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JP4521959B2 - Mixer circuit - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信機器の周波数変換部などに用いられるミキサ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の高周波ミキサを備えた無線通信装置における受信回路の主要部の構成例を示すブロック図である。高周波ミキサ101には入力信号F1としての受信信号と周波数変換用ローカル信号F2とが入力され、高周波(RF)の入力信号が中間周波数(IF)に周波数変換される。高周波ミキサ101の後段には可変利得増幅器102、直交復調器103が設けられ、可変利得増幅器102で信号レベルの調整が行われた後、直交復調器103で復調されてIout ,Qout の直交信号成分からなるベースバンド周波数の出力信号が出力される。また、直交復調器103には位相調整手段として機能する直交変調器104が接続されている。
【0003】
このような無線通信装置に一般に用いられる高周波ミキサ101は、ダウンコンバータ等と呼ばれるトランジスタ単体の歪み特性を利用したものであり、ギルバートセル等の標準的なトランジスタ複合型の回路が主流となっている。この種のミキサでは、基本的にローカル(装置内の局部発信器)側の入力レベルを飽和状態で使用し、入力信号に合った出力を得る構成となっている。
【0004】
直交変調器104には、周波数変換用ローカル信号F3が入力されるとともに、直流信号等の位相制御信号PI,PQが入力される。周波数変換用ローカル信号F3は逓倍器111で2逓倍されて位相分周器112で0度と90度の位相成分に分離され、低周波ミキサ113,114でそれぞれ位相制御信号PI,PQと掛け合わされてから合成加算回路115で合成され、所望の位相を有するローカル信号として出力される。直交変調器104からの所定位相のローカル信号は、直交復調器103の逓倍器116で2逓倍されて位相分周器117で0度,90度の位相成分に分離され、それぞれ復調ミキサ118,119に入力される。復調ミキサ118,119では、0度,90度の位相成分と中間周波数の受信信号とがそれぞれ掛け合わされて出力信号のIout ,Qout が生成される。
【0005】
このような構成の受信回路において、位相調整を行う場合、位相制御信号PI,PQに所定の値の信号を入力して直交復調器103に入力するローカル信号の位相を変化させる。この場合、信号の位相と振幅とは相互に影響するため、可変利得増幅器102で利得を調整しながら位相を変化させる必要がある。また、図6に示すようなI−Q平面において、バイアス電圧点をゼロ点とすると、位相制御信号PI,PQの座標がゼロ点を通ると直交変調器104の出力がゼロとなって直交変調器104が意図しない値に位相が変化してしまうため、この位相制御信号PI,PQは前記バイアス電圧点から等距離にある点を移動していくようにしなければならない。この場合、例えば5度単位で位相制御信号PI,PQをそれぞれ変化させて位相調整を行うとすると、A点からB点のように反対位相まで調整するには合計72回の命令を与えて制御信号を変化させる必要がある。また、直交変調器104や直交復調器103にはN倍周波数入力型の素子を使用すると位相の調整範囲が90〜180度に限定されるため、入力同期逓倍回路内蔵型のものを用いなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来の高周波ミキサを用いた受信回路では、位相を調整する際に制御信号を多段階に変化させて徐々に目的の値に近づける必要があるため、調整に手間がかかっていた。また、信号の振幅の変化に伴って位相が変化するため、可変利得増幅器等を用いてからこの位相変化により生じる信号レベルの変化に合わせて回路の利得を調整する必要があった。このような利得調整手段を設けることにより、回路規模が大きくなるという問題点もあった。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、信号の位相及び振幅等をそれぞれ所望の値に容易に制御することができ、また、可変利得増幅器等を省略でき、回路規模を縮小することが可能なミキサ回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第1に、所定周波数のローカル信号に基づいて入力信号の周波数変換を行うミキサ回路であって、直流又は交流の制御信号によって前記ローカル信号のレベル、位相の少なくとも一方を含む特性を変化させ、前記周波数変換を行った出力信号のレベル、位相の少なくとも一方を含む特性を調整する特性制御回路を備えたことを特徴とする。
【0009】
また、第2に、前記特性制御回路を前記ローカル信号と前記入力信号とを混合して周波数変換を行うミキサの前段に設けたことを特徴とする。
【0010】
第3に、所定周波数のローカル信号に基づいて入力信号の周波数変換を行うミキサ回路であって、直流又は交流の制御信号によって前記ローカル信号のレベル、位相の少なくとも一方を変化させ、前記周波数変換を行った出力信号のレベル、位相の少なくとも一方を調整する振幅・位相制御回路を備えたことを特徴とする。
【0011】
また、第4に、前記振幅・位相制御回路を前記ローカル信号と前記入力信号とを混合して周波数変換を行うミキサの前段に設けたことを特徴とする。
【0012】
さらに、第5に、前記ローカル信号に対して所定の位相成分を生成する位相成分生成手段と、前記位相成分とこれに対応する制御信号とを混合し、調整された所定の位相成分と振幅成分とを有するローカル信号を出力する第1のミキサと、前記第1のミキサの出力と入力信号とを混合して周波数変換された出力信号を生成する第2のミキサとを備えたことを特徴とする。
【0013】
或いは、第6に、前記ローカル信号に対して所定の複数の位相成分を生成する位相成分生成手段と、前記複数の位相成分とこれに対応する複数の制御信号とをそれぞれ混合する第1のミキサと、前記混合された複数の位相成分の信号を合成し、調整された所定の位相成分と振幅成分とを有するローカル信号を出力する合成回路と、前記合成手段の出力と入力信号とを混合して周波数変換された出力信号を生成する第2のミキサとを備えたことを特徴とする。
【0014】
第7に、前記位相成分生成手段、第1のミキサ、合成回路を有して構成された直交変調器を前記振幅・位相制御回路として備えたことを特徴とする。
【0015】
第8に、前記位相成分生成手段は、所定周波数のローカル信号を逓倍する逓倍器と、前記逓倍された信号を分周して所定の位相成分のローカル信号を出力する位相分周器とを有してなることを特徴とする。
【0016】
また、位相成分生成手段として、複数の位相のローカル信号をそれぞれ生成する手段とか、複数の位相のローカル信号を入力する入力端子等を設けることもできる。また、上記構成は、半導体チップ上などに形成して単一の素子に組み込んで構成することもできる。なお、制御信号の数、すなわち位相や振幅等を制御するためのパラメータの次元の数を増加させることにより、より精度を向上させることが可能である。
【0017】
上記構成により、信号の位相及び振幅等をそれぞれ所望の値に容易に制御することが可能となり、また、可変利得増幅器等を省略可能であるため、回路規模の縮小化を図れる。
【0018】
【発明の実施の形態】
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は本発明の第1実施形態に係るミキサ回路の構成を示すブロック図である。
【0019】
本実施形態のミキサ回路は、入力信号のI−Q平面における複数の次元の値をそれぞれ制御する制御信号により位相及び振幅を調整する位相・振幅調整機能を備えた多次元高周波ミキサ11の構成例である。多次元高周波ミキサ11は、高周波ミキサ12、図1中波線で囲んだ要素からなる直交変調器13、逓倍器14を有して構成される。直交変調器13は、合成加算器15、低周波ミキサ16,17、位相分周器18、バッファ増幅器19,20を有して構成される。
【0020】
この多次元高周波ミキサ11の動作を説明する。装置内の局部発信器より出力される所定周波数の周波数変換用ローカル信号F2が逓倍器14に入力されて逓倍され、位相分周器18に入力されて分周される。ここでは、例えばローカル信号F2が2逓倍されて0度と90度の2つの位相成分が生成される。0度と90度の直交する位相成分を生成するには、ローカル信号を2逓倍すれば半周期ずれた信号を生成可能である。なお、逓倍器及び位相分周器を設けずに、相当する位相成分を有する複数位相のローカル信号を供給するような構成でもよい。
【0021】
また、所定の大きさを持った直流信号等による位相利得制御信号P1,P2が入力されてそれぞれバッファ増幅器19,20でフィルタリングされて不要なノイズ成分が除去された後、低周波ミキサ16,17に入力される。低周波ミキサ16,17では、それぞれ位相利得制御信号P1,P2の振幅と位相分周器18からのローカル信号の0度,90度の位相成分とが掛け合わされ、それぞれの位相利得制御信号の大きさに合ったレベルに変換された出力信号が合成加算器15に入力される。なお、位相利得制御信号P1,P2は直流信号(DC信号)の他に、低周波の交流信号(AC信号)を用いることもできる。
【0022】
合成加算器15では、低周波ミキサ16,17からのそれぞれの位相及び振幅を有するローカル信号が加算され、所望の位相変化特性、及び振幅特性を持ったローカル信号として高周波ミキサ12に入力される。高周波ミキサ12では、高周波(RF)の入力信号F1と前述のように位相及び振幅が調整されたローカル信号とが掛け合わされ、入力信号F1の信号レベルに基づきローカル信号で振幅調整された出力レベルで、ローカル信号の位相に対応した位相特性を持った信号として、中間周波数(IF)に周波数変換された出力信号S1が得られる。
【0023】
次に、上記のようなミキサ回路を無線通信機器の受信回路に用いた場合の構成及び作用を説明する。図2は本実施形態のミキサ回路を用いた受信回路の構成を示すブロック図である。
【0024】
多次元高周波ミキサ11の後段には、直交復調器21が設けられ、多次元高周波ミキサ11の出力信号S1が直交復調器21で復調されてIout ,Qout の直交信号成分からなるベースバンド周波数の出力信号S2が出力されるようになっている。直交復調器21は、復調ミキサ22,23、逓倍器24、位相分周器25を有して構成される。
【0025】
直交復調器21には、周波数変換用ローカル信号F3が入力され、逓倍器24で逓倍(ここでは2逓倍)されて位相分周器25で0度,90度の位相成分に分離され、それぞれ復調ミキサ22,23に入力される。復調ミキサ22,23では、ローカル信号の0度,90度の位相成分と中間周波数の前記出力信号S1とがそれぞれ掛け合わされて周波数変換され、Iout ,Qout の信号成分を持ったベースバンド周波数の出力信号S2が生成されて出力される。ここで、入力信号F1、高周波から中間周波数への周波数変換用ローカル信号F2、中間周波数からベースバンド周波数への周波数変換用ローカル信号F3の各周波数の関係は、F1−F2=F3、又はF2−F1=F3となるように設定されている。
【0026】
上記のような本実施形態の構成では、多次元高周波ミキサ11において、位相利得制御信号P1,P2をそれぞれ設定することで、周波数変換用のローカル信号のI成分とQ成分のレベルをそれぞれ独立して制御することができ、所望の位相と振幅を持ったローカル信号となるように位相調整及び振幅調整が容易に可能である。この場合、図3に示すようなI−Q平面において、A点からB点のように反対位相まで調整する場合であっても、位相制御信号を直線的に変化させて位相調整を行うことができるため、安定度を維持したまま1回の命令を与えるだけで所望の位相が得られるように制御することが可能である。したがって、従来必要であった多段階に制御信号を変化させて位相調整を行うような手間を省くことができる。また、受信部に設ける直交復調器21は、汎用のものを用いることができるため、図5に示した従来例のように入力同期逓倍回路内蔵型のものに限定されず、設計の自由度が向上し、コストも削減できる。
【0027】
図4は本発明の第2実施形態に係るミキサ回路の構成を示すブロック図である。第2実施形態は、P1,P2,P3の3つの位相利得制御信号を用いて位相及び振幅を調整する構成例である。
【0028】
第2実施形態では、図1に示した第1実施形態の構成に加えて、第3の位相利得制御信号P3に対応したバッファ増幅器34、低周波ミキサ35を備えるとともに、この位相利得制御信号P3に乗算するための60度の位相成分を0度及び90度に加えて生成する位相分周器32と、60度の位相成分を生成するために周波数変換用ローカル信号F2を2逓倍及び3逓倍する逓倍器33とを備えている。
【0029】
第2実施形態の構成によれば、第1実施形態と同様、簡単な手順でローカル信号の位相及び振幅をそれぞれ任意に設定して受信回路の位相及び利得を調整することができ、また、制御信号を増やすことによって、より精密な制御が可能となるため、位相及び利得の調整精度を向上させることができる。
【0030】
なお、本実施形態において、回路の位相や利得を制御する制御信号は、3つ以上用いてさらなる精度向上を図ることもできるし、逆に1つのみでも調整範囲は限定されるが信号レベルや位相などを所望の値に制御することが可能である。
【0031】
上述したように、本実施形態では、直交変調器等の回路で構成した位相・振幅調整手段をローカル(装置内の局部発信器)側に設け、これを単一又は複数の制御信号によって制御することで、ミキサ出力の信号のレベル、位相、時間変動、直交軸変位等を所望の値に容易に調整することができ、またこのような複数の調整機能を包括してかつ少数の制御信号で実現できる。
【0032】
また、本実施形態の構成は、位相・振幅調整機能を備えた多次元高周波ミキサ11,31を含む回路を半導体チップ上などに形成し、単一の素子に組み込んで構成することが可能であり、装置のさらなる小型化を図れる。
【0033】
本実施形態によれば、従来単一の周波数変換機能のみを有していたミキサに、ローカル信号のレベルを変更することによる信号特性調整機能を付加することで、位相や振幅等をそれぞれ所望の値に容易に制御することができるとともに、通常後段に設けられる可変利得制御回路を削除でき、また位相調整回路の構成も簡略化できる。また、入力信号に直交的な歪みがあった場合には、同様な手順で逆特性を与えることによって歪みを解消することができる。またこの場合、位相や振幅などの複数のパラメータを、直交変調器等に入力する小数の制御信号によって同時にかつ独立して制御することができる。さらに、制御信号の数を増加することによって調整精度を向上させることが可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、信号の位相及び振幅等をそれぞれ所望の値に容易に制御することができ、また、可変利得増幅器等を省略でき、回路規模を縮小することが可能なミキサ回路を提供できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るミキサ回路の構成を示すブロック図である。
【図2】本実施形態のミキサ回路を用いた受信回路の構成を示すブロック図である。
【図3】本実施形態における位相及び振幅の調整動作例を説明するI−Q平面の説明図である。
【図4】本発明の第2実施形態に係るミキサ回路の構成を示すブロック図である。
【図5】従来の高周波ミキサを備えた受信回路の主要部の構成例を示すブロック図である。
【図6】従来例における位相及び振幅の調整動作例を説明するI−Q平面の説明図である。
【符号の説明】
11,31 多次元高周波ミキサ
12 高周波ミキサ
13 直交変調器
14 逓倍器
15 合成加算器
16,17,35 低周波ミキサ
18 位相分周器
19,20,34 バッファ増幅器
21 直交復調器
22,23 復調ミキサ
24 逓倍器
25 位相分周器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mixer circuit used in a frequency converter of a wireless communication device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a main part of a receiving circuit in a wireless communication apparatus provided with a conventional high frequency mixer. The high-frequency mixer 101 receives the reception signal as the input signal F1 and the frequency conversion local signal F2, and the high-frequency (RF) input signal is frequency-converted to an intermediate frequency (IF). A variable gain amplifier 102 and a quadrature demodulator 103 are provided at the subsequent stage of the high frequency mixer 101. After the signal level is adjusted by the variable gain amplifier 102, the signal is demodulated by the quadrature demodulator 103 to be quadrature signal components of Iout and Qout. An output signal of a baseband frequency consisting of The quadrature demodulator 103 is connected to a quadrature modulator 104 that functions as a phase adjusting unit.
[0003]
A high-frequency mixer 101 generally used in such a wireless communication apparatus uses a distortion characteristic of a single transistor called a down converter or the like, and a standard transistor composite circuit such as a Gilbert cell is mainly used. . This type of mixer basically uses a local (local transmitter in the apparatus) side input level in a saturated state, and obtains an output that matches the input signal.
[0004]
The quadrature modulator 104 receives the frequency conversion local signal F3 and also receives phase control signals PI and PQ such as DC signals. The frequency conversion local signal F3 is doubled by the multiplier 111 and separated into phase components of 0 degrees and 90 degrees by the phase divider 112, and multiplied by the phase control signals PI and PQ by the low frequency mixers 113 and 114, respectively. Are then synthesized by the synthesis adder circuit 115 and output as a local signal having a desired phase. A local signal having a predetermined phase from the quadrature modulator 104 is doubled by the multiplier 116 of the quadrature demodulator 103 and separated into phase components of 0 degrees and 90 degrees by the phase divider 117, and demodulating mixers 118 and 119, respectively. Is input. In the demodulating mixers 118 and 119, the phase components of 0 degrees and 90 degrees and the received signal of the intermediate frequency are multiplied to generate Iout and Qout of the output signal.
[0005]
In the receiving circuit having such a configuration, when phase adjustment is performed, a signal having a predetermined value is input to the phase control signals PI and PQ, and the phase of the local signal input to the quadrature demodulator 103 is changed. In this case, since the phase and amplitude of the signal influence each other, it is necessary to change the phase while adjusting the gain by the variable gain amplifier 102. Further, on the IQ plane as shown in FIG. 6, assuming that the bias voltage point is zero, when the coordinates of the phase control signals PI and PQ pass the zero point, the output of the quadrature modulator 104 becomes zero and quadrature modulation is performed. Since the phase is changed to an unintended value by the device 104, the phase control signals PI and PQ must be moved at a point equidistant from the bias voltage point. In this case, for example, if the phase adjustment is performed by changing the phase control signals PI and PQ in units of 5 degrees, a total of 72 commands are given to control from the A point to the opposite phase, such as the B point. The signal needs to be changed. Further, if an N-fold frequency input type element is used for the quadrature modulator 104 or the quadrature demodulator 103, the phase adjustment range is limited to 90 to 180 degrees. Don't be.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a receiving circuit using a conventional high-frequency mixer, it is necessary to change the control signal in multiple steps and gradually bring it closer to the target value when adjusting the phase, which requires time and effort. . Further, since the phase changes with changes in the amplitude of the signal, it is necessary to adjust the gain of the circuit in accordance with the change in the signal level caused by this phase change after using a variable gain amplifier or the like. By providing such a gain adjusting means, there is a problem that the circuit scale becomes large.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can easily control the phase and amplitude of a signal to a desired value, can omit a variable gain amplifier and the like, and can reduce the circuit scale. An object of the present invention is to provide a mixer circuit capable of performing the above.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is a mixer circuit that performs frequency conversion of an input signal based on a local signal having a predetermined frequency, and has a characteristic that includes at least one of the level and phase of the local signal by a DC or AC control signal. And a characteristic control circuit that adjusts characteristics including at least one of a level and a phase of the output signal that has been changed and subjected to the frequency conversion.
[0009]
Second, the characteristic control circuit is provided in a stage preceding a mixer that performs frequency conversion by mixing the local signal and the input signal.
[0010]
Third, a mixer circuit for performing frequency conversion of an input signal based on a local signal having a predetermined frequency, wherein at least one of a level and a phase of the local signal is changed by a DC or AC control signal, and the frequency conversion is performed. An amplitude / phase control circuit for adjusting at least one of a level and a phase of the output signal performed is provided.
[0011]
Fourth, the amplitude / phase control circuit is provided in a stage preceding a mixer that performs frequency conversion by mixing the local signal and the input signal.
[0012]
Further, fifthly, the phase component generating means for generating a predetermined phase component for the local signal, the phase component and the control signal corresponding to the phase component are mixed, and the adjusted predetermined phase component and amplitude component are mixed. And a second mixer that generates a frequency-converted output signal by mixing the output of the first mixer and the input signal. To do.
[0013]
Alternatively, sixth, phase component generating means for generating a predetermined plurality of phase components for the local signal, and a first mixer for respectively mixing the plurality of phase components and a plurality of control signals corresponding thereto Combining a plurality of the mixed phase component signals and outputting a local signal having the adjusted predetermined phase component and amplitude component, and mixing the output of the combining means and the input signal And a second mixer for generating a frequency-converted output signal.
[0014]
Seventh, the amplitude / phase control circuit includes a quadrature modulator configured to include the phase component generation means, the first mixer, and the synthesis circuit.
[0015]
Eighth, the phase component generation means includes a multiplier that multiplies a local signal having a predetermined frequency, and a phase divider that divides the multiplied signal and outputs a local signal having a predetermined phase component. It is characterized by becoming.
[0016]
Further, as the phase component generation means, means for generating local signals of a plurality of phases, input terminals for inputting local signals of a plurality of phases, and the like can be provided. The above-described configuration can be formed on a semiconductor chip and incorporated into a single element. It should be noted that the accuracy can be further improved by increasing the number of control signals, that is, the number of dimensions of parameters for controlling the phase and amplitude.
[0017]
With the above configuration, the phase and amplitude of the signal can be easily controlled to desired values, and the variable gain amplifier and the like can be omitted, so that the circuit scale can be reduced.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mixer circuit according to the first embodiment of the present invention.
[0019]
The mixer circuit of this embodiment is a configuration example of a multi-dimensional high-frequency mixer 11 having a phase / amplitude adjustment function for adjusting a phase and an amplitude by a control signal for controlling a plurality of dimensional values in an IQ plane of an input signal. It is. The multidimensional high-frequency mixer 11 includes a high-frequency mixer 12, a quadrature modulator 13 including a component surrounded by a wavy line in FIG. 1, and a multiplier 14. The quadrature modulator 13 includes a synthesis adder 15, low frequency mixers 16 and 17, a phase divider 18, and buffer amplifiers 19 and 20.
[0020]
The operation of this multidimensional high frequency mixer 11 will be described. A local signal F2 for frequency conversion of a predetermined frequency output from a local oscillator in the apparatus is input to the multiplier 14 and multiplied, and input to the phase divider 18 to be divided. Here, for example, the local signal F2 is doubled to generate two phase components of 0 degree and 90 degrees. In order to generate phase components of 0 degrees and 90 degrees orthogonal to each other, it is possible to generate a signal shifted by a half cycle by multiplying the local signal by two. It is also possible to supply a plurality of phase local signals having corresponding phase components without providing the multiplier and the phase divider.
[0021]
Further, after phase gain control signals P1 and P2 of a DC signal having a predetermined magnitude are input and filtered by buffer amplifiers 19 and 20, respectively, unnecessary noise components are removed, and then low frequency mixers 16 and 17 are used. Is input. In the low frequency mixers 16 and 17, the amplitudes of the phase gain control signals P1 and P2 are multiplied by the phase components of 0 degrees and 90 degrees of the local signal from the phase divider 18, respectively, and the magnitudes of the respective phase gain control signals are obtained. An output signal converted to a level suitable for this is input to the synthesis adder 15. Note that the phase gain control signals P1 and P2 can be low-frequency AC signals (AC signals) in addition to DC signals (DC signals).
[0022]
In the synthesis adder 15, the local signals having the respective phases and amplitudes from the low frequency mixers 16 and 17 are added and input to the high frequency mixer 12 as local signals having desired phase change characteristics and amplitude characteristics. In the high frequency mixer 12, the high frequency (RF) input signal F1 is multiplied by the local signal whose phase and amplitude are adjusted as described above, and the output level is adjusted by the local signal based on the signal level of the input signal F1. As a signal having phase characteristics corresponding to the phase of the local signal, an output signal S1 frequency-converted to an intermediate frequency (IF) is obtained.
[0023]
Next, the configuration and operation when the above mixer circuit is used in a receiving circuit of a wireless communication device will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiving circuit using the mixer circuit of this embodiment.
[0024]
A quadrature demodulator 21 is provided at the subsequent stage of the multi-dimensional high-frequency mixer 11, and the output signal S1 of the multi-dimensional high-frequency mixer 11 is demodulated by the quadrature demodulator 21 to output a baseband frequency composed of quadrature signal components Iout and Qout. A signal S2 is output. The quadrature demodulator 21 includes demodulating mixers 22 and 23, a multiplier 24, and a phase divider 25.
[0025]
The orthogonal demodulator 21 receives the local signal F3 for frequency conversion, is multiplied by a multiplier 24 (here, multiplied by 2), and is separated into phase components of 0 degrees and 90 degrees by a phase divider 25, respectively. Input to mixers 22 and 23. In the demodulating mixers 22 and 23, the phase components of 0 degree and 90 degrees of the local signal and the output signal S1 of the intermediate frequency are respectively multiplied and converted to output the baseband frequency having the signal components of Iout and Qout. A signal S2 is generated and output. Here, the relationship among the frequencies of the input signal F1, the local signal F2 for frequency conversion from the high frequency to the intermediate frequency, and the local signal F3 for frequency conversion from the intermediate frequency to the baseband frequency is F1-F2 = F3 or F2- F1 = F3 is set.
[0026]
In the configuration of the present embodiment as described above, by setting the phase gain control signals P1 and P2 in the multidimensional high-frequency mixer 11, the levels of the I component and Q component of the local signal for frequency conversion are made independent of each other. Phase adjustment and amplitude adjustment can be easily performed so that a local signal having a desired phase and amplitude can be obtained. In this case, in the IQ plane as shown in FIG. 3, even when adjusting from the point A to the opposite phase like the point B, the phase adjustment can be performed by linearly changing the phase control signal. Therefore, it is possible to control so as to obtain a desired phase only by giving one command while maintaining the stability. Therefore, it is possible to save the trouble of performing the phase adjustment by changing the control signal in multiple stages, which has been necessary in the past. Further, since the quadrature demodulator 21 provided in the receiving unit can be a general-purpose one, it is not limited to the one with a built-in input synchronous multiplication circuit as in the conventional example shown in FIG. Improve and reduce costs.
[0027]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a mixer circuit according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment is a configuration example in which the phase and amplitude are adjusted using three phase gain control signals P1, P2, and P3.
[0028]
In the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, a buffer amplifier 34 and a low frequency mixer 35 corresponding to the third phase gain control signal P3 are provided, and this phase gain control signal P3. A phase divider 32 that generates 60 degree phase components for multiplying by 0 and 90 degrees, and a frequency conversion local signal F2 multiplied by 2 and 3 to generate a 60 degree phase component And a multiplier 33.
[0029]
According to the configuration of the second embodiment, similarly to the first embodiment, the phase and gain of the receiving circuit can be adjusted by arbitrarily setting the phase and amplitude of the local signal by a simple procedure, and control can be performed. By increasing the number of signals, more precise control becomes possible, so that the adjustment accuracy of the phase and gain can be improved.
[0030]
In this embodiment, three or more control signals for controlling the phase and gain of the circuit can be used to further improve the accuracy. Conversely, even if only one control signal is used, the adjustment range is limited. It is possible to control the phase and the like to a desired value.
[0031]
As described above, in this embodiment, the phase / amplitude adjusting means configured by a circuit such as a quadrature modulator is provided on the local (local transmitter in the apparatus) side, and this is controlled by a single or a plurality of control signals. Therefore, the mixer output signal level, phase, time variation, orthogonal axis displacement, etc. can be easily adjusted to the desired value. realizable.
[0032]
The configuration of the present embodiment can be configured by forming a circuit including the multi-dimensional high-frequency mixers 11 and 31 having a phase / amplitude adjustment function on a semiconductor chip or the like and incorporating the circuit into a single element. Further downsizing of the apparatus can be achieved.
[0033]
According to this embodiment, a signal characteristic adjustment function by changing the level of a local signal is added to a mixer that has conventionally only had a single frequency conversion function, so that a desired phase, amplitude, etc. can be obtained. The value can be easily controlled, the variable gain control circuit usually provided in the subsequent stage can be eliminated, and the configuration of the phase adjustment circuit can be simplified. Further, when there is an orthogonal distortion in the input signal, the distortion can be eliminated by giving reverse characteristics in the same procedure. In this case, a plurality of parameters such as phase and amplitude can be controlled simultaneously and independently by a small number of control signals input to a quadrature modulator or the like. Furthermore, it is possible to improve the adjustment accuracy by increasing the number of control signals.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the phase and amplitude of a signal can be easily controlled to desired values, and a variable gain amplifier and the like can be omitted, so that the circuit scale can be reduced. An effect of providing a mixer circuit is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mixer circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiving circuit using the mixer circuit of the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an IQ plane for explaining an example of phase and amplitude adjustment operation in the present embodiment;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a mixer circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of a receiving circuit including a conventional high-frequency mixer.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an IQ plane for explaining an example of a phase and amplitude adjustment operation in a conventional example.
[Explanation of symbols]
11, 31 Multi-dimensional high frequency mixer 12 High frequency mixer 13 Quadrature modulator 14 Multiplier 15 Synthetic adder 16, 17, 35 Low frequency mixer 18 Phase divider 19, 20, 34 Buffer amplifier 21 Quadrature demodulator 22, 23 Demodulation mixer 24 multiplier 25 phase divider

Claims (3)

所定周波数のローカル信号に基づいて入力信号の周波数変換を行うミキサ回路であって、
前記入力信号のI−Q平面における複数の次元の値をそれぞれ制御する直流又は交流の制御信号によって前記ローカル信号の位相及び振幅を変化させ、前記周波数変換を行った出力信号の位相及び振幅を調整する振幅・位相制御回路を備え
前記振幅・位相制御回路として、前記ローカル信号に対して所定の位相成分を生成する位相成分生成手段と、前記位相成分とこれに対応する制御信号とを混合し、調整された所定の位相成分と振幅成分とを有するローカル信号を出力する第1のミキサとを有して構成された直交変調器を備え、
前記第1のミキサの出力と入力信号とを混合して周波数変換された出力信号を生成する第2のミキサを備え、
前記振幅・位相制御回路を前記第2のミキサの前段に設けたミキサ回路。
A mixer circuit that performs frequency conversion of an input signal based on a local signal of a predetermined frequency,
The phase and amplitude of the local signal are changed by a DC or AC control signal for controlling a plurality of dimension values on the IQ plane of the input signal, and the phase and amplitude of the output signal subjected to the frequency conversion are adjusted. with an amplitude-phase control circuit,
As the amplitude / phase control circuit, phase component generating means for generating a predetermined phase component for the local signal, the phase component and a control signal corresponding to the phase component are mixed, and the adjusted predetermined phase component A quadrature modulator configured to include a first mixer that outputs a local signal having an amplitude component;
A second mixer that mixes the output of the first mixer and the input signal to generate a frequency-converted output signal;
A mixer circuit in which the amplitude / phase control circuit is provided in front of the second mixer.
前記振幅・位相制御回路として、前記ローカル信号に対して所定の複数の位相成分を生成する位相成分生成手段と、前記複数の位相成分とこれに対応する複数の制御信号とをそれぞれ混合する第1のミキサと、前記混合された複数の位相成分の信号を合成し、調整された所定の位相成分と振幅成分とを有するローカル信号を出力する合成回路とを有して構成された直交変調器を備え、
前記第2のミキサは、前記合成手段の出力と入力信号とを混合して周波数変換された出力信号を生成す請求項に記載のミキサ回路。
As the amplitude / phase control circuit, phase component generation means for generating a plurality of predetermined phase components for the local signal, and a plurality of phase components and a plurality of control signals corresponding thereto are respectively mixed. A quadrature modulator configured to synthesize a mixed signal of a plurality of phase components and to output a local signal having a predetermined phase component and amplitude component adjusted. Prepared,
The second mixer, the mixer circuit according output by mixing the input signal to claim 1 that generates a frequency-converted output signal of said combining means.
前記位相成分生成手段は、所定周波数のローカル信号を逓倍する逓倍器と、前記逓倍された信号を分周して所定の位相成分のローカル信号を出力する位相分周器とを有してなる請求項1又は2に記載のミキサ回路。The phase component generation unit includes a multiplier that multiplies a local signal having a predetermined frequency, and a phase divider that divides the multiplied signal and outputs a local signal having a predetermined phase component. Item 3. The mixer circuit according to Item 1 or 2 .
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