JPH07245568A - ラジオ受信機 - Google Patents

ラジオ受信機

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JPH07245568A
JPH07245568A JP6216278A JP21627894A JPH07245568A JP H07245568 A JPH07245568 A JP H07245568A JP 6216278 A JP6216278 A JP 6216278A JP 21627894 A JP21627894 A JP 21627894A JP H07245568 A JPH07245568 A JP H07245568A
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JP
Japan
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signal
frequency
mixer
local oscillator
processing device
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JP6216278A
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Inventor
Bjoern Lindqvist
リンドクビスト ブヨルン
Martin Isberg
イスベルグ マルチン
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Ericsson Inc
Original Assignee
Ericsson Inc
Ericsson GE Mobile Communications Holding Inc
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/26—Circuits for superheterodyne receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/30—Circuits for homodyne or synchrodyne receivers

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小形、軽量、安価でスプリアス発射がなく、
低消費電力のホモダイン受信機を提供する。 【構成】 周波数ｆLOで発振する局部発振器（ＬＯ）
と、混合器（１１）と、周波数ｆRFの入力信号を受信す
る受信手段（１２）とを備えたホモダイン受信機におけ
る方法と装置であって、発振信号と入力信号とを混合器
（１１）に供給する。発振信号を第１処理装置（１３）
へ供給して周波数Ｍ・ｆLO（Ｍは整数）の第１出力信号
を得、これを第２の処理装置（１４）に供給して周波数
Ｍ・ｆLO／Ｎ＝ｆLO（Ｎは整数でＮ≠Ｍ）の第２出力信
号を得る。ここで混合器（１１）と第２の処理装置（１
４）とを一体化して処理装置（１４）から混合器（１
１）へ供給される信号の漏洩を最少化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば携帯用セルラー
電話、コードレス電話、ページャ、搬送波システム、テ
レビジョンケーブルシステム等のような、ラジオ、テレ
ビジョン、データ通信システムに使用されるホモダイン
受信機における方法および装置に関する。この技術分野
における受信機は小形、軽量、安価であることが好まし
い。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】第１
世代のセルラーシステムは音声送信のためのアナログ周
波数変調に依存しており、例えば、ＮＭＴ４５０、ＮＭ
Ｔ９００、ＡＭＰＳ，ＥＴＡＣＳのような数種類の基準
が開発されていた。
【０００３】第２世代のセルラーシステムは、次の３つ
の異なる基準に従っている。すなわち、ヨーロッパおよ
びアジアのいくつかの国およびオーストラリアにおける
移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）、北米におけ
る米国デジタルセルラー（ＡＤＣ）、そして日本におけ
るパシフィックデジタルセルラー（ＰＤＣ）である。こ
れらのシステムは全て、デジタル音声送信および、例え
ばファクシミル送信およびショートメッセージのような
いくつかのデジタルサービスを用いている。
【０００４】これら携帯機をより小さくし、より安価に
するために研究がおおいに行なわれ、電話機の中の異な
るパーツの一体化のレベルが増進された。
【０００５】この技術分野で用いられてきた従来の受信
機は、従来のヘテロダイン形であった。小形で低価格な
移動通信システムにおける応用のために、これら受信機
は帯域フィルタのような高価で一体化不可能な高周波お
よび中間周波構成要素によって生じる高い製造コストの
影響を受ける。このような欠点を解消するために代替の
受信機が開発された。これらの受信機は直接変換原理に
基づく。局部発振器周波数は受信搬送周波数に等しく、
その結果受信信号は単一のステップでベースバンドに変
換される。この概念は最初ＳＳＢ受信機のために導入さ
れたが、多くの異なる形式の変調、特にデジタル直角位
相変調構成のために用いることができる。
【０００６】ホモダイン受信機すなわちゼロ中間周波数
（ＩＦ）受信機において、受信信号と局部発振器信号と
は正確に同一の周波数で動作する。中間周波数（ＩＦ）
がないので、多くのフィルタを削除あるいは簡単化する
ことができる。ホモダイン受信機の動作は次のように述
べることができる。中心周波数ｆc 、バンド幅ＢＷrfの
ＲＦ信号が低雑音増幅器で増幅されて受信機の全雑音指
数が改善される。下方変換されたスペクトラムが折り返
され、ＤＣから１／２ＢＷrfまでのスパンをもつ。混合
器で発生した低周波信号ＩとＱが隣接チャネルを除去す
るよう濾波され、ノイズフロア（noise floor ）を設定
するように増幅される。このＩおよびＱ信号すなわち直
角位相信号は、適当な信号処理を使用すれば基本的には
どのような種類の変調であってもよい。
【０００７】直接変換受信機の主な欠点はスプリアス発
射である。直接変換受信機におけるスプリアス発射の主
な源は局部発振器の漏洩である。通常のスーパヘテロダ
イン受信機において、アンテナへの局部発振器漏洩は第
１の受信機帯域フィルタによって減衰される。直接変換
受信機においては、局部発振器周波数がこの帯域フィル
タの帯域内にあるので上記のことが当てはまらない。直
接変換受信機においては少なくとも２つの形の漏洩が存
在する。第１の形はワイヤバウンド漏洩であり、第２の
形はリードおよび／またはボンディングワイヤ間の寄生
振動結合に起因する放射漏洩である。
【０００８】スプリアス発射の問題を克服するために種
々異なる方法が示唆されている。ＷＯ９２／０１３３７
は、アンテナ、ＲＦフィルタ、増幅器および混合器を含
む直接変換受信機を開示している。受信周波数の低調波
で動作する局部発振器が混合器への信号を提供する。標
準形の混合器が用いられ、そのような混合器の通常の欠
点、すなわち局部発振器から混合器へ受信信号よりも低
い周波数の信号が供給されたときに高周波が混合器に発
生するということを利用して混合器に所望の信号を得
る。たとえ局部発振器が受信信号の低調波で動作して
も、高調波は発生する。これらの高調波のうちのいくつ
かは実際に受信信号に対応し、スプリアス発射があるレ
ベルで生じる。
【０００９】ＤＥ３２４０５６５には別の種類のホモダ
イン受信機が開示されている。この受信機の局部発振器
は制御可能な発振器であって、受信周波数の倍数の周波
数をもつ信号を発生する。発生した信号は１８０°移相
され、そしてＲＦ信号の周波数に分周される。受信周波
数の倍数で動作する局部発振器を有する受信機における
主な欠点は、局部発振器に要求される特性を得る困難さ
である。例えば、そのような発振器の電力消費は、受信
機の全電力消費を低くしたいという要望に合致させるこ
とが困難である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記直接変換受信機にお
ける問題と欠点は、本願発明によれば、局部発振器の出
力周波数を混合器に供給する前に２つの段階で処理する
ようにした局部発振器を用いることによって解消でき
る。好ましくは、混合器に供給する前に、その周波数は
逓倍および分周の両方を行なう。受信信号の周波数を得
るための発振器周波数の最終処理は、混合器の直前まで
行なわず、好ましくは混合器と同一チップ上では行な
う。
【００１１】さらなる特徴、利点、および発明の詳細に
ついては以下の説明、図面および特許請求の範囲におい
て記載する。
【００１２】
【実施例】図１には従来のホモダイン受信機が示されて
いる。図１の受信機には直角位相変調が用いられてい
る。アンテナ１２は図示されていない送信機から送信し
た電磁エネルギを受信する。受信信号は第１の帯域フィ
ルタ１５に供給される。この帯域フィルタ１５は、正し
い通信帯域を選択して受信機のブロッキング特性を改善
するためのものである。受信帯域外の強力な信号は減衰
されて受信機の性能を低下させることはない。
【００１３】上記帯域フィルタ１５の出力は、受信機の
感度を向上させるための低雑音増幅器１６に接続され
る。この低雑音増幅器１６の増幅器の利得は実際の要求
に従って選択される。高い利得は高い感度を生じ、また
低い利得は良好なダイナミックレンジと適当な相互変調
特性を達成する。この低雑音増幅器１６の出力は、２つ
の異なる部分、すなわちＩーチャネルとＱーチャネルと
に分周される。
【００１４】ＩーチャネルとＱーチャネルはそれぞれ混
合器１１、１１’に接続される。混合器は直接変換受信
機の不可欠部分を形成する。混合器は高周波入力信号を
増幅濾波しやすいベースバンドに変換する。これら混合
器１１、１１’は受動要素であっても能動要素であって
もよく、どちらにするかという選択は主として目指す応
用に依存する。受動混合器は良好な大信号パフォーマン
スと高い第３次遮断点を有するが、一方では高い変換損
失を受け、強い局部発振器信号を必要とする。従って、
このような混合器はバッテリ給電装置には使用が避けら
れる。能動混合器は高い変換利得を有し、低電力局部発
振器で駆動することができるが、一方では低い第３次遮
断点を有し、受動混合器よりも僅かに雑音指数がよくな
い。好適な実施例では、低消費電力の要請という点から
能動混合器を使用する。
【００１５】上記したように、本発明によれば直角位相
変調構成が好適である。直角位相信号を実現するために
は主として２つの異なる方法が利用できる。第１の方法
はＩとＱの発振器信号の一方または両方の位相を単に移
相すること、すなわち、一方の信号を９０°移相する
か、あるいは一方の信号を＋４５°、他方の信号を−４
５°それぞれ移相するかのどちらかである。第２の方法
は、平衡信号、すなわち一方の信号が他方の信号より１
８０°位相のずれた２つの信号を出力するような発振器
を用いることである。これらの信号は局部発振器と混合
器との間の回路で２つに分周される。２倍の周波におけ
る半波長は、所望の周波数における１／４波長あるいは
９０°の位相差である。そしてこの直角位相信号は自動
的に発生される。本発明によれば、局部発振器は所望の
信号、すなわち受信信号とは異なる周波数で動作する。
局部発振器ＬＯは第１の処理装置１３に接続され、処理
装置１３は局部発振器の周波数を係数Ｍで逓倍する。Ｍ
は整数であり、好ましくはＭ＝３である。第１の処理装
置１３の出力は作動的に第２の処理装置に接続され、そ
こで入力信号は係数Ｎで分周される。ＭおよびＮは両方
とも整数であり、しかもＭ≠Ｎである。好ましくはＮ＝
２である。第２図は２つの混合器１１、１１’が設けら
れ、これらの混合器に移相回路網１９が作動的に接続さ
れていることを示している。第１の混合器１１は、上記
増幅器１６で増幅された入力信号と上記第２の処理器１
４の出力信号とを受信して、信号Ｉ’を出力する。第２
の混合器１１’も上記増幅器１６の出力信号と、前記第
２の処理装置１４からの９０°移相された出力信号とを
受信し、信号Ｑ’を出力する。しかし、Ｎ＝２のときに
は、上記第２の処理装置１４内での出力信号の移相がよ
り適切にすることができる。
【００１６】混合器１１、１１’からの出力信号Ｉ’
Ｑ’は、従来形の低域フィルタ１７、１７’に供給さ
れ、さらに従来形の増幅器１８、１８’で増幅される。
本発明によれば、直角位相信号あるいは直角位相変調構
成を使用する必要はない。そのような実施例では移相回
路網１９は省略され、その他すべての装置は元の符号の
ままである。
【００１７】本発明の主な特徴は、スプリアス発射を引
き起こすような周波数の信号がボンディングワイヤ、マ
イクロストリップ、ストリップライン等のワイヤを介し
て供給されないということである。従って、少なくとも
前記第２の処理装置１４は混合器１１、１１’と一体化
すべきである。一体化は一つのチップ内での一体化とし
てもよいし、同一の低電磁信号発射特性を有する他の形
の一体化も用いることができる。いくつかの応用におい
ては、上記第１の処理装置１３を、上記混合器１１、１
１’および第２の処理装置１４とともに一体化すること
も適当である。
【００１８】ＭとＮの異なる組合せも可能である。好ま
しくは、不必要な電力損失を避けるためには、上記局部
発振器ＬＯの動作周波数をできるだけ低く保持するよう
にＮとＭを選択する。上記したようにＮは２、Ｍは３が
好ましいが、反対にすることもまた適切な選択である。
【００１９】本発明による受信機は有線システムに使用
することも明らかに可能であり、無線通信システムに限
定されるものではない。有線システムにおいては、アン
テナ１２は入力回路あるいは他のそのようなシステムに
適用可能な受信手段に置換される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のホモダイン受信機の機能的ブロック
図である。
【図２】本発明によるホモダイン受信機の好適な実施例
のブロック図である。
【符号の説明】
１１、１１’ 局部発振器 １２ アンテナ １３ 第１の処理装置 １４ 第２の処理装置 １５ 帯域フィルタ １６ 低雑音増幅器 １７、１７’ 低域フィルタ １８、１８’ 増幅器 １９ 移相回路網
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１１月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 周波数ｆLOで発振信号を発生する局部発
    振器（ＬＯ）と、混合器（１１）と、周波数ｆRFの入力
    信号を受信する受信手段（１２）とを備え、前記発振信
    号と入力信号とを混合器（１１）に供給するよう構成し
    たホモダイン受信機における方法であって、以下の諸段
    階を有することを特徴とする方法。 （ａ）前記発振信号を第１の処理装置（１３）に供給し
    て、Ｍを整数値としたときＭ・ｆLOなる周波数を有する
    第１の出力信号を発生する段階、（ｂ）前記第１の出力
    信号を第２の処理装置（１４）に供給して、Ｎを整数と
    しＭ≠ＮとしたときＭ・ｆLO／Ｎ＝ｆLOなる周波数を有
    する第２の出力信号を発生する段階、および（ｃ）前記
    混合器（１１）と前記第２の処理装置（１４）とを一体
    化して前記第２の処理装置（１４）から前記混合器（１
    １）へ供給される信号の漏洩を最少化する段階。
  2. 【請求項２】 前記局部発振器（ＬＯ）において、第１
    の発振信号と該第１の発振信号より１８０°ずれた第２
    の発振信号とを含む平衡出力信号を出力する段階を有す
    ることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記第２の出力信号を９０°移相し、そ
    れを前記第２の混合器（１１’）に供給して直角位相信
    号を得る段階を有することを特徴とする請求項１または
    ２記載の方法。
  4. 【請求項４】 周波数ｆLOで発振信号を発生する局部発
    振器（ＬＯ）と、混合器（１１）と、周波数ｆRFの入力
    信号を受信する受信手段（１２）とを備え、前記発振器
    （ＬＯ）と前記受信手段（１２）とを前記混合器（１
    １）に作動的に接続したホモダイン受信機における装置
    において、 第１の処理装置（１３）が前記局部発振器（ＬＯ）に作
    動的に接続されてＭを整数値としたときＭ・ｆLOなる周
    波数を有する第１の出力信号が発生され、 第２の処理装置（１４）が前記第１の処理装置（１３）
    に作動的に接続されてＮを整数としＭ≠ＮとしたときＭ
    ・ｆLO／Ｎ＝ｆLOなる周波数を有する第２の出力信号が
    発生され、および前記混合器（１１）と前記第２の処理
    装置（１４）とを一体化して前記第２の処理装置（１
    ４）から前記混合器（１１）へ供給される信号の漏洩を
    最少化されること、を特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の処理装置（１３）が乗算器で
    あり前記第２の処理装置（１４）が除算回路であること
    を特徴とする請求項４記載の装置。
JP6216278A 1993-09-09 1994-09-09 ラジオ受信機 Pending JPH07245568A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9302934-6 1993-09-09
SE9302934A SE502599C2 (sv) 1993-09-09 1993-09-09 Sätt och anordning vid en homodynmottagare för att minimera läckage av störsignaler

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JPH07245568A true JPH07245568A (ja) 1995-09-19

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ID=20391045

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JP6216278A Pending JPH07245568A (ja) 1993-09-09 1994-09-09 ラジオ受信機

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US (1) US5530929A (ja)
EP (1) EP0643494B1 (ja)
JP (1) JPH07245568A (ja)
KR (1) KR100214365B1 (ja)
CN (1) CN1049310C (ja)
AU (1) AU676933B2 (ja)
DE (1) DE69432004T2 (ja)
FI (1) FI111490B (ja)
MY (1) MY114659A (ja)
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