JPH09503369A - ゼロｉｆ受信機における又はこれに関する改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 低域通過濾波器(20,22) の帯域幅を実質的に一定に保ちながら利得を変化させることができるゼロＩＦ受信機のための自動利得制御についての方策である。低域通過濾波器(20,22) はジャイレータ濾波器として実現され、その各々は少なくとも一対の相互コンダクタを具え、それらの相互コンダクタンスの積が一定値に保たれるようにそれらの相互コンダクタンスの比を調整できる。相互コンダクタンスの比を調整するための電子的な信号は、受信信号の瞬間的な信号振幅から導出される。

Description

【発明の詳細な説明】 ゼロＩＦ受信機における又はこれに関する改良技術分野 本発明は、ゼロＩＦ受信機における又はこれに関する改良に関し、特に、しか しながら排他的ではなしに、ゼロＩＦ受信機における利得制御に関する。背景技術 ゼロＩＦ受信機における自動利得制御の既知の技術は、直交対応ミキサーを具 え、そのＩ出力及びＱ出力は混合生成物から低域通過濾波器を用いて各信号の差 を導出することによって得られ、それぞれの利得制御増幅器の信号を増幅し受信 信号の瞬間的な信号振幅の評価を提供するＩ信号及びＱ信号の平方の和を得、こ の信号を増幅器の利得制御入力に供給する。往々にして利得制御増幅器が低域通 過濾波器より前にあることがある。この場合、増幅器に対する利得制御信号は、 濾波器の瞬間的な出力レベルから導出される。このような動作の１つの欠点は、 濾波器が高次の濾波器である場合にはフィードバック回路が不安定になる傾向に あることである。不安定化の問題は、増幅器への利得制御フィードバックパスに 位置するもう１つの濾波器を置くことによって克服された。この追加の濾波器の カットオフ周波数は他の濾波器のそれより遥に低く、ループレスポンスを極めて 遅くする効果を有する。その結果、ＡＧＣ回路は、大きな信号の増加に対して素 早く応答することができなくなり、このため、回路の過負荷を生ずる。しかしな がら、総体的に１次システムとして作用する回路としては極めて安定である。発明の開示 本発明の目的は、高速レスポンスと一次システムの安定性とを有するＡＧＣ回 路を提供することにある。 本発明によれば、第１及び第２直交対応周波数ダウン変換段を具え、第１及び 第２周波数ダウン変換段の出力がそれぞれ第１及び第２ジャイレータＩＦ濾波段 に接続され、第１及び第２ジャイレータＩＦ濾波段の出力に接続され受信した信 号の瞬間的な信号振幅の評価を導出する手段を具え、前記手段の出力は前記第１ 及び第２ジャイレータＩＦ濾波段の利得制御入力に接続され、第１及び第２ジャ イレータＩＦ濾波段の各々が少なくとも一対の相互コンダクタを具備し、その相 互コンダクタの相互コンダクタンスがそれらの相互コンダクタンスの積を一定に 保ちながら調整可能であることを特徴とするゼロＩＦ受信機が提供される。 ゼロＩＦ受信機の１つの実施例においては、平方和の回路とジャイレータ濾波 器との組合せを具える利得制御回路が、濾波器の帯域幅は実質的に不変に保たれ ながら利得を変化し得るＡＧＣ回路を与えることが見出された。更に、濾波器が 高次であるにも拘わらず、フィードバックシステムの安定性は一次システムのそ れと比較できる程度に留まる。このように、この濾波器は、ＡＧＣループに悪影 響を与えることなく、所要の選択性を持つことができる。図面の簡単な説明 次に、本発明を図面を用いて例により説明する。 図１は、本発明によるゼロＩＦ受信機の概要ブロック図、 図２は、ＬＣ低域通過濾波器の概要回路図、 図３は、インダクタンスとしてジャイレータ濾波器が用いられた図２に示す濾 波器の概要回路図、 図４は、図３の濾波器の一例の概要回路図、 図５は、周波数Ｆと実質的に一定帯域幅の濾波器の利得Ｇとの関係の変化を表 す曲線の組を示す図である。 図における同一の参照番号は対応する特徴を表すために用いられている。本発明を実施するためのモード 図１に示されたゼロＩＦ受信機はアンテナ10を具え、これはｒｆ端末装置12に 接続される。ｒｆ端末装置12は、受信機の構成に依存するが、簡単なものはｒｆ 出力信号を供給するｒｆ増幅器を具えるか、又はＩＦ出力信号を供給する周波数 ダウン変換段を具える。段12からの出力は、２つの直交対応パスＩ及びＱに分け られる。これらのパスの各々は同一であり、ミキサー14、16を具え、ここでは段 12からの出力が、直交対応ローカル発振（ＬＯ）信号を用いてゼロＩＦに周波数 ダウン変換される。直交対応ＬＯ信号はローカル発振器18によって生成され、そ の出力はミキサー14と９０度位相シフター19に接続され、位相シフター19はミキ サー16に接続される。ミキサー14、16の出力は、それぞれ低域通過濾波器20、22 に接続される。この濾波器20、22はジャイレータ濾波器（図３及び４に関連して 後述される）として実現され、その中の信号に対して利得制御を行う。濾波器20 、22の出力はデモジュレータ24に接続され、デモジュレータ24は信号出力26を有 する。利得制御を行うため、濾波器20、22の出力における信号の瞬間的な信号振 幅の評価が、それぞれ濾波器20、22からデモジュレータへの信号パスに接続され た２つの入力を有する乗算器28、30を具える平方和装置によって得られる。積算 回路32は乗算器28、30の出力を結合し、平方和出力を供給し、これはそれぞれ濾 波器20、22の利得制御入力34、36に加えられる。 図２は受動部品を用いて構成された濾波器Ｆの回路図を示す。濾波器Ｆは、コ ンデンサＣ１、Ｃ２及び抵抗デバイスＲ１、Ｒ２によってシャントされた直列イ ンダクタンスＬを具える。入力信号を表す電流源40は、並列Ｒ１、Ｃ１結合をシ ャントする。 本発明によれば、図２に示すＬＣ濾波器は、図３に示すようにジャイレータ濾 波器として実現され、この図によれば、インダクタンスはコンデンサＣ３並びに 相互コンダクタTC1 及びTC2 によって実現されている。抵抗デバイスＲ１、Ｒ２ は、図４に示すようにロングテイル対の相互コンダクタ回路として実現されるの で、長方形の中に図示されている。 図４を参照すると、濾波器回路は電源線42、44間に接続された電流源40から駆 動される。抵抗デバイスＲ１はＮＰＮトランジスタ46、47を具える。トランジス タ46、47のエミッタ電極は共に、電流Ｉt を供給する電流源48に接続される。ト ランジスタ46、47のコレクタ及びベースは、それぞれ電源線42、44に接続される 。コンデンサＣ１は電源線42、44間に接続される。相互コンダクタTC1 は、２対 のロングテイル結合されたＮＰＮトランジスタ54、55及び56、57を具える。トラ ンジスタ54、55のエミッタ電極は共に、電流Ｉb を供給する電流源58に接続され る。トランジスタ54、55のコレクタ電極は、それぞれ線50、52に接続される。ト ランジスタ56、57のエミッタ電極は共に、電流Ｉc を供給する電流源60に接続さ れる。トランジスタ56、57のベース電極は、それぞれ線50、52に接続され、これ らのトランジスタのコレクタ電極は、それぞれ線44、42に接続される。 コンデンサＣ３は線50、52間に接続される。 相互コンダクタTC2 は、２対のロングテイル結合されたＮＰＮトランジスタ62 、63及び64、65を具える。トランジスタ62、63のエミッタ電極は共に、電流Ｉd を供給する電流源66に接続される。トランジスタ62、63のコレクタ電極は、それ ぞれ線70、72に接続される。トランジスタ64、65のエミッタ電極は共に、電流Ｉ e を供給する電流源68に接続される。トランジスタ64、65のベース電極は、それ ぞれ線70、72に接続され、これらのトランジスタのコレクタ電極は、それぞれ線 52、50に接続される。 コンデンサＣ２は線70、72間に接続される。 抵抗デバイスＲ２はＮＰＮトランジスタ74、75を具える。トランジスタ74、75 のエミッタ電極は共に、電流Ｉt を供給する電流源76に接続される。トランジス タ74、75のコレクタ及びベースは、それぞれ線70、72に接続される。 図４に示された回路を検討すると、濾波器のカットオフ周波数を一定に保つた め、 積Ib．Ic＝It²であり、 更にId．Ie＝It²であり、 従ってIb．Ic＝Id．Ieである。 更に、Ib＝Id及びIc＝Ieとすることにより、積、及び従って濾波器のカットオ フ周波数は一定である。 このように、例えば１つの値を半分にすれば他の値を２倍にして積を一定にし ながら、所謂Ｉb 及びＩc （及び同様にＩd 及びＩe ）を変えることにより、濾 波器のカットオフ周波数を実質的に変えることなく、回路利得Ｇを変えることが できる。これは、図５に示された曲線によって表される。 図１を参照すると、積算回路32からの平方和信号は、電源58、60及び／又は66 、68によって供給される電流を、それらの積が確実に一定に保たれた状態でそれ ぞれを変化させるために用いられる。 濾波器の次数への依存性は、利得を変えるための手段の数に依存する。例えば ３次の濾波器は２つの利得を変えるための手段を有し、５次の濾波器は４つの利 得を変えるための手段を有し、ｎ次の濾波器は（ｎ−１）個の利得を変えるため の手段を有する。濾波器の次数とは無関係に、図１に示されたフィードバックル ープの周りに見られる次数は１次であり、確立されたフィードバック理論によれ ば、このループは安定である。それにも拘わらず、この利得制御ループは信号振 幅の変化に高速で応答することができる。 当業者においては、本開示を読むことから他の変形が明らかになる。このよう な変形は、ゼロＩＦ受信機及びその部品の設計、製造及び使用についての既知の 他の特徴、及びここに既に述べられた特徴に代えて又はこれに加えて用いられる 特徴を含むことができる。本出願において、請求の範囲が特徴の特定の組合せと して記載されていたとしても、それは、本出願の開示の範囲は更に、明示的であ ると否とに拘わらず、それらのいかなる一般化に拘わらず、それらがここに請求 されたいかなる発明と同一の発明に関すると否とに拘わらず、本発明が軽減する 技術的な課題と同一の課題の一部又は全部を軽減すると否とに拘わらず、ここに 記載されたいかなる新規な特徴又はここに記載された特徴のいかなる新規な組合 せをも含むものとして理解されるべきである。出願人は、ここに、本出願又はこ れから導出される継続出願の係属中、このような特徴及び／又はこのような特徴 の組合せについて新しい請求項を構成することがあり得ることを明記する。 工業的な応用性 コードレス電話機又はセルラー電話機のような製品に使用するためのゼロＩＦ 受信機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ムーア ポール アンソニー イギリス国 ビーエヌ25 ２ユーユー イ ースト エセックス シーフォード クレ メンティン アヴェニュー 79

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１及び第２直交対応周波数ダウン変換段を具え、第１及び第２周波数ダウ ン変換段の出力がそれぞれ第１及び第２ジャイレータＩＦ濾波段に接続され、第 １及び第２ジャイレータＩＦ濾波段の出力に接続され受信した信号の瞬間的な信 号振幅の評価を導出する手段を具え、前記手段の出力は前記第１及び第２ジャイ レータＩＦ濾波段の利得制御入力に接続され、第１及び第２ジャイレータＩＦ濾 波段の各々が少なくとも一対の相互コンダクタを具備し、その相互コンダクタの 相互コンダクタンスがそれらの相互コンダクタンスの積を一定に保ちながら調整 可能であることを特徴とするゼロＩＦ受信機。 ２．前記瞬間的な信号振幅の評価を導出する手段が、第１及び第２ジャイレータ ＩＦ濾波段の出力における信号振幅の平方の和を求める手段を具えることを特徴 とする請求項１に記載の受信機。 ３．相互コンダクタンスの比が調整される相互コンダクタの対の数が、濾波段の 次数より１少ないことを特徴とする請求項１に記載の受信機。 ４．前記瞬間的な信号振幅の評価を導出する手段が、第１及び第２ジャイレータ ＩＦ濾波段の出力における信号振幅の平方の和を求める手段を具え、相互コンダ クタンスの比が調整される相互コンダクタの対の数が、濾波段の次数より１少な いことを特徴とする請求項１に記載の受信機。