JP2012244627A - ミキサーセル、変調器および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データ信号と発振器信号および符号信号とを論理的に合成することによって、信号点配置図におけるゼロ交差での変調誤差が回避され得るか、または、少なくとも低減され得る変調器のミキサーセルを提供する。
【解決手段】発振器信号１０３の位相跳躍を必要とせずに、ミキサーセル１００における論理的合成またはデジタルリンクを用いることにより、ミキサー出力信号１０７の極性が符号信号１０５によって反転されることが可能になる。正弦波の変化は、データ信号１０１と符号信号１０５との合成によって常に実現されるので、データ信号１０１と符号信号１０５との論理的合成によって、例えば発振器信号１０３を供給するＤＰＰＬが、信号点配置図におけるゼロ交差においてですら、発振器信号１０３に１８０度の位相跳躍を実行する必要がなくなる。
【選択図】図１

Description

実施形態では、例えば、変調器（例えば、ポーラ変調器またはベクトル変調器）において用いられ得るミキサーセルが提供される。他の実施形態では、このようなミキサーセルを伴った変調器を提供する。

現代の送信アーキテクチャーおよび携帯ラジオチップには、ポーラ変調器が用いられている。変調されたＲＦ信号の位相は、ＤＰＬＬ（デジタル位相ロックループ）を介して変調され、振幅は、高周波数ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）ミキサーを用いて変調される。ポーラ変調器における基本的な問題として、信号点配置図におけるゼロ交差にて変調誤差が生じることや、変調スペクトルが鈍くなることが挙げられる。信号点配置図におけるゼロ交差の際に、ＤＰＬＬでは処理することのできない１８０度の位相跳躍が必要不可欠である。また、ＨＦ−ＤＡＣは、正の信号のみを供給し得る。

国際公開第２００８／１３３４８９号パンフレット 米国特許第６２５９３０１号明細書 米国特許第４４０８３５２号明細書 米国特許出願公開第２００９／０１１１４１４号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０３１７３００号明細書 欧州特許０９６６０９５号明細書 国際公開第２０１０／０６８５０４号パンフレット 国際公開第２００９／０３６３９９号パンフレット

実施形態では、論理的合成に基づいたミキサーセル出力信号を得るために、データ信号と発振器信号および符号信号とを論理的に合成するように構成されているミキサーセルが提供される。

他の実施形態では、変調器出力信号を複数の上記ミキサーセルに供給する変調器が提供される。更に、当該変調器は、発振器信号を当該複数のミキサーセルの各ミキサーセルに供給するように構成されている発振器を備えている。更に、当該変調器は、伝送される情報に基づいて、符号信号およびデータ信号を当該複数のミキサーセルの各ミキサーセルに供給するように構成されているデコーダを備えている。当該複数のミキサーセルは、当該変調器出力信号が当該複数のミキサーセルのミキサーセル出力信号の重ね合わせとなるように、相互に接続されている。

以下に、本発明の実施形態が添付の図面に基づいて記載されている。添付の図面は以下の通りである。
一実施形態に係るミキサーセルのブロック図を示している。 一実施形態に係る図１のミキサーセルの一構成のブロック図を示している。 図２ａに示されている実施形態において用いられ得る電流源の一構成を示している。 図２ａに示されているミキサーセルの信号波形のシミュレーションを示している。 一実施形態に係る変調器のブロック図を示している。 一実施形態に係る方法のフローチャートを示している。 一実施形態に係るＲＦ−ＤＡＣの時間出力信号および出力スペクトルを示している。

実施形態が添付の図面に基づいて記載される前に、同一のエレメントまたは同一の機能を有するエレメントには同一の符号が付されており、それ故、同一の符号が付されたエレメントの繰り返しの記載を省略していることに留意すべきである。これにより、同一の符号が付されているエレメントの記載は、相互に交換可能である。

図１は、一実施形態に係るミキサーセル１００のブロック図を示している。ミキサーセル１００は、論理的合成に基づいたミキサーセル出力信号１０７を得るために、データ信号１０１と、発振器信号１０３および符号信号１０５とを論理的に合成するように構成されている。

本実施形態の目的は、変調器（例えば、ポーラ変調器）のミキサーセルにおいて、ミキサーセルの信号であるミキサーセル出力信号が、データ信号と符号信号との（デジタルリンクのような）論理的合成に基づいている場合、このような変調器において、信号点配置図におけるゼロ交差での変調誤差が回避され得るか、または、少なくとも低減され得ることである。これにより、例えば、発振器信号１０３の位相跳躍を必要とせずに、ミキサーセル１００における論理的合成またはデジタルリンクを用いることにより、ミキサー出力信号１０７の極性が符号信号１０５によって反転されることが可能になる。正弦波の変化は、データ信号１０１と符号信号１０５との合成によって常に実現されるので、それ故に、データ信号１０１と符号信号１０５との論理的合成によって、例えば発振器信号１０３を供給するＤＰＰＬが、信号点配置図におけるゼロ交差においてですら、発振器信号１０３に１８０度の位相跳躍を実行する必要がなくなる。例えばミキサーセル１００の外側における発振器信号１０３の極性を切り替える代わりに、ミキサーセル１００において、データ信号１０１と、発振器信号１０３および符号信号１０５とを論理的に合成することにより、データ信号１０１と符号信号１０５との間の非同期性が回避され得る。

例えば、変調器に複数のミキサーセル１００を適用する場合、この変調器において、各ミキサーセルは、同一の発振器信号１０３と同様に同一の符号信号１０５を得ることができ、ミキサーセル出力信号を得るために、この発振器信号１０３および符号信号１０５と、専用データ信号１０１とを論理的に合成することができる。

幾つかの実施形態によれば、データ信号１０１、発振器信号１０３、および、符号信号１０５は、デジタル信号であってもよい。これらのデジタル信号は、例えば、各々が１ビットによって表され得る。デジタル信号を用いること、および、これらのデジタル信号を論理的に合成することによって、データ信号１０１、発振器信号１０３、および、符号信号１０５の高同期性が得られ、これにより変調器出力信号１０７が高精度を有する。また、符号信号１０５を例えば「０」レベルから「１」レベルに単に切り替えることによって、デジタル信号は簡単に実現され、変調ダイアグラムにおけるゼロ交差も実現され得る。これにより、発振器信号１０３は、（データ信号１０３が１ビットを表す）デジタルなデータワードの符号から独立し得る。

変調器において、発振器信号１０３は、位相が変調されたデジタル信号であり得る。ここで、生成される変調器出力信号の信号点配置図におけるゼロ交差は、発振器信号１０３の１８０度の位相跳躍によってではなく、変調器の個々のミキサーセルに対して符号信号１０５を切り替えることによって実現される。

幾つかの実施形態によれば、データ信号１０１、発振器信号１０３、および、符号信号１０５は、電圧であってもよく、ミキサーセル１００は、これらの信号を電圧として受信するように構成されていてもよい。

他の実施形態によれば、ミキサーセル１００によって供給される出力信号１０７は、電流であってもよい。換言すれば、ミキサーセル１００は、ミキサーセル出力信号１０７を電流として供給するように構成されてもよい。例えば、ファイル信号１０１、発振器信号１０３、および、符号信号１０５に依存して、２つの異なる値（例えば「電流オン」と「電流オフ」に例えられる「０」と「１」）を仮定し得るデジタル電流を供給するように構成されてもよい。

図２ａは、他の実施形態に係る図１のミキサーセル１００の一構成としてのミキサーセル２００をブロック図において示している。ミキサーセル２００は、第１のミキサーセル出力信号１０７（ｒｆ＿ｏｕｔとも呼ばれる）を得るために、データ信号１０１と、第１の発振器信号１０３および符号信号１０５とを論理的に合成するように構成され得る。ミサキセル２００は、第２のミキサー出力信号１０７’（ｒｆ＿ｏｕｔｘとも呼ばれる）を得るために、更に、データ信号１０１と、第２の発振器信号１０３’および符号信号１０５とを合成するように構成されているという点において、ミキサーセル２００はミキサーセル１００とは異なっている。データ信号１０１と、第２の発振器信号１０３’および符号信号１０５との第２の論理的合成は、例えば差動を実現するために、第２のミキサーセル出力信号１０７’を得るという選択的な可能性を単に表している。したがって、実施形態では、データ信号１０１と、発振器信号１０３および符号信号１０５との論理的合成に基づいたミキサーセル出力信号１０７のみを供給してもよい。それ故に、第１のミキサーセル出力信号１０７を得るための、データ信号１０１と、第１の発振器信号１０３および符号信号１０５との論理的合成が、先ず以下において、詳細に記載されている。

データ信号１０１、発振器信号１０３、および、符号信号１０５は、ミキサーセル２００の入力信号を形成しており、ミキサーセル出力信号１０７は、ミキサーセル２００の出力信号を形成している。ミキサーセル２００は、第１の論理的合成によって、その入力信号の内の２つ（データ信号１０１および発振器信号１０３）を合成するために、および、第２の論理的合成の結果２０３に基づいたミキサーセル出力信号１０７を得るための第２の論理的合成によって、第１の論理的合成の結果２０１と第３の入力信号（符号信号１０５）とを論理的に合成するように構成されている。図２ａに示されている実施形態では、第１の論理的合成はＮＡＮＤ演算であり、第２の論理的合成はＸＯＲ演算である。したがって、ミキサーセル２００は、発振器信号１０３とデータ信号１０１とをＮＡＮＤ演算するように、および、このＮＡＮＤ演算の結果２０１と符号信号１０５とをＸＯＲ演算するように構成されている。これにより、このＸＯＲ演算の結果２０３に基づいたミキサーセル出力信号１０７が得られる。

図２ａに示されているように、ミキサーセル２００は、第１の電流スイッチ２０５を備え得る。ここで、ミキサーセル出力信号１０７は、この第１の電流スイッチ２０５に沿った電流である。結果２０３は、第１の電流スイッチ２０５に対する第１の制御信号２０３を形成する。例えば、第１の電流スイッチ２０５は、制御信号２０３の値に応じてオープンまたはクローズになり得る。これにより、電流スイッチ２０５がオープンの状態（例えば、第１の制御信号２０３の「０」レベル）では、電流スイッチ２０５に沿って電流は流れず、電流スイッチ２０５がクローズの状態（例えば、第１の制御信号２０３の「１」レベル）では、電流スイッチ２０５に沿って電流が流れる。したがって、ミキサーセル出力信号１０７は、電流スイッチ２０５がオープンの状態では「０」レベルを有しており、電流スイッチ２０５がクローズの状態では「１」レベルを有している。

概要として、ミキサーセル２００は、データ信号１０１と第１の発振器信号１０３および符号信号１０５との論理的合成に基づいて、第１の電流スイッチ２０５に対する第１の制御信号２０３を供給するように構成されている第１の論理回路２０７を示している。

第１の論理回路２００は、第１のＮＡＮＤゲート２０９を備えている。第１のＮＡＮＤゲート２０９の第１の入力は、第１の発振器信号１０３が印加され得る、ミキサーセル２００の第１の入力に結合されている。第１のＮＡＮＤゲート２０９の第２の入力は、データ信号１０１が印加され得る、ミキサーセル２００の第２の入力に結合されている。また、第１の論理回路２００は、ＸＯＲゲート２１１を備えている。ＸＯＲゲート２１１の第１の入力は、第１の発振器信号１０３とデータ信号１０１とのＮＡＮＤ演算の結果２０１を受信するために、第１のＮＡＮＤゲート２０９の出力に結合されている。ＸＯＲゲート２１１の第２の入力は、符号信号１０５が印加され得る、ミキサーセル２００の第３の入力に結合されている。ＸＯＲゲート２１１の出力は、第１の制御信号２０３を電流スイッチ２０５に供給するために、第１の電流スイッチ２０５の制御端子に結合されている（例えば、直接的に接続されている）。

本願では、「結合」とは、回路の第２のノードでの信号が、当該回路の第２のノードに結合された回路の第１のノードでの信号に依存するように、１つ以上の中間の部材との直接的な低抵抗結合および間接的な結合を意味している。換言すれば、他の素子、具体的には抵抗、または、スイッチやトランジスタのような能動素子のスイッチングパスのような受動素子は、相互に結合した２つの端子の間に接続され得る。結合した端子においては、これらの端子の間に部材を接続してもよいが、そのような必要はなく、相互に結合した２つの端子が（いわゆる、低抵抗導電接続によって）相互に直接的に接続していてもよい。

また、本願によれば、第２の端子に印加された信号が第１の端子に印加された信号と同一である場合、第１の端子は第２の端子に直接接続されている。ここで、導体抵抗に起因した寄生効果または僅かな損失は無視され得る。それ故に、直接接続された２つの端子は、追加的な中間の部材を用いずに、典型的にトレースまたはワイヤを介して接続されている。

幾つかの実施形態によれば、例えば、制御信号の第１の状態では、第１の電流スイッチ２０５が導通しないように、および、第１の制御信号２０３の第１の状態とは異なる（例えば、第１の制御信号２０３の第１の状態と相補的である）、第１の制御信号２０３の第２の状態では、第１の電流スイッチが導通するように、第１の論理回路２０７は、第１の制御信号２０３をデジタル信号として供給し得る。

他の実施形態によれば、ミキサーセル２００は、電流源２１３（例えば定電流源２１３）を備え得る。当該電流源は、例えば、（当該電流源から流出する）正の電流または（当該電流源に流入する）負の電流を生成し得る。

ここで、第１の電流スイッチ２０５のスイッチングパスは、電流源２１３と、ミキサーセル２００の第１のミキサーセル出力信号１０７が供給されるミキサーセル２００の第１の出力２０６との間に接続され獲る。したがって、第１の電流スイッチ２０５は、導通状態において、電流源２１３によって供給された電流を、ミキサーセル２００の第１の出力２０６での第１のミキサーセル出力信号１０７として供給するように構成され得る。

図２ａに示されているように、電流スイッチ２０５は、トランジスタとして実現され得る。ここで、当該トランジスタの制御端子は、第１の論理スイッチ２０７の出力に（例えば、第１のＸＯＲゲート２１１の出力に）結合されている。この第１の電流スイッチ２０５のスイッチングパスは、電流源２１３と、ミキサーセル２００の第１の出力２０６との間に結合され得る。例えば、第１の電流スイッチ２０５ソース端子は、電流源２１３に結合され得る。そして、第１の電流スイッチ２０５のドレイン端子は、ミキサーセル２００の第１の出力２０６に結合され得る。

第１の電流スイッチ２０５は、例えば、電界効果トランジスタ、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、または、バイポーラトランジスタであってもよい。

トランジスタのソース端子は、例えば、トランジスタのソース端子またはエミッタ端子であってもよく、ドレイン端子は、例えば、トランジスタのドレイン端子またはコネクタ端子であってもよく、制御端子は、例えば、トランジスタのゲート端子またはベース端子であってもよい。したがって、このようなトランジスタのスイッチングパスは、例えば、トランジスタのドレイン−ソースパス、または、トランジスタのエミッタ−コレクタパスであってもよい。トランジスタの主な電流は、典型的にソース端子からドレイン端子に流れるか、または、その逆も考えられる。

他の実施形態によれば、電流スイッチ２０５は、例えば、いわゆる伝送ゲートスイッチ、リレースイッチ、または、ＭＥＭＳスイッチ（ＭＥＭＳ＝微小電気機械システム）の形状での他のスイッチの種類を用いても実現され得る。

本願の幾つかの場合では、異なる出力信号を得ることは有益である。この場合、図２ａに示されているように、ミキサーセル２００は、第２の論理回路２０７’および第２の電流スイッチ２０５’を備え得る。第２の論理回路２０７’の第２の電流スイッチ２０５’との接続は、第２のミキサーセル出力信号１０７’を供給するために、データ信号１０１と、第２の発振器信号１０３’および符号信号１０５とを論理的に合成するように構成されている。第２の論理回路２０７’は、第１の論理回路２０７と同様に構成されており、第１の発振器信号１０３の代わりに第２の発振器信号１０３’を受信するという差異を有する。２つの発振器信号１０３および１０３’は、例えば位相が１８０度シフトしているように互いに相補的に供給され得る。

それ故に、第２の論理回路２０７’は、第２のＮＡＮＤゲート２０９’を備えており、第２のＮＡＮＤゲート２０９’の第１の入力は、データ信号１０１が供給されているミキサーセル２００の第２の入力に結合されている。第２のＮＡＮＤゲート２０９’の第２の入力は、第２の発振器信号１０３’が供給されているミキサーセル２００の第４の入力に結合されている。また、第２の論理回路２０７’は、第２のＸＯＲゲート２１１’を備えている。第２のＸＯＲゲート２１１’の第１の入力は、データ信号１０１と第２の発振器信号１０３’とのＮＡＮＤ演算の結果２０１’を受信するために、第１のＮＡＮＤゲート２０９’の出力に結合されている。第２のＸＯＲゲート２１１’の第２の入力は、符号信号１０５が供給されているミキサーセル２００の第３の入力に結合されている。第２のＸＯＲゲート２１１’の出力、すなわち、第２の論理回路２０７’の出力は、第２の制御信号２０３’を、データ信号１０１と第２の発振器信号１０３’とのＮＡＮＤ演算の結果２０１'と符号信号１０５とのＸＯＲ演算の結果として第２の電流スイッチ２０５’に供給するために、第２の電流スイッチ２０５’の制御端子に結合されている。

第２の電流スイッチ２０５’のスイッチングパスは、電流源２１３と、第２のミキサーセル出力信号１０７’が供給されるミキサーセル２００の第２の出力２０６’との間に接続されている。第２のミキサーセル出力信号２０７’は、ミキサーセル２００によって電流として供給され得る。電流スイッチ２０５および２０５’は、（２つの電流スイッチ２０５および２０５’に対する等しく選択された下流側のステージを伴って）ミキサーセル出力信号の１０７および１０７’の最小振幅および最大振幅がそれそれ同一で有り得るように、両方共に電流源２１３に結合されている。

第１の電流スイッチ２０５と同様に、第２の電流スイッチ２０５’もトランジスタとして実現され得る。

他の実施形態によれば、２つの電流スイッチ２０５および２０５’は、同一に実現され得る。

したがって、ミキサーセル２００は、データ信号１０１、符号信号１０５、および、第２の発振器信号１０３’と、データ信号１０１と第１の発振器信号１０２および符号信号１０５との論理的合成とを同時に論理的に合成するように構成され得る。

図２ｂは、２つの連続して接続されているトランジスタ２２１および２２３を有する電流源２１３の一構成を示しており、２つのトランジスタ２２１および２２３の制御端子２２５および２２７は、例えば制御電圧ｖｃｕｒｒが供給されている電流源２１３の共通の制御端子に接続されている。制御電圧ｖｃｕｒｒを介して、電流源２１３によって供給される電流Ｉが設定され得る。この電流Ｉは、電流スイッチ２０５および２０５’によって、ミキサー出力信号１０７および１０７’としてミキサーセル２００に供給され得る。

図３は、供給されたデータ信号１０１、２つの発振器信号１０３および１０３’、および、符号信号１０５に基づく図２ａに示されているミキサーセル２００において生じ得る波形のシミュレーションを示している。ここで、上部２つの波形は、下部４つの波形に示されている信号１０１、１０３、１０３’および１０５論理的合成の結果として、２つの電流スイッチ２０５および２０５’に対する２つの制御信号２０３および２０３’を示している。Ｘ軸には、時間がナノ秒でプロットされており、Ｙ軸には、電圧がボルトでプロットされている。

データ信号１０１に対して正弦波を反転させることによって、制御信号２０３および２０３’も反転されることは明白である。これにより、例えば、データ信号１０１、第１の発振器信号１０３、および、符号信号１０５が「１」レベルを有する場合、第１の制御信号２０３は「１」レベルを有する。一方、データ信号１０１および発振器信号１０３が「１」レベルを有し、符号信号１０５が「０」レベルを有する場合、制御信号２０３は「０」レベルを有する。

２つの制御信号２０３および２０３’は、ミキサーセル出力信号１０７および１０７’に直接的に相互に関連しており、これにより、例えば、第１の制御信号２０３が「１」レベルを有する場合、第１のミキサーセル出力信号１０７は「１」レベルを有し得る（すなわち、第１の電流スイッチ２０５のスイッチングパスに沿って電流が流れる）。一方、第１の制御信号２０３が「０」レベルを有する場合、第１のミキサーセル出力信号１０７は「０」レベルを有し得る（すなわち、第１の電流スイッチ２０５に沿って電流が流れない）。同様に、これは第２のミキサーセル出力信号２０７’および第２の制御信号２０３’にも適用される。

図４は、本発明の一実施形態に係る変調器４００の概略図を示している。変調器４００は、複数のミキサーセル２００ａ〜２００ｎ（ここで、ｎは任意の自然数）を備えている。また、変調器４００は、発振器４０１を備えており、発振器４０１は、第１の発振器信号１０３および第２の発振器信号１０３’を、複数のミキサーセル２００ａ〜２００ｎの各ミキサーセルに供給するように構成されている。第１の発振器信号１０３および第２の発振器信号１０３’は、例えば相互に反転可能で有り得る。更に、変調器４００は、デコーダを備えており、当該デコーダは、伝送される情報４１９に基づいて、符号信号１０５およびデータ信号（例えば、データ信号１０１）を、複数のミキサーセルの各ミキサーセルに供給するように構成されている。複数のミキサーセル２００ａ〜２００ｎは、第１の変調器出力信号４０７が複数のミキサーセル２００ａ〜２００ｎの第１のミキサーセル出力信号（例えば、ミキサーセル出力信号１０７）の重ね合わせとなるように、相互に接続されている。第２の変調器出力信号４０７’は、複数のミキサーセル２００ａ〜２００ｎの第２のミキサーセル出力信号の重ね合わせである。変調器４００において用いられているミキサーセルは、例えば、各々が図２ａに示されているミキサーセル２００と同一に構成され得る。すなわち、ミキサーセルの各々が、第１の発振器信号１０３、第２の発振器信号１０３’、および、符号信号１０５と同様に、同一のものに与えられたデータ信号をデコーダから受信し、これらの受信した信号の論理的合成に基づいてミキサーセル出力信号１０７および１０７’を供給する。

他の実施形態によれば、例えば非差動式の形態では、単に１つの発振器信号しか受信せず、１つのミキサーセル出力信号しか供給しないミキサーセルが用いられ得る。これにより、変調器４００もまた、１つの変調器出力信号４０７しか供給しない。この場合、発振器４０１もまた、１つの発振器信号１０３しか複数のミキサーセルに供給し得ない。

図４に示されている変調器４００では、デコーダは、各ミキサーセル２００ａ〜２００ｎに、同一のものに割り当てられた（与えられた）第１の発振器信号１０３、第２の発振器信号１０３’、符号信号１０５、および、データ信号を供給するための列デコーダ４０３および行デコーダ４０５を備えている。また、変調器４００のデコーダは、論理回路４０９を備え得る。論理回路４０９は、伝送されるデータワード４１１に基づいた、行デコーダ４０５および列デコーダ４０３に対する制御信号を供給する。

ミキサーセル２００ａ〜２００ｎの第１の出力は、第１の変調器出力信号４０７が供給される変調器４００の共通の出力ノードに接続され得る。ミキサーセル２００ａ〜２００ｎの第２のミキサーセル出力は、第２の変調器出力信号４０７’が供給される第２の変調器変調器４００の第２の変調器出力ノードに接続され得る。第１の変調器出力ノードは、第１のコイルＬ１を介して変調器４００の電流源４１３に結合され、第２の変調器出力ノードは、第２のコイルＬ２を介して電流源４１３に結合され得る。

図４に示されている変調器４００は、例えば、ポーラ変調器で有り得る。すなわち、発振器４０１が、発振器信号１０３（および第２の発振器信号１０３’）の位相を、伝送される情報に依存して変化させるように構成されている。例えば、発振器４０１は、位相設定信号４１５を受信するように構成され得る。

他の実施形態によれば、変調器４００は、ＱＡＭデコーダ４１７を備え得る。ＱＡＭデコーダ４１７は、伝送される情報４１９に基づいた位相設定信号４１５、符号信号１０５、および、データワード４１１を供給するように構成されている。

図４に示されている差動式の形態では、変調器４００は、（第１の変調器出力信号４０７と第２の変調器出力信号４０７’との差分の形状での）差動出力信号を供給するように構成されている。この差動出力信号は、例えば無線を介して差動出力信号を伝送するアンテナ回路に供給されてもよい。この差動出力信号は、例えばＱＡＭ変調（直交振幅変調）信号であってもよい。各ミキサーセル２００ａ〜２００ｎに対するデータ信号とは反対に、データワード４１１は複数の状態を有し、所望の差動出力信号の振幅を記述し得る。この振幅は、ミキサーセル出力信号１０７と１０７’とを足し合わせることによって、ミキサーセル２００ａ〜２００ｎに変調器出力ノードにて与えら得る。

図５は、他の実施形態に係る方法５００のフローチャートを示している。

方法５００は、ミキサーセル出力信号を得るために、データ信号と発振器信号および符号信号とを論理的に合成するステップ５０１を含んでいる。方法５００は、例えばミキサーセル１００またはミキサーセル２００もしくは一実施形態に係る他のミキサーセルによって実行され得る。

方法５００は、ステップ５０３を選択的に更に含んでいてもよい。この選択的ステップ５０３は、他のミキサーセル出力信号を得るために、データ信号と他の発振器信号および符号信号とを論理的に合成することを含んでいてもよい。

他の実施形態によれば、ステップ５０１および５０３は、同時に実行されてもよい。

以下において、実施形態の幾つかの側面が要約されている。

実施形態では、符号信号および符号ビットを伴った分散型デジタルＲＦ ＤＡＣミキサーセルが提供されている。他の実施形態では、分散型ＲＦ ＤＡＣミキサー（例えば変調器４００）が提供されている。

図６は、このようなＲＦ ＤＡＣの時間出力信号および出力スペクトルを、２５６ビットの解像度および１ＧＨｚのＬＯ周波数（発振器信号の発振周波数）を伴ったシミュレーションの結果として示している。

他の実施形態では、分散型デジタル二重平衡変調器を伴うＲＦ ＤＡＣおよび変調器（例えば、変調器４００のようなデジタルベクトル変調器）が提供されている。ここで、ＲＦ ＤＡＣまたは変調器の分散型デジタル二重平衡ミキサーは、実施形態に係る複数のミキサーセル（例えば、ミキサーセル２００ａ〜２００ｎ）を備えている。この分散型デジタル二重平衡ミキサーは、信号パスにおいてバイアス電流を必要としないか、またはバイアス電流が存在しないという利点を有している。これにより、（例えば、可変のバイアス電流に起因した）信号への悪影響が生じ得ない。要約すると、幾つかの実施形態では、分散型デジタル二重平衡ミキサーを伴うデジタルベクトル変調器が提供されており、分散型デジタル二重平衡ミキサーはデジタルベクトル変調器の信号パスにおいてバイアス電流を必要としないことを可能にしている。

分散型ＲＦ ＤＡＣミキサーセルに符号ビットおよびＸＯＲ演算を挿入することによって、データワードの正および負の半波を処理することが可能である。これにより、信号点配置図におけるゼロ交差の問題が解決される。ＸＯＲ演算は、ＬＯ信号（発振器信号）に直接為されるか、または、２つの信号を混合させるＮＡＮＤ演算後に為される。電流源がオフ状態であるので、ミキサー出力での出力パワーが減少して、ノイズもまた減少する。

実施形態では、複数の出力信号が、分散型ＲＦ ＤＡＣのセルにおけるデジタルリンクを用いて、デジタルデータワードの符号ビットと共に反転される。

実施形態が標準的なセルを伴って実現され得る。例えば、ＸＯＲゲートおよびＮＡＮＤゲートが標準的なセルを用いて実現され得る。

幾つかの側面が装置の文脈において記載されている一方、これらの側面は、装置のブロックまたは素子がそれぞれの方法ステップまたは方法ステップの特徴としても見られ得るように、それぞれの方法の記載も表している。同様に、方法ステップの文脈において記載されているか、または、方法ステップとして記載されている側面は、それぞれのブロックの記載、または、それぞれの装置の詳細または特徴の記載も表している。方法ステップの一部または全部は、マイクロプロセッサ、プログラマブルコンピュータ、または電子回路のようなハードウェア装置によって（または、ハードウェア装置を用いることによって）実行され得る。幾つかの実施形態では、最重要な方法ステップの幾つかが、このような装置によって実行され得る。

Claims (26)

1. データ信号（１０１）と、発振器信号（１０３、１０３’）および符号信号（１０５）とを論理的に合成することによって、当該論理的合成に基づいたミキサーセル出力信号（１０７、１０７’）を得るように構成されている、
   ことを特徴とするミキサーセル（１００、２００）。
2. 上記データ信号（１０１）、上記発振器信号（１０３、１０３’）、および、上記符号信号（１０５）は、上記ミキサーセル（１００、２００）の入力信号であり、
   上記ミキサーセル（１００、２００）は、第１の論理的合成によって上記入力信号の２つを論理的に合成し、第２の論理的合成によって上記第１の論理的合成の結果（２０１）と第３の入力信号とを論理的に合成することによって、上記第２の論理的合成の結果（２０３）に基づいた上記ミキサーセル出力信号（１０７）を得るように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のミキサーセル（１００、２００）。
3. 上記第１の論理的合成はＮＡＮＤ演算（２０９）であり、上記第２の論理的合成はＸＯＲ演算（２１１）であるか、または
   上記第１の論理的合成はＸＯＲ演算であり、上記第２の論理的合成はＮＡＮＤ演算である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のミキサーセル（１００、２００）。
4. 第１の論理的合成によって上記発振器信号（１０３）と上記データ信号（１０１）とを論理的に合成し、第２の論理的合成によって上記第１の論理的合成の結果（２０１）と上記符号信号（１０５）とを論理的に合成することによって、第２の論理的合成の結果（２０３）に基づいた上記ミキサーセル出力信号（１０７）を得るように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のミキサーセル（２００）。
5. 上記第１の論理的合成はＮＡＮＤ演算（２０９）であり、上記第２の論理的合成はＸＯＲ演算（２１１）である、
   ことを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載のミキサーセル（２００）。
6. 他のミキサーセル出力信号（１０７’）を得るために、上記データ信号（１０１）および上記符号信号（１０５）と他の発振器信号（１０３’）とを更に論理的に合成するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のミキサーセル（１００）。
7. 上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、上記他の発振器信号（１０３’）の論理的合成から独立して、上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、上記発振器信号（１０３）の論理的合成を実行するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項６に記載のミキサーセル（１００）。
8. 上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、上記発振器信号（１０３）の論理的合成と同様に、上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、上記他の発振器信号（１０３’）の論理的合成を実行するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項６または７に記載のミキサーセル（２００）。
9. 上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、上記他の発振器信号（１０３’）の論理的合成と同時に、上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、上記発振器信号（１０３）の論理的合成を実行するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項６から８の何れか１項に記載のミキサーセル（２００）。
10. 論理回路（２０７）と、
    電流スイッチ（２０５）と、
    を備えており、
    上記論理回路（２０７）は、上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、上記発振器信号（１０３）の論理的合成に基づいた、電流スイッチ（２０５）に対する制御信号（２０３）を供給するように構成されており、
    上記ミキサーセル出力信号（１０７）は、電流スイッチ（２０５）に沿った電流である、
    ことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載のミキサーセル（２００）。
11. 論理スイッチ（２０７）は、上記制御信号（２０３）をデジタル信号として供給するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のミキサーセル（２００）。
12. 上記論理回路（２０７）は、上記電流スイッチ（２０５）が上記制御信号（２０３）の第１の状態において導通しておらず、上記制御信号（２０３）の上記第１の状態とは異なる上記制御信号（２０３）の第２の状態において導通するように、上記制御信号（２０３）を供給するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のミキサーセル。
13. 上記電流スイッチ（２０５）のスイッチングパスは、電流源（２１３）と、上記ミキサーセル出力信号（１０７）が供給される上記ミキサーセル（２００）の出力（２０６）との間に接続されており、
    上記電流スイッチ（２０５）の制御端子は、上記制御信号（２０３）が供給される上記論理回路（２０７）の出力に結合されている、
    ことを特徴とする請求項１０から１２の何れか１項に記載のミキサーセル（２００）。
14. 他の電流スイッチ（２０５’）と、
    他の論理回路（２０７’）と、
    を更に備えており、
    上記他の電流スイッチ（２０５’）に対する他の制御信号（２０３’）を得るために、上記他の論理回路（２０７’）は、上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、他の発振器信号（１０３’）の論理的合成を実行するように構成されており、
    上記ミキサーセル（２００）は、上記他の電流スイッチ（２０５）を流れる電流である他のミキサーセル出力信号（１０７’）を供給するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１０から１３の何れか１項に記載のミキサーセル。
15. 上記ミキサーセル（２００）の電流スイッチ（２０５、２０５’）は、トランジスタである、
    ことを特徴とする請求項１０から１４の何れか１項に記載のミキサーセル（２００）。
16. 上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、上記発振器信号（１０３）をデジタル信号として受信するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１から１５の何れか１項に記載のミキサーセル（２００）。
17. 上記データ信号（１０１）、上記符号信号（１０５）、および、上記発振器信号（１０３）を電圧信号として受信するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１から１６の何れか１項に記載のミキサーセル（２００）。
18. 上記ミキサーセル出力信号（１０７）を電流信号として供給するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１から１７の何れか１項に記載のミキサーセル（２００）。
19. 請求項１から１８の何れか１項に記載のミキサーセルと、
    他の発振器信号（１０３’）が発振器信号（１０３）に反転されるように、上記発振器信号（１０３）および上記他の発振器信号（１０３’）を供給するように構成されている発振器と、
    を備えている、
    ことを特徴とする回路。
20. データ信号（１０１）を受信するデータ信号入力と、
    第１の発振器信号（１０３）を受信する第１の発振器信号入力と、
    第２の発振器信号（１０３’）を受信する第２の発振器信号入力と、
    符号信号（１０５）を受信する符号信号入力と、
    第１のミキサーセル出力信号（１０７）を供給する第１のミキサーセル出力（２０６）と、
    第２のミキサーセル出力信号（１０７’）を供給する第２のミキサーセル出力（２０６’）と、
    第１のＮＡＮＤゲート（２０９）および第２のＮＡＮＤゲート（２０９’）と、
    第１のＸＯＲゲート（２１１）および第２のＸＯＲゲート（２１１’）と、
    第１の電流スイッチ（２０５）および第２の電流スイッチ（２０５’）と、
    を備えており、
    上記第１のＮＡＮＤゲート（２０９）の第１の入力は、上記第１の発振器信号入力に結合され、上記第１のＮＡＮＤゲート（２０９）の第２の入力は、上記データ信号入力に結合されており、
    上記第２のＮＡＮＤゲート（２０９’）の第１の入力は、上記データ信号入力に結合され、上記第２のＮＡＮＤゲート（２０９’）の第２の入力は、上記他の発振器信号入力に結合されており、
    上記第１のＸＯＲゲート（２１１）の第１の入力は、上記第１のＮＡＮＤゲート（２０９）の出力に結合され、上記第１のＸＯＲゲート（２１１）の第２の入力は、上記符号信号入力に結合されており、
    上記第２のＸＯＲゲート（２１１’）の第１の入力は、上記第２のＮＡＮＤゲート（２０９’）の出力に結合され、上記第２のＸＯＲゲート（２１１’）の第２の入力は、上記符号信号入力に結合されており、
    上記第１のＸＯＲゲート（２１１）の出力は、上記第１の電流スイッチ（２０５）の制御端子に結合されており、
    上記第２のＸＯＲゲート（２１１’）の出力は、上記第２の電流スイッチ（２０５’）の制御端子に結合されており、
    上記第１のミキサーセル出力（２０６）は、第１の電流スイッチ（２０５）のスイッチングパスに結合されており、
    上記第２のミキサーセル出力（２０６’）は、第２の電流スイッチ（２０５’）のスイッチングパスに結合されている、
    ことを特徴とするミキサーセル（２００）。
21. 変調器出力信号（４０７）を供給する変調器（４００）であって、
    請求項１から２０の何れか１項に記載の複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）と、
    上記複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）の各ミキサーセルに発振器信号（１０３）を供給するように構成されている発振器（４０１）と、
    伝送される情報（４１９）に基づいて、符号信号（１０５）およびデータ信号（１０１）を、複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）の各ミキサーセルに供給するように構成されているデコーダ（４０３、４０５、４０９、４１７）と、
    を備えており、
    上記複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）は、上記変調器出力信号（４０７）が上記複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）の上記ミキサーセル出力信号（１０７）の重ね合わせとなるように相互に接続されている、
    ことを特徴とする変調器（４００）。
22. 上記発振器（４０１）は、伝送される上記情報（４１９）に依存して、上記発振器信号（１０３）の位相を変化させるように構成されている、
    ことを特徴とする請求項２１に記載の変調器（４００）。
23. 上記発振器（４０１）は、同一の発振器信号（１０３）を上記複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）の各ミキサーセルに供給するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項２１または２２に記載の変調器（４００）。
24. 上記デコーダ（４０３、４０５）は、同一の符号信号（１０５）を上記複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）の各ミキサーセルに供給しつつ、各ミキサーセルに割り当てられたデータ信号を各ミキサーセルに供給するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項２１から２３の何れか１項に記載の変調器（４００）。
25. 他の変調器出力信号（４０７’）を更に供給するように構成されており、
    上記発振器（４０１）は、他の発振器信号（１０３’）を上記複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）の各ミキサーセルに供給するように構成されており、
    上記複数のミキサーセルの各ミキサーセルは、各ミキサーセルのデータ信号と上記他の発振器信号（１０３’）および上記符号信号（１０５）とを論理的に合成することによって、当該論理的合成に基づいた他のミキサーセル出力信号を得るように構成されており、
    上記複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）は、上記他の変調器出力信号（４０７’）が上記複数のミキサーセル（２００ａ〜２００ｎ）の上記他のミキサーセル出力信号の重ね合わせとなるように相互に接続されている、
    ことを特徴とする請求項２１から２４の何れか１項に記載の変調器（４００）。
26. ミキサーセル出力信号を供給する方法（５００）であって、
    上記ミキサーセル出力信号を得るために、データ信号と発振器信号および符号信号とを論理的に合成すること（５０１）を含んでいる、
    ことを特徴とする方法（５００）。

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