(57)【要約】【課題】１又は複数の周波数帯を用いる送信機、受信機、又は送受信機等の通信端末において、周波数変換器に供給するローカル信号生成回路の小型化に関する。【解決手段】出力周波数を変化可能な第１の発振器３００Ａ及び第２の発振器３００Ｂと、入力信号を乗算する乗算手段３０５とを備え、局部発振信号を生成する信号生成回路であって、乗算手段３０５は、第１の発振器３００Ａの出力信号と第２の発振器３００Ｂの出力信号との和又は差の周波数の信号を選択的に生成することを特徴とする。【選択図】  図３
2004159056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力周波数を変化可能な第１の発振器及び第２の発振器と、入力信号を乗算する乗算手段とを備え、局部発振信号を生成する信号生成回路であって、
前記乗算手段は、前記第１の発振器の出力信号と前記第２の発振器の出力信号との和又は差の周波数の信号を選択的に生成することを特徴とする信号生成回路
【請求項２】
前記乗算手段は、直交変調器によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の信号生成回路
【請求項３】
前記直交変調器は、ミキサ回路を用いて構成されることを特徴とする請求項２に記載の信号生成回路。
【請求項４】
前記第１の発振器から出力された信号と第２の発振器から出力された信号との少なくとも一方を分周して乗算手段に入力する１又は２以上の分周器を備え、前記分周器を選択的に切り換えて、前記乗算器周波数を可変させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の信号生成回路。
【請求項５】
前記第１の発振器から出力された信号を互いに位相が９０度ずれた２つの信号に変換する第１の移相手段と、第２の発振器から出力された信号を互いに９０度ずれた２つの信号に変換する第２の移相手段とを備え、
前記第１の移相手段の出力信号と前記第２の移相手段の出力信号とは前記乗算手段に入力されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の信号生成回路。
【請求項６】
前記移相手段は、ポリフェーズ回路を用いたことを特徴とする請求項５に記載の信号生成回路。
【請求項７】
出力周波数を変化可能な第１の発振器及び第２の発振器と、入力信号を乗算する乗算手段とを備え、
前記乗算手段は、前記第１の発振器の出力信号と前記第２の発振器の出力信号との和又は差の周波数のローカル信号を選択的に生成する信号生成回路を備えることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項８】
前記乗算手段は、直交変調器によって構成されることを特徴とする請求項７に記載の高周波モジュール。
【請求項９】
受信信号の不要な周波数成分を抑圧するフィルタと、
前記フィルタを通過した信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器で増幅された信号と前記信号生成回路によって生成されたローカル信号とを混合して周波数を変換する混合器とを備えたことを特徴とする請求項７又は８に記載の高周波モジュール。
【請求項１０】
ベースバンド信号を生成するベースバンド信号処理手段と、
前記ベースバンド信号処理手段で生成された信号と前記信号生成回路によって生成された前記ローカル信号とを混合して周波数を変換する混合器と、
前記混合器で混合された信号を増幅する増幅手段と、
を備えたことを特徴とする請求項７から９のいずれか一つに記載の高周波モジュール。
【請求項１１】
出力周波数を変化可能な第１の発振器及び第２の発振器と、入力信号を乗算する乗算手段とを備え、前記乗算手段が、前記第１の発振器の出力信号と前記第２の発振器の出力信号との和又は差の周波数のローカル信号を選択的に生成することによってローカル信号を生成する信号生成回路と、
アンテナによって受信した信号を処理する受信手段と、
アンテナから送信する信号を処理する送信手段とを備える通信端末であって、
前記受信手段は、受信信号の不要な周波数成分を抑圧するフィルタと、前記フィルタを通過した信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された信号と前記信号生成回路によって生成されたローカル信号とを混合して周波数を変換する混合器とを備えたことを特徴とする通信端末。
【請求項１２】
前記信号生成手段と、前記受信手段と、アンテナから送信する信号を処理する送信手段とを備える通信端末であって、
前記送信手段は、
ベースバンド信号を生成するベースバンド信号処理手段と、
前記ベースバンド信号処理手段で生成された信号と前記ローカル信号とを混合して周波数を変換する混合器と、
前記混合器で混合された信号を増幅する増幅手段とを備えたことを特徴とする請求項１１に記載の通信端末。
【請求項１３】
前記乗算手段は、直交変調器によって構成される請求項１１又は１２に記載の通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１又は複数の周波数帯を用いる送信機、受信機若しくは送受信機等で用いられる周波数変換器に供給する信号生成回路の小型化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信の分野ではさまざまな通信方式が並存する状況となってきている。それに伴って移動体端末も複数の周波数帯（マルチバンド）や複数の通信方式（マルチモード）に対応する必要が生じている。例えば欧州では、９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ９００（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ９００）（以下、「ＧＳＭ」）、１．８ＧＨｚ帯のＤＣＳ１８００（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  １８００）（以下、「ＤＣＳ」）、１．９ＧＨｚ帯のＰＣＳ１９００（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  １９００）（以下、「ＰＣＳ」）の各通信方式に対応したトリプルバンドの端末が主流であり、今後さらに２ＧＨｚ帯のＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ−ｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）にも対応したデュアルモード端末が主流になっていくと考えられている。
【０００３】
このような複数の周波数帯を使用する移動体端末では、送信出力を複数の周波数帯で得られることが必要とされるが、これには例えば、送信用ローカル信号として複数の周波数帯をカバーする広帯域の発振器を用意する、又はそれぞれの周波数帯毎に発振器を複数用意する、などが考えられている。
【０００４】
しかし、前者の場合は、広帯域の出力を得られる発振器の製作が難しいという課題があり、後者の場合は、通常は発振器はＩＣ内に集積されたモジュールとして製造されるが、その面積が増大しＩＣチップや装置における実装面積が増加してしまうという課題があった。
【０００５】
上記の課題に対して、２つの周波数帯に対応した送信機が特開平９−２６１１０３号公報などに開示されている。図１３はその代表的な構成を示すブロック図である。
【０００６】
送信すべき入力データ１０１が移相器１０２に入力される。移相器１０２は、送信出力１１１が入力データ１０１に対応する位相の出力データとなるような適当な移相量を与えることができるよう設計されている。移相器１０２の出力はベースバンド信号発生器１０３に入力され、ベースバンド信号発生器１０３からベースバンド信号１０４を出力して変調器１０５に送出される。変調器１０５はベースバンド信号１０４を入力することにより中間周波数信号１０６を出力し、この中間周波数信号１０６を周波数変換器１０７の入力とする。周波数変換器１０７には、送信用ローカル信号１０８も入力されるようになっており、中間周波数信号１０６が送信用ローカル信号１０８によって周波数変換され出力信号１０９が出力される。出力信号１０９はフィルタ１１０により不要信号成分が除去されて所定の周波数帯の信号を選択した送信出力１１１が得られる。
【０００７】
次に、該送信機の動作について説明する。送信出力１１１の周波数帯をｆ１とｆ２（ｆ１＜ｆ２とする）として得たい場合、中間周波数信号１０６の周波数をｆｍ、送信用ローカル信号１０８の周波数をｆＬ（ｆＬ＞ｆｍとする）として、送信用ローカル信号１０８の周波数ｆＬと出力信号１０９の周波数を得る場合、次のように操作する。まず、送信用ローカル信号１０８の周波数ｆＬは、ｆ１＋ｆｍ、または、ｆ２−ｆｍとし、ｆ１とｆ２との間の周波数となるようにする。次に、出力信号１０９の周波数は、ｆＬ＋ｆｍ＝ｆ２とｆＬ−ｆｍ＝ｆ１の２つの周波数成分をもつので、送信出力１１１として、ｆ２の周波数帯を得る場合は、フィルタ１１０はｆ２の周波数成分を通過させｆ１の周波数成分を除去し、ｆ１の周波数帯を得る場合にはｆ１の周波数成分を通過させｆ２の周波数成分を除去するようにする。
【０００８】
次に、送信用ローカル信号１０８の周波数がｆＬ＞ｆ１の場合、送信出力１１１として得られる信号の移相は、中間周波数信号１０６の位相と反転するので、送信出力１１１の位相として、この反転が好ましくない場合、入力データ１０１を入力とする移相器１０２により、入力信号の位相を反転させて所定の位相の送信出力１１１が得られるように入力データ１０１を移相した出力をベースバンド信号発生器１０３へ送出する。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−２６１１０３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の送信機では、不要周波数帯の信号、すなわち、ｆ１の周波数帯を得る場合にはｆ２、ｆ２の周波数帯を得る場合にはｆ１、を除去するためにフィルタ１１０が必要だが、このフィルタを設置すると回路や装置の面積が増大するという課題があった。また、中間周波数信号１０６を用いて２つの周波数帯の信号を生成しているため、ダイレクトコンバージョン受信機やダイレクトアップ送信機に適用することができない、という課題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するため、ローカル信号を生成する信号発生回路に直交変調器を使用し、さらに、直交変調器の出力周波数が２つの入力周波数の和あるいは差になるように制御することで生成できる周波数の自由度を拡大した。
【００１２】
【発明の作用及び効果】
本発明ではローカル信号の生成手段として直交変調器を使用し、さらに、直交変調器の出力周波数が２つの入力周波数の和あるいは差になるように制御することで生成できる周波数の自由度を拡大し、必要な発振器の数を低減し、必要な発振器の数は最小限（例えば２個）で済むので、周波数変換器に供給する信号生成回路を小型化することで、ＲＦ−ＩＣを小型化でき、装置全体を小型化することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。
【００１４】
従来の技術で述べたように、移動体通信の分野ではさまざまな通信方式が並存する状況となっている。図２に代表的な通信方式の周波数帯域を示す。８０２．１１ａ（以下「１１ａ」）、８０２．１１ｂ（以下「１１ｂ」）は近年急激に普及を始めた無線ＬＡＮの規格であり、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定されるものである。マルチモード端末の応用例として、カバーエリアが広い音声サービス対応のＧＳＭやＤＣＳと、カバーエリアは狭いが高速データ通信が可能な無線ＬＡＮとに対応した端末、ＧＳＭやＤＣＳと、無線ＬＡＮよりはデータ速度は劣るがカバーエリアが広いＷ−ＣＤＭＡとに対応した端末等が考えられる。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態のマルチモード端末の構成を表したブロック図である。
【００１６】
実施の形態のマルチモード端末は、ＧＳＭ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡの３種類の通信方式に対応したマルチモード端末であり、アンテナ２００、セレクタ２０１、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２０７Ａ〜２０７Ｃ、電力増幅器（ＰＡ）２０２、ＲＦ−ＩＣ２０３、ベースバンドＬＳＩ２０４によって構成されている。
【００１７】
ベースバンドＬＳＩ２０４は、送信する音声又はデータ信号に対して信号処理を施すことによって送信ベースバンド信号Ｉ、Ｑに変換し、ＲＦ−ＩＣ２０３内にある低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１１に送出する。また、ＲＦ−ＩＣ２０３から受信ベースバンド信号Ｉ、Ｑが入力されると、その受信ベースバンド信号Ｉ、Ｑに対してベースバンド信号処理をすることによって音声又はデータ信号として復元する。
【００１８】
ベースバンドＬＳＩ２０４からＲＦ−ＩＣ２０３に対して制御信号２１３が入力されると、該制御信号に基づいてＲＦ−ＩＣ２０３の動作、特性を制御することができる。ＲＦ−ＩＣ２１３とベースバンドＬＳＩ２０４との間のインターフェースには、例えば、イネーブル信号、データ信号、クロック信号を用いる３線式インターフェースが用いられる。
【００１９】
ＲＦ−ＩＣ２０３は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２０８Ａ〜２０８Ｃ、周波数変換器（ＭＩＸ）２０９Ａ〜２０９Ｄ、ＡＧＣ２１０Ａ〜２１０Ｂから構成されるダイレクトコンバージョン方式の受信機と、ＬＰＦ２１１Ａ〜２１１Ｂ、ＭＩＸ２０９Ｅ〜２０９Ｆ、ＡＧＣ２１０Ｃ、緩衝増幅器（ＡＭＰ）２１２Ａ〜２１２Ｃから構成されるダイレクトアップ方式の送信機と、ＭＩＸ２０９Ａ〜２０９Ｆで用いる周波数変換のためのローカル信号を生成する信号生成回路２０５と、信号生成回路２０５で生成されたローカル信号をどのＭＩＸ２０９Ａ〜２０９Ｆに供給するかを選択するための半導体集積回路によって実現される電子的なスイッチ２０６と、から構成されている。
【００２０】
ＰＡ２０２は、ＧＳＭ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡの各通信方式に対応した電力増幅器である。
【００２１】
セレクタ２０１は、受信時にはアンテナで受信した信号を、どの通信方式に対応したＢＰＦ２０７Ａ〜２０７Ｃに送出するかを選択し、送信時にはどの通信方式に対応したＰＡ２０２の出力信号をアンテナ２００に送出すかを選択する機能を持つ。すなわち、セレクタ２０１は、いわゆるアンテナスイッチ、デュプレクサ、ダイプレクサ等によって構成されている。なお、セレクタ２０１には必要な信号以外の不要信号を抑圧するためのフィルタが内蔵されていてもよい。
【００２２】
なお、ＲＦ−ＩＣ２０３は面積を低減するために、内部の回路のうちいくつかは１つの回路を複数の通信方式で共有することができるが、例えば、受信機として動作する場合、ＭＩＸ２０９Ａ〜２０９Ｄをすべての通信方式で共有するとＬＮＡ２０８Ａ〜２０８ＣとＭＩＸ２０９Ａ〜２０９Ｄとの間の寄生素子の影響で受信特性が劣化する問題が考えられるため、通信方式がＤＣＳとＷ−ＣＤＭＡとの場合のみＭＩＸ２０９Ｃ、２０９Ｄを共有する。ＡＧＣ２１０Ａ〜２１０Ｂはすべての通信方式で共有する。また、送信機として動作する場合、ＬＰＦ２１１Ａ〜２１１Ｂ、ＭＩＸ２０９Ｅ〜２０９Ｆ、ＡＧＣ２１０Ｃをすべての通信方式で共有する。
【００２３】
次に、第１の実施の形態のマルチモード端末の動作について、より詳細に説明する。
【００２４】
まず、通信方式がＧＳＭの場合、ＧＳＭはＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式であるから送受信が同時に起きることはない。受信時は、アンテナ２００で受信した信号がセレクタ２０１によってＢＰＦ２０７Ａに入力され、不要信号が抑圧される。次に、ＢＰＦ２０７Ａからの出力信号は、ＬＮＡ２０８Ａに入力され、所定の利得が与えられた後、ＭＩＸ２０９Ａ、２０９Ｂに入力される。ＭＩＸ２０９Ａ、２０９Ｂには、スイッチ２０６を介して、互いに位相が９０°ずれたローカル信号が信号生成回路２０５から供給される。本実施の形態のマルチモード端末はダイレクトコンバージョン方式であるから、該ローカル信号の周波数はＭＩＸ２０９Ａ、２０９Ｂの入力信号周波数と同一、すなわち、その帯域はＧＳＭ受信帯域である。該ローカル信号によってＬＮＡ２０８Ａから入力された信号はＡＧＣ２１０Ａ、２１０Ｂによって周波数変換され、ベースバンド信号Ｉ、Ｑが出力される。該ベースバンド信号はＡＧＣ２１０Ａ、２１０Ｂにて所定の利得が与えられ、ベースバンドＬＳＩ２０４へ送出され、音声又はデータ信号として復元される。ＡＧＣ２１０Ａ、２１０Ｂには、不要信号を抑圧するためのＬＰＦが追加される場合もある。また、ＡＧＣ２１０Ａ、２１０Ｂの利得は制御信号２１３に含まれる情報に基づいて決められる。
【００２５】
送信時には、ベースバンドＬＳＩ２０４から送られるベースバンド信号Ｉ、Ｑは、ＬＰＦ２１１Ａ、２１１Ｂに入力され不要信号が抑圧された後、ＭＩＸ２０９Ｅ、２０９Ｆに入力される。ＭＩＸ２０９Ｅ、２０９Ｆには互いに位相が９０°ずれたローカル信号がスイッチ２０６を介して信号生成回路２０５から供給される。本実施例のマルチモード端末はダイレクトアップ方式であるから、該ローカル信号の周波数はＭＩＸ２０９Ｅ、２０９Ｆの出力信号周波数と同一、すなわち、その帯域はＧＳＭ送信帯域である。ＭＩＸ２０９Ｅ、２０９Ｆからの出力信号は加算されイメージ信号が抑圧された後、ＡＧＣ２１０Ｃに入力され所定の利得が与えられる。なお、この加算には一般的に電流加算が用いられる。ＡＧＣ２１０Ｃからの出力はＡＭＰ２１２Ｃに送出される。なお、ＡＧＣ２１０Ｃの利得は制御信号２１３に含まれる情報に基づいて決められる。ＡＭＰ２１２Ｃの出力信号はＰＡ２０２に入力され再び利得を与えられた後、セレクタ２０１を通ってアンテナ２００から送信される。
【００２６】
次に、通信方式がＤＣＳの場合は、前述したＧＳＭ方式の場合の動作と同様である。すなわち、受信時には信号がセレクタ２０１によってＢＰＦ２０７Ｂに送られ、ＭＩＸ２０９Ｃ、２０９Ｄ、ＡＧＣ２１０Ａ、２１０Ｂを経由してベースバンド信号Ｉ、ＱがベースバンドＬＳＩ２０４に送られ、音声又はデータ信号として復元される。また、送信時には、ＰＡ２０２からのＤＣＳ送信信号がセレクタ２０１を経由してアンテナ２００に送られる。
【００２７】
次に、通信方式がＷ−ＣＤＭＡの場合を説明する。Ｗ−ＣＤＭＡは送受が同時に起きる非ＴＤＭＡシステムなので、セレクタ２０１はＰＡ２０２からの出力信号をアンテナ２００に送出すると同時に、アンテナ２００で受信した信号をＢＰＦ２０７Ｃに送出する。また、信号生成回路２０５はスイッチ２０６を介してＭＩＸ２０９Ｃ、２０９Ｄ及び２０９Ｅ、２０９Ｆに対してローカル信号を同時に供給する。
【００２８】
なお、上記のマルチモード端末において、ＬＮＡ２０８、ＭＩＸ２０９、ＬＰＦ２１１、ＡＭＰ２１２の特性は固定であってもよいが、制御信号２１３の情報に基づいて、又は、通信方式や受信信号強度や送信信号強度等に応じてそれぞれの特性を変えることで、送信機又は受信機の全体としての特性を改善させることもできる。
【００２９】
次に、信号生成回路２０５の詳細を説明する。
【００３０】
図３は、第１の実施の形態の信号生成回路２０５の詳細な構成を表したブロック図である。一般的に、送受信機及び信号生成回路を含んだＧＳＭ／ＤＣＳ／ＰＣＳ等に対応したＲＦ−ＩＣでは、ＲＦ−ＩＣの面積のうち信号生成回路部分が多くの面積を占め、信号生成回路の面積のうち発振器がその半分近くを占める。従って、信号生成回路の面積を低減するためには発振器の数を低減することが有効である。本実施の形態では発振器の数を低減するために次のような構成とした。
【００３１】
本実施の形態の信号生成回路２０５は、２つの発振器３００Ａ、Ｂ、分周器３０１、３０２、スイッチ３０３、直交変調器３０５、９０°移相器３０４、によって構成されている。
【００３２】
発振器３００Ａは３６１０〜３９６０ＭＨｚの周波数信号を可変して、発振器３００Ｂは１５２０ＭＨｚ及び１４４０ＭＨｚの周波数信号を、それぞれ発生する。これら発振器３００Ａ、３００Ｂからの出力信号は、一般に位相同期ループ（ＰＬＬ）を用いて安定化されている。スイッチ３０３Ａ、３０３Ｂは半導体集積回路によって実現される電子的なスイッチである。９０°移相器３０４Ａは、入力された信号の周波数が同一で互いに位相が９０°ずれた２つの出力信号を生成する回路である。図３において二重線で示した信号経路には互いに位相が９０°ずれた２つの信号が伝送されていることを意味する。なお、２分周器３０１Ａ〜３０１Ｅによっても互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。直交変調器３０５は、２つの入力端子（ＩＮ１及びＩＮ２）を備えている。ＩＮ１及びＩＮ２には、それぞれ互いに位相が９０°ずれた２つの信号が入力される。
【００３３】
直交変調器３０５の出力信号周波数は、ＩＮ１及びＩＮ２の入力信号周波数（それぞれの周波数をｆ１、ｆ２とし、ｆ１＞ｆ２とする）の和（ｆ１＋ｆ２）と差（ｆ１−ｆ２）とのどちらか一方の周波数を元に、制御信号３０６を用いて制御することができる。なお、この直交変調器３０５の詳細な動作の説明は後述する。制御信号３０６は、制御信号２１３（図１）に含まれる情報に基づいて生成される。
【００３４】
上記のように構成される信号生成回路について、以下に、通信方式がＧＳＭ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡそれぞれについての動作を説明する。
【００３５】
通信方式がＧＳＭの場合、受信時には、発振器３００Ａの出力周波数は３７００ＭＨｚ〜３８４０ＭＨｚに設定される。このとき、スイッチ３０３Ａはａ側に切り換えられ、発振器３００Ａの出力信号は２分周器３０１Ａ及び２分周器３０１Ｂを経由して４分周され、ＧＳＭの受信帯域である９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚを得る。このとき、２分周器３０１Ｂによって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号はＧＳＭ受信用ローカル信号としてスイッチ２０３（図１）に送られる。
【００３６】
送信時には、受信時と同様に９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの互いに位相が９０°ずれた２つの信号を生成し、これを直交変調器３０５のＩＮ１端子への入力信号１とする。一方、発振器３００Ｂの出力周波数は１４４０ＭＨｚに設定され、スイッチ３０３Ｂはｂ側に切り換えられ、４分周器３０２、２分周器３０１Ｃ、２分周器３０１Ｄ及び２分周器３０１Ｅを経由することで３２分周された４５ＭＨｚの信号を得る。このとき、２分周器３０１Ｅによって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号は直交変調器３０５のＩＮ２端子への入力信号２とする。
【００３７】
直交変調器３０５の出力周波数は、制御信号３０６によってＩＮ１とＩＮ２との入力信号周波数の差になるよう制御され、ＧＳＭの送信帯域である８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚを出力する。直交変調器３０５からの出力信号は９０°移相器３０４Ａに入力され、互いに位相が９０°ずれた２つのＧＳＭの送信周波数帯域信号を得る。生成された２つの信号はＧＳＭ送信用ローカル信号としてスイッチ２０３に送られる。
【００３８】
通信方式がＤＣＳの場合、受信時には、発振器３００Ａの出力周波数は３６１０ＭＨｚ〜３７６０ＭＨｚに設定される。このとき、スイッチ３０３Ａはｂ側に切り換えられ、発振器３００Ａの出力信号は２分周器３０１Ｂを経由して２分周され、ＤＣＳの受信帯域である１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚが得られる。このとき、２分周器３０１Ｂによって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号はＤＣＳ受信用ローカル信号としてスイッチ２０３（図１）に送られる。
【００３９】
送信時には、受信時と同様にして１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚの互いに位相が９０°ずれた２つの信号を生成し、これを直交変調器３０５のＩＮ１端子の入力信号１とする。一方、発振器３００Ｂの出力周波数は１５２０ＭＨｚに設定され、スイッチ３０３Ｂはｃ側に切り換えられ、４分周器３０２、２分周器３０１Ｃ及び２分周器３０１Ｅ経由して１６分周され、９５ＭＨｚの信号を得る。このとき、２分周器３０１Ｅによって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号は直交変調器３０５のＩＮ２端子への入力信号２とする。
【００４０】
直交変調器３０５の出力周波数は、制御信号３０６によってＩＮ１とＩＮ２との入力信号周波数の差になるよう制御され、ＤＣＳの送信帯域である１７１０ＭＨｚ〜１７８５ＭＨｚを出力する。直交変調器３０５からの出力信号は９０°移相器３０４Ａに入力され、互いに位相が９０°ずれた２つのＤＣＳの周波数帯域信号を得る。生成された２つの信号はＤＣＳ送信用ローカル信号としてスイッチ２０３に送られる。
【００４１】
通信方式がＷ−ＣＤＭＡの場合、送信用ローカル信号発生時には、発振器３００Ａの出力周波数は３８４０ＭＨｚ〜３９６０ＭＨｚに設定される。このときスイッチ３０１Ａはｂ側に切り換えられ、発振器３００Ａの出力信号は２分周器３０１Ａを経由して２分周され、Ｗ−ＣＤＭＡの送信帯域である１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚが得られる。このとき、２分周器３０１Ｂによって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号はＷ−ＣＤＭＡ送信用ローカル信号としてスイッチ２０３（図１）に送られる。
【００４２】
受信用ローカル信号発生時には、送信用ローカル信号発生時と同様にして１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚを得て、これを直交変調器３０５のＩＮ１端子への入力信号１とする。一方、発振器３００Ｂの出力周波数は１５２０ＭＨｚに設定され、スイッチ３０１Ｂはａ側に切り換えられ、４分周器３０２及び２分周器３０１Ｅを経由して８分周され１９０ＭＨｚの信号を得る。このとき、２分周器３０１Ｅによって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号は直交変調器３０５のＩＮ２端子への入力信号２とする。
【００４３】
直交変調器３０５の出力周波数は、制御信号３０６によってＩＮ１とＩＮ２との入力信号周波数の和になるよう制御され、出力周波数はＷ−ＣＤＭＡの受信帯域である２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚとなる。直交変調器３０５出力信号は、９０°移相器３０４Ａに入力され、互いに位相が９０°ずれた２つのＷ−ＣＤＭＡの周波数帯域信号を得る。生成された２つの信号はＷ−ＣＤＭＡ受信用ローカル信号としてスイッチ２０３に送られる。
【００４４】
なお、以上説明した各通信方式の発振器３００Ａ、３００Ｂとスイッチ３０３Ａ、３０３Ｂとの対応は図４に示す通りである。
【００４５】
次に、前述した信号生成回路に用いられる９０°移相器３０４Ａの詳細を説明する。
【００４６】
図５は、９０°移相器３０４Ａの詳細な構成を表した回路図である。
【００４７】
この９０°移相器３０４Ａはポリフェーズ回路を用いたものである。入力差動信号ＶＩ−ＶＩＢが、抵抗Ｒ、容量Ｃから構成されるポリフェーズ回路に入力されると、位相が９０°ずれた２つの差動出力信号、すなわち、（ＶＩＩ−ＶＩＩＢ）と（ＶＩＱ−ＶＩＱＢ）が出力される。なお、ポリフェーズ回路の動作原理に関しては、例えば、（Ｆａｒｂｏｄ  Ｂｅｈｂａｈａｎｉら、゛ＣＭＯＳ  Ｍｉｘｅｒｓ  ａｎｄ  Ｐｏｌｙｐｈａｓｅ  Ｆｉｌｔｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｌａｒｇｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ”，  ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ，  Ｖｏｌ．  ３６，  Ｎｏ．  ６，  ｐ．  ８７３，  Ｊｕｎｅ  ２００１）に記載されている。
【００４８】
次に、前述した信号生成回路に用いられる直交変調器３０５の詳細を説明する。
【００４９】
図６は、直交変調器３０５の詳細な構成を表した回路図である。
【００５０】
この直交変調器３０５は、ミキサ回路を構成するギルバート乗算器４００と前段増幅器４０１とから構成される。直交変調器３０５には入力信号１と入力信号２とが入力される。入力信号１は、差動信号（ＶＩＩ−ＶＩＩＢ）及び（ＶＩＱ−ＶＩＱＢ）であり、入力信号２は、差動信号（ＶＬＩ−ＶＬＩＢ）及び（ＶＬＱ−ＶＬＱＢ）である。入力信号１及び２はそれぞれ互いに９０°位相のずれた２つの信号からなる信号である。
【００５１】
電流変換回路４０２−１〜４０２−４は第１の入力信号を電流に変換する回路であり、電流変換回路４０２Ａ、４０２Ｂは負荷Ｒ１２、Ｒ１３を共有し、４０２Ｃ、４０２Ｄは負荷Ｒ１０、Ｒ１１を共有し、負荷Ｒ１０〜Ｒ１３により電流が電圧に変換されてギルバート乗算器４００へと入力される。この電流変換回路４０２Ａ〜Ｄのうち、同時に動作するのは２つの回路のみである。すなわち、電流変換回路４０２Ａ及び４０２Ｃ、または電流変換回路４０２Ａ及び４０２Ｄのいずれか一方の組み合わせである。また、電流変換回路４０２Ｂは、電流変換回路４０１Ａの出力インピーダンスを前段増幅器４０１Ｂと同一にするために用いられているダミー回路である。この電流変換回路４０１のうち、どちらの回路の組を動作させるかによって、直交変調器の出力周波数が２つの入力信号周波数の和となるか差となるかが決まる。すなわち、電流変換回路４０１Ａ、４０１Ｃを動作させたときは入力信号１、２の和が出力され、電流変換回路４０１Ａ、４０１Ｄを動作させたときは入力信号１、２の差が出力される。電流変換回路４０２−１〜４０２−４の動作制御は、制御信号３０６（図３）によって電流源Ｉ１〜Ｉ８のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで制御される。直交変調器３０５の出力信号は、差動信号、すなわち、（ＶＯ−ＶＯＢ）、として出力される。
【００５２】
なお、上記のように構成した信号生成回路は、発振器３００Ａの全周波数帯における出力周波数範囲は３６１０ＭＨｚ〜３９６０ＭＨｚである。これは中心周波数に対して可変範囲が９．２％であるが、発表文献（Ｊａｎ  Ｃｒａｎｉｎｃｋｘら、゛Ａ  １．８−ＧＨｚ  Ｌｏｗ−Ｐｈａｓｅ−Ｎｏｉｓｅ  ＣＭＯＳ  発振器  Ｕｓｉｎｇ  Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  Ｈｏｌｌｏｗ  Ｓｐｉｒａｌ  Ｉｎｄｕｃｔｏｒｓ”、ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ，  Ｖｏｌ．  ３２，  Ｎｏ．  ５，  ｐ．  ７３６，  Ｍａｙ  １９９７等）によれば、可変範囲が９．２％の周波数出力を得られる発振器は容易に実現可能である。
【００５３】
以上のように、本発明の第１の実施の形態のマルチモード端末用の信号発生回路では、ＧＳＭ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡの３つの通信方式に対応し、移動体端末の小型化、低価格化に有利なダイレクトコンバージョン受信機又はダイレクトアップ送信機に対応した信号生成回路を発振器２個だけで構成したので、信号生成回路を小型化できることでＲＦ−ＩＣを小型化でき、ひいては装置全体を小型化することができる。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施の形態のローカル信号生成回路について説明する。
【００５５】
第２の実施の形態では、ＧＳＭ、ＤＣＳ、１１ｂに対応した信号生成回路を用いる。なお、第１の実施の形態と同一の作用をする構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００５６】
図７は、第２の実施の形態の信号生成回路の詳細な構成を表したブロック図である。
【００５７】
第２の実施の形態信号生成回路は、９０°移相器３０４Ｂ、スイッチ３０３Ｃ〜３０３Ｅ、２分周器３０１Ｆを追加した点が第１の実施の形態と相違する。
【００５８】
ＧＳＭ、ＤＣＳの送信、受信ローカル信号の生成については第１の実施の形態と同様である。なお、各通信方式の発振器３００とスイッチ３０３との対応は図８に示す通りである。
【００５９】
通信方式が１１ｂの場合、発振器３００Ａの出力周波数は３８４０ＭＨｚ〜３９７３．６ＭＨｚに設定される。発振器３００Ａの出力信号は９０°移相器３０４Ｂに入力され、互いに位相が９０°ずれた２つの信号に変換され、スイッチ３０３Ｃ（ａ側に切り換えられている）を経由して直交変調器３０５のＩＮ１端子の入力信号１とする。このとき同時に、スイッチ３０３Ａはａ側に切り換えられ、発振器３００Ａの出力信号は２分周器３０１Ａ、３０１Ｂを経由して４分周され、９６０ＭＨｚ〜９９３．４ＭＨｚの周波数が得られる。このとき、２分周器３０１Ｂによって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号はスイッチ３０３Ｄ（ａ側に切り換えられている）を経由して直交変調器３０５のＩＮ２端子の入力信号２とする。
【００６０】
直交変調器３０５の出力周波数は、制御信号３０６により、ＩＮ１とＩＮ２との入力信号周波数の和になるよう制御され、さらにスイッチ３０３Ｅ（ａ側に切り換えられている）を経由して２分周器３０１Ｆで２分周されることにより、１１ｂの帯域である２４００ＭＨｚ〜２４８３．５ＭＨｚが得られる。このとき、２分周器３０１Ｆによって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号は１１ｂローカル信号としてスイッチ２０３に送られる。
【００６１】
なお、上記の構成では、発振器３００Ａの全周波数帯における出力周波数範囲は３６１０ＭＨｚ〜３９７４ＭＨｚであり、中心周波数に対して可変範囲が９．６％となるので、第１の実施例と同様に、発振器は容易に実現可能である。
【００６２】
以上のように、本発明の第２の実施の形態のマルチモード端末用の信号発生回路では、第１の実施の形態と同様に、ＧＳＭ、ＤＣＳ、１１ｂの３つの通信方式に対応した信号生成回路を発振器２個だけで構成したので、信号生成回路を小型化できるのでＲＦ−ＩＣを小型化でき、ひいては装置全体を小型化することができる。
【００６３】
次に本発明の第３の実施の形態のローカル信号生成回路について説明する。
【００６４】
第３の実施の形態では、ＧＳＭ、ＤＣＳ、１１ａに対応した信号生成回路を用いる。なお、第１及び第２の実施の形態と同一の作用をする構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６５】
図９は、第３の実施の形態の信号生成回路の詳細な構成を表したブロック図である。
【００６６】
第３の実施の形態の信号生成回路は、９０°移相器３０４Ｂ、３０４Ｃ、スイッチ３０３Ｃ、Ｄを追加した点が第１の実施の形態と相違する。
【００６７】
ＧＳＭ、ＤＣＳの送信、受信ローカル信号の生成については第１の実施の形態と同様であるため詳細な説明は省略する。なお、各通信方式の発振器３００とスイッチ３０３との対応は図１０に示す通りである。
【００６８】
通信方式が１１ａの場合、周波数帯にはｕｐｐｅｒ、ｍｉｄ、ｌｏｗｅｒ３種類の周波数帯が使用できる。
【００６９】
まず、周波数帯としてｕｐｐｅｒを用いる場合は、発振器３００Ａの出力周波数は３８１６ＭＨｚ〜３８８４ＭＨｚに設定される。発振器３００Ａの出力信号は９０°移相器３０４Ｂに入力され、互いに位相が９０°ずれた２つの信号に変換され、スイッチ３０３Ｃ（ａ側に切り換えられている）を経由して直交変調器３０５のＩＮ１端子に入力信号１として入力される。このとき同時に、スイッチ３０３Ａはｂ側に切り換えられ、発振器３００Ａの出力信号は２分周器３０１Ｂを経由して２分周され、１９０８ＭＨｚ〜１９４２ＭＨｚの周波数を得る。このとき分周器３０１Ｂによって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号はスイッチ３０３Ｄ（ａ側に切り換えられている）を経由して直交変調器３０５のＩＮ２端子に入力信号２として入力される。
【００７０】
直交変調器３０５の出力周波数は制御信号３０６によってＩＮ１とＩＮ２との入力信号周波数の和になるよう制御され、１１ａのｕｐｐｅｒ帯域である５７２５ＭＨｚ〜５８２５ＭＨｚを含む５７２４ＭＨｚ〜５８２６ＭＨｚの周波数が得られる。この直交変調器からの出力は９０°移相器３０４Ａよって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号は１１ａのｕｐｐｅｒローカル信号としてスイッチ２０３に送られる。
【００７１】
また、周波数帯としてｌｏｗｅｒ，ｍｉｄを用いる場合には、発振器３００Ａの出力周波数は３６１０ＭＨｚ〜３８１０ＭＨｚに設定され、発振器３００Ａの出力信号は９０°移相器３０４Ｂによって互いに９０°位相のずれた２つの信号となり、スイッチ３０３Ｂ（ａ側に切り換えられている）を経由して直交変調器３０６のＩＮ１端子に入力信号１として入力される。一方、発振器３００Ｂの出力周波数は１５４０ＭＨｚに設定される。この発振器３００Ｂの出力信号は９０°移相器３０４Ｃに送られ互いに９０°位相のずれた２つの信号となり、スイッチ３０３Ｆ（ｃ側に切り換えられている）を経由して直交変調器３０５のＩＮ２端子に入力信号２として入力される。
【００７２】
直交変調器３０５の出力周波数は、制御信号３０６によってＩＮ１とＩＮ２との入力信号周波数の和になるよう制御され、１１ａのｌｏｗｅｒ、ｍｉｄ帯域である５１５０ＭＨｚ〜５３５０ＭＨｚが得られる。この直交変調器からの出力は９０°移相器３０４Ａよって互いに位相が９０°ずれた２つの信号が生成される。生成された２つの信号は１１ａのｕｐｐｅｒローカル信号としてスイッチ２０３に送られる。
【００７３】
上記の構成を用いた場合、発振器３００Ａの全周波数帯域における出力周波数範囲は３６１０ＭＨｚ〜３８８４ＭＨｚであるので、中心周波数に対して可変範囲が７．１％となるので、第１の実施の形態と同様に、発振器は容易に実現可能である。
【００７４】
以上のように、本発明の第３の実施の形態のマルチモード端末用の信号発生回路では、第１の実施の形態と同様に、ＧＳＭ、ＤＣＳ、１１ａの３つの通信方式に対応した信号生成回路を発振器２個だけで構成したので、信号生成回路を小型化できるのでＲＦ−ＩＣを小型化でき、ひいては装置全体を小型化することができる。
【００７５】
次に本発明の第４の実施の形態のマルチモード端末について説明する。
【００７６】
第４の実施の形態では、ＧＳＭ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、１１ａ、１１ｂに対応した信号生成回路を用いる。なお、第１、第２及び第３の実施の形態と同一の作用をする構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７７】
第３の実施の形態では、信号発生回路に、９０°移相器３０４Ｂ、３０４Ｃ、スイッチ３０３Ｃ、Ｄを追加した点が第１の実施の形態とは相違する。
【００７８】
図１１に第４の実施の形態の信号生成回路の詳細な構成を表したブロック図である。
【００７９】
第４の実施の形態の信号発生回路は第３の実施の形態と比較すると、９０°移相器３０４Ｂ、３０４Ｃ、スイッチ３０３Ｃ〜３０３Ｅ、２分周器３０１Ｆを追加した点が第１の実施の形態と相違する。
【００８０】
ＧＳＭ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、１１ａ、１１ｂの各通信方式の動作に関しては第１、第２、第３の実施例と同様であるためその説明は省略する。なお、各通信方式の発振器３００とスイッチ３０３との対応は図１２に示す通りである。
【００８１】
上記の構成を用いた場合、発振器３００Ａの出力周波数範囲はトータルで３６１０ＭＨｚ〜３９７４ＭＨｚであり、中心周波数に対して可変範囲が９．６％となるので、発振器は容易に実現可能である。
【００８２】
以上のように、本発明の第４の実施の形態のマルチモード端末用の信号発生回路では、ＧＳＭ、ＤＣＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、１１ａ、１１ｂの５つの通信方式に対応した信号生成回路を、第１の実施の形態と同様に発振器２個だけで構成したので、信号生成回路を小型化できるのでＲＦ−ＩＣを小型化でき、ひいては装置全体を小型化することができる。
【００８３】
なお、以上のように説明した本発明では、通信方式としてＧＳＭ，ＤＣＳ，Ｗ−ＣＤＭＡ，無線ＬＡＮ（１１ａ，１１ｂ）を中心に説明したが、その他の組み合わせに適応することもできるし、その他の通信方式とを組み合わせたマルチモード端末にも適応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のマルチモード端末の構成を表したブロック図である。
【図２】無線通信方式の周波数帯域仕様を示す図表である。
【図３】第１の実施の形態の信号発生回路の詳細な構成を表したブロック図である。
【図４】図４に示す信号発生回路の各通信方式に対する発振器とスイッチとの対応表である。
【図５】９０°移相器の詳細な構成を表した回路図である。
【図６】直交変調器の詳細な構成を表した回路図である。
【図７】第２の実施の形態の信号生成回路の詳細な構成を表したブロック図である。
【図８】図７に示す信号生成回路の各通信方式に対する発振器とスイッチとの対応表である。
【図９】第３の実施の形態の信号生成回路の詳細な構成を表したブロック図である。
【図１０】図９に示す信号生成回路の各通信方式に対する発振器とスイッチとの対応表である。
【図１１】第４の実施の形態の信号生成回路の詳細な構成を表したブロック図である。
【図１２】図１１に示す信号生成回路の各通信方式に対する発振器とスイッチとの対応表である。
【図１３】従来の通信端末の構成を表したブロック図である。
【符号の説明】
１０２  移相器
１０３  ベースバンド信号発生器
１０５  変調器
１０７、２０９  周波数変換器
１１０  フィルタ
２００  アンテナ
２０１  セレクタ
２０２  電力増幅器
２０３  ＲＦ−ＩＣ
２０４  ベースバンドＬＳＩ
２０５  信号生成回路
２０６  スイッチ
２０７  帯域通過フィルタ
２０８  低雑音増幅器
２１０  ＡＧＣ
２１１  低域通過フィルタ
２１２  緩衝増幅器
３００  発振器
３０１  ２分周器
３０２  ４分周器
３０３  スイッチ
３０４  ９０°移相器
３０５  直交変調器
４００  ギルバート乗算器
【図１】
2004159056.tif 000003
【図２】
2004159056.tif 000004
【図３】
2004159056.tif 000005
【図４】
2004159056.tif 000006
【図５】
2004159056.tif 000007
【図６】
2004159056.tif 000008
【図７】
2004159056.tif 000009
【図８】
2004159056.tif 000010
【図９】
2004159056.tif 000011
【図１０】
2004159056.tif 000012
【図１１】
2004159056.tif 000013
【図１２】
2004159056.tif 000014
【図１３】
2004159056.tif 000015