JP2004120463A - Ｉｆ復調モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】無線トランシーバの既存の水晶発振器の出力信号からＩＦ復調回路の時定数調整に用いる制御信号を生成する。
【解決手段】中間周波数ｆ０の受信信号を復調するＩＦ復調回路と、ＩＦ復調回路の復調に用いる回路の時定数を中間周波数ｆ０に応じた値に調整する制御信号を発生する制御信号発生手段とを備えたＩＦ復調モジュールにおいて、制御信号発生手段は、周波数ｆ１（≠ｎｆ０、ｎは整数）の信号を発生する水晶発振器と、周波数ｆ１の信号を分周し、ｆ２＜ｆ０＜ｆ３の範囲で周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に出力する可変分周手段と、周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に入力し、中間周波数ｆ０の信号を入力した場合と同等の制御信号を生成する制御信号発生器と、制御信号発生器から出力される制御信号の高調波成分を除去してＩＦ復調回路の時定数制御端子に入力する低域通過フィルタとを備える。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線トランシーバにおいて、中間周波数にダウンコンバートされたＩＦ受信信号を復調処理するＩＦ復調回路の時定数調整を行うＩＦ復調モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、無線トランシーバに使用されている従来のＩＦ復調モジュールの構成例を示す。
【０００３】
図において、中間周波数にダウンコンバートされたＩＦ受信信号は、外付けフィルタ４１を介して所定の周波数チャネル（ここではｆ０）が選択されてＩＦ復調回路４２に入力され、復調される。ここで、ＩＦ復調回路４２は、周波数ｆ０のＩＦ受信信号が入力される前に、ＩＦ復調に用いる回路（例えば可変抵抗と容量によるＲＣ移相器）の時定数をその中間周波数ｆ０に合わせておく必要がある。この時定数の調整に用いる制御信号は制御信号発生器４３で生成され、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）４４で高調波成分を除去してＩＦ復調回路４２（例えばＲＣ移相器の可変抵抗）に与えられる。
【０００４】
制御信号発生器４３は、ＩＦ復調回路４２に用いられる例えばＲＣ移相器と同等の移相器（以下「レプリカ」という）に周波数ｆ０の信号を入力し、その入力信号と出力信号との位相差を検出し、その位相差が９０度の奇数倍になるように、レプリカの可変抵抗をフィードバック制御する構成である。このときのフィードバック信号がＩＦ復調回路４２に与える制御信号となり、この制御信号によりＩＦ復調回路４２のＲＣ移相器の時定数が中間周波数ｆ０に合わせて調整される。
【０００５】
ところで、従来のＩＦ復調モジュールでは、制御信号発生器４３に入力する周波数ｆ０の信号の生成には、その周波数で発振する水晶発振器を用いるか（非特許文献１）、図４に示すように、周波数ｆ０のｎ倍（ｎは整数）の周波数で発振する水晶発振器４５と、その出力信号をｎ分の１に分周する固定分周器４６が用いられる。
【０００６】
【非特許文献１】
”Ａ　Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃｈｉｐ　２．４−ＧＨｚ　ＲＦ　Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ　ＬＳＩ　ｗｉｔｈ　ａ　Ｗｉｄｅ−Ｉｎｐｕｔ−Ｒａｎｇｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｏｒ”，　ＩＥＩＣＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ＶＯＬ．Ｅ８５−Ｃ，Ｎｏ．７，ｐｐ．１４１９−１４２７，２００２年７月１日発行、（社）電子情報通信学会
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に無線トランシーバの中間周波数ｆ０は、チャネル選択用の外付けフィルタ４１の帯域により決まっている。一方、制御信号発生器４３に入力する周波数ｆ０の信号を生成するための水晶発振器４５は、その整数倍の発振周波数のものが必要になるが、無線トランシーバに通常用意されている水晶発振器の発振周波数は一般にそのようになっていない。したがって、ＩＦ復調回路の時定数調整用に中間周波数に合わせた専用の水晶発振器が必要になり、コストの増加が避けられなかった。
【０００８】
本発明は、中間周波数に応じた専用の水晶発振器を用いず、無線トランシーバにすでに用意されている水晶発振器の出力信号からＩＦ復調回路の時定数調整に用いる制御信号を生成することができるＩＦ復調モジュールを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、中間周波数ｆ０の受信信号を復調するＩＦ復調回路と、ＩＦ復調回路の復調に用いる回路の時定数を中間周波数ｆ０に応じた値に調整する制御信号を発生する制御信号発生手段とを備えたＩＦ復調モジュールにおいて、制御信号発生手段は、周波数ｆ１（≠ｎｆ０、ｎは整数）の信号を発生する水晶発振器と、周波数ｆ１の信号を分周し、ｆ２＜ｆ０＜ｆ３の範囲で周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に出力する可変分周手段と、周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に入力し、中間周波数ｆ０の信号を入力した場合と同等の制御信号を生成する制御信号発生器と、制御信号発生器から出力される制御信号の高調波成分を除去してＩＦ復調回路の時定数制御端子に入力する低域通過フィルタとを備える。
【００１０】
また、本発明の制御信号発生手段は、周波数ｆ１（≠ｎｆ０、ｎは整数）の信号を発生する水晶発振器と、周波数ｆ１の信号を分周し、ｆ２＜ｆ０＜ｆ３の範囲で周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に出力する可変分周手段と、周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号と、中間周波数ｆ０の受信信号を切り替えてＩＦ復調回路に入力するスイッチと、ＩＦ復調回路に周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に入力したときのＩＦ復調回路の出力信号を入力し、ＩＦ復調回路に中間周波数ｆ０の信号を入力した場合と同等の制御信号を生成する制御信号発生器と、制御信号発生器から出力される制御信号の高調波成分を除去してＩＦ復調回路の時定数制御端子に入力する低域通過フィルタとを備えてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明のＩＦ復調モジュールの第１の実施形態の構成を示す。
【００１２】
図において、中間周波数にダウンコンバートされたＩＦ受信信号は、外付けフィルタ４１を介して所定の周波数チャネル（ここではｆ０）が選択されてＩＦ復調回路４２に入力され、復調される。制御信号発生器４３は、ＩＦ復調回路４２のＩＦ復調に用いる回路（例えばＲＣ移相器）の時定数の調整に用いる制御信号を発生し、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）４４を介してＩＦ復調回路４２の時定数制御端子に与える。以上の構成は、図４に示す従来構成のものと同様である。
【００１３】
本実施形態の特徴は、無線トランシーバに通常用意されている水晶発振器から出力される発振周波数ｆ１（≠ｎｆ０）の信号から、制御信号発生器４３に入力する中間周波数ｆ０の信号に代わる信号を生成し、同等の制御信号を発生させるところにある。すなわち、共用水晶発振器１１から出力される発振周波数ｆ１の信号を可変分周器１２に入力し、分周比交互切替制御回路１３の制御により分周比ｎ２とｎ３を所定のタイミングで（例えば出力パルス数を計数して所定のパルス数ごとに）交互に切り替え、周波数ｆ２（＝ｆ１／ｎ２）とｆ３（＝ｆ１／ｎ３）の信号を交互に制御信号発生器４３に入力する。なお、ｆ２＜ｆ０＜ｆ３となるように分周比ｎ２，ｎ３が設定される。
【００１４】
ここで、本実施形態における制御信号発生器４３の制御信号出力例について図２を参照して説明する。制御信号発生器４３から出力される制御信号電圧は、入力信号周波数に応じて変化し、　５．２ＭＨｚ入力で約０．６７Ｖ、６ＭＨｚ入力で約０．５６Ｖ、　６．５ＭＨｚ入力で約０．４６Ｖとなるシミュレーション結果が得られている。
【００１５】
いま、中間周波数ｆ０が６ＭＨｚとすると、制御信号発生器４３に６ＭＨｚの信号を入力すると約０．５６Ｖの制御信号電圧が得られ、これをＩＦ復調回路４２に入力することにより、ＩＦ復調に用いる回路の時定数が中間周波数ｆ０に応じた値に調整される。ところが本実施形態では、共用水晶発振器１１の発振周波数ｆ１からこの６ＭＨｚの信号を分周して生成することができない場合であり、可変分周器１２および分周比交互切替制御回路１３を用いて、例えば　５．２ＭＨｚと　６．５ＭＨｚの信号を交互に出力することになる。この２種類の信号を例えば１対２の時間割合で制御信号発生器４３に入力すると、０．５６Ｖを中心に時間変動する制御信号が得られることが分かる。なお、制御信号発生器４３の応答が遅いので、　５．２ＭＨｚと　６．５ＭＨｚの信号を交互に入力したときの振幅幅に比べて、制御信号出力の振幅幅は小さくなっている。この制御信号出力を低域通過フィルタ４４を介して平均化すれば、周波数ｆ０＝６ＭＨｚの信号を制御信号発生器４３に入力した場合と同等の制御信号が得られる。
【００１６】
また、６ＭＨｚの信号から生成される制御信号と同等の制御信号を生成するための２種類の信号の周波数（あるいは分周比）と時間割合は上記の例に限らず、共用水晶発振器１１の発振周波数ｆ１に応じて適宜選択される。ただし、２種類の信号の切替周期には上限があり、制御信号出力の振幅幅が低域通過フィルタ４４を介して十分に小さくできる程度に設定される。
【００１７】
（第２の実施形態）
図３は、本発明のＩＦ復調モジュールの第２の実施形態の構成を示す。
第１の実施形態の制御信号発生器４３は、従来構成と同様にＩＦ復調回路４２のＩＦ復調に用いる回路（例えばＲＣ移相器）と同等のレプリカを備え、そのフィードバック信号を制御信号として出力する構成であったが、第２の実施形態はレプリカではなく実際のＩＦ復調回路４２を用い、そのフィードバック信号を制御信号とする構成である。
【００１８】
そのために、ＩＦ復調回路４２の受信信号入力端子にスイッチ２１を接続し、外付けフィルタ４１の出力と可変分周器１２の出力を切り替えてＩＦ復調回路４２に入力する。ここで、信号受信前に、共用水晶発振器１１、可変分周器１２および分周比交互切替制御回路１３により生成した周波数ｆ２（＝ｆ１／ｎ２）とｆ３（＝ｆ１／ｎ３）の信号を交互にＩＦ復調回路４２に入力する。そして、ＩＦ復調回路４２の出力信号を分岐して制御信号発生器２２に入力し、時定数を調整する制御信号を生成し、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）４４を介してＩＦ復調回路４２の時定数調整用端子にフィードバックする。これにより、ＩＦ復調回路４２の時定数が中間周波数ｆ０に合わせて調整される。その後にスイッチ２１を外付けフィルタ１１に接続して受信信号を復調する。
【００１９】
本実施形態においても、ｆ２＜ｆ０＜ｆ３となる２種類の周波数ｆ２，ｆ３の信号から、中間周波数ｆ０の信号をＩＦ復調回路４２に入力した場合と同じ制御信号を得ることができ、発振周波数ｆ１の共用水晶発振器１１の利用が可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＩＦ復調モジュールは、中間周波数の整数倍の発振周波数を有する専用の水晶発振器を必要とせず、無線トランシーバにすでに用意されている水晶発振器の出力信号からＩＦ復調回路の時定数調整に用いる制御信号を生成することができるので、携帯無線機等のコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＩＦ復調モジュールの第１の実施形態の構成を示す図。
【図２】第１の実施形態における制御信号発生器４３の制御信号出力例を示す図。
【図３】本発明のＩＦ復調モジュールの第２の実施形態の構成を示す図。
【図４】従来のＩＦ復調モジュールの構成例を示す図。
【符号の説明】
１１　共用水晶発振器
１２　可変分周器
１３　分周比交互切替制御回路
２１　スイッチ
２２　制御信号発生器
４１　外付けフィルタ
４２　ＩＦ復調回路
４３　制御信号発生器
４４　低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
４５　水晶発振器
４６　固定分周器

Claims (2)

1. 中間周波数ｆ０の受信信号を復調するＩＦ復調回路と、
   前記ＩＦ復調回路の復調に用いる回路の時定数を前記中間周波数ｆ０に応じた値に調整する制御信号を発生する制御信号発生手段と
   を備えたＩＦ復調モジュールにおいて、
   前記制御信号発生手段は、
   周波数ｆ１（≠ｎｆ０、ｎは整数）の信号を発生する水晶発振器と、
   前記周波数ｆ１の信号を分周し、ｆ２＜ｆ０＜ｆ３の範囲で周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に出力する可変分周手段と、
   前記周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に入力し、中間周波数ｆ０の信号を入力した場合と同等の制御信号を生成する制御信号発生器と、
   前記制御信号発生器から出力される制御信号の高調波成分を除去して前記ＩＦ復調回路の時定数制御端子に入力する低域通過フィルタと
   を備えたことを特徴とするＩＦ復調モジュール。
2. 中間周波数ｆ０の受信信号を復調するＩＦ復調回路と、
   前記ＩＦ復調回路の復調に用いる回路の時定数を前記中間周波数ｆ０に応じた値に調整する制御信号を発生する制御信号発生手段と
   を備えたＩＦ復調モジュールにおいて、
   前記制御信号発生手段は、
   周波数ｆ１（≠ｎｆ０、ｎは整数）の信号を発生する水晶発振器と、
   前記周波数ｆ１の信号を分周し、ｆ２＜ｆ０＜ｆ３の範囲で周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に出力する可変分周手段と、
   前記周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号と、前記中間周波数ｆ０の受信信号を切り替えて前記ＩＦ復調回路に入力するスイッチと、
   前記ＩＦ復調回路に前記周波数ｆ２および周波数ｆ３の信号を交互に入力したときの前記ＩＦ復調回路の出力信号を入力し、前記ＩＦ復調回路に中間周波数ｆ０の信号を入力した場合と同等の制御信号を生成する制御信号発生器と、
   前記制御信号発生器から出力される制御信号の高調波成分を除去して前記ＩＦ復調回路の時定数制御端子に入力する低域通過フィルタと
   を備えたことを特徴とするＩＦ復調モジュール。

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