JP5053312B2 - ミキサ回路 - Google Patents

Description

本発明はミキサ回路に関し、特に受信したＲＦ（Radio Frequency）をローカル信号にてダウンコンバージョン処理するダウンコンバージョン回路を備えるミキサ回路に関する。

無線通信機に用いられる受信回路では、アンテナを介して得られたＲＦ（Radio Frequency）信号をダウンコンバージョン処理（周波数変換処理）して、その後の信号処理を行う。このダウンコンバージョン処理に用いられる回路がミキサ回路である。ミキサ回路は、ＲＦ信号をローカル信号に基づき周波数変換して、変換した信号を伝送信号として後段の処理回路に出力する。このミキサ回路の一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示されているミキサ回路１００のブロック図を図９に示す。図９に示すように、ミキサ回路１００は、ミキシング部１２０及びアクティブフィルタ部１３０、１４０を有する。ミキシング部１２０は、４個のＭＯＳ−ＦＥＴ１２１〜１２４を用いて構成した２重平衡型のミキシング回路である。アクティブフィルタ部１３０、１４０は、ミキシング部１２０の後段に設けられる。そして、ミキサ回路１００では、アクティブフィルタ部１３０、１４０によりローカル信号が後段回路に通過することを阻止する。

特開平１１−５５０３９号公報

しかしながら、ダイレクトコンバージョン方式の無線通信機器に特許文献１に記載のミキサ回路１００を用いた場合、オフセット電圧を除去できない問題がある。ダイレクトコンバージョン方式の無線通信機器では、ローカル信号がＲＦ信号の伝達経路に漏れるセルフミキシングが発生する。そのため、ダイレクトコンバージョン方式の無線通信機では、このセルフミキシングに起因してミキサ回路の出力にオフセット電圧が生じてしまう。ミキサ回路１００では、ミキシング部１２０の後段に設けられるアクティブフィルタ部１３０、１４０がローパスフィルタを構成する。ローパスフィルタでは、直流電圧であるオフセット電圧は除去できないため、ミキサ回路１００では、出力する信号にオフセット電圧成分が含まれることになる。

近年、半導体装置では、動作電源電圧の低電圧化が進んでいる。そのため、ミキサ回路１００の後段に接続される回路にオフセット電圧成分が伝達されると、後段に接続される回路において信号の歪みが大きくなる問題がある。特に、無線通信機では、ミキサ回路１００の後段に大きな増幅率を有するハイゲインアンプを設ける。ハイゲインアンプは、オフセット電圧成分を含めて信号を増幅するため、ハイゲインアンプにミキサ回路１００等において発生したオフセット電圧成分が伝達された場合、歪みの小さい信号を得ることができる出力信号の振幅がハイゲインアンプの出力ダイナミックレンジよりも小さくなる問題が発生する。動作電源電圧が低電圧化している近年の半導体装置では、このダイナミックレンジの損失はより顕著な問題となる。

本発明にかかるミキサ回路の一態様は、ＲＦ信号とローカル信号とを合成した合成信号に基づく電流を出力するダウンコンバージョン回路と、前記合成信号の低周波成分を除去して伝送信号を出力するアクティブハイパスフィルタと、を有する。

本発明にかかるミキサ回路の別の態様は、ＲＦ信号とローカル信号とを合成した合成信号に基づく電流を出力するダウンコンバージョン回路と、前記合成信号の低周波成分を除去して伝送信号を出力するハイパスフィルタと、を有する。

本発明にかかるミキサ回路は、ダウンコンバージョン回路が生成する合成信号をアクティブハイパスフィルタ又はハイパスフィルタを介して出力するため、合成信号のオフセット電圧成分を除去した伝送信号を出力することができる。

本発明にかかるミキサ回路は、ミキサ回路が出力する伝送信号からオフセット電圧成分を除去することが可能である。

実施の形態１にかかる受信回路のブロック図である。 実施の形態１にかかるミキサ回路の回路図である。 実施の形態１にかかるミキサ回路の周波数特性を示す概念図である。 実施の形態２にかかるミキサ回路のブロック図である。 実施の形態１にかかるミキサ回路の周波数特性を示す概念図である。 実施の形態３にかかるミキサ回路のブロック図である。 実施の形態４にかかるミキサ回路のブロック図である。 実施の形態４にかかるミキサ回路の別の例を示すブロック図である。 特許文献１に記載のミキサ回路のブロック図である。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に本実施の形態にかかる受信回路１のブロック図を示す。受信回路１は、無線通信機に含まれるものであり、受信回路１を経由した信号は、図１に示すデジタル信号処理部１７又は図示しない他の回路において処理される。

図１に示すように、受信回路１は、アンテナ１０、ローノイズアンプ１１、ミキサ回路１２、ローカル発振器１３、ローパスフィルタ１４、ハイゲインアンプ１５、アナログデジタル変換回路１６、デジタル信号処理部１７を有する。

アンテナ１０は、他の通信機との間で無線信号の送受信を行う。ローノイズアンプ１１は、アンテナ１０を介して得られたＲＦ信号を増幅して後段に配置される回路に伝える。ミキサ回路１２は、ローカル発振器１３により生成される第１、第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐ、ＩＮ＿ｌｏｎに基づきローノイズアンプ１１を介して得られるＲＦ信号に対してダウンコンバージョン処理を行う。そして、ミキサ回路１２は、伝送信号を出力する。このミキサ回路１２の詳細については、後述する。

ローカル発振器１３は、第１、第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐ、ＩＮ＿ｌｏｎを生成する。第１、第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐ、ＩＮ＿ｌｏｎは、互いに位相が１８０°異なる差動信号である。本実施の形態では、ローノイズアンプ１１からアナログデジタル変換回路１６に至る伝達経路は、差動信号を伝達するものとする。第１、第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐ、ＩＮ＿ｌｏｎを差動信号とするのは、差動信号としてミキサ回路１２に入力されるＲＦ信号に対応するためである。なお、以下の説明では、ＲＦ信号を構成する正相側のＲＦ信号を第１のＲＦ信号と称し、逆相側のＲＦ信号を第２のＲＦ信号と称す

ローパスフィルタ１４は、ミキサ回路１２が出力する伝送信号のうち予め設定されるカットオフ周波数以上の周波数を有する信号成分の信号レベルを減衰させる。つまり、ローパスフィルタ１４は、伝送信号に含まれるカットオフ周波数よりも高い周波数のノイズ成分を除去する。

ハイゲインアンプ１５は、例えば、出力する信号の振幅レベルが一定に保たれるように増幅率を変化させる自動増幅率制御機構（ＡＧＣ：Auto Gain Control）を有する増幅器である。ハイゲインアンプ１５は、一般的に４０ｄＢ程度の増幅率を有し、この増幅率は、ハイゲインアンプ１５よりも前に設けられる回路（例えば、ミキサ回路１２に含まれるアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂ）の増幅率よりも高い。ハイゲインアンプ１５は、ローパスフィルタ１４を介して得られる伝送信号を増幅して出力する。

アナログデジタル変換回路１６は、ハイゲインアンプ１５において増幅された伝送信号の信号レベルをデジタル値に変換してデジタル信号処理部１７に伝達する。このとき、アナログデジタル変換回路１６からデジタル信号処理部１７との間ではバス配線による信号伝達が行われる。デジタル信号処理部１７は、アナログデジタル変換回路１６が出力するデジタル値に応じて受信データを再生し、再生した受信データに基づき各種処理を行う。

続いて、本実施の形態にかかるミキサ回路１２について詳細に説明する。図２にミキサ回路１２の回路図を示す。図２に示すように、ミキサ回路１２は、ダウンコンバージョン回路２１、ハイパスフィルタ２２を有する。ダウンコンバージョン回路２１は、第１、第２のＲＦ信号ＩＮ１、ＩＮ２と第１、第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐ、ＩＮ＿ｌｏｎとを合成した合成信号に基づき第１、第２の電流Ｉｄａ、Ｉｄｂを出力する。より具体的には、ダウンコンバージョン回路２１は、第１、第２のＲＦ信号ＩＮ１、ＩＮ２を第１、第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐ、ＩＮ＿ｌｏｎに基づきダウンコンバージョン処理して合成信号を生成し、当該合成信号に基づく第１、第２の電流Ｉｄａ、Ｉｄｂを出力する。ハイパスフィルタ２２は、合成信号の低周波成分を除去して第１、第２の伝送信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２を出力する。より具体的には、ハイパスフィルタ２２は、第１、第２の電流Ｉｄａ、Ｉｄｂにより駆動されるものであって、第１、第２の電流Ｉｄａ、Ｉｄｂを第１、第２の伝送信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２に対応する電圧に変換すると共に、合成信号の低周波成分を除去する。なお、第１、第２の伝送信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２は、差動信号である。また、受信回路１において信号伝達が単相の信号で行われる場合は、伝送信号は１つの信号となる。

ダウンコンバージョン回路２１は、ＮＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ４、コンデンサＣｉｎ１、Ｃｉｎ２、バイアス抵抗Ｒｂ１、Ｒｂ２を有する。ＮＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２は、ソースが共通に接続される。そして、ＮＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２のソースにはコンデンサＣｉｎ１を介して第１のＲＦ信号ＩＮ１が入力される。また、コンデンサＣｉｎ１とＮＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２のソースとの間には、バイアス抵抗Ｒｂ１の一端が接続される。バイアス抵抗Ｒｂ１の他端にはバイアス電圧Ｖｂが与えられる。つまり、コンデンサＣｉｎ１を介して入力される第１のＲＦ信号ＩＮ１の動作点は、バイアス抵抗Ｒｂ１を介して与えられるバイアス電圧Ｖｂにより制御される。

ＮＭＯＳトランジスタＭ１のゲートには第１のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐが入力され、ＮＭＯＳトランジスタＭ２のゲートには第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｎが入力される。また、ＮＭＯＳトランジスタＭ１のドレインは、ハイパスフィルタ２２に含まれる第１のアクティブハイパスフィルタ３０ａに接続される。ＮＭＯＳトランジスタＭ２のドレインは、ハイパスフィルタ２２に含まれる第２のアクティブハイパスフィルタ３０ｂに接続される。

ＮＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４は、ソースが共通に接続される。そして、ＮＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４のソースにはコンデンサＣｉｎ２を介して第２のＲＦ信号ＩＮ２が入力される。また、コンデンサＣｉｎ２とＮＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４のソースとの間には、バイアス抵抗Ｒｂ２の一端が接続される。バイアス抵抗Ｒｂ２の他端にはバイアス電圧Ｖｂが与えられる。つまり、コンデンサＣｉｎ２を介して入力される第２のＲＦ信号ＩＮ２の動作点は、バイアス抵抗Ｒｂ１を介して与えられるバイアス電圧Ｖｂにより制御される。

ＮＭＯＳトランジスタＭ３のゲートには第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｎが入力され、ＮＭＯＳトランジスタＭ４のゲートには第１のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐが入力される。また、ＮＭＯＳトランジスタＭ３のドレインは、ハイパスフィルタ２２に含まれる第１のアクティブハイパスフィルタ３０ａに接続される。ＮＭＯＳトランジスタＭ４のドレインは、ハイパスフィルタ２２に含まれる第２のアクティブハイパスフィルタ３０ｂに接続される。

ダウンコンバージョン回路２１では、ＮＭＯＳトランジスタＭ１のドレインから出力される電流と、ＮＭＯＳトランジスタＭ３のドレインから出力される電流とを合成して第１の電流Ｉｄａを生成する。つまり、ダウンコンバージョン回路２１は、第１のＲＦ信号ＩＮ１を第１、第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐ、ＩＮ＿ｌｏｎに基づきダウンコンバージョン処理する。そして、ダウンコンバージョン回路２１は、ダウンコンバージョン処理により合成信号を生成するが、この合成信号は、第１の電流Ｉｄａとして出力される。また、ダウンコンバージョン回路２１では、ＮＭＯＳトランジスタＭ２のドレインから出力される電流と、ＮＭＯＳトランジスタＭ４のドレインから出力される電流とを合成して第２の電流Ｉｄａを生成する。つまり、ダウンコンバージョン回路２１は、第２のＲＦ信号ＩＮ２を第１、第２のローカル信号ＩＮ＿ｌｏｐ、ＩＮ＿ｌｏｎに基づきダウンコンバージョン処理する。そして、ダウンコンバージョン回路２１は、ダウンコンバージョン処理により合成信号を生成するが、この合成信号は、第２の電流Ｉｄｂとして出力される。

ハイパスフィルタ２２は、第１のアクティブハイパスフィルタ３０ａと第２のアクティブハイパスフィルタ３０ｂとを有する。第１、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂは、同一の構成を有するため、ここでは第１のアクティブハイパスフィルタ３０ａの構成について説明する。なお、図２においては、第１のアクティブハイパスフィルタ３０ａに属する構成要素と同一の第２のアクティブハイパスフィルタ３０ｂの構成要素に同一の番号にｂを付した符号を用いた。

第１のアクティブハイパスフィルタ３０ａは、増幅器３１ａ、抵抗Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、コンデンサＣａを有する。抵抗Ｒ１ａは、一端にダウンコンバージョン回路２１から出力される第１の電流Ｉｄａが入力され、他端がコンデンサＣａの一端に接続される。コンデンサＣａの他端は、増幅器３１ａの反転入力端子と抵抗Ｒ２ａの一端とに接続される。抵抗Ｒ２ａは、増幅器３１ａの反転入力端子と出力端子との間に設けられる。つまり、抵抗Ｒ２ａは、増幅器３１ａの帰還抵抗として機能する。増幅器３１ａの正転入力端子は、接地端子に接続される。増幅器３１ａの出力端子からは第１の伝送信号ＯＵＴ１が出力される。

つまり、第１のアクティブハイパスフィルタ３０ａは、抵抗Ｒ１ａとコンデンサＣａとによりカットオフ周波数ｆｃが設定され、抵抗Ｒ１ａと抵抗Ｒ２ａとにより増幅率が決定されるアクティブハイパスフィルタとして機能する。なお、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂは、カットオフ周波数ｆｃ及び増幅率が実質的に同じになるように設定される。また、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ｂは、第２の電流Ｉｄｂに対応するものであり、出力する信号は第２の伝送信号ＯＵＴ２となる。

ここで、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂの信号伝達特性について説明する。図３に第１、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂの信号伝達特性を示す。図３に示すように、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂは、カットオフ周波数ｆｃよりも低い周波数の信号に対しては減衰特性を有する。つまり、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂの信号通過帯域は、カットオフ周波数ｆｃよりも高い周波数帯となる。このとき、合成信号のオフセット電圧成分は、直流電圧であり、カットオフ周波数ｆｃよりも十分に低い周波数（例えば、周波数が限りなく０Ｈｚに近い）である。そのため、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂを介して出力される第１、第２の伝送信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２からは、合成信号に含まれるオフセット電圧成分が除去される。なお、合成信号に含まれるオフセット電圧成分は、セルフミキシングに起因して発生するものである。このセルフミキシングは、ダイレクトコンバージョン方式を採用した通信方式において発生する現象であって、ミキサ回路１２の前段に配置されるＲＦ信号の伝達経路にローカル信号ＩＮ＿ｌｏｎ、ＩＮ＿ｌｏｎが漏れる現象をいう。

また、図３に示すように、カットオフ周波数ｆｃは、ベースバンド帯域の低周波側周波数よりも低く設定される。ベースバンド帯域は、第１、第２のＲＦ信号ＩＮ１、ＩＮ２の周波数又は合成信号の周波数帯域に対応するものである。そのため、カットオフ周波数ｆｃがベースバンド帯域の低周波側周波数よりも高く設定された場合、伝達する対象となる信号成分の信号レベルが減衰することになる。また、カットオフ周波数ｆｃがベースバンド帯域の低周波側周波数よりも低すぎる周波数に設定された場合、ベースバンド帯域よりも低い周波数成分を有するノイズ成分が伝達される信号に多く含まれることになる。つまり、カットオフ周波数ｆｃは、ベースバンド帯域の低周波側周波数よりも低く、かつ、ベースバンド帯域の低周波側周波数に近い周波数とすることが好ましい。これにより、伝送信号に含まれるノイズ成分を少なくすることができる。

上記説明より、実施の形態１にかかるミキサ回路１２では、ダウンコンバージョン回路２１の後段にハイパスフィルタ２２を設けることで、ミキサ回路１２の後段に接続される回路にオフセット電圧が伝達されることを防止することができる。ミキサ回路１２の後段に設けられるハイゲインアンプ１５では、高い増幅率で信号を増幅する。このとき、実施の形態１にかかるミキサ回路１２がハイゲインアンプ１５にオフセット電圧が伝達されることを防止することで、ハイゲインアンプ１５は出力ダイナミックレンジを最大限に利用して信号を増幅することができる。動作電源電圧が低電圧化する場合はハイゲインアンプ１５の出力ダイナミックレンジも動作電源電圧の制限を受けるため、オフセット電圧成分に起因する出力ダイナミックレンジの減少を防止する効果は非常に大きい。

また、実施の形態１にかかるミキサ回路１２では、ダウンコンバージョン回路２１が合成信号に基づく電流によりハイパスフィルタ２２を駆動し、ハイパスフィルタ２２は電流を電圧に変換することで伝送信号を生成する。合成信号を電圧に変換する場合、電流を電圧に変換する負荷抵抗等で電圧降下が生じ、ダウンコンバージョン回路２１の動作ダイナミックレンジがこの電圧降下により狭くなる問題がある。しかし、ダウンコンバージョン回路２１では、合成信号を電圧に変換することなく電流により伝達するため、この電圧降下は生じない。つまり、実施の形態１にかかるダウンコンバージョン回路２１では、負荷抵抗による電圧降下によりダイナミックレンジの減少を生じない。従って、実施の形態１にかかるダウンコンバージョン回路２１を用いることで、広いダイナミックレンジを確保しながら電源電圧を低電圧化することが可能になる。

また、実施の形態１にかかるダウンコンバージョン回路２１では、コンデンサを介して差動対の共通接続ノードから第１のＲＦ信号ＩＮ１及び第２のＲＦ信号ＩＮ２を入力する。また、差動対の共通接続ノードのバイアス電圧は、バイアス抵抗Ｒｂ１、Ｒｂ２を介して与えられる。そのため、実施の形態１にかかるダウンコンバージョン回路２１では、差動対に動作電流を供給する電流源が必要ない。差動対に動作電流を供給する電流源を設けた場合、ダウンコンバージョン回路２１のダイナミックレンジが電流源の動作に必要な電圧分減少する。しかし、実施の形態１にかかるダウンコンバージョン回路２１では、差動対に動作電流を供給する電流源を用いることがないため、電流源を設けることに起因するダイナミックレンジの減少がない。つまり、実施の形態１にかかるダウンコンバージョン回路２１では、より低い電源電圧まで十分なダイナミックレンジを確保することが可能になる。

また、本実施の形態１にかかるミキサ回路１２では、合成信号の低周波成分に含まれるフリッカノイズを低減することができる。フリッカノイズとは、半導体素子が発生源となるランダムノイズであって、１／ｆノイズとも呼ばれる。このフリッカノイズは、主に数１００Ｈｚの帯域で顕著に表れる。つまり、フリッカノイズの周波数は、合成信号の主成分の周波数よりも十分に低い。本実施の形態にかかるミキサ回路１２では、ダウンコンバージョン回路２１の後段にハイパスフィルタ２２（アクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂ）を設けている。そのため、本実施の形態にかかるミキサ回路１２は、合成信号に含まれるフリッカノイズをハイパスフィルタ２２により除去することができる。つまり、本実施の形態にかかるミキサ回路１２は、フリッカノイズに対しても第１の伝送信号ＯＵＴ１及び第２の伝送信号ＯＵＴ２のＳ／Ｎ比を向上させることができる。

実施の形態２
実施の形態２にかかるミキサ回路１２ａのブロック図を図４に示す。図４に示すように、ミキサ回路１２ａは、実施の形態１におけるミキサ回路１２のハイパスフィルタ２２の別の構成例を示すものである。ミキサ回路１２ａでは、ハイパスフィルタ２２の別の例を示すハイパスフィルタ２３を有する。なお、以下の説明において、実施の形態１と同様の構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。

ハイパスフィルタ２３は、フィルタ回路を２次のアクティブハイパスフィルタで構成する。ハイパスフィルタ２３は、第１のアクティブハイパスフィルタ４０ａ、第２のアクティブハイパスフィルタ４０ｂを有する。第１、第２のアクティブハイパスフィルタ４０ａ、４０ｂは、同一の構成を有するため、ここでは第１のアクティブハイパスフィルタ４０ａの構成について説明する。なお、図４においては、第１のアクティブハイパスフィルタ４０ａに属する構成要素と同一の第２のアクティブハイパスフィルタ４０ｂの構成要素に同一の番号にｂを付した符号を用いた。

第１のアクティブハイパスフィルタ４０ａは、増幅器４１ａ、抵抗Ｒ３ａ、Ｒ４ａ、コンデンサＣ１ａ、Ｃ２ａを有する。コンデンサＣ１ａは、一端にダウンコンバージョン回路２１から出力される第１の電流Ｉｄａが入力され、他端がコンデンサＣ２ａの一端と抵抗Ｒ３ａの一端とに接続される。コンデンサＣ２ａの他端は、増幅器４１ａの正転入力端子に接続される。抵抗Ｒ３ａは、コンデンサＣ１ａとコンデンサＣ２ａの接続点と増幅器３１ａの出力端子との間に設けられる。つまり、抵抗Ｒ３ａは、増幅器３１ａの帰還抵抗として機能する。抵抗Ｒ４ａは、増幅器４１ａの正転入力端子と接地端子との間に設けられる。増幅器３１ａの反転入力端子は、増幅器３１ａの出力端子と接続される。増幅器３１ａの出力端子からは第１の伝送信号ＯＵＴ１が出力される。

つまり、第１のアクティブハイパスフィルタ４０ａは、抵抗Ｒ３ａ、Ｒ４ａとコンデンサＣ１ａ、Ｃ２ａとによりカットオフ周波数ｆｃが設定される２次のハイパスフィルタであって、かつ、増幅率が１倍となるバッファ回路として機能する。なお、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ４０ａ、４０ｂは、カットオフ周波数ｆｃが実質的に同じになるように設定される。また、第２のアクティブハイパスフィルタ４０ｂは、第２の電流Ｉｄｂに対応するものであり、出力する信号は第２の伝送信号ＯＵＴ２となる。

ここで、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ４０ａ、４０ｂの信号伝達特性について説明する。図５に第１、第２のアクティブハイパスフィルタ４０ａ、４０ｂの信号伝達特性を示す。図５に示すように、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ４０ａ、４０ｂは、カットオフ周波数ｆｃよりも低い周波数の信号に対しては２次の減衰特性を有する。つまり、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ４０ａ、４０ｂの減衰特性は、実施の形態１にかかる第１、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂよりも急峻な減衰特性を有する。これにより、第１、第２のアクティブハイパスフィルタ４０ａ、４０ｂは、ベースバンド帯域よりも低い周波数を有するノイズ成分を実施の形態１にかかる第１、第２のアクティブハイパスフィルタ３０ａ、３０ｂよりも多く減衰させることが可能になる。また、実施の形態１と同様に伝送信号からオフセット電圧成分も除去することが可能になる。

上記説明より、実施の形態２にかかるミキサ回路１２ａでは、アクティブハイパスフィルタとして実施の形態１よりも次数の高いフィルタを用いる。これにより、実施の形態２にかかるミキサ回路１２ａでは、実施の形態１にかかるミキサ回路１２よりもノイズ成分を低減させた伝送信号を得ることができる。

実施の形態３
実施の形態３にかかるミキサ回路１２ｂのブロック図を図６に示す。図６に示すように、ミキサ回路１２ｂは、実施の形態２におけるミキサ回路１２ａのハイパスフィルタ２３の別の構成例を示すものである。ミキサ回路１２ｂでは、ハイパスフィルタ２３の別の例を示すハイパスフィルタ２４を有する。なお、以下の説明において、実施の形態１、２と同様の構成要素については実施の形態１、２と同じ符号を付して説明を省略する。

ハイパスフィルタ２４は、フィルタ回路をゲイン付きの２次のアクティブハイパスフィルタで構成する。ハイパスフィルタ２４は、第１のアクティブハイパスフィルタ５０ａ、第２のアクティブハイパスフィルタ５０ｂを有する。第１、第２のアクティブハイパスフィルタ５０ａ、５０ｂは、同一の構成を有するため、ここでは第１のアクティブハイパスフィルタ５０ａの構成について説明する。なお、図６においては、第１のアクティブハイパスフィルタ５０ａに属する構成要素と同一の第２のアクティブハイパスフィルタ５０ｂの構成要素に同一の番号にｂを付した符号を用いた。

第１のアクティブハイパスフィルタ５０ａは、実施の形態２にかかる第１のアクティブハイパスフィルタ４０ａの増幅器４１ａの反転入力端子側に抵抗Ｒ５ａ、Ｒ６ａが追加される。抵抗Ｒ５ａは、増幅器４１ａの反転入力端子と接地端子との間に接続される。抵抗Ｒ６ａは、増幅器４１ａの出力端子と増幅器４１ａの反転入力端子との間に接続される。そして、第１のアクティブハイパスフィルタ５０ａでは、抵抗Ｒ５ａと抵抗Ｒ６ａとにより第１のアクティブハイパスフィルタ５０ａの増幅率が設定される。このとき、本実施の形態では、第１のアクティブハイパスフィルタ５０ａの増幅率をハイゲインアンプ１５の増幅率よりも小さくする。また、ハイゲインアンプ１５の増幅率は、第１のアクティブハイパスフィルタ５０ａの増幅率を加味して、他の実施の形態の場合よりも小さく設定する。このとき、ミキサ回路１２ｂからハイゲインアンプ１５までの経路でのトータルゲインは、他の実施の形態のミキサ回路からハイゲインアンプまでの経路のトータルゲインと等しく設定することが好ましい。

上記説明より、実施の形態３にかかるハイパスフィルタ２４では、合成信号を所定の増幅率で増幅して出力する。そのため、実施の形態３では、ハイゲインアンプ１５の増幅率をハイパスフィルタ２４の増幅率分小さくすることができる。これにより、ミキサ回路１２ｂからハイゲインアンプ１５に至る経路で重畳されるノイズがある場合であっても、当該ノイズの増幅率を抑制することができるため、実施の形態３にかかる受信回路１では、ハイゲインアンプ１５が出力する伝送信号の信号ノイズ比（Ｓ／Ｎ）を高めることができる。

実施の形態４
実施の形態４にかかるミキサ回路１２ｃのブロック図を図７に示す。図７に示すように、ミキサ回路１２ｃは、他の実施の形態とは異なるハイパスフィルタ２５を有する。なお、以下の説明において、実施の形態１と同様の構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。

ハイパスフィルタ２５は、パッシブハイパスフィルタである。図７に示すハイパスフィルタ２５は、第１のハイパスフィルタとしてコンデンサＣ３ａを有し、第２のハイパスフィルタ６０ａとしてＣ３ｂを有する。コンデンサＣ３ａは、第１の電流Ｉｄａが一方の端子に入力され、他方の端子が第１の伝送信号ＯＵＴ１の出力端子に接続される。コンデンサＣ３ｂは、第１の電流Ｉｄｂが一方の端子に入力され、他方の端子が第２の伝送信号ＯＵＴ２の出力端子に接続される。

コンデンサＣ３ａ、Ｃ３ｂは、単体でハイパスフィルタとして特性を有する。そのため、ハイパスフィルタとしてコンデンサＣ３ａ、Ｃ３ｂのみを備えても、実施の形態１と同様に伝送信号からオフセット電圧成分を除去することが可能である。また、実施の形態４にかかるハイパスフィルタ２５は、コンデンサを１つの伝送経路に１つ設ければ良いだけなので回路規模を他の実施の形態よりも小さくすることができる。

なお、ハイパスフィルタ２５の変形例を図８に示す。図８に示す例では、コンデンサＣ３ａ、Ｃ３ｂに加えて抵抗Ｒ７ａ、Ｒ７ｂを用いてハイパスフィルタを構成する。図８に示すミキサ回路１２ｄのハイパスフィルタ２６では、第１のハイパスフィルタ６１ａを信号経路に直列に挿入されたコンデンサＣ３ａとコンデンサＣ３ａの出力側端子と接地端子との間に設けられた抵抗Ｒ７ａとにより構成する。また、図８に示すハイパスフィルタ２６では、第２のハイパスフィルタ６１ｂを信号経路に直列に挿入されたコンデンサＣ３ｂとコンデンサＣ３ｂの出力側端子と接地端子との間に設けられた抵抗Ｒ７ｂとにより構成する。このように、ハイパスフィルタを抵抗とコンデンサにより構成することで、カットオフ周波数を抵抗の抵抗値とコンデンサの容量値とにより任意に設定することが可能になる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。本発明にかかるミキサ回路はダウンコンバージョン処理に代えて位相復調を行う直交復調処理に適用することも可能である。本発明にかかるミキサ回路を直交復調処理に用いるためには、本発明にかかるダウンコンバージョン回路を２つ用いる。そして、２つのダウンコンバージョン回路の一方にＩローカル信号とＩローカル信号を反転させたＩｂａｒローカル信号を入力し、他方のダウンコンバージョン回路にはＱローカル信号とＱローカル信号を反転させたＱｂａｒローカル信号を入力する。そして、少なくとも直交復調処理により出力すべき信号の出力端子にはハイパスフィルタを設ける。これにより、本発明にかかるミキサ回路を用いた場合と同様に出力する信号の精度を高めた直交復調回路を構成することができる。

１ 受信回路
１０ アンテナ
１１ ローノイズアンプ
１２〜１２ｄ ミキサ回路
１３ ローカル発振器
１４ ローパスフィルタ
１５ ハイゲインアンプ
１６ アナログデジタル変換回路
１７ デジタル信号処理部
２１ ダウンコンバージョン回路
２２〜２６、６０ａ、６１ａ、６０ａ、６１ｂ ハイパスフィルタ
３０ａ、４０ａ、５０ａ アクティブハイパスフィルタ
３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ アクティブハイパスフィルタ
３１ａ、４１ａ 増幅器
Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｉｎ１、Ｃｉｎ２、Ｃ１ａ〜Ｃ３ａ、Ｃ１ｂ〜Ｃ３ｂ コンデンサ
Ｍ１〜Ｍ４ ＮＭＯＳトランジスタ
Ｒ１ａ〜Ｒ７ａ、Ｒ１ｂ〜Ｒ７ｂ 抵抗
Ｒｂ１、Ｒｂ２ バイアス抵抗

Claims (13)

1. ＲＦ信号とローカル信号とを合成した合成信号に基づく電流を出力するダウンコンバージョン回路と、
   前記合成信号の低周波成分を除去して伝送信号を出力するアクティブハイパスフィルタと、
   を有するミキサ回路。
2. 前記アクティブハイパスフィルタは、増幅器を有し、当該増幅器の入力経路及び帰還経路に設けられた抵抗及びコンデンサによりカットオフ周波数が設定される請求項１に記載のミキサ回路。
3. 前記アクティブハイパスフィルタは、所定の増幅率で前記合成信号を増幅して前記伝送信号を生成する請求項１又は２に記載のミキサ回路。
4. 前記アクティブハイパスフィルタは、前記合成信号に含まれる信号成分のうち低周波側の信号成分の周波数よりも低いカットオフ周波数を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のミキサ回路。
5. 前記アクティブハイパスフィルタは、
   前記合成信号に含まれる信号成分のうち高周波側の信号成分の周波数よりも高いカットオフ周波数を有するローパスフィルタと、
   前記ローパスフィルタの後段に設けられ、前記アクティブハイパスフィルタの増幅率よりも高い増幅率を有するハイゲインアンプと、
   を介してアナログデジタル変換器に前記伝送信号を出力する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のミキサ回路。
6. 前記ダウンコンバージョン回路は、前記アクティブハイパスフィルタを負荷として前記電流により駆動し、
   前記アクティブハイパスフィルタは、前記電流を電圧に変換する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のミキサ回路。
7. 前記ダウンコンバージョン回路は、直交復調回路の復調器として用いられる請求項１乃至６のいずれか１項に記載のミキサ回路。
8. ＲＦ信号とローカル信号とを合成した合成信号に基づく電流を出力するダウンコンバージョン回路と、
   前記合成信号の低周波成分を除去して伝送信号を出力するハイパスフィルタと、を有し、
   前記ハイパスフィルタは、増幅器を有し、当該増幅器の入力経路及び帰還経路に設けられた抵抗及びコンデンサによりカットオフ周波数が設定されるミキサ回路。
9. 前記ハイパスフィルタは、所定の増幅率で前記合成信号を増幅して前記伝送信号を生成する請求項８に記載のミキサ回路。
10. 前記ハイパスフィルタは、前記合成信号に含まれる信号成分のうち低周波側の信号成分の周波数よりも低いカットオフ周波数を有する請求項８又は９に記載のミキサ回路。
11. 前記ハイパスフィルタは、
    前記合成信号に含まれる信号成分のうち高周波側の信号成分の周波数よりも高いカットオフ周波数を有するローパスフィルタと、
    前記ローパスフィルタの後段に設けられ、前記ハイパスフィルタの増幅率よりも高い増幅率を有するハイゲインアンプと、
    を介してアナログデジタル変換器に前記伝送信号を出力する請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のミキサ回路。
12. 前記ダウンコンバージョン回路は、前記ハイパスフィルタを負荷として前記電流により駆動し、
    前記ハイパスフィルタは、前記電流を電圧に変換する請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のミキサ回路。
13. 前記ダウンコンバージョン回路は、直交復調回路の復調器として用いられる請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のミキサ回路。

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