JP2002198859A - 送受信機 - Google Patents
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Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
て説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
と送信動作を同時に行えることである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
付けて示した。
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。
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。
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。
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。
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
ョンミキサのブロック図
ェクションミキサの出力振幅の周波数特性を示す図
である水晶発振器の回路図
であるPLLシンセサイザのブロック図
図
図
図
Claims (9)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
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JP2000394325A JP4385521B2 (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | 送受信機 |
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JP2002198859A true JP2002198859A (ja) | 2002-07-12 |
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