JPH11177421A - 高周波信号生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不要な信号を抑圧し希望の搬送波のみを出力
できる広帯域の高周波信号生成装置を提供する。 【解決手段】 周波数Ｆｒの第１の信号源（１−１）
と、この周波数Ｆｒの信号を位相差π／２で２分岐する
第１の信号分配手段（２）と、該第１の信号分配手段の
２つの出力に各々接続される第１及び第２の位相ロック
ループ（３−１、４−１、５−１、６−１、３−２、４
−２、５−２、６−２）と、周波数Ｆ_LOの第２の信号源
（１−２）と、この周波数Ｆ_LOの信号を位相差αで２分
岐する第２の信号分配手段（８）と、前記第１、第２の
位相ロックループの出力と前記第２の信号分配手段によ
って２分岐された信号の各々とを乗算する第１、第２の
乗算器（７−１、７−２）と、前記第１、第２の乗算器
の出力を位相差βで合成する信号合成手段（９）とを備
え、Ｎ＝２ｎ−１かつ、（α，β）＝（π／２＋ｍπ，
ｋπ）または（ｍπ，π／２＋ｋπ）（ただし、ｋ、ｍ
は整数、ｎは自然数）である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信装置にお
いて搬送波を発生する高周波信号生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信装置において搬送波を発生する
高周波装置としては、ＰＬＬシンセサイザが広く用いら
れている。

【０００３】しかし、ＰＬＬシンセサイザの場合、高い
周波数の出力を得ようとすると分周器の消費電力が大き
くなってしまう問題があった。そこで、ＰＬＬシンセサ
イザからの出力信号を低い周波数で出力し、この出力信
号を逓倍器や乗算器を用いて高い周波数の信号とする等
の方法がとられている。しかし、逓倍器を用いた場合、
２逓倍ごとに位相雑音が６ｄＢほど悪化してしまう。

【０００４】一方、乗算器を用いた場合、希望信号の近
傍周波数に不要な信号が生じてしまう。このため、例え
ば、図３のような構成の装置を用いている。

【０００５】この装置は、周波数Ｆｒの信号源１−１
と、ローパスフィルタ４と、前記ローパスフィルタ４の
出力を制御信号とする電圧制御発振器５と、前記電圧制
御発振器５の出力の一部を１／Ｎに分周する分周器６
と、前記信号源１−１から出力された信号と前記分周器
６によって分周された信号の位相を比較しその比較結果
を前記ローパスフィルタ４に入力する位相比較器３と、
前記電圧制御発振器５の出力信号の一部を位相差π／２
で２分岐する広帯域信号分配手段１０と、周波数Ｆ_LOの
信号源１−２と、前記信号源１−２から出力された信号
を位相差π／２で２分岐する信号分配手段８と、前記広
帯域信号分配手段１０によって２分岐された信号と前記
信号分配手段８によって２分岐された信号とをそれぞれ
乗算する乗算器７−１、７−２と、前記乗算器７−１、
７−２の出力を同相で合成する信号合成手段９と、を備
えている。

【０００６】ここで、乗算器７−１、７−２として、例
えば、図４に示すようなバランス型の乗算器を用いれ
ば、原理的には、希望信号だけが出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図３の装置において、
不要な信号を十分に抑圧するためには、信号分配手段８
及び広帯域信号分配手段１０にかなりの精度が要求され
る。このうち、信号分配手段８については、周波数Ｆ_LO
の信号は一定の信号なので精度のよいものが比較的容易
に作成できるが、広帯域にわたって正確に位相差π／２
で２分岐する信号分配手段を実現することが非常に困難
なため、広帯域信号分配手段１０については精度のよい
ものの実現は困難であった。このため、不要な信号を十
分に抑圧し希望の搬送波のみを出力できる帯域は、限ら
れていた。

【０００８】しかし、近年、携帯情報端末を用いた移動
通信によるデータ通信の需要が増しており、これに伴
い、広帯域・多チャンネルの通信方式へ適用可能な高周
波信号生成装置の実現が求められていた。

【０００９】本発明の目的は不要な信号を十分に抑圧し
希望の搬送波のみを出力できる広帯域の高周波信号生成
装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によると、ＰＬＬ
ループを２つ設け、これらのループを位相差π／２で２
分岐した基準信号にロックさせる。

【００１１】基準信号は常に一定なので、容易に正確に
位相差π／２で２分岐する信号分配手段の実現が可能で
ある。

【００１２】ここで、分周比を奇数に設定すれば、２つ
のＰＬＬループからは広帯域にわたって正確な位相差π
／２で２分岐された信号が得られる。

【００１３】一方、周波数Ｆ_LOの信号も一定の信号なの
で、正確に位相差π／２で２分岐することが可能であ
る。

【００１４】従って、上記の信号をバランス型の乗算器
で乗算し合成すれば、希望の搬送波のみを得ることが出
来る。

【００１５】

【発明の実施の形態】［実施形態１］図１に本発明の一
実施形態を示す。

【００１６】信号源１−１は、周波数Ｆｒの信号を生成
する。

【００１７】この信号は、信号分配器２により位相差π
／２で２分岐され、位相比較器３−１、３−２に供給さ
れる。

【００１８】位相比較器３−１、３−２では、この信号
と、分周器６−１、６−２の出力信号の位相をそれぞれ
比較し、その結果を出力する。

【００１９】位相比較器の出力はローパスフィルタ４−
１、４−２を介して、電圧制御発振器５−１、５−２に
制御信号として与えられる。

【００２０】電圧制御発振器５−１、５−２の出力の一
部は、分周器６−１、６−２で分周され、前述のとおり
位相比較器３−１、３−２に供給される。

【００２１】また、電圧制御発振器５−１、５−２の出
力の一部は、乗算器７−１、７−２に供給される。この
乗算器としては、例えば、図４に示すようなバランス型
の乗算器を用いる。

【００２２】一方、信号源１−２では、周波数Ｆ_LOの信
号が生成され、信号分配手段８により位相差αで２分岐
されて乗算器７−１、７−２に供給される。

【００２３】乗算器７−１、７−２は、前述の周波数Ｆ
ｒの信号と周波数Ｆ_LOの信号をそれぞれ乗算する。乗算
された信号は、信号合成手段９によって位相差βで合成
される。

【００２４】ただし、Ｎ＝２ｎ−１かつ、（α，β）＝
（π／２＋ｍπ，ｋπ）または（ｍπ，π／２＋ｋπ）
（ただし、ｋ、ｍは整数、ｎは自然数）である。

【００２５】これにより、ミキシングアップ時に生じる
イメージ波が抑圧され、希望波のみ得ることが出来る。

【００２６】すなわち、この高周波信号生成装置におい
ては、例えば、α＝π／２、β＝０のときは、Ｎを・・
・、９、５、１、３、７、・・・と変化させれば、周波
数・・・、Ｆ_LO−９Ｆｒ、Ｆ_LO−５Ｆｒ、Ｆ_LO−Ｆｒ、
Ｆ_LO＋３Ｆｒ、Ｆ_LO＋７Ｆｒ、・・・の信号が得られ、
周波数間隔４Ｆｒの搬送波が得られる。

【００２７】また、例えば、α＝−π／２、β＝０のと
きは、Ｎを・・・、９、５、１、３、７、・・・と変化
させれば、周波数・・・、Ｆ_LO−７Ｆｒ、Ｆ_LO−３Ｆ
ｒ、Ｆ_LO＋Ｆｒ、Ｆ_LO＋５Ｆｒ、Ｆ_LO＋９Ｆｒ、・・・
の信号が得られ、周波数間隔４Ｆｒの搬送波が得られ
る。

【００２８】［実施形態２］図２に本発明の別の実施形
態を示す。

【００２９】本実施形態では、実施形態１の高周波信号
生成装置において、α＝π／２＋ｍπ（ただし、ｍは整
数）とし、信号合成手段として選択的に同相あるいは逆
相で合成する加算器を用いる。同相で合成するか逆相で
合成するかは所望の出力周波数によって決定する。この
加算器としては、例えば、図５に示すような回路を用い
ればよい。

【００３０】ここで、ＳＷ１をＯＦＦ、ＳＷ２をＯＮに
することにより同相合成を、ＳＷ１をＯＮ、ＳＷ２をＯ
ＦＦにすることにより逆相合成を行う。なお、ＳＷ０は
常時ＯＮとする。

【００３１】この高周波信号生成装置においては、例え
ば、α＝π／２のときは、Ｎを１、３、５、・・・と変
化させれば、同相合成か逆相合成かに従って、周波数、
Ｆ_LO±Ｆｒ、Ｆ_LO±３Ｆｒ、Ｆ_LO±５Ｆｒ、・・・の信
号が得られ、周波数間隔２Ｆｒの搬送波が得られる。

【００３２】［実施形態１］では得られる信号の周波数
間隔が４Ｆｒであったが、［実施形態２］では、同相合
成と逆相合成を切替えることにより、周波数間隔が２Ｆ
ｒと、より細かい周波数ステップの信号が得られる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、従来よ
りも簡易な形で周波数切替の可能な高周波装置を実現す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す構成図。

【図２】本発明の別の実施形態を示す構成図。

【図３】従来の高周波信号生成装置の一例を示す図。

【図４】乗算器の一例を示す図。

【図５】加算器の一例を示す図。

【符号の説明】

１ 信号源 ２、８ 信号分配手段 ３ 位相比較器 ４ ローパスフィルタ ５ 電圧制御発振器 ６ 分周器 ７ 乗算器 ９ 信号合成手段 １０ 広帯域信号分配手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数Ｆｒの第１の信号源と、 この周波数Ｆｒの信号を位相差π／２で２分岐する第１
   の信号分配手段と、 該第１の信号分配手段の２つの出力に各々接続される第
   １及び第２の位相ロックループと、 周波数Ｆ_LOの第２の信号源と、 この周波数Ｆ_LOの信号を位相差αで２分岐する第２の信
   号分配手段と、 前記第１、第２の位相ロックループの出力と前記第２の
   信号分配手段によって２分岐された信号の各々とを乗算
   する第１、第２の乗算器と、 前記第１、第２の乗算器の出力を位相差βで合成する信
   号合成手段とを備え、 前記各位相ロックループは、 ローパスフィルタと、 前記ローパスフィルタの出力を制御信号とする電圧制御
   発振器と、 前記電圧制御発振器の出力を１／Ｎに分周する分周器
   と、 前記第１の信号分配手段によって２分岐された信号の一
   方と前記分周器によって分周された信号の位相を比較し
   その出力を前記ローパスフィルタに入力する位相比較器
   とを有し、 Ｎ＝２ｎ−１かつ、（α，β）＝（π／２＋ｍπ，ｋ
   π）または（ｍπ，π／２＋ｋπ）（ただし、ｋ、ｍは
   整数、ｎは自然数）であることを特徴とする高周波信号
   生成装置。
2. 【請求項２】 請求項１の高周波装置において、 α＝π／２＋ｍπ（ただし、ｍは整数）とし、 信号合成手段として選択的に同相もしく逆相で信号を合
   成する加算器を用いることを特徴とする高周波信号生成
   装置。