(57)【要約】【課題】回路規模を増大させることなく、高周波半導体回路における高周波信号の伝送ロスを減少させることができ、高周波信号に対する変換効率が上昇し広いダイナミックレンジを確保することができる周波数変換器を提供する。【解決手段】高周波半導体回路からなり異なる利得特性を有する周波数変換器１００を複数備えて周波数変換部を構成した場合に、それぞれの周波数変換器１００において、混合器１０１、１０２に接続したリーク抑制回路１０８、１０９のリーク抑制機能が作用して、高周波半導体回路のトランジスタに発生する寄生容量による高周波信号のリークを抑制する。【選択図】図１
2006203588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変換対象の高周波信号に対して異なる利得特性を有する複数の混合器と、前記高周波信号の振幅に応じて前記複数の混合器のうちで動作させる混合器に、制御信号に従って直流バイアスを供給する直流供給部と、各混合器毎に設けられその混合器における前記高周波信号のリークを抑制するリーク抑制回路とを備え、前記動作させる混合器に前記直流供給部から直流バイアスを供給するための制御信号により、動作を停止している混合器側に設けられた前記リーク抑制回路を動作させるよう構成したことを特徴とする周波数変換器。
【請求項２】
請求項１に記載の周波数変換器であって、前記リーク抑制回路毎に前記高周波信号のリークを抑制するために前記高周波信号の経路を接地するスイッチング素子を設け、前記動作を停止している混合器側に設けられた前記リーク抑制回路の前記スイッチング素子を、前記動作させる混合器に前記直流供給部から直流バイアスを供給するための制御信号に連動させて導通状態にして、前記動作を停止している混合器側の前記高周波信号の経路を接地することを特徴とする周波数変換器。
【請求項３】
周波数変換対象の高周波信号に対して同一の利得特性を有する複数の混合器と、前記複数の混合器のそれぞれに接続され、前記周波数変換対象の高周波信号に対して異なる利得特性を有する複数の入力回路と、前記高周波信号の振幅に応じて前記複数の入力回路のうちで使用する入力回路側の混合器に、制御信号に従って直流バイアスを供給する直流供給部と、各入力回路毎に設けられその入力回路側への前記高周波信号のリークを抑制するリーク抑制回路とを備え、前記使用する入力回路側の混合器に前記直流供給部から直流バイアスを供給するための制御信号により、使用しない入力回路側に設けられた前記リーク抑制回路を動作させるよう構成したことを特徴とする周波数変換器。
【請求項４】
請求項３に記載の周波数変換器であって、前記リーク抑制回路毎に前記高周波信号のリークを抑制するために前記高周波信号の経路を接地するスイッチング素子を設け、前記使用しない入力回路側に設けられた前記リーク抑制回路の前記スイッチング素子を、前記使用する入力回路側の混合器に前記直流供給部から直流バイアスを供給するための制御信号に連動させて導通状態にして、前記使用しない入力回路側の前記高周波信号の経路を接地することを特徴とする周波数変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機などの携帯通信端末における無線部に含まれる周波数変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信システムに関するディジタル技術の進歩により、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＥＧＳＭ（Ｅｘｔｒａ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）１８００、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）１９００等のディジタル方式に対応した携帯通信端末や、デュアルバンド機等の複数の周波数帯およびディジタル方式に対応した携帯通信端末などが、一般ユーザにも利用されるようになってきている。
【０００３】
以上のような携帯通信端末として例えば携帯電話機において、高周波回路で構成される無線部では、回路規模の増大を抑えつつ、大振幅信号入力時の歪み特性の劣化や信号漏洩などによるスプリアス特性劣化の抑制のため、広いダイナミックレンジを確保する必要があり、携帯通信端末を利用する通信システムの高性能化を図る上で、通信システムの高周波回路技術において、無線部に含まれる周波数変換器は重要な機能ブロックである。
【０００４】
さらに現在、携帯電話機は使用される国により周波数の割り当てが異なることなど、通信速度や通信効率を含め様々な通信システム方式が存在し、また最近では、１台の携帯電話機で複数の異なる通信システム方式による信号の送受信が可能になっているものも存在している。
【０００５】
このような携帯電話機などを含む携帯通信端末に対応した高周波回路、特に周波数変換器を設計する上で、より広いダイナミックレンジを確保しつつ、さらに低コスト化、小型化、高性能化が強く求められている。
【０００６】
以上のような従来の携帯通信端末における周波数変換器（例えば、特許文献１を参照）について、図面を用いて以下に説明する。
図２は従来例１の混合器を複数有する周波数変換器の構成を示すブロック図である。図２において、２２０は周波数変換器であり、変換利得の異なる混合器２０１、混合器２０２、制御部１０５から構成されている。なお、高周波信号は、経路１０６、１０７からカップリング容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を介して、混合器２０１、２０２に供給される。
【０００７】
つまり、変換利得が異なる混合器を少なくとも２つ以上で構成し、高周波信号の信号強度に応じて使用する混合器を選択することにより、低歪み、広ダイナミックレンジ特性を得ることができる。
【０００８】
次に、図２の他の構成である従来例２の周波数変換器について図３を用いて説明する。なお図２、図３では、混合器２０１、２０２、２３１に入力されるローカル周波数信号は省略している。図３において、２３０は周波数変換器であり、この周波数変換器２３０は、混合器２３１と、異なる利得特性を有する入力回路２３５と入力回路２３６、及び入力回路２３５、入力回路２３６をそれぞれ機能させるために混合器２３１に直流バイアスを供給する直流供給部２３３、２３４とから構成されている。
【０００９】
以上のように構成された周波数変換器２３０において、経路１０６、１０７から入力される高周波信号は、カップリング容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を介して、入力回路２３５、または入力回路２３６に入力され、さらに混合器２３１に供給される。この際に、入力される高周波信号は、制御部１０５からの制御信号によって、直流供給部２３３または直流供給部２３４を動作させることにより、混合器２３１に供給される。
【００１０】
上記の直流供給部２３３、２３４は、入力される高周波信号の振幅に応じて機能する入力回路を判定した制御部１０５からの制御信号によって、入力回路２３５を用いる場合には、入力回路２３５が機能するように直流供給部２３３からの直流バイアスを入力回路２３５を通じて混合器２３１に供給し、入力回路２３６は機能しないように直流供給部２３４からの直流バイアスは混合器２３１に供給しない。またその逆の場合、つまり制御部１０５からの制御信号によって入力回路２３６を用いる場合には、入力回路２３６が機能するように直流供給部２３４からの直流バイアスを入力回路２３６を通じて混合器２３１に供給し、入力回路２３５は機能しないように直流供給部２３３からの直流バイアスは混合器２３１に供給しない。
【００１１】
次に、図２に示す従来例１の周波数変換器２２０における混合器２０１、２０２の具体的な回路構成について、図４を用いて説明する。
図４は図２に示す混合器２０１、２０２の具体的な回路構成を示す回路図である。図４に示すように、混合器２０１の入力部はトランジスタＱ１、Ｑ２からなる差動増幅器で構成され、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースに直流供給部２０３を通過した高周波信号が供給される。トランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタは抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を介してグランド（ＧＮＤ）線に接地されており、トランジスタＱ１のコレクタは混合器２０１、２０２において共通の混合部（共通混合部）を構成するトランジスタＱ７、Ｑ８のエミッタに接続され、トランジスタＱ２のコレクタは共通混合部を構成するトランジスタＱ９、Ｑ１０のエミッタに接続されている。
【００１２】
直流供給部２０４を通過した高周波信号は混合器２０２の入力部を構成するトランジスタＱ３、Ｑ４のベースに供給される。トランジスタＱ３、Ｑ４は、それぞれ定電流用の抵抗Ｒ５、Ｒ６を介してグランド（ＧＮＤ）線に接地されている。また、トランジスタＱ１とＱ３のコレクタ、トランジスタＱ２とＱ４のコレクタはそれぞれ接続されている。
【００１３】
ローカル信号は、ローカル信号入力経路から、共通混合部を構成するトランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１０のベースに供給され、ローカル信号により周波数変換された中間周波信号は、トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１０のコレクタと、一端が電源（ＶＣＣ）線に接続された負荷Ｆ１１、Ｆ１２の他端との各接続点から共通出力経路に出力される。
【特許文献１】特開平１１−１９６０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のような図２、図３、図４で示した従来の周波数変換器では、例えば図２に示す周波数変換器２２０の場合、入力される高周波信号の振幅に応じて使用しない側の混合器は、同じ信号経路の直流供給部を停止（オフ）状態にして非動作とするが、直流供給部２０３および混合器２０１側の信号経路と直流供給部２０４および混合器２０２側の信号経路が、カップリング容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を介して共通の入力経路１０６、１０７に接続されており、このように高周波的に各信号経路への入力経路が同一であるため、使用せずに非動作となっている混合器側の信号経路にも高周波信号が存在し、この高周波信号が、図４に示すトランジスタＱ１、Ｑ２の寄生容量あるいはトランジスタＱ３、Ｑ４の寄生容量を経由して、共通出力経路へリークする。
【００１５】
つまり、入力される高周波信号の振幅に応じて、変換利得の異なる複数の混合器および利得の異なる複数の入力回路を備えた周波数変換器を使用する場合のように、複数の利得特性に対応した混合器（および入力回路）を有する場合において、高周波半導体を用いた回路では、その回路を構成するトランジスタの寄生容量による高周波信号のリークが発生するという問題点を有していた。
【００１６】
これにより、高周波半導体回路における高周波信号の伝送ロスが増大し、高周波信号に対する変換効率が低下するため、広いダイナミックレンジを確保することが困難になってしまうという問題点をも有していた。
【００１７】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、回路規模を増大させることなく、高周波半導体回路における高周波信号の伝送ロスを減少させることができ、高周波信号に対する変換効率が上昇し広いダイナミックレンジを確保することができる周波数変換器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の周波数変換器は、周波数変換対象の高周波信号に対して異なる利得特性を有する複数の混合器と、前記高周波信号の振幅に応じて前記複数の混合器のうちで動作させる混合器に、制御信号に従って直流バイアスを供給する直流供給部と、各混合器毎に設けられその混合器における前記高周波信号のリークを抑制するリーク抑制回路とを備え、前記動作させる混合器に前記直流供給部から直流バイアスを供給するための制御信号により、動作を停止している混合器側に設けられた前記リーク抑制回路を動作させるよう構成したことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項２に記載の周波数変換器は、請求項１に記載の周波数変換器であって、前記リーク抑制回路毎に前記高周波信号のリークを抑制するために前記高周波信号の経路を接地するスイッチング素子を設け、前記動作を停止している混合器側に設けられた前記リーク抑制回路の前記スイッチング素子を、前記動作させる混合器に前記直流供給部から直流バイアスを供給するための制御信号に連動させて導通状態にして、前記動作を停止している混合器側の前記高周波信号の経路を接地する構成としたことを特徴とする。
【００２０】
以上により、高周波半導体回路からなり異なる利得特性を有する周波数変換器を複数備えて周波数変換部を構成した場合に、それぞれの周波数変換器において、混合器に接続したリーク抑制回路のリーク抑制機能が作用して、高周波半導体回路のトランジスタに発生する寄生容量による高周波信号のリークを抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の請求項３に記載の周波数変換器は、周波数変換対象の高周波信号に対して同一の利得特性を有する複数の混合器と、前記複数の混合器のそれぞれに接続され、前記周波数変換対象の高周波信号に対して異なる利得特性を有する複数の入力回路と、前記高周波信号の振幅に応じて前記複数の入力回路のうちで使用する入力回路側の混合器に、制御信号に従って直流バイアスを供給する直流供給部と、各入力回路毎に設けられその入力回路側への前記高周波信号のリークを抑制するリーク抑制回路とを備え、前記使用する入力回路側の混合器に前記直流供給部から直流バイアスを供給するための制御信号により、使用しない入力回路側に設けられた前記リーク抑制回路を動作させるよう構成したことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項４に記載の周波数変換器は、請求項３に記載の周波数変換器であって、前記リーク抑制回路毎に前記高周波信号のリークを抑制するために前記高周波信号の経路を接地するスイッチング素子を設け、前記使用しない入力回路側に設けられた前記リーク抑制回路の前記スイッチング素子を、前記使用する入力回路側の混合器に前記直流供給部から直流バイアスを供給するための制御信号に連動させて導通状態にして、前記使用しない入力回路側の前記高周波信号の経路を接地する構成としたことを特徴とする。
【００２３】
以上により、高周波半導体回路からなり異なる利得特性を有する周波数変換器を複数備えて周波数変換部を構成した場合に、それぞれの周波数変換器において、混合器または入力回路に接続したリーク抑制回路のリーク抑制機能が作用して、高周波半導体回路のトランジスタに発生する寄生容量による高周波信号のリークを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように本発明によれば、高周波半導体回路からなり異なる利得特性を有する周波数変換器を複数備えて周波数変換部を構成した場合に、それぞれの周波数変換器において、混合器に接続したリーク抑制回路のリーク抑制機能が作用して、高周波半導体回路のトランジスタに発生する寄生容量による高周波信号のリークを抑制することができる。
【００２５】
また、高周波半導体回路からなり異なる利得特性を有する周波数変換器を複数備えて周波数変換部を構成した場合に、それぞれの周波数変換器において、混合器または入力回路に接続したリーク抑制回路のリーク抑制機能が作用して、高周波半導体回路のトランジスタに発生する寄生容量による高周波信号のリークを抑制することができる。
【００２６】
以上により、回路規模を増大させることなく、高周波半導体回路における高周波信号の伝送ロスを減少させることができ、高周波信号に対する変換効率が上昇し広いダイナミックレンジを確保することができる。
【００２７】
その結果、携帯電話機などを含む携帯通信端末に対応した高周波回路、特に周波数変換器を設計する上で、より広いダイナミックレンジを確保しつつ、さらに低コスト化、小型化、高性能化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を示す周波数変換器について、図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の周波数変換器を説明する。
【００２９】
図１は本実施の形態１の周波数変換器の構成概念を示すブロック図である。なお図１では、混合器１０１、１０２に入力されるローカル周波数信号は省略している。図１において、１００は周波数変換器であり、利得特性の異なる混合器１０１、１０２と、制御部１０５からの制御信号によりオン／オフが制御される直流供給部１０３、１０４と、リーク抑制回路１０８、１０９とにより構成されている。
【００３０】
図１において、周波数変換対象の高周波信号として大振幅信号が入力経路１０６、１０７から入力されている場合、変換利得特性が小さい混合器１０１を使用するため、制御部１０５からの制御信号を用いて直流供給部１０４により混合器１０２は停止状態としておき、制御部１０５から制御信号を直流供給部１０３に入力し、混合器１０１を動作状態にする。混合器１０１から出力された信号は共通出力経路を通過して出力される。
【００３１】
ここで、混合器１０２は停止状態にあっても、その出力側は混合器１０１の出力側と共通出力経路により接続されており、また入力経路１０６、１０７も共通であるため、入力経路１０６、１０７を通過し入力される高周波信号が、混合器１０２側の信号経路にリークし、さらに、混合器１０２内のトランジスタの寄生容量により混合器１０２内を通過して、共通出力経路にもリークしてしまう。
【００３２】
これに対し本実施の形態１では、同時に、制御部１０５から直流供給部１０３に入力される制御信号を用いてリーク抑制回路１０９を動作させることにより、混合器１０２および混合器１０２から共通出力経路への高周波信号のリークを抑制することができる。
【００３３】
次に、図１に示す周波数変換器の具体的な回路構成について、図５を用いて説明する。
図５は本実施の形態１の周波数変換器の構成を示す半導体回路図であり、図１に示す周波数変換器の具体的な回路構成を示す回路図である。図５において、１５２は混合器（図１の混合器１０１、１０２に対応）であり、信号経路１６２、１６３と信号経路１６４、１６５との使用切り換えは、直流バイアス部１５３（図１の直流供給部１０３に対応）、１５４（図１の直流供給部１０４に対応）により、混合器１５２内の混合器１０１側および混合器１０２側のどちらか一方を動作状態とすることにより実現している。直流バイアス部１５３、１５４のオン／オフ動作は、制御部１０５からの制御信号により端子１７０、１７１から制御する。
【００３４】
また、混合器１５２の基本的な回路構成としては、信号経路１６２、１６３からの高周波信号に対して、トランジスタＱ５１、Ｑ５４からなる差動増幅器で増幅するように構成され、この場合、信号経路１６２、１６３からの高周波信号は、トランジスタＱ５１、Ｑ５４のベースに供給される。また、信号経路１６４、１６５からの高周波信号に対して、トランジスタＱ５２、Ｑ５３からなる差動増幅器で増幅するように構成され、この場合、信号経路１６４、１６５からの高周波信号は、トランジスタＱ５２、Ｑ５３のベースに供給される。
【００３５】
トランジスタＱ５１、Ｑ５４のエミッタは定電流源によりグランド（ＧＮＤ）線１５１に接地されており、トランジスタＱ５１のコレクタはトランジスタＱ５５、Ｑ５６のエミッタに接続され、トランジスタＱ５４のコレクタはトランジスタＱ５７、Ｑ５８のエミッタに接続されている。また、トランジスタＱ５２、Ｑ５３のエミッタは別の定電流源によりグランド（ＧＮＤ）線１５１に接地されており、トランジスタＱ５２のコレクタはトランジスタＱ５５、Ｑ５６のエミッタに接続され、トランジスタＱ５３のコレクタはトランジスタＱ５７、Ｑ５８のエミッタに接続されている。
【００３６】
トランジスタＱ５５、Ｑ５６、Ｑ５７、Ｑ５８のコレクタは、負荷Ｆ５１、Ｆ５２を介して電源（ＶＣＣ）線１５０に接続されている。また、周波数変換のためのローカル周波数信号は、信号経路１６６、１６７からトランジスタＱ５５、Ｑ５６、Ｑ５７、Ｑ５８のベースに供給される。
【００３７】
以上のように構成された周波数変換器において、入力経路１６０、１６１から大振幅信号の高周波信号が入力された場合、制御部１０５からの制御信号が制御信号線１７１から直流バイアス部１５３に供給されて直流バイアス部１５３が動作し、トランジスタＱ５２、Ｑ５３のベースにバイアス電流を与える。しかし大振幅信号である場合には、直流バイアス部１５３、１５４が動作せずとも、入力経路１６０、１６１からカップリング容量Ｃ５１、Ｃ５２を経由して信号経路１６２、１６３側へも高周波信号がリークして通過し、この高周波信号が、トランジスタＱ５１、Ｑ５４の寄生容量が存在するために、さらに混合器１５２から共通出力経路１６８、１６９にリークしてしまう。
【００３８】
これに対し、上記高周波信号の経路１６２、１６３からのリークを抑制するために、リーク抑制回路１５６を備え、制御信号線１７２から、制御信号線１７１からバイアス部１５３への直流供給と同じタイミングで制御信号を受け、リーク抑制回路１５６を動作させてスイッチング素子（ＦＥＴ）１５７をオンし、そのＦＥＴ１５７で経路１６２、１６３をグランド（ＧＮＤ）線１５１に接地させることにより、信号経路１６２、１６３からのリークを抑制することができる。なお、入力経路１６０、１６１から低振幅信号時の高周波信号が入力される場合についても、同様に構成でき同様に動作させることができる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態１の構成によれば、高周波半導体回路からなり異なる利得特性を有する周波数変換器を複数備えて周波数変換部を構成した場合に、それぞれの周波数変換器において、混合器に接続したリーク抑制回路のリーク抑制機能が作用して、高周波半導体回路のトランジスタに発生する寄生容量による高周波信号のリークを抑制することができる。
【００４０】
以上により、回路規模を増大させることなく、高周波半導体回路における高周波信号の伝送ロスを減少させることができ、高周波信号に対する変換効率が上昇し広いダイナミックレンジを確保することができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の周波数変換器を説明する。
【００４１】
図６は本実施の形態２の周波数変換器の構成概念を示すブロック図である。図６に示すように、本実施の形態２の周波数変換器１２０は、混合器１２１と、利得特性が異なり混合器部１２１に共通接続された入力回路１２４、１２５と、制御部１０５からの制御信号によりオン／オフが制御される直流供給部１２２、１２３と、リーク抑制回路１２６、１２７とにより構成されている。
【００４２】
図６において、大振幅信号の高周波信号が入力経路１０６、１０７から入力されている場合、利得特性が小さい入力回路１２４を使用するため、制御部１０５から制御信号を直流供給部１２２に入力し直流供給部１２２を動作させる。これにより入力回路１２４を通過し出力された高周波信号は、混合器１２１に入力され、共通出力経路に出力される。この時、入力回路１２５は未使用状態にあるが、混合器１２１の出力は共通出力経路により共通であるとともに、入力経路１０６、１０７を入力回路１２４側と共通であることにより、高周波信号が入力回路１２５側にも入力され、入力回路１２５を通過した高周波信号は、混合器１２１内のトランジスタの寄生容量により混合器１２１内を通過してしまい、共通出力経路にリークしてしまう。
【００４３】
これに対し本実施の形態２では、同時に、制御部１０５から直流供給部１２２に入力される制御信号を用いて、リーク抑制回路１２７を動作させることにより、入力回路１２５側を通過して混合器１２１および共通出力経路へ出力される高周波信号のリークを抑制することができる。
【００４４】
次に、図６に示す周波数変換器の具体的な回路構成について、図７を用いて説明する。
図７は本実施の形態２の周波数変換器の構成を示す半導体回路図であり、図６に示す周波数変換器の具体的な回路構成を示す回路図である。図７において、入力回路１５５は、入力経路１６０、１６１から入力された高周波信号が大振幅信号であれば、その高周波信号を経路１６４、１６５に出力し、低振幅信号であれば経路１６２、１６３に出力する。ここでは、抵抗Ｒ７１、Ｒ７２、Ｒ７３の減衰器により減衰させ切り換えることによって、広いダイナミックレンジを確保することができる。経路１６２、１６３と経路１６４、１６５との使用切り換えは、バイアス部１５３（図６の直流供給部１２２に対応）、１５４（図６の直流供給部１２３に対応）で行っている。バイアス部１５３、１５４のオン／オフ動作は、制御部１０５からの制御信号により端子１７０、１７１から制御する。
【００４５】
図７において、１５２は混合器（図６の混合器１２１に対応）であり、基本的な回路構成としては、経路１６２、１６３からの高周波信号に対して、トランジスタＱ７１、Ｑ７４からなる差動増幅器で増幅するように構成され、この場合、経路１６２、１６３からの高周波信号は、トランジスタＱ７１、Ｑ７４のベースに供給される。また、経路１６４、１６５からの高周波信号に対して、トランジスタＱ７２、Ｑ７３からなる差動増幅器で増幅するように構成され、この場合、経路１６４、１６５からの高周波信号は、トランジスタＱ７２、Ｑ７３のベースに供給される。
【００４６】
トランジスタＱ７１、Ｑ７４のエミッタは定電流源によりグランド（ＧＮＤ）線１５１に接地されており、トランジスタＱ７１のコレクタはトランジスタＱ７５、Ｑ７６のエミッタに接続され、トランジスタＱ７４のコレクタはトランジスタＱ７７、Ｑ７８のエミッタに接続されている。また、トランジスタＱ７２、Ｑ７３のエミッタは別の定電流源によりグランド（ＧＮＤ）線１５１に接地されており、トランジスタＱ７２のコレクタはトランジスタＱ７５、Ｑ７６のエミッタに接続され、トランジスタＱ７３のコレクタはトランジスタＱ７７、Ｑ７８のエミッタに接続されている。
【００４７】
トランジスタＱ７５、Ｑ７６、Ｑ７７、Ｑ７８のコレクタは、負荷Ｆ７１、Ｆ７２を介して電源（ＶＣＣ）線１５０に接続されている。また、周波数変換のためのローカル周波数信号は、経路１６６、１６７からトランジスタＱ７５、Ｑ７６、Ｑ７７、Ｑ７８のベースに供給される。
【００４８】
以上のように構成された周波数変換器において、入力経路１６０、１６１から大振幅信号の高周波信号が入力された場合、制御部１０５からの制御信号が制御信号線１７１から直流バイアス部１５３に供給されて直流バイアス部１５３が動作し、トランジスタＱ７２、Ｑ７３のベースにバイアス電流を与える。しかし大振幅信号である場合には、直流バイアス部１５３、１５４が動作せずとも、入力回路１５５から経路１６２、１６３へ高周波信号がリークして通過し、この高周波信号が、トランジスタＱ７１、Ｑ７４の寄生容量が存在するために、さらに混合器１５２から共通出力経路１６８、１６９にリークしてしまう。
【００４９】
これに対し、上記高周波信号の経路１６２、１６３からのリークを抑制するために、リーク抑制回路１５６を備え、制御信号線１７２から、制御信号線１７１からバイアス部１５３への直流供給と同じタイミングで制御信号を受け、リーク抑制回路１５６を動作させてスイッチング素子（ＦＥＴ）１５７をオンし、そのＦＥＴ１５７で経路１６２、１６３をグランド（ＧＮＤ）線１５１に接地させることにより、高周波信号の経路１６２、１６３からのリークを抑制することができる。なお、入力経路１６０、１６１から低振幅信号時の高周波信号が入力される場合についても、同様に構成でき同様に動作させることができる。
【００５０】
以上のように、本実施の形態２の構成によれば、高周波半導体回路からなり異なる利得特性を有する周波数変換器を複数備えて周波数変換部を構成した場合に、それぞれの周波数変換器において、混合器または入力回路に接続したリーク抑制回路のリーク抑制機能が作用して、高周波半導体回路のトランジスタに発生する寄生容量による高周波信号のリークを抑制することができる。
【００５１】
以上により、回路規模を増大させることなく、高周波半導体回路における高周波信号の伝送ロスを減少させることができ、高周波信号に対する変換効率が上昇し広いダイナミックレンジを確保することができる。
【００５２】
上記の各実施の形態のように構成することにより、携帯電話機などを含む携帯通信端末に対応した高周波回路、特に周波数変換器を設計する上で、より広いダイナミックレンジを確保しつつ、さらに低コスト化、小型化、高性能化を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の周波数変換器は、回路規模を増大させることなく、高周波半導体回路における高周波信号の伝送ロスを減少させることができ、高周波信号に対する変換効率が上昇し広いダイナミックレンジを確保することができるもので、利得特性の異なる周波数変換器を有し広いダイナミックレンジを必要とする通信システム方式、特にＧＳＭ、ＤＣＳ等の用途に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態１の周波数変換器の構成概念を示すブロック図
【図２】従来例１の周波数変換器の構成概念を示すブロック図
【図３】従来例２の周波数変換器の構成概念を示すブロック図
【図４】従来例１の周波数変換器における混合器の構成を示す半導体回路図
【図５】本発明の実施の形態１の周波数変換器の構成を示す半導体回路図
【図６】本発明の実施の形態２の周波数変換器の構成概念を示すブロック図
【図７】同実施の形態２の周波数変換器の構成を示す半導体回路図
【符号の説明】
【００５５】
１００、１２０、２２０、２３０    周波数変換器
１０１、１０２、１２１、１５２、２０１、２０２、２３１    混合器
１０３、１０４、１２２、１２３、２０３、２０４、２３３、２３４    直流供給部
１０５    制御部
１０６、１０７、１６０、１６１    入力経路
１０８、１０９、１２６、１２７、１５６    リーク抑制回路
１２４、１２５、１５５、２３５、２３６    入力回路
１５０    電源（ＶＣＣ）線
１５１    グランド（ＧＮＤ）線
１５３、１５４    直流バイアス部
１５７    スイッチング素子（ＦＥＴ）
１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７    経路
１６８、１６９    共通出力経路
１７０、１７１、１７２    制御信号線
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４    カップリング容量
Ｃ５１、Ｃ５２、Ｃ５３、Ｃ５４    カップリング容量
Ｃ７１、Ｃ７２、Ｃ７３、Ｃ７４    カップリング容量
Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ５１、Ｆ５２、Ｆ７１、Ｆ７２    負荷
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１０    トランジスタ
Ｑ５１、Ｑ５２、Ｑ５３、Ｑ５４、Ｑ５５、Ｑ５６、Ｑ５７、Ｑ５８    トランジスタ
Ｑ７１、Ｑ７２、Ｑ７３、Ｑ７４、Ｑ７５、Ｑ７６、Ｑ７７、Ｑ７８    トランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６    抵抗
Ｒ７１、Ｒ７２、Ｒ７３    抵抗
【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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