JPH11298360A - 周波数変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周波数変換後の信号における、不要な周波数
成分（妨害信号）のレベルが常に小さくなるように周波
数変換する。 【解決手段】 本発明は、局部発振信号を出力する局部
発振器と、主信号と局部発振信号とを混合して主信号の
周波数を変換させるコンバータとを有する周波数変換装
置に関する。（１）コンバータに入力される主信号のレ
ベルを変化させる主信号用利得可変手段と、（２）コン
バータに入力される局部発振信号のレベルを変化させる
局部発振信号用利得可変手段と、（３）コンバータに入
力される主信号のレベルを変化させる場合に、コンバー
タに入力される主信号のレベルと局部発振信号のレベル
の比率を一定に維持するように、主信号用利得可変手段
及び局部発振信号用利得可変手段の利得を同時に制御す
るコントローラとを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力信号の周波数
帯を局部発振信号を利用して上昇又は下降させる周波数
変換装置に関し、例えば、移動体通信システムにおける
基地局や移動端末等の無線送受信機に適用し得るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線送信機においては、ベースバ
ンド信号を中間周波数（ＩＦ）帯又は無線周波数（Ｒ
Ｆ）帯にアップコンバートしたり、ＩＦ帯の信号をＲＦ
帯にアップコンバートしたりする周波数変換装置（変調
機能を有しているものもある）が備えられており、逆
に、無線受信機においては、受信したＲＦ帯の受信信号
をＩＦ帯又はベースバンド周波数帯にダウンコンバート
したり、ＩＦ帯の信号をベースバンド周波数帯にダウン
コンバートしたりする周波数変換装置（復調機能を有し
ているものもある）が備えられている。これらの周波数
変換装置においては、周知のように、局部発振信号を利
用して周波数変換を行っている。

【０００３】また、無線送信機及び無線受信機共に、信
号レベルが所定レベルになるようなＡＧＣ（自動利得制
御）機能を備えている。例えば、このＡＧＣ機能によ
り、周波数変換後の信号における所定周波数成分（希望
信号）のレベルを監視して、周波数変換装置に入力され
る周波数変換前の入力信号のレベルを制御することが多
い。すなわち、ＡＧＣ機能により、周波数変換装置への
入力信号のレベルの高低のみを自動制御することが広く
なされている。

【０００４】周波数変換を直接担うコンバータのダイナ
ミックレンジを可能な限り大きくして変換後の希望する
信号成分（希望信号）の歪みを低減する目的で、従来
は、コンバータに注入される局部発振信号のレベルは高
く固定的に設定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなＡＧＣ機
能により、希望信号レベルのみの自動制御が行われて、
希望信号レベルの低減のとき局部発振信号のレベルは高
く一定に設定したままである。

【０００６】希望信号レベルのみの自動制御により、コ
ンバータへの入力信号（希望信号）のレベルと局部発振
信号のレベルの比率が所定比率と異なる場合には、局部
発振周波数から入力信号の周波数成分程度ずれた周波数
成分（希望信号）が本来求められている周波数変換後の
信号に、局部発振周波数の成分が妨害信号として大きく
残ってしまう。無線送信機であれば、このような局部発
振周波数成分（妨害信号）は、スプリアス幅射として扱
われてしまい、大きな問題である。また、無線受信機で
は、この残存した妨害信号レベルが希望信号レベルに対
して影響を与え、例えば、復調精度の低下の原因となる
恐れがある。

【０００７】すなわち、周波数変換後の信号における局
部発振周波数成分は妨害信号となるが、従来は、本来の
周波数成分（希望信号）とこの妨害信号のレベル比が劣
化することも起こっていた。

【０００８】このような周波数変換後の信号に、大きな
レベルの不要な周波数成分（妨害信号）が生じることが
あるという課題は、無線系の送信機や受信機だけでな
く、有線系の送信機や受信機にも同様に生じている。

【０００９】そのため、周波数変換後の信号における、
不要な周波数成分（妨害信号）のレベルをより小さくな
るように周波数変換することができる周波数変換装置が
求められている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は、局部発振信号を出力する局部発振器と、
主信号と局部発振信号とを混合して主信号の周波数を変
換させるコンバータとを有する周波数変換装置におい
て、以下の手段を有することを特徴とする。

【００１１】すなわち、（１）コンバータに入力される
主信号のレベルを変化させる主信号用利得可変手段と、
（２）コンバータに入力される局部発振信号のレベルを
変化させる局部発振信号用利得可変手段と、（３）コン
バータに入力される主信号のレベルを変化させる場合
に、コンバータに入力される主信号のレベルと局部発振
信号のレベルの比率を一定に維持するように、主信号用
利得可変手段及び上記局部発振信号用利得可変手段の利
得を同時に制御するコントローラとを有することを特徴
とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明による周波数変換装置の第１の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。ここで、図１が第１の実
施形態の構成を示すブロック図である。

【００１３】図１において、この第１の実施形態の周波
数変換装置は、主信号用利得可変増幅器（ＡＭＰ）２、
コンバータ（アップコンバータ又はダウンコンバータ；
ＭＩＸ）３、フィルタ（ＦＩＬ）４、コントローラ（Ｃ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）６、局部発振器（ＯＳＣ）７及び
局部発振信号用利得可変増幅器（ＡＭＰ）８を有してい
る。

【００１４】入力端子１から入力された周波数変換対象
の主信号は、利得可変増幅器２に与えられる。利得可変
増幅器２は、その時点でコントローラ６から与えられて
いる利得制御信号に応じた利得で、入力端子１から入力
された主信号を増幅してコンバータ３に出力するもので
ある。

【００１５】局部発振器７は、所定の周波数（局部発振
周波数）を有する局部発振信号を出力するものである。
この第１の実施形態の場合、局部発振器７から出力され
た局部発振信号は、コンバータ３ではなく、利得可変増
幅器８に与えられるようになされている。

【００１６】利得可変増幅器８は、その時点でコントロ
ーラ６から与えられている利得制御信号に応じた利得
で、局部発振器７から出力された局部発振信号を増幅し
てコンバータ３に出力するものである。

【００１７】コンバータ３は、当該周波数変換装置が適
用されている通信機が送信機であればアップコンバータ
でなり、また、当該周波数変換装置が適用されている通
信機が受信機であればダウンコンバータでなる。

【００１８】コンバータ３は、利得可変増幅器２から出
力された主信号と、利得可変増幅器８から出力された局
部発振信号とを混合することを通じて、主信号の周波数
帯を上昇させるものである。ここで、入力される局部発
振信号の周波数をｆＬ、入力される主信号の周波数成分
をｆＤとすると、コンバータ３からの出力信号には、ｆ
Ｄ±ｆＬ、ｆＤ及びｆＬの４種類の周波数成分が現れ
る。なお、この実施形態の対象の局部発振周波数に等し
い周波数成分ｆＬは妨害信号である。

【００１９】フィルタ４は、一般的には、コンバータ３
からの出力信号における３種類の周波数成分のうち、ｆ
Ｄ＋ｆＬ又はｆＤ−ｆＬのいずれは一方の周波数成分を
新希望信号ｆＤ’として選択して出力端子５に与えるも
のである。その他の周波数成分（非希望信号）のレベル
は十分減衰する。なお、一般的には、新希望信号ｆＤ’
は次段の増幅器（図示せず）によって増幅される。

【００２０】コントローラ６は、上述した両利得可変増
幅器２及び８の利得を制御するものである。すなわち、
従来のコントローラは、利得可変増幅器２に対しての
み、利得制御するものであったが、この第１の実施形態
の場合、コントローラ６は、利得可変増幅器８に対する
利得制御も行うものである。なお、コントローラ６は、
詳細構成の図示は省略しているが、例えば、ＣＰＵ、Ｒ
ＡＭ、ＲＯＭ、レベル検出部、レベル検出部等のハード
ウェアをＣＰＵバスに接続させるＩ／Ｏポート等で構成
されている。利得制御のためのタスクは小さいので、こ
れらのハードウェアやソフトウェア構成は、既存のもの
をほとんど適用することができる。

【００２１】次に、以上のような各部からなる第１の実
施形態の周波数変換装置の動作を説明する。動作は、大
きくは、フェーズ１の動作、及び、フェーズ２の動作に
分けられる。

【００２２】（フェーズ１の動作）電源投入時や新たな
受信開始時や新たな送信開始時等の初期状態において
は、両利得可変増幅器２及び８の利得はそれぞれ、コン
トローラ６によって、予め定められている適切な利得に
設定されている。

【００２３】局部発振器７からの周波数ｆＬを有する局
部発振信号は、利得可変増幅器８を介して、設定利得で
増幅された後、コンバータ３に注入される。一方、入力
端子１から入力された周波数ｆＤを有する主信号（希望
信号）も、利得可変増幅器２を介して、設定利得で増幅
された後、コンバータ３に加えられる。

【００２４】これにより、コンバータ３において、希望
信号と局部発振信号とが混合され、その結果、コンバー
タ３からの出力信号には、ｆＬ、ｆＤ及びｆＤ±ｆＬな
どの複数の周波数成分の信号が現れる。これらの信号か
ら、フィルタ４を介することにより、これらの周波数成
分の中から、ｆＤ＋ｆＬ又はｆＤ−ｆＬの一方の周波数
成分を、新希望信号ｆＤ’として抽出し、その他の周波
数成分は減衰させ、得られた新希望信号ｆＤ’が出力端
子５から次段に出力される。

【００２５】ここで、出力端子５における新希望信号ｆ
Ｄ’の周波数成分のレベルＬｆＤ’と、局部発振周波数
ｆＬの成分（この信号段階では妨害信号になっている）
のレベルＬｆＬの比率Ｒが（但し、ＬｆＤ’＜Ｌｆ
Ｌ）、所定比率（例えば５０ｄＢｃ）以上であることが
求められているとする。

【００２６】このような比率Ｒが所定比率以上という条
件を満足しているときには、コントローラ６は、フェー
ズ２の動作を実行させる制御に移行する。

【００２７】一方、比率Ｒが所定比率以上という条件を
満足していないときには、その条件が満足するようにな
るまで、コントローラ６は、利得可変増幅器８に対する
利得のみを低減させる。そして、条件を満足させるよう
になったときに、コントローラ６は、フェーズ２の動作
を実行させる制御に移行する。

【００２８】コントローラ６が、上記比率Ｒを検出する
方法はいずれの方法でも良いが、いくつかを例示する
と、以下の通りである。

【００２９】フィルタ４からの出力信号を、図示しない
内蔵する平滑化回路によって直流平滑化したレベルを取
り込む。また、図示していないが、コンバータ３からの
出力信号における局部発振周波数ｆＬを通過帯域とする
フィルタを設け、そのフィルタからの出力信号を図示し
ない内蔵する平滑化回路によって直流平滑化したレベル
を取り込む。上記比率Ｒは、これら２種類の平滑化レベ
ルと関数関係があるので、これら２種類の平滑化レベル
から比率Ｒを検出する。

【００３０】他の検出方法は、以下の通りである。比率
Ｒは、利得可変増幅器２からの出力信号（主信号）のレ
ベルと、利得可変増幅器８からの出力信号（局部発振信
号）のレベルとによって変化するものであるので、コン
トローラ６は、図示しない内蔵する平滑化回路によって
利得可変増幅器２からの出力信号（主信号）の平滑化レ
ベルを得ると共に、図示しない内蔵する他の平滑化回路
によって利得可変増幅器８からの出力信号（局部発振信
号）の平滑化レベルを得、これらの２種類の平滑化レベ
ルから比率Ｒを検出する。

【００３１】なお、比率Ｒを検出することなく、初期状
態から所定時間を経過することを待って、比率Ｒが上述
した所定比率以上という条件を満足すると自動的にみな
すようにしても良い。

【００３２】以上では、所定比率が常に一定である場合
を説明したが、フェーズ１の動作において、所定比率を
変更するようにしても良い（これは、第１の実施形態を
変形した実施形態である）。

【００３３】例えば、初期所定比率として予測される比
率を設定してフェーズ１の動作に入り、新希望信号のレ
ベルを常時監視し、初期所定比率を達成できない新希望
信号のレベルが継続している場合や、初期所定比率を満
足するように制御動作している際中において新希望信号
のレベルが変化し、そのレベルが継続されている場合等
には、その継続している新希望信号のレベルに応じて、
所定比率を初期所定比率から変更させるようにしても良
い。このようにした場合、例えば、この周波数変換装置
が搭載されている装置が無線受信機であれば、無線送信
機側の送信信号レベルの変化に応じて、所定比率が設定
されたことになり、送信機及び受信機が関連付けられた
ことになる。また例えば、無線送受信機において、送信
機における周波数変換装置と受信機における周波数変換
装置とを同一のコントローラが制御する場合には、受信
機での新希望信号のレベルに応じて、送信機での新希望
信号のレベル、従って、比率を制御することもできるよ
うになる。

【００３４】（フェーズ２の動作）コントローラ６は、
フェーズ２においては、両利得可変増幅器２及び８の利
得を同時に変更させる。例えば、ＡＧＣ機能により、主
信号（希望信号）の利得を変化させることを要する場合
には、主信号用の利得可変増幅器２だけでなく、同時
に、局部発振信号用の利得可変増幅器８の利得も同時に
制御する。また、例えば、当該周波数変換装置が無線送
信機に適用されている場合であって、送信電力を切り替
えるために、主信号（希望信号）の利得を変化させるこ
とが必要となった場合には、主信号用の利得可変増幅器
２だけでなく、同時に、局部発振信号用の利得可変増幅
器８の利得も同時に制御する。

【００３５】コントローラ６は、このような同時利得制
御時において、利得可変増幅器２に対する利得をＡから
Ａ１に低減する場合には、利得可変増幅器８に対する利
得Ｂを、同時にＢ×（Ａ１／Ａ）に変更する。すなわ
ち、両利得可変増幅器２及び８の利得を、ほぼ同じ利得
分だけ同時に低減させる。

【００３６】これにより、コンバータ３の出力信号にお
ける新希望信号の周波数成分Ｄ’と局部発振周波数成分
ｆＬとの比率はそれ以前の比率と変わらず、また、フィ
ルタ４からの出力信号（出力端子５における信号）にお
ける新希望信号の周波数成分Ｄ’と局部発振周波数成分
ｆＬとの比率もそれ以前の比率と変わらず、上述した条
件を満足する比率Ｒを維持する。すなわち、出力端子５
における新希望信号（の周波数成分）Ｄ’のレベルは低
下するが、上述した条件を満足する比率Ｒを維持する。

【００３７】また、コントローラ６は、このような同時
利得制御時において、利得可変増幅器２に対する利得を
ＡからＡ２に増大する場合には、利得可変増幅器８に対
する利得Ｂを、同時にＢ×（Ａ２／Ａ）に変更する。す
なわち、両利得可変増幅器２及び８の利得を、ほぼ同じ
利得分だけ同時に増大させる。

【００３８】これにより、コンバータ３の出力信号にお
ける新希望信号の周波数成分Ｄ’と局部発振周波数成分
ｆＬとの比率はそれ以前の比率と変わらず、また、フィ
ルタ４からの出力信号（出力端子５における信号）にお
ける新希望信号の周波数成分Ｄ’と局部発振周波数成分
ｆＬとの比率もそれ以前の比率と変わらず、上述した条
件を満足する比率Ｒを維持する。すなわち、出力端子５
における新希望信号（の周波数成分）Ｄ’のレベルは増
大するが、上述した条件を満足する比率Ｒを維持する。

【００３９】以上のように、第１の実施形態の周波数変
換装置によれば、コンバータ３に入力する主信号のレベ
ルと局部発振信号のレベルとが所定比率にある状況にお
いて、コンバータ３に入力する主信号のレベルを変化さ
せる場合には、同時に、コンバータ３に入力する局部発
振信号のレベルも同時に変化させるようにしたので、周
波数変換後の信号における主信号成分と妨害信号成分の
比率を、変化前の良好な比率に維持させることができ
る。

【００４０】その結果、当該周波数変換装置を適用した
装置が無線送信機であれば、スプリアス幅射を常時小さ
く抑えることができる。また、当該周波数変換装置を適
用した装置が無線受信機であれば、周波数変換後におけ
る妨害信号成分が小さく抑えられているので、復調精度
等を落とすことを防止できる。

【００４１】また、この第１の実施形態によれば、図１
からも明らかなように、以上のような効果を発揮させる
ために、従来構成に追加させる回路はごくわずかであ
り、又は、既存の構成を利得可変回路として適用するよ
うにすれば良く、効果の増大度合を考慮した総合的評価
において経済的である。

【００４２】（Ｂ）第２の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第２の実施形態を
図面を参照しながら簡単に説明する。ここで、図２が第
２の実施形態の構成を示すブロック図であり、上述した
第１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には、同
一、対応符号を付して示している。

【００４３】図２及び図１の比較から明らかなように、
第２の実施形態の周波数変換装置は、コンバータ３に入
力される主信号及び局部発振信号の利得を可変させる回
路として、第１の実施形態の利得可変増幅器２及び８に
代えて、可変アッテネータ（ＡＴＴ）２Ａ及び８Ａを適
用したものである。

【００４４】各可変アッテネータ２Ａ、８Ａはそれぞ
れ、コントローラ６からの減衰量制御信号に応じて、入
力される信号（主信号又は局部発振信号）のレベルを減
衰させてコンバータ３に出力するものである。すなわ
ち、第１の実施形態は、利得可変増幅器２又は８での利
得が１より大きいものを意識していたが、第２の実施形
態は、可変アッテネータ２Ａ又は８Ａでの利得が１より
小さいものを意識している。コントローラ６は、基本的
には、第１の実施形態と同様にして、可変アッテネータ
２Ａ及び８Ａに対するフェーズ１及びフェーズ２の動作
を制御するものであるが、制御対象が増幅器及びアッテ
ネータの相違があるので、その分だけ制御信号自体の発
生方法を異なっている。

【００４５】例えば、入力端子１に入力される主信号の
レベルが第１の実施形態の場合より高く、コンバータ３
に対して減衰させることを要する場合や、また、出力端
子５から出力される主希望信号に求められているレベル
が第１の実施形態より小さい場合等に、第２の実施形態
の構成を採用すれば良い。

【００４６】以上のように、この第２の実施形態の周波
数変換装置によっても、コンバータ３に入力する主信号
のレベルと局部発振信号のレベルとが所定比率にある状
況において、コンバータ３に入力する主信号のレベルを
変化させる場合には、同時に、コンバータ３に入力する
局部発振信号のレベルも同時に変化させるようにしたの
で、周波数変換後の信号における主信号成分と妨害信号
成分の比率を、変化前の良好な比率に維持させることが
できる。また、かかる効果を発揮させるために、従来構
成に追加させる回路はごくわずかであり、又は、既存の
構成を利得可変回路として適用するようにすれば良い。

【００４７】（Ｃ）第３の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第３の実施形態を
図面を参照しながら簡単に説明する。ここで、図３が第
３の実施形態の構成を示すブロック図であり、上述した
第１の実施形態に係る図１や第２の実施形態に係る図２
との同一、対応部分には、同一、対応符号を付して示し
ている。

【００４８】図３と、図２及び図１との比較から明らか
なように、第３の実施形態の周波数変換装置は、コンバ
ータ３に入力される主信号及び局部発振信号の利得を可
変させる回路として、利得可変増幅器２、８及び可変ア
ッテネータ２Ａ、８Ａの直列回路を適用したものであ
る。

【００４９】この第３の実施形態は、例えば、入力端子
１から入力された主信号に対するコンバータ３に入力さ
れる主信号の利得の制御範囲や、局部発振器７から出力
された局部発振信号に対するコンバータ３に入力される
局部発振信号の利得の制御範囲が、１を挟んだ範囲であ
る場合に適用して好適なものである。また、例えば、利
得可変増幅器２、８及び可変アッテネータ２Ａ、８Ａの
一方に利得の段階的な切換を実行させ、利得可変増幅器
２、８及び可変アッテネータ２Ａ、８Ａの他方に利得の
連続的な切換を実行させるような場合に適用して好適な
ものである。

【００５０】いずれにせよ、コントローラ６は、既述し
た実施形態と同様に、コンバータ３に入力する主信号の
レベルと局部発振信号のレベルとが所定比率にある状況
になった以降は、利得可変増幅器２及び８に対する利得
制御、並びに又は、可変アッテネータ２Ａ及び８Ａに対
する減衰量制御を同時に実行する。

【００５１】この第３の実施形態の周波数変換装置によ
っても、上述した第１や第２の実施形態と同様な効果を
奏することができる。

【００５２】（Ｄ）第４の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第４の実施形態を
図面を参照しながら簡単に説明する。ここで、図４が第
４の実施形態の構成を示すブロック図であり、上述した
第１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には、同
一、対応符号を付して示している。

【００５３】図４及び図１の比較から明らかなように、
第４の実施形態の周波数変換装置は、フィルタ４の後段
にも利得可変増幅器９を設けたものである。例えば、当
該周波数変換装置が搭載された装置が無線増幅器の場
合、利得可変増幅器９は電力増幅器であっても良い。な
お、利得可変増幅器９の後段にフィルタ４を備えるもの
であっても良く、また、利得可変増幅器９の前後段のそ
れぞれにフィルタ４を備えるものであっても良い。

【００５４】この第４の実施形態は、主信号に対する増
幅利得を、２個の利得可変増幅器２及び９に振り分けて
達成する周波数変換装置の例である。例えば、当該周波
数変換装置が搭載された装置が無線増幅器の場合、所望
の送信電力を、電力増幅器及びその前段側の増幅器に振
り分けて達成すると共に、送信電力を切り替えるとき
に、その配分に従って、各増幅器の利得を制御すること
も多くなされているが、このような場合に、この第４の
実施形態を適用することができる。

【００５５】コントローラ６は、利得可変増幅器９から
の出力信号における新希望信号の周波数成分ｆＤと妨害
信号の周波数成分のレベル比率が所定比率になった以
降、利得可変増幅器９からの出力信号における新希望信
号の周波数成分のレベルを変更することが求められた場
合には、２個の利得可変増幅器２及び９に対する新たな
利得を決定し直し、利得可変増幅器９に対してはその利
得を指示し、また、利得可変増幅器２に対しても決定さ
れた利得を指示し、同時に、局部発振信号用の利得可変
増幅器８に対しては、利得可変増幅器２に対する利得の
変化分に比例して今までの利得から変更させた利得を指
示する。

【００５６】なお、コントローラ６は、利得可変増幅器
９からの出力信号における新希望信号の周波数成分ｆＤ
と妨害信号の周波数成分のレベル比率を、利得可変増幅
器９からの出力信号から求めるようにしても良く、ま
た、フィルタ４からの信号等から間接的に求めるように
しても良い。

【００５７】従って、この第４の実施形態の周波数変換
装置においても、コンバータ３に入力される主信号のレ
ベルと、局部発振信号のレベルとは、利得変化前の比率
と同一比率を維持する。その結果、利得可変増幅器９か
らの出力信号における新希望信号の周波数成分ｆＤと妨
害信号の周波数成分のレベル比率も、利得変化前の比率
と同一比率を維持する。

【００５８】この第４の実施形態の周波数変換装置によ
っても、上述した第１や第２の実施形態と同様な効果を
奏することができる。

【００５９】（Ｅ）第５の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第５の実施形態を
図面を参照しながら簡単に説明する。ここで、図５が第
５の実施形態の構成を示すブロック図であり、上述した
第１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には、同
一、対応符号を付して示している。

【００６０】第５の実施形態の周波数変換装置は、所望
の周波数変換を縦続接続された２段の周波数変換構成で
達成するものである。上述したように、無線送信機の中
には、ベースバンド信号をＩＦ帯にアップコンバート
し、ＩＦ帯の信号をＲＦ帯にさらにアップコンバートし
たりするものがある。また、無線受信機の中には、受信
したＲＦ帯の受信信号をＩＦ帯にダウンコンバートし、
ＩＦ帯の信号をベースバンド周波数帯にさらにダウンコ
ンバートしたりするものがある。この第５の実施形態
は、このような無線送信機や無線受信機に適用して好適
なものである。

【００６１】図５から明らかなように、各段の周波数変
換構成はそれぞれ、第１の実施形態の構成と同様であ
る。

【００６２】図５に示した例は、コントローラ６は、第
１段及び第２段の周波数変換構成に共通に設けられてい
る。例えば、第２段のフィルタ４−２からの出力信号に
対するＡＧＣを、第１段及び第２段に対する利得振り分
けで実行する場合、コントローラ６は、第１段及び第２
段の周波数変換構成のそれぞれに対する振り分け利得を
決定する。そして、コントローラ６は、第１段の利得可
変増幅器２−１に対して決定された利得を指示すると同
時に、第１段の局部発振信号用の利得可変増幅器８−１
に対しては、利得可変増幅器２−１に対する利得の変化
分に比例して今までの利得から変更させた利得を指示す
る。また、コントローラ６は、第２段の利得可変増幅器
２−２に対して決定された利得を指示すると同時に、第
２段の局部発振信号用の利得可変増幅器８−２に対して
は、利得可変増幅器２−２に対する利得の変化分に比例
して今までの利得から変更させた利得を指示する。

【００６３】この第５の実施形態は、上述のように、２
段の周波数変換構成によって、所望の周波数変換を行う
ものであるが、第１の実施形態と同様な効果を奏するこ
とができる。

【００６４】（Ｆ）第６の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第６の実施形態を
図面を参照しながら簡単に説明する。ここで、図６が第
６の実施形態の構成を示すブロック図であり、上述した
第１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には、同
一、対応符号を付して示している。

【００６５】第６の実施形態の周波数変換装置は、無線
送信機に搭載される周波数変換装置であって、直交変調
機能を担うものである。第６の実施形態の周波数変換装
置の各部構成は、以下の動作説明を通じて明らかにす
る。

【００６６】図６において、Ｉ系入力端子１−Ｉから入
力されたＩ系主信号は、Ｉ系利得可変増幅器２−Ｉを介
して増幅された後、Ｉ系コンバータ３−Ｉに与えられ
る。また、Ｑ系入力端子１−Ｑから入力されたＱ系主信
号は、Ｑ系利得可変増幅器２−Ｑを介して増幅された
後、Ｑ系コンバータ３−Ｑに与えられる。

【００６７】局部発振器７から出力された局部発振信号
は、利得可変増幅器８を介して増幅された後、２分岐器
（ＤＩＶ）１０によって２分岐され、一方の分岐局部発
振信号はＩ系コンバータ３−Ｉに直接与えられ、一方の
分岐局部発振信号はπ／２移相器（π／２）１１を介し
て位相がπ／２だけ移相されてＱ系コンバータ３−Ｑに
与えられる。

【００６８】これにより各コンバータ３−Ｉ、３−Ｑに
おいて、主信号と局部発振信号との混合処理を通じた周
波数変換処理が実行され、両コンバータ３−Ｉ及び３−
Ｑからの出力信号が重畳部（ＭＵＸ）１２によって重畳
された後、フィルタ４を介して不要成分が除去されて出
力端子５から次段の回路に送出される。

【００６９】この第６の実施形態においても、フィルタ
４からの出力信号は、新希望信号の周波数成分ｆＤと、
局部発振周波数成分ｆＬとを有するものであり、これら
新希望信号の周波数成分ｆＤと局部発振周波数成分ｆＬ
とのレベル比率が所定比率以下であることが求められ、
この条件を満たすように、コントローラ６はフェーズ１
の制御を行い、かかる条件を満たした以降は、フェーズ
２の制御を行う。

【００７０】フェーズ２の制御において、コントローラ
６は、利得可変増幅器２−Ｉ及び２−Ｑに対する共通利
得を変化させる必要が生じたときには、利得可変増幅器
２−Ｉ及び２−Ｑに対する共通利得を必要となった利得
に変化させると同時に、利得可変増幅器８に対しては、
共通利得の変化分に比例して今までの利得から変更させ
た利得を指示する。

【００７１】以上のように、直交変調構成を採用してい
るが、この第６の実施形態の周波数変換装置によって
も、第１の実施形態と同様な効果を奏することができ
る。

【００７２】（Ｇ）第７の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第７の実施形態を
図面を参照しながら簡単に説明する。ここで、図７が第
７の実施形態の構成を示すブロック図であり、上述した
第１の実施形態に係る図１や第６の実施形態に係る図６
との同一、対応部分には、同一、対応符号を付して示し
ている。

【００７３】第７の実施形態の周波数変換装置は、無線
受信機に搭載される周波数変換装置であって、直交復調
機能をも担うものである。第７の実施形態の周波数変換
装置の各部構成は、以下の動作説明を通じて明らかにす
る。なお、図７では、２分岐器（ＤＩＶ）１３の後段
に、主信号用のＩ系及びＱ系の利得可変増幅器２−Ｉ及
び２−Ｑを設けたものを示したが、主信号用の利得可変
増幅器としてＩ系及びＱ系に共通な１個のものを設け、
その後段に２分岐器を設けてＩ系及びＱ系の信号に分け
るようにしても良い。

【００７４】入力端子１から入力された主信号は、２分
岐器１３において２分岐される。一方の分岐主信号は、
Ｉ系の利得可変増幅器２−Ｉを介して増幅された後、Ｉ
系のコンバータ３−Ｉに与えられ、他方の分岐主信号
は、Ｑ系の利得可変増幅器２−Ｑを介して増幅された
後、Ｑ系のコンバータ３−Ｑに与えられる。

【００７５】局部発振器７から出力された局部発振信号
は、利得可変増幅器８を介して増幅された後、２分岐器
（ＤＩＶ）１０によって２分岐され、一方の分岐局部発
振信号はＩ系コンバータ３−Ｉに直接与えられ、一方の
分岐局部発振信号はπ／２移相器（π／２）１１を介し
て位相がπ／２だけ移相されてＱ系コンバータ３−Ｑに
与えられる。

【００７６】これにより各コンバータ３−Ｉ、３−Ｑに
おいて、主信号と局部発振信号との混合処理を通じた周
波数変換処理が実行され、各コンバータ３−Ｉ、３−Ｑ
からの出力信号は、対応するフィルタ４−Ｉ、４−Ｑを
介して不要成分が除去されて対応する出力端子５−Ｉ、
５−Ｑから次段の回路に送出される。

【００７７】この第６の実施形態においても、各フィル
タ４−Ｉ、４−Ｑからの出力信号は、新希望信号の周波
数成分ｆＤと、局部発振周波数成分ｆＬとを有するもの
であり、これら新希望信号の周波数成分ｆＤと局部発振
周波数成分ｆＬとのレベル比率が所定比率以下であるこ
とが求められ、この条件を満たすように、コントローラ
６はフェーズ１の制御を行い、かかる条件を満たした以
降は、フェーズ２の制御を行う。コントローラ６は、所
定比率以下を満たすかは、Ｉ系又はＱ系信号の一方を代
表させて監視するようにしても良く、Ｉ系又はＱ系信号
の両方を監視するようにしても良い。

【００７８】フェーズ２の制御において、コントローラ
６は、利得可変増幅器２−Ｉ及び２−Ｑに対する共通利
得を変化させる必要が生じたときには、利得可変増幅器
２−Ｉ及び２−Ｑに対する共通利得を必要となった利得
に変化させると同時に、利得可変増幅器８に対しては、
共通利得の変化分に比例して今までの利得から変更させ
た利得を指示する。

【００７９】以上のように、直交復調構成を採用してい
るが、この第７の実施形態の周波数変換装置によって
も、第１の実施形態と同様な効果を奏することができ
る。

【００８０】（Ｈ）他の実施形態 上記各実施形態においては、局部発振器７が固定レベル
の局部発振信号を出力し、その局部発振信号のレベルを
次段の利得可変増幅器又は可変アッテネータが変化させ
るものを示したが、出力レベルを可変できる局部発振器
を適用し、コントローラ６が係る局部発振器をの出力レ
ベルを制御するようにしても良い。

【００８１】また、上記各実施形態は、本発明の周波数
変換装置を無線通信装置に適用することを前提として説
明したが、有線通信装置に対しても本発明を適用できる
ことは勿論である。

【００８２】

【発明の効果】以上のように、本発明の周波数変換装置
によれば、（１）コンバータに入力される主信号のレベ
ルを変化させる主信号用利得可変手段と、（２）コンバ
ータに入力される局部発振信号のレベルを変化させる局
部発振信号用利得可変手段と、（３）コンバータに入力
される主信号のレベルを変化させる場合に、コンバータ
に入力される主信号のレベルと局部発振信号のレベルの
比率を一定に維持するように、主信号用利得可変手段及
び局部発振信号用利得可変手段の利得を同時に制御する
コントローラとを有するので、周波数変換後の信号にお
ける、不要な周波数成分（妨害信号）のレベルが常に小
さくなるように周波数変換することができる周波数変換
装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】第２の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】第３の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】第４の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】第５の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】第６の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図７】第７の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

２、２−１、２−２、２−Ｉ、２−Ｑ、８、８−１及び
８−２…利得可変増幅器 ３、３−１、３−２、３−Ｉ及び３−Ｑ…コンバータ ６…コントローラ ７、７−１及び７−２…局部発振器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 局部発振信号を出力する局部発振器と、
   主信号と局部発振信号とを混合して主信号の周波数を変
   換させるコンバータとを有する周波数変換装置におい
   て、 上記コンバータに入力される主信号のレベルを変化させ
   る主信号用利得可変手段と、 上記コンバータに入力される局部発振信号のレベルを変
   化させる局部発振信号用利得可変手段と、 上記コンバータに入力される主信号のレベルを変化させ
   る場合に、上記コンバータに入力される主信号のレベル
   と局部発振信号のレベルの比率を一定に維持するよう
   に、上記主信号用利得可変手段及び上記局部発振信号用
   利得可変手段の利得を同時に制御するコントローラとを
   有することを特徴とする周波数変換装置。
2. 【請求項２】 上記主信号用利得可変手段及び上記局部
   発振信号用利得可変手段がそれぞれ、利得可変増幅器で
   構成されていることを特徴とする請求項１に記載の周波
   数変換装置。
3. 【請求項３】 上記主信号用利得可変手段及び上記局部
   発振信号用利得可変手段がそれぞれ、可変アッテネータ
   で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の周
   波数変換装置。
4. 【請求項４】 上記コンバータとして、Ｉ系及びＱ系の
   主信号に対する２個のコンバータを有することを特徴と
   する請求項１〜３のいずれかに記載の周波数変換装置。