JPH07321686A - ダイレクトコンバージョン受信機 - Google Patents

ダイレクトコンバージョン受信機

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JPH07321686A
JPH07321686A JP2986291A JP2986291A JPH07321686A JP H07321686 A JPH07321686 A JP H07321686A JP 2986291 A JP2986291 A JP 2986291A JP 2986291 A JP2986291 A JP 2986291A JP H07321686 A JPH07321686 A JP H07321686A
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JP
Japan
Prior art keywords
frequency
direct conversion
local oscillator
signal
conversion receiver
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2986291A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tsurumi
博史 鶴見
Yasuo Suzuki
康夫 鈴木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 不要放射の少ないダイレクトコンバージョン
受信機を提供する。 【構成】 受信した高周波信号をベースバンド周波数に
周波数変換するミキサ104、105、106、107
にローカル発振器110から発生した高周波信号を、そ
れぞれ、位相差0、π/2、π、3π/2をつけて供給
する。このためミキサ104とミキサ106、ミキサ1
05とミキサ107からの不要放射は振幅が打ち消され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は受信周波数をミキサによ
って直接ベースバンド周波数に周波数変換するダイレク
トコンバージョン受信方式を用いた受信機に関する。
【0003】
【従来の技術】ダイレクトコンバージョン受信方式は受
信した高周波(RF:radio frequency)信号を、これと
同じ周波数を持つローカル発振器信号によってミキシン
グし、直接ベースバンドに周波数変換して検波を行う受
信方式である。
【0004】図3は従来のダイレクトコンバージョン受
信機の構成例を示すブロック図である。
【0005】アンテナ201より受信されたRF信号は
RFフィルタ202を通過後、RFアンプ203で増幅
され、2チャンネルに分けられる。そしてミキサ20
4、207において、ローカル発振器206からの、R
F信号と同じ周波数を持つ高周波信号とミキシングされ
る。このローカル発振器206は第1のミキサ204、
及び、90゜移相器205を介して第2のミキサ207
にそれぞれ接続されている。受信されたRF信号は第
1、第2のミキサ204、207によって90゜の位相
関係にあるベースバンド信号に変換され、ローパスフィ
ルタ210、211を通過後、ベースバンドアンプ21
2、213によって増幅され、例えば、フリップフロッ
プ検波器等の検波器214によって検波される。尚、ミ
キサの後段のACカップリングコンデンサ208、20
9はミキサで生じた直流成分によってベースバンドアン
プ212、213が飽和することを防ぐため、直流成分
除去の目的で挿入してあるものである。ダイレクトコン
バージョン受信方式はRF信号を直接ベースバンドに周
波数変換するため、中間周波数を持たず、原理的にイメ
ージ応答が存在しないことにより、スーパーヘテロダイ
ン方式のRF段に通常使用されているイメージ除去用の
急俊なフィルタが不要であること、ベースバンドのチャ
ンネル選択用のフィルタがLSI化可能なこと、などの
理由により近年のLSIの進歩とともに、受信機の小形
化を実現できる受信方式として注目されている。
【0006】ところで、上述した従来のダイレクトコン
バージョン受信機ではミキサ204、207のRFポー
トとローカルポート(LO)間のアイソレーションが完
全でないために、ローカル発振器206から出力される
高周波信号が矢印215、217の向きにRF部にリー
クし、RFアンプ203、RFフィルタ202を矢印2
17の向きに伝わってアンテナ201より空中に放射さ
れる。このリークはRF回路の為の共通バイアス電源線
からも生じる。この様に生じるローカル発振器の不要放
射はスーパーヘテロダイン方式の場合についても考えら
れるが、スーパーヘテロダイン方式では、受信信号の搬
送波周波数と、受信機内部のローカル発振器の発振周波
数が異なる(例えば455KHZ)為、通常受信信号を
通過域とするイメージ抑圧用フィルタによって減衰を受
けるので、空中に放射される電力はある程度は抑圧され
る。これに対してダイレクトコンバージョン方式では、
所望波の周波数と、受信機のローカル発振器の発振周波
数が同じである為、ローカル発振器からのリークに対し
てRFフィルタは完全な通過域となり、アンテナから放
射される不要放射電力を減衰させる部分はミキサ(LO-R
F 間アイソレーション)とRFアンプ(逆方向特性)だ
けである。この点でダイレクトコンバージョン方式はス
ーパーヘテロダイン方式と比較して不利である。
【0007】典型的な小形受信機のローカル発振器の出
力レベルは通常ー20dBm程度必要であり、この値は
通常受信されるRF信号よりもかなり大きく、伝搬損失
を考慮しても、以上に述べたローカル発振器の空中への
不要放射は無視できないものとなる。
【0008】このローカル発振器からの空中への放射
は、スーパーヘテロダイン方式では受信周波数とローカ
ル発振器周波数が異なる為、隣接する同じ受信周波数を
持つ受信機に対しても障害とはならないが、ダイレクト
コンバージョン方式の場合には、受信信号と同じ周波数
である為、隣接する同じ周波数を用いる受信機に対して
妨害波となり、受信機間の電波干渉を生じることにな
る。広域無線通信システムでは勿論、構内無線通信シス
テムの様な比較的狭い場所でダイレクトコンバージョン
受信機が用いられた場合にも、受信機間での電波干渉が
大きな問題となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この様に、従来のダイ
レクトコンバージョン受信機においては、ローカル発振
器が動作状態になっている時に、そのリーク電力がアン
テナから放射され、この不要放射が受信機間の相互干渉
を引き起こしていた。
【0010】例えばページングシステムでは、あるグル
ープに所属する子局に対して同じタイムスロットで一斉
に通信を行う方法が採られており、この様な場合には同
じグループに所属しているすべての受信機のローカル発
振器が動作状態となる。従って、近接している同じ搬送
周波数を使用している複数の子局間で電波障害を生じ、
受信感度の低下を招くなどの問題を引き起こしていた。
【0011】ダイレクトコンバージョン受信機を無線通
信システムに有効に適用するためには、このローカル発
振器の不要放射による電波干渉の問題を解決する必要が
ある。 [発明の構成]
【0012】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明におけるダイレクトコンバージョン受信
機は、受信した信号をベースバンド周波数に周波数変換
するための複数のミキサを備え、前記複数の周波数変換
器に注入されるローカル発振器の信号に対し、複数のロ
ーカル発振器から周波数変換器に入力されたローカル発
振器の信号のうち、ミキサの受信信号入力ポートに漏洩
した信号に対して、互いにその振幅を打ち消し合うよう
に、ローカル発振器の信号に予め位相差を与える移相器
を備えている。
【0013】
【作用】本発明によるダイレクトコンバージョン受信機
においては、ミキサに注入されるローカル発振機出力の
位相を、互いに打ち消し合うような位相関係に保つこと
によって、アンテナからのローカル発振機の不要放射を
低減する手段を備えているため、同じ受信周波数を持つ
ダイレクトコンバージョン受診機どおしが隣接した位置
で使用されていても、互いの受信機間で電波干渉を生じ
ることが無い。
【0014】
【実施例】以下図面を用いて本発明の一実施例を説明す
る。
【0015】図1は本発明によるダイレクトコンバージ
ョン受信機の実施例を説明するための図である。尚、同
図では説明に直接関係のないミキサ後段のACカップリ
ングは省略してある。
【0016】このダイレクトコンバージョン受信機では
ミキサを4つ備えた構成になっている。
【0017】ローカル発振器110の出力信号は移相器
108、109、120によってそれぞれ90゜、18
0゜、270゜の位相差を与えられ、ミキサ105、1
06、107に入力される。これらの移相器108、1
09、120は各々の位相に対応する時間だけの固定時
間遅延を与えることによって実現されても良い。ここで
ミキサ104への入力信号に対しては遅延は施されない
が、移相器108、109、120の出力は通常移相器
による振幅減衰を受けているので、ミキサへの注入レベ
ルを合わせるために減衰器121にてレベルの調整を行
っている。また、振幅を合わせるための減衰器はミキサ
104の入力側ではなく、出力側に付けても良いが、こ
の構成では、受信信号に対しても減衰が働くので好まし
くない。ここで、ミキサ104、105、106、10
7に入力されるローカル発振器110の信号の位相関係
は図2に示す様になっている。このローカル発振器11
0の出力信号はミキサに入力されるが、ミキサのRF−
ローカル間のアイソレーションが理想的であればローカ
ル発振器信号はRFポートに漏洩することはないが、前
述のように、実際のミキサではVHF帯受信機のもので
も、RF−ローカル間のアイソレーション30〜40d
B程度である、−20dBmのローカル発振器出力に対
しては、−50〜−60dBm程度のレベルの信号がR
Fポートに漏れることになる。本発明によるダイレクト
コンバージョン受信機では、ミキサに入力されるローカ
ル発振器信号の位相関係が図2の様に設定されているの
で、ミキサ104への出力と106との出力、ミキサ1
05の出力とミキサ107との出力がそれぞれ打ち消さ
れ、RFポートへのローカル発振器110の出力信号の
漏洩は無くなる。ここでミキサ104、105、10
6、107のローカル発振器110の出力信号に対する
位相特性が異なるものである可能性もあるので、より正
確には図1に示す移相器108、109、120は各ミ
キサのRFポートへの漏洩ローカル発振器信号の位相関
係が、図2の様になるように設定されておく必要があ
る。
【0018】以上の構成によって、基本的にはローカル
発振器110の出力信号のRFポートへの漏洩は完全に
打ち消されるが、実際には素子のバラツキ等で完全な打
ち消しが行えることは難しい。しかし、本実施例のダイ
レクトコンバージョン受信機によれば従来の受信機のミ
キサのRF−ローカル間のアイソレーション30〜40
dBに加えて10〜20dB程度、ローカル発振器信号
をより減衰できれば、RFアンプ自身のSアイソレーシ
ョン特性のなどと合わせて実用上充分なローカル発振器
110の出力信号に対する所要のアイソレーションを得
ることが可能となる。
【0019】本実施例においては、ミキサ出力であるベ
ースバンド信号は互いに90゜の位相差があり、重畳す
る雑音は互いに独立なので、この関係を有効に利用する
従来の検波方式、例えば複数のフリップフロップを使用
する検波回路(特公昭63-53746、USP-4870659 など)、
排他的論理和回路を使用する検波方式(特開平1-20675
9、特開平1-231463など)を有効に採用することが可能
となる。これらの検波方式では従来のフリップフロップ
1つを使用した検波回路(英国特許登録No 1517121)
よりも約2〜3dBの検波感度の向上が見込まれており
本発明によるダイレクトコンバージョン受信機と組み合
わせて有効に活用できる。
【0020】なお、本実施例のダイレクトコンバージョ
ン受信機では、ミキサの数が従来のものよりも増える。
図1では4個のミキサが使用されているが、その為ミキ
サに関しては消費電流が従来のダイレクトコンバージョ
ン受信機の2倍になるが、この分は例えばローカル発振
器110の出力レベルを減少させる、RFアンプ、ミキ
サに供給する電流を減少させるなどして、消費電力の低
減を図ることも可能である。前述のように、本受信機で
は位相の異なる複数のベースバンドチャンネルが得ら
れ、この情報を有効に利用して検波器の検波感度の向上
が図れるので、消費電力低減の為に予想される感度劣化
を補うことができる。
【0021】尚、本実施例においては、ミキサの数を2
組(4つ)にしたが、互いのローカル発振器110の出
力信号を打ち消すような位相関係にあれば、ミキサの組
数は2組みだけでなく、基本的には2の倍数組、すなわ
ち4組でも8組でも良い。
【0022】また、一般的なダイレクトコンバージョン
受信機だけでなく、ローカル発振器の不要放射が問題と
なる受信方式、例えば中間周波数を低く設定する受信方
式(例えば特公平2-4183号公報)、中間周波数からダイ
レクトコンバージョンを行う受信方式(例えば特開昭61
-171207 号公報) 等の周波数変換部にも有効に活用する
ことが可能である。
【0023】
【発明の効果】本発明によるダイレクトコンバージョン
受信機においては、ミキサに入力されるローカル発振器
の出力位相を、互いに打ち消し合うような位相関係に設
定してあるため、従来のダイレクトコンバージョン受信
機で問題となっていたローカル発振器出力のアンテナか
らの不要放射電力を低減することができ、隣接する受信
機間相互の電波干渉がなくなり、ダイレクトコンバージ
ョン受信機を用いたシステムを確実に運用できる。
【0024】また、ミキサ出力であるベースバンド信号
に一定の位相差があり、重畳する雑音は互いに独立なの
で、この関係を有効に利用する従来の検波方式、例えば
複数のフリップフロップを使用する検波回路、排他論理
和回路を使用する検波方式を有効に採用することが可能
なり、検波感度の向上が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のダイレクトコンバージョン
受信機の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示すダイレクトコンバージョン受信機の
各ミキサにローカル発振器から入力される高周波信号の
位相差を示す図である。
【図3】従来の一例のダイレクトコンバージョン受信機
の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101…受信アンテナ 102…RFフィルタ 103…RFアンプ 104、105、106、107…RFミキサ 108、109、120…移相器 111、112、113、114…ベースバンドフィル
タ 115、116、117、118…ベースバンドアンプ 119…検波回路 121…減衰器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受信した高周波信号をベースバンド周波数
    に周波数変換するための複数の周波数変換器と、 前記受信した高周波信号とほぼ同一の周波数の高周波信
    号を発生するローカル発振器と、 このローカル発振器から発生した高周波信号の漏洩信号
    の振幅を打ち消すように前記複数の周波数変換器それぞ
    れの位相を変えて出力する移相器とを具備したダイレク
    トコンバージョン受信機。
  2. 【請求項2】前記複数の周波数変換器は第1の周波数変
    換器群と第2の周波数変換器群とからなり、前記移相器
    は前記ローカル発振器によって発生された高周波信号を
    互いにπラジアンの位相差をつけて前記第1および第2
    の周波数変換器群に供給する請求項1記載のダイレクト
    コンバージョン受信機。
JP2986291A 1991-02-25 1991-02-25 ダイレクトコンバージョン受信機 Withdrawn JPH07321686A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6233444B1 (en) 1997-03-20 2001-05-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Radio receiving method and radio receiving apparatus
WO2002019553A1 (fr) * 2000-08-28 2002-03-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Recepteur a conversion directe
WO2002027952A1 (en) * 2000-09-29 2002-04-04 Nokia Corporation Frequency conversion
EP2056175A3 (en) * 2007-10-29 2010-01-27 Casio Computer Co., Ltd. Receiving circuit and timepiece
US10419136B2 (en) 2016-12-27 2019-09-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication device and orthogonal error measurement method for communication device

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980514