JPH08340362A - Modulation circuit - Google Patents

Modulation circuit

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JPH08340362A
JPH08340362A JP8806796A JP8806796A JPH08340362A JP H08340362 A JPH08340362 A JP H08340362A JP 8806796 A JP8806796 A JP 8806796A JP 8806796 A JP8806796 A JP 8806796A JP H08340362 A JPH08340362 A JP H08340362A
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JP
Japan
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mixer
circuit
output
signals
phase shifter
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JP8806796A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikio Koyama
幹雄 小山
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AT&T Corp
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AT&T Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a quadrature modulation circuit with the small possibility of the degradation of output signals for being hardly influenced for the jump-in of the signals from the outside. SOLUTION: First and second oscillators 1 and 6 respectively output frequencies ωc1 and ωc2 largely separated from a carrier frequency. First and second 90-degree phase shift circuits 2 and 60 input the output signals of the two oscillators and respectively generate the signals provided with the phase difference of 90 degrees from each other. First and second single sideband SSB modulation circuits 10 and 20 input the output signals of the 90-degree phase shift circuits and output the two signals provided with the phase difference of 90 degrees from each other of the carrier frequency ωc1 +ωc2 or ωc1 -ωc2 (or ωc2 -ωc1 ). A mixer circuit 30 obtains the respective products of the two signals and base band signals I and Q, then, obtains the sum and obtains quadrature modulated signals.

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、デジタル移動通信方式
などに使用される直交変調回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quadrature modulation circuit used in a digital mobile communication system or the like.

【0002】[0002]

【従来技術の説明】近年携帯電話の普及は目ざましいも
のがあり、また、アナログ方式から直交変調を行うデジ
タル方式に移行する時期にある。携帯電話は、更に急激
に普及してゆくことが見込まれている。送信受信の周波
数は、PDC(パーソナルデジタルセルラー)、IS5
4(北米デジタルセルラーが採用する「セルラーシステ
ム・デュアルモード移動機−基地局適合規格」)、GS
M(欧州統一規格)では800MHz〜1GHz、PD
C、PHS(簡易型携帯電話システム)では800MH
z〜1.9GHzである。
2. Description of the Related Art The spread of mobile phones has been remarkable in recent years, and it is about to shift from an analog system to a digital system for performing quadrature modulation. Mobile phones are expected to become even more popular. Transmission and reception frequencies are PDC (Personal Digital Cellular), IS5
4 ("Cellular system dual mode mobile unit-base station compatible standard" adopted by North American digital cellular), GS
M (European unified standard) 800MHz-1GHz, PD
800 MHz for C and PHS (simple mobile phone system)
z to 1.9 GHz.

【0003】これらの方式の携帯電話の送信部には、こ
れらの周波数で4相位相変調又は周波数変調を行うため
の変調器が必要になる。4相位相変調を行う方法とし
て、RCR標準規格−28(平成5年12月20日策
定)の28頁の図3.6にその変調方法が示されてい
る。図8にその直交変調器の構成を示す。
The transmitter of these types of mobile phones requires a modulator for performing four-phase phase modulation or frequency modulation at these frequencies. As a method of performing 4-phase modulation, the modulation method is shown in FIG. 3.6 on page 28 of RCR Standard-28 (developed on December 20, 1993). FIG. 8 shows the configuration of the quadrature modulator.

【0004】図8において、発振器1からの周波数ωc1
の信号を90度移相器2に入力し、cos(ωc1t)お
よび−sin(ωc1t)を得る。90度移相器2の出力
をそれぞれミキサ3、4に入力して、ベースバンド信号
I(t)、Q(t)と掛け算する。ミキサ3、4の出力
を加算器5に入力し、出力S(t)を得る。この出力S
(t)は、次式で表される。 S(t)=I(t)・cos(ωc1t)−Q(t)・sin(ωc1t)
In FIG. 8, the frequency ωc1 from the oscillator 1
Is input to the 90-degree phase shifter 2 to obtain cos (ωc1t) and −sin (ωc1t). The outputs of the 90-degree phase shifter 2 are input to the mixers 3 and 4, respectively, and are multiplied by the baseband signals I (t) and Q (t). The outputs of the mixers 3 and 4 are input to the adder 5 to obtain the output S (t). This output S
(T) is expressed by the following equation. S (t) = I (t) · cos (ωc1t) −Q (t) · sin (ωc1t)

【0005】ここで、ωc1はキャリア(搬送波)の周波
数である。ここで重要になるのは、図8の機能をどれだ
け精度よく集積化できるかである。この回路では、キャ
リアの周波数ωc1と出力信号S(t)の周波数が同じで
あるため、アンテナから出力される信号の一部が電波と
なって、送信回路を構成する集積回路やキャリアを供給
する発振回路に入ったり、集積回路内で寄生容量や、サ
ブストレートを通じて出力信号が90゜移相器2などに
フィ−ドバックすると、出力信号S(t)の信号品質が
大きく劣化する(キャリアフィールドスルー、リミキシ
ング)。
Here, ωc1 is the frequency of the carrier. What is important here is how accurately the functions of FIG. 8 can be integrated. In this circuit, since the frequency ωc1 of the carrier and the frequency of the output signal S (t) are the same, a part of the signal output from the antenna becomes a radio wave to supply the integrated circuit and the carrier that configure the transmission circuit. If the output signal is fed back to the 90 ° phase shifter 2 or the like through the oscillator circuit, the parasitic capacitance in the integrated circuit, or the substrate, the signal quality of the output signal S (t) is greatly deteriorated (carrier field through). , Remixing).

【0006】これを防止する方法として、オフセットミ
キサなるものを用いる方法が発表されている。これは、
ヒュ−レットパッカード社が行った「ワイアレスシンポ
ジウム94」の5〜6頁に記載されている送信器であ
り、その構成を図9に示す。図9において、入力される
2つの発振器1、6の周波数は送信されるキャリア周波
数と100MHz以上離れている。従って、点線内の周
波数変換される前の部分にアンテナからの電波などの不
要な信号が発振器1,6などに混入した場合であって
も、その成分は、キャリア周波数(849MHz)から
大きく離れた周波数(700MHz、998MHzな
ど)に変換されるので、出力信号とは異なった周波数帯
域であり、出力信号の品質を低下させる原因にはなりに
くい。
As a method for preventing this, a method using an offset mixer has been announced. this is,
The transmitter is described on pages 5 and 6 of "Wireless Symposium 94" conducted by Hulett Packard Company, and its configuration is shown in FIG. In FIG. 9, the frequencies of the two input oscillators 1 and 6 are separated from the transmitted carrier frequency by 100 MHz or more. Therefore, even if an unnecessary signal such as a radio wave from the antenna is mixed in the oscillators 1 and 6 in the portion before the frequency conversion within the dotted line, the component is largely separated from the carrier frequency (849 MHz). Since it is converted to a frequency (700 MHz, 998 MHz, etc.), it is in a frequency band different from that of the output signal, and is unlikely to cause deterioration of the quality of the output signal.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】PDC,IS54,G
SM、などでは、極めて高い変調精度が求められる。一
例として、製造ばらつきを含めて1.5〜3度以内が求
められる。図9の従来技術では、90度移相器7によっ
てこの精度が決まり、849MHzでこの要求を満足す
ることはきわめて困難である。この課題を解決した高い
精度の直交変調を行うための回路として、文献1”19
93 International Solid-State Circuit Conferenc
e”140〜141頁に述べられている90度移相器
(Fig.1)が広く知られている。しかし、回路は複
雑で素子数が多く利得をもっているので、出力信号S
(t)がICの基盤、電源ラインを通じて図9の90゜
移相器7にまわりこんだ場合、90゜移相器7は、出力
S(t)と同じ周波数で動作しているので、図8の場合
と同様にS(t)の信号品質の劣化を招く(リミキシン
グ)。また、複雑な回路になる90゜移相器が3個
(7、8、9)も必要であり、素子数・消費電力が大き
くなり、不経済である。
[Problems to be Solved by the Invention] PDC, IS54, G
In SM, etc., extremely high modulation accuracy is required. As an example, it is required to be within 1.5 to 3 degrees including manufacturing variations. In the prior art of FIG. 9, this accuracy is determined by the 90-degree phase shifter 7, and it is extremely difficult to satisfy this requirement at 849 MHz. As a circuit for solving this problem and performing high-accuracy quadrature modulation, reference 1 "19
93 International Solid-State Circuit Conferenc
The 90-degree phase shifter (Fig. 1) described on pages 140 to 141 of e "is widely known. However, since the circuit is complicated and the number of elements is large, the output signal S
When (t) goes around the 90 ° phase shifter 7 of FIG. 9 through the base of the IC and the power supply line, the 90 ° phase shifter 7 operates at the same frequency as the output S (t). As in the case of 8, the signal quality of S (t) is deteriorated (remixing). In addition, three 90 ° phase shifters (7, 8, 9), which are complicated circuits, are required, which increases the number of elements and power consumption, which is uneconomical.

【0008】この回路を用いた場合に限らずキャリアと
同じ周波数に変換された後は、できる限り利得を有する
素子数の多い回路を通過させず、出力信号がフィードバ
ックする可能性を少なくするためにできる限り素子数を
小さく回路規模を小さく抑えるべきである。90度移相
器は、可能であればキャリアと異なる周波数で動作させ
ることが望ましい。さらに90゜移相器を高い精度で実
現することが大変難しいので、90゜移相器の精度に頼
らなくても、誤差を補正して高い精度を有する回路構成
が望ましい。また、上述の回路は90度移相器を3つも
用いているため、回路規模が大きくなり不経済である。
Not only when this circuit is used, but after being converted to the same frequency as that of the carrier, a circuit having a large number of elements having gain as much as possible is not allowed to pass therethrough to reduce a possibility that an output signal is fed back. The number of elements should be as small as possible and the circuit scale should be kept small. The 90 degree phase shifter is preferably operated at a frequency different from that of the carrier, if possible. Further, since it is very difficult to realize a 90 ° phase shifter with high accuracy, it is desirable to have a circuit configuration that corrects an error and has high accuracy without depending on the accuracy of the 90 ° phase shifter. Further, the above-mentioned circuit uses three 90-degree phase shifters, and therefore the circuit scale is large and uneconomical.

【0009】本発明は、外部からの信号の飛び込みに対
して影響を受けにくく、出力信号の劣化の可能性が小さ
く、90゜移相器の精度が不足していてもそれを補正し
て、良好な位相精度をもつ直交変調回路を提供すること
を目的とする。
The present invention is not easily affected by a jump in of a signal from the outside, the possibility of deterioration of the output signal is small, and even if the accuracy of the 90 ° phase shifter is insufficient, it is corrected, An object of the present invention is to provide a quadrature modulation circuit having good phase accuracy.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明による直交変調回
路において、第1および第2の発振器は、キャリア周波
数と異なる周波数ωc1、ωc2をそれぞれ出力する。第1
および第2の90度移相器は、この2つの発振器の出力
信号を入力し、互いに90度の位相差をもつ信号をそれ
ぞれ生成する。第1および第2の単側波帯(SSB)変
調回路は、この90度移相器の出力信号を入力して、周
波数ωc1+ωc2またはωc1−ωc2(またはωc2−ωc1)
の互いに90度の位相差をもつ2つの信号を出力する。
ミキサ回路は、この2つの信号とベースバンド信号との
積をそれぞれとった後、その和を出力して、直交変調さ
れた信号を得る。SSB変調回路とミキサ31,32と
の間に90゜移相器などの信号処理を行う回路を介さず
に最短で結合できるので、キャリアと同じ周波数の信号
を処理する90度移相器が不要となり、信号がまわりこ
む回路が少なくなるので、信号のまわり込みなどによる
出力信号の劣化の可能性が小さくなる。また、SSB変
調回路10,20を共に用いると90度移相器2,6が
正確でなくても、誤差をキャンセルして、精度のよい9
0度の位相差をもった信号を、ミキサ31,32に供給
することができる。
In the quadrature modulation circuit according to the present invention, the first and second oscillators respectively output frequencies ωc1 and ωc2 different from the carrier frequency. First
The second 90-degree phase shifter inputs the output signals of the two oscillators and generates signals having a phase difference of 90 degrees from each other. The first and second single sideband (SSB) modulation circuits receive the output signal of the 90-degree phase shifter and input the frequency ωc1 + ωc2 or ωc1−ωc2 (or ωc2-ωc1).
2 signals having a phase difference of 90 degrees from each other are output.
The mixer circuit takes the product of these two signals and the baseband signal, respectively, and then outputs the sum to obtain a quadrature-modulated signal. Since the SSB modulation circuit and the mixers 31 and 32 can be coupled in the shortest distance without a signal processing circuit such as a 90 ° phase shifter, a 90-degree phase shifter that processes a signal of the same frequency as the carrier is unnecessary. Since the number of circuits in which a signal wraps around decreases, the possibility of deterioration of an output signal due to signal wraparound decreases. Further, when the SSB modulation circuits 10 and 20 are used together, even if the 90-degree phase shifters 2 and 6 are not accurate, the error is canceled and the accuracy is improved.
A signal having a phase difference of 0 degree can be supplied to the mixers 31 and 32.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の一実施例を図1を参照して説明す
る。図1において、単側波帯(SSB)変調回路10、
20は、90度移相器2を通した発振器1からの周波数
ωc1の信号、および90度移相器60を通した発振器6
からの周波数ωc2の信号を入力して、周波数ωc1および
ωc2の和または差に相当する周波数に変換された互いに
90度の位相差を有する2つの信号を出力する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a single sideband (SSB) modulation circuit 10,
20 is a signal of the frequency ωc1 from the oscillator 1 passing through the 90-degree phase shifter 2 and the oscillator 6 passing through the 90-degree phase shifter 60.
And outputs a signal having a phase difference of 90 degrees, which is converted into a frequency corresponding to the sum or difference of the frequencies ωc1 and ωc2.

【0012】この出力信号はミキサ回路30中のミキサ
31、32に入力することによって直交変調される。従
って、キャリアと同じ周波数の信号を処理する90度移
相器が不要となり、信号がまわりこむ回路が少なくなる
ので、ICの基板や電源ラインからのフィードバックに
よる出力信号の劣化の可能性が小さくなる。また従来技
術による図9の回路において必要としていた3個の90
度移相器を、2個とすることができるので、構成が簡素
化できる。また、10,20には、位相補正の作用があ
り、90度移相器2、60に対する要求精度をゆるめて
も、精度のよい直交変調が可能になる。
This output signal is quadrature-modulated by inputting it to mixers 31 and 32 in the mixer circuit 30. Therefore, a 90-degree phase shifter for processing a signal having the same frequency as the carrier is not required, and the number of circuits around which the signal goes around is reduced, so that the possibility of deterioration of the output signal due to feedback from the substrate of the IC or the power supply line is reduced. . In addition, the three 90's required in the conventional circuit of FIG.
Since the number of phase shifters can be two, the configuration can be simplified. Further, 10 and 20 have a function of phase correction, and even if the accuracy required for the 90-degree phase shifters 2 and 60 is loosened, accurate quadrature modulation is possible.

【0013】SSB変調回路10、20から出力される
信号は、周波数が、ωc1+ωc2、ωc1−ωc2、ωc2−ω
c1、の3通りがある。ここでは、ωc1>ωc2の場合を考
え、x=ωc1t、y=ωc2tとし、I(t)およびQ
(t)を単にI、Qと表示するようにすると、出力信号
S(t)としては以下のように4通りがある。 S(t)=I・cos(x−y)+Q・sin(x−y) (1) S(t)=I・cos(x−y)−Q・sin(x−y) (2) S(t)=I・cos(x+y)+Q・sin(x+y) (3) S(t)=I・cos(x+y)−Q・sin(x+y) (4)
The signals output from the SSB modulation circuits 10 and 20 have frequencies of ωc1 + ωc2, ωc1-ωc2, ωc2-ω
There are 3 ways of c1. Here, considering the case of ωc1> ωc2, x = ωc1t and y = ωc2t, and I (t) and Q
When (t) is simply displayed as I and Q, the output signal S (t) has the following four types. S (t) = I · cos (x−y) + Q · sin (x−y) (1) S (t) = I · cos (x−y) −Q · sin (x−y) (2) S (T) = I * cos (x + y) + Q * sin (x + y) (3) S (t) = I * cos (x + y) -Q * sin (x + y) (4)

【0014】図1中の90度SSB変調回路10、20
を具体的に示した回路を、図2〜図7を参照して説明す
る。図1におけるSSB変調回路10,20はそれぞれ
90度位相の異なった出力、式(5)、(6)又は式
(7)、(8)に示される信号を出力するように乗算及
び加算を行う。図2〜7に、反転回路40を用いている
が、これらは(5)、(8)式の減算を行うために、極
性を反転させるためのものである。 cos(x+y)=cosxcosy−sinxsiny (5) sin(x+y)=sinxcosy+cosxsiny (6) cos(x−y)=cosxcosy+sinxsiny (7) sin(x−y)=sinxcosy−cosxsiny (8) 図2において、90度移相器2は、発振器1が出力する
周波数ωc1の信号から互いに90度位相が異なる信号c
osx及びsinxを生成する。一方、90度移相器6
0は、発振器6が出力する周波数ωc2の信号から互いに
90度位相が異なる信号cosy及びsinyを生成す
る。
90 degree SSB modulation circuits 10 and 20 in FIG.
A circuit specifically showing the above will be described with reference to FIGS. The SSB modulation circuits 10 and 20 in FIG. 1 perform multiplication and addition so as to output the signals having different phases by 90 degrees, and output the signals represented by the formulas (5) and (6) or the formulas (7) and (8). . 2 to 7, the inverting circuit 40 is used, but these are for inverting the polarities in order to perform the subtraction of the equations (5) and (8). cos (x + y) = cosxcosy-sinxsiny (5) sin (x + y) = sinxcosy + cosxsiny (6) cos (xy) = cosxcosy + sinxsiny (7) sin (x-y) = sinxcosy-8 cosxsin, FIG. 2 in FIG. The phase shifter 2 outputs a signal c which is 90 degrees out of phase with the signal of the frequency ωc1 output from the oscillator 1.
Generate osx and sinx. On the other hand, 90 degree phase shifter 6
0 generates signals cosy and siny whose phases are different from each other by 90 degrees from the signal of the frequency ωc2 output from the oscillator 6.

【0015】ミキサ11は、90度移相器2からのco
sx及び90度移相器60からのcosyを入力する。
ミキサ12は、90度移相器2からのsinx及び90
度移相器60からのsinyを入力する。ミキサ21
は、90度移相器2からのsinx及び90度移相器6
0からのcosyを入力する。ミキサ22は、90度移
相器2からのcosxを反転回路(180度移相器)4
0に通した−cosx及び90度移相器60からのsi
nyを入力する。
The mixer 11 receives the co signal from the 90-degree phase shifter 2.
Input sx and cosy from the 90-degree phase shifter 60.
The mixer 12 includes sinx and 90 from the 90-degree phase shifter 2.
Input siny from the phase shifter 60. Mixer 21
Is the sinx from the 90 degree phase shifter 2 and the 90 degree phase shifter 6
Enter the cosy from 0. The mixer 22 inverts cosx from the 90-degree phase shifter 2 (180-degree phase shifter) 4
-Cosx passed through 0 and si from 90 degree phase shifter 60
Enter ny.

【0016】加算器13は、ミキサ11及びミキサ12
の出力信号を加算し、cos(x−y)を出力する。加
算器23は、ミキサ21及びミキサ22の出力信号を加
算し、sin(x−y)を出力する。ミキサ31は、加
算器13の出力信号及びベースバンド信号I(t)を入
力する。ミキサ32は、加算器23の出力信号及びベー
スバンド信号Q(t)を入力する。加算器33の出力と
して、ミキサ31及びミキサ32の出力信号が加算され
て、式(1)のS(t)=I・cos(x−y)+Q・
sin(x−y)が得られる。
The adder 13 includes a mixer 11 and a mixer 12.
Output signals are added and cos (xy) is output. The adder 23 adds the output signals of the mixer 21 and the mixer 22, and outputs sin (xy). The mixer 31 inputs the output signal of the adder 13 and the baseband signal I (t). The mixer 32 inputs the output signal of the adder 23 and the baseband signal Q (t). The output signals of the mixer 31 and the mixer 32 are added to the output of the adder 33, and S (t) = I · cos (xy) + Q · of the equation (1) is added.
sin (xy) is obtained.

【0017】図3において、ミキサ11は、90度移相
器2からのcosx及び90度移相器60からのcos
yを入力する。ミキサ12は、90度移相器2からのs
inx及び90度移相器60からのsinyを入力す
る。ミキサ21は、90度移相器2からのsinxを反
転回路40に通した−sinx及び90度移相器60か
らのcosyを入力する。ミキサ22は、90度移相器
2からのcosx及び90度移相器60からのsiny
を入力する。
In FIG. 3, the mixer 11 includes cosx from the 90-degree phase shifter 2 and cos from the 90-degree phase shifter 60.
Enter y. The mixer 12 receives the s signal from the 90-degree phase shifter 2.
Input inx and siny from the 90-degree phase shifter 60. The mixer 21 inputs −sinx obtained by passing the sinx from the 90-degree phase shifter 2 through the inverting circuit 40 and the cosy from the 90-degree phase shifter 60. The mixer 22 includes cosx from the 90-degree phase shifter 2 and siny from the 90-degree phase shifter 60.
Enter

【0018】加算器13は、ミキサ11及びミキサ12
の出力信号を加算し、cos(x−y)を出力する。加
算器23は、ミキサ21及びミキサ22の出力信号を加
算し、−sin(x−y)を出力する。ミキサ31は、
加算器13の出力信号及びベースバンド信号I(t)を
入力する。ミキサ32は、加算器23の出力信号及びベ
ースバンド信号Q(t)を入力する。加算器33の出力
として、ミキサ31及びミキサ32の出力信号が加算さ
れて、式(2)のS(t)=I・cos(x−y)−Q
・sin(x−y)が得られる。
The adder 13 includes the mixer 11 and the mixer 12.
Output signals are added and cos (xy) is output. The adder 23 adds the output signals of the mixer 21 and the mixer 22, and outputs -sin (xy). The mixer 31
The output signal of the adder 13 and the baseband signal I (t) are input. The mixer 32 inputs the output signal of the adder 23 and the baseband signal Q (t). The output signals of the mixer 31 and the mixer 32 are added to the output of the adder 33, and S (t) = I · cos (xy) −Q in the equation (2) is added.
-Sin (xy) is obtained.

【0019】図4において、ミキサ11は、90度移相
器2からのcosx及び90度移相器60からのcos
yを入力する。ミキサ12は、90度移相器2からのs
inxを反転回路40に通した−sinx及び90度移
相器60からのsinyを入力する。ミキサ21は、9
0度移相器2からのsinx及び90度移相器60から
のcosyを入力する。ミキサ22は、90度移相器2
からのcosx及び90度移相器60からのsinyを
入力する。
In FIG. 4, the mixer 11 has cosx from the 90-degree phase shifter 2 and cos from the 90-degree phase shifter 60.
Enter y. The mixer 12 receives the s signal from the 90-degree phase shifter 2.
-sinx that passed inx through the inverting circuit 40 and siny from the 90-degree phase shifter 60 are input. The mixer 21 has 9
The sinx from the 0-degree phase shifter 2 and the cosy from the 90-degree phase shifter 60 are input. The mixer 22 is a 90-degree phase shifter 2
Input cosx from and the siny from the 90-degree phase shifter 60.

【0020】加算器13は、ミキサ11及びミキサ12
の出力信号を加算し、cos(x+y)を出力する。加
算器23は、ミキサ21及びミキサ22の出力信号を加
算し、sin(x+y)を出力する。ミキサ31は、加
算器13の出力信号及びベースバンド信号I(t)を入
力する。ミキサ32は、加算器23の出力信号及びベー
スバンド信号Q(t)を入力する。加算器33の出力と
して、ミキサ31及びミキサ32の出力信号が加算され
て、式(3)のS(t)=I・cos(x+y)+Q・
sin(x+y)が得られる。
The adder 13 includes the mixer 11 and the mixer 12.
Output signals are added and cos (x + y) is output. The adder 23 adds the output signals of the mixer 21 and the mixer 22 and outputs sin (x + y). The mixer 31 inputs the output signal of the adder 13 and the baseband signal I (t). The mixer 32 inputs the output signal of the adder 23 and the baseband signal Q (t). The output signals of the mixer 31 and the mixer 32 are added to the output of the adder 33, and S (t) = I · cos (x + y) + Q · of the equation (3) is added.
sin (x + y) is obtained.

【0021】図5において、ミキサ11は、90度移相
器2からのcosxを反転回路40に通した−cosx
及び90度移相器60からのcosyを入力する。ミキ
サ12は、90度移相器2からのsinx及び90度移
相器60からのsinyを入力する。ミキサ21は、9
0度移相器2からのsinx及び90度移相器60から
のcosyを入力する。ミキサ22は、90度移相器2
からのcosx及び90度移相器60からのsinyを
入力する。
In FIG. 5, the mixer 11 passes cosx from the 90-degree phase shifter 2 to the inverting circuit 40 -cosx.
And cosy from the 90-degree phase shifter 60. The mixer 12 inputs sinx from the 90-degree phase shifter 2 and siny from the 90-degree phase shifter 60. The mixer 21 has 9
The sinx from the 0-degree phase shifter 2 and the cosy from the 90-degree phase shifter 60 are input. The mixer 22 is a 90-degree phase shifter 2
Input cosx from and the siny from the 90-degree phase shifter 60.

【0022】加算器13は、ミキサ11及びミキサ12
の出力信号を加算し、−cos(x+y)を出力する。
加算器23は、ミキサ21及びミキサ22の出力信号を
加算し、sin(x+y)を出力する。ミキサ31は、
加算器13の出力信号及びベースバンド信号I(t)を
入力する。ミキサ32は、加算器23の出力信号及びベ
ースバンド信号Q(t)を入力する。ミキサ31及びミ
キサ32の出力信号を加算した加算器33の出力を反転
回路41に通して、式(4)のS(t)=I・cos
(x+y)−Q・sin(x+y)が得られる。
The adder 13 includes the mixer 11 and the mixer 12.
Output signals are added and -cos (x + y) is output.
The adder 23 adds the output signals of the mixer 21 and the mixer 22 and outputs sin (x + y). The mixer 31
The output signal of the adder 13 and the baseband signal I (t) are input. The mixer 32 inputs the output signal of the adder 23 and the baseband signal Q (t). The output of the adder 33, which is obtained by adding the output signals of the mixer 31 and the mixer 32, is passed through the inverting circuit 41 to obtain S (t) = I · cos of the equation (4).
(X + y) -Q * sin (x + y) is obtained.

【0023】図2〜5に示した回路と同じ出力は、これ
に限られるものではなく、その変形例は反転回路を適切
な場所に挿入することによって実現できる。図6及び図
7はその変形例である。図6の構成では、反転回路40
をミキサ11の出力端子に接続し、反転回路41を加算
器33の出力側に接続するようにしているが、この場合
にも、図5の場合と同じ出力S(t)=I・cos(x
+y)−Q・sin(x+y)が得られる。図2〜5で
は、発振器1とミキサ回路11,12,21,22との
間に180゜移相器をいれた例を示したが、代わりに、
発振器6とミキサ回路11,12,21,22との間に
180゜移相器をいれても、全く同様な動作をさせるこ
とができることは明かである。
The same output as the circuits shown in FIGS. 2 to 5 is not limited to this, and a modification thereof can be realized by inserting an inverting circuit at an appropriate place. 6 and 7 are modified examples thereof. In the configuration of FIG. 6, the inverting circuit 40
Is connected to the output terminal of the mixer 11 and the inverting circuit 41 is connected to the output side of the adder 33. In this case as well, the same output S (t) = I.cos ( x
+ Y) -Q.sin (x + y) is obtained. 2 to 5 show an example in which a 180 ° phase shifter is provided between the oscillator 1 and the mixer circuits 11, 12, 21, and 22, but instead,
Even if a 180 ° phase shifter is inserted between the oscillator 6 and the mixer circuits 11, 12, 21, 22, it is obvious that exactly the same operation can be performed.

【0024】図7の構成では、反転回路40をミキサ2
1の出力端子に接続するようにしているが、この場合に
も、図3の場合と同じ出力S(t)=I・cos(x−
y)−Q・sin(x−y)が得られる。また、90度
移相器60の出力側に反転回路を挿入することによって
も、同様な出力を得ることができる。
In the configuration of FIG. 7, the inverting circuit 40 is connected to the mixer 2.
However, in this case as well, the same output S (t) = I.cos (x-
y) -Q.sin (xy) is obtained. A similar output can also be obtained by inserting an inverting circuit on the output side of the 90-degree phase shifter 60.

【0025】次に、90度移相器2,60に位相誤差が
ある場合の位相補正作用について説明する。図2の加算
器13,23の出力をそれぞれ、式(9)、(10)に
示す。 Ci=(cosxcosy+sinxsiny) (9) Cq=sinxcosy−cox(x)sin(y) (10) 90度移相器2,60共に位相誤差がある場合について
示す。90度移相器60,2の90度からの位相誤差を
それぞれにφ度、θ度とすると、式(9)、(10)
は、式(11)、(12)の様に示される。 Ci=cos(x+φ)cosy+sinxsin(y+θ) (11) Cq=sinxcosy−cos(x+φ)sin(y+θ) (12) 三角関数の積から和、差の公式を用いて、 Ci=1/2[cos(x+y+φ)+cos(x−y+φ)]+ 1/2[−cos(x+y+θ)+cos(x−y−θ)] (13) Cq=1/2[sin(x+y)+sin(x−y)]+ 1/2[−sin(x+y+φ+θ)+sin(x−y+φ−θ)] (14) また、和、差の公式から積の公式を用いると、 Ci=cos((φ+θ)/2)cos(x−y+(φ−θ)/2)− sin((φ−θ)/2)sin(x+y+(φ+θ)/2) (15) Cq=cos((φ−θ)/2)sin(x−y+(φ−θ)/2)− sin((φ+θ)/2)cos(x+y+(φ+θ)/2) (16) Ci,Cqの項目のうち、周波数(x−y)の成分であ
る式(15)、(16)の第1項の位相差は、位相誤差
φ、θの値に関わらず、常に90度が保たれていること
がわかる。式(15)、(16)の第1項の振幅の差
は、位相誤差φ、θがあると僅かに生じるが、しかしこ
の影響は、極めて小さく、二つの90度移相器の位相誤
差が、例えば、2度と5度であるとすると、振幅誤差
は、0.15%である。その位相誤差への換算値は、
0.043度になるので、強力な位相誤差の補正作用が
あることがわかる。加算回路13,23とミキサ31,
32の間にそれぞれリミッタなどの振幅等価手段(図2
における34、35)を加え振幅を等しくすることは容
易であるので、その場合には出力S(t)の周波数(x
−y)の成分は、正確に直交変調された信号になる。ま
た、90度移相器2,60の出力信号の振幅値は全て等
しい場合について示したが、90度移相器2,60の4
つの出力振幅が同一でない場合にも、僅かの位相誤差は
生ずるものの、極めて強力な位相補正作用を有する。こ
の効果については、コンピュータシミュレーションによ
って確認を行った。sin(x+y)とcos(x+y)の項
は、目的とする周波数とかなり離れた異なった周波数に
変換され、スプリアスとなるが、キャリア周波数からか
なり離れているので、インダイレクト変調方式と同様に
フィルタなどを用いて除去することが可能である。
Next, the phase correction operation when there is a phase error in the 90-degree phase shifters 2 and 60 will be described. The outputs of the adders 13 and 23 of FIG. 2 are shown in equations (9) and (10), respectively. Ci = (cosxcosy + sinxsiny) (9) Cq = sinxcosy-cox (x) sin (y) (10) The case where both 90-degree phase shifters 2 and 60 have a phase error is shown. Assuming that the phase errors of the 90-degree phase shifters 60 and 2 from 90 degrees are φ degree and θ degree, respectively, equations (9) and (10)
Is expressed as in equations (11) and (12). Ci = cos (x + φ) cosy + sinxsin (y + θ) (11) Cq = sinxcosy−cos (x + φ) sin (y + θ) (12) Using the formula of sum and difference from products of trigonometric functions, Ci = 1/2 [cos ( x + y + φ) + cos (x−y + φ)] + 1/2 [−cos (x + y + θ) + cos (x−y−θ)] (13) Cq = 1/2 [sin (x + y) + sin (x−y)] + 1 / 2 [-sin (x + y + φ + θ) + sin (x−y + φ−θ)] (14) In addition, using the product formula from the sum and difference formulas, Ci = cos ((φ + θ) / 2) cos (x−y + (φ-θ) / 2) -sin ((φ-θ) / 2) sin (x + y + (φ + θ) / 2) (15) Cq = cos ((φ-θ) / 2) sin (xy− (φ −θ) / 2) − sin ((φ + θ) / 2) cos (x + y + (φ + θ) / 2) (16) Among the items of Ci and Cq, an expression ((y−y)) which is a component of frequency (x−y) It can be seen that the phase difference of the first term of 15) and (16) is always maintained at 90 degrees regardless of the values of the phase errors φ and θ. The difference in the amplitude of the first term of the equations (15) and (16) slightly occurs when there are phase errors φ and θ, but this effect is extremely small and the phase error of the two 90 degree phase shifters is small. For example, if the angle is 2 degrees and 5 degrees, the amplitude error is 0.15%. The conversion value to the phase error is
Since it is 0.043 degrees, it can be seen that there is a strong correction effect of the phase error. Adder circuits 13, 23 and mixer 31,
Amplitude equalizing means such as limiters (32 in FIG.
It is easy to add 34, 35) in the above to make the amplitudes equal, and in that case, the frequency (x
The component of -y) becomes an exactly quadrature modulated signal. Further, although the case where the amplitude values of the output signals of the 90-degree phase shifters 2 and 60 are all the same is shown, the values of the 90-degree phase shifters 2 and 60
Even if the two output amplitudes are not the same, it has a very strong phase correction action although a slight phase error occurs. This effect was confirmed by computer simulation. The sin (x + y) and cos (x + y) terms are converted to different frequencies that are far apart from the target frequency and become spurious, but they are far from the carrier frequency, so they are filtered as in the indirect modulation method. It is possible to remove by using such as.

【0026】以上に説明した実施例によれば、出力信号
(キャリア)と同じ周波数で動作する90度移相器を有
さない。そのため、出力信号からのフィードバック(不
要な漏れ)があっても、従来よりも信号のまわりこみに
注意が必要なキャリアと同じ周波数で動作する電子回路
が少なくなるので、出力信号の品質を劣化させる要素が
少なくなる。従来技術による図9中の3つの90度移相
器は、本発明の実施例によれば2つに減るので、回路規
模が小さくなり、回路の簡素化を図ることができる。ま
た、SSB変調回路10,20は相互に位相を補正する
作用があるために90度移相器2,60に精度が良好な
ものを用いなくても、精度のよい直交変調が可能であ
る。
According to the embodiments described above, the 90-degree phase shifter operating at the same frequency as the output signal (carrier) is not provided. Therefore, even if there is feedback (unnecessary leakage) from the output signal, the number of electronic circuits that operate at the same frequency as the carrier that requires attention to signal wraparound will be smaller than in the past, which is a factor that deteriorates the quality of the output signal. Is less. According to the embodiment of the present invention, the number of the three 90-degree phase shifters in FIG. 9 according to the prior art is reduced to two, so that the circuit scale can be reduced and the circuit can be simplified. Further, since the SSB modulation circuits 10 and 20 have the effect of mutually correcting the phases, it is possible to perform accurate quadrature modulation without using the 90-degree phase shifters 2 and 60 with good accuracy.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、外
部からの信号の飛び込みに対して影響を受けにくく、出
力信号の劣化の可能性が小さい良好な位相精度を有する
直交変調回路を提供することができる。また、従来技術
に比較して90゜移相器7の分だけ直列につながる回路
がへるため、段数が低下した分、雑音の点で有利にな
る。
As described above, according to the present invention, there is provided a quadrature modulation circuit having good phase accuracy which is not easily affected by a jump in of a signal from the outside and has a small possibility of deterioration of an output signal. Can be provided. Further, as compared with the prior art, the circuit connected in series is reduced by 90 ° phase shifter 7, so that the number of stages is reduced, which is advantageous in terms of noise.

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

【図1】本発明の一実施例による直交変調回路の構成を
示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a quadrature modulation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の回路についての第1具体例を示すブロッ
ク図。
FIG. 2 is a block diagram showing a first specific example of the circuit of FIG.

【図3】図1の回路についての第2の具体例を示すブロ
ック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a second specific example of the circuit of FIG.

【図4】図1の回路についての第3の具体例を示すブロ
ック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a third specific example of the circuit of FIG.

【図5】図3の回路についての第4の具体例を示すブロ
ック図。
5 is a block diagram showing a fourth specific example of the circuit of FIG.

【図6】図5の回路と同じ出力を得るための変形例を示
すブロック図。
6 is a block diagram showing a modified example for obtaining the same output as the circuit of FIG.

【図7】図3の回路と同じ出力を得るための変形例を示
すブロック図。
7 is a block diagram showing a modified example for obtaining the same output as the circuit of FIG.

【図8】従来技術による直交変調回路の構成を示すブロ
ック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a quadrature modulation circuit according to a conventional technique.

【図9】従来技術による送信器の構成を示すブロック
図。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a transmitter according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・6 発振器 7・8・9 90度移相器 2・60 90度移相器 10・20 SSB変調回路 30 ミキサ回路 11・12・21・22・31・32 ミキサ 13・23・33 加算器 34.35 振幅等価手段 40・41 反転回路 1/6 Oscillator 7/8/9 90 degree phase shifter 2/60 90 degree phase shifter 10/20 SSB modulation circuit 30 Mixer circuit 11/12/21/22/31/32 mixer 13/23/33 Adder 34.35 Amplitude equalizing means 40/41 Inversion circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の周波数(ωc1)および第2の周波
数(ωc2)の信号を提供する手段(1、6)と、 これらの信号を用いて、第1の周波数と第2の周波数の
和または差の周波数(ωc1+ωc2またはωc1−ωc2また
はωc2−ωc1)の互いに90度の位相差をもつ第1およ
び第2の信号をそれぞれ出力する第1および第2の単側
波帯変調回路(10、20)と、 第1の入力端子に第1の信号を入力し、第2の入力端子
に第3の信号(I)を入力する第1のミキサ回路(3
1)と、 第1の入力端子に第2の信号を入力し、第2の入力端子
に第4の信号(Q)を入力する第2のミキサ回路(3
2)と、 第1および第2のミキサ回路の出力信号を加算する第1
の加算回路(33)とを有する直交変調回路。
1. Means (1, 6) for providing a signal of a first frequency (ωc1) and a second frequency (ωc2), and using these signals, of the first and second frequencies First and second single sideband modulation circuits (10) that output first and second signals having a phase difference of 90 degrees with respect to the sum or difference frequency (ωc1 + ωc2 or ωc1-−ωc2 or ωc2-ωc1), respectively. , 20) and a first mixer circuit (3) for inputting a first signal to a first input terminal and a third signal (I) to a second input terminal.
1) and a second mixer circuit (3) for inputting a second signal to the first input terminal and inputting a fourth signal (Q) to the second input terminal.
2) and the output signals of the first and second mixer circuits are added to the first
Quadrature modulation circuit having an adding circuit (33).
【請求項2】 第1の単側波帯変調回路(10)は、第
3および第4のミキサ回路(11、12)とこれらの出
力の和をとる第2の加算回路(13)とからなり、 第2の単側波帯変調回路(20)は、第5および第6の
ミキサ回路(21、22)とこれらの和をとる第3の加
算回路(23)とからなり、 発振器(1または6)とミキサ回路(11,12,2
1,22)との間に配置した180゜移相器を更に有す
ることを特徴とする請求項1記載の直交変調回路。
2. A first single sideband modulation circuit (10) comprises a third and a fourth mixer circuit (11, 12) and a second adder circuit (13) for summing these outputs. The second single sideband modulation circuit (20) includes the fifth and sixth mixer circuits (21, 22) and a third addition circuit (23) that sums these, and the oscillator (1 Or 6) and the mixer circuit (11, 12, 2)
The quadrature modulation circuit according to claim 1, further comprising a 180 ° phase shifter disposed between the quadrature modulation circuit and the quadrature modulation circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008258918A (en) * 2007-04-04 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ssb signal forming method and radio transmitter
JP2011044979A (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Fujitsu Semiconductor Ltd Quadrature modem circuit

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