JP4176606B2

JP4176606B2 - エミッタ接地回路を用いた高周波受信機

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Application number: JP2003337662A
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Inventors: 祥嗣櫻井
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Description

本発明は、エミッタ接地回路及び、無線通信システム等の高周波帯域で使用する送受信機に関する。

無線通信システムの受信機アーキテクチャとして、ヘテロダイン方式が広く知られている。この方式は、ＲＦ受信信号をいったん低周波信号（ＩＦ信号）に変換する方式であり、周波数の変換には周波数変換器（ミキサー）を用いる。このヘテロダイン受信機の構成および動作の一例を図１２を用いて説明する。ＲＦ受信信号はＬＮＡ回路８で増幅された後、イメージ除去フィルタ９でイメージ周波数成分が除去された後、周波数変換器１０で局部発振器１５の発振周波数成分とかけ合わされ、ＩＦ信号に変換される。このＩＦ信号はバンドパスフィルタ１１で不要な周波数成分が除去された後、増幅器１２で適当なレベルに増幅され、復調器１３で復調されて、ローパスフィルタ１４で不要周波数成分が除去されて出力される。

このヘテロダイン方式において大きな問題になるのがイメージ信号である。ヘテロダイン方式では、周波数軸上で局部周波数を中心として、高周波側、低周波側の対称な位置に存在する帯域は、同じ周波数帯に変換される。このため、周波数軸上で所望受信信号から局部周波数を中心として反対側にあるイメージ信号は除去する必要がある。これらの信号スペクトラムの様子を図１３に示す。イメージ信号を除去する最も一般的な方法は、先に説明したように、周波数変換器の前段にイメージ除去用のフィルタを置くことである。しかし、このようなイメージ除去フィルタは半導体ＩＣへの集積化が困難であるため、高周波受信機の小型化、低コスト化に問題がある。

そこで、イメージ除去フィルタを不要とするイメージ除去型周波数変換器の発明が例えば特許文献１や特許文献２に述べられている。イメージ除去型周波数変換器の基本的な考え方は、所望波とイメージ信号とに別々の位相シフト操作を施して、イメージ信号に対しては符号反転したイメージ信号と加算することでそれをキャンセルしてしまうものである。位相シフト操作には、９０度移相器を用いる。ところで、９０度移相器は半導体ＩＣに内蔵すると、プロセスバラツキや寄生成分等により、出力のレベル誤差、位相誤差を生じる。これらの誤差があると、イメージ信号が充分にキャンセルされないため、ＩＣの歩留まりが悪化するという問題がある。

次に、高周波送信機の一例を図１４を用いて説明する。送信ベースバンド信号はローパスフィルタ１６で不要周波数成分が除去された後、変調器１７にて変調され、増幅器１８で適当なレベルに増幅され、バンドパスフィルタ１９で不要周波数成分が除去された後、周波数変換器２０に入力される。周波数変換器２０は入力信号と局部発振器２３の周波数成分とをかけ合わせ、高周波信号に変換する。変換された高周波信号はバンドパスフィルタ２１で不要側波帯成分などの不要周波数成分が除去された後、パワーアンプ２２で増幅され、出力される。

このような高周波送信機において、周波数変換器２０は所望出力信号の他に、周波数軸上で局部周波数を中心として、所望出力信号周波数と対称な位置に不要側波帯信号を出力する。これらの信号スペクトラムの様子を図１５に示す。従って、この不要側波帯信号成分を除去するために、バンドパスフィルタ、もしくはイメージ除去型周波数変換器が必要となる。これらは、既に説明した通り、小型化、低コスト化に問題があったり、ＩＣの歩留まりが悪化したりする。
特開平６−３４３０８８号公報（公開日：１９９４年１２月１３日）特開平９−６４６４９号公報（公開日：１９９７年０３月０７日）

以上に述べたように、周波数変換器を用いた送受信機では不要周波数成分の除去のために、イメージ除去フィルタやイメージ除去型周波数変換器が必要である。ところが、イメージ除去フィルタはＩＣへの内蔵化が困難で、受信機の小型化、低コスト化に問題がある。また、イメージ除去型周波数変換器は９０度移相器が必要であるため、回路の複雑化、消費電力の増大化の他に、プロセスバラツキによる、レベル誤差、位相誤差が生じ、ＩＣの歩留まり低下などの問題がある。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、ＩＣに内蔵可能で、かつ単純な回路構成でイメージ除去が可能なエミッタ接地回路、ならびにそれを用いた高周波受信機および高周波送信機を提供することを目的とする。

本発明に係るエミッタ接地回路は、上記課題を解決するために、トランジスタと、前記トランジスタのコレクタと基準電圧源との間に接続された第１のインピーダンス回路と、前記トランジスタのエミッタとＧＮＤとの間に接続された第２のインピーダンス回路とを備えたエミッタ接地回路であって、前記第２のインピーダンス回路がインダクタと容量との並列共振回路で構成されたことを特徴としている。

本発明に係るエミッタ接地回路は、上記課題を解決するために、前記第２のインピーダンス回路の前記インダクタが半導体基板上に設けられたスパイラルインダクタであることを特徴としている。

本発明に係るエミッタ接地回路は、上記課題を解決するために、前記第２のインピーダンス回路の前記容量が可変容量であることを特徴としている。

本発明に係るエミッタ接地回路は、上記課題を解決するために、前記第１のインピーダンス回路がインダクタと容量との並列共振回路であり、その共振周波数が前記第２のインピーダンス回路の共振周波数と異なることを特徴としている。

本発明に係るエミッタ接地回路は、上記課題を解決するために、前記第１のインピーダンス回路の前記インダクタが半導体基板上に設けられたスパイラルインダクタであることを特徴としている。

本発明に係るエミッタ接地回路は、上記課題を解決するために、前記第１のインピーダンス回路の前記容量が可変容量であることを特徴としている。

本発明に係る高周波受信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器のイメージ周波数近傍に設定されたことを特徴としている。

本発明に係る高周波受信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器のイメージ周波数近傍に設定され、前記第１のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が受信機の所望信号周波数近傍に設定されたことを特徴としている。

本発明に係る高周波受信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えたことを特徴としている。

本発明に係る高周波受信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えたことを特徴としている。

本発明に係る高周波受信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記周波数変換器のイメージ周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明に係る高周波受信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、受信機の所望信号周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明に係る高周波送信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器の不要側波帯周波数近傍に設定されたことを特徴としている。

本発明に係る高周波送信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器の不要側波帯周波数近傍に設定され、前記第１のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が送信機の所望出力信号周波数近傍に設定されたことを特徴としている。

本発明に係る高周波送信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えたことを特徴としている。

本発明に係る高周波送信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えたことを特徴としている。

本発明に係る高周波送信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、周波数変換器の不要側波帯周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明に係る高周波送信機は、上記課題を解決するために、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記周波数変換器の所望出力信号周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明に係るエミッタ接地回路は、以上のように、トランジスタと、第１のインピーダンス回路と、第２のインピーダンス回路とを備えたエミッタ接地回路であって、前記第２のインピーダンス回路がインダクタと容量との並列共振回路で構成されている。

また、本発明に係るエミッタ接地回路は、以上のように、前記第２のインピーダンス回路の前記インダクタが半導体基板上に設けられたスパイラルインダクタである。

また、本発明に係るエミッタ接地回路は、以上のように、前記第２のインピーダンス回路の前記容量が可変容量である。

これらの各発明によれば、第２のインピーダンス回路のインピーダンスをインダクタと容量との並列共振回路で構成している。ＬＣ並列共振回路のインピーダンスは、共振周波数近傍では非常に大きな値となるため、このエミッタ接地回路の伝達コンダクタンスは共振周波数近傍で非常に小さくなる。このため、共振周波数近傍の信号が入力されると、出力は大きく減衰する。これによって、不要な周波数成分を減衰させることが可能となる。

以上により、ＩＣに内蔵可能で、かつ単純な回路構成でイメージ除去が可能なエミッタ接地回路を提供することができるという効果を奏する。

また、本発明に係るエミッタ接地回路は、以上のように、前記第１のインピーダンス回路がインダクタと容量との並列共振回路であり、その共振周波数が前記第２のインピーダンス回路の共振周波数と異なる。

また、本発明に係るエミッタ接地回路は、以上のように、前記第１のインピーダンス回路の前記インダクタが半導体基板上に設けられたスパイラルインダクタである。

また、本発明に係るエミッタ接地回路は、以上のように、前記第１のインピーダンス回路の前記容量が可変容量である。

これらの各発明によれば、第２のインピーダンス回路のインピーダンスがインダクタと容量との並列共振回路であるのに加えて、基準電圧とトランジスタのコレクタとの間に設けられる負荷インピーダンス回路をインダクタと容量との並列共振回路で構成したものである。前記のとおり、ＬＣ並列共振回路のインピーダンスは、共振周波数近傍では非常に大きな値となるため、ある特定の周波数でエミッタ接地回路の負荷インピーダンスを大きくし、伝達コンダクタンスを大きくすることが可能となる。第１のインピーダンス回路の共振周波数と第２のインピーダンス回路の共振周波数とは異なる値になるよう設定されているため、ある周波数成分を減衰させると同時に、それと異なる周波数成分を増幅することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明に係る高周波受信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器のイメージ周波数近傍に設定されている。

また、本発明に係る高周波受信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器のイメージ周波数近傍に設定され、前記第１のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が受信機の所望信号周波数近傍に設定されている。

これらの各発明によれば、周波数変換器の前段に特定の周波数成分を減衰可能なエミッタ接地回路を設けているので、周波数変換器で問題となるイメージ周波数成分を除去することができる。従って、イメージ除去フィルタ、及びイメージ除去型周波数変換器が不要となるという効果を奏する。さらに、第１のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が受信機の所望信号周波数近傍に設定されていることにより、所望周波数成分とイメージ信号成分とのレベル差を大きくすることができるという効果を奏する。

また、本発明に係る高周波受信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えている。

また、本発明に係る高周波受信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えている。

ＩＣ内に集積されたインダクタや容量は、プロセスバラツキや寄生成分等により、値が変動する。このため、ＬＣ並列共振回路の共振周波数がずれてしまい、所望の特性が得られないことがある。これらの各発明によれば、ＬＣ並列共振回路の可変容量を制御可能とすることで、最適な特性が得られるよう、共振周波数を調整することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る高周波受信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記周波数変換器のイメージ周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えている。

また、本発明に係る高周波受信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、受信機の所望信号周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えている。

これらの各発明によれば、高周波受信機の信号発生手段が、周波数変換器のイメージ周波数と等しい周波数の信号を出力するものである場合には、エミッタ接地回路はこの信号を減衰する。エミッタ接地回路の出力信号にイメージ周波数の電流成分が多く含まれているほどこの電流による輻射電界が大きい。そこでこの出力信号による輻射電界を電界強度検出手段で検出する。この出力レベルが所望のレベルよりも大きいようであれば、制御手段は可変容量の容量値を変化させ、出力レベルを減衰させる。これによって、ＬＣ並列共振回路の共振周波数がプロセスバラツキや寄生成分等によりずれたとしても、所望の特性を得られるよう、調整可能となるという効果を奏する。

一方、高周波受信機の信号発生手段が、所望周波数と等しい周波数信号を出力するものである場合には、逆に、出力レベルが大きくなるよう可変容量を調整すれば同様の効果が得られる。

また、本発明に係る高周波送信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器の不要側波帯周波数近傍に設定されている。

また、本発明に係る高周波送信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器の不要側波帯周波数近傍に設定され、前記第１のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が送信機の所望出力信号周波数近傍に設定されている。

これらの各発明によれば、周波数変換器の後段に特定の周波数成分を減衰可能なエミッタ接地回路が設けられているので、周波数変換器で問題となる不要側波帯周波数成分を除去することができる。従って、バンドパスフィルタ、及びイメージ除去型周波数変換器が不要となるという効果を奏する。さらに、第１のインピーダンス回路の並列共振回路の共振周波数が送信機の所望出力信号周波数近傍に設定されている場合には、所望周波数成分と不要側波帯成分とのレベル差を大きくとることができるという効果を奏する。

また、本発明に係る高周波送信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えている。

また、本発明に係る高周波送信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えている。

これらの各発明によれば、ＩＣ内に集積されたインダクタや容量が、プロセスバラツキや寄生成分等により値が変動して、ＬＣ並列共振回路の共振周波数がずれても、ＬＣ並列共振回路の可変容量を制御することにより共振周波数を調整して、最適な特性を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明に係る高周波送信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、周波数変換器の不要側波帯周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えている。

また、本発明に係る高周波送信機は、以上のように、前記エミッタ接地回路が周波数変換器の後段に設けられ、前記周波数変換器の所望出力信号周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えている。

これらの各発明によれば、高周波送信機の信号発生手段が、周波数変換器の不要側波帯周波数と等しい周波数の信号を出力するものである場合、エミッタ接地回路はこの信号を減衰する。そして、エミッタ接地回路の出力レベルを電界強度検出手段で検出し、この出力レベルが所望のレベルよりも大きいようであれば、制御手段は可変容量の容量値を変化させ、出力レベルを減衰させる。これによって、ＬＣ並列共振回路の共振周波数がプロセスバラツキや寄生成分等によりずれたとしても、所望の特性を得られるよう、調整可能となるという効果を奏する。一方、高周波送信機の信号発生手段が、所望周波数と等しい周波数信号を出力するものである場合、逆に、出力レベルが大きくなるよう可変容量を調整すれば同様の効果が得られる。

本発明の実施形態について図１ないし図１１に基づいて説明すると以下の通りである。

まず、図１１に、本実施の形態に係るエミッタ接地回路の基本形となるエミッタ接地回路５１を示す。このエミッタ接地回路５１は、トランジスタのエミッタがインピーダンスを介してＧＮＤに接地されているエミッタ接地増幅回路である。エミッタ接地回路５１は、トランジスタ３、第１のインピーダンス回路２、第２のインピーダンス回路１を備えている。トランジスタ３はＮＰＮ型で、ベースがエミッタ接地回路５１の入力端子６となっている。エミッタは第２のインピーダンス回路１を介してＧＮＤ５に接地されている。コレクタは第１のインピーダンス回路２を介して基準電圧源４に接続されており、エミッタ接地回路５１の出力端子７となっている。

このようなエミッタ接地回路５１において、第２のインピーダンス回路１のインピーダンスをＺｅとすると、このエミッタ接地回路５１の伝達コンダクタンスは１／（１＋ｇｍ・Ｚｅ）倍になる。ｇｍはトランジスタ３の相互コンダクタンスである。これはエミッタデジェネレーションと呼ばれるものである。これにより、Ｚｅが大きくなるとエミッタ接地回路５１の伝達コンダクタンスは減少し、入力信号は減衰して出力されることになる。すなわち、入力端子６に入力される入力信号に含まれる交流信号成分の電圧は、各周波数に応じたコレクタ電流による第２のインピーダンス１での電圧降下分と、トランジスタ３のベース・エミッタ間電圧の変動分とに分圧されるが、各周波数の交流信号電圧に占めるベース・エミッタ間電圧の変動分が小さくなって、増幅に寄与する分が減少する。

第１のインピーダンス回路２が接続されている経路には、第１のインピーダンス回路２の他、適宜、出力端子７からの出力信号のバイアスを設定するための負荷や、この経路を流れる交流電流の大きさを減衰させる負荷が接続される。そして、第１のインピーダンス回路２を流れる電流に含まれる、ある周波数の交流電流が小さければ、第２のインピーダンス回路１を流れるコレクタ電流（エミッタ電流にほぼ等しい）の当該周波数の交流電流を差し引いて流れる出力端子７からの出力電流は大きくなる。第１のインピ−ダンス回路２に流れる電流に当該周波数の交流電流成分が含まれていなければ、出力電流のこの周波数成分は上記コレクタ電流と大きさが等しく、位相が反転した電流となる。従って、ある周波数の交流信号に対する伝達コンダクタンスが小さい場合、この交流信号に対するエミッタ接地回路５１の出力電流は小さくなる。

次に、図１に、本実施の形態に係るエミッタ接地回路６１の構成を示す。尚、図１１と同等部分は同一符号を付している。エミッタ接地回路６１は、本実施の形態では特定周波数信号減衰回路として機能する。エミッタ接地回路６１は、図１１のエミッタ接地回路５１の第２のインピーダンス回路１が、インダクタＬ１と容量Ｃ１との並列共振回路で構成されたものである。このように、エミッタ接地回路６１は、ＩＣに内蔵可能な構成である。尚、第２のインピーダンス回路１のインダクタＬ１は、ＩＣ内蔵に適する、半導体基板上に設けられたスパイラルインダクタでもよく、また容量Ｃ１は可変容量でもよい。

図２に、上記エミッタ接地回路６１の第１のインピーダンス回路２の構成を具体的に示したエミッタ接地回路７１の構成を示す。エミッタ接地回路７１は、本実施の形態では特定周波数信号減衰回路として機能する。このエミッタ接地回路７１は、第１のインピーダンス回路が、インダクタＬ２と容量Ｃ２との並列共振回路で構成されたものである。このように、エミッタ接地回路７１は、ＩＣに内蔵可能な構成である。尚、第１のインピーダンス回路２のインダクタＬ２は、ＩＣ内蔵に適する、半導体基板上に設けられたスパイラルインダクタでもよく、また容量Ｃ２は可変容量でもよい。

次に、図３に本実施の形態に係る高周波受信機８１の構成を示す。尚、図１２と同等部分は同一符号にて示している。また、同１２と同等部分は動作も同じなので、説明は省略する。ＲＦ受信信号はＬＮＡ回路８で増幅された後、エミッタ接地回路２４ａに入力される。エミッタ接地回路２４ａは、図１のエミッタ接地回路６１の容量Ｃ１を可変容量としたものである。そして、この容量Ｃ１の容量値を制御する制御部（制御手段）２５ａが備えられている。エミッタ接地回路２４ａの出力信号は周波数変換器１０に入力される。エミッタ接地回路２４ａのＬＣ並列共振回路の共振周波数は、周波数変換器１０のイメージ周波数近傍に設定されている。従って、実施の形態の冒頭部分で説明したように、イメージ周波数近傍に対するＺｅが大きくなって伝達コンダクタンスが小さくなる。これにより、エミッタ接地回路２４ａは、イメージ除去フィルタと同様に、イメージ周波数成分を大幅に減衰させる。よって、高周波受信機８１にイメージ除去フィルタ、もしくはイメージ除去型周波数変換器の必要はない。さらに、プロセスバラツキ等の影響で共振周波数の値がずれたときにも、制御部２５ａによってＬＣ並列共振回路内の容量Ｃ１の容量値を調整することで、所望の共振周波数を得ることが可能となる。

次に、図４に本実施の形態に係る他の高周波受信機９１の構成を示す。尚、図１２と同等部分は同一符号にて示している。また、同１２と同等部分は動作も同じなので、説明は省略する。ＲＦ受信信号はＬＮＡ回路８で増幅された後、エミッタ接地回路２４ｂに入力される。エミッタ接地回路２４ｂは、図２のエミッタ接地回路７１の容量Ｃ２を可変容量としたものである。そして、この容量Ｃ２の容量値を制御する制御部（制御手段）２５ｂが備えられている。エミッタ接地回路２４ｂの出力信号は周波数変換器１０に入力される。エミッタ接地回路２４ｂのインダクタＬ１と容量Ｃ１とで構成されるＬＣ並列共振回路の共振周波数は周波数変換器１０のイメージ周波数近傍に設定されている。従って、このエミッタ接地回路２４ｂは、イメージ除去フィルタと同様に、イメージ周波数成分を大幅に減衰させる。

さらに、エミッタ接地回路２４ｂのインダクタＬ２と容量Ｃ２とで構成されるＬＣ並列共振回路の共振周波数は、高周波受信機９１の所望入力信号周波数近傍に設定されている。従って、所望入力信号周波数での負荷インピーダンスＺｃが大きくなり、Ｚｃを流れる所望入力信号周波数の電流成分が小さくなる。すなわち、出力端子７からの出力電流に含まれる所望入力信号周波数の電流成分が大きくなり、伝達コンダクタンスは大きくなる。よって、高周波受信機９１に所望入力信号成分とイメージ周波数成分とが同時に入力されたとき、これらのレベル差を大きくすることが可能となる。さらに、プロセスバラツキ等の影響で共振周波数の値がずれたときにも、制御部２５ｂによってＬＣ並列共振回路内の容量Ｃ２の容量値を調整することで、所望の共振周波数を得ることが可能となる。

次に、図５に本実施の形態に係るさらに他の高周波受信機１０１の構成を示す。尚、図１２と同等部分は同一符号にて示している。また、同１２と同等部分は動作も同じなので、説明は省略する。ＲＦ受信信号はＬＮＡ回路８で増幅された後、信号発生部（信号発生手段）２６ａからの信号が重畳されて、エミッタ接地回路２４ｃに入力される。信号発生部２６ａは周波数変換器１０のイメージ周波数と等しい周波数の信号を発生する。この信号はエミッタ接地回路２４ｃに入力されると、減衰されて出力される。エミッタ接地回路２４ｃは、図１のエミッタ接地回路６１の容量Ｃ１を可変容量としたものである。そして、この容量Ｃ１の容量値を制御する制御部（制御手段）２５ｃが備えられている。エミッタ接地回路２４ａの出力信号は周波数変換器１０に入力される。エミッタ接地回路２４ｃのＬＣ並列共振回路の共振周波数は、周波数変換器１０のイメージ周波数に設定されている。

出力端子７からの出力信号は電界強度検出部（電界強度検出手段）２７ａで、出力レベルとしてその輻射電界強度が検波により検出される。エミッタ接地回路２４ｃが正常に動作していれば、出力信号に含まれるイメージ周波数の電流成分が小さいので、電界強度は充分に小さいはずである。しかし、プロセスバラツキ等により、ＬＣ並列共振回路の共振周波数が所望の値からずれているとき、エミッタ接地回路２４ｃはイメージ周波数信号成分を充分に減衰できない為、電界強度は大きくなる。よって、制御部２５ｃは、電界強度検出部２７ａにより検出された電界強度に応じてエミッタ接地回路２４ｃに備えられるＬＣ並列共振回路の容量Ｃ１の値を調整し、最適な容量値にする。以上の一連の動作により、ＬＣ並列共振回路の共振周波数が所望の値からずれているときでも、エミッタ接地回路２４ｃが正常動作を行なうよう、自動的に共振周波数を制御可能となる。尚、この一連の動作は、例えば電源が入った直後のような、受信動作に影響を与えないときに行なわれるものである。

次に、図６に本実施の形態に係るさらに他の高周波受信機１１１の構成を示す。尚、図１２と同等部分は同一符号にて示している。また、同１２と同等部分は動作も同じなので、説明は省略する。ＲＦ受信信号はＬＮＡ回路８で増幅された後、信号発生部（信号発生手段）２６ｂからの信号が重畳されて、エミッタ接地回路２４ｄに入力される。エミッタ接地回路２４ｄは、図２のエミッタ接地回路７１の容量Ｃ２を可変容量としたものである。そして、この容量Ｃ２の容量値を制御する制御部（制御手段）２５ｄが備えられている。信号発生部２６ｂは高周波受信機１１１の所望信号周波数と等しい周波数の信号を発生する。この信号はエミッタ接地回路２４ｄに入力されて増幅される。エミッタ接地回路２４ｄのインダクタＬ１と容量Ｃ１とで構成されるＬＣ並列共振回路の共振周波数は、周波数変換器１０のイメージ周波数近傍に設定されている。エミッタ接地回路２４ｄの出力信号は周波数変換器１０に入力される。

出力端子７からの出力信号は、電界強度検出部（電界強度検出手段）２７ｂで、出力レベルとしてその輻射電界強度が検波により検出される。エミッタ接地回路２４ｄが正常に動作していれば、出力信号に含まれる所望信号周波数の電流成分が適度な大きさとなるので、電界強度は適当な値を示すはずである。しかし、プロセスバラツキ等により、ＬＣ並列共振回路の共振周波数が所望の値からずれているとき、エミッタ接地回路２４ｄは所望受信信号を減衰させてしまう可能性がある。よって、電界強度検出部２７ｂにより検出された電界強度に応じて、制御部２５ｄは、エミッタ接地回路２４ｄに備えられるＬＣ並列共振回路の容量Ｃ２の値を調整し、所望受信信号が正常に出力されるように容量値を決定する。尚、この一連の動作は、例えば電源が入った直後のような、受信動作に影響を与えないときに行なわれるものである。

次に、図７に本実施の形態に係る高周波送信機１２１の構成を示す。尚、図１４と同等部分は同一符号にて示している。また、図１４と同等部分は動作も同じなので、説明は省略する。周波数変換器２０は、所望周波数信号の他に不要側波帯信号を出力する。この信号はエミッタ接地回路２４ｅに入力される。エミッタ接地回路２４ｅは、図１のエミッタ接地回路６１の容量Ｃ１を可変容量としたものである。そして、この容量Ｃ１の容量値を制御する制御部（制御手段）２５ｅが備えられている。エミッタ接地回路２４ｅの出力信号は、パワーアンプ２２に入力される。エミッタ接地回路２４ｅのＬＣ並列共振回路の共振周波数は、不要側波帯周波数近傍に設定されている。従って、不要側波帯周波数成分の伝達コンダクタンスは充分に小さくなる。よって、周波数変換器２０の出力信号がエミッタ接地回路２４ｅに入力されると、不要側波帯周波数成分は大幅に減衰して出力される。このため、不要周波数成分を除去するためのバンドパスフィルタ、もしくはイメージ除去型周波数変換器の必要はない。さらに、プロセスバラツキ等の影響で共振周波数の値がずれたときにも、制御部２５ｅによってＬＣ並列共振回路内の容量Ｃ１の値を調整することで、所望の共振周波数を得ることが可能となる。

次に、図８に本実施の形態に係る他の高周波送信機１３１の構成を示す。尚、図１４と同等部分は同一符号にて示している。また、図１４と同等部分は動作も同じなので、説明は省略する。周波数変換器２０は、所望周波数信号の他に不要側波帯信号を出力する。この信号はエミッタ接地回路２４ｆに入力される。エミッタ接地回路２４ｆは、図２のエミッタ接地回路７１の容量Ｃ２を可変容量としたものである。そして、この容量Ｃ２の容量値を制御する制御部（制御手段）２５ｆが備えられている。エミッタ接地回路２４ｆの出力信号は、パワーアンプ２２に入力される。

エミッタ接地回路２４ｆのインダクタＬ１と容量Ｃ１とで構成されるＬＣ並列共振回路の共振周波数は、不要側波帯周波数近傍に設定されている。従って、不要側波帯周波数成分の伝達コンダクタンスは充分に小さくなる。また、エミッタ接地回路２４ｆのインダクタＬ２と容量Ｃ２とで構成されるＬＣ並列共振回路の共振周波数は、高周波送信機１３１の所望出力周波数近傍に設定されている。従って、所望出力周波数成分の伝達コンダクタンスは大きくなる。よって、周波数変換器２０の出力信号がエミッタ接地回路２４ｆに入力されると、不要側波帯成分は大幅に減衰する一方、所望出力周波数成分は減衰しない。さらに、プロセスバラツキ等の影響で共振周波数の値がずれたときにも、制御部２５ｆによってＬＣ並列共振回路内の容量Ｃ２の値を調整することで、所望の共振周波数を得ることが可能となる。

次に、図９に本実施の形態に係るさらに他の高周波送信機１４１の構成を示す。周波数変換器２０は、所望周波数信号の他に不要側波帯信号を出力し、これらに信号発生部（信号発生手段）２６ｃからの信号が重畳されて、エミッタ接地回路２４ｇに入力される。エミッタ接地回路２４ｇは、図１のエミッタ接地回路６１の容量Ｃ１を可変容量としたものである。そして、この容量Ｃ１の容量値を制御する制御部（制御手段）２５ｇが備えられている。エミッタ接地回路２４ｇのＬＣ並列共振回路の共振周波数は、不要側波帯周波数近傍に設定されている。信号発生部２６ｃは周波数変換器２０の不要側波帯周波数と等しい周波数の信号を発生する。この信号はエミッタ接地回路２４ｇに入力され、減衰される。エミッタ接地回路２４ｇの出力信号は、パワーアンプ２２に入力される。

出力端子７からの出力信号は電界強度検出部（電界強度検出手段）２７ｃで、出力レベルとしてその輻射電界強度が検波により検出される。エミッタ接地回路２４ｇが正常に動作していれば、不要側波帯周波数近傍の電流成分は充分に小さく、従って電界強度も充分小さいはずである。しかし、プロセスバラツキ等によりＬＣ並列共振回路の共振周波数が所望の値からずれているとき、エミッタ接地回路２４ｇは不要側波帯周波数成分を充分に減衰できない為、出力レベルは大きくなる。よって、制御部２５ｇは電界強度検出部２７ｃによって検出された電界強度に応じてエミッタ接地回路２４ｇに備えられるＬＣ並列共振回路の容量Ｃ１の値を調整し、最適な容量値にする。以上の一連の動作により、ＬＣ並列共振回路の共振周波数が所望の値からずれているときでも、エミッタ接地回路２４ｇが正常動作を行なうよう、自動的に共振周波数を制御可能となる。尚、これら一連の動作は、例えば電源が入った直後のような、送信動作に影響を与えないときに行なわれるものである。

次に、図１０に本実施の形態に係るさらに他の高周波送信機１５１の構成を示す。周波数変換器２０は、所望周波数信号の他に不要側波帯信号を出力し、これらに信号発生部（信号発生手段）２６ｄからの信号が重畳されて、エミッタ接地回路２４ｈに入力される。エミッタ接地回路２４ｈは、図２のエミッタ接地回路７１の容量Ｃ２を可変容量としたものである。そして、この容量Ｃ２の容量値を制御する制御部（制御手段）２５ｈが備えられている。信号発生部２６ｄは高周波送信機１５１の所望出力周波数と等しい周波数の信号を発生する。この信号はエミッタ接地回路２４ｈに入力され、増幅される。エミッタ接地回路２４ｈのインダクタＬ１と容量Ｃ１とで構成されるＬＣ並列共振回路の共振周波数は、周波数変換器２０の不要側波帯周波数近傍に設定されている。エミッタ接地回路２４ｈの出力信号は、パワーアンプ２２に入力される。

出力端子７からの出力信号は電界強度検出部（電界強度検出手段）２７ｄで、出力レベルとしてその輻射電界強度が検波により検出される。エミッタ接地回路２４ｈが正常に動作していれば、電界強度は適当な値を示すはずだが、プロセスバラツキ等により、インダクタＬ２と容量Ｃ２とで構成されるＬＣ並列共振回路の共振周波数が所望の値からずれているとき、エミッタ接地回路２４ｈは所望出力周波数信号を減衰させてしまう可能性がある。よって、電界強度検出部２７ｄによって検出された電界強度に応じて、制御部２５ｈはエミッタ接地回路２４ｈに備えられるＬＣ並列共振回路の容量Ｃ２の値を調整し、所望出力周波数信号成分が正常に出力されるように、容量値を決定する。尚、この一連の動作は、例えば電源が入った直後のような、受信動作に影響を与えないときに行なわれるものである。

以上説明したように、本発明のエミッタ接地回路は、簡単な回路構成で、特定の周波数成分を減衰させることが可能である。さらに本発明のエミッタ接地回路を高周波受信機に設けることにより、周波数変換器で問題となるイメージ周波数成分を減衰させることが可能である。また、本発明のエミッタ接地回路を高周波送信機に設けることにより、不要側波帯成分を減衰させることが可能となる。

本発明は、ヘテロダイン方式の送受信機に好適に使用することができる。

本発明の実施形態を示すものであり、エミッタ接地回路の構成を示す回路ブロック図である。本発明の実施形態を示すものであり、エミッタ接地回路の他の構成を示す回路ブロック図である。本発明の実施形態を示すものであり、高周波受信機の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態を示すものであり、高周波受信機の他の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態を示すものであり、高周波受信機のさらに構成を示すブロック図である。本発明の実施形態を示すものであり、高周波受信機のさらに構成を示すブロック図である。本発明の実施形態を示すものであり、高周波送信機の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態を示すものであり、高周波送信機の他の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態を示すものであり、高周波送信機のさらに他の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態を示すものであり、高周波送信機のさらに他の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態の基本形となるエミッタ接地回路の構成を示す回路ブロック図である。従来の高周波受信機の構成を示すブロック図である。図１２の高周波受信機の信号スペクトラムである。従来の高周波送信機の構成を示すブロック図である。図１４の高周波送信機の信号スペクトラムである。

符号の説明

１第２のインピーダンス回路
２第１のインピーダンス回路
３トランジスタ
４基準電圧源
５ＧＮＤ
１０周波数変換器
２０周波数変換器
２４ａ〜２４ｈ
エミッタ接地回路
２５ａ〜２５ｈ
制御部（制御手段）
２６ａ〜２６ｄ
信号発生部（信号発生手段９
２７ａ〜２７ｄ
電界強度検出部（電界強度検出手段）
６１、７１エミッタ接地回路
８１、９１、１０１、１１１
高周波受信機
１２１、１３１、１４１、１５１
高周波送信機
Ｃ１、Ｃ２容量
Ｌ１、Ｌ２インダクタ

Claims

トランジスタと、前記トランジスタのコレクタと基準電圧源との間に接続された第１のインピーダンス回路と、前記トランジスタのエミッタとＧＮＤとの間に接続された第２のインピーダンス回路とを備えたエミッタ接地回路であって、前記第２のインピーダンス回路がインダクタと容量との並列共振回路で構成されたエミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、
前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器のイメージ周波数に設定されたことを特徴とする高周波受信機。
前記第２のインピーダンス回路の前記容量が可変容量であることを特徴とする請求項１に記載の高周波受信機。
請求項２に記載のエミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の高周波受信機。
請求項２に記載のエミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記周波数変換器のイメージ周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第２のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の高周波受信機。
トランジスタと、前記トランジスタのコレクタと基準電圧源との間に接続された第１のインピーダンス回路と、前記トランジスタのエミッタとＧＮＤとの間に接続された第２のインピーダンス回路とを備えたエミッタ接地回路であって、前記第２のインピーダンス回路がインダクタと容量との並列共振回路で構成され、
前記第１のインピーダンス回路がインダクタと容量との並列共振回路であり、その共振周波数が前記第２のインピーダンス回路の共振周波数と異なるエミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第２のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が前記周波数変換器のイメージ周波数に設定され、前記第１のインピーダンス回路の前記並列共振回路の共振周波数が受信機の所望信号周波数に設定されたことを特徴とする高周波受信機。
前記第１のインピーダンス回路の前記容量が可変容量であることを特徴とする請求項５に記載の高周波受信機。
請求項６に記載のエミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載の高周波受信機。
請求項６に記載のエミッタ接地回路が周波数変換器の前段に設けられ、受信機の所望信号周波数と等しい周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記エミッタ接地回路の出力レベルを検波する電界強度検出手段と、前記出力レベルの検出レベルに応じて前記第１のインピーダンス回路の前記可変容量の容量値を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の高周波受信機。