CN104737456B - 收发装置 - Google Patents

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Abstract

反射信号检测器(12)检测出反射信号(N1)的振幅及相位，并输出检测信号(DA)、(DP)。控制电路(13)根据检测信号(DA)、(DP)来调整第一控制信号(CAa)、(CPa)以及第二控制信号(CAb)、(CPb)。第一消除信号输出部(9)利用第一控制信号(CAa)、(CPa)来生成与反射信号(N1)的相位相反且振幅相同的第一消除信号(NCa)。第二消除信号输出部(10)利用第二控制信号(CAb)、(CPb)来生成与泄漏信号(N2)的相位相反且振幅相同的第二消除信号(NCb)。合波装置(11)将第一、第二消除信号(NCa)、(NCb)与包含噪声信号的接收信号(RXn)进行合成。

Description

收发装置
技术领域
本发明涉及将消除信号与接收信号进行合成以降低噪声信号的收发装置。
背景技术
作为现有技术，已知如下收发装置：即，天线和发送电路、接收电路之间由环形器来连接，且将消除信号与接收信号进行合成以消除来自天线的反射信号和环形器的泄漏信号(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开8-79126号公报
发明内容
然而，专利文献1的结构仅适用于例如雷达装置那样的，发送信号和接收信号为相同频率的装置。在此情况下，一般在天线周围要确保自由空间，且天线的阻抗几乎为定值。因此，在专利文献1所记载的收发装置中，并未考虑反射信号的变化。
另一方面，例如移动电话、便携终端等一般使用者的手部等会靠近天线的周围，而天线的阻抗根据使用状态会发生变化。此时，由于随着天线的阻抗变化，反射信号的振幅、相位也会发生变化，因此，环形器的特性也会发生变化。因而，若不考虑天线的阻抗变化，会出现无法充分降低反射信号、泄漏信号这样的噪声信号的问题。
本发明正是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于，提供一种能够将天线的阻抗变化考虑在内地降低噪声信号的收发装置。
(1).为了解决上述问题，本发明所涉及的收发装置具备：
发送电路；
接收电路；
天线；
天线共用器，该天线共用器连接在该天线和所述发送电路及所述接收电路之间；
反射信号检测单元；该反射信号检测单元设置于该天线共用器和所述天线之间，且对在所述天线上的、从所述发送电路输出的发送信号的反射信号进行检测；
分波单元，该分波单元设置于所述天线共用器和所述发送电路之间，且从所述发送信号中提取信号；
消除信号输出电路，该消除信号输出电路具有第一消除信号输出部和第二消除信号输出部，该第一消除信号输出部根据由该分波单元所提取出的信号，输出第一消除信号，该第一消除信号用于消除所述天线中的发送信号的反射信号，该第二消除信号输出部根据由该分波单元所提取出的信号，输出第二消除信号，该第二消除信号用于取消所述天线共用器中的发送信号的泄漏信号；
合波单元，该合波单元设置于所述天线共用器和所述接收电路之间，且分别将所述第一消除信号及所述第二消除信号与输入至所述接收电路的接收信号进行合成；以及
控制电路，该控制电路对所述第一消除信号输出部和所述第二消除信号输出部中的至少一个进行控制，
该控制电路根据由所述反射信号检测单元所检测出的反射信号的振幅及相位，对所述第一消除信号和所述第二消除信号的振幅及相位进行调整，或者对述第一消除信号和所述第二消除信号中至少一个的振幅及相位进行调整。
根据本发明，在控制电路根据反射信号的振幅及相位来对第一消除信号的振幅及相位进行调整的情况下，能够基于反射信号的相位、振幅的变化，来调整第一消除信号。其结果是，即使反射信号的振幅、相位随着天线的阻抗变化而变化，也能够对第一消除信号的相位、振幅进行调整以使其与反射信号相位相反且振幅相同，从而除去反射信号。
另外，随着天线的阻抗变化，天线共用器的阻抗也会发生变化，存在天线共用器中发送信号的泄漏信号的相位、振幅也会发生变化的倾向。此时，随着天线的阻抗变化，反射信号的振幅、相位发生变化，且由于泄漏信号的振幅、相位发生变化，因此，在反射信号的变化和泄漏信号的变化之间存在一定的关系。因此，在控制电路根据反射信号的振幅及相位来对第二消除信号的振幅及相位进行调整的情况下，能够基于泄漏信号的相位、振幅的变化，来调整第二消除信号。其结果是，即使泄漏信号的振幅、相位发生变化，也能够调整第二消除信号的相位、振幅以使其与泄漏信号的相位相反且振幅相同，从而能够除去泄漏信号。
(2)在本发明中，所述控制电路根据所述反射信号的振幅及相位，对所述第一消除信号的振幅及相位进行调整，
所述第二消除信号输出部输出被设定为预先已确定的振幅及相位的所述第二消除信号。
根据本发明，由于控制电路基于反射信号的振幅及相位来对第一消除信号的振幅及相位进行调整，因此，即使天线发生阻抗变化时，也能够调整第一消除信号的相位、振幅以使其与反射信号的相位相反且振幅相同。另外，第二消除信号输出部输出被设定为预先已确定的振幅及相位的第二消除信号。此时，即使天线发生阻抗变化，泄漏信号的变动幅度与反射信号相比较小。因此，第二消除信号输出部设定第二消除信号的振幅及相位，以使其与例如平均的泄漏信号的相位相反且振幅相同。由此，能够减小泄漏信号。
(3)在本发明中，所述分波单元具有第一分波器和第二分波器，根据经由所述第一分波器而从所述发送信号中提取出的信号来形成所述第一消除信号，且根据经由所述第二分波器而从所述发送信号中提取出的信号来形成所述第二消除信号。
根据本发明，分波单元具有第一分波器和第二分波器。因此，第一消除信号输出部能根据经由第一分波器而从发送信号中提取出的信号，来形成第一消除信号。另外，第二消除信号输出部能根据经由第二分波器而从发送信号中提取出的信号，来形成第二消除信号。
(4)在本发明中，所述分波单元由单一的分波器构成，且根据经由该分波器而从所述发送信号中提取出的信号来形成所述第一消除信号和所述第二消除信号。
根据本发明，分波单元由单一的分波器构成。因此，第一消除信号输出部能根据经由第一分波器而从发送信号中提取出的信号，来形成第一消除信号。另外，第二消除信号输出部能根据经由分波器而从发送信号中提取出的信号，来形成第二消除信号。
(5)在本发明中，在所述分波单元和所述发送电路之间设置有发送侧可调谐滤波器，该发送侧可调谐滤波器选择多个频带的所述发送信号之中的某一个频带的发送信号并使其通过，
在所述合波单元和所述接收电路之间设置有接收侧可调谐滤波器，该接收侧可调谐滤波器选择多个频带的所述接收信号之中的某一个频带的接收信号并使其通过，
根据本发明，由于在分波单元和发送电路之间设置有发送侧可调谐滤波器，因此，即使在发送电路输出多个频带的发送信号时，发送侧可调谐滤波器也能够选择其中某一个频带的发送信号并使其通过。因此，第一消除信号和第二消除信号中不会混入未被发送的多余的频带的信号。
另外，在合波单元和接收电路之间设置有接收侧可调谐滤波器，因此，接收侧可调谐滤波器能够选择例如与由发送侧可调谐滤波器所选择的频带的发送信号相对应的一个频带的接收信号，并使其通过。因此，能够除去由接收侧可调谐滤波器所选择的频带以外的信号，能够提高接收信号的S/N(信噪比)。
(6)在本发明中，在经由所述第一消除信号输出部或者所述天线共用器来连接所述分波单元和所述合波单元的连接线路中的至少一个线路中，设置延迟电路。
根据本发明，当在所述第一消除信号输出部中设置有延迟电路时，例如从天线共用器到天线为止的线路长度变长，导致在反射信号中仅利用相位调整所生成的延迟不足，此时，能够利用延迟电路使信号延迟，对与反射信号的相位相反且振幅相同的第一消除信号与包含噪声信号的接收信号进行合成。另外，当在经由天线共用器来连接分波单元和合波单元之间的连接线路的途中设置有延迟电路时，随着对振幅、相位的调整而在第一消除信号和第二信号中产生延迟，此时，仍能够利用延迟电路使信号延迟，对与反射信号、泄漏信号的相位相反且振幅相同的第一消除信号、第二消除信号与包含噪声信号的接收信号进行合成。
(7)在本发明中，在连接所述天线共用器和所述分波单元的连接线路中设置滤波电路。
根据本发明，由于在连接天线共用器和分波单元的连接线路中设置滤波电路，因此，能够利用滤波电路来使想要消除的频带的信号衰减。由于使想要消除的频带的信号衰减，因此，结果是在调整消除信号的振幅的部分，能够减轻其负担。
(8)在本发明中，所述天线共用器由环形器构成。
根据本发明，天线公用器由环形器来构成，因此，例如与由双工器来构成的情况相比，能够扩大发送信号、接收信号的频带。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的通信装置的框图。
图2是表示存储于图1的控制电路的存储器中的第1振幅相位调整映射的说明图。
图3是表示存储于图1的控制电路的存储器中的第2振幅相位调整映射的说明图。
图4是表示第二实施方式所涉及的通信装置的框图。
图5是表示第一变形例所涉及的通信装置的框图。
图6是表示第二变形例所涉及的通信装置的框图。
图7是表示第三变形例所涉及的通信装置的框图。
图8是表示第四变形例所涉及的通信装置的框图。
图9是表示第三实施方式所涉及的通信装置的框图。
图10是表示第四实施方式所涉及的通信装置的框图。
图11是表示第五实施方式所涉及的通信装置的框图。
图12是表示第五变形例所涉及的通信装置的框图。
图13是表示第六变形例所涉及的通信装置的框图。
图14是表示第七变形例所涉及的通信装置的框图。
图15是表示存储于图14的控制电路的存储器中的第1振幅相位调整映射的说明图。
图16是表示存储于图14中的控制电路的存储器中的第2振幅相位调整映射的说明图。
具体实施方式
下面，对于本发明实施方式所涉及的收发装置，以适用于通信装置的情况为例，根据附图进行说明。
本发明的第一实施方式由图1至图3来示出。通信装置1具有发送电路2、接收电路3、天线4和噪声消除装置5。
发送电路2输出例如数百MHz或数GHz的频带Ft1的发送信号TX。该发送信号TX从天线4向外部发送。接收电路3对例如数百MHz或数GHz的频带Fr1的接收信号RX进行解调。利用天线4来接收该接收信号RX。此时，接收信号RX的频带Fr1和发送信号TX的频带Ft1互不相同。
噪声消除装置5设置在天线4和发送电路2、接收电路3之间，由后述的天线共用器6、分波装置7、消除信号输出电路8、合波装置11、反射信号检测器12以及控制电路13等来构成。
天线共用器6连接在天线4和发送电路2、接收电路3之间，且对发送信号TX和接收信号RX进行隔离以使两者不会相互混合。作为天线共用器6，使用环形器或双工器等。在下面的说明中，作为天线共用器6，以环形器CL为例进行说明。该环形器CL为三端子结构，具有端子6A、6B、6C。环形器CL的端子6A连接至发送电路2，且输入有发送信号TX。环形器CL的端子6B连接至接收电路3，且输出由天线4所接收到的接收信号RX。环形器CL的端子6C连接至天线4，输出发送信号TX，且输入有接收信号RX。
环形器CL利用端子6C将输入至端子6A的发送信号TX输出至天线4，并且利用端子6B将经由天线4被输入至端子6C的接收信号RX输出至接收电路3。
此处，若天线4的阻抗发生变化，则从环形器CL的端子6C输出的发送信号TX的一部分被天线4反射，该反射信号N1从端子6C输入，且从端子6B输出。另外，虽然利用环形器CL来防止发送信号TX和接收信号RX之间的干扰，但无法完全防止两者的干扰，从而导致输入端子6A的发送信号TX发生泄漏，且该泄漏信号N2从输出接收信号RX的端子6B输出。因此，在天线4所接收到的原始的接收信号RX和发送信号TX的反射信号N1以及泄漏信号N2一起，作为包含这些噪声信号的接收信号RXn从环形器CL的端子6B被输出。
分波装置7连接并设置在环形器CL和发送电路2之间，来构成分波单元。该分波装置7由第1分波器7A和第2分波器7B来构成。分波装置7将由发送电路2输出的发送信号TX传送至环形器CL，且从发送信号TX中提取信号。具体而言，分波装置7的第1分波器7A将发送信号TX的一部分分配为第1分配信号Sa，并输出至第1消除信号输出部9。另一方面，第2分波器7B将发送信号TX的一部分分配为第2分配信号Sb，并输出至第2消除信号输出部10。
图1中示出了将第1分波器7A配置在比第2分波器7B更靠近环形器CL的位置的结构，但也可将第2分波器7B配置在比第1分波器7A更靠近环形器CL的位置。
消除信号输出电路8具有第1消除信号输出部9和第2消除信号输出部10，该第1消除信号输出部9和第2消除信号输出部10分别根据由分波装置7所提取出的第1分配信号Sa、第2分配信号Sb来输出第1消除信号NCa和第2消除信号NCb。此处，第1消除信号NCa用于消除(抵消)天线4上的发送信号TX的反射信号N1。此处，第2消除信号NCb用于消除(抵消)环形器CL上的发送信号TX的泄漏信号N2。
第1消除信号输出部9对从发送信号TX分配而来的第1分配信号Sa的振幅和相位进行控制，作为第1消除信号NCa输出至合波装置11。该第1消除信号输出部9具有对第1分配信号Sa的振幅进行调整的振幅调整器9A，以及对第1分配信号Sa的相位进行调整的可变相位器9B。在第1消除信号输出部9中，以第1分配信号Sa作为基准，根据来自后述的控制电路13的第1控制信号CAa、CPa对振幅和相位进行控制(调整)，从而使第1消除信号NCa成为与被天线4反射的发送信号TX的反射信号N1相位相反且振幅一致的信号。然后，第1消除信号输出部9向第1合波器11A输出第1消除信号NCa。
第2消除信号输出部10对从发送信号TX分配而来的第2分配信号Sb的振幅和相位进行控制，作为第2消除信号NCb输出至合波装置11。该第2消除信号输出部10具有对第2分配信号Sb的振幅进行调整的振幅调整器10A，以及对第2分配信号Sb的相位进行调整的可变相位器10B。在第2消除信号输出部10中，以第2分配信号Sb作为基准，根据来自后述的控制电路13的第2控制信号CAb、CPb对振幅和相位进行控制(调整)，从而使第2消除信号NCb成为与环形器CL中的发送信号TX的泄漏信号N2相位相反且振幅一致的信号。然后，第2消除信号输出部10向第2合波器11B输出第2消除信号NCb。
分波装置11连接并设置在环形器CL和接收电路3之间，来构成分波单元。该合波装置11对由第1消除信号输出部9及第2消除信号输出部10所输出的第1消除信号NCa及第2消除信号NCb、和由环形器CL所输出的包含噪声信号的接收信号RXn进行合成。由此，合波装置11将除去了接收信号RXn中所包含的发送信号TX的反射信号N1及泄漏信号N2这样的噪声信号后的接收信号Rx输出至接收电路3。
另外，合波装置11具有将第1消除信号NCa和包含噪声信号的接收信号RXn进行合成的第1合波器11A，以及将第2消除信号NCb和包含噪声信号的接收信号RXn进行合成的第2合波器11B。
在合波装置11中，使被天线4反射的反射信号N1和第1消除信号NCa相抵销，并且使环形器CL中的发送信号TX的泄漏信号N2和第2消除信号NCb相抵销，由此能够得到与由天线4所接收的接收信号RX实质上相同的接收信号Rx。
图1中示出了将第1合波器11A配置在比第2合波器11B更靠近环形器CL的位置的结构，但也可将第2合波器7B配置在比第1合波器7A更靠近环形器CL的位置。
反射信号检测器12设置在环形器CL和天线4之间，且检测出天线4中的从发送电路2所输出的发送信号TX的反射信号N1。该反射信号检测器12具有传感器部12A和振幅相位检测器12B，构成反射信号检测单元。
传感器部12A检测出发送信号TX被天线4反射后的反射信号N1。该传感器部12A由例如定向耦合器来构成，使发送信号TX和反射信号N1分开且分别输出。
振幅相位检测器12B检测反射信号N1的振幅和相位。具体而言，振幅相位检测器12B检测出从传感器部12A输出的反射信号N1的振幅，并且对从传感器部12A输出的发送信号TX和反射信号N1进行比较，检测出它们之间的相位差。然而，振幅相位检测器12B将基于反射信号N1的振幅的检测信号DA(振幅检测信号)和基于反射信号N1的相位的检测信号DP(相位检测信号)输出至后述的控制电路13。
控制电路13对第1消除信号输出部9和第2消除信号输出部10这两者进行控制。该控制电路13根据由反射信号检测器12所检测出的反射信号N1的振幅及相位，对第1消除信号NCa和第2消除信号NCb的振幅及相位进行调整。
具体而言，控制电路13根据来自振幅相位检测器12B的检测信号DA、DP，将用于控制第1分配信号Sa的振幅及相位的第1控制信号CAa、CPa输出至第1消除信号输出部9，并将用于控制第2分配信号Sb的振幅及相位的第2控制信号CAb、CPb输出至第2消除信号输出部10。
此处，控制电路具有存储器13A。如图2所示，在存储器13A中存储有第1振幅相位调整映射14，该第1振幅相位调整映射14中记录了反射信号N1的振幅及相位与用于抵消反射信号N1的第1消除信号NCa的振幅及相位之间的关系。另外，如图3所示，在存储器13A中还存储有第2振幅相位调整映射15，该第2振幅相位调整映射15中记录了反射信号N1的振幅及相位与用于抵消基于反射信号N1的泄漏信号N2的第2消除信号NCb的振幅及相位之间的关系。
在第1振幅相位调整映射14中，例如将反射信号N1的振幅分割为n个范围(振幅A1～An)，且将相位分割为m个范围(相位θ1～θm)。n个和m个可以是相同数值，也可以是不同数值。另外，在第1振幅相位调整映射14中，记录有与反射信号N1的振幅A1～An相对应的第1消除信号NCa的振幅Aa1～Aan，且记录有与反射信号N1的相位θ1～θm相对应的第1消除信号NCa的相位θa1～θam。
另外，在第2振幅相位调整映射15中也和第1振幅相位调整映射14几乎一样，记录有与反射信号N1的振幅A1～An相对应的第2消除信号NCb的振幅Ab1～Abn，且记录有与反射信号N1的相位θ1～θm相对应的第2消除信号NCb的相位θb1～θbm。在考虑天线4、环形器CL的特征的基础上通过实验来得到第1振幅相位调整映射14和第2振幅相位调整映射15。
另外，若输入来自振幅相位检测器12B的检测信号DA、DP，则控制电路13根据检测信号DA、DP来确定反射信号N1的振幅和相位。接着，将反射信号N1的振幅和相位与第1振幅相位调整映射14进行对照，来确定第1消除信号NCa的振幅和相位，输出对应于振幅的控制信号CAa(第1振幅控制信号)和对应于相位的控制信号CPa(第1相位控制信号)。另外，将反射信号N1的振幅和相位与第2振幅相位调整映射15进行对照，来确定第2消除信号NCb的振幅和相位，输出对应于振幅的控制信号CAb(第2振幅控制信号)和对应于相位的控制信号CPb(第2相位控制信号)。
此时，由第1振幅相位调整映射14所确定的第1消除信号NCa的振幅和相位成为与反射信号N1相位相反且振幅相同的信号。另外，由第2振幅相位调整映射15所确定的第2消除信号NCb成为与泄漏信号N2相位相反且振幅相同的信号。
由此，控制电路13根据检测信号DA、DP对第1控制信号CAa、CPa进行调整，以使得第1消除信号NCa与反射信号N1相位相反且振幅相同。另外，控制电路13根据检测信号DA、DP对第2控制信号Cab、CPb进行调整，以使得第2消除信号NCb与环形器CL中的发送信号TX的泄漏信号N2相位相反且振幅相同。
本实施方式所涉及的通信装置1具有如上所述的结构，下面对其动作进行说明。
若发送电路2输出发送信号TX，则发送信号TX经由环形器CL被输入至天线4，且从天线4向外部发送。另外，若天线4接收到接收信号RX，则接收信号RX经由环形器CL被输入至接收电路3，且由接收电路3进行解调。
此处，移动电话、便携终端等这样的通信装置1中，例如由于基于使用者对通信装置1的手持方法等的不同，会导致天线4的阻抗发生变化。随着该天线4的阻抗变化，导致天线4和传输线路(连接布线)之间发生不匹配，因此，发送信号TX的一部分被反射而产生反射信号N1，且该反射信号N1的振幅、相位根据天线4的阻抗而发生变化。
此时，在噪声消除装置5中，振幅相位检测器12B输出与反射信号N1的振幅及相位相对应的检测信号DA、DP，因此，控制电路13根据该检测信号DA、DP来调整第1控制信号CAa、CPa。由此，第1消除信号输出部9对由分波装置7分配了发送信号TX后得到的第1分配信号Sa的振幅及相位进行控制，输出与反射信号N1相位相反且振幅相同的第1消除信号NCa。其结果是，即使反射信号N1的振幅、相位发生变化，也能够调整第1消除信号NCa的相位、振幅以使其与反射信号N1相位相反且振幅相同，从而能够除去反射信号N1。
另外，环形器CL受到天线4的阻抗变化的影响，出现通过环形器CL的发送信号TX的泄漏信号N2的振幅、相位也根据天线4的阻抗而发生变化的趋势。此时，随着天线4的阻抗变化，反射信号N1的振幅、相位发生变化，且由于泄漏信号N2的振幅、相位发生变化，因此，在反射信号N1的变化和泄漏信号N2的变化之间存在一定的关系。
因而，噪声消除装置5的控制电路13根据反射信号N1的检测信号DA、DP，调整第2控制信号CAb、CPb。由此，第2消除信号输出部10对由分波装置7分配了发送信号TX后得到的第2分配信号Sb的振幅及相位进行控制，输出与泄漏信号N2相位相反且振幅相同的第2消除信号NCb。其结果是，即使泄漏信号N2的振幅、相位随着天线4的阻抗变化而发生变化，也能够调整第2消除信号NCb的相位、振幅以使其与泄漏信号N2相位相反且振幅相同，从而能够除去泄漏信号N2。
另外，天线共用器6由环形器CL来构成，因此，例如与由双工器来构成的情况相比，能够扩大发送信号TX、接收信号RX的频带。
接着，本发明的第二实施方式由图4来示出。第二实施方式的特征在于，利用单一的分波器来构成分波装置。另外，在第二实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构要素标注相同的符号，并省略对其的说明。
通信装置21与第一实施方式所涉及的通信装置1几乎相同，具有发送电路2、接收电路3、天线4以及噪声消除装置22。
噪声消除装置22由天线共用器6、分波装置23、消除信号输出电路8、合波装置24、反射信号检测器12以及控制电路13等来构成。
分波装置23连接并设置在作为天线共用器6的环形器CL和发送电路2之间，来构成分波单元。此处，分波装置23由单一的分波器23A构成。该分波器23A将由发送电路2输出的发送信号TX传送至环形器CL，并且将发送信号TX的一部分作为第1分配信号Sa分配给第1消除信号输出部9，将发送信号TX的一部分作为第2分配信号Sb分配给第2消除信号输出部10。此时，第1分配信号Sa和第2分配信号Sb是相同的信号。
分波装置24连接并设置在环形器CL和接收电路3之间，来构成合波单元。此处，合波装置24由单一的合波器24A构成。该合波器24A将第1消除信号NCa及第2消除信号NCb与包含噪声信号的接收信号RXn进行合成。由此，合波器24A利用第1消除信号NCa来抵消发送信号TX的反射信号N1，且利用第2消除信号NCb来抵消发送信号TX的泄漏信号N2。由此，合波装置24将除去了接收信号RXn中所包含的发送信号TX的反射信号N1及泄漏信号N2这样的噪声信号后的接收信号Rx输出至接收电路3。
由此，即使在第二实施方式中，也能够获得与第一实施方式相同的作用和效果。尤其是，在第二实施方式中，利用单一的分波器23A来构成分波装置23，因此，无需设置多个分波器，能够简化结构以降低制造成本。同样地，利用单一的合波器24A来构成合波装置24，因此，无需设置多个合波器，能够进一步降低制造成本。
另外，在第二实施方式中构成为，对从分波器23A到第1消除信号输出部9及第2消除信号输出部10的信号设置分支点，利用该分支点来分配第1分配信号Sa和第2分配信号Sb。另外，构成为对从第1消除信号输出部9及第2消除信号输出部10到合波器24A的信号设置汇合点，利用该汇合点来合成第1消除信号NCa和第2消除信号NCb。
然而，本发明并不仅限于此，例如像如图5所示的第一变形例所涉及的通信装置31那样，噪声消除装置32可构成为，在分波器23A和第1消除信号输出部9及第2消除信号输出部10之间设置信号分配器33，利用该信号分配器33来分配第1分配信号Sa和第2分配信号Sb。
另外，还可以构成为，在第1消除信号输出部9及第2消除信号输出部10与合波器24A之间设置信号合成器34，利用该信号合成器34来合成第1消除信号NCa和第2消除信号NCb。
信号分配器33利用例如电阻分配器或耦合器来构成。在利用电阻分配器的情况下，虽然可适用的信号频带变广，但是分配信号的强度容易降低。另一方面，在利用耦合器的情况下，虽然分配信号的强度不易降低，但是可适用的信号频带变窄。在考虑这些利害得失的基础上，适当地构成信号分配器。同样地，信号合成器34利用例如电阻合成器或耦合器来构成。
此时，信号分配器33及信号合成器34除了对信号进行分配及合成的功能以外，还具有使第1消除信号输出部9和第2消除信号输出部10隔离的功能。因此，相比于仅对信号进行分配或合成的图4所示的通信装置21，能够提高噪声特性。
另外，如图6所示的第二变形例所涉及的通信装置41那样，噪声消除装置42可构成为，利用单一的分波器23A来构成分波装置23，利用第1合波器11A和第2合波器11B来构成合波装置11。在此情况下，即使因分波器23A而使第1分配信号Sa、第2分配信号Sb的振幅、相位产生偏差，也能够利用第1消除信号输出部9、第2消除信号输出部10来吸收这些偏差。另一方面，在第二变形例中，因为利用第1合波器11A和第2合波器11B来构成合波装置11，因此，相比于利用单一的合波器来构成合波装置的情况，在对第1消除信号NCa及第2消除信号NCb与接收信号RXn进行合成时不易发生问题。
另外，在第二变形例中，在分波器23A和第1消除信号输出部9及第2消除信号输出部10之间可以设置信号分配器33，也可以与图4所示的第二实施方式相同，省去信号分配器33。
另外，如图7所示的第三变形例所涉及的通信装置51那样，在第一变形例的结构的基础上，将噪声消除装置52构成为，在分波器23A与信号分配器33之间连接有前置振幅调整器53，在被输入至第1消除信号输出部9和第2消除信号输出部10之前利用前置振幅调整器53预先对第1分配信号Sa和第2分配信号Sb统一地进行调整。在此情况下，能够力图降低第1消除信号输出部9的振幅调整器9A及第2消除信号输出部10的振幅调整器10的负载。
第三变形例中对适用于第一变形例的情况为例进行了说明，但是也可以适用于图4所示的第二实施方式，也可以适用于图6所示的第二变形例。
在图7中，设置有对分波后的信号进行放大的前置振幅调整器53。然而，如图8所示的第四变形例所涉及的通信装置61那样，噪声消除装置62可构成为，在连接天线共用器6和分波装置23的连接线路63之中设置用于使想要消除的频带的信号衰减的滤波电路64，以代替前置振幅调整器53。由于使想要消除的频带的信号衰减，其结果是能够减轻振幅调整器9A、10A的负担。另外，滤波电路64可以是可调谐滤波器。
另外，第四变形例也可以适用于第一、第二实施方式，也可以适用于第一、第二变形例，也可以适用于第三至第五实施方式或第五至第七变形例。
接着，本发明的第三实施方式由图9来示出。第三实施方式的特征在于，适用于多频带通信装置，且通信装置还具备从多个频带的发送信号中选择某个频带的发送信号并使其通过的发送侧可调谐滤波器，以及从多个频带的接收信号中选择某个频带的接收信号并使其通过的接收侧可调谐滤波器。另外，在第三实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构要素标注相同的符号，并省略对其的说明。
通信装置71与第一实施方式所涉及的通信装置1几乎相同，具有发送电路72、接收电路73、天线4以及噪声消除装置74。
发送电路72输出例如数百MHz或数GHz这2个频带Ft1、Ft2的发送信号TX1、TX2。该发送信号TX1、TX2从天线4向外部发送。此时，发送信号TX1、TX2的频带Ft1、Ft2互不相同。
接收电路73对例如数百MHz或数GHz这2个频带Ft1、Ft2的接收信号RX1、RX2进行解调。利用天线4来接收该接收信号RX1、RX2。此时，接收信号RX1、RX2的频带Fr1、Fr2互不相同。此处，发送信号TX1对应于接收信号RX1，发送信号TX2对应于接收信号RX2。因此，接收信号RX1的频带Fr1和发送信号TX1的频带Ft1互不相同，且接收信号RX2的频带Fr2和发送信号TX2的频带Ft2互不相同。
另外，接收信号RX1的频带Fr1和发送信号TX2的频带Ft2可以重叠，也可以互不相同。同样地，接收信号RX2的频带Fr2和发送信号TX1的频带Ft1可以重叠，也可以互不相同。
噪声消除装置74具有天线共用器6、分波装置7、第1和第2消除信号输出电路8、合波装置11、反射信号检测器12、以及控制电路13，并且还具有发送侧可调谐滤波器75和接收侧可调谐滤波器76。
发送侧可调谐滤波器75从由发送电路72输出的2个频带Ft1、Ft2的发送信号TX1、TX2中选择某一个，并使其通过。接收侧可调谐滤波器76从输入至接收电路73的2个频带Fr1、Fr2的发送信号RX1、RX2中选择某一个，并使其通过。
此时，发送侧可调谐滤波器75和接收侧可调谐滤波器76互相联动。具体而言，当发送侧可调谐滤波器75选择发送信号TX1时，接收侧可调谐滤波器76选择与发送信号TX1相对应的接收信号RX1。另一方面，当发送侧可调谐滤波器75选择发送信号TX2时，接收侧可调谐滤波器76选择与发送信号TX2相对应的接收信号RX2。
因此，在接收侧可调谐滤波器76选择接收信号RX1时，接收信号RX1的频带Fr1以外的频带的信号中包含发送信号TX1，利用接收侧可调谐滤波器76来使其衰减并除去。另外，在接收侧可调谐滤波器76选择接收信号RX2时，接收信号RX2的频带Fr2以外的频带的信号中包含发送信号TX2，利用接收侧可调谐滤波器76来使其衰减并除去。
利用合波装置11对第1消除信号NCa、第2消除信号NCb与包含噪声的接收信号RX1n、RX2n进行合成，从而除去反射信号N1和泄漏信号N2。因此，接收侧可调谐滤波器76能够输出与天线4所接收的接收信号RX1、RX2实质上相同的接收信号Rx1、Rx2。
由此，即使在第三实施方式中，也能够获得与第一实施方式相同的作用和效果。尤其是，在第三实施方式中，通信装置71还具有发送侧可调谐滤波器75和接收侧可调谐滤波器76，因此能够以宽频带来进行通信。
另外，在分波装置7和发送电路72之间设置有发送侧可调谐滤波器75，因此，例如即使在发送电路75输出2个频带Ft1、Ft2的发送信号TX1、TX2时，发送侧可调谐滤波器75也能够选择某一个频带的发送信号并使其通过。因此，分波装置7无需对不发送的多余的频带分配信号，从而在第1消除信号NCa、第2消除信号NCb中不会混入不发送的多余的频带的信号。
另外，在合波装置11和接收电路73之间设置有接收侧可调谐滤波器76，因此，接收侧可调谐滤波器76例如能够选择与由发送侧可调谐滤波器75所选择的频带的发送信号相对应的一个频带的接收信号，并使其通过。因此，能够除去由接收侧可调谐滤波器76所选择的频带以外的信号，能够提高接收信号Rx1、Rx2的S/N(信噪比)。
另外，在所述第三实施方式中，以适用于第一实施方式的情况为例进行了说明，但是也可以适用于第二实施方式。
接着，本发明的第四实施方式由图10来示出。第四实施方式的特征在于，通信装置还具有能够以可变的方式来调整与天线之间的匹配性的可变匹配电路。另外，在第四实施方式中，对于与所述第三实施方式相同的结构要素标注相同的符号，并省略对其的说明。
通信装置81与第三实施方式所涉及的通信装置71几乎相同，具有发送电路72、接收电路73、天线4以及噪声消除装置82。但是，噪声消除装置82中，在传感器部12A和天线4之间连接并设置有可变匹配电路83。这一点与第三实施方式不同。
可变匹配电路83例如由VMD(Variable Matching Device：可变匹配器件)来构成。该可变匹配电路83与可变的天线4的阻抗相匹配，在天线4和作为天线共用器6的环形器CL之间实现阻抗匹配。
由此，即使在第四实施方式中，也能够获得与第三实施方式相同的作用和效果。尤其是，在第四实施方式中，在天线4上连接并设置有可变匹配电路83，因此，利用可变匹配电路83能够减小来自天线4的反射信号N1，能够减小由第1消除信号NCa、第2消除信号NCb所实现的噪声消除功能的负担。
另外，在所述第四实施方式中，以适用于第三实施方式的情况为例进行了说明，但是也可以适用于第一、第二实施方式。
接着，本发明的第五实施方式由图11来示出。第五实施方式的特征在于，构成为控制电路根据反射信号的振幅及相位来调整第1消除信号的振幅及相位，且第2消除信号输出部输出设定为预先确定的振幅及相位的第2消除信号。另外，在第五实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构要素标注相同的符号，并省略对其的说明。
通信装置91与第一实施方式所涉及的通信装置1几乎相同，具有发送电路2、接收电路3、天线4以及噪声消除装置92。另外，噪声消除装置92具有天线共用器6、分波装置7、消除信号输出电路93、合波装置11、反射信号检测器12以及控制电路95。
消除信号输出电路93具有输出第1消除信号NCa的第1消除信号输出部9，以及输出第2消除信号NCb的第2消除信号输出部94。
在控制电路95的存储器95A中存储有第1振幅相位调整映射14。因此，控制电路95根据检测信号DA、DP对第1控制信号CAa、CPa进行调整，以使得第1消除信号NCa与反射信号N1相位相反且振幅相同。由此，第1消除信号输出部9根据反射信号N1的振幅和相位，以可变的方式对第1消除信号NCa的振幅及相位进行调整，从而输出与反射信号N1相位相反且振幅相同的第1消除信号NCa。
另一方面，控制电路95与第一实施方式所涉及的控制电路13不同，不会对第2消除信号输出部94输出控制信号。因此，第2消除信号输出部94具有振幅调整器94A和相位器94B，对第2分配信号Sb的振幅及相位进行调整，以使得第2消除信号NCb的振幅及相位成为预先确定的值。另外，第2消除信号NCb的振幅及相位是考虑了环形器CL等的特性且经过实验得到的，例如是根据泄漏信号N2的平均值来设定得到的。
而且，合波装置11将根据反射信号N1以可变的方法调整得到的第1消除信号NCa和预先设定为规定振幅及相位的第2消除信号NCb分别与包含噪声信号的接收信号RXn进行合成。由此，能够除去反射信号N1，并且减小泄漏信号N2，能够得到与天线4所接收到的接收信号RX实质上相同的接收信号Rx。
由此，即使在第五实施方式中，也能够获得与第一实施方式相同的作用和效果。另外，在第五实施方式中，构成为第1消除信号输出部9输出利用来自控制电路95的第1控制信号CAa、CPa且以可变的方法对振幅及相位进行调整后得到的第1消除信号NCa，第2消除信号输出部94输出设定为预先确定的振幅及相位的第2消除信号NCb。因此，即使反射信号N1随着天线4的阻抗变化而大幅度地变化，也能够将与该反射信号N1的变化相对应的第1消除信号NCa与包含噪声信号的接收信号RXn进行合成，能够除去反射信号N1。
另一方面，即使天线4的阻抗发生变化，相比于反射信号N1的变化，泄漏信号N2的变化较小。因此，第2消除信号输出部94输出例如与平均的泄漏信号N2相对应的第2消除信号NCb。由此，通过对第2消除信号NCb与包含噪声信号的接收信号RXn进行合成，能够降低泄漏信号N2的影响。
另外，第2消除信号输出部94输出设定为预先确定的振幅及相位的第2消除信号NCb。因此，如第一实施方式所涉及的第2消除信号输出部10那样，相比于以可变的方式调整第2消除信号NCb的振幅及相位的情况，能够简化结构并降低制造成本。
另外，在所述第五实施方式中，以适用于第一实施方式的情况为例进行了说明，但是也可以适用于第二至第四实施方式。
另外，在所述第五实施方式中，构成为控制电路95不对第2消除信号NCb的振幅及相位进行控制，而仅对第1消除信号NCa的振幅及相位进行控制。然而，本发明并不仅限于此，控制电路也可以构成为不对第1消除信号NCa的振幅及相位进行控制，而仅对第2消除信号NCb的振幅及相位进行控制。该结构能够适用于第二至第四实施方式。
在所述各个实施方式中，第1消除信号输出部9构成为对第1分配信号Sa的振幅及相位进行调整并设定第1消除信号NCa。然而，本发明并不仅限于此，如图12所示的第五变形例所涉及的通信装置101那样，可构成为噪声消除装置102的第1消除信号输出部103除了具备振幅调整器103A及可变相位器103B以外，还具有使第1分配信号Sa延迟的延迟电路103C。
此时，天线4和传感器部12A之间的线路长度变长，若仅对反射信号N1进行相位调整则无法产生足够的延迟，即使在此情况下，利用延迟电路103C使第1分配信号Sa延迟，仍能够将与反射信号N1的相位相反且振幅相同的第1消除信号NCa与包含噪声信号的接收信号RXn进行合成。由此，即使是延迟较大的反射信号N1，也能够将其除去。
另外，延迟电路103C具有延迟量不同的多个延迟线，可以根据到天线4为止的线路长度来从这些延迟线中进行选择。在此情况下，噪声消除装置102能够适用于具有不同天线4的多种通信装置101。
另外，在图12中示出了在振幅调整器103A和第2合波器11A之间设置有延迟电路103C的例子，但是也可在振幅调整器103A和可变相位器103B之间设置延迟电路103C，也可以在可变相位器103B和第1分波器7A之间设置延迟电路103C。
另外，如图13所示的第六变形例所涉及的通信装置111那样，可构成为在第五变形例的结构的基础上，噪声消除装置112在经由天线共用器6来连接分波装置7和合波装置11的连接线路113的途中设置其它的延迟电路114。
此时，利用振幅调整器103A、10A或可变相位器103B、10B使第1消除信号NCa和第2消除信号NCb相对于接收信号RXn的反射信号N1、泄漏信号N2延迟，即使在此情况下，利用延迟电路114使成为反射信号N1、泄漏信号N2的产生源的发送信号TX延迟，仍能够将与反射信号N1、泄漏信号N2的相位相反且振幅相同的第1消除信号NCa和第2消除信号NCb与包含噪声信号的接收信号RXn进行合成。
另外，在图13中示出了在连接线路113中将延迟电路114设置在分波装置7和天线共用器6之间的例子，然而，只要是在连接线路113的途中可在任何位置设置延迟电路114，也可在例如天线公用器6和合波装置11之间设置延迟电路114。
另外，在第六变形例中，构成为除了第1消除信号输出部103具有延迟电路103C以外，在连接分波装置7和合波装置11之间的连接线路113的途中也设置其它的延迟电路114。然而，本发明并不仅限于此，第六变形例如第一至第四实施方式那样，也可适用于从第1消除信号输出部中省去了延迟电路的结构，也可适用于第一至第四变形例。
另外，在所述第一实施方式中，第1振幅相位调整映射14和第2振幅相位调整映射15仅具有由与所使用的发送频率相对应的一种振幅及相位来构成的控制值(频率特性信息)。
然而，本发明并不仅限于此，如图14所示的第七变形例所涉及的通信装置121那样，可构成为噪声消除装置122具有温度传感器123，在存储于控制电路124的存储器124A中的第1振幅相位调整映射125、第2振幅相位调整映射126中，除了与第1振幅相位调整映射14和第2振幅相位调整映射15相同的频率特征信息以外，还具有因使用通信装置121的温度而引起的温度特性信息。
在此情况下，控制电路124从温度传感器123获得例如温度T1～T3等温度信息。如图15所示，第1振幅相位调整映射125根据温度信息，选择第1消除信号NCa的3种振幅Aa11～Aa1n、Aa21～Aa2n、Aa31～Aa3n之中的某一种振幅，且选择3种相位θa11～θa1m，θa21～θa2m，θa31～θa3m之中的某一种相位。如图16所示，第2振幅相位调整映射126根据温度信息，选择第2消除信号NCb的3种振幅Ab11～Ab1n、Ab21～Ab2n、Ab31～Ab3n之中的某一种振幅，且选择3种相位θb11～θb1m，θb21～θb2m，θb31～θb3m之中的某一种相位。
在来自温度传感器123的温度信息与温度T1、T2、T3不一致的情况下，利用设置于控制电路124的插值处理单元，对第1振幅相位调整映射125或第2振幅相位调整映射126的值进行插值处理，计算出振幅及相位。另外，温度信息不仅限于3种，也可以是2种，也可以是4种以上。
另外，在通信装置中，有时因所使用的器件的偏差而得到每个通信装置的特征存在偏差。考虑到这一点，第1、第2振幅相位调整映射可构成为除了频率特性信息以外，还具有与各通信装置相对应的多种产品信息，在产品已定的阶段适当地选择与产品相适的1种产品信息。而且，可构成为第1、第2振幅相位调整映射包含频率特性信息、温度特性信息、产品信息中的全部，也可构成为包含除此以外的其它信息。控制电路可根据需要来适当地选择上述各种信息。这些结构能够适用于第二至第五实施方式，能够适用于第一至第六变形例。
另外，在所述各个实施方式中，以使用环形器CL来作为天线共用器6的情况为例进行了说明，但是作为天线共用器，也可使用双工器等。
另外，在所述第三、第四实施方式中，作为多频带通信装置71、81，以使用2个频带Ft1、Ft2的发送信号TX1、TX2和2个频带Fr1、Fr2的接收信号RX1、RX2的结构为例进行了说明，但是也可适用于使用3个以上频带的发送装置和接收装置的通信装置。
另外，在所述各个实施方式及所述各个变形例中，控制电路13、95、124使用第1、第2振幅相位调整映射14、15、125、126，根据检测信号DA、DP来求出第1消除信号NCa和第2消除信号NCb的振幅及相位。然而，本发明并不仅限于此，控制电路可构成为通过对检测信号实施各种计算处理，从而求出第1、第2消除信号的振幅及相位。
而且，在所述各个实施方式及所述各个变形例中，作为收发装置，以适用于通信装置1、21、31、41、51、61、71、81、91、101、111、121的情况为例进行了说明，但是也可以是适用于雷达装置的结构。在此情况下，发送信号的频带和接收信号的频带可以是互相相同的频带。
标号说明
1,21,31,41,51,61,71,81,91,101,11,121 通信装置(收发装置)
2,72 发送电路
3,73 接收电路
4 天线
5,22,32,42,52,62,74,82,92,102,112,122 噪声消除装置
6 天线共用器
7,23 分波装置(分波单元)
7A 第1分波器
7B 第2分波器
8,93 消除信号输出电路
9,103 第1消除信号输出部
10,94 第2消除信号输出部
11,24 合波装置(合波单元)
11A 第1合波器
11B 第2合波器
12 反射信号检测器(反射信号检测单元)
13,95,124 控制电路
23A 分波器
24A 合波器
63,113 连接线路
64 滤波电路
75 发送侧可调谐滤波器
76 接收侧可调谐滤波器
83 可变匹配电路
103C,114 延迟电路

Claims (8)

1.一种收发装置，其特征在于，包括：
发送电路；
接收电路；
天线；
天线共用器，该天线共用器将该天线和所述发送电路及所述接收电路互相连接；
反射信号检测单元；该反射信号检测单元设置于该天线共用器和所述天线之间，且对在所述天线上的、从所述发送电路输出的发送信号的反射信号进行检测；
分波单元，该分波单元设置于所述天线共用器和所述发送电路之间，且从所述发送信号中提取信号；
消除信号输出电路，该消除信号输出电路具有第一消除信号输出部和第二消除信号输出部，该第一消除信号输出部根据由该分波单元所提取出的信号，输出第一消除信号，该第一消除信号用于消除所述天线中的发送信号的反射信号，该第二消除信号输出部根据由该分波单元所提取出的信号，输出第二消除信号，该第二消除信号用于消除所述天线共用器中的发送信号的泄漏信号；
合波单元，该合波单元设置于所述天线共用器和所述接收电路之间，且分别将所述第一消除信号及所述第二消除信号与输入至所述接收电路的接收信号进行合成；以及
控制电路，该控制电路对所述第一消除信号输出部和所述第二消除信号输出部中的至少一个进行控制，
该控制电路根据由所述反射信号检测单元所检测出的反射信号的振幅及相位，对所述第一消除信号和所述第二消除信号的振幅及相位进行调整，或者对所述第一消除信号和所述第二消除信号中至少一个的振幅及相位进行调整。
2.如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，
所述控制电路根据所述反射信号的振幅及相位，对所述第一消除信号的振幅及相位进行调整，
所述第二消除信号输出部输出被设定为预先确定的振幅及相位的所述第二消除信号。
3.如权利要求1中所述的收发装置，其特征在于，
所述分波单元具有第一分波器和第二分波器，根据经由所述第一分波器而从所述发送信号中提取出的信号来形成所述第一消除信号，且根据经由所述第二分波器而从所述发送信号中提取出的信号来形成所述第二消除信号。
4.如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，
所述分波单元由单一的分波器构成，且根据经由该分波器而从所述发送信号中提取出的信号来形成所述第一消除信号和所述第二消除信号。
5.如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，
在所述分波单元和所述发送电路之间设置有发送侧可调谐滤波器，该发送侧可调谐滤波器选择多个频带的所述发送信号之中的某一个频带的发送信号并使其通过，
在所述合波单元和所述接收电路之间设置有接收侧可调谐滤波器，该接收侧可调谐滤波器选择多个频带的所述接收信号之中的、与由所述发送侧可调谐滤波器所选择的发送信号相对应的接收信号并使其通过。
6.如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，
在经由所述第一消除信号输出部或者所述天线共用器来连接所述分波单元和所述合波单元的连接线路中的至少某一个线路中，设置延迟电路。
7.如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，
在连接所述天线共用器和所述分波单元的连接线路中，设置滤波电路。
8.如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，
所述天线共用器由环形器构成。
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