CN104426559A - 无线通信系统和数据发射器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线通信系统和数据发射器。根据实施例的无线通信系统包括：第一无线电设备，使用第一无线电波传送第一数据；数据发射器，传送用于根据第二数据产生对第一无线电波的干扰的第二无线电波；以及第二无线电设备，使用在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化来调制从数据发射器传送的第二数据，并且调制从第一无线电设备传送的第一数据。数据发射器包括：放大器，放大对应于由第一天线接收到的第一无线电波的信号；以及反馈元件，将信号从放大器的输出节点反馈到放大器的输入节点，并且形成反馈回路。

Description

无线通信系统和数据发射器
技术领域
本发明涉及无线通信系统和数据发射器，并且涉及例如可以将使用RFID(射频识别)技术的系统引入无线网络环境的无线通信系统和数据发射器。
背景技术
使用RFID的系统引人注意并且开始应用于多种用途。使用RFID的系统的基本配置包括经由无线电执行与RFID无线电标签的数据通信的RFID读取器/写入器以及控制RFID读取器/写入器的计算机终端。RFID读取器/写入器可以读取或写入存储在无线电标签中的数据。
日本未审查专利申请公开No.2012-84111和No.2013-55611公开了一种关于无线通信系统的技术，该无线通信系统能够降低用于将利用RFID技术的系统引入无线网络环境的成本。
发明内容
在利用RFID技术的无线通信系统中，从RFID无线电标签(数据发射器)向预定无线电设备传送数据。数据发射器这里是例如传感器节点，并且被分布和布置为获得预定信息。因此，当数据发射器中的电池更换的频率增加时，无线通信系统的便利性裂化。因此，为了降低在传感器节点中的电池更换的频率，有必要降低数据发射器的功耗。同时，为了增加数据发射器的传输功率，有必要增加安装在数据发射器上的放大器的增益。然而，本发明人已经发现，当放大器的增益增加时数据发射器的功耗增加的问题。
从本发明的说明书的描述和附图，其他问题和新特征将变得明显。
根据本发明的一方面，一种无线通信系统包括：第一无线电设备，该第一无线电设备使用第一无线电波传送第一数据；数据发射器，该数据发射器使用第二无线电波传送第二数据；以及第二无线电设备，该第二无线电设备调制第一数据和第二数据。第二无线电设备使用在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化来解调从数据发射器传送的第二数据。数据发射器包括：放大器，该放大器放大对应于由第一天线接收到的第一无线电波的信号；以及反馈元件，该反馈元件将信号从放大器的输出节点反馈到放大器的输入节点，并且形成反馈回路。
根据本发明的另一方面，一种无线通信系统包括：第一无线电设备，该第一无线电设备使用第一无线电波传送第一数据；数据发射器，该数据发射器使用第二无线电波传送第二数据；以及第二无线电设备，该第二无线电设备解调第一数据和第二数据。第二无线电设备使用在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化来解调从数据发射器传送的第二数据。数据发射器包括：输入放大器，该输入放大器放大对应于由第一天线接收到的第一无线电波的信号；振荡器，对该振荡器供应来自输入放大器的输出，并且以与第一无线电波相同的频率进行振荡；以及输出放大器，该输出放大器放大从振荡器输出的信号。
根据本发明的另一方面，一种数据发射器包括：放大器，该放大器放大对应于由第一天线接收到的第一无线电波的信号；以及反馈元件，该反馈元件将信号从放大器的输出节点反馈到放大器的输入节点，并且形成反馈回路。
根据本发明的另一方面，一种数据发射器包括：天线，该天线接收第一无线电波，并且传送第二无线电波；输入放大器，该输入放大器放大对应于由天线接收到的第一无线电波的信号；输出放大器，该输出放大器放大从振荡器输出的信号；以及输入/输出切换电路，该输入/输出切换电路在输入放大器的输入节点和天线之间的连接与在输出放大器的输出节点和天线之间的连接之间进行切换；以及控制电路，该控制电路控制输入/输出切换电路。当传送第二数据时，控制电路将输入放大器的输入节点连接到天线，并且在来自振荡器的输出信号的频率与来自输入放大器的输出信号的频率匹配之后，控制电路将输出放大器的输出节点连接到天线。
根据上述方面，能够提供能够在降低数据发射器的功耗的同时，增加数据发射器的传输功率的无线通信系统和数据发射器。
附图说明
从以下结合附图对特定实施例的描述，以上和其他方面、优点和特征将变得更加显而易见，在附图中：
图1是示出根据第一实施例的无线通信系统的框图；
图2是根据第一实施例的用于解释在无线通信系统中使用的数据发射器的细节的框图；
图3是根据第一实施例的用于解释无线通信系统的操作的时序图；
图4是示出根据第一实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的示例的框图；
图5是示出根据第一实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的示例的框图；
图6是示出根据第一实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的示例的框图；
图7是示出频率调整电路的示例的电路图；
图8是示出频率调整电路的示例的电路图；
图9是示出根据第二实施例的无线通信系统的框图；
图10是示出第一无线电波(单音调传输)的波形的示例的视图；
图11是示出在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化的视图；
图12是示出第一波(频率调制)的波形的示例的视图；
图13是示出在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化的视图(比较示例)；
图14是示出根据第三实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的框图；
图15是用于解释使反馈回路执行全摆幅(full swing)操作的条件的视图；
图16A是示出匹配电路的示例的电路图；
图16B是示出匹配电路的示例的电路图；
图16C是示出匹配电路的示例的电路图；
图16D是示出匹配电路的示例的电路图；
图17是示出根据第四实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的框图；
图18是用于解释用于在数据发射器中生成振荡现象的功率条件的视图；
图19是用于解释用于在数据发射器中生成振荡现象的相位条件的视图；
图20是示出在振荡频率f[GHz]和天线间距离D[cm]之间的关系的视图；
图21是示出在振荡频率f[GHz]和相位差[度]之间的关系的视图；
图22是示出根据第五实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的框图；
图23是示出包括在图22中所示的数据发射器中的振荡器的示例的电路图；
图24是示出包括在图22中所示的数据发射器中的振荡器的示例的电路图；
图25是示出根据第六实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的框图；
图26是示出根据第六实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的框图；
图27是示出根据第七实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的框图；
图28是示出根据第八实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的框图；
图29是用于解释在根据第八实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的操作的时序图；
图30是用于解释在根据第八实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的操作的流程图；
图31是示出根据第九实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的框图；
图32是用于解释在根据第九实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的操作的时序图；
图33是示出根据第十实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的框图；
图34是用于解释在根据第十实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的操作的时序图；以及
图35是用于解释在根据第十实施例的无线通信系统中使用的数据发射器的操作的时序图。
具体实施方式
第一实施例
此后，将参考附图解释第一实施例。图1是示出根据第一实施例的无线通信系统的框图。如图1中所示，根据该实施例的无线通信系统包括第一无线电设备10、第二无线电设备20、以及数据发射器30(对应于RFID无线电标签)。第一无线电设备10使用第一无线电波13和14来传送第一数据。数据发射器30传送第二无线电波15，用于根据要传送的第二数据来对第一无线电波13造成干扰。第二无线电设备20接收从第一无线电设备10传送的第一无线电波13以及从数据发射器传送的第二无线电波15。然后，第二无线电设备20的解调器22使用在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化来解调从数据发射器30传送的第二数据24，并且还解调从第一无线电设备10传送的第一数据23。
数据发射器30至少包括第一天线31、放大器AMP1、反馈元件38、调制器33、以及第二天线39。第一天线31接收从第一无线电设备10传送的第一无线电波14。放大器AMP1放大与由第一天线31接收到的第一无线电波14相对应的信号。反馈元件38将信号从放大器AMP1的输出节点反馈到放大器AMP1的输入节点(正反馈)，并且形成反馈回路。调制器33根据第二数据调制反馈回路中的信号。例如，调制器33接通和断开供应到放大器AMP1的电力，以便于对反馈回路中的信号进行调制。第二天线39使用第二无线电波15传送调制的信号。
如上所述，在根据该实施例的无线通信系统中，使用从诸如RFID的数据发射器30传送的第二无线电波15来改变在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率，由此将第二数据从数据发射器30传送到第二无线电设备30。而且，在根据本实施例的无线通信系统中所包括的数据发射器30中，反馈元件38被设置为将信号从放大器AMP1的输出节点反馈到放大器AMP1的输入节点。当以该方式形成反馈回路时，放大器AMP1进行振荡，由此在提高放大器AMP1的增益的同时，降低数据发射器30的功耗。此后，将具体描述根据该实施例的无线通信系统的每个元件。
第一无线电设备10包括用于实现与第二无线电设备20的无线电通信的内部电路(在图中未示出)以及天线11，并且使用第一无线电波13和14来传送第一数据。第一无线电波13是被直接传送到第二无线电设备20的直达波(direct wave)。而且，第一无线电波14是由数据发射器30接收的无线电波。
第二无线电设备20包括用于实现与第一无线电设备10的无线通信的内部电路(在图中未示出)以及天线21。而且，第二无线电设备20中所包括的解调器22对包括在接收到的第一无线电波13中的第一数据23和包括在第二无线电波15中的第二数据24进行解调。
第一无线电设备10和第二无线电设备20构成无线局域网(WLAN)。例如，第一无线电设备10是WLAN基站(WLAN接入点)，并且第二无线电设备20是WLAN接收器(WLAN客户端)。而且，例如，第一无线电设备10和第二无线电设备20被配置为能够执行双向通信。注意，在该实施例中，在第一无线电设备10和第二无线电设备20之间的正常数据通信通过使用分别包括在第一无线电设备10和第二无线电设备20中的内部电路来执行。在第一无线电设备1和第二无线电设备2之间的正常数据通信以与现有技术中的相同的方式来执行，并且由此在此不再详细地描述。
另外，根据该实施例的无线通信系统不限于WLAN，并且可以广泛地适用于与诸如蓝牙(注册商标)的现有无线电标准和除了WLAN之外的移动电话兼容的设备。
图2是用于详细地解释根据该实施例的无线通信系统中所使用的数据发射器30的框图。如图2中所示，数据发射器30包括第一天线31、滤波器电路32、放大器AMP1、调制器33、开关34、振荡频率调整电路35、反馈元件38、以及第二天线39。振荡频率调整电路35包括放大器AMP2、频率比较器36、以及频率调整电路37。
第一天线31接收从第一无线电设备10传送的第一无线电波14，并且将与由第一天线31接收到的第一无线电波相对应的信号51(即，信号51是接收信号)输出到滤波器电路32和放大器AMP2。
滤波器电路32被设置在放大器AMP1的输入节点上。滤波器电路32传送包括在信号51中的预定频带中的信号，并且去除不在预定频带中的信号。例如，滤波器电路32由带通滤波器构成。已经通过滤波器电路32去除了其不必要的频率分量的信号52被供应到放大器AMP1。通过选择通过滤波器电路32传送的频率，能够将反馈回路中的振荡频率设定为任何频率。
放大器AMP1放大从滤波器电路32供应的信号52，并且将放大的信号55输出到频率调整电路37。经由开关34向放大器AMP1供应电源54。开关34根据从调制器33输出的控制信号53来接通和断开供应到放大器AMP1的电源54。调制器33根据要传送的第二数据来生成控制信号53。即，能够根据第二数据来在从放大器AMP1输出放大的信号55的状态和不从放大器AMP1输出放大器信号55的状态之间进行切换。
例如，当要传送的第二数据是“1”时，调制器33输出用于接通开关34的控制信号53。在该情况下，因为开关34被接通，所以电源54被供应到放大器AMP1。放大器AMP1输出作为放大的信号52的信号55(即，信号55对应于第二数据“1”)。此时，从第二天线39传送第二无线电波15。
同时，当要传送的第二数据是“0”时，调制器33输出用于断开开关34的控制信号53。在该情况下，因为开关34被断开，所以电源54不被供应到放大器AMP1。因此，从放大器AMP1输出低电平信号55(即，信号55对应于第二数据“0”)。此时，不从第二天线39传送第二无线电波15。
从数据发射器30传送的第二数据是使用包括在例如数据发射器30中的传感器(嵌入在调制器中)收集的数据。传感器例如是用于测量人类的体温的温度传感器和用于测量人类的血压的压力传感器。例如，要测量的对象的温度通过下述步骤来顺序地检查：将具有内置温度传感器的数据发射器附连到要测量的对象，无线地传送要测量的对象的温度信息，并且通过无线网络接收温度信息。注意，传感器不限于温度传感器或压力传感器，并且只要可以获取规定的数据，就可以使用任何传感器。
而且，从数据发射器30传送的第二数据可以是预先存储在数据发射器30中的数据。在该情况下，数据发射器30不必包括传感器，并且可以具有包括用于存储数据的数据存储单元的配置。而且，从数据发射器30传送的第二数据可以是通过数据发射器30从外部获得的数据。在该情况下，数据发射器30包括输入端子，并且数据发射器30可以经由输入端子获得外部数据。
频率调整电路37根据控制信号56来调整从放大器AMP1输出的信号55的频率，并且输出其频率已经被调整的信号57。该信号57经由反馈元件38作为反馈信号59被供应到放大器AMP1的输入节点。以该方式，形成通过滤波器电路32、放大器AMP1、频率调整电路37、和反馈元件38的反馈回路。而且，信号57的一部分作为第二无线电波15从第二天线39进行传送。
放大器AMP2放大信号51，以使得频率比较器36能够比较信号51的频率。频率比较器36将从频率调整电路37输出的信号57与由放大器AMP2放大的信号58作比较，并且根据比较的结果来控制频率调整电路37。具体地，频率比较器36控制频率调整电路37，使得从频率调整电路37输出的信号57的频率将与由放大器AMP2放大的信号58的频率匹配。换句话说，频率比较器36控制频率调整电路37，使得反馈回路中的振荡频率将与第一无线电波14的频率匹配。
注意，数据发射器30可以具有带有内置电池的配置或者包括使用由天线31接收到的第一无线电波14来生成电力的发电机的配置。
接下来，将使用图3中所示的时序图来解释根据该实施例的无线通信系统的操作。如图3中所示，第一无线电设备10使用第一无线电波13和14来传送第一数据。第二无线电设备20接收第一无线电波13，并且对包括在第一无线电波13中的第一数据23进行解调。即，第一无线电设备10和第二无线电设备20执行数据通信。
包括在数据发射器30中的调制器33根据要传送的第二数据来输出控制信号53。例如，当要传送的第二数据是“0”时，调制器输出低电平(“0”)控制信号53。同时，当要传送的第二数据是“1”时，调制器输出高电平(“1”)控制信号53。
当控制信号53是低电平时，开关34被断开。在该情况下，因为不对放大器AMP1供应电源54，所以不传送第二无线电波15。同时，当控制信号53是高电平时，开关34被接通。在该情况下，因为电源54被供应到放大器AMP1，所以传送第二无线电波15。
当不传送第二无线电波15时，第二无线电波15不用作第一无线电波13的干扰，由此第一无线电波13的误比特率BER将是低的。此时，第二无线电设备20的解调器22将从数据发射器传送的第二数据设定为“0”。同时，当传送第二无线电波15时，第二无线电波15用作无线电波13的干扰，从而在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率将是高的。此时，第二无线电设备20的解调器22将从数据发射器30传送的第二数据设定为“1”。通过这样的操作，可以将第二数据从数据发射器30传送到第二无线电设备20。
如上所述，从第一无线电设备10的第一数据使用传送第一无线电波13来传送，该第一无线电波13具有符合第一无线电设备1和第二无线电设备20的标准的调制元素(即，无线电波具有符合标准的载波频率)。同时，从数据发射器30传送的第二数据使用由第二无线电设备20接收到的无线电波(第一和第二无线电波)中的误比特率的变化(即，误比特率的上升和下降)来传送。
此时，由第二无线电设备20接收到的无线电波的误比特率的变化的周期(即，该周期是误比特率的调制周期)比包括符合标准的载波频率的第一无线电波13的调制周期更短。因此，能够使用解调器22来将从第一无线电设备10传送的第一数据与从数据发射器30传送的第二数据分离。
注意，虽然到目前为止已经解释了通过接通和断开供应到放大器AMP1的电源54来调制第二无线电波的示例，但是调制第二无线电波的方法不限于此。例如，开关可以与反馈回路中的预定位置串联连接，并且通过接通和断开开关，可以对第二无线电波进行调制。即，当开关被接通时，因为反馈回路被形成，所以传送第二无线电波。同时，当开关被断开时，因为没有形成反馈回路，所以不传送第二无线电波。而且，调制第二无线电波的方法不限于开关键控，并且可以是用于调制第二无线电波的强度的方法(即，使用强度的高和低的调制)。
接下来，将使用图4至图6来解释反馈元件38的实例。反馈元件38可以使用线71来配置，如图4中所示。即，第一天线31和第二天线39(换句话说，在放大器AMP的输出节点和输入节点之间)可以使用线71来连接。
而且，反馈元件38可以使用电阻器R1来配置，如图5中所示。即，第一天线31和第二天线39可以使用电阻器R1来连接。通过使由第一天线31接收到的信号的电压幅度和反馈信号的电压幅度相加所获得的信号被供应到放大器AMP1的输入节点。因此，当在第一无线电设备10和数据发射器30之间的距离短时，供应到放大器AMP1的输入节点的信号的电压幅度将变大，可能损坏放大器AMP1。
在图5中所示的示例中，使用电阻器R1来连接第一天线31和第二天线39。因此，能够限制供应到放大器AMP1的输入节点的信号的电压幅度，由此防止放大器AMP1被损坏。
替代地，反馈元件38可以使用缓冲器BUF1来配置，如图6中所示。即，第一天线31和第二天线39可以使用缓冲器BUF1来连接。例如，当第一无线电设备10和数据发射器30之间的距离短时，由第一天线31接收到的信号的电压幅度将变小。因此，足够增益可以不仅仅通过放大器AMP1来获得。
在图6中所示的实例中，因为第一天线31和第二天线39使用缓冲器BUF1来连接，所以可以使用缓冲器BUF1来放大反馈信号，以由此获得必要的电压幅度(这是增益)。
接下来，将使用图7和图8来解释频率调整电路37的示例。图7中所示的频率调整电路37’包括P型晶体管MP1至MP4以及N型晶体管MN1至MN4。关于P型晶体管MP1，源极连接到电源，漏极连接到P型晶体管MP2的源极，并且控制电压VCP被供应到栅极。关于P型晶体管MP2，源极连接到P型晶体管MP1的漏极，漏极连接到节点N1，并且由放大器AMP1放大的信号55被供应到栅极。
关于N型晶体管MN1，漏极连接到节点N1，源极连接到N型晶体管MN2的漏极，信号55被供应到栅极。关于N型晶体管MN2，漏极连接到N型晶体管MN1的源极，源极连接到地，并且控制电压VCN被供应到栅极。
关于P型晶体管MP3，源极连接到电源，漏极连接到P型晶体管MP4的源极，并且控制电压VCP被供应到栅极。关于P型晶体管MP4，源极连接到P型晶体管MP3的漏极，源极连接到节点N2，并且栅极连接到节点N1。
关于N型晶体管MN3，漏极连接到节点N2，源极连接到N型晶体管MN4的漏极，并且栅极连接到节点N1。关于N型晶体管MN4，漏极连接到N型晶体管MN3的源极，源极连接到地，并且控制电压VCN被供应到栅极。
P型晶体管MP2和N型晶体管MN1构成反相器，并且P型晶体管MP4和N型晶体管MN3构成反相器。
控制电压VCP和VCN是具有预定恒定电压的控制信号，并且与从频率比较器36输出的控制信号56相对应。流过P型晶体管MP1和MP3的电流量根据控制电压VCP而变化。具体地，控制电压VCP变得越低，流过P型晶体管MP1和MP3的电流量就越多。而且，流过N型晶体管MN2和MN4的电流量根据控制电压VCN而变化。具体地，控制电压VCN变得越高，流过N型晶体管MN2和MN4的电流量就越多。
图7中所示的频率调整电路37’调整控制电压VCP和VCN，由此当信号55转变时调整节点N1和N2的上升或下降定时，由此调整频率。换句话说，在图7中所示的频率调整电路37’中，通过根据控制电压VCP和VCN延迟信号55来调整频率。注意，节点N1的上升指示节点N1的电势从低电平转变为高电平的状态。类似地，节点N1的下降指示节点N1的电势从高电平转变为低电平的状态。
例如，当信号55从高电平转变为低电平时，P型晶体管MP2被导通，并且N型晶体管MN1被截止。节点N1上升的定时取决于控制电压VCP。例如，当控制电压VCP低时，流过P型晶体管MP1的电流量大，由此节点N1的上升变早。同时，当控制电压VCP高时，流过P型晶体管MP1的电流量小，从而节点N1的上升将被延迟。
同样，例如，当信号55从低电平转变为高电平时，P型晶体管MP2被截止，并且N型晶体管MN1被导通。此时，节点N1下降的定时取决于控制电压VCN。例如，当控制电压VCN高时，流过N型晶体管MN2的电流量大，从而节点N1的下降变早。同时，控制电压VCN低时，流过N型晶体管MN2的电流的量小，从而节点N1的下降将被延迟。
P型晶体管MP3和MP4以及N型晶体管MN3和MN4的操作与以上解释的类似。如上所述，在图7中所示的频率调整电路37’中，根据控制电压VCP和VCN来延迟信号55，由此调整信号55的频率。
接下来，将解释图8中所示的频率调整电路37”。频率调整电路37”包括P型晶体管MP5和MP6、N型晶体管MN5和MN6、以及可变电容器VC1和VC2。关于P型晶体管MP5，源极连接到电源，漏极连接到节点N3，并且信号55被供应到栅极。关于N型晶体管MN5，漏极连接到节点N3，信号55被供应到栅极，并且源极连接到地。即，P型晶体管MP5和N型晶体管MN5构成反相器。
关于P型晶体管MP6，源极连接到电源，漏极连接到节点N4，并且栅极连接到节点N3。关于N型晶体管MN6，漏极连接到节点N4，栅极连接到节点N3，并且源极连接到地。即，P型晶体管MP6和N型晶体管MN6构成反相器。
可变电容器VC1的一端连接到节点N3，同时可变电容器VC1的另一端连接到地。可变电容器VC2的一端连接到节点N4，同时可变电容器VC2的另一端连接到地。可变电容器VC1和VC2的电容通过控制信号CNT来进行调整。
在图8中所示的频率调整电路37”中，当信号55根据可变电容器VC1和VC2的电容转变时，能够调整节点N1和N2的上升和下降定时。例如，当信号55从高电平转变为低电平时，P型晶体管MP5被导通，并且N型晶体管MN5被截止。此时，节点N3上升的定时取决于可变电容器VC1的电容。即，可变电容器VC1的电容越大，对可变电容器VC1进行充电所花费的时间就越长，从而节点N3的上升将被延迟。相反，可变电容器VC1的电容越小，对可变电容器VC1进行充电所花费的时间就越短，从而节点N3的上升将变早。
同样，当信号55从低电平转变为高电平时，P型晶体管MP5被截止，并且N型晶体管MN5被导通。此时，节点N3下降的定时取决于可变电容器VC1的电容。即，可变电容器VC1的电容越大，对可变电容器VC1进行放电所花费的时间就越长，从而节点N3的下降将被延迟。相反，可变电容器VC1的电容越小，对可变电容器VC1进行放电所花费的时间就越短，从而节点N3的下降将变早。
P型晶体管MP6、N型晶体管MN6以及可变电容器VC2的操作与以上解释的类似。如上所述，在图8中所示的频率调整电路37”中，根据控制信号CNT来调整可变电容器VC1和VC2的电容，以由此调整信号55的频率。
如在背景技术中解释的，在使用RFID技术的无线通信系统中，将数据从RFID无线电标签(数据发射器)传送到预定无线电设备。这里，数据发射器是例如传感器节点，并且被分补和布置为获得预定信息。例如，假设传感器节点被分布和布置在日常生活空间或人类很难进入的空间中。因此，当传感器节点中的电池更换的频率增加时，无线通信系统的便利性劣化。为了降低传感器节点中的电池更换的频率，有必要降低传感器节点的功耗。因为无线电通信部件的功耗占用整个传感器节点的大量功耗，所以要求降低无线电通信部件的功耗。
同时，为了提高数据发射器的传输功率，需要增加安装在数据发射器上的放大器的增益。然而，存在当放大器的增益增加时数据发射器的功耗增加的问题。即，为了提高放大器的增益，存在增加构成放大器或者连接放大器的多个级的晶体管的大小的方法。然而，在这些方法中，整个电路的功耗增加。
因此，在根据该实施例的无线通信系统中，反馈元件38被设置在数据发射器30中，以将信号从放大器AMP1的输出节点反馈到放大器AMP1的输入节点。通过以该方式形成反馈回路，放大器AMP1振荡，以由此提高放大器AMP1的增益，同时降低数据发射器30的功耗。
从而，根据该实施例，可以提供一种无线通信系统和数据发射器，该无线通信系统和数据发射器能够提高数据发射器的传输功率，同时降低数据发射器的功耗。
第二实施例
接下来，将解释第二实施例。图9是示出根据第二实施例的无线通信系统的框图。在第一实施例中解释的无线通信系统中，当将第二数据从数据发射器30传送到第二无线电设备20时，从第一无线电设备10传送到第二无线电设备20的第一数据是任意数据。同时，在根据该实施例的无线通信系统中，当将第二数据从数据发射器30传送到第二无线电设备20时，从第一无线电设备10传送到第二无线电设备20的第一数据是固定数据图案(pattern)。因为除了上述结构之外，根据该实施例的无线通信系统的配置与在第一实施例中解释的无线通信系统的配置相同，所以将省略重复解释。
在根据该实施例的无线通信系统中，第一无线电设备10传送预定数据图案(固定数据图案)作为第一数据。第二无线电设备20在计算第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率中，使用预定数据图案的期望值。
作为预定数据图案，例如，可以使用作为数据“0”的顺序传输或数据“1”的顺序传输的单音调传输、或者交替地传送数据“0”和数据“1”(即，0，1，0，1，0，1，0…)的数据图案。
而且，作为另一预定数据图案，可以使用伪随机噪声图案。作为伪随机噪声图案，可以使用例如PN3(1,0,0,1,1,1,0)的7比特序列、PN4(0,1,0,0,1,1,0,1,0,1,1,1,1,0,0)的15比特序列、以及PN5(1,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,0,0,0,0,1,0,1,0,1,1,1,0,1)的31比特序列的数据图案。而且，作为另一预定数据图案，可以使用使用曼彻斯特编码(Manchester encoding)的数据“0”的顺序传输或数据“1”的顺序传输。
用于传送上述预定数据图案的调制方法可以是幅度调制、频率调制或相位调制中的任何一个。
图10是示出第一无线电波13的波形的示例的视图。图10中所示的第一无线电波13的波形指示单音调传输的波形(调制方法是频率调制方法)。而且，图11是示出在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化的视图。在图11中，附图标记61指示误比特率高的部分，而附图标记62指示误比特率低的部分。如图10和图11中所示，从第一无线电设备10传送到第二无线电设备20的第一数据是固定数据图案，并且第一数据(固定数据图案)的期望值由第二无线电设备20使用来计算在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率。以该方式，容易检测在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的波动。因此，能够提高误比特率的S/N比率，由此提高通信灵敏度。
图12是示出第一无线电波13的波形的实例的视图，这是当不使用固定数据图案时的第一无线电波13的波形的示例(调制方法是频率调制方法)。如图12中所示，当不使用固定数据图案时，第一无线电波13的频率如由附图标记64和65指示的进行波动。图13是示出在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化的视图(比较示例)。在图13中，附图标记67指示误比特率高的部分，同时附图标记68指示误比特率低的部分。如图13中所示，当不使用固定数据图案时，误比特率的S/N比率被降低，由此使通信灵敏度劣化。
如上所述，在根据该实施例的无线通信系统中，当将第二数据从数据发射器30传送到第二无线电设备20时，从第一无线电设备10传送到第二无线电设备20的第一数据是固定数据图案。这便于检测误比特率的波动，由此改善误比特率的S/N比率。因此，当将第二数据从第二数据发射器30传送到第二无线电设备20时，能够提高通信灵敏度。
第三实施例
接下来，将解释第三实施例。图14是示出包括在根据第三实施例的无线通信系统中的数据发射器30’的框图。根据该实施例的无线通信系统不同于与第一实施例的无线通信系统不同之处在于，数据发射器30’包括匹配电路72作为反馈元件。因为除了上述配置之外，根据该实施例的无线通信系统的配置与第一和第二实施例中解释的无线通信系统相同，所以相同组件用相同附图标记表示，并且将省略重复解释。
包括在数据发射器30’中的匹配电路72调整在从第二天线39传送的第二无线电波15的功率(即，反射信号74的功率)和经由反馈回路反馈的传送信号73的功率之间的比率。
匹配电路72被设计为使得反射信号74的功率将变得对于传送信号73的功率来说足够大(例如，传送信号73的功率：反射信号74的功率＝1：9)。即，仅使电压幅度在反馈回路中进行全摆幅所需要的功率被反馈，并且剩余功率作为第二无线电波15从第二天线39进行传送。然后，第二无线电波15的传输功率可以增加。而且，当电压幅度在反馈回路中进行全摆幅时，放大器AMP1从放大器操作切换为开关操作，由此降低放大器AMP1的功耗。此后，将参考图15解释使反馈回路执行全摆幅操作的条件。
假定放大器AMP1的输出电压是Vout，为了使反馈回路执行全摆幅操作，必须满足Vout＝VDD。VDD这里是电源电压。因为反馈回路是正反馈，所以可以得到以下表达式1，其中，Ga是放大器AMP1的功率增益，Vin是输入电压，并且β是匹配电路的透射比(transmittance)。
V out = G a 1 - G a β V in …表达式1
因此，匹配电路的透射比β可以由以下表达式2来表示。在该表达式中，Pr1是第一天线31接收到的第一无线电波14的接收功率，并且Rin是放大器AMP1的输入电阻。
β = V DD - G a V in G a V DD = V DD - G a P r 1 R in G a V DD …表达式2
例如，当功率增益Ga＝10dB时，接收功率Pr1＝-40dBm，并且输入电阻Rin＝50Ω，透射比β可以如以下表达式3中计算。
β≌0.1…表达式3
因此，在该情况下，为了使反馈回路执行全摆幅操作，匹配电路72被设计为使得在传送信号73的功率和匹配电路72中的反射信号74的功率之间的比率将是1：9。图16A至图16D是示出匹配电路72的示例的电路图。
如图16A中所示，匹配电路72可以由电容器C1和电感器L1构成构成，电容器C1的一端连接到节点ANT1并且另一端连接到地，电感器L1的一端连接到节点ANT2并且另一端连接到节点ANT1。节点ANT1是第一天线31侧上的节点，同时节点ANT2是第二天线39侧上的节点(参见图15)。
而且，如图16B中所示，匹配电路72可以由电感器L2和电容器C2构成，电感器L2的一端连接到节点ANT1并且另一端连接到地，电容器C2的一端连接到节点ANT2并且另一端连接到节点ANT1。而且，如图16C中所示，匹配电路72可以由电容器C3和电感器L3构成，电容器C3的一端连接到节点ANT2并且另一端连接到地，电感器L3的一端连接至节点ANT2并且另一端连接到节点ANT1。而且，如图16D中所示，匹配电路72可以由电感器L4和电容器C4构成，电感器L4的一端连接到节点ANT2并且另一端连接到地，电容器C4的一端连接到节点ANT2并且另一端连接到节点ANT1。
在匹配电路72中的传送信号73的功率和反射信号74的功率之间的比率可以通过调整图16A至图16D中所示的匹配电路中的电感器的值和电容器的值来确定。注意，图16A至图16D中所示的匹配电路仅仅是示例，并且匹配电路不限于这些电路。
如到现在所解释的，在该实施例中，匹配电路72被设置在数据发射器30’中，使得反射信号74的功率充分大于传送信号73的功率。即，仅使电压幅度在反馈回路中进行全摆幅所需要的功率被反馈，并且其余功率作为第二无线电波15从第二天线39进行传送。因此，能够增加第二无线电波15的传输功率。
第四实施例
接下来，将解释第四实施例。图17是示出根据第四实施例的无线通信系统中所包括的数据发射器30”的框图。在根据该实施例的无线通信系统中，使用第一天线31和第二天线39来配置包括在数据发射器30”中的反馈元件，并且通过将第三无线电波16从第二天线39传送到第一天线31来形成反馈回路。因为除了上述配置之外，根据该实施例的无线通信系统的配置与在第一和第二实施例中解释的无线通信系统相同，所以相同组件用相同附图标记表示，并且将省略重复解释。
在图17中所示的数据发射器30”中，通过将第三无线电波16从第二天线39传送到第一天线31来形成反馈回路。此时，第一天线31和第二天线39可以以第一天线31的定向方向和第二天线39的定向方向重叠的方式进行配置。为了经由空间形成反馈回路并且产生振荡现象，需要满足以下两个条件，功率条件和相位条件。
当将第三无线电波16从第二天线39传送到第一天线31时，第三无线电波16的强度由于自由空间传播损耗而减小。因此，当在第一天线31和第二天线39之间的距离过大时，难以形成反馈回路。是否产生振荡现象还取决于当第三无线电波16传播通过自由空间时所产生的相位差。首先，将参考图18解释产生振荡现象的功率条件。
为了在反馈回路中产生振荡现象，需要满足以下表达式4。在该表达式中，Ga是放大器AMP1的功率增益，Gr是第一天线31的天线增益，Gt是第二天线39的天线增益，并且Γ0是当第三无线电波16从第二天线39传播到第一天线31时的自由空间传播损耗。
10log|Ga|+10logGt+10logGr-10logΓ0≥0[dB]…表达式4
以下表达式5是其表示法从对数改变为线性表示法的表达式4。
G t G r | G a | Γ 0 ≥ 1 …表达式5
而且，当使用弗林斯传输方程式(Friis transmission equation)时，表达式5可以如表达式6中表示的。
G t G r | G a | · ( c 4 πDf ) 2 ≥ 1 …表达式6
在该表达式中，D是在第一天线31和第二天线39之间的距离，并且f是第三无线电波16的频率(换句话说，反馈回路中的频率)。假定放大器AMP1是初级延迟系统，放大器AMP1的DC增益是Ga0，并且放大器AMP1的频带宽度是fp，天线间距离D需要满足以下表达式7。在该表达式中，c是光速。
D ≤ c G t G r G a 0 4 πf · [ 1 + ( f / f p ) 2 ] 1 / 4 [ m ] …表达式7
接下来，将参考图19解释产生振荡现象的相位条件。当放大器AMP中的相位延迟是θ时，频率调整电路(相位调整电路)37中的相位延迟是并且自由空间传播的相位延迟是ψ，需要满足作为产生振荡的相位条件的以下表达式8。在该表达式中，N是整数。
θ+φ+ψ＝2π·N…表达式8
假定放大器AMP1是初级延迟系统，可以在考虑通过距离D进行的传输的相位延迟的情况下得到表达式9。
- tan - 1 ( f / f p ) + φ + 2 π · Df c = 2 π · N …表达式9
当N＝1时，频率调整电路37中的相位差需要满足以下表达式10。
φ = 2 π · ( 1 - Df c ) + tan - 1 ( f / f p ) [ rad ] …表达式10
而且，当得到使放大器AMP1执行全摆幅操作的条件时，可以得到以下表达式11。
D = c 4 πf Γ 0 = c 4 πf 1 / β [ m ] …表达式11
图20是示出在天线间距离D和频率f之间的关系(表达式7)的图表的视图，其中，光速c＝3×108[m/s]，天线增益Gt＝Gr＝2[dBi]，放大器AMP1的DC增益Ga0＝10[dB]，并且放大器AMP1的频带宽度fp＝4[GHz]。而且，图21是示出在频率调整电路37中的相位差和频率f之间的关系(表达式10)的图表的视图。
例如，为了在频率＝2.4[GHz]处产生振荡现象，天线间距离D是D≤4.6[cm]，并且频率调整电路37中的相位差是(这是在D＝4.6[cm]时的值)。而且，用于执行全摆幅操作的条件是D＝3.2[cm]，并且(这是在D＝3.2[cm]时的值)
第五实施例
接下来，将解释第五实施例。图22是示出根据第五实施例的无线通信系统中所包括的数据发射器80的框图。根据该实施例的无线通信中的数据发射器80的配置与第一至第四实施例中的数据发射器的配置不同。除了上述配置之外，无线通信系统的配置，即，第一无线电设备10和第二无线电设备30的配置和操作，与根据第一至第四实施例的无线通信系统的配置相同。
如图22中所示，数据发射器80包括第一天线81、放大器AMP3(输入放大器)、振荡器82、放大器AMP4(输出放大器)、调制器85、开关86以及第二天线89。振荡器82包括乘法器83和频率调整电路84。
第一天线81接收从第一无线电设备10传送的第一无线电波14，并且将与由第一天线81接收到的第一无线电波相对应的信号91(即，该信号是接收信号)输出到放大器AMP3。
放大器AMP3放大信号91，并且将放大的信号92输出到振荡器82。振荡器82以与第一无线电波14的频率(换句话说，放大的信号92的频率)相同的频率振荡，并且将从振荡器82输出的信号94输出到放大器AMP4。因为此时将放大的信号92供应到振荡器82，所以称为注入锁定(injection locking)的现象发生，其中，振荡器82的振荡频率准确地跟随第一无线电波14的频率。
包括在振荡器82中的乘法器83输入放大的信号92和信号94，并且将通过使信号92和94相乘所获得的信号93输出到频率调整电路84。频率调整电路84调整信号93的频率，使得振荡器82的振荡频率与第一无线电波14的频率匹配，并且输出调整的信号94。换句话说，频率调整电路84调整信号93的频率，使得供应到乘法器83的信号92的频率与信号94的频率匹配。
图23是示出包括在振荡器82中的乘法器83和频率调整电路84的示例的电路图。如图23中所示，乘法器83’包括P型晶体管MP11以及N型晶体管MN11和MN12。频率调整电路84’包括P型晶体管MP1至MP4以及N型晶体管MN1至MN4。注意，因为频率调整电路84’与使用图7解释的频率调整电路37’相同，所以相同组件用相同附图标记表示，并且将省略重复说明。
关于包括在乘法器83’中的P型晶体管MP11，源极连接到电源，漏极连接到N型晶体管MN11的漏极，并且信号94被供应到栅极。关于N型晶体管MN11，漏极连接到P型晶体管MP11的漏极，源极连接到N型晶体管MN12的漏极，并且信号94被供应到栅极。即，P型晶体管MP11和N型晶体管MN11构成反相器。关于N型晶体管MN12，漏极连接到N型晶体管MN11的源极，源极连接到地，并且信号92经由电容器C11被供应到栅极。
当信号92和94均为高电平时，P型晶体管MP11被导通，N型晶体管MN11被导通，N型晶体管MN12被导通，并且低电平信号作为信号93被输出。同时，当信号92和94均为低电平时，P型晶体管MP11被导通，N型晶体管MN11被截止，N型晶体管MN12被截止，并且高电平信号作为信号93被输出。
即，当信号92的频率与信号94的频率匹配时，乘法器83’输出与信号92和94同步的信号93。频率调整电路84’调整信号93的频率，使得信号92和94的频率匹配。
图24是振荡器82中所包括的乘法器83和频率调整电路84的示例的电路图。如图24中所示，振荡器82可以使用乘法器83’和频率调整电路84”来配置。乘法器83’包括P型晶体管MP11以及N型晶体管MN11和MN12。频率调整电路84”包括P型晶体管MP5和MP6、N型晶体管MN5和MN6以及可变电容器VC1和VC2。注意，乘法器83’与使用图23解释的乘法器83’相同，并且频率调整电路84”与使用图7解释的频率调整电路37”相同，由此相同组件用相同附图标记表示，并且将省略重复说明。
在图24中所示的振荡器中，当信号92和94的频率匹配时，乘法器83’输出与信号92和94同步的信号93。频率调整电路84”调整信号93的频率，使得信号92和94的频率匹配。
图22中所示的放大器AMP4放大从振荡器82输出的信号94，并且将放大的信号97输出到第二天线89。第二天线89将信号97作为第二无线电波15进行传送。电源96经由开关86被供应到放大器AMP4。开关86根据从调制器85输出的控制信号95来接通和断开供应到放大器AMP4的电源96。调制器85根据要传送的第二数据来生成控制信号95。即，能够根据第二数据来在从放大器AMP4输出放大的信号97的状态和不从放大器AMP4输出放大的信号97的状态之间进行切换。
例如，当要传送的第二数据是“1”时，调制器85输出接通开关86的控制信号95。在该情况下，因为开关86被接通，所以电源96被供应到放大器AMP4。放大器AMP4输出作为放大的信号94的信号97(即，信号97对应于第二数据“1”)。此时，从第二天线89传送第二无线电波15。
同时，当要传送的第二数据是“0”时，调制器85输出断开开关86的控制信号95。在该情况下，因为开关86被断开，所以电源96不被供应到放大器AMP4。因此，从放大器AMP4输出低电平信号97(其对应于第二数据“0”)。此时，不从第二天线传送第二无线电波15。
注意，从数据发射器80传送的第二数据与在第一实施例中解释的相同。
而且，在该实施例中，使用由第二无线电设备20接收到的无线电波(第一和第二无线电波)的误比特率的变化来传送从数据发射器80传送的第二数据。在该实施例中，在数据发射器80中设置以与第一无线电波14的频率相同的频率进行振荡的振荡器82。因此，能够消除包括在第一和第四实施例中解释的数据发射器中的频率比较器，由此进一步降低数据发射器的功耗。
注意，还在该实施例中，从第一无线电设备10传送到第二无线电设备20的第一数据可以是固定数据图案(参见第二实施例)。
第六实施例
接下来，将解释第六实施例。图25是示出根据第六实施例的无线通信系统中所包括的数据发射器100的框图。在该实施例中，在第五实施例中解释的数据发射器进一步包括反馈元件104和振荡频率调整电路101。因为除了上述配置之外，根据该实施例的数据发射器的配置与在第五实施例中解释的数据发射器相同，所以相同组件用相同附图标记表示，并且将省略重复解释。
如图25中所示，数据发射器100包括第一天线81、放大器AMP3、振荡器82、放大器AMP4、调制器85、开关86、振荡频率调整电路101、反馈元件104以及第二天线89。振荡器82包括乘法器83和频率调整电路84。振荡频率调整电路101包括频率比较器102和频率调整电路103。
反馈元件104将信号从放大器AMP4的输出节点反馈到放大器AMP4的输入节点(这是正反馈)，并且形成反馈回路。频率比较器102将从频率调整电路103输出的信号113与由放大器AMP3放大的信号92作比较，并且根据比较的结果来控制频率调整电路103。具体地，频率比较器102控制频率调整电路103，使得从频率调整电路103输出的信号113的频率与由放大器AMP3放大的信号92的频率匹配。注意，频率比较器102和频率调整电路103分别与在第一实施例中解释的频率比较器36和频率调整电路37相同。
在该实施例中，因为反馈元件104被设置，所以在数据发射器100中形成两个反馈回路(其是通过反馈元件104的回路以及振荡器82的反馈回路)。因此，能够降低数据发射器100内的放大器AMP3和AMP4的增益，由此降低放大器AMP3和AMP4的功耗。
注意，在该实施例中，在第一和第三实施例中解释的反馈元件可以用作反馈元件104。而且，如在图26中所示的数据发射器110中，反馈回路可以通过将第三无线电波116从第二天线89传送到第一天线81来形成(参见第四实施例)。而且，还在该实施例中，从第一无电线设备10传送到第二无线电设备20的第一数据是固定数据图案(参见第二实施例)。
第七实施例
接下来，解释第七实施例。图27是示出根据第七实施例的无线通信系统中所包括的数据发射器80’的框图。根据该实施例的数据发射器80’与在第五实施例中解释的数据发射器80的不同之处在于，根据该实施例的数据发射器80’使用开关86’来切换供应到输入放大器AMP3、振荡器82、输出放大器AMP4的电源。因为除了上述配置之外，根据该实施例的数据发射器80’的配置与在第五实施例中解释的数据发射器80相同，所以相同组件用相同附图标记表示，并且将省略重复解释。
如图27中所示，数据发射器80’包括第一天线81、输入放大器AMP3、振荡器82、输出放大器AMP4、调制器85、开关86’、以及第二天线89。振荡器82包括乘法器83和频率调整电路84。
电源96经由开关86’被供应到输入放大器AMP3、振荡器82、以及输出放大器AMP4。开关86’根据从调制器85输出的控制信号来接通和断开供应到输入放大器AMP3、振荡器82、以及输出放大器AMP4的电源96。调制器85根据要传送的第二数据来生成控制信号95。即，在图27中所示的数据发射器80’中，通过根据第二数据来接通和断开供应到输入放大器AMP3、振荡器82以及输出放大器AMP4的电源来调制从第二天线89传送的第二无线电波。
例如，当要传送的第二数据是“1”时，调制器85输出用于接通开关86’的控制信号95。在该情况下，因为开关86’被接通，所以电源96被供应到输入放大器AMP3、振荡器82以及输出放大器AMP4。此时，从第二天线89传送第二无线电波15。
同时，当要传送的第二数据是“0”时，调制器85输出用于断开开关86’的控制信号95。在该情况下，因为开关86’被断开，所以电源96不被供应到输入放大器AMP3、振荡器82以及输出放大器AMP4。此时，不从第二天线89传送第二无线电波15。
注意，从数据发射器80’传送的第二数据与在第一实施例中解释的第二数据相同。
第八实施例
接下来，将解释第八实施例。虽然第一至第七实施例解释了数据发射器包括两个天线(第一和第二天线)的配置，但是该实施例解释了数据发射器包括一个天线的配置。
图28是示出根据该实施例的无线通信系统中所包括的数据发射器120的框图。如图28中所示，数据发射器120包括天线121、输入/输出切换电路122、输入放大器AMP5、振荡器123、输出放大器AMP6、频率比较器126、控制生成器127、时钟生成器131、调制器132、控制电路133以及开关135至137。振荡器123包括乘法器124和频率调整电路125。
天线121接收从第一无线电设备10传送的第一无线电波14(参见图1)，并且传送根据要传送的第二数据调制的第二无线电波15(其造成对第一无线电波13的干扰)。
输入/输出切换电路122在输入放大器AMP5的输入节点和天线121之间的连接与输出放大器AMP6的输出节点和天线121之间的连接之间进行切换。通过从控制电路133输出的控制信号和来控制输入/输出切换电路122。即，当供应高电平控制信号时，输入/输出切换电路122将输入放大器AMP5的输入节点连接到天线121，同时当供应高电平控制信号时，输入/输出切换电路122将输出放大器AMP6的输出节点连接至天线121。
输入放大器AMP5放大与由天线121接收到的第一无线电波14(参见图1)相对应的信号141，并且将放大的信号143输出到振荡器123和频率比较器126。即，当输入/输出切换电路122将输入放大器AMP5的输入节点连接到天线121时，与第一无线电波相对应的信号141被供应到输入放大器AMP5。输入放大器AMP5放大信号141，并且将放大的信号143输出到振荡器123和频率比较器126。
振荡器123以与第一无线电波的频率(换句话说，放大的信号143的频率)相同的频率进行振荡，并且将从振荡器123输出的信号144输出到输出放大器AMP6和频率比较器126。包括在振荡器123中的乘法器124输出放大的信号143和信号144，并且将通过使信号143和144相乘所获得的信号输出到频率调整电路125。频率调整电路125调整从乘法器124输出的信号的频率，使得振荡器123的振荡频率与第一无线电波14的频率匹配，并且输出调整的信号144。换句话说，频率调整电路125调整已经输入到频率调整电路125的信号的频率，使得已经输入到乘法器124的信号143的频率与信号144的频率匹配。使用从控制电压生成器127供应的控制电压146来控制从频率调整电路125输出的信号144的频率。当振荡器123的振荡频率与第一无线电波14的频率匹配时，注入锁定发生。
振荡器123可以使用例图23中所示的乘法器83’和频率调整电路84’来配置。控制电压146与图23中所示的频率调整电路84’的控制电压VCP和VCN相对应。注意，因为已经在第一实施例(参见图7)和第五实施例(参见图23)中解释了乘法器83’和频率调整电路84’的配置和操作，将省略其说明。而且，振荡器123可以使用例如图24中所示的乘法器83’和频率调整电路84”来配置(在该情况下，图24中所示的频率调整电路84”的控制信号CNT对应于图28中的控制电压146)。
频率比较器126将已经从输入放大器AMP5输出的信号143的频率与已经从振荡器123输出的信号144的频率作比较。当信号143的频率与信号144的频率匹配时，频率比较器126将高电平信号输出到控制电路133和控制电压生成器127。
控制电压生成器127生成用于控制频率调整电路125的控制电压。控制电压生成器127扫描(sweep)控制电压146，改变来自振荡器123的输出信号144的频率，并且在来自振荡器123的输出信号144的频率与输出信号143的频率匹配时的定时处固定(fix)控制电压146。此时，控制电压生成器127可以通过由频率比较器126供应的检测信号145来识别当来自振荡器123的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配时的定时。
输出放大器AMP6放大从振荡器123输出的信号144，并且将放大的信号142输出到天线121。即，当输入/输出切换电路122将输出放大器AMP6的输出节点连接到天线121时，由输出放大器AMP6放大的信号142被供应到天线121，并且天线121将信号142作为第二无线电波15(参见图1)进行传送。
开关135根据从控制电路133输出的控制信号来切换是否将电力供应到输入放大器AMP5和频率比较器126。例如，当控制信号是高电平时，开关135将电力供应到输入放大器AMP5和频率比较器126，而当控制信号是低电平时，开关135操作为不将电力供应到输入放大器AMP5和频率比较器126。换句话说，开关135将电力供应到输入放大器AMP5和频率比较器126，同时输入放大器AMP5的输入节点被连接到天线121(即，同时控制信号是高电平)。
开关136根据从控制电路133输出的控制信号来切换是否将电力供应到输出放大器AMP6。例如，当控制信号是高电平时，开关136将电力供应到输出放大器AMP6，而当控制信号是低电平时，开关136操作为不将电力供应到输出放大器AMP6。换句话说，开关136将电力供应到输出放大器AMP6，同时输出放大器AMP6的输出节点被连接到天线121(即，同时控制信号是高电平)。
开关137根据第二数据(传输数据)148来接通和断开对振荡器123的电源。例如，当从调制器132输出的第二数据是“1”时，开关137被接通，并且电力被供应到振荡器123。同时，当从调制器132输出的第二数据是“0”时，开关137被断开，并且电力不被供应到振荡器123。
时钟生成器131生成时钟信号，并且将所生成的时钟信号147输出到控制电路133。
调制器132将由数据发射器120传送的第二数据148输出到控制电路133和开关137。注意，由数据发射器120传送的第二数据148与在第一实施例中解释的第二数据相同。
控制电路133根据检测信号145、时钟信号147和第二数据148来生成用于控制输入/输出切换电路122以及开关135和136的控制信号和具体地，当要传送的第二数据148是“1”时，控制电路133生成高电平信号作为控制信号然后，输入放大器AMP5的输入节点被连接到天线121。而且，当开关135被接通时，电力被供应到输入放大器AMP5和频率比较器126。而且，当要传送的第二数据148是“1”时，开关137被接通，从而电力被供应到振荡器123。
此后，当来自振荡器123的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配时，检测信号145变为高电平，并且控制电路133输出低电平信号作为控制信号并且输出高电平信号作为控制信号因此，输出放大器AMP6的输出节点被连接到天线121。而且，当开关136被接通时，电力被供应到输出放大器AMP6。此时，当开关135被断开时，电力不被供应到输入放大器AMP5和频率比较器126。
接下来，将使用图29中所示的时序图来解释数据发射器120的操作。如图29中所示，当第二数据(传输数据)148是“0”时，控制信号和二者变为低电平。当开关135至137被断开时，电力不被供应到输入放大器AMP5、输出放大器AMP6以及振荡器123。
当第二数据148在定时t1处变为“1”时，控制电路133生成高电平信号作为控制信号然后，输入放大器AMP5的输入节点连接到天线121。而且，当开关135被接通时，电力被供应到输入放大器AMP5和频率比较器126。当第二数据148是“1”时，开关137被接通，并且电力被供应到振荡器123。
输入放大器AMP5放大与由天线121接收到的第一无线电波14(参见图1)相对应的信号141，并且将放大的信号143输出到振荡器123和频率比较器126。控制电压生成器127扫描控制电压147，并且改变来自振荡器123的输出信号144的频率。此时，频率比较器126将从输入放大器AMP5输出的信号143的频率与从振荡器123输出的信号144的频率作比较。
当信号143的频率与信号144的频率匹配时(在定时t2)，频率比较器126将高电平信号作为检测信号145输出到控制电路133和控制电压生成器127。当高电平信号145被供应到控制电压生成器127时，输出到振荡器123的控制电压146被固定。
当检测信号145是高电平时，在时钟信号上升的定时t3处，控制电路133将控制信号设定为低电平并且将控制信号设定为高电平。然后，输出放大器AMP6的输出节点被连接到天线121。而且，当开关136被接通时，电力被供应到输出放大器AMP6。因此，从天线121传送由输出放大器AMP6放大的信号142作为第二无线电波。即，在图29中所示的时序图中，从定时t1至t3的时段是输入侧路径选择时段(即，当输入放大器AMP5被接通时的时段(接收时段))，并且从定时t3至t4的时段是输出侧路径选择时段(即，当输出放大器AMP6被接通时的时段(传输时段))。
因为接下来要传送的第二数据也是“1”，所以控制电路133在定时t4处生成高电平信号作为控制信号此时，控制信号变为低电平。后续操作与以上解释的操作相同，从而将省略重复解释。当第二数据148在定时t7处变为“0”时，控制电路133将控制信号和设定为低电平。
接下来，将使用图30中所示的流程图来解释数据发射器120的操作。数据发射器120评估从调制器132输出的第二数据(传输数据)148是否是“1”(步骤S1)。然后，当从调制器132输出的第二数据148是“1”(步骤S1：是)时，选择输入/输出切换电路122的输入侧的路径(步骤S2)。即，输入放大器AMP5的输入节点被连接到天线121。接下来，调整要被供应到振荡器123的控制电压146，并且调整来自振荡器123的输出信号144的频率(步骤S3)。
此后，将从输入放大器AMP5输出的信号143的频率与从振荡器123输出的信号144的频率作比较(步骤S4)。当信号143的频率与信号144的频率不匹配(步骤S5：否)时，重复步骤S3和S4的操作。替代地，当信号143的频率和信号144的频率匹配(步骤S5：是)时，输入/输出切换电路122用于选择输出侧的路径(步骤S6)。即，输出放大器AMP6的输出节点被连接到天线121。因为，由输出放大器AMP6放大的信号142作为第二无线电波从天线121进行传送。此后，通过重复步骤S1至S6的操作，数据发射器120可以传送第二数据(传输数据)148。
注意，还在该实施例中，使用由第二无线电设备20(参见图1)接收到的无线电波(第一和第二无线电波)的误比特率的变化来传送由数据发射器120传送的第二数据。
在该实施例中，在数据发射器120中设置输入/输出切换电路122，并且输入侧的路径和输出侧上的路径被配置为允许以时分方式在输入侧的路径和输出侧的路径之间进行切换。因此，可以在输入侧的路径和输出侧的路径之间共享天线121，并且天线的数目可以仅为1。因此，能够小型化数据发射器120。
即，天线的面积占用了数据发射器被安装到的板的大部分面积。因此，如在第一至第七实施例中解释的数据发射器，当对输入侧的路径和输出侧的路径中的每一个设置天线时，天线的数目将是2，并且数据发射器所安装到的板的面积往往是大的。
然而，在该实施例中，因为在输入侧的路径和输出侧的路径之间共享天线，所以天线的数目可以从2减小到1，并且因此可以小型化数据发射器。
第九实施例
接下来，将解释第九实施例。图31是示出根据第九实施例的无线通信系统中所使用的数据发射器150的框图。如图31中所示，数据发射器150包括天线121、输入/输出切换电路122、输入放大器AMP5、振荡器123、输出放大器AMP6、频率比较器151、调制器154、控制电路157、以及开关135至137。
在该实施例中使用的数据发射器150中，频率比较器151和调制器154的配置与第八实施例中解释的数据发射器120中的那些不同。因为除了上述结构之外，根据该实施例的数据发射器的配置与第八实施例中解释的数据发射器相同，所以相同组件用相同附图标记表示，并且将省略重复解释。
频率比较器151包括乘法器152和低通滤波器153。从输入放大器AMP5输出的信号143和从振荡器123输出的信号144被供应到乘法器152。当信号143的频率和信号144的频率匹配时，乘法器142将DC电压输出到低通滤波器153。低通滤波器153从乘法器152输出的DC电压中去除不必要频率分量，并且输出其不必要频率分量已经被去除的DC电压作为检测信号164。从频率比较器151输出的检测信号164被供应到包括在调制器154中的微控制器156和控制电路157。
调制器154包括传感器155和微控制器156。传感器是例如用于测量人类的体温的温度传感器和用于测量人类的血压的压力传感器。注意，传感器155不限于温度传感器或压力传感器，并且只要其可以获取规定数据，就可以使用任何传感器。
微控制器156基于由传感器155获得的数据来生成第二数据(传输数据)。所生成的第二数据161被输出到控制电路157和开关137。而且，微控制器156生成时钟信号。所生成的时钟信号162被输出到控制电路157。
微控制器156进一步生成用于控制频率调整电路125的控制电压163。例如，微控制器156可以扫描控制电压163，改变来自振荡器123的输出信号144的频率，并且在来自振荡器123的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号144的频率匹配的定时，固定控制电压163。此时，微控制器156可以通过由频率比较器151供应的检测信号164来识别来自振荡器123的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配的定时。
在该实施例中，包括在调制器154中的微控制器156用作调制器，并且还用作控制电压生成器127和时钟生成器131(参见图28)。
控制电路157根据检测信号164、第二数据161以及时钟信号162来生成用于控制输入/输出切换电路122以及开关135和136的控制信号和具体地，当要传送的第二数据161是“1”时，控制电路157生成高电平信号作为控制信号然后，输入放大器AMP5的输入节点被连接到天线121。而且，当开关135被接通时，电力被供应到输入放大器AMP5和乘法器152。当要传送的第二数据161是“1”时，开关137被接通，并且因此电力被供应到振荡器123。
此后，当来自振荡器123的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配时，检测信号164变为高电平，并且控制电路157生成低电平信号作为控制信号并且生成高电平信号作为控制信号然后，输出放大器AMP6的输出节点被连接到天线121。而且，当开关136被接通时，电力被供应到输出放大器AMP6。此时，当开关135被断开时，电力不被供应到输入放大器AMP5和乘法器152。
接下来，将使用图32中所示的时序图来解释数据发射器150的操作。如图32中所示，当第二数据(传输数据)161是“0”时，控制信号和均变为低电平。当开关135至137被断开时，电力不被供应到输入放大器AMP5、输出放大器AMP6和振荡器123。
当第二数据161在定时t11处变为“1”时，控制电路157生成高电平信号作为控制信号然后，输入放大器AMP5的输入节点被连接到天线121。而且，当开关135被接通时，电力被供应到输入放大器AMP5和乘法器152。因为第二数据161是“1”，所以开关137被接通，并且电力被供应到振荡器123。
输入放大器AMP5放大与由天线121接收到的第一无线电波(参见图1)相对应的信号141，并且将放大的信号143输出到振荡器123和频率比较器151。微控制器156扫描控制电压163，并且改变来自振荡器123的输出信号144的频率。此时，频率比较器151将从输入放大器AMP5输出的信号143的频率与从振荡器123输出的信号144的频率作比较。
当信号143的频率与信号144的频率匹配(在定时t12处)时，乘法器152将DC电压输出到低通滤波器153。低通滤波器153从由乘法器152输出的DC电压中去除不必要频率分量，并且输出其不必要频率分量已经被去除的DC电压(即，输出高电平信号)作为检测信号164。当高电平检测信号164被供应到微控制器156时，微控制器156固定被输出到振荡器123的控制电压163。
当检测信号164是高电平时，在时钟信号162上升的定时t13处，控制电路133将控制信号设定为低电平，并且将控制信号设定为高电平。然后，输出放大器AMP6的输出节点被连接到天线121。而且，当开关136被接通时，电力被供应到输出放大器AMP6。因此，从天线121传送由输出放大器AMP6放大的信号142作为第二无线电波。即，在图32中所示的时序图中，从定时t11至t13的时段是输入侧路径选择时段(即，当输入放大器AMP5被接通时的时段(接收时段))，并且从定时t13至t14的时段是输出侧路径选择时段(即，当输出放大器AMP6被接通时的时段(传输时段))。
因为接下来要传送的第二数据161也是“1”，所以控制电路157在定时t14处生成高电平信号作为控制信号此时，控制信号变为低电平。后续操作与以上解释的操作相同，从而将省略重复解释。当第二数据161在定时t17处变为“0”时，控制电路133将控制信号和设定为低电平。
注意，在图30中示出了使用流程图图示的数据发射器150的操作。如图30已经解释的，将省略重复说明。
在该实施例中，在数据发射器150中设置输入/输出切换电路122，并且输入侧的路径和输出侧的路径被配置为允许以时分方式在输入侧的路径和输出侧的路径之间进行切换。因此，可以在输入侧的路径和输出侧的路径之间共享天线121，并且天线的数目可以仅为1。因此，能够小型化数据发射器120。
特别是在该实施例中，使用包括在调制器154中的微控制器156来生成用于控制频率调整电路125的控制电压163和时钟信号162。因此，可以有效地利用包括在调制器154中的微控制器156。即，可以使用微控制器156来配置图28(第八实施例)中所示的控制电压生成器127和时钟生成器131。
第十实施例
接下来，将解释第十实施例。图33是示出根据第十实施例的无线通信系统中所使用的数据发射器180的框图。在该实施例中使用的数据发射器180与在第八实施例中解释的数据发射器120的不同之处在于，根据该实施例的数据发射器180包括PLL(锁相环)电路181。因为除了上述结构之外，根据该实施例的数据发射器180的配置与在第八实施例中解释的数据发射器相同，所以相同组件用相同附图标记表示，并且将省略重复解释。
如图33中所示，数据发射器180包括天线121、输入/输出切换电路122、输入放大器AMP5、振荡器123、输出放大器AMP6、频率比较器182、电荷泵电路183、低通滤波器184、开关185、保持电容器(retention capacitor)186、时钟生成器131、调制器132、控制电路133、以及开关135至137。振荡器123包括乘法器124和频率调整电路125。而且，频率比较器182、电荷泵电路183、低通滤波器184、开关185、保持电容器186、以及振荡器123构成PLL电路181。
包括在PLL电路181中的频率比较器182将从输入放大器AMP5输出的信号143的频率与从振荡器123输出的信号144的频率作比较，并且将比较的结果输出到控制电路133和电荷泵电路183。电荷泵电路183根据在频率比较器182中的信号143和144之间的比较的结果来生成控制电压。低通滤波器184从由电荷泵电路183输出的控制电压中去除不必要频率分量。
开关185根据控制信号来接通和断开从低通滤波器184输出的控制电压的路径，其中，控制电压被供应到频率调整电路125和保持电容器184。具体地，当控制信号是高电平时，开关185将从低通滤波器184输出的控制电压供应到频率调整电路125和保持电容器186。
包括在振荡器123中的频率调整电路125根据控制电压191来调整从乘法器124输出的信号的频率。PLL电路181操作为使得来自振荡器123(频率调整电路125)的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配(即，PLL电路181进行操作以产生注入锁定)。此时，保持电容器186保持在来自振荡器123的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配时的点处的控制电压191。
接下来，将使用图34中所示的时序图来解释数据发射器180的操作。如图34中所示，当第二数据(传输数据)148是“0”时，控制信号和均变为低电平。当开关135至137被断开时，电力不被供应到输入放大器AMP5、输出放大器AMP6和振荡器123。
当第二数据148在定时t21处变为“1”时，控制电路133生成高电平信号作为控制信号然后，输入放大器AMP5的输入节点被连接到天线121。而且，当开关135被接通时，电力被供应到输入放大器AMP5、频率比较器182和电荷泵电路183。因为第二数据148是“1”，所以开关137被接通，并且电力被供应到振荡器123。
输入放大器AMP5放大与由天线121接收到的第一无线电波14(参见图1)相对应的信号141。PLL电路181操作为使得来自振荡器123的输出信号的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配。此时，保持电容器186保持在来自振荡器123的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配时的点(该点是注入锁定的时间)的控制电压191。PLL电路181的必要锁定时间充分短于时钟信号147的时钟周期。
在PLL电路181的锁定之后，控制电路133在定时t22处将控制信号设定为低电平，并且将控制信号设定为高电平。然后，输出放大器AMP6的输出节点被连接到天线121。而且，当开关136被接通时，电力被供应到输出放大器AMP6。此时，当开关185被断开时，阻止从低通滤波器184到频率调整电路125的控制电压191的供应。然而，当在保持电容器186中保持注入锁定时的控制电压时，继续从保持电容器186向频率调整电路125供应控制电压191。因此，在将振荡频率保持处于注入锁定状态的同时，从天线121传送由输出放大器AMP6放大的信号142作为第二无线电波。即，在图34中所示的时序图中，从定时t21至t22的时段是输入侧路径选择时段(即，当输入放大器AMP5被接通时的时段(接收时段))，并且从定时t22至t23的时段是输出侧路径选择时段(即，当输出放大器AMP6被接通时的时段(传输周期))。
因为接下来要传送的第二数据148也是“1”，所以控制电路133在定时t23处生成高电平信号作为控制信号此时，控制信号变为低电平。后续操作与以上解释的操作相同，从而将省略重复说明。当第二数据148在定时t25处变为“0”时，控制电路133将控制信号和设定为低电平。
注意，在图30中示出了使用流程图示出的数据发射器180的操作。如图30已经解释的，将省略重复解释。
而且，在该实施例中，在数据发射器180中设置输入/输出切换电路122，并且输入侧的路径和输出侧的路径被配置为允许以时分方式在输入侧的路径和输出侧的路径之间进行切换。因此，可以在输入侧的路径和输出侧的路径之间共享天线121，并且天线的数目可以仅为1。因此，能够小型化数据发射器。
具体地，因为可以不使用在第九实施例中必要的微控制器来配置数据发射器，所以该实施例的配置优选用于不使用微控制器的数据发射器。
接下来，将解释该实施例的修改示例。在图34中所示的时序图中，在符号传输时段(t21至t23)内仅执行一次输入/输出路径之间的切换。因此，当保持电容器186在传输时段(t22至t23)中泄漏时，在保持电容器186中所保持的控制电压191中可能存在误差。当误差在控制电压191中生成时，在振荡器123的振荡频率中生成误差。因此，数据发射器180的通信灵敏度可能劣化。
为了解决这样的问题，在该实施例的修改示例中，在输入放大器AMP5的输入节点和天线121之间的连接与在输出放大器AMP6的输出节点和天线121之间的连接被交替地重复，以由此更新在保持电容器186中所保持的控制电压。
图35是示出数据发射器180的操作的另一示例(该实施例的修改示例)的时序图。如图35中所示，当第二数据(传输数据)148是“0”时，控制信号和均变为低电平。当开关135至137被断开时，电力不被供应到输入放大器AMP5、输出放大器AMP6以及振荡器123。
当第二数据148在定时t31处变为“1”时，控制电路133生成高电平信号作为控制信号然后，输入放大器AMP5的输入节点被连接到天线121。而且，当开关135被接通时，电力被供应到输入放大器AMP5、频率比较器182和电荷泵电路183。当第二数据148是“1”时，开关137被接通，并且电力被供应到振荡器123。
输入放大器AMP5放大与由天线121接收到的第一无线电波14(参见图1)相对应的信号141。PLL电路181操作为使得来自振荡器123的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配。此时，保持电容器186保持在来自振荡器123的输出信号144的频率与来自输入放大器AMP5的输出信号143的频率匹配的点(该点处于注入锁定的时间)处的控制电压191。PLL电路181的锁定所需要的时间应当将比时钟信号的时钟周期(约几十μsec)短。
控制电路133在定时t32处将控制信号设定为低电平，并且将控制信号设定为高电平。然后，输出放大器AMP6的输出节点被连接到天线121。而且，当开关136被接通时，电力被供应到输出放大器AMP6。此时，继续从保持电容器186向频率调整电路125供应控制电压191。因此，在将振荡频率保持处于注入锁定状态的同时，从天线121传送由输出放大器AMP6放大的信号142作为第二无线电波。
另外，在该实施例的修改示例中，当在第二数据是“1”的同时(在从定时t31至t33的时段)控制信号和以高速交替切换时，在输入放大器AMP5的输入节点和天线121之间的连接与在输出放大器AMP6的输出节点和天线121之间的连接被交替地重复。通过这样的操作，能够更新在保持电容器186中所保持的控制电压。即，每当控制信号变为高电平时，可以更新保持在保持电容器186中的控制电压。
在该实施例的修改示例中，当保持在保持电容器186中的控制电压被更新时，保持在保持电容器186中的控制电压191的误差可以被减少，由此提高数据发射器的通信灵敏度。
注意，上述第一至第十实施例可以被适当地组合。
根据该实施例的无线通信系统和数据发射器可以被描述为但不限于以下补充注释。
(补充注释1)
一种无线通信系统，包括：
第一无线电设备，使用第一无线电波传送第一数据；
数据发射器，传送第二无线电波，第二无线电波根据要传送的第二数据产生对第一无线电波的干扰；以及
第二无线电设备，使用在第一无线电设备和第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化来解调从数据发射器传送的第二数据，并且解调从第一无线电设备传送的第一数据，其中，
数据发射器包括：
天线，接收第一无线电波，并且传送第二无线电波；
输入放大器，放大与由天线接收到的第一无线电波相对应的信号；
振荡器，对该振荡器供应来自输入放大器的输出，并且以与第一无线电波相同的频率进行振荡；
输出放大器，放大从振荡器输出的信号；
输入/输出切换电路，在输入放大器的输入节点和天线之间的连接与在输出放大器的输出节点和天线之间的连接之间进行切换；以及
控制电路，控制输入/输出切换电路，并且
当第二数据被传送时，控制电路将输入放大器的输入节点连接到天线，并且在来自振荡器的输出信号的频率与来自输入放大器的输出信号的频率匹配之后，控制电路将输出放大器的输出节点连接到天线。
(补充注释2)
2.根据补充注释1的无线通信系统，其中，
振荡器包括频率调整电路，执行调整使得来自振荡器的输出信号的频率与来自输入放大器的输出信号的频率匹配。
(补充注释3)
3.根据补充注释2的无线通信系统，其中
数据发射器进一步包括控制电压生成器，生成频率调整电路的控制电压，
控制电压发生电路
扫描控制电压，并且改变来自振荡器的输出信号的频率，并且
在来自振荡器的输出信号的频率与来自输入放大器的输出信号的频率匹配的定时处，固定控制电压。
(补充注释4)
根据补充注释1的无线通信系统，其中
控制电路进一步被配置成控制对输入放大器和输出放大器的电力供应，
在输入放大器的输入节点被连接到天线的同时，控制电路将电力供应到输入放大器，以及
在输出放大器的输出节点被连接到天线的同时，控制电路将电力供应到输出放大器。
(补充注释5)
根据补充注释1的无线通信系统，其中
数据发射器根据第二数据来接通和断开供应到振荡器的功率。
(补充注释6)
根据补充注释1的无线通信系统，其中
数据发射器进一步包括频率比较器，将来自输入放大器的输出信号的频率与来自振荡器的输出信号的频率作比较，
频率比较器包括：
乘法器，对该乘法器供应来自输入放大器的输出信号和来自振荡器的输出信号，并且当来自输入放大器的输出信号的频率与来自振荡器的输出信号的频率匹配时，输出DC电压；以及
低通滤波器，从由乘法器输出的DC电压中去除不必要频率分量。
(补充注释7)
根据补充注释1的无线通信系统，其中
数据发射器包括PLL电路，该PLL电路包括振荡器，并且
PLL电路操作为使得来自振荡器的输出信号的频率与来自输入放大器的输出信号的频率匹配。
(补充注释8)
根据补充注释7的无线通信系统，其中，PLL电路包括保持电容器，保持用于控制振荡器的频率的控制电压。
(补充注释9)
根据补充注释8的无线通信系统，其中
在传送第二数据的同时，数据发射器交替地重复在输入放大器的输入节点和天线之间的连接与在输出放大器的输出节点和天线之间的连接，以由此更新保持在保持电容器中的控制电压。
(补充注释10)
一种数据发射器，包括：
天线，接收第一无线电波并且传送第二无线电波，第一无线电波在无线网络中被使用，并且第二无线电波根据要传送的数据产生对第一无线电波的干扰；
输入放大器，放大与由天线接收到的第一无线电波相对应的信号；
振荡器，对该振荡器供应来自输入放大器的输出，并且以与第一无线电波相同的频率进行振荡；
输出放大器，放大从振荡器输出的信号；
输入/输出切换电路，在输入放大器的输入节点和天线之间的连接与输出放大器的输出节点和天线之间的连接之间进行切换；以及
控制电路，控制输入/输出切换电路，其中
当传送第二数据被时，控制电路将输入放大器的输入节点连接到天线，并且在来自振荡器的输出信号的频率与来自输入放大器的输出信号的频率匹配时，控制电路将输出放大器的输出节点连接到天线。
虽然基于实施例详细地解释了由本发明人作出的本发明，但是明显地，本发明不限于以上实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种修改。
虽然根据多个实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求的精神和范围内通过多种修改实践本发明，并且本发明不限于以上描述的实例。
而且，权利要求的范围不受上述实施例限制。
而且，注意，申请人的目的在于，即使在起诉期间随后被修改，也包括所有权利要求要素的等价物。

Claims (20)

1.一种无线通信系统，包括：
第一无线电设备，所述第一无线电设备使用第一无线电波来传送第一数据；
数据发射器，所述数据发射器传送第二无线电波，所述第二无线电波根据要传送的第二数据来产生对所述第一无线电波的干扰；以及
第二无线电设备，所述第二无线电设备使用在所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化来解调从所述数据发射器传送的所述第二数据，并且解调从所述第一无线电设备传送的所述第一数据，其中，
所述数据发射器包括：
第一天线，所述第一天线接收所述第一无线电波；
放大器，所述放大器放大与由所述第一天线接收到的所述第一无线电波相对应的信号；
反馈元件，所述反馈元件将信号从所述放大器的输出节点反馈到所述放大器的输入节点，并且形成反馈回路；
调制器，所述调制器根据所述第二数据来调制所述反馈回路中的信号；以及
第二天线，所述第二天线传送所述反馈回路中的信号作为所述第二无线电波。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述数据发射器包括振荡频率调整电路，所述振荡频率调整电路执行调整，使得所述反馈回路中的振荡频率与所述第一无线电波的频率匹配。
3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其中，
所述振荡频率调整电路包括：
频率比较器，所述频率比较器将所述第一无线电波的频率与所述反馈回路中的所述振荡频率作比较；以及
频率调整电路，所述频率调整电路根据由所述频率比较器进行的所述比较的结果来调整所述反馈回路中的所述振荡频率。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述调制器根据所述第二数据通过接通和断开供应到所述放大器的电力来调制所述反馈回路中的信号。
5.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述调制器根据所述第二数据通过接通和断开串联连接到所述反馈回路的开关来调制所述反馈回路中的信号。
6.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述数据发射器包括所述放大器的所述输入节点上的滤波器电路，并且
所述滤波器电路传送具有在与由所述第一天线接收到的所述第一无线电波相对应的信号中所包括的预定频带的信号，并且去除具有除了所述预定频带之外的频带的信号。
7.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述反馈元件包括电阻器，并且
使用所述电阻器来连接所述放大器的所述输出节点和所述输入节点。
8.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述反馈元件包括缓冲器，并且
使用所述缓冲器来连接所述放大器的所述输出节点和所述输入节点。
9.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述反馈元件包括匹配电路，并且
所述匹配电路调整在从所述第二天线传送的所述第二无线电波的功率和经由所述反馈回路反馈的信号的功率之间的比率。
10.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
使用所述第一天线和所述第二天线来配置所述反馈元件，并且
通过将第三无线电波从所述第二天线传送到所述第一天线来形成所述反馈回路。
11.根据权利要求10所述的无线通信系统，其中，所述第一天线和所述第二天线被配置成使得所述第一天线的定向方向和所述第二天线的定向方向重叠。
12.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述第一无线电设备传送预定数据图案作为所述第一数据，并且
所述第二无线电设备使用所述预定数据图案的期望值，以用于计算在所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的通信的误比特率。
13.根据权利要求12所述的无线通信系统，其中，
所述预定数据图案是下述中的任何一个：作为数据“0”的顺序传输或数据“1”的顺序传输的单音调传输、交替地传送数据“0”和数据“1”的数据图案、伪随机噪声图案、使用曼彻斯特编码的数据“0”的顺序传输、以及所述曼彻斯特编码的数据“1”的顺序传输。
14.一种无线通信系统，包括：
第一无线电设备，所述第一无线电设备使用第一无线电波来传送第一数据；
数据发射器，所述数据发射器传送第二无线电波，所述第二无线电波根据要传送的第二数据来产生对所述第一无线电波的干扰；以及
第二无线电设备，所述第二无线电设备使用在所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的通信的误比特率的变化来解调从所述数据发射器传送的所述第二数据，并且解调从所述第一无线电设备传送的所述第一数据，其中，
所述数据发射器包括：
第一天线，所述第一天线接收所述第一无线电波；
输入放大器，所述输入放大器放大与由所述第一天线接收到的所述第一无线电波相对应的信号；
振荡器，对所述振荡器供应来自所述输入放大器的输出，并且以与所述第一无线电波相同的频率进行振荡；
输出放大器，所述输出放大器放大从所述振荡器输出的信号；以及
调制器，所述调制器根据所述第二数据来调制从所述输出放大器输出的信号；以及
第二天线，所述第二天线传送所调制的信号作为所述第二无线电波。
15.根据权利要求14所述的无线通信系统，进一步包括反馈元件，所述反馈元件将信号从所述第二天线侧反馈到所述第一天线侧，并且形成反馈回路。
16.根据权利要求15所述的无线通信系统，其中，
使用所述第一天线和所述第二天线来配置所述反馈元件，并且
通过将第三无线电波从所述第二天线传送到所述第一天线来形成所述反馈回路。
17.根据权利要求14所述的无线通信系统，其中，
所述调制器根据所述第二数据通过接通和断开供应到所述输出放大器的电力来调制从所述输出放大器输出的信号。
18.根据权利要求14所述的无线通信系统，其中，
所述第一无线电设备传送预定数据图案作为所述第一数据，并且
所述第二无线电设备使用所述预定数据图案的期望值，以用于计算在所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的通信的误比特率。
19.一种数据发射器，包括：
第一天线，所述第一天线接收在无线网络中使用的第一无线电波；
放大器，所述放大器放大与由所述第一天线接收到的所述第一无线电波相对应的信号；
反馈元件，所述反馈元件将信号从所述放大器的输出节点反馈到所述放大器的输入节点，并且形成反馈回路；
调制器，所述调制器根据要传送的传输数据来调制所述反馈回路中的信号；以及
第二天线，所述第二天线传送所述反馈回路中的信号作为第二无线电波，所述第二无线电波产生对所述第一无线电波的干扰。
20.根据权利要求14所述的无线通信系统，其中，
所述调制器根据所述第二数据通过接通和断开供应到所述输入放大器、所述振荡器和所述输出放大器的电力来调制从所述第二天线传送的所述第二无线电波。
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