JP2001313530A - Mixer - Google Patents
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- JP2001313530A JP2001313530A JP2000131021A JP2000131021A JP2001313530A JP 2001313530 A JP2001313530 A JP 2001313530A JP 2000131021 A JP2000131021 A JP 2000131021A JP 2000131021 A JP2000131021 A JP 2000131021A JP 2001313530 A JP2001313530 A JP 2001313530A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば無線通信
システムの送受信装置に使用され、特に、高周波信号の
周波数を変換するだけでなく、近年のディジタル無線通
信システムでよく使用されるGMSK(Gaussian Minim
um Frequency Shift Keying)、QPSK(Quadrature P
hase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude M
odulation)などの変調方式の直交変調器や直交復調器に
使用されるミクサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used, for example, in a transmission / reception apparatus of a wireless communication system. In particular, the present invention not only converts the frequency of a high-frequency signal but also frequently uses a GMSK (Gaussian Minimizer) often used in recent digital wireless communication systems.
um Frequency Shift Keying), QPSK (Quadrature P
hase Shift Keying), QAM (Quadrature Amplitude M
The present invention relates to a mixer used for a quadrature modulator or a quadrature demodulator using a modulation method such as odulation.
【0002】[0002]
【従来の技術】高周波における周波数混合をするものと
して、例えば「Harmonic Mixing withan Antiparallel
Diode Pair」(COHNら著、IEEE Trans. on Microwav
e theory and techniques、Vol.MTT−23、N
o.8、第667頁〜第673頁、1975年8月)に
記載のアンチパラレルダイオードペア(APDP)を使
用した偶高調波ミクサがある。2. Description of the Related Art For example, "Harmonic Mixing with an Antiparallel"
Diode Pair ”(COHN et al., IEEE Trans. On Microwav
e theory and techniques, Vol. MTT-23, N
o. 8, page 667 to page 673, August 1975) using an even harmonic mixer using an anti-parallel diode pair (APDP).
【0003】図10は従来のミクサである偶高調波ミク
サの構成を示す回路図である。図において、1はRF
(Radio Frequency)信号を透過するRF端子に接続され
た高域通過フィルタ(HPF)11、LO(Local Osci
llation)信号(局部発振信号)を透過するLO端子に接
続された帯域通過フィルタ(BPF)12およびIF
(Intermediate Frequency)信号を透過するIF端子に
接続された低域通過フィルタ(LPF)13を有し、R
F信号、LO信号およびIF信号を合波信号に合波する
か合波信号から分波する分波回路であり、3は互い逆方
向にミクサダイオード21,22を接続したAPDPで
ある。FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of an even harmonic mixer which is a conventional mixer. In the figure, 1 is RF
(Radio Frequency) A high-pass filter (HPF) 11 connected to an RF terminal transmitting a signal, LO (Local Osci
llation) A band-pass filter (BPF) 12 and an IF connected to a LO terminal that transmits a signal (local oscillation signal)
(Intermediate Frequency) having a low-pass filter (LPF) 13 connected to an IF terminal that transmits a signal;
A demultiplexing circuit multiplexes the F signal, the LO signal, and the IF signal into a multiplexed signal or separates the multiplexed signal from the multiplexed signal. Reference numeral 3 denotes an APDP in which mixer diodes 21 and 22 are connected in opposite directions.
【0004】次に動作を説明する。このような従来のミ
クサは、受信用ミクサまたは送信用ミクサとして使用さ
れる。Next, the operation will be described. Such a conventional mixer is used as a reception mixer or a transmission mixer.
【0005】受信用ミクサでは、分波回路1を介してA
PDP3にRF信号とLO信号とが印加され、混合波の
一部であるIF信号が取り出される。この場合、RF信
号が入力信号であり、IF信号が出力信号である。[0005] In the receiving mixer, A
The RF signal and the LO signal are applied to the PDP 3, and an IF signal that is a part of the mixed wave is extracted. In this case, the RF signal is an input signal, and the IF signal is an output signal.
【0006】RF信号がRF端子に印加されると、HP
F11を介してAPDP3に印加される。このとき、R
F信号のLO端子への漏洩はBPF12により阻止さ
れ、RF信号のIF端子への漏洩はLPF13により阻
止される。When an RF signal is applied to the RF terminal, HP
Applied to APDP3 via F11. At this time, R
Leakage of the F signal to the LO terminal is prevented by the BPF 12, and leakage of the RF signal to the IF terminal is prevented by the LPF 13.
【0007】また、LO信号がLO端子に印加される
と、BPF12を介してAPDP3に印加される。この
とき、LO信号のRF端子への漏洩はHPF11により
阻止され、LO信号のIF端子への漏洩はLPF13に
より阻止される。When the LO signal is applied to the LO terminal, it is applied to the APDP 3 via the BPF 12. At this time, the leakage of the LO signal to the RF terminal is prevented by the HPF 11, and the leakage of the LO signal to the IF terminal is prevented by the LPF 13.
【0008】そして、APDP3により、印加されたR
F信号とLO信号が混合されてIF信号を含む混合波が
発生され、そのうちのIF信号がLPF13を介して出
力信号としてIF端子へ出力される。Then, the applied R is applied by APDP3.
The F signal and the LO signal are mixed to generate a mixed wave including the IF signal, of which the IF signal is output to the IF terminal via the LPF 13 as an output signal.
【0009】一方、送信用ミクサでは、分波回路1を介
してAPDP3にIF信号とLO信号とが印加され、混
合波の一部であるRF信号が取り出される。この場合、
IF信号が入力信号であり、RF信号が出力信号であ
る。On the other hand, in the transmission mixer, the IF signal and the LO signal are applied to the APDP 3 via the branching circuit 1, and the RF signal which is a part of the mixed wave is extracted. in this case,
The IF signal is an input signal, and the RF signal is an output signal.
【0010】IF信号がIF端子に印加されると、LP
F13を介してAPDP3に印加される。このとき、I
F信号のLO端子への漏洩はBPF12により阻止さ
れ、IF信号のRF端子への漏洩はHPF11により阻
止される。When an IF signal is applied to the IF terminal, LP
Applied to APDP3 via F13. At this time, I
Leakage of the F signal to the LO terminal is prevented by the BPF 12, and leakage of the IF signal to the RF terminal is prevented by the HPF 11.
【0011】また、LO信号がLO端子に印加される
と、BPF12を介してAPDP3に印加される。この
とき、LO信号のRF端子への漏洩はHPF11により
阻止され、LO信号のIF端子への漏洩はLPF13に
より阻止される。When the LO signal is applied to the LO terminal, it is applied to the APDP 3 via the BPF 12. At this time, the leakage of the LO signal to the RF terminal is prevented by the HPF 11, and the leakage of the LO signal to the IF terminal is prevented by the LPF 13.
【0012】そして、APDP3により、印加されたI
F信号とLO信号が混合されてRF信号を含む混合波が
発生され、そのうちのRF信号がHPF11を介して出
力信号としてRF端子へ出力される。The IDP applied by APDP3 is
The F signal and the LO signal are mixed to generate a mixed wave including an RF signal, and the RF signal is output to the RF terminal via the HPF 11 as an output signal.
【0013】図11は、偶高調波ミクサを構成するAP
DP3の電圧と電流の関係の一例を示す図である。ミク
サダイオード21,22は逆極性で並列に接続されてい
るので、印加電圧が負である場合にはミクサダイオード
21に電流が流れ、印加電圧が正である場合にはミクサ
ダイオード22に電流が流れる。ミクサダイオード2
1,22に流れる順方向電流Iは一般的に次式で表され
る。FIG. 11 shows an AP constituting an even harmonic mixer.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a relationship between a voltage and a current of DP3. Since the mixer diodes 21 and 22 are connected in parallel with opposite polarities, a current flows through the mixer diode 21 when the applied voltage is negative, and a current flows through the mixer diode 22 when the applied voltage is positive. . Mixer diode 2
The forward current I flowing in the first and second 22 is generally expressed by the following equation.
【数1】 ここで、Isは飽和電流であり、qは電荷であり、Vは
印加電圧であり、kはボルツマン定数であり、Tは絶対
温度である。(Equation 1) Here, Is is a saturation current, q is a charge, V is an applied voltage, k is a Boltzmann constant, and T is an absolute temperature.
【0014】式(1)で表される電圧−電流特性では、
印加電圧の絶対値が所定の値Vt以下である場合、電流
がほとんど流れず、印加電圧の絶対値が所定の値Vtを
超えると電流が大きくなるため、図11に示すように、
印加電圧Vが所定の値Vtを超える領域、または、所定
の値−Vtを下回る領域でのみ、電流が流れると近似す
ることができる。In the voltage-current characteristic represented by the equation (1),
When the absolute value of the applied voltage is equal to or less than the predetermined value Vt, almost no current flows, and when the absolute value of the applied voltage exceeds the predetermined value Vt, the current increases. As shown in FIG.
It can be approximated that a current flows only in a region where the applied voltage V exceeds a predetermined value Vt, or in a region where the applied voltage V is lower than a predetermined value -Vt.
【0015】図12は、APDP3への印加電圧の波形
と導通する電流の波形の一例を示す図である。図12に
示すように、振幅VpのLO信号がAPDP3に印加さ
れると、LO信号の電圧が所定の値±Vtを超えた場合
のみ電流が流れる。FIG. 12 is a diagram showing an example of a waveform of a voltage applied to the APDP 3 and a waveform of a conducting current. As shown in FIG. 12, when the LO signal having the amplitude Vp is applied to the APDP 3, a current flows only when the voltage of the LO signal exceeds a predetermined value ± Vt.
【0016】すなわち、偶高調波ミクサにLO信号が印
加されると、半周期ごとにミクサダイオード21,22
が交互にオンし、電流が流れる。図13は、LO信号が
印加された場合のAPDP3を導通する電流の一例を示
す図である。That is, when the LO signal is applied to the even harmonic mixer, the mixer diodes 21 and 22 are provided every half cycle.
Turn on alternately, and current flows. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a current that conducts through the APDP 3 when the LO signal is applied.
【0017】したがって次式で示すAPDP3のコンダ
クタンスgは半周期ごとに高まる。 g=|dI/dV| ・・・(2) 図14は、図12の場合におけるAPDP3のコンダク
タンスの変化を示す図である。Therefore, the conductance g of the APDP3 expressed by the following equation increases every half cycle. g = | dI / dV | (2) FIG. 14 is a diagram showing a change in the conductance of the APDP3 in the case of FIG.
【0018】したがって、RF信号の周波数をfrfと
し、IF信号の周波数をfifとし、LO信号の周波数
をfpとすると、コンダクタンスの高まりがLO信号の
周期の1/2の周期で発生することに起因して、LO信
号の周波数の2倍の周波数の信号と入力信号との混合波
のレベルが、次式に示すように高まる。 frf=fif±2fp ・・・(3)Therefore, when the frequency of the RF signal is frf, the frequency of the IF signal is fif, and the frequency of the LO signal is fp, the increase in conductance occurs at a half of the cycle of the LO signal. As a result, the level of a mixed wave of a signal having a frequency twice as high as the frequency of the LO signal and the input signal increases as shown in the following equation. frf = fif ± 2fp (3)
【0019】図15は、LO信号とIF信号とを入力
し、RF信号を出力する送信用ミクサとした偶高調波ミ
クサにおける各信号の周波数スペクトラムの一例を示す
図である。図15に示すようにLO信号の2倍の周波数
の信号とRF信号およびIF信号とのそれぞれの混合波
が出力される。このうち、RF信号に周波数が近接し、
スプリアスとなるLO信号の2倍の周波数の信号は抑制
される。このときの抑制量は、2つのミクサダイオード
21,22の特性の同一性に依存し、分波回路1などの
外部回路に依存しない。したがって、2つのミクサダイ
オード21,22をモノリシック集積化して均一に形成
することにより、LO信号の偶数次の高調波が大きく抑
制される。これにより、偶高調波ミクサでは、外部回路
のバランスで不要波を抑制する通常の平衡形のミクサと
比較して、不要波を大きく抑制することができる。例え
ば、マイクロ波では通常の基本波動作のミクサでは平衡
形とした場合の抑制量は25dB程度であるが、偶高調
波ミクサでは50dB〜60dBを抑制できる。FIG. 15 is a diagram showing an example of the frequency spectrum of each signal in an even harmonic mixer serving as a transmission mixer that inputs an LO signal and an IF signal and outputs an RF signal. As shown in FIG. 15, a mixed wave of a signal having twice the frequency of the LO signal, an RF signal and an IF signal is output. Of these, the frequency is close to the RF signal,
A signal having twice the frequency of the LO signal that becomes a spurious is suppressed. The amount of suppression at this time depends on the identity of the characteristics of the two mixer diodes 21 and 22 and does not depend on an external circuit such as the branching circuit 1. Therefore, even-order harmonics of the LO signal are largely suppressed by monolithically integrating the two mixer diodes 21 and 22 and forming them uniformly. As a result, in the even harmonic mixer, unnecessary waves can be largely suppressed as compared with a normal balanced mixer in which unnecessary waves are suppressed by the balance of an external circuit. For example, in the case of a microwave, the amount of suppression in the case of a balanced mixer is about 25 dB in a mixer that operates with a normal fundamental wave, but it is possible to suppress 50 dB to 60 dB in an even harmonic mixer.
【0020】また式(3)のように、偶高調波ミクサ
は、RF信号の約半分の周波数のLO信号で動作させる
ことができる。そのため、上記文献をはじめ多くの文献
において、偶高調波ミクサはマイクロ波やミリ波の送受
信機に適用されている。Further, as shown in the equation (3), the even harmonic mixer can be operated with a LO signal having a frequency approximately half of that of the RF signal. Therefore, even in the above-mentioned documents and many other documents, the even harmonic mixer is applied to a microwave or millimeter wave transceiver.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとする課題】従来のミクサは以上の
ように構成されているので、ミクサダイオードなどの非
線形素子がLO信号に基づいてオン/オフするため、L
O信号に必要な電力が大きくなるなどの課題があった。Since the conventional mixer is configured as described above, a non-linear element such as a mixer diode is turned on / off based on the LO signal.
There were problems such as an increase in the power required for the O signal.
【0022】すなわち、必要なLO信号の電力はミクサ
ダイオード21,22の電圧−電流特性の所定の値Vt
で定まる。例えば、マイクロ波でよく使用されるガリウ
ム−ヒ素のショットキーバリアダイオードでは所定の値
Vtが0.7V程度であり、シリコンのショットキーバ
リアダイオードでは所定の値Vtが0.3V〜0.6V
程度である。LO信号の実効電圧Vrms[V]は、L
O信号を正弦波とすると、次式で得られる。 Vrms=Vp/√2 ・・・(4) この実効電圧Vrms[V]をインピーダンスZo
[Ω]の系で実現するために必要な電力P[W]は次式
で得られる。 P=Vrms2/Zo ・・・(5)That is, the required power of the LO signal is a predetermined value Vt of the voltage-current characteristic of the mixer diodes 21 and 22.
Is determined by For example, the predetermined value Vt is about 0.7 V for a gallium-arsenic Schottky barrier diode often used in microwaves, and the predetermined value Vt is 0.3 V to 0.6 V for a silicon Schottky barrier diode.
It is about. The effective voltage Vrms [V] of the LO signal is L
If the O signal is a sine wave, it is obtained by the following equation. Vrms = Vp / √2 (4) This effective voltage Vrms [V] is converted into the impedance Zo.
The power P [W] required to realize the [Ω] system is obtained by the following equation. P = Vrms 2 / Zo (5)
【0023】したがって、ミクサダイオード21,22
に信号波を印加する際の系のインピーダンスZoを通常
のマイクロ波回路における50Ωとすると、LO信号の
振幅Vpを0.7Vとするためには、4.9mW≒7d
Bmの電力PがLO信号に必要になり、LO信号の振幅
Vpを0.3Vとするためには、0.9mW≒0dBm
の電力PがLO信号に必要になる。このため、トランジ
スタやFET(FieldEffect Transistor)を使用したミ
クサの一般的な所要電力である−10dBm程度に比べ
て、ダイオードを使用したミクサの所要電力は大きい。Therefore, the mixer diodes 21 and 22
Assuming that the impedance Zo of the system at the time of applying the signal wave to the normal microwave circuit is 50Ω, in order to set the amplitude Vp of the LO signal to 0.7 V, 4.9 mW ≒ 7d
When the power P of Bm is required for the LO signal and the amplitude Vp of the LO signal is set to 0.3 V, 0.9 mW ≒ 0 dBm
Is required for the LO signal. For this reason, the required power of the mixer using the diode is larger than the general required power of the mixer using the transistor or the FET (Field Effect Transistor) of about −10 dBm.
【0024】このため、従来のミクサでは、LO信号の
ための増幅器をLO端子の前段に設ける必要があり、消
費電力が大きくなっていた。For this reason, in the conventional mixer, it is necessary to provide an amplifier for the LO signal before the LO terminal, and the power consumption is increased.
【0025】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、LO信号を昇圧する変成器または
LO信号に対してインピーダンス変換する回路を非線形
素子の前段に設けるようにして、LO信号の電力を低減
することができるミクサを得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. A transformer for boosting an LO signal or a circuit for converting the impedance of the LO signal is provided in a stage preceding the nonlinear element. It is an object of the present invention to obtain a mixer capable of reducing signal power.
【0026】[0026]
【課題を解決するための手段】この発明に係るミクサ
は、局部発振信号を昇圧する変成器と、変成器により昇
圧された局部発振信号と入力信号とを印加され、それら
の混合波を発生する非線形素子とを備えるものである。A mixer according to the present invention is applied with a transformer for boosting a local oscillation signal, a local oscillation signal boosted by the transformer and an input signal, and generates a mixed wave thereof. And a non-linear element.
【0027】この発明に係るミクサは、変成器に接続さ
れ、混合波から入力信号と局部発振信号と出力信号とを
分波する分波回路を備えるようにしたものである。The mixer according to the present invention is provided with a demultiplexer circuit connected to the transformer and for demultiplexing the input signal, the local oscillation signal, and the output signal from the mixed wave.
【0028】この発明に係るミクサは、非線形素子をア
ンチパラレルダイオードペアとしたものである。In the mixer according to the present invention, the nonlinear element is an anti-parallel diode pair.
【0029】この発明に係るミクサは、局部発振信号を
逆相分配して変成器に印加する逆相分配回路と、入力信
号を非線形素子に印加し、入力信号とは逆相で出力信号
を出力する逆相合成器とを備えるようにしたものであ
る。A mixer according to the present invention includes a negative-phase distribution circuit that distributes a local oscillation signal in a reverse phase and applies the same to a transformer, applies an input signal to a nonlinear element, and outputs an output signal in a phase opposite to the input signal. And a reverse-phase synthesizer.
【0030】この発明に係るミクサは、非線形素子を、
リング状に接続された4個のミクサダイオードとしたも
のである。The mixer according to the present invention includes a nonlinear element,
This is four mixer diodes connected in a ring.
【0031】この発明に係るミクサは、非線形素子をト
ランジスタまたはFETとしたものである。In the mixer according to the present invention, the nonlinear element is a transistor or an FET.
【0032】この発明に係るミクサは、局部発振信号を
入力され、入力側の端子インピーダンスより出力側の端
子インピーダンスを高くするインピーダンス変換回路
と、インピーダンス変換回路により出力された局部発振
信号と入力信号とを印加され、それらの混合波を発生す
る非線形素子とを備えるものである。A mixer according to the present invention is provided with an impedance conversion circuit which receives a local oscillation signal and makes the output terminal impedance higher than the input terminal impedance, and a local oscillation signal and an input signal which are output by the impedance conversion circuit. And a non-linear element that generates a mixed wave thereof.
【0033】この発明に係るミクサは、インピーダンス
変換回路を低域通過フィルタまたは高域通過フィルタと
したものである。In the mixer according to the present invention, the impedance conversion circuit is a low-pass filter or a high-pass filter.
【0034】この発明に係るミクサは、入力信号と局部
発振信号との混合波を発生する非線形素子と、非線形素
子に接続され、局部発振信号についての入力側の端子イ
ンピーダンスより非線形素子側の端子インピーダンスを
高くし、かつ混合波から入力信号と局部発振信号と出力
信号とを分波する分波回路とを備えるものである。The mixer according to the present invention includes a nonlinear element for generating a mixed wave of an input signal and a local oscillation signal, and a terminal impedance on the nonlinear element side relative to the input terminal impedance of the local oscillation signal. And a demultiplexing circuit for demultiplexing the input signal, the local oscillation signal, and the output signal from the mixed wave.
【0035】[0035]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるミ
クサの構成を示す回路図であり、図2は図1における変
成器2を示す図である。図1および図2において、1は
RF信号を透過するRF端子に接続された高域通過フィ
ルタ(HPF)11、LO信号を透過するLO端子に接
続された帯域通過フィルタ(BPF)12およびIF信
号を透過するIF端子に接続された低域通過フィルタ
(LPF)13を有し、RF信号、LO信号およびIF
信号を合波信号に合波するか合波信号から分波する分波
回路であり、2はLO信号を含む合波信号を昇圧する、
分波回路1側とAPDP3側との変成比が1:N(N>
1)である変成器であり、3は互い逆方向にミクサダイ
オード21,22を接続したアンチパラレルダイオード
ペア(APDP)である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a transformer 2 in FIG. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a high-pass filter (HPF) 11 connected to an RF terminal transmitting an RF signal, a band-pass filter (BPF) 12 connected to an LO terminal transmitting an LO signal, and an IF signal. A low-pass filter (LPF) 13 connected to an IF terminal that transmits the RF signal, the LO signal, and the IF signal.
A demultiplexing circuit for multiplexing a signal into a multiplexed signal or demultiplexing the multiplexed signal from the multiplexed signal;
The transformation ratio between the branching circuit 1 side and the APDP3 side is 1: N (N>
A transformer 1), and an anti-parallel diode pair (APDP) 3 in which mixer diodes 21 and 22 are connected in opposite directions.
【0036】次に動作について説明する。この実施の形
態1によるミクサは、受信用ミクサまたは送信用ミクサ
として使用される。Next, the operation will be described. The mixer according to the first embodiment is used as a reception mixer or a transmission mixer.
【0037】受信用ミクサでは、分波回路1および変成
器2を介してAPDP3にRF信号とLO信号とが印加
され、混合波の一部であるIF信号が取り出される。こ
の場合、RF信号が入力信号であり、IF信号が出力信
号である。In the receiving mixer, the RF signal and the LO signal are applied to the APDP 3 via the branching circuit 1 and the transformer 2, and the IF signal which is a part of the mixed wave is extracted. In this case, the RF signal is an input signal, and the IF signal is an output signal.
【0038】RF信号がRF端子に印加されると、HP
F11を介して変成器2に印加される。このとき、RF
信号のLO端子への漏洩はBPF12により阻止され、
RF信号のIF端子への漏洩はLPF13により阻止さ
れる。When an RF signal is applied to the RF terminal, HP
Applied to the transformer 2 via F11. At this time, RF
Leakage of the signal to the LO terminal is prevented by the BPF 12,
Leakage of the RF signal to the IF terminal is prevented by the LPF 13.
【0039】また、LO信号がLO端子に印加される
と、BPF12を介して変成器2に印加される。このと
き、LO信号のRF端子への漏洩はHPF11により阻
止され、LO信号のIF端子への漏洩はLPF13によ
り阻止される。When the LO signal is applied to the LO terminal, it is applied to the transformer 2 via the BPF 12. At this time, the leakage of the LO signal to the RF terminal is prevented by the HPF 11, and the leakage of the LO signal to the IF terminal is prevented by the LPF 13.
【0040】そして、変成器2によりこれらの信号の電
圧がN倍に昇圧され、昇圧後の信号がAPDP3に印加
される。このとき、分波回路1の出力インピーダンスを
Zoとし、図2に示すように変成器2に入力するLO信
号の電力をPlo_inとし、変成器2の入力側のLO
信号の電圧をVlo_inとし、変成器2の出力側のL
O信号の電圧をVlo_outとすると、次式に示すよ
うに、出力側のLO信号の電圧Vlo_outは入力側
のLO信号の電圧Vlo_inのN倍となる。 Vlo_out=N・Vlo_in =N・(Plo_in・Zo)1/2 ・・・(6)The voltage of these signals is boosted N times by the transformer 2, and the boosted signal is applied to the APDP 3. At this time, the output impedance of the branching circuit 1 is Zo, the power of the LO signal input to the transformer 2 is Plo_in, as shown in FIG.
The voltage of the signal is Vlo_in, and L
Assuming that the voltage of the O signal is Vlo_out, the voltage Vlo_out of the LO signal on the output side is N times the voltage Vlo_in of the LO signal on the input side, as shown in the following equation. Vlo_out = N · Vlo_in = N · (Plo_in · Zo) 1/2 (6)
【0041】例えば、分波回路1の出力インピーダンス
Zoが50Ωであり、変成器2における変成比Nが2で
ある場合、変成器2へのLO信号の電力Plo_inを
例えば1dBmとすると、入力側のLO信号の電圧Vl
o_inは約0.35Vであり、出力側のLO信号の電
圧Vlo_outは約0.71Vになる。したがって、
分波回路1の出力インピーダンスZoが50Ωである場
合、ミクサダイオード21,22に印加するLO信号の
振幅Vpを0.7Vにするために約1dBmの電力でよ
い。すなわち、上述の従来のミクサにおいて同様の場合
に必要な電力(=7dBm)に比べて、1/4でよくな
る。For example, if the output impedance Zo of the branching circuit 1 is 50Ω and the transformation ratio N in the transformer 2 is 2, if the power Plo_in of the LO signal to the transformer 2 is 1 dBm, for example, LO signal voltage Vl
o_in is about 0.35V, and the voltage Vlo_out of the LO signal on the output side is about 0.71V. Therefore,
When the output impedance Zo of the demultiplexing circuit 1 is 50Ω, power of about 1 dBm is sufficient to make the amplitude Vp of the LO signal applied to the mixer diodes 21 and 22 to 0.7V. That is, the power is reduced to 1 / of the power (= 7 dBm) required in the similar case in the above-described conventional mixer.
【0042】このようにして変成器2により昇圧された
LO信号とRF信号がAPDP3に印加されると、AP
DP3により、そのLO信号とRF信号が混合されてI
F信号を含む混合波が発生され、その混合波が変成器2
により1/Nに降圧され、降圧後の混合波のうちのIF
信号がLPF13を介して出力信号としてIF端子へ出
力される。When the LO signal and the RF signal boosted by the transformer 2 are applied to the APDP 3, the AP
DP3 mixes the LO signal and the RF signal to form I
A mixed wave including the F signal is generated, and the mixed wave is
Is reduced to 1 / N by IF, and IF of the mixed wave after the
The signal is output to the IF terminal via the LPF 13 as an output signal.
【0043】一方、送信用ミクサでは、分波回路1およ
び変成器2を介してAPDP3にIF信号とLO信号と
が印加され、混合波の一部であるRF信号が取り出され
る。この場合、IF信号が入力信号であり、RF信号が
出力信号である。On the other hand, in the transmission mixer, the IF signal and the LO signal are applied to the APDP 3 via the branching circuit 1 and the transformer 2, and the RF signal which is a part of the mixed wave is extracted. In this case, the IF signal is an input signal and the RF signal is an output signal.
【0044】IF信号がIF端子に印加されると、LP
F13を介して変成器2に印加される。このとき、IF
信号のLO端子への漏洩はBPF12により阻止され、
IF信号のRF端子への漏洩はHPF11により阻止さ
れる。When an IF signal is applied to the IF terminal, LP
It is applied to the transformer 2 via F13. At this time,
Leakage of the signal to the LO terminal is prevented by the BPF 12,
Leakage of the IF signal to the RF terminal is prevented by the HPF 11.
【0045】また、LO信号がLO端子に印加される
と、BPF12を介して変成器2に印加される。このと
き、LO信号のRF端子への漏洩はHPF11により阻
止され、LO信号のIF端子への漏洩はLPF13によ
り阻止される。When the LO signal is applied to the LO terminal, it is applied to the transformer 2 via the BPF 12. At this time, the leakage of the LO signal to the RF terminal is prevented by the HPF 11, and the leakage of the LO signal to the IF terminal is prevented by the LPF 13.
【0046】そして、変成器2によりこれらの信号の電
圧がN倍に昇圧され、昇圧後の信号がAPDP3に印加
される。変成器2により昇圧されたLO信号とIF信号
がAPDP3に印加されると、APDP3により、その
LO信号とIF信号が混合されてRF信号を含む混合波
が発生され、その混合波が変成器2により1/Nに降圧
され、降圧後の混合波のうちのRF信号がHPF11を
介して出力信号としてRF端子へ出力される。The voltage of these signals is boosted N times by the transformer 2 and the boosted signal is applied to the APDP 3. When the LO signal and the IF signal boosted by the transformer 2 are applied to the APDP 3, the LO signal and the IF signal are mixed by the APDP 3 to generate a mixed wave including an RF signal. , The RF signal of the mixed wave after the voltage drop is output to the RF terminal as an output signal via the HPF 11.
【0047】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、変成器2によりLO信号を昇圧し、昇圧後のLO信
号を入力信号とともにミクサダイオード21,22など
の非線形素子に印加するようにしたので、ミクサに印加
するLO信号の電力を低減することができるという効果
が得られる。したがって、ミクサの前段にLO信号を増
幅する増幅器を設ける必要がなくなる。As described above, according to the first embodiment, the LO signal is boosted by the transformer 2 and the boosted LO signal is applied to the non-linear elements such as the mixer diodes 21 and 22 together with the input signal. Therefore, the effect that the power of the LO signal applied to the mixer can be reduced can be obtained. Therefore, it is not necessary to provide an amplifier for amplifying the LO signal before the mixer.
【0048】なお、図3はこの発明の実施の形態1によ
るミクサの別の構成を示す回路図である。図1において
は分波回路1としてHPF11、BPF12およびLP
F13を使用して分波/合波される合波信号が変成器2
との間で授受されているが、図3に示すように、BPF
12からのLO信号のみが変成器2を通過するようにし
ても同様の効果が得られる。FIG. 3 is a circuit diagram showing another configuration of the mixer according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, HPF 11, BPF 12, and LP
The multiplexed signal to be split / combined using F13 is
And BPF, as shown in FIG.
A similar effect can be obtained even if only the LO signal from 12 passes through the transformer 2.
【0049】また、この発明の実施の形態1によるミク
サの別の構成として、ダイオードを用いた基本波ミクサ
としてもよい。図4はこの発明の実施の形態1によるミ
クサの別の構成としての基本波ミクサの構成を示す回路
図である。図において、31はLO端子に接続され、L
O信号を逆相分配する逆相分配回路であり、32はRF
端子に接続され、リング状のミクサダイオード41〜4
4によりLO信号とIF信号が混合されて発生するRF
信号と、IF信号とを逆相で合成/分離する逆相合成器
であり、41〜44は同一周回方向を向いてリング状に
接続された非線形素子としての4つのミクサダイオード
であり、2はミクサダイオード41〜44と逆相分配回
路31との間に設けられた変成器である。As another configuration of the mixer according to the first embodiment of the present invention, a fundamental wave mixer using a diode may be used. FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a fundamental wave mixer as another configuration of the mixer according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 31 is connected to the LO terminal,
A reverse-phase distribution circuit that distributes the O signal in reverse phase, and 32 is an RF
Ring-shaped mixer diodes 41 to 4 connected to terminals
RF generated by mixing LO signal and IF signal
A negative-phase combiner for combining / separating the signal and the IF signal in opposite phases; 41 to 44 are four mixer diodes as non-linear elements connected in a ring shape in the same circling direction; It is a transformer provided between the mixer diodes 41 to 44 and the negative-phase distribution circuit 31.
【0050】このように構成することにより、同様に、
ミクサダイオード41〜44に印加されるLO信号の振
幅が大きくなり、低電力で基本波ミクサを動作させるこ
とができるという効果が得られる。With this configuration, similarly,
The amplitude of the LO signal applied to the mixer diodes 41 to 44 is increased, and an effect is obtained that the fundamental wave mixer can be operated with low power.
【0051】さらに、この発明の実施の形態1によるミ
クサの別の構成として、上述のミクサダイオードの代わ
りに非線形素子としてトランジスタやFETを使用する
ようにしてもよい。図5はこの発明の実施の形態1によ
るミクサの別の構成としてのFETを使用したミクサの
構成を示す回路図である。図において、51は非線形素
子としてのデュアルゲートFETであり、52は変成器
2に接続されたデュアルゲートFET51の一方のゲー
ト端子であり、53はIF端子に接続されたデュアルゲ
ートFET51の他方のゲート端子であり、54はRF
端子に接続されたデュアルゲートFET51のドレイン
端子であり、55は接地されたデュアルゲートFET5
1のソース端子である。2はLO端子とゲート端子52
との間に設けられた変成器である。Further, as another configuration of the mixer according to the first embodiment of the present invention, a transistor or FET may be used as a non-linear element instead of the above-described mixer diode. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer using FETs as another configuration of the mixer according to the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 51 denotes a dual gate FET as a non-linear element, 52 denotes one gate terminal of the dual gate FET 51 connected to the transformer 2, and 53 denotes the other gate of the dual gate FET 51 connected to the IF terminal. 54 is an RF terminal
A drain terminal of the dual gate FET 51 connected to the terminal, 55 is a grounded dual gate FET 5
1 is a source terminal. 2 is a LO terminal and a gate terminal 52
And a transformer provided between them.
【0052】この構成のミクサにおいて、IF信号をゲ
ート端子53に印加し、昇圧後のLO信号をゲート端子
52に印加すると、ドレイン端子54からRF端子へL
O信号とIF信号の混合波であるRF信号が出力され
る。In the mixer having this configuration, when the IF signal is applied to the gate terminal 53 and the boosted LO signal is applied to the gate terminal 52, the L signal is applied from the drain terminal 54 to the RF terminal.
An RF signal that is a mixed wave of the O signal and the IF signal is output.
【0053】このように構成することにより、同様に、
デュアルゲートFET51に印加されるLO信号が昇圧
されるので、トランジスタやFETを非線形素子として
使用したミクサにおいても、LO端子に印加するLO信
号の電力を低減することができるという効果が得られ
る。With this configuration, similarly,
Since the LO signal applied to the dual-gate FET 51 is boosted, the effect of reducing the power of the LO signal applied to the LO terminal can be obtained even in a mixer using a transistor or FET as a non-linear element.
【0054】なお、上記実施の形態1において単一のミ
クサについて説明したが、本発明は、2つのミクサ、並
びにLO波分配器およびRF信号合成器を有する直交ミ
クサにも適用でき、直交ミクサに印加するLO信号の電
力を低減することができる。Although the single mixer has been described in the first embodiment, the present invention can be applied to two mixers and a quadrature mixer having a LO wave distributor and an RF signal combiner. The power of the LO signal to be applied can be reduced.
【0055】また、上記実施の形態1において単一のミ
クサについて説明したが、本発明は、2つのミクサ、並
びにLO波分配器とRF信号合成器およびIF信号分配
器を有するイメージリジェクションミクサにも適用で
き、イメージリジェクションミクサに印加するLO信号
の電力を低減することができる。Although a single mixer has been described in the first embodiment, the present invention relates to an image rejection mixer having two mixers and a LO wave distributor, an RF signal combiner, and an IF signal distributor. And the power of the LO signal applied to the image rejection mixer can be reduced.
【0056】実施の形態2.図6はこの発明の実施の形
態2によるミクサの構成を示す回路図である。図におい
て、61は分波回路1とAPDP3との間に設けられ、
分波回路1側の端子インピーダンスよりAPDP3側の
端子インピーダンスが高いLPF(インピーダンス変換
回路)である。なお、図6におけるその他の構成要素に
ついては実施の形態1によるものと同様であるので、そ
の説明を省略する。Embodiment 2 FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, 61 is provided between the demultiplexing circuit 1 and the APDP 3,
This is an LPF (impedance conversion circuit) in which the terminal impedance on the APDP3 side is higher than the terminal impedance on the branching circuit 1 side. The other components in FIG. 6 are the same as those according to the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
【0057】次に動作について説明する。図7は図6に
おけるLPF61の通過特性の一例を示す図である。こ
の実施の形態2によるミクサでは、分波回路1側の端子
インピーダンスよりAPDP3側の端子インピーダンス
が高いLPF61を介してLO信号がAPDP3に印加
される。この際、LPF61によりAPDP3から見た
端子インピーダンスが高くなり、式(5)に基づき、同
一のLO信号の電力Plo_inで、より振幅Vpの大
きいLO信号がAPDP3に印加される。Next, the operation will be described. FIG. 7 is a diagram showing an example of the pass characteristic of the LPF 61 in FIG. In the mixer according to the second embodiment, the LO signal is applied to the APDP 3 via the LPF 61 having the terminal impedance on the APDP 3 side higher than the terminal impedance on the branching circuit 1 side. At this time, the terminal impedance as viewed from the APDP3 is increased by the LPF 61, and based on the equation (5), a LO signal having a larger amplitude Vp is applied to the APDP3 with the same LO signal power Plo_in.
【0058】さらに、ミクサダイオード21,22では
LO信号の2倍高調波だけでなく、3倍高調波、4倍高
調波などの高次のスプリアスが発生するが、図7に示す
ように、LPF61の遮断周波数をRF信号の周波数よ
りやや高めに設定しておけばLPF61により高次のス
プリアスが減衰される。Further, in the mixer diodes 21 and 22, not only the second harmonic of the LO signal but also higher-order spurs such as the third harmonic and the fourth harmonic are generated, but as shown in FIG. If the cutoff frequency is set slightly higher than the frequency of the RF signal, the LPF 61 attenuates higher-order spurious.
【0059】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、LPF61によりインピーダンス変換を実行して、
LPF61を通過したLO信号を入力信号とともにミク
サダイオード21,22などの非線形素子に印加するよ
うにしたので、ミクサに印加するLO信号の電力を低減
することができるという効果が得られる。As described above, according to the second embodiment, the impedance conversion is performed by the LPF 61,
Since the LO signal that has passed through the LPF 61 is applied to the non-linear elements such as the mixer diodes 21 and 22 together with the input signal, the power of the LO signal applied to the mixer can be reduced.
【0060】また、この実施の形態2によれば、LPF
61の遮断周波数をRF信号の周波数よりやや高めに設
定するようにしたので、ミクサダイオード21,22で
発生する高次のスプリアスを減衰させ、RF端子、LO
端子およびIF端子に漏洩する不要波を抑制することが
できるという効果が得られる。According to the second embodiment, the LPF
Since the cutoff frequency of the RF signal 61 is set to be slightly higher than the frequency of the RF signal, high-order spurious generated in the mixer diodes 21 and 22 is attenuated, and the RF terminal and the LO
The effect that unnecessary waves leaking to the terminal and the IF terminal can be suppressed can be obtained.
【0061】なお、図6においては分波回路1としてH
PF11、BPF12およびLPF13を使用して分波
/合波される合波信号がLPF61との間で授受されて
いるが、例えば図3における変成器2をLPF61に変
更したものとして、BPF12からのLO信号のみがL
PF61を通過するようにしても同様の効果が得られ
る。In FIG. 6, H is used as the branching circuit 1.
A multiplexed signal that is split / combined using the PF11, the BPF12, and the LPF13 is transmitted to and received from the LPF61. For example, assuming that the transformer 2 in FIG. Only signal is L
Similar effects can be obtained by passing through the PF 61.
【0062】また、この発明の実施の形態2によるミク
サの別の構成として、例えば図4における変成器2をL
PF61に変更した、ダイオードを用いた基本波ミクサ
としてもよい。このように構成することにより、同様
に、ミクサダイオード41〜44に印加されるLO信号
の振幅が大きくなり、低電力で基本波ミクサを動作させ
ることができるという効果が得られる。As another configuration of the mixer according to the second embodiment of the present invention, for example, the transformer 2 in FIG.
A fundamental wave mixer using a diode instead of the PF61 may be used. With such a configuration, similarly, the amplitude of the LO signal applied to the mixer diodes 41 to 44 is increased, and an effect is obtained that the fundamental wave mixer can be operated with low power.
【0063】さらに、この発明の実施の形態2によるミ
クサの別の構成として、例えば図5における変成器2を
LPF61に変更した、上述のミクサダイオードの代わ
りに非線形素子としてトランジスタやFETを使用する
ようにしてもよい。このように構成することにより、同
様に、トランジスタやFETを非線形素子として使用し
たミクサにおいても、LO端子に印加するLO信号の電
力を低減することができるという効果が得られる。Further, as another configuration of the mixer according to the second embodiment of the present invention, for example, the transformer 2 in FIG. 5 is changed to an LPF 61. Instead of the above-described mixer diode, a transistor or FET is used as a non-linear element. It may be. With such a configuration, similarly, even in a mixer using a transistor or FET as a non-linear element, the effect of reducing the power of the LO signal applied to the LO terminal can be obtained.
【0064】なお、上記実施の形態2において単一のミ
クサについて説明したが、本発明は、2つのミクサ、並
びにLO波分配器およびRF信号合成器を有する直交ミ
クサにも適用でき、直交ミクサに印加するLO信号の電
力を低減することができる。Although the single mixer has been described in the second embodiment, the present invention can be applied to two mixers and a quadrature mixer having a LO wave distributor and an RF signal combiner. The power of the LO signal to be applied can be reduced.
【0065】また、上記実施の形態2において単一のミ
クサについて説明したが、本発明は、2つのミクサ、並
びにLO波分配器とRF信号合成器およびIF信号分配
器を有するイメージリジェクションミクサにも適用で
き、イメージリジェクションミクサに印加するLO信号
の電力を低減することができる。Although a single mixer has been described in the second embodiment, the present invention relates to an image rejection mixer having two mixers and a LO wave distributor, an RF signal combiner, and an IF signal distributor. And the power of the LO signal applied to the image rejection mixer can be reduced.
【0066】実施の形態3.図8はこの発明の実施の形
態3によるミクサの構成を示す回路図である。図におい
て、71は分波回路1とAPDP3との間に設けられ、
分波回路1側の端子インピーダンスよりAPDP3側の
端子インピーダンスが高いHPF(インピーダンス変換
回路)である。なお、図8におけるその他の構成要素に
ついては実施の形態1によるものと同様であるので、そ
の説明を省略する。Embodiment 3 FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, 71 is provided between the demultiplexing circuit 1 and the APDP 3,
This is an HPF (impedance conversion circuit) in which the terminal impedance on the APDP3 side is higher than the terminal impedance on the branching circuit 1 side. Note that the other components in FIG. 8 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
【0067】次に動作について説明する。この実施の形
態3によるミクサでは、分波回路1側の端子インピーダ
ンスよりAPDP3側の端子インピーダンスが高いHP
F71を介してLO信号がAPDP3に印加される。こ
の際、HPF71によりAPDP3からみた端子インピ
ーダンスが変換され、式(5)に基づき、同一のLO信
号の電力Plo_inで、より振幅Vpの大きいLO信
号がAPDP3に印加される。Next, the operation will be described. In the mixer according to the third embodiment, the terminal impedance on the APDP3 side is higher than the terminal impedance on the
The LO signal is applied to APDP3 via F71. At this time, the terminal impedance as viewed from the APDP3 is converted by the HPF 71, and based on the equation (5), the LO signal having the same LO signal power Plo_in and the larger amplitude Vp is applied to the APDP3.
【0068】さらに、HPF71の遮断周波数をIF信
号の周波数よりやや低めに設定することにより周波数の
低いスプリアス成分が減衰される。Further, by setting the cutoff frequency of the HPF 71 to be slightly lower than the frequency of the IF signal, a spurious component having a low frequency is attenuated.
【0069】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、HPF71によりインピーダンス変換を実行して、
HPF71を通過したLO信号を入力信号とともにミク
サダイオード21,22などの非線形素子に印加するよ
うにしたので、ミクサに印加するLO信号の電力を低減
することができるという効果が得られる。As described above, according to the third embodiment, the impedance conversion is executed by the HPF 71,
Since the LO signal that has passed through the HPF 71 is applied to the non-linear elements such as the mixer diodes 21 and 22 together with the input signal, the effect of reducing the power of the LO signal applied to the mixer can be obtained.
【0070】また、この実施の形態3によれば、HPF
71の遮断周波数をIF信号の周波数よりやや低めに設
定するようにしたので、ミクサダイオード21,22で
発生する周波数の低いスプリアスを減衰させ、RF端
子、LO端子およびIF端子に漏洩する不要波を抑制す
ることができるという効果が得られる。According to the third embodiment, the HPF
Since the cut-off frequency of the IF signal 71 is set slightly lower than the frequency of the IF signal, spurious low frequencies generated in the mixer diodes 21 and 22 are attenuated, and unnecessary waves leaking to the RF terminal, LO terminal and IF terminal are reduced. The effect of being able to suppress is obtained.
【0071】なお、図8においては分波回路1としてH
PF11、BPF12およびLPF13を使用して分波
/合波される合波信号がHPF71との間で授受されて
いるが、例えば図3における変成器2をHPF71に変
更したものとして、BPF12からのLO信号のみがH
PF71を通過するようにしても同様の効果が得られ
る。In FIG. 8, H is used as the branching circuit 1.
A multiplexed signal to be demultiplexed / combined using the PF11, the BPF12 and the LPF13 is exchanged with the HPF 71. For example, assuming that the transformer 2 in FIG. Only signal is H
Similar effects can be obtained by passing through the PF 71.
【0072】また、この発明の実施の形態3によるミク
サの別の構成として、例えば図4における変成器2をH
PF71に変更した、ダイオードを用いた基本波ミクサ
としてもよい。このように構成することにより、同様
に、ミクサダイオード41〜44に印加されるLO信号
の振幅が大きくなり、低電力で基本波ミクサを動作させ
ることができるという効果が得られる。As another configuration of the mixer according to the third embodiment of the present invention, for example, the transformer 2 in FIG.
A fundamental wave mixer using a diode instead of the PF 71 may be used. With such a configuration, similarly, the amplitude of the LO signal applied to the mixer diodes 41 to 44 is increased, and an effect is obtained that the fundamental wave mixer can be operated with low power.
【0073】さらに、この発明の実施の形態3によるミ
クサの別の構成として、例えば図5における変成器2を
HPF71に変更した、上述のミクサダイオードの代わ
りに非線形素子としてトランジスタやFETを使用する
ようにしてもよい。このように構成することにより、同
様に、トランジスタやFETを非線形素子として使用し
たミクサにおいても、LO端子に印加するLO信号の電
力を低減することができるという効果が得られる。Further, as another configuration of the mixer according to the third embodiment of the present invention, for example, the transformer 2 in FIG. 5 is changed to an HPF 71, and a transistor or FET is used as a non-linear element instead of the above-described mixer diode. It may be. With such a configuration, similarly, even in a mixer using a transistor or FET as a non-linear element, the effect of reducing the power of the LO signal applied to the LO terminal can be obtained.
【0074】なお、上記実施の形態3において単一のミ
クサについて説明したが、本発明は、2つのミクサ、並
びにLO波分配器およびRF信号合成器を有する直交ミ
クサにも適用でき、直交ミクサに印加するLO信号の電
力を低減することができる。Although the single mixer has been described in the third embodiment, the present invention can be applied to two mixers and a quadrature mixer having a LO wave distributor and an RF signal combiner. The power of the LO signal to be applied can be reduced.
【0075】また、上記実施の形態3において単一のミ
クサについて説明したが、本発明は、2つのミクサ、並
びにLO波分配器とRF信号合成器およびIF信号分配
器を有するイメージリジェクションミクサにも適用で
き、イメージリジェクションミクサに印加するLO信号
の電力を低減することができる。Although a single mixer has been described in the third embodiment, the present invention relates to an image rejection mixer having two mixers and a LO wave distributor, an RF signal combiner, and an IF signal distributor. And the power of the LO signal applied to the image rejection mixer can be reduced.
【0076】実施の形態4.図9はこの発明の実施の形
態4によるミクサの構成を示す回路図である。図におい
て、12AはLO端子に接続されたLO信号を透過す
る、APDP3側の端子インピーダンスがLO端子側の
端子インピーダンスより高いBPF(インピーダンス変
換回路)である。なお、図9におけるその他の構成要素
については実施の形態1によるものと同様であるので、
その説明を省略する。Embodiment 4 FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, reference numeral 12A denotes a BPF (impedance conversion circuit) that transmits a LO signal connected to the LO terminal and has a terminal impedance on the APDP3 side higher than that on the LO terminal side. The other components in FIG. 9 are the same as those in the first embodiment,
The description is omitted.
【0077】次に動作について説明する。分波回路1の
BPF12Aを通過したLO信号がAPDP3に印加さ
れる。この際、BPF12AによりAPDP3から見た
端子インピーダンスが高くなり、式(5)に基づき、同
一のLO信号の電力Plo_inで、より振幅Vpの大
きいLO信号がAPDP3に印加される。Next, the operation will be described. The LO signal passing through the BPF 12A of the demultiplexer 1 is applied to the APDP3. At this time, the terminal impedance as viewed from the APDP 3 is increased by the BPF 12A, and based on Equation (5), a LO signal having a larger amplitude Vp is applied to the APDP 3 with the same LO signal power Plo_in.
【0078】また、受信用ミクサの場合、HPF11を
通過するRF信号がAPDP3に印加され、混合波の一
部であるIF信号がLPF13を通過し出力され、送信
用ミクサの場合、LPF13を通過するIF信号がAP
DP3に印加され、混合波の一部であるRF信号がHP
F11を通過し出力される。In the case of a reception mixer, an RF signal passing through the HPF 11 is applied to the APDP 3, and an IF signal which is a part of a mixed wave passes through the LPF 13 and is output. In the case of a transmission mixer, the RF signal passes through the LPF 13. IF signal is AP
The RF signal applied to DP3 and being part of the mixed wave is HP
It is output after passing through F11.
【0079】なお、RF信号を分波するためのHPF1
1やIF信号を分波するためのLPF13のAPDP3
側の端子インピーダンスを、それぞれの通過帯域におい
て、通常のマイクロ波回路における50Ωとしておけ
ば、分波回路3はマイクロ波に対して特に問題なく動作
する。The HPF 1 for demultiplexing the RF signal
APDP3 of LPF13 for demultiplexing 1 and IF signals
If the terminal impedance on the side is set to 50Ω in a normal microwave circuit in each pass band, the branching circuit 3 operates with no particular problem with respect to the microwave.
【0080】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、LO端子に接続されたLO信号を透過するBPF1
2Aを、APDP3側の端子インピーダンスがLO端子
側の端子インピーダンスより高いものとしたので、ミク
サに印加するLO信号の電力を低減することができると
いう効果が得られる。As described above, according to the fourth embodiment, the BPF 1 that transmits the LO signal connected to the LO terminal
2A, the terminal impedance on the APDP 3 side is higher than the terminal impedance on the LO terminal side, so that the effect of reducing the power of the LO signal applied to the mixer can be obtained.
【0081】なお、この発明の実施の形態4によるミク
サの別の構成として、ダイオードを用いた基本波ミクサ
としてもよい。その場合も同様の効果が得られる。As another configuration of the mixer according to the fourth embodiment of the present invention, a fundamental wave mixer using a diode may be used. In that case, the same effect can be obtained.
【0082】さらに、この発明の実施の形態4によるミ
クサの別の構成として、上述のミクサダイオードの代わ
りに非線形素子としてトランジスタやFETを使用する
ようにしてもよい。その場合も同様の効果が得られる。Further, as another configuration of the mixer according to the fourth embodiment of the present invention, a transistor or FET may be used as a nonlinear element instead of the above-described mixer diode. In that case, the same effect can be obtained.
【0083】なお、上記実施の形態4において単一のミ
クサについて説明したが、本発明は、2つのミクサ、並
びにLO波分配器およびRF信号合成器を有する直交ミ
クサにも適用でき、直交ミクサに印加するLO信号の電
力を低減することができる。Although a single mixer has been described in the fourth embodiment, the present invention can be applied to two mixers and a quadrature mixer having a LO wave distributor and an RF signal combiner. The power of the LO signal to be applied can be reduced.
【0084】また、上記実施の形態4において単一のミ
クサについて説明したが、本発明は、2つのミクサ、並
びにLO波分配器とRF信号合成器およびIF信号分配
器を有するイメージリジェクションミクサにも適用で
き、イメージリジェクションミクサに印加するLO信号
の電力を低減することができる。Although the single mixer has been described in the fourth embodiment, the present invention relates to an image rejection mixer having two mixers and a LO wave distributor, an RF signal combiner and an IF signal distributor. And the power of the LO signal applied to the image rejection mixer can be reduced.
【0085】[0085]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、局部
発振信号を昇圧する変成器と、その変成器により昇圧さ
れた局部発振信号と入力信号とを印加され、それらの混
合波を発生する非線形素子とを備えるようにしたので、
ミクサに印加するLO信号の電力を低減することができ
るという効果がある。As described above, according to the present invention, the transformer for boosting the local oscillation signal, the local oscillation signal boosted by the transformer and the input signal are applied to generate a mixed wave thereof. And a non-linear element
There is an effect that the power of the LO signal applied to the mixer can be reduced.
【0086】この発明によれば、変成器に接続され、混
合波から入力信号と局部発振信号と出力信号とを分波す
る分波回路を備え、非線形素子をアンチパラレルダイオ
ードペアとしたので、低電力のLO信号で動作する偶高
調波ミクサを実現することができるという効果がある。According to the present invention, the demultiplexing circuit connected to the transformer for demultiplexing the input signal, the local oscillation signal, and the output signal from the mixed wave is provided, and the non-linear element is an anti-parallel diode pair. There is an effect that an even harmonic mixer operating with a power LO signal can be realized.
【0087】この発明によれば、局部発振信号を逆相分
配して変成器に印加する逆相分配回路と、入力信号を非
線形素子に印加し、入力信号とは逆相で出力信号を出力
する逆相合成器とを備え、非線形素子を、リング状に接
続された4個のミクサダイオードとしたので、低電力の
LO信号で動作する基本波ミクサを実現することができ
るという効果がある。According to the present invention, a negative-phase distribution circuit for distributing a local oscillation signal in a reverse phase and applying the same to a transformer, applying an input signal to a nonlinear element, and outputting an output signal in a phase opposite to the input signal. Since there is provided an anti-phase combiner and the nonlinear elements are four mixer diodes connected in a ring, there is an effect that a fundamental wave mixer operating with a low-power LO signal can be realized.
【0088】この発明によれば、非線形素子をトランジ
スタまたはFETとしたので、低電力のLO信号で動作
するトランジスタミクサやFETミクサを実現すること
ができるという効果がある。According to the present invention, since the non-linear element is a transistor or an FET, there is an effect that a transistor mixer or an FET mixer operating with a low-power LO signal can be realized.
【0089】この発明によれば、局部発振信号を入力さ
れ、入力側の端子インピーダンスより出力側の端子イン
ピーダンスを高くするインピーダンス変換回路と、イン
ピーダンス変換回路により出力された局部発振信号と入
力信号とを印加され、それらの混合波を発生する非線形
素子とを備えるようにしたので、ミクサに印加するLO
信号の電力を低減することができるという効果がある。According to this invention, the local oscillation signal is input, and the impedance conversion circuit for making the output terminal impedance higher than the input terminal impedance, and the local oscillation signal and the input signal output by the impedance conversion circuit are separated. And a non-linear element that generates a mixed wave of these signals.
There is an effect that the power of the signal can be reduced.
【0090】この発明によれば、インピーダンス変換回
路を低域通過フィルタまたは高域通過フィルタとしたの
で、非線形素子で発生するスプリアスを減衰させ、RF
端子、LO端子およびIF端子に漏洩する不要波を抑制
することができるという効果がある。According to the present invention, since the impedance conversion circuit is a low-pass filter or a high-pass filter, the spurious generated by the nonlinear element is attenuated,
There is an effect that unnecessary waves leaking to the terminal, the LO terminal, and the IF terminal can be suppressed.
【0091】この発明に係るミクサは、入力信号と局部
発振信号との混合波を発生する非線形素子と、非線形素
子に接続され、局部発振信号についての入力側の端子イ
ンピーダンスより非線形素子側の端子インピーダンスを
高くし、かつ混合波から入力信号と局部発振信号と出力
信号とを分波する分波回路とを備えるようにしたので、
ミクサに印加するLO信号の電力を低減することができ
るという効果がある。The mixer according to the present invention is connected to a nonlinear element for generating a mixed wave of an input signal and a local oscillation signal, and to a terminal impedance on the nonlinear element side of the local oscillation signal with respect to the terminal impedance on the input side for the local oscillation signal. And a demultiplexing circuit for demultiplexing the input signal, the local oscillation signal, and the output signal from the mixed wave.
There is an effect that the power of the LO signal applied to the mixer can be reduced.
【図1】 この発明の実施の形態1によるミクサの構成
を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1における変成器を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a transformer in FIG. 1;
【図3】 この発明の実施の形態1によるミクサの別の
構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing another configuration of the mixer according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の実施の形態1によるミクサの別の
構成としての基本波ミクサの構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a fundamental wave mixer as another configuration of the mixer according to the first embodiment of the present invention.
【図5】 この発明の実施の形態1によるミクサの別の
構成としてのFETを使用したミクサの構成を示す回路
図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer using an FET as another configuration of the mixer according to the first embodiment of the present invention.
【図6】 この発明の実施の形態2によるミクサの構成
を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer according to a second embodiment of the present invention.
【図7】 図6におけるLPFの通過特性の一例を示す
図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a pass characteristic of the LPF in FIG. 6;
【図8】 この発明の実施の形態3によるミクサの構成
を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer according to a third embodiment of the present invention.
【図9】 この発明の実施の形態4によるミクサの構成
を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a mixer according to a fourth embodiment of the present invention.
【図10】 従来のミクサである偶高調波ミクサの構成
を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of an even harmonic mixer which is a conventional mixer.
【図11】 偶高調波ミクサを構成するAPDPの電圧
と電流の関係の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a relationship between a voltage and a current of an APDP forming an even harmonic mixer.
【図12】 APDPへの印加電圧の波形と導通する電
流の波形の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a waveform of a voltage applied to an APDP and a waveform of a conducting current.
【図13】 LO信号が印加された場合のAPDPを導
通する電流の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a current that conducts through the APDP when an LO signal is applied.
【図14】 図12の場合におけるAPDPのコンダク
タンスの変化を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a change in the conductance of APDP in the case of FIG.
【図15】 LO信号とIF信号とを入力し、RF信号
を出力する送信用ミクサとした偶高調波ミクサにおける
各信号の周波数スペクトラムの一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a frequency spectrum of each signal in an even harmonic mixer serving as a transmission mixer that inputs a LO signal and an IF signal and outputs an RF signal.
1 分波回路、2 変成器、12A BPF(インピー
ダンス変換回路)、21,22,41〜44 ミクサダ
イオード(非線形素子)、31 逆相分配回路、32
逆相合成器、51 デュアルゲートFET(非線形素
子)、61 LPF(インピーダンス変換回路)、71
HPF(インピーダンス変換回路)。1 branching circuit, 2 transformers, 12A BPF (impedance conversion circuit), 21, 22, 41 to 44 mixer diode (non-linear element), 31 reverse phase distribution circuit, 32
Negative phase synthesizer, 51 Dual gate FET (non-linear element), 61 LPF (impedance conversion circuit), 71
HPF (impedance conversion circuit).
Claims (9)
合波のうちの所定の周波数成分を出力信号として出力す
るミクサにおいて、 前記局部発振信号を昇圧する変成器と、 前記変成器により昇圧された局部発振信号と前記入力信
号とを印加され、それらの混合波を発生する非線形素子
とを備えることを特徴とするミクサ。1. A mixer for mixing an input signal and a local oscillation signal and outputting a predetermined frequency component of a mixed wave as an output signal, wherein: a transformer for boosting the local oscillation signal; And a non-linear element to which the local oscillation signal and the input signal are applied and generate a mixed wave thereof.
と局部発振信号と出力信号とを分波する分波回路を備え
ることを特徴とする請求項1記載のミクサ。2. The mixer according to claim 1, further comprising a branching circuit connected to the transformer and branching an input signal, a local oscillation signal, and an output signal from the mixed wave.
ドペアであることを特徴とする請求項2記載のミクサ。3. The mixer according to claim 2, wherein the non-linear element is an anti-parallel diode pair.
加する逆相分配回路と、入力信号を非線形素子に印加
し、前記入力信号とは逆相で出力信号を出力する逆相合
成器とを備えることを特徴とする請求項1記載のミク
サ。4. A negative-phase distribution circuit for distributing a local oscillation signal in a reverse phase and applying the same to a transformer, and a reverse-phase combining circuit for applying an input signal to a non-linear element and outputting an output signal in a phase opposite to the input signal. The mixer according to claim 1, further comprising a container.
個のミクサダイオードであることを特徴とする請求項4
記載のミクサ。5. The non-linear element includes four ring-shaped elements.
5. The number of mixer diodes.
The mixer described.
Tであることを特徴とする請求項1記載のミクサ。6. The non-linear element is a transistor or an FE.
The mixer according to claim 1, wherein T is T.
合波のうちの所定の周波数成分を出力信号として出力す
るミクサにおいて、 前記局部発振信号を入力され、入力側の端子インピーダ
ンスより出力側の端子インピーダンスを高くするインピ
ーダンス変換回路と、 前記インピーダンス変換回路により出力された局部発振
信号と前記入力信号とを印加され、それらの混合波を発
生する非線形素子とを備えることを特徴とするミクサ。7. A mixer that mixes an input signal and a local oscillation signal and outputs a predetermined frequency component of a mixed wave as an output signal, wherein the local oscillation signal is input, and an output terminal is connected to a terminal impedance on an input side. And a non-linear element to which a local oscillation signal output from the impedance conversion circuit and the input signal are applied to generate a mixed wave thereof.
ィルタまたは高域通過フィルタであることを特徴とする
請求項7記載のミクサ。8. The mixer according to claim 7, wherein the impedance conversion circuit is a low-pass filter or a high-pass filter.
合波のうちの所定の周波数成分を出力信号として出力す
るミクサにおいて、 入力信号と局部発振信号との混合波を発生する非線形素
子と、 前記非線形素子に接続され、前記局部発振信号について
の入力側の端子インピーダンスより前記非線形素子側の
端子インピーダンスを高くし、かつ前記混合波から前記
入力信号と前記局部発振信号と前記出力信号とを分波す
る分波回路とを備えることを特徴とするミクサ。9. A mixer that mixes an input signal and a local oscillation signal and outputs a predetermined frequency component of the mixed wave as an output signal, wherein the mixer includes a nonlinear element that generates a mixed wave of the input signal and the local oscillation signal. , Connected to the nonlinear element, the terminal impedance on the nonlinear element side is higher than the terminal impedance on the input side for the local oscillation signal, and the input signal, the local oscillation signal and the output signal from the mixed wave A mixer, comprising: a demultiplexing circuit for demultiplexing.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006060533A (en) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Mitsubishi Electric Corp | Diode mixer |
JP2009239400A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Anritsu Corp | Image enhanced mixer circuit |
-
2000
- 2000-04-28 JP JP2000131021A patent/JP4259723B2/en not_active Expired - Fee Related
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