JP2000013282A - デュアルバンド送受信回路 - Google Patents

デュアルバンド送受信回路

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JP2000013282A JP10171451A JP17145198A JP2000013282A JP 2000013282 A JP2000013282 A JP 2000013282A JP 10171451 A JP10171451 A JP 10171451A JP 17145198 A JP17145198 A JP 17145198A JP 2000013282 A JP2000013282 A JP 2000013282A
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    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
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    • H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
    • H04B1/406—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency with more than one transmission mode, e.g. analog and digital modes

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信帯域と受信帯域のシステムが異なり周波
数が大きく離れた状態であっても、単一の送受信回路で
同時に送受信することを可能とする。 【解決手段】 デュアルバンド送受信回路においては、
発振器から同時に出力される所望波とその整数倍の周波
数で発生する高調波とを同時に送受信回路の局部発振の
代わりとして用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つの異なる周波
数帯域で送信及び受信動作が可能なデュアルバンド送受
信回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、移動体通信の分野においては、端
末の普及によるトラフィックの増加が著しく、周波数帯
域が大きく離れた複数のシステムが存在している。
【０００３】また、利用者の利便性の向上を図るため
に、これら複数のシステムを１台の端末で実現するよう
な市場の要求がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような端末において、ある１つの周波数帯域を使用中
に、他のシステムの周波数帯域を監視するには、複数の
送受信回路、あるいは複数の高周波局部発振器を設けな
ければならず、端末の小型軽量化を図るにあたって大き
な障害となっていた。
【０００５】また従来例として、特開昭６１−１３１９
１９号公報及び特開昭６１−２８１６２７号公報におい
て、単一の局部発振器の基本波と高調波とを利用して複
数帯域の受信を物理的に一つの回路で実現しているもの
が開示されているが、これらの周波数はあくまで切り替
えであり同時に使用されることがない。
【０００６】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、送信帯域と
受信帯域のシステムが異なり周波数が大きく離れた状態
であっても、単一の送受信回路で同時に送受信すること
ができるデュアルバンド送受信回路を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、２つの異なる周波数帯域で送信及び受信動
作が可能なデュアルバンド送受信回路であって、受信信
号を増幅する受信ＲＦ増幅器と、該受信ＲＦ増幅器にて
増幅された信号の所望受信帯域以外の周波数成分を減衰
して出力する受信ＲＦ帯域通過フィルタと、該受信ＲＦ
帯域通過フィルタから出力された信号と高周波局部発振
器から出力された信号を混合し、和あるいは差の周波数
を出力するダウンコンバータと、該ダウンコンバータか
ら出力された信号の所望周波数以外の周波数成分を減衰
して出力する受信ＩＦ帯域フィルタと、該受信ＩＦ帯域
通過フィルタから出力された信号と受信用低周波局部発
振器から出力された信号とを混合して復調し、復調信号
出力として出力する復調器と、入力された信号と送信用
低周波局部発振器から出力された信号とを混合して変調
する変調器と、該変調器にて変調された信号と前記高周
波局部発振器から出力された信号とを混合し、和あるい
は差の周波数を出力するアップコンバータと、該アップ
コンバータから出力された信号の所望送信帯域以外の周
波数成分を減衰して出力する送信ＲＦ帯域通過フィルタ
と、該送信ＲＦ帯域通過フィルタから出力された信号を
増幅して出力する送信パワーアンプとを有することを特
徴とする。
【０００８】また、前記高周波局部発振器及び送信用低
周波局部発振器は、プログラマブル周波数シンセサイザ
であることを特徴とする。
【０００９】また、前記高周波局部発振器及び送信用低
周波局部発振器は、基準信号を生成する基準周波数発生
源と、該基準周波数発生源にて生成された基準信号を分
周する第１の分周手段と、外部からの変調入力に応じて
周波数可変な信号及びその高調波を出力する電圧制御発
振器と、該電圧制御発振器から出力された信号を分周す
る第２の分周手段と、前記第１の分周手段にて分周され
た信号と前記第２の分周手段にて分周された信号との位
相を比較し、比較結果に基づいたパルス信号を出力する
位相比較器と、該位相比較器から出力されたパルス信号
に基づいた信号を出力するチャージポンプと、該チャー
ジポンプから出力された信号を平滑して平滑化して高周
波成分を除去して出力する低域通過型フィルタとを有
し、前記電圧制御発振器は、前記低域通過型フィルタか
ら出力された信号に応じて周波数可変な信号及びその高
調波を出力することを特徴とする。
【００１０】（作用）上記のように構成されたデュアル
バンド送受信回路においては、発振器から同時に出力さ
れる所望波とその整数倍の周波数で発生する高調波とが
同時に送受信回路の局部発振の代わりとして用いられ
る。
【００１１】これにより、２つの異なる周波数帯域で送
信と受信動作を同時に行うことが可能となる。
【００１２】基本波と高調波を同時に使用することによ
り、周波数逓倍回路等を省略することが可能であり、消
費電流や回路規模、実装面積の点から有利である。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、一般的な送受信回路の一
例を示す図である。
【００１４】本発明は、図１に示すような送受信回路に
おいて、発振器５から同時に出力される所望波とその整
数倍の周波数で発生する高調波とを同時に送受信回路の
局部発振の代わりとして用いる。
【００１５】以下に、本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。
【００１６】図２は、本発明のデュアルバンド送受信回
路の実施の一形態を示す図であり、無線機の送受信ブロ
ックの一部を示している。
【００１７】本形態は図２に示すように、信号の送受信
を行うアンテナ４４と、アンテナ４４を介して受信され
た信号を増幅する受信ＲＦ増幅器４１と、受信ＲＦ増幅
器４１にて増幅された信号の所望受信帯域以外の周波数
成分を減衰して出力する受信ＲＦ帯域通過フィルタ３９
と、受信ＲＦ帯域通過フィルタ３９から出力された信号
と高周波局部発振器３５から出力された信号を混合し、
和あるいは差の周波数を出力するダウンコンバータ３１
と、ダウンコンバータ３１から出力された信号の所望周
波数以外の周波数成分を減衰して出力する受信ＩＦ帯域
フィルタ３８と、受信ＩＦ帯域通過フィルタ３８から出
力された信号と受信用低周波局部発振器３６から出力さ
れた信号とを混合して復調し、復調信号出力としてベー
スバンド処理部（不図示）に対して出力する復調器３２
と、ベースバンド処理部から変調信号入力として入力さ
れた信号と送信用低周波局部発振器３７から出力された
信号とを混合して変調する変調器３４と、変調器３４に
て変調された信号と高周波局部発振器３５から出力され
た信号とを混合し、和あるいは差の周波数を出力するア
ップコンバータ３３と、アップコンバータ３３から出力
された信号の所望送信帯域以外の周波数成分を減衰して
出力する送信ＲＦ帯域通過フィルタ４０と、送信ＲＦ帯
域通過フィルタ４０から出力された信号を増幅して出力
する送信パワーアンプ４２とから構成されており、アン
テナ４４と受信ＲＦ増幅器４１及び送信パワーアンプ４
２とは周波数共用器４３を介して接続されている。
【００１８】以下に、上記のように構成されたデュアル
バンド送受信回路の動作について説明する。
【００１９】まず、受信動作について説明する。
【００２０】アンテナ４４及び周波数共用器４３を介し
てＲＦ信号が入力されると、入力されたＲＦ信号は、受
信ＲＦ増幅器４１において増幅され、受信ＲＦ帯域通過
フィルタ３９において所望受信帯域以外の周波数成分が
減衰され、ダウンコンバータ３１に対して出力される。
【００２１】次に、ダウンコンバータ３１において、受
信ＲＦ帯域通過フィルタ３９から出力された信号と高周
波局部発振器３５から出力された信号とが混合され、和
あるいは差の周波数が受信ＩＦ帯域通過フィルタ３８に
出力されるる。
【００２２】次に、受信ＩＦ帯域通過フィルタ３８にお
いて、再び所望周波数以外の周波数成分が減衰され、復
調器３２に対して出力される。
【００２３】その後、復調器３２において、受信ＩＦ帯
域通過フィルタ３８から出力された信号と受信用低周波
局部発振器３６から出力された信号とが混合され、復調
された信号が復調信号出力としてベースバンド処理部に
対して出力される。
【００２４】次に、送信動作について説明する。
【００２５】まず、ベースバンド処理部から変調信号入
力として入力された信号と送信用低周波局部発振器３７
から出力された信号とが変調器３４にて混合され、アッ
プコンバータ３３に対して出力される。
【００２６】次に、アップコンバータ３３において、変
調器３４から出力された信号と高周波局部発振器３５か
ら出力された信号とが混合され、和あるいは差の周波数
が送信ＲＦ帯域通過フィルタ４０に対して出力される。
【００２７】次に、送信ＲＦ帯域通過フィルタ４０にお
いて、所望送信帯域以外の周波数成分が減衰され、送信
パワーアンプ４２に対して出力される。
【００２８】その後、送信パワーアンプ４２において、
送信ＲＦ帯域通過フィルタ４０から出力された信号が増
幅され、周波数共用器４３を介してアンテナ４４から自
由空間に放射される。
【００２９】図３は、図２に示した高周波局部発振器３
５及び送信用低周波局部発振器３７の構成を示す図であ
る。
【００３０】本形態における高周波局部発振器３５及び
送信用低周波局部発振器３７は図３に示すように、基準
信号を生成する基準周波数発生源１１と、基準周波数発
生源１１にて生成された基準信号を分周する第１の分周
手段であるリファレンスディバイダ１２と、外部からの
変調入力に応じて周波数可変な信号及びその高調波を出
力する電圧制御発振器１６と、電圧制御発振器１６から
出力された信号を分周する第２の分周手段であるプリス
ケーラ１７と、リファレンスディバイダ１２にて分周さ
れた信号とプリスケーラ１７にて分周された信号との位
相を比較し、比較結果に基づいたパルス信号を出力する
位相比較器１３と、位相比較器１３から出力されたパル
ス信号に基づいた信号を出力するチャージポンプ１４
と、チャージポンプ１４から出力された信号を平滑して
平滑化して高周波成分を除去し、電圧制御発振器１６に
対して制御信号を出力する低域通過型フィルタ１５とか
ら構成されている。
【００３１】以下に、上記のように構成されたデュアル
バンド送受信回路の動作についてタイミングチャートを
参照して説明する。
【００３２】図４は、図２に示したディアルバンド送受
信回路の動作を説明するためのタイミングチャートであ
り、デジタル携帯電話の１つの方式であるＩＳ−１３６
準拠ＴＤＭＡ方式端末の通話時における送受信のタイミ
ングチャートである。
【００３３】まず、呼成立から区間２１に至るまでに、
高周波局部発振器３５は、ＡＭＰＳ帯（８５０ＭＨｚ付
近）で予め決められたチャンネルを受信できるように設
定される。なお、受信用低周波局部発振器３６において
は、ここでは固定周波数で発振しているものとし、その
結果、高周波局部発振器３５の周波数は一意に設定され
ることになる。
【００３４】これにより、高周波局部発振器３５の２倍
高調波が送信の局部発振となる。この結果から、ＰＣＳ
帯（１９００ＭＨｚ付近）における送受信チャンネルを
決定するために、送信用低周波局部発振器３７が設定さ
れる。
【００３５】次に区間２１においては、送受信機は前項
で述べた流れに従って、ＡＭＰＳ帯で受信すると同時に
ＰＣＳ帯で送信する。この時、高周波局部発振器３５で
生成された信号のうち、基本波を受信の局部発振として
用い、２倍高調波を送信の局部発振として用いる。
【００３６】次に区間２２においては、送受動作は行わ
れないが、高周波局部発振器３５は次の区間２３でＰＣ
Ｓ帯で受信可能とするように出力周波数が設定される。
この周波数は、受信用低周波局部発振器３６の出力周波
数が固定なので、一意に設定される。
【００３７】次に区間２３においては、送受信機は前項
で述べた流れに従って、ＰＣＳ帯で受信動作を行う。こ
の時、高周波局部発振器３５は受信回路への局部発振と
なり、送信回路は動作しない。
【００３８】次の区間２４は、基地局の指示によって端
末が任意のチャンネルの受信電界強度を測定するもので
あって、一般的にＭＡＨＯ動作と呼ばれる。この区間に
おいては、受信部の動作は区間２３と同様にＰＣＳ帯で
受信を行う。高周波局部発振器３５は、電界強度を測定
したいチャンネルを受信できるように設定され、電界強
度測定終了後、区間２１で設定されていた周波数と同一
になるように設定される。
【００３９】区間２１から区間２４までの動作が呼成立
から呼終了まで繰り返し行われる。
【００４０】上述した一連の動作が繰り返し行われてい
る間に、ＡＭＰＳ帯の受信チャンネルを変えずにＰＣＳ
帯の送信チャンネルを変える場合は、高周波局部発振器
３５の周波数を変えずに送信用低周波局部発振器３７の
周波数を変えることで実現可能である。
【００４１】図５は、図２に示したデュアルバンド送受
信回路の周波数構成の代表例を示す図である。
【００４２】図５に示すような構成例の場合、ＡＭＰＳ
帯とＰＣＳ帯のチャンネル構成によって、送信用低周波
局部発振器３７は１ＭＨｚから１１２ＭＨｚまで可変に
することによって、両周波数帯におけるチャンネルを独
立して設定可能である。
【００４３】本形態においては、ＴＤＭＡ方式の一種で
あるＩＳ−１３６方式のタイミングチャートを用いて説
明したが、同様の動作をするシステムであれば、その方
式は問わない。
【００４４】また、本形態におけるＡＭＰＳ帯、ＰＣＳ
帯といった表現は、それぞれ８５０ＭＨｚ、１９００Ｍ
Ｈｚ付近の周波数帯域を示すもので、本発明におけるシ
ステム方式を限定するものではない。
【００４５】また、本形態における送受信機では、アン
テナ４４から自由空間中に送受信する形となっている
が、これは無線・有線といった形を問わない。
【００４６】また、本形態における送受信機では、各所
に不要周波数を除去するためのフィルタが存在するが、
不要周波数を除去する他の方法が存在すれば、必ずしも
フィルタを用いる必要はない。
【００４７】また、本形態における高周波局部発振器３
５及び送信用低周波局部発振器３７は、ここではプログ
ラマブル周波数シンセサイザを仮定しているが、周波数
が外部からの制御で可変可能で、基本波と高調波を同時
に出力するものであれば、その構成を問わない。
【００４８】また、本形態における高周波局部発振器３
５の出力は、基本波と２倍高調波を使用しているが、周
波数構成上実現可能であるなら高調波の次数は特に限定
しない。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
送信回路と受信回路の高周波局部発振に同時に異なる周
波数を割り当てることができるため、周波数帯域が大き
く離れた２つの周波数帯域で送信と受信動作を同時に行
うことが可能となる。
【００５０】これにより、あるシステムで送信中に、他
のシステムで受信あるいは電界強度の測定等が可能とな
り、より受信状態の良いシステムへの切り替え等が容易
となる。
【００５１】また、基本波と高調波を同時に使用するこ
とにより、周波数逓倍回路等を省略することが可能であ
り、消費電流を低減させることができるとともに、回路
規模や実装面積を縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な送受信回路の一例を示す図である。
【図２】本発明のデュアルバンド送受信回路の実施の一
形態を示す図である。
【図３】図２に示した高周波局部発振器及び送信用低周
波局部発振器の構成を示す図である。
【図４】図２に示したディアルバンド送受信回路の動作
を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】図２に示したデュアルバンド送受信回路の周波
数構成の代表例を示す図である。
【符号の説明】
１，３１ ダウンコンバータ ２，３２ 復調器 ３，３３ アップコンバータ ４，３４ 変調器 ５ 発振器 ６，３６ 受信用低周波局部発振器 ７，３７ 送信用低周波局部発振器 １１ 基準周波数発生源 １２ リファレンスディバイダ １３ 位相比較器 １４ チャージポンプ １５ 低域通過型フィルタ １６ 電圧制御発振器 １７ プリスケーラ ３５ 高周波局部発振器 ３８ 受信ＩＦ帯域通過フィルタ ３９ 受信ＲＦ帯域通過フィルタ ４０ 送信ＲＦ帯域通過フィルタ ４１ 受信ＲＦ増幅器 ４２ 送信パワーアンプ ４３ 周波数共用器 ４４ アンテナ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの異なる周波数帯域で送信及び受信
    動作が可能なデュアルバンド送受信回路であって、 受信信号を増幅する受信ＲＦ増幅器と、 該受信ＲＦ増幅器にて増幅された信号の所望受信帯域以
    外の周波数成分を減衰して出力する受信ＲＦ帯域通過フ
    ィルタと、 該受信ＲＦ帯域通過フィルタから出力された信号と高周
    波局部発振器から出力された信号を混合し、和あるいは
    差の周波数を出力するダウンコンバータと、 該ダウンコンバータから出力された信号の所望周波数以
    外の周波数成分を減衰して出力する受信ＩＦ帯域フィル
    タと、 該受信ＩＦ帯域通過フィルタから出力された信号と受信
    用低周波局部発振器から出力された信号とを混合して復
    調し、復調信号出力として出力する復調器と、 入力された信号と送信用低周波局部発振器から出力され
    た信号とを混合して変調する変調器と、 該変調器にて変調された信号と前記高周波局部発振器か
    ら出力された信号とを混合し、和あるいは差の周波数を
    出力するアップコンバータと、 該アップコンバータから出力された信号の所望送信帯域
    以外の周波数成分を減衰して出力する送信ＲＦ帯域通過
    フィルタと、 該送信ＲＦ帯域通過フィルタから出力された信号を増幅
    して出力する送信パワーアンプとを有することを特徴と
    するデュアルバンド送受信回路。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のデュアルバンド送受信
    回路において、 前記高周波局部発振器及び送信用低周波局部発振器は、
    プログラマブル周波数シンセサイザであることを特徴と
    するデュアルバンド送受信回路。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のデュアルバンド送受信
    回路において、 前記高周波局部発振器及び送信用低周波局部発振器は、 基準信号を生成する基準周波数発生源と、 該基準周波数発生源にて生成された基準信号を分周する
    第１の分周手段と、 外部からの変調入力に応じて周波数可変な信号及びその
    高調波を出力する電圧制御発振器と、 該電圧制御発振器から出力された信号を分周する第２の
    分周手段と、 前記第１の分周手段にて分周された信号と前記第２の分
    周手段にて分周された信号との位相を比較し、比較結果
    に基づいたパルス信号を出力する位相比較器と、 該位相比較器から出力されたパルス信号に基づいた信号
    を出力するチャージポンプと、 該チャージポンプから出力された信号を平滑して平滑化
    して高周波成分を除去して出力する低域通過型フィルタ
    とを有し、 前記電圧制御発振器は、前記低域通過型フィルタから出
    力された信号に応じて周波数可変な信号及びその高調波
    を出力することを特徴とするデュアルバンド送受信回
    路。
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