JP2004519889A - 周波数発生器に追従される周波数逓倍器を具備するトランシーバ - Google Patents
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Abstract
トランシーバが、第一の周波数において第一の信号を生成するための周波数発生手段を有する。前記周波数発生手段は、前記第一の周波数において共振させるための第一のタンク手段を有する。前記トランシーバは、前記第一の信号の基本周波数の整数倍によって前記第一の信号を逓倍するための周波数逓倍手段を更に有する。前記周波数逓倍手段は、前記基本周波数の高調波の周波数で共振させるための第二のタンク手段を有し、前記高調波の周波数が、前記整数倍によって決定される。前記周波数逓倍手段は、前記高調波の周波数で第二の信号を出力するための出力手段を有する。前記第一のタンク手段は、前記第一の周波数付近で高い周波数選択度を有し、前記第二のタンク手段は、前記高調波の周波数付近で高い周波数選択度を有する。前記トランシーバは、前記第一及び第二のタンク手段を同時に同調させるための同調手段を有し、前記第二の信号をアップ/ダウンコンバートするためのアップ/ダウンコンバート手段を有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自身に含まれる周波数発生器(frequency generator)によって生成される信号を逓倍するための周波数逓倍器(frequency multiplier)を具備するトランシーバに関する。前記周波数発生器及び前記周波数逓倍器は、前記トランシーバ内に構成されている受信器と送信器との間に共有されていてもよい。当該トランシーバは、いわゆるWLAN IEEE 802.11b規格に従うデバイス、又は他の好適な高周波デバイスとなり得る。また、前記デバイスは別個の送信器又は受信器となってもよい。
【0002】
【従来の技術】
フィリップスデータシートSA2420、“低電圧高周波トランシーバ−2.45GHz(Low Voltage RF Transceiver−2.45GHz)”の16頁(1997年5月23日)において、送信器及び受信器のフロントエンドを具備するトランシーバのフロントエンドが開示されている。前記トランシーバは、帯域通過フィルタ(band pass filter)を通じて局部発振器信号(local oscillator signal)をミキサ(mixer)に供給する周波数2倍器(frequency doubler)を有している。前記周波数2倍器は、周波数発生器によって生成される信号の周波数を2倍化する。当該周波数発生器は、通常、位相同期ループ(phase locked loop)内に構成される電圧制御型発振器(voltage−controlled oscillator)から形成されるが、他の種類の周波数発生器が知られている。前記電圧制御型発振器は、通常、コンデンサ及びインダクタを具備するタンク回路を有し、当該発振器に印加される同調電圧によって同調される。当該SA2420の集積回路を使用する、知られているトランシーバは、前記タンク回路の、負荷のかかった選択度(loaded quality factor)(Q)が低い(通常2乃至3)、すなわち前記タンク回路が低周波の選択度(low frequency selectivity)を有している広帯域2倍器(wideband frequency doubler)を使用している。低Qのために、利得は周波数全体に渡ってフラットとなり、前記トランシーバは、基本周波数及びフラットでない2倍化域において、所望されない周波数をほとんど抑圧していない。当該所望されない周波数は、所望されない受信、又は前記トランシーバの受信モードにおける阻止耐性(blocking immunity)の低下をもたらし、特に前記トランシーバが送信モードにあるとき、チップ外でフィルタリングされなければならない。
【0003】
更に概して、類似の方式が、トランシーバ内に構成される、知られている周波数逓倍器に適用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、大幅に減衰させる必要がなく、生成された周波数の信号に起因する高調波を効果的に抑圧するトランシーバ、送信器、又は受信器における周波数逓倍手段を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、
第一の周波数において第一の信号を生成し、前記第一の周波数において共振させるための第一のタンク手段を含む周波数発生手段と、
前記第一の信号の基本周波数の整数倍によって前記第一の信号を逓倍し、前記基本周波数の高調波の周波数で共振させるための第二のタンク手段を含み、前記高調波の周波数が前記整数倍によって決定され、前記高調波の周波数で第二の信号を出力するための出力手段を含み、前記第一のタンク手段が前記第一の周波数付近で高い周波数選択度を有し、前記第二のタンク手段が前記高調波の周波数付近で高い周波数選択度を有する周波数逓倍手段と、
前記第一及び第二のタンク手段を同時に同調させるための同調手段と
を有するトランシーバが提供される。
【0006】
当該トランシーバにおいて、第二の信号は、アップコンバート、ダウンコンバート、又はアップコンバートとダウンコンバートとの両方のために使用されてもよい。基本的に、本発明は、送信器のみ又は受信器のみのデバイス内に使用され得る。
【0007】
本発明は、所望されないフラットでない高調波を抑圧するために必要とされる、高い周波数選択度は、周波数特性全体を全くフラットにしないので、細かな周波数単位で前記タンク回路を同調させることによって補償される必要があるという見識に基づいている。実際これにより周波数特性全体がここでもフラットになることが実現される。
【0008】
好ましくは、前記タンク回路は、1ユニットのコンデンサ及びインダクタから構成される、整合されたオンチップ周波数決定素子を有している。また、好ましくは、前記周波数発生手段及び周波数逓倍手段における能動素子は、同じエミッタ面積を有するバイポーラトランジスタ、又は1ユニットのチャネルディメンションを有する電界効果トランジスタのような、整合されたオンチップ素子である。これにより、所望の帯域全体に渡る良好な追従(tracking)が実現される。
【0009】
アップコンバート及び/又はダウンコンバートの前に、前記周波数逓倍手段の出力部側において高域通過フィルタ(high pass filter)を挿入することによって、基本周波数が更に抑圧される。
【0010】
好ましくは、発振器タンク回路において、1ユニットの容量性及び誘導性素子の倍数が同じに選択される。これによって、追従エラーが最小限となる。前記第一のタンク手段は、好ましくは第一のバラクタ(varactor)を有しており、前記第二のタンク手段は、好ましくは第二のバラクタを有しており、前記第一及び第二のバラクタは、好ましくは前記同調手段において構成される。
【0011】
【発明の実施の形態】
図を通じて、同じ符号が同じ機能に対して使用されている。
【0012】
図1は、本発明によるトランシーバ1のブロック図である。受信分岐(receive branch)において、トランシーバ1は、低雑音増幅器2及びミキサ3を有しており、送信分岐(transmit branch)において、トランシーバ1はミキサ4、帯域通過フィルタ(band pass filter)5、及びパワーアンプ(power amplifier)6を有している。前記送信分岐及び受信分岐は、送信/受信(Tx/Rx)スイッチ7に結合される。トランシーバ1は、タンク回路9を具備する周波数発生器8と、タンク回路11を具備する周波数逓倍器10と、オプションとして高域通過フィルタ12とを更に有している。
【0013】
本発明によれば、タンク回路9及び11は、高い選択度を有しており、同調可能であり、周波数追従モードで動作、すなわち同調されるときの周波数で互いに密接に追従するように動作する。実際、タンク回路9及び11は、好ましくは同じ同調電圧を印加することによって、同時に同調される。大変好ましくは、誘導性素子及び容量性素子のような周波数決定素子と、タンク回路9及び11の各々における能動素子とは整合される。チップ上に実装される際、当該整合には、1ユニットの誘導性素子としてのインダクタと、1ユニットの容量性素子としてのコンデンサとの製造手段、並びに、例えばバイポーラトランジスタの場合、同一のエミッタ面積を適用することによる、標準形状のトランジスタのような能動素子の製造手段が関わっている。電界効果トランジスタが使用される場合、当該電界効果トランジスタは、1ユニットのチャネルディメンションを適用することによって整合される。当該精度の高い整合により、精度の高い周波数追従が実現される。実施例の場合、周波数逓倍器11は、周波数2倍器として動作するようにディメンションが決定される。すなわち、タンク回路11は、周波数発生器8の出力周波数の2倍で共振し、当該回路の高い選択度により他の全ての高調波をほぼ除去する。基本的に、周波数逓倍器10は、第三高調波のような他の高調波を選択してもよい。第三高調波を選択する場合、周波数逓倍器は周波数3倍器として動作する。
【0014】
逓倍された周波数発生器の周波数は、前記受信及び送信分岐のミキサ3とミキサ4との両方に適用されてもよく、前記送信分岐のみに適用されてもよく、又は前記受信分岐のみに適用されてもよい。前記送信分岐又は前記受信分岐の何れかが省略されてもよい。省略される場合、トランシーバの代わりに、前記デバイスは、それぞれ、送信器のみ、又は受信器のみとなる。
【0015】
高域通過フィルタ12は、オプションであり、周波数発生器8によって供給される基本周波数の信号からの更なる除去を実現する。
【0016】
周波数発生器8の周波数は、様々な態様で実現されてもよい。例えば、周波数発生器8は、位相同期ループに含まれている電圧制御型発振器を有している。代わりに、周波数発生器8は、単一の発振器又は複雑なシンセサイザであってもよい。周波数発生器8の構成は、本発明にとって本質的なものではない。
【0017】
周波数逓倍器11は、高い選択度を有し同調可能なタンク回路を有する限り、様々な態様で実現されてもよい。タンク回路9及び11も、様々な態様で実現されてもよい。従来技術において、多くの、同調可能で高い選択度を有するタンク回路は、それ自体知られており、アナログによって、又はアナログとディジタルとの混成手段によって、同調させる手段である。同調は、バリキャップ又はバラクタ、PINダイオードスイッチトキャパシタアレイ(PIN diode switched capacitor array)、スイッチトインダクタアレイ(switched inductor array)、トランジスタスイッチトキャパシタアレイ(transistor switched capacitor array)、若しくは他の好適な同調手段を適用することによって行われてもよい。
【0018】
図2は、周波数2倍器としてディメンションが決定されている例の場合の、本発明による周波数逓倍器10の回路図である。周波数逓倍器10は、各々のコレクタのパスにおいて、同調可能なタンク回路22及び23を具備する入力トランジスタ20と21との平衡対、並びにエミッタフォロワとして構成される出力トランジスタ24を有している。カップリングコンデンサ25と、電流源26及び27と、電圧源28とが更に示されている。同調可能なタンク回路22は、コンデンサ29と、バリキャップ又はバラクタ30と、インダクタ31とを有している。前記同調可能なタンク回路23は、コンデンサ32と、バリキャップ又はバラクタ33と、インダクタ34とを有している。
【0019】
図3は、本発明による電圧制御型発振器回路における同調可能なタンク回路40を示している。同調可能なタンク回路40は、インダクタ41、42、43、及び44と、バリキャップ45及び46と、コンデンサ47及び48と、抵抗49及び50とを有している。ノード(node)51において、同調電圧が印加されてもよい。コンデンサ47と48との間のノード52は、コンデンサ47及び48と、バリキャップ45及び46と、抵抗49及び50とから形成される前記同調回路を電源Vccに結合する。前記電圧制御型発振器(更なる詳細な図示略)のトランジスタ47及び48の各々のカップリングのためのカップリングコンデンサ53及び54が更に示されている。タンク回路40は、実際前記電圧制御型発振器における周波数決定素子となる。タンク回路40は、同様に周波数逓倍器10において示されているようなバリキャップを使用して同調されてもよいが、図1に関連して記載されているように多くの代わりの同調メカニズムが従来技術において知られている。精度の高い追従をさせるように、同調可能なタンク回路9と11とが整合することは不可欠なことである。
【0020】
記載されているように、タンク回路22、23、及び40において、好ましくは、オンチップの1ユニットの誘導性及び容量性素子が適用される。周波数2倍器の場合、インダクタ41及び42は、共にインダクタ31又は34の2倍のインダクタンスを有し、コンデンサ45は、コンデンサ29及び30、又は32及び33の2倍の容量を有している。これにより、追従エラーが最小限となる。代わりに、インダクタンスが4倍で容量が同じであってもよい。代わりに、容量が4倍でインダクタンスが同じであってもよい。当該代わりの選択の場合、予想される、コンポーネント増加のより高い影響により、追従エラーはより高くなってもよい。周波数3倍器の場合、容量とインダクタンスとの両方は、前記発振器タンク回路において、3倍となってもよい。
【0021】
図4は、タンク回路の、容量による同調の代わりの態様を示している。当該代わりの同調可能なタンク回路は、電界効果トランジスタ62及び63によってスイッチングされるスイッチトキャパシタ60及び61のアレイと、インダクタ64と、バリキャップ65とを有している。基本的に、バリキャップ65は省略されてもよい。
【0022】
図5は、タンク回路において使用されるための、インダクタの同調手段を示している。示されているように、ノード72と73との間に構成される直列構成のインダクタ70と71との対のうちの一つが、電界効果トランジスタ74によってスイッチングされる。
【0023】
図6は、本発明の動作を図示している。実線、すなわち高い選択度を有する周波数特性80は、例えば2.4GHz乃至2.5GHzの帯域における2.45GHzのような所与の帯域の中間の周波数f=f0における、タンク回路22、23、及び40による、第二高調波の周波数選択度と、基本周波数f0/2=1.225GHz、及び周波数3f0/2=3.675GHzにおける第三高調波のようなより高い高調波の抑圧状態とを示している。破線、すなわち周波数特性81及び82は、それぞれ2.4GHz及び2.5GHzにおける帯域の外縁部における周波数特性である。前記縁部においても、前記発振器タンク回路の周波数特性は、前記周波数2倍器タンク回路、すなわちそれぞれ1.2GHz及び1.25GHzに対する発振器の周波数特性に追従する。図6に示されているように、高い選択度の周波数特性は、所与の帯域に渡ってわずかにシフトしている。
【0024】
図7は、本発明の動作を更に図示している。f=f0=2.45GHzにおける中間の周波数特性から前記帯域の外縁部まで細かな周波数ステップでシフトする、タンク回路9の周波数特性90が示されている。前記ステップは、前記帯域内の物理チャネルの単位であってもよいし、他の好適な単位であってもよい。同調は、離散的又は連続的な態様で行われてもよい。これにより、本発明によれば、実線91で示されているように、実際ほぼフラットな周波数特性が帯域全体に渡って得られる。
【0025】
上記を考慮して、様々な変形例が、この場合従属請求項によって規定されるような本発明の範囲内に含まれると共に、本発明が、提供されている例に限定されないことは、当業者にとって明らかであろう。単語“有する”は、請求項に記載される構成要素又はステップ以外に構成要素又はステップの存在を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明によるトランシーバのブロック図を示している。
【図2】
本発明による周波数逓倍器の回路図を示している。
【図3】
本発明による電圧制御型発振器回路におけるタンク回路を示している。
【図4】
タンク回路の容量による同調手段を示している。
【図5】
タンク回路において使用されるインダクタの同調手段を示している。
【図6】
本発明の動作を示している。
【図7】
本発明の動作を更に示している。
【発明の属する技術分野】
本発明は、自身に含まれる周波数発生器(frequency generator)によって生成される信号を逓倍するための周波数逓倍器(frequency multiplier)を具備するトランシーバに関する。前記周波数発生器及び前記周波数逓倍器は、前記トランシーバ内に構成されている受信器と送信器との間に共有されていてもよい。当該トランシーバは、いわゆるWLAN IEEE 802.11b規格に従うデバイス、又は他の好適な高周波デバイスとなり得る。また、前記デバイスは別個の送信器又は受信器となってもよい。
【0002】
【従来の技術】
フィリップスデータシートSA2420、“低電圧高周波トランシーバ−2.45GHz(Low Voltage RF Transceiver−2.45GHz)”の16頁(1997年5月23日)において、送信器及び受信器のフロントエンドを具備するトランシーバのフロントエンドが開示されている。前記トランシーバは、帯域通過フィルタ(band pass filter)を通じて局部発振器信号(local oscillator signal)をミキサ(mixer)に供給する周波数2倍器(frequency doubler)を有している。前記周波数2倍器は、周波数発生器によって生成される信号の周波数を2倍化する。当該周波数発生器は、通常、位相同期ループ(phase locked loop)内に構成される電圧制御型発振器(voltage−controlled oscillator)から形成されるが、他の種類の周波数発生器が知られている。前記電圧制御型発振器は、通常、コンデンサ及びインダクタを具備するタンク回路を有し、当該発振器に印加される同調電圧によって同調される。当該SA2420の集積回路を使用する、知られているトランシーバは、前記タンク回路の、負荷のかかった選択度(loaded quality factor)(Q)が低い(通常2乃至3)、すなわち前記タンク回路が低周波の選択度(low frequency selectivity)を有している広帯域2倍器(wideband frequency doubler)を使用している。低Qのために、利得は周波数全体に渡ってフラットとなり、前記トランシーバは、基本周波数及びフラットでない2倍化域において、所望されない周波数をほとんど抑圧していない。当該所望されない周波数は、所望されない受信、又は前記トランシーバの受信モードにおける阻止耐性(blocking immunity)の低下をもたらし、特に前記トランシーバが送信モードにあるとき、チップ外でフィルタリングされなければならない。
【0003】
更に概して、類似の方式が、トランシーバ内に構成される、知られている周波数逓倍器に適用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、大幅に減衰させる必要がなく、生成された周波数の信号に起因する高調波を効果的に抑圧するトランシーバ、送信器、又は受信器における周波数逓倍手段を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、
第一の周波数において第一の信号を生成し、前記第一の周波数において共振させるための第一のタンク手段を含む周波数発生手段と、
前記第一の信号の基本周波数の整数倍によって前記第一の信号を逓倍し、前記基本周波数の高調波の周波数で共振させるための第二のタンク手段を含み、前記高調波の周波数が前記整数倍によって決定され、前記高調波の周波数で第二の信号を出力するための出力手段を含み、前記第一のタンク手段が前記第一の周波数付近で高い周波数選択度を有し、前記第二のタンク手段が前記高調波の周波数付近で高い周波数選択度を有する周波数逓倍手段と、
前記第一及び第二のタンク手段を同時に同調させるための同調手段と
を有するトランシーバが提供される。
【0006】
当該トランシーバにおいて、第二の信号は、アップコンバート、ダウンコンバート、又はアップコンバートとダウンコンバートとの両方のために使用されてもよい。基本的に、本発明は、送信器のみ又は受信器のみのデバイス内に使用され得る。
【0007】
本発明は、所望されないフラットでない高調波を抑圧するために必要とされる、高い周波数選択度は、周波数特性全体を全くフラットにしないので、細かな周波数単位で前記タンク回路を同調させることによって補償される必要があるという見識に基づいている。実際これにより周波数特性全体がここでもフラットになることが実現される。
【0008】
好ましくは、前記タンク回路は、1ユニットのコンデンサ及びインダクタから構成される、整合されたオンチップ周波数決定素子を有している。また、好ましくは、前記周波数発生手段及び周波数逓倍手段における能動素子は、同じエミッタ面積を有するバイポーラトランジスタ、又は1ユニットのチャネルディメンションを有する電界効果トランジスタのような、整合されたオンチップ素子である。これにより、所望の帯域全体に渡る良好な追従(tracking)が実現される。
【0009】
アップコンバート及び/又はダウンコンバートの前に、前記周波数逓倍手段の出力部側において高域通過フィルタ(high pass filter)を挿入することによって、基本周波数が更に抑圧される。
【0010】
好ましくは、発振器タンク回路において、1ユニットの容量性及び誘導性素子の倍数が同じに選択される。これによって、追従エラーが最小限となる。前記第一のタンク手段は、好ましくは第一のバラクタ(varactor)を有しており、前記第二のタンク手段は、好ましくは第二のバラクタを有しており、前記第一及び第二のバラクタは、好ましくは前記同調手段において構成される。
【0011】
【発明の実施の形態】
図を通じて、同じ符号が同じ機能に対して使用されている。
【0012】
図1は、本発明によるトランシーバ1のブロック図である。受信分岐(receive branch)において、トランシーバ1は、低雑音増幅器2及びミキサ3を有しており、送信分岐(transmit branch)において、トランシーバ1はミキサ4、帯域通過フィルタ(band pass filter)5、及びパワーアンプ(power amplifier)6を有している。前記送信分岐及び受信分岐は、送信/受信(Tx/Rx)スイッチ7に結合される。トランシーバ1は、タンク回路9を具備する周波数発生器8と、タンク回路11を具備する周波数逓倍器10と、オプションとして高域通過フィルタ12とを更に有している。
【0013】
本発明によれば、タンク回路9及び11は、高い選択度を有しており、同調可能であり、周波数追従モードで動作、すなわち同調されるときの周波数で互いに密接に追従するように動作する。実際、タンク回路9及び11は、好ましくは同じ同調電圧を印加することによって、同時に同調される。大変好ましくは、誘導性素子及び容量性素子のような周波数決定素子と、タンク回路9及び11の各々における能動素子とは整合される。チップ上に実装される際、当該整合には、1ユニットの誘導性素子としてのインダクタと、1ユニットの容量性素子としてのコンデンサとの製造手段、並びに、例えばバイポーラトランジスタの場合、同一のエミッタ面積を適用することによる、標準形状のトランジスタのような能動素子の製造手段が関わっている。電界効果トランジスタが使用される場合、当該電界効果トランジスタは、1ユニットのチャネルディメンションを適用することによって整合される。当該精度の高い整合により、精度の高い周波数追従が実現される。実施例の場合、周波数逓倍器11は、周波数2倍器として動作するようにディメンションが決定される。すなわち、タンク回路11は、周波数発生器8の出力周波数の2倍で共振し、当該回路の高い選択度により他の全ての高調波をほぼ除去する。基本的に、周波数逓倍器10は、第三高調波のような他の高調波を選択してもよい。第三高調波を選択する場合、周波数逓倍器は周波数3倍器として動作する。
【0014】
逓倍された周波数発生器の周波数は、前記受信及び送信分岐のミキサ3とミキサ4との両方に適用されてもよく、前記送信分岐のみに適用されてもよく、又は前記受信分岐のみに適用されてもよい。前記送信分岐又は前記受信分岐の何れかが省略されてもよい。省略される場合、トランシーバの代わりに、前記デバイスは、それぞれ、送信器のみ、又は受信器のみとなる。
【0015】
高域通過フィルタ12は、オプションであり、周波数発生器8によって供給される基本周波数の信号からの更なる除去を実現する。
【0016】
周波数発生器8の周波数は、様々な態様で実現されてもよい。例えば、周波数発生器8は、位相同期ループに含まれている電圧制御型発振器を有している。代わりに、周波数発生器8は、単一の発振器又は複雑なシンセサイザであってもよい。周波数発生器8の構成は、本発明にとって本質的なものではない。
【0017】
周波数逓倍器11は、高い選択度を有し同調可能なタンク回路を有する限り、様々な態様で実現されてもよい。タンク回路9及び11も、様々な態様で実現されてもよい。従来技術において、多くの、同調可能で高い選択度を有するタンク回路は、それ自体知られており、アナログによって、又はアナログとディジタルとの混成手段によって、同調させる手段である。同調は、バリキャップ又はバラクタ、PINダイオードスイッチトキャパシタアレイ(PIN diode switched capacitor array)、スイッチトインダクタアレイ(switched inductor array)、トランジスタスイッチトキャパシタアレイ(transistor switched capacitor array)、若しくは他の好適な同調手段を適用することによって行われてもよい。
【0018】
図2は、周波数2倍器としてディメンションが決定されている例の場合の、本発明による周波数逓倍器10の回路図である。周波数逓倍器10は、各々のコレクタのパスにおいて、同調可能なタンク回路22及び23を具備する入力トランジスタ20と21との平衡対、並びにエミッタフォロワとして構成される出力トランジスタ24を有している。カップリングコンデンサ25と、電流源26及び27と、電圧源28とが更に示されている。同調可能なタンク回路22は、コンデンサ29と、バリキャップ又はバラクタ30と、インダクタ31とを有している。前記同調可能なタンク回路23は、コンデンサ32と、バリキャップ又はバラクタ33と、インダクタ34とを有している。
【0019】
図3は、本発明による電圧制御型発振器回路における同調可能なタンク回路40を示している。同調可能なタンク回路40は、インダクタ41、42、43、及び44と、バリキャップ45及び46と、コンデンサ47及び48と、抵抗49及び50とを有している。ノード(node)51において、同調電圧が印加されてもよい。コンデンサ47と48との間のノード52は、コンデンサ47及び48と、バリキャップ45及び46と、抵抗49及び50とから形成される前記同調回路を電源Vccに結合する。前記電圧制御型発振器(更なる詳細な図示略)のトランジスタ47及び48の各々のカップリングのためのカップリングコンデンサ53及び54が更に示されている。タンク回路40は、実際前記電圧制御型発振器における周波数決定素子となる。タンク回路40は、同様に周波数逓倍器10において示されているようなバリキャップを使用して同調されてもよいが、図1に関連して記載されているように多くの代わりの同調メカニズムが従来技術において知られている。精度の高い追従をさせるように、同調可能なタンク回路9と11とが整合することは不可欠なことである。
【0020】
記載されているように、タンク回路22、23、及び40において、好ましくは、オンチップの1ユニットの誘導性及び容量性素子が適用される。周波数2倍器の場合、インダクタ41及び42は、共にインダクタ31又は34の2倍のインダクタンスを有し、コンデンサ45は、コンデンサ29及び30、又は32及び33の2倍の容量を有している。これにより、追従エラーが最小限となる。代わりに、インダクタンスが4倍で容量が同じであってもよい。代わりに、容量が4倍でインダクタンスが同じであってもよい。当該代わりの選択の場合、予想される、コンポーネント増加のより高い影響により、追従エラーはより高くなってもよい。周波数3倍器の場合、容量とインダクタンスとの両方は、前記発振器タンク回路において、3倍となってもよい。
【0021】
図4は、タンク回路の、容量による同調の代わりの態様を示している。当該代わりの同調可能なタンク回路は、電界効果トランジスタ62及び63によってスイッチングされるスイッチトキャパシタ60及び61のアレイと、インダクタ64と、バリキャップ65とを有している。基本的に、バリキャップ65は省略されてもよい。
【0022】
図5は、タンク回路において使用されるための、インダクタの同調手段を示している。示されているように、ノード72と73との間に構成される直列構成のインダクタ70と71との対のうちの一つが、電界効果トランジスタ74によってスイッチングされる。
【0023】
図6は、本発明の動作を図示している。実線、すなわち高い選択度を有する周波数特性80は、例えば2.4GHz乃至2.5GHzの帯域における2.45GHzのような所与の帯域の中間の周波数f=f0における、タンク回路22、23、及び40による、第二高調波の周波数選択度と、基本周波数f0/2=1.225GHz、及び周波数3f0/2=3.675GHzにおける第三高調波のようなより高い高調波の抑圧状態とを示している。破線、すなわち周波数特性81及び82は、それぞれ2.4GHz及び2.5GHzにおける帯域の外縁部における周波数特性である。前記縁部においても、前記発振器タンク回路の周波数特性は、前記周波数2倍器タンク回路、すなわちそれぞれ1.2GHz及び1.25GHzに対する発振器の周波数特性に追従する。図6に示されているように、高い選択度の周波数特性は、所与の帯域に渡ってわずかにシフトしている。
【0024】
図7は、本発明の動作を更に図示している。f=f0=2.45GHzにおける中間の周波数特性から前記帯域の外縁部まで細かな周波数ステップでシフトする、タンク回路9の周波数特性90が示されている。前記ステップは、前記帯域内の物理チャネルの単位であってもよいし、他の好適な単位であってもよい。同調は、離散的又は連続的な態様で行われてもよい。これにより、本発明によれば、実線91で示されているように、実際ほぼフラットな周波数特性が帯域全体に渡って得られる。
【0025】
上記を考慮して、様々な変形例が、この場合従属請求項によって規定されるような本発明の範囲内に含まれると共に、本発明が、提供されている例に限定されないことは、当業者にとって明らかであろう。単語“有する”は、請求項に記載される構成要素又はステップ以外に構成要素又はステップの存在を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明によるトランシーバのブロック図を示している。
【図2】
本発明による周波数逓倍器の回路図を示している。
【図3】
本発明による電圧制御型発振器回路におけるタンク回路を示している。
【図4】
タンク回路の容量による同調手段を示している。
【図5】
タンク回路において使用されるインダクタの同調手段を示している。
【図6】
本発明の動作を示している。
【図7】
本発明の動作を更に示している。
Claims (11)
- 第一の周波数において第一の信号を生成し、前記第一の周波数において共振させるための第一のタンク手段を含む周波数発生手段と、
前記第一の信号の基本周波数の整数倍によって前記第一の信号を逓倍し、前記基本周波数の高調波の周波数で共振させるための第二のタンク手段を含み、前記高調波の周波数が前記整数倍によって決定され、前記高調波の周波数で第二の信号を出力するための出力手段を含み、前記第一のタンク手段が前記第一の周波数付近で高い周波数選択度を有し、前記第二のタンク手段が前記高調波の周波数付近で高い周波数選択度を有する周波数逓倍手段と、
前記第一及び第二のタンク手段を同時に同調させるための同調手段と、
送信信号のアップコンバートのために前記第二の信号を使用するアップコンバート手段と
を有する送信器。 - 前記同調手段が、前記帯域の物理チャネルの周波数単位で所与の帯域に渡って前記第二のタンク手段を同調させるように構成される請求項1に記載の送信器。
- 前記物理チャネルが、前記所与の帯域と比較して狭いチャネル帯域幅を有する請求項2に記載の送信器。
- 前記第一のタンク手段が、第一の周波数決定素子を有すると共に、前記第二のタンク手段が第二の周波数決定素子を有し、前記第一及び第二の周波数決定素子が第一のオンチップ整合素子である請求項1に記載の送信器。
- 前記第一のオンチップ整合素子が、1ユニットの容量性素子及び1ユニットの誘導性素子を有する請求項4に記載の送信器。
- 前記周波数発生手段が第一の能動素子を有すると共に前記周波数逓倍手段が第二の能動素子を有し、前記第一及び第二の能動素子が第二のオンチップ整合素子である請求項1に記載の送信器。
- 前記第一及び第二の能動素子が、整合するエミッタ面積を具備するバイポーラトランジスタを有する請求項6に記載の送信器。
- 前記第一及び第二の能動素子が、1ユニットのチャネルディメンションから成る電界効果トランジスタを有する請求項6に記載の送信器。
- 前記第一のタンク手段が第一の数の前記1ユニットの容量性素子及び第二の数の前記1ユニットの誘導性素子を有すると共に、前記第二のタンク手段が第三の数の前記1ユニットの容量性素子及び第四の数の前記1ユニットの容量性素子を有し、前記第一の数が前記第三の数の第一の倍数であると共に、前記第二の数が前記第四の数の第二の倍数であり、前記第一の倍数が、好ましくは前記第二の倍数に等しい請求項5に記載の送信器。
- 第一の周波数において第一の信号を生成し、前記第一の周波数において共振させるための第一のタンク手段を含む周波数発生手段と、
前記第一の信号の基本周波数の整数倍によって前記第一の信号を逓倍し、前記基本周波数の高調波の周波数で共振させるための第二のタンク手段を含み、前記高調波の周波数が前記整数倍によって決定され、前記高調波の周波数で第二の信号を出力するための出力手段を含み、前記第一のタンク手段が前記第一の周波数付近で高い周波数選択度を有し、前記第二のタンク手段が前記高調波の周波数付近で高い周波数選択度を有する周波数逓倍手段と、
前記第一及び第二のタンク手段を同時に同調させるための同調手段と
を有するトランシーバ。 - 第一の周波数において第一の信号を生成し、前記第一の周波数において共振させるための第一のタンク手段を含む周波数発生手段と、
前記第一の信号の基本周波数の整数倍によって前記第一の信号を逓倍し、前記基本周波数の高調波の周波数で共振させるための第二のタンク手段を含み、前記高調波の周波数が前記整数倍によって決定され、前記高調波の周波数で第二の信号を出力するための出力手段を含み、前記第一のタンク手段が前記第一の周波数付近で高い周波数選択度を有し、前記第二のタンク手段が前記高調波の周波数付近で高い周波数選択度を有する周波数逓倍手段と、
前記第一及び第二のタンク手段を同時に同調させるための同調手段と、
受信信号のダウンコンバートのための前記第二の信号を使用するダウンコンバート手段と
を有する受信器。
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