(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交する２つのベースバンド信号の１つが入力される直交入力信号端子Ｉと、他の１つが入力される直交入力信号端子Ｑと、前記直交入力信号端子Ｉに対応して設けられ入力される信号を前記直交入力信号端子Ｉに入力された信号から減算処理する差動入力信号端子ＩＮと、前記直交入力信号端子Ｑに対応して設けられ入力される信号を前記直交入力信号端子Ｑに入力された信号から減算処理する差動入力信号端子ＱＮとを有する直交変調器を備えるとともに、
前記ベースバンド信号を処理して前記直交入力信号端子Ｉに入力する第１前段処理回路と、前記第１前段処理回路の出力端子と前記差動入力信号端子ＩＮとの間に挿入され、前記第１前段処理回路から生じた直流成分を抽出して前記差動入力信号端子ＩＮに入力する第１の低域通過フィルタとからなる第１処理回路と、
前記ベースバンド信号を処理して前記直交入力信号端子Ｑに入力する第２前段処理回路と、前記第２前段処理回路の出力端子と前記差動入力信号端子ＱＮとの間に挿入され、前記第２前段処理回路から生じた直流成分を抽出して前記差動入力信号端子ＱＮに入力する第２の低域通過フィルタとからなる第２処理回路との内、
前記第１処理回路または前記第２処理回路のいずれか一方または両方を備えることにより、キャリアリークを抑制したことを特徴とする直交変調回路。
【請求項２】
直交する２つのベースバンド信号の１つが入力される直交入力信号端子Ｉと、他の１つが入力される直交入力信号端子Ｑと、前記直交入力信号端子Ｉに対応して設けられ入力される信号を前記直交入力信号端子Ｉに入力された信号から減算処理する差動入力信号端子ＩＮと、前記直交入力信号端子Ｑに対応して設けられ入力される信号を前記直交入力信号端子Ｑに入力された信号から減算処理する差動入力信号端子ＱＮとを有する直交変調器、
前記直交入力信号端子Ｉに入力される前記ベースバンド信号から直流成分を抽出し、前記差動入力信号端子ＩＮに入力する第１の低域通過フィルタ、
前記直交入力信号端子Ｑに入力される前記ベースバンド信号から直流成分を抽出し、前記差動入力信号端子ＱＮに入力する低域通過フィルタであって前記第１の低域通過フィルタの周波数特性とは異なる周波数特性を有する第２の低域通過フィルタを備えることにより、キャリアリークを抑制したことを特徴とする直交変調回路。
【請求項３】
前記直交変調器は１つのＩＣ素子で構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の直交変調回路。
【請求項４】
請求項１に記載の直交変調回路であって、前記第１と第２処理回路の両方を備えたものにおいて、前記第１、第２の低域通過フィルタは、同じ周波数特性を備えたことを特徴とする直交変調回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は携帯電話などに使用される位相変調に用いるための直交変調回路の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信機のキャリア信号を変調する方式の１つとして位相変調方式はよく知られている。そしてこの位相変調を行う代表的な回路として直交変調回路がある。
変調信号がない場合、直交変調回路から出力される信号（キャリアーという）は抑圧され、出力されないのがこの回路の特徴であるが、変調信号の入力ラインに何らかの理由で直流成分が含まれていると、変調信号が無い場合にもキャリアが出力されてしまうという現象（キャリアリークという）が生じ、周波数を占有して、他の通信を妨害したり無駄な電力消費を招くので好ましくない。
【０００３】
そこで、従来から前記キャリアリークを減少させるための回路の工夫が種々行われている。図３は例えば特開平６−３０３１４５号公報に開示された直交変調回路である。図に於いて、Ｉ１  、Ｑ  １は互いに直交する２つのベースバンド入力信号で、直交変調部１０に入力されている。直交変調そのものについては古くから知られたものであるので説明を省略する。２０は直交変調部１０から出力される直交変調出力信号である。１は直交変調出力信号２０をベースバンド信号に復調し、更にその直流成分Ｉch、Ｑ ch を抽出( 図ではオフセットと記載) する簡易復調部である。
【０００４】
簡易復調部１の直流出力Ｉch、Ｑ ch は、直交変調部１０の入力側にフィードバックされ、直交出力信号２０に含まれる直流成分がキャンセルされるように動作する。
これにより、直交変調部１０の内部の図示しないオペアンプのドリフトや、ベースバンド信号のＤ／Ａ変換に伴い生じるＤＣ成分など、直流成分発生箇所がどこにあるかにかかわりなく、結果として発生している直流成分がキャンセルされるので直交変調部１０における正確なキャリアリーク抑圧のループ制御が行われるというものの、簡易変調部が同様にオペアンプなどで構成されていると、そのドリフト等により、正確にループ制御が行えないという欠点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ベースバンド信号に直流成分が重畳していると、直交変調を行ったときにキャリアリーク成分となり、無用の輻射となるので、直流成分を低減することが必要である。
従来の直交変調方式では、このキャリアリーク成分を低減させる為に直交変調部の出力を復調し、直流成分を抽出して入力側にフィードバックする負帰還回路を構成し、無調整で低減することができる。しかし、このような負帰還回路は、安定な動作を望むならば、その応答速度をあまり早くすることができず、温度ドリフトが原因の直流分の低減は問題なく行えても、Ｄ／Ａ変換にともない生じる直流成分の低減は素早く行えない、そして、低減動作が働く前に、キャリアが出てしまう可能性がある、という問題があった。
また、簡易な構成でよいとはいうものの復調部を設けなければならないため回路構成が複雑になるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消し、無調整の回路構成であって、直流成分をキャンセルする応答速度を速くしたことにより、Ｄ／Ａ変換にともない生じる直流成分のキャンセルも遅れなく実行可能な直交変調回路を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の直交変調回路は、直交する２つのベースバンド信号の１つが入力される直交入力信号端子Ｉと、他の１つが入力される直交入力信号端子Ｑと、前記直交入力信号端子Ｉに対応して設けられ入力される信号を前記直交入力信号端子Ｉに入力された信号から減算処理する差動入力信号端子ＩＮと、前記直交入力信号端子Ｑに対応して設けられ入力される信号を前記直交入力信号端子Ｑに入力された信号から減算処理する差動入力信号端子ＱＮとを有する直交変調器を備えると共に、
前記ベースバンド信号を処理して前記直交入力信号端子Ｉに入力する第１前段処理回路と、前記第１前段処理回路の出力端子と前記差動入力信号端子ＩＮとの間に挿入され、前記第１前段処理回路から生じた直流成分を抽出して前記差動入力信号端子ＩＮに入力する第１の低域通過フィルタとからなる第１処理回路と、
前記ベースバンド信号を処理して前記直交入力信号端子Ｑに入力する第２前段処理回路と、前記第２前段処理回路の出力端子と前記差動入力信号端子ＱＮとの間に挿入され、前記第２前段処理回路から生じた直流成分を抽出して前記差動入力信号端子ＱＮに入力する第２の低域通過フィルタとからなる第２処理回路との内、
前記第１処理回路または第２処理回路のいずれか一方または両方を備えることにより、キャリアリークを抑制したものである。
【０００８】
また、直交する２つのベースバンド信号の１つが入力される直交入力信号端子Ｉと、他の１つが入力される直交入力信号端子Ｑと、前記直交入力信号端子Ｉに対応して設けられ入力される信号を前記直交入力信号端子Ｉに入力された信号から減算処理する差動入力信号端子ＩＮと、前記直交入力信号端子Ｑに対応して設けられ入力される信号を前記直交入力信号端子Ｑに入力された信号から減算処理する差動入力信号端子ＱＮとを有する直交変調器、
前記直交入力信号端子Ｉに入力される前記ベースバンド信号から直流成分を抽出し、前記差動入力信号端子ＩＮに入力する第１の低域通過フィルタ、
前記直交入力信号端子Ｑに入力される前記ベースバンド信号から直流成分を抽出し、前記差動入力信号端子ＱＮに入力する低域通過フィルタであって前記第１の低域通過フィルタの周波数特性とは異なる周波数特性を有する第２の低域通過フィルタを備えることにより、キャリアリークを抑制したものである。
【０００９】
また、直交変調器は１つのＩＣ素子で構成されているものである。
【００１０】
また、前記第１と第２処理回路の両方を備えたものにおいて、前記第１、第２の低域通過フィルタは、同じ周波数特性を備えたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明の直交変調回路を図１に示す。図に於いて３は携帯電話機に使用する目的で小型、低電力のＩＣ素子化され、差動入力信号端子を備えた直交変調器（以下差動入力信号端子付直交変調ＩＣという）で、ベースバンド信号Ｉ１  を入力する直交入力信号端子Ｉ、ベースバンド信号Ｑ１  を入力する直交入力信号端子Ｑ、それぞれの差動入力信号端子ＩＮ，ＱＮ、及び変調波出力端子ＲＦを備えている。直交入力信号端子は以下、単に端子と呼ぶ場合もある。
ここで電源端子などＩＣ素子として当然備えている端子については図示、説明を省略している。また、差動入力信号端子に入力された信号は、差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３の内部で対応する端子の入力信号に逆極性で加算（即ち減算）される。
【００１２】
２はベースバンド信号Ｉ１  を増幅するオペアンプ（第１前段処理回路という）であり、直流ドリフトを生じる前段処理回路部分の象徴として、回路動作の理解を助けるために図示しているものである。６はオペアンプ２の出力信号２ａから直流成分を抽出する低域通過フィルタ（第１の低域通過フィルタという）であり、その出力６ａは差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３の差動入力信号端子ＩＮに接続されている。第１前段処理回路と第１の低域通過フィルタとの組を本発明では第１処理回路と呼ぶ。
１２はベースバンド信号Ｑ１  を増幅するオペアンプ（第２前段処理回路と呼び前記オペアンプ２と同様に象徴的意味で記載している）、１６はオペアンプ１２の出力信号から直流成分を抽出する低域通過フィルタ（第２の低域通過フィルタという）である。第２前段処理回路と第２の低域通過フィルタとの組を本発明では第２処理回路と呼ぶ。
【００１３】
ところで、直交変調が用いられる無線機はいろいろあるが、その中でも、携帯電話機では小型化、低電力化のため、差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３はそれ自体をＩＣ素子化されたものが用いられる。この場合、直交変調器全体が１つのＩＣ素子内のきわめて小さな面積内に収納されるため、その中での温度差が小さくなるなどの理由により、直交変調部分の内部でのオフセット発生は少なくなる。そして、直流成分の大部分は直交変調より前段のベースバンド信号の処理部で発生するのである。
このように、携帯電話機に使用されるＩＣ化された差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３は本質的に、その内部でのオフセットが生じにくい。その結果、携帯電話機においては、直流成分は差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３に入力される前のベースバンド信号の処理回路（図１ではオペアンプ２、１２とそれらより前段階）で発生する。
【００１４】
次に動作について説明する。
ベースバンド信号Ｉ１  、Ｑ１  はオペアンプ２、１２にそれぞれ入力され増幅される。その出力２ａ，１２ａは差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３のベースバンド信号入力端子Ｉ、Ｑに入力され直交変調される。ベースバンド信号Ｉ１  には信号伝達に必要な成分の他にオペアンプ２のオフセット電圧や、図示しないデジタル−アナログ変換器などにより直流成分が重畳される。この直流成分は低域通過フィルタ６により抽出され、差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３の差動入力信号端子ＩＮに入力される。ベースバンド信号Ｑ１  についても同様である。
【００１５】
ベースバンド信号Ｉ１  、Ｑ１    に重畳されている直流成分は低域通過フィルタ６、１６により抽出され、６ａ、１６ａとなる。図２は低域通過フィルタ６、１６の周波数特性（例えば１次遅れ特性）を示している。この直流電圧６ａ，１６ａは低域通過フィルタ６、１６の遮断周波数が低ければ低いほどベースバンド信号Ｉ１  、Ｑ１  に重畳しオペアンプ２、１２の出力２ａ、１２ａに含まれる直流成分に等しくなる。こうして抽出された直流成分６ａ、１６ａはオペアンプの出力のベースバンド信号に重畳される直流成分が例えば温度や部品の性能のばらつきで変化したとしてもこれに追従する為、原則的に同じ電圧になるように作用する。
そして、端子Ｉの信号と、端子ＩＮの信号は互いに逆極性で加算され、直流成分だけが打ち消される。そして、キャリアリークは自動的に低減されるよう調整される。端子Ｑの信号と、端子ＱＮの信号についても同様である。
【００１６】
図１の構成の直交変調回路では、直流電圧をキャンセルするための負帰還回路を用いていないので、回路動作が安定で、負帰還回路を構成した従来のものよりは応答性が向上する。
また、図１の構成では、差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３の差動入力信号端子ＩＮ、ＱＮの直前で直流電圧の抽出を行っており、低域通過フィルタ６、１６と差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３との間にオペアンプなどを介していないので、差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３より前段で発生する直流電圧の全てに対してこれをキャンセルするように動作させることができる。
【００１７】
図１では低域通過フィルタ６、１６は抵抗とコンデンサからなる１次遅れフィルタ回路として図示しているが、勿論、他の形式例えば、より高次元のフィルタであってもよい。
低域通過フィルタ６と１６とは基本的には同じ周波数特性のものとするが、前段の回路構成の差により、信号Ｉ１  とＱ１  の両者間の特性差が明確にあるときには、異なる特性としてもよい。更に、いづれか一方には直流成分が含まれることがないとわかっているなら、その方の低域通過フィルタを省略し、差動端子への接続をなしとしてもよい。なお、低域通過フィルタ６と１６のカットオフ周波数は変調周波数より十分低く設定されているものである。
また、ここでは携帯電話機の場合について説明したが、もちろんこれに限らず、差動入力信号端子付直交変調ＩＣ３を用いた全ての無線機の場合に利用できることは言うまでもない。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の直交変調回路によれば、直交変調より前段のベースバンド信号処理部で生じたオフセットを直交変調器の差動入力信号端子で低減しているので、回路構成が簡素であるという効果が得られる。
【００１９】
また、直交するベースバンド信号の両者でそれぞれオフセットを低減しているので、キャリアリークをより軽減させるとともに、調整作業を省略して自動化することができる。
【００２０】
また、直交変調器は１つのＩＣ素子で構成されているので、直交変調器内でのオフセットの発生は少ない。
【００２１】
また、Ｉ信号とＱ信号に用いる低域通過フィルタの特性は同一としたので、キャリアリークをより確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の直交変調回路の構成図である。
【図２】  図１の低域通過フィルタの特性説明図である。
【図３】  従来の直交変調回路の構成図である。
【符号の説明】
２、１２  オペアンプ、  ３ 差動入力信号端子付直交変調ＩＣ、
６、１６  低域通過フィルタ、  ２０ 変調波出力、
２ａ、１２ａ  オペアンプ２、１２の出力、
６ａ、１６ａ  低域通過フィルタ６、１６の出力、
Ｉ、Ｑ  直交入力信号端子、
ＩＮ、ＱＮ  差動入力信号端子。
【図１】
0003653566.tif 000002
【図２】
0003653566.tif 000003
【図３】
0003653566.tif 000004