(57)【要約】  【課題】  複雑な補償回路を必要としない簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることのできる直接直交復調器を提供する。  【解決手段】  直接直交復調器１００は、同相信号復調器１０１と直交信号復調器１０２を有して構成される。ここで、バイアス手段１０３及びバイアス抵抗１２０、１２１、１２２、１２３を用いて、トランジスタ１１３、１１４、１１８、１１９をそれぞれ別々にバイアスする構成となっている。トランジスタの増幅率がばらついたときに、ベースバイアス電圧が変動を起こすことになるが、直接直交復調器１００では、このベースバイアス電圧の変動が他のトランジスタのベースバイアス電圧に影響することがなく、差動回路のばらつきを最小限に抑えることが可能となる。【選択図】  図１
2006173897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のトランジスタのコレクタと第２、第３のトランジスタのエミッタが接続され、第４のトランジスタのコレクタと第５、第６のトランジスタのエミッタが接続され、前記第２、第５のトランジスタのコレクタが第１の出力端子に接続され、前記第３、第６のトランジスタのコレクタが第２の出力端子に接続されたギルバートセル型の同相信号復調器と、
第７のトランジスタのコレクタと第８、第９のトランジスタのエミッタが接続され、第１０のトランジスタのコレクタと第１１、第１２のトランジスタのエミッタが接続され、前記第８、第１１のトランジスタのコレクタが第３の出力端子に接続され、
前記第９、第１２のトランジスタのコレクタが第４の出力端子に接続されたギルバートセル型の直交信号復調器とを備え、
前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベースが分離され、前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベースが分離されている直接直交復調器。
【請求項２】
請求項１記載の直接直交復調器であって、
前記第２のトランジスタのベースに接続された第１の容量及び第１のバイアス抵抗と、前記第３のトランジスタのベースに接続された第２の容量及び第２のバイアス抵抗と、前記第５のトランジスタのベースに接続された第３の容量及び第３のバイアス抵抗と、前記第６のトランジスタのベースに接続された第４の容量及び第４のバイアス抵抗と、前記第１、第２、第３、及び第４のバイアス抵抗を介して前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベースにバイアスを供給する第１のバイアス手段と、前記第８のトランジスタのベースに接続された第５の容量及び第５のバイアス抵抗と、前記第９のトランジスタのベースに接続された第６の容量及び第６のバイアス抵抗と、前記第１１のトランジスタのベースに接続された第７の容量及び第７のバイアス抵抗と、前記第１２のトランジスタのベースに接続された第８の容量及び第８のバイアス抵抗と、前記第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗を介して前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベースにバイアスを供給する第２のバイアス手段とを備え、
前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベース各々に前記第１のバイアス手段からバイアス電位を与え、前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベース各々に前記第２のバイアス手段からバイアス電位を与える構成となっている直接直交復調器。
【請求項３】
請求項１記載の直接直交復調器であって、
前記第２のトランジスタのベースに接続された第１の容量及び第１のバイアス抵抗と、前記第３のトランジスタのベースに接続された第２の容量及び第２のバイアス抵抗と、前記第５のトランジスタのベースに接続された第３の容量及び第３のバイアス抵抗と、前記第６のトランジスタのベースに接続された第４の容量及び第４のバイアス抵抗と、前記第８のトランジスタのベースに接続された第５の容量及び第５のバイアス抵抗と、前記第９のトランジスタのベースに接続された第６の容量及び第６のバイアス抵抗と、前記第１１のトランジスタのベースに接続された第７の容量及び第７のバイアス抵抗と、前記第１２のトランジスタのベースに接続された第８の容量及び第８のバイアス抵抗とを備え、
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗にそれぞれ第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８の可変バイアス手段が接続されている直接直交復調器。
【請求項４】
請求項２記載の直接直交復調器であって、
前記第１、第４、第５、及び第８のバイアス抵抗にそれぞれ第１、第２、第３、及び第４の可変バイアス手段が接続され、前記第２、及び第３のバイアス抵抗が前記第１のバイアス手段と接続され、前記第６、及び前記第７のバイアス抵抗が前記第２のバイアス手段と接続されている直接直交復調器。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の直接直交復調器であって、
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗の代わりに、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアスインダクタを備える直接直交復調器。
【請求項６】
第１のトランジスタのコレクタと第２、第３のトランジスタのエミッタが接続され、第４のトランジスタのコレクタと第５、第６のトランジスタのエミッタが接続され、前記第２、第５のトランジスタのコレクタが第１の出力端子に接続され、前記第３、第６のトランジスタのコレクタが第２の出力端子に接続されたギルバートセル型の同相信号復調器と、
第７のトランジスタのコレクタと第８、第９のトランジスタのエミッタが接続され、第１０のトランジスタのコレクタと第１１、第１２のトランジスタのエミッタが接続され、前記第８、第１１のトランジスタのコレクタが第３の出力端子に接続され、前記第９、第１２のトランジスタのコレクタが第４の出力端子に接続されたギルバートセル型の直交信号復調器とを備え、
前記第１、第２、第３、及び第４の出力端子に漏れた妨害波と局部発振信号の位相を制御する手段を有する直接直交復調器。
【請求項７】
請求項６記載の直接直交復調器であって、
前記第１、第２、第３、及び第４の出力端子にそれぞれ第１、第２、第３、及び第４の可変容量の一端が接続され、前記第１、第２、第３、及び第４の可変容量の他端が接地されている直接直交復調器。
【請求項８】
請求項６記載の直接直交復調器であって、
前記第１、及び第３の出力端子に第１、及び第２の可変容量の一端が接続され、前記第１、及び第２の可変容量の他端が接地され、前記第２、及び第４の出力端子に第９、及び第１０の容量の一端が接続され、前記第９、及び第１０の容量の他端が接地されている直接直交復調器。
【請求項９】
請求項７または８に記載の直接直交復調器であって、
前記可変容量は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いた可変容量である直接直交復調器。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の直接直交復調器であって、
前記可変容量は、容量バンクで構成したものである直接直交復調器。
【請求項１１】
請求項１０記載の直接直交復調器であって、
前記容量バンクは、ＭＥＭＳスイッチを用いて構成される直接直交復調器。
【請求項１２】
請求項６乃至１１のいずれかに記載の直接直交復調器であって、
前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベースが分離され、前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベースが分離されている直接直交復調器。
【請求項１３】
請求項１２記載の直接直交復調器であって、
前記第２のトランジスタのベースに接続された第１の容量及び第１のバイアス抵抗と、前記第３のトランジスタのベースに接続された第２の容量及び第２のバイアス抵抗と、前記第５のトランジスタのベースに接続された第３の容量及び第３のバイアス抵抗と、前記第６のトランジスタのベースに接続された第４の容量及び第４のバイアス抵抗と、前記第１、第２、第３、及び第４のバイアス抵抗と接続される第１のバイアス手段と、前記第８のトランジスタのベースに接続された第５の容量及び第５のバイアス抵抗と、前記第９のトランジスタのベースに接続された第６の容量及び第６のバイアス抵抗と、前記第１１のトランジスタのベースに接続された第７の容量及び第７のバイアス抵抗と、前記第１２のトランジスタのベースに接続された第８の容量及び第８のバイアス抵抗と、前記第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗と接続される第２のバイアス手段とを備え、
前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベース各々に前記第１のバイアス手段からバイアス電位を与え、前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベース各々に前記第２のバイアス手段からバイアス電位を与える構成となっている直接直交復調器。
【請求項１４】
請求項１２記載の直接直交復調器であって、
前記第２のトランジスタのベースに接続された第１の容量及び第１のバイアス抵抗と、前記第３のトランジスタのベースに接続された第２の容量及び第２のバイアス抵抗と、前記第５のトランジスタのベースに接続された第３の容量及び第３のバイアス抵抗と、前記第６のトランジスタのベースに接続された第４の容量及び第４のバイアス抵抗と、前記第８のトランジスタのベースに接続された第５の容量及び第５のバイアス抵抗と、前記第９のトランジスタのベースに接続された第６の容量及び第６のバイアス抵抗と、前記第１１のトランジスタのベースに接続された第７の容量及び第７のバイアス抵抗と、前記第１２のトランジスタのベースに接続された第８の容量及び第８のバイアス抵抗とを備え、
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗にそれぞれ第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８の可変バイアス手段が接続されている直接直交復調器。
【請求項１５】
請求項１３記載の直接直交復調器であって、
前記第１、第４、第５、及び第８のバイアス抵抗にそれぞれ第１、第２、第３、及び第４の可変バイアス手段が接続され、前記第２、及び第３のバイアス抵抗が前記第１のバイアス手段と接続され、前記第６、及び前記第７のバイアス抵抗が第２のバイアス手段と接続されている直接直交復調器。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載の直接直交復調器であって、
前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗の代わりに、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアスインダクタを備える直接直交復調器。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれかに記載された直接直交復調器を受信部に備える無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信などの無線通信装置の無線部回路に用いられ、無線周波数信号をベースバンド信号に直接復調する直接直交復調器及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信装置では、受信部において無線周波数信号（以下、ＲＦ信号と記す）とＲＦ信号の周波数と非常に近い周波数の局部発振信号（以下、ＬＯ信号と記す）を混合して、ベースバンド信号（以下、ＢＢ信号と記す）に直接復調する直接復調方式をとっているのもがある。この直接復調方式は、原理的にイメージ信号の問題がないことや、中間周波数段でバンドパスフィルタを必要とせず部品点数を減らせる効果がある。
【０００３】
しかし、直接復調方式では０Ｈｚ付近に信号が周波数変換されるため、ＤＣオフセットにより信号が劣化する問題がある。ＤＣオフセットは、静的ＤＣオフセットと動的ＤＣオフセットの２つに分けることができる。静的ＤＣオフセットは、受信部の後段のベースバンド帯においてＤＣオフセットキャンセル回路を用いることで補償できる。一方、動的ＤＣオフセットは、妨害波が入力したときに生じるＤＣオフセットのことで、差動回路のばらつきによる２次歪特性の劣化が主因であり、ベースバンド帯ではなく、無線周波数帯での対策が必要となる。以下、ＤＣオフセットとは、動的ＤＣオフセットとして説明する。
【０００４】
ＤＣオフセットを改善する従来技術としては、特許文献１に記載されているものがある。図１２は、特許文献１に記載された直接復調器の一例を示すブロック図である。図１２において、直接復調器９００はミキサ９０１とＤＣオフセット補償部９０２で構成されている。
【０００５】
ミキサ９０１は、ダブルバランスミキサでありトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６及び抵抗Ｒ１、Ｒ２から構成されている。トランジスタＱ１とトランジスタＱ２でエミッタ同士をカップリングし、トランジスタＱ５のコレクタに接続され、トランジスタＱ３とトランジスタＱ４でエミッタ同士をカップリングし、トランジスタＱ６のコレクタに接続されている。トランジスタＱ５のベースはＲＦ＋端子９０３に接続され、トランジスタＱ６のベースはＲＦ−端子９０４に接続されている。トランジスタＱ５、Ｑ６のエミッタはそれぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して接地している。トランジスタＱ１のベースとトランジスタＱ４のベースがＬＯ＋端子９０５に接続され、トランジスタＱ２のベースとトランジスタＱ３のベースがＬＯ−端子９０６に接続されている。トランジスタＱ１のコレクタとトランジスタＱ３のコレクタがＯＵＴ＋端子９０７に接続され、トランジスタＱ２のコレクタとトランジスタＱ４のコレクタがＯＵＴ−端子９０８に接続されている。ＲＦ＋端子９０３とＲＦ−端子９０４からＲＦ信号、ＬＯ＋端子９０５とＬＯ−端子９０６からＬＯ信号が、それぞれ差動で入力し混合されて、ＯＵＴ＋端子９０７、ＯＵＴ−端子９０８から差動でＢＢ信号が出力される。
【０００６】
ＤＣオフセット補償部９０２は、検出器９０９、制御部９１０、補償信号発生器９１１及びユーザーインターフェイス９１２から構成されている。検出器９０９は、ＲＦ＋端子９０３とＲＦ−端子９０４に入力してきた信号をモニタし、妨害波を検出した場合に、妨害波に対応した制御信号を制御部９１０に出力する。制御部９１０は、制御信号に応じた補正信号を補償信号発生器９１１に出力する。補償信号発生器９１１は、補正信号に応じた補償信号であるＣ＋信号、Ｃ−信号をそれぞれＯＵＴ＋端子９０７とＯＵＴ−端子９０８に出力する。または、ユーザーが、ユーザーインターフェイス９１２から制御部９１０に制御信号を出力し、あとはＲＦ＋端子、ＲＦ−端子をモニタした時と同様にして、補償信号発生器９１１からＣ＋信号及びＣ−信号をＯＵＴ＋端子９０７、ＯＵＴ−端子９０８に出力する。以上より、ＲＦ＋端子９０３、ＲＦ−端子９０４に入力する信号をモニタし、モニタ結果に応じてＤＣオフセット補償部部９０２から補償信号をＯＵＴ＋端子９０７、ＯＵＴ−端子９０８に出力することで、妨害波によるＤＣオフセットを補償するようにしている。
【０００７】
また、ＤＣオフセット発生の原因となる２次歪特性を改善させる従来技術として特許文献２に記載されているものがある。図１３は、特許文献２に記載されたミキサ回路の一例を示す回路図である。図１３において、ミキサ回路９２０はダブルバランスミキサであり、６個のトランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４、Ｑ１５、Ｑ１６と、２個の抵抗Ｒ１１、Ｒ１２と、２個のＮＦ及び歪改善用容量９２１、９２２から構成されている。
【０００８】
トランジスタＱ１１とトランジスタＱ１２でソース同士をカップリングし、トランジスタＱ１５のドレインに接続され、トランジスタＱ１３とトランジスタＱ１４でソース同士をカップリングし、トランジスタＱ１６のドレインに接続されている。トランジスタＱ１５のゲートはＲＦ＋端子９２３に接続され、トランジスタＱ１６のゲートはＲＦ−端子９２４に接続されている。トランジスタＱ１５、Ｑ１６のソースはそれぞれ抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介して接地している。トランジスタＱ１１のゲートとトランジスタＱ１４のゲートがＬＯ＋端子９２５に接続され、トランジスタＱ１２のゲートとトランジスタＱ１３のゲートがＬＯ−端子９２６に接続されている。トランジスタＱ１１のドレインとトランジスタＱ１３のドレインがＯＵＴ＋端子９２７に接続され、トランジスタＱ１２のドレインとトランジスタＱ１４のドレインがＯＵＴ−端子９２８に接続されている。ＲＦ＋端子９２３とＲＦ−端子９２４からＲＦ信号、ＬＯ＋端子９２５とＬＯ−端子９２６からＬＯ信号が、それぞれ差動で入力し混合されて、ＯＵＴ＋端子９２７、ＯＵＴ−端子９２８から差動で中間周波数信号（ＩＦ信号）が出力される。また、トランジスタＱ１５、Ｑ１６のドレインそれぞれをＮＦ及び歪改善用容量９２１、９２２で接地している。以上より、ＬＯ信号のトランジスタＱ１５、Ｑ１６への漏れが互いに同相であっても、逆相であっても抑圧可能となり、ＮＦ（Noise Figure）特性や２次歪特性の劣化を抑えることができるとしている。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，５３５，７２５号明細書（ＦＩＧ．３）
【特許文献２】特開２０００−５９１４６号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記特許文献１に記載の従来の構成では、ＤＣオフセット補償部によりＲＦ信号をモニタし、妨害波が入力するたびに補償信号を出力して補償する必要がある。したがって、常時ＲＦ信号をモニタするために回路規模が大きくなることと妨害波が入力するたびに補償を行う必要があるという課題を有する。
【００１１】
また、前記特許文献２に記載の従来の構成では、ＮＦ及び歪改善用容量の値をＬＯ信号の周波数でインピーダンスが下がるように選ぶ必要があるが、直接復調方式では、ＲＦ信号とＬＯ信号の周波数は同一であるため、適用できないという課題を有する。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、妨害波が入力するたびに回路を補償する必要がなく、直接復調方式に適用できるようにした直接直交復調器及び無線通信装置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】
【００１３】
本発明の直接直交復調器は、第１に、第１のトランジスタのコレクタと第２、第３のトランジスタのエミッタが接続され、第４のトランジスタのコレクタと第５、第６のトランジスタのエミッタが接続され、前記第２、第５のトランジスタのコレクタが第１の出力端子に接続され、前記第３、第６のトランジスタのコレクタが第２の出力端子に接続されたギルバートセル型の同相信号復調器と、第７のトランジスタのコレクタと第８、第９のトランジスタのエミッタが接続され、第１０のトランジスタのコレクタと第１１、第１２のトランジスタのエミッタが接続され、前記第８、第１１のトランジスタのコレクタが第３の出力端子に接続され、記第９、第１２のトランジスタのコレクタが第４の出力端子に接続されたギルバートセル型の直交信号復調器とを備え、前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベースが分離され、前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベースが分離されているものである。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えることができ、複雑な補償回路を必要としない簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００１４】
本発明の直接直交復調器は、第２に、上記第１の直接直交復調器であって、前記第２のトランジスタのベースに接続された第１の容量及び第１のバイアス抵抗と、前記第３のトランジスタのベースに接続された第２の容量及び第２のバイアス抵抗と、前記第５のトランジスタのベースに接続された第３の容量及び第３のバイアス抵抗と、前記第６のトランジスタのベースに接続された第４の容量及び第４のバイアス抵抗と、前記第１、第２、第３、及び第４のバイアス抵抗を介して前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベースにバイアスを供給する第１のバイアス手段と、前記第８のトランジスタのベースに接続された第５の容量及び第５のバイアス抵抗と、前記第９のトランジスタのベースに接続された第６の容量及び第６のバイアス抵抗と、前記第１１のトランジスタのベースに接続された第７の容量及び第７のバイアス抵抗と、前記第１２のトランジスタのベースに接続された第８の容量及び第８のバイアス抵抗と、前記第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗を介して前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベースにバイアスを供給する第２のバイアス手段とを備え、前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベース各々に前記第１のバイアス手段からバイアス電位を与え、前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベース各々に前記第２のバイアス手段からバイアス電位を与える構成となっているものである。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えることができ、複雑な補償回路を必要としない簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００１５】
本発明の直接直交復調器は、第３に、上記第１の直接直交復調器であって、前記第２のトランジスタのベースに接続された第１の容量及び第１のバイアス抵抗と、前記第３のトランジスタのベースに接続された第２の容量及び第２のバイアス抵抗と、前記第５のトランジスタのベースに接続された第３の容量及び第３のバイアス抵抗と、前記第６のトランジスタのベースに接続された第４の容量及び第４のバイアス抵抗と、前記第８のトランジスタのベースに接続された第５の容量及び第５のバイアス抵抗と、前記第９のトランジスタのベースに接続された第６の容量及び第６のバイアス抵抗と、前記第１１のトランジスタのベースに接続された第７の容量及び第７のバイアス抵抗と、前記第１２のトランジスタのベースに接続された第８の容量及び第８のバイアス抵抗とを備え、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗にそれぞれ第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８の可変バイアス手段が接続されているものである。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を補償することができ、複雑な補償回路を必要としない簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００１６】
本発明の直接直交復調器は、第４に、上記第２の直接直交復調器であって、前記第１、第４、第５、及び第８のバイアス抵抗にそれぞれ第１、第２、第３、及び第４の可変バイアス手段が接続され、前記第２、及び第３のバイアス抵抗が前記第１のバイアス手段と接続され、前記第６、及び前記第７のバイアス抵抗が前記第２のバイアス手段と接続されているものである。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を補償することができ、複雑な補償回路を必要としない簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００１７】
本発明の直接直交復調器は、第５に、上記第２乃至第４のいずれかの直接直交復調器であって、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗の代わりに、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアスインダクタを備えるものである。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えられ、複雑な補償回路を必要としない簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００１８】
本発明の直接直交復調器は、第６に、第１のトランジスタのコレクタと第２、第３のトランジスタのエミッタが接続され、第４のトランジスタのコレクタと第５、第６のトランジスタのエミッタが接続され、前記第２、第５のトランジスタのコレクタが第１の出力端子に接続され、前記第３、第６のトランジスタのコレクタが第２の出力端子に接続されたギルバートセル型の同相信号復調器と、第７のトランジスタのコレクタと第８、第９のトランジスタのエミッタが接続され、第１０のトランジスタのコレクタと第１１、第１２のトランジスタのエミッタが接続され、前記第８、第１１のトランジスタのコレクタが第３の出力端子に接続され、前記第９、第１２のトランジスタのコレクタが第４の出力端子に接続されたギルバートセル型の直交信号復調器とを備え、前記第１、第２、第３、及び第４の出力端子に漏れた妨害波と局部発振信号の位相を制御する手段を有するものである。
これにより、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００１９】
本発明の直接直交復調器は、第７に、上記第６の直接直交復調器であって、前記第１、第２、第３、及び第４の出力端子にそれぞれ第１、第２、第３、及び第４の可変容量の一端が接続され、前記第１、第２、第３、及び第４の可変容量の他端が接地されているものである。
これにより、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく、可変容量の値はトランジスタの増幅率のばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２０】
本発明の直接直交復調器は、第８に、上記第６の直接直交復調器であって、前記第１、及び第３の出力端子に第１、及び第２の可変容量の一端が接続され、前記第１、及び第２の可変容量の他端が接地され、前記第２、及び第４の出力端子に第９、及び第１０の容量の一端が接続され、前記第９、及び第１０の容量の他端が接地されているものである。
これにより、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく、可変容量の値はトランジスタの増幅率のばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２１】
本発明の直接直交復調器は、第９に、上記第７または第８の直接直交復調器であって、前記可変容量は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いた可変容量であるものとする。
これにより、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく、可変容量の値はトランジスタの増幅率のばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２２】
本発明の直接直交復調器は、第１０に、上記第７または第８の直接直交復調器であって、前記可変容量は、容量バンクで構成したものであるものとする。
これにより、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく、可変容量の値はトランジスタの増幅率のばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２３】
本発明の直接直交復調器は、第１１に、上記第１０の直接直交復調器であって、前記容量バンクは、ＭＥＭＳスイッチを用いて構成されるものとする。
これにより、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく、可変容量の値はトランジスタの増幅率のばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２４】
本発明の直接直交復調器は、第１２に、上記第６乃至第１１のいずれかの直接直交復調器であって、前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベースが分離され、前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベースが分離されているものとする。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えることができ、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく可変容量の値はトランジスタのばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２５】
本発明の直接直交復調器は、第１３に、上記第１２の直接直交復調器であって、前記第２のトランジスタのベースに接続された第１の容量及び第１のバイアス抵抗と、前記第３のトランジスタのベースに接続された第２の容量及び第２のバイアス抵抗と、前記第５のトランジスタのベースに接続された第３の容量及び第３のバイアス抵抗と、前記第６のトランジスタのベースに接続された第４の容量及び第４のバイアス抵抗と、前記第１、第２、第３、及び第４のバイアス抵抗と接続される第１のバイアス手段と、前記第８のトランジスタのベースに接続された第５の容量及び第５のバイアス抵抗と、前記第９のトランジスタのベースに接続された第６の容量及び第６のバイアス抵抗と、前記第１１のトランジスタのベースに接続された第７の容量及び第７のバイアス抵抗と、前記第１２のトランジスタのベースに接続された第８の容量及び第８のバイアス抵抗と、前記第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗と接続される第２のバイアス手段とを備え、前記第２、第３、第５、及び第６のトランジスタのベース各々に前記第１のバイアス手段からバイアス電位を与え、前記第８、第９、第１１、及び第１２のトランジスタのベース各々に前記第２のバイアス手段からバイアス電位を与える構成となっているものである。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えることができ、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく可変容量の値はトランジスタのばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２６】
本発明の直接直交復調器は、第１４に、上記第１２の直接直交復調器であって、前記第２のトランジスタのベースに接続された第１の容量及び第１のバイアス抵抗と、前記第３のトランジスタのベースに接続された第２の容量及び第２のバイアス抵抗と、前記第５のトランジスタのベースに接続された第３の容量及び第３のバイアス抵抗と、前記第６のトランジスタのベースに接続された第４の容量及び第４のバイアス抵抗と、前記第８のトランジスタのベースに接続された第５の容量及び第５のバイアス抵抗と、前記第９のトランジスタのベースに接続された第６の容量及び第６のバイアス抵抗と、前記第１１のトランジスタのベースに接続された第７の容量及び第７のバイアス抵抗と、前記第１２のトランジスタのベースに接続された第８の容量及び第８のバイアス抵抗とを備え、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗にそれぞれ第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８の可変バイアス手段が接続されているものとする。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えることができ、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく可変容量の値はトランジスタのばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２７】
本発明の直接直交復調器は、第１５に、上記第１３の直接直交復調器であって、前記第１、第４、第５、及び第８のバイアス抵抗にそれぞれ第１、第２、第３、及び第４の可変バイアス手段が接続され、前記第２、及び第３のバイアス抵抗が前記第１のバイアス手段と接続され、前記第６、及び前記第７のバイアス抵抗が第２のバイアス手段と接続されているものとする。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えることができ、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく可変容量の値はトランジスタのばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２８】
本発明の直接直交復調器は、第１６に、上記第１３乃至第１５のいずれかの直接直交復調器であって、前記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアス抵抗の代わりに、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８のバイアスインダクタを備えるものである。
これにより、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えることができ、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく可変容量の値はトランジスタのばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【００２９】
本発明は、第１７に、上記第１乃至第１６のいずれかの直接直交復調器を受信部に備える無線通信装置を提供する。
これにより、上記いずれかの直接直交復調器を無線通信装置に備えることで、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えることができ、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく、可変容量の値はトランジスタのばらつき方に応じて、一度設定するだけで、妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、受信特性の劣化を抑えることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、妨害波が入力するたびに回路を補償する必要がなく、直接復調方式に適用することが可能な直接直交復調器及び無線通信装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１の実施形態）
本実施形態では、増幅率がばらついたトランジスタの影響を抑制する直接直交復調器について説明する。
【００３２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る直接直交復調器１００の構成を示すブロック図である。第１の実施形態の直接直交復調器１００は、同相信号復調器１０１と直交信号復調器１０２を有して構成されている。
【００３３】
同相信号復調器１０１は、ギルバートセル型ミキサを構成している。ＲＦ＋端子１０４は、入力結合用の容量１０５を介してトランジスタ１０６のベースに接続されている。ＲＦ＋端子１０４に入力されたＲＦ＋信号は、入力結合用の容量１０５を介してトランジスタ１０６のベースへ供給される。ＲＦ−端子１０７は、入力結合用の容量１０８を介してトランジスタ１０９のベースに接続されている。ＲＦ−端子１０７には、ＲＦ＋信号と１８０度位相差を持つＲＦ−信号が入力され、このＲＦ−信号は入力結合用の容量１０８を介してトランジスタ１０９のベースへ供給される。
【００３４】
同相ＬＯ＋端子１１０に入力された同相ＬＯ＋信号は、入力結合用の容量１１１を介してトランジスタ１１３のベースに供給されるとともに、入力結合用の容量１１２を介してトランジスタ１１４のベースに供給される。同相ＬＯ−端子１１５に入力された同相ＬＯ−信号は、入力結合用の容量１１６を介してトランジスタ１１８のベースに供給されるとともに、入力結合用の容量１１７を介してトランジスタ１１９のベースに供給される。
【００３５】
トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のベースは、それぞれバイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３を介してバイアス手段１０３に接続され、ベースバイアス電圧を与えている。このときバイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３は、同相ＬＯ＋信号と同相ＬＯ−信号がバイアス手段１０３側に漏れないように数Ｋ〜数十ＫΩの値となっている。
【００３６】
トランジスタ１１３とトランジスタ１１８のエミッタがカップリングされ、トランジスタ１０６のコレクタと接続され、トランジスタ１０６のエミッタはエミッタ抵抗１２５を介して接地されている。同様に、トランジスタ１１４とトランジスタ１１９のエミッタがカップリングされ、トランジスタ１０９のコレクタと接続され、トランジスタ１０９のエミッタはエミッタ抵抗１２６を介して接地されている。
【００３７】
トランジスタ１１３とトランジスタ１１９のコレクタは負荷抵抗１２７を介して電圧源１２９に接続され、トランジスタ１１４とトランジスタ１１８のコレクタは負荷抵抗１２８を介して電圧源１２９に接続されている。同相ＢＢ＋端子１３０は、負荷抵抗１２７とトランジスタ１１３、１１９のコレクタの間に接続され同相ＢＢ＋信号を出力し、同相ＢＢ−端子１３１は、負荷抵抗１２８とトランジスタ１１４、１１８のコレクタの間に接続され同相ＢＢ−信号を出力する。
【００３８】
図２は、バイアス手段１０３の構成の一例を示す回路図である。バイアス手段１０３は、ベースが共通接続された２つのトランジスタ１４０、１４１でカレントミラー回路を構成しており、抵抗１４２に流れる電流を制御している。抵抗１４２で電圧降下した電圧をバイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３に与えている。なお、図２において、符号１０３１は電圧源、１０３２は定電流回路、１０３３、１０３４はエミッタ抵抗である。
【００３９】
また、図１に示した直接直交復調器１００において、直交信号復調器１０２は、同相信号復調器と同じ回路構成をしており、直交ＬＯ＋端子１３２には、同相ＬＯ＋信号と９０度位相差を持つ直交ＬＯ＋信号が入力され、直交ＬＯ−端子１３３は、直交ＬＯ＋信号と１８０度位相差を持つ直交ＬＯ−信号が入力される。直交ＢＢ＋端子１３０は直交ＢＢ＋信号を出力し、直交ＢＢ−端子１３１は直交ＢＢ−信号を出力する。
【００４０】
なお、同相信号復調器１０１の６個のトランジスタ１０６，１１３，１１８，１０９，１１９，１１４が特許請求の範囲に記載した第１〜第６のトランジスタにそれぞれ相当し、同相ＢＢ＋端子１３０及び同相ＢＢ−端子１３１が特許請求の範囲に記載した第１及び第２の出力端子に相当する。また、直交信号復調器１０２の６個のトランジスタ（図示を省略）が特許請求の範囲に記載した第７〜第１２のトランジスタにそれぞれ相当し、直交ＢＢ＋端子１３４及び直交ＢＢ−端子１３５が特許請求の範囲に記載した第３及び第４の出力端子に相当する。また、同相信号復調器１０１のバイアス手段１０３が特許請求の範囲に記載した第１のバイアス手段に相当し、直交信号復調器１０２のバイアス手段（図示を省略）が特許請求の範囲に記載した第２のバイアス手段に相当する。
【００４１】
また、同相信号復調器１０１の４個の容量１１１，１１６，１１７，１１２が特許請求の範囲に記載した第１〜第４の容量にそれぞれ相当し、４個のバイアス抵抗１２０，１２２，１２３，１２１が特許請求の範囲に記載した第１〜第４のバイアス抵抗にそれぞれ相当する。また、直交信号復調器１０２の４個の容量（図示を省略）が第５〜第８の容量にそれぞれ相当し、４個のバイアス抵抗（図示を省略）が第５〜第８のバイアス抵抗にそれぞれ相当する。
【００４２】
ＲＦ＋端子１０４とＲＦ−端子１０７から差動でＲＦ＋信号とＲＦ−信号が、同相信号復調器１０１と直交信号復調器１０２に入力される。同相信号復調器１０１では、同相ＬＯ＋端子１１０と同相ＬＯ−端子１１５に、それぞれ同相ＬＯ＋信号及び同相ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、同相ＢＢ＋端子１３０から同相ＢＢ＋信号を出力し、同相ＢＢ−端子１３１から同相ＢＢ−信号を出力する。直交信号復調器１０２には、直交ＬＯ＋端子１３２と直交ＬＯ−端子１３３に、それぞれ直交ＬＯ＋信号及び直交ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、直交ＢＢ＋端子１３４から直交ＢＢ＋信号を出力し、直交ＢＢ−端子１３５から直交ＢＢ−信号を出力する。
【００４３】
このとき、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のうちひとつ、または複数のトランジスタの増幅率がばらついたときに、ベースバイアス電圧が変動を起こすことになる。しかし、本実施形態では、バイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３を用いて、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９をそれぞれ別々にバイアスしているので、増幅率がばらついたトランジスタのベースバイアス電圧が他のトランジスタのベースバイアス電圧に影響することがない。したがって、差動回路のばらつきを最小限に抑えることができる。
【００４４】
以上より、第１の実施形態の直接直交復調器によれば、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いることなく、簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、受信特性の劣化を抑えることができる。
【００４５】
なお、本実施形態では、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタでもよい。また、本実施形態では、バイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＦＥＴを用いて、ベースをゲートに、エミッタをソースに、コレクタをドレインに置き換えてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態では、負荷抵抗を用いたが、負荷インダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、エミッタ抵抗を用いたが、エミッタインダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、バイアス抵抗を用いたが、バイアスインダクタを用いてもよい。
【００４７】
なお、本実施形態では、ひとつのバイアス手段を用いて複数のバイアス抵抗に電位を与えていたが、バイアス抵抗それぞれにバイアス手段を用いてもよい。また、本実施形態では、バイアス手段を用いてバイアス抵抗に電位を与えていたが、バイアス手段は説明した回路に限らない。
【００４８】
なお、本実施形態では、ＲＦ＋端子とＲＦ−端子から、差動のＲＦ信号を入力するとしたが、ＲＦ−端子を容量で接地して片相入力としてもよい。また、本実施形態では、同相ＬＯ＋端子と同相ＬＯ−端子、及び直交ＬＯ＋端子と直交ＬＯ−端子から、差動の同相ＬＯ信号及び直交ＬＯ信号を入力するとしたが、同相ＬＯ−端子と直交ＬＯ−端子をそれぞれ容量で接地して片相入力としてもよい。
【００４９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ベースバイアスを調整する機能を付加した直接直交復調器について説明する。
【００５０】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る直接直交復調器２００の構成を示すブロック図である。第２の実施形態の直接直交復調器２００は、同相信号復調器２０１と直交信号復調器２０２を有して構成されている。なお、上記第１の実施形態で説明した構成と同一のものについては同一符号を付することで説明を省略する。第１の実施形態と異なる点は、バイアス手段の代わりに、バイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３のそれぞれに可変バイアス手段２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、及び２０３ｄを用いている点であり、直交信号復調器２０２についても同様の構成となっている。
【００５１】
図４は、可変バイアス手段２０３ａの構成の一例を示す回路図である。可変バイアス手段２０３ａは、トランジスタ１４０、１４１でカレントミラー回路を構成しており、抵抗１４２とトランジスタ２１０に流れる合計の電流を制御している。トランジスタ２１０のベースは、ベース抵抗２０３１を介してバイアス制御端子２１１に接続されている。バイアス制御端子２１１に与えられるバイアス制御信号によって、トランジスタ２１０に流れる電流を制御している。カレントミラー回路により、抵抗１４２とトランジスタ２１０に流れる合計の電流は一定であるが、トランジスタ２１０に流れる電流を制御することで、抵抗１４２に流れる電流を制御することができる。
【００５２】
以上から、可変バイアス手段２０３ａは、抵抗１４２で電圧降下した電圧をバイアス抵抗１２０に与えているので、抵抗１４２に流れる電流を制御することでバイアス抵抗１２０に与える電圧を制御できる。バイアス抵抗１２０に与える電圧を高くするには、抵抗１４２に流れる電流を減らしトランジスタ２１０に流れる電流を増やせばよいので、電圧の高いバイアス制御信号を与える。バイアス抵抗１２０に与える電圧を低くするには、電圧の低いバイアス制御信号を与える。
【００５３】
なお、可変バイアス手段２０３ｂ、２０３ｃ、及び２０３ｄについても、可変バイアス手段２０３ａと同一回路である。
【００５４】
図３に示したように、ＲＦ＋端子１０４とＲＦ−端子１０７から差動でＲＦ＋信号とＲＦ−信号が、同相信号復調器２０１と直交信号復調器２０２に入力される。同相信号復調器２０１では、同相ＬＯ＋端子１１０と同相ＬＯ−端子１１５に、それぞれ同相ＬＯ＋信号及び同相ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、同相ＢＢ＋端子１３０から同相ＢＢ＋信号を出力し、同相ＢＢ−端子１３１から同相ＢＢ−信号を出力する。直交信号復調器２０２には、直交ＬＯ＋端子１３２と直交ＬＯ−端子１３３に、それぞれ直交ＬＯ＋信号及び直交ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、直交ＢＢ＋端子１３４から直交ＢＢ＋信号を出力し、直交ＢＢ−端子から直交ＢＢ−信号を出力する。
【００５５】
このとき、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のうちひとつ、または複数のトランジスタの増幅率がばらついたときに、ベースバイアス電圧が変動を起こすことになる。しかし、本実施形態では、バイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３を用いて、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９をそれぞれ別々にバイアスしているので、増幅率がばらついたトランジスタのベースバイアス電圧が他のトランジスタのベースバイアス電圧に影響することがない。
【００５６】
また、トランジスタの増幅率ばらつきに応じて、可変バイアス手段２０３ａ〜２０３ｄの電圧を調整することでトランジスタの増幅率のばらつきを補償することができる。具体的に、同相信号復調器２０１においてトランジスタ１１３の増幅率が高くばらついた場合は、可変バイアス手段２０３ａの電圧を下げる方向に調整する。トランジスタ１１３とトランジスタ１１８に流れるコレクタ電流が等しくなように可変バイアス手段２０３ａが調整されると差動回路のバランスが補償され、妨害波入力時と妨害波無入力時の２つの状態におけるＤＣオフセットの変動が抑えられる。トランジスタ１１３の増幅率が低くばらついた場合は、可変バイアス手段２０３ａの電圧を高くする方向に調整することで補償できる。この説明では、トランジスタ１１３のみがばらついたと仮定したが、本実施形態では、これに限らずトランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のうちひとつまたは複数のトランジスタがばらついた場合にも効果があり、トランジスタ１１３とトランジスタ１１８で、トランジスタ１１４とトランジスタ１１９で、それぞれに流れるコレクタ電流が等しくなるように調整すればよい。
【００５７】
また、直交信号復調器２０２についても同様である。調整の際には、可変バイアス手段２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、及び２０３ｄはそれぞれ独立に調整できる。
【００５８】
可変バイアス手段の調整は、工場出荷時に、妨害波入力時と妨害波無入力時の２つの状態における同相ＢＢ＋端子１３０、同相ＢＢ−端子１３１、直交ＢＢ＋端子１３４、及び直交ＢＢ−端子１３５に出力されるＤＣオフセットの変動が小さくなるように調整すればよい。
【００５９】
以上より、第２の実施形態の直接直交復調器によれば、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いることなく、簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、受信特性の劣化を抑えることができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタでもよい。また、本実施形態では、バイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＦＥＴを用いて、ベースをゲートに、エミッタをソースに、コレクタをドレインに置き換えてもよい。
【００６１】
なお、本実施形態では、負荷抵抗を用いたが、負荷インダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、エミッタ抵抗を用いたが、エミッタインダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、バイアス抵抗を用いたが、バイアスインダクタを用いてもよい。
【００６２】
なお、本実施形態では、可変バイアス手段を用いてバイアス抵抗に電位を与えていたが、可変バイアス手段は説明した回路に限らない。
【００６３】
なお、本実施形態では、ＲＦ＋端子とＲＦ−端子から、差動のＲＦ信号を入力するとしたが、ＲＦ−端子を容量で接地して片相入力としてもよい。また、本実施形態では、同相ＬＯ＋端子と同相ＬＯ−端子、及び直交ＬＯ＋端子と直交ＬＯ−端子から、差動の同相ＬＯ信号及び直交ＬＯ信号を入力するとしたが、同相ＬＯ−端子と直交ＬＯ−端子をそれぞれ容量で接地して片相入力としてもよい。
【００６４】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、ベースバイアスを調整する機能を付加した直接直交復調器について説明する。
【００６５】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る直接直交復調器３００の構成を示すブロック図である。第３の実施形態の直接直交復調器３００は、同相信号復調器３０１と直交信号復調器３０２を有して構成されている。上記第１の実施形態で説明した回路と同一のものについては同一符号を付することで説明を省略する。第１の実施形態と異なる点は、バイアス手段の代わりに、バイアス抵抗１２０、１２３のそれぞれに可変バイアス手段２０３ａ、２０３ｄを用いている点であり、直交信号復調器３０２についても同様の構成となっている。
【００６６】
ＲＦ＋端子１０４とＲＦ−端子１０７から差動でＲＦ＋信号とＲＦ−信号が、同相信号復調器３０１と直交信号復調器３０２に入力される。同相信号復調器３０１では、同相ＬＯ＋端子１１０と同相ＬＯ−端子１１５に、それぞれ同相ＬＯ＋信号及び同相ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、同相ＢＢ＋端子１３０から同相ＢＢ＋信号を出力し、同相ＢＢ−端子１３１から同相ＢＢ−信号を出力する。直交信号復調器３０２には、直交ＬＯ＋端子１３２と直交ＬＯ−端子１３３に、それぞれ直交ＬＯ＋信号及び直交ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、直交ＢＢ＋端子１３４から直交ＢＢ＋信号を出力し、直交ＢＢ−端子から直交ＢＢ−信号を出力する。
【００６７】
このとき、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のうちひとつ、または複数のトランジスタの増幅率がばらついたときに、ベースバイアス電圧が変動を起こすことになる。しかし、本実施形態では、バイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３を用いて、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９をそれぞれ別々にバイアスしているので、増幅率がばらついたトランジスタのベースバイアス電圧が他のトランジスタのベースバイアス電圧に影響することがない。
【００６８】
また、トランジスタの増幅率ばらつきに応じて、可変バイアス電圧源（可変バイアス手段２０３ａ，２０３ｄ）を調整することでトランジスタの増幅率のばらつきを補償することができる。具体的に、同相信号復調器３０１においてトランジスタ１１３の増幅率が高くばらついた場合は、可変バイアス手段２０３ａの電圧を下げる方向に調整する。トランジスタ１１３とトランジスタ１１８に流れるコレクタ電流が等しくなように可変バイアス手段２０３ａが調整されると差動回路のバランスが補償され、妨害波入力時と妨害波無入力時の２つの状態におけるＤＣオフセットの変動が抑えられる。トランジスタ１１３の増幅率が低くばらついた場合は、可変バイアス手段２０３ａの電圧を高くする方向に調整することで補償できる。
【００６９】
上記説明では、トランジスタ１１３のみがばらついたと仮定したが、本実施形態では、これに限らずトランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のうちひとつまたは複数のトランジスタがばらついた場合にも効果があり、トランジスタ１１３とトランジスタ１１８で、トランジスタ１１４とトランジスタ１１９で、それぞれに流れるコレクタ電流が等しくなるように調整すればよい。また、直交信号復調器についても同様である。
【００７０】
可変バイアス電圧源（可変バイアス手段２０３ａ，２０３ｄ）の調整は、工場出荷時に、妨害波入力時と妨害波無入力時の２つの状態における同相ＢＢ＋端子１３０、同相ＢＢ−端子１３１、直交ＢＢ＋端子１３４、及び直交ＢＢ−端子１３５に出力されるＤＣオフセットの変動が小さくなるように調整すればよい。
【００７１】
以上より、第３の実施形態の直接直交復調器によれば、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いることなく、簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、受信特性の劣化を抑えることができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタでもよい。また、本実施形態では、バイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＦＥＴを用いて、ベースをゲートに、エミッタをソースに、コレクタをドレインに置き換えてもよい。
【００７３】
なお、本実施形態では、負荷抵抗を用いたが、負荷インダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、エミッタ抵抗を用いたが、エミッタインダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、バイアス抵抗を用いたが、バイアスインダクタを用いてもよい。
【００７４】
なお、本実施形態では、可変バイアス手段を用いてバイアス抵抗に電位を与えていたが、可変バイアス手段は説明した回路に限らない。
【００７５】
なお、本実施形態では、ＲＦ＋端子とＲＦ−端子から、差動のＲＦ信号を入力するとしたが、ＲＦ−端子を容量で接地して片相入力としてもよい。また、本実施形態では、同相ＬＯ＋端子と同相ＬＯ−端子、及び直交ＬＯ＋端子と直交ＬＯ−端子から、差動の同相ＬＯ信号及び直交ＬＯ信号を入力するとしたが、同相ＬＯ−端子と直交ＬＯ−端子をそれぞれ容量で接地して片相入力としてもよい。
【００７６】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、出力に漏れたＬＯ信号と妨害波の位相を制御する機能を付加した直接直交復調器について説明する。
【００７７】
図６は、本発明の第４の実施形態に係る直接直交復調器４００の構成を示すブロック図である。第４の実施形態の直接直交復調器４００は、同相信号復調器４０１と直交信号復調器４０２を有して構成されている。上記第１の実施形態で説明した回路と同一のものについては同一の符号を付することで説明を省略する。第１の実施形態と異なる点は、トランジスタ１１３、１１９のコレクタと負荷抵抗１２７の間を可変容量４０３ａで接地し、トランジスタ１１４、１１８のコレクタと負荷抵抗１２８の間を可変容量４０３ｂで接地している点と、トランジスタ１１３のベースとトランジスタ１１４のベースを接続している点と、トランジスタ１１８のベースとトランジスタ１１９のベースを接続している点であり、直交信号復調器４０２についても同様の構成となっている。
【００７８】
なお、同相信号復調器４０１の可変容量４０３ａ及び可変容量４０３ｂが特許請求の範囲に記載した第１及び第２の可変容量に相当し、また、直交信号復調器４０２の２個の可変容量（図示を省略）が特許請求の範囲に記載した第３及び第４の可変容量に相当する。
【００７９】
図７は可変容量４０３ａの構成の一例を示す回路図である。図７（ａ）は、バラクタを用いた可変容量の構成例であり、図７（ｂ）は、容量バンクによる可変容量の構成例であり、図７（ｃ）は、微小電気機械素子（ＭＥＭＳ：Micro Electro Mechanical Systems）を用いた可変容量の構成例であり、図７（ｄ）は、ＭＥＭＳスイッチを用いた容量バンクによる可変容量の構成例である。
【００８０】
図７（ａ）の構成において、可変容量４０３ａは、容量４１０とバラクタ４１１を有して構成され、容量制御端子４１２から容量制御信号を、抵抗４１３を介して入力し、バラクタ４１１の容量値を変化させることで可変容量４０３ａの容量値を可変させることができる。
【００８１】
図７（ｂ）の構成において、容量４２０、４２１、及び４２２はそれぞれ異なる容量値をもっており、それぞれＦＥＴスイッチ４２３、４２４、及び４２５に接続している。ＦＥＴスイッチ４２３、４２４、及び４２５のゲートにそれぞれ抵抗４２６、４２７、及び４２８を介して容量制御端子４２９、４３０、及び４３１に接続している。容量制御端子４２９をＨｉレベルにし、容量制御端子４３０及び４３１をＬｏｗレベルにすると、ＦＥＴスイッチ４２３はオンしてＦＥＴスイッチ４２４及び４２５はオフし、可変容量４０３ａの値は、容量４２０の値となる。同様に、容量制御端子４３０をＨｉレベル、容量制御端子４２９及び４３１をＬｏｗレベルにすると可変容量４０３ａは容量４２１の値となり、容量制御端子４３１をＨｉレベル、容量制御端子４２９及び４３１０をＬｏｗレベルにすると可変容量４０３ａは容量４２２の値となる。Ｈｉレベルにする容量制御端子を選択することで可変容量４０３ａの値を可変することができる。また、複数の容量制御端子をＨｉレベルにしてもかまわない。また、図７（ｂ）では、用意された容量とＦＥＴスイッチは３個であるが、これ以上でもよく、好ましくは、直接直交復調器４００のトランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のばらつき方の組み合わせ数に対応した容量値に可変できればよい。
【００８２】
図７（ｃ）の構成において、ＭＥＭＳ可変容量４４０は抵抗４４１を介して容量制御端子４４２に接続されている。ＭＥＭＳ可変容量４４０は、電極間の距離を容量制御端子４４２に与えられた信号に応じて可変させて容量を変化させることができる。これより、可変容量４０３ａの値を可変することができる。また、ＭＥＭＳ可変容量４４０の別の構成としては、電極間の距離を一定にして、電極をスライドすることで容量を変化させるようにしてもよい。
【００８３】
図７（ｄ）の構成において、容量４５０、４５１、及び４５２は、それぞれ異なる容量値をもっており、それぞれＭＥＭＳスイッチ４５３、４５４、及び４５５に接続されている。ＭＥＭＳスイッチ４５３、４５４、及び４５５はそれぞれ抵抗４５６、４５７、及び４５８を介して、容量制御端子４５９、４６０、及び４６１に接続されている。ＭＥＭＳスイッチ４５３は、容量制御端子４５９に入力される信号に応じてオン、オフし、ＭＥＭＳスイッチ４５４及び４５５についても同様に容量制御端子４６０及び４６１に入力される信号に応じてオン、オフする。これより、可変容量４０３ａは、容量４５０、４５１、及び４５２のうちから選択することで容量値を可変することができる。また、図７（ｄ）では、用意された容量とＭＥＭＳスイッチは３個であるが、これ以上でもよく、好ましくは、直接直交復調器４００のトランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のばらつき方の組み合わせ数に対応した容量値に可変できればよい。
【００８４】
なお、これら図７の構成は、可変容量４０３ｂについても同様である。
【００８５】
図６に示したように、ＲＦ＋端子１０４とＲＦ−端子１０７から差動でＲＦ＋信号とＲＦ−信号が、同相信号復調器４０１と直交信号復調器４０２に入力される。同相信号復調器４０１では、同相ＬＯ＋端子１１０と同相ＬＯ−端子１１５に、それぞれ同相ＬＯ＋信号及び同相ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、同相ＢＢ＋端子１３０から同相ＢＢ＋信号を出力し、同相ＢＢ−端子１３１から同相ＢＢ−信号を出力する。直交信号復調器４０２には、直交ＬＯ＋端子１３２と直交ＬＯ−端子１３３に、それぞれ直交ＬＯ＋信号及び直交ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、直交ＢＢ＋端子１３４から直交ＢＢ＋信号を出力し、直交ＢＢ−端子から直交ＢＢ−信号を出力する。
【００８６】
このとき、同相信号復調器４０１において、同相ＢＢ＋端子１３０と同相ＢＢ−端子１３１に漏れこんだ同相ＬＯ＋信号、同相ＬＯ−信号、及び妨害波の位相をそろえるように可変容量４０３ａ、４０３ｂの値を独立に調整する。可変容量４０３ａ、４０３ｂの可変精度は０．１ｐＦ程度あれば十分であるが、細かく制御できる方が位相の制御は正確になる。同位相にそろえることにより、同相ＢＢ＋信号、同相ＢＢ−信号、及び妨害波の位相を同相ＢＢ＋端子１３０と同相ＢＢ−端子１３１で同位相となるように制御することで、差動合成で２次高調波が打ち消され、ＤＣオフセットの変動を抑えることができる。直交信号復調器４０２の直交ＢＢ＋信号と直交ＢＢ−信号についても同様にして、ＤＣオフセットの変動を抑えることができる。
【００８７】
可変容量の調整は、工場出荷時に、妨害波入力時と妨害波無入力時の２つの状態における同相ＢＢ＋端子１３０、同相ＢＢ−端子１３１、直交ＢＢ＋端子１３４、及び直交ＢＢ−端子１３５に出力されるＤＣオフセットの変動が少なくなるように調整すればよい。
【００８８】
以上より、第４の実施形態の直接直交復調器によれば、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いることなく、簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、受信特性の劣化を抑えることができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタでもよい。また、本実施形態では、バイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＦＥＴを用いて、ベースをゲートに、エミッタをソースに、コレクタをドレインに置き換えてもよい。
【００９０】
なお、本実施形態では、負荷抵抗を用いたが、負荷インダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、エミッタ抵抗を用いたが、エミッタインダクタを用いてもよい。
【００９１】
なお、本実施形態では、ＲＦ＋端子とＲＦ−端子から、差動のＲＦ信号を入力するとしたが、ＲＦ−端子を容量で接地して片相入力としてもよい。また、本実施形態では、同相ＬＯ＋端子と同相ＬＯ−端子、及び直交ＬＯ＋端子と直交ＬＯ−端子から、差動の同相ＬＯ信号及び直交ＬＯ信号を入力するようにしたが、同相ＬＯ−端子と直交ＬＯ−端子をそれぞれ容量で接地して片相入力としてもよい。
【００９２】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、出力に漏れたＬＯ信号と妨害波の位相を制御する機能を付加した直接直交復調器について説明する。
【００９３】
図８は、本発明の第５の実施形態に係る直接直交復調器５００の構成を示すブロック図である。第５の実施形態の直接直交復調５００は、同相信号復調器５０１と直交信号復調器５０２を有して構成されている。上記第１の実施形態で説明した回路と同一のものについては同一の符号を付することで説明を省略する。第１の実施形態と異なる点は、同相信号復調器５０１で、トランジスタ１１３、１１９のコレクタと負荷抵抗１２７の間を可変容量４０３ａで接地し、トランジスタ１１４、１１８のコレクタと負荷抵抗１２８の間を容量５０３で接地している点と、トランジスタ１１３のベースとトランジスタ１１４のベースを接続している点と、トランジスタ１１８のベースとトランジスタ１１９のベースを接続している点であり、直交信号復調器５０２についても同様の構成となっている。
【００９４】
なお、同相信号復調器５０１の容量５０３が特許請求の範囲に記載した第９の容量に相当し、また、直交信号復調器５０２の容量（図示を省略）が特許請求の範囲に記載した第１０の容量に相当する。
【００９５】
ＲＦ＋端子１０４とＲＦ−端子１０７から差動でＲＦ＋信号とＲＦ−信号が、同相信号復調器５０１と直交信号復調器５０２に入力される。同相信号復調器５０１では、同相ＬＯ＋端子１１０と同相ＬＯ−端子１１５に、それぞれ同相ＬＯ＋信号及び同相ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、同相ＢＢ＋端子１３０から同相ＢＢ＋信号を出力し、同相ＢＢ−端子１３１から同相ＢＢ−信号を出力する。直交信号復調器５０２には、直交ＬＯ＋端子１３２と直交ＬＯ−端子１３３に、それぞれ直交ＬＯ＋信号及び直交ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、直交ＢＢ＋端子１３４から直交ＢＢ＋信号を出力し、直交ＢＢ−端子から直交ＢＢ−信号を出力する。
【００９６】
このとき、同相信号復調器５０１において、同相ＢＢ＋端子１３０と同相ＢＢ−端子１３１に漏れこんだ同相ＬＯ＋信号、同相ＬＯ−信号、及び妨害波の位相を同位相にそろえるように可変容量４０３ａの値を調整する。同位相にそろえることにより、同相ＢＢ＋信号と同相ＢＢ−信号を差動合成することで、２次高調波が打ち消され、ＤＣオフセットの変動を抑えることができる。直交信号復調器５０２の直交ＢＢ＋信号と直交ＢＢ−信号についても同様にして、ＤＣオフセットの変動を抑えることができる。
【００９７】
可変容量の調整は、工場出荷時に、妨害波入力時と妨害波無入力時の２つの状態における同相ＢＢ＋端子１３０、同相ＢＢ−端子１３１、直交ＢＢ＋端子１３４、及び直交ＢＢ−端子１３５に出力されるＤＣオフセットの変動が少なくなるように調整すればよい。
【００９８】
以上より、第５の実施形態の直接直交復調器によれば、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いることなく、簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、受信特性の劣化を抑えることができる。
【００９９】
なお、本実施形態では、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタでもよい。また、本実施形態では、バイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＦＥＴを用いて、ベースをゲートに、エミッタをソースに、コレクタをドレインに置き換えてもよい。
【０１００】
なお、本実施形態では、負荷抵抗を用いたが、負荷インダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、エミッタ抵抗を用いたが、エミッタインダクタを用いてもよい。
【０１０１】
なお、本実施形態では、ＲＦ＋端子とＲＦ−端子から、差動のＲＦ信号を入力するとしたが、ＲＦ−端子を容量で接地して片相入力としてもよい。また、本実施形態では、同相ＬＯ＋端子と同相ＬＯ−端子、及び直交ＬＯ＋端子と直交ＬＯ−端子から、差動の同相ＬＯ信号及び直交ＬＯ信号を入力するとしたが、同相ＬＯ−端子と直交ＬＯ−端子をそれぞれ容量で接地して片相入力としてもよい。
【０１０２】
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、出力に漏れたＬＯ信号と妨害波の位相を制御する機能を付加した直接直交復調器について説明する。
【０１０３】
図９は、本発明の第６の実施形態に係る直接直交復調器６００の構成を示すブロック図である。第６の実施形態の直接直交復調器６００は、同相信号復調器６０１と直交信号復調器６０２を有して構成されている。上記第１の実施形態で説明した回路と同一のものについては同一の符号を付することで説明を省略する。第１の実施形態と異なる点は、同相信号復調器６０１で、トランジスタ１１３、１１９のコレクタと負荷抵抗１２７の間を可変容量４０３ａで接地し、トランジスタ１１４、１１８のコレクタと負荷抵抗１２８の間を可変容量４０３ｂで接地している点であり、直交信号復調器６０２についても同様の構成となっている。
【０１０４】
ＲＦ＋端子１０４とＲＦ−端子１０７から差動でＲＦ＋信号とＲＦ−信号が、同相信号復調器６０１と直交信号復調器６０２に入力される。同相信号復調器６０１では、同相ＬＯ＋端子１１０と同相ＬＯ−端子１１５に、それぞれ同相ＬＯ＋信号及び同相ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、同相ＢＢ＋端子１３０から同相ＢＢ＋信号を出力し、同相ＢＢ−端子１３１から同相ＢＢ−信号を出力する。直交信号復調器６０２には、直交ＬＯ＋端子１３２と直交ＬＯ−端子１３３に、それぞれ直交ＬＯ＋信号と直交ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、直交ＢＢ＋端子１３４から直交ＢＢ＋信号を出力し、直交ＢＢ−端子から直交ＢＢ−信号を出力する。
【０１０５】
このとき、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のうちひとつ、または複数のトランジスタの増幅率がばらついたときに、ベースバイアス電圧が変動を起こすことになる。しかし、本実施形態では、バイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３を用いて、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９をそれぞれ別々にバイアスしているので、増幅率がばらついたトランジスタのベースバイアス電圧が他のトランジスタのベースバイアス電圧に影響することがない。したがって、差動回路のばらつきを最小限に抑えることができる。
【０１０６】
また、同相信号復調器６０１において、同相ＢＢ＋端子１３０と同相ＢＢ−端子１３１に漏れこんだ同相ＬＯ＋信号、同相ＬＯ−信号、及び妨害波の位相をそろえるように可変容量４０３ａ、４０３ｂの値を調整する。同位相にそろえることにより、同相ＢＢ＋信号と同相ＢＢ−信号を差動合成することで、２次高調波が打ち消され、ＤＣオフセットの変動を抑えることができる。直交信号復調器６０２の直交ＢＢ＋信号と直交ＢＢ−信号についても同様にして、ＤＣオフセットの変動を抑えることができる。
【０１０７】
可変容量の調整は、工場出荷時に、妨害波入力時と妨害波無入力時の２つの状態における同相ＢＢ＋端子１３０、同相ＢＢ−端子１３１、直交ＢＢ＋端子１３４、及び直交ＢＢ−端子１３５に出力されるＤＣオフセットの変動が少なくなるように調整すればよい。
【０１０８】
以上より、第６の実施形態の直接直交復調器によれば、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いることなく、簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、受信特性の劣化を抑えることができる。
【０１０９】
なお、本実施形態では、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタでもよい。また、本実施形態では、バイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＦＥＴを用いて、ベースをゲートに、エミッタをソースに、コレクタをドレインに置き換えてもよい。
【０１１０】
なお、本実施形態では、負荷抵抗を用いたが、負荷インダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、エミッタ抵抗を用いたが、エミッタインダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、バイアス抵抗を用いたが、バイアスインダクタを用いてもよい。
【０１１１】
なお、本実施形態では、ひとつのバイアス手段を用いてバイアス抵抗に電位を与えていたが、バイアス抵抗それぞれにバイアス手段を用いてもよい。また、本実施形態では、バイアス手段を用いてバイアス抵抗に電位を与えていたが、バイアス手段は図２に示した回路に限らない。
【０１１２】
なお、本実施形態では、ＲＦ＋端子とＲＦ−端子から、差動のＲＦ信号を入力するとしたが、ＲＦ−端子を容量で接地して片相入力としてもよい。また、本実施形態では、同相ＬＯ＋端子と同相ＬＯ−端子、及び直交ＬＯ＋端子と直交ＬＯ−端子から、差動の同相ＬＯ信号及び直交ＬＯ信号を入力するとしたが、同相ＬＯ−端子と直交ＬＯ−端子をそれぞれ容量で接地して片相入力としてもよい。
【０１１３】
なお、本実施形態では、同相信号復調器に可変容量を２つ使用したが、１つだけ可変容量にしてもう一つは固定の容量を使用してもよい。また、直交信号復調器についても同様に、１つだけ可変容量を使用してもう一つを固定の容量を使用してもよい。
【０１１４】
（第７の実施形態）
第７の実施形態では、出力に漏れたＬＯ信号と妨害波の位相を制御する機能を付加した直接直交復調器について説明する。
【０１１５】
図１０は、本発明の第７の実施形態に係る直接直交復調器７００の構成を示すブロック図である。第７の実施形態の直接直交復調器７００は、同相信号復調器７０１と直交信号復調器７０２を有して構成されている。上記第１の実施形態で説明した回路と同一のものについては同一の符号を付することで説明を省略する。第１の実施形態と異なる点は、同相信号復調器７０１で、トランジスタ１１３、１１９のコレクタと負荷抵抗１２７の間を可変容量４０３ａで接地し、トランジスタ１１４、１１８のコレクタと負荷抵抗１２８の間を可変容量４０３ｂで接地している点と、バイアス手段の代わりに、同相信号復調器７０１のバイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３のそれぞれに可変バイアス手段２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、及び２０３ｄを用いている点であり、直交信号復調器７０２についても同様の構成となっている。
【０１１６】
ＲＦ＋端子１０４とＲＦ−端子１０７から差動でＲＦ＋信号とＲＦ−信号が、同相信号復調器７０１と直交信号復調器７０２に入力される。同相信号復調器７０１では、同相ＬＯ＋端子１１０と同相ＬＯ−端子１１５に、それぞれ同相ＬＯ＋信号及び同相ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、同相ＢＢ＋端子１３０から同相ＢＢ＋信号を出力し、同相ＢＢ−端子１３１から同相ＢＢ−信号を出力する。直交信号復調器７０２には、直交ＬＯ＋端子１３２と直交ＬＯ−端子１３３に、それぞれ直交ＬＯ＋信号及び直交ＬＯ−信号が入力され、ＲＦ＋信号及びＲＦ−信号と混合し、直交ＢＢ＋端子１３４から直交ＢＢ＋信号を出力し、直交ＢＢ−端子から直交ＢＢ−信号を出力する。
【０１１７】
このとき、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９のうちひとつ、または複数のトランジスタの増幅率がばらついたときに、ベースバイアス電圧が変動を起こすことになる。しかし、本実施形態では、バイアス抵抗１２０、１２１、１２２、及び１２３を用いて、トランジスタ１１３、１１４、１１８、及び１１９をそれぞれ別々にバイアスしているので、増幅率がばらついたトランジスタのベースバイアス電圧が他のトランジスタのベースバイアス電圧に影響することがない。また、トランジスタの増幅率ばらつきに応じて、可変バイアス手段の電位を調整することでトランジスタの増幅率のばらつきを補償することができる。また、負荷制御信号を調整することで、負荷抵抗７０３、７０５を可変させることができる。
【０１１８】
また、同相信号復調器７０１において、同相ＢＢ＋端子１３０と同相ＢＢ−端子１３１に漏れこんだ同相ＬＯ＋信号、同相ＬＯ−信号、及び妨害波の位相をそろえるように可変容量４０３ａ、４０３ｂの値を調整する。同位相にそろえることにより、同相ＢＢ＋信号と同相ＢＢ−信号を差動合成することで、２次高調波が打ち消され、ＤＣオフセットの変動を抑えることができる。直交信号復調器７０２の直交ＢＢ＋信号と直交ＢＢ−信号についても同様にして、ＤＣオフセットの変動を抑えることができる。
【０１１９】
可変バイアス手段と可変容量の調整は、工場出荷時に、妨害波入力時と妨害波無入力時の２つの状態における同相ＢＢ＋端子１３０、同相ＢＢ−端子１３１、直交ＢＢ＋端子１３４、及び直交ＢＢ−端子１３５に出力されるＤＣオフセットの変動が少なくなるように調整すればよい。
【０１２０】
以上より、第７の実施形態の直接直交復調器によれば、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いることなく、簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、受信特性の劣化を抑えることができる。
【０１２１】
なお、本実施形態では、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタでもよい。また、本実施形態では、バイポーラトランジスタを用いて説明したが、ＦＥＴを用いて、ベースをゲートに、エミッタをソースに、コレクタをドレインに置き換えてもよい。
【０１２２】
なお、本実施形態では、負荷抵抗を用いたが、負荷インダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、エミッタ抵抗を用いたが、エミッタインダクタを用いてもよい。また、本実施形態では、バイアス抵抗を用いたが、バイアスインダクタを用いてもよい。
【０１２３】
なお、本実施形態では、ＲＦ＋端子とＲＦ−端子から、差動のＲＦ信号を入力するとしたが、ＲＦ−端子を容量で接地して片相入力としてもよい。また、本実施形態では、同相ＬＯ＋端子と同相ＬＯ−端子、及び直交ＬＯ＋端子と直交ＬＯ−端子から、差動の同相ＬＯ信号及び直交ＬＯ信号を入力するとしたが、同相ＬＯ−端子と直交ＬＯ−端子をそれぞれ容量で接地して片相入力としてもよい。
【０１２４】
なお、本実施形態では、同相信号復調器に可変容量を２つ使用したが、１つだけ可変容量にしてもう一つは固定の容量を使用してもよい。また、直交信号復調器についても同様に、１つだけ可変容量を使用してもう一つを固定の容量を使用してもよい。
【０１２５】
なお、本実施形態では、同相信号復調器に可変バイアス手段を４つ使用したが、２つだけ可変バイアス手段を使用してもう２つをバイアス手段として、ペアになっているトランジスタの電流が等しくなるように調整できるようにしてもよい。また、直交信号復調についても同様に、２つだけ可変バイアス手段を使用してもう２つをバイアス手段として、ペアになっているトランジスタの電流が等しくなるように調整できるようにしてもよい。
【０１２６】
（第８の実施形態）
第８の実施形態では、第１の実施形態から第７の実施形態で説明した直接直交復調器を用いた無線通信装置について説明する。
【０１２７】
図１１は、本発明の第８の実施形態に係る無線通信装置８００の構成をしめすブロック図であり、受信部のみ図示している。図１１の構成において、アンテナ８０１は、低雑音増幅器８０２の入力端に接続され、低雑音増幅器の出力端は直接直交復調器８０３に接続されている。直接直交復調器８０３は、同相信号復調器８０４と直交信号復調器８０５を有して構成される。同相信号復調器８０４は、局部発振器８０６と接続され、直交信号復調器８０５は、局部発振器８０６と位相器８０７を介して接続される。直接直交復調器８０３の出力は信号処理部８０８と接続している。
【０１２８】
アンテナ８０１で受信した、受信ＲＦ信号は低雑音増幅器８０２で増幅され、直接直交復調器８０３に入力される。直接直交復調器８０３は、同相信号復調器８０４で受信ＲＦ信号と局部発振器８０６から入力された同相ＬＯ信号を混合して同相ＢＢ信号を信号処理部８０８に出力し、直交信号復調器８０５で受信ＲＦ信号と位相器８０７介して局部発振器８０６から入力された直交ＬＯ信号を混合して、直交ＢＢ信号を出力する。信号処理部８０８は、入力された同相ＢＢ信号と直交ＢＢ信号から、音声またはデータ等の情報を処理する。
【０１２９】
直接直交復調器８０３に上記第１の実施形態から第７の実施形態で示したものを用いることで、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えられる。また、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がない。したがって、複雑な補償回路を必要としない簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【０１３０】
以上説明した実施形態によれば、特性がばらついたトランジスタの影響を最小限に抑えることができる。また、常時ＲＦ信号をモニタし補償信号を出力する回路を用いる必要がなく、可変容量の値は、トランジスタの増幅率のばらつき方に応じて、一度設定するだけで差動回路のばらつきを補償することができる。したがって、複雑な補償回路を必要としない簡易な回路構成で妨害波入力時のＤＣオフセットの変動を抑えることができ、無線通信装置の受信特性の劣化を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明は、妨害波が入力するたびに回路を補償する必要がなく、直接復調方式に適用することが可能となる効果を有し、移動体通信などの無線通信装置の無線部回路に用いられ、無線周波数信号をベースバンド信号に直接復調する直接直交復調器、及びこの直接直交復調器を備える携帯電話、無線ＬＡＮ等の無線通信装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る直接直交復調器の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバイアス手段の構成例を示す回路図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る直接直交復調器の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る可変バイアス手段の構成例を示す回路図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る直接直交復調器の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る直接直交復調器の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第４の実施形態に係る可変容量の構成例を示す回路図
【図８】本発明の第５の実施形態に係る直接直交復調器の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第６の実施形態に係る直接直交復調器の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の第７の実施形態に係る直接直交復調器の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図１２】従来の直接復調器の一例を示すブロック図
【図１３】従来のミキサの一例を示す回路図
【符号の説明】
【０１３３】
１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００  直接直交復調器
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１  同相信号復調器
１０２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２  直交信号復調器
１０３  バイアス手段
１０４  ＲＦ＋端子
１０５，１０８  容量
１０６，１０９，１１３，１１４，１１８，１１９  トランジスタ
１０７  ＲＦ−端子
１１０  同相ＬＯ＋信号
１１１，１１２，１１６，１１７  容量
１１５  ＬＯ−端子
１２０，１２１，１２２，１２３  バイアス抵抗
１２５，１２６  エミッタ抵抗
１２７，１２８  負荷抵抗
１２９  電圧源
１３０  同相ＢＢ＋端子
１３１  同相ＢＢ−端子
１３２  直交ＬＯ＋端子
１３３  直交ＬＯ−端子
１３４  直交ＢＢ＋端子
１３５  直交ＢＢ−端子
１４０，１４１  トランジスタ
１４２  抵抗
２０３  可変バイアス手段
２１０  トランジスタ
２１１  バイアス制御端子
４０３  可変容量
４１０  容量
４１１  バラクタ
４１２  容量制御端子
４１３  抵抗
４２０，４２１，４２２  容量
４２３，４２４，４２５  ＦＥＴスイッチ
４２６，４２７，４２８  抵抗
４２９，４３０，４３１  容量制御端子
４４０  ＭＥＭＳ可変容量
４４１  抵抗
４４２  容量制御端子
４５０，４５１，４５２  容量
４５３，４５４，４５５  ＭＥＭＳスイッチ
４５６，４５７，４５８  抵抗
４５９，４６０，４６１  容量制御端子
５０３  容量
８００  無線通信装置
８０１  アンテナ
８０２  低雑音増幅器
８０３  直接直交復調器
８０４  同相信号復調器
８０５  直交信号復調器
８０６  局部発振器
８０７  位相器
８０８  信号処理部
９００  直接復調器
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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