JP2002009652A

JP2002009652A - 受信装置及びその方法

Info

Publication number: JP2002009652A
Application number: JP2000185586A
Authority: JP
Inventors: Taku Murakami; 卓村上
Original assignee: NEC Saitama Ltd
Current assignee: NEC Saitama Ltd
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】妨害波等による受信特性劣化時、ミキサの出
力インピーダンスを可変することで、３次相互変調歪み
波成分を低減し、安定した受信状態を得る。【解決手段】受信電界レベルが所定値より大きいにも
かかわらず、受信誤り率が大きいと判断されると、制御
部１１２はミキサ整合部１２０内の切替スイッチ１０７
をオンにし整合回路１０８を付加する。これにより、妨
害波がミキサ１０５を通過する際、希望波に重なって発
生する３次相互変調歪み波成分が、ミキサ１０５の出力
インピーダンスの変化に伴い低減され、その結果、受信
波のＤ／Ｕ比が改善され、通話断等の不具合が回避され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は受信装置及びその方
法に関するものであり、特に周囲の妨害波等の影響を受
けている場合に好適な受信装置及び方法を提供するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話等の移動通信手段の利用
者の急増に伴い、周囲の電波環境が悪化してきており、
妨害波等の干渉により受信特性が劣化し、最悪通話が切
れてしまう等の不具合も増加してきている。

【０００３】上記妨害波による干渉を有効に防ぐ従来技
術として、例えば特開２０００−２２５７５号公報に示
された受信装置の構成を図６に示す。本受信装置は、高
周波信号を送受信するアンテナ６０１と、送受信波の弁
別を行う送受信分波回路６０２と、弁別された高周波受
信信号を増幅するＲＦアンプ６０３と、ＲＦアンプ６０
３の出力から不要波を減衰させるＲＦフィルタ６０４
と、ＲＦフィルタ６０４から出力された高周波受信信号
と発振回路６１０から出力されたローカル信号とを混合
し周波数変換させ中間周波信号（ＩＦ信号）を得るミキ
サ６０５と、ＩＦ信号の不要波を減衰させるＩＦフィル
タ６０６とから構成される。

【０００４】また、発振回路６１０の出力は、減衰器６
０８あるいは増幅器６０９のいずれかをスイッチ６０７
により選択され、ローカル信号としてミキサ６０５に入
力される構成である。なお、特に図示しないが、不要波
が減衰されたＩＦ信号を増幅させるＩＦアンプと、増幅
されたＩＦ信号を復調する復調回路がＩＦフィルタ６０
６の後段に別途設けられていることは勿論のことであ
る。

【０００５】次に、図６の動作について簡単に説明す
る。上記構成からなる受信装置がある希望波を受信して
いる状態で、デ−タや音声を復調回路で復調した結果、
誤り率が所定の閾値より大きい時、その要因が外来波に
よる妨害干渉と見なして、誤り率が改善される様にスイ
ッチ６０７を切り替える。誤り率が所定の閾値より小さ
くなるまでスイッチ６０７の状態をそのまま保持し、誤
り率が所定の閾値より小さくなればスイッチ６０７を切
り替える。

【０００６】つまり、希望波の復調の際、常に誤り率が
所定の閾値以下の状態となる様にスイッチ６０７の切り
替えを続ける。この様に、ミキサ６０５へのローカル信
号入力レベルが変化することで、ＩＦ変換利得及び相互
変調歪みレベルが変化するため、外来により混入する３
次相互変調歪み波や受信スプリアス波による受信特性の
劣化を防止していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図６の従来方式の装置では、ミキサへのローカル信号
入力レベルを増幅あるいは減衰しているため、外来の妨
害波により発生する３次相互変調歪み波による受信特性
劣化に対しては改善効果は得られるが、ミキサを構成す
る非線形回路、あるいは発振回路の出力に設けられてい
る減衰器あるいは増幅器を構成する非線形素子の非直線
性により新たに発生する３次相互変調歪み波を改善する
ことはできない。

【０００８】また、新たに減衰器あるいは増幅器を設け
ているため、回路構成が複雑となり、限られたスペース
内での実装部品数の増加、あるいはトータルコストにお
いて不利となり、また、回路全体の消費電流も増加する
ため、携帯端末等に要求される小形軽量化、低廉化、低
消費電流化という点において課題があった。

【０００９】そこで、本発明はかかる従来技術の問題点
を解決すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、周囲の妨害波により発生する３次相互変調歪み
波の影響により受信特性が劣化した時、簡単な構成によ
りミキサの出力インピーダンスを可変制御することで、
３次相互変調歪み波を低減させ、受信特性を改善させる
受信装置及びその方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、高周波
信号を受信して中間周波信号に変換する周波数変換手段
を含む受信装置であって、受信電界レベルと受信誤り率
に応じて前記周波数変換手段の出力インピーダンスを可
変制御する制御手段を含むことを特徴とする受信装置が
得られる。

【００１１】そして、前記制御手段は、複数のインピー
ダンス整合手段と前記インピーダンス整合手段の切り替
えを行う切替手段とを有することを特徴とし、前記イン
ピーダンス整合手段は、受動素子のみから構成されてい
ることを特徴とする。

【００１２】更に、本発明によれば、高周波信号を受信
して中間周波信号に変換する周波数変換回路を有する受
信装置における受信方法であって、受信電界レベルと受
信誤り率に応じて前記周波数変換回路の出力インピーダ
ンスを可変制御する制御ステップを含むことを特徴とす
る受信方法が得られる。

【００１３】そして、前記制御ステップは、前記周波数
変換回路の出力に設けられた複数のインピーダンス整合
回路の切り替えを行う切替ステップを有することを特徴
とする。

【００１４】また、前記受信電界レベルは、前記高周波
信号、前記中間周波信号、前記中間周波信号の復調信号
のレベルの内、少なくとも１つのレベルであることを特
徴とし、前記受信誤り率は、前記復調信号から検出され
る誤り率であることを特徴とする。

【００１５】本発明の作用を述べる。受信電界レベルが
所定の値より高いにもかかわらず、受信誤り率が大きい
場合、妨害波がミキサを通過する際、希望波と同じ周波
数成分を持つ３次相互変調歪み波として変換され、希望
波に重なることにより受信特性が劣化していると判断
し、ミキサの出力インピーダンスの変換を整合回路の付
加により実現する。その結果、受信波のＤ／Ｕ比が改善
され安定した受信状態が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して、本発明
の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の
形態としての受信装置の構成を示すブロック図である。
ここでは、本発明に関する受信系の構成のみ詳細に図示
し、送信系については概略のみを示している。

【００１７】本発明による受信装置は、高周波信号を送
受信するアンテナ１０１と、送受信波の弁別を行う送受
信分波回路１０２と、弁別された高周波受信信号を増幅
するＲＦアンプ１０３と、ＲＦアンプ１０３の出力から
不要波を減衰させるＲＦフィルタ１０４と、ＲＦフィル
タ１０４から出力された高周波受信信号と発振回路１１
３から出力されたローカル信号とを混合し周波数変換さ
せ中間周波信号（ＩＦ信号）を得るミキサ１０５と、Ｉ
Ｆ信号の不要波を減衰させるＩＦフィルタ１０９と、不
要波が減衰されたＩＦ信号を増幅させるＩＦアンプ１１
０と、増幅されたＩＦ信号を復調する復調回路１１１と
から構成される。

【００１８】また、ミキサ１０５には出力インピーダン
ス整合（マッチング）を行うミキサ整合部１２０が接続
されており、ミキサ整合部１２０は、整合回路１０６
と、切替スイッチ１０７と、整合回路１０８とから構成
されて、整合回路１０６は予めミキサ１０５の出力に接
続されている。

【００１９】更に、復調回路１１１出力のベースバンド
処理をなすベースバンド信号処理部１１４と、このベ−
スバンド信号処理部１１４による受信誤り率α及び受信
電界レベルβに応じて、切替スイッチ１０７の切替制御
信号を生成する制御部１１２と、ベースバンド信号処理
部１１４からの出力を変調する変調回路１１５と、この
変調信号を増幅して分波回路１０２へ出力する送信回路
１１３とを有している。

【００２０】なお、ベースバンド信号処理部１１４に
は、受信電界レベルを検出するレベル検出機能と、受信
誤り率を検出する誤り率検出機能とが設けられているも
のとし、これらレベル検出出力及び誤り率検出出力に応
じて、制御部１１２は切替スイッチ１０７のオンオフ制
御を行う。

【００２１】次に、図１に示した受信装置の動作につい
て説明する。図１において、アンテナ１０１で受信し、
送受信分波回路１０２を介して入力された高周波受信信
号は、ＲＦアンプ１０３で増幅され、ＲＦフィルタ１０
４で不要波成分を除去され、ミキサ１０５に入力され
る。ミキサ１０５は、高周波受信信号と発振回路１１３
から出力されたローカル信号とを混合し、周波数変換を
行いＩＦ信号を得る。この時、ミキサ１０５の出力イン
ピーダンスはミキサ整合部１２０内の切替スイッチ１０
７がオフとなっていることから、整合回路１０６のみが
接続されたインピーダンスとなっている。また、ＩＦ信
号はＩＦフィルタ１０９で不要波成分を除去され、ＩＦ
アンプ１１０で所定のレベルに増幅され復調回路１１１
に入力されデ−タや音声として復調される。

【００２２】一般に、通常の無線装置の受信特性は、受
信電界レベルが大きくなると受信誤り率が小さくなり、
受信電界レベルが小さくなると受信誤り率は大きくなる
傾向にある。この関係を図２の特性図に示す。

【００２３】次に、本発明の実施例の動作を図３のフロ
ーチャートを用いて説明する。図３において、ステップ
（以下Ｓと称す）５０１の処理で、ある希望波を受信
中、Ｓ５０２の処理では、受信電界レベルβが図２に示
す予め設定された受信電界レベルＡより大きいと判断さ
れると（Ｓ５０２：Ｙ）、Ｓ５０３へ移行する。Ｓ５０
３の処理では、受信誤り率αが図２に示す予め設定され
た受信誤り率Ｂより大きいと判断されると（Ｓ５０３：
Ｙ）、Ｓ５０４の処理において、周囲の妨害波干渉によ
り発生した３次相互変調歪み波によって、受信特性が劣
化している可能性があると判断され、Ｓ５０５の処理に
おいて、制御部１１２は切替スイッチ１０７に制御信号
を送出し、切替スイッチ１０７をオンにする。

【００２４】ここで、図４に切替スイッチ１０７のオ
ン、オフにおけるミキサ１０５の入出力レベル（利得）
と、３次相互変調歪みの関係をグラフに示す。図４にお
いて、グラフｂ及びグラフｄは切替スイッチ１０７オン
時、つまり、図１に示す様にミキサ１０５の出力に整合
回路１０６及び整合回路１０８が並列に接続されている
場合のミキサ１０５の入出力レベル、３次相互変調歪み
の関係を示したものであり、グラフａ及びグラフｃは切
替スイッチ１０７オフ時、つまり図１のミキサ１０５の
出力に整合回路１０６のみが接続されている場合のミキ
サ１０５の入出力レベル、３次相互変調歪みの関係を示
したものである。この時、ミキサ１０５は、切替スイッ
チ１０７オフ時、入出力レベル（グラフａ）及び３次相
互変調歪み（グラフｃ）の関係において通常の特性を持
ち、切替スイッチ１０７オン時、ミキサ１０５の変換利
得は通常より低下するが（グラフｂ）、３次相互変調歪
み波は改善された特性を持つ（グラフｄ）。

【００２５】Ｓ５０５の処理において、切替スイッチ１
０７がオンされると、図１に示す様にミキサ１０５の出
力に整合回路１０６及び整合回路１０８が並列に接続さ
れることなり、ミキサ１０５の出力インピーダンスが変
化する。その結果、Ｓ５０６処理において、ミキサ１０
５の入出力レベル、３次相互変調歪みの関係が、図４に
示すグラフａ及びグラフｃからグラフｂ及びグラフｄに
変化する。ミキサ１０５の入出力特性がグラフａからグ
ラフｂに変化することでミキサ１０５の変換利得は低下
するが、３次相互変調歪み特性もグラフｃからグラフｄ
に変化することで改善される。この様子を図５を用いて
詳細に説明する。

【００２６】図５にて、Ｄ（Desired wave：希望波）、
Ｕ（Undesired wave：妨害波）、Ｄ／Ｕ（Desired wave
to Undesired wave ratio：希望波対妨害波）比とする
と、図５（ａ）において、切替スイッチ１０７オフ（整
合回路１０６のみ）時、Ｄ１のレベルを持つ希望波f0に
対する妨害波f1、f2は、ミキサ１０５を通過すると希望
波f0と同じ周波数成分でＵ１のレベルを持つ３次相互変
調歪み波として変換される。この時のＤ／Ｕ比はＤ１／
Ｕ１となり、３次相互変調歪み波の影響を受け受信特性
が劣化した状態となっている。

【００２７】また、図５（ｂ）において、切替スイッチ
１０７オン（整合回路１０６と整合回路１０８が並列接
続）時、Ｄ２のレベルを持つ希望波f0に対する妨害波f
1、f2は、ミキサ１０５を通過すると希望波f0と同じ周
波数成分でＵ２のレベルを持つ３次相互変調歪み波とし
て変換され、Ｄ／Ｕ比はＤ２／Ｕ２となる。ここで、図
２のグラフに示す様にミキサ１０５の変換利得が低下す
るため、Ｄ１＞Ｄ２、Ｕ１＞Ｕ２となるが、ミキサ１０
５の出力インピーダンスが変化するすることで、Ｄ１／
Ｕ１＜Ｄ２／Ｕ２という関係が得られ、Ｄ／Ｕ比が改善
される。

【００２８】図３のフローチャートに戻り、Ｓ５０６の
処理の結果Ｄ／Ｕ比が改善されるため、Ｓ５０７の処理
において、受信誤り率αが図２において大から小となり
受信特性が改善される。そして、Ｓ５０８の処理におい
ては通話が維持された状態となる。

【００２９】また、Ｓ５１１の処理において、利用者か
らの通話断命令があった場合は（Ｓ５１１：Ｙ）、Ｓ５
１２の処理へ移行し通話終了となるが、Ｓ５１１の処理
で利用者から通話断命令がない場合は（Ｓ５１１：
Ｎ）、再びＳ５０２の処理へ戻る。Ｓ５０２の処理にお
いて、受信電界レベルβが図３に示す予め設定された受
信電界レベルＡより小さいと判断されると（Ｓ５０２：
Ｎ）、Ｓ５０９へ移行する。Ｓ５０９において、制御部
１１２は切替スイッチ１０７に制御信号を送出し、切替
スイッチ１０７をオフにする。

【００３０】その結果、図１に示す様にミキサ１０５の
出力には整合回路１０６のみが接続されることとなり、
ミキサ１０５の出力のインピーダンスが再度変化する。
Ｓ５１０の処理においては、ミキサ１０５の入出力レベ
ル、３次相互変調歪みの関係を図２に示す通常時のグラ
フａ及びグラフｃに変化させ、Ｓ５０８の処理において
通話維持状態となる。つまり、受信電界レベルβが予め
設定された受信電界レベルＡより小さい時には、無条件
でミキサ１０５の入出力レベルと３次相互変調歪みの関
係は通常の状態を維持する。

【００３１】Ｓ５０２の処理において、受信電界レベル
βが図２に示す予め設定された受信電界レベルＡより大
きいと判断され（Ｓ５０２：Ｙ）、Ｓ５０３の処理にお
いて、受信誤り率αが図２に示す予め設定された受信誤
り率Ｂより小さいと判断された場合（Ｓ５０３：Ｎ）、
つまり、妨害波干渉による３次相互変調歪み波による影
響を受けていないと判断された場合には、Ｓ５０９の処
理において、制御部１１２は切替スイッチ１０７に制御
信号を送出し、切替スイッチ１０７をオフにする。以下
Ｓ５１０、Ｓ５０８の処理においては上述の動作と同様
である。

【００３２】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は
適宜変更され得ることは明らかである。例えば、上記実
施例では、ミキサ１０５の出力インピ−ダンスを変化さ
せるため、新たに付加する整合回路は１つであるが、整
合回路の数は１つに限定されず複数用意した場合でも適
用可能なものである。

【００３３】また、上記実施例では、受信電界レベルと
して、ベースバンド信号処理部１１４で検出されたレベ
ルを用いているが、ＲＦフィルタ１０４出力や、ＩＦフ
ィルタ１０９出力を用いて受信電界レベルを検出しても
良いことは勿論である。

【００３４】更に、上記実施例では、周波数変換が単一
の場合、所謂シングルスーパーヘテロダイン方式の受信
装置に関するミキサの出力インピーダンス変換について
説明しているが、ダブルスーパーヘテロダイン方式の受
信装置においても広く応用可能なものである。

【００３５】

【発明の効果】叙上の如く、本発明によれば、電界レベ
ルと誤り率に応じて、ミキサの出力インピーダンスを受
動素子のみで構成される整合回路を用いて可変制御する
ことにより、外来の妨害波がミキサにおいて希望波に変
換されることで発生する３次相互変調歪み波成分を減衰
させ、Ｄ／Ｕ比を改善することができる。その結果、周
囲の電波環境が悪化していても、通話断等の不具合を防
ぎ、安定した受信状態が得られるという効果がある。

【００３６】また、本発明によれば、上記整合回路は、
コイル、コンデンサ等の受動素子のみで構成されるた
め、回路構成が簡単で、ミキサ以後の回路において新た
な３次相互変調歪み波が発生することもない。更に、消
費電流の増加もないことから、小形軽量化、低廉化、低
消費電流化といった携帯端末等に要求される仕様を満足
し得るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受信装置のブロック図である。

【図２】本発明の受信電界レベルと受信誤り率の関係を
示す特性図である。

【図３】本発明の動作の流れを示すフローチャート図で
ある。

【図４】本発明のミキサの入出力特性、３次相互変調特
性のグラフである。

【図５】本発明の希望波と妨害波の関係を示す説明図で
ある。

【図６】従来の受信装置のブロック図である。

【符号の説明】

１０１アンテナ１０２送受信分波回路１０３ＲＦアンプ１０４ＲＦフィルタ１０５ミキサ１０６整合回路１０７切替スイッチ１０８整合回路１０９ＩＦフィルタ１１０ＩＦアンプ１１１復調回路１１２制御部１１３発振回路１１４ベースバンド信号処理部１１５変調回路１１６送信回路１２０ミキサ整合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C025 AA27 BA18 BA24 DA01 DA08 5K014 AA01 BA01 EA08 FA00 FA11 5K020 DD03 EE01 EE04 EE05 EE14 KK07 5K052 AA01 BB02 CC06 DD05 EE00 EE13 GG26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波信号を受信して中間周波信号に変
換する周波数変換手段を含む受信装置であって、受信電
界レベルと受信誤り率に応じて前記周波数変換手段の出
力インピーダンスを可変制御する制御手段を含むことを
特徴とする受信装置。
【請求項２】前記制御手段は、複数のインピーダンス
整合手段と、前記インピーダンス整合手段の切り替えを
行う切替手段とを有することを特徴とする請求項１記載
の受信装置。
【請求項３】前記インピーダンス整合手段は、受動素
子のみから構成されていることを特徴とする請求項１又
は２記載の受信装置。
【請求項４】前記受信電界レベルは、前記高周波信
号、前記中間周波信号、前記中間周波信号の復調信号の
レベルの内、少なくとも１つのレベルであることを特徴
とする請求項１から３いずれか記載の受信装置。
【請求項５】前記受信誤り率は、前記復調信号から検
出される誤り率であることを特徴とする請求項１から４
いずれか記載の受信装置。
【請求項６】高周波信号を受信して中間周波信号に変
換する周波数変換回路を有する受信装置における受信方
法であって、受信電界レベルと受信誤り率に応じて前記
周波数変換回路の出力インピーダンスを可変制御する制
御ステップを含むことを特徴とする受信方法。
【請求項７】前記制御ステップは、前記周波数変換回
路の出力に設けられた複数のインピーダンス整合回路の
切替を行う切替ステップを有することを特徴とする請求
項６記載の受信方法。
【請求項８】前記受信電界レベルは、前記高周波信
号、前記中間周波信号、前記中間周波信号の復調信号の
レベルの内、少なくとも１つのレベルであることを特徴
とする請求項６又は７記載の受信方法。
【請求項９】前記受信誤り率は、前記復調信号から検
出される誤り率であることを特徴とする請求項６から８
いずれか記載の受信方法。