(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電流を供給する定電流源と、バイアス回路と、周波数変換回路とを備えた周波数変換装置において、
前記バイアス回路は、前記定電流源からの電流の供給を受ける第１の増幅回路と、
前記定電流源からの電流の供給を受ける第２の増幅回路と、
前記第１の増幅回路と前記第２の増幅回路との間に接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗と前記第２の増幅回路との接続点に一方が接続され、他方が接地されている第２の抵抗と、
前記接続点に一方が接続された第３の抵抗と、
前記接続点に一方が接続された第４の抵抗とを有し、
前記第３の抵抗の他方には、周波数被変換信号を供給する１対の第１の入力端子の一方が接続され、かつ
前記第４の抵抗の他方には、前記第１の入力端子の他方が接続され、
前記周波数変換回路は、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８の増幅回路を有し、
前記第３の増幅回路は前記第３の抵抗の他方に接続され、
前記第４の増幅回路は前記第４の抵抗の他方に接続され、
前記第５及び第６の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第３の増幅回路に接続され、かつ
それぞれ１対の第２の入力端子の一方及び他方に接続され、かつそれぞれ１対の出力端子の一方及び他方に接続され、
前記第７及び第８の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第４の増幅回路に接続され、かつそれぞれ前記第２の入力端子の他方及び一方に接続され、かつそれぞれ前記出力端子の一方及び他方に接続されており、
前記第３の増幅回路および前記第４の増幅回路はそれぞれトランジスタであり、
前記第３の増幅回路のエミッタと前記第４の増幅回路のエミッタとはキャパシタを介して接続されており、
前記第３の増幅回路のエミッタ及び前記第４の増幅回路のエミッタはそれぞれインダクタを介して接地されており、
前記周波数変換回路は、前記第２の入力端子から供給されてくる局部発振信号を入力し、前記第１の入力端子から供給されてくる前記周波数被変換信号と前記局部発振信号とを合成することにより、前記周波数被変換信号を周波数変換した信号である周波数変換信号を前記出力端子に出力する周波数変換装置。
【請求項２】
所定の電流を供給する定電流源と、バイアス回路と、周波数変換回路とを備えた周波数変換装置において、
前記バイアス回路は、前記定電流源からの電流の供給を受ける第１の増幅回路と、
前記定電流源からの電流の供給を受ける第２の増幅回路と、
前記定電流源からの電流の供給を受ける第９の増幅回路と、
前記第１の増幅回路と前記第２の増幅回路との間に接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗と前記第２の増幅回路との接続点に一方が接続され、他方が接地されている第２の抵抗と、
前記接続点に一方が接続された第３の抵抗と、
前記第１の増幅回路と前記第９の増幅回路との間に接続された第４の抵抗と、
前記第４の抵抗と前記第９の増幅回路との接続点に一方が接続され、他方が接地されている第５の抵抗と、
前記接続点に一方が接続され、他方が前記バイアス回路の外部に接続される第６の抵抗とを有し、
前記第３の抵抗の他方及び前記第６の抵抗の他方のそれぞれに、周波数被変換信号を供給する１対の第１の入力端子の一方及び他方が接続されており、
前記周波数変換回路は、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８の増幅回路を有し、
前記第３の増幅回路は前記第３の抵抗の他方に接続され、
前記第４の増幅回路は前記第６の抵抗の他方に接続され、
前記第５及び第６の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第３の増幅回路に接続され、かつ
それぞれ１対の第２の入力端子の一方及び他方に接続され、かつそれぞれ１対の出力端子の一方及び他方に接続され、
前記第７及び第８の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第４の増幅回路に接続され、かつそれぞれ前記第２の入力端子の他方及び一方に接続され、かつそれぞれ前記出力端子の一方及び他方に接続されており、
前記第３の増幅回路および前記第４の増幅回路はそれぞれトランジスタであり、
前記第３の増幅回路のエミッタと前記第４の増幅回路のエミッタとはキャパシタを介して接続されており、
前記第３の増幅回路のエミッタ及び前記第４の増幅回路のエミッタはそれぞれインダクタを介して接地されており、
前記周波数変換回路は、前記第２の入力端子から供給されてくる局部発振信号を入力し、前記第１の入力端子から供給されてくる前記周波数被変換信号と前記局部発振信号とを合成することにより、前記周波数被変換信号を周波数変換した信号である周波数変換信号を前記出力端子に出力する周波数変換装置。
【請求項３】
前記第１の入力端子の一方は、キャパシタを介して接地されている請求項１または２に記載の周波数変換装置。
【請求項４】
所定の電流を供給する定電流源と、バイアス回路と、周波数変換回路と、局部発振信号を増幅して前記周波数変換回路に出力する局部発振信号増幅回路とを備えた周波数変換装置において、
前記バイアス回路は、前記定電流源からの電流の供給を受ける第１の増幅回路と、
前記定電流源からの電流の供給を受ける第２の増幅回路と、
前記第１の増幅回路と前記第２の増幅回路との間に接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗と前記第２の増幅回路との接続点に一方が接続され、他方が接地されている第２の抵抗と、
前記接続点に一方が接続された第３の抵抗とを有し、
前記第３の抵抗の他方には、周波数被変換信号を供給する第１の入力端子が接続されており、
前記周波数変換回路は、第３、第４、及び第５の増幅回路を有し、
前記第３の増幅回路は前記第３の抵抗の他方に接続され、
前記第４及び第５の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第３の増幅回路に接続され、かつ、それぞれ差動型の出力端子の一方及び他方に接続されており、
前記局部発振信号増幅回路は、第１０の増幅回路及び第１１の増幅回路と、
キャパシタ及びインダクタが互いに並列接続された第１の共振回路及び第２の共振回路と、
前記第１０の増幅回路および前記第１１の増幅回路に所定の電流を供給する定電流供給回路とを有し、
前記第１０の増幅回路及び前記第１１の増幅回路は、それぞれトランジスタであって、差動回路を形成しており、
前記第１０の増幅回路のベース及び前記第１１の増幅回路のベースはそれぞれ、差動型の第２の入力端子の一方及び他方に接続され、
前記第１０の増幅回路のエミッタと前記第１１の増幅回路のエミッタは、互いに接続され、その接続点には前記定電流供給回路が接続されており、
前記第１０の増幅回路のコレクタは、前記第１の共振回路の一方に接続されており、前記第１の共振回路の他方は、バイアス供給源からバイアスの供給を受け、
前記第１１の増幅回路のコレクタは、前記第２の共振回路の一方に接続されており、前記第２の共振回路の他方は、前記バイアス供給源からバイアスの供給を受け、
前記第１０の増幅回路のコレクタと前記第１１の増幅回路のコレクタとは、それぞれ、前記周波数変換回路の前記第４及び第５の増幅回路に接続されており、
前記周波数変換回路は、前記第２の入力端子から供給されてくる局部発振信号を入力し、前記第１の入力端子から供給されてくる前記周波数被変換信号と前記局部発振信号とを合成することにより、前記周波数被変換信号を周波数変換した信号である周波数変換信号を前記出力端子に出力する周波数変換装置。
【請求項５】
前記局部発振信号増幅回路は、一方が前記第１の共振回路の他方及び前記第２の共振回路の他方に接続され、他方が前記バイアス供給源に接続された抵抗を有する請求項４記載の周波数変換装置。
【請求項６】
前記局部発振信号増幅回路は、一方が前記第１の共振回路の他方及び前記第２の共振回路の他方に接続され、他方が前記バイアス供給源に接続されたダイオードを有する請求項４記載の周波数変換装置。
【請求項７】
前記第２の入力端子の一方は、キャパシタを介して接地されている請求項４記載の周波数変換装置。
【請求項８】
前記周波数変換回路に注入される前記局部発振信号の注入レベルを所定の条件に応じて制御する制御回路を備えた請求項４〜７のいずれかに記載の周波数変換装置。
【請求項９】
前記所定の条件とは、前記周波数変換回路から出力される前記周波数変換信号の信号レベルであり、
前記制御回路は、前記周波数変換回路から出力される前記周波数変換信号の信号レベルに応じて前記周波数変換回路に注入される前記局部発振信号の注入レベルを制御する制御回路を備えた請求項８記載の周波数変換装置。
【請求項１０】
前記制御回路は、前記周波数変換信号の信号レベルが増加すると、前記局部発振信号の注入レベルを減少させる請求項９記載の周波数変換装置。
【請求項１１】
前記信号レベルを検出する検出回路を備え、
前記周波数変換回路と前記検出回路との間には、前記周波数変換信号の歪み成分を低減するフィルタが挿入されている請求項８〜１０のいずれかに記載の周波数変換装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記周波数変換信号の信号レベルが増加すると、前記局部発振信号増幅回路の利得を低下させる請求項１０または１１に記載の周波数変換装置。
【請求項１３】
前記局部発振信号増幅回路の利得を低下させるとは、前記局部発振信号増幅回路の電流を減少させることである請求項１２記載の周波数変換装置。
【請求項１４】
前記局部発振信号増幅回路の利得を低下させるとは、前記局部発振信号増幅回路の電流を減少させることである請求項１２記載の周波数変換装置。
【請求項１５】
前記所定の条件とは、前記周波数変換回路に注入される前記周波数被変換信号の信号レベルであり、
前記制御回路は、前記周波数被変換信号の信号レベルに応じて、前記局部発振信号の注入レベルを変化させる請求項８記載の周波数変換装置。
【請求項１６】
前記制御回路は、前記周波数被変換信号の信号レベルが増加すると、前記周波数被変換信号の信号レベルを減少させる請求項１５記載の周波数変換装置。
【請求項１７】
前記信号レベルを減少させるとは、前記局部発振信号増幅回路の利得を低下させることである請求項１６記載の周波数変換装置。
【請求項１８】
前記信号レベルを減少させるとは、前記局部発振信号増幅回路の電流を減少させることである請求項１７記載の周波数変換装置。
【請求項１９】
前記信号レベルを減少させるとは、前記局部発振信号増幅回路の電圧を減少させることである請求項１７記載の周波数変換装置。
【請求項２０】
前記周波数変換信号の信号レベルが増加すると、前記定電流供給回路に出力する電流を減少させる制御回路を備え、
前記定電流供給回路は、第１２、第１３、及び第１４の増幅回路と、第７、第８、第９、第１０、及び第１１の抵抗とを有し、
前記第１２、第１３、及び第１４の増幅回路は、それぞれトランジスタであり、
前記第１２の増幅回路のベースと前記第１４の増幅回路のエミッタとの間には第７の抵抗が接続されており、
前記第１３の増幅回路のベースと前記第１４の増幅回路のエミッタとの間には第８の抵抗が接続されており、
前記第１２の増幅回路のエミッタと前記第１３の増幅回路のエミッタとは、それぞれ前記第９の抵抗、及び前記第１０の抵抗を介して接地されており、
前記第１４の増幅回路のベースとコレクタとは、前記第１１の抵抗を介して接続されており、前記第１４の増幅回路のコレクタは、前記制御回路の出力に接続されており、
前記第１３の増幅回路のコレクタと前記第１４の増幅回路のベースとは接続されており、
前記第１２の増幅回路のコレクタは、前記第１０及び第１１の増幅回路に接続されている請求項４〜７のいずれかに記載の周波数変換装置。
【請求項２１】
前記周波数変換信号の信号レベルが増加すると、出力電圧を低下させる制御回路を備え、
前記局部発振信号増幅回路は、エミッタが前記第１の共振回路の他方及び前記第２の共振回路の他方に接続され、コレクタが前記バイアス供給源に接続され、ベースが前記制御回路の出力に接続されたトランジスタを有し、
前記定電流供給回路は、第１２、第１３、及び第１４の増幅回路と、第７、第８、第９、第１０、及び第１１の抵抗とを有し、
前記第１２、第１３、及び第１４の増幅回路は、それぞれトランジスタであり、
前記第１２の増幅回路のベースと前記第１４の増幅回路のエミッタとの間には第７の抵抗が接続されており、
前記第１３の増幅回路のベースと前記第１４の増幅回路のエミッタとの間には第８の抵抗が接続されており、
前記第１２の増幅回路のエミッタと前記第１３の増幅回路のエミッタとは、それぞれ前記第９の抵抗、及び前記第１０の抵抗を介して接地されており、
前記第１４の増幅回路のベースとコレクタとは、前記第１１の抵抗を介して接続されており、前記第１４の増幅回路のコレクタは、前記バイアス供給源に接続されており、
前記第１３の増幅回路のコレクタと前記第１４の増幅回路のベースとは接続されており、
前記第１２の増幅回路のコレクタは、前記第１０及び前記第１１の増幅回路に接続されている請求項４〜６のいずれかに記載の周波数変換装置。
【請求項２２】
受信信号を受信する受信回路を備え、
前記受信回路には請求項１〜２１のいずれかに記載の周波数変換装置が用いられている無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線受信回路等に用いられる周波数変換装置、及びそれを用いた無線通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の端末の受信回路や、携帯電話の基地局の受信回路には、受信した高周波信号を中間周波数の信号に変換するために周波数変換装置が用いられている。
【０００３】
特に、近年の携帯電話などの移動体通信では、基地局と移動端末との間の距離に応じて受信電界が大きく変化するため、受信系に広いダイナミックレンジが必要となる。
【０００４】
図１３に携帯電話端末の受信回路やその基地局の受信回路に用いられる従来の周波数変換装置１０１を示す。
【０００５】
従来の周波数変換装置１０１は、携帯電話端末の受信回路やその基地局の受信回路に用いられる回路であり、受信した高周波受信信号を局部発振信号と合成することにより中間周波数の信号に変換して出力する回路である。
【０００６】
周波数変換装置１０１は、抵抗１１、バイアス回路５、及び周波数変換回路６、局部発振信号増幅回路１７から構成される。バイアス回路５は、カレントミラー回路と呼ばれる回路であり、周波数変換回路６に安定したバイアスを供給する回路である。周波数変換回路６は、端子ＲＦｉｎ２から入力した高周波受信信号と、端子ＬＯｉｎ３から入力した局部発振信号とをバイポーラトランジスタ１５及び１６により合成することにより、バイポーラトランジスタ１５及び１６の非線形性により高周波受信信号を中間周波数の信号に変換し、その変換した信号を端子ＩＦｏｕｔ４から中間周波数の信号として出力する回路である。
【０００７】
バイアス回路５は、バイポーラトランジスタ７、８と、抵抗９、１０と、キャパシタ１２、１３とから構成される。
【０００８】
また、周波数変換回路６は、バイポーラトランジスタ１４、１５、１６と、インダクタ１８、１９、２０と、キャパシタ２１、２２、２３、２４、２５とから構成される。
【０００９】
次に、このような従来の周波数変換装置１０１の形態の動作を説明する。
【００１０】
バイアス回路５は、端子Ｖｃｃ１から電源の供給を受けて、周波数変換回路６のバイポーラトランジスタ１４のベースにバイアスを供給する。また、バイポーラトランジスタ１５及び１６のそれぞれのコレクタには、それぞれインダクタ１９及び２０を介して端子Ｖｃｃ１からバイアスが供給されている。
【００１１】
端子ＲＦｉｎ２から入力された高周波受信信号は、直流遮断用キャパシタ２５を通過して、バイポーラトランジスタ１４で増幅され、バイポーラトランジスタ１４のコレクタからバイポーラトランジスタ１５及び１６にそれぞれ入力される。１対の端子ＬＯｉｎ３からそれぞれ入力される局部発振信号は、局部発振信号増幅回路１７でそれぞれ増幅されて、バイポーラトランジスタ１５及び１６にそれぞれ入力される。
【００１２】
バイポーラトランジスタ１５及び１６は、差動回路を形成しており、バイポーラトランジスタ１４で増幅された高周波受信信号と局部発振信号増幅回路１７から出力された局部発振信号とを合成する。合成された信号はバイポーラトランジスタ１５及び１６のそれぞれのコレクタから出力される。
【００１３】
この出力信号は、直流遮断用のキャパシタ２３及び２４を通過して、端子ＩＦｏｕｔ４から出力される。端子ＩＦｏｕｔ４から出力された信号は、中間周波数以外の周波数を低減する特性を有するフィルタを通過することにより、中間周波数以外の歪み成分が低減されるので、中間周波数の信号を得ることが出来る。
【００１４】
図１４に周波数変換装置１０１の動作特性を示す。
【００１５】
すなわち、図１４の横軸ＬＯは局部発振信号増幅回路１７の利得（単位はデシベル）を表している。また、ＣＧは、端子ＩＦｏｕｔ４から出力される中間周波数の信号の、端子ＲＦｉｎから入力される高周波受信信号に対する利得（単位はデシベル）であり、ＩＩＰ３は、２波入力された高周波受信信号に対する出力中間周波数信号のうち３次相互変調波成分の割合を示す指標であり、ＮＦは雑音指数（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）である。
【００１６】
まず、ＣＧは、局部発振信号増幅回路１７の利得ＬＯが−３０デシベル付近までの間では、ＬＯが増加するとともに増加するが、ＬＯが−３０デシベル付近で実質上飽和状態になり、ＬＯが−３０デシベルより大きくなっても実質上一定値をとっている。
【００１７】
また、ＩＩＰ３は、ＬＯが−２０デシベルを超えた付近まではＬＯが増加するとともに増加するが、ＬＯが−２０デシベルを超えた付近からは実質上一定値をとっている。
【００１８】
また、ＮＦは、ＬＯが−１０デシベル付近まではＬＯが増加するにつれて減少し、ＬＯが−１０デシベル付近で最小値をとり、ＬＯが−１０デシベルを超えてからはＬＯが増加するとともに増加している。
【００１９】
ＩＩＰ３は、上述したように、ＩＦｏｕｔ４から出力される信号のうち３次相互変調歪み成分の程度を表すので、ＩＩＰ３の値が大きいほど周波数変換装置１０１は良好な特性すなわち、ＩＦｏｕｔ４から出力される信号のうち、３次相互変調歪み成分のレベルが低いということが出来る。
【００２０】
また、上述したようにＮＦは、ＩＦｏｕｔ４から出力される信号に含まれる雑音成分の程度を表すので、ＮＦの値が小さいほど周波数変換装置１０１は低雑音な特性を有するということが出来る。
【００２１】
周波数変換装置１０１の特性としては、低雑音な特性を有し、かつ３次相互変調歪み成分のレベルが低いことが要求される。
【００２２】
従って、局部発振信号増幅回路１７の利得を−１０デシベル付近に設定すれば、図１４から周波数変換装置１０１が最も低雑音であり、かつ３次相互変調歪み成分が最大となる。すなわち、局部発振信号増幅回路１７の利得を−１０デシベル付近に設定した場合に周波数変換装置１０１が最も良好な特性を有するようになる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、周波数変換装置は、回路の非線形性を利用して高周波受信信号すなわち高い周波数の信号を低い周波数の信号に変換するという特異性を有するので、低雑音特性と低歪み特性とを両立させることは困難であり、それが受信回路のダイナミックレンジを狭くする要因となっていた。
【００２４】
すなわち、低雑音特性と低歪み特性とを両立させ、よりダイナミックレンジの広い周波数変換装置が必要であるという課題がある。
【００２５】
また、従来の周波数変換装置１０１では、バイポーラトランジスタ等の性能が同じである場合に、局部発振信号増幅回路１７の利得を−１０デシベル付近に設定した場合に最も良好な特性を有するが、さらにこれ以上良好な特性を有する周波数変換装置１０１を実現することは困難である。
すなわち、バイポーラトランジスタなどのトランジスタの性能が同じである場合にさらに歪み特性及びノイズ特性の両方が良好な特性である周波数変換装置を実現することは困難であるという課題がある。
【００２６】
本発明は、上記課題を考慮し、低雑音特性と低歪み特性とを両立させることが出来、よりダイナミックレンジの広い周波数変換装置、及び無線通信装置を提供することを目的とするものである。
【００２７】
本発明は、上記課題を考慮し、トランジスタの性能が同じであっても、歪み特性及びノイズ特性の両方が従来のものより良好である周波数変換装置、及び無線通信装置を提供することを目的とするものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
所定の電流を供給する定電流源と、バイアス回路と、周波数変換回路とを備えた周波数変換装置において、
前記バイアス回路は、前記定電流源からの電流の供給を受ける第１の増幅回路と、
前記定電流源からの電流の供給を受ける第２の増幅回路と、
前記第１の増幅回路と前記第２の増幅回路との間に接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗と前記第２の増幅回路との接続点に一方が接続され、他方が接地されている第２の抵抗と、
前記接続点に一方が接続された第３の抵抗と、
前記接続点に一方が接続された第４の抵抗とを有し、
前記第３の抵抗の他方には、周波数被変換信号を供給する１対の第１の入力端子の一方が接続され、かつ
前記第４の抵抗の他方には、前記第１の入力端子の他方が接続され、
前記周波数変換回路は、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８の増幅回路を有し、
前記第３の増幅回路は前記第３の抵抗の他方に接続され、
前記第４の増幅回路は前記第４の抵抗の他方に接続され、
前記第５及び第６の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第３の増幅回路に接続され、かつ
それぞれ１対の第２の入力端子の一方及び他方に接続され、かつそれぞれ１対の出力端子の一方及び他方に接続され、
前記第７及び第８の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第４の増幅回路に接続され、かつそれぞれ前記第２の入力端子の他方及び一方に接続され、かつそれぞれ前記出力端子の一方及び他方に接続されており、
前記第３の増幅回路および前記第４の増幅回路はそれぞれトランジスタであり、
前記第３の増幅回路のエミッタと前記第４の増幅回路のエミッタとはキャパシタを介して接続されており、
前記第３の増幅回路のエミッタ及び前記第４の増幅回路のエミッタはそれぞれインダクタを介して接地されており、
前記周波数変換回路は、前記第２の入力端子から供給されてくる局部発振信号を入力し、前記第１の入力端子から供給されてくる前記周波数被変換信号と前記局部発振信号とを合成することにより、前記周波数被変換信号を周波数変換した信号である周波数変換信号を前記出力端子に出力する周波数変換装置である。
また、第２の本発明は、
所定の電流を供給する定電流源と、バイアス回路と、周波数変換回路とを備えた周波数変換装置において、
前記バイアス回路は、前記定電流源からの電流の供給を受ける第１の増幅回路と、
前記定電流源からの電流の供給を受ける第２の増幅回路と、
前記定電流源からの電流の供給を受ける第９の増幅回路と、
前記第１の増幅回路と前記第２の増幅回路との間に接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗と前記第２の増幅回路との接続点に一方が接続され、他方が接地されている第２の抵抗と、
前記接続点に一方が接続された第３の抵抗と、
前記第１の増幅回路と前記第９の増幅回路との間に接続された第４の抵抗と、
前記第４の抵抗と前記第９の増幅回路との接続点に一方が接続され、他方が接地されている第５の抵抗と、
前記接続点に一方が接続され、他方が前記バイアス回路の外部に接続される第６の抵抗とを有し、
前記第３の抵抗の他方及び前記第６の抵抗の他方のそれぞれに、周波数被変換信号を供給する１対の第１の入力端子の一方及び他方が接続されており、
前記周波数変換回路は、第３、第４、第５、第６、第７、及び第８の増幅回路を有し、
前記第３の増幅回路は前記第３の抵抗の他方に接続され、
前記第４の増幅回路は前記第６の抵抗の他方に接続され、
前記第５及び第６の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第３の増幅回路に接続され、かつ
それぞれ１対の第２の入力端子の一方及び他方に接続され、かつそれぞれ１対の出力端子の一方及び他方に接続され、
前記第７及び第８の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第４の増幅回路に接続され、かつそれぞれ前記第２の入力端子の他方及び一方に接続され、かつそれぞれ前記出力端子の一方及び他方に接続されており、
前記第３の増幅回路および前記第４の増幅回路はそれぞれトランジスタであり、
前記第３の増幅回路のエミッタと前記第４の増幅回路のエミッタとはキャパシタを介して接続されており、
前記第３の増幅回路のエミッタ及び前記第４の増幅回路のエミッタはそれぞれインダクタを介して接地されており、
前記周波数変換回路は、前記第２の入力端子から供給されてくる局部発振信号を入力し、前記第１の入力端子から供給されてくる前記周波数被変換信号と前記局部発振信号とを合成することにより、前記周波数被変換信号を周波数変換した信号である周波数変換信号を前記出力端子に出力する周波数変換装置である。
また、第３の本発明は、
前記第１の入力端子の一方は、キャパシタを介して接地されている第１または第２の本発明の周波数変換装置である。
また、第４の本発明は、
所定の電流を供給する定電流源と、バイアス回路と、周波数変換回路と、局部発振信号を増幅して前記周波数変換回路に出力する局部発振信号増幅回路とを備えた周波数変換装置において、
前記バイアス回路は、前記定電流源からの電流の供給を受ける第１の増幅回路と、
前記定電流源からの電流の供給を受ける第２の増幅回路と、
前記第１の増幅回路と前記第２の増幅回路との間に接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗と前記第２の増幅回路との接続点に一方が接続され、他方が接地されている第２の抵抗と、
前記接続点に一方が接続された第３の抵抗とを有し、
前記第３の抵抗の他方には、周波数被変換信号を供給する第１の入力端子が接続されており、
前記周波数変換回路は、第３、第４、及び第５の増幅回路を有し、
前記第３の増幅回路は前記第３の抵抗の他方に接続され、
前記第４及び第５の増幅回路は差動回路を形成し、ともに前記第３の増幅回路に接続され、かつ、それぞれ差動型の出力端子の一方及び他方に接続されており、
前記局部発振信号増幅回路は、第１０の増幅回路及び第１１の増幅回路と、
キャパシタ及びインダクタが互いに並列接続された第１の共振回路及び第２の共振回路と、
前記第１０の増幅回路および前記第１１の増幅回路に所定の電流を供給する定電流供給回路とを有し、
前記第１０の増幅回路及び前記第１１の増幅回路は、それぞれトランジスタであって、差動回路を形成しており、
前記第１０の増幅回路のベース及び前記第１１の増幅回路のベースはそれぞれ、差動型の第２の入力端子の一方及び他方に接続され、
前記第１０の増幅回路のエミッタと前記第１１の増幅回路のエミッタは、互いに接続され、その接続点には前記定電流供給回路が接続されており、
前記第１０の増幅回路のコレクタは、前記第１の共振回路の一方に接続されており、前記第１の共振回路の他方は、バイアス供給源からバイアスの供給を受け、
前記第１１の増幅回路のコレクタは、前記第２の共振回路の一方に接続されており、前記第２の共振回路の他方は、前記バイアス供給源からバイアスの供給を受け、
前記第１０の増幅回路のコレクタと前記第１１の増幅回路のコレクタとは、それぞれ、前記周波数変換回路の前記第４及び第５の増幅回路に接続されており、
前記周波数変換回路は、前記第２の入力端子から供給されてくる局部発振信号を入力し、前記第１の入力端子から供給されてくる前記周波数被変換信号と前記局部発振信号とを合成することにより、前記周波数被変換信号を周波数変換した信号である周波数変換信号を前記出力端子に出力する周波数変換装置である。
【００４５】
また、第５の本発明は、
前記局部発振信号増幅回路は、一方が前記第１の共振回路の他方及び前記第２の共振回路の他方に接続され、他方が前記バイアス供給源に接続された抵抗を有する第４の本発明の周波数変換装置である。
【００４６】
また、第６の本発明は、
前記局部発振信号増幅回路は、一方が前記第１の共振回路の他方及び前記第２の共振回路の他方に接続され、他方が前記バイアス供給源に接続されたダイオードを有する第４の本発明の周波数変換装置である。
また、第７の本発明は、
前記第２の入力端子の一方は、キャパシタを介して接地されている第４の本発明の周波数変換装置である。
【００４７】
また、第８の本発明は、
前記周波数変換回路に注入される前記局部発振信号の注入レベルを所定の条件に応じて制御する制御回路を備えた第４〜第７のいずれかの本発明の周波数変換装置である。
【００４８】
また、第９の本発明は、
前記所定の条件とは、前記周波数変換回路から出力される前記周波数変換信号の信号レベルであり、
前記制御回路は、前記周波数変換回路から出力される前記周波数変換信号の信号レベルに応じて前記周波数変換回路に注入される前記局部発振信号の注入レベルを制御する制御回路を備えた第８の本発明の周波数変換装置である。
【００４９】
また、第１０の本発明は、
前記制御回路は、前記周波数変換信号の信号レベルが増加すると、前記局部発振信号の注入レベルを減少させる第９の本発明の周波数変換装置である。
【００５０】
また、第１１の本発明は、
前記信号レベルを検出する検出回路を備え、
前記周波数変換回路と前記検出回路との間には、前記周波数変換信号の歪み成分を低減するフィルタが挿入されている第８〜第１０のいずれかの本発明の周波数変換装置である。
【００５１】
また、第１２の本発明は、
前記制御回路は、前記周波数変換信号の信号レベルが増加すると、前記局部発振信号増幅回路の利得を低下させる第１０または第１１の本発明の周波数変換装置である。
【００５２】
また、第１３の本発明は、
前記局部発振信号増幅回路の利得を低下させるとは、前記局部発振信号増幅回路の電流を減少させることである第１２の本発明の周波数変換装置である。
【００５３】
また、第１４の本発明は、
前記局部発振信号増幅回路の利得を低下させるとは、前記局部発振信号増幅回路の電流を減少させることである第１２の本発明の周波数変換装置である。
【００５４】
また、第１５の本発明は、
前記所定の条件とは、前記周波数変換回路に注入される前記周波数被変換信号の信号レベルであり、
前記制御回路は、前記周波数被変換信号の信号レベルに応じて、前記局部発振信号の注入レベルを変化させる第８の本発明の周波数変換装置である。
【００５５】
また、第１６の本発明は、
前記制御回路は、前記周波数被変換信号の信号レベルが増加すると、前記周波数被変換信号の信号レベルを減少させる第１５の本発明の周波数変換装置である。
【００５６】
また、第１７の本発明は、
前記信号レベルを減少させるとは、前記局部発振信号増幅回路の利得を低下させることである第１６の本発明の周波数変換装置である。
【００５７】
また、第１８の本発明は、
前記信号レベルを減少させるとは、前記局部発振信号増幅回路の電流を減少させることである第１７の本発明の周波数変換装置である。
【００５８】
また、第１９の本発明は、
前記信号レベルを減少させるとは、前記局部発振信号増幅回路の電圧を減少させることである第１７の本発明の周波数変換装置である。
【００５９】
また、第２０の本発明は、
前記周波数変換信号の信号レベルが増加すると、前記定電流供給回路に出力する電流を減少させる制御回路を備え、
前記定電流供給回路は、第１２、第１３、及び第１４の増幅回路と、第７、第８、第９、第１０、及び第１１の抵抗とを有し、
前記第１２、第１３、及び第１４の増幅回路は、それぞれトランジスタであり、
前記第１２の増幅回路のベースと前記第１４の増幅回路のエミッタとの間には第７の抵抗が接続されており、
前記第１３の増幅回路のベースと前記第１４の増幅回路のエミッタとの間には第８の抵抗が接続されており、
前記第１２の増幅回路のエミッタと前記第１３の増幅回路のエミッタとは、それぞれ前記第９の抵抗、及び前記第１０の抵抗を介して接地されており、
前記第１４の増幅回路のベースとコレクタとは、前記第１１の抵抗を介して接続されており、前記第１４の増幅回路のコレクタは、前記制御回路の出力に接続されており、
前記第１３の増幅回路のコレクタと前記第１４の増幅回路のベースとは接続されており、
前記第１２の増幅回路のコレクタは、前記第１０及び第１１の増幅回路に接続されている第４〜第７のいずれかの本発明の周波数変換装置である。
【００６０】
また、第２１の本発明は、
前記周波数変換信号の信号レベルが増加すると、出力電圧を低下させる制御回路を備え、
前記局部発振信号増幅回路は、エミッタが前記第１の共振回路の他方及び前記第２の共振回路の他方に接続され、コレクタが前記バイアス供給源に接続され、ベースが前記制御回路の出力に接続されたトランジスタを有し、
前記定電流供給回路は、第１２、第１３、及び第１４の増幅回路と、第７、第８、第９、第１０、及び第１１の抵抗とを有し、
前記第１２、第１３、及び第１４の増幅回路は、それぞれトランジスタであり、
前記第１２の増幅回路のベースと前記第１４の増幅回路のエミッタとの間には第７の抵抗が接続されており、
前記第１３の増幅回路のベースと前記第１４の増幅回路のエミッタとの間には第８の抵抗が接続されており、
前記第１２の増幅回路のエミッタと前記第１３の増幅回路のエミッタとは、それぞれ前記第９の抵抗、及び前記第１０の抵抗を介して接地されており、
前記第１４の増幅回路のベースとコレクタとは、前記第１１の抵抗を介して接続されており、前記第１４の増幅回路のコレクタは、前記バイアス供給源に接続されており、
前記第１３の増幅回路のコレクタと前記第１４の増幅回路のベースとは接続されており、
前記第１２の増幅回路のコレクタは、前記第１０及び前記第１１の増幅回路に接続されている第４〜第６のいずれかの本発明の周波数変換装置である。
【００６１】
また、第２２の本発明は、
受信信号を受信する受信回路を備え、
前記受信回路には第１〜第２１のいずれかの本発明の周波数変換装置が用いられている無線通信装置である。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００６３】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態を説明する。
【００６４】
図１に、本実施の形態の周波数変換装置８１を示す。本実施の形態の周波数変換装置８１は、携帯電話端末の受信回路やその基地局の受信回路に用いられる回路であり、受信した高周波受信信号を局部発振信号と合成することにより中間周波数の信号に変換して出力する回路である。
【００６５】
周波数変換装置８１は、抵抗１１、バイアス回路４０、及び周波数変換回路６、局部発振信号増幅回路１７から構成される。バイアス回路４０は、カレントミラー回路と呼ばれる回路であり、周波数変換回路６に安定したバイアスを供給する回路である。周波数変換回路６は、端子ＲＦｉｎ２から入力した高周波受信信号と、端子ＬＯｉｎ３から入力した局部発振信号とをバイポーラトランジスタ１５及び１６により合成することにより、バイポーラトランジスタ１５及び１６の非線形性により高周波受信信号を中間周波数の信号に変換し、その変換した信号を端子ＩＦｏｕｔ４から中間周波数の信号として出力する回路である。
【００６６】
バイアス回路４０は、バイポーラトランジスタ７、８と、抵抗９、１０、２６と、キャパシタ１３とから構成される。
【００６７】
また、周波数変換回路６は、バイポーラトランジスタ１４、１５、１６と、インダクタ１８、１９、２０と、キャパシタ２１、２２、２３、２４、２５とから構成される。
【００６８】
また、図２に局部発振信号増幅回路１７の構成を示す。
局部発振信号増幅回路１７は、バイポーラトランジスタ３１、３２と、ダイオード３７と、キャパシタ３８、３９、３３、３５と、インダクタ３４、３６とから構成される。
【００６９】
すなわち、本実施の形態の周波数変換装置８１は、従来の周波数変換装置１０１のキャパシタ１２を抵抗２６に置き換えたものである。キャパシタ１２を抵抗２６に置き換えることにより周波数変換装置の特性を向上させることが出来たが、これについては後述する。
【００７０】
まず、バイアス回路４０について説明する。すなわち、バイアス電源である端子Ｖｃｃ１には、定電流を供給するための抵抗１１の一方が接続されており、抵抗１１の他方はバイポーラトランジスタ７のコレクタ及びバイポーラトランジスタ８のベースに接続されており、バイポーラトランジスタ８のコレクタは端子Ｖｃｃ１に接続されている。バイポーラトランジスタ７のエミッタとコレクタとの間にはキャパシタ１３が接続されており、バイポーラトランジスタ７のエミッタは接地されており、バイポーラトランジスタ７のベースとバイポーラトランジスタ８のエミッタとの間には抵抗９が接続されている。そしてバイポーラトランジスタ８のエミッタと抵抗９との接続点には、抵抗２６の一方及び抵抗１０の一方が接続されており、抵抗２６の他方は接地されている。
【００７１】
次に、周波数変換回路６について説明する。すなわち、バイポーラトランジスタ１４のベースは抵抗１０の他方に接続されるとともに、高周波受信信号を供給する端子ＲＦｉｎ２に直流遮断用のキャパシタ２５を介して接続されている。バイポーラトランジスタ１４のエミッタはインダクタ１８を介して接地されており、バイポーラトランジスタ１４のコレクタはバイポーラトランジスタ１５、１６のそれぞれのエミッタに接続されている。
【００７２】
バイポーラトランジスタ１５のベース及びバイポーラトランジスタ１６のベースは一対の端子ＬＯｉｎ３から供給される局部発振信号を増幅する局部発振信号増幅回路１７のそれぞれの出力に接続されている。そして、バイポーラトランジスタ１５、１６のそれぞれのコレクタは、それぞれ直流遮断用のキャパシタ２３及び直流遮断用のキャパシタ２４を介して中間周波数の信号を出力する１対の端子ＩＦｏｕｔ４の一方及び他方にそれぞれ接続されるとともに、それぞれインダクタ１９の一方及びインダクタ２０の一方に接続され、さらに、キャパシタ２１の一方及びキャパシタ２２の一方が接続されている。また、インダクタ１９の他方及びインダクタ２０の他方は端子Ｖｃｃ１に接続されている。そして、キャパシタ２１の他方、及びキャパシタ２２の他方はそれぞれ接地されている。
【００７３】
さらに、局部発振信号増幅回路１７について説明する。すなわち、バイポーラトランジスタ３１及び３２のベースは、それぞれ１対の端子ＬＯｉｎ３に、直流遮断用のキャパシタ３８、及び３９を介して接続されるとともに、局部発振信号増幅回路１７用のバイアス回路２９にそれぞれ接続されている。また、バイポーラトランジスタ３１及び３２のエミッタはともに定電流源３０に接続されている。また、バイポーラトランジスタ３１及び３２のコレクタはそれぞれ、端子ＬＯｏｕｔ２８の一方及び他方に接続されている。１対の端子ＬＯｏｕｔ２８の一方及び他方は、図１のバイポーラトランジスタ１５のベース及びバイポーラトランジスタ１６のベースにそれぞれ接続されている。さらに、バイポーラトランジスタ３１及び３２のそれぞれのコレクタは、キャパシタ３３及びインダクタ３４が並列接続された共振回路の一方及びキャパシタ３５及びインダクタ３６が並列接続された共振回路の一方にそれぞれ接続されている。
【００７４】
そして、キャパシタ３３及びインダクタ３４が並列接続された回路の他方、及びキャパシタ３５及びインダクタ３６が並列接続された回路の他方は、ダイオード３７の一方に接続されている。ダイオード３７の他方は、端子Ｖｃｃ２７に接続されている。
【００７５】
次に、このような本実施の形態の動作を説明する。
【００７６】
バイアス回路４０は、端子Ｖｃｃ１から電源の供給を受けて、周波数変換回路６のバイポーラトランジスタ１４のベースにバイアスを供給する。また、バイポーラトランジスタ１５及び１６のそれぞれのコレクタには、それぞれインダクタ１９及び２０を介して端子Ｖｃｃ１からバイアスが供給されている。
【００７７】
端子ＲＦｉｎ２から入力された高周波受信信号は、直流遮断用キャパシタ２５を通過して、バイポーラトランジスタ１４のベースに入力され、バイポーラトランジスタ１４で増幅されバイポーラトランジスタ１４のコレクタからバイポーラトランジスタ１５及び１６にそれぞれ入力される。また、バイポーラトランジスタ１４のエミッタはインダクタ１８を介して接地されているので、良好なノイズ特性及び良好な歪み特性を得ることが出来る。
【００７８】
１対の端子ＬＯｉｎ３からそれぞれ入力される局部発振信号は、局部発振信号増幅回路１７でそれぞれ増幅される。
【００７９】
すなわち、図２において、１対の端子ＬＯｉｎ３から入力される局部発振信号は、それぞれバイポーラトランジスタ３１のベース及びバイポーラトランジスタ３２のベースに入力され、それぞれバイポーラトランジスタ３１及びバイポーラトランジスタ３２で増幅され、それぞれのコレクタから出力される。なお、定電流源３０の電流及びＶｃｃ２７が供給するバイアス電圧は周波数変換回路６が良好な特性になるように調整されている。
【００８０】
１対の端子ＬＯｏｕｔ２８から出力された局部発振信号は、図１において、バイポーラトランジスタ１５及び１６にそれぞれ入力される。バイポーラトランジスタ１５及び１６は、差動回路を形成しており、バイポーラトランジスタ１４で増幅された高周波受信信号と局部発振信号増幅回路１７から出力された局部発振信号とを合成する。合成された信号はバイポーラトランジスタ１５及び１６のそれぞれのコレクタから出力される。
【００８１】
この出力信号には、バイポーラトランジスタ１５及び１６の非線形性により、高周波受信信号の周波数と局部発振信号の周波数との差の周波数を有する中間周波数の信号が含まれることになる。また、上述したようにバイポーラトランジスタ１５及び１６は、差動回路を形成しているので、この高周波受信信号の周波数の信号などの基本波の周波数の信号は互いにキャンセルされることになる。
【００８２】
この出力信号は、直流遮断用のキャパシタ２３及び２４を通過して、端子ＩＦｏｕｔ４から出力される。端子ＩＦｏｕｔ４から出力された信号は、中間周波数以外の周波数を低減する特性を有するフィルタを通過することにより、中間周波数以外の歪み成分が低減されるので、中間周波数の信号を得ることが出来る。
【００８３】
図３に周波数変換装置８１の動作特性を示す。
【００８４】
本実施の形態の周波数変換装置８１では、従来の周波数変換装置１０１のキャパシタ１２の代わりに抵抗２６を用いた。このようにすることにより、図３のような優れた動作特性が得られた。すなわち、図３の横軸ＬＯは局部発振信号増幅回路１７の利得（単位はデシベル）を表している。また、ＣＧは、端子ＩＦｏｕｔ４から出力される中間周波数の信号の、端子ＲＦｉｎから入力される高周波受信信号に対する利得（単位はデシベル）であり、ＩＩＰ３は、端子ＩＦｏｕｔ４から出力される全信号のうち３次相互変調歪み成分の割合すなわち中間周波数の信号の割合を示す指標であり、ＮＦは雑音指数（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）である。
【００８５】
まず、ＣＧは、局部発振信号増幅回路１７の利得ＬＯが−３０デシベル付近までの間では、ＬＯが増加するとともに増加するが、ＬＯが−３０デシベル付近で実質上飽和状態になり、ＬＯが−３０デシベルより大きくなっても実質上一定値をとっている。
【００８６】
また、ＩＩＰ３は、ＬＯが−２７デシベルまではＬＯが増加するとともに増加し、ＬＯが−２７デシベルで最大となり、ＬＯが−２７デシベルを超えてからは減少に転じる。
【００８７】
また、ＮＦは、ＬＯが−１０デシベル付近まではＬＯが増加するにつれて減少し、ＬＯが−１０デシベル付近で最小値をとり、ＬＯが−１０デシベルを超えてからはＬＯが増加するとともに増加している。
【００８８】
ＩＩＰ３は、上述したように、ＩＦｏｕｔ４から出力される信号のうち３次相互変調歪み成分の程度を表すので、ＩＩＰ３の値が大きいほど周波数変換装置８１は良好な特性すなわち、ＩＦｏｕｔ４から出力される信号のうち、３次相互変調歪み成分のレベルが低いということが出来る。ＩＦｏｕｔ４から出力される信号のうち、中間周波数の信号の信号レベルが高いということが出来る。
【００８９】
また、上述したようにＮＦは、ＩＦｏｕｔ４から出力される信号に含まれる雑音成分の程度を表すので、ＮＦの値が小さいほど周波数変換装置８１は低雑音な特性を有するということが出来る。
【００９０】
次に、図３の動作特性を図１４の従来の周波数変換装置１０１の動作特性と比較して説明する。
【００９１】
図３の動作特性において、ＩＩＰ３は、ＬＯが−２７デシベル付近の時に最大値１０デシベルをとる。ところが、図１４の動作特性では、ＩＩＰ３は、最大でも６デシベル程度の値にしかならない。すなわち、本実施の形態のほうが従来のものよりＩＩＰ３の最大値が大きい。
【００９２】
また、ＬＯとＮＦとの差は、図３において、ＬＯが−２７デシベルの値を取る場合に１デシベル程度の差になる。またＬＯが−２０デシベルから０デシベルの範囲でもその差は、２デシベル以上ある。ところが、ＬＯとＮＦとの差は図１４において、ＬＯが−１０デシベルの場合に最大となり、この場合で２デシベル程度である。このように、発明者は、図１３のキャパシタ１２を図１に示すように抵抗２６に置き換えることによって、トランジスタサイズ等が従来と同一であっても、従来よりはるかに優れた特性を実現できることを発見した。
【００９３】
また、従来の技術で説明したように、周波数変換装置１０１や８１の特性としては、低雑音な特性を有し、かつ３次相互変調歪み成分が低いことが要求される。
【００９４】
従って、本実施の形態の周波数変換装置８１で、ＬＯを−２７デシベルに設定した場合には、ＩＩＰ３が１０デシベルである周波数変換装置を実現することが出来る。これは従来の周波数変換装置１０１で、ＬＯを−１０デシベルに設定した場合よりＩＩＰ３の値がはるかに大きい。また、ＬＯが−２７デシベルでは、ＮＦの値も従来のものより多少は大きくなる。しかしながら十分歪み特性が良好なために、中間周波数の信号の信号レベルを十分大きくとれるので、雑音の影響を相殺することが出来る。
【００９５】
このように、本実施の形態の周波数変換装置８１は、キャパシタ１２の代わりに抵抗２６を用いることにより、雑音特性は従来のものと同程度であるが、歪み特性を従来のものより向上させることが出来た。従って、本実施の形態の周波数変換装置８１は、従来の周波数変換装置１０１より良好な特性を有しているということが出来る。
【００９６】
なお、ＬＯを−１０デシベルに設定するためには、図２の局部発振信号増幅回路１７の定電流源３０の電流量を調整するかまたはバイポーラトランジスタ３１、及び３２のそれぞれのエミッタとコレクタとの間の電圧を調整すればよい。なお、ＬＯの調整方法については後述する。
【００９７】
このように、本実施の形態の周波数変換装置８１は、図１３のキャパシタ１２を図１に示すように抵抗２６に置き換えることによって、トランジスタサイズ等が従来と同一であっても、従来よりはるかに優れた特性を実現できた。
【００９８】
また、図１２にシミュレーションにより求めたＣＧ、ＩＩＰ３、ＮＦを示す。すなわち、図１２は、本実施の形態の周波数変換装置８１の局部発振信号増幅回路１７のキャパシタ３３及び３５のキャパシタンス値及び各バイポーラトランジスタのトランジスタサイズを変更してシミュレーションによりＣＧ、ＩＩＰ３、ＮＦを求めたものである。このようにシミュレーション上では、キャパシタ３３及び３５のキャパシタンス値及び各バイポーラトランジスタのトランジスタサイズを調整することにより、ＩＩＰ３のピーク位置とＮＦのボトム位置とを一致させることができた。従って、ＬＯを上記のピーク値及びボトム位置に対応する位置に設定することにより歪み特性、雑音特性ともに良好な特性を有する周波数変換装置を実現することが期待出来る。
【００９９】
なお、本実施の形態では、バイポーラトランジスタ７のコレクタとエミッタの間にはキャパシタ１３が接続されているとして説明したが、キャパシタ１３が接続されていなくても構わない。
【０１００】
さらに、本実施の形態では、バイポーラトランジスタ７のエミッタ及びバイポーラトランジスタ８のベースには、抵抗１１が接続されているとして説明したが、抵抗１１の代わりに、定電流源が接続されていても構わない。
【０１０１】
さらに、本実施の形態では、バイポーラトランジスタ８と端子Ｖｃｃ１とは直接接続されているとして説明したが、これに限らず、バイポーラトランジスタ８と端子Ｖｃｃ１とは、抵抗やチョークコイルなどの他の素子を介して接続されていても構わない。
【０１０２】
さらに、本実施の形態では、バイポーラトランジスタ１４のエミッタにはインダクタ１８が接続されているとして説明したが、これに限らず、多少歪み特性及び雑音特性が劣化するが、バイポーラトランジスタ１４のエミッタが直接接地されていても構わない。
【０１０３】
さらに、本実施の形態では、バイポーラトランジスタ１４のエミッタにはインダクタ１８が接続されているとして説明したが、これに限らず、バイポーラトランジスタ１４のエミッタがインダクタとキャパシタとが並列に接続された共振回路を介して接地されていても構わない。このようにすれば歪み特性及び雑音特性ともに良好になる。
【０１０４】
さらに、本実施の形態では、バイポーラトランジスタ７のエミッタが抵抗を介して接地されており、バイポーラトランジスタ１４のエミッタがインダクタ１８の代わりに抵抗を介して接地されていても構わない。このようにすれば、バイポーラトランジスタの特性のばらつきによる回路内を流れる電流のばらつきをさらに小さくすることが出来る。
【０１０５】
さらに、本実施の形態の端子ＬＯｉｎ３は差動入力であるとして説明したが、これに限らず、端子ＬＯｉｎ３の一方がキャパシタを介して接地されていても構わない。
【０１０６】
さらに、本実施の形態の局部発振信号増幅回路１７のバイポーラトランジスタ３１及び３２は、キャパシタ３３及びインダクタ３４が並列接続された回路と、キャパシタ３５及びインダクタ３６が並列接続された回路とをそれぞれ介してダイオードに接続されているとして説明したが、これらの回路を介さずに、直接ダイオード３７に接続されていても構わない。また、バイポーラトランジスタ３１及び３２のそれぞれのコレクタが、直接端子Ｖｃｃ２７に接続されていても構わない。
【０１０７】
さらに、ダイオード３７の代わりに抵抗を用いても構わない。
【０１０８】
なお、本実施の形態の抵抗１１は本発明の定電流源の例である。
【０１０９】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
【０１１０】
図４に第２の実施の形態の周波数変換装置８２の回路図を示す。
【０１１１】
本実施の形態の周波数変換装置８２は、抵抗１１、バイアス回路４３及び周波数変換回路４４、局部発振信号増幅回路１７から構成される。
【０１１２】
すなわち、本実施の形態の周波数変換装置８２は、第１の実施の形態の端子ＲＦｉｎ２を差動型の１対の端子ＲＦｉｎ４２におきかえたものである。
【０１１３】
バイアス回路４３には、第１の実施の形態のバイアス回路４０とは異なり、抵抗４１の一方がバイポーラトランジスタ８のエミッタに接続されている。それ以外は第１の実施の形態のバイアス回路４０と同様である。
【０１１４】
また、周波数変換回路４４は、バイポーラトランジスタ１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂと、抵抗４６と、キャパシタ２５ａ、２５ｂ、２１、２２、２３、２４と、インダクタ１８ａ、１８ｂから構成される。
【０１１５】
バイポーラトランジスタ１４ａ及び１４ｂは、第１の実施の形態のバイポーラトランジスタ１４を差動回路にしたものであり、バイポーラトランジスタ１５ａ、１５ｂは、第１の実施の形態のバイポーラトランジスタ１５を差動回路にしたものであり、バイポーラトランジスタ１６ａ、１６ｂは、第１の実施の形態のバイポーラトランジスタ１６を差動回路にしたものである。
【０１１６】
バイポーラトランジスタ１４ａ及び１４ｂのそれぞれのベースは、それぞれ抵抗１０の他方及び抵抗４１の他方に接続されているとともに、それぞれ１対の端子ＲＦｉｎ４２の一方及び他方にキャパシタ２５ａ及び２５ｂを介して接続されている。また、バイポーラトランジスタ１４ａ及び１４ｂのそれぞれのエミッタは、それぞれインダクタ１８ａ及び１８ｂの一方に接続され、インダクタ１８ａ及び１８ｂの他方は抵抗４６を介して接地されている。
【０１１７】
バイポーラトランジスタ１５ａ及び１５ｂのそれぞれのエミッタはともにバイポーラトランジスタ１４ａのコレクタに接続され、バイポーラトランジスタ１６ａ及び１６ｂのそれぞれのエミッタはともにバイポーラトランジスタ１４ｂのコレクタに接続されている。
【０１１８】
また、局部発振信号増幅回路１７の一方及び他方の入力は、１対の端子ＬＯｉｎ３の一方及び他方にそれぞれ接続されている。バイポーラトランジスタ１５ａ、１５ｂ、１６ａ、及び１６ｂのそれぞれのベースは、それぞれ局部発振信号増幅回路１７の出力の一方、その出力の他方、その出力の他方、及びその出力の一方に接続されている。バイポーラトランジスタ１５ａ、１５ｂ、１６ａ、及び１６ｂのそれぞれのコレクタは、それぞれキャパシタ２３、キャパシタ２４、キャパシタ２３、及びキャパシタ２４に接続されている。これ以外は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１９】
次に、このような本実施の形態の動作を第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
本実施の形態の周波数変換装置８２では、端子ＲＦｉｎ４２を差動型の端子とし、端子ＲＦｉｎ４２から入力される高周波受信信号が差動型の回路に入力されるので、高周波受信信号の基本波に加えて局部発振信号の基本波もキャンセルする。従って、第１の実施の形態の周波数変換装置８１よりも中間周波数成分をより強くすることが出来る。従って、第１の実施の形態の周波数変換装置８１に比べてより良好な特性を有する。
【０１２０】
また、インダクタ１８ａ及びインダクタ１８ｂを接続することにより仮想接地を実現している。そして、インダクタ１８ａ及びインダクタ１８ｂの中点に抵抗４６の一方を接続し、他方を接地したので、バイポーラトランジスタ１４ａ及び１４ｂの特性のばらつきによる周波数変換装置８２の特性の劣化を抑えることが出来る。
【０１２１】
なお、本実施の形態の１対の端子ＲＦｉｎ４２の一方がキャパシタを介して接地されていても構わない。このようにすれば、バランを用いることなく不平衡型の回路に直接接続することが出来る。
【０１２２】
さらに、本実施の形態のインダクタ１８ａ及びインダクタ１８ｂは抵抗４６を介して接地されているとして説明したが、抵抗４６を介することなく接地されていても構わない。
【０１２３】
さらに、本実施の形態のバイポーラトランジスタ１４ａ及び１４ｂはキャパシタにより接続されていても構わない。
【０１２４】
さらに、本実施の形態の抵抗４６の代わりにインダクタにより仮想接地を行うことも出来る。
【０１２５】
さらに、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態で説明した各変形例を同様に適用出来ることはいうまでもない。
【０１２６】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。
【０１２７】
図５に第３の実施の形態の周波数変換装置８３の回路図を示す。
【０１２８】
本実施の形態の周波数変換装置８３は、抵抗１１、バイアス回路４７及び周波数変換回路４４、局部発振信号増幅回路１７から構成される。
【０１２９】
すなわち、本実施の形態の周波数変換装置８３は、第２の実施の形態と同様に、第１の実施の形態の端子ＲＦｉｎ２を差動型の１対の端子ＲＦｉｎ４２におきかえたものである。
【０１３０】
バイアス回路４７は、第２の実施の形態のバイアス回路４０のバイポーラトランジスタ８を差動型のバイポーラトランジスタ８ａ及び８ｂに置き換えたものである。
【０１３１】
すなわち、バイアス回路４７は、バイポーラトランジスタ７、８ａ、８ｂと、抵抗９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ、２６ａ、２６ｂ、４５と、キャパシタ１３から構成される。
【０１３２】
バイポーラトランジスタ７のエミッタは抵抗４５を介して接地されており、そのエミッタとコレクタとの間にはキャパシタ１３が接続されるとともに、そのコレクタは、抵抗１１に接続されるとともに、バイポーラトランジスタ８ａのベース及びバイポーラトランジスタ８ｂのベースにも接続されている。また、バイポーラトランジスタ７のベースは、抵抗９ａの一方及び抵抗９ｂの一方に接続されている。
【０１３３】
抵抗９ａの他方は、バイポーラトランジスタ８ａのエミッタに接続され、抵抗９ｂの他方は、バイポーラトランジスタ８ｂのエミッタに接続されている。そして、バイポーラトランジスタ８ａと抵抗９ａとの接続点には抵抗２６ａ及び抵抗１０ａが接続されており、バイポーラトランジスタ８ｂと抵抗９ｂとの接続点には抵抗２６ｂ及び抵抗１０ｂが接続されている。
【０１３４】
周波数変換回路４４のバイポーラトランジスタ１４ａのベースは抵抗１０ａに接続されており、バイポーラトランジスタ１４ｂのベースは抵抗１０ｂに接続されれている。それ以外は第２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１３５】
次に、このような本実施の形態の動作を第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０１３６】
本実施の形態の周波数変換装置８２では、端子ＲＦｉｎ４２を差動型の端子とし、端子ＲＦｉｎ４２から入力される高周波受信信号が差動型の回路に入力されるので、高周波受信信号の基本波に加えて局部発振信号の基本波もキャンセルする。従って、第１の実施の形態の周波数変換装置８１よりも２次の歪みをより強くすることが出来る。従って、第１の実施の形態の周波数変換装置８１に比べてより良好な特性を有する。
【０１３７】
また、インダクタ１８ａ及びインダクタ１８ｂとを接続することにより仮想接地を実現していることは第２の実施の形態と同様である。
【０１３８】
また、バイポーラトランジスタ７と接地との間に抵抗４５を設け、また、インダクタ１８ａ及び１８ｂと接地との間に抵抗４６を設けることにより、バイポーラトランジスタの特性のばらつきによる周波数変換装置８３の特性の劣化を抑えることが出来る。
【０１３９】
なお、第３の形態においても上記各実施の形態で説明した各変形例が適用出来ることはいうまでもない。
【０１４０】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態を説明する。
【０１４１】
図６に第４の実施の形態の周波数変換装置８４のブロック図を示す。
【０１４２】
本実施の形態の周波数変換装置８４は、周波数変換回路４８、フィルタ５０、受信電界強度認識部５１、及び局部発振信号増幅回路４９から構成される。
【０１４３】
周波数変換回路４８は、第１の実施の形態の周波数変換回路６及びバイアス回路４０であるとする。なお、これに限らず本実施の形態の周波数変換回路４８は、第２の実施の形態や第３の実施の形態の周波数変換回路およびバイアス回路であってもよい。
【０１４４】
フィルタ５０は、中間周波数以外の周波数の信号を低減し、中間周波数の信号を通過させるフィルタである。
【０１４５】
受信電界強度認識部５１は、フィルタ５０から出力された中間周波数の信号の信号レベルに応じて、局部発振信号増幅回路４９の利得を制御する回路である。
【０１４６】
図７に、局部発振信号増幅回路４９の回路図を示す。なお、図７では、受信電界強度認識部５１として、局部発振信号増幅回路４９の電流を制御することによって利得を制御する受信電界強度認識部５１ａを用いている。
【０１４７】
局部発振信号増幅回路４９は、バイポーラトランジスタ５６、５７、６３、６４、６５と、ダイオード５８と、抵抗６６、６７、６８、６９、７０と、キャパシタ５９、６１、７２、７３と、インダクタ６０、６２とから構成される。
【０１４８】
局部発振信号増幅回路４９のうち、バイポーラトランジスタ６３、６４、６５と、抵抗６６、６７、６８、６９、７０とによって構成される回路部分は、第１の実施の形態における図２の定電流源３０に相当する部分である。
【０１４９】
バイポーラトランジスタ５６及び５７のそれぞれのベースはキャパシタ７２の一方及び７３の一方にそれぞれ接続されるとともに、バイアス回路５５にそれぞれ接続されている。また、キャパシタ７２の他方及び７３の他方はそれぞれ、上記実施の形態の１対の端子ＬＯｉｎ３に接続されている。バイポーラトランジスタ５６及び５７のそれぞれのコレクタは、キャパシタ５９及びインダクタ６０が並列接続された共振回路の一方と、キャパシタ６１及びインダクタ６２が並列接続された共振回路の一方とにそれぞれ接続されるとともに、それぞれ周波数変換回路４８に接続されている。また、これらの共振回路の他方はともにダイオード５８の一方に接続され、ダイオード５８の他方は、バイアス電源Ｖｃｃ７４に接続されている。
【０１５０】
また、バイポーラトランジスタ５６及び５７のそれぞれのエミッタは、バイポーラトランジスタ６３のコレクタに接続されている。バイポーラトランジスタ６３及び６５のそれぞれのエミッタは、抵抗６６及び６９を介してそれぞれ接地されている。
【０１５１】
バイポーラトランジスタ６３のベースとバイポーラトランジスタ６４のエミッタとの間には抵抗６７が接続されており、バイポーラトランジスタ６５とバイポーラトランジスタ６４との間には抵抗６８が接続されている。バイポーラトランジスタ６５のコレクタとバイポーラトランジスタ６４のベースとは接続されおり、バイポーラトランジスタ６４のベースには抵抗７０の一方が接続され、抵抗７０の他方はバイポーラトランジスタ６４のコレクタに接続されている。そして、バイポーラトランジスタ６４のコレクタは、受信電界強度認識部５１ａに接続されている。
【０１５２】
次に、このような本実施の形態の動作を説明する。
【０１５３】
受信電界強度認識部５１ａは、周波数変換回路４８から出力され、フィルタ５０を通過した中間周波数の信号の信号レベルを検出している。
【０１５４】
受信電界強度認識部５１ａは、フィルタ５０から出力された中間周波数の信号の信号レベルが所定の信号レベルより強くなったことを検出した場合、局部発振信号増幅回路４９のバイポーラトランジスタ６４のコレクタに出力する電流を少なくする。また、受信電界強度認識部５１ａは、フィルタ５０から出力された中間周波数の信号の信号レベルがその所定の信号レベルより弱くなったことを検出した場合、バイポーラトランジスタ６４のコレクタに出力する電流を多くする。このように受信電界強度認識部５１ａは、フィルタ５０から出力された中間周波数の信号の信号レベルが所定の信号レベルより強くなると、その出力電流を少なくし、その中間周波数の信号の信号レベルが所定の信号レベルより弱くなると、その出力電流を多くする。このように中間周波数の信号の信号レベルが所定の信号レベルより強いか弱いかに応じて、その出力電流を２段階に切り替える。
一方、抵抗７０とバイポーラトランジスタ６５のコレクタとの間を流れる電流と、バイポーラトランジスタ６３のコレクタ側を流れる電流とは比例する。従って、受信電界強度認識部５１ａから出力される電流と、バイポーラトランジスタ５６及び５７のエミッタ側の電流とは比例する。従って、受信電界強度認識部５１ａの出力電流が増加すると、局部発振信号増幅回路４９の利得も増加し、受信電界強度認識部５１ａの出力電流が減少すると、局部発振信号増幅回路４９の利得も減少することになる。
【０１５５】
一般に、図示していないアンテナから受信された高周波受信信号の信号レベルが強い場合には、それに応じてこの中間周波数の信号の信号レベルも強くなる。また、この高周波受信信号の信号レベルが弱い場合には、それに応じて、この中間周波数の信号レベルも弱くなる。
【０１５６】
従って、受信電界強度認識部５１ａが上記のような動作を行うことにより、局部発振信号増幅回路４９の利得が制御され、その結果、高周波受信信号の信号レベルが強い場合、周波数変換回路４８に入力される局部発振信号の信号レベルが下げられ、また、高周波受信信号の信号レベルが弱い場合には、周波数変換回路４８に入力される局部発振信号の信号レベルが上げられる。
【０１５７】
詳しくは、高周波受信信号の信号レベルが弱い場合つまり中間周波数の信号レベルが上記の所定の信号レベルより弱い場合には、図３において、ＬＯが−１０デシベル付近の局部発振信号すなわち、ＮＦが最小となるような局部発振信号が周波数変換回路４８に入力される。一方高周波受信信号の信号レベルが強い場合つまり中間周波数の信号レベルが上記の所定の信号レベルより強い場合には、図３において、ＬＯが−２７デシベル付近の局部発振信号すなわち、ＩＩＰ３が最大となるような局部発振信号が周波数変換回路４８に入力される。
【０１５８】
従って、高周波受信信号の信号レベルが弱い場合には、周波数変換装置８４は低雑音な特性を有するので、雑音の影響を避けることが出来、また、このときＣＧは最大すなわち、周波数変換回路４８から出力された中間周波数の信号の高周波受信信号に対する利得は最大になっている。
【０１５９】
一方、高周波受信信号の信号レベルが強い場合には、良好な歪み特性を有し、かつ周波数変換回路４８から出力された中間周波数の信号の高周波受信信号に対する利得は、上記の場合よりは多少低下する。
【０１６０】
これにより、高周波受信信号のダイナミックレンジが広い場合であっても、良好な歪み特性及び低雑音性を有する周波数変換装置８４を実現することが出来る。
【０１６１】
なお、本実施の形態では、受信電界強度認識部５１ａは、中間周波数の信号の信号レベルが上記の所定の信号レベルより大きいか小さいかに応じて２段階の電流を出力するとして説明したが、これに限らない。受信電界強度認識部５１が検出した中間周波数の信号の信号レベルに比例した電流を出力しても構わないし、また、必ずしも比例している必要はなく、その検出した信号レベルが大きいほど多くの電流を出力しても構わないし、また、その検出した信号レベルが大きいほど、その出力電流を段階的に大きくしても構わない。
【０１６２】
なお、第４の実施の形態においても上記各実施の形態において説明した各変形例を適用出来ることはいうまでもない。
【０１６３】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態を説明する。
【０１６４】
図８に第５の実施の形態の周波数変換装置８５のブロック図を示す。
【０１６５】
本実施の形態の周波数変換装置８５は、第４の実施の形態における図６の受信電界強度認識部５１として、局部発振信号増幅回路７１の電圧を制御することによってその利得を制御する受信電界強度認識部５１ｂを用いたものである。
【０１６６】
本実施の形態の周波数変換装置８５は、周波数変換回路４８、フィルタ５０、受信電界強度認識部５１ｂ、及び局部発振信号増幅回路７１から構成される。
【０１６７】
周波数変換回路４８、フィルタ５０については第４の実施の形態と同様である。
【０１６８】
受信電界強度認識部５１ｂは、フィルタ５０から出力された中間周波数の信号の信号レベルに応じて、局部発振信号増幅回路７１の利得を制御する回路である。
【０１７０】
局部発振信号増幅回路７１と第４の実施の形態の局部発振信号増幅回路４９との相違点は、バイポーラトランジスタ５８のベースが受信電界強度認識部５１ｂに接続されている点である。これ以外は第４の実施の形態の局部発振信号増幅回路４９と同様である。
【０１７１】
次に、このような本実施の形態の動作を第４の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０１７２】
受信電界強度認識部５１ｂは、第４の実施の形態と同様に、周波数変換回路４８から出力され、フィルタ５０を通過した中間周波数の信号の信号レベルを検出している。
【０１７３】
受信電界強度認識部５１ｂは、フィルタ５０から出力された中間周波数の信号の信号レベルが所定の信号レベルより強くなったことを検出した場合、局部発振信号増幅回路７１のバイポーラトランジスタ５８のベースに出力する電圧を低くする。また、受信電界強度認識部５１ｂは、フィルタ５０から出力された中間周波数の信号の信号レベルがその所定の信号レベルより弱くなったことを検出した場合、バイポーラトランジスタ５８のベースに出力する電圧を高くする。このように受信電界強度認識部５１ｂは、フィルタ５０から出力された中間周波数の信号の信号レベルが上記所定の信号レベルより強くなると、その出力電圧を低くし、その中間周波数の信号の信号レベルが上記所定の信号レベルより弱くなると、その出力電圧を高くする。このように中間周波数の信号の信号レベル応じて、２段階の出力電圧を出力する。
【０１７４】
また、バイポーラトランジスタ５８のベースに加えられる電圧が高くなると、局部発振信号増幅回路７１の利得が増加し、逆にバイポーラトランジスタ５８のベースに加えられる電圧が低下すると、局部発振信号増幅回路７１の利得が低下することになる。
【０１７５】
従って、受信電界強度認識部５１ｂが上記のような動作を行うことにより、局部発振信号増幅回路７１の利得が制御され、その結果、高周波受信信号の信号レベルが強い場合、つまり検出された中間周波数の信号の信号レベルが上記所定の信号レベルより強い場合、周波数変換回路４８に入力される局部発振信号の信号レベルが下げられ、また、高周波受信信号の信号レベルが弱い場合、つまり検出された中間周波数の信号の信号レベルが上記所定の信号レベルより弱い場合には、周波数変換回路４８に入力される局部発振信号の信号レベルが上げられる。
【０１７６】
詳しくは、高周波受信信号の信号レベルが弱い場合つまり中間周波数の信号レベルが上記の所定の信号レベルより弱い場合には、図３において、ＬＯが−１０デシベル付近の局部発振信号すなわち、ＮＦが最小となるような局部発振信号が周波数変換回路４８に入力される。一方高周波受信信号の信号レベルが強い場合つまり中間周波数の信号レベルが上記の所定の信号レベルより強い場合には、図３において、ＬＯが−２７デシベル付近の局部発振信号すなわち、ＩＩＰ３が最大となるような局部発振信号が周波数変換回路４８に入力される。
【０１７７】
従って、高周波受信信号の信号レベルが弱い場合には、周波数変換装置８５は低雑音な特性を有するので、雑音の影響を避けることが出来、また、このときＣＧは最大すなわち、周波数変換回路４８から出力された中間周波数の信号の高周波受信信号に対する利得は最大になっている。
【０１７８】
一方、高周波受信信号の信号レベルが強い場合には、良好な歪み特性を有し、かつ周波数変換回路４８から出力された中間周波数の信号の高周波受信信号に対する利得は、上記の場合よりは多少低下する。
【０１７９】
これにより、高周波受信信号のダイナミックレンジが広い場合であっても、良好な歪み特性及び低雑音性を有する周波数変換装置８５を実現することが出来る。
【０１８０】
なお、本実施の形態では、受信電界強度認識部５１ｂは、中間周波数の信号の信号レベルが上記の所定の信号レベルより大きいか小さいかに応じて２段階の電圧を出力するとして説明したが、これに限らない。受信電界強度認識部５１ｂが検出した中間周波数の信号の信号レベルに比例した電圧を出力しても構わないし、また、必ずしも比例している必要はなく、その検出した信号レベルが大きいほど高い電圧を出力しても構わないし、また、その検出した信号レベルが大きいほど、その出力電圧を段階的に大きくしても構わない。
【０１８１】
なお、第５の実施の形態においても上記各実施の形態で説明した各変形例が適用出来ることはいうまでもない。
【０１８２】
（第６の実施の形態）
次に、第６の実施の形態について説明する。
【０１８３】
図９に、本実施の形態の周波数変換装置の構成を示す。
【０１８４】
本実施の形態の周波数変換装置は、第４の実施の形態と同様に局部発振信号増幅回路７２の電流を制御することにより、局部発振信号増幅回路７２の利得を制御するが、第４の実施の形態とは異なり、高周波受信信号の信号レベルをモニタし、その信号レベルに応じて上記制御を行うものである。
【０１８５】
図１０に、本実施の形態の周波数変換装置８６の回路図を示す。
【０１８６】
本実施の形態の周波数変換装置８６のうち、周波数変換回路６、バイアス回路４０は第１の実施の形態と同様である。また、局部発振信号増幅回路１７ａは、第１の実施の形態の局部発振信号増幅回路１７とは、定電流源３０の部分が異なっている。
【０１８７】
また、本実施の形態の周波数変換装置８６は、高周波受信信号の信号レベルを検出し、その信号レベルに応じて局部発振信号増幅回路１７ａの電流を制御するための制御回路１１０ａ及び１１０ｂを備えている。
【０１８８】
制御回路１１０ａは、バイポーラトランジスタ９０、９２と、ダイオード９１、９５と、抵抗９３、９４とから構成される。
【０１８９】
また、制御回路１１０ｂは、バイポーラトランジスタ９６、９７と、抵抗９８、９９、１００、１０２とから構成される。
【０１９０】
バイポーラトランジスタ９０とダイオード９１とは、互いに接続されており、それぞれ抵抗９３及び９４を介して接地されている。また、バイポーラトランジスタ９０のコレクタは抵抗９９の一方に接続されている。ダイオード９１はバイポーラトランジスタ９２のコレクタに接続されており、バイポーラトランジスタ９２のエミッタは周波数変換回路６用の電源を供給する端子Ｖｃｃ（Ｍｉｘ）１に接続されており、そのベースは、ダイオード９５に接続されている。また、ダイオード９５は端子Ｖｃｃ（Ｍｉｘ）１に接続されるとともに、バイポーラトランジスタ８のコレクタに接続されている。
【０１９１】
バイポーラトランジスタ９６のエミッタは抵抗９８を介して接地されており、そのベースには抵抗１００の一方が接続されており、抵抗１００の他方はバイポーラトランジスタ９７のエミッタに接続されている。抵抗１００とバイポーラトランジスタ９７との接続点には抵抗１０２の一方が接続されており、抵抗１０２の他方は、バイポーラトランジスタ１０４のベースに接続されている。そして、バイポーラトランジスタ１０４のコレクタはバイポーラトランジスタ３１及び３２のそれぞれのエミッタにともに接続されており、そのエミッタは抵抗１０５を介して接地されている。これ以外は第１の実施の形態及び第４の実施の形態と同様である。
【０１９２】
次に、このような本実施の形態の動作を第４の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０１９３】
制御回路１１０ａに相当する部分は、端子ＲＦｉｎ２から入力される高周波信号の信号レベルを電流の増減として検出し、制御回路１１０ｂに相当する部分は、検出された電流を局部発振信号増幅回路１７ａの利得を制御できるような電流に増幅する。
【０１９４】
詳細な説明を省略するが、高周波受信信号の信号レベルが強くなったことを検出した場合、局部発振信号増幅回路１７ａのバイポーラトランジスタ３１及び３２のエミッタの電流が減少する。また、高周波受信信号の信号レベルが弱くなったことを検出した場合には、バイポーラトランジスタ３１及び３２の電流が増加する。
従って、高周波受信信号の信号レベルが弱い場合には、局部発振信号増幅回路１７ａの利得が増加し、高周波受信信号の信号レベルが強い場合には、局部発振信号増幅回路１７ａの利得が減少することになる。従って第４の実施の形態と同様にして歪み特性及び雑音特性ともに広いダイナミックレンジに渡って良好になる。
【０１９５】
（第７の実施の形態）
次に、第７の実施の形態について説明する。
【０１９６】
図９に、本実施の形態の周波数変換装置の構成を示す。
【０１９７】
本実施の形態の周波数変換装置は、第５の実施の形態と同様に局部発振信号増幅回路７２の電圧を制御することにより、局部発振信号増幅回路７２の利得を制御するが、第５の実施の形態とは異なり、高周波受信信号の信号レベルをモニタし、その信号レベルに応じて上記制御を行うものである。
【０１９８】
図１１に、本実施の形態の周波数変換装置８７の回路図を示す。
【０１９９】
本実施の形態の周波数変換装置８７のうち、周波数変換回路６、バイアス回路４０、局部発振信号増幅回路１７は、第１の実施の形態と同様である。
【０２００】
また、本実施の形態の周波数変換装置８７は、高周波受信信号の信号レベルを検出し、その信号レベルに応じて局部発振信号増幅回路１７の電圧を制御するための制御回路１２０ａ及び１２１ｂを備えている。
【０２０１】
制御回路１２０ａ及び１２１ｂは、バイポーラトランジスタ９０、９２と、ダイオード９１、９５と、抵抗９３、９４、１０３とから構成される。
【０２０２】
制御回路１２０ａ及び１２１ｂの部分は、抵抗１０３を備えている以外は第６の実施の形態の制御回路１１０ａと同様であるので説明を省略する。
【０２０３】
次に、このような本実施の形態の動作を第６の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０２０４】
制御回路１２０ａに相当する部分は、端子ＲＦｉｎ２から入力される高周波信号の信号レベルを電流の増減として検出する。その電流の増減は抵抗１０３及びバイポーラトランジスタ３７により、バイポーラトランジスタ３１及びバイポーラトランジスタ３２に加えられる電圧が調整される。
【０２０５】
従って、詳細な説明を省略するが、高周波受信信号の信号レベルが強くなったことを検出した場合、局部発振信号増幅回路１７のバイポーラトランジスタ３１及び３２のコレクタの電圧が低下する。また、高周波受信信号の信号レベルが弱くなったことを検出した場合には、バイポーラトランジスタ３１及び３２のコレクタの電圧が上昇する。
【０２０６】
従って、高周波受信信号の信号レベルが弱い場合には、局部発振信号増幅回路１７の利得が増加し、高周波受信信号の信号レベルが強い場合には、局部発振信号増幅回路１７の利得が減少することになる。従って第５の実施の形態と同様にして歪み特性及び雑音特性ともに広いダイナミックレンジに渡って良好になる。
【０２０７】
なお、本実施の形態の周波数変換装置は、受信した高周波受信信号を局部発振信号と合成することにより中間周波数の信号に変換して出力する回路であるとして説明したが、これに限らない。送信時に、中間周波数の信号またはベースバンド信号で搬送波周波数の信号を変調した信号を局部発振信号と合成することにより送信周波数の信号または送信出力側の中間周波数の信号に変換する回路としても用いることが出来る。この場合、周波数変換装置の端子ＲＦｉｎに中間周波数の信号またはベースバンド信号で搬送波周波数の信号を変調した信号を入力し、端子ＩＦｏｕｔからは、送信周波数の信号または送信出力側の中間周波数の信号が出力される。このように本実施の形態の周波数変換装置は、周波数の高い信号をその信号より周波数の低い信号に変換するダウンミキサとして用いることが出来るのみならず、周波数の低い信号をその信号より周波数が高い信号に変換するアップミキサとしても用いることが出来る。
【０２０８】
なお、本発明の周波数被変換信号は、本実施の形態のＲＦｉｎに入力される高周波受信信号に限らず、本発明の周波数変換装置がアップミキサとして用いられる場合には、中間周波数の信号またはベースバンド信号で搬送波周波数の信号を変調した信号など、要するに本発明の周波数被変換信号は、本発明の周波数変換装置に入力され、その周波数が変換される信号でありさえすればよい。
【０２０９】
さらに、本発明の周波数変換信号は、本実施の形態のＩＦｏｕｔから出力される中間周波数の信号に限らず、本発明の周波数変換装置がアップミキサとして用いられる場合には、本実施の形態のＩＦｏｕｔから出力される送信周波数の信号または送信出力側の中間周波数の信号など、要するに本発明の周波数変換信号は、本発明の周波数変換装置から出力される、周波数が変換された信号でありさえすればよい。
【０２１０】
なお、受信信号を受信する受信回路を備え、少なくとも前記受信回路には本発明の周波数変換装置が用いられている無線通信装置も本発明に属する。
【０２１１】
さらに、送信信号を出力する送信回路を備え、少なくとも前記送信回路には本発明の周波数変換装置が用いられている無線通信装置も本発明に属する。
【０２１２】
なお、本発明の無線通信装置とは、例えば、携帯電話、ＰＨＳ、自動車電話、列車電話、船舶電話、航空機電話、コードレス電話、ポケットベルなどの移動体無線装置を含む。
【０２１３】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、低雑音特性と低歪み特性とを両立させることが出来、よりダイナミックレンジの広い周波数変換装置、及び無線通信装置を提供することが出来る。
【０２１４】
また、本発明は、上記課題を考慮し、トランジスタの性能が同じであっても、歪み特性及びノイズ特性の両方が従来のものより良好である周波数変換装置、及び無線通信装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における周波数変換装置の回路図
【図２】本発明の第１の実施の形態における局部発振信号増幅回路の回路図
【図３】本発明の第１の実施の形態における周波数変換装置の特性を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態における周波数変換装置の回路図
【図５】本発明の第３の実施の形態における周波数変換装置の回路図
【図６】本発明の第４の実施の形態及び第５の実施の形態における周波数変換装置の構成を示す図
【図７】本発明の第４の実施の形態における周波数変換装置の詳細な構成を示す図
【図８】本発明の第５の実施の形態における周波数変換装置の詳細な構成を示す図
【図９】本発明の第６の実施の形態及び第７の実施の形態における周波数変換装置の構成を示す図
【図１０】本発明の第６の実施の形態における周波数変換装置の回路図
【図１１】本発明の第７の実施の形態における周波数変換装置の回路図
【図１２】本発明の第１の実施の形態における周波数変換装置のシミュレーションにおける特性を示す図
【図１３】従来の周波数変換装置の回路図
【図１４】従来の周波数変換装置の特性を示す図
【符号の説明】
１  端子Ｖｃｃ
２  端子ＲＦｉｎ
３  端子ＬＯｉｎ
４  端子ＩＦｏｕｔ
６  周波数変換回路
７  バイポーラトランジスタ
８  バイポーラトランジスタ
９  抵抗
１０  抵抗
１１  抵抗
１３  キャパシタ
１４  バイポーラトランジスタ
１５  バイポーラトランジスタ
１６  バイポーラトランジスタ
１７  局部発振信号増幅回路
１８  インダクタ
１９  インダクタ
２０  インダクタ
２１  キャパシタ
２２  キャパシタ
２３  キャパシタ
２４  キャパシタ
２５  キャパシタ
２６  抵抗
４０  バイアス回路
【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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