(57)【要約】【課題】移動体通信に使用される送信機におけるベースバンド回路からＲＦ回路へ入力されるＩＱ信号のオフセット調整を短時間で、かつ効率良く行う。【解決手段】ベースバンド回路部１からのＩ信号の正相及び逆相の各信号ラインからモニタ端子３，４を導出し、両端子間の抵抗Ｒ１とＲ２とによる電圧差を検出する。この電圧差が後段のＲＦ回路部２の差動対トランジスタＱ１，Ｑ２のベース入力電流差となって、ＲＦ回路で２内部でもＤＣオフセットが発生するので、モニタ端子３，４間の電圧差を監視して、これがゼロになるよう調整することにより、効率用く短時間でＤＣオフセットの補正ができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースバンド回路と、このベースバンド回路の正相及び逆相ベースバンド出力が差動入力とされた差動回路を有し、前記ベースバンド信号を送信用の高周波信号に変換する高周波回路とを含む送信装置におけるＤＣオフセット検出回路であって、
前記正相及び逆相出力間の電流差または電圧差を検出する検出手段を含むことを特徴とするＤＣオフセット検出回路。
【請求項２】
前記ベースバンド回路の出力はＩ，Ｑデジタル信号の各々をアナログ化した正相及び逆相信号であることを特徴とする請求項１記載のＤＣオフセット検出回路。
【請求項３】
前記検出手段は、正相及び逆相出力のラインに夫々直列挿入された抵抗を有し、この抵抗による電圧値を導出するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載のＤＣオフセット検出回路。
【請求項４】
請求項１〜４いずれか記載のＤＣオフセット検出回路の前記検出手段による検出出力に応じて、前記電流差または電圧差がゼロになるよう制御する制御手段を含むことを特徴とするＤＣオフセット補正回路。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電流差または電圧差を検出する手段と、この検出出力に応じて前記ベースバンド回路の出力電圧を制御する手段とを有することを特徴とする請求項４記載のＤＣオフセット補正回路。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載のＤＣオフセット検出回路やＤＣオフセット補正回路を使用した移動通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＣオフセット検出回路及びＤＣオフセット補正回路並びにそれを用いた移動通信端末に関し、特に移動体通信に使用される送信機におけるＤＣオフセットの検出及び補正方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動体通信システムに用いられる送信機においては、アナログベースバンド回路部から直交変調回路を有する高周波回路部へ、ＩＱ信号が入力されて送信用の高周波信号に変換されるようになっている。このとき、送信ＩＱ信号にＤＣオフセットが存在すると、移動体通信の送信機において、送信スペクトラム中にキャリアリークが発生して、最終的にはＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）の劣化を生ずることになる。
【０００３】
そのために、従来においては、図４に示す如く、ＲＦ（高周波）回路部２の送信出力波形を、スペクトルアナライザ７を用いて監視しつつ、キャリアリークが最小になる様に、ベースバンド回路部１内の図示せぬＤＡＣ（デジタル／アナログ変換器）において、ＩＱ信号のＤＣオフセット調整を行うようになっている。なお、ＩＱ信号の各々は、正相信号（Ｉ，Ｑ）と逆相信号（Ｉバー、Ｑバー：ＩＢＡＲ  ，ＱＢＡＲ  と記す）とが存在し、これ等正相及び逆相の両信号において、ＤＣオフセット調整を行っている。
【０００４】
また、特許文献１を参照すると、ベースバンド回路部からＲＦ回路部へ入力されるＩＱ信号のＤＣオフセットを検出して、このＤＣオフセットの制御をなす技術が開示されている。
【０００５】
ここで、ＩＱ信号のＤＣオフセットとＲＦ送信出力におけるキャリアリークとの関係について説明する。図４に示す如く、ベースバンド回路部１から出力されたＩＱ信号が、ＲＦ回路部２へ入力されるが、このＩＱ信号とローカル信号とをミキシングして得られたＲＦ信号が送信機の出力となる。理想的に、ＤＣオフセットがない状態での送信出力Ｐｏｕｔ  を式で示すと、
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となる。ｓｉｎ（ｘｔ）はＩまたはＱ信号、ｃｏｓ（ｙｔ）はローカル信号である。
【０００６】
また、ＩＱ信号にＤＣオフセットＡ，Ｂが存在すると、
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となり、ＤＣオフセットによるキャリアリークとして、
Ａｃｏｓ（ｙｔ）＋Ｂｓｉｎ（ｙｔ）
というスプリアス成分が現われることになる。よって、このキャリアリークを最小に抑圧することが必要になり、Ａ，Ｂを共にゼロにする必要が生ずるのである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１３６０４８号公報（第３〜４頁、図８及び図９）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示したＤＣオフセット調整方法によれば、ＲＦ回路部２の送信出力をスペクトルアナライザ７を用いて監視するようになっているために、調整時間がこのスペクトルアナライザ７のスイープ時間に依存するので、調整時間が長くなるという欠点がある。また、上記の特許文献１に開示のＤＣオフセット調整方法では、ＲＦ回路部への入力であるＩＱ信号の各々のＤＣオフセットを検出して制御するようになっているが、ＩＱ信号の各々の正相及び逆相信号に着目したＤＣオフセットの検出及び調整については、何等開示なくその示唆さえもない。
【０００９】
ここで、ＤＣオフセットの発生要因は、ＩＱ信号のみならず、ＲＦ回路部２の内部で発生するものもある。例えば、図５に、回路例を示す如く、ＲＦ回路部２の入力段は、差動対トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４やエミッタ抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を有する差動回路構成である。そのために、差動対トランジスタＱ１〜Ｑ４のベースエミッタ間電圧ＶＢＥによるオフセットや、トランジスタＱ１〜Ｑ４に流れる電流差等によっても、ＤＣオフセットが発生して、キャリアリークが発生することになる。尚、図５において、１５はＤＡＣ、１３，１４はバッファアンプである。
【００１０】
従って、上述した特許文献１においては、ＩＱ信号の正相及び逆相信号に着目していないために、ＲＦ回路部２の入力段の差動回路におけるトランジスタに起因するＤＣオフセットを除去することができないという問題がある。また、図４に示したスペクトルアナライザ７を用いた方法では、上述した如く、調整時間が長くなるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、主に移動体通信に用いられる送信機におけるアナログベースバンド回路部からＲＦ回路部へ入力されるＩＱ信号のオフセット調整を短時間で、効率良く行うことが可能なＤＣオフセット検出回路及びＤＣオフセット補正回路並びにそれを用いた移動通信端末を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、同じくＩＱ信号の正相及び逆相信号に着目したＤＣオフセット検出回路及びＤＣオフセット補正回路並びにそれを用いた移動通信端末を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＤＣオフセット検出回路は、ベースバンド回路と、このベースバンド回路の正相及び逆相ベースバンド出力が差動入力とされた差動回路を有し、前記ベースバンド信号をを送信用の高周波信号に変換する高周波回路とを含む送信装置におけるＤＣオフセット検出回路であって、前記正相及び逆相出力間の電流差または電圧差を検出する検出手段を含むことを特徴とする。
【００１４】
そして、前記ベースバンド回路の出力はＩ，Ｑデジタル信号の各々をアナログ化した正相及び逆相信号であることを特徴とし、また前記検出手段は、正相及び逆相出力のラインに夫々直列挿入された抵抗を有し、この抵抗による電圧値を導出するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明によるＤＣオフセット補正回路は、上記いずれかのＤＣオフセット検出回路の前記検出手段による検出出力に応じて、前記電流差または電圧差がゼロになるよう制御する制御手段を含むことを特徴とする。そして、前記制御手段は、前記電流差または電圧差を検出する手段と、この検出出力に応じて前記ベースバンド回路の出力の電圧を制御する手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の実施例について説明する。図１は本発明の一実施例の概略ブロック図であり、図４と同等部分は同一符号により示している。図１を参照すると、ベースバンド回路部１から出力されたＩＱ信号の正相、逆相出力は、それぞれＲＦ回路部２へ入力される。ＲＦ回路部２では、入力信号とローカル信号とがミキシングされて送信用の高周波出力として導出される。このとき、ベースバンド回路部１とＲＦ回路部２との間の各信号ラインに、モニタ端子３〜６が導出されており、電圧計や電流計等による電圧や電流の監視が可能となっている。
【００１７】
なお、ＲＦ回路部２からの送信出力をモニタして、キャリアリークがないかを監視するために、図４に示したと同様に、スペクトルアナライザ７を接続しても良いことは勿論である。
【００１８】
図１において、モニタ端子３，４はＩ信号の正相、逆相の各信号をモニタするものであり、モニタ端子５，６はＱ信号の正相、逆相の各信号をモニタするものである。これ等モニタ端子において、例えば電圧測定を行い、Ｉ信号及びＱ信号の正相信号と逆相信号のＤＣオフセット補正を行う。
【００１９】
図２は図１に示した本発明の一実施例の具体的回路図を示しており、図５と同等部分は同一符号にて示している。図２を参照すると、バッファ１３の相補（正逆相）出力ラインに、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を図示の如く挿入し、スイッチＳＷ１とＳＷ２により、Ｉ信号の正相信号を直接導出するラインと、抵抗Ｒ１を介して導出するラインとの切換えを実現する。また、スイッチＳ３とＳＷ４により、Ｉ信号の逆相信号を直接導出するラインと、抵抗Ｒ２を介して導出するラインとの切換えを実現している。
【００２０】
スイッチＳＷ５とＳＷ６により、Ｑ信号の正相信号を直接導出するラインと、抵抗Ｒ３を介して導出するラインとの切換えを実現し、スイッチＳＷ７とＳＷ８により、Ｑ信号の逆相信号を導出するラインと、抵抗Ｒ４を介して導出するラインとの切換えを実現している。他の構成については、図５のそれと同一であって、その説明は省略する。
【００２１】
かかる構成において、ＲＦ回路部２の内部で発生するＤＣオフセットは、ＲＦ回路部２の入力段の差動対トランジスタのベースに引込まれる電流差に起因して現れることになる。よって、ＤＣオフセット調整時に、ベースバンド回路部１内における抵抗Ｒ１〜Ｒ４が各信号ラインに直列に挿入されるように、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ８を切換えて、これ等抵抗Ｒ１〜Ｒ４に流れる電流を電圧に変換して、モニタ端子３〜６により測定する。
【００２２】
このとき、ＲＦ回路部２の入力段の差動対ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ４はベース電流を引込むが、ＩＱ信号のＤＣオフセットや、トランジスタＱ１とＱ２、Ｑ３とＱ４に流れる電流差を含めて、
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なる式に従って電流を引込むことになる。ＩＢはベース電流、ＩＣはコレクタ電流、ＩＥはエミッタ電流、βＦはトランジスタの順方向伝達特性、ｈＦＥはトランジスタの電流増幅率である。
【００２３】
例として、Ｉ信号の正相信号Ｉと逆相信号ＩＢＡＲ  とのＤＣオフセット補正について以下に説明するが、Ｑ信号についても同じであることは明らかである。ｈＦＥを１００とし、トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ電流ＩＣ１，ＩＣ２を共に５００μＡとすると、式（３）から、トランジスタＱ１，Ｑ２のベース電流ＩＢ１，ＩＢ２は共に５μＡとなる。
【００２４】
これ等の微小電流を高抵抗Ｒ１，Ｒ２により電圧に変換することができる。このとき抵抗Ｒ１，Ｒ２を数１０ＫΩから数１００ＫΩとし、例えば１００ＫΩとすると、ＩＢ１とＩＢ２との電流差が１０％あった場合、モニタ端子３，４により測定される電圧値は、０．１Ｖの差として現れることになる。この電圧差がゼロになる様に調整することにより、ＲＦ回路部２内で発生するＤＣオフセットはなくなる。これにより、キャリアリークは最小となって、送信機の特性の最適化が図れることになる。
【００２５】
なお、モニタ端子３，４での電圧差がゼロになるように調整する方法としては、例えば、ＤＡＣ１５の出力の直流電圧を調整する方法が考えられる。
【００２６】
図３は本発明の他の実施例を示す回路図であり、図２と同等部分は同一符号により示している。図３においては、ベースバンド回路２の内部で、ＤＣオフセットの自動検出及び自動補正を行う例である。すなわち、スイッチＳＷ２とＳＷ４との各出力を電圧比較部１６において比較し、この比較出力を演算部１７に入力して差分を演算し、加算部１８により、この差分に応じた電圧をＤＡＣ１５の出力圧に加算するよう制御して、Ｉ信号の正相（Ｉ）及び逆相（ＩＢＡＲ  ）の電流または電圧差をゼロとするのである。
【００２７】
なお、図３において、１９，２０，２１はＱ信号に関する電圧比較部、演算部、加算部である。また、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ８は、ＤＣオフセット調整が終了すれば、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を短絡する様に切換えられることは明らかである。
【００２８】
上述した各実施例は、移動体通信システムにおける移動体通信端末の送信機に適用されるが、これに限らず、互いに直交するデータを直交変調して送信する通信システムの送信機に用いることができるものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、簡単な電流や電圧測定のみで、ＤＣオフセット検出や調整ができるために、スペクトルアナライザを用いる必要がなく、短時間で効率良く送信機の調整が可能となるという効果がある。また、Ｉ及びＱ信号の正逆相信号に着目してＤＣオフセット検出、補正を行うようにしているので、ＲＦ回路内部で発生するＤＣオフセットの抑圧も可能になるという効果がある。
【００３０】
更に、電圧比較部、演算部、加算部をベースバンド回路部内に設けるだけで、自動的にＤＣオフセットの検出、補正が行えるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例の具体的回路例を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例の回路図である。
【図４】従来例を示すブロック図である。
【図５】図４の具体的回路例を示す図である。
【符号の説明】
１  ベースバンド回路部
２  ＲＦ（高周波）回路部
３〜６  モニタ端子
７  スペクトルアナライザ
１３，１４  バッファ回路
１５  ＤＡＣ（デジタル／アナログ変換器）
１６，１９  電圧比較部
１７，２０  演算部
１８，２１  加算部
ＳＷ１〜ＳＷ８  スイッチ
Ｑ１〜Ｑ４  トランジスタ
Ｒ１〜Ｒ４  高抵抗
Ｒ５〜Ｒ８  エミッタ抵抗
【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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