JP2006303609A - Signal oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の周波数帯域を含む複数の信号を生成可能な信号発振器に関する。 The present invention relates to a signal oscillator capable of generating a plurality of signals including a plurality of frequency bands.
従来、携帯電話は無線通信方式ごとに専用無線端末を用いてきたが、近年は携帯電話の多様化やグローバル化に伴い、複数の通信方式に対応可能なマルチバンド・マルチモード端末への要望が高まってきている。マルチバンド・マルチモード端末を実現するには、周波数帯域が互いに異なる複数の信号発振器が必要となる。しかしながら、マルチバンド・マルチモード端末に複数の信号発振器を搭載しようとすると、端末の小型化が困難となる。 Conventionally, mobile phones have used dedicated wireless terminals for each wireless communication system, but in recent years, with the diversification and globalization of mobile phones, there is a demand for multiband and multimode terminals that can support multiple communication systems. It is increasing. In order to realize a multiband multimode terminal, a plurality of signal oscillators having different frequency bands are required. However, if it is intended to mount a plurality of signal oscillators in a multiband multimode terminal, it becomes difficult to reduce the size of the terminal.
そこで、図6に示すような小型化を可能とするマルチバンド発振器が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。図6に示すように、従来のマルチバンド発振器は、周波数シンセサイザ308と、該周波数シンセサイザ308からの出力信号を受け、M倍の周波数に変換して出力する可変逓倍器306と、周波数シンセサイザ308及び第1の可変逓倍器306の周波数を制御する周波数制御部309とからなる。
Therefore, a multiband oscillator that can be miniaturized as shown in FIG. 6 has been proposed (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 6, the conventional multiband oscillator includes a
周波数シンセサイザ308は、基準発振器304から出力された基準信号を第2の可変逓倍器305によりP倍の周波数に変換して位相比較器301に出力する。電圧制御発振器302は、可変分周器303に生成した信号を出力し、可変分周器303は入力された信号の周波数をQ分の1に変換して、第1の可変逓倍器306及び位相比較器301にそれぞれ出力する。
The
このように、従来のマルチバンド発振器は、周波数シンセサイザ308を構成する第2の可変逓倍器305における逓倍数P、可変分周器303における分周数Q及び第1の可変逓倍器306における逓倍数Mを通信方式ごとに設定することにより、複数の周波数帯域の信号生成が可能である。
しかしながら、前記従来のマルチバンド発振器は、異なる周波数帯域の信号を生成することは可能であるが、同時に2種類以上の周波数帯域の信号を生成することはできない。一例として、通信方式のうちUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)方式においては、送信と受信とを同時に行なうため、少なくとも送信用周波数帯域の信号と受信用周波数帯域の信号との2つの異なる周波数帯域の信号が必要となる。このため、上述したマルチバンド発振器が2組必要となることから、マルチバンド・マルチモード端末の小型化を実現することができないという問題がある。 However, the conventional multiband oscillator can generate signals of different frequency bands, but cannot simultaneously generate signals of two or more types of frequency bands. As an example, in the UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) method among the communication methods, since signals are transmitted and received at the same time, at least two signals in the frequency band for transmission and signals in the frequency band for reception are signals. Is required. For this reason, since two sets of the multiband oscillators described above are required, there is a problem that the miniaturization of the multiband multimode terminal cannot be realized.
本発明は、前記従来の問題を解決し、1つの信号発振器で同時に2種類以上の周波数帯域の信号生成が可能なマルチバンド・マルチモード端末を実現できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to realize a multiband multimode terminal capable of simultaneously generating signals of two or more frequency bands with one signal oscillator.
前記の目的を達成するため、本発明は、信号発振器を、電圧制御発振器から出力される信号を少なくとも2つの分周器で直列に受け、各分周器がそれぞれ分周信号を出力する構成とする。 In order to achieve the above object, the present invention has a configuration in which a signal oscillator receives a signal output from a voltage controlled oscillator in series by at least two frequency dividers, and each frequency divider outputs a frequency-divided signal. To do.
具体的に、本発明に係る信号発振器は、複数の周波数帯域を含む信号を同時に出力可能な信号発振器を対象とし、一方の入力端子に基準信号が入力され、他方の入力端子に入力された入力信号の位相を比較する位相比較器と、位相比較器からの出力信号を受ける電圧制御発振器と、電圧制御発振器からの出力信号を受け、分周信号を出力すると共に位相比較器の他方の入力端子に第2の分周信号を出力する分周器と、電圧制御発振器からの出力信号を受ける第1の信号出力端子と、分周信号を受ける第2の信号出力端子とを備えていることを特徴とする。 Specifically, the signal oscillator according to the present invention is intended for a signal oscillator that can simultaneously output signals including a plurality of frequency bands, and a reference signal is input to one input terminal and an input is input to the other input terminal. A phase comparator for comparing the phase of the signal, a voltage controlled oscillator for receiving an output signal from the phase comparator, an output signal from the voltage controlled oscillator for outputting a divided signal and the other input terminal of the phase comparator A frequency divider for outputting the second frequency-divided signal, a first signal output terminal for receiving the output signal from the voltage controlled oscillator, and a second signal output terminal for receiving the frequency-divided signal. Features.
本発明の信号発振器によると、電圧制御発振器からの出力信号を受け、分周信号を出力すると共に位相比較器の他方の入力端子に分周信号を出力する分周器とを備え、さらに、電圧制御発振器からの出力信号を受ける第1の信号出力端子と、分周信号を受ける第2の信号出力端子とを備えているため、少なくとも2種類の異なる周波数を持つ信号を同時に出力することができる。これにより、1つの信号発振器で同時に2種類以上の周波数帯域の信号生成が可能となるので、マルチバンド・マルチモード端末の小型化を実現することができる。 According to the signal oscillator of the present invention, a frequency divider that receives an output signal from the voltage controlled oscillator, outputs a frequency-divided signal, and outputs a frequency-divided signal to the other input terminal of the phase comparator, Since the first signal output terminal for receiving the output signal from the controlled oscillator and the second signal output terminal for receiving the frequency-divided signal are provided, signals having at least two different frequencies can be output simultaneously. . As a result, it is possible to simultaneously generate signals of two or more types of frequency bands with a single signal oscillator, and thus it is possible to reduce the size of a multiband / multimode terminal.
本発明の信号発振器は、電圧制御発振器からの出力信号と分周信号とを受け、第2の信号出力端子に出力する乗算器をさらに備えていることが好ましい。このようにすると、電圧制御発振器が生成する信号の発振周波数よりも高い周波数帯域の信号を得ることができる。 The signal oscillator of the present invention preferably further includes a multiplier that receives the output signal and the frequency-divided signal from the voltage-controlled oscillator and outputs them to the second signal output terminal. In this way, a signal having a frequency band higher than the oscillation frequency of the signal generated by the voltage controlled oscillator can be obtained.
この場合に、第2の分周器は、入力された信号に対する分周数を変更可能な可変分周器であることが好ましい。 In this case, it is preferable that the second frequency divider is a variable frequency divider that can change the frequency division number for the input signal.
また、この場合に、乗算器は2つの入力信号を乗算する第1の機能と2つの入力信号のうちの一方を増幅して出力する第2の機能とが切り替え可能であることが好ましい。 In this case, the multiplier is preferably switchable between a first function for multiplying two input signals and a second function for amplifying and outputting one of the two input signals.
また、この場合に、乗算器はダブルバランス型ミキサ回路により構成されていることが好ましい。 In this case, the multiplier is preferably composed of a double balance type mixer circuit.
この場合のダブルバランス型ミキサ回路は、その負荷として周波数選択性を持つインピーダンス素子を有していることが好ましい。 The double-balanced mixer circuit in this case preferably has an impedance element having frequency selectivity as its load.
また、乗算器は2つの入力信号の周波数の和を出力することが好ましい。 The multiplier preferably outputs the sum of the frequencies of the two input signals.
また、乗算器は2つの入力信号の周波数の差を出力することが好ましい。 The multiplier preferably outputs the difference between the frequencies of the two input signals.
また、乗算器は2つの入力信号の周波数の和又は差を出力することが好ましい。 The multiplier preferably outputs the sum or difference of the frequencies of the two input signals.
本発明の信号発振器において、第1の分周器は、D(Delay)型フリップフロップ回路により構成されていることが好ましい。 In the signal oscillator of the present invention, it is preferable that the first frequency divider is constituted by a D (Delay) type flip-flop circuit.
また、携帯電話端末は、本発明の信号発振器を備えていることが好ましい。 The mobile phone terminal preferably includes the signal oscillator of the present invention.
また、携帯電話基地局は、本発明の信号発振器を備えていることが好ましい。 The mobile phone base station preferably includes the signal oscillator of the present invention.
また、移動体通信端末装置は、本発明の信号発振器を備えていることが好ましい。 The mobile communication terminal device preferably includes the signal oscillator according to the present invention.
また、移動体通信基地局装置は、本発明の信号発振器を備えていることが好ましい。 The mobile communication base station apparatus preferably includes the signal oscillator of the present invention.
本発明に係る信号発振器によると、1つの信号発振器で同時に2種類以上の周波数帯域の信号生成が可能となるため、マルチバンド・マルチモード端末の小型化を実現することができる。 According to the signal oscillator according to the present invention, it is possible to simultaneously generate signals of two or more types of frequency bands with one signal oscillator, and thus it is possible to reduce the size of a multiband multimode terminal.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の第1の実施形態に係る信号発振器のブロック構成を示している。図1に示すように、第1の実施形態に係る信号発振器は、2つの入力端子のうち一方の入力端子が基準信号入力端子6と接続され、他方の入力端子に入力される信号との間で位相を比較する位相比較器1と、該位相比較器1の出力端子と接続された平滑器としてのループフィルタ2と、該ループフィルタ2の出力端子と接続された電圧制御発振器(VCO)3と、該電圧制御発振器3の出力端子と接続され、入力された信号を第1の分周信号として出力する第1のN分周器4Aと、該第1のN分周器4Aの出力端子と接続され、入力された第1の分周信号を分周して第2の分周信号として位相比較器1の他方の入力端子に出力する第2のN分周器4Bとを有している。ここで、第1のN分周器4A及び第2のN分周器4BにおけるNは1より大きい分周数を表わしており、各入力信号の周波数をN分の1にして出力する。
FIG. 1 shows a block configuration of a signal oscillator according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the signal oscillator according to the first embodiment, one input terminal of two input terminals is connected to a reference
これら位相比較器1、ループフィルタ2、電圧制御発振器3、第1のN分周器4A及び第2のN分周器4Bは周波数シンセサイザ7を構成する。
The
さらに、信号発振器には、電圧制御発振器3からの出力信号を受ける第1の信号出力端子5Aと、第1のN分周器4Aからの第1の分周信号を受ける第2の信号出力端子5Bと、第2のN分周器4Bからの第2の分周信号を受ける第3の信号出力端子5Cとが設けられている。
Further, the signal oscillator includes a first
以下、前記のように構成された信号発振器の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the signal oscillator configured as described above will be described.
まず、位相比較器1において、基準信号入力端子6から入力される基準信号の位相と、第2のN分周器4Bから出力される第2の分周信号の位相とが互いに比較され、比較された信号は後段のループフィルタ2において平滑化される。
First, in the
次に、ループフィルタ2において平滑化された信号は、電圧制御発振器3に対する制御電圧として印加され、電圧制御発振器3は印加された制御電圧に応じた周波数で発振する。電圧制御発振器3からの出力信号は第1のN分周器4AにおいてN分周され、後段の第2のN分周器4BにおいてさらにN分周されて、再び位相比較器1に入力される。ここで、帰還の働きにより、位相比較器1において、第2のN分周器4Bの出力信号の周波数と基準信号の周波数とは一致する。従って、基準信号として変動が少ない安定した信号源を用いれば、第1の信号出力端子5Aから得られる電圧制御発振器3の出力信号、第2の信号出力端子5Bから得られる第1のN分周器4Aの第1の分周信号、及び第3の信号出力端子5Cから得られる第2のN分周器4Bの第2の分周信号は、いずれも周波数変動が少なく安定する。
Next, the signal smoothed in the
以下、第1から第3の各信号出力端子5A,5B,5Cから得られる周波数について説明する。電圧制御発振器3における発振周波数をf0 とすると、第1の信号出力端子5Aから出力される信号の周波数はf0 となり、第2の信号出力端子5Bから出力される第1の分周信号の周波数はf0 /Nとpなり、第3の信号出力端子5Cから出力される第2の分周信号の周波数はf0 /N2 となる。
Hereinafter, the frequencies obtained from the first to third
ここで、電圧制御発振器3における発振周波数の範囲をf01からf02とすると、各信号出力端子5A,5B,5Cの各周波数の範囲は、それぞれf01からf02、f01/Nからf02/N、及びf01/N2 からf02/N2 となり、同時に3種類の異なる周波数帯域の信号を得ることができる。
Here, if the range of the oscillation frequency in the voltage controlled
一例として、分周数N=2、f01=1710MHz及びf02=1830MHzとすると、第1の信号出力端子5Aから出力される信号の周波数範囲は1710MHzから1830MHzとなり、第2の信号出力端子5Bから出力される信号の周波数範囲は855MHzから915MHzとなる。
As an example, if the frequency division number N = 2, f 01 = 1710 MHz and f 02 = 1830 MHz, the frequency range of the signal output from the first
ところで、GSM(Global System Mobile communication)方式における送信周波数帯域は880MHzから915MHzである。また、DCS(Digital Cellular System)方式における送信周波数帯域は1710MHz〜1785MHzである。従って、第1の信号出力端子5Aから出力される信号の周波数範囲は、DCS方式の送信周波数帯域を含み、第2の信号出力端子5Bから出力される信号の周波数範囲は、GSM方式の送信周波数帯域を含むことが分かる。
By the way, the transmission frequency band in the GSM (Global System Mobile communication) system is 880 MHz to 915 MHz. The transmission frequency band in the DCS (Digital Cellular System) system is 1710 MHz to 1785 MHz. Therefore, the frequency range of the signal output from the first
以上説明したように、第1の実施形態においては、同時に2種類以上の周波数帯域の信号を生成することが可能となる。その上、図6に示す従来例に係るマルチバンド発振器においては、シンセサイザ308の他に第1の可変逓倍器306が必要となるが、本実施形態に係る信号発振器は周波数シンセサイザ7のみにより構成される。
As described above, in the first embodiment, signals of two or more types of frequency bands can be generated simultaneously. In addition, the multiband oscillator according to the conventional example shown in FIG. 6 requires the first
なお、第1の実施形態においては、分周器を第1のN分周器4A及び第2のN分周器4Bのように2つ設けたが、1つでもよく、また、3つ以上設けてもよい。この場合、N分周器の個数の増加に伴い、信号出力端子をさらに増やしてもよい。
In the first embodiment, two frequency dividers are provided like the first
また、第1の実施形態においては、第1のN分周器4A及び第2のN分周器4Bの分周数を共にNとして同一の値に設定したが、それぞれ異なる値に設定してもよい。
In the first embodiment, the frequency division numbers of the first
また、第1のN分周器4A及び第2のN分周器4BをD(Delay)型フリップフロップ回路により構成してもよい。D型フリップフロップは、出力信号として互いの位相差が90°となる2組の信号を得られるため、本実施形態に係る信号発振器の外部に、90°移相回路を新たに設けなくても、90°の位相差を持つ信号を得ることができる。
Further, the first
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は本発明の第2の実施形態に係る信号発振器のブロック構成を示している。図2において、図1に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付すことにより説明を省略する。 FIG. 2 shows a block configuration of a signal oscillator according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG.
図2に示すように、第2の実施形態に係る信号発振器は、第1の実施形態に係る信号発振器に、第1の乗算回路8A、第2の乗算回路8B及び第3の乗算回路8Cを追加した構成である。
As shown in FIG. 2, the signal oscillator according to the second embodiment includes a
具体的には、第1の乗算回路8Aは、電圧制御発振器3からの出力信号と第1のN分周器4Aからの第1の分周信号とを乗算して、第1の信号出力端子51Aに出力する。第2の乗算回路8Bは、第1のN分周器4Aからの第1の分周信号と第2のN分周器4Bからの第2の分周信号とを乗算して、第2の信号出力端子51Bに出力する。第3の乗算回路8Cは、第2のN分周器4Bからの第2の分周信号と電圧制御発振器3からの出力信号とを乗算して、第3の信号出力端子51Cに出力する。
Specifically, the
次に、第1から第3の各信号出力端子5A,5B,5Cから得られる周波数について説明する。電圧制御発振器3における発振周波数をf0 とすると、第1の信号出力端子51Aから出力される信号の周波数は(N+1)f0 /Nとなり、第2の信号出力端子51Bから出力される信号の周波数は(N+1)f0 /N2 となり、第3の信号出力端子51Cから出力される信号の周波数は(N2 +1)f0 /N2 となる。
Next, the frequencies obtained from the first to third
ここで、電圧制御発振器3における発振周波数の範囲をf01からf02とすると、各信号出力端子51A,51B,51Cから出力される信号の周波数範囲は、それぞれ(N+1)f01/Nから(N+1)f02/N、(N+1)f01/N2 から(N+1)f02/N2 、及び(N2 +1)f01/N2 から(N2 +1)f02/N2 となり、同時に3種類の異なる周波数帯域の信号を得ることができる。
Here, assuming that the range of the oscillation frequency in the voltage controlled
その上、第1の実施形態に係る信号発振器は、電圧制御発振器3が生成する発振周波数よりも高い周波数帯域の信号は得られなかったが、第2の実施形態においては、(N+1)f01/Nから(N+1)f02/N、及び(N2 +1)f01/N2 から(N2 +1)f02/N2 のように、電圧制御発振器3が生成する発振周波数よりも高い周波数帯域の信号をも得られるようになる。
Moreover, the signal oscillator according to the first embodiment cannot obtain a signal in a frequency band higher than the oscillation frequency generated by the voltage-controlled
以上説明したように、第2の実施形態においては、同時に2種類以上の周波数帯域の信号を生成することが可能となる。さらに、電圧制御発振器3が生成する発振周波数よりも高い周波数帯域の信号を得ることが可能となる。
As described above, in the second embodiment, it is possible to simultaneously generate signals of two or more types of frequency bands. Furthermore, a signal in a frequency band higher than the oscillation frequency generated by the voltage controlled
なお、第2の実施形態においては、分周器を第1のN分周器4A及び第2のN分周器4Bのように2つ設けたが、3つ以上設けてもよい。この場合、N分周器の個数の増加に伴い、信号出力端子をさらに増やしてもよい。
In the second embodiment, two frequency dividers are provided like the first
また、第2の実施形態においては、第1のN分周器4A及び第2のN分周器4Bの分周数を共にNとして同一の値に設定したが、それぞれ異なる値に設定してもよい。
In the second embodiment, the frequency division numbers of the first
また、第2の実施形態においては、第1から第3の各乗算回路8a,8b,8cは、それぞれ入力周波数の和を出力する構成としたが、この構成に限られず、それぞれ入力周波数の差を出力する構成としてもよく、また、それぞれ入力周波数の和又は差を出力する構成としてもよい。 In the second embodiment, each of the first to third multiplication circuits 8a, 8b, and 8c is configured to output the sum of the input frequencies. However, the present invention is not limited to this configuration. May be output, and the sum or difference of the input frequencies may be output.
(第2の実施形態の一変形例)
以下、本発明の第2の実施形態の一変形例について図面を参照しながら説明する。
(One Modification of Second Embodiment)
Hereinafter, a modification of the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3は本発明の第2の実施形態の一変形例に係る各乗算回路の一例であって、乗算機能と増幅機能とを切り替え可能な乗算手段としてのダブルバランス型ミキサ回路の回路構成を示している。 FIG. 3 is an example of each multiplication circuit according to a modification of the second embodiment of the present invention, and shows a circuit configuration of a double balance type mixer circuit as multiplication means capable of switching between a multiplication function and an amplification function. ing.
図3に示すように、本変形例に係るダブルバランス型ミキサ回路は一般的なミキサ回路であって、第1のバイアス回路103からそれぞれバイアス電流を受ける1対のNPNバイポーラトランジスタからなる第1の差動トランジスタ対105,106及び第2の差動トランジスタ対107,108と、第2のバイアス回路104からバイアス電流を受け、1対のNPNバイポーラトランジスタのうち一方が第1の差動トランジスタ対105,106とカスコード接続され、他方が第2の差動トランジスタ対107,108とカスコード接続された第3の差動トランジスタ対109,110と、トランジスタ109のエミッタと接続された第1の電流源112Aと、トランジスタ110のエミッタと接続された第2の電流源112Bとを有している。
As shown in FIG. 3, the double-balanced mixer circuit according to this modification is a general mixer circuit, and includes a first pair of NPN bipolar transistors each receiving a bias current from the
第1のバイアス回路103には、第1の入力端子101A,101Bが設けられ、その第1のバイアス電流は、第1の差動トランジスタ対105,106及び第2の差動トランジスタ対107,108のうちトランジスタ105,108の各ベースに出力され、また、その第2のバイアス電流は、トランジスタ106,107の各ベースに出力される。
The
第2のバイアス回路104には、第2の入力端子102A,102Bが設けられ、その第1のバイアス電流は、第3の差動トランジスタ対109,110のうちトランジスタ110のベースに出力され、その第2のバイアス電流はトランジスタ109のベースに出力される。
The
第3の差動トランジスタ対109,110の互いのエミッタには、第1のインピーダンス素子111が接続されている。第1の差動トランジスタ対105,106及び第2の差動トランジスタ対107,108のうちトランジスタ105及びトランジスタ107のコレクタは共に第2のインピーダンス素子113を介して電源端子115と接続されている。また、トランジスタ106及びトランジスタ108のコレクタは共に第3のインピーダンス素子114を介して電源端子115と接続されている。
A
第2のインピーダンス素子113とトランジスタ105のコレクタとの間には出力端子116Aが設けられ、第3のインピーダンス素子114とトランジスタ108のコレクタとの間には出力端子116Bが設けられている。
An
以下、前記のように構成されたダブルバランス型ミキサ回路における乗算動作を説明する。 Hereinafter, the multiplication operation in the double balance type mixer circuit configured as described above will be described.
まず、第1のバイアス回路103の第1の入力端子101A,101Bに入力された信号は、該第1のバイアス回路103によってバイアス電圧を重畳されて、第1の差動トランジスタ対105,106及び第2の差動トランジスタ対107,108にそれぞれ入力される。
First, a signal input to the
同様に、第2のバイアス回路104の第2の入力端子102A,102Bに入力された信号は、該第2のバイアス回路104によってバイアス電圧を重畳されて、第3の差動トランジスタ対109,110に入力される。ここで、第1のバイアス回路103と第2のバイアス回路104とに入力される2つの入力信号の乗算結果は、出力端子116A,116Bから出力される。
Similarly, a signal input to the
これに対し、第1のバイアス回路103に対する設定を変更することにより、第2の入力端子102A,102Bから入力された信号を増幅する増幅動作をも行なうことができる。具体的には、第1のバイアス回路103と接続されたトランジスタ106,107を遮断状態とし、第1のバイアス回路103と接続されたトランジスタ105,108を導通状態とするように第1のバイアス回路103を設定する。
On the other hand, by changing the setting for the
図4はダブルバランス型ミキサ回路の増幅動作時における等価回路を示している。図4に示すように、第1の差動トランジスタ対105,106及び第2の差動トランジスタ対107,108のうち、トランジスタ105,108は第3の差動トランジスタ対109、110とそれぞれカスコード接続される。このように、第2の入力端子102A,102Bから入力された信号は、第3の差動トランジスタ対109,110と、各インピーダンス素子111,113,114により構成される差動増幅器によって増幅され、出力端子116A,116bから出力される。ここで、カスコード接続されたトランジスタ105,108は第3の差動トランジスタ対109,110の高周波特性の改善に寄与している。
FIG. 4 shows an equivalent circuit during the amplification operation of the double balance type mixer circuit. As shown in FIG. 4, out of the first
本変形例に係るダブルバランス型ミキサ回路を、第2の実施形態に係る信号発振器の各乗算回路8A,8B,8Cとして用いると、図1に示す第1の実施形態に係る信号発振器における周波数帯域と、図2に示す第2の実施形態に係る信号発振器における周波数帯域とを併せ持った信号発信器を実現できる。
When the double-balanced mixer circuit according to the present modification is used as each
すなわち、ダブルバランス型ミキサ回路に増幅動作を行なわせる場合には、第1から第3の各信号出力端子51A,51B,51Cからは、それぞれ第1の実施形態に係る信号発振器における周波数帯域(f01からf02,f01/Nからf02/N,f01/N2 からf02/N2 )を得られるようになる。
That is, when the double-balanced mixer circuit performs an amplification operation, the first to third
これに対し、ダブルバランス型ミキサ回路に乗算動作を行なわせる場合には、第2の実施形態に係る信号発振器の周波数帯域((N+1)f01/Nから(N+1)f02/N,(N+1)f01/N2 から(N+1)f02/N2 ,(N2 +1)f01/N2 から(N2 +1)f02/N2 )を得られるようになる。 On the other hand, when the multiplication operation is performed by the double balance type mixer circuit, the frequency band ((N + 1) f 01 / N to (N + 1) f 02 / N, (N + 1) of the signal oscillator according to the second embodiment is used. ) F 01 / N 2 to (N + 1) f 02 / N 2 and (N 2 +1) f 01 / N 2 to (N 2 +1) f 02 / N 2 ).
以上説明したように、第2の実施形態の各乗算回路8A,8B,8Cに本変形例に係るダブルバランス型ミキサ回路を適用することにより、より多くの周波数帯域の信号を得ることができる。
As described above, by applying the double balance type mixer circuit according to this modification to each of the
なお、本変形例においては、乗算回路としてダブルバランス型ミキサ回路を用いたが、これに限られず、同様の機能を有すれば他の回路、例えば他のミキサ回路を用いることができる。 In this modification, the double balance type mixer circuit is used as the multiplication circuit. However, the present invention is not limited to this, and other circuits such as other mixer circuits can be used as long as they have similar functions.
また、本変形例はダブルバランス型ミキサ回路の各インピーダンス素子111,113,114として共振回路を用いることにより、ダブルバランス型ミキサ回路に周波数選択性を持たせることが可能となる。すなわち、各インピーダンス素子111,113,114を構成する共振回路の共振周波数をそれぞれ調整することにより、入力周波数の和又は差からなる周波数のいずれか一方を選択的に出力することが可能となる。
Further, in this modification, by using a resonance circuit as each
(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図5は本発明の第3の実施形態に係る信号発振器のブロック構成を示している。図5において、図2に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付すことにより説明を省略する。 FIG. 5 shows a block configuration of a signal oscillator according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same components as those shown in FIG.
図5に示すように、第3の実施形態に係る信号発振器は、第2の実施形態に係る信号発振器を構成する第2のN分周器4Bを可変分周器9に置き換えた構成である。従って、本実施形態の動作は、可変分周器9の分周数Qを変更できる点が第2の実施形態に係る信号発振器と異なる。また、第2の信号出力端子5Bは省略されている。
As shown in FIG. 5, the signal oscillator according to the third embodiment has a configuration in which the second N frequency divider 4 </ b> B constituting the signal oscillator according to the second embodiment is replaced with a variable frequency divider 9. . Therefore, the operation of this embodiment is different from the signal oscillator according to the second embodiment in that the frequency division number Q of the variable frequency divider 9 can be changed. Further, the second
第1及び第3の各信号出力端子5A,5Cから得られる周波数について説明する。可変分周器9における分周数Qにより、第1の信号出力端子51Aから出力される信号の周波数はf0 となり、第3の信号出力端子51Cから出力される信号の周波数は(N・Q+1)f0 /N・Qとなる。従って、電圧制御発振器3における発振周波数の範囲をf01からf02とすると、第1の信号出力端子51Aから出力される信号の周波数範囲はf01からf02となり、第3の信号出力端子51Cから出力される信号の周波数範囲は(N・Q+1)f01/N・Qから(N・Q+1)f02/N・Qとなる。
The frequency obtained from each of the first and third
ここで、第1の信号出力端子51Aと第3の信号出力端子51Cとの周波数の差に着目すると、電圧制御発振器3における発振周波数がf01のときには、互いの周波数の差はf01/N・Qとなり、電圧制御発振器3における発振周波数がf02のときには、互いの周波数の差はf02/N・Qとなる。従って、可変分周器9における可変分周数Qの値を調整することにより、電圧制御発振器3における発振周波数が変化したとしても、第1の信号出力端子51Aと第3の信号出力端子51Cとの周波数の差を一定値に保つことが可能となる。これは、各通信方式の送信周波数帯域と受信周波数帯域とを同時に出力することが可能であることを示す。
Here, paying attention to the difference in frequency between the first
例えば、通信方式のうち、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)方式の場合は、CDMA/FDD(Cord Division Multiple Access/Frequency Division Duplex)方式であるため、送受信を同時に行なう。このため、送信周波数帯域信号と受信周波数帯域信号とを同時に出力する信号発振器が必要となる。 For example, the UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) method among the communication methods is a CDMA / FDD (Cord Division Multiple Access / Frequency Division Duplex) method. For this reason, a signal oscillator that simultaneously outputs a transmission frequency band signal and a reception frequency band signal is required.
一例として、分周数N=5、Q=2.021053とし、f01をUMTSにおける送信周波数帯域の下限周波数である1920MHzとすると、第1の信号出力端子51Aから出力される信号の周波数は1920MHzとなり、第3の信号出力端子51Cから出力される信号の周波数は、UMTSにおける受信周波数帯域の下限周波数である2110MHzとなる。また、分周数N=5、Q=2.08421とし、f02をUMTSにおける送信周波数帯域の下限周波数であるf02=1980MHzとすると、第1の信号出力端子51Aから出力される信号の周波数は1980MHzとなり、第3の信号出力端子51Cから出力される信号の周波数はUMTSにおける受信周波数帯域の上限周波数である2170MHzとなる。
As an example, if the frequency division number N = 5, Q = 2.021053, and f 01 is 1920 MHz which is the lower limit frequency of the transmission frequency band in UMTS, the frequency of the signal output from the first
以上のように、第3の実施形態に係る信号発振器のみで、UMTS方式の送信周波数帯域の信号と受信周波数帯域の信号とを同時に出力することが可能であり、従って、マルチバンド・マルチモード端末の小型化が可能となる。 As described above, it is possible to simultaneously output a UMTS transmission frequency band signal and a reception frequency band signal using only the signal oscillator according to the third embodiment, and therefore, a multiband multimode terminal. Can be reduced in size.
なお、第3の実施形態においては、N分周器4Aの出力信号を可変分周器9に入力しているが、N分周器4Aと可変分周器9とを入れ替えて、可変分周器9が電圧制御発振器3からの出力信号を受け、N分周器4Aが可変分周器9からの出力信号を受ける構成としてもよい。
In the third embodiment, the output signal of the
また、第1から第3の各実施形態においては、本願発明に係る信号発信器を用いた携帯電話の端末について説明したが、これに限られず、携帯電話の基地局、携帯電話以外の移動通信端末装置又は移動通信基地局装置にも適用可能である。 In each of the first to third embodiments, the mobile phone terminal using the signal transmitter according to the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and mobile communications other than mobile phone base stations and mobile phones. The present invention can also be applied to a terminal device or a mobile communication base station device.
本発明に係る信号発振器は、1つの信号発振器で同時に2種類以上の周波数帯域の信号生成が可能となってマルチバンド・マルチモード端末の小型化を実現でき、複数の周波数帯域を含む複数の信号を同時に生成可能な信号発振器、さらには、該信号発振器を搭載する携帯電話端末、携帯電話基地局、移動体通信端末装置及び移動体通信基地局装置等に有用である。 The signal oscillator according to the present invention is capable of simultaneously generating signals in two or more types of frequency bands with a single signal oscillator, thereby realizing downsizing of a multiband multimode terminal, and a plurality of signals including a plurality of frequency bands. Is useful for a signal oscillator capable of generating the signal generator simultaneously, a mobile phone terminal, a mobile phone base station, a mobile communication terminal device, a mobile communication base station device and the like equipped with the signal oscillator.
1 位相比較器
2 ループフィルタ(平滑器)
3 電圧制御発振器
4A 第1のN分周器
4B 第2のN分周器
5A 第1の信号出力端子
5B 第2の信号出力端子
5C 第3の信号出力端子
51A 第1の信号出力端子
51B 第2の信号出力端子
51C 第3の信号出力端子
6 基準信号入力端子
7 周波数シンセサイザ
8A 第1の乗算回路
8B 第2の乗算回路
8C 第3の乗算回路
101A 第1の入力端子
101B 第1の入力端子
102A 第2の入力端子
102B 第2の入力端子
103 第1のバイアス回路
104 第2のバイアス回路
105 トランジスタ
106 トランジスタ
107 トランジスタ
108 トランジスタ
109 トランジスタ
110 トランジスタ
111 第1のインピーダンス素子
112A 第1の電流源
112B 第2の電流源
113 第2のインピーダンス素子
114 第3のインピーダンス素子
115 電源端子
116A 出力端子
116B 出力端子
1
3 Voltage controlled
Claims (14)
一方の入力端子に基準信号が入力され、他方の入力端子に入力された入力信号の位相を比較する位相比較器と、
前記位相比較器からの出力信号を受ける電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器からの出力信号を受け、分周信号を出力すると共に前記位相比較器の他方の入力端子に前記分周信号を出力する分周器と、
前記電圧制御発振器からの出力信号を受ける第1の信号出力端子と、
前記分周信号を受ける第2の信号出力端子とを備えていることを特徴とする信号発振器。 A signal oscillator capable of simultaneously outputting signals including a plurality of frequency bands,
A phase comparator that compares the phase of an input signal that is input to one input terminal and input to the other input terminal;
A voltage controlled oscillator for receiving an output signal from the phase comparator;
A frequency divider that receives an output signal from the voltage controlled oscillator, outputs a divided signal and outputs the divided signal to the other input terminal of the phase comparator;
A first signal output terminal for receiving an output signal from the voltage controlled oscillator;
And a second signal output terminal for receiving the frequency-divided signal.
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- 2005-04-15 JP JP2005118502A patent/JP2006303609A/en active Pending
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