JP2006109257A

JP2006109257A - デュアルシステム受信装置および通信装置

Info

Publication number: JP2006109257A
Application number: JP2004295157A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ito; 祐一伊東
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】受信装置全体のＮＦの増大の問題および部品点数の増大の問題を解消して、受信感度を高め、小型低コスト化を容易にしたデュアルシステム受信装置および通信装置を構成する。
【解決手段】送信信号と受信信号を分離する送受切替スイッチ回路ＡＳの受信信号出力側に、低域側と高域側の２つの周波数帯の受信信号を増幅する低雑音増幅器ＬＮＡを設け、この低雑音増幅器ＬＮＡの出力信号をダイプレクサＤＩＰで低域側と高域側の２つの受信信号に分離する。
【選択図】図１

Description

この発明は、低域側と高域側の少なくとも２つの周波数帯の無線信号を受信するデュアルシステム受信装置およびそれを備えた通信装置に関するものである。

従来、異なった周波数帯の無線信号を扱う高周波切替回路が特許文献１に示されている。
この特許文献１で従来技術として挙げられているデュアルモード携帯電話機のＲＦ回路の構成をブロック図として図４に示す。このＲＦ回路は、２つの異なる周波数帯の無線信号を送受信するアンテナＡＮＴ、アンテナＡＮＴに接続され、２つの周波数帯の信号を分離するダイプレクサＤＩＰ、このダイプレクサＤＩＰに接続され、送信信号と受信信号を分離する送受切替スイッチ回路ＡＳ、およびデュプレクサＤＵＰを備えている。また、送受切替スイッチ回路ＡＳと低域側の送信信号入力部Ｔｘ１との間にはパワーアンプＰＡ１およびローパスフィルタＬＰＦ１が接続され、送受切替スイッチ回路ＡＳと受信信号出力部Ｒｘ１との間にはバンドパスフィルタＢＰＦ１および低雑音増幅機ＬＮＡ１が接続されている。また、高域側の送信回路Ｔｘ２とデュプレクサＤＵＰとの間にパワーアンプＰＡ２、デュプレクサＤＵＰと高域側の受信回路Ｒｘ２との間に低雑音増幅器ＬＮＡ２がそれぞれ接続されている。

このような構成により、アンテナＡＮＴで受信した受信信号は、ダイプレクサＤＩＰにより２つの周波数帯のいずれかに分けられ、送受切替スイッチ回路ＡＳまたはデュプレクサＤＵＰを経て、受信回路Ｒｘ１またはＲｘ２の低雑音増幅器ＬＮＡ１またはＬＮＡ２に入力され、周波数変換・復調が可能な振幅にまで増幅される。
特開２００２−２０８８７３公報

ところが、図４に示したような従来のデュアルモードのＲＦ回路においては、送受を共通の周波数帯で行うシステムで用いる場合に、送信信号と受信信号を分離する手段として送受切替スイッチ回路ＡＳが必須となるので、アンテナＡＮＴで受信した受信信号は、低雑音増幅器ＬＮＡ１で増幅されるまでの間の、ダイプレクサＤＩＰ、送受切替スイッチ回路ＡＳおよびバンドパスフィルタＢＰＦ１を通過する際に、その受信信号が大きく減衰することになる。

ところで、低雑音増幅器（以下、「ＬＮＡ」と言う。）に入力される信号のＳＮ比は、ＬＮＡの入力点での上記受信信号と熱雑音との電力比となる。熱雑音の電力Ｅ_N［Ｗ］は、回路構成によらず絶対温度Ｔ[K]と信号の周波数帯域Ｂ[Hz]を用いた次の式で表される。

Ｅ_N＝ｋ_BＴB （ｋ_B：ボルツマン定数1.38×10^-23）
このため、上記ＬＮＡの入力点までの受信信号の減衰が大きい場合、ＬＮＡに入力される信号のＳＮ比が劣化し、受信機全体のＮＦ（雑音指数）が大きくなるため、受信感度が低下するという問題があった。また、図４に示した従来のデュアルモードのＲＦ回路においては、２つの周波数帯のそれぞれに対応したＬＮＡが必要であるため、全体の部品点数の削減や小型化が難しいという問題があった。

そこで、この発明の目的は、前記受信装置全体のＮＦの増大の問題および部品点数の増大の問題を解消して、受信感度を高め、小型低コスト化を容易にしたデュアルシステム受信装置および通信装置を提供することにある。

（１）この発明のデュアルシステム受信装置は、低域側と高域側の２つの周波数帯の無線信号の受信を行うアンテナと、該アンテナに接続され、前記２つの周波数帯の受信信号の増幅が可能な低雑音増幅器と、該低雑音増幅器の出力に接続され、前記２つの周波数帯の受信信号を周波数帯で分離するダイプレクサと、該ダイプレクサの低域側に接続され、低域側の受信信号を通過させるバンドパスフィルタと、を備えたことを特徴としている。

（２）また、この発明のデュアルシステム受信装置は、低域側と高域側の２つの周波数帯の無線信号の受信を行うアンテナと、該アンテナに接続され、前記２つの周波数帯の受信信号の増幅が可能な低雑音増幅器と、該低雑音増幅器の出力に接続され、前記２つの周波数帯の受信信号を周波数帯で分離するダイプレクサを備え、該ダイプレクサは低域側出力において受信信号よりも低い周波数成分を遮断するようにしたことを特徴としている。

（３）この発明の通信装置は、上記（１）または（２）のデュアルシステム受信装置と、送信信号と受信信号を分離する送受切替スイッチとを備えたことを特徴としている。

（１）アンテナに接続された、送信信号と受信信号を分離する送受切替スイッチ回路の受信信号出力側に低雑音増幅器が設けられているので、アンテナで受信した受信信号が低雑音増幅器に入力されるまでの回路素子は、上記送受切替スイッチ回路のみとなり、低雑音増幅器の入力点までの受信信号の減衰を小さくできる。そのため、低雑音増幅器に入力する受信信号のＳＮ比を向上させ、受信装置全体のＮＦ（雑音指数）が小さくでき、受信感度を高めることができる。

また、上記低雑音増幅器は低域側と高域側の２つの周波数帯の受信信号を増幅するので、受信信号を増幅する低雑音増幅器として単一の回路で構成でき、部品点数が削減されるので、小型低コスト化が可能となる。また、バンドパスフィルタにより低域側の受信信号を通過させるので、低域側の受信信号よりさらに低域に存在する雑音成分を除去できる。

（２）２つの周波数帯の受信信号を増幅する低雑音増幅器の出力に接続されるダイプレクサを、低域側の受信信号を通過させるバンドパスフィルタ（BPF)と高域側の受信信号を通過させるハイパスフィルタ（HPF)とから構成したことにより、前述のダイプレクサとは別のバンドパスフィルタが不要となり、更なる小型化および低コスト化が図れる。

（３）この発明の通信装置によれば、受信感度が高く小型低コストに構成できる。

第１の実施形態であるデュアルシステム受信装置およびそれを備えた通信装置について図１を基に説明する。
図１はデュアルシステム受信装置を備えた通信装置のブロック図である。この実施形態において、低域側の周波数帯の無線信号は例えば２．４ＧＨｚ帯を使用するIEEE802.11b,g規格の無線信号である。また高域側の無線信号は例えば５．２ＧＨｚ帯を使用するIEEE802.11a規格の無線信号である。

図１において、低域側と高域側の２つの周波数帯の無線信号を送受信するアンテナＡＮＴに、送信信号と受信信号を分離する送受切替スイッチ回路ＡＳを接続している。この送受切替スイッチ回路ＡＳの受信信号出力側に前記２つの周波数帯の受信信号を増幅する低雑音増幅器ＬＮＡを接続している。この低雑音増幅器ＬＮＡの出力には、前記２つの周波数帯の信号を周波数帯で分離するダイプレクサＤＩＰを接続している。このダイプレクサＤＩＰは低域側の受信信号を通過させるローパスフィルタＬＰＦと高域側の受信信号を通過させるハイパスフィルタＨＰＦとから構成している。このダイプレクサＤＩＰの低域側の出力に、低域側の受信信号を通過させるバンドパスフィルタＢＰＦを接続している。このバンドパスフィルタＢＰＦには低域側の受信信号の処理を行う低域側受信回路Ｒｘ１を接続している。またダイプレクサＤＩＰの高域側の出力部には高域側受信信号を処理する高域側受信回路Ｒｘ２を接続している。これらの低域側受信回路Ｒｘ１と高域側受信回路Ｒｘ２は低域側受信出力信号および高域側受信出力信号をそれぞれ出力する。

低域側送信回路Ｔｘ１は低域側送信入力信号を入力して低域側送信信号を出力する。この低域側送信回路Ｔｘ１には電力増幅器ＰＡ１を接続している。この電力増幅器ＰＡ１は低域側送信信号を電力増幅する。同様に、高域側送信回路Ｔｘ２には電力増幅器ＰＡ２を接続している。この電力増幅器ＰＡ２は高域側送信信号を電力増幅する。

上記２つの電力増幅器ＰＡ１，ＰＡ２の出力側には低域側と高域側の送信信号を合波する合波器ＪＢを設けていて、この合波器ＪＢの出力を送受切替スイッチ回路ＡＳの送信信号入力側に接続している。

したがって送受切替スイッチ回路ＡＳが送信側に切り替えられている時、低域側送信信号、高域側送信信号またはその両方がアンテナＡＮＴへ導かれる。

送受切替スイッチ回路ＡＳが受信側に切り替えられている時、アンテナＡＮＴによって受信された受信信号は低雑音増幅器ＬＮＡで増幅される。この増幅された受信信号のうち、低域側の受信信号はダイプレクサＤＩＰのローパスフィルタＬＰＦを通過し、バンドパスフィルタＢＰＦを通過して低域側受信回路Ｒｘ１に入力される。また高域側の受信信号は高域側受信回路Ｒｘ２に入力される。

上記バンドパスフィルタＢＰＦは、低域側の周波数帯以外の不要な周波数信号を除去して、低域側受信信号のみを低域側受信回路Ｒｘ１へ入力させるために設けている。

このように送受切替スイッチ回路ＡＳの受信出力側に低雑音増幅器ＬＮＡが接続される構成であるため、アンテナＡＮＴで受信した受信信号が低雑音増幅器ＬＮＡに入力されるまでの間の回路素子は送受切替スイッチ回路ＡＳのみとなり、低雑音増幅器ＬＮＡの入力点までの減衰を小さくできるため、ＬＮＡに入力する信号のＳＮ比を上げ、受信装置全体のＮＦを小さくできる。その結果、受信感度を向上できる。また、その分アンテナＡＮＴの利得が小さくても良いので、小型軽量化が図れる。

なお、上記低雑音増幅器ＬＮＡは低域側と高域側の２つの周波数帯の受信信号に対してそれぞれ所定のゲインを有する回路である。そのため、低域側と高域側の周波数帯でそれぞれ所定ゲインを示す回路であっても良いし、低域側と高域側を含む広帯域にわたって所定のゲインを示す回路であっても良い。

次に、第２の実施形態に係るデュアルシステム受信装置について図２を基に説明する。
第１の実施形態と異なるのは、２つの周波数帯の受信信号を分離するダイプレクサと、それに関連する回路である。すなわち、この第２の実施形態では、高域側の受信信号を通過させるハイパスフィルタＨＰＦと低域側の受信信号を通過させるバンドパスフィルタＢＰＦとによってダイプレクサＤＩＰを構成している。そして、このダイプレクサＤＩＰの低域側出力に低域側受信回路Ｒｘ１を直接接続している。その他の構成は図１に示したものと同様である。

このように、低域側の受信信号を通過させるバンドパスフィルタＢＰＦを備えたダイプレクサＤＩＰを用いることによって、図１に示したバンドパスフィルタＢＰＦの機能をダイプレクサＤＩＰで兼ねることができ、部品点数が更に削減できる。

次に、第３の実施形態に係るデュアルシステム受信装置の構成を図３を基に説明する。
第１・第２の実施形態では、低域側と高域側の２つの周波数帯を利用するそれぞれの通信システムでの送信信号と受信信号の周波数帯は同一であったが、この第３の実施形態は、受信信号が低域側と高域側の２つの周波数帯を使用し、且つ送信信号がこれら２つの受信信号の周波数帯とは異なった周波数帯を利用するシステムにも適用できるものである。

このようなシステムにおいても、受信信号処理部側の構成は図３に示すように、図１の場合と同様に構成できる。

第１の実施形態に係るデュアルシステム受信装置および通信装置の構成を示すブロック図第２の実施形態に係るデュアルシステム受信装置および通信装置の構成を示すブロック図第３の実施形態に係るデュアルシステム受信装置および通信装置の構成を示すブロック図従来のデュアルモード携帯電話機のＲＦ回路のブロック図

符号の説明

ＡＮＴ−アンテナ
ＡＳ−送受切替スイッチ回路
ＬＮＡ−低雑音増幅器
ＤＩＰ−ダイプレクサ
ＬＰＦ−ローパスフィルタ
ＨＰＦ−ハイパスフィルタ
ＢＰＦ−バンドパスフィルタ
ＰＡ１，ＰＡ２−電力増幅器
ＤＵＰ−デュプレクサ

Claims

低域側と高域側の２つの周波数帯の無線信号の受信を行うアンテナと、該アンテナに接続され、前記２つの周波数帯の受信信号の増幅が可能な低雑音増幅器と、
該低雑音増幅器の出力に接続され、前記２つの周波数帯の受信信号を周波数帯で分離するダイプレクサと、
該ダイプレクサの低域側に接続され、低域側の受信信号を通過させるバンドパスフィルタと、
を備えたデュアルシステム受信装置。
低域側と高域側の２つの周波数帯の無線信号の受信を行うアンテナと、該アンテナに接続され、前記２つの周波数帯の受信信号の増幅が可能な低雑音増幅器と、
該低雑音増幅器の出力に接続され、前記２つの周波数帯の受信信号を周波数帯で分離するダイプレクサを備え、該ダイプレクサは低域側出力において受信信号よりも低い周波数成分を遮断するものであるデュアルシステム受信装置。
請求項１または２に記載のデュアルシステム受信装置において、アンテナと低雑音増幅器との間に、前記アンテナに接続され、送信信号と受信信号を分離する送受切替スイッチを備えた通信装置。