JPH11122134A

JPH11122134A - 信号処理システム

Info

Publication number: JPH11122134A
Application number: JP10212233A
Authority: JP
Inventors: Thomas Hornak; トーマス・ホーナク; Knud Knudsen; クヌード・クヌードセン
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 1999-04-30
Also published as: DE69819626T2; US5974306A; DE69819626D1; EP0896424B1; EP0896424A1

Abstract

(57)【要約】【課題】受信機におけるイメージ除去性能を改善する。【解決手段】同調ミクサ、時分割Ｉ−Ｑミクサ、複合濾
波器およびイメージ除去器を備えたイメージ除去受信機
において、時分割Ｉ−Ｑミクサは分配スイッチ、同位相
及び直角位相極性反転器とクロック発生器とを備える。
分配スイッチは入力信号をパルス化して、同位相、直角
位相、反転位相および反転直角位相パルスを極性反転器
に分配する。この分配において、パルス間の滲出を生じ
る状態でも目標信号の同位相成分と直角位相成分との直
交性は劣化しない。分配スイッチに蓄積する電荷をパル
ス間で廃棄しさらに劣化を少なくする。電流モードの電
界効果トランジスタにより施工して利得の整合をはかっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ信号処理
に関するものであり、とりわけ、同位相及び直角位相の
信号成分が発生する信号処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】古典的な無線通信システムには、送信機
と受信機が含まれている。送信機は、情報（例えば、サ
ウンド、ビデオ、及び、データ情報）を備えた信号によ
って搬送波信号の振幅、周波数、及び／または、位相を
変調する。受信機は、被変調搬送波信号を受信して復調
し、情報を備えた信号を抽出する。

【０００３】一般に、受信機は、所望の被変調搬送波信
号だけでなく、密集した周波数スペクトルにまたがる他
の被変調搬送波信号も受信する。こうした受信機の難題
は、選択すること、すなわち、「目標」搬送波信号に
「同調」し、その一方で、不要信号を除去することであ
る。

【０００４】より経済的な低周波成分を利用するため、
受信信号は、一般に、復調前に、低周波に変換される。
「ヘテロダイン」受信機には、一般に、ミクサと局部発
振器が含まれている。局部発振器は、一定周波数の波形
を出力する。また、局部発振器は、異なる搬送波周波数
を備えた目標信号に「同調」するように調整可能であ
る。ミクサは、入力信号と局部発振器波形を混合して、
差信号（または、より稀ではあるが、和信号）を生じさ
せる。差信号には、受信目標信号と同じ変調を施された
周波数変換目標信号が含まれており、変換目標信号の搬
送波周波数は、受信目標信号の搬送波周波数と局部発振
器波形の周波数の差である。従って、搬送波周波数が８
０５ＭＨｚの受信信号と８００ＭＨｚの局部発振器波形
を混合すると、結果として、搬送波周波数が５ＭＨｚの
信号が生じる。従って、８０５ＭＨｚの信号の代わり
に、５ＭＨｚの信号を復調することが可能になる。

【０００５】一般に、不要信号も受信され、同様に周波
数変換される。帯域幅の割り当てが適正であると仮定す
ると、これら不要信号は、周波数によって目標信号から
区別することが可能である。適合する帯域濾波器を用い
ることによって、周波数変換前または後に不要信号の大
部分を除去することが可能である。

【０００６】ミクサ段によって、目標信号と同じ絶対値
の搬送波周波数に変換されるイメージ信号は、特に考慮
しなければならない。上記例の場合、７９５ＭＨｚの受
信時搬送波周波数を備えたイメージ信号は、−５ＭＨｚ
の搬送波周波数に変換される。大部分の信号処理装置
は、符号によって周波数を弁別しないので、５ＭＨｚの
目標信号から−５ＭＨｚのイメージ信号を除去するのは
困難である。

【０００７】目標及びイメージ信号の受信時搬送波周波
数が十分に異なる場合、帯域濾波によって、混合前にイ
メージ信号を除去することが可能である。従って、ミク
サ出力には不要イメージ信号が発生しない。しかし、目
標信号の周波数に近い搬送波周波数を備える受信イメー
ジ信号を帯域濾波して除くことが実際的でないことがあ
る。例えば、８０５ＭＨｚの目標信号から７９５ＭＨｚ
のイメージ信号を帯域濾波器で除去するのは、一般には
実行しがたい。

【０００８】目標信号のほうを選んでメージ信号を除去
することが可能な複合濾波器が、「ベクトル」または
「多相」濾波器として公知である。こうした濾波器が、
ＪａｎＣｒｏｌｓ及びＭｉｃｈｉｅｌＳｔｅｙａｅｒ
ｔによる「完全集積化９００メガヘルツＣＭＯＳ二重平
行型直交逓降変換器（ＡＦｕｌｌｙＩｎｔｅｇｒａ
ｔｅｄ９００ＭＨｚＣＭＯＳＤｏｕｂｌｅＱｕ
ａｄｒａｔｕｒｅＤｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）」
（ＩＳＳＣＣＤｉｇｅｓｔｏｆＴｅｃｈｎｉｃａ
ｌＰａｐｅｒｓａｎｄＳｌｉｄｅＳｕｐｐｌｅ
ｍｅｎｔ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ１６，１９９５，ｐｐ．
１００−１０１．１３６−１３７）に開示されている。
複合濾波器の各出力は、２つの濾波器入力の関数であ
る。この関数は、２つの入力間の位相関係を考慮に入れ
ている。

【０００９】例えば、複合濾波器は、同位相成分が直角
位相成分より先になる信号を通過させ、その一方で、同
位相成分が直角位相成分に遅れる、同じ周波数を備えた
信号を減衰させることが可能である。こうした複合濾波
器に対する入力が、同相分が先になる目標信号の同位相
成分及び直角位相成分である場合、該濾波器は、イメー
ジ信号では、同位相成分が遅れるので、イメージ信号を
減衰させる。

【００１０】複合濾波器は、目標信号の強度が、少なく
ともイメージ信号の強度に匹敵する場合には、十分なイ
メージ減衰を施すことが可能であるが、この条件が当て
はまらない重要な用途がある。移動受信機において特に
そうであり、たとえば、送信機が近接して差がなくなる
と、イメージ信号が目標信号より６０ｄＢも強くなる可
能性がある。こうした場合、イメージ信号の除去は、多
段複合濾波器を用いて実施することが可能であるが、こ
うした解決法はコストが高くつく。

【００１１】濾波の代わりに、完全相殺によってイメー
ジ信号をより経済的に除去することが可能である。ミク
サ出力の同相分と直角位相成分（濾波が施されているか
否かに関係なく）を分離して、これら２成分の一方を１
／４サイクルだけシフトすることによって、目標信号の
成分が積み上げ加算され、イメージ信号の成分が相殺さ
れるようにすることが可能である。例えば、目標信号の
同位相成分が、１／４サイクルだけ直角位相成分より進
んでいる場合、前者を１／４サイクルだけ遅延させるこ
とによって、目標直角位相成分との時間合わせをするこ
とが可能である。総和をとると、時間合わせした目標信
号成分が積み上げ加算される。同じ例において、イメー
ジ信号の同相分が、その直角位相成分に遅れる場合、イ
メージ信号の同相分を遅延させることによって、同相分
がイメージ信号の直角位相成分と反転位相関係になり、
総和をとると、同相分と直角位相成分が相殺される。従
って、目標信号のほうを選んで、イメージ信号を除去す
ることが可能になる。

【００１２】同位相成分及び直角位相成分の発生は、従
来、同じ発振器によって直角位相で駆動される２つのミ
クサを利用して実施される。イメージ除去の有効性は、
複合濾波器、イメージ除去器、及び、その両方のいずれ
によって実施されるかに関係なく、ミクサの利得の均等
性及び同相分及び直角位相成分の直交性によって決ま
る。実際、信号ミクサ間において利得の均等性を得るの
は困難である。従って、従来のミクサを用いたシステム
の場合、イメージ除去の有効性は制限された。

【００１３】その内容が英国特許出願ＧＢ２，２９
４，１６９として公告された、米国原特許出願０８／３
２１，５０２には、Ｉ−Ｑ復調器とイメージ除去受信機
の両方において用いられるいくつかの時分割ミクサが開
示されている。Ｉ−Ｑ復調器の実施例において、第１の
ミクサ段の出力とすることが可能な入力信号は、入力信
号のそれぞれの位相に対応する１／４サイクル区間に分
割される。この区間には、例えば、同位相区間、直角位
相区間、反転位相区間、及び、反転直角位相区間が順次
含まれている。（代替案として、変調器に従って、区間
の順序は、直角位相、同位相、反転直角位相、及び、反
転位相とすることも可能である。）

【００１４】極性反転器を利用して、全てのもう一方の
対をなす区間を反転することができるので、反転位相区
間が同位相区間になり、反転直角位相区間は直角位相区
間になることが可能である。このため、極性反転器は、
入力信号の周波数で切り替えられる。極性反転器は、信
号入力、発振器入力、または、第１段ミクサの出力に挿
入することが可能である。混合及び極性反転の結果は、
同位相区間と直角位相区間が交互になった信号である。

【００１５】入力信号の２倍の速度で動作する分配スイ
ッチによって、同位相区間が「同位相」経路に沿って送
り出され、直角位相区間が「直交位相」経路に沿って送
り出される。これによって、同位相と直角位相の信号成
分の所望の分離が生じる。これらの成分は、連続した形
ではなく、パルスの形をとる。しかし、不要信号周波数
を除去するために用いられる濾波によって、これらの成
分のパルス特性に関連した高調波も除去されることにな
る。換言すれば、同位相及び直角位相パルス列に濾波を
施すと、連続した同位相成分信号と直角位相成分信号が
生じる。従って、極性反転器と分配スイッチの組み合わ
せは、同位相成分と直角位相成分を発生するミクサ段の
働きをすることが可能になる。

【００１６】イメージ除去受信機の実施例の場合、動作
は同様である。しかし、これらの実施例では、極性反転
器の周波数は、極性反転器の出力周波数だけ信号周波数
からオフセットする。極性反転器の出力周波数がゼロで
なければ、極性反転器によって決まる入力信号区間の位
相は、厳密には、入力信号の１／４サイクルとは等しく
なく、周波数オフセットのために相違が生じる。しか
し、実際には、この相違は小さく、分配スイッチが、区
間を「同位相」信号経路と「直交位相」信号経路にスイ
ッチするので、今後は「同位相」、「直交位相」、「反
転位相」、及び、「反転直角位相」の用語を利用して、
Ｉ−Ｑ復調器の場合のように、順次区間を区別すること
にする。

【００１７】分配スイッチが同位相経路に沿って信号を
分配する所要時間が、分配スイッチが直角位相経路に沿
って信号を分配する所要時間と正確に一致することを確
かめるのは、困難である可能性がある。これらの所要時
間が一致しなければ、経路に沿った時間平均利得が異な
ることになる。時間平均利得が異なると、イメージ除去
能力が損なわれることになる。

【００１８】従って、分配スイッチの上流に、デューテ
ィ・サイクル等化スイッチを配置することが可能であ
る。デューティ・サイクル等化スイッチは、交互に、入
力信号を分配スイッチ入力に送り、入力信号を分配スイ
ッチ入力から進路変更する。従って、分配スイッチに到
達するのは、連続信号ではなく、持続時間の等しい等間
隔パルスから成るパルス列である。スイッチ・タイミン
グは、パルスが「同位相」パルスと「直交位相」パルス
の間で交番するようにとられる。同位相パルスは、目標
信号の同位相成分の区間であり、直角位相パルスは、目
標信号の直角位相の区間である。

【００１９】分配スイッチは、同位相パルスを同位相経
路に沿って送って、同位相パルス列を形成し、直角位相
パルスを直角位相経路に沿って送って、直角位相パルス
列を形成する。不要周波数の除去に用いられる帯域濾波
は、パルスを平滑化して、連続した同位相成分信号及び
直角位相成分信号にする働きもする。複合濾波器または
イメージ除去器によってこれらに処理を施すことによっ
て、比較的有効にイメージを除去することが可能にな
り、同時に、いわゆる整合ミクサを用いたミクサ段を悩
ませる利得整合問題が回避される。

【００２０】デューティ・サイクル等化を伴う時分割Ｉ
−Ｑミクサは、イメージ除去性能を確実に改善できる。
しかし、これも新たな性能向上も横ばい状態に達してい
るので、より有効なイメージ除去に目標が設定されよう
として。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、イメージ除去性能が改善された、無線周波数通信の
ための集積回路受信機を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明をなすに至った過
程において、開示の時分割Ｉ−Ｑミクサの限界が認識さ
れた。すなわち、分配スイッチの入力における寄生キャ
パシタンスによって、パルス毎に滲出が生じる。例え
ば、前記米国出願の図１２の実施例の場合、同位相パル
スに関連した信号の一部は、寄生キャパシタンスによっ
て「捕捉」されたままであり、その後、後続の直角位相
パルスに伝達される。従って、同位相パルス及び直角位
相パルス・ストリームは、互いに滲出を生じるので、そ
の直交性が損なわれる。この直交性の損失によって、イ
メージ除去が制限される。

【００２３】本発明の第１のステップは、入力信号を分
配スイッチの入力から進路変更している間に、寄生キャ
パシタンスを放電させることである。これによって、直
交性の劣化が軽減される。しかし、寄生キャパシタンス
を完全に放電するのは実行不能である。従って、本発明
では、寄生キャパシタンスによる同相分と直角位相成分
の直交性に対する影響を阻止しようと努力している。

【００２４】直交性の劣化は、部分的には、分配スイッ
チの上流における極性を反転しないことによって制限す
ることが可能である。その場合、分配スイッチによって
受信されるパルス列は、同位相パルスに、直角位相パル
ス、反転位相パルス、及び、反転直角位相パルスが順次
後続する繰り返しパターンから構成される。従来の時分
割Ｉ−Ｑミクサのように、反転位相パルスは、後続の直
角位相パルスに対する滲出を生じる。しかし、直角位相
パルスが滲出す後続のパルスは、同位相パルスではなく
反転位相パルスである。反転位相パルスは、後続の反転
直角位相パルスに滲出する。滲出の全体効果は、Ｉ座標
とＱ座標が等しく回転し、座標の直交性が保持されるこ
とである。従って、複合濾波器、イメージ除去器、また
は、その両方といった、イメージ減衰器の性能が損なわ
れることがない。

【００２５】上流での極性反転がないので、分配スイッ
チは、同位相パルスと反転位相パルスを両方とも同位相
経路に沿って分配し、直角位相パルスと反転直角位相パ
ルスを両方とも直角位相経路に沿って分配する。従っ
て、所望の同位相成分び直角位相成分を生じさせるに
は、同位相経路及び直角位相経路に沿って、極性反転器
が必要になる。

【００２６】並列極性反転器によって、既に除去された
同位相及び直角位相ミクサに関連した利得不整合が再導
入されないという保証が得られるようにすることが必要
である。このため、極性反転器は、電界効果トランジス
タによる電流モードで動作する。これによって、各極性
反転器毎に利得が１になるという保証が得られるので、
利得が等しくなる。

【００２７】クロック発生器は、これらの時分割ミクサ
の部品を駆動するクロック信号を発生する。極性反転器
は、反転周波数で駆動される。分配スイッチは、反転周
波数の２倍の周波数で駆動される。デューティ・サイク
ル等化スイッチは、反転周波数の４倍、すなわち、分配
スイッチの速度の２倍で駆動される。

【００２８】分配スイッチは、デューティ・サイクル等
化スイッチが、入力信号を分配スイッチから進路変更し
ているか、または、切り離している間に、遷移する。同
様に、極性反転器は、デューティ・サイクル等化スイッ
チが入力信号を進路変更しているか、または、切り離し
ている間に、切り替えられることが可能である。これ
は、極性反転器が同時に切り替えられる場合の要件であ
る。

【００２９】本発明のもう１つの態様によれば、極性反
転器は同時には切り替えられない。同時という制約を取
り除くと、極性反転器の遷移に関するタイミング許容誤
差は大幅に緩和される。同位相極性反転器の遷移は、同
位相極性反転器にパルスが生じない間に、実行すること
が可能である。同位相極性反転器に加えられるパルスの
各間隔には、順次、１）分配スイッチにパルスが生じな
い第１の区間、２）分配スイッチによって、直角位相ま
たは反転直角位相パルスが直角位相極性反転器に送られ
る、第２の区間、３）分配スイッチにパルスが生じない
第３の区間が含まれる。直角位相極性反転器に加えられ
るパルス間の同様の持続時間間隔は、直角位相極性反転
器の切り替えに利用可能である。

【００３０】これら拡大された遷移間隔を十分に利用す
るため、極性反転器は、異なる時間にスイッチしなけれ
ばならない。極性反転器は、ちょうど１／４サイクル位
相をずらしてスイッチするのが最適である。しかし、タ
イミング許容誤差が緩和されるため、極性反転器の遷移
間の位相は、変動する可能性がある。より一般的には、
本発明は、極性反転器が、本明細書では、同位相極性反
転器と直角位相極性反転器の遷移間の位相が、同位相
（０゜）または反転位相（１８０゜）よりも直角位相
（９０゜）または反転直角位相（−９０゜）に近いこと
を意味する、「直交位相」で切り替えられることを必要
とする。

【００３１】極性反転器が、ちょうど１／４サイクル位
相をずらして切り替えられ場合、極性反転器の遷移のタ
イミング及び持続時間に利用可能なタイミング・ウィン
ドウは、極性反転器が同時に切り替えられる場合の約３
倍になる。遷移許容誤差が大きくなると、タイミング及
び遷移のスルー・レートに関する要求が弱まる。こうし
た許容誤差の緩和によって、設計が単純化され、チップ
のコストが低下し、電力要件が緩和される。

【００３２】上記に従い、本発明によれば、分配スイッ
チの入力における寄生電荷の滲出を減少させ、残留寄生
電荷の滲出によってＩ−Ｑ直交性が損なわれないように
することによって、イメージ除去が改善される。これ
は、分配スイッチの下流に極性反転機能を移動させるこ
とによって実現される。極性反転器の利得整合は、電流
モード信号を利用し、電界効果トランジスタの実施例に
よって、強制的に各極性反転器の利得を１にすることに
よって実現する。チップ・コストの低下及び電力要件の
緩和は、極性反転器を直交位相で駆動することによって
達成される。以上の及びその他の特徴及び利点について
は、添付の図面に関連した以下の説明から明らかになる
であろう。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明による
アナログ信号処理システムＡＰ１には、従来のミクサ段
ＭＸ１、時分割Ｉ−Ｑミクサ段ＴＳＭ、複合濾波器ＣＸ
Ｆ、及び、イメージ除去器ＩＭＲが含まれている。ミク
サ段ＭＸ１には、ミクサＭＩＸ及び局部発振器ＯＳＣが
含まれている。システムＡＰ１は、受信機のフロント・
エンドの働きをすることが可能であり、発振器ＯＳＣの
周波数を調整することによって、同調に影響を与えるこ
とが可能である。時分割Ｉ−Ｑミクサ段ＴＳＭには、ス
イッチ・アセンブリＳＷＡ、「同位相」極性反転器ＰＩ
Ｉ、「直交位相」極性反転器ＰＩＱ、及び、クロック発
生器ＣＫＧが含まれている。

【００３４】システムＡＰ１は、第１のミクサ段ＭＸ１
に対する入力である入力信号Ｓ１を受信する。信号Ｓ１
は、それぞれが、それぞれの周波数及び信号強度を備え
る、多くの異なる信号を重畳したものである。本明細書
での諸目的のため、受信が所望される目標信号は、２２
０５ＭＨｚの「送信時」搬送波周波数を備えているもの
と仮定することができる。

【００３５】２２０５ＭＨｚ信号を受信するため、発振
器ＯＳＣは、２０００ＭＨｚの周波数に設定される。ミ
クサＭＩＸは、信号Ｓ１と発振器波形を混合して、信号
Ｓ２を生じさせる。混合によって、各受信搬送波は、そ
の「送信時」周波数より２０００ＭＨｚ低い周波数に変
換されるので、目標信号の搬送波周波数は、２０５ＭＨ
ｚに変換される。

【００３６】ミクサＭＩＸは、１７９５ＭＨｚの「送信
時」搬送波周波数を備えるイメージ信号を−２０５ＭＨ
ｚの負の中間周波数に変換する。しかし、１７９５ＭＨ
ｚ信号は、濾波によってミクサＭＩＸの上流で除去され
るので、信号Ｓ１から排除されており、結果として、イ
メージ信号は生じない。

【００３７】従って、信号Ｓ２は、搬送波周波数が２０
５ＭＨｚの目標信号を含む広帯域信号である。信号Ｓ２
は、時変差動電流として、時分割Ｉ−Ｑミクサ段ＴＳＭ
のスイッチ・アセンブリＳＷＡに入力される。スイッチ
・アセンブリＳＷＡの目的は、４相、すなわち、同位
相、直角位相、反転位相、及び、反転直角位相のパルス
を発生し、分配することである。これは、単一スイッチ
を用いて実施することが可能であるが、分配デューティ
・サイクルの等化に関する潜在的な問題がある。

【００３８】従って、スイッチ・アセンブリＳＷＡに
は、デューティ・サイクル等化スイッチＥＳＷと、分配
スイッチＤＳＷが含まれている。信号Ｓ２は、等化スイ
ッチＥＳＷに加えられる。等化スイッチＥＳＷは、その
「通過」位置（図１の実線で表示）につくと、入力信号
Ｓ２が分配スイッチＤＳＷに到達するのを可能にする。
等化スイッチＥＳＷは、その「廃棄」位置（図１の点線
で表示）につくと、電流モード信号Ｓ２を電流廃棄ＤＭ
Ｐに進路変更する。実際、信号Ｓ２は、分配スイッチＤ
ＳＷに対する入力であるパルス列Ｐ４に変換される。

【００３９】ＥＳＷは、信号Ｓ２を分配スイッチＤＳＷ
の入力から切り離すのではなく、信号Ｓ２の進路を低イ
ンピーダンス経路に沿って電流廃棄ＤＭＰに変更する。
従って、電流が廃棄されている間に、電荷（分配スイッ
チＤＳＷの入力に寄生キャパシタンスとして蓄積され
る）も廃棄される。これによって、Ｉ−Ｑ滲出及びクロ
ストークが最小限に抑えられる。分配スイッチの下流に
極性反転器が配置されていなくても、この寄生キャパシ
タンスの放電が、Ｉ−Ｑの直交性の維持に役立ち、従っ
て、有効なイメージ除去に貢献する。

【００４０】等化スイッチＥＳＷは、８００ＭＨｚで作
動する、すなわち、２０５ＭＨｚの目標信号の搬送波周
波数の１サイクル当たり約４回作動する。目標信号の１
サイクル当たり約４つのパルスが発生する。４つの直列
パルスの先頭パルスが目標信号の同位相成分（Ｉ）に相
当する場合、それに続くパルスは、直角位相成分（Ｑ)
の区間であり、第３のパルスは、反転位相成分（Ｉ^*)の
区間であり、第４のパルスは、反転直角位相成分（Ｑ^*)
の区間である。従って、４相パルス列Ｐ４は、Ｑ^*、
Ｉ^*、Ｑ、Ｉ、Ｑ^*、Ｉ^*、Ｑ、Ｉの形をとるが、ここ
で、最も右（最後）のパルスは時間的に最初のものであ
る。

【００４１】分配スイッチＤＳＷの入力における寄生キ
ャパシタンスによって、各パルス毎に次のパルスに対す
る滲出が生じる限り、同位相パルスによって、直角位相
パルスに対する滲出が生じ（Ｑ←Ｉ）、直角位相パルス
によって、反転位相パルスに対する滲出が生じ（Ｉ^*←
Ｑ）、反転位相パルスによって、反転直角位相パルスに
対する滲出が生じ（Ｑ^*←Ｉ^*）、反転直角位相パルスに
よって、同相パルスに対する滲出が生じる（Ｉ←
Ｑ^*）。この滲出によって、Ｉ及びＱ座標の等回転が生
じるが、その直交性は損なわれない。従って、後続のイ
メージ除去は、損なわれない。

【００４２】分配スイッチＤＳＷによって、これらのパ
ルスが、交互に、同位相極性反転器ＰＩＩ及び直角位相
極性反転器ＰＩＱに分配される。このため、分配スイッ
チＤＳＷは、等化スイッチＥＳＷの速度の１／２の４０
０ＭＨｚで切り替えられる。分配スイッチの遷移は、等
化スイッチＥＳＷによって、信号Ｓ２の分配スイッチＤ
ＳＷへの到達が阻止され、パルスが損なわれないままで
ある、すなわち、遷移タイミングによる影響を受けない
間に、実行されるように調時される。

【００４３】分配の結果として、Ｉ及びＩ^*パルスは、
同位相極性反転器ＰＩＩに分配され、Ｑ及びＱ^*は、直
角位相極性反転器ＰＩＱに分配される。従って、同相極
性反転器ＰＩＩに対する入力は、Ｉ^*、Ｉ、Ｉ^*、Ｉの形
で交番する「同位相」パルス列ＩＩであり、同様に、直
角位相極性反転器ＰＩＱに対する入力は、Ｑ^*、Ｑ、
Ｑ^*、Ｑの形で交番する「直交位相」パルス列ＩＱであ
る。

【００４４】極性反転器ＰＩＩ及びＰＩＱの目的は、受
信した交番パルス列ＩＩ及びＩＱを非交番パルス列ＰＩ
及びＰＱに変換することにある。このため、極性反転器
ＰＩＩ及びＰＩＱは、分配スイッチＤＳＷの速度の１／
２の２００ＭＨｚでスイッチされ、極性反転器の遷移が
受信パルス間で生じるので、パルスは損なわれない状態
のままである。本発明の実施例の１つでは、反転器は同
時に切り替えられるが、この場合、遷移は、等化スイッ
チＥＳＷが信号Ｓ２を廃棄している間に実施しなければ
ならない。

【００４５】望ましい時分割Ｉ−Ｑミクサ段ＴＳＭの場
合、極性反転器ＰＩＩ及びＰＩＱは、直交位相で切り替
えられる。換言すれば、直角位相極性反転器ＰＩＱの遷
移は、同位相極性反転器ＰＩＩの遷移に対して、それら
が切り替えられる２００ＭＨｚの速度で、約１／４サイ
クルだけ遅れる。（パルスの順序が反転すると、直角位
相極性反転器は、遅れるのではなく、１／４サイクルだ
け進む。）等化スイッチＥＳＷが信号Ｓ２を廃棄してい
る間か、または、分配スイッチＤＳＷが他の極性反転器
にパルスを分配している間に、極性反転器が切り替えら
れる場合には、パルスの完全性を維持することが可能で
ある。同時ではなく、直角位相で極性反転器を切り替え
ることによって、極性反転器の遷移に利用可能な時間ウ
ィンドウの持続時間はほぼ３倍になる。タイミング制約
条件の緩和によって、システム設計が単純化され、チッ
プ・コストが低下し、電力要件が緩和される。

【００４６】同相極性反転器ＰＩＩによって、入力反転
位相パルスは反転されるが（Ｉ^*→Ｉ）、入力同位相パ
ルスは反転されずに放置される（Ｉ→Ｉ）。結果とし
て、同位相極性反転器ＰＩＩの出力は、Ｉ、Ｉ、Ｉ、Ｉ
の形をとる同相パルス列ＰＩになる（目標信号の成分だ
けを考慮すると）。同様に、直角位相極性反転器ＰＩＱ
によって、入力反転直角位相パルスは反転されるが（Ｑ
^*→Ｑ）、入力直角位相パルスは反転されずに放置され
る（Ｑ→Ｑ）。結果として、直角位相極性反転器ＰＩＱ
の出力は、Ｑ、Ｑ、Ｑ、Ｑの形をとる直角位相パルス列
ＰＱになる。パルス列ＰＩ及びＰＱは、時分割Ｉ−Ｑミ
クサＴＳＭの出力である。

【００４７】パルス列ＰＩ及びＰＱには、それぞれ、そ
の搬送波周波数が５ＭＨｚに偏移した、目標信号の所望
の同位相成分及び直角位相成分が含まれている。もちろ
ん、信号Ｓ２で示される他の搬送波周波数も、パルス列
で示されるが、パルスと位相が単純には対応しない。パ
ルス列には、搬送波周波数が−５ＭＨｚのイメージ信号
の同位相成分と直角位相成分も含まれている。これは、
信号Ｓ２における１９５ＭＨｚのイメージ搬送波に相当
する。後続の濾波及びイメージ除去によって、不要信号
から目標信号が分離される。

【００４８】このため、複合濾波器ＣＸＦは、パルス列
の５ＭＨｚ成分を通過させて、近接周波数（例えば、６
ＭＨｚを超える周波数及び４ＭＨｚ未満の周波数）、と
りわけ、−５ＭＨｚのイメージ搬送波周波数を含む負の
周波数が相対的に排除されるようにする。従って、複合
濾波器ＣＸＦによって、不要周波数の部分的除去が可能
になる。濾波によって、パルス列ＰＩ及びＰＱのパルス
形状に関連した高調波も除去される。従って、複合濾波
器ＣＸＦの出力は、平滑同位相信号ＳＩ及び平滑直角位
相信号ＳＱである。

【００４９】イメージ信号の−５ＭＨＺに関するノッチ
濾波器として機能するイメージ除去器ＩＭＲによって、
より完全な除去が可能になる。イメージ除去器ＩＭＲに
は、１／４サイクルの相対的移相によって、同位相信号
ＳＩと直角位相信号ＳＱの時間合わせをする移相器が含
まれており、同じ移相によって、イメージ信号の同相分
と直角位相成分が反転位相関係になる。総合すると、同
位相目標成分は、積み上げ加算され、対立位相イメージ
成分は、相殺される。従って、イメージ信号が除去され
る。

【００５０】例えば、目標信号の同位相成分が直角位相
成分より１／４サイクルだけ進む場合、移相器は、同位
相成分を１／４サイクルだけ遅らすことが可能であり、
これによって、目標成分の時間合わせがなされる。この
例の場合、イメージ信号の同位相相成分は、その直角位
相成分に遅れる。従って、その遅延によって、イメージ
信号の成分が反転位相関係になる。上述のように、総合
すると、目標信号のほうを選んで、イメージ信号は相殺
される。

【００５１】部分的には、デューティ・サイクル等化器
の働きによって、同相経路と直角位相経路に沿った利得
の整合がとれるので、除去は有効である。さらに、極性
反転器を分配スイッチの下流に配置することによって、
同位相成分と直角位相成分の直交性が維持される。もち
ろん、同位相及び直角位相信号経路によって導入される
遅延を整合させることも必要である。利得及び遅延の整
合、及び、直交性の維持は、全て、複合濾波器ＣＸＦに
よる有効なイメージ減衰及びイメージ除去器ＩＭＲによ
る除去に寄与する。

【００５２】時分割Ｉ−ＱミクサＴＳＭは、終始差動電
流モードで動作する。ミクサＭＩＸは、図２に示すよう
に、「真」信号Ｓ２Ｔ及び「偽」信号Ｓ２Ｆの差の形
で、Ｉ−Ｑ時分割ミクサＴＳＭに入力Ｓ２を供給する。
本明細書において、「真」及び「偽」という用語は、反
対方向に変動する信号を区別するために用いられる（そ
して、信号の存在または真実性に関しては何も示さな
い）。信号は、図２の下部から上部への電子電流の方向
に流れる。

【００５３】時分割ミクサＴＳＭは、図２に示すよう
に、ｎタイプのＭＯＳＦＥＴトランジスタＴ１〜Ｔ１１
とｐタイプのＭＯＳＦＥＴトランジスタＴ１２〜Ｔ２３
から構成される。トランジスタＴ１及び電流源ＩＢＢ
は、トランジスタＴ２およびＴ３のゲートにＶＳＳ（Ｖ
ＳＳ＝０ボルト）を超えるバイアス電圧オフセットを加
える。これにより、トランジスタＴ２及びＴ３は、それ
ぞれ、時分割Ｉ−ＱミクサＴＳＭの真及び偽信号経路に
関する定バイアス電流源の働きをする。方向及び大きさ
が同じである、これらのバイアス電流が、入力信号に加
えられると、結果として生じる電流は、常に正である
が、振幅は相補モードで変動する。従って、真入力信号
Ｓ２Ｔとバイアス電流を総合すると、バイアス真信号Ｓ
３Ｔになり、同様に、偽入力信号Ｓ２Ｆとバイアス電流
を総合すると、バイアス偽信号Ｓ３Ｆになる。

【００５４】トランジスタＴ４及びＴ５は、「カスコー
ド」・トランジスタの働きをする。これらのトランジス
タＴ４、Ｔ５は、それぞれ、そのゲートが定電圧ＶＢＢ
に結合され、そのソースがバイアス入力信号Ｓ３Ｔ及び
Ｓ３Ｆに結合される。結果として、カスコード・トラン
ジスタＴ４及びＴ５を通る電流は、それぞれ、Ｓ３Ｔ及
びＳ３Ｆになる。デューティ・サイクル等化スイッチＥ
ＳＷは、トランジスタＴ６及びＴ７から構成される。ゲ
ートは、ゼロ・ボルト〜ＶＤＤの範囲で揺動する、８０
０ＭＨｚのクロック４Ｃ１によって駆動される。クロッ
ク４Ｃ１は、その８００ＭＨｚの速度でトランジスタＴ
６及びＴ７をオン／オフする。トランジスタＴ６及びＴ
７は、そのドレインがＶＤＤに結合され、そのソースが
それぞれのカスコード・トランジスタＴ４及びＴ５に結
合されている。例示の実施例の場合、ＶＤＤ＝３．０ボ
ルトであり、ＶＢＢ＝２．０ボルトである。トランジス
タＴ６及びＴ７がオンになると、その電子流がＶＤＤに
廃棄され、従って、ＶＤＤは入力電流Ｓ２Ｔ及びＳ２Ｆ
の電流廃棄ＤＭＰの働きをする。トランジスタＴ６及び
Ｔ７がオフになると、カスコード電流Ｓ３Ｔ及びＳ３Ｆ
が分配スイッチＤＳＷに送られる。

【００５５】デューティ・サイクル等化スイッチＥＳＷ
の効果は、連続した真及び偽信号Ｓ３Ｔ及びＳ３Ｆを分
割して、真及び偽の４相パルス列Ｐ４Ｔ及びＰ４Ｆ（図
１のパルス列Ｐ４の相補成分）を発生することにある。
パルス列Ｐ４Ｔのパルスは、目標信号のＱ^*、Ｉ^*、Ｑ、
Ｉ（右から左に時間が進む）成分の順次区間であるが、
パルス列Ｐ４Ｆのパルスは、目標信号のＱ、Ｉ、Ｑ^*、
Ｉ^*成分の順次区間である。これは、真Ｉの偽をとると
Ｉ^*の真に同じであり、その逆も同じであるためであ
る。同じ関係が、直角位相成分にも当てはまる。

【００５６】分配スイッチＤＳＷは、トランジスタＴ８
〜Ｔ１１から構成される。トランジスタＴ８及びＴ９
は、４００ＭＨｚのクロック２Ｃ１によって駆動される
ので、それぞれ、受信したパルス列Ｐ４Ｔ及びＰ４Ｆの
パルスＩ及びＩ^*だけしか通さない。トランジスタＴ１
０及びＴ１１は、クロック２Ｃ１を補足する、４００Ｍ
Ｈｚのクロック２Ｃ３によって駆動される。従って、ト
ランジスタＴ１０及びＴ１１は、それぞれ、受信したパ
ルス列Ｐ４Ｔ及びＰ４ＦのＱ及びＱ^*だけしか通さな
い。従って、トランジスタＴ８によって、「真」の交番
する（Ｉ、Ｉ^*、Ｉ、Ｉ^*等）バイアス同位相パルス列Ｂ
ＩＴが生じ、トランジスタＴ９によって、「偽」の交番
するバイアス同位相パルス列ＢＩＦが生じ、トランジス
タＴ１０によって、「真」の交番するバイアス直角位相
パルス列ＢＱＴが生じ、トランジスタＴ１１によって、
「偽」の交番するバイアス直角位相パルス列ＢＱＦが生
じる。

【００５７】トランジスタＴ１２〜Ｔ１５によって、電
流バイアス・エリミネータＣＢＥが構成されるが、その
目的は、極性反転器ＰＩＩ及びＰＩＱに入力されること
になる定電流（ＤＣ）を除去することにある。さもなけ
れば、極性反転器の両端間における電圧降下が、必要以
上に大きくなり、極性反転器に給電するトランジスタＴ
２〜Ｔ５及びＴ８〜Ｔ１１に利用可能な電圧が減少す
る。各トランジスタＴ１２〜Ｔ１５は、そのソースがＶ
ＤＤに結合され、そのドレインがそれぞれの交番信号Ｂ
ＩＴ、ＢＩＦ、ＢＱＴ、ＢＱＦに結合される。

【００５８】トランジスタＴ１２及びＴ１３は、共通の
同位相エラー信号ＩＥＳによって駆動され、トランジス
タＴ１４及びＴ１５は、共通の直角位相エラー信号ＱＥ
Ｓによって駆動される。エラー信号ＩＥＳ及びＱＥＳ
は、定電流バイアスに関連する。バイアスが大きくなる
ほど、ＶＤＤに廃棄される電流の量も増大する。代わり
に、Ｉ経路とＱ経路の定電流バイアスは、ほぼ同じなの
で、共通エラー信号を利用して、電流バイアス除去トラ
ンジスタを駆動することも可能である。電流バイアス・
エリミネータＣＢＥによるバイアスの除去が済むと、交
番信号ＢＩＴ、ＢＩＦ、ＢＱＴ、ＢＱＦは、それぞれ、
真の交番する非バイアス同位相パルス列ＵＩＴ、偽の交
番する非バイアス同位相パルス列ＵＩＦ、真の交番する
非バイアス直角位相パルス列ＵＱＴ、及び、偽の交番す
る非バイアス直角位相パルス列ＵＱＦになる。

【００５９】同位相極性反転器ＰＩＩは、トランジスタ
Ｔ１６〜Ｔ１９から構成される。トランジスタＴ１６及
びＴ１８は、Ｉ^*、Ｉ、Ｉ^*、Ｉの形をとる、真の交番す
る非バイアス同位相パルス列ＵＩＴを受信する。トラン
ジスタＴ１６は、２００ＭＨｚのクロック１Ｃ０によっ
て駆動されるので、パルス列ＵＩＴのＩパルスだけしか
通さず、トランジスタＴ１８は、クロック１Ｃ０を補足
するクロック１Ｃ２によって駆動されるので、パルス列
ＵＩＴのＩ^*パルスだけしか通さない。同様に、トラン
ジスタＴ１９は、パルス列ＵＩＦのＩパルスだけしか通
さず、トランジスタＴ１７は、パルス列ＵＩＦのＩ^*パ
ルスだけしか通さない。トランジスタＴ１６及びＴ１９
によって通されるＩパルスを「インターリーブする」こ
とによって、真の非交番同位相パルス列ＰＩＴが形成さ
れ、トランジスタＴ１７及びＴ１８によって通されるＩ
^*パルスをインターリーブすることによって、偽の非交
番同位相パルス列ＰＩＦが形成される。図２のパルス列
ＰＩＴ及びＰＩＦは、パルス列ＰＩの差動（真及び偽）
形式である。

【００６０】直角位相極性反転器ＰＩＱは、トランジス
タＴ２０〜Ｔ２３から構成される。直角位相極性反転器
ＰＩＱの構造及び動作は、直角位相極性反転器ＰＩＩの
動作とほぼ同じである。しかし、反転器ＰＩＱは、それ
ぞれ、クロックＩＣ０及びＩＣ２と直角位相をなす、ク
ロック１Ｃ１及びその相補クロックＩＣ３によって駆動
される。従って、トランジスタＴ２０〜Ｔ２３は、受信
した真の交番する非バイアス直角位相パルス列ＵＱＴ及
び偽の交番する非バイアス直角位相パルス列ＵＱＦのＱ
及びＱ^*列だけしか通さない。

【００６１】通されたパルスをインターリーブすること
によって、直角位相極性反転器ＰＩＱの差動出力に、真
の非交番直角位相パルス列ＰＱＴ、及び、偽の非交番直
角位相パルス列ＰＱＦが生じる。パルス列ＰＱＴ及びＰ
ＱＦは、図１に示すパルス列ＰＱの差動バージョンであ
る。非交番出力ＰＩＴ、ＰＩＦ、ＱＩＴ、及び、ＱＩＦ
は、時分割ミクサＴＳＭの差動同相及び直角位相パルス
列出力を構成する。

【００６２】これらの時分割Ｉ−Ｑミクサ出力は、図１
に示す複合濾波器ＣＸＦ及びイメージ除去器ＩＭＲによ
って濾波が施される。さらに、差動出力ＰＩＴ及びＰＩ
Ｆに濾波を施し、和をとることによって、エラー信号Ｉ
ＥＳを生じさせることが可能であり、同様に、差動出力
ＰＱＴ及びＰＱＦを加算することによって、エラー信号
ＱＥＳを生じさせることが可能である。上述のように、
電流バイアス・エリミネータＣＢＥは、これらのエラー
信号を利用して、極性反転器ＰＩＩ及びＰＩＱにおける
時間平均定電流バイアスを最小限に抑える。

【００６３】時分割ミクサＴＳＭの動作については、図
３のタイミング図に関連してさらに述べることにする。
図３において、クロック識別子（参照記号）の先行数字
は、極性反転器の駆動に用いられるクロック・レートの
倍数としてのクロック・レートを示している。クロック
識別子の後続数字は、図３に示す時間ｔ＝０に対するク
ロックの位相を示している。例えば、クロック２Ｃ３
は、クロック１Ｃ０の２倍のクロック・レートを有して
おり、その第１の上方遷移がｔ＝０から３／４サイクル
後に生じる。時間の起点（ｔ＝０）は、同位相基準とし
て扱われる。例えば、ｔ＝０において正の遷移を生じる
クロック１Ｃ０は、同位相とみなされる。クロック１Ｃ
１は、クロック１Ｃ０から１／４サイクルだけ遅れ、ク
ロック１Ｃ２は、クロック１Ｃ０から２／４サイクルだ
け遅れ、クロックＩＣ３は、クロック１Ｃ０から３／４
サイクルだけ遅れる。従って、クロック１Ｃ２は、クロ
ック１Ｃ０の相補クロックであり、クロック１Ｃ３は、
クロック１Ｃ１の相補クロックである。クロック１Ｃ１
は、同位相相クロック１Ｃ０と直角位相をなし、相補直
角位相クロック１Ｃ３は、相補同位相相クロック１Ｃ２
と直角位相をなす。従って、クロック１Ｃ０とその相補
クロック１Ｃ２によって駆動される同位相極性反転器Ｐ
ＩＩ、及び、クロック１Ｃ１及びその相補クロック１Ｃ
３によって駆動される直角位相極性反転器ＰＩＱは、互
いに直角位相で駆動される。

【００６４】分配スイッチＤＳＷは、４００ＭＨｚのク
ロック２Ｃ１及びその相補クロック２Ｃ３によって駆動
される。クロック２Ｃ１の第１の上方遷移が、ゼロ位相
（θ＝０゜）から１／４サイクル後に生じ、一方、４０
０ＭＨｚの相補クロック２Ｃ３の第１の上方遷移が、タ
イミング・チャートにおけるゼロ位相から３／４サイク
ル後に生じる点に留意されたい。最後に、デューティ・
サイクルの等化に用いられる８００ＭＨｚのクロック４
Ｃ１は、ゼロ位相時点ｔ＝０からその１／４サイクル後
に、その第１の上方遷移を生じる。図１のパルス列Ｐ４
のパルスは、クロック４Ｃ１が低いために、トランジス
タＴ６及びＴ７がオフになる場合に限って、分配スイッ
チＤＳＷに送られる。

【００６５】これらの相対位相は、デューティ・サイク
ル等化スイッチＥＳＷが信号Ｓ２を廃棄している間に、
分配スイッチＤＳＷの遷移が生じるように、また、分配
スイッチＤＳＷが他の極性反転器ＰＩＱ、ＰＩＩにパル
スを分配している間に、各極性反転器ＰＩＩ、ＰＩＱの
遷移が生じるように選択される。このため、極性反転器
は、互いに直角位相で動作することが必要になる。

【００６６】システムＡＰ１に関連して実施される方法
Ｍ１は、図４にフローチャートで示されている。ステッ
プＳ１１には、入力無線周波数信号Ｓ１（目標搬送波信
号を含む）と発振器の波形とを混合して、周波数が偏移
した広帯域信号Ｓ２を生じさせることが含まれる。ステ
ップＳ１２には、「デューティ・サイクル等化」周波数
（８００ＭＨｚ）でデューティ・サイクル等化スイッチ
ＥＳＷを動作させ、信号Ｓ２を４相パルス列Ｐ４に変換
することが含まれる。これらのパルスは、順次、目標搬
送波信号の同位相、直角位相、反転位相、及び、反転直
角位相で示される。

【００６７】ステップＳ１３には、同位相及び反転位相
パルスを同位相極性反転器ＰＩＩに分配し、直角位相及
び反転直角位相パルスを直角位相極性反転器ＰＩＱに分
配することが含まれる。この分配は、「デューティ・サ
イクル等化」周波数の１／２の「分配」周波数（４００
ＭＨｚ）でＩ−Ｑ分配スイッチＤＳＷを動作させること
によって実施される。ステップＳ１４には、互いに直角
位相をなすようにして、前記分配周波数の１／２の周波
数である、「反転」周波数（２００ＭＨｚ）で極性反転
器ＰＩＩ及びＰＩＱを動作させ、それぞれの同位相及び
直角位相パルス列ＰＩ及びＰＱを生じさせることが含ま
れる。

【００６８】ステップＳ１５において、パルス列ＰＩ及
びＰＱに濾波を施すことによって、不要周波数及びパル
ス高調波が除去され、結果として、濾波を施された狭帯
域の同位相及び直角位相信号成分が生じる。複合濾波器
を用いることによって、イメージ成分の減衰を助けるこ
とが可能である。ステップＳ１６には、移相し、加算す
ることによって、目標信号成分が積み上げ加算され、イ
メージ信号成分が相殺されるようにすることが含まれ
る。

【００６９】ステップＳ１１は、初期周波数変換が必要
でない場合、省略することが可能である。その場合、ミ
クサＭＩＸ及び発振器ＯＳＣは利用されず、信号Ｓ２が
システム入力になる。同調は、クロック・レートを比例
して調整することによって、省略または実施することが
可能である。Ｉ−Ｑ復調器の用途の場合、ステップＳ１
６を省略することが可能である。

【００７０】上述のように、分配スイッチの下流に並列
極性反転器を備える時分割ミクサの場合、パルス間滲出
によって、Ｉ−Ｑ座標の等しい回転が生じることにな
る。パルスに加えられる変調がパルス間で一定である限
りにおいて、座標の直交性は、回転しても保持される。
もちろん、変調は、情報を表すので、一般に時間ととも
に変化する。しかし、変調の変化速度は、一般にパルス
速度よりもはるかに遅く、その場合、直交性からの偏差
は無視することができる。場合によっては、パルス間滲
出を最小限に抑えることによって、イメージ除去をさら
に改良することが可能である。これは、とりわけ、変調
速度がパルス速度のわずか何分の１にしかならない場合
に当てはまる。

【００７１】パルス間滲出は、分配スイッチＤＳＷの入
力における寄生キャパシタンスのために蓄積された電荷
を放電することによって低減することが可能である。例
示の実施例の場合、デューティ・サイクル等化スイッチ
ＥＳＷによって、分配スイッチＤＳＷの入力が電流廃棄
ＤＭＰに結合されるので、寄生キャパシタンスのために
蓄積された電荷は、放電される。

【００７２】システムＡＰ１の適正な動作には、極性反
転器ＰＩＩ及びＰＩＱに対する入力が電流廃棄ＤＭＰに
結合されないことが必要になる。このため、等化スイッ
チＥＳＷが廃棄している間に、分配スイッチＤＳＷは自
動的にオフになる。トランジスタＴ６及びＴ７を駆動す
るクロック４Ｃ１の高レベルは、クロック２Ｃ１及び２
Ｃ３の高レベルよりも十分に高いので、クロック４Ｃ１
が高の場合、トランジスタＴ８〜Ｔ１１はオフの状態に
保たれる。短時間の間、クロック４Ｃ１の瞬時電圧がク
ロック２Ｃ１及び２Ｃ３の高レベルに近づく（その結
果、トランジスタＴ６、Ｔ７が、トランジスタＴ８、Ｔ
９、または、Ｔ１０、Ｔ１１と同時にオンになる）、ク
ロック４Ｃ１の遷移中でさえ、極性反転器ＰＩＩ及びＰ
ＩＱから廃棄ＤＭＰへの伝導経路は生じない。

【００７３】極性反転器ＰＩＩ及びＰＩＱから廃棄ＤＭ
Ｐへの電流は、トランジスタＴ８及びＴ１１から構成さ
れる分配スイッチＤＳＷ、及び、トランジスタＴ６及び
Ｔ７から構成されるデューティ・サイクル等化スイッチ
ＥＳＷを通って流れなければならない。トランジスタＴ
６〜Ｔ１１は、飽和状態、すなわち、単方向モードに保
持される。極性反転器ＰＩＩ及びＰＩＱと電流廃棄ＤＭ
Ｐの間における任意の方向の電流は、電流経路における
その背面接続のため、トランジスタＴ８〜Ｔ１１とトラ
ンジスタＴ６及びＴ７のいずれかによって阻止される。

【００７４】代替実施例では、デューティ・サイクル等
化スイッチ及び／または分配スイッチ用に双方向素子を
利用する。極性反転器入力と電流廃棄の間の直接接続を
阻止するため、デューティ・サイクル等化機能と、分配
スイッチの入力に寄生キャパシタンスのために蓄積され
た電荷の放電機能とは分離される。デューティ・サイク
ル等化スイッチは、前記米国特許出願に解説のように、
交互に、入力信号を下流信号経路に結合し、下流信号経
路から切り離す。分配スイッチは、入力信号が切り離さ
れている間にその入力を電流廃棄に結合する中間位置を
備えている。

【００７５】従って、同位相極性反転器に対する結合と
直角位相極性反転器に対する結合の間におけるいずれか
の方向への各遷移中に、電流廃棄への結合が生じる。分
配スイッチの入力のこの結合は、分配スイッチがいずれ
の極性反転器にも結合されていない場合に限って生じ
る。分配スイッチの全ての遷移は、デューティ・サイク
ル等化スイッチが入力信号を切り離している間に限って
生じる。極性反転器の入力と電流廃棄の間が接続される
ことは決してない。

【００７６】代替案として、入力信号が切り離され、分
配スイッチがいずれの極性反転器にも結合されていない
間に、分配スイッチ入力を電流廃棄に結合する、独立し
た放電スイッチを用いることも可能である。最後に、本
発明によれば、寄生電荷が廃棄されない実施例も可能で
ある。このアプローチは、分配スイッチの下流に極性反
転器を配置することによって、電荷の滲出によって誘発
されるＩ及びＱ軸の回転にもかかわらず、Ｉ−Ｑの直交
性が保持されるので、受け入れることが可能である。

【００７７】特定のイメージ除去受信機について述べて
きたが、本発明には、異なる周波数範囲及び異なる数の
ミクサ段を備えた代替受信機を組み込むことが可能であ
る。解説の時分割Ｉ−Ｑミクサ段は、同調不能ミクサの
働きをし、先行ミクサ段のない同調不能受信機として利
用することが可能である。代替案として、本発明による
時分割Ｉ−Ｑミクサは、可変速度クロックを用いて、同
調可能にすることも可能である。デューティ・サイクル
等化スイッチを省略することも可能であり、この場合、
分配スイッチは、パルスの発生と分配の両方を行う。時
分割ミクサ段は、単独でＩ−Ｑ復調器として用いること
が可能である。

【００７８】既述の実施例に対するこれらの及びその他
の修正及び変更はが本発明によっておこなえ、付属の請
求項によってのみその範囲が制限される。本発明の実施
に資するため以下に本発明の実施態様を例示する。

【００７９】（実施態様１）所定周波数を有する目標搬
送波に関する成分を含む信号を処理するための信号処理
システム（ＡＰ１）であって、同位相極性反転器と、直
角位相極性反転器と、前記信号を、交番する同位相パル
スと反転位相パルスとから成る同位相パルス列と、交番
する直角位相パルスと反転直角位相パルスとから成る直
角位相パルス列に変換し、前記パルス列を、それぞれ、
前記同位相極性反転器及び直角位相極性反転器に分配す
るためのパルス発生及び分配手段と、前記極性反転器を
駆動するクロック信号を送り出し、前記同位相極性反転
器によって、前記反転位相パルスは反転されるが、前記
同位相パルスは反転されずに、同位相パルス列が生じる
ようにし、また、前記直角位相極性反転器によって、前
記反転直角位相パルスは反転されるが、前記直角位相パ
ルスは反転されずに、直角位相パルス列が生じるように
し、前記同位相パルス列によって、前記目標搬送波の同
位相成分が表され、前記直角位相パルス列によって、前
記目標搬送波の直角位相成分が表されるようにするため
のタイミング手段が含まれている、システム。

【００８０】（実施態様２）前記タイミング手段が、前
記極性反転器を直角位相で駆動することを特徴とする、
実施態様１に記載の信号処理システム。（実施態様３）前記極性反転器が、それぞれ、それを通
過するパルスの電流利得が１になるように構成された電
界効果トランジスタから成ることを特徴とする、実施態
様１に記載の信号処理システム。（実施態様４）さらに、前記同位相パルス列及び前記直
角位相パルス列に存在するイメージ信号成分を減衰させ
るイメージ減衰器が含まれることを特徴とする、実施態
様１に記載の信号処理システム。（実施態様５）前記パルス発生及び分配手段に、持続時
間の等しい均一に間隔をあけた４相パルス列を発生する
ためのデューティ・サイクル等化スイッチと、前記同相
及び直角位相極性反転器に交互に前記４相パルス列のパ
ルスを分配し、前記同位相パルス列及び前記直角位相パ
ルス列を生じさせるための分配スイッチが含まれること
を特徴とする、実施態様１に記載の信号処理システム。

【００８１】（実施態様６）前記４相パルス列によっ
て、均一な極性の複合パルス列が形成されるように、前
記信号に定バイアスが加えられることと、分配スイッチ
に、前記複合パルス列の極性と同じ極性の信号だけを通
過させる単方向素子が含まれていることと、前記デュー
ティ・サイクル等化スイッチが、前記単方向素子に対し
て交互に通過状態と阻止状態になるように極性を与える
ことを特徴とする、実施態様５に記載の信号処理システ
ム。（実施態様７）分配スイッチに、ゲート可能三端子素子
が含まれていることと、前記デューティ・サイクル等化
スイッチが、前記ゲート可能三端子素子を交互に通過状
態と阻止状態にすることを特徴とする、実施態様５に記
載の信号処理システム。

【００８２】（実施態様８）分配スイッチに、その入力
がどこにも接続されない第３の位置が含まれていること
と、デューティ・サイクル等化器が、前記信号源と、信
号の流れを交互に通過させ、阻止する分配スイッチの入
力との間に直列をなす第１のスイッチから成ることと、
第２のスイッチが、分配スイッチの入力を低インピーダ
ンス回路ノードに接続し、分配スイッチ入力のキャパシ
タンスを放電させることと、前記分配スイッチ及びデュ
ーティ・サイクル等化器が、ａ．前記分配スイッチが同位相極性反転器に通じ、ｂ．前記第１のスイッチが、不導通状態になって、信号
の流れを阻止し、ｃ．前記分配スイッチがその第３の位置につき、ｄ．前記第２のスイッチが導通状態になって、分配スイ
ッチの入力キャパシタンスを放電させ、ｅ．前記第２のスイッチが不導通状態になり、ｆ．前記分配スイッチが直角位相極性反転器に接続し、ｇ．前記第１のスイッチが導通状態になり、信号を通過
させるようにして、前記同相及び直角位相極性反転器に
交互に信号をつなぐことを特徴とする、実施態様５に記
載の信号処理システム。

【００８３】（実施態様９）入力信号から、同相、直角
位相、反転位相、及び、反転直角位相パルスを含む４相
パルス列を発生することと、前記４相パルス列のパルス
を交互に分配して、前記同位相パルスと前記反転位相パ
ルスから成る反転同位相パルス列と、前記直角位相パル
スと前記反転直角位相パルスから成る反転直角位相パル
ス列を形成することと、前記反転位相パルスを反転し
て、前記同位相パルスを反転せず、前記反転直角位相パ
ルスを反転するが、前記直角位相パルスをせずにおい
て、非反転同位相パルス列と非反転直角位相パルス列を
形成することが含まれる、信号処理方法。

【００８４】（実施態様１０）さらに、同相タイミング
信号の発生、及び、前記同相タイミング信号と直角位相
をなす直角位相タイミング信号の発生が含まれること
と、前記反転ステップにおいて、前記同相タイミング信
号によって、前記反転位相パルスの前記反転タイミング
が決まり、前記直角位相タイミング信号によって、前記
反転直角位相パルスの前記反転タイミングが決まること
を特徴とする、実施態様９に記載の信号処理方法。（実施態様１１）さらに、前記非反転同位相及び直角位
相パルス列に濾波を施して、連続した同相及び直角位相
信号を生じさせ、不要周波数成分を除去するステップが
含まれることを特徴とする、実施態様９に記載の信号処
理方法。（実施態様１２）さらに、前記同相及び直角位相パルス
列に存在するイメージ信号成分を減衰させるステップが
含まれていることを特徴とする、実施態様９に記載の信
号処理方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による時分割Ｉ−Ｑミクサ段を組み込ん
だアナログ信号処理システムのブロック図である。

【図２】図１の時分割Ｉ−Ｑミクサ段のトランジスタ・
レベル図である。

【図３】図２の時分割Ｉ−Ｑミクサ段の部品を駆動する
ために発生させるクロックのタイミング・チャートであ
る。

【図４】図１のシステムに関して実施される方法のフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

ＡＰ１アナログ信号処理システムＣＸＦ複合濾波器ＤＭＰ電流廃棄ＤＳＷ分配スイッチＥＳＷデューティ・サイクル等化スイッチＩＭＲイメージ除去器ＭＸ１ミクサ段ＯＳＣ局部発振器ＰＩＩ同位相極性反転器ＰＩＱ直角位相極性反転器ＳＷＡスイッチ・アセンブリＴ１〜Ｔ１１ｎタイプＭＯＳＦＥＴトランジスタＴ１２〜Ｔ２３ｐタイプＭＯＳＦＥＴトランジスタＴＳＭ時分割Ｉ−Ｑミクサ段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定周波数を有する目標搬送波に関する成
分を含む信号を処理するための信号処理システム（ＡＰ
１）であって、同位相極性反転器と、直角位相極性反転器と、前記信号を、交番する同位相パルスと反転位相パルスと
から成る同位相パルス列と、交番する直角位相パルスと
反転直角位相パルスとから成る直角位相パルス列に変換
し、前記パルス列を、それぞれ、前記同位相極性反転器
及び直角位相極性反転器に分配するためのパルス発生及
び分配手段と、前記極性反転器を駆動するクロック信号を送り出し、前
記同位相極性反転器によって、前記反転位相パルスは反
転されるが、前記同位相パルスは反転されずに、同位相
パルス列が生じるようにし、また、前記直角位相極性反
転器によって、前記反転直角位相パルスは反転される
が、前記直角位相パルスは反転されずに、直角位相パル
ス列が生じるようにし、前記同位相パルス列によって、
前記目標搬送波の同位相成分が表され、前記直角位相パ
ルス列によって、前記目標搬送波の直角位相成分が表さ
れるようにするためのタイミング手段が含まれている、
システム。