WO2004019482A1 - ミクサ回路 - Google Patents

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Kenichi Maeda
Kenji Itoh
Hiroyuki Joba
Takayuki Ikushima
Yoshinori Takahashi
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    • H03D2200/0011—Diodes
    • H03D2200/0013—Diodes connected in a ring configuration

Definitions

  • the present invention relates to a mixer circuit, and particularly to an even-wave mixer used in evacuation communication. Height
  • RF signal bad signal
  • IF signal intermediate signal
  • Fig. 8 is a diagram showing the role of the mixer in the transceiver, for example, by using the super " ⁇ terodyne-type receiving fiber.
  • 1 3 Healing signal ⁇ circuit (hereinafter, L. signal circuit), 20 is a mixer, 21 is an antenna, 22 is amplification, and 23 is conversion.
  • the signal is output to the mixer 20 at a high frequency amplification distance 22.
  • the input RF signal and the LO signal of the sine wave avoided in the idiot signal circuit 13 are hidden IF signals protected by an element having non-audible reproduction. Is output to the translator circuit 23.
  • the IF signal such as the voice modulated by the 3 ⁇ 4 ⁇ , ⁇ control circuit 23 while receiving iftf is input to the mixer 20.
  • the mixer 20 the LO signal of the sine wave and the IF signal
  • the resulting RF signal is amplified by the ⁇
  • the even-even-wave mixer is a low power, low spurious subdivided as described below.
  • the LO frequency is suitable for high-frequency waves such as millimeter waves, which can be halved compared to the mixer with Ijf for normal waves.
  • Fig. 9 shows, for example, the 2001 year of electronics ⁇ gffi Shinsyukai Electron Society Society Shushu Collection C—2—6 (P. 30). ⁇ Fig. 13 ⁇ 4.
  • LO signal Oscillation wave signal input terminal
  • 2a is a high frequency signal terminal to input a high frequency signal (hereinafter referred to as RF haze signal)
  • 3a is an output signal ⁇ ⁇
  • 4 is 4c is the band included in the demultiplexing circuit 4a 3S filter
  • 4d is the high i «i filter included in the demultiplexer 4a
  • 4e is the filter included in the demultiplexer 4a
  • 5 a and 5b are mixer diodes
  • 6a is an anti-parallel diode pair
  • a 73 ⁇ 43 ⁇ 4 oscillation signal circuit is provided to generate a 73 ⁇ 43 ⁇ 4 oscillation signal circuit.
  • Fig. 9 shows: ⁇ which is used as a downcomer from the unneeded fiber to the middle circle.
  • the RF signal input to RF signal input terminal 2 a (final in Shutanada) and the LO signal input to LO signal input terminal la (fP in Shunanada) pass through splitter circuit 4 a to generate anti-parallel diode pair 6. to a.
  • the healing signal circuit 7 oscillates a sine wave as the LO signal.
  • the anti-parallel diode pair 6a is composed of two fibers 5a and 5b in parallel.
  • the distance i is ⁇ ⁇ u when the positive SEEV is applied in each cycle by the L0 signal, and in the mixer diode 5b, the half-circle when the positive voltage V is applied by the LO signal.
  • a current i flows, and as shown in FIG. 10, the mixer diodes 5a and 5b turn on 3 ⁇ 4S every half cycle, and ffi ⁇ i increases.
  • the 2LO wave (2 fp) which is a spur that is a spurious component of the RF signal, is suppressed inside the anti-parallel diode pair 6a and becomes an iS prior.
  • This control is determined by the balance of the two mixer diodes 5a and 5b. The smaller the difference between the characteristics, the more the Lo signal (next, conductance ⁇ 3 ⁇ 4order harmonics can be inserted. Ij.
  • the K3 ⁇ 4iJ in the microwave is 25 d ⁇ ⁇ in the conventional mixer, but 50 dB in the even harmonic mixer, although it can be suppressed to a much higher level than the 3 ⁇ 4 ⁇ $ ⁇ mixer. From 60 dB ®ffi] or Kakura.
  • the sine wave was used as the L0 signal in the m mixer.
  • some sine waves can be transmitted only with an amplitude larger or smaller than the amplitude of the symbol circuit 13 or f3 ⁇ 4.
  • the time spent mixing in one cycle of the LO signal plays with the shift in hiring.
  • It * (hereinafter referred to as mixing duty) changes as shown in Fig. 13 (b).
  • Fig. 9 Pyuyu Wave Mixer: If ⁇ , the characteristics of mixing and off will depend on the type of die.
  • Fig. 14 is a graph showing the ⁇ 1 ” tract ⁇ ! »Characteristic of the amplitude of the sine wave with the symbol L 0: ⁇ .
  • the external LO signal is not If the amplitude is changed due to a problem, for example, the (J gain) of the mixer is greatly changed, and there is a problem that a stable circuit operation cannot be performed.
  • the present invention has been made in order to eliminate the above-described problems, and eliminates a change in the mixing duty due to the amplitude of the LO signal, thereby reducing the taste of the mixer and the separation of the L ⁇ signal.
  • the purpose is to obtain a low-pitched Yuyu mixer circuit.
  • the present invention relates to a signal which synthesizes and outputs a sine wave from a pulse signal or a sine wave having a period which is externally input, and an output signal from an oscillating signal and an input signal which is externally input.
  • a mixer circuit including a mixer section that mixes the signal with a target signal and outputs the mixed signal.
  • FIG. 1 is a diagram showing the relationship of the even-wave mixer according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (a) is the first pulse applied to the even-wave mixer according to the first embodiment of the present invention. It is a figure showing the waveform of a signal
  • (b) is ⁇ B of the 2nd noise signal which is applied to the even-wave mixer according to ⁇ D state 1 of the present invention
  • (c) is a diagram of the present invention.
  • ⁇ Fig. 3 (a) is a diagram showing the Nada of the commentary generated by the even-wave mixer according to the first embodiment.
  • Fig. 3 (a) is a diagram illustrating the oscillation of the even-wave mixer according to the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing the relationship of the even-wave mixer according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (a) is the first pulse applied to the even-wave mixer according to the first embodiment of the present invention.
  • It is a figure showing the waveform of a signal
  • FIG. 4B is a diagram showing that the leakage of the signal has changed.
  • FIG. 4B is a diagram showing that the mixing duty does not change due to the change in the amplitude of the symbol of the even IS wave mixer according to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the torality of the iJ-derived word of the even I wave mixer according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows the even ⁇ ! According to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 (a) is a diagram showing a circuit view of a wave mixer
  • FIG. 6 (a) is a diagram showing a waveform of a first pulse signal input to a weaving wave mixer according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a fourth pulse signal input to the even-wave mixer, wherein (f) is a second local portion synthesized by the power-split circuit of the even-harmonic mixer according to the fiber 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an oscillation signal
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an even-wave mixer according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a configuration illustrating a super “ ⁇ -terodyne® receiving configuration”.
  • FIG. 9 is a diagram showing an outline of a single-wave mixer of FIG. 9, and
  • FIG. 10 is a diagram showing the state of current flowing through an anti-parallel diode pair with respect to the L0 cycle.
  • Fig. 11 is a diagram showing the conductance of an anti-noralell diode pair with respect to the LO period
  • Fig. 12 is a diagram showing the circumference of a signal generated by an even-wave mixer.
  • Fig. 9 is a diagram showing an outline of a single-wave mixer of FIG. 9
  • FIG. 10 is a diagram showing the state of current flowing through an anti-parallel diode pair with respect to the L0 cycle.
  • Fig. 11 is a diagram showing the conductance of an anti-noralell diode pair with respect
  • At least one of the inventions has at least one statement! ⁇ 1:
  • the SE level of 1: 1, the Nada of t ⁇ , and the Nada, and the fiff, of at least one Sffi level lower than the self-editing level, are repeated to 3 ⁇ 45.
  • the following is a description of a mixer that uses a Zhou Zhuang (hereinafter referred to as a “sine wave”) to perform a stable operation while maintaining the OS width variation.
  • the voltage level of the ⁇ A sine wave may be either positive or negative.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an even harmonic mixer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • la is the LO signal input terminal
  • 2a is the RF signal input terminal
  • 3a is the IF signal output terminal
  • 4a is the minute ⁇ !] Path
  • 4c is the band: «fill filter
  • 4 d is ⁇ S filter filter
  • 4 ⁇ is a filter
  • 5a and 5b are mixer diodes
  • 6a is an anti-parallel diode pair
  • 11a, 1 lb Ura circuit LO signal input terminal, 1 2 a is addition
  • 14 lus signal ⁇ 15 is birth circuit
  • 20 is even weave wave mixer consisting of demultiplexing circuit 4 a and anti-parallel diode pair 6 a .
  • the calorie calculation circuit LO signal elements 1 la and 1 lb are given by a noise signal generator 14 while 1 / Two pulse signals are generated in a random system carried about four cycles.
  • the calorie calculation circuit 12a these two waves are added, and as shown in FIG. 2 (c), a bad sine wave with a mixing duty of 50% having three voltage values is generated.
  • the pulse signal generator 14 generates a ⁇ in which the mixer 20 according to the present application JI Akira is applied to ⁇ ⁇ , and generates a periodic Yaken 3 skin such as a clock norse provided outside the mixer 20.
  • Digital circuits that can be used as is.
  • the anti-parallel diode pair 6a is composed of two mixer diodes 5a and 5b arranged in parallel, and for example, the RF signal input terminal of 2a and LO symbol input
  • the RF signal and the LO symbol input from the terminal 1a are supplied to the anti-parallel diode pair 6a via the demultiplexing circuit 4a, so that the demultiplexing circuit 4 IF signal output via ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ filter 4 a of ⁇ a ⁇ Extraction of the I-sign from element 3a Down: 3 Operates as one night.
  • the even ⁇ II-wave mixer is apologized as a downconverter ⁇ r and the L0 signal input terminal la has a mixing duty of 50% with three 3 ⁇ 4E values shown in Fig. 2 (c).
  • the mixer diodes 5a and 5b of the anti-parallel diode pair 6a are turned on every half cycle.
  • the RF signal and the L0 signal are mixed, and the following mixed wave power is applied to the antiparallel diode pair 6a.
  • the demultiplexing circuit 4a is configured, for example, by providing a band filter 4c on the RF signal input side and a filter 4e on the IF signal output side.
  • FIG. 3 (a) is a diagram showing the variation of the width of the emitted word of the even-wave mixer according to the present invention: ⁇ , and (b) is the pseudo-word width of the even-wave mixer according to the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing that the mixing duty does not change due to a change. As shown in Figs. 3 (a) and 3 (b), the use of an attenuating sine wave having the SE value of all three as a symbol allows the mixing duty to vary even if the amplitude of the iSf symbol changes. Does not change. Therefore, the even harmonic mixer according to the present difficulty 1 operates stably.
  • FIG. 3 (a) is a diagram showing the variation of the width of the emitted word of the even-wave mixer according to the present invention: ⁇
  • (b) is the pseudo-word width of the even-wave mixer according to the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing that the mixing duty does not change due to a change.
  • the mixer circuit according to Difficulty Mode 1 of the present invention converts two pulse signals having a quarter period input from the outside into a 50% duty having three values using the force nm.
  • the sine wave is used as an LO signal.
  • ⁇ The sine wave is used as the LO signal to obtain a mixer circuit that operates stably without changing the on / off time ratio of the mixer circuit.
  • I showed about ⁇ where the mobile phone is forehead.
  • a well-known sine wave / pulse wave input circuit (Schmitt trigger circuit) is provided in front of the L0 signal input terminals 11a and 11b.
  • the pulse separation obtained from the sine wave may be combined to obtain a sinusoidal wave as shown in FIG. 2 (c).
  • the pulse signal generators 14 and 03 ⁇ 415 shown in FIG. 1 are combined with a sign circuit and a pulse circuit.
  • the LO signal is ⁇ using two pulse signals shifted by 1Z4 cycle; ⁇ has been described, but it is needless to say that the cycle shift is not limited to the example of 0.
  • the down-conversion and the “overnight” were explained.
  • the RF signal (the IF signal is input instead of the up-conversion, and the RF signal that becomes, for example, f IF + 2f L0 is taken out from the output terminal) It can be overnight.
  • a male example of the even harmonic mixer using the anti-parallel diode pair 6a is shown as the ⁇ row of the even harmonic mixer 20 having one LOi signal input element.
  • An active / negative type using a ⁇ -type bipolar transistor or an effect transistor may be used as the 3 ⁇ 4® wave mixer 20 having the L-word input terminal.
  • ⁇ is acceptable.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration of an even harmonic mixer according to the second embodiment.
  • lb is the LO signal terminal
  • 2b is the RF signal terminal
  • 3b is the IF signal output terminal
  • 4b is the demultiplexing circuit
  • 6a, 6b, 6c, and 6d are anti-parallel diode pairs
  • 7 is anti-parallel 'diode pairing.
  • Llc, and 1 Id are gffl wave mixers having a LO signal input terminal, a 12-bit arithmetic circuit, and 21. (DLC signal input terminals 1a and 1b).
  • Calorie calculation circuit LO signal input terminals 11a and 1lb have LO signal pulse waves that are shifted by 1/4 cycle as shown in Figs. 6 (a) and 6 (b), as in Fig. 6 (a) and (b). Is done. Also, as shown in FIGS. 6 (d) and (e), the L input signal is input to the L input signals 11c and 1 Id of the power supply circuit; A pulse signal of the panel signal and the LO signal of the! System of i! S each week are emitted. In addition, the RF signal terminals 2a and 2b are connected in reverse as shown in Fig. 6 (c (f)). An RF signal is generated.
  • A, B, C, and D mean each anti-parallel diode pair 6a ⁇ 6b, 6c, and 6d mutual j3 ⁇ 4 ⁇ .
  • the RF signal comes from points A and B
  • the LO signal comes from points C and D.
  • the IF signals from the demultiplexing circuits 4a and 413 are demultiplexed with the RF signal in the branch (not shown) and output from the output terminal 3a or 3b.
  • the IF signals output from the output terminals 3a and 3 are differential outputs because they are differential outputs.
  • the mixer circuit according to the state 2 can perform stable operation even when the LO signal amplitude fluctuates as in the case of the »c3 ⁇ 4 state 1.
  • the external circuit such as the fiber input / output mj and the output are, but there is also an effect that the phase difference mode sound can be generated by electromagnetic interference.
  • an even harmonic mixer circuit that performs passive footing using two slightly inverted LOi symbols as tf is used in Difficulties 3. It is the same as the mode 2 in that the two LO signals thus obtained are used as the ⁇ if signal, but differs from the mode 2 in that it actively uses the ⁇ formed by the pair of 3 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ ⁇ bipolar transistors. With respect to this even harmonic mixer, an acknowledged sine wave having a SEE value of 3 fibers and a mixing duty of 50% was used as the L0 signal;
  • FIG. 7 is a diagram showing another configuration of an even-wave mixer according to tt * state 3.
  • 3 1 Hall (Vc c) terminals 3 2 a s 3 2 b is NPN transistor LO word signal input
  • 3 3 a, 3 3 b NPN transistors for sensing 3 3 a, 3 3 b NPN transistors for sensing
  • 34a and 34b are NPN transistors for RFi snow signal input
  • 35mmm 36a and 36b are loads 39 are reference bias terminals
  • 41a and 41b are NPN transistor pairs.
  • the 301 yu harmonic mixer uses the load plates 36a and 36b to load the LOi signal NPN transistors 32a, 32b, and 32c, 32d and the reference NPN transistors 33a33b are applied with the respective signals, and the activating operation is performed by being filled in from a constant value of 35.
  • EV direct current
  • Mixer circuit 22 Since it is a simple circuit, the following is keyed by the L0 signal input transistor 32a, 32b, and the RF signal input NPN transistor 34a, etc. The operation of the circuit will be described.
  • the LO and the RF signal are mixed, and the output terminal 3 a outputs the intermediate frequency f symbol.
  • the right part of the mixer circuit 22 that is seen at the LO signal input NPN transistor 3 2 c, 32 d, and the RF signal input NPN transistor 34 b, etc., is also the L Oi signal input signal la, lb
  • the same operation as described above is performed according to the pulse input.
  • the output terminal 3a obtains the output from points E and G in the figure, and the output terminal 3b obtains the output from points F and H in the figure. Get more ⁇ ⁇ ⁇ iJ. In this way, the RF signal and the LO signal are not mixed, and the mixing is performed via the base of the transistor.
  • the pulse signal input to 1 la and 1 lb does not necessarily have to be a 1,4 period shifted UTA system, which is the same as that of Jf ⁇ ka.
  • the sine wave with a mixing value of 50% having a value of 3 is used as the LO signal by the differential input using the junction bipolar transistor.
  • the mixer circuit according to the present invention uses a sine wave as a signal. Even if the amplitude of ⁇ j 3 ⁇ 4 decrement changes, a mixer circuit that performs stable female operation is obtained.

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Description

明 細 書
ミクサ回路 謹帰
こ 明は、 ミクサ回路に関し、 特に移難通信に用いられる偶翩波ミクサに関する ものである。 背
携帯離やテレビ^ ^嫌信号を用いて を行う装置では、 アンテナから受信 した 嫌信号（以下、 RF信号と呼ぶ） をそのまま ϋΨ畐ゃ ¾ϋを行うと、 回路内で 発振等を起こしてしまい不安定である。一方、 中間周 ¾ί信号（以下、 I F信号と呼ぶ） は空中へ ®ί云搬はできないものの、 翻等が容易であり、癒をおこさないた ¾ 送受信 の際に、信号の周 «を中間周 « «111«に«するミクサが用いられる。
通常のミクサは、 サイン波等の周期的な を持った ^¾発¾ (言号（以下、 LO信号と 呼ぶ） と 灘 CDf言号とを、 トランジスタやダイオードといった非纖^ 特 I1生を持つ た素子に同時に供袷することで種々の周 の信号力 することを利用するものである。 第 8図は送受信機におけるミクサの役割を示す図であり、例えばスーパ"^テロダイン 方式 受纖を示す。 1 3 癒言号赃回路（以下、 L。信号魁回路)、 2 0は ミクサ、 2 1はアンテナ、 2 2は増幅 2 3は変復 である。
受 ί讓乍の 、 アンテナ 2 1で RF信号を受信すると、高周波増巾離2 2において無 綱灘信号が ίϋ®されミクサ 2 0に出力される。 ミクサ 2 0においては、入力された R F信号と、翩麵言号 回路 1 3において避したサイン波の LO信号とが非聽の 榭生を持った素子で誠された隱に さ 赃した I F信号が変翻回路 2 3に出 力される。
週 iftf乍の ¾^、 复調回路 2 3で変調された音声等の I F信号がミクサ 2 0に入力さ 'れる。 ミクサ 2 0では、 L 0信号赃回路 1 3で «したサイン波の L O信号と I F信号 とが混合さ 得られた RF信号が ί|ψ離 2 2で増幅されてアンテナ 2 1を介して空中に 放出される。
ここで、 ミクサの "(列として、近年の携帯^^に用いられる偶^ IS波ミクサがある。 偶翩波ミクサは、以下に述べるように 議に細した ί給、低スプリアスであり、 ま た、 L O周赚も通常の 波で Ijf乍するミクサと比べて半分にできるた ミリ波など 高周 ¾iW乍に適するものである。
第 9図は例えば、 2 0 0 1年電子 ^gffi信学会エレクトロ二クスソサイエティ大舒稿 集 C— 2— 6 (P. 3 0)に示された ¾έ¾©ί禺高調波ミクサ回!? §©ネ1¾図である。図にお いて 1
Figure imgf000004_0001
(以下、 L O信号と呼ぶ）を入力する 発振波信号入力端子、 2 aは高周波信号（以下、 RF霞号と呼ぶ）を入力する高周波信号 端子、 3 aは出力 信号 έ籽、 4 は分«路、 4 cは分波回路 4 aに含まれる帯 «3Sフィルタ、 4 dは分 波回路 4 aに含まれる高 i«iフィル夕、 4 eは分 路 4 aに含まれる フィル 夕、 5 a、 5 bはミクサダイオード、 6 aはアンチパラレルダイオードペア、 7¾¾発 振信号魁回路である。
次に、 第 9図の回路難について説明する。.第 9図は無顧纖から中間周 «：へ雄 するダウンコンパ一夕として用いられる:^について示している。 RF信号入力端子 2 a に入力した RF信号（周灘が f i n)および L O信号入力端子 l aに入力した L O信号 (周灘が f P)は分波回路 4 aを介して、 アンチパラレルダイオードペア 6 aへ さ れる。ここで、 癒号赃回路 7は L O信号としてサイン波を発振するものである。 アンチパラレルダイォ一ドペア 6 aは删性の 2つのミクサダイォ一ド 5 a、 5 bを並 列纖した構成である。 このミクサダイォ一ド 5 aにおいては、 L 0信号による 1周期毎 の正 SEE Vの印加時に離 iが、 ¾ u また、 ミクサダイオード 5 bにおいては、 L O信号 による正電圧 Vの印加時の半周蕭麦にあたる負 SE印加時に電流 iが流れることになり、 第 1 0図に示すように半周期ごとにミクサダイオード 5 aと 5 bとが ¾Sにオンして ffi^ iが¾る。その結果、 アンチノ ラレルダイォ一ドペア 6 aには半周期毎に逆翻の L 0 流が流 ダイオードの順方向のコンダクタンス g=d i/dvは電流 iの瞬時値によ り非!^]に変化し、第 1 1図に示すように半周期毎にコンダク夕ンスか まる動作をす る。 そのため、 LO¾¾の^)!波は 次、 コンダクタンスの翩波は ί離次の しか 被しない。 ここで、 L〇信号に RF信号を figすると、 RF信号はコンダクタンス の 非纖性により歪めら; H 種々の周 力 するが、 中でも f i n— 2 f pの周波 数力 く碰する。
従って、 受信用に删した偶^ ϋ波ミクザでは、第 1 2図に示すように、入力した RF 信号と L O信号の 2倍波 (2 f ρ) との混^^可會 ある。そのた^翻皮で謝乍する ミクサに比べて半分の； f pで 乍させることができるた ¾\ こ ©ί禺翩波ミクサはマイク 口波©¾受信に されている。
また、 第 1 2図で示したように、 RF信号に纖するスプリアスである 2 L O波（2 f p)はアンチパラレルダイオードペア 6 a内部で抑制され iS プリアスとなる。 こ 制 量は、 2つのミクサダイオード 5 a、 5 bのバランスによって決まり、 特性の差が小さい ほど、 Lo信号 (次、 コンダクタンス ©¾次の高調波を插 IJできる。そのた^通 常の ¥¾开$©ミクサと嫩し、 はるかに高い抑制が可能である。ちなみにマイクロ波にお けるこの K¾iJは、通常の 作のミクサでは 2 5 d Β¾¾であるが、偶高調波ミクサ では 5 0 dBから 6 0 dB ®ffi]制か可倉 ある。
以上のように、 m ミクサ においては、 L 0信号としてサイン波が用いられてい た。 しカゝし、 半導体プロセスのばらつき等が原因で、 言号 回路 1 3か f¾の 振幅より大きな、もしくは小さな振幅でしかサイン波を «できない ί がある。すると、 所定の振幅での霧を想定してあるミクサでは、こ 雇のずれに ί游して、第 1 3図（a) に示したように、 L O信号の 1周期においてミキシングが行われる時間の it* (以下、 ミ キシングデューティと呼ぶ）が第 1 3図（b) に示すように変化してしまう。第 9図 ©ί禺 波ミクサの:^であれば、 ミキシング才ン、 オフの特性はダイ才ードの によ る。
第 1 4図〖ま L 0言号がサイン波の：^に、振幅に ¾1"る„ ©!»性を表すグラフ である。第 1 4図に示したように、 外部 される LO信号が iSgBt©装賺性のばらつ き等で振幅が変化してしまうと、 ミクサの (J得が大きく変化してしまい、 安定した回 路動作を行うことができないという問 があつた。 発明の開示
本発明は、 以上のような問 を嫩するためになされたものであり、 L O信号の振幅 によるミキシングデュ一ティの変化を無くし、 ミクサの趣 IJ得が L〇信号の振隔に赫 することを抑えた ί禺^ ϋ波ミクサ回路を得ることを目的とする。
本発明は、 外部から されるー 期を持ったパルス信号またはサイン波から、 擦 サイン波を合成し出力する信号^ ¾回路と、編 3¾発振 号^ ^回路からの出力信号と 外部から入力される対象信号とを混合して周 對奐して出力するミクサ部を備えること を»とするミクサ回路である。 図面の簡単な説明
第 1図 発明の^ ¾Φ¾態 1に係る偶^波ミクサの を表す図であり、第 2 図（a)は本発明の難 0^態 1に係る偶翩波ミクサに； する第一のパルス信号の波 形を表す図であり、 （b)は本発明の^ D¾態 1に係る偶^ ϋ波ミクサに; する第二の ノ レス信号の^ Bであり、 （ c)は本発明の^ 態 1に係る偶^波ミクサの力瞎回路 で合成される ^^発観言号の、灘を表す図であり、第 3図（a)は本発明に係る偶翩波 ミクサの 発振言号の漏畐が変化した を表す図であり、 （b)は本発明に係る偶^ IS 波ミクサの 麵言号の振幅変化によりミキシングデューティが変化しないことを表す 図であり、第 4図は本発明の 態 1に係る偶^ I波ミクサの iJ得の 言 号の捩 雄性を表す図であり、第 5図は本発明の 態 2に係る偶^！波ミクサの 回路観を表す図であり、 第 6図（a) は本発明の鐘 態 2に係る偶織波ミクサに 入力する第一のパルス信号の を表す図であり、 （b)は本発明の 態 2に係る偶 高調波ミクサに する第二のパルス信号の を表す図であり、 （c)は本発明の猫の 形態 2に係る偶翩波ミクサのカ瞻回路で合成される第一の 発観言号の を表す図 であり、 （d)は本発明の難©¾態 2に係る偶高調波ミクサに入力する第三のパルス信号 の離を表す図であり、 （ e )は本発明の難©¾態 2に係る偶^!波ミクサに入力する第 四のパルス信号の を表す図であり、 （f )は本発明の纖 態 2に係る偶高調波ミク ザの力瞎回路で合成される第二の局部発振信号の を表す図であり、 第 7図は本発明の 難©¾態 3に係る偶^)!波ミクサ の 構成を表す図であり、第 8図はスーパ"^ テロダイン方式 ®ϋ受 構成を表すプロヅク図であり、第 9図 ¾¾*©(禺¾1波ミク サの隨観を表す図であり、 第 1 0図はアンチパラレルダイオードペアに流れる 化を L 0周期に対して表した図であり、第 1 1図はアンチノラレルダイォードペアのコン ダク夕ンスを L O周期に対して表した図であり、 第 1 2図は偶^！波ミクサで する信 号の周« ^を表す図であり、第 1 3図（a) «¾έ¾ «{言号の膨を表す図で あり、 （b)ば^ ¾の 発擬言号の振幅変化によるミキシングデューティの変化を表す図 であり、 第 1 4図 ί¾^©ί¾¾|)|波ミクサの 凝 ijf导の 言号の振櫥蹄!"生を表す 図である。 発明を するための最良
纖«態 1.
本発明の 1は、 発¾言号として、 少なくとも 1つ！^ 1:の SEレベルを持 つた上に t¾の矢研狱の、灘と、 少なくとも 1つ の編己 レベルより下位の Sffiレ ベルを持った下に fiff 矢隱の¾¾とが ¾5に繰り返される周舰言号（以下、赚サイ ン波と呼ぶ） を用いたた 発脇言号 OS幅変化に赫しない安定した »ί乍を行うミ クサについて説明する。 ここで、 ^乂サイン波の電圧レべレは正、 または負のいずれでも よい。 つ
第 1図は本発明の実施の形態 1に係る偶高調波ミクサの一 例を示した模式図である。 図において l aは L O信号入力端子、 2 aは RF信号入力端子、 3 aは I F信号出力端子、 4 aは分^!]路、 4 cは帯: « フィル夕、 4 dは^ S フィル夕、 4 Θは フ ィル夕、 5 a、 5 bはミクサダイオード、 6 aはアンチパラレルダイオードペア、 1 1 a、 1 l b (浦回路 L O信号入力端子、 1 2 aは加算 、 1 4 ルス信号赃 1 5 は誕回路、 2 0は分波回路 4 aとアンチパラレルダイオードペア 6 aからなる偶織波 ミクサである。
次に、 謝乍について説明する。カロ算回路 LO信号 蝻子 1 l aおよび 1 l bには、 第 2図（a)、 (b) に示すように、 ノ レス信号赃器 1 4で赃し、一方カ観隨 1 5で 1/4周期ほど運された隨系にある 2つのパルス信号が される。カロ算回路 1 2 aに おいて、 この 2波は加算さ 第 2図（c)に示したように 3つの電圧値を持ったミキシ ングデューティ 5 0 %の嫌サイン波が «される。 このパルス信号赃器 1 4は、例え ば本願 JI明に係るミクサ 2 0を^^ ϋに適用した^^、 ミクサ 2 0の外部に された クロックノルス等の周期的な矢研 3皮を発生するデジタル回路であれば、 そのまま用いるこ とがでぎる。
アンチパラレルダイォ一ドペア 6 aは ¾¾i性の 2つのミクサダイォード 5 a、 5 bを並 列職した構成であり、例えば、第 1図のような偶翩波ミクサの には、 RF信号入 力端子 2 aと L O言号入力 έ子 1 aから入力された RF言号および LO言号を、分波回路 4 aを介してこのアンチパラレルダイオードペア 6 aにカロえることにより、 当該分波回路 4 aの ίδβί愚フィル夕 4 Θを介して I F信号出力 ί耑子 3 aより I 言号を取り出すダウ ン： 3ンパ'一夕として動作する。
このような偶^ II波ミクサをダウンコンノ 夕として謝乍させる^ rに L 0信号入力端 子 l aに、第 2図（c) に示した 3つの ¾E値を持ったミキシングデューティ 5 0%のパ ルス信号が入力されると、 半周期毎にアンチパラレルダイォ一ドペア 6 aのミクサダイォ ード 5 a、 5 bとが にオンして る。 この i&f乍を繰り返すことで RF信号と L 0信号とが混合さ アンチパラレルダイオードペア 6 aの藤耑には、 以下のような周 灘の混合波力 される。
f out— i RF ~ 2 ml L0
ここで、 mは »である。
これら の周灘を持った混合波を、分波 1¾4 aによって分波することで、例え ば、 中間周纖: e iF= F - 2 f L0の出力を得る。分波回路 4 aは、例えば、 RF信号入 力側には帯 フィル夕 4 cを、 また、 I F信号出力側には、 フィル夕 4 eを 設けて構成されるものである。
第 3図（a)は本発明に係る偶織波ミクサの 発脇言号 幅が変化した:^を表 す図であり、 （b)は本発明に係る偶 波ミクサの 発擬言号 幅変化によりミキシ ングデューティが変化しないことを表す図である。第 3図（a)、 (b) に示したように、 3 皆の SE値を持った謝议サイン波を 発 言号として用いることで、 発 iSf言号 の振幅が変化してもミキシングデューティは変化しない。そのた ½ 本難 態 1に係 る偶高調波ミクサは安定した動作を行う。第 4図に本発明の実施の形態 1に係る偶^) i波 ミクサの ι」ί#Φ 信号の漏¾ ^性を表す。第 4図のように L O信号の が 一 になると振幅が変化しても、 ミキシングデューティは変化しないため、 m がほぼ一定となって、動作が安定する。
以上のように、 本発明の難©¾態 1に係るミクサ回路は、 外部から入力される 1/4 周期 た 2つのパルス信号を、力 nmを用いて 3つの 値を持ったデューティ 5 0 % の サイン波を^^し、 これを LO信号として用いるた^ 当該パルス 幅に ί蹄し てミクサ回路のオンオフの時間比が変化することがなく、 動作の安定したミクサ回路を得 また、 態 1では、 癒言号 としてパルス信号避器 1 4を用い、 携帯 が額である^^について示した。 しかし、 アナログ回路でサイン 波を赃する発 «路においても、カ瞜回路 L 0信号入力端子 1 1 a, 1 1 bの前段に周 知のサイン波一パルス波麵回路（シュミットトリガ回購） を設けてパルス信号を加算 回路 1 2 aに入力する構成としてもよ《 サイン波から得たパルス離を合成して第 2図 ( c)のような劍以サイン波を得る構成としてもよい。 この は、 図 1のパルス信号発 生器 1 4と 0¾1 5をサイン¾«回路とパルス^ ^回路とで酒奐したことになる。 さらにまた、 ここでは、 1Z4周期ずれた 2つのパルス信号を用いて L O信号を^^す る;^について説明したが、当然のことながら周期のずれ «0:言 ¾例に限られない。また、 上記の例では、 ダウンコンノ、'一夕につ tヽて説明したが、 R F信号 (^弋わりに I F信号を入 力し、 出力端子から例えば、 f IF+2fL0となる RF信号を取り出すアップコンパ一夕と することもできる。
また、 ここでは一つの LOi言号入力 έ子を有する偶高調波ミクサ 20の ^列として、 ァ ンチパラレルダイォ一ドペア 6 aを用いた偶高調波ミクサの雄例を示したが、一つの L 言号入力端子を有する ί®¾波ミクサ 20には、 ^型バイポーラトランジスタや 効果トランジスタを使用したアクティブ &ί乍のものを用いても構わない。 また、偶 波 ミクサ ミクサであっても、删は可肯 ある。
Figure imgf000010_0001
次に、 本発明による魏 態 2について説明する。上言 態 1では、 単一の L 0信号で辦するミクサ隨について示したが、 本難 態 2では、互いに翻 © ^転 した 2つの差動信号により謝乍する偶 波ミクサに、 3 皆の ¾E値を持つたミキシン グデューティ 50%の 乂サイン波 2つを LO信号として用いた^について説明する。 第 5図は本実施 態 2に係る偶高調波ミクサの回路構成を表す図である。図において、 lbは LO信号 端子、 2bは RF信号 端子、 3bは IF信号出力端子、 4bは分 波回路、 6a、 6b、 6c、 6 dはアンチパラレルダイオードペア、 7はアンチパラレル 'ダイオードペアリング、 l l c、 1 Idはカ嗨回路 LO信号入力端子、 12bi ロ算回路、 21 .(DL C言号入力端子 1 a、 1 bを有するgffl波ミクサである。
第 5図のように本難 態 2に係る偶翩波ミクサでは、 アンチパラレルダイオード ペア 4つをリング状に観している。カロ算回路 LO信号入力端子 11 a、 1 lbには難 態 1と同じく第 6図（a)、 (b) に示したように 1/4周期ずれた関係にある LO信 号のパルス波が される。 また、カ購回路 LO信号入力端子 11 c、 1 Idには、第 6 図（d)、 (e) に示したようにカ瞎回路 L〇信号; U端子 1 la、 1 lbに入力されるパ ノレス信号とそれぞれ週 i!Sの ¾ί系にある LO信号のパルス波が される。さらに、 RF 信号 端子 2a、 2bには第 6図 (c (f)にそれそれ示したように逆翻の隨系に ある RF信号が される。
第 5図中、 A、 B、 C、および Dは各アンチパラレルダイオードペア 6 aヽ 6 b、 6 c、 および 6 d相互 ®j¾ ^を意味する。 RF信号は点 Aおよび Bから されており、また、 L O信号は点 Cおよび Dから入力されている。 HF信号および LO信号 ¾Sいにプリッジ の中点となる位置隨系に纖されている。そのた 例えば、 点 Aにおいては、 点 Cおよ から される 2つの L 0信号の差に相当する が»^ 分 ME路 4 bにこの 2つ の L O信号と RF信号とが混合されて、 f IF=f RF— 2 f L0の I F信号カ^^する。 このように分波回路 4 aおよび 413で した I F信号は分 «路内 ©MiS フィル 夕 （図示せず）で RF信号と分波されて出力端子 3 aまたは 3 bより出力される。 出力端 子 3 aおよび 3 より出力される I F信号は差動出力であるので互いに逆 ί細である。 このように、 ： 態 2に係るミクサ回路は、 »c¾ 態 1と同様に L O信号振幅 が変動しても安定した辦を行うことができることに加えて、 纖入出力であるた 外 部回路が m jや 出力である が となり、 また、 電磁干渉による同位 相モード«音を^ ¾できるという交カ果がある。
Figure imgf000011_0001
次に、 本発明の謹©¾態 3について説明する。上記難 態 2では、互いに微目の 逆転した 2つの LOi言号を tf 号として用い、 パッシブ麓作を行う偶高調波ミクサ回路 についてであったが、 本難 態 3は、互いに僦目の逆転した 2つの L O信号を^ if言 号として用いる点で 言 態 2と同様であるが、 ¾¾^·型バイポーラトランジスタ 対で される^ を用いてアクティブに謝乍する点で ^態 2と異なる。 この 偶高調波ミクサについて、 3纖の SEE値を持ったミキシングデューティ 5 0 %の謝议サ ィン波を L 0信号として用いた;^について説明する。
第 7図 tt*赚 態 3に係る偶 波ミクサの «構成を表す図である。図にぉヽて、 2 2は本難 態 3に係るァクティブ動作を行う偶翩波ミクサ、 3 1は廳 (Vc c) 端子、 3 2 as 3 2 bは LO言号入力用 NPNトランジスタ、 3 3 a、 3 3 bはリファレ ンス用 NPNトランジスタ、 34a、 34 bは RFi雪号入力用 NPNトランジスタ、 35 mmm, 36a、 36bは負荷 39はリファレンス用バイアス端子、 41a、 41 bは NPNトランジスタ対である。
本難©¾態 301禺高調波ミクサは、 鼈猶好 31に直流 ¾EVccを印可することに より、 負荷皿 36a、 36bを介して、 LOi言号 用 NPNトランジスタ 32 a、 3 2b、 32 c, 32d、 およびリファレンス用 NPNトランジスタ 33 a33bにそれそ れ ¾ΘΕが印可されるとともに、 定 m»35から定¾ 力 袷されることによってァクテ ィプ動作を行うものである。
次に、 Ιίίί乍について説明する。 ミクサ回路 22 ίぉ 尔な回路であるので、 以下では、 L 0信号入力用トランジス夕 32 a、 32 b、 および R F信号入力用 NP Nトランジス夕 3 4 a等で鍵される第 5図の左側回路部分の動作について説明する。カロ算回路 LO信号入 力 j¾子 1 las 11 b、 11c, および 11 dに (ii:言 ^態 2と同じパルス信号が それそれ される。そのため、 LO信号 λ /端子 laおよび; Lbには第 5図（c)、 (f ) に示したのと同様な、 互いに ί¾Βが艦した 3翻皆の 値を持■?たミキシングデューテ ィ 50 ^サイン波が入力される。
そして、 LO信号 端子 laに正 が印加されると同時に、 LO信号入力端子 lb には負 MEが印加されるが、 L Oim i ?- 1 a L
Figure imgf000012_0001
ト ランジス夕 32 bのゲートに が印加されて、 31からの SIBこより、 L 0信 号入力用 NPNトランジスタ 32bに が流れる。 その際、 RF言号入力端子 2 aから 入力された RF信号に応じ、 RF信号入力用 NPNトランジスタ 34 aに定1¾源 35に よって ¾流が流れる。
一方、 LO信号入力端子 laに負 ¾Eが印加された は、 それと同時に LO信号入力 端子 1 bには正 が印加されるた ¾ L 0信号 端子 1 bと職された L 0信号入力 用 NP Nトランジス夕 32 aのゲートに ¾ϊが印可されて L〇信号入力用 NP Νトランジ ス夕 32 aに が流れることとなる。 そして、 その際にも、 RFi言号入力端子 2 aから 入力された RF信号に応じ、 RF信号入力用 NPNトランジスタ 34 aに定鼇流源 35に よって 力 s流れる。
これらの動作を ¾Sに行うことにより、 LOと RF信号とが混合さ 出力端子 3 aか ら中間周厳 ®f言号が出力される。 ミクサ回路 2 2の、 L O信号入力用 NPNトランジス 夕 3 2 c、 3 2 d, および RF信号入力用 NPNトランジスタ 3 4 b等で観される右側 部分も、 L Oi言号入力 ί子 l a、 l bのパルス入力にしたがって、 上記と同様の動作を行 う。出力端子 3 aは図中の点 Eと点 Gから、 また、 出力端子 3 bは図中の点 Fと点 Hから 出力を得ることで、 細の同じ中間周灘 ©ί言号が出力さ より^ヽ麵 iJ得を得る。 このように、 RF信号と L O信号を謝妾混^ず、 トランジスタのベースを介してミキ シングが行われるた^ 分波回路が となり、 回路を小型化することができる。
さらに、
Figure imgf000013_0001
2と »に、力 Π算! ¾L Oィ言号 λΛέ子 1 l a、 1 l bに 入力されるパルス信号は、必ずしも趣赫 Jf导カ られる 1,4周期ずれた謌系でなくと もよい。
また、上記^ S©¾態 1、 2と同様に、 ダウンコンパ'一夕のみならず、 アップコンパ'一 夕に適用することも可能である。 またさらに、 本 態 3では、 NPNトランジスタ を用いた偶高調波ミクサを示したが、その PNPトランジスタや 効果トランジス 夕を使用したものを用いてもよい。
以上のように、 本»©¾態 3では、 L O信号として 3謹の 値を持ったミキシン グデューティ 5 0%の サイン波を、接合型バイポーラトランジスタを用いた差動入力
®ί禺^ si波ミクサに適用することで、 m 2と同様に L οί言号振幅が変動しても安 定した謝乍を行うことができ、 外部醜が^!入力 動出力である が額と なり、 また、 電 »渉による同翻モード «音を できることに加えて、 さらに、 電 源 子から各トランジスタに S¾力 袷さ 各トランジスタ ( IJ得を持たせることで、 高麵 IJ得力导ら^ 分波回路が不要なため回路を小型化できるという効果がある。 産 の利用可能性
以上のように、 本発明に係るミクサ回路は、 信号として サイン波を用いた た^ j¾発減言号の振幅が変化しても安定した雌を行うミクサ回路を得る。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 外部から入力される一調期を持ったパルス信号またはサイン波から、 ¾ (サイン波 を合成し出力する ί言号合 «路と、
籠 ra¾サイン波と外部から A*されるタ像信号とを混合し周 して出力するミ クサ部を備えることを «とするミクサ回路。
2.謂言号合劇路は、一調期を持った第一のパルス信号と、 当識一のパルス信号 から特^!期だけずれた娜を持つた第二のノ レス信号とを加算して観蘭议サイン波を 出力するカ瞻回路であることを «とする請求の範囲 1言 B®のミクサ回路。
Figure imgf000015_0001
4. 113信号合^ HI路は、互いに逆細の第一および第二の劍议サイン波を するもの であり、
漏己ミクサ部は、 il藤一の ¾サイン波および第一のタ橡信号と、 碰藤ニの サ ィン波および第二の対象信号とをそれぞれ混合し周 劍奐して出力するものであること を特徴とする請求の範囲 1 のミクサ回路。 5.編 3信号合«路は、一¾1ϋ期を持った第一のパルス信号と、 当 一のパルス信号 から! 期だけずれた細を持った第二のパルス信号とを加算して 一の赚サイ ン波を出力する第一の加算回路と、第一のパルス信号と週細を持った第三のパルス信号 と、第二のパルス信号と逆棚を持った第四のパルス信号とを力 して備藤二の謝议サ ィン波を出力する第二のカ瞎回路を備えることを霞とする請求の範囲 4言應のミクサ回 路。
6.籠 寺¾1¾期とは 1/4周期であることを'«とする請求の範囲 4言 31のミクサ回路。
7.備己ミクサ部は、 ダイオード 2つを¾¾生に，纖したアンチパラレルダイオード ペアであることを ϋ (とする請求の範囲 1乃至 3いすれか一項言 3¾のミクサ回路。
8.鍾己ミクサ部は、過 生のダイォード 2つを 纖したアンチパラレルダイォ一ド ペア 4つをリング状に纖したアンチパラレルダイォ一ドペアリングであって、搬路ァ ンチノラレルダイォ一ドペア間の 4つ ®f^¾こそれそれ λΛέ好を有し、第一の ¾発 言号を入力する第一の入力端子に赚妾する第二および第三の入力端子の一方には第一の 対象信号を、 また、他方には第二の対象信号を入力し、 第四の入力端子には第二の^発 擬言号を する構成とし、 当 よび第三の 端子が周 された信号の出 力端子ともなることを とする請求の範囲 4乃至 6いずれか一項言 のミクサ回路。
9. 1313ミクサ部は、 2つの接合型トランジスタの各エミヅ夕およびコレクタを ¾¾¾ し、 ^一スに歲藤一および第二の 信号を入力する第一および第二のトランジ ス夕対と、
当識一およひ第二のトランジスタ対のコレクタ側に纖された^ ¾子と、 編藤一のトランジスタ対のエミッ夕側にコレクタカ穩さ ベースか in藤一の対 象信号入力端子と された第一の対象信号入力用トランジス夕と、
備藤二のトランジスタ対のエミヅ夕側にコレクタ力 さ ベースか iflB ^二の対 象信号人力端子と «された第二のタ 信号人力用トランジス夕と、
ΙΪΙΒ^—のトランジスタ対のコレクタ側および rnis^二のトランジスタ対のエミヅ夕側 に纖された第一の出力端子と、
編藤一のトランジスタ対のエミヅ夕側および 151藤二のトランジスタ対のコレクタ側 に された第二の出力端子とを備えることを種とする請求の範囲 4乃至 6いずれか一 項讓のミクサ回路。
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