JP2003298356A - 広帯域減衰可能なイメージリジェクションミキサ - Google Patents
広帯域減衰可能なイメージリジェクションミキサInfo
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】無線LAN(2.4 5.0GHz帯)やBl
uetooth(2.4GHz帯)などの広帯域に及ぶ
無線システムを受信する装置の高周波回路部において、
イメージリジェクションミキサに使用される移相器(p
oly phase filter)は、RCのパッシ
ブ素子で構成されるため周波数特性を持ってしまう。そ
のため、ある特定の周波数範囲でしか所望のイメージ減
衰量を確保することができないという課題があった。 【解決手段】使用するシステムのチャネル周波数に伴っ
て、予め移相器(1−3)を何段か用意し、ローカル信
号を決めるPLLに使用する周波数設定シリアルデータ
を受け取り、その周波数設定に応じて、移相器の切り替
えを行うことにより、所望のイメージ減衰量を確保す
る。
uetooth(2.4GHz帯)などの広帯域に及ぶ
無線システムを受信する装置の高周波回路部において、
イメージリジェクションミキサに使用される移相器(p
oly phase filter)は、RCのパッシ
ブ素子で構成されるため周波数特性を持ってしまう。そ
のため、ある特定の周波数範囲でしか所望のイメージ減
衰量を確保することができないという課題があった。 【解決手段】使用するシステムのチャネル周波数に伴っ
て、予め移相器(1−3)を何段か用意し、ローカル信
号を決めるPLLに使用する周波数設定シリアルデータ
を受け取り、その周波数設定に応じて、移相器の切り替
えを行うことにより、所望のイメージ減衰量を確保す
る。
Description
【0001】
【発明に属する技術分野】本発明は、無線システムが広
帯域に及ぶ無線システムを受信する装置に関するもので
ある。 例:無線LAN(2.4 5.0GHz帯)Bluet
ooth(2.4GHz帯)
帯域に及ぶ無線システムを受信する装置に関するもので
ある。 例:無線LAN(2.4 5.0GHz帯)Bluet
ooth(2.4GHz帯)
【0002】
【従来の技術】イメージとは、ギルバートセル回路を図
1のようなダウンコンバートミキサとして動作させIF
信号(中間周波数)を得る場合において、RF入力とし
て希望信号(ωLO+ωIFの周波数成分)と妨害信号
(ωLO−ωIFの周波数成分)の2つの周波数成分が
同時に入力された場合について考える。ここで、希望波
のIF成分をωIFD、妨害波のIF成分をωIFUで
表し、どちらも等しい周波数(ωIF)で情報的には無
相関の信号とする。このローカル周波数からIF周波数
だけ離れた妨害波成分ωIFUをイメージ周波数と呼
ぶ。図1の場合、IFフィルタを通った後のダウンコン
バートミキサ出力(Vout)には希望波IF成分と
(ωIFD)とイメージ妨害波IF成分(ωIFU)が
混在している。同一周波数で互いに無相関の信号が一度
混ざって汚れてしまった場合、希望波信号のみを抽出す
ることは不可能で、結果として受信感度等の受信品質が
大きく劣化してしまう。このようなイメージ周波数によ
る妨害をイメージ妨害という。このイメージ妨害の対策
を回路技術を駆使して実現する方法が、イメージリジェ
クションミキサである。したがって、イメージリジェク
ションミキサとは、受信妨害の原因となるイメージ周波
数成分を回路的な工夫により除去し、RF入力に付加す
る必要があった外付けバンドパスフィルタを不要にした
ダウンコンバートミキサである。従来は広帯域イメージ
リジェクションミキサの実現のために広帯域の移相器を
用意する必要があった。イメージリジェクションミキサ
の構成例として移相器にpoly phase fil
terを用いた場合の動作原理を図2に示す。受信した
信号として、希望波とイメージ妨害波の2波を想定す
る。1−1のスイッチを介して前置増幅器1−2で増幅
される。増幅器の出力は直交チャネルと同相チャネルの
2つのチャネルに分離され、直交チャネルの信号はミキ
サ回1−4により復調される。この時の局発発振器1−
8の発振周波数の周波数はキャリア周波数より低中間周
波数分低い周波数で発振する。同様に、同相チャネルは
局発発振器1−8より発振した周波数を1−3の移相器
(poly phase filter)で90°位相
をずらした同相ローカル発振周波数でミキサ回路1−5
を介して復調する。その信号の位相を移相器1−6(p
oly phasefilter)を介して90°ずら
して、直交チャネルの復調信号と合成する。合成した信
号を帯域通過フィルタ1−7を介して受信信号を得る。
なを、図中、各ブロックの大きさ、形状および配置関係
は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるに
過ぎないことを理解されたい。poly phase
filterを用いたイメージリジェクションミキサの
動作原理を数式を使って以下に示す。RFの入力は、希
望波としてcosωst、イメージ妨害波としてcos
ωitの2波を想定する。局発発振器の信号はcosω
Ltとする。 ミキサ1出力は 希望波(cosωSt) × ローカル信号(cosωLt) cosωSt × cosωLt =1/2{cos(ωSt+ωLt)+cos(ωSt−ωLt)} =1/2{cos(ωS+ωL)t+cos(ωS−ωL)t} ここで、1/2{cos(ωS+ωL)t}の信号成分
は周波数が十分高いのでフィルタで落とすとして出力は cos(ωS−ωL)t イメージ妨害波(cosωit) × ローカル信号(cosωLt) cosωit × cosωLt =1/2{cos(ωit+ωLt)+cos(ωit−ωLt)} =1/2{cos(ωi+ωL)t+cos(ωi−ωL)t} ここで、1/2{cos(ωi+ωL)t}の信号成分
は周波数が十分高いのでフィルタで落とすとして出力は cos(ωi−ωL)t =cos(ωL−ωi)t よって、ミキサ1出力は cos(ωS−ωL)t cos(ωL−ωi)t ミキサ2出力は 希望波(cosωSt) × ローカル信号(sinωLt) cosωSt × sinωLt =1/2{sin(ωSt+ωLt)−sin(ωSt−ωLt)} =1/2{sin(ωS+ωL)t−sin(ωS−ωL)t} ここで、1/2{sin(ωS+ωL)t}の信号成分
は周波数が十分高いのでフィルタで落とすとして出力は −sin(ωS−ωL)t イメージ妨害波(cosωit) × ローカル信号(sinωLt) cosωit × sinωLt =1/2{sin(ωit+ωLt)−sin(ωit−ωLt)} =1/2{sin(ωi+ωL)t−sin(ωi−ωL)t} ここで、1/2{sin(ωi+ωL)t}の信号成分
は周波数が十分高いのでフィルタで落とすとして出力は −sin(ωi−ωL)t =sin(ωL−ωi)t よって、ミキサ2出力は −sin(ωS−ωL)t sin(ωL−ωi)t ミキサ2出力を移相器(poly phase fil
ter)を通したあとの出力は sin(ωS−ωL)t =cos(ωS−ωL)t −sin(ωL−ωi)t =−cos(ωL−ωi)t このpolyphase出力とミキサ1出力を足し合わ
せたイメージリジェクションミキサの出力は、 cos(ωS−ωL)t+cos(ωS−ωL)t =cos(ωS−ωL)t cos(ωL−ωi)t+−cos(ωL−ωi)t =0 よって、イメージ妨害波cosωitが除去され、希望
波cosωstのみが出力されていることが確認でき
る。
1のようなダウンコンバートミキサとして動作させIF
信号(中間周波数)を得る場合において、RF入力とし
て希望信号(ωLO+ωIFの周波数成分)と妨害信号
(ωLO−ωIFの周波数成分)の2つの周波数成分が
同時に入力された場合について考える。ここで、希望波
のIF成分をωIFD、妨害波のIF成分をωIFUで
表し、どちらも等しい周波数(ωIF)で情報的には無
相関の信号とする。このローカル周波数からIF周波数
だけ離れた妨害波成分ωIFUをイメージ周波数と呼
ぶ。図1の場合、IFフィルタを通った後のダウンコン
バートミキサ出力(Vout)には希望波IF成分と
(ωIFD)とイメージ妨害波IF成分(ωIFU)が
混在している。同一周波数で互いに無相関の信号が一度
混ざって汚れてしまった場合、希望波信号のみを抽出す
ることは不可能で、結果として受信感度等の受信品質が
大きく劣化してしまう。このようなイメージ周波数によ
る妨害をイメージ妨害という。このイメージ妨害の対策
を回路技術を駆使して実現する方法が、イメージリジェ
クションミキサである。したがって、イメージリジェク
ションミキサとは、受信妨害の原因となるイメージ周波
数成分を回路的な工夫により除去し、RF入力に付加す
る必要があった外付けバンドパスフィルタを不要にした
ダウンコンバートミキサである。従来は広帯域イメージ
リジェクションミキサの実現のために広帯域の移相器を
用意する必要があった。イメージリジェクションミキサ
の構成例として移相器にpoly phase fil
terを用いた場合の動作原理を図2に示す。受信した
信号として、希望波とイメージ妨害波の2波を想定す
る。1−1のスイッチを介して前置増幅器1−2で増幅
される。増幅器の出力は直交チャネルと同相チャネルの
2つのチャネルに分離され、直交チャネルの信号はミキ
サ回1−4により復調される。この時の局発発振器1−
8の発振周波数の周波数はキャリア周波数より低中間周
波数分低い周波数で発振する。同様に、同相チャネルは
局発発振器1−8より発振した周波数を1−3の移相器
(poly phase filter)で90°位相
をずらした同相ローカル発振周波数でミキサ回路1−5
を介して復調する。その信号の位相を移相器1−6(p
oly phasefilter)を介して90°ずら
して、直交チャネルの復調信号と合成する。合成した信
号を帯域通過フィルタ1−7を介して受信信号を得る。
なを、図中、各ブロックの大きさ、形状および配置関係
は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるに
過ぎないことを理解されたい。poly phase
filterを用いたイメージリジェクションミキサの
動作原理を数式を使って以下に示す。RFの入力は、希
望波としてcosωst、イメージ妨害波としてcos
ωitの2波を想定する。局発発振器の信号はcosω
Ltとする。 ミキサ1出力は 希望波(cosωSt) × ローカル信号(cosωLt) cosωSt × cosωLt =1/2{cos(ωSt+ωLt)+cos(ωSt−ωLt)} =1/2{cos(ωS+ωL)t+cos(ωS−ωL)t} ここで、1/2{cos(ωS+ωL)t}の信号成分
は周波数が十分高いのでフィルタで落とすとして出力は cos(ωS−ωL)t イメージ妨害波(cosωit) × ローカル信号(cosωLt) cosωit × cosωLt =1/2{cos(ωit+ωLt)+cos(ωit−ωLt)} =1/2{cos(ωi+ωL)t+cos(ωi−ωL)t} ここで、1/2{cos(ωi+ωL)t}の信号成分
は周波数が十分高いのでフィルタで落とすとして出力は cos(ωi−ωL)t =cos(ωL−ωi)t よって、ミキサ1出力は cos(ωS−ωL)t cos(ωL−ωi)t ミキサ2出力は 希望波(cosωSt) × ローカル信号(sinωLt) cosωSt × sinωLt =1/2{sin(ωSt+ωLt)−sin(ωSt−ωLt)} =1/2{sin(ωS+ωL)t−sin(ωS−ωL)t} ここで、1/2{sin(ωS+ωL)t}の信号成分
は周波数が十分高いのでフィルタで落とすとして出力は −sin(ωS−ωL)t イメージ妨害波(cosωit) × ローカル信号(sinωLt) cosωit × sinωLt =1/2{sin(ωit+ωLt)−sin(ωit−ωLt)} =1/2{sin(ωi+ωL)t−sin(ωi−ωL)t} ここで、1/2{sin(ωi+ωL)t}の信号成分
は周波数が十分高いのでフィルタで落とすとして出力は −sin(ωi−ωL)t =sin(ωL−ωi)t よって、ミキサ2出力は −sin(ωS−ωL)t sin(ωL−ωi)t ミキサ2出力を移相器(poly phase fil
ter)を通したあとの出力は sin(ωS−ωL)t =cos(ωS−ωL)t −sin(ωL−ωi)t =−cos(ωL−ωi)t このpolyphase出力とミキサ1出力を足し合わ
せたイメージリジェクションミキサの出力は、 cos(ωS−ωL)t+cos(ωS−ωL)t =cos(ωS−ωL)t cos(ωL−ωi)t+−cos(ωL−ωi)t =0 よって、イメージ妨害波cosωitが除去され、希望
波cosωstのみが出力されていることが確認でき
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のイメージリジェ
クションミキサでは周波数よって減衰量が大きくばらつ
いてしまっていた。Poly phase filte
rがRCのパッシブ素子で構成されるため、ある特定の
周波数でしか減衰量を確保することができないという課
題があった。(中心周波数では十分減衰されているが、
その両端では減衰は不十分のため広帯域の無線システム
にはイメージリジェクションミキサは大きな課題となっ
ていた。) 本発明において解決しようとする課題は、システム周波
数に依存せず、あるシステム周波数全帯域を一定量でイ
メージ周波数を減衰する事ができる機能を明らかにする
ことである。
クションミキサでは周波数よって減衰量が大きくばらつ
いてしまっていた。Poly phase filte
rがRCのパッシブ素子で構成されるため、ある特定の
周波数でしか減衰量を確保することができないという課
題があった。(中心周波数では十分減衰されているが、
その両端では減衰は不十分のため広帯域の無線システム
にはイメージリジェクションミキサは大きな課題となっ
ていた。) 本発明において解決しようとする課題は、システム周波
数に依存せず、あるシステム周波数全帯域を一定量でイ
メージ周波数を減衰する事ができる機能を明らかにする
ことである。
【課題1】図3に従来方式におけるイメージリジェクシ
ョンミキサの周波数特性を示す。この方式では、局発発
振器信号を90°シフトさせる移相器(poly ph
ase filter)の帯域幅が狭いため、ある特定
の周波数(ある特定のCH)でしか高いイメージリジェ
クション比を得ることができず、システム周波数の遷
移、CHの遷移には追従することができない。その結
果、使用するシステム周波数全域で一定量のイメージリ
ジェクション比を得ることができない。図3に示すよう
に、1CHの周波数帯で90°シフトするようpoly
phase filterの設計を行なったとすると
1CHでは十分にイメージリジェクション比を確保でき
るが、2CHでは十分なイメージリジェクション比を確
保できないことがわかる。
ョンミキサの周波数特性を示す。この方式では、局発発
振器信号を90°シフトさせる移相器(poly ph
ase filter)の帯域幅が狭いため、ある特定
の周波数(ある特定のCH)でしか高いイメージリジェ
クション比を得ることができず、システム周波数の遷
移、CHの遷移には追従することができない。その結
果、使用するシステム周波数全域で一定量のイメージリ
ジェクション比を得ることができない。図3に示すよう
に、1CHの周波数帯で90°シフトするようpoly
phase filterの設計を行なったとすると
1CHでは十分にイメージリジェクション比を確保でき
るが、2CHでは十分なイメージリジェクション比を確
保できないことがわかる。
【課題2】図4に従来方式におけるイメージリジェクシ
ョンミキサの周波数特性を示す。この方式では、局発発
振信号を90°シフトさせる移相器(poly pha
se filter)の帯域幅はpoly phase
filterの素子値、段数を増加させることにより
広くなっている。この結果、広帯域のシステムであって
も各CHでのイメージリジェクション比は一定に保つこ
とが可能になる。図4に示すように、1CH、2CHと
もに一定量のイメージリジェクション比を確保できてい
ることがわかる。しかし、数百MHzという帯域を確保
しなければならないシステムにおいてはpoly ph
ase filterの素子値、段数の増加によりチッ
プ面積が増大してしまうという課題がある。
ョンミキサの周波数特性を示す。この方式では、局発発
振信号を90°シフトさせる移相器(poly pha
se filter)の帯域幅はpoly phase
filterの素子値、段数を増加させることにより
広くなっている。この結果、広帯域のシステムであって
も各CHでのイメージリジェクション比は一定に保つこ
とが可能になる。図4に示すように、1CH、2CHと
もに一定量のイメージリジェクション比を確保できてい
ることがわかる。しかし、数百MHzという帯域を確保
しなければならないシステムにおいてはpoly ph
ase filterの素子値、段数の増加によりチッ
プ面積が増大してしまうという課題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】従来のイメージリジェク
ションミキサのイメージリジェクション比(Image
Rejection Ratio)は移相器の広帯域性
能およびIQバランスのばらつきにより減衰量はばらつ
き、中心周波数を最適値とし、その周波数の両端に広が
るほど減衰量は低下していった。本発明では周波数の変
化(CHの遷移)に追従してイメージリジェクションミ
キサの減衰量を一定量にする手段である。
ションミキサのイメージリジェクション比(Image
Rejection Ratio)は移相器の広帯域性
能およびIQバランスのばらつきにより減衰量はばらつ
き、中心周波数を最適値とし、その周波数の両端に広が
るほど減衰量は低下していった。本発明では周波数の変
化(CHの遷移)に追従してイメージリジェクションミ
キサの減衰量を一定量にする手段である。
【解決するための手段1】具体的にはシステムのCHの
遷移に追従し(PLLシンセサイザの切り替えに追
従)、多段接続した狭帯域で高性能の移相器(poly
phase filter)をその周波数帯域にマッ
チした移相器に切り替え、または、PLLに使用するシ
リアルデータを使い移相器もある周波数に可変出来る仕
組みを有し、常にどのCHに移行しても一定なイメージ
リジェクション比を確保できる方法である。つまり、広
帯域減衰可能なイメージリジェクションミキサ方式であ
る。イメージリジェクションミキサとしての動作原理
は、poly phase filterを周波数によ
り切り替える以外は、従来の方式と同様である。図5に
本発明におけるPLLシリアルデータを用いての制御方
式を示す。PLLシンセサイザに使用するシリアルデー
タを使い各CHごとに用意されたpolyphase
filterを切り替える。図6に本発明におけるpo
ly phase filterの構成を示す。使用す
るシステムのCH数を考慮しpoly phase f
ilterの段数を決定し、使用する各CHの周波数ご
とにpoly phase filterの素子値を決
定する。次式に計算式を示す。 図7に本発明おけるイメージリジェクションミキサの周
波数特性を示す。各CHごとにpoly phase
filterが用意されているため、使用するCHで確
実にイメージリジェクション比を確保できる。図8に従
来方式における各CHごとのイメージリジェクション比
のイメージ図を示す。(poly phase fil
terの素子値を1CHに設定。)poly phas
e filterはRCのパッシブ素子で構成されてい
るため1CHでのイメージリジェクション比の減衰量は
確保できるが、CHが遷移すると周波数特性を持つため
確実にイメージを減衰することが困難となる。図9に本
発明における各CHごとのイメージリジェクション比の
イメージ図を示す。各CHの周波数に合わせてpoly
phase filterの素子値を決定し、それを
切り替えて使用しているためCHが遷移してもイメージ
リジェクション比は周波数に依存せず一定である。
遷移に追従し(PLLシンセサイザの切り替えに追
従)、多段接続した狭帯域で高性能の移相器(poly
phase filter)をその周波数帯域にマッ
チした移相器に切り替え、または、PLLに使用するシ
リアルデータを使い移相器もある周波数に可変出来る仕
組みを有し、常にどのCHに移行しても一定なイメージ
リジェクション比を確保できる方法である。つまり、広
帯域減衰可能なイメージリジェクションミキサ方式であ
る。イメージリジェクションミキサとしての動作原理
は、poly phase filterを周波数によ
り切り替える以外は、従来の方式と同様である。図5に
本発明におけるPLLシリアルデータを用いての制御方
式を示す。PLLシンセサイザに使用するシリアルデー
タを使い各CHごとに用意されたpolyphase
filterを切り替える。図6に本発明におけるpo
ly phase filterの構成を示す。使用す
るシステムのCH数を考慮しpoly phase f
ilterの段数を決定し、使用する各CHの周波数ご
とにpoly phase filterの素子値を決
定する。次式に計算式を示す。 図7に本発明おけるイメージリジェクションミキサの周
波数特性を示す。各CHごとにpoly phase
filterが用意されているため、使用するCHで確
実にイメージリジェクション比を確保できる。図8に従
来方式における各CHごとのイメージリジェクション比
のイメージ図を示す。(poly phase fil
terの素子値を1CHに設定。)poly phas
e filterはRCのパッシブ素子で構成されてい
るため1CHでのイメージリジェクション比の減衰量は
確保できるが、CHが遷移すると周波数特性を持つため
確実にイメージを減衰することが困難となる。図9に本
発明における各CHごとのイメージリジェクション比の
イメージ図を示す。各CHの周波数に合わせてpoly
phase filterの素子値を決定し、それを
切り替えて使用しているためCHが遷移してもイメージ
リジェクション比は周波数に依存せず一定である。
【解決するための手段2】広帯域にわたって一定量のイ
メージリジェクション比を確保するためには、poly
phase filterの素子値、段数を増加させ
なければならない。このためチップ面積が増大してしま
う。PLLのシリアルデータを用いる点は、
メージリジェクション比を確保するためには、poly
phase filterの素子値、段数を増加させ
なければならない。このためチップ面積が増大してしま
う。PLLのシリアルデータを用いる点は、
【解決するための手法1】と同様であるが、poly
phase filterの素子値(抵抗値)をトラン
ジスタスイッチにより切り替えることによりpoly
phase filterの周波数特性をCH周波数の
遷移に伴って変化させる。これにより、CH遷移に伴う
イメージリジェクション比のばらつきを回避でき、イメ
ージリジェクション比を周波数に依存せずに一定にする
ことが可能となる。1つのpoly phase fi
lterの抵抗値を切り替えて使用するため多段にする
必要がなく、チップ面積を縮小することが可能である。
phase filterの素子値(抵抗値)をトラン
ジスタスイッチにより切り替えることによりpoly
phase filterの周波数特性をCH周波数の
遷移に伴って変化させる。これにより、CH遷移に伴う
イメージリジェクション比のばらつきを回避でき、イメ
ージリジェクション比を周波数に依存せずに一定にする
ことが可能となる。1つのpoly phase fi
lterの抵抗値を切り替えて使用するため多段にする
必要がなく、チップ面積を縮小することが可能である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明は、無線LAN(2.4
5.0GHz帯)Bluetooth(2.4GHz
帯)などの無線システムが広帯域に及ぶ無線システムを
受信する装置の高周波回路部に適用される。例をあげて
5.0GHz帯OFDM無線LANシステムの場合は、
CH数が4つであるためpoly phase fil
terを各CHの周波数に合わせて切り替える。各CH
ごとにpoly phase filterを切り替え
ることによりどのCHを使用しても一定量のイメージリ
ジェクション比を確保することができる。またはトラン
ジスタスイッチによりpoly phase filt
erの素子値(抵抗値)を使用するCHに合わせて切り
替える。
5.0GHz帯)Bluetooth(2.4GHz
帯)などの無線システムが広帯域に及ぶ無線システムを
受信する装置の高周波回路部に適用される。例をあげて
5.0GHz帯OFDM無線LANシステムの場合は、
CH数が4つであるためpoly phase fil
terを各CHの周波数に合わせて切り替える。各CH
ごとにpoly phase filterを切り替え
ることによりどのCHを使用しても一定量のイメージリ
ジェクション比を確保することができる。またはトラン
ジスタスイッチによりpoly phase filt
erの素子値(抵抗値)を使用するCHに合わせて切り
替える。
【0006】
【実施例】従来のイメージリジェクションミキサのイメ
ージリジェクション比は、移相器の広帯域性能およびI
Qバランスのばらつきにより減衰量はばらつき、中心周
波数を最適値とし、その周波数の両端に広がるほど減推
量は低下していった。本発明では周波数の変化(CHの
変移)に追従してイメージリジェクションミキサの減衰
量を一定量にする手段である。具体的にはシステムのC
Hの変移に追従し(シンセサイザの切り替えに追従)、
多段接続した狭帯域で高性能の移相器をその周波数帯域
にマッチした移相器に切り替え、または、PLLに使用
するシリアルデータを使い移相器もある周波数に可変出
来る仕組みを有し、常にどのCHに移行しても一定なイ
メージリジェクション比を確保できる方法である。つま
り、広帯域減衰可能なイメージリジェクションミキサ方
式を実現できる。
ージリジェクション比は、移相器の広帯域性能およびI
Qバランスのばらつきにより減衰量はばらつき、中心周
波数を最適値とし、その周波数の両端に広がるほど減推
量は低下していった。本発明では周波数の変化(CHの
変移)に追従してイメージリジェクションミキサの減衰
量を一定量にする手段である。具体的にはシステムのC
Hの変移に追従し(シンセサイザの切り替えに追従)、
多段接続した狭帯域で高性能の移相器をその周波数帯域
にマッチした移相器に切り替え、または、PLLに使用
するシリアルデータを使い移相器もある周波数に可変出
来る仕組みを有し、常にどのCHに移行しても一定なイ
メージリジェクション比を確保できる方法である。つま
り、広帯域減衰可能なイメージリジェクションミキサ方
式を実現できる。
【請求項1の実施例】図10に
【請求項1】の発明におけるブロック図を示す。アンテ
ナから受信した信号は、1−1のスイッチを介して前置
増幅器1−2で増幅される。増幅器の出力は直交チャネ
ルと同相チャネルの2つのチャネルに分離され、直交チ
ャネルの信号はミキサ回路1−4により復調される。こ
の時の局発発振器1−8の発振周波数の周波数はキャリ
ア周波数より低中間周波数分低い周波数で発振する。同
様に、同相チャネルは局発発振器1−8より発振した周
波数を1−3の移相器(poly phase fil
ter)で90°位相をずらした同相ローカル発信周波
数でミキサ回路1−5を介して復調する。その信号の位
相を移相器1−6(poly phase filte
r)を介して90°ずらして、直交チャネルの復調信号
と合成する。合成した信号を帯域通過フィルタ1−7を
介して受信信号を得る。この受信系の流れの中で、1−
3に示した移相器(poly phase filte
r)について、例をあげて5GHz帯OFDM無線LA
Nについて考えてみる。周波数帯域5.15GHz−
5.25GHzのlower bandには5.18、
5.20、5.22、5.24GHzの4つのCHが存
在する。1−3の移相器において、この数百MHzとい
う帯域幅でイメージリジェクション比を一定量に保つこ
とは困難である。そこで、5.18、5.20、5.2
2、5.24GHzの各CHに対応した移相器を用意す
る。(図10のpoly phase1、poly p
hase2、poly phse3、poly pha
se4に相当する。)PLLのシリアルデータを用いて
周波数設定情報を受け取り、使用する周波数に合わせ、
これらの移相器を切り替える。それにより、数百MHz
という帯域の中のどのCHを使用しても一定量のイメー
ジリジェクション比を確保することが可能になる。
ナから受信した信号は、1−1のスイッチを介して前置
増幅器1−2で増幅される。増幅器の出力は直交チャネ
ルと同相チャネルの2つのチャネルに分離され、直交チ
ャネルの信号はミキサ回路1−4により復調される。こ
の時の局発発振器1−8の発振周波数の周波数はキャリ
ア周波数より低中間周波数分低い周波数で発振する。同
様に、同相チャネルは局発発振器1−8より発振した周
波数を1−3の移相器(poly phase fil
ter)で90°位相をずらした同相ローカル発信周波
数でミキサ回路1−5を介して復調する。その信号の位
相を移相器1−6(poly phase filte
r)を介して90°ずらして、直交チャネルの復調信号
と合成する。合成した信号を帯域通過フィルタ1−7を
介して受信信号を得る。この受信系の流れの中で、1−
3に示した移相器(poly phase filte
r)について、例をあげて5GHz帯OFDM無線LA
Nについて考えてみる。周波数帯域5.15GHz−
5.25GHzのlower bandには5.18、
5.20、5.22、5.24GHzの4つのCHが存
在する。1−3の移相器において、この数百MHzとい
う帯域幅でイメージリジェクション比を一定量に保つこ
とは困難である。そこで、5.18、5.20、5.2
2、5.24GHzの各CHに対応した移相器を用意す
る。(図10のpoly phase1、poly p
hase2、poly phse3、poly pha
se4に相当する。)PLLのシリアルデータを用いて
周波数設定情報を受け取り、使用する周波数に合わせ、
これらの移相器を切り替える。それにより、数百MHz
という帯域の中のどのCHを使用しても一定量のイメー
ジリジェクション比を確保することが可能になる。
【請求項2実施例】図11に
【請求項2】の発明におけるブロック図を示す。各ブロ
ックの動作及び信号の流れは、図10の説明と同様であ
る。1−3に示した移相器(polyphase fi
lter)について、例をあげて5GHz帯OFDM無
線LANについて考えてみる。Lower bandに
ついては先に述べた通りである。図11中、CH1を
5.18GHz、CH2を5.20GHz、CH3を
5.22GHz、CH4を5.24GHzと割り振った
とする。PLLのシリアルデータから周波数設定情報を
受け取り、CH2、CH3、CH4の各トランジスタス
イッチにコントロール信号を入力する。入力されたコン
トロール信号に応じて分割された抵抗値で加減算を行
い、適切な周波数特性に設定する。例えば、CH1を使
用する場合はCH2、CH3、CH4に1,1,1のコ
ントロール信号を入力することによりCH1の抵抗のみ
が有効になりpoly phase filterの周
波数特性をCH1(5.18GHz)に設定できる。C
H2を使用する場合はCH2、CH3、CH4に0,
1,1のコントロール信号を入力することによりCH1
の抵抗、CH2のトランジスタ抵抗が有効になりpol
y phase filterの周波数特性をCH2
(5.20GHz)に設定することができる。CH3を
使用する場合はCH2、CH3、CH4に0,0,1の
コントロール信号を入力することによりCH1の抵抗、
CH2、CH3のトランジスタ抵抗が有効になりpol
y phase filterの周波数特性をCH3
(5.22GHz)に設定することができる。CH4を
使用する場合はCH2、CH3、CH4に0,0,0の
コントロール信号を入力することによりCH1の抵抗、
CH2、CH3、CH4のトランジスタ抵抗が有効にな
りpoly phase filterの周波数特性を
CH4(5.24GHz)に設定することができる。こ
の発明では、トランジスタスイッチでpoly pha
se filterの抵抗値を可変できるためチップ面
積の縮小が可能になる。なを、図中、各ブロックの大き
さ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度
に概略的に示してあるに過ぎないことを理解されたい。
ックの動作及び信号の流れは、図10の説明と同様であ
る。1−3に示した移相器(polyphase fi
lter)について、例をあげて5GHz帯OFDM無
線LANについて考えてみる。Lower bandに
ついては先に述べた通りである。図11中、CH1を
5.18GHz、CH2を5.20GHz、CH3を
5.22GHz、CH4を5.24GHzと割り振った
とする。PLLのシリアルデータから周波数設定情報を
受け取り、CH2、CH3、CH4の各トランジスタス
イッチにコントロール信号を入力する。入力されたコン
トロール信号に応じて分割された抵抗値で加減算を行
い、適切な周波数特性に設定する。例えば、CH1を使
用する場合はCH2、CH3、CH4に1,1,1のコ
ントロール信号を入力することによりCH1の抵抗のみ
が有効になりpoly phase filterの周
波数特性をCH1(5.18GHz)に設定できる。C
H2を使用する場合はCH2、CH3、CH4に0,
1,1のコントロール信号を入力することによりCH1
の抵抗、CH2のトランジスタ抵抗が有効になりpol
y phase filterの周波数特性をCH2
(5.20GHz)に設定することができる。CH3を
使用する場合はCH2、CH3、CH4に0,0,1の
コントロール信号を入力することによりCH1の抵抗、
CH2、CH3のトランジスタ抵抗が有効になりpol
y phase filterの周波数特性をCH3
(5.22GHz)に設定することができる。CH4を
使用する場合はCH2、CH3、CH4に0,0,0の
コントロール信号を入力することによりCH1の抵抗、
CH2、CH3、CH4のトランジスタ抵抗が有効にな
りpoly phase filterの周波数特性を
CH4(5.24GHz)に設定することができる。こ
の発明では、トランジスタスイッチでpoly pha
se filterの抵抗値を可変できるためチップ面
積の縮小が可能になる。なを、図中、各ブロックの大き
さ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度
に概略的に示してあるに過ぎないことを理解されたい。
【0007】
【発明の効果】PLLに使用するシリアルデータを使い
周波数設定情報を受け取り、移相器(poly pha
se filter)もある特定周波数に可変出来る仕
組みを有しシステム周波数に依存せず、常にどのCHに
移行しても一定なイメージリジェクション比を確保する
ことが可能になる。イメージを確実に抑圧できることか
ら、今まで必要だった外付けフィルタの必要性がなくな
り、受信方式として低IF方式を容易に構成することが
可能になる。
周波数設定情報を受け取り、移相器(poly pha
se filter)もある特定周波数に可変出来る仕
組みを有しシステム周波数に依存せず、常にどのCHに
移行しても一定なイメージリジェクション比を確保する
ことが可能になる。イメージを確実に抑圧できることか
ら、今まで必要だった外付けフィルタの必要性がなくな
り、受信方式として低IF方式を容易に構成することが
可能になる。
【請求項1】の発明では、poly phase fi
lterをシステムのCH周波数に対応するように用意
しなければならないのでチップ面積は増大するが、個々
のpoly phase filterが各CHの周波
数に対応しているのでイメージリジェクション比は高い
精度で確保できる。
lterをシステムのCH周波数に対応するように用意
しなければならないのでチップ面積は増大するが、個々
のpoly phase filterが各CHの周波
数に対応しているのでイメージリジェクション比は高い
精度で確保できる。
【請求項2】の発明では、使用するCH周波数に合わせ
てトランジスタスイッチで各抵抗を切り替えて使用する
ため、poly phase filterの段数の縮
小が可能であり、チップ面積を小さくできる。
てトランジスタスイッチで各抵抗を切り替えて使用する
ため、poly phase filterの段数の縮
小が可能であり、チップ面積を小さくできる。
【図1】希望波とイメージ波が同時に入力された場合の
ダウンコンバートミキサ
ダウンコンバートミキサ
【図2】従来方式におけるイメージリジェクションミキ
サの構成
サの構成
【図3】従来方式におけるイメージリジェクションミキ
サの周波数特性(課題1)
サの周波数特性(課題1)
【図4】従来方式におけるイメージリジェクションミキ
サの周波数特性(課題2)
サの周波数特性(課題2)
【図5】本発明におけるイメージリジェクションミキサ
の構成
の構成
【図6】本発明におけるpoly phase fil
terの構成
terの構成
【図7】本発明におけるイメージリジェクションミキサ
の周波数特性
の周波数特性
【図8】CH遷移に伴うイメージ減衰量の変化(従来方
式)
式)
【図9】CH遷移に伴うイメージ減衰量の変化(本発
明)
明)
【図10】
【請求項1】の実施例
【図11】
【請求項2】の実施例
Claims (2)
- 【請求項1】通信相手局から受信したRF信号をダウン
コンバートする際に妨害波となるイメージ信号をキャン
セルしてダウンコンバートした所望信号を抽出するイメ
ージリジェクションミキサにおいて、前記RF信号を、
2つのRF信号RF1、RF2に分配するRF分配手段
と、ローカル信号を、互いに90°の位相差を有する2
つのローカル信号Lo1、Lo2に分配するローカル移
相分配手段と前記RF信号RF1と、前記ローカル信号
Lo1とを乗算する第1の乗算手段と、前記RF信号R
F2と、前記ローカル信号Lo2を乗算する第2の乗算
手段と、前記第2の乗算手段の乗算結果の位相を90°
遅らせる移相手段と、前記第1の乗算結果と、前記移相
手段の移相結果とを加算合成する加算手段を持ち、前記
ローカル移相分配手段が、予め複数の移相器を持って周
波数設定情報を受け取り、その前記周波数設定情報に従
って切り替える、もしくは適切な移相器を選択して切り
替える手段を具備することを特徴とするイメージリジェ
クションミキサ。 - 【請求項2】通信相手局から受信したRF信号をダウン
コンバートする際に妨害波となるイメージ信号をキャン
セルしてダウンコンバートした所望信号を抽出するイメ
ージリジェクションミキサにおいて、前記RF信号を、
2つのRF信号RF1、RF2に分配するRF分配手段
と、ローカル信号を、互いに90°の位相差を有する2
つのローカル信号Lo1、Lo2に分配するローカル移
相分配手段と前記RF信号RF1と、前記ロカル信号L
o1とを乗算する第1の乗算手段と、前記RF信号RF
2と、前記ローカル信号Lo2を乗算する第2の乗算手
段と、前記第2の乗算手段の乗算結果の位相を90°遅
らせる移相手段と、前記第1の乗算結果と、前記移相手
段の移相結果とを加算合成する加算手段を持ち、前記ロ
ーカル移相分配手段の素子を分割して、分割された素子
おのおのに並列に接続されたスイッチを備え、そのスイ
ッチを周波数設定情報に従い切り替えることにより前記
素子の総素子値を加減し適切な周波数に設定する回路を
具備することを特徴とするイメージリジェクションミキ
サ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002133330A JP2003298356A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 広帯域減衰可能なイメージリジェクションミキサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002133330A JP2003298356A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 広帯域減衰可能なイメージリジェクションミキサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003298356A true JP2003298356A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29397418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002133330A Pending JP2003298356A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 広帯域減衰可能なイメージリジェクションミキサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003298356A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007088751A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 受信システム |
KR100758713B1 (ko) | 2006-10-18 | 2007-09-14 | (주)에프씨아이 | 다중위상필터 |
WO2007125947A1 (ja) | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Panasonic Corporation | 受信装置とこれを用いた電子機器 |
WO2008126360A1 (ja) | 2007-03-29 | 2008-10-23 | Panasonic Corporation | 受信装置とこれを用いた電子機器 |
US8467762B2 (en) | 2010-08-27 | 2013-06-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Frequency converting device, television device and frequency converting method |
-
2002
- 2002-04-02 JP JP2002133330A patent/JP2003298356A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007088751A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 受信システム |
WO2007125947A1 (ja) | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Panasonic Corporation | 受信装置とこれを用いた電子機器 |
KR100758713B1 (ko) | 2006-10-18 | 2007-09-14 | (주)에프씨아이 | 다중위상필터 |
WO2008126360A1 (ja) | 2007-03-29 | 2008-10-23 | Panasonic Corporation | 受信装置とこれを用いた電子機器 |
JPWO2008126360A1 (ja) * | 2007-03-29 | 2010-07-22 | パナソニック株式会社 | 受信装置とこれを用いた電子機器 |
JP4735719B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2011-07-27 | パナソニック株式会社 | 受信装置とこれを用いた電子機器 |
US8244197B2 (en) | 2007-03-29 | 2012-08-14 | Panasonic Corporation | Receiving device and electronic equipment using the same |
US8467762B2 (en) | 2010-08-27 | 2013-06-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Frequency converting device, television device and frequency converting method |
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