解调器以及调制器

申请号 CN201380003308.5 申请日 2013-08-16 公开(公告)号 CN104025533A 公开(公告)日 2014-09-03
申请人 旭化成微电子株式会社; 发明人 榎本纮明; 田边朋之;
摘要 设置包含与多个输入端相对应的下 变频器 和与该下变频器成对的IV转换器的下变频器组(11)、以及包含与多个频带相对应的压控振荡 电路 和与该压控振荡电路成对的VI转换器的压控振荡电路组(13),将IV转换器以及VI转换器电连接在共用的 电流 信号 节点 (N10)。通过根据频带来变更进行动作的下变频器与IV转换器的对以及压控振荡电路与VI转换器的对的组合,由此实现使用更少的压控振荡电路生成所期望的 频率 的本地信号来将RF调制信号转换为基带信号的频率的解调器。
权利要求

1.一种解调器,其特征在于,具备:
下变频部,其具有被分别输入多个RF调制信号的多个输入端、针对每个该输入端设置的下变频器以及针对每个该下变频器设置的IV转换器;
压控振荡部,其具有多个压控振荡电路以及针对每个该压控振荡电路设置的VI转换器;以及
节点,其将多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器电连接。
2.根据权利要求1所述的解调器,其特征在于,
多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器中的、与被输入了上述RF调制信号的上述输入端所对应的上述下变频器成对的上述IV转换器同与生成所输入的上述RF调制信号所对应的频率电压信号的上述压控振荡电路成对的上述VI转换器经由上述节点收发电流信号。
3.根据权利要求2所述的解调器,其特征在于,
还具备控制部,该控制部输出控制信号,该控制信号使多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器中的、与被输入了上述RF调制信号的上述输入端所对应的上述下变频器成对的上述IV转换器以及与生成所输入的上述RF调制信号所对应的频率的上述电压信号的上述压控振荡电路成对的VI转换器进行动作,而将其它的IV转换器以及VI转换器设为非动作。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的解调器,其特征在于,
上述多个RF调制信号是频带各不相同的RF调制信号。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的解调器,其特征在于,
上述压控振荡电路生成与输入到上述下变频部的上述多个RF调制信号的各频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的解调器,其特征在于,
上述IV转换器具备将上述电流信号的频率转换为1/2频率的第一IV转换部以及将上述电流信号的频率转换为1/4频率的第二IV转换部。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的解调器,其特征在于,
多个上述压控振荡电路中的第一压控振荡电路和第二压控振荡电路生成不同频带的频率的电压信号,
对多个上述输入端中的至少一个输入端输入两个以上的频带的RF调制信号,与第一RF调制信号的频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号由上述第一压控振荡电路来生成,与第二RF调制信号的频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号由上述第二压控振荡电路来生成。
8.一种调制器,其特征在于,具备:
上变频部,其具有将多个RF调制信号分别输出的多个输出端、针对每个该输出端设置的上变频器以及针对每个该上变频器设置的IV转换器;
压控振荡部,其具有多个压控振荡电路以及针对每个该压控振荡电路设置的VI转换器;以及
节点,其将多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器电连接。
9.根据权利要求8所述的调制器,其特征在于,
多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器中的、生成要输出的上述RF调制信号所对应的频率的本地信号的IV转换器以及与生成上述要输出的上述RF调制信号所对应的频率的电压信号的上述压控振荡电路成对的VI转换器经由上述节点来收发电流信号。
10.根据权利要求9所述的调制器,其特征在于,
还具备控制部,该控制部输出控制信号,该控制信号使多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器中的、生成上述要输出的上述RF调制信号所对应的频率的上述本地信号的IV转换器同与生成要输出的上述RF调制信号所对应的频率的上述电压信号的上述压控振荡电路成对的VI转换器进行动作,而将其它的IV转换器以及VI转换器设为非动作。
11.根据权利要求8~10中的任一项所述的调制器,其特征在于,
上述多个RF调制信号是频带各不相同的RF调制信号。
12.根据权利要求8~11中的任一项所述的调制器,其特征在于,
上述压控振荡电路生成与要从上述上变频部输出的上述RF调制信号的所有频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号。
13.根据权利要求8~12中的任一项所述的调制器,其特征在于,
上述IV转换器具备将上述电流信号的频率转换为1/2频率的第一IV转换部以及将上述电流信号的频率转换为1/4频率的第二IV转换部。
14.根据权利要求8~13中的任一项所述的调制器,其特征在于,
多个上述压控振荡电路中的第一压控振荡电路和第二压控振荡电路生成不同频带的频率的电压信号,
从多个上述输出端中的至少一个输出端输出两个以上的频带的RF调制信号,与第一RF调制信号的频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号由上述第一压控振荡电路来生成,与第二RF调制信号的频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号由上述第二压控振荡电路来生成。

说明书全文

解调器以及调制器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种使用本地信号对RF调制信号进行频率转换来获得基带调制信号的解调器、以及使用本地信号对基带信号进行频率转换来获得RF调制信号的调制器。

背景技术

[0002] 近年来,以便携式电话为代表的通信装置在全球范围内普及,另外通信速度的高速化不断发展。随之而来,在世界各国、各地区中通信装置所使用的频带(band)扩充、多样化。
[0003] 基于这种背景,为了提高通信装置中的发送器以及接收器的通用性和集成度,要求与在世界上大范围的国家、地区中使用的多个频带(多带)相对应。
[0004] 首先,说明与多带相对应的接收器中的解调器的动作。
[0005] 图9是表示使用了直接转换技术的一般的接收器中的解调器100的电路结构的框图
[0006] 如图9所示,解调器100包含下变频器110、压控振荡电路120以及分频器130。
[0007] 对于输入到解调器100中的RF调制信号,在下变频器110中使用具有RF调制信号的载波频率的、作为载波信号的本地信号来将其转换为具有基带信号的频率的信号,作为基带调制信号进行输出。对于输入到下变频器110中的本地信号,是在分频器130中对压控振荡电路120所输出的振荡信号进行分频而获得的。
[0008] 为了使具有这种结构的解调器100与多带相对应,想到单纯地准备与带宽数量相应数量的解调器100的方法。
[0009] 但是,在带宽数量很多的情况下,在上述方法中电路变成大规模,另外,用于将RF调制信号从天线连接到解调器100的路径的数量增加,因此其结果是安装部件等也增加,从经济性的观点考虑也不是实用的。
[0010] 另一方面,基于输入的阻抗匹配比较容易调整等理由,通过对频率比较接近的多个带共享从天线至下变频器为止的路径和电路、另外使压控振荡电路振荡输出宽范围的频率以与多个带的载波频率相对应,能够抑制电路规模的庞大化。
[0011] 作为它的一个例子,图10示出解调器200的电路结构。
[0012] 该解调器200是与作为700MHz周边的频带的带A、作为800MHz周边的频带的带B、作为1.7GHz周边的频带的带C、作为2GHz周边的频带的带D、作为2.3GHz周边的频带的带E以及作为2.5GHz周边的频带的带F这六个带的信号相对应的解调器。
[0013] 解调器200包括下变频器A2101、下变频器B2102、下变频器C2103、压控振荡电路A2201、压控振荡电路B2202、分频器A2301、分频器B2302以及分频器C2303而成。
[0014] 带A以及带B的信号以RF调制信号rf201而输入,在这种情况下,下变频器A2101、压控振荡电路A2201以及分频器A2301进行动作。此时,下变频器B2102、下变频器C2103、压控振荡电路B2202、分频器B2302以及分频器C2303停止。
[0015] 带C以及带D的信号以RF调制信号rf202而输入,在这种情况下,下变频器B2102、压控振荡电路A2201以及分频器B2302进行动作。此时,下变频器A2101、下变频器C2103、压控振荡电路B2202、分频器A2301以及分频器C2303停止。
[0016] 带E以及带F的信号以RF调制信号rf203而输入,在这种情况下,下变频器C2103、压控振荡电路B2202以及分频器C2303进行动作。此时,下变频器A2101、下变频器B2102、压控振荡电路A2201、分频器A2301以及分频器B2302停止。
[0017] 带A以及带B的RF调制信号rf201输入到下变频器A2101中,使用频率为RF调制信号的载波频率的本地信号sA201来将其转换为基带调制信号的频率而输出。
[0018] 带C以及带D的RF调制信号rf202输入到下变频器B2102中,使用频率为RF调制信号的载波频率的本地信号sB202来将其转换为基带调制信号的频率而输出。
[0019] 带E以及带F的RF调制信号rf203输入到下变频器C2103中,使用频率为RF调制信号的载波频率的本地信号sC203来将其转换为基带调制信号的频率而输出。
[0020] 从各下变频器输出的基带调制信号既可以共用同一路径,也可以成为各自的路径。
[0021] 输入到下变频器A2101中的本地信号sA201的频率是带A或者带B的RF调制信号rf201的载波频率,本地信号sA201是在分频器A2301中对由压控振荡电路A2201振荡输出的信号进行分频而生成的。当将分频器A2301的分频数设为“4”时,为了与带A以及带B相对应,压控振荡电路A2201要振荡出从2.8GHz周边至3.2GHz周边为止的频率。
[0022] 输入到下变频器B2102中的本地信号sB202的频率是带C或者带D的RF调制信号rf202的载波频率,本地信号sB202是在分频器B2302中对由压控振荡电路A2201振荡输出的信号进行分频而生成的。
[0023] 当将分频器B2302的分频数设为“2”时,为了与带C以及带D相对应,压控振荡电路A2201只要振荡出从3.4GHz周边至4GHz周边为止的频率即可,但是如上所述,压控电路A2201还需要同时与带A以及带B相对应,因此其结果要振荡出从2.8GHz周边至4GHz周边为止的频率。
[0024] 输入到下变频器C2103中的本地信号sC203的频率是带E或者带F的RF调制信号rf203的载波频率,本地信号sC203是在分频器C2303中对由压控振荡电路B2202振荡输出的信号进行分频而生成的。
[0025] 当将分频器C2303的分频数设为“2”时,为了与带E以及带F相对应,压控振荡电路B2202要振荡出从4.6GHz周边至5GHz周边为止的频率。
[0026] 在将压控振荡电路A2201和压控振荡电路B2202合并为一个压控振荡电路的情况下,需要由一个压控振荡电路来振荡出从2.8GHz周边至5GHz周边为止的频率,因此产生功耗增大等问题。在权衡这种问题与压控振荡电路的增加的平衡情况下,如图10所示,多数情况下优选将压控振荡电路分为两个。
[0027] 接着,说明与多带相对应的发送器中的调制器。
[0028] 图11是表示使用了直接转换技术的一般的发送器中的调制器300的电路结构的框图。
[0029] 调制器300包括上变频器310、压控振荡电路320以及分频器330。
[0030] 对于输入到调制器300中的基带调制信号,在上变频器310中使用频率为RF调制信号的载波频率的本地信号来将其转换为RF调制信号的所期望的频率而输出。输入到上变频器310中的本地信号是在分频器330中对压控振荡电路320所输出的振荡信号进行分频而获得的。
[0031] 在此,为了使调制器与多带相对应,想到单纯地准备与带数量相应的数量的调制器300的方法。
[0032] 但是,在带数量很多的情况下,与解调器100的情况相同地,在上述方法中电路变成大规模。另外,由于将RF调制信号从调制器连接到天线的路径的数量增加而安装部件等也增加,从经济性的观点出发也不是实用的。
[0033] 另一方面,根据输出的阻抗匹配比较容易调整等理由,通过对频率比较接近的多个带共享从上变频器310到天线为止的路径和电路、另外使压控振荡电路320振荡输出宽范围的频率以与多个带的载波频率相对应,能够抑制电路规模的庞大化。
[0034] 作为它的一个例子,图12中示出调制器400的电路结构。
[0035] 该调制器400是与作为700MHz周边的频带的带A、作为800MHz周边的频带的带B、作为1.7GHz周边的频带的带C、作为2GHz周边的频带的带D、作为2.3GHz周边的频带的带E以及作为2.5GHz周边的频带的带F这六个带的信号相对应的调制器。
[0036] 调制器400包括上变频器D4101、上变频器E4102、上变频器F4103、压控振荡电路C4201、压控振荡电路D4202、分频器D4301、分频器E4302以及分频器F4303而成。
[0037] 带A以及带B以RF调制信号rf401而输出,在这种情况下,上变频器D4101、压控振荡电路C4201以及分频器D4301进行动作,上变频器E4102、上变频器F4103、压控振荡电路D4202、分频器E4302以及分频器F4303停止。
[0038] 带C以及带D以RF调制信号rf402而输出,在这种情况下,上变频器E4102、压控振荡电路C4201以及分频器E4302进行动作,上变频器D4101、上变频器F4103、压控振荡电路D4202、分频器D4301以及分频器F4303停止。
[0039] 带E以及带F以RF调制信号rf403而输出,在这种情况下,上变频器F4103、压控振荡电路D4202以及分频器F4303进行动作,上变频器D4101、上变频器E4102、压控振荡电路C4201、分频器D4301以及分频器E4302停止。
[0040] 带A以及带B的RF调制信号rf401是在上变频器D4101中生成的。即,在上变频器D4101中,使用本地信号sD401将基带调制信号转换为RF调制信号rf401的频率,作为RF调制信号rf401而输出它。
[0041] 带C以及带D的RF调制信号rf402是在上变频器E4102中生成的。即,在上变频器E4102中,使用本地信号sE402将基带调制信号转换为RF调制信号rf402的频率,作为RF调制信号rf402而输出它。
[0042] 带E以及带F的RF调制信号rf403是在上变频器F4103中生成的。即,在上变频器F4103中,使用本地信号sF403将基带调制信号转换为RF调制信号rf403的频率,作为RF调制信号rf403而输出它。
[0043] 输入到各上变频器中的基带调制信号既可以从同一路径输入,也可以从各自的路径输入。
[0044] 输入到上变频器D4101中的本地信号sD401的频率是带A或者带B的RF调制信号rf401的载波频率,本地信号sD401是在分频器D4301中对由压控振荡电路C4201振荡输出的信号进行分频而生成的。当将分频器D4301的分频数设为“4”时,为了与带A以及带B相对应,压控振荡电路C4201要振荡出从2.8GHz周边至3.2GHz周边为止的频率。
[0045] 输入到上变频器E4102中的本地信号sE402的频率是带C或者带D的RF调制信号rf402的载波频率,本地信号sE402是在分频器E4302中对由压控振荡电路C4201振荡输出的信号进行分频而生成的。
[0046] 当将分频器E4302的分频数设为“2”时,为了与带C以及带D相对应,压控振荡电路C4201只要振荡出从3.4GHz周边至4GHz为止的频率即可,但是压控振荡电路C4201还同时与带A以及带B相对应,因此要振荡出从2.8GHz周边至4GHz周边为止的频率。
[0047] 输入到上变频器F4103中的本地信号sF403的频率是带E或者带F的RF调制信号rf403的载波频率,本地信号sF403是在分频器F4303中对由压控振荡电路D4202振荡输出的信号进行分频而生成的。
[0048] 当将分频器F4303的分频数设为“2”时,为了与带E以及带F相对应,压控振荡电路D4202要振荡出从4.6GHz周边至5GH周边为止的频率。
[0049] 与解调器200的情况相同,在调制器400中,在多数情况下优选分为两个压控振荡电路C4201和压控振荡电路D4202。
[0050] 图13是对于700MHz周边的带A、800MHz周边的带B、1.7GHz周边的带C、2GHz周边的带D、2.3GHz周边的带E以及2.5GHz周边的带F这六个带的信号的、在两个地区a和地区b中使用的带的组合的一个例子。
[0051] 在地区a中使用了带A、C、E,在地区b中使用了带B、D、F。
[0052] 上述的例子中示出的、图10所示的解调器200从各个输入端T201、T202、T203输入带A、带C以及带E的各自的带的RF调制信号,图12所示的调制器400从各个输出端T401、T402、T403输出带A、带C以及带E的各自的带的RF调制信号。因此,如果存在解调器200以及调制器400被安装为一组的通信装置,则能够与地区a中的所有带相对应。
[0053] 同样地,解调器200从各个输入端T201、T202、T203输入带B、带D以及带F的各自的带的信号,调制器400从各个输出端T401、T402、T403输出带B、带D以及带F的各自的带的RF调制信号,因此,如果存在解调器200以及调制器400被安装为一组的通信装置,则能够与地区b中的所有带相对应。
[0054] 即,如果存在解调器200和调制器400被安装为一组的通信装置,则在地区a以及地区b中的任一地区中都能够与在该地区中所使用的所有带相对应。
[0055] 接着,考虑具备上述图10所示的解调器200的接收器以及具备图12所示的调制器400的发送器要对应的地区进一步增加的情况。
[0056] 图14示出在地区a、地区b以及地区c中使用的带的组合例。
[0057] 在地区a以及地区b中使用的带与上述的图13相同,但是还在地区c中使用了带A、C、D、F。如上所述,在图10所示的解调器200以及图12所示的调制器400中,带C和带D的RF调制信号输入到共用的输入端T202,另外从输出端T402输出,通过共用的下变频器B2102或者上变频器E4102来进行处理。因此,为了与带A、C、D、F相对应,需要追加用于分开处理带C的RF调制信号和带D的RF调制信号的电路。
[0058] 在此,双工器等安装部件难以由带C和带D共享。因此,为了与在地区c中使用的所有带相对应,需要以带C和带D分开输入或者输出信号,即需要将解调器200的输入端T202以及调制器400的输出端T402分为带C用和带D用。
[0059] 另一方面,在地区a以及地区b中也需要同时对应,因此,结果是解调器200的输入端以及调制器400的输出端最少需要四组。
[0060] 图15示出使用四组输入端或者输出端来与用于与图14所示的在地区a、地区b以及地区c这些地区的各个地区中使用的所有带相对应的四组输入端或者输出端(以下还称为输入输出端。)分别相对应的带的明细。
[0061] 例如,输入输出端T1与带A以及带B相对应,输入输出端T2与带C相对应,输入输出端T3与带D以及带E相对应,输入输出端T4与带F相对应。
[0062] 这样,通过将各输入输出端与带对应起来,例如在地区a中使用具备解调器200以及调制器400的通信装置的情况下,输入输出端T1与带A相对应,输入输出端T2与带C相对应,输入输出端T3与带E相对应,不使用输入输出端T4。
[0063] 另外,在地区b中使用的情况下,输入输出端T1与带B相对应,输入输出端T3与带D相对应,输入输出端T4与带F相对应,不使用输入输出端T2。在地区c中使用的情况下,输入输出端T1与带A对应,输入输出端T2与带C相对应,输入输出端T3与带D相对应,输入输出端T4与带F相对应。
[0064] 通过这样对应起来,能够在各地区a~c中使用具备解调器200和调制器400的通信装置。
[0065] 而且,在这种通信装置中还提出了如下的通信装置(例如参照专利文献1):例如通过将解调器200或者调制器400所使用的分频器的分频数设定为不是整数的值来防止压控振荡电路的增加。
[0066] 当以使具备解调器200以及调制器400的通信装置对应图14所示的在地区a、地区b、地区c中使用的带的情况为例时,将生成与带E相对应的本地信号的分频器的分频数设定为“2”,将生成与带D相对应的本地信号的分频器的分频数设定为“2.5”。通过这样设定,分频前的频率对于带E成为4.6GHz,对于带D成为5GHz,能够由同一个压控振荡电路来振荡出这些频率。
[0067] 专利文献1:日本特开2009-147790号公报

发明内容

[0068] 发明要解决的问题
[0069] 然而,由分频数不是整数的分频器所获得的两组本地信号的相位偏差不是90度,因此不能直接用于IQ正交调制信号的解调或者调制。因此,还需要新增加用于使相位的偏差成为90度的电路。在这种情况下,存在如下问题:与调整该相位偏差的电路的面积以及功耗相当地电路面积增大、并且功耗增大,并且噪声电等特性也劣化。
[0070] 另一方面,在由将分频数设为偶数的以往技术的电路结构进行对应以使分频器所输出的两组本地信号的相位偏差直接成为90度的情况下,由于追加压控振荡电路而电路面积增大或者压控振荡电路的输出负荷变大,因此存在如下问题:为了获得足够低的噪声电力而不得不加大压控振荡电路的功耗。
[0071] 图16示出在图10所示的解调器200中进一步追加一个压控振荡电路来与图14所示的在地区a、地区b以及地区c这些地区各自中使用的所有带相对应的解调器500的电路结构。
[0072] 解调器500包含有图9所示的解调器100以及图10所示的解调器200。如上述那样解调器200与多带相对应。
[0073] 在该解调器500中,带A或者带B的RF调制信号rf501输入到解调器200的下变频器A2101,带C的RF调制信号rf502输入到解调器200的下变频器B2102,带F的RF调制信号rf503输入到解调器200的下变频器C2103。使用解调器100来与带D以及带E的RF调制信号rf504相对应。解调器100中的压控振荡电路120振荡出带D以及带E的载波频率的2倍的4GHz周边至4.6GHz周边的频率。
[0074] 通过设为这种结构,能够通过解调器500来与地区a~c相对应。
[0075] 然而,当如图16所示那样单纯地追加与用于输入增加的带的RF调制信号的输入端相应数量的解调器时,在图16中,与所增加的带的数量相应地增加解调器100。即,与4GHz周边的频率能够由解调器200的压控振荡电路A2201来生成、4.6GHz周边的频率能够由解调器200的压控振荡电路B2202来生成无关地追加压控振荡电路120,从而存在如下问题:导致电路面积增加了与设置原来无需追加的压控振荡电路120相应的量。
[0076] 另外,还想到如下方法:在解调器100中,只是不追加压控振荡电路120,根据输入带D以及带E中的哪个带的RF调制信号来选择压控振荡电路A2201的输出信号以及压控振荡电路B2202的输出信号中的某一个输入到解调器100的分频器130。
[0077] 但是,在这种情况下,当为了选择压控振荡电路的输出信号而追加晶体管构成的开关等时,避免不掉压控振荡电路的输出负荷增大、输出振幅下降、振荡频带缩小、噪声电力增加等的特性劣化。作为结果,为了补偿这些而功耗增大。
[0078] 另外,作为不追加压控振荡电路120的方法,还有如下方法:根据输入带D以及带E中的哪个带的RF调制信号来选择解调器200的分频器B2302以及分频器C2303的输出信号中的某一个输入到解调器100的下变频器110。
[0079] 但是,在这种情况下也同样地,当为了选择分频器的输出信号而追加晶体管构成的开关等时,避免不掉分频器的输出负荷增大、输出振幅的下降、分频频带缩小、噪声电力增加等特性劣化。作为结果,为了补偿这些而功耗增大。
[0080] 另外,当采取将输入带D的RF调制信号的输入端和输入带E的RF调制信号的输入端分开来准备各自不同的解调器这样的方法时,能够不增加压控振荡电路而与带D以及带E两者相对应。
[0081] 但是,在这种情况下存在如下问题:下变频器、分频器以及从天线至下变频器为止之间所需的电路增加而电路面积增加。
[0082] 并且当假定输入端增加时,在以与以往技术相同的方法来应对的情况下,下变频器与分频器的组增加,与此相应地,与压控振荡电路连接的分频器的数量增加,压控振荡电路的输出有多余的电容负荷,在功耗、噪声电力等特性上产生问题。
[0083] 图17示出在图12所示的调制器400中通过进一步追加一个压控振荡电路来与图14所示的在地区a、地区b以及地区c这些地区各自中使用的所有带相对应的调制器600的电路结构。
[0084] 调制器600包含有图11所示的调制器300以及图12所示的调制器400。如上述那样调制器400与多带相对应。在该调制器600中,带A或者带B的RF调制信号rf601从调制器400的上变频器D4101输出,带C的RF调制信号rf602从调制器400的上变频器E4102输出,带F的RF调制信号rf603从调制器400的上变频器F4103输出。
[0085] 调制器300与带D以及带E的RF调制信号rf604相对应。即,调制器300中的压控振荡电路320振荡出带D以及带E的载波频率的2倍的4GHz周边至4.6GHz周边的频率。
[0086] 这样,当单纯地追加与用于输出所增加的带的RF调制信号的输出端相应量的调制器时,与上述解调器500的情况同样地,与4GHz周边的频率能够由调制器400的压控振荡电路C4201来生成、4.6GHz周边的频率能够由调制器400的压控振荡电路D4202生成无关地追加压控振荡电路320,从而存在如下问题:导致电路面积增加了与追加原来不需要的压控振荡电路320相应的量。
[0087] 另外,与解调器500的情况同样地,当使用不追加压控振荡电路320而根据输入带D以及带E中的哪个带的RF调制信号来选择调制器400的压控振荡电路的输出或者分频器的输出的方法时,压控振荡电路或者分频器的特性劣化。作为结果,为了补偿这些而功耗增大。
[0088] 另外,同样地,在将输出带D的RF调制信号的输出端和输出带E的RF调制信号的输出端分开的情况下,存在如下问题:上变频器、分频器以及从上变频器至天线为止之间所需的电路增加而电路面积增加。
[0089] 并且,当假定输出端增加时,在以与以往技术相同的方法来应对的情况下,上变频器以及分频器的组增加,随之而来,与压控振荡电路连接的分频器的数量增加,在压控振荡电路的输出中多余的负荷增加,在功耗、噪声电力等特性上产生问题。
[0090] 如以上所说明,在与多带相对应的解调器以及调制器中,当根据相对应的带的增加来增加输入端或者输出端时,在使用分频数不是整数的分频器的情况下,还存在如下问题:虽然压控振荡电路没有增加,但是为了使用于IQ正交调制信号的解调或者调制而电路的面积、功耗增加,另外噪声电力等特性也劣化。
[0091] 另外,在以分频数为偶数的以往技术来应对的情况下,产生压控振荡电路增加而电路面积增加的问题、由于与输入端子以及输出端子的增加相应地增加的分频器而压控振荡电路的输出电容负荷增加从而功耗增加、噪声电力增加等特性上问题。
[0092] 本发明是鉴于如上所述的问题而完成的,其目的在于提供一种解调器以及调制器,其在与多带相对应的解调器或者调制器中新增加了输入端以及输出端的情况下也抑制所需的压控振荡电路、分频器的数量,且即使输入端以及输出端增加也能够不增大压控振荡电路、分频器的输出负荷地将IQ正交调制信号解调或者调制IQ正交调制信号。
[0093] 用于解决问题的方案
[0094] 本发明的一种方式是一种解调器,其特征在于,具备:下变频部(例如图1所示的下变频器组11),其具有被分别输入多个RF调制信号的多个输入端(例如图1所示的输入端T11~T1K)、针对每个该输入端设置的下变频器(例如图1所示的下变频器111~11K)以及针对每个该下变频器设置的IV转换器(例如图1所示的IV转换器121~12K);压控振荡部(例如图1所示的压控振荡电路组13),其具有多个压控振荡电路(例如图1所示的压控振荡电路131~13L)以及针对每个该压控振荡电路设置的VI转换器(例如图1所示的VI转换器141~14L);以及节点(例如图1所示的电流信号节点N10),其将多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器电连接。
[0095] 可以是:多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器中的、与被输入了上述RF调制信号的上述输入端所对应的上述下变频器成对的上述IV转换器同与生成所输入的上述RF调制信号所对应的频率的电压信号的上述压控振荡电路成对的上述VI转换器经由上述节点收发电流信号。
[0096] 可以是,还具备控制部(例如图1所示的控制部15),该控制部输出控制信号,该控制信号使多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器中的、与被输入了上述RF调制信号的上述输入端所对应的上述下变频器成对的上述IV转换器以及与生成所输入的上述RF调制信号所对应的频率的上述电压信号的上述压控振荡电路成对的VI转换器进行动作,而将其它的IV转换器以及VI转换器设为非动作。
[0097] 可以是,上述多个RF调制信号是频带各不相同的RF调制信号。
[0098] 可以是,上述压控振荡电路生成与输入到上述下变频部的上述多个RF调制信号的各频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号。
[0099] 可以是,上述IV转换器具备将上述电流信号的频率转换为1/2的频率的第一IV转换部(例如图2所示的IV转换器B222、C223、D224)以及将上述电流信号的频率转换为1/4的频率的第二IV转换部(例如图2所示的IV转换器A221)。
[0100] 可以是,多个上述压控振荡电路中的第一压控振荡电路和第二压控振荡电路生成不同频带的频率的电压信号,对多个上述输入端中的至少一个输入端输入两个以上的频带的RF调制信号,与第一RF调制信号的频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号由上述第一压控振荡电路来生成,与第二RF调制信号的频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号由上述第二压控振荡电路来生成。
[0101] 本发明的其它的方式是一种调制器,其特征在于,具备:上变频部(例如图3所示的上变频器组31),其具有将多个RF调制信号分别输出的多个输出端(例如图3所示的输出端T31~T3K)、针对每个该输出端设置的上变频器(例如图3所示的上变频器311~31K)以及针对每个该上变频器设置的IV转换器(例如图3所示的IV转换器321~32K);
压控振荡部(例如图3所示的电控振荡电路组33),其具有多个压控振荡电路(例如图3所示的压控振荡电路331~33L)以及针对每个该压控振荡电路设置的VI转换器(例如图3所示的VI转换器341~34L);以及节点(例如图3所示的电流信号节点N30),其将多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器电连接。
[0102] 可以是,多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器中的、生成要输出的上述RF调制信号所对应的频率的本地信号的IV转换器以及与生成上述要输出的上述RF调制信号所对应的频率的电压信号的上述压控振荡电路成对的VI转换器经由上述节点来收发电流信号。
[0103] 可以是,还具备控制部(例如图3所示的控制部35),该控制部输出控制信号,该控制信号使多个上述IV转换器以及多个上述VI转换器中的、生成上述要输出的上述RF调制信号所对应的频率的上述本地信号的IV转换器同与生成要输出的上述RF调制信号所对应的频率的上述电压信号的上述压控振荡电路成对的VI转换器进行动作,而将其它的IV转换器以及VI转换器设为非动作。
[0104] 可以是,上述多个RF调制信号是频带各不相同的RF调制信号。
[0105] 可以是,上述压控振荡电路生成与要从上述上变频部输出的上述RF调制信号的所有频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号。
[0106] 可以是,上述IV转换器具备将上述电流信号的频率转换为1/2的频率的第一IV转换部(例如图4所示的IV转换器F422、G423、H424)以及将上述电流信号的频率转换为1/4的频率的第二IV转换部(例如图4所示的IV转换器E421)。
[0107] 可以是,多个上述压控振荡电路中的第一压控振荡电路和第二压控振荡电路生成不同频带的频率的电压信号,从多个上述输出端中的至少一个输出端输出两个以上的频带的RF调制信号,与第一RF调制信号的频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号由上述第一压控振荡电路来生成,与第二RF调制信号的频带所对应的载波频率或者该载波频率的偶数倍相当的频率的电压信号由上述第二压控振荡电路来生成。
[0108] 发明的效果
[0109] 根据本发明,在与多带相对应的解调器或者调制器中新增加了输入端或者输出端的情况下也能够抑制压控振荡电路、分频器的增加、且即使输入端以及输出端增加也能够抑制压控振荡电路、分频器的输出负荷增大。附图说明
[0110] 图1是表示作为本发明的一个实施方式的解调器的功能框图的一个例子。
[0111] 图2是在图1所示的解调器中设为K=4、L=2的情况下的功能框图的一个例子。
[0112] 图3是表示作为本发明的一个实施方式的调制器的功能框图的一个例子。
[0113] 图4是在图3所示的调制器中设为K=4、L=2的情况下的功能框图的一个例子。
[0114] 图5是表示使用晶体管来实现图2以及图4所示的VI转换器的结构的一个例子的电路图。
[0115] 图6是使用晶体管来实现图2所示的IV转换器B222、IV转换器C223、IV转换器D224以及图4所示的IV转换器F422、IV转换器G423、IV转换器H424的结构的一个例子的电路图。
[0116] 图7是图6中的IV转换器的输入电流振幅I1P、I1N、I2P、I2N以及输出电压VIP、VIN、VQP、VQN的时序图的一个例子。
[0117] 图8是表示图2所示的IV转换器A221以及图4所示的IV转换器E421的结构例的功能框图的一个例子。
[0118] 图9是表示使用了直接转换技术的一般的接收器中的解调器的功能框图的一个例子。
[0119] 图10是表示与700MHz周边的带A、800MHz周边的带B、1.7GHz周边的带C、2GHz周边的带D、2.3GHz周边的带E以及2.5GHz周边的带F这六个带相对应的解调器的一个例子的功能框图。
[0120] 图11是表示使用了直接转换技术的一般的发送器中的调制器的功能框图的一个例子。
[0121] 图12是表示与700MHz周边的带A、800MHz周边的带B、1.7GHz周边的带C、2GHz周边的带D、2.3GHz周边的带E以及2.5GHz周边的带F这六个带相对应的调制器的一个例子的功能框图。
[0122] 图13是对于700MHz周边的带A、800MHz周边的带B、1.7GHz周边的带C、2GHz周边的带D、2.3GHz周边的带E以及2.5GHz周边的带F这六个带在两个地区中使用的带的组合的一个例子。
[0123] 图14是对于700MHz周边的带A、800MHz周边的带B、1.7GHz周边的带C、2GHz周边的带D、2.3GHz周边的带E以及2.5GHz周边的带F这六个带在三个地区中使用的带的组合的一个例子。
[0124] 图15是使用四组输入或者输出端与用于与图14所示的在地区a、地区b以及地区c各自中使用的所有带相对应的四组输入端或者输出端分别相对应的带的明细。
[0125] 图16是向图10所示的解调器追加了一个压控振荡电路的、与图14所示的在地区a、地区b以及地区c中各自中使用的所有带相对应的解调器500的电路结构。
[0126] 图17是向图12所示的调制器追加了一个压控振荡电路的、与图14所示的在地区a、地区b以及地区c各自中使用的所有带相对应的调制器600的电路结构。

具体实施方式

[0127] 以下参照附图来说明本发明的实施方式。由此使本发明明确。
[0128] 首先,作为本发明的一个实施方式而说明解调器。
[0129] 图1是表示作为本发明的一个实施方式的解调器的功能框图的一个例子。
[0130] 图1的解调器10包括下变频器组11、压控振荡电路组13以及控制部15。
[0131] 下变频器组11包括K个下变频器111~11K以及生成输入到各下变频器111~11K的K组本地信号的K个IV转换器121~12K。压控振荡电路组13包括L个压控振荡电路131~13L以及将压控振荡电路131~13L的各输出电压信号转换为电流信号的L个VI转换器141~14L。在此K、L是任意的自然数。
[0132] 此外,下变频器组11和压控振荡电路组13是功能上区概念来以各自不同的称呼来表现的,并非必须采取安装上分开的方式。
[0133] 解调器10具备与下变频器组11的K个下变频器111~11K相对应的K组输入端T11~T1K。能够将任意组合的带的RF调制信号分配输入到K组输入端T11~T1K。
[0134] 通过使用压控振荡电路组13的L个压控振荡电路131~13L中的某一个压控振荡电路,能够振荡出用于解调器10能够网罗相对应的所有带的频率。L个压控振荡电路131~13L各自相对应的频带的分配是鉴于功耗、元件大小、噪声电力等特性来预先决定的。
[0135] 压控振荡电路组13的L个压控振荡电路131~13L的各自的输出信号输入到L个VI转换器141~14L中。
[0136] 下变频器组11的K个IV转换器121~12K分别生成输入到K个下变频器111~11K中的K个本地信号。L个VI转换器141~14L和K个IV转换器121~12K连接在共用的电流信号节点N10。
[0137] 根据所输入的带的RF调制信号将L组压控振荡电路131~13L以及VI转换器141~14L中的各自一个压控振荡电路以及VI转换器选择为进行动作的组,并且根据输入RF调制信号的输入端T11~T1K将K组下变频器111~11K以及IV转换器121~12K中的一个下变频器以及IV转换器选择为进行动作的组。
[0138] 所输入的带的设定例如是在控制部15中由用户来进行的。在控制部15中,针对每个输入端,将输入到该输入端的RF调制信号的带的种类、对输入到该输入端的RF调制信号进行处理的下变频器以及IV转换器、压控振荡电路以及VI转换器对应起来进行存储。而且,在控制部15中,当由用户指定了所接收的带时,根据上述存储的对应来确定与所指定的带相对应的应该进行动作的下变频器以及IV转换器、压控振荡电路以及VI转换器,所确定的这些电路被选择为应该进行动作的电路。
[0139] 此外,在这些压控振荡电路以及VI转换器、下变频器以及IV转换器中,由控制部15选择为应该进行动作的电路的电路进行动作,没有被选择的电路停止。
[0140] 另外,构成为对于经由共用的电流信号节点N10电连接的VI转换器141~14L和IV转换器121~12K,电流不从电流信号节点N10流向没有被选择为应该进行动作的转换器的VI转换器的地。另外,构成为通过从电源向没有被选择为应该进行动作的转换器的IV转换器提供电流来使电流不流过电流信号节点N10。
[0141] 接着,说明使用解调器10来与图14所示的地区a、地区b以及地区c的所有带的信号相对应的例子。
[0142] 图2所示的解调器20是在图1中的解调器10中设为K=4、L=2的情况下的解调器。
[0143] 解调器20具备下变频器组21、压控振荡电路组23以及控制它们的控制部25。这些下变频器组21、压控振荡电路组23以及控制部25的功能结构除了下变频器以及IV转换器、压控振荡电路以及VI转换器的数量不同以外,与图1的解调器10中的下变频器组11、压控振荡电路组13以及控制部15的功能结构相同。
[0144] 下变频器组21包括四个下变频器A211、B212、C213、D214以及生成输入到各下变频器中的本地信号的四个IV转换器A221、B222、C223、D224。
[0145] 压控振荡电路组23包括两个压控振荡电路A231、B232以及将各压控振荡电路的输出电压信号转换为电流信号的两个VI转换器A241、B242。
[0146] 带A或者带B的RF调制信号以RF调制信号rf21而输入到下变频器A211。另外,带C的RF调制信号以RF调制信号rf22而输入到下变频器B212,带D或者带E的RF调制信号以RF调制信号rf23而输入到下变频器C213,带F的RF调制信号以RF调制信号rf24而输入到下变频器D214。下变频器A211、下变频器B212、下变频器C213以及下变频器D214在某一个进行动作时其它三个停止。
[0147] 当下变频器A211进行动作时IV转换器A221进行动作,IV转换器A221的输出信号成为输入到下变频器A211中的本地信号sA21。
[0148] 当下变频器B212进行动作时IV转换器B222进行动作,IV转换器B222的输出信号成为输入到下变频器B212中的本地信号sB22。
[0149] 当下变频器C213进行动作时IV转换器C223进行动作,IV转换器C223的输出信号成为输入到下变频器C213中的本地信号sC23。
[0150] 当下变频器D214进行动作时IV转换器D224进行动作,IV转换器D224的输出信号成为输入到下变频器D214中的本地信号sD24。
[0151] 压控振荡电路A231振荡出从2.8GHz周边至4GHz周边的频率。压控振荡电路B232振荡出从4.6GHz周边至5GHz周边的频率。在输入带A、带B、带C或者带D的RF调制信号的情况下,压控振荡电路A231进行动作,压控振荡电路B232停止。在输入带E或者带F的RF调制信号的情况下,压控振荡电路B232进行动作,压控振荡电路A231停止。另外,VI转换器A241与压控振荡电路A231同时进行动作,VI转换器B242与压控振荡电路B232同时进行动作。
[0152] 即,压控振荡电路以及VI转换器的组不与IV转换器以及下变频器的组一一对应,根据应该对应的带的频率范围,通过改变压控振荡电路所输出的输出信号的频率与IV转换器的分频比的组合,使能够生成所期望的本地信号的压控振荡电路进行动作。
[0153] 对VI转换器A241输入压控振荡电路A231的输出电压信号,VI转换器A241将所输入的输出电压信号从电压信号转换为电流信号,转换得到的电流信号输出到电流信号节点N20。对VI转换器B242输入压控振荡电路B232的输出电压信号,VI转换器B242将所输入的输出电压信号从电压信号转换为电流信号,转换得到的电流信号输出到电流信号节点N20。
[0154] 连接了两个VI转换器A241、B242的输出端的电流信号节点N20是共用的节点,另外,电流信号节点N20与IV转换器A221、IV转换器B222、IV转换器C223以及IV转换器D224的所有的输出端连接。即,这些VI转换器A241、B242与IV转换器A221、B222、C223、D224经由电流信号节点N20相互电连接。此外,电流不从电流信号节点N20流过停止的VI转换器的地。
[0155] 在IV转换器A221、IV转换器B222、IV转换器C223以及IV转换器D224中必然是某一个进行动作,剩余的三个停止。电流不从提供给停止的IV转换器的电源流向电流信号节点N20。电流从提供给进行动作的IV转换器的电源流向电流信号节点N20,IV转换器将电流信号节点N20的电流信号转换为电压信号(本地信号sA21、本地信号sB22、本地信号sC23或者本地信号sD24)。
[0156] IV转换器A221输出压控振荡电路A231或者B232所输出的信号的1/4的频率,IV转换器B222、IV转换器C223以及IV转换器D224输出压控振荡电路A231或者B232所输出的信号的1/2的频率。在后面说明VI转换器和IV转换器的实现例。
[0157] 当将具有如上结构的解调器20、作为与相同于该解调器20的多个带相对应的解调器而使用了以往技术的图16的解调器500相比较时,可知解调器20的电路规模更小。即,解调器500中的分频器相当于解调器20中的IV转换器和VI转换器的合并,因此解调器20与解调器500相比少了两个IV转换器的电路和一个压控振荡电路的电路。另外,在解调器500中对压控振荡电路A2201的输出施加两个分频器的负荷,与此相对,在解调器20中对两个压控振荡电路A231、B232的输出都只施加一个VI转换器的负荷。
[0158] 接着,作为本发明的一个实施方式而说明调制器。
[0159] 图3是表示作为本发明的一个实施方式的调制器的功能框图的一个例子。
[0160] 图3所示的调制器30包括上变频器组31、压控振荡电路组33以及控制它们的控制部35。
[0161] 上变频器组31包括K个上变频器311~31K以及生成输入到各上变频器311~31K中的本地信号的K个IV转换器321~32K。压控振荡电路组33包括L个压控振荡电路331~33L以及将压控振荡电路331~33L的输出电压信号转换为电流信号的L个VI转换器341~34L。在此K、L是任意的自然数。在此,上变频器组31和压控振荡电路组33是功能上区概念来以各自不同的称呼来表现的,并非必须采取安装上分开的方式。
[0162] 调制器30具有与上变频器组31的K个上变频器311~31K相对应的K组输出端T31~T3K,能够将任意组合的带的RF调制信号分配输出到K组输出端T31~T3K。通过使用压控振荡电路组33的L个压控振荡电路331~33L中的某个压控振荡电路,能够振荡出用于调制器30能够网罗相对应的所有带的频率。L个压控振荡电路331~33L的各自所对应的频率幅的分配是鉴于功耗、元件大小、噪声电力等特性来预先决定的。
[0163] 压控振荡电路组33的L个压控振荡电路331~33L的各自的输出信号与L个VI转换器341~34L连接,上变频器组31的K个IV转换器321~32K分别生成输入到K个上变频器311~31K的K个本地信号。
[0164] L个VI转换器341~34L和K个IV转换器321~32K电连接在共用的电流信号节点N30。根据应该输出的RF调制信号的带,L组压控振荡电路331~33L以及VI转换器341~34L中的一个压控振荡电路以及VI转换器被选择为进行动作的组。另外,根据输出RF调制信号的输出端,与该输出端对应的K组上变频器311~31K和IV转换器321~32K中的一个上变频器以及IV转换器被选择为进行动作的组。
[0165] 所输出的带的设定例如是在控制部35中由用户来进行的。在控制部35中,针对每个输出端,将从该输出端输出的RF调制信号的带的种类、对从该输出端输出的RF调制信号进行处理的上变频器以及IV转换器、压控振荡电路以及VI转换器对应起来进行存储。而且,在控制部35中,当由用户指定了所发送的带时,根据上述存储的对应来确定与所指定的带相对应的应该进行动作的上变频器以及IV转换器、压控振荡电路以及VI转换器,所确定的这些电路被选择为应该进行动作的电路。
[0166] 此外,在这些压控振荡电路以及VI转换器、上变频器以及IV转换器中,由控制部35选择为应该进行动作的电路的电路进行动作,没有被选择的电路停止。
[0167] 另外,构成为对于经由共用的电流信号节点N30电连接的VI转换器341~34L和IV转换器321~32K,电流不从电流信号节点N30流向没有被选择为应该进行动作的转换器的VI转换器的地。另外,构成为通过从电源向没有被选择为应该进行动作的转换器的IV转换器提供电流来使电流不流过电流信号节点N30。
[0168] 接着,说明使用调制器30与图14所示的地区a、地区b以及地区c的所有带的信号相对应的例子。
[0169] 图4所示的调制器40是在图3中的调制器30中设为K=4、L=2的情况下的调制器。
[0170] 调制器40具备上变频器组41、压控振荡电路组43以及控制它们的控制部45。这些上变频器组41、压控振荡电路组43以及控制部45的功能结构除了上变频器以及IV转换器、压控振荡电路以及VI转换器的数量不同以外,与图3的调制器30中的上变频器组31、压控振荡电路组33以及控制部35的功能结构相同。
[0171] 调制器40包括上变频器组41、压控振荡电路组43以及控制部45。上变频器组41包括四个上变频器E411、F412、G413、H414以及生成输入到各上变频器的四组本地信号sE41、sF42、sG43、sH44的四个IV转换器E421、F422、G423、H424。压控振荡电路组43包括两个压控振荡电路C431、D432以及将各压控振荡电路的输出电压信号转换为电流信号的两个VI转换器C441、D442。
[0172] 上变频器组41将带A或者带B的RF调制信号作为RF调制信号rf41而输出,将带C的RF调制信号作为RF调制信号rf42而输出,将带D或者带E的RF调制信号作为RF调制信号rf43而输出,将带F的RF调制信号作为RF调制信号rf44而输出。当上变频器E411、上变频器F412、上变频器G413以及上变频器H414中的任一个进行动作时,其它三个停止。
[0173] 当上变频器E411进行动作时IV转换器E421进行动作,IV转换器E421的输出信号成为输入到上变频器E411的本地信号sE41。
[0174] 当上变频器F412进行动作时IV转换器F422进行动作,IV转换器F422的输出信号成为输入到上变频器F412的本地信号sF42。
[0175] 当上变频器G413进行动作时IV转换器G423进行动作,IV转换器G423的输出信号成为输入到上变频器G413的本地信号sG43。
[0176] 当上变频器H414进行动作时IV转换器H424进行动作,IV转换器H424的输出信号成为输入到上变频器H414的本地信号sH44。
[0177] 压控振荡电路C431振荡出从2.8GHz周边至4GHz周边的频率,压控振荡电路D432振荡出从4.6GHz周边至5GHz周边的频率。在输出带A、带B、带C或者带D的RF调制信号的情况下,压控振荡电路C431进行动作,压控振荡电路D432停止。在输出带E或者带F的RF调制信号的情况下,压控振荡电路D432进行动作,压控振荡电路C431停止。VI转换器C441与压控振荡电路C431同时进行动作,VI转换器D442与压控振荡电路D432同时进行动作。
[0178] 也就是说,压控振荡电路和VI转换器的组与IV转换器和上变频器的组不是一一对应,根据应该对应的带的频率范围,通过改变压控振荡电路所输出的输出信号的频率与IV转换器的分频比的组合,使能够生成所期望的本地信号的压控振荡电路进行动作。
[0179] 在VI转换器C441中,被输入压控振荡电路C431的输出信号,将所输入的由电压信号构成的输出信号从电压信号转换为电流信号而输出到共用的电流信号节点N40。在VI转换器D442中,被输入压控振荡电路D432的输出信号,将所输入的由电压信号构成的输出信号从电压信号转换为电流信号而输出到共用的电流信号节点N40。
[0180] 连接了两个VI转换器C441、D442的输出端的电流信号节点N40是共用的,另外电流信号节点N40与IV转换器E421、IV转换器F422、IV转换器G423以及IV转换器H424的全部连接。另外,构成为电流不从电流信号节点N40流向停止的VI转换器的地。
[0181] IV转换器E421、IV转换器F422、IV转换器G423以及IV转换器H424中必然是某一个进行动作,剩余的三个停止。电流不从提供给停止的IV转换器的电源经由IV转换器流向电流信号节点N40。电流从提供给动作的IV转换器的电源流向电流信号节点N40,将电流信号节点N40的电流信号转换为电压信号(本地信号sE41、本地信号sF42、本地信号sG43或者本地信号sH44)。
[0182] IV转换器E421输出压控振荡电路C431或者D432所输出的信号的1/4的频率,IV转换器F422、IV转换器G423以及IV转换器H424输出压控振荡电路C431或者D432所输出的信号的1/2的频率。
[0183] 当将调制器40、作为与相同于该调制器40的多个带相对应的调制器而使用了以往技术的图17所示的调制器600相比较时,可知调制器40的电路规模变小。调制器40与调制器600相比少了两个IV转换器的电路和一个压控振荡电路的电路。另外,在调制器600中对压控振荡电路C4201的输出施加两个分频器D4301、E4302的负荷,与此相对,在调制器40中对两个压控振荡电路的输出都只施加一个IV转换器的负荷。
[0184] 接着,说明使用晶体管来实现图1、图2所示的解调器10、20以及图3、图4所示的调制器30、40所包含的VI转换器以及IV转换器的结构例。
[0185] 图5是表示使用晶体管来实现图1、图2所示的解调器10、20以及图3、图4所示的调制器30、40所包含的VI转换器的结构例的电路图,这些VI转换器具有相同结构。
[0186] 如图5所示,VI转换器包括有由N沟道型MOS(Metal Oxide Semiconductor:金属化物半导体)晶体管构成的晶体管NM1、NM2、NM3、NM4、电流源I1以及I2。
[0187] 晶体管NM1、NM2、NM3、NM4全都是相同大小的晶体管。另外,电流源I1和电流源I2输出相同的恒定电流。而且,如图5所示,VI转换器包含有相同的两个差动对。即,晶体管NM1以及NM2的源极经由电流源I1接地,晶体管NM3以及NM4的源极经由电流源I2接地。对晶体管NM1以及NM3的栅极例如输入差动控制方式的压控振荡电路的正侧的输出差动信号VP,对晶体管NM2以及NM4的栅极输入压控振荡电路的负侧的输出差动信号VN。
[0188] 在该VI转换器停止时电流不流过电流源I1以及电流源I2。在电流流过电流源I1以及电流源I2的VI转换器进行动作时,对两组差动对输入压控振荡电路的输出差动信号VP和VN,转换为两组差动电流信号I1P和I1N以及I2P和I2N。
[0189] 这样,VI转换器成为如下结构:通过来自压控振荡电路的输出差动信号VP以及VN来控制各晶体管NM1~NM4从而输出两组差动电流信号I1P和I1N以及I2P和I2N。当压控振荡电路处于停止中时,不向与该压控振荡电路成对的VI转换器的晶体管NM1~NM4提供压控振荡电路的输出差动信号VP、VN,因此晶体管NM1~NM4截止。因此,从连接了该VI转换器的共用的电流信号节点向VI转换器的地没有电流流过。
[0190] 其结果,能够使多个VI转换器连接共用的电流信号节点,但是从电流信号节点向停止中的VI转换器的地没有电流流过。另外,这样VI转换器根据来自压控振荡电路的输出差动信号VP以及VN来进行动作,因此能够利用控制部通过使压控振荡电路停止来使与该压控振荡电路成对的VI转换器停止。
[0191] 图6是表示使用晶体管来实现图2所示的IV转换器B222、IV转换器C223、IV转换器D224以及图4所示的IV转换器F422、IV转换器G423、IV转换器H424的结构例的电路图,它们具有相同结构。
[0192] 如图6所示,IV转换器包含由P沟道型MOS晶体管构成的晶体管M9、M10、M11、M12、负载电阻R1、R2、R3、R4、由N沟道型MOS晶体管构成的晶体管M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8而成。
[0193] 图6所示的IV转换器将输出电压VIP与VIN的差作为电压信号I而输出,将VQP与VQN的差作为电压信号Q而输出。
[0194] 晶体管M9、M10、M11、M12根据控制信号Vc1进行动作或者停止,分别起到将电源VDD与负载电阻R1、R2、R3、R4进行连接的开关的作用。晶体管M9~M12在IV转换器动作时接通而从电源VDD流过电流,在IV转换器停止时截止而不从电源VDD流过电流。
[0195] 上述控制信号Vc1从控制部输出,由该控制信号来控制晶体管M9~M12,对不进行动作的IV转换器,通过使晶体管M9~M12截止来防止从电源对停止的IV转换器提供的电流经由IV转换器流向电流信号节点。
[0196] 以下说明当晶体管M9、M10、M11、M12为接通时的动作。晶体管M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8具有相同大小。另外,负载电阻R1、R2、R3、R4全都是相同的电阻值。
[0197] 图6所示的IV转换器是一般使用的电路结构。晶体管M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8的种类也可以是双极型晶体管,但是在此为了说明的方便而使用了N沟道型MOS晶体管。
[0198] 晶体管M7和M8、晶体管M5和M6分别形成对,这些对决定VIP、VIN的电位。
[0199] 晶体管M7以及M8的源极共同连接到节点N4,该节点N4与图5所示的VI转换器的差动电流信号I2N的输出端连接。晶体管M5和M6源极共同连接到节点N3,该节点N3与图5所示的VI转换器的差动电流信号I2P的输出端连接。
[0200] VIP是晶体管M5和M8的漏极电压,晶体管M5和M8的漏极与负载电阻R4的一端连接,负载电阻R4的另一端经由晶体管M12与电源VDD连接。VIN是晶体管M6和M7的漏极电压,晶体管M6和M7的漏极与负载电阻R3的一端连接,负载电阻R3的另一端经由晶体管M11与电源VDD连接。
[0201] 差动电流信号I2P与I2N处于相互反转的关系。当差动电流信号I2P的振幅向上凸时,即与晶体管M7、M8的对相比流过晶体管M5、M6的对的电流变大时,VIP以及VIN的电位由晶体管M5、M6的动作来决定。相反,当差动电流信号I2N的振幅向上凸时,VIP和VIN的电位由晶体管M7、M8的动作来决定。
[0202] 晶体管M1、M2的对、M3、M4的对决定VQP以及VQN的电位。
[0203] 晶体管M1和M2的源极共同连接到节点N1,该节点N1与图5所示的VI转换器的差动电流信号I1P的输出端连接。晶体管M3和M4的源极共同连接到节点N2,该节点N2与图5所示的VI转换器的差动电流信号I1N的输出端连接。
[0204] 晶体管M2和M4的漏极电压是输出电压VQP,晶体管M2和M4的漏极与负载电阻R2的一端连接。负载电阻R2的另一端经由晶体管M10与电源VDD连接。
[0205] 晶体管M1和M3的漏极电压成为输出电压VQN,并且晶体管M1和M3的漏极与负载电阻R1的一端连接,该负载电阻R1的另一端经由晶体管M9与电源VDD连接。
[0206] 对晶体管M1的栅极输入晶体管M2以及M4的漏极电压、即输出电压VQP。对晶体管M2的栅极输入晶体管M1以及M3的漏极电压、即输出电压VQN。对晶体管M3的栅极输入输出电压VIN。对晶体管M4的栅极输入输出电压VIP。对晶体管M5的栅极输入输出电压VQN。对晶体管M6的栅极输入输出电压VQP。对晶体管M7的栅极输入晶体管M5和M8的漏极电压、即输出电压VIP。对晶体管M8的栅极输入晶体管M6和M7的漏极电压、即输出电压VIN。
[0207] 在此,从VI转换器提供的差动电流信号I1P与I1N处于相互反转的关系。当差动电流信号I1P的振幅向上凸时,即与晶体管M3和M4的对相比流过晶体管M1和M2的对的电流变大时,输出电压VQP与VQN的电位由晶体管M1和M2的动作来决定。相反,当差动电流信号I1N的振幅向上凸时,输出电压VQP和VQN的电位由晶体管M3以及M4的动作来决定。
[0208] 在具有以上的结构的IV转换器中,首先关注差动电流信号I1N和I2N的振幅向上凸时的晶体管M7和M8的动作。
[0209] 如图6所示,晶体管M8的漏极电压、即输出电压VIP是晶体管M7的栅极电压,晶体管M7的漏极电压、即输出电压VIN是晶体管M8的栅极电压。
[0210] 当作为晶体管M8的漏极电压的VIP变高时,晶体管M7的栅极-源极间电压变高,流过晶体管M7的电流、即流过负载电阻R3的电流变大。因而,晶体管M7的漏极的电位(VIN)下降,随之,晶体管M8的栅极-源极间电压下降,流过晶体管M8的电流、即流过负载电阻R4的电流变小。其结果,晶体管M8的漏极电压、即输出电压VIP的电位上升。因而,当差动电流信号I2N的振幅向上凸时,维持输出电压VIP的电位高而输出电压VIN的电位低的状态。
[0211] 接着,在此之后关注当差动电流信号I1N和I2N的振幅向上凸时的晶体管M3和M4的动作。
[0212] 晶体管M4的栅极电压是输出电压VIP,晶体管M3的栅极电压是输出电压VIN。如上所述,输出电压VIP>VIN,因此在差动电流信号I1N和I2N的振幅向上凸的情况下,与晶体管M3相比晶体管M4的栅极-源极间电压变高。因此,与晶体管M3相比更大的电流流过晶体管M4。即,与流过负载电阻R1的电流相比流过负载电阻R2的电流变多,因此输出电压VQP的电位下降,VQN的电位上升。
[0213] 接着,关注从VI转换器提供的差动电流信号I1N和I2N的振幅下降而差动电流信号I1P和I2P的振幅向上凸的情况下的晶体管M1和M2。
[0214] 晶体管M1的漏极电压、即输出电压VQN是晶体管M2的栅极电压。晶体管M2的漏极电压、即输出电压VQP是晶体管M1的栅极电压。
[0215] 在差动电流信号I1P和I2P的振幅向上凸的情况下,当与晶体管M7和M8的动作同样地晶体管M1的漏极电压(即输出电压)VQP的电位上升时,晶体管M2的漏极电压(即输出电压)VQN的电位下降,相反当漏极电压VQP的电位下降时,漏极电压VQN的电位上升。因而,维持漏极电压VQP的电位低而漏极电压VQN的电位高的状态。
[0216] 接着,在此之后关注当差动电流信号I1P以及I2P的振幅向上凸时的晶体管M5和M6的动作。
[0217] 晶体管M5的栅极电压是输出电压VQN,晶体管M6的栅极电压是输出电压VQP。如上所述,漏极电压VQN>VQP,因此与晶体管M6相比晶体管M5的栅极-源极间电压变高,与晶体管M6相比晶体管M5流过更大的电流。即,与流过负载电阻R3的电流相比,流过负载电阻R4的电流变大,因此输出电压VIP的电位下降,VIN的电位上升。
[0218] 综合以上,输出电压VIP和VIN的对与VQP和VQN的对都处于相互相位反转的关系,VIP和VIN的对在差动电流信号I1P和I2P的振幅从向下凸变高到向上凸的定时进行反转,VQP和VQN的对在差动电流信号I1N和I2N的振幅从向下凸变高到向上凸的定时进行反转。
[0219] 图7是表示输入到IV转换器的差动电流信号I1P和I1N、I2P和I2N、输出电压VIP、VIN、VQP、VQN的时序图。在此,为了简单以矩形波来示出波形
[0220] 差动电流信号I1P、I1N、I2P、I2N是由VI转换器将压控振荡电路的输出电压信号转换为电流信号所得到的信号,因此I1P与I1N的差以及I2P与I2N的差与压控振荡电路的差动信号在相位上没有变化。
[0221] 因而,将差动电流信号I1P、I1N、I2P、I2N进行转换而得的电压信号I和电压信号Q处于相位错开90度的关系,成为压控振荡电路的振荡频率的1/2的频率。
[0222] 图8是表示图2所示的IV转换器A221以及图4所示的IV转换器E421的结构例的功能框图的一个例子。这些IV转换器A221以及E421具有相同结构,因此在此说明IV转换器A221。
[0223] 图8的IV转换器A221包含IV转换器X2211和二分频器2212。IV转换器X2211具有与图6所示的IV转换器相同的结构。作为IV转换器X2211的输出的电压信号I(输出电压VIP、VIN)输入到二分频器2212而频率被二分频。此时,输入到二分频器2212的信号也可以是电压信号Q(输出电压VQP、VQN)。
[0224] 如果进行解调或者调制的信号是IQ正交调制信号,则二分频器2212也可以使用将图5所示的VI转换器和图6所示的IV转换器连接而成的电路。在这种情况下,作为二分频器2212的输出的电压信号I2(输出电压VIP′、VIN′)以及电压信号Q2(输出电压VQP′、VQN′)处于相位错开90度的关系,成为压控振荡电路的振荡频率的1/4的频率。
[0225] 如以上所说明,通过将IV转换器以及VI转换器电连接在共用的电流信号节点、且变更下变频器或者上变频器与IV转换器的对、压控振荡电路与VI转换器对中的进行动作的对的组合来生成所期望的频率的本地信号,能够实现与多带相对应的解调器以及调制器。
[0226] 特别是,如使用图2所示的解调器20和图4所示的调制器40进行说明的那样,即使在对一个输入端或者输出端分配带D(2GHz周边)以及带E(2.3GHz周边)的多个带,为了获得与该多个带的RF调制信号(例如2GHz~2.3GHz)相对应的本地信号sC23、sG43而需要多个压控振荡电路振荡出的频率(2.8GHz周边~4GHz周边以及4.6GHz周边~5GHz周边)、即需要从压控振荡电路获得横跨这些多个带宽的输出信号的情况下,如上所述那样,通过根据带的种类改变压控振荡电路的振荡频率与IV转换器的分频比的组合,能够不多余地增加压控振荡电路、另外不在多个压控振荡电路的输出上设置分支而提供多余的输出负荷地生成适于带的本地信号。
[0227] 另外,在应该对应的带进一步增加而用于输入该带的信号的输入端或者用于输出的输出端增加的情况下,通过变更图1所示的解调器10或者图3所示的调制器30中的K的数值或者同时变更K以及L的数值,也能够来应对。
[0228] 在输入到与新增加的带相对应的输入端的带的频率或者从新增加的输出端输出的带的频率无法由已有的压控振荡电路来对应的情况下,或者无法通过比较简单的振荡器带宽的扩展来对应的情况下,与本发明所提出的电路结构无关地不得不增加压控振荡电路。在这种情况下,在本发明中需要使K和L两者各增加一个,所增加的电路规模与以往技术相同。
[0229] 但是,在输入到新增加的输入端的带的频率或者从新增加的输出端输出的带的频率能够由已有的压控振荡电路来对应的情况下,或者能够通过比较简单的振荡器带宽的扩展来对应的情况下,L例如保持“2”而只要将K增加一个即可。即,压控振荡电路不增加、另外已有的压控振荡电路的输出负荷也不变化。
[0230] 此外,本发明的范围不限于图示所记载的例示性的实施方式,本发明还包括带来与设为目的的效果均等的效果的所有实施方式。并且,本发明的范围能够通过所有公开的各个特征中的特定特征的所有期望的组合来划分。
[0231] 附图标记说明
[0232] 10:解调器;11:下变频器组;13:压控振荡电路组;15:控制部;111~11K:下变频器;121~12K:IV转换器;131~13L:压控振荡电路;141~14L:VI转换器;20:解调器;21:下变频器组;23:压控振荡电路组;25:控制部;211:下变频器A;212:下变频器B;213:下变频器C;214:下变频器D;221:IV转换器A;222:IV转换器B;223:IV转换器C;
224:IV转换器D;231:压控振荡电路A;232:压控振荡电路B;241:VI转换器A;242:VI转换器B;30:调制器;31:上变频器组;33:压控振荡电路组;35:控制部;311~31K:上变频器;321~32K:IV转换器;331~33L:压控振荡电路;341~34L:VI转换器;40:调制器;
41:上变频器组;43:压控振荡电路组;45:控制部;411:上变频器E;412:上变频器F;413:
上变频器G;414:上变频器H;421:IV转换器E;422:IV转换器F;423:IV转换器G;424:IV转换器H;431:压控振荡电路C;432:压控振荡电路D;441:VI转换器C;442:VI转换器D;
2211:IV转换器X;2212:二分频器;100:解调器;110:下变频器;120:压控振荡电路;130:
分频器;200:解调器;2101:下变频器A;2102:下变频器B;2103:下变频器C;2201:压控振荡电路A;2202:压控振荡电路B;2301:分频器A;2302:分频器B;2303:分频器C;300:
调制器;310:上变频器;320:压控振荡电路;330:分频器;400:调制器;4101:上变频器D;
4102:上变频器E;4103:上变频器F;4201:压控振荡电路C;4202:压控振荡电路D;4301:
分频器D;4302:分频器E;4303:分频器F。
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