(57)【要約】【課題】  イメージ周波数に大きな妨害波が立っている場合に、下側ヘテロダイン方式と上側ヘテロダイン方式を切り替えることで、イメージ周波数の大きな妨害波を抑圧する。【解決手段】  ＩＦ信号のレベルおよび信号品質を検出し、ＩＦ信号のレベルが所定の閾値より大きくかつ信号品質が所定の閾値より低い場合に、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式を切り替える制御信号を出力し、ローカル信号の周波数の切り替えに合せてローカル信号のＩ相とＱ相の入れ替えを行い、ＩＦ信号の移相量を０またはπ／２に制御する。【選択図】        図１
2010147657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交ミキサを含むイメージ抑圧ミキサを用いたヘテロダイン構成のイメージ抑圧受信機において、
制御信号に応じて、前記直交ミキサに入力するローカル信号の周波数を上側ヘテロダイン方式または下側ヘテロダイン方式に対応する周波数に切り替え可能な局部発振器と、
前記局部発振器から出力されたローカル信号をπ／２の位相差をもつＩ相とＱ相のローカル信号に変換する位相器と、
前記制御信号に応じて、前記ローカル信号のＩ相とＱ相を入れ替えて前記直交ミキサに入力する第１のＩ／Ｑスイッチと、
前記制御信号に応じて、前記イメージ抑圧ミキサから出力されるＩＦ信号の移相量を０またはπ／２に制御可能な可変位相器と、
前記ＩＦ信号のレベルを検出するＩＦ信号レベル検出器と、
前記ＩＦ信号を復調して得られる受信信号の信号品質を判定する手段と、
前記ＩＦ信号のレベルおよび前記信号品質を入力し、前記ＩＦ信号のレベルが所定の閾値より大きくかつ前記信号品質が所定の閾値より低い場合に、前記上側ヘテロダイン方式と前記下側ヘテロダイン方式を切り替える前記制御信号を出力し、前記ローカル信号の周波数の切り替えに合せて前記ローカル信号のＩ相とＱ相の入れ替えを行い、前記ＩＦ信号の移相量を０またはπ／２に制御する制御部と
を備えたことを特徴とするイメージ抑圧受信機。
【請求項２】
請求項１に記載のイメージ抑圧受信機において、
前記可変位相器に代えて、前記ＩＦ信号を入力する直交復調器で復調されたＩ相とＱ相のベースバンド信号を入力し、前記制御信号に応じて、該ベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第２のＩ／Ｑスイッチを備えた
ことを特徴とするイメージ抑圧受信機。
【請求項３】
請求項１に記載のイメージ抑圧受信機において、
前記イメージ抑圧ミキサは、前記直交ミキサと複素バンドパスフィルタまたは前記直交ミキサとポリフェイズフィルタで構成され、前記ＩＦ信号としてＩ相とＱ相のＩＦ信号を出力する構成であり、
前記可変位相器に代えて、前記制御信号に応じて、前記ＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第３のＩ／Ｑスイッチを備えた
ことを特徴とするイメージ抑圧受信機。
【請求項４】
請求項３に記載のイメージ抑圧受信機において、
前記第３のＩ／Ｑスイッチに代えて、前記Ｉ相とＱ相のＩＦ信号を入力する復調器で復調されたＩ相とＱ相のベースバンド信号を入力し、前記制御信号に応じて、該ベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第２のＩ／Ｑスイッチを備えた
ことを特徴とするイメージ抑圧受信機。
【請求項５】
請求項１に記載のイメージ抑圧受信機において、
前記イメージ抑圧ミキサは、前記直交ミキサを第１の直交ミキサとし、第１の直交ミキサから出力されるＩ相とＱ相のＩＦ信号をそれぞれ入力する第２の直交ミキサおよび第３の直交ミキサと、第２の直交ミキサおよび第３の直交ミキサのＩ相とＱ相の各出力を相互に加算してＩ相とＱ相のベースバンド信号を出力する加算器とを備えた構成であり、
前記可変位相器に代えて、前記制御信号に応じて、前記ＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第３のＩ／Ｑスイッチを備えた
ことを特徴とするイメージ抑圧受信機。
【請求項６】
請求項５に記載のイメージ抑圧受信機において、
前記第３のＩ／Ｑスイッチに代えて、前記Ｉ相とＱ相のベースバンド信号を入力し、前記制御信号に応じて、該ベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第２のＩ／Ｑスイッチを備えた
ことを特徴とするイメージ抑圧受信機。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載のイメージ抑圧受信機において、
前記Ｉ／Ｑスイッチは、前記制御信号の論理にかかわらず第１の入力信号を同相で出力する第１のトランジスタ回路と、前記制御信号の論理に応じて第２の入力信号を逆相で出力する第２のトランジスタ回路とを備え、
前記第１の入力信号および前記第２の入力信号と、前記Ｉ相の信号および前記Ｑ相の信号とを対応させ、いずれか一方の信号を逆相で出力して前記Ｉ相と前記Ｑ相の入れ替えを行う構成である
ことを特徴とするイメージ抑圧受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージ抑圧ミキサを用いたヘテロダイン構成のイメージ抑圧受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来のイメージ抑圧受信機の構成例を示す。ここに示すイメージ抑圧ミキサを用いたヘテロダイン構成は、特にLOW-IF方式と呼ばれる中間周波数が低い場合に利用される。
【０００３】
図７において、図外のアンテナで受信した無線周波数ωRFの受信信号は、割り当てられたサービス帯域を取り出すバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７１を介して低雑音増幅器（ＬＮＡ）７２で増幅され、イメージ抑圧ミキサ（ＩＲＭ）７３に入力する。第１局部発振器７４はローカル周波数ωLoのローカル信号を位相器７５に入力し、位相器７５は互いにπ／２位相のずれたＩ相ローカル信号およびＱ相ローカル信号を生成してイメージ抑圧ミキサ７３のローカル入力端子Ｌ１，Ｌ２に入力する。イメージ抑圧ミキサ７３は、無線周波数ωRFの受信信号と、ローカル周波数ωLoのＩ相ローカル信号およびＱ相ローカル信号を乗算して中間周波数ωIFのＩＦ信号にダウンコンバートする。このとき、イメージ抑圧ミキサ７３の回路構成によりイメージ周波数ωIMの妨害波が抑圧される。イメージ抑圧ミキサ７３の出力は、中間周波数ωIFのＩＦ信号を通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７６を介して増幅器７７で増幅され、直交復調器（ＱＤＥＭ）７８に入力する。直交復調器７８は、第２局部発振器７９からローカル信号を入力し、ＩＦ信号を復調したベースバンド信号を生成し、ＰＨＹ／ＭＡＣ部８０に入力する。
【０００４】
図８は、イメージ抑圧ミキサ７３の構成例を示す（非特許文献１）。
図８において、イメージ抑圧ミキサ７３は、無線周波数ωRFの受信信号ＲＦが２分岐する一方の経路にミキサ８１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）８３、π／２位相器８５を接続し、他方の経路にミキサ８２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）８４を接続し、π／２位相器８５とＬＰＦ８４の出力が加算器８６で加算して出力される構成である。ミキサ８１は、ローカル入力端子Ｌ１からローカル周波数ωLoのＩ相ローカル信号(sinωLOｔ）を入力し、ミキサ８２は、ローカル入力端子Ｌ２からローカル周波数ωLoのＱ相ローカル信号(cosωLOｔ）を入力する。
【０００５】
ミキサ８１，８２に入力する受信信号ＲＦは、
ＲＦ＝ＡRF cosωRFｔ＋ＡIM cosωIMｔ
として説明する。ここで、第１項が周波数ωRFの希望波であり、第２項がイメージ周波数ωIMの妨害波（イメージ波）である。ＡRFは希望波の振幅係数、ＡIMはイメージ波の振幅係数であるが、以下、振幅係数については省略して説明する。
【０００６】
ミキサ８１，８２では、受信信号ＲＦとＩ相ローカル信号(sinωLOｔ）およびＱ相ローカル信号(cosωLOｔ）を乗算し、それぞれ中間周波数ωIFにダウンコンバートする。ここでは、下側ヘテロダイン方式を想定して各周波数を
ωRF＞ωLO＞ωIM
とすると、ＬＰＦ８３，８４から出力されるＩＦ信号Ａ，Ｂは、
Ａ＝−sin(ωRF−ωLO)ｔ＋sin(ωLO−ωIM)ｔ
Ｂ＝cos(ωRF−ωLO)ｔ＋cos(ωLO−ωIM)ｔ
となる。
【０００７】
次に、π／２位相器８５でＩＦ信号Ａの位相をπ／２だけシフトしたＩＦ信号Ｃは、
Ｃ＝cos(ωRF−ωLO)ｔ−cos(ωLO−ωIM)ｔ
となるので、加算器８６でＩＦ信号ＢとＩＦ信号Ｃを加算したＩＦ信号Ｄは、
Ｄ＝cos(ωRF−ωLO)ｔ
となり、イメージ波のダウンコンバート成分が消えることがわかる。
【０００８】
イメージ抑圧ミキサは図８に示す構成の他にも、非特許文献１に記載されている"split phase shift stages"による構成方法や、"Weaver image-reject receiver"や、ポリフェーズフィルタを用いた構成方法や、複素ＢＦＰを用いた構成方法などが提案されているが、基本的には上記に示したように直交したダウンコンバート信号の希望波とイメージ波の位相の違いを利用して希望波を残し、イメージ波を抑圧する構成になっている。
【非特許文献１】Behzad Razavi,"RF Microelectronics",PRENTICE HALL PTR,1998, pp.138-146
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
イメージ抑圧ミキサを用いれば、イメージ周波数の妨害波を抑圧することができるが、実際には直交度の誤差やゲインの誤差により完全に妨害波を消し去ることはできない。そのため、イメージ抑圧ミキサで抑圧できるイメージ抑圧比以上に希望波より大きな妨害波がイメージ周波数に存在すると、妨害波が希望波と同等かそれ以上にＩＦ信号に残ることになり復調できなくなる。
【００１０】
ここで、図８のイメージ抑圧ミキサ７３の構成において、ミキサ８１，８２に入力するＩ相ローカル信号(sinωLOｔ）およびＱ相ローカル信号(cosωLOｔ）を図９に示すように入れ替えると、ＬＰＦ８３，８４から出力されるＩＦ信号Ａ，Ｂは、
Ａ＝cos(ωRF−ωLO)ｔ＋cos(ωLO−ωIM)ｔ
Ｂ＝−sin(ωRF−ωLO)ｔ＋sin(ωLO−ωIM)ｔ
となる。これより、π／２位相器８５から出力されるＩＦ信号Ｃは、
Ｃ＝sin(ωRF−ωLO)ｔ＋sin(ωLO−ωIM)ｔ
となるので、加算器８６でＩＦ信号ＢとＩＦ信号Ｃを加算したＩＦ信号Ｄは、
Ｄ＝sin(ωLO−ωIM)ｔ
となり、希望波が除去されてイメージ波が残る。これは、ローカル周波数ωLoのローカル信号より高い周波数成分を抑圧し、低い周波数成分が出力として残ることを意味している。
【００１１】
すなわち、イメージ抑圧ミキサに入力するＩ相ローカル信号(sinωLOｔ）とＱ相ローカル信号(cosωLOｔ）を入れ替えることにより、下側ヘテロダイン方式で希望波より下側のイメージを抑圧する構成と、上側ヘテロダイン方式で希望波より上側のイメージを抑圧する構成の切り替えが可能であることがわかる。
【００１２】
また、このときＩＦ信号の位相がπ／２シフトするため、ＩＦ信号の位相をさらにπ／２シフトするか、直交復調時のベースバンド信号のＩ相とＱ相を同時に切り替える必要がある。
【００１３】
本発明は、以上の知見に基づき、イメージ周波数に大きな妨害波が立っている場合に、下側ヘテロダイン方式と上側ヘテロダイン方式を切り替えることで、イメージ周波数の大きな妨害波を抑圧することができるイメージ抑圧受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、直交ミキサを含むイメージ抑圧ミキサを用いたヘテロダイン構成のイメージ抑圧受信機において、制御信号に応じて、直交ミキサに入力するローカル信号の周波数を上側ヘテロダイン方式または下側ヘテロダイン方式に対応する周波数に切り替え可能な局部発振器と、局部発振器から出力されたローカル信号をπ／２の位相差をもつＩ相とＱ相のローカル信号に変換する位相器と、制御信号に応じて、ローカル信号のＩ相とＱ相を入れ替えて直交ミキサに入力する第１のＩ／Ｑスイッチと、制御信号に応じて、イメージ抑圧ミキサから出力されるＩＦ信号の移相量を０またはπ／２に制御可能な可変位相器と、ＩＦ信号のレベルを検出するＩＦ信号レベル検出器と、ＩＦ信号を復調して得られる受信信号の信号品質を判定する手段と、ＩＦ信号のレベルおよび信号品質を入力し、ＩＦ信号のレベルが所定の閾値より大きくかつ信号品質が所定の閾値より低い場合に、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式を切り替える制御信号を出力し、ローカル信号の周波数の切り替えに合せてローカル信号のＩ相とＱ相の入れ替えを行い、ＩＦ信号の移相量を０またはπ／２に制御する制御部とを備える。
【００１５】
本発明のイメージ抑圧受信機において、可変位相器に代えて、ＩＦ信号を入力する直交復調器で復調されたＩ相とＱ相のベースバンド信号を入力し、制御信号に応じて、該ベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第２のＩ／Ｑスイッチを備えてもよい。
【００１６】
本発明のイメージ抑圧受信機において、イメージ抑圧ミキサは、直交ミキサと複素バンドパスフィルタまたは直交ミキサとポリフェイズフィルタで構成され、ＩＦ信号としてＩ相とＱ相のＩＦ信号を出力する構成であり、可変位相器に代えて、制御信号に応じて、ＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第３のＩ／Ｑスイッチを備えてもよい。
【００１７】
また、第３のＩ／Ｑスイッチに代えて、Ｉ相とＱ相のＩＦ信号を入力する復調器で復調されたＩ相とＱ相のベースバンド信号を入力し、制御信号に応じて、該ベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第２のＩ／Ｑスイッチを備えてもよい。
【００１８】
本発明のイメージ抑圧受信機において、イメージ抑圧ミキサは、直交ミキサを第１の直交ミキサとし、第１の直交ミキサから出力されるＩ相とＱ相のＩＦ信号をそれぞれ入力する第２の直交ミキサおよび第３の直交ミキサと、第２の直交ミキサおよび第３の直交ミキサのＩ相とＱ相の各出力を相互に加算してＩ相とＱ相のベースバンド信号を出力する加算器とを備えた構成であり、可変位相器に代えて、制御信号に応じて、ＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第３のＩ／Ｑスイッチを備えてもよい。
【００１９】
また、第３のＩ／Ｑスイッチに代えて、Ｉ相とＱ相のベースバンド信号を入力し、制御信号に応じて、該ベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えて出力する第２のＩ／Ｑスイッチを備えてもよい。
【００２０】
また、Ｉ／Ｑスイッチは、制御信号の論理にかかわらず第１の入力信号を同相で出力する第１のトランジスタ回路と、制御信号の論理に応じて第２の入力信号を逆相で出力する第２のトランジスタ回路とを備え、第１の入力信号および第２の入力信号と、Ｉ相の信号およびＱ相の信号とを対応させ、いずれか一方の信号を逆相で出力してＩ相とＱ相の入れ替えを行う構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のイメージ抑圧受信機は、ＩＦ信号のレベルが所定の閾値より大きくかつ信号品質が所定の閾値より低い場合に、イメージ抑圧ミキサに与えるローカル信号の周波数を切り替えるとともに、ローカル信号のＩ相とＱ相の入れ替えを行うことにより、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式の切り替えを行うことができる。また、その切り替えに伴いＩＦ信号をπ／２シフトするか、直交するＩＦ信号のＩ相とＱ相の入れ替えを行うか、直交復調時のベースバンド信号のＩ相とＱ相の入れ替えを行うことができる。これにより、イメージ抑圧ミキサで実現されるイメージ抑圧比以上に大きなイメージが存在する場合に、このイメージを効果的に抑圧することができ、通信の安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（実施例１）
図１は、本発明のイメージ抑圧受信機の実施例１を示す。
図１において、図外のアンテナで受信した無線周波数ωRFの受信信号は、割り当てられたサービス帯域を取り出すバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７１を介して低雑音増幅器（ＬＮＡ）７２で増幅され、イメージ抑圧ミキサ（ＩＲＭ）７３に入力する。第１局部発振器１１はローカル周波数を可変できる構成である。位相器７５は、第１局部発振器１１から出力されるローカル信号を入力し、互いにπ／２位相のずれたＩ相ローカル信号およびＱ相ローカル信号を生成し、Ｉ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチ１２を介してイメージ抑圧ミキサ７３のローカル入力端子Ｌ１，Ｌ２に入力する。イメージ抑圧ミキサ７３は、無線周波数ωRFの受信信号とＩ相ローカル信号およびＱ相ローカル信号を乗算して中間周波数ωIFのＩＦ信号にダウンコンバートする。イメージ抑圧ミキサ７３の出力は、ＩＦ信号を通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７６を介して増幅器７７で増幅され、さらにＩＦ信号の位相をπ／２シフトさせる可変位相器１３を介して直交復調器（ＱＤＥＭ）７８に入力する。直交復調器７８は、第２局部発振器７９からローカル信号を入力し、ＩＦ信号を復調したベースバンド信号を生成し、ＰＨＹ／ＭＡＣ部８０に入力する。また、ＩＦ信号のレベル（ＲＳＳＩ）を検出するＩＦ信号レベル検出部１４が例えば増幅器７７に接続される。
【００２３】
本実施例の特徴は、制御部１５において、ＩＦ信号レベル検出部１４からＩＦ信号レベルを入力し、ＰＨＹ／ＭＡＣ部８０から復調した受信信号の信号品質を入力し、ＩＦ信号レベルと信号品質の関係に応じて第１局部発振器１１のローカル周波数、Ｉ／Ｑスイッチ１２および可変位相器１３を連動して制御するところにある。詳しくは以下に説明する。
【００２４】
制御部１５の制御により、第１局部発振器１１はローカル周波数ωLo（ωRF＞ωLO）のローカル信号を出力し、Ｉ／Ｑスイッチ１２はＩ相とＱ相を入れ替えを行わず、イメージ抑圧ミキサ７３のローカル入力端子Ｌ１，Ｌ２にＩ相ローカル信号，Ｑ相ローカル信号を入力し、可変位相器１３はＩＦ信号の位相をシフトせずに出力する構成では、イメージ抑圧受信機は下側ヘテロダイン方式で動作し、ローカル周波数ωLoより中間周波数ωIF（＝ωRF−ωLO）だけ低い周波数にあるイメージ周波数ωIM-1の妨害波１が抑圧される。これを状態１とする。このときの希望波、ローカル信号、妨害波１の周波数関係を図２(1) に示す。図２において横軸は周波数（右方向が高周波数）、縦軸が信号強度を表す。
【００２５】
次に、この状態１から第１局部発振器１１のローカル周波数ωLoを中間周波数ωIFの２倍だけ高くし、さらにＩ／Ｑスイッチ１２でローカル信号のＩ相とＱ相を入れ替え、イメージ抑圧ミキサ７３のローカル入力端子Ｌ１，Ｌ２にＱ相ローカル信号，Ｉ相ローカル信号を入力すると、ローカル周波数ωLoより中間周波数ωIFだけ高い周波数にあるイメージ周波数ωIM-2の妨害波２が抑圧される。このとき、イメージ抑圧ミキサ７３の出力の位相はπ／２だけシフトするので、可変位相器１３を制御してＩＦ信号の位相をπ／２だけ反対方向にシフトし、状態１と同じＩＦ信号に変換する。この状態は上側ヘテロダイン方式として動作しており、これを状態２とする。このときの希望波、ローカル信号、妨害波２の周波数関係を図２(2) に示す。
【００２６】
ここで、図２のように周波数ωRFの希望波を挟んで、中間周波数ωIFの２倍だけ離れたイメージ周波数ωIM-1，ωIM-2に妨害波１および妨害波２が存在し、妨害波１の方が大きい場合、図２(1) のように下側ヘテロダイン方式で動作させるよりも、図２(2) のように上側ヘテロダイン方式で動作させた方が中間周波数ωIFにおける妨害波の成分は小さくなり、受信状態はよくなる。本実施例のイメージ抑圧受信機は、周辺妨害波の状態が変化してイメージ周波数にあたる周波数に妨害波が出現したときに、この原理を用いて状態１と状態２を切り替えることにより、イメージ周波数の妨害波を効果的に抑圧することが特徴である。
【００２７】
なお、希望波の周波数ωRFとローカル周波数ωLoの差が中間周波数ωIFとなるため、下側ヘテロダイン方式の場合のローカル周波数ωLoは（ωRF−ωIF）となり、上側ヘテロダイン方式の場合のローカル周波数ωLoは（ωRF＋ωIF）となる。したがって、中間周波数ωIFが一定で下側ヘテロダイン方式（状態１）と上側ヘテロダイン方式（状態２）を切り替えるためには、ローカル周波数ωLoの差は中間周波数ωIFの２倍が条件となる。すなわち、下側ヘテロダイン方式（状態１）から上側ヘテロダイン方式（状態２）に切り替えるためには、ローカル周波数ωLoを（ωLo＋２ωIF）とする。
【００２８】
この下側ヘテロダイン方式（状態１）と上側ヘテロダイン方式（状態２）の切り替えの契機は、制御部１５がＩＦ信号レベルと信号品質の関係に基づいて以下のように制御する。
【００２９】
大きな妨害波が存在しない場合、希望波の受信電力が小さくなって相対的に雑音レベルが大きくなり、受信信号のＳ／Ｎ比が劣化すると、通信エラーとなって通信断となる。この場合は、受信電力と通信エラーとの間に相関がある。一方、イメージ周波数ωIMに大きな妨害波が存在すると、中間周波数ωIFではイメージ周波数ωIMからダウンコンバートされた信号と、希望波周波数ωRFからダウンコンバートされた信号を切り分けることができない。そのため、妨害波の信号レベルに対するＤ／Ｕ比が劣化すると通信エラーとなって通信断となる。その場合は、受信電力と通信エラーとの間に相関はなく、受信電力が大きいにもかかわらず通信断となる。
【００３０】
ＰＨＹ／ＭＡＣ部８０では、直交復調器７８で復調された受信信号から送信データを再生する。このとき、一般的なパケット通信ではそのパケットの受信データが正しいか否かを判定するためにＣＲＣチェックを行う。制御部１５は、ＩＦ信号レベル検出部１４で検出されたＩＦ信号レベルと、ＰＨＹ／ＭＡＣ部８０で検出されたＣＲＣチェックなどによる信号品質（通信エラーの発生状況）を入力する。ここで、ＩＦ信号レベルが一定の閾値以上であるにもかかわらず通信エラーが発生している場合、例えばＣＲＣチェックから判定されるパケットエラーレートが一定の閾値より悪い場合、制御部１５は下側ヘテロダイン方式と上側ヘテロダイン方式の切り替えを行う。例えば、下側ヘテロダイン方式（状態１）でＩＦ信号レベルが一定の閾値以上であるにもかかわらず通信エラーが発生していれば、上側ヘテロダイン方式（状態２）に切り替える操作を行う。
【００３１】
このように、本実施例のイメージ抑圧受信機では、ＩＦ信号レベルが一定の閾値以上であるにもかかわらず通信エラーが発生している場合には、イメージ周波数にイメージ抑圧比以上に大きな妨害波があるとみなす。そして、制御部１５の制御により、下側ヘテロダイン方式と上側ヘテロダイン方式を切り替えて適切なヘテロダイン方式を選択することにより、イメージ周波数に大きな妨害波が存在する場合の通信断を回避して通信の安定化を図ることができる。
【００３２】
（実施例２）
図３は、本発明のイメージ抑圧受信機の実施例２を示す。
本実施例は、図１に示す実施例１の構成における可変位相器１３でＩＦ信号の位相をπ／２シフトする代わりに、直交復調器７８の出力段にベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチ２１を接続する構成である。制御部１５は、第１局部発振器１１およびＩ／Ｑスイッチ１２を制御して下側ヘテロダイン方式と上側ヘテロダイン方式の切り替えを行うのと同時に、Ｉ／Ｑスイッチ２１でベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替える制御を行うことにより、ＩＦ信号の位相シフトに対応させることができる。
【００３３】
（実施例３）
図４は、本発明のイメージ抑圧受信機の実施例３を示す。
本実施例は、複素バンドパスフィルタ（複素ＢＰＦ）を用いたイメージ抑圧ミキサに適用したものである。図１に示す実施例１の構成におけるイメージ抑圧ミキサ（ＩＲＭ）７３に代えて、ローカル入力端子Ｌ１，Ｌ２を有する直交ミキサ３１および複素ＢＰＦ３２を用いてイメージ抑圧したＩ相およびＱ相のＩＦ信号を生成する。なお、直交ミキサ３１にはＩＦ信号を取り出すＬＰＦを含む。さらに、増幅器３３もＩ相およびＱ相のＩＦ信号に対応させ、可変位相器１３に代えてＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチ３４を用い、直交復調器７８に代えてＩ相とＱ相のＩＦ信号をそれぞれＩ相とＱ相のベースバンド信号に復調するミキサ３５を用いる。
【００３４】
ＩＦ信号レベル検出部１４は、Ｉ相のＩＦ信号またはＱ相のＩＦ信号のレベル（ＲＳＳＩ）を検出する構成である。あるいは、Ｉ相とＱ相の各ＩＦ信号のＲＳＳＩ値を加算したものをＩＦ信号レベルとしてもよい。
【００３５】
制御部１５は、第１局部発振器１１およびＩ／Ｑスイッチ１２を制御して下側ヘテロダイン方式と上側ヘテロダイン方式の切り替えを行うのと同時に、Ｉ／Ｑスイッチ３４でＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えることにより、ＩＦ信号の位相シフトに対応させることができる。
また、本実施例におけるＩＦ信号に対するＩ／Ｑスイッチ３４に代えて、実施例２のようにベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチを用いてもよい。
【００３６】
また、本実施例のイメージ抑圧ミキサを構成する複素ＢＰＦ３２をポリフェイズフィルタに代えてもよい。
【００３７】
（実施例４）
図５は、本発明のイメージ抑圧受信機の実施例４を示す。
本実施例は、図１に示す実施例１の構成におけるイメージ抑圧ミキサ（ＩＲＭ）７３および直交復調器７８に代えて、ローカル入力端子Ｌ１，Ｌ２を有する第１の直交ミキサ４１と、第１の直交ミキサ４１の各出力を入力とする第２の直交ミキサ４２および第３の直交ミキサ４３と、第２および第３の直交ミキサ４２，４３の各出力を相互に加算する加算器４４，４５を用い、加算器４４，４５からイメージ抑圧したＩ相およびＱ相のベースバンド信号を出力する構成である。また、位相器４６は、第２局部発振器７９から出力されるローカル信号を入力し、互いにπ／２位相のずれたＩ相ローカル信号およびＱ相ローカル信号を生成し、第２および第３の直交ミキサ４２，４３に同時に入力する。さらに、増幅器４７もＩ相およびＱ相のＩＦ信号に対応させ、可変位相器１３に代えてＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチ４８を用いる。
【００３８】
ＩＦ信号レベル検出部１４は、第１の直交ミキサ４１が出力するＩ相のＩＦ信号またはＱ相のＩＦ信号のレベル（ＲＳＳＩ）を検出する構成である。あるいは、Ｉ相とＱ相の各ＩＦ信号のＲＳＳＩ値を加算したものをＩＦ信号レベルとしてもよい。
【００３９】
制御部１５は、第１局部発振器１１およびＩ／Ｑスイッチ１２を制御して下側ヘテロダイン方式と上側ヘテロダイン方式の切り替えを行うのと同時に、Ｉ／Ｑスイッチ４８でＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えることにより、ＩＦ信号の位相シフトに対応させることができる。
【００４０】
また、本実施例におけるＩＦ信号に対するＩ／Ｑスイッチ４８に代えて、実施例２のようにベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチを加算器４４，４５の後段に接続してもよい。
【００４１】
（実施例５）
図６は、本発明のイメージ抑圧受信機に用いられるＩ／Ｑスイッチの構成例を示す。ここでは、実施例１におけるローカル信号のＩ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチ１２を例に説明するが、実施例２におけるベースバンド信号のＩ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチ２１、実施例３におけるＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチ３４、実施例４におけるＩＦ信号のＩ相とＱ相を入れ替えるＩ／Ｑスイッチ４８にも同様に適用可能である。
【００４２】
図６において、ソースが共通でゲートに差動信号が入力する６組の差動対があり、各差動対を構成するＮＭＯＳを（Ｍ１，Ｍ２）、（Ｍ３，Ｍ４）、（Ｍ５，Ｍ６）、（Ｍ７，Ｍ８）、（Ｍ９，Ｍ10）、（Ｍ11，Ｍ12）とする。Ｍ１とＭ４、Ｍ２とＭ３、Ｍ５とＭ８、Ｍ６とＭ７、Ｍ９とＭ12、Ｍ10とＭ11は、それぞれゲートが共通である。Ｍ１とＭ３、Ｍ２とＭ４、Ｍ５とＭ８、Ｍ６とＭ７は、それぞれドレインが共通である。
【００４３】
差動対Ｍ１，Ｍ２のゲートには差動のＩ相ローカル信号Ｉin-p，Ｉin-nが入力し、差動対Ｍ３，Ｍ４のゲートには差動のＩ相ローカル信号Ｉin-n，Ｉin-pが入力する。差動対Ｍ５，Ｍ６のゲートには差動のＱ相ローカル信号Ｑin-p，Ｑin-nが入力し、差動対Ｍ７，Ｍ８のゲートには差動のＱ相ローカル信号Ｑin-n，Ｑin-pが入力する。差動対Ｍ９，Ｍ10のゲートには制御部１５から出力される差動の制御信号Cnt-p ，Cnt-n が入力し、差動対Ｍ11，Ｍ12のゲートには差動の制御信号Cnt-n ，Cnt-p が入力する。
【００４４】
Ｍ１とＭ３のドレインには共通の負荷Ｒ１および出力端子Ｉout-n が接続され、Ｍ２とＭ４のドレインには共通の負荷Ｒ２および出力端子Ｉout-p が接続される。Ｍ５とＭ８のドレインには共通の負荷Ｒ３および出力端子Ｑout-n が接続され、Ｍ６とＭ７のドレインには共通の負荷Ｒ４および出力端子Ｑout-p が接続される。各負荷Ｒ１〜Ｒ４の他端は第１の電源に接続される。
【００４５】
差動対Ｍ１，Ｍ２のソースおよび差動対Ｍ３，Ｍ４のソースと、差動対Ｍ９，Ｍ10のドレインがそれぞれ接続され、差動対Ｍ５，Ｍ６のソースおよび差動対Ｍ７，Ｍ８のソースと、差動対Ｍ11，Ｍ12のドレインがそれぞれ接続される。差動対Ｍ９，Ｍ10のソースおよび差動対Ｍ11，Ｍ12のソースは、第２の電源またはそれぞれ個別の電源に接続される。
【００４６】
差動の制御信号Cnt-p ，Cnt-n がハイ，ローであると、Ｍ９およびＭ12がオン、Ｍ10およびＭ11がオフとなる。このため、Ｉ相ローカル信号Ｉin-p，Ｉin-nが入力する差動対Ｍ１，Ｍ２と差動対Ｍ３，Ｍ４では差動対Ｍ１，Ｍ２がアクティブになり、Ｑ相ローカル信号Ｑin-p，Ｉin-nが入力する差動対Ｍ５，Ｍ６と差動対Ｍ７，Ｍ８では差動対Ｍ７，Ｍ８がアクティブになる。アクティブになる差動対Ｍ１，Ｍ２および差動対Ｍ７，Ｍ８はソース接地のアンプになっているので、差動出力端子Ｉout-p ，Ｉout-n にはＩ相ローカル信号Ｉin-p，Ｉin-nが同相で出力され、差動出力端子Ｑout-p ，Ｑout-n にはＱ相ローカル信号Ｑin-p，Ｑin-nが同相で出力される。
【００４７】
一方、差動の制御信号Cnt-p ，Cnt-n がロー，ハイであると、Ｍ９およびＭ12がオフ、Ｍ10およびＭ11がオンとなる。このため、Ｉ相ローカル信号Ｉin-p，Ｉin-nが入力する差動対Ｍ３，Ｍ４がアクティブになり、Ｑ相ローカル信号Ｑin-p，Ｉin-nが入力する差動対Ｍ５，Ｍ６がアクティブになる。これにより、差動出力端子Ｉout-p ，Ｉout-n にはＩ相ローカル信号Ｉin-p，Ｉin-nが逆相で出力され、差動出力端子Ｑout-p ，Ｑout-n にはＱ相ローカル信号Ｑin-p，Ｑin-nが同相で出力される。したがって、差動出力端子Ｉout-p ，Ｉout-n と差動出力端子Ｑout-p ，Ｑout-n の位相関係が逆転し、Ｉout-p ，Ｉout-n 側に出力されるローカル信号がＱ相となり、Ｑout-p ，Ｑout-n 側に出力されるローカル信号がＩ相となる。
【００４８】
本回路は、ローカル信号の位相関係を変化させても、その信号経路や入出力インピーダンスに変化がないため高い直交性を維持したまま位相反転を実現することができる。
【００４９】
また、本回路は高速動作に適した電流モード回路であるため、高速動作を必要とするローカル信号の位相反転回路として特に有効である。
【００５０】
また、図６に示す回路構成は、ＮＭＯＳトランジスタを用いた回路であるが、ＰＭＯＳトランジスタを用いても同様の回路を構成することができる。また、本回路は電流モード動作であるため、バイポーラトランジスタを用いても同様に構成することができるので、スイッチを構成することが難しいバイポーラプロセスにおいても構成可能である。
【００５１】
また、ＭＯＳトランジスタを用いた場合には、電流源がなくても同様の動作が可能である。
【００５２】
なお、実施例１〜実施例４の説明ではイメージ抑圧受信機をブロック構成図で示しているが、実施例１および実施例２のイメージ抑圧ミキサ（ＩＲＭ）７３、実施例３の直交ミキサ３１、実施例４の直交ミキサ４１は、その前段の低雑音増幅器（ＬＮＡ）７２でシングル差動変換を行い、差動入出力の回路構成をとることが一般的になっている。このため、本実施例の差動入出力構成のＩ／Ｑスイッチを各実施例のイメージ抑圧受信機に適用することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のイメージ抑圧受信機の実施例１の構成例を示す図。
【図２】下側ヘテロダイン方式と上側ヘテロダイン方式の関係を説明する図。
【図３】本発明のイメージ抑圧受信機の実施例２の構成例を示す図。
【図４】本発明のイメージ抑圧受信機の実施例３の構成例を示す図。
【図５】本発明のイメージ抑圧受信機の実施例４の構成例を示す図。
【図６】本発明のイメージ抑圧受信機に用いられるＩ／Ｑスイッチの構成例を示す図。
【図７】従来のイメージ抑圧受信機の構成例を示す図。
【図８】イメージ抑圧ミキサ７３の構成例を示す図。
【図９】イメージ抑圧ミキサ７３の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００５４】
１１  第１局部発振器
１２，２１，３４，４８  Ｉ／Ｑスイッチ
１３  可変位相器
１４  ＩＦ信号レベル検出部（ＲＳＳＩ）
１５  制御部
３１，４１，４２，４３  直交ミキサ
３２  複素バンドパスフィルタ（複素ＢＰＦ）
３３，４７  増幅器
３５  ミキサ
４４，４５  加算器
４６  位相器
７１，７６  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
７２，７７  増幅器
７３  イメージ抑圧ミキサ（ＩＲＭ）
７４  第１局部発振器
７５  位相器
７８  直交復調器（ＱＤＥＭ）
７９  第２局部発振器
８０  ＰＨＹ／ＭＡＣ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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