JP2003283253A - Iq変復調回路 - Google Patents

Iq変復調回路

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JP2003283253A
JP2003283253A JP2002085176A JP2002085176A JP2003283253A JP 2003283253 A JP2003283253 A JP 2003283253A JP 2002085176 A JP2002085176 A JP 2002085176A JP 2002085176 A JP2002085176 A JP 2002085176A JP 2003283253 A JP2003283253 A JP 2003283253A
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Masayuki Ozaki
正之 尾崎
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New Japan Radio Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランジスタ等の非線形素子を用いずに回路
を構成し、IQ振幅誤差やIQ位相誤差を小さくする。 【解決手段】 発振信号入力端子VCOINから発振信号を
入力し、0°、90°、180°、270°の信号を出
力する4相入出力RCポリフェイズフィルタ14を設
け、この0°と180°の信号をI信号用ミキサ13へ
供給し、上記の90°、270°の信号をQ信号用ミキ
サ12へ供給し、これらミキサ12,13に高周波信号
を入力することにより、IQ復調を行う。また、逆に上
記ミキサ12,13にQ信号とI信号を入力することに
より、IQ変調を行う。上記RCポリフェイズフィルタ
14によれば、受動素子である抵抗とコンデンサから構
成されるので、IQ振幅誤差やIQ位相誤差が小さくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はIQ変復調回路、特
に各種の通信機器等に使用されるIQ復調回路及びIQ
変調回路の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、通信機器等において、I(同
相)信号とQ(I信号に直角の位相)信号に分割してベ
クトル変調及び復調を行うIQ変調回路及びIQ復調回
路が用いられており、このIQ復調回路は、例えば図6
に示される構成となっている。
【0003】図6に示されるように、IQ復調回路1
は、高周波信号の入力端子RFINとQ信号出力端子Q
OUT との間にQミキサ2、高周波信号の入力端子RFIN
とI信号出力端子IOUT との間にIミキサ3が接続さ
れ、一方、電圧制御発振器(VCO)の周波数を入力す
る発振信号入力端子VCOINに、周波数逓倍回路4及び2
分周回路5が接続され、この2分周回路5が上記Qミキ
サ2とIミキサ3へ接続される。
【0004】このようなIQ復調回路1によれば、電圧
制御発振器から入力された信号が周波数逓倍回路4及び
2分周回路5によって90°の位相差を持った信号に変
換される。即ち、発振信号周波数が周波数逓倍回路4に
よって2倍の周波数に変換され、次段の2分周回路5で
2分周されることにより元の周波数に戻るが、この2分
周回路5において、逓倍信号を立上がりのタイミングと
立下りのタイミングで2分周すれば、90°の位相差を
持った信号が得られることになり、0°と180°及び
90°と270°の2つの信号を作り出すことができ
る。
【0005】そして、上記の90°と270°の信号は
Qミキサ2へ供給され、一方0°と180°の信号はI
ミキサ3へ供給されることになり、これによって、出力
端子QOUT から、90°と270°のQ信号が得られ、
出力端子QOUT から、0°と180°のI信号が得られ
る。
【0006】図7には、従来のIQ変調回路の構成が示
されており、このIQ変調回路6は、高周波信号の出力
端子RFOUT とQ信号入力端子QINとの間にQミキサ
2、高周波信号の出力端子RFOUT とI信号入力端子I
INとの間にIミキサ3が接続され、一方、電圧制御発振
器(VCO)の周波数を入力する発振信号入力端子VCOI
Nに、上記と同様に周波数逓倍回路4及び2分周回路5
が接続され、この2分周回路5が上記Qミキサ2とIミ
キサ3へ接続される。
【0007】このIQ変調回路6によれば、復調回路の
場合と同様に、周波数逓倍回路4及び2分周回路5によ
って90°の位相差を持った2つの信号が得られ、上記
の90°と270°の信号はQミキサ2へ供給され、一
方0°と180°の信号はIミキサ3へ供給される。こ
の結果、出力端子RFOUT からは、I信号とQ信号によ
って変調された高周波信号が出力される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のIQ変復調回路では、図6及び図7で説明したよう
に、90°位相差を持った信号を形成するために周波数
逓倍回路4と2分周回路5を備えており、これらの回路
では、トランジスタ等(能動素子)の非線形素子を含み、
またこの素子の数が多いことから、IQ振幅誤差やIQ
位相誤差が大きくなるという問題があった。
【0009】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、トランジスタ等の非線形素子を用
いずに回路を構成し、IQ振幅誤差やIQ位相誤差を小
さくすることができるIQ変復調回路を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明に係るIQ復調回路は、高周波入力
端子から高周波信号を入力し、復調したI信号をI信号
出力端子へ出力するI信号用ミキサと、上記高周波入力
端子から高周波信号を入力し、復調したQ信号をQ信号
出力端子へ出力するQ信号用ミキサと、0度、90度、
180度、270度の4相入出力端子を有し、この0度
と180度の入力端子は発振器に接続し、上記の90度
と270度の入力端子は交流的にアースに接続し、一方
上記の0度と180度の出力端子は上記I信号用ミキサ
に接続し、上記の90度、270度の出力端子はQ信号
用ミキサに接続する4相入出力RCポリフェイズフィル
タとから構成したことを特徴とする。
【0011】請求項2の発明に係るIQ変調回路は、I
信号出力端子からI信号を入力し、変調した高周波信号
を高周波出力端子へ出力するI信号用ミキサと、Q信号
出力端子からQ信号を入力し、変調した高周波信号を高
周波出力端子へ出力するQ信号用ミキサと、0度、90
度、180度、270度の4相入出力端子を有し、この
0度と180度の入力端子を発振器に接続し、上記の9
0度と270度の入力端子を交流的にアースに接続し、
一方上記の0度と180度の出力端子を上記I信号用ミ
キサに接続し、上記の90度、270度の出力端子をQ
信号用ミキサに接続する4相入出力RCポリフェイズフ
ィルタと、から構成したことを特徴とする。請求項3に
係る発明は、上記4相入出力RCポリフェイズフィルタ
と上記I信号用ミキサとの間及び上記4相入出力RCポ
リフェイズフィルタとQ信号用ミキサとの間に、それぞ
れ増幅回路を設けたことを特徴とする。
【0012】上記の構成によれば、IQ復調回路及びI
Q変調回路において、従来で使用した周波数逓倍回路と
2分周回路の代わりに4相入出力RCポリフェイズフィ
ルタが設けられる。このRCポリフェイズフィルタは、
イメージ信号の除去等に使用されるフィルタであるが、
本発明では、90度位相差のある信号を形成するために
用いられる。即ち、発振器から入力される0度と180
度の信号から90度と270度の信号が形成され、これ
ら4相の信号を用いてIQ復調とIQ変調が行われる。
そして、上記のRCポリフェイズフィルタによれば、抵
抗(R)とコンデンサ(C)の受動素子で構成されるの
で、IQ振幅誤差、IQ位相誤差が改善できることにな
る。
【0013】
【発明の実施の形態】図1には、本発明の第1実施例に
係るIQ復調回路の構成が示されており、このIQ復調
回路11は、高周波信号の入力端子RFINとQ信号出力
端子QOUT との間にQミキサ12、高周波信号の入力端
子RFINとI信号出力端子IOUT との間にIミキサ13
が接続され、一方、電圧制御発振器(VCO)の周波数
を入力する発振信号入力端子VCOINに、4相入出力RC
ポリフェイズフィルタ(PPF)14の入力側が接続さ
れ、このRCポリフェイズフィルタ14の出力側が上記
Qミキサ12とIミキサ13へ接続される。
【0014】図5には、上記4相入出力RCポリフェイ
ズフィルタ14の内部構成が示されており、このRCポ
リフェイズフィルタ14は1段構成とされ、図示される
ように、4つの入力端子15A〜15Dと4つの出力端
子16A〜16Dを備えている。即ち、0°の信号の入
出力のために入力端子15Aと出力端子16A、90°
の信号の入出力のために入力端子15Bと出力端子16
B、180°の信号の入出力のために入力端子15Cと
出力端子16C、270°の信号の入出力のために入力
端子15Dと出力端子16Dが設けられており、これら
の入力端子15A〜15Dと出力端子16A〜16Dの
間に、第1抵抗R1 、第2抵抗R2 、第3抵抗R3 、第
4抵抗R4 が接続される。
【0015】また、この第1抵抗R1 の入力側と第2抵
抗R2 の出力側との間に第1コンデンサC1 、上記第2
抵抗R2 の入力側と第3抵抗R3 の出力側との間に第2
コンデンサC2 、第3抵抗R3 の入力側と第4抵抗R4
の出力側との間に第3コンデンサC3 、第4抵抗R4 の
入力側と第1抵抗R1 の出力側との間に第4コンデンサ
C4 が接続される。
【0016】そして、この4相入出力RCポリフェイズ
フィルタ14の0°信号用の入力端子15Aと180°
信号用の入力端子15Cが電圧制御発振器へ接続され、
90°信号用の入力端子15Bと270°信号用の入力
端子15DがAC(交流)的にアースに接続される。
【0017】このような構成のIQ復調回路11によれ
ば、発振信号入力端子VCOINから入力された発振信号、
即ち0°と180°の信号がRCポリフェイズフィルタ
14に与えられると、90°位相差のある90°と27
0°の信号が形成され、このRCポリフェイズフィルタ
14からは、90°と270°の信号がQミキサ12へ
出力され、また0°と180°の信号がIミキサ13へ
出力される。この結果、このQミキサ12から出力端子
OUT を介して90°と270°のQ信号が得られ、I
ミキサ13から出力端子IOUT を介して0°と180°
のI信号が得られる。
【0018】そして、上記の4相入出力RCポリフェイ
ズフィルタ14は、第1抵抗R1 〜第4抵抗R4 と第1コ
ンデンサC1 〜第4コンデンサC4 の受動素子で構成さ
れるので、IQ振幅誤差、IQ位相誤差を改善すること
ができ、良好な復調信号を得ることができる。
【0019】図2には、第2実施例に係るIQ変調回路
の構成が示されており、このIQ変調回路18は、上記
復調回路の高周波信号とI,Q信号の入出力を逆にした
ものとなる。即ち、高周波信号の出力端子RFOUT とQ
信号入力端子QINとの間にQミキサ12、高周波信号の
出力端子RFOUT とI信号入力端子IINとの間にIミキ
サ13が接続される。そして、4相入出力RCポリフェ
イズフィルタ14は、発振信号入力端子VCOINとQミキ
サ12及びIミキサ13との間に接続され、このRCポ
リフェイズフィルタ14の入力側の90°,270°の
信号入力用の端子15B,15Dが交流的にアースされ
る。
【0020】このIQ変調回路18の場合も、入力端子
VCOINから入力された0°と180°の発振信号がRC
ポリフェイズフィルタ14に与えられ、このRCポリフ
ェイズフィルタ14から、90°と270°の信号がQ
ミキサ12へ、また0°と180°の信号がIミキサ1
3へ出力される。そして、このQミキサ12にはQ信号
入力端子QINを介して90°と270°のQ信号が入力
され、Iミキサ13にはI信号入力端子IINを介して0
°と180°のI信号が入力される。この結果、出力端
子RFOUT からベクトル変調した高周波が出力される。
そして、このIQ変調回路18においても、抵抗R1 〜
R4 とコンデンサC1 〜C4 の受動素子で構成されるR
Cポリフェイズフィルタ14が用いられるので、IQ振
幅誤差、IQ位相誤差を改善することができる。
【0021】図3には、第3実施例に係るIQ復調回路
の構成が示され、図4には、第4実施例に係るIQ変調
回路の構成が示されており、これら第3及び第4の実施
例は、Iミキサ及びQミキサへの入力レベルを調整する
増幅回路を設けたものである。図3のIQ復調回路20
の主な構成は、図1の場合と同様であるが、この第3実
施例では、4相入出力RCポリフェイズフィルタ14の
出力側にQ信号用増幅回路22とI信号用増幅回路23
を設け、これらの増幅回路22,23によってQミキサ
12とIミキサ13への入力レベルの調整を可能にして
いる。これによれば、更にIQ振幅誤差、IQ位相誤差
の改善を図ることができる。
【0022】また、第4実施例では、第2実施例と同様
の構成となるIQ変調回路24において、4相入出力R
Cポリフェイズフィルタ14の出力側にQ信号用増幅回
路22とI信号用増幅回路23を設けている。この第4
実施例によっても、この増幅回路22,23によってQ
ミキサ12とIミキサ13への入力レベルを調整するこ
とができ、更にIQ振幅誤差、IQ位相誤差の改善を図
ることができる。
【0023】なお、上記各実施例では、4相入出力RC
ポリフェイズフィルタ14を1段構成としたが、多段構
成として精度の向上を図ることができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来用いられていた周波数逓倍回路及び2分周回路の代
わりに、抵抗とコンデンサの受動素子からなる4相入出
力RCポリフェイズフィルタを用いるようにしたので、
IQ振幅誤差、IQ位相誤差を良好に改善することが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るIQ復調回路の構成
を示す回路図である。
【図2】第2実施例に係るIQ変調回路の構成を示す回
路図である。
【図3】第3実施例に係るIQ復調回路の構成を示す回
路図である。
【図4】第4実施例に係るIQ変調回路の構成を示す回
路図である。
【図5】各実施例で使用される4相入出力RCポリフェ
イズフィルタの構成を示す回路図である。
【図6】従来のIQ復調回路の構成を示す回路図であ
る。
【図7】従来のIQ変調回路の構成を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
1,11,20…IQ復調回路、6,18,24…IQ
変調回路、12…Qミキサ、 13…Iミキ
サ、14…4相入出力RCポリフェイズフィルタ、R1
〜R4…抵抗、C1〜C4…コンデンサ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波入力端子から高周波信号を入力
    し、復調したI信号をI信号出力端子へ出力するI信号
    用ミキサと、 上記高周波入力端子から高周波信号を入力し、復調した
    Q信号をQ信号出力端子へ出力するQ信号用ミキサと、 0度、90度、180度、270度の4相入出力端子を
    有し、この0度と180度の入力端子は発振器に接続
    し、上記の90度と270度の入力端子は交流的にアー
    スに接続し、一方上記の0度と180度の出力端子は上
    記I信号用ミキサに接続し、上記の90度、270度の
    出力端子はQ信号用ミキサに接続する4相入出力RCポ
    リフェイズフィルタと、から構成したIQ復調回路。
  2. 【請求項2】 I信号出力端子からI信号を入力し、変
    調した高周波信号を高周波出力端子へ出力するI信号用
    ミキサと、 Q信号出力端子からQ信号を入力し、変調した高周波信
    号を高周波出力端子へ出力するQ信号用ミキサと、 0度、90度、180度、270度の4相入出力端子を
    有し、この0度と180度の入力端子を発振器に接続
    し、上記の90度と270度の入力端子を交流的にアー
    スに接続し、一方上記の0度と180度の出力端子を上
    記I信号用ミキサに接続し、上記の90度、270度の
    出力端子をQ信号用ミキサに接続する4相入出力RCポ
    リフェイズフィルタと、から構成したIQ変調回路。
  3. 【請求項3】 上記4相入出力RCポリフェイズフィル
    タと上記I信号用ミキサとの間及び上記4相入出力RC
    ポリフェイズフィルタとQ信号用ミキサとの間に、それ
    ぞれ増幅回路を設けたことを特徴とする上記請求項1又
    は2記載のIQ変復調回路。
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