JP3216486B2 - Ｓｓｂ送受信機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線周波数帯におけ
るＳＳＢ送受信機に関し、特に送信／受信切換用スイッ
チ数の削減に係わる。

【０００２】

【従来の技術】図９は送信および受信に同一の周波数帯
を用いる従来の送受信機である。図９において、１は周
波数変換器、３は低雑音の受信増幅器、４は電力を増幅
する送信増幅器、５は復調器、６は変調器、１０は空中
線系ＡＮＴを受信増幅器３の入力端または送信増幅器４
の出力端とに送受に応じて切り替えるスイッチ、１１は
局部発振器、１６は周波数変換器１を受信増幅器３の出
力端または送信増幅器４の入力端とに送受に応じて切り
替えるスイッチ、１７は周波数変換器１を復調器５の入
力端または変調器６の出力端とに送受に応じて切り替え
るスイッチであり、それぞれ図９に示されるように接続
されている。

【０００３】周波数変換器１に、周波数ｆ_L の局部発振
信号（以下局発信号と称す）、および周波数ｆ_i の入力
信号とを加えると、周波数変換器１を構成する非線型素
子からは、ｍｆ_L ±ｎｆ_i （ｍ，ｎは整数）の無限の周
波数成分をもつ乗算出力信号が得られる。一般的な周波
数変換器において、必要とされる局発信号は大電力信号
であり、入力信号は小電力信号であるため、利用し得る
電力を有する非線型素子からの乗算出力信号は、ｍｆ_L
±ｆ_i としても差し支えない。この例ではｍ＝１の場合
について説明するが、ｍが２以上の場合についても同様
である。送信時には、スイッチ１０，１６，１７によ
り、それぞれ空中線系と送信増幅器４，周波数変換器１
と送信増幅器４，変調器６と周波数変換器１がそれぞれ
接続される。周波数変換器１に、周波数ｆ_L の局発信号
ＬＦが局部発振器１１より入力され、変調器６から主搬
送波周波数ｆ_i である中間周波数帯信号（ＩＦ信号）Ｓ
_IFがスイッチ１７を経て入力される。周波数変換器１に
おける乗算出力として周波数（ｆ_L ±ｆ_i ）なる高周波
信号（ＲＦ信号）Ｓ_RFが発生する。このような周波数変
換器の動作をアップコンバートと呼ぶ。この信号Ｓ_RFは
スイッチ１６を経て送信増幅器４に入力され、所望の出
力に増幅され、スイッチ１０を経て空中線系ＡＮＴに供
給され、送信される。

【０００４】受信時には、スイッチ１０，１６，１７に
より、それぞれ空中線系ＡＮＴと受信増幅器３，周波数
変換器１と受信増幅器３，復調器５と周波数変換器１が
それぞれ接続される。周波数変換器１に空中線系ＡＮＴ
から周波数ｆ ₁ （＝ｆ _L ＋ｆ _i ）あるいはｆ₂ （＝ｆ_L
−ｆ_i ）であるＲＦ信号Ｒ_RFがスイッチ１０，受信増幅
器３，スイッチ１６を経て入力される。周波数変換器１
における乗算出力として周波数ｆ_i なるＩＦ信号Ｒ_IFが
発生する。このような周波数変換器の動作をダウンコン
バートと呼ぶ。この信号Ｒ_IFはスイッチ１７を経て復調
器５に入力される。

【０００５】通常、無線通信においては一般的に必要と
されるのは単側波、すなわち周波数（ｆ_L ＋ｆ_i ）およ
び（ｆ_L −ｆ_i ）の信号のいずれか一方であり、他方
（イメージ）は不要波となるが、図９の構成ではアップ
コンバート時には周波数（ｆ_L＋ｆ_i ）および（ｆ_L −
ｆ_i ）の信号強度がほぼ同程度に出力されるという欠点
があった。また、ダウンコンバート時には周波数変換器
１に周波数ｆ_L の局発信号ＬＦを入力し、ＲＦ入出力端
に例えば周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i ）を入力した場合、
周波数ｆ_i の中間周波数信号Ｒ_IFが出力されるが、この
場合周波数ｆ₁ のＲＦ信号と同時に不要波である周波数
ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の信号が入力された場合も同様に
不要波の変換信号が同じ周波数ｆ_i で出力されるという
欠点があった。

【０００６】図１０は、上記周波数変換器の問題点を解
決するために発明された従来のＳＳＢ送受信機である。
図１０には図９と対応する部分に同じ符号を付け、重複
説明を省略する。１および２は同等な周波数変換特性を
もつ周波数変換器、７は局部発振信号ＬＦを同位相、同
信号強度で分配する電力分配器、８はＲＦ信号帯におけ
る９０度ハイブリッド、９はＩＦ信号帯における９０度
ハイブリッド、１２および１３は９０度ハイブリッド９
の入出力端、１４および１５は９０度ハイブリッド８の
入出力端であり、それぞれ図１０に示されるように接続
されている。またここでは端子１２および端子１５は抵
抗器Ｒ₁ ，Ｒ₂ で終端されている。

【０００７】送信時には、スイッチ１０，１６，１７に
より、それぞれ空中線系ＡＮＴと送信増幅器４，９０度
ハイブリッド８の端子１４と送信増幅器４，変調器６と
９０度ハイブリッド９の端子１３がそれぞれ接続され
る。周波数ｆ_L の局発信号ＬＦは局部発振器１１より入
力され、電力分配器７を経て周波数変換器１および２に
同位相、同信号強度で出力される。一方、変調器６から
主搬送波周波数ｆ_i であるＩＦ信号Ｓ_IFがスイッチ１７
を経て入力され、９０度ハイブリッド９によって周波数
変換器１および２に位相差φ₂ −φ₁ ＝−π／２をもっ
て出力される。周波数変換器１および２によってそれら
はアップコンバートされ、信号周波数（ｆ_L ±ｆ_i ）な
るＲＦ信号Ｓ_RF1,Ｓ_RF2 が出力される。

【０００８】周波数変換器２により生じた信号Ｓ_RF2 の
位相φ₂ は、周波数変換器１により生じた信号Ｓ_RFの位
相φ₁ に対し、周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i ）の場合、φ
₂ −φ₁ ＝（局発信号の位相差：０）＋（９０度ハイブ
リッド９での進相分：−π／２）＝−π／２となる。周
波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の場合は、φ₂ −φ₁ ＝（局
発信号の位相差：０）−（９０度ハイブリッド９での進
相分：−π／２）＝π／２となる。

【０００９】なお、９０度ハイブリッド９ではＩＮ（第
１ポート）に入力があるとき、０ポート（第３ポート）
の出力の位相に対してπ／２ポート（第４ポート）の位
相がπ／２ラジアン進む。第１，第２ポート間および第
３，第４ポート間はアイソレートされている。９０度ハ
イブリッド８についても同様である。上記９０度ハイブ
リッド８では、端子１４において、周波数変換器２より
入力された信号Ｓ_RF2 は位相を（π／２）進められて、
周波数変換器１より入力された信号Ｓ_RF1 と合成するよ
う配置されており、ＲＦ周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i ）の
場合、周波数変換器２より入力された信号Ｓ_RF2 の位相
φ₂ ′は周波数変換器１より入力された信号Ｓ_RF1 の位
相φ₁ ′に対して、 φ₂ ′−φ₁ ′＝（入力：−π／２）＋（９０度ハイブリッド８での進相分： π／２）＝０となり、 信号Ｓ_RF1 と同相となり、周波数（ｆ_L ＋ｆ_i ）の信号
Ｓ_RF1 ，Ｓ_RF2 は９０度ハイブリッド８で互いに強めあ
って端子１４に出力される。

【００１０】一方、ＲＦ周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の
場合、周波数変換器２より入力された信号Ｓ_RF2 の位相
φ₂ ′は周波数変換器１より入力された信号Ｓ_RF1 の位
相φ ₁ ′に対して、φ₂ ′−φ₁ ′＝（入力：π／２）
＋（９０度ハイブリッド８での進相分：π／２）＝πと
なり、信号Ｓ_RF1 とは逆相となり、周波数（ｆ_L −
ｆ_i ）の信号Ｓ_RF1 ，Ｓ_RF2 は上記９０度ハイブリッド
８で互いに打ち消され端子１４へは出力されない。

【００１１】端子１４に出力されたＲＦ周波数ｆ₁ （＝
ｆ_L ＋ｆ_i ）の信号Ｓ_RF＝Ｓ_RF1 ＋Ｓ_RF2 はスイッチ１
６を経て送信増幅器４に入力され、所望の出力に増幅さ
れ、スイッチ１０を経て空中線系ＡＮＴに供給され、送
信される。また、受信時には、スイッチ１０，１６，１
７により、それぞれ空中線系ＡＮＴと受信増幅器３，９
０度ハイブリッド８と受信増幅器３、復調器５と９０度
ハイブリッド９がそれぞれ接続される。

【００１２】空中線系ＡＮＴから周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋
ｆ_i ）あるいはｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i）であるＲＦ信号Ｒ
_RFがスイッチ１０，受信増幅器３，スイッチ１６を経て
９０度ハイブリッド８に入力され、９０度ハイブリッド
８から信号Ｒ_RF1 ，Ｒ_RF2 が周波数変換器１および２に
出力される。ここで、周波数変換器２への出力信号Ｒ
_RF2 は、周波数変換器１への出力信号Ｒ_RF1 に対し位相
がπ／２進んでいる。周波数変換器１および２によって
それらはダウンコンバートされ、ＩＦ信号Ｒ_IF1，Ｒ
_IF2 が出力される。周波数変換器２により生じた信号Ｒ
_IF2 の位相Ψ₂ は、周波数変換器１により生じた信号Ｒ
_IF1 の位相Ψ₁ に対し、ＲＦ周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋
ｆ_i ）の場合、ｆ_i ＝ｆ₁ −ｆ_L であるから、Ψ₂ −Ψ
₁ ＝（９０度ハイブリッド８による進相分：π／２）−
（局発信号の位相差：０）＝π／２となる。

【００１３】周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の場合は、ｆ
_i ＝ｆ_L −ｆ₂ であるから、Ψ₂ −Ψ₁ ＝（局発信号の
位相差：０）−（９０度ハイブリッド８による進相分：
π／２）＝−π／２となる。上記９０度ハイブリッド９
の端子１３では、周波数変換器２より入力された信号Ｒ
_IF2 は位相を（−π／２）進められて、周波数変換器１
より入力された信号Ｒ_IF1 と合成するよう配置されてお
り、ＲＦ周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i ）から周波数変換器
２により変換された信号Ｒ_IF2 の位相Ψ₂ ′は、周波数
変換器１により変換された信号Ｒ_IF1 の位相Ψ₁ ′に対
して、Ψ₂ ′−Ψ₁ ′＝（入力：π／２）＋（９０度ハ
イブリッド９での進相分：−π／２）＝０となり、信号
Ｒ_IF1 と同相となり、ＲＦ周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i ）
から変換された信号Ｒ_IF1 ，Ｒ_IF2 は上記９０度ハイブ
リッド９で互いに強めあって端子１３へ出力される。

【００１４】一方、ＲＦ周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）か
ら周波数変換器２により変換された信号Ｒ_IF2 の位相Ψ
₂ ′は周波数変換器１により変換された信号Ｒ_IF1 の位
相Ψ ₁ ′に対して、Ψ₂ ′−Ψ₁ ′＝（入力：−π／
２）＋（９０度ハイブリッド９での進相分：−π／２）
＝−πとなり、信号Ｒ_IF1 とは９０度ハイブリッド９で
逆相となり、互いに打ち消され、端子１３へＲＦ周波数
ｆ₂ （＝ｆ_L ′−ｆ_i ）から変換されたＲ_IF（ｆ_i ＝ｆ
_L −ｆ ₂ ）は出力されない。周波数ｆ₁ のみから周波数
変換された信号Ｒ_IF（ｆ_i ＝ｆ ₁ −ｆ_L ）はスイッチ１
７を経て復調器５に入力される。

【００１５】上記説明では、ＲＦ周波数ｆ₁ を所望波で
ＲＦ周波数ｆ₂ を不要波とする場合について説明した
が、ＲＦ周波数ｆ₂ を所望波としＲＦ周波数ｆ₁ を不要
波とする場合には、例えば端子１２をＩＦ入出力端と
し、端子１３を終端するなど、９０度ハイブリッド８お
よび９の端子接続を一部変更することで対応することが
できる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】図９や図１０の構成の
送受信機では送受切り替えに際し、高速でかつ連動して
動くスイッチが少なくとも三つ必要であり、スイッチの
挿入損失が無視できない、連動させるための制御が複雑
になるなどの欠点があった。本発明は少なくとも三つ必
要であったスイッチの数を減らそうとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】 （１）請求項１の発明のＳＳＢ送受信機は、アンテナ系
と、送信増幅器と、受信増幅器と、アンテナ系を送信増
幅器の出力端または受信増幅器の入力端に切換接続する
スイッチと、ＩＦ（中間周波数）信号とＲＦ信号との相
互変換を行う第１，第２周波数変換器と、局部発振器
と、その局部発振器の出力を同位相で第１，第２周波数
変換器に分配供給する電力分配器と、入力信号を送信Ｉ
Ｆ信号に変換する変調器と、受信ＩＦ信号を復調する復
調器とを有する。

【００１８】また、９０度ハイブリッド（互いにアイソ
レートされた第１，第２ポートおよび第３，第４ポート
を有し、第１ポートの入力による第３および第４ポート
の出力の位相は、後者が前者に対してπ／２ラジアン進
み、第４ポートの入力による第２ポートの出力の位相
は、第３ポートの入力による第２ポートの出力の位相に
対して−π／２ラジアン進むように構成される）より成
り、その第１ポートが変調器の出力端に、第２ポートが
復調器の入力端に、第３，第４ポートが第１，第２周波
数変換器のＩＦ入出力端にそれぞれ接続された第１の信
号分配合成手段（９）と、第２の９０度ハイブリッドよ
り成り、その第１ポートが受信増幅器の出力端に、第２
ポートが送信増幅器の入力端に、第３，第４ポートが第
１，第２周波数変換器のＲＦ入出力端にそれぞれ接続さ
れた第２の信号分配合成手段（８）と、を有し、ＲＦ信
号として上側波帯を送受信する。

【００１９】（２）請求項２の発明では、前記（１）項
において、第１信号分配合成手段（９）の第１ポートを
復調器の入力端に、第２ポートを変調器の出力端にそれ
ぞれ接続するように変更し、第２信号分配合成手段
（８）の第１ポートを送信増幅器の入力端に、第２ポー
トを受信増幅器の出力端にそれぞれ接続するように変更
して、上側波帯を送受信するようにしている。

【００２０】（３）請求項３の発明では、前記（１）項
において、第１信号分配手段（９）の第１ポートを復調
器の入力端に、第２ポートを変調器の出力端にそれぞれ
接続するように変更して、下側波帯を送受信するように
している。 （４）請求項４の発明では、前記（１）項において、第
２信号分配合成手段（８）の第１ポートを送信増幅器の
入力端に、第２ポートを受信増幅器の出力端にそれぞれ
接続するように変更して、下側波帯を送受信するように
している。

【００２１】（５）請求項５の発明のＳＳＢ送受信機
は、アンテナ系と、送信増幅器と、受信増幅器と、アン
テナ系を送信増幅器の出力端または受信増幅器の入力端
に切換接続する第１スイッチ（１０）と、ＩＦ信号とＲ
Ｆ信号との相互変換を行う第１，第２周波数変換器と、
局部発振器と、その局部発振器の出力を第１搬送波と、
その第１搬送波の位相よりπ／２ラジアン進んだ位相の
第２搬送波とに分配し、それら第１，第２搬送波を前記
第１，第２周波数変換器にそれぞれ供給する電力分配器
と、入力信号を送信ＩＦ信号に変換する変調器と、受信
ＩＦ信号を復調する復調器とを有する。

【００２２】また、９０度ハイブリッド（互いにアイソ
レートされた第１，第２ポートおよび第３，第４ポート
を有し、第２ポートの入力による第３および第４ポート
の出力の位相は、後者が前者に対して−π／２ラジアン
進み、第４ポートの入力による第２ポートの出力の位相
は、第３ポートの入力による第２ポートの出力の位相に
対して−π／２ラジアン進むように構成される）より成
り、その第１ポートが終端用抵抗器に、第２ポートが変
調器または復調器のいずれかに、第３，第４ポートが第
１，第２周波数変換器のＩＦ入出力端にそれぞれ接続さ
れた第１信号分配合成手段（９）と、１８０度ハイブリ
ッド（互いにアイソレートされた第１，第２ポートおよ
び第３，第４ポートを有し、第１ポートの入力による第
３，第４ポートの出力の位相は、後者が前者よりπラジ
アン進み、第３および第４ポートの各入力による第２ポ
ートの各出力は同位相になるように構成される）より成
り、その第１ポートが受信増幅器の出力端に、第２ポー
トが送信増幅器の入力端に、第３，第４ポートが第１，
第２周波数変換器のＲＦ入出力端にそれぞれ接続された
第２信号分配合成手段（８）とを有する。

【００２３】更に、第１スイッチに連動して、変調器の
出力端と復調器の入力端とを切り替えて第１信号分配合
成手段に接続する第２スイッチ（１７）を有し、上側波
帯を送受信する。 （６）請求項６の発明では、前記（５）項において、第
１信号分配合成手段（９）の第１ポートを第２スイッチ
に、第２ポートを終端用抵抗器にそれぞれ接続するよう
に変更し、第２信号分配合成手段（８）の第１ポートを
送信増幅器の入力端に、第２ポートを受信増幅器の出力
端にそれぞれ接続するように変更して、上側波帯を送受
信する。

【００２４】（７）請求項７の発明では、前記（５）項
において、第１信号分配合成手段（９）の第１ポートを
第２スイッチに、第２ポートを終端用抵抗器にそれぞれ
接続するように変更して、下側波帯を送受信する。 （８）請求項８の発明では、前記（５）項において、第
２信号分配合成手段（８′）の第１ポートを送信増幅器
の入力端に、第２ポートを受信増幅器の出力端にそれぞ
れ接続するように変更して、下側波帯を送受信する。

【００２５】

【発明の実施の形態】

（実施例Ａ）請求項１の発明の実施例を図１により説明
する。図１には図９，図１０と対応する部分に同じ符号
を付け、重複説明を省略する。送信時には、スイッチ１
０により空中線系ＡＮＴと送信増幅器４が接続される。
変調器６から主搬送波周波数ｆ_i である信号Ｓ_IFが端子
１２を経て入力され、９０度ハイブリッド９によって周
波数変換器１および２に位相差π／２をもって出力され
る。周波数変換器１および２によってそれらはアップコ
ンバートされ、信号周波数（ｆ_L ±ｆ_i ）なる信号Ｓ
_RF1 ，Ｓ_RF2 が出力される。

【００２６】周波数変換器２により生じた信号Ｓ_RF2 の
位相φ₂ は、周波数変換器１により生じた信号Ｓ_RF1 の
位相φ₁ に対し、周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i ）の場合、
φ₂ −φ₁ ＝（局発信号の位相差：０）＋（９０度ハイ
ブリッド９での進相分：π／２）＝（π／２）となる。
周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の場合は、φ₂ −φ₁ ＝
（局発信号の位相差：０）−（９０度ハイブリッド９で
の進相分：π／２）＝（−π／２）となる。

【００２７】上記９０度ハイブリッド８では、端子１５
において、周波数変換器２より入力された信号Ｓ_RF2 は
位相を（−π／２）進められて、周波数変換器１より入
力された信号Ｓ_RF1 と合成するよう配置されており、Ｒ
Ｆ周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i）の場合、信号Ｓ_RF2 の位
相φ₂ ′は、信号Ｓ_RF1 の位相φ₁ ′に対して、φ₂ ′
−φ₁ ′＝（入力：π／２）＋（９０度ハイブリッド８
での進相分：−π／２）＝０となり、信号Ｓ_RF1 と同相
となり、周波数（ｆ_L ＋ｆ_i ）の信号Ｓ_RF1 ，Ｓ_RF2 は
９０度ハイブリッド８で互いに強めあって端子１５に出
力される。

【００２８】一方、ＲＦ周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の
場合、信号Ｓ_RF2 の位相φ₂ ′は、信号Ｓ_RF1 の位相φ
₁ ′に対して、φ₂ ′−φ₁ ′＝（入力：−π／２）＋
（９０度ハイブリッド８での進相分：−π／２）＝−π
となり、信号Ｓ_RF1 とは逆相となり、周波数（ｆ_L −ｆ
_i ）の信号Ｓ_RF1 ，Ｓ_RF2 は９０度ハイブリッド８で互
いに打ち消され、端子１５へは出力されない。

【００２９】端子１５に出力されたＲＦ周波数ｆ₁ （＝
ｆ_L ＋ｆ_i ）の信号Ｓ_RF＝Ｓ_RF1 ＋Ｓ_RF2 は、送信増幅
器４に入力され、所望の出力に増幅され、スイッチ１０
を経て空中線系ＡＮＴに供給され、送信される。受信時
には、スイッチ１０により、空中線系ＡＮＴと受信増幅
器３が接続される。空中線系ＡＮＴから周波数ｆ₁ （＝
ｆ_L ＋ｆ_i ）あるいはｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）である信号
Ｒ_RFがスイッチ１０，受信増幅器３を経て、９０度ハイ
ブリッド８へ端子１４から入力され、９０度ハイブリッ
ド８から信号Ｒ_RF1 ，Ｒ_RF2 が周波数変換器１および２
にそれぞれ出力される。ここで、周波数変換器２への出
力信号Ｒ_RF2 は、周波数変換器１への出力信号Ｒ_RF1 に
対し位相が（π／２）進んでいる。周波数変換器１およ
び２によってそれらはダウンコンバートされ、信号Ｒ
_IF1 ，Ｒ_IF2 が出力される。周波数変換器２により生じ
たＩＦ信号Ｒ_IF2 の位相Ψ₂ は、周波数変換器１により
生じたＩＦ信号Ｒ_IF1 の位相Ψ₁ に対し、ＲＦ周波数ｆ
₁ （＝ｆ _L ＋ｆ_i ）の場合、ｆ_i ＝ｆ₁ −ｆ_L であるか
ら、Ψ₂ −Ψ₁ ＝（９０度ハイブリッド８の進相分：π
／２）−（局発信号の位相差：０）＝π／２となる。

【００３０】周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の場合、ｆ_i
＝ｆ_L −ｆ₂ であるから、Ψ₂ −Ψ₁ ＝（局発信号の位
相差：０）−（９０度ハイブリッド８の進相分：π／
２）＝−π／２となる。９０度ハイブリッド９の端子１
３では、信号Ｒ_IF2 は位相を（−π／２）進められて、
信号Ｒ_RF1 と合成するよう配置されており、ＲＦ周波数
ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆｉ）から変換された信号Ｒ_RF2 の位相
はΨ₂ ′は信号Ｒ_RF1 の位相Ψ₁ ′に対して、Ψ₂ ′−
Ψ₁ ′＝（入力：π／２）＋（９０度ハイブリッド９で
の進相分：−π／２）＝０となり、信号Ｒ_RF1 と同相と
なり、ＲＦ周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i ）から変換された
信号Ｒ_RF1 ，Ｒ_RF2 は９０度ハイブリッド９で互いに強
めあって端子１３へ出力される。

【００３１】一方、ＲＦ周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）か
ら変換された信号Ｒ_RF2 の位相Ψ₂′は、信号Ｒ_IF1 の
位相Ψ₁ ′に対して、Ψ₂ ′−Ψ₁ ′＝（入力：−π／
２）＋（９０度ハイブリッド９での進相分：−π／２）
＝−πとなり、信号Ｒ_IF1 とは９０度ハイブリッド９で
逆相となり、互いに打ち消され、端子１３へはＲＦ周波
数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）から変換された信号Ｒ_IF（ｆ_i
＝ｆ_L−ｆ₂ ）は出力されない。周波数ｆ₁ のみから周
波数変換された信号Ｒ_IF（ｆ_i＝ｆ₁ −ｆ_L ）が復調器
５に入力される。

【００３２】なお、図１の増幅器３，４の入出力反射特
性を改善するため、端子１４と増幅器３の間、および端
子１５と増幅器４の間にアイソレータを挿入してもよ
い。図２に示すように、図１において端子１２を復調器
５の入力端に、端子１３を変調器６の出力端にそれぞれ
接続を変更すると共に、端子１４を送信増幅器４の入力
端に、端子１５を受信増幅器３の出力端にそれぞれ接続
するように変更して、上側波帯（ｆ₁ ＝ｆ _L ＋ｆ_i ）を
送受信するように構成することができる（請求項２）。
その動作は図１と同様であるので説明を省略する。

【００３３】また、図３および図４に示すように、上述
において端子１２，１３の接続変更のみを行うか、また
は端子１４，１５の接続変更のみを行って、下側波帯
（ｆ₂＝ｆ_L −ｆ_i ）を送受信するようにすることもで
きる（請求項３，４）。 （実施例Ｂ）請求項５の発明の実施例を図５により説明
する。図５には図９，図１０，図１と対応する部分に同
じ符号を付け、重複説明を省略する。

【００３４】７′はπ／２の位相差をもつ２信号に分け
る電力分配器、８′はＲＦ信号帯における１８０度ハイ
ブリッド、９はＩＦ信号帯における９０度ハイブリッド
である。送信時には、スイッチ１０，１７によりそれぞ
れ空中線系ＡＮＴと送信増幅器４、９０度ハイブリッド
９と変調器６が接続される。

【００３５】周波数ｆ_L の局発信号ＬＦは局部発振器１
１より入力され、電力分配器７′を経て周波数変換器１
および２に位相差（π／２）をもって出力される。一
方、変調器６から主搬送波周波数ｆ_i であるＩＦ信号が
スイッチ１７，端子１３を経て入力され、９０度ハイブ
リッド９によって周波数変換器１および２に位相差−π
／２をもって出力される。周波数変換器１および２によ
ってそれらはアップコンバートされ、信号周波数（ｆ_L
±ｆ_i ）なるＲＦ信号が出力される。

【００３６】信号Ｓ_RF2 の位相φ₂ は、信号Ｓ_RF1 の位
相φ₁ に対し、周波数ｆ₁ （＝ｆ_L＋ｆ_i ）の場合、 φ₂ −φ₁ ＝（局発信号の位相差：π／２）＋（９０度
ハイブリッド９の進相分：−π／２）＝０となる。 周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の場合は、 φ₂ −φ₁ ＝（局発信号の位相差：π／２）−（９０度
ハイブリッド９の進相分：−π／２）＝πとなる。

【００３７】１８０度ハイブリッド８′では、端子１４
において、信号Ｓ_RF2 はＳ_RF1 に対して位相をπ進めら
れて合成され、端子１５においては信号Ｓ_RF2 ，Ｓ_RF1
は同相で合成されるよう配置されており、端子１５にお
いてはＲＦ周波数ｆ₁ （＝ｆ _L ＋ｆ_i ）の場合、信号Ｓ
_RF2 の位相φ₂ ′は信号Ｓ_RF1 の位相φ₁ ′に対して、
φ₂ ′−φ₁ ′＝（入力：０）＋（１８０度ハイブリッ
ド８′での進相分：０）＝０となり、信号Ｓ_RF1 と同相
となり、周波数（ｆ_L ＋ｆ_i ）のＲＦ信号は１８０度ハ
イブリッド８′で互いに強めあって端子１５に出力され
る。

【００３８】一方、ＲＦ周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の
場合、信号Ｓ_RF2 の位相φ₂ ′は信号Ｓ_RF1 の位相
φ₁ ′に対して、φ₂ ′−φ₁ ′＝（入力：π）＋（１
８０度ハイブリッド８′での進相分：０）＝πとなり、
信号Ｓ_RF1 とは逆相となり、周波数（ｆ_L −ｆ_i ）の信
号Ｓ_RF1 とＳ_RF2 は１８０度ハイブリッド８で互いに打
ち消され、端子１５へは出力されない。

【００３９】端子１５に出力されたＲＦ周波数ｆ₁ （＝
ｆ_L ＋ｆ_i ）の信号Ｓ_RF＝Ｓ_RF1 ＋Ｓ_RF2 は、送信増幅
器４に入力され、所望の出力に増幅され、スイッチ１０
を経て空中線系ＡＮＴに供給され、送信される。受信時
には、スイッチ１０，１７により、それぞれ空中線系Ａ
ＮＴと受信増幅器３，９０度ハイブリッド９と復調器５
が接続される。

【００４０】空中線系ＡＮＴから周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋
ｆ_i ）あるいはｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i）であるＲＦ信号が
スイッチ１０，受信増幅器３を経て、１８０度ハイブリ
ッド８′へ端子１４から入力され、周波数変換器１およ
び２に出力される。ここで、出力信号Ｒ_RF2 は、出力信
号Ｒ_RF1 に対し位相がπ進んでいる。周波数変換器１お
よび２によってそれらはダウンコンバートされ、ＩＦ信
号Ｒ_IF1 ，Ｒ_IF2 が出力される。信号Ｒ_IF2 の位相Ψ₂
は、信号Ｒ_IF1 の位相Ψ₁ に対し、ＲＦ周波数ｆ₁ （＝
ｆ_L ＋ｆ_i ）の場合、ｆ_i ＝ｆ₁ −ｆ_L であるから、Ψ
₂ −Ψ₁ ＝（１８０度ハイブリッド８′の進相分：π）
−（局発信号の位相差：π／２）＝π／２となる。

【００４１】周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）の場合、ｆ_i
＝ｆ_L −ｆ₂ であるから、Ψ₂ −Ψ₁ ＝（局発信号の位
相差：π／２）−（１８０度ハイブリッド８′での進相
分：π）＝−π／２となる。９０度ハイブリッド９の端
子１３では、信号Ｒ_IF2 はＲ_IF1 に対して位相を（−π
／２）進められて合成するよう配置されており、ＲＦ周
波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i ）から変換された信号Ｒ_IF2 の
位相Ψ₂ ′は、信号Ｒ_IF1 の位相Ψ₁ ′に対して、
Ψ₂ ′−Ψ₁ ′＝（入力：π／２）＋（９０度ハイブリ
ッド９での進相分：−π／２）＝０となり、信号Ｒ_IF1
と同相となり、ＲＦ周波数ｆ₁ （＝ｆ_L ＋ｆ_i ）から変
換された信号Ｒ_IF1 ，Ｒ_IF2 は９０度ハイブリッド９で
互いに強めあって端子１３へ出力される。

【００４２】一方、ＲＦ周波数ｆ₂ ＝（ｆ_L −ｆ_i ）か
ら変換された信号Ｒ_IF2 の位相Ψ₂′は、信号Ｒ_IF1 の
位相Ψ₁ ′に対して、Ψ₂ ′−Ψ₁ ′＝（入力：−π／
２）＋（９０度ハイブリッド９での進相分：−π／２）
＝−πとなり、ＲＦ周波数ｆ₂ （＝ｆ_L −ｆ_i ）から変
換された信号Ｒ_IF1 ，Ｒ_IF2 は９０度ハイブリッド９で
逆相となり、互いに打ち消され、合成された信号Ｒ_IFは
ゼロとなり、端子１３へは出力されない。周波数ｆ₁ の
みから周波数変換され合成された信号Ｒ_IF＝Ｒ_IF1 ＋Ｒ
_IF2 はスイッチ１７を経て復調器５に入力される。

【００４３】なお、図５の増幅器３，４の入出力反射特
性を改善するため、端子１４と増幅器３の間、および端
子１５と増幅器４の間にアイソレータを挿入してもよ
い。図６に示すように、図５において端子１２を第２ス
イッチ１７に、端子１３を終端用抵抗器Ｒ₁ にそれぞれ
接続するように変更すると共に、端子１４を送信増幅器
４の入力端に、端子１５を受信増幅器の出力端にそれぞ
れ接続するように変更して、上側波帯（ｆ₁ ＝ｆ_L ＋ｆ
_i ）を送受信してもよい（請求項６）。図６の動作は図
５と同様であるので説明を省略する。

【００４４】また、図７および図８に示すように、上述
において端子１２，１３の接続変更のみを行うか、また
は端子１４，１５の接続変更のみを行って、下側波帯
（ｆ₂＝ｆ_L −ｆ_i ）を送受信することもできる（請求
項７，８）。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の送受信機
は、従来の送受信機において、送受切り替えに際し少な
くとも三つ必要であった高速でかつ連動して動くスイッ
チのうち、少なくとも周波数変換部と送受信増幅器間の
スイッチ１６を不要としたため、不要となったスイッチ
の挿入損失が除去されることにより低歪み、高感度、高
利得な、また部品点数の削減により信頼性のました単側
波帯送受信機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の実施例を示すブロック図。

【図２】請求項２の発明の実施例を示すブロック図

【図３】請求項３の発明の実施例を示すブロック図

【図４】請求項４の発明の実施例を示すブロック図

【図５】請求項５の発明の実施例を示すブロック図

【図６】請求項６の発明の実施例を示すブロック図

【図７】請求項７の発明の実施例を示すブロック図

【図８】請求項８の発明の実施例を示すブロック図

【図９】従来の送受信機の一例を示すブロック図。

【図１０】従来の送受信機の他の例を示すブロック図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−18238（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−122938（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−225228（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−74113（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/40 H03C 1/60 H03D 1/24

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナ系と、送信増幅器と、受信増幅
   器と、 前記アンテナ系を前記送信増幅器の出力端または前記受
   信増幅器の入力端に切換接続するスイッチと、 ＩＦ（中間周波数）信号とＲＦ信号との相互変換を行う
   第１，第２周波数変換器と、 局部発振器と、 その局部発振器の出力を同位相で前記第１，第２周波数
   変換器に分配供給する電力分配器と、 入力信号を送信ＩＦ信号に変換する変調器と、 受信ＩＦ信号を復調する復調器と、 ９０度ハイブリッドより成り、その第１ポートが前記変
   調器の出力端に、第２ポートが前記復調器の入力端に、
   第３，第４ポートが前記第１，第２周波数変換器のＩＦ
   入出力端にそれぞれ接続された第１の信号分配合成手段
   （９）と、 第２の９０度ハイブリッドより成り、その第１ポートが
   受信増幅器の出力端に、第２ポートが送信増幅器の入力
   端に、第３，第４ポートが前記第１，第２周波数変換器
   のＲＦ入出力端にそれぞれ接続された第２の信号分配合
   成手段（８）と、 より構成され、上側波帯を送受信することを特徴とする
   ＳＳＢ送受信機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第１信号分配合
   成手段（９）の第１ポートを前記復調器の入力端に、第
   ２ポートを前記変調器の出力端にそれぞれ接続するよう
   に変更し、前記第２信号分配合成手段（８）の第１ポー
   トを前記送信増幅器の入力端に、第２ポートを前記受信
   増幅器の出力端にそれぞれ接続するように変更して、上
   側波帯を送受信することを特徴とするＳＳＢ送受信機。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記第１信号分配合
   成手段（９）の第１ポートを前記復調器の入力端に、第
   ２ポートを前記変調器の出力端にそれぞれ接続するよう
   に変更して、下側波帯を送受信することを特徴とするＳ
   ＳＢ送受信機。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記第２信号分配合
   成手段（８）の第１ポートを前記送信増幅器の入力端
   に、第２ポートを前記受信増幅器の出力端にそれぞれ接
   続するように変更して、下側波帯を送受信することを特
   徴とするＳＳＢ送受信機。
5. 【請求項５】 アンテナ系と、送信増幅器と、受信増幅
   器と、 前記アンテナ系を前記送信増幅器の出力端または前記受
   信増幅器の入力端に切換接続する第１スイッチ（１０）
   と、 ＩＦ信号とＲＦ信号との相互変換を行う第１，第２周波
   数変換器と、 局部発振器と、 その局部発振器の出力を第１搬送波と、その第１搬送波
   の位相よりπ／２ラジアン進んだ位相の第２搬送波とに
   分配し、それら第１，第２搬送波を前記第１，第２周波
   数変換器にそれぞれ供給する電力分配器と、 入力信号を送信ＩＦ信号に変換する変調器と、 受信ＩＦ信号を復調する復調器と、 ９０度ハイブリッドより成り、その第１ポートが終端用
   抵抗器に、第２ポートが前記変調器または復調器のいず
   れかに、第３，第４ポートが前記第１，第２周波数変換
   器のＩＦ入出力端にそれぞれ接続された第１信号分配合
   成手段（９）と、 １８０度ハイブリッドより成り、その第１ポートが前記
   受信増幅器の出力端に、第２ポートが前記送信増幅器の
   入力端に、第３，第４ポートが前記第１，第２周波数変
   換器のＲＦ入出力端にそれぞれ接続された第２信号分配
   合成手段（８′）と、 前記第１スイッチに連動して、前記変調器の出力端と前
   記復調器の入力端とを切り替えて前記第１信号分配合成
   手段に接続する第２スイッチ（１７）と、 より構成され、上側波帯を送受信することを特徴とする
   ＳＳＢ送受信機。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記第１信号分配合
   成手段（９）の第１ポートを前記第２スイッチに、第２
   ポートを前記終端用抵抗器にそれぞれ接続するように変
   更し、前記第２信号分配合成手段（８′）の第１ポート
   を前記送信増幅器の入力端に、第２ポートを前記受信増
   幅器の出力端にそれぞれ接続するように変更して、上側
   波帯を送受信することを特徴とするＳＳＢ送受信機。
7. 【請求項７】 請求項５において、前記第１信号分配合
   成手段（９）の第１ポートを第２スイッチに、第２ポー
   トを前記終端用抵抗器にそれぞれ接続するように変更し
   て、下側波帯を送受信することを特徴とするＳＳＢ送受
   信機。
8. 【請求項８】 請求項５において、前記第２信号分配合
   成手段（８′）の第１ポートを前記送信増幅器の入力端
   に、第２ポートを前記受信増幅器の出力端にそれぞれ接
   続するように変更して、下側波帯を送受信することを特
   徴とするＳＳＢ送受信機。