JP2005167417A - 複数の無線システムに対応可能な無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の無線システムに対応可能な無線通信装置において、構成要素の共用化をさらに進めることにより小型化と低価格を達成する。
【解決手段】第１ローカル信号を発生するローカル信号発生器１１０と、第１ローカル信号を分周して第２ローカル信号を発生する分周器１１１と、第１ローカル信号１１０及び第２ローカル信号１１１をそれぞれ用いて第１無線システムに対応する周波数ｆ_RF1の第１ＲＦ受信信号及び第２無線システムに対応する周波数ｆ_RF2の第２ＲＦ受信信号を同一周波数ｆ_IFのＩＦ信号に変換する周波数変換器１０７，１０８を有し、第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11及び分周器の分周比Ｍは、|ｆ_LO11−ｆ_RF1|＝|ｆ_LO11/M−ｆ_RF2|＝ｆ_IFを満たすように設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の無線システムに対応可能な無線通信装置に関する。

携帯電話システム、すなわちPDC、CDMAOne（登録商標）、CDMA2000（登録商標）及びPHSに加え、近年では無線LANシステムやBluetooth（登録商標）といった種々の無線システムが実用化されている。無線LANシステムについては、IEEE 802委員会により既に策定された、あるいは策定中の複数の規格が存在する。各規格での使用周波数帯域（システム帯域ともいう）については、例えばIEEE 802.11aでは5.15GHz−5.25GHz，5.25GHz−5.35GHz，5.725GHz−5.825GHz等が設定され、IEEE 802.11b/gでは2.4GHz−2.497GHzが設定されている。IEEE 802.11jでは、4.9GHz−5.01GHzが規格化される見込みである。

このように種々の規格の無線LANシステムは、伝送速度やサービスエリアの大小など一長一短があるため、今後、利用者は用途などに応じて所望の規格の無線LANシステムを選択して使用できることを望むと想定される。そのためには、複数の無線LANシステムに対応可能な無線通信装置が必要となる。

特許文献１には、複数種類の通信方式（無線システム）で共通の局所発振器（ローカル信号発生器）を用い、ローカル信号発生器から出力されるローカル信号及びこれを分周したローカル信号を用いて各無線システムのＲＦ受信信号を周波数変換して、各無線システムに対応した出力を得ることが記載されている。

特開平１１−１０３３２５号公報

特許文献１に記載の技術によると、ローカル信号系の構成は簡単になるものの、周波数変換器以降の構成要素は各無線システムで別々であるため、無線通信装置は実装面積の増大や価格の上昇が避けられない。無線通信装置を実装面積を小さくして安価にするためには、無線アナログ回路をＩＣ（集積回路）化すればよい。抵抗、キャパシタ、インダクタ及びトランジスタといった素子をＩＣ化することにより、基板上に実装される素子数を減らすことができる。無線通信装置をより低価格化するには、ＩＣの価格を下げることが必要となる。

ＩＣの価格は一般にＩＣのチップ面積に比例するため、ＩＣ内の素子数を少なくする必要がある。しかしながら、特許文献１に記載されたような無線通信装置では、ローカル信号系が複数の無線システムで共用化されるだけであるため、現状ではＩＣ内の素子数削減は十分でなく、従ってチップ面積はあまり小さくならず、また低価格化も期待できない。

本発明の目的は、複数の無線システムに対応可能な無線通信装置において、構成要素の共用化をさらに進めることにより、素子数を少なくして小型かつ安価な無線通信装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の一つの観点によると、第１及び第２無線システムを含む複数の無線システムに対応可能な無線通信装置であって、第１ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、前記第１ローカル信号を分周して第２ローカル信号を発生する分周器と、前記第１ローカル信号及び第２ローカル信号をそれぞれ用いて前記第１無線システムに対応する第１ＲＦ受信信号及び前記第２無線システムに対応する第２ＲＦ受信信号を同一周波数の中間周波信号に変換する少なくとも一つの周波数変換器とを具備し、前記第１ＲＦ受信信号の周波数をｆ_RF1、前記第２ＲＦ受信信号の周波数をｆ_RF2、前記中間周波信号の周波数をｆ_IFとしたとき、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11及び前記分周器の分周比Ｍは、|ｆ_LO11−ｆ_RF1|＝|ｆ_LO11/M−ｆ_RF2|＝ｆ_IFを満たすように設定される複数の無線システムに対応可能な無線通信装置が提供される。

本発明の他の観点によると、第１及び第２無線システムを含む複数の無線システムに対応可能な無線通信装置であって、第１ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、前記第１ローカル信号を分周して第２ローカル信号を発生する分周器と、同相ベースバンド信号及び直交ベースバンド信号を入力し、同相ベースバンド信号を第１ベースバンド信号として出力し、直交ベースバンド信号を第２ベースバンド信号として出力する第１モードと、前記同相ベースバンド信号を第１ベースバンド信号として出力し、前記直交ベースバンド信号を極性反転させて第２ベースバンド信号として出力する第２モードのいずれかを選択可能なベースバンド信号入力回路と、前記第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号に対して第３ローカル信号及び第３ローカル信号と９０°の位相差を持つ第２ローカル信号を用いて直交変調を行うことにより、同一周波数の中間周波信号を生成する直交変調器と、前記第１ローカル信号及び第２ローカル信号をそれぞれ用いて前記中間周波信号を前記第１無線システムに対応する第１ＲＦ送信信号及び前記第２無線システムに対応する第２ＲＦ送信信号に変換する少なくとも一つの周波数変換器とを具備し、前記第１ＲＦ送信信号の周波数をｆ_RF1、前記第２ＲＦ送信信号の周波数をｆ_RF2、前記中間周波信号の周波数をｆ_IFとしたとき、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11及び前記分周器の分周比Ｍは、|ｆ_LO11−ｆ_RF1|＝|ｆ_LO11/M−ｆ_RF2|＝ｆ_IFを満たすように設定される複数の無線システムに対応可能な無線通信装置が提供される。

ベースバンド信号入力回路は、同相ベースバンド信号及び直交ベースバンド信号を入力し、同相ベースバンド信号を第１ベースバンド信号として出力し、直交ベースバンド信号を第２ベースバンド信号として出力する第１モードと、前記直交ベースバンド信号を第１ベースバンド信号として出力し、前記同相ベースバンド信号を第２ベースバンド信号として出力する第２モードのいずれかを選択可能であってもよい。

本発明によると、複数の無線システムに対応したヘテロダイン方式の受信部あるいは送信部において、各無線システムに対応するRＦ受信信号を中間周波信号に周波数変換したり、あるいは中間周波信号を各無線システムに対応するRＦ送信信号に周波数変換する際に用いるローカル信号を一つのローカル信号源と少なくとも一つの分周器を用いて生成でき、かつ中間周波信号の周波数を各無線システムで共通にすることによって、中間周波段の回路を各無線システムで共用できる。これにより無線通信装置をＩＣ化する場合、ＩCのチップ面積及び基板上の実装面積を小さくできるので、小型化、低価格化を図ることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（複合受信部）
図１は、本発明の一実施形態に係るシステム帯域の異なる第１、第２及び第３無線システムに対応可能な無線通信装置における複合受信部を示している。第１、第２及び第３無線システムにおいて送受信に使用する無線周波数をそれぞれｆ_RF1，ｆ_RF2，ｆ_RF3 (ｆ_RF1＞ｆ_RF2＞ｆ_RF3)とする。

図示しないアンテナから出力される周波数ｆ_RF1，ｆ_RF2，ｆ_RF3のＲＦ受信信号は、所望波（ｆ_RF1，ｆ_RF2，ｆ_RF3の信号成分）を通過させ、所望波以外の周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０１，１０２，１０３に入力される。バンドパスフィルタ１０１，１０２，１０３の出力信号は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１０４，１０５，１０６をそれぞれ介して周波数変換器であるダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１０７，１０８，１０９に入力され、ローカル信号と乗算されることにより、同一周波数すなわち共通の中間周波数ｆ_IFを持つ中間周波信号（以下、ＩＦ信号という）に変換される。

ここで、ダウンコンバータ１０７には、ローカル信号発生器１１０から出力される周波数ｆ_LO11のローカル信号LO11が入力される。ダウンコンバータ１０８には、ローカル信号LO11をＭ分周器１１１により1/Mに分周した周波数ｆ_LO11/Mのローカル信号が入力される。ダウンコンバータ１０９には、ローカル信号LO11をＮ分周器１１２により1/Nに分周した周波数ｆ_LO11/Ｎのローカル信号が入力される。

このように第１、第２及び第３無線システムに対応する周波数ｆ_RF1，ｆ_RF2，ｆ_RF3のＲＦ受信信号を周波数変換するためのダウンコンバータ１０７，１０８，１０９に、それぞれ周波数ｆ_LO11，ｆ_LO11/M，ｆ_LO11/Ｎのローカル信号を入力することにより、一つのローカル信号発生器１１０を用いて周波数ｆ_RF1，ｆ_RF2，ｆ_RF3のＲＦ受信信号を共通の中間周波数ｆ_IFを持つＩＦ信号に変換できる。

ダウンコンバータ１０７，１０８，１０９からのＩＦ信号は、不要波を除去するためのバンドパスフィルタ１１３を介して直交復調器（ＱＤＥＭＯＤ）に入力される。直交復調器は二つのミキサ１１４，１１５を有し、ミキサ１１４，１１５の各々の一方の入力端子にはＩＦ信号が入力される。ミキサ１１４，１１５の各々の他方の入力端子には、ローカル信号発生器１１６より出力されるローカル信号ＬＯ₁₂から９０°移相器１１７によって生成される直交するローカル信号、すなわち９０°の位相差を持つ周波数ｆ_LO12のローカル信号がそれぞれ入力される。ここで、９０°移相器１１７として分周器を用いる場合は、中間周波数ｆ_IFの２倍の周波数をｆ_LO12に設定する。

ダウンコンバータ１０７，１０８，１０９からのＩＦ信号は、ミキサ１１４，１１５によってベースバンド帯域の周波数に変換されることにより、互いに直交するベースバンド信号が生成される。ミキサ１１４の出力信号を第１ベースバンド信号、ミキサ１１５の出力信号を第２ベースバンド信号と呼ぶ。

ミキサ１１４，１１５から出力される第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号は、ベースバンド信号出力回路１１８に入力される。ベースバンド信号出力回路１１８は、第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号を正しく同相ベースバンド信号Ｉ_CH（以下、Ｉ_CH信号という)及び逆相ベースバンド信号Ｑ_CH（以下、Ｑ_CH信号という)として出力する回路である。ベースバンド信号出力回路１１８から出力されるＩ_CH信号及びＱ_CH信は、図示しないベースバンド処理回路に入力され、ここで公知のディジタル信号処理によって元のデータが復号される。

本実施形態によると、複数の無線システムにおけるＲＦ受信信号をＩＦ信号に周波数変換する際に、同一のローカル信号発生器１１０を共通に用いているため、ローカル信号系の構成素子数を減らすことができる。ローカル信号発生器１１０は通常、ＶＣＯ（電圧制御発振器）を含むＰＬＬ（Phase-Locked Loop）によって実現され、ＰＬＬはＩＣ外に実装されるループフィルタとそれ以外のＩＣ内に実装される回路群とからなる。本実施形態では、ローカル信号系に新たに追加される分周器１１１，１１２の回路規模はローカル信号発生器１１０に比べて十分小さい。従って、分周器１１１，１１２の追加を考慮しても、ローカル信号発生器１１０を共用することによるローカル信号系の回路規模の縮小効果は大きい。

さらに、本実施形態では各無線システムにおけるＲＦ受信信号を周波数変換器１０７，１０８，１０９によって同一周波数のＩＦ信号に変換している。このため、ＩＦ段の処理系、例えばバンドパスフィルタ１１３、直交復調器のミキサ１１４，１１５、及び直交復調器のためのローカル信号系であるローカル信号発生器１１６と９０°移相器１１７を各無線システムで共用することができる。従って、ＲＦからＩＦへの周波数変換のためのローカル信号系の回路規模縮小と共に、受信部全体の回路規模の大幅な縮小が可能となり、ＩＣ内の実装面積を小さくして少ない素子数で小型かつ安価な無線通信装置を実現することができる。

次に、第１及び第２無線通信システムに注目して、分周器１１１の分周比Ｍの設定方法について述べる。
ダウンコンバータ１０７に入力されるローカル信号の周波数ｆ_LO11と分周器１１１の分周比Ｍは、
|ｆ_LO11−ｆ_RF1|＝|ｆ_LO11/M−ｆ_RF2|＝ｆ_IF （１）
を満たすように設定される。

より具体的には、ダウンコンバータ１０７，１０８にそれぞれ入力されるローカル信号の周波数ｆ_LO11，ｆ_LO11/Mが共にＲＦ受信信号の周波数ｆ_RF1，ｆ_RF2より高い場合、または共にｆ_RF1，ｆ_RF2より低い場合は、分周比Ｍを次式を満たすように設定する。
ｆ_LO11−ｆ_RF1＝ｆ_LO11/M−ｆ_RF2＝ｆ_IF （２）

以下に、具体的な数値を挙げて説明する。第１無線システムとしてIEEE 802.11a（システム帯域は5.15GHz乃至5.25GHz）を想定し、第２無線システムとしてIEEE 802.11b（システム帯域は2.4GHz乃至2.5GHz）を想定する。説明を簡単にするため、ｆ_RF1＝5.2GHz，ｆ_RF2＝2.4GHzとすると、
ｆ_LO11−5.2G＝ｆ_LO11/M−2.4G＝ｆ_IF （３）
の関係が成り立つ。式（３）より、さらに
ｆ_LO11(1−1/M)＝2.8G （４）
となる。Ｍ＝２の場合、ｆ_LO11＝5.6GHz，ｆ_IF＝0.4GHzとなる。Ｍ＝３の場合、ｆ_LO11＝4.2GHz，ｆ_IF＝1GHzとなる。Ｍ＝４の場合、おおよそｆ_LO11＝3.7GHz，ｆ_IF＝1.5GHzとなる。

上記の数値例は、第１及び第２無線システムにおけるRＦ受信信号の周波数が共にダウンコンバータ１０７，１０８に入力されるローカル信号の周波数より高い場合、または低い場合である。この場合、ミキサ１１４から出力される第１ベースバンド信号はＩ_CH信号であり、ミキサ１１５から出力される第２ベースバンド信号はＱ_CH信号であるから、ベースバンド信号出力回路１１８は第１ベースバンド信号をそのままＩ_CH信号として出力し、第２ベースバンド信号をそのままＱ_CH信号として出力すればよい。

一方、ダウンコンバータ１０７，１０８に入力されるローカル信号の周波数がＲＦ信号の周波数より高い無線システムとＲＦ受信信号の周波数より低い無線システムが混在する場合においては、無線システムによって第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号とＩ_CH信号及びＱ_CH信号との関係は異なってくる。これは以下の理由による。

説明を簡単にするため、RＦ受信信号をcos(ω_RFｔ＋θ)、ローカル信号をcos(ω_LOｔ)とする。ＩＦ信号は、ＲＦ受信信号とローカル信号をダウンコンバータ１０７または１０８で乗算して得られる信号の低周波数側成分であり、cos{(ω_RF−ω_LO)ｔ＋θ}となる。ω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合、ＩＦ信号はcos(ω_IFｔ＋θ）となり、ω_LO−ω_RF＝ω_IF＞０の場合、ＩＦ信号はcos(ω_IFｔ−θ)となる。ここで、ω_RFはＲＦ受信信号の角周波数、ω_LOはローカル信号の角周波数、ω_IFはＩＦ信号の角周波数である。

ＩＦ信号を直交復調器によりベースバンド信号に変換する際、Ｉ_CH信号はＩＦ信号とローカル信号cos(ω_IFｔ)をミキサ１１４で乗算して得られる第１ベースバンド信号から抽出され、Ｑ_CH信号はＩＦ信号とローカル信号sin(ω_IFｔ)をミキサ１１５で乗算して得られる第２ベースバンド信号から抽出される。ω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合、ミキサ１１４から出力される第１ベースバンド信号は1/2 cosθ、ミキサ１１５から出力される第２ベースバンド信号は−1/2 sinθになる。一方、ω_LO−ω_RF＝ω_IF＞０の場合は、第１ベースバンド信号は1/2 cosθ、第２ベースバンド信号は1/2 sinθとなる。

すなわち、ダウンコンバータ１０７，１０８に入力されるローカル信号の周波数が受信ＲＦ信号の周波数より高い無線システムと、ローカル信号の周波数がＲＦ周波数より低い無線システムが混在する場合においては、Ｑ_CH信号として用いられる第２ベースバンド信号の極性が無線システムによって異なる。

そこで、本実施形態ではベースバンド信号出力回路１１８によって、第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号に対して以下のような処理を行うことにより、ダウンコンバータ１０７，１０８に入力されるローカル信号の周波数が受信ＲＦ信号の周波数より高い無線システムと、ローカル信号の周波数がＲＦ周波数より低い無線システムが混在する場合においても、常に正しくＩ_CH信号及びＱ_CH信号が出力されるようにする。

第１の態様によるベースバンド信号出力回路１１８では、ミキサ１１４からの第１ベースバンド信号をＩ_CH信号として出力し、ミキサ１１５からの第２ベースバンド信号をＱ_CH信号として出力する第１モードと、第１ベースバンド信号をＱ_CH信号として出力し、第２ベースバンド信号を極性反転させてＩ_CH信号として出力する第２モードのいずれかを選択可能とされる。第１モード及び第２モードのいずれを選択するかは、通信に使用する無線システムに依存して設定される制御信号１１９によって制御される。

すなわち、第１ベースバンド信号はω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合とω_LO−ω_RF＝ω_IF＞０の場合で共に1/2 cosθであるのに対して、第２ベースバンド信号はω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合は−1/2 sinθ、ω_LO−ω_RF＝ω_IF＞０の場合は1/2 sinθと極性が反転する。そこで、ベースバンド信号出力回路１１８では例えばω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合は第１モード、ω_LO−ω_RF＝ω_IF＞０の場合は第２モードがそれぞれ選択される。

第２の態様によるベースバンド信号出力回路１１８では、第１ベースバンド信号をＩ_CH信号として出力し、第２ベースバンド信号をＱ_CH信号として出力する第１モードと、第１ベースバンド信号をＱ_CH信号として出力し、第２ベースバンド信号をＩ_CH信号として出力する（言い換えれば、第１ベースバンド信号と第２ベースバンド信号を入れ替える）第２モードのいずれかを選択可能とされる。この第２の態様においても、第１モード及び第２モードのいずれを選択するかは、通信に使用する無線システムに依存して設定される制御信号１１９によって制御される。

前述したように、ω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合、第１ベースバンド信号は1/2 cosθ、第２ベースバンド信号は−1/2 sinθとなり、ω_LO−ω_RF＝ω_IF＞０の場合、第１ベースバンド信号は1/2 cosθ、第２ベースバンド信号は1/2 sinθとなる。後者の場合、第１ベースバンド信号と第２ベースバンド信号を入れ替えると、第１ベースバンド信号は1/2 sinθ、第２ベースバンド信号は1/2 cosθとなる。これらを９０°位相をシフトさせてＩ_CH信号及びＱ_CH信号とすると、Ｉ_CH＝1/2 sin(θ＋ω/2)＝1/2 cosθ、Ｑ_CH＝1/2 cos(θ＋ω/2）＝−1/2sinθとなる。この結果は、ω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合の第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号と同じである。上記９０°位相シフトを行わない場合、基準が９０°ずれることになるが、基準の位相は通信では問題とならないので、第１ベースバンド信号と第２ベースバンド信号を入れ替えても、正しくＩ_CH信号及びＱ_CH信号を出力することができる。

このようにベースバンド信号出力回路１１８によって、ω_LO−ω_RF＝ω_IF＞０の場合、ミキサ１１５から出力される第２ベースバンド信号の極性を反転させるか、あるいはミキサ１１４から出力される第１ベースバンド信号とミキサ１１５から出力される第２ベースバンド信号を入れ替えることにより、ω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合と同様にＩ_CH信号及びＱ_CH信号を正しく得ることができる。

このような処理をベースバンド信号出力回路１１８によって行うことが可能であれば、ダウンコンバータ１０７，１０８に入力されるローカル信号の周波数がRＦ受信信号の周波数より高い無線システムとローカル信号の周波数がRＦ周波数より低い無線システムが混在する場合、次式を満たす分周比Ｍを設定すればよい。
ｆ_LO11−5.2G＝2.4G−ｆ_LO11/M＝ｆ_IF （５）
式（５）より、
ｆ_LO11(1＋1/M)＝7.6G （６）
となる。Ｍ＝２の場合、ｆ_LO11＝5.06GHzとなり、おおよそｆ_IF＝0.14GHzとなる。Ｍ＝３の場合、ｆ_LO11＝5.7GHz，ｆ_IF＝0.5GHzとなる。M＝4の場合、おおよそｆ_LO11＝6.1GHz，ｆ_IF＝0.9GHzとなる。

図２に、前記第１の態様に基づくベースバンド信号出力回路１１８Ａの例を示す。ここでは、ミキサ１１５の入力（ＲＦ受信信号及びローカル信号）及び出力が差動信号の場合を想定している。この場合、ベースバンド信号出力回路１１８Ａに２入力・２出力のスイッチ回路を用い、第２ベースバンド信号であるミキサ１１５からの差動出力信号対を入れ替えることにより、その極性を反転できる。なお、第２ベースバンド信号をＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換した後に、その極性を反転させることも可能である。

図３には、前記第２の態様に基づくベースバンド信号出力回路１１８Ｂの例を示す。このベースバンド信号出力回路１１８Ｂは、４入力・４出力のスイッチ回路であり、ミキサ１１４からの第１ベースバンド信号とミキサ１１５からの第２ベースバンド信号とを入れ替えることができる。なお、ここではミキサ１１４，１１５の入力（ＲＦ受信信号及びローカル信号）及び出力が差動信号の場合を想定している。なお、第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号をＡ／Ｄ変換器によりそれぞれディジタル信号に変換した後に、入れ替えを行ってもよい。

次に、第１無線システムとしてIEEE 802.11jを想定し、無線周波数ｆ_RF1が4.9GHzの場合についてダウンコンバータ１０７に入力されるローカル信号の周波数ｆ_LO11の周波数とＩＦ信号の周波数ｆ_IFを上記方法と同様に調べた結果を以下に示す。

まず、第１及び第２無線システムにおいて、ダウンコンバータ１０７，１０８に入力されるローカル信号の周波数が共にＲＦ信号の周波数より高い場合、または共にRＦ信号の周波数より低い場合について述べる。Ｍ＝２のとき、ｆ_LO11＝5GHz，ｆ_IF＝0.1GHzとなる。Ｍ＝３のとき、ｆ_LO11＝3.75GHz，ｆ_IF＝1.15GHzとなる。M＝4のときは、おおよそｆ_LO11＝3.3GHz，ｆ_IF＝1.6GHzとなる。

一方、第１及び第２無線システムとして、ダウンコンバータ１０７またはダウンコンバータ１０８に入力されるローカル信号の周波数がＲＦ信号の周波数より高いシステムとローカル信号の周波数がＲＦ信号の周波数より低いシステムが混在する場合は、以下の通りとなる。

Ｍ＝２のとき、ｆ_LO11＝4.87GHz，ｆ_IF＝0.03GHzとなる。Ｍ＝３のとき、ｆ_LO11＝5.475GHz，ｆ_IF＝0.575GHzとなる。Ｍ＝４のときは、おおよそｆ_LO11＝5.84GHz，ｆ_IF＝0.94GHzとなる。この場合は、図２に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ａを用いて第２ベースバンド信号の極性を反転させるか、あるいは図３に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ｂを用いて第１ベースバンド信号と第２ベースバンド信号を入れ替えることにより、Ｉ_CH信号及びＱ_CH信号を出力する。

次に、第１無線システムをIEEE 802.11aのシステム帯域内の5.8GHz帯を想定した場合について、ダウンコンバータ１０７に入力されるローカル信号の周波数ｆ_LO11と中間周波信号の周波数ｆ_IFを上記方法と同様に調べた結果を以下に示す。

まず、第１及び第２無線システムにおいて、ダウンコンバータ１０７，１０８に入力されるローカル信号の周波数が共にＲＦ信号の周波数より高い場合、または共にRＦ信号の周波数より低い場合について述べる。Ｍ＝２のとき、ｆ_LO11＝6.8GHz，ｆ_IF＝1GHzとなる。Ｍ＝３のとき、ｆ_LO11＝5.1GHz，ｆ_IF＝0.7GHzとなる。Ｍ＝４のときは、おおよそｆ_LO11＝4.5GHz，ｆ_IF＝1.3GHzとなる。

一方、第１及び第２無線システムとして、ダウンコンバータ１０７またはダウンコンバータ１０８に入力されるローカル信号の周波数がＲＦ信号の周波数より高いシステムローカル信号の周波数がＲＦ信号の周波数より低いシステムが混在する場合は、以下の通りとなる。

Ｍ＝２のとき、ｆ_LO11＝5.47GHz，ｆ_IF＝0.33GHzとなる。Ｍ＝３のとき、ｆ_LO11＝6.15GHz，ｆ_IF＝0.35GHzとなる。M＝4のとき、おおよそｆ_LO11＝6.56GHz、ｆ_IF＝0.76GHzとなる。この場合は、図２に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ａを用いて第２ベースバンド信号の極性を反転させるか、あるいは図３に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ｂを用いて第１ベースバンド信号と第２ベースバンド信号を入れ替えることにより、Ｉ_CH信号及びＱ_CH信号を出力する。

次に、無線システムが３つある場合について述べる。この場合、式（１）から類推できるように、
｜ｆ_LO11−ｆ_RF1｜＝｜ｆ_LO11/M−ｆ_RF2｜＝｜ｆ_LO11/N−ｆ_RF３｜＝ｆ_IF （７）
を満足する分周比Ｍ，Ｎを選定すればよい。

これまで第１無線システムと第２システムについて述べてきた中から、第１無線システムが無線周波数ｆ_RF1として5.2GHz、第２無線システムが無線周波数ｆ_RF2として2.4GHzを用いた場合を想定すると共に、第３無線システムが無線周波数ｆ_RF3として例えばPDC等で使われる1.6GHzを用いた場合を想定して述べる。

第１及び第２無線システムにおいて、ダウンコンバータ１０７，１０８に入力されるローカル信号の周波数が共にＲＦ信号の周波数より高い場合、または共にRＦ信号の周波数より低い場合では、Ｍ＝３のとき、ｆ_LO11＝4.2GHz，ｆ_IF＝1GHzと設定すればよいことは先に示した通りである。

第３無線システムにおいても第１及び第２無線システムと同じ中間周波数ｆ_IF＝1GHzとするには、第３無線システムに対応するダウンコンバータ１０９に与えられるローカル信号の周波数ｆ_LO11/Ｎを1.6GHz＋1GHz＝2.6GHz、または1.6GHz−1GHz＝0.6GHzとすればよい。後者の場合は、第３無線システムにおいてのみ図２に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ａを用いて第２ベースバンド信号の極性を反転させるか、あるいは図３に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ｂを用いて第１ベースバンド信号と第２ベースバンド信号を入れ替えることにより、Ｉ_CH信号及びＱ_CH信号を出力する必要がある。

ダウンコンバータ１０９に与えられるローカル信号の周波数ｆ_LO11/Ｎとして用いることのできる上記２つの周波数2.6GHzまたは0.6GHzのうち、0.6GHzは周波数ｆ_LO11を７分周することにより得られる。よって、ｆ_LO11/N＝ｆ_LO11/７と設定すれば、同じローカル信号発生器１１０を用いて３つの無線システムにおけるＲＦ受信信号を同じ周波数のＩＦ信号へ周波数変換できる。

一方、Ｍ＝２の場合、第１無線システム及び第２無線システムからｆ_LO11＝5.6GHzとなり、ｆ_IF＝0.4GHzとなることは前述した通りである。この場合、ｆ_IF＝0.4GHzから第３無線システムに対応するダウンコンバータ１０９に与えられるべきローカル信号の周波数ｆ_LO11/Nは、1.6GHz＋0.4GHz＝2GHz、または1.6GHz−0.4GHz＝1.2GHzとなる。後者の場合は、第３無線システムにおいてのみ図２に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ａを用いて第２ベースバンド信号の極性を反転させるか、あるいは図３に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ｂを用いて第１ベースバンド信号と第２ベースバンド信号を入れ替えることにより、Ｉ_CH信号及びＱ_CH信号を出力する必要がある。

分周比Nを５とすると、ｆ_LO11/N＝ｆ_LO11/5＝1.12GHzとなり、後者の場合の1.2GHzとほぼ近い値となる。目安として、ローカル信号の周波数設定誤差は100MHzの範囲であればよい。従って分周比Ｍ＝２，Ｎ＝５と設定することにより、３つの無線システムに対応するＲＦ信号を受信することができる。この場合は、図２に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ａを用いて第２ベースバンド信号の極性を反転させるか、あるいは図３に示したようなベースバンド信号出力回路１１８Ｂを用いて第１ベースバンド信号と第２ベースバンド信号を入れ替えることにより、Ｉ_CH信号及びＱ_CH信号を出力する。

図４には、図１に示した複合受信部の一部を変形した例を示す。バンドパスフィルタ１１３から出力されるＩＦ信号は、可変利得増幅器（ＶＧＡ）１２０により振幅が調整された後、直交復調器のミキサ１１４，１１５に入力される。ミキサ１１４，１１５から出力される第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２３，１２４をそれぞれ介してアナログ−ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）１２３，１２４に入力され、ディジタル信号に変換される。ディジタル信号の第１及び第２ベースバンド信号は、ベースバンド信号出力回路１２５に入力される。

ディジタル信号出力回路１２５は、図１に示したベースバンド信号出力回路１１８と機能は同じであり、図２または図３に示した回路をディジタル回路化することによって実現される。ディジタル信号出力回路１２５から出力されるＩ_CH信号及びＱ_CHは、図示しないベースバンド処理回路に入力され、元のデータが復号される。

さらに、図１に示した複合受信部の変形として、複数の無線システムにそれぞれ対応する複数の周波数変換器１０７，１０８，１０９を個別に設けずに、一つの周波数変換器を複数の無線システムで共用してもよい。

（無線システム間のＲＦ受信信号漏洩について）
各々の無線システムで受信されるＲＦ信号は、ＩＣ内の漏洩や基板上での漏洩により他の無線システムの受信系に漏洩してしまう。以下、図５を用いて第２無線システムに対応する受信系から第１無線システムまたは第３無線システムに対応する受信系へ第２無線システムに対応する周波数ｆ_RF2のＲＦ受信信号（以下では、ｆ_RF2信号という）が漏洩した場合について述べる。図５では、図１に示した複合受信部においてｆ_RF2信号が漏洩する経路を白抜きの矢印で示している。

本実施形態の無線通信装置では、低雑音増幅器１０４，１０５，１０６の前段に各々の無線システムのシステム帯域内のＲＦ信号をのみを通過させるバンドパスフィルタ１０１，１０２，１０３があるため、例えばバンドパスフィルタ１０１，１０３の入力端に第２無線システムのシステム帯域内のｆ_RF2信号が漏洩しても、漏洩成分はバンドパスフィルタ１０１，１０３により抑圧されるので、問題とならない。

一方、低雑音増幅器１０４，１０５，１０６以降の図５中の点線で囲まれたRＦ回路はＩＣ化されており、入出力端子がＩＣの外にはないと考えると、ｆ_RF2信号の漏洩が問題となる端子は低雑音増幅器１０４，１０５，１０６の入力端子である。図６は、第２無線システムに対応する受信系から第１無線システムに対応する受信系へｆ_RF2信号が漏洩した場合の様子を示している。図６では、前述したように第１無線通信の無線周波数が5.2GHz、第２無線システムの無線周波数が2.4GHzとし、Mを2と設定した場合を例としている。図７には、この場合の各信号の周波数配置を示す。

図６では、第１無線システムの無線周波数5.2GHzのＲＦ信号が所望波であり、ｆ_IF＝0.4GHz，ｆ_LO11＝5.6GHzであることから、イメージ周波数は6GHzとなる。このイメージ周波数の不要波が第１無線システムの受信系に混入すると、所望波がＩＦ信号と同じ周波数ｆ_IFに周波数変換されてしまい、受信特性が大幅に劣化する。しかしながら、図７をから分かるように、第２無線システムの受信系から第１無線システムの受信系に漏洩する信号の周波数は2.4GHzであるので、第１無線システムのイメージ周波数とは異なる。従って、ｆ_Rf2信号が第１無線システムの受信系に漏洩しても、受信特性が大幅に劣化することはない。

同様に、ｆ_RF1信号が第２無線システムの受信系に漏洩しても、第２無線システムのイメージ周波数と異なるので受信特性が大幅に劣化することはない。また同様に、第３無線システムの受信系から第１無線システムや第２無線システムの受信系にＲＦ信号が漏洩しても、あるいはその逆であっても、それぞれの無線システムにおいてイメージ周波数と異なるので、受信特性が大幅に劣化することはない。

図８は、図１あるいは図４中に示したＩＦ段のバンドパスフィルタ１１３をＩＣ内で製造するときの回路例を示す。この例は、ＩＣ製造工程で形成される二つのキャパシタＣｍ１，Ｃｍ２及びインダクタ（この例では、スパイラルインダクタ）Ｌｍによるπ型構成のバンドパスフィルタである。このようにバンドパスフィルタ１１３をＩＣ内で製造することにより、実装基板の小型化、低価格化が可能になる。通常、ミキサの出力と可変利得増幅器の入力を整合させるとき、図８のような回路構成が用いられる。これにより所望の中間周波数近傍以外の周波数を抑圧することが可能となり、無線通信装置の歪特性が改善される。

図９は、図１あるいは図４中に示したＩＦ段のバンドパスフィルタ１１３をＩＣ内で製造するときの他の回路例であり、ＩＣ内に製造されるキャパシタＣｍ１とインダクタ（この例ではスパイラルインダクタ）Ｌｍを用いた並列共振回路である。このようなバンドパスフィルタでは、並列共振回路が所望周波数で高インピーダンスとなるため、所望信号はミキサから次段の可変利得増幅器もしくはＩＦ直交復調器に入力されることになる。干渉波等の所望周波数以外の不要波は、所望周波数に比べ並列共振回路のインピーダンスが低くなるために減衰される。

図１０は、図１あるいは図４中に示したＩＦ段のバンドパスフィルタ１１３をＩＣ内で製造するときのさらに別の回路例であり、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１３１とローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３２のカスケード接続からなる。ただし、ＨＰＦ１３１のカットオフ周波数は所望波の周波数よりも低く、ＬＰＦ１３２のカットオフ周波数は所望波の周波数よりも高く設定されている。図１１にキャパシタＣと抵抗ＲとからなるＨＰＦ１３１、また図１２に抵抗ＲとキャパシタＣとからなるＬＰＦ１３２の具体的な回路例をそれぞれ示す。

（複合送信部）
図１３は、本発明の一実施形態に係るシステム帯域の異なる第１、第２及び第３無線システムに対応可能な無線通信装置における複合送信部を示している。第１、第２及び第３無線システムにおいて送受信に使用する無線周波数をそれぞれｆ_RF1，ｆ_RF2，ｆ_RF3 (ｆ_RF1＞ｆ_RF2＞ｆ_RF3)とする。図１３に示す複合送信部は、図１に示した複合受信部と対をなすものである。

図１３において、図示しないベースバンド処理回路からの同相ベースバンド信号Ｉ_CH（以下、Ｉ_CH信号という)及び直交ベースバンド信号Ｑ_CH（以下、Ｑ_CH信号という）は、ベースバンド信号入力回路２０１により第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号とされ、直交変調器（ＱＭＯＤ）に入力される。直交変調器は二つのミキサ２０３，２０４を有し、ミキサ２０３，２０４の各々の一方の入力端子には第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号がそれぞれ入力される。

ミキサ２０３，２０４の各々の他方の入力端子には、ローカル信号発生器２０５より出力されるローカル信号ＬＯ₁₂から９０°移相器２０６によって生成される直交するローカル信号、すなわち９０°の位相差を持つ周波数ｆ_LO12のローカル信号がそれぞれ入力される。ここで、９０°移相器２０６として分周器を用いる場合は、中間周波数ｆ_IFの2倍の周波数をｆ_LO12に設定する。

直交変調器のミキサ２０３，２０４から出力される信号は一つのＩＦ信号に合成され、ＩＦ信号は不要波を除去するためのバンドパスフィルタ２０７を介して周波数変換器であるアップコンバータ（Ｕ／Ｃ）２０８，２０９，２１０に入力される。アップコンバータ２０８，２０９，２１０では、ＩＦ信号がローカル信号と乗算されることにより、無線周波数ｆ_RF1，ｆ_RF2，ｆ_RF3 のＲＦ送信信号に変換される。これら周波数ｆ_RF1，ｆ_RF2，ｆ_RF3 のＲＦ送信信号は、電力増幅器（ＰＡ）２１４，２１５，２１６によりそれぞれ増幅され、さらに不要波を除去するためのバンドパスフィルタ２１７，２１８，２１９をそれぞれ介して図示しないアンテナに供給されることにより、電波として送信される。

ここで、アップコンバータ２０８には、ローカル信号発生器２１１から出力される周波数ｆ_LO11のローカル信号LO11が入力される。アップコンバータ２０９には、ローカル信号LO11をＭ分周器２１２により1/Mに分周した周波数ｆ_LO11/Mのローカル信号が入力される。アップコンバータ２１０には、ローカル信号LO11をＮ分周器２１３により1/Nに分周した周波数ｆ_LO11/Ｎのローカル信号が入力される。各ローカル信号の周波数ｆ_LO11，ｆ_LO11/M，ｆ_LO11/Ｎの設定は、図１に示した複合受信部のそれと同様である。

このようにＩ_CH信号及びＱ_CH信号をＩＦ信号に変換した後、一つのローカル信号発生器２１１と分周器２１２，２１３を用いて複数の無線システムの無線周波数ｆ_RF1，ｆ_RF2，ｆ_RF3 のRＦ送信信号を生成することにより、図１で示した複合受信部と同様にＩＣの面積や基板上の実装面積を小さくできるので、無線通信層の小型化、低価格化を図ることができる。

ここでは詳細な説明を省くが、図１に示した複合受信部で説明したと同様に、アップコンバータ２０８，２０９，２１０に入力されるローカル信号の周波数がRＦ信号の周波数より高い無線システムと、ローカル信号の周波数がRＦ信号の周波数より低い無線システムが混在する場合がある。このような場合、Ｑ_CH信号から得られる第２ベースバンド信号の極性を無線システムによって異なるようにするか、あるいはＩ_CH信号及びＱ_CH信号から得られる第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号を入れ替える必要がある。この処理を行うのがベースバンド信号入力回路２０１であり、以下の二つの態様がある。

ベースバンド信号入力回路２０１は、第１の態様ではＩ_CH信号を第１ベースバンド信号として出力し、Ｑ_CH信号を第２ベースバンド信号として出力する第１モードと、Ｉ_CH信号を第１ベースバンド信号として出力し、Ｑ_CH信号を第１ベースバンド信号を極性反転させて第２ベースバンド信号として出力する第２モードのいずれかを選択可能とされる。第１モード及び第２モードのいずれを選択するかは、通信に使用する無線システムに依存して設定される制御信号２０２によって制御される。

ベースバンド信号入力回路２０１は、第２の態様ではＩ_CH信号を第１ベースバンド信号として出力し、Ｑ_CH信号を第２ベースバンド信号として出力する第１モードと、Ｉ_CH信号を第２ベースバンド信号として出力し、Ｑ_CH信号を第１ベースバンド信号として出力する（言い換えれば、Ｉ_CH信号とＱ_CH信号を入れ替える）第２モードのいずれかを選択可能とされる。第１モード及び第２モードのいずれを選択するかは、通信に使用する無線システムに依存して設定される制御信号２０２によって制御される。

図１４に、前記第１の態様に基づくベースバンド信号入力回路２０１Ａの例を示す。ここでは、ミキサ１１５の入力（ＩＦ信号及びローカル信号）及び出力が差動信号の場合を想定している。この場合、ベースバンド信号入力回路２０１Ａに２入力・２出力のスイッチ回路を用い、Ｑ_CH信号の差動信号対を入れ替えることにより、Ｑ_CH信号の極性を反転できる。なお、Ｉ_CH信号及びＱ_CH信号をＤ／Ａ変換器によりアナログ信号に変換する前に、Ｑ_CH信号の極性を反転させることも可能である。

図１５には、前記第２の態様に基づくベースバンド信号入力回路２０１Ｂの例を示す。このベースバンド信号出力回路２０１Ｂは、４入力・４出力のスイッチ回路であり、Ｉ_CH信号とＱ_CH信号を入れ替えることができる。なお、Ｉ_CH信号及びＱ_CH信号をＡ／Ｄ変換器によりそれぞれディジタル信号に変換する前に、入れ替えを行ってもよい。

要するに、各無線システムに対応する無線周波数及びローカル信号の周波数、中間周波数、Ｉ_CH信号及びＱ_CH信号の関係は、図１に示した複合受信部と図１３の複合送信部とで全く同じである。そこで、複合送信部において図１中に示したベースバンド信号出力回路１１８と逆の処理を行うベースバンド信号入力回路２０１を設けることにより、無線システムによらず常に正しいＲＦ送信信号が生成されるようにする。

図１６には、図１３の一部を変形した例を示す。図示しないベースバンド処理回路から出力されるＩ_CH信号及びＱ_CH信号はベースバンド信号入力回路２２０に入力され、ディジタルの第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号が生成される。ディジタルの第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号は、それぞれＤ／Ａ変換器２２２，２２３によりアナログ信号に変換された後、ローパスフィルタ２２４，２２５をそれぞれ経て直交変調器のミキサ２０３，２０４に入力される。ミキサ２０３，２０４からの出力信号は一つのＩＦ信号に合成され、可変利得増幅器２２６により振幅が調整された後、バンドパスフィルタ２０７に入力される。

さらに、図１３に示した複合送信部の変形として、複数の無線システムにそれぞれ対応する複数の周波数変換器２０８，２０９，２１０を個別に設けずに、一つの周波数変換器を複数の無線システムで共用してもよい。

（無線システム間のＲＦ送信信号漏洩について）
各々の無線システムから送信されるＲＦ信号は、ＩＣ内の漏洩や基板上での漏洩により他の無線システムの送信系に漏洩してしまう。以下、図１７を用いて第２無線システムに対応する送信系から第１無線システムまたは第３無線システムに対応する送信系へ第２無線システムに対応する周波数ｆ_RF2のＲＦ受信信号（以下では、ｆ_RF2信号という）が漏洩した場合について述べる。図１７では、図１３に示した複合送信部においてｆ_RF2信号が漏洩経路を白抜きの矢印で示している。

図３でも説明したように、図１３のような構成をとることにより、各々の無線システムの無線周波数は互いにイメージ周波数の関係にないので、図１７に示したような信号漏洩が生じてもバンドパスフィルタ２１７，２１９により信号が抑圧される。従って、ＩＣ上あるいは実装基板上で信号漏洩があっても、その漏洩成分を不要輻射の規定内に抑えることが可能である。

（複合受信部の他の例）
図１８は、複合受信部の他の構成例であり、図１に示した複合受信部から直交復調器用のローカル信号発生器１１６を除去し、代わりにＬ分周器１３０を追加してローカル信号発生器１１０から出力されるローカル信号を１/Ｌ分周することにより、直交復調器用のローカル信号を生成している。このようにＬ分周器１３０の追加のみで直交復調器用のローカル信号発生器を削減できるので、ＩＣの面積や実装面積をさらに小さくすることができる。以下、ｆ_RF1＝5.2GHz，ｆ_RF2＝2.4GHz，ｆ_RF3＝1.6GHzとした場合、Ｍ＝２，Ｎ＝５，Ｌ＝１４と設定することにより、Ｌ分周器１３０を用いて直交復調器用のローカル信号を生成できることを述べる。

これまでの説明において、無線周波数がそれぞれ5.2GHz，2.4GHz，1.6GHzである第１無線システム、第２無線システム及び第３無線システムに対応可能とした無線通信装置では、Ｍ＝２，Ｎ＝５と設定した場合、ｆ_LO11＝5.6GHz，ｆ_IF＝0.4GHzとなることを示した。すなわち、この場合にはｆ_LO11−ｆ_RF1＝ｆ_LO11/2−ｆ_RF2＝ｆ_IF＝0.4GHz及びｆ_IF＝ｆ_RF3−ｆ_LO11/5と近似できる。周波数ｆ_IFのＩＦ信号は直交復調器によりベースバンド信号に変換されるので、周波数ｆ_LO12＝ｆ_IFなる信号をｆ_LO11より生成できればよい。周波数ｆ_LO11(＝5.6GHz)を１４分周することにより0.4GHzを生成できるので、分周比Ｌを１４に設定すればよい。

このようにｆ_LO11信号をＬ分周器１３０に入力し、その出力を直交復調器に入力することにより、一つのローカル信号を用いて複数の無線システムに対応可能な無線通信装置を実現することができる。直交復調器に用いる９０°移相器１１７に分周型移相器を採用する場合、上記の例では９０°移相器１１７に入力する周波数はｆ_LO11/７となるため、L＝７になる。

図１８の構成においても、ダウンコンバータ１０７，１０８，１０９に入力されるローカル信号の周波数がＲＦ受信信号の周波数より高い無線システムとローカル信号の周波数がＲＦ受信信号の周波数より低い無線システムが混在する場合がある。そこで、前述したようにベースバンド信号出力回路１１８によって、無線システムに応じてミキサ１１５から出力される第２ベースバンド信号の極性を反転させるか、あるいはミキサ１１４から出力される第１ベースバンド信号とミキサ１１５から出力される第２ベースバンド信号を入れ替えることにより、Ｉ_CH信号及びＱ_CH信号を正しく得ることができるようにする必要がある。

（複合送信部の他の例）
図１９は、複合送信部の他の構成例であり、図１３に示した複合受信部から直交変調器用のローカル信号発生器２０５を除去し、代わりにＬ分周器２３０を追加してローカル信号発生器２１１から出力されるローカル信号を１/Ｌ分周することにより、直交変調器用のローカル信号を生成している。このようにＬ分周器２３０の追加のみで直交変調器用のローカル信号発生器を削減できるので、ＩＣの面積や実装面積をさらに小さくすることができる。周波数設定については上記と同様であるので、ここでは詳細な説明を省く。

本発明の一実施形態に係る無線通信装置における複合受信部のブロック図 図１中のベースバンド信号出力回路の具体例を示す図 図１中のベースバンド信号出力回路の他の具体例を示す図 図１の一部を変形した複合受信部のブロック図 図１に示した複合受信部における無線システム間のＲＦ受信信号漏洩の様子を示す図 図１に示した複合受信部における無線システム間のＲＦ受信信号漏洩とイメージ周波数の関係を説明するための各部の周波数の具体的数値例を示す図 図１に示した複合受信部における無線システム間のＲＦ受信信号漏洩とイメージ周波数の関係を説明するための周波数配置を示す図 バンドパスフィルタの第１の例を示す回路図 バンドパスフィルタの第２の例を示す回路図 バンドパスフィルタの第３の例を示すブロック図 図１０中に示すハイパスフィルタの回路図 図１０中に示すローパスフィルタの回路図 本発明の一実施形態に係る無線通信装置における複合受信部のブロック図 図１３中のベースバンド信号入力回路の具体例を示す図 図１３中のベースバンド信号入力回路の他の具体例を示す図 図１３の一部を変形した複合送信部のブロック図 図１３に示した複合送信部における無線システム間のＲＦ送信信号漏洩の様子を示す図 本発明の他の実施形態に係る無線通信装置における複合受信部のブロック図 本発明の他の実施形態に係る無線通信装置における複合受信部のブロック図

符号の説明

１０１−１０３…バンドパスフィルタ；
１０４−１０６…低雑音増幅器；
１０７−１０９…周波数変換器；
１１０…周波数変換用ローカル信号発生器；
１１１，１１２，１３０…分周器；
１１３…バンドパスフィルタ；
１１４，１１５…ミキサ；
１１６…直交復調器用ローカル信号発生器；
１１７…９０°移相器；
１１８，１１８Ａ，１１８Ｂ，１２５…ベースバンド信号出力回路；
１１９，１２６…制御信号；
１２０…可変利得増幅器；
１２１，１２２…ローパスフィルタ；
１２３，１２４…Ａ／Ｄ変換器；
２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ，２２０…ベースバンド信号入力回路；
２０２，２２１…制御信号；
２０３，２０４…ミキサ；
２０５…直交変調器用ローカル信号発生器；
２０６…９０°移相器；
２０７…バンドパスフィルタ；
２０８−２１０…周波数変換器；
２１１…周波数変換用ローカル信号発生器；
２１２，２１３，２３０…分周器；
２２２，２２３…Ｄ／Ａ変換器；
２２４，２２５…ローパスフィルタ；
２２６…可変利得増幅器。

Claims (15)

1. 第１及び第２無線システムを含む複数の無線システムに対応可能な無線通信装置において、
   第１ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、
   前記第１ローカル信号を分周して第２ローカル信号を発生する分周器と、
   前記第１ローカル信号及び第２ローカル信号をそれぞれ用いて前記第１無線システムに対応する第１ＲＦ受信信号及び前記第２無線システムに対応する第２ＲＦ受信信号を同一周波数の中間周波信号に変換する少なくとも一つの周波数変換器とを具備し、
   前記第１ＲＦ受信信号の周波数をｆ_RF1、前記第２ＲＦ受信信号の周波数をｆ_RF2、前記中間周波信号の周波数をｆ_IFとしたとき、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11及び前記分周器の分周比Ｍは、|ｆ_LO11−ｆ_RF1|＝|ｆ_LO11/M−ｆ_RF2|＝ｆ_IFを満たすように設定される複数の無線システムに対応可能な無線通信装置。
2. 前記中間周波信号に対して第３ローカル信号及び第３ローカル信号と９０°の位相差を持つ第４のローカル信号を用いて直交復調を行うことにより、第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号を生成する直交復調器と、
   前記第１ベースバンド信号を同相ベースバンド信号として出力し、前記第２ベースバンド信号を直交ベースバンド信号として出力する第１モードと、前記第１ベースバンド信号を同相ベースバンド信号として出力し、前記第２ベースバンド信号を極性反転させて直交ベースバンド信号として出力する第２モードのいずれかを選択可能なベースバンド信号出力回路とをさらに具備する請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記中間周波信号に対して第３ローカル信号及び第３ローカル信号と９０°の位相差を持つ第４のローカル信号を用いて直交復調を行うことにより、第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号を生成する直交復調器と、
   前記第１ベースバンド信号を同相ベースバンド信号として出力し、前記第２ベースバンド信号を直交ベースバンド信号として出力する第１モードと、前記第１ベースバンド信号を直交ベースバンド信号として出力し、前記第２ベースバンド信号を極性反転させて同相ベースバンド信号として出力する第２モードのいずれかを選択可能なベースバンド信号出力回路とをさらに具備する請求項１記載の無線通信装置。
4. 前記第１ＲＦ受信信号または第２ＲＦ受信信号の角周波数をω_RF、前記第１ローカル信号または第２ローカル信号の角周波数をω_LO、前記中間周波信号の角周波数をω_IFとしたとき、前記ベースバンド信号出力回路は、ω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合は前記第１モードを選択し、ω_LO−ω_RF＝ω_IF＞０の場合は前記第２モードを選択する請求項２または３記載の無線通信装置。
5. 前記第１無線システムは5.15GHz乃至5.25GHzの使用周波数帯域を有し、前記第２無線システムは2.4GHz乃至2.5GHzの使用周波数帯域を有し、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11は5.6GHz帯、前記分周比Mは２、前記中間周波信号の周波数ｆ_IFは0.4GHz帯である請求項１記載の無線通信装置。
6. 前記第１無線システムは5.15GHz乃至5.25GHzの使用周波数帯域を有し、前記第２無線システムは2.4GHz乃至2.5GHzの使用周波数帯域を有し、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11は4.2GHz帯、前記分周比Mは３、前記中間周波信号の周波数ｆ_IFは1GHz帯である請求項１記載の無線通信装置。
7. 前記第１無線システムは5.15GHz乃至5.25GHzの使用周波数帯域を有し、前記第２無線システムは2.4GHz乃至2.5GHzの使用周波数帯域を有し、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11は6.1GHz帯、前記分周比Mは４、前記中間周波信号の周波数ｆ_IFは0.9GHz帯である請求項１記載の無線通信装置。
8. 前記第１無線システムは4.9GHz乃至5.0GHzの使用周波数帯域を有し、前記第２無線システムは2.4GHz乃至2.5GHzの使用周波数帯域を有し、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11は5.84GHz帯、前記分周比Mは４、前記中間周波信号の周波数ｆ_IFは0.94GHz帯である請求項１記載の無線通信装置。
9. 前記第１無線システムは5.725GHz乃至5.825GHzの使用周波数帯域を有し、前記第２無線システムは2.4GHz乃至2.5GHzの使用周波数帯域を有し、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11は6.7GHz帯、前記分周比Mは２、前記中間周波信号の周波数ｆ_IFは1GHz帯である請求項１記載の無線通信装置。
10. 第１及び第２無線システムを含む複数の無線システムに対応可能な無線通信装置において、
    第１ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、
    前記第１ローカル信号を分周して第２ローカル信号を発生する第１分周器と、
    前記第１ローカル信号を分周して第３ローカル信号を発生する第２分周器と、
    前記第１ローカル信号及び第２ローカル信号をそれぞれ用いて前記第１無線システムに対応する第１ＲＦ受信信号及び前記第２無線システムに対応する第２ＲＦ受信信号を同一周波数の中間周波信号に変換する少なくとも一つの周波数変換器と、
    前記中間周波信号に対して前記第３ローカル信号及び第３ローカル信号と９０°の位相差を持つ第４のローカル信号を用いて直交復調を行うことにより、第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号を生成する直交復調器とを具備し、
    前記第１ＲＦ受信信号の周波数をｆ_RF1、前記第２ＲＦ受信信号の周波数をｆ_RF2、前記中間周波信号の周波数をｆ_IFとしたとき、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11、前記第１分周器の分周比Ｍ及び前記第２分周器の分周比Ｌは、|ｆ_LO11−ｆ_RF1|＝|ｆ_LO11/M−ｆ_RF2|＝ｆ_LO11/L＝ｆ_IFを満たすように設定される複数の無線システムに対応可能な無線通信装置。
11. 第１及び第２無線システムを含む複数の無線システムに対応可能な無線通信装置において、
    第１ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、
    前記第１ローカル信号を分周して第２ローカル信号を発生する分周器と、
    同相ベースバンド信号及び直交ベースバンド信号を入力し、同相ベースバンド信号を第１ベースバンド信号として出力し、直交ベースバンド信号を第２ベースバンド信号として出力する第１モードと、前記同相ベースバンド信号を第１ベースバンド信号として出力し、前記直交ベースバンド信号を極性反転させて第２ベースバンド信号として出力する第２モードのいずれかを選択可能なベースバンド信号入力回路と、
    前記第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号に対して第３ローカル信号及び第３ローカル信号と９０°の位相差を持つ第４ローカル信号を用いて直交変調を行うことにより、同一周波数の中間周波信号を生成する直交変調器と、
    前記第１ローカル信号及び第２ローカル信号をそれぞれ用いて前記中間周波信号を前記第１無線システムに対応する第１ＲＦ送信信号及び前記第２無線システムに対応する第２ＲＦ送信信号に変換する少なくとも一つの周波数変換器とを具備し、
    前記第１ＲＦ送信信号の周波数をｆ_RF1、前記第２ＲＦ送信信号の周波数をｆ_RF2、前記中間周波信号の周波数をｆ_IFとしたとき、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11及び前記分周器の分周比Ｍは、|ｆ_LO11−ｆ_RF1|＝|ｆ_LO11/M−ｆ_RF2|＝ｆ_IFを満たすように設定される複数の無線システムに対応可能な無線通信装置。
12. 第１及び第２無線システムを含む複数の無線システムに対応可能な無線通信装置において、
    第１ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、
    前記第１ローカル信号を分周して第２ローカル信号を発生する分周器と、
    同相ベースバンド信号及び直交ベースバンド信号を入力し、同相ベースバンド信号を第１ベースバンド信号として出力し、直交ベースバンド信号を第２ベースバンド信号として出力する第１モードと、前記直交ベースバンド信号を第１ベースバンド信号として出力し、前記同相ベースバンド信号を第２ベースバンド信号として出力する第２モードのいずれかを選択可能なベースバンド信号入力回路と、
    前記第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号に対して第３ローカル信号及び第３ローカル信号と９０°の位相差を持つ第２ローカル信号を用いて直交変調を行うことにより、同一周波数の中間周波信号を生成する直交変調器と、
    前記第１ローカル信号及び第２ローカル信号をそれぞれ用いて前記中間周波信号を前記第１無線システムに対応する第１ＲＦ送信信号及び前記第２無線システムに対応する第２ＲＦ送信信号に変換する少なくとも一つの周波数変換器とを具備し、
    前記第１ＲＦ送信信号の周波数をｆ_RF1、前記第２ＲＦ送信信号の周波数をｆ_RF2、前記中間周波信号の周波数をｆ_IFとしたとき、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11及び前記分周器の分周比Ｍは、|ｆ_LO11−ｆ_RF1|＝|ｆ_LO11/M−ｆ_RF2|＝ｆ_IFを満たすように設定される複数の無線システムに対応可能な無線通信装置。
13. 前記第１ＲＦ送信信号または第２ＲＦ送信信号の角周波数をω_RF、前記第１ローカル信号または第２ローカル信号の角周波数をω_LO、前記中間周波信号の角周波数をω_IFとしたとき、前記ベースバンド信号入力回路は、ω_RF−ω_LO＝ω_IF＞０の場合は前記第１モードを選択し、ω_LO−ω_RF＝ω_IF＞０の場合は前記第２モードを選択する請求項１１または１２記載の無線通信装置。
14. 前記第１ローカル信号を分周して前記第３ローカル信号を発生する第２分周器をさらに具備する請求項１０または１１記載の無線通信装置。
15. 第１及び第２無線システムを含む複数の無線システムに対応可能な無線通信装置において、
    第１ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、
    前記第１ローカル信号を分周して第２ローカル信号を発生する第１分周器と、
    前記第１ローカル信号を分周して第３ローカル信号を発生する第２分周器と、
    第１ベースバンド信号及び第２ベースバンド信号に対して前記第３ローカル信号及び第３ローカル信号と９０°の位相差を持つ第４ローカル信号を用いて直交変調を行うことにより、同一周波数の中間周波信号を生成する直交変調器と、
    前記第１ローカル信号及び第２ローカル信号をそれぞれ用いて前記中間周波信号を前記第１無線システムに対応する第１ＲＦ送信信号及び前記第２無線システムに対応する第２ＲＦ送信信号に変換する少なくとも一つの周波数変換器とを具備し、
    前記第１ＲＦ送信信号の周波数をｆ_RF1、前記第２ＲＦ送信信号の周波数をｆ_RF2、前記中間周波信号の周波数をｆ_IFとしたとき、前記第１ローカル信号の周波数ｆ_LO11及び前記分周器の分周比Ｍは、|ｆ_LO11−ｆ_RF1|＝|ｆ_LO11/M−ｆ_RF2|＝ｆ_IFを満たすように設定される複数の無線システムに対応可能な無線通信装置。

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