JP4121903B2 - Direct conversion transceiver - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や自動車電話機等に用いて好適なダイレクトコンバージョン方式送受信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、図4のブロック図に構成例を示す携帯電話機や自動車電話機に使用されるダイレクトコンバージョン方式送受信機が知られている。
図4において、従来のダイレクトコンバージョン方式送受信機は、アンテナ1、送受信周波数を共用するためのアンテナ共用器2、高周波増幅器3、不要波を除去するための受信用バンドパスフィルタ4、復調器5、第1局部発振回路11、緩衝増幅器12、第2局部発振回路13、分周器14、変調器21、送信用ミキサー22、第1送信用バンドパスフィルタ23、前置増幅器24、第2送信用バンドパスフィルタ25、電力増幅器26、アイソレータ27から構成される無線通信処理部と、ベースバンド処理を行う信号処理部31とを具備する。
【0003】
次に、上記構成によるダイレクトコンバージョン方式送受信機の動作について説明する。
まず、受信系の動作について説明する。基地局からの信号はアンテナ1で受信され、アンテナ共用器2で無線帯域の受信信号が分離された後、高周波増幅器3で増幅される。増幅された無線帯域信号は受信用バンドパスフィルタ4で不要波が除去され受信帯域信号のみが通過した後、復調器5に送られる。復調器5では、第1局部発振回路11から緩衝増幅器12を介して得られる第1局部発振信号を用いて受信帯域信号が復調され、ベースバンド受信信号が得られる。このベースバンド受信信号は信号処理部31に送られて処理される。
【0004】
次に、送信系の動作について説明する。信号処理部31からのベースバンド送信信号は、変調器21において、第2局部発振回路13からの第2局部発振信号を分周器14で分周した周波数の信号を変調して中間周波数帯域信号に変換される。この中間周波数帯域信号は、送信用ミキサー22において上記第1局部発振信号により無線周波数送信信号にアップコンバージョンされる。アップコンバージョンされた無線周波数送信信号は第1送信用バンドパスフィルタ23で不要波が除去された後、前置増幅器24で増幅される。増幅された送信信号はさらに第2送信用バンドパスフィルタ25で不要波が除去され、電力増幅器26で規定電力まで増幅される。規定電力まで増幅された送信信号は、アイソレータ27、アンテナ共用器2を介してアンテナ1に供給され、基地局に送信される。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−230695号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のダイレクトコンバージョン方式送受信機では次のような問題があった。
図5において、分周器14の出力周波数(中間周波数帯域)IFは、受信周波数Rx(=L0)と送信周波数Txとの差の周波数Rx−Txになるため、送受信の周波数間隔が狭いシステムでは、送信用ミキサー22で発生するスプリアス成分(L0−2*IF、L0等)が送信帯域の近傍に発生する。
【0007】
このスプリアス成分を除去するために、複数の第1、第2送信用バンドパスフィルタ23,25を使用しなければならず、このため回路の実装面積が増大すると共に、コストアップする等の問題があった。
また、送信系の挿入損失が増大するため、前置増幅器24あるいは電力増幅器26の利得を上げなければならず、このため消費電力が増大し、携帯電話や自動車電話の小型化、低消費電力化、低コスト化を図るのに際して大きな障害になるという問題があった。
【0008】
本発明は上記の問題を解決するためのもので、送信用バンドパスフィルタの使用数を削減し、小型化、低消費電力化、低コスト化に適したダイレクトコンバージョン方式送受信機を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、受信周波数と一致する周波数の第1局部発振信号を出力する第1局部発振回路と、前記第1局部発信回路からの前記第1局部発信信号が供給されて受信信号の復調を行う復調器とを有するダイレクトコンバージョン方式送受信機であって、前記受信信号および前記受信周波数よりも低い周波数の送信信号を送受信可能なアンテナと、前記第1局部発振信号の周波数を分周する分周器と、前記分周器の分周出力信号でベースバンドからの出力信号を変調し中間周波数帯域信号を出力する変調器と、前記送信周波数と前記分周器の分周出力信号の周波数との差の周波数の信号を出力する第2局部発振回路と、前記中間周波数帯域信号に前記第2局部発信回路の出力信号を混合することにより前記送信周波数を有する送信信号を前記アンテナ側へ出力する送信用ミキサーと、を設けたことを特徴とするものである。
【0010】
また、本発明は、受信周波数と一致する周波数の第1局部発振信号を出力する第1局部発振回路と、前記第1局部発信回路からの前記第1局部発信信号が供給されて受信信号の復調を行う復調器とを有するダイレクトコンバージョン方式送受信機であって、前記受信信号および前記受信周波数よりも低い周波数の送信信号を送受信可能なアンテナと、前記第1局部発振信号の周波数を分周する分周器と、前記送信周波数と前記分周器の分周出力信号の周波数との差の周波数の信号を出力する第2局部発振回路と、前記分周出力信号と前記第2局部発振回路の出力信号とを混合することにより前記送信周波数を生成する送信用ミキサーと、ベースバンドからの出力信号を前記送信用ミキサーから出力される前記送信用周波数により変調して前記アンテナ側へ送信信号を出力する変調器と、を設けたことを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明は、前記送信信号から前記分周出力信号以下の周波数成分を除去する送信用バンドパスフィルタを設けたことを特徴とするものである。
従って、本発明によれば、送信用ミキサーで発生する不要波の成分が送信帯域から離れるため、従来あった第1送信用バンドパスフィルタを省略しても、第2送信用バンドパスフィルタにより不要波の成分を除去することが容易になる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態であるダイレクトコンバージョン方式送受信機の構成を示すブロック図であり、図4と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。
【0013】
本実施の形態であるダイレクトコンバージョン方式送受信機は、図1に示すように、送信用局部発振回路51を設けてその出力を送信用ミキサー22に供給すると共に、第1局部発振回路11から緩衝増幅器12を介して得られる第1局部発振信号を分周器14で分周し、その分周出力を変調器21に供給するように構成し、さらに、図4の第1送信用バンドパスフィルタ23を省略したことを特徴とする。上記送信用局部発振回路51は、分周器14の分周出力周波数と送信周波数との差又は和の周波数を出力するようになされている。
【0014】
次に、本実施の形態のセルラー帯の場合における周波数構成の例を図3と共に説明する。
図3において、セルラー帯の送信周波数Tx=824〜849MHZ、受信周波数Rx=869〜894MHZとなっている。ダイレクトコンバージョン方式のため、第1局部発振信号の周波数=Rx=869〜894MHZになる。分周器14を2分周とすると、分周器14の分周出力周波数(中間周波数帯域)IF=1/2・Rx=434.5〜447MHZとなる。また、上記分周出力周波数と送信周波数の関係から送信用局部発振回路51の周波数Tx_L0は、ローワーローカルを採用すると、Tx_L0=389.5〜402MHZ[=(824〜849)−(434.5〜447)]になる。
【0015】
この図3によれば、送信用ミキサー22で発生するIF以下の不要波の成分が送信帯域から離れていることが判る。このため、図4の第1送信用バンドパスフィルタ23を省略しても、第2送信用バンドパスフィルタ25により不要波の成分を除去することが容易になる
【0016】
図5に従来のダイレクトコンバージョン方式送受信機の周波数構成例を上記のセルラー帯の周波数の場合について示す。
図5から判るように、送信用ミキサー22で発生するL0−IF、Rx=L0等のスプリアス成分が送信帯域Tx=L0−IFの近傍に発生している。このスプリアス成分を除去するために、従来では図4のように、第1、第2送信用バンドパスフィルタ23,25を使用しなければならない。
【0017】
図2は本発明の第2の実施の形態によるダイレクトコンバージョン方式送受信機の構成例を示すブロック図であり、図1、図4と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。
本実施の形態においては、図示のように第1局部発振回路11から緩衝増幅器12を介して得られる第1局部発振信号を分周器14で分周した分周出力を送信用ミキサー22に供給すると共に、この送信用ミキサー22に送信用局部発振回路51から出力される上記分周出力周波数と送信周波数の差又は和の周波数の信号を供給し、送信用ミキサー22の出力を変調器21に供給することを特徴とする。その他の構成及び作用に関しては図1、図4の構成例と同様である。
【0018】
本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様に送信用ミキサー22で発生するIF以下の不要波の成分が送信帯域から離れるため、図4の第1送信用バンドパスフィルタ23を省略することができる。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来必要であった送信用バンドパスフィルタを削減し、消費電力、回路部品及びコストを削減することができる。
また、送信用バンドパスフィルタを削減できるため、送信回路の挿入損失が減少し、後段の前置増幅器あるいは電力増幅器の利得を下げることができ、消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態であるダイレクトコンバージョン方式送受信機の構成例を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第2の実施の形態であるダイレクトコンバージョン方式送受信機の構成例を示すブロック図である。
【図3】 本発明の実施の形態であるダイレクトコンバージョン方式送受信機の周波数構成例を示す特性図である。
【図4】 従来のダイレクトコンバージョン方式送受信機の構成例を示すブロック図である。
【図5】 従来のダイレクトコンバージョン方式送受信機の周波数構成例を示す特性図である。
【符号の説明】
1:アンテナ、2:アンテナ共用器、3:高周波増幅器、4:受信用バンドパスフィルタ、5:復調器、11:第1局部発振回路、12:緩衝増幅器、13:第2局部発振回路、14:分周器、21:変調器、22:送信用ミキサー、23:第1送信用バンドパスフィルタ、24:前置増幅器、25:第2送信用バンドパスフィルタ、26:電力増幅器、27:アイソレータ、31:信号処理部、51: 送信用局部発振回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a direct conversion type transceiver suitable for use in a mobile phone, a car phone, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a direct conversion type transceiver used for a mobile phone or a car phone whose configuration example is shown in the block diagram of FIG. 4 is known.
In FIG. 4, a conventional direct conversion type transceiver includes an antenna 1, an antenna duplexer 2 for sharing a transmission / reception frequency, a high frequency amplifier 3, a reception bandpass filter 4 for removing unwanted waves, a demodulator 5, First local oscillation circuit 11, buffer amplifier 12, second local oscillation circuit 13, frequency divider 14, modulator 21, transmission mixer 22, first transmission bandpass filter 23, preamplifier 24, second transmission A wireless communication processing unit including a band-pass filter 25, a power amplifier 26, and an isolator 27, and a signal processing unit 31 that performs baseband processing are provided.
[0003]
Next, the operation of the direct conversion type transceiver having the above configuration will be described.
First, the operation of the receiving system will be described. A signal from the base station is received by the antenna 1, and the received signal in the radio band is separated by the antenna duplexer 2 and then amplified by the high frequency amplifier 3. The amplified radio band signal is sent to the demodulator 5 after unnecessary waves are removed by the reception band pass filter 4 and only the reception band signal passes. In the demodulator 5, the reception band signal is demodulated using the first local oscillation signal obtained from the first local oscillation circuit 11 via the buffer amplifier 12, and a baseband reception signal is obtained. This baseband received signal is sent to the signal processing unit 31 for processing.
[0004]
Next, the operation of the transmission system will be described. In the modulator 21, the baseband transmission signal from the signal processing unit 31 modulates a signal having a frequency obtained by dividing the second local oscillation signal from the second local oscillation circuit 13 by the frequency divider 14 to obtain an intermediate frequency band signal. Is converted to This intermediate frequency band signal is up-converted into a radio frequency transmission signal by the transmission mixer 22 by the first local oscillation signal. The up-converted radio frequency transmission signal is amplified by the preamplifier 24 after unnecessary waves are removed by the first transmission band-pass filter 23. Unnecessary waves are further removed from the amplified transmission signal by the second transmission band-pass filter 25, and the power signal is amplified to the specified power by the power amplifier 26. The transmission signal amplified to the specified power is supplied to the antenna 1 via the isolator 27 and the antenna duplexer 2 and transmitted to the base station.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-230695
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional direct conversion transceiver described above has the following problems.
In FIG. 5, the output frequency (intermediate frequency band) IF of the frequency divider 14 is the difference frequency Rx−Tx between the reception frequency Rx (= L0) and the transmission frequency Tx. Then, spurious components (L0-2 * IF, L0, etc.) generated in the transmission mixer 22 are generated in the vicinity of the transmission band.
[0007]
In order to remove this spurious component, a plurality of first and second transmission band-pass filters 23 and 25 must be used, which increases the circuit mounting area and increases the cost. there were.
In addition, since the insertion loss of the transmission system increases, the gain of the preamplifier 24 or the power amplifier 26 must be increased, which increases the power consumption, and reduces the size and power consumption of mobile phones and automobile phones. However, there has been a problem that it becomes a major obstacle to cost reduction.
[0008]
The present invention is intended to solve the above-described problems, and provides a direct conversion type transceiver that is suitable for reduction in size, power consumption, and cost by reducing the number of transmission band-pass filters. Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a first local oscillation circuit that outputs a first local oscillation signal having a frequency that matches a reception frequency, and the first local oscillation signal supplied from the first local oscillation circuit. A direct conversion type transceiver having a demodulator that demodulates the received signal, an antenna capable of transmitting and receiving the received signal and a transmission signal having a frequency lower than the received frequency, and the first local oscillation signal a frequency divider for dividing a frequency, a modulator for outputting a modulated intermediate frequency band signal an output signal from the divided output signal at baseband of the frequency divider, dividing the frequency divider and the transmission frequency a second local oscillation circuit for outputting a frequency of a signal of a difference between the frequency of the divided output signal, the transmission frequency by mixing the output signal of the second local oscillator circuit to the intermediate frequency band signal It is characterized in that the transmission signal provided, a transmitting mixer output to the antenna side with.
[0010]
The present invention also provides a first local oscillation circuit that outputs a first local oscillation signal having a frequency that matches the reception frequency, and the first local oscillation signal from the first local oscillation circuit is supplied to demodulate the reception signal. A direct conversion type transceiver having a demodulator that performs transmission and reception of the received signal and a transmission signal having a frequency lower than the reception frequency, and a frequency dividing the frequency of the first local oscillation signal A frequency divider, a second local oscillation circuit for outputting a signal having a frequency difference between the transmission frequency and the frequency of the frequency division output signal of the frequency divider, and the output of the frequency division output signal and the second local oscillation circuit. a transmission mixer for generating the transmission frequency by mixing the signal, the output signal from the baseband, before and modulated by the transmission frequency output from the transmission mixer A modulator for outputting a transmission signal to the antenna side, is characterized in that the provided.
[0011]
Further, the present invention is characterized in that a transmission band-pass filter for removing a frequency component equal to or lower than the divided output signal from the transmission signal is provided.
Therefore, according to the present invention, unnecessary wave components generated in the transmission mixer are separated from the transmission band, so that even if the conventional first transmission bandpass filter is omitted, the second transmission bandpass filter does not require it. It becomes easy to remove the wave component.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a direct conversion type transceiver according to the first embodiment of the present invention. The parts corresponding to those in FIG.
[0013]
As shown in FIG. 1, the direct conversion system transceiver according to the present embodiment is provided with a transmission local oscillation circuit 51 and supplies its output to the transmission mixer 22, and from the first local oscillation circuit 11 to a buffer amplifier. The first local oscillation signal obtained via 12 is frequency-divided by the frequency divider 14, and the frequency-divided output is supplied to the modulator 21. Further, the first transmission band-pass filter 23 of FIG. Is omitted. The transmission local oscillation circuit 51 is configured to output a difference or sum frequency between the divided output frequency of the frequency divider 14 and the transmission frequency.
[0014]
Next, an example of a frequency configuration in the case of the cellular band of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, the transmission frequency Tx of the cellular band is Tx = 824 to 849 MHZ, and the reception frequency Rx is 869 to 894 MHZ. Because of the direct conversion method, the frequency of the first local oscillation signal = Rx = 869 to 894 MHZ. When the frequency divider 14 is divided by 2, the frequency division output frequency (intermediate frequency band) of the frequency divider 14 is IF = 1/2 · Rx = 434.5 to 447 MHz. Further, from the relationship between the frequency-divided output frequency and the transmission frequency, the frequency Tx_L0 of the transmission local oscillation circuit 51 is Tx_L0 = 389.5-402 MHZ [= (824-849) − (434.5− 447)].
[0015]
According to FIG. 3, it can be seen that the component of the unnecessary wave below IF generated in the transmission mixer 22 is separated from the transmission band. For this reason, even if the first transmission bandpass filter 23 of FIG. 4 is omitted, it becomes easy to remove unnecessary wave components by the second transmission bandpass filter 25. [0016] FIG.
FIG. 5 shows an example of the frequency configuration of a conventional direct conversion type transceiver in the case of the above-described cellular band frequency.
As can be seen from FIG. 5, spurious components such as L0-IF and Rx = L0 generated in the transmission mixer 22 are generated in the vicinity of the transmission band Tx = L0-IF. In order to remove this spurious component, conventionally, the first and second transmission band-pass filters 23 and 25 must be used as shown in FIG.
[0017]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a direct conversion type transceiver according to the second embodiment of the present invention. Parts corresponding to those in FIG. 1 and FIG. To do.
In the present embodiment, as shown in the figure, a divided output obtained by dividing the first local oscillation signal obtained from the first local oscillation circuit 11 via the buffer amplifier 12 by the frequency divider 14 is supplied to the transmission mixer 22. At the same time, the transmission mixer 22 is supplied with a signal of the difference or sum of the divided output frequency and the transmission frequency output from the transmission local oscillation circuit 51, and the output of the transmission mixer 22 is supplied to the modulator 21. It is characterized by supplying. Other configurations and operations are the same as those of the configuration example of FIGS.
[0018]
According to the present embodiment, as in the first embodiment, components of unnecessary waves below the IF generated in the transmission mixer 22 are separated from the transmission band, so the first transmission bandpass filter 23 in FIG. Can be omitted.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce transmission band-pass filters, which have been necessary in the past, and to reduce power consumption, circuit components, and costs.
Further, since the transmission band-pass filter can be reduced, the insertion loss of the transmission circuit is reduced, the gain of the preamplifier or power amplifier in the subsequent stage can be reduced, and the power consumption can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a direct conversion type transceiver according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a direct conversion system transceiver according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a frequency configuration example of a direct conversion system transceiver according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional direct conversion type transceiver.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a frequency configuration example of a conventional direct conversion type transceiver.
[Explanation of symbols]
1: antenna, 2: antenna duplexer, 3: high frequency amplifier, 4: reception bandpass filter, 5: demodulator, 11: first local oscillation circuit, 12: buffer amplifier, 13: second local oscillation circuit, 14 : Divider, 21: modulator, 22: transmission mixer, 23: first transmission bandpass filter, 24: preamplifier, 25: second transmission bandpass filter, 26: power amplifier, 27: isolator , 31: signal processing unit, 51: local oscillation circuit for transmission

Claims (3)

受信周波数と一致する周波数の第1局部発振信号を出力する第1局部発振回路と、前記第1局部発信回路からの前記第1局部発信信号が供給されて受信信号の復調を行う復調器とを有するダイレクトコンバージョン方式送受信機であって、
前記受信信号および前記受信周波数よりも低い周波数の送信信号を送受信可能なアンテナと、
前記第1局部発振信号の周波数を分周する分周器と、
前記分周器の分周出力信号でベースバンドからの出力信号を変調し中間周波数帯域信号を出力する変調器と、
前記送信周波数と前記分周器の分周出力信号の周波数との差の周波数の信号を出力する第2局部発振回路と、
前記中間周波数帯域信号に前記第2局部発信回路の出力信号を混合することにより前記送信周波数を有する送信信号を前記アンテナ側へ出力する送信用ミキサーと、
を設けたことを特徴とするダイレクトコンバージョン方式送受信機。
A first local oscillation circuit that outputs a first local oscillation signal having a frequency that matches a reception frequency; and a demodulator that receives the first local oscillation signal from the first local oscillation circuit and demodulates the reception signal. A direct conversion method transceiver having
An antenna capable of transmitting and receiving the reception signal and a transmission signal having a frequency lower than the reception frequency;
A frequency divider for dividing the frequency of the first local oscillation signal;
A modulator that modulates an output signal from a baseband with a divided output signal of the frequency divider and outputs an intermediate frequency band signal;
A second local oscillation circuit for outputting a signal having a frequency difference between the transmission frequency and the frequency of the frequency-divided output signal of the frequency divider;
A transmission mixer that outputs a transmission signal having the transmission frequency to the antenna side by mixing the output signal of the second local oscillator circuit to the intermediate frequency band signal,
A direct conversion system transceiver characterized by the provision of
受信周波数と一致する周波数の第1局部発振信号を出力する第1局部発振回路と、前記第1局部発信回路からの前記第1局部発信信号が供給されて受信信号の復調を行う復調器とを有するダイレクトコンバージョン方式送受信機であって、
前記受信信号および前記受信周波数よりも低い周波数の送信信号を送受信可能なアンテナと、
前記第1局部発振信号の周波数を分周する分周器と、
前記送信周波数と前記分周器の分周出力信号の周波数との差の周波数の信号を出力する第2局部発振回路と、
前記分周出力信号と前記第2局部発振回路の出力信号とを混合することにより前記送信周波数を生成する送信用ミキサーと、
ベースバンドからの出力信号を前記送信用ミキサーから出力される前記送信用周波数により変調して前記アンテナ側へ送信信号を出力する変調器と、
を設けたことを特徴とするダイレクトコンバージョン方式送受信機。
A first local oscillation circuit that outputs a first local oscillation signal having a frequency that matches a reception frequency; and a demodulator that receives the first local oscillation signal from the first local oscillation circuit and demodulates the reception signal. A direct conversion method transceiver having
An antenna capable of transmitting and receiving the reception signal and a transmission signal having a frequency lower than the reception frequency;
A frequency divider for dividing the frequency of the first local oscillation signal;
A second local oscillation circuit for outputting a signal having a frequency difference between the transmission frequency and the frequency of the frequency-divided output signal of the frequency divider;
A transmission mixer that generates the transmission frequency by mixing the divided output signal and the output signal of the second local oscillation circuit;
A modulator that modulates an output signal from a baseband with the transmission frequency output from the transmission mixer and outputs a transmission signal to the antenna side ;
A direct conversion system transceiver characterized by the provision of
前記送信信号から前記分周出力信号以下の周波数成分を除去する送信用バンドパスフィルタを設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載のダイレクトコンバージョン方式送受信機。 3. The direct conversion type transceiver according to claim 1, further comprising a transmission band-pass filter for removing a frequency component equal to or lower than the divided output signal from the transmission signal.
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