JP2002300067A - 無線受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信入力の強弱に拘わらずに良好なＳ／Ｎを
得ることを可能とする。 【解決手段】 シンセサイザ制御部１３は、通信制御部
９から出力される受信電界強度に基づいて、受信入力が
第１ミキサ５および第２ミキサ７で飽和が生じるような
強入力状態であるか否かを監視する。シンセサイザ制御
部１３は、強入力状態ではない場合にＬレベル、強入力
状態である場合にＨレベルとした第１切換え制御信号お
よび第２切換え制御信号を第１シンセサイザ１０および
第２シンセサイザ１１にそれぞれ与える。第１シンセサ
イザ１０および第２シンセサイザ１１では、強入力状態
ではなく切換え制御信号がＬレベルであるときに比べ
て、強入力状態であり切換え制御信号がＨレベルである
ときに自己が持つ位相同期ループの固有周波数を高く設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばセルラー電
話方式無線通信システムなどで利用される無線受信機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の無線受信機では、到来する電波
をアンテナにより受けて得られる受信信号の周波数帯
を、無線周波帯から中間周波帯やベースバンドへとダウ
ンコンバートする。そしてこのダウンコンバートは、シ
ンセサイザにより生成されたローカル信号をミキサによ
り受信信号にミキシングすることで行われる。

【０００３】さて、受信機入力が強入力状態にあると、
受信信号レベルが大きいためにミキサが飽和することが
ある。そしてミキサが飽和すると、シンセサイザの負荷
が大きく変動することになる。

【０００４】ところでシンセサイザは、一般に位相同期
ループ（ＰＬＬ）を用いて構成される。このように位相
同期ループを用いたシンセサイザでは、位相同期ループ
の固有周波数を低く設定することでループフィルタにて
ノイズ成分を大きく切ることが可能となり、高Ｓ／Ｎが
得られ、受信機の性能を向上することが可能となる。し
かしながら、固有周波数が低いほど負荷の変動により電
圧制御発振器に変調がかかり易くなる。

【０００５】このため、高Ｓ／Ｎを得るために固有周波
数を低く設定してあると、前述のようなシンセサイザの
負荷変動により電圧制御発振器に変調がかかり易くなっ
てしまい、強入力状態ではＳ／Ｎが劣化してしまうとい
う不具合があった。

【０００６】このため、強入力状態でも電圧制御発振器
に変調があまりかからないように固有周波数を高めに設
定しておくと、強入力以外の状態でのＳ／Ｎが劣化して
しまう。また、ミキサが飽和することがないようにミキ
サへ入力する受信信号のレベルを抑えることも考えられ
るが、その場合には受信感度の低下を来たしてしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の無
線受信機では、受信信号をダウンコンバートするための
ミキサが飽和したことにともなってシンセサイザが持つ
電圧制御発振器に変調がかかり、これによりＳ／Ｎが劣
化してしまうという不具合があった。

【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、受信入力の強
弱に拘わらずに良好なＳ／Ｎを得ることが可能な無線受
信機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、位相同期ループを利用して所定周波数の
ローカル信号を生成するシンセサイザ回路と、このシン
セサイザ回路により生成された前記ローカル信号と受信
信号とをミキシングすることで前記受信信号の周波数を
変換するミキサ回路とを有した無線受信機において、前
記位相同期ループの固有周波数を所定の第１周波数およ
びこの第１周波数よりも高い所定の第２周波数に選択的
に設定する固有周波数変更手段と、前記受信信号の受信
レベルが所定レベル以上である否かを監視し、前記受信
レベルが前記所定レベルよりも小さいときには前記固有
周波数を前記第１周波数に、また前記受信レベルが前記
所定レベル以上であるときには前記固有周波数を前記第
２周波数にそれぞれ設定するべく前記固有周波数変更手
段を制御する固有周波数制御手段とを備えた。

【００１０】このような手段を講じたことにより、前記
受信レベルが前記所定レベルよりも小さいとき、すなわ
ち強入力状態では無いときと、前記受信レベルが前記所
定レベル以上であるとき、すなわち強入力状態であると
きとで位相同期ループの固有周波数が変更され、強入力
状態であるときは強入力状態ではないときの第１周波数
に比べて高い第２周波数に設定される。従って、強入力
状態ではないときには強入力状態であるときに比べて位
相同期ループのループフィルタでのノイズ除去が効率的
に行われるが、逆に強入力状態であるときには強入力状
態ではないときに比べてノイズ除去の効率は低下するも
のの位相同期ループの発振器に変調がかかりづらくされ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態につき説明する。

【００１２】（第１の実施形態）図１は本発明の第１実
施形態に係る無線受信機を適用して構成された携帯電話
端末の要部構成を示すブロック図である。

【００１３】この図に示すように本実施形態の携帯電話
端末は、アンテナ１、アンテナ共用器２、受信信号増幅
器３、バンドパスフィルタ４、ミキサ回路としての第１
ミキサ５、中間周波数バンドパスフィルタ６、ミキサ回
路としての第２ミキサ７、増幅手段としての復調器８、
自動利得制御手段としての通信制御部９、シンセサイザ
回路としての第１シンセサイザ１０、シンセサイザ回路
としての第２シンセサイザ１１、基準信号発振器１２お
よび固有周波数制御手段としてのシンセサイザ制御部１
３を有している。

【００１４】空間を介して到来した電波はアンテナ１に
より受けられ、電気信号、すなわち受信信号が生成され
る。この受信信号は、アンテナ共用器２の受信側フィル
タ２ａにより受信帯域外の不要信号が取り除かれる。続
いて受信信号は、受信信号増幅器３により増幅されると
ともに、不要信号がバンドパスフィルタ４により除去さ
れる。

【００１５】次に受信信号は、第１ミキサ５にて第１シ
ンセサイザ１０から出力される第１ローカル信号とミキ
シングされることで、第１中間周波数にダウンコンバー
トされるとともに、不要信号が中間周波数バンドパスフ
ィルタ６により除去される。

【００１６】受信信号はさらに、第２ミキサ７にて第２
シンセサイザ１１から出力される第２ローカル信号とミ
キシングされることで、第２中間周波数にダウンコンバ
ートされた後に復調器８へと入力され、復調される。復
調器８で得られた復調データは、例えば音声再生などを
行う図示しないベースバンド系へと与えられる他に、通
信制御部９へと与えられる。復調器８は増幅器を内蔵し
ていて、復調処理の一環として受信信号の増幅を行う。
そしてこの増幅に関する利得は通信制御部９から与えら
れる第２利得制御電圧に従って決定することとなってい
る。かくしてこの復調器８が増幅手段としての機能を備
えているのである。

【００１７】なお、図示しない送信系により生成された
無線周波の送信信号は、アンテナ共用器２の送信側フィ
ルタ２ｂにより送信帯域外の不要信号が取り除かれた上
でアンテナ１へと供給され、このアンテナ１より放射さ
れる。

【００１８】通信制御部９は、復調データに基づいて受
信状況を監視し、例えば第１利得制御電圧および第２利
得制御電圧による受信信号増幅器３および復調器８での
利得制御を行うなどのように無線通信に関する処理の制
御を行う。また通信制御部９は、復調データに基づいて
検出した受信電界強度を出力している。

【００１９】第１シンセサイザ１０および第２シンセサ
イザ１１は、それぞれ図２に示すような構成をなしてい
る。すなわち第１シンセサイザ１０および第２シンセサ
イザ１１は、電圧制御発振器２１、固有周波数変更手段
としての位相検波器２２、ループフィルタ２３および位
相比較検出器２４を備えている。

【００２０】電圧制御発振器２１は、第１シンセサイザ
１０においては第１ローカル信号の周波数の設定値を、
また第２シンセサイザ１１においては第２ローカル信号
の周波数の設定値をそれぞれ中心周波数とする所定の周
波数範囲のうちのいずれかの周波数を発振する。電圧制
御発振器２１が発振する周波数は、ループフィルタ２３
から出力される電圧により定まる。そして電圧制御発振
器２１が発振することで生じる信号は、第１シンセサイ
ザ１０においては第１ローカル信号として、また第２シ
ンセサイザ１１においては第２ローカル信号としてそれ
ぞれ出力される。

【００２１】位相検波器２２には、電圧制御発振器２１
が出力する信号と、基準信号発振器１２から出力される
基準信号とがそれぞれ入力されている。そして位相検波
器２２は、この２入力の位相差を検出し、その位相差に
応じたデューティでパルス状にチャージポンプ電流を出
力する。なおこの位相検波器２２は、シンセサイザ制御
部１３から与えられる切換え制御信号に応じてチャージ
ポンプ電流レベルを変更する機能を有する。

【００２２】ループフィルタ２３は、同図に示すように
コンデンサ２３ａ、抵抗器２３ｂおよびコンデンサ２３
ｃより構成されている。そしてこのループフィルタ２３
は、位相検波器２２から与えられるチャージポンプ電流
を区間積分することで、電圧制御発振器２１の発振周波
数を指示するための制御電圧を生成する。

【００２３】かくして、以上の電圧制御発振器２１、位
相検波器２２およびループフィルタ２３により、基準信
号に基づいてローカル信号を生成する位相同期ループが
形成されている。

【００２４】位相比較検出器２４には、電圧制御発振器
２１が出力する信号と、基準信号発振器１２から出力さ
れる基準信号とがそれぞれ入力されている。そして位相
比較検出器２４は、この２入力の位相差を検出し、その
位相差を示す位相ずれ検出信号を出力する。

【００２５】基準信号発振器１２は、本携帯電話端末の
動作の基準となる高精度な基準信号を発生する。

【００２６】シンセサイザ制御部１３は、例えばマイク
ロプロセッサを主体として構成されている。このシンセ
サイザ制御部１３は、通信制御部９から出力される受信
電界強度に基づいて第１シンセサイザ１０に与えるため
の第１切換え制御信号および第２シンセサイザ１１に与
えるための第２切換え制御信号をそれぞれ生成し、出力
する。

【００２７】次に以上のように構成された携帯電話端末
の動作につき説明する。なお、電話通信に関する動作な
どの携帯電話端末における基本的な動作は従来よりある
携帯電話端末と同様であるのでその説明は省略し、ここ
では受信入力状態に応じての第１シンセサイザ１０およ
び第２シンセサイザ１１の動作制御について詳しく説明
することとする。

【００２８】第１シンセサイザ１０および第２シンセサ
イザ１１の動作制御のためにシンセサイザ制御部１３
は、図３に示すような処理を所定の時間間隔毎などの所
定のタイミング毎に繰り返し実行する。

【００２９】この処理においてシンセサイザ制御部１３
はまず、通信制御部９から出力される受信電界強度を取
り込む（ステップＳＴ１）。そしてシンセサイザ制御部
１３は、その取り込んだ受信電界強度が予め定められた
しきい値以上となっているか否かを確認する（ステップ
ＳＴ２）。

【００３０】ここで受信電界強度がしきい値以上になっ
ていないならばシンセサイザ制御部１３は続いて、切換
え制御信号が現在、Ｈレベルであるか否かを確認する
（ステップＳＴ３）。そして切換え制御信号がＨレベル
となっているならばシンセサイザ制御部１３は、切換え
制御信号をＬレベルに変更し（ステップＳＴ４）、これ
をもって処理を終了する。しかし、切換え制御信号がＬ
レベルとなっているならばシンセサイザ制御部１３は、
ステップＳＴ４の処理をパスしてそのまま処理を終了す
る。

【００３１】このようにシンセサイザ制御部１３は、受
信電界強度がしきい値未満であるならば切換え制御信号
をＬレベルとしておく。

【００３２】一方、受信電界強度がしきい値以上になっ
ていることをステップＳＴ２にて確認したならばシンセ
サイザ制御部１３は続いて、切換え制御信号が現在、Ｌ
レベルであるか否かを確認する（ステップＳＴ５）。そ
して切換え制御信号がＬレベルとなっているならばシン
セサイザ制御部１３は、切換え制御信号をＨレベルに変
更し（ステップＳＴ６）、これをもって処理を終了す
る。しかし、切換え制御信号がＨレベルとなっているな
らばシンセサイザ制御部１３は、ステップＳＴ６の処理
をパスしてそのまま処理を終了する。

【００３３】このようにシンセサイザ制御部１３は、受
信電界強度がしきい値以上となっているならば切換え制
御信号をＨレベルとしておく。

【００３４】ところで以上の処理において用いるしきい
値は、受信電界強度が第１ミキサ５および第２ミキサ７
が飽和してしまうような強入力状態にあるか否かを確認
できるような値に設定される。従ってシンセサイザ制御
部１３は、強入力状態ではないときには切換え制御信号
をＬレベルとしておき、また強入力状態であるときには
切換え制御信号をＨレベルとしておくのである。

【００３５】ここで、第１シンセサイザ１０と第２シン
セサイザ１１とが受信入力状態に応じた動作変化の特性
がほぼ同じであるならば、シンセサイザ制御部１３は図
３の処理により第１切換え制御信号および第２切換え制
御信号の双方のレベルの設定を行って良い。しかしなが
ら、第１シンセサイザ１０と第２シンセサイザ１１とが
受信入力状態に応じた動作変化の特性が異なるならば、
シンセサイザ制御部１３はそれぞれの特性を考慮した異
なるしきい値を用いて、図３に示す処理を第１切換え制
御信号および第２切換え制御信号のそれぞれを対象とし
ておのおの行う。

【００３６】さて、第１シンセサイザ１０および第２シ
ンセサイザ１１では、以上のようにしてＬレベルまたは
Ｈレベルに設定される切換え制御信号に基づいて、以下
のような２状態のいずれかで動作する。

【００３７】すなわち、切換え制御信号がＬレベルであ
るときに位相検波器２２は、チャージポンプ電流のレベ
ルを所定の第１レベルとする。

【００３８】また、切換え制御信号がＨレベルであると
きに位相検波器２２は、チャージポンプ電流のレベルを
前記第１レベルよりも大きな所定の第２レベルとする。

【００３９】ここで、第１シンセサイザ１０および第２
シンセサイザ１１が持つ位相同期ループの固有周波数Ｗ
ｎは、チャージポンプ電流のレベルをＩｐ、ループゲイ
ンをＫｐ、コンデンサ２３ｃの静電容量をＣ１とそれぞ
れ表わすならば、下記の(1)式により求まる。

【００４０】 Ｗｎ＝√（Ｉｐ・Ｋｐ／Ｃ１） …(1) 従って、切換え制御信号がＬレベルであるときに比べ、
切換え制御信号がＨレベルであるときのほうが固有周波
数が高くなる。ここで切換え制御信号がＨレベルとされ
るのは、第１ミキサ５および第２ミキサ７が飽和するよ
うな強入力状態にあるときであるから、第１シンセサイ
ザ１０および第２シンセサイザ１１における位相同期ル
ープの固有周波数が高く設定されることで、第１シンセ
サイザ１０および第２シンセサイザ１１における電圧制
御発振器２１に変調がかかりづらくなる。かくして、切
換え制御信号がＨレベルであるときのチャージポンプ電
流のレベル（第２レベル）を、チャージポンプ電流のレ
ベル上昇によるＳ／Ｎの劣化と電圧制御発振器２１に変
調がかかることによるＳ／Ｎの劣化とを考慮して適切に
設定しておくことによって、強入力状態において第１ミ
キサ５および第２ミキサ７が飽和することに起因するＳ
／Ｎの劣化を最小限に抑えることができる。

【００４１】そして強入力状態ではないときには、第１
シンセサイザ１０および第２シンセサイザ１１における
位相同期ループの固有周波数を強入力状態のことを考慮
することなしに設定することが可能であるので、ノイズ
成分の除去を十分に行って良好なＳ／Ｎを得ることが可
能である。

【００４２】（第２の実施形態）図４は本発明の第２実
施形態に係る無線受信機を適用して構成された携帯電話
端末の要部構成を示すブロック図である。なお、図１と
同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。

【００４３】この図に示すように本実施形態の携帯電話
端末は、アンテナ１、アンテナ共用器２、受信信号増幅
器３、バンドパスフィルタ４、第１ミキサ５、中間周波
数バンドパスフィルタ６、第２ミキサ７、復調器８、通
信制御部９、第１シンセサイザ１０、第２シンセサイザ
１１、基準信号発振器１２および固有周波数制御手段と
してのシンセサイザ制御部１４を有している。

【００４４】すなわち本実施形態の携帯電話端末は、前
記第１実施形態の携帯電話端末におけるシンセサイザ制
御部１３に代えてシンセサイザ制御部１４を備えたもの
である。

【００４５】シンセサイザ制御部１４は、例えばマイク
ロプロセッサを主体として構成されていて、通信制御部
９から出力される第２利得制御電圧が与えられている。
そしてシンセサイザ制御部１４は、通信制御部９から出
力される第２利得制御電圧に基づいて第１シンセサイザ
１０に与えるための第１切換え制御信号および第２シン
セサイザ１１に与えるための第２切換え制御信号をそれ
ぞれ生成し、出力する。

【００４６】次に以上のように構成された携帯電話端末
の動作につき説明する。なお、電話通信に関する動作な
どの携帯電話端末における基本的な動作は従来よりある
携帯電話端末と同様であるのでその説明は省略し、ここ
では受信入力状態に応じての第１シンセサイザ１０およ
び第２シンセサイザ１１の動作制御について詳しく説明
することとする。

【００４７】第１シンセサイザ１０および第２シンセサ
イザ１１の動作制御のためにシンセサイザ制御部１４
は、図５に示すような処理を所定の時間間隔毎などの所
定のタイミング毎に繰り返し実行する。

【００４８】この処理においてシンセサイザ制御部１４
はまず、通信制御部９から出力される第２利得制御電圧
を取り込む（ステップＳＴ１１）。そしてシンセサイザ
制御部１４は、その取り込んだ第２利得制御電圧が予め
定められたしきい値以下となっているか否かを確認する
（ステップＳＴ１２）。なおここでは、第２利得制御電
圧のレベルとこの第２利得制御電圧が指定する利得値と
が比例関係に有ることとする。

【００４９】ここで第２利得制御電圧がしきい値以下に
なっていないならばシンセサイザ制御部１４は続いて、
切換え制御信号が現在、Ｈレベルであるか否かを確認す
る（ステップＳＴ１３）。そして切換え制御信号がＨレ
ベルとなっているならばシンセサイザ制御部１４は、切
換え制御信号をＬレベルに変更し（ステップＳＴ１
４）、これをもって処理を終了する。しかし、切換え制
御信号がＬレベルとなっているならばシンセサイザ制御
部１４は、ステップＳＴ１４の処理をパスしてそのまま
処理を終了する。

【００５０】このようにシンセサイザ制御部１４は、第
２利得制御電圧がしきい値よりも大きいならば切換え制
御信号をＬレベルとしておく。

【００５１】一方、第２利得制御電圧がしきい値以下に
なっていることをステップＳＴ１２にて確認したならば
シンセサイザ制御部１４は続いて、切換え制御信号が現
在、Ｌレベルであるか否かを確認する（ステップＳＴ１
５）。そして切換え制御信号がＬレベルとなっているな
らばシンセサイザ制御部１４は、切換え制御信号をＨレ
ベルに変更し（ステップＳＴ１６）、これをもって処理
を終了する。しかし、切換え制御信号がＨレベルとなっ
ているならばシンセサイザ制御部１４は、ステップＳＴ
１６の処理をパスしてそのまま処理を終了する。

【００５２】このようにシンセサイザ制御部１４は、第
２利得制御電圧がしきい値以下となっているならば切換
え制御信号をＨレベルとしておく。

【００５３】ところで以上の処理において用いるしきい
値は、第２利得制御電圧が第１ミキサ５および第２ミキ
サ７が飽和するような強入力状態に対応するような利得
を指示するものとなっているか否かを確認できるような
値に設定される。従ってシンセサイザ制御部１４は、強
入力状態ではなく第２利得制御電圧が指示する利得値が
比較的大きいときには切換え制御信号をＬレベルとして
おき、また強入力状態であるために第２利得制御電圧が
指示する利得値が比較的小さくなっているときには切換
え制御信号をＨレベルとしておくのである。

【００５４】ここで、第１シンセサイザ１０と第２シン
セサイザ１１とが受信入力状態に応じた動作変化の特性
がほぼ同じであるならば、シンセサイザ制御部１４は図
５の処理により第１切換え制御信号および第２切換え制
御信号の双方のレベルの設定を行って良い。しかしなが
ら、第１シンセサイザ１０と第２シンセサイザ１１とが
受信入力状態に応じた動作変化の特性が異なるならば、
シンセサイザ制御部１４はそれぞれの特性を考慮した異
なるしきい値を用いて、図５に示す処理を第１切換え制
御信号および第２切換え制御信号のそれぞれを対象とし
ておのおの行う。

【００５５】そして第１シンセサイザ１０および第２シ
ンセサイザ１１では、以上のようにシンセサイザ制御部
１４により生成された第１切換え制御信号および第２切
換え制御信号に従って、前述の第１実施形態のときと同
様に動作する。

【００５６】かくして、本実施形態においても前記第１
実施形態と同様にして、より広範な条件下で良好なＳ／
Ｎを得ることが可能となる。

【００５７】（第３の実施形態）図６は本発明の第３実
施形態に係る無線受信機を適用して構成された携帯電話
端末の要部構成を示すブロック図である。なお、図１と
同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。

【００５８】この図に示すように本実施形態の携帯電話
端末は、アンテナ１、アンテナ共用器２、受信信号増幅
器３、バンドパスフィルタ４、第１ミキサ５、中間周波
数バンドパスフィルタ６、第２ミキサ７、復調器８、通
信制御部９、第１シンセサイザ１０、第２シンセサイザ
１１、基準信号発振器１２および固有周波数制御手段と
してのシンセサイザ制御部１５を有している。

【００５９】すなわち本実施形態の携帯電話端末は、前
記第１実施形態の携帯電話端末におけるシンセサイザ制
御部１３に代えてシンセサイザ制御部１５を備えたもの
である。

【００６０】シンセサイザ制御部１５は、例えばマイク
ロプロセッサを主体として構成されていて、第１シンセ
サイザ１０から出力される第１位相ずれ検出信号および
第２シンセサイザ１１から出力される第２位相ずれ検出
信号がそれぞれ与えられている。そしてシンセサイザ制
御部１５は、これらの第１位相ずれ検出信号および第２
位相ずれ検出信号に基づいて第１シンセサイザ１０に与
えるための第１切換え制御信号および第２シンセサイザ
１１に与えるための第２切換え制御信号をそれぞれ生成
し、出力する。

【００６１】次に以上のように構成された携帯電話端末
の動作につき説明する。なお、電話通信に関する動作な
どの携帯電話端末における基本的な動作は従来よりある
携帯電話端末と同様であるのでその説明は省略し、ここ
では受信入力状態に応じての第１シンセサイザ１０およ
び第２シンセサイザ１１の動作制御について詳しく説明
することとする。

【００６２】第１シンセサイザ１０および第２シンセサ
イザ１１の動作制御のためにシンセサイザ制御部１５
は、図７に示すような処理を所定の時間間隔毎などの所
定のタイミング毎に繰り返し実行する。

【００６３】この処理において位相ずれ検出信号を取り
込む（ステップＳＴ２１）。そしてシンセサイザ制御部
１５は、その取り込んだ位相ずれ検出信号が示す位相ず
れ量が予め定められたしきい値以上となっているか否か
を確認する（ステップＳＴ２２）。

【００６４】ここで位相ずれ量がしきい値以上になって
いないならばシンセサイザ制御部１５は続いて、切換え
制御信号が現在、Ｈレベルであるか否かを確認する（ス
テップＳＴ２３）。そして切換え制御信号がＨレベルと
なっているならばシンセサイザ制御部１５は、切換え制
御信号をＬレベルに変更し（ステップＳＴ２４）、これ
をもって処理を終了する。しかし、切換え制御信号がＬ
レベルとなっているならばシンセサイザ制御部１５は、
ステップＳＴ２４の処理をパスしてそのまま処理を終了
する。

【００６５】このようにシンセサイザ制御部１５は、位
相ずれ量がしきい値未満であるならば切換え制御信号を
Ｌレベルとしておく。

【００６６】一方、位相ずれ量がしきい値以上になって
いることをステップＳＴ２２にて確認したならばシンセ
サイザ制御部１５は続いて、切換え制御信号が現在、Ｌ
レベルであるか否かを確認する（ステップＳＴ２５）。
そして切換え制御信号がＬレベルとなっているならばシ
ンセサイザ制御部１５は、切換え制御信号をＨレベルに
変更し（ステップＳＴ２６）、これをもって処理を終了
する。しかし、切換え制御信号がＨレベルとなっている
ならばシンセサイザ制御部１５は、ステップＳＴ２６の
処理をパスしてそのまま処理を終了する。

【００６７】このようにシンセサイザ制御部１５は、位
相ずれ量がしきい値以上となっているならば切換え制御
信号をＨレベルとしておく。

【００６８】ところで以上の処理において用いるしきい
値は、検出信号が第１ミキサ５および第２ミキサ７が飽
和して電圧制御発振器２１に変調がかかったときに生じ
る位相ずれ量程度の値に設定される。従ってシンセサイ
ザ制御部１５は、強入力状態ではなく位相ずれ量が小さ
いときには切換え制御信号をＬレベルとしておき、また
強入力状態であるために位相ずれ量が大きくなっている
ときには切換え制御信号をＨレベルとしておくのであ
る。

【００６９】ここで、第１シンセサイザ１０と第２シン
セサイザ１１とが受信入力状態に応じた動作変化の特性
がほぼ同じであるならば、シンセサイザ制御部１５は第
１位相ずれ検出信号および第２位相ずれ検出信号のいず
れかに基づいての図７の処理により第１切換え制御信号
および第２切換え制御信号の双方のレベルの設定を行っ
て良い。しかしながら、第１シンセサイザ１０と第２シ
ンセサイザ１１とが受信入力状態に応じた動作変化の特
性が異なるならばシンセサイザ制御部１５は、それぞれ
の特性を考慮した異なるしきい値を用い、かつ第１位相
ずれ検出信号および第２位相ずれ検出信号のそれぞれを
用いて、図７に示す処理を第１切換え制御信号および第
２切換え制御信号のそれぞれを対象としておのおの行
う。

【００７０】そして第１シンセサイザ１０および第２シ
ンセサイザ１１では、以上のようにシンセサイザ制御部
１５により生成された第１切換え制御信号および第２切
換え制御信号に従って、前述の第１実施形態のときと同
様に動作する。

【００７１】かくして、本実施形態においても前記第１
実施形態と同様にして、より広範な条件下で良好なＳ／
Ｎを得ることが可能となる。

【００７２】（第４の実施形態）以下、本発明の第４実
施形態につき説明する。

【００７３】この実施形態は、前記第１実施形態乃至第
３実施形態における第１シンセサイザ１０および第２シ
ンセサイザ１１の構成を変更して実現されるものであっ
て、固有周波数の変更のための手法が異なるものであ
る。

【００７４】従って本実施形態では、第１シンセサイザ
１０および第２シンセサイザ１１の構成および動作につ
き説明することとする。

【００７５】図８は本実施形態に係る携帯電話端末にて
用いられる第１シンセサイザ１０および第２シンセサイ
ザ１１の構成を示す図である。なお、図２と同一部分に
は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００７６】この図に示すように本実施形態で使用され
る第１シンセサイザ１０および第２シンセサイザ１１
は、電圧制御発振器２１、位相比較検出器２４、位相検
波器２５、第１ループフィルタ２６、第２ループフィル
タ２７およびセレクタ２８，２９を備えている。

【００７７】位相検波器２５には、電圧制御発振器２１
が出力する信号と、基準信号発振器１２から出力される
基準信号とがそれぞれ入力されている。そして位相検波
器２５は、この２入力の位相差を検出し、その位相差に
応じたデューティでパルス状にチャージポンプ電流を出
力する。なおこの位相検波器２５は前述した第１乃至第
３実施形態における位相検波器２２と異なり、チャージ
ポンプ電流レベルを変更する機能は有していない。

【００７８】第１ループフィルタ２６および第２ループ
フィルタ２７には、位相検波器２５から出力されるチャ
ージポンプ電流がセレクタ２８により選択的に与えられ
る。そして第１ループフィルタ２６および第２ループフ
ィルタ２７はそれぞれ、位相検波器２２から与えられる
チャージポンプ電流を区間積分することで、電圧制御発
振器２１の発振周波数を指示するための制御電圧を生成
する。なお第１ループフィルタ２６および第２ループフ
ィルタ２７は、図２に示されたループフィルタ２３の回
路構成と同様な構成を持つが、コンデンサ２３ｃに相当
するチャージ用のコンデンサの静電容量が第１ループフ
ィルタ２６と第２ループフィルタ２７とでは互いに異な
る。このチャージ用のコンデンサの静電容量は、第１ル
ープフィルタ２６のほうが第２ループフィルタ２７より
も大きい。

【００７９】セレクタ２８は、位相検波器２５から出力
されるチャージポンプ電流を、切換え制御信号に応じて
第１ループフィルタ２６および第２ループフィルタ２７
へと選択的に与える。セレクタ２９は、第１ループフィ
ルタ２６の出力と第２ループフィルタ２７の出力とのい
ずれかを切換え選択信号に応じて選択し、それを制御電
圧として電圧制御発振器２１へと与える。なおセレクタ
２８，２９は、いずれも切換え制御信号がＬレベルであ
るときに第１ループフィルタ２６を、また切換え制御信
号がＨレベルであるときに第２ループフィルタ２７を選
択する。

【００８０】かくして、第１シンセサイザ１０および第
２シンセサイザ１１をこのような構成としておくと、強
入力状態ではないために切換え制御信号がＬレベルとさ
れているのであれば、セレクタ２８，２９により第１ル
ープフィルタ２６が選択され、電圧制御発振器２１、位
相検波器２２および第１ループフィルタ２６により位相
同期ループが形成される。また強入力状態であるために
切換え制御信号がＨレベルとされているのであれば、セ
レクタ２８，２９により第２ループフィルタ２７が選択
され、電圧制御発振器２１、位相検波器２２および第２
ループフィルタ２７により位相同期ループが形成され
る。

【００８１】ここで、前述のように第１ループフィルタ
２６のチャージ用のコンデンサの静電容量が第２ループ
フィルタ２７のチャージ用のコンデンサの静電容量より
大きく設定されているから、前述の(1)式から第１ルー
プフィルタ２６の使用時のほうが固有周波数が小さくな
る。このように本実施形態では、第１ループフィルタ２
６、第２ループフィルタ２７およびセレクタ２８，２９
により固有周波数変更手段が実現されている。

【００８２】このように、第１ループフィルタ２６のチ
ャージ用のコンデンサの静電容量を、固有周波数がノイ
ズ成分の除去を十分に行える程度の値になるように適切
に設定しておくことによって、強入力状態ではないとき
においては良好なＳ／Ｎを得ることが可能である。そし
て第２ループフィルタ２７のチャージ用のコンデンサの
静電容量を、固有周波数が電圧制御発振器２１に変調が
かかりづらくなる程度の値になるように適切に設定して
おくことによって、強入力状態において第１ミキサ５お
よび第２ミキサ７が飽和することに起因するＳ／Ｎの劣
化を最小限に抑えることができる。

【００８３】（第５の実施形態）以下、本発明の第５実
施形態につき説明する。

【００８４】この実施形態は、前記第１実施形態乃至第
３実施形態における第１シンセサイザ１０および第２シ
ンセサイザ１１の構成を変更して実現されるものであっ
て、固有周波数の変更のための手法が異なるものであ
る。

【００８５】従って本実施形態では、第１シンセサイザ
１０および第２シンセサイザ１１の構成および動作につ
き説明することとする。

【００８６】図９は本実施形態に係る携帯電話端末にて
用いられる第１シンセサイザ１０および第２シンセサイ
ザ１１の構成を示す図である。なお、図２と同一部分に
は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００８７】この図に示すように本実施形態で使用され
る第１シンセサイザ１０および第２シンセサイザ１１
は、電圧制御発振器２１、位相比較検出器２４、位相検
波器３１および固有周波数変更手段としてのループフィ
ルタ３２を備えている。

【００８８】位相検波器３１には、電圧制御発振器２１
が出力する信号と、基準信号発振器１２から出力される
基準信号とがそれぞれ入力されている。そして位相検波
器３１は、この２入力の位相差を検出し、その位相差に
応じたデューティでパルス状にチャージポンプ電流を出
力する。なおこの位相検波器３１は前述した第１乃至第
３実施形態における位相検波器２２と異なり、チャージ
ポンプ電流レベルを変更する機能は有していない。

【００８９】ループフィルタ３２は、同図に示すように
コンデンサ２３ａ、抵抗器２３ｂ、コンデンサ３２ａ，
３２ｂおよびスイッチ３２ｃより構成されている。そし
てこのループフィルタ２３は、位相検波器２２から与え
られるチャージポンプ電流を区間積分することで、電圧
制御発振器２１の発振周波数を指示するための制御電圧
を生成する。

【００９０】ただしループフィルタ３２は、チャージ用
にコンデンサ３２ａ，３２ｂが用意されていて、かつコ
ンデンサ３２ｂはスイッチ３２ｃにより使用／不使用が
設定可能となっている。そしてスイッチ３２ｃは、切換
え制御信号がＬレベルであるときに閉じ、また切換え制
御信号がＨレベルであるときに開く。

【００９１】かくして、第１シンセサイザ１０および第
２シンセサイザ１１をこのような構成としておくと、強
入力状態ではないために切換え制御信号がＬレベルとさ
れているのであれば、スイッチ３２ｃが閉じてコンデン
サ３２ａ，３２ｂがともにチャージ用として動作する。
また強入力状態であるために切換え制御信号がＨレベル
とされているのであれば、スイッチ３２ｃが開いてコン
デンサ３２ｂは不使用状態となり、コンデンサ３２ａの
みがチャージ用として動作する。

【００９２】この結果、強入力状態ではないときは強入
力状態であるときに比べてチャージ用のコンデンサの静
電容量より大きく設定されるから、前述の(1)式から強
入力状態ではないときのほうが固有周波数が小さくな
る。

【００９３】従って、コンデンサ３２ａの静電容量を、
固有周波数が電圧制御発振器２１に変調がかかりづらく
なる程度の値になるように適切に設定しておくことによ
って、強入力状態において第１ミキサ５および第２ミキ
サ７が飽和することに起因するＳ／Ｎの劣化を最小限に
抑えることができる。またコンデンサ３２ｂの静電容量
を、コンデンサ３２ａとの合成静電容量が固有周波数を
ノイズ成分の除去を十分に行える程度の値とすることが
できる値となるように適切に設定しておくことによっ
て、強入力状態ではないときにおいては良好なＳ／Ｎを
得ることが可能である。

【００９４】なお、本発明は前記各実施形態に限定され
るものではない。例えば前記各実施形態では、第１シン
セサイザ１０および第２シンセサイザ１１の双方の固有
周波数の可変制御を行うこととしているが、飽和するお
それがあるのが第１ミキサ５および第２ミキサ７のいず
れか一方のみであるならば、その飽和するおそれがある
ミキサに対応するシンセサイザのみに関して固有周波数
の可変制御を行うようにしても良い。

【００９５】また前記各実施形態では、本発明に係る無
線受信機を携帯電話端末に適用した例を示しているが、
本発明の無線受信機は他の様々な種類の無線通信装置に
適用が可能である。

【００９６】また前記各実施形態では、ループフィルタ
へと与えるチャージポンプ電流のレベルやループフィル
タにてチャージポンプ電流でチャージされるコンデンサ
の静電容量を変更することで固有周波数を変更すること
としているが、ループゲインを変更することで固有周波
数を変更する構成をとることも可能である。

【００９７】また前記第１乃至第３実施形態では、位相
検波器２２が出力するチャージポンプ電流のレベルを変
化させることとしているが、位相検波器をチャージポン
プ電流レベルを一定とするものとし、この位相検波器と
ループフィルタ２３との間に電流変換回路を設けるなど
のように、ループフィルタ２３へと与えるチャージポン
プ電流のレベルを変更するための手法は任意であって良
い。

【００９８】このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形実施が可能である。

【００９９】

【発明の効果】本発明によれば、強入力状態では無いと
きと強入力状態であるときとで位相同期ループの固有周
波数を変更することとし、強入力状態であるときは強入
力状態ではないときの第１周波数に比べて高い第２周波
数に設定するようにしたので、強入力状態ではないとき
には強入力状態であるときに比べて位相同期ループのル
ープフィルタでのノイズ除去が効率的に行われるが、逆
に強入力状態であるときには強入力状態ではないときに
比べてノイズ除去の効率は低下するものの位相同期ルー
プの発振器に変調がかかりづらくされ、この結果、受信
入力の強弱に拘わらずに良好なＳ／Ｎを得ることが可能
な無線受信機となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る無線受信機を適用
して構成された携帯電話端末の要部構成を示すブロック
図。

【図２】第１シンセサイザ１０および第２シンセサイザ
１１の詳細構成を示す図。

【図３】図１中のシンセサイザ制御部１３による切換え
制御信号のレベル設定のための処理の手順を示すフロー
チャート。

【図４】本発明の第２実施形態に係る無線受信機を適用
して構成された携帯電話端末の要部構成を示すブロック
図。

【図５】図４中のシンセサイザ制御部１４による切換え
制御信号のレベル設定のための処理の手順を示すフロー
チャート。

【図６】本発明の第３実施形態に係る無線受信機を適用
して構成された携帯電話端末の要部構成を示すブロック
図。

【図７】図６中のシンセサイザ制御部１５による切換え
制御信号のレベル設定のための処理の手順を示すフロー
チャート。

【図８】本発明の第４実施形態に係る携帯電話端末にて
用いられるシンセサイザの構成を示す図。

【図９】本発明の第５実施形態に係る携帯電話端末にて
用いられるシンセサイザの構成を示す図。

【符号の説明】

１…アンテナ ２…アンテナ共用器 ３…受信信号増幅器 ４…バンドパスフィルタ ５…第１ミキサ ６…中間周波数バンドパスフィルタ ７…第２ミキサ ８…復調器 ９…通信制御部 １０…第１シンセサイザ １１…第２シンセサイザ １２…基準信号発振器 １３，１４，１５…シンセサイザ制御部 ２１…電圧制御発振器 ２２…位相検波器 ２３…ループフィルタ ２４…位相比較検出器 ２５…位相検波器 ２６…第１ループフィルタ ２７…第２ループフィルタ ２８，２９…セレクタ ３１…位相検波器 ３２…ループフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桃田 和拓 東京都青梅市新町３丁目３番地の１ 東芝 デジタルメディアエンジニアリング株式会 社内 Ｆターム(参考） 5J106 AA04 BB01 CC01 CC15 CC24 CC41 CC42 DD09 DD32 FF06 GG01 GG07 GG15 HH01 KK12 KK27 PP02 PP05 QQ06 RR03 RR20 5K020 DD05 FF04 GG04 GG10 GG11 GG12 KK04 KK08 LL01 LL09 MM11 MM12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相同期ループを利用して所定周波数の
   ローカル信号を生成するシンセサイザ回路と、 このシンセサイザ回路により生成された前記ローカル信
   号と受信信号とをミキシングすることで前記受信信号の
   周波数を変換するミキサ回路とを有した無線受信機にお
   いて、 前記位相同期ループの固有周波数を所定の第１周波数お
   よびこの第１周波数よりも高い所定の第２周波数に選択
   的に設定する固有周波数変更手段と、 前記受信信号の受信レベルが所定レベル以上であるか否
   かを監視し、前記受信レベルが前記所定レベルよりも小
   さいときには前記固有周波数を前記第１周波数に、また
   前記受信レベルが前記所定レベル以上であるときには前
   記固有周波数を前記第２周波数にそれぞれ設定するべく
   前記固有周波数変更手段を制御する固有周波数制御手段
   とを具備したことを特徴とする無線受信機。
2. 【請求項２】 前記固有周波数変更手段は、前記位相同
   期ループに含まれるループフィルタへと供給するチャー
   ジポンプ電流のレベルを変化させることで前記固有周波
   数を変化させることを特徴とする請求項１に記載の無線
   受信機。
3. 【請求項３】 前記固有周波数変更手段は、前記位相同
   期ループに含まれるループフィルタにてチャージポンプ
   電流により充電されるコンデンサの静電容量を変化させ
   ることで前記固有周波数を変化させることを特徴とする
   請求項１に記載の無線受信機。
4. 【請求項４】 前記固有周波数制御手段は、前記受信信
   号の受信電界強度に基づいて前記受信レベルが前記所定
   レベル以上であるか否かを監視することを特徴とする請
   求項１に記載の無線受信機。
5. 【請求項５】 受信信号を所定の利得制御信号に応じた
   利得で増幅する増幅手段と、 受信機入力に応じて前記増幅手段の利得を制御するべく
   前記利得制御信号を生成して出力する自動利得制御手段
   とを備え、 かつ前記固有周波数制御手段は、前記自動利得制御手段
   が出力する前記利得制御信号に基づいて前記受信レベル
   が前記所定レベル以上であるか否かを監視することを特
   徴とする請求項１に記載の無線受信機。
6. 【請求項６】 前記固有周波数制御手段は、前記ローカ
   ル信号と前記位相同期ループで使用される基準信号との
   位相差に基づいて前記受信レベルが前記所定レベル以上
   であるか否かを監視することを特徴とする請求項１に記
   載の無線受信機。