復調した信号SOUTを平
衡出力する。
In this circuit, a balanced input RF signal S
After the RF is amplified in the LNA circuit 101, it is output to the image rejection mixer 201. The image rejection mixer 201 mixes the desired reception signal S D included in the RF signal S RF with the local signal S LO of the local oscillation frequency f LO output from the local oscillator 102, and performs frequency conversion to the intermediate frequency f IF. And outputs the IF signal SIF . At this time, if the image rejection mixer 201 is properly configured, the image signal S IM included in the RF signal S RF is removed, to convert only the desired received signal S D to the IF signal S IF it can. Thereafter, IF signal S IF, after being input frequency selection in the internal active BPF202 is performed, are input to the demodulator 105. Demodulator 105, balanced output signal S OUT obtained by demodulating the IF signal S IF.

【0010】次に、図17を参照して、イメージリジェ
クションミキサ201の機能についてさらに詳しく説明
する。なお、図17の回路では、希望波(希望受信信号
D)をローカル信号SLOに対して上側波帯にするか下
側波帯にするかについては任意である。
Next, the function of the image rejection mixer 201 will be described in more detail with reference to FIG. In the circuit of FIG. 17, it is optional whether the desired wave (desired received signal S D ) is placed in the upper sideband or the lower sideband with respect to the local signal SLO .

【0011】このイメージリジェクションミキサ201
において、90°位相器211には、ローカル信号SLO
が入力される。90°位相器211への信号入力は平衡
的に行われる。すなわち、180°位相の異なる一対の
バランス信号がローカル信号SLOとして入力される。9
0°位相器211は、入力されたローカル信号SLOを9
0°位相シフトした2種類のバランス信号に2分配して
出力する。図では、これらローカル信号SLOについての
2種類のバランス信号をそれぞれ“Lo-0°,Lo-180
°”,“Lo-90°,Lo-270°”と記す。分配されたローカ
ル信号SLOのうちの一方SLO1(バランス信号Lo-0°,L
o-180°)は、ミキサ回路213に入力される。他方S
LO2(バランス信号Lo-90°,Lo-270°)は、ミキサ回路
212に入力される。ミキサ回路212,213には、
また、ローカル信号SLOの上下側波帯を含むRF信号S
RFが同位相で分配されて入力される。このとき、ミキサ
回路213へのRF信号SRF1の入力は平衡的に行われ
る。すなわち、180°位相の異なる一対のバランス信
号がRF信号SRF1としてミキサ回路213に入力され
る。もう一方のミキサ回路212にも、ミキサ回路21
3と同相のRF信号SRF2が平衡入力される。
This image rejection mixer 201
, The 90 ° phase shifter 211 has a local signal S LO
Is entered. The signal input to the 90 ° phase shifter 211 is performed in a balanced manner. That is, a pair of balance signals having a phase difference of 180 ° is input as the local signal SLO . 9
The 0 ° phase shifter 211 converts the input local signal S LO to 9
The signal is divided into two and output to two types of balance signals that are shifted by 0 °. In the figure, two types of balance signals for these local signals S LO are respectively referred to as “Lo-0 °, Lo-180”.
° "," Lo-90 ° , Lo-270 ° " and referred. Distributed one S LO 1 (balanced signal Lo-0 ° of the local signal S LO, L
o-180 °) is input to the mixer circuit 213. On the other hand, S
LO 2 (balance signals Lo-90 ° and Lo-270 °) is input to the mixer circuit 212. The mixer circuits 212 and 213 include:
The RF signal S including the upper and lower sidebands of the local signal S LO
RF is distributed and input in phase. At this time, the input of the RF signal S RF 1 to the mixer circuit 213 is carried out equilibrium. That is, a pair of balance signals having a phase difference of 180 ° is input to mixer circuit 213 as RF signal S RF1 . The other mixer circuit 212 also has the mixer circuit 21
The RF signal S RF2 having the same phase as that of the RF signal 3 is input in a balanced manner.

【0012】ミキサ回路213は、入力されたローカル
信号SLO1(バランス信号Lo-0°,Lo-180°)とRF信
号SRF1とを混合し、周波数変換された一対のバランス
信号IF-0°,IF-180°を、第1のIF信号SIF1として
出力する。一方、ミキサ回路212も同様に、ローカル
信号SLO2(バランス信号Lo-90°,Lo-270°)とRF信
号SRF2とを混合し、周波数変換された一対のバランス
信号IF-90°,IF-270°を、第2のIF信号SIF2として
出力する。第2のIF信号SIF2は、第1のIF信号S
IF1に対して90°位相シフトされた状態で出力され
る。またこのとき、各IF信号SIF1,SIF2中、希望
波とイメージ波との位相関係は逆転した状態で出力され
る。このような位相関係にある第1のIF信号SIF1と
第2のIF信号SIF2とを、合成器214の90°位相
器214Aに入力して合成すると、希望波(例えば上側
波帯)は位相一致で通過するが、イメージ信号(例えば下
側波帯)については位相関係が逆相になることでキャン
セルしあい、除去される。
The mixer circuit 213 mixes the input local signal S LO1 (balanced signals Lo-0 °, Lo-180 °) and the RF signal S RF1, and converts a pair of frequency-converted balance signals IF- 1. 0 ° and IF-180 ° are output as the first IF signal S IF1 . On the other hand, the mixer circuit 212 similarly mixes the local signal S LO 2 (balanced signals Lo-90 ° and Lo-270 °) and the RF signal S RF2, and performs a frequency-converted pair of balance signals IF-90 °. , IF-270 ° as the second IF signal S IF2 . The second IF signal S IF2 is equal to the first IF signal S
Is output in a state of being 90 ° phase shift on IF 1. At this time, the phase relationship between the desired wave and the image wave in each of the IF signals S IF1 and S IF2 is output in a reversed state. When the first IF signal S IF1 and the second IF signal S IF2 having such a phase relationship are input to the 90 ° phase shifter 214A of the synthesizer 214 and synthesized, a desired wave (for example, an upper waveband) is obtained. ) Passes with phase coincidence, but the image signal (for example, lower sideband) cancels out because the phase relationship is reversed, and is removed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図17
に示したイメージリジェクションミキサ201の機能
を、従来の回路技術で構成した場合、ICの製造工程上
で生じる回路素子の定数のばらつきに対し、イメージリ
ジェクション特性と呼ばれる、イメージ信号除去特性が
低下してしまうという問題がある。一例として、イメー
ジリジェクションミキサ201を一般的に用いられるR
C−RC構成と呼ばれる回路(図18)で構成した場合
には、抵抗素子Rの抵抗値とキャパシタCの容量値とが
設計値に対して同じ方向に20%ばらつきが生じたとき
に、Typ.>40dBのイメージリジェクションが20d
B前後まで低下してしまう。
However, FIG.
When the function of the image rejection mixer 201 shown in (1) is configured by the conventional circuit technology, the image signal rejection characteristic called image rejection characteristic is deteriorated due to the variation of the circuit element constant occurring in the IC manufacturing process. There is a problem of doing it. As an example, the image rejection mixer 201 is generally used for R
In the case of a circuit called a C-RC configuration (FIG. 18), when the resistance value of the resistance element R and the capacitance value of the capacitor C fluctuate by 20% in the same direction with respect to the design value, Typ .> 40dB image rejection is 20d
It drops to around B.

【0014】ここで、図18の回路について簡単に説明
する。なお、図18では、図17に示した各回路要素に
対応する部分には、同一の符号を付す。この回路は、9
0°位相器211,214Aに対応する部分が、それぞ
れ抵抗RとキャパシタCとを用いたRCフィルタで構成
されている。すなわち、図に示したように、抵抗R11
4,R115,R116とキャパシタC110,C11
1,C112とで、90°位相器211が構成されてい
る。また、抵抗R100,R104,R107とキャパ
シタC103,C104,C105とで、90°位相器
214Aが構成されている。
Here, the circuit of FIG. 18 will be briefly described. In FIG. 18, the same reference numerals are given to portions corresponding to the respective circuit elements shown in FIG. This circuit has 9
Portions corresponding to the 0 ° phase shifters 211 and 214A are each formed of an RC filter using a resistor R and a capacitor C. That is, as shown in FIG.
4, R115, R116 and capacitors C110, C11
A 90 ° phase shifter 211 is composed of the first and C112. The resistors R100, R104, R107 and the capacitors C103, C104, C105 form a 90 ° phase shifter 214A.

【0015】図18の回路は、また、ミキサ回路21
2,213に対応する部分が、それぞれ、いわゆるギル
バート・ミキサで構成されている。すなわち、図に示し
たように、抵抗R99,R123,R124とトランジ
スタQ105,Q106,Q107,Q108,Q10
9,Q110とで、ミキサ回路212が構成されてい
る。このミキサ回路212は、抵抗R99とトランジス
タQ109,Q110とでアンプ部を構成し、抵抗R1
23,R124とトランジスタQ105,Q106,Q
107,Q108とでミキサ部を構成している。ミキサ
回路212におけるアンプ部には、定電流源I101,
I102が接続されている。また、抵抗R102,R1
21,R122とトランジスタQ99,Q100,Q1
01,Q102,Q103,Q104とで、ミキサ回路
213が構成されている。このミキサ回路213は、抵
抗R102とトランジスタQ103,Q104とでアン
プ部を構成し、抵抗R121,R122とトランジスタ
Q99,Q100,Q101,Q102とでミキサ部を
構成している。ミキサ回路213におけるアンプ部に
は、定電流源I99,I100が接続されている。
The circuit shown in FIG.
2 and 213 are each constituted by a so-called Gilbert mixer. That is, as shown in the figure, the resistors R99, R123, R124 and the transistors Q105, Q106, Q107, Q108, Q10
9, Q110 form a mixer circuit 212. In the mixer circuit 212, an amplifier section is configured by a resistor R99 and transistors Q109 and Q110, and a resistor R1
23, R124 and transistors Q105, Q106, Q
A mixer section is constituted by 107 and Q108. The amplifier section of the mixer circuit 212 includes a constant current source I101,
I102 is connected. Further, the resistors R102 and R1
21, R122 and transistors Q99, Q100, Q1
The mixer circuit 213 is composed of 01, Q102, Q103, and Q104. In the mixer circuit 213, an amplifier is configured by the resistor R102 and the transistors Q103 and Q104, and a mixer is configured by the resistors R121 and R122 and the transistors Q99, Q100, Q101, and Q102. The constant current sources I99 and I100 are connected to the amplifier section in the mixer circuit 213.

【0016】図18の回路では、RCフィルタ構成の9
0°位相器211の機能によって、ローカル信号SLO
2分配され、90°位相シフトした2つのローカル信号
LO1,SLO2が出力される。また、ギルバート・ミキ
サで構成されたミキサ回路213の機能によって、ロー
カル信号SLO1とRF信号SRF1とが混合され、第1の
IF信号SIF1が出力される。同様に、ギルバート・ミ
キサで構成されたミキサ回路212によって、ローカル
信号SLO2とRF信号SRF2とが混合され、第2のIF
信号SIF2が出力される。そして、RCフィルタ構成の
90°位相器214Aの機能によって、第1のIF信号
IF1と第2のIF信号SIF2とが、イメージ信号が除
去されつつ合成され、所望のIF信号SIFが出力され
る。
In the circuit shown in FIG.
By the function of the 0 ° phase shifter 211, the local signal S LO is divided into two, and two local signals S LO 1 and S LO 2 shifted by 90 ° are output. Further, the local signal S LO1 and the RF signal S RF1 are mixed by the function of the mixer circuit 213 composed of a Gilbert mixer, and the first IF signal S IF1 is output. Similarly, the local signal S LO2 and the RF signal S RF2 are mixed by the mixer circuit 212 including a Gilbert mixer, and the second IF
The signal SIF2 is output. Then, the first IF signal S IF1 and the second IF signal S IF2 are combined by the function of the 90 ° phase shifter 214A having the RC filter configuration while the image signal is removed, and the desired IF signal S IF Is output.

【0017】ところで、図17のイメージリジェクショ
ンミキサ201によってイメージ信号を良好に除去する
ためには、出力段の90°位相器214Aにおいて、I
F信号SIF1,SIF2に含まれるそれぞれのイメージ信
号について、振幅と位相とが所定の条件を満足している
必要がある。すなわち、振幅が等しく、かつ位相が逆転
した関係であるとイメージ信号を良好に除去できる。し
かしながら、図18に示したRC−RC構成の回路で
は、回路素子の定数のばらつきに対し、特に、振幅の関
係が理想状態から崩れてしまう傾向にあり、イメージリ
ジェクション特性が低下してしまうという問題がある。
Incidentally, in order to remove an image signal favorably by the image rejection mixer 201 shown in FIG. 17, the I.P.
For each of the image signals included in the F signals S IF1 and S IF2 , the amplitude and phase must satisfy predetermined conditions. That is, the image signal can be satisfactorily removed if the amplitudes are equal and the phases are reversed. However, in the circuit having the RC-RC configuration shown in FIG. 18, in particular, the amplitude relationship tends to collapse from an ideal state with respect to variations in circuit element constants, and image rejection characteristics deteriorate. There's a problem.

【0018】なお、90°位相器211,214Aを、
RCフィルタとポリフェーズ(Poly-Phase)フィルタと
で構成する方法も考えられる。すなわち、90°位相器
211,214Aのいずれか一方をポリフェーズフィル
タで構成する方法も考えられるが、この場合にも、回路
素子の定数のばらつきに対し、イメージリジェクション
特性が低下してしまうという問題が生じる。
The 90 ° phase shifters 211 and 214A are
A method using an RC filter and a poly-phase (Poly-Phase) filter is also conceivable. In other words, a method in which one of the 90 ° phase shifters 211 and 214A is constituted by a polyphase filter is also conceivable, but also in this case, the image rejection characteristic is deteriorated due to the variation in the constant of the circuit element. Problems arise.

【0019】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、回路素子の定数のばらつきに対し、
良好なイメージリジェクション特性を維持することがで
き、かつ、その他の信号特性についても従来と同等また
はそれ以上の性能を維持することができるミキサ回路を
提供することにある。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to reduce variation in constants of circuit elements.
It is an object of the present invention to provide a mixer circuit that can maintain good image rejection characteristics and maintain the same or higher performance as the other signal characteristics.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明によるミキサ回路
は、2段構成のポリフェーズフィルタを有し、入力され
た局部発信信号を、互いに位相の異なる第1および第2
の局部発信信号に分配して出力する第1の位相器と、入
力された受信信号を2つに分配すると共に、分配したそ
れぞれの受信信号を、第1および第2の局部発信信号と
混合し、互いに位相の異なる第1および第2の中間周波
数信号を生成して出力する周波数変換部と、2段構成の
ポリフェーズフィルタを有し、第1および第2の中間周
波数信号を合成すると共に、第1および第2の中間周波
数信号に含まれる不要な信号成分を除去する第2の位相
器と、第2の位相器によって合成された中間周波数信号
を増幅して出力するエミッタフォロワ型の出力回路とを
備えたものである。
A mixer circuit according to the present invention has a two-stage polyphase filter and converts input local oscillation signals into first and second signals having different phases from each other.
And a first phase shifter for distributing and outputting the received signals to two local transmission signals, and distributing the input received signals into two, and mixing the distributed received signals with the first and second local transmitted signals. A frequency converter for generating and outputting first and second intermediate frequency signals having different phases from each other, and a polyphase filter having a two-stage configuration, and combining the first and second intermediate frequency signals, A second phase shifter for removing unnecessary signal components included in the first and second intermediate frequency signals, and an emitter follower type output circuit for amplifying and outputting the intermediate frequency signal synthesized by the second phase shifter It is provided with.

【0021】本発明によるミキサ回路では、第1の位相
器の機能によって、局部発信信号が、互いに位相の異な
る第1および第2の局部発信信号に分配して出力され
る。また、周波数変換部の機能によって、入力された受
信信号が2つに分配されると共に、分配されたそれぞれ
の受信信号が、第1および第2の局部発信信号と混合さ
れ、互いに位相の異なる第1および第2の中間周波数信
号として出力される。そして、第2の位相器の機能によ
って、第1および第2の中間周波数信号が合成されると
共に、第1および第2の中間周波数信号に含まれる不要
な信号成分が除去される。合成された中間周波数信号
は、エミッタフォロワ型の出力回路の機能によって、増
幅して出力される。本発明によるミキサ回路では、第1
の位相器および第2の位相器が、2段構成のポリフェー
ズフィルタで構成されていることにより、例えばICの
製造工程上で回路素子の定数のばらつきが生じたとして
も、イメージリジェクション特性の低下が防止される。
また、信号の最終出力段にエミッタフォロワ型の出力回
路が設けられていることにより、第2の位相器の高イン
ピーダンス化による信号電力ロスが補償される。
In the mixer circuit according to the present invention, the function of the first phase shifter distributes the local oscillation signal to the first and second local oscillation signals having different phases from each other and outputs the divided signals. In addition, the function of the frequency conversion unit divides the input reception signal into two, and mixes each of the divided reception signals with the first and second local transmission signals, and outputs the second reception signal having different phases from each other. It is output as the first and second intermediate frequency signals. Then, the function of the second phase shifter combines the first and second intermediate frequency signals and removes unnecessary signal components included in the first and second intermediate frequency signals. The synthesized intermediate frequency signal is amplified and output by the function of the emitter follower type output circuit. In the mixer circuit according to the present invention, the first
The phase shifter and the second phase shifter are constituted by a two-stage polyphase filter, so that even if the constants of the circuit elements vary in the IC manufacturing process, for example, the image rejection characteristics can be improved. Reduction is prevented.
Further, since the emitter follower type output circuit is provided in the final output stage of the signal, the signal power loss due to the high impedance of the second phase shifter is compensated.

【0022】本発明によるミキサ回路において、周波数
変換部は、例えば、分配された受信信号の一方と第1の
局部発信信号とを混合し、第1の中間周波数信号を生成
する第1のミキサ部と、分配された受信信号の他方と第
2の局部発信信号とを混合し、第2の中間周波数信号を
生成する第2のミキサ部と、第1のミキサ部および第2
のミキサ部に共有化されて、第1のミキサ部および第2
のミキサ部のそれぞれとギルバート・ミキサを構成する
共通アンプ部とを有して構成されるものである。
In the mixer circuit according to the present invention, for example, the frequency conversion section mixes one of the distributed reception signals with the first local oscillation signal to generate a first intermediate frequency signal. A second mixer unit for mixing the other of the received signals and the second local oscillation signal to generate a second intermediate frequency signal; and a first mixer unit and a second mixer unit.
Are shared by the first mixer unit and the second mixer unit.
And a common amplifier unit forming a Gilbert mixer.

【0023】このように周波数変換部を、アンプ部を共
通化したギルバート・ミキサで構成することにより、主
として歪特性の改善を行うことができる。
As described above, by constituting the frequency conversion unit with a Gilbert mixer having a common amplifier unit, it is possible to mainly improve distortion characteristics.

【0024】周波数変換部を上述のギルバート・ミキサ
で構成する場合、共通アンプ部と第1のミキサ部との
間、および共通アンプ部と第2のミキサ部との間の受信
信号の伝送ライン上に、信号分配用の抵抗素子を設ける
ことが好ましい。
When the frequency converter is constituted by the above-mentioned Gilbert mixer, the transmission line of the received signal between the common amplifier and the first mixer, and between the common amplifier and the second mixer is used. It is preferable to provide a resistance element for signal distribution.

【0025】このように信号分配用の抵抗素子を設ける
ことにより、イメージリジェクション特性の低下が防止
される。
By providing the resistive element for distributing the signal in this manner, a reduction in image rejection characteristics is prevented.

【0026】さらに、受信信号の伝送ライン上に、複数
の抵抗素子のそれぞれに直列的に接続された複数のコイ
ルが設けられていることが好ましい。
Further, it is preferable that a plurality of coils connected in series to each of the plurality of resistance elements are provided on the transmission line of the received signal.

【0027】このようにコイルを設けることにより、信
号分配用の抵抗素子を設けたことによるゲインの低下が
防止される。
By providing the coil in this manner, a decrease in gain due to the provision of the resistive element for signal distribution is prevented.

【0028】また、本発明によるミキサ回路において、
第1の位相器および第2の位相器におけるそれぞれのポ
リフェーズフィルタの回路素子の定数は、所望の信号特
性を得るために適宜最適化されていることが好ましい。
具体的には、第1の位相器におけるポリフェーズフィル
タの回路素子の定数は、1段目と2段目とも同一の値で
構成されていることが好ましい。また、第2の位相器に
おけるポリフェーズフィルタの回路素子の定数は、1段
目と2段目とで異なる値で構成されていることが好まし
い。
Further, in the mixer circuit according to the present invention,
It is preferable that the constants of the circuit elements of the respective polyphase filters in the first phase shifter and the second phase shifter are appropriately optimized in order to obtain desired signal characteristics.
Specifically, it is preferable that the constants of the circuit elements of the polyphase filter in the first phase shifter have the same value in both the first and second stages. Further, it is preferable that the constants of the circuit elements of the polyphase filter in the second phase shifter have different values in the first and second stages.

【0029】各位相器の各ポリフェーズフィルタの回路
素子の定数が上述のように最適化されていることによ
り、主として信号電力のロスが防止される。
Since the constants of the circuit elements of each polyphase filter of each phase shifter are optimized as described above, loss of signal power is mainly prevented.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0031】まず、図1を参照して、本発明の一実施の
形態に係るミキサ回路が適用される受信回路の例につい
て説明する。図1に示した受信回路は、例えばブルート
ゥース規格での無線通信システムに適用されるものであ
る。この受信回路は、RF信号SRFの入力側から順に、
LNA回路2、ミキサ回路(イメージリジェクションミ
キサ)1、内蔵アクティブBPF4および復調器5を備
えている。この受信回路は、また、局部発振器3を備え
ている。これらの各回路要素は、1つのICチップ6内
に設けられている。イメージリジェクションミキサ1
は、90°位相器10と、ミキサ回路21A,21B
と、合成器60とを有している。合成器60は、図2に
示したように、90°位相器50と出力回路51とを含
んでいる。ミキサ回路21A,21Bは、アンプ部(A
MP)40を共有している。ミキサ回路21A,21B
は、また、それぞれミキサ部20,30を有している。
ミキサ回路21A,21Bは、周波数変換部21(図
2)を構成している。
First, an example of a receiving circuit to which a mixer circuit according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. The receiving circuit shown in FIG. 1 is applied to, for example, a wireless communication system based on the Bluetooth standard. This receiving circuit, in order from the input side of the RF signal SRF ,
An LNA circuit 2, a mixer circuit (image rejection mixer) 1, a built-in active BPF 4, and a demodulator 5 are provided. This receiving circuit also has a local oscillator 3. Each of these circuit elements is provided in one IC chip 6. Image rejection mixer 1
Is a 90 ° phase shifter 10 and mixer circuits 21A and 21B.
And a synthesizer 60. The combiner 60 includes a 90 ° phase shifter 50 and an output circuit 51 as shown in FIG. The mixer circuits 21A and 21B include an amplifier (A
MP) 40 are shared. Mixer circuits 21A and 21B
Have mixer sections 20 and 30, respectively.
The mixer circuits 21A and 21B constitute the frequency conversion unit 21 (FIG. 2).

【0032】本実施の形態において、90°位相器10
が、本発明における「第1の位相器」の一具体例に対応
し、90°位相器50が、本発明における「第2の位相
器」の一具体例に対応する。
In this embodiment, the 90 ° phase shifter 10
Corresponds to a specific example of the “first phase shifter” in the present invention, and the 90 ° phase shifter 50 corresponds to a specific example of the “second phase shifter” in the present invention.

【0033】LNA回路2は、RF信号SRFを増幅して
出力する機能を有している。イメージリジェクションミ
キサ1は、RF信号SRFに含まれる希望受信信号S
Dと、局部発振器3から出力された局部発信周波数fLO
のローカル(LO)信号SLOとを混合し、中間周波数f
IFに周波数変換されたIF信号SIFを出力する機能を有
している。イメージリジェクションミキサ1は、また、
イメージ信号SIMを除去する機能を有している。
The LNA circuit 2 has a function for amplifying and outputting the RF signal S RF. The image rejection mixer 1 receives the desired reception signal S included in the RF signal S RF
D and the local oscillation frequency f LO output from the local oscillator 3
(LO) signal S LO of the intermediate frequency f
It has a function of outputting an IF signal SIF whose frequency has been converted to IF. Image rejection mixer 1 also
It has a function of removing the image signal SIM .

【0034】次に、図2を参照して、イメージリジェク
ションミキサ1の各部の機能について説明する。なお、
図2の回路において、希望波(希望受信信号SD)をロ
ーカル信号SLOに対して上側波帯にするか下側波帯にす
るかについては任意である。
Next, the function of each part of the image rejection mixer 1 will be described with reference to FIG. In addition,
In the circuit of FIG. 2, it is optional whether the desired wave (desired received signal S D ) is placed in the upper sideband or the lower sideband with respect to the local signal SLO .

【0035】90°位相器10は、平衡的に入力された
ローカル信号SLOを、90°位相シフトした2種類のバ
ランス信号に2分配して出力する機能を有している。図
2では、これらローカル信号SLOについての2種類のバ
ランス信号をそれぞれ“Lo-0°,Lo-180°”,“Lo-90
°,Lo-270°”と記す。
The 90 ° phase shifter 10 has a function of splitting the balanced input local signal S LO into two types of balanced signals shifted by 90 ° into two types and outputting the same. In FIG. 2, the two types of balance signals for the local signal S LO are referred to as “Lo-0 °, Lo-180 °” and “Lo-90,” respectively.
°, Lo-270 ° ”.

【0036】周波数変換部21は、入力された受信信号
(RF信号SRF)を2つに分配すると共に、分配したそ
れぞれのRF信号SRF1,SRF2を、第1および第2の
ローカル信号SLO1,SLO2と混合し、互いに位相の異
なる第1および第2のIF信号SIF1,SIF2を生成し
て出力する機能を有している。
The frequency conversion unit 21 distributes the received signal (RF signal S RF ) into two, and separates the divided RF signals S RF 1 and S RF 2 into first and second local signals. It has a function of mixing with the signals S LO 1 and S LO 2 to generate and output first and second IF signals S IF 1 and S IF 2 having different phases.

【0037】周波数変換部21の各部の構成について説
明すると、アンプ部40は、入力されたRF信号SRF
増幅すると共に、増幅したRF信号SRFを同位相のRF
信号SRF1,SRF2に分配する機能を有している。ミキ
サ回路21B(のミキサ部30)は、90°位相器10
によって分配された一方のローカル信号SLO1(バラン
ス信号Lo-0°,Lo-180°)とアンプ部40を介して入力
されたRF信号SRF1とを混合し、周波数変換された一
対のバランス信号IF-0°,IF-180°を、第1のIF信号
IF1として出力する機能を有している。一方、ミキサ
回路21A(のミキサ部20)は、90°位相器10に
よって分配された他方のローカル信号S LO2(バランス
信号Lo-90°,Lo-270°)とアンプ部40を介して入力さ
れたRF信号SRF2とを混合し、周波数変換された一対
のバランス信号IF-90°,IF-270°を、第2のIF信号S
IF2として出力する機能を有している。
The configuration of each part of the frequency conversion unit 21 will be described.
Specifically, the amplifier section 40 receives the input RF signal SRFTo
Amplified and amplified RF signal SRFIn-phase RF
Signal SRF1, SRFIt has a function of distributing to two. Miki
The sub-circuit 21 </ b> B (the mixer unit 30) includes the 90 ° phase shifter 10.
Local signal S distributed byLO1 (balun
Signal (Lo-0 °, Lo-180 °) and input via the amplifier 40
RF signal SRF1 and the frequency-converted one
The pair of balanced signals IF-0 ° and IF-180 ° are converted to the first IF signal.
SIFIt has the function of outputting as 1. Meanwhile, the mixer
The circuit 21A (the mixer unit 20 thereof) is connected to the 90 ° phase shifter 10.
Therefore, the other local signal S distributed LO2 (balance
Signals Lo-90 °, Lo-270 °) and input via the amplifier 40.
RF signal SRF2 and a frequency-converted pair
The balance signals IF-90 ° and IF-270 ° of the second IF signal S
IF2 is provided.

【0038】90°位相器50は、第1のIF信号SIF
1と第2のIF信号SIF2とを合成して、所望とする周
波数成分のIF信号SIFを出力する機能を有している。
90°位相器50は、また、第1のIF信号SIF1と第
2のIF信号SIF2とに含まれるイメージ信号SIMを除
去する機能を有している。出力回路51は、90°位相
器50から出力されたIF信号SIFを増幅して出力する
機能を有している。
The 90 ° phase shifter 50 outputs the first IF signal S IF
1 and with the second combines the IF signal S IF 2, and has a function of outputting an IF signal S IF frequency component desired.
The 90 ° phase shifter 50 also has a function of removing the image signal SIM included in the first IF signal S IF1 and the second IF signal S IF2 . The output circuit 51 has a function for amplifying and outputting the IF signal S IF output from the 90 ° phase shifter 50.

【0039】次に、図3を参照して、本実施の形態の特
徴部分であるイメージリジェクションミキサ1の具体的
な回路構成例について説明する。なお、図3では、図1
および図2に示した各回路要素に対応する部分には、同
一の符号を付す。本回路例は、2.4〜2.5GHzの
ISM(Industrial Scientific and Medical)バンドの
信号を、イメージリジェクションしながら3MHzの中
間周波数fIFにダウンミキシングする回路である。本回
路例において、希望波はローカル信号SLOに対して上側
波帯、イメージ信号SIMは下側波帯となる。
Next, a specific circuit configuration example of the image rejection mixer 1, which is a characteristic part of the present embodiment, will be described with reference to FIG. In FIG. 3, FIG.
Parts corresponding to the circuit elements shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. This circuit example is a signal of ISM (Industrial Scientific and Medical) band of 2.4 to 2.5 GHz, a circuit for downmixing a 3MHz intermediate frequency f IF with image rejection. In this circuit example, the desired wave is in the upper sideband with respect to the local signal SLO , and the image signal SIM is in the lower sideband.

【0040】本回路例では、ミキサ回路21A,21B
が、それぞれ、いわゆるギルバート・ミキサの構成とな
っている。ギルバート・ミキサは、大別してミキサ部と
アンプ部とで構成されるミキサである。図18に示した
従来の回路では、それぞれ独立のアンプ部を有した2つ
のギルバート・ミキサ(ミキサ回路212,213)を
カスケード接続し、それぞれに90°位相シフトした2
つのローカル信号SLO1,SLO2を入力するようにして
いた。これに対し、本回路例では、ギルバート・ミキサ
のミキサ部とアンプ部とを分離して考え、2つのミキサ
回路21A,21Bでアンプ部を共通化している。すな
わち、ミキサ回路21Aは、アンプ部40とミキサ部2
0とでギルバート・ミキサを構成し、ミキサ回路21B
についても、アンプ部40を共通の回路要素として、ア
ンプ部40とミキサ部30とでギルバート・ミキサを構
成している。
In this circuit example, the mixer circuits 21A and 21B
However, each has a configuration of a so-called Gilbert mixer. The Gilbert mixer is a mixer that is roughly divided into a mixer section and an amplifier section. In the conventional circuit shown in FIG. 18, two Gilbert mixers (mixer circuits 212 and 213) each having an independent amplifier section are cascaded, and two Gilbert mixers are respectively shifted by 90 °.
The two local signals S LO1 and S LO2 are input. On the other hand, in this circuit example, the mixer section and the amplifier section of the Gilbert mixer are considered separately, and the amplifier section is shared by the two mixer circuits 21A and 21B. That is, the mixer circuit 21A includes the amplifier 40 and the mixer 2
0 and a Gilbert mixer, and a mixer circuit 21B
Also, the amplifier 40 and the mixer 30 constitute a Gilbert mixer using the amplifier 40 as a common circuit element.

【0041】ところで、アンプ部40を共通化してギル
バート・ミキサを構成すると、イメージリジェクション
特性の低下が発生するおそれがある。そこで、本回路例
では、イメージリジェクション特性の低下を防止するた
めに、RF信号SRFの分配後の信号ラインに分配用の抵
抗を設けている。すなわち、アンプ部40とミキサ部2
0とを分配用の抵抗R1,R2を介して接続し、アンプ
部40とミキサ部30とを分配用の抵抗R3,R4を介
して接続している。
Incidentally, if the Gilbert mixer is configured by sharing the amplifier section 40, the image rejection characteristic may be deteriorated. Therefore, in this circuit example, in order to prevent a decrease in image rejection characteristic is provided a resistor for distributing the signal line after the distribution of the RF signal S RF. That is, the amplifier 40 and the mixer 2
0 is connected via distribution resistors R1 and R2, and the amplifier unit 40 and the mixer unit 30 are connected via distribution resistors R3 and R4.

【0042】さて、本回路例の各部の構成について説明
すると、まず、アンプ部40は、トランジスタQ1,Q
2と抵抗Reとからなるエミッタ接地の差動アンプの構
成となっている。トランジスタQ1,Q2のベース端子
には、それぞれRF信号SRFが入力されるようになって
いる。トランジスタQ1,Q2のエミッタ端子には、そ
れぞれ定電流源I2,I1が接続されている。トランジ
スタQ1,Q2のエミッタ端子同士は、抵抗Reを介し
て接続されている。トランジスタQ1,Q2のコレクタ
端子は、2分岐し、ミキサ部20,30に接続されてい
る。
Now, the configuration of each section of the circuit example will be described. First, the amplifier section 40 includes transistors Q1 and Q
2 and a resistance Re. The RF signals SRF are input to the base terminals of the transistors Q1 and Q2, respectively. The constant current sources I2 and I1 are connected to the emitter terminals of the transistors Q1 and Q2, respectively. The emitter terminals of the transistors Q1 and Q2 are connected via a resistor Re. The collector terminals of the transistors Q1 and Q2 are branched into two and connected to the mixer units 20 and 30.

【0043】ミキサ部20は、トランジスタQ3,Q
4,Q5,Q6と抵抗R1,R2,R13,R14とを
有している。トランジスタQ3,Q6のベース端子は、
互いに接続されている。トランジスタQ4,Q5のベー
ス端子も互いに接続されている。トランジスタQ3,Q
6のベース端子には、90°位相器10によって分配さ
れたローカル信号SLO2を構成するバランス信号の1つ
(Lo-90°)が共通入力され、トランジスタQ4,Q5
のベース端子には、ローカル信号SLO2を構成する他の
バランス信号(Lo-270°)が共通入力されるようになっ
ている。トランジスタQ3,Q4のエミッタ端子は互い
に接続されている。トランジスタQ5,Q6のエミッタ
端子も互いに接続されている。トランジスタQ3,Q4
のエミッタ端子には、アンプ部40において分配された
RF信号SRF2を構成するバランス信号の1つが分配用
の抵抗R1を介して共通入力され、トランジスタQ5,
Q6のエミッタ端子には、RF信号SRF2を構成するバ
ランス信号の1つが分配用の抵抗R2を介して共通入力
されるようになっている。トランジスタQ3,Q6のコ
レクタ端子は、90°位相器50に接続されている。
The mixer section 20 includes transistors Q3, Q
4, Q5, Q6 and resistors R1, R2, R13, R14. The base terminals of the transistors Q3 and Q6 are
Connected to each other. The base terminals of the transistors Q4 and Q5 are also connected to each other. Transistors Q3, Q
6, one of the balanced signals (Lo-90 °) constituting the local signal S LO 2 distributed by the 90 ° phase shifter 10 is commonly input to the base terminals of the transistors Q4 and Q5.
The other balanced signal (Lo-270 °) constituting the local signal S LO2 is commonly input to the base terminal of. The emitter terminals of the transistors Q3 and Q4 are connected to each other. The emitter terminals of the transistors Q5 and Q6 are also connected to each other. Transistors Q3, Q4
, One of the balance signals constituting the RF signal S RF2 distributed in the amplifier section 40 is commonly input via a distribution resistor R1 to the transistor Q5.
The Q6 emitter terminals of, one of the balanced signals constituting the RF signal S RF 2 is adapted to be common input via a resistor R2 for distribution. The collector terminals of the transistors Q3 and Q6 are connected to the 90 ° phase shifter 50.

【0044】ミキサ部30は、トランジスタQ7,Q
8,Q9,Q10と抵抗R3,R4,R15,R16と
を有している。トランジスタQ7,Q10のベース端子
は、互いに接続されている。トランジスタQ8,Q9の
ベース端子も互いに接続されている。トランジスタQ
7,Q10のベース端子には、90°位相器10によっ
て分配されたローカル信号SLO1を構成するバランス信
号の1つ(Lo-180°)が共通入力され、トランジスタQ
8,Q9のベース端子には、ローカル信号SLO1を構成
する他のバランス信号(Lo-0°)が共通入力されるよう
になっている。トランジスタQ7,Q8のエミッタ端子
は互いに接続されている。トランジスタQ9,Q10の
エミッタ端子も互いに接続されている。トランジスタQ
7,Q8のエミッタ端子には、アンプ部40において分
配されたRF信号SRF1を構成するバランス信号の1つ
が分配用の抵抗R3を介して共通入力され、トランジス
タQ9,Q10のエミッタ端子には、RF信号SRF1を
構成するバランス信号の1つが分配用の抵抗R4を介し
て共通入力されるようになっている。トランジスタQ
7,Q8のコレクタ端子は、90°位相器50に接続さ
れている。
The mixer section 30 includes transistors Q7, Q
8, Q9, Q10 and resistors R3, R4, R15, R16. The base terminals of the transistors Q7 and Q10 are connected to each other. The base terminals of the transistors Q8 and Q9 are also connected to each other. Transistor Q
One of the balanced signals (Lo-180 °) constituting the local signal S LO 1 distributed by the 90 ° phase shifter 10 is commonly input to the base terminals of the transistors Q and Q10.
Other balance signals (Lo-0 °) constituting the local signal S LO 1 are commonly input to the base terminals of 8, Q9. The emitter terminals of the transistors Q7 and Q8 are connected to each other. The emitter terminals of the transistors Q9 and Q10 are also connected to each other. Transistor Q
One of the balance signals constituting the RF signal S RF1 distributed in the amplifier section 40 is commonly input to the emitter terminals of the transistors Q9 and Q10 via the distribution resistor R3. , one of the balanced signals constituting the RF signal S RF 1 is adapted to be common input via a resistor R4 for distribution. Transistor Q
The collector terminals of 7, Q8 are connected to a 90 ° phase shifter 50.

【0045】90°位相器10は、図4にその詳細を示
したように、2段のポリフェーズフィルタ10A,10
Bを有して構成されている。90°位相器50について
も、図5にその詳細を示したように、2段のポリフェー
ズフィルタ50A,50Bを有して構成されている。9
0°位相器10,50をそれぞれ2段構成にしたのは、
1段のみの構成では、十分なイメージリジェクション特
性を得ることができず、また、3段以上の構成では、信
号の損失が増加しすぎて、イメージリジェクション特性
以外の他の諸特性を従来と同等レベルまで確保すること
が困難となるためである。
As shown in detail in FIG. 4, the 90 ° phase shifter 10 has two stages of polyphase filters 10A and 10A.
B. As shown in detail in FIG. 5, the 90 ° phase shifter 50 also includes two-stage polyphase filters 50A and 50B. 9
The reason why the 0 ° phase shifters 10 and 50 each have a two-stage configuration is as follows.
With a configuration with only one stage, sufficient image rejection characteristics cannot be obtained. With a configuration with three or more stages, signal loss increases excessively, and other characteristics other than the image rejection characteristics are reduced. This is because it is difficult to secure the same level.

【0046】ここで、90°位相器10,50における
各ポリフェーズフィルタの構成を説明する前に、まず、
図6を参照して、一般的な1段のポリフェーズフィルタ
の構成について説明する。ポリフェーズフィルタは、4
つの入力端子211〜214と、4つの出力端子215
〜218と、4つの抵抗Ra〜Rdと、4つのキャパシ
タCa〜Cdとを有し、1つの入力端子が、1つの抵抗
と1つのキャパシタとを介して2つの出力端子に循環的
に結合された構成となっている。すなわち、第1の入力
端子211が、第1の抵抗Raを介して第1の出力端子
215に結合されると共に、第1のキャパシタCaを介
して第2の出力端子216に結合されている。第2〜第
4の入力端子212〜14についても同様に、それぞ
れ、第2〜第4の抵抗Rb〜Rdと第2〜第4のキャパ
シタCb〜Cdとを介して、出力端子215〜218の
うちの2つに循環的に結合されている。
Before describing the structure of each polyphase filter in the 90 ° phase shifters 10 and 50, first,
A configuration of a general one-stage polyphase filter will be described with reference to FIG. The polyphase filter is 4
Four input terminals 211-214 and four output terminals 215
218, four resistors Ra-Rd, and four capacitors Ca-Cd, one input terminal being cyclically coupled to two output terminals via one resistor and one capacitor. Configuration. That is, the first input terminal 211 is coupled to the first output terminal 215 via the first resistor Ra, and is coupled to the second output terminal 216 via the first capacitor Ca. Similarly, the second to fourth input terminals 212 to 14 are connected to the output terminals 215 to 218 via the second to fourth resistors Rb to Rd and the second to fourth capacitors Cb to Cd, respectively. It is cyclically connected to two of them.

【0047】90°位相器10を構成する1段目のポリ
フェーズフィルタ10Aは、図4に示したように、2つ
の入力端子11,12と、4つの出力端子と、4つの抵
抗R5,R6,R7,R8と4つのキャパシタC1,C
2,C3,C4とを有している。なお、図では、4つの
出力端子の図示を省略している。このポリフェーズフィ
ルタ10Aは、図6のポリフェーズフィルタと比較する
と、ちょうど第1、第2の入力端子211,212が1
つの入力端子11に結合され、第3、第4の入力端子2
13,214が1つの入力端子12に結合された形とな
っている。他は図6の構成と同様である。
As shown in FIG. 4, the first-stage polyphase filter 10A constituting the 90 ° phase shifter 10 has two input terminals 11 and 12, four output terminals, and four resistors R5 and R6. , R7, R8 and four capacitors C1, C
2, C3 and C4. In the figure, illustration of the four output terminals is omitted. This polyphase filter 10A has just the first and second input terminals 211 and 212 as compared with the polyphase filter of FIG.
The third and fourth input terminals 2
13, 214 are coupled to one input terminal 12. The rest is the same as the configuration of FIG.

【0048】一方、2段目のポリフェーズフィルタ10
Bは、図4に示したように、図6のポリフェーズフィル
タと同様、4つの入力端子と、4つの出力端子13〜1
6と、4つの抵抗R9,R10,R11,R12と4つ
のキャパシタC5,C6,C7,C8とを有している。
なお、図では、4つの入力端子の図示を省略している。
1段目のポリフェーズフィルタ10Aの4つの出力端子
と、2段目のポリフェーズフィルタ10Bの4つの入力
端子は、互いに接続されている。このような2段構成の
ポリフェーズフィルタ10A,10Bにおいて、逆相の
信号(バランス信号)が入力されると、その4つの出力
端子13〜16から、振幅が等しく位相が90°ずつず
れた4つの信号が出力される。
On the other hand, the second-stage polyphase filter 10
B has four input terminals and four output terminals 13 to 1 as shown in FIG.
6, four resistors R9, R10, R11, R12 and four capacitors C5, C6, C7, C8.
In the figure, illustration of four input terminals is omitted.
Four output terminals of the first-stage polyphase filter 10A and four input terminals of the second-stage polyphase filter 10B are connected to each other. When signals having opposite phases (balance signals) are input to the two-stage polyphase filters 10A and 10B, the four output terminals 13 to 16 have the same amplitude and a phase shift of 90 °. Two signals are output.

【0049】90°位相器50を構成する1段目のポリ
フェーズフィルタ50Aは、図5に示したように、4つ
の入力端子51〜54と、4つの出力端子と、4つの抵
抗R17,R18,R19,R20と4つのキャパシタ
C9,C10,C11,C12とを有している。なお、
図では、4つの出力端子の図示を省略している。このポ
リフェーズフィルタ50Aは、図6のポリフェーズフィ
ルタと比較すると、ちょうど入力側と出力側とを逆転し
た形となっている。
As shown in FIG. 5, the first-stage polyphase filter 50A constituting the 90 ° phase shifter 50 has four input terminals 51 to 54, four output terminals, and four resistors R17 and R18. , R19, R20 and four capacitors C9, C10, C11, C12. In addition,
In the figure, illustration of four output terminals is omitted. This polyphase filter 50A has a shape in which the input side and the output side are just reversed as compared with the polyphase filter of FIG.

【0050】一方、2段目のポリフェーズフィルタ50
Bは、図5に示したように、4つの入力端子と、2つの
出力端子55,56と、4つの抵抗R21,R22,R
23,R24と4つのキャパシタC13,C14,C1
5,C16とを有している。なお、図では、4つの入力
端子の図示を省略している。このポリフェーズフィルタ
50Bは、図6のポリフェーズフィルタと比較すると、
ちょうど入力側と出力側とを逆転すると共に、逆転した
状態での出力端子を2つにまとめた形となっている。1
段目のポリフェーズフィルタ50Aの4つの出力端子
と、2段目のポリフェーズフィルタ50Bの4つの入力
端子は、互いに接続されている。このような2段構成の
ポリフェーズフィルタ50A,50Bにおいて、90°
ずつ位相の異なる4つの信号が入力されると、それらが
1つのバランス信号に合成される。すなわち、2つの出
力端子55,56から、振幅が等しく位相が180°ず
れた信号が出力される。
On the other hand, the second-stage polyphase filter 50
B has four input terminals, two output terminals 55 and 56, and four resistors R21, R22 and R as shown in FIG.
23, R24 and four capacitors C13, C14, C1
5, C16. In the figure, illustration of four input terminals is omitted. This polyphase filter 50B is different from the polyphase filter of FIG.
The input side and the output side are reversed, and the output terminals in the reversed state are combined into two. 1
Four output terminals of the second-stage polyphase filter 50A and four input terminals of the second-stage polyphase filter 50B are connected to each other. In such a two-stage polyphase filter 50A, 50B, 90 °
When four signals having different phases are input, they are combined into one balanced signal. That is, signals having the same amplitude and a phase shift of 180 ° are output from the two output terminals 55 and 56.

【0051】なお、90°位相器10,50を構成する
各ポリフェーズフィルタの定数は、信号電力のロスを防
ぐよう、後述の手法により最適化されていることが望ま
しい。
It is desirable that the constants of the polyphase filters constituting the 90 ° phase shifters 10 and 50 are optimized by a method described later so as to prevent loss of signal power.

【0052】出力回路51は、トランジスタQ11,Q
12からなるエミッタフォロワ型の増幅回路で構成され
ている。出力回路51をエミッタフォロワ型の増幅回路
にしたのは、90°位相器50の高インピーダンス化に
よる信号電力ロスを補償するためである。出力回路51
において、トランジスタQ11,Q12のベース端子
は、それぞれ90°位相器50の出力端子55,56に
接続されている。また、トランジスタQ11,Q12の
エミッタ端子は、それぞれ定電流源I6,I5に接続さ
れている。出力回路51では、トランジスタQ11,Q
12のエミッタ端子から、増幅されたIF信号SIFが出
力される。
The output circuit 51 includes transistors Q11 and Q11.
It is composed of an emitter-follower type amplifying circuit comprising 12 elements. The reason why the output circuit 51 is an emitter-follower type amplifier circuit is to compensate for signal power loss due to the high impedance of the 90 ° phase shifter 50. Output circuit 51
, The base terminals of the transistors Q11 and Q12 are connected to the output terminals 55 and 56 of the 90 ° phase shifter 50, respectively. The emitter terminals of the transistors Q11 and Q12 are connected to constant current sources I6 and I5, respectively. In the output circuit 51, the transistors Q11, Q
Twelve emitter terminals output the amplified IF signal SIF .

【0053】(回路構成の変形例)次に、図3に示した
回路構成に対する変形例(図7〜図9)について説明す
る。
(Modification of Circuit Configuration) Next, a modification (FIGS. 7 to 9) of the circuit configuration shown in FIG. 3 will be described.

【0054】図7に示した第1の変形例の回路は、図3
に示した回路例と比較して、アンプ部40の構成のみが
異なっている。図3に示した回路例では、アンプ部40
がエミッタ接地の差動アンプの構成となっていたが、図
7の回路におけるアンプ部40Aは、ベース接地の差動
アンプの構成となっている。この変形例の回路では、ア
ンプ部40AにおけるトランジスタQ1,Q2のエミッ
タ端子にそれぞれRF信号SRFが入力される。
The circuit of the first modified example shown in FIG.
Only the configuration of the amplifier section 40 is different from the circuit example shown in FIG. In the circuit example shown in FIG.
Has a configuration of a differential amplifier with a common emitter, but the amplifier section 40A in the circuit of FIG. 7 has a configuration of a differential amplifier with a common base. In the circuit of this modified example, the RF signal SRF is input to each of the emitter terminals of the transistors Q1 and Q2 in the amplifier section 40A.

【0055】図8に示した第2の変形例の回路は、図3
に示した回路例において、アンプ部40と分配用の抵抗
R1〜R4との間に、ゲイン補償用のコイルL1,L
2,L3,L4を直列的に挿入したものである。その他
の構成は図3と同様である。
The circuit of the second modification shown in FIG.
In the circuit example shown in FIG. 5, gain compensation coils L1 and L are provided between the amplifier section 40 and the distribution resistors R1 to R4.
2, L3 and L4 are inserted in series. Other configurations are the same as those in FIG.

【0056】図9に示した第3の変形例の回路は、図7
に示した第1の変形例の回路において、図8に示した第
2の変形例と同様に、ゲイン補償用のコイルL1,L
2,L3,L4を、アンプ部40Aと分配用の抵抗R1
〜R4との間に設けたものである。その他の構成は図7
と同様である。
The circuit of the third modification shown in FIG.
In the circuit of the first modification shown in FIG. 8, the coils L1 and L for gain compensation are similar to those of the second modification shown in FIG.
2, L3 and L4 are connected to the amplifier 40A and the distribution resistor R1.
To R4. Other configurations are shown in FIG.
Is the same as

【0057】なお、アンプ部40の構成を、エミッタ接
地の差動アンプにするか、ベース接地の差動アンプにす
るかは、回路の目標仕様の違いに応じて選択すれば良
い。
It should be noted that whether the configuration of the amplifier section 40 is a differential amplifier with a common emitter or a differential amplifier with a common base may be selected according to the difference in the target specification of the circuit.

【0058】次に、イメージリジェクションミキサ1の
作用、動作について説明する。
Next, the operation and operation of the image rejection mixer 1 will be described.

【0059】まず、イメージリジェクションミキサ1が
適用される受信回路(図1)の全体的な動作について説
明する。図1に示した受信回路では、平衡入力されたR
F信号SRFがLNA回路2において増幅された後、イメ
ージリジェクションミキサ1に出力される。イメージリ
ジェクションミキサ1は、RF信号SRFに含まれる希望
受信信号SDと、局部発振器3から出力された局部発信
周波数fLOのローカル信号SLOとを混合し、中間周波数
IFに周波数変換されたIF信号SIFを出力する。この
際、イメージリジェクションミキサ1は、RF信号SRF
に含まれるイメージ信号SIMを除去する。これにより、
希望受信信号SDのみを良好にIF信号SIFに変換する
ことができる。その後、IF信号SIFは、内蔵アクティ
ブBPF4に入力されて周波数選択が行われた後、復調
器5に入力される。復調器5は、IF信号SIFを復調し
た信号SOUTを平衡出力する。
First, the overall operation of the receiving circuit (FIG. 1) to which the image rejection mixer 1 is applied will be described. In the receiving circuit shown in FIG.
After F signal S RF is amplified in LNA circuit 2 is output to the image rejection mixer 1. The image rejection mixer 1 mixes the desired reception signal S D included in the RF signal S RF with the local signal S LO of the local oscillation frequency f LO output from the local oscillator 3 and converts the frequency to an intermediate frequency f IF. And outputs the IF signal SIF . At this time, the image rejection mixer 1 outputs the RF signal S RF
Is removed from the image signal SIM included in. This allows
Only the desired reception signal SD can be satisfactorily converted to the IF signal SIF . Thereafter, IF signal S IF, after being input frequency selection in the internal active BPF4 is performed, are input to the demodulator 5. Demodulator 5 balanced output signal S OUT obtained by demodulating the IF signal S IF.

【0060】次に、図2を参照しつつ、主として図3の
回路構成を例に、イメージリジェクションミキサ1の単
独での作用、動作について説明する。なお、図7の回路
例は、図3に示した回路例と比較して、RF信号SRF
入力部(アンプ部40A)が、ベース接地の差動アンプ
となっているだけであり、回路全体の作用、動作は、基
本的に以下で説明する図3の回路例と同じである。
Next, the operation and operation of the image rejection mixer 1 alone will be described with reference to FIG. 2 and mainly taking the circuit configuration of FIG. 3 as an example. The circuit example of Figure 7, as compared with the circuit example shown in FIG. 3, only the input of the RF signal S RF (amplifier unit 40A) has a differential amplifier grounded base circuit The entire operation and operation are basically the same as those of the circuit example of FIG. 3 described below.

【0061】図3の回路例において、アンプ部40に
は、ローカル信号SLOの上下側波帯を含むRF信号SRF
が入力される。アンプ部40への信号入力は平衡的に行
われる。すなわち、180°位相の異なる一対のバラン
ス信号がRF信号SRFとして入力される。アンプ部40
に入力されたRF信号SRFは、トランジスタQ1,Q2
および抵抗Reで構成される差動アンプの機能によって
増幅された後、同位相の2つのバランス信号(RF信号
RF1,SRF2)に2分配される。
In the example of the circuit shown in FIG. 3, the amplifier section 40 includes an RF signal S RF including upper and lower sidebands of the local signal S LO.
Is entered. The signal input to the amplifier unit 40 is performed in a balanced manner. That is, a pair of balance signals having a phase difference of 180 ° is input as the RF signal SRF . Amplifier section 40
The RF signal S RF input to the transistors Q1 and Q2
And after being amplified by the function of the differential amplifier constituted by resistors Re, are 2 split into two balanced signals having the same phase (RF signal S RF 1, S RF 2) .

【0062】分配された一方のRF信号SRF1は、ミキ
サ部30へ平衡的に入力され、他方のRF信号SRF
は、ミキサ部20へ平衡的に入力される。このとき、ミ
キサ部20では、RF信号SRF2が分配用の抵抗R1,
R2を介してトランジスタQ3〜Q6のエミッタ端子に
入力される。また、ミキサ部30では、RF信号SRF
が分配用の抵抗R3,R4を介してトランジスタQ7〜
Q10のエミッタ端子に入力される。分配用の抵抗R1
〜R4が存在しない場合、回路の位相動作が安定せず、
希望のイメージリジェクション特性が得られない。これ
は、ミキサ部20とミキサ部30とでアンプ部40を共
通化したことに起因する。具体的には、通常のギルバー
トミキサを用いて構成した場合には、回路定数に20%
のばらつきが生じても40dB以上のイメージリジェク
ション特性が確保されるが、アンプ部40を共通化して
2つのギルバートミキサを構成した場合には、分配用の
抵抗R1〜R4を用いないと、イメージリジェクション
特性が30dB前後まで低下する。図3の回路例では、
分配用の抵抗R1〜R4を介して、RF信号SRF1,S
RF2を入力することにより、上述のようなアンプ部40
を共通化したことによって生ずるイメージリジェクショ
ン特性の低下が防止される。
One of the distributed RF signals S RF1 is input to the mixer 30 in a balanced manner, and the other RF signal S RF2 is
Are input to the mixer 20 in a balanced manner. At this time, in the mixer unit 20, the RF signal S RF2 is supplied to the distribution resistors R1 and R1.
The signal is input to the emitter terminals of the transistors Q3 to Q6 via R2. In the mixer section 30, the RF signal S RF 1
Are connected to transistors Q7 through Q3 through resistors R3 and R4 for distribution.
It is input to the emitter terminal of Q10. Resistor R1 for distribution
When ~ R4 does not exist, the phase operation of the circuit is not stable,
The desired image rejection characteristics cannot be obtained. This is because the mixer unit 20 and the mixer unit 30 share the amplifier unit 40. Specifically, in the case of using a normal Gilbert mixer, a circuit constant of 20%
Although the image rejection characteristic of 40 dB or more is ensured even if the variation occurs, when two Gilbert mixers are configured by sharing the amplifier unit 40, the image rejection is required unless the distribution resistors R1 to R4 are used. Rejection characteristics are reduced to around 30 dB. In the circuit example of FIG.
RF signals S RF 1 and S RF via distribution resistors R1 to R4.
By inputting RF 2, the amplifier 40
Is prevented from lowering of the image rejection characteristic caused by the common use.

【0063】ただし、これらの分配用の抵抗R1〜R4
は、回路のゲインを低下させる要因となる。このため、
これらの抵抗値は、ゲインを低下させないように、回路
全体の特性にあわせて好適な値を選択する必要がある。
なお、このゲイン低下の現象に対する対処の手段とし
て、図8(および図9)の回路例のように、アンプ部4
0(アンプ部40A)と分配用の抵抗R1〜R4との間
に、ゲイン低下補償用のコイルL1〜L4を直列的に挿
入しても良い。これらのコイルL1〜L4によって、信
号の分配部分の回路のインピーダンスが上昇し、分配用
の抵抗値を低下させることが可能であり、かつ、アンプ
部40のゲインの増加が見込める。ただし、コイルL1
〜L4は、一般にIC内の構成として大きな面積を占め
るため、この点で適用には留意が必要である。
However, these distribution resistors R1 to R4
Is a factor that lowers the gain of the circuit. For this reason,
It is necessary to select appropriate values for these resistance values according to the characteristics of the entire circuit so as not to lower the gain.
As a means for coping with the phenomenon of the gain decrease, as shown in the circuit example of FIG.
0 (amplifier section 40A) and gain reduction compensation coils L1 to L4 may be inserted in series between distribution resistors R1 to R4. By these coils L1 to L4, the impedance of the circuit in the signal distribution portion increases, the resistance value for distribution can be reduced, and an increase in the gain of the amplifier section 40 can be expected. However, the coil L1
Since ~ L4 generally occupies a large area as a configuration in an IC, care must be taken in applying this point.

【0064】90°位相器10には、局部発振器3(図
1)からのローカル信号SLOが平衡的に入力される。9
0°位相器10では、2段構成のポリフェーズフィルタ
10A,10B(図4)の機能によって、入力されたロ
ーカル信号SLOが90°位相シフトした2種類のバラン
ス信号Lo-0°,Lo-180°およびLo-90°,Lo-270°に2分
配して出力される。分配されたローカル信号SLOのうち
の一方SLO1(バランス信号Lo-0°,Lo-180°)は、ミ
キサ部30のトランジスタQ7〜Q10のベース端子に
入力される。他方SLO2(バランス信号Lo-90°,Lo-270
°)は、ミキサ部20のトランジスタQ3〜Q6のベー
ス端子に入力される。
The local signal S LO from the local oscillator 3 (FIG. 1) is input to the 90 ° phase shifter 10 in a balanced manner. 9
In 0 ° phase shifter 10, polyphase filter 10A of the two-stage configuration, 10B by the function of (4), two balanced signal Lo-0 ° where the local signal S LO input is a 90 ° phase shift, Lo- The output is divided into 180 °, Lo-90 °, and Lo-270 °. One of the distributed local signal S LO S LO 1 (balanced signal Lo-0 °, Lo-180 °) is inputted to the base terminal of the transistor Q7~Q10 mixer unit 30. On the other hand, S LO 2 (balance signal Lo-90 °, Lo-270
°) is input to the base terminals of the transistors Q3 to Q6 of the mixer section 20.

【0065】ミキサ部30では、トランジスタQ7〜Q
10に入力されたローカル信号SLO1(バランス信号Lo
-0°,Lo-180°)とRF信号SRF1とを混合し、周波数
変換された一対のバランス信号IF-0°,IF-180°を、第
1のIF信号SIF1として出力する。一方、ミキサ部2
0も同様に、トランジスタQ3〜Q6に入力されたロー
カル信号SLO2(バランス信号Lo-90°,Lo-270°)とR
F信号SRF2とを混合し、周波数変換された一対のバラ
ンス信号IF-90°,IF-270°を、第2のIF信号SIF2と
して出力する。
In the mixer section 30, transistors Q7 to Q7
Local signal S LO 1 (balanced signal Lo)
-0 °, Lo-180 °) and the RF signal S RF1, and outputs a pair of frequency-converted balance signals IF-0 °, IF-180 ° as the first IF signal S IF1. . On the other hand, the mixer unit 2
0 Similarly, the local signal S LO 2 which is input to the transistor Q3 to Q6 (balanced signal Lo-90 °, Lo-270 °) and R
The second IF signal S IF2 is mixed with the F signal S RF2 , and the frequency-converted pair of balanced signals IF-90 ° and IF-270 ° are output as the second IF signal S IF2 .

【0066】第2のIF信号SIF2は、第1のIF信号
IF1に対して90°位相シフトされた状態で90°位
相器50に出力される。またこのとき、各IF信号SIF
1,SIF2中、希望波IFDとイメージ波IFIMとの位
相関係は逆転した状態で出力される。すなわち、希望波
IFDについては、90°位相器50の入力端子51〜
54に、図13(A)に示したように、反時計回りの位
相関係の信号が入力される。一方、イメージ波IFIM
ついては、90°位相器50の入力端子51〜54に、
図13(B)に示したように、時計回りの位相関係の信
号が入力される。なお、図5には、90°位相器50の
入力段と出力段とにおける希望波IFD,IFD1の位相
とイメージ波IFIM,IFIM1の位相との関係の一例を示
す。なお、位相については、基本的に、希望波IFD
IFD1とイメージ波IFIM,IFI M1とでそれぞれ独立
しており、必ずしも同一時刻での各信号間の位相が図示
したとおりになるとは限らない。
The second IF signal SIF2 is the first IF signal
SIFAbout 90 ° with 90 ° phase shift from 1
Output to the phaser 50. At this time, each IF signal SIF
1, SIF2 、 hope wave IFDAnd image wave IFIMAnd rank
The phase relationship is output in a reversed state. That is, the desired wave
IFDAbout the input terminals 51 to 90 of the 90 ° phase shifter 50
In FIG. 54, as shown in FIG.
A phase-related signal is input. On the other hand, image wave IFIMTo
For the input terminals 51 to 54 of the 90 ° phase shifter 50,
As shown in FIG.
Number is entered. FIG. 5 shows the 90 ° phase shifter 50.
Desired wave IF at input stage and output stageD, IFD1 phase
And image wave IFIM, IFIMAn example of the relationship with phase 1 is shown.
You. The phase is basically determined by the desired wave IFD,
IFD1 and image wave IFIM, IFI M1 and each independently
The phase between each signal at the same time is not necessarily shown.
It is not always the case.

【0067】このような位相関係にある第1のIF信号
IF1と第2のIF信号SIF2とを、90°位相器50
に入力して合成すると、2段構成のポリフェーズフィル
タ50A,50B(図5)の機能によって、希望波(本
回路例では上側波帯)は位相一致で通過する。一方、イ
メージ信号(本回路例では下側波帯)については位相関係
が逆相になることでキャンセルしあい、除去される。こ
れにより、90°位相器50からは、所望のIF信号S
IFが出力される。このIF信号SIFはさらに、出力回路
51のトランジスタQ11,Q12の機能によって、次
段の回路の負荷に適合するよう増幅され、次段の回路に
出力される。このとき、出力回路51に入力される段階
でイメージ信号がわずかに残存していたとしても、その
信号はトランジスタQ11,Q12によって増幅された
後も希望波帯の信号に比べて十分に小さい信号として出
力される。
The first IF signal S IF1 and the second IF signal S IF2 having such a phase relationship are converted by the 90 ° phase shifter 50
, And a desired wave (upper waveband in the present circuit example) is passed in phase by the function of the two-stage polyphase filters 50A and 50B (FIG. 5). On the other hand, the image signal (lower sideband in the present circuit example) is canceled and canceled out because the phase relationship is reversed. Thereby, the desired IF signal S is output from the 90 ° phase shifter 50.
IF is output. The IF signal SIF is further amplified by the function of the transistors Q11 and Q12 of the output circuit 51 so as to be adapted to the load of the next-stage circuit, and output to the next-stage circuit. At this time, even if the image signal slightly remains at the stage of being input to the output circuit 51, the signal remains a signal sufficiently smaller than the signal in the desired waveband even after being amplified by the transistors Q11 and Q12. Is output.

【0068】次に、本実施の形態のイメージリジェクシ
ョンミキサ1の性能と従来のイメージリジェクションミ
キサの性能との違いについて考察する。
Next, the difference between the performance of the image rejection mixer 1 of the present embodiment and the performance of the conventional image rejection mixer will be considered.

【0069】回路素子の定数が設計値に対してばらつき
が無い場合、90°位相器にRCフィルタを用いた従来
のミキサ(図17)と、2段のポリフェーズフィルタを
用いた本実施の形態のミキサとの両者間において、イメ
ージリジェクション特性に大きな違いは発生しない。こ
れに対し、回路素子の定数に製造上のばらつきが発生し
た場合には、RCフィルタを用いた従来のミキサでは、
抵抗とキャパシタの定数の変動により、大幅なイメージ
リジェクション特性の低下が発生する。一方、本実施の
形態のミキサのように、ローカル信号SLOの入力側の9
0°位相器10とIF信号SIFの出力側の90°位相器
50とを、2段のポリフェーズフィルタで統一した構成
にした場合には、定数のばらつきに起因するイメージリ
ジェクション特性の低下を抑えることが可能となる。
In the case where the constants of the circuit elements do not vary from the design values, the present embodiment using the conventional mixer using the RC filter in the 90 ° phase shifter (FIG. 17) and the two-stage polyphase filter There is no significant difference in the image rejection characteristics between the two mixers. On the other hand, when there is a variation in the manufacturing of the circuit element constants, the conventional mixer using the RC filter
Variations in the constants of the resistance and the capacitor cause a significant reduction in image rejection characteristics. On the other hand, like the mixer of the present embodiment, the local signal SLO input side 9
When the 0-degree phase shifter 10 and the 90-degree phase shifter 50 on the output side of the IF signal S IF are integrated with a two-stage polyphase filter, the image rejection characteristic is deteriorated due to a variation in the constant. Can be suppressed.

【0070】本イメージリジェクションミキサ1が、定
数のばらつきに対してイメージリジェクション特性の低
下を抑えることが可能となる理由としては、主に以下の
ことが考えられる。まず、IC内部における定数のばら
つきが、個々の素子に対し独立的でなく、全素子で同方
向の変動の向きを呈すること。次に、ポリフェーズフィ
ルタを用いた位相器では、その出力電力(出力振幅)
が、位相0°,180°のバランス信号および位相90
°,270°のバランス信号の両信号において全周波数
帯とも一致すること(図10参照)。さらに、ポリフェ
ーズフィルタを2段以上の構成にした場合には、90°
位相ずれとなる周波数が帯域を持ち、かつ、90°位相
差となる点から位相特性が周波数の次元上で対称に近い
形で変化すること(図11参照)。これらのことが満足
されているので、本イメージリジェクションミキサ1で
は、定数のばらつきがあったとしても、出力段の90°
位相器50において、IF信号SIF1,SIF2に含まれ
るそれぞれのイメージ信号に関して、振幅と位相とがイ
メージ信号を除去するための所定の条件をほぼ満足し、
イメージ信号を良好に除去できる。
The following are the main reasons why the image rejection mixer 1 can suppress the deterioration of the image rejection characteristic with respect to the variation of the constant. First, the variation of constants inside the IC is not independent of individual elements, but exhibits the same direction of variation in all elements. Next, in a phase shifter using a polyphase filter, its output power (output amplitude)
Are the phase 0 ° and 180 ° balance signals and the phase 90
And 270 ° of the balance signal must match in all frequency bands (see FIG. 10). Further, when the polyphase filter is configured with two or more stages, 90 °
The phase characteristic changes in a form close to symmetry on the frequency dimension from the point where the phase shift frequency has a band and the phase difference is 90 ° (see FIG. 11). Since these are satisfied, in the image rejection mixer 1, even if there is a variation in the constant, the 90 ° output stage
In the phase shifter 50, for each of the image signals included in the IF signals S IF1 and S IF2 , the amplitude and the phase substantially satisfy a predetermined condition for removing the image signal,
The image signal can be removed well.

【0071】図10は、入力側の90°位相器10(ポ
リフェーズフィルタ10A,10B)から出力される2
つのバランス信号(位相0°,180°の信号および位
相90°,270°の信号)のそれぞれの出力振幅特性
を示している。図10において、横軸は周波数(GH
z)を、縦軸は電力利得(dB)を示している。図10
から分かるように、ポリフェーズフィルタ10A,10
Bでは、2つのバランス信号の双方の出力振幅が、全周
波数域でほぼ完全に一致している。
FIG. 10 shows two signals output from the 90 ° phase shifter 10 (polyphase filters 10A and 10B) on the input side.
The output amplitude characteristics of two balance signals (phase 0 °, 180 ° signals and phase 90 °, 270 ° signals) are shown. In FIG. 10, the horizontal axis represents the frequency (GH
z), and the vertical axis indicates power gain (dB). FIG.
As can be seen from FIG.
In B, the output amplitudes of the two balance signals are almost completely coincident in the entire frequency range.

【0072】図11は、ポリフェーズフィルタ10A,
10Bから出力される2つのバランス信号(位相0°,
180°の信号および位相90°,270°の信号)の
それぞれの出力位相差特性を示している。図11におい
て、横軸は周波数(GHz)を、縦軸は位相(deg)
を示している。図11から分かるように、ポリフェーズ
フィルタ10A,10Bでは、その位相特性が、90°
の位相差となる点P1から周波数の次元上で対称に近い
形で変化している。
FIG. 11 shows a polyphase filter 10A,
Two balanced signals (phase 0 °,
The output phase difference characteristics of the 180 ° signal and the 90 ° and 270 ° phase signals are shown. In FIG. 11, the horizontal axis represents frequency (GHz) and the vertical axis represents phase (deg).
Is shown. As can be seen from FIG. 11, the polyphase filters 10A and 10B have a phase characteristic of 90 °.
From the point P1 at which the phase difference becomes a shape close to symmetry in the frequency dimension.

【0073】また、本イメージリジェクションミキサ1
では、2つのミキサ回路21A,21Bでアンプ部40
を共通化してギルバート・ミキサを構成していることに
より、歪特性が改善されている。
The image rejection mixer 1
Then, the amplifier unit 40 is composed of two mixer circuits 21A and 21B.
Are combined to form a Gilbert mixer, thereby improving distortion characteristics.

【0074】さらに、本イメージリジェクションミキサ
1では、90°位相器10,50を構成する各ポリフェ
ーズフィルタの定数が最適化されていることにより、信
号電力のロスが防止されている。さらに、信号の最終出
力段にエミッタフォロワ型の出力回路51が配置されて
いることにより、90°位相器50の高インピーダンス
化による信号電力ロスが補償されている。
Further, in the present image rejection mixer 1, the loss of signal power is prevented by optimizing the constants of the polyphase filters constituting the 90 ° phase shifters 10 and 50. Further, since the emitter follower type output circuit 51 is arranged at the final output stage of the signal, the signal power loss due to the high impedance of the 90 ° phase shifter 50 is compensated.

【0075】ここで、各ポリフェーズフィルタの定数の
最適化の手法について説明する。90°位相器10,5
0を構成するポリフェーズフィルタは、それぞれ前段の
回路の出力インピーダンス、および次段の回路の入力イ
ンピーダンスに対し、最適なエネルギー伝送量を示すよ
う、最適化することが好ましい。この結果、90°位相
器10,50では、1段目および2段目のポリフェーズ
フィルタで、カットオフ周波数(fc=1/(2πRC))が中
間周波数SIFに固定され、その抵抗RとキャパシタCの
定数の組み合わせが最適化される。
Here, a method of optimizing the constant of each polyphase filter will be described. 90 ° phase shifters 10, 5
It is preferable that the polyphase filter constituting 0 is optimized so as to show the optimum amount of energy transmission with respect to the output impedance of the preceding circuit and the input impedance of the next circuit. As a result, the 90 ° phase shifter 10, 50, in the first stage and second-stage polyphase filter, the cutoff frequency (fc = 1 / (2πRC) ) is fixed to an intermediate frequency S IF, and the resistance R The combination of the constants of the capacitor C is optimized.

【0076】具体的には、出力側の90°位相器50の
インピーダンスが大きいほど、次段のエミッタフォロワ
型の出力回路51の特性から、回路全体のゲインは良く
なるが、NF(Noise Figure)が同時に悪化することと
なる。このため、出力側の90°位相器50について
は、ポリフェーズフィルタの構成要素である抵抗の値に
上限を設定し、かつ、IC内部に作製できる容量値の限
界からキャパシタの容量値の上限を決定する。この結
果、抵抗値と容量値の取りうる値に上限および下限が設
定される。この設定の範囲内において、1段目、2段目
のポリフェーズフィルタを組み合わせ、90°位相器5
0の入力インピーダンスおよび出力インピーダンスを最
適化する。このとき、次段のエミッタフォロワ型の出力
回路51における出力信号レベルを最大化するよう、ポ
リフェーズフィルタの抵抗値と容量値とを最適化する。
More specifically, the larger the impedance of the 90 ° phase shifter 50 on the output side, the better the gain of the entire circuit due to the characteristics of the next-stage emitter follower type output circuit 51. However, the NF (Noise Figure) Will worsen at the same time. For this reason, for the 90 ° phase shifter 50 on the output side, an upper limit is set for the value of the resistance, which is a component of the polyphase filter, and the upper limit of the capacitance value of the capacitor is set based on the limit of the capacitance value that can be manufactured inside the IC. decide. As a result, an upper limit and a lower limit are set for the possible values of the resistance value and the capacitance value. Within this setting range, the first-stage and second-stage polyphase filters are combined to form a 90 ° phase shifter 5.
Optimize input impedance and output impedance of 0. At this time, the resistance value and the capacitance value of the polyphase filter are optimized so that the output signal level in the next-stage emitter follower type output circuit 51 is maximized.

【0077】上述の出力側の90°位相器50について
の最適化の方法論は、入力側の90°位相器10につい
ても同様に適用可能である。図3の回路例においては、
1段目、2段目のポリフェーズフィルタ10A,10B
とも各素子の定数を等しい値で構成した場合に、結果と
して、インピーダンスを極力大きくすることができた。
The above-described optimization methodology for the 90 ° phase shifter 50 on the output side is similarly applicable to the 90 ° phase shifter 10 on the input side. In the circuit example of FIG.
First-stage and second-stage polyphase filters 10A and 10B
In both cases, when the constants of the elements were configured to have the same value, the impedance could be increased as much as possible.

【0078】以上の最適化の手法を考慮すると、90°
位相器10を構成するポリフェーズフィルタ10A,1
0Bの各素子の回路定数は、1段目、2段目とも等しい
値で構成されていることが望ましい。一方、90°位相
器50を構成するポリフェーズフィルタ50A,50B
の各素子の回路定数は、1段目と2段目とで異なる値で
構成されていることが望ましい。具体的には、図5に値
の一例を示したように、2段目のポリフェーズフィルタ
50Bにおける各抵抗値は、1段目の各抵抗値に対し
て、大きめに設定されていることが望ましい。経験則的
には、1段目の各抵抗値をRa、2段目の各抵抗値をR
bとし、Ra≦Rb,Ra=kRbとしたとき、1≦k
≦2.5程度の範囲に収まると考えられる。容量値につ
いては、1段目、2段目のそれぞれにおいて「fc=1/
(2πRC)」の関係があるので、抵抗値が決まれば、容
量値も決まる。
Considering the above optimization method, 90 °
Polyphase filter 10A, 1 constituting phase shifter 10
It is desirable that the circuit constant of each element of 0B is configured to have the same value in both the first and second stages. On the other hand, polyphase filters 50A and 50B constituting the 90 ° phase shifter 50
It is desirable that the circuit constant of each element is different between the first stage and the second stage. Specifically, as shown in an example of the values in FIG. 5, each resistance value in the second-stage polyphase filter 50B is set to be larger than each resistance value in the first stage. desirable. As a rule of thumb, each resistance value in the first stage is Ra, and each resistance value in the second stage is R
b, Ra ≦ Rb, Ra = kRb, 1 ≦ k
It is considered that the value falls within a range of about ≦ 2.5. Regarding the capacitance value, “fc = 1 /
(2πRC) ”, so if the resistance value is determined, the capacitance value is also determined.

【0079】なお、RCフィルタとポリフェーズフィル
タとを組み合わせた構成、すなわち、90°位相器10
をRCフィルタ(またはポリフェーズフィルタ)で構成
し、90°位相器50をポリフェーズフィルタ(または
RCフィルタ)で構成した場合では、回路素子の定数の
ばらつきに対して、本イメージリジェクションミキサ1
のような優れたイメージリジェクション特性を得ること
はできない。また、90°位相器10,50を3段以上
のポリフェーズで構成した場合には、位相器における信
号損失が増加しすぎて、イメージリジェクション特性以
外の他の諸特性を従来と同等レベルまで確保することが
困難となる。
The configuration in which the RC filter and the polyphase filter are combined, that is, the 90 ° phase shifter 10
Is composed of an RC filter (or a polyphase filter), and the 90 ° phase shifter 50 is composed of a polyphase filter (or an RC filter).
Such excellent image rejection characteristics cannot be obtained. Further, when the 90 ° phase shifters 10 and 50 are constituted by three or more stages of polyphases, the signal loss in the phase shifters is excessively increased, and various characteristics other than the image rejection characteristics are reduced to the same level as the conventional one. It is difficult to secure.

【0080】<シミュレーションデータ>次に、本イメ
ージリジェクションミキサ1の具体的な性能データをシ
ミュレーションして示す。以下のデータは、本イメージ
リジェクションミキサ1を図8の回路構成にした場合に
おけるシミュレーションデータである。なお、希望定数
時の帯域内特性とは、各回路素子の定数が設計値どおり
の定数値であった場合の特性を示す。CGは、コンバー
ジョンゲインを表し、NFは、ノイズフィギュアを表
す。IIP3は、入力インターセプトポイントを表す。
定数変動時のイメージリジェクションとは、90°位相
フィルタ10,50における各ポリフェーズフィルタの
抵抗値と容量値とが、設計値に対して同じ方向(プラス
またはマイナス)に20%ばらつきが生じたときのイメ
ージリジェクション特性の値を表す。
<Simulation Data> Next, specific performance data of the image rejection mixer 1 will be simulated and shown. The following data is simulation data when the image rejection mixer 1 has the circuit configuration of FIG. Note that the in-band characteristic at the time of the desired constant indicates a characteristic when the constant of each circuit element is a constant value as designed. CG represents a conversion gain, and NF represents a noise figure. IIP3 represents an input intercept point.
The image rejection when the constant fluctuates means that the resistance value and the capacitance value of each polyphase filter in the 90 ° phase filters 10 and 50 fluctuate 20% in the same direction (plus or minus) with respect to the design value. Represents the value of the image rejection characteristic at the time.

【0081】RF信号入力……2.4G〜2.5GHz LO信号入力……2.3997G〜2.4997GHz IF信号出力……3MHz <希望定数時の帯域内特性> CG……6.02dB NF……18.13dB IIP3……−2.03dBm イメージリジェクション……51dB 定数変動時のイメージリジェクション……>40dBRF signal input: 2.4 G to 2.5 GHz LO signal input: 2.3997 G to 2.4997 GHz IF signal output: 3 MHz <In-band characteristic at desired constant> CG: 6.02 dB NF ... 18.13dB IIP3 ...- 2.03dBm Image rejection ... 51dB Image rejection at constant fluctuation ...> 40dB

【0082】また、図12に、イメージリジェクション
特性をシミュレーションした結果を示す。図12におい
て、横軸は周波数(GHz)を、縦軸はイメージリジェ
クション特性の値(dB)を示している。図中、
「●」,「黒塗りの□」,「×」で示した点は、これら
の特性を得るために用いたサンプル点である。図12で
は、定数が+(プラス)20%変動したときの特性値を
破線(黒塗りの□)で示す。また、定数が−(マイナ
ス)20%変動したときの特性値を一点鎖線(×印)で
示す。希望定数時での特性値は、実線(●印)で示して
いる。
FIG. 12 shows the result of simulating the image rejection characteristics. 12, the horizontal axis represents the frequency (GHz), and the vertical axis represents the value (dB) of the image rejection characteristic. In the figure,
Points indicated by "●", "black square", and "x" are sample points used to obtain these characteristics. In FIG. 12, the characteristic value when the constant fluctuates by + (plus) 20% is shown by a broken line (black square). In addition, the characteristic value when the constant fluctuates by − (minus) 20% is shown by a dashed line (x mark). The characteristic values at the time of the desired constant are indicated by solid lines (indicated by ●).

【0083】以上のシミュレーションデータの結果から
分かるように、本イメージリジェクションミキサ1で
は、回路素子の定数のばらつきに対して、良好なイメー
ジリジェクション特性が得られ、かつ、その他の信号特
性(ゲイン、NFおよびIIP3など)も良好な値が得
られた。
As can be seen from the results of the above simulation data, the present image rejection mixer 1 can obtain good image rejection characteristics with respect to variations in circuit element constants, and can obtain other signal characteristics (gains). , NF and IIP3) also obtained good values.

【0084】以上説明したように、本イメージリジェク
ションミキサ1によれば、ローカル信号SLOの入力側と
IF信号SIFの出力側に、2段構成のポリフェーズフィ
ルタからなる90°位相器10,50を設けるようにし
たので、例えばICの製造工程上で回路素子の定数のば
らつきが生じたとしても、イメージリジェクション特性
の低下を防止することができる。このとき、各位相器に
おいて、各ポリフェーズフィルタの回路素子の定数を、
所望の信号特性を得るために適宜最適化するようにした
ので、信号電力のロスなどを防止しつつ、所望のイメー
ジリジェクション特性を維持することができる。また、
信号の最終出力段にエミッタフォロワ型の出力回路51
を設けるようにしたので、90°位相器50の高インピ
ーダンス化による信号電力ロスを補償することができ
る。
As described above, according to the present image rejection mixer 1, the 90 ° phase shifter 10 composed of a two-stage polyphase filter is provided on the input side of the local signal SLO and the output side of the IF signal SIF. , 50 are provided, it is possible to prevent the image rejection characteristics from being lowered even if, for example, variations in circuit element constants occur in the IC manufacturing process. At this time, in each phase shifter, the constants of the circuit elements of each polyphase filter are
Since optimization is appropriately performed to obtain desired signal characteristics, desired image rejection characteristics can be maintained while preventing loss of signal power and the like. Also,
An emitter follower type output circuit 51 is provided at the final output stage of the signal.
Is provided, it is possible to compensate for the signal power loss due to the high impedance of the 90 ° phase shifter 50.

【0085】また、周波数変換部21を、アンプ部40
を共通化したギルバート・ミキサの構成にしたので、主
として歪特性の改善を行うことができる。また、アンプ
部40とミキサ部20,30との間の受信信号SRF1,
RF2の伝送ライン上に、信号分配用の抵抗R1〜R4
を設けるようにしたので、アンプ部40を共通化したこ
とによるイメージリジェクション特性の低下を防止する
ことができる。さらに、好ましくは、受信信号SRF1,
RF2の伝送ライン上に、信号分配用の抵抗R1〜R4
のそれぞれに直列的にコイルL1〜L4(図8、図9)
を接続して設けることで、抵抗R1〜R4によるゲイン
の低下を防止することができる。
The frequency converter 21 is connected to the amplifier 40
Is used as a Gilbert mixer, so that distortion characteristics can be mainly improved. Further, the reception signals S RF1,1 between the amplifier unit 40 and the mixer units 20,30
On transmission line S RF 2, resistors for signal distribution R1~R4
Is provided, it is possible to prevent a reduction in image rejection characteristics due to the common use of the amplifier unit 40. Furthermore, preferably, the received signals S RF 1,
On transmission line S RF 2, resistors for signal distribution R1~R4
Are connected in series with the coils L1 to L4 (FIGS. 8 and 9).
Are connected to provide a reduction in gain due to the resistors R1 to R4.

【0086】このように、本イメージリジェクションミ
キサ1によれば、回路素子の定数のばらつきに対し、良
好なイメージリジェクション特性を維持することがで
き、かつ、その他の信号特性についても従来と同等また
はそれ以上の性能を維持することができる。具体的に
は、各ポリフェーズフィルタの抵抗値と容量値とが、設
計値に対して同じ方向に20%ばらつきが生じたとして
も、ゲイン、NFおよびIIP3について従来レベルの
性能を維持し、かつ、40dBを越えるイメージリジェ
クション特性を維持することができる。また、本イメー
ジリジェクションミキサ1を用いてIC化された受信機
を構成した場合には、受信機の構成から外付けのフィル
タを除去することができ、回路の小型化および省エネル
ギー化を図ることができる。また、回路素子の定数のば
らつきに対し、良好なイメージリジェクション特性を維
持することができるので、ICの歩留まりの向上を図る
ことができる。
As described above, according to the present image rejection mixer 1, it is possible to maintain good image rejection characteristics with respect to variations in circuit element constants, and the other signal characteristics are equivalent to those of the prior art. Or better performance can be maintained. Specifically, even if the resistance value and the capacitance value of each polyphase filter fluctuate by 20% in the same direction with respect to the design value, the performance of the gain, NF, and IIP3 is maintained at the conventional level, and , An image rejection characteristic exceeding 40 dB can be maintained. Also, when a receiver integrated into an IC is configured by using the image rejection mixer 1, an external filter can be removed from the configuration of the receiver, and the circuit can be reduced in size and energy can be saved. Can be. In addition, since good image rejection characteristics can be maintained with respect to variations in circuit element constants, the yield of ICs can be improved.

【0087】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず種々の変形実施が可能である。例えば、本発明のミ
キサ回路は、図1に示した構成の受信回路に限定され
ず、RF帯を利用した種々の無線通信システムにおける
受信系回路部分に広く適用可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, the mixer circuit of the present invention is not limited to the receiving circuit having the configuration shown in FIG. 1, but can be widely applied to receiving circuit circuits in various wireless communication systems using the RF band.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし6
のいずれか1項に記載のミキサ回路によれば、2段構成
のポリフェーズフィルタを有し、入力された局部発信信
号を、互いに位相の異なる第1および第2の局部発信信
号に分配して出力する第1の位相器と、入力された受信
信号を2つに分配すると共に、分配したそれぞれの受信
信号を、第1および第2の局部発信信号と混合し、互い
に位相の異なる第1および第2の中間周波数信号を生成
して出力する周波数変換部と、2段構成のポリフェーズ
フィルタを有し、第1および第2の中間周波数信号を合
成すると共に、第1および第2の中間周波数信号に含ま
れる不要な信号成分を除去する第2の位相器と、第2の
位相器によって合成された中間周波数信号を増幅して出
力するエミッタフォロワ型の出力回路とを備えるように
したので、回路素子の定数のばらつきに対し、良好なイ
メージリジェクション特性を維持することができ、か
つ、その他の信号特性についても従来と同等またはそれ
以上の性能を維持することができる。
As described above, claims 1 to 6
According to the mixer circuit described in any one of the above, the mixer circuit has a two-stage polyphase filter, and distributes the input local oscillation signals to the first and second local oscillation signals having different phases from each other. A first phase shifter to be output, and an input received signal divided into two, and the divided received signals are mixed with first and second local oscillation signals, and the first and second local oscillation signals are different in phase from each other. A frequency conversion unit that generates and outputs a second intermediate frequency signal; and a polyphase filter having a two-stage configuration, synthesizes the first and second intermediate frequency signals, and combines the first and second intermediate frequency signals. A second phase shifter that removes unnecessary signal components included in the signal; and an emitter follower-type output circuit that amplifies and outputs an intermediate frequency signal synthesized by the second phase shifter. Circuit element The relative variation constant, it is possible to maintain good image rejection characteristics, and can also be maintained at a level equivalent to the conventional art or more performance for other signal characteristics.

【0089】特に、請求項2記載のミキサ回路によれ
ば、請求項1記載のミキサ回路において、周波数変換部
を、分配された受信信号の一方と第1の局部発信信号と
を混合し、第1の中間周波数信号を生成する第1のミキ
サ部と、分配された受信信号の他方と第2の局部発信信
号とを混合し、第2の中間周波数信号を生成する第2の
ミキサ部と、第1のミキサ部および第2のミキサ部に共
有化されて、第1のミキサ部および第2のミキサ部のそ
れぞれとギルバート・ミキサを構成する共通アンプ部と
を有して構成したので、主として歪特性の改善を行うこ
とができる。
In particular, according to the mixer circuit of the second aspect, in the mixer circuit of the first aspect, the frequency conversion section mixes one of the distributed reception signals and the first local oscillation signal, A first mixer unit that generates one intermediate frequency signal, a second mixer unit that mixes the other of the distributed received signals and a second local oscillation signal, and generates a second intermediate frequency signal; Since the first mixer unit and the second mixer unit are shared and shared by the first mixer unit and the second mixer unit, and a common amplifier unit forming a Gilbert mixer, the configuration is mainly performed. The distortion characteristics can be improved.

【0090】また特に、請求項3記載のミキサ回路によ
れば、請求項2記載のミキサ回路において、共通アンプ
部と第1のミキサ部との間、および共通アンプ部と第2
のミキサ部との間の受信信号の伝送ライン上に複数の抵
抗素子を設けるようにしたので、アンプ部を共通化した
ことによるイメージリジェクション特性の低下を防止す
ることができる。
According to the mixer circuit of the third aspect, the mixer circuit of the second aspect further includes a portion between the common amplifier portion and the first mixer portion and a portion between the common amplifier portion and the second mixer portion.
Since a plurality of resistive elements are provided on the transmission line of the received signal between the mixer unit and the mixer unit, it is possible to prevent a reduction in image rejection characteristics due to the common use of the amplifier unit.

【0091】さらに、請求項4記載のミキサ回路によれ
ば、請求項3記載のミキサ回路において、受信信号の伝
送ライン上に、複数の抵抗素子のそれぞれに直列的に接
続される複数のコイルを設けるようにしたので、受信信
号の伝送ライン上に複数の抵抗素子を設けたことによる
ゲインの低下を防止することができる。
Further, according to the mixer circuit of the fourth aspect, in the mixer circuit of the third aspect, a plurality of coils connected in series to each of the plurality of resistance elements are provided on the transmission line of the received signal. Since this is provided, it is possible to prevent a decrease in gain due to providing a plurality of resistance elements on the transmission line of the received signal.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係るイメージリジェク
ションミキサが適用される受信回路の概要を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of a receiving circuit to which an image rejection mixer according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】本発明の一実施の形態に係るイメージリジェク
ションミキサの概要を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an outline of an image rejection mixer according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態に係るイメージリジェク
ションミキサの具体的な構成例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration example of an image rejection mixer according to one embodiment of the present invention.

【図4】図3に示したイメージリジェクションミキサに
おける入力側の90°位相器の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a 90 ° phase shifter on the input side in the image rejection mixer shown in FIG. 3;

【図5】図3に示したイメージリジェクションミキサに
おける出力側の90°位相器の構成を示す回路図であ
る。
5 is a circuit diagram showing a configuration of a 90 ° phase shifter on the output side in the image rejection mixer shown in FIG. 3;

【図6】一般的なポリフェーズフィルタの構成を示す回
路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a general polyphase filter.

【図7】図3に示した回路構成に対する第1の変形例を
示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a first modification of the circuit configuration shown in FIG. 3;

【図8】図3に示した回路構成に対する第2の変形例を
示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a second modification of the circuit configuration shown in FIG. 3;

【図9】図3に示した回路構成に対する第3の変形例を
示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a third modification of the circuit configuration shown in FIG. 3;

【図10】本発明の一実施の形態に係るイメージリジェ
クションミキサにおける2段のポリフェーズフィルタか
ら出力されるバランス信号についての出力振幅特性を示
す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing an output amplitude characteristic of a balanced signal output from a two-stage polyphase filter in the image rejection mixer according to one embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施の形態に係るイメージリジェ
クションミキサにおける2段のポリフェーズフィルタか
ら出力されるバランス信号についての出力位相差特性を
示す特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing an output phase difference characteristic of a balance signal output from a two-stage polyphase filter in the image rejection mixer according to one embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施の形態に係るイメージリジェ
クションミキサにおけるイメージリジェクション特性を
シミュレーションした結果を示す特性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a result of simulating image rejection characteristics in the image rejection mixer according to one embodiment of the present invention.

【図13】出力段の90°位相器に入力される希望波と
イメージ波との位相関係を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a phase relationship between a desired wave and an image wave input to a 90 ° phase shifter in an output stage.

【図14】ミキサ回路において発生するイメージ妨害に
ついて示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating image disturbance generated in the mixer circuit.

【図15】従来の受信回路の一構成例を示すブロック図
である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional receiving circuit.

【図16】イメージリジェクションミキサを用いた従来
の受信回路の一構成例を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional receiving circuit using an image rejection mixer.

【図17】従来のイメージリジェクションミキサの一構
成例を示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional image rejection mixer.

【図18】RC位相器を用いた従来のイメージリジェク
ションミキサの一構成例を示す回路図である。
FIG. 18 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional image rejection mixer using an RC phase shifter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

D 希望受信信号 SIF IF(中間周波数)信号 SIM イメージ信号 SLO 局部発信信号(ローカル(LO)信号) SRF RF信号 1 イメージリジェクションミキサ 3 局部発振器 10,50 90°位相器 10A,10B,50A,50B ポリフェーズフィル
タ 20,30 ミキサ部 21 周波数変換部 40 アンプ部 51 出力回路 60 合成器
S D desired reception signal S IF IF (intermediate frequency) signal S IM image signal S LO Local oscillation signal (local (LO) signal) S RF RF signal 1 Image rejection mixer 3 Local oscillator 10, 50 90 ° phase shifter 10A, 10B, 50A, 50B Polyphase filter 20, 30 Mixer section 21 Frequency conversion section 40 Amplifier section 51 Output circuit 60 Synthesizer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪田 英俊 神奈川県川崎市高津区坂戸3丁目2番1号 アールエフ・チップス・テクノロジー株 式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hidetoshi Tsubota 3-2-1, Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside RF Chips Technology Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2段構成のポリフェーズフィルタを有
し、入力された局部発信信号を、互いに位相の異なる第
1および第2の局部発信信号に分配して出力する第1の
位相器と、 入力された受信信号を2つに分配すると共に、分配した
それぞれの受信信号を、前記第1および第2の局部発信
信号と混合し、互いに位相の異なる第1および第2の中
間周波数信号を生成して出力する周波数変換部と、 2段構成のポリフェーズフィルタを有し、前記第1およ
び第2の中間周波数信号を合成すると共に、前記第1お
よび第2の中間周波数信号に含まれる不要な信号成分を
除去する第2の位相器と、 前記第2の位相器によって合成された中間周波数信号を
増幅して出力するエミッタフォロワ型の出力回路とを備
えたことを特徴とするミキサ回路。
A first phase shifter having a two-stage polyphase filter for distributing an input local oscillation signal to first and second local oscillation signals having different phases from each other and outputting the same; The input received signal is divided into two, and each of the divided received signals is mixed with the first and second local oscillation signals to generate first and second intermediate frequency signals having different phases from each other. And a polyphase filter having a two-stage configuration for synthesizing the first and second intermediate frequency signals and unnecessary unnecessary signals included in the first and second intermediate frequency signals. A mixer circuit comprising: a second phase shifter for removing a signal component; and an emitter follower type output circuit for amplifying and outputting an intermediate frequency signal synthesized by the second phase shifter.
【請求項2】 前記周波数変換部は、 前記分配された受信信号の一方と前記第1の局部発信信
号とを混合し、前記第1の中間周波数信号を生成する第
1のミキサ部と、 前記分配された受信信号の他方と前記第2の局部発信信
号とを混合し、前記第2の中間周波数信号を生成する第
2のミキサ部と、 前記第1のミキサ部および前記第2のミキサ部に共有化
されて、前記第1のミキサ部および前記第2のミキサ部
のそれぞれとギルバート・ミキサを構成する共通アンプ
部とを有することを特徴とする請求項1記載のミキサ回
路。
2. The frequency conversion section, wherein: a first mixer section that mixes one of the distributed reception signals and the first local oscillation signal to generate the first intermediate frequency signal; A second mixer unit that mixes the other of the divided received signals and the second local oscillation signal to generate the second intermediate frequency signal; a first mixer unit and a second mixer unit 2. The mixer circuit according to claim 1, further comprising: a common amplifier unit that constitutes a Gilbert mixer and each of the first mixer unit and the second mixer unit.
【請求項3】 さらに、イメージリジェクション特性の
低下を防止するよう、前記共通アンプ部と前記第1のミ
キサ部との間、および前記共通アンプ部と前記第2のミ
キサ部との間の前記受信信号の伝送ライン上に複数の抵
抗素子、が設けられていることを特徴とする請求項2記
載のミキサ回路。
3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein said common amplifier unit and said first mixer unit and said common amplifier unit and said second mixer unit are connected between said common amplifier unit and said second mixer unit so as to prevent deterioration of image rejection characteristics. 3. The mixer circuit according to claim 2, wherein a plurality of resistance elements are provided on a transmission line of the reception signal.
【請求項4】 さらに、前記受信信号の伝送ライン上
に、前記複数の抵抗素子のそれぞれに直列的に接続され
る複数のコイル、が設けられていることを特徴とする請
求項3記載のミキサ回路。
4. The mixer according to claim 3, further comprising a plurality of coils connected in series to each of the plurality of resistance elements, on the transmission line of the received signal. circuit.
【請求項5】 前記第1の位相器における前記ポリフェ
ーズフィルタの回路素子の定数は、1段目と2段目とも
同一の値で構成されていることを特徴とする請求項1な
いし4のいずれか1項に記載のミキサ回路。
5. The circuit according to claim 1, wherein constants of circuit elements of said polyphase filter in said first phase shifter are the same in both the first and second stages. The mixer circuit according to claim 1.
【請求項6】 前記第2の位相器における前記ポリフェ
ーズフィルタの回路素子の定数は、1段目と2段目とで
異なる値で構成されていることを特徴とする請求項1な
いし5のいずれか1項に記載のミキサ回路。
6. The method according to claim 1, wherein constants of circuit elements of the polyphase filter in the second phase shifter are different from each other in a first stage and a second stage. The mixer circuit according to claim 1.
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