(57)【要約】【課題】製造ばらつきが生じたとしても、製造後でも位相誤差を小さくすることが可能でありしたがって製造コストを下げることができる直交変調器及び直交変調器におけるベクトル補正方法を提供すること。【解決手段】互いに90度位相の異なるLOI信号とLOQ信号を用いてIチャンネルベースバンド送信信号ICHとQチャンネルベースバンド信号QCHとを直交変調して生成する直交変調ベクトルのベクトル補正方法であって、LOI信号とLOQ信号をベクトル加算したLOQ+I信号と、LOQ信号からLOI信号をベクトル減算したLOQ-I信号を生成するステップと、前記送信信号のIチャンネルベースバンド信号ICHとQチャンネルベースバンド信号QCHの少なくともいずれか一方の振幅を制御することによりベクトル補正を行なうステップと、を備えることを特徴とする、直交変調器における送信信号のベクトル補正方法。【選択図】図１
2007104007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに90度位相の異なるLOI信号とLOQ信号を用いてIチャンネルベースバンド送信信号ICHとQチャンネルベースバンド信号QCHとを直交変調して生成する直交変調ベクトルのベクトル補正方法であって、
LOI信号とLOQ信号をベクトル加算したLOQ+I信号と、LOQ信号からLOI信号をベクトル減算したLOQ-I信号を生成するステップと、
前記送信信号のIチャンネルベースバンド信号ICHとQチャンネルベースバンド信号QCHの少なくともいずれか一方の振幅を制御することによりベクトル補正を行なうステップと、
を備えることを特徴とする、直交変調器における送信信号のベクトル補正方法。
【請求項２】
前記Iチャンネルベースバンド信号ICHと前記LOQ+I信号の乗算結果RFI＿Ｑ＋ＩからQチャンネルベースバンド信号QCHと前記LOQ-I信号の乗算結果RFQ＿Q-Iを減算した結果を出力するステップを更に有することを特徴とする、請求項１記載の直交変調器における送信信号のベクトル補正方法。
【請求項３】
互いに９０度位相の異なるＬＯＩ信号とＬＯＱ信号を用いてIチャンネルベースバンド送信信号ICHとQチャンネルベースバンド送信信号QCHとを直交変調して生成する直交変調ベクトルのベクトル補正方法であって、
ＬＯＩ信号と前記Ｉチャンネルベースバンド信号ＩＣＨとの乗算結果ＲＦＩＩと、前記ＬＯＱ信号と前記Ｉチャンネルベースバンド信号ＩＣＨとの乗算結果ＲＦＩＱと、を加算するステップと、
ＬＯＱ信号と前記Ｑチャンネルベースバンド信号ＱＣＨとの乗算結果ＲＦＱＱから、前記ＬＯＩ信号と前記Ｑチャンネルベースバンド信号ＱＣＨとの乗算結果ＲＦＱＩ、を減算するステップと、
前記Iチャンネルベースバンド信号ICHと前記Qチャンネルベースバンド信号QCHとの少なくともいずれか一方の振幅を制御することによりベクトル補正を行なうステップと、
を備えることを特徴とする、直交変調器における送信信号のベクトル補正方法。
【請求項４】
互いに９０度位相の異なるＬＯＩ信号とＬＯＱ信号を用いてIチャンネルベースバンド送信信号ICHとQチャンネルベースバンド送信信号QCHとを直交変調して生成する直交変調ベクトルのベクトル補正方法であって、
前記ＬＯＩ信号を増幅して増幅出力ＶＬＯＩを生成するステップと、
前記ＬＯＱ信号を前記増幅出力ＶＬＯＩと等しくなるような増幅率で増幅して増幅出力ＶＬＯＱを生成するステップと、
前記ＶＬＯＩ信号と前記Ｉチャンネルベースバンド信号ＩＣＨとの乗算結果ＲＦＩＩと、前記ＶＬＯＱ信号と前記Ｉチャンネルベースバンド信号ＩＣＨとの乗算結果ＲＦＩＱと、を加算するステップと、
前記ＶＬＯＱ信号と前記Ｑチャンネルベースバンド信号ＱＣＨとの乗算結果ＲＦＱＱから、前記ＶＬＯＩ信号と前記Ｑチャンネルベースバンド信号ＱＣＨとの乗算結果ＲＦＱＩ、を減算するステップと、
前記Iチャンネルベースバンド信号ICHと前記Qチャンネルベースバンド信号QCHとの少なくともいずれか一方の振幅を制御することによりベクトル補正を行なうステップと、
を備えることを特徴とする、直交変調器における送信信号のベクトル補正方法。
【請求項５】
互いに90度位相の異なるLOI信号とLOQ信号を用いてIチャンネルベースバンド送信信号ICHとQチャンネルベースバンド信号QCHとを直交変調して生成する直交変調ベクトルのベクトル補正方法であって、
前記直交変調ベクトルの大きさを検出するステップと、
前記Iチャンネルベースバンド信号ICHと前記Qチャンネルベースバンド信号QCH信号の振幅を予め決められた大きさに設定するステップと、
各振幅設定ごとに直交変調器から出力される、RFI＿Ｑ＋１信号とRFQ＿Ｑ−１信号の出力振幅、またはＲＦＩＩ信号とＲＦＩＱ信号の和信号ＲＦＩＩ＋ＲＦＩＱとＲＦＱＱ信号の差信号ＲＦＱＩ−ＲＦＱＱの出力振幅を検出するステップと、を備え、
RFI信号とRFQ信号の出力振幅差が最小なる、または和信号RFII+RFIQと差信号RFQI-RFQQの出力振幅差が最小になるベースバンド振幅設定を選択することにより、ベクトル補正を行なうことを特徴とする直交変調器における送信信号のベクトル補正方法。
【請求項６】
直交変調器の出力振幅を検出するステップと、
予め決められたIチャンネルベースバンド信号ICHとQチャンネルベースバンド信号QCHの複数のベースバンド振幅設定を行ない、ＶＬＯＩ信号とＶＬＯＱ信号を得るステップと、
各振幅設定ごとに前記直交変調器から出力され、Iチャンネルベースバンド信号ICH信号と前記VLOQ+I信号の乗算結果RFIIと、RFIQ信号の和信号RFII+RFIQとRFQI信号とRFQQ信号の差信号RFQI-RFQQの出力振幅を検出し、和信号RFII+RFIQと差信号RFQI-RFQQの出力振幅差が最小になるベースバンド振幅設定を選択することにより、ベクトル補正を行なうことを特徴とする直交変調器における送信信号のベクトル補正方法。
【請求項７】
直交変調器の出力振幅を検出するステップと、
送信信号の予め決められたIチャンネルベースバンド信号ICHとQチャンネルベースバンド信号QCHの振幅設定を行なうステップと、
可変利得増幅器A,Bの出力VLOIとVLOQにおいて予め決められた複数の振幅設定を行なうステップと、を備え、
前記直交変調器から出力されるRFII信号とRFIQ信号の出力振幅を検出し、RFII信号とRFIQ信号の出力振幅差が最小になる可変利得増幅器の振幅設定を選択することにより、ベクトル補正を行なうことを特徴とする直交変調器における送信信号のベクトル補正方法。
【請求項８】
互いに90度位相の異なるLOI信号とLOQ信号を生成する90度移相器を具備した直交変調器であって、
LOI信号とLOQ信号をベクトル加算したLOQ+I信号と、LOQ信号とLOI信号をベクトル減算したLOQ-I信号を生成する手段と、
Iチャンネルベースバンド信号ICHと前記LOQ+I信号の乗算結果RFIとQチャンネルベースバンド信号QCHと前記LOQ-I信号の乗算結果RFQの減算結果を出力する手段と、を備え、
Iチャンネルベースバンド信号ICH信号とQチャンネルベースバンド信号QCHの少なくともいづれか一方の振幅を制御することによりベクトル補正を行なうことを特徴とする直交変調器。
【請求項９】
互いに90度位相の異なるLOI信号とLOQ信号を生成する90度移相器を具備した直交変調器であって、
Iチャンネルベースバンド信号ICHと前記LOI信号の乗算結果RFIIとIチャンネルベースバンド信号ICH信号と前記LOQ信号の乗算結果RFIQとQチャンネルベースバンド信号QCHと前記LOI信号の乗算結果RFQIの加算結果から、Qチャンネルベースバンド信号QCHと前記LOQ-I信号の乗算結果RFQQを減算した結果を出力する手段と、を備え、
前記Iチャンネルベースバンド信号ICHと前記Qチャンネルベースバンド信号QCHの少なくともいづれか一方の振幅を制御することによりベクトル補正を行なうことを特徴とする直交変調器。
【請求項１０】
互いに90度位相の異なるLOI信号とLOQ信号を生成する90度移相器を具備した直交変調器であって、
LOI信号とLOQ信号をベクトル加算したLOQ+I信号を入力し、VLOQ+I信号を出力する可変利得増幅器Aと、
LOQ信号を入力し、VLOQ信号を出力する可変利得増幅器Bと、
Iチャンネルベースバンド信号ICH信号と前記VLOI信号の乗算結果RFIIとIチャンネルベースバンド信号ICH信号と前記VLOQ信号の乗算結果RFIQとQチャンネルベースバンド信号QCH信号と前記VLOI信号の乗算結果RFQIの加算結果から、Qチャンネルベースバンド信号QCH信号と前記VLOQ信号の乗算結果RFQQを減算した結果を出力する手段と、を備え、
前記可変利得増幅器A,Bの少なくともいづれか一方の振幅を制御するとともに、ベースバンド信号ICH信号とQCH信号の少なくともいづれか一方の振幅を制御することにより、ベクトル補正を行なうことを特徴とする直交変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、送信系のベクトル誤差補正手段を有する直交変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データ通信の高速化に伴い、伝送信号のベクトル誤差を従来に比べ小さくする必要がある。送信部のベクトル誤差の要因は主にシンセサイザの位相誤差、電力増幅器で発生する歪による誤差、そして、同相(I)信号、直交(Q)信号の振幅誤差、位相誤差がある。このなかで、I信号、Q信号のベクトル誤差は、直交した局部発振（LO）信号生成回路(以下、LO移相器)を含む直交変調器で発生する。その主な原因は製造ばらつきによるものである。
【０００３】
今日、直交変調器はSi技術を用いた集積回路(IC)で実現される。ICを低価格にするとともに低消費電力で動作させるため、トランジスタ、抵抗、キャパシタ等のデバイスの微細化技術が進んでいる。しかし、製造ばらつきは微細化が進むにつれて小さくなるものではないので、直交変調器で発生するベクトル誤差はデバイスの微細化により小さくならない。このため、製造ばらつきがあることを前提に回路を設計する必要がある。近年では、製造ばらつきによる誤差を補正する回路をICに内蔵するようになってきた。
【０００４】
ところで、高精度な直交変調器を実現するには、LOIとLOQの移相誤差を補正する手段が必須となる。非特許文献１に記載の技術を用いると、リミッタ回路を介することになり、I/Q LO信号の振幅比にもよるが、位相誤差は1度を超えてしまう場合がある。この場合、位相誤差は製造後に補正できないため、ICの歩留まり低下になり、製造コストが高くなる。
【非特許文献１】I.A.Koullias, et.al, “A 900 MHz Transceiver Chip Set for Dual-Mode Cellular Radio Mobile Terminals”, 1993 ISSCC Technical digest, pp.140-141。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来方式では、製造ばらつきにより90度移相器の精度が決定され、位相誤差を1度以内にするのは困難であった。また、従来の位相補正手法では振幅リミッタ回路により位相誤差が生じてしまう問題点があった。さらに、従来の位相補正手法では製造時に位相誤差が決定されるため、製造後に位相誤差を低減することができない。このため、製造コストの増加になる。
【０００６】
本発明は、製造ばらつきが生じたとしても、製造後でも位相誤差を小さくすることが可能である。したがって、製造コストを下げることができる直交変調器及び直交変調器におけるベクトル補正方法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】
【０００７】
本発明の請求項１によれば、互いに90度位相の異なるLOI信号とLOQ信号を生成する90度移相器を具備する、直交変調器を用いる送信信号のベクトル補正方法であって、LOI信号とLOQ信号をベクトル加算したLOQ+I信号と、LOQ信号からLOI信号をベクトル減算したLOQ-I信号を生成するステップと、前記送信信号のIチャンネルベースバンド信号ICHとQチャンネルベースバンド信号QCHの少なくともいずれか一方の振幅を制御することによりベクトル補正を行なうステップと、を備えることを特徴とする、直交変調器における送信信号のベクトル補正方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、製造後にベクトル誤差補正が行なえるため、歩留まりが上がり、低コストで集積回路が製造できる。さらに、ベースバンド信号、LO信号の操作は振幅操作のみなので、ベクトル補正を容易に行なえる直交変調器及び直交変調器におけるベクトル補正方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1に本発明の直交変調器のベクトル誤差補正の原理図を示す。以下の説明において、直交変調器の理想の出力S(t)を
S(t)=ICHcosωct - QCHsinωct 
と表わすものとする。ここでICHは送信信号のIチャンネルベースバンド信号、QCHは送信信号のQチャネルベースバンド信号、ωcはＬＯ信号の角周波数である。
【００１０】
図１のOA,OBは、振幅（長さ）は等しいが互いの位相差が90度からずれている２つのローカル（ＬＯ）信号（LOＩ信号およびＬＯＱ信号）のベクトルを表す。ここで、LOＩ信号はＩチャネルのＬＯ信号、ＬＯＱ信号はＱチャネルのＬＯ信号である。ここでは２つのLO信号のベクトル間の位相差は90度より小さいが、大きい場合も同様に適用できる。
【００１１】
OA,OBの振幅が等しい場合はベクトルOA+OBであるベクトルＯＣ（LOQ+Iに相当）とベクトル-OA+OBであるベクトルＯＤ（LOQ-Iに相当）は直交する。しかしながらここでは、ベクトルOA+OBとベクトル-OA+OBの振幅は異なるものとして説明する。この振幅の差によって生じる直交変調器の理想の出力S(t)のずれを補正するため本発明では、ICHまたはQCHの少なくとも一方の振幅を補正する。LO信号の振幅誤差を表わす係数をａとすると、出力S1(t)は
S1(t)= ICHcosωct − QCH a sinωct                           (1)
と表される。振幅誤差ａの影響を補正するため、ベースバンド信号の振幅を調整する。すなわち、QCHの振幅をk倍とし、ak=1となるように設定する。よって、
S2(t)= ICHcosωct − k QCH a sinωct = ICHcosωct − QCH sinωct =S(t)    (2)
となる。式(2)からわかるように、ベースバンド信号の振幅を補正することは、LO信号振幅を補正することと等価になる。すなわち、QCHの振幅補正をk倍とすることは、LOQ-I信号に相当するベクトルODの振幅をk倍としたOD’に補正したものと考えてよい。図1のOD’はODをk倍にしたベクトルである。
【００１２】
このような信号の振幅補正はデジタル制御で可変できる仕組みを用意することにより、ICの製造後でも可能である。
【００１３】
図2に直交変調器１００の一実施形態を示す。本実施形態はIチャネルベースバンド信号ICHとQCHの振幅を調整するのがひとつの特徴である。
【００１４】
本実施形態においてベースバンド信号の振幅は、本実施形態では可変増幅器１０によって行われるものとして説明するが、その他公知の手法で調整可能であることはいうまでもない。この場合、LOＩ信号とＬＯＱ信号との振幅比によりICHとQCHの振幅比の設定が決定される。すなわち、ｋ＝LOＩ／ＬＯＱとなる。
【００１５】
図2はLO信号の加算器および減算器を備える。加算器および減算器はRFと同じ周波数で動作する位相誤差を劣化させずに、消費電力を抑える手法を以下に示す。式(2)のcosωctとa sinωctはそれぞれベクトルOA+OBとベクトル-OA+OBを表すので、式(2)は式(3)に書き換えられる。
【００１６】
S2(t)=ICH(OA+OB)−k QCH (-OA+OB)=ICH OA+ ICH OB − k QCH (-OA)- k QCH OB  (3)
式(3)はICHとベクトルOAとの乗算結果およびICHとベクトルOBとの乗算結果から、
k倍されたQCHとベクトルOAとの乗算結果およびQCHとベクトルOBとの乗算結果を減算するかたちを示している。これを実現するために図２の直交変調器１００は、可変増幅器１０、移相器２０、加算器３０、減算器４０、Ｉチャネル用乗算器５０、Ｑチャネル用乗算器６０、出力用減算器７０を備える。可変増幅器１０は、入力されるQCHをｋ倍に増幅する。移相器２０はLOＩ信号およびＬＯＱ信号を生成する。LOＩ信号とＬＯＱ信号とは互いに９０°の位相差を有するよう生成されるが、上述のように９０°から若干ずれることがある。また、LOＩ信号およびＬＯＱ信号の最大振幅は互いに等しくなるよう生成されるが、若干異なることがある。加算器３０は、移相器２０が出力するLOＩ信号とＬＯＱ信号とを加算する。減算器４０は、移相器２０が出力するLOＩ信号をＬＯＱ信号から減算する。Ｉチャネル用乗算器５０はICHと加算器３０の出力とを乗算する。Ｑチャネル用乗算器６０は可変増幅器１０によって振幅がｋ倍されたQCHと減算器４０の出力とを乗算する。出力用減算器７０はＩチャネル用乗算器５０の出力からＱチャネル用乗算器６０を減算して、出力信号S(t)を出力する。  
なお、ここではQCHをｋ倍する可変増幅器１０を備える構成について説明したが、ICHを増幅する可変増幅器を備える構成としてICHの振幅を調整してもよい。また、ICHとQCHとの両方を調整する構成としてもよい。この点については以下の実施形態においても同様である。
【００１７】
図3に直交変調器の第2の実施形態を示す。本実施形態の直交変調器２００は、可変増幅器１１０、移相器１２０、加算器１３０、減算器１４０、Ｉチャネル−LOＩ信号用乗算器（ＩＩ−ＭＩＸ）１５０、Ｉチャネル−ＬＯＱ信号用乗算器（ＩＱ−ＭＩＸ）１６０、Ｑチャネル−LOＩ信号用乗算器（QＩ−ＭＩＸ）１７０、Ｑチャネル−ＬＯＱ信号用乗算器（QＱ−ＭＩＸ）１８０、出力用減算器１９０を備える。
【００１８】
可変増幅器１１０は、入力されるQCHをｋ倍に増幅する。
【００１９】
移相器１２０はLOＩ信号およびＬＯＱ信号を生成する。ＩＩ−ＭＩＸ１５０は、ICHとLOＩ信号とを乗算する。ＩＱ−ＭＩＸ１６０は、ICHとＬＯＱ信号とを乗算する。ＱＩ−ＭＩＸ１７０は、可変増幅器１１０によって振幅がｋ倍されたQCHとLOＩ信号とを乗算する。ＱＱ−ＭＩＸ１８０は、可変増幅器１１０によって振幅がｋ倍されたQCHとＬＯＱ信号とを乗算する。加算器１３０は、ＩＩ−ＭＩＸ１５０の出力とＩＱ−ＭＩＸ１６０の出力とを加算した信号を出力する。減算器１４０は、ＱＱ−ＭＩＸ１８０の出力からＱＩ−ＭＩＸ１７０の出力を減算した信号を出力する。出力用減算器１９０は加算器１３０の出力から減算器１４０の出力を減算して、出力信号S(t)を出力する。  
このように図2と比べると、乗算器の数は2倍に増えている。しかしながら、図3における乗算器に必要なトランジスタ数は図2の乗算器に必要なトランジスタ数の半分でよいので、実質的な素子数の増加はない。
【００２０】
図3の破線で囲まれた直交変調器２００のより具体的な構成例の回路を図4に示す。Voutは図3の出力信号S(t)に対応する。IP、IMはICHの正信号、負信号をそれぞれ表し、図3では正負の符号をまとめたICH信号で記載している。QP、QMはQCHの正信号、負信号のトランジスタをそれぞれ表し、図3では正負の符号をまとめたQCH信号で記載している。図４において、トランジスタＩＰ，ＩＭが対となっており、左から、順に乗算器ＩＩ−ＭＩＸ、ＩＱ−ＭＩＸ、ＱＩ−ＭＩＸ、ＱＱ−ＭＩＸを表わしている。
【００２１】
VIは図3のベクトルOAに対応し、VQは図3のベクトルOBに対応する。電流源の上に接続されたスイッチは送信信号を出力するときは図に示すようにON状態となっている。このスイッチの動作については後述する。
【００２２】
図5にもう１つの実施形態の構成例を示す。これは例えば移相器の製造ばらつき等により生じる、LOＩ信号とＬＯＱ信号との振幅差を補正するため、振幅リミッタ回路を設けた構成である。
【００２３】
本実施形態の直交変調器３００は、可変増幅器２１０、移相器２２０、LOＩ信号用振幅リミッタ回路２２２、ＬＯＱ信号用振幅リミッタ回路２２４、加算器２３０、減算器２４０、Ｉチャネル−LOＩ信号用乗算器（ＩＩ−ＭＩＸ）２５０、Ｉチャネル−ＬＯＱ信号用乗算器（ＩＱ−ＭＩＸ）２６０、Ｑチャネル−LOＩ信号用乗算器（QＩ−ＭＩＸ）２７０、Ｑチャネル−ＬＯＱ信号用乗算器（QＱ−ＭＩＸ）２８０、出力用減算器２９０を備える。可変増幅器２１０は、入力されるQCHをｋ倍に増幅する。
【００２４】
移相器２２０はローカル源信号から、位相が互いに９０度異なるLOＩ信号およびＬＯＱ信号を生成する。LOＩ信号用振幅リミッタ回路２２２は、移相器２２０が生成したLOＩ信号の振幅を調整する。ＬＯＱ信号用振幅リミッタ回路２２４は、移相器２２０が生成したLOQ信号の振幅を調整する。LOＩ信号用振幅リミッタ回路２２２とＬＯＱ信号用振幅リミッタ回路２２４は例えば固定増幅器で構成することができる。あるいは可変増幅器で構成して調整できるようにしてもよい。
【００２５】
ＩＩ−ＭＩＸ２５０は、ICHと、LOＩ信号用振幅リミッタ回路２２２で振幅調整されたLOＩ信号とを乗算する。ＩＱ−ＭＩＸ２６０は、ICHと、ＬＯＱ信号用振幅リミッタ回路２２４で振幅調整されたＬＯＱ信号とを乗算する。ＱＩ−ＭＩＸ２７０は、可変増幅器２１０によって振幅がｋ倍されたQCHと、LOＩ信号用振幅リミッタ回路２２２で振幅調整されたLOＩ信号とを乗算する。ＱＱ−ＭＩＸ２８０は、可変増幅器２１０によって振幅がｋ倍されたQCHと、ＬＯＱ信号用振幅リミッタ回路２２４で振幅調整されたＬＯＱ信号とを乗算する。加算器２３０は、ＩＩ−ＭＩＸ２５０の出力とＩＱ−ＭＩＸ２６０の出力とを加算した信号を出力する。減算器２４０は、ＱＱ−ＭＩＸ２８０の出力からＱＩ−ＭＩＸ２７０の出力を減算した信号を出力する。出力用減算器２９０は加算器２３０の出力から減算器２４０の出力を減算して、出力信号S(t)を出力する。
【００２６】
LOＩ信号用振幅リミッタ回路２２２とＬＯＱ信号用振幅リミッタ回路２２４とにより位相差が生じても、移相器による移相誤差と考えることができる。すなわち、上記のように可変増幅器２１０の増幅率ｋを調整することでこの移相誤差は補正することができる。
【００２７】
図6に振幅リミッタ回路の一例を示す。M1-M2の差動ペアの共通ソース端子に電流を可変にできる直流電流を流す。電流はデジタル制御部からの制御信号CNT-ALOにより制御される。本例ではCNT-ALOが2ビットの場合を想定しているがビット数に制限はない。SelectorによりM4-M6に流れる電流を0または所定値に決定する。
【００２８】
次に上記説明した移相器つき直交変調器を具備した直接変換方式の無線通信装置のブロック図を図7に示す。無線通信装置４００は、ローカル源発振器４６０、振幅調整回路４７０、受信部４１０、送信部４３０、短絡路４５０、を備える。ローカル源発振器４６０はローカル源信号を直交復調器４１６と直交変調器４４２とに供給する。振幅調整回路４７０は、後述するデジタル信号受信処理部４２８の出力に基づいて、後述するデジタル信号処理部４３２が出力するICHとＱCHの振幅を調整する。
【００２９】
受信部４１０は、LNA（Low Noise Amplifier：低雑音増幅器）４１２、スイッチ（ＳＷ１）４１４、直交復調器４１６、LPF（Low Pass Filter：低域通過フィルタ）４２０および４２２、A/D変換器４２４および４２６、デジタル信号受信処理部４２８を備える。ＬＮＡ４１２は、図示しないアンテナを用いて受信されたRX信号を増幅する。スイッチ４１４は、直交復調器４１6に、ＬＮＡ４１２の出力を与えるか短絡路４５０を通る信号を与えるかを切り替える。直交復調器４１６は、増幅されたＲＸ信号とローカル源発振器４６０が出力するローカル源信号とから、ICHとQCHとを抽出する。ＬＰＦ４２０は、ICHから高周波ノイズを除去する。ＬＰＦ４２２は、ＱCHから高周波ノイズを除去する。A/D変換器４２４は、高周波ノイズが除去されたICHをＡ／Ｄ変換する。A/D変換器４２６は、高周波ノイズが除去されたＱCHをＡ／Ｄ変換する。デジタル信号受信処理部４２８は、Ａ／Ｄ変換されたICHおよびＱCHをもとに、受信に係る処理を行う。
【００３０】
送信部４３０は、デジタル信号送信処理部４３２、Ｄ／Ａ変換器４３４および４３６、LPF（Low Pass Filter：低域通過フィルタ）４３８および４４０、直交変調器４４２、スイッチ（ＳＷ２）４４４、増幅器４４６、を備える。デジタル信号処理部４３２は、ICHおよびＱCHを生成する処理を行う。Ｄ／Ａ変換器４３４は、ICHをＤ／Ａ変換する。Ｄ／Ａ変換器４３６は、ＱCHをＤ／Ａ変換する。ＬＰＦ４３８は、Ｄ／Ａ変換されたICHから高周波ノイズを除去する。ＬＰＦ４４０は、Ｄ／Ａ変換されたＱCHから高周波ノイズを除去する。直交変調器４４２は、高周波ノイズが除去されたICHとQCHとを、ローカル源発振器４６０が出力するローカル源信号を用いて変調してＴＸ信号を生成する。スイッチ４４４は、直交変調器４４２の出力を増幅器４４６に与えるか短絡路４５０に与えるかを切り替える。増幅器４４６はＴX信号を増幅する。増幅されたＴＸ信号は図示しないアンテナから放射される。
【００３１】
ここで、デジタル信号処理部４３２、Ｄ／Ａ変換器４３４、Ｄ／Ａ変換器４３６、ＬＰＦ４３８、ＬＰＦ４４０はCNT-AIQ信号よってその出力の振幅を調整可能となっている。図７ではいずれもCNT-AIQ信号が入力されるよう描かれているが、そのいずれか１つのみに入力される構成であってもICHとQCHとの振幅比を調整することができる構成であればよい。
【００３２】
図7に示した無線通信装置の、ベクトル誤差を低減するための振幅補正を行う場合について説明する。
【００３３】
スイッチ４１４は直交復調器４１6に短絡路４５０を通る信号を与えるよう切り替えられる。また、スイッチ４４４は直交変調器４４２の出力を短絡路４５０に与えるよう切り替えられる。このようにすると、デジタル信号送信処理部４３２で生成したICHおよびＱCHをデジタル信号受信処理部４２８へ送ることができる。例えばPA（パワーアンプ）出力等に方向性結合器を付加してRF信号を検出し、SW1により受信部へ送信信号を入力することも可能である。ただし、送信信号を検出するため、送受信部が同時に動作する制御が必要となる。
【００３４】
図示しないが、各アナログ部の動作ブロックはデジタル部により設定されるのが一般的であり、通常は電流入り切りの制御信号により送受信部の動作が制御される。CNT-AIQはベースバンド信号の振幅を制御する信号である。D/A変換器４３４および４３６へのデジタル信号に対して操作する場合は、デジタル部で振幅補正した信号を生成する。D/A変換器において、振幅補正する場合の一例を図8に示す。VC1-VC3はD/A変換器の基準電流を設定する制御信号である。VC1-VC3によりM10-M12に流れる電流の導通、遮断を決める。M10-M12に流れる電流の和がD/A変換器の基準電流となるため、VC1-VC3によりD/A変換器の振幅が制御できる。LPFにおいても信号振幅を制御することができる。これらは全てを用いる必要はなく、一つの制御ブロックのみを用いてもよい。CNT-ALOは図6で説明したように、LO信号の振幅制御を行なう制御信号である。
【００３５】
図9に、ベクトル誤差を低減するための振幅補正を行う手順のフローチャートを示す。ベクトル誤差補正を行なうのは無線通信装置を立ち上げたときや、通話していない間所定の時間間隔で行う場合や、通話する直前等がある。本発明はいづれの場合でも適用できるが、無線通信装置を立ち上げたときを例にこの補正のフローを説明する。
【００３６】
無線通信装置の立ち上げとして電源を投入すると、電源を投入してから所定の時間後にキャリブレーションを行うためのCalibration modeとなる（ステップＳ１）。このとき、スイッチ４１４は直交復調器４１6に短絡路４５０を通る信号を与えるよう切り替えられる。また、スイッチ４４４は直交変調器４４２の出力を短絡路４５０に与えるよう切り替えられる。このようにして、送信部４３０が出力するICHおよびＱCHが受信部４１０へ伝送されるループが組まれる。
【００３７】
直交変調器４４２として図５あるいは図６に示した直交変調器３００を用いる場合、次にLOＩ信号およびＬＯＱ信号の振幅補正を行なってもよい（ステップＳ２）。ICHは直流信号またはベースバンド帯域内の所定の1トーン信号を与える。この直流信号またはベースバンド帯域内の所定の1トーン信号の振幅は既知の値であってよい。ただし、直流信号の場合は、ICHに存在する直流オフセットが十分無視できる程度の直流信号を与える。QCHは0に設定する。LOIの振幅を検出するため、II-MIX２５０を動作させ、IQ-MIX２６０は遮断する。すると直交変調器４４２はII-MIX２５０の出力、つまりLOIとICH信号の乗算結果を出力する。この状態を図10に示す。図１０において、トランジスタＩＰ，ＩＭが対となっており、左から、順に乗算器ＩＩ−ＭＩＸ２５０、ＩＱ−ＭＩＸ２６０、ＱＩ−ＭＩＸ２７０、ＱＱ−ＭＩＸ２８０を表わしている。この出力は、図示しないメモリに保持される。そしてLOQの振幅を検出するため、IQ-MIX２６０を動作させ、II-MIX２５０は遮断する。すると直交変調器４４２はIQ-MIX２６０の出力、つまりLOQとICH信号の乗算結果を出力する。この出力も、図示しないメモリに保持される。この状態を図11に示す。
【００３８】
II-MIX２５０とIQ-MIX２６０の出力振幅差は、ICHが同じであるため、LOIとLOQの振幅差に比例する。受信部４１０で検出したII-MIX２５０とIQ-MIX２６０の出力振幅差に応じてLOＩ信号用振幅リミッタ回路２２２とＬＯＱ信号用振幅リミッタ回路２２４の出力振幅が調整される。たとえば、IQ-MIX２６０の出力振幅がII-MIX２５０の出力振幅より大きければLOIの振幅を大きくするかまたはLOQの振幅を小さくする。LOＩ信号用振幅リミッタ回路２２２とＬＯＱ信号用振幅リミッタ回路２２４の出力振幅比を調整した後、また、同じように振幅を検出し、振幅差が所定の値以下になれば調整を終了する。
【００３９】
次にベースバンド信号の振幅を補正する(ステップＳ３）。ベースバンド信号を生成する場合、抵抗比を用いる場合が多いので、ベースバンド信号の製造ばらつきは小さいと仮定する。ICHとQCHとして直流信号またはベースバンド帯域内の所定の1トーン信号を与える。この直流信号またはベースバンド帯域内の所定の1トーン信号の振幅は既知の値であってよい。ただし、直流信号の場合は、ベースバンド信号に存在する直流オフセットが十分無視できる程度の直流信号を与える。
【００４０】
まず、II-MIX２５０の出力とIQ-MIX２６０の出力との和の振幅、つまりICH動作時の振幅を検出するため、ICH信号に直流信号または信号帯域内のトーン信号を与える。このとき、QI-MIX２７０, QQ-MIX２８０はOFFとする。図12にこの状態を示す。この検出結果は図示しないメモリに保持される。図１２において、トランジスタＩＰ，ＩＭが対となっており、左から、順にＩＩ−ＭＩＸ２５０、ＩＱ−ＭＩＸ２６０、ＱＩ−ＭＩＸ２７０、ＱＱ−ＭＩＸ２８０を表わしている。
【００４１】
次にQI-MIX２７０の出力とQQ-MIX２８０の出力との和の振幅、つまりQCH動作時の振幅を検出するため、QCH信号に直流信号または信号帯域内のトーン信号を与える。このとき、II-MIX２５０, IQ-MIX２６０は遮断する。図13にこの状態を示す。この検出結果を図示しないメモリに保持し、ICH動作時の振幅とQCH動作時の振幅の差に応じてICHおよびQCHの相対的な振幅差をCNT-AIQ信号により制御する。たとえば、ICH動作時の振幅がQCH動作時の振幅より小さい場合は、ICHを大きくするように（つまり例えば、可変増幅器２１０の増幅率を小さくしてQCHに対してICHが相対的に大きくなるように）CNT-AIQは設定される。
【００４２】
次にまた、同様の操作をし、ICH動作時の振幅とQCH動作時の振幅を検出する。所定の振幅差以下になれば、ベースバンド信号の振幅の設定を終了する。また、CNT-AIQで設定できる全ての場合についてICH動作時の振幅およびQCH動作時の振幅を検出し、差が最も小さいものを選定してもよい。
【００４３】
I/Q振幅のいづれか一方を固定し、もう一方のベースバンド信号の振幅について予め決められた複数の振幅設定を行ない、ICH動作時の振幅およびQCH動作時の振幅の差が最も小さいものを採用してもよい。ただし、振幅設定の差が最も小さいものが振幅設定の最大値である場合は、以下の操作も必要となる。ここで、最初に振幅を固定したベースバンド信号はICHとすると、QCHの振幅を最大に設定した後、ICHの振幅について予め決められた複数の振幅設定を行ない、ICH動作時の振幅およびQCH動作時の振幅の差が最も小さいものに設定する。これら一連の操作によりベクトル誤差補正フローは終了する。
【００４４】
なお、図2,3の構成におけるベクトル誤差補正は、LO信号補正の操作が行なえないため、ICHおよびQCHの振幅補正のみを行なう。この操作だけでもベクトル補正の効果は大きい。
【００４５】
本発明は上記実施形態に限られず、本発明の技術思想に含まれる範囲内で種々変形して実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係わるベクトル誤差補正手法の説明図。
【図２】本発明に係わるベクトル誤差補正機能つき直交変調器の構成例を示す図。
【図３】本発明に係わるベクトル誤差補正機能つき直交変調器の構成例を示す図。
【図４】本発明に係わるベクトル誤差補正機能つき直交変調器の構成例を示す図。
【図５】本発明に係わるベクトル誤差補正機能つき直交変調器の構成例を示す図。
【図６】本発明に係わるLO振幅調整回路を示す図。
【図７】本発明に係わるベクトル誤差補正を行なうブロック図。
【図８】本発明に係わるI/Q振幅調整回路の一例を示す図。
【図９】本発明に係わるベクトル誤差補正のフローチャートを示す図。
【図１０】本発明に係わるLO振幅調整時における直交変調器の設定の一例を示す図。
【図１１】本発明に係わるLO振幅調整時における直交変調器の設定の一例を示す図。
【図１２】本発明に係わるI/Q振幅調整時における直交変調器の設定の一例を示す図。
【図１３】本発明に係わるI/Q振幅調整時における直交変調器の設定の一例を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１００，２００，４１６，４４２・・・直交変調器、
１０，１１０，２１０・・・可変増幅器、
２０，１２０，２２０・・・移相器、
３０，１３０，２３０・・・加算器、
４０，１４０，２４０・・・減算器、
５０・・・Ｉチャネル用乗算器、
６０・・・Ｑチャネル用乗算器、
７０，２９０・・・出力用減算器、
２１０・・・可変増幅器、
２２２・・・ＬＯＩ信号用振幅リミタ回路、
２２４・・・ＬＯＱ信号用振幅リミタ回路、
４００・・・無線通信装置、
４１０・・・受信部、
４１２・・・ＬＮＡ（低雑音増幅器）、
４１４，４４４・・・スイッチ、
４１６・・・直交復調器、
４２２，４３８，４４０・・・LPF（低域通過フィルタ）
４２４，４２６・・・A/D変換器、
４２８・・・デジタル信号受信処理部、
４３０・・・送信部、
４３２・・・デジタル信号送信処理部、
４３４，４３６・・・D/A変換器、
４４６・・・増幅器、
４５０・・・短絡路、
４６０・・・ローカル源発振器、
４７０・・・振幅調整回路、
S(t)・・・出力信号、
ICH・・・Iチャネルベースバンド信号、
QCH・・・Qチャネルベースバンド信号、
LO・・・ローカル信号、
II-MIX,IQ-MIX,QI-MIX,QQ-MIX・・・乗算器。
【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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