[发明专利]π/2移相器

说明书

技术领域

本发明涉及π/2移相器，更详细地，涉及能排除电路中元件偏差以及寄生电容的影响，将输出信号之间的相位差固定保持在π/2的π/2移相器。

背景技术

近年来，以移动电话为代表的数字移动通信方式的开发飞速发展。在数字移动通信方式中，为了提高频率利用效率，一般都采用频响下降的π/4移相QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)方式。

产生频响下降的π/4移相QPSK信号时，需要有高精度的正交调制器。正交调制器将输入的同相载波和与该同相载波成90°(π/2)相位移动的正交载波分别乘以调制波的复合包络线信号的同相分量以及正交分量(都是基带信号)之后，将结果输出到合成器中。因此，需要有将输入载波分为同相(0°)以及正交(90°＝π/2)载波信号的两个信号的π/2移相器。

正交调制器中的π/2移相器的精度大大影响了正交调制器的调制精度。这样，在π/2移相器中，如果输出的两个信号的相位差从π/2开始移动从而产生正交相位差，合成后的同相/正交信号之间的独立性就被破坏，解调时，就产生由于同相/正交信号之间的串扰所引起的品质恶化。一般，在QPSK的情况中，为了将品质恶化抑制在用载波与噪声比(C/N)换算值得到的0.1dB以下，有必要将正交相位精度变为±3°以内。

对于在这种正交调制器中使用的π/2移相器的结构，例如，在“数字移送通信用低损耗功率正交调制器IC”(山尾泰他、电子信息通信学会论文集，93/11，Vol.J76-C-I，No.11，pp，453-455)以及“正交调制器(特开平6-252970号公报)”中公开了使用电阻元件和电容元件的结构。

参考图14，现有技术的π/2移相器40接收输入信号SIGIN，输出彼此相差π/2相位的输出信号SIGa和SIGb。

π/2移相器40具有在输入了输入信号SIGIN的输入节点Ni与输出一个输出信号SIGb的节点Nb之间连接的电容41，在节点Nb与接地节点45之间连接的电阻元件42。π/2移相器40还具有在输入节点Ni与输出另一个输出信号SIGa的节点Na之间连接的电阻元件43，在节点Na与接地节点45之间连接的电容44。

在π/2移相器40中，这样设计：将电容41和电容44的电容值统一为C，并且将电阻元件42和43的电阻值统一为R。

在图15中，用向量显示了π/2移相器40理想的输出状态。参考图15，在XY平面上，如果体现信号的相位状态，X轴的+方向相当于作为基准的输入信号SIGIN的相位θin(0°)。

通过电容41和电阻元件42，输出信号SIGb仅比输入信号SIGIN(θin)超前θb相位。与此相反，通过电阻元件43和电容44，另一个输出信号SIGa仅比输入信号SIGIN(θin)延迟θb相位。

通过根据输入信号SINGIN的频率，设置图14中所示的电阻值R和电容值C，使θb＝+45°(+π/4)，以及θa＝-45°(-π/4)，理想的情况，输出信号SIGb和SIGa之间的相位差即(θb-θa)可以达到π/2。

即，利用现有技术的π/2移相器40的相位精度依赖于电阻元件的电阻值以及电容的电容量。

但是，在将这样的π/2移相器做在LSI(Large Scale Integrated circuit)上的情况中，存在在集成电路上形成的电阻元件的电阻值和电容的电容值的制造偏差这样的问题。而且，在使用例如100MHz以上水平的高频载波的移动电话中使用这样构成的π/2移相器40的情况中，尤其存在这些电路中寄生元件的影响

参照图16，在现有技术的π/2移相器40中，连接在节点Ni与节点Nb之间的电容41具有相当于电容电极阻抗的Rtb1以及Rtb2。并且，电容自身的电容值Cb与源于制造偏差的设计值C也不一定一致。

对于在节点Nb和接地节点45之间连接的电阻元件42，依赖于制造偏差，电阻值变为与设计值R不同的Rb，在载波频率增加的情况下，寄生电容Cpb的存在变为明显。

类似地，对于连接在节点Ni与节点Na之间的电阻元件43，除了实际的电阻值因受到制造偏差的影响而与设计值不一致之外，在高频频段工作时，明显存在寄生电容Cpa的影响。尤其是，对于连接在节点Na和接地节点45之间的电容44，实际的电容值Ca因受到制造偏差的影响而与设计值不一致，存在相当于电极阻抗的阻抗Rta1以及Rta2。

在图17中，向量显示了受到该问题影响的π/2移相器40的输出状态。