(57)【要約】    【課題】      差動増幅器の同相除去効果を利用することにより、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持すること。    【解決手段】  分配器１０３は、入力信号を等振幅及び等位相の２系統の分配信号に分配する。緩衝器１０４、１０５は、２系統に分配した分配信号間の干渉を抑制する。フィルタ１０６は、所定の帯域の分配信号のみを通過させる周波数選択を行う。差動増幅器１０７は、フィルタ１０６により周波数選択された分配信号と周波数選択されない分配信号との振幅成分の差を出力する。  【選択図】      図１
2005012749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を２系統の分配信号に分配する分配器と、前記分配器にて分配された一方の前記分配信号を所定の帯域にて通過させる周波数選択を行うフィルタと、前記分配器にて分配された他方の前記分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する差動増幅器と、を具備することを特徴とするフィルタ回路。
【請求項２】
前記分配器にて分配された前記２系統の分配信号間の干渉を抑制する緩衝器を具備し、前記フィルタは、前記緩衝器にて干渉を抑制された前記一方の分配信号に対して周波数選択し、前記差動増幅器は、前記緩衝器にて干渉を抑制された前記他方の分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力することを特徴とする請求項１記載のフィルタ回路。
【請求項３】
前記一方の分配信号が前記フィルタを通過する帯域における位相回転または振幅減衰と等価の位相回転量または振幅減衰量を前記他方の分配信号に対して与える校正回路を具備し、前記差動増幅器は、前記校正回路にて前記位相回転量または前記振幅減衰量を与えられた前記他方の分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力することを特徴とする請求項１または請求項２記載のフィルタ回路。
【請求項４】
前記他方の分配信号に対して前記校正回路にて与えられる前記位相回転量または前記振幅減衰量を調整するための基準信号を発生する基準信号源と、前記校正回路にて前記他方の分配信号に与える前記位相回転量または前記振幅減衰量を調整する際には前記基準信号が前記分配器に入力され、前記校正回路にて前記他方の分配信号に対して前記位相回転量または前記振幅減衰量を与える際には入力信号が前記分配器に入力されるように切り換えるスイッチとを具備し、前記分配器は、前記校正回路にて前記他方の分配信号に与える前記位相回転量または前記振幅減衰量を調整する際には前記基準信号を２系統に分配し、前記校正回路にて前記他方の分配信号に対して前記位相回転量または前記振幅減衰量を与える際には前記入力信号を２系統に分配することを特徴とする請求項３記載のフィルタ回路。
【請求項５】
前記校正回路と前記差動増幅器とを接続する伝送路の中点の電圧である第１電圧と、前記フィルタと前記差動増幅器とを接続する伝送路の中点の電圧である第２電圧とを比較する比較器を具備し、前記校正回路は、前記第１電圧と前記第２電圧との差が所定値未満の前記比較器による比較結果が得られるまで前記他方の分配信号に対して前記位相回転量または前記振幅減衰量を与えることを特徴とする請求項３または請求項４記載のフィルタ回路。
【請求項６】
前記フィルタは、通過を阻止する帯域である阻止帯域にて前記一方の分配信号の通過を阻止することにより前記一方の分配信号に対して周波数選択を行い、前記差動増幅器は、前記フィルタを通過した前記一方の分配信号と前記他方の分配信号との振幅成分の差を出力することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のフィルタ回路。
【請求項７】
前記フィルタは、通過を阻止する帯域である阻止帯域にて前記一方の分配信号の通過を阻止することにより前記一方の分配信号に対して周波数選択を行うとともに前記阻止帯域を可変にし、前記校正回路は、前記阻止帯域が変更される毎に、前記一方の分配信号が前記阻止帯域が変更された前記フィルタを通過する帯域における位相回転または振幅減衰と等価の位相回転量または振幅減衰量を、前記他方の分配信号に対して与えることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載のフィルタ回路。
【請求項８】
前記分配器にて分配された前記他方の分配信号に対して所定の位相回転量を与えるとともに前記他方の分配信号に与える前記位相回転量を可変にする調整回路を具備し、前記差動増幅器は、前記調整回路にて前記位相回転量を与えられた前記他方の前記分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のフィルタ回路。
【請求項９】
所望の周波数成分以外の周波数成分を検波する検波回路と、前記検波回路にて所望の周波数成分以外の周波数成分が検波された場合には入力信号が前記分配器を経由して前記差動増幅器に入力する伝送経路を選択し、前記検波回路にて所望の周波数成分のみが検波された場合には入力信号が前記分配器を経由せずに前記差動増幅器に入力する伝送経路を選択するように切り換えるスイッチとを具備し、前記差動増幅器は、前記検波回路にて所望の周波数成分のみが検波された場合には前記入力信号をそのまま出力し、前記検波回路にて所望の周波数成分以外の周波数成分が検波された場合には前記他方の分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のフィルタ回路。
【請求項１０】
前記差動増幅器は、前記検波回路により所望周波数以外の周波数成分が検波された場合には、前記分配器にて入力信号を分配することにより生じる入力信号における減衰分を補完する利得を加えた前記振幅成分の差を出力することを特徴とする請求項９記載のフィルタ回路。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載のフィルタ回路を具備することを特徴とする無線装置。
【請求項１２】
入力信号を２系統の分配信号に分配するステップと、通過を阻止する帯域である阻止帯域にて分配された一方の前記分配信号の通過を阻止することにより前記一方の分配信号に対して周波数選択を行うステップと、分配された他方の前記分配信号と周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力するステップと、を具備することを特徴とする出力信号選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ回路及び無線装置に関し、例えばデジタル無線通信システムに使用する高周波帯のフィルタ回路及び無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の増幅器を用いたフィルタ回路は、増幅器のコンダクタンス及び容量を用いてフィルタ特性を実現するものがある（例えば、特許文献１。）。このフィルタ回路によれば、アクティブフィルタを構成する前段のコンダクタンスアンプの正相入力端子を第１の抵抗器を介して第１の入力端子に接続するとともに、第２の抵抗器を介して接地点に接続する。また、第１のコンダクタンスアンプの逆相入力端子を第３の抵抗器を介して第２の入力端子に接続するとともに、第４の抵抗器を介して外部出力端子に接続する。そして、第１の抵抗器及び第２の抵抗器の抵抗値比と第３の抵抗器及び第４の抵抗器の抵抗値比とを等しくして、同相信号成分を含む一方の信号を第１の入力端子に、他方の信号を第２の入力端子にそれぞれ加えるものである。このように、従来のフィルタ回路は、各段数において容量、コンダクタンスアンプを用い、多段化することにより急峻な減衰特性を得ることが可能になる。
【特許文献１】特開平６−１５２３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のフィルタ回路及び無線装置は、低域通過型構成のフィルタを実現しているに過ぎず、高周波帯において、帯域通過型構成を実現するには低域通過型構成と高域通過型構成を組み合わせる必要があること、また、急峻な減衰特性を得るためには多段化する必要があることから、容量、コンダクタンスアンプの数が増加して回路が大型化し、回路の集積化が困難になるという問題がある。一方、回路を大型化せずにかつ所望の周波数成分の減衰量を小さくするために、フィルタ回路の段数を少なくすると、高周波帯にて急峻な減衰特性または通過特性を実現することが困難になるという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、差動増幅器の同相除去効果を利用することにより、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができるフィルタ回路及び無線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のフィルタ回路は、入力信号を２系統の分配信号に分配する分配器と、前記分配器にて分配された一方の前記分配信号を所定の帯域にて通過させる周波数選択を行うフィルタと、前記分配器にて分配された他方の前記分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する差動増幅器と、を具備する構成を採る。
【０００６】
この構成によれば、分配器から分配された周波数選択を行う一方の分配信号と、分配器から分配された周波数選択を行わない他方の分配信号との振幅成分の差を取り出し、差動増幅器の同相除去効果を利用するので、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができる。
【０００７】
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記分配器にて分配された前記２系統の分配信号間の干渉を抑制する緩衝器を具備し、前記フィルタは、前記緩衝器にて干渉を抑制された前記一方の分配信号に対して周波数選択し、前記差動増幅器は、前記緩衝器にて干渉を抑制された前記他方の分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。
【０００８】
この構成によれば、前記効果に加えて、分配器の２出力端子と後段回路との段間に緩衝器をさらに備え、前記分配器からの２出力信号間の干渉を抑制するので、減衰特性の安定性を向上させることができる。
【０００９】
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記一方の分配信号が前記フィルタを通過する帯域における位相回転または振幅減衰と等価の位相回転量または振幅減衰量を前記他方の分配信号に対して与える校正回路を具備し、前記差動増幅器は、前記校正回路にて前記位相回転量または前記振幅減衰量を与えられた前記他方の分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、前記効果に加えて、フィルタにて生じる通過帯域内の位相回転または振幅減衰と等価の位相回転量または振幅減衰量を分配信号に与える校正回路をさらに備えたので、より急峻な減衰特性を実現することができる。
【００１１】
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記他方の分配信号に対して前記校正回路にて与えられる前記位相回転量または前記振幅減衰量を調整するための基準信号を発生する基準信号源と、前記校正回路にて前記他方の分配信号に与える前記位相回転量または前記振幅減衰量を調整する際には前記基準信号が前記分配器に入力され、前記校正回路にて前記他方の分配信号に対して前記位相回転量または前記振幅減衰量を与える際には入力信号が前記分配器に入力されるように切り換えるスイッチとを具備し、前記分配器は、前記校正回路にて前記他方の分配信号に与える前記位相回転量または前記振幅減衰量を調整する際には前記基準信号を２系統に分配し、前記校正回路にて前記他方の分配信号に対して前記位相回転量または前記振幅減衰量を与える際には前記入力信号を２系統に分配する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、前記効果に加えて、校正回路における校正時には基準信号源と分配器とを短絡するとともに、基準信号源の出力周波数を掃引するので、より高精度な校正を実現することができる。
【００１３】
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記校正回路と前記差動増幅器とを接続する伝送路の中点の電圧である第１電圧と、前記フィルタと前記差動増幅器とを接続する伝送路の中点の電圧である第２電圧とを比較する比較器を具備し、前記校正回路は、前記第１電圧と前記第２電圧との差が所定値未満の前記比較器による比較結果が得られるまで前記他方の分配信号に対して前記位相回転量または前記振幅減衰量を与える構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、前記効果に加えて、電圧差を求めるだけの簡単な処理にて位相回転量または振幅減衰量を設定することができる。
【００１５】
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記フィルタは、通過を阻止する帯域である阻止帯域にて前記一方の分配信号の通過を阻止することにより前記一方の分配信号に対して周波数選択を行い、前記差動増幅器は、前記フィルタを通過した前記一方の分配信号と前記他方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、前記効果に加えて、フィルタの減衰特性を帯域阻止型として、フィルタが分配器の一方の分配信号に対して周波数選択を行い、かつ、分配器の他方の分配信号は周波数選択を行わないで差動増幅器に入力させることにより、差動増幅器がフィルタの阻止帯域内の周波数成分を反転出力するので、急峻な減衰特性を得るためにフィルタ回路を多段にする必要がなくて高周波帯での帯域通過型フィルタを集積化することができる。
【００１７】
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記フィルタは、通過を阻止する帯域である阻止帯域にて前記一方の分配信号の通過を阻止することにより前記一方の分配信号に対して周波数選択を行うとともに前記阻止帯域を可変にし、前記校正回路は、前記阻止帯域が変更される毎に、前記一方の分配信号が前記阻止帯域が変更された前記フィルタを通過する帯域における位相回転または振幅減衰と等価の位相回転量または振幅減衰量を、前記他方の分配信号に対して与える構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、前記効果に加えて、フィルタの阻止帯域を制御するとともに、フィルタの阻止帯域に応じて校正回路の位相回転量または振幅減衰量を制御するので、通過帯域を可変できる帯域通過型フィルタを集積化することができる。
【００１９】
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記分配器にて分配された前記他方の分配信号に対して所定の位相回転量を与えるとともに前記他方の分配信号に与える前記位相回転量を可変にする調整回路を具備し、前記差動増幅器は、前記調整回路にて前記位相回転量を与えられた前記他方の前記分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、前記効果に加えて、他方の分配信号に与える位相回転量を調整することにより差動増幅器から出力される出力信号の帯域を可変にすることができるので、通過帯域を可変できる帯域通過型フィルタを集積化することができる。
【００２１】
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、所望の周波数成分以外の周波数成分を検波する検波回路と、前記検波回路にて所望の周波数成分以外の周波数成分が検波された場合には入力信号が前記分配器を経由して前記差動増幅器に入力する伝送経路を選択し、前記検波回路にて所望の周波数成分のみが検波された場合には入力信号が前記分配器を経由せずに前記差動増幅器に入力する伝送経路を選択するように切り換えるスイッチとを具備し、前記差動増幅器は、前記検波回路にて所望の周波数成分のみが検波された場合には前記入力信号をそのまま出力し、前記検波回路にて所望の周波数成分以外の周波数成分が検波された場合には前記他方の分配信号と前記フィルタにより周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、前記効果に加えて、検波回路により所望周波数以外の周波数成分を検波しない場合は、信号の分配損を生じないように経路を切替えるため、消費電流を低減することができる。
【００２３】
本発明のフィルタ回路は、前記構成において、前記差動増幅器は、前記検波回路により所望周波数以外の周波数成分が検波された場合には、前記分配器にて入力信号を分配することにより生じる入力信号における減衰分を補完する利得を加えた前記振幅成分の差を出力する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、前記効果に加えて、所望周波数以外の周波数成分を検波した場合は、信号分配時の減衰分を補完するように差動増幅器における利得の設定を切替えるので、出力レベルを一定に維持することができる。
【００２５】
本発明の無線装置は、上記のいずれかに記載のフィルタ回路を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、分配器から分配された周波数選択を行う一方の分配信号と、分配器から分配された周波数選択を行わない他方の分配信号との振幅成分の差を取り出し、差動増幅器の同相除去効果を利用するので、高周波帯での減衰特性または通過特性を維持することができ、無線装置の小型化及び部品点数の削減を実現することができる。
【００２７】
本発明の出力信号選択方法は、入力信号を２系統の分配信号に分配するステップと、通過を阻止する帯域である阻止帯域にて分配された一方の前記分配信号の通過を阻止することにより前記一方の分配信号に対して周波数選択を行うステップと、分配された他方の前記分配信号と周波数選択された前記一方の分配信号との振幅成分の差を出力するステップと、を具備するようにした。
【００２８】
この方法によれば、周波数選択を行う一方の分配信号と、周波数選択を行わない他方の分配信号との振幅成分の差を取り出し、差動増幅器の同相除去効果を利用するので、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができる。さらに、フィルタ回路を帯域阻止型構成にして差動増幅器がフィルタの阻止帯域内の周波数成分を反転出力するので、急峻な減衰特性を得るためにフィルタ回路を多段にする必要がなくて高周波帯での帯域通過型フィルタを集積化することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、差動増幅器の同相除去効果を利用することにより、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の骨子は、入力信号を２系統の分配信号に分配し、分配された一方の分配信号に対して周波数選択を行い、周波数選択されない他方の分配信号と周波数選択された一方の分配信号との振幅成分の差を出力することである。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるフィルタ回路１０８の構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１において、信号入力端子１０１は、入力信号を受けて分配器１０３へ送る。信号出力端子１０２は、差動増幅器１０７からの出力信号を出力する。分配器１０３は、信号入力端子１０１より入力した任意の周波数帯の信号を等振幅及び等位相の２系統の分配信号に分配して、緩衝器１０４及び緩衝器１０５に出力する。緩衝器１０４は、分配器１０３から入力した２系統に分配された分配信号間の干渉を抑制して差動増幅器１０７に出力する。緩衝器１０５は、分配器１０３から入力した２系統に分配された分配信号間の干渉を抑制してフィルタ１０６に出力する。フィルタ１０６は、緩衝器１０５から入力した分配信号より周波数選択を行って差動増幅器１０７に出力する。差動増幅器１０７は、緩衝器１０４から非反転入力端子に入力した分配信号と、フィルタ１０６から反転入力端子に入力した分配信号との振幅成分の差を信号出力端子１０２へ出力する。
【００３４】
以上のように構成されたフィルタ回路１０８について、図２〜図６を用いてその動作を説明する。
【００３５】
まず、フィルタ１０６の減衰特性が、低域通過型、高域通過型、あるいは帯域通過型の場合について説明する。
【００３６】
最初に、図２に示すように、信号入力端子１０１より、電力Ｐ１の周波数成分ｆ１、ｆ２、ｆ３からなる信号が入力する。次に、分配器１０３において等振幅に分配されて電力Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２）でかつ振幅が半分になった図３に示す信号出力の一方をフィルタ１０６にて周波数選択を行う。これにより、フィルタ１０６が低域通過型の場合には、図４（ａ）に示すように、ｆ１、ｆ２、ｆ３の順に電力が小さくなる出力信号が得られる。また、フィルタ１０６が高域通過型の場合には、図４（ｂ）に示すように、ｆ３、ｆ２、ｆ１の順に電力が小さくなる出力信号が得られる。また、フィルタ１０６が帯域通過型の場合には、図４（ｃ）に示すように、ｆ２が最も電力が高くてｆ１、ｆ３の電力がｆ２の電力よりも小さい出力信号が得られる。一方、分配器１０３の信号出力の他方は周波数選択を行わないことで、差動増幅器１０７の非反転入力端子には図３の信号、反転入力端子には図４の信号が同位相にて入力されることになる。差動増幅器１０７の有する同相信号除去作用から、信号出力端子１０２には、図５に示すような分配器１０３にて分配されて差動増幅器１０７に入力した分配信号の振幅成分の差の出力信号が得られる。即ち、フィルタ１０６に低域通過型を用いた場合には、図５（ａ）に示すように、低域の振幅成分が除去されたｆ３、ｆ２、ｆ１の順に電力が小さくなる出力信号が得られる。また、フィルタ１０６に高域通過型を用いた場合には、図５（ｂ）に示すように、高域の振幅成分が除去されたｆ１、ｆ２、ｆ３の順に電力が小さくなる振幅成分の出力信号が得られる。また、フィルタ１０６に帯域通過型を用いた場合には、図５（ｃ）に示すように、ｆ２が最も電力が小さくてｆ１、ｆ３の電力がｆ２の電力よりも大きい出力信号が得られる。なお、図５に示す差動増幅器１０７の各周波数の出力信号は、各最大の周波数における受信信号の電力は差動増幅器の利得倍されたＰ３（利得が０[ｄＢ]未満ならばＰ２＞Ｐ３、利得が０[ｄＢ]以上ならばＰ２≦Ｐ３）となる。
【００３７】
次に、フィルタ１０６の減衰特性が帯域阻止型の場合について説明する。
【００３８】
図２に示すように、信号入力端子１０１より、電力Ｐ１の周波数成分ｆ１、ｆ２、ｆ３からなる信号が入力する。次に、分配器１０３において等振幅に分配されて電力Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２）でかつ振幅が半分になった図３に示す信号出力の一方をフィルタ１０６にて周波数選択を行う。これにより、図６に示すように、ｆ２が最も電力が低くてｆ１、ｆ３の電力がｆ２の電力よりも大きい出力信号が得られる。一方、分配器１０３の信号出力の他方は周波数選択を行わないことで、差動増幅器１０７の非反転入力端子には図３の信号、反転入力端子には図６の信号が同位相にて入力されることになる。差動増幅器１０７の有する同相信号除去作用から、信号出力端子１０２には、図７に示すような分配器１０３にて分配されて差動増幅器１０７に入力した分配信号の振幅成分の差の出力信号が得られる。即ち、図７に示すように、ｆ２が最も電力が大きくてｆ１、ｆ３の電力がｆ２の電力よりも小さい出力信号が得られる。なお、図７に示す差動増幅器１０７の出力信号は、ｆ２における受信信号の電力は差動増幅器の利得倍されたＰ３（利得が０[ｄＢ]未満ならばＰ２＞Ｐ３、利得が０[ｄＢ]以上ならばＰ２≦Ｐ３）となる。
【００３９】
従って、フィルタ１０６の阻止帯域を所望周波数帯域に設定するとともに、フィルタ回路１０８を受信部に適用する場合にはフィルタ１０６の通過帯域を妨害波周波数帯に、フィルタ回路１０８を送信部、局発部に適用する場合にはフィルタ１０６の通過帯域を不要周波数成分の帯域に設定することで、所望周波数成分のみを取り出すことができる。
【００４０】
信号出力端子１０２からの出力信号は、フィルタ１０６の阻止帯域に存在するものであり、阻止帯域の受信信号を阻止する際に損失が生じた場合でも、この損失が通過帯域の受信信号に与える影響は小さい。
【００４１】
このように、本実施の形態１によれば、入力信号を２系統に分配して、フィルタにて周波数選択した一方の分配信号と周波数選択しない他方の分配信号との振幅成分の差を差動増幅器より出力するので、高周波帯における減衰特性または通過特性を維持することができる。また、本実施の形態１によれば、フィルタ１０６を、所定の帯域を通過させないように阻止する帯域阻止型のフィルタにする場合には、高周波帯での急峻な減衰特性を有する帯域通過型構成を集積化することができる。また、本実施の形態１によれば、分配器１０３の２出力端子と後段回路との段間に緩衝器１０４、１０５を備え、分配器１０３からの２出力信号間の干渉を抑制するので、減衰特性の安定性を向上させることができる。
【００４２】
なお、本実施の形態１において、差動増幅器１０７の反転入力端子にフィルタを通過しない分配信号を入力するとともに、非反転入力端子にフィルタを通過した分配信号を入力するようにしたが、これに限らず、差動増幅器１０７の入力端子の極性を反転させて非反転入力端子にフィルタを通過しない分配信号を入力するとともに、反転入力端子にフィルタを通過した分配信号を入力するようにしても良い。
【００４３】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２におけるフィルタ回路８００の構成を示すブロック図である。
【００４４】
本実施の形態２に係るフィルタ回路８００は、図１に示す実施の形態１に係るフィルタ回路１０８において、図８に示すように、調整回路８０１、比較器８０２、基準信号源８０３及びスイッチ８０４を追加する。なお、図８においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４５】
図８において、調整回路８０１は、校正回路として動作する場合には、フィルタ１０６が通過帯域内の信号に対して与える位相回転量または振幅減衰量と等価の位相回転または振幅減衰を緩衝器１０４から入力した分配信号に対して与えて比較器８０２及び差動増幅器１０７に出力する。また、調整回路８０１は、校正回路として動作しない場合には、所定の位相回転量を緩衝器１０４から入力した分配信号に対して与えることにより、差動増幅器１０７から出力される出力信号の帯域を可変にすることができる。即ち、調整回路８０１は、緩衝器１０４から入力した分配信号に与える位相回転量を所定の値に設定することにより、差動増幅器１０７から出力される出力信号の帯域を可変にすることができる。
【００４６】
比較器８０２は、調整回路８０１が校正回路として動作する場合には、校正時において差動増幅器１０７への同相入力信号間の位相差または振幅差を検出して、調整回路８０１の校正量を指示する第一の制御信号を調整回路８０１に出力することにより調整回路８０１の校正量を調整し、校正完了時後において校正データを保持する。一方、比較器８０２は、調整回路８０１が校正回路として動作しない場合には、位相回転量調整時において、差動増幅器１０７への同相入力信号間の位相差を検出して、差動増幅器１０７から出力される出力信号の帯域が所定の帯域になるような位相回転量を設定するための第一の制御信号を調整回路８０１に出力することにより調整回路８０１にて設定される位相回転量を調整し、位相回転量調整完了時後において設定した位相回転量を保持する。具体的には、調整回路８０１が校正回路として動作する場合と調整回路８０１が校正回路として動作しない場合との両方において、比較器８０２は、調整回路８０１と差動増幅器１０７の非反転入力端子とを接続する伝送路の中点（接続中点）の電圧（第１電圧）と、フィルタ１０６と差動増幅器１０７の反転入力端子とを接続する伝送路の中点（接続中点）の電圧（第２電圧）との電圧差を比較して、電圧差が所定値未満になるように調整回路８０１の校正量または位相回転量を調整する。また、比較器８０２は、調整回路８０１が校正回路として動作する場合と調整回路８０１が校正回路として動作しない場合との両方において、スイッチ８０４を切り換える制御を行う。分配器１０３への入力信号の周波数が高いために比較器８０２の比較動作可能範囲を超える場合には、比較器８０２の内部に分周回路を設けて比較周波数を低減する。ここで、校正時とは、フィルタ１０６が通過帯域内の信号に対して与える位相回転量または振幅減衰量と同等の位相回転または振幅減衰を設定するための調整段階であり、校正完了時とは、位相回転または振幅減衰の設定が終了した段階であり、位相回転量調整時とは差動増幅器１０７から所望の帯域の出力信号が得られるように位相回転量を設定するための調整段階であり、位相回転量調整完了時とは位相回転量の設定が終了した段階である。調整回路８０１が校正回路として動作する場合において、校正時には、比較器８０２は、調整回路８０１及びフィルタ１０６から分配信号が入力する毎に位相差または振幅差を繰り返し検出して、検出した位相差または振幅差が所定値まで低減されるように校正量を調整する。一方、調整回路８０１が校正回路として動作しない場合において、位相回転量調整時には、比較器８０２は、調整回路８０１及びフィルタ１０６から分配信号が入力する毎に位相差を繰り返し検出して、所定の帯域の出力信号が得られるような所定の位相差になるまで位相回転量を調整する。基準信号源８０３は、調整回路８０１の校正時及び位相回転量の調整時に、一定出力レベルにて周波数を掃引して分配器１０３に出力する。スイッチ８０４は、比較器８０２の制御に基づいて、校正完了時及び位相回転量調整完了時には信号入力端子１０１と分配器１０３を短絡し、校正時及び位相回転量調整時には基準信号源８０３と分配器１０３を短絡する。なお、校正時及び位相回転量調整時には差動増幅器１０７より出力された振幅成分は破棄され、校正完了時及び位相回転量調整完了時には比較器８０２は休止状態となり、比較器には信号は入力されない。
【００４７】
本発明に至る過程での検討によれば、差動増幅器１０７の２入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差が所定値以上の場合には、同相信号除去効果が低下することが分かっており、フィルタ回路８００の急峻な減衰特性を実現するには、前記位相誤差及び振幅誤差の低減が重要であるといえる。
【００４８】
そこで、前記位相誤差、振幅誤差を高精度に校正する方法及び手順について説明する。
【００４９】
調整回路８０１は、理想環境下かつ、フィルタ回路８００の構成要素にばらつきがない場合に、フィルタ１０６にて生じるものと同等の位相回転量及び振幅減衰量を与えるように設定される。
【００５０】
フィルタ回路８００をディスクリート部品にて構成する場合には、フィルタ１０６に適用する部品ごとに調整回路８０１を調整できるのに対し、フィルタ回路８００の構成要素を同一半導体基板上に形成する場合には、前記構成要素の特性ばらつきに対応した個別調整ができないことから、本実施の形態２では、まず、フィルタ回路８００の電源投入時に、スイッチ８０４を用いて分配器１０３への信号の入力経路を基準信号源８０３側に切替えるとともに、差動増幅器１０７に入力される２信号間の位相誤差及び振幅誤差を比較器８０２にてモニターし、所定の誤差範囲内に収束するように調整回路８０１を制御する。なお、次回以降の電源投入時には、再度、校正動作を繰り返す方法と、本校正時に校正回路に出力した第一の制御信号を比較器８０２にて保持して調整回路８０１の状態を固定する方法のどちらを実行してもよく、調整回路８０１は、前記２種類の状況に対応できる構成とする。
【００５１】
次に、温度変動などの環境変動時には、フィルタ１０６にて生じる位相回転量及び振幅減衰量が電源投入時から変化する可能性があることから、フィルタ回路８００が休止状態となるタイミングにて、電源投入時と同様の校正を実施することで、校正精度を向上可能である。なお、その他の動作は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。また、各出力信号は、図２〜図７と同一であるので、その説明は省略する。
【００５２】
次に、調整回路８０１がフィルタ１０６の通過帯域内と等価の振幅減衰量を与えるとともに、位相回転量を調整する場合について説明する。
【００５３】
調整回路８０１が与える位相回転量がフィルタ１０６の通過帯域内と等価の場合には、既に説明したように、フィルタ１０６とフィルタ回路８００の周波数特性は反転する。また、フィルタ１０６とフィルタ回路８００のカットオフ周波数(３ｄＢ減衰点)は同一である。
【００５４】
調整回路８０１の与える位相回転量が、フィルタ１０６の通過帯域内における同一周波数におけるものと異なる場合、差動増幅器１０７の同相除去効果が得られないことになり、フィルタ１０６の通過帯域内であっても、フィルタ回路８００の阻止帯域ではなくなる。従って、フィルタ回路８００のカットオフ周波数を可変できることになる。
【００５５】
このように、本実施の形態２によれば、前記実施の形態１の効果に加えて、校正用の基準信号源８０３と、調整回路８０１、及び比較器８０２を用いて、差動増幅器１０７の２入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差を所定値未満に抑制するので、極めて急峻な減衰特性を実現することができる。また、本実施の形態２によれば、調整回路８０１における校正時には基準信号源と分配器とを短絡するとともに、基準信号源の出力周波数を掃引するので、より高精度な校正を実現することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態２において、調整回路８０１が校正回路として動作しない場合には、位相回転量のみを調整することとしたが、これに限らず、調整回路８０１にて振幅減衰量と位相回転量との両方を調整することにより、フィルタ１０６が通過帯域内の信号に対して与える位相回転量及び振幅減衰量と等価の位相回転及び振幅減衰を緩衝器１０４から入力した分配信号に対して与え、同時に差動増幅器１０７から出力される出力信号の帯域を調整するようにしても良い。この場合、出力信号の帯域を調整する調整回路と位相回転量及び振幅減衰量を与える校正回路とを別々の回路にしても良いし共用する回路にしても良い。
【００５７】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３におけるフィルタ回路９００の構成を示すブロック図である。
【００５８】
本実施の形態３に係るフィルタ回路９００は、図８に示す実施の形態２に係るフィルタ回路８００において、図９に示すように、選択器９０３を追加し、フィルタ１０６の代わりにフィルタ９０１を有し、調整回路８０１の代わりに調整回路９０２を有する。なお、図９においては、図１及び図８と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５９】
図９において、フィルタ９０１は、インダクタ及び容量により構成される帯域阻止型構成であり、インダクタ値あるいは容量値を可変とすることで阻止帯域を可変とする。即ち、フィルタ９０１は、所定の通信帯域内の一部の周波数成分の通過を阻止して、所定の周波数成分のみを通過させる。そして、フィルタ９０１は、緩衝器１０５から入力した分配信号の通過帯域内において、阻止帯域以外の通過帯域内の周波数成分を差動増幅器１０７に出力する。調整回路９０２は、校正回路として動作する場合には、フィルタ９０１が通過帯域内の信号に対して与える位相回転量、振幅減衰量と同等の位相回転、振幅減衰を緩衝器１０４からの出力信号に対して与えて差動増幅器１０７及び比較器８０２に出力する。また、調整回路９０２は、校正回路として動作しない場合には、所定の位相回転量を緩衝器１０４から入力した分配信号に対して与えることにより、差動増幅器１０７から出力される出力信号の帯域を可変にすることができる。即ち、調整回路９０２は、緩衝器１０４から入力した分配信号に与える位相回転量を所定の位相回転量に設定することにより、フィルタ９０１を通過する分配信号の帯域を可変にする場合と同様に差動増幅器１０７から出力される出力信号の帯域を可変にすることができる。選択器９０３は、図示しない検波回路より入力したフィルタ９０１の帯域を選択する帯域選択信号に基づいて、フィルタ９０１の阻止帯域を制御するとともに、フィルタ９０１の阻止帯域変更に伴う位相回転量及び振幅減衰量変化に対応して調整回路９０２の位相回転量及び振幅減衰量を制御する第二の制御信号を調整回路９０２に出力する。なお、校正時に差動増幅器１０７より出力された振幅成分は破棄され、校正完了時には比較器８０２は休止状態となり、比較器８０２には信号は入力されない。
【００６０】
以上のように構成されたフィルタ回路９００について、以下、その動作を説明する。
【００６１】
フィルタ回路９００を適用する無線機のユーザーによる手動選択、あるいは、前記無線機にて検波された受信電界強度や基地局制御チャネル情報をもとにした自動選択により、選択器９０３に帯域選択信号が入力する。帯域選択信号を受信した選択器９０３から帯域可変信号がフィルタ９０１に出力され、フィルタ９０１の阻止帯域が固定される。
【００６２】
前回と異なる帯域を選択する帯域選択信号が受信されると、フィルタ９０１では阻止帯域の変更に伴い、通過帯域内の位相回転量及び振幅減衰量も変動する。調整回路９０２が、入力信号に対して固定の位相回転量及び振幅減衰量を与える場合には、フィルタ回路９００は、減衰特性を維持できないことになるため、調整回路９０２では、帯域可変信号に応じて変化するフィルタ９０１の通過帯域内の位相回転量及び振幅減衰量に相当する入力信号校正データを保持、あるいは、各位相回転量及び振幅減衰量に対応した個別回路を用意しておき、帯域可変信号に応じて、選択器９０３が第二の制御信号により調整回路９０２の状態を変更する。上記変更完了後、上記実施の形態２におけるものと同様のプロセスにて、差動増幅器１０７の２入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差を所定値未満に抑制する。また、調整回路９０２が校正回路として動作しない場合、調整回路９０２が緩衝器１０４から入力した分配信号に対して所定の位相回転量を与えることにより、フィルタ９０１にて阻止帯域を変更するのと同様に差動増幅器１０７から出力される出力信号の帯域を変更することができる。なお、その他の動作は上記実施の形態１及び実施の形態２と同様であるので説明を省略する。また、各出力信号は、図２、図３、図６及び図７と同一であるので、その説明は省略する。
【００６３】
このように、本実施の形態３によれば、上記実施の形態１及び実施の形態２の効果に加えて、フィルタ９０１を帯域阻止型構成にすることにより通過帯域を可変できる帯域通過型フィルタを集積化することができる。また、本実施の形態３によれば、フィルタ９０１の阻止帯域を制御するとともに、フィルタ９０１の阻止帯域に応じて調整回路９０２の位相回転量及び振幅減衰量を制御するので、所望の帯域の変更に柔軟に対応することができ、より急峻な減衰特性を実現することができる。また、本実施の形態３によれば、フィルタ９０１と調整回路９０２との両方を用いて差動増幅器１０７から出力される出力信号の帯域を変更することができるので、高速に所望の帯域の出力信号を得ることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態３において、帯域選択信号はフィルタ回路９００の外部から入力することとしたが、これに限らず、帯域選択信号を生成する機能をフィルタ回路９００の機能として取り込んで帯域選択信号生成部を設けて、フィルタ回路９００の内部の帯域選択信号生成部から選択器９０３に帯域選択信号が入力するようにしても良い。
【００６５】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４におけるフィルタ回路の構成を示すブロック図である。
【００６６】
本実施の形態４に係るフィルタ回路１０００は、図１に示す実施の形態１に係るフィルタ回路１０８において、図１０に示すように、検波回路１００１、スイッチ１００２、スイッチ１００５及びスイッチ１００６を追加し、差動増幅器１０７の代わりに差動増幅器１００７を有する。なお、図１０においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６７】
図１０において、検波回路１００１は、所望周波数帯以外の妨害波あるいは不要周波数成分を検知し、妨害波または不要周波数成分が検出された場合には信号入力端子１０１と分配器１０３とが接続されるようにスイッチ１００２を切り換え、妨害波または不要周波数成分が検出されない場合には信号入力端子１０１と差動増幅器１００７の非反転入力端子とが接続されるようにスイッチ１００２を切り換える。スイッチ１００２は、スイッチ端子１００３及びスイッチ端子１００４を有し、検波回路１００１での検波結果に基づいて、信号入力端子１０１をスイッチ端子１００３またはスイッチ端子１００４と短絡させることにより、信号入力端子１０１が差動増幅器１００７の非反転入力端子と接続される場合と分配器１０３と接続される場合との経路切り換えを実施する。スイッチ１００５は、検波回路１００１での検波結果に基づいて、緩衝器１０４が差動増幅器１００７の非反転入力端子と接続される場合といずれの回路にも接続されない場合との経路切り換えを実施する。スイッチ１００６は、検波回路１００１での検波結果に基づいて、差動増幅器１００７の反転入力端子が接地される場合とフィルタ１０６に接続される場合との経路切り換えを実施する。差動増幅器１００７は、緩衝器１０４から非反転入力端子に入力した分配信号と、フィルタ１０６から反転入力端子に入力した分配信号との振幅成分の差、または信号入力端子１０１から非反転入力端子に入力した入力信号と接地された反転入力端子との振幅成分の差を信号出力端子１０２へ出力する。また、差動増幅器１００７は、検波回路１００１での検波結果に基づいて利得切替えを実施する。即ち、差動増幅器１００７は、分配器１０３にて入力信号を分配することにより生じる入力信号における減衰分を補完する利得を入力した分配信号に与える。
【００６８】
以上のように構成されたフィルタ回路について、以下、その動作を説明する。
【００６９】
検波回路１００１にて妨害波あるいは不要周波数成分が検知されない場合には、スイッチ１００２はスイッチ端子１００３を信号入力端子１０１と短絡させ、スイッチ１００５は入出力端子間を開放し、またスイッチ１００６は入出力端子間を短絡して差動増幅器１００７の反転入力端子を接地するとともに、差動増幅器１００７の利得をＧ１[ｄＢ]に設定する。一方、検波回路１００１にて妨害波あるいは不要周波数成分が検知された場合には、スイッチ１００２はスイッチ端子１００４を信号入力端子１０１と短絡させ、スイッチ１００５は入出力端子間を短絡させ、またスイッチ１００６は入出力端子間を開放するとともに、フィルタ１０６での減衰分を補完するために差動増幅器１００７の利得をＧ２(Ｇ２＝Ｇ１＋３)[ｄＢ]に設定することで、回路切替え時における信号出力端子１０２におけるレベル変動を抑制する。その他の動作は、実施の形態１と同様であり説明を省略する。また、各出力信号は、図２〜図７と同一であるので、その説明は省略する。
【００７０】
このように、本実施の形態４によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、妨害波あるいは不要周波数成分の存在しない環境下では、信号入力端子１０１が差動増幅器１００７の非反転入力端子に直接接続されるようにスイッチ１００２を切り換えてフィルタ１０６の機能の動作・非動作の切替えを実施することにより所望の周波数における受信信号が減衰しないので、差動増幅器１００７の利得を抑えることができて消費電流を削減することができる。また、本実施の形態４によれば、検波回路１００１により所望周波数以外の周波数成分を検波した場合は、信号分配時の減衰分を補完する利得に差動増幅器１００７の設定を切替えるので、出力レベルを一定に維持することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態４において、緩衝器１０４から出力された分配信号が直接差動増幅器１００７の非反転入力端子に入力されることとしたが、これに限らず、上記実施の形態２と同様に、緩衝器１０４と差動増幅器１００７の非反転入力端子との間に、差動増幅器１００７の２入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差を所定値未満に抑制する校正回路を追加しても良いし、フィルタ１０６を阻止帯域可変の帯域阻止型とするとともに、差動増幅器１００７の２入力端子への同相入力信号の位相誤差あるいは振幅誤差を所定値未満に抑制する校正回路及びフィルタ１０６の帯域を可変に切り換える選択器を追加しても良い。これにより、フィルタ回路のより急峻な減衰特性を実現することができる。また、本実施の形態４において、フィルタ１０６を通過する分配信号の帯域を固定にしたが、これに限らず、フィルタ１０６を帯域阻止型構成とするとともに上記実施の形態３と同様に選択器を設けて、フィルタ１０６の通過を阻止する帯域を可変にしても良い。また、本実施の形態４において、検波回路１００１にて妨害波あるいは不要周波数成分が検知された場合には、差動増幅器１００７の利得を３[ｄＢ]上げることとしたが、これに限らず、任意の所定の利得に設定することができる。
【００７２】
（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５における無線装置１１００の構成を示すブロック図である。低雑音増幅器１１０１、フィルタ回路１１０２及びミキサ１１０３は、高周波部１１０４を構成する。
【００７３】
図１１において、低雑音増幅器１１０１は、アンテナ１１０５にて受信した受信信号を増幅してフィルタ回路１１０２へ出力する。フィルタ回路１１０２は、低雑音増幅器１１０１から入力した受信信号より所望の周波数成分を通過させてミキサ１１０３へ出力する。ここで、フィルタ回路１１０２は、図１のフィルタ回路１０８、図８のフィルタ回路８００、図９のフィルタ回路９００及び図１０のフィルタ回路１０００のいずれかを適宜適用することができる。ミキサ１１０３は、フィルタ回路１１０２から入力した受信信号を周波数変換して復調器１１０６へ出力する。復調器１１０６は、ミキサ１１０３から入力した受信信号を復調して受信データを得る。
【００７４】
以上のように構成された無線装置１１００について、以下、その動作を説明する。
【００７５】
低雑音増幅器１１０１の出力に存在する所望周波数帯以外の妨害波あるいは不要周波数成分をフィルタ回路１１０２にて減衰し、ミキサ１１０３の飽和を抑止する。なお、フィルタ回路１１０２の動作は実施の形態１〜実施の形態４のいずれかに記載した動作と同様であり説明を省略する。
【００７６】
このように、本実施の形態５によれば、上記実施の形態１〜実施の形態４の効果に加えて、低雑音増幅器１１０１の出力に存在する所望周波数帯以外の妨害波あるいは不要周波数成分をフィルタ回路１１０２にて減衰し、ミキサ１１０３の飽和を抑止するので、復調器１１０６の感度劣化を抑制することができる。また、本実施の形態５によれば、フィルタ回路１１０２をフィルタ回路１０８、８００、９００、１０００のいずれかと同一構成にすることにより、いずれのフィルタ回路においても集積化と親和性が高いため、高周波部１１０４を同一半導体基板上に形成することが容易になり、無線装置１１００の小型化及び部品点数の削減を実現できる。
【００７７】
なお、本実施の形態５において、フィルタ回路１１０２を低雑音増幅器１１０１とミキサ１１０３との間に配置しているが、これに限らず、フィルタ回路１１０２を高周波部１１０４における低雑音増幅器１１０１とミキサ１１０３との間以外の位置に配置して、高周波帯におけるフィルタ回路の集積化を図るとともに急峻な減衰特性を得るようにしても良い。また、本実施の形態５において、フィルタ回路１１０２を高周波部１１０４にて用いることとしたが、これに限らず、高周波部１１０４以外の低周波部等においてフィルタ回路１１０２を用いるようにしても良い。
【００７８】
（実施の形態６）
図１２は、本発明の実施の形態６における無線装置１２００の構成を示すブロック図である。変調器１２０１、フィルタ回路１２０２及び電力増幅器１２０３は、高周波部１２０４を構成する。
【００７９】
図１２において、変調器１２０１は、ベースバンド部１２０６から入力した送信信号を変調してフィルタ回路１２０２に出力する。フィルタ回路１２０２は、変調器１２０１から入力した送信信号より所望の周波数成分を通過させて電力増幅器１２０３に出力する。ここで、フィルタ回路１２０２は、図１のフィルタ回路１０８、図８のフィルタ回路８００、図９のフィルタ回路９００及び図１０のフィルタ回路１０００のいずれかを適宜適用することができる。電力増幅器１２０３は、フィルタ回路１２０２から入力した送信信号における送信電力を増幅してアンテナ１２０５より送信する。ベースバンド部１２０６は、送信データをベースバンド処理して送信信号を生成し、生成した送信信号を変調器１２０１に出力する。
【００８０】
以上のように構成された無線装置１２００について、以下、その動作を説明する。
【００８１】
変調器１２０１の出力に存在する所望周波数帯以外の不要周波数成分をフィルタ回路１２０２にて減衰する。なお、フィルタ回路１２０２の動作は、上記実施の形態１〜実施の形態４と同様であり説明を省略する。
【００８２】
このように、本実施の形態６によれば、上記実施の形態１〜実施の形態４の効果に加えて、変調器１２０１の出力に存在する所望周波数帯以外の不要周波数成分をフィルタ回路１２０２にて減衰するので、アンテナ１２０５からの不要輻射を抑制することができる。また、本実施の形態６によれば、フィルタ回路１２０２をフィルタ回路１０８、８００、９００、１０００のいずれかと同一構成にすることによりいずれのフィルタ回路においても集積化と親和性が高いため、高周波部１２０４を同一半導体基板上に形成することが容易になり、無線装置１２００の小型化、部品点数の削減を実現することができる。
【００８３】
なお、本実施の形態６において、フィルタ回路１２０２を変調器１２０１と電力増幅器１２０３との間に配置しているが、これに限らず、フィルタ回路１２０２を高周波部１２０４における変調器１２０１と電力増幅器１２０３との間以外の位置に配置して、高周波帯におけるフィルタ回路の集積化を図るとともに急峻な減衰特性を得るようにしても良い。また、本実施の形態６において、フィルタ回路１２０２を高周波部１２０４にて用いることとしたが、これに限らず、高周波部１２０４以外の低周波部等においてフィルタ回路１２０２を用いるようにしても良い。
【００８４】
（実施の形態７）
図１３は、本発明の実施の形態７における無線装置１３００の構成を示すブロック図である。
【００８５】
本実施の形態７に係る無線装置１３００は、図１１に示す実施の形態５に係る無線装置１１００において、図１３に示すように、局部発振器１３０１及びフィルタ回路１３０２を追加する。なお、図１３においては、図１１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８６】
低雑音増幅器１１０１、フィルタ回路１１０２、ミキサ１１０３、局部発振器１３０１及びフィルタ回路１３０２は、高周波部１３０３を構成する。
【００８７】
図１３において、局部発振器１３０１は、周波数変換用の所定の周波数の信号を生成してフィルタ回路１３０２に出力する。フィルタ回路１３０２は、局部発振器１３０１から入力した周波数変換用の信号より所望の周波数成分を通過させてミキサ１１０３に出力する。ここで、フィルタ回路１３０２は、図１のフィルタ回路１０８、図８のフィルタ回路８００、図９のフィルタ回路９００及び図１０のフィルタ回路１０００のいずれかを適宜適用することができる。
【００８８】
以上のように構成された無線装置１３００において、局部発振器１３０１の出力に存在する所望周波数以外の不要周波数成分をフィルタ回路１３０２にて減衰する。
【００８９】
このように、本実施の形態７によれば、上記実施の形態１〜実施の形態４の効果に加えて、局部発振器１３０１の出力に存在する所望周波数以外の不要周波数成分をフィルタ回路１３０２にて減衰するので、ミキサ１１０３にて生じる相互変調歪を抑制して復調器１１０６の感度劣化を抑えることができる。また、本実施の形態７によれば、フィルタ回路１３０２をフィルタ回路１０８、８００、９００、１０００のいずれかと同一構成にすることによりいずれのフィルタ回路においても集積化と親和性が高いため、高周波部１３０３を同一半導体基板上に形成することが容易になり、無線装置１３００の小型化、部品点数の削減を実現できる。
【００９０】
なお、本実施の形態７において、フィルタ回路１１０２を高周波部１３０３における低雑音増幅器１１０１とミキサ１１０３との間に配置するとともに、フィルタ回路１３０２を高周波部１３０３における局部発振器１３０１とミキサ１１０３との間に配置しているが、これに限らず、フィルタ回路１１０２を高周波部１３０３における低雑音増幅器１１０１とミキサ１１０３との間以外の位置に配置するか、またはフィルタ回路１３０２を高周波部１３０３における局部発振器１３０１とミキサ１１０３との間以外の位置に配置して、高周波帯におけるフィルタ回路の集積化を図るとともに急峻な減衰特性を得るようにしても良い。また、本実施の形態７において、フィルタ回路１１０２、１３０２を高周波部１３０３にて用いることとしたが、これに限らず、高周波部１３０３以外の低周波部等においてフィルタ回路１１０２、１３０２を用いるようにしても良い。
【００９１】
（実施の形態８）
図１４は、本発明の実施の形態８における無線装置１４００の構成を示すブロック図である。分配器１４０３、１／２分周器１４０４、差動増幅器１４０５、偶高調波ミキサ１４０６、偶高調波ミキサ１４０７、フィルタ回路１４０８及びフィルタ回路１４０９は、周波数変換回路１４１０を構成する。また、直交復調器１４１１ａ、１４１１ｂは、受信機１４１２を構成する。また、直交復調器１４１４ａ、１４１４ｂは、受信機１４１５を構成する。ここで、受信機１４１２は、２．５×ｆ０なる無線周波数を使用するダイレクトコンバージョン受信機であり、受信機１４１５はｆ０なる無線周波数を使用するダイレクトコンバージョン受信機である。
【００９２】
図１４において、局部発振器１４０１は、ｆ０なる周波数を生成して分配器１４０２へ出力する。分配器１４０２は、局部発振器１４０１から入力した周波数ｆ０の信号を分配して、分配信号を分配器１４０３と移相器１４１３とに出力する。分配器１４０３は、分配器１４０２から入力した信号を分配して、分配信号を１／２分周器１４０４と差動増幅器１４０５の非反転入力端子とに出力する。１／２分周器１４０４は、分配器１４０３から入力した信号を１／２に分周して偶高調波ミキサ１４０６と偶高調波ミキサ１４０７とに出力する。差動増幅器１４０５は、反転入力端子を接地するとともに、分配器１４０３から入力した分配信号を偶高調波ミキサ１４０６、１４０７に出力する。偶高調波ミキサ１４０６は、差動増幅器１４０５の出力周波数の２倍周波数（２×ｆ０）と１／２分周器１４０４の出力周波数（０．５×ｆ０）を混合してフィルタ回路１４０８に出力する。偶高調波ミキサ１４０７は、差動増幅器１４０５の出力周波数の２倍周波数（２×ｆ０）と１／２分周器１４０４の出力周波数（０．５×ｆ０）を混合してフィルタ回路１４０９に出力する。フィルタ回路１４０８は、偶高調波ミキサ１４０６から入力した信号より所望の周波数成分を通過させて直交復調器１４１１ａに出力する。ここで、フィルタ回路１４０８は、図１のフィルタ回路１０８、図８のフィルタ回路８００、図９のフィルタ回路９００及び図１０のフィルタ回路１０００のいずれかを適宜適用することができる。フィルタ回路１４０９は、偶高調波ミキサ１４０７から入力した信号より所望の周波数成分を通過させて直交復調器１４１１ｂに出力する。ここで、フィルタ回路１４０９は、図１のフィルタ回路１０８、図８のフィルタ回路８００、図９のフィルタ回路９００及び図１０のフィルタ回路１０００のいずれかを適宜適用することができる。直交復調器１４１１ａは、フィルタ回路１４０８から入力した信号を直交復調して受信データを得る。直交復調器１４１１ｂは、フィルタ回路１４０９から入力した信号を直交復調して受信データを得る。移相器１４１３は、分配器１４０２から入力した分配信号から９０度位相差を有する２波を生成して、直交復調器１４１４ａと直交復調器１４１４ｂに出力する。直交復調器１４１４ａは、移相器１４１３から入力した信号を直交復調して受信データを得る。直交復調器１４１４ｂは、移相器１４１３から入力した信号を直交復調して受信データを得る。
【００９３】
以上のように構成された無線機について、以下、その動作を説明する。
【００９４】
偶高調波ミキサ１４０６、１４０７の出力端子には、所望信号成分の２．５×ｆ０、不要周波数成分の１．５×ｆ０が等振幅で現れる。フィルタ回路１０８、８００または１０００を構成するフィルタ１０６を低域通過型とすることで、所望周波数成分のみを取り出すことができる。
【００９５】
不要周波数として、前記周波数成分以外が存在する場合には、フィルタ１０６の構成を低域通過型から帯域阻止型に変更したフィルタ９０１を用いることで対応可能である。
【００９６】
ここで、例えばｆ０を２ＧＨｚ帯とすると、周波数変換回路１４１０から５ＧＨｚ帯の出力信号を取り出せるため、２ＧＨｚ帯の局部発振器を用意することで、２ＧＨｚ帯／５ＧＨｚ帯のデュアルバンドに対応した受信機を実現可能である。なお、フィルタ回路１４０８、１４０９の動作は実施の形態１〜実施の形態４と同様であり説明を省略する。
【００９７】
このように、本実施の形態８によれば、上記実施の形態１〜実施の形態４の効果に加えて、局部発信周波数による不要周波数を低減したデュアルバンドシステムに対応する無線装置を提供することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態８において、差動増幅器１４０５の反転入力端子を接地するとともに、非反転入力端子に分配信号を入力するようにしたが、これに限らず、差動増幅器１４０５の入力端子の極性を反転させて非反転入力端子を接地するとともに、反転入力端子に分配信号を入力するようにしても良い。また、本実施の形態８において、差動増幅器１４０５を用いたが、これに限らず、差動増幅器１４０５の代わりに分配器を用いても同様の効果が得られる。また、本実施の形態８において、周波数変換回路１４１０をダイレクトコンバージョン受信機に適用することとしたが、これに限らず、周波数変換回路１４１０をダイレクトコンバージョン送信機に適用しても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明にかかるフィルタ回路及び無線装置は、回路を大型化せずに高周波帯での急峻な減衰特性を得る効果を有し、受信信号または送信信号等の周波数選択を行う場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態１に係るフィルタ回路の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る信号の電力と周波数との関係を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る信号の電力と周波数との関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る信号の電力と周波数との関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係る信号の電力と周波数との関係を示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係る信号の電力と周波数との関係を示す図
【図７】本発明の実施の形態１に係る信号の電力と周波数との関係を示す図
【図８】本発明の実施の形態２に係るフィルタ回路の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３に係るフィルタ回路の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態４に係るフィルタ回路の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態５に係る無線装置の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態６に係る無線装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態７に係る無線装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態８に係る無線装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【０１０１】
１０１  信号入力端子
１０２  信号出力端子
１０３  分配器
１０４、１０５  緩衝器
１０６、９０１  フィルタ
１０７、１００７  差動増幅器
１０８、８００、９００、１０００、１１０２、１２０２、１３０２、１４０８、１４０９  フィルタ回路
８０１、９０２  調整回路
８０２  比較器
８０３  基準信号源
８０４、１００２、１００５、１００６  スイッチ
９０３  選択器
１００１  検波回路
１００３、１００４  スイッチ端子
１１００、１２００、１３００、１４００  無線装置
１１０１  低雑音増幅器
１１０３  ミキサ
１１０４、１２０４、１３０３  高周波部
１１０５、１２０５  アンテナ
１１０６  復調器
１２０１  変調器
１２０３  電力増幅器
１２０６  ベースバンド部
１３０１、１４０１  局部発振器
１４０２、１４０３  分配器
１４０４  １／２分周器
１４０６、１４０７  偶高調波ミキサ
１４１０  周波数変換回路
１４１１ａ、１４１１ｂ、１４１４ａ、１４１４ｂ  直交復調器
１４１２、１４１５  受信機
１４１３  移相器
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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