JPH08107315A - 周波数変換装置 - Google Patents

周波数変換装置

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JPH08107315A
JPH08107315A JP24267494A JP24267494A JPH08107315A JP H08107315 A JPH08107315 A JP H08107315A JP 24267494 A JP24267494 A JP 24267494A JP 24267494 A JP24267494 A JP 24267494A JP H08107315 A JPH08107315 A JP H08107315A
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哲史 村井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相同期局部発振器を1つに減らした比較的
簡単な構成で位相雑音の少ない2重周波数変換装置を得
る。 【構成】 周波数変換のための基準信号を与える基準信
号発生回路と、この基準信号の周波数を逓倍する周波数
逓倍器と、この基準信号を基準として発振する位相同期
局部発振器と、入力の低周波信号を位相同期局部発振器
の出力と混合し、中間周波信号を得る第1の混合器と、
位相同期局部発振器の出力信号と逓倍した基準信号を混
合して第2の混合器用の局部信号を生成する第3の混合
器と、この第3の混合器出力の局部信号と上記中間周波
信号とを混合して出力の高周波信号を得る第2の混合器
とを備えた。又は、同様構成で入力の高周波信号をダウ
ンコンバートして出力の低周波信号を得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、通信システムにおけ
る送信機または受信機に用いられる二重混合器を用いた
周波数変換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通信システムの送信機または受信機にお
いて2つの混合機を用いるいわゆるダブルコンバージョ
ンシステムは、同調周波数の選択を容易にするためまた
は、ビート周波数を避ける等の目的のためによく用いら
れる。図7は従来のこうした2つの混合器を用いた周波
数変換装置の構成を示す図である。図は、送信機として
信号をダブルコンバージョンシステムを用いて高周波信
号に変換し出力をする例である。図において、1は入力
の低周波信号である。2は第1の混合器、3は第1の混
合器出力の中間周波数信号、4はろ波フィルタ、5は第
2の混合器、6は第2の混合器出力であり、また周波数
変換装置の出力である高周波信号である。7は第1の位
相同期局部発振器、8は第2の位相同期局部発振器、9
は位相同期局部発振器の基準信号である。10は第1の
局部信号発振器7の出力信号、11は第2の局部発振器
8の出力である局部信号である。
【0003】次に図に示す周波数変換装置の動作を説明
する。第1の混合器2への入力の低周波信号1は、第1
の位相同期局部発振器7の出力である局部信号10 f
L1と混合し、中間周波数信号3 fI2に変換される。そ
の後、ろ波器4を経て第2の変換器5で第2の位相同期
局部発振器8からの局部信号11 fL2と混合し、高周
波信号6 fRFに変換されて出力される。高周波信号6
RFは、例えば中間周波信号fI2とfL2との和とな
る。即ち、高周波信号は、入力の低周波信号fI1とfL1
とfL2の和で表される。
【0004】図8は、送信機ではなく受信機としてであ
るが、位相同期局部発振器の数を減らして構成を簡単に
した他の従来の周波数変換装置の構成を示す図である。
図において、18は位相同期局部発振器7の出力をN+
1倍するN+1倍器である。図8の構成の周波数変換装
置の動作は、以下の通りとなる。この場合は、受信機で
あり入力の高周波信号1のfd が第1の混合器と第2の
混合器3によって、ダウンコンバートされfI1の中間周
波信号となる。出力の第2の中間周波信号fI2は結局f
d −Nf0 となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の周波数変換装置
は以上のように構成されているので、例えば送信機のよ
うに高周波信号を出力する場合、その位相雑音は、第1
の位相同期局部発振器の位相雑音と第2の位相同期局部
発振器の位相雑音の和となり、送信機全体の位相雑音を
減らすには、第1の位相同期局部発振器と第2の位相同
期局部発振器の両方の位相雑音を共に低減しなければな
らず、高価で複雑な構成としなければならないという課
題があった。
【0006】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、比較的簡単な構成で位相雑音の少ない周
波数変換装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る周波数変
換装置は、位相同期局部発振器の基準信号を与える基準
信号発生回路と、この基準信号で発振する位相同期局部
発振器と、この位相同期局部発振器出力と入力の低周波
信号を混合し、中間周波信号を得る第1の混合器と、位
相同期局部発振器の出力信号と逓倍した基準信号を混合
して第2の混合器用の局部信号を生成する第3の混合器
と、この第3の混合器出力の局部信号と上記中間周波信
号とを混合して出力の高周波信号を得る第2の混合器と
を備えた。
【0008】この発明に係る他の周波数変換装置は、基
準信号を与える基準信号発生回路と、この基準信号の周
波数を逓倍する周波数逓倍器と、この基準信号で発振す
る位相同期局部発振器と、位相同期局部発振器の出力信
号と逓倍した基準信号を混合して第2の混合器用の局部
信号を生成する第3の混合器と、入力の高周波信号を上
記第3の混合器の出力の局部信号で混合し、中間周波信
号を得る第2の混合器と、この上記中間周波信号と上記
位相同期局部発振器の出力とを混合して出力の低波信号
を得る第1の混合器とを備えた。
【0009】また更に、逓倍器を第1の逓倍器とし、第
1の逓倍器の他に第1の混合器に与える位相同期局部発
振器の出力を逓倍する第2の逓倍器と、第2の混合器に
与える第3の混合器出力を逓倍してその逓倍数を第2の
逓倍器と同一とする第3の逓倍器を備え、第1の混合器
は位相同期局部発振器の出力に代えて第2の逓倍器出力
を局部信号とし、第2の混合器は第3の混合器出力に代
えて第3の逓倍器出力を局部信号として混合するように
した。
【0010】また更に、逓倍器を第1の逓倍器とし、第
1の逓倍器の他に基準信号を第1の逓倍器よりは少ない
数で逓倍する第2の逓倍器と、第2の逓倍器出力と位相
同期局部発振器の出力とを混合して第1の混合器用の局
部信号を得る第4の混合器を備え、第1の混合器は、位
相同期局部発振器の出力に代えて第4の混合器出力の変
調信号で混合するようにした。
【0011】
【作用】この発明による周波数変換装置は、入力の低周
波信号が第1の混合器と第2の混合器で出力の高周波信
号に変換されるが、第1の混合器に入力する位相同期局
部発振器出力との和または差出力と、第2の混合器に入
力する第3の混合器出力の局部信号が含む位相同期局部
発振器出力との差または和出力で位相同期局部発振器の
信号が相殺され、基準信号の逓倍信号でのみ混合した周
波数で出力される。
【0012】この発明による周波数変換装置は、入力の
高周波信号が第2の混合器と第1の混合器で出力の低周
波信号に変換されるが、第1の混合器に入力する位相同
期局部発振器出力との和または差出力と、第2の混合器
に入力する第3の混合器出力の局部信号が含む位相同期
局部発振器出力との差または和出力で位相同期局部発振
器の信号が相殺され、基準信号の逓倍信号でのみ混合し
た周波数で出力される。
【0013】また更に、第1の混合器と第2の混合器に
は、それぞれ基本構成の逓倍の変調波で変調されるの
で、出力の高周波信号または出力の低周波信号は、位相
同期局部発振器の出力が相殺され、出力は基準信号の逓
倍信号でのみ混合した周波数で出力される。
【0014】また更に、第1の混合器と第2の混合器に
は、それぞれ位相同期局部発振器の出力周波数を含む変
調波で変調されるので、出力の高周波信号または出力の
低周波信号は、位相同期局部発振器の出力が相殺され、
出力は基準信号の逓倍信号でのみ混合した周波数で出力
される。
【0015】
【実施例】
実施例1.この発明のダブルコンバータ式の周波数変換
装置を送信機側に応用した例を説明する。図1は、従来
の送信機用の周波数変換装置と対応させて示したこの発
明の一実施例の構成図である。図において、新規な構成
要素は9の基準信号発生回路、12のその基準信号の周
波数をN倍する周波数N倍器、13の第3の混合器であ
る。その他の第1の混合器2、第2の混合器5、及びそ
れらのための位相同期局部発振器7は、従来と同等の構
成要素である。
【0016】次に周波数変換装置の動作を説明する。説
明の都合上図において、第2の混合器は加算信号を出力
し、第2の混合器は減算信号を出力し、第3の混合器は
加算出力を出力するものとする。基準信号発生回路9の
出力信号fS は、位相同期局部発振器7へはそのまま、
第3の混合器13へは周波数逓倍器12を経てN倍の周
波数が与えられる。第1の混合器2の出力は、入力であ
る低周波信号fI1と位相同期局部発振器7の出力である
L1とを混合し、加算出力fI2を得る。中間周波数信号
3の位相雑音は、入力の低周波信号1の位相雑音と、位
相同期局部発振器7の位相雑音の和になるが、通常の場
合、入力の低周波数信号1の位相雑音は低いので、中間
周波数信号の位相雑音は位相同期局部発振器7の位相雑
音で決る。
【0017】中間周波数信号3は、フィルタ4を経て第
2の混合器5に入力される。一方、第3の混合器の出力
は位相同期局部発振器7の出力であるfL1と周波数逓倍
機12の出力であるNfS との和信号がfL2として出力
される。第2の混合器5の出力、つまり周波数変換装置
の出力である高周波信号は、先に述べたように第3の混
合器出力の変調信号fL2と第2の中間周波信号fI2との
差で得られる。ここで、第1の局部発振周波数fL1より
も、第2の中間周波数fI2の周波数の方が小さい値で高
周波信号の周波数が第2の局部発振周波数よりも小さい
関係にするか、または第1の局部発振周波数の方が第2
の中間周波数よりも大きな値として高周波信号の周波数
が第2の局部発振周波数よりも大きいの関係に設定す
る。こうすると下記関係式(1)により出力の高周波信
号は、NfS −fI1の関係で与えられ、位相同期局部発
振器の位相雑音は、相殺される。即ち、高周波信号の位
相雑音は、基準信号の位相雑音で決る値となる。 fRF=fL2−fI2 =(fL1+NfS )−(fI1+fL1) =NfS −fI1 (1)
【0018】実施例2.実施例1では信号を高周波信号
に変換し出力をする送信機について説明した。本実施例
では受信機を想定し、高周波信号を入力して所定の第1
の中間周波数信号を出力する周波数変換装置を説明す
る。図2は、本実施例における周波数変換装置の構成を
示す図である。図の構成要素は、実施例1で述べたと同
様のものである。本実施例においては、信号は高周波信
号6fRFが入力となり、第2の混合器を経て第2の中間
周波数信号fI2に変換されるさらにこれが、第1の混合
器を経て出力である低周波信号1fI1として出力され
る。本実施例において、第2の局部発振周波数を高周波
信号の周波数よりも大きい値で第1の混合器の第1の局
部発振周波数を第2の中間周波数よりも小さな値とする
か、または、第2の局部発振周波数を入力の高周波信号
周波数よりも小さくし、第1の混合器の第1の局部発振
周波数を第2の中間周波数よりも大きな値に設定する。
即ち、上記の関係は第1の混合器を加算の関係にすると
第2の混合器5を減算の関係にするか、もしくは第1の
混合器の関係を減算の関係にすると、第2の混合器の関
係を加算の関係にすることを表しており、このことは第
1と第2の混合器により位相同期局部発振器の周波数が
相殺されることを意味する。
【0019】実施例3.本発明の周波数変換装置におい
ては、位相同期局部発振器を1つとして第1の混合器と
第2の混合器に与えた変調信号を相殺させることが主旨
であるから、基本思想に基づく変化が種々考えられる。
本実施例においては、位相同期局部発振器の出力周波数
を第2、第3の周波数逓倍器を用いて逓倍し、局部信号
とするものである。図3は、本実施例における周波数変
換装置の構成を示す図である。図において実施例1から
さらに付加する要素としては、14の第2の周波数逓倍
器と15の第3の周波数逓倍器がある。第3の周波数逓
倍機15の逓倍の割合と、第2の周波数逓倍器14の逓
倍の割合は、等しくする。上記構成の動作は、第1図で
説明したものと同様であり、実施例1との主要な違い
は、第1の混合器3と第2の混合器5への局部信号がそ
れぞれN倍されていることなので動作の詳細な説明は省
略する。上記構成によっても位相同期局部発振器の位相
雑音は、相殺されることは明らかである。
【0020】実施例4.実施例2の受信機に実施例3の
思想を適用したものが図4に示す周波数変換装置であ
る。図4に示す入力の高周波信号6から出力の低周波数
信号1へ変換される動作および、その位相雑音の影響は
実施例2と実施例3より明らかであるので詳細説明を省
略する。
【0021】実施例5.図5は更に他の送信機用の周波
数変換装置の構成を示す図である。図において、実施例
1の周波数変換装置に付加される要素は、16のL倍の
周波数逓倍器と17の第4の混合器である。本実施例に
おいては、第1の混合器2の局部信号10 fL1は、例
えば、位相同期局部発振器7の出力信号fL3と第4の周
波数逓倍器16の出力であるLfS との和で与えられ
る。第4の混合器の出力の局部信号10 fL1は、fL3
+LfSである。最終出力の高周波信号6の周波数fRF
は(N−L)fS −fI1となる。即ち同様に位相同期局
部発振器7の位相雑音は、相殺されることがわかる。
【0022】実施例6.図6は、実施例2の受信機に実
施例5の構成を適用した周波数変換装置の構成図であ
る。図において、入力の高周波信号6が第2の混合器5
と第1の混合器2を経て出力の低周波信号1に変換され
る。図の構成の動作は、図5の説明と実施例2の動作説
明から明らかであるので詳細動作の説明は省略する。図
6の構成による周波数変換装置においても位相同期局部
発振器の位相雑音が相殺されることは明らかである。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように本発明の周波数変換装
置は、基準信号発生回路とその周波数を逓倍する周波数
逓倍器と位相同期局部発振器に対しては和と差の関係を
もつ第1と第2の混合器を用いたので、位相同期局部発
振器の位相雑音が相殺される効果がある。
【0024】本発明の周波数変換装置は、入力の高周波
信号から出力の低周波信号を得るに際して基準信号発生
回路とその逓倍周波数を得る周波数逓倍器と位相同期局
部発振器に対しては和と差の信号を得る第1と第2の混
合器を備えたので、位相同期局部発振器の位相雑音が相
殺できる効果がある。
【0025】さらに、また第1と第2の混合器の変調信
号としてそれぞれ同一逓倍率の周波数逓倍器を付加した
構成としたので、同様に位相雑音を相殺する効果があ
る。
【0026】また、さらに第1の混合器に対して基準信
号の逓倍周波数と位相同期局部発振器の和信号を変調信
号として与える構成としたので、位相同期局部発振器の
位相雑音を相殺する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例である送信用の周波数変
換装置の構成図である。
【図2】 実施例2の受信用の周波数変換装置の構成図
である。
【図3】 実施例3の送信用の周波数変換装置の構成図
である。
【図4】 実施例4の受信用の周波数変換装置の構成図
である。
【図5】 実施例5の送信用の周波数変換装置の構成図
である。
【図6】 実施例6の受信用の周波数変換装置の構成図
である。
【図7】 従来の送信用の周波数変換装置の構成図であ
る。
【図8】 従来の受信用の周波数変換装置の構成図であ
る。
【符号の説明】
1 中間周波数信号、2 第1の混合器、3 第2の中
間周波数信号、4 ろ波器、5 第2の混合器、6 高
周波信号、7 第1の位相同期局部発振器、8第2の位
相同期局部発振器、9 位相同期局部発振器の基準信
号、10 第1の局部信号、11 第2の局部信号、1
2 基準信号の逓倍器、13 混合器、14 第1の局
部信号の逓倍器、15 第2の局部信号の逓倍器、16
基準信号の逓倍器、17 混合器。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周波数変換のための基準信号を与える基
    準信号発生回路と、該基準信号の周波数を逓倍する周波
    数逓倍器と、 上記基準信号で発振する位相同期局部発振器と、 入力の低周波信号を上記位相同期局部発振器の出力と混
    合し、中間周波信号を得る第1の混合器と、 上記位相同期局部発振器の出力信号と上記逓倍した基準
    信号を混合して第2の混合器用の局部信号を生成する第
    3の混合器と、 上記第3の混合器出力の局部信号と上記中間周波信号と
    を混合して出力の高周波信号を得る第2の混合器とを備
    えた周波数変換装置。
  2. 【請求項2】 周波数変換のための基準信号を与える基
    準信号発生回路と、該基準信号の周波数を逓倍する周波
    数逓倍器と、 上記基準信号で発振する位相同期局部発振器と、 上記位相同期局部発振器の出力信号と上記逓倍した基準
    信号を混合して第2の混合器用の局部信号を生成する第
    3の混合器と、 入力の高周波信号を上記第3の混合器の出力の局部信号
    で混合し、中間周波信号を得る第2の混合器と、 上記中間周波信号と上記位相同期局部発振器の出力とを
    混合して出力の低周波信号を得る第1の混合器とを備え
    た周波数変換装置。
  3. 【請求項3】 また更に、逓倍器を第1の逓倍器とし、
    第1の逓倍器の他に第1の混合器に与える位相同期局部
    発振器の出力を逓倍する第2の逓倍器と、第2の混合器
    に与える第3の混合器出力を逓倍し、その逓倍数を第2
    の逓倍器と同一とする第3の逓倍器を備え、 上記第1の混合器は位相同期局部発振器の出力に代えて
    第2の逓倍器出力を局部信号として入力し、上記第2の
    混合器は第3の混合器出力に代えて第3の逓倍器出力を
    局部信号として混合するようにしたことを特徴とする請
    求項1または請求項2記載の周波数変換装置。
  4. 【請求項4】 また更に、逓倍器を第1の逓倍器とし、
    第1の逓倍器の他に基準信号を第1の逓倍器よりは少な
    い数で逓倍する第2の逓倍器と、該第2の逓倍器出力と
    位相同期局部発振器の出力とを混合し、第1の混合器用
    の局部信号を得る第4の混合器を備え、 上記第1の混合器は、位相同期局部発振器の出力に代え
    て第4の混合器出力の局部信号で混合することを特徴と
    する請求項1または請求項2記載の周波数変換装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006229404A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Nec Corp 二重周波数変換器
US8093943B2 (en) 2007-02-14 2012-01-10 Nec Corporation Phase noise correction device and its method

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