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JP4127689B2 - Wireless communication device - Google Patents

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JP4127689B2
JP4127689B2 JP2004275967A JP2004275967A JP4127689B2 JP 4127689 B2 JP4127689 B2 JP 4127689B2 JP 2004275967 A JP2004275967 A JP 2004275967A JP 2004275967 A JP2004275967 A JP 2004275967A JP 4127689 B2 JP4127689 B2 JP 4127689B2
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Description

本発明は、複数の送受信ユニットを有する無線通信装置に関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus having a plurality of transmission / reception units.

一般に、無線通信装置は送信ユニット及び受信ユニットが共に一系統である。一方、最近では伝送速度を上げたり、指向性を持たせたりするために、あるいは複数の通信方式に対応するために、特許文献1等に記載されているように複数の受信ユニットあるいは複数の送信ユニットを備えた無線通信装置の研究開発が進められている。受信ユニットの各々は、例えば低雑音増幅器、ダウンコンバータ、可変利得増幅器、直交復調器、ローパスフィルタ及びA/D変換器を有する。送信ユニットの各々は、例えばA/D変換器、ローパスフィルタ、直交変調器、可変利得増幅器、アップコンバータ及び電力増幅器を有する。
特開平11−103325号公報
In general, a wireless communication apparatus has a single transmission unit and reception unit. On the other hand, recently, in order to increase the transmission speed, to provide directivity, or to support a plurality of communication methods, a plurality of reception units or a plurality of transmissions are described as described in Patent Document 1 or the like. Research and development of wireless communication devices with units is underway. Each of the reception units includes, for example, a low noise amplifier, a down converter, a variable gain amplifier, a quadrature demodulator, a low pass filter, and an A / D converter. Each of the transmission units includes, for example, an A / D converter, a low-pass filter, a quadrature modulator, a variable gain amplifier, an up converter, and a power amplifier.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-103325

複数の受信ユニットあるいは複数の送信ユニット(以下、受信ユニット及び送信ユニットを総称して送受信ユニットという)を備えた無線通信装置の実装に際しては、個々の送受信ユニットが集積化されたICを必要数だけ基板上に実装するのが一般的であるが、コストが高くなるとともに実装面積が大きくなるという問題点がある。   When mounting a wireless communication apparatus including a plurality of receiving units or a plurality of transmitting units (hereinafter, the receiving unit and the transmitting unit are collectively referred to as a transmitting / receiving unit), the required number of ICs each including the transmitting / receiving units integrated are required. Generally, it is mounted on a substrate, but there is a problem in that the cost increases and the mounting area increases.

複数の送受信ユニットを一つの集積回路(IC)に集積化すれば、このような問題点は解消されるが、ICの電源回路である電源線やグランド線へのローカル信号成分(ローカル信号の基本波成分及び高調波成分)の漏洩、すなわちローカルリークが大きくなり、送受信ユニットの歪特性が劣化する。例えば、一つの送受信ユニットでのローカルリーク量を1とすると、N個の送受信ユニットを一つのICに集積した場合のローカルリーク量はNとなる。   Such a problem can be solved by integrating a plurality of transmission / reception units in one integrated circuit (IC), but local signal components (basic of local signals) to the power supply line and ground line which are power supply circuits of the IC Wave component and harmonic component), that is, local leak increases, and distortion characteristics of the transmission / reception unit deteriorate. For example, assuming that the local leak amount in one transmission / reception unit is 1, the local leak amount when N transmission / reception units are integrated in one IC is N.

ローカルリークは、電源線やグランド線の寄生インダクタ、ローカル信号を増幅するローカルバッファに含まれるトランジスタの製造ばらつき及び寄生キャパシタ等が原因で誘起される。すなわち、ローカルバッファによってローカル信号を増幅する際に、寄生インダクタにより電源線とグランド線にローカル信号の基本波成分の電流変化が生じ、基本波成分がリークとして誘起される。また、ローカルバッファである増幅器の非線形成分によりローカル信号の高調波成分の電流変化が生じ、高調波成分がリークとして誘起される。   Local leakage is induced due to parasitic inductors in power supply lines and ground lines, manufacturing variations of transistors included in local buffers that amplify local signals, parasitic capacitors, and the like. That is, when a local signal is amplified by the local buffer, a current change of the fundamental wave component of the local signal occurs in the power supply line and the ground line by the parasitic inductor, and the fundamental wave component is induced as a leak. In addition, a non-linear component of the amplifier serving as the local buffer causes a current change in the harmonic component of the local signal, and the harmonic component is induced as a leak.

本発明は、複数の送受信ユニットを有する無線通信装置において、電源線とグランド線へのローカルリークを低減することを目的とする。   An object of the present invention is to reduce local leakage to a power supply line and a ground line in a wireless communication apparatus having a plurality of transmission / reception units.

上記の課題を解決するため、本発明の第1の観点に係る無線通信装置は、電源線とグランド線へ漏洩するローカル信号成分がそれぞれ相殺されるように設定された固定の位相差を有する複数の個別ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、前記個別ローカル信号の各々と複数の入力信号の各々との乗算を行う複数の乗算器とを具備する。   In order to solve the above problems, a wireless communication device according to a first aspect of the present invention has a plurality of fixed phase differences set so that local signal components leaking to a power supply line and a ground line are canceled out, respectively. A local signal generator for generating individual local signals, and a plurality of multipliers for multiplying each of the individual local signals by a plurality of input signals.

第2の観点によると、電源線とグランド線へ漏洩するローカル信号成分がそれぞれ相殺されるように設定された固定の位相差を有する複数の個別ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、前記個別ローカル信号の各々と受信に関わる複数の入力信号の各々との乗算を行う少なくとも一つの乗算器をそれぞれ含む、一つの集積回路に集積化された複数の受信ユニットとを具備する無線通信装置を提供する。   According to a second aspect, a local signal generator that generates a plurality of individual local signals having a fixed phase difference set so that local signal components leaking to the power supply line and the ground line are canceled out, and Provided is a radio communication apparatus comprising a plurality of receiving units integrated in one integrated circuit, each including at least one multiplier for multiplying each of local signals and each of a plurality of input signals related to reception To do.

第3の観点によると、電源線とグランド線へ漏洩するローカル信号成分がそれぞれ相殺されるように設定された固定の位相差を有する複数の個別ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、前記個別ローカル信号の各々と送信に関わる複数の入力信号の各々との乗算を行う少なくとも一つの乗算器をそれぞれ含む、一つの集積回路に集積化された複数の送信ユニットとを具備する無線通信装置を提供する。   According to a third aspect, a local signal generator that generates a plurality of individual local signals having a fixed phase difference set so that local signal components leaking to the power supply line and the ground line are canceled out, and Provided is a wireless communication apparatus comprising a plurality of transmission units integrated in one integrated circuit, each including at least one multiplier for multiplying each of a local signal and each of a plurality of input signals related to transmission To do.

本発明の第4の観点によると、複数の個別ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、前記個別ローカル信号の各々と受信に関わる複数の入力信号の各々との乗算を行う少なくとも一つの乗算器をそれぞれ含む、一つの集積回路に集積化された複数の受信ユニットと、前記受信ユニットに個別に電源を供給する電源線とグランド線とを具備する無線通信装置を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, a local signal generator that generates a plurality of individual local signals and at least one multiplier that performs multiplication of each of the individual local signals and each of a plurality of input signals related to reception. And a plurality of receiving units integrated in one integrated circuit, and a power supply line and a ground line for individually supplying power to the receiving unit.

本発明の第5の観点によれば、複数の個別ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、前記個別ローカル信号の各々と送信に関わる複数の入力信号の各々との乗算を行う少なくとも一つの乗算器をそれぞれ含む、一つの集積回路に集積化された複数の送信ユニットと、前記送信ユニットに個別に電源を供給する電源線とグランド線とを具備する無線通信装置を提供する。   According to a fifth aspect of the present invention, at least one multiplication for multiplying a local signal generator for generating a plurality of individual local signals and each of the individual local signals and each of a plurality of input signals related to transmission. There is provided a wireless communication apparatus including a plurality of transmission units integrated in one integrated circuit, each including a transmitter, and a power line and a ground line for individually supplying power to the transmission unit.

本発明によると、複数の送受信ユニットを一つのICに集積化する場合でも、電源線とグランド線へのローカルリークを低減できる。これにより集積化が容易に可能となり、製造価格が低減するとともに、実装コストも低減する。   According to the present invention, even when a plurality of transmission / reception units are integrated in one IC, local leakage to the power supply line and the ground line can be reduced. As a result, integration can be easily performed, the manufacturing cost is reduced, and the mounting cost is also reduced.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1に示すローカル信号供給回路において、ローカル信号源11は発振器によって実現され、基準ローカル信号を発生する。基準ローカル信号は位相シフタ(固定移相器)12に入力され、複数の位相シフト量による位相シフトを受けることにより、固定の位相差Δθを有する複数(N)個の個別ローカル信号fLO 1〜fLO Nが生成される。個別ローカル信号fLO 1〜fLO Nは、それぞれ第1ローカルバッファ13−1〜13−N及び第2ローカルバッファ14−1〜14−Nにより増幅された後、N個の乗算器(ミキサ)15−1〜15−Nのローカル(LO)信号端子に供給される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the local signal supply circuit shown in FIG. 1, the local signal source 11 is realized by an oscillator and generates a reference local signal. The reference local signal is input to a phase shifter (fixed phase shifter) 12 and subjected to a phase shift by a plurality of phase shift amounts, whereby a plurality (N) individual local signals f LO 1 to f having a fixed phase difference Δθ. f LO N is generated. The individual local signals f LO 1 to f LO N are amplified by the first local buffers 13-1 to 13-N and the second local buffers 14-1 to 14-N, respectively, and then N multipliers (mixers). 15-1 to 15-N are supplied to local (LO) signal terminals.

乗算器15−1〜15−NはN個の受信ユニットまたは送信ユニットの要素であり、LO信号端子のほか高周波(RF)信号端子及び中間周波数(IF)信号端子を有する。N個の受信ユニットまたはN個の送信ユニットは、一つのICに集積化されている。   The multipliers 15-1 to 15-N are elements of N receiving units or transmitting units, and have a high frequency (RF) signal terminal and an intermediate frequency (IF) signal terminal in addition to the LO signal terminal. N receiving units or N transmitting units are integrated in one IC.

乗算器15−1〜15−Nが受信ユニットの要素としての周波数変換器である場合、例えばRF信号端子に周波数fRF 1〜fRF NのRF信号が入力される。乗算器15−1〜15−Nにおいては、周波数fRF 1〜fRF NのRF信号と周波数fLO 1〜fLO Nの個別ローカル信号が乗算されることによりダウンコンバートが行われ、周波数fIF 1〜fIF NのIF信号が生成される。 When the multipliers 15-1 to 15 -N are frequency converters as elements of the receiving unit, for example, RF signals having frequencies f RF 1 to f RF N are input to the RF signal terminals. In the multipliers 15-1 to 15 -N, down-conversion is performed by multiplying the RF signals of the frequencies f RF 1 to f RF N by the individual local signals of the frequencies f LO 1 to f LO N , and the frequency f IF signals of IF 1 to f IF N are generated.

乗算器15−1〜15−Nが送信ユニットの要素としての周波数変換器である場合、例えばIF信号端子に周波数fIF 1〜fIF NのIF信号が入力される。乗算器15−1〜15−Nにおいては、周波数fIF 1〜fIF NのIF信号と周波数fLO 1〜fLO Nの個別ローカル信号が乗算されることによってアップコンバートが行われ、周波数fRF 1〜fRF NのRF信号が生成される。 When the multipliers 15-1 to 15 -N are frequency converters as elements of the transmission unit, for example, IF signals with frequencies f IF 1 to f IF N are input to the IF signal terminals. Multipliers 15-1 to 15 -N perform up-conversion by multiplying the IF signals of frequencies f IF 1 to f IF N and the individual local signals of frequencies f LO 1 to f LO N to obtain the frequency f RF signals of RF 1 to f RF N are generated.

このように乗算器15−1〜15−Nは、受信ユニットの要素としては例えばダウンコンバータとして機能し、送信ユニットの要素としては例えばアップコンバータとして機能する。後述するように、乗算器15−1〜15−Nを直交復調器や直交変調器の要素として用いることも可能である。   Thus, the multipliers 15-1 to 15-N function as, for example, a down converter as an element of the reception unit, and function as, for example, an up converter as an element of the transmission unit. As will be described later, the multipliers 15-1 to 15-N can be used as elements of a quadrature demodulator or a quadrature modulator.

受信ユニットまたは送信ユニットに電源を供給する直流電源16からの出力は、IC上に設けられている電源供給パッド17を介して受信ユニットまたは送信ユニットに供給される。ここでは、第1ローカルバッファ13−1〜13−N、第2ローカルバッファ14−1〜14−N及び乗算器15−1〜15−Nへの電源供給経路のみ示している。電源供給経路内にある記号Lで示されるインダクタンスは、電源線やグランド線の寄生インダクタンスである。但し、図1ではグランド線の寄生インダクタについては省略している。   An output from the DC power supply 16 that supplies power to the reception unit or the transmission unit is supplied to the reception unit or the transmission unit via a power supply pad 17 provided on the IC. Here, only power supply paths to the first local buffers 13-1 to 13-N, the second local buffers 14-1 to 14-N, and the multipliers 15-1 to 15-N are shown. The inductance indicated by the symbol L in the power supply path is a parasitic inductance of the power supply line and the ground line. However, the parasitic inductor of the ground line is omitted in FIG.

第1ローカルバッファ13−1〜13−Nはローカル信号源11及び位相シフタ12の近傍に配置され、第2ローカルバッファ14−1〜14−Nは各系統の乗算器15−1〜15−Nの近傍に配置される。第1ローカルバッファ13−1〜13−Nと第2ローカルバッファ14−1〜14−Nの間隔は、一般に1mm以上ある。第1ローカルバッファ13−1〜13−N及び第2ローカルバッファ14−1〜14−Nは、単相増幅器または差動増幅器が用いられる。   The first local buffers 13-1 to 13-N are arranged in the vicinity of the local signal source 11 and the phase shifter 12, and the second local buffers 14-1 to 14-N are multipliers 15-1 to 15-N of each system. It is arranged in the vicinity of The distance between the first local buffers 13-1 to 13-N and the second local buffers 14-1 to 14-N is generally 1 mm or more. As the first local buffers 13-1 to 13-N and the second local buffers 14-1 to 14-N, single-phase amplifiers or differential amplifiers are used.

ここで、第1ローカルバッファ13−1〜13−N及び第2ローカルバッファ14−1〜14−Nが単相増幅器の場合、位相シフタ12は位相差Δθが360°/Nの個別ローカル信号、すなわち各々が360°×(i−1)/N(i=1,…,N)の位相を持つ個別ローカル信号を生成する。第1ローカルバッファ13−1〜13−N及び第2ローカルバッファ14−1〜14−Nが差動増幅器の場合は、位相シフタ12は位相差Δθが180°/Nの個別ローカル信号、すなわち各々が180°×(i−1)/N(i=1,…,N)の位相を持つ個別ローカル信号を生成する。   Here, when the first local buffers 13-1 to 13-N and the second local buffers 14-1 to 14-N are single-phase amplifiers, the phase shifter 12 has individual local signals having a phase difference Δθ of 360 ° / N, That is, individual local signals each having a phase of 360 ° × (i−1) / N (i = 1,..., N) are generated. When the first local buffers 13-1 to 13-N and the second local buffers 14-1 to 14-N are differential amplifiers, the phase shifter 12 has individual local signals with a phase difference Δθ of 180 ° / N, that is, Generates an individual local signal having a phase of 180 ° × (i−1) / N (i = 1,..., N).

位相シフタ12は、幾つかの移相器要素を組み合わせることで実現される。図2、図3及び図4には、位相シフタ12に用いる移相器要素の例を示す。入力信号VIN、出力信号をVOUTとし、抵抗の値をR、キャパシタの値をC、R=1/(ωLOC)としたとき、図2の回路は−45°移相器、図3の回路は45°移相器、そして図4の回路は0°移相器(単なる分配器と同じ)として働く。これら種々の移相器要素を適宜組合わせることによって、45°の倍数の位相差Δθを持つ移相シフタを実現できる。 The phase shifter 12 is realized by combining several phase shifter elements. 2, 3 and 4 show examples of phase shifter elements used for the phase shifter 12. When the input signal V IN , the output signal is V OUT , the resistance value is R, the capacitor value is C, and R = 1 / (ω LO C), the circuit in FIG. 2 is a −45 ° phase shifter, The circuit of 3 acts as a 45 ° phase shifter, and the circuit of FIG. 4 acts as a 0 ° phase shifter (same as a simple distributor). By appropriately combining these various phase shifter elements, a phase shifter having a phase difference Δθ that is a multiple of 45 ° can be realized.

ここで、ローカルバッファに単相増幅器を用いる場合は、N=2,4,8で適用でき、差動増幅器を用いる場合はN=2,4で適用可能である。また、図2、図3の移相器要素を構成する抵抗またはキャパシタの値を変えることにより任意の位相差を設定できるので、N=3などの位相差も実現できる。ただし、この場合は素子精度が45°移相器に比べ劣化するが、本実施形態における位相シフタ12への応用においては特に問題はない。   Here, when a single-phase amplifier is used as the local buffer, N = 2, 4, and 8 can be applied, and when a differential amplifier is used, N = 2 and 4 are applicable. Further, since an arbitrary phase difference can be set by changing the value of the resistor or capacitor constituting the phase shifter element of FIGS. 2 and 3, a phase difference such as N = 3 can also be realized. However, in this case, the element accuracy is deteriorated as compared with the 45 ° phase shifter, but there is no particular problem in application to the phase shifter 12 in the present embodiment.

図5には、位相シフタ12を用いずにローカル信号源から共通の第1ローカルバッファBUFRFC及び個別の第2ローカルバッファBUFRFC11〜BUFRFCN1を介して乗算器に共通のローカル信号fLORFを供給する様子を示す。図6には、ローカル信号源から共通の第1ローカルバッファBUFRFCと個別の第2ローカルバッファBUFRFC11〜BUFRFCN1及び90°移相器(π/2)を介して乗算器に共通のローカル信号fLORFを供給する様子を示す。これは後述するように、Lo信号が直交変復調器に入力される場合の構成を模擬したものである。図5、6に示すように、位相シフタ12がない場合、電源線やグランド線にfLORF、2fLORFが大きく漏洩する。これは、特にローカルバッファが単相の場合に顕著であるが、差動の場合も同様である。以下これについて説明する。 In FIG. 5, the common local signal f LORF is supplied to the multipliers from the local signal source via the common first local buffer BURFFC and the individual second local buffers BURFFC 11 to BURFFC N1 without using the phase shifter 12. Show the state. FIG. 6 shows a local signal f common to the multipliers from the local signal source through the common first local buffer BURFFC, individual second local buffers BURFFC 11 to BURFFC N1, and a 90 ° phase shifter (π / 2). Shows how LORF is supplied. As will be described later, this simulates the configuration in the case where the Lo signal is input to the quadrature modulator / demodulator. As shown in FIGS. 5 and 6, when the phase shifter 12 is not provided, f LORF and 2f LORF are largely leaked to the power supply line and the ground line. This is particularly noticeable when the local buffer is a single phase, but the same is true for the differential buffer. This will be described below.

ローカルバッファに単相増幅器(Single-end amplifier)を用いる場合、電源線やグランド線に誘起されるローカル信号成分は、基本波成分及び高調波成分共に非常に大きい。これは単相増幅器が増幅した信号を電流に変え、その電流が電源線やグランド線の寄生素子に流れるためである。これに対して、図7に示すようにローカルバッファに差動対トランジスタQ1,Q2と負荷抵抗R1,R2及び電流源トランジスタQ3による差動増幅器を用いると、電源線やグランド線に誘起されるローカル信号の基本波成分や高調波成分は低減される。差動増幅器は常に一定電流が流れており、信号が入力された状態でも電源線やグランド線には一定電流が流れるので、電源線やグランド線に寄生インダクタがあっても電圧が誘起されないためである。   When a single-end amplifier is used for the local buffer, the local signal component induced in the power supply line and the ground line is very large for both the fundamental wave component and the harmonic component. This is because the signal amplified by the single-phase amplifier is converted into a current, and the current flows through the parasitic elements of the power supply line and the ground line. On the other hand, as shown in FIG. 7, if a differential amplifier using differential pair transistors Q1 and Q2, load resistors R1 and R2 and current source transistor Q3 is used as a local buffer, local buffers induced on a power supply line or a ground line are used. The fundamental wave component and harmonic component of the signal are reduced. This is because a constant current always flows through the differential amplifier, and even when a signal is input, a constant current flows through the power supply line and ground line, so no voltage is induced even if there is a parasitic inductor in the power supply line or ground line. is there.

しかしながら、差動増幅器の動作、製造ばらつきによる電圧オフセット(Vofs)及び電流源トランジスタQ3のコレクタに寄生するキャパシタC1の影響により、ローカル信号の基本波成分(fLO成分)及び高調波成分(図7では2倍調波2fLOの成分)が電源線に流れる。差動対トランジスタQ1,Q2の共通エミッタ端子の電位は、Q1,Q2のベース端子の電位のうち高い方の電位に追従するので、共通エミッタ端子にはベース端子に入力された信号の2fLO成分が発生し、これが電源線に伝達される。 However, the fundamental component (f LO component) and the harmonic component (figure of the local signal) are affected by the operation of the differential amplifier, the voltage offset (V ofs ) due to manufacturing variations, and the influence of the capacitor C1 parasitic on the collector of the current source transistor Q3. 7, the second harmonic 2f LO component) flows to the power supply line. Since the potential of the common emitter terminal of the differential pair transistors Q1 and Q2 follows the higher one of the potentials of the base terminals of Q1 and Q2, the 2f LO component of the signal input to the base terminal is applied to the common emitter terminal. Is generated and transmitted to the power line.

次に、図8を用いてローカルリークについて説明する。図8では、トランジスタの製造ばらつきにより生じる差動対トランジスタQ1,Q2の間の電圧オフセット(Vofs)を考慮している。この場合、トランジスタQ1,Q2の共通エミッタ端子には、オフセットにより2fLO成分のみならずfLO成分が発生する。これはオフセットにより差動回路の対称性が崩れるためである。 Next, the local leak will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the voltage offset (V ofs ) between the differential pair transistors Q1 and Q2 due to transistor manufacturing variations is considered. In this case, not only the 2f LO component but also the f LO component is generated at the common emitter terminal of the transistors Q1 and Q2 due to the offset. This is because the symmetry of the differential circuit is lost due to the offset.

このように電源線やグランド線に寄生するインダクタ、トランジスタの製造ばらつき、及びトランジスタの寄生キャパシタにより、少なくとも電源線へのローカルリークが発生する。複数の送受信ユニットを一つのICに集積化すると、電源線やグランド線へのローカルリークが大きくなり、送受信ユニットの歪特性が劣化する。   As described above, at least local leakage to the power supply line is caused by the inductor parasitic on the power supply line and the ground line, the manufacturing variation of the transistor, and the parasitic capacitor of the transistor. When a plurality of transmission / reception units are integrated in one IC, local leakage to the power supply line and the ground line increases, and the distortion characteristics of the transmission / reception units deteriorate.

本発明の一実施形態によると、ローカル信号源11が発生する基準ローカル信号から位相シフタ12により固定の位相差Δθを有する個別ローカル信号fLO 1〜fLO Nを生成し、これらを第1ローカルバッファ13−1〜13−N及び第2ローカルバッファ14−1〜14−Nを介して乗算器15−1〜15−NのLO信号端子に供給することによって、このような問題点が解消される。以下、この理由について説明する。 According to an embodiment of the present invention, the individual local signals f LO 1 to f LO N having a fixed phase difference Δθ are generated from the reference local signal generated by the local signal source 11 by the phase shifter 12, and these are generated as the first local signals. By supplying the signals to the LO signal terminals of the multipliers 15-1 to 15-N via the buffers 13-1 to 13-N and the second local buffers 14-1 to 14-N, such a problem is solved. The Hereinafter, this reason will be described.

図9には、ローカルバッファに単相増幅器を用いた場合のfLO成分及び2fLO成分の位相関係を示す。なお、位相の基準は番号1の位相としている。乗算器の数(個別ローカル信号の数)NがN=2の場合、2個の個別ローカル信号のfLO成分は互い逆相であるため、電源線やグランド線に漏洩する成分は打ち消し合って大幅に小さくなる。一方、2個の個別ローカル信号の2fLO成分は同相になり、打ち消されることはないので、位相シフタ12がない場合と同じになる。N=3及びN=4の場合は、3個及び4個の個別ローカル信号のfLO成分及び2fLO成分は共に打ち消し合う関係にあるので、電源線やグランド線に漏洩する成分はいずれも大幅に減少する。 FIG. 9 shows the phase relationship between the f LO component and the 2f LO component when a single-phase amplifier is used for the local buffer. The phase reference is the phase number 1. When the number of multipliers (number of individual local signals) N is N = 2, the f LO components of the two individual local signals are out of phase with each other, so components leaking to the power supply line and ground line cancel each other. Significantly smaller. On the other hand, since the 2f LO components of the two individual local signals are in phase and are not canceled out, this is the same as the case without the phase shifter 12. In the case of N = 3 and N = 4, the f LO component and 2f LO component of the 3 and 4 individual local signals cancel each other, so that any component that leaks to the power supply line or the ground line is large. To decrease.

このようにローカルバッファに単相増幅器を用いた場合は、N個の個別ローカル信号の位相差Δθを360°/N、言い替えれば各々の個別ローカル信号の位相を360°×(i−1)/N(i=1,…,N)と設定することにより、電源線やグランド線へのローカルリーク、すなわちローカル周波数成分及びその高調波成分の漏洩を効果的に減少することができる。   Thus, when a single-phase amplifier is used for the local buffer, the phase difference Δθ of N individual local signals is 360 ° / N, in other words, the phase of each individual local signal is 360 ° × (i−1) / By setting N (i = 1,..., N), it is possible to effectively reduce local leakage to the power supply line and ground line, that is, leakage of local frequency components and harmonic components thereof.

図10には、ローカルバッファに差動増幅器を用いた場合のfLO成分及び2fLO成分の位相関係について示す。差動増幅器の場合、ペアとなる信号(差動信号対)は互いに逆相になっているので、差動信号の2つの信号を区別するために+,−を用いている。すなわち、1+,1−はi=1の差動信号対、2+,2−はi=2の差動信号対、3+,3−はi=3の差動信号対、4+,4−はi=4の差動信号対によるローカル漏洩を表す。但し、i=1,…,Nである。 FIG. 10 shows the phase relationship between the f LO component and the 2f LO component when a differential amplifier is used for the local buffer. In the case of the differential amplifier, the paired signals (differential signal pair) are out of phase with each other, so + and − are used to distinguish the two differential signals. That is, 1+, 1- is a differential signal pair with i = 1, 2+, 2- is a differential signal pair with i = 2, 3+, 3- is a differential signal pair with i = 3, 4+, 4- is i. = 4 represents local leakage due to differential signal pairs. However, i = 1,..., N.

ローカルバッファが単相増幅器の場合、個別ローカル信号の位相差を360°/Nとしたのに対して、ローカルバッファが差動増幅器の場合は、個別ローカル信号の位相差を180°/N、すなわち各々の個別ローカル信号の位相を180°×(i−1)/N(i=1,…,N)とすればよい。位相の基準は、番号1+の位相としている。図10から分かるように、N=2,N=3及びN=4のいずれの場合においても、電源線やグランド線に漏洩するfLO成分及び2fLO成分は共に打ち消し合う関係にあるので、いずれも大幅に減少する。すなわち、ローカルバッファが差動増幅器においても、そのばらつきによるローカル漏洩を考慮すると位相シフタ12を具備することにより、ローカル漏洩は減少する。 When the local buffer is a single phase amplifier, the phase difference of the individual local signal is 360 ° / N, whereas when the local buffer is a differential amplifier, the phase difference of the individual local signal is 180 ° / N, that is, The phase of each individual local signal may be 180 ° × (i−1) / N (i = 1,..., N). The phase reference is the phase number 1+. As can be seen from FIG. 10, in both cases of N = 2, N = 3, and N = 4, the f LO component and the 2f LO component leaking to the power supply line and the ground line are in a mutually canceling relationship. Is also significantly reduced. In other words, even if the local buffer is a differential amplifier, the local leakage is reduced by providing the phase shifter 12 in consideration of the local leakage due to the variation.

次に、ローカルバッファが差動増幅器であって、位相シフタ12を用いた場合(図1)と用いない場合(図5)について電源線やグランド線に漏洩するfLO成分及び2fLO成分のローカルリーク量を比較する。図11は、N=2の場合のローカルリーク量の比較を示す。比較の仮定として、図8で説明したように差動回路の対称性のずれによりトランジスタQ1,Q2の共通エミッタ端子に発生するfLO成分が電源線やグランド線に漏洩するとし、そのリーク量は2つの個別ローカル信号で同一とした。 The local buffer is a differential amplifier, in the case of using the phase shifter 12 when not used (Fig. 1) and local f LO component and 2f LO components leaking to the power supply line and a ground line for (FIG. 5) Compare leaks. FIG. 11 shows a comparison of local leak amounts when N = 2. As a comparison assumption, as described with reference to FIG. 8, it is assumed that the f LO component generated at the common emitter terminal of the transistors Q1 and Q2 leaks to the power supply line and the ground line due to the difference in symmetry of the differential circuit. Two individual local signals are identical.

位相シフタ12がない場合、N=2の例ではfLO成分は差動信号1+,1−対と差動信号対2+,2−に含まれるので、リーク量は一つの差動信号対により生じるリーク量の2倍となる。すなわち、例えば差動信号対1+,1−によって生じるリーク量をΔ1とすると、fLO成分のリーク量は2×Δ1となる。2fLO成分については、1+,1−,2+,2−の各々によりそれぞれ生じるリークが同相で加算される。これらのリーク量を全て同じと仮定し、例えば1+によるリーク量をL(1+)と置くと、2fLO成分のリーク量は4×L(1+)となる。 In the case where the phase shifter 12 is not provided, the f LO component is included in the differential signal 1+, 1-pair and the differential signal pair 2+, 2- in the example of N = 2, so that the leak amount is generated by one differential signal pair. This is twice the amount of leakage. That is, for example, if the leak amount generated by the differential signal pair 1+, 1− is Δ1, the leak amount of the f LO component is 2 × Δ1. For the 2f LO component, leaks generated by 1+, 1-, 2+, 2- are respectively added in phase. Assuming that these leak amounts are all the same, for example, if the leak amount due to 1+ is L (1+), the leak amount of the 2f LO component is 4 × L (1+).

一方、位相シフタ12がある場合、Δθ=180°/Nより差動信号対1+,1−と差動信号対2+,2−は互いに90°の位相差を持つので、例えば一つの差動信号対1+,1−によって生じるリーク量をΔ1とすると、fLO成分のリーク量は90°の位相差を有する二つのΔ1の合成となるから、21/2×Δ1となる。2fLO成分については、差動信号対1+,1−の2fLO成分と差動信号対2+,2−の2fLO成分は互いに逆相になって打ち消し合うので、リーク量は位相シフタ12がない場合の4×L(1+)に比べ大幅に減少する。 On the other hand, when the phase shifter 12 is provided, the differential signal pair 1+, 1- and the differential signal pair 2+, 2- have a phase difference of 90 ° from Δθ = 180 ° / N. When the leak amount generated by the pair 1+, 1− is Δ1, the leak amount of the f LO component is a combination of two Δ1 having a phase difference of 90 °, and is 2 1/2 × Δ1. 2f The LO component, 1 + differential signal pair, 2 + 1- 2f LO component and the differential signal pair, since 2f LO component of 2- cancel each other become opposite phase, the leakage amount is no phase shifter 12 Compared to 4 × L (1+) in the case, it is greatly reduced.

以上はN=2かつローカルバッファが差動増幅器の場合であるが、位相シフタ12を用いることにより、N=3以上の場合及びローカルバッファに単相増幅器を用いた場合にも同様の原理でローカルリークを減少することができる。   The above is the case where N = 2 and the local buffer is a differential amplifier. However, by using the phase shifter 12, the same principle is applied to the case where N = 3 or more and when a single-phase amplifier is used for the local buffer. Leakage can be reduced.

また、以上の説明では電源線やグランド線へのfLO成分及び2fLO成分のローカルリークをできるだけ小さくするために、個別ローカル信号の位相差Δθを360°/Nとするか(ローカルバッファが単相増幅器の場合)、あるいは180°/Nとする(ローカルバッファが差動増幅器の場合)としたが、必ずしもこのように位相差Δθを厳密に設定する必要はない。 In the above description, in order to minimize the local leakage of the f LO component and the 2f LO component to the power supply line and the ground line, the phase difference Δθ of the individual local signal is set to 360 ° / N (the local buffer is simply used). In the case of a phase amplifier) or 180 ° / N (when the local buffer is a differential amplifier), the phase difference Δθ does not necessarily have to be set strictly.

すなわち、個別ローカル信号の位相を異ならせるだけで、同一位相の場合に比べ電源線やグランド線へ漏洩するfLO成分及び2fLO成分は小さくなることは明らかである。何故ならば、個別ローカル信号のfLO成分及び2fLO成分の位相が同一のとき、最もローカルリークが大きくなるためである。従って、個別ローカル信号に任意の位相差を与えるだけでも、fLO成分及び2fLO成分のローカルリークを低減することができる。 That is, only varying the phase of the individual local signal, f LO component and 2f LO component leaks to the power supply line and the ground line than in the case of the same phase be less is clear. This is because the local leak becomes the largest when the f LO component and the 2f LO component of the individual local signal have the same phase. Therefore, the local leak of the f LO component and the 2f LO component can be reduced only by giving an arbitrary phase difference to the individual local signal.

次に、上述したローカル信号供給回路を実際に無線通信装置の受信システムや送信システムに適用する場合の具体例について説明する。
図12には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の受信システムの具体例を示す。複数(N)の受信ユニットRX1〜RXNは単一のICに実装されている。一方、受信ユニットRX1〜RXNの外にRF用ローカル信号源11A、IF用ローカル信号源11B、RF用位相シフタ12A、IF用位相シフタ12B、RF用第1ローカルバッファ13A及びIF用第1ローカルバッファ13Bが設けられている。
Next, a specific example in which the above-described local signal supply circuit is actually applied to a reception system or a transmission system of a wireless communication device will be described.
FIG. 12 shows a specific example of a reception system for a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. The plurality (N) of receiving units RX 1 to RX N are mounted on a single IC. On the other hand, in addition to the receiving units RX 1 to RX N , the RF local signal source 11A, the IF local signal source 11B, the RF phase shifter 12A, the IF phase shifter 12B, the RF first local buffer 13A, and the IF first A local buffer 13B is provided.

RF用ローカル信号源11Aから出力される周波数fLORFのRF用基準ローカル信号は、RF用位相シフタ12Aによって位相差ΔθRFのN個のRF用個別ローカル信号とされた後、RF用第1ローカルバッファ13Aを介して受信ユニットRX1〜RXNに分配される。 The RF reference local signal of frequency f LORF output from the RF local signal source 11A is made into N individual local signals for RF with a phase difference Δθ RF by the RF phase shifter 12A, and then the first local RF signal. The signals are distributed to the receiving units RX 1 to RX N via the buffer 13A.

同様に、IF用ローカル信号源11Bから出力される周波数fLOIFのIF用基準ローカル信号は、IF用位相シフタ12B位相差ΔθIFのN個のIF用個別ローカル信号とされた後、IF用第1ローカルバッファ13Bを介して受信ユニットRX1〜RXNに分配される。 Similarly, the IF reference local signal having the frequency f LOIF output from the IF local signal source 11B is converted into N IF individual local signals having the IF phase shifter 12B phase difference Δθ IF and then the IF reference local signal. 1 is distributed to the receiving units RX 1 to RX N via the local buffer 13B.

アンテナ21−1〜21−Nからは周波数fRF 1〜fRF Nの受信RF信号が出力され、受信ユニットRX1〜RXNに入力される。図12では一つの受信ユニットRX1のみ詳細に示しているが、他の受信ユニットも同様である。 Received RF signals of frequencies f RF 1 to f RF N are output from the antennas 21-1 to 21 -N and input to the receiving units RX 1 to RX N. In FIG. 12, only one receiving unit RX 1 is shown in detail, but the same applies to the other receiving units.

受信ユニットRX1において、入力される受信RF信号は低雑音増幅器(LNA)により増幅された後、乗算器よりなるアップコンバータ15Aに入力される。ダウンコンバータ15Aは、RF用ローカル信号源11AからRF用位相シフタ12A及びRF用ローカルバッファ13Aを介して受信ユニットに分配されるRF用個別ローカル信号が受信ユニットの内部のRF用第2ローカルバッファ14Aを介して入力されることによって、入力される受信RF信号をダウンコンバートして周波数fIF 1のIF信号に変換する。 In the reception unit RX 1 , the input received RF signal is amplified by a low noise amplifier (LNA) and then input to an up-converter 15 A composed of a multiplier. The down-converter 15A is configured such that the RF individual local signal distributed to the receiving unit from the RF local signal source 11A via the RF phase shifter 12A and the RF local buffer 13A is an RF second local buffer 14A inside the receiving unit. , The received reception RF signal is down-converted and converted to an IF signal of frequency f IF 1 .

ダウンコンバータ15Aから出力されるIF信号は、バンドパスフィルタ(BPF)により不要成分が除去され、さらに可変利得増幅器(VGA)により増幅された後、直交復調器18を構成する二つの乗算器15B及び15Cに入力される。IF用ローカル信号源11BからIF用位相シフタ12B及びIF用ローカルバッファ13Bを介して受信ユニットに分配されるIF用個別ローカル信号は、受信ユニットの内部のIF用第2ローカルバッファ14Bを介して取り込まれ、90°移相器(π/2)を介して互いに直交する二つのローカル信号が乗算器15B及び15Cに入力される。   The IF signal output from the down converter 15A is freed from unnecessary components by a band pass filter (BPF) and further amplified by a variable gain amplifier (VGA). Then, two multipliers 15B constituting the quadrature demodulator 18 and It is input to 15C. The IF individual local signal distributed to the receiving unit from the IF local signal source 11B via the IF phase shifter 12B and the IF local buffer 13B is taken in via the IF second local buffer 14B inside the receiving unit. Then, two local signals orthogonal to each other are input to the multipliers 15B and 15C via the 90 ° phase shifter (π / 2).

直交復調器18により復調された信号は、ローパスフィルタ(LPF)により不要成分が除去された後、A/D変換器によりディジタル信号に変換されることによりディジタルの直交ベースバンド信号ICH 1及びQCH 1とされ、さらに図示しないベースバンド処理部に入力されることにより、送信データが再生される。他の受信ユニット12−2,…12−Nにおいても同様の処理が行われ、ディジタルの直交ベースバンド信号が生成される。 The signal demodulated by the quadrature demodulator 18 is subjected to removal of unnecessary components by a low-pass filter (LPF) and then converted to a digital signal by an A / D converter, whereby digital quadrature baseband signals I CH 1 and Q The transmission data is reproduced by being set to CH 1 and further input to a baseband processing unit (not shown). The same processing is performed in the other receiving units 12-2,... 12-N, and a digital quadrature baseband signal is generated.

ここで、RF用個別ローカル信号の位相差ΔθRF及びIF用個別ローカル信号の位相差ΔθIFは前述と同様、ローカルバッファ13A,13B及び14A,14Bが単相増幅器の場合は360°/Nに設定され、ローカルバッファ13A,13B及び14A,14Bが差動増幅器の場合は180°/Nに設定される。これによって、ローカル信号成分(基本波成分及び高調波成分)の電源線やグランド線への漏洩を抑えることができる。 Here, the phase difference Δθ IF between the RF individual local signals and the phase difference Δθ IF between the RF individual local signals are equal to 360 ° / N when the local buffers 13A, 13B and 14A, 14B are single-phase amplifiers, as described above. When the local buffers 13A, 13B and 14A, 14B are differential amplifiers, the angle is set to 180 ° / N. As a result, it is possible to suppress leakage of local signal components (fundamental wave components and harmonic components) to the power supply line and the ground line.

図13には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の受信システムの他の具体例を示す。この例では、IF部にアダプティブアレイ技術を用いている。IF部は周波数fIF 1〜fIF NのIF信号を乗算器15Bにより周波数fIF2 1〜fIF2 Nの第2IF信号にダウンコンバートした後、fIF2 1〜fIF2 Nの第2IF信号を加算して単一の第2IF信号fIF2として取り出すことにより、受信に指向性を持たせることができる。 FIG. 13 shows another specific example of a receiving system for a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. In this example, an adaptive array technology is used for the IF section. The IF unit down-converts the IF signal of the frequency f IF 1 to f IF N to the second IF signal of the frequency f IF2 1 to f IF2 N by the multiplier 15B, and then adds the second IF signal of f IF2 1 to f IF2 N Then, by extracting as a single second IF signal f IF2 , it is possible to give directivity to reception.

このようなアダプティブアレイ技術では、IF部に供給するような比較的周波数の低いローカル信号の位相を制御することにより指向性を調整する。そこで、図13の具体例ではIF用ローカル信号源11Bから出力されるIF用基準ローカル信号を位相シフトしてIF用個別ローカル信号を生成する位相シフタ12Bに、移相量が可変の可変位相シフタを用いている。従って、IF用個別ローカル信号の位相差も可変となる。位相シフタ12Bから出力されるIF用個別ローカル信号は、ローカルバッファ13B及び14Bを介してダウンコンバータ15Dに供給される。   In such an adaptive array technology, the directivity is adjusted by controlling the phase of a local signal having a relatively low frequency that is supplied to the IF section. Therefore, in the specific example of FIG. 13, the phase shifter 12B that generates the IF individual local signal by phase-shifting the IF reference local signal output from the IF local signal source 11B is a variable phase shifter with a variable phase shift amount. Is used. Therefore, the phase difference of the IF individual local signal is also variable. The IF individual local signal output from the phase shifter 12B is supplied to the down converter 15D via the local buffers 13B and 14B.

一方、RF用個別ローカル信号は位相シフタ12Aに移相量が固定の位相シフタを用いることにより、図12の具体例と同様に位相差ΔθRFをローカルバッファ13A及び14Aが単相増幅器の場合は360°/Nに設定し、ローカルバッファ13A及び14Aが差動増幅器の場合は180°/Nに設定する。ローカル信号成分の電源線やグランド線への漏洩は周波数が高いほど大きくなるので、このようにRF用ローカル信号についてのみ固定の位相差ΔθRFを持たせることにより、漏洩を小さくすることができ、集積化に有利となる。 On the other hand, the RF individual local signal uses a phase shifter with a fixed amount of phase shift in the phase shifter 12A, so that the phase difference Δθ RF can be obtained as in the specific example of FIG. 12 when the local buffers 13A and 14A are single-phase amplifiers. 360 ° / N, and 180 ° / N when the local buffers 13A and 14A are differential amplifiers. Since the leakage of the local signal component to the power supply line and the ground line increases as the frequency increases, the leakage can be reduced by providing a fixed phase difference Δθ RF only for the RF local signal in this way, This is advantageous for integration.

図14には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の送信システムの具体例を示す。複数(N)の送信ユニットTX1〜TXNは単一のICに実装されている。一方、送信ユニットTX1〜TXNの外にRF用ローカル信号源11A、IF用ローカル信号源11B、RF用位相シフタ12A、IF用位相シフタ12B、RF用第1ローカルバッファ13A及びIF用第1ローカルバッファ13Bが設けられている。 FIG. 14 shows a specific example of a transmission system for a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. A plurality (N) of transmission units TX 1 to TX N are mounted on a single IC. On the other hand, in addition to the transmission units TX 1 to TX N , the RF local signal source 11A, IF local signal source 11B, RF phase shifter 12A, IF phase shifter 12B, RF first local buffer 13A, and IF first A local buffer 13B is provided.

RF用ローカル信号源11Aから出力される周波数fLORFのRF用基準ローカル信号は、RF用位相シフタ12Aによって位相差ΔθRFのN個のRF用個別ローカル信号とされた後、RF用第1ローカルバッファ13Aを介して送信ユニットTX1〜TXNに分配される。 The RF reference local signal of frequency f LORF output from the RF local signal source 11A is made into N individual local signals for RF with a phase difference Δθ RF by the RF phase shifter 12A, and then the first local RF signal. The signals are distributed to the transmission units TX 1 to TX N via the buffer 13A.

同様に、IF用ローカル信号源11Bから出力される周波数fLOIFのIF用基準ローカル信号は、IF用位相シフタ12Bによって位相差ΔθIFのN個のIF用個別ローカル信号とされた後、IF用第1ローカルバッファ13Bを介して送信ユニットTX1〜RTXNに分配される。 Similarly, the IF reference local signal having the frequency f LOIF output from the IF local signal source 11B is converted into N individual local signals for IF having a phase difference Δθ IF by the IF phase shifter 12B, and then the IF reference local signal. The signals are distributed to the transmission units TX 1 to RTX N via the first local buffer 13B.

送信ユニットTX1〜RTXNには、送信データから図示しないベースバンド処理部により生成されるディジタルの直交ベースバンド信号ICH i及びQCH i(i=1,…,N)が入力される。図14では送信ユニットTX1のみ詳細に示しているが、他の送信ユニットも同様である。 Digital orthogonal baseband signals I CH i and Q CH i (i = 1,..., N) generated from transmission data by a baseband processing unit (not shown) are input to the transmission units TX 1 to RTX N. FIG. 14 shows only the transmission unit TX 1 in detail, but the same applies to the other transmission units.

送信ユニットTX1において、入力される直交ベースバンド信号ICH 1及びQCH 1はD/A変換器によりアナログ信号に変換された後、不要成分を除去するためのローパスフィルタ(LPF)を介して、直交変調器19を構成する二つの乗算器15E及び15Fにそれぞれ入力される。IF用ローカル信号源11BからIF用位相シフタ12B及びIF用ローカルバッファ13Bを介して送信ユニットに分配されるIF用個別ローカル信号は、受信ユニットの内部のIF用第2ローカルバッファ14Bを介して取り込まれ、90°移相器(π/2)を介して互いに直交する二つのローカル信号が乗算器15E及び15Fに入力される。 In the transmission unit TX1, the input orthogonal baseband signals I CH 1 and Q CH 1 are converted into analog signals by a D / A converter, and then passed through a low-pass filter (LPF) for removing unnecessary components, The signals are input to two multipliers 15E and 15F constituting the quadrature modulator 19, respectively. The IF individual local signal distributed to the transmission unit from the IF local signal source 11B via the IF phase shifter 12B and the IF local buffer 13B is taken in via the IF second local buffer 14B inside the reception unit. Then, two local signals orthogonal to each other are input to the multipliers 15E and 15F via the 90 ° phase shifter (π / 2).

直交変調器19からは乗算器15E及び15Fの出力を合成したIF信号が出力され、可変利得増幅器(VGA)及びバンドパスフィルタ(BPF)を介して乗算器よりなるアップコンバータ15Cに入力される。アップコンバータ15Cは、RF用ローカル信号源11AからRF用位相シフタ12A及びRF用ローカルバッファ13Aを介して送信ユニットに分配されるRF用個別ローカル信号が送信ユニットの内部のRF用第2ローカルバッファ14Aを介して入力されることによって、入力されるIF信号をアップコンバートして周波数fIF 1のRF信号に変換する。RF信号は電力増幅器(PA)により増幅された後アンテナ22−1に供給され、送信が行われる。他の送信ユニットTX2,…,TXNにおいても同様の処理が行われ、アンテナ22−2,…,22−Nによって送信が行われる。 An IF signal obtained by synthesizing the outputs of the multipliers 15E and 15F is output from the quadrature modulator 19, and is input to an upconverter 15C including a multiplier via a variable gain amplifier (VGA) and a bandpass filter (BPF). The up-converter 15C is configured such that the RF individual local signal distributed to the transmission unit from the RF local signal source 11A via the RF phase shifter 12A and the RF local buffer 13A is an RF second local buffer 14A inside the transmission unit. The input IF signal is up-converted and converted into an RF signal having a frequency f IF 1 . The RF signal is amplified by a power amplifier (PA) and then supplied to the antenna 22-1 for transmission. Similar processing is performed in the other transmission units TX2,..., TXN, and transmission is performed by the antennas 22-2,.

次に、図15を用いて本発明のさらに別の実施形態を説明する。
図15において、ローカル信号源11から出力されるローカル信号はN分岐され、第1ローカルバッファ13−1〜13−N及び第2ローカルバッファ14−1〜14−Nにより増幅された後、N個の乗算器15−1〜15−Nのローカル(LO)信号端子にそれぞれ供給される。
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 15, the local signal output from the local signal source 11 is divided into N branches, amplified by the first local buffers 13-1 to 13-N and the second local buffers 14-1 to 14-N, and then N signals. Are respectively supplied to local (LO) signal terminals of the multipliers 15-1 to 15-N.

乗算器15−1〜15−Nは、N個の受信ユニットまたは送信ユニットの要素であり、LO信号端子のほか高周波(RF)信号端子及び中間周波(IF)信号端子を有する。N個の受信ユニットまたはN個の送信ユニットは、一つのICに集積化されている。   The multipliers 15-1 to 15-N are elements of N receiving units or transmitting units, and have a high frequency (RF) signal terminal and an intermediate frequency (IF) signal terminal in addition to the LO signal terminal. N receiving units or N transmitting units are integrated in one IC.

乗算器15−1〜15−Nが受信ユニットの要素としての周波数変換器である場合、例えばRF信号端子に周波数fRF 1〜fRF NのRF信号が入力される。乗算器15−1〜15−Nにおいては、周波数fRF 1〜fRF NのRF信号と周波数fLO 1〜fLO NのLO信号が乗算されることによりダウンコンバートが行われ、周波数fIF 1〜fIF NのIF信号が生成される。 When the multipliers 15-1 to 15 -N are frequency converters as elements of the receiving unit, for example, RF signals having frequencies f RF 1 to f RF N are input to the RF signal terminals. In the multipliers 15-1 to 15 -N, down-conversion is performed by multiplying the RF signals of the frequencies f RF 1 to f RF N and the LO signals of the frequencies f LO 1 to f LO N , and the frequency f IF IF signals of 1 to f IF N are generated.

乗算器15−1〜15−Nが送信ユニットの要素としての周波数変換器である場合、例えばIF信号端子に周波数fIF 1〜fIF NのIF信号が入力される。乗算器15−1〜15−Nにおいては、周波数fIF 1〜fIF NのIF信号と周波数fLO 1〜fLO NのLO信号が乗算されることによってアップコンバートが行われ、周波数fRF 1〜fRF NのRF信号が生成される。 When the multipliers 15-1 to 15 -N are frequency converters as elements of the transmission unit, for example, IF signals with frequencies f IF 1 to f IF N are input to the IF signal terminals. In the multipliers 15-1 to 15 -N, up-conversion is performed by multiplying the IF signals of the frequencies f IF 1 to f IF N and the LO signals of the frequencies f LO 1 to f LO N , and the frequency f RF RF signal 1 ~f RF N is generated.

すなわち、乗算器15−1〜15−Nは受信ユニットの要素としては例えばダウンコンバータとして機能し、送信ユニットの要素としては例えばアップコンバータとして機能する。なお、前述したように乗算器15−1〜15−Nを直交復調器や直交変調器の要素として用いることも可能である。   That is, the multipliers 15-1 to 15-N function as, for example, a down converter as an element of the reception unit, and function as, for example, an up converter as an element of the transmission unit. As described above, the multipliers 15-1 to 15-N can be used as elements of a quadrature demodulator or a quadrature modulator.

図15の例では、N個の受信ユニットまたはN個の送信ユニットに対して、電源回路が独立に設けられている。すなわち、直流電源16−1〜16−Nからの出力は、IC上に設けられている電源供給パッド17−1〜17−Nをそれぞれ介してN個の受信ユニットまたはN個の送信ユニットにそれぞれ供給される。ここでは、第1ローカルバッファ13−1〜13−N、第2ローカルバッファ14−1〜14−N及び乗算器15−1〜15−Nへの電源供給経路のみ示している。電源供給経路内にある記号Lで示されるインダクタンスは、電源線やグランド線の寄生インダクタンスである。但し、図15ではグランド線の寄生インダクタについては省略している。   In the example of FIG. 15, a power supply circuit is provided independently for N receiving units or N transmitting units. That is, the outputs from the DC power supplies 16-1 to 16-N are respectively sent to N reception units or N transmission units via power supply pads 17-1 to 17-N provided on the IC. Supplied. Here, only power supply paths to the first local buffers 13-1 to 13-N, the second local buffers 14-1 to 14-N, and the multipliers 15-1 to 15-N are shown. The inductance indicated by the symbol L in the power supply path is a parasitic inductance of the power supply line and the ground line. However, in FIG. 15, the parasitic inductor of the ground line is omitted.

このように本実施形態では、複数の送信ユニット毎または複数の受信ユニット毎に個別に電源回路(電源線及びグランド線)を設け、IC内では電源の共有がないようにする。従って、各々の送信ユニットまたは受信ユニットにおけるローカル信号成分の漏洩は、他の送信ユニットまたは受信ユニットに影響を与えることがなく、各送信ユニット間または各受信ユニット間でのローカル信号の干渉を低減することができる。   As described above, in this embodiment, a power supply circuit (power supply line and ground line) is individually provided for each of a plurality of transmission units or a plurality of reception units, so that power supply is not shared in the IC. Therefore, leakage of local signal components in each transmission unit or reception unit does not affect other transmission units or reception units, and reduces local signal interference between transmission units or reception units. be able to.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の一実施形態に係る無線通信装置におけるローカル信号供給回路を示す図The figure which shows the local signal supply circuit in the radio | wireless communication apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1中の位相シフタに用いる−45°移相器の等価回路図Equivalent circuit diagram of -45 ° phase shifter used for the phase shifter in FIG. 図1中の位相シフタに用いる45°移相器の等価回路図Equivalent circuit diagram of 45 ° phase shifter used for phase shifter in FIG. 図1中の位相シフタに用いる0°移相器(分圧器)の等価回路図Equivalent circuit diagram of 0 ° phase shifter (voltage divider) used for the phase shifter in FIG. 位相シフタがない場合のRF用ローカル信号の電源線及びグランド線へのfLO成分と2fLO成分の漏洩について説明する図Diagram for explaining the leakage of f LO component and 2f LO component to the power supply line and the ground line of the RF local signal in the absence of a phase shifter 位相シフタがない場合のIF用ローカル信号の電源線及びグランド線へのfLO成分と2fLO成分の漏洩について説明する図Diagram for explaining the leakage of f LO component and 2f LO component to the power supply line and the ground line of the IF local signal in the absence of a phase shifter ローカルバッファに差動増幅器を用いた場合の電源線及びグランド線へのfLO成分と2fLO成分の漏洩について説明する図Figure for leakage f LO component and 2f LO component is described to the power supply line and the ground line when using a differential amplifier to the local buffer ローカルバッファに差動増幅器を用いた場合の電源線及びグランド線へのfLO成分と2fLO成分の漏洩について説明する図Figure for leakage f LO component and 2f LO component is described to the power supply line and the ground line when using a differential amplifier to the local buffer ローカルバッファに単相増幅器を用いた場合のfLO成分と2fLO成分の位相を表す図The figure showing the phase of f LO component and 2f LO component when a single phase amplifier is used for the local buffer ローカルバッファに差動増幅器を用いた場合のfLO成分と2fLO成分の位相を表す図The figure showing the phase of f LO component and 2f LO component when a differential amplifier is used for the local buffer ローカルバッファが差動増幅器のとき位相シフタを用いる場合と用いない場合の電源線及びグランド線へのfLO成分と2fLO成分の漏洩について説明する図FIG local buffer will be described leakage of f LO component and 2f LO component to the power supply line and the ground line when not used with the case of using the phase shifter when the differential amplifier 本発明の一実施形態に係る無線通信装置の受信システムの一例を示すブロック図The block diagram which shows an example of the receiving system of the radio | wireless communication apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る無線通信装置の受信システムの他の一例を示すブロック図The block diagram which shows another example of the receiving system of the radio | wireless communication apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る無線通信装置の送信システムの一例を示すブロック図The block diagram which shows an example of the transmission system of the radio | wireless communication apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態に係る無線通信装置の回路図The circuit diagram of the radio | wireless communication apparatus which concerns on another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11,11A,11B…ローカル信号源;
12,12A,12B…位相シフタ;
13−1〜13−N,13A,13B…第1ローカルバッファ;
14−1〜14−N,14A,14B…第2ローカルバッファ;
15−1〜15−N,15A,15B,15C…乗算器;
16,16−1〜16−N…直流電源;
17,17−1〜17−N…電源供給パッド;
18…直交復調器;
19…直交変調器;
21−1〜21−N…受信アンテナ;
22−1〜22−N…受信アンテナ。
11, 11A, 11B ... local signal source;
12, 12A, 12B ... phase shifter;
13-1 to 13-N, 13A, 13B... First local buffer;
14-1 to 14-N, 14A, 14B ... second local buffer;
15-1 to 15-N, 15A, 15B, 15C ... multipliers;
16, 16-1 to 16-N ... DC power supply;
17, 17-1 to 17-N: power supply pads;
18: Quadrature demodulator;
19: Quadrature modulator;
21-1 to 21-N: receiving antenna;
22-1 to 22-N: Receive antennas.

Claims (10)

基準ローカル信号を発生するローカル信号源と、
前記基準ローカル信号を位相シフトして360°/Nの位相差を有する複数(N)の個別ローカル信号を生成する位相シフタと、
前記個別ローカル信号をそれぞれ増幅する複数の単相増幅器と、
前記複数の単相増幅器により増幅された個別ローカル信号の各々と受信に関わる複数の入力信号の各々との乗算を行う少なくとも一つの乗算器をそれぞれ含む、一つの集積回路に集積化された複数の受信ユニットとを具備する無線通信装置。
A local signal source for generating a reference local signal;
A phase shifter for phase shifting the reference local signal to generate a plurality (N) of individual local signals having a phase difference of 360 ° / N;
A plurality of single-phase amplifiers each amplifying the individual local signals;
A plurality of integrated circuits integrated in one integrated circuit, each including at least one multiplier for multiplying each of the individual local signals amplified by the plurality of single-phase amplifiers and each of the plurality of input signals related to reception. A wireless communication apparatus comprising a receiving unit.
基準ローカル信号を発生するローカル信号源と、
前記基準ローカル信号を位相シフトして180°/Nの位相差を有する複数(N)の個別ローカル信号を生成する位相シフタと、
前記個別ローカル信号をそれぞれ増幅する複数の差動増幅器と、
前記複数の差動増幅器により増幅された個別ローカル信号の各々と受信に関わる複数の入力信号の各々との乗算を行う少なくとも一つの乗算器をそれぞれ含む、一つの集積回路に集積化された複数の受信ユニットとを具備する無線通信装置。
A local signal source for generating a reference local signal;
A phase shifter that phase-shifts the reference local signal to generate a plurality (N) of individual local signals having a phase difference of 180 ° / N;
A plurality of differential amplifiers each amplifying the individual local signals;
A plurality of integrated circuits in one integrated circuit each including at least one multiplier for multiplying each of the individual local signals amplified by the plurality of differential amplifiers and each of a plurality of input signals related to reception; A wireless communication apparatus comprising a receiving unit.
前記入力信号は受信RF信号であり、前記乗算器は中間周波信号を生成する請求項1または2のいずれか1項記載の無線通信装置。 Wherein the input signal is the received RF signal, the multiplier radio communication apparatus according to claim 1 or 2 according to any one of generating an intermediate frequency signal. 前記入力信号は中間周波信号であり、前記乗算器は該中間周波信号に対して直交復調を施す第1及び第2の乗算器を含む請求項1または2のいずれか1項記載の無線通信装置。 3. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the input signal is an intermediate frequency signal, and the multiplier includes first and second multipliers that perform orthogonal demodulation on the intermediate frequency signal. 4. . 基準ローカル信号を発生するローカル信号源と、
前記基準ローカル信号を位相シフトして360°/Nの位相差を有する複数(N)の個別ローカル信号を生成する位相シフタと、
前記個別ローカル信号をそれぞれ増幅する複数の単相増幅器と、
前記複数の単相増幅器により増幅された個別ローカル信号の各々と送信に関わる複数の入力信号の各々との乗算を行う少なくとも一つの乗算器をそれぞれ含む、一つの集積回路に集積化された複数の送信ユニットとを具備する無線通信装置。
A local signal source for generating a reference local signal;
A phase shifter for phase shifting the reference local signal to generate a plurality (N) of individual local signals having a phase difference of 360 ° / N;
A plurality of single-phase amplifiers each amplifying the individual local signals;
A plurality of integrated circuits in one integrated circuit, each including at least one multiplier for multiplying each of the individual local signals amplified by the plurality of single-phase amplifiers and each of a plurality of input signals related to transmission; A wireless communication apparatus comprising a transmission unit.
基準ローカル信号を発生するローカル信号源と、
前記基準ローカル信号を位相シフトして180°/Nの位相差を有する複数(N)の個別ローカル信号を生成する位相シフタと、
前記個別ローカル信号をそれぞれ増幅する複数の差動増幅器と、
前記複数の差動増幅器により増幅された個別ローカル信号の各々と送信に関わる複数の入力信号の各々との乗算を行う少なくとも一つの乗算器をそれぞれ含む、一つの集積回路に集積化された複数の送信ユニットとを具備する無線通信装置。
A local signal source for generating a reference local signal;
A phase shifter that phase-shifts the reference local signal to generate a plurality (N) of individual local signals having a phase difference of 180 ° / N;
A plurality of differential amplifiers each amplifying the individual local signals;
A plurality of integrated circuits in one integrated circuit each including at least one multiplier for multiplying each of the individual local signals amplified by the plurality of differential amplifiers and each of a plurality of input signals related to transmission; A wireless communication apparatus comprising a transmission unit.
前記入力信号は中間周波信号であり、前記乗算器は送信RF信号を生成する請求項5または6のいずれか1項記載の無線通信装置。 The radio communication apparatus according to claim 5, wherein the input signal is an intermediate frequency signal, and the multiplier generates a transmission RF signal. 前記入力信号は互いに直交する二つのデータ信号であり、前記乗算器は該データ信号に対して直交変調を施す第1及び第2の乗算器を含む請求項5または6のいずれか1項記載の無線通信装置。 Wherein the input signal is the two data signals that are orthogonal to each other, the multiplier of any of claims 5 or 6 including first and second multipliers for performing orthogonal modulation on the data signal Wireless communication device. 前記複数の受信ユニットに個別に電源を供給する電源線とグランド線とをさらに具備する請求項1または2のいずれか1項記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 1 , further comprising a power line and a ground line that individually supply power to the plurality of receiving units. 前記複数の送信ユニットに個別に電源を供給する電源線とグランド線とをさらに具備する請求項5または6のいずれか1項記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 5 , further comprising a power line and a ground line that individually supply power to the plurality of transmission units.
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