(57)【要約】【課題】入力されるＲＦ信号の信号レベルが高い場合でも、入出力特性の線形性を維持することができる周波数変換器を得ることを目的とする。【解決手段】差動のＲＦ信号（電圧信号）を電流信号に変換するＲＦ信号入力回路３と、差動のＬＯ信号をそれぞれ２分周して、位相が９０度ずつ異なる４つの分周信号を生成し、その分周信号とＲＦ信号入力回路３により変換されたＲＦ信号（電流信号）を混合することで、位相が９０度ずつ異なる４つの混合信号を生成する２分周回路８と、２分周回路８の自己共振周波数を調整するバラクタ容量１６，１９，２２，２５とを備える。【選択図】図１
2015211327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相が１８０度異なる差動の無線周波数信号である電圧信号を電流信号に変換する信号変換回路と、
位相が１８０度異なる差動の局部発振信号をそれぞれ２分周して、位相が９０度ずつ異なる４つの分周信号を生成し、前記分周信号と前記信号変換回路により変換された電流信号を混合することで、位相が９０度ずつ異なる４つの混合信号を生成する２分周回路と、
前記２分周回路により生成させた混合信号を出力する出力端子と、
一端が前記２分周回路と前記出力端子の接続点に接続され、他端が電源端子に接続されている負荷と、
前記負荷と並列に接続され、前記２分周回路の自己共振周波数を調整する可変リアクタンス素子と
を備えた周波数変換器。
【請求項２】
前記可変リアクタンス素子は、前記２分周回路の自己共振周波数が前記２分周回路により生成された分周信号の周波数と一致するように容量が調整されることを特徴とする請求項１記載の周波数変換器。
【請求項３】
前記可変リアクタンス素子は、バラクタ容量で構成されており、印加される制御電圧が制御されることで容量が調整されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の周波数変換器。
【請求項４】
前記可変リアクタンス素子は、スイッチとキャパシタの直列回路が複数並列に接続されて構成されており、前記スイッチの開閉が制御されることで容量が調整されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の周波数変換器。
【請求項５】
前記信号変換回路は、
無線周波数信号である電圧信号を電流信号に変換する第１のトランジスタと、
前記無線周波数信号である電圧信号を前記電流信号と逆相の電流信号に変換する第２のトランジスタとから構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の周波数変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、無線送受信機に搭載される周波数変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は以下の特許文献１に開示されている周波数変換器を示す構成図である。以下、図６の周波数変換器の動作を簡単に説明する。
まず、ＲＦ信号入力回路１０３は、ＲＦ信号入力端子１０１，１０２から差動のＲＦ信号（無線周波数信号）が入力されると、差動のＲＦ信号を電圧信号から電流信号に変換し、電流信号である差動のＲＦ信号を２分周回路１０６に出力する。
【０００３】
２分周回路１０６は、マスター段のフリップフロップ回路と、スレーブ段のフリップフロップ回路とから構成されており、これらのフリップフロップ回路が負荷１０８を介して電源端子１０７と接続されている。
２分周回路１０６における各フリップフロップ回路は、ＬＯ信号入力端子１０４，１０５から差動のＬＯ信号（局部発振信号）が入力されると、差動のＬＯ信号をそれぞれ２分周し、２分周後の差動のＬＯ信号とＲＦ信号入力回路１０３により変換されたＲＦ信号を混合することで、位相が９０度ずつ異なる４つの混合信号を生成し、４つの混合信号を出力端子１０９〜１１２に出力する。
【０００４】
これにより、ＲＦ信号入力端子１０１，１０２から入力されたＲＦ信号の周波数が変換されて、周波数変換後のＲＦ信号（２分周回路１０６により生成された混合信号）が出力端子１０９〜１１２に出力されるが、ＲＦ信号入力端子１０１，１０２から入力されるＲＦ信号の信号レベルが高い場合、ＲＦ信号入力回路１０３を通じて、２分周回路１０６のマスター段のフリップフロップ回路を流れるＲＦ信号と、スレーブ段のフリップフロップ回路を流れるＲＦ信号との電流信号の対称性が崩れることで、２分周回路１０６の分周動作が停止することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５１５９４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の周波数変換器は以上のように構成されているので、ＲＦ信号入力端子１０１，１０２から入力されるＲＦ信号の信号レベルが高い場合、２分周回路１０６の分周動作が停止することがある。２分周回路１０６の分周動作が停止すると、ＲＦ信号の周波数を変換することができなくなり、入出力特性の線形性が劣化してしまう課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、入力されるＲＦ信号の信号レベルが高い場合でも、入出力特性の線形性を維持することができる周波数変換器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る周波数変換器は、位相が１８０度異なる差動の無線周波数信号である電圧信号を電流信号に変換する信号変換回路と、位相が１８０度異なる差動の局部発振信号をそれぞれ２分周して、位相が９０度ずつ異なる４つの分周信号を生成し、その分周信号と信号変換回路により変換された電流信号を混合することで、位相が９０度ずつ異なる４つの混合信号を生成する２分周回路と、２分周回路により生成させた混合信号を出力する出力端子と、一端が２分周回路と出力端子の接続点に接続され、他端が電源端子に接続されている負荷と、負荷と並列に接続され、２分周回路の自己共振周波数を調整する可変リアクタンス素子とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、２分周回路の自己共振周波数を調整する可変リアクタンス素子を負荷と並列に接続するように構成したので、入力される無線周波数信号の信号レベルが高い場合でも、入出力特性の線形性を維持することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による周波数変換器を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による周波数変換器の２分周回路８を示す構成図である。
【図３】２分周回路８の自己共振周波数と線形性（ＩＰ１ｄＢ）の関係を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による周波数変換器の負荷回路１４を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３による周波数変換器のＲＦ信号入力回路３を示す構成図である。
【図６】特許文献１に開示されている周波数変換器を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による周波数変換器を示す構成図である。
図１において、ＲＦ信号入力端子１はＲＦ信号（無線周波数信号）を入力する端子である。
ＲＦ信号入力端子２はＲＦ信号入力端子１から入力されるＲＦ信号と位相が１８０度異なるＲＦ信号を入力する端子である。
したがって、ＲＦ信号入力端子１とＲＦ信号入力端子２から差動のＲＦ信号が入力される。
【００１２】
ＲＦ信号入力回路３はＲＦ信号入力端子１から入力されたＲＦ信号を電圧信号から電流信号に変換するとともに、ＲＦ信号入力端子２から入力されたＲＦ信号を電圧信号から電流信号に変換する信号変換回路である。なお、ＲＦ信号入力回路３により変換される２つのＲＦ信号（電流信号）は、差動のＲＦ信号（電流信号）である。
ＲＦ信号入力用トランジスタ４はゲートがＲＦ信号入力端子１と接続され、ドレインが２分周回路８と接続されており、ＲＦ信号入力端子１から入力されたＲＦ信号（電圧信号）の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＲＦ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になるソース接地回路である。
したがって、ＲＦ信号入力端子１から入力されるＲＦ信号（電圧信号）と同じ周波数のＲＦ信号（電流信号）がＲＦ信号入力用トランジスタ４のドレインからソースに向かって流れる。
【００１３】
ＲＦ信号入力用トランジスタ５はゲートがＲＦ信号入力端子２と接続され、ドレインが２分周回路８と接続されており、ＲＦ信号入力端子２から入力されたＲＦ信号の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＲＦ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になるソース接地回路である。
したがって、ＲＦ信号入力端子２から入力されるＲＦ信号（電圧信号）と同じ周波数のＲＦ信号（電流信号）がＲＦ信号入力用トランジスタ５のドレインからソースに向かって流れる。
ＲＦ信号入力端子１，２から入力されるＲＦ信号（電圧信号）は差動信号であるため、ＲＦ信号入力用トランジスタ４がオン状態であれば、ＲＦ信号入力用トランジスタ５がオフ状態、ＲＦ信号入力用トランジスタ４がオフ状態であれば、ＲＦ信号入力用トランジスタ５がオン状態になる。よって、ＲＦ信号入力用トランジスタ４を流れるＲＦ信号（電流信号）の位相と、ＲＦ信号入力用トランジスタ５を流れるＲＦ信号（電流信号）の位相は逆位相となる。
【００１４】
ＬＯ信号入力端子６はＬＯ信号（局部発振信号）を入力する端子である。
ＬＯ信号入力端子７はＬＯ信号入力端子６から入力されるＬＯ信号と位相が１８０度異なるＬＯ信号を入力する端子である。
２分周回路８はＬＯ信号入力端子６，７から入力されたＬＯ信号をそれぞれ２分周して、位相が９０度ずつ異なる４つの分周信号（位相が０度、９０度、１８０度、２７０度の分周信号）を生成する。
また、２分周回路８は位相が９０度ずつ異なる４つの分周信号とＲＦ信号入力用トランジスタ４，５により変換された差動のＲＦ信号（電流信号）を混合することで、位相が９０度ずつ異なる４つの混合信号（位相が０度、９０度、１８０度、２７０度の混合信号）を生成する。
【００１５】
Ｉ出力端子９は２分周回路８により生成された位相が０度の混合信号を出力する端子である。
ＩＢ出力端子１０は２分周回路８により生成された位相が９０度の混合信号を出力する端子である。
Ｑ出力端子１１は２分周回路８により生成された位相が１８０度の混合信号を出力する端子である。
ＱＢ出力端子１２は２分周回路８により生成された位相が２７０度の混合信号を出力する端子である。
【００１６】
電源端子１３は電源電圧ＶＤＤが印加される端子である。
負荷回路１４は一端が２分周回路８とＩ出力端子９の接続点に接続され、他端が電源端子１３に接続されており、負荷１５とバラクタ容量１６から構成されている。
バラクタ容量１６は一端が接続されている制御端子２６の制御電圧が変化すると、容量が変化する可変リアクタンス素子であり、２分周回路８の自己共振周波数が、２分周回路８により生成された位相が０度の分周信号の周波数と一致するように、容量が調整される。
負荷回路１７は一端が２分周回路８とＩＢ出力端子１０の接続点に接続され、他端が電源端子１３に接続されており、負荷１８とバラクタ容量１９から構成されている。
バラクタ容量１９は一端が接続されている制御端子２６の制御電圧が変化すると、容量が変化する可変リアクタンス素子であり、２分周回路８の自己共振周波数が、２分周回路８により生成された位相が９０度の分周信号の周波数と一致するように、容量が調整される。
【００１７】
負荷回路２０は一端が２分周回路８とＱ出力端子１１の接続点に接続され、他端が電源端子１３に接続されており、負荷２１とバラクタ容量２２から構成されている。
バラクタ容量２２は一端が接続されている制御端子２６の制御電圧が変化すると、容量が変化する可変リアクタンス素子であり、２分周回路８の自己共振周波数が、２分周回路８により生成された位相が１８０度の分周信号の周波数と一致するように、容量が調整される。
負荷回路２３は一端が２分周回路８とＱＢ出力端子１２の接続点に接続され、他端が電源端子１３に接続されており、負荷２４とバラクタ容量２５から構成されている。
バラクタ容量２５は一端が接続されている制御端子２６の制御電圧が変化すると、容量が変化する可変リアクタンス素子であり、２分周回路８の自己共振周波数が、２分周回路８により生成された位相が２７０度の分周信号の周波数と一致するように、容量が調整される。
【００１８】
図２はこの発明の実施の形態１による周波数変換器の２分周回路８を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
２分周回路８は、ＲＦ信号入力用トランジスタ４により変換されたＲＦ信号（電流信号）と分周信号を混合するマスター段８ａと、ＲＦ信号入力用トランジスタ５により変換されたＲＦ信号（電流信号）と分周信号を混合するスレーブ段８ｂとから構成されている。
【００１９】
マスター段８ａのトランジスタ３１はゲートがＬＯ信号入力端子７と接続され、ソースがＲＦ信号入力用トランジスタ４のドレインと接続されており、ＬＯ信号入力端子７から入力されたＬＯ信号の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＬＯ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
マスター段８ａのトランジスタ３２はゲートがＬＯ信号入力端子６と接続され、ソースがＲＦ信号入力用トランジスタ４のドレインと接続されており、ＬＯ信号入力端子６から入力されたＬＯ信号の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＬＯ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
ＬＯ信号入力端子６，７から入力されるＬＯ信号は差動信号であるため、トランジスタ３１がオン状態であれば、トランジスタ３２がオフ状態、トランジスタ３１がオフ状態であれば、トランジスタ３２がオン状態になる。よって、トランジスタ３１とトランジスタ３２は、ＬＯ信号の周波数で交互にオン状態になり、オン状態であるときに、ＲＦ信号入力用トランジスタ４を流れるＲＦ信号（電流信号）が流れる。
【００２０】
スレーブ段８ｂのトランジスタ３３はゲートがＬＯ信号入力端子６と接続され、ソースがＲＦ信号入力用トランジスタ５のドレインと接続されており、ＬＯ信号入力端子６から入力されたＬＯ信号の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＬＯ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
スレーブ段８ｂのトランジスタ３４はゲートがＬＯ信号入力端子７と接続され、ソースがＲＦ信号入力用トランジスタ５のドレインと接続されており、ＬＯ信号入力端子７から入力されたＬＯ信号の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＬＯ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
ＬＯ信号入力端子６，７から入力されるＬＯ信号は差動信号であるため、トランジスタ３３がオン状態であれば、トランジスタ３４がオフ状態、トランジスタ３３がオフ状態であれば、トランジスタ３４がオン状態になる。よって、トランジスタ３３とトランジスタ３４は、ＬＯ信号の周波数で交互にオン状態になり、オン状態であるときに、ＲＦ信号入力用トランジスタ５を流れるＲＦ信号（電流信号）が流れる。
【００２１】
マスター段８ａのトランジスタ３５はソースがトランジスタ３１のドレインと接続され、ドレインが負荷１５を介して電源端子１３と接続され、ゲートがトランジスタ３９，４１のドレインと接続されている。
マスター段８ａのトランジスタ３６はソースがトランジスタ３１のドレインと接続され、ドレインが負荷１８を介して電源端子１３と接続され、ゲートがトランジスタ４０，４２のドレインと接続されている。
マスター段８ａのトランジスタ３７はソースがトランジスタ３２のドレインと接続され、ドレインが負荷１５を介して電源端子１３と接続され、ゲートがトランジスタ３６，３８のドレインと接続されている。
マスター段８ａのトランジスタ３８はソースがトランジスタ３２のドレインと接続され、ドレインが負荷１８を介して電源端子１３と接続され、ゲートがトランジスタ３５，３７のドレインと接続されている。
【００２２】
スレーブ段８ｂのトランジスタ３９はソースがトランジスタ３３のドレインと接続され、ドレインが負荷２１を介して電源端子１３と接続され、ゲートがトランジスタ３６，３８のドレインと接続されている。
スレーブ段８ｂのトランジスタ４０はソースがトランジスタ３３のドレインと接続され、ドレインが負荷２４を介して電源端子１３と接続され、ゲートがトランジスタ３５，３７のドレインと接続されている。
スレーブ段８ｂのトランジスタ４１はソースがトランジスタ３４のドレインと接続され、ドレインが負荷２１を介して電源端子１３と接続され、ゲートがトランジスタ４０，４２のドレインと接続されている。
スレーブ段８ｂのトランジスタ４２はソースがトランジスタ３４のドレインと接続され、ドレインが負荷２４を介して電源端子１３と接続され、ゲートがトランジスタ３９，４１のドレインと接続されている。
【００２３】
次に動作について説明する。
ＲＦ信号入力回路３のＲＦ信号入力用トランジスタ４は、ＲＦ信号入力端子１から入力されたＲＦ信号（電圧信号）の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＲＦ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
したがって、ＲＦ信号入力端子１から入力されるＲＦ信号（電圧信号）と同じ周波数のＲＦ信号（電流信号）がＲＦ信号入力用トランジスタ４のドレインからソースに向かって流れる。
【００２４】
ＲＦ信号入力回路３のＲＦ信号入力用トランジスタ５は、ＲＦ信号入力端子２から入力されたＲＦ信号（電圧信号）の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＲＦ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
したがって、ＲＦ信号入力端子２から入力されるＲＦ信号（電圧信号）と同じ周波数のＲＦ信号（電流信号）がＲＦ信号入力用トランジスタ５のドレインからソースに向かって流れる。
ここで、ＲＦ信号入力端子１，２から入力されるＲＦ信号（電圧信号）は差動信号であるため、ＲＦ信号入力用トランジスタ４がオン状態であれば、ＲＦ信号入力用トランジスタ５がオフ状態、ＲＦ信号入力用トランジスタ４がオフ状態であれば、ＲＦ信号入力用トランジスタ５がオン状態になる。
したがって、ＲＦ信号入力用トランジスタ４を流れるＲＦ信号（電流信号）の位相と、ＲＦ信号入力用トランジスタ５を流れるＲＦ信号（電流信号）の位相が逆位相となるため、ＲＦ信号入力用トランジスタ４，５を流れるＲＦ信号（電流信号）は差動信号である。
【００２５】
マスター段８ａのトランジスタ３１は、ＬＯ信号入力端子７から入力されたＬＯ信号の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＬＯ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
マスター段８ａのトランジスタ３２は、ＬＯ信号入力端子６から入力されたＬＯ信号の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＬＯ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
ここで、ＬＯ信号入力端子６，７から入力されるＬＯ信号は差動信号であるため、トランジスタ３１がオン状態であれば、トランジスタ３２がオフ状態、トランジスタ３１がオフ状態であれば、トランジスタ３２がオン状態になる。
したがって、トランジスタ３１とトランジスタ３２は、ＬＯ信号の周波数で交互にオン状態になり、オン状態であるときに、ＲＦ信号入力用トランジスタ４を流れるＲＦ信号（電流信号）が流れる。即ち、ＬＯ信号の周波数で、ＲＦ信号が流れるトランジスタがトランジスタ３１とトランジスタ３２の間で切り換わる。
【００２６】
また、ＲＦ信号入力用トランジスタ４を流れるＲＦ信号がトランジスタ３１を流れるとき、そのＲＦ信号がトランジスタ３５又はトランジスタ３６に流れるが、トランジスタ３５のゲートがトランジスタ３９，４１のドレインと接続されているのに対して、トランジスタ３６のゲートがトランジスタ４０，４２のドレインと接続されているために、トランジスタ３５がオン状態になるタイミングとトランジスタ３６がオン状態になるタイミングは、９０度の位相分だけずれており、トランジスタ３５，３６のオン状態とオフ状態は、ＬＯ信号入力端子６，７から入力されるＬＯ信号の周波数の１／２の周波数で切り換わる。
【００２７】
また、ＲＦ信号入力用トランジスタ４を流れるＲＦ信号がトランジスタ３２を流れるとき、そのＲＦ信号がトランジスタ３７又はトランジスタ３８に流れるが、トランジスタ３７のゲートがトランジスタ３６，３８のドレインと接続されているのに対して、トランジスタ３８のゲートがトランジスタ３５，３７のドレインと接続されているために、トランジスタ３７がオン状態になるタイミングとトランジスタ３８がオン状態になるタイミングは、９０度の位相分だけずれており、トランジスタ３７，３８のオン状態とオフ状態は、ＬＯ信号入力端子６，７から入力されるＬＯ信号の周波数の１／２の周波数で切り換わる。
その結果、トランジスタ３５，３７を流れる位相が０度のＲＦ信号がＩ出力端子９に出力され、トランジスタ３６，３８を流れる位相が９０度のＲＦ信号がＩＢ出力端子１０に出力される。
【００２８】
スレーブ段８ｂのトランジスタ３３は、ＬＯ信号入力端子６から入力されたＬＯ信号の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＬＯ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
スレーブ段８ｂのトランジスタ３４は、ＬＯ信号入力端子７から入力されたＬＯ信号の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＬＯ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になる。
ここで、ＬＯ信号入力端子６，７から入力されるＬＯ信号は差動信号であるため、トランジスタ３３がオン状態であれば、トランジスタ３４がオフ状態、トランジスタ３３がオフ状態であれば、トランジスタ３４がオン状態になる。
したがって、トランジスタ３３とトランジスタ３４は、ＬＯ信号の周波数で交互にオン状態になり、オン状態であるときに、ＲＦ信号入力用トランジスタ５を流れるＲＦ信号（電流信号）が流れる。即ち、ＬＯ信号の周波数で、ＲＦ信号が流れるトランジスタがトランジスタ３３とトランジスタ３４の間で切り換わる。
【００２９】
また、ＲＦ信号入力用トランジスタ５を流れるＲＦ信号がトランジスタ３３を流れるとき、そのＲＦ信号がトランジスタ３９又はトランジスタ４０に流れるが、トランジスタ３９のゲートがトランジスタ３６，３８のドレインと接続されているのに対して、トランジスタ４０のゲートがトランジスタ３５，３７のドレインと接続されているために、トランジスタ３９がオン状態になるタイミングとトランジスタ４０がオン状態になるタイミングは、９０度の位相分だけずれており、トランジスタ３９，４０のオン状態とオフ状態は、ＬＯ信号入力端子６，７から入力されるＬＯ信号の周波数の１／２の周波数で切り換わる。
【００３０】
また、ＲＦ信号入力用トランジスタ５を流れるＲＦ信号がトランジスタ３４を流れるとき、そのＲＦ信号がトランジスタ４１又はトランジスタ４２に流れるが、トランジスタ４１のゲートがトランジスタ４０，４２のドレインと接続されているのに対して、トランジスタ４２のゲートがトランジスタ３９，４１のドレインと接続されているために、トランジスタ４１がオン状態になるタイミングとトランジスタ４２がオン状態になるタイミングは、９０度の位相分だけずれており、トランジスタ４１，４２のオン状態とオフ状態は、ＬＯ信号入力端子６，７から入力されるＬＯ信号の周波数の１／２の周波数で切り換わる。
その結果、トランジスタ３９，４１を流れる位相が１８０度のＲＦ信号がＱ出力端子１１に出力され、トランジスタ４０，４２を流れる位相が２７０度のＲＦ信号がＱＢ出力端子１２に出力される。
【００３１】
これにより、差動のＬＯ信号が２分周された４つの分周信号（位相が０度、９０度、１８０度、２７０度の分周信号）と差動のＲＦ信号とが混合された４つの混合信号（位相が０度、９０度、１８０度、２７０度の混合信号）が対応する出力端子に出力されるが、ＲＦ信号入力端子１，２から入力されたＲＦ信号の信号レベルが高い場合、ＲＦ信号入力用トランジスタ４を流れるＲＦ信号（マスター段８ａを流れるＲＦ信号）と、ＲＦ信号入力用トランジスタ５を流れるＲＦ信号（スレーブ段８ｂを流れるＲＦ信号）との電流信号の対称性が崩れることで、２分周回路８の分周動作が停止することがある。
２分周回路８の分周動作が停止する原因の１つとして、２分周回路８の自己共振周波数と、２分周回路８により生成された分周信号の周波数（ＬＯ信号の周波数の１／２の周波数）とが一致していないことが挙げられる。
【００３２】
そこで、この実施の形態１では、２分周回路８の自己共振周波数が、２分周回路８により生成された分周信号の周波数と一致するように、２分周回路８の自己共振周波数を調整するバラクタ容量１６，１９，２２，２５が負荷１５，１８，２１，２４と並列に接続されている。
バラクタ容量１６，１９，２２，２５は、制御端子２６の制御電圧が変化すると、容量が変化する可変リアクタンス素子であり、バラクタ容量１６，１９，２２，２５の容量が変化すると、２分周回路８の自己共振周波数が変化する。
【００３３】
ここで、図３は２分周回路８の自己共振周波数と線形性（ＩＰ１ｄＢ）の関係を示す説明図である。
例えば、ＬＯ信号入力端子６，７から差動のＬＯ信号が入力されて、２分周回路８が駆動しているときの自己共振周波数がｆＡで、ＩＰ１ｄＢの値がＡ［ｄＢ］であるとする。
このとき、バラクタ容量１６，１９，２２，２５を調整することで、図３のように２分周回路８の自己共振周波数をｆＢに遷移させると、ＩＰ１ｄＢの値がＢ［ｄＢ］になり、線形性を高めることができる。
【００３４】
なお、バラクタ容量１６，１９，２２，２５による自己共振周波数の具体的な調整方法としては、例えば、次のような方法が考えられる。
Ｉ出力端子９、ＩＢ出力端子１０、Ｑ出力端子１１及びＱＢ出力端子１２に対してカウンタ回路を接続する。
そして、ＬＯ信号入力端子６，７から差動のＬＯ信号が入力されない状態で、カウンタ回路のカウント値を読み取ることで２分周回路８の自己共振周波数を確認しながら、制御端子２６の制御電圧を変化させてバラクタ容量１６，１９，２２，２５の容量値を調整することで、２分周回路８の自己共振周波数を分周信号の周波数（ＬＯ信号の周波数の１／２の周波数）と一致させるようにする。
これにより、２分周回路８の動作可能領域が広げられるため、ＲＦ信号入力端子１，２から入力されるＲＦ信号の信号レベルが高い場合でも、２分周回路８の分周動作が停止しないようにすることができる。
【００３５】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、２分周回路８の自己共振周波数を調整するバラクタ容量１６，１９，２２，２５を負荷１５，１８，２１，２４と並列に接続するように構成したので、ＲＦ信号入力端子１，２から入力されるＲＦ信号の信号レベルが高い場合でも、入出力特性の線形性を維持することができる効果を奏する。
【００３６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、２分周回路８の自己共振周波数を調整する可変リアクタンス素子がバラクタ容量１６，１９，２２，２５で構成されているものを示したが、２分周回路８の自己共振周波数を調整する可変リアクタンス素子が、スイッチとキャパシタの直列回路が複数並列に接続されて構成されており、そのスイッチの開閉が制御されることで容量が調整されるものであってもよい。
【００３７】
図４はこの発明の実施の形態２による周波数変換器の負荷回路１４を示す構成図である。
ここでは、負荷回路１４の構成を図示しているが、負荷回路１７，２０，２３の構成は、負荷回路１４の構成と同じである。
図４の負荷回路１４は、スイッチ５１とキャパシタ６１からなる直列回路と、スイッチ５２とキャパシタ６２からなる直列回路と、スイッチ５３とキャパシタ６３からなる直列回路とが、負荷１５に対して並列に接続されている。
スイッチ５１〜５３の開閉を制御すれば、負荷１５と並列に接続される容量の値が変化するため、可変リアクタンス素子がバラクタ容量１６，１９，２２，２５である場合と同様に、２分周回路８の自己共振周波数を調整することができる。
【００３８】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、ＲＦ信号入力端子１，２から差動のＲＦ信号（電圧信号）がＲＦ信号入力回路３に入力されるものを示したが、ＲＦ信号入力端子１から単相のＲＦ信号（電圧信号）がＲＦ信号入力回路３に入力されて、ＲＦ信号入力回路３が単相のＲＦ信号（電圧信号）から差動のＲＦ信号（電流信号）を生成するようにしてもよい。
【００３９】
図５はこの発明の実施の形態３による周波数変換器のＲＦ信号入力回路３を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
電圧入力端子７１はバイアス電圧を入力する端子である。
第１のトランジスタであるトランジスタ７２はソースがＲＦ信号入力端子１と接続され、ドレインが２分周回路８のトランジスタ３１，３２のソースと接続され、ゲートが電圧入力端子７１と接続されており、ＲＦ信号入力端子１から入力されたＲＦ信号（電圧信号）を電流信号に変換するゲート接地回路である。
【００４０】
第２のトランジスタであるトランジスタ７３はゲートがＲＦ信号入力端子１と接続されており、ＲＦ信号入力端子１から入力されたＲＦ信号（電圧信号）の信号レベルがＨレベルのときにオン状態になり、そのＲＦ信号の信号レベルがＬレベルのときにオフ状態になるソース接地回路である。
これにより、ＲＦ信号入力端子１から入力されるＲＦ信号（電圧信号）と同じ周波数のＲＦ信号（電流信号）がトランジスタ７３を流れるが、トランジスタ７３を流れるＲＦ信号（電流信号）の位相がトランジスタ７２を流れるＲＦ信号（電流信号）の位相と逆相になる。
トランジスタ７４はソースがトランジスタ７３のドレインと接続され、ドレインが２分周回路８のトランジスタ３３，３４のソースと接続され、ゲートが電圧入力端子７１と接続されており、トランジスタ７３を流れるＲＦ信号（電流信号）を増幅する。
【００４１】
ＲＦ信号入力回路３が、トランジスタ７２，７３，７４を備えることで、単相のＲＦ信号（電圧信号）がＲＦ信号入力回路３に入力される場合でも、単相のＲＦ信号（電圧信号）から差動のＲＦ信号（電流信号）を生成して、差動のＲＦ信号（電流信号）を２分周回路８に流すことができる。
【００４２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１，２  ＲＦ信号入力端子、３  ＲＦ信号入力回路（信号変換回路）、４，５  ＲＦ信号入力用トランジスタ、６，７  ＬＯ信号入力端子、８  ２分周回路、８ａ  マスター段、８ｂ  スレーブ段、９  Ｉ出力端子、１０  ＩＢ出力端子、１１  Ｑ出力端子、１２  ＱＢ出力端子、１３  電源端子、１４  負荷回路、１５  負荷、１６  バラクタ容量（可変リアクタンス素子）、１７  負荷回路、１８  負荷、１９  バラクタ容量（可変リアクタンス素子）、２０  負荷回路、２１  負荷、２２  バラクタ容量（可変リアクタンス素子）、２３  負荷回路、２４  負荷、２５  バラクタ容量（可変リアクタンス素子）、２６  制御端子、３１〜４２  トランジスタ、５１〜５３  スイッチ（可変リアクタンス素子）、６１〜６３  キャパシタ（可変リアクタンス素子）、７１  電圧入力端子、７２  トランジスタ（第１のトランジスタ）、７３  トランジスタ（第２のトランジスタ）、７４  トランジスタ、１０１，１０２  ＲＦ信号入力端子、１０３  ＲＦ信号入力回路、１０４，１０５  ＬＯ信号入力端子、１０６  ２分周回路、１０７  電源端子、１０８  負荷、１０９〜１１２  出力端子。
【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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