JP2006093819A - High frequency circuit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、送信系および受信系、あるいは複数の送信系、あるいは複数の受信系と、逓倍器を含む局発系を備えた高周波回路に関するものである。 The present invention relates to a high-frequency circuit including a transmission system and a reception system, or a plurality of transmission systems, or a plurality of reception systems, and a local oscillation system including a multiplier.
従来、この種の高周波回路として、送信系及び受信系に共通な局部発振器と、局部発振器で生成された高周波信号を例えば2倍の周波数に逓倍する逓倍器と、逓倍器の出力を分配する電力分配器と、その分配出力をそれぞれ増幅して送信ミクサ及び受信ミクサにそれぞれ出力するする多段構成の増幅器とを備えるものがある(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of high-frequency circuit, a local oscillator common to the transmission system and the reception system, a multiplier that multiplies the high-frequency signal generated by the local oscillator to, for example, twice the frequency, and power that distributes the output of the multiplier Some include a distributor and a multi-stage amplifier that amplifies the distribution output and outputs the amplified output to a transmission mixer and a reception mixer, respectively (see, for example, Non-Patent Document 1).
この高周波回路では、送信IF信号端子に入力した送信IF信号は、前記送信ミクサにおいて、高周波帯の信号に周波数変換され、送信増幅器で増幅された後にサーキュレータを介して送受信アンテナから電波として放射される。他方、送受信アンテナで受信した高周波帯の受信信号は、前記サーキュレータを介して低雑音増幅器で増幅され、前記受信ミクサでIF周波数帯の信号に周波数変換され、受信IF信号端子から出力される。 In this high-frequency circuit, the transmission IF signal input to the transmission IF signal terminal is frequency-converted into a high-frequency band signal in the transmission mixer, amplified by a transmission amplifier, and then radiated as a radio wave from a transmission / reception antenna via a circulator. . On the other hand, the received signal in the high frequency band received by the transmission / reception antenna is amplified by the low noise amplifier via the circulator, converted into a signal in the IF frequency band by the reception mixer, and output from the reception IF signal terminal.
ここで、送信ミクサの局発信号は、前記局部発振器で生成された高周波信号を前記逓倍器で2倍の周波数に逓倍し、電力分配器を経て、多段構成の局発増幅器で増幅したものである。局部発振器出力の2倍の周波数帯で動作するために、高い利得が得にくく、局発増幅器としては多段構成となることが多い。また、受信ミクサの局発信号は、送信ミクサの局発信号と共通の局部発振器および逓倍器で発生した信号を電力分配器を経て多段構成の局発増幅器で増幅したものである。 Here, the local oscillation signal of the transmission mixer is obtained by multiplying the high-frequency signal generated by the local oscillator to twice the frequency by the multiplier and amplifying by a multi-stage local oscillation amplifier through a power distributor. is there. Since it operates in a frequency band twice that of the local oscillator output, it is difficult to obtain a high gain, and the local amplifier often has a multistage configuration. The local oscillator signal of the receiving mixer is obtained by amplifying a signal generated by a local oscillator and a multiplier common to the local oscillator signal of the transmitting mixer by a multistage amplifier through a power distributor.
上述した従来の高周波回路は、送信系および受信系のそれぞれの局発信号を、共通な局発源で発生した発振出力を同一次数で逓倍した出力信号としているため、共通の局部発振器と逓倍器を使用することができ、送受信それぞれに別々の局発系を持つ場合に比べて、小形化が可能となる。 In the conventional high-frequency circuit described above, each local oscillation signal of the transmission system and the reception system is an output signal obtained by multiplying the oscillation output generated by the common local oscillation source by the same order, so that a common local oscillator and multiplier are used. Therefore, it is possible to reduce the size as compared with the case where each transmission / reception has a separate local oscillation system.
ここでは、送信、受信をそれぞれ1系統持った高周波回路について説明を行ったが、送信2系統、あるいは受信2系統とした高周波回路においても、同様に、局部発振器、逓倍器を共通とすることで小形化が可能である。 Here, a high-frequency circuit having one system each for transmission and reception has been described, but in a high-frequency circuit having two transmission systems or two reception systems, similarly, a local oscillator and a multiplier can be used in common. Miniaturization is possible.
上述したように、従来の高周波回路においては、局発信号を複数の給電先へ給電する際に、局部発振器と逓倍器の両者を共通としたために、それぞれの給電先への局発信号の分配・給電を局部発振器の出力信号の2倍の周波数帯で行う必要があった。このため、増幅器の利得を十分に得にくい、あるいは給電線路損失の比較的大きい、比較的高い周波数帯においては、電力分配器の損失や電力分配器と局発増幅器を接続する給電線路の損失を補償する局発増幅器の段数が増加してしまう問題があった。 As described above, in the conventional high-frequency circuit, when the local oscillator signal is supplied to a plurality of power supply destinations, since both the local oscillator and the multiplier are shared, the local oscillator signal is distributed to the respective power supply destinations. • It was necessary to feed power in a frequency band twice that of the local oscillator output signal. For this reason, in a relatively high frequency band where it is difficult to obtain a sufficient gain of the amplifier or a relatively large feed line loss, the loss of the power divider and the loss of the feed line connecting the power divider and the local oscillator amplifier are reduced. There is a problem in that the number of stages of the local amplifier to compensate increases.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、局発増幅器の段数の増加を抑えることで、小形化、低コスト化な高周波回路を実現するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and realizes a high-frequency circuit that is reduced in size and cost by suppressing an increase in the number of stages of local oscillators.
この発明に係る高周波回路は、送信系および受信系のそれぞれの局発信号を、共通な局発源で発生した発振出力を同一次数で逓倍した出力信号とする送受信機において、送信および受信用にそれぞれ独立した局発用逓倍器を備えたことを特徴とする。 The high-frequency circuit according to the present invention is a transmitter / receiver for transmitting and receiving in a transmitter / receiver that uses a local output signal of a transmission system and a reception system as an output signal obtained by multiplying an oscillation output generated by a common local source by the same order. It is characterized by having an independent local frequency multiplier.
この発明によれば、局部発振器を共通とし、複数の給電先への局発信号の分配を局部発振器からの局発信号と同一の周波数帯で行い、分配後に、個々に配置した逓倍器で同一次数の周波数に逓倍し、給電する構成とすることで、複数の給電先への局発信号の分配、給電を従来の半分の周波数で行い、これらの損失を補償する局発増幅器の段数を削減し、回路を小形化できる。 According to the present invention, the local oscillator is used in common, and the local oscillation signal is distributed to a plurality of power supply destinations in the same frequency band as the local oscillation signal from the local oscillator. By multiplying the frequency to the order frequency and supplying power, the local oscillator signal is distributed and supplied to multiple power supply destinations at half the conventional frequency, and the number of local amplifiers to compensate for these losses is reduced. The circuit can be miniaturized.
以下、この発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る高周波回路の構成を示すブロック図である。図1に示す高周波回路は、局発信号の複数の給電先である送信系及び受信系に対し共通に設けられた単一の局部発振器31と、局部発振器31からの局発信号を送信系及び受信系に対応して分配する分配手段としての電力分配器33と、電力分配器33を介した局部発振器31からの局発信号を増幅する局部発振器31の出力と同一周波数帯の局発増幅器35a,35bと、局発増幅器35a,35bを介した局発信号を局部発振器31の出力と同一次数で逓倍して出力する逓倍器34a,34bと、逓倍器34a,34bを介した局発信号を局部発振器31の出力の2倍の周波数帯に増幅する局発増幅器36a,36bとを備え、局発増幅器36a,36bを介した局発信号を送信系及び受信系にそれぞれ給電するようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a block diagram showing a configuration of a high-frequency circuit according to
そして、送信系として、送信IF信号端子1に入力した送信IF信号を高周波帯の信号に周波数変換する送信ミクサ11と、送信ミクサ11の出力を増幅する送信増幅器12とを備え、送信増幅器12で増幅された信号はサーキュレータ21を介して送受信アンテナ26から電波として放射される。
The transmission system includes a
また、受信系として、送受信アンテナ26で受信した高周波帯の受信信号をサーキュレータ21を介して受信し、増幅する低雑音増幅器15と、低雑音増幅器15の出力をIF周波数帯の信号に周波数変換する受信ミクサ16とを備え、受信ミクサ16の出力は、受信IF信号端子2から出力される。
As a receiving system, a high-frequency band received signal received by the transmitting / receiving
次に動作について説明する。送信IF信号端子1に入力した送信IF信号は、送信ミクサ11において、高周波帯の信号に周波数変換され、送信増幅器12で増幅された後に、サーキュレータ21を介して送受信アンテナ26から電波が放射される。また、送受信アンテナ26で受信した高周波帯の受信信号は、サーキュレータ21を介して、低雑音増幅器15で増幅され、受信ミクサ16でIF周波数帯の信号に周波数変換され、受信IF信号端子2から出力される。
Next, the operation will be described. The transmission IF signal input to the transmission
ここで、送信ミクサ11の局発信号は、局部発振器31で生成された高周波信号を電力分配器33で分配された後、局発増幅器35aで増幅され、逓倍器34aで2倍の周波数に逓倍され、局発増幅器36aで増幅されたものである。また、受信ミクサ16の局発信号は、送信ミクサ11の局発信号と共通の局部発振器31で発生した信号を電力分配器33で分配された後、局発増幅器35bで増幅され、逓倍器34bで2倍の周波数に逓倍され、局発増幅器36bで増幅したものである。
Here, the local oscillation signal of the
従って、実施の形態1によれば、送信系および受信系のそれぞれの局発信号を、共通な局発源で発生した発振出力を同一次数で逓倍した出力信号としているため、送信系および受信系に共通の局部発振器31を使用することができ、かつ、送信系、受信系への分配、給電を局部発振器31の出力と同一の周波数で行うことで、これらの損失を抑えることができる。また、これらの損失を補う局発増幅器の動作周波数も従来の半分の周波数帯でよいため、利得が高く、増幅器の段数を削減できる。また、逓倍器34a,34bは、送信ミクサ、受信ミクサの近傍に配置することができるので、局部発振器出力の2倍の周波数帯の信号の給電距離を短くすることができ、逓倍器出力からミクサまでの給電損失を低減できる。このため、逓倍器を送信系、受信系にそれぞれ独立して備えることで、局発増幅器の段数を削減でき、高周波回路の小形化が可能となる。
Therefore, according to the first embodiment, the local oscillation signals of the transmission system and the reception system are output signals obtained by multiplying the oscillation output generated by the common local oscillation source by the same order. A common
なお、ここでは、局発信号を送信系と受信系に給電する際に、分配器として電力分配器33を用いて説明したが、送受信を時分割で行う場合には、高周波スイッチを用いても同様の効果を奏する。同様に、送受信アンテナ26に接続されたサーキュレータ21を送受信切り替えスイッチに置き換えてもよい。あるいは、送受信別々のアンテナを用いても同様の効果を奏する。また、送受信を周波数分割で行う場合には、サーキュレータの代わりに、分波器を用いてもよい。
Here, the
また、ここでは、逓倍次数を2次で説明したが、他の次数であってもよい。図2は、逓倍次数を6次とした場合の例である高周波回路の構成を示すブロック図である。図2に示す高周波回路では、6次を、3逓倍器37と2逓倍器34a,34bとで実現したものである。また、図1に示す分配器33の代わりに、切り替えスイッチ70を設けたものである。6逓倍の場合、局部発振器31のみ送受信系で共通とし、6逓倍の回路を、送信系、受信系それぞれに個別に備えてもよいが、図2に示すように、6逓倍の回路を、3逓倍器37と2逓倍器34a,34bとに分けて、比較的周波数の低い3逓倍器出力までを共通とすることで、小形化を図ることができる。切り替えスイッチ70の代わりに電力分配器を用いても同様の効果を奏する。また、送受信アンテナ26に接続されたサーキュレータ21を送受信切り替えスイッチに置き換えてもよい。あるいは、送受信別々のアンテナを用いても同様の効果を奏する。また、送受信を周波数分割で行う場合には、サーキュレータ21の代わりに、分波器を用いてもよい。
In addition, here, the multiplication order has been described as secondary, but other orders may be used. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a high-frequency circuit as an example when the multiplication order is sixth. In the high frequency circuit shown in FIG. 2, the sixth order is realized by the
実施の形態2.
上述した実施の形態1では、局発信号の給電先として送信系と受信系とを備えると共に送信系と受信系にそれぞれ独立した逓倍器を備えた送受信系を構成する高周波回路の例を示したが、この実施の形態2では、局発信号の給電先として異なる変調器または周波数変換器を備えると共に異なる変調器または周波数変換器にそれぞれ独立した逓倍器を備えた送信系を構成する高周波回路の例を示す。
In the first embodiment described above, an example of a high-frequency circuit that constitutes a transmission / reception system that includes a transmission system and a reception system as power supply destinations of local oscillation signals and that includes a multiplier independent of each of the transmission system and the reception system is shown. However, in the second embodiment, a high-frequency circuit that constitutes a transmission system that includes different modulators or frequency converters as power supply destinations of local oscillation signals and that includes independent multipliers in different modulators or frequency converters. An example is shown.
図3は、この発明の実施の形態2に係る高周波回路の構成を示すブロック図である。図3に示す実施の形態2において、図1に示す実施の形態1と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図3に示す実施の形態2に係る高周波回路は、局発信号の給電先として、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調器(QPSK-MOD)51と、ASK(Amplitude Shift Keying)変調器(ASK-MOD)52とを備えると共に、QPSK変調器51とASK変調器52にそれぞれ独立した逓倍器34aと34bを備え、かつサーキュレータ21の代わりに、切り替えスイッチ71を備え、切り替えスイッチ71を介した信号を送信増幅器12で増幅して送信アンテナ27から電波として放射する送信系を構成している。なお、60と61は送信Iチャネルベースバンド信号端子と送信Qチャネルベースバンド信号端子、62は送信ASKベースバンド信号端子である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the high-frequency circuit according to
次に動作について説明する。QPSKのベースバンド変調信号I、Qは、それぞれIチャネル、Qチャネルベースバンド信号端子60、61に入力し、QPSK変調器51で高周波帯の信号に直交変調され、切り替えスイッチ71を介して、送信増幅器12で増幅され、送信アンテナ27から電波が放射される。一方、ASKベースバンド変調信号は、ベースバンド信号端子62に入力し、ASK変調器52で高周波帯の信号に変調され、切り替えスイッチ71を介して、送信増幅器12で増幅され、送信アンテナ27から電波が放射される。すなわち、切り替えスイッチ71でQPSK変調器51を介したQPSK変調信号またはASK変調器52を介したASK変調信号のいずれか一方を選択して、送信を行う構成となっている。
Next, the operation will be described. QPSK baseband modulation signals I and Q are input to I channel and Q channel
ここで、QPSK変調器51の局発信号は、局部発振器31で生成された高周波信号を、電力分配器33で分配し、局発増幅器35aで増幅した後、逓倍器34aで2倍の周波数に逓倍し、局発増幅器36aで増幅したものである。一方、ASK変調器52の局発信号は、QPSK変調器51の局発信号と共通の局部発振器31で発生した信号を電力分配器33で分配し、局発増幅器35bで増幅した後、逓倍器34bで2倍の周波数に逓倍し、局発増幅器36bで増幅したものである。
Here, the local oscillation signal of the
従って、実施の形態2によれば、QPSK変調系およびASK変調系のそれぞれの局発信号を、共通な局発源で発生した発振出力を同一次数で逓倍した出力信号としているため、共通の局部発振器31を使用することができ、かつ、QPSK変調系、ASK変調系への分配、給電を前記局部発振器31の出力と同一の周波数で行うことでこれらの損失を抑えることができる。また、これらの損失を補う局発増幅器の動作周波数も従来の半分の周波数帯でよいため、利得が高く、増幅器の段数を削減できる。また、逓倍器34a,34bは、QPSK変調器51、ASK変調器52の近傍に配置することができるので、局部発振器出力の2倍の周波数帯の信号の給電距離を短くすることができ、逓倍器出力から各変調器までの給電損失を低減できる。このため、逓倍器を個別の送信系それぞれに備えることで、局発増幅器の段数を削減でき、高周波回路の小形化が可能となる。
Therefore, according to the second embodiment, since the local oscillation signals of the QPSK modulation system and the ASK modulation system are output signals obtained by multiplying the oscillation output generated by the common local oscillation source by the same order, The
なお、ここでは、局発信号をQPSK変調系とASK変調系に給電する際に、電力分配器33を用いて説明したが、これに代えて高周波スイッチを用いても同様の効果を奏する。また、異なる2つの変調系として、QPSK変調とASK変調を用いた場合について説明したが、これら以外の複数の変調方式を用いても同様の効果を奏する。変調系は、2系統でなく、3系統であってもよく、複数系統であれば同様の効果を奏する。さらに、ここでは、直接変調器を用いた場合について説明を行ったが、一方を直接変調器、他方をベースバンド信号入力でなく、IF信号入力にして周波数変換器(送信ミクサ)とした構成であってもよく、また、両者ともに異なるIF信号入力を備えた周波数変換器(送信ミクサ)とした構成であってもよい。また、逓倍次数は、2次だけでなく、3次あるいは6次という高次であっても同様の効果を奏する。さらに、高次の逓倍器の配置に関しては、図2と同様の配置が可能である。
Here, the
実施の形態3.
上述した実施の形態2では、局発信号の給電先として異なる変調器または周波数変換器を備えると共に異なる変調器または周波数変換器にそれぞれ独立した逓倍器を備えた送信系を構成する高周波回路の例を示したが、この実施の形態3では、局発信号の給電先として異なる復調器または周波数変換器を備えると共に異なる復調器または周波数変換器にそれぞれ独立した逓倍器を備えた受信系を構成する高周波回路の例を示す。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment described above, an example of a high-frequency circuit that constitutes a transmission system that includes different modulators or frequency converters as power supply destinations of local oscillation signals and that includes independent multipliers in different modulators or frequency converters. In the third embodiment, a receiving system including different demodulator or frequency converter as a power supply destination of a local oscillation signal and a multiplier independent of each other demodulator or frequency converter is configured. An example of a high-frequency circuit is shown.
図4は、この発明の実施の形態3に係る高周波回路の構成を示すブロック図である。図4に示す実施の形態3において、図1ないし図3に示す実施の形態1または2と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図4に示す実施の形態3に係る高周波回路は、局発信号の給電先として、ASK復調器(ASK−DEMOD)53と、QPSK復調器(QPSK−DEMOD)54とを備えると共に、ASK復調器53とQPSK復調器54にそれぞれ独立した逓倍器34aと34bを備え、かつサーキュレータの代わりに切り替えスイッチ71を備え、受信アンテナ28で受信した高周波帯の受信信号を、低雑音増幅器15で増幅し、切り替えスイッチ71を介して、ASK復調器53あるいはQPSK復調器54のいずれか一方に入力する受信系を構成している。なお、63は受信ASKベースバンド信号端子、64と65は受信Iチャネルベースバンド信号端子と受信Qチャネルベースバンド信号端子である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the high-frequency circuit according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment shown in FIG. 4, the same parts as those in the first or second embodiment shown in FIG. 1 to FIG. The high-frequency circuit according to the third embodiment shown in FIG. 4 includes an ASK demodulator (ASK-DEMOD) 53 and a QPSK demodulator (QPSK-DEMOD) 54 as power supply destinations for local signals, and an ASK demodulator. 53 and
次に動作について説明する。受信アンテナ28で受信した高周波帯の受信信号は、低雑音増幅器15で増幅され、切り替えスイッチ71を介して、ASK復調器53あるいはQPSK復調器54のいずれか一方に入力する。ASK復調器53が選択された場合には、高周波帯の受信信号はASK復調器53で復調され、受信ASKベースバンド信号端子63に出力される。QPSK復調器54が選択された場合には、高周波帯の受信信号はQPSK復調器で復調され、受信Iチャネルベースバンド信号端子64と受信Qチャネルベースバンド信号端子65に出力される。
Next, the operation will be described. The received signal in the high frequency band received by the receiving
ここで、ASK復調器53の局発信号は、局部発振器31で生成された高周波信号を、電力分配器33で分配し、局発増幅器35aで増幅した後、逓倍器34aで2倍の周波数に逓倍し、局発増幅器36aで増幅したものである。一方、QPSK復調器54の局発信号は、ASK復調器53の局発信号と共通の局部発振器31で発生した信号を電力分配器33で分配し、局発増幅器35bで増幅した後、逓倍器34bで2倍の周波数に逓倍し、局発増幅器36bで増幅したものである。
Here, the local oscillator signal of the
従って、実施の形態3によれば、ASK復調系およびQPSK復調系のそれぞれの局発信号を、共通な局発源で発生した発振出力を同一次数で逓倍した出力信号としているため、共通の局部発振器31を使用することができ、かつ、ASK復調系、QPSK復調系への分配、給電を前記局部発振器31の出力と同一の周波数で行うことでこれらの損失を抑えることができる。また、これらの損失を補う局発増幅器の動作周波数も従来の半分の周波数帯でよいため、利得が高く、増幅器の段数を削減できる。逓倍器34a,34bは、ASK復調器53、QPSK復調器54の近傍に配置することができるので、局部発振器出力の2倍の周波数帯の信号の給電距離を短くすることができ、逓倍器出力から各復調器までの給電損失を低減できる。このため、逓倍器を個別の受信系にそれぞれ備えることで、局発増幅器の段数を削減でき、高周波回路の小形化が可能となる。
Therefore, according to the third embodiment, since the local oscillation signals of the ASK demodulation system and the QPSK demodulation system are output signals obtained by multiplying the oscillation output generated by the common local source by the same order, The
なお、ここでは、局発信号をASK復調器53とQPSK復調器54に給電する際に、電力分配器33を用いて説明したが、高周波スイッチを用いても同様の効果を奏する。また、異なる2つの復調系として、ASK復調系、QPSK復調系について説明したが、これら以外の複数の変調方式の復調系についても同様の効果を奏する。復調系は2系統でなく、3系統であってもよく、複数系統であれば同様の効果を奏する。さらに、ここでは、直接復調器を用いた場合について説明を行ったが、一方を直接復調器、他方をベースバンド信号出力でなく、IF信号出力にして周波数変換器(受信ミクサ)とした構成であってもよく、また、両者ともに異なるIF信号出力を備えた周波数変換器(受信ミクサ)とした構成であってもよい。また、逓倍次数は2次だけでなく、3次あるいは6次という高次であっても同様の効果を奏する。高次の逓倍器の配置に関しては、図2と同様の配置が可能である。
Here, the
実施の形態4.
上述した実施の形態1では、局発信号の給電先として送信系と受信系とを備えると共に送信系と受信系にそれぞれ独立した逓倍器を備えた送受信系を構成する高周波回路の例を示したが、この実施の形態4では、実施の形態1の送信系における局発信号の給電先として異なる変調器または周波数変換器を備えると共に異なる変調器または周波数変換器にそれぞれ独立した逓倍器を備えた送受信系を構成する高周波回路の例を示す。
Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment described above, an example of a high-frequency circuit that constitutes a transmission / reception system that includes a transmission system and a reception system as power supply destinations of local oscillation signals and that includes a multiplier independent of each of the transmission system and the reception system is shown. However, in the fourth embodiment, different modulators or frequency converters are provided as local power supply destinations in the transmission system of the first embodiment, and different modulators or frequency converters are provided with independent multipliers. The example of the high frequency circuit which comprises a transmission / reception system is shown.
図5は、この発明の実施の形態4に係る高周波回路の構成を示すブロック図である。図5に示す実施の形態4において、図1ないし図4に示す実施の形態1ないし3と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図5に示す実施の形態4に係る高周波回路は、送信系として、QPSK変調器51を有するQPSK変調系とASK変調器52を有するASK変調系の2つの異なる変調系を備えており、受信系として、受信ミクサ(周波数変換器)16を備えている。そして、複数の変調器51と52、受信ミクサ16にそれぞれ独立した逓倍器34aと34b、34cを備えている。このため、QPSK変調器51、ASK変調器52、受信ミクサ16の3つの局発信号を給電する必要があり、局部発振器31のみこれら複数の変調器51と52、受信ミクサ16に関して共通とし、切り替えスイッチ73にていずれか一方に選択した後、増幅、逓倍、増幅を行い、所望の回路に局発信号として給電する構成としている。なお、35a〜35cは局部発振器出力の周波数帯の局発増幅器、36a〜36cは局部発振器出力の2倍の周波数帯の局発増幅器、71〜73は切り替えスイッチである。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the high-frequency circuit according to Embodiment 4 of the present invention. In the fourth embodiment shown in FIG. 5, the same parts as those in the first to third embodiments shown in FIG. 1 to FIG. The high-frequency circuit according to Embodiment 4 shown in FIG. 5 includes two different modulation systems, a QPSK modulation system having a
従って、実施の形態4によれば、QPSK変調器51、ASK変調器52、受信ミクサ16のそれぞれの局発信号を、共通な局発源で発生した発振出力を同一次数で逓倍した出力信号としているため、共通の局部発振器31を使用することができ、かつ、QPSK変調系、ASK変調系、受信系への分配、給電を前記局部発振器出力と同一の周波数で行うことでこれらの損失を抑えることができる。また、これらの損失を補う局発増幅器の動作周波数も従来の半分の周波数帯でよいため、利得が高く、増幅器の段数を削減できる。逓倍器34a〜34cは、QPSK変調器51、ASK変調器52、受信ミクサ16の近傍に配置することができるので、局部発振器出力の2倍の周波数帯の信号の給電距離を短くすることができ、逓倍器出力から各変調器までの給電損失を低減できる。このため、逓倍器を個別の送信系それぞれに備えることで、局発増幅器の段数を削減でき、高周波回路の小形化が可能となる。
Therefore, according to the fourth embodiment, the local oscillation signals of the
なお、ここでは、局発信号をQPSK変調系、ASK変調系、受信系に給電する際に、切り替えスイッチを用いて説明したが、電力分配器を用いても同様の効果を奏する。また、異なる2つの変調系として、QPSK変調とASK変調を用いた場合について説明したが、これら以外の複数の変調方式を用いても同様の効果を奏する。変調系は2系統でなく、3系統であってもよく、複数系統であれば同様の効果を奏する。さらに、ここでは、直接変調器を用いた場合について説明を行ったが、一方を直接変調器、他方をベースバンド信号入力でなく、IF信号入力にして周波数変換器(送信ミクサ)とした構成であってもよく、また、両者ともに異なるIF信号入力を備えた周波数変換器(送信ミクサ)とした構成であってもよい。また、逓倍次数は2次だけでなく、3次あるいは6次という高次であっても同様の効果を奏する。高次の逓倍器の配置に関しては、図2と同様の配置が可能である。 Here, the description has been made using the changeover switch when the local oscillation signal is supplied to the QPSK modulation system, the ASK modulation system, and the reception system, but the same effect can be obtained by using the power distributor. Further, although the case where QPSK modulation and ASK modulation are used as two different modulation systems has been described, the same effect can be obtained even if a plurality of other modulation schemes are used. The modulation system may be three systems instead of two systems, and the same effect can be obtained if there are a plurality of systems. Furthermore, although the case where the direct modulator is used has been described here, the frequency converter (transmission mixer) is configured such that one is a direct modulator and the other is not a baseband signal input but an IF signal input. The frequency converter (transmission mixer) provided with different IF signal inputs may be used. Further, even if the multiplication order is not only the second order but also a higher order such as the third order or the sixth order, the same effect can be obtained. As for the arrangement of the higher-order multipliers, the same arrangement as in FIG. 2 is possible.
また、上記実施の形態4は、送信系が複数の異なる変調器または周波数変換器を備え、受信系が1つの周波数変換器(受信ミクサ)を備えると共に異なる変調器または周波数変換器と周波数変換器(受信ミクサ)にそれぞれ独立した逓倍器を備えた送受信系の例を示したが、送受信系の他の例として、受信系が複数の異なる復調器または周波数変換器を備え、異なる復調器または周波数変換器にそれぞれ独立した逓倍器を備えた複数系統の受信系であってもよく、また、受信系が上記の如く複数系統の受信系を構成する場合、送信系が1つの周波数変換器(送信ミクサ)を備える場合であっても良く、同様の効果を奏する。 In the fourth embodiment, the transmission system includes a plurality of different modulators or frequency converters, the reception system includes one frequency converter (reception mixer), and different modulators or frequency converters and frequency converters. Although an example of a transmission / reception system provided with independent multipliers in (reception mixer) is shown, as another example of the transmission / reception system, the reception system includes a plurality of different demodulators or frequency converters, and different demodulators or frequencies A plurality of systems of reception systems each having an independent multiplier in the converter may be used. When the reception system constitutes a plurality of systems of reception systems as described above, the transmission system has one frequency converter (transmission system). A mixer may be provided, and the same effect is achieved.
実施の形態5.
図6は、この発明の実施の形態5に係る高周波回路の構成を示すブロック図である。図6に示す実施の形態5において、図1ないし図5に示す実施の形態1ないし4と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。この実施の形態5では、少なくともASK変調器52と逓倍器34a、受信ミクサ(周波数変換器)16と逓倍器34bを、ICチップ76上に集積している。さらに、このICチップ76上には、電力分配器74と、伝送線路77a,77bと、局部発振器出力の周波数帯の局発増幅器35a,35bと、局部発振器出力の2倍の周波数帯の局発増幅器36a,36bと、送信増幅器12と、低雑音増幅器15と、切り替えスイッチ71とを集積している。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a high-frequency circuit according to Embodiment 5 of the present invention. In the fifth embodiment shown in FIG. 6, the same parts as those in the first to fourth embodiments shown in FIG. 1 to FIG. In the fifth embodiment, at least the
図6に示す回路構成および動作は、図1とほぼ同様であるが、局部発振器31を除く局発系、送信系、受信系を1つのICチップ76上に集積した点のみが異なる。IC上に送受信系を構成する場合、送受信のアイソレーション確保、GND端子の確保などの理由から、図のように、送信系と受信系はICチップ76両端に配置されることが多い。このような場合、送信系と受信系の距離が長いため、局発信号の給電用の伝送線路の長さが長くなる。送受信回路を1チップに集積する場合、SiICが使われることがあるが、この場合、Si基板が抵抗体であるため、ICチップ上の伝送線路の損失が大きく、局発信号の給電損失も大きくなるという問題がある。
The circuit configuration and operation shown in FIG. 6 are substantially the same as those in FIG. 1 except that the local oscillation system, transmission system, and reception system other than the
このようなIC上の構成においては、逓倍器を、送信系の変調器あるいは周波数変換器(送信ミクサ)や、受信系の復調器あるいは周波数変換器(受信ミクサ)の近傍に個別に配置することで、局部発振器出力の2倍の周波数帯の信号の給電距離を短くすることができ、逓倍器出力から各変調器までの給電損失を低減できる。このため、逓倍器を送信系、受信系それぞれに備えることで、局発増幅器の段数を削減でき、高周波回路の小形化が可能となる。 In such an IC configuration, the multipliers are individually arranged in the vicinity of the transmission system modulator or frequency converter (transmission mixer), the reception system demodulator or frequency converter (reception mixer). Thus, it is possible to shorten the feeding distance of the signal in the frequency band twice the local oscillator output, and to reduce the feeding loss from the multiplier output to each modulator. For this reason, by providing the multiplier in each of the transmission system and the reception system, the number of stages of the local oscillation amplifier can be reduced, and the high-frequency circuit can be miniaturized.
なお、ここでは、局発信号を送信系と受信系に給電する際に、電力分配器74を用いて説明したが、送受信を時分割で行う場合には、高周波スイッチを用いても同様の効果を奏する。また、ここでは、送信系と受信系の2系統に局発信号を給電する構成について説明したが、複数の送信系あるいは複数の受信系に局発信号を給電する構成であっても同様の効果を奏する。さらに、ここでは、送信系に直接変調器を用いた場合について説明を行ったが、周波数変換器(送信ミクサ)とした構成であってもよく、また、受信系を受信ミクサでなく、復調器としてもよい。逓倍次数は2次だけでなく、3次あるいは6次という高次であっても同様の効果を奏する。高次の逓倍器の配置に関しては、図2と同様の配置が可能である。また、受信系が複数系統であっても同様の効果を奏する。
Here, the
1 送信IF信号端子、2 受信IF信号端子、11 送信ミクサ(周波数変換器)、12 送信増幅器、15 低雑音増幅器、16 受信ミクサ(周波数変換器)、21 サーキュレータ、26 送受信アンテナ、27 送信アンテナ、28 受信アンテナ、31 局部発振器、32 逓倍器、33 電力分配器、34a〜34c 逓倍器、35a〜35c 局部発振器出力の周波数帯の局発増幅器、36a〜36f 局部発振器出力の2倍の周波数帯の局発増幅器、37 3逓倍器、51 QPSK変調器、52 ASK変調器、53 ASK復調器、54 QPSK復調器、60 送信Iチャネルベースバンド信号端子、61 送信Qチャネルベースバンド信号端子、62 送信ASKベースバンド信号端子、63 受信ASKベースバンド信号端子、64 受信Iチャネルベースバンド信号端子、65 受信Qチャネルベースバンド信号端子、70 切り替えスイッチ、71 切り替えスイッチ、72 切り替えスイッチ、73 切り替えスイッチ、76 ICチップ、77a、77b 伝送線路。
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JP2013165335A (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Nec Corp | Radio communication apparatus and radio communication method |
CN105933029A (en) * | 2016-06-20 | 2016-09-07 | 深圳市华讯星通讯有限公司 | Communication transceiver |
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- 2004-09-21 JP JP2004273399A patent/JP2006093819A/en active Pending
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