(57)【要約】【課題】ＬＯ波分配用の同相分配器を実装することなく、イメージ信号を除去することができるようにする。【解決手段】ＲＦ信号及びＬＯ波を位相が９０度異なる信号に分配する９０度ハイブリッド３と、分配された一方のＲＦ信号及びＬＯ波を混合してＩＦ信号を出力する第１の高調波ミクサ４と、分配された他方のＲＦ信号及びＬＯ波の位相を変える移相用線路５と、位相が変えられた他方のＲＦ信号及びＬＯ波を混合してＩＦ信号を出力する第２の高調波ミクサ６とを設け、９０度ハイブリッド７が第１の高調波ミクサ４から出力されたＩＦ信号と第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を合成する。【選択図】図１
2009021944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号及び局部発振信号を入力し、上記高周波信号及び上記局部発振信号を位相が９０度異なる信号に分配する信号分配手段と、上記信号分配手段により分配された一方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第１の高調波ミクサと、上記信号分配手段により分配された他方の高周波信号及び局部発振信号の位相を変える移相器と、上記移相器により位相が変えられた他方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第２の高調波ミクサと、上記第１の高調波ミクサから出力された中間周波信号と上記第２の高調波ミクサから出力された中間周波信号を合成する信号合成手段とを備えたイメージリジェクションミクサ。
【請求項２】
第１及び第２の高調波ミクサは、高周波信号と局部発振信号の２倍波又は２倍波以上の整数倍波を混合することを特徴とする請求項１記載のイメージリジェクションミクサ。
【請求項３】
移相器は、局部発振信号の周波数の８分の１波長に相当する長さ、または、８分の１波長の整数倍に相当する長さを有している線路であることを特徴とする請求項２記載のイメージリジェクションミクサ。
【請求項４】
第１及び第２の高調波ミクサは、２つのダイオードが逆並列に接続されたアンチパラレルダイオードペアを用いて構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のイメージリジェクションミクサ。
【請求項５】
高周波信号及び局部発振信号を入力し、上記高周波信号及び上記局部発振信号を位相が９０度異なる信号に分配する信号分配手段と、上記信号分配手段により分配された双方の高周波信号及び局部発振信号の位相を変える移相器と、上記移相器により位相が変えられた一方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第１の高調波ミクサと、上記移相器により位相が変えられた他方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第２の高調波ミクサと、上記第１の高調波ミクサから出力された中間周波信号と上記第２の高調波ミクサから出力された中間周波信号を合成する信号合成手段とを備えたイメージリジェクションミクサ。
【請求項６】
高周波信号及び局部発振信号を入力し、上記高周波信号及び上記局部発振信号を位相が９０度異なる信号に分配する信号分配手段と、上記信号分配手段により分配された一方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第１の高調波ミクサと、上記信号分配手段により分配された他方の高周波信号及び局部発振信号の位相を変える移相器と、上記移相器により位相が変えられた他方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第２の高調波ミクサとを備えた直交ミクサ。
【請求項７】
高周波信号及び局部発振信号を入力し、上記高周波信号及び上記局部発振信号を位相が９０度異なる信号に分配する信号分配手段と、上記信号分配手段により分配された双方の高周波信号及び局部発振信号の位相を変える移相器と、上記移相器により位相が変えられた一方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第１の高調波ミクサと、上記移相器により位相が変えられた他方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第２の高調波ミクサとを備えた直交ミクサ。
【請求項８】
高周波信号を受信する受信手段と、局部発振信号を発振する局部発振手段と、上記局部発振手段により発振された局部発振信号を用いて、上記受信手段により受信された高周波信号を中間周波信号に変換するイメージリジェクションミクサと、上記イメージリジェクションミクサにより変換された中間周波信号を復調する復調手段とを備えた受信機において、上記イメージリジェクションミクサが、上記高周波信号及び上記局部発振信号を入力し、上記高周波信号及び上記局部発振信号を位相が９０度異なる信号に分配する信号分配手段と、上記信号分配手段により分配された一方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第１の高調波ミクサと、上記信号分配手段により分配された他方の高周波信号及び局部発振信号の位相を変える移相器と、上記移相器により位相が変えられた他方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第２の高調波ミクサと、上記第１の高調波ミクサから出力された中間周波信号と上記第２の高調波ミクサから出力された中間周波信号を合成する信号合成手段とから構成されていることを特徴とする受信機。
【請求項９】
高周波信号を受信する受信手段と、局部発振信号を発振する局部発振手段と、上記局部発振手段により発振された局部発振信号を用いて、上記受信手段により受信された高周波信号を中間周波信号に変換するイメージリジェクションミクサと、上記イメージリジェクションミクサにより変換された中間周波信号を復調する復調手段とを備えた受信機において、上記イメージリジェクションミクサが、上記高周波信号及び上記局部発振信号を入力し、上記高周波信号及び上記局部発振信号を位相が９０度異なる信号に分配する信号分配手段と、上記信号分配手段により分配された双方の高周波信号及び局部発振信号の位相を変える移相器と、上記移相器により位相が変えられた一方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第１の高調波ミクサと、上記移相器により位相が変えられた他方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第２の高調波ミクサと、上記第１の高調波ミクサから出力された中間周波信号と上記第２の高調波ミクサから出力された中間周波信号を合成する信号合成手段とから構成されていることを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、受信信号に含まれているイメージ信号を抑圧するイメージリジェクションミクサと、ディジタル変調波の検波に使用する直交ミクサと、イメージリジェクションミクサを実装している受信機とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１６は非特許文献１に開示されている従来のイメージリジェクションミクサを示す構成図である。
受信用のイメージリジェクションミクサは、高周波信号であるＲＦ信号を入力するＲＦ信号入力端子１０１と、ＲＦ信号入力端子１０１から入力されたＲＦ信号を分配する９０度ハイブリッド１０２と、局部発振信号であるＬＯ波を入力するＬＯ波入力端子１０３と、ＬＯ波入力端子１０３から入力されたＬＯ波を分配する同相分配器１０４と、９０度ハイブリッド１０２により分配されたＲＦ信号と同相分配器１０４により分配されたＬＯ波の差周波数の信号をＩＦ信号（中間周波信号）として出力する２つの周波数変換用ミクサ１０５，１０６と、周波数変換用ミクサ１０５から出力されたＩＦ信号と周波数変換用ミクサ１０６から出力されたＩＦ信号を合成してＩＦ信号出力端子１０８，１０９に出力する９０度ハイブリッド１０７とから構成されており、受信信号に含まれているイメージ信号を抑圧する機能を有している（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００３】
図１７は結合線路を用いて構成されている９０度ハイブリッド１０２，１０７の動作を示す説明図である。
入力端子（ｉｎｐｕｔ  ｐｏｒｔ）１１０から入力された信号は、アイソレーション端子（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｐｏｒｔ）１１１には出力されず、０度の位相で結合端子（ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｏｒｔ）１１２に出力され、また、−９０度の位相で直接端子（ｄｉｒｅｃｔ  ｐｏｒｔ）１１３に出力される。
【０００４】
したがって、ＲＦ信号入力端子１０１に入力されたＲＦ信号は、ＲＦ信号分配用の９０度ハイブリッド１０２によって、位相が９０度異なる等振幅の信号に分配され、０度の位相のＲＦ信号が周波数変換用ミクサ１０５に出力され、また、−９０度の位相のＲＦ信号が周波数変換用ミクサ１０６に出力される。
一方、ＬＯ波入力端子１０３から入力されたＬＯ波は、同相分配器１０４によって、等振幅かつ同位相に分配されて、周波数変換用ミクサ１０５，１０６に出力される。
【０００５】
周波数変換用ミクサ１０５では、９０度ハイブリッド１０２から出力された０度の位相のＲＦ信号と同相分配器１０４から出力されたＬＯ波との差周波数の信号をＩＦ信号として９０度ハイブリッド１０７に出力する。
また、周波数変換用ミクサ１０６では、９０度ハイブリッド１０２から出力された−９０度の位相のＲＦ信号と同相分配器１０４から出力されたＬＯ波との差信号をＩＦ信号として９０度ハイブリッド１０７に出力する。
９０度ハイブリッド１０７では、周波数変換用ミクサ１０５から出力されたＩＦ信号と周波数変換用ミクサ１０６から出力されたＩＦ信号を合成して信号出力端子１０８，１０９に出力する。
【０００６】
ここで、イメージリジェクションミクサを構成する周波数変換用ミクサ１０５，１０６において、同一周波数（＝ｆIF）のＩＦ信号に変換されるＲＦ信号には、図１８に示すように、ＬＯ波（周波数＝ｆLO）に対して、ＩＦ周波数だけ周波数が高い成分（周波数＝ｆRF_USB：以後、ＲＦ−ＵＳＢ信号と表す）と、ＩＦ周波数だけ周波数の低い成分（周波数＝ｆRF_LSB、：以後、ＲＦ−ＬＳＢ信号と表す）がある。
通常、受信機では、どちらか一方の信号が所望信号であり、他方の信号はイメージ信号と呼ばれる。
以下、これらのＲＦ信号をｃｏｓωRF_USBｔ，ｃｏｓωRF_LSBｔとし、ＬＯ波をｃｏｓωLOｔとする。
【０００７】
ＲＦ信号入力端子１０１からＲＦ信号ｃｏｓωRF_USBｔ，ｃｏｓωRF_LSBｔが入力されると、図１９に示すように、ＲＦ信号ｃｏｓωRF_USBｔ，ｃｏｓωRF_LSBｔは、ＲＦ信号分配用の９０度ハイブリッド１０２によって、位相が９０度異なる等振幅の信号に分配される。
これにより、９０度ハイブリッド１０２から周波数変換用ミクサ１０５に出力されるＲＦ−ＵＳＢ信号はｃｏｓωRF_USBｔとなり、ＲＦ−ＬＳＢ信号はｃｏｓωRF_LSBｔとなる。
また、９０度ハイブリッド１０２から周波数変換用ミクサ１０６に出力されるＲＦ−ＵＳＢ信号はｃｏｓ（ωRF_USBｔ−９０）となり、ＲＦ−ＬＳＢ信号はｃｏｓ（ωRF_LSBｔ−９０）となる。
【０００８】
ＬＯ波入力端子１０３からＬＯ波ｃｏｓωLOｔが入力されると、図１９に示すように、同相分配器１０４によって、等振幅かつ同位相に分配される。
これにより、同相分配器１０４から周波数変換用ミクサ１０５，１０６に出力されるＬＯ波はｃｏｓωLOｔとなる。
【０００９】
したがって、周波数変換用ミクサ１０５に入力されたＲＦ−ＵＳＢ信号は、以下のように変換され、ＲＦ−ＵＳＢ信号とＬＯ波の和周波数と差周波数の成分が出力される。
ｃｏｓωRF_USBｔ×ｃｏｓωLOｔ
＝｛ｃｏｓ［（ωRF_USBｔ）−（ωLOｔ）］
＋ｃｏｓ［（ωRF_USBｔ）＋（ωLOｔ）］｝／２
＝｛ｃｏｓ（ωRF_USB−ωLO）ｔ＋ｃｏｓ（ωRF_USB＋ωLO）ｔ｝／２
このうち、所望のＩＦ信号は、右辺第１項の差周波数成分であり、ωRF_USB＞ωLOであるから、ωRF_USB−ωLO＝ωIF_USBとすると、ＩＦ信号はｃｏｓωIF_USBｔと表される。これをＩＦ−ＵＳＢ信号とする。
【００１０】
また、周波数変換用ミクサ１０５に入力されたＲＦ−ＬＳＢ信号は、以下のように変換され、ＲＦ−ＬＳＢ信号とＬＯ波の和周波数と差周波数の成分が出力される。
ｃｏｓ（ωRF_LSBｔ）×ｃｏｓωLOｔ
＝｛ｃｏｓ［（ωRF_LSBｔ）−（ωLOｔ）］
＋ｃｏｓ［（ωRF_LSBｔ）＋（ωLOｔ）］｝／２
＝｛ｃｏｓ（ωRF_LSB−ωLO）ｔ＋ｃｏｓ（ωRF_LSB＋ωLO）ｔ｝／２
＝｛ｃｏｓ（ωLO−ωRF_LSB）ｔ＋ｃｏｓ（ωRF_LSB＋ωLO）ｔ｝／２
ωRF_LSB＜ωLOであるから、ωLO−ωRF_LSB＝ωIF_LSBとすると、ＩＦ信号がｃｏｓωIF_LSBｔと表される。これをＩＦ−ＬＳＢ信号とする。
【００１１】
一方、周波数変換用ミクサ１０６に入力されたＲＦ−ＵＳＢ信号は、以下のように変換され、ＲＦ−ＵＳＢ信号とＬＯ波の和周波数と差周波数の成分が出力される。
ｃｏｓ（ωRF_USBｔ−９０）×ｃｏｓωLOｔ
＝｛ｃｏｓ［（ωRF_USBｔ−９０）−（ωLOｔ）］
＋ｃｏｓ［（ωRF_USBｔ−９０）＋（ωLOｔ）］｝／２
＝｛ｃｏｓ［（ωRF_USB−ωLO）ｔ−９０］
＋ｃｏｓ［（ωRF_USB＋ωLO）ｔ−９０］｝／２
このうち、所望のＩＦ信号（ＩＦ−ＵＳＢ信号）は、右辺第１項の差成分であり、
ｃｏｓ［（ωRF_USB−ωLO）ｔ−９０］＝ｃｏｓ（ωIF_USB’ｔ−９０）となる。
【００１２】
また、周波数変換用ミクサ１０６に入力されたＲＦ−ＬＳＢ信号は、以下のように変換され、ＲＦ−ＬＳＢ信号とＬＯ波の和と差の成分が出力される。
ｃｏｓ（ωRF_LSBｔ−９０）×ｃｏｓωLOｔ
＝｛ｃｏｓ［（ωRF_LSBｔ−９０）−（ωLOｔ）］
＋ｃｏｓ［（ωRF_LSBｔ−９０）＋（ωLOｔ）］｝／２
＝｛ｃｏｓ［（ωRF_LSB−ωLO）ｔ−９０］
＋ｃｏｓ［（ωRF_LSB＋ωLO）ｔ−９０］｝／２
＝｛ｃｏｓ［（ωLO−ωRF_LSB）ｔ＋９０］
＋ｃｏｓ［（ωRF_LSB＋ωLO）ｔ−９０］｝／２
ωRF_LSB＜ωLOであるから、所望のＩＦ信号（ＩＦ−ＬＳＢ信号）は、
ｃｏｓ［（ωLO−ωRF_LSB）ｔ＋９０］＝ｃｏｓ（ωIF_LSB’ｔ＋９０）となる。
以上より、周波数変換用ミクサ１０６から出力されるＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号では、位相が１８０度異なることがわかる。
なお、周波数変換用ミクサ１０６の出力は、周波数変換用ミクサ１０５の出力と区別するために、ωIF_USB’，ωIF_LSB’としている。
【００１３】
周波数変換用ミクサ１０５，１０６の出力が、図１９に示すように、ＩＦ信号合成用の９０度ハイブリッド１０７に入力されると、周波数変換用ミクサ１０５から出力されるＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号は、いずれも０度の位相でＩＦ信号出力端子１０８に出力され、また、−９０度の位相でＩＦ信号出力端子１０９に出力される。
一方、周波数変換用ミクサ１０６から出力されるＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号は、いずれも−９０度の位相でＩＦ信号出力端子１０８に出力され、また、０度の位相でＩＦ信号出力端子１０９に出力される。
【００１４】
したがって、ＩＦ信号出力端子１０８では、周波数変換用ミクサ１０５から出力されたＩＦ−ＵＳＢ信号と、周波数変換用ミクサ１０６から出力されたＩＦ−ＵＳＢ信号の位相が１８０度異なるので、互いに打ち消し合って出力されない。
また、周波数変換用ミクサ１０５から出力されるＩＦ−ＬＳＢ信号と、周波数変換用ミクサ１０６から出力されるＩＦ−ＬＳＢ信号とは、同相となるので、強め合って出力される。
一方、ＩＦ信号出力端子１０９では、周波数変換用ミクサ１０５から出力されたＩＦ−ＬＳＢ信号と、周波数変換用ミクサ１０６から出力されたＩＦ−ＬＳＢ信号の位相が１８０度異なるので、互いに打ち消し合って出力されない。
また、周波数変換用ミクサ１０５から出力されるＩＦ−ＵＳＢ信号と、周波数変換用ミクサ１０６から出力されるＩＦ−ＵＳＢ信号とは、同相となるので、強め合って出力される。
【００１５】
イメージ信号は不要波であり、通常、ミクサの前段にフィルタを設けて除去する必要があるが、イメージリジェクションミクサでは、位相関係により、ＲＦ−ＵＳＢ信号またはＲＦ−ＬＳＢ信号の一方だけを得ることができるので、イメージ信号除去用のフィルタを不要とすることができる。
【００１６】
【非特許文献１】Ｓ．Ｍａａｓ、Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｍｉｘｅｒ、ｐｐ．２８０、図７．３４、Ａｒｔｅｃｈ  Ｈｏｕｓｅ社、
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来のイメージリジェクションミクサは以上のように構成されているので、９０度ハイブリッド１０２，１０７の他に、ＬＯ波分配用の同相分配器１０４を実装する必要があり、回路が大きくなるなどの課題があった。
【００１８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装することなく、イメージ信号を除去することができるイメージリジェクションミクサ及び受信機を得ることを目的とする。
また、この発明は、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装することなく、ディジタル変調波の検波に使用することができる直交ミクサを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明に係るイメージリジェクションミクサは、高周波信号及び局部発振信号を位相が９０度異なる信号に分配する信号分配手段と、信号分配手段により分配された一方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第１の高調波ミクサと、信号分配手段により分配された他方の高周波信号及び局部発振信号の位相を変える移相器と、移相器により位相が変えられた他方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第２の高調波ミクサとを設け、信号合成手段が第１の高調波ミクサから出力された中間周波信号と第２の高調波ミクサから出力された中間周波信号を合成するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、高周波信号及び局部発振信号を位相が９０度異なる信号に分配する信号分配手段と、信号分配手段により分配された一方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第１の高調波ミクサと、信号分配手段により分配された他方の高周波信号及び局部発振信号の位相を変える移相器と、移相器により位相が変えられた他方の高周波信号及び局部発振信号を混合して中間周波信号を出力する第２の高調波ミクサとを設け、信号合成手段が第１の高調波ミクサから出力された中間周波信号と第２の高調波ミクサから出力された中間周波信号を合成するように構成したので、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装することなく、イメージ信号を除去することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるイメージリジェクションミクサを示す構成図であり、図において、ＲＦ信号入力端子１は例えば受信機のアンテナにより受信された高周波信号であるＲＦ信号を入力する端子である。
ＬＯ波入力端子２は例えば局部発振器から発振された局部発振信号であるＬＯ波を入力する端子である。
９０度ハイブリッド３は結合線路を用いて構成されており（図１７を参照）、入力端子１１０から入力されたＲＦ信号を位相が９０度異なる信号に分配し、０度の位相のＲＦ信号を結合端子１１２から出力するとともに、−９０度の位相のＲＦ信号を直接端子１１３から出力する。
また、アイソレーション端子１１１から入力されたＬＯ波を位相が９０度異なる信号に分配し、−９０度の位相のＬＯ波を結合端子１１２から出力するとともに、０度の位相のＬＯ波を直接端子１１３から出力する。
なお、９０度ハイブリッド３は信号分配手段を構成している。
【００２２】
第１の高調波ミクサ４は２つのダイオードが逆並列に接続されたアンチパラレルダイオードペア（Ａｎｔｉ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｄｉｏｄｅ  Ｐａｉｒ：ＡＰＤＰ）から構成されており、９０度ハイブリッド３から出力された位相が０度のＲＦ信号と位相が−９０度のＬＯ波を混合して中間周波信号であるＩＦ信号を出力する。
移相器である移相用線路５はＬＯ波の周波数の８分の１波長に相当する長さを有している線路であり、９０度ハイブリッド３から出力された位相が−９０度のＲＦ信号と位相が０度のＬＯ波の位相を変えるように作用する。
【００２３】
第２の高調波ミクサ６は２つのダイオードが逆並列に接続されたアンチパラレルダイオードペアから構成されており、移相用線路５により位相が変えられたＲＦ信号とＬＯ波を混合して中間周波信号であるＩＦ信号を出力する。
９０度ハイブリッド７は結合線路を用いて構成されており（図１７を参照）、第１の高調波ミクサ４から出力されたＩＦ信号と第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を合成してＩＦ信号出力端子８，９に出力する。なお、９０度ハイブリッド７は信号合成手段を構成している。
【００２４】
第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６をミクサ動作させるには、入力するＲＦ信号およびＬＯ波と、発生したＩＦ信号を分離するための分波回路を設ける必要があるが、イメージリジェクションミクサの動作そのものには関係がないので、図１では省略している。
第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６は、偶高調波ミクサとして動作する。
偶高調波ミクサは、通常、印加されたＬＯ波の２倍波とＲＦ信号の混合波を出力するミクサであり、これを受信用ミクサとして用いた場合には、ＩＦ信号の周波数ｆIFは、ＲＦ信号の周波数ｆRFとＬＯ波の周波数ｆLOの間で、次の関係式を満足する。
ｆIF＝｜ｆRF−２ｆLO｜
図２は偶高調波ミクサにおけるＲＦ信号とＬＯ波とＩＦ信号の関係を示している。
ＬＯ波の２倍波（２ＬＯ）に対して、ＩＦ周波数だけ高いＲＦ信号がＵＳＢ信号（ＲＦ−ＵＳＢ信号）であり、ＩＦ周波数だけ低いＲＦ信号がＬＳＢ信号（ＲＦ−ＬＳＢ信号）である。
ここでは、ＬＯ波の周波数は、ＲＦ信号の周波数のおよそ１／２である例を示している。
【００２５】
次に動作について説明する。
９０度ハイブリッド３は、ＲＦ信号入力端子１から入力されたＲＦ信号が入力端子１１０に与えられると、そのＲＦ信号を位相が９０度異なる信号に分配し、一方のＲＦ信号を結合端子１１２から第１の高調波ミクサ４に出力し、他方のＲＦ信号を直接端子１１３から移相用線路５に出力する。
なお、図３に示すように、結合端子１１２から出力するＲＦ信号の位相は０度であり、直接端子１１３から出力するＲＦ信号の位相は−９０度である。
【００２６】
また、９０度ハイブリッド３は、ＬＯ波入力端子２から入力されたＬＯ波がアイソレーション端子１１１に与えられると、そのＬＯ波を位相が９０度異なる信号に分配し、一方のＬＯ波を結合端子１１２から第１の高調波ミクサ４に出力し、他方のＬＯ波を直接端子１１３から移相用線路５に出力する。
なお、ＬＯ波は、アイソレーション端子１１１から入力されるので、図３に示すように、結合端子１１２から出力するＬＯ波の位相は−９０度であり、直接端子１１３から出力するＬＯ波の位相は０度である。
【００２７】
第１の高調波ミクサ４は、９０度ハイブリッド３から位相が０度のＲＦ信号と位相が−９０度のＬＯ波を受けると、そのＲＦ信号とＬＯ波の２倍波を混合してＩＦ信号を出力する。
即ち、第１の高調波ミクサ４は、９０度ハイブリッド３から出力されるＬＯ波の位相が−９０度（＝ｃｏｓ［ωLOｔ−９０］）であるため、そのＬＯ波の２倍波の位相は−１８０度（＝ｃｏｓ［２ωLOｔ−１８０］）となり、そのＬＯ波の２倍波と位相が０度のＲＦ信号（＝ｃｏｓ［ωRFｔ］）を混合する。
第１の高調波ミクサ４から出力されるＩＦ信号は、ＲＦ−ＵＳＢ信号およびＲＦ−ＬＳＢ信号とＬＯ波の混合波であり、それぞれ、ＩＦ−ＵＳＢ信号、ＩＦ−ＬＳＢ信号とすると、下記に示すように、ＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号は、同相で出力される。
【００２８】
ｃｏｓωRF_USBｔ×ｃｏｓ［２ωLOｔ−１８０］
＝ｃｏｓ［（ωRF_USBｔ）−（２ωLOｔ−１８０）］
＝ｃｏｓ［（ωRF_USB−２ωLO）ｔ＋１８０］
＝ｃｏｓ（ωIF_USBｔ＋１８０）
ｃｏｓωRF_LSBｔ×ｃｏｓ［２ωLOｔ−１８０］
＝ｃｏｓ［（ωRF_LSBｔ）−（２ωLOｔ−１８０）］
＝ｃｏｓ［（ωRF_LSB−２ωLO）ｔ＋１８０］
＝ｃｏｓ［（２ωLO−ωRF_LSB）ｔ−１８０］
＝ｃｏｓ（ωIF_LSBｔ＋１８０）
なお、ここでは差周波数の成分のみ着目し、和周波数の成分については記載していない。
【００２９】
移相用線路５は、９０度ハイブリッド３から位相が−９０度のＲＦ信号と位相が０度のＬＯ波を受けると、ＬＯ波の周波数の８分の１波長に相当する長さを有しているので、ＬＯ周波数では−４５度の位相変化を与える。また、ＬＯ波のおよそ２倍の周波数であるＲＦ信号では−９０度の位相変化を与える。
したがって、移相用線路５から第２の高調波ミクサ６に出力されるＬＯ波の位相は、−４５度（＝ｃｏｓ［ωLOｔ−４５］）となり、そのＬＯ波の２倍波の位相は−９０度（＝ｃｏｓ［２ωLOｔ−９０］）となる。
また、移相用線路５から第２の高調波ミクサ６に出力されるＲＦ信号の位相は、−１８０度（＝ｃｏｓ［ωRFｔ−１８０］）となる。
【００３０】
これにより、第２の高調波ミクサ６は、位相が−９０度のＬＯ波の２倍波と、位相が−１８０度のＲＦ信号を混合する。
第２の高調波ミクサ６から出力されるＩＦ信号は、ＲＦ−ＵＳＢ信号およびＲＦ−ＬＳＢ信号とＬＯ波の混合波であり、下記に示すように、ＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号は、逆相で出力される。
ｃｏｓ［ωRF_USBｔ−１８０］×ｃｏｓ［２ωLOｔ−９０］
＝ｃｏｓ［（ωRF_USBｔ−１８０）−（２ωLOｔ−９０）］
＝ｃｏｓ［（ωRF_USB−２ωLO）ｔ−９０］
＝ｃｏｓ（ωIF_USB’ｔ−９０）
ｃｏｓωRF_LSBｔ−１８０］×ｃｏｓ［２ωLOｔ−９０］
＝ｃｏｓ［（ωRF_LSBｔ−１８０）−（２ωLOｔ−９０）］
＝ｃｏｓ［（ωRF_LSB−２ωLO）ｔ−９０］
＝ｃｏｓ［（２ωLO−ωRF_LSB）ｔ＋９０］
＝ｃｏｓ（ωIF_LSB’ｔ＋９０）
【００３１】
９０度ハイブリッド７は、第１の高調波ミクサ４からのＩＦ信号であるＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号を受け、第２の高調波ミクサ６からのＩＦ信号であるＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号を受けると、これらのＩＦ信号を合成してＩＦ信号出力端子８，９に出力する。
即ち、９０度ハイブリッド７の結合端子１１２と接続されているＩＦ信号出力端子８では、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ−ＵＳＢ信号が同相であり、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ−ＬＳＢ信号が逆相になるので、ＩＦ−ＵＳＢ信号だけが出力される。
また、９０度ハイブリッド７の直接端子１１３と接続されているＩＦ信号出力端子９では、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ−ＵＳＢ信号が逆相であり、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ−ＬＳＢ信号が同相になるので、ＩＦ−ＬＳＢ信号だけが出力される。
【００３２】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ＲＦ信号及びＬＯ波を位相が９０度異なる信号に分配する９０度ハイブリッド３と、９０度ハイブリッド３により分配された一方のＲＦ信号及びＬＯ波を混合してＩＦ信号を出力する第１の高調波ミクサ４と、９０度ハイブリッド３により分配された他方のＲＦ信号及びＬＯ波の位相を変える移相用線路５と、移相用線路５により位相が変えられた他方のＲＦ信号及びＬＯ波を混合してＩＦ信号を出力する第２の高調波ミクサ６とを設け、９０度ハイブリッド７が第１の高調波ミクサ４から出力されたＩＦ信号と第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を合成するように構成したので、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装することなく、イメージ信号を除去することができる効果を奏する。
即ち、この実施の形態１では、ＲＦ信号とＬＯ波の分配を同一の９０度ハイブリッド３で実施するようにしているので、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装することなく、イメージリジェクションミクサとして動作させることができる。したがって、ＬＯ波の分配用の同相分配器を削除して回路を小形化することができる効果を奏する。
【００３３】
なお、この実施の形態１では、９０度ハイブリッド３の入力端子１１０からＲＦ信号を入力し、アイソレーション端子１１１からＬＯ波を入力するものについて示したが、図４に示すように、９０度ハイブリッド３の入力端子１１０からＬＯ波を入力し、アイソレーション端子１１１からＲＦ信号を入力するようにしてもよい。
ただし、この場合、ＩＦ信号出力端子８からＩＦ−ＬＳＢ信号が出力され、ＩＦ信号出力端子９からＩＦ−ＵＳＢ信号が出力されるが、イメージリジェクションミクサの小形化という点で同様の効果が得られる。
【００３４】
また、この実施の形態１では、移相用線路５が９０度ハイブリッド３の直接端子１１３と接続されているものについて示したが、図５に示すように、移相用線路５が９０度ハイブリッド３の結合端子１１２と接続されているようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００３５】
この実施の形態１では、第１の高調波ミクサ４から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７の入力端子１１０に与え、第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７のアイソレーション端子１１１に与えるものについて示したが、第１の高調波ミクサ４から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７のアイソレーション端子１１１に与え、第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７の入力端子１１０に与えるようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００３６】
この実施の形態１では、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６を周波数変換用の偶高調波ミクサとして動作させるものについて示したが、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６の代わりに、他の非線形素子（例えば、ダイオード、ＦＥＴ、トランジスタ）を用いるようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００３７】
また、この実施の形態１では、９０度ハイブリッド７がＩＦ信号を合成するものについて示したが、９０度ハイブリッド７の代わりに、図６に示すように、第１の高調波ミクサ４の出力に９０度移相器１０を接続し、第２の高調波ミクサ６の出力と、９０度移相器１０の出力とを同相合成器１１で同相合成するようにしてもよい。
この場合、ＩＦ信号の出力端子はＩＦ信号出力端子８だけになり、ＩＦ信号出力端子８からＩＦ−ＬＳＢ信号だけが出力される。
また、第２の高調波ミクサ６の出力に９０度移相器１０を接続し、第１の高調波ミクサ４の出力と、９０度移相器１０の出力とを同相合成器１１で同相合成するようにしてもよい。
この場合、ＩＦ信号出力端子８からＩＦ−ＵＳＢ信号だけが出力される。
通常の受信機では、どちらか一方が所望の信号であるので問題ない。
【００３８】
また、９０度移相器１０の代わりに、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６の一方の高調波ミクサの出力に４５度移相器を接続し、他方の高調波ミクサの出力に−４５度移相器を接続し、４５度移相器と−４５度移相器の出力を同相で合成するようにしてもよい。
この場合でも、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００３９】
この実施の形態１では、９０度ハイブリッド７が第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を合成するイメージリジェクションミクサについて示したが、９０度ハイブリッド７を実装せずに、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６から出力されるＩＦ信号を、ディジタル変調波の検波に使用する直交ミクサを構成するようにしてもよい。
この場合も、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装する必要がないので、直交ミクサの小形化を図ることができる効果を奏する。
【００４０】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２によるイメージリジェクションミクサを示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
移相器である移相用線路１２はＬＯ波の周波数の４分の１波長に相当する長さを有している線路であり、９０度ハイブリッド３から出力された位相が−９０度のＲＦ信号と位相が０度のＬＯ波の位相を変えるように作用する。
【００４１】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１では、ＬＯ波の周波数の８分の１波長に相当する長さを有している移相用線路５が９０度ハイブリッド３の直接端子１１３と接続されているものについて示したが、この実施の形態２では、ＬＯ波の周波数の４分の１波長に相当する長さを有している移相用線路１２が９０度ハイブリッド３の直接端子１１３と接続されている点で相違している。
【００４２】
図８はこの発明の実施の形態２によるイメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
上記実施の形態１におけるイメージリジェクションミクサと比較して、第１の高調波ミクサ４に入力されるＲＦ信号及びＬＯ波の位相や、そのＬＯ波の２倍波（２次高調波）の位相に変化はないが、第２の高調波ミクサ６に入力されるＲＦ信号及びＬＯ波の位相や、そのＬＯ波の２倍波の位相は異なる。
ＬＯ波は−９０度、ＲＦ信号は−１８０度の位相変化を受けるので、ＲＦ信号はｃｏｓ［ωRFｔ＋９０］、ＬＯ波はｃｏｓ［ωLOｔ−９０］、ＬＯ波の２次高調波はｃｏｓ［２ωLOｔ−１８０］となる。
【００４３】
このようなＲＦ信号及びＬＯ波が入力される場合、第２の高調波ミクサ６から出力されるＲＦ−ＵＳＢ信号はｃｏｓ（ωIF_USB’ｔ−９０）、第２の高調波ミクサ６から出力されるＲＦ−ＬＳＢ信号はｃｏｓ（ωIF_LSB’ｔ＋９０）となり、上記実施の形態１におけるイメージリジェクションミクサと同じ出力が得られる。
したがって、ＩＦ信号出力端子８，９から、上記実施の形態１と同様のＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号が出力される。
【００４４】
この実施の形態２でも、ＲＦ信号とＬＯ波の分配を同一の９０度ハイブリッド３で実施するようにしているので、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装することなく、イメージリジェクションミクサとして動作させることができる。したがって、ＬＯ波の分配用の同相分配器を削除して回路を小形化することができる効果を奏する。
【００４５】
なお、この実施の形態２では、９０度ハイブリッド３の入力端子１１０からＲＦ信号を入力し、アイソレーション端子１１１からＬＯ波を入力するものについて示したが、９０度ハイブリッド３の入力端子１１０からＬＯ波を入力し、アイソレーション端子１１１からＲＦ信号を入力するようにしてもよい。
ただし、この場合、ＩＦ信号出力端子８からＩＦ−ＬＳＢ信号が出力され、ＩＦ信号出力端子９からＩＦ−ＵＳＢ信号が出力されるが、イメージリジェクションミクサの小形化という点で同様の効果が得られる。
【００４６】
また、この実施の形態２では、移相用線路１２が９０度ハイブリッド３の直接端子１１３と接続されているものについて示したが、移相用線路１２が９０度ハイブリッド３の結合端子１１２と接続されているようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００４７】
この実施の形態２では、第１の高調波ミクサ４から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７の入力端子１１０に与え、第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７のアイソレーション端子１１１に与えるものについて示したが、第１の高調波ミクサ４から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７のアイソレーション端子１１１に与え、第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７の入力端子１１０に与えるようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００４８】
この実施の形態２では、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６を周波数変換用の偶高調波ミクサとして動作させるものについて示したが、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６の代わりに、他の非線形素子（例えば、ダイオード、ＦＥＴ、トランジスタ）を用いるようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００４９】
また、この実施の形態２では、９０度ハイブリッド７がＩＦ信号を合成するものについて示したが、９０度ハイブリッド７の代わりに、第１の高調波ミクサ４の出力に９０度移相器１０を接続し、第２の高調波ミクサ６の出力と、９０度移相器１０の出力とを同相合成器１１で同相合成するようにしてもよい。
また、９０度移相器１０の代わりに、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６の一方の高調波ミクサの出力に４５度移相器を接続し、他方の高調波ミクサの出力に−４５度移相器を接続し、４５度移相器と−４５度移相器の出力を同相で合成するようにしてもよい。
この場合でも、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００５０】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３によるイメージリジェクションミクサを示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
移相器である移相用線路１３はＬＯ波の周波数の８分の３波長に相当する長さを有している線路であり、９０度ハイブリッド３から出力された位相が−９０度のＲＦ信号と位相が０度のＬＯ波の位相を変えるように作用する。
【００５１】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１では、ＬＯ波の周波数の８分の１波長に相当する長さを有している移相用線路５が９０度ハイブリッド３の直接端子１１３と接続されているものについて示したが、この実施の形態３では、ＬＯ波の周波数の８分の３波長に相当する長さを有している移相用線路１３が９０度ハイブリッド３の直接端子１１３と接続されている点で相違している。
【００５２】
図１０はこの発明の実施の形態３によるイメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
上記実施の形態１におけるイメージリジェクションミクサと比較して、第１の高調波ミクサ４に入力されるＲＦ信号及びＬＯ波の位相や、そのＬＯ波の２倍波（２次高調波）の位相に変化はないが、第２の高調波ミクサ６に入力されるＲＦ信号及びＬＯ波の位相や、そのＬＯ波の２倍波の位相は異なる。
ＬＯ波は−１３５度の位相変化を受け、ＲＦ信号は−２７０度、すなわち＋９０度の位相変化を受けるので、ＲＦ信号はｃｏｓ［ωRFｔ］、ＬＯ波はｃｏｓ［ωLOｔ−１３５］、ＬＯ波の２次高調波はｃｏｓ［２ωLOｔ＋９０］となる。
【００５３】
このようなＲＦ信号及びＬＯ波が入力される場合、第２の高調波ミクサ６から出力されるＩＦ−ＵＳＢ信号はｃｏｓ（ωIF_USB’ｔ−９０）、第２の高調波ミクサ６から出力されるＩＦ−ＬＳＢ信号はｃｏｓ（ωIF_LSB’ｔ＋９０）となり、上記実施の形態１におけるイメージリジェクションミクサと同じ出力が得られる。
したがって、ＩＦ信号出力端子８，９から、上記実施の形態１と同様のＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号が出力される。
【００５４】
この実施の形態３でも、ＲＦ信号とＬＯ波の分配を同一の９０度ハイブリッド３で実施するようにしているので、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装することなく、イメージリジェクションミクサとして動作させることができる。したがって、ＬＯ波の分配用の同相分配器を削除して回路を小形化することができる効果を奏する。
【００５５】
なお、この実施の形態３では、９０度ハイブリッド３の入力端子１１０からＲＦ信号を入力し、アイソレーション端子１１１からＬＯ波を入力するものについて示したが、９０度ハイブリッド３の入力端子１１０からＬＯ波を入力し、アイソレーション端子１１１からＲＦ信号を入力するようにしてもよい。
ただし、この場合、ＩＦ信号出力端子８からＩＦ−ＬＳＢ信号が出力され、ＩＦ信号出力端子９からＩＦ−ＵＳＢ信号が出力されるが、イメージリジェクションミクサの小形化という点で同様の効果が得られる。
【００５６】
また、この実施の形態３では、移相用線路１３が９０度ハイブリッド３の直接端子１１３と接続されているものについて示したが、移相用線路１３が９０度ハイブリッド３の結合端子１１２と接続されているようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００５７】
この実施の形態３では、第１の高調波ミクサ４から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７の入力端子１１０に与え、第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７のアイソレーション端子１１１に与えるものについて示したが、第１の高調波ミクサ４から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７のアイソレーション端子１１１に与え、第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７の入力端子１１０に与えるようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００５８】
この実施の形態３では、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６を周波数変換用の偶高調波ミクサとして動作させるものについて示したが、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６の代わりに、他の非線形素子（例えば、ダイオード、ＦＥＴ、トランジスタ）を用いるようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００５９】
また、この実施の形態３では、９０度ハイブリッド７がＩＦ信号を合成するものについて示したが、９０度ハイブリッド７の代わりに、第１の高調波ミクサ４の出力に９０度移相器１０を接続し、第２の高調波ミクサ６の出力と、９０度移相器１０の出力とを同相合成器１１で同相合成するようにしてもよい。
また、９０度移相器１０の代わりに、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６の一方の高調波ミクサの出力に４５度移相器を接続し、他方の高調波ミクサの出力に−４５度移相器を接続し、４５度移相器と−４５度移相器の出力を同相で合成するようにしてもよい。
この場合でも、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００６０】
実施の形態４．
図１１はこの発明の実施の形態４によるイメージリジェクションミクサを示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第１の高調波ミクサ１４は９０度ハイブリッド３から出力されたＲＦ信号とＬＯ波の４次高調波を混合して、中間周波信号であるＩＦ信号を出力する。
第２の高調波ミクサ１５は移相用線路５により位相が変えられたＲＦ信号とＬＯ波の４次高調波を混合して、中間周波信号であるＩＦ信号を出力する。
【００６１】
次に動作について説明する。
この発明の実施の形態４における第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５としては、例えば、図１２に示すように構成すればよい。
図１２において、２１はＲＦ信号及びＬＯ波を入力する入力端子であり、２２は入力端子２１から入力されたＲＦ信号及びＬＯ波を通過させ、ＲＦ信号とＬＯ波の４倍波との差周波成分であるＩＦ信号を短絡して遮断する高地域通過フィルタ（ＨＰＦ）である。
２３は２つのダイオードが逆並列に接続されたアンチパラレルダイオードペアであり、ＨＰＦ２２を通過したＲＦ信号とＬＯ波を混合してＩＦ信号を出力する。
２４はアンチパラレルダイオードペア２３から出力されたＩＦ信号を通過させ、ＲＦ信号とＬＯ波を短絡して遮断する低域通過フィルタ（ＬＰＦ）であり、２５はＩＦ信号を出力する出力端子である。
【００６２】
第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５におけるＬＰＦ２４の通過帯域を下式で表される周波数ｆIFのＩＦ信号を通過させるように設定する。
ｆIF＝｜ｆRF−４ｆLO｜
そして、ＬＰＦ２４が下式のように表されるＲＦ信号とＬＯ波の差周波成分を遮断する特性を持たせることで、ＬＯ波の４次高調波とＲＦ信号の混合波を出力する高調波ミクサを実現することができる。
ｆIF＝｜ｆRF−２ｆLO｜
【００６３】
図１３はこの発明の実施の形態４によるイメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
９０度ハイブリッド３の出力までは、上記実施の形態１のイメージリジェクションミクサと同じである（図３を参照）。
ただし、ＬＯの２倍波でなく、ＬＯ波の４次高調波が変換に寄与するので、第１の高調波ミクサ１４の内部における４次高調波は、ｃｏｓ［４ωLOｔ−３６０］＝ｃｏｓ［４ωLOｔ］である。
【００６４】
第１の高調波ミクサ１４から出力されるＩＦ信号は、ＲＦ−ＵＳＢ信号およびＲＦ−ＬＳＢ信号とＬＯ波との混合波であり、それぞれ、ＩＦ−ＵＳＢ信号、ＩＦ−ＬＳＢ信号とすると、下記に示すように、ＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号は、同相で出力される。
ｃｏｓωRF_USBｔ×ｃｏｓ［４ωLOｔ］
＝ｃｏｓ［（ωRF_USBｔ）−（４ωLOｔ）］
＝ｃｏｓ［（ωRF_USB−４ωLO）ｔ］
＝ｃｏｓ（ωIF_USBｔ）
ｃｏｓωRF_LSBｔ×ｃｏｓ［４ωLOｔ］
＝ｃｏｓ［（ωRF_LSBｔ）−（４ωLOｔ）］
＝ｃｏｓ［（ωRF_LSB−４ωLO）ｔ］
＝ｃｏｓ［（４ωLO−ωRF_LSB）ｔ］
＝ｃｏｓ（ωIF_LSBｔ）
【００６５】
第２の高調波ミクサ１５から出力されるＩＦ信号は、ＲＦ−ＵＳＢ信号およびＲＦ−ＬＳＢ信号とＬＯ波との混合波であり、下記に示すように、ＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号は、逆相で出力される。
ｃｏｓ［ωRF_USBｔ−２７０］×ｃｏｓ［４ωLOｔ−１８０］
＝ｃｏｓ［（ωRF_USBｔ−２７０）−（４ωLOｔ−１８０）］
＝ｃｏｓ［（ωRF_USB−４ωLO）ｔ−９０］
＝ｃｏｓ（ωIF_USB’ｔ−９０）
ｃｏｓωRF_LSBｔ−２７０］×ｃｏｓ［４ωLOｔ−１８０］
＝ｃｏｓ［（ωRF_LSBｔ−２７０）−（４ωLOｔ−１８０）］
＝ｃｏｓ［（ωRF_LSB−４ωLO）ｔ−９０］
＝ｃｏｓ［（４ωLO−ωRF_LSB）ｔ＋９０］
＝ｃｏｓ（ωIF_LSB’ｔ＋９０）
【００６６】
９０度ハイブリッド７は、第１の高調波ミクサ１４からのＩＦ信号であるＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号を受け、第２の高調波ミクサ１５からのＩＦ信号であるＩＦ−ＵＳＢ信号とＩＦ−ＬＳＢ信号を受けると、これらのＩＦ信号を合成してＩＦ信号出力端子８，９に出力する。
即ち、９０度ハイブリッド７の結合端子１１２と接続されているＩＦ信号出力端子８では、第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５から出力されたＩＦ−ＵＳＢ信号が逆相であり、第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５から出力されたＩＦ−ＬＳＢ信号が同相になるので、ＩＦ−ＬＳＢ信号だけが出力される。
また、９０度ハイブリッド７の直接端子１１３と接続されているＩＦ信号出力端子９では、第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５から出力されたＩＦ−ＵＳＢ信号が同相であり、第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５から出力されたＩＦ−ＬＳＢ信号が逆相になるので、ＩＦ−ＵＳＢ信号だけが出力される。
【００６７】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、ＲＦ信号とＬＯ波の分配を同一の９０度ハイブリッド３で実施するようにしているので、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装することなく、イメージリジェクションミクサとして動作させることができる。したがって、ＬＯ波の分配用の同相分配器を削除して回路を小形化することができる効果を奏する。
【００６８】
なお、この実施の形態４では、９０度ハイブリッド３の入力端子１１０からＲＦ信号を入力し、アイソレーション端子１１１からＬＯ波を入力するものについて示したが、９０度ハイブリッド３の入力端子１１０からＬＯ波を入力し、アイソレーション端子１１１からＲＦ信号を入力するようにしてもよい。
ただし、この場合、ＩＦ信号出力端子８からＩＦ−ＵＳＢ信号が出力され、ＩＦ信号出力端子９からＩＦ−ＬＳＢ信号が出力されるが、イメージリジェクションミクサの小形化という点で同様の効果が得られる。
【００６９】
また、この実施の形態４では、移相用線路５が９０度ハイブリッド３の直接端子１１３と接続されているものについて示したが、移相用線路５が９０度ハイブリッド３の結合端子１１２と接続されているようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００７０】
この実施の形態４では、第１の高調波ミクサ１４から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７の入力端子１１０に与え、第２の高調波ミクサ１５から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７のアイソレーション端子１１１に与えるものについて示したが、第１の高調波ミクサ１４から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７のアイソレーション端子１１１に与え、第２の高調波ミクサ１５から出力されたＩＦ信号を９０度ハイブリッド７の入力端子１１０に与えるようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００７１】
この実施の形態４では、第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５を周波数変換用の偶高調波ミクサとして動作させるものについて示したが、第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５の代わりに、他の非線形素子（例えば、ダイオード、ＦＥＴ、トランジスタ）を用いるようにしてもよい。
この場合も、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００７２】
また、この実施の形態４では、９０度ハイブリッド７がＩＦ信号を合成するものについて示したが、９０度ハイブリッド７の代わりに、第１の高調波ミクサ１４の出力に９０度移相器１０を接続し、第２の高調波ミクサ１５の出力と、９０度移相器１０の出力とを同相合成器１１で同相合成するようにしてもよい。
また、９０度移相器１０の代わりに、第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５の一方の高調波ミクサの出力に４５度移相器を接続し、他方の高調波ミクサの出力に−４５度移相器を接続し、４５度移相器と−４５度移相器の出力を同相で合成するようにしてもよい。
この場合でも、イメージリジェクションミクサの小形化という同様の効果が得られる。
【００７３】
実施の形態５．
図１４はこの発明の実施の形態５によるイメージリジェクションミクサを示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
移相器１６はＨＰＦ１７とＬＰＦ１８から構成されており、９０度ハイブリッド３から出力された位相が０度のＲＦ信号と位相が−９０度のＬＯ波の位相を変えるとともに、９０度ハイブリッド３から出力された位相が−９０度のＲＦ信号と位相が０度のＬＯ波の位相を変えるように作用する。
ＨＰＦ１７は９０度ハイブリッド３から出力されたＲＦ信号の位相を４５度進め、ＬＯ波の位相を２２．５度進めるように作用する。
ＬＰＦ１８は９０度ハイブリッド３から出力されたＲＦ信号の位相を４５度遅らせ、ＬＯ波の位相を２２．５度遅らせるように作用する。
【００７４】
この実施の形態５では、移相器１６を構成するＨＰＦ１７が、９０度ハイブリッド３から出力されたＲＦ信号の位相を４５度進め、ＬＯ波の位相を２２．５度進めるように作用し、移相器１６を構成するＬＰＦ１８が、９０度ハイブリッド３から出力されたＲＦ信号の位相を４５度遅らせ、ＬＯ波の位相を２２．５度遅らせるように作用する。
この結果、第１及び第２の高調波ミクサ４，６に入力されるＲＦ信号とＬＯ波の位相は、それぞれ９０度及び４５度の差が生じるので、９０度ハイブリッド７でＩＦ信号を合成すると、上記実施の形態１におけるイメージリジェクションミクサと同様に、ＩＦ−ＬＳＢ信号とＩＦ−ＵＳＢ信号を分離して、ＩＦ信号出力端子８，９から出力することができる。
【００７５】
ところで、上記実施の形態１では、第２の高調波ミクサ６に入力される信号の位相を変えるために、ＬＯ波の周波数ｆLOの８分の１波長（＝４５度）に相当する長さを有している移相用線路５を用いているが、この場合、ＲＦ信号の周波数ｆRFとＬＯ波の周波数ｆLOの間に、ｆRF＝２ｆLOなる関係が成立すれば、第２の高調波ミクサ６に入力されるＲＦ信号の位相がＬＯ波の位相の整数倍となり、第１及び第２の高調波ミクサ４，６から出力されるＩＦ信号を９０度ハイブリッド７で合成することで、ＩＦ信号出力端子８，９からＩＦ−ＬＳＢ信号とＩＦ−ＵＳＢ信号を独立に出力させることができる。
しかし、ＩＦ信号がＲＦ信号に比べて周波数が比較的高く、ｆRF＝２ｆLOなる関係が成立しない場合、第２の高調波ミクサ６に入力されるＲＦ信号の位相がＬＯ波の位相の整数倍とならず、第１及び第２の高調波ミクサ４，６から出力されるＩＦ信号を９０度ハイブリッド７で合成しても、ＩＦ信号出力端子８，９からＩＦ−ＬＳＢ信号とＩＦ−ＵＳＢ信号を独立に出力させることができない。
【００７６】
これに対して、この実施の形態５では、移相器１６を構成するＨＰＦ１７及びＬＰＦ１８において、ＬＯ波に対する移相量とＲＦ信号に対する移相量を独立に設定することができるので、第２の高調波ミクサ６に入力されるＲＦ信号の位相をＬＯ波の位相の整数倍にすることができる。
したがって、ｆRF＝２ｆLOなる関係が成立しない場合でも、第１及び第２の高調波ミクサ４，６から出力されるＩＦ信号を９０度ハイブリッド７で合成することで、ＩＦ信号出力端子８，９からＩＦ−ＬＳＢ信号とＩＦ−ＵＳＢ信号を独立に出力させることができる。
【００７７】
この実施の形態５では、９０度ハイブリッド７が第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６から出力されたＩＦ信号を合成するイメージリジェクションミクサについて示したが、９０度ハイブリッド７を実装せずに、第１の高調波ミクサ４及び第２の高調波ミクサ６から出力されるＩＦ信号を、ディジタル変調波の検波に使用する直交ミクサを構成するようにしてもよい。
この場合も、ＬＯ波分配用の同相分配器を実装する必要がないので、直交ミクサの小形化を図ることができる効果を奏する。
【００７８】
実施の形態６．
図１５はこの発明の実施の形態６による受信機を示す構成図であり、図において、アンテナ３１は図示せぬ送信機から送信された高周波信号であるＲＦ信号を受信する。
低雑音増幅器３２はアンテナ３１により受信されたＲＦ信号を増幅する。なお、アンテナ３１及び低雑音増幅器３２から受信手段が構成されている。
【００７９】
局部発振器３３は局部発振信号であるＬＯ波を発振する。なお、局部発振器３３は局部発振手段を構成している。
イメージリジェクションミクサ３４は、上記実施の形態１〜５におけるいずれかのイメージリジェクションミクサであり、局部発振器３３により発振されたＬＯ波を用いて、低雑音増幅器３２により増幅されたＲＦ信号をＩＦ信号に変換する。
【００８０】
ＩＦ帯通過フィルタ３５はイメージリジェクションミクサ３４により変換されたＩＦ信号をろ波する。
可変利得増幅器３６はＩＦ帯通過フィルタ３５から出力されたＩＦ信号を一定レベルまで増幅する。
ＡＤ変換器３７は可変利得増幅器３６により増幅されたＩＦ信号をディジタル信号に変換する。
復調部３８はＡＤ変換器３７によりディジタル信号に変換されたＩＦ信号を復調して、送信された情報を取得する。
なお、ＩＦ帯通過フィルタ３５、可変利得増幅器３６、ＡＤ変換器３７及び復調部３８から復調手段が構成されている。
【００８１】
次に動作について説明する。
低雑音増幅器３２は、アンテナ３１が送信機から送信されたＲＦ信号を受信すると、そのＲＦ信号を増幅する。
イメージリジェクションミクサ３４は、局部発振器３３により発振されたＬＯ波を用いて、低雑音増幅器３２により増幅されたＲＦ信号をＩＦ信号に変換する。
ここで、イメージリジェクションミクサ３４は、ＲＦ信号に含まれているイメージ信号を除去することができるので、通常の受信機では必須であるイメージ信号除去用のＲＦ帯のフィルタが不要になり、受信機の構成を簡略化することができる。
【００８２】
ＩＦ帯通過フィルタ３５は、イメージリジェクションミクサ３４により変換されたＩＦ信号をろ波し、可変利得増幅器３６は、ＩＦ帯通過フィルタ３５から出力されたＩＦ信号を一定レベルまで増幅する。
ＡＤ変換器３７は、可変利得増幅器３６がＩＦ信号を一定レベルまで増幅すると、そのＩＦ信号をディジタル信号に変換する。
復調部３８は、ＡＤ変換器３７がＩＦ信号をディジタル信号に変換すると、ディジタル信号であるＩＦ信号を復調して、送信された情報を取得する。
【００８３】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、イメージリジェクションミクサ３４を用いて、ＲＦ信号に含まれているイメージ信号を除去するように構成したので、通常の受信機では必須であるイメージ信号除去用のＲＦ帯のフィルタが不要になり、受信機の構成を簡略化することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】この発明の実施の形態１によるイメージリジェクションミクサを示す構成図である。
【図２】偶高調波ミクサにおけるＲＦ信号とＬＯ波とＩＦ信号の関係を示す説明図である。
【図３】イメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
【図４】イメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
【図５】イメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるイメージリジェクションミクサを示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態２によるイメージリジェクションミクサを示す構成図である。
【図８】イメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３によるイメージリジェクションミクサを示す構成図である。
【図１０】イメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態４によるイメージリジェクションミクサを示す構成図である。
【図１２】第１の高調波ミクサ１４及び第２の高調波ミクサ１５の内部構成例を示す構成図である。
【図１３】イメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態５によるイメージリジェクションミクサを示す構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態６による受信機を示す構成図である。
【図１６】非特許文献１に開示されている従来のイメージリジェクションミクサを示す構成図である。
【図１７】結合線路を用いて構成されている９０度ハイブリッドの動作を示す説明図である。
【図１８】ＲＦ信号とＬＯ波とＩＦ信号の関係を示す説明図である。
【図１９】イメージリジェクションミクサの各部における信号の位相を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  ＲＦ信号入力端子、２  ＬＯ波入力端子、３  ９０度ハイブリッド（信号分配手段）、４  第１の高調波ミクサ、５  移相用線路（移相器）、６  第２の高調波ミクサ、７  ９０度ハイブリッド（信号合成手段）、８，９  ＩＦ信号出力端子、１０  ９０度移相器、１１  同相合成器、１２  移相用線路（移相器）、１３  移相用線路（移相器）、１４  第１の高調波ミクサ、１５  第２の高調波ミクサ、１６  移相器、１７  ＨＰＦ、１８  ＬＰＦ、２１  入力端子、２２  ＨＰＦ、２３  アンチパラレルダイオードペア、２４  ＬＰＦ、２５  出力端子、３１  アンテナ（受信手段）、３２  低雑音増幅器（受信手段）、３３  局部発振器（局部発振手段）、３４  イメージリジェクションミクサ、３５  ＩＦ帯通過フィルタ（復調手段）、３６  可変利得増幅器（復調手段）、３７  ＡＤ変換器（復調手段）、３８  復調部（復調手段）、１０１  ＲＦ信号入力端子、１０２  ９０度ハイブリッド、１０３  ＬＯ波入力端子、１０４  同相分配器、１０５，１０６  周波数変換用ミクサ、１０７  ９０度ハイブリッド１０７、１０８，１０９  ＩＦ信号出力端子、１１０  入力端子、１１１  アイソレーション端子、１１２  結合端子、１１３  直接端子。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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