(57)【要約】【課題】ミキサから出力されるＩ信号とＱ信号との位相差を正確に９０°異ならせることが可能な受信機を提供する。【解決手段】変調された高周波信号が入力される二つのミキサ５、６と、二つのミキサ５、６に供給する局部発振信号を発生するための信号発生部７とを備え、信号発生部７には発振回路８と、発振回路８から出力される発振信号を分配すると共に分配された信号を二つのミキサにそれぞれ供給する信号分配手段９とを設け、分配された信号間の位相差を信号分配手段９によって調整できるようにした。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調された高周波信号が入力される二つのミキサと、前記二つのミキサに供給する局部発振信号を発生するための信号発生部とを備え、前記信号発生部には発振回路と、前記発振回路から出力される発振信号を分配すると共に分配された信号を前記二つのミキサにそれぞれ供給する信号分配手段とを設け、前記分配された信号間の位相差を前記信号分配手段によって調整できるようにしたことを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記信号分配手段は前記発振信号を基準電圧と比較して略矩形波に変換すると共に、前記矩形波のデュティサイクルを調整可能な比較回路と、前記矩形波の連続する立ち上がりでオンとオフとを繰り返す第一の信号を出力し、前記矩形波の連続する立ち下がりでオンとオフとを繰り返すと共に、前記第一の信号とは略９０°位相が異なる第二の信号を出力する１／２分周回路とから構成され、前記第一の信号を前記ミキサの一方に供給し、前記第二の信号を前記ミキサの他方に供給したことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記比較回路はエミッタ同士が互いに接続され、コレクタがそれぞれ給電抵抗に接続された二つのトランジスタを有し、一方の前記トランジスタのベースに基準電圧を印加すると共に他方の前記トランジスタのベースに前記発振信号を入力し、いずれか一方の前記トランジスタのコレクタから前記矩形波を出力し、前記基準電圧を変えられるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の受信機。
【請求項４】
前記１／２分周回路は第一及び第二のＤフリップフロップ回路とインバータとを有し、前記矩形波を前記第一のＤフリップフロップ回路のクロック入力端に入力すると共に前記インバータを介して前記第二のフリップフロップ回路のクロック入力端に入力し、前記第一のフリップフロップ回路の否定出力端を前記第一のフリップフロップ回路のデータ入力端に接続すると共に、前記第一のフリップフロップ回路の肯定出力端を前記第二のフリップフロップ回路のデータ入力端に接続し、前記第一のフリップフロップ回路の肯定出力端から前記第一の信号を出力し、前記第二のフリップフロップ回路の肯定出力端から前記第二の信号を出力したことを特徴とする請求項２又は３に記載の受信機。
【請求項５】
前記１／２分周回路は第一及び第二のＤフリップフロップ回路とインバータとを有し、前記矩形波を前記第一のＤフリップフロップ回路のクロック入力端に入力すると共に前記インバータを介して前記第二のフリップフロップ回路のクロック入力端に入力し、前記第一のフリップフロップ回路の否定出力端を前記第一のフリップフロップ回路のデータ入力端と前記第二のフリップフロップ回路のデータ入力端に接続し、前記第一のフリップフロップ回路の肯定出力端から前記第一の信号を出力し、前記第二のフリップフロップ回路の肯定出力端から前記第二の信号を出力したことを特徴とする請求項２又は３に記載の受信機。
【請求項６】
前記発振信号の周波数を前記高周波信号の受信すべき周波数の２倍としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は二つのミキサを有して位相が直交するＩ信号とＱ信号とを出力する受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の受信機を図８に従って説明する。例えばデジタル変調された高周波信号はバンドパスフィルタ３２とその次段に設けられた低雑音増幅器３３とからなる受信部３１で受信された後に分配回路３４によって２分配される。分配された高周波信号は第一のミキサ３５と第二のミキサ３６とに入力される。第一のミキサ３５と第二のミキサ３６とには発振回路３７から局部発振信号が供給されるが、第一のミキサ３５には直接供給され、第二のミキサ３６には９０°移相器３８を介して供給される。従って二つのミキサ３５、３６に供給される局部発振信号の位相差は９０°である。局部発振周波数は、例えば受信した高周波信号の周波数と一致している。
【０００３】
この結果、二つのミキサ３５、３６からはベースバンド信号が出力されるが、第一のミキサ３５から出力されるＩ信号と第二のミキサ３６から出力されるＱ信号とは位相が９０°異なる。これらのベースバンド信号はイメージ妨害を避けるためおのおのバンドパスフィルタ３９、４０を通して後段側に出力される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３３１０１１号公報（図１１）
【０００５】
バンドパスフィルタ３９、４０を通過したベースバンド信号は図示しない加算回路によって加算され、その後に復調される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成においては、二つのミキサにそれぞれ供給される局部発振信号同士の位相差が９０°になっていても、二つのミキサ間の僅かの回路特性の違いや、二つのバンドパスフィルタ間の僅かの回路特性の違い等によって、必ずしもＩ信号とＱ信号との間の位相差が正確に９０°になるとは限らない。このような状態でベースバンド信号を復調した場合、得られたデジタル信号にビットエラーが生じる。
【０００７】
本発明は、ミキサから出力されるＩ信号とＱ信号との位相差を正確に９０°異ならせることが可能な受信機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、変調された高周波信号が入力される二つのミキサと、前記二つのミキサに供給する局部発振信号を発生するための信号発生部とを備え、前記信号発生部には発振回路と、前記発振回路から出力される発振信号を分配すると共に分配された信号を前記二つのミキサにそれぞれ供給する信号分配手段とを設け、前記分配された信号間の位相差を前記信号分配手段によって調整できるようにした。
【０００９】
また、前記信号分配手段は前記発振信号を基準電圧と比較して略矩形波に変換すると共に、前記矩形波のデュティサイクルを調整可能な比較回路と、前記矩形波の連続する立ち上がりでオンとオフとを繰り返す第一の信号を出力し、前記矩形波の連続する立ち下がりでオンとオフとを繰り返すと共に、前記第一の信号とは略９０°位相が異なる第二の信号を出力する１／２分周回路とから構成され、前記第一の信号を前記ミキサの一方に供給し、前記第二の信号を前記ミキサの他方に供給した。
【００１０】
また、前記比較回路はエミッタ同士が互いに接続され、コレクタがそれぞれ給電抵抗に接続された二つのトランジスタを有し、一方の前記トランジスタのベースに基準電圧を印加すると共に他方の前記トランジスタのベースに前記発振信号を入力し、いずれか一方の前記トランジスタのコレクタから前記矩形波を出力し、前記基準電圧を変えられるようにした。
【００１１】
また、前記１／２分周回路は第一及び第二のＤフリップフロップ回路とインバータとを有し、前記矩形波を前記第一のＤフリップフロップ回路のクロック入力端に入力すると共に前記インバータを介して前記第二のフリップフロップ回路のクロック入力端に入力し、前記第一のフリップフロップ回路の否定出力端を前記第一のフリップフロップ回路のデータ入力端に接続すると共に、前記第一のフリップフロップ回路の肯定出力端を前記第二のフリップフロップ回路のデータ入力端に接続し、前記第一のフリップフロップ回路の肯定出力端から前記第一の信号を出力し、前記第二のフリップフロップ回路の肯定出力端から前記第二の信号を出力した。
【００１２】
また、前記１／２分周回路は第一及び第二のＤフリップフロップ回路とインバータとを有し、前記矩形波を前記第一のＤフリップフロップ回路のクロック入力端に入力すると共に前記インバータを介して前記第二のフリップフロップ回路のクロック入力端に入力し、前記第一のフリップフロップ回路の否定出力端を前記第一のフリップフロップ回路のデータ入力端と前記第二のフリップフロップ回路のデータ入力端に接続し、前記第一のフリップフロップ回路の肯定出力端から前記第一の信号を出力し、前記第二のフリップフロップ回路の肯定出力端から前記第二の信号を出力した。
【００１３】
また、前記発振信号の周波数を前記高周波信号の受信すべき周波数の２倍とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の受信機を図１乃至図７に従って説明する。図１は本発明の受信機の構成を示す回路図、図には図１における比較回路の具体構成を示す回路図、図３は比較回路の動作説明図、図４は図１における１／２分周回路の具体構成を示す回路図、図５は図４に示す１／２分周回路の動作説明図、図６は図１における１／２分周回路の他の具体構成を示す回路図、図７は図６に示す１／２分周回路の動作説明図である。
【００１５】
図１において、例えばデジタル変調された高周波信号はバンドパスフィルタ２とその次段に設けられた低雑音増幅器３とからなる受信部１で受信されて分配回路４によって２分配される。分配された高周波信号は第一のミキサ５と第二のミキサ６とに入力される。第一のミキサ５と第二のミキサ６とには信号発生部７から局部発振信号が供給される。
【００１６】
信号発生部７は発振回路８と、発振回路８から出力される発振信号を２分配すると共に分配された信号を二つのミキサ５、６にそれぞれ供給する信号分配手段９とを有する。
さらに、信号分配手段９は発振回路８から出力された発振信号を基準信号と比較して略矩形波に変換すると共に、矩形波のデュティサイクルを調整可能な比較回路１０と、矩形波を２分周して位相がおおよそ９０°異なる第一の信号と第二の信号とを出力する１／２分周回路１１とから構成される。そして、第一の信号及び第二の信号が局部発振信号として第一のミキサ５と第二のミキサ６とにそれぞれ供給される。
【００１７】
比較回路１０は図２に示すように二つのトランジスタ１０ａ、１０ｂを有しそれらのエミッタ同士が互いに接続されて定電流源１０ｃに接続される。また、各トランジスタ１０ａ、１０ｂのコレクタはそれぞれ給電抵抗１０ｄ、１０ｅに接続される。そして、一方のトランジスタ１０ａのベースには基準電圧Ｖｒが印加され、他方のトランジスタ１０ｂのベースには発振回路８から出力された発振信号が入力される。
【００１８】
この構成では、発振信号と基準電圧とが比較されて各トランジスタのコレクタから大略矩形波が出力されるが、一方のトランジスタ１０ａから出力される矩形波ＯＵＴ１に対して他方のトランジスタ１０ｂから出力される矩形波ＯＵＴ２は反転する。各矩形波のデュティサイクルは基準電圧のレベルによって変化し、例えば基準電圧が高くなると図３の（１）に示すように一方のトランジスタ１０ａから出力される矩形波ＯＵＴ１のデュティサイクルが小さくなり、反対に他方のトランジスタ１０ｂから出力される矩形波ＯＵＴ２のデュティサイクルは大きくなる。また、基準電圧が低くなると図３の（２）に示すようにデュティサイクルは反対方向に変化する。
【００１９】
１／２分周回路１１は図４に示すように、第一のＤフリップフロップ回路１１ａ、第二のフリップフロップ回路１１ｂ、インバータ１１ｃを有し、第一のフリップフロップ回路１１ａの否定出力端（ｑ）を第一のフリップフロップ回路１１ａのデータ入力端（Ｄ）に接続すると共に、第一のフリップフロップ回路１１ａの肯定出力端（Ｑ）を第二のフリップフロップ回路１１ｂのデータ入力端（Ｄ）に接続する。そして、比較回路１０のトランジスタ１０ａ又は１０ｂのいずれかのコレクタから出力された矩形波を第一のＤフリップフロップ回路１１ａのクロック入力端（ＣＰ）に入力すると共にインバータ１１ｃを介して第二のフリップフロップ回路１１ｂのクロック入力端（ＣＰ）に入力する。
【００２０】
図４の構成では、第一のグリップフロップ回路１１ａの肯定出力端（Ｑ）には入力された矩形波の連続する立ち上がりで順にオンとオフと繰り返す第一の信号が出力され、第二のフリップフロップ回路１１ｂの肯定出力端（Ｑ）には矩形波の連続す売る立ち下がりで順にオンとオフとを繰り返す第二の信号が出力される。よって、入力される矩形波に対して第一の信号及び第二の信号は１／２に分周される。
【００２１】
また、第一の信号と第二の信号との位相関係をみると、入力される矩形波のデュティサイクルが図５のＡに示すように５０％の場合はＢに示す第一に信号の位相に対して第二の信号の位相がＣに示すようにπ／２（９０°）遅れる。そして、第二の信号の位相は入力される矩形波のデュティサイクルに応じて変化し、デュティサイクルを５０％より小さくすればπ／２よりも進み、５０％よりも大きくすればπ／２よりも遅れる。
【００２２】
第一の信号は例えば第一のミキサ５に供給され、第二の信号は第二のミキサ６に供給され、第一のミキサ５と第二のミキサ６からはベースバンド信号が出力される。第一のミキサ５から出力されるベースバンド信号（Ｉ信号）と第二のミキサ６から出力されるベースバンド信号（Ｑ信号）はそれぞれイメージ妨害を避けるためのバンドパスフィルタ１２、１３を介して後段側に出力され、図示しない加算回路によって加算され、その後に復調される。
【００２３】
第一のミキサ５から出力されるＩ信号と第二のミキサ６から出力されるＱ信号との位相差は第一の信号と第二の信号との位相差に依存する。よって、Ｉ信号とＱ信号との位相差がπ／２からずれた場合は第一の信号と第二の信号との位相差によってそのズレを補正できる。そのためには１／２分周回路１１に入力される矩形波のデュティサイクルを調整すればよい。デュティサイクルの調整は比較回路１０における一方のトランジスタ１０ａのベースに印加している基準電圧によって可能である。
なお、Ｉ信号とＱ信号とがπ／２の位相差になっていないときには復調後のデジタル信号のビットエラーが悪化するので、このビットエラーを確認しながら矩形波のデュティサイクルを調整する。
【００２４】
図６は１／２分周回路１１の他の構成を示す。第一のフリップフロップ回路１１ａの否定出力端（ｑ）を第一のフリップフロップ回路１１ａのデータ入力端（Ｄ）と第二のフリップフロップ回路１１ｂのデータ入力端（Ｄ）に接続し、矩形波を第一のＤフリップフロップ回路１１ａのクロック入力端（ＣＰ）に入力すると共にインバータ１１ｃを介して第二のフリップフロップ回路１１ｂのクロック入力端（ｃｐ）に入力する。そして、第一のフリップフロップ回路１１ａの肯定出力端（Ｑ）から第一の信号を出力し、第二のフリップフロップ回路１１ｂの肯定出力端（Ｑ）から第二の信号を出力する。
【００２５】
図６の構成では、入力される矩形波のデュティサイクルが５０％の時は、図７のＢ、Ｃに示すように第二の信号（Ｃ）は第一の信号（Ａ）に対してπ／２だけ位相が進む。その進み位相は図４の構成と同様に入力される矩形波のデュティサイクルに応じて変化する。
【００２６】
本発明では発振回路８の発振周波数を、受信する高周波信号の周波数の２倍としているが、必ずしもこれに限られるものではない。しかし、受信する高周波信号の周波数の２倍とすることによって、ミキサ５、６に供給される第一の信号と第二の信号との周波数は高周波信号の周波数と一致する。従って、いわゆるダイレクトコンバージョン方式の受信機を構成できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、信号発生部には発振回路と、発振回路から出力される発振信号を分配すると共に分配された信号を二つのミキサにそれぞれ供給する信号分配手段とを設け、分配された信号間の位相差を信号分配手段によって調整できるようにしたので、二つのミキサから出力されるベースバンド信号間の位相差をπ／２にすることができる。よって復調されたデータのビットエラーを最小にすることができる。
【００２８】
また、信号分配手段は発振信号を略矩形波に変換すると共に、矩形波のデュティサイクルを調整可能な比較回路と、矩形波の連続する立ち上がりでオンとオフとを繰り返す第一の信号を出力し、矩形波の連続する立ち下がりでオンとオフとを繰り返すと共に、第一の信号とは略９０°位相が異なる第二の信号を出力する１／２分周回路とから構成され、第一の信号をミキサの一方に供給し、第二の信号をミキサの他方に供給したので、デュティサイクルを調整することによって第一の信号と第二の信号との位相差を調整できる。
【００２９】
また、比較回路はエミッタ同士が互いに接続され、コレクタがそれぞれ給電抵抗に接続された二つのトランジスタを有し、一方のトランジスタのベースに基準電圧を印加すると共に他方のトランジスタのベースに発振信号を入力し、いずれか一方のトランジスタのコレクタから矩形波を出力し、基準電圧を変えられるようにしたので、矩形波のデュティサイクルを調整できる。
【００３０】
また、矩形波を第一のＤフリップフロップ回路のクロック入力端に入力すると共にインバータを介して第二のフリップフロップ回路のクロック入力端に入力し、第一のフリップフロップ回路の否定出力端を第一のフリップフロップ回路のデータ入力端にすると共に、第一のフリップフロップ回路の肯定出力端を第二のフリップフロップ回路のデータ入力端に接続し、第一のフリップフロップ回路の肯定出力端から第一の信号を出力し、第二のフリップフロップ回路の肯定出力端から第二の信号を出力したので、入力される矩形波のデュティサイクルを調整することで第一の信号と第二の信号との位相差を調整できる。
【００３１】
また、矩形波を第一のＤフリップフロップ回路のクロック入力端に入力すると共にインバータを介して第二のフリップフロップ回路のクロック入力端に入力し、第一のフリップフロップ回路の否定出力端を第一のフリップフロップ回路のデータ入力端と第二のフリップフロップ回路のデータ入力端に接続し、第一のフリップフロップ回路の肯定出力端から第一の信号を出力し、第二のフリップフロップ回路の肯定出力端から第二の信号を出力したので、入力される矩形波のデュティサイクルを調整することで第一の信号と第二の信号との位相差を調整できる。
【００３２】
また、発振信号の周波数を高周波信号の受信すべき周波数の２倍としたので、二つのミキサに供給される第一の信号と第二の信号との周波数は高周波信号の周波数と一致する。従って、ダイレクトコンバージョン方式の受信機を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の受信機の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の受信機に使用する比較回路の具体構成を示す回路図である。
【図３】本発明の受信機に使用する比較回路の動作説明図である。
【図４】本発明の受信機に使用する１／２分周回路の具体構成を示す回路図である。
【図５】本発明の受信機に使用する１／２分周回路の動作説明図である。
【図６】本発明の受信機に使用する他の１／２分周回路の具体構成を示す回路図である。
【図７】本発明の受信機に使用する他の１／２分周回路の動作説明図である。
【図８】従来の受信機の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１　受信部
２　バンドパスフィルタ
３　低雑音増幅器
４　分配回路
５　第一のミキサ
６　第二のミキサ
７　信号発生部
８　発振回路
９　信号分配手段
１０　比較回路
１０ａ、１０ｂ　トランジスタ
１０ｃ　定電流源
１０ｄ、１０ｅ　給電抵抗
１１　１／２分周回路
１１ａ　第一のＤフリップフロップ回路
１１ｂ　第二のＤフリップフロップ回路
１１ｃ　インバータ
１２、１３　バンドパスフィルタ
【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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【図７】
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【図８】
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