JPH11234047A - 周波数変換方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イメージレスミキサ方式を用いた周波数変換
回路で、温度変化に伴う回路動作の変動を自動補正して
イメージ抑圧比を常に良好に保つ。 【解決手段】 制御回路６には、予め各温度に対する補
正量を用意しておき、温度検出回路７が検出した温度の
基準値よりの変化に応じて上記補正量を読み出し、９０
゜移相器１ａ、１ｂの移相量、及び増幅器５の増幅度を
制御する。また、電源投入時などの動作開始時には、そ
の周波数が既知の学習信号を入力し、イメージ抑圧比検
出回路８の検出したイメージ抑圧比が最大となるように
上記の移相量及び増幅度の初期設定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数変換方法と
その装置に係わり、特に２つの周波数成分を混合したと
きに生ずるイメージ周波数成分を抑圧するように構成さ
れたイメージレスミキサ方式における周波数変換方法と
その装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイレクトデジタルシンセサイザー（Ｄ
ＤＳ）のように発振可能周波数帯域幅が限られている場
合、固定の局部発振器の出力搬送波と混合して周波数変
換を行い、所要の周波数を得ることが多い。しかしなが
ら周波数変換（乗算）回路の出力には所要の周波数以外
のイメージ信号も同時に現れる。このイメージ信号を抑
圧するためにイメージレスミキサと呼ばれる方式があ
り、通常二つの方法が考えられている。

【０００３】その一つの方法を図３を用い説明する。図
３において、入力信号をAi*cos(ωi*t)、局部発振器４
の出力をAo*cos(ωo*t)とすると、乗算器２ａの出力は

【数１】I(t)=Ao*cos(ωo*t)*Ai*cos(ωi*t) =(1/2)*Ao*Ai*{cos(ωo+ωi)t+cos(ωo-ωi)t} 一方、乗算器２ｂの出力Q(t)は、９０°移相器１ａおよ
び１ｂにより入力信号と局部発信器の出力がそれぞれ９
０°移相されるから、

【数２】 Q(t)=Ao*cos(ωo*t-90°)*Ai*cos(ωi*t-90°) =(1/2)*Ao*Ai*{cos((ωo+ωi)t-180°)+cos(ωo-ωi)t} =(1/2)*Ao*Ai*{-cos(ωo+ωi)t+cos(ωo-ωi)t} となる。従って合成器３によりI(t) とQ(t)が加算され
ると、出力S(t)は

【数３】S(t)=I(t)+Q(t) =Ao*Ai*cos(ωo-ωi)t となり、イメージ成分cos(ωo＋ωi)tは除去され、所要
のcos(ωo-ωi)tの成分だけになることがわかる。しか
しこれが理想的に実現するには、I(t) とQ(t)の系の増
幅度（振幅成分）が等しく、かつ９０°移相器１ａおよ
び１ｂの移相量がちょうど９０°である必要がある。

【０００４】従来の他の方法を図４を用いて説明する。
図３と同様に入力信号をAi*cos(ωi*t)、局部発振器４
の出力をAo*cos(ωo*t)とすると、乗算器２ａの出力は

【数４】Ao*cos(ωo*t)*Ai*cos(ωi*t)=(1/2)*Ao*Ai*{c
os(ωo+ωi)t+cos(ωo-ωi)t} 乗算器２ｂの出力は

【数５】Ao*cos(ωo*t-90°)*Ai*cos(ωi*t)=(1/2)*Ao*
Ai*{cos((ωo+ωi)t-90°)+cos((ωo-ωi)t-90°)} ここで、ωi＞ωo、ωd=｜ωi-ωo｜とすると、低域ろ
波器（LPF）１５により（数４）のωo+ωiの周波数成分
は除去され、その出力I(t)は

【数６】I(t)=(1/2)*Ao*Ai*cos(ωi-ωo)t =(1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t) となる。低域ろ波器（LPF）１４の出力も同様に、（数
５）のωo+ωiの周波数成分が除去され、

【数７】(1/2)*Ao*Ai*cos((ωi-ωo)t+90°) =(1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t+90°) となるから、９０°移相器１ｂの出力Q(t)は、

【数８】 Q(t)=(1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t+90°-90°) =(1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t) 従って合成器３の出力S(t)は（数６）、（数８）から、

【数９】S(t)=I(t)+Q(t) =Ao*Ai*cos(ωd*t) である。

【０００５】一方、ωi＜ωoの場合は、低域ろ波器（LP
F）１５の出力は（数６）の前半の式より、

【数１０】I(t)=(1/2)*Ao*Ai*cos(ωi-ωo)t =(1/2)*Ao*Ai*cos(-ωd*t) =(1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t) で（数６）と同じ結果となるが、低域ろ波器（LPF）１
４の出力の方は、

【数１１】(1/2)*Ao*Ai*cos((ωi-ωo)*t+90°) =(1/2)*Ao*Ai*cos(-ωd*t+90°) =(1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t-90°） 従って９０°移相器１ｂの出力Ｑ（ｔ）は、

【数１２】Q(t)=(1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t-90°-90°) =(-1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t) となり、合成器３の出力S(t)は（数１０）、（数１２）
から、

【数１３】 S(t)=(1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t)-(1/2)*Ao*Ai*cos(ωd*t) =0 となる。以上の（数９）（数１３）からわかるように、
図４の従来回路ではωi＞ωoの場合のみ、出力S(t)が得
られる。しかしながら、図４の場合でも図３と同様に、
I(t) とQ(t)の系の増幅度（振幅成分）が等しく、かつ
９０°移相器１ａおよび１ｂの移相量がちょうど９０°
であるという条件がこの場合にも要求される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、図３におい
て、I(t) とQ(t)の系の増幅度は等しく、すなわち振幅
成分の差が０であると仮定し、９０°移相器およびその
他の回路の移相量の誤差のみが存在するときのイメージ
抑圧比を考える。（数１）の最後の式の初項である(1/
2)*Ao*Ai*cos(ωo+ωi)tと、（数２）の最後の式の初項
である(-1/2)*Ao*Ai*cos(ωo+ωi)tとを合成する際、系
全体の位相誤差ΔΘが存在すると、イメージ信号Im(t)
は、

【数１４】Im(t)=(1/2)*Ao*Ai*cos(ωo+ωi)t−(1/2)*A
o*Ai*cos{(ωo+ωi)t±ΔΘ} となる。この式から、要求されるイメージ信号抑圧比を
３０ｄＢとすると、ΔΘは±３°程度に相当する。一
方、位相制御を行うことが出来るアナログタイプの９０
°移相器が存在し、その確度は０．１°程度である。
０．１°程度の位相誤差に対するイメージ抑圧比は、４
０から５０ｄＢ程度となり、上記の条件を十分満足でき
る。また、振幅成分の誤差も、位相の誤差を０として、
イメージ信号抑圧比を３０ｄＢとするには振幅誤差１ｄ
Ｂ程度となり、この程度なら調整可能な減衰器が利用可
能である。

【０００７】以上から、従来の技術でも、振幅及び位相
誤差の条件を満たす調整は可能であるが、それは手動補
正を前提としている。しかしながら、振幅、位相誤差
は、温度変化等により変動するものであるから、温度環
境の変化の度に手動補正を行う必要があり、それ相応の
手間がかかり、条件によっては動作条件を満たすことが
できなくなる、という問題があった。

【０００８】本発明の目的は、イメージレスミキサ回路
の９０°移相器および系の増幅回路等の位相および振幅
が、温度など環境条件により変化しても、自動的にイメ
ージ抑圧比が劣化しないように制御できる周波数変換方
法とその装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、入力高周波信号と局部発振器出力とを
第１の乗算器で乗算して第１の出力を生成し、前記入力
高周波信号を第１の９０°移相器により９０°移相した
信号と前記局部発振器の出力を第２の９０°移相器によ
り９０°移相した出力とを第２の乗算器で乗算して第２
の出力を生成し、前記第１の出力と第２の出力とを合成
することによりイメージ成分が除去された周波数変換出
力を生成するための周波数変換方法であって、前記第１
および第２の９０°移相器のいずれか一方または双方の
出力位相、ならびに前記第１又は第２の乗算器の出力振
幅を、温度検出回路の出力により、前記イメージ成分が
抑圧されるように制御することを特徴とする周波数変換
方法を提供する。

【００１０】また、本発明は、入力された周波数指定信
号に応じた周波数の第１ディジタル信号をＤＤＳ回路で
生成し、さらに前記第１ディジタル信号に直交する第２
ディジタル信号を生成したのち前記第１及び第２ディジ
タル信号をアナログ化して第１及び第２入力信号とし、
前記第１入力信号と局部発振器出力とを第１の乗算器で
乗算して第１の出力を生成し、前記第２入力信号と前記
局部発振器の出力を９０°移相器により９０°移相した
出力とを第２の乗算器で乗算して第２の出力を生成し、
前記第１の出力と第２の出力とを合成することによりイ
メージ成分が除去された周波数変換出力を生成するため
の周波数変換方法であって、前記第２ディジタル信号の
位相、前記９０°移相器の出力位相、ならびに前記第１
又は第２の乗算器の出力振幅を、温度検出回路の出力に
より、前記イメージ成分が抑圧されるように制御すると
ともに、前記第１及び第２ディジタル信号の位相及び振
幅を、前記周波数指定信号に応じて、前記イメージ成分
が抑圧されるように制御することを特徴とする周波数変
換方法を提供する。

【００１１】また、本発明は、入力高周波信号と局部発
振器出力とを第１の乗算器で乗算して第１の出力を生成
し、前記入力高周波信号を第１の９０°移相器により９
０°移相した信号と前記局部発振器の出力を第２の９０
°移相器により９０°移相した出力とを第２の乗算器で
乗算して第２の出力を生成し、前記第１の出力と第２の
出力とを合成することによりイメージ成分が除去された
周波数変換出力を生成するための周波数変換方法であっ
て、前記第１および第２の９０°移相器のいずれか一方
または双方の出力位相、ならびに前記第１又は第２の乗
算器の出力振幅を、イメージ抑圧検出回路で検出したイ
メージ抑圧比が最大となるように制御することを特徴と
する周波数変換方法を提供する。

【００１２】また、本発明は、入力された周波数指定信
号に応じた周波数の第１ディジタル信号をＤＤＳ回路で
生成し、さらに前記第１ディジタル信号に直交する第２
ディジタル信号を生成したのち前記第１及び第２ディジ
タル信号をアナログ化して第１及び第２入力信号とし、
前記第１入力信号と局部発振器出力とを第１の乗算器で
乗算して第１の出力を生成し、前記第２入力信号と前記
局部発振器の出力を９０°移相器により９０°移相した
出力とを第２の乗算器で乗算して第２の出力を生成し、
前記第１の出力と第２の出力とを合成することによりイ
メージ成分が除去された周波数変換出力を生成するため
の周波数変換方法であって、前記第１及び第２ディジタ
ル信号の位相及び振幅、前記９０°移相器の出力位相、
ならびに前記第１又は第２の乗算器の出力振幅を、イメ
ージ抑圧検出回路で検出したイメージ抑圧比が最大とな
るように制御することを特徴とする周波数変換方法を提
供する。

【００１３】また、本発明は、局部発信器と、入力高周
波信号と前記局部発振器の出力とを乗算して第１の出力
を生成するための第１の乗算器と、前記入力高周波信号
を９０°移相するための第１の９０°移相器と、前記局
部発振器の出力を９０°移相するための第２の９０°移
相器と、前記第１及び第２の９０°移相器の出力を乗算
して第２の出力を生成するための第２の乗算器と、前記
第１の出力と第２の出力とを合成することによりイメー
ジ成分が除去された周波数変換出力を生成するための合
成器と、温度検出回路と、該温度検出回路の出力によ
り、前記第１および第２の９０°移相器のいずれか一方
または双方の出力位相、ならびに前記第１又は第２の乗
算器の出力振幅を、前記イメージ成分が抑圧されるよう
に制御するための制御回路と、を備えたことを特徴とす
る周波数変換装置を提供する。

【００１４】また、本発明は、入力された周波数指定信
号に応じた周波数の第１ディジタル信号を生成するため
のＤＤＳ回路と、前記第１ディジタル信号に直交する第
２ディジタル信号を生成するための第２ディジタル信号
生成回路と、前記第１及び第２ディジタル信号をアナロ
グ化して第１及び第２入力信号を生成するためのアナロ
グ化回路と、局部発信器と、前記第１入力信号と前記局
部発振器の出力とを乗算して第１の出力を生成するため
の第１の乗算器と、前記局部発振器の出力を９０°移相
するための９０°移相器と、前記第２入力信号と前記９
０°移相器の出力とを乗算して第２の出力を生成するた
めの第２の乗算器と、前記第１の出力と第２の出力とを
合成することによりイメージ成分が除去された周波数変
換出力を生成するための合成器と、温度検出回路と、該
温度検出回路の出力により、前記第２のディジタル信号
の位相、前記９０°移相器の出力位相、ならびに前記第
１又は第２の乗算器の出力振幅を、前記イメージ成分が
抑圧されるように制御するための第１の制御回路と、前
記第１及び第２ディジタル信号の位相及び振幅を、前記
周波数指定信号に応じて、前記イメージ成分が抑圧され
るように制御するための第２の制御回路と、を備えたこ
とを特徴とする周波数変換装置を提供する。

【００１５】また、本発明は、局部発信器と、入力高周
波信号と前記局部発振器の出力とを乗算して第１の出力
を生成するための第１の乗算器と、前記入力高周波信号
を９０°移相するための第１の９０°移相器と、前記局
部発振器の出力を９０°移相するための第２の９０°移
相器と、前記第１及び第２の９０°移相器の出力を乗算
して第２の出力を生成するための第２の乗算器と、前記
第１の出力と第２の出力とを合成することによりイメー
ジ成分が除去された周波数変換出力を生成するための合
成器と、イメージ抑圧比検出回路と、該イメージ抑圧比
検出回路により検出されたイメージ抑圧比が最大となる
ように、前記第１および第２の９０°移相器のいずれか
一方または双方の出力位相、ならびに前記第１又は第２
の乗算器の出力振幅を制御するための制御回路と、を備
えたことを特徴とする周波数変換装置を提供する。

【００１６】さらに、本発明は、入力された周波数指定
信号に応じた周波数の第１ディジタル信号を生成するた
めのＤＤＳ回路と、前記第１ディジタル信号に直交する
第２ディジタル信号を生成するための第２ディジタル信
号生成回路と、前記第１及び第２ディジタル信号をアナ
ログ化して第１及び第２入力信号を生成するためのアナ
ログ化回路と、局部発信器と、前記第１入力信号と前記
局部発振器の出力とを乗算して第１の出力を生成するた
めの第１の乗算器と、前記局部発振器の出力を９０°移
相するための９０°移相器と、前記第２入力信号と前記
９０°移相器の出力とを乗算して第２の出力を生成する
ための第２の乗算器と、前記第１の出力と第２の出力と
を合成することによりイメージ成分が除去された周波数
変換出力を生成するための合成器と、イメージ抑圧比検
出回路と、該イメージ抑圧比検出回路により検出された
イメージ抑圧比が最大となるように、前記第１及び第２
ディジタル信号の位相及び振幅、前記９０°移相器の出
力位相、ならびに前記第１又は第２の乗算器の出力振幅
を制御するための制御回路と、を備えたことを特徴とす
る周波数変換装置を提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１は、本発明になる周波数変換装置の構
成例を示すブロック図で、図３の従来回路に可変増幅度
の増幅器５、制御回路６、温度検出回路７、およびイメ
ージ抑圧比検出回路８が付加された構成となっている。
ただし９０°移相器１ａ、１ｂはともにその移相量が可
変制御可能なものとする。

【００１８】この図１の構成において、周波数シンセサ
イザーなどからの高周波信号入力および局部発振器４か
らの高周波信号を図３と同じくAi*cos(ωi*t) およびAo
*cos(ωo*t)とすると、９０°移相器１ａ、１ｂの移相
量がちょうど９０°で誤差がなければ、乗算器２ｂの出
力Q(t)は（数２）で与えられ、乗算器２ａの出力I(t)は
（数１）で与えられる。このうち、乗算器２ｂの出力Q
(t)は振幅を調整するための可変増幅度の増幅器５に入
力される。こうして、９０°移相器１ａ、１ｂがともに
ちょうど９０°の移相量を持つように調整され、かつ増
幅器の増幅度が、合成器３への２つの高周波信号の振幅
が等しくなるように調整されていれば、（数３）を導い
たのと同じ条件が満たされているので、合成器３の出力
は（数３）のS(t)で与えられ、イメージ成分が完全に除
去される。

【００１９】図１の構成では、上記のような動作を環境
が変化しても保持されるように、自動制御機構を設けて
いる。即ち、環境変化を検出する回路として温度検出回
路７を設け、予め定めた基準温度からの温度変化分を検
出してこれを制御回路６へ送っている。制御回路６で
は、温度変化に対する位相誤差および振幅誤差を補正す
るための、９０°移相器１ａ、１ｂに対する制御信号、
及び増幅器５に対する制御信号を予め実測して定め、こ
れをRＯM（リードオンリーメモリ）などのメモリに記憶
させておく。そして、温度検出回路７からの入力に対応
した位相制御信号を９０°移相器１ｂ、１ａに、振幅制
御信号を増幅器５に、それぞれＲＯＭから読み出して送
出し、温度変化による位相誤差、振幅誤差を補正する。
こうして、前記のように、合成器３の出力には、自動制
御によりイメージ信号が十分抑圧された出力を常に得る
ことができる。

【００２０】以上の説明で、位相誤差を９０°移相器１
ａおよび９０°移相器１ｂの移相量を制御することによ
り補正し、振幅誤差を増幅器５の増幅度を制御すること
により補正するものとしたが、必ずしもこの位置で行わ
なければならないものではない。最終的に合成器３で二
つの入力のイメージ信号成分の位相がちょうど逆で、か
つ振幅が同じであればよいので、９０°移相器１ａまた
は９０°移相器１ｂのどちらか一方で制御すれば十分で
あるし、また９０°移相器１ａおよび９０°移相器１ｂ
のほかに、補正用移相器を別に設けて制御してもよい。
さらには、入力高周波信号の同相成分のルートに、補正
用移相器および増幅器を設置し、位相および振幅の制御
を行うことも可能である。

【００２１】温度検出回路７の出力と制御回路６による
制御方法には、いくつかのやり方がある。上記の説明で
は、温度検出回路７で基準温度からの温度変化分を検出
し、これを制御回路に送出した。この場合には、制御回
路のメモリには、電源投入時などの位相、振幅制御の初
期値と温度の変化分あたりの位相、振幅の補正値が記録
されている。電源投入時には、まず初期値で９０°移相
器１ｂ、１ａの位相と増幅器５の増幅度を制御し、以後
温度変化により変動する位相量、振幅量をメモリから読
み出し制御する。他の方法として、温度検出回路７で温
度の変化分ではなく、現在の温度そのものを検出してこ
れを制御回路へ送出する方法を用いてもよい。この場合
には、制御回路６のメモリには、各温度に対する９０°
移相器、増幅器への補正値が記録されることになる。電
源投入時にもその時の検出温度に対応する補正値で９０
°移相器１ｂ、１ａの位相と増幅器５の増幅度を制御す
る。

【００２２】いずれの方法でも、温度の変化に対する位
相誤差、振幅誤差を補正することができる。しかし、温
度検出回路７から温度変化分を制御回路に送出する方法
の場合、メモリに記憶させた、電源投入時などの位相、
振幅制御の初期値が温度や他の要因で変動することが予
測される。また、温度検出回路７から、現在の温度に対
応する信号を送出する方法の場合でも、温度検出回路で
の温度の測定誤差や、メモリに記憶させた温度に対する
９０°移相器、増幅器への補正値が経年変化などにより
変動することが考えられる。

【００２３】この初期値の変動を除去するためには、電
源投入時などに、学習（トレーニング）信号を用いて、
初期値を設定する方法が考えられる。すなわち、図１の
イメージ抑圧比検出回路８はこのために設けられたもの
で、入力高周波信号として、あらかじめ定めた周波数の
信号をトレーニング信号として入力する。トレーニング
信号は、９０°移相器１ｂで移相され、乗算器２ｂで局
部発振器の信号と乗算され、増幅器５を経由して合成器
３へ送られ、ここで直接乗算器２ａで乗算された信号と
合成される。合成器３の出力はイメージ抑圧比検出回路
８へ入力されて、そのイメージ信号と所要信号の大きさ
が測定され、イメージ抑圧比が求められる。トレーニン
グ信号の周波数はあらかじめ定まっているので、イメー
ジ信号の周波数も定まっており、イメージ抑圧比の測定
は容易である。イメージ抑圧比検出回路８の出力は、制
御回路６に送られ、制御回路６はイメージ抑圧比検出回
路８の出力が最大（所要信号とイメージ信号の比が最
大）になるように、９０°移相器１ｂ、１ａおよび増幅
器５を制御する。このトレーニングの時間はきわめて短
時間で行われるので、温度変化はないものとし、温度検
出回路７の信号は無視する。このようにすることによ
り、装置に電源が投入される度に、精度よく初期値を設
定することができる。また、電源を投入する時のみでな
く、一定時間ごとにトレーニングを行ったり、手動でス
イッチを動作させて初期値を設定する方法も考えられ
る。

【００２４】次に、ダイレクトディジタルシンセサイザ
ー（ＤＤＳ）を本発明に適用した場合について、図２を
用いて説明する。図２のＤＤＳは周波数ホッピング方式
のスプレッドスペクトラム通信方式に使用しているもの
とする。今、その周波数ホッピングパターンを周波数が
ｆ1、ｆ2・・・と切り替えられるパターンとすると、そ
のパターンを指定するパターン信号がアドレス信号とし
て信号路１６からメモリ９に入力され、メモリ９からは
周波数ｆ1、ｆ2・・・を指定する周波数データが順次出
力されてＤＤＳ回路１０へ入力され、これによってＤＤ
Ｓ回路１０は周波数ｆ1、ｆ2・・・のキャリアを順次出
力していく。ＤＤＳ回路１０は、周波数データを受けて
基準クロックが入力されるごとに、その累算値を出力す
べき波形の位相情報とする位相累算器と、位相累算器の
出力を受けて波形データを生成する波形データ生成回路
から構成されている。ただし、通常のＤＤＳ回路では、
波形データ生成回路の出力が直接Ｄ／Ａ変換回路に入力
されてアナログキャリアとされるが、本発明では、９０
°移相器や増幅器で構成される位相振幅制御回路１１に
入力される。位相振幅制御回路１１からは、入力信号と
−９０°移相されたｃｏｓ成分と、同相のｓｉｎ成分が
出力され、それぞれＤ／Ａ変換器１２、１３及び低域ろ
波器１４、１５を介してアナログ信号の cos 成分及び
sin 成分に変換され、乗算器２ｂ、２ａへそれぞれ入力
される。これ以降の構成は図１と同じである。また、温
度検出回路７の出力に応じて生成された制御回路６から
の制御信号は、図１で説明したのと同様に９０°移相器
１ａ、増幅器５に送られ温度補正が行われる。この温度
変化の補正は、後述のように周波数が切り替えられる度
に行う必要はない。

【００２５】この図２の構成において、周波数パターン
の帯域幅が広い場合、周波数によって位相偏差や振幅偏
差が生じる。そのために、信号路１６のパターン信号を
位相振幅制御回路１１へ入力し、また同回路１１には、
各ホッピング周波数ｆ1、ｆ2・・・に対する位相偏差や
振幅偏差を補正するための補正データを予め用意してお
いて、これを前記パターン信号で読み出して周波数変化
による誤差を補正する。また、位相振幅制御回路１１
は、図１の９０°移相器１ｂの機能も含んでいるから、
この移相量の温度に対する補正が制御回路６出力によっ
て行われる。また、振幅誤差の制御を、位相振幅制御回
路１１と増幅器５の両方で行うようにしてもよい。

【００２６】なお、図２の構成においても、図１で説明
したのと同様な、温度の変化分で制御する場合の初期値
の設定方法や、設定した初期値の経年変化や環境変化に
よる変動を補正する必要がある。これを行うには、図１
で説明したのと同様に、イメージ抑圧比検出回路８を設
け、トレーニング信号により、電源投入時にトレーニン
グを行う。すなわち、メモリ９にトレーニングの周波数
が書き込まれ、そのトレーニング周波数をＤＤＳ回路１
０で作成し、入力高周波信号として用いる。合成器３の
出力に含まれるイメージ信号の大きさをイメージ抑圧比
検出回路８で検出し、制御回路６に送出する。制御回路
６では位相振幅制御回路１１、９０°移相器１ａ、増幅
器５で位相および振幅を制御し、イメージ抑圧比検出回
路８の出力が最大になるように制御する。トレーニング
信号として単一周波数を設定すれば、イメージ信号の周
波数も単一周波数であるのでイメージ抑圧比検出回路８
の構成は簡単である。

【００２７】以上の図１および図２では、イメージ抑圧
比検出回路８を、位相、振幅の初期値を設定するトレー
ニング時のみに使用する場合について説明した。しか
し、イメージ抑圧比検出回路８を常時使用する方法も考
えられる。すなわち、イメージ抑圧比検出回路８を電源
投入時のトレーニング信号で動作させるのでなく、通常
の入力信号時に動作させ、イメージ抑圧比をいつも最大
に保つ方法である。この場合、温度検出回路７は不要と
なる。入力高周波信号が一定の場合は、イメージ抑圧比
検出回路８の構成は簡単であるが、図２の場合のよう
に、入力の高周波信号が変化する場合には、入力の周波
数が変わる度にイメージ周波数も変化するので、変化す
るイメージ信号を検出する機能を付加したイメージ抑圧
比検出回路が必要になる。これは、高速フーリエ変換な
どを用い、入力周波数値を測定し、それに対応したイメ
ージ信号の周波数を求め、そのイメージ周波数の成分を
ディジタル信号処理で検出することで実現できる。

【００２８】また、図１および図２の説明で、９０°移
相器１ａ、乗算器２ａおよび２ｂ、増幅器５、合成器
３、低域ろ波器１４、１５はアナログ処理タイプとした
が、これをディジタル処理とすることも可能である。デ
ィジタル処理とすれば、イメージ抑圧比をアナログ処理
タイプよりも向上させることが可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
より、イメージレスミキサ方式を使用した周波数変換方
法において、電源投入直後においても、また電源投入よ
りある程度時間が経過し、温度変化等の環境の変化があ
った場合でも、それにより生じた位相誤差、振幅誤差を
制御し補正することで、イメージ信号を大幅に抑圧する
ことが可能となる。また、ダイレクトディジタルシンセ
サイザー（ＤＤＳ）と組み合わせることで、２０〜３０
MHz程度の周波数帯域しかもてないＤＤＳの欠点を補う
周波数変換回路が得られる。特に、周波数ホッピング方
式のシンセサイザーに本発明を使用することは有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる周波数変換装置の構成例を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明になる周波数変換装置の他の構成例を示
すブロック図である。

【図３】従来のイメージレスミキサ回路の例を示すブロ
ック図である。

【図４】従来のイメージレスミキサ回路の他の例を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ ９０°移相器 ２ａ、２ｂ 乗算器 ３ 合成器 ４ 局部発振器 ５ 増幅器 ６ 制御回路 ７ 温度検出器 ８ イメージ抑圧比検出回路 ９ メモリ １０ ＤＤＳ回路 １１ 位相振幅制御回路 １２、１３ D／Ａ変換器 １４、１５ 低域ろ波器 １６ 信号路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力高周波信号と局部発振器出力とを第
   １の乗算器で乗算して第１の出力を生成し、前記入力高
   周波信号を第１の９０°移相器により９０°移相した信
   号と前記局部発振器の出力を第２の９０°移相器により
   ９０°移相した出力とを第２の乗算器で乗算して第２の
   出力を生成し、前記第１の出力と第２の出力とを合成す
   ることによりイメージ成分が除去された周波数変換出力
   を生成するための周波数変換方法であって、 前記第１および第２の９０°移相器のいずれか一方また
   は双方の出力位相、ならびに前記第１又は第２の乗算器
   の出力振幅を、温度検出回路の出力により、前記イメー
   ジ成分が抑圧されるように制御することを特徴とする周
   波数変換方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の周波数変換方法におい
   て、 電源投入時に、その周波数が既知の入力高周波信号を学
   習信号として入力し、そのときのイメージ抑圧比を検出
   して該検出したイメージ抑圧比が最大となるように前記
   第１および第２の９０°移相器の出力位相、ならびに前
   記第１又は第２の乗算器の出力振幅の初期設定を行うこ
   とを特徴とする周波数変換方法。
3. 【請求項３】 入力された周波数指定信号に応じた周波
   数の第１ディジタル信号をＤＤＳ回路で生成し、さらに
   前記第１ディジタル信号に直交する第２ディジタル信号
   を生成したのち前記第１及び第２ディジタル信号をアナ
   ログ化して第１及び第２入力信号とし、前記第１入力信
   号と局部発振器出力とを第１の乗算器で乗算して第１の
   出力を生成し、前記第２入力信号と前記局部発振器の出
   力を９０°移相器により９０°移相した出力とを第２の
   乗算器で乗算して第２の出力を生成し、前記第１の出力
   と第２の出力とを合成することによりイメージ成分が除
   去された周波数変換出力を生成するための周波数変換方
   法であって、 前記第２ディジタル信号の位相、前記９０°移相器の出
   力位相、ならびに前記第１又は第２の乗算器の出力振幅
   を、温度検出回路の出力により、前記イメージ成分が抑
   圧されるように制御するとともに、 前記第１及び第２ディジタル信号の位相及び振幅を、前
   記周波数指定信号に応じて、前記イメージ成分が抑圧さ
   れるように制御することを特徴とする周波数変換方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の周波数変換方法におい
   て、 電源投入時に、前記周波数指定信号を予め定めた周波数
   を指定するための学習信号とし、そのときのイメージ抑
   圧比を検出して該検出したイメージ抑圧比が最大となる
   ように前記９０°移相器の出力位相、ならびに前記第１
   又は第２の乗算器の出力振幅、及び前記第１及び第２デ
   ィジタル信号の位相と振幅の初期設定を行うことを特徴
   とする周波数変換方法。
5. 【請求項５】 入力高周波信号と局部発振器出力とを第
   １の乗算器で乗算して第１の出力を生成し、前記入力高
   周波信号を第１の９０°移相器により９０°移相した信
   号と前記局部発振器の出力を第２の９０°移相器により
   ９０°移相した出力とを第２の乗算器で乗算して第２の
   出力を生成し、前記第１の出力と第２の出力とを合成す
   ることによりイメージ成分が除去された周波数変換出力
   を生成するための周波数変換方法であって、 前記第１および第２の９０°移相器のいずれか一方また
   は双方の出力位相、ならびに前記第１又は第２の乗算器
   の出力振幅を、イメージ抑圧検出回路で検出したイメー
   ジ抑圧比が最大となるように制御することを特徴とする
   周波数変換方法。
6. 【請求項６】 入力された周波数指定信号に応じた周波
   数の第１ディジタル信号をＤＤＳ回路で生成し、さらに
   前記第１ディジタル信号に直交する第２ディジタル信号
   を生成したのち前記第１及び第２ディジタル信号をアナ
   ログ化して第１及び第２入力信号とし、前記第１入力信
   号と局部発振器出力とを第１の乗算器で乗算して第１の
   出力を生成し、前記第２入力信号と前記局部発振器の出
   力を９０°移相器により９０°移相した出力とを第２の
   乗算器で乗算して第２の出力を生成し、前記第１の出力
   と第２の出力とを合成することによりイメージ成分が除
   去された周波数変換出力を生成するための周波数変換方
   法であって、 前記第１及び第２ディジタル信号の位相及び振幅、前記
   ９０°移相器の出力位相、ならびに前記第１又は第２の
   乗算器の出力振幅を、イメージ抑圧検出回路で検出した
   イメージ抑圧比が最大となるように制御することを特徴
   とする周波数変換方法。
7. 【請求項７】 局部発信器と、 入力高周波信号と前記局部発振器の出力とを乗算して第
   １の出力を生成するための第１の乗算器と、 前記入力高周波信号を９０°移相するための第１の９０
   °移相器と、 前記局部発振器の出力を９０°移相するための第２の９
   ０°移相器と、 前記第１及び第２の９０°移相器の出力を乗算して第２
   の出力を生成するための第２の乗算器と、 前記第１の出力と第２の出力とを合成することによりイ
   メージ成分が除去された周波数変換出力を生成するため
   の合成器と、 温度検出回路と、 該温度検出回路の出力により、前記第１および第２の９
   ０°移相器のいずれか一方または双方の出力位相、なら
   びに前記第１又は第２の乗算器の出力振幅を、前記イメ
   ージ成分が抑圧されるように制御するための制御回路
   と、 を備えたことを特徴とする周波数変換装置。
8. 【請求項８】 入力された周波数指定信号に応じた周波
   数の第１ディジタル信号を生成するためのＤＤＳ回路
   と、 前記第１ディジタル信号に直交する第２ディジタル信号
   を生成するための第２ディジタル信号生成回路と、 前記第１及び第２ディジタル信号をアナログ化して第１
   及び第２入力信号を生成するためのアナログ化回路と、 局部発信器と、 前記第１入力信号と前記局部発振器の出力とを乗算して
   第１の出力を生成するための第１の乗算器と、 前記局部発振器の出力を９０°移相するための９０°移
   相器と、 前記第２入力信号と前記９０°移相器の出力とを乗算し
   て第２の出力を生成するための第２の乗算器と、 前記第１の出力と第２の出力とを合成することによりイ
   メージ成分が除去された周波数変換出力を生成するため
   の合成器と、 温度検出回路と、 該温度検出回路の出力により、前記第２のディジタル信
   号の位相、前記９０°移相器の出力位相、ならびに前記
   第１又は第２の乗算器の出力振幅を、前記イメージ成分
   が抑圧されるように制御するための第１の制御回路と、 前記第１及び第２ディジタル信号の位相及び振幅を、前
   記周波数指定信号に応じて、前記イメージ成分が抑圧さ
   れるように制御するための第２の制御回路と、 を備えたことを特徴とする周波数変換装置。
9. 【請求項９】 局部発信器と、 入力高周波信号と前記局部発振器の出力とを乗算して第
   １の出力を生成するための第１の乗算器と、 前記入力高周波信号を９０°移相するための第１の９０
   °移相器と、 前記局部発振器の出力を９０°移相するための第２の９
   ０°移相器と、 前記第１及び第２の９０°移相器の出力を乗算して第２
   の出力を生成するための第２の乗算器と、 前記第１の出力と第２の出力とを合成することによりイ
   メージ成分が除去された周波数変換出力を生成するため
   の合成器と、 イメージ抑圧比検出回路と、 該イメージ抑圧比検出回路により検出されたイメージ抑
   圧比が最大となるように、前記第１および第２の９０°
   移相器のいずれか一方または双方の出力位相、ならびに
   前記第１又は第２の乗算器の出力振幅を制御するための
   制御回路と、 を備えたことを特徴とする周波数変換装置。
10. 【請求項１０】 入力された周波数指定信号に応じた周
    波数の第１ディジタル信号を生成するためのＤＤＳ回路
    と、 前記第１ディジタル信号に直交する第２ディジタル信号
    を生成するための第２ディジタル信号生成回路と、 前記第１及び第２ディジタル信号をアナログ化して第１
    及び第２入力信号を生成するためのアナログ化回路と、 局部発信器と、 前記第１入力信号と前記局部発振器の出力とを乗算して
    第１の出力を生成するための第１の乗算器と、 前記局部発振器の出力を９０°移相するための９０°移
    相器と、 前記第２入力信号と前記９０°移相器の出力とを乗算し
    て第２の出力を生成するための第２の乗算器と、 前記第１の出力と第２の出力とを合成することによりイ
    メージ成分が除去された周波数変換出力を生成するため
    の合成器と、 イメージ抑圧比検出回路と、 該イメージ抑圧比検出回路により検出されたイメージ抑
    圧比が最大となるように、前記第１及び第２ディジタル
    信号の位相及び振幅、前記９０°移相器の出力位相、な
    らびに前記第１又は第２の乗算器の出力振幅を制御する
    ための制御回路と、 を備えたことを特徴とする周波数変換装置。