JP2009284065A - Transmitting circuit of radio transmitter - Google Patents
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Abstract
【課題】UMTS端末に必要な80dB以上の制御範囲、および0.2dB以下の制御ステップを可能にし、GSM/UMTSの両送信回路の共用による小型化を可能にする。
【解決手段】無線送信機の送信回路は、ベースバンド信号処理回路、ローカル信号生成回路、ミキサ回路、および制御回路を含む。ベースバンド信号処理回路は、第1ベースバンド信号のベースバンド信号処理を行い、第2ベースバンド信号を生成する。ローカル信号生成回路は、ローカル信号を生成する。ミキサ回路は、ローカル信号に基づいて第2ベースバンド信号を周波数変換し、周波数変換信号を生成する。制御回路は、ベースバンド信号処理回路のゲインを離散的に制御する第1制御信号、およびミキサ回路のゲインを離散的に制御する第2制御信号を生成する。
【選択図】図1A control range of 80 dB or more required for a UMTS terminal and a control step of 0.2 dB or less are enabled, and miniaturization is possible by sharing both GSM / UMTS transmission circuits.
A transmission circuit of a wireless transmitter includes a baseband signal processing circuit, a local signal generation circuit, a mixer circuit, and a control circuit. The baseband signal processing circuit performs baseband signal processing of the first baseband signal and generates a second baseband signal. The local signal generation circuit generates a local signal. The mixer circuit frequency-converts the second baseband signal based on the local signal to generate a frequency conversion signal. The control circuit generates a first control signal for discretely controlling the gain of the baseband signal processing circuit and a second control signal for discretely controlling the gain of the mixer circuit.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、無線送信機の送信回路に関し、さらに詳しくは無線送信機のゲインコントロール回路に関する。 The present invention relates to a transmission circuit of a wireless transmitter, and more particularly to a gain control circuit of a wireless transmitter.
近年、移動体通信機器は、様々な通信方式に対応し、周波数帯も複数にまたがるマルチバンドシステムが増えてきている。このようなシステムに対応した無線機は非常に複雑な構成になり回路規模も増大する反面、小型化、低コスト化、低消費化の要望が強く、更なる合理化が必要になっている。 In recent years, mobile communication devices are compatible with various communication methods, and multiband systems having a plurality of frequency bands are increasing. A radio device compatible with such a system has a very complicated configuration and an increased circuit scale. However, there is a strong demand for downsizing, cost reduction, and consumption reduction, and further rationalization is required.
上述の一例として、送信機のゲインコントロール回路の従来例について、図を用いながら説明する。図12は、GSM(Global System for Mobile Communications)の送信機のブロック図である。ベースバンド回路701の出力信号とローカルアンプ702の出力信号をミキサ703で掛け合わせ、GCA(Gain Control Amplifier:ゲインコントロールアンプ)704とパワーアンプ705でゲインを調整して出力される。ここで、GCA704のゲインはゲイン制御回路706によって調整される。GSMは、GMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying)変調モードと8PSK(8−Phase Shift Keying)変調モードに分かれる。GMSK変調モードでは変調波が定振幅なので、パワーアンプ705を飽和領域で用い、40dBのゲインコントロールをパワーアンプ705で行う。そのため、無線送信機707内ではゲインコントロールを行わない。
As an example of the above, a conventional example of a gain control circuit of a transmitter will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a block diagram of a transmitter of GSM (Global System for Mobile Communications). The output signal of the
一方、8PSK変調モードでは変調波の振幅が一定にはならないので、ゲインコントロールはパワーアンプ705でなく無線送信機707内のGCA704で行う。ゲインコントロールレンジはGMSK変調モード同様40dBである。
On the other hand, in the 8PSK modulation mode, the amplitude of the modulated wave does not become constant, so that gain control is performed by the GCA 704 in the
図13は、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)の送信機のブロック図である。UMTSは、CDMA(Code Division Multiple Access)方式のため、同一のチャネルを他の端末と共用し、周波数の利用効率を上げるため厳密なレベル管理が要求される。このために、ゲインコントロールレンジは80dB以上、ゲインステップは0.2dB以下が必要である。GSMの送信ブロック構成と異なるのは、80dBという広いコントロールレンジを実現するために、GCA804とともにドライバ808でもゲイン制御を行っている点である。GCA804とドライバ808は、双方ともゲイン制御回路806によって制御される。
FIG. 13 is a block diagram of a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) transmitter. Since UMTS is a Code Division Multiple Access (CDMA) system, the same channel is shared with other terminals, and strict level management is required in order to increase frequency utilization efficiency. Therefore, the gain control range needs to be 80 dB or more and the gain step needs to be 0.2 dB or less. The difference from the GSM transmission block configuration is that the
次にGCA704、804の具体的回路構成例について、図14を用いて説明する。ゲイン制御電圧V1により、ミキサ出力電流I1、I2をそれぞれ負荷抵抗R1、R2に流す割合を変化させて、ゲインを変化させる。出力レベルによらず一定のミキサ出力電流I1、I2が流れるため、出力レベルが小さい時に負荷抵抗R1、R2に流れない、いわゆる捨て電流が増えて効率が落ちる。また、このGCA704、804の課題として、アナログ的にゲインコントロール特性を生成しているため、図15のように製造バラツキによりカーブ1001が理論値1002からずれ、それを補正するために携帯端末製造工程での調整が複雑になるという点があった。さらに、小型化を実現するには、上述のGSMとUMTSの送信ブロックを、できる限り共用することが望ましい。
Next, a specific circuit configuration example of the
出力レベルが小さい時の効率を上げる手法として、CDMA基地局の送信装置のために考案された特許文献1の構成がある。
As a technique for increasing the efficiency when the output level is small, there is a configuration of
特許文献1では、図16のようにD/Aコンバータ1101〜1108、直交変調器1109〜1112、およびアンプ1113〜1116を並列接続して、CDM(Code Division Multiplex)変調器1117の出力レベルに応じて動作制御回路1118が必要な段数のみを駆動することで低消費化を図っている。必要な段数のみを駆動して出力レベルを変化させる点を端末用の無線送信機に応用すれば、駆動する直交変調器の数を変えて送信出力レベルを離散的に制御できる。離散的に制御することにより、不要なブロックに電流を流す必要がなくなるため、低消費化を実現できる。同時に、アナログ的なゲイン制御で課題であった製造バラツキによるゲインコントロールカーブのズレを抑制でき、携帯端末製造工程での調整の容易化が図れる。
しかしながら、特許文献1は、基地局のCDM変調器出力レベルに応じた送信出力レベルの調整を念頭に説明されており、1組のD/Aコンバータ、直交変調器、アンプを同一の制御線(G1、G2、G3、G4)で制御している。このため、GSM端末に必要な40dB、1dBステップのゲイン制御は実現できても、UMTS端末に必要な80dB、0.2dBステップの調整を可能にするためには、非常に多くの数のD/Aコンバータ、直交変調器、アンプの組み合わせが必要となり実用的ではないという課題があった。
However,
本発明は、UMTS端末に必要な80dB以上の制御範囲、および0.2dB以下の制御ステップを可能にし、なおかつGSM/UMTSの両送信回路の共用による小型化を可能にすることを目的とする。 An object of the present invention is to enable a control range of 80 dB or more required for a UMTS terminal and a control step of 0.2 dB or less, and to enable miniaturization by sharing both transmission circuits of GSM / UMTS.
上述した目的を達成するために、本発明に係る無線送信機の送信回路は、第1ベースバンド信号のベースバンド信号処理を行い、第2ベースバンド信号を生成するベースバンド信号処理回路と、ローカル信号を生成するローカル信号生成回路と、ローカル信号に基づいて第2ベースバンド信号を周波数変換し、周波数変換信号を生成するミキサ回路と、前記ベースバンド信号処理回路のゲインを離散的に制御する第1制御信号、および前記ミキサ回路のゲインを離散的に制御する第2制御信号を生成する制御回路と、を有する。 To achieve the above-described object, a transmission circuit of a wireless transmitter according to the present invention includes a baseband signal processing circuit that performs baseband signal processing of a first baseband signal and generates a second baseband signal, and a local baseband signal processing circuit. A local signal generating circuit for generating a signal, a mixer circuit for generating a frequency converted signal by frequency-converting the second baseband signal based on the local signal, and a gain for discretely controlling the gain of the baseband signal processing circuit. And a control circuit for generating a second control signal for discretely controlling the gain of the mixer circuit.
前記ミキサ回路は、第1グループ、・・・、第Kグループ、・・・、および第Nグループ(Nは2以上の整数で、Kは1以上、N以下の整数)により構成されるN個のグループを含み、前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記第Kグループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する。 The mixer circuit includes N pieces composed of a first group,..., A Kth group,..., And an Nth group (N is an integer of 2 or more and K is an integer of 1 to N). The control circuit controls the K-th group to either the operating state or the non-operating state based on the second control signal.
前記第Kグループは、最大2の(K−1)乗個の、実質的に同一構成の要素ブロックグループを含み、前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記最大2の(K−1)乗個の要素ブロックグループ全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する。 The Kth group includes a maximum of 2 (K−1) power element block groups having substantially the same configuration, and the control circuit is configured to generate the maximum 2 (K−) based on a second control signal. 1) Control all of the raised element block groups to either the operating state or the non-operating state.
本発明の無線送信機の送信回路によれば、ゲイン調整機能を有するミキサ回路およびベースバンド信号処理回路と、ゲインの割付を行う制御回路とを用いることにより、UMTS端末に必要な80dB以上のゲイン制御範囲と0.2dB以下のゲインステップのゲイン制御特性を実現できる。さらに、ミキサ回路自身にゲイン調整機能を持たせ、広い調整範囲を確保することにより、ゲイン調整用の新たな回路が不要になり、送信回路としての回路規模の削減が可能となる。これにより、GSMの送信回路と同様な構成になるため、UMTSとGSMとの送信回路の共用化が容易となり、UMTS/GSMマルチバンド送信無線機の小型化および低コスト化が可能となる。さらに、ミキサ回路においていわゆる捨て電流を無くし、ゲインに寄与するグループだけ動作状態にすることにより、必要最低限の消費電力で動作することができる。また、ミキサ回路およびベースバンド信号処理回路におけるゲイン調整機能は、それぞれ2進数の第1制御信号および第2制御信号に対応するデジタル的な構成により実現しているので、製造工程における調整を簡単化し、コスト低減を可能にする。 According to the transmission circuit of the wireless transmitter of the present invention, a gain of 80 dB or more necessary for a UMTS terminal is obtained by using a mixer circuit and a baseband signal processing circuit having a gain adjustment function and a control circuit for assigning gains. A gain control characteristic of a control range and a gain step of 0.2 dB or less can be realized. Furthermore, by providing the mixer circuit itself with a gain adjustment function and securing a wide adjustment range, a new circuit for gain adjustment becomes unnecessary, and the circuit scale as a transmission circuit can be reduced. Accordingly, since the configuration is the same as that of the GSM transmission circuit, it is easy to share the transmission circuit between the UMTS and GSM, and the UMTS / GSM multiband transmission radio can be reduced in size and cost. Further, by eliminating so-called discard current in the mixer circuit and setting only the group contributing to the gain to the operating state, the mixer circuit can be operated with the minimum power consumption. In addition, the gain adjustment function in the mixer circuit and the baseband signal processing circuit is realized by a digital configuration corresponding to the binary first control signal and the second control signal, respectively, thus simplifying the adjustment in the manufacturing process. , Enabling cost reduction.
以下、本発明を実施するための最良の形態に関するいくつかの例について、図面を参照しながら説明する。図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を表す要素については、同一の符号を付す。また、以下において記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、ハイ/ローにより表される論理レベルまたはオン/オフにより表されるスイッチング状態は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、例示された論理レベルまたはスイッチング状態の異なる組み合わせにより、同等な結果を得ることも可能である。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。さらに、以下の実施の形態は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアを用いて構成されるが、ハードウェアを用いる構成は、ソフトウェアを用いても構成可能であり、ソフトウェアを用いる構成は、ハードウェアを用いても構成可能である。 Several examples relating to the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, elements that represent substantially the same configuration, operation, and effect are denoted by the same reference numerals. In addition, all the numbers described below are exemplified for specifically explaining the present invention, and the present invention is not limited to the illustrated numbers. In addition, logic levels represented by high / low or switching states represented by on / off are illustrative for the purpose of illustrating the invention, and different combinations of illustrated logic levels or switching states. Therefore, it is possible to obtain an equivalent result. In addition, the connection relationship between the components is exemplified for specifically explaining the present invention, and the connection relationship for realizing the function of the present invention is not limited to this. Furthermore, although the following embodiments are configured using hardware and / or software, the configuration using hardware can also be configured using software, and the configuration using software uses hardware. Can be configured.
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態における基本的構成を、図1を用いて説明する。第1の実施形態における無線送信機の送信回路は、ベースバンド信号処理回路11、ミキサ回路10、ローカル信号生成回路15、ゲイン制御回路112を含む。ベースバンド信号処理回路11は、ベースバンド信号INのベースバンド信号処理を行い、ベースバンド信号BBを生成する。ローカル信号生成回路15は、ローカル信号DIVを生成する。ミキサ回路10は、ローカル信号DIVに基づいてベースバンド信号BBを周波数変換し、周波数変換信号OUTを生成する。ゲイン制御回路112(単に、制御回路とも呼ぶ)は、制御信号111および制御信号110を生成する。ベースバンド信号処理回路11は、制御信号111に基づいて、ゲインが離散的に制御され、ミキサ回路10は、制御信号110に基づいて、ゲインが離散的に制御される。ミキサ回路10は、ミキサ機能を有する実質的に同一構成の要素ブロックが、複数並列に接続されるように構成される。
(First embodiment)
First, the basic configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. The transmission circuit of the wireless transmitter in the first embodiment includes a baseband
次に、より具体的な第1の実施形態の構成を、図2を用いて説明する。ベースバンド信号処理回路11は、デジタルベースバンド信号処理回路14およびアナログベースバンド信号処理回路13を含む。デジタルベースバンド信号処理回路14は、デジタル変調回路100およびD/Aコンバータ101を含む。アナログベースバンド信号処理回路13は、MDAC(Multiplying Digital to Analog Converter)電子回路102およびフィルタ回路103を含む。ミキサ回路10は、ミキサ入力回路104、ミキサ105、出力選択回路106、およびローカルバッファ回路107を含む。ローカル信号生成回路15は、発振器109および分周器108を含む。
Next, a more specific configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. The baseband
デジタル変調回路100は、ベースバンド信号INをデジタル変調し、I軸(水平軸)成分を表すI相デジタル変調信号MOD−IおよびQ軸(垂直軸)成分を表すQ相デジタル変調信号MOD−Qを生成する。D/Aコンバータ101は、I相デジタル変調信号MOD−IおよびQ相デジタル変調信号MOD−Qをデジタル/アナログ変換し、I相ベースバンド信号DAC−IおよびQ相ベースバンド信号DAC−Qを、それぞれ生成する。MDAC電子回路102は、I相ベースバンド信号DAC−Iに比例し、かつデジタル設定コードを表す制御信号111(後述する)に比例する、I相ベースバンド信号MDAC−Iを生成する。同様にMDAC電子回路102は、Q相ベースバンド信号DAC−Qに比例し、かつ制御信号111に比例する、Q相ベースバンド信号MDAC−Qを生成する。MDAC電子回路102は、乗算型デジタル/アナログ変換回路とも呼ばれ、制御信号111に基づいて、各ベースバンド信号DAC−I、DAC−Qを離散的に減衰させる。
The
フィルタ回路103は、I相ベースバンド信号MDAC−Iの帯域を制限し、互いに位相差が180度の、ベースバンド信号BB−Iおよびベースバンド信号BB−IXを生成する。同様にフィルタ回路103は、Q相ベースバンド信号MDAC−Qの帯域を制限し、互いに位相差が180度の、ベースバンド信号BB−Qおよびベースバンド信号BB−QXを生成する。ミキサ入力回路104は、ベースバンド信号BB−I、BB−IX、BB−Q、BB−QXを増幅し、ベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXをそれぞれ生成する。
The
ここで、例えばベースバンド信号BB−Iおよびベースバンド信号BB−IXは、差動回路構成における差動出力信号を表している。例えば上述したベースバンド信号DAC−Iは、シングルエンド出力信号を表している。なお差動信号を入力または出力する構成は、それぞれシングルエンド信号を入力または出力する構成であってもよいし、シングルエンド信号を入力または出力する構成は、それぞれ差動信号を入力または出力する構成であってもよい。 Here, for example, the baseband signal BB-I and the baseband signal BB-IX represent differential output signals in the differential circuit configuration. For example, the baseband signal DAC-I described above represents a single-ended output signal. The configuration for inputting or outputting a differential signal may be a configuration for inputting or outputting a single-ended signal. The configuration for inputting or outputting a single-ended signal may be configured to input or output a differential signal. It may be.
発振器109は発振信号を生成し、分周器108は、発振信号に基づいて、位相が順番に90度ずつ遅れた4相のローカル信号DIV−I、ローカル信号DIV−Q、ローカル信号DIV−IX、ローカル信号DIV−QXを生成する。さらに、ローカルバッファ回路107は、ローカル信号DIV−I、DIV−IX、DIV−Q、DIV−QXに基づいて、波形整形されたローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXをそれぞれ生成する。ローカル信号LO−I、LO−IXとローカル信号LO−Q、LO−QXとは、互いに直交する。
The
ミキサ105は、ベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXとローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXを混合(具体的には乗算)し、周波数変換信号OUT、OUTXを生成する。ミキサ105は、互いに直交するローカル信号LO−I、LO−IXおよびローカル信号LO−Q、LO−QXに対して、それぞれベースバンド信号MIX−I、MIX−IXおよびベースバンド信号MIX−Q、MIX−QXを混合するため、第1の実施形態では直交変調器として動作する。出力選択回路106は、デュアルバンドに対応した2つの経路のうちいずれかを選択し、周波数変換信号OUT、OUTXに基づいて、ローバンド周波数変換信号OUT−L、OUT−LXまたはハイバンド周波数変換信号OUT−H、OUT−HXを生成する。なお、第1の実施形態ではデュアルバンドの構成を示したが、3つ以上の複数バンドの構成に対しても同様に説明できるので、詳細を省略する。
The
ゲイン制御回路112は、ゲイン設定コードを表す制御信号110および制御信号111を生成する。ゲイン制御回路112は、Nビット(Nは正の整数)の制御信号110に基づいて、ミキサ入力回路104、ローカルバッファ回路107、ミキサ105、および出力選択回路106を同時に制御し、制御信号110とは別系統のMビット(Mは正の整数)の制御信号111に基づいて、MDAC電子回路を制御する。Nとして11およびMとして8を使用する場合、0.2dB以下の制御ステップと82dB以上のゲイン制御範囲を得ることが可能である。詳細は後述する。
The
次に図3を使用して、ゲイン制御方式の説明を行う。ミキサ入力回路104は、第Kミキサ入力回路グループ104Kで代表されるN個のミキサ入力回路グループで構成される(K=1、2、・・・、N)。ローカルバッファ回路107は、第Kローカルバッファ回路グループ107Kで代表されるN個のローカルバッファ回路グループで構成される(K=1、2、・・・、N)。ミキサ105は、第Kミキサグループ105Kで代表されるN個のミキサグループで構成される(K=1、2、・・・、N)。出力選択回路106は、第K出力選択器グループ106Kで代表されるN個の出力選択器グループと、加算器106ADで構成される(K=1、2、・・・、N)。
Next, the gain control method will be described with reference to FIG. The
第Kミキサ入力回路グループ104Kは、実質的に同一構成のミキサ入力回路要素ブロックと呼ばれる要素ブロックを、2の(K−1)乗個だけ含む(K=1、2、・・・、N)。第Kローカルバッファ回路グループ107Kは、実質的に同一構成のローカルバッファ回路要素ブロックと呼ばれる要素ブロックを、2の(K−1)乗個だけ含む(K=1、2、・・・、N)。第Kミキサグループ105Kは、実質的に同一構成のミキサ要素ブロックと呼ばれる要素ブロックを、2の(K−1)乗個だけ含む(K=1、2、・・・、N)。第K出力選択器グループ106Kは、実質的に同一構成の出力選択器要素ブロックと呼ばれる要素ブロックを、2の(K−1)乗個だけ含む(K=1、2、・・・、N)。
The K-th mixer
ミキサ入力回路要素ブロックは、ベースバンド信号BB−I、BB−IX、BB−Q、BB−QXに基づいて、ベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXをそれぞれ生成する。ローカルバッファ回路要素ブロックは、ローカル信号DIV−I、DIV−Q、DIV−IX、DIV−QXに基づいて、ローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXをそれぞれ生成する。ミキサ要素ブロックは、ベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXとローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXを混合し、周波数変換信号OUT、OUTXを生成する。出力選択器要素ブロックは、周波数変換信号OUT、OUTXに基づいて、ローバンド周波数変換信号OUT−L1、OUT−LX1またはハイバンド周波数変換信号OUT−H1、OUT−HX1を生成する。 The mixer input circuit element block generates baseband signals MIX-I, MIX-IX, MIX-Q, and MIX-QX based on baseband signals BB-I, BB-IX, BB-Q, and BB-QX, respectively. To do. The local buffer circuit element block generates local signals LO-I, LO-IX, LO-Q, and LO-QX based on the local signals DIV-I, DIV-Q, DIV-IX, and DIV-QX, respectively. The mixer element block mixes the baseband signals MIX-I, MIX-IX, MIX-Q, MIX-QX and the local signals LO-I, LO-IX, LO-Q, LO-QX, and the frequency conversion signal OUT, OUTX is generated. The output selector element block generates the low-band frequency conversion signals OUT-L1 and OUT-LX1 or the high-band frequency conversion signals OUT-H1 and OUT-HX1 based on the frequency conversion signals OUT and OUTX.
ミキサ入力回路要素ブロック、ローカルバッファ回路要素ブロック、ミキサ要素ブロック、および出力選択器要素ブロックは、要素ブロックグループを構成する。第Kミキサ入力回路グループ104K、第Kローカルバッファ回路グループ107K、第Kミキサグループ105K、および第K出力選択器グループ106Kは、第Kグループ10Kを構成する(K=1、2、・・・、N)。第Kグループ10Kは、2の(K−1)乗個の、実質的に同一構成の要素ブロックグループで構成される(K=1、2、・・・、N)。ミキサ回路10は、第1グループ、第2グループ、・・・、第Kグループ、・・・、第Nグループ(K=1、2、・・・、N)からなるN個のグループと、加算器106ADとで構成される。したがって、ミキサ回路10は、式1に示されるように、(2N―1)個の要素ブロックグループを含む。同様に、ミキサ入力回路104は、(2N―1)個のミキサ入力回路要素ブロックを含み、ローカルバッファ回路107は、(2N―1)個のローカルバッファ回路要素ブロックを含み、ミキサ105は、(2N―1)個のミキサ要素ブロックを含み、出力選択回路106は、(2N―1)個の出力選択器要素ブロックを含む。
20+21+・・・+2N−1=2N―1 (1)
The mixer input circuit element block, local buffer circuit element block, mixer element block, and output selector element block constitute an element block group. The Kth mixer
2 0 +2 1 +... +2 N−1 = 2 N −1 (1)
ミキサ入力回路104は、1系統のベースバンド信号BB−I、BB−IX、BB−Q、BB−QXに基づいて、(2N―1)系統のベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXをそれぞれ生成する。ローカルバッファ回路107は、1系統のローカル信号DIV−I、DIV−Q、DIV−IX、DIV−QXに基づいて、(2N―1)系統のローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXをそれぞれ生成する。ミキサ105は、(2N―1)系統のベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXと、(2N―1)系統のローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXを混合し、(2N―1)系統の周波数変換信号OUT、OUTXを生成する。出力選択回路106は、(2N―1)系統の周波数変換信号OUT、OUTXに基づいて、(2N―1)系統の周波数変換信号OUT−L1、OUT−LX1、OUT−H1、OUT−HX1を生成する。
The
さらに出力選択回路106は、加算器106ADにおいて、(2N―1)系統の周波数変換信号OUT−L1を互いに加算することにより周波数変換信号OUT−Lを生成し、(2N―1)系統の周波数変換信号OUT−LX1を互いに加算することにより周波数変換信号OUT−LXを生成し、(2N―1)系統の周波数変換信号OUT−H1を互いに加算することにより周波数変換信号OUT−Hを生成し、(2N―1)系統の周波数変換信号OUT−HX1を互いに加算することにより周波数変換信号OUT−HXを生成する。
Further, in the adder 106AD, the
図3では、例えばベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXは、4×N系統分しか描かれていない。しかし実際には、上述した説明から理解されるように、ベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXは、第Kグループごとに4×2K−1系統となり、全体では、4×(2N―1)系統となる。同様に、ローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QX、周波数変換信号OUT、OUTX、および周波数変換信号OUT−L1、OUT−LX1、OUT−H1、OUT−HX1は、それぞれ、第Kグループごとに4×2K−1系統となり、全体では、4×(2N―1)系統となる。ローカル信号DIV−I、DIV−Q、DIV−IX、DIV−QXおよび周波数変換信号OUT−L、OUT−LX、OUT−H、OUT−HXは、図示されている通りに、それぞれ4系統である。 In FIG. 3, for example, the baseband signals MIX-I, MIX-IX, MIX-Q, and MIX-QX are only drawn for 4 × N systems. However, as understood from the above description, the baseband signals MIX-I, MIX-IX, MIX-Q, and MIX-QX are actually 4 × 2 K-1 systems for each Kth group. Then, it becomes 4 × (2 N −1) systems. Similarly, local signals LO-I, LO-IX, LO-Q, LO-QX, frequency conversion signals OUT, OUTX, and frequency conversion signals OUT-L1, OUT-LX1, OUT-H1, OUT-HX1 are respectively For each Kth group, there are 4 × 2 K−1 systems, and the total is 4 × (2 N− 1) systems. The local signals DIV-I, DIV-Q, DIV-IX, DIV-QX and the frequency conversion signals OUT-L, OUT-LX, OUT-H, OUT-HX are each four systems as shown in the figure. .
ミキサ入力回路104、ローカルバッファ回路107、ミキサ105、および出力選択回路106のそれぞれにおけるN個のグループは、Nビットの制御信号110により、それぞれグループごとに、動作状態または非動作状態のいずれか一方の制御がなされる。このように、ミキサ入力回路104、ローカルバッファ回路107、ミキサ105、および出力選択回路106をすべて同時に制御することで、精度よく周波数変換信号OUT−L、OUT−LX、OUT−H、OUT−HXの出力レベルを制御することができる。制御信号110が例えば11ビットであれば、式2により、66dBのゲイン制御範囲を確保することができる。
20×log(211)=66dB (2)
The N groups in each of the
20 × log (2 11 ) = 66 dB (2)
図4は、R−2Rラダー型のD/Aコンバータで表されるMDAC電子回路102である。具体的には、MDAC電子回路102は、Mビットからなる制御信号111の最下位ビット(LSB)から最上位ビット(MSB)に対応して、20、21、・・・、2M−1をI相ベースバンド信号DAC−Iに乗算する。さらにMDAC電子回路102は、乗算されたI相ベースバンド信号DAC−Iについて、制御信号111のビットがハイレベルの場合だけを集めて合計し、I相ベースバンド信号MDAC−Iを生成する。これにより、I相ベースバンド信号MDAC−Iの大きさは、I相ベースバンド信号DAC−Iに大略比例し、制御信号111に大略比例することになる。同様に、MDAC電子回路102は、Q相ベースバンド信号DAC−Qに大略比例し、制御信号111に大略比例するQ相ベースバンド信号MDAC−Qを生成する。このように、ゲイン制御回路112は、制御信号111に基づいて、MDAC電子回路102のゲインを制御することができる。
FIG. 4 shows an MDAC
MDAC電子回路102のゲインは、基本的に0dB以下である。制御信号111のビット数を8ビットとすると、8ビットすべてがハイレベルの場合、20×log(28/28)=0dB、8ビットすべてがローレベルの場合、20×log(20/28)=−48dBとなり、式3により、ゲイン制御範囲は48dBを取ることができる。
20×log(28/28)−20×log(20/28)=48dB (3)
The gain of the MDAC
20 × log (2 8/2 8) -20 × log (2 0/2 8) = 48dB (3)
しかしながら、UMTS端末に必要とされるゲイン精度0.2dBを確保するため48dBの制御範囲のうち16dBを使用する。制御信号111による8ビットの上位16dBと制御信号110による66dBと合わせて合計で82dBの制御範囲を確保する。詳細は後述する。
However, 16 dB out of the 48 dB control range is used to ensure the gain accuracy of 0.2 dB required for the UMTS terminal. A control range of 82 dB in total is secured by combining the upper 16 dB of 8 bits by the
図5は、図3の第Kグループ10Kを構成する2の(K−1)乗個の要素ブロックグループ10KKの1つを示す回路図である。図5において、ミキサ入力回路要素ブロック402は、トランジスタM1のゲートに、フィルタ回路103より出力されたベースバンド信号BB−Iを入力し、トランジスタM1のドレインからベースバンド信号BB−Iに応じた電流を表すベースバンド信号MIX−Iを出力する。トランジスタM2、M3、M4は、同様の動作によりベースバンド信号BB−IX、BB−Q、BB−QXに応じてベースバンド信号MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXをそれぞれ出力する。さらにミキサ入力回路要素ブロック402は、トランジスタM1、M2、M3、M4のゲートに、ベースバンド信号BB−I、BB−IX、BB−Q、BB−QXの入力をオン/オフするスイッチをそれぞれ設ける。ミキサ入力回路要素ブロック402は、Nビットの制御信号110のうち配線されている1ビットの制御信号110Kがハイレベルの場合、ベースバンド信号BB−I、BB−IX、BB−Q、BB−QXを入力し、逆に制御信号110Kがローレベルの場合、ゲートを接地することによりトランジスタM1、M2、M3、M4をオフする。このようにミキサ入力回路要素ブロック402は、制御信号110Kがハイレベルの場合、動作状態となり、逆に制御信号110Kがローレベルの場合、非動作状態となる。
FIG. 5 is a circuit diagram showing one of 2 (K−1) th element block groups 10KK constituting the K-
ローカルバッファ回路要素ブロック403は、ローカル信号DIV−I、DIV−Q、DIV−IX、DIV−QXを入力し、スイッチおよびバッファ回路を通して、ローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXをそれぞれ出力する。ローカルバッファ回路要素ブロック403は、Nビットの制御信号110のうち配線されている1ビットの制御信号110Kがハイレベルの場合、ローカル信号DIV−I、DIV−Q、DIV−IX、DIV−QXを入力し、逆に制御信号110Kがローレベルの場合、ローカル信号DIV−I、DIV−Q、DIV−IX、DIV−QXを遮断する。このようにローカルバッファ回路要素ブロック403は、制御信号110Kがハイレベルの場合、動作状態となり、逆に制御信号110Kがローレベルの場合、非動作状態となる。
The local buffer
ミキサ要素ブロック401は、各トランジスタM5、M8のゲートにローカル信号LO−Iを入力し、同様に各トランジスタM6、M7のゲートにローカル信号LO−IXを入力し、各トランジスタM9、M12のゲートにローカル信号LO−Qを入力し、各トランジスタM10、M11のゲートにローカル信号LO−QXを入力する。ミキサ要素ブロック401は、各トランジスタM5、M6のソースにベースバンド信号MIX−Iを入力し、各トランジスタM7、M8のソースにベースバンド信号MIX−IXを入力し、各トランジスタM9、M10のソースにベースバンド信号MIX−Qを入力し、各トランジスタM11、M12のソースにベースバンド信号MIX−QXを入力する。ミキサ要素ブロック401は、ベースバンド信号MIX−I、MIX−IXとローカル信号LO−I、LO−IXとを乗算する。同様にミキサ要素ブロック401は、ベースバンド信号MIX−Q、MIX−QXとローカル信号LO−Q、LO−QXとを乗算する。ミキサ要素ブロック401は、両乗算結果を電流上で加算し、周波数変換信号OUT、OUTXを生成する。このようにミキサ要素ブロック401は、ベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXとローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXとを乗算し、周波数変換信号OUT、OUTXを生成する。
The
出力選択器要素ブロック400は、バンド選択信号生成回路(図示されていない)により生成されたバンド選択信号BS、BSXに基づいて、周波数変換信号OUT、OUTXの出力経路を選択し、ローバンド周波数変換信号OUT−L1、OUT−LX1またはハイバンド周波数変換信号OUT−H1、OUT−HX1を出力する。出力選択器要素ブロック400は、バンド選択信号BSがハイレベルでバンド選択信号BSXがローレベルの場合、ローバンド周波数変換信号OUT−L1、OUT−LX1を出力し、バンド選択信号BSがローレベルでバンド選択信号BSXがハイレベルの場合、ハイバンド周波数変換信号OUT−H1、OUT−HX1を出力する。
The output
このように、要素ブロックグループ10KKは、ローカル信号DIV−I、DIV−IX、DIV−Q、DIV−QXに基づいてベースバンド信号BB−I、BB−IX、BB−Q、BB−QXを周波数変換し、ローバンド周波数変換信号OUT−L1、OUT−LX1またはハイバンド周波数変換信号OUT−H1、OUT−HX1を生成する。要素ブロックグループ10KKが生成する周波数変換信号OUT−L1、OUT−LX1、OUT−H1、OUT−HX1の大きさを、要素ブロックレベルと呼ぶ。ミキサ回路10は、実質的に同一構成の要素ブロックグループ10KKを(2N―1)個含むが、いずれも同様に動作し、要素ブロックレベルの大きさの周波数変換信号OUT−L1、OUT−LX1、OUT−H1、OUT−HX1を出力する。加算器106ADは、要素ブロックレベルの大きさの(2N―1)個の周波数変換信号OUT−L1、OUT−LX1、OUT−H1、OUT−HX1を互いに加算し、それぞれ周波数変換信号OUT−L、OUT−LX、OUT−H、OUT−HXを生成する。したがって、ミキサ回路10に含まれる(2N―1)個の要素ブロックグループ10KKがすべて動作状態であれば、各周波数変換信号OUT−L、OUT−LX、OUT−H、OUT−HXの大きさは、要素ブロックレベルの(2N―1)倍となる。
Thus, the element block group 10KK uses the baseband signals BB-I, BB-IX, BB-Q, and BB-QX as frequencies based on the local signals DIV-I, DIV-IX, DIV-Q, and DIV-QX. The low-band frequency conversion signals OUT-L1 and OUT-LX1 or the high-band frequency conversion signals OUT-H1 and OUT-HX1 are generated. The magnitudes of the frequency conversion signals OUT-L1, OUT-LX1, OUT-H1, and OUT-HX1 generated by the element block group 10KK are referred to as element block levels. The
ゲイン制御回路112は、制御信号110Kがハイレベルの場合、ミキサ入力回路要素ブロック402およびローカルバッファ回路要素ブロック403を動作状態にすることにより、この2つの要素ブロックが含まれる要素ブロックグループ10KK全体を動作状態にする。逆にゲイン制御回路112は、制御信号110Kがローレベルの場合、ミキサ入力回路要素ブロック402およびローカルバッファ回路要素ブロック403を非動作状態にすることにより、この2つの要素ブロックが含まれる要素ブロックグループ10KK全体を非動作状態にする。ゲイン制御回路112は、制御信号110Kに基づいて、要素ブロックグループ10KKが含まれる第Kグループ10Kを構成する2の(K−1)乗個の要素ブロックグループ全体を、動作状態または非動作状態のいずれか一方にする。さらに、ゲイン制御回路112は、Nビットの制御信号110に基づいて、ミキサ回路10に含まれるN個の各グループを、グループごとに動作状態または非動作状態のいずれか一方にする。
When the control signal 110K is at a high level, the
加算器106ADは、第Kグループ10Kが動作状態の場合、要素ブロックレベルの2K−1倍を加算し、第Kグループ10Kが非動作状態の場合、ゼロを加算することにより、各周波数変換信号OUT−L、OUT−LX、OUT−H、OUT−HXを生成する。したがって、各周波数変換信号OUT−L、OUT−LX、OUT−H、OUT−HXの大きさは、Nビットの制御信号110の大きさに大略比例することになる。このように、ミキサ回路10は、11ビットの制御信号110に基づいて、0dbから66dBまでのゲインを与えることが可能となる。
The adder 106AD adds 2 K-1 times the element block level when the K-
図2において、ゲイン制御回路112は、8ビットの制御信号111を通してMDAC電子回路102のゲインを制御し、11ビットの制御信号110を通してミキサ回路10のゲインを制御する。さらに、ゲイン制御回路112は、MDAC電子回路102のゲインとミキサ回路10のゲインとの和の目標値を表す目標信号(図示されていない)を受ける入力端子(図示されていない)を有し、目標信号に基づいて、各制御信号111、110を生成する。目標信号のビット数は、各制御信号111、110のビット数以上でなければならない。ここでは目標信号のビット数は、制御信号110と同じく11ビットとする。
In FIG. 2, the
図6A、図6B、図6C、図6D、および図6Eを用いて、目標信号に対する各制御信号111、110の具体的なゲイン割付特性を説明する。ここで、ゲインコードCDACは制御信号111の復号値を表し、ゲインコードCMIXは制御信号110の復号値を表し、ゲインコードCTTLは目標信号の復号値を表す。また、ゲインGDACはMDAC電子回路102のゲインを表し、ゲインGMIXはミキサ回路10のゲインを表し、全ゲインGTTLは、ゲインGDACとゲインGMIXとのデシベル(dB)表示または対数表示上の和を表す。各ゲインコードCTTL、CDAC、CMIXが変化する変化幅はコードステップと呼ばれ、コードステップに対応する各ゲインGTTL、GDAC、GMIXの変化幅(デシベル表示)は、ゲインステップと呼ばれる。
Specific gain assignment characteristics of the control signals 111 and 110 with respect to the target signal will be described with reference to FIGS. 6A, 6B, 6C, 6D, and 6E. Here, the gain code CDAC represents the decoded value of the
ゲイン制御回路112は、ゲインコードCTTLをゲインコードCDACおよびゲインコードCMIXに割り付ける。MDAC電子回路102は、ゲインコードCDACに対応してゲインGDACを与える。ミキサ回路10は、ゲインコードCMIXに対応してゲインGMIXを与える。結果的に、第1の実施形態における無線送信機の送信回路は、ゲインコードCTTLに対応して全ゲインGTTLを与える。
The
上述したように、線形表示上において、MDAC電子回路102は、ゲインコードCDACに比例する大きさのゲインGDACを与え、ミキサ回路10は、ゲインコードCMIXに比例する大きさのゲインGMIXを与える。デシベル表示上では、ゲインGDACはゲインコードCDACに関して対数曲線になり、ゲインGMIXはゲインコードCMIXに関して対数曲線になる。すなわち、ゲインコードCDACが小さくなるにつれて、ゲインGDACのゲインステップは大きくなり、ゲインコードCMIXが小さくなるにつれて、ゲインGMIXのゲインステップは大きくなる。したがって、全ゲインGTTLは、ゲインコードCDACおよびゲインコードCMIXに関して対数曲線になる。全ゲインGTTLは、デシベル表示上において、ゲインコードCTTLに対して直線化されることが望ましいので、ゲイン制御回路112において、ゲインコードCTTLに対応するゲインコードCDACおよびゲインコードCMIXの割付を調整することにより、以下のように直線化を達成する。
As described above, on the linear display, the MDAC
図6Aは、全ゲインGTTLに対するゲインGMIXおよびゲインGDACの配分を表す表である。図6Aに示されるように、ゲイン区間GRG1、ゲイン区間GRG2、およびゲイン区間GRG3に分けて説明する。 FIG. 6A is a table showing the distribution of gain GMIX and gain GDAC for all gains GTTL. As illustrated in FIG. 6A, the description will be divided into a gain section GRG1, a gain section GRG2, and a gain section GRG3.
まず、ゲイン区間GRG1では、図6A、およびゲイン区間GRG1における特性を図示する図6Bから理解されるように、MDAC電子回路102が最大ゲインで固定されており、ミキサ回路10のみでゲイン制御が行われる。ミキサ回路10でのゲイン制御は、ゲインステップが0.2dB以内になるようにゲイン制御回路112において制御する。すなわち、ゲインコードCTTLが2048から1コードステップずつ小さくなるにつれて、ゲインコードCMIXは2048から小さくなり、ゲインコードCDACは256に保持される。したがって、ゲインコードCTTLが2048から1コードステップずつ小さくなるにつれて、ゲインGMIXは66dBから減少し、ゲインGDACは0dBに保持される。その結果、全ゲインGTTLは66dBから減少し、ゲインGMIXのゲインステップは大きくなる。ゲイン区間GRG1は、ゲインGMIXのゲインステップが0.2dBを越えない範囲までに設定される。
First, in the gain section GRG1, as is understood from FIG. 6A and FIG. 6B illustrating the characteristics in the gain section GRG1, the MDAC
次に、ゲイン区間GRG2では、図6A、およびゲイン区間GRG2における特性を図示する図6Cから理解されるように、ミキサ回路10におけるゲインGMIXのゲインステップが0.2dB以上となるので、全ゲインGTTLが0.2dB以内になるように、ミキサ回路10およびMDAC電子回路102の両ゲインを調整する。すなわち、ゲインコードCMIXは、ゲインコードCTTLの複数コードステップに対応して、1コードステップCMIXD(図6Cに図示)ずつ小さくなる。ゲインコードCDACは、コードステップCMIXD内において256から小さくなり、コードステップCMIXDごとに256からの減少特性を繰り返す。したがって、ゲインコードCTTLが小さくなるにつれて、ゲインGMIXはコードステップCMIXDごとに0.2dBを超えるゲインステップで減少し、ゲインGDACはコードステップCMIXD内において0.2dBを越えないように減少する。ゲインコードCTTLが小さくなるにつれて、コードステップCMIXDの幅は大きくなる。上述したように、ゲインコードCTTLの異なる値に対して、ゲインコードCDACが繰り返し割り付けられ、その結果、ゲインコードCTTLの異なる値に対して、ゲインGDACが繰り返し減少する。すなわち、ゲイン制御回路112は、ゲイン区間GRG2において、異なる目標信号に対応して制御信号111を繰り返し生成する。
Next, in the gain section GRG2, as can be understood from FIG. 6A and FIG. 6C illustrating the characteristics in the gain section GRG2, the gain step of the gain GMIX in the
そして、ゲイン区間GRG3では、図6A、およびゲイン区間GRG3における特性を図示する図6Dから理解されるように、ミキサ回路10が最小ゲインで固定されており、MDAC電子回路102のみでゲイン制御が行われる。MDAC電子回路102でのゲイン制御は、ゲインステップが0.2dB以内になるところまでしか使用しない。すなわち、ゲインコードCTTLが1コードステップずつ小さくなるにつれて、ゲインコードCDACは256から小さくなり、ゲインコードCMIXは1に保持される。したがって、ゲインコードCTTLが1コードステップずつ小さくなるにつれて、ゲインGDACは0dBから減少し、ゲインGMIXは0dBに保持される。その結果、全ゲインGTTLは0dBから減少し、ゲインGDACのゲインステップは大きくなる。ゲイン区間GRG3は、ゲインGDACのゲインステップが0.2dBを越えない範囲までに設定される。
In the gain section GRG3, as can be understood from FIG. 6A and FIG. 6D illustrating the characteristics in the gain section GRG3, the
図6Eは、上述した割付により得られたゲイン制御特性を示す特性図である。このように、ゲインコードCTTLが2048から1コードステップずつ小さくなるにしたがって、まずミキサ回路10だけによりゲインステップが0.2dBを越えない範囲までゲイン制御を行い(ゲイン区間GRG1)、その後、MDAC電子回路102の機能を追加することによりゲインステップを0.2dB以下に保持し(ゲイン区間GRG2)、それでもゲインステップが0.2dBを越えるときMDAC電子回路102だけによりゲイン制御を行い(ゲイン区間GRG3)、ゲインステップが0.2dBを越えない区間までゲインコードCTTLを使用する。これにより、0.2dB以下のゲインステップを保持しながら、大略66dBから−15dBまでの80dB以上のゲイン制御範囲を達成することができる。
FIG. 6E is a characteristic diagram showing gain control characteristics obtained by the above-described assignment. As described above, as the gain code CTTL is decreased by one code step from 2048, first, gain control is performed only by the
以上のように、第1の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、ゲイン調整機能を有するミキサ回路10およびMDAC電子回路102と、ゲインの割付を行うゲイン制御回路112とを用いることにより、UMTS端末に必要な80dB以上のゲイン制御範囲と0.2dB以下のゲインステップのゲイン制御特性を実現できる。さらに、ミキサ回路10自身にゲイン調整機能を持たせ、広い調整範囲を確保することにより、ゲイン調整用の新たな回路が不要になり、送信回路としての回路規模の削減が可能となる。これにより、GSMの送信回路と同様な構成になるため、UMTSとGSMとの送信回路の共用化が容易となり、UMTS/GSMマルチバンド送信無線機の小型化および低コスト化が可能となる。さらに、ミキサ回路10においていわゆる捨て電流を無くし、ゲインに寄与するグループだけ動作状態にすることにより、必要最低限の消費電力で動作することができる。また、ミキサ回路10およびMDAC電子回路102におけるゲイン調整機能は、それぞれ2進数の制御信号110、111に対応するデジタル的な構成により実現しているので、製造工程における調整を簡単化し、コスト低減を可能にする。
As described above, according to the transmission circuit of the wireless transmitter according to the first embodiment, the
制御信号110、制御信号111を11ビット、8ビットとしたがこれは一例でありその他のビット数を用いても同様の効果を得られることは明らかである。
The
また、ミキサ105は、直交変調器として動作するように説明したが、これは一例であり、中間周波数を使用するシステムに用いても同様の効果を得られる。
Further, the
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第1の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
図7は、第2の実施形態に係る無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。図7に示す第2の実施形態の構成が図2に示す第1の実施形態の構成と異なる点は、ミキサ回路10およびミキサ回路10に含まれるローカルバッファ回路107が、ミキサ回路10Aおよびミキサ回路10Aに含まれるローカルバッファ回路107Aに変更されている点である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a transmission circuit of a wireless transmitter according to the second embodiment. The configuration of the second embodiment shown in FIG. 7 is different from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 2 in that the
ローカルバッファ回路107Aは制御信号110を入力せず、ゲイン制御回路112はローカルバッファ回路107Aを制御しない。このため、ローカルバッファ回路107Aは、1個のローカルバッファ回路要素ブロックを含む1個のローカルバッファ回路グループだけで構成される。ローカルバッファ回路107Aは、1系統のローカル信号DIV−I、DIV−Q、DIV−IX、DIV−QXに基づいて、1系統のローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXをそれぞれ生成する。ローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXは、図示されている通りに4系統である。
The
このように、第2の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、ローカルバッファ回路107Aの構成が簡単になり、回路規模を小さくすることが可能となる。
As described above, according to the transmission circuit of the wireless transmitter according to the second embodiment, the configuration of the
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第1の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a description will be given focusing on differences from the first embodiment. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
図8は、第3の実施形態に係る無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。図8に示す第3の実施形態の構成が図2に示す第1の実施形態の構成と異なる点は、ミキサ回路10、ならびにミキサ回路10に含まれるミキサ105および出力選択回路106が、ミキサ回路10B、ならびにミキサ回路10Bに含まれるミキサ105Bに変更され、ミキサ回路10Bに出力選択回路が含まれていない点である。第1の実施形態の出力選択回路106には、加算器106ADが含まれるが、第3の実施形態ではミキサ105Bに加算器(図示されていない)が含まれる。
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a transmission circuit of a wireless transmitter according to the third embodiment. The configuration of the third embodiment shown in FIG. 8 is different from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 2 in that the
ミキサ105Bは、第Kミキサグループ105Kで代表されるN個のミキサグループと加算器とで構成される(K=1、2、・・・、N)。ミキサ105Bは、(2N―1)系統のベースバンド信号MIX−I、MIX−IX、MIX−Q、MIX−QXと、(2N―1)系統のローカル信号LO−I、LO−IX、LO−Q、LO−QXを混合し、(2N―1)系統の周波数変換信号を生成する。さらにミキサ105Bは、加算器において、要素ブロックレベルの大きさの(2N―1)系統の周波数変換信号を互いに加算することにより、図8に示されるように2系統の周波数変換信号OUT、OUT−Xを生成する。第1の実施形態の要素ブロックグループ10KKを示す図5において、出力選択器要素ブロック400は、2系統の周波数変換信号OUT、OUT−Xの各負荷を表す抵抗またはトランジスタへ置き換えられる。ミキサ要素ブロック401は、周波数変換信号OUT、OUT−Xの各負荷も含む。
The
このように、第3の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、ミキサ回路10の構成が簡単になり、回路規模を小さくすることが可能となる。
Thus, according to the transmission circuit of the wireless transmitter according to the third embodiment, the configuration of the
(第4の実施形態)
第4の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第1の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a description will be given focusing on differences from the first embodiment. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
図9は、第4の実施形態に係る無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。図9に示す第4の実施形態の構成が図2に示す第1の実施形態の構成と異なる点は、ベースバンド信号処理回路11、アナログベースバンド信号処理回路13、ならびにアナログベースバンド信号処理回路13に含まれるMDAC電子回路102およびフィルタ回路103が、ベースバンド信号処理回路11A、アナログベースバンド信号処理回路13A、ならびにアナログベースバンド信号処理回路13Aに含まれるフィルタ回路103AおよびMDAC電子回路102Aに変更されている点である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a transmission circuit of a wireless transmitter according to the fourth embodiment. The configuration of the fourth embodiment shown in FIG. 9 is different from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 2 in that the baseband
ベースバンド信号処理回路11Aは、デジタルベースバンド信号処理回路14およびアナログベースバンド信号処理回路13Aを含む。アナログベースバンド信号処理回路13Aは、フィルタ回路103AおよびMDAC電子回路102Aを含む。フィルタ回路103Aは、I相ベースバンド信号DAC−Iの帯域を制限し、互いに位相差が180度の、ベースバンド信号FIL−Iおよびベースバンド信号FIL−IXを生成する。同様にフィルタ回路103は、Q相ベースバンド信号DAC−Qの帯域を制限し、互いに位相差が180度の、ベースバンド信号FIL−Qおよびベースバンド信号FIL−QXを生成する。MDAC電子回路102Aは、I相ベースバンド信号FIL−I、FIL−IXに比例し、かつ制御信号111に比例する、I相ベースバンド信号BB−I、BB−IXをそれぞれ生成する。同様にMDAC電子回路102Aは、Q相ベースバンド信号FIL−Q、FIL−QXに比例し、かつ制御信号111に比例する、Q相ベースバンド信号BB−Q、BB−QXをそれぞれ生成する。
The baseband
このように、第4の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、MDAC電子回路102Aをフィルタ回路103Aの後段に配置しても、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。
As described above, according to the transmission circuit of the wireless transmitter according to the fourth embodiment, even if the MDAC
(第5の実施形態)
第5の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、第1の実施形態と同等であるので、説明を省略する。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, a description will be given focusing on differences from the first embodiment. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
図10は、第5の実施形態に係る無線送信機の送信回路の一例を示すブロック図である。図10に示す第5の実施形態の構成が図2に示す第1の実施形態の構成と異なる点は、ベースバンド信号処理回路11、アナログベースバンド信号処理回路13、ならびにアナログベースバンド信号処理回路13に含まれるMDAC電子回路102およびフィルタ回路103が、ベースバンド信号処理回路11B、アナログベースバンド信号処理回路13B、ならびにアナログベースバンド信号処理回路13Bに含まれるフィルタ回路103Bに変更されている点である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a transmission circuit of a wireless transmitter according to the fifth embodiment. The configuration of the fifth embodiment shown in FIG. 10 is different from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 2 in that the baseband
ベースバンド信号処理回路11Bは、デジタルベースバンド信号処理回路14およびアナログベースバンド信号処理回路13Bを含む。アナログベースバンド信号処理回路13Bは、フィルタ回路103Bを含む。フィルタ回路103Bは、I相ベースバンド信号DAC−Iの帯域を制限し、互いに位相差が180度の、ベースバンド信号BB−Iおよびベースバンド信号BB−IXを生成する。同様にフィルタ回路103Bは、Q相ベースバンド信号DAC−Qの帯域を制限し、互いに位相差が180度の、ベースバンド信号BB−Qおよびベースバンド信号BB−QXを生成する。各ベースバンド信号BB−I、BB−IXは、I相ベースバンド信号DAC−Iに比例し、かつ制御信号111に比例する。各ベースバンド信号BB−Q、BB−QXは、Q相ベースバンド信号DAC−Qに比例し、かつ制御信号111に比例する。このように、ゲイン制御回路112は、制御信号111に基づいて、フィルタ回路103Bのゲインを制御することができる。
The baseband
図11は、ゲインが可変できるように設計されたフィルタ回路103Bの一例を示す回路図である。具体的には、フィルタ回路103Bは、差動構成のベースバンド信号DAC−I、DAC−IXを制御信号111によって重み付けし、ベースバンド信号BB−I、BB−IXを生成するように構成される。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of the
このように、第5の実施形態に係る無線送信機の送信回路によれば、MDAC電子回路102を削減することができ、アナログベースバンド信号処理回路13Bの構成が簡単になり、回路規模を小さくすることが可能となる。
Thus, according to the transmission circuit of the wireless transmitter according to the fifth embodiment, the MDAC
本発明に係る無線送信機の送信回路により、細かいステップで広い制御範囲を確保できるため、高精度かつ広範囲な切替制御を必要とする無線送信機の送信回路に有用である。 Since the transmission circuit of the wireless transmitter according to the present invention can secure a wide control range in fine steps, it is useful for a transmission circuit of a wireless transmitter that requires high-precision and wide-range switching control.
以上、実施の形態におけるこれまでの説明は、すべて本発明を具体化した一例であって、本発明はこれらの例に限定されず、本発明の技術を用いて当業者が容易に構成可能な種々の例に展開可能である。 The above description of the embodiments is merely an example embodying the present invention. The present invention is not limited to these examples and can be easily configured by those skilled in the art using the technology of the present invention. It can be expanded to various examples.
本発明は、無線送信機の送信回路に利用できる。 The present invention can be used for a transmission circuit of a wireless transmitter.
10、10A、10B ミキサ回路
10K 第Kグループ
10KK 要素ブロックグループ
11、11A、11B ベースバンド信号処理回路
13、13A、13B アナログベースバンド信号処理回路
14 デジタルベースバンド信号処理回路
15 ローカル信号生成回路
100 デジタル変調回路
101 D/Aコンバータ
102、102A MDAC電子回路
103、103A、103B フィルタ回路
104 ミキサ入力回路
104K ミキサ入力回路グループ
105、105B ミキサ
105K ミキサグループ
106 出力選択回路
106K 出力選択器グループ
106AD 加算器
107、107A ローカルバッファ回路
107K ローカルバッファ回路グループ
108 分周器
109 発振器
110 制御信号
111 制御信号
112 ゲイン制御回路
400 出力選択器要素ブロック
401 ミキサ要素ブロック
402 ミキサ入力回路要素ブロック
403 ローカルバッファ回路要素ブロック
10, 10A,
Claims (21)
ローカル信号を生成するローカル信号生成回路と、
ローカル信号に基づいて第2ベースバンド信号を周波数変換し、周波数変換信号を生成するミキサ回路と、
前記ベースバンド信号処理回路のゲインを離散的に制御する第1制御信号、および前記ミキサ回路のゲインを離散的に制御する第2制御信号を生成する制御回路と、を有する、無線送信機の送信回路。 A baseband signal processing circuit that performs baseband signal processing of the first baseband signal and generates a second baseband signal;
A local signal generation circuit for generating a local signal;
A mixer circuit that frequency-converts the second baseband signal based on the local signal and generates a frequency-converted signal;
Transmission of a radio transmitter comprising: a first control signal for discretely controlling the gain of the baseband signal processing circuit; and a control circuit for generating a second control signal for discretely controlling the gain of the mixer circuit circuit.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記第Kグループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項1に記載の無線送信機の送信回路。 The mixer circuit includes N pieces composed of a first group,..., A Kth group,..., And an Nth group (N is an integer of 2 or more and K is an integer of 1 to N). Including groups of
2. The transmission circuit of the radio transmitter according to claim 1, wherein the control circuit controls the K-th group to be either in an operating state or a non-operating state based on a second control signal.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記最大2の(K−1)乗個の要素ブロックグループ全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項2に記載の無線送信機の送信回路。 The Kth group includes up to 2 (K−1) power element block groups having substantially the same configuration,
3. The control circuit according to claim 2, wherein the control circuit controls all of the maximum 2 (K−1) power element block groups based on a second control signal to be in an operating state or a non-operating state. A transmitter circuit of a wireless transmitter.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記ミキサ入力回路グループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項2に記載の無線送信機の送信回路。 The Kth group includes a mixer input circuit group that receives a second baseband signal;
The transmission circuit of the radio transmitter according to claim 2, wherein the control circuit controls the mixer input circuit group to either one of an operating state and a non-operating state based on a second control signal.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記最大2の(K−1)乗個の要素ブロック全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項4に記載の無線送信機の送信回路。 The mixer input circuit group includes up to 2 (K−1) power elements blocks having substantially the same configuration,
5. The radio according to claim 4, wherein the control circuit controls all of the maximum 2 (K−1) power element blocks to either an operating state or a non-operating state based on a second control signal. 6. Transmitter transmission circuit.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記ローカルバッファ回路グループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項2に記載の無線送信機の送信回路。 The Kth group includes a local buffer circuit group that receives a local signal,
The transmission circuit of the radio transmitter according to claim 2, wherein the control circuit controls the local buffer circuit group to either one of an operating state and a non-operating state based on a second control signal.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記最大2の(K−1)乗個の要素ブロック全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項6に記載の無線送信機の送信回路。 The local buffer circuit group includes up to 2 (K−1) power elements blocks having substantially the same configuration,
7. The radio according to claim 6, wherein the control circuit controls all of the maximum 2 (K−1) power element blocks to one of an operating state and a non-operating state based on a second control signal. Transmitter transmission circuit.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記ミキサグループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項2に記載の無線送信機の送信回路。 The Kth group includes a mixer group that mixes the second baseband signal and the local signal,
The transmission circuit of the wireless transmitter according to claim 2, wherein the control circuit controls the mixer group to either one of an operating state and a non-operating state based on a second control signal.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記最大2の(K−1)乗個の要素ブロック全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項8に記載の無線送信機の送信回路。 The mixer group includes up to 2 (K−1) power elements blocks having substantially the same configuration,
9. The radio according to claim 8, wherein the control circuit controls all of the maximum 2 (K−1) power element blocks to either an operating state or a non-operating state based on a second control signal. Transmitter transmission circuit.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記出力選択器グループを動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項2に記載の無線送信機の送信回路。 The Kth group includes an output selector group that selects any one of a plurality of paths for outputting the frequency conversion signal;
The transmission circuit of the radio transmitter according to claim 2, wherein the control circuit controls the output selector group to one of an operating state and a non-operating state based on a second control signal.
前記制御回路は、第2制御信号に基づいて、前記最大2の(K−1)乗個の要素ブロック全部を動作状態または非動作状態のいずれか一方に制御する、請求項10に記載の無線送信機の送信回路。 The output selector group includes up to 2 (K−1) power elements blocks having substantially the same configuration,
11. The radio according to claim 10, wherein the control circuit controls all of the maximum 2 (K−1) power element blocks to either an operating state or a non-operating state based on a second control signal. Transmitter transmission circuit.
前記デジタルベースバンド信号処理回路は、第1ベースバンド信号のデジタルベースバンド信号処理を行うとともにデジタル/アナログ変換し、第3ベースバンド信号を生成し、
前記アナログベースバンド信号処理回路は、第3ベースバンド信号のアナログベースバンド信号処理を行い、第2ベースバンド信号を生成し、
前記制御回路は、第1制御信号に基づいて、前記アナログベースバンド信号処理回路のゲインを離散的に制御する、請求項1に記載の無線送信機の送信回路。 The baseband signal processing circuit includes a digital baseband signal processing circuit and an analog baseband signal processing circuit,
The digital baseband signal processing circuit performs digital baseband signal processing of the first baseband signal and performs digital / analog conversion to generate a third baseband signal,
The analog baseband signal processing circuit performs analog baseband signal processing of the third baseband signal to generate a second baseband signal,
The transmission circuit of the wireless transmitter according to claim 1, wherein the control circuit discretely controls a gain of the analog baseband signal processing circuit based on a first control signal.
前記制御回路は、第1制御信号に基づいて、前記乗算型デジタル/アナログ変換回路のゲインを離散的に制御する、請求項12に記載の無線送信機の送信回路。 The analog baseband signal processing circuit includes a multiplying digital / analog conversion circuit that discretely attenuates an analog signal,
The transmission circuit of the radio transmitter according to claim 12, wherein the control circuit discretely controls a gain of the multiplying digital / analog conversion circuit based on a first control signal.
前記ローカル信号生成回路は、互いに直交するI相ローカル信号およびQ相ローカル信号を生成し、
前記ミキサ回路は、I相ローカル信号に基づいてI相ベースバンド信号を周波数変換するとともに、Q相ローカル信号に基づいてQ相ベースバンド信号を周波数変換する、請求項1に記載の無線送信機の送信回路。 The baseband signal processing circuit generates an I-phase baseband signal representing a horizontal axis component of the second baseband signal and a Q-phase baseband signal representing a vertical axis component of the second baseband signal,
The local signal generation circuit generates an I-phase local signal and a Q-phase local signal that are orthogonal to each other,
2. The radio transmitter according to claim 1, wherein the mixer circuit frequency-converts the I-phase baseband signal based on the I-phase local signal and frequency-converts the Q-phase baseband signal based on the Q-phase local signal. Transmitter circuit.
前記ベースバンド信号処理回路のゲインと前記ミキサ回路のゲインとの和の目標値を表す目標信号を受ける入力端子を有し、
目標信号に基づいて、第1制御信号および第2制御信号を生成する、請求項1に記載の無線送信機の送信回路。 The control circuit includes:
An input terminal for receiving a target signal representing a target value of the sum of the gain of the baseband signal processing circuit and the gain of the mixer circuit;
The transmission circuit of the wireless transmitter according to claim 1, wherein the first control signal and the second control signal are generated based on the target signal.
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JP2016167731A (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 日本電気株式会社 | Communication control device, radio device, communication control device control method, and control program |
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