JP2006506910A - 可変振幅のlo信号を用いた直接変換 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の特徴、性質、および長所は、別途記載する詳細な説明から、図面と共に参照するとき、同じ参照符号が全体的に対応して同定され、より明らかになるであろう。
この実施形態では、可変振幅のLO発生器144aにおいて、可変利得増幅器330はLO発生器340へ接続される。増幅器330は、VCO142からのVCO信号と振幅制御信号とを受信し、制御信号によって判断される振幅と、VCO信号の周波数によって判断される周波数とをもつ“スイッチング”信号を供給する。したがって、スイッチング信号は、VCO信号の一形態であると考えられる。LO発生器340は、スイッチング信号を(恐らくはVCO信号と共に)受信し、可変振幅をもつIおよびQのLO信号を生成する。LO信号の振幅は、スイッチング信号の振幅に依存し、またスイッチング信号の振幅は、制御信号に依存する。可変振幅のIおよびQのLO信号は、直接アップコンバータ130aへ供給される。
図5は、LO信号振幅またはレベル 対 出力信号レベルの例示的な伝達関数510を示している。垂直方向の軸は、LO信号の振幅を表わし、デシベルの単位で与えられている(すなわち、LO信号の振幅は、公称のLO信号の振幅に関係して与えられている)。水平方向の軸は、出力信号レベルを表わし、ミリワットデシベルの単位で与えられている。
図1および4に示されているトランシーバの設計において、出力信号レベルは、VGA132の利得によって判断されるか、またはそれに直接に関係している。VGA132の利得制御信号は、この利得を判断し、出力信号レベルを推定するのに使用される。伝達関数は、LO信号レベル対VGA132の利得制御に関して定められる。LO信号レベルは出力信号レベルに基づいて変化し、また出力信号レベルはVGAの利得に依存するので、LO発生器の振幅制御は、VGAの利得制御に基づいて求められる。
この実施形態では、可変利得増幅器630において、電流ミラーは、差動入力の対と接続されている。電流ミラーは、NPNトランジスタ730aおよび730bと、抵抗732aおよび732bとを含む。トランジスタ730aおよび730bのベースは、相互に、およびトランジスタ730aのコレクタに接続され、コレクタは、振幅制御信号の電流Iinを受信する。トランジスタ730aおよび730bのエミッタは、抵抗732aおよび732bの一方の端部にそれぞれ接続され、これらの抵抗の他方の端部は、回路の接地に接続される。差動入力の対は、NPNトランジスタ734aおよび734bを含み、これらのベースは、VCO142から差動VCO信号を受信し、これらのエミッタは、相互におよびトランジスタ730bのコレクタに接続される。
可変振幅直角位相LO発生器144cは、次のように動作する。振幅制御信号の入力電流Iinは、トランジスタ730aのコレクタに供給される。電流ミラーの設計のために、トランジスタ730bを通る電流I1は、トランジスタ730aを通る入力電流Iinと、抵抗732a対抵抗732bの比とよって判断される。抵抗の比が、1すなわち1.0であるときは、トランジスタ730bを通る電流は、入力電流に等しい(すなわち、I1=Iin)。
ミキサー642aおよび642bからのIおよびQのLO信号は、ミキサーのバイアステール電流I2およびI3に線形比例する振幅をもつ電圧信号である。バイアステール電流I2およびI3は、振幅制御信号の入力電流Iinに比例する。入力制御信号における線形変化に指数関数的に基づいて、IおよびQのLO信号の振幅を調節することが望ましいこともある。この種の関係は、“デシベルにおいて線形(linear-in-dB)”と呼ばれる。デシベルにおいて線形の制御は、入力制御信号に指数関数的に依存するように、入力電流Iinを生成することによって実現することができる。
閾値およびスロープ制御装置818は、電流Icを受信し、振幅制御信号の入力電流Iinを生成する。とくに、装置818は、電流Icが、選択可能またはプログラム可能な閾値よりも低くなるまで、これを特定の公称値に留める。装置818は、入力電流Iinが電流Icに依存するレートを調節するための手段も供給する。このレートも、選択可能か、またはプログラム可能である。装置818は、入力電流Iinを、図7に示されている可変振幅直角位相LO発生器144c内の電流ミラーへ供給する。閾値または利得スロープ、あるいはこの両者は、設計時間、製造中、標準動作中、などにおいて設定される。
可変振幅LO信号を使用して直接変換を行うための、ここに記載されている技術は、種々の手段によって実行される。例えば、これらの技術は、ハードウエア、ソフトウエア、またはその組み合わせにおいて実行される。ハードウエアの実行において、1つの技術または組合された技術を実行するのに使用される要素は、1つ以上の特定用途向け集積回路(application specific integrated circuit, ASIC)、ディジタル信号プロセッサ(digital signal processor, DSP)、プログラマブル論理装置(programmable logic device, PLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate array, FPGA)、プロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、ここに記載されている機能を実行するように設計された他の電子装置、またはその組み合わせの中で実行される。
Claims (21)
- 電圧制御発振器(voltage controlled oscillator, VCO)信号を受信し、可変振幅と、VCO信号の周波数に関係する周波数とをもつ局所発振器(local oscillator, LO)信号を生成するように動作するLO発生器と、
第1の制御信号を受信し、かつ第1の制御信号に基づいてLO信号の振幅を調節するように動作する可変利得増幅器とを含み、可変振幅LO信号を、入力信号の周波数アップコンバージョンに使用して、出力信号を得る集積回路。 - 可変振幅LO信号を、ベースバンドの入力信号の直接アップコンバージョンに使用して、無線周波数(radio frequency, RF)の出力信号を得る請求項1記載の集積回路。
- 出力信号が可変信号レベルをもち、LO信号の振幅が出力信号レベルに依存する請求項1記載の集積回路。
- LO信号の振幅が、特定の閾値よりも高い出力信号レベルでは、ほぼ一定であり、特定の閾値よりも低い出力信号レベルに対しては、比例する請求項3記載の集積回路。
- 特定の閾値が選択可能である請求項4記載の集積回路。
- LO信号の振幅の変化率対出力信号レベルの変化が選択可能である請求項4記載の集積回路。
- LO信号の振幅が、出力信号に基づいて調節され、搬送波抑圧の仕様を満たす請求項3記載の集積回路。
- LO信号の振幅が、第1の制御信号を生成するのに使用される第2の制御信号に、指数関数的に関係する請求項1記載の集積回路。
- LO信号の振幅が、第1の制御信号を生成するのに使用される第2の制御信号に対して温度補償される請求項1記載の集積回路。
- 第2の制御信号を受信して、第1の制御信号を生成するように動作し、第1および第2の制御信号が特定の伝達関数に関係する振幅制御装置をさらに含む請求項1記載の集積回路。
- LO発生器が、
VCO信号を受信して、VCO信号の周波数に関係する周波数をもつミキサーLO信号を生成するように動作する分周器と、
ミキサーLO信号を受信して、VCO信号の一形態とミックスして、LO信号を供給するように動作するミキサーとを含む請求項1記載の集積回路。 - 分周器が、Nを正の整数として、Nの倍数によってVCO信号の周波数を分割し、ミキサーLO信号を生成するように動作する請求項11記載の集積回路。
- ミキサーが、単側波帯ミキサーである請求項11記載の集積回路。
- LO発生器および可変利得増幅器が、バイポーラトランジスタで実行される請求項1記載の集積回路。
- 入力信号を受信して、可変利得振幅LO信号でアップコンバートして、アップコンバートされた信号を生成し、アップコンバートされた信号から出力信号を得るように動作する周波数アップコンバータをさらに含む請求項1記載の集積回路。
- 電圧制御発振器(VCO)信号を受信し、可変振幅と、VCO信号の周波数に関係する周波数とをもつ局所発振器(LO)信号を生成するように動作するLO発生器と、
制御信号を受信して、制御信号に基づいてLO信号の振幅を調節するように動作する可変利得増幅器とを含み、可変振幅LO信号を、入力信号の周波数ダウンコンバージョンに使用して、出力信号を得て、入力信号が可変信号レベルをもち、LO信号の振幅が入力信号レベルに依存する集積回路。 - 電圧制御発振器(VCO)信号を受信して、可変振幅と、VCO信号の周波数に関係する周波数とをもつ同相(inphase, I)および直角位相(quadrature, Q)の局所発振器(LO)信号を生成するように動作するLO発生器と、
制御信号を受信して、制御信号に基づいて、IおよびQのLO信号の振幅を調節するように動作する第1の可変利得増幅器と、
IおよびQのベースバンド信号を受信して、可変振幅のIおよびQのLO信号でアップコンバートして、アップコンバートされた信号を生成するように動作する周波数アップコンバータとを含むデバイス。 - アップコンバートされた信号を、可変利得で増幅して、可変信号レベルをもつ出力信号を供給するように動作する第2の可変利得増幅器をさらに含み、LO信号の振幅が出力信号レベルに依存する請求項17記載のデバイス。
- 可変振幅と、VCO信号の周波数に関係する周波数とをもつ局所発振器(LO)信号を、電圧制御発振器(VCO)信号に基づいて生成するための手段と、
第1の制御信号に基づいて、LO信号の振幅を調節するための手段と、
可変振幅LO信号を使用して、入力信号の周波数変換を行って、出力信号を得るための手段とを含む装置。 - 出力信号が可変信号レベルをもち、LO信号の振幅が出力信号レベルに依存する請求項19記載の装置。
- 無線通信システムにおいて周波数変換を行う方法であって、
電圧制御発振器(VCO)信号に基づいて、可変振幅と、VCO信号の周波数に関係する周波数とをもつ局所発振器(LO)信号を生成することと、
第1の制御信号に基づいてLO信号の振幅を調節することと、
可変振幅のLO信号を使用して、入力信号の周波数変換を行って、出力信号を得ることとを含む方法。
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