JP2001024534A - 無線受信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】受信電波監視モード時の内蔵電池の消費電力を
低減して連続動作時間を伸ばすことが可能な無線受信シ
ステムを提供する。 【解決手段】アンテナ１０２と高周波増幅回路１０９と
の間に電圧感知切替回路１０８を設け、受信電波信号監
視モード時に受信電波信号の高周波増幅回路１０９への
接続経路又は入力段位置を切替えると共に高周波増幅回
路１０９の前段側部分への電源供給を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線受信機、特に強
電界中における低消費電力型の電池駆動による無線受信
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機やラジオ受信機等の電
池駆動型又は内蔵電池を有する無線受信機が広く普及し
ている。斯る無線受信機乃至無線受信システムの一般的
な構成を、図９のブロック図に示す。

【０００３】即ち、図９の無線受信機７０１は、アンテ
ナ７０２により受信した電波が入力される受信部７０
３、この受信部７０３に動作電力を供給する電源回路７
０４、電源制御回路７０５及びタイマ回路７０６等より
構成される。受信部７０３は、高周波増幅回路７０７、
混合回路７０８、中間周波増幅回路７０９、検波回路７
１０及び局部発振回路７１１を有する。高周波増幅回路
７０７は、アンテナ７０２が受信した無線信号（電波）
を好ましくは選択的に増幅する。混合回路７０８は、高
周波増幅回路７０７で増幅された受信信号を、局部発振
回路７１１からの局部発振信号と混合して、両信号の周
波数差の信号を得る。中間周波数増幅回路７０９は、混
合回路７０８の出力のうち上述した周波数差が中間周波
数増幅回路７０９の予め決めた中間周波数に等しいもの
を選択的に所定レベルに増幅する。また、検波回路７１
０は、中間周波増幅回路７０９で増幅された被変調波を
検波して希望する信号を検波又は復調する。この検波回
路７１０の出力は、例えば図示しない後段の出力増幅回
路で電力増幅された後、スピーカ等で音声信号として出
力する。

【０００４】斯る電波駆動型の無線受信機にあっては、
内蔵電池の消耗を極力避けることにより、その連続動作
時間を延長することが１つの技術的テーマである。その
為に、タイマ回路７０６は、例えばタイマを内蔵して電
源制御回路７０５の制御により、所定時間毎に電源回路
７０４が受信部７０３に駆動電力を供給するよう間欠駆
動する。

【０００５】このように低消費電力化した無線受信機の
一例は、例えば特７―１４７５４９号公報に開示されて
いる。斯る従来の無線受信機のブロック図を図７に示
す。この無線受信機５０１は、アンテナ５０２が受信し
た電波信号を入力とする電波検知部５０３、タイマ回路
５０４、制御回路５０５、電源回路５０６及び受信部
（信号処理部）５０７より構成される。電波検知部５０
３は、更に高周波増幅回路５０８、切替回路５０９及び
検波回路５１０を有する。また、受信部５０７は、混合
回路５１１、中間周波数増幅回路５１２、復調回路５１
３及びデータ処理回路５１４を有する。

【０００６】この無線受信機５０１にあっては、アンテ
ナ５０２が目的とする電波の有無を受信部又は電波検知
部５０３で検知する。その為に、目的とする電波の有無
を検知するべく監視中には、この受信部５０３にのみ間
欠的に動作電力を供給する。換言すると、この期間中に
は受信部５０７に電源回路５０６から電力の供給を遮断
する。タイマ回路５０４は規定時間毎に制御回路５０５
を駆動し、電源回路５０６から電波検知部５０３のみに
間欠的に電力供給する。

【０００７】電波検知部５０３の高周波増幅回路５０８
は、フィルタ又は共振（同調）回路を有し、アンテナ５
０２が受信した電波信号中、目的とする周波数の電波信
号のみを選別し、所定振幅に電圧増幅する。この電波検
知部５０３の動作中は、受信電波信号は、この高周波増
幅回路５０８で電圧増幅され、切替回路５０９を介して
検波回路５１０で検波される。検波回路５１０により検
波の結果、目的とする電波が存在しない場合には、電源
回路５０６から電波検知部５０３のみに間欠的に動作電
力が供給される。これにより電波検知部５０３は、目的
とする電波信号が存在するか否かを間欠的に検知する。

【０００８】次に、検波回路５１０が目的とする電波信
号を検知し、これを制御回路５０５に出力する。そこ
で、制御回路５０５は、電源回路５０６から電波検知部
５０３及び受信部５０７に動作電力を供給する。同時
に、切替回路５０９は、高周波増幅回路５０８の出力信
号先を検波回路５１０から受信部５０７、特にその混合
回路５１１に切替える。これにより、受信部５０７に電
力が供給され、動作状態となる。

【０００９】図８は、図７の無線受信機５０１中の切替
回路５０９を中心とする回路ブロックを示す。この切替
回路５０９は、制御回路５０５により制御される。目的
とする電波信号を受信する前は、切替回路５０９は、制
御回路５０５により、アンテナ５０２からの受信信号を
高周波増幅回路５０８を介して検波回路５１０へ出力す
る。上述の如く、検波回路５１０が目的とする電波信号
を検出すると、制御回路５０５に制御信号を出力して、
切替回路５０９を図８中の点線状態、即ち受信部５０７
の混合回路５１１側へ切替える。

【００１０】上述の如く、従来の無線受信機５０１にあ
っては、電波監視時には、電波検知部５０３のみに動作
電力が供給され、受信部５０７は目的とする電波信号が
検知されるまで不動作状態として低消費電力化を図って
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の無線受
信機にあっては、電波検知部５０３に動作電力が供給さ
れ、目的とする電波信号を監視している状態で、送信ア
ンテナから受信アンテナ５０２までの距離が短くて受信
電波信号電圧が大きい強電界下では、高周波増幅回路５
０８が多段増幅回路である場合、そのうちの１以上の増
幅段を省略しても検波回路５１０で目的とする電波信号
が十分検出可能である場合がある。この場合には、高周
波増幅回路５０８の一部分の動作電流が無駄に使用（又
は浪費）されていることになる。その結果、内蔵電池の
電力を無駄にすることとなる。

【００１２】本発明の目的は、強電界中で使用される場
合には、無線受信機の消費電力を一層効果的に節約する
ことにより電池の消耗を阻止可能にする無線受信システ
ムを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による無線受信システムは、次のような特徴
的な構成を採用している。

【００１４】（１）アンテナからの受信電波信号が入力
される複数段の高周波増幅回路を含む電波検知部、該電
波検知部からの出力を受け信号処理する受信部、前記電
波検知部及び受信部に動作電力を供給する電源回路及び
該電源回路を制御する制御回路を有する無線受信システ
ムにおいて、前記高周波増幅回路の前段に電圧感知切替
回路を設け、前記受信電波信号が所定レベルを超すか否
かに応じて前記電波検知部の電波監視モード中、前記受
信電波信号の前記高周波増幅回路への入力段を切替え、
前記高周波増幅回路の前記入力段より前段の増幅回路へ
の電源供給を遮断する無線受信システム。

【００１５】（２）前記電波検知部への前記電源回路
は、前記監視モード時に間欠的に供給される上記（１）
の無線受信システム。

【００１６】（３）前記電圧感知切替回路は、受信電波
信号を予定しきい値電圧と比較する比較器と、前記高周
波増幅回路への前記受信電波信号の入力経路を切替える
ＲＦスイッチとを有する上記（１）の無線受信システ
ム。

【００１７】（４）アンテナが受信した受信電波信号を
増幅する複数段の高周波増幅回路、該高周波増幅回路の
出力信号と局部発振回路の局部発振信号を混合する混合
回路、該混合回路からの中間周波信号を増幅する中間周
波増幅回路、該中間周波増幅回路の出力を検波する検波
回路を有する受信部と、該受信部に動作電力を供給する
電源回路と、該電源回路を制御する電源制御回路とを備
える無線受信システムにおいて、前記高周波増幅回路の
前段に電圧感知切替回路を設け、該電圧感知切替回路へ
の前記アンテナからの受信電波信号の大きさに応じて前
記高周波増幅回路への受信電波信号入力経路を切替える
無線受信システム。

【００１８】（５）前記電圧感知切替回路は、前記受信
電波信号が高レベル時に前記高周波増幅回路の２段目以
降に入力する上記（４）の無線受信システム。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による無線受信シス
テムの好適実施形態例の構成及び動作を添付図を参照し
て詳細に説明する。

【００２０】先ず図１は、本発明による無線受信システ
ムの好適実施形態例の構成を示すブロック図である。こ
の無線受信システム１０１は、アンテナ１０２が受信し
た電波信号を入力とする電波検知部１０３、タイマ回路
１０４、制御回路１０５、電源回路１０６及び受信部１
０７より構成される。電波検知部１０３は、電圧感知切
替回路１０８、高周波増幅回路１０９、切替回路１１０
及び検波回路１１１を含んでいる。また、受信部１０７
は、混合回路１１２、中間周波増幅回路１１３、復調回
路１１４及びデータ処理回路１１５を含んでいる。

【００２１】図２は、図１の無線受信システム中の電圧
感知切替回路１０８の周辺回路ブロック図を示す。即
ち、アンテナ１０２、電圧感知切替回路１０８、制御回
路１０５、電源回路１０６、高周波増幅回路１０９及び
切替回路１１０を示す。

【００２２】図１及び図２において、電圧感知切替回路
１０８は、受信電波信号経路を経路Ａ又はＢに切替える
スイッチ機能と、高周波増幅回路１０９への電源を遮断
する電源遮断要求信号を制御回路１０５へ送出する機能
との２つの機能を有する。

【００２３】図６は、電圧感知切替回路１０８の一例の
詳細ブロック図を示す。図６の電圧感知切替回路１０８
は、アンテナ１０２からの受信電波信号が入力されるフ
ィルタ９０１と、このフィルタ９０１の出力が入力され
るＲＦ（高周波）スイッチ９０２及び比較器９０３と、
この比較器９０３に予定のしきい値電圧を入力する抵抗
９０４を含む分圧器とを有する。比較器９０３の出力
は、図１及び図２の制御回路１０５へ入力されると共に
ＲＦスイッチ９０２へ入力される。

【００２４】電圧感知切替回路１０８のフィルタ９０１
は、バンドパス（帯域通過）フィルタであり、アンテナ
１０２が受信した電波信号中、目的とする周波数の電波
のみを選別して、ＲＦスイッチ９０２と比較器９０３に
入力する。抵抗９０４を含む分圧器は、比較器９０３の
しきい値電圧を高周波増幅回路１０９の初段の利得を電
圧値に置換した値と等しく設定する。比較器９０３の出
力信号は、ＲＦスイッチ９０２に入力して、これにより
ＲＦスイッチ９０２の出力経路Ａ又はＢの選択信号とす
る。更に、この信号は高周波増幅回路１０９の初段への
電源を遮断する為の要求信号とする。即ち、比較器９０
３に上述したしきい値電圧以下のＬＯＷ入力電圧が入力
される場合（弱電界状態）には、受信電波信号経路Ｂを
選択して、受信電波信号を高周波増幅回路１０９の初段
に入力させる。他方、比較器９０３への入力電波信号が
上述したしきい値電圧以上のＨＩＧＨ（強電界）状態の
場合には、斯る信号をＲＦスイッチ９０２と制御回路１
０５に入力し、電圧感知切替回路１０８は受信電波信号
経路Ａを選択して、高周波増幅回路１０９のＸ点である
２段目に入力すると共に、初段増幅器への電圧遮断要求
信号を制御回路１０５へ送出する。

【００２５】次に、図３のフローチャートを参照して、
図１及び図２の電圧感知切替回路１０８及びその周辺回
路の動作を説明する。タイマ回路１０４は、予め定めた
時間毎に制御回路１０５を起動し、制御回路１０５によ
り電源回路１０６から電波検知部１０３のみに電力を供
給する。即ち、電波検知部１０３は、間欠的に動作する
（ステップ３０１）。この電波検知部１０３が動作して
いる状態で、アンテナ１０２が受信した受信電波信号は
しきい値が分圧抵抗９０４により設定された電圧感知切
替回路１０８に入力され（ステップ３０２）、このしき
い値電圧との比較がなされる（ステップ３０３）。受信
電波信号電圧がしきい値電圧に達しないとき、電圧感知
切替回路１０８は、受信電波信号経路Ｂを選択し、高周
波増幅回路１０９の全段で増幅され（ステップ３０
５）、切替回路１１０に送られる（ステップ３０７）。

【００２６】他方、受信電波信号電圧がしきい値電圧よ
りも高い場合には、電圧感知切替回路１０８は、しきい
値電圧よりも大きい信号が入力されたことを制御回路１
０５に送出する（ステップ３０４）。これと同時に、Ｒ
Ｆスイッチ９０２により受信電波信号経路Ａを選択す
る。また、しきい値電圧よりも大きい信号が入力された
ことを知らせる信号を受取った制御回路１０５は、電源
回路１０６に高周波増幅回路１０９の初段の電源を遮断
する命令を出す。この電源遮断命令を受けた電源回路１
０６は、高周波増幅回路１０９の初段の電源を遮断す
る。そして、受信電波信号は、受信電波信号経路Ａを経
由して高周波増幅回路１０９の次段（２段目）Ｘに送ら
れて増幅され、切替回路１１０へ送られる（ステップ３
０６）。

【００２７】次に、図４は図１及び図２の電圧感知切替
回路１０８及びその周辺回路ブロックの動作を説明する
シーケンス図である。図４（Ａ）は、受信電波信号がし
きい値電圧以上の場合であり、図４（Ｂ）は受信信号が
しきい値電圧に達しない場合である。図４（Ａ）および
（Ｂ）の場合の電圧感知切替回路１０８、制御回路１０
５及び高周波増幅回路１０９の動作は既に上述したの
で、ここで説明を反復しない。

【００２８】

【発明の他の実施の形態】図５は本発明による無線受信
システムの他の実施形態例のブロック図を示す。この無
線受信システム７１２は、アンテナ７１３からの受信電
波信号が入力される受信部７１４、電源回路７１５、電
源制御回路７１６及びタイマ回路７１７より構成され
る。また、受信部７１４は、電圧感知切替回路７１８、
高周波増幅回路７１９、混合回路７２０、中間周波増幅
回路７２１、検波回路７２２及び局部発振回路７２３を
有する。この無線受信システム７１２は、上述した図１
の無線受信システム１０１と類似するが、高周波増幅回
路７１９より後段の回路構成が相違する。

【００２９】図５の無線受信システム７１２の電圧感知
切替回路７１８は、しきい値電圧を有するが、このしき
い値電圧は検波回路７２２の検波可能最低電圧から中間
周波増幅回路７２１の利得分を差引いたものを混合回路
７２０の許容出力電圧値として設定する。局部発振回路
７２３の出力電圧値は一定であり、この局部発振回路７
２３の出力電圧値と混合回路７２０の許容出力電圧値と
混合回路７２０の特性から、高周波増幅回路７１９側の
混合回路７２０の入力端に印加するべき最低電圧値であ
る混合回路最低許容電圧値が逆算可能である。この混合
回路最低許容電圧値から高周波増幅回路７１９の初段利
得を差引いた値を電圧感知切替回路７１８のしきい値電
圧として設定する。

【００３０】タイマ回路７１７は、規定時間毎に電源制
御回路７１６を起動する。電源制御回路７１６によって
電源回路７１５から受信部７１４のみに電力が供給され
る。これにより、受信部７１４は間欠的に動作する。受
信部７１４が動作している状態で、アンテナ７１３で受
信された受信電波信号は上述したしきい値電圧が設定さ
れている電圧感知切替回路７１８に入力される。受信電
波信号電圧がしきい値電圧よりも低い場合には、電圧感
知切替回路７１８は受信電波信号経路Ｂを選択する。そ
の結果、受信電波信号は高周波増幅回路７１９の全段で
増幅され、混合回路７２０に送られる。

【００３１】他方、受信電波信号電圧が上述したしきい
値よりも高い場合には、電圧感知切替回路７１８にしき
い値電圧よりも大きい信号が入力されたことを知らせる
信号を電圧感知切替回路７１８が電源制御回路７１６に
送出する。これと同時に、受信電波信号経路Ａを選択
し、受信電波信号を高周波増幅回路７１９の次段Ｘに入
力する。また、しきい値電圧よりも大きい信号が入力さ
れたことを知らせる信号を受取った電源制御回路７１６
は、電源制御回路７１５に高周波増幅回路７１９の初段
の電源を遮断する命令を出す。この高周波増幅回路７１
９の初段の電源を遮断する命令を受取った電源回路７１
５は、高周波増幅回路７１９の初段の電源を遮断する。
これにより、受信電波信号は、受信電波信号経路Ａを経
由して高周波増幅回路７１９の次段に入力され増幅され
た後、混合回路７２０に送られる。

【００３２】以上、本発明による無線受信システムの好
適実施形態例の構成及び動作を詳述した。しかし、本発
明は斯かる特定例のみに限定されるべきではなく、本発
明の要旨を逸脱することなく、種々の変形変更が可能で
あること当業者には容易に理解できよう。

【００３３】

【発明の効果】上述の説明から明らかな如く、本発明の
無線受信システムによると、受信電波信号レベル検知
（即ちキャリアセンス）時における電波検知部の消費電
力が抑えられ、電力浪費を排除するので、内蔵電池によ
り連続動作可能な時間を最大限に伸ばすことが可能にな
るという実用上の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線受信システムの第１実施形態
例を示すブロック図である。

【図２】図１の無線受信システム中、電圧感知切替回路
を含む周辺回路のブロック図である。

【図３】図１の無線受信システム中の電圧感知切替回路
の動作を説明する為のフローチャートである。

【図４】図１の無線受信システムの主要構成回路の動作
を説明するシーケンス図である。

【図５】本発明による無線受信システムの第２実施形態
例のブロック図である。

【図６】本発明による無線受信システムに使用する電圧
感知切替回路の詳細ブロック図である。

【図７】従来の無線受信機のブロック図である。

【図８】図７の無線受信機の切替回路の動作説明用ブロ
ック図である。

【図９】一般的な無線受信機のブロック図である。

【符号の説明】

１０１、７１２ 無線受信システム １０２、７１３ アンテナ １０３ 電波検知部 １０７、７１４ 受信部 １０８、７１８ 電圧感知切替回路 １０９、７１９ 高周波増幅回路 １０６、７１５ 電源回路 １０５、７１６ 電源制御回路 ９０２ ＲＦスイッチ ９０３ 比較器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アンテナからの受信電波信号が入力される
   複数段の高周波増幅回路を含む電波検知部、該電波検知
   部からの出力を受け信号処理する受信部、前記電波検知
   部及び受信部に動作電力を供給する電源回路及び該電源
   回路を制御する制御回路を有する無線受信システムにお
   いて、前記高周波増幅回路の前段に電圧感知切替回路を
   設け、前記受信電波信号が所定レベルを超すか否かに応
   じて前記電波検知部の電波監視モード中、前記受信電波
   信号の前記高周波増幅回路への入力段を切替え、前記高
   周波増幅回路の前記入力段より前段の増幅回路への電源
   供給を遮断することを特徴とする無線受信システム。
2. 【請求項２】前記電波検知部への前記電源回路は、前記
   監視モード時に間欠的に供給されることを特徴とする請
   求項１に記載の無線受信システム。
3. 【請求項３】前記電圧感知切替回路は、受信電波信号を
   予定しきい値電圧と比較する比較器と、前記高周波増幅
   回路への前記受信電波信号の入力経路を切替えるＲＦス
   イッチとを有することを特徴とする請求項１に記載の無
   線受信システム。
4. 【請求項４】アンテナが受信した受信電波信号を増幅す
   る複数段の高周波増幅回路、該高周波増幅回路の出力信
   号と局部発振回路の局部発振信号を混合する混合回路、
   該混合回路からの中間周波信号を増幅する中間周波増幅
   回路、該中間周波増幅回路の出力を検波する検波回路を
   有する受信部と、該受信部に動作電力を供給する電源回
   路と、該電源回路を制御する電源制御回路とを備える無
   線受信システムにおいて、前記高周波増幅回路の前段に
   電圧感知切替回路を設け、該電圧感知切替回路への前記
   アンテナからの受信電波信号の大きさに応じて前記高周
   波増幅回路への受信電波信号入力経路を切替えることを
   特徴とする無線受信システム。
5. 【請求項５】前記電圧感知切替回路は、前記受信電波信
   号が高レベル時に前記高周波増幅回路の２段目以降に入
   力することを特徴とする請求項４に記載の無線受信シス
   テム。