JP3992222B2 - Transmitter, transmission method, receiver, reception method, radio communication apparatus, and radio communication method - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ミリ波帯通信に使用される送信機および送信方法、受信機および受信方法並びに無線通信装置および無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速なデジタル信号あるいは広帯域なアナログ信号等を伝送する無線装置においては、中間周波数帯信号（以下適宜ＩＦ信号と略記する）と、局部発振信号（無変調信号で、以下適宜ＬＯ信号と略記する）を乗積し、アップコンバートすることにより無線変調信号（以下適宜ＲＦ信号と略記する）を生成・送信する機能を有する送信機と、ＲＦ信号を受信し、ＬＯ信号を乗積し、ダウンコンバートすることによりＩＦを生成する機能を有する受信機からなる構成をとることが一般的である。この場合伝送された信号の品質を保持するためには、送信機に入力されるＩＦ信号と、受信機で生成されるＩＦ信号とが、所定の許容範囲周波数差の関係であり、位相差の時間変動が小さいことが要求される。このため、送受信機内でＬＯ信号を発生させる局部発振器として、周波数安定性に優れ、位相雑音が低いものが必要とされる。特に周波数が高いマイクロ波・ミリ波（例えば周波数が１ＧHz以上）の領域では、誘電体共振器またはＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路により安定化、低雑音化される。
【０００３】
しかしながら、使用周波数が高くなるにつれて（例えば３０ＧHz以上のミリ波帯）、安定度の高い低雑音の発振器の実現が困難になるとともに製造コストが上昇する。例えば、誘電体共振器においてはＱ値（Quality Factor）が低くなり性能が発揮できない、ＰＬＬ回路では特に分周器の構成が困難になる、などの問題が生じる。低い周波数の発振器からの信号を周波数逓倍してＬＯ信号を得る方法もあるが、一般に信号強度を上げるための増幅器が必要となり、高価になること、サイズが大きくなること、消費電力が大きくなることなどの問題が生じる。
【０００４】
これらの問題を解決するために、以下に説明する無線通信装置が先に提案されている（特開２００１−５３６４０参照）。図１８は、先に提案されている無線通信装置の送信機８１の構成を示し、図１９は、その受信機８２の構成を示し、図２０が周波数配置を示す。送信機８１に入力されるＩＦ信号は、ｆIFをキャリア周波数（適宜ＩＦ周波数と称する）とするもので、局部発振器８５からの周波数ｆLO（適宜ＬＯ周波数と称する）のＬＯ信号とミクサ８３で乗積され、フィルタ８４によって不要信号成分が除かれ、キャリア周波数ｆRF（適宜ＲＦ周波数と称する）のＲＦ信号が生成される。このＲＦ信号に対して、電力分配器８６で取り出されたＬＯ信号の一部が電力合成器８７で加算される。図２０に示すように、電力合成器８７からの無線信号は、ＲＦ信号とＬＯ信号を含み、増幅器８８で信号レベルを大きくした後、アンテナ８９より送信される。
【０００５】
一方、図１９に示す受信機８２では、アンテナ９０で受信された無線信号が受信機８２内のフィルタ９１で濾波され、増幅器９２で信号レベルを大きくした後、二乗器９３でＩＦ信号へと復調される。
【０００６】
この先に提案した無線通信装置では、送信側でＲＦ信号の生成に用いたのと同じＬＯ信号を、無線信号として伝送し、受信側で復調のために使用している。したがって、ＬＯ信号源となる局部発振器８５の周波数および位相がランダムに揺らぐことの影響が復調時にはキャンセルされる、復調されたＩＦ信号は送信機に入力された元のＩＦ信号の周波数へ復調されるという利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら実際の無線装置の構成を考えた場合、いくつかの問題がある。例えばミリ波帯のように高い周波数においては、比較的低い周波数の場合に比べ信号の分岐や合成を行なう電力分配器８６、電力合成器８７が高価であり、その接続なども困難さをもたらす。また、ＬＯ信号レベルを調整するためには、可変減衰器なども別に必要とされる。
【０００８】
ＲＦ信号とＬＯ信号のレベルに関する最適条件は、電子情報通信学会、信学技報RCS2000-30（2000-６）、pp.1-8、2000年の文献に記載されている。その条件とは無線信号に含まれるＲＦ信号とＬＯ信号の信号強度が等しくなることであり、送信電力が定められた場合に受信ＣＮ比を最適にすることができる。同文献では、ＲＦ信号とＬＯ信号の一部を合成するために、分配器、合成器の代わりにミクサから出力されるＲＦ信号と漏洩ＬＯ信号を、そのまま無線信号として利用している。この場合には、ＲＦ信号とＬＯ信号の信号レベルの調整を自由に行なうことが困難である。また、ミクサの出力レベルが小さい場合には、十分な送信電力を確保するために、高価な高利得増幅器が必要となる。
【０００９】
また、図１８に示す送信機においてはミクサ８３で生じる不要高調波成分を抑圧するために、フィルタ８４として緻密な調整が必要で高価な狭帯域フィルタを用いるか、広帯域フィルタが適用できるようＲＦ周波数ｆRFとＬＯ周波数ｆLOを離す（占有周波数帯域を広く設定する）、などの手段をとる必要がある。前者は製造コストの上昇を招き、後者は周波数利用効率の減少となる。
【００１０】
例えばＩＦ周波数ｆIFとして２００ＭHz、ＬＯ周波数ｆLOとして５９．８ＧHzを使用した場合、ＲＦ周波数ｆRFが６０ＧHzとなり、ｆRFと４００ＭHz離れた周波数のイメージが出現する。６０ＧHz帯で４００ＭHz離れの位置に出現するイメージを抑圧することは困難である。また、この問題を避けるために、ＩＦ周波数を高くした場合、ＬＯ周波数ｆLOとＲＦ周波数ｆRFとが離れ、ＲＦ信号と、ＬＯ信号を送信する無線通信では占有帯域が広がり、周波数利用効率を落とさざるを得ない。
【００１１】
一方、受信機においては、フィルタ９１として高価な狭帯域フィルタを用いるか、あるいは他システムからの干渉に弱く、雑音の増加を許容した上で、広帯域フィルタを用いた構成をとらねばならない、などの問題があった。
【００１２】
したがって、この発明の目的は、これらの問題を解決することができる送信機および送信方法、受信機および受信方法並びに無線通信装置および無線通信方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成する送信機において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバータと、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバータとを備え、
第１のミクサが第１の局部発振信号の漏洩成分を出力する構成とされ、
第１の局部発振信号は、第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、第１のミクサに対して、局部発振信号の漏洩成分および第１の変調信号を通過させるフィルタが接続された送信機である。
請求項６の発明は、第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバートのステップと、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバートのステップとを備え、
第１のアップコンバートのステップにおいて、第１の局部発振信号の漏洩成分を出力し、
第１の局部発振信号は、第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、局部発振信号の漏洩成分および第１の変調信号をフィルタを介した信号を第２のアップコンバートのステップにて処理する送信方法である。
【００１４】
請求項３の発明は、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成する送信機において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバータと、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバータとを備え、
第１の局部発振信号は、第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、第１のミクサに対して第１の変調信号を通過させるフィルタが接続され、
第１の局部発振信号の一部を分配器によって取り出してレベル調整した信号をフィルタの出力信号に加算する送信機である。
請求項８の発明は、第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバートのステップと、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバートのステップとを備え、
第１の局部発振信号は、第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、第１のミクサの出力信号から第１の変調信号をフィルタによって分離し、
第１の局部発振信号の一部を分配器によって取り出してレベル調整した信号をフィルタによって分離された第１の変調信号に加算する送信方法である。
【００１５】
請求項９の発明は、送信機において、第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を生成し、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成し、送信機から無線信号を受信する受信機において、
受信した無線信号と第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバータと、
第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバータとを備えた受信機である。
請求項１７の発明は、送信機において、第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を生成し、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成し、送信機から無線信号を受信する受信方法において、
受信した無線信号と第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバートのステップと、
第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバートのステップとを備えた受信方法である。
【００１６】
請求項１８の発明は、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を送受信する無線通信装置において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバータと、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバータとを備え、
第１のミクサが第１の局部発振信号の漏洩成分を出力する構成とされ、
第１の局部発振信号は、第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、第１のミクサに対して、局部発振信号の漏洩成分および第１の変調信号を通過させるフィルタが接続された送信機と、
送信機から無線信号を受信し、受信した無線信号と第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバータと、
第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバータとを備えた受信機とからなる無線通信装置である。
請求項１９の発明は、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を送受信する無線通信装置において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバータと、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバータとを備え、
第１の局部発振信号は、第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、第１のミクサに対して第１の変調信号を通過させるフィルタが接続され、
第１の局部発振信号の一部を分配器によって取り出してレベル調整した信号をフィルタの出力信号に加算する送信機と、
送信機から無線信号を受信し、受信した無線信号と第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバータと、
第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバータとを備えた受信機とからなる無線通信装置である。
【００１７】
請求項２０の発明は、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を送受信する無線通信方法において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバートのステップと、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバートのステップとを備え、
第１のアップコンバートのステップにおいて、第１の局部発振信号の漏洩成分を出力し、
第１の局部発振信号は、第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、局部発振信号の漏洩成分および第１の変調信号をフィルタを介した信号を第２のアップコンバートのステップにて処理する送信方法と、
無線信号を受信し、受信した無線信号と第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバートのステップと、
第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバートのステップとを備えた受信方法とからなる無線通信方法である。
請求項２１の発明は、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を送受信する無線通信方法において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバートのステップと、
第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバートのステップとを備え、
第１の局部発振信号は、第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、第１のミクサの出力信号から第１の変調信号をフィルタによって分離し、
第１の局部発振信号の一部を分配器によって取り出してレベル調整した信号をフィルタによって分離された第１の変調信号に加算する送信方法と、
無線信号を受信し、受信した無線信号と第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバートのステップと、
第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバートのステップとを備えた受信方法とからなる無線通信方法である。
【００１８】
この発明では、第１のアップコンバータでは、ミリ波帯に比して十分低い周波数の第１の局部発振信号によって入力された第１の中間周波数帯信号をアップコンバートし、また、第１の変調信号に第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を生成している。すなわち、局部発振信号を足し合わせる処理が比較的低い周波数領域でなされる。それによって、電力分配器、電力合成器として、安価で接続が容易なものを使用でき、変調信号と局部発振信号のレベル調整が容易となり、十分な送信電力を確保するための高価な高利得増幅器が不要とできる。さらに、ミクサで生じる不要な信号成分を抑えるために高価な狭帯域フィルタを使用しないで良く、中間周波数帯信号のキャリア周波数を高くする必要がなく周波数の利用効率の低下を防止できる。受信側においても、高価な狭帯域フィルタを使用しないで良く、また、広帯域フィルタを使用することによる雑音の増加、または他のシステムからの干渉に弱くなることを防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明における第１の実施の形態における送信機１の構成を示し、図２は、その受信機２の構成を示し、図３が周波数配置を示す。
【００２０】
送信機１に対して第１のＩＦ信号が入力される。ＩＦ信号は、例えば直交マルチキャリア変調方式（ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 変調方式）の変調方式で変調された信号である。また、ＩＦ信号として、多値直交振幅変調信号（１６値ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)，６４値ＱＡＭ等）を入力しても良く、更に他の種類の変調方式で変調された信号を入力しても良い。
【００２１】
送信機１は、第１のアップコンバータと第２のアップコンバータとから構成される。第１のアップコンバータは、第１のＩＦ信号（ＩＦ１）と第１のＬＯ（局部発振）信号との乗積を行ない、第１の変調信号（ＲＦ１）に第１のＬＯ信号（ＬＯ１）が足し合わされた第２のＩＦ信号（ＩＦ２）を出力する。第１のアップコンバータは、局部発振器４からのＬＯ信号と第１のＩＦ信号との乗積を行なうミクサ３と、ミクサ３の出力に接続されたフィルタ５と、フィルタ５の出力を増幅する増幅器６とからなり、増幅器６の出力に第２のＩＦ信号（ＩＦ２）が得られる。第２のアップコンバータは、第１のＲＦ信号および第１のＬＯ信号が第２のＬＯ信号によってそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号成分および局部発振信号成分からなる無線信号を生成するものである。第２のアップコンバータは、第２のＩＦ信号（ＩＦ２）と局部発振器８からの第２のＬＯ信号（ＬＯ２）との乗積を行なう第２のミクサ７と、ミクサ７の出力に接続されたフィルタ９と、フィルタ９の出力を増幅する増幅器１０とからなる。増幅器１０から出力される無線信号がアンテナ１１より送信される。
【００２２】
ミクサ３によって、第１のＩＦ信号（ＩＦ１）は、第１の局部発振器４からの第１のＬＯ信号（周波数ｆLO1） と第１のミクサ３で乗積され、第１の無線変調信号へアップコンバートされる（周波数ｆRF1）。なおミクサ３は、ＬＯ信号が抑圧されない構成をとり、その出力には、漏洩ＬＯ信号が発生する。図３に示すように、ミクサ３から出力された第２のＩＦ信号（ＩＦ２）は、フィルタ５により所望の周波数成分が抑圧されたものである。
【００２３】
フィルタ５の出力信号が増幅器６で増幅される。ＩＦ信号ＩＦ２は、第２の局部発振器８からの第２のＬＯ信号（周波数ｆLO2）と第２のミクサ７で乗積され、アップコンバートされ無線信号となる。無線信号は、フィルタ９でｆLO2成分、イメージ成分などの不要信号が除去され、増幅器１０で増幅され、アンテナ１１から送出される。図３に示すように、無線信号は、周波数が（ｆLO2＋ｆLO1）のＬＯ信号成分とキャリア周波数が（ｆLO2＋ｆRF1）のＲＦ信号成分とを含むものである。（ｆLO2＋ｆLO1）が先の出願におけるｆLOに対応し、（ｆLO2＋ｆRF1）が先の出願におけるｆRFに対応する。
【００２４】
一方、図２に示す受信機２では、アンテナ１２で受信された無線変調信号は、フィルタ１３で帯域外妨害波等の不要波が除去され、増幅器１４で増幅され、二乗器１５で第１のＩＦ信号（ＩＦ１） に直接復調される。
【００２５】
以下、具体的な周波数を表示して説明するが、これらの値がこの発明の請求範囲を限定するものではない。例えばＩＦ１のキャリア周波数として２００ＭHz、ＩＦ２のキャリア周波数として５ＧHz、送信無線変調信号のキャリア周波数（ｆLO2＋ｆRF1）を６０ＧHzとする。この場合では、（ｆLO1＝４．８ＧHz、ｆRF1＝５ＧHz、ｆLO2＝５５ＧHz）となる。このように、第１のＬＯ信号の周波数ｆLO1は、ミリ波帯の第２のＬＯ信号の周波数ｆLO2に対して十分低い周波数とされる。
【００２６】
したがって、第１の実施の形態では、第１のアップコンバータにおいて無線変調信号と局部発振信号とが足し合わされた第２の中間周波数帯信号ＩＦ２を生成するので、ミクサ３から出力される信号のうち高調波成分や不要波を、例えば高性能で狭帯域な表面弾性波フィルタ（フィルタ５）を用いて抑圧することができる。この周波数帯のフィルタは、ミリ波帯のフィルタに比べてはるかに低価格である。ミクサ７から出力される信号のうちｆLO2成分やイメージ成分を抑圧する必要があるが、ｆLO2成分は所望周波数（６０ＧHz）から５ＧHz、イメージ成分は１０ＧHz離れており、ミリ波帯のフィルタ９は必要であるものの、比較的広帯域なものが使用できる。
【００２７】
前述したように、先の出願の例では、ＩＦ信号周波数ｆIFとして２００ＭHz、ＬＯ信号周波数として５９．８ＧHz を使用した場合、６０ＧHz 帯で所望周波数（６０ＧHz）から４００ＭHz離れの位置に出現するイメージを抑圧することは困難である。また、ＩＦ周波数を高くした場合、ＲＦ信号と、ＬＯ信号を送信する無線通信では占有帯域が広がり、周波数利用効率を落とさざるを得ない。このように、この発明の第１の実施の形態では、ＩＦ２の周波数帯域で動作する安価で狭帯域なフィルタを用いることができるため、無線信号の周波数帯域を狭くとれることができる。したがって、コストを大幅に引上げることなく周波数利用効率を高めることが可能となる。なお、上述した第１の実施の形態が奏する作用効果は、後述する他の実施の形態によっても同様に得られるものである。
【００２８】
図４は、この発明における第２の実施の形態を表した無線装置の送信機構成を示したものである。受信機は、第１の実施の形態と同様な構成がとれるため説明を省略する。送信機１に入力された第１のＩＦ信号（ＩＦ１）は、第１の局部発振器４からの第１のＬＯ信号（周波数ｆLO1）と第１のミクサ３で乗積され、アップコンバートされる。なお、ミクサ３は、ＬＯ信号を抑圧する構成をとり、フィルタ５でｆRF1成分以外を抑圧する。また、電力分配器１６で分配されたＬＯ信号の一部は、減衰器１７で信号レベルを調節し、電力合成器１８でｆRF1の信号と合流し、第２のＩＦ信号ＩＦ２が生成される。減衰器１７は、減衰量を可変できるものであってもよい。
【００２９】
信号ＩＦ２は、第２の局部発振器８からの第２のＬＯ信号（周波数ｆLO2）と第２のミクサ７で乗積され、アップコンバートされキャリア周波数（ｆLO2＋ｆRF1）の無線変調信号およびＬＯ信号成分からなる無線信号となる。無線信号は、フィルタ９でｆLO2成分、イメージ成分などの不要信号が除去され、増幅器１０で増幅され、アンテナ１１から送出される。
【００３０】
この発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で述べた効果に加え、ｆRF1の信号レベルとｆLO1の信号レベルを調整することができる利点がある。この結果、無線変調信号に含まれるアップコンバートされたｆRF1成分の信号レベルとｆLO1成分の信号レベルを等しくすることが容易となり、送信電力が一定の条件で受信ＣＮ比を最適にすることができる。また、本実施例において追加されたコンポーネントは、比較的低いＩＦ２の周波数で動作するものであり、ミリ波等で動作する部品に比べてはるかに安価なものが利用できる。
【００３１】
図５は、この発明における第３の実施の形態を表した無線装置の送信機構成を示したものである。受信機は、第１の実施の形態と同様な構成がとれるため説明を省略する。送信機１に入力された第１のＩＦ信号（ＩＦ１）は、第１の局部発振器４からの第１のＬＯ信号（周波数ｆLO1）と第１のミクサ３で乗積され、周波数ｆRF1の信号へアップコンバートされる。なお、ミクサ３は、ＬＯ信号が抑圧されない構成をとる。この場合、一般的には、ｆLO1成分の電力レベルがｆRF1成分の電力レベルより高く、レベル調整を減衰器行なうことが可能である。
【００３２】
ミクサ３から出力された信号は、電力分配器１９で分けられ、一部はフィルタ５に供給され、フィルタ５によりｆRF1成分のみが通過される。残りの一部は減衰器１７に供給され、減衰器１７で信号レベルが調節される。この場合、ｆLO1成分のみを通過させるフィルタを減衰器１７の前に設けても良い。フィルタ５の出力および減衰器１７の出力が電力合成器１８で再度合流し、第２のＩＦ信号（ＩＦ信号２）が生成される。減衰器１７は、減衰量を可変できるものであってもよい。
【００３３】
信号ＩＦ２は、第２の局部発振器８からの第２のＬＯ信号（ 周波数ｆLO2）と第２のミクサ７で乗積され、アップコンバートされ無線変調信号となる。無線信号は、フィルタ９でｆLO2成分、イメージ成分などの不要信号が除去され、増幅器１０で増幅され、アンテナ１１から送出される。
【００３４】
この発明の第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の効果に加え、ミクサ３から漏洩されるＬＯ信号を利用するので、ミクサ３を駆動するＬＯ信号電力を減少させることがないという利点がある。
【００３５】
図６は、この発明における第４の実施の形態を表した無線装置の受信機構成を示したものである。送信機は、例えば図１８に示した先の出願に記載の構成、または、上述した第１、第２、第３の実施の形態と同様の構成をとってもよいため、説明を省略する。第４の実施の形態における受信機２は、受信した無線信号と周波数ｆLO2の第３のＬＯ信号との乗積成分を生成することで、第１の中間周波数帯信号ＩＦ１を直接復調する第１のダウンコンバータとを備える。
【００３６】
すなわち、受信機２では、アンテナ１２で受信された無線変調信号は、フィルタ２０で帯域外妨害波等の不要波が除去され、増幅器２１で増幅され、ミクサ２２に入力される。一方、局部発振器２３から出力される第３のＬＯ信号（周波数ｆLO2）もミクサ２２に入力され、無線変調信号は第２のＩＦ信号（ＩＦ２）にダウンコンバートされる。信号ＩＦ２は、増幅器２４で増幅され、電力分配器２５で分けられ、一方がｆRF1成分のみが通過できるフィルタ２６へ入力され、他方がｆLO1成分のみが通過できるフィルタ２７へ入力される。２つのフィルタ２６および２７を通過したＩＦ２信号は、電力合成器２８で加算され、二乗器２９で第１のＩＦ信号（ＩＦ１）へ直接復調される。
【００３７】
この発明の第４の実施の形態によれば、無線変調信号の高い周波帯で動作する高価な狭帯域フィルタを用いることなく、周波数の低いＩＦ２において、帯域内の周波数ｆRF1とｆLO1の間、および帯域外に侵入する妨害波を、狭帯域なフィルタ２６、２７で抑圧することが可能となる。また、図１９に示した従来の受信機８２では、フィルタ９１の帯域内の雑音成分同士が二乗器１５で乗積され、信号ＩＦ１に対する雑音となるが、本実施の形態によれば、この雑音も狭帯域なフィルタ２６、２７で低減することができる。
【００３８】
ここで使用する高周波の局部発振器２３は、直接復調に関わらないので、送信機内の局部発振器（例えば第１の実施の形態では、第２の局部発振器８）と同様に、周波数ｆLO2のＬＯ信号の周波数および位相のランダムな揺らぎは、信号ＩＦ１への復調時にキャンセルされる。したがって、信号ＩＦ１に対する位相雑音の影響を低減できる。また、送信機内の局部発振器と、および受信機内の局部発振器２３において、発振周波数の差があったとしても、送信機に入力される信号ＩＦ１と、受信機で生成される信号ＩＦ１ とは、同じ周波数となる。したがって、高性能（ 安定性に優れ、低位相雑音性）の発振器は不要である。なお、フィルタ２６、２７ は、発振器の周波数安定度の余裕を考慮して、周波数ｆRF1と周波数ｆLO1をそれぞれ通過させるように、周波数帯域を設定することが望ましい。
【００３９】
図７は、この発明における第５の実施の形態を表した無線装置の受信機構成を示したものである。第４の実施の形態で用いられた電力合成器２８の代わりに、注入同期式発振器３０およびミクサ３１が設けられている。第５の実施の形態における受信機は、第２のＩＦ信号成分を復調する第２のダウンコンバータと、第２のＩＦ信号成分から第１の無線変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、第１の無線変調信号成分と第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、第１の中間周波数帯信号ＩＦ１を復調する第１のダウンコンバータとを備えている。
【００４０】
すなわち、第５の実施の形態における受信機２では、アンテナ１２で受信された無線変調信号は、フィルタ２０で帯域外妨害波等の不要波が除去され、増幅器２１で増幅され、ミクサ２２に入力される。一方、局部発振器２３から出力される第２のＬＯ信号もミクサ２２に入力され、無線変調信号は第２のＩＦ信号（ＩＦ２）にダウンコンバートされる。
【００４１】
信号ＩＦ２は、増幅器２４で増幅され、電力分配器２５で分けられ、一方はｆRF1成分のみが通過できるフィルタ２６へ入力され、他方はｆLO1成分のみが通過できるフィルタ２７へ入力される。注入同期式発振器３０は、フィルタ２７が出力する周波数ｆLO1成分に同調し、第１のＬＯ信号として安定した電力レベルのＬＯ信号をミクサ３１へ供給する。ミクサ３１へ入力されたｆRF1成分は、ダウンコンバートされ、第１のＩＦ信号（ＩＦ１）へ復調される。
【００４２】
この発明の第５の実施の形態によれば、第４の実施の形態で得られた効果に加え、ミクサ３１には十分な電力が供給されるため、復調感度を大きくすることができる。また、注入同期式発振器３０を設けているので、発振器を同調するｆLO1成分の信号レベルに比べ、ミクサ３１を駆動するｆLO1成分の信号レベルを高くすることができる。したがって受信ＣＮ比を最適にするために、送信側でｆRF1成分の信号レベルとｆLO1成分の信号レベルを等しくする必要がなく、効率のよい無線伝送が可能となる。なお、ミクサ３１の代わりに、ｆRF1の信号と注入同期式発振器３０からのｆLO1成分を合成器で加算し、加算した信号を二乗器に供給することによって、信号ＩＦ１を復調してもよい。
【００４３】
図８は、この発明における第６の実施の形態を表した無線装置の受信機構成を示したものである。第５の実施の形態で用いられた注入同期式発振器３０の代わりに、増幅器３２が設けられている。
【００４４】
第６の実施の形態における受信機２では、アンテナ１２で受信された無線変調信号は、フィルタ２０で帯域外妨害波等の不要波が除去され、増幅器２１で増幅され、ミクサ２２に入力される。一方、局部発振器２３から出力される第２のＬＯ信号もミクサ２３に入力され、無線変調信号は第２のＩＦ信号（ＩＦ２） にダウンコンバートされる。
【００４５】
信号ＩＦ２は、増幅器２４で増幅され、電力分配器２５で分けられ、一方はｆRF1成分のみが通過できるフィルタ２６へ入力され、他方はｆLO1成分のみが通過できるフィルタ２７へ入力される。増幅器３２は、フィルタ２７で分離されたｆLO1成分を増幅し、第１のＬＯ信号として安定した電力レベルの信号をミクサ３１へ供給する。ミクサ３１へ入力されたｆRF1成分は、ダウンコンバートされ、第１のＩＦ信号（ＩＦ１）へ復調される。
【００４６】
この発明の第６の実施の形態によれば、第４および５の実施の形態で得られた効果と同様、ミクサ３１に十分な電力が供給されるため、復調感度を大きくすることができる。また、送信側でｆRF1成分の信号レベルとｆLO1成分の信号レベルを等しくする必要がなく、効率のよい無線伝送が可能となる。
【００４７】
図９は、この発明における第７の実施の形態を表した無線装置の受信機構成を示したものである。第７の実施の形態で用いられた増幅器３２の代わりに、利得可変増幅器３３が設けられている。
【００４８】
第７の実施の形態における受信機２では、アンテナ１２で受信された無線変調信号は、フィルタ２０で妨害波等の不要波が除去され、増幅器２１で増幅され、ミクサ２２に入力される。一方、局部発振器２３から出力される第２のＬＯ信号もミクサ２３に入力され、無線変調信号は第２のＩＦ信号（ＩＦ２）にダウンコンバートされる。
【００４９】
信号ＩＦ２ は、増幅器２４で増幅され、電力分配器２５で分けられ、一方はｆRF1成分のみが通過できるフィルタ２６へ入力され、他方はｆLO1成分のみが通過できるフィルタ２７へ入力される。利得可変増幅器３３は、フィルタ２７で分離されたｆLO1成分を増幅し、第１のＬＯ信号として安定した電力レベルの信号をミクサ３１へ供給する。ミクサ３１へ入力されたｆRF1成分は、ダウンコンバートされ、第１のＩＦ信号（ＩＦ１）へ復調される。
【００５０】
この発明の第７の実施の形態によれば、第４および第５の実施の形態で得られた効果と同様、ミクサ３１には十分な電力が供給されるため、復調感度を大きくすることができる。また、利得可変増幅器３３によってミクサ３１に入力されるＬＯ信号のレベルを制御できるので、送信側でｆRF1成分の信号レベルとｆLO1成分の信号レベルを等しくする必要がなく、効率のよい無線伝送が可能となる。さらに、ミクサが最適動作をするＬＯ信号の電力レベルが利得可変増幅器３３によって得られる利点がある。
【００５１】
図１０は、この発明における第８の実施の形態を表した送信機の構成を示し、図１１は、その受信機の構成を示し、図１２は、周波数配置を示したものである。送信側には、この発明の第２の実施の形態における送信機（図４参照）で用いた信号ＩＦ１から信号ＩＦ２を生成する部分の構成を備えた回路ブロック（第１のアップコンバータ）がｎ個からなるＩＦ回路４０が設けられている。ＩＦ回路４０は、互いにキャリア周波数が等しいＩＦ＿１からＩＦ＿ｎまでの信号を、互いに周波数が異なる各々のＬＯ信号（ＬＯ＿１からＬＯ＿ｎ）でそれぞれアップコンバートし、第１のＲＦ信号（ＲＦ＿１からＲＦ＿ｎ）を含む、信号ＩＦ２が生成される。ＩＦ＿１からＩＦ＿ｎまでの信号は、例えばチャンネルが異なるものである。
【００５２】
各々の信号ＩＦ２は電力合成器４１で束ねられ、すなわち、周波数多重される。電力合成器４１の出力信号が第２のアップコンバータ４２によってアップコンバートされ、無線信号が形成される。無線信号は、送信機内で増幅され、アンテナ４３より送出される。アップコンバータ４２は、第１の実施の形態等における送信機１に設けられ、信号ＩＦ２を周波数ｆLO2のＬＯ信号と乗積することによってアップコンバートする部分の構成である。すなわち、アップコンバータ４２は、ミクサ、局部発信機、フィルタおよび増幅器からなる。
【００５３】
ＩＦ＿１からＩＦ＿ｎまでの信号の周波数とＩＦ回路４０の各回路ブロック内の発振器の局部発振周波数を選ぶことにより、例えば図１２においてＩＦ２と示したように、信号ＩＦ２内に、無線変調信号ＲＦ＿１からＲＦ＿ｎおよび局部発振信号ＬＯ＿１からＬＯ＿ｎを配置することができる（図１２はｎ＝３の場合である）。なお、図１０の構成では、この発明の第２の実施の形態における送信機（図４参照）で用いた回路ブロックを採用しているが、同様に第１の実施の形態（図１参照）または第３の実施の形態（図５参照）のものを使用しても差し支えない。
【００５４】
図１１に示すように、受信機の第２のダウンコンバータ４５では、アンテナ４４で受信した無線変調信号を増幅し、ダウンコンバートし、信号ＩＦ２へ変換する。信号ＩＦ２は、電力分配器４６で分配され、すなわち、周波数分割される。ダウンコンバータ４５は、第４の実施の形態における受信機２（図６参照）に設けられ、無線変調信号を周波数ｆLO2のＬＯ信号と乗積することによって信号ＩＦ２へダウンコンバートする部分の構成である。すなわち、ダウンコンバータ４５は、フィルタ、増幅器、ミクサおよび局部発信機からなる。
【００５５】
信号ＩＦ２がＩＦ回路４７に入力される。ＩＦ回路４７は、信号ＩＦ２から信号ＩＦ１を生成する部分の構成を備えた回路ブロック（第１のダウンコンバータ）のｎ個からなるものである。ＩＦ回路４７の各回路ブロックでは、それぞれが目的とする所望のＬＯ信号および第１のＲＦ信号をフィルタの通過周波数帯の設定により選択し、各々ＩＦ＿１〜ＩＦ＿ｎまでの信号へ復調する。
【００５６】
この構成では、ＩＦ回路４７の各回路ブロックとして、この発明の第４の実施の形態における受信機２（図６参照）で用いた構成を採用しているが、同様に第５の実施の形態（図７参照）、第６の実施の形態（図８参照）、または第７の実施の形態（図９参照）の構成を使用しても差し支えない。
【００５７】
この発明の第８の実施の形態では、無線変調周波数（ｆLO2＋ｆRF1）より低い信号ＩＦ２の周波数帯で図１２で示したような周波数配置が可能であり、かつ信号ＩＦ２の周波数帯で動作する狭帯域フィルタを用いることができるので、各々の周波数間隔を小さくしても、互いの干渉を抑制することができる。この場合、複数チャンネルを狭帯域に配置できるため、複数のチャンネルを用いることによる多重化（高速化）が可能となる。またこのような送信機や受信機を持つ複数の無線装置を用いることにより、マルチポイント通信例えば一つの送信機と複数の受信機とからなる無線通信システムによる通信を行なうことが可能となる。
【００５８】
図１３は、この発明における第９の実施の形態を表した送信機の構成を示し、図１４は、その受信機の構成を示し、図１５は、（ｎ＝３）の場合の周波数配置を示したものである。互いにキャリア周波数が異なるＩＦ＿１からＩＦ＿ｎまでの複数のＩＦ信号が電力合成器５０で束ねられる。電力合成器５０の出力信号がこの発明の第２の実施の形態における送信機（図４参照）で用いた信号ＩＦ１から信号ＩＦ２を生成する部分の構成を備えた回路ブロックを含むＩＦ回路（第１のアップコンバータ）５１によりアップコンバートされ、信号ＩＦ２が形成される。信号ＩＦ２は、周波数（ｆLO2＋ｆLO1）の第１のＬＯ信号成分とキャリア周波数ｆRF 1、ｆRF 2、ｆRF 3の無線変調信号とを含む。信号ＩＦ２は、アップコンバータ５２で無線変調信号にアップコンバートされ、増幅される。無線変調信号は、アンテナ５３より送出される。
【００５９】
なお、図１４に示した受信機については、第８の実施の形態で説明したもの（図１１参照）と同じであるので、説明は省略する。
【００６０】
この発明の第９の実施の形態では、無線変調周波数より低い信号ＩＦ２の周波数帯で図１５で示したような周波数配置が可能であり、かつ信号ＩＦ２の周波数帯で動作する狭帯域フィルタを用いることができるので、各々の周波数間隔を小さくしても、お互いの干渉を抑制することができる。この場合、複数のチャンネルを狭帯域に配置できるため、複数のチャンネルを用いることによる多重化（高速化）が可能となる。第８の実施の形態と比較しても、送信側のコンポーネントの数が少なく、回路が簡素になる以外にも、第１のＬＯ信号が一つであるため、さらなる狭帯域化が可能である。またこのような送信機や受信機を持つ複数の無線装置を用いることにより、マルチポイント通信を行なうことが可能となる。
【００６１】
図１６は、この発明における第１０の実施の形態を表した送信機の構成を示し、図１７は、その受信機の構成を示す。送信機は、第９の実施の形態（図１３参照）と同様に、電力合成器６０、ＩＦ回路（第１のアップコンバータ）６１およびアップコンバータ６２を備えている。束ねられるＩＦ信号の個数が３とされている。また、第１０の実施の形態における周波数配置は、第９の実施の形態（図１５参照）と同じものである。
【００６２】
図１７に示したダウンコンバータ６５は、アンテナ６４で受信した無線変調信号を増幅し、ダウンコンバートし、信号ＩＦ２へ変換する。信号ＩＦ２は、増幅器６７で増幅され、電力分配器６８で３チャンネルに分配され、各チャンネルの信号ＩＦ２がスイッチ６９を介してフィルタ７０にそれぞれ供給される。フィルタ７０は、周波数ｆRF 1、ｆRF 2、ｆRF 3をそれぞれ 中心周波数とする３個のフィルタを含み、スイッチ６９は、一つのフィルタを選択するものである。各フィルタを通った信号ＩＦ２が電力合成器７２に供給される。すなわち、キャリア周波数ｆRF 1、ｆRF 2、ｆRF 3の内で、スイッチ６９によって選択された所望の信号のみが電力合成器７２に至る。また、電力分配器６８から分離された周波数ｆLO1 成分は、フィルタ７１を通り、電力合成器７２に至る。電力合成器からの出力は、二乗器７３で復調され、ＩＦ＿１ からＩＦ＿ｎの内の所望の信号が得られる。
【００６３】
この発明の第１０の実施の形態においても、複数のチャンネルを同時に用いたマルチポイント通信を行なうことが可能となる。上述した説明では、スイッチ６９とフィルタ７０により周波数を選択しているが、機能が等価であれば、例えば周波数を可変できるアクティブフィルタを用いるなど、他の構成をとることもできる。さらに、同様にｆLO1に対応する周波数が選択できる構成を導入すると、第８の実施の形態に記載した送信機に対応する受信機を実現することも可能となる。
【００６４】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えばＲＦ信号とＬＯ信号とを送信する場合に、互いに直交する偏波として送信するようにしても良い。また、この発明では、全てハードウエアの構成としないで、処理をソフトウェアによって行なうようにしても良い。
【００６５】
【発明の効果】
この発明においては、局部発振信号を足し合わせる処理が比較的低い周波数領域でなされる。したがって、変調に用いたＬＯ信号と、変調された信号に対応したそれぞれの成分を含む無線変調信号が同時に伝送される無線装置および無線システムにおいて、比較的低い周波数で用いる安価なフィルタを利用して、無線信号の周波数帯域を狭くすることができ、周波数利用効率を高めることが可能となる。
【００６６】
この発明によれば、変調された信号のそれぞれに対応した成分の信号レベルを調整することが容易になるので、送信電力が一定の条件で受信ＣＮ比を最適にすることができる。
【００６７】
この発明によれば、受信機に入力される妨害波を、比較的低い周波数で用いる安価なフィルタを利用して抑圧することが可能である。
【００６８】
この発明によれば、ミクサには十分な電力レベルのＬＯ信号が供給され、または最適な電力レベルのＬＯ信号が供給されるため、受信感度を高めることができる。
【００６９】
この発明によれば、複数のチャンネルを狭帯域に配置できるため、多重化（高速化） が可能となる。またこのような送信機や受信機を持つ複数の無線装置を用いることにより、マルチポイント通信を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態における送信機の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態における受信機の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態における周波数配置を示す略線図である。
【図４】この発明の第２の実施の形態の送信機の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の第３の実施の形態の送信機の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の第４の実施の形態の受信機の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の第５の実施の形態の受信機の構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の第６の実施の形態の受信機の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の第７の実施の形態の受信機の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の第８の実施の形態における送信機の構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の第８の実施の形態における受信機の構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の第８の実施の形態における周波数配置を示す略線図である。
【図１３】この発明の第９の実施の形態における送信機の構成を示すブロック図である。
【図１４】この発明の第９の実施の形態における受信機の構成を示すブロック図である。
【図１５】この発明の第９の実施の形態における周波数配置を示す略線図である。
【図１６】この発明の第１０の実施の形態における送信機の構成を示すブロック図である。
【図１７】この発明の第１０の実施の形態における受信機の構成を示すブロック図である。
【図１８】先に提案されている出願における送信機の構成を示すブロック図である。
【図１９】先に提案されている出願における受信機の構成を示すブロック図である。
【図２０】先に提案されている出願における周波数配置を示す略線図である。
【符号の説明】
１・・・送信機、２・・・受信機、３・・・第１のミクサ、４・・・第１の局部発振器、５・・・フィルタ、７・・・第２のミクサ、８・・・第２の局部発振器、９・・・フィルタ、１５・・・二乗器、１６・・・電力分配器、１７・・・減衰器、１８・・・電力合成器、１９・・・電力分配器、２０・・・フィルタ、２２・・・ミクサ、２３・・・局部発振器、２５・・・電力分配器、２６・・・フィルタ、２７・・・フィルタ、３０・・・注入同期式発振器、３１・・・ミクサ、３３・・・利得可変増幅器、４０・・・ＩＦ回路、４２・・・アップコンバータ、４５・・・ダウンコンバータ、４７・・・ＩＦ回路、６９・・・スイッチ７０・・・フィルタ、７１・・・フィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmitter and transmission method, a receiver and a reception method, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method used for millimeter wave band communication.
[0002]
[Prior art]
In a wireless device that transmits a high-speed digital signal or a wideband analog signal, an intermediate frequency band signal (hereinafter abbreviated as IF signal) and a local oscillation signal (unmodulated signal, hereinafter abbreviated as LO signal) And a transmitter having a function of generating and transmitting a radio modulation signal (hereinafter abbreviated as RF signal as appropriate) by up-conversion, receiving the RF signal, multiplying the LO signal, and down-converting Therefore, it is general to adopt a configuration including a receiver having a function of generating IF. In this case, in order to maintain the quality of the transmitted signal, the IF signal input to the transmitter and the IF signal generated by the receiver have a predetermined allowable frequency difference, and the phase difference Small time fluctuation is required. For this reason, a local oscillator that generates an LO signal in a transceiver requires excellent frequency stability and low phase noise. In particular, in a microwave / millimeter wave region having a high frequency (for example, a frequency of 1 GHz or more), stabilization and low noise are achieved by a dielectric resonator or a PLL (Phase Lock Loop) circuit.
[0003]
However, as the operating frequency increases (for example, a millimeter wave band of 30 GHz or more), it becomes difficult to realize a highly stable and low noise oscillator and the manufacturing cost increases. For example, the dielectric resonator has problems that the Q factor (Quality Factor) is low and the performance cannot be exhibited, and that the configuration of the frequency divider is particularly difficult in the PLL circuit. There is a method to obtain the LO signal by multiplying the frequency of the signal from the low-frequency oscillator, but generally an amplifier is required to increase the signal strength, which is expensive, increases in size, and increases in power consumption. Problems arise.
[0004]
In order to solve these problems, a wireless communication device described below has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-53640). 18 shows the configuration of the transmitter 81 of the previously proposed wireless communication apparatus, FIG. 19 shows the configuration of the receiver 82, and FIG. 20 shows the frequency arrangement. The IF signal input to the transmitter 81 is fIFIs a carrier frequency (referred to as an IF frequency as appropriate), and the frequency f from the local oscillator 85 isLOThe LO signal (referred to as LO frequency as appropriate) is multiplied by the mixer 83, the unnecessary signal component is removed by the filter 84, and the carrier frequency fRFAn RF signal (referred to as RF frequency as appropriate) is generated. A part of the LO signal extracted by the power distributor 86 is added to the RF signal by the power combiner 87. As shown in FIG. 20, the radio signal from the power combiner 87 includes an RF signal and an LO signal, and is transmitted from the antenna 89 after the signal level is increased by the amplifier 88.
[0005]
On the other hand, in the receiver 82 shown in FIG. 19, the radio signal received by the antenna 90 is filtered by the filter 91 in the receiver 82, the signal level is increased by the amplifier 92, and then demodulated to an IF signal by the squarer 93. Is done.
[0006]
In the previously proposed wireless communication apparatus, the same LO signal used for generating the RF signal on the transmitting side is transmitted as a wireless signal and used for demodulation on the receiving side. Therefore, the influence of random fluctuations in the frequency and phase of the local oscillator 85 serving as the LO signal source is canceled during demodulation. The demodulated IF signal is demodulated to the frequency of the original IF signal input to the transmitter. There is an advantage.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when considering the configuration of an actual wireless device, there are several problems. For example, at a high frequency such as the millimeter wave band, the power distributor 86 and the power synthesizer 87 for branching and synthesizing the signal are more expensive than the case of a relatively low frequency, and the connection and the like are difficult. In order to adjust the LO signal level, a variable attenuator or the like is separately required.
[0008]
The optimum conditions regarding the levels of the RF signal and the LO signal are described in the IEICE Technical Report, RCS2000-30 (2000-6), pp. 1-8, 2000. The condition is that the RF signal and the LO signal included in the radio signal have the same signal strength. When the transmission power is determined, the reception CN ratio can be optimized. In this document, in order to synthesize a part of the RF signal and the LO signal, the RF signal and the leaked LO signal output from the mixer instead of the distributor and synthesizer are directly used as a radio signal. In this case, it is difficult to freely adjust the signal levels of the RF signal and the LO signal. In addition, when the mixer output level is small, an expensive high gain amplifier is required to secure sufficient transmission power.
[0009]
Further, in the transmitter shown in FIG. 18, in order to suppress unnecessary harmonic components generated by the mixer 83, an expensive narrowband filter that requires fine adjustment as the filter 84 is used, or an RF frequency is applied so that a wideband filter can be applied. fRFAnd LO frequency fLOIt is necessary to take measures such as releasing (setting the occupied frequency band to be wide). The former causes an increase in manufacturing cost, and the latter causes a decrease in frequency utilization efficiency.
[0010]
For example, IF frequency fIF200MHz, LO frequency fLOWhen 59.8 GHz is used as the RF frequency fRFBecomes 60 GHz and fRFAn image with a frequency of 400 MHz appears. It is difficult to suppress an image that appears at a position 400 MHz away in the 60 GHz band. In order to avoid this problem, when the IF frequency is increased, the LO frequency fLOAnd RF frequency fRFIn the wireless communication that transmits the RF signal and the LO signal, the occupied band is widened, and the frequency use efficiency must be reduced.
[0011]
On the other hand, in the receiver, an expensive narrow band filter is used as the filter 91, or it is weak against interference from other systems, and an increase in noise must be allowed, and a configuration using a wide band filter must be taken. There was a problem.
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to provide a transmitter and a transmission method, a receiver and a reception method, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method that can solve these problems.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is a transmitter that generates a radio signal in a frequency band approximately equal to or higher than a millimeter wave band.
  By multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal by the first mixer, a first modulation signal formed by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated. A first up-converter for outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding a first local oscillation signal to one modulation signal;
  A radio modulated signal and a local part obtained by up-converting the first modulated signal and the first local oscillated signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillated signal by the second mixer, respectively. A second up-converter that generates a radio signal composed of an oscillation signal component,
  The first mixer is configured to output a leakage component of the first local oscillation signal,
  The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and a filter that passes the leakage component of the local oscillation signal and the first modulation signal is connected to the first mixer. WasIt is a transmitter.
  Claim6According to the present invention, the first modulated signal formed by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated by multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal. A first up-conversion step of outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the modulated signal of
  By multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal, the first modulation signal and the first local oscillation signal are respectively up-converted, and the radio modulation signal and the local oscillation signal component are formed. A second up-conversion step for generating a radio signal,
  In the first up-conversion step, the leakage component of the first local oscillation signal is output,
  The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the leakage component of the local oscillation signal and the first modulated signal through the filter are converted into a second up-conversion step. Processed byThis is the transmission method.
[0014]
  The invention of claim 3In transmitters that generate radio signals in the frequency band of almost the millimeter wave band or higher
  By multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal by the first mixer, a first modulation signal formed by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated. A first up-converter for outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding a first local oscillation signal to one modulation signal;
  A radio modulated signal and a local part obtained by up-converting the first modulated signal and the first local oscillated signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillated signal by the second mixer, respectively. A second up-converter that generates a radio signal composed of an oscillation signal component,
  The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and a filter that allows the first modulation signal to pass through the first mixer is connected.
  This is a transmitter that extracts a part of the first local oscillation signal by a distributor and adds a level-adjusted signal to the output signal of the filter.
  Claim8The invention ofBy multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal by the first mixer, a first modulation signal formed by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated. A first up-conversion step of outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding a first local oscillation signal to one modulation signal;
  A radio modulated signal and a local part obtained by up-converting the first modulated signal and the first local oscillated signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillated signal by the second mixer, respectively. A second up-conversion step for generating a radio signal composed of oscillation signal components,
  The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the first modulation signal is separated from the output signal of the first mixer by a filter.
  This is a transmission method in which a part of the first local oscillation signal is extracted by a distributor and a level-adjusted signal is added to the first modulated signal separated by the filter.
[0015]
  Claim9In the transmitter, the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal are multiplied in the transmitter to generate a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal. And generating a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal,
  By multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal, the first modulation signal and the first local oscillation signal are respectively up-converted, and the radio modulation signal and the local oscillation signal component are formed. In a receiver that generates a radio signal in a frequency band almost equal to or higher than the millimeter wave band and receives a radio signal from a transmitter,
  A second down converter that demodulates the second intermediate frequency band signal component by generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal;
  The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and a product component of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component is generated. Thus, the receiver includes a first down converter that demodulates the first intermediate frequency band signal.
  Claim17In the transmitter, the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal are multiplied in the transmitter to generate a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal. And generating a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal,
  By multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal, the first modulation signal and the first local oscillation signal are respectively up-converted, and the radio modulation signal and the local oscillation signal component are formed. In a receiving method for generating a radio signal in a frequency band of almost the millimeter wave band or more and receiving a radio signal from a transmitter,
  A second down-conversion step of demodulating the second intermediate frequency band signal component by generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal When,
  The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and a product component of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component is generated. Thus, there is provided a reception method including a first down-conversion step of demodulating the first intermediate frequency band signal.
[0016]
  Claim18The invention of the present invention is a wireless communication device that transmits and receives a radio signal in a frequency band approximately equal to or higher than the millimeter wave band.
  By multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal by the first mixer, a first modulation signal formed by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated. A first up-converter for outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding a first local oscillation signal to one modulation signal;
  A radio modulated signal and a local part obtained by up-converting the first modulated signal and the first local oscillated signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillated signal by the second mixer, respectively. A second up-converter that generates a radio signal composed of an oscillation signal component,
  The first mixer is configured to output a leakage component of the first local oscillation signal,
  The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and a filter that passes the leakage component of the local oscillation signal and the first modulation signal is connected to the first mixer. WasA transmitter,
  By receiving a radio signal from the transmitter and generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal, the second intermediate frequency band signal component is obtained. A second down-converter to demodulate;
  The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and a product component of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component is generated. Thus, the wireless communication apparatus includes a receiver including the first down converter that demodulates the first intermediate frequency band signal.
  Claim19The invention ofIn a wireless communication device that transmits and receives a radio signal in a frequency band almost equal to or higher than the millimeter wave band,
  By multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal by the first mixer, a first modulation signal formed by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated. A first up-converter for outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding a first local oscillation signal to one modulation signal;
  A radio modulated signal and a local part obtained by up-converting the first modulated signal and the first local oscillated signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillated signal by the second mixer, respectively. A second up-converter that generates a radio signal composed of an oscillation signal component,
  The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and a filter that allows the first modulation signal to pass through the first mixer is connected.
  A transmitter for extracting a part of the first local oscillation signal by a distributor and adding a level-adjusted signal to the output signal of the filter;
  By receiving a radio signal from the transmitter and generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal, the second intermediate frequency band signal component is obtained. A second down-converter to demodulate;
  The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and a product component of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component is generated. Thus, the wireless communication apparatus includes a receiver including the first down converter that demodulates the first intermediate frequency band signal.
[0017]
  Claim 20The invention of the present invention is a wireless communication method for transmitting and receiving a radio signal in a frequency band approximately equal to or higher than the millimeter wave band.
  By multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal, a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated, and the first modulated signal is converted into the first modulated signal. A first up-conversion step of outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signals;
  By multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal, the first modulation signal and the first local oscillation signal are respectively up-converted, and the radio modulation signal and the local oscillation signal component are formed. A second up-conversion step for generating a radio signal,
  In the first up-conversion step, the leakage component of the first local oscillation signal is output,
  The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the leakage component of the local oscillation signal and the first modulated signal through the filter are converted into a second up-conversion step. Processed byAnd how to send
  The second intermediate frequency band signal component is demodulated by receiving a radio signal and generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal. 2 down-conversion steps,
  The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and a product component of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component is generated. Thus, there is provided a radio communication method including a reception method including a first down-conversion step for demodulating the first intermediate frequency band signal.
  Claim21The invention ofIn a wireless communication method for transmitting and receiving wireless signals in a frequency band of almost the millimeter wave band or higher,
  By multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal by the first mixer, a first modulation signal formed by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated. A first up-conversion step of outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding a first local oscillation signal to one modulation signal;
  A radio modulated signal and a local part obtained by up-converting the first modulated signal and the first local oscillated signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillated signal by the second mixer, respectively. A second up-conversion step for generating a radio signal composed of oscillation signal components,
  The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the first modulation signal is separated from the output signal of the first mixer by a filter.
  A transmission method for extracting a part of the first local oscillation signal by a distributor and adding a level-adjusted signal to the first modulated signal separated by the filter;,
  The second intermediate frequency band signal component is demodulated by receiving a radio signal and generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal. 2 down-conversion steps,
  The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and a product component of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component is generated. Thus, there is provided a radio communication method including a reception method including a first down-conversion step for demodulating the first intermediate frequency band signal.
[0018]
In the present invention, the first up-converter up-converts the first intermediate frequency band signal input by the first local oscillation signal having a frequency sufficiently lower than that of the millimeter wave band, and also performs the first modulation. A second intermediate frequency band signal in which the first local oscillation signal is added to the signal is generated. That is, the process of adding the local oscillation signals is performed in a relatively low frequency region. This makes it possible to use inexpensive and easy-to-connect power distributors and power combiners, making it easy to adjust the level of the modulation signal and local oscillation signal, and an expensive high-gain amplifier to ensure sufficient transmission power Is unnecessary. Furthermore, it is not necessary to use an expensive narrowband filter in order to suppress unnecessary signal components generated in the mixer, and it is not necessary to increase the carrier frequency of the intermediate frequency band signal, and it is possible to prevent a decrease in frequency utilization efficiency. Even on the receiving side, it is not necessary to use an expensive narrowband filter, and it is possible to prevent an increase in noise due to the use of the wideband filter or weakening to interference from other systems.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the transmitter 1 according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows the configuration of the receiver 2, and FIG. 3 shows the frequency arrangement.
[0020]
The first IF signal is input to the transmitter 1. The IF signal is a signal modulated by, for example, an orthogonal multicarrier modulation scheme (OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) modulation scheme). Further, as an IF signal, a multi-value quadrature amplitude modulation signal (16-value QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64-value QAM, etc.) may be input, and a signal modulated by another type of modulation method is input. Also good.
[0021]
The transmitter 1 includes a first up converter and a second up converter. The first up-converter multiplies the first IF signal (IF1) and the first LO (local oscillation) signal, and the first LO signal (LO1) is added to the first modulation signal (RF1). The added second IF signal (IF2) is output. The first up-converter includes a mixer 3 that multiplies the LO signal from the local oscillator 4 and the first IF signal, a filter 5 that is connected to the output of the mixer 3, and an amplifier that amplifies the output of the filter 5 6, and the second IF signal (IF 2) is obtained at the output of the amplifier 6. The second up-converter generates a radio signal composed of a radio modulation signal component and a local oscillation signal component obtained by up-converting the first RF signal and the first LO signal with the second LO signal, respectively. . The second up-converter is connected to the second mixer 7 that multiplies the second IF signal (IF2) and the second LO signal (LO2) from the local oscillator 8, and to the output of the mixer 7 It comprises a filter 9 and an amplifier 10 that amplifies the output of the filter 9. A radio signal output from the amplifier 10 is transmitted from the antenna 11.
[0022]
By the mixer 3, the first IF signal (IF1) is converted into the first LO signal (frequency f1) from the first local oscillator 4.LO1) And the first mixer 3 and up-converted to the first radio modulation signal (frequency f)RF1). The mixer 3 has a configuration in which the LO signal is not suppressed, and a leaky LO signal is generated at the output thereof. As shown in FIG. 3, the second IF signal (IF <b> 2) output from the mixer 3 has a desired frequency component suppressed by the filter 5.
[0023]
The output signal of the filter 5 is amplified by the amplifier 6. The IF signal IF2 is a second LO signal (frequency f) from the second local oscillator 8.LO2) And the second mixer 7 and up-converted into a radio signal. The radio signal is filtered by the filter 9LO2Unnecessary signals such as components and image components are removed, amplified by the amplifier 10, and transmitted from the antenna 11. As shown in FIG. 3, the radio signal has a frequency (fLO2+ FLO1) LO signal component and carrier frequency (fLO2+ FRF1) RF signal component. (FLO2+ FLO1) Is f in the earlier applicationLOAnd (fLO2+ FRF1) Is f in the earlier applicationRFCorresponding to
[0024]
On the other hand, in the receiver 2 shown in FIG. 2, an unnecessary wave such as an out-of-band interference wave is removed from the radio modulated signal received by the antenna 12 by the filter 13, amplified by the amplifier 14, and the first squarer 15 Demodulated directly to IF signal (IF1).
[0025]
Hereinafter, specific frequencies will be displayed and described, but these values do not limit the claims of the present invention. For example, the carrier frequency of IF1 is 200 MHz, the carrier frequency of IF2 is 5 GHz, and the carrier frequency (fLO2+ FRF1) Is 60 GHz. In this case, (fLO1= 4.8 GHz, fRF1= 5 GHz, fLO2= 55 GHz). Thus, the frequency f of the first LO signalLO1Is the frequency f of the second LO signal in the millimeter wave bandLO2The frequency is sufficiently low.
[0026]
Therefore, in the first embodiment, since the second intermediate frequency band signal IF2 in which the radio modulation signal and the local oscillation signal are added is generated in the first up-converter, of the signals output from the mixer 3 Harmonic components and unwanted waves can be suppressed using, for example, a high-performance and narrow-band surface acoustic wave filter (filter 5). This frequency band filter is much cheaper than a millimeter wave band filter. F out of the signals output from the mixer 7LO2It is necessary to suppress the component and the image component, but fLO2The component is 5 GHz away from the desired frequency (60 GHz), and the image component is 10 GHz away. Although the millimeter wave band filter 9 is necessary, a relatively wide band can be used.
[0027]
As described above, in the example of the previous application, the IF signal frequency fIFWhen 200 MHz is used as the LO signal frequency and 59.8 GHz is used as the LO signal frequency, it is difficult to suppress an image appearing at a position 400 MHz away from the desired frequency (60 GHz) in the 60 GHz band. Further, when the IF frequency is increased, the occupied band is widened in the wireless communication that transmits the RF signal and the LO signal, and the frequency use efficiency is inevitably lowered. As described above, in the first embodiment of the present invention, an inexpensive and narrow-band filter that operates in the frequency band of IF2 can be used, so that the frequency band of the radio signal can be narrowed. Therefore, it is possible to increase the frequency utilization efficiency without significantly increasing the cost. In addition, the effect which 1st Embodiment mentioned above show | plays can be obtained similarly also by other embodiment mentioned later.
[0028]
FIG. 4 shows a transmitter configuration of a radio apparatus representing the second embodiment of the present invention. Since the receiver can have the same configuration as that of the first embodiment, description thereof is omitted. The first IF signal (IF1) input to the transmitter 1 is the first LO signal (frequency f) from the first local oscillator 4.LO1) And the first mixer 3 and up-converted. The mixer 3 is configured to suppress the LO signal, and the filter 5RF1Suppresses other than components. Further, a part of the LO signal distributed by the power distributor 16 adjusts the signal level by the attenuator 17 and f by the power combiner 18.RF1And the second IF signal IF2 is generated. The attenuator 17 may be capable of varying the amount of attenuation.
[0029]
The signal IF2 is a second LO signal (frequency f) from the second local oscillator 8.LO2) And the second mixer 7, up-converted and carrier frequency (fLO2+ FRF1) Of the radio modulation signal and the LO signal component. The radio signal is filtered by the filter 9LO2Unnecessary signals such as components and image components are removed, amplified by the amplifier 10, and transmitted from the antenna 11.
[0030]
According to the second embodiment of the present invention, in addition to the effects described in the first embodiment, fRF1Signal level and fLO1There is an advantage that the signal level can be adjusted. As a result, the up-converted f included in the radio modulation signalRF1Component signal level and fLO1It becomes easy to equalize the signal levels of the components, and the reception CN ratio can be optimized under the condition that the transmission power is constant. In addition, the component added in the present embodiment operates at a relatively low IF2 frequency, and a much cheaper component can be used as compared with a component operating on a millimeter wave or the like.
[0031]
FIG. 5 shows a transmitter configuration of a radio apparatus representing the third embodiment of the present invention. Since the receiver can have the same configuration as that of the first embodiment, description thereof is omitted. The first IF signal (IF1) input to the transmitter 1 is the first LO signal (frequency f) from the first local oscillator 4.LO1) And the first mixer 3 and the frequency fRF1Up-converted to The mixer 3 has a configuration in which the LO signal is not suppressed. In this case, in general, fLO1The power level of the component is fRF1It is possible to attenuate the level adjustment above the power level of the component.
[0032]
The signal output from the mixer 3 is divided by the power distributor 19, and part of the signal is supplied to the filter 5.RF1Only the components are passed. The remaining part is supplied to the attenuator 17, and the signal level is adjusted by the attenuator 17. In this case, fLO1A filter that allows only components to pass may be provided in front of the attenuator 17. The output of the filter 5 and the output of the attenuator 17 are merged again by the power combiner 18, and a second IF signal (IF signal 2) is generated. The attenuator 17 may be capable of varying the amount of attenuation.
[0033]
The signal IF2 is a second LO signal (frequency f) from the second local oscillator 8.LO2) And the second mixer 7 and up-converted into a radio modulated signal. The radio signal is filtered by the filter 9LO2Unnecessary signals such as components and image components are removed, amplified by the amplifier 10, and transmitted from the antenna 11.
[0034]
According to the third embodiment of the present invention, since the LO signal leaked from the mixer 3 is used in addition to the same effect as the second embodiment, the LO signal power for driving the mixer 3 is reduced. There is an advantage that there is nothing.
[0035]
FIG. 6 shows a receiver configuration of a radio apparatus representing the fourth embodiment of the present invention. For example, the transmitter may have the configuration described in the previous application shown in FIG. 18 or the same configuration as that of the first, second, and third embodiments described above, and thus the description thereof is omitted. The receiver 2 in the fourth embodiment receives the received radio signal and the frequency f.LO2And a first down converter that directly demodulates the first intermediate frequency band signal IF1 by generating a product component with the third LO signal.
[0036]
That is, in the receiver 2, an unnecessary wave such as an out-of-band interference wave is removed by the filter 20 from the radio modulated signal received by the antenna 12, amplified by the amplifier 21, and input to the mixer 22. On the other hand, the third LO signal (frequency f) output from the local oscillator 23.LO2) Is also input to the mixer 22, and the radio modulated signal is down-converted to a second IF signal (IF2). The signal IF2 is amplified by the amplifier 24 and divided by the power distributor 25, one of which is fRF1Only the component is input to the filter 26 which can pass, and the other is fLO1Only the component is input to the filter 27 that can pass through. The IF2 signals that have passed through the two filters 26 and 27 are added by the power combiner 28 and directly demodulated by the squarer 29 to the first IF signal (IF1).
[0037]
According to the fourth embodiment of the present invention, the frequency f in the band can be reduced at the low frequency IF 2 without using an expensive narrow band filter that operates in the high frequency band of the radio modulation signal.RF1And fLO1It is possible to suppress the interfering waves that enter during and outside the band by the narrow band filters 26 and 27. In the conventional receiver 82 shown in FIG. 19, noise components in the band of the filter 91 are multiplied by the squarer 15 and become noise for the signal IF1, but according to the present embodiment, this noise Can also be reduced by the narrow-band filters 26 and 27.
[0038]
Since the high-frequency local oscillator 23 used here is not directly related to demodulation, the frequency f is similar to the local oscillator in the transmitter (for example, the second local oscillator 8 in the first embodiment).LO2The random fluctuations in the frequency and phase of the LO signal are canceled when demodulating the signal IF1. Therefore, the influence of phase noise on the signal IF1 can be reduced. Further, even if there is a difference in oscillation frequency between the local oscillator in the transmitter and the local oscillator 23 in the receiver, the signal IF1 input to the transmitter and the signal IF1 generated by the receiver are the same. It becomes frequency. Therefore, a high-performance (excellent stability, low phase noise) oscillator is not required. Note that the filters 26 and 27 have a frequency f in consideration of the margin of the frequency stability of the oscillator.RF1And frequency fLO1It is desirable to set the frequency band so as to pass each of them.
[0039]
FIG. 7 shows a receiver configuration of a radio apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. Instead of the power combiner 28 used in the fourth embodiment, an injection locked oscillator 30 and a mixer 31 are provided. The receiver according to the fifth embodiment includes a second down-converter that demodulates the second IF signal component, a first radio modulation signal component and a first local oscillation signal component from the second IF signal component. And a first down converter that demodulates the first intermediate frequency band signal IF1 by generating a product component of the first radio modulation signal component and the first local oscillation signal component. I have.
[0040]
That is, in the receiver 2 according to the fifth embodiment, the radio modulation signal received by the antenna 12 is subjected to removal of unnecessary waves such as out-of-band interference waves by the filter 20, amplified by the amplifier 21, and input to the mixer 22. Is done. On the other hand, the second LO signal output from the local oscillator 23 is also input to the mixer 22, and the radio modulation signal is down-converted to the second IF signal (IF2).
[0041]
The signal IF2 is amplified by the amplifier 24 and divided by the power distributor 25, one of which is fRF1Only the component is input to the filter 26 which can pass, the other is fLO1Only the component is input to the filter 27 that can pass through. The injection locked oscillator 30 has a frequency f output from the filter 27.LO1An LO signal having a stable power level is supplied to the mixer 31 as the first LO signal in synchronization with the component. F input to the mixer 31RF1The component is down-converted and demodulated to the first IF signal (IF1).
[0042]
According to the fifth embodiment of the present invention, in addition to the effect obtained in the fourth embodiment, sufficient power is supplied to the mixer 31, so that the demodulation sensitivity can be increased. In addition, since the injection locking oscillator 30 is provided, f for tuning the oscillator fLO1F that drives the mixer 31 compared to the signal level of the componentLO1The signal level of the component can be increased. Therefore, in order to optimize the reception CN ratio, fRF1Component signal level and fLO1It is not necessary to equalize the signal levels of the components, and efficient wireless transmission is possible. Instead of the mixer 31, fRF1Signal and f from the injection locking oscillator 30LO1The signal IF1 may be demodulated by adding the components with a synthesizer and supplying the added signal to a squarer.
[0043]
FIG. 8 shows the receiver configuration of the radio apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. An amplifier 32 is provided instead of the injection locked oscillator 30 used in the fifth embodiment.
[0044]
In the receiver 2 according to the sixth embodiment, unnecessary waves such as out-of-band interference waves are removed by the filter 20 from the radio modulated signal received by the antenna 12, amplified by the amplifier 21, and input to the mixer 22. . On the other hand, the second LO signal output from the local oscillator 23 is also input to the mixer 23, and the radio modulation signal is down-converted to the second IF signal (IF2).
[0045]
The signal IF2 is amplified by the amplifier 24 and divided by the power distributor 25, one of which is fRF1Only the component is input to the filter 26 which can pass, the other is fLO1Only the component is input to the filter 27 that can pass through. The amplifier 32 has the f 27 separated by the filter 27.LO1The component is amplified, and a signal having a stable power level is supplied to the mixer 31 as the first LO signal. F input to the mixer 31RF1The component is down-converted and demodulated to the first IF signal (IF1).
[0046]
According to the sixth embodiment of the present invention, as with the effects obtained in the fourth and fifth embodiments, sufficient power is supplied to the mixer 31, so that the demodulation sensitivity can be increased. In addition, f on the transmission sideRF1Component signal level and fLO1It is not necessary to equalize the signal levels of the components, and efficient wireless transmission is possible.
[0047]
FIG. 9 shows the receiver configuration of the radio apparatus representing the seventh embodiment of the present invention. Instead of the amplifier 32 used in the seventh embodiment, a variable gain amplifier 33 is provided.
[0048]
In the receiver 2 according to the seventh embodiment, an unnecessary wave such as an interference wave is removed from the radio modulated signal received by the antenna 12 by the filter 20, amplified by the amplifier 21, and input to the mixer 22. On the other hand, the second LO signal output from the local oscillator 23 is also input to the mixer 23, and the radio modulation signal is down-converted to the second IF signal (IF2).
[0049]
The signal IF2 is amplified by the amplifier 24 and divided by the power divider 25, one of which is fRF1Only the component is input to the filter 26 which can pass, the other is fLO1Only the component is input to the filter 27 that can pass through. The variable gain amplifier 33 includes f f separated by the filter 27.LO1The component is amplified, and a signal having a stable power level is supplied to the mixer 31 as the first LO signal. F input to the mixer 31RF1The component is down-converted and demodulated to the first IF signal (IF1).
[0050]
According to the seventh embodiment of the present invention, as with the effects obtained in the fourth and fifth embodiments, sufficient power is supplied to the mixer 31, so that the demodulation sensitivity can be increased. it can. Further, since the level of the LO signal input to the mixer 31 can be controlled by the variable gain amplifier 33, fRF1Component signal level and fLO1It is not necessary to equalize the signal levels of the components, and efficient wireless transmission is possible. Further, there is an advantage that the power level of the LO signal at which the mixer operates optimally can be obtained by the variable gain amplifier 33.
[0051]
FIG. 10 shows the configuration of the transmitter representing the eighth embodiment of the present invention, FIG. 11 shows the configuration of the receiver, and FIG. 12 shows the frequency arrangement. On the transmission side, there are n circuit blocks (first up-converter) having a configuration for generating a signal IF2 from the signal IF1 used in the transmitter (see FIG. 4) in the second embodiment of the present invention. A single IF circuit 40 is provided. The IF circuit 40 up-converts signals from IF_1 to IF_n having the same carrier frequency with respective LO signals (LO_1 to LO_n) having different frequencies, and includes first RF signals (RF_1 to RF_n). Signal IF2 is generated. The signals from IF_1 to IF_n have different channels, for example.
[0052]
Each signal IF2 is bundled by the power combiner 41, that is, frequency-multiplexed. The output signal of the power combiner 41 is up-converted by the second up-converter 42 to form a radio signal. The radio signal is amplified in the transmitter and transmitted from the antenna 43. The up-converter 42 is provided in the transmitter 1 in the first embodiment or the like, and converts the signal IF2 into the frequency f.LO2This is a configuration of a part to be up-converted by multiplying with the LO signal. That is, the up-converter 42 includes a mixer, a local transmitter, a filter, and an amplifier.
[0053]
By selecting the frequency of the signal from IF_1 to IF_n and the local oscillation frequency of the oscillator in each circuit block of the IF circuit 40, for example, as shown as IF2 in FIG. Further, local oscillation signals LO_1 to LO_n can be arranged (FIG. 12 shows a case where n = 3). In the configuration of FIG. 10, the circuit block used in the transmitter (see FIG. 4) in the second embodiment of the present invention is adopted. Similarly, the first embodiment (see FIG. 1) is used. Alternatively, the third embodiment (see FIG. 5) may be used.
[0054]
As shown in FIG. 11, the second down-converter 45 of the receiver amplifies the radio modulated signal received by the antenna 44, down-converts it, and converts it into a signal IF2. The signal IF2 is distributed by the power distributor 46, that is, frequency-divided. The down converter 45 is provided in the receiver 2 (see FIG. 6) in the fourth embodiment, and converts the radio modulation signal to the frequency f.LO2This is the configuration of the part that down-converts to the signal IF2 by multiplying with the LO signal. That is, the down converter 45 includes a filter, an amplifier, a mixer, and a local transmitter.
[0055]
The signal IF2 is input to the IF circuit 47. The IF circuit 47 is composed of n circuit blocks (first down converters) having a configuration for generating a signal IF1 from the signal IF2. Each circuit block of the IF circuit 47 selects a desired desired LO signal and first RF signal by setting the pass frequency band of the filter, and demodulates the signals to signals IF_1 to IF_n, respectively.
[0056]
In this configuration, the configuration used in the receiver 2 (see FIG. 6) in the fourth embodiment of the present invention is adopted as each circuit block of the IF circuit 47. Similarly, the fifth embodiment (See FIG. 7), the configuration of the sixth embodiment (see FIG. 8), or the seventh embodiment (see FIG. 9) may be used.
[0057]
In the eighth embodiment of the present invention, the radio modulation frequency (fLO2+ FRF1) A frequency arrangement as shown in FIG. 12 is possible in the lower frequency band of the signal IF2, and a narrow band filter operating in the frequency band of the signal IF2 can be used. Also, mutual interference can be suppressed. In this case, since a plurality of channels can be arranged in a narrow band, multiplexing (speeding up) by using a plurality of channels is possible. Further, by using a plurality of wireless devices having such transmitters and receivers, multipoint communication, for example, communication by a wireless communication system composed of one transmitter and a plurality of receivers can be performed.
[0058]
FIG. 13 shows the configuration of the transmitter representing the ninth embodiment of the present invention, FIG. 14 shows the configuration of the receiver, and FIG. 15 shows the frequency arrangement in the case of (n = 3). It is shown. A plurality of IF signals from IF_1 to IF_n having different carrier frequencies are bundled by the power combiner 50. An IF circuit (first circuit) including a circuit block having a configuration in which an output signal of the power combiner 50 generates a signal IF2 from the signal IF1 used in the transmitter (see FIG. 4) in the second embodiment of the present invention. 1 upconverter) 51 to form a signal IF2. The signal IF2 has a frequency (fLO2+ FLO1) First LO signal component and carrier frequency fRF 1, FRF 2, FRF ThreeRadio modulation signal. The signal IF2 is upconverted to a radio modulated signal by the upconverter 52 and amplified. The wireless modulation signal is transmitted from the antenna 53.
[0059]
The receiver illustrated in FIG. 14 is the same as that described in the eighth embodiment (see FIG. 11), and thus description thereof is omitted.
[0060]
In the ninth embodiment of the present invention, the frequency arrangement as shown in FIG. 15 is possible in the frequency band of the signal IF2 lower than the radio modulation frequency, and a narrowband filter operating in the frequency band of the signal IF2 is used. Therefore, even if each frequency interval is made small, mutual interference can be suppressed. In this case, since a plurality of channels can be arranged in a narrow band, multiplexing (speeding up) by using a plurality of channels becomes possible. Compared to the eighth embodiment, since the number of components on the transmission side is small and the circuit is simplified, since the first LO signal is one, further band narrowing is possible. . Further, multipoint communication can be performed by using a plurality of wireless devices having such a transmitter and receiver.
[0061]
FIG. 16 shows the configuration of the transmitter representing the tenth embodiment of the present invention, and FIG. 17 shows the configuration of the receiver. The transmitter includes a power combiner 60, an IF circuit (first up-converter) 61, and an up-converter 62, as in the ninth embodiment (see FIG. 13). The number of IF signals to be bundled is 3. The frequency arrangement in the tenth embodiment is the same as that in the ninth embodiment (see FIG. 15).
[0062]
The down converter 65 shown in FIG. 17 amplifies the radio modulation signal received by the antenna 64, down-converts it, and converts it into the signal IF2. The signal IF2 is amplified by the amplifier 67, distributed to the three channels by the power distributor 68, and the signal IF2 of each channel is supplied to the filter 70 via the switch 69. The filter 70 has a frequency fRF 1, FRF 2, FRF ThreeAnd three filters each having a center frequency, and the switch 69 selects one filter. The signal IF2 that has passed through each filter is supplied to the power combiner 72. That is, the carrier frequency fRF 1, FRF 2, FRF ThreeOf these, only the desired signal selected by the switch 69 reaches the power combiner 72. Also, the frequency f separated from the power distributor 68 isLO1 The component passes through the filter 71 and reaches the power combiner 72. The output from the power combiner is demodulated by the squarer 73 to obtain a desired signal from IF_1 to IF_n.
[0063]
Also in the tenth embodiment of the present invention, multipoint communication using a plurality of channels simultaneously can be performed. In the above description, the frequency is selected by the switch 69 and the filter 70. However, as long as the functions are equivalent, other configurations such as using an active filter capable of changing the frequency can be used. Similarly, fLO1If a configuration that can select a frequency corresponding to is introduced, a receiver corresponding to the transmitter described in the eighth embodiment can be realized.
[0064]
The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, when transmitting an RF signal and an LO signal, they may be transmitted as polarized waves orthogonal to each other. Further, in the present invention, the processing may be performed by software without using a hardware configuration.
[0065]
【The invention's effect】
In the present invention, the process of adding the local oscillation signals is performed in a relatively low frequency region. Therefore, an inexpensive filter used at a relatively low frequency is used in a radio apparatus and a radio system in which a LO signal used for modulation and a radio modulation signal including each component corresponding to the modulated signal are simultaneously transmitted. The frequency band of the radio signal can be narrowed, and the frequency utilization efficiency can be increased.
[0066]
According to the present invention, it becomes easy to adjust the signal level of the component corresponding to each of the modulated signals, so that the reception CN ratio can be optimized under the condition that the transmission power is constant.
[0067]
According to the present invention, it is possible to suppress the interference wave input to the receiver by using an inexpensive filter that is used at a relatively low frequency.
[0068]
According to the present invention, the LO signal having a sufficient power level is supplied to the mixer, or the LO signal having an optimum power level is supplied to the mixer, so that the reception sensitivity can be increased.
[0069]
According to the present invention, since a plurality of channels can be arranged in a narrow band, multiplexing (speeding up) becomes possible. Further, multipoint communication can be performed by using a plurality of wireless devices having such a transmitter and receiver.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmitter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a frequency arrangement in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a transmitter according to a second embodiment of this invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a transmitter according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a transmitter according to an eighth embodiment of this invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to an eighth embodiment of this invention.
FIG. 12 is a schematic diagram showing frequency arrangement in an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a transmitter according to a ninth embodiment of the invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a receiver in the ninth embodiment of the invention.
FIG. 15 is a schematic diagram showing a frequency arrangement in a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a transmitter according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a receiver in the tenth embodiment of the invention.
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a transmitter in a previously proposed application.
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a receiver in a previously proposed application.
FIG. 20 is a schematic diagram illustrating a frequency arrangement in a previously proposed application.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmitter, 2 ... Receiver, 3 ... 1st mixer, 4 ... 1st local oscillator, 5 ... Filter, 7 ... 2nd mixer, 8. ..Second local oscillator, 9 ... filter, 15 ... squarer, 16 ... power distributor, 17 ... attenuator, 18 ... power combiner, 19 ... power distribution 20 ... filter, 22 ... mixer, 23 ... local oscillator, 25 ... power distributor, 26 ... filter, 27 ... filter, 30 ... injection-locked oscillator, 31 ... Mixer, 33 ... Variable gain amplifier, 40 ... IF circuit, 42 ... Up converter, 45 ... Down converter, 47 ... IF circuit, 69 ... Switch 70 ... .Filter, 71 ... Filter

Claims (21)

ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成する送信機において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバータと、
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、上記第１の変調信号および上記第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバータとを備え、
上記第１のミクサが上記第１の局部発振信号の漏洩成分を出力する構成とされ、
上記第１の局部発振信号は、上記第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、上記第１のミクサに対して、上記局部発振信号の漏洩成分および上記第１の変調信号を通過させるフィルタが接続された送信機。In transmitters that generate radio signals in the frequency band of almost the millimeter wave band or higher,
The first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal are multiplied by a first mixer to generate a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal, A first up-converter that outputs a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal;
Radio modulation obtained by up-converting each of the first modulated signal and the first local oscillation signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal by a second mixer. A second up-converter that generates a radio signal composed of a signal and a local oscillation signal component ,
The first mixer is configured to output a leakage component of the first local oscillation signal,
The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the leakage component of the local oscillation signal and the first modulation signal are applied to the first mixer. Transmitter with a filter to pass through . 請求項１において、
上記第１の局部発振信号の漏洩成分に対するレベル調整手段を有し、レベル調整後の信号を上記第１の変調信号に加算する送信機。In claim 1 ,
A transmitter having level adjusting means for a leakage component of the first local oscillation signal and adding the level-adjusted signal to the first modulated signal. ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成する送信機において、In transmitters that generate radio signals in the frequency band of almost the millimeter wave band or higher,
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバータと、The first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal are multiplied by a first mixer to generate a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal, A first up-converter that outputs a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal;
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、上記第１の変調信号および上記第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバータとを備え、Radio modulation obtained by up-converting each of the first modulated signal and the first local oscillation signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal by a second mixer. A second up-converter that generates a radio signal composed of a signal and a local oscillation signal component,
上記第１の局部発振信号は、上記第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、上記第１のミクサに対して上記第１の変調信号を通過させるフィルタが接続され、The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and a filter that allows the first modulation signal to pass through the first mixer is connected.
上記第１の局部発振信号の一部を分配器によって取り出してレベル調整した信号を上記フィルタの出力信号に加算する送信機。A transmitter that extracts a part of the first local oscillation signal by a distributor and adds a level-adjusted signal to the output signal of the filter. 請求項１から請求項３までの内の１の請求項において、
互いにキャリア周波数が等しいｎ個の上記第１の中間周波数帯信号に対応してｎ個の上記第１のアップコンバータを有し、
上記第１のアップコンバータのそれぞれの上記第１の局部発振信号の周波数が互いに異なるものとされ、
上記ｎ個の第１のアップコンバータの出力信号が合成器によって合成されて上記第２のアップコンバータに入力される送信機。In one of claims 1 to 3 ,
N number of the first up-converters corresponding to the number n of the first intermediate frequency band signals having the same carrier frequency,
The frequency of the first local oscillation signal of each of the first up-converters is different from each other;
A transmitter in which output signals of the n first up-converters are combined by a combiner and input to the second up-converter. 請求項１から請求項３までの内の１の請求項において、
互いにキャリア周波数が異なるｎ個の上記第１の中間周波数帯信号が合成器によって合成されて上記第１のアップコンバータに入力され、
上記第１のアップコンバータの出力信号が上記第２のアップコンバータに入力される送信機。In one of claims 1 to 3 ,
N first intermediate frequency band signals having different carrier frequencies are synthesized by a synthesizer and input to the first up-converter,
A transmitter in which an output signal of the first up-converter is input to the second up-converter. ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成する送信方法において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバートのステップと、
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを乗積することによって、上記第１の変調信号および上記第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバートのステップとを備え、
上記第１のアップコンバートのステップにおいて、上記第１の局部発振信号の漏洩成分を出力し、
上記第１の局部発振信号は、上記第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、上記局部発振信号の漏洩成分および上記第１の変調信号をフィルタを介した信号を上記第２のアップコンバートのステップにて処理する送信方法。In a transmission method for generating a radio signal in a frequency band almost equal to or higher than the millimeter wave band,
A first modulation signal formed by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated by multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal, and the first modulation signal is generated. A first up-conversion step of outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the signal;
A radio modulation signal and a local oscillation signal obtained by up-converting the first modulation signal and the first local oscillation signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal, respectively. A second up-conversion step for generating a radio signal composed of components ,
In the first up-conversion step, the leakage component of the first local oscillation signal is output,
The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the leaked component of the local oscillation signal and the signal obtained by passing the first modulation signal through the filter are used as the second oscillation signal. Transmission method processed in the up-conversion step . 請求項６において、
上記第１の局部発振信号の漏洩成分に対するレベル調整を行い、レベル調整後の信号を上記第１の変調信号に加算する送信方法。 In claim 6 ,
A transmission method for performing level adjustment on a leakage component of the first local oscillation signal and adding the signal after level adjustment to the first modulation signal. ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成する送信方法において、In a transmission method for generating a radio signal in a frequency band almost equal to or higher than the millimeter wave band,
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバートのステップと、The first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal are multiplied by a first mixer to generate a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal, A first up-conversion step of outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal;
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、上記第１の変調信号および上記第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバートのステップとを備え、Radio modulation obtained by up-converting each of the first modulated signal and the first local oscillation signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal by a second mixer. A second up-conversion step for generating a radio signal composed of the signal and the local oscillation signal component,
上記第１の局部発振信号は、上記第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、上記第１のミクサの出力信号から上記第１の変調信号をフィルタによって分離し、The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the first modulation signal is separated from the output signal of the first mixer by a filter,
上記第１の局部発振信号の一部を分配器によって取り出してレベル調整した信号を上記フィルタによって分離された上記第１の変調信号に加算する送信方法。A transmission method in which a signal obtained by extracting a part of the first local oscillation signal by a distributor and adjusting the level is added to the first modulated signal separated by the filter. 送信機において、第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を生成し、
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成し、送信機から上記無線信号を受信する受信機において、
受信した無線信号と上記第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバータと、
上記第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、上記第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバータとを備えた受信機。In the transmitter, by multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal, a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated, and Generating a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal;
By multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal, the first modulation signal and the first local oscillation signal are up-converted, respectively, and the radio modulation signal and the local oscillation signal component are obtained. In a receiver that generates a radio signal in a frequency band of approximately the millimeter wave band or higher and receives the radio signal from a transmitter,
A second down converter that demodulates the second intermediate frequency band signal component by generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having a frequency equal to that of the second local oscillation signal; ,
The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and the product of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component A receiver comprising: a first down converter that demodulates the first intermediate frequency band signal by generating a component. 請求項９において、
上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分とを加算して二乗器に入力することによって上記第１の中間周波数信号を復調する受信機。In claim 9 ,
A receiver for demodulating the first intermediate frequency signal by adding the first modulated signal component and the first local oscillation signal component and inputting the sum to a squarer. 請求項９において、
分離された上記第１の局部発振信号成分を注入同期式発振器に入力し、上記分離された上記第１の変調信号成分と上記注入同期式発振器の出力信号とをミクサに入力し、上記ミクサによって上記第１の中間周波数信号を復調する受信機。In claim 9 ,
The separated first local oscillation signal component is input to an injection-locked oscillator, and the separated first modulation signal component and the output signal of the injection-locked oscillator are input to a mixer. A receiver for demodulating the first intermediate frequency signal. 請求項９において、
分離された上記第１の局部発振信号成分を増幅器を介してミクサに入力し、上記分離された上記第１の変調信号成分を上記ミクサに入力し、上記ミクサによって上記第１の中間周波数信号を復調する受信機。In claim 9 ,
The separated first local oscillation signal component is inputted to a mixer through an amplifier, the separated first modulated signal component is inputted to the mixer, and the first intermediate frequency signal is inputted by the mixer. Demodulator receiver. 請求項１２において、
上記増幅器が利得可変増幅器である受信機。In claim 1 2,
A receiver in which the amplifier is a variable gain amplifier. 請求項９から請求項１３までの内の１の請求項において、
互いにキャリア周波数が等しいｎ個の上記第１の中間周波数帯信号を互いに周波数が異なる上記第１の局部発振信号の周波数によってアップコンバートし、
上記ｎ個のアップコンバートした信号を合成して、上記第２の局部発振信号によってアップコンバートした無線信号を受信し、
上記第２のダウンコンバータの出力信号をｎ個の上記第１のダウンコンバータに分配し、ｎ個の上記第１のダウンコンバータのそれぞれにおいて、上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、上記第１の中間周波数帯信号を復調する受信機。In one aspect of the claims 9 to claims 1 to 3,
Up-converting the n first intermediate frequency band signals having the same carrier frequency with the frequency of the first local oscillation signal having a different frequency,
Combining the n up-converted signals and receiving a radio signal up-converted by the second local oscillation signal;
The output signal of the second down converter is distributed to the n first down converters, and the first modulated signal component and the first local oscillation are respectively transmitted to the n first down converters. A receiver that demodulates the first intermediate frequency band signal by generating a product component with the signal component. 請求項９から請求項１３までの内の１の請求項において、
互いにキャリア周波数が異なるｎ個の上記第１の中間周波数帯信号を共通の上記第１の局部発振信号の周波数によってアップコンバートし、上記ｎ個のアップコンバートした信号を上記第２の局部発振信号によってアップコンバートした無線信号を受信し、
上記第２のダウンコンバータの出力信号をｎ個の上記第１のダウンコンバータに分配し、ｎ個の上記第１のダウンコンバータのそれぞれにおいて、上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、上記第１の中間周波数帯信号を復調する受信機。In one aspect of the claims 9 to claims 1 to 3,
The n first intermediate frequency band signals having different carrier frequencies are up-converted with the frequency of the common first local oscillation signal, and the n up-converted signals are converted with the second local oscillation signal. Receive up-converted radio signal,
The output signal of the second down converter is distributed to the n first down converters, and the first modulated signal component and the first local oscillation are respectively transmitted to the n first down converters. A receiver that demodulates the first intermediate frequency band signal by generating a product component with the signal component. 請求項１４または１５において、
上記第２のダウンコンバータの出力信号の内の所望のキャリア周波数の上記第１の変調信号成分を選択し、選択した上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、上記選択した上記第１の変調信号成分と対応する上記第１の中間周波数帯信号を復調する受信機。According to claim 1 4 or 1 5,
The first modulation signal component having a desired carrier frequency in the output signal of the second down converter is selected, and the product of the selected first modulation signal component and the first local oscillation signal component is selected. A receiver that demodulates the first intermediate frequency band signal corresponding to the selected first modulated signal component by generating a component. 送信機において、第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を生成し、
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを乗積することによって、第１の変調信号および第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる、ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を生成し、送信機から上記無線信号を受信する受信方法において、
受信した無線信号と上記第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバートのステップと、
上記第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、上記第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバートのステップとを備えた受信方法。In the transmitter, by multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal, a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated, and Generating a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal;
By multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal, the first modulation signal and the first local oscillation signal are up-converted, respectively, and the radio modulation signal and the local oscillation signal component are obtained. In a receiving method for generating a radio signal in a frequency band of approximately the millimeter wave band or higher and receiving the radio signal from a transmitter,
By generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as that of the second local oscillation signal, a second down-conversion signal for demodulating the second intermediate frequency band signal component is generated. Steps,
The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and the product of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component And a first down-conversion step of demodulating the first intermediate frequency band signal by generating a component. ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を送受信する無線通信装置において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバータと、
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、上記第１の変調信号および上記第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバータとを備え、
上記第１のミクサが上記第１の局部発振信号の漏洩成分を出力する構成とされ、
上記第１の局部発振信号は、上記第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、上記第１のミクサに対して、上記局部発振信号の漏洩成分および上記第１の変調信号を通過させるフィルタが接続された送信機と、
上記送信機から上記無線信号を受信し、受信した無線信号と上記第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバータと、
上記第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、上記第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバータとを備えた受信機とからなる無線通信装置。In a wireless communication device that transmits and receives a radio signal in a frequency band almost equal to or higher than the millimeter wave band,
The first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal are multiplied by a first mixer to generate a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal, A first up-converter that outputs a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal;
Radio modulation obtained by up-converting each of the first modulated signal and the first local oscillation signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal by a second mixer. A second up-converter that generates a radio signal composed of a signal and a local oscillation signal component ,
The first mixer is configured to output a leakage component of the first local oscillation signal,
The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the leakage component of the local oscillation signal and the first modulation signal are applied to the first mixer. A transmitter to which a filter to be passed is connected ;
Receiving the radio signal from the transmitter, and generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal, thereby generating a second intermediate frequency band A second down converter for demodulating the signal component;
The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and the product of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component A wireless communication apparatus comprising: a receiver including a first down converter that demodulates the first intermediate frequency band signal by generating a component. ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を送受信する無線通信装置において、In a wireless communication device that transmits and receives radio signals in a frequency band of almost the millimeter wave band or higher,
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバータと、The first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal are multiplied by a first mixer to generate a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal, A first up-converter that outputs a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal;
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、上記第１の変調信号および上記第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバータとを備え、Radio modulation obtained by up-converting the first modulated signal and the first local oscillation signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal by a second mixer, respectively. A second up-converter that generates a radio signal composed of a signal and a local oscillation signal component,
上記第１の局部発振信号は、上記第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、上記第１のミクサに対して上記第１の変調信号を通過させるフィルタが接続され、The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and a filter that allows the first modulation signal to pass through the first mixer is connected.
上記第１の局部発振信号の一部を分配器によって取り出してレベル調整した信号を上記フィルタの出力信号に加算する送信機と、A transmitter that extracts a part of the first local oscillation signal by a distributor and adds a level-adjusted signal to the output signal of the filter;
上記送信機から上記無線信号を受信し、受信した無線信号と上記第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバータと、Receiving the radio signal from the transmitter, and generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal, thereby generating a second intermediate frequency band A second down converter for demodulating the signal component;
上記第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、上記第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバータとを備えた受信機とからなる無線通信装置。The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and the product of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component A wireless communication apparatus comprising: a receiver including a first down converter that demodulates the first intermediate frequency band signal by generating a component. ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を送受信する無線通信方法において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバートのステップと、
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを乗積することによって、上記第１の変調信号および上記第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバートのステップとを備え、
上記第１のアップコンバートのステップにおいて、上記第１の局部発振信号の漏洩成分を出力し、
上記第１の局部発振信号は、上記第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、上記局部発振信号の漏洩成分および上記第１の変調信号をフィルタを介した信号を上記第２のアップコンバートのステップにて処理する送信方法と、
上記無線信号を受信し、受信した無線信号と上記第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバートのステップと、
上記第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、上記第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバートのステップとを備えた受信方法とからなる無線通信方法。In a wireless communication method for transmitting and receiving wireless signals in a frequency band of almost the millimeter wave band or higher,
A first modulation signal formed by up-converting the first intermediate frequency band signal is generated by multiplying the first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal, and the first modulation signal is generated. A first up-conversion step of outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the signal;
A radio modulation signal and a local oscillation signal obtained by up-converting the first modulation signal and the first local oscillation signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal, respectively. A second up-conversion step for generating a radio signal composed of components ,
In the first up-conversion step, the leakage component of the first local oscillation signal is output,
The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the leaked component of the local oscillation signal and the signal obtained by passing the first modulation signal through the filter are used as the second oscillation signal. A transmission method to be processed in the up-conversion step of
Receiving the radio signal, generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal, thereby demodulating the second intermediate frequency band signal component A second down-conversion step to
The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and the product of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component A wireless communication method comprising: a reception method comprising: a first down-conversion step of demodulating the first intermediate frequency band signal by generating a component. ほぼミリ波帯以上の周波数帯の無線信号を送受信する無線通信方法において、
第１の中間周波数帯信号と第１の局部発振信号とを第１のミクサによって乗積することによって、上記第１の中間周波数帯信号をアップコンバートしてなる第１の変調信号を生成し、上記第１の変調信号に上記第１の局部発振信号が足し合わされた第２の中間周波数帯信号を出力する第１のアップコンバートのステップと、
上記第２の中間周波数信号と第２の局部発振信号とを第２のミクサによって乗積することによって、上記第１の変調信号および上記第１の局部発振信号をそれぞれアップコンバートしてなる無線変調信号および局部発振信号成分からなる無線信号を生成する第２のアップコンバートのステップとを備え、
上記第１の局部発振信号は、上記第２の局部発振信号に比して充分低い周波数とされ、上記第１のミクサの出力信号から上記第１の変調信号をフィルタによって分離し、
上記第１の局部発振信号の一部を分配器によって取り出してレベル調整した信号を上記フィルタによって分離された上記第１の変調信号に加算する送信方法と、
上記無線信号を受信し、受信した無線信号と上記第２の局部発振信号と等しい周波数の第３の局部発振信号との乗積成分を生成することで、第２の中間周波数帯信号成分を復調する第２のダウンコンバートのステップと、
上記第２の中間周波数信号成分から第１の変調信号成分と第１の局部発振信号成分とをフィルタによって分離し、上記第１の変調信号成分と上記第１の局部発振信号成分との乗積成分を生成することで、上記第１の中間周波数帯信号を復調する第１のダウンコンバートのステップとを備えた受信方法とからなる無線通信方法。 In a wireless communication method for transmitting and receiving wireless signals in a frequency band of almost the millimeter wave band or higher,
The first intermediate frequency band signal and the first local oscillation signal are multiplied by a first mixer to generate a first modulated signal obtained by up-converting the first intermediate frequency band signal, A first up-conversion step of outputting a second intermediate frequency band signal obtained by adding the first local oscillation signal to the first modulated signal;
Radio modulation obtained by up-converting each of the first modulated signal and the first local oscillation signal by multiplying the second intermediate frequency signal and the second local oscillation signal by a second mixer. A second up-conversion step for generating a radio signal composed of the signal and the local oscillation signal component,
The first local oscillation signal has a frequency sufficiently lower than that of the second local oscillation signal, and the first modulation signal is separated from the output signal of the first mixer by a filter,
A transmission method of adding a signal obtained by extracting a part of the first local oscillation signal by a distributor and adjusting the level to the first modulated signal separated by the filter ;
Receiving the radio signal, generating a product component of the received radio signal and a third local oscillation signal having the same frequency as the second local oscillation signal, thereby demodulating the second intermediate frequency band signal component A second down-conversion step to
The first modulation signal component and the first local oscillation signal component are separated from the second intermediate frequency signal component by a filter, and the product of the first modulation signal component and the first local oscillation signal component A wireless communication method comprising: a reception method comprising: a first down-conversion step of demodulating the first intermediate frequency band signal by generating a component.
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