JP2002198859A - 送受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で低消費電力な送受信機を提供する。 【解決手段】 受信信号と希望チャンネル周波数よりチ
ャネル周波数間隔の２分の１だけ低い第１の局部信号を
第１のイメージリジェクションミキサ１でミキシング
し、チャネル周波数間隔と同じ周波数の第２の局部信号
と中間周波数信号を第２のイメージリジェクションミキ
サ２でミキシングして復調回路に入力する。送信時は第
１の局部信号源の周波数を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてコードレ
スリモコン、ページャ、コードレス電話、携帯電話等の
無線通信機器に用いられる送受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の送受信機について図面を参照しな
がら説明する。図９は、従来の送受信機の構成を示すブ
ロック図である。

【０００３】図９において、３は第１の局部信号源、４
は第２の局部信号源、６は送信アンプ、７はアンテナ、
８はアンテナスイッチ、９は受信アンプ、１０は復調デ
ータ出力端子、１６は高周波フィルタ、２４はミキサ、
５１は第１のミキサ、５２は第２のミキサ、５３は中間
周波数フィルタ、５４はチャネル選択フィルタである。
図８の送受信機の受信系はダブルスーパーヘテロダイン
方式の構成である。

【０００４】まず受信動作について説明する。アンテナ
に入力した受信信号は、高周波フィルタ１６に入力され
不要周波数成分を除去される。ここで、第１のミキサ５
１で周波数変換するときのイメージ周波数成分が除去さ
れる。高周波フィルタ１６の出力は、受信アンプ９で増
幅される。受信アンプ９の出力と第１の局部信号源３の
出力が第１のミキサ５１でミキシングされ、第１の中間
周波数信号に変換される。第１の中間周波数信号は、中
間周波数フィルタ５３で第２のミキサ５２でのミキシン
グ時のイメージ周波数成分が除去される。中間周波数フ
ィルタ５３の出力と第２の局部信号源４の出力が第２の
ミキサ５２でミキシングされ、第２の中間周波数信号に
変換される。第２の中間周波数信号は、チャネル選択フ
ィルタ５４に入力され、受信チャネル成分以外の不要な
成分が除去される。ここでチャネル選択フィルタ５４に
は、セラミックフィルタや水晶フィルタなどの受動素子
や、トランジスタなどの能動素子を用いて構成したｇ−
ｍｃフィルタなどが用いられる。チャネル選択フィルタ
５４の出力が復調回路５に入力され、復調出力が復調デ
ータ出力端子１０より出力される。

【０００５】次に送信動作について説明する。第１の局
部信号源３に変調が加えられる。ここでは２値ＦＳＫ信
号が第１の第１の局部信号源３から出力され、送信アン
プ６で増幅される。送信アンプ６の出力はアンテナスイ
ッチ８を経由してアンテナ７から放射される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の送受信機では、小型化や省電力化に問題があった。
すなわち、セラミックフィルタや水晶フィルタなど受動
素子のフィルタでは、集積化が困難であるため小型化が
難しかった。また、能動素子を用いてｇ―ｍｃフィルタ
などを構成した場合、急峻で減衰量の大きなフィルタ特
性を実現するためには消費電流が大きくなるという問題
があった。また、素子数が多くなり、半導体ＩＣに集積
化しても、チップサイズが大きくなり、コストが高くな
る要因となっていた。

【０００７】また、受信時と送信時で第１の局部信号源
の周波数を大きく変化させる必要があり、１つの局部発
振器で受信と送信に必要な周波数を得ることが困難であ
った。

【０００８】本発明は、前記従来の課題を解決すること
で、小型で低消費電力な送受信機を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明の送受信機は、第１および第２の局部
信号源と、第１および第２のイメージリジェクションミ
キサと、復調回路と、送信アンプを備え、受信時には前
記第１の局部信号源は受信信号の希望チャンネル周波数
よりチャネル周波数間隔の２分の１だけ低いまたは高い
周波数に設定され、前記第１のイメージリジェクション
ミキサに前記受信信号と前記第１の局部信号源の出力を
入力し前記受信信号成分のうち前記第１の局部信号源周
波数より低いまたは高い周波数成分を抑圧し前記受信信
号のうち前記第１の局部信号源周波数より高いまたは低
い周波数成分を第１の中間周波数信号に変換して出力
し、前記第２の局部信号源は前記チャネル周波数間隔と
同じ周波数の信号を出力し、第２のイメージリジェクシ
ョンミキサに前記第１の中間周波数信号と前記第２の局
部信号源の出力を入力し前記第１の中間周波数信号のう
ち前記第２の局部信号源周波数より高い周波数成分を抑
圧し前記第１の中間周波数信号のうち前記第２の局部信
号源周波数より低い周波数成分を第２の中間周波数信号
に変換し、前記復調回路に前記第２の中間周波数信号を
入力して復調を行い、送信時には前記第１の局部信号源
は送信チャネル周波数に設定され、前記第１の局部信号
源の出力を前記送信アンプで増幅するものである。

【００１０】これによって、大幅に回路規模を低減する
ことができ、消費電流が低減できる。また、半導体ＩＣ
で構成した場合にチップサイズを小さくすることができ
るため低コスト化を実現できる。また、第１の局部信号
源の周波数変化が小さいため、１つの局部信号源で容易
に実現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、第１およ
び第２の局部信号源と、第１および第２のイメージリジ
ェクションミキサと、復調回路と、送信アンプを備え、
受信時には前記第１の局部信号源は受信信号の希望チャ
ンネル周波数よりチャネル周波数間隔の２分の１だけ低
いまたは高い周波数に設定され、前記第１のイメージリ
ジェクションミキサに前記受信信号と前記第１の局部信
号源の出力を入力し前記受信信号成分のうち前記第１の
局部信号源周波数より低いまたは高い周波数成分を抑圧
し前記受信信号のうち前記第１の局部信号源周波数より
高いまたは低い周波数成分を第１の中間周波数信号に変
換して出力し、前記第２の局部信号源は前記チャネル周
波数間隔と同じ周波数の信号を出力し、第２のイメージ
リジェクションミキサに前記第１の中間周波数信号と前
記第２の局部信号源の出力を入力し前記第１の中間周波
数信号のうち前記第２の局部信号源周波数より高い周波
数成分を抑圧し前記第１の中間周波数信号のうち前記第
２の局部信号源周波数より低い周波数成分を第２の中間
周波数信号に変換し、前記復調回路に前記第２の中間周
波数信号を入力して復調を行い、送信時には前記第１の
局部信号源は送信チャネル周波数に設定され、前記第１
の局部信号源の出力を前記送信アンプで増幅する送受信
機である。そして、２段に構成したイメージリジェクシ
ョンミキサでそれぞれ希望チャネル周波数の低域側と高
域側の信号成分を抑圧することでチャネル選択フィルタ
を実現しているので、大幅に回路規模を低減することが
でき、消費電流が低減できる。また、半導体ＩＣで構成
した場合にチップサイズを小さくすることができるため
低コスト化を実現できる。また、受信と送信で第１の局
部信号源の周波数はほとんど変化しないため、局部信号
源を容易に実現できる。

【００１２】また請求項２記載の発明は、第１の局部信
号源は基準信号源と電圧制御発振器を備えたＰＬＬ周波
数シンセサイザから成り、送信時と受信時で前記基準信
号源の発振負荷容量を可変することにより前記第１の局
部信号源の出力周波数をチャネル周波数間隔の概ね２分
の１だけ変化させる送受信機である。そして、受信と送
信でチャネル周波数間隔の２分の１の周波数変化を行う
操作を簡単な回路で実現できるため、小型にかつ低コス
トで送受信機を構成できる。

【００１３】また請求項３記載の発明は、第１の局部信
号源は基準信号源と電圧制御発振器と分周器を備えたＰ
ＬＬ周波数シンセサイザから成り、前記分周器の分周数
が分数の値をとることにより前記第１の局部信号源の出
力周波数をチャネル周波数間隔の概ね２分の１だけ変化
させる送受信機である。そして、分周器の分周数が分数
であり、第１の局部信号源の周波数を細かく設定できる
ため、チャネル周波数間隔の２分の１の周波数変化を容
易に実現でき、回路規模を小さくできる。

【００１４】また請求項４記載の発明は、第１および第
２の局部信号源と、第１、第２および第３のイメージリ
ジェクションミキサと、復調回路と、送信アンプを備
え、受信時には前記第１の局部信号源は受信信号の希望
チャンネル周波数よりチャネル周波数間隔の２分の１だ
け低いまたは高い周波数に設定され、前記第１のイメー
ジリジェクションミキサに前記受信信号と前記第１の局
部信号源の出力を入力し前記受信信号成分のうち前記第
１の局部信号源周波数より低いまたは高い周波数成分を
抑圧し前記受信信号のうち前記第１の局部信号源周波数
より高いまたは低い周波数成分を第１の中間周波数信号
に変換して出力し、前記第２の局部信号源は前記チャネ
ル周波数間隔と同じ周波数の信号を出力し、第２のイメ
ージリジェクションミキサに前記第１の中間周波数信号
と前記第２の局部信号源の出力を入力し前記第１の中間
周波数信号のうち前記第２の局部信号源周波数より高い
周波数成分を抑圧し前記第１の中間周波数信号のうち前
記第２の局部信号源周波数より低い周波数成分を第２の
中間周波数信号に変換し、前記復調回路に前記第２の中
間周波数信号を入力して復調を行い、送信時には前記第
１の局部信号源は送信チャンネル周波数よりチャネル周
波数間隔の２分の１だけ低いまたは高い周波数に設定さ
れ、前記第２の局部信号源は前記チャネル周波数間隔の
２分の１の周波数の信号を出力し、前記第３のイメージ
リジェクションミキサに前記第１および第２の局部信号
源の出力を入力し前記第１および第２の局部信号源周波
数の差の周波数成分または和の周波数成分を減衰し前記
第１および第２の局部信号源周波数の和の周波数成分ま
たは差の周波数成分を出力し、前記第３のイメージリジ
ェクションミキサの出力を前記送信アンプで増幅する送
受信機である。そして、受信と送信で第１の局部周信号
源の周波数を変える必要がなく、チャネル周波数間隔の
２分の１の周波数変化が不要なため第１の局部信号源の
構成を簡素化できる。

【００１５】また請求項５記載の発明は、第１、第２お
よび第３の局部信号源と、第１、第２および第３のイメ
ージリジェクションミキサと、復調回路と、送信アンプ
を備え、前記第１の局部信号源は受信信号の受信チャン
ネル周波数よりチャネル周波数間隔の２分の１だけ低い
または高い周波数に設定され、受信は前記第１のイメー
ジリジェクションミキサに前記受信信号と前記第１の局
部信号源の出力を入力し前記受信信号成分のうち前記第
１の局部信号源周波数より低いまたは高い周波数成分を
抑圧し前記受信信号のうち前記第１の局部信号源周波数
より高いまたは低い周波数成分を第１の中間周波数信号
に変換して出力し、前記第２の局部信号源は前記チャネ
ル周波数間隔と同じ周波数の信号を出力し、第２のイメ
ージリジェクションミキサに前記第１の中間周波数信号
と前記第２の局部信号源の出力を入力し前記第１の中間
周波数信号のうち前記第２の局部信号源周波数より高い
周波数成分を抑圧し前記第１の中間周波数信号のうち前
記第２の局部信号源周波数より低い周波数成分を第２の
中間周波数信号に変換し、前記復調回路に前記第２の中
間周波数信号を入力して復調を行い、送信は、前記第３
の局部信号源が前記受信チャネル周波数と送信チャネル
周波数の差の周波数に前記チャネル周波数間隔の２分の
１の周波数を加えた又は差し引いた周波数の信号を出力
し、前記第３のイメージリジェクションミキサに前記第
１および第３の局部信号源の出力を入力し前記第１およ
び第３の局部信号源周波数の差の周波数成分または和の
周波数成分を減衰し前記第１および第３の局部信号源周
波数の和の周波数成分または差の周波数成分を出力し、
前記第３のイメージリジェクションミキサの出力を前記
送信アンプで増幅する送受信機である。そして、受信と
送信で第１の局部信号源の周波数を変える必要がなく、
送信用に第３の局部信号源を備えているため、受信動作
と送信動作を同時に行うことができる。

【００１６】また請求項６記載の発明は、第１のイメー
ジリジェクションミキサの前段に受信信号を前記受信信
号周波数より低い周波数である前置周波数信号に変換す
る前置ミキサを備え、前記受信信号の代りに前期前置周
波数信号を前記第１のイメージリジェクションミキサに
入力する送受信機である。そして、受信回路の前段に設
けた前置ミキサで予め受信信号を低い周波数に変換して
いるため、イメージリジェクションミキサの精度を出し
やすく、チャネル選択フィルタとしての減衰量を大きく
しやすい。また、受信電流を低減することができる。

【００１７】また請求項７記載の発明は、第１の局部信
号源は水晶発振器と電圧制御発振器を備えたＰＬＬシン
セサイザから成り、前記水晶発振器の出力を分周して第
２の局部信号源の周波数を得る送受信機である。そし
て、第１の局部信号源の構成要素である水晶発振器を分
周して第２の局部信号源周波数を得ているため、回路規
模が小さくなり小型化と低コスト化を図ることができ
る。

【００１８】また請求項８記載の発明は、第１の局部信
号源は水晶発振器と電圧制御発振器を備えたＰＬＬシン
セサイザから成り、前記水晶発振器の出力を第３の局部
信号源として用い、前記水晶発振器の出力を分周して第
２の局部信号源の周波数を得る送受信機である。第１の
局部信号源の構成要素である水晶発振器の出力で第２お
よび第３の局部信号源周波数を得ているため、回路規模
が小さくなり小型化と低コスト化を図ることができる。

【００１９】また請求項９記載の発明は、前置局部信号
源は基準信号源と電圧制御発振器を備えたＰＬＬシンセ
サイザから成り、前記基準信号源の出力を第１の局部信
号源として用い、前記基準信号源の出力を分周して第２
の局部信号源の周波数を得ると共に、前記前置局部信号
源の出力と前記基準信号源の出力をミキシングして送信
チャネル周波数信号を出力するミキサを備え、第１の局
部信号源信号の替わりに前記ミキサの出力を送信アンプ
に入力する送受信機である。送信と受信で第１の局部信
号源の周波数を大きく変化させる必要がなく、第１の局
部信号源を簡素化できるので、小型化と低コスト化が可
能となる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

【００２１】（実施例１）図１は、本発明による実施例
１の送受信機の構成を示すブロック図である。また、図
２は本発明の構成要素であるイメージリジェクションミ
キサの構成をしめすブロック図である。また、図３は、
本発明の構成要素である第２のイメージリジェクション
ミキサの出力信号の周波数特性を示すグラフである。図
１から３を用いて本実施例の送受信機について説明す
る。

【００２２】図１において、１は第１のイメージリジェ
クションミキサ、２は第２のイメージリジェクションミ
キサ、３は第１の局部信号源、４は第１の局部信号源、
５は復調回路、６は送信アンプ、７はアンテナ、８はア
ンテナスイッチ、９は受信アンプ、１０は復調データ出
力端子である。図２において、２１は受信信号入力端
子、２２は中間周波数信号出力端子、２３は局部信号入
力端子、２４はミキサ、２５は＋９０度移相器、２６は
＋４５度移相器、２７は−４５度移相器、２８は加算器
である。

【００２３】まず、図２のイメージリジェクションミキ
サの動作について説明する。受信信号入力端子２１に入
力された受信信号は分岐されて２つのミキサ２４に入力
される。また、局部信号入力端子２３に入力された局部
信号は、分岐されて前記２つのミキサ２４に入力され
る。ここで、局部信号入力端子２３に入力される局部信
号源の周波数は、前記受信信号の希望チャンネル周波数
よりチャネル周波数間隔の２分の１だけ低く設定されて
いる。チャネル周波数間隔は、使用する周波数帯により
予め決められており、チャネルが配置される周波数間隔
である。例えば、日本の４００MHz帯の小電力無線で
は、チャネル周波数間隔は１２．５kHzと決められてい
る。この場合、局部信号源の周波数は、希望チャネル周
波数より６．２５kHz低く設定される。以下は、この小
電力無線の場合を例にして説明する。

【００２４】２つのミキサ２４に入力される局部信号は
片方の経路に＋９０度移相器２５が挿入されているため
互いに９０度位相差をもっている。２つのミキサ２４で
それぞれ受信信号と局部信号がミキシングされ、変換さ
れた信号が出力される。前記変換された信号の一方は＋
４５度位相器２６を経由して加算器２８に入力される。
他方は−４５度位相器２７を経由して前記加算器２８に
入力される。上記２信号を加算した信号が中間周波数信
号出力端子２２より出力される。

【００２５】上記の構成のイメージリジェクションミキ
サでは、互いに直交した局部信号が２つのミキサ２４に
入力されるため、前記２つのミキサ２４の出力信号も互
いに直交している。そして、＋４５度移相器２６と−４
５度移相器２７により相対位相をさらに９０度回してい
る。ここで、受信信号のうち局部信号源周波数より高い
周波数の成分は、２つのミキサ２４の出力で互いに同位
相となるため加算器２８で加算される。また、受信信号
のうち局部信号源周波数より低い周波数の成分は、２つ
のミキサ２４の出力で互いに逆位相となるため加算器２
８で打ち消し合い抑圧される。

【００２６】また、上記の説明では加算器を用いたが、
減算器を用いることにより抑圧する周波数を変えること
ができる。すなわち、減算器を用いれば、受信信号のう
ち局部信号源周波数より高い周波数の成分は、２つのミ
キサの出力で互いに同位相となるため打ち消し合い抑圧
される。また、受信信号のうち局部信号源周波数より低
い周波数の成分は、２つのミキサの出力で互いに逆位相
となるため加算される。このように加算器または減算器
を用いることで、受信信号のうち局部信号源周波数より
高い周波数の成分を抑圧するか、低い周波数の成分を抑
圧するかを選ぶことができる。

【００２７】次に、図１を用いて送受信機について説明
する。

【００２８】まず受信動作について説明する。アンテナ
７に入力した受信信号は、アンテナスイッチ８を経由し
て受信アンプ９で増幅される。受信アンプ９の出力と第
１の局部信号源３の出力が第１のイメージリジェクショ
ンミキサ１に入力される。ここで、第１のイメージリジ
ェクションミキサ１の構成は、図２に示したものであ
る。そして、第１の局部信号源３の周波数は、希望チャ
ネル周波数よりチャネル周波数間隔の２分の１だけ低く
設定されている。そのため、第１のイメージリジェクシ
ョンミキサ１の出力には、受信信号のうち第１の局部信
号源周波数より高い周波数成分が第１の中間周波数信号
として出力され、第１の局部信号源周波数より低い周波
数成分は抑圧される。この時、第１の中間周波数信号の
６．２５kHzを中心周波数として、希望チャンネルの信
号成分がある。

【００２９】そして、第１のイメージリジェクションミ
キサ１の出力である第１の中間周波数信号と第２の局部
信号源４の出力が第２のイメージリジェクションミキサ
２に入力される。ここで、第２のイメージリジェクショ
ンミキサ２は、図２に示す構成のものであるが、加算器
の代わりに減算器を用いてる。第２の局部信号源４の周
波数は、チャネル周波数間隔と同じ１２．５kHzに設定
されている。そのため、希望チャンネルの信号成分は、
再び６．２５kHzを中心とした信号である第２の中間周
波数信号に変換される。そして、第１の中間周波数信号
のうち第２の局部信号源周波数４より低い周波数成分が
減算器で減算されて出力され、第２の局部信号源周波数
４より高い周波数成分が抑圧される。

【００３０】そして、第２のイメージリジェクションミ
キサ２の出力である第２の中間周波数信号が復調回路５
に入力され、復調出力が復調データ出力端子１０より出
力される。

【００３１】図３に、第２のイメージリジェクションミ
キサ２から出力される信号振幅の周波数特性を示す。図
３の横軸は周波数、縦軸は希望チャネルの出力信号振幅
を基準にした各周波数の出力振幅である。図３でＡで示
した帯域は、希望チャネルの帯域である。また、Ｂの帯
域は、第１のイメージリジェクションミキサ１で抑圧さ
れた成分である。また、Ｃの帯域は第２のイメージリジ
ェクションミキサ２で抑圧された成分である。このよう
に、希望チャネル成分の両側の周波数成分が抑圧され、
チャネル選択フィルタの特性となっている。

【００３２】図３では、抑圧量は３０ｄＢとなっている
が、抑圧量は、第１および第２のイメージリジェクショ
ンミキサの精度で決まる。

【００３３】上記の実施例では、第１の局部信号源３の
周波数が希望チャネル周波数より低い場合を示したが、
受信周波数より高い周波数に設定する構成をとることが
できる。すなわち、第１の局部信号源３の周波数が、希
望チャンネル周波数より、チャネル周波数間隔の２分の
１だけ高く設定される。この構成では、第１のイメージ
リジェクションミキサ１の加算器の代わりに減算器を用
いる。これにより、受信信号のうち第１の局部信号源周
波数より低い周波数成分が第１の中間周波数信号として
出力され、第１の局部信号源周波数より高い周波数成分
は抑圧される。

【００３４】次に送信動作について説明する。送信時は
第１の局部信号源の周波数が送信チャネルの周波数に変
更される。受信チャネル周波数と送信チャネル周波数が
同じである無線バンドの場合について考える。受信時は
第１の局部信号源３の周波数は、受信チャネル周波数よ
り６．２５kHzだけ低く設定されていた。送信時はこれ
から６．２５kHz変化させて送信チャネル周波数に合わ
せる。

【００３５】ここで周波数を変化させる方法を説明す
る。第１の局部信号源３はＰＬＬシンセサイザで構成さ
れており、比較周波数が６．２５kHzに設定されてい
る。そして分周数を１変更することで周波数を６．２５
kHz変化させることができる。

【００３６】第１の局部信号源３の出力は送信アンプ６
で増幅され、アンテナスイッチ８を経由してアンテナ７
より放射される。

【００３７】本送受信機では以下のような特徴がある。
チャネル選択フィルタを２つのイメージリジェクション
ミキサで構成している。ここで、従来より用いられるア
クティブフィルタであるｇ−ｍｃフィルタを用いて急峻
な減衰特を得るためには、高次のフィルタを構成する必
要があり、回路規模が非常に大きくなる。これに対して
本実施例のように、イメージリジェクションミキサを２
段に構成してバンドパスフィルタの特性を得ることによ
り、少ない素子数で構成でき、大幅に回路規模を低減す
ることができる。そして消費電流を低減する事が出来
る。そのため、半導体ＩＣで構成した場合にチップサイ
ズを小さくすることができるため低コスト化を実現でき
るというメリットがある。

【００３８】また、受信から送信に切り替えたときに第
１の局部信号源の周波数の変化が小さいことが特徴であ
る。つまり第１の局部信号源の周波数可変範囲が小さく
ても良く、局部信号源の構成を簡素化できると共に、Ｐ
ＬＬシンセサイザのループゲインを下げることができる
ため第１の局部信号源の位相ノイズ特性を改善すること
ができる。

【００３９】尚、第２の局部信号源周波数はチャネルを
変更しても一定である。そこで、第１の局部信号源を基
準信号源である水晶発振器と電圧制御発振器を備えたＰ
ＬＬシンセサイザで構成し、前記水晶発振器の出力を分
周することにより第２の局部信号源周波数を得ることが
できる。このような構成をとることにより、第１の局部
信号源を構成する電圧制御発振器と水晶発振器だけで本
発明の送受信機を構成することができる。

【００４０】すなわち信号源を増やすことなく送受信機
が得られるので回路規模が小さくなり小型化と低コスト
化を図ることができる。

【００４１】（実施例２）図４は、本発明の実施例２の
送受信機の構成要素である第１の局部信号源の構成要素
である基準信号源の構成を示すブロック図である。図４
において、３１はインバータ、３２は水晶振動子、３３
はダイオードスイッチ、３４は周波数可変用コンデン
サ、３５はコンデンサ、３６は抵抗、３７は周波数制御
端子、３８は基準信号出力端子である。

【００４２】送受信機の全体構成は図１と同じである。
本発明の特徴は、第１の局部信号源３の構成にある。す
なわち、受信と送信で行う第１の局部信号源周波数の変
化を周波数制御端子３７で行っている。図１の第１の基
準信号源３が水晶発振器から成る基準信号源と電圧制御
発振器で構成されたＰＬＬ周波数シンセサイザより構成
されている。ここでＰＬＬシンセサイザの出力周波数は
基準信号源の周波数で決まる。そして図４は出力周波数
を変化できる基準信号源の構成を示している。

【００４３】前記実施例１と同様に受信時には第１の局
部信号源３の周波数は、希望チャネル周波数より６．２
５kHzだけ低く設定される。ここで、図４の周波数制御
端子３７は高電位となるように制御され、ダイオードス
イッチ３３がＯＮとなる。そして周波数可変用コンデン
サ３４の片方の電極が接地されるため、水晶振動子３２
の負荷容量はコンデンサ３５に周波数可変用コンデンサ
３４の容量を加えたものとなる。このときに第１の局部
信号源３が上記の周波数すなわち希望チャネル周波数よ
り６．２５kHzだけ低くになるように各定数が決められ
ている。

【００４４】そして送信時には周波数制御端子３７が低
電位となるように制御され、ダイオードスイッチ３３が
ＯＦＦとなる。これにより周波数可変用コンデンサ３４
が切り離されるため水晶振動子３２の負荷容量が小さく
なり、第１の局部信号源３の周波数が６．２５kHz高く
すなわち希望チャネル周波数になる。

【００４５】このように水晶発振子３２の負荷容量をダ
イオードスイッチ３３により切り替えて、第１の局部信
号源３の周波数を受信と送信に必要な周波数に設定する
構成としているため、第１の局部信号源３の周波数変化
を行う操作を簡単な回路で実現でき、小型にかつ低コス
トで送受信機を構成できる。

【００４６】（実施例３）図５は、本発明による実施例
３の送受信機の構成要素である第１の局部信号源を構成
するＰＬＬシンセサイザの構成を示すブロック図であ
る。図５において、４１は水晶発振器、４２は電圧制御
発振器、４３は分数分周器、４４は分周器、４５は位相
比較器、４６はチャージポンプ、４７はループフィル
タ、４８は電圧制御発振器出力端子である。

【００４７】送受信機の全体構成は図１と同じである。
本発明の特徴は、第１の局部信号源３を構成するＰＬＬ
シンセサイザにある。すなわち、図５に示すＰＬＬシン
セサイザは分数分周器４３を備えている。分数分周器と
は時間的に分周数を切り替えることにより、等価的に分
周数が分数の値をとる分周器である。水晶発振器４１の
出力を分周器４４で分周した信号と、電圧制御発振器４
２の出力を分数分周器４３で分周した信号が位相比較器
４５に入力され、前記２つの信号の位相差に応じた信号
がチャージポンプ４６に出力される。そしてチャージポ
ンプ４６の出力がループフィルタ４７を経由して電圧制
御発振器４２の周波数制御端子に入力される。そして、
位相比較器４５に入力される前記２つの信号の周波数ま
たは位相差が同じになるように帰還ループが構成され
る。

【００４８】ここで、分周器４４の出力周波数が１２．
５kHzに設定されている。そして、分数分周器４３の分
周数がｎの時に分周分周器４３の出力周波数が１２．５
kHzとすると、ｎ−（１／２）の時は第１の局部信号源
３の周波数が６．２５kHz低い周波数になる。ただし、
ｎ：整数である。つまり、分周数ｎが送信時の分周数、
ｎ−（１／２）が受信時の分周数に対応している。

【００４９】このように分数分周器を用いることによ
り、周波数を変化させる回路を追加する必要がなくなる
ため、回路の小型化と低コストかを実現できる。

【００５０】尚、分数分周器を用いれば比較周波数を高
く設定することが可能となる。例えば１０倍の１２５kH
zとする事ができる。これによりＰＬＬシンセサイザの
周波数収束時間を短縮することができる。

【００５１】（実施例４）図６は、本発明による実施例
４の送受信機の構成を示すブロック図である。図６にお
いて、１１は第３のイメージリジェクションミキサであ
る。また、図１と同じ構成要素に同一の番号を付けて示
した。

【００５２】本実施例と実施例１との違いは、第３のイ
メージリジェクションミキサ１１を設けているために、
受信と送信で第１の局部信号源の周波数を変化させる必
要がないことである。

【００５３】受信時の動作は、前記実施例１と同様であ
る。送信時の動作が異なっている。送信時には第２の局
部信号源４がチャネル周波数間隔の周波数すなわち１
２．５kHzに設定される。そして第１および第２の局部
信号源３、４の出力が第３のイメージリジェクションミ
キサ１１に入力される。第３のイメージリジェクション
ミキサ４は第１の局部信号源周波数と第２の局部信号源
周波数の和の周波数成分または差の周波数成分を出力
し、前記差の成分または和の成分を抑圧する。これによ
り、受信チャネル周波数と送信チャネル周波数を同一に
することができる。

【００５４】尚、第３のイメージリジェクションミキサ
１１は、上記差または和の周波数成分を抑圧するのに加
え、第１および第２の局部信号源周波数の信号も抑圧す
ることによりキャリアリークを除去している。

【００５５】このように受信と送信で第１の局部信号源
３の周波数を変える必要がないため、チャネル周波数間
隔の２分の１の周波数変化を行う機構が不要となり第１
の局部信号源３の構成を簡素化できる。また、第１の局
部信号源３の周波数を変える必要がないため、送信動作
と受信動作を短時間で切り替えて通信を行うシステムに
も適用でき、瞬時に動作を切り替えることができる。

【００５６】尚、本実施例では第２の局部信号源４の周
波数を切り替えて送信と受信を行ったが、送信時に周波
数１２．５kHzを出力する第３の局部信号源を用いて構
成しても良い。この場合には第２の局部信号源４は送受
信で周波数を切り替える必要がない。

【００５７】（実施例５）図７は、本発明による実施例
５の送受信機の構成を示すブロック図である。図７にお
いて、１２は第３の局部信号源、１３は共用器である。
また、図１および図６と同じ構成要素に同一の番号を付
けて示した。

【００５８】本実施例と実施例４との違いは、受信動作
と送信動作を同時に行えることである。

【００５９】送信チャネルが受信チャネルに対して２０
MHz低い周波数に設定されている無線バンドの場合を考
える。

【００６０】受信系の動作は、前記実施例１および６と
同様である。第１の局部信号源３は受信チャネル周波数
より６．２５kHz低い周波数に設定されている。

【００６１】送信系の動作について説明する。第３の局
部信号源１２が上記の送受信チャネル間周波数である２
０MHzからチャネル周波数間隔の２分の１すなわち６．
２５kHzを差し引いた周波数である１９．９９３７５MHz
に設定されている。そして第１および第３の局部信号源
３、１２の出力が第３のイメージリジェクションミキサ
１１に入力される。第３のイメージリジェクションミキ
サ１１は第１の局部信号源周波数と第３の局部信号源周
波数の和の周波数成分または差の周波数成分を出力し、
前記差の成分または和の成分を抑圧する。これにより、
第３のイメージリジェクションミキサ１１の出力周波数
を送信チャネル周波数とすることができる。

【００６２】尚、第３のイメージリジェクションミキサ
は、上記差または和の周波数成分を抑圧するのに加え、
第１および第３の局部信号源周波数の信号も抑圧するこ
とによりキャリアリークを除去している。

【００６３】そして、受信チャネル信号と送信チャネル
信号を共用器で分離することにより受信と同時に送信を
行うことができる。

【００６４】尚、第２および第３の局部信号源周波数は
チャネルを変更しても一定であるため、第１の局部信号
源を基準信号源である水晶発振器と電圧制御発振器を備
えたＰＬＬシンセサイザで構成し、前記水晶発振器の出
力を分周することにより第２の局部信号源周波数を得る
ことができる。更に前記水晶発振器の出力を第３の局部
信号源として用いることができる。このよう構成をとる
ことにより、電圧制御発振器と水晶発振器という２つの
信号源だけで本発明の送受信機を構成することができ
る。

【００６５】すなわち信号源を増やすことなく受信と送
信を同時に行う送受信機が得られる。これにより送受信
機の回路規模が小さくなり小型化と低コスト化を図るこ
とができる。

【００６６】（実施例６）図８は、本発明による実施例
６の送受信機の構成を示すブロック図である。図８にお
いて、１４は前置ミキサ、１５は前置局部信号源、１６
は高周波フィルタである。

【００６７】また、図１と同じ構成要素に同一の番号を
付けて示した。

【００６８】本実施例と実施例１から５との違いは、前
置ミキサ１４を設けたことにある。受信アンプ９と第１
のイメージリジェクションミキサ１の間に前置ミキサ１
４を設けて、受信信号を、例えば受信信号の周波数が４
００MHz帯の場合には、２０MHzといった比較的周波数の
低い前置周波数に変換している。ここで、前置ミキサ１
４でのイメージ周波数成分を除去するために高周波フィ
ルタ１６が受信アンプ９の前段に設けられている。

【００６９】このように予め比較的低い周波数に変換し
てから第１のイメージリジェクションミキサ１へ入力し
ているのは、周波数が低い方が信号の位相および振幅の
精度を上げやすいからである。そのためチャネル選択フ
ィルタとしての減衰量を大きくしやすいという利点があ
る。また、高周波で動作するイメージリジェクションミ
キサを構成した場合、消費電流が大きくなる傾向にある
が、単純な構成の前置ミキサ１４を用いることにより、
消費電流を抑えることができる。

【００７０】また、前置局部信号源を基準信号源である
水晶発振器と電圧制御発振器を備えたＰＬＬシンセサイ
ザで構成し、前記基準信号源の出力を第１の局部信号源
として用い、前記基準信号源の出力を分周して第２の局
部信号源の周波数を得る構成とすることができる。更に
送信時には、前記前置局部信号源の出力と前記水晶発振
器の出力をミキシングして送信チャネル信号を得るため
のミキサを設ける構成とすることができる。そして、第
１の局部信号源信号の替わりに前記ミキサの出力を送信
アンプに入力する構成とすることができる。これによ
り、第１の局部信号源の周波数を受信と送信で大きく変
化させる必要が無くなり、第１の局部信号源の構成を簡
素化できる。そして、小型化と低コスト化を実現するこ
とができる。尚、上記の構成では、送信と受信で前置局
部信号源の周波数をチャネル周波数間隔の２分の１だけ
変化させる必要がある。変化させる方法は、前記実施例
１から５において第１の局部信号源の周波数変化の方法
すなわち分周数変更、水晶発振子の負荷変更、分数分周
などの方法を用いることができる。

【００７１】なお、実施例では４００MHz帯の小電力無
線で説明したが、本発明はこの周波数に限るものではな
いことは言うまでもない。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明の送受信機によれ
ば、イメージリジェクションミキサを２段に構成してバ
ンドパスフィルタの特性を得るため、少ない素子数で構
成でき、大幅に回路規模を低減することができると共
に、消費電流を低減できるという効果がある。そのた
め、半導体ＩＣで構成した場合にチップサイズを小さく
することができるため低コスト化を実現できるというメ
リットがある。また、第１の局部信号源の周波数可変範
囲が小さくても良いため、第１の局部信号源の位相ノイ
ズ特性を改善できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における送受信機のブロック
図

【図２】本発明の実施例１におけるイメージリジェクシ
ョンミキサのブロック図

【図３】本発明の実施例１における第２のイメージリジ
ェクションミキサの出力振幅の周波数特性を示す図

【図４】本発明の実施例２における送受信機の構成要素
である水晶発振器の回路図

【図５】本発明の実施例３における送受信機の構成要素
であるＰＬＬシンセサイザのブロック図

【図６】本発明の実施例４における送受信機のブロック
図

【図７】本発明の実施例５における送受信機のブロック
図

【図８】本発明の実施例６における送受信機のブロック
図

【図９】従来の送受信機のブロック図

【符号の説明】

１ 第１のイメージリジェクションミキサ ２ 第２のイメージリジェクションミキサ ３ 第１の局部信号源 ４ 第２の局部信号源 ５ 復調回路 ６ 送信アンプ ７ アンテナ ８ アンテナスイッチ ９ 受信アンテナ １１ 第３のイメージリジェクションミキサ １２ 第３の局部信号源 １４ 前置ミキサ ２４ ミキサ ２５ ＋９０度移相器 ２６ ＋４５度移相器 ２７ −４５度移相器 ２８ 加算器 ３１ インバータ ３２ 水晶振動子 ３３ ダイオードスイッチ ３４ 周波数可変用コンデンサ ３７ 周波数制御端子 ４１ 水晶発振器（基準信号源） ４２ 電圧制御発振器 ４３ 分数分周器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K011 DA04 DA08 KA03 KA04 5K020 DD02 DD11 DD13 EE05 FF04 GG04 GG09 GG10 GG11 GG25 MM04 MM11 MM12

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１および第２の局部信号源と、第１お
   よび第２のイメージリジェクションミキサと、復調回路
   と、送信アンプを備え、受信時には前記第１の局部信号
   源は受信信号の希望チャンネル周波数よりチャネル周波
   数間隔の２分の１だけ低いまたは高い周波数に設定さ
   れ、前記第１のイメージリジェクションミキサに前記受
   信信号と前記第１の局部信号源の出力を入力し前記受信
   信号成分のうち前記第１の局部信号源周波数より低いま
   たは高い周波数成分を抑圧し前記受信信号のうち前記第
   １の局部信号源周波数より高いまたは低い周波数成分を
   第１の中間周波数信号に変換して出力し、前記第２の局
   部信号源は前記チャネル周波数間隔と同じ周波数の信号
   を出力し、第２のイメージリジェクションミキサに前記
   第１の中間周波数信号と前記第２の局部信号源の出力を
   入力し前記第１の中間周波数信号のうち前記第２の局部
   信号源周波数より高い周波数成分を抑圧し前記第１の中
   間周波数信号のうち前記第２の局部信号源周波数より低
   い周波数成分を第２の中間周波数信号に変換し、前記復
   調回路に前記第２の中間周波数信号を入力して復調を行
   い、送信時には前記第１の局部信号源は送信チャネル周
   波数に設定され、前記第１の局部信号源の出力を前記送
   信アンプで増幅する送受信機。
2. 【請求項２】 第１の局部信号源は基準信号源と電圧制
   御発振器を備えたＰＬＬ周波数シンセサイザから成り、
   送信時と受信時で前記基準信号源の発振負荷容量を可変
   することにより前記第１の局部信号源の出力周波数をチ
   ャネル周波数間隔の概ね２分の１だけ変化させる前記請
   求項１記載の送受信機。
3. 【請求項３】 第１の局部信号源は基準信号源と電圧制
   御発振器と分周器を備えたＰＬＬ周波数シンセサイザか
   ら成り、前記分周器の分周数が分数の値をとることによ
   り前記第１の局部信号源の出力周波数をチャネル周波数
   間隔の概ね２分の１だけ変化させる前記請求項１記載の
   送受信機。
4. 【請求項４】 第１および第２の局部信号源と、第１、
   第２および第３のイメージリジェクションミキサと、復
   調回路と、送信アンプを備え、受信時には前記第１の局
   部信号源は受信信号の希望チャンネル周波数よりチャネ
   ル周波数間隔の２分の１だけ低いまたは高い周波数に設
   定され、前記第１のイメージリジェクションミキサに前
   記受信信号と前記第１の局部信号源の出力を入力し前記
   受信信号成分のうち前記第１の局部信号源周波数より低
   いまたは高い周波数成分を抑圧し前記受信信号のうち前
   記第１の局部信号源周波数より高いまたは低い周波数成
   分を第１の中間周波数信号に変換して出力し、前記第２
   の局部信号源は前記チャネル周波数間隔と同じ周波数の
   信号を出力し、第２のイメージリジェクションミキサに
   前記第１の中間周波数信号と前記第２の局部信号源の出
   力を入力し前記第１の中間周波数信号のうち前記第２の
   局部信号源周波数より高い周波数成分を抑圧し前記第１
   の中間周波数信号のうち前記第２の局部信号源周波数よ
   り低い周波数成分を第２の中間周波数信号に変換し、前
   記復調回路に前記第２の中間周波数信号を入力して復調
   を行い、送信時には前記第１の局部信号源は送信チャン
   ネル周波数よりチャネル周波数間隔の２分の１だけ低い
   または高い周波数に設定され、前記第２の局部信号源は
   前記チャネル周波数間隔の２分の１の周波数の信号を出
   力し、前記第３のイメージリジェクションミキサに前記
   第１および第２の局部信号源の出力を入力し前記第１お
   よび第２の局部信号源周波数の差の周波数成分または和
   の周波数成分を減衰し前記第１および第２の局部信号源
   周波数の和の周波数成分または差の周波数成分を出力
   し、前記第３のイメージリジェクションミキサの出力を
   前記送信アンプで増幅する送受信機。
5. 【請求項５】 第１、第２および第３の局部信号源と、
   第１、第２および第３のイメージリジェクションミキサ
   と、復調回路と、送信アンプを備え、前記第１の局部信
   号源は受信信号の受信チャンネル周波数よりチャネル周
   波数間隔の２分の１だけ低いまたは高い周波数に設定さ
   れ、受信時には前記第１のイメージリジェクションミキ
   サに前記受信信号と前記第１の局部信号源の出力を入力
   し前記受信信号成分のうち前記第１の局部信号源周波数
   より低いまたは高い周波数成分を抑圧し前記受信信号の
   うち前記第１の局部信号源周波数より高いまたは低い周
   波数成分を第１の中間周波数信号に変換して出力し、前
   記第２の局部信号源は前記チャネル周波数間隔と同じ周
   波数の信号を出力し、第２のイメージリジェクションミ
   キサに前記第１の中間周波数信号と前記第２の局部信号
   源の出力を入力し前記第１の中間周波数信号のうち前記
   第２の局部信号源周波数より高い周波数成分を抑圧し前
   記第１の中間周波数信号のうち前記第２の局部信号源周
   波数より低い周波数成分を第２の中間周波数信号に変換
   し、前記復調回路に前記第２の中間周波数信号を入力し
   て復調を行い、送信時には、前記第３の局部信号源が前
   記受信チャネル周波数と送信チャネル周波数の差の周波
   数に前記チャネル周波数間隔の２分の１の周波数を加え
   た又は差し引いた周波数の信号を出力し、前記第３のイ
   メージリジェクションミキサに前記第１および第３の局
   部信号源の出力を入力し前記第１および第３の局部信号
   源周波数の差の周波数成分または和の周波数成分を減衰
   し前記第１および第３の局部信号源周波数の和の周波数
   成分または差の周波数成分を出力し、前記第３のイメー
   ジリジェクションミキサの出力を前記送信アンプで増幅
   する送受信機。
6. 【請求項６】 第１のイメージリジェクションミキサの
   前段に受信信号を前記受信信号周波数より低い周波数で
   ある前置周波数信号に変換する前置ミキサを備え、前記
   受信信号の代りに前期前置周波数信号を前記第１のイメ
   ージリジェクションミキサに入力する前記請求項１から
   ５のいずれか一項に記載の送受信機。
7. 【請求項７】 第１の局部信号源は基準信号源と電圧制
   御発振器を備えたＰＬＬシンセサイザから成り、前記基
   準信号源の出力を分周して第２の局部信号源の周波数を
   得る前記前記請求項１から６のいずれか一項に記載の送
   受信機。
8. 【請求項８】 第１の局部信号源は基準信号源と電圧制
   御発振器を備えたＰＬＬシンセサイザから成り、前記基
   準信号源の出力を第３の局部信号源として用い、前記基
   準信号源の出力を分周して第２の局部信号源の周波数を
   得る前記前記請求項５または６に記載の送受信機。
9. 【請求項９】 前置局部信号源は基準信号源と電圧制御
   発振器を備えたＰＬＬシンセサイザから成り、前記基準
   信号源の出力を第１の局部信号源として用い、前記基準
   信号源の出力を分周して第２の局部信号源の周波数を得
   ると共に、前記前置局部信号源の出力と前記基準信号源
   の出力をミキシングして送信チャネル周波数信号を出力
   するミキサを備え、第１の局部信号源信号の替わりに前
   記ミキサの出力を送信アンプに入力する前記請求項６に
   記載の送受信機。