JPH09252324A - 周波数変換器 - Google Patents
周波数変換器Info
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- JPH09252324A JPH09252324A JP8059843A JP5984396A JPH09252324A JP H09252324 A JPH09252324 A JP H09252324A JP 8059843 A JP8059843 A JP 8059843A JP 5984396 A JP5984396 A JP 5984396A JP H09252324 A JPH09252324 A JP H09252324A
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- frequency
- frequency converter
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
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- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Bidirectional Digital Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 携帯無線端末において、端末の小形化、低消
費電力化を図る。 【解決手段】 周波数変換器は受信された無線周波を含
む高周波信号と該高周波信号に基づいて生成された局部
発振信号とを乗算して出力する乗算回路と、送信すべき
基底周波を含む低周波信号と該低周波信号に基づいて生
成された局部発振信号とを乗算して出力する乗算回路と
を備える周波数変換器において、送信時の信号処理と受
信時の信号処理とを切り換える切換回路と；前記切換手
段の切換え動作に基づいて、受信時には前記無線周波数
を含む高周波信号と前記局部発振信号とを乗算し、送信
時には前記基底周波数を含む高周波信号とを乗算する同
一周波数帯毎の送信・受信兼用の乗算回路と；を備えて
いる。それぞれ独立に存在していた送信、受信周波数変
換器を共用したことによりＩＣの小形化と低消費電力化
が図れる。
費電力化を図る。 【解決手段】 周波数変換器は受信された無線周波を含
む高周波信号と該高周波信号に基づいて生成された局部
発振信号とを乗算して出力する乗算回路と、送信すべき
基底周波を含む低周波信号と該低周波信号に基づいて生
成された局部発振信号とを乗算して出力する乗算回路と
を備える周波数変換器において、送信時の信号処理と受
信時の信号処理とを切り換える切換回路と；前記切換手
段の切換え動作に基づいて、受信時には前記無線周波数
を含む高周波信号と前記局部発振信号とを乗算し、送信
時には前記基底周波数を含む高周波信号とを乗算する同
一周波数帯毎の送信・受信兼用の乗算回路と；を備えて
いる。それぞれ独立に存在していた送信、受信周波数変
換器を共用したことによりＩＣの小形化と低消費電力化
が図れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話機等の移動
通信機器に設けられる周波数変換器に係り、特に時分割
二重通信（Time Division Duplex―ＴＤＤ―）システム
に用いられて受信用乗算回路及び送信用乗算回路の共用
を可能にした周波数変換器に関する。
通信機器に設けられる周波数変換器に係り、特に時分割
二重通信（Time Division Duplex―ＴＤＤ―）システム
に用いられて受信用乗算回路及び送信用乗算回路の共用
を可能にした周波数変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機に代表されるような移
動無線通信機器の開発が盛んに行なわれており、これら
の移動無線通信機器は使用者が常時携行したり車両等に
搭載したりする必要があるために、小型化及び軽量化が
要求されている。そこで、従来は単一の部品が多数接続
されたハイブリッド化（複合化）部品により移動無線通
信機器を構成していたが、近年は小型化及び軽量化に適
するモノリシック集積回路（ＩＣ）化部品により構成す
ることが必須のこととなってきている。さらに、携帯性
の上から携帯電話機等の駆動は、バッテリ等により行な
うことが強く求められているので、集積回路（ＩＣ）の
低電圧化及び低消費電力化も要請されている。
動無線通信機器の開発が盛んに行なわれており、これら
の移動無線通信機器は使用者が常時携行したり車両等に
搭載したりする必要があるために、小型化及び軽量化が
要求されている。そこで、従来は単一の部品が多数接続
されたハイブリッド化（複合化）部品により移動無線通
信機器を構成していたが、近年は小型化及び軽量化に適
するモノリシック集積回路（ＩＣ）化部品により構成す
ることが必須のこととなってきている。さらに、携帯性
の上から携帯電話機等の駆動は、バッテリ等により行な
うことが強く求められているので、集積回路（ＩＣ）の
低電圧化及び低消費電力化も要請されている。
【０００３】このような従来の移動無線通信機器の一例
として、図２８にヘテロダイン方式無線通信機の構成が
示されている。図２８において、時分割二重化（ＴＤ
Ｄ）方式の無線通信機は、送信すべきベースバンド信号
を入力する端子１及び２と、受信された高周波信号より
変換されたベースバンド信号を入力する端子３及び４
と、無線周波数（ＲＦ）を含む高周波信号を受信すると
共に基底周波数信号を高周波信号に変換して送出するア
ンテナ５と、送信すべき高周波信号を生成する送信部１
０と、受信された高周波信号を中間周波数（ＩＦ）また
は基底周波数に変換する受信部２０と、を備えている。
として、図２８にヘテロダイン方式無線通信機の構成が
示されている。図２８において、時分割二重化（ＴＤ
Ｄ）方式の無線通信機は、送信すべきベースバンド信号
を入力する端子１及び２と、受信された高周波信号より
変換されたベースバンド信号を入力する端子３及び４
と、無線周波数（ＲＦ）を含む高周波信号を受信すると
共に基底周波数信号を高周波信号に変換して送出するア
ンテナ５と、送信すべき高周波信号を生成する送信部１
０と、受信された高周波信号を中間周波数（ＩＦ）また
は基底周波数に変換する受信部２０と、を備えている。
【０００４】前記アンテナ５は、送受信切換スイッチ６
に接続されており、送信時には送信用アンテナとして機
能し、受信時には受信用アンテナとして機能する。符号
７及び８は、後述する送信部１０及び受信部２０にそれ
ぞれ設けられる乗算器に第１及び第２の局部発振信号を
供給する第１及び第２の局部発振器であり、符号９は第
２の局部発振器８より出力される第２の局部発振信号を
９０度位相の異なる信号に変換する９０度移相器であ
る。
に接続されており、送信時には送信用アンテナとして機
能し、受信時には受信用アンテナとして機能する。符号
７及び８は、後述する送信部１０及び受信部２０にそれ
ぞれ設けられる乗算器に第１及び第２の局部発振信号を
供給する第１及び第２の局部発振器であり、符号９は第
２の局部発振器８より出力される第２の局部発振信号を
９０度位相の異なる信号に変換する９０度移相器であ
る。
【０００５】送信部１０は、ディジタル信号処理部１に
おいてディジタル信号処理された信号を出力するＩチャ
ネル送信用端子２（Ｉ-ch Ｔｘ）及びＱチャネル送信用
端子３（Ｉ-ch Ｔｘ）よりそれぞれ出力された送信用信
号を第２の局部発振器８及び９０度移相器９よりそれぞ
れ供給される信号とそれぞれ乗算するＩチャネル送信用
周波数変換器１１及びＱチャネル送信用周波数変換器１
２と、変換器１１及び１２の出力を加算する加算器１３
と、この加算器１３の加算出力をその利得を可変としつ
つ高周波増幅する高周波増幅器１４と、増幅器１４の出
力の特定帯域の周波数を通過させる帯域通過フィルタ１
５と、第１の局部発振器７より供給される第１の局部発
振信号と前記増幅器１４の出力とを乗算してその周波数
を変換する乗算器１６と、乗算器１６の出力を減衰させ
る可変減衰器１７と、その出力の電力を増幅する電力増
幅器１８と、その出力の特定周波数のみ通過させる帯域
通過フィルタ１９と、を備えている。送信部１０の出力
は送受信切換スイッチ６により送信モードに切換えられ
ている間に、アンテナ６ａを介して送信される。
おいてディジタル信号処理された信号を出力するＩチャ
ネル送信用端子２（Ｉ-ch Ｔｘ）及びＱチャネル送信用
端子３（Ｉ-ch Ｔｘ）よりそれぞれ出力された送信用信
号を第２の局部発振器８及び９０度移相器９よりそれぞ
れ供給される信号とそれぞれ乗算するＩチャネル送信用
周波数変換器１１及びＱチャネル送信用周波数変換器１
２と、変換器１１及び１２の出力を加算する加算器１３
と、この加算器１３の加算出力をその利得を可変としつ
つ高周波増幅する高周波増幅器１４と、増幅器１４の出
力の特定帯域の周波数を通過させる帯域通過フィルタ１
５と、第１の局部発振器７より供給される第１の局部発
振信号と前記増幅器１４の出力とを乗算してその周波数
を変換する乗算器１６と、乗算器１６の出力を減衰させ
る可変減衰器１７と、その出力の電力を増幅する電力増
幅器１８と、その出力の特定周波数のみ通過させる帯域
通過フィルタ１９と、を備えている。送信部１０の出力
は送受信切換スイッチ６により送信モードに切換えられ
ている間に、アンテナ６ａを介して送信される。
【０００６】受信部２０は、アンテナ６ａを介して受信
された受信信号を切換スイッチ６による受信モードへの
切換の間に受け入れて、この受信信号を低雑音で増幅す
る低雑音増幅器２１と、その出力の特定周波数のみを通
過させる帯域通過フィルタ２２と、前記第１の局部発振
器７より供給される第１の局部発振信号と乗算してその
周波数を変換する乗算器２３と、その出力の特定周波数
のみを通過させる帯域通過フィルタ２４と、フィルタ２
４の出力の利得を可変としつつ増幅する可変利得高周波
増幅器２５と、この受信された信号のＩチャネル成分及
びＱチャネル成分のそれぞれの周波数を第２の局部発振
器８及び９０度移相器９のそれぞれの出力と乗算するこ
とによりそれぞれの周波数を変換するＩチャネル受信用
周波数変換器２６及びＱチャネル受信用周波数変換器２
７と、を備えており、それぞれの周波数変換器２６及び
２７の出力は、ディジタル信号処理部１のＩチャネル用
受信端子４（Ｉ-ch Ｒｘ）及びＱチャネル用受信端子５
（Ｑ-ch Ｒｘ）に供給されている。
された受信信号を切換スイッチ６による受信モードへの
切換の間に受け入れて、この受信信号を低雑音で増幅す
る低雑音増幅器２１と、その出力の特定周波数のみを通
過させる帯域通過フィルタ２２と、前記第１の局部発振
器７より供給される第１の局部発振信号と乗算してその
周波数を変換する乗算器２３と、その出力の特定周波数
のみを通過させる帯域通過フィルタ２４と、フィルタ２
４の出力の利得を可変としつつ増幅する可変利得高周波
増幅器２５と、この受信された信号のＩチャネル成分及
びＱチャネル成分のそれぞれの周波数を第２の局部発振
器８及び９０度移相器９のそれぞれの出力と乗算するこ
とによりそれぞれの周波数を変換するＩチャネル受信用
周波数変換器２６及びＱチャネル受信用周波数変換器２
７と、を備えており、それぞれの周波数変換器２６及び
２７の出力は、ディジタル信号処理部１のＩチャネル用
受信端子４（Ｉ-ch Ｒｘ）及びＱチャネル用受信端子５
（Ｑ-ch Ｒｘ）に供給されている。
【０００７】上記構成を有する従来の周波数変換器の動
作について、以下、説明する。
作について、以下、説明する。
【０００８】図に示していないベースバンド信号発生部
で発生された直交した２つのベースバンド信号Ｉｃｈ
（ＴＸ）、Ｑｃｈ（ＴＸ）は、適当な帯域制限フィルタ
を介した後、それぞれ周波数変換器Ｉ−ＭＩＸ（Ｔ
Ｘ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）のベースバンド入力部に入力
される。Ｉ−ＭＩＸ（ＴＸ）は第２のローカル信号（２
ｎｄ−ＬＯ）が入力され、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）には第２
のローカル信号の９０度位相が異なるローカル信号が入
力される。Ｉ−ＭＩＸ（ＴＸ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）
は、各々入力されたベースバンド信号により各々のロー
カル信号を変調する。Ｉ−ＭＩＸ（ＴＸ）とＱ−ＭＩＸ
（ＴＸ）の出力信号は加算され、中間周波数（ＩＦ）信
号が生成される。
で発生された直交した２つのベースバンド信号Ｉｃｈ
（ＴＸ）、Ｑｃｈ（ＴＸ）は、適当な帯域制限フィルタ
を介した後、それぞれ周波数変換器Ｉ−ＭＩＸ（Ｔ
Ｘ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）のベースバンド入力部に入力
される。Ｉ−ＭＩＸ（ＴＸ）は第２のローカル信号（２
ｎｄ−ＬＯ）が入力され、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）には第２
のローカル信号の９０度位相が異なるローカル信号が入
力される。Ｉ−ＭＩＸ（ＴＸ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）
は、各々入力されたベースバンド信号により各々のロー
カル信号を変調する。Ｉ−ＭＩＸ（ＴＸ）とＱ−ＭＩＸ
（ＴＸ）の出力信号は加算され、中間周波数（ＩＦ）信
号が生成される。
【０００９】ＩＦ信号は、中間周波数増幅器（ＡＭ
Ｐ）、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介して、第１の
周波数変換器ＭＩＸ（ＴＸ）に入力される。ＭＩＸ（Ｔ
Ｘ）は第１のローカル信号（１ｓｔ−ＬＯ）をＩＦ信号
により変調し、所望のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ）信号を出力する。ＲＦ信号は、可変減衰器（Ａ
ＴＴ）、電力増幅器（ＰＡ）により所望の出力レベルま
で増幅された後、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）に入力
され、帯域外のスプリアスを減衰させる。その後、ＲＦ
信号は送受切り替えスイッチ（Ｔ／Ｒ）、アンテナ（Ａ
ＮＴ）を介して、空中に放射される。
Ｐ）、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介して、第１の
周波数変換器ＭＩＸ（ＴＸ）に入力される。ＭＩＸ（Ｔ
Ｘ）は第１のローカル信号（１ｓｔ−ＬＯ）をＩＦ信号
により変調し、所望のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ）信号を出力する。ＲＦ信号は、可変減衰器（Ａ
ＴＴ）、電力増幅器（ＰＡ）により所望の出力レベルま
で増幅された後、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）に入力
され、帯域外のスプリアスを減衰させる。その後、ＲＦ
信号は送受切り替えスイッチ（Ｔ／Ｒ）、アンテナ（Ａ
ＮＴ）を介して、空中に放射される。
【００１０】次に受信部について説明する。ＡＮＴで受
信したＲＦ信号は、Ｔ／Ｒを介して低雑音増幅器（ＬＮ
Ａ）に入力され、ＬＮＡにより増幅される。ＬＮＡから
出力されたＲＦ信号はバンドパスフィルタによりイメー
ジ周波の不要信号が減衰され、ＭＩＸ（ＲＸ）に入力さ
れる。ＭＩＸ（ＲＸ）は、ＲＦ信号と第１のローカル信
号（１ｓｔ−ＬＯ）の乗算を行うことでＲＦ信号の周波
数変換を行いＩＦ信号を生成する。ＩＦ信号はＢＰＦ、
ＡＭＰを介して、Ｉ−ＭＩＸ（ＲＸ）とＱ−ＭＩＸ（Ｒ
Ｘ）に入力される。Ｉ−ＭＩＸ（ＲＸ）、Ｑ−ＭＩＸ
（ＲＸ）はそれぞれ位相が９０度異なる第２のローカル
信号（２ｎｄ−ＬＯ）入力されたＩＦ信号をベースバン
ド信号に周波数変換する。周波数変換されたベースバン
ド信号Ｉｃｈ（ＲＸ）、Ｑｃｈ（ＲＸ）は図に示してな
いローパスフィルタを介して、検波器に入力される。
信したＲＦ信号は、Ｔ／Ｒを介して低雑音増幅器（ＬＮ
Ａ）に入力され、ＬＮＡにより増幅される。ＬＮＡから
出力されたＲＦ信号はバンドパスフィルタによりイメー
ジ周波の不要信号が減衰され、ＭＩＸ（ＲＸ）に入力さ
れる。ＭＩＸ（ＲＸ）は、ＲＦ信号と第１のローカル信
号（１ｓｔ−ＬＯ）の乗算を行うことでＲＦ信号の周波
数変換を行いＩＦ信号を生成する。ＩＦ信号はＢＰＦ、
ＡＭＰを介して、Ｉ−ＭＩＸ（ＲＸ）とＱ−ＭＩＸ（Ｒ
Ｘ）に入力される。Ｉ−ＭＩＸ（ＲＸ）、Ｑ−ＭＩＸ
（ＲＸ）はそれぞれ位相が９０度異なる第２のローカル
信号（２ｎｄ−ＬＯ）入力されたＩＦ信号をベースバン
ド信号に周波数変換する。周波数変換されたベースバン
ド信号Ｉｃｈ（ＲＸ）、Ｑｃｈ（ＲＸ）は図に示してな
いローパスフィルタを介して、検波器に入力される。
【００１１】図２８で述べた周波数変換器は、送信系の
周波数変換器と受信系の周波数変換器との２つに大別で
きる。つまり、送信系の周波数変換器は入力信号ＩＮ
（ＬＯＷ）はベースバンド信号等の低周波信号であり、
ローカル信号との乗算により、出力信号ＯＵＴ（ＨＩＧ
Ｈ）はＲＦ信号等の入力信号に比べて高周波信号を出力
する周波数変換器を示している。一方、受信系の周波数
変換器では、入力信号ＩＮ（ＨＩＧＨ）はＲＦ信号等の
高周波信号であり、ローカル信号との乗算により、出力
信号ＯＵＴ（ＬＯＷ）はベースバンド信号等の入力信号
に比べて低周波信号を出力する周波数変換器を示してい
る。送信系の周波数変換器と受信系の周波数変換器の入
出力関係は、それぞれ図３０（ａ）、（ｂ）で示され
る。図の横軸は周波数であり、縦軸は信号振幅を示して
いる。
周波数変換器と受信系の周波数変換器との２つに大別で
きる。つまり、送信系の周波数変換器は入力信号ＩＮ
（ＬＯＷ）はベースバンド信号等の低周波信号であり、
ローカル信号との乗算により、出力信号ＯＵＴ（ＨＩＧ
Ｈ）はＲＦ信号等の入力信号に比べて高周波信号を出力
する周波数変換器を示している。一方、受信系の周波数
変換器では、入力信号ＩＮ（ＨＩＧＨ）はＲＦ信号等の
高周波信号であり、ローカル信号との乗算により、出力
信号ＯＵＴ（ＬＯＷ）はベースバンド信号等の入力信号
に比べて低周波信号を出力する周波数変換器を示してい
る。送信系の周波数変換器と受信系の周波数変換器の入
出力関係は、それぞれ図３０（ａ）、（ｂ）で示され
る。図の横軸は周波数であり、縦軸は信号振幅を示して
いる。
【００１２】上記に示したように、周波数変換機はヘテ
ロダイン方式を用いると送信系の周波数変換器であるＩ
−ＭＩＸ（ＴＸ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）、ＭＩＸ（Ｔ
Ｘ）と受信系の周波数変換器であるＭＩＸ（ＲＸ）、Ｉ
−ＭＩＸ（ＲＸ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＲＸ）など多数必要と
される。携帯性が要求される無線端末において無線端末
の小形化は必須であるので、実装面積、しいてはチップ
面積を小さくするうえで周波数変換器の数を減らしたい
が、上記の例では最低６つ必要となってしまう。
ロダイン方式を用いると送信系の周波数変換器であるＩ
−ＭＩＸ（ＴＸ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）、ＭＩＸ（Ｔ
Ｘ）と受信系の周波数変換器であるＭＩＸ（ＲＸ）、Ｉ
−ＭＩＸ（ＲＸ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＲＸ）など多数必要と
される。携帯性が要求される無線端末において無線端末
の小形化は必須であるので、実装面積、しいてはチップ
面積を小さくするうえで周波数変換器の数を減らしたい
が、上記の例では最低６つ必要となってしまう。
【００１３】次に、周波数変換器が減らすことのできる
直接変復調方式について、図２９を参照しながら説明す
る。
直接変復調方式について、図２９を参照しながら説明す
る。
【００１４】図に示していないベースバンド信号発生部
で発生された直交した２つのベースバンド信号Ｉｃｈ
（ＴＸ）、Ｑｃｈ（ＴＸ）は、適当な帯域制限フィルタ
を介した後、それぞれ周波数変換器Ｉ−ＭＩＸ１（Ｔ
Ｘ）、Ｑ−ＭＩＸ１（ＴＸ）のベースバンド入力部に入
力される。Ｉ−ＭＩＸ（ＴＸ）はローカル信号（ＬＯ）
が入力され、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）にはローカル信号の９
０度位相が異なるローカル信号が入力される。Ｉ−ＭＩ
Ｘ１（ＴＸ）、Ｑ−ＭＩＸ１（ＴＸ）は、各々入力され
たベースバンド信号により各々のローカル信号を変調す
る。Ｉ−ＭＩＸ１（ＴＸ）とＱ−ＭＩＸ１（ＴＸ）の出
力信号は加算され、ＲＦ信号が生成される。ＲＦ信号
は、可変減衰器（ＡＴＴ）、電力増幅器（ＰＡ）により
所望の出力レベルまで増幅された後、バンドパスフィル
タ（ＢＰＦ）に入力され、帯活き外のスプリアスを原水
させる。その後、ＲＦ信号は送受切り替えスイッチ（Ｔ
／Ｒ）、アンテナ（ＡＮＴ）を介して、空中に放射され
る。
で発生された直交した２つのベースバンド信号Ｉｃｈ
（ＴＸ）、Ｑｃｈ（ＴＸ）は、適当な帯域制限フィルタ
を介した後、それぞれ周波数変換器Ｉ−ＭＩＸ１（Ｔ
Ｘ）、Ｑ−ＭＩＸ１（ＴＸ）のベースバンド入力部に入
力される。Ｉ−ＭＩＸ（ＴＸ）はローカル信号（ＬＯ）
が入力され、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）にはローカル信号の９
０度位相が異なるローカル信号が入力される。Ｉ−ＭＩ
Ｘ１（ＴＸ）、Ｑ−ＭＩＸ１（ＴＸ）は、各々入力され
たベースバンド信号により各々のローカル信号を変調す
る。Ｉ−ＭＩＸ１（ＴＸ）とＱ−ＭＩＸ１（ＴＸ）の出
力信号は加算され、ＲＦ信号が生成される。ＲＦ信号
は、可変減衰器（ＡＴＴ）、電力増幅器（ＰＡ）により
所望の出力レベルまで増幅された後、バンドパスフィル
タ（ＢＰＦ）に入力され、帯活き外のスプリアスを原水
させる。その後、ＲＦ信号は送受切り替えスイッチ（Ｔ
／Ｒ）、アンテナ（ＡＮＴ）を介して、空中に放射され
る。
【００１５】次に受信部について説明する。ＡＮＴで受
信したＲＦ信号は、Ｔ／Ｒを介して低雑音増幅器（ＬＮ
Ａ）に入力され、ＬＮＡにより増幅される。ＬＮＡから
出力されたＲＦ信号はバンドパスフィルタにより不要信
号が減衰され、２つの周波数変換器Ｉ−ＭＩＸ１（Ｒ
Ｘ）、Ｑ−ＭＩＸ１（ＲＸ）に入力される。Ｉ−ＭＩＸ
（ＲＸ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＲＸ）はそれぞれ位相が９０度
異なるローカル信号（ＬＯ）を用いて、入力されたＲＦ
信号をベースバンド信号に周波数変換する。周波数変換
されたベースバンド信号Ｉｃｈ（ＲＸ）、Ｑｃｈ（Ｒ
Ｘ）は図示しないローパスフィルタを介して、検波器に
入力される。直接変調方式では、上記に示したように周
波数変換器の数が最低４つに減らすことができる。しか
しながら、さらに必要個数を減らしたい要求がある。ま
た、周波数変換器の個数を減らすことはＦＤＤ（Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）のシ
ステムにおいては、消費電力の低減にもつながる。
信したＲＦ信号は、Ｔ／Ｒを介して低雑音増幅器（ＬＮ
Ａ）に入力され、ＬＮＡにより増幅される。ＬＮＡから
出力されたＲＦ信号はバンドパスフィルタにより不要信
号が減衰され、２つの周波数変換器Ｉ−ＭＩＸ１（Ｒ
Ｘ）、Ｑ−ＭＩＸ１（ＲＸ）に入力される。Ｉ−ＭＩＸ
（ＲＸ）、Ｑ−ＭＩＸ（ＲＸ）はそれぞれ位相が９０度
異なるローカル信号（ＬＯ）を用いて、入力されたＲＦ
信号をベースバンド信号に周波数変換する。周波数変換
されたベースバンド信号Ｉｃｈ（ＲＸ）、Ｑｃｈ（Ｒ
Ｘ）は図示しないローパスフィルタを介して、検波器に
入力される。直接変調方式では、上記に示したように周
波数変換器の数が最低４つに減らすことができる。しか
しながら、さらに必要個数を減らしたい要求がある。ま
た、周波数変換器の個数を減らすことはＦＤＤ（Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）のシ
ステムにおいては、消費電力の低減にもつながる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ＩＣの面積または低消
費電力のため、無線機に用いられる周波数変換器の必要
個数を減少させる。
費電力のため、無線機に用いられる周波数変換器の必要
個数を減少させる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る周波数変換器は受信された無線周波を
含む高周波信号と該高周波信号に基づいて生成された局
部発振信号とを乗算して出力する乗算回路と、送信すべ
き基底周波を含む低周波信号と該低周波信号に基づいて
生成された局部発振信号とを乗算して出力する乗算回路
とを備える周波数変換器において、送信時の信号処理と
受信時の信号処理とを切り換える切換手段と；前記切換
手段の切換え動作に基づいて、受信時には前記無線周波
数を含む高周波信号と前記局部発振信号とを乗算し、送
信時には前記基底周波数を含む高周波信号とを乗算する
同一周波数帯毎の送信・受信兼用の乗算回路と；を備え
ている。
め、本発明に係る周波数変換器は受信された無線周波を
含む高周波信号と該高周波信号に基づいて生成された局
部発振信号とを乗算して出力する乗算回路と、送信すべ
き基底周波を含む低周波信号と該低周波信号に基づいて
生成された局部発振信号とを乗算して出力する乗算回路
とを備える周波数変換器において、送信時の信号処理と
受信時の信号処理とを切り換える切換手段と；前記切換
手段の切換え動作に基づいて、受信時には前記無線周波
数を含む高周波信号と前記局部発振信号とを乗算し、送
信時には前記基底周波数を含む高周波信号とを乗算する
同一周波数帯毎の送信・受信兼用の乗算回路と；を備え
ている。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る周波数変換
器が適用される無線通信システムを示すブロック図であ
り、同図において、送信部１０Ｂ及び受信部２０Ｂを構
成する各回路は図２８で説明した回路と同一のものにつ
いては同一符号を付すことにより、重複説明を省略す
る。図１における新規な構成は、送受信兼用の周波数変
換部３０である。
器が適用される無線通信システムを示すブロック図であ
り、同図において、送信部１０Ｂ及び受信部２０Ｂを構
成する各回路は図２８で説明した回路と同一のものにつ
いては同一符号を付すことにより、重複説明を省略す
る。図１における新規な構成は、送受信兼用の周波数変
換部３０である。
【００１９】周波数変換部３０は、送信部１０Ｂの帯域
通過フィルタ１５及び可変減衰器１７と、受信部２０Ｂ
の帯域通過フィルタ２２及び２４と、に接続され、入力
信号と局部発振器７からの局部発振信号とを乗算する送
受信共用の周波数変換器３２と、送受信共用のＩチャネ
ル周波数変換器３３と、送受信共用のＱチャネル周波数
変換器３４と、を備えている。前記周波数変換器３２、
３３及び３４は、ディジタル信号処理部１の端子１ａよ
り供給される切換制御信号により送信時と受信時を切り
換え制御されている。また、ディジタル信号処理部１は
端子１ｂを介して送受信切換スイッチ６にも切換制御信
号を供給している。
通過フィルタ１５及び可変減衰器１７と、受信部２０Ｂ
の帯域通過フィルタ２２及び２４と、に接続され、入力
信号と局部発振器７からの局部発振信号とを乗算する送
受信共用の周波数変換器３２と、送受信共用のＩチャネ
ル周波数変換器３３と、送受信共用のＱチャネル周波数
変換器３４と、を備えている。前記周波数変換器３２、
３３及び３４は、ディジタル信号処理部１の端子１ａよ
り供給される切換制御信号により送信時と受信時を切り
換え制御されている。また、ディジタル信号処理部１は
端子１ｂを介して送受信切換スイッチ６にも切換制御信
号を供給している。
【００２０】図２は、本発明に係る周波数変換器が適用
される直接変換方式の無線通信システムを示すブロック
構成図であり、図２９に示される直接変換方式の従来例
の無線通信システムに対応している。同図においても、
図２９と同一符号を付したものは、重複説明を省略す
る。
される直接変換方式の無線通信システムを示すブロック
構成図であり、図２９に示される直接変換方式の従来例
の無線通信システムに対応している。同図においても、
図２９と同一符号を付したものは、重複説明を省略す
る。
【００２１】図２において、図１の周波数変換部３０に
相当するのが、周波数変換部３０Ａであり、周波数変換
器３２が設けられていない点を除いて、図１の周波数変
換器３０とほぼ同一の構成を備えている。
相当するのが、周波数変換部３０Ａであり、周波数変換
器３２が設けられていない点を除いて、図１の周波数変
換器３０とほぼ同一の構成を備えている。
【００２２】以下、説明図に基づいて実施例を述べる。
図３は、本発明に関する基本概念図である。高周波入力
信号ＲＸｉｎ（周波数ｆ（ＲＸｉｎ））と低周波入力信
号ＴＸｉｎ（周波数ｆ（ＴＸｉｎ））の加算を行なった
後、周波数変換器１０に入力する。一方、ローカル信号
ＬＯは周波数変換器１０のローカル入力部に入力され
る。周波数変換器１０の出力端子５に入力信号の周波数
変換が行われた結果が出力される。出力端子（５）は高
周波出力信号ＴＸｏｕｔに接続されるとともに、緩衝増
幅器ＢＵＦＦに入力される。ＢＵＦＦの出力端子（６）
は低周波出力端子ＲＸｏｕｔに接続される。図には示し
ていないが、ＴＸｏｕｔはハイパスフィルタまたはバン
ドパスフィルタを介して高周波成分のみが取り出され、
ＲＸｏｕｔはローパスフィルタまたはバンドパスフィル
タを介して低周波成分のみが取り出されるることにな
る。ＢＵＦＦは、ＲＸｏｕｔの後に接続されるフィルタ
の特性が端子（５）に影響を与えないようにするための
ものである。また、本周波数変換器をＴＤＤシステムに
応用するものであれば、ＴＸｏｕｔの後にはフィルタは
不要であっても良い。
図３は、本発明に関する基本概念図である。高周波入力
信号ＲＸｉｎ（周波数ｆ（ＲＸｉｎ））と低周波入力信
号ＴＸｉｎ（周波数ｆ（ＴＸｉｎ））の加算を行なった
後、周波数変換器１０に入力する。一方、ローカル信号
ＬＯは周波数変換器１０のローカル入力部に入力され
る。周波数変換器１０の出力端子５に入力信号の周波数
変換が行われた結果が出力される。出力端子（５）は高
周波出力信号ＴＸｏｕｔに接続されるとともに、緩衝増
幅器ＢＵＦＦに入力される。ＢＵＦＦの出力端子（６）
は低周波出力端子ＲＸｏｕｔに接続される。図には示し
ていないが、ＴＸｏｕｔはハイパスフィルタまたはバン
ドパスフィルタを介して高周波成分のみが取り出され、
ＲＸｏｕｔはローパスフィルタまたはバンドパスフィル
タを介して低周波成分のみが取り出されるることにな
る。ＢＵＦＦは、ＲＸｏｕｔの後に接続されるフィルタ
の特性が端子（５）に影響を与えないようにするための
ものである。また、本周波数変換器をＴＤＤシステムに
応用するものであれば、ＴＸｏｕｔの後にはフィルタは
不要であっても良い。
【００２３】図４は本発明に関するもう一つの基本概念
図である。図３と異なる部分は、周波数変換器１０の出
力（５）がＢＵＦＦ４０を介してＴＸｏｕｔに接続され
ていることである。
図である。図３と異なる部分は、周波数変換器１０の出
力（５）がＢＵＦＦ４０を介してＴＸｏｕｔに接続され
ていることである。
【００２４】この基本概念図の周波数変換器の入出力ス
ペクトルを図５に示す。ＲＸｉｎのスペクトルは１で示
してあり、ＴＸｉｎのスペクトルは２で示してある。ロ
ーカル信号は４で示してあり、出力は５で示してある。
図で示してあるように、入力信号は１と２の加算であ
り、その加算された信号がＬＯ（４）と乗算されて周波
数変換が行われる。周波数変換器が理想的であれば、入
力信号の１の成分は出力信号の低周波成分５−１に変換
され、入力信号の２の成分は高周波成分５−２に変換さ
れる。図２８、図２９等で示したＴＤＤ方式であれば、
入力信号は瞬時的には１または２のどちらかのみが入力
されているものであり、単なる従来例の周波数変換器と
なんら変わるところはないが、時間的に送信系の信号と
受信系の信号が交互に入力されることになる。また、従
来例では示していないが、ＦＤＤの場合は図５に示した
ように、同時に入力信号１，２が入力され、出力信号５
−１，５−２が出力されることになる。しかしながら、
この場合でもＴＤＤの場合と同じように、出力信号は周
波数変換器の後に接続されるフィルタにより、所望の信
号のみを取り出せる。
ペクトルを図５に示す。ＲＸｉｎのスペクトルは１で示
してあり、ＴＸｉｎのスペクトルは２で示してある。ロ
ーカル信号は４で示してあり、出力は５で示してある。
図で示してあるように、入力信号は１と２の加算であ
り、その加算された信号がＬＯ（４）と乗算されて周波
数変換が行われる。周波数変換器が理想的であれば、入
力信号の１の成分は出力信号の低周波成分５−１に変換
され、入力信号の２の成分は高周波成分５−２に変換さ
れる。図２８、図２９等で示したＴＤＤ方式であれば、
入力信号は瞬時的には１または２のどちらかのみが入力
されているものであり、単なる従来例の周波数変換器と
なんら変わるところはないが、時間的に送信系の信号と
受信系の信号が交互に入力されることになる。また、従
来例では示していないが、ＦＤＤの場合は図５に示した
ように、同時に入力信号１，２が入力され、出力信号５
−１，５−２が出力されることになる。しかしながら、
この場合でもＴＤＤの場合と同じように、出力信号は周
波数変換器の後に接続されるフィルタにより、所望の信
号のみを取り出せる。
【００２５】次に受信信号（高周波信号）と送信信号
（低周波信号）の加算信号を入力する周波数変換器の具
体的な実施例を説明する。
（低周波信号）の加算信号を入力する周波数変換器の具
体的な実施例を説明する。
【００２６】図１８に具体的な回路図を示す。ＴＸｉｎ
は図１８におけるＩＮ（ＬＯＷ）である低周波入力信号
を示し、ＬＯ，ＬＯ／はローカル信号を示す。またＯＵ
Ｔ，ＯＵＴ／は出力信号を示す。トランジスタＱ１のベ
ースは端子１００を介してＴＸｉｎに接続され、エミッ
タ端子（１０１）は抵抗Ｒ１を介して接地される。コレ
クタ端子はトランジスタＱ２，Ｑ３の共通エミッタ端子
に接続される。トランジスタＱ２のベース端子（１０
３）はＬＯに接続され、コレクタ端子は出力端子ＯＵＴ
に接続されるとともに、抵抗Ｒ２を介して電源端子ＶＤ
Ｄに接続される。トランジスタＱ３のベース端子（１０
４）はＬＯ／に接続され、コレクタ端子は出力端子ＯＵ
Ｔ／に接続されるとともに、抵抗Ｒ３を介して電源端子
ＶＤＤに接続される。一般にＲ２とＲ３の抵抗値は等し
いものが選ばれる。本回路において、ＴＸｉｎの入力信
号は、トランジスタＱ１と抵抗Ｒ１により電流に変換さ
れる。電流に変換された信号はＬＯ信号とＬＯ／信号の
大小に応じ、差動ペアトランジスタＱ２，Ｑ３により抵
抗Ｒ２に流されるか、抵抗Ｒ３に流されるか決定され
る。トランジスタＱ２，Ｑ３の利得が無限大であるなら
ば、（ＬＯの電位）＞（ＬＯ／の電位）であれば電流は
Ｒ２に流れ、（ＬＯの電位）＜（ＬＯ／の電位）であれ
ば電流はＲ３に流れることになる。
は図１８におけるＩＮ（ＬＯＷ）である低周波入力信号
を示し、ＬＯ，ＬＯ／はローカル信号を示す。またＯＵ
Ｔ，ＯＵＴ／は出力信号を示す。トランジスタＱ１のベ
ースは端子１００を介してＴＸｉｎに接続され、エミッ
タ端子（１０１）は抵抗Ｒ１を介して接地される。コレ
クタ端子はトランジスタＱ２，Ｑ３の共通エミッタ端子
に接続される。トランジスタＱ２のベース端子（１０
３）はＬＯに接続され、コレクタ端子は出力端子ＯＵＴ
に接続されるとともに、抵抗Ｒ２を介して電源端子ＶＤ
Ｄに接続される。トランジスタＱ３のベース端子（１０
４）はＬＯ／に接続され、コレクタ端子は出力端子ＯＵ
Ｔ／に接続されるとともに、抵抗Ｒ３を介して電源端子
ＶＤＤに接続される。一般にＲ２とＲ３の抵抗値は等し
いものが選ばれる。本回路において、ＴＸｉｎの入力信
号は、トランジスタＱ１と抵抗Ｒ１により電流に変換さ
れる。電流に変換された信号はＬＯ信号とＬＯ／信号の
大小に応じ、差動ペアトランジスタＱ２，Ｑ３により抵
抗Ｒ２に流されるか、抵抗Ｒ３に流されるか決定され
る。トランジスタＱ２，Ｑ３の利得が無限大であるなら
ば、（ＬＯの電位）＞（ＬＯ／の電位）であれば電流は
Ｒ２に流れ、（ＬＯの電位）＜（ＬＯ／の電位）であれ
ば電流はＲ３に流れることになる。
【００２７】図５は図３２で示した従来例の具体的な回
路図である。図４に比べ、回路の異なるところは、端子
ＴＸｉｎが高周波入力であるＲＸｉｎになっているとこ
ろのみである。動作は図４と同じである。
路図である。図４に比べ、回路の異なるところは、端子
ＴＸｉｎが高周波入力であるＲＸｉｎになっているとこ
ろのみである。動作は図４と同じである。
【００２８】図６はひとつの具体的な回路図を示してい
る。図４と異なる部分はＱ２０，ＶＢＢ，Ｒ２０からな
る電流源の部分である。以下その部分の構成を示す。ト
ランジスタＱ２０のコレクタはＱ２１，Ｑ２２からなる
差動ペアトランジスタの共通エミッタ端子に接続され、
ベース電源ＶＢＢを介して接地される。エミッタ端子は
ＴＸｉｎに接続されるとともに、抵抗Ｒ２０を介して接
地される。この回路においては、ＴＸｉｎから図４で示
した場合と同様に電圧入力も可能であるが、電流による
信号の入力も可能となる。回路の動作は図４と同じであ
る。
る。図４と異なる部分はＱ２０，ＶＢＢ，Ｒ２０からな
る電流源の部分である。以下その部分の構成を示す。ト
ランジスタＱ２０のコレクタはＱ２１，Ｑ２２からなる
差動ペアトランジスタの共通エミッタ端子に接続され、
ベース電源ＶＢＢを介して接地される。エミッタ端子は
ＴＸｉｎに接続されるとともに、抵抗Ｒ２０を介して接
地される。この回路においては、ＴＸｉｎから図４で示
した場合と同様に電圧入力も可能であるが、電流による
信号の入力も可能となる。回路の動作は図４と同じであ
る。
【００２９】図１９はもうひとつの具体的な回路図を示
している。回路構成は図６と同様であるが、Ｑ３０から
入力される信号は受信信号であるＲＸｉｎとなっている
ところが異なるものである。
している。回路構成は図６と同様であるが、Ｑ３０から
入力される信号は受信信号であるＲＸｉｎとなっている
ところが異なるものである。
【００３０】図６は本発明の具体的な回路例を示すもの
であり、図３または図４で示した信号の加算機能とＬＯ
信号との乗算部分のみを示したものである。本図で示し
ていない図３または図４で示したＢＵＦＦは、たとえば
エミッタホロワ回路で簡単に実現できるので、本回路は
省略した。以下に回路の接続を示す。トランジスタＱ１
００のエミッタ端子は受信側の高周波入力ＲＸｉｎに接
続されるとともに、抵抗Ｒ１００を介して接地される。
ベース端子は送信側の低周波入力ＴＸｉｎに接続され、
コレクタ端子はトランジスタＱ１０１、Ｑ１０２からな
る差動ペアトランジスタの共通エミッタ端子に接続され
る。Ｑ１０１のベース端子はローカル入力端子ＬＯに接
続され、コレクタ端子は出力端子ＯＵＴに接続されると
ともに負荷抵抗Ｒ１０１を介して電源端子ＶＤＤに接続
される。Ｑ１０２のベース端子はローカル入力ＬＯ／端
子に接続され、コレクタ端子は出力端子ＯＵＴ／に接続
されるとともに負荷抵抗Ｒ１０２を介して電源ＶＤＤに
接続される。
であり、図３または図４で示した信号の加算機能とＬＯ
信号との乗算部分のみを示したものである。本図で示し
ていない図３または図４で示したＢＵＦＦは、たとえば
エミッタホロワ回路で簡単に実現できるので、本回路は
省略した。以下に回路の接続を示す。トランジスタＱ１
００のエミッタ端子は受信側の高周波入力ＲＸｉｎに接
続されるとともに、抵抗Ｒ１００を介して接地される。
ベース端子は送信側の低周波入力ＴＸｉｎに接続され、
コレクタ端子はトランジスタＱ１０１、Ｑ１０２からな
る差動ペアトランジスタの共通エミッタ端子に接続され
る。Ｑ１０１のベース端子はローカル入力端子ＬＯに接
続され、コレクタ端子は出力端子ＯＵＴに接続されると
ともに負荷抵抗Ｒ１０１を介して電源端子ＶＤＤに接続
される。Ｑ１０２のベース端子はローカル入力ＬＯ／端
子に接続され、コレクタ端子は出力端子ＯＵＴ／に接続
されるとともに負荷抵抗Ｒ１０２を介して電源ＶＤＤに
接続される。
【００３１】差動ペアトランジスタは、ローカル信号に
応じてＱ１００のコレクタ端子に流れる電流を抵抗Ｒ１
０１か、あるいは抵抗１０２に切り替えて流す動作を行
なうものである。ＴＸｉｎ信号とＲＸｉｎ信号の加算は
トランジスタＱ１００と抵抗Ｒ１００で行なう。ベース
に入力されたＴＸｉｎ信号は、トランジスタＱ１００、
抵抗Ｒ１００からなる線形な電圧電流変換回路により電
流に変換され、トランジスタＱ１００のコレクタ端子に
出力される。一方、Ｑ１００のエミッタ端子に入力され
たＲＸｉｎ信号はエミッタ端子からみたトランジスタＱ
１００の入力インピーダンスの逆数と抵抗Ｒ１００の抵
抗値の逆数の比に電流が分流され、コレクタ端子にはエ
ミッタ端子に入力された電流がほぼ利得１で出力され
る。したがって、トランジスタＱ１００のコレクタ端子
にはＴＸｉｎ信号に比例した電流とＲＸｉｎ信号に比例
した電流が加算されて出力されることになる。
応じてＱ１００のコレクタ端子に流れる電流を抵抗Ｒ１
０１か、あるいは抵抗１０２に切り替えて流す動作を行
なうものである。ＴＸｉｎ信号とＲＸｉｎ信号の加算は
トランジスタＱ１００と抵抗Ｒ１００で行なう。ベース
に入力されたＴＸｉｎ信号は、トランジスタＱ１００、
抵抗Ｒ１００からなる線形な電圧電流変換回路により電
流に変換され、トランジスタＱ１００のコレクタ端子に
出力される。一方、Ｑ１００のエミッタ端子に入力され
たＲＸｉｎ信号はエミッタ端子からみたトランジスタＱ
１００の入力インピーダンスの逆数と抵抗Ｒ１００の抵
抗値の逆数の比に電流が分流され、コレクタ端子にはエ
ミッタ端子に入力された電流がほぼ利得１で出力され
る。したがって、トランジスタＱ１００のコレクタ端子
にはＴＸｉｎ信号に比例した電流とＲＸｉｎ信号に比例
した電流が加算されて出力されることになる。
【００３２】図７に本発明に係る具体的な回路の一例を
示す。図７の回路は、図６の回路とほぼ同じ構成をして
いるが、トランジスタＱ１２０のベースＲＸｉｎ信号が
入力され、エミッタ端子にＴＸｉｎが入力されていると
ころが異なるものである。動作に関しても、図６の回路
と同様であるので説明を省略する。
示す。図７の回路は、図６の回路とほぼ同じ構成をして
いるが、トランジスタＱ１２０のベースＲＸｉｎ信号が
入力され、エミッタ端子にＴＸｉｎが入力されていると
ころが異なるものである。動作に関しても、図６の回路
と同様であるので説明を省略する。
【００３３】図８は本発明に係る具体的な回路の一例を
示す。トランジスタＱ１４１，１４２、抵抗Ｒ１４１，
１４２からなる差動回路の構成は図６と同じであるの
で、説明を省略する。
示す。トランジスタＱ１４１，１４２、抵抗Ｒ１４１，
１４２からなる差動回路の構成は図６と同じであるの
で、説明を省略する。
【００３４】電流源Ｉ−ＴＸｉｎの一端は、電源ＶＤＤ
に接続され、もう一端はトランジスタＱ１４４のコレク
タとベースに接続されるとともに、トランジスタＱ１４
３のベース端子に接続される。Ｑ１４４のエミッタ端子
は抵抗Ｒ１４３を介して接地される。トランジスタＱ１
４３のエミッタ端子は抵抗Ｒ１４０を介して接地され、
コレクタ端子はベース電源ＶＢＢに接続されたベース接
地トランジスタＱ１４０のエミッタ端子に接続されると
ともに受信信号入力端子ＲＸｉｎに接続される。Ｑ１４
０のコレクタ端子は差動ペアトランジスタＱ１４１，Ｑ
１４２の共通エミッタ端子に接続される。本回路におい
て、電流源Ｉ−ＴＸｉｎはＴＸｉｎ信号の電流信号を表
すものであるが、バイアス電流を電流（直流電流）を含
んだものでもよい。以下に本回路の動作を示す。バイア
ス電流を含んだ送信信号である低周波電流Ｉ−ＴＸｉｎ
は、Ｑ１４４，Ｑ１４３，Ｒ１４３，Ｒ１４０からなる
カレントミラー回路により、Ｑ１４０のエミッタ端子に
入力される。また、図７で示したように、受信信号ＲＸ
ｉｎはＱ１４０のエミッタからみたインピーダンスの逆
数とＱ１４３のコレクタ端子からみたインピーダンズの
逆数の比に応じてＱ１４０のエミッタ端子に電流として
入力される。したがって、Ｑ１４０のコレクタ端子には
ＴＸｉｎによる電流信号とＲＸｉｎによる電流信号に比
例した電流が加算されて出力されることになる。その電
流は、ローカル信号に応じて差動ペアトランジスタＱ１
４１，Ｑ１４２より負荷抵抗Ｒ１４１，Ｒ１４２のどち
らかに流れる。
に接続され、もう一端はトランジスタＱ１４４のコレク
タとベースに接続されるとともに、トランジスタＱ１４
３のベース端子に接続される。Ｑ１４４のエミッタ端子
は抵抗Ｒ１４３を介して接地される。トランジスタＱ１
４３のエミッタ端子は抵抗Ｒ１４０を介して接地され、
コレクタ端子はベース電源ＶＢＢに接続されたベース接
地トランジスタＱ１４０のエミッタ端子に接続されると
ともに受信信号入力端子ＲＸｉｎに接続される。Ｑ１４
０のコレクタ端子は差動ペアトランジスタＱ１４１，Ｑ
１４２の共通エミッタ端子に接続される。本回路におい
て、電流源Ｉ−ＴＸｉｎはＴＸｉｎ信号の電流信号を表
すものであるが、バイアス電流を電流（直流電流）を含
んだものでもよい。以下に本回路の動作を示す。バイア
ス電流を含んだ送信信号である低周波電流Ｉ−ＴＸｉｎ
は、Ｑ１４４，Ｑ１４３，Ｒ１４３，Ｒ１４０からなる
カレントミラー回路により、Ｑ１４０のエミッタ端子に
入力される。また、図７で示したように、受信信号ＲＸ
ｉｎはＱ１４０のエミッタからみたインピーダンスの逆
数とＱ１４３のコレクタ端子からみたインピーダンズの
逆数の比に応じてＱ１４０のエミッタ端子に電流として
入力される。したがって、Ｑ１４０のコレクタ端子には
ＴＸｉｎによる電流信号とＲＸｉｎによる電流信号に比
例した電流が加算されて出力されることになる。その電
流は、ローカル信号に応じて差動ペアトランジスタＱ１
４１，Ｑ１４２より負荷抵抗Ｒ１４１，Ｒ１４２のどち
らかに流れる。
【００３５】図９は本発明に係わる具体的な回路の一例
を示す。図８と異なるところは、電流源Ｉ−ＴＸｉｎの
構成であるので、それのみを説明する。トランジスタＱ
１６５のエミッタ端子は抵抗Ｒ１６４を介して電源ＶＤ
Ｄに接続される。ベース端子は低周波信号ＴＸｉｎが入
力される。Ｑ１６５のコレクタ端子はトランジスタＱ１
６４のコレクタ、ベース端子とトランジスタＱ１６３の
ベース端子に接続される。トランジスタＱ１６５、抵抗
Ｒ１６４からなる電圧電流変換回路によりＴＸｉｎ信号
が電流に変換され、Ｑ１６４に入力される。Ｑ１６４，
Ｑ１６３，Ｒ１６３，Ｑ１６０からなるカレントミラー
回路により電流が複製され、ベース接地トランジスタＱ
１６０のエミッタ端子にＴＸｉｎに比例した信号が入力
される。他の部分においては図１０と全く同じ動作をす
る。
を示す。図８と異なるところは、電流源Ｉ−ＴＸｉｎの
構成であるので、それのみを説明する。トランジスタＱ
１６５のエミッタ端子は抵抗Ｒ１６４を介して電源ＶＤ
Ｄに接続される。ベース端子は低周波信号ＴＸｉｎが入
力される。Ｑ１６５のコレクタ端子はトランジスタＱ１
６４のコレクタ、ベース端子とトランジスタＱ１６３の
ベース端子に接続される。トランジスタＱ１６５、抵抗
Ｒ１６４からなる電圧電流変換回路によりＴＸｉｎ信号
が電流に変換され、Ｑ１６４に入力される。Ｑ１６４，
Ｑ１６３，Ｒ１６３，Ｑ１６０からなるカレントミラー
回路により電流が複製され、ベース接地トランジスタＱ
１６０のエミッタ端子にＴＸｉｎに比例した信号が入力
される。他の部分においては図１０と全く同じ動作をす
る。
【００３６】図１０は本発明に係る具体的な回路の一例
を示すもので、図１０の受信信号ＲＸｉｎ入力と低周波
送信信号ＴＸｉｎ（Ｉ−ＴＸｉｎ）入力を入れ換えたも
のである。
を示すもので、図１０の受信信号ＲＸｉｎ入力と低周波
送信信号ＴＸｉｎ（Ｉ−ＴＸｉｎ）入力を入れ換えたも
のである。
【００３７】図１１は図１０の受信信号入力ＲＸｉｎと
低周波送信信号ＴＸｉｎを入れ換えた、本発明に係わる
具体的な回路の一例を示す図である。図１２、１３はそ
れぞれ図８、図９と同様な動作を行うものである。
低周波送信信号ＴＸｉｎを入れ換えた、本発明に係わる
具体的な回路の一例を示す図である。図１２、１３はそ
れぞれ図８、図９と同様な動作を行うものである。
【００３８】図１２は本発明に係わる具体的な回路の一
例を示すもので、電圧電流変換用トランジスタＱ１０の
ベースに、送信用低周波信号と受信用高周波信号加算さ
れた信号が入力されるものでである。一方、図１３は本
発明に係わる具体的な回路の一例を示すもので、受信用
高周波（電流）信号ＲＸｉｎの端子に、送信用低周波信
号と受信用高周波信号加算された信号が入力されるもの
である。
例を示すもので、電圧電流変換用トランジスタＱ１０の
ベースに、送信用低周波信号と受信用高周波信号加算さ
れた信号が入力されるものでである。一方、図１３は本
発明に係わる具体的な回路の一例を示すもので、受信用
高周波（電流）信号ＲＸｉｎの端子に、送信用低周波信
号と受信用高周波信号加算された信号が入力されるもの
である。
【００３９】図１４から図１７は図１２、図１３で示し
た送信用低周波信号と受信用高周波信号の加算を行なう
回路ま具体的な実施例を示してある。
た送信用低周波信号と受信用高周波信号の加算を行なう
回路ま具体的な実施例を示してある。
【００４０】図１４ではＱ２６０と抵抗Ｒ２６０からな
る電圧電流変換回路によりＴＸｉｎ信号が電流に変換さ
れる。また、Ｑ２６１と抵抗Ｒ２６１からなる電圧電流
回路によりＴＸｉｎ信号が電流に変換される。電流に変
換された信号はそれぞれ加算され、負荷抵抗Ｒ２６２に
流れる。これにより、出力端子ＯＵＴにはＴＸｉｎを加
算した信号の比例する信号が出力されることになる。
る電圧電流変換回路によりＴＸｉｎ信号が電流に変換さ
れる。また、Ｑ２６１と抵抗Ｒ２６１からなる電圧電流
回路によりＴＸｉｎ信号が電流に変換される。電流に変
換された信号はそれぞれ加算され、負荷抵抗Ｒ２６２に
流れる。これにより、出力端子ＯＵＴにはＴＸｉｎを加
算した信号の比例する信号が出力されることになる。
【００４１】図１５は図１４の回路にカスコードトラン
ジスタＱ２８２、２８３を接続したものであり、それに
より高速化を図ったものである。
ジスタＱ２８２、２８３を接続したものであり、それに
より高速化を図ったものである。
【００４２】図１６は図１４の回路の出力段に緩衝増幅
器の機能を持ち合わせたレベルシフト回路（Level Shif
t ）を接続したものである。
器の機能を持ち合わせたレベルシフト回路（Level Shif
t ）を接続したものである。
【００４３】図１７は図１５の回路にレベルシフト回路
を接続したものである。図１５から図１９の加算回路は
基本的には図１４と同様な動作を行うので、動作の説明
は省略する。
を接続したものである。図１５から図１９の加算回路は
基本的には図１４と同様な動作を行うので、動作の説明
は省略する。
【００４４】図２０、図２１、図２２、図２３、図２
４、図２５、図２６、図２７に示した本発明に係る具体
的な回路例はそれぞれ図６、図７、図１２、図１３、図
８、図９、図１０、図１２の差動化回路である動作は単
相入力のものと同じであるので説明は省略する。
４、図２５、図２６、図２７に示した本発明に係る具体
的な回路例はそれぞれ図６、図７、図１２、図１３、図
８、図９、図１０、図１２の差動化回路である動作は単
相入力のものと同じであるので説明は省略する。
【００４５】上記に示した送受信用周波数変換機の実施
例は、能動素子としてバイポーラトランジスタを仮定し
て説明した（記号により仮定してあった）が、ＧａＡｓ
−ＨＢＴもとよりたとえばＣＭＯＳやＧａＡｓＭＥＳＦ
ＥＴなどの電界効果型のトランジスタ（ＦＥＴ）を用い
ても、同様に動作する。
例は、能動素子としてバイポーラトランジスタを仮定し
て説明した（記号により仮定してあった）が、ＧａＡｓ
−ＨＢＴもとよりたとえばＣＭＯＳやＧａＡｓＭＥＳＦ
ＥＴなどの電界効果型のトランジスタ（ＦＥＴ）を用い
ても、同様に動作する。
【００４６】次にこれまで説明した送受信用周波数変換
器を図２８で示した従来のヘテロダイン方式に応用した
図を図１に示す。図２８に示したＭＩＸ（ＲＸ）とＭＩ
Ｘ（ＴＸ）は、本発明の送受信用周波数変換器を用いる
ことで、一つまとめられたＭＩＸ（ＲＸ，ＴＸ）に置き
換えられる。
器を図２８で示した従来のヘテロダイン方式に応用した
図を図１に示す。図２８に示したＭＩＸ（ＲＸ）とＭＩ
Ｘ（ＴＸ）は、本発明の送受信用周波数変換器を用いる
ことで、一つまとめられたＭＩＸ（ＲＸ，ＴＸ）に置き
換えられる。
【００４７】また、図２８に示したＩ−ＭＩＸ（ＲＸ）
とＩ−ＭＩＸ（ＴＸ）はＩ−ＭＩＸ（ＲＸ，ＴＸ）に置
き換えられるとともに、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）とＱ−ＭＩ
Ｘ（ＲＸ）はＱ−ＭＩＸ（ＲＸ，ＴＸ）に置き換えられ
る。
とＩ−ＭＩＸ（ＴＸ）はＩ−ＭＩＸ（ＲＸ，ＴＸ）に置
き換えられるとともに、Ｑ−ＭＩＸ（ＴＸ）とＱ−ＭＩ
Ｘ（ＲＸ）はＱ−ＭＩＸ（ＲＸ，ＴＸ）に置き換えられ
る。
【００４８】図２には、直接変調方式に本送受信用周波
数変換器を用いた構成を示す。
数変換器を用いた構成を示す。
【００４９】本発明の送受信用周波数変換器を用いるこ
とで、図２９に示したＱ−ＭＩＸ１（ＲＸ）とＱ−ＭＩ
Ｘ１（ＴＸ）はＱ−ＭＩＸ１（ＲＸ，ＴＸ）に置き換え
られ、Ｉ−ＭＩＸ１（ＲＸ）とＩ−ＭＩＸ１（ＴＸ）は
Ｉ−ＭＩＸ１（ＲＸ，ＴＸ）に置き換えられることとな
る。
とで、図２９に示したＱ−ＭＩＸ１（ＲＸ）とＱ−ＭＩ
Ｘ１（ＴＸ）はＱ−ＭＩＸ１（ＲＸ，ＴＸ）に置き換え
られ、Ｉ−ＭＩＸ１（ＲＸ）とＩ−ＭＩＸ１（ＴＸ）は
Ｉ−ＭＩＸ１（ＲＸ，ＴＸ）に置き換えられることとな
る。
【００５０】これまで説明した送受信用周波数変換器の
応用において、ＴＤＤシステムを例に上げていたが、周
波数変換器の出力を緩衝増幅器等を用いて分配した後に
所望のフィルタを付加することで、ＦＤＤ（Frequency
Division Duplex ）システムに応用することも可能であ
る。この場合、周波数変換器が１つになるため、ＩＣも
小形化のみならず、低消費電力化が達成できる。
応用において、ＴＤＤシステムを例に上げていたが、周
波数変換器の出力を緩衝増幅器等を用いて分配した後に
所望のフィルタを付加することで、ＦＤＤ（Frequency
Division Duplex ）システムに応用することも可能であ
る。この場合、周波数変換器が１つになるため、ＩＣも
小形化のみならず、低消費電力化が達成できる。
【００５１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
周波数変換器は、送信すべき信号と受信された信号のそ
れぞれの周波数の変換を共用可能な乗算回路により行う
ようにしているので、それぞれの乗算器を受信用及び送
信用に重複して設ける必要がなくなり、この周波数変換
器を構成する集積回路をさらに高集積化することができ
る。
周波数変換器は、送信すべき信号と受信された信号のそ
れぞれの周波数の変換を共用可能な乗算回路により行う
ようにしているので、それぞれの乗算器を受信用及び送
信用に重複して設ける必要がなくなり、この周波数変換
器を構成する集積回路をさらに高集積化することができ
る。
【００５２】また、本発明に係る周波数変換器を無線機
や携帯電話機等の送受信システムに搭載するのに際し、
装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。さら
に、本発明に係る周波数変換器を周波数分割二重化シス
テムに応用した場合には、周波数変換器が受信用と送信
用とで１つを兼用することになるため、集積回路の高集
積化に加えて、消費電力の低減にも資するという効果を
有する。
や携帯電話機等の送受信システムに搭載するのに際し、
装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。さら
に、本発明に係る周波数変換器を周波数分割二重化シス
テムに応用した場合には、周波数変換器が受信用と送信
用とで１つを兼用することになるため、集積回路の高集
積化に加えて、消費電力の低減にも資するという効果を
有する。
【図１】本発明に係る周波数変換器を含む無線送受信シ
ステムの全体を示すブロック図である。
ステムの全体を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る周波数変換器を含む他の無線送受
信システムの全体を示すブロック図である。
信システムの全体を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る周波数変換器の一例の基本構成を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図４】本発明に係る周波数変換器の他の一例の基本構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図５】本発明に係る周波数変換器の動作を示す説明図
である。
である。
【図６】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送受
信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図７】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送受
信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送受
信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図９】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送受
信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る送受信共用周波数変換器の一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る送受信共用周波数変換器の一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図１４】本発明に係る送受信信号の加算回路の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１５】本発明に係る送受信信号の加算回路の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１６】本発明に係る送受信信号の加算回路の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１７】本発明に係る送受信信号の加算回路の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１８】本発明に係る送受信共用周波数変換器の一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図１９】本発明に係る送受信共用周波数変換器の一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２０】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図２１】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図２２】本発明に係る送受信共用周波数変換器の一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２３】本発明に係る送受信共用周波数変換器の一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２４】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図２５】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図２６】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図２７】本発明に係る送受信信号の加算回路を含む送
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
受信共用周波数変換器の一例を示す説明図である。
【図２８】従来の無線システムの一例を示す説明図であ
る。
る。
【図２９】従来の無線システムの他の一例を示す説明図
である。
である。
【図３０】従来の送信用（ａ）、受信用（ｂ）の周波数
変換器のそれぞれの動作を説明する図。
変換器のそれぞれの動作を説明する図。
３０、３０Ａ 送受信部共用周波数変換部 ３１ 切換制御回路 ３２、３３、３４ 周波数変換器 ＰＡ 電力増幅器 Ｔ／Ｒ 送受切り替えスイッチ ＡＭＰ 可変利得高周波増幅器 ＭＩＸ 周波数変換器 ９０ ９０度移相器 ＬＯ ローカル信号またはローカル入力端子 ＢＵＦＦ 緩衝増幅器 ＡＮＴ アンテナ Ｌｅｖｅｌ Ｓｈｉｆｔ レベルシフト回路 Ｒｎ（ｎ＝整数） 抵抗 Ｃｎ（ｎ＝整数） キャパシタ Ｑｎ（ｎ＝整数） トランジスタ Ｉｎ（ｎ＝整数） 電流源 ＶＤＤ，ＶＢＢ 電圧源 ＴＸｉｎ 低周波信号または送信信号 ＲＸｉｎ 高周波信号または受信信号 ＯＵＴ 出力端子
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｑ 7/32 Ｈ０４Ｌ 5/16 Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｖ // Ｈ０４Ｌ 5/16 Ｐ
Claims (5)
- 【請求項１】受信された無線周波を含む高周波信号と該
高周波信号に基づいて生成された局部発振信号とを乗算
して出力する乗算回路と、送信すべき基底周波を含む低
周波信号と該低周波信号に基づいて生成された局部発振
信号とを乗算して出力する乗算回路とを備える周波数変
換器において、 送信時の信号処理と受信時の信号処理とを切り換える切
換手段と；前記切換手段の切換え動作に基づいて、受信
時には前記無線周波数を含む高周波信号と前記局部発振
信号とを乗算し、送信時には前記基底周波数を含む高周
波信号とを乗算する同一周波数帯毎の送信・受信兼用の
乗算回路と；を備える周波数変換器。 - 【請求項２】前記局部発振信号と乗算される入力信号
は、無線機で用いられる周波数帯の異なる送信信号と受
信信号を含む２つ以上の信号を加算器により加算して生
成した信号を用いて、前記乗算回路の出力信号は、周波
数変換後の出力を異なる周波数帯域毎に分離する１つ以
上のフィルタにより分離されることを特徴とする請求項
１に記載の周波数変換器。 - 【請求項３】前記加算器は、第１の入力信号が供給され
るベース端子またはゲート端子と、第２の入力信号が供
給されるエミッタ端子またはソース端子と、を備える第
１のトランジスタよりなる請求項２に記載の周波数変換
器。 - 【請求項４】前記加算器は、第１の信号及び第２の信号
がエミッタ端子またはソース端子に供給される第１のト
ランジスタよりなる請求項２に記載の周波数変換器。 - 【請求項５】前記加算機は、第１の入力信号が供給され
るベース端子またはベース端子及び接地されたエミッタ
端子またはソース端子を含む第２のトランジスタと、第
２の入力信号が供給されるベース端子またはベース端子
及び接地されたエミッタ端子またはソース端子を含む第
３のトランジスタと、を備え、これら第２及び第３のト
ランジスタのコレクタまたはドレインに流れる電流が加
算されることを特徴とする請求項２に記載の周波数変換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05984396A JP3369396B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 無線送受信共用周波数変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05984396A JP3369396B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 無線送受信共用周波数変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09252324A true JPH09252324A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3369396B2 JP3369396B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=13124907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05984396A Expired - Fee Related JP3369396B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 無線送受信共用周波数変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3369396B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11331029A (ja) * | 1998-05-19 | 1999-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 双方向型無線通信装置およびそれを用いたｐｃｍｃｉａカード型双方向無線通信装置 |
| JP2003533930A (ja) * | 2000-05-18 | 2003-11-11 | ブロードバンド・イノベーションズ・インコーポレイテッド | Ｉｆ／ｒｆ変換および低損失スプリアスノイズ除去を行うマルチチャンネルシステム用のアジャイル周波数変換器 |
| US7127268B2 (en) | 2001-06-21 | 2006-10-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radio transmission apparatus and radio transmission method |
| US7783266B2 (en) | 2004-10-08 | 2010-08-24 | Panasonic Corporation | Bidirectional frequency converter and radio equipment using same |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP05984396A patent/JP3369396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11331029A (ja) * | 1998-05-19 | 1999-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 双方向型無線通信装置およびそれを用いたｐｃｍｃｉａカード型双方向無線通信装置 |
| JP2003533930A (ja) * | 2000-05-18 | 2003-11-11 | ブロードバンド・イノベーションズ・インコーポレイテッド | Ｉｆ／ｒｆ変換および低損失スプリアスノイズ除去を行うマルチチャンネルシステム用のアジャイル周波数変換器 |
| US7127268B2 (en) | 2001-06-21 | 2006-10-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radio transmission apparatus and radio transmission method |
| US7783266B2 (en) | 2004-10-08 | 2010-08-24 | Panasonic Corporation | Bidirectional frequency converter and radio equipment using same |
| US8145143B2 (en) | 2004-10-08 | 2012-03-27 | Panasonic Corporation | Bidirectional frequency converter and radio equipment using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3369396B2 (ja) | 2003-01-20 |
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