(57)【要約】【課題】  所定の周波数帯域を減衰させつつ、信号の周波数帯域を変換する。【解決手段】  ダイオードＤ１からＤ４はリング状に配置されており、それらの接点はノードＮ１からノードＮ４とされる。ノードＮ１とノードＮ３には、第１トランス５０を介してＲＦ入力端子が接続され、第１トランス５０の第２巻線５８の中点からローカル信号２０４を入力する。また、ノードＮ２とノードＮ４には、第２トランス５４を介してＩＦ出力端子が接続され、第２トランス５４の第１巻線６０の中点をグランド接地している。さらに、ノードＮ１とノードＮ４の間およびノードＮ２とノードＮ３の間には特定の周波数帯域で同一の減衰特性を示す帯域除去フィルタＦ１とＦ２を設けている。【選択図】図３
2005244681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の信号を入力する第１入力部と、
前記入力した処理対象の信号の周波数を変換するための参照信号を入力する第２入力部と、
前記入力した参照信号にもとづいて、前記入力した処理対象の信号の周波数を変換する変換部と、
前記周波数を変換した処理対象の信号を出力する出力部とを備え、
前記変換部は、受動的に使用される複数の素子によってブリッジを構成し、かつ前記受動的に使用される複数の素子のノード間に帯域除去フィルタを配置し、
前記出力部から出力される前記周波数を変換した処理対象の信号は、前記帯域除去フィルタによって所定の周波数帯域が減衰されていることを特徴とするミキサ回路。
【請求項２】
前記変換部は、
１次巻線と２次巻線を有しており、前記１次巻線の一端が前記第１入力部に接続され、かつ前記２次巻線の中点が前記第２入力部に接続された第１トランスと、
前記第１トランスが有した２次巻線の両端にそれぞれ接続された前記ブリッジを構成した受動的に使用される複数の素子としての４つのダイオードと、
前記４つのダイオードのノード間に接続された帯域除去フィルタと、
前記第１トランスとは別に、1次巻線と２次巻線を有しており、前記1次巻線の両端が前記４つのダイオードにそれぞれ接続され、かつ前記２次巻線の一端が前記出力部に接続された第２トランスとを備え、
前記４つのダイオードの４つの接点のうちで隣接しないふたつの接点が、前記第１トランスが有した２次巻線の両端にそれぞれ接続され、前記４つの接点のうちで残りのふたつの接点が、前記第２トランスが有した1次巻線の両端にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１に記載のミキサ回路。
【請求項３】
前記第１入力部は、差動信号を構成した前記処理対象の信号を入力するためのふたつの端子を含み、
前記第２入力部は、差動信号を構成した前記参照信号を入力するためのふたつの端子を含み、
前記出力部は、差動信号を構成した前記出力すべき処理対象の信号を出力するためのふたつの端子を含み、
前記変換部は、前記ブリッジを構成した受動的に使用される複数の素子としての４つのトランジスタと、前記４つのトランジスタのノード間に接続された帯域除去フィルタを含み、
前記４つのトランジスタの４つの接点のうちで隣接しないふたつの接点が、前記第１入力部のふたつの端子にそれぞれ接続され、前記４つの接点のうちで残りのふたつの接点が、前記出力部のふたつの端子にそれぞれ接続されており、前記４つのトランジスタのうちで隣接しないふたつのトランジスタに含まれ、かつ当該トランジスタのうちで前記ブリッジに接続されていない端子が、前記第２入力部のふたつの端子のうちの一方に接続され、前記４つのトランジスタのうちで残りのふたつのトランジスタに含まれ、かつ当該トランジスタのうちで前記ブリッジに接続されていない端子が、前記第２入力部のふたつの端子のうちの他方に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のミキサ回路。
【請求項４】
前記変換部に配置された帯域除去フィルタは、中心周波数を可変でき、
前記帯域除去フィルタの中心周波数を外部から設定する端子をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のミキサ回路。
【請求項５】
前記変換部に配置された帯域除去フィルタがふたつ以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のミキサ回路。
【請求項６】
前記変換部に配置されたふたつ以上の帯域除去フィルタは、中心周波数が略同一になるように規定されていることを特徴とする請求項５に記載のミキサ回路。
【請求項７】
前記変換部に配置されたふたつ以上の帯域除去フィルタのうちで少なくともひとつは、他の帯域除去フィルタに対して、中心周波数が異なるように規定されていることを特徴とする請求項５に記載のミキサ回路。
【請求項８】
無線周波数の信号を処理する無線部と、
前記無線周波数の信号と、前記無線周波数より低い中間周波数の信号の間で周波数を変換する周波数変換部と、
前記中間周波数の信号と、前記中間周波数より低いベースバンドの信号を処理する処理部とを備え、
前記周波数変換部は、
前記無線周波数の信号と前記中間周波数の信号のうちの一方を処理対象の信号として入力する第１入力部と、
前記入力した処理対象の信号の周波数を変換するための参照信号を入力する第２入力部と、
前記入力した参照信号にもとづいて、前記入力した処理対象の信号の周波数を変換する変換部と、
前記周波数を変換した処理対象の信号を前記無線周波数の信号と前記中間周波数の信号のうちの他方として出力する出力部とを含み、
前記変換部は、受動的に使用される複数の素子によってブリッジを構成し、かつ前記受動的に使用される複数の素子のノード間に帯域除去フィルタを配置し、
前記出力部から出力される前記周波数を変換した処理対象の信号は、前記帯域除去フィルタによって所定の周波数帯域が減衰されていることを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は周波数変換技術に関し、特に、ふたつの周波数の間で周波数を変換するミキサ回路（周波数変換回路）およびそれを利用した無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な無線通信装置は、アンテナに入出カされる信号を増幅するアンプと、アンテナの不平衡信号と平衡信号とを変換するバルンと、無線周波数と変復調を行う周波数との周波数変換を行うミキサと、ミキサのスイッチ信号を送るロ―カル信号を発生するＰＬＬなどの機能からなる。通常の無線通信装置では、不要な周波数帯との妨害や漏洩を防ぐため、 各構成機能間に各種のフィルタを設置するのが一般的である。一方、無線周波数が高周波化しており、デバイスプロセスの微細化によるトランジスタの高速化で対応されている。しかしながら、プロセスを微細化すると耐圧が低下するため、トランジスタの動作電圧も低くする必要がある。
【０００３】
上述のように、無線通信装置は、アンプ、バルン、ミキサといった複数の通信機能回路を有している。ここでは、ミキサを取り上げて説明する。高周波の無線通信で周波数変換を行うミキサは、アクティブ・ミキサとパッシブ・ミキサに大別される。パッシブ・ミキサは、ダイオードなどを受動的な素子として使用し、周波数を変換するので、変換によって損失を生じるが、電源電圧に依存せず電力も消費しない特徴がある。一方、カットオフ周波数を変更させるようなミキサも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２９８３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近の通信方式の発達により、近接した周波数帯域を異なった通信方式で使用するケースが増えており、同一携帯端末に複数の通信システムを内蔵するケースも現れている。そのため、隣接した周波数帯域からの干渉を除去する必要が生じ、システム内のフィルタ構成が複雑になる傾向がある。また、広帯域の周波数を使用する通信方式、例えば、ＵＷＢ（超広帯域通信）では、帯域内に使用禁止帯域が含まれるケースがある。一方、無線通信装置の製造者にとっては、不要な信号を除去できれば、ミキサを様々な無線通信システムに適用できるので、ミキサの汎用性が高くなる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、周波数を変換しつつも所定の周波数帯域の干渉を効果的に低減できるミキサ回路（周波数変換回路）およびそれを利用した無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、ミキサ回路（周波数変換回路）である。この回路は、処理対象の信号を入力する第１入力部と、入力した処理対象の信号の周波数を変換するための参照信号を入力する第２入力部と、入力した参照信号にもとづいて、入力した処理対象の信号の周波数を変換する変換部と、周波数を変換した処理対象の信号を出力する出力部とを備える。この回路において、変換部は、受動的に使用される複数の素子によってブリッジを構成し、かつ受動的に使用される複数の素子のノード間に帯域除去フィルタを配置し、出力部から出力される周波数を変換した処理対象の信号は、帯域除去フィルタによって所定の周波数帯域が減衰されてもよい。
「受動的に使用される複数の素子のノード間に帯域除去フィルタを配置」は、「受動的に使用される複数の素子のいずれかと並列に帯域除去フィルタを配置」であってもよい。
【０００７】
以上の回路により、ブリッジを構成した受動的に使用される複数の素子のいずれかと並列に帯域除去フィルタを配置するので周波数を変換しつつ、帯域除去フィルタの特性に応じて、不要な周波数成分を減衰できる。
【０００８】
変換部は、１次巻線と２次巻線を有しており、１次巻線の一端が第１入力部に接続され、かつ２次巻線の中点が第２入力部に接続された第１トランスと、第１トランスが有した２次巻線の両端にそれぞれ接続されたブリッジを構成した受動的に使用される複数の素子としての４つのダイオードと、４つのダイオードのノード間に接続された帯域除去フィルタと、第１トランスとは別に、1次巻線と２次巻線を有しており、1次巻線の両端が４つのダイオードにそれぞれ接続され、かつ２次巻線の一端が出力部に接続された第２トランスとを備え、４つのダイオードの４つの接点のうちで隣接しないふたつの接点が、第１トランスが有した２次巻線の両端にそれぞれ接続され、４つの接点のうちで残りのふたつの接点が、第２トランスが有した1次巻線の両端にそれぞれ接続されてもよい。
「４つのダイオードのノード間に接続された帯域除去フィルタ」は、「４つのダイオードのうちのいずれかに並列に接続された帯域除去フィルタ」であってもよい。
【０００９】
第１入力部は、差動信号を構成した処理対象の信号を入力するためのふたつの端子を含み、第２入力部は、差動信号を構成した参照信号を入力するためのふたつの端子を含み、出力部は、差動信号を構成した出力すべき処理対象の信号を出力するためのふたつの端子を含み、変換部は、ブリッジを構成した受動的に使用される複数の素子としての４つのトランジスタと、４つのトランジスタのノード間に接続された帯域除去フィルタを含み、４つのトランジスタの４つの接点のうちで隣接しないふたつの接点が、第１入力部のふたつの端子にそれぞれ接続され、４つの接点のうちで残りのふたつの接点が、出力部のふたつの端子にそれぞれ接続されており、４つのトランジスタのうちで隣接しないふたつのトランジスタに含まれ、かつ当該トランジスタのうちでブリッジに接続されていない端子が、第２入力部のふたつの端子のうちの一方に接続され、４つのトランジスタのうちで残りのふたつのトランジスタに含まれ、かつ当該トランジスタのうちでブリッジに接続されていない端子が、第２入力部のふたつの端子のうちの他方に接続されてもよい。
「４つのトランジスタのノード間に接続された帯域除去フィルタ」は、「４つのトランジスタのうちのいずれかに並列に接続された帯域除去フィルタ」であってもよい。
【００１０】
変換部に配置された帯域除去フィルタは、中心周波数を可変でき、帯域除去フィルタの中心周波数を外部から設定する端子をさらに備えてもよい。変換部に配置された帯域除去フィルタがふたつ以上であってもよい。変換部に配置されたふたつ以上の帯域除去フィルタは、中心周波数が略同一になるように規定されてもよい。変換部に配置されたふたつ以上の帯域除去フィルタのうちで少なくともひとつは、他の帯域除去フィルタに対して、中心周波数が異なるように規定されてもよい。
【００１１】
本発明の別の態様は、無線装置である。この装置は、無線周波数の信号を処理する無線部と、無線周波数の信号と、無線周波数より低い中間周波数の信号の間で周波数を変換する周波数変換部と、中間周波数の信号と、中間周波数より低いベースバンドの信号を処理する処理部とを備える。この装置において、周波数変換部は、無線周波数の信号と中間周波数の信号のうちの一方を処理対象の信号として入力する第１入力部と、入力した処理対象の信号の周波数を変換するための参照信号を入力する第２入力部と、入力した参照信号にもとづいて、入力した処理対象の信号の周波数を変換する変換部と、周波数を変換した処理対象の信号を無線周波数の信号と中間周波数の信号のうちの他方として出力する出力部とを含み、変換部は、受動的に使用される複数の素子によってブリッジを構成し、かつ受動的に使用される複数の素子のノード間に帯域除去フィルタを配置し、出力部から出力される周波数を変換した処理対象の信号は、帯域除去フィルタによって所定の周波数帯域が減衰されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、周波数を変換しつつも所定の周波数帯域の干渉を効果的に低減できるミキサ回路（周波数変換回路）およびそれを利用した無線装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、簡易型携帯電話システムや第３世代携帯電話システムのような無線通信システムに使用される無線装置に関し、特に無線周波数（ＲＦ）と中間周波数（ＩＦ）の間で、送信信号や受信信号を周波数変換する周波数変換回路、すなわちミキサ回路に関する。本実施例に係るミキサ回路は、パッシブミキサ回路にもとづいて構成されており、さらにパッシブミキサ回路の内部に含まれたダイオードのブリッジのうちの所定のダイオードと並列に帯域除去フィルタが配置されている。その結果、信号の周波数を変換しつつ、所定の帯域の信号強度を減衰させることが可能になる。
【００１４】
図１は、本発明の実施例１に係る無線装置１００の構成を示す。無線装置１００は、アンテナ１０、無線部１２、処理部１４、インターフェース部１６、制御部７０を含む。また、無線部１２は、切替部１８、ＬＮＡ２０、第１周波数変換部２２、ＨＰＡ２４、第２周波数変換部２６、発振器２８を含み、処理部１４は、直交検波部３０、ＡＧＣ３２、ＡＤ変換部３４、復調部３６、直交変調部３８、ＤＡ変換部４０、変調部４２を含む。また信号として、ＲＦ信号２００、ＩＦ信号２０２、ローカル信号２０４を含む。
【００１５】
アンテナ１０は、無線伝搬路を介して信号を送信し、または受信する。切替部１８は、通信システムが簡易型携帯電話システムのようにＴＤＤを使用している場合に、送信側と受信側を切りかえる。すなわち、無線装置１００が送信側として動作する場合はアンテナ１０から入力した信号をＬＮＡ２０へ出力し、一方、無線装置１００が受信側として動作する場合はＨＰＡ２４から入力した信号をアンテナ１０へ出力する。ＬＮＡ２０は、受信した信号を増幅し、ＲＦ信号２００を出力する。発振器２８は、予め定めた周波数のローカル信号２０４を出力する。第１周波数変換部２２は、ローカル信号２０４にもとづいてＲＦ信号２００を周波数変換、ここではダウンコンバートしてＩＦ信号２０２を出力する。直交検波部３０は、ＩＦ信号２０２を直交検波する。なお、直交検波された信号は一般的に同相成分と直交成分を含んでいるので、直交検波部３０から出力される信号に対応した図中の矢印は２本であるべきであるが、ここでは省略して１本の矢印で示すものとする。
【００１６】
ＡＧＣ３２は、直交検波された信号の振幅を所定の値に近づくように調節する。ＡＤ変換部３４は、ＡＧＣ３２から出力された信号をアナログ−ディジタル変換して、ディジタル信号を出力する。復調部３６は、ディジタル信号を復調する。インターフェース部１６は、無線装置１００によって送信すべき信号や受信した信号と、それらの信号を処理する装置、例えばＰＣとの間で信号を伝送する。変調部４２は、送信すべき信号を変調する。ＤＡ変換部４０は、変調した信号をディジタル−アナログ変換して、アナログ信号を出力する。直交変調部３８は、アナログ信号を直交変調し、ＩＦの信号を出力する。第２周波数変換部２６は、発振器２８から出力されたローカル信号２０４にもとづいてＩＦ信号を周波数変換、ここではアップコンバートしてＲＦ信号を出力する。ＨＰＡ２４は、ＲＦ信号を増幅する。
制御部７０は、無線装置１００の動作タイミング等を制御する。
【００１７】
図２（ａ）−（ｂ）は、日本と欧州での２ＧＨｚ帯近傍の周波数割り当てを示す。図２（ａ）は、日本の場合の周波数割り当てを示しており、１．８８５ＧＨｚから１．９１９６ＧＨｚは、簡易型携帯電話システムに割り当てられ、１．９２０ＧＨｚから１．９８０ＧＨｚは、第３世代携帯電話システムに割り当てられ、１．９８０ＧＨｚから２．０１０ＧＨｚは、移動体衛星通信サービスに割り当てられ、２．０１０ＧＨｚから２．０２５ＧＨｚは、第３世代携帯電話システムに割り当てられている。一方、図２（ｂ）は、欧州の場合の周波数割り当てを示しており、１．８８０ＧＨｚから１．９００ＧＨｚは、ディジタルコードレス電話システムに割り当てられ、１．９００ＧＨｚから１．９２０ＧＨｚは、第３世代携帯電話システム（ＴＤＤ）に割当てられ、１．９２０ＧＨｚから１．９８０ＧＨｚは、第３世代携帯電話システム（ＦＤＤ）に割り当てられ、１．９８０ＧＨｚから２．０１０ＧＨｚは、移動体衛星通信サービス（ＦＤＤ）に割り当てられ、２．０１０ＧＨｚから２．０２５ＧＨｚは、第３世代携帯電話システム（ＦＤＤ）に割り当てられている。
【００１８】
日本の場合と欧州の場合の両方において、異なる無線通信システムが隣接した周波数帯域に割り当てられている。そのため、例えば、簡易型携帯電話の場合、周波数変換回路はＩＦ信号からＲＦ信号を生成すると共に、隣接した第３世代携帯電話システムの周波数帯域への漏洩電力を小さくする必要がある。一方、第３世代携帯電話システムについても同様であり、さらにひとつの無線装置１００が簡易型携帯電話システムと第３世代携帯電話システムの両方に対応する場合、一方のシステムを使用していれば他方のシステムへの漏洩電力を小さくする必要がある。
【００１９】
図３は、第１周波数変換部２２の構成を示す。第１周波数変換部２２は、第１トランス５０、ブリッジ５２、第２トランス５４を含む。第１トランス５０は、第１巻線５６、第２巻線５８を含み、ブリッジ５２は、ダイオードＤ１からダイオードＤ４、帯域除去フィルタＦ１から帯域除去フィルタＦ２を含み、第２トランス５４は、第１巻線６０、第２巻線６２を含む。また、図示のごとくブリッジ５２のうちダイオード間の接点は、Ｎ１からＮ４を示されている。なお、第２周波数変換部２６も同様の構成を有している。
【００２０】
第１トランス５０は、第１巻線５６と第２巻線５８で構成され、第１巻線５６の一端が図示しないＬＮＡ２０に接続され、ＩＦ信号２０２が入力される。また、第１巻線５６の他端は接地されている。第２巻線５８の中点は図示しない発振器２８に接続され、ローカル信号２０４が入力される。第２トランス５４は、ローカル信号２０４にもとづいて、ＲＦ信号２００を周波数変換するために、ダイオードＤ１からダイオードＤ４でブリッジを構成する。また、ノードＮ１からノードＮ４うちで隣接しないノードＮ１とノードＮ３が、それぞれ第２巻線５８の両端に接続される。ここで、ブリッジ内部にはふたつの帯域除去フィルタが設けられており、そのうちの帯域除去フィルタＦ１はダイオードＤ２と並列に配置され、帯域除去フィルタＦ２はダイオードＤ４と並列に配置される。図４は、帯域除去フィルタＦ１の構成を示す。帯域除去フィルタＦ１は、インダクタＬ１とコンデンサＣ１が直列に接続されている。このような構成によれば、帯域除去フィルタＦ１のフィルタ特性は、周知のように、ｆ＝１／（２π（ＬＣ）１／２）の関係に従って設定され、信号の強度を減衰させる。ここで、ｆは共振周波数である。
【００２１】
ノードＮ１からノードＮ４うちで残りのノードＮ２とノードＮ４が、それぞれ第２トランス５４の第１巻線６０に接続される。さらに、第１巻線６０の中点は接地されている。第２トランス５４の第２巻線６２の一端は図示しない直交検波部３０に接続され、ＩＦ信号２０２を出力する。このような構成のために、ＩＦ信号２０２は、周波数がＲＦ信号２００とローカル信号２０４の差で定められる周波数を有し、さらに帯域除去フィルタＦ１と帯域除去フィルタＦ２で設定された周波数領域を減衰した信号となる。ここで、帯域除去フィルタＦ１と帯域除去フィルタＦ２は、それらの共振周波数が同一になるように設定されてもよいし、異なるように設定されてもよい。前者によれば、中心周波数がひとつであり、その減衰量が大きくなる。一方、後者によれば、中心周波数がふたつになる。
【００２２】
図５（ａ）−（ｂ）は、第１周波数変換部２２の動作原理を示す。ローカル信号２０４の入力がない場合、ダイオードＤ１からダイオードＤ４は、すべてオフ状態になるので、第１トランス５０と第２トランス５４は電気的に切り離される。そのため、ＲＦ信号２００とＩＦ信号２０２は分離される。ローカル信号２０４が正のサイクルにある場合、すなわちローカル信号２０４が正の電圧を有すれば、ノードＮ１とノードＮ３の電圧がノードＮ２とノードＮ４の電圧よりも高くなるので、ダイオードＤ１とダイオードＤ３が順方向にバイアスされてオン状態になるが、ダイオードＤ２とダイオードＤ４が逆バイアスされてオフ状態になる。そのため、電気的な接続は、図５（ａ）のようになる。図中の矢印は信号の流れを示しており、ＲＦ信号２００とＩＦ信号２０２が同一方向の信号の流れを有する。なお、ＲＦ信号２００とＩＦ信号２０２は共に交流信号であるので、図に示した矢印と反対方向の信号の流れになる場合もあるが、その場合においてもＲＦ信号２００とＩＦ信号２０２は同一方向の信号の流れを有する。
【００２３】
ローカル信号２０４が負のサイクルにある場合、すなわちローカル信号２０４が負の電圧を有すれば、ノードＮ２とノードＮ４の電圧がノードＮ１とノードＮ３の電圧よりも高くなるので、ダイオードＤ２とダイオードＤ４が順方向にバイアスされてオン状態になるが、ダイオードＤ１とダイオードＤ３が逆バイアスされてオフ状態になる。そのため、電気的な接続は、図５（ｂ）のようになる。図中の矢印は信号の流れを示しており、ＲＦ信号２００とＩＦ信号２０２が反対方向の信号の流れを有する。なお、前述のごとくＲＦ信号２００とＩＦ信号２０２は共に交流信号であるので、図に示した矢印と反対方向の信号の流れになる場合もあるが、その場合においてもＲＦ信号２００とＩＦ信号２０２は反対方向の信号の流れを有する。ここで用いられるダイオードは、ＣＭＯＳにおけるＰＮ接合ダイオードの他、ＧａＡｓ等の化合物半導体によるショットキーバリアダイオードでもよい。
【００２４】
図６（ａ）−（ｂ）は、周波数変換部２２のフィルタ特性を示すが、これらはいずれも周波数変換された後の特性である。図６（ａ）は、帯域除去フィルタＦ１と帯域除去フィルタＦ２の共振周波数が同一の値に設定されている場合である。図示のごとく、中心周波数がひとつであって、当該中心周波数で信号を減衰させる特性になっている。一方、図６（ｂ）は、帯域除去フィルタＦ１と帯域除去フィルタＦ２の共振周波数が別の値に設定されている場合である。図示のごとく、中心周波数がふたつであって、当該ふたつの中心周波数で信号を減衰させる特性になっている。なお、両者を比較すれば、図６（ａ）の方が、大きな減衰量となる。
【００２５】
本発明の実施例によれば、パッシブミキサ回路の内部に帯域除去フィルタを配置させるため、周波数変換を行うと共に、不要な周波数の信号を減衰させられる。また、ミキサ回路と帯域除去フィルタを別々に配置する場合よりも、回路を小型化できる。また、パッシブミキサ回路をベースにするので、電力が消費されずに済む。
【００２６】
（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１と同様に無線装置内部で送信信号や受信信号を周波数変換する周波数変換回路に関し、さらに当該周波数変換回路がパッシブミキサ回路で構成されている。しかしながら、実施例１と異なって、パッシブミキサ回路がＦＥＴ等のトランジスタで構成されている。必ずしもトランスを必要としないため、周波数変換回路の１チップ化が容易になり、無線装置への実装が容易になる。
【００２７】
図７は、本発明の実施例２に係る無線部１１０の構成を示す。無線部１１０は、バルン部１１２、ＬＮＡ１１４、周波数変換部１１６、発振器１１８を含む。また信号として、第１ＲＦ信号２００ａ、第２ＲＦ信号２００ｂ、第１ＩＦ信号２０２ａ、第２ＩＦ信号２０２ｂ、第１ローカル信号２０４ａ、第２ローカル信号２０４ｂを含む。なおここでは、受信装置として使用した場合のみを説明し、送信装置として使用する場合に関しては、説明を省略する。
【００２８】
バルン部１１２は、図示しないアンテナ１０で受信した信号を不平衡信号から平衡信号へ変換する。ＬＮＡ１１４、周波数変換部１１６、発振器１１８は、図１のＬＮＡ２０、第１周波数変換部２２、発振器２８にそれぞれ対応しているが、ＲＦ信号２００、ＩＦ信号２０２、ローカル信号２０４がそれぞれ平衡信号になっており、それらは差動信号を構成する。
【００２９】
図８は、周波数変換部１１６の構成を示す。周波数変換部１１６は、トランジスタＭ１からトランジスタＭ４、帯域除去フィルタＦ１，帯域除去フィルタＦ２を含む。また、図示のごとくトランジスタ間の接点は、Ｎ１からＮ４で示されている。
トランジスタＭ１からトランジスタＭ４は、互いにソース端子またはドレイン端子が接続されてブリッジを構成している。ブリッジのうちで、ノードＮ１が第１ＲＦ信号２００ａに、ノードＮ３が第２ＲＦ信号２００ｂに、ノードＮ２が第１ＩＦ信号２０２ａに、ノードＮ４が第４ＩＦ信号２０２ｂに対応するよう配置されている。さらに、トランジスタＭ１とトランジスタＭ３のゲート端子が第２ローカル信号２０４ｂに、トランジスタＭ２とトランジスタＭ４のゲート端子が第１ローカル信号２０４ａに対応するように配置されている。一方、帯域除去フィルタＦ１がトランジスタＭ２と並列して配置され、帯域除去フィルタＦ２がＭ４と並列して配置されている。
【００３０】
ローカル信号２０４は差動信号を構成しているので、ローカル信号２０４にもとづいて、トランジスタＭ１とトランジスタＭ３の組合せ、トランジスタＭ２とトランジスタＭ４の組合せのいずれか一方がオンになる。トランジスタＭ１とトランジスタＭ３がオンになれば、第１ＲＦ信号２００ａが第１ＩＦ信号２０２ａに対応し、第２ＲＦ信号２００ｂが第２ＩＦ信号２０２ｂに対応する。一方、トランジスタＭ２とトランジスタＭ４がオンになれば、第１ＲＦ信号２００ａが第２ＩＦ信号２０２ｂに対応し、第２ＲＦ信号２００ｂが第１ＩＦ信号２０２ａに対応する。そのため、実施例１と同様に、ローカル信号２０４にもとづいて、ＲＦ信号２００とローカル信号２０４の関係が同一あるいは反対になる。なお、帯域除去フィルタＦ１と帯域除去フィルタＦ２は、実施例１と同一のなので、帯域除去の効果も得られる。ここで使われているＦＥＴは、ＣＭＯＳ−ＦＥＴの他に、ＧａＡｓ等の化合物半導体上に作製されたＭＥＳＦＥＴ、及びショットキーバリアダイオードでもよい。
【００３１】
本発明の実施例によれば、トランジスタで構成されてトランス等を含まないので、１チップ化が容易にできる。１チップ化が容易にできるので、無線装置が携帯端末であっても実装が容易にできる。
【００３２】
（実施例３）
本発明の実施例３は、これまでの実施例と同様に無線装置内部で送信信号や受信信号を周波数変換する周波数変換回路に関し、さらに当該周波数変換回路がパッシブミキサ回路で構成されている。しかしながら、これまでの実施例と異なって、パッシブミキサ回路に配置された帯域除去フィルタの中心周波数が外部から設定可能になっている。その結果、本実施例の周波数変換路の汎用性が高くなる。
【００３３】
実施例３に係る周波数変換部は、図３の第１周波数変換部２２、図８の周波数変換部１１６と同一なので説明を省略する。ここでは、それらに備えられた帯域除去フィルタＦ１、帯域除去フィルタＦ２の構成が異なる。
図９は、本発明の実施例３に係る帯域除去フィルタＦ１の構成を示す。帯域除去フィルタＦ１は、インダクタＬ２、インダクタＬ３、コンデンサＣ２、コンデンサＣ３、ダイオードＤ５、ダイオードＤ６、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２を含み、外部に端子１５０を含む。端子１５０は、帯域除去フィルタＦ１に外部に設けられ、所定の電圧を設定できるようなっている。ダイオードＤ５とダイオードＤ６は、バラクタダイオードであり、帯域除去フィルタＦ１は、ダイオードＤ５とダイオードＤ６がインダクタＬ２、コンデンサＣ２、インダクタＬ３、コンデンサＣ３と直列に接続されている。端子１５０で設定された電圧が変更されれば、ダイオードＤ５とダイオードＤ６のバイアス電圧が変更される。その結果、帯域除去フィルタＦ１の共振周波数が変更され、帯域除去のための中心周波数も変更される。なお、帯域除去フィルタＦ２も同様の構成である。
【００３４】
このような構成によって、周波数変換部を簡易型携帯電話システムに使用する場合には、第３世代携帯電話システムに使用される周波数帯に帯域除去フィルタＦ１や帯域除去フィルタＦ２の中心周波数が定められるように、設計者は、端子１５０に電圧を設定する。一方、周波数変換部を第３世代携帯電話システムに使用する場合には、簡易型携帯電話システムに使用される周波数帯に帯域除去フィルタＦ１や帯域除去フィルタＦ２の中心周波数が定められるように、設計者は、端子１５０に電圧を設定する。
【００３５】
本発明の実施例によれば、外部から電圧を設定すれば帯域除去フィルタの中心周波数を変更できるので、周波数変換回路の汎用性を増加できる。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３７】
本発明の実施例１から３において、無線通信システムとして簡易型携帯電話システムや第３世代携帯電話システムを想定し、使用するシステムの周波数に隣接した周波数を割り当てられたシステムへの干渉を帯域除去フィルタＦ１や帯域除去フィルタＦ２によって低減している。しかしながらこれに限らず例えば、無線通信システムとしてＵＷＢを想定し、ＵＷＢの周波数帯域のなかで他のシステムに割り当てられた周波数への干渉を帯域除去フィルタＦ１や帯域除去フィルタＦ２によって低減してもよい。本変形例によれば、様々な無線通信システムに対して、本発明を適用できる。つまり、使用すべき周波数に隣接した周波数を他のシステムが使用していればよい。
【００３８】
本発明の実施例１から３において、帯域除去フィルタＦ１と帯域除去フィルタＦ２のふたつを配置している。しかしながらこれに限らず例えば、ひとつでもよいし、３つ以上であってもよい。さらにふたつ以上の場合、ブリッジに含まれる受動的に使用される素子のうち、ダイオードＤ１やダイオードＤ２、あるいはトランジスタＭ１やトランジスタＭ２のような隣接したものと並列に配置されてもよい。本変形例によれば、要求されるフィルタ特性に応じた帯域除去フィルタＦ１等の配置が可能になる。つまり、受動的に使用される素子と並列に配置されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１に係る無線装置の構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）−（ｂ）は、日本と欧州での２ＧＨｚ帯近傍の周波数割り当てを示す図である。
【図３】図１の第１周波数変換部の構成を示す図である。
【図４】図３の帯域除去フィルタの構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｂ）は、図３の第１周波数変換部の動作原理を示す図である。
【図６】図６（ａ）−（ｂ）は、図３の第１周波数変換部のフィルタ特性を示す図である。
【図７】本発明の実施例２に係る無線部の構成を示す図である。
【図８】図７の周波数変換部の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施例３に係る帯域除去フィルタの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  アンテナ、  １２  無線部、  １４  処理部、  １６  インターフェース部、  １８  切替部、  ２０  ＬＮＡ、  ２２  第１周波数変換部、  ２４  ＨＰＡ、  ２６  第２周波数変換部、  ２８  発振器、  ３０  直交検波部、  ３２  ＡＧＣ、  ３４  ＡＤ変換部、  ３６  復調部、  ３８  直交変調部、  ４０  ＤＡ変換部、  ４２  変調部、  ５０  第１トランス、  ５２  ブリッジ、  ５４  第２トランス、  ５６  第１巻線、  ５８  第２巻線、  ６０  第１巻線、  ６２  第２巻線、  ７０  制御部、  １００  無線装置、  １１２  バルン部、  １１４  ＬＮＡ、  １１６  周波数変換部、  １１８  発振器、  １５０  端子、  ２００  ＲＦ信号、  ２０２  ＩＦ信号、  ２０４  ローカル信号、  Ｄ１〜Ｄ６  ダイオード、  Ｆ１〜Ｆ２  帯域除去フィルタ、  Ｎ１〜Ｎ４  ノード、  Ｌ１〜Ｌ３  インダクタ、  Ｃ１〜Ｃ３  コンデンサ、  Ｍ１〜Ｍ４  トランジスタ、  Ｒ１〜Ｒ２  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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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