JPH07273682A - 中間周波数発生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 局部発振周波数の切り換えは不要とし、回路
構成を簡単化するとともに変調精度を良好に確保できる
ようにする。 【構成】 送受信で共通のバンドパスフィルタ７の一側
に切換スイッチ６を介して第１のミキサー５を設け、他
側に切換スイッチ８を介して第２のミキサー９を設け
る。前記バンドパスフィルタ７の一側に第３のミキサー
１２を設け、他側に第４のミキサー１５を設ける。第１
のミキサー５と第４のミキサー１５に第１の局部発振器
１６を接続し、第２のミキサー９と第３のミキサー１２
に第２の局部発振器１１を接続する。そして、第４のミ
キサー１５と共通のバンドパスフィルタ７との間に直交
変調器１３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信機や放送受信機な
どとして用いられるＴＤＭＡ（Time Division Multiple
x Access：時分割多元接続）通信方式やＴＤＤ（Time D
ivision Duplex）通信方式の無線部における中間周波数
発生方式に関するものである。ＴＤＭＡ通信方式は、送
信すべき信号の周波数帯として各局とも同一周波数帯を
用い、時間軸上で各局が送信すべき時間を分割して使用
する方式である。ＴＤＤ通信方式は、送信すべき信号と
受信すべき信号の周波数帯として同一周波数帯を用い、
送信周波数信号と受信周波数信号とを時分割して送受信
する方式である。

【０００２】

【従来の技術】従来のＴＤＭＡ通信方式の無線部におけ
る中間周波数発生方式として、図３，図４，図５に示す
３つの方式が代表的なものとして挙げられる。

【０００３】これら各図において、１は信号を電波とし
て送信したり電波を受信したりする送受信アンテナ、２
はアンテナ１が送受信を共用していることから送信時に
は送信ブロックへ接続し受信時には受信ブロックへ接続
する送受切換スイッチ、３は受信時に微小な信号を増幅
する受信系アンプ、４は受信する希望周波数の信号を通
過させその他の周波数信号を減衰させるバンドパスフィ
ルタ、５は受信した周波数信号を第１の局部発振器１６
の局発周波数信号とミキシングして周波数を下げ第１中
間周波数信号を作る第１のミキサー、６および８は送信
時と受信時とで信号の経路を切り換える切換スイッチ、
７は第１中間周波数信号だけを通過させその他の周波数
信号を減衰させるバンドパスフィルタ、９は第１中間周
波数信号と第２の局部発振器１１の局発周波数信号をミ
キシングして周波数を下げ第２中間周波数信号を作る第
２のミキサー、１０は第２中間周波数信号だけを通過さ
せその他の周波数信号を減衰させるバンドパスフィル
タ、１１はＶＣＯ部，ＰＬＬ部よりなり第２局発周波数
信号を発生させる第２の局部発振器、１２は第２の局部
発振器１１からの第２局発周波数信号および第２中間周
波数信号と同一の周波数信号をミキシングして第１中間
周波数信号と同一周波数の信号を作る第３のミキサー
（アップコンバータ）、１３は第２中間周波数信号と同
一周波数信号により送信信号に対してπ／４シフトＱＰ
ＳＫの変調をかける直交変調器、１４は第２中間周波数
信号だけを通過させその他の周波数信号を減衰させるバ
ンドパスフィルタ、１５は第１の局部発振器１６からの
第１局発周波数信号および第１中間周波数信号と同一の
周波数信号をミキシングして送信周波数信号を作る第４
のミキサー（アップコンバータ）、１６はＶＣＯ部，Ｐ
ＬＬ部よりなり第１局発周波数信号を発生させる第１の
局部発振器、１７は送信周波数信号だけを通過させその
他の周波数信号を減衰させるバンドパスフィルタ、１８
は送信周波数信号を増幅する送信系アンプである。

【０００４】図３に示す第１の従来例においては、受信
時に、送受信アンテナ１から受信された信号は、送受切
換スイッチ２、受信系アンプ３、バンドパスフィルタ４
を通り、第１のミキサー５で第１の局部発振器１６から
の第１局発周波数信号とミキシングされて第１中間周波
数信号となり、この第１中間周波数信号は、切換スイッ
チ６、バンドパスフィルタ７、切換スイッチ８を通り、
第２のミキサー９で第２の局部発振器１１からの第２局
発周波数信号とミキシングされて第２中間周波数信号と
なり、バンドパスフィルタ１０を通ってデモジュレータ
へ導かれる。

【０００５】送信時には、直交変調器１３において送信
信号に対して第２中間周波数信号と同一の周波数信号で
変調をかけ、バンドパスフィルタ１４によりスプリアス
を除き、第３のミキサー１２で第２の局部発振器１１か
らの第２局発周波数信号とミキシングされて第１中間周
波数信号となり、切換スイッチ８、バンドパスフィルタ
７、切換スイッチ６を通り、第４のミキサー１５で第１
の局部発振器１６からの第１局発周波数信号とミキシン
グされて送信周波数信号となり、バンドパスフィルタ１
７を通り、送信系アンプ１８で増幅され、送受切換スイ
ッチ２を通り、送受信アンテナ１から送信される。

【０００６】図４に示す第２の従来例においては、受信
時の動作は図３の場合と同様である。送信時には、直交
変調器１３において送信信号に対して第２の局部発振器
１１からの第２局発周波数信号で変調をかけて第１中間
周波数信号となし、切換スイッチ８、バンドパスフィル
タ７、切換スイッチ６を通って第４のミキサー１５に至
り、その後は図３の場合と同様にしてバンドパスフィル
タ１７、送信系アンプ１８、送受切換スイッチ２を通っ
て送受信アンテナ１から送信される。

【０００７】図５に示す第３の従来例においては、切換
スイッチ６，８がないだけで、受信時の動作は図３の場
合と同様に行われる。送信時については、直交変調器１
３において送信信号に対して第２の局部発振器１１から
の第２局発周波数信号で変調をかけて第１中間周波数信
号となし、バンドパスフィルタ１４を通って第４のミキ
サー１５に至り、その後は図３の場合と同様にしてバン
ドパスフィルタ１７、送信系アンプ１８、送受切換スイ
ッチ２を通って送受信アンテナ１から送信される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図５の従来例の場合、
回路規模的に最も簡単であるが、ＴＤＭＡ通信方式とす
るには、〔送信周波数〕＝〔受信周波数〕となるため、
第２中間周波数信号の周波数差を、第１の局部発振器１
６と第２の局部発振器１１とのいずれか一方において周
波数切り換えで対応しなければならず、特に、ＴＤＭＡ
通信方式，ＴＤＤ通信方式においては、この切り換え時
間はかなり短い時間となってしまい、局部発振器にＰＬ
Ｌ回路などを用いていると、切り換えが困難なものとな
る。また、その短い時間で切り換えを行うようにする
と、局部発振器の回路構成が非常に大規模なものになっ
てしまう。

【０００９】図４の従来例の場合、図３の従来例に比べ
て部品点数が少なくより簡単に構成できるが、第２の局
部発振器１１の発振周波数を受信時と送信時とで切り換
えなければならず、わずらわしい。また、図５の従来例
と比べると、バンドパスフィルタ７を送信と受信とで共
用化しているが、直交変調器１３によって変調をかけた
後、バンドパスフィルタ７を通るため、変調がπ／４シ
フトＱＰＳＫのときにバンドパスフィルタ７が狭帯域で
あるため、群遅延特性が悪化し、変調精度が悪くなって
しまう。バンドパスフィルタ７の帯域を広げると、逆
に、受信時の選択度特性の悪化を引き起こす。

【００１０】図３の従来例の場合、図４の従来例に比べ
て第２の局部発振器１１の発振周波数の切り換えをしな
くてもよいが、回路規模が複雑になってしまう。また、
狭帯域のバンドパスフィルタ７を送信時と受信時とで共
用するため、図４の従来例と同様に変調精度悪化の問題
を有している。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、局部発振周波数の切り換えは不要と
し、回路構成を簡単化するとともに変調精度を良好に確
保できるようにすることを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
中間周波数発生方式は、ＴＤＭＡ通信方式またはＴＤＤ
通信方式における無線部の中間周波数発生方式であっ
て、送信・受信で共通のバンドパスフィルタの一側に第
１局発周波数信号による第１のミキサーを設けるととも
に、他側に第２局発周波数信号による第２のミキサーを
設ける一方、前記共通のバンドパスフィルタの他側に第
２局発周波数信号による第３のミキサーを設けるととも
に、一側に第１局発周波数信号による第４のミキサーを
設け、前記第３のミキサーにおいては第２局発周波数信
号および第２中間周波数信号と同一の周波数信号をミキ
シングするように構成し、前記共通のバンドパスフィル
タと前記第４のミキサーとの間に送信信号を第１中間周
波数信号によって変調する直交変調器を挿入してあるこ
とを特徴とするものである。

【００１３】本発明に係る請求項２の中間周波数発生方
式は、送受信アンテナに接続された送受切換スイッチ
と、送受切換スイッチの受信側に接続された受信系アン
プとバンドパスフィルタと第１のミキサーとの直列回路
と、前記第１のミキサーに第１局発周波数信号を与えて
第１中間周波数信号を生成する第１の局部発振器と、両
端にそれぞれ切換スイッチを有する送受信で共通のバン
ドパスフィルタと、第２のミキサーとバンドパスフィル
タとの直列回路と、前記第２のミキサーに第２局発周波
数信号を与えて第２中間周波数信号を生成する第２の局
部発振器と、前記第２の局部発振器からの第２局発周波
数信号および第２中間周波数信号と同一の周波数信号を
ミキシングして第１中間周波数信号を生成する第３のミ
キサーと、前記第３のミキサーからの第１中間周波数信
号に基づいて送信信号に変調をかける直交変調器と、前
記直交変調器に接続されたバンドパスフィルタと、この
バンドパスフィルタに接続され前記第１の局部発振器か
らの第１局発周波数信号をミキシングして送信周波数信
号を生成する第４のミキサーと、前記第４のミキサーと
前記送受切換スイッチとの間に挿入されたバンドパスフ
ィルタと送信系アンプとの直列回路とからなり、前記第
１のミキサーの出力側と前記直交変調器の入力側とが前
記共通のバンドパスフィルタの一端の切換スイッチに接
続され、前記第２のミキサーの入力側と前記第３のミキ
サーの出力側とが前記共通のバンドパスフィルタの他端
の切換スイッチに接続されていることを特徴とするもの
である。

【００１４】

【作用】第３のミキサーにおいて第２局発周波数信号お
よび第２中間周波数信号と同一の周波数信号をミキシン
グして第１中間周波数信号を生成し、かつ、変調をかけ
る前の搬送波の状態で狭帯域のバンドパスフィルタを通
し、その後、直交変調器で変調をかけるように構成して
あるので、第２局発周波数信号の周波数を送信時と受信
時とで切り換える必要がなくなり、第２の局部発振器の
構成を簡単化することができる。

【００１５】また、第１中間周波数信号を生成する第３
のミキサーは、まだ低い周波数の段階でミキシングする
ので、トランジスタやダイオードなどの簡単な部品で構
成することができる。送信・受信の切り換えもスイッチ
ング動作を行うことで切り換えることができるため、送
受の切り換え時間もごく短いものとできる。

【００１６】さらに、共通のバンドパスフィルタは、送
信時に搬送波しか通さないため、受信特性のみで設計し
た狭帯域のバンドパスフィルタを採用できる。また、Ｔ
ＤＭＡ通信方式，ＴＤＤ通信方式において変調精度も悪
化しない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係る中間周波数発生方式の一
実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１８】図１はＴＤＭＡ通信方式の無線部における
中間周波数発生方式の構成を示す回路図である。

【００１９】図１に示すように、信号を電波として送信
したり電波を受信したりする送受信アンテナ１に、送信
時には送信ブロックへ接続し受信時には受信ブロックへ
接続する送受切換スイッチ２が接続され、この送受切換
スイッチ２の受信側端子に受信系アンプ３とバンドパス
フィルタ４と第１のミキサー５とが直列に接続されてい
る。受信系アンプ３は受信時の微小な信号を増幅するも
のであり、バンドパスフィルタ４は受信する希望周波数
の信号を通過させその他の周波数信号を減衰させるもの
であり、第１のミキサー５は受信した周波数信号を第１
の局部発振器１６の局発周波数信号とミキシングして周
波数を下げ第１中間周波数信号を作るものである。第１
の局部発振器１６はＶＣＯ部，ＰＬＬ部よりなり第１局
発周波数信号を発生させるものである。

【００２０】切換スイッチ６とバンドパスフィルタ７と
切換スイッチ８からなる直列回路を介して第１のミキサ
ー５が第２のミキサー９に接続されている。切換スイッ
チ６，８は送信時と受信時とで信号の経路を切り換える
ものであり、バンドパスフィルタ７は第１中間周波数信
号だけを通過させその他の周波数信号を減衰させるもの
である。第２のミキサー９は第１中間周波数信号と第２
の局部発振器１１の局発周波数信号をミキシングして周
波数を下げ第２中間周波数信号を作るものである。第２
のミキサー９に接続されたバンドパスフィルタ１０は第
２中間周波数信号だけを通過させその他の周波数信号を
減衰させるものである。第２の局部発振器１１はＶＣＯ
部，ＰＬＬ部よりなり第２局発周波数信号を発生させる
ものである。

【００２１】第２の局部発振器１１からの第２局発周波
数信号および第２中間周波数信号と同一の周波数信号を
ミキシングして第１中間周波数信号と同一の周波数信号
を作る第３のミキサー（アップコンバータ）１２が設け
られ、この第３のミキサー１２が切換スイッチ８を介し
て送受信に共通なバンドパスフィルタ７に接続されてい
る。バンドパスフィルタ７に接続の切換スイッチ６の一
端は第１のミキサー５に接続されているが、他端は直交
変調器１３に接続されている。すなわち、第１中間周波
数信号により送信信号に対してπ／４シフトＱＰＳＫの
変調をかける直交変調器１３が、第３のミキサー１２に
対して切換スイッチ８とバンドパスフィルタ７と切換ス
イッチ６の直列回路を介して接続されている。

【００２２】直交変調器１３の出力側はバンドパスフィ
ルタ１４を介して第４のミキサー１５に接続されてい
る。バンドパスフィルタ１４は第１中間周波数信号だけ
を通過させその他の周波数信号を減衰させるものであ
る。第４のミキサー１５は第１の局部発振器１６からの
第１局発周波数信号および第１中間周波数信号と同一の
周波数信号をミキシングして送信周波数信号を作るアッ
プコンバータである。第４のミキサー１５はバンドパス
フィルタ１７と送信系アンプ１８を介して送受切換スイ
ッチ２の送信側端子に接続されている。バンドパスフィ
ルタ１７は送信周波数信号だけを通過させその他の周波
数信号を減衰させるものであり、送信系アンプ１８は送
信周波数信号を増幅するものである。

【００２３】次に、動作を説明する。

【００２４】第２の局部発振器１１が発生する第２局発
周波数信号の周波数は送信時と受信時とで同一であり、
切り換える必要はない。

【００２５】送信時において、第３のミキサー１２で
は、第２の局部発振器１１からの一定の第２局発周波数
信号および第２中間周波数信号と同一の周波数信号をミ
キシングさせて第１中間周波数信号となし、切換スイッ
チ８を通ってバンドパスフィルタ７に至り、バンドパス
フィルタ７でスプリアスが除去される。そして、切換ス
イッチ６を通って直交変調器１３に至り、直交変調器１
３で送信信号が第１中間周波数信号と同一の周波数信号
で変調をかけられる。次いで、広帯域のバンドパスフィ
ルタ１４を通って第４のミキサー１５に至る。第４のミ
キサー１５では、第１の局部発振器１６からの第１局発
周波数信号とミキシングされて送信周波数信号となり、
バンドパスフィルタ１７を通り、送信系アンプ１８で増
幅され、送受切換スイッチ２を通り、送受信アンテナ１
から送信される。

【００２６】受信時には、送受信アンテナ１から受信さ
れた信号は、送受切換スイッチ２、受信系アンプ３、バ
ンドパスフィルタ４を通り、第１のミキサー５で第１の
局部発振器１６からの第１局発周波数信号とミキシング
されて第１中間周波数信号となり、この第１中間周波数
信号は、切換スイッチ６、バンドパスフィルタ７、切換
スイッチ８を通り、第２のミキサー９で第２の局部発振
器１１からの第２局発周波数信号とミキシングされて第
２中間周波数信号となり、バンドパスフィルタ１０を通
ってデモジュレータへ導かれる。

【００２７】以上のように、第３のミキサー１２におい
て、第２の局部発振器１１からの第２局発周波数信号お
よび第２中間周波数信号と同一の周波数信号をミキシン
グして第１中間周波数信号を生成するようにしている。
また、変調をかける前の搬送波の状態で、送受信で共通
な狭帯域のバンドパスフィルタ７を通しておき、その
後、直交変調器１３で変調をかけるようにしてある。

【００２８】上記のように構成することで、第２局発周
波数信号の周波数を送信時と受信時とで切り換える必要
がなくなり、第２の局部発振器１１の構成を簡単化する
ことができる。

【００２９】また、第１中間周波数信号を生成するため
の第３のミキサー１２は、まだ低い周波数（無変調波）
の段階でミキシングを行うものであるので、トランジス
タやダイオードなどで簡単に構成することができる。そ
の一例を図２に示す。送信・受信の切り換えについても
スイッチング動作を行うことで切り換えることができる
ため、送受の切り換え時間もごく短時間ですむ。

【００３０】さらに、第１中間周波数信号の周波数が送
信時と受信時で同じであるため、バンドパスフィルタ７
が共通化できて、部品点数少なく安価に構成できる。

【００３１】共通のバンドパスフィルタ７は、送信時に
搬送波しか通さないため、ＴＤＭＡ通信方式，ＴＤＤ通
信方式において変調精度も悪化せず、π／４シフトＱＰ
ＳＫなどのような群遅延特性のきびしい変調方式にも対
応できる。そして、受信特性のみで設計した狭帯域のバ
ンドパスフィルタも採用できる。

【００３２】以上のように、本実施例によれば、第１か
ら第３までのすべての従来例の問題点を解消している。

【００３３】

【発明の効果】第３のミキサーにおいて第２局発周波数
信号および第２中間周波数信号と同一の周波数信号をミ
キシングして第１中間周波数信号を生成するようにし、
かつ、変調をかける前の搬送波の状態で狭帯域のバンド
パスフィルタを通し、その後、直交変調器で変調をかけ
るように構成してあるので、第２局発周波数信号の周波
数を送信時と受信時とで切り換える必要がなくなり、第
２の局部発振器の構成を簡単化することができる。

【００３４】また、第１中間周波数信号を生成する第３
のミキサーは、まだ低い周波数の段階でミキシングする
ので、トランジスタやダイオードなどで簡単に構成する
ことができ、送信・受信の切り換えもスイッチング動作
を行うことで切り換えることができるため、送受の切り
換え時間もごく短いものとできる。

【００３５】さらに、共通のバンドパスフィルタは、送
信時に搬送波しか通さないため、ＴＤＭＡ通信方式，Ｔ
ＤＤ通信方式において変調精度も悪化せず、π／４シフ
トＱＰＳＫなどのような群遅延特性のきびしい変調方式
にも対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る中間周波数発生方式の
構成を示す回路図である。

【図２】実施例における第３のミキサーの具体例を示す
回路図である。

【図３】第１の従来例に係る中間周波数発生方式の構成
を示す回路図である。

【図４】第２の従来例に係る中間周波数発生方式の構成
を示す回路図である。

【図５】第３の従来例に係る中間周波数発生方式の構成
を示す回路図である。

【符号の説明】

１……送受信アンテナ ２……送受切換スイッチ ３……受信系アンプ ４……バンドパスフィルタ ５……第１のミキサー ６……切換スイッチ ７……送受信で共通のバンドパスフィルタ ８……切換スイッチ ９……第２のミキサー １０……バンドパスフィルタ １１……第２の局部発振器 １２……第３のミキサー １３……直交変調器 １４……バンドパスフィルタ １５……第４のミキサー １６……第１の局部発振器 １７……バンドパスフィルタ １８……送信系アンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＴＤＭＡ通信方式またはＴＤＤ通信方式
   における無線部の中間周波数発生方式であって、送信・
   受信で共通のバンドパスフィルタの一側に第１局発周波
   数信号による第１のミキサーを設けるとともに、他側に
   第２局発周波数信号による第２のミキサーを設ける一
   方、前記共通のバンドパスフィルタの他側に第２局発周
   波数信号による第３のミキサーを設けるとともに、一側
   に第１局発周波数信号による第４のミキサーを設け、前
   記第３のミキサーにおいては第２局発周波数信号および
   第２中間周波数信号と同一の周波数信号をミキシングす
   るように構成し、前記共通のバンドパスフィルタと前記
   第４のミキサーとの間に送信信号を第１中間周波数信号
   によって変調する直交変調器を挿入してあることを特徴
   とする中間周波数発生方式。
2. 【請求項２】 送受信アンテナに接続された送受切換ス
   イッチと、送受切換スイッチの受信側に接続された受信
   系アンプとバンドパスフィルタと第１のミキサーとの直
   列回路と、前記第１のミキサーに第１局発周波数信号を
   与えて第１中間周波数信号を生成する第１の局部発振器
   と、両端にそれぞれ切換スイッチを有する送受信で共通
   のバンドパスフィルタと、第２のミキサーとバンドパス
   フィルタとの直列回路と、前記第２のミキサーに第２局
   発周波数信号を与えて第２中間周波数信号を生成する第
   ２の局部発振器と、前記第２の局部発振器からの第２局
   発周波数信号および第２中間周波数信号と同一の周波数
   信号をミキシングして第１中間周波数信号を生成する第
   ３のミキサーと、前記第３のミキサーからの第１中間周
   波数信号に基づいて送信信号に変調をかける直交変調器
   と、前記直交変調器に接続されたバンドパスフィルタ
   と、このバンドパスフィルタに接続され前記第１の局部
   発振器からの第１局発周波数信号をミキシングして送信
   周波数信号を生成する第４のミキサーと、前記第４のミ
   キサーと前記送受切換スイッチとの間に挿入されたバン
   ドパスフィルタと送信系アンプとの直列回路とからな
   り、前記第１のミキサーの出力側と前記直交変調器の入
   力側とが前記共通のバンドパスフィルタの一端の切換ス
   イッチに接続され、前記第２のミキサーの入力側と前記
   第３のミキサーの出力側とが前記共通のバンドパスフィ
   ルタの他端の切換スイッチに接続されていることを特徴
   とする中間周波数発生方式。