(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯域の無線信号を受信可能なダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置であって、
所定周波数帯域の受信信号が入力される複数の低雑音増幅器を含む低雑音増幅器部と、
上記低雑音増幅器の出力を同相成分と直交成分の信号として復調する同相側ミキサと直交側ミキサを含むミキサ部と、を有し、
上記低雑音増幅器部は、
中点が基準電位に接続されたデジェネレーション用の差動インダクタを含み、
上記複数の低雑音増幅器の各々は、
差動対を形成する第１のトランジスタおよび第２のトランジスタを有し、
上記第１のトランジスタの第１端子が上記差動インダクタの一端に共通に接続され、
上記第２のトランジスタの第１端子が上記差動インダクタの他端に共通に接続され、
上記第１のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、
上記第２のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、
上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部および上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部が負荷部に接続され、
上記各低雑音増幅器の上記第１のトランジスタおよび上記第２のトランジスタの制御端子には、同時動作を行わないように、入力信号が選択的に供給される
無線通信装置。
【請求項２】
所定の周波数帯域の無線信号を受信可能なダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置であって、
所定周波数帯域の受信信号が入力される複数の低雑音増幅器を含む低雑音増幅器部と、
上記低雑音増幅器の出力を同相成分と直交成分の信号として復調する同相側ミキサと直交側ミキサを含むミキサ部と、を有し、
上記低雑音増幅器部は、
負荷部を含み、
上記複数の低雑音増幅器の各々は、
第１端子同士が接続されて差動対を形成する第１のトランジスタおよび第２のトランジスタを有し、
上記第１のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、
上記第２のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、
上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部および上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部が負荷部に接続され、
上記負荷部は、
中点が所定電位源に接続された負荷インダクタと、
第１端子が上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部に接続され、第２端子が上記負荷インダクタの一端に接続されてカスコード接続を形成する第３のトランジスタと、
第１端子が上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部に接続され、第２端子が上記負荷インダクタの他端に接続されてカスコード接続を形成する第４のトランジスタと、を含み、
上記第３のトランジスタおよび上記第４のトランジスタの制御端子はバイアス電位に接続され、
上記各低雑音増幅器の上記第１のトランジスタおよび上記第２のトランジスタの制御端子には、同時動作を行わないように、入力信号が選択的に供給される
無線通信装置。
【請求項３】
所定の周波数帯域の無線信号を受信可能なダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置であって、
所定周波数帯域の受信信号が入力される複数の低雑音増幅器を含む低雑音増幅器部と、
上記低雑音増幅器の出力を同相成分と直交成分の信号として復調する同相側ミキサと直交側ミキサを含むミキサ部と、を有し、
上記低雑音増幅器部は、
中点が基準電位に接続されたデジェネレーション用の差動インダクタと、
負荷部と、を含み、
上記複数の低雑音増幅器の各々は、
差動対を形成する第１のトランジスタおよび第２のトランジスタを有し、
上記第１のトランジスタの第１端子が上記差動インダクタの一端に共通に接続され、
上記第２のトランジスタの第１端子が上記差動インダクタの他端に共通に接続され、
上記第１のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、
上記第２のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、
上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部および上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部が負荷部に接続され、
上記負荷部は、
中点が所定電位源に接続された負荷インダクタと、
第１端子が上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部に接続され、第２端子が上記負荷インダクタの一端に接続されてカスコード接続を形成する第３のトランジスタと、
第１端子が上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部に接続され、第２端子が上記負荷インダクタの他端に接続されてカスコード接続を形成する第４のトランジスタと、を含み、
上記第３のトランジスタおよび上記第４のトランジスタの制御端子はバイアス電位に接続され、
上記各低雑音増幅器の上記第１のトランジスタおよび上記第２のトランジスタの制御端子には、同時動作を行わないように、入力信号が選択的に供給される
無線通信装置。
【請求項４】
上記ミキサ部は、
入力部に容量を備え、当該容量により同相成分側と直交成分側とを直流的に分離して、対応する同相側ミキサと直交側ミキサに供給する
請求項１から３のいずれか一に記載の無線通信装置。
【請求項５】
上記低雑音増幅器部は、
上記低雑音増幅器の信号入力端子をバイアスするバイアス信号を生成するバイアス回路と、
上記バイアス回路の出力信号のノイズを減じて上記信号入力端子側に供給するフィルタと、を含む
請求項１から４のいずれか一に記載の無線通信装置。
【請求項６】
上記低雑音増幅器部は、
上記フィルタを介したバイアス信号を受信周波数に応じて当該周波数信号の入力に対応する低雑音増幅器の入力に選択的に供給するスイッチを有する
請求項１から５のいずれか一に記載の無線通信装置。
【請求項７】
上記同相側ミキサと直交側ミキサは、
トランジスタの差動対を含むギルバートセルミキサによりそれぞれ形成され、
上記ミキサ部の入力部は、
上記低雑音増幅器部の出力信号を、容量を介して対応するセルのトランジスタ同士の差動接続部に供給する
請求項１から６のいずれか一に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、ワイヤレスＬＡＮ（WLAN）など無線通信システムにおいて、複数の通信周波数（ＲＦ）帯を選択的に使用するマルチバンド無線技術に係り、特に、複数のＲＦ帯に適合可能な無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話の利用者の増大に伴い、第三世代携帯電話用に最初に割り当てられた周波数帯だけでは新規の利用者を収容できなくなってきている。
この解決のためには、新規周波数帯の割り当て、第二世代用に割り当てられている周波数帯の置換等の複数周波数帯に対応した携帯端末の実現が欠かせない。
【０００３】
既に、第三世代携帯電話の規格を決めている３ＧＰＰでは、図１に示すように、バンドＩ（BAND I）〜バンドＸ（BAND X）間で１０個の周波数帯が規定されている。
そして、携帯電話端末の受信部においては、スーパーヘテロダイン方式などに比べて、少ない部品点数で受信機を実現可能なダイレクトコンバージョン方式が用いられることが一般的になっている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
図２は、ダイレクトコンバージョン方式の携帯電話の受信系を主とする通信装置の構成例を示す図である。
【０００５】
この通信装置１は、図２に示すように、アンテナ（ＡＮＴ）２、スイッチ（ＳＷ）３、デュプレクサ（ＤＵＰ）４、送信用パワーアンプ（ＰＡ）５、低雑音増幅器（ＬＮＡ）６、フィルタ７、局部発振器（ＬＯ）８、分周器（移相器）９、ミキサ（ＭＩＸ）１０Ｉ，１０Ｑ、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１Ｉ,１１Ｑ、およびベースバンド回路１２を有している。
【０００６】
通信装置１において、アンテナ２で受信されたＲＦ信号は、スイッチ３、デュプレクサ４、ＬＮＡ６、フィルタ７、ミキサ１０Ｉ，１０Ｑ、ＬＰＦ１１Ｉ，１１Ｑ、およびベースバンド回路１２という回路を経て復調される。
【０００７】
ここで、図２において、破線で囲まれたＬＮＡ６、フィルタ７、ミキサ１０Ｉ，１０Ｑは各受信周波数によって異なる周波数特性を要求されている。
【特許文献１】特開２００６−２４６３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、図２において、破線で囲まれたＬＮＡ６、フィルタ７、ミキサ１０Ｉ，１０Ｑは各受信周波数によって異なる周波数特性を要求されているが、ここで用いられるフィルタ７は周波数が高く急峻な減衰特性が要求されるためＩＣ内部の回路で実現することができない。
その結果、複数の受信周波数に対応するためには複数のフィルタ部品をＩＣの他に具備する必要があり、携帯電話端末の小型化に適さないという欠点があった。
【０００９】
本発明は、フィルタ部品を不要とでき、しかも多バンド化しても部品点数の増加を防止でき、小型化を図りつつ、精度の高い受信処理を実現可能な無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点は、所定の周波数帯域の無線信号を受信可能なダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置であって、所定周波数帯域の受信信号が入力される複数の低雑音増幅器を含む低雑音増幅器部と、上記低雑音増幅器の出力を同相成分と直交成分の信号として復調する同相側ミキサと直交側ミキサを含むミキサ部と、を有し、上記低雑音増幅器部は、中点が基準電位に接続されたデジェネレーション用の差動インダクタを含み、上記複数の低雑音増幅器の各々は、差動対を形成する第１のトランジスタおよび第２のトランジスタを有し、上記第１のトランジスタの第１端子が上記差動インダクタの一端に共通に接続され、上記第２のトランジスタの第１端子が上記差動インダクタの他端に共通に接続され、上記第１のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、上記第２のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部および上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部が負荷部に接続され、上記各低雑音増幅器の上記第１のトランジスタおよび上記第２のトランジスタの制御端子には、同時動作を行わないように、入力信号が選択的に供給される。
【００１１】
また、本発明は、所定の周波数帯域の無線信号を受信可能なダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置であって、所定周波数帯域の受信信号が入力される複数の低雑音増幅器を含む低雑音増幅器部と、上記低雑音増幅器の出力を同相成分と直交成分の信号として復調する同相側ミキサと直交側ミキサを含むミキサ部と、を有し、上記低雑音増幅器部は、負荷部を含み、上記複数の低雑音増幅器の各々は、第１端子同士が接続されて差動対を形成する第１のトランジスタおよび第２のトランジスタを有し、上記第１のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、上記第２のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部および上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部が負荷部に接続され、上記負荷部は、中点が所定電位源に接続された負荷インダクタと、第１端子が上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部に接続され、第２端子が上記負荷インダクタの一端に接続されてカスコード接続を形成する第３のトランジスタと、第１端子が上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部に接続され、第２端子が上記負荷インダクタの他端に接続されてカスコード接続を形成する第４のトランジスタと、を含み、上記第３のトランジスタおよび上記第４のトランジスタの制御端子はバイアス電位に接続され、上記各低雑音増幅器の上記第１のトランジスタおよび上記第２のトランジスタの制御端子には、同時動作を行わないように、入力信号が選択的に供給される。
【００１２】
また、本発明は、所定の周波数帯域の無線信号を受信可能なダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置であって、所定周波数帯域の受信信号が入力される複数の低雑音増幅器を含む低雑音増幅器部と、上記低雑音増幅器の出力を同相成分と直交成分の信号として復調する同相側ミキサと直交側ミキサを含むミキサ部と、を有し、上記低雑音増幅器部は、中点が基準電位に接続されたデジェネレーション用の差動インダクタと、負荷部と、を含み、上記複数の低雑音増幅器の各々は、差動対を形成する第１のトランジスタおよび第２のトランジスタを有し、上記第１のトランジスタの第１端子が上記差動インダクタの一端に共通に接続され、上記第２のトランジスタの第１端子が上記差動インダクタの他端に共通に接続され、上記第１のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、上記第２のトランジスタの第２端子同士が共通に接続され、上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部および上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部が負荷部に接続され、上記負荷部は、中点が所定電位源に接続された負荷インダクタと、第１端子が上記第１のトランジスタの上記第２端子同士の接続部に接続され、第２端子が上記負荷インダクタの一端に接続されてカスコード接続を形成する第３のトランジスタと、第１端子が上記第２のトランジスタの上記第２端子同士の接続部に接続され、第２端子が上記負荷インダクタの他端に接続されてカスコード接続を形成する第４のトランジスタと、を含み、上記第３のトランジスタおよび上記第４のトランジスタの制御端子はバイアス電位に接続され、上記各低雑音増幅器の上記第１のトランジスタおよび上記第２のトランジスタの制御端子には、同時動作を行わないように、入力信号が選択的に供給される。
【００１３】
好適には、上記低雑音増幅器部は、上記フィルタを介したバイアス信号を受信周波数に応じて当該周波数信号の入力に対応する低雑音増幅器の入力に選択的に供給するスイッチを有する。
【００１４】
好適には、上記同相側ミキサと直交側ミキサは、トランジスタの差動対を含むギルバートセルミキサによりそれぞれ形成され、上記ミキサ部の入力部は、上記低雑音増幅器部の出力信号を、容量を介して対応するセルのトランジスタ同士の差動接続部に供給する。
【００１５】
本発明によれば、低雑音増幅器部の所定の低雑音増幅器で増幅作用を受けた信号は、ミキサ部に直接入力される。
ミキサ部においては、入力部に容量を備え、この容量により同相成分側と直交成分側とが直流的に分離されて、対応する同相側ミキサと直交側ミキサに供給される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フィルタ部品を不要とでき、しかも多バンド化しても部品点数の増加を防止でき、小型化を図りつつ、精度の高い受信処理を実現可することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示す図である。また、図４は、図３における受信回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【００１９】
図３の無線通信装置１００は、ダイレクトコンバージョン方式の携帯電話の受信系を主とする通信装置の構成例を示している。
【００２０】
本実施形態の無線通信装置１００は、図３に示すように、アンテナ（ＡＮＴ）１０１、スイッチ（ＳＷ）１０２，１０３、デュプレクサ（ＤＵＰ）１０４,１０５、送信用パワーアンプ（ＰＡ）１０６，１０７、ＬＮＡ（低雑音増幅器）１０８，１０９、局部発振器（ＬＯ）１１０、分周器（移相器）１１１、ミキサ（ＭＩＸ）１１２Ｉ，１１２Ｑ、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１３Ｉ,１１３Ｑ、およびベースバンド回路１４を有している。
【００２１】
そして、ＬＮＡ１０８，１０９、およびミキサ１１２Ｉ、１１２Ｑにより無線通信装置１００における受信回路１２０が構成されている。
この受信回路１２０は、１チップとして集積化されている。
受信回路１２０は、基本的に、複数の受信帯域に対応する複数（図３の例では２）の入力端子Ｔ１，Ｔ２、９０度の位相差を有する局部発振信号ＳｌｏＩ，ＳｌｏＱの入力端子Ｔ３，Ｔ４、および９０度位相差のベースバンド信号ＳｂｂＩ，ＳｂｂＱのＬＰＦ１１３Ｉ、１１３Ｑへの出力端子Ｔ５，Ｔ６を有する。
【００２２】
本実施形態の受信回路１２０におけるミキサおよびＬＮＡは以下に示すような特徴的な構成を有する。
ミキサ１１２Ｉ，１１２Ｑは、ＬＮＡの出力を入力する入力部に容量を備え、同相成分（Ｉ）側と直交成分（Ｑ）側とを直流的に分離することにより、２次歪を生じにくくした構成を有している。
また、ＬＮＡ１０８，１０９のバイアス回路において、バイアス信号における電流源からのノイズをＬＰＦにより減じることで、大入力信号時もＮＦ（Noise Figure)劣化の少ないＬＮＡが構成されている。
ＬＮＡ１０８，１０９は、２つ以上の入力を持つ差動構成の入力部とエミッタ（ソース）部にデジェネレーション用の差動インダクタを備え、かつ差動インダクタの中点は接地され、カスコード接続されたトランジスタと負荷インダクタを共有して構成される。
本実施形態においては、これらの回路をＩＣ内部で実現することにより、ＬＮＡとミキサ（ＭＸＥＲ）との間に必要とされていたＳＡＷフィルタが不要となり、かつ、多バンド化しても部品点数を増加しないことを特徴とする通信用または放送用ダイレクトコンバージョン受信機が実現される。
このような特徴を有する本実施形態の受信回路１２０においては、ＬＮＡとミキサとの間にフィルタ回路が必要ないため、周波数帯に応じて別々のＬＮＡ入力端をＩＣに具備することにより、複数の周波数帯の受信が外付けフィルタ部品を増やすこと無く実現できる。
この受信回路１２０の具体的な構成については、図４に関連付けて後で詳述する。
【００２３】
ここで、ＬＮＡとミキサとの間にフィルタ部品が必要となる理由とフィルタを必要としない回路性能の２点について説明する。
【００２４】
ＷＣＤＭＡ方式の第三世代携帯電話の特徴の一つは受信動作と同時に送信信号が発せられる点にある。
送信信号はＰＡ（電力増幅器）により増幅され、デュプレクサと呼ばれるフィルタ回路とスイッチ回路を経由してアンテナに供給される。
また、基地局から送信されてアンテナで受信された信号はデュプレクサを経由してＬＮＡに供給される。デュプレクサに入力される送信信号のレベルは+２０ｄＢｍ程度と高く、デュプレクサにおけるアイソレーション（送信信号入力端から受信信号出力端への信号漏洩）は５０ｄＢ程度であるので、ＬＮＡ入力には-３０ｄＢｍ程度の送信信号が加えられることになる。
この高レベルの送信信号がミキサに加えられると微弱な信号である受信信号は抑圧され、正しく復調することができなくなる。
そのため、ＬＮＡとミキサとの間にフィルタ回路を配置して抑圧を生じない程度まで送信信号を減衰させてやる必要があり、そのためにフィルタ回路が用いられている。
ミキサにおいて強い信号により抑圧を生じる主たる原因はミキサの２次歪による。したがって、本実施形態のように、ＬＮＡの出力を入力する入力部に容量を備え、同相成分（Ｉ）側と直交成分（Ｑ）側とを直流的には分離することにより、２次歪の発生レベルを所望の値に収めることが可能な回路構成にすればＬＮＡとミキサとの間のフィルタは必要ないことになる。
【００２５】
次に、本実施形態の受信回路１２０の具体的な構成および機能について図４に関連付けて説明する。
【００２６】
受信回路１２０は、ＬＮＡ部（低雑音増幅器部）１２１およびミキサ部１２２を有している。
また、図４においては、各信号は差動信号となっているので、端子Ｔ１〜Ｔ６にp(positive)あるいはn(negative)の記号を付してある。
【００２７】
ＬＮＡ部１２１は、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタにより構成されたトランジスタＱ１〜Ｑ７、ｐチャネルＭＯＳトランジスタにより構成されたトランジスタＱ８，Ｑ９、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６、キャパシタＣ１〜Ｃ５、デジェネレーション用差動インダクタ（以下、デジェネレーションインダクタという）Ｌ１、負荷差動インダクタ（以下、負荷インダクタ）Ｌ２、バッファＢ１、スイッチＳ１、および電流源Ｉ１を有している。
【００２８】
ミキサ部１２２は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタにより構成されたトランジスタＱ１１〜Ｑ１５、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタにより構成されたトランジスタＱ２１〜Ｑ２８、キャパシタＣ１１〜Ｃ１４、抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２４、キャパシタＣ２１〜Ｃ２４、および電流源Ｉ２１を有している。
【００２９】
また、受信回路１２０のＬＮＡ部１２１、ミキサ部１２２は、電源Ｖ１，Ｖ２により電源電圧Ｖｄｄが供給される。
【００３０】
ＬＮＡ部１２１において、トランジスタＱ１のエミッタはデジェネレーションインダクタＬ１の一端およびトランジスタＱ３のエミッタに接続され、コレクタがトランジスタＱ５のエミッタおよびトランジスタＱ３のコレクタに接続されている。トランジスタＱ１のベースは抵抗素子Ｒ２の一端、およびＤＣカット用キャパシタＣ２を介して入力端子Ｔ１ｐに接続されている。
トランジスタＱ２のエミッタはデジェネレーションインダクタＬ１の他端およびトランジスタＱ４のエミッタに接続され、コレクタがトランジスタＱ６のエミッタおよびトランジスタＱ４のコレクタに接続されている。トランジスタＱ２のベースは抵抗素子Ｒ３の一端、およびＤＣカット用キャパシタＣ３を介して入力端子Ｔ１ｎに接続されている。
【００３１】
トランジスタＱ３のエミッタはデジェネレーションインダクタＬ１の一端およびトランジスタＱ１のエミッタに接続され、コレクタがトランジスタＱ５のエミッタおよびトランジスタＱ１のコレクタに接続されている。トランジスタＱ３のベースは抵抗素子Ｒ４の一端、およびＤＣカット用キャパシタＣ４を介して入力端子Ｔ２ｐに接続されている。
トランジスタＱ４のエミッタはデジェネレーションインダクタＬ１の他端およびトランジスタＱ２のエミッタに接続され、コレクタがトランジスタＱ６のエミッタおよびトランジスタＱ２のコレクタに接続されている。トランジスタＱ４のベースは抵抗素子Ｒ５の一端、およびＤＣカット用キャパシタＣ５を介して入力端子Ｔ２ｎに接続されている。
【００３２】
トランジスタＱ５のコレクタは負荷インダクタＬ２の一端に接続され、その接続点によりＬＮＡ部１２１の差動出力の一方のノードＮＤ１が形成されている。トランジスタＱ６のコレクタが負荷インダクタＬ２の他端に接続され、その接続点によりＬＮＡ部１２１の差動出力の他方のノードＮＤ２が形成されている。
そして、デジェネレーションインダクタＬ１の中点は基準電位（たとえば接地電位）に接続された接地ラインＬＧ１に接続されている。
また、カスコード接続のトランジスタＱ５、Ｑ６のベースおよび負荷インダクタＬ２の中点は電源Ｖ１に接続された電源ラインＬＶ１に接続されている。
【００３３】
このように接続関係を持つトランジスタＱ１〜Ｑ６、抵抗素子Ｒ２〜Ｒ５、デジェネレーションインダクタＬ１、負荷インダクタＬ２により、ＬＮＡ１０８，１０９が構成されている。
この例では、ＬＮＡ１０８，１０９でデジェネレーションインダクタＬ１，負荷インダクタＬ２、およびカスコード接続されるトランジスタＱ５、Ｑ６が共用（共有）されている。
【００３４】
スイッチＳ１は、固定接点ａと作動接点ｂ，ｃを有し、固定接点ａがバッファＢ１の出力に接続され、作動接点ｂが抵抗素子Ｒ２，Ｒ３の他端に接続され、作動接点ｃが抵抗素子Ｒ４，Ｒ５の他端に接続されている。
【００３５】
トランジスタＱ８，Ｑ９のソースが電源ラインＬＶ１に接続され、トランジスタＱ８のドレインがトランジスタＱ７のコレクタ、抵抗素子Ｒ１の一端および抵抗素子Ｒ６の一端に接続されている。
トランジスタＱ８，Ｑ９はゲート同士が接続され、トランジスタＱ９のドレインはベース同士の接続点および電流源Ｉ１に接続され、電流源Ｉ１は接地ラインＬＧ１に接続されている。
抵抗素子Ｒ６の他端はトランジスタＱ７のベースに接続され、トランジスタＱ７のエミッタは接地ラインＬＧ１に接続されている。
抵抗素子Ｒ１の他端はバッファの入力端子およびキャパシタＣ１の第１電極に接続され、キャパシタＣ１の第２電極が接地ラインＬＧ１に接続されている。
【００３６】
このような接続関係を持つトランジスタＱ８，Ｑ９、電流源Ｉ１、トランジスタＱ７、および抵抗素子Ｒ６によりカレントミラー型のＬＮＡ１０８，１０９のバイアス回路１２１１が構成されている。
また、抵抗素子Ｒ１とキャパシタＣ１によりＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２１２が構成されている。
【００３７】
ミキサ部１２２において、キャパシタＣ１１，Ｃ１２の第１電極がＬＮＡ部１２１の出力用ノードＮＤ１に接続され、キャパシタＣ１３，Ｃ１４の第１電極がＬＮＡ部１２１の出力用ノードＮＤ２に接続されている。
これらキャパシタＣ１１〜Ｃ１４によりミキサ部１２２の入力部１２２１が構成されている。
【００３８】
トランジスタＱ１１〜Ｑ１５のソースは接地ライン（基準電位ライン）ＬＧ２に共通に接続され、トランジスタＱ１１〜Ｑ１５のゲートが共通に接続され、そのゲート同士の接続点がトランジスタＱ１１のドレインおよび電流源Ｉ２１に接続され、電流源Ｉ２１は電源ラインＬＧ２に接続されている。
【００３９】
そして、トランジスタＱ１２のコレクタは入力部１２２１のキャパシタＣ１１の第２電極、およびトランジスタＱ２１，Ｑ２２のエミッタに共通に接続されて、これらの接続点によりノードＮＤ１１が形成されている。
トランジスタＱ１３のドレインは入力部１２２１のキャパシタＣ１３の第２電極、およびトランジスタＱ２３，Ｑ２４のエミッタに共通に接続されて、これらの接続点によりノードＮＤ１２が形成されている。
トランジスタＱ１４のドレインは入力部１２２１のキャパシタＣ１２の第２電極、およびトランジスタＱ２５，Ｑ２６のエミッタに共通に接続されて、これらの接続点によりノードＮＤ１３が形成されている。
トランジスタＱ１５のドレインは入力部１２２１のキャパシタＣ１４の第２電極、およびトランジスタＱ２７，Ｑ２８のエミッタに共通に接続されて、これらの接続点によりノードＮＤ１４が形成されている。
【００４０】
このような接続関係を持つトランジスタＱ１１〜Ｑ１５および電流源Ｉ１によりカンレトミラー型の電流源１２２２が構成されている。
【００４１】
トランジスタＱ２１とＱ２２のエミッタ同士が接続されてノードＮＤ１１に接続され、トランジスタＱ２１のコレクタがベースバンド信号ＳｂｂＩのＬＰＦ１１３Ｉへの出力端子Ｔ５ｐ、トランジスタＱ２３のコレクタに接続されている。また、トランジスタＱ２１のコレクタは、に並列に配置された抵抗素子Ｒ２１，キャパシタＣ２１を介して電源ラインＬＧ２に接続されている。
トランジスタＱ２３とＱ２４のエミッタ同士が接続されてノードＮＤ１２に接続され、トランジスタＱ２４のコレクタがベースバンド信号ＳｂｂＩのＬＰＦ１１３Ｉへの出力端子Ｔ５ｎ、トランジスタＱ２２のコレクタに接続されている。また、トランジスタＱ２４のコレクタは、に並列に配置された抵抗素子Ｒ２２，キャパシタＣ２２を介して電源ラインＬＧ２に接続されている。
そして、トランジスタＱ２１とＱ２４のベースが局部発振信号ＳｌｏＩの入力端子Ｔ３ｐに接続され、トランジスタＱ２２とＱ２３のベースが局部発振信号ＳｌｏＩの入力端子Ｔ３ｎに接続されている。
【００４２】
このような接続関係を持つトランジスタＱ２１〜Ｑ２４、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２，キャパシタＣ２１、Ｃ２２、トランジスタＱ１１〜Ｑ１３、および電流源Ｉ２１によりＩ側ミキサ１１２Ｉが構成されている。
【００４３】
トランジスタＱ２５とＱ２６のエミッタ同士が接続されてノードＮＤ１３に接続され、トランジスタＱ２５のコレクタがベースバンド信号ＳｂｂＱのＬＰＦ１１３Ｑへの出力端子Ｔ６ｐ、トランジスタＱ２７のコレクタに接続されている。また、トランジスタＱ２５のコレクタは、並列に配置された抵抗素子Ｒ２３，キャパシタＣ２３を介して電源ラインＬＧ２に接続されている。
トランジスタＱ２３７Ｑ２８のエミッタ同士が接続されてノードＮＤ１４に接続され、トランジスタＱ２８のコレクタがベースバンド信号ＳｂｂＱのＬＰＦ１１３Ｑへの出力端子Ｔ６ｎ、トランジスタＱ２６のコレクタに接続されている。また、トランジスタＱ２８のコレクタは、並列に配置された抵抗素子Ｒ２４，キャパシタＣ２４を介して電源ラインＬＧ２に接続されている。
そして、トランジスタＱ２５とＱ２８のベースが局部発振信号ＳｌｏＱの入力端子Ｔ４ｐに接続され、トランジスタＱ２６とＱ２７のベースが局部発振信号ＳｌｏＱの入力端子Ｔ４ｎに接続されている。
【００４４】
このような接続関係を持つトランジスタＱ２５〜Ｑ２８、抵抗素子Ｒ２３，Ｒ２４，キャパシタＣ２３、Ｃ２４、トランジスタＱ１１、Ｑ１４、Ｑ１５、および電流源Ｉ２１によりＱ側ミキサ１１２Ｑが構成されている。
【００４５】
次に、図３および図４の構成による無線通信装置の受信系の動作を説明する。
【００４６】
無線通信装置１００においては、基本的に図３に示すように、アンテナ１０１で受信されたＲＦ信号はスイッチ１０２，１０３とデュプレクサ１０４，１０５を経由してＩＣの受信回路１２０のＬＮＡ１０８，１０９の入力に加えられる。
受信周波数に応じてスイッチＳ１が図示しない制御系により切り替えられ、ＬＮＡ１０８，１０９のいずれかで増幅された信号Ｓｒｆはミキサ１１２Ｉ,１１２Ｑにおいて局部発振信号ＳｌｏＩ，ＳｌｏＱと掛け合わされベースバンド信号ＳｂｂＩ，ＳｂｂＱに変換される。
ここで、局部発振信号ＳｌｏＩ，ＳｌｏＱは局部１１０の発振信号を１／２の周波数に分周して得られるので、入力端子Ｔ３とＴ４とに加えられる信号は９０度の位相差があり、ミキサ１１２Ｉとミキサ１１２Ｑとで直交ミキサが構成されている。
したがって、９０度位相差のベースバンド信号ＳｂｂＩ，ＳｂｂＱが出力端子Ｔ５，Ｔ６に得られる。
【００４７】
より具体的には、受信回路１２０において、ＬＮＡ１０８は差動入力のトランジスタＱ１とＱ２とデジェネレーションインダクタＬ１、そしてカスコード接続されたトランジスタＱ５，Ｑ６と負荷インダクタＬ２とにより構成されている。
このようにカスコード接続を採用することにより、いわゆるミラー効果の影響を抑制することができる。
ＬＮＡ１０９は、差動のトランジスタＱ３、Ｑ４のベースを入力とし、デジェネレーションインダクタＬ１と出力部のカスコード接続のトランジスタＱ５，Ｑ６、負荷インダクタＬ２は、ＬＮＡ１０８と同一の回路を用いている。
【００４８】
図４に示すように、両入力部を構成する差動のトランジスタＱ１，Ｑ１、およびトランジスタＱ３、Ｑ４のベースには、ＤＣカット用キャパシタＣ２、Ｃ３、およびキャパシタＣ４、Ｃ５を介して、受信周波数に対応した別々のデュプレクサ１０４，１０５が接続されている。
図４の例では、デュプレクサ１０４はバンドＩ（BAND I）用、デュプレクサ１０５はバンドII（BAND II）用となっている。
そして、ＬＮＡ１０８，１０９のバイアス回路１２１１は、電流源Ｉ１とカレントミラーを構成するトランジスタＱ８，Ｑ９，Ｑ７、抵抗素子Ｒ６により構成され、ＬＮＡ部１２１は、さらにバイアス回路（レギュレータ回路）１２１１から発生したノイズを減衰させるための抵抗素子Ｒ１とキャパシタＣ１からなるＬＰＦ１２１２とバッファＢ１とを含んで構成されている。
このバイアス回路１２１１によりスイッチＳ１の位置によりＬＮＡ１０８あるいはＬＮＡ１０９のいずれかがバイアスされる。スイッチＳ１はたとえばバンドＩ（BAND I）の場合には図示しない制御系による切り替え信号により固定接点ａと作動接点ｂとが接続するように制御される。またバンドII（BAND II）の場合には図示しない制御系による切り替え信号により固定接点ａと作動接点ｃとが接続するように制御される
【００４９】
ところで、ＬＮＡ１０８、ＬＮＡ１０９の入力には-３０ｄＢｍ程度の自送信信号がブロッキング信号として入力される。
このような大入力信号が入力するとバイアス回路１２１１のる電流レギュレータ回路から生じる受信周波数帯におけるノイズが増加しＬＮＡ１０８，１０９の受信周波数帯でのＮＦが劣化する。
本実施形態では、レギュレータとバッファＢ１との間にＬＰＦ１２１２を挿入することにより電流レギュレータからのノイズを防ぎ受信周波数帯でのＮＦ劣化を防いでいる。
【００５０】
また、差動入力のトランジスタＱ１，Ｑ１、またはトランジスタＱ３、Ｑ４のベースはバイアス回路１２１１、ＬＰＦ１２１２、バッファＢ１、スイッチＳ１を介してバイアスされるが、この場合、ベースにはたとえば０．８Ｖが印加され、抵抗素子Ｒ２，Ｒ３、抵抗素子Ｒ４、Ｒ５のスイッチＳ１との接続側は０．９Ｖ程度となる。
このことに対応して、バイアス回路１２１１のトランジスタＱ７のベースにも０．８Ｖが供給され、抵抗素子Ｒ６とトランジスタＱ７のコレクタとの接続点の電位が０．９Ｖとなるように構成されている。
すなわち、実際に増幅するＬＮＡ１０８，１０９のバイアス状態と略等価な状態とする構成をバイアス回路１２１１側に設けることにより、より安定でかつ正確なバイアスを行うことが可能となっている。
【００５１】
ＬＮＡ１０８またはＬＮＡ１０９で増幅作用を受けた信号は、ノードＮＤ１，ＮＤ２からミキサ部１２２に出力される。
【００５２】
ミキサ部１２２において、ＬＮＡ１０８またはＬＮＡ１０９で増幅された信号は、入力部１２２１のキャパシタＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４を経由して、トランジスタＱ２１〜Ｑ２４、Ｑ２５〜Ｑ２８のエミッタ接地のミキサ１１２Ｉと１１２Ｑに入力される。
キャパシタＣ１１を経由した信号はノードＮＤ１１に接続されたトランジスタＱ２１とＱ２２のエミッタに供給され、キャパシタＣ１２を経由した信号はノードＮＤ１３に接続されたトランジスタＱ２５とＱ２６のエミッタに供給され、キャパシタＣ１３を経由した信号はノードＮＤ１２に接続されたトランジスタＱ２３とＱ２４のエミッタに供給され、キャパシタＣ１４を経由した信号はノードＮＤ１４に接続されたトランジスタＱ２７とＱ２８のエミッタに供給される。
【００５３】
いわゆるギルバートセルミキサで構成されるミキサのエミッタ側からＲＦ信号を入力することにより相互変調歪の小さいミキサが実現される。
そして、本実施形態のミキサ部１２２においては、Ｉ側ミキサ１１２ＩとＱ側ミキサ１１２ＱのエミッタとＬＮＡ出力とのＤＣカットを伴う結合を別々のキャパシタ（容量）により行っている。
ミキサ１１２Ｉ，１１２Ｑで生じる２次歪の主要因はギルバートセルミキサのトランジスタ対のベース・エミッタ（BE）間電圧のオフセットである。
本実施形態のように、エミッタ同士を容量結合することにより直流電圧オフセットがＩ側からＱ側、あるいはＱ側からＩ側に影響して２次歪が増加することを防ぐことができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態においては、受信回路１２０のＬＮＡ部１２１においてＬＮＡ１０８，１０９の、両入力部を構成する差動のトランジスタＱ１，Ｑ１、およびトランジスタＱ３、Ｑ４のベースには、ＤＣカット用キャパシタＣ２、Ｃ３、およびキャパシタＣ４、Ｃ５を介して、受信周波数に対応した別々のデュプレクサ１０４，１０５２が接続され、ＬＮＡ１０８，１０９でデジェネレーションインダクタＬ１と出力部のカスコード接続のトランジスタＱ５，Ｑ６、負荷インダクタＬ２が共用されており、ＬＮＡ１０８，１０９のバイアス回路１２１１は、電流源Ｉ１とカレントミラーを構成するトランジスタＱ８，Ｑ９，Ｑ７、抵抗素子Ｒ６により構成され、ＬＮＡ部１２１は、さらにバイアス回路１２１１から発生したノイズを減衰させるための抵抗素子Ｒ１とキャパシタＣ１からなるＬＰＦ１２１２含んで構成されている。
そして、ミキサ部１２２は、ＬＮＡ１０８またはＬＮＡ１０９で増幅された信号は、入力部１２２１のキャパシタＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４を経由して、トランジスタＱ２１〜Ｑ２４、Ｑ２５〜Ｑ２８のエミッタ接地のミキサ１１２Ｉと１１２Ｑに入力されるように構成されている。
【００５５】
したがって、本実施形態によれば、ミキサ部１２２において、エミッタ同士を容量結合することにより直流電圧オフセットがＩ側からＱ側、あるいはＱ側からＩ側に影響して２次歪が増加することを防ぐことができる。また、ＬＮＡ部１２１において、バイアス回路（レギュレータ）とバッファＢ１との間にＬＰＦ１２１２を挿入することにより電流レギュレータからのノイズを防ぎ受信周波数帯でのＮＦ劣化を防止することができる。
その結果、ＬＮＡとミキサ間のフィルタ部品を不要とでき、多バンド化しても部品点数の増加を防止でき、小型化を図りつつ、精度の高い受信処理を実現できる。
【００５６】
また、ＬＮＡ１０８，１０９でデジェネレーションインダクタＬ１と出力部のカスコード接続のトランジスタＱ５，Ｑ６、負荷インダクタＬ２が共用されていることは、以下の利点がある。
ＩＣ内部でインダクタの占める面積はトランジスタと比べ極めて大きく、また半導体微細化による小型化も難しいので、ＬＮＡのデジェネレーション用インダクタと負荷用インダクタが複数のＬＮＡ同士で共有できるメリットは大きく、多バンド化が要求されている携帯電話用の受信回路の小型化へのメリットは大きい。
また、ＬＮＡとミキサとの間にフィルタが必要ないので、外付け部品が増えることなく、多バンド化が可能であり、低コスト化、小型化を実現することができる。
したがって、本実施形態に係る無線通信装置は、第三世代用携帯電話用の留まらず、放送用ダイレクトコンバージョン受信回路にも適用可能であり、応用範囲の広いという利点がある。
【００５７】
なお、図４の受信回路においては、バイポーラトランジスタと電界効果トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）を含む構成を有するが、受信回路はこれに限定されるものではない。
【００５８】
たとえば、図５に示すように、図４のトランジスタＱ８、Ｑ９、Ｑ１１〜Ｑ１５を電界効果トランジスタにより構成する代わりバイポーラトランジスタで構成することも可能である。
この場合、トランジスタＱ８、Ｑ９はｐｎｐ型バイポーラトランジスタにより形成され、トランジスタＱ１１〜Ｑ１５はｎｐｎ型バイポーラトランジスタにより形成することができる。
【００５９】
また、図６に示すように、図４のトランジスタＱ１〜Ｑ７、Ｑ２１〜Ｑ２６をバイポーラトランジスタにより構成する代わりに、電界効果トランジスタにより構成することも可能である。
この場合、トランジスタＱ１〜Ｑ７、Ｑ２１〜Ｑ２６はｎチャネルのＭＯＳトランジスタにより形成することができる。
【００６０】
また、受信回路の信号入力数は２つの限定されるものではなく、３以上の複数入力を持つように構成することも可能である。
この場合、信号入力数に応じたＬＮＡが設けられ、また、スイッチＳ１の作動接点数も入力数に応じて設定される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第三世代携帯電話の送受信周波数の一覧を示す図である。
【図２】ダイレクトコンバージョン方式の携帯電話の受信系を主とする通信装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示す図である。
【図４】図３における受信回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図５】図３における受信回路の具体的な他の構成例を示す回路図である。
【図６】図３における受信回路の具体的なさらに他の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００・・・無線通信装置、１０１・・・アンテナ（ＡＮＴ）、１０２，１０３・・・スイッチ（ＳＷ）、１０４，１０５・・・デュプレクサ（ＤＵＰ）、１０６,１０７、送信用パワーアンプ（ＰＡ）、１０８，１０９・・・ＬＮＡ（低雑音増幅器）、１１０・・・局部発振器（ＬＯ）、１１１・・・分周器（移相器）、１１２Ｉ・・・Ｉ側ミキサ（ＭＩＸ）、１１２Ｑ・・・Ｑ側ミキサ、１１３Ｉ,１１３Ｑ・・・ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１１４・・・ベースバンド回路、１２０・・・受信回路、１２１・・・ＬＮＡ部、１２１１・・・バイアス回路、１２１２・・・ＬＰＦ、Ｑ１〜Ｑ９・・・トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ６・・・抵抗素子、Ｃ１〜Ｃ６・・・キャパシタ、Ｌ１・・・デジェネレーション用差動インダクタ（デジェネレーションインダクタ）、Ｌ２・・・負荷差動インダクタ（負荷インダクタ）、Ｂ１・・・バッファ、Ｓ１・・・スイッチ、Ｉ１・・・電流源、１２２・・・ミキサ部、Ｑ１１〜Ｑ１５、Ｑ２１〜Ｑ２８・・・トランジスタ、Ｃ１１〜Ｃ１４、Ｃ２１〜Ｃ２１４・・・キャパシタ、Ｒ２１〜Ｒ２４・・・抵抗素子、Ｉ２１・・・電流源。
【図１】
0004416014.tif 000002
【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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