JP2003188751A - 受信機 - Google Patents

受信機

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JP2003188751A
JP2003188751A JP2001382440A JP2001382440A JP2003188751A JP 2003188751 A JP2003188751 A JP 2003188751A JP 2001382440 A JP2001382440 A JP 2001382440A JP 2001382440 A JP2001382440 A JP 2001382440A JP 2003188751 A JP2003188751 A JP 2003188751A
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JP
Japan
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signal
amplifier
rssi
electric field
receiver
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JP2001382440A
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Shinya Mori
真也 毛利
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 RSSI検波回路出力回路のリニアリテイを
確保し、不要な電力消費を排除する受信機を提供する。 【解決手段】 アンテナ入力端子1の高周波信号をリニ
ア復調する受信機において、増幅器4、8の電源供給を
オン、オフする第1のスイッチ19,20と、当該増幅
器の信号系をパス、バイパスする第2のスイッチ5,9
と、RSSI検波回路13とを設け、RSSI検出電圧
にしきい値を設定し、RSSI検出電圧が該しきい値以
上の場合には、第1のスイッチ19,20で、増幅器
4、8の電源供給をオフとするとともに、第2のスイッ
チを増幅器をバイパスする状態に切替え、受信信号の増
幅度を抑制し、強電界時においてもRSSI回路のリニ
アリティを確保し、RSSI検出電圧がしきい値以下の
場合は、第1のスイッチ19,20を電源オンとし、第
2のスイッチ5,9を増幅器をパスする状態に切替え
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、デジタル無線機の
リニア復調方式の受信機において、アンテナ入力端子に
入力された受信信号レベルが強電界領域において、RS
SI検波回路のリニア動作範囲内に適合させるための回
路の改良に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来の受信機の全体構成を示すブロック
図を図2に示す。 【0003】また、RSSI検波回路の入力レベル対検
波電圧出力特性を図3に示す。図2において、1はアン
テナ入力端子、2は帯域ろ波器、4は増幅器、6は帯域
ろ波器、20は可変減衰器、8は増幅器、10は周波数
変換器、11は局発信号発振部、12は中間周波数部、
13はRSSI検波回路、14はRSSI信号、15は
復調部、16は制御・信号処理部、21は外部制御信号
である。 【0004】図3において、1はRSSI検波回路13
の入力レベルに対するRSSI検波電圧出力特性の一例
を表す。a部はRSSI検波出力がリニアに動作する領
域、b部はRSSI検波出力がリニアに動作しない領域
を示す。 【0005】従来の受信機ではアンテナ入力端子1に入
力された受信信号は、帯域ろ波器2で帯域制限され、増
幅器4で増幅し、帯域ろ波器6で帯域制限され、可変減
衰器20を通り、増幅器8で増幅され、周波数変換器1
0に入力され、局発信号発振部11との周波数変換によ
り中間周波信号に変換された後、中間周波数部12に入
力されて、中間周波信号処理がされ、復調部15で復調
され、制御・信号処理部へ復調信号が送られる。 【0006】また、中間周波数部12の中間周波信号の
一部はRSSI検波回路13にて直流検波され、RSS
I信号14が制御・信号処理部16に送られる。 【0007】この時、例えば、アンテナ入力端子1の入
力レベルが−120〜−40dBmの場合、RSSI検
波回路13の出力は図3のa部(リニア動作範囲内)で
あり、この場合、制御・信号処理部33から外部制御信
号21により、可変減衰器20をオフに制御する。 【0008】また、アンテナ入力端子1の入力レベルが
−40dBm以上の場合、RSSI検波回路13の出力
は図3のb部(リニア動作範囲外)であり、この場合、
外部制御信号34により、可変減衰器20をオンに制御
し、受信信号レベルをRSSI検波回路13の入力レベ
ルが図3のa部(リニア動作範囲内)に適合するように
調整し、図3のb部(リニア動作範囲外)の入力レベル
でもa部(リニア動作範囲内)で動作するようにしてR
SSI回路のダイナミックレンジをカバーしていた。 【0009】本無線機の受信機はリニア復調方式を採用
しているため、復調部15に入力される中間周波信号の
レベルはRSSI信号14のレベルを基準に制御してい
る。このため、受信入力範囲(−120〜−10dB
m)では、前記のRSSI信号14がリニア動作する必
要性がある。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術では、
アンテナ入力端子1に入力された受信信号レベルが強電
界の領域において、設定のしきい値レベル以上のとき、
受信信号を増幅器4で増幅し、RSSI信号14のダイ
ナミックレンジ不足をカバーするため、前記の受信信号
を可変減衰器20で減衰しているため、増幅器4による
増幅動作には無駄があり、増幅器の電力を浪費してい
た。 【0011】本発明はこれらの欠点を解決するために、
受信信号レベルが強電界領域の所定のしきい値レベル以
上のときには、前記の増幅器の電源をオフにし、増幅器
の不要な電力浪費を排除するとともに、前記のRSSI
回路のリニアリティを確保する受信機を提供することを
目的とする。 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、前記の増幅器4、増幅器8の電源供給を
オン、オフする第1のスイッチと、当該増幅器の信号系
をパス、バイパスする第2のスイッチを設け、アンテナ
入力端子に入力された受信信号レベルが、強電界領域の
所定の受信電界強度に相当するRSSI検出電圧に対し
しきい値を設定し、RSSI検出電圧が該しきい値以上
の場合には前記の第1のスイッチにて、増幅器4、増幅
器8の電源供給をオフとして、前記の第2のスイッチを
増幅器をバイパスする状態に切替え、受信信号の増幅度
を抑制し、強電界時においてもRSSI回路のリニアリ
ティを確保するようにし、該電圧がしきい値以下の場合
は、前記の第1のスイッチを電源オンとし、前記の第2
のスイッチを増幅器をパスする状態に切替えるように制
御する。 【0013】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を説明す
る。 【0014】図1において、1はアンテナ入力端子、2
は帯域ろ波器、3は切替スイッチ、4は増幅器、5は切
替スイッチ、6は帯域ろ波器、7は切替スイッチ、8は
増幅器、9は切替スイッチ、10は周波数変換器、11
は局発信号発振部、12は中間周波数部、13はRSS
I検波回路、14はRSSI信号、15は復調部、16
は制御・信号処理部、17は外部制御信号、18は電源
部、19は切替スイッチ、20は切替スイッチである。 【0015】ここで、以下に図1の動作について簡単に
説明する。図1において、アンテナ入力端子1に入力さ
れた受信信号は、帯域ろ波器2で帯域制限され、増幅器
4側へ接続された切替スイッチ3を通り、増幅器4で増
幅し、帯域ろ波器6側へ接続された切替スイッチ5を通
り、帯域ろ波器6で帯域制限され、増幅器8側へ接続さ
れた切替スイッチ7を通り、増幅器8で増幅され、周波
数変換器10側へ接続された切替スイッチ9を通り、周
波数変換器10に入力され、局発信号発振部11との周
波数変換により中間周波信号に変換された後、中間周波
数部12に入力されて、中間周波信号処理がされ、復調
部15で復調され、制御・信号処理部16へ復調信号が
送られる。 【0016】また、中間周波数部12の中間周波信号の
一部はRSSI検波回路13にて直流検波され、RSS
I信号14が制御・信号処理部16に送られる。 【0017】この時、例えば、アンテナ入力端子1の入
力レベルが−120〜−40dBmの場合、RSSI検
波回路13の出力は図3のa部(リニア動作範囲内)で
あるため、外部制御信号17により、切替スイッチ3、
切替スイッチ5、切替スイッチ7、切替スイッチ9は受
信信号が増幅器4、増幅器8をパス側に接続され、切替
スイッチ19、切替スイッチ20は増幅器4、増幅器8
の電源供給がオンする。 【0018】また、アンテナ入力端子1の入力レベルが
−40dBm以上の場合、RSSI検波回路13の出力
は図3のb部(リニア動作範囲内)のため、外部制御信
号17により、切替スイッチ3、切替スイッチ5、切替
スイッチ7、切替スイッチ9は受信信号が増幅器4、増
幅器8をバイパス側に接続され、切替スイッチ19、切
替スイッチ20は増幅器4、増幅器8の電源供給がオフ
する。その結果、受信信号レベルを増幅せず、RSSI
検波回路13の出力が図3のa部(リニア動作範囲内)
に適合するように動作する。 【0019】次に、従来の受信機と本発明の受信機につ
いて主要受信性能である静特性と動特性のビットエラー
レート(以下BERと略す)について考える。 【0020】静特性と動特性のBERは搬送波レベルと
ノイズレベルの相対値(以下C/Nと略す)によって決
まる。ここで、前記のノイズレベルは式(1)として表
せる。 【0021】 ノイズレベル=K・T・B・NF (1) ただし、 K=ポルツマン定数(1.38×10-23
/K) T=温度 (300K:27℃の場合) B=受信帯域幅 (16kHz) NF=アンテナ入力端子1以降の受信回路総合雑音指数 とする。 【0022】前記より、K、T、Bは固定値となるた
め、ノイズレベルはNFに依存する。ここで、図2に示
す従来の受信機の強電界時(可変減衰器20がオンの
時)のNFは式(2)で表される。 【0023】 NF={(L1 −1+1)(1/L1 )G1 (1/L2 )(1/L3 )G2 +(NFG1−1)G1 (1/L2 )(1/L3 )G2 +(L2 −1)(1/L2 )(1/L3 )G2 +(L3 −1)(1/L3 )G2 +(NFG2−1)G2 +(NFMIX −1)} /1(1/L1 )G1 (1/L2 )(1/L3 )G2 (2) 一例として各値を以下とする。 【0024】 L1 =帯域ろ波器2の損失(L1 =3dB) L2 =帯域ろ波器6の損失(L2 =3dB) L3 =可変減衰器20の損失(L3 =28dB/強電界
時で減衰する時) G1 =増幅器4の利得(G1 =14dB) G2 =増幅器8の利得(G2 =14dB) NFG1=増幅器4の雑音指数(NFG1=3dB) NFG2=増幅器8の雑音指数(NFG2=3dB) NFMIX=周波数変換器10以降の受信回路総合雑音指
数(NFMIX=10dB) この時、NFは NF=6.69dB となる。 【0025】一方、図1に示す本発明の受信機の強電界
時(増幅器4、増幅器8の電源がオフでバイパスする
時)のNFは式(5)で表される。 【0026】 NF={(L1 −1+1)(1/L1 )(1/L2 )+(L2 −1)(1/ L2 ) +(NFMIX −1)}/1(1/L1 )(1/L2 ) (4) =(NFMIX )/{(1/L1 )(1/L2 )} (5) 一例として各値を以下とする。 【0027】 L1 =帯域ろ波器2の損失(L1 =3dB) L2 =帯域ろ波器6の損失(L2 =3dB) NFMIX=周波数変換器10以降の受信回路総合雑音指
数(NFMIX=10dB) この時、NFは NF=16dB となり、従来の受信機に比べ本発明の受信機ではNFが
9.31dB劣化する。これは、ノイズレベルが9.3
1dB高くなり、C/Nとしては9.31dB劣化す
る。 【0028】次に、BERについて考える。従来の受信
機のBERは一般的な例として、静特性ではアンテナ入
力端子1の入力レベルが−100dBm以上であれば、
BER=エラーフリーレベル(=1×10-6以下)、動
特性ではアンテナ入力端子1の入力レベルが−80dB
m以上であれば、BER=10-4オーダーを確保してお
り、通話品質やデータ品質の劣化には影響しないと言わ
れている。 【0029】ここで、強電界時の動作は前記で説明した
おり、可変減衰器20がオンし、アンテナ入力端子1の
入力レベル(=−40dBm)が可変減衰器20によっ
て28dB減衰し、アンテナ入力端子1の入力レベルに
換算すると−68dBm相当となる。前記より、静特性
では−100dBm以上でBER=エラーフリーレベ
ル、動特性では−80dBm以上でBER=10-4オー
ダーレベルを確保しているため、静特性、動特性とも通
話、データ品質が劣化することはない。 【0030】一方、本発明の受信機のBERも従来の受
信機の一般的な例と同様に、静特性ではアンテナ入力端
子1の入力レベルが−100dBm以上であれば、BE
R=エラーフリーレベル(=1×10-6以下)、動特性
ではアンテナ入力端子1の入力レベルが−80dBm以
上であれば、BER=10-4オーダーを確保しており、
通話品質やデータ品質の劣化には影響しない。 【0031】ここで、強電界時では前記で説明したとお
り、切替スイッチ3、切替スイッチ5、切替スイッチ
7、切替スイッチ9によって、増幅器4、増幅器8をバ
イパスするので、増幅器4、増幅器8の利得分だけ減衰
し、アンテナ入力端子1の入力レベルに換算すると−6
8dBm相当となる。さらに、前記で説明したとおり、
従来の受信機に比べ、C/Nが9.31dB劣化するの
で、アンテナ入力端子1の入力レベルに換算すると−7
7.31dBmとなる。 【0032】前記のとおり、アンテナ入力端子1の入力
レベルが静特性では−100dBm以上、動特性では−
80dBm以上であれば、通話、データ品質が劣化する
ことはないので、従来の受信機と比べ、C/Nは劣化し
ているが、静特性、動特性への品質劣化には影響がな
い。 【0033】よって、本発明の受信機を採用しても、受
信機の品質の差はないと言える。 【0034】 【発明の効果】前記の実施例のように、本発明の受信機
を使用すれば、受信信号レベルが強電界領域の所定のし
きい値レベル以上のときには、前記の実施例の増幅器の
電源をオフにし、前記の増幅器をバイパスすることで、
従来の受信機で行われていた、強電界の受信信号を増幅
器で増幅して、可変減衰器で減衰するという不要な増幅
動作と増幅器の電力の浪費を排除した受信機を提供する
ことができる。 【0035】これにより、前記の実施例でも示したとお
り、従来のRSSI検波回路のダイナミックレンジ不足
に対する機能は満たすことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例を示すブロック図 【図2】従来の一例を示すブロック図 【図3】RSSI検波回路の入力レベル対検波電圧出力
特性を示すグラフ 【符号の説明】 1:アンテナ入力端子、2:帯域ろ波器、3:切替スイ
ッチ、4:増幅器、5:切替スイッチ、6:帯域ろ波
器、7:切替スイッチ、8:増幅器、9:切替スイッ
チ、10:周波数変換器、11:局発信号発振器部、1
2:中間周波数部、13:RSSI検波回路、14:R
SSI信号、15:復調部、16:制御・信号処理部、
17:外部制御信号、20:可変減衰器、21:外部制
御信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 アンテナ入力端子から供給される高周波
    信号をリニア復調するデジタル無線機の受信機におい
    て、帯域制限を行う帯域ろ波器と、受信信号を増幅する
    増幅器と、該増幅器の電源供給をオン、オフする第1の
    切替スイッチと、該増幅器の信号のパス、バイパスを切
    替える第2の切替スイッチにより構成されたフロントエ
    ンド部と、該フロントエンド部を局部発振信号により中
    間周波信号に変換する周波数変換部と、周波数変換部に
    より中間周波数に変換した中間周波信号が入力され復調
    処理を行う復調部と、前記中間周波信号の信号レベルの
    電界強度検出を行うRSSI回路部とで構成され、前記
    RSSI回路で検出された電界強度検出電圧と当該検出
    電圧に対して、アンテナ入力受信信号電界強度が強電界
    領域の任意レベルに相当する基準電圧を設け、前記検出
    電圧と該基準電圧を制御部で比較し、基準電圧より強電
    界と判定した場合には、前記の増幅器の電源供給をオフ
    するように前記の第1のスイッチを切替え、前記の増幅
    器への信号系をバイパスするように前記の第2のスイッ
    チを制御し、また、基準値より低いと判定した場合には
    前記の各スイッチを増幅器動作がオンし、信号系がパス
    するように制御する手段を具備することを特徴とした受
    信機。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005078942A1 (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Fm受信機
JP2007251395A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Yagi Antenna Co Ltd 利得可変型高周波増幅装置
JP2007529160A (ja) * 2003-10-15 2007-10-18 松下電器産業株式会社 ダイバーシティ受信装置およびそれを用いた無線受信装置
JP2011244374A (ja) * 2010-05-21 2011-12-01 Mitsubishi Electric Corp 放送受信装置

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