JP2001298379A

JP2001298379A - 受信回路

Info

Publication number: JP2001298379A
Application number: JP2000110758A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Miyashita; 敏一宮下
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2001-10-26
Anticipated expiration: 2020-04-12
Also published as: JP3640159B2

Abstract

(57)【要約】【課題】受信電界レベルの低い場所でも受信品質の良
い信号が得られるように使用者の意志により増幅部のゲ
インをコントロールする。【解決手段】携帯電話機の受信回路において、受信電
界レベルの低い時に使用者の意志でゲインコントロール
用操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振動さ
せ、この振動を検出した加速度センサ１３からの出力信
号によりゲインコントローラ１１を動作させて低雑音増
幅器３のゲインを増加方向に制御し、受信電界レベルの
低い受信信号をゲインに応じた出力に増幅する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル方式の
携帯電話等の無線端末に使用される受信回路に関し、さ
らに詳しくは、受信電界の低い場所でも使用者の意志に
よりゲインをコントロールし、受信品質の良い通信を可
能にした受信回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＧＳＭ（Global System for Mobile com
munication）方式の携帯電話には、ＧＭＳＫ（Gaussian
Filtered Minimum Shift Keying）変調方式が採用さ
れ、このＧＭＳＫ変調方式を用いた携帯電話機の受信回
路は、フロントエンド部、ミキサ部、自動利得制御増幅
部及び直交復調部等から構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような受信回路を
備える従来の携帯電話機においては、受信電界強度が弱
い場合には通話が途切れたり、または回線が混雑してい
る場合にはつながりにくかったりする状態が生じる。こ
れを回避するためには携帯電話機の利用者が受信電界強
度の強い場所に移動したり、または時間をおいて再度利
用する以外に対策がなかった。

【０００４】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、その目的は、受信電界レベルの低い
場所でも受信品質の良い信号が得られるように使用者の
意志により増幅部のゲインをコントロールできるように
した受信回路を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、アンテナを通して受信される無線周波数
信号を増幅する低雑音増幅器と、前記低雑音増幅器で増
幅された信号から受信帯域の信号のみを通過させる帯域
フィルタと、前記帯域フィルタを通過した信号を中間周
波数に変換する中間周波変換部と、前記中間周波変換部
で変換された信号を復調する復調部を備える無線端末の
受信回路であつて、前記無線端末に意識的に加えられる
振動を検出して信号を出力する加速度センサと、前記加
速度センサからの出力信号により動作され、前記低雑音
増幅器のゲインを増加する方向に制御するゲインコント
ローラとを備えることを特徴する。

【０００６】本発明の受信回路においては、無線端末に
振動が与えられると加速度センサが動作して、ゲインコ
ントローラに動作指令が加えられ、低雑音増幅器のゲイ
ンを増加する方向に制御する。これにより、低雑音増幅
器のゲインを使用者の意志でコントロールすることが可
能になり、受信電界レベルの低い場所でも受信品質の良
い信号を得ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１及び図２により本発明の第１
の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の
実施の形態における受信回路の構成を示すブロック図、
図２は本発明の第１の実施の形態における受信回路の動
作を説明するためのフローチャートである。

【０００８】図１において、ＧＭＳＫ変調方式を用いた
携帯電話機の受信回路は、アンテナ１と、このアンテナ
１にて受信された高周波の無線周波信号から受信周波数
帯域の信号のみを通過させる第１帯域通過フィルタ２
と、この第１帯域通過フィルタ２を通過した高周波信号
を増幅する、バイポーラトランジスタ等からなる低雑音
増幅器３と、この低雑音増幅器３で増幅された信号から
所定帯域以外の不要なスプリアスを除去する第２帯域通
過フィルタ４と、この第２帯域通過フィルタ４を通過し
た信号と局部発振器５からの信号とを混合して中間周波
数に変換するミキサ（請求項に記載の中間周波変換部に
相当する）６と、このミキサ６から出力される中間周波
の信号から所定帯域以外の不要なスプリアスを除去する
第３帯域通過フィルタ７と、この第３帯域通過フィルタ
７を通過した中間周波信号を増幅する中間周波増幅器８
と、この中間周波増幅器８から出力される信号を復調し
て、ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）を生成する
直交復調器（請求項に記載の復調部に相当する）９、及
び直交復調器９からのベースバンド信号を処理するベー
スバンド処理部１０を備えている。

【０００９】直交復調器９は、中間周波増幅器８からの
出力信号に局部発振器９１からの信号を乗算することに
よりベースバンド信号（Ｉ信号）を得る第１ミキサ９２
と、中間周波増幅器８からの出力信号に局部発振器９１
からの信号の位相を９０°移相器９３で９０°シフトし
た信号を乗算することによりベースバンド信号（Ｑ信
号）を得る第２ミキサ９４とから構成されている。ベー
スバンド処理部１０は、直交復調器９で復調されたベー
スバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）からフレーム同期を
確立し、多重分離、デスクランブル、デインタリーブ及
び誤り訂正復号を行い、かつ元のアナログ音声信号に再
生するものである。

【００１０】また、図１において、１１は低雑音増幅器
３の利得を制御するゲインコントローラであり、このゲ
インコントローラ１１にはスイッチ回路１２を介して圧
電式（または半導体式）の加速度センサ１３が接続され
ている。この加速度センサ１３は受信電界レベルの低い
場所でも使用者の意志により低雑音増幅器３の利得を制
御できるようにしたもので、図示省略の携帯電話機本体
内に装着され、携帯電話機本体を振動させることにより
発生する衝撃を加速度センサ１３で検出し、その検出信
号を低雑音増幅器３のゲインコントロール指令としてゲ
インコントローラ１１に出力できるように構成されてい
る。また、上記加速度センサ１３には、この加速度セン
サ１３を能動状態に保持するゲインコントロール用操作
キー１４が接続されている。このゲインコントロール用
操作キー１４は携帯電話機本体に設けられ、このゲイン
コントロール用操作キー１４をプッシュ操作することに
より、加速度センサ１３へ供給される電源をオンにして
加速度センサ１３を能動状態に保持するように構成され
ている。

【００１１】図１において、制御回路１５は、受信回路
に到来する受信電界レベルが予め定めた規定値より大き
いか否かを判定するとともに受信電界レベルが規定値よ
り大きい時は上記スイッチ回路１２をオフにし、受信電
界レベルが規定値より小さい時は上記スイッチ回路１２
をオンに制御するもので、この制御回路１５には、上記
中間周波増幅器８からの出力信号を基に受信電界レベル
を検出する受信電界レベル検出回路１６が接続されてい
る。なお、上記制御回路１５は、周知の携帯電話に必要
な呼制御機能、無線管理機能、移動管理機能を備えてい
る。

【００１２】次に、図１及び図２を参照して本発明の第
１の実施の形態における受信回路の動作について説明す
る。図１において、アンテナ１にて受信された高周波信
号は第１帯域通過フィルタ２を通過することにより受信
帯域以外の不要な信号が除去され、低雑音増幅器３に入
力される。低雑音増幅器３に入力された信号は予め設定
されている所定のゲインで増幅され、第２帯域通過フィ
ルタ４に入力される。第２帯域通過フィルタ４では、入
力された信号から所定帯域以外の不要なスプリアスを除
去する。次いで、第２帯域通過フィルタ４を通過した信
号はミキサ６により周波数変換され、中間周波の信号と
して第３帯域通過フィルタ７に入力される。第３帯域通
過フィルタ７では、中間周波の信号から所定帯域以外の
不要なスプリアスを除去して、中間周波増幅器８に供給
する。中間周波増幅器８では、第３帯域通過フィルタ７
を通過した中間周波数信号を所定の信号レベルに増幅し
て直交復調器９に供給する。直交復調器９では、中間周
波増幅器８からの信号を復調し、ベースバンド信号、す
なわち直交するＩ信号及びＱ信号としてベースバンド処
理部１０に送出する。ベースバンド処理部１０では、Ｉ
信号及びＱ信号からフレーム同期を確立し、多重分離、
デスクランブル、デインタリーブ及び誤り訂正復号を行
い、その後、元のアナログ音声信号に再生してスピーカ
１７に出力する。

【００１３】一方、受信電界レベル検出回路１６では、
中間周波増幅器８からの出力信号を基に受信電界レベル
を検出し、その検出結果は制御回路１５に送出される。
制御回路１５では、検出結果に基づいて受信電界レベル
が予め定めた規定値より小さいか否かを判定する（ステ
ップＳ１）。ここで、受信電界レベルが規定値より小さ
いと判定された場合は、スイッチ回路１２がオンされ
（ステップＳ２）、加速度センサ１３はゲインコントロ
ーラ１１に対して接続状態に保持される。また、受信電
界レベルが規定値より大きいと判定された場合は、スイ
ッチ回路１２がオフされ（ステップＳ８）、加速度セン
サ１３はゲインコントローラ１１に対して切り離し状態
に保持される。

【００１４】制御回路１５において、受信電界レベルが
規定値より小さいと判定された場合は、使用者が居る携
帯電話機の地域は受信電界の弱い場所であり、当然、携
帯電話機のスピーカから出力される音声レベルも低下し
て通話が途絶えたり、聞き取りにくくなる。この状態を
認識した携帯電話機の使用者は、ゲインコントロール用
操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振動する
（ステップＳ３）。この時、加速度センサ１３にはゲイ
ンコントロール用操作キー１４が押下されることにより
携帯電話機本体内蔵の電源部（図示省略）から電力が供
給され、能動状態に保持されるため、携帯電話機本体に
与えられた振動によって生じる加速度と質量による衝撃
力が加速度センサ１３の圧電素子に作用すると、その衝
撃力により加速度センサ１３から電圧信号が発生する
（ステップＳ４）。この加速度センサ１３の電圧信号が
オン状態のスイッチ回路１２を通してゲインコントロー
ラ１１に加えられると、ゲインコントローラ１１はオン
動作し（ステップＳ５）、低雑音増幅器３のゲインを上
げるために低雑音増幅器３のコレクタ電圧を上げる。こ
れにより低雑音増幅器３のコレクタ電流が増加し、低雑
音増幅器３のゲインを増加させる（ステップＳ６）。こ
の時のコレクタ電圧は電源電圧を上限とする。また、低
雑音増幅器３のゲインはゲインコントローラ１１により
必要に応じて調節できる構成になっている。したがっ
て、高いゲインに設定された低雑音増幅器３では、アン
テナ１を通して受信された低い受信電界レベルの受信信
号を、そのゲインに応じた出力となるように増幅する。

【００１５】一方、制御回路１５において、受信電界レ
ベルが規定値より大きいと判定した場合は、スイッチ回
路１２をオフする（ステップＳ８）。この状態で携帯電
話機の使用者がゲインコントロール用操作キー１４を押
しながら携帯電話機本体を振動させると（ステップＳ
９）、加速度センサ１３にはゲインコントロール用操作
キー１４が押下されることで携帯電話機本体内蔵の電源
部（図示省略）から電力が供給され能動状態に保持され
るため、携帯電話機本体に与えられた振動によって生じ
る衝撃力が加速度センサ１３に作用すると、その衝撃力
により加速度センサ１３から電圧信号が発生する（ステ
ップＳ１０）。しかし、スイッチ回路１２がオフされて
いるため、加速度センサ１３からの信号はゲインコント
ローラ１１に加えられず、ゲインコントローラ１１はオ
フ状態となる（ステップＳ１１）。その結果、低雑音増
幅器３のコレクタ電圧は変化せず（ステップＳ１２）、
同時に低雑音増幅器３のゲインも変化されない（ステッ
プＳ１３）。すなわち、受信電界レベルが規定値以上に
なった場合は、スイッチ回路１２をオフ状態にして、ゲ
インコントロール用操作キー１４を押しながら携帯電話
機本体を振動させても、加速度センサ１３から発生した
信号がゲインコントローラ１１に加わらないようにす
る。これにより、低雑音増幅器３のゲインは通常のゲイ
ン、すなわち受信電界レベルが規定値以上の無線信号を
受信する時に必要十分なレベルのゲインに戻される。

【００１６】このように本発明の第１の実施の形態によ
れば、ゲインコントロール用操作キー１４を押しながら
携帯電話機本体を振動することにより加速度センサ１３
を動作させ、この加速度センサ１３からの出力信号でゲ
インコントローラ１１を動作させて低雑音増幅器３のゲ
インを増加する方向に制御し、受信電界レベルの低い受
信信号をゲインに応じて増幅する構成にしたから、受信
電界レベルの低い場所でも使用者の意志で低雑音増幅器
３のゲインをコントロールすることができる。これによ
り、受信電界レベルの低い場所であっても受信品質の良
い信号を得ることができるとともに、通話が途切れた
り、聞き取りにくくなるという不具合を解消することが
できる。しかも、低雑音増幅器３のゲインを制御するた
め、ゲインが増加されてもノイズ成分が上昇は抑制さ
れ、受信電界レベルの低い場合でも受信品質の良い通話
が可能になる。

【００１７】また、本発明の第１の実施の形態によれ
ば、受信電界レベルが規定値以上になるとスイッチ回路
１２がオフされ、加速度センサ１３からゲインコントロ
ーラ１１への信号供給が遮断されるから、ゲインコント
ロール用操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振
動してもゲインコントローラ１１は動作せず、低雑音増
幅器３のゲインが不必要に増大されるのを防止できる。

【００１８】次に、図３により本発明の第２の実施の形
態について説明する。図３は本発明の第２の実施の形態
における受信回路の構成を示すブロック図である。この
図３において、図１と同一の構成要素には同一の符号を
付してその構成説明を省略し、図１と異なる部分を重点
に述べる。この第２の実施の形態においては、図３から
も明らかなように、ゲインコントローラ１１と加速度セ
ンサ１３間に、加速度センサ１３からの出力信号と制御
回路１５からの出力信号とを２入力とし、その論理積で
ある出力をゲインコントローラ１１の動作指令信号とす
るＡＮＤゲート（請求項に記載したスイッチ回路に相当
する）１８を設け、さらに、加速度センサ１３とゲイン
コントロール用操作キー１４間に、使用者の意志により
切り替えられる切替スイッチ１９を設けたところにあ
る。この切替スイッチ１９は携帯電話機本体の所定の部
位に設けられている。

【００１９】上記のような本発明の第２の実施の形態に
おいて、受信電界レベルが規定値より小さいと制御回路
１５が判定した場合、制御回路１５の出力信号は「Ｈｉ
ｇｈ」となり、この出力信号はＡＮＤゲート１８の一方
の入力端に入力される。この時、使用者が居る携帯電話
機の地域は受信電界の弱い場所であり、当然、携帯電話
機のスピーカから出力される音声レベルも低下して通話
が途絶えたり、聞き取りにくくなる。この状態を認識し
た携帯電話機の使用者は、切替スイッチ１９をオンに切
り替えた状態でゲインコントロール用操作キー１４を押
しながら携帯電話機本体を振動すると、加速度センサ１
３にはゲインコントロール用操作キー１４を通して携帯
電話機本体内蔵の電源部（図示省略）から電力が供給さ
れ、能動状態に保持される。

【００２０】このため、携帯電話機本体に与えられた振
動によって生じる衝撃力が加速度センサ１３の圧電素子
に作用すると、その衝撃力で加速度センサ１３から発生
する出力信号は「Ｈｉｇｈ」となり、この出力信号はＡ
ＮＤゲート１８の他方の入力端に入力される。この結
果、ＡＮＤゲート１８の出力は「Ｈｉｇｈ」となる。こ
の出力信号がゲインコントローラ１１に加えられると、
ゲインコントローラ１１はオン動作し、低雑音増幅器３
のゲインを上げる。高いゲインに設定された低雑音増幅
器３では、アンテナ１を通して受信された低い受信電界
レベルの受信信号を、そのゲインに応じた出力となるよ
うに増幅する。

【００２１】一方、制御回路１５において、受信電界レ
ベルが規定値より大きいと判定した場合は、制御回路１
５の出力信号は「Ｌｏｗ」となる。ここで、切替スイッ
チ１９がオンされている状態で携帯電話機の使用者がゲ
インコントロール用操作キー１４を押しながら携帯電話
機本体を振動すると、加速度センサ１３にはゲインコン
トロール用操作キー１４が押下されることで携帯電話機
本体内蔵の電源部（図示省略）から電力が供給され能動
状態に保持されるため、携帯電話機本体に与えられた振
動によって生じる衝撃力が加速度センサ１３に作用する
と、その衝撃力により加速度センサ１３から電圧信号が
発生し、ＡＮＤゲート１８への出力は「Ｈｉｇｈ」とな
るが、制御回路１５からＡＮＤゲート１８への出力は
「Ｌｏｗ」であるため、ＡＮＤゲート１８の出力は「Ｌ
ｏｗ」となり、ゲインコントローラ１１はオフ状態とな
る。このため、低雑音増幅器３のコレクタ電圧は変化せ
ず、低雑音増幅器３のゲインは通常の状態に保持され
る。

【００２２】上記のような第２の実施の形態によれば、
上記第１の実施の形態の同様な作用効果が得られるほ
か、切替スイッチ１９を設けることにより、受信電界レ
ベルの低い時にのみ加速度センサ１３を能動状態に選択
設定することができ、低雑音増幅器３のゲイン制御を必
要としない時にゲインコントロール用操作キー１４が不
用意に押下されることにより加速度センサ１３が不用意
に能動状態に移行されるのを防止できる。

【００２３】なお、上記実施の形態では、ＧＭＳＫ方式
の携帯電話の受信回路について説明したが、本発明はこ
れに限らず、国内のＰＤＣ方式やその他の無線端末にお
ける受信回路にも適用できることは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の受信回路によれ
ば、受信電界レベルの低い場所でも使用者の意志で低雑
音増幅器のゲインをコントロールすることができる。こ
れにより、受信電界レベルの低い場所であっても受信品
質の良い信号を得ることができるとともに、通話が途切
れたり、聞き取りにくくなるという不具合を解消でき
る。また、本発明によれば、受信電界レベルが規定値以
上になった時加速度センサからゲインコントローラへの
信号供給が遮断されるように構成することにより、ゲイ
ンコントロール用操作キーを押しながら携帯電話機本体
を振動しても低雑音増幅器のゲインが不必要に増大され
るのを防止できる。また、本発明によれば、切替スイッ
チを設けることにより、受信電界レベルの低い時にのみ
加速度センサを能動状態に選択設定することができ、低
雑音増幅器のゲイン制御を必要としない時にゲインコン
トロール用操作キーが不用意に押下されることにより加
速度センサが不用意に能動状態に移行されるのを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における受信回路の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における受信回路の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図３】本発明の第２の実施の形態における受信回路の
構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１……アンテナ、２……第１帯域通過フィルタ、３……
低雑音増幅器、４……第２帯域通過フィルタ、６……ミ
キサ、７……第３帯域通過フィルタ、８……中間周波増
幅器、９……直交復調器、１０……ベースバンド処理
部、１１……ゲインコントローラ、１２……スイッチ回
路、１３……加速度センサ、１４……ゲインコントロー
ル用操作キー、１５……制御回路、１６……受信電界レ
ベル検出回路、１８……ＡＮＤゲート、１９……切替ス
イッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンテナを通して受信される無線周波数
信号を増幅する低雑音増幅器と、前記低雑音増幅器で増
幅された信号から受信帯域の信号のみを通過させる帯域
フィルタと、前記帯域フィルタを通過した信号を中間周
波数に変換する中間周波変換部と、前記中間周波変換部
で変換された信号を復調する復調部を備える無線端末の
受信回路であって、前記無線端末に意識的に加えられる振動を検出して信号
を出力する加速度センサと、前記加速度センサからの出力信号により動作され、前記
低雑音増幅器のゲインを増加する方向に制御するゲイン
コントローラと、を備えることを特徴する受信回路。
【請求項２】前記無線端末が受信電界の低い場所に存
在する時に操作することにより前記加速度センサを能動
状態に保持するゲインコントロール操作用キーを備え、
前記無線端末は前記ゲインコントロール操作用キーを押
下した状態で振動されることを特徴とする請求項１記載
の受信回路。
【請求項３】前記加速度センサと前記ゲインコントロ
ーラ間を開閉可能に接続するスイッチ回路と、前記中間
周波変換部からの出力信号を基に受信電界レベルを検出
する受信電界レベル検出回路と、前記受信電界レベル検
出回路で検出した受信電界レベルを基に受信電界レベル
が予め設定した規定値以下か否かを判定し、受信電界レ
ベルが規定値以下の時のみ前記スイッチ回路をオン制御
する制御回路を更に備えることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の受信回路。
【請求項４】前記スイッチ回路は、前記加速度センサ
からの出力信号と受信電界レベルが規定値以下の時に前
記制御回路から出力される信号との論理積を前記ゲイン
コントローラの制御指令として出力するＡＮＤゲートか
ら構成されていることを特徴とする請求項３記載の受信
回路。
【請求項５】前記加速度センサと前記ゲインコントロ
ール操作用キー間に接続され、前記無線端末が受信電界
の低い地域に存在する時にオン操作される切替スイッチ
を備えることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１
項に記載の受信回路。
【請求項６】前記無線端末は携帯電話機であることを
特徴とする請求項１記載の受信回路。
【請求項７】前記ゲインコントロール操作用キーは前
記携帯電話機の本体部分に設けられていることを特徴と
する請求項２または６記載の受信回路。
【請求項８】前記切替スイッチは前記携帯電話機の本
体部分に設けられていることを特徴とする請求項５また
は６項記載の受信回路。