(57)【要約】【課題】送信部と受信部とを頻繁に切換えて選択的に稼動させるような条件下であってもＤＣオフセット抑制の機能が適切に働き、且つ、小型で簡素な構成を有するダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置を提供する。【解決手段】ベースバンド増幅器の帰還回路に介挿されたローパスフィルタの前段にスイッチを設け、このスイッチによって受信部が非稼動状態にある期間では帰還信号の伝達を断ってローパスフィルタの容量性素子で帰還信号に相応する信号レベルを維持しておくことにより、受信部の稼動再開に際して、帰還回路のセトリングタイムを大幅に短縮して、送受信の頻繁な切換りにも適切に応じる。【選択図】図２
2008092021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信部および受信部を含んで構成されるダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置
であって、
前記送信部および前記受信部の何れか一方が稼動状態にある期間には何れか他方を非稼
動状態におくように切換え制御する制御信号を出力するシステムコントローラを備え、
前記受信部は、
受信信号と局部発信信号とを混合してベースバンド信号を得るミキサと、
前記ミキサの後段に配置され前記ベースバンド信号を増幅するベースバンド増幅器と、
を備え、
前記ベースバンド増幅器は、
ＤＣオフセットを除去するローパスフィルタを有する帰還回路
を備え、
前記帰還回路は、
前記システムコントローラから出力された前記制御信号に応じて前記受信部が非稼動状
態にある期間のうちの所定期間は当該帰還回路の帰還信号の伝達を断つスイッチ回路
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記ベースバンド増幅器は、バイアス電圧の供給を制御することによって増幅機能の稼
動状態と非稼動状態とを切換えるバイアス切換回路を更に有し、
前記スイッチ回路は、前記バイアス切換回路が前記増幅機能を非稼動状態に切換えるタ
イミングよりも以前のタイミングで前記帰還回路の帰還信号の伝達を絶ち、且つ、前記バ
イアス切換回路が前記増幅機能を稼動状態に切換えるタイミングよりも所定期間後のタイ
ミングで前記帰還回路の帰還信号の伝達を開始するように構成されていることを特徴とす
る請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記スイッチ回路は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳとトランジスタとのコンプリメ
ンタリ接続で構成されていることを特徴とする請求項１〜２の何れか一項に記載の無線通
信装置。
【請求項４】
前記システムコントローラは、前記バイアス切換回路が前記増幅機能を稼動状態に切換
えた後の所定期間は前記スイッチ回路が前記帰還回路の帰還信号を断つ状態を保持して、
前記ベースバンド増幅器のキャリブレーションを実行するように制御することを特徴
とする請求項２〜３の何れか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記システムコントローラは、一定期間前記スイッチ回路を帰還信号の伝達を行う状態
に維持して前記ベースバンド増幅器のキャリブレーションを実行した後、前記スイッチ回
路を帰還信号の伝達を断つ状態にして非キャリブレーション状態を所定期間維持しつつ前
記バイアス切換回路を切換え制御して前記受信部の稼動状態と非稼動状態とを切換え、該
非キャリブレーション状態の期間が経過したタイミングで前記キャリブレーションを再開
し、当該再開のタイミング以降、前記非キャリブレーション状態の期間を挟んで、前記キ
ャリブレーションを繰り返し実行するように構成されていることを特徴とする請求項２〜
４の何れか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記ベースバンド増幅器は、縦続接続された複数段の増幅器を有して構成され、
前記帰還回路は、
前記複数段の増幅器のうちの最終段の増幅器の出力を初段の増幅器の入力に帰還するよ
うに設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記ベースバンド増幅器は、縦続接続された複数段の増幅器を有して構成され、
前記帰還回路は、前記複数段の増幅器のうちの各個の増幅器の出力を、当該各個の増幅
器の入力に帰還するように設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に
記載の無線通信装置。
【請求項８】
増幅回路部と帰還回路部とを有する増幅器であって、前記増幅回路部は作動電源が供給
されて稼動する稼動状態と該作動電源の供給が断たれた非稼動状態とが切換え制御される
ように構成され、前記帰還回路部は帰還経路中に前記増幅回路部の出力を保持する容量性
素子と該容量性素子の前段に設けられたスイッチとを含み、前記スイッチは前記切換え制
御に関連したタイミングで開閉制御されるように構成されていることを特徴とする増幅器
。
【請求項９】
前記増幅回路部は、送信部および受信部を含んで構成されるダイレクトコンバージョン
方式の無線通信装置の受信部に適合するように構成され、当該受信部における稼動状態お
よび非稼動状態の切換りに応じて前記切換え制御が行われるように構成されていることを
特徴とする請求項８に記載の増幅器。
【請求項１０】
前記増幅回路部は、自己のバイアス回路に設けられたスイッチング素子の開閉によって
前記稼動状態と非稼動状態とが切換え制御されるように構成されていることを特徴とする
請求項８〜９の何れか一項に記載の増幅器。
【請求項１１】
前記帰還回路部の容量性素子は、ローパスフィルタを構成するキャパシタであることを
特徴とする請求項８〜１０の何れか一項に記載の増幅器。
【請求項１２】
帰還回路を有する増幅器を断続的に稼動させるに際し、当該増幅器の出力を前記帰還回
路に接続された容量性素子に保持した状態で、且つ、当該増幅器を稼動状態から非稼動状
態に転じさせるよりも以前のタイミングで前記帰還回路による帰還を断ち、当該増幅器を
非稼動状態から稼動状態に転じさせて以降のタイミングで前記帰還回路による帰還を開始
させることを特徴とする無線通信装置用増幅器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信部と受信部とが、例えば一つの構造ユニットに、対をなすようにして構
成されたダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置であって、送信部および受信部の
何れか一方が稼動状態にある期間には何れか他方が非稼動状態となるように機能する無線
通信装置、および、この無線通信装置にも適合し得る増幅器、ならびに、無線通信装置用
増幅器の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来のダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置としてのＱＰＳＫ送受信
機を表すブロック図である。このＱＰＳＫ送受信機は、送信部１１０と受信部１２０とが
、例えば一つの構造ユニットに、対をなすようにして構成される。
ＰＬＬ１０１の出力に同期したローカル発信器１０２で生成されたローカル信号は移相
器１０３において０度、−１８０度、９０度、および、−９０度のように各個に位相が所
定量シフトされた２×２系統の信号に変換された後、Ｉ信号およびＱ信号に各対応するミ
クサ１１１，１１２に供給されてベースバンドの信号がローカル発信器の出力と混合され
、これらＩ，Ｑ各個の信号が更に加算回路１１３で加算される。
【０００３】
加算回路１１３で加算された信号は、電力増幅器１１４で増幅され、送受信切換え回路
１４０を通してアンテナ１５１に供給される。
一方、アンテナ１５１で受けた信号波は送受信切換え回路１４０を通してローノイズア
ンプ１２１に供給されて増幅され、Ｉ，Ｑ各系統のミクサ１２２，１２３で２×２系統の
ローカル信号と混合されて、Ｉ，Ｑ各系統の各個のベースバンド信号に変換され、   Ｉ
，Ｑ各系統のＩＦアンプ１２４，１２５で増幅された後、各ＩＦアンプ１２４，１２５ 
の出力毎に対応して設けられたコンパレータ１２６，１２７で各所定の閾値と比較されて
デジタル信号として再生される。
【０００４】
図１０は、図９のダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置としてのＱＰＳＫ送受
信機におけるＩＦアンプ１２４（１２５）の構成を表すブロック図である。増幅回路１０
０１の出力をローパスフィルタ（以下、ＬＰＦ）１００２を通して入力側に帰還（負帰還
）する帰還回路１００３が設けられている。ＬＰＦ１００２がカットオフ周波数ｆLPFの
特性を有する場合、この周波数ｆLPF以下の帯域を通過した信号のみが帰還される。帰還
信号は入力から差し引かれ、この結果、ＤＣ成分は抑圧される。
【０００５】
図１１は、図１０のＩＦアンプ１２４（１２５）の特性を表す図である。
ダイレクトコンバージョン方式を採用した無線通信機はヘテロダイン方式と比べ、中間
周波フィルタ（以下、ＩＦフィルタ）が不要であり構成が簡素化されコストの低減が図ら
れるという特徴がある。
しかし、ダイレクトコンバージョン方式により復調した信号には、回路を構成するトラ
ンジスタのばらつき等に起因するＤＣオフセットが発生し、場合によってはＩＦアンプを
飽和させてしまうため、ＤＣオフセットの抑制が重要な課題となる。
【０００６】
ＤＣオフセットを抑制する方法としては、図１０を参照して説明したように、帰還回路
を備えた増幅回路を用い、ＤＣ成分のみを帰還し、相殺する方法がある。この方法は比較
的小規模な回路で実現できるが、所要の信号通過帯域を確保するためにはＬＰＦの高域カ
ットオフ周波数を十分に下げる必要があり、帰還ループが収束するまでに長い時間を必要
とするという課題がある。
【０００７】
双方向通信が必要なアプリケーションで、かつ低消費電力化が必要な場合、送信部（Ｔ
Ｘ）、受信部（ＲＸ）の何れか一方が稼動状態にある期間には何れか他方が非稼動状態と
なるように逐一作動を切換えて、機器の電力を節約しなければならないため、帰還ループ
が収束するまでに長い時間を必要とする前述の方法では回路の動作がこのような切換えに
追随しきれなくなるといった問題が生じる。
【０００８】
尚、ＡＤコンバータによりＤＣオフセットに起因する誤差電圧を測定し、必要な校正値
を補正テーブル（メモリ）に蓄積し、起動時にＤＡコンバータから供給することで、ＤＣ
オフセット抑制と高速な起動が実現する技術が既に提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−２５６０７９号公報（段落００１１〜段落００１７、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１に提案の技術では、ＡＤコンバータ、ＤＡコンバータ、補正テ
ーブルとして機能するメモリなどの複雑な回路を必要とし、回路規模が大きくなるという
課題を残している。
本発明は上述のような状況に鑑みてなされたものであり、送信部と受信部とを頻繁に切
換えて選択的に稼動させるような条件下であってもＤＣオフセット抑制の機能が適切に働
き、且つ、小型で簡素な構成を有するダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置、お
よび、増幅器、ならびに、無線通信装置用増幅器の制御方法を提供することを目的として
いる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するべく、本願では次に列記するような技術を提案する。
（１）送信部および受信部を含んで構成されるダイレクトコンバージョン方式の無線通
信装置であって、
前記送信部および前記受信部の何れか一方が稼動状態にある期間には何れか他方を非稼
動状態におくように切換え制御する制御信号を出力するシステムコントローラを備え、
前記受信部は、
受信信号と局部発信信号とを混合してベースバンド信号を得るミキサと、
前記ミキサの後段に配置され前記ベースバンド信号を増幅するベースバンド増幅器と、
を備え、
前記ベースバンド増幅器は、
ＤＣオフセットを除去するローパスフィルタを有する帰還回路
を備え、
前記帰還回路は、
前記システムコントローラから出力された前記制御信号に応じて前記受信部が非稼動状
態にある期間のうちの所定期間は当該帰還回路の帰還信号の伝達を断つスイッチ回路
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【００１１】
上記（１）の無線通信装置では、ダイレクトコンバージョン方式を採ることによってヘ
テロダイン方式に比して構成が大幅に簡素化される上、システムコントローラによって送
信部および受信部の何れか一方が稼動状態にある期間には何れか他方が非稼動状態に転じ
るように制御されるため省電力化が図られ、且つ、ベースバンド増幅器の帰還回路中に介
挿されたスイッチ回路によって受信部が非稼動状態にある期間のうちの所定期間では当該
帰還回路の帰還信号の伝達が断たれるため、ローパスフィルタの容量性素子に蓄積保持さ
れた帰還信号に相応する信号レベルが維持され、受信回路の稼動再開に際して、帰還回路
のセトリングタイムを大幅に短縮して、送受信の頻繁な切換りにも適切に応じることが可
能になる。
【００１２】
（２）前記ベースバンド増幅器は、バイアス電圧の供給を制御することによって増幅機
能の稼動状態と非稼動状態とを切換えるバイアス切換回路を更に有し、
前記スイッチ回路は、前記バイアス切換回路が前記増幅機能を非稼動状態に切換えるタ
イミングよりも以前のタイミングで前記帰還回路の帰還信号の伝達を絶ち、且つ、前記バ
イアス切換回路が前記増幅機能を稼動状態に切換えるタイミングよりも所定期間後のタイ
ミングで前記帰還回路の帰還信号の伝達を開始するように構成されていることを特徴とす
る（１）の無線通信装置。
【００１３】
上記（２）の無線通信装置では、（１）の無線通信装置において特に、バイアス電圧の
供給を制御することによって増幅機能の稼動状態と非稼動状態とを切換えるバイアス切換
回路を更に有し、スイッチ回路は、バイアス切換回路が増幅機能を非稼動状態に切換える
タイミングよりも以前のタイミングで帰還回路の帰還信号の伝達を絶ち、且つ、バイアス
切換回路が増幅機能を稼動状態に切換えるタイミングよりも所定期間後のタイミングで帰
還回路の帰還信号の伝達を開始する。このため、ローパスフィルタの容量性素子に、帰還
信号に相応する信号レベルが適正に蓄積保持された、且つ、受信回路の稼動再開に際して
、ベースバンド増幅器の動作が安定する。
【００１４】
（３）前記スイッチ回路は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳとトランジスタとのコン
プリメンタリ接続で構成されていることを特徴とする（１）〜（２）の何れか一の無線通
信装置。
上記（３）の無線通信装置では、（１）〜（２）の何れか一の無線通信装置において特
に、スイッチ回路は、ＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯＳとトランジスタとのコンプリメン
タリ接続で構成されているため、ベースバンド増幅器が非稼動状態に切換るに際して適切
に帰還信号を保持し、また、稼動状態に切換るに際して維持していた帰還信号を速やかに
入力側に帰還することができる。
【００１５】
（４）前記システムコントローラは、前記バイアス切換回路が前記増幅機能を稼動状態
に切換えた後の所定期間は前記スイッチ回路が前記帰還回路の帰還信号を断つ状態を保持
して、前記ベースバンド増幅器のキャリブレーションを実行するように制御することを特
徴とする（２）〜（３）の何れか一の無線通信装置。
上記（４）の無線通信装置では、（２）〜（３）の何れか一の無線通信装置において特
に、帰還電圧のキャリブレーションを実行することによって動作が安定する。
【００１６】
（５）前記システムコントローラは、一定期間前記スイッチ回路を帰還信号の伝達を行
う状態に維持して前記ベースバンド増幅器のキャリブレーションを実行した後、前記スイ
ッチ回路を帰還信号の伝達を断つ状態にして非キャリブレーション状態を所定期間維持し
つつ前記バイアス切換回路を切換え制御して前記受信部の稼動状態と非稼動状態とを切換
え、該非キャリブレーション状態の期間が経過したタイミングで前記キャリブレーション
を再開し、当該再開のタイミング以降、前記非キャリブレーション状態の期間を挟んで、
前記キャリブレーションを繰り返し実行するように構成されていることを特徴とする（２
）〜（４）の何れか一の無線通信装置。
【００１７】
上記（５）の無線通信装置では、（２）〜（４）の何れか一の無線通信装置において特
に、システムコントローラによって、一定期間前記スイッチ回路を帰還信号の伝達を行う
状態に維持してベースバンド増幅器のキャリブレーションを実行した後、スイッチ回路を
帰還信号の伝達を断つ状態にして非キャリブレーション状態を所定期間維持しつつバイア
ス切換回路のオンオフを切換え制御して受信部の稼動状態と非稼動状態とを切換え、該非
キャリブレーション状態の期間が経過したタイミングでキャリブレーションを再開し、当
該再開のタイミング以降、上述のような非キャリブレーション状態の期間を挟んで、キャ
リブレーションが繰り返し実行されるため、ローパスフィルタで維持されている帰還電圧
が漸減しても再度のキャリブレーションが行われ、ＤＣオフセットの除去が適切に行われ
て動作が安定する。
【００１８】
（６）前記ベースバンド増幅器は、縦続接続された複数段の増幅器を有して構成され、
前記帰還回路は、
前記複数段の増幅器のうちの最終段の増幅器の出力を初段の増幅器の入力に帰還するよ
うに設けられていることを特徴とする（１）〜（５）の何れか一の無線通信装置。
上記（６）の無線通信装置では、（１）〜（５）の何れか一の無線通信装置において特
に、縦続接続された複数段の増幅器によって高い増幅率が実現され、且つ、帰還回路およ
び該帰還回路に介挿されたスイッチ回路によって、ＤＣオフセットが適切に除去された良
好な特性を得ることができる。
【００１９】
（７）前記ベースバンド増幅器は、縦続接続された複数段の増幅器を有して構成され、
前記帰還回路は、前記複数段の増幅器のうちの各個の増幅器の出力を、当該各個の増幅
器の入力に帰還するように設けられていることを特徴とする（１）〜（５）の何れか一の
無線通信装置。
上記（７）の無線通信装置では、（１）〜（５）の何れか一の無線通信装置において特
に、各個にスイッチ回路が介挿されている帰還回路を持ち縦続接続された複数段の増幅器
によって高い増幅率が実現され、且つ、帰還回路および該帰還回路に介挿されたスイッチ
回路によって、ＤＣオフセットが適切に除去された良好な特性を得ることができる。
【００２０】
（８）増幅回路部と帰還回路部とを有する増幅器であって、前記増幅回路部は作動電源
が供給されて稼動する稼動状態と該作動電源の供給が断たれた非稼動状態とが切換え制御
されるように構成され、前記帰還回路部は帰還経路中に前記増幅回路部の出力を保持する
容量性素子と該容量性素子の前段に設けられたスイッチとを含み、前記スイッチは前記切
換え制御に関連したタイミングで開閉制御されるように構成されていることを特徴とする
増幅器。
【００２１】
上記（８）の増幅器では、増幅器の帰還回路中に介挿されたスイッチ回路によって増幅
器が非稼動状態にある期間では帰還信号の伝達が断たれるように制御され得るため、容量
性素子に蓄積保持された帰還信号に相応する信号レベルが維持され、増幅器の稼動再開に
際して、帰還のセトリングタイムを大幅に短縮して、増幅器の稼動非稼動の切換りに対す
る応答性が向上する。
【００２２】
（９）前記増幅回路部は、送信部および受信部を含んで構成されるダイレクトコンバー
ジョン方式の無線通信装置の受信部に適合するように構成され、当該受信部における稼動
状態および非稼動状態の切換りに応じて前記切換え制御が行われるように構成されている
ことを特徴とする（８）の増幅器。
上記（９）の増幅器では、（８）の増幅器において特に、送信部および受信部を含んで
構成されるダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置の受信部に適合するように構成
され、当該受信部における稼動状態および非稼動状態の切換りに応じて作動電源の供給の
断続による稼動非稼動の切換え制御が行われるため、省電力化が図られる。
【００２３】
（１０）前記増幅回路部は、自己のバイアス回路に設けられたスイッチング素子の開閉
によって前記稼動状態と非稼動状態とが切換え制御されるように構成されていることを特
徴とする（８）〜（９）の何れか一の増幅器。
上記（１０）の増幅器では、（８）〜（９）の何れか一の増幅器において特に、自己の
バイアス回路に設けられたスイッチング素子の開閉によって前記稼動状態と非稼動状態と
が切換え制御されるため、作動電源の供給の断続に関する他の別段の開閉手段を要しない
簡素な構成が実現される。
【００２４】
（１１）前記帰還回路部の容量性素子は、ローパスフィルタを構成するキャパシタであ
ることを特徴とする（８）〜（１０）の何れか一の増幅器。
上記（１１）の増幅器では、（８）〜（１０）の何れか一の増幅器において特に、帰還
回路部の容量性素子は、ローパスフィルタを構成するキャパシタで構成されるため、帰還
レベルを保持するための他の別段の記憶手段等を要しない簡素な構成が実現される。
【００２５】
（１２）帰還回路を有する増幅器を断続的に稼動させるに際し、当該増幅器の出力を前
記帰還回路に接続された容量性素子に保持した状態で、且つ、当該増幅器を稼動状態から
非稼動状態に転じさせるよりも以前のタイミングで前記帰還回路による帰還を断ち、当該
増幅器を非稼動状態から稼動状態に転じさせて以降のタイミングで前記帰還回路による帰
還を開始させることを特徴とする無線通信装置用増幅器の制御方法。
【００２６】
上記（１２）の無線通信装置用増幅器の制御方法では、帰還回路を有する増幅器を断続
的に稼動させるに際し、当該増幅器の出力を前記帰還回路に接続された容量性素子に保持
した状態で、且つ、当該増幅器を稼動状態から非稼動状態に転じさせるよりも以前のタイ
ミングで前記帰還回路による帰還を断ち、当該増幅器を非稼動状態から稼動状態に転じさ
せて以降のタイミングで前記帰還回路による帰還を再開するため、帰還回路を有する増幅
器を一旦停止させ、再度稼動させるに際して、セトリングタイムが短い速やかな応答特性
が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。尚、以下に参照する図において
は、便宜上、説明の主題となる要部は適宜誇張し、要部以外については適宜簡略化し乃至
省略されている。
図１は、本発明の実施の形態としての無線通信装置を表す図である。図１の無線通信装
置は、ダイレクトコンバージョン方式のＱＰＳＫ送受信機であり、送信部１１０と受信部
１２０とが、例えば一つの構造ユニットに、対をなすようにして構成される。
【００２８】
ＰＬＬ１０１の出力に同期したローカル発信器１０２で生成されたローカル信号は移相
器１０３において０度、−１８０度、９０度、および、−９０度のように各個に位相がシ
フトされた２×２系統の信号に変換されたのち、Ｉ信号およびＱ信号各対応するミクサ１
１１，１１２に供給されてベースバンドの信号がローカル発信器の出力と混合され、これ
らＩ，Ｑ各個の信号が更に加算回路１１３で混合される。
【００２９】
加算回路１１３で混合された信号は、電力増幅器１１４で増幅され、送受信切換え回路
１４０を通してアンテナ１５１に供給される。
一方、アンテナ１５１で受けた信号波は送受信切換え回路１４０を通してローノイズア
ンプ１２１に供給されて増幅され、Ｉ，Ｑ各系統のミキサ１２２，１２３で２×２系統の
ローカル信号と混合されて、Ｉ，Ｑ各系統の各個のベースバンド信号に変換され、Ｉ，Ｑ
各系統のベースバンド信号を増幅するベースバンド増幅器としてのＩＦアンプ１２４ａ，
１２５ａで増幅された後、各ＩＦアンプ１２４ａ，１２５ａの出力毎に対応して設けられ
たコンパレータ１２６，１２７で各所定の閾値と比較されてデジタル信号として再生され
る。
【００３０】
図１の無線通信装置では特に、送信部１１０および受信部１２０の何れか一方が稼動状
態にある期間には何れか他方を非稼動状態におくように給電状態を切換え制御すると共に
該当する各部を統括的に制御するシステムコントローラ１３０と、を備えている。
図２は、図１のダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置としてのＱＰＳＫ送受信
機におけるＩＦアンプ１２４ａ（１２５ａ）の構成を表すブロック図である。増幅回路２
０１の出力をローパスフィルタ（以下適宜「ＬＰＦ」という）２０２を通して入力側に帰
還（負帰還）する帰還回路２０３が設けられている。ＬＰＦ２０２がカットオフ周波数ｆ
LPFの特性を有する場合、この周波数ｆLPF以下の帯域を通過した信号のみが帰還される。
帰還信号は入力から差し引かれ、この結果、DC成分は抑圧される。
【００３１】
図２のＩＦアンプ１２４（１２５）では特に、帰還回路２０３中、増幅回路２０１の出
力をＬＰＦ２０２に供給される経路にスイッチ回路２０４が介挿されている。このスイッ
チ回路２０４は、図１のシステムコントローラ１３０による制御信号に応答して受信部１
２０が非稼動状態にある期間の少なくとも一部を占める帰還停止期間では当該帰還回路２
０３の帰還信号の伝達を断つように作動する。
【００３２】
図１および図２を参照して説明したＱＰＳＫ送受信機では、ダイレクトコンバージョン
方式を採ることによってヘテロダイン方式に比して構成が大幅に簡素化される上、システ
ムコントローラ１３０によって送信部１１０および受信部１２０の何れか一方が稼動状態
にある期間には何れか他方が非稼動状態に転じるように制御されるため省電力化が図られ
る。
【００３３】
また、ベースバンド増幅器（ＩＦアンプ）１２４ａ（１２５ａ）の帰還回路２０３中に
介挿されたスイッチ回路２０４によって受信部１２０が非稼動状態にある期間の少なくと
も一部を占める帰還停止期間では当該帰還回路の帰還信号の伝達が断たれるため、ＬＰＦ
２０２の容量性素子（キャパシタ）に蓄積保持された帰還信号に相応する信号レベルが維
持され、受信回路１２０の稼動再開に際して、帰還回路２０３のセトリングタイムを大幅
に短縮して、送受信の頻繁な切換りにも適切に応じることが可能になる。
【００３４】
図３は、図２のベースバンド増幅器（ＩＦアンプ）１２４ａ（１２５ａ）の回路図であ
る。トランジスタＭ１１，Ｍ１２，Ｍ３１，Ｍ３２，Ｍ３０、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２、およ
び、コンプリメンタリ接続されてスイッチ３０４ａ，３０４ｂを構成する各トランジスタ
Ｍ１，Ｍ２、ならびに、各ローパスフィルタ３０２ａ，３０２ｂを構成する各抵抗Ｒ，キ
ャパシタＣが図示のように接続されて構成されている。
【００３５】
図中、破線で囲まれた増幅回路３０１の一方の出力ＯＵＴ＿Ｎはスイッチ回路３０４ａ
とＬＰＦ３０２ａが介挿された帰還回路３０３ａを通して一方の入力ＩＮ＿Ｐ側（自己の
ゲートが入力端ＩＮ＿ＰとされたトランジスタＭ１１に並列接続されたトランジスタＭ３
３のゲート）に帰還されるように構成されている。
同様に、増幅回路３０１の他方の出力ＯＵＴ＿Ｐはスイッチ回路３０４ｂとＬＰＦ３０
２ｂが介挿された帰還回路３０３ｂを通して他方の入力ＩＮ＿Ｎ側（自己のゲートが入力
端ＩＮ＿ＮとされたトランジスタＭ１２に並列接続されたトランジスタＭ３４のゲート）
に帰還されるように構成されている。
【００３６】
上述のスイッチ回路３０４ａはＮＭＯＳトランジスタＭ１とＰＭＯＳトランジスタＭ２
とのコンプリメンタリ接続によって構成され、また、ＬＰＦ３０２ａは抵抗Ｒとその後段
に接続された容量性素子（キャパシタ）Ｃとによって構成されている。
同様に、上述のスイッチ回路３０４ｂはＮＭＯＳトランジスタＭ１とＰＭＯＳトランジ
スタＭ２とのコンプリメンタリ接続によって構成され、また、ＬＰＦ３０２ｂは抵抗Ｒと
その後段に接続された容量性素子（キャパシタ）Ｃとによって構成されている。
【００３７】
増幅回路３０１は、図１のシステムコントローラ１３０からの信号に応答してバイアス
電圧の供給のオンオフを制御することによって増幅機能の稼動状態と非稼動状態とを切換
えるバイアス切換回路としてのトランジスタＭ３０を更に有する。
スイッチ３０４ａ（３０４ｂ）は、システムコントローラ１３０からの信号（ＶＢ）に
応答して、トランジスタＭ３０がオフに切換えられて増幅機能が非稼動状態に転じるタイ
ミングよりも以前のタイミングでオフ（即ち、帰還信号の伝達を断つ状態）に転じ且つト
ランジスタＭ３０がオンに切換えられて増幅機能が稼動状態に転じる時点よりも所定時間
遅延したタイミングでオン（即ち、帰還信号の伝達を行う状態）に転じるように構成され
ている。
【００３８】
即ち、トランジスタＭ３０は増幅回路３０１の作動電源の供給の断続に関するスイッチ
ング素子としても機能し、これの開閉によって増幅回路３０１の稼動状態と非稼動状態と
が切換え制御されるように構成されている。このため、作動電源の供給の断続に関する他
の別段の開閉手段を要しない簡素な構成が実現されている。
尚、図３の構成例では、スイッチ回路３０４ａおよび３０４ｂとして、それぞれＮＭＯ
ＳトランジスタとＰＭＯＳトランジスタとのコンプリメンタリ接続回路を適用しているが
、これに替えて、単一のＮＭＯＳトランジスタまたはＰＭＯＳトランジスタを適用するこ
とも可能である。
図２および図３のベースバンド増幅器（ＩＦアンプ）１２４ａ（１２５ａ）の動作につい
て更に詳述する。
【００３９】
先ず、ＤＣオフセットがあり且つ信号入力がない場合に、システムコントローラ１３０
（図１）からの信号によってスイッチ回路３０４ａはオン状態を維持しているものとする
。この状態で、２つの入力のうちＩＮ＿Ｐに正のＤＣオフセットが印加され、ＩＮ＿Ｎに
負のＤＣオフセットが印加されると仮定する。
ＩＮ＿Ｐに正のＤＣオフセットが加わると、トランジスタＭ１１のオーバードライブ電
圧が上昇し、トランジスタＭ１１に流れる電流が増加する。この電流の増加に従って、ト
ランジスタでの電圧降下（所謂ＰＭＯＳ負荷の電圧降下）が大きくなり出力ＯＵＴ＿Ｎの
電圧値が低下する。
【００４０】
この出力電圧は帰還回路３０３ａのスイッチ回路３０４ａとＬＰＦ３０２ａを経てトラ
ンジスタＭ３３のゲートに印加される。このとき出力電圧ＯＵＴ＿ＮはＤＣオフセットの
影響により低下している。
このため、トランジスタＭ３３のオーバードライブ電圧が低下し、トランジスタＭ３３
に流れる電流は減少する。上述のようにトランジスタＭ１１で増加した電流と、トランジ
スタＭ３３で減少した電流が釣り合う条件でフィードバックは平衡になり、ＤＣオフセッ
トがキャンセルされる。
【００４１】
一方、上記とは反対に、入力ＩＮ＿Ｎに負のＤＣオフセットが加わると、トランジスタ
Ｍ１２のオーバードライブ電圧が低下し、トランジスタＭ１２に流れる電流が減少する。
トランジスタＭ１２に流れる電流が減少するとトランジスタでの電圧降下（所謂ＰＭＯＳ
負荷の電圧降下）が小さくなり出力電圧ＯＵＴ＿Ｐが上昇する。
出力電圧ＯＵＴ＿Ｐはスイッチ回路３０４ａとＬＰＦ３０２ａが介挿された帰還回路３
０３ａを通してトランジスタＭ１２に並列接続されたトランジスタＭ３４のゲートに帰還
される。このときの出力ＯＵＴ＿Ｐの電圧値はＤＣオフセットにより上昇しているため、
Ｍ３４のオーバードライブ電圧は上昇し、Ｍ３４に流れる電流が増加する。Ｍ１２で減少
した電流と、Ｍ３４で増加した電流が釣り合う条件でフィードバックは平衡になり、ＤＣ
オフセットがキャンセルされる。
【００４２】
図４は、図３の回路の動作を表すタイミングチャートである。電源投入時には、帰還ル
ープが収束するためのキャリブレーション時間の後、正規の動作に移行する。
信号ＶＢによってトランジスタＭ３０をオフに転じて増幅回路３０１を非稼動状態に転
じるよりも僅かに以前のタイミングで帰還回路３０３ａ（３０３ｂ）のスイッチ３０４ａ
（３０４ｂ）を切り、キャパシタＣに記憶する形でそのタイミングでの帰還電圧を保持す
る。次いでトランジスタＭ３０をオフし、増幅回路３０１への電流の供給を断ち、非稼動
状態に移行させる。
【００４３】
信号ＶＢによってトランジスタＭ３０をオンに切換えて増幅回路３０１が稼動状態に転
じたタイミングから所定時間遅延したタイミングで増幅回路３０１の動作点電圧が安定し
てからスイッチ３０４ａ（３０４ｂ）をオンし、帰還回路３０３ａ（３０３ｂ）による帰
還信号の伝達を再開する。
以上のようにスイッチ３０４ａ（３０４ｂ）の開閉とトランジスタＭ３０のオンオフの
タイミングを図ることによって、スイッチ両端の電位差を少なくし、立ち上がり時間（セ
トリングタイム）をより短くすることができる。
【００４４】
図５は、増幅器（増幅回路３０１）の稼動と非稼動（オンオフ）の遷移のタイミングに
応じてローパスフィルタ３０２ａ（３０２ｂ）の容量性素子（キャパシタ）Ｃに保持され
る電圧値が変化する様子を表す図である。
図５（Ａ）に示されるように、十分に長い時間に亘ってスイッチ３０４ａ（３０４ｂ）
がオンの状態を維持するとき、換言すれば、図１の送受信装置における送信部１１０と受
信部１２０との稼動・非稼動の状態の切換りの頻度が余り高くない状況では、容量性素子
（キャパシタ）Ｃに保持される電圧値には累積誤差が残りにくく、装置はＤＣオフセット
がキャンセルされた正規の状態で作動する。
【００４５】
これに対し、図５（Ｂ）に示されるように、比較的短時間でスイッチ３０４ａ（３０４
ｂ）のオンオフが繰り返されるとき、換言すれば、図１の送受信装置における送信部１１
０と受信部１２０との稼動・非稼動の状態の切換りの頻度が高い状況では、容量性素子（
キャパシタ）Ｃに保持される電圧値には次第に誤差が累積され、装置はＤＣオフセットが
十分にキャンセルされ得ず正規の状態で作動することが困難になる。
【００４６】
図６は、図５（Ｂ）の状況に対処するための制御態様を表すタイミングチャートである
。即ち、図５（Ｂ）を参照して既述のように容量性素子（キャパシタ）Ｃに保持される電
圧値は徐々にではあるがずれていくため、必要に応じて再キャリブレーションを行う。
図６におけるキャリブレーションは、システムコントローラによって、一定期間前記ス
イッチ回路のオン状態を維持してベースバンド増幅器のキャリブレーションを実行した後
、スイッチ回路をオフにして該オフの状態が維持された非キャリブレーション状態を所定
期間維持しつつバイアス切換回路のオンオフを切換え制御して受信部の稼動状態と非稼動
状態とを切換え、該非キャリブレーション状態の期間が経過したタイミングでキャリブレ
ーションを再開し、当該再開のタイミング以降、上述のような非キャリブレーション状態
の期間を挟んで、キャリブレーションを繰り返し実行するようにして行われる。このため
、ローパスフィルタで維持されている帰還電圧が経時的に漸減しようとしても再度のキャ
リブレーションが行われ、ＤＣオフセットの除去が適切に行われて動作が安定する。
【００４７】
図６の例では、キャリブレーション→受信部オン（稼動）→受信部オフ（非稼動）→…
→受信部オン→受信部オフ→キャリブレーション→受信部オン…という順序になっている
が、キャリブレーション前後の動作はオンでもオフでも良い。
以上より理解されるとおり、本実施の形態では、ローパスフィルタを構成するキャパシ
タＣが帰還回路において帰還レベルを保持するための容量性素子Ｃとしても機能するよう
に構成されている。このため、帰還レベルを保持するための他の別段の記憶手段等を要し
ない簡素な構成が実現されている。
【００４８】
図７は、図１の送受信装置における受信部１２０に適用されるベースバンド増幅器とし
てのＩＦアンプ１２４ａ（１２５ａ）の他の構成例を表す図である。
図７の例では、縦続接続された複数段（図示の例では２段）の増幅器７０１ａ，７０１
ｂによって構成され、該複数段の増幅器７０１ａ，７０１ｂのうちの最終段の増幅器７０
１ｂの出力を初段の増幅器７０１ａの入力に帰還するように帰還回路７０３が設けられ、
帰還回路７０３に、ローパスフィルタ７０２とスイッチ７０４とが介挿されている。
【００４９】
図７の態様では、縦続接続された複数段の増幅器７０１ａ，７０１ｂによって高い増幅
率が実現され、且つ、帰還回路７０３および該帰還回路７０３に介挿されたトランジスタ
回路７１０のスイッチ７０４によって、ＤＣオフセットが適切に除去された良好な特性を
得ることができる。
図８は、図１の送受信装置における受信部１２０に適用されるベースバンド増幅器とし
てのＩＦアンプ１２４ａ（１２５ａ）の更に他の構成例を表す図である。
【００５０】
図８の例では、ローパスフィルタ８０２ａとスイッチ８０４ａとが介挿されている帰還
回路８０３ａが設けられている増幅器８０１ａと、同様に、ローパスフィルタ８０２ｂと
スイッチ８０４ｂとが介挿されている帰還回路８０３ｂが設けられている増幅器８０１ｂ
との複数段（図示の例では２段）の増幅器の縦続接続によって構成されている。
図８の態様では、各個に帰還回路８０３ａ，８０３ｂを持ち縦続接続された複数段の増
幅器８０１ａ，８０１ｂによって高い増幅率が実現され、且つ、帰還回路８０３ａ，８０
３ｂおよび該帰還回路に介挿されたスイッチ８０４ａ，８０４ｂによって、ＤＣオフセッ
トが適切に除去された良好な特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態としての無線通信装置を表す図である。
【図２】図１の無線通信装置におけるベースバンド増幅器の構成を表すブロック図である。
【図３】図２のベースバンド増幅器の回路図である。
【図４】図３の回路の動作を表すタイミングチャートである。
【図５】図３の増幅器の稼動と非稼動の遷移のタイミングに応じて容量性素子に保持される電圧値が変化する様子を表す図である。
【図６】図５（Ｂ）の状況に対処するための制御態様を表すタイミングチャートである。
【図７】図１の送受信装置における受信部に適用されるベースバンド増幅器の他の構成例を表す図である。
【図８】図１の送受信装置における受信部に適用されるベースバンド増幅器の更に他の構成例を表す図である。
【図９】従来のダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置を表すブロック図である。
【図１０】図９の無線通信装置におけるベースバンド増幅器の構成を表すブロック図である。
【図１１】図１０のベースバンド増幅器の特性を表す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０１…ＰＬＬ  １０２…ローカル発信器  １０３…移相器  １１０…送信部  １１１
，１１２…ミクサ  １１３…加算回路  １１４…電力増幅器  １２０…受信部  １２１…
ローノイズアンプ  １２２，１２３…ミクサ  １２４，１２４ａ…ＩＦアンプ  １２５，
１２５ａ…ＩＦアンプ  １２６，１２７…コンパレータ  １３０…システムコントローラ
１４０…送受信切換え回路  １５１…アンテナ  ２０１…増幅回路  ２０２…ローパス
フィルタ  ２０３…帰還回路  ２０４…スイッチ回路  ３０１…増幅回路  ３０２ａ，３
０２ｂ…ローパスフィルタ  ３０３ａ，３０３ｂ…帰還回路  ３０４ａ，３０４ｂ…スイ
ッチ  ３１０ａ，３１０ｂ…ＭＯＳトランジスタ回路  ７０１ａ，７０１ｂ…増幅器  ７
０２…ローパスフィルタ  ７０３…帰還回路  ７０４…スイッチ  ７１０…トランジスタ
回路  ８０１ａ，８０１ｂ…増幅器  ８０２ａ，８０２ｂ…ローパスフィルタ  ８０３ａ
，８０３ｂ…帰還回路  ８０４ａ，８０４ｂ…スイッチ  ８１０ａ，８１０ｂ…トランジ
スタ回路  １００１…増幅回路  １００２…ローパスフィルタ  １００３…帰還回路  Ｃ
…容量性素子（キャパシタ）  Ｍ１…ＮＭＯＳトランジスタ  Ｍ２…ＰＭＯＳトランジス
タ  Ｍ１１…トランジスタ  Ｍ１２…トランジスタ  Ｍ３０…トランジスタ  Ｍ３１…ト
ランジスタ  Ｍ３２…トランジスタ  Ｒ３１…抵抗  Ｒ３２…抵抗
【図１】
2008092021.tif 000003
【図２】
2008092021.tif 000004
【図３】
2008092021.tif 000005
【図４】
2008092021.tif 000006
【図５】
2008092021.tif 000007
【図６】
2008092021.tif 000008
【図７】
2008092021.tif 000009
【図８】
2008092021.tif 000010
【図９】
2008092021.tif 000011
【図１０】
2008092021.tif 000012
【図１１】
2008092021.tif 000013