JPH05347529A - 移相回路及び直交変復調装置 - Google Patents

移相回路及び直交変復調装置

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JPH05347529A
JPH05347529A JP17907392A JP17907392A JPH05347529A JP H05347529 A JPH05347529 A JP H05347529A JP 17907392 A JP17907392 A JP 17907392A JP 17907392 A JP17907392 A JP 17907392A JP H05347529 A JPH05347529 A JP H05347529A
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JP
Japan
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phase
phase shift
output
shifting
outputting
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Application number
JP17907392A
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English (en)
Inventor
Shigeo Kusunoki
繁雄 楠
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、移相回路において、消費電力が小さ
くかつ不要周波数成分を発生しない移相回路を得る。 【構成】移相手段15、16、17、18を複数個の受
動素子20、21、22、23でなる位相素子によつて
構成すると共に、当該移相手段15、16、17、18
を複数段直列接続して第1及び第2の位相変調手段1
1、12を構成し、並列接続された第1及び第2の位相
変調手段11、12の最終出力段より入力信号S0を所
定角度位相変調した第1及び第2の移相出力S2、S4
を出力する。これにより消費電力が格段的に小さくかつ
不要輻射が発生しない広帯域で動作する移相回路を実現
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図4及び図5) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1) 作用(図2及び図3) 実施例(図1〜図3) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は移相回路及び直交変復調
装置に関し、例えば準マイクロ波帯域のように高周波帯
域の信号位相を変調する場合に適用して好適なものであ
る。
【0003】
【従来の技術】今日、自動車電話や携帯電話をはじめと
する陸上移動体通信の利用が普及しつつあるが加入者数
の増大のため現行の周波数帯域によるの無線通信では信
号帯域が不足してきており、この帯域不足を補うために
準マイクロ波帯域( 0.8〔GHz〕〜2〔GHz 〕)を用い
たデイジタル通信サービスの提供が検討されている。
【0004】このデイジタル通信サービスの場合、デイ
ジタル位相変調方式を用いるため受信機側に受信された
高周波信号の位相を90度ずらす移相回路が必要であり、
従来このように高周波信号の位相を90度ずらす技術とし
ては、図4に示すような90度移相回路が提案されている
(文献「DIGITAL PHASE-SHIFT QUADRATURE FRONTENDFOR
LO-INPUTS UP TO 6 GHZ 」(European Microwave Conf
erance 1990 p.p. 424 〜p.p.428 ))。
【0005】この90度移相回路1は、ミキサ2の入力
端子に局部発振信号LO(図5(A))を同時に入力す
ると、位相が互いに 180度異なり周波数が2倍の2つの
2倍波CK1及びCK2(図5(B)及び図5(C))
として2分周回路3及び4に出力するようになされてい
る。
【0006】ここで2分周回路3及び4は当該2倍波C
K1及びCK2を信号波の立ち上がりで2分周すると、
位相が互いに90度異なる2分周信号LOQ、LOI(図
5(D)、図5(E))をそれぞれミキサ5及び6に出
力して高周波信号RFに乗算し、位相が互いに90度異
なる乗算出力を90度移相信号IFQ1、IFQ2及び
IFI1、IFI2として出力するようになされてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところがこの90度移
相回路1を移動体通信装置の直交変復調回路の1部とし
て用いると、ミキサを使用するために周波数変換効率が
悪く、また多くの消費電力が必要となるため電池駆動に
よる携帯型の無線端末では電池の寿命が不必要に短くな
り、携帯用には適さないという問題があつた。またミキ
サ2を使用しているため2倍波以外の不要な高周波数成
分が多く発生し、不要輻射によつて性能が劣化するとい
う問題があつた。
【0008】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、消費電力が小さくかつ不要周波数成分を発生しない
移相回路を提案しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、直列接続された複数段の移相手段
15、16の最終出力段より入力信号S0を位相変調し
た第1の移相出力S2を出力する第1の位相変調手段1
1と、第1の位相変調手段11に並列接続され、直列接
続された複数段の移相手段17、18の最終出力端より
第1の移相出力S2に対して位相が所定角異なる第2の
移相出力S4を出力する第2の位相変調手段12とを備
え、複数段の移相手段15、16、17及び18は複数
個の受動素子20A〜20D、21A〜21D、22A
〜22D、23A〜23Dでなる位相素子によつてそれ
ぞれ構成されるようにする。
【0010】
【作用】複数段の移相手段15、16、17及び18を
複数個の受動素子20A〜20D、21A〜21D、2
2A〜22D、23A〜23Dでなる位相素子によつて
構成し、能動素子を用いないことにより消費電力を格段
的に低下させることができる。これにより移相回路を携
帯型の通信端末に使用する場合、連続使用時間を従来に
比して格段的に延長することができ、またこれにより不
要輻射の発生をなくすことができる。
【0011】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0012】図1において、10は全体として半導体基
板上に形成された90度移相回路を示し、90度移相回
路10は2系統の移相部11、12及び差動増幅回路1
3、14によつて構成されており、2系統の移相部11
及び12は入力信号の位相を変移させ、互いに直交する
4組の移相出力S2A、S2B、S4A、S4Bを後段
の差動増幅回路13及び14に出力するようになされて
いる。
【0013】ここで第1及び第2の移相部11及び12
はそれぞれ4端子移相器15、16及び17、18の直
列接続によつて構成されており、各4端子移相器15、
16及び17、18は半導体基板上に進相素子として形
成された角型スパイラルコイル及び遅相素子として形成
されたMIM(Metal Insulator Metal )型コンデンサ
によつて構成されている。
【0014】この実施例の場合、4端子移相器15は入
力端子15A及び15Bに互いに逆位相の入力信号S0
(高周波信号RF1及びRF2)を入力すると、当該入
力端子15A及び15B間に並列接続されたMIM型コ
ンデンサ20Aと角型スパイラルコイル21A及び角型
スパイラルコイル22AとMIM型コイル23Aによつ
て位相を変移させ、次段の4端子移相器16に出力する
ようになされている。
【0015】このとき4端子移相器15は、MIM型コ
ンデンサ20Aと角型スパイラルコイル21Aの接続中
点及び角型スパイラルコイル22AとMIM型コンデン
サ23Aの接続中点をそれぞれ出力端子15C及び15
Dとし、各出力端子15C及び15Dより入力信号を進
相及び遅相した移相出力S1A(ベクトルOA)及びS
1B(ベクトルOB)を次段の4端子移相器16に出力
するようになされている(図2(A))。
【0016】一方、4端子移相器16は、前段の4端子
移相器15と同様、MIM型コンデンサ20B、23B
及び角型スパイラルコイル21B、22Bの並列接続に
よつて構成されており、入力端子16A及び16Bより
入力される入力信号S1(ベクトルAB)の位相を変移
させ、位相出力S2A(ベクトルAC)及びS2B(ベ
クトルAD)を差動増幅回路13に出力するようになさ
れている。
【0017】ここで各出力端子16C及び16Dには、
それぞれ一方の端子を接地した終端抵抗R1及びR2が
接続されており、当該終端抵抗R1及びR2の端子間に
出力信号S2(ベクトルCD)が現れるようになされて
いる。
【0018】また4端子位相器17及び18は上述の4
端子位相器15及び16と同様、それぞれMIM型コン
デンサ20C、23C及び角型スパイラルコイル21
C、22Cの並列接続、及びMIM型コンデンサ20
D、23D及び角型スパイラルコイル21D、22Dの
並列接続によつて構成されている。
【0019】ここで4端子位相器17は入力端子17A
及び17Bより入力される入力信号S0(ベクトルO
I)の位相を変移させると、位相出力S3A(ベクトル
OE)及びS3B(ベクトルOF)を次段の4端子位相
器18に出力し、また4端子位相器18は入力端子18
A及び18Bに入力される位相出力S3(ベクトルE
F)の位相を変移させると、位相出力S4A(ベクトル
EG)及びS4B(ベクトルEH)を差動増幅回路14
に出力するようになされている。
【0020】このとき各出力端子18C及び18Dに
は、それぞれ一方の端子を接地した終端抵抗R3及びR
4が接続されており、当該終端抵抗R3及びR4の端子
間に現れる出力信号S4(ベクトルGH)を接地してい
ない他方の端子を介して差動増幅回路14に出力するよ
うになされている。
【0021】因に角型スパイラルコイルは数百〔nH〕、
またMIM型コンデンサは 0.1〔pF〕〜 0.2〔pF〕の容
量に設定され、90度移相回路10は所定周波数の範囲に
おいて並列接続された初段の4端子位相器15及び17
から互いに30度の位相差を有する位相出力S1及びS
3を出力し、また次段の4端子位相器16及び18から
互いに90度の位相差を有する位相出力S2及びS4を
出力するようになされている。
【0022】また差動増幅回路13及び14は、差動対
を構成する電解効果トランジスタ(FET)13A、1
3B及び14A、14Bと、当該ソースに共通に接続さ
れて電流源を構成する電解効果トランジスタ13C、1
4Cと、コレクタ抵抗13D、13E及び14D、14
Eにより構成されるようになされている。
【0023】この差動増幅回路13及び14は、終端抵
抗R1、R2及びR3、R4の各端子間に生じる電圧を
差動入力端に入力し、位相が互いに90度ずれた4つの平
衡信号を同相出力V1B、V2B及び反転出力V1A、
V1Bとして出力するようになされている。
【0024】以上の構成において、初段の4端子移相回
路15及び17に位相が互いに 180度異なる平衡信号S
0(ベクトルOI)が入力されると、当該4端子移相回
路15及び17は角型スパイラルコイル及びMIM型コ
ンデンサで構成される進相素子及び遅延素子に基づいて
位相を変移させ、出力端より位相が互いに30度異なる位
相出力S1(ベクトルAB)及びS3(ベクトルEF)
を出力する。
【0025】続く次段の4端子移相回路16及び18は
入力端16A、16B及び18A、18Bに各移相出力
S1A(ベクトルOA)、S1B(ベクトルOB)及び
S3A(ベクトルOE)及びS3B(ベクトルOF)を
入力すると、同様に進相素子及び遅延素子に基づいて位
相をさらに60度変移させ、出力端より差動増幅回路13
及び14に位相が互いに90度異なる位相出力S2(ベク
トルCD)及びS3(ベクトルGH)をそれぞれ出力す
る。
【0026】これにより差動増幅回路13及び14から
は、図2(E)に示すように、互いに90度位相がずれ
た4つの平衡信号V1A、V2A、V1B、V2B(ベ
クトルOI、OK、OJ、OL)が出力される。この実
施例の場合、90度移相回路10は、図3に示すように
700〔MHZ〕〜2〔GHZ〕までの広い周波数範囲
において±2度の精度で位相を合わせ込むことができ、
従来の調整範囲(数10〔MHZ〕)に対して格段的に
引き込み範囲の広い90度移相回路を実現できる。
【0027】以上の構成によれば、角型スパイラルコイ
ル及びMIM型コンデンサの受動素子によつて4端子移
相回路を構成すると共に、当該4端子移相回路をそれぞ
れ2段縦列接続した移相部11及び12を並列接続し、
初段及び次段で平衡信号S0及びS1、S2をそれぞれ
所定角づつ移相して出力することにより、従来に比して
消費電力を一段と小さくでき、かつ周辺機器の誤動作の
原因となる不要輻射をなくすことができる。
【0028】なお上述の実施例においては、4端子移相
回路15、16及び17、18を2段縦続に接続した移
相部11及び12を並列接続する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、4端子移相回路を3段以上
縦列に接続することにより移相部11及び12を構成し
ても良い。
【0029】また上述の実施例においては、1段目の4
端子移相回路15及び17における移相出力S1及びS
3の位相差を30度とし、2段目の4端子移相回路16及
び18における移相出力S2及びS4の位相差を90度と
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、1
段目の位相差を他の値、例えば45度の位相差とする場合
にも広く適用し得る。
【0030】さらに上述の実施例においては、4端子位
相回路15、16、17及び18をそれぞれ角型スパイ
ラルコイル及びMIM型コンデンサで構成する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、他の受動素子に
よつて構成する場合にも広く適用し得る。
【0031】さらに上述の実施例においては、90度移
相回路10を移動体通信における携帯端末の直交変復調
部に使用する場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、他の電子機器の直交変復調部として用いる場合に
も広く適用し得る。
【0032】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、移相手段
を複数個の受動素子でなる位相素子によつて構成すると
共に、当該移相手段を複数段直列接続してなり、最終出
力段より入力信号を所定角度位相変調して出力する第1
及び第2の位相変調手段を並列接続することによつて移
相回路を構成することにより、消費電力を格段的に小さ
くかつ不要輻射を発生しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による移相回路の一実施例を示すブロツ
ク図である。
【図2】その動作の説明に供する電気ベクトル図であ
る。
【図3】その動作特性の説明に供する特性曲線図であ
る。
【図4】従来例の移相回路の説明に供するブロツク図で
ある。
【図5】その動作の説明に供する信号波形図である。
【符号の説明】
10……90度移相回路、11、12……移相部、1
3、14……差動増幅回路、13A、13B、13C、
14A、14B、14C……電解効果トランジスタ、R
1、R2、R3、R4、13D、13E、14D、14
E……抵抗、20A、20B、20C、20D、23
A、23B、23C、23D……角型スパイラルコイ
ル、21A、21B、21C、21D、22A、22
B、22C、22D……MIM型コンデンサ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直列接続された複数段の移相手段の最終出
    力段より入力信号を位相変調した第1の移相出力を出力
    する第1の位相変調手段と、 上記第1の位相変調手段に並列接続され、直列接続され
    た上記複数段の移相手段の最終出力端より上記第1の移
    相出力に対して位相が所定角異なる第2の移相出力を出
    力する第2の位相変調手段とを具え、上記複数段の移相
    手段はそれぞれ複数個の受動素子でなる位相素子によつ
    て構成されることを特徴とする移相回路。
  2. 【請求項2】上記第1及び第2の位相変調手段はそれぞ
    れ2段の移相手段より構成され、最終出力段より互いに
    位相が所定角異なる第1及び第2の移相出力を出力する
    ことを特徴とする請求項1に記載の移相回路。
  3. 【請求項3】上記第1及び第2の移相変調手段は、上記
    入力信号として位相が互いに180度異なる信号を入力
    し、最終出力端より互いに位相が直交する第1及び第2
    の移相出力を出力することを請求項1に記載の移相回
    路。
  4. 【請求項4】上記移相手段はスパイラルコイルとMIM
    型コンデンサにより構成されることを特徴とする請求項
    1に記載の移相回路。
  5. 【請求項5】直列接続された複数段の移相手段の最終出
    力段より入力信号の位相を変調した第1の移相出力を出
    力する第1の位相変調手段と、 上記第1の位相変調手段に並列接続され、直列接続され
    た上記複数段の移相手段の最終出力端より上記第1の移
    相出力に対して位相が所定角異なる第2の移相出力を出
    力する第2の位相変調手段と、 上記第1及び第2の移相出力を入力し、互いに逆相の第
    1及び第2の出力信号を出力する第1及び第2の増幅手
    段とを具え、上記複数段の移相手段は、複数個の受動素
    子でなる位相素子によつてそれぞれ構成されることを特
    徴とする直交変復調装置。
JP17907392A 1992-06-12 1992-06-12 移相回路及び直交変復調装置 Pending JPH05347529A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561401A (en) * 1994-03-28 1996-10-01 Nec Corporation Quadrature modulator operable in quasi-microwave band of digital communication system
CN110597757A (zh) * 2019-10-17 2019-12-20 南京嵩枫电子科技有限公司 毫米波宽带小型化芯片

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