JP2007013839A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線通信装置に入力される妨害波信号を抑圧する回路の規模を縮小し、消費電力を低減する。また、無線通信装置の送信信号に起因する妨害波信号を抑圧する。
【解決手段】受信信号を高周波帯から低周波帯へ周波数変換し、Ｉ相の信号に変換する第１の周波数変換部２１と、受信信号を高周波帯から低周波帯へ周波数変換し、Ｑ相の信号に変換する第２の周波数変換部２２と、Ｉ相及びＱ相の信号のうち何れか１つの信号から、受信信号に含まれる不要信号成分を抽出する不要信号選択フィルタ１０１と、不要信号選択フィルタ１０１により抽出された不要信号成分の位相を逆相に反転する位相調整部１２０と、位相調整部１２０により反転された信号を低周波帯から高周波帯へ周波数変換し、キャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部１３０と、キャンセル信号生成部１３０により生成されたキャンセル信号を受信信号に加算する結合部１４０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置に関し、特に、ダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置に関する。

一般に、無線信号を受信する無線通信装置は、受信したい信号（以下、「希望信号」という）以外に、不要信号として希望信号以外の信号（以下、「妨害波信号」という）もアンテナから受信する。妨害波信号の発信源からの距離、電波伝搬環境、発信源における出力レベルによっては、アンテナに入力される妨害波信号のレベルが希望信号のレベルよりも大きくなることがある。この場合には、受信信号を処理する受信系の回路を飽和させて利得を低下させたり、混変調を与えたりして、妨害波信号が希望信号の受信感度を劣化させる。また、無線通信装置の周囲に妨害波信号の発信源が複数存在する場合、複数の妨害波信号がアンテナへ同時に入力される。この場合には、これら複数の妨害波信号の相互変調により歪みが発生する。この歪み成分が希望信号の帯域内に発生すると、希望信号に対する雑音比が大きくなり、妨害波信号が希望信号の受信感度を劣化させる。

また、妨害波信号としては、無線通信装置自身が発生するものも存在する。無線通信装置が備える局部発振部の発振信号が受信系に漏れ込んだ場合、この漏れ込んだ発振信号が妨害波信号となる。また、無線通信装置が送受信を同時に行う場合、送信信号が受信系に回り込んで妨害波信号となる。ここで、送信信号の回り込みによる妨害波信号を、送信リーク信号という。一般に、送信信号は希望信号よりも大きな信号レベルであるため、送信リーク信号のレベルも大きくなる。その結果、送信リーク信号が歪みや飽和による利得圧縮を生じさせ、希望信号の受信感度を劣化させる。

以上のように、妨害波信号が、希望信号の受信感度特性に悪影響を及ぼす。そこで、妨害波信号を抑圧することにより、相互変調歪みと混変調歪みを改善するダイレクトコンバージョン方式の受信機が開示されている（特許文献１参照）。この受信機は、Ｉ相ベースバンド信号からＩ相フィルタがＩ相妨害波成分を抽出し、Ｑ相ベースバンド信号からＱ相フィルタがＱ相妨害波成分を抽出する。そして、Ｉ相妨害波信号とＱ相妨害波信号とを、それぞれＩ相ＲＦ変換部とＱ相ＲＦ変換部とで再びＲＦ帯域に周波数変換し、これら妨害波信号を合成部で合成して、遅延素子で位相を１８０度遅延させることにより逆相に反転させて、加算部でＲＦ受信信号に加算して妨害波成分を減少させる。
特開２０００−２４４３５６号公報

しかし、特許文献１に開示されている受信機では、遅延素子が高周波帯であるＲＦ帯域の妨害波信号を遅延させるため、位相を正確に１８０度遅延させることが困難である。一方、特許文献１に開示されている受信機において、Ｉ相ＲＦ変換部とＱ相ＲＦ変換部の前段にそれぞれ遅延素子を設けると、低周波であるＩ相妨害波信号とＱ相妨害波信号をそれぞれ１８０度遅延させることができるため、より正確に１８０度遅延させることができると考えられる。しかし、それぞれの遅延素子が正確に遅延位相を合わせることは困難であるため、位相を遅延させたＩ相妨害波信号とＱ相妨害波信号に位相差が生じ、合成部で合成する場合に、妨害波信号が反転した信号を生成できない。また、特許文献１に開示されている受信機では、Ｉ相フィルタ及びＱ相フィルタとＩ相ＲＦ変換部及びＱ相ＲＦ変換部のそれぞれ２つの回路要素が必要となる。したがって、受信機の回路規模が大きくなり製造コストが高くなるとともに、消費電力も増大する。

本発明の無線通信装置は、受信信号を受信する無線通信装置であって、前記受信信号を高周波帯から低周波帯へ周波数変換し、Ｉ相の信号に変換する第１の周波数変換部と、前記受信信号を高周波帯から低周波帯へ周波数変換し、Ｑ相の信号に変換する第２の周波数変換部と、前記Ｉ相及びＱ相の信号のうち何れか１つの信号から、前記受信信号に含まれる不要信号成分を抽出する不要信号選択フィルタと、前記不要信号選択フィルタにより抽出された前記不要信号成分の位相を逆相に反転する位相調整部と、前記位相調整部により反転された信号を前記低周波帯から前記高周波帯へ周波数変換し、キャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、前記キャンセル信号生成部により生成された前記キャンセル信号を前記受信信号に加算する結合部とを備える。

この構成によれば、Ｉ相及びＱ相の信号のうち何れか１つの信号から受信信号に含まれる不要信号成分を抽出するため、小規模の回路を付加するだけで妨害波信号の抑圧が可能となる。また、この構成によれば、位相調整部をキャンセル信号生成部の前段に設けることにより、低周波帯において容易に位相を調整することができる。

また、本発明の無線通信装置は、自装置から送信される送信信号の周波数に基づいて、前記不要信号成分の位相を逆相に反転させる位相調整信号を生成し、前記位相調整信号を前記位相調整部に出力する位相調整信号制御部を更に備える。

この構成によれば、送信リーク信号のように妨害波信号の周波数が予め分かって場合には、位相調整信号制御部を設けることにより、フィードバックループで処理するフィードバック信号の周波数に応じて、位相調整部の位相調整量を制御できる。

また、本発明の無線通信装置は、自装置から送信される送信信号の周波数と前記位相調整部を制御する位相調整信号を生成するための位相調整データとを関連付けて記憶する位相調整データ記憶部と、前記送信信号の周波数に基づいて前記位相調整データ記憶部から前記位相調整データを検索し、前記位相調整データに基づいて前記位相調整信号を生成する位相調整信号制御部とを更に備え、前記位相調整部は、前記位相調整信号に基づいて、前記不要信号選択フィルタにより抽出された前記不要信号成分の位相を逆相に反転する。

この構成によれば、送信リーク信号のように妨害波信号の周波数が予め分かって場合には、位相調整データ記憶部を設けることにより、フィードバックループで処理するフィードバック信号の周波数に応じて、位相調整部の位相調整信号を位相調整データ記憶部から検索できる。

また、本発明の無線通信装置は、自装置から送信される送信信号の周波数に基づいて、前記不要信号選択フィルタの周波数特性を制御するフィルタ制御信号を生成し、前記フィルタ制御信号を前記不要信号選択フィルタに出力するフィルタ制御部を更に備える。

この構成によれば、送信リーク信号のように妨害波信号の周波数が予め分かって場合には、フィルタ制御部を設けることにより、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数に応じて、不要信号選択フィルタの周波数特性を制御できる。

また、本発明の無線通信装置は、自装置から送信される送信信号の周波数と前記不要信号選択フィルタの周波数特性を制御するフィルタ制御信号を生成するためのフィルタ制御データとを関連付けて記憶するフィルタ制御データ記憶部と、前記送信信号の周波数に基づいて前記フィルタ制御データ記憶部から前記フィルタ制御データを検索し、前記フィルタ制御データに基づいて前記フィルタ制御信号を生成するフィルタ制御部とを更に備え、前記不要信号選択フィルタは、前記フィルタ制御信号に基づいて、前記受信信号に含まれる不要信号成分を抽出する。

この構成によれば、送信リーク信号のように妨害波信号の周波数が予め分かって場合には、フィルタ制御データ記憶部を設けることにより、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数に応じて、不要信号選択フィルタのフィルタ制御信号をフィルタ制御データ記憶部から検索できる。

また、本発明の無線通信装置は、前記キャンセル信号生成部に供給される局部発振信号の周波数が、前記不要信号成分の周波数に対して、第１の周波数変換部及び前記第２の周波数変換部に供給される局部発振信号の周波数と対称となるように制御する局部発振信号制御部を更に備える。

この構成によれば、送信リーク信号のように妨害波信号の周波数が予め分かって場合には、局部発振信号制御部を設けることにより、第１の周波数変換部及び前記第２の周波数変換部に供給される局部発振信号の周波数と対称となるように、キャンセル信号生成部に供給される局部発振信号を制御できる。

また、本発明の無線通信装置は、前記キャンセル信号生成部により生成された前記キャンセル信号から前記不要信号成分の周波数と実質的に同じ周波数の信号を選択し、前記選択された信号を前記結合部へ出力するキャンセル信号選択フィルタを更に備える。

この構成によれば、キャンセル信号以外の信号成分を減衰させ、キャンセル信号のみを結合部へ出力することができる。

また、本発明の無線通信装置は、前記位相調整部により反転された信号に含まれるイメージ成分を減衰させるイメージ成分減衰部を更に備える。

この構成によれば、位相シフトを調整することによって、キャンセル信号のイメージ信号成分が相殺され、イメージ信号成分を抑圧することができる。

また、本発明の無線通信装置は、前記Ｉ相またはＱ相の信号のうち何れか１つの信号を前記低周波帯よりも低い周波数帯に周波数変換し、前記周波数変換された信号を前記不要信号選択フィルタに出力する第３の周波数変換部を更に備える。

この構成によれば、第３の周波数変換部を設けることにより、不要信号成分の周波数を更に低くすることができる。

本発明によれば、無線通信装置の受信系に入力される妨害波信号を抑圧する回路の規模が小さくなり、無線通信装置の消費電力を低減できる。また、本発明によれば、無線通信装置が送受信を同時に行い、送信信号が妨害波信号として受信系へ入力される場合に、送信信号に起因する妨害波信号を抑圧することができる。

以下の実施形態では、無線通信装置においてアンテナから受信した無線周波数信号をベースバンド周波数帯域に変換する受信系の構成を示す。なお、以下の実施形態において、同一の構成には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の一例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る無線通信装置は、低雑音増幅部１０、ダウンミキサ（第１の周波数変換部）２１、ダウンミキサ（第２の周波数変換部）２２、９０度位相部８０、局部発振部７０、低域通過フィルタ３１，３２、利得増幅部４１，４２、ＡＤ変換部５１，５２、不要信号選択フィルタ１０１、振幅調整部１１０、位相調整部１２０、キャンセル信号生成部１３０、結合部１４０を備える。

低雑音増幅部１０には、アンテナ（図示せず）により受信された受信信号が入力される。低雑音増幅部１０は、入力された受信信号を増幅する。通常、受信信号に含まれる希望信号は微弱であるため、低雑音増幅部１０は受信系において復調できる程度にまで受信信号を増幅する。低雑音増幅部１０は、この役割の一部または全部を担うものであり、受信系初段に位置することから、受信系全体の雑音特性を良くするために低い雑音指数が要求される。低雑音増幅部は２つ以上用いられてもよい。低雑音増幅部１０の前段には、スイッチ、共用部、フィルタなどの回路が設けられてもよい。低雑音増幅部１０の後段には、フィルタが設けられてもよい。低雑音増幅部１０は、増幅された受信信号を結合部１４０を介してダウンミキサ２１，２２へ出力する。

ダウンミキサ２１は、受信信号を高周波帯から低周波帯へ周波数変換し、Ｉ相の信号に変換する。ダウンミキサ２２は、受信信号を高周波帯から低周波帯へ周波数変換し、Ｑ相の信号に変換する。つまり、ダウンミキサ２１，２２は、無線周波数帯域の直交変調された受信信号をベースバンド信号に変換する。直交変調された信号は、９０度位相差の直交する局部発振信号を用いて変調されたものである。ダウンミキサ２１，２２は、直交変調に用いられた９０度位相差の２つの局部発振信号により受信信号を２つに分配した後、Ｉ相及びＱ相の２つのベースバンド信号に周波数変換する。この場合、ダウンミキサ２１，２２は、無線周波数帯域の受信信号をより低い周波数に変換する。低い周波数に変換することで、不要信号の除去や復調などの受信処理が行いやすくなる。ダウンミキサ２１，２２には、位相が異なる局部発振信号が９０度位相部８０から入力される。

９０度位相部８０には、局部発振部７０が生成する局部発振信号が入力される。９０度位相部８０は、入力された局部発振信号を、９０度の位相差を有する２つの局部発振信号に変換する。生成された９０度位相差の２つの局部発振信号は、受信信号をＩ相及びＱ相の信号に分解するために、ダウンミキサ２１，２２に入力される。

局部発振部７０は、無線通信装置内に設けられた信号発振部であり、ダウンミキサ２１，２２における周波数変換に用いられる局部発振信号を生成する。一般に、局部発振部７０は、受信帯域内にある複数の無線通信チャネルの受信に対応するために局部発振信号の周波数が可変となるように構成され、基準信号源や位相比較器や分周器や電圧制御発振器などを用いた位相同期ループ（ＰＬＬ）による周波数シンセサイザ構成とする場合が多い。

低域通過フィルタ３１，３２は、Ｉ相及びＱ相のベースバンド信号の帯域外にある復調処理の妨げとなる不要信号や雑音（ノイズ）を、それぞれ除くフィルタである。低域通過フィルタ３１，３２は、ダウンミキサ２１，２２により変換された受信信号から不要信号成分を除去する。低域通過フィルタ３１，３２は、複数のフィルタによりそれぞれ構成されてもよい。ダウンミキサ２１，２２において希望信号と局部発振信号の周波数が異なる場合は、希望信号は中間周波数に変換され、低域通過フィルタ３１，３２は、この中間周波数を中心周波数とする帯域通過フィルタとなる。また、希望信号と局部発振信号の周波数が実質的に等しいダイレクトコンバージョン方式では、受信信号はベースバンド帯域に直接変換されるため、低域通過フィルタ３１，３２は、変換されたベースバンド変調信号を選択するフィルタとして構成される。

利得増幅部４１，４２は、Ｉ相及びＱ相のベースバンド信号の振幅レベルをそれぞれ増幅するものであり、ＡＤ変換部５１，５２が処理可能な許容入力レベルの範囲となるように、ベースバンド信号の振幅レベルを調整する。利得増幅部４１，４２は、複数の利得増幅部により構成されてもよい。また、ダイレクトコンバージョン方式の場合、利得増幅部４１，４２は、直交復調器であるダウンミキサ２１，２２が出力する直流オフセット成分を除去する機能を有してもよい。

ＡＤ変換部５１，５２は、Ｉ相及びＱ相のベースバンド信号をディジタル信号処理による復調処理が可能となるようにディジタル信号にそれぞれ変換する。ＡＤ変換部５１，５２の後段では、ディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）などを用いたディジタル信号処理装置（図示せず）が備えられる。

不要信号選択フィルタ１０１は、Ｉ相またはＱ相の信号のうち何れか１つの信号から、受信信号に含まれる不要信号成分を抽出する。ここで、不要信号成分とは、妨害波信号の信号成分をいい、自装置から送信される送信信号が受信系にリークして生じた送信リーク信号の信号成分を含む。不要信号成分は、ダウンミキサ２１，２２によってベースバンド帯域に変換されないため、Ｉ相とＱ相の両方の出力信号を処理する必要はなく、ダウンミキサ２１，２２の何れか一方の不要信号成分を抽出すればよい。

図１に示す不要信号選択フィルタ１０１は、ダウンミキサ２１に接続されており、ダウンミキサ２１によって周波数変換された受信信号のＩ相信号から不要信号成分を抽出する。例えば、送信リーク信号のように不要信号成分の周波数があらかじめ分かっている場合には、不要信号選択フィルタ１０１として、その不要信号成分の周波数を通過帯域とする帯域通過フィルタを用いればよい。また、例えばダイレクトコンバージョン方式では、不要信号成分はベースバンド帯域外に変換されるため、不要信号選択フィルタ１０１として、ベースバンド変調帯域以外の信号成分を選択する高域通過フィルタを利用してもよい。また、不要信号選択フィルタ１０１は、アクティブフィルタによって集積化されても良い。

振幅調整部１１０は、不要信号選択フィルタ１０１で選択された不要信号成分の振幅を増幅もしくは減衰させる。振幅調整部１１０は、結合部１４０において不要信号成分の振幅が妨害波信号の振幅レベルと実質的に同じになるように、不要信号成分の振幅を調整する。振幅調整部１１０は、増幅器や減衰器により構成される。調整量可変としたい場合には、振幅調整部１１０は、利得可変の増幅器や、利得一定の増幅器と利得可変の減衰器の組み合わせにより構成される。

位相調整部１２０は、不要信号選択フィルタ１０１により抽出された不要信号成分の位相を逆相に反転する。位相調整部１２０は、不要信号選択フィルタ１０１で選択された不要信号成分の位相を変化させる機能を有する。位相調整部１２０は、ダウンミキサ２１、不要信号選択フィルタ１０１、振幅調整部１１０、及びキャンセル信号生成部１３０において生じる位相遅延量を考慮して、結合部１４０において不要信号成分が逆相となるように位相を調整する。また、位相調整部１２０における位相変化量が周波数によって異なる場合には、この周波数特性を考慮して、位相を調整する。位相調整部１２０は、位相変化特性を有するリアクタンス素子を含む受動素子により形成されたＬ型回路や、パイ型回路、位相反転増幅器、オールパスフィルタ、ディレイラインなどにより構成される。位相調整部１２０と振幅調整部１１０の接続順序は逆であってもよい。

キャンセル信号生成部１３０は、位相調整部１２０により反転された信号を低周波帯から高周波帯へ周波数変換し、キャンセル信号を生成する。キャンセル信号生成部１３０は、位相調整部１２０により反転された信号を、ダウンミキサ２１が低周波数に変換する前の妨害波信号と実質的に同じ周波数に戻す。すなわち、キャンセル信号生成部１３０は、妨害波信号と逆相のキャンセル信号を生成する。キャンセル信号生成部１３０は、アップミキサなどにより構成される。

結合部１４０は、キャンセル信号生成部１３０により生成されたキャンセル信号を受信信号に加算する。結合部１４０は、低雑音増幅部１０とダウンミキサ２１，２２の間に設けられ、希望信号と妨害波信号を含む受信信号に、キャンセル信号を加える。結合部１４０は、電界結合や磁界結合による方向性結合器、容量接続、ウイルキンソン型合成器、ハイブリッド型合成器などにより構成される。結合部１４０は、希望信号の通過損失が小さくなるように構成される。

以上のような第１の実施形態に係る無線通信装置は、不要信号成分を抽出して処理する負帰還ループを備える。ダウンミキサ２１の出力から、不要信号選択フィルタ１０１、振幅調整部１１０、位相調整部１２０、及びキャンセル信号生成部１３０を通って結合部１４０に至る処理系を、以下、「フィードバックループ」と称する。また、フィードバックループの振幅調整部１１０、位相調整部１２０、及びキャンセル信号生成部１３０などに入力される信号を、以下、「フィードバック信号」と称する。

フィードバックループは、抑圧しようとする妨害波信号に起因する不要信号成分の位相を１８０度またはその奇数倍だけ遅延させて位相反転させた信号を、結合部１４０に帰還する。結合部１４０の前後における不要信号成分の信号レベルの比は、フィードバックループのループ利得をＡとすると、理論的に１／（１＋Ａ）となる。ループ利得が十分高い場合には、抑圧比は１／Ａと表され、例えばループ利得を１０ｄＢとした場合には、不要信号成分の信号レベルは約１０ｄＢ抑圧されることとなる。このループ利得は、主として振幅調整部１１０によって調整され、ループ利得分の抑圧効果が期待できる。よって、等振幅逆位相のキャンセル信号によって抑圧するフィードフォワード構成とは異なり、厳密に利得制御を行うことなく妨害波信号の抑圧が可能である。このように、ループ利得は高くすることが望まれるが、フィードバックループに入力されるすべての信号成分に対して、帰還系が発振しないように留意する必要がある。このため、フィードバックループへの入力信号成分に対して、不要信号選択フィルタ１０１による周波数制限と、振幅調整部１１０による利得調整と、位相調整部１２０による位相調整とを行って、入力信号成分の帰還系の位相余裕と振幅余裕を十分に確保するように各回路の動作を設定する。

フィードバックループを構成する、不要信号選択フィルタ１０１、振幅調整部１１０、位相調整部１２０が処理する不要信号成分の周波数は、ダウンミキサ２１によって低周波数に変換されるため、直接無線周波数帯域の信号を処理してキャンセル信号を生成する場合と比較して、回路特性に要求される精度が緩和される。また、低周波数で信号処理することにより、回路の消費電力が低減され、回路の集積化も可能となる。

次に、図２Ａ，図２Ｂを用いて、第１の実施形態に係る無線通信装置の動作について例示して説明する。図２Ａ，図２Ｂは、第１の実施形態に係る無線通信装置の各構成における信号の一例を示した図である。横軸は、周波数を表し、縦軸は、信号の信号電力を表す。

図２Ａ（ａ）は、第１の実施形態に係る無線通信装置のアンテナに入力される受信信号の一例を示した図である。図２Ａ（ａ）に示すように、信号２００は、無線通信装置により受信を希望する希望信号であり、信号２１０は、希望信号とともにアンテナに入力される妨害波信号である。妨害波信号２１０の信号電力Ｖ２は希望信号２００の信号電力Ｖ１と比較して大きく、受信系における歪みの要因となる。このため、第１の実施形態に係る無線通信装置は、妨害波信号２１０の信号電力を抑圧する。また、図２Ａ（ａ）に示すように、局部発振部７０により、正弦波の局部発振信号２２０が生成される。ダイレクトコンバージョン方式では、希望信号２００と局部発振信号２２０の周波数の差分は、実質的に０であり、妨害波信号２１０と局部発振信号２２０の周波数の差分は、ｆ１である。

図２Ａ（ｂ）は、第１の実施形態に係る無線通信装置のダウンミキサ２１が出力する信号の一例を示した図である。ダウンミキサ２１へ入力される各信号は局部発振信号２２０との差分に周波数変換される。この結果、希望信号２００は希望信号成分２０１に、妨害波信号２１０は不要信号成分２１１にそれぞれ変換される。つまり、希望信号２００と局部発振信号２２０の周波数の差分は実質的に０であるため、希望信号成分２０１の周波数は実質的に０となり、妨害波信号２１０と局部発振信号２２０の周波数の差分ｆ１が、不要信号成分２１１の周波数ｆ１となる。図２Ａ（ｂ）に示す点線は、不要信号選択フィルタ１０１の周波数特性である。不要信号選択フィルタ１０１は、不要信号成分２１１を抽出する帯域通過フィルタ特性を有する。不要信号選択フィルタ１０１は、不要信号成分２１１を通過させ、希望信号成分２０１を抑圧する高域通過フィルタ特性を有してもよい。

図２Ａ（ｃ）は、第１の実施形態に係る無線通信装置の振幅調整部１１０が出力する信号の一例を示した図である。信号２１２は、不要信号成分２１１が不要信号選択フィルタ１０１で選択され、振幅調整部１１０で増幅された信号である。振幅調整部１１０は、結合部１４０において信号２１２の振幅が妨害波信号２１０の信号電力Ｖ２と実質的に同じになるように、信号２１２の振幅を調整する。

図２Ｂ（ｄ）は、第１の実施形態に係る無線通信装置の位相調整部１２０が出力する信号の一例を示した図である。信号２１３は、振幅調整部１１０により増幅された信号２１２が位相調整部１２０によって位相変化されたものを示している。位相調整部１２０は、入力された信号２１２の位相を１８０度またはその奇数倍だけ変化させるため、信号２１３は、信号２１２の逆相の信号となる。位相調整部１２０は、信号２１３を遅延させて位相を反転させ、信号２１２とは逆相の信号を生成する。

図２Ｂ（ｅ）は、第１の実施形態に係る無線通信装置のキャンセル信号生成部１３０が出力する信号の一例を示した図である。信号２１４は、信号２１３をキャンセル信号生成部１３０によってアップコンバートして生成したキャンセル信号である。キャンセル信号生成部１３０は、局部発振部７０からキャンセル信号生成部１３０に入力された局部発振信号２２０を利用して周波数変換する。この結果、信号２１３はキャンセル信号２１４に変換される。つまり、信号２１３の周波数ｆ１がキャンセル信号２１４と局部発振信号２２０の周波数の差分ｆ１となる。

図２Ｂ（ｆ）は、第１の実施形態に係る無線通信装置の結合部１４０が結合する信号の一例を示した図である。妨害波信号２１０とキャンセル信号２１４が加算される。キャンセル信号２１４は、妨害波信号２１０の逆相の信号である。したがって、妨害波信号２１０は、キャンセル信号２１４により相殺される。

図２Ｂ（ｇ）は、第１の実施形態に係る無線通信装置の結合部１４０が出力する信号の一例を示した図である。図２Ｂ（ｇ）に示すように、妨害波信号２１０がキャンセル信号２１４により抑圧された結果、希望信号２００のみが出力される。

上述の説明では、位相調整部１２０のみに位相変化特性がある例を示した。しかし、帰還ループを構成するダウンミキサ２１、不要信号選択フィルタ１０１、振幅調整部１１０、及びキャンセル信号生成部１３０において不要信号成分に位相変化が生じる場合には、結合部１４０におけるキャンセル信号２１４の位相が妨害波信号２１０の位相の逆相となるように、位相調整部１２０の位相調整量を調整する。また、帰還ループを構成する要素において、振幅調整部１１０以外の構成により不要信号成分に振幅変化が生じる場合には、結合部１４０におけるキャンセル信号２１４の振幅が妨害波信号２１０の抑圧に十分となるように、振幅調整部１１０の振幅調整量を制御する。

また、上述の説明では、不要信号選択フィルタ１０１として、帯域通過特性のフィルタを用いた例を示した。これは、不要信号成分の周波数がある程度特定されている場合には有効な手段となる。帯域通過特性のフィルタを用いることにより、帯域通過フィルタによって後段の振幅調整部１１０や位相調整部１２０などに入力される信号の周波数が制限されるため、後段回路の特性最適化を図ることが容易となる。また、不要信号選択フィルタ１０１に高域通過特性のフィルタを用いると、複数の不要信号成分のキャンセル信号を生成することが可能な構成となる。

振幅調整部１１０及び位相調整部１２０は、ダウンミキサ２１による周波数変換後の低周波数の信号を処理するので、無線周波数帯域の信号の振幅及び位相を直接操作する場合と比べて、精度の良い調整が容易となる。また、動作周波数が低くなることは、回路の低消費電力動作を可能とする。

上述の説明では、キャンセル信号生成部１３０には、直交復調器のための局部発振部７０及び９０度位相部８０により生成される局部発振信号が入力される。９０度位相部８０は９０度位相差を有する２つの局部発振信号を出力するが、キャンセル信号生成部１３０へ入力される局部発振信号にはどちらか一方のみを用いればよい。図１では、ダウンミキサ２１に入力される局部発振信号がキャンセル信号生成部１３０へ入力される例を示した。しかし、ダウンミキサ２２に入力される局部発振信号がキャンセル信号生成部１３０へ入力されてもよい。キャンセル信号生成部１３０に入力される局部発振信号の位相は、キャンセル信号生成部１３０の周波数変換に伴う位相変化量に大きく影響する。しかし、位相調整部１２０により結合部１４０におけるキャンセル信号の位相を調整可能とすれば、キャンセル信号生成部１３０に入力される局部発振部の位相を任意に設定でき、キャンセル信号生成部１３０への局部発振信号の配線遅延などに対する要求精度は緩和される。一方、位相調整部１２０による位相調整量に制限が生じる場合には、９０度位相部８０が出力する２つの局部発振信号の適切な方を選択してキャンセル信号生成部１３０に入力することによって、結合部１４０でのキャンセル信号の位相を所望の値に調整可能となるように設計することが容易となる。

また、位相調整部１２０は、キャンセル信号生成部１３０と９０度位相部８０の間に設けられてもよい。この場合、位相調整部１２０は、キャンセル信号生成部１３０に入力する局部発振信号の位相を調整し、キャンセル信号の位相調整を行う。つまり、位相調整部１２０は、キャンセル信号生成部１３０が有する３つの端子の何れに接続しても、キャンセル信号の位相を変化させることが可能である。したがって、キャンセル信号生成部１３０周辺の周波数関係を考慮した上で、要求される大きさと位相調整精度の点で最適な信号を処理するように、位相調整部１２０を設ければよい。

第１の実施形態によれば、ダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置に対して、小規模の回路を付加するだけで妨害波信号の抑圧が可能となる。つまり、従来技術が備えるミキサやフィルタや合成器が削減されるので、妨害波信号を抑圧するための回路の規模は約半分となり、チップ製造コストを低減することができる。この結果、回路動作時の消費電力が低減される。

（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態では、低雑音増幅部１０とダウンミキサ２１，２２の間に結合部１４０を設ける。しかし、結合部１４０を低雑音増幅部１０の前段に設けて、低雑音増幅部１０に入力される妨害波信号を抑圧してもよい。

また、フィードバックループに入力されるフィードバック信号の信号レベルを検出して、信号レベルが所定の値を超えない場合には、妨害波信号の抑圧は不要と判断し、フィードバックループを構成する回路を動作させないようにする構成を備えてもよい。これにより、消費電力を低減したり、フィードバックループから受信系入力信号への雑音成分の混入を防止したりすることができる。

また、送信リーク信号を抑圧する場合には、無線通信装置が送信信号を出力しない間はフィードバックループを構成する回路を動作させないようにする構成を備えてもよい。これにより、消費電力を低減することができる。

（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図である。図３に示すように、第２の実施形態に係る無線通信装置は、位相調整信号制御部１５０、位相調整データ記憶部１６０を備える。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

位相調整信号制御部１５０には、送信リーク信号の周波数が図示しない無線通信装置を制御する制御部から入力される。位相調整信号制御部１５０は、送信リーク信号の周波数に基づいて、不要信号成分の位相を逆相に反転させる位相調整信号を生成し、位相調整信号を位相調整部１２０に出力する。すなわち、位相調整信号制御部１５０は、フィードバック信号の周波数を計算する。ダイレクトコンバージョン方式では、受信信号の周波数と局部発振部７０が生成する局部発振信号の周波数は同一であるから、位相調整信号制御部１５０は、送信信号と局部発振信号の周波数からフィードバック信号の周波数を計算することができる。位相調整信号制御部１５０には、位相調整データ記憶部１６０から位相調整データが入力される。ここで、位相調整データとは、位相調整信号制御部１５０が位相調整部１２０を制御する位相調整信号（制御電圧）を生成するために必要なデータをいう。

位相調整データ記憶部１６０は、フィードバック信号の周波数と、フィードバック信号の位相を逆相に反転させる位相調整信号を生成するための位相調整データとを、関連付けて記憶する。すなわち、位相調整データ記憶部１６０は、フィードバック信号の周波数に対応する位相調整データを記憶する。位相調整データ記憶部１６０は、例えば各種メモリによって実装される。

位相調整データは、フィードバックループを構成するフィルタ１０１、振幅調整部１１０、キャンセル信号生成部１３０における位相変化量を考慮して、結合部１４０においてキャンセル信号が送信リーク信号の逆相となるように、フィードバック信号の周波数と関連付けられる。また、位相調整部１２０における位相変化量が周波数によって異なる場合には、この周波数特性を考慮して、位相調整データはフィードバック信号の周波数と関連付けられる。また、送信リーク信号の周波数によってダウンミキサ２１での位相変化量が大きく変化する場合には、ダウンミキサ２１での位相変化量を考慮して、位相調整データはフィードバック信号の周波数と関連付けられる。

位相調整データは、実験測定や回路シミュレーションなどにより予め取得され、位相調整データ記憶部１６０に格納される。すなわち、フィードバック信号の周波数と位相調整データの関係を、フィルタ１０１、振幅調整部１１０、キャンセル信号生成部１３０を含んだ処理系での実験測定や回路シミュレーションなどの手法によって予め評価しておき、フィードバック信号の周波数と位相調整データの関係を取得する。そして、フィードバック信号の周波数と位相調整データの関係を位相調整データ記憶部１６０に記憶させる。

位相調整信号制御部１５０は、フィードバック信号の周波数を算出し、フィードバック信号の周波数に対応する位相調整データを、位相調整データ記憶部１６０から検索する。そして、位相調整信号制御部１５０は、検索された位相調整データに基づいて、位相調整信号を生成し、位相調整部１２０へ出力する。そして、位相調整部１２０は、位相調整信号制御部１５０から入力された位相調整信号に基づいて、不要信号選択フィルタ１０１により抽出された不要信号成分の位相を逆相に反転する。

第２の実施形態に係る無線通信装置によれば、送信リーク信号のように妨害波信号の周波数が予め分かって場合には、位相調整信号制御部１５０及び位相調整データ記憶部１６０を設けることにより、フィードバックループで処理するフィードバック信号の周波数に応じて、位相調整部１２０の位相調整量を制御できる。この結果、より効果的に妨害波信号を抑圧することが可能となる。また、フィードバック信号の周波数によって位相変化が異なる場合でも、送信リーク信号を抑圧することが可能となる。

（第２の実施形態の変形例）
第２の実施形態に係る無線通信装置では、位相調整信号制御部１５０は、フィードバック信号の周波数を計算する。しかし、位相調整信号制御部１５０は、無線通信装置が送信する送信信号の周波数と無線通信装置が受信する受信信号の周波数との差（以下、「送受信信号の周波数差」という）を算出し、算出された送受信信号の周波数差に基づいて位相調整信号を生成してもよい。

図４は、第２の実施形態の変形例に係る無線通信装置の位相調整信号制御部１５０の一例を示したブロック図である。図４に示すように、位相調整信号制御部１５０は、周波数差算出部１５１、位相調整データ検索部１５２、位相調整信号生成部１５３を備える。

周波数差算出部１５１には、自装置である無線通信装置が送信する送信信号の周波数と、無線通信装置が受信する受信信号の周波数とが、入力される。周波数差算出部１５１は、送受信信号の周波数差を算出する。そして、周波数差算出部１５１は、算出された送受信信号の周波数差を位相調整データ検索部１５２へ出力する。

位相調整データ検索部１５２は、入力された送受信信号の周波数差に対応する位相調整データを、位相調整データ記憶部１６０から検索する。

ここで、位相調整データ記憶部１６０は、送受信信号の周波数差と位相調整データを関連付けて記憶する。例えば図５に示すような制御情報テーブルが、位相調整データ記憶部１６０に格納される。図５に示すように、送受信信号の周波数差が、位相調整データと関連付けられている。図５に示すように、位相調整データとして、１０ビットのデジタルデータが格納される。位相調整データは、実験測定や回路シミュレーションなどにより予め取得される。

位相調整データ検索部１５２は、検索された位相調整データを位相調整信号生成部１５３へ出力する。位相調整信号生成部１５３は、入力された位相調整データに基づいて、位相調整信号を位相調整部１２０へ出力する。そして、位相調整部１２０は、入力された位相調整信号に基づいて、不要信号選択フィルタ１０１により抽出された不要信号成分の位相を逆相に反転する。

なお、位相調整データ記憶部１６０に格納される位相調整データとしては、様々なデータが許容される。例えば図６に示すように、位相調整データは、係数１及び係数２のような複数のデータの組み合わせであってもよい。データの組み合わせにより、位相調整データのデータ量を削減できる。例えば図６に示すように、係数１及び係数２の合計６ビットにより、位相調整データが表される。図６に示すような複数のデータにより位相調整データが構成されている場合、位相調整信号生成部１５３は、入力された複数のデータに基づいて演算を行い、位相調整信号を生成する。

また、第２の実施形態に係る無線通信装置では、位相調整データ記憶部１６０に格納されている位相調整データを検索することにより、位相調整信号制御部１５０が位相調整信号を生成する。しかし、位相調整信号制御部１５０が、位相調整データを用いずに、送信リーク信号の周波数に基づいて演算を行い、不要信号成分の位相を逆相に反転させる位相調整信号を生成し、位相調整信号を位相調整部１２０に出力してもよい。この場合、位相調整データ記憶部１６０に格納されている位相調整データを検索する必要はないため、無線通信装置は位相調整データ記憶部１６０を設けなくてもよい。

また、位相調整データ記憶部１６０は、フィードバック信号の振幅レベルの情報に基づいて、振幅調整部１１０やキャンセル信号生成部１３０の入力信号レベルに対する位相量の変化（ＡＭ−ＰＭ特性）を格納してもよい。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図である。図７に示すように、第３の実施形態に係る無線通信装置は、フィルタ制御部１５４、フィルタ制御データ記憶部１６１を備える。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

図７に示す不要信号選択フィルタ１０１は、選択周波数が可変の帯域通過フィルタであり、フィルタ制御信号によって通過帯域の周波数が変化するという周波数特性を有する。

フィルタ制御部１５４には、送信リーク信号の周波数が入力される。フィルタ制御部１５４は、送信リーク信号の周波数に基づいて、不要信号選択フィルタ１０１の周波数特性を制御するフィルタ制御信号を生成し、フィルタ制御信号を不要信号選択フィルタ１０１に出力する。すなわち、フィルタ制御部１５４は、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数を計算する。ダイレクトコンバージョン方式では、受信信号の周波数と局部発振部７０が生成する局部発振信号の周波数は同一であるから、フィルタ制御部１５４は、送信信号と局部発振信号の周波数に基づいて、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数を計算することができる。フィルタ制御部１５４には、フィルタ制御データ記憶部１６０からフィルタ制御データが入力される。ここで、フィルタ制御データとは、フィルタ制御部１５４が、不要信号選択フィルタ１０１の周波数特性を制御するフィルタ制御信号（制御電圧）を生成するために必要なデータをいう。

フィルタ制御データ記憶部１６１は、自装置である無線通信装置から送信される送信信号の周波数と、不要信号選択フィルタ１０１の周波数特性を制御するフィルタ制御信号を生成するためのフィルタ制御データとを、関連付けて記憶する。すなわち、フィルタ制御データ記憶部１６１は、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数に対応するフィルタ制御データを記憶する。フィルタ制御データ記憶部１６１は、例えば各種メモリによって実装される。

フィルタ制御データは、実験測定や回路シミュレーションなどにより予め取得され、フィルタ制御データ記憶部１６１に格納される。すなわち、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数とフィルタ制御データの関係を、フィルタ１０１を含んだ処理系での実験測定や回路シミュレーションなどの手法によって予め評価しておき、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数とフィルタ制御データとの関係を取得する。そして、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数とフィルタ制御データとの関係をフィルタ制御データ記憶部１６１に記憶させる。

フィルタ制御部１５４は、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数を算出し、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数に対応するフィルタ制御データを、フィルタ制御データ記憶部１６１から検索する。そして、フィルタ制御部１５４は、検索されたフィルタ制御データに基づいて、フィルタ制御信号を生成し、不要信号選択フィルタ１０１へ出力する。そして、不要信号選択フィルタ１０１は、フィルタ制御部１５４から入力されたフィルタ制御信号に基づいて、受信信号に含まれる不要信号成分を抽出する。

第３の実施形態に係る無線通信装置によれば、送信リーク信号のように妨害波信号の周波数が予め分かって場合には、フィルタ制御部１５４及びフィルタ制御データ記憶部１６１を設けることにより、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数に応じて、不要信号選択フィルタの周波数特性を制御できる。この結果、より効果的に妨害波信号を抑圧することが可能となる。

（第３の実施形態の変形例）
第３の実施形態に係る無線通信装置では、フィルタ制御部１５４は、送信リーク信号に起因する不要信号の周波数を計算する。しかし、フィルタ制御部１５４は、送受信信号の周波数差を算出し、算出された送受信信号の周波数差に基づいてフィルタ制御信号を生成してもよい。

図８は、第３の実施形態の変形例に係る無線通信装置のフィルタ制御部１５４の一例を示したブロック図である。図８に示すように、フィルタ制御部１５４は、周波数差算出部１５１、位相調整データ検索部１５２、位相調整信号生成部１５３を備える。

周波数差算出部１５１には、自装置である無線通信装置が送信する送信信号の周波数と、無線通信装置が受信する受信信号の周波数とが、入力される。周波数差算出部１５５は、送受信信号の周波数の差を算出する。そして、周波数差算出部１５５は、算出された送受信信号の周波数差をフィルタ制御データ検索部１５６へ出力する。

フィルタ制御データ検索部１５６は、入力された送受信信号の周波数差に対応するフィルタ制御データを、フィルタ制御データ記憶部１６１から検索する。

ここで、フィルタ制御データ記憶部１６１は、送受信信号の周波数差と位相調整データとを関連付けて記憶する。例えば図９に示すような制御情報テーブルが、フィルタ制御データ記憶部１６１に格納される。図９に示すように、送受信信号の周波数差が、位相調整データと関連付けられている。図９に示すように、フィルタ制御データとして、１０ビットのデジタルデータが格納される。フィルタ制御データは、実験測定や回路シミュレーションなどにより予め取得される。

フィルタ制御データ検索部１５６は、検索されたフィルタ制御データをフィルタ制御信号生成部１５７へ出力する。フィルタ制御信号生成部１５７は、入力されたフィルタ制御データに基づいて、フィルタ制御信号を不要信号選択フィルタ１０１へ出力する。そして、不要信号選択フィルタ１０１は、入力されたフィルタ制御信号に基づいて、受信信号に含まれる不要信号成分を抽出する。

なお、フィルタ制御データ記憶部１６１に格納されるフィルタ制御データとしては、様々なデータが許容される。例えば図１０に示すように、フィルタ制御データは、係数３及び係数４のような複数のデータの組み合わせであってもよい。データの組み合わせにより、フィルタ制御データのデータ量を削減できる。例えば図１０に示すように、係数３及び係数４の合計６ビットにより、フィルタ制御データが表される。図１０に示すような複数のデータによりフィルタ制御データが構成されている場合、フィルタ制御信号生成部１５７は、入力された複数のデータに基づいて演算を行い、フィルタ制御信号を生成する。

また、第３の実施形態に係る無線通信装置では、フィルタ制御データ記憶部１６１に格納されているフィルタ制御データを検索することにより、フィルタ制御部１５４がフィルタ制御信号を生成する。しかし、フィルタ制御部１５４が、フィルタ制御データを用いずに、送信リーク信号の周波数に基づいて演算を行い、不要信号選択フィルタ１０１の周波数特性を制御するフィルタ制御信号を生成し、フィルタ制御信号を不要信号選択フィルタ１０１に出力してもよい。この場合、フィルタ制御データ記憶部１６１に格納されているフィルタ制御データを検索する必要はないため、無線通信装置はフィルタ制御データ記憶部１６１を設けなくてもよい。

なお、第３の実施形態に係る無線通信装置では、不要信号選択フィルタ１０１は帯域通過フィルタである。しかし、不要信号選択フィルタ１０１は高域通過フィルタであってもよい。この場合、フィルタ制御部１５４は、高域通過フィルタである不要信号選択フィルタ１０１の周波数特性を制御して、フィードバックループで処理する信号を選択させる。

（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図である。図１１に示すように、第４の実施形態に係る無線通信装置は、局部発振部７５、局部発振信号制御部１５８を備える。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

局部発振部７５は、キャンセル信号生成部１３０に局部発振信号を供給する。局部発振信号制御部１５８は、局部発振部７５の局部発振信号の周波数が不要信号成分の周波数に対して局部発振部７０の局部発振信号の周波数と対称となるように、局部発振部７５を制御する。

次に、図１２Ａ，図１２Ｂを用いて、第４の実施形態に係る無線通信装置の動作について例示して説明する。図１２Ａ，図１２Ｂは、第４の実施形態に係る無線通信装置の各構成部における信号の一例を示した図である。横軸は、周波数を表し、縦軸は、信号の信号電力を表す。

図１２Ａ（ａ）は、第４の実施形態に係る無線通信装置のアンテナに入力される受信信号の一例を示した図である。図１２Ａ（ａ）に示すように、信号７００は、無線通信装置により受信を希望する希望信号であり、信号７１０は、希望信号とともにアンテナに入力される妨害波信号である。妨害波信号７１０の信号電力Ｖ４は希望信号７００の信号電力Ｖ３と比較して大きく、受信系における歪みの要因となる。このため、第４の実施形態に係る無線通信装置は、妨害波信号７１０の信号電力を抑圧する。また、図１２Ａ（ａ）に示すように、局部発振部７０により、正弦波の局部発振信号７２０が生成される。ダイレクトコンバージョン方式では、希望信号７００と局部発振信号７２０の周波数の差分は、実質的に０であり、妨害波信号７１０と局部発振信号７２０の周波数の差分は、ｆ２である。

図１２Ａ（ｂ）は、第４の実施形態に係る無線通信装置のダウンミキサ２１が出力する信号の一例を示した図である。ダウンミキサ２１へ入力される各信号は局部発振信号７２０との差分に周波数変換される。この結果、希望信号７００は希望信号成分７０１に、妨害波信号７１０は不要信号成分７１１にそれぞれ変換される。つまり、希望信号７００と局部発振信号７２０の周波数の差分は実質的に０であるため、希望信号成分７０１の周波数は実質的に０となり、妨害波信号７１０と局部発振信号７２０の周波数の差分ｆ２が不要信号成分７１１の周波数ｆ２となる。図１２Ａ（ｂ）に示す点線は、不要信号選択フィルタ１０１の周波数特性である。不要信号選択フィルタ１０１は、不要信号成分７１１を抽出する帯域通過フィルタ特性を有する。不要信号選択フィルタ１０１は、不要信号成分７１１を通過させ、希望信号成分７０１を抑圧する高域通過フィルタ特性を有してもよい。

図１２Ａ（ｃ）は、第４の実施形態に係る無線通信装置の振幅調整部１１０が出力する信号の一例を示した図である。信号７１２は、不要信号成分７１１が不要信号選択フィルタ１０１で選択され、振幅調整部１１０で増幅された信号である。振幅調整部１１０は、結合部１４０において信号７１２の振幅が妨害波信号７１０の信号電力Ｖ４と実質的に同じになるように、信号７１２の振幅を調整する。

図１２Ｂ（ｄ）は、第４の実施形態に係る無線通信装置の位相調整部１２０が出力する信号の一例を示した図である。信号７１３は、振幅調整部１１０により増幅された信号７１２が位相調整部１２０によって位相変化されたものを示している。位相調整部１２０は、入力された信号７１２の位相を１８０度またはその奇数倍だけ変化させるため、信号７１３は、信号７１２の逆相の信号となる。位相調整部１２０は、信号７１３を遅延させて位相を反転させ、信号７１２とは逆相の信号を生成する。

図１２Ｂ（ｅ）は、第４の実施形態に係る無線通信装置のキャンセル信号生成部１３０が出力する信号の一例を示した図である。信号７１４は、信号７１３をキャンセル信号生成部１３０によってアップコンバートして生成したキャンセル信号である。キャンセル信号生成部１３０は、局部発振部７５からキャンセル信号生成部１３０に入力された局部発振信号７２１を利用して周波数変換する。局部発振信号７２１の周波数は、信号７１４の周波数に対して局部発振部７０の局部発振信号７２０の周波数と対称である。よって、この対象性により、局部発振信号７２０を利用した周波数変換と同様、信号７１３はキャンセル信号７１４に変換される。つまり、信号７１３の周波数ｆ２がキャンセル信号７１４と局部発振信号７２１の周波数の差分ｆ２となる。

図１２Ｂ（ｆ）は、第４の実施形態に係る無線通信装置の結合部１４０が結合する信号の一例を示した図である。妨害波信号７１０とキャンセル信号７１４が加算される。キャンセル信号７１４は、妨害波信号７１０の逆相の信号である。したがって、妨害波信号７１０は、キャンセル信号７１４により相殺される。

図１２Ｂ（ｇ）は、第４の実施形態に係る無線通信装置の結合部１４０が出力する信号の一例を示した図である。図１２Ｂ（ｇ）に示すように、妨害波信号７１０がキャンセル信号７１３により抑圧された結果、希望信号７００のみが出力される。

上述の説明では、局部発振部７５が別途設けられる。しかし、局部発振信号制御部１５８は、キャンセル信号生成部１３０に供給される局部発振信号の周波数が、不要信号成分の周波数に対して、ダウンミキサ２１に供給される局部発振信号の周波数と対称となるように制御すればよい。よって、局部発振部７５を設けずに、局部発振信号制御部１５８が、局部発振部７０の局部発振信号を制御して、キャンセル信号生成部１３０へ局部発振信号を供給してもよい。

第４の実施形態に係る無線通信装置によれば、送信リーク信号のように妨害波信号の周波数が予め分かって場合には、局部発振信号制御部１５８を設けることにより、ダウンミキサ２１に供給される局部発振信号の周波数と対称となるように、キャンセル信号生成部１３０に供給される局部発振信号を制御できる。この結果、ダウンミキサ２１に供給される局部発振信号の周波数がキャンセル信号生成部１３０に供給される局部発振信号の周波数と異なることにより、ダイレクトコンバージョン方式における直流オフセットを抑圧することができる。

（第５の実施形態）
図１３は、本発明の第５の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図である。図１３に示すように、第５の実施形態に係る無線通信装置は、キャンセル信号選択フィルタ１０５を備える。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

キャンセル信号選択フィルタ１０５は、キャンセル信号生成部１３０により生成されたキャンセル信号から不要信号成分の周波数と実質的に同じ周波数の信号を選択し、選択された信号を結合部１４０へ出力する。キャンセル信号選択フィルタ１０５は、キャンセル信号生成部１３０が出力する信号のうち、妨害波信号と異なる周波数成分を減衰させる。

結合部１４０に入力される信号には、妨害波信号と同じ周波数のキャンセル信号の他に、局部発振部７０による局部発振信号や、局部発振信号の周波数に対してキャンセル信号の周波数と対称となる周波数を有するイメージ信号成分が含まれる場合がある。これらの信号は結合部１４０において受信信号に加算される。したがって、妨害波信号と相殺するキャンセル信号以外の信号成分は不要な信号成分となる。よって、キャンセル信号選択フィルタ１０５は、キャンセル信号以外の信号成分を減衰させ、キャンセル信号のみを結合部１４０へ出力する。

なお、キャンセル信号生成部１３０をダブルバランス型とすると、局部発振部７０の局部発振信号の漏洩信号成分を除去することが可能である。

第５の実施形態に係る無線通信装置によれば、キャンセル信号以外の信号成分を減衰させ、キャンセル信号のみを結合部１４０へ出力することができる。

（第６の実施形態）
図１４は、本発明の第６の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図である。図１４に示すように、第６の実施形態に係る無線通信装置は、９０度位相部１３５、ミキサ１３１，１３２、合成部１３６を備える。９０度位相部１３５、ミキサ１３１，１３２、合成部１３６は、イメージ抑圧型ミキサを構成する。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

９０度位相部１３５は、振幅調整部１１０及び位相調整部１２０で振幅及び位相が調整されたフィードバック信号を、９０度位相差を有する２つの信号に分配する。つまり、９０度位相部１３５は、キャンセル信号を９０度位相差を有する２つの信号に分配する。

ミキサ１３１，１３２には、９０度位相差を有する信号が局部発振部７０からそれぞれ入力される。ミキサ１３１，１３２は、局部発振部７０から入力された局部発振信号を用いて、９０度位相部１３５から入力された２つの信号の周波数を、妨害波信号と実質的に同じ周波数に変換する。

合成部１３６は、ミキサ１３１，１３２が出力する信号を加算合成して、結合部１４０へ出力する。

図１４に示すように、イメージ抑圧型ミキサを構成するミキサ１３１，１３２は、局部発振信号として、９０度位相差を有する２つの信号を用いる。このため、局部発振部７０及び９０度位相部８０が出力する局部発振信号をそのまま利用できるため、局部発振部や９０度位相部を別途設ける必要はない。

なお、ミキサ１３１，１３２に同相の局部発振信号が入力され、ミキサ１３１，１３２が出力する２つの信号の一方の位相を９０度シフトするイメージ抑圧型ミキサもある。

第６の実施形態に係る無線通信装置によれば、９０度位相部１３５における位相シフトを調整することによって、合成部１３６においてキャンセル信号のイメージ信号成分が相殺され、イメージ信号成分を抑圧することができる。

また、イメージ抑圧型ミキサの動作は、送信信号と受信信号の周波数に依存しないため、その差分の周波数、すなわち、フィードバック信号の周波数が９０度位相部１３５の動作可能範囲であれば、イメージ抑圧の効果が得られる。

（第７の実施形態）
図１５は、本発明の第７の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図である。図１５に示すように、第７の実施形態に係る無線通信装置は、基準発振部７１、ダウンミキサ２５、周波数変換部１７０を備える。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

基準発振部７１は、局部発振部７０が局部発振信号を生成する際に基準とする発振信号を出力する。一般に、基準発振部７１は、水晶振動子を共振器として用いた高安定な発振器によって構成され、数十ＭＨｚ程度の信号を出力する。多くの場合において、局部発振部７０は、位相同期ループ（ＰＬＬ）によって安定で周波数可変な発振信号を出力する周波数シンセサイザとして構成される。ＰＬＬでは、比較対象として、発振周波数の安定した信号が必要であり、この発振源として基準発振部７１が用いられる。

ダウンミキサ２５は、ダウンミキサ２１と不要信号選択フィルタ１０１の間に設けられる。ダウンミキサ２５には、基準発振部７１から発振信号が入力される。ダウンミキサ２５は、基準発振部７１の発振信号を用いて、ダウンミキサ２１で周波数変換されたＩ相の信号を、更に低い周波数に周波数変換して、不要信号選択フィルタ１０１に出力する。ダウンミキサ２５は、フィードバックループの動作周波数を更に基準発振部７１の周波数、低減することができる。例えば、ダウンミキサ２５により、フィードバック信号の周波数が数十ＭＨｚ程度低減される。基準発振部７１の周波数による動作周波数の低減量が十分でない場合には、基準発振部７１の出力信号を逓倍する回路を設けて、逓倍された信号をダウンミキサ２５に入力してもよい。

周波数変換部１７０には、基準発振部７１から発振信号が入力され、９０度位相部８０から局部発振信号が入力される。周波数変換部１７０は、基準発振部７１と９０度位相部８０から入力された信号から、キャンセル信号生成部１３０が用いる局部発振信号を生成する。

図１５に示すように、妨害波信号は局部発振部７０と基準発振部７１が出力する信号によって２段階にダウンコンバートされ、キャンセル信号生成部１３０に入力される。したがって、キャンセル信号生成部１３０において、妨害波信号と実質的に同じ周波数に変換するためには、局部発振部７０の周波数に基準発振部７１の周波数を加えた周波数を有する局部発振信号を用いてアップコンバートする必要がある。周波数変換部１７０は、この局部発振信号を生成するものであり、局部発振部７０と基準発振部７１の出力信号を混合して、和の周波数成分をキャンセル信号生成部１３０の局部発振信号として出力する。周波数変換部１７０は、例えば、ミキサ回路によって実装される。

第７の実施形態に係る無線通信装置によれば、ダウンミキサ２５を設けることにより、フィードバック信号の周波数を更に低くすることができる。

ダイレクトコンバージョン方式において送信リーク信号を抑圧する場合、送受信信号の周波数差がフィードバックループで処理されるフィードバック信号の周波数となる。送受信信号の周波数差が大きい場合には、フィードバック信号の周波数が高くなり、フィードバックループを構成する不要信号選択フィルタ１０１、振幅調整部１１０、位相調整部１２０、キャンセル信号生成部１３０の動作周波数が高くなることから、必要な性能が得にくくなったり、消費電力が高くなったりする。また、動作周波数が数百ＭＨｚ程度に高くなる場合、不要信号選択フィルタ１０１のアクティブ化が困難となる。このため、フィードバック信号の周波数を低くする必要がある。ダウンミキサ２５を設けることにより、フィードバックループにおける動作周波数を低減することができ、これらの課題を解決できる。つまり、第７の実施形態に係る無線通信装置によれば、フィードバックループの初段にダウンミキサを設けることによって、フィードバックループにおける動作周波数を低減して、フィードバックループ内の回路特性が得やすくなり、消費電力の低減や集積化を実現できる。

本発明に係る無線通信装置は、無線通信装置の受信系に入力される妨害波信号を抑圧する回路の規模が小さくなり、無線通信装置の消費電力を低減できるという効果を有し、無線通信装置が送受信を同時に行い、送信信号が妨害波信号として受信系へ入力される場合に、送信信号に起因する妨害波信号を抑圧することができるという効果を有し、特に、ダイレクトコンバージョン方式の無線通信装置などとして有用である。

第１の実施形態に係る無線通信装置の一例を示すブロック図 （ａ）第１の実施形態に係る無線通信装置のアンテナに入力される受信信号の一例を示した図 （ｂ）第１の実施形態に係る無線通信装置のダウンミキサ２１が出力する信号の一例を示した図 （ｃ）第１の実施形態に係る無線通信装置の振幅調整部１１０が出力する信号の一例を示した図 （ｄ）第１の実施形態に係る無線通信装置の位相調整部１２０が出力する信号の一例を示した図 （ｅ）第１の実施形態に係る無線通信装置のキャンセル信号生成部１３０が出力する信号の一例を示した図 （ｆ）第１の実施形態に係る無線通信装置の結合部１４０が結合する信号の一例を示した図 （ｇ）第１の実施形態に係る無線通信装置の結合部１４０が出力する信号の一例を示した図 第２の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図 第２の実施形態の変形例に係る無線通信装置の位相調整信号制御部の一例を示したブロック図 第２の実施形態の変形例に係る無線通信装置の位相調整データ記憶部に格納される制御情報テーブルの一例を示した図 第２の実施形態の変形例に係る無線通信装置の位相調整データ記憶部に格納される制御情報テーブルの他の例を示した図 第３の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図 第３の実施形態の変形例に係る無線通信装置のフィルタ制御部の一例を示したブロック図 第３の実施形態の変形例に係る無線通信装置の位相調整データ記憶部に格納される制御情報テーブルの一例を示した図 第３の実施形態の変形例に係る無線通信装置の位相調整データ記憶部に格納される制御情報テーブルの他の例を示した図 第４の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図 （ａ）第４の実施形態に係る無線通信装置のアンテナに入力される受信信号の一例を示した図 （ｂ）第４の実施形態に係る無線通信装置のダウンミキサ２１が出力する信号の一例を示した図 （ｃ）第４の実施形態に係る無線通信装置の振幅調整部１１０が出力する信号の一例を示した図 （ｄ）第４の実施形態に係る無線通信装置の位相調整部１２０が出力する信号の一例を示した図 （ｅ）第４の実施形態に係る無線通信装置のキャンセル信号生成部１３０が出力する信号の一例を示した図 （ｆ）第４の実施形態に係る無線通信装置の結合部１４０が結合する信号の一例を示した図 （ｇ）第４の実施形態に係る無線通信装置の結合部１４０が出力する信号の一例を示した図 第５の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図 第６の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図 第７の実施形態に係る無線通信装置の一例を示したブロック図

符号の説明

１０ 低雑音増幅部
２１，２２ ダウンミキサ
３１，３２ 低域通過フィルタ
４１，４２ 利得増幅部
５１，５２ ＡＤ変換部
７０，７５ 局部発振部
７１ 基準発振部
８０，１３５ ９０度位相部
１０１ 不要信号選択フィルタ
１０５ キャンセル信号選択フィルタ
１１０ 振幅調節部
１２０ 位相調整部
１３０ キャンセル信号生成部
１３１，１３２ ミキサ
１３６ 合成部
１４０ 結合部
１５０ 位相調整信号制御部
１５１，１５５ 周波数差算出部
１５２ 位相調整データ検索部
１５３ 位相調整信号生成部
１５４ フィルタ制御部
１５６ フィルタ制御データ検索部
１５７ フィルタ制御信号生成部
１５８ 局部発振信号制御部
１６０ 位相調整データ記憶部
１６１ フィルタ制御データ記憶部

Claims (9)

1. 受信信号を受信する無線通信装置であって、
   前記受信信号を高周波帯から低周波帯へ周波数変換し、Ｉ相の信号に変換する第１の周波数変換部と、
   前記受信信号を高周波帯から低周波帯へ周波数変換し、Ｑ相の信号に変換する第２の周波数変換部と、
   前記Ｉ相及びＱ相の信号のうち何れか１つの信号から、前記受信信号に含まれる不要信号成分を抽出する不要信号選択フィルタと、
   前記不要信号選択フィルタにより抽出された前記不要信号成分の位相を逆相に反転する位相調整部と、
   前記位相調整部により反転された信号を前記低周波帯から前記高周波帯へ周波数変換し、キャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、
   前記キャンセル信号生成部により生成された前記キャンセル信号を前記受信信号に加算する結合部と、
   を備えた無線通信装置。
2. 自装置から送信される送信信号の周波数に基づいて、前記不要信号成分の位相を逆相に反転させる位相調整信号を生成し、前記位相調整信号を前記位相調整部に出力する位相調整信号制御部を更に備えた請求項１に記載の無線通信装置。
3. 自装置から送信される送信信号の周波数と前記位相調整部を制御する位相調整信号を生成するための位相調整データとを関連付けて記憶する位相調整データ記憶部と、
   前記送信信号の周波数に基づいて前記位相調整データ記憶部から前記位相調整データを検索し、前記位相調整データに基づいて前記位相調整信号を生成する位相調整信号制御部と、
   を更に備え、
   前記位相調整部は、前記位相調整信号に基づいて、前記不要信号選択フィルタにより抽出された前記不要信号成分の位相を逆相に反転する請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 自装置から送信される送信信号の周波数に基づいて、前記不要信号選択フィルタの周波数特性を制御するフィルタ制御信号を生成し、前記フィルタ制御信号を前記不要信号選択フィルタに出力するフィルタ制御部を更に備えた請求項１乃至３の何れかに記載の無線通信装置。
5. 自装置から送信される送信信号の周波数と前記不要信号選択フィルタの周波数特性を制御するフィルタ制御信号を生成するためのフィルタ制御データとを関連付けて記憶するフィルタ制御データ記憶部と、
   前記送信信号の周波数に基づいて前記フィルタ制御データ記憶部から前記フィルタ制御データを検索し、前記フィルタ制御データに基づいて前記フィルタ制御信号を生成するフィルタ制御部と、
   を更に備え、
   前記不要信号選択フィルタは、前記フィルタ制御信号に基づいて、前記受信信号に含まれる不要信号成分を抽出する請求項１乃至４の何れかに記載の無線通信装置。
6. 前記キャンセル信号生成部に供給される局部発振信号の周波数が、前記不要信号成分の周波数に対して、第１の周波数変換部及び前記第２の周波数変換部に供給される局部発振信号の周波数と対称となるように制御する局部発振信号制御部を更に備えた請求項１乃至５の何れかに記載の無線通信装置。
7. 前記キャンセル信号生成部により生成された前記キャンセル信号から、前記不要信号成分の周波数と実質的に同じ周波数の信号を選択し、前記選択された信号を前記結合部へ出力するキャンセル信号選択フィルタを更に備えた請求項１乃至６の何れかに記載の無線通信装置。
8. 前記位相調整部により反転された信号に含まれるイメージ成分を減衰させるイメージ成分減衰部を更に備えた請求項１乃至７の何れかに記載の無線通信装置。
9. 前記Ｉ相またはＱ相の信号のうち何れか１つの信号を、前記低周波帯よりも低い周波数帯に周波数変換し、前記周波数変換された信号を前記不要信号選択フィルタに出力する第３の周波数変換部を更に備えた請求項１乃至８の何れかに記載の無線通信装置。
   

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