JP3141936B2 - 周波数コンバータ - Google Patents

周波数コンバータ

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JP3141936B2
JP3141936B2 JP10125577A JP12557798A JP3141936B2 JP 3141936 B2 JP3141936 B2 JP 3141936B2 JP 10125577 A JP10125577 A JP 10125577A JP 12557798 A JP12557798 A JP 12557798A JP 3141936 B2 JP3141936 B2 JP 3141936B2
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/12Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of semiconductor devices having more than two electrodes
    • H03D7/125Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of semiconductor devices having more than two electrodes with field effect transistors

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムの送
受信器に用いられる周波数コンバータに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】通信システムにおいて送信機能と受信機
能とを備えた完全な送受信器を得るためには、IF(中
間周波)信号をRF(無線周波)信号に変換するアップ
コンバータ機能と、RF信号をIF信号に変換するダウ
ンコンバータ機能とを備えた周波数コンバータが必要で
ある。本発明は、このようなアップコンバータ機能及び
ダウンコンバータ機能を備えた周波数コンバータに関す
る。
【0003】図5を参照すると、従来のこの種の周波数
コンバータが示されている。この周波数コンバータは、
別々に設けられたアップコンバータ29及びダウンコン
バータ30と、アップコンバータ29及びダウンコンバ
ータ30に共用される一つの局部発振器38とを有す
る。
【0004】アップコンバータ29はIF入力ポート3
1を有する。入力側のマッチング回路32の入力はIF
入力ポート31に接続されている。ミキサ(混合)回路
33はマッチング回路32の出力に接続されると共に局
部発振器38に接続され、マッチング回路32からのI
F信号と局部発振器38からの局部発振信号37(周波
数F0を有する)とを受けてRF信号を出力する。出力
側のマッチング回路35の入力はミキサ回路33の出力
に接続されている。出力側のマッチング回路35の出力
はRF出力ポート36に接続されている。
【0005】ダウンコンバータ30はRF入力ポート3
9を有する。入力側のマッチング回路40の入力はRF
入力ポート39に接続されている。ミキサ回路41はマ
ッチング回路40の出力に接続されると共に局部発振器
38に接続され、マッチング回路40からのIF信号と
局部発振器38からの局部発振信号45(局部発振信号
37と同一の周波数F0を有する)とを受けてIF信号
を出力する。出力側のマッチング回路43の入力はミキ
サ回路33の出力に接続されている。出力側のマッチン
グ回路43の出力はIF出力ポート44に接続されてい
る。
【0006】マッチング回路32及び43は、出力をI
F(中間周波)帯の固定周波数F1にマッチングさせる
ためのものであり、マッチング回路40及び35は、出
力をRF(無線周波)帯の固定周波数F2(>F1)に
マッチングさせるためのものである。
【0007】以上については、たとえば、Y.TAKI
MOTO等による「RESEARCH ACTIVIT
IES ON MILLIMETER WAVE IN
DOOR COMMUNICATION SYSTEM
S IN JAPAN」 IEEE MTT−S Di
gest、 06/1993、673〜676頁を参照
されたい。
【0008】図6を参照すると、通信システムにおいて
使用される従来のもう一つの周波数コンバータが示され
ている。この周波数コンバータも、図5の周波数コンバ
ータと同様に、アップコンバータ29及びダウンコンバ
ータ30と、アップコンバータ29及びダウンコンバー
タ30に共用される一つの局部発振器38とを有してい
る。アップコンバータ29及びダウンコンバータ30
は、それぞれミキサ回路(図5の33及び41)を構成
するミキシング素子としてFET(電界効果トランジス
タ)47及び46を有する。また、アップコンバータ2
9は、図5のマッチング回路32を構成する素子として
共振型LC回路49を、図5のマッチング回路35を構
成する素子として線路51を有し、ダウンンバータ30
は、図5のマッチング回路40を構成する素子として線
路50を、図5のマッチング回路43を構成する素子と
して共振型LC回路48を有する。なお、図6におい
て、52〜55はそれぞれ線路である。
【0009】図6の構造については、例えば、M.Ma
dihian等による「A Monolithic A
lGaAs/InGaAs Upconverter
ICfor K−Band Wireless Net
works」IEEE TRANSACTIONS O
N MICROWAVE THEORY ANDTEC
HNIQUES、 Vol.43、 No.12 19
95年12月、2773〜2778頁を参照されたい。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図5及び図6の周波数
コンバータにおける問題点の1つは、多大なスペースを
必要とし、集積化した際のコストが使用されるスペース
に比例して増大することである。
【0011】すなわち、完全な送受信器を得るために
は、IF入力ポート31とIF出力ポート44とRF入
力ポート39とRF出力ポート36との4つのポートを
設けた設計にしなければならない。一般に、IF及びR
F入出力ポートのためのパッドの外部への接続部はスペ
ースを必要とし、それ故全体の面積が大きくなってしま
う。また、アップコンバータ29及びダウンコンバータ
30をそれぞれ構成するミキサ回路33及び41(或い
はミキサ回路33及び41を構成するミキシング素子と
してのFET47及び46)の各々の入出力側にそれぞ
れマッチング回路が必要で、全体として計4つのマッチ
ング回路が必要となる。
【0012】図5及び図6の周波数コンバータにおける
問題点のもう一つは、マッチング性能が達成される対象
となる周波数をチップ上で適応的に変化させることが不
可能なことである。
【0013】なぜなら、マッチング回路は固定周波数値
を有しており、従って、マッチング性能が達成される対
象となる周波数が固定されているからである。
【0014】それ故、本発明の課題は、上述した問題点
を解消し、周波数マッチングにおけるフレキシビリティ
を有する小型の周波数コンバータを提供することであ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、入力信
号が入力される入力ポート(1)に一端を接続された第
1のマッチング回路(2)と、この第1のマッチング回
路(2)の他端に一端を接続され、他端を第1の電圧源
(VG)に接続された第1のインダクタ(3)と、この
第1のインダクタ(3)と前記第1のマッチング回路
(2)との第1の接続点(17)に第1のキャパシタ
(4)を介して接続された第1のポートと、接地された
第2のポートと、第1及び第2の制御電圧の内の一方を
供給される制御電圧端子(20)に接続された第3のポ
ートとを有する第1の制御素子(5或いは23)と、一
端を局部発振信号(L0 )が供給される局部発振信号ポ
ート(9)に接続された第2のマッチング回路(10)
と、前記第1の接続点(17)に接続された第1のポー
トと、前記第2のマッチング回路(10)の他端に接続
された第2のポートと、第3のポートとを有し、前記第
1及び前記第2のポートにおける信号を互いに混合し、
混合された信号を前記第3のポートに出力するミキシン
グ素子(7或いは22)と、前記ミキシング素子(7或
いは22)の前記第3のポートに一端を接続された第3
のマッチング回路(18)と、この第3のマッチング回
路(18)の他端に一端を接続され、他端を第2の電圧
源(VD)に接続された第2のインダクタ(13)と、
この第2のインダクタ(13)と前記第3のマッチング
回路(18)との第2の接続点(19)に第2のキャパ
シタ(12)を介して接続された第1のポートと、接地
された第2のポートと、前記制御電圧端子(20)にイ
ンバータ回路(21)を介して接続された第3のポート
とを有する第2の制御素子(11或いは24)と、前記
第2の接続点(19)に一端を接続され、他端を出力ポ
ート(16)に接続された第4のマッチング回路(1
5)とを有することを特徴とする周波数コンバータが得
られる。
【0016】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を参照して説明する。
【0017】図1を参照すると、本発明の第1の実施例
による周波数コンバータは、入力信号が入力される入力
ポート1に一端を接続された伝送線路からなる第1のマ
ッチング回路2と、この第1のマッチング回路2の他端
に一端を接続され、他端を第1の電圧源VGに接続され
た第1のインダクタ3と、この第1のインダクタ3と第
1のマッチング回路2との第1の接続点17に第1のキ
ャパシタ4を介して接続された第1のポートと、接地さ
れた第2のポートと、第1及び第2の制御電圧の内の一
方を供給される制御電圧端子20に接続された第3のポ
ートとを有する第1の制御素子5と、一端を局部発振信
号L0 が供給される局部発振信号ポート9に接続された
伝送線路からなる第2のマッチング回路10と、第1の
接続点17に接続された第1のポートと、第2のマッチ
ング回路10の他端に接続された第2のポートと、第3
のポートとを有し、第1及び第2のポートにおける信号
を互いに混合し、混合された信号を第3のポートに出力
するミキシング素子7と、ミキシング素子7の第3のポ
ートに一端を接続された伝送線路からなる第3のマッチ
ング回路18と、この第3のマッチング回路18の他端
に一端を接続され、他端を第2の電圧源VDに接続され
た第2のインダクタ13と、この第2のインダクタ13
と第3のマッチング回路18との第2の接続点19に第
2のキャパシタ12を介して接続された第1のポート
と、接地された第2のポートと、制御電圧端子20にイ
ンバータ回路21を介して接続された第3のポートとを
有する第2の制御素子11と、第2の接続点19に一端
を接続され、他端を出力ポート16に接続された第4の
マッチング回路15とを有する。
【0018】この周波数コンバータでは、この周波数コ
ンバータをアップコンバータとして動作させる時に、第
1の制御素子5の第1のポート及び第2のポート間をオ
ンし、かつ、第2の制御素子11の第1のポート及び第
2のポート間をオフする前記第1の制御電圧(これは後
述するように0Vである。)が制御電圧端子20に与え
られ、この周波数コンバータをダウンコンバータとして
動作させる時に、第1の制御素子5の第1のポート及び
第2のポート間をオフし、かつ、第2の制御素子11の
第1のポート及び第2のポート間をオンする前記第2の
制御電圧(これは後述するように1Vである。)が制御
電圧端子20に与えられる。
【0019】また、ミキシング素子7の第1のポート
は、第1の接続点17に伝送線路からなる第4のマッチ
ング回路6を介して接続されている。
【0020】図示のミキシング素子7は、前記第1のポ
ート、前記第2のポート、及び前記第3のポートとし
て、ゲート、ソース、及びドレインをそれぞれ有するミ
キシングFET7である。
【0021】また、図示の第1の制御素子5は、前記第
1のポート、前記第2のポート、及び前記第3のポート
として、ドレイン、ソース、及びゲートをそれぞれ有す
る第1の制御FET5であり、図示の第2の制御素子1
1は、前記第1のポート、前記第2のポート、及び前記
第3のポートとして、ドレイン、ソース、及びゲートを
それぞれ有する第2の制御FET11である。
【0022】図1の周波数コンバータにおいては、以下
の変形が可能である。
【0023】即ち、第1の制御素子5の前記第1のポー
トは、第1のキャパシタ4を介さずに、第1の接続点1
7に直接に接続されても良い。この場合、第1のキャパ
シタ4は、第1の制御素子5の前記第1のポートと第1
の制御素子5の前記第2のポートとの間に、接続され
る。
【0024】同様に、第2の制御素子11の前記第1の
ポートは、第2のキャパシタ12を介さずに、第2の接
続点(19)に直接に接続されても良い。この場合、第
2のキャパシタ12は、第2の制御素子11の前記第1
のポートと第2の制御素子11の前記第2のポートとの
間に、接続される。
【0025】この変形例の場合、この周波数コンバータ
をアップコンバータとして動作させる時には、第1の制
御素子5の前記第1のポート及び前記第2のポート間を
オフし、かつ、第2の制御素子11の前記第1のポート
及び前記第2のポート間をオンする前記第2の制御電圧
が前記制御電圧端子20に与えられ、この周波数コンバ
ータをダウンコンバータとして動作させる時には、第1
の制御素子5の前記第1のポート及び前記第2のポート
間をオンし、かつ、第2の制御素子11の前記第1のポ
ート及び前記第2のポート間をオフする前記第2の制御
電圧が制御電圧端子20に与えられる。
【0026】次に図1の周波数コンバータについて詳細
に説明する。
【0027】本発明では、グローバルなマッチング回路
を設計する際には、まず、より高い周波数で動作するよ
うに線路との従来のマッチング回路を設計し、ミキサ回
路の1つのポートを入出力ポートにマッチングさせる。
次のステップは、FETを含む共振型のマッチング回路
を図1に示すように配置することである。無限インピー
ダンスを示すFETを用いて最適化が行なわれる。そこ
で、このFETが小さいインピーダンスを示す場合に
は、最低の周波数に対して最適化される。最適化の最初
のステップの後、すべての構造のグローバルな最適化が
行なわれ、所望の周波数においてマッチングさせるため
に用いるキャパシタンス、インダクタンス及び制御FE
Tの最適値が導かれる。FETはゲート電圧に対してそ
の等価キャパシタンスを変化させるため、制御FETの
電圧制御を起動してマッチング回路の周波数を調節する
ことが可能である。
【0028】図1の周波数コンバータは、例えば8GH
zの局部周波数を用いて例えば2GHzの入力信号を例
えば10GHzの出力信号に変換するアップコンバータ
機能と、例えば8GHzの局部周波数を用いて例えば1
0GHzの入力信号を例えば2GHzの出力信号に変換
するダウンコンバータ機能とを有するものである。
【0029】50Ωを示す入力ポート1は、複数個の伝
送線路からなるマッチング回路2に接続されている。こ
のマッチング回路2は、入力ポート1の50Ωのインピ
ーダンスを、中央のミキシング素子7及び制御FET5
の状態に大きく依存する点17のインピーダンスに変換
しなければならない。このマッチング回路2は、50Ω
の特性インピーダンスをもつ、ある長さの1つの伝送線
路のみで構成することもできる。制御FET5がオフの
場合(この場合、点17においてインダクタ3及びキャ
パシタ4の組合わせにより共振が起きない)、マッチン
グ回路2は最高周波数(つまり10GHz)にマッチン
グしなければならない。その場合には、2GHzの寄与
を停止しなければならない。1つの伝送線路では不十分
な場合には、マッチング回路2は、2つの伝送線路とそ
れらの間に接続された開放線路とから構成することもで
きる。
【0030】このマッチング回路2は、制御FET5と
ともに共振を起こす共振素子として用いられるインダク
タ(自己インダクタンス)3に接続されている。通常は
数pFである制御FET5のソースドレイン間のキャパ
シタンスCに応じて、マッチングのためのインダクタ3
のインダクタンスLを、周波数F=2GHzにおいて動
作するように、次式によって算出することができる。
【0031】L・C・4・F2 ・π2 =1 電圧源VGは、ピンチオフ電圧に関するミキシング素子
(ミキシングFET)7に対する動作点を満足するよう
に設定される。
【0032】インダクタ3及びマッチング回路2の接続
点17は、キャパシタ4を介して制御FETT5のドレ
インに接続されている。
【0033】このキャパシタ4は、上記計算式において
考慮に入れなければならない。制御FET5の電圧ゲー
ト動作が0ボルトに設定された場合には、ソース及びド
レイン間のインピーダンスはゼロとみなされ、共振が上
記で計算したように確立される。インダクタンス及びキ
ャパシタンスの値がマッチングプロセスにおいて考慮さ
れるため、2GHzのマッチングが生じる。制御電圧が
約1Vの電圧に設定される場合、制御FET5は開放さ
れ、回路マッチングにはキャパシタンスもインダクタン
スも考慮に入れない。これらインダクタンスは数nHで
あり、10GHzの動作に影響するにはあまりにも大き
すぎる。
【0034】この点17は、特に10GHzにおいて点
17のインピーダンスをゲートの入力インピーダンスに
変換するための別の伝送線路6を介してミキシングFE
T7のゲートに接続されている。これは所望の動作周波
数においてミキシング効果を生じ得るように適切に選択
しなければならない。
【0035】このミキシングFET7のソースはストリ
ップラインで構成された従来と同様のマッチング回路1
0に接続され、マッチング回路10の他端は、図示しな
い局部発振器が接続されているポート9に接続されてい
る。このマッチング回路10は、実際、ミキシングFE
T7のソースのインピーダンスを局部発振器の従来の5
0Ωに変換する。
【0036】ミキシング素子7のゲートにおける同様な
動作説明として、ドレインにおいてマッチング回路18
はドレインのインピーダンスを19のインピーダンス
に、特に10GHzにおいて変換する。これは、2GH
zにおいては、マッチングは、実質的にインダクタンス
と制御FETの選択により行なわれるからである。この
マッチング回路18は主に伝送線路から構成されるが、
1つの伝送線路で十分なことが多い。
【0037】インダクタ13は、通常2Vの電源電圧V
Dに接続され、ミキシング素子7にドレインバイアスを
印加する。
【0038】接続点19は、実質的に10GHzにおい
て、50Ωの出力を、示されたインピーダンスにマッチ
ングするための、伝送線路で構成されたマッチング回路
15に接続されている。
【0039】また、接続点19には、制御FET11の
ドレインがキャパシタ12を介して接続されている。
【0040】制御FET11の制御電圧は、ゲート上で
アクチベートされた共振を起し、ドレインでは起こさな
いように、同期させねばならない。これは、ゲート上で
は2GHzがマッチングされ、出力においては10GH
zがマッチングされることを意味する。このことはアッ
プミキサ構成を導く。逆に、ドレインにおいて共振がア
クチベートされ、ゲートではアクチベートされない場
合、ドレインは2GHz帯域動作に、ゲートは10GH
zにマッチングされることになる。これはダウンコンバ
ータ構成である。
【0041】ゲート制御FETの制御電圧は0又は1V
であるため、使用されるインバータ回路は従来の論理イ
ンバータであり、回路の外部に設けられても良い。
【0042】図2を参照すると、本発明の第2の実施例
による周波数コンバータは、以下の点を除けば図1の周
波数コンバータと同様である。
【0043】即ち、図2の周波数コンバータでは、図1
の第1の制御FET5の代りに、おのおのが、第1のキ
ャパシタ4の他端に接続されたドレインと、接地された
ソースと、制御電圧端子20に接続されたゲートとを有
する複数個のFET5−1〜5−nが設けられ、図1の
第2の制御FET11の代りに、各々が第2のキャパシ
タ12の他端に接続されたドレインと、接地されたソー
スと、制御電圧端子20にインバータ回路21を介して
接続されたゲートとを有する複数個のFET11−1〜
11−nが設けられている。
【0044】このように、n(=2以上)個のFETを
互いに並列に接続して低周波共振を制御する場合、計算
は次式により行なう。
【0045】L・C´・4・F2 ・π2 =1 ここで、C´は、上述したFETソースドレイン間キャ
パシタンスCに並列に設けたFETの数nを乗じた値で
ある。
【0046】同一のコミュテーションを得るために、F
ETのすべてのゲートは同時にトリガされ、したがって
リンクされている。
【0047】図3を参照すると、本発明の第3の実施例
による周波数コンバータは、以下の点を除けば図1の周
波数コンバータと同様である。即ち、図3の周波数コン
バータでは、図1のミキシングFET7の代りに、マッ
チング回路6を介して接続点17に接続される第1のポ
ートと、マッチング回路10に接続される第2のポート
と、マッチング回路18に接続される第3のポートとを
有し、第1及び第2のポートにおける信号を互いに混合
し、混合された信号を第3のポートに出力する3ポート
ミキシング素子22が用いられている。この3ポートミ
キシング素子22は、例えば、ダイオードの組み合わせ
やFETの組み合わせからなるものである。
【0048】図4を参照すると、本発明の第4の実施例
による周波数コンバータは、以下の点を除けば図1の周
波数コンバータと同様である。即ち、図4の周波数コン
バータは、図1における第1のインダクタ3、第1のキ
ャパシタ4、第2のインダクタ13、及び第2のキャパ
シタ12の代りに、それぞれ、伝送線路25、26、2
7、及び28を用い、かつ、図1における第1及び第2
の制御FET5及び11の代りに切り替え可能なダイオ
ード23及び24を第1及び第2の制御素子として用い
ている。適応的マッチングの原理は共振型に基づくた
め、電圧において制御可能なキャパシタンスとして動作
するFET5及び11は、いかなる等価物にも置き換え
ることができ、例えば、電圧制御ダイオードであっても
よい。同様に、周波数によって、周波数が十分高けれ
ば、インダクタンスをマイクロストリップライン等の伝
送線路に、上述のように置き換えることができる。共振
の算出は、アクティブな構造と線路の等価インダクタン
スを考慮に入れて、先に述べたものとほぼ同様である。
【0049】
【発明の効果】以上説明した様に本発明による周波数コ
ンバータでは、従来の周波数コンバータに比べ、使用部
品のスペースを約半分に縮小できるため、通信分野及び
集積化目的において、より興味深いものとなる。
【0050】その理由は、高周波数パッチの大半は低周
波数パッチに組み込まれるか、その間に配置されるた
め、最大サイズを決定するのは、最低周波数アレーのサ
イズであるからである。
【0051】また本発明による周波数コンバータは、従
来の周波数コンバータより低コストであり、トリミング
により調整することがより容易である。
【0052】従来の周波数コンバータは、通常、より広
い基板面及び二層以上の構成を用いている。本構成で
は、ただ1つのプリント基板を用いることにより、コス
トが抑えられる。サイズも縮小され、これに比例して、
コストも減少する。その上、製造上の観点で調整を考慮
すると、トリミングすべき層は1つしかないため、時間
の節約と、製造レベルにおける容易化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による周波数コンバータ
のブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例による周波数コンバータ
のブロック図である。
【図3】本発明の第3の実施例による周波数コンバータ
のブロック図である。
【図4】本発明の第4の実施例による周波数コンバータ
のブロック図である。
【図5】従来の周波数コンバータのブロック図である。
【図6】従来のもう一つの周波数コンバータのブロック
図である。
【符号の説明】
1 入力ポート 2 マッチング回路 3 インダクタ 4 キャパシタ 5 制御FET(制御素子) 6 マッチング回路 7 ミキシングFET(ミキシング素子) 9 局部発振信号ポート 10 マッチング回路 11 制御FET(制御素子) 12 キャパシタ 13 インダクタ 15 マッチング回路 16 出力ポート 18 マッチング回路 20 制御電圧端子 21 インバータ回路 22 3ポートミキシング素子 23 切り替え可能なダイオード 24 切り替え可能なダイオード 25 伝送線路 26 伝送線路 27 伝送線路 28 伝送線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−152254(JP,A) 特開 平7−74546(JP,A) 特開 平1−175304(JP,A) 実開 昭63−90316(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03D 7/00 H03D 7/12

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号が入力される入力ポート(1)
    に一端を接続された第1のマッチング回路(2)と、 この第1のマッチング回路(2)の他端に一端を接続さ
    れ、他端を第1の電圧源(VG)に接続された第1のイ
    ンダクタ(3)と、 この第1のインダクタ(3)と前記第1のマッチング回
    路(2)との第1の接続点(17)に第1のキャパシタ
    (4)を介して接続された第1のポートと、接地された
    第2のポートと、第1及び第2の制御電圧の内の一方を
    供給される制御電圧端子(20)に接続された第3のポ
    ートとを有する第1の制御素子(5或いは23)と、 一端を局部発振信号(L0 )が供給される局部発振信号
    ポート(9)に接続された第2のマッチング回路(1
    0)と、 前記第1の接続点(17)に接続された第1のポート
    と、前記第2のマッチング回路(10)の他端に接続さ
    れた第2のポートと、第3のポートとを有し、前記第1
    及び前記第2のポートにおける信号を互いに混合し、混
    合された信号を前記第3のポートに出力するミキシング
    素子(7或いは22)と、 前記ミキシング素子(7或いは22)の前記第3のポー
    トに一端を接続された第3のマッチング回路(18)
    と、 この第3のマッチング回路(18)の他端に一端を接続
    され、他端を第2の電圧源(VD)に接続された第2の
    インダクタ(13)と、 この第2のインダクタ(13)と前記第3のマッチング
    回路(18)との第2の接続点(19)に第2のキャパ
    シタ(12)を介して接続された第1のポートと、接地
    された第2のポートと、前記制御電圧端子(20)にイ
    ンバータ回路(21)を介して接続された第3のポート
    とを有する第2の制御素子(11或いは24)と、 前記第2の接続点(19)に一端を接続され、他端を出
    力ポート(16)に接続された第4のマッチング回路
    (15)とを有することを特徴とする周波数コンバー
    タ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の周波数コンバータにお
    いて、 前記周波数コンバータをアップコンバータとして動作さ
    せる時に、前記第1の制御素子(5或いは23)の前記
    第1のポート及び前記第2のポート間をオンし、かつ、
    前記第2の制御素子(11或いは24)の前記第1のポ
    ート及び前記第2のポート間をオフする前記第1の制御
    電圧が前記制御電圧端子(20)に与えられ、前記周波
    数コンバータをダウンコンバータとして動作させる時
    に、前記第1の制御素子(5或いは23)の前記第1の
    ポート及び前記第2のポート間をオフし、かつ、前記第
    2の制御素子(11或いは24)の前記第1のポート及
    び前記第2のポート間をオンする前記第2の制御電圧が
    前記制御電圧端子(20)に与えられることを特徴とす
    る周波数コンバータ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の周波数コンバータにお
    いて、 前記ミキシング素子(7或いは22)の前記第1のポー
    トは、前記第1の接続点(17)に第4のマッチング回
    路(6)を介して接続されていることを特徴とする周波
    数コンバータ。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の周波数コンバータにお
    いて、 前記ミキシング素子は、前記第1のポート、前記第2の
    ポート、及び前記第3のポートとして、ゲート、ソー
    ス、及びドレインをそれぞれ有するミキシングFET
    (7)であることを特徴とする周波数コンバータ。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の周波数コンバータにお
    いて、 前記第1の制御素子は、前記第1のポート、前記第2の
    ポート、及び前記第3のポートとして、ドレイン、ソー
    ス、及びゲートをそれぞれ有する第1の制御FET
    (5)であり、 前記第2の制御素子は、前記第1のポート、前記第2の
    ポート、及び前記第3のポートとして、ドレイン、ソー
    ス、及びゲートをそれぞれ有する第2の制御FET(1
    1)であることを特徴とする周波数コンバータ。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の周波数コンバータにお
    いて、 前記第1の制御FET(5)は、各々が、前記第1のキ
    ャパシタ(4)の他端に接続されたドレインと、接地さ
    れたソースと、前記制御電圧端子(20)に接続された
    ゲートとを有する複数個のFETからなり、 前記第2の制御FET(11)は、各々が前記第2のキ
    ャパシタ(12)の他端に接続されたドレインと、接地
    されたソースと、前記制御電圧端子(20)に前記イン
    バータ回路(21)を介して接続されたゲートとを有す
    る複数個のFETからなることを特徴とする周波数コン
    バータ。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載の周波数コンバータにお
    いて、 前記第1のインダクタ(3)、前記第1のキャパシタ
    (4)、前記第2のインダクタ(13)、及び前記第2
    のキャパシタ(12)として、それぞれ、伝送線路(2
    5、26、27、及び28)を有することを特徴とする
    周波数コンバータ。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の周波数コンバータにお
    いて、 前記第1の制御素子(5或いは23)の前記第1のポー
    トは、前記第1のキャパシタ(4)を介さずに、前記第
    1の接続点(17)に直接に接続され、前記第1のキャ
    パシタ(4)は、前記第1の制御素子(5或いは23)
    の前記第1のポートと前記第1の制御素子(5或いは2
    3)の前記第2のポートとの間に、接続されており、 前記第2の制御素子(11或いは24)の前記第1のポ
    ートは、前記第2のキャパシタ(12)を介さずに、前
    記第2の接続点(19)に直接に接続されるとともに、
    前記第2のキャパシタ(12)は、前記第2の制御素子
    (11或いは24)の前記第1のポートと前記第2の制
    御素子(11或いは24)の前記第2のポートとの間
    に、接続されていることを特徴とする周波数コンバー
    タ。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の周波数コンバータにお
    いて、 前記周波数コンバータをアップコンバータとして動作さ
    せる時に、前記第1の制御素子(5或いは23)の前記
    第1のポート及び前記第2のポート間をオフし、かつ、
    前記第2の制御素子(11或いは24)の前記第1のポ
    ート及び前記第2のポート間をオンする前記第2の制御
    電圧が前記制御電圧端子(20)に与えられ、前記周波
    数コンバータをダウンコンバータとして動作させる時
    に、前記第1の制御素子(5或いは23)の前記第1の
    ポート及び前記第2のポート間をオンし、かつ、前記第
    2の制御素子(11或いは24)の前記第1のポート及
    び前記第2のポート間をオフする前記第1の制御電圧が
    前記制御電圧端子(20)に与えられることを特徴とす
    る周波数コンバータ。
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