(57)【要約】【課題】  広帯域周波数信号処理において、不要波を低減したローカル信号を生成する。【解決手段】  信号発振器２は、所望の周波数の信号を出力するために、所望の周波数と所定の関係を有する周波数の信号を発振する。第１の分周器４は、信号発振器２より発振された信号を分周することによって、中間の周波数の信号を生成する。第１のミキサ６は、信号発振器２より発振された信号と第１の分周器４から出力された中間の周波数の信号を重畳する。第２の分周器８は、第１のミキサ６によって重畳された信号を分周することによって、所望の周波数の信号を生成する。【選択図】  図１
2006270873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の周波数の信号を出力するために、前記所望の周波数と所定の関係を有する周波数の信号を発振する信号発振器と、
前記信号発振器より発振された信号を分周することによって、中間の周波数の信号を生成する第１の分周器と、
前記信号発振器より発振された信号と前記第１の分周器から出力された中間の周波数の信号を重畳するミキサと、
前記ミキサによって重畳された信号を分周することによって、前記所望の周波数の信号を生成する第２の分周器と、
を備えることを特徴とする周波数生成装置。
【請求項２】
前記第１の分周器から出力された中間の周波数の信号を分周することによって、別の周波数の信号を生成する第３の分周器と、
前記第３の分周器から出力された別の周波数の信号と前記第２の分周器から出力された所望の信号のいずれかの信号を選択して出力する選択器と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の周波数生成装置。
【請求項３】
前記ミキサによって重畳された信号は、所望波と不要波を含み、
前記第２の分周器は、前記所望波の周波数帯にディップ点を予め設定することによって、前記不要波を低減することを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の周波数生成装置。
【請求項４】
所望の周波数の信号を出力するために、前記所望の周波数と所定の関係を有する周波数の信号を発振する信号発振器と、
前記信号発振器より発振された信号を分周することによって第１の中間の周波数の信号を生成するプリスケーラと、
前記プリスケーラより出力された信号を分周することによって第２の中間の周波数の信号を生成する第１の分周器と、
前記プリスケーラより出力された第１の中間の周波数の信号と前記第１の分周器から出力された第２の中間の周波数の信号を重畳するミキサと、
前記ミキサによって重畳された信号を分周することによって、前記所望の周波数の信号を生成する第２の分周器とを備え、
前記プリスケーラは、前記信号発振器より発振された信号の周波数が高くなるにしたがって、第１の中間の周波数の信号の形状を正弦波に近くし、
前記信号発振器では、プリスケーラが正弦波に近い形状の信号を発生するような周波数の信号を発振することを特徴とする周波数生成装置。
【請求項５】
所定の信号を受信するアンテナと、
所望の周波数の信号を出力する周波数生成部と、
前記アンテナから出力された信号と前記周波数生成部から出力された所望の周波数の号信号を重畳するミキサと、
前記ミキサから出力された信号の復調処理を行うベースバンド部と、
を備え、
前記周波数生成部は、所望の周波数の信号を出力するために、前記所望の周波数と所定の関係を有する周波数の信号を発振する信号発振器と、
前記信号発振器より発振された信号を分周することによって、中間の周波数の信号を生成する第１の分周器と、
前記信号発振器より発振された信号と前記第１の分周器から出力された中間の周波数の信号を重畳するミキサと、
前記ミキサによって重畳された信号を分周することによって、前記所望の周波数の信号を生成する第２の分周器とを有することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
送信すべきの信号の変調処理を行うベースバンド部と、
所望の周波数の信号を生成する周波数生成部と、
前記ベースバンド部から出力された信号と前記周波数生成部から出力された所望の周波数の信号を重畳するミキサと、
前記ミキサから出力された信号を送信するアンテナと、
を備え、
前記周波数生成部は、所望の周波数の信号を出力するために、前記所望の周波数と所定の関係を有する周波数の信号を発振する信号発振器と、
前記信号発振器より発振された信号を分周することによって、中間の周波数の信号を生成する第１の分周器と、
前記信号発振器より発振された信号と前記第１の分周器から出力された中間の周波数の信号を重畳するミキサと、
前記ミキサによって重畳された信号を分周することによって、前記所望の周波数の信号を生成する第２の分周器とを有することを特徴とする送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数生成技術に関し、特に信号が広帯域となる信号周波数生成装置、およびこれを利用した送信装置、受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データ通信の高速化を実現するために、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）に代表される様々な高速データ通信方式が提唱されている。高速データ通信においては、通信機器に搭載される種々の回路がブロードバンド化に対応できなければならない。ブロードバンド化とは、使用する周波数帯が広帯域にわたっていることを指し、狭帯域の処理に比べ困難な点が多い。
【０００３】
例えば、広範囲な周波数帯域にわたって、高速に周波数切替えを行う場合では、ローカル信号発生部に工夫が必要となる（例えば、非特許文献１参照。）。非特許文献１においは、複数のローカル信号を発生するローカル信号発生器は、信号源、分周器、ＳＳＢ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｉｄｅ  Ｂａｎｄ）ミキサ等から構成されている。この周波数シンセサイザにおいては、信号源からの信号をいったん分周してＳＳＢミキサの入力信号としてセレクタに出力する。一方、分周された信号をさらに分周して同様にセレクタに出力する。セレクタは、入力された２つの信号のいずれかを選択する。このような構成を採ることにより、複数の異なった周波数を選択して出力することができることとなる。
【非特許文献１】Anuj Batra, et. al.、「Design of a Multiband OFDM System for Realistic UWB Channel Environments」、IEEE Transactions on Microwave theory and techniques、Sep., 2004、No.9、VOL.52、ｐ．２１２３−２１３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。すなわち、ＳＳＢミキサの入力は矩形波状となってしまうため、ＳＳＢミキサの出力には多くの不要波が含まれてしまうこととなる。したがって、より高い信号純度がローカル信号源に求められる場合に、これらの不要波が後段の回路に悪影響を与えてしまうといった課題である。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、広帯域信号処理において、ミキサによる不要波の発生を低減することのできる周波数生成回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の周波数生成装置は、所望の周波数の信号を出力するために、所望の周波数と所定の関係を有する周波数の信号を発振する信号発振器と、信号発振器より発振された信号を分周することによって、中間の周波数の信号を生成する第１の分周器と、信号発振器より発振された信号と第１の分周器から出力された中間の周波数の信号を重畳するミキサと、ミキサによって重畳された信号を分周することによって、所望の周波数の信号を生成する第２の分周器と、を備える。
【０００７】
この態様によると、不要波の少ない信号発振器の出力を、直接、ミキサに入力することによって、ミキサから出力される信号に含まれる不要波が低減されるので、ミキサの後段の回路への悪影響を回避することができる。
【０００８】
本発明の別の態様もまた、周波数生成装置である。この装置は、所望の周波数の信号を出力するために、所望の周波数と所定の関係を有する周波数の信号を発振する信号発振器と、信号発振器より発振された信号を分周することによって第１の中間の周波数の信号を生成するプリスケーラと、プリスケーラより出力された信号を分周することによって第２の中間の周波数の信号を生成する第１の分周器と、プリスケーラより出力された第１の中間の周波数の信号と第１分周器から出力された第２の中間の周波数の信号を重畳するミキサと、ミキサによって重畳された信号を分周することによって、所望の周波数の信号を生成する第２の分周器とを備える。プリスケーラは、信号発振器より発振された信号の周波数が高くなるにしたがって、第１の中間の周波数の信号の形状を正弦波に近くし、信号発振器では、プリスケーラが正弦波に近い形状の信号を発生するような周波数の信号を発振する。
【０００９】
「信号の形状を正弦波に近く」とは、信号の形状が矩形波から正弦波に変化する途中の形状を意味し、また、正弦波も含む意味である。この態様によると、プリスケーラが出力する信号は正弦波に近い形状を有しており、この信号が、直接、ミキサに入力されることによって、ミキサから出力される信号に含まれる不要波が低減されるので、ミキサの後段の回路への悪影響を回避することができる。
【００１０】
第１の分周器から出力された中間の周波数の信号を分周することによって、別の周波数の信号を生成する第３の分周器と、第３の分周器から出力された別の周波数の信号と第２の分周器から出力された所望の信号のいずれかの信号を選択して出力する選択器と、をさらに備えてもよい。この構成によると、選択器は、所望の周波数の信号を選択して出力できる。
【００１１】
ミキサによって重畳された信号は、所望波と不要波を含んでもよい。第２の分周器は、所望波の周波数帯にディップ点を予め設定してもよい。この態様によると、ディップ点を設定したことによって、さらに不要波を低減でき、後段の回路への悪影響を回避できる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様は、受信装置である。この装置は、周波数生成装置を備える受信装置であって、所定の信号を受信するアンテナと、アンテナから出力された信号と周波数生成装置から出力された信号を重畳するミキサと、ミキサから出力された信号の復調処理を行うベースバンド部をさらに備える。この態様によると、小面積な回路構成で、高性能な受信器を実現することができる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様は、送信装置である。この装置は、周波数生成装置を備える送信装置であって、送信すべきの信号の変調処理を行うベースバンド部と、ベースバンド部から出力された信号と周波数生成装置から出力された信号を重畳するミキサと、ミキサから出力された信号を送信するアンテナをさらに備える。この態様によると、小面積な回路構成で、高性能な送信器を実現することができる。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、広帯域周波数信号処理において、不要波を低減したローカル信号を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施例）
本発明を具体的に説明する前に、まず、概要を述べる。本発明の実施例は、信号発振器とミキサと分周器を含む周波数生成装置に関する。詳細は後述するが、ミキサの２つの入力端子のうち、必ず一方の入力端子には正弦波状の信号を入力することで、ミキサで発生する不要波を抑制し、純度の高いローカル信号源を実現する。また、分周器のディップ点を不要波の周波数以外に設定することによって、ミキサによって抑制しきれなかった不要波を低減し、後段の回路への悪影響を防止する。
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係る第１の周波数生成装置１００の構成を示す。第１の周波数生成装置１００は、信号発振器２、第１の分周器４、第１のミキサ６、第２の分周器８、第３の分周器１０、選択器１２を含む。信号発振器２としては、一般的に、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｏｓｃｉｌａｔｏｒ）あるいはＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を用いたり、あるいはＶＣＯに発振周波数の変動を抑制するためのＰＬＬを追加したものを用いても良い。
【００１８】
信号発振器２は、所望の周波数の信号を出力するために、所望の周波数と所定の関係を有する周波数の信号を発振する。「所望の周波数」とは、最終的に出力したい周波数を指す。また、「所望の周波数と所定の関係を有する周波数」とは、例えば、所定の周波数が、所望の周波数の４倍の周波数となることを指す。第１の分周器４は、信号発振器２より発振された信号を分周することによって、中間の周波数の信号を生成する。第１のミキサ６は、信号発振器２より発振された信号と第１の分周器４から出力された中間の周波数の信号を重畳する。第２の分周器８は、第１のミキサ６によって重畳された信号を分周することによって、第１の所望の周波数の信号を生成する。第３の分周器１０は、第１の分周器４から出力された中間の周波数の信号を分周することによって、第２の所望の周波数の信号を生成する。選択器１２は、第２の分周器８から出力された第１の所望の信号と第３の分周器１０から出力された第２の所望の周波数の信号のいずれかの信号を選択して出力する。従来、信号発振器２と第１のミキサ６の間に配置されていた第２の分周器８を、第１のミキサ６の後段に配置することによって、不要波の少ない信号発振器２の出力を直接入力できるようにして、第１のミキサ６の出力に含まれる不要波の低減を図っている。
【００１９】
図２、図３を使って、第１のミキサ６の構成例について説明する。図２は、本発明の実施例に係る第１のミキサ６の一構成例であるＳＳＢミキサ５００を示す。ＳＳＢミキサ５００は、第１の単位ミキサ５０、第２の単位ミキサ５２、第３の単位ミキサ５４、第４の単位ミキサ５６を含む。
【００２０】
ＳＳＢミキサ５００は、８つの入力信号（ＬＯｉｎ（Ｉ＋）、ＬＯｉｎ（Ｉ−）、ＬＯｉｎ（Ｑ＋）、ＬＯｉｎ（Ｑ−）、ＲＦｉｎ（Ｉ＋）、ＲＦｉｎ（Ｉ−）、ＲＦｉｎ（Ｑ＋）、ＲＦｉｎ（Ｑ−））を、単位ミキサで総称される第１の単位ミキサ５０、第２の単位ミキサ５２、第３の単位ミキサ５４、第４の単位ミキサ５６において各々重畳し、４つの周波数の信号（ＩＦｏｕｔ（Ｉ＋）、ＩＦｏｕｔ（Ｉ−）、ＩＦｏｕｔ（Ｑ＋）、ＩＦｏｕｔ（Ｑ−））を出力する。ここで、ＬＯｉｎ＋とは、信号発振器２によって発振されたローカル信号を表す。また、ＲＦｉｎ＋とは、図１の第１の分周器４によって分周された信号を指す。また、ＩＦｏｕｔ＋とは、ＳＳＢミキサ５００の出力信号、すなわち、重畳された後の信号を表す。なお、ＬＯｉｎ（Ｑ＋）、ＲＦｉｎ（Ｑ＋）、ＩＦｏｕｔ（Ｑ＋）は、それぞれ、ＬＯｉｎ（Ｉ＋）、ＲＦｉｎ（Ｉ＋）、ＩＦｏｕｔ（Ｉ＋）の位相を９０度ずらした信号である。
【００２１】
図３は、図２の単位ミキサ６００の構成を示す。単位ミキサ６００は、ギルバート型のダブルバランスミキサを示している。各入力信号（ＬＯｉｎ＋、ＬＯｉｎ−、ＲＦｉｎ＋、ＲＦｉｎ−）を各々重畳し、２つの周波数の信号（ＩＦｏｕｔ＋、ＩＦｏｕｔ−）を出力する。なお、各入力信号、各出力信号は、図２における信号と各々対応している。
【００２２】
図４、図５を用いて、分周器で総称される第１の分周器４、第２の分周器８、第３の分周器１０の動作について説明する。図４、図５は共に、図１の周波数生成装置の動作原理を説明するための周波数成分を示す図であって、分周器の入力信号を表した図である。両図において、横軸は周波数、縦軸は振幅をそれぞれ示す。また、Ｄは所望波（Ｄｅｓｉｒｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ）、Ｕ０、Ｕ１は、それぞれ不要波（Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ）を表す。さらに、境界線３０は分周器が分周が可能な領域と分周ができない領域の境界を示し、４０は分周器のディップ点を示す。具体的には、振幅の大きさが境界線３０より上部にある場合は、分周器において分周され、下部にある場合は、分周はされない。
【００２３】
ここで、ある周波数帯における信号と境界線３０との交点における振幅値を、基準値と表現する。言い換えると、基準値より大きい振幅をもつ信号は、分周器によって有効に分周される。一方、基準値より小さい振幅を持つ信号は分周されないこととなる。例えば、図４において、不要波Ｕ０の基準値はＡ／２となる。
【００２４】
分周器は、境界線３０で示すように、ディップ点４０では非常に感度が高く、ノイズレベルの信号でも分周される。逆に、ディップ点４０から離れるに従って、正確に分周されにくくなるといった特性を持つ。例えば、図４においては、ディップ点４０から離れた位置に成分を有する不要波Ｕ０、Ｕ１において、不要波Ｕ０は、境界線３０より振幅が大きいため分周されることとなるが、不要波Ｕ１は、境界線３０より振幅が小さいため、分周されず、また、出力されない。
【００２５】
従って、図４のように所望波Ｄの周波数成分がディップ点４０に位置するように分周器を設定することによって、所望波Ｄを分周しつつ、所望波Ｄ以外の不要波Ｕ０、Ｕ１のうち、不要波Ｕ１を除去した出力を得ることができる。この不要波Ｕ１の除去に際し、高次のフィルタを使用する必要がないため、回路規模を小さくすることができる。
【００２６】
一方、図４においては、ディップ点４０以外の周波数帯にある不要波Ｕ０の振幅Ａは、境界線３０よりも大きくなっている。そうすると、分周器の出力成分には、不要波Ｕ０が含まれることとなる。
【００２７】
従って、不要波Ｕ０の振幅を、基準値より下部のＡ／２より小さくなるように、例えば、図１の第２の分周器８の後段において、図示しない振幅調節器を用いて振幅を調節すればよい。つまり、図５に示すように、分周器の入力信号のうち、ディップ点４０以外の周波数帯、すなわち不要波Ｕ０、Ｕ１の位置する周波数帯において、不要波Ｕ０、Ｕ１の振幅が各々の基準値よりも下回るようにすればよい。図示しない振幅調節器がない場合であっても、不要波Ｕ０の振幅が小さい場合は、分周器の出力には不要波Ｕ０は出力されない。すなわち、分周器は、ディップ点４０を不要波Ｕ０、Ｕ１以外の周波数帯に設定することによって、所望波Ｄを分周しつつ、所望波Ｄ以外の不要波Ｕ０、Ｕ１を除去した出力を生成できる。
【００２８】
このような構成をとることによって、選択器１２において選択することのできる周波数信号において、ディップ点４０を不要波の周波数帯以外に設定することにより、フィルタ等を追加することなく、不要波を効率的に低減することができ、後段の回路への悪影響を低減することができる。また、選択器１２は、不要波が低減された複数の周波数の信号から所望の周波数の信号を選択することができる。
【００２９】
次に、本発明の別の変形例を示す。図６は、本発明の実施例に係る第２の周波数生成装置２００の構成を示す。第２の周波数生成装置２００は、第２のミキサ１６、第４の分周器１４、第５の分周器１８、および第１の周波数生成装置１００に含まれる信号発振器２、第１の分周器４、第２の分周器８、第３の分周器１０、第１のミキサ６、選択器１２を含む。
【００３０】
第１の周波数生成装置１００のうち、信号発振器２と第１の分周器４と第１のミキサ６と第２の分周器８については、上述したものと同一であるので説明を省略する。第４の分周器１４は、第１の分周器４から出力された信号をさらに分周して出力する。また、第３の分周器１０は、第４の分周器１４から出力された信号をさらに分周して選択器１２へ出力する。一方、第１のミキサ６は、信号発振器２から出力された信号と第４の分周器１４から出力された信号を重畳して、第５の分周器１８に出力する。第５の分周器１８は、入力された信号を分周して、選択器１２に出力する。選択器１２は、第５の分周器１８から出力された信号と第２の分周器８から出力された信号と第３の分周器１０から出力された信号のいずれかを選択して出力する。
【００３１】
このような構成をとることによって、選択器１２において選択できる周波数信号をさらに増加できる。また、各分周器の分周率を変更することによりさまざまな周波数の信号を生成できるので、選択器１２は、その中から所望の周波数の信号を選択して出力できる。また、選択器１２から出力できる周波数の数を増加できる。このため、設計の自由度を向上できる。
【００３２】
次に、本発明の別の変形例を示す。図７は、本発明の実施例に係る第３の周波数生成装置３００の構成を示す。第３の周波数生成装置３００は、第３のミキサ２０、信号発振器２、第１の分周器４、第２の分周器８、第３の分周器１０、第１のミキサ６、選択器１２を含む。
【００３３】
信号発振器２、第１の分周器４、第２の分周器８、第３の分周器１０、第１のミキサ６、選択器１２については、図１の第１の周波数生成装置１００と同一であるので説明を省略する。第３のミキサ２０は、信号発振器２から出力された信号と第１の周波数生成装置から出力された信号を重畳して出力する。
【００３４】
ここで、各分周器の分周率を変更することによりさまざまな周波数の信号を生成できるので、最終的に、選択器１２は、その中から所望の周波数の信号を選択して出力できる。
【００３５】
次に、本発明の別の変形例を示す。図８は、本発明の実施例に係る第４の周波数生成装置４００の構成を示す。第４の周波数生成装置４００は、プリスケーラ２２、信号発振器２、第１の分周器４、第２の分周器８、第３の分周器１０、選択器１２、第１のミキサ６を含む。ここで、プリスケーラ２２は、信号発振器２と、第１のミキサ６、第１の分周器４との間に配置される構成となる。また、信号発振器２、第１の分周器４、第２の分周器８、第３の分周器１０、選択器１２、第１のミキサ６は、図１の第１の周波数生成装置１００と同一のものである。
【００３６】
第４の周波数生成装置４００においては、まず、信号発振器２が所定の周波数の信号を発振してプリスケーラ２２に出力する。プリスケーラ２２は、信号発振器２によって発振された信号を分周して出力する。この分周された信号を第１の中間の周波数の信号とする。プリスケーラ２２は、高速分周器ともよばれ、信号発振器２より発振された信号の周波数が高くなるにつれて、第１の中間の周波数の信号の形状が正弦波に近くなるといった特性をもつ。ここで、正弦波に近くなるとは、第１の信号の周波数成分において、所望の周波数の成分以外の周波数の振幅が０に近くなることを指す。ここでは、信号発振器２にて発振される信号を、プリスケーラ２２が正弦波に近い形状の信号を発生するような高い周波数の信号とする。なお、プリスケーラ２２は、Ｄ型フリップフロップ等を用いて構成することができる。
【００３７】
また、図６に示すように、第２のミキサ１６と第５の分周器をさらに備えたり、図７に示すように、選択器１２の後段に第３のミキサ２０を備えることによって、生成できる周波数を増加させてもよい。また、前述したように、第２の分周器８のディップ点を不要波以外の周波数帯に設定することにより、所望の周波数の信号に含まれる不要波を低減してもよい。
【００３８】
ここで、第１のミキサ６を線形ミキサと仮定し、プリスケーラ２２の代わりに通常の分周器を用いた場合と、高速分周器であるプリスケーラ２２を用いた場合とにおける第１のミキサ６の出力信号に含まれる周波数成分について比較する。プリスケーラ２２の出力は基本波（ω１）のみを含み、また、通常の分周器の出力は、それぞれ基本波（ω１）および３次高調波（３ω１）を含み、また、第１の分周器４の出力は基本波（ω２）および３次高調波（３ω２）を含む出力と仮定する。そうすると、通常の分周器をプリスケーラ２２の代わりに用いた場合の第１のミキサ６の出力Ｖｏｕｔ１、および、その出力に含まれる周波数成分は、式１、式２で表される。
【数１】
2006270873.tif 000003
【数２】
2006270873.tif 000004
また、高速分周器を用いた場合の第１のミキサ６の出力Ｖｏｕｔ２、および、その出力に含まれる周波数成分は、式３、式４で表される。
【数３】
2006270873.tif 000005
【数４】
2006270873.tif 000006
【００３９】
ここで、式２、式４で表された周波数成分のうち、基本波（ω１、ω２）以外の３次高調波（３ω１、３ω２）を含む周波数成分は、その信号にとっては不要な周波数成分となるため、不要波に相当する。従って、式２においては、不要な周波成分は８つの成分のうち６つであり、式４においては４つの成分のうち２つとなっているため、式４のほうが割合としても数としても不要な周波数成分が少なくなる。そうすると、通常の分周器でなく、高速分周器であるプリスケーラ２２の出力を第３のミキサ２０の入力信号とすることによって、第３のミキサ２０の出力信号の不要波を低減できる。もちろん、プリスケーラ２２を用いずに、図１、図６、図７に示すように、直接、基本波のみを含む信号発振器２の出力を第３のミキサ２０の入力とした場合であっても、同様な効果を得ることができることは言うまでもない。
【００４０】
次に、本発明の別の変形例を示す。図９は、本発明の実施例に係る送受信器９００の構成を示す図である。送受信器９００は、アンテナ６０、第１のアンプ６２、ミキサ６４、第２のアンプ６６、ベースバンド部６８、および第１の周波数生成装置１００を含む。
【００４１】
送受信器９００は、受信処理において、アンテナ６０から受信した信号を第１のアンプ６２を介した信号を、ミキサ６４にて、第１の周波数生成装置１００から出力された信号とで重畳し、さらに、第２のアンプ６６を介してベースバンド部６８にて復調処理を行う。また、送信処理において、ベースバンド部６８にて送信すべきデータの変調処理がなされ、第２のアンプ６６を介した信号を、ミキサ６４にて、第１の周波数生成装置１００から出力された信号とで重畳し、さらに、第１のアンプ６２を介した信号をアンテナ６０から送信する。
【００４２】
このような構成をとることにより、小面積な回路構成で、高性能な送受信器を実現することができる。なお、第１の周波数生成装置１００を、第２の周波数生成装置２００、あるいは、第３の周波数生成装置３００、あるいは、第４の周波数生成装置４００に置き換えても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
本実施例によれば、信号発振器２、もしくはプリスケーラ２２の出力を、直接、第１のミキサ６に入力することによって、不要波の少ない所望の信号を複数生成できる。また、選択器１２において選択できる周波数信号を増加でき、また、第３のミキサ２０によってさらに周波数成分を増加できるので、複数の周波数信号を生成でき、その中から所望の周波数の信号を選択して出力できる。また、ディップ点４０を不要波の周波数帯以外に設定することにより、所望波と不要波を含む信号から、不要波を効率的に低減できる。また、後段の回路に不要波による悪影響を低減できるため、誤動作を防止できる。また、フィルタ等の大規模な回路を必要としないので、小さな回路構成で不要波の低減できる。また、Ｄ型フリップフロップ等の高速分周器を多用しないことによって、高速分周器を用いる場合に必要なバイアス電圧調整等の段間接続回路、増幅器等の信号振幅調整回路を低減でき、回路を簡略化できる。また、回路を簡略化できるので、送信器、受信器等の装置の小型化を図れる。また、送信機における送信特性を改善できる。また、受信機における受信特性を改善できる。また、低消費電力な分周器が使用でき、出力信号のスプリアスも抑制できる。また、各ブロック間のバイアスレベルや信号レベル調整が簡単で、全体構成も簡略化できる。また、高速な周波数の切替えが必要なＵＷＢ等の広帯域通信用ＲＦＩＣのＰＬＬやマルチバンド発振器に活用できる。
【００４４】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４５】
本発明の実施例において、第１のミキサ６をＳＳＢミキサとして説明した。しかしながらこれに限らず、イメージ抑圧型のミキサとしてもよい。この場合、生成される周波数成分のうち、基本波の和ないしは差の周波数成分の一方のみを第１のミキサ６から出力させることができる。また、第１のミキサ６のＬＯ信号、ＲＦ信号入力を入れ替えてもよい。
【００４６】
本発明の実施例において、第１の分周器４の出力を第１のミキサ６の出力に直接入力するものとして説明した。しかしながらこれに限らず、さらに不要波を抑制するために、第１の分周器４の出力での高調波歪み成分や第１のミキサ６から発生するイメージ周波数を除去するための低域通過フィルタ、または、帯域通過フィルタ、もしくは、イメージ除去フィルタを、第１の分周器４と第１のミキサ６の間に挿入してもよい。また、第１のミキサ６の後段に配置されている第２の分周器８の間に、または、第２のミキサ１６と第４の分周器の間に、または、第２のミキサ１６と第５の分周器の間に、それぞれ同様のフィルタを挿入してもよい。この場合は、フィルタによって不要波が除去されるので、ディップ点４０を詳細に設定する必要はない。
【００４７】
本発明の実施例において、分周器が複数必要であるとして説明した。しかしながらこれに限らず、いくつかの分周器を除いた構成としてもよいし、追加した構成としてもよい。また、各々の分周器における分周率は、異なっていてもよい。分周器の配置、個数、分周率を変更により、選択器１２において選択できる周波数信号を増加でき、また、選択することのできる周波数を変えられる。つまり、所望する周波数に応じて、分周率等を設定すればよい。
【００４８】
本発明の実施例において、選択器１２に入力される信号は２つないしは３つとして説明した。しかしながらこれに限らず、４つ、５つとさらに増やしてもよい。例えば、４つとしたような場合は、選択器１２の入力を４つとし、新たに増加した入力の前段に、新たにミキサ、分周器を備えればよい。ミキサの一方の入力は信号発振器２またはプリスケーラ２２となる。ミキサの他方の入力は、いずれかの分周器の出力となる。この分周器は、いずれの分周器を用いてもよく、選択器１２における選択肢としたい周波数信号が発生できるように、ミキサの他方の入力を決定する。その際、新たに分周器を配置してもよく、また、分周率も自由に設定してもよい。このような構成をとることにより、選択器１２において選択できる周波数信号を増加でき、また、選択できる周波数を変えられる。つまり、所望する周波数に応じて、所望する周波数に応じて、分周率等を設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例に係る第１の周波数生成装置の構成を示す図である。
【図２】図１のミキサの構成を示す図である。
【図３】図２の単位ミキサの構成を示す図である。
【図４】図１の周波数生成装置の動作原理を説明するための周波数成分を示す図である。
【図５】図１の周波数生成装置の動作原理を説明するための別の周波数成分を示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る第２の周波数生成装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施例に係る第３の周波数生成装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例に係る第４の周波数生成装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施例に係る送受信器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
２  信号発振器、４  第１の分周器、６  第１のミキサ、８  第２の分周器、１０  第３の分周器、１２  選択器、１４  第４の分周器、１６  第２のミキサ、１８  第５の分周器、２０  第３のミキサ、２２  プリスケーラ、３０  境界線、４０  ディップ点、５０  第１の単位ミキサ、５２  第２の単位ミキサ、５４  第３の単位ミキサ、５６  第４の単位ミキサ、６０  アンテナ、６２  第１のアンプ、６４  ミキサ、６６  第２のアンプ、６８  ベースバンド部、１００  第１の周波数生成装置、２００  第２の周波数生成装置、３００  第３の周波数生成装置、４００  第４の周波数生成装置、５００  ＳＳＢミキサ、６００  単位ミキサ、９００  送受信器。
【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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