JP5436455B2 - ハーモニックリジェクションミキサ - Google Patents
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Description
ション技術について説明する。図4は、特許文献6の第1A図に記載されたパワーアンプの構成図である。図4に示すように、パワーアンプ50は、増幅回路51、増幅回路52を備え、入力端子61、入力端子62、入力端子63より入力される信号を増幅して、出力端子64より出力する。
である。それゆえに、高調波応答を抑圧する構成とすることで、gm素子が増大し、回路規模、消費電流が増大するという課題があった。
各々の出力の分岐先に接続されたスイッチング素子は、1周期に対するオン期間の比が50%未満の共通した値である駆動信号で制御され、共用gm素子に接続された複数のスイッチング素子のうちI相出力用のスイッチング素子がオフの期間の少なくとも一部において、Q相出力用のスイッチング素子がオンとなる構成をとる。
本実施の形態は、DUTY比(1周期に対するオン期間の比)が50%以外、特に、50%未満となる制御信号を用いることで、ハーモニックリジェクションミキサに用いるgm素子数を削減する構成に関して説明するものである。
する。また、gm素子102は、gm102に応じた交流電流をミキサ104に対して出力する。ミキサ104は、制御信号122によって駆動され、gm素子102より出力される交流電流に対して、制御信号122の周波数をもとに周波数変換処理を行い、制御信号122によってアクティブ状態となる期間中のみ、周波数変換された交流電流を出力する。
波形としては、図8に示す出力信号123と同一のものである。出力信号424は、ミキサ404及びミキサ406の出力信号を加算したものである。また、制御信号121と制御信号421、制御信号122と制御信号422、出力信号423と出力信号424は、それぞれ同一の周波数を有し、かつ、信号間の位相差が180度である。
Y比をN%とする場合に、DUTY比50%の制御信号とDUTY比N%の制御信号との基準位相差を(180×N/100)度とするとともに、DUTY比50%で駆動されるミキサの前段のgm素子のgmと、DUTY比N%で駆動されるミキサの前段のgm素子のgmとの比を正弦波を矩形波で模擬できるように設定することでハーモニックリジェクションミキサに用いるgm素子数を削減することができる。
本実施形の態は、実施の形態1に記載のハーモニックリジェクションミキサに対して、gm素子への入力信号を差動信号とした場合の例を説明するものである。
同一の波形であり、説明を省略する。出力信号621は、ミキサ603とミキサ605とミキサ607とミキサ609の出力信号を加算したものある。また、出力信号622は、ミキサ604とミキサ606とミキサ608とミキサ610の出力信号を加算したものである。ここで、出力信号621と出力信号622は、それぞれ同一の周波数を有し、かつ、信号間の位相差が180度である。
。このようにして、高調波応答を抑圧することができる。
本実施の形態は、実施の形態1に示すハーモニックリジェクションミキサ400(図9)を用いて、90度位相差となるI相出力、Q相出力を生成する直交復調器を構成するものである。一部のミキサをDUTY比が50%未満の制御信号を用いて駆動し、ミキサが非アクティブとなる期間(オフ期間)を利用して、I相とQ相でgm素子を共用する構成に関して説明するものである。
号生成部812より出力される制御信号832によって駆動される。ミキサ806は、gm素子802に接続され、制御信号生成部812より出力される制御信号835によって駆動される。ミキサ807は、gm素子802に接続され、制御信号生成部812より出力される制御信号836によって駆動される。ミキサ808は、gm素子802に接続され、制御信号生成部812より出力される制御信号837によって駆動される。ミキサ809は、gm素子802に接続され、制御信号生成部812より出力される制御信号838によって駆動される。ミキサ810は、gm素子803に接続され、制御信号生成部812より出力される制御信号833によって駆動される。ミキサ811は、gm素子803に接続され、制御信号生成部812より出力される制御信号834によって駆動される。
本実施の形態は、ハーモニックリジェクションミキサを用いて、90度位相差となるI相出力、Q相出力を生成する直交復調器を構成するものであり、実施の形態3とは別の構成例を示す。実施の形態3では、一部のミキサのみをDUTY比が50%未満の制御信号を用いて駆動したが、本実施の形態では、全てのミキサを、DUTY比が50%未満の共通した値である制御信号を用いてミキサを駆動する点が異なる。ミキサが非アクティブとなる期間を利用して、I相とQ相でgm素子を共用する点については、実施の形態3と共通である。
2よりI相の正相信号を、出力端子823よりI相の負相信号を、出力端子824よりQ相の正相信号を、出力端子825よりQ相の負相信号を、それぞれ、出力する。ここで、第3の実施形態において図13を用いて説明したものと同一の構成要素については、図13と同一の番号を付して、説明を省略する。
とが望ましい。
本実施の形態は、実施の形態1から4に示すハーモニックリジェクションミキサを用いて、ダイレクトサンプリングミキサを実現する構成を示すものである。
02と、制御信号生成部1203と、を備え、入力端子1221より入力される信号を周波数変換して、出力端子1222よりI相の正相信号を、出力端子1223よりI相の負相信号を、出力端子1224よりQ相の正相信号を、出力端子1225よりQ相の負相信号を、それぞれ、出力する。
調波応答を抑圧可能なハーモニックリジェクションミキサを実現することができ、無線通信システムにおける高周波処理部に用いられるミキサの奇数次の高調波応答の抑圧(ハーモニックリジェクション)技術等に有用である。
4、5、6 ミキサ
10 ハーモニックリジェクションミキサ
11 入力端子
12 出力端子
21、22、23 制御信号
50 パワーアンプ
51、52 増幅回路
55、56、57 入力信号
61、62、63 入力端子
64 出力端子
100 ハーモニックリジェクションミキサ
101、102 gm素子
103、104 ミキサ
105 制御信号生成部
111 入力端子
112 出力端子
121、122 制御信号
123 出力信号
400 ハーモニックリジェクションミキサ
401、402 gm素子
403、404、405、406 ミキサ
407 制御信号生成部
411 入力端子
412、413 出力端子
421、422 制御信号
423、424、425 出力信号
600 ハーモニックリジェクションミキサ
601、602 gm素子
603、604、605、606、607、608、609、610 ミキサ
611 入力端子
612 出力端子
621、622 出力信号
800 ハーモニックリジェクションミキサ
801、802、803 gm素子
804、805、806、807、808、809、810、811 ミキサ
812 制御信号生成部
821 入力端子
822、823、824、825 出力端子
831、832、833、834、835、836、837、838 制御信号
1000 ハーモニックリジェクションミキサ
1001、1002、1003、1004、1005、1006、1007、1008
ミキサ
1009 制御信号生成部
1031、1032、1033、1034 制御信号
1200 ダイレクトサンプリングミキサ
1201 ハーモニックリジェクションミキサ
1202 スイッチドキャパシタフィルタ部
1203 制御信号生成部
1221 入力端子
1222、1223、1224、1225 出力端子
Claims (10)
- 複数のgm素子の後段に並列に接続された複数のミキサの出力を合成することにより、出力信号の波形を調整するハーモニックリジェクションミキサであって、
電圧信号を電流信号に変換する複数のgm素子として、I相用gm素子と、Q相用gm素子と、I相とQ相とで共用する共用gm素子とを有し、前記複数のgm素子の各々の出力は複数に分岐しており、
前記複数のミキサの各々は、前記複数のgm素子のうちの一つの出力の分岐先の各々にスイッチング素子を接続した構成を有し、
前記I相用gm素子及び前記Q相用gm素子の出力の分岐先に接続された前記スイッチング素子は、1周期に対するオン期間の比が50%である駆動信号で制御され、前記共用gm素子の出力の分岐先に接続された前記スイッチング素子は、1周期に対するオン期間の比が50%未満である駆動信号で制御され、
前記共用gm素子に接続された複数の前記スイッチング素子のうちI相出力用のスイッチング素子がオフの期間の少なくとも一部において、Q相出力用のスイッチング素子がオンとなる、
ハーモニックリジェクションミキサ。 - 前記複数のgm素子のいずれにおいても、同じgm素子の出力の分岐先の各々に接続された前記スイッチング素子は、互いに同時にオン状態にならないようなパルス列からなる駆動信号で制御される、
請求項1に記載のハーモニックリジェクションミキサ。 - 前記共用gm素子の出力の分岐先に接続された前記スイッチング素子は、1周期に対するオン期間の比が25%である駆動信号で制御される、
請求項1に記載のハーモニックリジェクションミキサ。 - 前記スイッチング素子を制御する駆動信号群は、互いに位相の異なる同一周波数のパルス列で構成される、
請求項1に記載のハーモニックリジェクションミキサ。 - 前記複数のgm素子は、入力信号に対して振幅の重み付けを行う、
請求項1に記載のハーモニックリジェクションミキサ。 - 複数のgm素子の後段に並列に接続された複数のミキサの出力を合成することにより、出力信号の波形を調整するハーモニックリジェクションミキサであって、
電圧信号を電流信号に変換する複数のgm素子として、I相用gm素子と、Q相用gm素子と、I相とQ相とで共用する共用gm素子とを有し、前記複数のgm素子の各々の出力は複数に分岐しており、
前記複数のミキサの各々は、前記複数のgm素子のうちの一つの出力の分岐先の各々にスイッチング素子を接続した構成を有し、
前記I相用gm素子、前記Q相用gm素子、及び、前記共用gm素子の各々の出力の分岐先に接続された前記スイッチング素子は、1周期に対するオン期間の比が50%未満の共通した値である駆動信号で制御され、
前記共用gm素子に接続された複数の前記スイッチング素子のうちI相出力用のスイッチング素子がオフの期間の少なくとも一部において、Q相出力用のスイッチング素子がオンとなる、
ハーモニックリジェクションミキサ。 - 前記複数のミキサの後段に接続された複数のキャパシタをさらに有し、
前記複数のgm素子のいずれにおいても、同じgm素子の出力の分岐先の各々に接続された前記スイッチング素子のうち、異なるキャパシタに接続されるスイッチング素子については、互いに同時にオン状態にならないようなパルス列からなる駆動信号で制御される、
請求項6に記載のハーモニックリジェクションミキサ。 - 前記I相用gm素子、前記Q相用gm素子、及び、前記共用gm素子の各々の出力の分岐先に接続された前記スイッチング素子は、1周期に対するオン期間の比が25%である駆動信号で制御される、
請求項6に記載のハーモニックリジェクションミキサ。 - 前記スイッチング素子を制御する駆動信号群は、互いに位相の異なる同一周波数のパルス列で構成される、
請求項6に記載のハーモニックリジェクションミキサ。 - 前記複数のgm素子は、入力信号に対して振幅の重み付けを行う、
請求項6に記載のハーモニックリジェクションミキサ。
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