JP5161887B2 - Frequency converter and quadrature modulator - Google Patents
Frequency converter and quadrature modulator Download PDFInfo
- Publication number
- JP5161887B2 JP5161887B2 JP2009537996A JP2009537996A JP5161887B2 JP 5161887 B2 JP5161887 B2 JP 5161887B2 JP 2009537996 A JP2009537996 A JP 2009537996A JP 2009537996 A JP2009537996 A JP 2009537996A JP 5161887 B2 JP5161887 B2 JP 5161887B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmission line
- input signal
- modulator
- inverting
- differential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 60
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 33
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 14
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 9
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 18
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 9
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/14—Balanced arrangements
- H03D7/1408—Balanced arrangements with diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D9/00—Demodulation or transference of modulation of modulated electromagnetic waves
- H03D9/06—Transference of modulation using distributed inductance and capacitance
- H03D9/0608—Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D2200/00—Indexing scheme relating to details of demodulation or transference of modulation from one carrier to another covered by H03D
- H03D2200/0001—Circuit elements of demodulators
- H03D2200/0023—Balun circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Transmitters (AREA)
Description
本発明は、周波数変換装置および直交変調器に関する。なお、本出願は、下記の日本出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
特願2007−271727 出願日 2007年10月18日The present invention relates to a frequency conversion device and a quadrature modulator. This application is related to the following Japanese application. For designated countries where incorporation by reference of documents is permitted, the contents described in the following application are incorporated into this application by reference and made a part of this application.
Japanese Patent Application No. 2007-271727 Filing Date October 18, 2007
従来、入力信号をローカル信号に応じて周波数シフトした出力信号を生成するミキサにおいて、マーチャンドバランを用いる構成が考えられる。例えばマーチャンドバランにより入力信号またはローカル信号の位相を180度ずらして、2つの乗算器に分配する構成が考えられる。このとき、ミキサに入力される入力信号等の周波数は一定とは限らない。このため、ミキサは、広い動作帯域を有することが好ましい。 Conventionally, a configuration that uses a merchandise balun in a mixer that generates an output signal in which an input signal is frequency-shifted according to a local signal can be considered. For example, a configuration in which a phase of an input signal or a local signal is shifted by 180 degrees by a merchandise balun and distributed to two multipliers is conceivable. At this time, the frequency of the input signal or the like input to the mixer is not always constant. For this reason, the mixer preferably has a wide operating band.
なお、ミキサに関連する先行技術文献として、以下の特許文献の存在を認識している。
しかし、マーチャンドバランを用いて広帯域のミキサを実現しようとした場合、変換損失の周波数特性のフラットネスが劣化してしまう。例えば、マーチャンドバランの帯域を広げるべく、偶モードインピーダンスを大きくして、奇モードインピーダンスを小さくすると、低周波と高周波におけるマーチャンドバランの変換損失の差分が大きくなってしまう。このため、変換損失のフラットネスが劣化してしまう。 However, when trying to realize a broadband mixer using a merchandise balun, the flatness of the frequency characteristics of conversion loss deteriorates. For example, if the even mode impedance is increased and the odd mode impedance is decreased in order to widen the band of the merchandise balun, the difference between the conversion loss of the merchandise balun at the low frequency and the high frequency becomes large. For this reason, the flatness of the conversion loss is deteriorated.
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる周波数変換装置および直交変調器を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a frequency converter and a quadrature modulator that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、入力信号を、ローカル信号に応じて周波数シフトした出力信号を生成する周波数変換装置であって、ローカル信号に基づいて、差動のローカル信号を生成する第1のマーチャントバランと、入力信号に基づいて、差動の入力信号を生成する第2のマーチャントバランと、差動のローカル信号および差動の入力信号に基づいて、出力信号を生成するミキサと、差動入力信号生成部からミキサに、差動の入力信号を伝送する非反転側伝送線路および反転側伝送線路と、非反転側伝送線路および反転側伝送線路の間に設けられた特性補正用インダクタと、非反転側伝送線路と特性補正用インダクタとの間の第1の抵抗と、反転側伝送線路と特性補正用インダクタとの間の第2の抵抗とを備え、特性補正用インダクタは、低周波数帯域における周波数変換装置のインピーダンスを低くして、低周波数よりも周波数の高い高周波数帯における周波数変換装置のインピーダンスを高くし、第1の抵抗および第2の抵抗の抵抗値は、非反転側伝送線路および反転側伝送線路における抵抗の抵抗値よりも大きい周波数変換装置を提供する。
In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, a frequency conversion device that generates an output signal obtained by shifting the frequency of an input signal according to a local signal, the differential signal based on the local signal. A first merchant balun that generates a local signal of the second, a second merchant balun that generates a differential input signal based on the input signal, and an output based on the differential local signal and the differential input signal Between the non-inverting side transmission line and the inverting side transmission line, and the non-inverting side transmission line and the inverting side transmission line that transmit the differential input signal from the differential input signal generator to the mixer. A provided characteristic correcting inductor, a first resistor between the non-inverting transmission line and the characteristic correcting inductor, and a second resistor between the inverting transmission line and the characteristic correcting inductor. For example, characteristic correction inductor, to lower the impedance of the frequency converter in the low frequency band, to increase the impedance of the frequency converter in the high frequency band having a frequency higher than the low frequency, the first resistor and the second Provided is a frequency converter in which the resistance value of the resistor is larger than the resistance value of the resistor in the non-inversion side transmission line and the inversion side transmission line.
本発明の第2の態様においては、入力信号を、ローカル信号に応じて直交変調して出力する直交変調器であって、入力信号を受け取り、与えられるローカル信号に応じて入力信号を変調するI側変調器およびQ側変調器と、I側変調器およびQ側変調器に供給するローカル信号の位相を90度異ならせる90度移相部とを備え、I側変調器およびQ側変調器のそれぞれは、ローカル信号に基づいて、差動のローカル信号を生成する第1のマーチャントバランと、入力信号に基づいて、差動の入力信号を生成する第2のマーチャントバランと、差動のローカル信号および差動の入力信号に基づいて、出力信号を生成するミキサと、差動入力信号生成部からミキサに、差動の入力信号を伝送する非反転側伝送線路および反転側伝送線路と、非反転側伝送線路および反転側伝送線路の間に設けられた特性補正用インダクタと、非反転側伝送線路と特性補正用インダクタとの間の第1の抵抗と、反転側伝送線路と特性補正用インダクタとの間の第2の抵抗とを有し、特性補正用インダクタは、低周波数帯域における変調器のインピーダンスを低くして、低周波数よりも周波数の高い高周波数帯における変調器のインピーダンスを高くし、第1の抵抗および第2の抵抗の抵抗値は、非反転側伝送線路および反転側伝送線路における抵抗の抵抗値よりも大きい直交変調器を提供する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a quadrature modulator that performs quadrature modulation of an input signal according to a local signal and outputs the input signal, and receives the input signal and modulates the input signal according to a given local signal. A side modulator and a Q side modulator, and a 90-degree phase shift unit that causes the phase of a local signal supplied to the I side modulator and the Q side modulator to be 90 degrees different from each other. Each of the first merchant balun generates a differential local signal based on the local signal, the second merchant balun generates a differential input signal based on the input signal, and the differential local signal And a mixer that generates an output signal based on a differential input signal, a non-inverting transmission line and an inverting transmission line that transmit a differential input signal from the differential input signal generation unit to the mixer, and a non-inverting A characteristic correcting inductor provided between the transmission line and the inverting transmission line; a first resistor between the non-inverting transmission line and the characteristic correcting inductor; and the inverting transmission line and the characteristic correcting inductor. A second resistor in between, and the characteristic correcting inductor lowers the impedance of the modulator in the low frequency band and increases the impedance of the modulator in the high frequency band having a frequency higher than the low frequency. The resistance value of 1 resistance and 2nd resistance provides the orthogonal modulator larger than the resistance value of the resistance in a non-inversion side transmission line and an inversion side transmission line.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
10・・・差動ローカル信号生成部、12・・・差動入力信号生成部、14・・・ミキサ、16・・・非反転側伝送線路、18・・・反転側伝送線路、20・・・特性補正用インダクタ、22、24・・・抵抗、26、28・・・インダクタ、30、32、34・・・コンデンサ、36、38・・・抵抗、50・・・合成部、100・・・周波数変換装置、200・・・直交変調器、201・・・90度移相部、202・・・I側変調器、203・・・Q側変調器、204・・・加算部
DESCRIPTION OF
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are invented. It is not always essential to the solution.
図1は、第1の実施形態に係る周波数変換装置100の構成例を示す図である。周波数変換装置100は、入力信号RFをローカル信号Loに応じて周波数シフトした出力信号IFを生成する装置であって、差動ローカル信号生成部10、差動入力信号生成部12、ミキサ14、非反転側伝送線路16、反転側伝送線路18、特性補正用インダクタ20、合成部50、複数の抵抗22、24、36、38、および、複数のコンデンサ32、34を備える。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a
差動ローカル信号生成部10は、ローカル信号Loを受け取り、ローカル信号Loに基づいて差動のローカル信号(Lo、RLo)を生成する。周波数変換装置100は、外部から受け取ったローカル信号Loを差動ローカル信号生成部10に供給してよく、内部で生成したローカル信号Loを差動ローカル信号生成部10に供給してもよい。一例として、ローカル信号Loの周波数は、3.06〜12.06GHz程度であってよい。また、ローカル信号Loの電力は、20dBm程度であってよい。
The differential
差動ローカル信号生成部10は、一端にローカル信号を受け取り、他端が開放される平衡線路と、ローカル信号の波長の1/4の電気長をそれぞれ有する2つの非平衡線路とを有するバランを用いて、差動のローカル信号(Lo、RLo)を生成してよい。本例の差動ローカル信号生成部10は、マーチャンドバランを用いて、差動のローカル信号を生成する。
The differential local
差動入力信号生成部12は、入力信号RFを受け取り、入力信号RFに基づいて差動の入力信号(RF、RRF)を生成する。周波数変換装置100は、外部から受け取った入力信号RFを差動入力信号生成部12に供給してよく、内部で生成した入力信号RFを差動入力信号生成部12に供給してもよい。差動入力信号生成部12は、差動ローカル信号生成部10と同様にバランを用いて、差動の入力信号を生成してよい。一例として、入力信号RFの周波数は、3.00〜12.00GHZ程度であってよい。本例では、ローカル信号Loの周波数は、入力信号RFより60MHz大きい周波数に設定される。また、入力信号RFの電力は、−10dBm程度であってよい。
The differential
ミキサ14は、差動のローカル信号(Lo、RLo)および差動の入力信号(RF、RRF)を受け取り、ローカル信号Loおよび入力信号RFを乗算した出力信号IFと、反転のローカル信号RLoおよび反転の入力信号RRFを乗算した出力信号IFとを出力する。ミキサ14は、ダイオードブリッジまたはトランジスタ等のダブルバランスドミキサにより、これらの信号を乗算してよい。
The
ミキサ14は、差動のローカル信号(Lo、RLo)を受け取る2つのローカル側端子と、差動の入力信号(RF、RRF)を受け取る2つの入力側端子とを有する。2つのローカル側端子は、差動ローカル信号生成部10の2つの平衡線路に接続される。また、2つの入力側端子は、非反転側伝送線路16および反転側伝送線路18を介して、差動入力信号生成部12の2つの平衡線路に接続される。
The
合成部50は、ミキサ14が出力する同相の出力信号IFを合成して外部に出力する。本例の合成部50は、ミキサ14の入力側端子と、差動入力信号生成部12との間に設けられ、ミキサ14の入力側端子から出力される同相の出力信号IFを加算する。
The
合成部50は、インダクタ26、インダクタ28、および、コンデンサ30を有する。インダクタ26は、外部に出力信号IFを出力する端子と、非反転側伝送線路16とを接続する線路上に設けられる。また、インダクタ28は、当該端子と、反転側伝送線路18とを接続する線路上に設けられる。コンデンサ30は、当該端子と接地電位との間に設けられる。インダクタ26、インダクタ28、および、コンデンサ30の定数は、外部に送出すべき出力信号IFの周波数に応じて定められてよい。
The combining
本例では、出力信号IFの周波数が60MHz(ローカル信号IFの周波数から、入力信号RFの周波数を減じた周波数)である。インダクタ26、インダクタ28、および、コンデンサ30の定数は、合成部50が、当該周波数の信号を通過させるローパスフィルタとして機能するように設定されてよい。
In this example, the frequency of the output signal IF is 60 MHz (the frequency obtained by subtracting the frequency of the input signal RF from the frequency of the local signal IF). The constants of the
特性補正用インダクタ20は、非反転側伝送線路16および反転側伝送線路18の間に設けられる。特性補正用インダクタ20は、周波数変換装置100における変換損失特性のフラットネスを補正する。例えば特性補正用インダクタ20は、差動入力信号生成部12を広帯域化したときの、周波数特性のフラットネスの劣化を補償してよい。差動入力信号生成部12の広帯域化および周波数特性のフラットネスの補正については、図2から図5Bに関連して後述する。特性補正用インダクタ20を設けることにより、広帯域に渡ってフラットな変換損失特性を有する周波数変換装置100を実現することができる。
The characteristic correcting
また、非反転側伝送線路16および反転側伝送線路18のそれぞれの伝送路上には、コンデンサ(32、34)が設けられる。コンデンサ(32、34)は、抵抗(36、38)を介して、差動入力信号生成部12から差動の入力信号(RF、RFF)を受け取る。コンデンサ(32、34)は、差動の入力信号(RF、RFF)の直流成分を除去して、ミキサ14に供給する。
Capacitors (32, 34) are provided on the transmission paths of the
特性補正用インダクタ20は、コンデンサ(32、34)と、ミキサ14との間において、非反転側伝送線路16および反転側伝送線路18を接続するように配置されてよい。本例の特性補正用インダクタ20は、コンデンサ(32、34)と、合成部50との間において、非反転側伝送線路16および反転側伝送線路18を接続する。このような構成により、特性補正用インダクタ20を介して、非反転側伝送線路16および反転側伝送線路18の間で直流成分が伝送することを防ぐことができる。
The characteristic correcting
また、特性補正用インダクタ20の一方の端部と、非反転側伝送線路16とを接続するように、第1の抵抗22が設けられる。また、特性補正用インダクタ20の他方の端部と、反転側伝送線路18とを接続するように、第2の抵抗24が設けられる。
In addition, a
第1の抵抗22および第2の抵抗24の抵抗値は、非反転側伝送線路16および反転側伝送線路18における抵抗(36、38)の抵抗値より大きくてよい。例えば第1の抵抗22および第2の抵抗24の抵抗値は、150Ω程度であってよい。これに対して、抵抗(36、38)の抵抗値は、10Ω程度であってよい。また、コンデンサ(32、34)の容量は、5.4pF程度であってよい。また、特性補正用インダクタ20のインダクタンスは、5nH程度であってよい。また、インダクタ(26、28)のインダクタンスは、特性補正用インダクタ20と同程度であってよい。また本例では、周波数変換装置100がダウンコンバータとして機能する例を説明したが、他の例では、周波数変換装置100はアップコンバータとして機能してもよい。
The resistance values of the
なお、ローカル信号(Lo、RLo)または入力信号(RF、RRF)がリークして、合成部50に入力された場合であっても、リーク成分は差動の信号であるので、合成部50において互いに加算されることで相殺される。このため、周波数変換装置100は、ローカル信号Lo、入力信号RF等のリーク成分を除去して、出力信号IFを精度よく出力することができる。
Even when the local signal (Lo, RLo) or the input signal (RF, RRF) leaks and is input to the
図2は、周波数変換装置100における、変換損失特性の測定結果の一例を示す図である。本例の測定結果は、図1において説明した周波数、電力、定数の条件で測定した。図2において横軸は、入力信号RFの周波数を示しており、縦軸は、各周波数における変換損失を示す。変換損失は、例えば入力信号RFの電力と、出力信号IFの電力との比から求めえられる。また、図1に示した周波数変換装置100の変換損失特性を実線で示して、特性補正用インダクタ20を設けない場合の変換損失特性を点線で示す。図2に示すように、特性補正用インダクタ20を設けない場合、変換損失特性は急峻なスロープを有する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the measurement result of the conversion loss characteristic in the
これに対し、特性補正用インダクタ20を設けることにより、低周波数帯におけるインピーダンスを低くして、かつ、高周波数帯におけるインピーダンスを高くすることができる。このため、図2に示すように、低周波数帯における損失を抑制することができ、変換損失特性のフラットネスを補正することができる。特性補正用インダクタ20のインダクタンスは、特性補正用インダクタ20を設けない場合の変換損失特性のスロープの傾き等により定められてよい。
On the other hand, by providing the characteristic correcting
図2の点線に示したような、急峻なスロープを有する変換損失特性は、差動入力信号生成部12のマーチャントバランを広帯域化した場合に、より顕著となる。以下では、シミュレーション結果を用いて、マーチャントバランの広帯域化に伴う変換損失特性のフラットネスの劣化を説明する。
The conversion loss characteristic having a steep slope as shown by the dotted line in FIG. 2 becomes more prominent when the merchant balun of the differential input
図3は、シミュレーションに用いた回路を示す図である。図3に示すように、シミュレーションでは、2つのマーチャントバランを点対称にバックトゥバック接続した回路を用いた。当該回路では、第1のバランの非反転側の平衡線路を、第2のバランの反転側の平衡線路に接続して、第1のバランの反転側の平衡線路を、第2のバランの非反転側の平衡線路に接続する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit used for the simulation. As shown in FIG. 3, in the simulation, a circuit in which two merchant baluns are connected point-to-back in a back-to-back manner was used. In this circuit, the balanced line on the non-inverting side of the first balun is connected to the balanced line on the inverting side of the second balun, and the balanced line on the inverting side of the first balun is connected to the non-inverting side of the second balun. Connect to the reverse balanced line.
シミュレーションでは、当該回路における挿入損失およびリターン損失を算出した。挿入損失は、図3のポート1に入力される信号の電力に対する、ポート2から出力される信号の電力の比を示す。また、リターン損失は、図3のポート1に入力される信号の電力に対する、ポート1から出力される信号の電力の比を示す。
In the simulation, the insertion loss and return loss in the circuit were calculated. The insertion loss indicates the ratio of the power of the signal output from
図4は、算出した挿入損失特性およびリターン損失特性を示す図である。なお、リターン損失特性を実線で示して、挿入損失特性を点線で示す。図4における横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は損失を示す。 FIG. 4 is a diagram showing the calculated insertion loss characteristic and return loss characteristic. The return loss characteristic is indicated by a solid line, and the insertion loss characteristic is indicated by a dotted line. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the frequency of the signal, and the vertical axis indicates the loss.
図2および図4に示すように、周波数変換装置100の変換損失特性と、マーチャントバランの挿入損失特性とは相関を有している。また、変換損失特性における、3〜5GHz近傍におけるスロープが、より急峻となっているのは、図4に示すリターン損失特性が、3〜5GHz近傍において急激に悪化しているために生じたためと判断できる。
As shown in FIGS. 2 and 4, the conversion loss characteristic of the
また、上述したように、変換損失特性の劣化は、マーチャントバランの広帯域化に伴い、より顕著となる。次に、マーチャントバランの帯域を変化させて、挿入損失特性およびリターン損失特性をシミュレーションにより算出した。なお、以下においては、理想的なマーチャントバランを用いてシミュレーションした。ここで、理想的なマーチャントバランとは、例えば無損失線路を用いたマーチャントバランであってよい。 Further, as described above, the deterioration of the conversion loss characteristic becomes more conspicuous as the merchant balun becomes wider. Next, the insertion loss characteristic and the return loss characteristic were calculated by simulation while changing the band of the merchant balun. In the following, simulation was performed using an ideal merchant balun. Here, the ideal merchant balun may be a merchant balun using a lossless line, for example.
また、マーチャントバランにおける偶モードインピーダンスZeおよび奇モードインピーダンスZoを変化させて、マーチャントバランの帯域を変化させた。一般に、偶モードインピーダンスZeを高くして、奇モードインピーダンスZoを低くすると、マーチャントバランの帯域は広がる。以下のシミュレーションでは、Ze=300Ω、Zo=15Ωにおける損失特性と、Ze=200Ω、Zo=25Ωにおける損失特性とを算出した。 Further, the even mode impedance Ze and odd mode impedance Zo in the merchant balun were changed to change the band of the merchant balun. Generally, when the even mode impedance Ze is increased and the odd mode impedance Zo is decreased, the merchant balun band is widened. In the following simulation, loss characteristics at Ze = 300Ω and Zo = 15Ω and loss characteristics at Ze = 200Ω and Zo = 25Ω were calculated.
図5Aは、算出した挿入損失特性を示す図である。また、図5Bは、算出したリターン損失特性を示す図である。図5Aおよび図5Bにおいて、横軸は信号の周波数を示しており、縦軸は損失を示す。 FIG. 5A is a diagram showing the calculated insertion loss characteristic. FIG. 5B is a diagram showing the calculated return loss characteristics. 5A and 5B, the horizontal axis indicates the frequency of the signal, and the vertical axis indicates the loss.
図5Aおよび図5Bに示すように、Ze=300Ω、Zo=15Ωのときの帯域は、Ze=200Ω、Zo=25Ωのときの帯域よりも広いことが確認できる。しかし、帯域を広げることにより、低域側(例えば3から7GHzの近傍)、および、広域側(例えば9から13GHzの近傍)で、損失特性のフラットネスが劣化している。このような損失特性の劣化に加え、高周波になるほど線路での損失が増大することを考慮すると、マーチャントバランを広帯域化すると、損失特性の低域側に、より急峻なスロープが生じることが確認できる。 As shown in FIGS. 5A and 5B, it can be confirmed that the band when Ze = 300Ω and Zo = 15Ω is wider than the band when Ze = 200Ω and Zo = 25Ω. However, by widening the band, the flatness of the loss characteristics deteriorates on the low frequency side (for example, in the vicinity of 3 to 7 GHz) and on the wide area side (for example, in the vicinity of 9 to 13 GHz). In addition to the deterioration of the loss characteristics, considering that the loss on the line increases as the frequency becomes higher, it can be confirmed that if the merchant balun has a wider band, a steeper slope is generated on the lower side of the loss characteristics. .
これに対し、図1に関連して説明した周波数変換装置100は、特性補正用インダクタ20を設けることで、低域側のインピーダンスを低くして、高域側のインピーダンスを高くする。これにより、マーチャントバランの広帯域化に伴う、変換損失特性のフラットネスの劣化を補償することができる。
On the other hand, the
図6は、第2の実施形態に係る直交変調器200の構成例を示す図である。直交変調器200は、入力信号RFを、ローカル信号Loに応じて直交変調して出力する装置であって、90度移相部201、I側変調器202、Q側変調器203、および、加算部204を備える。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the
90度移相部201は、ローカル信号Loを受け取り、I側変調器202およびQ側変調器203に供給する。このとき、90度移相部201は、例えばI側変調器202およびQ側変調器203の一方に与えるローカル信号Loの位相を90度シフトさせて、I側変調器202およびQ側変調器203に供給するローカル信号Loの位相を90度異ならせる。90度移相部201は、例えばランゲカプラを用いて、これらのローカル信号Loを生成してよい。
The 90-
I側変調器202およびQ側変調器203は、入力信号RFを受け取り、与えられるローカル信号Loに応じて入力信号RFを変調する。I側変調器202およびQ側変調器203のそれぞれは、図1に関連して説明した周波数変換装置100と同一の構成を有してよい。
The I-
加算部204は、I側変調器202およびQ側変調器203が出力する出力信号を加算する。本例の直交変調器200によれば、I側変調器202およびQ側変調器203として、広帯域かつ変換損失特性が良好な変調器を用いることができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior”. It should be noted that they can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for the sake of convenience, it means that it is essential to carry out in this order. is not.
Claims (3)
前記ローカル信号に基づいて、差動の前記ローカル信号を生成する第1のマーチャントバランと、
前記入力信号に基づいて、差動の前記入力信号を生成する第2のマーチャントバランと、
差動の前記ローカル信号および差動の前記入力信号に基づいて、前記出力信号を生成するミキサと、
前記第2のマーチャントバランから前記ミキサに、差動の前記入力信号を伝送する非反転側伝送線路および反転側伝送線路と、
前記非反転側伝送線路および前記反転側伝送線路の間に設けられた特性補正用インダクタと、
前記非反転側伝送線路と前記特性補正用インダクタとの間の第1の抵抗と、
前記反転側伝送線路と前記特性補正用インダクタとの間の第2の抵抗と
を備え、
前記特性補正用インダクタは、低周波数帯域における周波数変換装置のインピーダンスを低くして、前記低周波数よりも周波数の高い高周波数帯における周波数変換装置のインピーダンスを高くし、
前記第1の抵抗および前記第2の抵抗の抵抗値は、前記非反転側伝送線路および前記反転側伝送線路における抵抗の抵抗値よりも大きい周波数変換装置。A frequency converter that generates an output signal obtained by shifting an input signal in accordance with a local signal,
A first merchant balun that generates the differential local signal based on the local signal;
A second merchant balun that generates the differential input signal based on the input signal;
A mixer that generates the output signal based on the differential local signal and the differential input signal;
A non-inverting transmission line and an inverting transmission line for transmitting the differential input signal from the second merchant balun to the mixer;
A characteristic correcting inductor provided between the non-inverting transmission line and the inverting transmission line;
A first resistor between the non-inverting transmission line and the characteristic correcting inductor;
A second resistor between the inverting transmission line and the characteristic correcting inductor;
The characteristic correcting inductor lowers the impedance of the frequency converter in the low frequency band, and increases the impedance of the frequency converter in the high frequency band having a frequency higher than the low frequency,
The frequency conversion device in which resistance values of the first resistor and the second resistor are larger than resistance values of resistors in the non-inversion side transmission line and the inversion side transmission line.
前記特性補正用インダクタは、前記コンデンサおよび前記ミキサの間の前記非反転側伝送線路および前記反転側伝送線路を接続する
請求項1に記載の周波数変換装置。Capacitors are provided on the transmission lines of the non-inverting transmission line and the inverting transmission line,
The frequency converter according to claim 1, wherein the characteristic correction inductor connects the non-inversion side transmission line and the inversion side transmission line between the capacitor and the mixer.
前記入力信号を受け取り、与えられる前記ローカル信号に応じて前記入力信号を変調するI側変調器およびQ側変調器と、
前記I側変調器および前記Q側変調器に供給する前記ローカル信号の位相を90度異ならせる90度移相部と
を備え、
前記I側変調器および前記Q側変調器のそれぞれは、
前記ローカル信号に基づいて、差動の前記ローカル信号を生成する第1のマーチャントバランと、
前記入力信号に基づいて、差動の前記入力信号を生成する第2のマーチャントバランと、
差動の前記ローカル信号および差動の前記入力信号に基づいて、出力信号を生成するミキサと、
前記第2のマーチャントバランから前記ミキサに、差動の前記入力信号を伝送する非反転側伝送線路および反転側伝送線路と、
前記非反転側伝送線路および前記反転側伝送線路の間に設けられた特性補正用インダクタと、
前記非反転側伝送線路と前記特性補正用インダクタとの間の第1の抵抗と、
前記反転側伝送線路と前記特性補正用インダクタとの間の第2の抵抗と
を有し、
前記特性補正用インダクタは、低周波数帯域における変調器のインピーダンスを低くして、前記低周波数よりも周波数の高い高周波数帯における変調器のインピーダンスを高くし、
前記第1の抵抗および前記第2の抵抗の抵抗値は、前記非反転側伝送線路および前記反転側伝送線路における抵抗の抵抗値よりも大きい直交変調器。A quadrature modulator that quadrature modulates and outputs an input signal according to a local signal,
An I-side modulator and a Q-side modulator that receive the input signal and modulate the input signal according to the given local signal;
A 90-degree phase shift unit for shifting the phase of the local signal supplied to the I-side modulator and the Q-side modulator by 90 degrees,
Each of the I-side modulator and the Q-side modulator is
A first merchant balun that generates the differential local signal based on the local signal;
A second merchant balun that generates the differential input signal based on the input signal;
A mixer that generates an output signal based on the differential local signal and the differential input signal;
A non-inverting transmission line and an inverting transmission line for transmitting the differential input signal from the second merchant balun to the mixer;
A characteristic correcting inductor provided between the non-inverting transmission line and the inverting transmission line;
A first resistor between the non-inverting transmission line and the characteristic correcting inductor;
A second resistor between the inverting transmission line and the characteristic correcting inductor;
The characteristic correcting inductor lowers the impedance of the modulator in a low frequency band, and increases the impedance of the modulator in a high frequency band having a frequency higher than the low frequency,
The quadrature modulator wherein resistance values of the first resistor and the second resistor are larger than resistance values of the resistors in the non-inversion side transmission line and the inversion side transmission line.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009537996A JP5161887B2 (en) | 2007-10-18 | 2008-09-03 | Frequency converter and quadrature modulator |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007271727 | 2007-10-18 | ||
JP2007271727 | 2007-10-18 | ||
JP2009537996A JP5161887B2 (en) | 2007-10-18 | 2008-09-03 | Frequency converter and quadrature modulator |
PCT/JP2008/065903 WO2009050954A1 (en) | 2007-10-18 | 2008-09-03 | Frequency converting apparatus and quadrature modulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2009050954A1 JPWO2009050954A1 (en) | 2011-02-24 |
JP5161887B2 true JP5161887B2 (en) | 2013-03-13 |
Family
ID=40567231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009537996A Expired - Fee Related JP5161887B2 (en) | 2007-10-18 | 2008-09-03 | Frequency converter and quadrature modulator |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5161887B2 (en) |
WO (1) | WO2009050954A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60153013U (en) * | 1984-03-21 | 1985-10-12 | 松下電器産業株式会社 | Double balanced diode mixer |
JPS6132606A (en) * | 1984-07-25 | 1986-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Frequency converting circuit |
JPH1013158A (en) * | 1996-06-20 | 1998-01-16 | Mitsubishi Electric Corp | Even harmonic mixer, orthogonal mixer, image rejection mixer, double-balanced mixer, receiver, transmitter and phase-locked oscillator |
JP2000004109A (en) * | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | Balun and mixer |
JP2004343325A (en) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Toshiba Corp | Electronic circuit device having frequency conversion function and radio communication equipment using the same |
-
2008
- 2008-09-03 WO PCT/JP2008/065903 patent/WO2009050954A1/en active Application Filing
- 2008-09-03 JP JP2009537996A patent/JP5161887B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60153013U (en) * | 1984-03-21 | 1985-10-12 | 松下電器産業株式会社 | Double balanced diode mixer |
JPS6132606A (en) * | 1984-07-25 | 1986-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Frequency converting circuit |
JPH1013158A (en) * | 1996-06-20 | 1998-01-16 | Mitsubishi Electric Corp | Even harmonic mixer, orthogonal mixer, image rejection mixer, double-balanced mixer, receiver, transmitter and phase-locked oscillator |
JP2000004109A (en) * | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | Balun and mixer |
JP2004343325A (en) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Toshiba Corp | Electronic circuit device having frequency conversion function and radio communication equipment using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2009050954A1 (en) | 2011-02-24 |
WO2009050954A1 (en) | 2009-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4031367B2 (en) | Tunable phase shifter and applications for it | |
US9219297B2 (en) | Amplifier module with multiple 90 degree hybrids | |
JP4464194B2 (en) | Communication receiver and transmitter | |
JP4910586B2 (en) | Transmission / reception device and electronic apparatus using the same | |
JP5161887B2 (en) | Frequency converter and quadrature modulator | |
JP3974786B2 (en) | Signal generation circuit | |
JP2009267514A (en) | Cartesian feedback transmitter | |
JP5359810B2 (en) | Semiconductor device and wireless communication device | |
US10594342B1 (en) | Power amplifying system and associated power amplifying method for bluetooth device | |
JP3414057B2 (en) | Frequency mixer, transmitting device, receiving device, and transmitting / receiving device | |
JP4771930B2 (en) | High frequency quadrature detector | |
JP3452782B2 (en) | Even harmonic mixer, quadrature mixer, image rejection mixer, transmitting device and receiving device | |
JP2008067090A (en) | Frequency converter | |
US8351881B2 (en) | Addition circuit, power amplifier circuit using same, and transmission device and communication device using the power amplifier circuit | |
JP5673041B2 (en) | Electronic circuit | |
JP6637645B1 (en) | Quadrature modulator | |
US8160509B2 (en) | Apparatus for coupling a wireless communication device to a physical device | |
JP4883003B2 (en) | Image cancel type mixer circuit, transmitter, and image cancel method | |
CN110035026B (en) | Microwave QPSK modulation circuit and electronic equipment | |
JP4185017B2 (en) | Frequency conversion circuit | |
JP2005244361A (en) | Broadband phase shifter | |
JPH08204460A (en) | Frequency converter | |
JP4183821B2 (en) | In-phase distribution circuit, even harmonic quadrature mixer and direct conversion receiver | |
KR100963008B1 (en) | An apparatus for digital phase shift keying | |
JP4771929B2 (en) | High frequency quadrature detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121016 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121214 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151221 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |