(57)【要約】  無線受信機用の低雑音フィルタを開示する。この低雑音フィルタは、増幅器と、バイカッドフィルタを実現すべく一般インピーダンス変換器を使用して実現される周波数依存負性抵抗を含むフィルタとを備える。この低雑音フィルタは、帯域内信号が処理されるときにフィルタから発生する雑音が増幅段の出力に現れるのを防止するように実現される。
2007511978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号を増幅器に提供するステップと、
第１周波数においてフィルタによってもたらされる雑音が前記増幅器の出力から遮断されるように、前記受信した信号をフィルタリングするステップと、
を含む無線受信機で受信信号をフィルタリングするための方法。
【請求項２】
前記フィルタによってもたらされる雑音が、前記第一周波数以外の周波数においてのみ前記増幅器の出力に受け渡される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フィルタが一般インピーダンス変換器を使用して実現される周波数依存負性抵抗である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記一般インピーダンス変換器によって生じる雑音が、前記第１周波数において前記増幅器の出力から遮断される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１周波数が帯域内受信周波数である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
増幅器と、
バイカッドフィルタを実現すべく一般インピーダンス変換器を使用して実現される周波数依存負性抵抗を備えたフィルタと、
を備えた、無線受信機用の低雑音フィルタ。
【請求項７】
前記一般インピーダンス変換器が、
１対の演算増幅器と、
前記１対の演算増幅器によって生じる雑音が第１周波数において前記増幅器の出力に現れるのを阻止するように構成された少なくとも１つのキャパシタンスと、
をさらに備えた、請求項６に記載の低雑音フィルタ。
【請求項８】
前記第１周波数が帯域内受信周波数である、請求項７に記載の低雑音フィルタ。
【請求項９】
前記１対の演算増幅器によって生じる雑音が第２周波数において前記増幅器の出力に現れる、請求項８に記載の低雑音フィルタ。
【請求項１０】
前記第２周波数が帯域外受信周波数である、請求項９に記載の低雑音フィルタ。
【請求項１１】
データ信号を受信しかつ変調するように構成された変調器と、
変調されたデータ信号を受け取りかつ無線周波数（ＲＦ）信号を提供するように構成されたアップコンバータと、
前記ＲＦ信号を送信するように構成された送信機と、
増幅器およびフィルタを含み、前記フィルタがバイカッドフィルタを実現すべく一般インピーダンス変換器を使用して実現された周波数依存負性抵抗を備えて成る直接変換受信機と、
を備えた携帯トランシーバ。
【請求項１２】
前記一般インピーダンス変換器が、
１対の演算増幅器と、
前記１対の演算増幅器によって生じる雑音が第１周波数において増幅段の出力に現れるのを阻止するように構成された少なくとも１つのキャパシタンスと、
をさらに備えた、請求項１１に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１３】
前記第１周波数が帯域内受信周波数である、請求項１２に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１４】
前記１対の演算増幅器によって発生する雑音が第２周波数において前記増幅段の出力に現れる、請求項１３に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１５】
前記第２周波数が帯域外受信周波数である、請求項１４に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１６】
データ信号を変調するための手段と、
変調されたデータ信号をアップコンバートしかつ無線周波数（ＲＦ）信号を提供するための手段と、
前記ＲＦ信号を送信するための手段と、
受信信号をベースバンド信号に変換するための手段と、
フィルタ手段によって生じる雑音が第１周波数において前記受信信号に現れるのを阻止するように、前記ベースバンド信号をフィルタリングするための手段と、
を備えた携帯トランシーバ。
【請求項１７】
前記第１周波数が帯域内受信周波数である、請求項１６に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１８】
前記フィルタ手段によって生じる雑音が第２周波数において前記受信信号に現れる、請求項１７に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１９】
前記第２周波数が帯域外受信周波数である、請求項１８に記載の携帯トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明分野
本発明は、一般的に、無線携帯通信装置の受信回路アーキテクチャに関する。さらに詳しくは、本発明は無線受信機における低雑音フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術
効率的な低コスト電子モジュールの利用可能性が高まるにつれて、移動通信システムはますます普及するようになってきている。例えば、様々な周波数、伝送方式、変調技術、および通信プロトコルを使用して、手持ち式電話様通信ハンドセットで双方向音声およびデータ通信をもたらす多種多様な通信方式がある。異なる変調および伝送方式は各々、利点および不利点を有する。
【０００３】
これらの移動通信システムが開発されかつ配備されるにつれて、これらのシステムが準拠しなければならない多くの異なる規格が発達してきた。例えば米国では、第３世代の携帯通信システムは、特定の変調方式およびアクセスフォーマットの使用を要求するＩＳ‐１３６規格に従う。ＩＳ‐１３６の場合、変調方式は８‐直交位相偏移変調（８ＱＰＳＫ）、オフセットπ／４差動直交位相偏移変調（π／４‐ＤＱＰＳＫ）、またはそれらの変形とすることができ、アクセスフォーマットはＴＤＭＡである。
【０００４】
欧州では、ｇｌｏｂａｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）規格が、定包絡変調方法論を使用する狭帯域ＴＤＭＡアクセス環境で、ガウスフィルタ型最小偏移変調（ＧＭＳＫ）方式の使用を要求している。
【０００５】
さらに、狭帯域ＴＤＭＡ技術を使用する典型的なＧＳＭ移動通信システムで、ＧＭＳＫ変調方式は、非常に低雑音の位相変調（ＰＭ）伝送信号を発振器から非線形電力増幅器に直接供給する。そのような構成では、非常に効率の高い非線形電力増幅器を使用することができ、したがって位相変調信号の効率的な変調が可能であり、かつ電力消費量が最小化される。変調信号は発振器から直接供給されるので、電力増幅器の前または後のいずれかにおけるフィルタリングの必要性は最小化される。さらに、ＧＳＭトランシーバの出力は定包絡（つまり位相変調（ＰＭ）信号のみを含む非時変信号）変調信号である。
【０００６】
携帯通信技術の利点の１つは、低中間周波数（ＩＦ）受信機および直接変換受信機（ＤＣＲ）の実現に向けての動きである。低ＩＦ受信機は、無線周波数（ＲＦ）信号を従来の受信機のＩＦより低い中間周波数に変換する。直接変換受信機は無線周波数（ＲＦ）受信信号を、最初にＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ）に変換することなく、ベースバンド（ＤＣ）に直接ダウンコンバートする。直接変換受信機の利点の１つは、中間周波数変換を使用するシステムで使用される高価なフィルタコンポーネントの撤廃である。例えば従来の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムでは、ＲＦ信号からＩＦ信号への変換を補助するために、１つまたはそれ以上の表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタが実現される。回路機構をさらに複雑にするのは、これらのＳＡＷフィルタが一般的に、受信機コンポーネントの多くとは異なるデバイスに（つまり「オフチップ」）配置されることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
低ＩＦまたは直接変換受信機は、受信機コンポーネントの多くと同一デバイスに（つまり「オンチップ」）配置することのできる電子回路機構を使用してフィルタコンポーネン
トを実現することを可能にする。直接変換受信機の実現では、受信信号をＲＦからＤＣへ変換するために高次（例えば５次以上）能動フィルタが使用される。残念ながら、フィルタは受信機コンポーネントと同一チップ上の電子回路機構を使用して実現されるので、フィルタは受信信号にかなりの雑音を付加する。付加される雑音は受信機の感度を低下させ、よってそのような能動フィルタは実現が難しくなる。
【０００８】
フィルタによって受信信号にもたらされる雑音は、式：雑音＝ｋＣ／Ｔ（式１）によって定義することができる。ここでｋは定数であり、Ｔ＝温度、Ｃ＝キャパシタンスである。式１から、雑音はキャパシタンスに反比例することが明らかである。雑音を低減するために、キャパシタンスを増加する必要がある。残念ながら、キャパシタンスを増加すると、受信機が作製されるチップ上の貴重な面積が使用される。
【０００９】
したがって、受信機の感度を最大化しながら、直接変換受信機におけるフィルタコンポーネントによって受信信号にもたらされる雑音の量を最小化することが望ましい。また、フィルタコンポーネントによって使用されるデバイス上の面積の量を最小化することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
概要
本発明の実施形態は、増幅器と、バイカッドフィルタを実現すべく一般インピーダンス変換器を使用して実現される周波数依存負性抵抗を含むフィルタとを備える、無線受信機用の低雑音フィルタを含む。該低雑音フィルタは、帯域内信号が処理されるときに発生する雑音が増幅段の出力に現れるのを防止するように実現される。
【００１１】
また、関連する動作方法も提供する。本発明の他のシステム、方法、特徴、および利点は、以下の図面および詳細な説明を検討することにより、当業者には明瞭になるであろう。全てのそのような追加のシステム、方法、特徴、および利点はこの記述内に含まれ、発明の範囲内であり、かつ添付する特許請求の範囲によって保護されることを意図している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
詳細な説明
本発明は、以下の図を参照することによりいっそうよく理解することができる。図面内のコンポーネントは必ずしも縮尺ではなく、発明の原理を明瞭に示すことに重点が置かれている。さらに、図面では、様々な図を通して同様の参照番号は対応する部品を指し示している。
【００１３】
特に携帯トランシーバに関連して記述するが、該低雑音フィルタは、低ＩＦまたは直接変換受信機を使用するどんな通信装置においても実現することができる。
【００１４】
さらに、低雑音フィルタは、複数の無線規格をサポートするために様々なモードで動作するように実現することができる。複数の無線規格をサポートするために、下述するコンポーネント（例えば、低雑音フィルタで使用される抵抗器およびコンデンサ）は、異なる動作モードの間で切り替えるように設計される。そのような実現における制御回路機構は、専門ハードウェア素子および論理を使用して実現することができる。ソフトウェア部分はメモリに格納し、適切な命令実行システム（つまりマイクロプロセッサ）によって実行することができる。
【００１５】
低雑音フィルタのハードウェア実現は、当業界で全て周知である以下の技術、すなわち個別電子部品、データ信号に論理関数を実現するための論理ゲートを有する個別論理回路
、適切な論理ゲートを有する特定用途向け集積回路、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等のいずれかまたは組合せを含むことができる。
【００１６】
低雑音フィルタ用のソフトウェアは論理関数を実現するための実行可能な命令の順序付きリストを含み、命令実行システム、装置、またははデバイス、例えばコンピュータベースのシステム、プロセッサを含むシステム、あるいは命令実行システム、装置、またはデバイスから命令を取り出して命令を実行することのできる他のシステムによって、あるいはそれらに関連して使用される任意のコンピュータ可読媒体に埋め込むことができる。
【００１７】
本書の文脈において、「コンピュータ可読媒体」は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、あるいはそれらに関連して使用される、プログラムを収容、格納、伝達、伝播、または移送することのできるいずれかの手段とすることができる。コンピュータ可読媒体は例えば、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、または半導体システム、装置、デバイス、または伝播媒体とすることができるが、それらに限定されない。コンピュータ可読媒体のさらに詳しい例（全てを網羅するリストではない）として、１つまたはそれ以上のワイヤを有する電気接続（電子）ポータブルコンピュータディスケット（磁気）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、および消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）（磁気）、光ファイバ（光学）、およびポータブルコンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤＲＯＭ）（光学）が挙げられる。プログラムは例えば紙または他の媒体の光学走査を介して電子的に捕捉し、次いで必要ならば、コンパイルし、翻訳し、あるいはその他適切な方法で処理し、次いでコンピュータメモリに格納することができるので、コンピュータ可読媒体は、プログラムが印刷される紙または他の適切な媒体でさえあり得ることに留意されたい。
【００１８】
図１は、直接変換受信機用の低雑音フィルタを含む簡易携帯トランシーバ１００を示すブロック図である。該携帯トランシーバ１００は、全てべースバンドサブシステム１１０に接続されたスピーカ１０２、ディスプレイ１０４、キーボード１０６、およびマイクロフォン１０８を含む。携帯トランシーバ１００に電力を供給するために、直流（ＤＣ）電池または他の電源とすることのできる電源１４２もまたベースバンドサブシステム１１０に結線１４４を介して接続される。特定の実施形態では、携帯トランシーバ１００は、例えばセルラ型移動電話機のような携帯用電気通信ハンドセットとすることができるが、それに限定されない。スピーカ１０２およびディスプレイ１０４は、当業熟練者には周知の通り、それぞれ結線１１２および１１４を介してベースバンドサブシステム１１０から信号を受け取る。同様に、キーボード１０６およびマイクロフォン１０８は、それぞれ結線１１６および１１８を介してベースバンドサブシステム１１０へ信号を供給する。ベースバンドサブシステム１１０は、バス１２８を介して通信するマイクロプロセッサ（μｐ）１２０、メモリ１２２、アナログ回路機構１２４、およびデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１２６を含む。バス１２８はシングルバスとして示されているが、ベースバンドサブシステム１１０内のサブシステムの間で必要に応じて接続される多重バスを使用して実現することができる。
【００１９】
１つの実施形態では、下述する低雑音フィルタが実現される方法によっては、ベースバンドサブシステム１１０は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１３５およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）１３３をも含むことができる。
【００２０】
マイクロプロセッサ１２０およびメモリ１２２は、携帯トランシーバ１００の信号タイミング、処理、および格納機能を提供する。アナログ回路機構１２４は、ベースバンドサブシステム１１０内の信号のためのアナログ処理機能を提供する。ベースバンドサブシステム１１０は、結線１３２を介して送信機１５０および受信機１７０に制御信号を提供す
る。単一結線１３２として示されているが、制御信号はＤＳＰ１２６、ＡＳＩＣ１３５、ＦＰＧＡ１３３、またはマイクロプロセッサ１２０から発信されることがあり、送信機１５０および受信機１７０内の多種多様な結線に供給される。簡潔にするために、ここでは携帯トランシーバ１００の基本的コンポーネントしか示されていないことに留意されたい。ベースバンドサブシステム１１０によって提供される制御信号は、送信機１５０および受信機１７０内の様々なコンポーネントを制御する。
【００２１】
低雑音フィルタの制御が完全にまたは部分的に、マイクロプロセッサ１２０によって実行されるソフトウェアで実現される場合、メモリ１２２は低雑音フィルタソフトウェア２５５をも含む。低雑音フィルタソフトウェア２５５は、メモリに格納し、マイクロプロセッサ１２０で実行することのできる、１つまたはそれ以上の実行可能なコードセグメントを含む。また、低雑音フィルタソフトウェア２５５はＡＳＩＣ１３５内にコード化することができ、あるいはＦＰＧＡ１３３によって実行することができる。メモリ１２２は書換え可能であるので、かつＦＰＧＡ１３３は再プログラム可能であるので、これらの方法のいずれかを使用して実現される場合、低雑音フィルタソフトウェア２５５の更新は、携帯トランシーバ１００に遠隔的に送信して保存することができる。
【００２２】
ベースバンドサブシステム１１０はまた、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１３４およびデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１３６および１３８をも含む。ＤＡＣ１３６および１３８は２つの別々のデバイスとして図示されているが、当然ながらＤＡＣ１３６および１３８の機能を実行する単一のデジタルアナログ変換器を使用してもよい。ＡＤＣ１３４、ＤＡＣ１３６、およびＤＡＣ１３８はまた、マイクロプロセッサ１２０、メモリ１２２、アナログ回路機構１２４、およびＤＳＰ１２６とバス１２８を介して通信することもできる。ＤＡＣ１３６は、ベースバンドサブシステム１１０内のデジタル通信情報を、結線１４０を介して変調器１５２へ送信するためのアナログ信号に変換する。結線１４０は双方向矢印として示されているが、デジタル領域からアナログ領域への変換後に送信機１５０によって送信される情報を含む。
【００２３】
送信機１５０は、結線１４０内のアナログ情報を変調して結線１５８を介して変調信号をアップコンバータ１５４へ提供する、変調器１５２を含む。アップコンバータ１５４は、結線１５８上の変調信号を、携帯トランシーバ１００が動作するように設計されたシステムにとって適切な送信周波数および電力レベルに変換して増幅する。変調器１５２およびアップコンバータ１５４の詳細は省かれているが、当業者には理解されるであろう。例えば結線１４０上のデータは一般的に、ベースバンドサブシステム１１０によって同相（Ｉ）成分および直交（Ｑ）成分へとフォーマット化される。ＩおよびＱ成分は様々な形を取ることができ、使用される通信規格に応じて様々にフォーマット化することができる。
【００２４】
アップコンバータ１５４はアップコンバートされた信号を、結線１５６を介してデュプレクサ１６２に供給する。デュプレクサは、当業者には周知の通り、送信信号および受信信号の両方の同時通過を可能にするフィルタ対を備える。送信信号はデュプレクサ１６４からアンテナ１６０へ供給される。
【００２５】
アンテナ１６０によって受信された信号は、デュプレクサ１６２から受信機１７０へ向けられる。受信機１７０はダウンコンバータ１７２、本発明の態様に従って構成された低雑音フィルタチェーン１８０、および復調器１７８を含む。ダウンコンバータ１７２は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）（図示せず）と、受信信号をＲＦレベルからベースバンドレベル（ＤＣ）に変換する回路機構（図示せず）とを含む。ＤＣレベル信号は、結線１７４を介して低雑音フィルタチェーン１８０へ送られる。低雑音フィルタチェーンは、増幅器１８２およびフィルタ１８４を含む少なくとも１つのフィルタ段を備える。増幅器１８２およびフィルタ１８４の動作については下で詳述する。
【００２６】
復調器１７８は、送信されたアナログ情報を復元し、この情報を表す信号を結線１８６を介してＡＤＣ１３４へ供給する。ＡＤＣ１３４はこれらのアナログ信号をベースバンド周波数のデジタル信号に変換し、該信号をさらなる処理のためにバス１２８を介してＤＳＰ１２６へ転送する。
【００２７】
図２は、図１の受信機１７０をより詳細に示すブロック図である。受信機１７０は、ＲＦ周波数レベルの受信信号をデュプレクサ（図示せず）を介して低雑音増幅器（ＬＮＡ）２０２へ供給する、アンテナ１６０を介して信号を受信する。ＬＮＡ２０２は受信信号を増幅し、結線２０４上の増幅された信号を混合器２０６へ提供する。混合器２０６は、合成器２０８から結線２１２を介して「局所発振器」信号または「ＬＯ」とも呼ばれる周波数基準信号を受け取る。ＬＯ信号は、混合器２０６が結線２０４を介してＬＮＡ２０２から受け取った信号をダウンコンバートする周波数を決定する。直接変換受信機の場合、混合器２０６は受け取ったＲＦ信号を結線２１４上のＤＣ信号にダウンコンバートする。
【００２８】
結線２１４上のＤＣ信号は次いで、低雑音フィルタチェーン１８０に供給される。低雑音フィルタチェーン１８０は少なくとも１つのフィルタ段２５０を備える。フィルタ段２５０は、可変利得増幅器（ＶＧＡ）２１６およびフィルタ２２０を備える。フィルタ２２０は、複素極および零を生成するその構成のため、いわゆる「バイカッド」フィルタと呼ぶことができる。従来のバイカッド実現は一般的に、複素極および零の対を生成するために、２つのアナログ積分器の周りにフィードバックおよびフィードフォワード項を使用する。増幅器２１６およびフィルタ２２０はそれぞれ図１の増幅器１８２およびフィルタ１８４を表す。複数の増幅器およびフィルタを使用して図示されているが、低雑音フィルタチェーン１８０は、受信機１７０が使用される特定の用途によっては単一のフィルタ段を備えることができる。
【００２９】
結線２１４上のＤＣ信号は可変利得増幅器２１６に供給される。可変利得増幅器２１６は、ベースバンドサブシステム１１０（図１）から結線１３２を介して制御信号を受け取る。可変利得増幅器２１６は結線２１４上の信号を増幅し、増幅された信号をフィルタ２２０に供給する。フィルタ２２０は信号をフィルタリングして、所望の信号出力を提供する。低雑音フィルタチェーン１８０が追加のフィルタ段を含む場合には、フィルタ２２０の出力は後続する可変利得増幅器２２２およびフィルタ２２４に供給される。増幅およびフィルタリングは、信号がさらなる処理のために結線１７６を介して復調器１７８に供給されるまで続く。
【００３０】
図３は、図２のフィルタ段２５０をより詳細に示す略図である。可変利得増幅器２１６は、トランスコンダクタンス増幅器３０４（特性ＧＭを持つと言われる）および負荷抵抗（ＲＬ）３１０として表されている。負荷抵抗３１０はトランスコンダクタンス増幅器３０４の抵抗負荷を表す。トランスコンダクタンス増幅器３０４は、可変利得増幅器２１６によってもたらされるトランスコンダクタンス増幅を表す。トランスコンダクタンス増幅器３０４は結線２１４ａおよび２１４ｂの差動入力を受け取る。結線３０６のトランスコンダクタンス増幅器３０４の出力は、フィルタ段２５０の出力（ＶＯＵＴ）をも形成する。トランスコンダクタンス増幅器３０４は電圧電流（Ｖ‐Ｉ）変換を実行し、負荷抵抗３１０は電流電圧（Ｉ‐Ｖ）変換を実行する。トランスコンダクタンス増幅器３０４の容量性負荷ＣＬは、接地されたコンデンサ３２０によって表される。
【００３１】
フィルタ段２５０の出力は、抵抗Ｒｚ３２２にも直列に接続される。抵抗Ｒｚ３２２は周波数依存負性抵抗（ＦＤＮＲ）３３０に結合される。この実施例では、周波数依存負性抵抗３３０は、時々「ＧＩＣ」と呼ばれる一般インピーダンス変換器として実現される。周波数依存負性抵抗３３０のＧＩＣベース実現は、バイカッドフィルタ部を実現するため
に使用される。ＦＤＮＲ３３０のＧＩＣベース実現は、１対の演算増幅器（オペアンプ）３３２および３４４、ならびに関連キャパシタンスおよび抵抗を含む。演算増幅器３３２の非反転入力は結線３３６を介して抵抗ＲＺ３２２とキャパシタンスＣ１３３４との間のノードに結合される一方、演算増幅器３３２の反転入力は結線３３８を介して演算増幅器３４４の反転入力に結合される。演算増幅器３４４の非反転入力は、キャパシタンスＣ２と抵抗Ｒ３との間のノードに結合される。演算増幅器３３２の出力は、結線３６２を介して抵抗Ｒ２３５２およびＲ３３５４の間のノードに結合される。演算増幅器３４４の出力は、結線３４６を介してキャパシタンスＣ１３３４と抵抗Ｒ１３４２との間のノードに結合される。また、抵抗Ｒ２およびキャパシタンスＣ２の位置は逆にすることができる。
【００３２】
受信機１７０の動作中に、ＧＩＣベースのＦＤＮＲ３３０は２つの優れた特性を有する。受信信号が受信帯域内の周波数（「帯域内」と呼ばれる）である低い周波数においては、キャパシタンスＣＬ３２０およびキャパシタンスＣ１３３４は高いインピーダンス（Ｚ）として現れる。さらに、演算増幅器３３２および３４４によって発生する雑音は、キャパシタンスＣ１３３４によって提示される高いインピーダンスによって、出力３０６に現れることを阻止される。したがって、トランスコンダクタンス増幅器３０４の電流出力は事実上全部、矢印３０８によって示すように、負荷抵抗ＲＬを通って出力３０６に表れ、ＦＤＮＲ３３０に起因する雑音は事実上発生しない。
【００３３】
受信信号が受信帯域外の周波数（「帯域外」と呼ばれる）である高い周波数においては、キャパシタンスＣ１３３４およびＣＬ３２０のインピーダンスは、受信信号が帯域内で現れるときより低い。帯域外周波数時には、キャパシタンスＣＬ３２０およびＣ１３３４の低いインピーダンスのため、電流はこれらのキャパシタンスに流れることができるので、矢印３１４および３１６によって示されるように信号の電流の一部分が失われる。キャパシタンスＣＬ３２０およびＣ１３３４のインピーダンスの低下のため、ＧＩＣベースのＦＤＮＲ３３０によって発生する雑音は、出力３０６に現れることが可能になる。しかし、これは受信信号が帯域外の場合にだけ発生するので、演算増幅器３３２および３４４によって生じる雑音は３０６に現れることがあるかもしれないが、出力信号に対する悪影響は無い。
【００３４】
ＦＤＮＲ３３０によって発生する雑音は、低い帯域内周波数においてはキャパシタンスＣ１３３４によって提示される高いインピーダンスによって阻止されるが、高い帯域外周波数時には出力３０６に現れる。しかし、帯域外周波数においては、雑音はフィルタ段２５０の性能に対する悪影響を持たない。帯域内周波数においては雑音が出力３０６に現れることは阻止されるので、かつ帯域外周波数においては出力３０６は悪影響が無いので、小さいキャパシタンス値、およびしたがって物理的に小さいコンポーネントを使用してキャパシタンスを形成することができ、こうしてフィルタ段２５０によって使用される空間の量が著しく低減される。
【００３５】
ＧＩＣベースの周波数依存負性抵抗３３０を使用して「バイカッド」フィルタを実現することができるように、ＧＩＣベースのＦＤＮＲ３３０内のコンポーネントの値は、所望のフィルタ極を実現するように選択され、抵抗ＲＺ３２２の値は所望のフィルタ零を実現するように選択される。
【００３６】
本発明の様々な実施形態について記述したが、本発明の範囲内に含まれる多くのさらなる実施形態および実現が可能であることは、通常の当業熟練者には明白であろう。したがって、添付の請求項およびそれらの均等物に照らして限定される場合を除き、本発明は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明に係るフィルタチェーンを含む簡易携帯トランシーバを示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の受信機を示すブロック図である。
【図３】図２のフィルタチェーンを示すブロック図である。
【図１】
2007511978.tif 000003
【図２】
2007511978.tif 000004
【図３】
2007511978.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月8日(2006.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号を増幅器に提供するステップと、
回路によってもたらされる雑音が第１周波数において前記増幅器の出力から遮断されるように、バイカッドフィルタを実現するよう構成された単一の周波数依存負性抵抗を含む当該回路を用いて、前記受信した信号をフィルタリングするステップとを含み、前記第１周波数においてフィルタリングする前記ステップは、単一の電圧電流変換および単一の電流電圧変換によって実行される、無線受信機で受信信号をフィルタリングするための方法。
【請求項２】
前記回路によってもたらされる雑音が、前記第１周波数以外の周波数においてのみ前記増幅器の出力に受け渡される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回路が一般インピーダンス変換器を使用して実現される周波数依存負性抵抗を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記一般インピーダンス変換器によって生じる雑音が、前記第１周波数において前記増幅器の出力から遮断される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１周波数が帯域内受信周波数である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
増幅器と、
バイカッドフィルタを実現すべく一般インピーダンス変換器を使用して実現される単一の周波数依存負性抵抗を備えた回路とを含み、前記回路は、前記回路によって生じる雑音が第１周波数において前記増幅器の出力に現れるのを阻止するように構成され、前記増幅器および前記増幅器の抵抗負荷が、第１周波数において電圧電流変換および電流電圧変換をそれぞれ実行する、無線受信機用の低雑音フィルタ。
【請求項７】
前記一般インピーダンス変換器が、
第１の増幅器の反転入力が第２の演算増幅器の反転入力に結合されるように配置された
１対の演算増幅器と、
前記１対の演算増幅器によって生じる雑音が前記第１周波数において前記増幅器の出力に現れるのを阻止するように構成された少なくとも１つのキャパシタンスと、
をさらに備えた、請求項６に記載の低雑音フィルタ。
【請求項８】
前記第１周波数が帯域内受信周波数である、請求項７に記載の低雑音フィルタ。
【請求項９】
前記１対の演算増幅器によって生じる雑音が第２周波数において前記増幅器の出力に現れる、請求項８に記載の低雑音フィルタ。
【請求項１０】
前記第２周波数が帯域外受信周波数である、請求項９に記載の低雑音フィルタ。
【請求項１１】
データ信号を受信しかつ変調するように構成された変調器と、
変調されたデータ信号を受け取りかつ無線周波数（ＲＦ）信号を提供するように構成されたアップコンバータと、
前記ＲＦ信号を送信するように構成された送信機と、
増幅器およびフィルタを含む直接変換受信機とを備え、前記フィルタは、前記増幅器の入力から電気的に絶縁され、前記フィルタによって生じる雑音が第１周波数において受信した信号に現れるのを阻止するように構成されたバイカッドフィルタを実現すべく一般インピーダンス変換器を使用して実現された単一の周波数依存負性抵抗を含み、前記増幅器および前記周波数依存負性抵抗が単一の電圧電流変換および単一の電流電圧変換を実行する、携帯トランシーバ。
【請求項１２】
前記一般インピーダンス変換器が、
第１の増幅器の反転入力が第２の演算増幅器の反転入力に結合されるように配置された１対の演算増幅器と、
前記１対の演算増幅器によって生じる雑音が第１周波数において増幅段の出力に現れるのを阻止するように構成された少なくとも１つのキャパシタンスと、
をさらに備えた、請求項１１に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１３】
前記第１周波数が帯域内受信周波数である、請求項１２に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１４】
前記１対の演算増幅器によって発生する雑音が第２周波数において前記増幅段の出力に現れる、請求項１３に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１５】
前記第２周波数が帯域外受信周波数である、請求項１４に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１６】
データ信号を変調するための手段と、
変調されたデータ信号をアップコンバートしかつ無線周波数（ＲＦ）信号を提供するための手段と、
前記ＲＦ信号を送信するための手段と、
受信信号をベースバンド信号に変換するための手段と、
フィルタ手段によって生じる雑音が第１周波数において前記受信信号に現れるのを阻止するように、前記ベースバンド信号をフィルタリングするための手段とを備え、前記フィルタリングするための手段は、前記増幅器の入力から電気的に絶縁されたバイカッドフィルタを実現するよう構成された単一の周波数依存負性抵抗を含み、前記フィルタリングするための手段は、単一の電圧電流変換および単一の電流電圧変換を実行する、携帯トランシーバ。
【請求項１７】
前記第１周波数が帯域内受信周波数である、請求項１６に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１８】
前記フィルタ手段によって生じる雑音が第２周波数において前記受信信号に現れる、請求項１７に記載の携帯トランシーバ。
【請求項１９】
前記第２周波数が帯域外受信周波数である、請求項１８に記載の携帯トランシーバ。
【国際調査報告】
2007511978.tif 000006