JP2002223176A - 時分割多重接続送受信機、及びその受信自動利得制御方法 - Google Patents
時分割多重接続送受信機、及びその受信自動利得制御方法Info
- Publication number
- JP2002223176A JP2002223176A JP2001020673A JP2001020673A JP2002223176A JP 2002223176 A JP2002223176 A JP 2002223176A JP 2001020673 A JP2001020673 A JP 2001020673A JP 2001020673 A JP2001020673 A JP 2001020673A JP 2002223176 A JP2002223176 A JP 2002223176A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reception
- switch
- signal
- gain control
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- 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
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/54—Circuits using the same frequency for two directions of communication
- H04B1/56—Circuits using the same frequency for two directions of communication with provision for simultaneous communication in two directions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- 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
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/44—Transmit/receive switching
- H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- 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
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/54—Circuits using the same frequency for two directions of communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Bidirectional Digital Transmission (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高速にかつ広いダイナミックレンジで受信電界
が変化する様な厳しい外部伝搬環境下でも、復調器内部
の復調器入力レベルの高速収束、及び受信機の低雑音性
と安定性を確保した時分割多重接続送受信機を実現す
る。 【解決手段】受信タイミング時には、ＲＦスイッチ１２
は受信部２側に接続され、アンテナ１１で受信されたＲ
Ｆ信号は、アイソレータ３、ＲＦフィルタ４を介して増
幅部５に入力され、自動利得増幅を受けた後、復調部６
に入力される。ＲＳＳＩ６１で受信信号レベルを検出
し、閾値を越えると復調器６２はＲＦスイッチを送信出
力のない送信部７側へ切替させ、受信部の入力に大きな
減衰を与え、増幅部の自動利得制御機能を簡易な回路構
成で実現可能とする。アイソレータは切替スイッチの切
替状況の如何に関わらず、増幅部入力インピーダンスの
整合を維持し、低雑音性と安定性を確保する。
が変化する様な厳しい外部伝搬環境下でも、復調器内部
の復調器入力レベルの高速収束、及び受信機の低雑音性
と安定性を確保した時分割多重接続送受信機を実現す
る。 【解決手段】受信タイミング時には、ＲＦスイッチ１２
は受信部２側に接続され、アンテナ１１で受信されたＲ
Ｆ信号は、アイソレータ３、ＲＦフィルタ４を介して増
幅部５に入力され、自動利得増幅を受けた後、復調部６
に入力される。ＲＳＳＩ６１で受信信号レベルを検出
し、閾値を越えると復調器６２はＲＦスイッチを送信出
力のない送信部７側へ切替させ、受信部の入力に大きな
減衰を与え、増幅部の自動利得制御機能を簡易な回路構
成で実現可能とする。アイソレータは切替スイッチの切
替状況の如何に関わらず、増幅部入力インピーダンスの
整合を維持し、低雑音性と安定性を確保する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は時分割多重接続送受
信機、及びその受信自動利得制御方法に関し、特にアン
テナを共用しながら無線周波数信号の送信と受信とをそ
れぞれ時分割された異なるタイミングで行う時分割多重
接続送受信機と、その受信信号に対する自動利得制御方
法とに関する。
信機、及びその受信自動利得制御方法に関し、特にアン
テナを共用しながら無線周波数信号の送信と受信とをそ
れぞれ時分割された異なるタイミングで行う時分割多重
接続送受信機と、その受信信号に対する自動利得制御方
法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】受信機の入力電界・入力レベルが大きく
変動する外部伝搬環境下で用いられる時分割多重接続送
受信機において、特にその低雑音受信系及び受信自動利
得制御方式を設計する場合は、受信系総合利得の温度変
動・周波数偏差・個体差を含め、想定される大きな受信
ダイナミックレンジを復調前に吸収し、復調信号レベル
を常に一定に保つ様な回路的・方式的手段が必要とな
る。そこで一般的には高速・大容量の受信を行う程、受
信系復調器の負担を軽くするため、復調器およびＲＳＳ
Ｉ回路入力に到達した受信レベルを検出判定した上で、
復調器入力の受信信号レベルを受信劣化を起こさない様
な許容入力レンジまで圧縮させる様、適宜復調器から制
御信号を発しＲＦ／ＩＦ部の自動利得制御増幅幅器に対
して利得制御を行う。
変動する外部伝搬環境下で用いられる時分割多重接続送
受信機において、特にその低雑音受信系及び受信自動利
得制御方式を設計する場合は、受信系総合利得の温度変
動・周波数偏差・個体差を含め、想定される大きな受信
ダイナミックレンジを復調前に吸収し、復調信号レベル
を常に一定に保つ様な回路的・方式的手段が必要とな
る。そこで一般的には高速・大容量の受信を行う程、受
信系復調器の負担を軽くするため、復調器およびＲＳＳ
Ｉ回路入力に到達した受信レベルを検出判定した上で、
復調器入力の受信信号レベルを受信劣化を起こさない様
な許容入力レンジまで圧縮させる様、適宜復調器から制
御信号を発しＲＦ／ＩＦ部の自動利得制御増幅幅器に対
して利得制御を行う。
【０００３】図４に、このような時分割多重接続送受信
機の従来例を示す。すなわち、送受信機は、装置全体を
制御する制御部８０と、送信データを変調し無線周波数
信号として出力する送信部７と、無線周波数信号を受信
し受信データに復調する受信部２０と、制御部８０の制
御の下、送信タイミング時にはアンテナ１１を送信部７
側へ、受信タイミング時にはアンテナ１１を受信部２０
側へそれぞれ切替え接続するＲＦスイッチ１２を有する
共用部１０とを備えている。また、受信部２０の増幅部
５は、図３（分図ａ〜ｄ）に示すような種々の変形が可
能であり、初段の低雑音増幅器５１以降、中間周波数
（ＩＦ）の変換段数に応じて、自動利得制御増幅器５２
及び固定利得増幅器５４をそれぞれ任意に組み合わせて
受信高周波信号の増幅を行い、復調部６０へ入力する。
機の従来例を示す。すなわち、送受信機は、装置全体を
制御する制御部８０と、送信データを変調し無線周波数
信号として出力する送信部７と、無線周波数信号を受信
し受信データに復調する受信部２０と、制御部８０の制
御の下、送信タイミング時にはアンテナ１１を送信部７
側へ、受信タイミング時にはアンテナ１１を受信部２０
側へそれぞれ切替え接続するＲＦスイッチ１２を有する
共用部１０とを備えている。また、受信部２０の増幅部
５は、図３（分図ａ〜ｄ）に示すような種々の変形が可
能であり、初段の低雑音増幅器５１以降、中間周波数
（ＩＦ）の変換段数に応じて、自動利得制御増幅器５２
及び固定利得増幅器５４をそれぞれ任意に組み合わせて
受信高周波信号の増幅を行い、復調部６０へ入力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特に受信電界が高速に
大きく変動する外部伝搬環境下で、かつ高速・大容量デ
ータを扱う様なシステムの場合、より高速応答特性を有
しかつ大きく受信利得量を制御できる様なＲＦ／ＩＦ自
動利得制御回路方式が必要となる。この様なシステムの
場合、図４に示す従来例では、大きな受信利得量を可変
制御するため、多段・複数の自動利得制御増幅段を受信
系中に多数装備する必要があり、回路の複雑化・大規模
化・高価格化を招いていた。また、自動利得制御の高速
応答を求める点で制御回路およびＲＦ／ＩＦ利得可変回
路の複雑化を伴い、要求応答の実現に対して高い難易度
が存在していた。
大きく変動する外部伝搬環境下で、かつ高速・大容量デ
ータを扱う様なシステムの場合、より高速応答特性を有
しかつ大きく受信利得量を制御できる様なＲＦ／ＩＦ自
動利得制御回路方式が必要となる。この様なシステムの
場合、図４に示す従来例では、大きな受信利得量を可変
制御するため、多段・複数の自動利得制御増幅段を受信
系中に多数装備する必要があり、回路の複雑化・大規模
化・高価格化を招いていた。また、自動利得制御の高速
応答を求める点で制御回路およびＲＦ／ＩＦ利得可変回
路の複雑化を伴い、要求応答の実現に対して高い難易度
が存在していた。
【０００５】本発明の目的は、従い、これら受信自動利
得制御に対する要求を満たし、かつ従来例の上記問題点
を克服することを可能とした時分割多重接続送受信機、
及びその受信自動利得制御方法を提供することにある。
得制御に対する要求を満たし、かつ従来例の上記問題点
を克服することを可能とした時分割多重接続送受信機、
及びその受信自動利得制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の時分割多重接続
送受信機は、アンテナを共用しながら無線周波数信号の
送信と受信とをそれぞれ時分割された異なるタイミング
で行う時分割多重接続送受信機において、前記アンテナ
を送信系及び受信系のいずれか一方側に切替え接続する
切替スイッチと、送信タイミング時には前記切替スイッ
チを送信系側に切替えて送信信号を前記アンテナへ出力
させ、受信タイミング時には受信信号の受信レベルを判
定し、前記受信レベルが所定値以下の場合は前記切替ス
イッチを受信系側に切替えて、前記アンテナからの受信
信号をそのまま受信系に入力させ、前記受信レベルが前
記所定値を超える場合は前記切替スイッチを送信系側に
切替えて、高減衰されて漏洩した前記アンテナからの信
号を受信系に入力させる制御手段とを備える。
送受信機は、アンテナを共用しながら無線周波数信号の
送信と受信とをそれぞれ時分割された異なるタイミング
で行う時分割多重接続送受信機において、前記アンテナ
を送信系及び受信系のいずれか一方側に切替え接続する
切替スイッチと、送信タイミング時には前記切替スイッ
チを送信系側に切替えて送信信号を前記アンテナへ出力
させ、受信タイミング時には受信信号の受信レベルを判
定し、前記受信レベルが所定値以下の場合は前記切替ス
イッチを受信系側に切替えて、前記アンテナからの受信
信号をそのまま受信系に入力させ、前記受信レベルが前
記所定値を超える場合は前記切替スイッチを送信系側に
切替えて、高減衰されて漏洩した前記アンテナからの信
号を受信系に入力させる制御手段とを備える。
【０００７】また上記構成において、前記切替スイッチ
と受信系の初段増幅器との間に、前記切替スイッチの切
替え状態に関わらず、前記初段増幅器の入力インピーダ
ンスを整合するアイソレータを設けた構成、あるいは、
受信信号からデータを復調する復調手段が、前記受信信
号の受信レベルを判定する手段と、前記受信レベルが所
定値を超える場合に前記切替スイッチを送信系側に切替
えさせる手段とを有する構成、さらに、前記切替スイッ
チと前記復調手段との間に、無線周波数信号あるいは中
間周波数信号の増幅器として自動利得制御増幅器を任意
数分設け、受信信号の自動利得制御を前記切替スイッチ
と前記自動利得制御増幅器とに分散させて行う構成とす
ることができる。
と受信系の初段増幅器との間に、前記切替スイッチの切
替え状態に関わらず、前記初段増幅器の入力インピーダ
ンスを整合するアイソレータを設けた構成、あるいは、
受信信号からデータを復調する復調手段が、前記受信信
号の受信レベルを判定する手段と、前記受信レベルが所
定値を超える場合に前記切替スイッチを送信系側に切替
えさせる手段とを有する構成、さらに、前記切替スイッ
チと前記復調手段との間に、無線周波数信号あるいは中
間周波数信号の増幅器として自動利得制御増幅器を任意
数分設け、受信信号の自動利得制御を前記切替スイッチ
と前記自動利得制御増幅器とに分散させて行う構成とす
ることができる。
【０００８】本発明の受信自動利得制御方法は、アンテ
ナを共用しながら無線周波数信号の送信と受信とをそれ
ぞれ時分割された異なるタイミングで行う時分割多重接
続送受信機の受信自動利得制御方法において、受信タイ
ミング時には受信信号の受信レベルを判定し、前記受信
レベルが所定値以下の場合は、前記アンテナを送信系及
び受信系のいずれか一方側に切替え接続するための切替
スイッチを受信系側に切替えて、前記アンテナからの受
信信号をそのまま受信系に入力させ、前記受信レベルが
前記所定値を超える場合は、前記切替スイッチを送信系
側に切替えて、高減衰されて漏洩した前記アンテナから
の信号を受信系に入力させる工程を有する。
ナを共用しながら無線周波数信号の送信と受信とをそれ
ぞれ時分割された異なるタイミングで行う時分割多重接
続送受信機の受信自動利得制御方法において、受信タイ
ミング時には受信信号の受信レベルを判定し、前記受信
レベルが所定値以下の場合は、前記アンテナを送信系及
び受信系のいずれか一方側に切替え接続するための切替
スイッチを受信系側に切替えて、前記アンテナからの受
信信号をそのまま受信系に入力させ、前記受信レベルが
前記所定値を超える場合は、前記切替スイッチを送信系
側に切替えて、高減衰されて漏洩した前記アンテナから
の信号を受信系に入力させる工程を有する。
【０００９】また上記工程において、自動利得制御を、
前記切替スイッチと、前記切替スイッチと受信信号から
データを復調するための復調手段との間に無線周波数信
号あるいは中間周波数信号の増幅器として設けられた自
動利得制御増幅器とに分散させて行う工程を有すること
ができる。
前記切替スイッチと、前記切替スイッチと受信信号から
データを復調するための復調手段との間に無線周波数信
号あるいは中間周波数信号の増幅器として設けられた自
動利得制御増幅器とに分散させて行う工程を有すること
ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】まず本発明の概要を説明する。本
発明は、受信電界が高速に大きく変動する外部伝搬環境
下で、かつ高速・大容量データを扱う時分割多重接続送
受信機において、より高速応答特性を有しかつ大きく受
信利得量を制御できる様なＲＦ／ＩＦ自動利得制御を、
少ない利得制御段から成る簡易な回路構成で実現してい
る。
発明は、受信電界が高速に大きく変動する外部伝搬環境
下で、かつ高速・大容量データを扱う時分割多重接続送
受信機において、より高速応答特性を有しかつ大きく受
信利得量を制御できる様なＲＦ／ＩＦ自動利得制御を、
少ない利得制御段から成る簡易な回路構成で実現してい
る。
【００１１】すなわち、本発明の第一の特徴としては、
そもそも送受時分割方式の送受パス切り替えに使用して
いるＲＦスイッチのアンテナ−低雑音増幅部２点間の接
続を解放した際の２点間の大きな減衰特性に着目し、こ
れを積極的に自動利得制御機能の一部として利用してい
る。特に高電界信号受信時、復調器或いはＲＳＳＩでの
入力検出レベルしきい値を超えた場合は、受信総合利得
の大きな低減制御を高速に行うべく、受信しながらも敢
えて送信側にＲＦスイッチを接続するモードを設定し、
高速にかつ大きな受信総合利得の必要可変幅をＲＦスイ
ッチの接続・解放で実現している。
そもそも送受時分割方式の送受パス切り替えに使用して
いるＲＦスイッチのアンテナ−低雑音増幅部２点間の接
続を解放した際の２点間の大きな減衰特性に着目し、こ
れを積極的に自動利得制御機能の一部として利用してい
る。特に高電界信号受信時、復調器或いはＲＳＳＩでの
入力検出レベルしきい値を超えた場合は、受信総合利得
の大きな低減制御を高速に行うべく、受信しながらも敢
えて送信側にＲＦスイッチを接続するモードを設定し、
高速にかつ大きな受信総合利得の必要可変幅をＲＦスイ
ッチの接続・解放で実現している。
【００１２】次に本発明の第二の特徴としては、初段低
雑音増幅器の入力側インピーダンス条件が、ＲＦスイッ
チの設定モードに依らず５０オーム近傍で一定かつ安定
となる様、ＲＦスイッチと初段低雑音増幅器の間にイン
ピーダンス改善のためにアイソレータを挿入することを
回路構成的上の大きな特徴としている。
雑音増幅器の入力側インピーダンス条件が、ＲＦスイッ
チの設定モードに依らず５０オーム近傍で一定かつ安定
となる様、ＲＦスイッチと初段低雑音増幅器の間にイン
ピーダンス改善のためにアイソレータを挿入することを
回路構成的上の大きな特徴としている。
【００１３】つまりこの第二の特徴である入力アイソレ
ータ挿入により、初段低雑音増幅器入力インピーダンス
は常に５０オーム近辺に安定化され、これにより高入力
電界時も安定に初段低雑音増幅器の低雑音特性が確保で
きることとなり、広い受信入力ダイナミックレンジに渡
って、第一の特徴で示した復調器入力レベルの高速収束
と相俟って高受信感度を共に実現できる高性能な受信機
を実現できる。この入力アイソレータの挿入により、高
感度の受信機特性（基準感度特性）を広い受信入力電界
で安定に確保し続けることができるのは次のような理由
による。
ータ挿入により、初段低雑音増幅器入力インピーダンス
は常に５０オーム近辺に安定化され、これにより高入力
電界時も安定に初段低雑音増幅器の低雑音特性が確保で
きることとなり、広い受信入力ダイナミックレンジに渡
って、第一の特徴で示した復調器入力レベルの高速収束
と相俟って高受信感度を共に実現できる高性能な受信機
を実現できる。この入力アイソレータの挿入により、高
感度の受信機特性（基準感度特性）を広い受信入力電界
で安定に確保し続けることができるのは次のような理由
による。
【００１４】まず第一の特徴として広い受信入力ダイナ
ミックレンジに対してＲＦスイッチを含めた自動利得制
御で対応しているが、このＲＦスイッチの設定状態に関
わらず、安定して受信機の低雑音特性を保持する回路構
成がさらに重要になってくる。その場合特に考慮すべき
点は、受信機の低雑音特性を決定する初段低雑音増幅器
の雑音特性と安定性であり、これらは特に初段低雑音増
幅器の入力負荷側インピーダンスに大きく依存する。
ミックレンジに対してＲＦスイッチを含めた自動利得制
御で対応しているが、このＲＦスイッチの設定状態に関
わらず、安定して受信機の低雑音特性を保持する回路構
成がさらに重要になってくる。その場合特に考慮すべき
点は、受信機の低雑音特性を決定する初段低雑音増幅器
の雑音特性と安定性であり、これらは特に初段低雑音増
幅器の入力負荷側インピーダンスに大きく依存する。
【００１５】一般的には第一の特徴で示した様な高入力
電界時のＲＦスイッチが送信側に切り替わった状態（解
放状態）での初段低雑音増幅器入力端から入力負荷側を
見込んだソース・インピーダンスは、低入力電界時のＲ
Ｆスイッチが通常に受信系に接続されている状態での低
雑音増幅器から入力負荷を見込んだ５０オーム近傍のソ
ース・インピーダンス（＝自由伝搬空間内にアンテナを
設置した場合のアンテナ出力インピーダンス）から大き
くはずれ劣化する。
電界時のＲＦスイッチが送信側に切り替わった状態（解
放状態）での初段低雑音増幅器入力端から入力負荷側を
見込んだソース・インピーダンスは、低入力電界時のＲ
Ｆスイッチが通常に受信系に接続されている状態での低
雑音増幅器から入力負荷を見込んだ５０オーム近傍のソ
ース・インピーダンス（＝自由伝搬空間内にアンテナを
設置した場合のアンテナ出力インピーダンス）から大き
くはずれ劣化する。
【００１６】別の見方をすれば、初段低雑音増幅器から
入力側を見込んだＶＳＷＲ（電圧定在波比）は、ＲＦス
イッチ解放時のスイッチを見込んだインピーダンス（Ｖ
ＳＷＲ）で決まり、一般的にはスイッチ解放時つまり高
電界入力時の入力負荷ＶＳＷＲは増加することこととな
る。
入力側を見込んだＶＳＷＲ（電圧定在波比）は、ＲＦス
イッチ解放時のスイッチを見込んだインピーダンス（Ｖ
ＳＷＲ）で決まり、一般的にはスイッチ解放時つまり高
電界入力時の入力負荷ＶＳＷＲは増加することこととな
る。
【００１７】そもそも初段低雑音増幅器設計時は、入力
負荷インピーダンスがアンテナ接続時の公称５０オーム
であることことを前提に、この５０オームより低雑音増
幅器入力から入力負荷側を見込んだ最適雑音整合を与え
るインピーダンスへとインピーダンス変換し、つまり最
適雑音整合回路を設計しているのが通例である。またこ
の低雑音整合と併せて、５０オーム入力負荷を前提に初
段低雑音増幅器の絶対安定（不要発振防止）をも確保す
る様、Ｋファクターが広い周波数範囲で絶対安定条件で
ある１以上となる様に低雑音増幅器入力整合回路を設計
している。
負荷インピーダンスがアンテナ接続時の公称５０オーム
であることことを前提に、この５０オームより低雑音増
幅器入力から入力負荷側を見込んだ最適雑音整合を与え
るインピーダンスへとインピーダンス変換し、つまり最
適雑音整合回路を設計しているのが通例である。またこ
の低雑音整合と併せて、５０オーム入力負荷を前提に初
段低雑音増幅器の絶対安定（不要発振防止）をも確保す
る様、Ｋファクターが広い周波数範囲で絶対安定条件で
ある１以上となる様に低雑音増幅器入力整合回路を設計
している。
【００１８】つまり通常の低入力電界時はこの状況に近
く、初段低雑音増幅器の低雑音特性と安定性は確保され
ることこととなる。
く、初段低雑音増幅器の低雑音特性と安定性は確保され
ることこととなる。
【００１９】これに対して、高入力電界時は入力スイッ
チが解放となることことにより、低雑音増幅器の入力負
荷インピーダンスは逸脱・変化し、低雑音増幅器入力側
の最適雑音整合＋絶対安定条件が崩れ、雑音の劣化ない
しは帯域内外の特定周波数で不要発振が発生してしまう
可能性・問題点を除去・克服する必要がある。
チが解放となることことにより、低雑音増幅器の入力負
荷インピーダンスは逸脱・変化し、低雑音増幅器入力側
の最適雑音整合＋絶対安定条件が崩れ、雑音の劣化ない
しは帯域内外の特定周波数で不要発振が発生してしまう
可能性・問題点を除去・克服する必要がある。
【００２０】そこで第二の特徴であるアイソレータをＲ
Ｆスイッチと初段低雑音増幅器の間に挿入し、初段低雑
音増幅器の入力側インピーダンスを改善する。
Ｆスイッチと初段低雑音増幅器の間に挿入し、初段低雑
音増幅器の入力側インピーダンスを改善する。
【００２１】次に、本発明の実施の形態について図面を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
【００２２】図１及び図２は本発明の一実施の形態を示
すブロック構成図である。図１は送受状態として低入力
電界にて受信時のＲＦスイッチ１２の状態（モード：受
信側接続、スイッチロス：小）及び受信機全体構成を主
に説明するものであり、図２は送受状態として高入力電
界にて受信時のＲＦスイッチ１２の状態（モード：送信
側＝受信解放、スイッチロス：大＝高減衰）及び受信機
全体構成を主に説明するものである。図１，２において
本例の時分割多重接続送受信機は、共用部１と、受信部
２（受信系）と、送信部７（送信系）と、制御部８とか
ら成る。
すブロック構成図である。図１は送受状態として低入力
電界にて受信時のＲＦスイッチ１２の状態（モード：受
信側接続、スイッチロス：小）及び受信機全体構成を主
に説明するものであり、図２は送受状態として高入力電
界にて受信時のＲＦスイッチ１２の状態（モード：送信
側＝受信解放、スイッチロス：大＝高減衰）及び受信機
全体構成を主に説明するものである。図１，２において
本例の時分割多重接続送受信機は、共用部１と、受信部
２（受信系）と、送信部７（送信系）と、制御部８とか
ら成る。
【００２３】共用部１は、電波による無線周波数信号
（ＲＦ信号）を送受信するアンテナ１１と、アンテナ１
１との接続を受信部２側か、送信部７側かのいずれかに
切り替えるＲＦスイッチ１２と、制御部８及び受信部２
の制御の下にＲＦスイッチ１２の接続先の切替制御を行
うスイッチ切替器１３とを有している。
（ＲＦ信号）を送受信するアンテナ１１と、アンテナ１
１との接続を受信部２側か、送信部７側かのいずれかに
切り替えるＲＦスイッチ１２と、制御部８及び受信部２
の制御の下にＲＦスイッチ１２の接続先の切替制御を行
うスイッチ切替器１３とを有している。
【００２４】受信部２は、サーキュレータ３１及び終端
器３２（５０オーム）を含み、入力側に入力されるＲＦ
スイッチ１２からの受信ＲＦ信号を後段に出力するとと
もに、出力側に入力される後段からの反射信号を終端器
３２に導くアイソレータ３と、アイソレータ３からの受
信ＲＦ信号に対し所定帯域の信号を通過／減衰させる高
周波フィルタ（ＲＦフィルタ）４と、ＲＦフィルタ４か
らの受信ＲＦ信号の増幅を行う増幅部５と、増幅部５か
らの受信ＲＦ信号の復調（データ再現）を行う復調部６
とを有している。
器３２（５０オーム）を含み、入力側に入力されるＲＦ
スイッチ１２からの受信ＲＦ信号を後段に出力するとと
もに、出力側に入力される後段からの反射信号を終端器
３２に導くアイソレータ３と、アイソレータ３からの受
信ＲＦ信号に対し所定帯域の信号を通過／減衰させる高
周波フィルタ（ＲＦフィルタ）４と、ＲＦフィルタ４か
らの受信ＲＦ信号の増幅を行う増幅部５と、増幅部５か
らの受信ＲＦ信号の復調（データ再現）を行う復調部６
とを有している。
【００２５】ＲＦフィルター４は、外来妨害波から被る
受信ブロッキング＝感度抑圧・劣化が問題となる場合、
これを防ぐために、受信選択度特性を確保するためのフ
ィルターである。状況に応じて、帯域通過型フィルター
（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、ないしは低域
通過型フィルター（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅ
ｒ）、高域通過型フィルター（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆ
ｉｌｔｅｒ）、帯域阻止型フィルター（Ｂａｎｄ Ｅｌ
ｉｍｉｎａｔｉｏｎ Ｆｉｌｔｅｒ）等を使い分ける。
受信ブロッキング＝感度抑圧・劣化が問題となる場合、
これを防ぐために、受信選択度特性を確保するためのフ
ィルターである。状況に応じて、帯域通過型フィルター
（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、ないしは低域
通過型フィルター（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅ
ｒ）、高域通過型フィルター（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆ
ｉｌｔｅｒ）、帯域阻止型フィルター（Ｂａｎｄ Ｅｌ
ｉｍｉｎａｔｉｏｎ Ｆｉｌｔｅｒ）等を使い分ける。
【００２６】増幅部５は、図１においては低雑音増幅器
５１及び自動利得制御増幅器５２で構成されているが、
これに限定されることなく、図３（分図ａ〜ｄ）に示す
ような各種変形が考えられる。
５１及び自動利得制御増幅器５２で構成されているが、
これに限定されることなく、図３（分図ａ〜ｄ）に示す
ような各種変形が考えられる。
【００２７】図３（ａ）は、図１と同じ構成のものであ
り、低雑音増幅器５１と、自動利得制御増幅器５２を各
１台備えており、中間周波数（ＩＦ）への周波数変換を
行わず、アンテナ１１で受信した周波数（ＲＦ）のまま
で増幅を行う。増幅部５における自動利得制御（ＡＧ
Ｃ）はＲＦ用の自動利得制御増幅器５２のみで行う。す
なわち、ＲＦスイッチ１２を含めた自動利得制御段を、
ＲＦ部のみに集約させた構成である。
り、低雑音増幅器５１と、自動利得制御増幅器５２を各
１台備えており、中間周波数（ＩＦ）への周波数変換を
行わず、アンテナ１１で受信した周波数（ＲＦ）のまま
で増幅を行う。増幅部５における自動利得制御（ＡＧ
Ｃ）はＲＦ用の自動利得制御増幅器５２のみで行う。す
なわち、ＲＦスイッチ１２を含めた自動利得制御段を、
ＲＦ部のみに集約させた構成である。
【００２８】図３（ｂ）は、周波数変換機５３（ミキサ
５３１、局部発振器５３２）による中間周波数（ＩＦ）
への周波数変換を１段のみ行うものであり、低雑音増幅
器５１を１台の他に、自動利得制御増幅器５２をＲＦ用
とＩＦ用とで２台備えている。すなわち、ＲＦスイッチ
１２を含めた自動利得制御段を、ＲＦ部と１次ＩＦ段
（初段）とに分散させた構成である。
５３１、局部発振器５３２）による中間周波数（ＩＦ）
への周波数変換を１段のみ行うものであり、低雑音増幅
器５１を１台の他に、自動利得制御増幅器５２をＲＦ用
とＩＦ用とで２台備えている。すなわち、ＲＦスイッチ
１２を含めた自動利得制御段を、ＲＦ部と１次ＩＦ段
（初段）とに分散させた構成である。
【００２９】図３（ｃ）は、ＩＦ変換を複数段行うもの
であり（図中省略）、低雑音増幅器５１及びＲＦ用自動
利得制御増幅器５２各１台とともに、任意（ｎ次）の１
つのＩＦ段の増幅器のみを自動利得制御増幅器５２と
し、他のＩＦ段の増幅器を固定利得増幅器５４としたも
のである。すなわち、ＲＦスイッチ１２を含めた自動利
得制御段を、ＲＦ部とｎ次ＩＦ段（ｎ段）とに分散させ
た構成である。
であり（図中省略）、低雑音増幅器５１及びＲＦ用自動
利得制御増幅器５２各１台とともに、任意（ｎ次）の１
つのＩＦ段の増幅器のみを自動利得制御増幅器５２と
し、他のＩＦ段の増幅器を固定利得増幅器５４としたも
のである。すなわち、ＲＦスイッチ１２を含めた自動利
得制御段を、ＲＦ部とｎ次ＩＦ段（ｎ段）とに分散させ
た構成である。
【００３０】図３（ｄ）は、上記各構成をミックスした
ものであり、ＲＦスイッチ１２を含めた自動利得制御段
を、ＲＦ部及び１次ＩＦ段〜ｎ次ＩＦ段に最も分散させ
た構成である。すなわち、低雑音増幅器５１以外のＲＦ
用及びＩＦ用増幅器の各々を、自動利得制御増幅器５２
か固定利得増幅器５４かのいずれかに任意に設定可能と
したものである。
ものであり、ＲＦスイッチ１２を含めた自動利得制御段
を、ＲＦ部及び１次ＩＦ段〜ｎ次ＩＦ段に最も分散させ
た構成である。すなわち、低雑音増幅器５１以外のＲＦ
用及びＩＦ用増幅器の各々を、自動利得制御増幅器５２
か固定利得増幅器５４かのいずれかに任意に設定可能と
したものである。
【００３１】なお、ＲＦスイッチ１２は、そもそも送受
時分割方式の送受パス切り替えに使用しているスイッチ
であり、アンテナ１１と低雑音増幅部（アイソレータ
３，ＲＦフィルタ４，増幅部５）との２点間の接続を解
放した際、大きな減衰特性（一般的には接続／解放の両
者間で２０〜３０ｄＢロス変化）が得られる。
時分割方式の送受パス切り替えに使用しているスイッチ
であり、アンテナ１１と低雑音増幅部（アイソレータ
３，ＲＦフィルタ４，増幅部５）との２点間の接続を解
放した際、大きな減衰特性（一般的には接続／解放の両
者間で２０〜３０ｄＢロス変化）が得られる。
【００３２】復調部６は、受信信号強度表示器（ＲＳＳ
Ｉ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔ
ｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）６１と、復調器６２とを有し
ている。ＲＳＳＩ６１は、受信信号のレベルを検波・検
出する信号強度検出器であり、受信信号の強弱を絶対値
的に検出する。
Ｉ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔ
ｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）６１と、復調器６２とを有し
ている。ＲＳＳＩ６１は、受信信号のレベルを検波・検
出する信号強度検出器であり、受信信号の強弱を絶対値
的に検出する。
【００３３】復調器６２は、受信信号からデータを復調
する。その際、広い受信レベルを検出し、その広いレン
ジを吸収すべく（広いままだと復調器の最適レンジを逸
脱し受信劣化：ビットエラーを引き起こす）、あとどの
くらいレベルを利得可変で制御すればＯＫかを内蔵する
ディジタル演算部で計算し、その必要制御量を対応する
利得可変手段に伝達し制御する。本例においては、ＲＳ
ＳＩ６１から報知される受信レベルを所定の閾値と比較
し、閾値を越えた場合に、共用部１のスイッチ切替器１
３を制御し、ＲＦスイッチ１２と受信部２との直接接続
を切り離させる。
する。その際、広い受信レベルを検出し、その広いレン
ジを吸収すべく（広いままだと復調器の最適レンジを逸
脱し受信劣化：ビットエラーを引き起こす）、あとどの
くらいレベルを利得可変で制御すればＯＫかを内蔵する
ディジタル演算部で計算し、その必要制御量を対応する
利得可変手段に伝達し制御する。本例においては、ＲＳ
ＳＩ６１から報知される受信レベルを所定の閾値と比較
し、閾値を越えた場合に、共用部１のスイッチ切替器１
３を制御し、ＲＦスイッチ１２と受信部２との直接接続
を切り離させる。
【００３４】送信部７は、送信データを無線周波数信号
に変調する変調器７１と、変調器７１からの無線周波数
信号の電力増幅を行う送信機高出力増幅器７２とを有し
ている。
に変調する変調器７１と、変調器７１からの無線周波数
信号の電力増幅を行う送信機高出力増幅器７２とを有し
ている。
【００３５】制御部８は、送受信機全体を制御し、送信
タイミング及び受信タイミングに応じて、送信部７と受
信部２とをそれぞれ動作させ、共用部１のスイッチ切替
部１３を制御して、ＲＦスイッチ１２の接続を送信部７
側か受信部２側かに切替えさせる。なお、スイッチ切替
部１３は、共用部１ではなく、制御部８に含まれる構成
とすることができる。
タイミング及び受信タイミングに応じて、送信部７と受
信部２とをそれぞれ動作させ、共用部１のスイッチ切替
部１３を制御して、ＲＦスイッチ１２の接続を送信部７
側か受信部２側かに切替えさせる。なお、スイッチ切替
部１３は、共用部１ではなく、制御部８に含まれる構成
とすることができる。
【００３６】次に、図１及び図２を参照して、本発明の
時分割多重接続送受信機用の動作、及びその受信自動利
得制御方法を説明する。
時分割多重接続送受信機用の動作、及びその受信自動利
得制御方法を説明する。
【００３７】制御部８は、送信タイミング時には共用部
１のスイッチ切替部１３を制御して、ＲＦスイッチ１２
におけるアンテナ１１の接続先を送信部７側とさせ、送
信部７で作成された無線周波数信号をアンテナ１１に送
出させる。なお、このときのＲＦスイッチ１２の接続状
態は図２と同様になるが、図２の状態は受信タイミング
における受信信号レベルが大のときの接続電波を示すも
のであり、送信部７から信号が出力されていない点が異
なる。
１のスイッチ切替部１３を制御して、ＲＦスイッチ１２
におけるアンテナ１１の接続先を送信部７側とさせ、送
信部７で作成された無線周波数信号をアンテナ１１に送
出させる。なお、このときのＲＦスイッチ１２の接続状
態は図２と同様になるが、図２の状態は受信タイミング
における受信信号レベルが大のときの接続電波を示すも
のであり、送信部７から信号が出力されていない点が異
なる。
【００３８】制御部８は、受信タイミング時には共用部
１のスイッチ切替部１３を制御して、ＲＦスイッチ１２
におけるアンテナ１１の接続先を受信部２側とさせ、ア
ンテナ１１で受信された無線周波数信号（ＲＦ信号）を
受信部２のアイソレータ３に入力させる。
１のスイッチ切替部１３を制御して、ＲＦスイッチ１２
におけるアンテナ１１の接続先を受信部２側とさせ、ア
ンテナ１１で受信された無線周波数信号（ＲＦ信号）を
受信部２のアイソレータ３に入力させる。
【００３９】アイソレータ３に入力されたＲＦ信号は、
ＲＦフィルタ４で所定の帯域通過／阻止作用を受け、妨
害波の影響が排除されて、増幅部５に入力される。
ＲＦフィルタ４で所定の帯域通過／阻止作用を受け、妨
害波の影響が排除されて、増幅部５に入力される。
【００４０】増幅部５は、入力されたＲＦ信号を、まず
低雑音増幅器５１で増幅し、必要に応じてＲＦ信号のま
まかＩＦ信号に変換して、自動利得増幅器５２あるいは
固定増幅器５４で増幅して復調部６に入力させる。
低雑音増幅器５１で増幅し、必要に応じてＲＦ信号のま
まかＩＦ信号に変換して、自動利得増幅器５２あるいは
固定増幅器５４で増幅して復調部６に入力させる。
【００４１】復調部６のＲＳＳＩ６１は、入力された受
信信号（ＲＦ信号あるいはＩＦ信号）のレベル（受信レ
ベル）を検出し復調器６２に通知する。復調器６２は、
ＲＳＳＩ６１から通知された受信レベルを所定の閾値と
比較し、受信レベルが閾値以下ならば、受信信号からデ
ータを復調する。受信レベルが閾値を越えた場合、復調
器６２は共用部１のスイッチ切替器１３を制御し、ＲＦ
スイッチ１２の接続先を送信部７側とし、受信部２との
直接接続を切り離させる（図２に示す状態）。
信信号（ＲＦ信号あるいはＩＦ信号）のレベル（受信レ
ベル）を検出し復調器６２に通知する。復調器６２は、
ＲＳＳＩ６１から通知された受信レベルを所定の閾値と
比較し、受信レベルが閾値以下ならば、受信信号からデ
ータを復調する。受信レベルが閾値を越えた場合、復調
器６２は共用部１のスイッチ切替器１３を制御し、ＲＦ
スイッチ１２の接続先を送信部７側とし、受信部２との
直接接続を切り離させる（図２に示す状態）。
【００４２】図２に示す状態では、ＲＦスイッチ１２の
接続先が送信部７側となっているが、上述したように送
信タイミングではなく受信タイミング中なので送信部７
からの信号送出はなく、アンテナ１１からのＲＦ信号に
大きな減衰（例えば、２０〜３０ｄＢロス）が与えられ
て、受信部２に入力される。
接続先が送信部７側となっているが、上述したように送
信タイミングではなく受信タイミング中なので送信部７
からの信号送出はなく、アンテナ１１からのＲＦ信号に
大きな減衰（例えば、２０〜３０ｄＢロス）が与えられ
て、受信部２に入力される。
【００４３】この減衰によりレベルの下げられた受信信
号は、上述と同様のルート（アイソレータ３，ＲＦフィ
ルタ４，増幅部５）を通して復調部６に入力され、デー
タに復調される。このようにアンテナ１１での受信信号
レベルが大きくなっても、増幅部５で処理される信号の
レベルは大幅に下げられるので、増幅部５での自動利得
制御の制御量を小さくすることができ、自動利得制御の
ための回路構成を簡略化することができる。
号は、上述と同様のルート（アイソレータ３，ＲＦフィ
ルタ４，増幅部５）を通して復調部６に入力され、デー
タに復調される。このようにアンテナ１１での受信信号
レベルが大きくなっても、増幅部５で処理される信号の
レベルは大幅に下げられるので、増幅部５での自動利得
制御の制御量を小さくすることができ、自動利得制御の
ための回路構成を簡略化することができる。
【００４４】この状態のとき、復調部６は、受信信号レ
ベルが所定の閾値以下に下がったことを検出すると、ス
イッチ切替器１３を制御し、ＲＦスイッチ１２の接続先
を受信部２側に戻させる。ＲＦスイッチ１２の接続先を
受信部２側から送信部７側へ切替える時の受信レベル閾
値（Ｌ１）と、送信部７側から受信部２側へ切戻す時の
受信レベル閾値（Ｌ２）とは互いに異なる値とすること
ができる。通常は、Ｌ１＞Ｌ２とし、ＲＦスイッチ１２
の切替えが頻繁に発生しないようにヒステリシス特性を
もたせる。
ベルが所定の閾値以下に下がったことを検出すると、ス
イッチ切替器１３を制御し、ＲＦスイッチ１２の接続先
を受信部２側に戻させる。ＲＦスイッチ１２の接続先を
受信部２側から送信部７側へ切替える時の受信レベル閾
値（Ｌ１）と、送信部７側から受信部２側へ切戻す時の
受信レベル閾値（Ｌ２）とは互いに異なる値とすること
ができる。通常は、Ｌ１＞Ｌ２とし、ＲＦスイッチ１２
の切替えが頻繁に発生しないようにヒステリシス特性を
もたせる。
【００４５】なお本例では、受信信号の信号レベルの検
出を復調部６で行っているが、これに限定されることな
く、周知の適切な手段を設けることにより増幅部５ある
いはその前段で検出することができる。
出を復調部６で行っているが、これに限定されることな
く、周知の適切な手段を設けることにより増幅部５ある
いはその前段で検出することができる。
【００４６】次に、本発明の特徴であるアイソレータ３
の働きについて詳細に説明する。
の働きについて詳細に説明する。
【００４７】受信電界が高速に大きく変動する外部伝搬
環境下で、かつ高速・大容量ＤＡＴＡを扱う様なシステ
ムの場合、より高速応答特性を有しかつ大きく受信利得
量を制御できる様なＲＦ／ＩＦ自動利得制御回路を少な
い利得制御段から成る簡易な回路構成で要求を実現する
ため、本発明の第一の特徴としては、そもそも送受時分
割方式の送受パス切り替えに使用しているＲＦスイッチ
１２におけるアンテナ１１−低雑音増幅５１の２点間の
接続を解放した際の２点間の大きな減衰特性（一般的に
は接続／解放の両者間で２０〜３０ｄＢロス変化）に着
目し、これを積極的に自動利得制御機能の一部として利
用している。このように、受信しながらも敢えて送信側
にＲＦスイッチ１２を接続し、受信側との接続を解放す
るようにしたことにより、特に高電界信号受信時、受信
総合利得の大きな低減制御を高速に行うことが可能とな
った。
環境下で、かつ高速・大容量ＤＡＴＡを扱う様なシステ
ムの場合、より高速応答特性を有しかつ大きく受信利得
量を制御できる様なＲＦ／ＩＦ自動利得制御回路を少な
い利得制御段から成る簡易な回路構成で要求を実現する
ため、本発明の第一の特徴としては、そもそも送受時分
割方式の送受パス切り替えに使用しているＲＦスイッチ
１２におけるアンテナ１１−低雑音増幅５１の２点間の
接続を解放した際の２点間の大きな減衰特性（一般的に
は接続／解放の両者間で２０〜３０ｄＢロス変化）に着
目し、これを積極的に自動利得制御機能の一部として利
用している。このように、受信しながらも敢えて送信側
にＲＦスイッチ１２を接続し、受信側との接続を解放す
るようにしたことにより、特に高電界信号受信時、受信
総合利得の大きな低減制御を高速に行うことが可能とな
った。
【００４８】しかし、高感度の受信機特性（基準感度特
性）を広い受信入力電界で安定に確保し続けるために
は、ＲＦスイッチ１２の設定状態に関わらず、安定して
受信機の低雑音特性を保持する回路構成を提供すること
が重要になってくる。その場合特に考慮すべき点は、受
信機の低雑音特性を決定する初段低雑音増幅器５１の雑
音特性と安定性であり、これらは特に初段低雑音増幅器
５１の入力負荷側インピーダンスに大きく依存する。
性）を広い受信入力電界で安定に確保し続けるために
は、ＲＦスイッチ１２の設定状態に関わらず、安定して
受信機の低雑音特性を保持する回路構成を提供すること
が重要になってくる。その場合特に考慮すべき点は、受
信機の低雑音特性を決定する初段低雑音増幅器５１の雑
音特性と安定性であり、これらは特に初段低雑音増幅器
５１の入力負荷側インピーダンスに大きく依存する。
【００４９】一般的には、高入力電界時のＲＦスイッチ
１２が送信側に切り替わった状態（解放状態）での初段
低雑音増幅器５１入力端から（ＲＦフィルタ４を介し
て）入力負荷側を見込んだソース・インピーダンスは、
低入力電界時のＲＦスイッチ１２が通常に受信系に接続
されている状態での低雑音増幅器５１から（ＲＦフィル
タ４を介して）入力負荷を見込んだ５０オーム近傍のソ
ース・インピーダンス（＝自由伝搬空間内にアンテナ１
を設置した場合のアンテナ１の出力インピーダンス）か
ら大きくはずれ劣化する。
１２が送信側に切り替わった状態（解放状態）での初段
低雑音増幅器５１入力端から（ＲＦフィルタ４を介し
て）入力負荷側を見込んだソース・インピーダンスは、
低入力電界時のＲＦスイッチ１２が通常に受信系に接続
されている状態での低雑音増幅器５１から（ＲＦフィル
タ４を介して）入力負荷を見込んだ５０オーム近傍のソ
ース・インピーダンス（＝自由伝搬空間内にアンテナ１
を設置した場合のアンテナ１の出力インピーダンス）か
ら大きくはずれ劣化する。
【００５０】別の見方をすれば、初段低雑音増幅器５１
から入力側を見込んだＶＳＷＲ（電圧定在波比）は、Ｒ
Ｆスイッチ１２解放時のスイッチを見込んだインピーダ
ンス（ＶＳＷＲ）で決まり、一般的にはスイッチ解放時
つまり高電界入力時の入力負荷ＶＳＷＲは増加すること
となる。
から入力側を見込んだＶＳＷＲ（電圧定在波比）は、Ｒ
Ｆスイッチ１２解放時のスイッチを見込んだインピーダ
ンス（ＶＳＷＲ）で決まり、一般的にはスイッチ解放時
つまり高電界入力時の入力負荷ＶＳＷＲは増加すること
となる。
【００５１】そもそも初段低雑音増幅器５１設計時は、
図１に示すように、入力負荷インピーダンスがアンテナ
接続時の公称５０オームで終端されることを前提に、こ
の５０オーム（５０オーム正規化インピーダンス＝１＋
ｊ０）より低雑音増幅器入力から入力負荷側を見込んだ
最適雑音整合を与える正規化インピーダンス“Ｚｏ＝Ｒ
ｏ＋ｊＸｏ＝Ｚｓ＝Ｒｓ＋ｊＸｓ”へとインピーダンス
変換し、つまり最適雑音整合回路を設計しているのが通
例である。
図１に示すように、入力負荷インピーダンスがアンテナ
接続時の公称５０オームで終端されることを前提に、こ
の５０オーム（５０オーム正規化インピーダンス＝１＋
ｊ０）より低雑音増幅器入力から入力負荷側を見込んだ
最適雑音整合を与える正規化インピーダンス“Ｚｏ＝Ｒ
ｏ＋ｊＸｏ＝Ｚｓ＝Ｒｓ＋ｊＸｓ”へとインピーダンス
変換し、つまり最適雑音整合回路を設計しているのが通
例である。
【００５２】ここでＺｏは低雑音増幅器５１の入力側に
配備した、アンテナ１１（５０オーム近傍）〜ＲＦスイ
ッチ１２〜アイソレータ３〜（ＲＦフィルター４）〜低
雑音増幅器５１の入力側に位置する入力雑音整合回路迄
を一群と見なした場合の、その入力整合回路出力端から
入力側を見込んだ場合の実際の回路正規化インピーダン
スを表しており、Ｚｓは低雑音増幅器５１が周波数毎に
固有に持つ最適雑音ＮＦｍｉｎ（最小雑音）を与えるソ
ース・インピーダンスを示している。
配備した、アンテナ１１（５０オーム近傍）〜ＲＦスイ
ッチ１２〜アイソレータ３〜（ＲＦフィルター４）〜低
雑音増幅器５１の入力側に位置する入力雑音整合回路迄
を一群と見なした場合の、その入力整合回路出力端から
入力側を見込んだ場合の実際の回路正規化インピーダン
スを表しており、Ｚｓは低雑音増幅器５１が周波数毎に
固有に持つ最適雑音ＮＦｍｉｎ（最小雑音）を与えるソ
ース・インピーダンスを示している。
【００５３】ちなみに、これら任意の入力回路を低雑音
増幅器入力に配備した際に得られる低雑音増幅器の雑音
指数ＮＦとＮＦｍｉｎ、Ｚｏ、Ｚｓおよび等価入力雑音
抵抗Ｒｎとの関係は次式（数１）で与えられる。
増幅器入力に配備した際に得られる低雑音増幅器の雑音
指数ＮＦとＮＦｍｉｎ、Ｚｏ、Ｚｓおよび等価入力雑音
抵抗Ｒｎとの関係は次式（数１）で与えられる。
【００５４】
【数１】
【００５５】上式より、Ｚｏ＝Ｚｓとなるように予め低
雑音増幅器入力整合回路を設計することによって、低雑
音増幅器５１のＮＦ＝最小雑音ＮＦｍｉｎが得られるこ
ととなる。
雑音増幅器入力整合回路を設計することによって、低雑
音増幅器５１のＮＦ＝最小雑音ＮＦｍｉｎが得られるこ
ととなる。
【００５６】そこで本発明の場合だが、入力アイソレー
タ３の挿入を特徴とすることにより、図１に示すＲＦス
イッチ１２が受信系側に接続されている低入力電界時は
勿論のこと、図２に示すＲＦスイッチ１２が送信系側に
接続され受信系から解放された高入力電界時の状況で
も、低雑音増幅器５１から入力側を見込んだ場合のＲＦ
スイッチ１２のインピーダンス変化は、挿入アイソレー
タ３によってマスクされる。結局、状況に依らずアイソ
レータ３内部の５０オーム終端器３２が入力インピーダ
ンスとして確定できることにより、ＲＦスイッチ１２の
接続・解放状態に依らず低雑音増幅器５１の雑音指数Ｎ
Ｆは最小のまま保たれることとなる。
タ３の挿入を特徴とすることにより、図１に示すＲＦス
イッチ１２が受信系側に接続されている低入力電界時は
勿論のこと、図２に示すＲＦスイッチ１２が送信系側に
接続され受信系から解放された高入力電界時の状況で
も、低雑音増幅器５１から入力側を見込んだ場合のＲＦ
スイッチ１２のインピーダンス変化は、挿入アイソレー
タ３によってマスクされる。結局、状況に依らずアイソ
レータ３内部の５０オーム終端器３２が入力インピーダ
ンスとして確定できることにより、ＲＦスイッチ１２の
接続・解放状態に依らず低雑音増幅器５１の雑音指数Ｎ
Ｆは最小のまま保たれることとなる。
【００５７】なお、低雑音増幅器５１の安定性について
も同様に、ＲＦスイッチ１２の状況に依らずアイソレー
タ内部の５０オーム終端器３２が入力インピーダンスと
して確定できることにより、入力インピーダンス状態に
依らず常に低雑音増幅器５１の動作安定性は保たれるこ
ととなり、不要発振等の問題は生じない。
も同様に、ＲＦスイッチ１２の状況に依らずアイソレー
タ内部の５０オーム終端器３２が入力インピーダンスと
して確定できることにより、入力インピーダンス状態に
依らず常に低雑音増幅器５１の動作安定性は保たれるこ
ととなり、不要発振等の問題は生じない。
【００５８】従い、以上第二の特徴である入力アイソレ
ータ３の挿入により、初段低雑音増幅器５１の入力イン
ピーダンスは常に５０オーム近辺に安定化されることと
なる。これにより高入力電界時も安定に初段低雑音増幅
器５１の低雑音特性が確保できることとなり、広い受信
入力ダイナミックレンジに渡って、第一の特徴で示した
復調器入力レベルの高速収束と相俟って高受信感度を有
する高性能な受信機を実現できる。
ータ３の挿入により、初段低雑音増幅器５１の入力イン
ピーダンスは常に５０オーム近辺に安定化されることと
なる。これにより高入力電界時も安定に初段低雑音増幅
器５１の低雑音特性が確保できることとなり、広い受信
入力ダイナミックレンジに渡って、第一の特徴で示した
復調器入力レベルの高速収束と相俟って高受信感度を有
する高性能な受信機を実現できる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、時
分割多重接続送受信機において、送受時分割方式の送受
パス切り替えに使用している切替スイッチ（ＲＦスイッ
チ）のアンテナ−受信系（低雑音増幅部）の２点間の接
続を切断した際の２点間の大きな減衰特性を積極的に自
動利得制御機能の一部として利用するとともに、受信系
の初段増幅器（低雑音増幅器）の入力側インピーダンス
条件が、切替スイッチの設定モードに依らず一定となる
様、切替スイッチと初段増幅器との間にアイソレータを
挿入し、高電界信号受信時、復調手段での入力検出レベ
ルしきい値を超えた場合は、受信しながらも敢えて送信
系側に切替スイッチを接続するので、高速にかつ大きな
受信総合利得の必要可変幅を実現し、高速にかつ広いダ
イナミックレンジで受信電界が変化するような厳しい外
部伝搬環境下でも高速・大容量データ等の無線通信を行
うシステムを構築でき、復調手段内部の入力レベルの高
速収束および受信機の低雑音性と安定性の確保により、
ビットエラー等の受信劣化を与えないように受信特性を
最大限に確保し、かつ高信頼度かつ高受信感度を伴った
良好なる無線通信用時分割多重接続送受信機を実現でき
る。
分割多重接続送受信機において、送受時分割方式の送受
パス切り替えに使用している切替スイッチ（ＲＦスイッ
チ）のアンテナ−受信系（低雑音増幅部）の２点間の接
続を切断した際の２点間の大きな減衰特性を積極的に自
動利得制御機能の一部として利用するとともに、受信系
の初段増幅器（低雑音増幅器）の入力側インピーダンス
条件が、切替スイッチの設定モードに依らず一定となる
様、切替スイッチと初段増幅器との間にアイソレータを
挿入し、高電界信号受信時、復調手段での入力検出レベ
ルしきい値を超えた場合は、受信しながらも敢えて送信
系側に切替スイッチを接続するので、高速にかつ大きな
受信総合利得の必要可変幅を実現し、高速にかつ広いダ
イナミックレンジで受信電界が変化するような厳しい外
部伝搬環境下でも高速・大容量データ等の無線通信を行
うシステムを構築でき、復調手段内部の入力レベルの高
速収束および受信機の低雑音性と安定性の確保により、
ビットエラー等の受信劣化を与えないように受信特性を
最大限に確保し、かつ高信頼度かつ高受信感度を伴った
良好なる無線通信用時分割多重接続送受信機を実現でき
る。
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック構成図で
あり、受信信号レベルが小さい場合の状態を示す図であ
る。
あり、受信信号レベルが小さい場合の状態を示す図であ
る。
【図２】図１に示すブロック構成図において、受信信号
レベルが大きい場合の状態を示す図である。
レベルが大きい場合の状態を示す図である。
【図３】受信部の増幅器の多段構成の例を示す図であ
る。
る。
【図４】従来の時分割多重接続送受信機の一例を示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
１ 共用部 ２ 受信部 ３ アイソレータ ４ ＲＦフィルタ ５ 増幅部 ６ 復調部 ７ 送信部 ８ 制御部 １１ アンテナ １２ ＲＦスイッチ １３ スイッチ切替器 ５１ 低雑音増幅器 ５２ 自動利得制御増幅器 ６１ ＲＳＳＩ ６２ 復調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J100 JA01 KA05 QA01 SA02 5K011 BA01 DA12 DA21 EA03 FA07 GA06 JA03 KA01 5K018 AA04 BA03 CA06 DA02 DA06 FA01 GA03 5K028 AA01 BB04 CC02 HH04 SS02 SS12
Claims (6)
- 【請求項１】 アンテナを共用しながら無線周波数信号
の送信と受信とをそれぞれ時分割された異なるタイミン
グで行う時分割多重接続送受信機において、 前記アンテナを送信系及び受信系のいずれか一方側に切
替え接続する切替スイッチと、 送信タイミング時には前記切替スイッチを送信系側に切
替えて送信信号を前記アンテナへ出力させ、受信タイミ
ング時には受信信号の受信レベルを判定し、前記受信レ
ベルが所定値以下の場合は前記切替スイッチを受信系側
に切替えて、前記アンテナからの受信信号をそのまま受
信系に入力させ、前記受信レベルが前記所定値を超える
場合は前記切替スイッチを送信系側に切替えて、高減衰
されて漏洩した前記アンテナからの信号を受信系に入力
させる制御手段とを備えることを特徴とする時分割多重
接続送受信機。 - 【請求項２】 前記切替スイッチと受信系の初段増幅器
との間に、前記切替スイッチの切替え状態に関わらず、
前記初段増幅器の入力インピーダンスを整合するアイソ
レータを設けたことを特徴とする請求項１記載の時分割
多重接続送受信機。 - 【請求項３】 受信信号からデータを復調する復調手段
が、前記受信信号の受信レベルを判定する手段と、前記
受信レベルが所定値を超える場合に前記切替スイッチを
送信系側に切替えさせる手段とを有することを特徴とす
る請求項１または２記載の時分割多重接続送受信機。 - 【請求項４】 前記切替スイッチと前記復調手段との間
に、無線周波数信号あるいは中間周波数信号の増幅器と
して自動利得制御増幅器を任意数分設け、受信信号の自
動利得制御を前記切替スイッチと前記自動利得制御増幅
器とに分散させて行うことを特徴とする請求項３記載の
時分割多重接続送受信機。 - 【請求項５】 アンテナを共用しながら無線周波数信号
の送信と受信とをそれぞれ時分割された異なるタイミン
グで行う時分割多重接続送受信機の受信自動利得制御方
法において、 受信タイミング時には受信信号の受信レベルを判定し、
前記受信レベルが所定値以下の場合は、前記アンテナを
送信系及び受信系のいずれか一方側に切替え接続するた
めの切替スイッチを受信系側に切替えて、前記アンテナ
からの受信信号をそのまま受信系に入力させ、前記受信
レベルが前記所定値を超える場合は、前記切替スイッチ
を送信系側に切替えて、高減衰されて漏洩した前記アン
テナからの信号を受信系に入力させることを特徴とする
受信自動利得制御方法。 - 【請求項６】 自動利得制御を、前記切替スイッチと、
前記切替スイッチと受信信号からデータを復調するため
の復調手段との間に無線周波数信号あるいは中間周波数
信号の増幅器として設けられた自動利得制御増幅器とに
分散させて行うことを特徴とする請求項５記載の受信自
動利得制御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020673A JP2002223176A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 時分割多重接続送受信機、及びその受信自動利得制御方法 |
| PCT/JP2002/000599 WO2002061961A1 (fr) | 2001-01-29 | 2002-01-28 | Emetteur-recepteur a connexion par multiplexage temporel et son procede de controle automatique de gain a la reception |
| CNA028042735A CN1489830A (zh) | 2001-01-29 | 2002-01-28 | 时分多址收发机及其接收自动增益控制方法 |
| EP02716415A EP1361666A1 (en) | 2001-01-29 | 2002-01-28 | Time division multiplexing connection transceiver and its receiving automatic gain control method |
| US10/470,468 US20040264392A1 (en) | 2001-01-29 | 2002-01-28 | Time division multiplexing connection transceiver and its receiving automatic gain control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020673A JP2002223176A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 時分割多重接続送受信機、及びその受信自動利得制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002223176A true JP2002223176A (ja) | 2002-08-09 |
Family
ID=18886348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001020673A Pending JP2002223176A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 時分割多重接続送受信機、及びその受信自動利得制御方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040264392A1 (ja) |
| EP (1) | EP1361666A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002223176A (ja) |
| CN (1) | CN1489830A (ja) |
| WO (1) | WO2002061961A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008236055A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nec Corp | 携帯端末装置、通信制御方法及びプログラム |
| JP2010161575A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Toyo Radio Systems Co Ltd | 送受信機 |
| JP7525337B2 (ja) | 2020-08-28 | 2024-07-30 | 矢崎総業株式会社 | 無線信号伝送装置、および無線信号伝送システム |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10210238B4 (de) * | 2002-03-08 | 2004-04-22 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Geschaltete Kombinationsantennendiversitäts-Technik |
| US7903764B2 (en) * | 2004-05-10 | 2011-03-08 | Broadcom Corporation | Integrated burst FSK receiver |
| CN100372343C (zh) * | 2004-08-02 | 2008-02-27 | 北京天碁科技有限公司 | 数字脉冲成型滤波器输出增益的控制装置 |
| JP4455973B2 (ja) * | 2004-10-08 | 2010-04-21 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | データ受信装置および閾値決定方法 |
| CN100352174C (zh) * | 2005-03-28 | 2007-11-28 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 根据scdma信号强度来控制射频开关倒换的方法 |
| CN100352175C (zh) * | 2005-03-28 | 2007-11-28 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 根据scdma下行同步码字来控制射频开关倒换的方法 |
| JP4551814B2 (ja) * | 2005-05-16 | 2010-09-29 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 無線通信装置 |
| CN100552706C (zh) * | 2006-04-30 | 2009-10-21 | 中国科学院声学研究所 | 一种非接触无源射频标签及其阅读系统 |
| CN101873149B (zh) * | 2010-06-28 | 2013-05-08 | 深圳市桑达无线通讯技术有限公司 | 一种大功率射频系统和射频发射方法 |
| WO2013044481A1 (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Thomson Licensing | Method and apparatus for extending receiving dynamic range of rf transceiver in tdd system |
| JP2014138312A (ja) * | 2013-01-17 | 2014-07-28 | Murata Mfg Co Ltd | 半導体モジュール |
| CN108259050B (zh) * | 2016-12-28 | 2020-02-11 | 展讯通信（上海）有限公司 | 射频前端电路及射频接收机、用户终端 |
| CN111654307B (zh) * | 2020-05-27 | 2022-03-08 | 珠海泰芯半导体有限公司 | 一种射频前端保护方法 |
| JP7494076B2 (ja) * | 2020-09-24 | 2024-06-03 | 株式会社東芝 | 信号処理回路 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0595336A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-16 | Casio Comput Co Ltd | 通信装置 |
| US5818385A (en) * | 1994-06-10 | 1998-10-06 | Bartholomew; Darin E. | Antenna system and method |
| JPH08237160A (ja) * | 1995-02-23 | 1996-09-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | 受信電力制御方法及び受信電力制御装置 |
| JP3198894B2 (ja) * | 1995-10-30 | 2001-08-13 | 関西日本電気株式会社 | 移動体無線機 |
| JPH10256937A (ja) * | 1997-03-10 | 1998-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線通信機の受信ゲイン切換回路 |
| JP2000091943A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | 無線通信装置 |
| US6813485B2 (en) * | 1998-10-21 | 2004-11-02 | Parkervision, Inc. | Method and system for down-converting and up-converting an electromagnetic signal, and transforms for same |
| US6873836B1 (en) * | 1999-03-03 | 2005-03-29 | Parkervision, Inc. | Universal platform module and methods and apparatuses relating thereto enabled by universal frequency translation technology |
| US6300827B1 (en) * | 1999-12-09 | 2001-10-09 | Maxim Integrated Products, Inc. | Method and apparatus for cascaded ground return amplifier |
| FI19992810A (fi) * | 1999-12-29 | 2001-06-30 | Nokia Mobile Phones Ltd | Lähetin/vastaanotin ja menetelmä RF-signaalin vastaanottamiseksi lähetin/vastaanottimessa |
-
2001
- 2001-01-29 JP JP2001020673A patent/JP2002223176A/ja active Pending
-
2002
- 2002-01-28 WO PCT/JP2002/000599 patent/WO2002061961A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2002-01-28 US US10/470,468 patent/US20040264392A1/en not_active Abandoned
- 2002-01-28 CN CNA028042735A patent/CN1489830A/zh active Pending
- 2002-01-28 EP EP02716415A patent/EP1361666A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008236055A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nec Corp | 携帯端末装置、通信制御方法及びプログラム |
| JP2010161575A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Toyo Radio Systems Co Ltd | 送受信機 |
| JP7525337B2 (ja) | 2020-08-28 | 2024-07-30 | 矢崎総業株式会社 | 無線信号伝送装置、および無線信号伝送システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1361666A1 (en) | 2003-11-12 |
| WO2002061961A1 (fr) | 2002-08-08 |
| US20040264392A1 (en) | 2004-12-30 |
| CN1489830A (zh) | 2004-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002223176A (ja) | 時分割多重接続送受信機、及びその受信自動利得制御方法 | |
| US7373115B2 (en) | Apparatus for transmit and receive switching in a time-division duplexing wireless network | |
| EP0923811B1 (en) | Circulator usage in time division duplex radios | |
| US6226275B1 (en) | Wide band high power ultralinear RF transreceiver | |
| EP1710920A1 (en) | Receiving modulated radio signals | |
| CN110011721B (zh) | 卫星通信系统中的功放设备及功放系统 | |
| US20060178111A1 (en) | Apparatus and method for canceling noise in wireless transceiver | |
| US9048931B2 (en) | Method and arrangement for feeder sharing in a telecommunication system | |
| RU2164056C1 (ru) | Абонентская станция с дуплексным антенным усилителем (варианты) | |
| KR20080041108A (ko) | 중계국용의 스위칭가능 송수신기 | |
| US7236519B2 (en) | Transceiving filter and communication device | |
| WO2021223121A1 (zh) | 多频双向放大器、收发机、控制方法及存储介质 | |
| KR20060088255A (ko) | 시분할 듀플렉스 시스템의 ｒｆ 송수신기 | |
| CN112567634B (zh) | 带有集成的发射放大器保护功能的用于无线电信号的发射/接收系统 | |
| WO2013044481A1 (en) | Method and apparatus for extending receiving dynamic range of rf transceiver in tdd system | |
| JP3456405B2 (ja) | ２偏波スペースダイバーシティ無線装置 | |
| EP0758821B1 (en) | Receiving circuit for a portable telephone set | |
| TWI852773B (zh) | 無線收發器電路及具有所述無線收發器電路的無線訊號增強裝置 | |
| US20240235800A9 (en) | Wireless transceiver circuit and wireless signal boosting device having the wireless transceiver circuit | |
| CN117498888B (zh) | 一种器件复用的射频收发电路及其控制方法 | |
| KR100626530B1 (ko) | 이동통신단말기의 송수신장치 | |
| KR100743589B1 (ko) | 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치 | |
| KR100303787B1 (ko) | 휴대용 단말기의 파우어 부스터 회로 | |
| JP2004312363A (ja) | 無線通信用高周波回路およびそれを備えた通信機 | |
| KR100424623B1 (ko) | 직접 변환 방식에 따른 이동 통신 단말의 수신 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040518 |