JP3593300B2 - Oscillation signal generator and communication device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発振周波数を切り換えることができる発振信号生成器及びこれを適用した通信装置に係り、特に、発振信号の品質を向上することができる発振信号生成器及びこれを適用した通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）やＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍ）といった、異なる周波数帯を用いた移動体通信サービスを利用して通信することができる移動電話装置が知られている。
【０００３】
こうした移動電話装置は、局部発振信号を生成するための位相同期ループに用いられる電圧制御発振器の発振周波数を切り換えることにより、異なる周波数帯を用いた移動体通信サービスを利用可能とする。例えば、ＧＳＭの通信サービスを利用する際には、電圧制御発振器の発振周波数を１．１ＧＨｚ〜１．２ＧＨｚの間で可変とし、ＤＣＳの通信サービスを利用する際には、電圧制御発振器の発振周波数を１．５ＧＨｚ〜１．７ＧＨｚの間で可変とする。
ここで、発振周波数を切換可能な電圧制御発振器は、例えば、特開平８−３１６７３１号公報や特開平９−２５２２２０号公報等に開示されている。
【０００４】
図５は、こうした発振周波数を切換可能な電圧制御発振器を用いた移動電話装置における、通信のための処理を実行する回路の構成を示す図である。
図５に示す回路において、位相同期回路５１、ループフィルタ５２、電圧制御発振器を含んだ発振回路５３及び分配回路５４は、位相同期ループを形成し、ベースバンド信号処理回路５０の制御に従った発振周波数の局部発振信号を生成してＲＦ信号処理回路５５に供給する。
【０００５】
図６（ａ）、（ｂ）及び図７（ａ）、（ｂ）は、こうした移動電話装置等に用いられる電圧制御発振器が出力する発振信号の周波数スペクトラムを例示する図である。
図６（ａ）は、中心周波数を１．１６ＧＨｚとし（ＧＳＭ用）、測定帯域幅を１００ｋＨｚとしたときの周波数スペクトラムであり、このとき、発振信号のＣ／Ｎ比（Ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ；搬送波対雑音比）は、オフセット１０ｋＨｚで約−６３ｄＢｃ／Ｈｚである。また、図６（ｂ）は、測定帯域幅を１ＭＨｚとしたときの周波数スペクトラムであり、このとき、発振信号のＣ／Ｎ比は、オフセット１００ｋＨｚで約−８３ｄＢｃ／Ｈｚである。
図７（ａ）は、中心周波数を１．６０ＧＨｚとし（ＤＣＳ用）、測定帯域幅を１００ｋＨｚとしたときの周波数スペクトラムであり、このとき、発振信号のＣ／Ｎ比は、オフセット１０ｋＨｚで約−７０ｄＢｃ／Ｈｚである。また、図７（ｂ）は、測定帯域幅を１ＭＨｚとしたときの周波数スペクトラムであり、このとき、発振信号のＣ／Ｎ比は、オフセット１００ｋＨｚで約−９２ｄＢｃ／Ｈｚである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、発振回路５３に含まれる電圧制御発振器の発振周波数を切り換えるため、ベースバンド信号処理回路５０から発振回路５３に周波数切換信号を供給する。
しかし、ベースバンド信号処理回路５０から出力される周波数切換信号には、雑音成分が含まれており、発振回路５３が生成する発振信号のＣ／Ｎ比を悪化させる原因となっていた。
【０００７】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、発振信号の品質を向上することができる発振信号生成器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、この発明の第１の観点に係る発振信号生成器は、
電圧信号の大きさに応じた周波数の発振信号を生成するものであって、
発振信号の周波数を切り換えるための周波数切換信号を生成する切換信号生成手段と、
前記切換信号生成手段により生成された周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去する雑音除去手段と、
前記雑音除去手段により雑音成分が除去された周波数切換信号に基づいて発振周波数の変動範囲を切り換え、電圧信号の大きさに応じた発振周波数の発振信号を生成する発振信号生成手段とを備え、
前記雑音除去手段は、入力端が前記切換信号生成手段に接続されるとともに、出力端が前記発振信号生成手段に接続された論理ゲート回路を用いて構成されたバッファ回路からなる、
ことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、雑音除去手段は、切換信号生成手段により生成された周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去する。発振信号生成手段は、雑音除去手段により雑音成分が除去された周波数切換信号に基づいて発振周波数の変動範囲を切り換え、電圧信号の大きさに応じた発振周波数の発振信号を生成する。
これにより、発振信号のＣ／Ｎ比が周波数切換信号に含まれる雑音成分により悪化することを防止でき、発振信号の品質を向上することができる。
【００１１】
駆動電力を供給する第１及び第２の電力供給手段と、
共通電位に接続するための第１及び第２のグランドとを備え、
前記切換信号生成手段は、前記第１の電力供給手段と前記第１のグランドに接続され、
前記雑音除去手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続され、
前記発振信号生成手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続されることが望ましい。
これにより、切換信号生成手段にて生じた雑音信号が発振信号生成手段に入り込むことがなく、発振信号の品質を向上することができる。
【００１２】
この発明の第２の観点に係る通信装置は、
局部発振信号の周波数変動範囲を切り換えるための周波数切換信号を生成する切換信号生成手段と、
前記切換信号生成手段により生成された周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去する雑音除去手段と、
前記雑音除去手段により雑音成分が除去された周波数切換信号に基づいた周波数変動範囲で、電圧信号の大きさに応じた発振周波数の局部発振信号を生成する発振信号生成手段と、
前記発振信号生成手段が生成した局部発振信号に基づいた電圧信号を生成して前記発振信号生成手段に帰還する信号帰還手段と、
前記発振信号生成手段が生成した局部発振信号を用いて通信を行う通信手段とを備え、
前記雑音除去手段は、入力端が前記切換信号生成手段に接続されるとともに、出力端が前記発振信号生成手段に接続された論理ゲート回路を用いて構成されたバッファ回路からなる、
ことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、雑音除去手段は、切換信号生成手段により生成された周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去して発振信号生成手段に供給する。
これにより、周波数切換信号に含まれる雑音成分により発振信号のＣ／Ｎ比が悪化することを防止でき、発振信号の品質を向上することができる。
【００１５】
駆動電力を供給する第１及び第２の電力供給手段と、
共通電位に接続するための第１及び第２のグランドとを備え、
前記切換信号生成手段は、前記第１の電力供給手段と前記第１のグランドに接続され、
前記雑音除去手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続され、
前記発振信号生成手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続され、
前記信号帰還手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続され、
前記通信手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続されることが望ましい。
これにより、切換信号生成手段にて生じた雑音信号が発振信号生成手段に入り込むことがなく、発振信号の品質を向上することができる。
【００１６】
例えば、前記切換信号生成手段は、ベースバンドのディジタル信号処理回路であってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る発振信号生成器を適用した通信装置について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、この発明の実施の形態に係る通信装置１００の構成を示す図である。
この通信装置１００は、例えば、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）やＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍ）といった、異なる周波数帯を用いた移動体通信サービスを利用して通信可能な移動電話装置である。
図１に示すように、この通信装置１００は、第１及び第２の電源回路１、２と、ベースバンド信号処理回路３と、位相同期回路４と、ループフィルタ５と、バッファ回路６と、発振回路７と、分配回路８と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号処理回路９とを備えている。
【００１９】
第１の電源回路１は、スイッチングレギュレータ等から構成され、図示せぬ電池等の電源が出力する電圧の大きさを規定して、ベースバンド信号処理回路３に供給するためのものである。
また、第１の電源回路１は、制御部用のディジタルグランドＧＮＤ１に接続されることにより、共通電位に接続されている。
【００２０】
第２の電源回路２は、スイッチングレギュレータ等から構成され、図示せぬ電池等の電源が出力する電圧の大きさを規定して、位相同期回路４、バッファ回路６、発振回路７及びＲＦ信号処理回路９に供給するためのものである。
また、第２の電源回路２は、無線回路用のアナロググランドＧＮＤ２に接続されることにより、共通電位に接続されている。
【００２１】
ベースバンド信号処理回路３は、例えばＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）といった、１チップのＢＢ−ＩＣ（ＢａｓｅＢａｎｄ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等から構成され、位相同期回路４と発振回路７の動作を制御することにより、ＲＦ信号処理回路９に局部発振信号を供給させる。
この際、ベースバンド信号処理回路３は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）制御信号を位相同期回路４に送ることにより、位相同期回路４の動作を制御する。ここで、ＰＬＬ制御信号は、例えば位相同期回路４が分配回路８から受けた局部発振信号を分周する際の分周比等を設定するための信号である。
【００２２】
また、ベースバンド信号処理回路３は、バッファ回路６を介して、周波数切換信号を発振回路７に送ることにより、発振回路７の発振周波数を切り換える。
例えば、ベースバンド信号処理回路３は、バッファ回路６を介し、低レベル電圧の周波数切換信号を発振回路７に送ることにより、発振回路７の発振周波数を１．１ＧＨｚ〜１．２ＧＨｚの間で可変とし、ＧＳＭの通信サービスを利用可能とする。他方、ベースバンド信号処理回路３は、バッファ回路６を介し、高レベル電圧の周波数切換信号を発振回路７に送ることにより、発振回路７の発振周波数を１．５ＧＨｚ〜１．７ＧＨｚの間で可変とし、ＤＣＳの通信サービスを利用可能とする。
なお、ベースバンド信号処理回路３は、第１の電源回路１から電力の供給を受けることにより駆動し、制御部用のディジタルグランドＧＮＤ１に接続されることにより共通電位に接続されている。
【００２３】
位相同期回路４は、例えば、位相比較器やプログラマブルディバイダ等を備えた１チップのＰＬＬ−ＩＣ等から構成され、図示せぬ基準発振器から供給される基準周波数の参照信号と、分配回路８から受けた局部発振信号に基づいて、発振回路７の発振周波数を制御するためのものである。
より具体的には、位相同期回路４は、分配回路８から受けた局部発振信号をベースバンド信号処理回路３により設定された分周比で分周し、参照信号との位相差に応じたパルス状の電圧信号を生成する。このパルス状の電圧信号をループフィルタ５により平滑化して発振回路７に供給することにより、位相同期回路４は発振回路７の発振周波数を制御する。
なお、位相同期回路４は、第２の電源回路２から電力の供給を受けることにより駆動し、無線回路用のアナロググランドＧＮＤ２に接続されることにより共通電位に接続されている。
【００２４】
ループフィルタ５は、位相同期回路４から送られたパルス信号を平滑化して発振回路７に供給するための低域通過フィルタである。
【００２５】
バッファ回路６は、ベースバンド信号処理回路３から送られた周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去して発振回路７に供給するためのものである。
例えば、バッファ回路６は、図２に示すようなアンド・ゲートＩＣを用いて構成され、ベースバンド信号処理回路３から送られた信号をバッファリングし、周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去して発振回路７に供給する。
なお、バッファ回路６は、第２の電源回路２から電力の供給を受けることにより駆動し、無線回路用のアナロググランドＧＮＤ２に接続されることにより、共通電位に接続されている。
【００２６】
発振回路７は、ループフィルタ５から受けた電圧信号の大きさに応じた発振周波数の局部発振信号を生成するためのものであり、バッファ回路６を介してベースバンド信号処理回路３から受けた周波数切換信号に対応して発振周波数の変動範囲を切り換える。発振回路７は、生成した局部発振信号を分配回路８に送る。
なお、発振回路７は、第２の電源回路２から電力の供給を受けることにより駆動し、無線回路用のアナロググランドＧＮＤ２に接続されることにより、共通電位に接続されている。
【００２７】
分配回路８は、発振回路７から受けた局部発振信号を位相同期回路４とＲＦ信号処理回路９に分配するためのものである。
【００２８】
ＲＦ信号処理回路９は、例えば直交変調器、アップコンバータ等を備えたＲＦ−ＩＣ等から構成され、分配回路８により分配された局部発振信号を用いて無線信号を送受信して通信を行うためのものである。
【００２９】
以下に、上述の構成を有する通信装置１００の動作を説明する。
この通信装置１００は、ベースバンド信号処理回路３から発振回路７に送られる周波数切換信号に応じて局部発振信号の発振周波数を切り換えることにより、異なる周波数帯の移動体通信サービスを利用した通信を可能とする。
【００３０】
例えば、ベースバンド信号処理回路３は、バッファ回路６を介し、低レベル電圧の周波数切換信号を発振回路７に送ることにより、発振回路７の発振周波数を１．１ＧＨｚ〜１．２ＧＨｚの間で可変とする。他方、ベースバンド信号処理回路３は、バッファ回路６を介し、高レベル電圧の周波数切換信号を発振回路７に送ることにより、発振回路７の発振周波数を１．５ＧＨｚ〜１．７ＧＨｚの間で可変とする。
【００３１】
位相同期回路４は、分配回路８を介して発振回路７から受けた局部発振信号を、ベースバンド信号処理回路３から受けたＰＬＬ制御信号に応じた分周比で分周し、基準発振器（図示せず）から供給された基準周波数の参照信号との位相差に応じたパルス信号を生成する。
位相同期回路４は、生成したパルス信号をループフィルタ５により平滑化して、発振回路７に供給する。
【００３２】
発振回路７は、ループフィルタ５から受けた信号に応じた発振周波数の発振信号を生成し、分配回路８を介して、局部発振信号としてＲＦ信号処理回路９に供給する。
【００３３】
この際、ベースバンド信号処理回路３から出力される周波数切換信号には、雑音成分が含まれることが多く、発振回路７が生成する発振信号の品質が悪化する原因となる。
【００３４】
そこで、ベースバンド信号処理回路３は、周波数切換信号をバッファ回路６に送って雑音成分を除去させた後、発振回路７に供給する。
ここで、バッファ回路６は、ベースバンド信号処理回路３が電力の供給を受ける第１の電源回路１とは異なる第２の電源回路２から電力の供給を受ける。また、バッファ回路６は、ベースバンド信号処理回路３が接続される制御部用のディジタルグランドＧＮＤ１とは異なる無線回路用のアナロググランドＧＮＤ２に接続されることにより、共通電位に接続されている。
従って、バッファ回路６は、電源ラインや共通電位ラインを通じてベースバンド信号処理回路３等から生じた雑音信号を受けることがなく、周波数切換信号に含まれる雑音成分を適切に除去することができる。
【００３５】
図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）は、発振回路７が出力する発振信号の周波数スペクトラムを例示する図である。
【００３６】
図３（ａ）は、中心周波数を１．１６ＧＨｚとし（ＧＳＭ用）、測定帯域幅を１００ｋＨｚとしたときの周波数スペクトラムであり、このとき、発振信号のＣ／Ｎ比（Ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ；搬送波対雑音比）は、オフセット１０ｋＨｚで約−７９ｄＢｃ／Ｈｚである。また、図３（ｂ）は、測定帯域幅を１ＭＨｚとしたときの周波数スペクトラムであり、このとき、発振信号のＣ／Ｎ比は、オフセット１００ｋＨｚで約−９５ｄＢｃ／Ｈｚである。
すなわち、バッファ回路６が周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去することにより、発振回路７が出力する発振信号のＣ／Ｎ比は、図３（ａ）に示す場合で１６ｄＢｃ／Ｈｚ程度、図３（ｂ）に示す場合で１２ｄＢｃ／Ｈｚ程度改善され、発振信号の品質を向上することができる。
【００３７】
図４（ａ）は、中心周波数を１．６０ＧＨｚとし（ＤＣＳ用）、測定帯域幅を１００ｋＨｚとしたときの周波数スペクトラムであり、このとき、発振信号のＣ／Ｎ比は、オフセット１０ｋＨｚで約−７６ｄＢｃ／Ｈｚである。また、図４（ｂ）は、測定帯域幅を１ＭＨｚとしたときの周波数スペクトラムであり、このとき、発振信号のＣ／Ｎ比は、オフセット１００ｋＨｚで約−９４ｄＢｃ／Ｈｚである。
すなわち、バッファ回路６が周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去することにより、発振回路７が出力する発振信号のＣ／Ｎ比は、図４（ａ）に示す場合で６ｄＢｃ／Ｈｚ程度、図４（ｂ）に示す場合で２ｄＢｃ／Ｈｚ程度改善され、発振信号の品質を向上することができる。
【００３８】
以上説明したように、この発明によれば、ベースバンド信号処理回路３から発振回路７に発振周波数を切り換えるために送られる周波数切換信号に含まれる雑音成分を、バッファ回路６が除去することにより、発振回路７が生成する発振信号のＣ／Ｎ比を改善することができ、発振信号の品質を向上することができる。
【００３９】
この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施の形態では、発振回路７は、ベースバンド信号処理回路３が生成した周波数切換信号に応じて発振周波数の変動範囲を切り換えることにより、ＧＳＭとＤＣＳの通信サービスを利用可能とする局部発振信号を生成するものとして説明したが、これに限定されない。
すなわち、例えば、８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯を用いるＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）の通信サービスを利用可能とするように発振周波数の変動範囲を切り換えてもよい。また、例えば、発振周波数の変動範囲を、周波数切換信号に応じてＰＤＣの送信ローカル周波数帯域と受信ローカル周波数帯域で切り換えてもよく、異なる周波数帯を用いて任意の移動体通信サービスを利用するための移動電話装置に適用可能である。
【００４０】
さらに、この発明は、移動電話装置に限定されず、異なる周波数帯域を用いて通信を行う任意の通信装置に適用可能であり、周波数切換信号に応じて発振周波数を切り換える発振回路により生成される発振信号の品質を向上することができる。
【００４１】
また、バッファ回路６は、アンド・ゲートＩＣに限定されず、周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去することができる任意の回路を用いて構成可能である。
こうしたバッファ回路６として適用可能な回路としては、例えば、バイポーラ・トランジスタやＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔｅｄ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ダイオード等を用いたスイッチング回路や、インダクタやチョークコイル、トランス等を用いたフィルタ回路などが挙げられる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明によれば、発振信号の周波数を切り換えるための信号に含まれる雑音成分を除去することにより、発振信号のＣ／Ｎ比を改善することができ、発振信号の品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る通信装置の構成を示す図である。
【図２】バッファ回路の構成を例示する図である。
【図３】発振信号の周波数スペクトラムを例示する図である。
【図４】発振信号の周波数スペクトラムを例示する図である。
【図５】従来の移動電話装置における通信のための処理を実行する回路の構成を示す図である。
【図６】従来の移動電話装置に用いられる電圧制御発振器が出力する発振信号の周波数スペクトラムを例示する図である。
【図７】従来の移動電話装置に用いられる電圧制御発振器が出力する発振信号の周波数スペクトラムを例示する図である。
【符号の説明】
１、２ 電源回路
３、５０ ベースバンド信号処理回路
４、５１ 位相同期回路
５、５２ ループフィルタ
６ バッファ回路
７、５３ 発振回路
８、５４ 分配回路
９、５５ ＲＦ信号処理回路
１００ 通信装置
ＧＮＤ１ ディジタルグランド
ＧＮＤ２ アナロググランド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an oscillation signal generator capable of switching an oscillation frequency and a communication device using the same, and more particularly, to an oscillation signal generator capable of improving the quality of an oscillation signal and a communication device using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A mobile telephone device capable of performing communication using a mobile communication service using a different frequency band such as GSM (Global System for Mobile Communication) or DCS (Digital Cellular System) is known.
[0003]
Such a mobile telephone device can use a mobile communication service using a different frequency band by switching the oscillation frequency of a voltage controlled oscillator used in a phase locked loop for generating a local oscillation signal. For example, when using the GSM communication service, the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator is made variable between 1.1 GHz and 1.2 GHz. When using the DCS communication service, the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator is used. Is variable between 1.5 GHz and 1.7 GHz.
Here, a voltage controlled oscillator capable of switching the oscillation frequency is disclosed in, for example, JP-A-8-316731, JP-A-9-252220, and the like.
[0004]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a circuit that executes processing for communication in a mobile telephone device using such a voltage-controlled oscillator capable of switching the oscillation frequency.
In the circuit shown in FIG. 5, a phase locked loop 51, a loop filter 52, an oscillating circuit 53 including a voltage controlled oscillator, and a distribution circuit 54 form a phase locked loop and oscillate according to the control of the baseband signal processing circuit 50. A local oscillation signal having a frequency is generated and supplied to the RF signal processing circuit 55.
[0005]
FIGS. 6 (a) and 6 (b) and FIGS. 7 (a) and 7 (b) are diagrams illustrating a frequency spectrum of an oscillation signal output from a voltage controlled oscillator used in such a mobile telephone device or the like.
FIG. 6A is a frequency spectrum when the center frequency is 1.16 GHz (for GSM) and the measurement bandwidth is 100 kHz. At this time, the C / N ratio (Carrier-to-Noise ratio) of the oscillation signal is shown. Carrier-to-noise ratio) is about -63 dBc / Hz at an offset of 10 kHz. FIG. 6B shows a frequency spectrum when the measurement bandwidth is 1 MHz. At this time, the C / N ratio of the oscillation signal is about -83 dBc / Hz at an offset of 100 kHz.
FIG. 7A is a frequency spectrum when the center frequency is set to 1.60 GHz (for DCS) and the measurement bandwidth is set to 100 kHz. At this time, the C / N ratio of the oscillation signal is about −10 with an offset of 10 kHz. 70 dBc / Hz. FIG. 7B shows a frequency spectrum when the measurement bandwidth is 1 MHz. At this time, the C / N ratio of the oscillation signal is about -92 dBc / Hz at an offset of 100 kHz.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, in order to switch the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator included in the oscillation circuit 53, a frequency switching signal is supplied from the baseband signal processing circuit 50 to the oscillation circuit 53.
However, the frequency switching signal output from the baseband signal processing circuit 50 includes a noise component, which causes the C / N ratio of the oscillation signal generated by the oscillation circuit 53 to deteriorate.
[0007]
The present invention has been made in view of the above situation, and has as its object to provide an oscillation signal generator capable of improving the quality of an oscillation signal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an oscillation signal generator according to a first aspect of the present invention includes:
Generating an oscillation signal having a frequency corresponding to the magnitude of the voltage signal,
Switching signal generating means for generating a frequency switching signal for switching the frequency of the oscillation signal;
Noise removing means for removing a noise component included in the frequency switching signal generated by the switching signal generating means,
An oscillation signal generation unit that switches an oscillation frequency variation range based on a frequency switching signal from which a noise component has been removed by the noise removal unit, and generates an oscillation signal having an oscillation frequency according to the magnitude of the voltage signal ;
The noise removing unit includes a buffer circuit having an input terminal connected to the switching signal generation unit and an output terminal configured using a logic gate circuit connected to the oscillation signal generation unit.
It is characterized by the following.
[0009]
According to the present invention, the noise removing unit removes a noise component included in the frequency switching signal generated by the switching signal generating unit. The oscillation signal generation means switches the fluctuation range of the oscillation frequency based on the frequency switching signal from which the noise component has been removed by the noise removal means, and generates an oscillation signal having an oscillation frequency according to the magnitude of the voltage signal.
Thus, it is possible to prevent the C / N ratio of the oscillation signal from being deteriorated by a noise component included in the frequency switching signal, and to improve the quality of the oscillation signal.
[0011]
First and second power supply means for supplying drive power;
A first and a second ground for connecting to a common potential,
The switching signal generation unit is connected to the first power supply unit and the first ground,
The noise removing unit is connected to the second power supply unit and the second ground,
It is preferable that the oscillation signal generation unit is connected to the second power supply unit and the second ground.
Thus, the noise signal generated by the switching signal generator does not enter the oscillation signal generator, and the quality of the oscillation signal can be improved.
[0012]
A communication device according to a second aspect of the present invention includes:
Switching signal generating means for generating a frequency switching signal for switching the frequency variation range of the local oscillation signal;
Noise removing means for removing a noise component included in the frequency switching signal generated by the switching signal generating means,
Oscillation signal generation means for generating a local oscillation signal having an oscillation frequency according to the magnitude of the voltage signal in a frequency variation range based on the frequency switching signal from which the noise component has been removed by the noise removal means,
Signal feedback means for generating a voltage signal based on the local oscillation signal generated by the oscillation signal generation means and feeding back the oscillation signal generation means,
Communication means for performing communication using the local oscillation signal generated by the oscillation signal generation means ,
The noise removing unit includes a buffer circuit having an input terminal connected to the switching signal generation unit and an output terminal configured using a logic gate circuit connected to the oscillation signal generation unit.
It is characterized by the following.
[0013]
According to the present invention, the noise removing unit removes a noise component included in the frequency switching signal generated by the switching signal generating unit and supplies the frequency switching signal to the oscillation signal generating unit.
Thereby, it is possible to prevent the C / N ratio of the oscillation signal from being deteriorated by the noise component included in the frequency switching signal, and to improve the quality of the oscillation signal.
[0015]
First and second power supply means for supplying drive power;
A first and a second ground for connecting to a common potential,
The switching signal generation unit is connected to the first power supply unit and the first ground,
The noise removing unit is connected to the second power supply unit and the second ground,
The oscillation signal generation unit is connected to the second power supply unit and the second ground,
The signal feedback means is connected to the second power supply means and the second ground,
Preferably, the communication means is connected to the second power supply means and the second ground.
Thus, the noise signal generated by the switching signal generator does not enter the oscillation signal generator, and the quality of the oscillation signal can be improved.
[0016]
For example, the switching signal generating means may be a baseband digital signal processing circuit.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a communication device to which an oscillation signal generator according to an embodiment of the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication device 100 according to an embodiment of the present invention.
The communication device 100 is a mobile telephone device that can communicate using mobile communication services using different frequency bands, such as GSM (Global System for Mobile communication) and DCS (Digital Cellular System).
As shown in FIG. 1, the communication device 100 includes first and second power supply circuits 1 and 2, a baseband signal processing circuit 3, a phase synchronization circuit 4, a loop filter 5, a buffer circuit 6, An oscillation circuit 7, a distribution circuit 8, and an RF (Radio Frequency) signal processing circuit 9 are provided.
[0019]
The first power supply circuit 1 includes a switching regulator and the like, and regulates the magnitude of a voltage output from a power supply such as a battery (not shown) and supplies the voltage to the baseband signal processing circuit 3.
Further, the first power supply circuit 1 is connected to a common potential by being connected to the digital ground GND1 for the control unit.
[0020]
The second power supply circuit 2 is composed of a switching regulator and the like. The second power supply circuit 2 defines the magnitude of a voltage output from a power supply such as a battery (not shown), and controls the phase synchronization circuit 4, the buffer circuit 6, the oscillation circuit 7, and the RF signal processing. It is for supplying to the circuit 9.
The second power supply circuit 2 is connected to a common potential by being connected to an analog ground GND2 for a radio circuit.
[0021]
The baseband signal processing circuit 3 includes a one-chip BB-IC (BaseBand-Integrated Circuit) such as a MPU (Micro Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor). By controlling the operation, the RF signal processing circuit 9 is supplied with a local oscillation signal.
At this time, the baseband signal processing circuit 3 controls the operation of the phase locked loop 4 by sending a PLL (Phase Locked Loop) control signal to the phase locked loop 4. Here, the PLL control signal is a signal for setting, for example, a frequency division ratio when the phase synchronization circuit 4 divides the local oscillation signal received from the distribution circuit 8.
[0022]
Further, the baseband signal processing circuit 3 switches the oscillation frequency of the oscillation circuit 7 by sending a frequency switching signal to the oscillation circuit 7 via the buffer circuit 6.
For example, the baseband signal processing circuit 3 sends a low-level voltage frequency switching signal to the oscillation circuit 7 via the buffer circuit 6 so that the oscillation frequency of the oscillation circuit 7 can be varied between 1.1 GHz and 1.2 GHz. And the GSM communication service can be used. On the other hand, the baseband signal processing circuit 3 changes the oscillation frequency of the oscillation circuit 7 between 1.5 GHz and 1.7 GHz by sending a high level voltage frequency switching signal to the oscillation circuit 7 via the buffer circuit 6. And the DCS communication service can be used.
The baseband signal processing circuit 3 is driven by receiving power from the first power supply circuit 1, and is connected to a common potential by being connected to a digital ground GND1 for a control unit.
[0023]
The phase locked loop circuit 4 is composed of, for example, a one-chip PLL-IC provided with a phase comparator, a programmable divider, and the like, and receives a reference signal of a reference frequency supplied from a reference oscillator (not shown) and a distribution circuit 8. This is for controlling the oscillation frequency of the oscillation circuit 7 based on the local oscillation signal.
More specifically, the phase synchronization circuit 4 divides the local oscillation signal received from the distribution circuit 8 by the frequency division ratio set by the baseband signal processing circuit 3 and generates a pulse corresponding to the phase difference from the reference signal. To generate a voltage signal. The phase-locked loop 4 controls the oscillation frequency of the oscillation circuit 7 by smoothing the pulse-shaped voltage signal by the loop filter 5 and supplying it to the oscillation circuit 7.
The phase synchronization circuit 4 is driven by receiving power from the second power supply circuit 2, and is connected to a common potential by being connected to an analog ground GND2 for a radio circuit.
[0024]
The loop filter 5 is a low-pass filter for smoothing the pulse signal sent from the phase locked loop 4 and supplying the smoothed pulse signal to the oscillation circuit 7.
[0025]
The buffer circuit 6 removes a noise component included in the frequency switching signal sent from the baseband signal processing circuit 3 and supplies the signal to the oscillation circuit 7.
For example, the buffer circuit 6 is configured using an AND gate IC as shown in FIG. 2, buffers the signal sent from the baseband signal processing circuit 3, and removes a noise component included in the frequency switching signal. To the oscillation circuit 7.
The buffer circuit 6 is driven by receiving power from the second power supply circuit 2, and is connected to a common potential by being connected to the analog ground GND2 for a radio circuit.
[0026]
The oscillation circuit 7 is for generating a local oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the magnitude of the voltage signal received from the loop filter 5, and receives the frequency received from the baseband signal processing circuit 3 via the buffer circuit 6. The variation range of the oscillation frequency is switched according to the switching signal. The oscillation circuit 7 sends the generated local oscillation signal to the distribution circuit 8.
The oscillation circuit 7 is driven by receiving supply of power from the second power supply circuit 2 and is connected to a common potential by being connected to the analog ground GND2 for a radio circuit.
[0027]
The distribution circuit 8 distributes the local oscillation signal received from the oscillation circuit 7 to the phase synchronization circuit 4 and the RF signal processing circuit 9.
[0028]
The RF signal processing circuit 9 includes, for example, an RF-IC including a quadrature modulator, an up-converter, and the like. The RF signal processing circuit 9 transmits and receives wireless signals using the local oscillation signal distributed by the distribution circuit 8 to perform communication. Things.
[0029]
Hereinafter, the operation of the communication device 100 having the above configuration will be described.
The communication device 100 can perform communication using a mobile communication service in a different frequency band by switching the oscillation frequency of the local oscillation signal according to the frequency switching signal sent from the baseband signal processing circuit 3 to the oscillation circuit 7. And
[0030]
For example, the baseband signal processing circuit 3 sends a low-level voltage frequency switching signal to the oscillation circuit 7 via the buffer circuit 6 so that the oscillation frequency of the oscillation circuit 7 can be varied between 1.1 GHz and 1.2 GHz. And On the other hand, the baseband signal processing circuit 3 changes the oscillation frequency of the oscillation circuit 7 between 1.5 GHz and 1.7 GHz by sending a high level voltage frequency switching signal to the oscillation circuit 7 via the buffer circuit 6. And
[0031]
The phase locked loop circuit 4 divides the local oscillation signal received from the oscillation circuit 7 via the distribution circuit 8 by a frequency division ratio according to the PLL control signal received from the baseband signal processing circuit 3 to obtain a reference oscillator (see FIG. (Not shown), and generates a pulse signal corresponding to a phase difference from a reference signal of a reference frequency supplied from the reference signal.
The phase synchronization circuit 4 smoothes the generated pulse signal by the loop filter 5 and supplies the pulse signal to the oscillation circuit 7.
[0032]
The oscillating circuit 7 generates an oscillating signal having an oscillating frequency corresponding to the signal received from the loop filter 5 and supplies the oscillating signal to the RF signal processing circuit 9 as a local oscillating signal via the distribution circuit 8.
[0033]
At this time, the frequency switching signal output from the baseband signal processing circuit 3 often includes a noise component, which causes deterioration of the quality of the oscillation signal generated by the oscillation circuit 7.
[0034]
Then, the baseband signal processing circuit 3 sends the frequency switching signal to the buffer circuit 6 to remove the noise component, and then supplies the signal to the oscillation circuit 7.
Here, the buffer circuit 6 receives power supply from the second power supply circuit 2 different from the first power supply circuit 1 to which the baseband signal processing circuit 3 receives power supply. The buffer circuit 6 is connected to a common potential by being connected to an analog ground GND2 for a radio circuit different from the digital ground GND1 for the control unit to which the baseband signal processing circuit 3 is connected.
Therefore, the buffer circuit 6 does not receive the noise signal generated from the baseband signal processing circuit 3 or the like through the power supply line or the common potential line, and can appropriately remove the noise component included in the frequency switching signal.
[0035]
FIGS. 3A and 3B and FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating the frequency spectrum of the oscillation signal output from the oscillation circuit 7.
[0036]
FIG. 3A shows a frequency spectrum when the center frequency is 1.16 GHz (for GSM) and the measurement bandwidth is 100 kHz. At this time, the C / N ratio (Carrier-to-Noise ratio) of the oscillation signal is obtained. Carrier-to-noise ratio) is about -79 dBc / Hz at an offset of 10 kHz. FIG. 3B shows a frequency spectrum when the measurement bandwidth is 1 MHz. At this time, the C / N ratio of the oscillation signal is about -95 dBc / Hz at an offset of 100 kHz.
That is, since the buffer circuit 6 removes a noise component included in the frequency switching signal, the C / N ratio of the oscillation signal output from the oscillation circuit 7 is about 16 dBc / Hz in the case shown in FIG. In the case shown in FIG. 3 (b), it is improved by about 12 dBc / Hz, and the quality of the oscillation signal can be improved.
[0037]
FIG. 4A is a frequency spectrum when the center frequency is set to 1.60 GHz (for DCS) and the measurement bandwidth is set to 100 kHz. At this time, the C / N ratio of the oscillating signal is about-at an offset of 10 kHz. 76 dBc / Hz. FIG. 4B shows a frequency spectrum when the measurement bandwidth is 1 MHz. At this time, the C / N ratio of the oscillation signal is about -94 dBc / Hz at an offset of 100 kHz.
That is, since the buffer circuit 6 removes the noise component included in the frequency switching signal, the C / N ratio of the oscillation signal output from the oscillation circuit 7 is about 6 dBc / Hz in the case shown in FIG. In the case shown in FIG. 4 (b), it is improved by about 2 dBc / Hz, and the quality of the oscillation signal can be improved.
[0038]
As described above, according to the present invention, the buffer circuit 6 removes a noise component included in the frequency switching signal sent to switch the oscillation frequency from the baseband signal processing circuit 3 to the oscillation circuit 7, The C / N ratio of the oscillation signal generated by the oscillation circuit 7 can be improved, and the quality of the oscillation signal can be improved.
[0039]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and applications are possible.
For example, in the above-described embodiment, the oscillation circuit 7 switches the fluctuation range of the oscillation frequency in accordance with the frequency switching signal generated by the baseband signal processing circuit 3 to enable the use of the GSM and DCS communication services. Although it has been described that the oscillation signal is generated, the present invention is not limited to this.
That is, for example, the fluctuation range of the oscillation frequency may be switched so that a PDC (Personal Digital Cellular) communication service using the 800 MHz band and the 1.5 GHz band can be used. Further, for example, the fluctuation range of the oscillation frequency may be switched between the transmission local frequency band and the reception local frequency band of the PDC in accordance with the frequency switching signal, so that an arbitrary mobile communication service can be used using different frequency bands. Is applicable to mobile telephone devices.
[0040]
Furthermore, the present invention is not limited to a mobile telephone device, and is applicable to any communication device that performs communication using different frequency bands, and is provided with an oscillation circuit that is generated by an oscillation circuit that switches an oscillation frequency according to a frequency switching signal. Signal quality can be improved.
[0041]
Further, the buffer circuit 6 is not limited to the AND gate IC, and can be configured using any circuit capable of removing a noise component included in the frequency switching signal.
Examples of a circuit applicable as the buffer circuit 6 include a switching circuit using a bipolar transistor, an FET (Field Effective Transistor), a diode, and the like, and a filter circuit using an inductor, a choke coil, a transformer, and the like. .
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to improve the C / N ratio of the oscillation signal by removing the noise component included in the signal for switching the frequency of the oscillation signal. Quality can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a buffer circuit.
FIG. 3 is a diagram illustrating a frequency spectrum of an oscillation signal.
FIG. 4 is a diagram illustrating a frequency spectrum of an oscillation signal.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a circuit that executes processing for communication in a conventional mobile telephone device.
FIG. 6 is a diagram illustrating a frequency spectrum of an oscillation signal output by a voltage controlled oscillator used in a conventional mobile telephone device.
FIG. 7 is a diagram illustrating a frequency spectrum of an oscillation signal output by a voltage controlled oscillator used in a conventional mobile telephone device.
[Explanation of symbols]
1, 2 power supply circuit 3, 50 baseband signal processing circuit 4, 51 phase synchronization circuit 5, 52 loop filter 6, buffer circuit 7, 53 oscillation circuit 8, 54 distribution circuit 9, 55 RF signal processing circuit 100 communication device GND1 digital ground GND2 Analog ground

Claims (5)

電圧信号の大きさに応じた周波数の発振信号を生成する発振信号生成器であって、
発振信号の周波数を切り換えるための周波数切換信号を生成する切換信号生成手段と、
前記切換信号生成手段により生成された周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去する雑音除去手段と、
前記雑音除去手段により雑音成分が除去された周波数切換信号に基づいて発振周波数の変動範囲を切り換え、電圧信号の大きさに応じた発振周波数の発振信号を生成する発振信号生成手段とを備え、
前記雑音除去手段は、入力端が前記切換信号生成手段に接続されるとともに、出力端が前記発振信号生成手段に接続された論理ゲート回路を用いて構成されたバッファ回路からなる、
ことを特徴とする発振信号生成器。An oscillation signal generator that generates an oscillation signal having a frequency according to the magnitude of the voltage signal,
Switching signal generating means for generating a frequency switching signal for switching the frequency of the oscillation signal;
Noise removing means for removing a noise component included in the frequency switching signal generated by the switching signal generating means,
An oscillation signal generation unit that switches an oscillation frequency variation range based on a frequency switching signal from which a noise component has been removed by the noise removal unit, and generates an oscillation signal having an oscillation frequency according to the magnitude of the voltage signal ;
The noise removing unit includes a buffer circuit having an input terminal connected to the switching signal generation unit and an output terminal configured using a logic gate circuit connected to the oscillation signal generation unit.
An oscillation signal generator, characterized in that: 駆動電力を供給する第１及び第２の電力供給手段と、
共通電位に接続するための第１及び第２のグランドとを備え、
前記切換信号生成手段は、前記第１の電力供給手段と前記第１のグランドに接続され、
前記雑音除去手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続され、
前記発振信号生成手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続される、
ことを特徴とする請求項１に記載の発振信号生成器。First and second power supply means for supplying drive power;
A first and a second ground for connecting to a common potential,
The switching signal generation unit is connected to the first power supply unit and the first ground,
The noise removing unit is connected to the second power supply unit and the second ground,
The oscillation signal generation unit is connected to the second power supply unit and the second ground.
The oscillation signal generator according to claim 1 , wherein: 局部発振信号の周波数変動範囲を切り換えるための周波数切換信号を生成する切換信号生成手段と、
前記切換信号生成手段により生成された周波数切換信号に含まれる雑音成分を除去する雑音除去手段と、
前記雑音除去手段により雑音成分が除去された周波数切換信号に基づいた周波数変動範囲で、電圧信号の大きさに応じた発振周波数の局部発振信号を生成する発振信号生成手段と、
前記発振信号生成手段が生成した局部発振信号に基づいた電圧信号を生成して前記発振信号生成手段に帰還する信号帰還手段と、
前記発振信号生成手段が生成した局部発振信号を用いて通信を行う通信手段とを備え、
前記雑音除去手段は、入力端が前記切換信号生成手段に接続されるとともに、出力端が前記発振信号生成手段に接続された論理ゲート回路を用いて構成されたバッファ回路からなる、
ことを特徴とする通信装置。Switching signal generating means for generating a frequency switching signal for switching the frequency variation range of the local oscillation signal;
Noise removing means for removing a noise component included in the frequency switching signal generated by the switching signal generating means,
Oscillation signal generation means for generating a local oscillation signal having an oscillation frequency according to the magnitude of the voltage signal in a frequency variation range based on the frequency switching signal from which the noise component has been removed by the noise removal means,
Signal feedback means for generating a voltage signal based on the local oscillation signal generated by the oscillation signal generation means and feeding back the oscillation signal generation means,
Communication means for performing communication using the local oscillation signal generated by the oscillation signal generation means ,
The noise removing unit includes a buffer circuit having an input terminal connected to the switching signal generation unit and an output terminal configured using a logic gate circuit connected to the oscillation signal generation unit.
A communication device characterized by the above-mentioned. 駆動電力を供給する第１及び第２の電力供給手段と、
共通電位に接続するための第１及び第２のグランドとを備え、
前記切換信号生成手段は、前記第１の電力供給手段と前記第１のグランドに接続され、
前記雑音除去手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続され、
前記発振信号生成手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続され、
前記信号帰還手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続され、
前記通信手段は、前記第２の電力供給手段と前記第２のグランドに接続される、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。First and second power supply means for supplying drive power;
A first and a second ground for connecting to a common potential,
The switching signal generation unit is connected to the first power supply unit and the first ground,
The noise removing unit is connected to the second power supply unit and the second ground,
The oscillation signal generation unit is connected to the second power supply unit and the second ground,
The signal feedback means is connected to the second power supply means and the second ground,
The communication means is connected to the second power supply means and the second ground,
The communication device according to claim 3 , wherein: 前記切換信号生成手段は、ベースバンドのディジタル信号処理回路である、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の通信装置。The switching signal generating means is a baseband digital signal processing circuit,
The communication device according to claim 3 or 4 , wherein:
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