JP2003163601A - ミリ波帯無線送信装置およびミリ波帯無線受信装置およびミリ波帯通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 局部発振器の位相雑音特性を改善できると共
に、送信される無線信号波と局部発振波および不要抑圧
信号波の各レベルを正確に再現性よく制御でき、無線伝
送距離を増大できるミリ波帯無線送信装置およびミリ波
帯無線受信装置およびミリ波帯通信システムを提供す
る。 【解決手段】 局部発振器１０５から出力された局部発
振波１０６を用いて、イメージリジェクション型周波数
ミキサ１０１により変調信号波１０８aをミリ波帯に周
波数アップコンバートする。その周波数アップコンバー
ト時に生じる両側側波帯のうちの不要な下側側波帯信号
波を抑圧する。上記イメージリジェクション型周波数ミ
キサ１０１により周波数アップコンバートされた上側側
波帯信号波である無線信号波１０７と、その無線信号波
１０７を受信側で周波数ダウンコンバートするための局
部発振波１０６を同時に送信部(１０３,１０４)により
送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ミリ波帯無線送
信装置およびミリ波帯無線受信装置およびミリ波帯通信
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来の第１のミリ波帯無線通信シ
ステムとしては、２０００年電子情報通信学会総合大会
ＳＣ３−５の４２３ページから４２４ページに開示され
ているものがある。このミリ波帯無線通信システムは、
図１４に示すように、ミリ波帯無線送信装置とミリ波帯
無線受信装置とを備えている。

【０００３】図１４に示すように、上記ミリ波帯無線送
信装置では、ＩＦ(中間周波数)変調信号源１００によっ
て変調されたＩＦ変調信号波１０８a(周波数ｆIF)と局
部発振器１０５により発振された局部発振波１０６(周
波数ｆLo)を周波数ミキサ１００１によりミリ波帯に周
波数アップコンバートする。そうして、周波数アップコ
ンバートされた無線信号波１０７(周波数ｆRF)のみを帯
域通過フィルタ２００により取り出して、取り出された
無線信号波１０７を送信用増幅器１０３により適当なレ
ベルまで増幅して送信アンテナ１０４より放射する。上
記無線信号波１０７(周波数ｆRF)は、周波数アップコン
バート時において、両側側波帯(周波数ｆLo＋ｆIFまた
はｆLo−ｆIF)のうちの一方をバンドパスフィルタ２０
０により帯域通過させて、所望の無線信号波１０７(周
波数ｆRF)としている。

【０００４】一方、上記ミリ波帯無線受信装置では、ミ
リ波帯無線送信装置からの無線信号波１０７を受信アン
テナ１１２により受信し、低雑音アンプ１１１で適当な
レベルまで増幅し、バンドパスフィルタ２００により所
望の信号波である無線信号波１０７のみを取り出し、無
線信号波１０７を周波数ミキサ１１０に入力する。それ
と同時に受信側の局部発振器１１４で発生させた局部発
振波１０６を周波数ミキサ１１０に入力する。そして、
上記局部発振波１０６を用いて周波数ミキサ１１０によ
り無線信号波１０７を周波数ダウンコンバートして、Ｉ
Ｆ変調信号波１０８ｂを生成する。

【０００５】また、従来の第２のミリ波帯無線通信シス
テムとして、特開２００１−５３６４０号公報に記載さ
れたものがある。図１５はこのミリ波帯無線通信システ
ムの構成を示しており、上記従来の第１のミリ波帯無線
通信システムと同様の動作・機能するものは同一参照番
号を付している。

【０００６】図１５に示すように、上記ミリ波帯無線通
信システムのミリ波帯無線送信装置では、ＩＦ変調信号
源１００により変調されたＩＦ変調信号波１０８a(周波
数ｆIF)を生成し、ミリ波帯局部発振器１０５により局
部発振波１０６(周波数ｆLo)bを生成する。そして、上
記ＩＦ変調信号波１０８a(周波数ｆIF)と局部発振波１
０６(周波数ｆLo)bを周波数変換器１００１によりミリ
波帯に周波数アップコンバートし、周波数アップコンバ
ートされた無線信号波１０７(周波数ｆRF)と局部発振波
１０６(周波数ｆLo)をバンドパスフィルタ１０２により
取り出して、送信用増幅器１０３により適当なレベルま
で増幅した後に送信アンテナ１０４より放射する。

【０００７】一方、上記ミリ波帯無線通信システムのミ
リ波帯無線受信装置では、無線信号波１０７と局部発振
波１０６bを受信アンテナ１１２により受信し、低雑音
アンプ１１１で適当なレベルまで増幅する。そして、バ
ンドパスフィルタ１１５で所望の信号波である無線信号
波１０７と局部発振波１０６bを取り出して、周波数ミ
キサ１１０に夫々入力する。上記周波数ミキサ１１０の
２乗効果によって、無線信号波１０７と局部発信局部発
振波１０６bを２乗検波して、ＩＦ変調信号波１０８ｂ
を生成し、生成されたＩＦ変調信号波１０８ｂを復調器
１１３に入力する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１７に位相雑音成分
を含んだミリ波帯局部発振１０６の周波数スペクトラム
を示している。図１７(a)は、従来の第２のミリ波帯無
線通信システムで述べられている無変調の局部発振波１
０６bである。例えば、図１７(b),(c)に示すように、５
９ＧＨz帯の局部発振波(周波数ｆLo)は、基本波(ｆLo／
ｍ)の位相雑音のレベルと比較して２０＊Log ｍ (ｄ
Ｂ)だけ増大するという関係を有している。６０ＧＨz帯
のミリ波帯の局部発振波(周波数ｆLo)は、通常２〜８逓
倍することによって生成されることが多く，基本的に３
０ＧＨz以下のマイクロ波帯と比較して、局部発振器の
位相雑音が大きくなってしまう。また、このようにｍ逓
倍法ではなく、６０ＧＨz帯でも、直接発振によって生
成される場合があるが、通常、上記の２〜８逓倍する手
法によって生成された局部発振波よりも位相雑音成分
は、さらに大きくなっている。これは、ミリ波帯におい
て高Ｑの誘電体材料を得ることが困難なことが原因して
いる。

【０００９】図１４の従来の第１のミリ波帯無線通信シ
ステムにおいて、３０ＧＨｚ以上のミリ波帯では、送信
側の局部発振器１０５と受信側の局部発振器１１４は、
発振周波数がミリ波帯であるため位相雑音が大きくな
る。上記ミリ波帯局部発振器１０５,１１４を使用して
ミリ波帯にアップコンバート／ミリ波帯からダウンコン
バートされる無線信号波１０７(周波数ｆRF)は、通常、
４位相変調(ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keyin
g：直交位相変調))波、多値変調(ＱＡＭ(Quadrature Am
plitude Modulation：多値直交振幅変調))波およびマル
チキャリ(ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Mu
ltiplex：直交周波数分割多重))変調波である。これら
変調型式のディジタル変調波のミリ波無線伝送では、局
部発振器１０５,１１４の位相雑音が、ミリ波帯にアッ
プコンバートするときおよびミリ波帯からダウンコンバ
ートするときに受信側のＩＦ変調信号波１０８bに乗り
移ってしまい、ビットエラーレートを大きくしてしまう
要因となり、高品質なディジタル無線伝送が困難である
という問題がある。

【００１０】一方、図１５の従来の第２のミリ波帯無線
通信システムのように、無線信号波(周波数ｆRF)と局部
発振波(周波数ｆLo)を同時に伝送し、受信側のミキサ１
１０において２乗検波する場合は、ミリ波帯の局部発振
器１０５の安定度と位相雑音は受信側の周波数ミキサ１
１０でキャンセルされるため、上記局部発振器の位相雑
音に対する課題は解決される。

【００１１】しかしながら、以下に述べる理由により、
従来の第２のミリ波帯無線通信システムでは、従来の第
１のミリ波帯無線通信システムに比較して、 １) 送信側および受信側で、局部発振波(周波数ｆLo)
と無線信号波(周波数ｆRF)および不要な片側側波帯信号
波の出力レベルのコントロールが困難である ２) 無線伝送距離が短くなる ３) ２乗検波するために受信側の帯域幅が狭くなると
いう新たな問題が発生する。

【００１２】上記１)については、送信側,受信側におい
て、局部発振波(周波数ｆLo)と無線信号波(周波数ｆRF)
および不要な片側側波帯信号波の出力レベルのコントロ
ールをバンドパスフィルタで制御しており、例えば、局
部発振波(周波数ｆLo＝５９ＧＨz)と無線信号波(周波数
ｆRF＝６０ＧＨz〜６０.５ＧＨz)のように両信号波が近
接している場合には、不要な片側側波帯信号波の周波数
ｆLo−ｆIFは５７.５ＧＨz〜５８ＧＨz帯に生ずる。従
来の第２のミリ波帯無線通信システムでは、送受信側で
局部発振波を通過帯域信号として用いると同時に、不要
な片側側波帯信号波を不要波として抑圧しなければなら
ない。通常、ミリ波帯のバンドパスフィルタ１０２で
は、通過帯域から１ＧＨz〜１.５ＧＨz離れた不要な片
側側波帯信号波(周波数ｆLo−ｆIF)を２０ｄＢ以上抑圧
することは、極めて困難である。つまり、所望の側波帯
信号波(周波数ｆRF)、局部発振波(周波数ｆLO)、不要な
片側側波帯信号波(周波数ｆLo−ｆIF)のパワーレベルを
制御することは難しいという問題がある。

【００１３】次なる課題として、上記２)の伝送距離に
おいて、図１４に示す従来の第１のミリ波帯無線通信シ
ステムのように、受信側の周波数ミキサ１１０では、周
波数ダウンコンバートされてＩＦ変調信号波１０８b(周
波数ｆIF)が生成される。ここでは、受信側の局部発振
器１１４の出力パワーは一定であり、入力された無線信
号波１０７(周波数ｆRF)と、変換されたＩＦ変調信号波
(周波数ｆIF)１０８bとは線形関係にあり、無線信号波
(周波数ｆRF)が６ｄＢ減衰すれば、出力されるＩＦ変調
信号波(周波数ｆIF)も６ｄＢ減衰する。この関係を図１
６(b)の周波数ミキサの線形検波における動作について
示している。例えば、周波数ミキサに用いられているマ
イクロ波トランジスタやダイオードの (電流・電圧)特
性と、パワーでみたときの周波数ミキサの入力Ｐin・出
力Ｐout特性を示している。図１６(b)に示す線形検波と
図１６(a)の２乗検波の違いは、本質的には入力パワー
の違いである。図１４の従来の第１のミリ波帯無線通信
システムの受信側の周波数ミキサ１１０では、受信側局
部発振器入力パワー(Ｐin)が常に大信号レベルで入力さ
れており、図１６(b)に示すように、ＩＶ特性の線形領
域を利用して検波し、出力Ｐoutを生成するため、入力
Ｐinが６ｄＢ小さくなれば、出力Ｐoutも６ｄＢ減少す
る関係にある。

【００１４】一方、図１５の従来の第２のミリ波帯無線
通信システムにおいては、受信側の周波数ミキサ１１０
においては、入力信号であるＰinが小さくなったときに
は、図１６(a)に示すように２乗検波作用、つまり、Ｉ
Ｖ特性の２乗特性領域を用いて検波するため、生成され
る出力Ｐoutも小さくなり、入力Ｐinが６ｄＢ小さくな
れば、出力Ｐoutは１２ｄＢ小さくなるという問題があ
る。また、２乗検波であるために２次歪波も生成され、
検波(周波数変換)される変換帯域幅も狭くなるという問
題がある。

【００１５】ここでいう受信側の周波数ミキサ１１０で
の入力信号Ｐinの６ｄＢの減少は、見通しでの電波の伝
送距離が２倍になることを意味している。すなわち、２
乗検波により周波数ダウンコンバートする従来の第１の
ミリ波帯無線通信システムでは、伝送距離が２倍になる
と受信感度が６ｄＢ低下するのに対して、従来の第２の
ミリ波帯無線通信システムでは、伝送距離が２倍になる
と受信感度が１２ｄＢ低下する。したがって、従来の第
２のミリ波帯無線通信システムの場合では、伝送距離が
１／２以下になるという問題がある。加えて、従来の第
１のミリ波帯無線通信システムのように所望とする無線
信号波のみを送信する場合に比較して、電波法で決めら
れた送信出力以下(例えば１０ｍＷ以下)しか出力を出せ
ないという条件下では、従来の第２のミリ波帯無線通信
システムのような場合、局部発振波も伝送しなければな
らず、相対的に所望の信号波の無線信号波の送信パワー
も低下するため、従来の第２のミリ波帯無線通信システ
ムの場合は、従来の第１のミリ波帯無線通信システムに
比較して、伝送距離は、実際はさらに短くなり、従来の
第１のミリ波帯無線通信システムの１／２以下となる。

【００１６】そこで、この発明の目的は、局部発振器の
位相雑音特性を改善できると共に、送信される無線信号
波と局部発振波および不要抑圧信号波の各レベルを正確
に再現性よく制御でき、無線伝送距離を増大でき、か
つ、受信側での周波数変換時の変換帯域幅を広帯域化で
きるミリ波帯無線送信装置およびミリ波帯無線受信装置
およびミリ波帯通信システムを提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のミリ波帯無線送信装置は、局部発振波を
出力する局部発振器と、上記局部発振器からの上記局部
発振波を用いて、変調信号波をミリ波帯に周波数アップ
コンバートし、その周波数アップコンバート時に生じる
両側側波帯のうちの不要な一方の片側側波帯信号波を抑
圧するイメージリジェクション型周波数ミキサと、上記
イメージリジェクション型周波数ミキサにより周波数ア
ップコンバートされた他方の片側側波帯信号波である無
線信号波と、その無線信号波を受信側で周波数ダウンコ
ンバートするための周波数変換用信号波を同時に送信す
る送信部とを備えたことを特徴としている。

【００１８】上記構成のミリ波帯無線送信装置によれ
ば、上記局部発振器からの局部発振波を用いて変調信号
波をミリ波帯に周波数アップコンバートし、その周波数
変換時に生ずる両側波帯のうちの不要波となる一方の片
側側波帯信号波は、不要波抑圧手段としてイメージリジ
ェクション型周波数ミキサにより抑圧される。そして、
上記周波数アップコンバートされた他方の所望の側波帯
信号波である無線信号波と、その無線信号波を受信側で
周波数ダウンコンバートするための周波数変換用信号波
を送信する。これにより、受信側では、上記無線信号波
と周波数変換用信号波(例えば局部発振波やパイロット
信号波)を用いて周波数変換器により周波数ダウンコン
バートすることにより局部発振波の位相雑音がキャンセ
ルされ、位相雑音特性を改善できる。また、送信側にお
いて、不要な片側側波帯信号波(イメージ波)を除去する
ためのフィルタなしに、イメージリジェクション型周波
数ミキサにより不要な片側側波帯信号波を十分に抑圧す
ることができる。

【００１９】なお、上記送信部の手前に、イメージリジ
ェクション型周波数ミキサから出力される局部発振波の
レベルを制御するためのバンドパスフィルタを用いるこ
とにより、局部発振波(周波数ｆLo)は適度に抑圧,制御
することができる。この局部発振波(周波数ｆLo)のレベ
ル制御については後述する。上記イメージリジェクショ
ン型周波数ミキサによって、不要な片側側波帯信号波に
対しては十分抑圧されているので、抑圧率を制御する必
要はない。しかしながら、上記バンドパスフィルタは、
無線周波数帯域の信号波を通過させて、局部発振波をあ
る程度抑圧,制御するようなバンドパス特性にするた
め、局部発振波よりさらに離れた周波数にあるところに
ある不要波側波帯は、自動的に抑圧される。

【００２０】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記送信部から送信される上記周波数変換用信号波
が上記局部発振波であることを特徴としている。

【００２１】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記送信部から送信される上記周波数変換用信号
波が周波数アップコンバートに用いられた局部発振波で
あるので、受信側でその局部発振波をそのまま用いて上
記無線信号波を周波数ダウンコンバートできる。

【００２２】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記局部発振器から出力される上記局部発振波が周
波数変調信号波であることを特徴としている。

【００２３】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記局部発振器から出力される局部発振波は、図
１７(b)に示すように、他の情報信号波でＦＭ変調され
た信号となっており、ミリ波帯の局部発振波では、通
常、低周波(〜１ＭＨz程度)の雑音成分が無変調波にＦ
Ｍ変調されている。

【００２４】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記局部発振器から出力された上記局部発振波のみ
を濾波して上記送信部に入力するバンドパスフィルタと
を備え、上記送信部は、上記イメージリジェクション型
周波数ミキサにより周波数アップコンバートされた上記
他方の片側側波帯信号波である無線信号波と、上記バン
ドパスフィルタを介して入力された上記局部発振波を同
時に送信することを特徴としている。

【００２５】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記局部発振器からの局部発振波を２分波し、方
向性結合器等により一部の信号を取り出し、上記バンド
パスフィルタにより局部発振波のみを取り出し、無線信
号波と局部発振波を結合させて、周波数軸上で多重化す
ることによっても、送信される局部発振波の出力レベル
をコントロールすることが可能となる。また、局部発振
器専用のバンドパスフィルタは、帯域幅が１ＭＨz以下
と極端に狭いため、フィルタの段数を増やして急峻性を
もたせることは比較的容易である。また、フィルタの替
わりにアイソレータの一方向性をもたせる回路であって
もよい。

【００２６】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記局部発振器から出力された上記局部発振波のレ
ベルを調整して上記送信部に入力するレベル調整器とを
備え、上記送信部は、上記イメージリジェクション型周
波数ミキサにより周波数アップコンバートされた上記他
方の片側側波帯信号波である無線信号波と、上記レベル
調整器を介して入力された上記局部発振波を同時に送信
することを特徴としている。

【００２７】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記局部発振器からの局部発振波を２分波し、方
向性結合器等により一部の信号を取り出し、上記レベル
調整器によりレベルを調整することにより、局部発振波
のみを取り出し、無線信号波と局部発振波を結合させ
て、周波数多重化することによっても、送信される局部
発振波の出力レベルをコントロールすることが可能とな
る。ここで、上記レベル調整器は、十分な出力特性を有
する増幅器を使用し、適度に増幅度を設定することによ
って、局部発振器からの出力パワーを正確にコントロー
ルすることが可能となるばかりでなく、一方向性を有し
ており、無線信号波と結合させたとき、無線信号波のフ
ィードバック等を回避することができ、安定動作を得る
ことができる。

【００２８】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記局部発振器から出力された上記局部発振波をＮ
逓倍して上記送信部に入力するＮ逓倍器(Ｎは２以上の
整数)とを備え、上記送信部は、上記イメージリジェク
ション型周波数ミキサにより周波数アップコンバートさ
れた上記他方の片側側波帯信号波である無線信号波と、
上記Ｎ逓倍器を介して入力された上記Ｎ逓倍された局部
発振波を同時に送信することを特徴としている。

【００２９】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記局部発振器からの局部発振波を２分波し、方
向性結合器等により一部の信号を取り出し、Ｎ逓倍器
(Ｎは２以上の整数)でＮ逓倍することにより局部発振波
のみを取り出し、無線信号波と局部発振波を結合させて
周波数軸上で多重化することによって、送信される局部
発振波の出力レベルをコントロールすることが可能とな
る。また、分波された他方の局部発振波は、Ｎ次高調波
タイプ(Ｎは２以上の整数)のイメージリジェクション型
周波数ミキサを用いて、局部発振波のＮ次逓倍波で、変
調信号波をミリ波帯に周波数アップコンバートする。な
お、上記Ｎ次高調波ミキサは、Ｎ逓倍器と周波数ミキサ
の組み合わせであってもよい。

【００３０】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記送信部から送信される局部発振波は、位相雑音
成分を含むことを特徴としている。

【００３１】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記送信部から送信される局部発振波は、図１７
(b)に示すように、位相雑音成分も含んだ信号波となっ
ており、ミリ波帯の局部発振波では、通常、低周波(〜
１ＭＨz程度)の雑音成分が無変調波にＦＭ変調されてい
る。

【００３２】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記送信部から送信される上記無線信号波としての
他方の片側側波帯信号波に対して、上記不要な一方の片
側側波帯信号波は、上記イメージリジェクション型周波
数ミキサにより１３ｄＢ以上抑圧されていることを特徴
としている。

【００３３】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記送信部から送信される上記局部発振波の信号波
電力は、上記送信部から送信される全信号波電力に対し
て３ｄＢ以上抑圧されていることを特徴としている。

【００３４】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記局部発振波の信号波電力を上記送信部から送
信される全信号波電力の３ｄＢ以上抑圧することによっ
て、局部発振波のレベルが高い方向に３ｄＢ以内で変動
したり低い方向に３ｄＢ以上変動したりしても、無線信
号波の出力は１５０％〜５０％の範囲に納まり、送信側
バンドパスフィルタの量産時の性能バラツキを許容する
ことが可能となる。これは、電波法の６０ＧＨz帯空中
線電力の許容偏差である上限＋５０％,下限−７０％を
満足しており、安定した電波の発射が可能となる。さら
に、帯域当たりのピークパワーが大きい局部発振波は、
帯域幅の広い所望の無線信号波のトータル電力を低減す
ることによって、環境温度の変動による送信アンプの飽
和・歪波の発生や送信アンプの発振といった問題を低減
し、安定した無線伝送が可能となる。

【００３５】また、この発明のミリ波帯無線受信装置
は、送信側から同時に送信された側波帯信号波と局部発
振波とを受信するミリ波帯無線受信装置であって、上記
側波帯信号波と上記局部発振波を受信する受信アンテナ
と、上記受信アンテナにより受信された上記側波帯信号
波と上記局部発振波を増幅する受信用増幅器と、上記受
信用増幅器により増幅された上記局部発振波に基づい
て、上記受信用増幅器により増幅された上記側波帯信号
波を周波数ダウンコンバートする周波数変換器とを備え
たことを特徴としている。

【００３６】上記ミリ波帯無線受信装置によれば、上記
受信アンテナで受信された側波帯信号波と局部発振波
は、受信用増幅器で増幅され、その受信用増幅器により
増幅された局部発振波に基づいて、周波数変換器により
側波帯信号波を周波数ダウンコンバートする。このよう
に、上記ミリ波帯無線送信装置から側波帯信号波と同時
に送信された局部発振波により周波数ダウンコンバート
するので、局部発振器の位相雑音特性を改善できると共
に無線伝送距離を増大できる。

【００３７】また、一実施形態のミリ波帯無線受信装置
は、上記受信用増幅器が、上記受信アンテナにより受信
された上記側波帯信号波と上記局部発振波の伝送帯域に
おいて上記局部発振波側の周波数帯で高利得を有するこ
とを特徴としている。

【００３８】上記実施形態のミリ波帯無線受信装置によ
れば、上記受信アンテナで受信された所望の側波帯信号
波と局部発振波は、伝送帯域の局部発振波側の周波数帯
で高利得を有する１つの共通の増幅器で増幅され、周波
数変換器に同時に入力されて、周波数変換器で周波数変
換する。送信側で、無線信号波のトータル送信電力より
も３ｄＢ以上低く制御された局部発振波が、上記受信用
増幅器で側波帯信号波と同レベルの信号となって周波数
変換器に入力され、２つの信号波が同じ出力レベルとな
るので、効率のよい２乗検波による周波数ダウンコンバ
ート動作が可能となる。

【００３９】また、一実施形態のミリ波帯無線受信装置
は、上記受信アンテナが、上記側波帯信号波と上記局部
発振波の伝送帯域において上記局部発振波側の周波数帯
で高利得を有することを特徴としている。

【００４０】上記実施形態のミリ波帯無線受信装置によ
れば、上記受信アンテナで受信された所望の側波帯信号
波と局部発振波は、伝送帯域の局部発振波側の周波数帯
で高利得を有する１つの共通の増幅器で増幅され、周波
数変換器に同時に入力されて、周波数変換器で周波数変
換する。送信側で、無線信号波のトータル送信電力より
も３ｄＢ以上低く制御された局部発振波が、上記受信ア
ンテナで側波帯信号波と同レベルの信号となって周波数
変換器に入力され、２つの信号波が同じ出力レベルとな
るので、効率のよい２乗検波による周波数ダウンコンバ
ート動作が可能となる。

【００４１】また、一実施形態のミリ波帯無線受信装置
は、上記側波帯信号波と上記局部発振波を分波する分波
器を備えたことを特徴としている。

【００４２】上記実施形態のミリ波帯無線受信装置によ
れば、上記受信アンテナで受信された所望の側波帯信号
波と局部発振波は、受信用増幅器で増幅された後、上記
分波器により所望の側波帯信号波と局部発振波に分波さ
れて周波数変換器に入力され、周波数ダウンコンバート
される。したがって、受信側でも周波数変換時に不要波
を確実に抑圧することができる。

【００４３】また、一実施形態のミリ波帯無線受信装置
は、上記周波数変換器は、バランス型周波数変換器また
はイメージリジェクション型周波数ミキサであることを
特徴としている。

【００４４】上記実施形態のミリ波帯無線受信装置によ
れば、上記周波数変換器を複数個使用して、無線周波数
に位相と、局部発振波の位相を各々独立に制御すること
によって、バランス型の周波数変換器が使用可能であ
り、これまでの２乗検波で発生する２倍波歪の抑圧が可
能となり広帯域動作が可能となる。また、バランス型の
周波数ミキサの位相制御によってイメージリジェクショ
ンも可能となる。つまり、受信器側でもイメージリジェ
クション可能となることから、イメージ周波数帯(不要
波側の側波帯)に信号波をもった他の送信機からの妨害
波が受信側に混入した場合でも正常に動作させることが
可能となり、妨害波に対する排除能力を向上させること
ができる。

【００４５】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記局部発振器は、基準信号波を出力する基準発振
器と、上記基準発振器から出力された上記基準信号波を
ｍ逓倍して上記局部発振波を出力するｍ逓倍器(ｍは２
以上の整数)とを有することを特徴としている。

【００４６】上記実施形態のミリ波帯無線受信装置によ
れば、上記基準信号周波数を有する発振器とｍ逓倍器
(ｍは２以上の整数)により局部発振波を生成することに
よって、基準信号器の発振周波数を低くすることができ
る。

【００４７】また、この発明のミリ波帯無線通信システ
ムは、基準信号波に基づいて生成された局部発振波を出
力する局部発振器と、上記局部発振器からの上記局部発
振波を用いて、変調信号波をミリ波帯に周波数アップコ
ンバートし、その周波数アップコンバート時に生じる両
側側波帯のうちの不要な一方の片側側波帯信号波を抑圧
するイメージリジェクション型周波数ミキサと、上記イ
メージリジェクション型周波数ミキサにより周波数アッ
プコンバートされた他方の片側側波帯信号波である無線
信号波を送信する第１の送信部と、上記局部発振器から
の上記基準信号波を微弱電波周波数帯または上記第１の
送信部により送信される上記無線信号波とは異なる周波
数帯で送信する第２の送信部とを有するミリ波帯無線送
信装置と、上記第１の送信部により送信された上記無線
信号波を受信する第１の受信アンテナと、上記第２の送
信部により送信された上記基準信号波を受信する第２の
受信アンテナと、上記第２の受信アンテナにより受信さ
れた上記基準信号波に基づいて局部発振波を生成する局
部発振波生成部と、上記局部発振波生成部により生成さ
れた上記局部発振波に基づいて、上記第１の受信アンテ
ナにより受信された上記無線信号波を周波数ダウンコン
バートする周波数変換器とを有するミリ波帯無線受信装
置と備えたことを特徴としている。

【００４８】上記構成のミリ波帯無線通信システムによ
れば、上記ミリ波帯無線送信装置で、微弱電波周波数帯
(または伝送される所望の無線信号波とは別の周波数帯)
を用いて基準信号波を伝送し、ミリ波帯無線受信装置側
で、所望とする無線信号波を受信すると共に、基準信号
波も受信する。そうして、上記ミリ波帯無線受信装置側
で、受信された基準信号波をｍ逓倍して局部発振波を生
成し、生成された局部発振波を使用して所望の無線信号
波を周波数ダウンコンバートする。上記ミリ波帯無線受
信装置では、周波数変換器を線形検波の動作領域で使用
できるため、中間周波数帯での周波数変換の帯域幅が広
くなり、周波数変換損失が小さくなると共に、中間周波
数帯域での２倍波歪等は生じない。また、別の周波数帯
や微弱電波周波数帯で局部発振波を伝送しているため、
無線信号波の送信パワーが高くなり、ミリ波帯での周波
数利用効率を向上できる。

【００４９】また、一実施形態のミリ波帯無線通信シス
テムは、上記ミリ波帯無線送信装置の上記第２の送信部
から送信される上記基準信号波が変調信号波であって、
上記ミリ波帯無線受信装置の上記局部発振波生成部は、
上記第２の受信アンテナにより受信された上記基準信号
波を復調して上記局部発振波を生成することを特徴とし
ている。

【００５０】上記実施形態のミリ波帯無線通信システム
によれば、受信側で、送信側の局部発振波を位相雑音帯
域幅(略２００ｋＨz程度を)で再生することによって、
周波数変換器を大信号の局部発振波で駆動させて線形同
期検波が可能となる。これによって周波数変換器が線形
動作かつ同期検波するため、不要歪波の発生を抑圧する
ことにより周波数帯域幅を拡大できると共に、局部発振
器の位相雑音の影響を除去することができる。ここで、
基準信号波は、微弱電波周波数帯または伝送される所望
の無線信号波とは別の特定小電力の周波数帯(例えば、
２.４ＧＨz〜２.５ＧＨz帯の周波数帯)を用いて送信さ
れる。また、上記基準信号波伝送時、別の型式の変調波
を用いて、受信時には、もとの基準信号源(周波数ｆo)
に再生される構成も可能である。ここで変調信号は、送
信側と受信側との呼び出し符号とすることもできる。

【００５１】また、一実施形態のミリ波帯無線通信シス
テムは、上記ミリ波帯無線受信装置は、上記第２の受信
アンテナにより受信された上記基準信号波を濾波すると
共に、帯域２００ｋＨz以上の雑音レベルを抑圧する狭
帯域バンドパスフィルタを有することを特徴としてい
る。

【００５２】上記実施形態のミリ波帯無線通信システム
によれば、上記狭帯域バンドパスフィルタを用いて、帯
域１ＭＨz程度以上の熱雑音を除去する場合、受信側の
検波後の変調信号波のキャリア対雑音比Ｃ／Ｎレベルが
高くなり、伝送距離をさらに拡大できる。

【００５３】また、一実施形態のミリ波帯無線通信シス
テムは、上記狭帯域バンドパスフィルタにクリスタルフ
ィルタまたは表面弾性波フィルタを用いたことを特徴と
している。

【００５４】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記クリスタルフィルタまたは表面弾性波フィル
タを用いることにより容易に狭帯域のバンドパスフィル
タを実現できる。

【００５５】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記ミリ波帯無線送信装置の送信部から送信される
上記周波数変換用信号波が、周波数軸上で多重化された
上記変調信号波と上記局部発振波の１／ｎ(ｎは２以上
の整数)の周波数の信号波を上記イメージリジェクショ
ン型周波数ミキサによりミリ波帯に周波数アップコンバ
ートすることにより上記他方の片側側波帯信号波である
無線信号波とともに得られたパイロット信号波であるこ
とを特徴としている。

【００５６】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記局部発振波の周波数をｆLoとし、変調波信号
の周波数をｆIFとした場合、局部発振波の周波数の１／
ｎの周波数(ｆLo／ｎ：ｎは２以上の整数)の信号波をパ
イロット信号波として、そのパイロット信号波と変調信
号波(周波数ｆIF)とを周波数軸上で多重化して、上記イ
メージリジェクション型周波数ミキサでミリ波帯に周波
数アップコンバートし、周波数変換された所望の無線信
号波(周波数ｆRF)とパイロット信号波(周波数ｆLo＋ｆL
o／ｎまたはｆLo−ｆLo／ｎ)は、送信部より送信され
る。そうすることによって、送信側の局部発振波の低次
成分であるパイロット信号波と変調信号波を多重化させ
て、所望の無線信号波とパイロット信号波を近接させる
ことができる。その結果、周波数アップコンバートされ
た信号波の成分のうち、所望の局部発振波成分(周波数
ｆRF)に近接した成分は、送信側のバンドパスフィルタ
の通過帯域内に入れることができ、不要な片側側波帯信
号波も容易に除去することが可能となるので、送信信号
波のレベルコントロールが容易となる。また、上記パイ
ロット信号波と所望の無線信号波の帯域が狭くなること
によって雑音帯域幅も狭くなり、検波感度(キャリア対
雑音比)が高くなるというメリットも生ずる。

【００５７】また、一実施形態のミリ波帯無線受信装置
は、上記ミリ波帯送信装置から送信された上記無線信号
波と上記パイロット信号波を受信するミリ波帯無線受信
装置であって、上記無線信号波と上記パイロット信号波
を受信する受信アンテナと、上記受信アンテナにより受
信された上記パイロット信号波に基づいて、上記受信ア
ンテナにより受信された上記無線信号波を周波数ダウン
コンバートする第１の周波数変換器と、上記第１の周波
数変換器により周波数ダウンコンバートされた後の側波
帯信号波のうちのいずれか一方を低周波局部発振波に基
づいて周波数変換する第２の周波数変換器とを備えたこ
とを特徴としている。

【００５８】上記実施形態のミリ波帯無線受信装置によ
れば、上記無線信号波とパイロット信号波の多重波が受
信アンテナで受信された後、第１の周波数変換器に入力
されて、上記パイロット信号波と所望の側波帯信号波で
周波数ダウンコンバートされ、上記周波数ダウンコンバ
ートされた側波帯信号成分のうち、ｆRF−(ｆLo＋ｆLo
／ｎ)成分またはｆRF−(ｆLo−ｆLo／ｎ)成分は、低周
波局部発振器を用いて第２の周波数変換を行ない所望の
中間周波数の変調信号波を生成する。これにより、上記
パイロット信号波と所望の無線信号波の帯域が狭くなる
ことによって雑音帯域幅も狭くなり、検波感度(キャリ
ア対雑音比)が高くなる。

【００５９】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記イメージリジェクション型周波数ミキサにより
上記変調信号波を周波数アップコンバートする前に、上
記局部発振波の１／ｍ(ｍは２以上の整数)の周波数の第
２の局部発振波に基づいて上記変調信号波を周波数アッ
プコンバートする第２の周波数変換器を備え、上記送信
部から送信される上記周波数変換用信号波は、上記第２
の周波数変換器により周波数アップコンバートされた上
記変調信号波と上記局部発振波の１／ｍの周波数の信号
波を上記イメージリジェクション型周波数ミキサにより
周波数アップコンバートすることにより上記他方の片側
側波帯信号波である無線信号波とともに得られたパイロ
ット信号波であることを特徴としている。

【００６０】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記局部発振波の周波数をｆLoとし、無線信号波
の周波数をｆRFとした場合、上記局部発振波の周波数の
１／ｍの周波数(ｆLo／ｍ：ｍは２以上の整数)の信号波
を第２の局部発振波として周波数アップコンバートを行
なうと同時に、上記１／ｍ周波数成分ｆLo／ｍがパイロ
ット信号として、周波数アップコンバートされた信号波
に加算されて、周波数軸上で多重化された後、局部発振
波の１／ｍ周波数成分ｆLo＊(ｍ−１)／ｍを第１の局部
発振波としてイメージリジェクション型周波数ミキサに
より周波数アップコンバートすることにより、所望の無
線信号波(周波数ｆRF)とパイロット信号波(周波数ｆPLO
とする)を生成し、送信部より無線伝送する。そうし
て、受信側では送信されたパイロット信号波(周波数ｆP
LO)と無線信号波(周波数ｆRF)を周波数ダウンコンバー
トする。この受信側の周波数ダウンコンバート時に送信
側の局部発振器の位相雑音成分をキャンセルするのみな
らず、送信側の不要な片側側波帯信号波を十分抑圧する
ことができ、かつ、送信信号となるパイロット信号波
(周波数ｆPLO)および無線信号波(周波数ｆRF)の出力レ
ベルコントロールが容易となる効果がある。

【００６１】また、一実施形態のミリ波帯無線送信装置
は、上記送信部から送信される上記周波数変換用信号波
は、周波数軸上で多重化された上記変調信号波と上記局
部発振波の１／ｍ(ｍは２以上の整数)の周波数の信号波
を上記イメージリジェクション型周波数ミキサによりミ
リ波帯に周波数アップコンバートすることにより上記他
方の片側側波帯信号波である無線信号波とともに得られ
たパイロット信号波および上記局部発振波であることを
特徴としている。

【００６２】上記実施形態のミリ波帯無線送信装置によ
れば、上記変調信号波の周波数をｆIFとし、局部発振波
の周波数をｆLoとし、無線信号波の周波数をｆRFとした
場合、上記局部発振波の周波数の１／ｍの周波数(ｆLo
／ｍ：ｍは２以上の整数)の信号波をパイロット信号波
として、変調信号波(周波数ｆIF)と周波数軸上で多重化
され、上記イメージリジェクション型周波数ミキサで周
波数アップコンバートされる。そして、周波数多重化さ
れた所望の無線信号波(周波数ｆRF)とパイロット信号波
(周波数ｆLo＋ｆLo／ｍまたはｆLo−ｆLo／ｍ)および局
部発振波(周波数ｆLo)は、送信部より無線伝送される。
そうして、受信側では、上記多重波であるパイロット信
号波(周波数ｆLo＋ｆLo／ｍまたはｆLo−ｆLo／ｍ),無
線信号波(周波数ｆRF)および局部発振波(周波数ｆLo)
は、周波数変換器に入力されて、上記局部発振波を用い
てパイロット信号波と所望の側波帯信号波を周波数ダウ
ンコンバートした後、パイロット信号成分(周波数ｆLo
／ｍ)とＩＦ変調信号波(周波数ｆIF)の成分は分波され
る。そうして、分波された一方のＩＦ変調信号波(周波
数ｆIF)の成分は復調器に入力され、他方のパイロット
信号成分(周波数ｆLo／ｍ)は増幅,逓倍することによっ
て、局部発振波(周波数ｆLo)を再生することが可能とな
る。再生された局部発振波(周波数ｆLo)を用いて、無線
信号波(周波数ｆRF)を周波数ダウンコンバートする。こ
れにより、受信側で周波数変換の最初は２乗検波する構
成であるが、一端検波された信号波から、n逓倍・増幅
されて、大信号レベルの局部発振波(周波数ｆLo)を生成
することができる。このように局部発振波の再生ループ
を構成することによって、受信側で送信側の局部発振波
(略２００ｋＨz程度までを)を再生して、周波数変換器
により線形同期検波することが可能となる。これによっ
て周波数変換器が線形動作かつ同期検波しているため、
不要歪波の発生を抑圧することにより周波数帯域幅を拡
大することができると共に、局部発振器の位相雑音の影
響を除去することができる。

【００６３】また、一実施形態のミリ波帯無線受信装置
は、上記ミリ波帯送信装置から送信された上記無線信号
波と上記局部発振波および上記パイロット信号波を受信
するミリ波帯無線受信装置であって、上記無線信号波と
上記局部発振波および上記パイロット信号波を受信する
受信アンテナと、上記受信アンテナにより受信された上
記局部発振波に基づいて、上記受信アンテナにより受信
された上記無線信号波および上記パイロット信号波を周
波数ダウンコンバートする周波数変換器と、上記周波数
変換器により周波数ダウンコンバートされた後の上記変
調信号波と上記パイロット信号波を分波する分波器と、
上記分波器により分波された上記パイロット信号波をｍ
逓倍して、そのｍ逓倍された信号波を局部発振波として
上記周波数変換器に出力するｍ逓倍器(ｍは２以上の整
数)とを備えたことを特徴としている。

【００６４】上記実施形態のミリ波帯無線受信装置によ
れば、上記多重波であるパイロット信号波(周波数ｆLo
＋ｆLo／ｍまたはｆLo−ｆLo／ｍ),無線信号波(周波数
ｆRF)および局部発振波(周波数ｆLo)は、受信アンテナ
で受信された後、周波数変換器に入力されて、上記局部
発振波を用いてパイロット信号波と所望の側波帯信号波
を周波数ダウンコンバートした後、パイロット信号成分
(周波数ｆLo／ｍ)とＩＦ変調信号波(周波数ｆIF)の成分
を上記分波器により分波する。そうして、分波された一
方の変調信号波(周波数ｆIF)の成分は復調器に入力さ
れ、他方のパイロット信号成分(周波数ｆLo／ｍ)を増
幅,逓倍することによって、局部発振波(周波数ｆLo)を
再生する。そうして再生された局部発振波(周波数ｆLo)
を用いて、無線信号波(周波数ｆRF)を周波数ダウンコン
バートする。これにより、周波数変換の最初は２乗検波
する構成であるが、一端検波された信号波から、n逓倍
して増幅された大信号レベルの局部発振波(周波数ｆLo)
を生成することができる。このように局部発振波の再生
ループを構成することによって、受信側で局部発振波
(略２００ｋＨz程度まで)を再生して、周波数変換器に
より線形同期検波することが可能となる。これによって
周波数変換器が線形動作かつ同期検波しているため、不
要歪波の発生を抑圧することにより周波数帯域幅を拡大
することができると共に、局部発振器の位相雑音の影響
を除去することができる。

【００６５】また、この発明のミリ波帯無線送信装置
は、局部発振波を出力する局部発振器と、上記局部発振
器からの上記局部発振波を用いて、変調信号波をミリ波
帯に周波数アップコンバートするＮ次高調波ミキサ(Ｎ
は２以上の整数)と、上記Ｎ次高調波により周波数アッ
プコンバートされた上記他方の片側側波帯信号波である
無線信号波を送信する送信部と、上記局部発振器から出
力された上記局部発振波をＮ逓倍して上記送信部に入力
するＮ逓倍器(Ｎは２以上の整数)とを備え、上記送信部
は、上記他方の片側側波帯信号波である無線信号波と、
上記Ｎ逓倍器を介して入力された上記Ｎ逓倍された局部
発振波とを同時に送信することを特徴としている。

【００６６】上記ミリ波帯無線送信装置によれば、上記
局部発振器からの局部発振波を２分波し、方向性結合器
等により一部の信号を取り出し、Ｎ逓倍器(Ｎは２以上
の整数)でＮ逓倍することにより局部発振波のみを取り
出し、無線信号波と局部発振波を結合させて周波数軸上
で多重化することによって、送信される局部発振波の出
力レベルをコントロールすることが可能となる。また、
分波された他方の局部発振波は、Ｎ次高調波タイプ(Ｎ
は２以上の整数)のアンチパラレルダイオート゛ペア型の
周波数ミキサを用いることによって、局部発振波のＮ次
逓倍波で上記変調信号波をミリ波帯に周波数アップコン
バートする。これにより、無線信号波と局部発振波およ
び不要抑圧信号波の各レベルを正確に再現性よく制御で
きると共に、局部発振器の位相雑音特性を改善できる。
また、例えば上記Ｎ次高調波ミキサにアンチパラレルダ
イオート゛ペア型の周波数ミキサを用いることによって、
Ｎ次高調波ミキサから局部発振波のＮ次逓倍波は出力さ
れないので、周波数アップコンバート時に生じる両側側
波帯のうちの不要な一方の片側側波帯信号波をフィルタ
により容易に抑圧することができる。なお、上記Ｎ次高
調波ミキサは、Ｎ逓倍器と周波数ミキサの組み合わせで
あってもよい。

【００６７】

【発明の実施の形態】以下、この発明のミリ波帯無線送
信装置およびミリ波帯無線受信装置およびミリ波帯通信
システムを図示の実施の形態により詳細に説明する。

【００６８】(第１実施形態)図１はこの発明の第１実施
形態のミリ波帯無線通信システムの構成を示すブロック
図であり、このミリ波帯無線通信システムは、ミリ波帯
無線送信装置とミリ波帯無線受信装置で構成されてい
る。

【００６９】上記ミリ波帯無線送信装置は、図１に示す
ように、変調されたＩＦ変調信号波１０８aを出力する
ＩＦ変調信号源１００と、上記ＩＦ変調信号源１００か
らのＩＦ変調信号波１０８aを増幅する増幅器１１６
と、上記増幅器１１６により増幅されたＩＦ変調信号波
１０８aを周波数アップコンバートするイメージリジェ
クション型周波数ミキサ１０１と、上記イメージリジェ
クション型周波数ミキサ１０１にミリ波帯の局部発振波
１０６を出力する局部発振器１０５と、上記イメージリ
ジェクション型周波数ミキサ１０１から出力される無線
信号波１０７と局部発振波１０６を増幅する送信用増幅
器１０３と、上記送信用増幅器１０３からの無線信号波
１０７と局部発振波１０６を放射する送信アンテナ１０
４とを備えている。上記送信用増幅器１０３と送信アン
テナ１０４で送信部を構成している。

【００７０】また、上記ミリ波帯無線受信装置は、受信
アンテナ１１２と、上記受信アンテナ１１２により受信
された無線信号波１０７と局部発振波１０６を増幅する
受信用増幅器１１１と、上記受信用増幅器１１１により
増幅された無線信号波１０７と局部発振波１０６が入力
される周波数変換器としての周波数ミキサ１１０と、上
記周波数ミキサ１１０により周波数ダウンコンバートさ
れた後のＩＦ変調信号波を増幅する増幅器１１７と、上
記増幅器１１７により増幅されたＩＦ変調信号波１０８
bを濾波するローパスフィルタ１１８と、上記ローパス
フィルタ１１８を通過したＩＦ変調信号波１０８bが入
力される復調器１１３とを備えている。

【００７１】上記ミリ波帯無線送信装置において、ＩＦ
変調信号源１００により変調されたＩＦ変調信号波１０
８aと局部発振器１０５により生成された局部発振波１
０６をイメージリジェクション型周波数ミキサ１０１に
入力し、イメージリジェクション型周波数ミキサ１０１
によりＩＦ変調信号波１０８aをミリ波帯に周波数アッ
プコンバートする。そして、上記イメージリジェクショ
ン型周波数ミキサ１０１からの周波数アップコンバート
された無線信号波１０７と局部発振波１０６を送信用増
幅器１０３により適当なレベルまで増幅した後に送信ア
ンテナ１０４より放射する。

【００７２】この第１実施形態で使用した周波数は、Ｉ
Ｆ変調信号波１０８aの周波数ｆIFが１.０ＭＨz〜１.５
ＧＨzの周波数帯であり、局部発振波１０６の周波数ｆL
oが５９.０１ＧＨzである。また、上記送信アンテナ１
０４から送信される無線信号波１０７は、周波数アップ
コンバート後の所望の上側側波帯信号波であり、その上
側側波帯信号波の周波数ｆRFは、６０.０１ＧＨz〜６
０.５１ＧＨzの周波数帯となる。ここで、上記局部発振
波１０６は、図１７(b)に示す位相雑音(ＦＭ雑音)成分
を有する局部発振波となっている。図１７(b)は局部発
振波１０６(周波数ｆLo)であり、ミリ波帯の局部発振波
(周波数ｆLo)は、通常、低周波(〜１ＭＨz程度)の雑音
成分が無変調波にＦＭ変調されている。また、図１７
(c)は、ミリ波帯の局部発振波(周波数ｆLo)をｍ逓倍器
(ｍは２以上の整数)により生成したときの基本波(周波
数ｆLo／ｍ)の位相雑音成分を示している。

【００７３】次に、上記ミリ波帯無線受信装置におい
て、受信アンテナ１１２で受信された無線信号波１０７
と局部発振波１０６を受信用増幅器１１１で増幅した後
に周波数ミキサ１１０に同時に入力して、周波数ミキサ
１１０で無線信号波１０７を中間周波数帯に周波数ダウ
ンコンバートする。このミリ波帯無線受信装置の構成で
は、受信側のバンドパスフィルタを不要とすることがで
きる。これは、ミリ波帯無線送信装置側において、図４
に示す不要な側波帯信号波１００７がイメージリジェク
ション型周波数ミキサ１０１により十分に抑圧されてい
るためである。

【００７４】このミリ波帯無線送信装置では、イメージ
リジェクション型周波数ミキサ１０１によって、不要な
側波帯信号波１００７は十分抑圧されているので、抑圧
率を制御する必要はない。

【００７５】また、上記イメージリジェクション型周波
数ミキサ１０１は、図３(a)に示すように、２個の周波
数混合器１０１a,１０１bと、ＩＦ帯用の９０度分配器
２０１aと、局部発振周波数帯域の９０度分配器２０１b
と、ＲＦ帯域の同相合成回路２０１cで構成されてい
る。また、イメージリジェクション型周波数ミキサ１０
１は、図３(b)に示すように、周波数ミキサ１０１cとバ
ンドパスフィルタ１０１dで構成されていてもよい。

【００７６】ここでは、図３(a)に示すイメージリジェ
クション型周波数ミキサ１０１(図１に示す)を用いた場
合の動作について説明する。上記イメージリジェクショ
ン型周波数ミキサ１０１の入力端子２０２に中間周波数
帯のＩＦ変調信号波１０８aを入力し、９０度位相分配
器２０１aにより９０度位相差をつけて周波数ミキサ１
０１a,１０１bに夫々入力する。一方、局部発振器１０
５(図１に示す)の局部発振波１０６を９０度位相分配器
２０１bの局部発振波入力端子２０３に入力し、９０度
位相差をつけた信号を分配し、周波数ミキサ１０１a,１
０１bに夫々入力する。上記２つの周波数ミキサ１０１
a,１０１bによりＩＦ変調信号波１０８aを周波数アップ
コンバートし、アップコンバートされた所望の無線信号
波１０７(所望の上側側波帯信号波：周波数ｆRF＝ｆLo
＋ｆIF)の位相は、ＲＦ同相合成回路２０１cに入力され
る信号の位相と互いに同位相の信号となって現れ、ＲＦ
同相合成回路２０１cにより同相合成される。一方、不
要抑圧信号波(図４に示す下側側波帯信号波１００７(周
波数ｆRF＝ｆLo−ｆIF))の位相は、ＲＦ同相合成回路２
０１cに入力される信号の位相が互いに逆位相となって
いるため、ＲＦ同相合成回路２０１cの通過した下側側
波帯信号波１００７は、所望の信号波である無線信号波
１０７(周波数ｆRF＝ｆLo＋ｆIF)に比較して通常２０ｄ
Ｂ以上抑圧されて出力される。一方、上記局部発振波１
０６は、イメージリジェクション型周波数ミキサ１０１
のＲＦ出力端子２０４から出力される。

【００７７】上記ミリ波帯無線受信装置側では、送信側
の信号波に位相雑音領域まで広い帯域にわたり完全に同
期した局部発振波を用いて、受信側の周波数ミキサ１１
０で周波数ダウンコンバートするため、ミリ波帯の局部
発振波１０６の位相雑音の影響は除去される。

【００７８】なお、上記第１実施形態では、局部発振波
１０６は、位相雑音を含んだ局部発振波で説明したが、
他の情報信号波(例えば局部発振器１０５を構成する水
晶発振器からの信号)でＦＭ変調されたＦＭ変調信号波
でも構わない。

【００７９】(第２実施形態)図２はこの発明の第２実施
形態のミリ波帯無線通信システムの構成を示すブロック
図であり、このミリ波帯無線通信システムは、ミリ波帯
無線送信装置側のバンドパスフィルタを除いて第１実施
形態のミリ波帯無線通信システムと同一の構成をしてお
り、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略す
る。

【００８０】図２に示すように、ミリ波帯無線送信装置
側のバンドパスフィルタ１０２は、主に局部発振波１０
６のレベルの制御に使用し、局部発振波１０６は適度に
抑圧,制御する。すなわち、イメージリジェクション型
周波数ミキサ１０１から出力された局部発振波１０６
は、バンドパスフィルタ１０２で適当な抑圧量で抑圧
し、局部発振波１０６のレベルを制御する。ここでは、
イメージリジェクション型周波数ミキサ１０１によっ
て、不要な下側側波帯信号波１００７は十分抑圧されて
いるので、下側側波帯信号波１００７に対して抑圧率を
制御する必要はない。しかしながら、上記バンドパスフ
ィルタ１０２は、図４に示すように、無線周波数帯域の
信号波を通過させて、局部発振波１０６のレベルをある
規定の抑圧度で制御するため、局部発振波１０６よりさ
らに離れたところにある不要な下側側波帯信号波１００
７もバンドパスフィルタ１０２により抑圧される。

【００８１】(第３実施形態)図６はこの発明の第３実施
形態のミリ波帯無線通信システムの構成を示すブロック
図であり、このミリ波帯無線通信システムは、ミリ波帯
無線送信装置側の局部発振波の経路部と増幅器を除いて
第１実施形態のミリ波帯無線通信システムと同一の構成
をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を
省略する。

【００８２】図６に示すように、上記ミリ波帯無線送信
装置は、局部発振器１０５から出力される局部発振波を
送信用増幅器１０３に入力するための経路部５０を設
け、その経路部５０に局部発振波のレベルを制御するた
めのレベル調整器としての局部発振波専用増幅器２を設
けている。

【００８３】上記ミリ波帯無線送信装置では、局部発振
器１０５から出力される局部発振波(周波数ｆLo)を方向
性分波器３０により２分波し、分波されて取り出された
局部発振波を局部発振波専用増幅器２でレベルコントロ
ールを行ない、送信用増幅器１０３の入力側の結合器４
０で、無線信号波１０７(周波数ｆRF)と局部発振波１０
６(周波数ｆLo)を結合させて、周波数多重化している。
これによって、上記送信アンテナ１０４から送信される
局部発振波１０６の出力レベルを正確にコントロールす
ることができる。このとき、上記局部発振波専用増幅器
２は、局部発振波(周波数ｆLo)のレベルをコントロール
するだけでなく、無線信号波１０７(周波数ｆRF)が、局
部発振波の経路部５０を通って周波数ミキサ１０１側に
フィードバックすることを防ぐことができ、不要発振す
ることなく安定動作させることができる。

【００８４】なお、無線信号波(周波数ｆRF)のフィード
バックを防ぐデバイスであれば、増幅器の代わりに局部
発振器のみ通過させるバンドパスフィルタやアイソレー
タであってもよい。

【００８５】ここでは、図４に示すように、上記局部発
振波１０６の出力レベルを、所望とする無線信号波のト
ータル出力レベルの１／２以下(５０％以下)に制御す
る。これによって、局部発振出力のレベルが高い方向に
３ｄＢ以内、低い方向には３ｄＢ以上変動しても、無線
信号波の出力は１５０％〜５０％の範囲に納まり、送信
側バンドパスフィルタ１０２の量産時の性能バラツキを
許容することが可能となる。これはまた、電波法の６０
ＧＨz帯空中線電力の許容偏差である上限＋５０％,下限
−７０％を満足しており、電波の発射が法的にも可能で
ある。さらに、帯域当たりのピークパワーが大きい局部
発振波１０６は、帯域幅の広い所望の無線信号波１０７
のトータル電力より出力電力を低減することによって、
環境温度の変動による送信アンプ１０３の飽和による歪
波の発生や送信アンプ１０３の発振といった問題を低減
し、安定した無線伝送が可能となる。

【００８６】一方、上記ミリ波帯無線受信装置において
は、受信アンテナ１１２より受信された局部発振波１０
６(周波数ｆLo)および無線信号波１０７(周波数ｆRF＝
ｆLo＋ｆIF)を受信用増幅器１１１で増幅した後、直接
周波数ミキサ１１０に入力する。そして、上記周波数ミ
キサ１１０により周波数変換(２乗検波)動作が行われ、
ＩＦ変調信号波１０８b(周波数ｆIF)を生成し、復調器
１１３に入力する。

【００８７】この第３実施形態では、受信側に入力され
る信号波は、局部発振波１０６(ｆLo＝６０.０１ＧＨz)
および無線信号波１０７(周波数ｆRF＝ｆLo＋ｆIF＝６
０.０１ＧＨz〜６０.５１ＧＨz)であり、送信側から出
力される不要な下側側波帯信号波１００７(周波数ｆIM
＝ｆLo−ｆIF＝５８.０１〜５７.５１ＧＨz)のレベルは
十分に低減されている。このため、敢えて受信側で、不
要波である下側側波帯信号波１００７(周波数ｆIM)を抑
圧する必要がなく、受信用増幅器１１１の出力を直接周
波数ミキサ１１０に接続している。したがって、受信側
の構成が著しく簡単になり、受信側で無線信号波１０
７,局部発振波１０６および不要な下側側波帯信号波１
００７のレベル制御することが不要となる。

【００８８】現在の無線技術では、従来の第１,第２の
ミリ波帯無線通信システムに示す６０ＧＨz帯のバンド
パスフィルタ２００,１０２は、ＭＭＩＣ(Monolithic M
icrowave Integrated Circuit:モノリシック・マイクロ
波・集積回路)化が困難である。これに対して、この第
３実施形態におけるミリ波帯無線受信装置では、バンド
パスフィルタが不要になることによって、ミリ波帯の受
信用増幅器１１１,周波数ミキサ１１０を一体集積して
１チップ化することが可能となり、小型かつ低コストで
ミリ波帯無線受信装置を実現することができる。

【００８９】また、上記第３実施形態では、受信用増幅
器１１１は、図５に示すように、周波数特性に関して、
伝送帯域の低域側で高利得を有する利得勾配を設けても
よい。この場合、送信信号波の局部発振波１０６(周波
数ｆLo)が、無線信号波１０７(周波数ｆRF)よりも出力
パワーレベルが３ｄＢ抑圧されていても、受信側で、局
部発振波１０６(周波数ｆLo)に対する増幅度を３ｄＢ大
きくすることによって、無線信号波１０７(周波数ｆRF)
と局部発振波１０６(周波数ｆLo)の出力レベル、つまり
受信側の周波数ミキサ１１０の入力レベルを同等にする
ことができる。上記受信側の周波数ミキサ１１０の２乗
検波動作では、無線信号波１０７と局部発振波１０６の
信号レベルが等しいとき、周波数変換効率が最大とな
り、キャリア対雑音比Ｃ／Ｎの高い信号が得られる。

【００９０】なお、この第３実施形態では、受信側の受
信用増幅器１１１に、利得勾配をもたせたが、受信側の
受信アンテナ１１２の周波数特性に利得勾配をもたせて
も構わない。また、上側側波帯信号波を不要波とし、下
側側波帯信号波を無線信号波とする場合、下側側波帯信
号波よりも高い周波数の局部発振波の周波数帯の利得勾
配を逆にする。

【００９１】(第４実施形態)図７はこの発明の第４実施
形態のミリ波帯無線通信システムの構成を示すブロック
図であり、このミリ波帯無線通信システムは、ミリ波帯
無線送信装置側のＮ次高調波ミキサ,Ｎ逓倍器およびバ
ンドパスフィルタを除いて第３実施形態のミリ波帯無線
通信システムと同一の構成をしており、同一構成部は同
一参照番号を付して説明を省略する。

【００９２】また、図７に示すように、上記ミリ波帯無
線送信装置は、局部発振器１０５から出力される局部発
振波を送信用増幅器１０３に入力するための経路部５０
を設け、その経路部５０に局部発振波をＮ逓倍するため
のＮ逓倍器２０を設けている。

【００９３】上記ミリ波帯無線送信装置では、局部発振
器１０５から出力される局部発振波(周波数ｆLo)を方向
性分波器３０により２分波し、分波されて取り出された
局部発振波をＮ逓倍器２０(Ｎは２以上の整数)でＮ逓倍
することにより、送信用増幅器１０３の入力側の結合器
４０で、無線信号波１０７(周波数ｆRF)と局部発振波１
０６(周波数ｆLo)を結合させて、周波数多重化してい
る。これによって、送信アンテナ１０４から送信される
局部発振波１０６の出力レベルを正確にコントロールす
ることが可能となる。

【００９４】一方、分波された他方の局部発振波(周波
数ｆLo)は、Ｎ次高調波タイプ(Ｎは２以上の整数)のＮ
次高調波ミキサ１０を用いて、局部発振波をＮ次逓倍波
で、入力側ＩＦ変調信号波を周波数アップコンバートす
る。上記Ｎ次高調波ミキサ１０にイメージリジェクショ
ン型の周波数ミキサを用いることにより、不要な側波帯
信号波をイメージリジェクション型周波数ミキサ１０１
により十分に抑圧する。

【００９５】なお、上記Ｎ次高調波ミキサ１０は、Ｎ逓
倍器と周波数ミキサの組み合わせであってもよい。具体
的な構成例として、図７では、Ｎ＝２として、Ｎ次高調
波ミキサ１０にアンチパラレルダイオート゛ペア型のＮ次
高調波ミキサを用い、局部発振波(周波数ｆLo)＝２９.
５ＧＨzとし、Ｎ次高調波ミキサの内部で２逓倍と周波
数アップコンバートを同時に行う。一方、２分波された
もう一方の局部発振波のＮ逓倍器２０には、２逓倍器を
用いて、送信側アンプの入力側で結合器４０により上記
２分波された信号は合成される。この場合、アンチパラ
レルダイオート゛ペア型のＮ次高調波ミキサでは、局部発
振波は出力されず、不要な側波帯信号波は後段のバンド
パスフィルタにより簡単に除去することが可能となる。

【００９６】(第５実施形態)図８はこの発明の第５実施
形態のミリ波帯無線通信システムの構成を示すブロック
図であり、このミリ波帯無線通信システムは、ミリ波帯
無線受信装置側の局部発振波の分波を除いて第１実施形
態のミリ波帯無線通信システムと同一の構成をしてお
り、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略す
る。

【００９７】図８に示すように、ミリ波帯無線受信装置
において、受信アンテナ１１２により受信された無線信
号波１０７(周波数ｆRF)と局部発振波１０６(周波数ｆL
o)は、周波数軸上で周波数多重化された１つの信号波と
なっている。つまり、この第５実施形態では、受信信号
波である５９.０１ＧＨz〜６０.５１ＧＨzの広帯域信号
は１つの受信用増幅器１１１で共通増幅される。その増
幅後、受信信号波は、無線信号波１０７(周波数ｆRF)を
帯域通過させるバンドパスフィルタ１２０Rと、局部発
振波１０６(周波数ｆLo)を帯域通過させるバンドパスフ
ィルタ１２２で、夫々無線信号波１０７と局部発振波１
０６の単独波に分波される。

【００９８】この分波された単独信号波を、夫々の入力
端子１１０R,１１０Lから周波数ミキサ１１０に入力す
る。そして、上記周波数ミキサ１１０により周波数ダウ
ンコンバートして、ＩＦ変調信号波１０８bを生成して
出力端子１１０Iから出力する。この第５実施形態で
は、無線信号波１０７と局部発振波１０６を、専用のバ
ンドパスフィルタ１２０R,１２２を用いて分波し、夫々
の入力端子１１０R,１１０Lから周波数ミキサ１１０に
入力する構成である。仮に他の送信装置から下側側波帯
信号波(周波数ｆIM)付近に通信帯域をもつ別の無線信号
波が、このミリ波帯無線受信装置に入力された場合、下
側側波帯信号波を除去していないと雑音の増大を招き、
十分な受信感度特性を得ることは困難になる。これに対
してこの第５実施形態のミリ波帯無線通信システムで
は、ミリ波帯無線受信装置側で下側側波帯帯域(この第
５実施形態ではｆIM＝５８.０１ＧＨz〜５７.５１ＧＨ
z)に存在する雑音信号を除去することができる。

【００９９】さらに、上記ミリ波帯無線受信装置におい
て、無線信号波１０７(周波数ｆRF)と局部発振波１０６
(周波数ｆLo)に分波されて、周波数ミキサ１１０のRFポ
ート(１１０R)、LOポート(１１０L)に入力される構成と
なり、図９(a)に示すように、LO波をＩＦポート(１１０
I)から抑圧するバランスド型の周波数ミキサや、図９
(b)に示すように、下側側波帯信号波１００７を除去す
るイメージリジェクション型周波数ミキサを使用するこ
とができる。このように、バランス型の周波数変換器を
用いることによって、不要波を抑圧する効果のみなら
ず、２乗検波による周波数変換動作において生ずる中間
周波数の２倍歪波も抑圧可能であり、ミリ波帯無線受信
装置の動作周波数帯域を拡大することができる。

【０１００】(第６実施形態)図１０はこの発明の第６実
施形態のミリ波帯無線通信システムの構成を示すブロッ
ク図であり、このミリ波帯無線通信システムは、ミリ波
帯無線送信装置とミリ波帯無線受信装置で構成されてい
る。

【０１０１】図１０に示すように、ミリ波帯無線送信装
置は、変調されたＩＦ変調信号波１０８aを出力するＩ
Ｆ変調信号源１００と、上記ＩＦ変調信号源１００から
のＩＦ変調信号波１０８aを増幅する増幅器１１６と、
上記増幅器１１６により増幅されたＩＦ変調信号波１０
８aを周波数アップコンバートするイメージリジェクシ
ョン型周波数ミキサ１０１と、上記イメージリジェクシ
ョン型周波数ミキサ１０１からの周波数アップコンバー
トされた無線信号波１０７のみを濾波するバンドパスフ
ィルタ２００と、上記イメージリジェクション型周波数
ミキサ１０１にミリ波帯の局部発振波１０６を出力する
局部発振器１０５と、上記イメージリジェクション型周
波数ミキサ１０１から出力される無線信号波１０７と局
部発振波１０６を増幅する送信用増幅器１０３と、上記
送信用増幅器１０３からの無線信号波１０７と局部発振
波１０６を放射する第１の送信アンテナ１０４とを備え
ている。上記送信用増幅器１０３と第１の送信アンテナ
１０４で第１の送信部を構成している。

【０１０２】また、上記ミリ波帯無線送信装置は、局部
発振器１０５からの基準信号波４０６を増幅する送信用
増幅器４０４と、上記送信用増幅器４０４により増幅さ
れた基準信号波４０６を濾波するバンドパスフィルタ４
０５と、上記バンドパスフィルタ４０５を通過した基準
信号波４０６を放射する第２の送信アンテナ４０７とを
備えている。上記送信用増幅器４０４とバンドパスフィ
ルタ４０５および第２の送信アンテナ４０７で第２の送
信部を構成している。

【０１０３】また、上記局部発振器１０５は、基準信号
波４０６を出力する基準信号源４００と、上記基準信号
源４００からの基準信号波４０６を２分波する分波器４
０８と、上記分波器４０８により分波された一方の基準
信号波４０６の周波数をｍ逓倍して局部発振波１０６
(周波数ｆLo)を出力するｍ逓倍器４０１と、上記ｍ逓倍
器４０１からの局部発振波１０６(周波数ｆLo)を濾波す
るバンドパスフィルタ４０２と、上記バンドパスフィル
タ４０２を通過した局部発振波１０６(周波数ｆLo)を増
幅する増幅器４０３とを有している。

【０１０４】一方、上記ミリ波帯無線受信装置は、第１
の受信アンテナ１１２と、上記第１の受信アンテナ１１
２により受信された無線信号波１０７を増幅する受信用
増幅器１１１と、上記受信用増幅器１１１により無線信
号波１０７を濾波するバンドパスフイルタ２００と、上
記バンドパスフイルタ２００を通過した無線信号波１０
７が入力される周波数ミキサ１１０と、上記周波数ミキ
サ１１０により周波数ダウンコンバートされた後のＩＦ
変調信号波を増幅する増幅器１１７と、上記増幅器１１
７により増幅されたＩＦ変調信号波１０８bを濾波する
ローパスフィルタ１１８と、上記ローパスフィルタ１１
８を通過したＩＦ変調信号波１０８bが入力される復調
器１１３とを備えている。また、上記ミリ波帯無線受信
装置は、第２の受信アンテナ４１０と、上記第２の受信
アンテナ４１０により受信された基準信号波４０６を濾
波する狭帯域バンドパスフィルタ４１２と、上記狭帯域
バンドパスフィルタ４１２を通過した基準信号波４０６
を増幅する受信用増幅器４１１と、上記受信用増幅器４
１１により増幅された基準信号波４０６の周波数をｍ逓
倍して局部発振波１０６bを出力するｍ逓倍器４０１
と、上記ｍ逓倍器４０１からの局部発振波１０６bを濾
波するバンドパスフィルタ４２１と、上記バンドパスフ
ィルタ４２１を通過した局部発振波１０６bを増幅する
増幅器４１３と、上記増幅器４１３により増幅された局
部発振波１０６bのレベルを制限するリミッタ４２２と
を備えている。上記受信用増幅器４１１,ｍ逓倍器４０
１,バンドパスフィルタ４２１, 増幅器４１３およびリ
ミッタ４２２で局部発振波生成部を構成している。

【０１０５】上記ミリ波帯無線送信装置において、ＩＦ
変調信号源１００からのＩＦ変調信号波１０８a(周波数
ｆIF)と局部発振器１０５の局部発振波１０６(周波数ｆ
Lo)をイメージリジェクション型周波数ミキサ１０１に
入力する。そして、上記イメージリジェクション型周波
数ミキサ１０１では、ＩＦ変調信号波１０８a(周波数ｆ
IF)は、局部発振器１０５からの局部発振波１０６によ
りＩＦ変調信号波１０８aをミリ波帯に周波数アップコ
ンバートする。次に、上記イメージリジェクション型周
波数ミキサ１０１で周波数アップコンバートされた後の
無線信号波(周波数ｆRF)のみをバンドパスフィルタ２０
０で濾波し、ミリ波帯の送信用増幅器１０３で増幅し、
第１の送信アンテナ１０４から送信波である無線信号波
１０７を出力する。

【０１０６】このミリ波帯無線受信装置の局部発振器１
０５の基準信号源４００からの基準信号波は分波器４０
８で分波されて、一方の基準信号波はｍ逓倍器４０１に
よりｍ逓倍された後、ｍ逓倍された局部発振波をバンド
パスフィルタ４０２で取り出す。そして、上記バンドパ
スフィルタ４０２により取り出された局部発振波を適度
なレベルまで増幅器４０３により増幅した後、イメージ
リジェクション型周波数ミキサ１０１に入力する。さら
に、分配されたもう一方の基準信号波４０６は、適度な
レベルまで送信用増幅器４０４により調整する。そし
て、電波法の微弱電波周波数帯の基準信号波４０６また
はミリ波帯(６０ＧＨz)とは別のマイクロ波帯特定小電
力周波数帯(例えば２.４ＧＨz〜２.５ＧＨz帯)の基準信
号波４０６として第２の送信アンテナ４０７より放射す
る。この第６実施形態では、基準信号波４０６の周波数
ｆREFを３０７.３ＭＨzとし、逓倍次数ｍを１９２と
し、３００ＭＨz帯の微弱電波の周波数帯を利用してい
る。

【０１０７】一方、上記ミリ波帯無線受信装置では、ミ
リ波帯の第１の受信アンテナ１１２により受信された無
線信号波１０７を受信用増幅器１１１で増幅した後、バ
ンドパスフィルタ２００により無線信号波１０７のみを
濾波する。そして、上記バンドパスフィルタ２００を通
過した無線信号波１０７を周波数ミキサ１１０に入力す
る。

【０１０８】また、上記ミリ波帯無線送信装置から微弱
電波または別のマイクロ波帯で送信された基準信号波４
０６を第２の受信アンテナ４１０により受信した後、第
２の受信アンテナ４１０により受信された基準信号波４
０６のみを狭帯域バンドパスフィルタ４１２により濾波
して受信用増幅器４１１で増幅する。そして、上記受信
用増幅器４１１により増幅された基準信号波４０６をｍ
逓倍器４０１によりｍ逓倍した後、適度なレベルまで増
幅器４１３により増幅する。これによって、送信側のミ
リ波帯の局部発振波１０６と完全に同期した局部発振波
１０６bを雑音帯域幅略２００ｋＨz程度で再生し、再生
された局部発振波１０６bを周波数ミキサ１１０に入力
する。こうして、上記再生された局部発振波１０６bを
用いて、無線信号波１０７をＩＦ変調信号波１０８bに
周波数ダウンコンバートし、周波数ダウンコンバートさ
れたＩＦ変調信号波１０８bを復調器１１３に入力す
る。

【０１０９】ここで、上記狭帯域バンドパスフィルタ４
１２にクリスタルフィルタやＳＡＷ(表面弾性波)フィル
タ等の狭帯域フィルタを用いて、帯域１ＭＨz程度以上
の熱雑音を除去することによって、受信側の検波後のＩ
Ｆ変調信号波１０８bのキャリア対雑音比Ｃ／Ｎレベル
が高くなり、伝送距離をさらに拡大させることができ
る。

【０１１０】上記ミリ波帯無線送信装置は、第１実施形
態とは異なり無線信号波１０７のみをミリ波帯の信号と
して送信しているため、第１実施形態と比べて、基準信
号波４０６を他の無線周波数帯で伝送し、受信側で受信
された基準信号波４０６を増幅,逓倍した後、ミリ波帯
の局部発振波１０６bを再生した後、ミリ波周波数ミキ
サ１１０に入力する構成である。したがって、上記受信
側で再生された局部発振波１０６bは、周波数逓倍器４
０１と増幅４１３により大信号レベルまでレベル増幅と
制御が可能であるため、周波数ミキサ１１０を局部発振
波１０６bで大信号動作させて線形検波することができ
る。

【０１１１】ここで、無線伝送する基準信号波４０６の
伝送帯域を２.４ＧＨz帯や３００ＭＨz帯の低周波信号
として伝送することにより、伝搬損失を６０ＧＨz帯で
伝送する場合に比較して、２.４ＧＨz帯で約２８ｄＢ
程、また３００ＭＨz帯で４６ｄＢ程度、自由伝搬損失
を低減させることが可能である。また、受信側で基準信
号波４０６を受信した後、周波数が低いために受信用増
幅器４１１で大きな増幅度を確保することができ、ｍ逓
倍器４０１後の局部発振波をある一定レベルまで確保す
ることができる。これは、周波数が高くなるにつれて、
筐体・ＩＣパッケージのアイソレーション特性が確保す
るのが困難となり、高い周波数で大きな増幅度をもたせ
ると発振および不要放射を引き起こして正常動作が困難
となるからである。以上のことにより、受信側で送信側
に同期した大信号レベルの局部発振波１０６bを再生
し、周波数ミキサ１１０を線形検波の動作領域で動作さ
せることができる。参考までに６０ＧＨz帯では、筐体
のアイソレーションが確保できず、３５ｄＢ以上の利得
を確保しようとすると不要な帰還が生じ、発振等により
大きな増幅度を確保することは困難となる。

【０１１２】このように、このミリ波帯無線通信システ
ムでは、受信側の周波数ミキサ１１０を線形検波の動作
領域で使用できるため、周波数変換されたＩＦ変調信号
波１０８bは、変換帯域幅を広くできると共に、周波数
変換損失を小さくでき、さらにＩＦ帯域での２倍波歪等
が生じないという効果がある。さらに、上記第１実施形
態と同様に、局部発振波を送信し、受信器側で、送信側
の信号波に位相雑音領域まで広い帯域にわたり完全に同
期した局部発振波を生成しているため、受信側の周波数
ミキサ１１０でミリ波帯の局部発振波１０６bの位相雑
音の影響は除去される。

【０１１３】なお、このように別の周波数帯および微弱
電波の周波数帯で送信される基準信号は、送信側で例え
ばＦＭ変調やスペクトラム拡散等の別の電波型式に変換
され、受信側でＦＭ復調やスペクトラム逆拡散等により
復調されてもよい。ここで変調信号は、ミリ波帯無線送
信装置,ミリ波帯無線受信装置の呼び出し符号とするこ
ともできる。

【０１１４】(第７実施形態)図１１はこの発明の第７実
施形態のミリ波帯無線通信システムの構成を示すブロッ
ク図であり、このミリ波帯無線通信システムは、ミリ波
帯無線送信装置とミリ波帯無線受信装置で構成されてい
る。この第７実施形態のミリ波帯無線通信システムと第
１実施形態のミリ波帯無線通信システムとの相違点は、
送信側では、局部発振波１０６(周波数ｆLo)がイメージ
リジェクション型周波数ミキサ１０１やバンドパスフィ
ルタ２００により抑圧されて、送信信号としては放射さ
れない点にある。

【０１１５】図１１に示すように、上記ミリ波帯無線送
信装置は、変調されたＩＦ変調信号波１０８aを出力す
るＩＦ変調信号源１００と、上記ＩＦ変調信号源１００
からのＩＦ変調信号波１０８aを増幅する増幅器１１６
と、上記増幅器１１６により増幅されたＩＦ変調信号波
１０８aをミリ波帯に周波数アップコンバートするイメ
ージリジェクション型周波数ミキサ１０１と、上記イメ
ージリジェクション型周波数ミキサ１０１にミリ波帯の
局部発振波１０６を出力する局部発振器１０５と、上記
イメージリジェクション型周波数ミキサ１０１から出力
される無線信号波１０７とパイロット信号波１００６を
濾波するバンドパスフィルタ２００と、上記バンドパス
フィルタ２００を通過した無線信号波１０７とパイロッ
ト信号波１００６を増幅する送信用増幅器１０３と、上
記送信用増幅器１０３からの無線信号波１０７とパイロ
ット信号波１００６を放射する送信アンテナ１０４とを
備えている。上記送信用増幅器１０３と送信アンテナ１
０４で送信部を構成している。

【０１１６】上記局部発振器１０５は、基準信号波を出
力する基準信号源４００と、上記基準信号源４００から
の基準信号波を２分波する分波器３０と、上記分波器３
０により分波された一方の基準信号波をｍ逓倍して局部
発振波を出力するｍ逓倍器４０１とを有している。ま
た、上記ミリ波帯無線送信装置は、局部発振器１０５の
分波器３０により分波された他方の基準信号波のレベル
を減衰させる減衰器１０９と、上記減衰器１０９により
レベルが減衰された基準信号波を、増幅器１１６により
増幅されたＩＦ変調信号波１０８bと結合するための結
合器４０とを備えている。

【０１１７】また、上記ミリ波帯無線受信装置は、受信
アンテナ１１２と、上記受信アンテナ１１２により受信
された無線信号波１０７とパイロット信号波１００６を
増幅する受信用増幅器１１１０と、上記受信用増幅器１
１１０により増幅された無線信号波１０７とパイロット
信号波１００６を濾波するバンドパスフィルタ２００
と、上記バンドパスフィルタ２００を通過した無線信号
波１０７とパイロット信号波１００６が入力される周波
数ミキサ１１０と、上記周波数ミキサ１１０により周波
数ダウンコンバートされた後のＩＦ変調信号波を増幅す
る増幅器１１２０と、上記増幅器１１２０により増幅さ
れたＩＦ変調信号波１０８cを濾波するローパスフィル
タ１２１と、上記ローパスフィルタ１２１を通過したＩ
Ｆ変調信号波１０８cが入力される周波数ミキサ３９０
と、上記周波数ミキサ３９０に低周波局部発振波を出力
する低周波局部発振器３９９と、上記周波数ミキサ３９
０からのＩＦ変調信号波１０８bを濾波するバンドパス
フィルタ１２２と、上記バンドパスフィルタ１２２を通
過したＩＦ変調信号波１０８bが入力される復調器１１
３とを備えている。

【０１１８】上記ミリ波帯無線送信装置では、局部発振
器１０５の基準信号源４００からの基準信号波(周波数
ｆo)をｍ逓倍器４０１によりｍ逓倍することにより局部
発振波(周波数ｆLo)を生成する。そして、上記局部発振
器１０５から基準信号源４００の基準信号波を分波して
取り出し、上記基準信号波をパイロット信号としてＩＦ
変調信号波１０８a(周波数ｆIF)と周波数軸上で多重化
し、周波数軸上で多重化された基準信号波とＩＦ変調信
号波１０８aをイメージリジェクション型周波数ミキサ
１０１により周波数アップコンバートし、周波数アップ
コンバートされた所望の無線信号波１０７(周波数ｆRF)
とパイロット信号波１００６(周波数ｆLo＋ｆLo／ｎ)を
送信用増幅器１０３により増幅した後、送信アンテナ１
０４より送信する。

【０１１９】ここで、上記送信アンテナ１０４から送信
される送信波は、無線信号波１０７(周波数ｆRF)とパイ
ロット信号波１００６(周波数ｆLo＋ｆLo／ｍ)で構成さ
れている。つまり、周波数変換前のパイロット信号波１
００６の周波数ｆoはｆLo／ｍであり、周波数変換後の
周波数はｆLo＋ｆLo／ｍとなる。この第７実施形態で
は、局部発振波の周波数ｆLoは５９.０１ＧＨzであり、
ｍ＝６４に設定すると、周波数変換前のパイロット信号
波の周波数ｆLo／ｍは９２２ＭＨzとなり、周波数変換
後のパイロット信号波１００６の周波数ｆLo＋ｆLo／ｍ
は５９.９２２ＧＨzとなる。この第７実施形態では、Ｉ
Ｆ変調信号波１０８aの周波数ｆIFは１.５ＧＨz〜２.０
ＧＨzとした。したがって、無線信号波１０７の周波数
ｆRFは、６０.５１ＧＨz〜６１.０１ＧＨzの周波数とな
る。

【０１２０】一方、上記ミリ波帯無線受信装置では、ミ
リ波帯の受信アンテナ１１２により受信された無線信号
波１０７(周波数ｆRF)およびパイロット信号波１００６
(周波数ｆLo＋ｆLo／ｍ＝９２２ＭＨz)を受信用増幅器
１１１により増幅する。そして、上記受信用増幅器１１
１により増幅された無線信号波１０７とパイロット信号
波１００６をバンドパスフィルタ２００で帯域通過させ
た後、第１の周波数ミキサ１１０に入力する。このと
き、第１の周波数ミキサ１１０により無線信号波１０７
(周波数ｆRF)とパイロット信号波１００６(ｆLo＋ｆLo
／ｍ＝５９.９２２ＧＨz)とが２乗検波されて、ＩＦ変
調信号波１０８cの周波数ｆIFc(＝ｆRF−(ｆLo＋ｆLo／
ｍ))は、０.５８８ＧＨz〜１.０８８ＧＨzとなる。上記
ＩＦ変調信号波１０８cは、さらに低周波局部発振器３
９９からの局部発振波(ｆLo／ｍ＝９２２ＭＨz)を用い
て第２の周波数ミキサ３９０により周波数変換され、送
信側のＩＦ周波数と一致したＩＦ変調信号波１０８b(周
波数ｆIF)を生成する。

【０１２１】つまり、受信側の各信号の周波数の関係は
次のようになる。 アンテナより入力信号 無線信号波１０７ ： ｆRF＝ｆLo＋ｆIF …………… (式１) パイロット信号波１００６ ： ｆLo＋(ｆLo／m) ……… (式２) 第１の周波数ミキサの出力信号波 ＩＦ変調信号波１０８c ： ｆIFc＝ｆRF−(ｆLo＋(ｆLo／m)) ……… (式３) 第２の周波数ミキサの出力信号波 ＩＦ変調信号波１０８b ：ｆIFc＝ｆRF−(ｆLo＋(ｆLo／ｍ))＋ｆLo／ｍ ＝ｆRF−ｆLo ＝ｆIF …………… (式４)

【０１２２】この場合、送信側の局部発振波の低次成分
である基準信号波４００bをパイロット信号として、送
信側ＩＦ変調信号波１０８aに挿入することによって、
所望の無線信号波１０７(周波数ｆIF)と上記パイロット
信号波としての基準信号波４００bを周波数多重化す
る。その結果、所望の無線信号波１０７(周波数ｆRF)と
パイロット信号波１００６(周波数ｆLo＋ｆLo／ｎ)は、
送信側のバンドパスフィルタ２００の通過帯域内に入れ
ることができる。

【０１２３】従来の第１のミリ波帯無線通信システムの
ように、局部発振波(周波数ｆLo)および不要な片側側波
帯信号波(周波数ｆLo−ｆIF)も容易に除去することが可
能となり、送信信号波の出力レベルの制御が容易とな
る。加えて、パイロット信号波１００６と所望の無線信
号波１０７の帯域を狭くすることができるため、雑音帯
域幅も狭くなり、検波感度(キャリア対雑音比Ｃ／Ｎ)を
高くすることができる。

【０１２４】(第８実施形態)図１２はこの発明の第８実
施形態のミリ波帯無線通信システムの構成を示すブロッ
ク図であり、このミリ波帯無線通信システムは、ミリ波
帯無線送信装置とミリ波帯無線受信装置で構成されてい
る。この第８実施形態のミリ波帯無線通信システムと第
１実施形態のミリ波帯無線通信システムとの相違点は、
送信側の局部発振波１０６(周波数ｆLo)をパイロット信
号波４７６(周波数ｆPLO)として生成し、パイロット信
号波のパワー制御性を高めて、不要な片側側波帯信号波
を確実に抑圧する点にある。

【０１２５】図１２に示すように、上記ミリ波帯無線送
信装置は、変調されたＩＦ変調信号波１０８aを出力す
るＩＦ変調信号源１００と、上記ＩＦ変調信号源１００
からのＩＦ変調信号波１０８aを増幅する増幅器１１６
と、上記増幅器１１６により増幅されたＩＦ変調信号波
１０８aを周波数アップコンバートする第２の周波数ミ
キサ４７４と、上記第２の周波数ミキサ４７４からのＩ
Ｆ変調信号波４７２を濾波するバンドパスフィルタ４７
９と、上記バンドパスフィルタ４７９を通過したＩＦ変
調信号波４７２をミリ波帯に周波数アップコンバートす
るイメージリジェクション型周波数ミキサ(以下、第８
実施形態では第１の周波数ミキサという)１０１と、上
記第１の周波数ミキサ１０１にミリ波帯の第１の局部発
振波を出力する局部発振器４８０と、上記第１の周波数
ミキサ１０１から出力される無線信号波１０７とパイロ
ット信号１４７６を濾波するバンドパスフィルタ２００
と、上記バンドパスフィルタ２００を通過した無線信号
波１０７とパイロット信号１４７６を増幅する送信用増
幅器１０３と、上記送信用増幅器１０３からの無線信号
波１０７とパイロット信号１４７６を放射する送信アン
テナ１０４とを備えている。上記送信用増幅器１０３と
送信アンテナ１０４で送信部を構成している。

【０１２６】上記局部発振器４８０は、基準信号波を出
力する基準信号源４００と、上記基準信号源４００から
の基準信号波をｋ逓倍するｋ逓倍器４７０と、上記ｋ逓
倍器４７０からのｋ逓倍された信号を２分波する分波器
４８２と、上記分波器４８２により分波された一方のｋ
逓倍された信号をさらにｍ−１逓倍して第１の局部発振
波を出力するｍ−１逓倍器４７１とを有している。ま
た、上記ミリ波帯無線送信装置は、上記局部発振器４８
０の分波器４８２により分波された他方の基準信号波を
ｋ逓倍した信号を増幅して第２の局部発振波を出力する
増幅器４８１とを備えている。

【０１２７】また、上記ミリ波帯無線受信装置は、受信
アンテナ１１２と、上記受信アンテナ１１２により受信
された無線信号波１０７とパイロット信号１４７６を増
幅する受信用増幅器１１１０と、上記受信用増幅器１１
１０により増幅された無線信号波１０７とパイロット信
号１４７６を濾波するバンドパスフィルタ２００と、上
記バンドパスフィルタ２００を通過した無線信号波１０
７とパイロット信号１４７６が入力される周波数ミキサ
１１０と、上記周波数ミキサ１１０により周波数ダウン
コンバートされた後のＩＦ変調信号波を増幅する増幅器
１１２０と、上記増幅器１１２０により増幅されたＩＦ
変調信号波１０８bを濾波するバンドパス１２３と、上
記バンドパス１２３を通過したＩＦ変調信号波１０８b
が入力される復調器１１３とを備えている。

【０１２８】上記ミリ波帯無線送信装置において、基準
信号源４００(周波数ｆo)とｋ逓倍器４７０(ｋは２以上
の整数)およびｍ−１逓倍器(ｍは２以上の整数)で構成
された局部発振器４８０は、パイロット信号波１４７６
(周波数ｆPLO)の１／ｍの周波数の信号波をｋ逓倍器４
７０から出力する。さらに、上記ｋ逓倍器４７０から出
力された上記１／ｍの周波数の信号波を分波器４８２に
より２分波し、分波された一方の第２の局部発振波４７
６の周波数ｆLo2はｆPLO／ｍとなり、第２の周波数ミキ
サ４７４の局部発振波４７６により第２のＩＦ変調信号
波４７２(周波数ｆIF2)にアップコンバートされる。

【０１２９】つまり、周波数の関係は下記のようにな
る。 となる。

【０１３０】また、上記アップコンバータである第２の
周波数ミキサ４７４の局部発振ポート４７５と出力ポー
トとのアイソレーション特性は、通常２０ｄＢ程度であ
り、出力ポートには、局部発振波４７６の信号も漏れこ
んでくる。上記漏れ信号(局部発振波４７６)が第１の周
波数ミキサ１１０１の前のパイロット信号波４７６とな
る。周波数ミキサによっては、漏れ信号の制御性がばら
つくものもあるため、上記パイロット信号波４７６を、
図１２の点線で示すように、パイロット信号４７６のみ
を帯域通過させるバンドパスフィルタ４７７を使用し
て、別の経路部４７８を設けてもよい。つまり、第２の
周波数ミキサ４７４の局部発振ポート４７５で２分波
し、第２の局部発振波をバンドパスフィルタ４７７を介
して第１の周波数ミキサ１０１の前で結合器４７３によ
り電力結合するようにしてもよい。

【０１３１】このようにして第２の周波数ミキサ４７４
により生成されたパイロット信号波(周波数ｆPLO)と第
２のＩＦ変調信号波４７２は、第１の周波数ミキサ１０
１で第１の局部発振波(周波数ｆPLO＊(ｍ−１)／ｍ)に
より周波数アップコンバートされる。この第８実施形態
では、第１の局部発振波の周波数ｆLo1は、基準信号周
波数ｆoをｋ逓倍後にさらに(ｍ−１)逓倍されたもので
ある。

【０１３２】つまり、 ｆLo1＝ｆPLO＊(ｍ−１)／ｍ＝(ｍ−１)＊ｋ＊ｆo ……… (式７) の関係にある。

【０１３３】上記第１の周波数ミキサ１０１で周波数ア
ップコンバートされたパイロット信号波１４７６(周波
数ｆPLO)となり、送信用増幅器１０３により無線信号波
１０７(周波数ｆRF)とともに増幅される。

【０１３４】上記２段階の周波数アップコンバートによ
り、パイロット信号波１４７６(周波数ｆPLO)および無
線信号波１０７(周波数ｆRF)の周波数は、 ｆPLO ＝ｆPLO／ｍ＋ｆPLO＊(ｍ−１)／ｍ ＝ｋ＊ｆo＊(ｍ−１)＊ｋ＋ｋｆo ＝ｋ＊ｍ＊ｆo ＝ｆLo1＋ｆLo2 ………… (式８) ｆRF ＝ｆIF＋(ｆPLO／ｍ)＋(ｆPLO＊(ｍ−１)／ｍ) ＝ｆIF＋ｍ＊ｆPLO ＝ｍ＊ｋ＊ｆo＋ｆIF …………………… (式９) となる。

【０１３５】一方、不要な下側側波帯信号波は、第２の
周波数ミキサ４７４による周波数アップコンバート時に
バンドパスフィルタ４７９によりほぼ抑圧されていると
すると、第１の周波数ミキサ１０１の周波数アップコン
バートによる不要な下側側波帯信号波の周波数ｆLoWER
は、 ｆLoWER ＝(ｍ−１)＊ｆPLO−ｆIF ＝(ｍ−１)＊ｋ＊ｆo−ｆIF …………… (式１０) となり、比較のためにｋ＝１とすると、 ｆLoWER'＝(ｍ−１)＊ｆo−ｆIF ……………… (式１１) となる。

【０１３６】一方、従来の第２のミリ波帯無線通信シス
テム(図１５に示す)や第７実施形態に示す１段の周波数
変換では、不要な下側側波帯信号波(周波数ｆLoWER)は
次のようになる。

【０１３７】 したがって、従来の第２のミリ波帯無線通信システム
(図１５に示す)や第７実施形態に示すミリ波帯無線通信
システムのような１段の周波数アップコンバートに比較
して、近接波は所望の信号波から周波数的に遠くなり、
ミリ波帯のバンドパスフィルタ２００で容易に抑圧でき
る構成となる。

【０１３８】この第８実施形態では、パイロット信号波
の周波数ｆPLOは５９.０１ＧＨzであり、ｍ＝９に設定
すると、周波数変換前のパイロット信号波の周波数はｆ
PLO＝ｆLo／ｍ＝６５５６.６７ＭＨzとなる。これよ
り、ＩＦ変調信号波１０８aの周波数ｆIFを０.５〜１.
０ＭＨzとすると、不要な下側側波帯信号波の周波数ｆL
oWERは５１.９５ＧＨz〜５２.４５ＧＨzとなり、所望の
上側側波帯信号波である無線信号波１０７の周波数ｆRF
が５９.５ＧＨz〜６１.５ＧＨzであるのに対して、不要
な片側側波帯信号波の周波数ｆLoWERが７ＧＨz以上離れ
ているため、ミリ波帯のバンドパスフィルタ２００で抑
圧容易な構成となる。

【０１３９】一方、従来の第２のミリ波帯無線通信シス
テム(図１３に示す)や第７実施形態のミリ波帯無線通信
システム(図１１に示す)では、ｆLo＝５９.０１ＧＨz、
ｆIF＝０.５ＧＨz〜１ＧＨzとすると、所望の信号波で
ある上側側波帯信号波、つまり無線信号波の周波数ｆRF
が５９.５ＧＨz〜６１.０ＭＨzであるのに対して、不要
な下側側波帯信号波の周波数ｆLoWERが５８.５１ＧＨz
〜５８.０１ＧＨzとなり、約１ＧＨz離れの不要波をミ
リ波帯のバンドパスフィルタで３０ｄＢ以上抑圧するこ
とは極めて困難である。

【０１４０】一方、受信側は、図１の第１実施形態のミ
リ波帯無線通信システムとほぼ同様であるため説明は省
略する。

【０１４１】以上のように、上記ミリ波帯無線送信装置
では、局部発振波１０６(周波数ｆLo)をパイロット信号
波４７６(周波数ｆPLO)として生成しているため、無線
信号波(周波数ｆRF)の信号レベルとは、独立して設定す
ることが可能であり、局部発振波(周波数ｆLo)そのもの
を使うよりはパワー制御性を高め、正確なレベルコント
ロールが可能となり、再現性,量産性に優れたミリ波無
線通信システムを実現することができる。また、送信側
では、第１の局部発振波(周波数ｆLo1)と第２の局部発
振波(周波数ｆLo)２は、位相雑音帯域幅を含めて同期し
て、パイロット信号波の周波数ｆPLOがｆLo1＋ｆLo2で
あるため、受信側では、パイロット信号波(周波数ｆPL
O)で無線信号波(周波数ｆRF)を直接周波数ダウコンバー
トしても、第１の局部発振波(周波数ｆLo1)および第２
の局部発振波(周波数ｆLo2)の影響をほぼ完全にキャン
セルすることが可能となる。

【０１４２】(第９実施形態)図１３はこの発明の第９実
施形態のミリ波帯無線通信システムの構成を示すブロッ
ク図であり、このミリ波帯無線通信システムは、ミリ波
帯無線送信装置とミリ波帯無線受信装置で構成されてい
る。この第９実施形態のミリ波帯無線通信システムのミ
リ波帯無線送信装置は、バンドパスフィルタを除き第７
実施形態のミリ波帯無線送信装置と同一構成をしてい
る。

【０１４３】上記ミリ波帯無線送信装置は、図１３に示
すように、イメージリジェクション型周波数ミキサ１０
１から出力される無線信号波１０７と局部発振波１０６
およびパイロット信号波１００６を濾波するバンドパス
フィルタ１０２を備えている。

【０１４４】また、上記ミリ波帯無線受信装置は、受信
アンテナ１１２と、上記受信アンテナ１１２により受信
された無線信号波１０７と局部発振波１０６およびパイ
ロット信号１００６を増幅する受信用増幅器１１１と、
上記受信用増幅器１１１により増幅された無線信号波１
０７と局部発振波１０６およびパイロット信号１００６
を濾波するバンドパスフィルタ１０２と、上記バンドパ
スフィルタ１０２を通過した無線信号波１０７と局部発
振波１０６およびパイロット信号波１００６が入力され
る周波数ミキサ１１０と、上記周波数ミキサ１１０によ
り周波数ダウンコンバートされた後のＩＦ変調信号波１
０８b,パイロット信号波３０６bおよび第２の中間信号
波３０８bを増幅する増幅器１１２０と、上記増幅器１
１２０により増幅されたＩＦ変調信号波１０８bを濾波
するバンドパスフィルタ３５１と、上記バンドパスフィ
ルタ３５１を通過したＩＦ変調信号波１０８bが入力さ
れる復調器１１３とを備えている。

【０１４５】また、上記ミリ波帯無線受信装置は、増幅
器１１２０から出力されたパイロット信号波３０６bを
分波する分波器３５０と、上記分波器３５０により分波
されたパイロット信号波３０６bを濾波するバンドパス
フィルタ３５２と、上記バンドパスフィルタ３５２を通
過したパイロット信号波３０６bのレベルを調整する増
幅器３６１と、上記増幅器３６１により増幅されたパイ
ロット信号波３０６bのレベルを制限するリミッタ３６
２と、上記リミッタ３６２によりレベル制限されたパイ
ロット信号波３０６bをｍ逓倍して局部発振波を出力す
るｍ逓倍器３６３と、上記ｍ逓倍器３６３からの局部発
振波を濾波するバンドパスフィルタ３６４と、上記バン
ドパスフィルタ３６４を通過した局部発振波を増幅し
て、周波数ミキサ１１０に出力する増幅器３６５を備え
ている。

【０１４６】上記ミリ波帯無線送信装置では、局部発振
器１０５の基準信号源４００からの基準信号波(周波数
ｆo)をｍ逓倍器４０１によりｍ逓倍することにより局部
発振波(周波数ｆLo)を生成する。そして、上記局部発振
器１０５から基準信号源４００の基準信号波を分波して
取り出し、その基準信号波をパイロット信号としてＩＦ
変調信号波１０８a(周波数ｆIF)と周波数軸上で多重化
し、多重化された基準信号波とＩＦ変調信号波１０８a
をイメージリジェクション型周波数ミキサ１０１により
ミリ波帯に周波数アップコンバートし、周波数アップコ
ンバートされた所望の無線信号波１０７(周波数ｆRF)と
パイロット信号波１００６(周波数ｆLo＋ｆLo／ｎ)を送
信用増幅器１０３により増幅した後に送信アンテナ１０
４より送信される。

【０１４７】例えば、基準信号源４００の基準信号波の
周波数ｆREFを９２２ＭＨzとし、ｍ逓倍器４０１が６４
逓倍器とする。もう一方の分波器３０により分波された
基準信号波は、減衰器１０９でレベル調整され、中間周
波数のパイロット信号波４００b(周波数ｆLo／ｍ＝９２
２ＭＨz)として、ＩＦ変調信号源１００からのＩＦ変調
信号波１０８a中に挿入され、ＩＦ変調信号波１０８aは
１つの信号波として周波数軸上で多重化される。この第
９実施形態では、ＩＦ変調信号源１００の信号周波数ｆ
IFは１.０ＭＨz〜２.０ＧＨzであり、上記周波数軸上で
多重化されたＩＦ変調信号源１００からのＩＦ変調信号
波１０８aおよびパイロット信号波４００bは、９２２Ｍ
Ｈz〜２.０ＧＨzのＩＦ変調信号波となる。上記ＩＦ変
調信号波を局部発振器１０５からの局部発振波１０６を
用いて周波数アップコンバート動作を行い、６０ＧＨz
帯の無線信号波１０７(周波数ｆRF＝ｆLo＋ｆIF)および
パイロット信号波１００６(周波数ｆLo＋ｆLo／ｍ)を生
成する。上記イメージリジェクション型周波数ミキサ１
０１からの局部発振波１０６,無線信号波１０７および
パイロット信号波１００６の３波をバンドパスフィルタ
１０２により帯域通過させる。そして、上記バンドパス
フィルタ１０２を通過した局部発振波１０６,無線信号
波１０７およびパイロット信号波１００６をミリ波帯の
送信用増幅器１０３により増幅した後、送信アンテナ１
０４より送信する。

【０１４８】ここで、ｍ逓倍器４０１でｍ逓倍した後の
局部発振器１０５からの局部発振波１０６は、ｍ逓倍後
の信号を適当なパワーのみ分波して、バンドパスフィル
タ１０２を帯域通過した局部発振波またはｍ逓倍器４０
１によるｍ逓倍動作した局部発振波を、バンドパスフィ
ルタ１０２の出力が無線信号波１０７およびパイロット
信号波１００６とともに挿入してもよい。この第９実施
形態では、送信出力される無線信号波１０７の周波数ｆ
RFは６０ＧＨz〜６１ＧＨzであり、パイロット信号波１
００６の周波数ｆLo＋ｆLo／ｍは５９.９２２ＭＨzであ
り、局部発振波１０６の周波数ｆLoは５９.０１ＧＨzで
ある。

【０１４９】上記ミリ波帯無線送信装置では、送信出力
される局部発振波１０６の電力は、無線信号波１０７の
全出力電力(約１０ｄＢｍ)と同等レベルかまたはそれよ
り６ｄＢほど低めに制御している。なお、パイロット信
号波１００６の出力レベルは、局部発振波１０６より
も、０ｄＢ〜２０ｄＢ程度低い電力レベルに制御してい
る。

【０１５０】一方、上記ミリ波帯無線受信装置では、ミ
リ波帯の送信アンテナ１０４により受信された無線信号
波１０７,パイロット信号波１００６および局部発振波
１０６を受信用増幅器１１１で増幅した後、局部発振波
１０６,無線信号波１０７およびパイロット信号波１０
０６をバンドパスフィルタ１０２により帯域通過させた
後、周波数ミキサ１１０に入力する。このとき、局部発
振波１０６とパイロット信号波１００６および無線信号
波１０７は、周波数ミキサ１１０により２乗検波され、
第１のＩＦ変調信号波１０８b,ＩＦ帯のパイロット信号
波３０６bおよび第２の中間信号波３０８bを生じる。上
記周波数変換によって生成された中間周波信号は、分波
器３５０で分波された後、第１のバンドパスフィルタ３
５１を用いて第１のＩＦ変調信号波１０８bを帯域通過
させて復調器１１３に入力する。一方、分波器３５０で
分波されたＩＦ帯のパイロット信号波３０６bを第２の
バンドパスフィルタ３５２により濾波する。そして、上
記バンドパスフィルタ３５２を通過したパイロット信号
波３０６bを、増幅器３６１,リミッタ３６２を介してｍ
逓倍器３６３(ｍは２以上の整数)に入力し、ｍ逓倍器３
６３によりｍ逓倍して局部発振波を生成する。こうし
て、生成された局部発振波をバンドパスフィルタ３６４
で濾波して不要波を除去し、増幅器３６５で所定のレベ
ルまで増幅して、周波数ミキサ１１０に入力する。ここ
で、ｍ逓倍器３６３の逓倍次数は、送信側のｍ逓倍器４
０１の逓倍次数と同じ６４逓倍である。このように周波
数ミキサ１１０とｍ逓倍器３６３により局部発振波を雑
音帯域幅略２００ｋＨz程度まで再生する。

【０１５１】上記構成のミリ波帯無線受信装置におい
て、局部発振波を再生することにより、周波数ミキサ１
１０では、信号入力された初期の段階で２乗検波領域で
動作しているが、この局部発振波の再生動作後は、周波
数ミキサ１１０を線形検波の領域に移して動作させるこ
とが可能となる。これによって、周波数ミキサ１１０は
広帯域動作かつ低変換損動作可能となり、伝送帯域幅の
拡大(２乗検波時の２倍以上)と伝送距離の増大が可能と
なる。ここで使用した増幅器３６１は、自動利得可変機
能を有するので、上記局部発振波を再生する回路のダイ
ナミックレンジが広くなり、良好な周波数ダウンコンバ
ート動作が可能となる。

【０１５２】上記第１〜第９実施形態では、下側側波帯
信号波を不要波とし、上側側波帯信号波を無線信号波と
したが、上側側波帯信号波を不要波とし、下側側波帯信
号波を無線信号波としてもよい。

【０１５３】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明のミ
リ波帯無線送信装置によれば、変調は信号をミリ波帯に
周波数アップコンバートする周波数ミキサとしてイメー
ジリジェクション型周波数ミキサを採用することによ
り、不要波である側波帯信号波を除去するためのフィル
タを用いることなく、不要な側波帯信号波を十分に抑圧
できる。

【０１５４】また、上記ミリ波帯無線送信装置によれ
ば、送信波となる局部発振波は、方向性結合器と局部発
振波用のバンドパスフィルタによる２分波構成により、
送信波である無線信号波と、局部発振波をほぼ独立にレ
ベル制御することが可能である。つまり、局部発振波の
レベルを固定したまま、無線信号波を制御することがで
きる。これにより、送信出力レベルも一定とすることが
できる。

【０１５５】また、上記ミリ波帯無線送信装置によれ
ば、上記局部発振波の出力送信パワーを、所望とする無
線信号波のトータル出力送信パワーの１／２以下(５０
％以下)とすることによって、局部発振出力のレベルが
高い方向に３ｄＢ以内で変動したり低い方向に３ｄＢ以
上変動したりしても、無線信号波の出力は１５０％〜５
０％の範囲に納まり、量産時の性能がばらついても、空
中線電力の指定された許容偏差を満足することができ
る。

【０１５６】また、この発明のミリ波帯無線受信装置で
は、受信用増幅器または受信アンテナに利得勾配をもた
せているために、送信側で局部発振波を例えば３ｄＢ以
上押さえた分を、受信側で周波数変換器に入力される無
線信号波のレベルと局部発振波のレベルを略同等にする
ことにより、良好な周波数変換特性,検波特性を得るこ
とができる。

【０１５７】さらに、上記ミリ波帯無線受信装置におい
て、２種のバンドパスフィルタで、無線信号波と局部発
振波を分波して周波数変換するため、不要な片側側波帯
信号波を周波数変換器でさらに抑圧することできる。

【０１５８】また、上記ミリ波帯無線受信装置では、局
部発振波や不要波を抑圧するバランス構成の周波数変換
器が使用できるため、不要な側波帯信号波のさらなる抑
圧や、周波数変換(２乗検波時)で生ずる２倍波歪を抑圧
することが可能となる。

【０１５９】この発明のミリ波帯無線通信システムで
は、周波数変換器を線形検波の動作領域で使用できるた
め、中間周波数帯での周波数変換の帯域幅を広くでき、
周波数変換損失を小さくできると共に、中間周波数帯域
で２倍波歪等を生じないようにできる。また、別の周波
数帯や、微弱電波周波数帯で局部発振波を伝送している
ため、本来の情報伝送波である無線信号波の送信パワー
が高くなり、ミリ波帯での周波数利用効率を向上でき
る。

【０１６０】また、上記ミリ波帯無線送信装置では、パ
イロット信号波と無線信号波を伝送することにより、周
波数アップコンバータにおいて使用した局部発振波およ
び不要な片側側波帯信号波も容易に除去することが可能
であり、パイロット信号波として、無線信号波に周波数
軸上で多重化しているために送信信号波の出力レベルの
制御も容易にできる。

【０１６１】また、上記ミリ波帯無線送信装置から送信
された無線信号波,局部発振波およびパイロット信号波
を受信するミリ波帯無線受信装置では、受信側の周波数
ダウンコンバート動作は、再生した信号レベルの局部発
振波で無線信号波を線形検波するために広帯域の検波が
可能となり、周波数変換帯域幅が広くなると共に、線形
検波動作により周波数変換損失が小さくなり、無線伝送
距離を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の第１実施形態のミリ波帯無
線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図２】 図２はこの発明の第２実施形態のミリ波帯無
線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図３】 図３は上記ミリ波帯無線通信システムに使用
した周波数ミキサの構成図である。

【図４】 図４は上記ミリ波帯無線通信システムに使用
したバンドパスフィルタ特性図である。

【図５】 図５は上記ミリ波帯無線通信システムに使用
したミリ波帯の増幅器の利得特性を示す図である。

【図６】 図６はこの発明の第３実施形態のミリ波帯無
線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図７】 図７はこの発明の第４実施形態のミリ波帯無
線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図８】 図８はこの発明の第５実施形態のミリ波帯無
線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図９】 図９は上記ミリ波帯無線通信システムに使用
される受信側の周波数ミキサの構成図である。

【図１０】 図１０はこの発明の第６実施形態のミリ波
帯無線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図１１】 図１１はこの発明の第７実施形態のミリ波
帯無線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図１２】 図１２はこの発明の第８実施形態のミリ波
帯無線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図１３】 図１３はこの発明の第９実施形態のミリ波
帯無線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図１４】 図１４は従来の第１のミリ波帯無線通信シ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図１５】 図１５は従来の第２のミリ波帯無線通信シ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図１６】 図１６は周波数ミキサの線形検波と２乗検
波を説明する図である。

【図１７】 図１７はミリ波帯局部発振器の位相雑音成
分を説明する図である。

【符号の説明】

２…局部発振器用増幅器、 １０…Ｎ次高調波ミキサ、 ２０…Ｎ逓倍器、 ３０…分波器、 ４０…結合器、 ５０…経路部、 １００…ＩＦ変調信号源、 １０１…イメージリジェクション型周波数ミキサ、 １０２…バンドパスフィルタ、 １０３…送信用増幅器、 １０４…送信アンテナ、 １０５…局部発振器、 １０６…局部発振波、 １０６b…局部発振波、 １０７…無線信号波(所望の側波帯信号波)、 １０８a…ＩＦ変調信号波(送信側)、 １０８b…ＩＦ変調信号波(受信側)、 １０８c…第２のＩＦ変調信号波、 １０９…減衰器、 １１０…周波数ミキサ、 １１０R…ＲＦ信号入力端子、 １１０L…ＬＯ信号入力端子、 １１０I…ＩＦ出力端子、 １１１…受信用増幅器、 １１２…受信アンテナ、 １１３…復調器、 １１４…局部発振器、 １１５…バンドパスフィルタ、 １２０R…バンドパスフィルタ、 １２０L…バンドパスフィルタ、 １２１…ローパスフィルタ、 １２２…バンドパスフィルタ、 １２３…バンドパスフィルタ、 ２００…バンドパスフィルタ、 ３０１a…同相分配器、 ３０１b…９０度分配器、 ３０１c…９０度分配器、 ３０５…分波器、 ３０６b…パイロット信号波、 ３０８b…第２の中間信号波、 ３１１a…１８０度分配器、 ３１１b…１８０度分配器、 ３５１…バンドパスフィルタ、 ３５２…バンドパスフィルタ、 ３６１…増幅器、 ３６２…リミッタ、 ３６３…ｍ逓倍器、 ３６４…バンドパスフィルタ、 ３６５…増幅器、 ３９０…第２の周波数ミキサ、 ３９９…低周波局部発振器、 ４００…基準信号源、 ４００b…基準信号波、 ４０１…ｍ逓倍器、 ４０２…バンドパスフィルタ、 ４０３…増幅器、 ４０４…送信用増幅器、 ４０５…バンドパスフィルタ、 ４０６…基準信号波、 ４０７…第２の送信アンテナ、 ４０８…分波器、 ４１０…受信アンテナ、 ４１１…受信用増幅器、 ４１２…狭帯域バンドパスフィルタ、 ４１３…増幅器、 ４２１…バンドパスフィルタ、 ４２２…リミッタ、 ４７０…ｋ逓倍器、 ４７１…ｍ−１逓倍器、 ４７２…第２のＩＦ変調信号波、 ４７３…結合器、 ４７４…第２の周波数ミキサ、 ４７６…第２の局部発振波、 ４７５…局部発振ポート、 ４７８…分岐経路、 ４７９…バンドパスフィルタ、 １００６…パイロット信号波、 １００７…不要な片側側波帯信号波(イメージ波)、 １００１…周波数ミキサ、 １１１０…受信用増幅器、 １１２０…増幅器、 １４７６…パイロット信号波。

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 局部発振波を出力する局部発振器と、 上記局部発振器からの上記局部発振波を用いて、変調信
   号波をミリ波帯に周波数アップコンバートし、その周波
   数アップコンバート時に生じる両側側波帯のうちの不要
   な一方の片側側波帯信号波を抑圧するイメージリジェク
   ション型周波数ミキサと、 上記イメージリジェクション型周波数ミキサにより周波
   数アップコンバートされた他方の片側側波帯信号波であ
   る無線信号波と、上記無線信号波を受信側で周波数ダウ
   ンコンバートするための周波数変換用信号波を同時に送
   信する送信部とを備えたことを特徴とするミリ波帯無線
   送信装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のミリ波帯無線送信装置
   において、 上記送信部から送信される上記周波数変換用信号波が上
   記局部発振波であることを特徴とするミリ波帯無線送信
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のミリ波帯無線送信装置
   において、 上記局部発振器から出力される上記局部発振波が周波数
   変調信号波であることを特徴とするミリ波帯無線送信装
   置。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載のミリ波帯無線
   送信装置において、 上記局部発振器から出力された上記局部発振波のみを濾
   波して上記送信部に入力するバンドパスフィルタとを備
   え、 上記送信部は、上記イメージリジェクション型周波数ミ
   キサにより周波数アップコンバートされた上記他方の片
   側側波帯信号波である無線信号波と、上記バンドパスフ
   ィルタを介して入力された上記局部発振波を同時に送信
   することを特徴とするミリ波帯無線送信装置。
5. 【請求項５】 請求項２または３に記載のミリ波帯無線
   送信装置において、 上記局部発振器から出力された上記局部発振波のレベル
   を調整して上記送信部に入力するレベル調整器とを備
   え、 上記送信部は、上記イメージリジェクション型周波数ミ
   キサにより周波数アップコンバートされた上記他方の片
   側側波帯信号波である無線信号波と、上記レベル調整器
   を介して入力された上記局部発振波を同時に送信するこ
   とを特徴とするミリ波帯無線送信装置。
6. 【請求項６】 請求項２または３に記載のミリ波帯無線
   送信装置において、 上記局部発振器から出力された上記局部発振波をＮ逓倍
   して上記送信部に入力するＮ逓倍器(Ｎは２以上の整数)
   とを備え、 上記送信部は、上記イメージリジェクション型周波数ミ
   キサにより周波数アップコンバートされた上記他方の片
   側側波帯信号波である無線信号波と、上記Ｎ逓倍器を介
   して入力された上記Ｎ逓倍された局部発振波を同時に送
   信することを特徴とするミリ波帯無線送信装置。
7. 【請求項７】 請求項２乃至６のいずれか１つに記載の
   ミリ波帯無線送信装置において、 上記送信部から送信される局部発振波は、位相雑音成分
   を含むことを特徴とするミリ波帯無線送信装置。
8. 【請求項８】 請求項２乃至７のいずれか１つに記載の
   ミリ波帯無線送信装置において、 上記送信部から送信される上記無線信号波としての他方
   の片側側波帯信号波に対して、上記不要な一方の片側側
   波帯信号波は、上記イメージリジェクション型周波数ミ
   キサにより１３ｄＢ以上抑圧されていることを特徴とす
   るミリ波帯無線送信装置。
9. 【請求項９】 請求項２乃至８のいずれか１つに記載の
   ミリ波帯無線送信装置において、 上記送信部から送信される上記局部発振波の信号波電力
   は、上記送信部から送信される全信号波電力に対して３
   ｄＢ以上抑圧されていることを特徴とするミリ波帯無線
   送信装置。
10. 【請求項１０】 送信側から同時に送信された側波帯信
    号波と局部発振波とを受信するミリ波帯無線受信装置で
    あって、 上記側波帯信号波と上記局部発振波を受信する受信アン
    テナと、 上記受信アンテナにより受信された上記側波帯信号波と
    上記局部発振波を増幅する受信用増幅器と、 上記受信用増幅器により増幅された上記局部発振波に基
    づいて、上記受信用増幅器により増幅された上記側波帯
    信号波を周波数ダウンコンバートする周波数変換器とを
    備えたことを特徴とするミリ波帯無線受信装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のミリ波帯無線受信
    装置において、 上記受信用増幅器が、上記受信アンテナにより受信され
    た上記側波帯信号波と上記局部発振波の伝送帯域におい
    て上記局部発振波側の周波数帯で高利得を有することを
    特徴とするミリ波帯無線受信装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載のミリ波帯無線受信
    装置において、 上記受信アンテナが、上記側波帯信号波と上記局部発振
    波の伝送帯域において上記局部発振波側の周波数帯で高
    利得を有することを特徴とするミリ波帯無線受信装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０乃至１２のいずれか１つに
    記載のミリ波帯無線受信装置において、 上記側波帯信号波と上記局部発振波を分波する分波器を
    備えたことを特徴とするミリ波帯無線受信装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０乃至１３のいずれか１つに
    記載のミリ波帯無線受信装置において、 上記周波数変換器は、バランス型周波数変換器またはイ
    メージリジェクション型周波数ミキサであることを特徴
    とするミリ波帯無線受信装置。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至９のいずれか１つに記載
    のミリ波帯無線送信装置において、 上記局部発振器は、基準信号波を出力する基準発振器
    と、上記基準発振器から出力された上記基準信号波をｍ
    逓倍して上記局部発振波を出力するｍ逓倍器(ｍは２以
    上の整数)とを有することを特徴とするミリ波帯無線送
    信装置。
16. 【請求項１６】 基準信号波に基づいて生成された局部
    発振波を出力する局部発振器と、上記局部発振器からの
    上記局部発振波を用いて、変調信号波をミリ波帯に周波
    数アップコンバートし、その周波数アップコンバート時
    に生じる両側側波帯のうちの不要な一方の片側側波帯信
    号波を抑圧するイメージリジェクション型周波数ミキサ
    と、上記イメージリジェクション型周波数ミキサにより
    周波数アップコンバートされた他方の片側側波帯信号波
    である無線信号波を送信する第１の送信部と、上記局部
    発振器からの上記基準信号波を微弱電波周波数帯または
    上記第１の送信部により送信される上記無線信号波とは
    異なる周波数帯で送信する第２の送信部とを有するミリ
    波帯無線送信装置と、 上記第１の送信部により送信された上記無線信号波を受
    信する第１の受信アンテナと、上記第２の送信部により
    送信された上記基準信号波を受信する第２の受信アンテ
    ナと、上記第２の受信アンテナにより受信された上記基
    準信号波に基づいて局部発振波を生成する局部発振波生
    成部と、上記局部発振波生成部により生成された上記局
    部発振波に基づいて、上記第１の受信アンテナにより受
    信された上記無線信号波を周波数ダウンコンバートする
    周波数変換器とを有するミリ波帯無線受信装置と備えた
    ことを特徴とするミリ波帯無線通信システム。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載のミリ波帯無線通信
    システムにおいて、 上記ミリ波帯無線送信装置の上記第２の送信部から送信
    される上記基準信号波が変調信号波であって、 上記ミリ波帯無線受信装置の上記局部発振波生成部は、
    上記第２の受信アンテナにより受信された上記基準信号
    波を復調して上記局部発振波を生成することを特徴とす
    るミリ波帯無線通信システム。
18. 【請求項１８】 請求項１６または１７に記載のミリ波
    帯無線通信システムにおいて、 上記ミリ波帯無線受信装置は、上記第２の受信アンテナ
    により受信された上記基準信号波を濾波すると共に、帯
    域２００ｋＨz以上の雑音レベルを抑圧する狭帯域バン
    ドパスフィルタを有することを特徴とするミリ波帯無線
    通信システム。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載のミリ波帯無線通信
    システムにおいて、 上記狭帯域バンドパスフィルタにクリスタルフィルタま
    たは表面弾性波フィルタを用いたことを特徴とするミリ
    波帯無線通信システム。
20. 【請求項２０】 請求項１に記載のミリ波帯無線送信装
    置において、 上記送信部から送信される上記周波数変換用信号波は、 周波数軸上で多重化された上記変調信号波と上記局部発
    振波の１／ｎ(ｎは２以上の整数)の周波数の信号波を上
    記イメージリジェクション型周波数ミキサによりミリ波
    帯に周波数アップコンバートすることにより上記他方の
    片側側波帯信号波である無線信号波とともに得られたパ
    イロット信号波であることを特徴とするミリ波帯無線送
    信装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０に記載されたミリ波帯送信
    装置から送信された上記無線信号波と上記パイロット信
    号波を受信するミリ波帯無線受信装置であって、 上記無線信号波と上記パイロット信号波を受信する受信
    アンテナと、 上記受信アンテナにより受信された上記パイロット信号
    波に基づいて、上記受信アンテナにより受信された上記
    無線信号波を周波数ダウンコンバートする第１の周波数
    変換器と、 上記第１の周波数変換器により周波数ダウンコンバート
    された後の側波帯信号波のうちのいずれか一方を低周波
    局部発振波に基づいて周波数変換する第２の周波数変換
    器とを備えたことを特徴とするミリ波帯無線受信装置。
22. 【請求項２２】 請求項１に記載のミリ波帯無線送信装
    置において、 上記イメージリジェクション型周波数ミキサにより上記
    変調信号波を周波数アップコンバートする前に、上記局
    部発振波の１／ｍ(ｍは２以上の整数)の周波数の第２の
    局部発振波に基づいて上記変調信号波を周波数アップコ
    ンバートする第２の周波数変換器を備え、 上記送信部から送信される上記周波数変換用信号波は、 上記第２の周波数変換器により周波数アップコンバート
    された上記変調信号波と上記局部発振波の１／ｍの周波
    数の信号波を上記イメージリジェクション型周波数ミキ
    サにより周波数アップコンバートすることにより上記他
    方の片側側波帯信号波である無線信号波とともに得られ
    たパイロット信号波であることを特徴とするミリ波帯無
    線送信装置。
23. 【請求項２３】 請求項１に記載のミリ波帯無線送信装
    置において、 上記送信部から送信される上記周波数変換用信号波は、 周波数軸上で多重化された上記変調信号波と上記局部発
    振波の１／ｍ(ｍは２以上の整数)の周波数の信号波を上
    記イメージリジェクション型周波数ミキサによりミリ波
    帯に周波数アップコンバートすることにより上記他方の
    片側側波帯信号波である無線信号波とともに得られたパ
    イロット信号波および上記局部発振波であることを特徴
    とするミリ波帯無線送信装置。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載されたミリ波帯送信
    装置から送信された上記無線信号波と上記局部発振波お
    よび上記パイロット信号波を受信するミリ波帯無線受信
    装置であって、 上記無線信号波と上記局部発振波および上記パイロット
    信号波を受信する受信アンテナと、 上記受信アンテナにより受信された上記局部発振波に基
    づいて、上記受信アンテナにより受信された上記無線信
    号波および上記パイロット信号波を周波数ダウンコンバ
    ートする周波数変換器と、 上記周波数変換器により周波数ダウンコンバートされた
    後の上記変調信号波と上記パイロット信号波を分波する
    分波器と、 上記分波器により分波された上記パイロット信号波をｍ
    逓倍して、そのｍ逓倍された信号波を局部発振波として
    上記周波数変換器に出力するｍ逓倍器(ｍは２以上の整
    数)とを備えたことを特徴とするミリ波帯無線受信装
    置。
25. 【請求項２５】 局部発振波を出力する局部発振器と、 上記局部発振器からの上記局部発振波を用いて、変調信
    号波をミリ波帯に周波数アップコンバートするＮ次高調
    波ミキサ(Ｎは２以上の整数)と、 上記Ｎ次高調波により周波数アップコンバートされた上
    記他方の片側側波帯信号波である無線信号波を送信する
    送信部と、 上記局部発振器から出力された上記局部発振波をＮ逓倍
    して上記送信部に入力するＮ逓倍器(Ｎは２以上の整数)
    とを備え、 上記送信部は、上記他方の片側側波帯信号波である無線
    信号波と、上記Ｎ逓倍器を介して入力された上記Ｎ逓倍
    された局部発振波とを同時に送信することを特徴とする
    ミリ波帯無線送信装置。