JPH08204460A - Frequency converter - Google Patents

Frequency converter

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Publication number
JPH08204460A
JPH08204460A JP1435295A JP1435295A JPH08204460A JP H08204460 A JPH08204460 A JP H08204460A JP 1435295 A JP1435295 A JP 1435295A JP 1435295 A JP1435295 A JP 1435295A JP H08204460 A JPH08204460 A JP H08204460A
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JP
Japan
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frequency
signal
local oscillation
output
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP1435295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Okazaki
浩司 岡崎
哲夫 ▲廣▼田
Tetsuo Hirota
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP1435295A priority Critical patent/JPH08204460A/en
Publication of JPH08204460A publication Critical patent/JPH08204460A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a high-density and small-sized frequency converter capable of sufficiently suppressing the leakage of unrequired signals near a desired output signal frequency. CONSTITUTION: The input signals of a frequency fi are distributed by a 180-degree hybrid 11, the local oscillation signals of the frequency f1 are distributed by a 90-degree hybrid 12 and they are multiplied by unit frequency converters 13 and 14 and frequency converted. The outputs of the unit frequency converters 13 and 14 are synthesized by a same phase power synthesizer 15 and the output of the frequency 2f1 ±fi is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は無線周波数帯における周
波数変換に利用する。特に、通信用MMIC(モノリシ
ックマイクロ波集積回路)などの半導体集積回路で用い
ることのできる周波数変換器に関する。
The present invention is used for frequency conversion in the radio frequency band. In particular, the present invention relates to a frequency converter that can be used in a semiconductor integrated circuit such as a communication MMIC (monolithic microwave integrated circuit).

【0002】[0002]

【従来の技術】トランジスタやダイオードなどの非線型
素子に周波数fl の局部発振信号と周波数fi の入力信
号とを加えると、その非線型素子からは、mfl ±nf
i (m、nは整数)の無限の周波数成分をもつ乗算出力
信号が得られる。周波数変換器はこの特性を利用してい
る。一般的な周波数変換器では、必要とされる局部発振
信号が大電力信号であり、入力信号は小電力信号である
ため、利用可能な電力で非線型素子から出力される乗算
出力信号の周波数は、mfl ±fi とみなすことができ
る。通常は乗算出力信号のなかでもm=1となる周波数
成分が最も強く出力されるため、所望する乗算後の信号
がm=1を満たすように、すなわちfl ±fi となるよ
うに、周波数fl 、fi が選ばれる。
2. Description of the Related Art When a local oscillation signal having a frequency f l and an input signal having a frequency f i are applied to a non-linear element such as a transistor or a diode, the non-linear element produces mf l ± nf.
A multiplication output signal having infinite frequency components of i (m and n are integers) is obtained. The frequency converter utilizes this characteristic. In a general frequency converter, since the required local oscillation signal is a high power signal and the input signal is a low power signal, the frequency of the multiplication output signal output from the nonlinear element with available power is , Mf l ± f i . Usually, among the multiplication output signals, the frequency component for which m = 1 is output most strongly, so that the frequency after which the desired signal after multiplication satisfies m = 1, that is, f l ± f i f l and f i are selected.

【0003】しかし、このような周波数変換器では、所
望信号の他に、局部発振信号や入力信号の漏洩、非線型
素子で生じる他の周波数成分を含む信号など、多くの不
要信号も同時に出力される欠点があった。特に局部発振
信号は、一般的に周波数変換器への入力信号強度が大き
ければ大きいほど変換出力信号強度も大となるため入力
信号などに対して大電力で入力され、その漏洩に対する
抑圧度が他の不要信号のものと同程度であったとして
も、その漏洩電力の絶対値は大きくなってしまう。した
がって、局部発振信号の漏洩に対する抑圧度は他の不要
信号のものよりも大であることが要求される。
However, in such a frequency converter, in addition to a desired signal, many unnecessary signals such as a local oscillation signal, a leakage of an input signal, and a signal containing other frequency components generated by a non-linear element are simultaneously output. There was a drawback. In particular, the local oscillation signal is generally input with a large amount of power for the input signal because the greater the input signal strength to the frequency converter, the greater the converted output signal strength. Even if it is about the same as that of the unnecessary signal of, the absolute value of the leakage power becomes large. Therefore, it is required that the degree of suppression of leakage of the local oscillation signal is higher than that of other unnecessary signals.

【0004】漏洩した局部発振信号を抑圧するために
は、周波数変換器の出力に周波数fl成分除去用のフィ
ルタを設けることが行われる。しかし、fl に対してf
i が著しく小さい場合には、所望信号の周波数fl +f
i またはfl −fi とfl とが近接しているため、fl
成分のみの抑圧は非常に困難であった。
In order to suppress the leaked local oscillation signal, a filter for removing the frequency f l component is provided at the output of the frequency converter. However, for f l , f
When i is extremely small, the frequency f l + f of the desired signal
Since i or f l −f i and f l are close to each other, f l
Suppression of only the component was very difficult.

【0005】このような問題を解決した従来の周波数変
換器の二つの例を図3、図4にそれぞれ示す。
Two examples of conventional frequency converters that solve the above problems are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

【0006】図3に示した従来例は、入力信号入力端子
1、局部発振信号入力端子2および信号出力端子3を備
え、さらに、入力信号周波数帯で動作する180度ハイ
ブリッド31、局部発振信号周波数帯で動作する180
度ハイブリッド32、非線型素子、その整合回路および
直流回路からなる単位周波数変換器33、34および同
位相電力合成器35を備える。ここで、入力信号周波数
で動作する180度ハイブリッド31は、他の構成要素
に比較して著しく大型となるので、この周波数変換器を
集積回路として製造する場合には外付けされる。
The conventional example shown in FIG. 3 is provided with an input signal input terminal 1, a local oscillation signal input terminal 2 and a signal output terminal 3, and further, a 180-degree hybrid 31 operating in the input signal frequency band, a local oscillation signal frequency. 180 working in obi
The unit frequency converters 33 and 34 and the in-phase power combiner 35 each of which includes a degree hybrid 32, a non-linear element, a matching circuit thereof, and a DC circuit. Here, since the 180-degree hybrid 31 that operates at the input signal frequency becomes significantly larger than the other components, it is attached externally when this frequency converter is manufactured as an integrated circuit.

【0007】入力信号は入力信号入力端子1に入力さ
れ、180度ハイブリッド31によって、180度すな
わちπの位相差をもって単位周波数変換器33、34に
供給される。局部発振信号は局部発振信号入力端子2に
入力され、180度ハイブリッド32によって、180
度すなわちπの位相差をもって単位周波数変換器33、
34に供給される。単位周波数変換器33、34はそれ
らを乗算して周波数変換し、周波数fl +fi およびf
l −fi の信号を出力する。これらの信号は同位相電力
合成器35により合成され、信号出力端子3に出力され
る。
The input signal is input to the input signal input terminal 1 and supplied to the unit frequency converters 33 and 34 by the 180-degree hybrid 31 with a phase difference of 180 degrees, that is, π. The local oscillation signal is input to the local oscillation signal input terminal 2 and the 180 degree hybrid 32
The unit frequency converter 33 with a phase difference of
34. The unit frequency converters 33 and 34 multiplies them and frequency-converts them to obtain frequencies f l + f i and f
and it outputs a signal of l -f i. These signals are combined by the in-phase power combiner 35 and output to the signal output terminal 3.

【0008】ここで、単位周波数変換器33の出力位相
に対する単位周波数変換器34の出力位相は、周波数f
l +fi については、〔局部発振信号の位相差:π〕+
〔入力信号の位相差:π〕=2πすなわち0となり、同
相である。周波数fl +fiについては、〔局部発振信
号の位相差:π〕−〔入力信号の位相差:π〕=0とな
り、これもまた同相である。これに対し、漏洩する局部
発振信号の位相差はπのままであり、逆相である。これ
らの信号を同位相電力合成器35により合成すると、同
相で入力された所望の出力信号は互いに強められて出力
され、一方、漏洩した局部発振信号は逆相で入力される
ため、互いに打ち消されて出力されることはない。
The output phase of the unit frequency converter 34 with respect to the output phase of the unit frequency converter 33 is the frequency f
For l + f i, [phase difference between the local oscillation signal: [pi] +
[Phase difference of input signals: π] = 2π, that is, 0, and they are in phase. For the frequency f l + f i , [phase difference of local oscillation signal: π] − [phase difference of input signal: π] = 0, which is also in phase. On the other hand, the phase difference of the leaked local oscillation signals remains π, which is the opposite phase. When these signals are combined by the in-phase power combiner 35, the desired output signals input in the same phase are strengthened and output, while the leaked local oscillation signals are input in the opposite phase, so they cancel each other out. Will not be output.

【0009】図4に示した従来例は、入力信号入力端子
1、局部発振信号入力端子2および信号出力端子3を備
え、さらに、入力信号周波数帯で動作する180度ハイ
ブリッド41、局部発振信号周波数帯で動作する90度
ハイブリッド42、非線型素子、その整合回路および直
流回路からなる単位周波数変換器43、44および90
度ハイブリッド45を備える。この従来例でも図3に示
したものと同様、入力信号周波数で動作する180度ハ
イブリッド41が他の構成要素に比較して著しく大型と
なるので、集積回路として製造する場合には外付けされ
る。
The conventional example shown in FIG. 4 is provided with an input signal input terminal 1, a local oscillation signal input terminal 2 and a signal output terminal 3, and further, a 180 degree hybrid 41 operating in the input signal frequency band, a local oscillation signal frequency. Unit frequency converters 43, 44 and 90 each composed of a 90-degree hybrid 42 operating in a band, a non-linear element, its matching circuit and a DC circuit.
A hybrid 45 is provided. In this conventional example as well, similar to the one shown in FIG. 3, the 180-degree hybrid 41 operating at the input signal frequency is significantly larger than the other components, so that it is externally attached when manufactured as an integrated circuit. .

【0010】入力信号は入力信号入力端子1に入力さ
れ、180度ハイブリッド41によって、180度すな
わちπの位相差をもって単位周波数変換器43、44に
供給される。局部発振信号は局部発振信号入力端子2に
入力され、90度ハイブリッド42によって、90度す
なわちπ/2の位相差をもって単位周波数変換器43、
44に供給される。単位周波数変換器43、44はそれ
らを周波数変換し、周波数fl +fi およびfl −fi
の信号を出力する。これらの信号は90度ハイブリッド
45により合成され、信号出力端子3に出力される。
The input signal is input to the input signal input terminal 1 and supplied to the unit frequency converters 43 and 44 by the 180-degree hybrid 41 with a phase difference of 180 degrees, that is, π. The local oscillation signal is input to the local oscillation signal input terminal 2, and the 90-degree hybrid 42 causes the unit frequency converter 43 to have a phase difference of 90 degrees, that is, π / 2.
44. The unit frequency converters 43 and 44 frequency-convert them, and the frequencies f l + f i and f l −f i are obtained.
The signal of is output. These signals are combined by the 90-degree hybrid 45 and output to the signal output terminal 3.

【0011】単位周波数変換器43の出力位相に対する
単位周波数変換器44の出力位相は、周波数fl +fi
については、〔局部発振信号の位相差:π/2〕+〔入
力信号の位相差:π〕=3π/2となり、これは位相差
−π/2に等しい。周波数fl +fi については、〔局
部発振信号の位相差:π/2〕−〔入力信号の位相差:
π〕=−π/2となり、周波数fl +fi の場合と同様
である。これに対し、漏洩する局部発振信号の位相差は
π/2である。これに対し90度ハイブリッド45は、
単位周波数変換器43の出力に対し単位周波数変換器4
4の出力をπ/2進めて合成するように配置される。こ
のため、所望の出力信号については、単位周波数変換器
43から入力される信号の位相に対し、単位周波数変換
器44から入力される信号の位相が〔単位周波数変換器
44からの入力:−π/2〕+〔90度ハイブリッド4
5での進相分:π/2〕=0となり、両者は同相となっ
て互いに強め合って出力される。一方、漏洩した局部発
振信号は、単位周波数変換器43から入力される信号の
位相に対し、単位周波数変換器44から入力される信号
の位相が〔単位周波数変換器44からの入力:π/2〕
+〔90度ハイブリッド45での進相分:π/2〕=π
となり、両者が逆相となるので、互いに打ち消されて出
力されることはない。
The output phase of the unit frequency converter 44 with respect to the output phase of the unit frequency converter 43 is the frequency f l + f i
For the above, [the phase difference of the local oscillation signal: π / 2] + [the phase difference of the input signal: π] = 3π / 2, which is equal to the phase difference −π / 2. Regarding the frequency f l + f i , [phase difference of local oscillation signal: π / 2] − [phase difference of input signal:
π] = − π / 2, which is the same as the case of the frequency f l + f i . On the other hand, the phase difference between the leaked local oscillation signals is π / 2. On the other hand, the 90 degree hybrid 45
For the output of the unit frequency converter 43, the unit frequency converter 4
It is arranged so that the output of 4 is advanced by π / 2 and combined. Therefore, for the desired output signal, the phase of the signal input from the unit frequency converter 44 is [input from the unit frequency converter 44: -π / 2] + [90 degree hybrid 4
Phase advancing amount in 5: π / 2] = 0, and both become in phase and mutually strengthened and output. On the other hand, in the leaked local oscillation signal, the phase of the signal input from the unit frequency converter 44 is [the input from the unit frequency converter 44: π / 2 with respect to the phase of the signal input from the unit frequency converter 43. ]
+ [Advancing phase in 90 degree hybrid 45: π / 2] = π
Since both are in opposite phase, they are not canceled and output.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図3に示した
従来例では、局部発振信号周波数としてマイクロ波以上
の高周波を用いる場合に、180度ハイブリッドを集積
化するために平面回路で構成しようとすると、高インピ
ーダンス線路が必要となり、回路が大きくなって小型化
が困難であるという課題があった。
However, in the conventional example shown in FIG. 3, when a high frequency equal to or higher than the microwave is used as the local oscillation signal frequency, it is attempted to form a plane circuit for integrating the 180 degree hybrid. Then, a high-impedance line is required, and there is a problem that the circuit becomes large and miniaturization is difficult.

【0013】また、図4に示した従来例は、個々の90
度ハイブリッドには180度ハイブリッドほどの高イン
ピーダンス線路は必要ないが、二つの90度ハイブリッ
ドを用いるため、やはり小型化が困難であった。
Further, the conventional example shown in FIG.
The degree hybrid does not require a high impedance line as high as the 180 degree hybrid, but since it uses two 90 degree hybrids, downsizing is also difficult.

【0014】さらに、図3および図4にそれぞれ示した
従来例では、必要とされる局部発振信号の周波数が高く
なるにしたがって、局部発振器を構成する発振器、逓倍
器および電力増幅器などの構成要素が高価かつ実現困難
となり、また、局部発振信号が周波数変換器に入力され
るまで要する同軸線路やコネクタその他の接続部の損失
が大きくなるという課題があった。
Further, in the conventional examples shown in FIGS. 3 and 4, as the required frequency of the local oscillation signal becomes higher, the constituent elements such as the oscillator, the multiplier and the power amplifier which constitute the local oscillator are increased. There is a problem that it is expensive and difficult to realize, and that the loss of the coaxial line, the connector, and other connecting portions required until the local oscillation signal is input to the frequency converter increases.

【0015】本発明は、このような課題を解決し、局部
発振信号用の180度ハイブリッドを用いることなく、
所望の出力信号周波数に近接する不要信号の漏洩を十分
に抑圧することのできる高密度かつ小型の周波数変換器
を提供することを目的とする。
The present invention solves such a problem, without using a 180-degree hybrid for a local oscillation signal,
An object of the present invention is to provide a high-density and small-sized frequency converter capable of sufficiently suppressing leakage of an unnecessary signal close to a desired output signal frequency.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の周波数変換器
は、周波数fi の入力信号を位相が互いに180度異な
る二つの信号に分配する第一の信号分配手段と、周波数
l の局部発振信号を互いに位相の異なる二つの信号に
分配する第二の信号分配手段と、第一の信号分配手段に
より分配された二つの信号の一方と第二の信号分配手段
により分配された二つの信号の一方とを非線型素子を用
いて乗算する第一の周波数変換手段と、第一の信号分配
手段により分配された二つの信号の他方と第二の信号分
配手段により分配された二つの信号の他方とを第一の周
波数変換手段と実質的に等しい乗算特性で乗算する第二
の周波数変換手段と、第一の周波数変換手段の出力と第
二の周波数変換手段の出力とを合成する合成手段とを備
えた周波数変換器において、第二の信号分配手段は局部
発振信号を90度の位相差で分配する90度ハイブリッ
ドを含み、合成手段は第一の周波数変換手段および第二
の周波数変換手段のそれぞれの出力に含まれる周波数2
l ±fi の少なくとも一方の成分が互いに強めあうよ
うに同位相で合成する手段を含むことを特徴とする。
The frequency converter of the present invention comprises first signal distribution means for distributing an input signal of frequency f i into two signals having phases different from each other by 180 degrees, and local oscillation of frequency f l . A second signal distribution means for distributing the signals into two signals having mutually different phases; one of the two signals distributed by the first signal distribution means and the two signals distributed by the second signal distribution means. A first frequency conversion means for multiplying one by using a non-linear element, the other of the two signals distributed by the first signal distribution means, and the other of the two signals distributed by the second signal distribution means And a second frequency conversion means for multiplying and by a multiplication characteristic substantially equal to that of the first frequency conversion means, and a combination means for combining the output of the first frequency conversion means and the output of the second frequency conversion means. To a frequency converter equipped with The second signal distribution means includes a 90-degree hybrid that distributes the local oscillation signal with a phase difference of 90 degrees, and the combining means is included in each output of the first frequency conversion means and the second frequency conversion means. Frequency 2
It is characterized in that it includes means for synthesizing in phase so that at least one component of f l ± f i reinforces each other.

【0017】合成手段の入力または出力において周波数
l 成分を抑圧する局部発振信号抑圧回路をさらに備え
ることが望ましい。
It is desirable to further include a local oscillation signal suppressing circuit for suppressing the frequency f l component at the input or output of the synthesizing means.

【0018】[0018]

【作用】本発明の周波数変換器では、第一および第二の
周波数変換手段にそれぞれ入力された局部発振信号が、
その周波数変換手段を構成する非線型素子により歪まさ
れ、局部発振信号の整数倍の周波数成分をもつ信号とな
る。このとき、二つの周波数変換手段における局部発振
信号のn倍(nは整数)の周波数成分の位相差は、局部
発振信号が90度すなわちπ/2の位相差で入力されて
いるため、そのn倍のn×(π/2)となる。一方、入
力信号は180度すなわちπの位相差で入力される。し
たがって、二つの周波数変換手段における乗算の結果、
出力される乗算信号の位相差は、n×(π/2)+πと
なる。ここで、所望の乗算出力信号は2fl ±fi であ
るので、その位相差は2×(π/2)+π=2π=0と
なる。二つの周波数変換手段から出力された乗算信号は
互いに同相であり、同位相で合成する手段で強めあって
出力される。
In the frequency converter of the present invention, the local oscillation signals input to the first and second frequency conversion means are
The signal is distorted by the non-linear element that constitutes the frequency conversion means and becomes a signal having a frequency component that is an integral multiple of the local oscillation signal. At this time, the phase difference of the frequency component n times (n is an integer) of the local oscillation signal in the two frequency conversion means is n since the local oscillation signal is input with a phase difference of 90 degrees, that is, π / 2. It is doubled n × (π / 2). On the other hand, the input signal is input with a phase difference of 180 degrees, that is, π. Therefore, as a result of multiplication in the two frequency conversion means,
The phase difference between the output multiplication signals is n × (π / 2) + π. Here, since the desired multiplication output signal is 2f l ± f i , the phase difference is 2 × (π / 2) + π = 2π = 0. The multiplication signals output from the two frequency conversion means are in phase with each other, and are strengthened by the means for combining in phase and output.

【0019】一方、所望の信号周波数に近接する不要信
号として影響が大きいものは、第一および第二の周波数
変換手段で生じた局部発振信号の2倍波成分2fl であ
る。しかし、二つの周波数変換手段から漏洩する局部発
振信号の2倍波成分2fl の位相差は2×(π/2)=
πとなり、二つの周波数変換手段から出力される乗算信
号が逆相であるので、同位相で合成する手段において互
いに打ち消しあい、出力されることはない。
On the other hand, what has a large influence as an unnecessary signal close to the desired signal frequency is the second harmonic component 2f l of the local oscillation signal generated by the first and second frequency converting means. However, the phase difference of the second harmonic component 2f l of the local oscillation signal leaked from the two frequency conversion means is 2 × (π / 2) =
Since the multiplication signals output from the two frequency conversion means have opposite phases, they cancel each other in the in-phase combining means and are not output.

【0020】また、本発明の周波数変換器では、必要と
される局部発振信号の周波数が上述した従来例で必要と
される局部発振周波数信号の1/2であるので、局部発
振信号周波数と所望信号周波数とが大きく離れており、
整合回路やフィルタその他によって構成される局部発振
信号抑圧回路による出力側への漏洩局部発振信号の抑圧
は容易であり、また、局部発振信号抑圧回路が出力信号
に及ぼす影響も小さい。さらに、局部発振信号の周波数
が低いことから、局部発振器を構成する発振器、逓倍器
および電力増幅器その他の構成要素が安価かつ容易に得
られ、局部発振信号が周波数変換器に入力されるまでに
必要な同軸線路やコネクタその他の接続部の損失を少な
くすることができる。
Further, in the frequency converter of the present invention, since the frequency of the required local oscillation signal is 1/2 of the frequency of the local oscillation signal required in the above-mentioned conventional example, the frequency of the local oscillation signal and the desired frequency are desired. It is far from the signal frequency,
It is easy to suppress the leaked local oscillation signal to the output side by the local oscillation signal suppression circuit configured by a matching circuit, a filter, and the like, and the local oscillation signal suppression circuit has a small influence on the output signal. Furthermore, since the frequency of the local oscillation signal is low, the oscillator, multiplier, power amplifier, and other components that make up the local oscillator can be obtained inexpensively and easily, and it is necessary until the local oscillation signal is input to the frequency converter. It is possible to reduce the loss of a coaxial line, a connector, and other connecting portions.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1は本発明第一実施例の周波数変換器を
示すブロック構成図である。この周波数変換器は、入力
信号入力端子1、局部発振信号入力端子2および信号出
力端子3を備え、さらに、入力信号周波数帯で動作する
180度ハイブリッド11、局部発振信号周波数帯で動
作する90度ハイブリッド12、非線型素子、その整合
回路および直流回路からなる単位周波数変換器13、1
4、同位相電力合成器15および局部発振信号抑圧回路
16を備える。入力信号周波数で動作する180度ハイ
ブリッド11は他の構成要素に比較して著しく大型とな
るので、この周波数変換器を集積回路として製造する場
合には外付けされる。
FIG. 1 is a block diagram showing a frequency converter according to the first embodiment of the present invention. This frequency converter has an input signal input terminal 1, a local oscillation signal input terminal 2 and a signal output terminal 3, and further has a 180 degree hybrid 11 operating in the input signal frequency band and a 90 degree operating in the local oscillation signal frequency band. A unit frequency converter 13 including a hybrid 12, a non-linear element, a matching circuit thereof, and a DC circuit,
4, an in-phase power combiner 15 and a local oscillation signal suppression circuit 16 are provided. The 180 degree hybrid 11 operating at the input signal frequency is significantly larger than the other components and is therefore externally mounted when the frequency converter is manufactured as an integrated circuit.

【0023】180度ハイブリッド11は、入力信号端
子1から入力された入力信号を位相が互いに180度す
なわちπ異なる二つの信号に分配する。90度ハイブリ
ッド12は、局部発振信号入力端子2から入力された局
部発振信号を90度の位相差で二つの信号に分配する。
単位周波数変換器13は、180度ハイブリッド11に
より分配された二つの信号の一方と90度ハイブリッド
12により分配された二つの信号の一方とを非線型素子
を用いて乗算し、周波数変換を行う。単位周波数変換器
14は、180度ハイブリッド11により分配された二
つの信号の他方と90度ハイブリッド12により分配さ
れた二つの信号の他方とを単位周波数変換器13と実質
的に等しい乗算特性で乗算し、周波数変換を行う。同位
相電力合成器15は、単位周波数変換器13、14のそ
れぞれの出力に含まれる周波数2fl ±fi の成分が互
いに強めあうように同位相で合成し、局部発振信号抑圧
回路16を介して信号出力端子3に出力する。
The 180-degree hybrid 11 divides the input signal input from the input signal terminal 1 into two signals having phases different from each other by 180 degrees, that is, π. The 90-degree hybrid 12 divides the local oscillation signal input from the local oscillation signal input terminal 2 into two signals with a phase difference of 90 degrees.
The unit frequency converter 13 performs frequency conversion by multiplying one of the two signals distributed by the 180-degree hybrid 11 and one of the two signals distributed by the 90-degree hybrid 12 by using a non-linear element. The unit frequency converter 14 multiplies the other of the two signals distributed by the 180-degree hybrid 11 and the other of the two signals distributed by the 90-degree hybrid 12 by a multiplication characteristic substantially equal to that of the unit frequency converter 13. Then, frequency conversion is performed. The in-phase power combiner 15 combines in-phase components so that the components of the frequencies 2f l ± f i included in the outputs of the unit frequency converters 13 and 14 mutually intensify each other, and outputs them via the local oscillation signal suppression circuit 16. Output to the signal output terminal 3.

【0024】ここで、単位周波数変換器13、14に入
力された局部発振信号は、その単位周波数変換器13、
14を構成する非線型素子により歪まされ、局部発振信
号の整数倍の周波数成分をもつ信号となる。二つの単位
周波数変換器13、14における局部発振信号の2倍波
の位相差は、局部発振信号が90度すなわちπ/2の位
相差で入力されているため、2×(π/2)となる。し
たがって、単位周波数変換器13の出力位相に対する単
位周波数変換器14の出力位相は、周波数2fl +fi
については、2×〔局部発振信号の位相差:π/2〕+
〔入力信号の位相差:π〕=2πすなわち0となり、同
相である。周波数2fl +fi については、2×〔局部
発振信号の位相差:π/2〕−〔入力信号の位相差:
π〕=0となり、これもまた同相である。一方、所望の
信号周波数に近接する不要信号として影響が大きいの
は、非線型素子で生じた局部発振信号の2倍波成分2f
l の漏洩である。しかし、二つの単位周波数変換器1
3、14から漏洩する局部発振信号の位相差は2×(π
/2)=πであり、逆相である。したがって、これらの
信号を同位相電力合成器15により合成すると、同相で
入力された所望の信号は互いに強められて出力され、漏
洩した局部発振信号は逆相で入力されるため、互いに打
ち消されて出力されることはない。また、局部発振信号
そのものの漏洩(周波数fl )については、局部発振信
号抑圧回路16により抑圧される。
Here, the local oscillation signals input to the unit frequency converters 13 and 14 are the unit frequency converters 13 and 14, respectively.
The signal is distorted by the non-linear element forming 14 and has a frequency component that is an integral multiple of the local oscillation signal. The phase difference of the second harmonic of the local oscillation signal in the two unit frequency converters 13 and 14 is 2 × (π / 2) because the local oscillation signal is input with a phase difference of 90 degrees, that is, π / 2. Become. Therefore, the output phase of the unit frequency converter 14 with respect to the output phase of the unit frequency converter 13 has a frequency of 2f 1 + f i
2 × [Phase difference of local oscillation signal: π / 2] +
[Phase difference of input signals: π] = 2π, that is, 0, and they are in phase. For frequency 2f l + f i , 2 × [phase difference of local oscillation signal: π / 2] − [phase difference of input signal:
π] = 0, which is also in phase. On the other hand, the undesired signal close to the desired signal frequency is greatly affected by the second harmonic component 2f of the local oscillation signal generated by the nonlinear element.
l is a leak. However, two unit frequency converters 1
The phase difference between the local oscillation signals leaked from 3 and 14 is 2 × (π
/ 2) = π, which is the opposite phase. Therefore, when these signals are combined by the in-phase power combiner 15, the desired signals input in the same phase are strengthened and output, and the leaked local oscillation signals are input in the opposite phase, so they cancel each other out. It will not be output. Further, the leakage of the local oscillation signal itself (frequency f l ) is suppressed by the local oscillation signal suppressing circuit 16.

【0025】この実施例において、同位相電力合成器1
5は、最も簡単な構成として、単位周波数変換器13、
14の出力を単に接続したものでもよい。また、このと
きの所望の出力信号周波数は局部発振信号周波数の2倍
程度と局部発振信号に対して大きく離れているので、所
望の出力信号にほとんど影響を与えないような局部発振
信号抑圧回路16を構成することは簡単であり、例え
ば、局部発振信号のλ/4オープンスタブを信号線路に
並列に付加することによって簡単に実現できる。さら
に、本実施例では局部発振信号抑圧回路16を同位相電
力合成器15の出力側に接続したが、同位相電力合成器
15の入力側に接続しても本発明を同様に実施できる。
In this embodiment, the in-phase power combiner 1
In the simplest configuration, 5 is a unit frequency converter 13,
The output of 14 may be simply connected. Further, since the desired output signal frequency at this time is about twice the local oscillation signal frequency, which is far from the local oscillation signal, the local oscillation signal suppressing circuit 16 that hardly affects the desired output signal. Is simple and can be easily realized, for example, by adding a λ / 4 open stub of the local oscillation signal to the signal line in parallel. Further, although the local oscillation signal suppression circuit 16 is connected to the output side of the in-phase power combiner 15 in this embodiment, the present invention can be similarly implemented by connecting it to the input side of the in-phase power combiner 15.

【0026】図2は図1に示した実施例の動作特性をハ
ーモニックバランス法によってシミュレートした結果を
示す。このシミュレーションでは、局部発振信号として
周波数30GHz、入力電力+10dBm、入力信号と
して周波数1GHz、入力電力−10dBmとした。こ
こで、90度ハイブリッド12の二つの出力端子間のア
イソレーションは40dBであり、また、同位相電力合
成器15は二つの単位周波数変換器13、14を構成す
る二つの非線型素子の出力整合をひとつの整合回路によ
って行うことにより、周波数変換器の回路の小型化を図
っている。図2の結果により、変換損は11dB程度で
あり、また近接する不要信号である局部発振信号の2倍
波は所望の出力信号より26dB以上抑圧されているこ
とがわかる。
FIG. 2 shows the results of simulating the operating characteristics of the embodiment shown in FIG. 1 by the harmonic balance method. In this simulation, the frequency of the local oscillation signal was 30 GHz, the input power was +10 dBm, the frequency of the input signal was 1 GHz, and the input power was -10 dBm. Here, the isolation between the two output terminals of the 90-degree hybrid 12 is 40 dB, and the in-phase power combiner 15 is the output matching of the two non-linear elements forming the two unit frequency converters 13 and 14. By using a single matching circuit, the circuit of the frequency converter is downsized. From the results of FIG. 2, it can be seen that the conversion loss is about 11 dB, and the second harmonic of the local oscillation signal, which is an unnecessary signal that is close to the conversion loss, is suppressed by 26 dB or more from the desired output signal.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明しように、本発明の周波数変換
器は、集積回路として実施する場合に、通常は外付けさ
れる入力信号用の180度ハイブリッドを除くと、局部
発振信号用の90度ハイブリッドと、二つの単位周波数
変換器と、ひとつの同位相電力合成器とにより構成で
き、局部発振信号用の180度ハイブリッドを用いる必
要がなく、回路の小型化が可能である。
As described above, the frequency converter of the present invention, when implemented as an integrated circuit, is 90 degrees for a local oscillation signal except for a 180 degree hybrid for an input signal which is usually externally attached. It can be configured by a hybrid, two unit frequency converters, and one in-phase power combiner, and it is not necessary to use a 180-degree hybrid for a local oscillation signal, and the circuit can be downsized.

【0028】また、必要とされる局部発振信号の周波数
が従来必要とされた局部発振周波数信号の1/2である
ので、局部発振信号周波数と所望信号周波数とが大きく
離れており、整合回路やフィルタその他によって構成さ
れる局部発振信号抑圧回路による出力側への漏洩局部発
振信号の抑圧が容易となる。さらに、必要とされる局部
発振信号の周波数が1/2であるので、局部発振器を構
成する発振器、逓倍器および電力増幅器その他の構成要
素が安価かつ容易に得られ、局部発振信号が周波数変換
器に入力されるまでに必要な同軸線路やコネクタその他
の接続部の損失が少なくなる効果もある。
Further, since the required frequency of the local oscillation signal is 1/2 of the conventionally required local oscillation frequency signal, the local oscillation signal frequency and the desired signal frequency are widely separated from each other, and the matching circuit and It becomes easy to suppress the leaked local oscillation signal to the output side by the local oscillation signal suppression circuit including a filter and the like. Further, since the required frequency of the local oscillation signal is 1/2, the oscillator, the multiplier, the power amplifier and other components constituting the local oscillator can be obtained inexpensively and easily, and the local oscillation signal can be converted into the frequency converter. It also has the effect of reducing the loss of the coaxial line, connectors, and other connection parts that are required before the input.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明実施例の周波数変換器を示すブロック構
成図。
FIG. 1 is a block diagram showing a frequency converter according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例のシミュレーション結果を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a simulation result of an example.

【図3】従来例の周波数変換器を示すブロック構成図。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional frequency converter.

【図4】別の従来例を示すブロック構成図。FIG. 4 is a block diagram showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力信号入力端子 2 局部発振信号入力端子 3 信号出力端子 11、31、32、41 180度ハイブリッド 12、42、45 90度ハイブリッド 13、14、33、34、43、44 単位周波数変換
器 15、35 同位相電力合成器 16 局部発振信号抑圧回路
1 Input signal input terminal 2 Local oscillation signal input terminal 3 Signal output terminal 11, 31, 32, 41 180 degree hybrid 12, 42, 45 90 degree hybrid 13, 14, 33, 34, 43, 44 Unit frequency converter 15, 35 In-Phase Power Combiner 16 Local Oscillation Signal Suppression Circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周波数fi の入力信号を位相が互いに1
80度異なる二つの信号に分配する第一の信号分配手段
と、 周波数fl の局部発振信号を互いに位相の異なる二つの
信号に分配する第二の信号分配手段と、 前記第一の信号分配手段により分配された二つの信号の
一方と前記第二の信号分配手段により分配された二つの
信号の一方とを非線型素子を用いて乗算する第一の周波
数変換手段と、 前記第一の信号分配手段により分配された二つの信号の
他方と前記第二の信号分配手段により分配された二つの
信号の他方とを前記第一の周波数変換手段と実質的に等
しい乗算特性で乗算する第二の周波数変換手段と、 前記第一の周波数変換手段の出力と前記第二の周波数変
換手段の出力とを合成する合成手段とを備えた周波数変
換器において、 前記第二の信号分配手段は前記局部発振信号を90度の
位相差で分配する90度ハイブリッドを含み、 前記合成手段は前記第一の周波数変換手段および前記第
二の周波数変換手段のそれぞれの出力に含まれる周波数
2fl ±fi の少なくとも一方の成分が互いに強めあう
ように同位相で合成する手段を含むことを特徴とする周
波数変換器。
1. An input signal of frequency f i whose phases are 1 relative to each other.
A first signal distribution means for distributing two signals different by 80 degrees, a second signal distribution means for distributing a local oscillation signal of frequency f l into two signals having mutually different phases, and the first signal distribution means Frequency conversion means for multiplying one of the two signals distributed by the second signal and one of the two signals distributed by the second signal distribution means using a non-linear element, and the first signal distribution A second frequency for multiplying the other of the two signals distributed by the means and the other of the two signals distributed by the second signal distribution means with a multiplication characteristic substantially equal to that of the first frequency conversion means. In a frequency converter comprising a converting means and a combining means for combining the output of the first frequency converting means and the output of the second frequency converting means, the second signal distributing means includes the local oscillation signal. 90 degrees A 90-degree hybrid that distributes with a phase difference; and the synthesizing means is such that at least one component of the frequencies 2f 1 ± f i included in the respective outputs of the first frequency converting means and the second frequency converting means is mutually A frequency converter comprising means for synthesizing in phase so as to strengthen each other.
【請求項2】 前記合成手段の入力または出力において
周波数fl 成分を抑圧する局部発振信号抑圧回路を備え
た請求項1記載の周波数変換器。
2. The frequency converter according to claim 1, further comprising a local oscillation signal suppressing circuit that suppresses a frequency f l component at an input or an output of the synthesizing means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006148809A (en) * 2004-11-24 2006-06-08 Nec Corp Image cancel mixer
JP2007288794A (en) * 2007-05-11 2007-11-01 Advantest Corp Modulator
US8183951B2 (en) 2006-04-17 2012-05-22 Advantest Corporation Modulator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006148809A (en) * 2004-11-24 2006-06-08 Nec Corp Image cancel mixer
US8183951B2 (en) 2006-04-17 2012-05-22 Advantest Corporation Modulator
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