(57)【要約】【課題】全ての周波数範囲においてＩ信号とＱ信号の位相差が一定となるように調整できる位相調整回路、その位相調整回路を備えた妨害信号除去回路、およびその妨害信号除去回路を備えた無線受信装置を提供する。【解決手段】入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２からそれぞれ入力されたＩ信号とＱ信号は、加算器２１で加算され、アッテネータ２２で１／Ｘ倍に減衰される。減衰された信号は、加算器２３でＩ信号と加算されて出力端子Ｔ３より出力される。また、減衰された信号は、加算器２４でＱ信号と加算され、出力端子Ｔ４より出力される。この操作によりＩ信号とＱ信号の位相差を縮小する。位相の遅れた同相成分を位相調整に用いるため、低周波数成分側のＩ信号とＱ信号の位相差と高周波数成分側のＩ信号とＱ信号の位相差をほぼ等しく保ちながらＩ信号とＱ信号の位相を変化させることができる。【選択図】図３
2008193388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力信号と第２の入力信号の位相差を調整し、所定の位相差を持った第１の出力信号と第２の出力信号を生成するための位相調整回路であって、
前記第１の入力信号と前記第２の入力信号を加算し、当該加算された信号を所定の減衰率で減衰させ、減衰信号を生成するアッテネート部と、
前記減衰信号を前記第１の入力信号と加算し、前記第１の出力信号を生成する第１の演算部と、
前記減衰信号を前記第２の入力信号と加算し、前記第２の出力信号を生成する第２の演算部と
を有する位相調整回路。
【請求項２】
第１の入力信号と第２の入力信号の位相差を調整し、所定の位相差を持った第１の出力信号と第２の出力信号を生成するための位相調整回路であって、
前記第１の入力信号を第１の減衰率で減衰させて第１の減衰信号を生成し、前記第１の入力信号を第２の減衰率で減衰させて第２の減衰信号を生成し、前記第２の入力信号を前記第２の減衰率で減衰させて第３の減衰信号を生成し、前記第２の入力信号を前記第１の減衰率で減衰させて第４の減衰信号を生成するアッテネート部と、
前記第１の入力信号に対し、前記第１の減衰信号の加算を行い、かつ、前記第１の入力信号と前記第２の入力信号の位相差を縮小するときは前記第３の減衰信号の加算を行い、または前記第１の入力信号と前記第２の入力信号の位相差を拡大するときは前記第３の減衰信号の減算を行い、前記第１の出力信号を生成する第１の演算部と、
前記第２の入力信号に対し、前記第４の減衰信号の加算を行い、かつ、前記第１の入力信号と前記第２の入力信号の位相差を縮小するときは前記第２の減衰信号の加算を行い、または前記第１の入力信号と前記第２の入力信号の位相差を拡大するときは前記第２の減衰信号の減算を行い、前記第２の出力信号を生成する第２の演算部と
を有する位相調整回路。
【請求項３】
第１の中間周波数信号と第２の中間周波数信号を加算し、当該加算された信号を所定の減衰率で減衰させ、減衰信号を生成するアッテネート部と、当該減衰信号を当該第１の中間周波数信号と加算し、第１の修正中間周波数信号を生成する第１の演算部と、当該減衰信号を当該第２の中間周波数信号と加算し、第２の修正中間周波数信号を生成する第２の演算部とを含む位相調整回路と、
前記第１の修正中間周波数信号の振幅と前記第２の修正中間周波数信号の振幅を同一となるように調整するゲイン調整回路と、
前記振幅が調整された第１の修正中間周波数信号または前記振幅が調整された第２の修正中間周波数信号のいずれか一方を９０°位相シフトした後に、前記振幅が調整された第１の修正中間周波数信号と前記振幅が調整された第２の修正中間周波数信号を加算する加算回路と
を有する妨害信号除去回路。
【請求項４】
第１の中間周波数信号を第１の減衰率で減衰させて第１の減衰信号を生成し、当該第１の中間周波数信号を第２の減衰率で減衰させて第２の減衰信号を生成し、第２の中間周波数信号を当該第２の減衰率で減衰させて第３の減衰信号を生成し、当該第２の中間周波数信号を当該第１の減衰率で減衰させて第４の減衰信号を生成するアッテネート部と、当該第１の中間周波数信号に対し、当該第１の減衰信号の加算を行い、かつ、当該第１の中間周波数信号と当該第２の中間周波数信号の位相差を縮小するときは当該第３の減衰信号の加算を行い、または当該第１の中間周波数信号と当該第２の中間周波数信号の位相差を拡大するときは当該第３の減衰信号の減算を行い、第１の修正中間周波数信号を生成する第１の演算部と、当該第２の中間周波数信号に対し、当該第４の減衰信号の加算を行い、かつ、当該第１の中間周波数信号と当該第２の中間周波数信号の位相差を縮小するときは当該第２の減衰信号の加算を行い、または当該第１の中間周波数信号と当該第２の中間周波数信号の位相差を拡大するときは当該第２の減衰信号の減算を行い、第２の修正中間周波数信号を生成する第２の演算部とを含む位相調整回路と、
前記第１の修正中間周波数信号の振幅と前記第２の修正中間周波数信号の振幅を同一となるように調整するゲイン調整回路と、
前記振幅が調整された第１の修正中間周波数信号または前記振幅が調整された第２の修正中間周波数信号のいずれか一方を９０°位相シフトした後に、前記振幅が調整された第１の修正中間周波数信号と前記振幅が調整された第２の修正中間周波数信号を加算する加算回路と
を有する妨害信号除去回路。
【請求項５】
受信したＲＦ信号を互いに直交する第１の中間周波数信号と第２の中間周波数信号に変換する周波数変換回路と、
前記第１の中間周波数信号と前記第２の中間周波数信号を加算し、当該加算された信号を所定の減衰率で減衰させ、減衰信号を生成するアッテネート部と、当該減衰信号を前記第１の中間周波数信号と加算し、第１の修正中間周波数信号を生成する第１の演算部と、当該減衰信号を前記第２の中間周波数信号と加算し、第２の修正中間周波数信号を生成する第２の演算部とを含む位相調整回路と、
前記第１の修正中間周波数信号の振幅と前記第２の修正中間周波数信号の振幅を同一となるように調整するゲイン調整回路と、
前記振幅が調整された第１の修正中間周波数信号または前記振幅が調整された第２の修正中間周波数信号のいずれか一方を９０°位相シフトした後に、前記振幅が調整された第１の修正中間周波数信号と前記振幅が調整された第２の修正中間周波数信号を加算する加算回路と
を有する無線受信装置。
【請求項６】
受信したＲＦ信号を互いに直交する第１の中間周波数信号と第２の中間周波数信号に変換する周波数変換回路と、
前記第１の中間周波数信号を第１の減衰率で減衰させて第１の減衰信号を生成し、前記第１の中間周波数信号を第２の減衰率で減衰させて第２の減衰信号を生成し、前記第２の中間周波数信号を当該第２の減衰率で減衰させて第３の減衰信号を生成し、前記第２の中間周波数信号を当該第１の減衰率で減衰させて第４の減衰信号を生成するアッテネート部と、前記第１の中間周波数信号に対し、当該第１の減衰信号の加算を行い、かつ、前記第１の中間周波数信号と前記第２の中間周波数信号の位相差を縮小するときは当該第３の減衰信号の加算を行い、または前記第１の中間周波数信号と前記第２の中間周波数信号の位相差を拡大するときは当該第３の減衰信号の減算を行い、第１の修正中間周波数信号を生成する第１の演算部と、前記第２の中間周波数信号に対し、当該第４の減衰信号の加算を行い、かつ、前記第１の中間周波数信号と前記第２の中間周波数信号の位相差を縮小するときは当該第２の減衰信号の加算を行い、または前記第１の中間周波数信号と前記第２の中間周波数信号の位相差を拡大するときは当該第２の減衰信号の減算を行い、第２の修正中間周波数信号を生成する第２の演算部とを含む位相調整回路と、
前記第１の修正中間周波数信号の振幅と前記第２の修正中間周波数信号の振幅を同一となるように調整するゲイン調整回路と、
前記振幅が調整された第１の修正中間周波数信号または前記振幅が調整された第２の修正中間周波数信号のいずれか一方を９０°位相シフトした後に、前記振幅が調整された第１の修正中間周波数信号と前記振幅が調整された第２の修正中間周波数信号を加算する加算回路と
を有する無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相調整回路、妨害信号除去回路、および無線受信装置に関する。詳しくは、２つの入力信号の位相差を調整し、所定の位相差を持った２つの出力信号を生成する位相調整回路、その位相調整回路を備えた妨害信号除去回路、およびその妨害信号除去回路を備えた無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘテロダイン方式の無線受信装置では、イメージ周波数の信号を除去し、受信対象の周波数の信号のみを受信するために、例えばハートレー方式による妨害信号除去回路が用いられる。ハートレー方式では、ＲＦ（無線周波数）信号を局部発信器から出力される互いに直交する２つの信号と掛け合わせて、直交する２つの中間周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、以下、ＩＦという。）の信号（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ信号とＱｕａｄｒａｔｕｒｅ信号、以下、Ｉ信号とＱ信号という。）を生成した後、ローパスフィルタでＩ信号とＱ信号を取り出し、いずれか一方を９０°位相シフトした後に加算する（例えば、非特許文献１のＰ１５３〜Ｐ１５７参照）。ハートレー方式では、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°からずれていると、イメージ周波数の信号を充分に除去できない。そこで、イメージ周波数の信号を除去する前に、位相差を９０°に調整することが行われる。
【０００３】
Ｉ信号をｓｉｎ（ωｔ）、Ｑ信号をｃｏｓ（ωｔ）とすると、三角関数の合成公式により、以下の式が得られる。
【０００４】
【数１】
2008193388.tif 000003
【０００５】
（１）式は、Ｑ信号を１／Ｘ倍に減衰させてＩ信号と加算すると、γだけ位相が進んだＩ信号が得られることを示す。同様に、（２）式は、Ｉ信号を１／Ｘ倍に減衰させてＱ信号と加算すると、γだけ位相が遅れたＱ信号が得られることを示す。このため、（１）式と（２）式で表される操作を行うと、Ｉ信号とＱ信号の位相差は操作前よりも２γだけ小さくなる。従って、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°よりも大きい場合に、（１）式と（２）式で表される操作を行うことによって、位相差を９０°に調整することができる。
【０００６】
Ｉ信号とＱ信号を１／Ｘ倍に減衰させる経路では、Ｉ信号とＱ信号の低周波数成分の位相の遅延は少ない。しかし、Ｉ信号とＱ信号を１／Ｘ倍に減衰させるために大きな抵抗値のアッテネータが使用される。更に、実際の回路では負荷容量や浮遊容量等に起因する容量成分がＩ信号とＱ信号の伝達される経路に付加される。このため、Ｉ信号とＱ信号を１／Ｘ倍に減衰させる経路では、Ｉ信号とＱ信号をそのまま通す経路の信号に比べてＩ信号とＱ信号の高周波数成分ほど大きく位相が遅延する。
【０００７】
Ｉ信号を１／Ｘ倍に減衰させる経路とＱ信号を１／Ｘ倍に減衰させる経路が全く同一の構成であれば、これら両経路におけるＩ信号とＱ信号の高周波数成分の位相遅延は同一となる。しかし、Ｉ信号とＱ信号の位相は９０°異なる。そして、（１）式と（２）式の操作を行うときは、Ｉ信号とＱ信号をそのまま通す経路における信号と、１／Ｘ倍に減衰させる経路における位相の遅れた信号を加算する。このため、１／Ｘ倍に減衰させる経路におけるＩ信号とＱ信号の位相遅延が全く同一であったとしても、Ｉ信号とＱ信号の位相が９０°異なることに起因して、（１）式と（２）式の操作によって得られた調整後のＩ信号とＱ信号は高周波数成分になるほど位相差が大きくなる。
【０００８】
この結果、（１）式と（２）式の操作を行う回路では一部の周波数でしかＩ信号とＱ信号の位相差を９０°に調整することができない。このため、例えばハートレー方式による妨害信号除去を行っても、一部の周波数でしかイメージ周波数の信号を完全には除去できず、イメージ周波数の信号による妨害が残る周波数が存在することとなる。
【０００９】
一方、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°よりも小さい場合には、以下の操作を行うことによってＩ信号とＱ信号の位相差を９０°に調整することができる。
【００１０】
【数２】
2008193388.tif 000004
【００１１】
ここで、Ｃとγは（１）式と（２）式の場合と同一である。
【００１２】
（３）式は、Ｑ信号を１／Ｘ倍に減衰させてＩ信号から減算すると、γだけ位相が遅れたＩ信号が得られることを示す。同様に、（４）式は、Ｉ信号を１／Ｘ倍に減衰させてＱ信号から減算すると、γだけ位相が進んだＱ信号が得られることを示す。このため、（３）式と（４）式で表される操作を行うと、Ｉ信号とＱ信号の位相差は操作前よりも２γだけ大きくなる。従って、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°よりも小さい場合に、（３）式と（４）式で表される操作を行うことによって、位相差を９０°に調整することができる。
【００１３】
しかし、（３）式と（４）式の操作を行う回路でも、（１）式と（２）式の操作を行う回路と同様の理由により、Ｉ信号とＱ信号の位相が９０°異なることに起因して、（３）式と（４）式の操作によって得られた調整後のＩ信号とＱ信号は高周波数成分になるほど位相差が大きくなる。このため、一部の周波数でしかＩ信号とＱ信号の位相差を９０°に調整することができず、例えばハートレー方式による妨害信号除去を行っても、一部の周波数でしかイメージ周波数の信号を完全には除去できず、イメージ周波数の信号による妨害が残る周波数が存在する。
【非特許文献１】Ｂｅｈｚａｄ  Ｒａｚａｖｉ著、黒田忠広監訳「ＲＦマイクロエレクトロニクス」丸善株式会社、２００２年３月２５日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した通り、（１）式と（２）式、または（３）式と（４）式の操作によって得られるＩ信号とＱ信号は低周波数成分において位相差が少ないものの、高周波数成分になるほど位相差が大きくなる。
【００１５】
このため、従来の位相調整回路では、例えばハートレー方式による妨害信号除去を行ってもイメージ周波数の信号を充分に除去できない。
【００１６】
以上から、全ての周波数範囲においてＩ信号とＱ信号の位相差が一定となるように調整できる位相調整回路、その位相調整回路を備えた妨害信号除去回路、およびその妨害信号除去回路を備えた無線受信装置が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の位相調整回路は、第１の入力信号と第２の入力信号の位相差を調整し、所定の位相差を持った第１の出力信号と第２の出力信号を生成するための位相調整回路であって、前記第１の入力信号と前記第２の入力信号を加算し、当該加算された信号を所定の減衰率で減衰させ、減衰信号を生成するアッテネート部と、前記減衰信号を前記第１の入力信号と加算し、前記第１の出力信号を生成する第１の演算部と、前記減衰信号を前記第２の入力信号と加算し、前記第２の出力信号を生成する第２の演算部とを有する。
【００１８】
上記第１の位相調整回路は、アッテネート部を通って減衰した第１の入力信号と第２の入力信号の和を減衰前の第１の入力信号と第２の入力信号に加算する。その結果、アッテネート部を通ることによって位相の遅れた同相成分も位相調整に用いることとなる。このため、低周波数成分側における第１の入力信号と第２の入力信号の位相差と高周波数成分側における第１の入力信号と第２の入力信号の位相差をほぼ等しく保ちながら第１の入力信号と第２の入力信号の位相を変化させることができる。
【００１９】
また、本発明の第２の位相調整回路は、第１の入力信号と第２の入力信号の位相差を調整し、所定の位相差を持った第１の出力信号と第２の出力信号を生成するための位相調整回路であって、前記第１の入力信号を第１の減衰率で減衰させて第１の減衰信号を生成し、前記第１の入力信号を第２の減衰率で減衰させて第２の減衰信号を生成し、前記第２の入力信号を前記第２の減衰率で減衰させて第３の減衰信号を生成し、前記第２の入力信号を前記第１の減衰率で減衰させて第４の減衰信号を生成するアッテネート部と、前記第１の入力信号に対し、前記第１の減衰信号の加算を行い、かつ、前記第１の入力信号と前記第２の入力信号の位相差を縮小するときは前記第３の減衰信号の加算を行い、または前記第１の入力信号と前記第２の入力信号の位相差を拡大するときは前記第３の減衰信号の減算を行い、前記第１の出力信号を生成する第１の演算部と、前記第２の入力信号に対し、前記第４の減衰信号の加算を行い、かつ、前記第１の入力信号と前記第２の入力信号の位相差を縮小するときは前記第２の減衰信号の加算を行い、または前記第１の入力信号と前記第２の入力信号の位相差を拡大するときは前記第２の減衰信号の減算を行い、前記第２の出力信号を生成する第２の演算部とを有する。
【００２０】
上記第２の位相調整回路は、アッテネート部を通って減衰した第１の入力信号を減衰前の第１の入力信号に加算するとともに、アッテネート部を通って減衰した第２の入力信号を減衰前の第２の入力信号に加算する。このようにアッテネート部を通ることによって位相の遅れた同相成分も位相調整に用いるため、低周波数成分側における第１の入力信号と第２の入力信号の位相差と高周波数成分側における第１の入力信号と第２の入力信号の位相差をほぼ等しく保ちながら第１の入力信号と第２の入力信号の位相を変化させることができる。
【００２１】
また、本発明の第１の妨害信号除去回路は、前記第１の位相調整回路を備える。
【００２２】
また、本発明の第２の妨害信号除去回路は、前記第２の位相調整回路を備える。
【００２３】
また、本発明の第１の無線受信装置は、前記第１の位相調整回路を備える。
【００２４】
また、本発明の第２の無線受信装置は、前記第２の位相調整回路を備える。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、全ての周波数範囲においてＩ信号とＱ信号の位相差が一定となるように調整できる位相調整回路、その位相調整回路を備えた妨害信号除去回路、およびその妨害信号除去回路を備えた無線受信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、無線受信装置の構成の一例を示すブロック図である。無線受信装置１０は、アンテナ１００と、ＬＮＡ（低雑音増幅器）１０１と、ＲＦ−ＢＰＦ（ＲＦバンドパスフィルタ）１０２と、ＲＦ−ＡＧＣ１０３と、ミキサ１０４ｉと、ミキサ１０４ｑと、分周回路１０５と、ＶＣＯ（電圧制御発信器）１０６と、ＩＦ−ＬＰＦ（ＩＦローパスフィルタ）１０７ｉと、ＩＦ−ＬＰＦ１０７ｑと、位相調整回路１０８ｉと、位相調整回路１０８ｑと、ゲイン調整回路１０９ｉと、ゲイン調整回路１０９ｑと、ＩＦ−ＢＰＦ（ＩＦバンドパスフィルタ）１１０ｉと、ＩＦ−ＢＰＦ１１０ｑと、９０°位相シフタ１１１と、加算器１１２と、Ａ−Ｄコンバータ１１３とを有している。
【００２７】
無線受信装置１０は、ＩＦを受信周波数に比べてかなり低くした、いわゆるローＩＦコンバージョン方式を用いた無線受信装置の一例である。ローＩＦコンバージョン方式では、イメージ周波数の信号による妨害が悪化する。そこで、無線受信装置１０は、ＩＦにおいて互いに直交するＩ信号とＱ信号を形成し、ハートレー方式を用いてイメージ周波数の信号を除去する。
【００２８】
具体的には、ＲＦ信号はアンテナ１００で受信され、ＬＮＡ１０１で信号の振幅が上げられる。ＲＦ信号の周波数は、例えば、４０１〜８８７ＭＨｚである。ＲＦ−ＢＰＦ１０２で所定の帯域幅（バンド）が選択された後、ＲＦ−ＡＧＣ１０３により信号の振幅が上げられる。
【００２９】
ＶＣＯ１０６は所定の周波数の発振信号を出力し、この発振信号が分周回路１０５に供給されて１／２の周波数で、かつ、位相が互いにほぼ直交する分周信号に分周され、局部発振信号としてミキサ１０４ｉとミキサ１０４ｑに供給される。この局部発振信号に基づいてミキサ１０４ｉとミキサ１０４ｑは、ほぼ９０°の位相差を持つＩ信号とＱ信号を形成する。ＩＦ信号の周波数は、例えば、１ＭＨｚ〜７ＭＨｚである。
【００３０】
ミキサ１０４ｉとミキサ１０４ｑから出力される信号は、ＩＦの信号成分、すなわちＩ信号とＱ信号だけでなく、ＩＦと局部発振信号の周波数の和の周波数の信号成分も含んでいる。ＩＦ−ＬＰＦ１０７ｉとＩＦ−ＬＰＦ１０７ｑは、和の周波数の信号成分を除去し、Ｉ信号とＱ信号を取り出す。
【００３１】
位相調整回路１０８ｉと位相調整回路１０８ｑは、Ｉ信号とＱ信号の位相誤差を調整し、Ｉ信号とＱ信号の位相差を９０°とする。または、後段の回路による位相変動がある場合には、その位相変動を考慮して、加算器１１２に入力されるＩ信号とＱ信号の位相差が９０°となるように調整する。
【００３２】
ゲイン調整回路１０９ｉとゲイン調整回路１０９ｑは、Ｉ信号とＱ信号の振幅誤差を調整し、Ｉ信号とＱ信号を同一の振幅とする。
【００３３】
位相と振幅が調整されたＩ信号とＱ信号は、ＩＦ−ＢＰＦ１１０ｉとＩＦ−ＢＰＦ１１０ｑで所定の帯域幅（チャネル）が選択され、９０°位相シフタ１１１でＩ信号の位相が９０°シフトされた後、加算器１１２で加算される。加算器１１２からはイメージ周波数の信号が除去されたＩＦ信号が出力される。Ａ−Ｄコンバータ１１３は、イメージ周波数の信号が除去されたＩＦ信号をディジタル信号に変換する。なお、９０°位相シフタ１１１はＩ信号ではなく、Ｑ信号の位相を９０°シフトしても良い。
【００３４】
ここで、無線受信装置１０は本発明の無線受信装置の一例であり、Ｉ信号とＱ信号は本発明の第１の中間周波数信号と第２の中間周波数信号の一例であり、ミキサ１０４ｉとミキサ１０４ｑは本発明の周波数変換回路の一例であり、位相調整回路１０８ｉと位相調整回路１０８ｑは本発明の位相調整回路の一例であり、ゲイン調整回路１０９ｉとゲイン調整回路１０９ｑは本発明のゲイン調整回路の一例であり、９０°位相シフタ１１１と加算器１１２は本発明の加算器の一例であり、位相調整回路１０８ｉと位相調整回路１０８ｑとゲイン調整回路１０９ｉとゲイン調整回路１０９ｑと９０°位相シフタ１１１と加算器１１２で構成される回路は本発明の妨害信号除去回路の一例である。
【００３５】
以下では、位相調整回路１０８ｉと位相調整回路１０８ｑの構成の例について説明する。
【００３６】
図２は、位相の調整方向を示す図である。図２（ａ）は、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°よりも広い場合の例である。この場合、位相差を縮小する方向に調整する。一方、図２（ｂ）は、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°よりも狭い場合の例である。この場合、位相差を拡大する方向に調整する。
【００３７】
また、ＩＦ−ＬＰＦ１０７ｉとＩＦ−ＬＰＦ１０７ｑから出力されるＩ信号とＱ信号の位相差が９０°であったとしても、位相調整回路１０８ｉと位相調整回路１０８ｑより後段の回路の影響を考慮してＩ信号とＱ信号の位相差を縮小または拡大しなければならない場合がある。例えば、ＩＦ−ＢＰＦ１１０ｉとＩＦ−ＢＰＦ１１０ｑの特性が不整合であり、Ｉ信号とＱ信号の位相差が変動する場合、予めその変動分だけＩ信号とＱ信号の位相差を縮小または拡大しておくことにより、ＩＦ−ＢＰＦ１１０ｉとＩＦ−ＢＰＦ１１０ｑの特性不整合の影響を無くすことができる。
【００３８】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る位相調整回路の一例を示すブロック図である。位相調整回路１０８ｉａと位相調整回路１０８ｑａは、加算器２１と、アッテネータ２２と、加算器２３と、加算器２４とを有している。
【００３９】
入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２からそれぞれ入力されたＩ信号とＱ信号は、加算器２１で加算され、アッテネータ２２で１／Ｘ倍に減衰される。減衰された信号は、加算器２３でＩ信号と加算されて出力端子Ｔ３より出力される。また、減衰された信号は、加算器２４でＱ信号と加算され、出力端子Ｔ４より出力される。
【００４０】
すなわち、本実施形態では、Ｉ信号とＱ信号に対し、以下の式で表される操作を行う。なお、Ｉ信号をｓｉｎ（ωｔ）、Ｑ信号をｃｏｓ（ωｔ）とする。
【００４１】
【数３】
2008193388.tif 000005
【００４２】
（５）式は、Ｉ信号とＱ信号の和を１／Ｘ倍に減衰させてＩ信号と加算すると、αだけ位相が進んだＩ信号が得られることを示す。同様に、（６）式は、Ｉ信号とＱ信号の和を１／Ｘ倍に減衰させてＱ信号と加算すると、αだけ位相が遅れたＱ信号が得られることを示す。このため、（５）式と（６）式で表される操作を行うと、Ｉ信号とＱ信号の位相差は操作前よりも２αだけ小さくなる。従って、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°よりも大きい場合に、（５）式と（６）式で表される操作を行うことによって、位相差を９０°に調整することができる。
【００４３】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る位相調整回路の実回路の一例を示す回路図である。抵抗２１１と、抵抗２１２と、抵抗２２１と、抵抗２３１と、抵抗２３２と、抵抗２４１と、抵抗２４２と、容量３１と、容量３２を有している。図３と図４における同一の符号は同一の構成要素を示す。
【００４４】
図４の回路において、信号Ｉと信号Ｑは電流で表される。抵抗２１１と抵抗２１２とノードＮ１は加算器２１を構成しており、抵抗２１１と抵抗２１２を通った電流はノードＮ１で加算される。可変抵抗２２１とノードＮ２はアッテネータ２２を構成しており、可変抵抗２２１を通った電流は、ノードＮ２で半分ずつに分流される。可変抵抗２２１は、例えば、スイッチと抵抗からなる複数の直列回路が並列に接続された構成であり、導通するスイッチを選択することにより抵抗値が制御される。抵抗２３１と抵抗２３２とノードＮ３は加算器２３を構成しており、抵抗２３１と抵抗２３２を通った電流はノードＮ３で加算される。また、抵抗２４１と抵抗２４２とノードＮ４は加算器２４を構成しており、抵抗２４１と抵抗２４２を通った電流はノードＮ４で加算される。容量３１と容量３２は浮遊容量や負荷容量等で構成される。
【００４５】
図４の回路構成は一例に過ぎず、位相調整回路１０８ｉａと位相調整回路１０８ｑａは他の回路構成とすることができる。例えば、Ｉ信号とＱ信号を差動信号とすることができる。差動信号とすると、加算器２１と加算器２３と加算器２４を差動回路で容易に実現することができる。
【００４６】
また、加算器２１とアッテネータ２２と加算器２３と加算器２４は、オペレーショナル・アンプリファイア（以下、オペアンプという。）を用いて実現しても良い。オペアンプを用いることによりＩ信号とＱ信号を電圧で表すことができる。
【００４７】
図５は、本発明の第１の実施形態における位相の変化の一例を示す図である。図５（ａ）と図５（ｂ）はそれぞれＩ信号とＱ信号の位相が変化する過程を示し、図５（ｃ）は位相が変化した結果を示す。周波数ｆ１は周波数ｆ２より十分に低く、周波数ｆ１ではアッテネータ２２を通っても信号に位相の遅延は生じないが、周波数ｆ２ではアッテネータ２２を通る経路の信号はアッテネータ２２を通らない経路の信号と比べて位相が遅延するものとする。
【００４８】
アッテネータ２２を通らず加算器２３と加算器２４に直接与えられるＩ信号とＱ信号をそれぞれ信号ＶＩと信号ＶＱとする。信号ＶＩと信号ＶＱの振幅は同一である。また、周波数ｆ１のとき、アッテネータ２２を通って減衰されるが、位相が遅延していないＩ信号とＱ信号をそれぞれ信号ｖｉ１と信号ｖｑ１とする。このとき、図５（ａ）に示すように、信号ｖｉ１と信号ｖｑ１を加算することによってアッテネータ２２を通過した信号ｖａ１が得られ、信号ｖａ１と信号ＶＩを加算することによって出力端子Ｔ３から出力されるＩ信号ＶｏｕｔＩ１が得られる。
【００４９】
周波数ｆ２のとき、アッテネータ２２を通って減衰され、位相が遅延したＩ信号とＱ信号をそれぞれ信号ｖｉ２と信号ｖｑ２とする。信号ｖｉ２の信号ＶＩに対する位相遅延量と信号ｖｑ２の信号ＶＱに対する位相遅延量は同一であり、信号ｖｉ２と信号ｖｑ２の振幅も同一である。このとき、図５（ａ）に示すように、信号ｖｉ２と信号ｖｑ２を加算することによってアッテネータ２２を通過した信号ｖａ２が得られ、信号ｖａ２と信号ＶＩを加算することによって出力端子Ｔ３から出力されるＩ信号ＶｏｕｔＩ２が得られる。図５（ｃ）に示すように、周波数ｆ２のＩ信号ＶｏｕｔＩ２の位相は周波数ｆ１のＩ信号ＶｏｕｔＩ１の位相より遅延する。回路シミュレーションによるとその位相遅延は１５．０°であった。
【００５０】
一方、周波数ｆ１のとき、図５（ｂ）に示すように、信号ｖａ１と信号ＶＱを加算することによって出力端子Ｔ４から出力されるＱ信号ＶｏｕｔＱ１が得られる。また、周波数ｆ２のとき、信号ｖａ２と信号ＶＱを加算することによって出力端子Ｔ４から出力されるＱ信号ＶｏｕｔＱ２が得られる。図５（ｃ）に示すように、周波数ｆ２のＱ信号ＶｏｕｔＱ２の位相は周波数ｆ１のＱ信号ＶｏｕｔＱ１の位相より遅延する。回路シミュレーションによるとその位相遅延は１４．１°であった。
【００５１】
従来の（１）式と（２）式の操作を行ったときのＩ信号とＱ信号の位相遅延を同一の条件の回路シミュレーションによって調べたところ、Ｉ信号とＱ信号の高周波数成分の位相差は低周波成分の位相差より６．４°拡大した。一方、本実施形態の（５）式と（６）式の操作を行った場合には、上述した通り０．９°拡大するのみである。
【００５２】
位相調整回路はＩＦ信号の周波数で動作する。ＩＦ信号の周波数は、例えば、１ＭＨｚ〜７ＭＨｚであり、ＲＦ信号の周波数よりはるかに低い。しかし、従来の（１）式と（２）式により位相調整を行うと、例えばハートレー方式による妨害信号除去を行っても、アッテネータを通る経路の信号における位相遅延が原因となって、一部の周波数でしかイメージ周波数の信号を完全には除去できず、イメージ周波数の信号による妨害が残る周波数が存在する。
【００５３】
一方、本実施形態ではアッテネータ２２を通って減衰したＩ信号とＱ信号の和を用いてＩ信号とＱ信号の位相を変化させる。位相の遅れた同相成分も位相調整に用いるため、低周波成分側におけるＩ信号とＱ信号の位相差と高周波成分側におけるＩ信号とＱ信号の位相差をほぼ等しく保ちながらＩ信号とＱ信号の位相を変化させることができる。
【００５４】
なお、Ｉ信号とＱ信号は本発明の第１の入力信号と第２の入力信号の一例であり、加算器２１とアッテネータ２２は本発明のアッテネート部の一例であり、加算器２３は本発明の第１の演算部の一例であり、加算器２４は本発明の第２の演算部の一例である。
【００５５】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る位相調整回路の一例を示すブロック図である。位相調整回路１０８ｉｂと位相調整回路１０８ｑｂは、アッテネータ４１と、アッテネータ４２と、アッテネータ４３と、アッテネータ４４と、加算器４５と、加算器４６と、加算器４７と、加算器４８とを有している。
【００５６】
入力端子Ｔ１から入力されたＩ信号はアッテネータ４１とアッテネータ４２でそれぞれ１／Ｙ倍と１／Ｘ倍に減衰される。同様に、入力端子Ｔ２から入力されたＱ信号はアッテネータ４３とアッテネータ４４でそれぞれ１／Ｘ倍と１／Ｙ倍に減衰される。１／Ｙ倍に減衰されたＩ信号と１／Ｘ倍に減衰されたＱ信号は、加算器４５と加算器４６で減衰前のＩ信号と加算され、出力端子Ｔ３より出力される。同様に、１／Ｙ倍に減衰されたＱ信号と１／Ｘ倍に減衰されたＩ信号は、加算器４７と加算器４８で減衰前のＱ信号と加算され、出力端子Ｔ４より出力される。
【００５７】
すなわち、本実施形態では、Ｉ信号とＱ信号に対し、以下の式で表される操作を行う。なお、Ｉ信号をｓｉｎ（ωｔ）、Ｑ信号をｃｏｓ（ωｔ）とする。
【００５８】
【数４】
2008193388.tif 000006
【００５９】
Ｘ＝Ｙとすると、（７）式と（８）式は、それぞれ（５）式と（６）式と同一となる。従って、アッテネータ４１とアッテネータ４２とアッテネータ４３とアッテネータ４４の減衰率が同一のとき、本実施形態は第１の実施形態と同一の効果が得られる。
【００６０】
なお、位相調整回路１０８ｉｂと位相調整回路１０８ｑｂにおいて、Ｉ信号とＱ信号は差動信号としても良い。また、アッテネータ４１とアッテネータ４２とアッテネータ４３とアッテネータ４４と加算器４５と加算器４６と加算器４７と加算器４８はオペアンプを用いて実現しても良い。
【００６１】
また、Ｉ信号とＱ信号は本発明の第１の入力信号と第２の入力信号の一例であり、アッテネータ４１とアッテネータ４２とアッテネータ４３とアッテネータ４４は本発明のアッテネータ部の一例であり、加算器４５と加算器４６は本発明の第１の演算部の一例であり、加算器４７と加算器４８は本発明の第２の演算部の一例である。
【００６２】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る位相調整回路の一例を示すブロック図である。位相調整回路１０８ｉｃと位相調整回路１０８ｃは、アッテネータ４１と、アッテネータ４２と、アッテネータ４３と、アッテネータ４４と、加算器４５と、加算器４６と、減算器５１と、減算器５２とを有している。図６と図７における同一の符号は同一の構成要素を示す。本実施形態は、第２の実施形態の加算器４６と加算器４８を減算器５１と減算器５２に置き換えたものである。
【００６３】
すなわち、第２の実施形態では１／Ｘ倍に減衰されたＱ信号が加算器４６で減衰前のＩ信号と加算されるのに対し、本実施形態では１／Ｘ倍に減衰されたＱ信号が減算器５１で減衰前のＩ信号から減算される点と、第２の実施形態では１／Ｘ倍に減衰されたＩ信号が加算器４８で減衰前のＩ信号と加算されるのに対し、本実施形態では１／Ｘ倍に減衰されたＩ信号が減算器５２で減衰前のＱ信号から減算される点が異なる。
【００６４】
すなわち、本実施形態では、Ｉ信号とＱ信号に対し、以下の式で表される操作を行う。
【００６５】
【数５】
2008193388.tif 000007
【００６６】
ここで、Ｂとβは（７）式と（８）式の場合と同一である。
【００６７】
（９）式は、Ｉ信号を１／Ｙ倍に減衰させて減衰前のＩ信号と加算し、かつＱ信号を１／Ｘ倍に減衰させてＩ信号から減算すると、βだけ位相が遅れたＩ信号が得られることを示す。同様に、（１０）式は、Ｑ信号を１／Ｙ倍に減衰させて減衰前のＱ信号と加算し、かつＩ信号を１／Ｘ倍に減衰させてＱ信号から減算すると、βだけ位相が進んだＱ信号が得られることを示す。このため、（９）式と（１０）式で表される操作を行うと、Ｉ信号とＱ信号の位相差は操作前よりも２βだけ大きくなる。従って、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°よりも小さい場合に、（９）式と（１０）式で表される操作を行うことによって、位相差を９０°に調整することができる。
【００６８】
図８は、本発明の第３の実施形態における位相の変化の一例を示す図である。図８（ａ）と図８（ｂ）はそれぞれＩ信号とＱ信号の位相が変化する過程を示し、図８（ｃ）は位相が変化した結果を示す。ただし、図８は、Ｘ＝Ｙであって、アッテネータ４１とアッテネータ４２とアッテネータ４３とアッテネータ４４の減衰率が全て同一の場合を示す。
【００６９】
周波数ｆ１は周波数ｆ２より十分に低く、周波数ｆ１ではアッテネータ４１、アッテネータ４２、アッテネータ４３、またはアッテネータ４４（以下、アッテネータ４１等という。）を通っても信号に位相の遅延は生じないが、周波数ｆ２ではアッテネータ４１等を通る経路の信号はアッテネータ４１等を通らない信号と比べて位相が遅延するものとする。
【００７０】
アッテネータ４１とアッテネータ４２の減衰率が異なるとき、アッテネータ４１を通って減衰されたＩ信号とアッテネータ４２を通って減衰されたＩ信号は異なる。また、アッテネータ４３とアッテネータ４４の減衰率が異なるとき、アッテネータ４３を通って減衰されたＱ信号とアッテネータ４４を通って減衰されたＱ信号は異なる。しかし、図８では、アッテネータ４１とアッテネータ４２とアッテネータ４３とアッテネータ４４の減衰率は全て同一としているため、以下では、アッテネータ４１を通って減衰されたＩ信号とアッテネータ４２を通って減衰されたＩ信号は同一とし、アッテネータ４３を通って減衰されたＱ信号とアッテネータ４４を通って減衰されたＱ信号も同一として説明する。図８における信号ＶＩと信号ＶＱと信号ｖｉ１と信号ｖｑ１と信号ｖｉ２と信号ｖｑ２は、図５と同一の信号を示す。
【００７１】
周波数ｆ１のとき、図８（ａ）に示すように、信号ＶＩと信号ｖｉ１を加算した信号から信号ｖｑ１を減算することによって出力端子Ｔ３から出力されるＩ信号ＶｏｕｔＩ３が得られる。また、周波数ｆ２のとき、信号ＶＩと信号ｖｉ２を加算した信号から信号ｖｑ２を減算することによって出力端子Ｔ３から出力されるＩ信号ＶｏｕｔＩ４が得られる。図８（ｃ）に示すように、周波数ｆ２のＩ信号ＶｏｕｔＩ４の位相は周波数ｆ１のＩ信号ＶｏｕｔＩ３の位相より遅延する。
【００７２】
一方、周波数ｆ１のとき、図８（ｂ）に示すように、信号ＶＱと信号ｖｑ１を加算した信号から信号ｖｉ１を減算することによって出力端子Ｔ４から出力されるＱ信号ＶｏｕｔＱ３が得られる。また、周波数ｆ２のとき、信号ＶＱと信号ｖｑ２を加算した信号から信号ｖｉ２を減算することによって出力端子Ｔ４から出力されるＱ信号ＶｏｕｔＱ４が得られる。図８（ｃ）に示すように、周波数ｆ２のＱ信号ＶｏｕｔＱ４の位相も周波数ｆ１のＱ信号ＶｏｕｔＱ３の位相より遅延する。ただし、Ｉ信号ＶｏｕｔＩ３に対するＩ信号ＶｏｕｔＩ４の位相遅延とＱ信号ＶｏｕｔＱ３に対するＱ信号ＶｏｕｔＱ４の位相遅延は同程度となる。
【００７３】
本実施形態ではアッテネータ４１を通って減衰したＩ信号を減衰前のＩ信号に加算し、アッテネータ４４を通って減衰したＱ信号を減衰前のＱ信号に加算する。このように、位相の遅れた同相成分を位相調整に用いるため、低周波成分側におけるＩ信号とＱ信号の位相差と高周波成分側におけるＩ信号とＱ信号の位相差をほぼ等しく保ちながらＩ信号とＱ信号の位相を変化させることができる。
【００７４】
なお、位相調整回路１０８ｉｃと位相調整回路１０８ｑｃにおいて、Ｉ信号とＱ信号は差動信号としても良い。差動信号とすることにより、加算器４５と加算器４７と減算器５１と減算器５２を差動回路で容易に実現することができる。また、アッテネータ４１とアッテネータ４２とアッテネータ４３とアッテネータ４４と加算器４５と加算器４７と減算器５１と減算器５２はオペアンプを用いて実現しても良い。
【００７５】
また、Ｉ信号とＱ信号は本発明の第１の入力信号と第２の入力信号の一例であり、アッテネータ４１とアッテネータ４２とアッテネータ４３とアッテネータ４４は本発明のアッテネータ部の一例であり、加算器４５と減算器５１は本発明の第１の演算部の一例であり、加算器４７と減算器５２は本発明の第２の演算部の一例である。
【００７６】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態と第２の実施形態によれば、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°よりも大きい場合に、低周波数成分側におけるＩ信号とＱ信号の位相差と高周波数成分側におけるＩ信号とＱ信号の位相差をほぼ等しく保ちながら位相差を９０°に縮小することができる。
【００７７】
また、本発明の第３の実施形態によれば、Ｉ信号とＱ信号の位相差が９０°よりも小さい場合に、低周波数成分側におけるＩ信号とＱ信号の位相差と高周波数成分側におけるＩ信号とＱ信号の位相差をほぼ等しく保ちながら位相差を９０°に拡大することができる。
【００７８】
更に、本発明の第１の実施形態から第３の実施形態によれば、Ｉ信号とＱ信号の位相差を９０°以外の任意の角度に調整できる。このため、位相調整回路１０８ｉと位相調整回路１０８ｑより後段の回路によってＩ信号とＱ信号の位相差が変動する場合、予めその変動分だけＩ信号とＱ信号の位相差を縮小または拡大しておくことにより、後段の回路の特性不整合等の影響を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】無線受信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】位相の調整方向を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る位相調整回路の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る位相調整回路の実回路の一例を示す回路図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における位相の変化の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る位相調整回路の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る位相調整回路の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における位相の変化の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…無線受信装置、１０４ｉ、１０４ｑ…ミキサ、１０８ｉ、１０８ｑ…位相調整回路、１０９ｉ、１０９ｑ…ゲイン調整回路、１１１…９０°位相シフタ、１１２、２１、２３、２４、４５、４６、４７、４８…加算器、２２、４１、４２、４３、４４…アッテネータ、５１、５２…減算器
【図１】
2008193388.tif 000008
【図２】
2008193388.tif 000009
【図３】
2008193388.tif 000010
【図４】
2008193388.tif 000011
【図５】
2008193388.tif 000012
【図６】
2008193388.tif 000013
【図７】
2008193388.tif 000014
【図８】
2008193388.tif 000015