JP3254020B2 - ダイオード・ミクサー - Google Patents

ダイオード・ミクサー

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JP3254020B2
JP3254020B2 JP33026692A JP33026692A JP3254020B2 JP 3254020 B2 JP3254020 B2 JP 3254020B2 JP 33026692 A JP33026692 A JP 33026692A JP 33026692 A JP33026692 A JP 33026692A JP 3254020 B2 JP3254020 B2 JP 3254020B2
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ノキア モービル フォーンズ リミティド
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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
    • H03D7/14Balanced arrangements
    • H03D7/1408Balanced arrangements with diodes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はダイオード・ミクサー
に関し、特に無線電話に用いる無線周波数ダイオード・
ミクサーに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ダイ
オード・ミクサーは、当該技術分野において周知されて
いる。図4は、ダイオード・ミクサー100の代表的実
施例を略図示しており、このミクサーは、r.f.変圧
器105、2つのダイオード103及び104、ハイパ
ス・フィルター101及びローパス・フィルター102
から成っている。この種のダイオード・ミクサーは、混
合されるべき周波数RFと、混合結果IFとが互いに近
くなくて、それらの信号をフィルターで分離することが
出来る場合に特に適している。局部発振器信号LOは、
変圧器によって絶縁される。r.f.変圧器は、ダイオ
ード103、104について反対位相の等しい高さの信
号を生成し、これにより該局部発振器信号は該ダイオー
ドの共通混合点で著しく減衰する。この減衰が無い場合
には、局部発振器信号が、ローパス・フィルター又はハ
イパス・フィルターを通って、ミクサーに接続されてい
る他の段へ行くので、この減衰が必要なのである。変圧
器は、ダイオード端子にd.c.電圧が生じるのを防止
する機能も持っている。この様な効果は、ダイオードに
おける整流作用の結果として、且つダイオード容量に起
因して生じる。
【0003】無線電話の発達過程で、構造のサイズを小
さくする試みが活発に行われた。現在知られているミク
サーにおいては、変圧器は、ミクサーが必要とするスペ
ースの最大部分を占めていて、且つ、ミクサーの合計価
格の最大部分を構成している。よって、本発明の目的
は、ミクサーの電気的特性を損なわずに、より簡単な回
路設計を発見することである。
【0004】
【課題を解決するための手段および作用】本発明による
と、ミクサー・ダイオードと並列に回路手段が接続さ
れ、この回路手段は、ダイオード間の混合点にd.c.
電圧が生じないように、局部発振器回路に電流を導く。
この回路手段は、コイル又はダイオードで実現すること
のできるものである。該フィルターは、好ましくはバン
ドパス・フィルターである。
【0005】
【実施例】添付図面を参照して、本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明によるダイオード・ミクサーの基
本図を示す。図4のr.f.変圧器105はコイル5と
置換されており、ローパス・フィルター101及びハイ
パス・フィルター102は、バンドパス・フィルター1
及び2と置換されている。局部発振器信号LOは、この
信号をダイオード3のアノードに中継することによって
ダイオード3及び4(D1、D2)に直接供給される。
これらのダイオードは直列になっているので、変圧器で
実現された図4の公知回路と同様にして、同時に導通し
不導通となる。コイル5(L1)をダイオード3のアノ
ードからダイオード4のカソードに接続するか、又はこ
れらのダイオードと並列に接続することによって、ダイ
オード端子におけるd.c.電圧の出現が阻止される。
局部発振器信号LOの、i.f.出力IF及びr.f.
入力RFへの減衰は、図4のハイパス・フィルター10
1及びローパス・フィルター102をそれぞれバンドパ
ス・フィルター1及び2と置換することによって達成さ
れる。高周波数では、コイルL1をストリップ・ライン
として実現することが出来る。バンドパス・フィルター
1及び2は、如何なるフィルター技術でも実現可能であ
るが、コイル及びコンデンサにより形成される単純な直
列共振回路が好ましい。
【0006】図2は、実際に実現されたミクサーを示
す。r.f.入力信号RFは、コイルL160とコンデ
ンサC161により形成された直列共振回路を通してミ
クサー・ダイオード3及び4の間の混合点MPに供給さ
れる。中間周波数IFは、これに応じて、コイルL16
1とコンデンサC162により形成された直列共振回路
を介してダイオード3、4の混合点で得られる。ダイオ
ード3、4は1素子U160で実現されている。局部発
振器信号はコンデンサC160を通してダイオード3の
アノードへ実質的に直接に供給されるが、このコンデン
サは該d.c.回路同士を互いに絶縁させるものであ
る。この設計は、混合されるべき周波数が互いにかけ離
れているときに良く機能する。一方、混合されるべき周
波数が互いに近ければ、例えば2つの変圧器と4つのダ
イオードとから成る複平衡ミクサー(a dual−b
alanced mixer)を使う必要がある。殆ど
の実際的アプリケーションでは、混合されるべき周波数
RF,IF及び局部発振器周波数LOは互いにかけ離れ
ているので、図2の非常に単純なミクサーは、変圧器で
実現されたミクサーと同様に機能する。図1及び2に示
されている解決策においては、回路手段、即ちコイル、
誘導子又はストリップ・ライン、の機能は、一般的には
ダイオードのバイアスをゼロに維持することである、換
言すれば、局部発振器信号と非対称的負荷インピーダン
スとダイオード容量とに起因してd.c.電圧が形成さ
れるのを阻止することである。
【0007】従って、コイル、誘導子、又はストリップ
・ラインは、例えば局部発振器周波数での無限インピー
ダンスを表すことが出来、従ってそれは該信号をグラン
ドへ導くのに能動的役割を果たさない。若し該回路手段
が2つのダイオードから成っていれば、該ミクサーの局
部発振器ポート・インピーダンスは両方の半サイクルで
対称であり、これにより、d.c.電圧はミクサー・ダ
イオード端子に発生せず、従って該ダイオードは定常的
導通状態には陥らない。
【0008】図2に示されている素子の値は、或るアプ
リケーションに使われる典型的な値である。ここに提示
した指針があれば、当業者は、それ自体としては公知の
設計方法を使って、実際のアプリケーションに合うよう
に素子の値を変えることが出来るのは当然のことであ
る。明確にするために、本発明による、ここに提示した
ダイオード・ミクサーが従来技術の解決策(図4)より
小さなサイズを与えるものであることに注目するべきで
ある。これに対応して、本発明はコストを下げる。更
に、ダイオードの前に、即ちr.f.入力に、バンドパ
ス・フィルターが使われているので、i.f.信号から
バンド外の信号をフィルタリングすることに関しての要
件が緩やかになる。
【0009】図3は、本発明の第2実施例の原理を回路
として示しており、ここでコイル2は2つのダイオード
5’及び5”と置換されている。局部発振器信号LOの
第2半サイクル中にダイオード3及び4は該信号を混合
点MPへ、更に信号グランドGNDへ導く;これに対応
して、第2半サイクル中にダイオード5’及び5”は該
信号を反対方向に導く。これにより、r.f.信号の整
流と、ダイオード端子におけるd.c.電圧の蓄積とが
防止される。図3のダイオード解決策は、集積回路とし
て容易に実現可能であるので、魅力がある。現在、この
好ましい解決策は、局部発振器信号の半分がダイオード
5’及び5”(D3及びD4)において或る程度失われ
るので、小さな欠点を持っている。図1、2及び3に示
されているダイオード3及び4(D1、D2)は、反対
向きに接続されることも出来る、即ち、該ダイオードは
該信号を信号グランドGNDから局部発振器入力LOへ
導く。勿論、図3のダイオード5’及び5”(D3、D
4)も反対方向に接続される。
【0010】当業者は、提示した例をいろいろな方法で
修正することが出来る(上記した様に例えばフィルター
などを)。更に、上記の例において提示したものとは異
なる素子を使って回路手段5を実現することが考えられ
る。中間の変圧器無しで局部発振器信号をミクサー・ダ
イオードに実質的に直接に接続することが必須である。
【0011】
【発明の効果】本発明によるダイオード・ミクサーは、
例えば、グループ・スペシアル・モビル(Groupe
Speciale Mobile (GSM))とし
て知られている全欧州デジタル・セルラー・ラジオ・シ
ステムに使われるべき無線電話などの、無線電話に用い
るのに特に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】コイルを使う本発明による簡単化されたダイオ
ード・ミクサーの実施例を示す図である。
【図2】図1のダイオード・ミクサーの詳細な回路図で
ある。
【図3】合計4つのダイオード使う本発明の第2の実施
例を示す図である。
【図4】変圧器で実現された従来技術のダイオード・ミ
クサーを示す図である。
【符号の説明】
1…バンドパスフィルター 2…バンドパスフィルター 3…ダイオード 4…ダイオード 5…コイル 5’…ダイオード 5”…ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03D 9/06 H03D 7/00 - 7/14

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 混合点(MP)を有し、この混合点へ
    r.f.信号が第1入力(RF)からフィルター手段
    (1)を介して印加されると共に局部発振器信号が第2
    入力(LO)から同じ導通方向に直列接続された2つの
    ミクサー・ダイオード(3、4)に対して印加されるよ
    うになっており、該混合点(MP)においてゼロのポテ
    ンシャルを形成する回路手段を有するダイオード・ミク
    サーであって、前記直列接続された2つのミクサー・
    イオード(3、4)の一端は前記第2入力(LO)に接
    続されると共に、その他端は信号グランド(GND)に
    直接接続され、前記混合点(MP)は前記直列接続され
    た2つのミクサー・ダイオード(3、4)の間にあり、
    該混合点(MP)にある信号は出力信号としてフィルタ
    ー手段(2)を通して出力(IF)へ供給され、前記
    ロのポテンシャルを形成する前記回路手段は、前記直列
    接続された2つのミクサー・ダイオード(3、4)と並
    列に接続され且つ少なくとも一方向に導通する回路手段
    (5;5’、5”)から成り、該回路手段(5;5’、
    5”)は、前記直列接続された2つのミクサー・ダイオ
    ード(3、4)両端子間におけるd.c.電圧の形成
    を阻止することを特徴とするダイオード・ミクサー。
  2. 【請求項2】 前記回路手段はコイル(5)により形成
    されることを特徴とする請求項1に記載のダイオード・
    ミクサー。
  3. 【請求項3】 前記コイル(5)はストリップ・ライン
    により形成されることを特徴とする請求項2に記載のダ
    イオード・ミクサー。
  4. 【請求項4】 前記回路手段は、前記ミクサー・ダイオ
    ード(3、4)のそれとは反対の方向に導通する第2の
    ダイオード対(5’、5”)により形成されることを特
    徴とする請求項1に記載のダイオード・ミクサー。
  5. 【請求項5】 一方の前記ミクサー・ダイオード(3)
    の端子に印加される局部発振器信号は、一方の半サイク
    ル中には前記ミクサー・ダイオード(3、4)を通し
    て、他方の半サイクル中には第2のダイオード対
    (5’、5”)を通して、それぞれ信号グランド(GN
    D)へ導かれることを特徴とする請求項4に記載のダイ
    オード・ミクサー。
  6. 【請求項6】 前記フィルター手段(1、2)はバンド
    パス・フィルター手段であることを特徴とする請求項1
    から5までのいずれか項に記載のダイオード・ミクサ
    ー。
  7. 【請求項7】 前記フィルター手段(1、2)は、コイ
    ルとコンデンサ(L160,C161L161,C1
    62)から成る直列共振回路により実現されることを特
    徴とする請求項6に記載のダイオード・ミクサー。
  8. 【請求項8】 無線電話に使用することを特徴とする
    求項1から7までのいずれか項に記載のダイオード・
    ミクサー。
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