JP2007158987A

JP2007158987A - 無線通信装置

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Publication number: JP2007158987A
Application number: JP2005354402A
Authority: JP
Inventors: Toshibumi Nakatani; 俊文中谷; Hiroyuki Nakamura; 弘幸中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】無線回路装置では複数の移相器が用いられており、小型化の障害となっている。
【解決手段】送信回路１０３の変調回路１０５からの出力は２信号に分配され、一方の信号は９０度移相器１０６を介して電力増幅器１０７に入力され、他方の信号は電力増幅器１０８に入力される。電力増幅器１０７からの出力信号は、送信フィルタ１０９を通過し、電力増幅器１０８からの出力信号は、送信フィルタ１１０を介して９０度移相器１１３を通過した後に合成され単相入出力型アンテナ１０１より送信される。受信信号は２信号に分配され、一方の信号は９０度移相器１１３、受信フィルタ１１２、ならびに、９０度移相器１１４を通過し、他方の信号は受信フィルタ１１１を通過した後、同相信号として受信回路１０４に入力される。受信回路１０４に入力された受信信号は、低雑音増幅器１１５を介して復調回路１１６に入力される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば携帯電話などの携帯型無線端末装置に利用される無線回路装置、無線受信方法、プログラム、および媒体に関する。

近年、携帯電話などの携帯型無線端末装置における能動回路が妨害波の影響によって飽和し、その受信感度が劣化してしまうという現象が、クローズアップされてきている。

より具体的に述べると、従来の携帯電話で利用されている送受信方式においてはアンテナ−受信回路間の回路接続とアンテナ−送信回路間の回路接続との切り換えを行って受信と送信とを交互に行うが、次世代の携帯電話で利用が予想されるＷ−ＣＤＭＡ（ＷｉｄｅｂａｎｄＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ、広帯域符号分割多元接続）方式などの送受信方式においては回路接続の切り換えを行わずに受信と送信とを同時に行うことが普通である。そのような回路接続の切り換えを行わないＷ−ＣＤＭＡ方式などの送受信方式が利用される場合には、送信回路から受信回路へ送信信号がリークしてしまうことがあり、このような受信回路へリークした送信信号は前述の妨害波となる。このため、妨害波の影響による受信感度の劣化が助長される。

無線回路装置では一般的に妨害波の影響による受信感度の劣化を抑制するために、（１）フィルタなど受動部品を大型化する、もしくは（２）消費電力の増大をともなう増幅器、混合器など能動部品の高線型化（＝電池サイズを大型化）するというアプローチが行われてきた。

これに対して、消費電力の増大をともなわずにこの受信感度劣化を低減する無線回路装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。従来の無線通信装置では、アンテナで受信された受信信号は差動信号として受信回路に入力され送信回路からアンテナへ出力される信号の一部は同相信号として受信回路にリークする。リークした送信信号は受信回路の同相除去比を用いて低減する。

図９に従来の無線通信装置のアンテナ共用器の構成図を示す。ここで、移相器１００２、１００４、１００５、１００６はいずれもストリップ線路で形成されており、移相器１００４、１００６は１／４波長線路であり、移相器１００２と移相器１００５に対応するストリップ線路の線路長差は１／４波長である。

図９に示した無線回路装置において、同相信号としてＴｘ端子に入力された送信信号は２信号に分配され、一方は送信フィルタ１００１、ノードＡ１、移相器１００２を通過し、他方は送信フィルタ１００３、移相器１００４、ノードＡ２、移相器１００５を通過した後に合成され、同相信号としてＡＮＴ端子に出力される。

しかし、２信号に分波された送信信号の一部は、ノードＡ１とノードＡ２より受信回路側にリークする。このとき、ノードＡ１からリークする信号は移相器１００６を通過するためノードＡ２からリークする信号と同相となるので、Ｒｘ端子にリークする信号は同相信号となる。

一方、同相でＡＮＴ端子に入力された受信信号は２信号に分配され、一方は移相器１００２、ノードＡ１、移相器１００６ならびに受信フィルタ１００７を通過し、他方は移相器１００５、ノードＡ２ならびに受信フィルタ１００８を通過し、差動信号として受信端子Ｒｘに出力される。

ここで、同相成分の信号の利得よりも差動成分の信号の利得が大きい、あるいは、同相成分の信号の損失よりも差動成分の信号の損失を小さい受信回路を用いることで、送信信号リークによる受信感度劣化が低減できる。

さらに近年、携帯電話は小型かつ低コスト化が急速に進んでいる。そこで、送信回路では高価で、大きいアイソレータをなくすことが課題となっている。しかしながら、アイソレータをなくすと、アンテナが人体に近づくことによる負荷変動のため、不要輻射である隣接チャネル漏洩電力を電波法に定める値以下にすることが困難となる。

これに対して、アイソレータをなくしても負荷インピーダンス変動に強い無線回路が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

図１０（ａ）に従来の送信装置を示す。Ｐｉｎより入力した送信信号は２信号に分配され、一方の信号は９０度移相器１００９を介して電力増幅器１０１０を通過し、他方の信号は電力増幅器１０１１を介して９０度移相器１０１２を通過した後、２つの信号は合成されＰｏｕｔより出力される。

図１０において、２つの電力増幅器１０１０、１０１１を用い、出力負荷が５０Ωからずれたときに、それぞれの電力増幅器からみた負荷インピーダンスが異なるように移相器１００９、１０１２を挿入することで、図１０（ｂ）に示すように隣接チャネルへ漏洩する電力の劣化を平均化することができる。

図１１に、図９と図１０を組み合わせた無線回路装置の構成の例を示す。図１１の無線回路装置は、単相入出力型アンテナ１０１３と、送信入力端子が単相入力型、アンテナ入出力端子が単相入出力型であり、受信出力端子が平衡出力型であるデュプレクサ１０１４と、単相出力の送信回路１０１５と、同相信号を入力する受信回路１０１６で構成されている。送信回路１０１５において、変調回路１０１７からの出力は２信号に分配され、一方の信号は９０度移相器１０１８を介して電力増幅器１０１９を通過し、他方の信号は電力増幅器１０２０を介して９０度移相器１０２１を通過した後、２つの信号は合成されデュプレクサ１０１４に入力される。

デュプレクサ１０１４に入力された信号は２信号に分配され、一方は送信フィルタ１０２２、９０度移相器１０２３を通過し、他方は送信フィルタ１０２４、９０度移相器１０２５を通過した後に合成され、単相入出力型アンテナ１０１３より送信される。

炭相入出力型アンテナ１０１３より受信された受信信号はデュプレクサ１０１４に入力される。デュプレクサ１０１４において、受信信号は２信号に分配され、一方の信号は９０度移相器１０２５、９０度移相器、ならびに、受信フィルタ１０２７を通過し、他方の信号は受信フィルタ１０２８を通過した後、２つの信号は同相信号として受信回路１０１６に入力される。

受信回路１０１６に入力された受信信号は、低雑音増幅器１０２９を介して復調回路１０３０に入力される。

上記構成の無線回路装置を用いることで、送信信号リークによる感度劣化が小さく、アンテナ負荷インピーダンスの変動による隣接チャネル漏洩電力の劣化の小さい無線回路装置が実現できる。
特開２００４−２１５２４４号公報特開平９−６４７５８号公報

しかしながら、図１１の無線回路装置では９０度移相器として５つも用いられている。もしこの９０度移相器としてλ／４線路を用いるとすると、占有面積が大きいため、無線回路装置の小型化には限界があった。

さらに図１１には送信、受信ともに帯域外のインピーダンスが開放および短絡に近いフィルタの対が必要となる。これらのフィルタには差動信号および同相信号の振幅バランス、位相差を崩さないため、通過帯域の損失が同じでかつ帯域外短絡のフィルタの入力にλ／４線路を接続したときの入力インピーダンスが同じである必要がある。図１１に示すようにこれを実際に実現するのは非常に困難である。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、小型で入力開放および短絡のフィルタ対を用いることなく、送信信号リークによる受信感度劣化を低減し、かつアンテナ負荷変動による送信信号劣化を低減した無線回路装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の本発明は、第１のアンテナと、第１の周波数帯の送信信号を、第１の出力端子と第２の出力端子から出力する送信回路と、記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯の受信信号を、第１の入力端子と第２の入力端子から入力する受信回路とを備え、前記送信回路の前記第２の出力端子からの送信信号に対し前記第１の出力端子からの出力信号の移相量の差が−９０度であり、前記送信回路の第１の出力端子と前記第１の送信フィルタが接続され、前記送信回路の第２の出力端子と前記第１の９０度移相回路が第２の送信フィルタを介して接続され、前記第１の送信フィルタからの出力と前記第１の９０度移相回路からの出力は単相送信信号として前記第１のアンテナに出力され、前記第１の９０度移相回路と第２の移相回路は第１の受信フィルタを介して接続され、前記第１のアンテナからの受信信号は２信号に分配され、分配された一方の受信信号は前記第１の９０度移相回路と前記第１の受信フィルタと前記第２の９０度移相回路を介して前記受信回路の第１の入力端子に出力され、分配された他方の受信信号は第２の受信フィルタを介して前記受信回路の第２の入力端子に出力される無線回路装置である。

また、第２の本発明は、前記送信信号は９０度位相の異なる信号であり、前記アンテナの入出力信号は単相信号であり、前記受信信号は差動信号であることを特徴とする第１の本発明の無線回路装置である。

また、第３の本発明は、前記送信信号は９０度位相の異なる信号であり、前記アンテナの入出力信号は差動信号であり、前記受信信号は差動信号であることを特徴とする第１の本発明の無線回路装置である。

また、第４の本発明は、前記送信信号は差動信号であり、前記アンテナの入出力信号は単相信号であり、前記受信信号は同相信号であることを特徴とする第１の本発明の無線回路装置である。

また、第５の本発明は、前記第１および第２の送信フィルタは前記第１の周波数帯を通過させ、前記第２の周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが前記第１および第２の送信フィルタの出力端の特性インピーダンスに比べて開放に近いことを特徴とした第１１〜第４の本発明の無線回路装置である。

また、第６の本発明は、前記第１および第２の受信フィルタは前記第２の周波数帯を通過させ、前記第１の周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが前記第１および第２の受信フィルタの入力端の特性インピーダンスに比べて開放に近いことを特徴とした第１〜第４の本発明の無線回路装置である。

本発明の無線回路装置によれば、送信信号リークによる受信感度劣化を低減し、かつアンテナ負荷変動による送信信号劣化を低減した無線回路装置の小型化が実現できる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に本発明の第１の実施形態の無線回路装置の構成を示す。増幅器の入力、アンテナ端、受信フィルタの出力のそれぞれ片側にλ／４線路が挿入されているが、２つの経路の位相差が９０度になるものであれば、両側に挿入してもよい。

図１に示す実施の形態１の無線回路装置の構成と、従来例である図１２の無線回路装置の構成の最大の違いは、受信フィルタ１０２６とλ／４線路移相器１０２７の位置を入れ替えたことと、片側のフィルタの阻止帯域、すなわち送信フィルタの受信帯、受信フィルタの送信帯のインピーダンスを短絡から開放にしたことである。これにより、（１）送信信号リークが低減しつつ、（２）２個ずつ同種のフィルタを用いることが可能となる。これは、２つのフィルタ間のばらつき低減と開発コストの面から有利である。

図１において、単相入出力型アンテナ１０１と、送信入力端子が２系線入力型、アンテナ入出力端子が単相入出力型であり、受信出力端子が平衡出力型であるデュプレクサ１０２と、２系線出力の送信回路１０３と、同相信号を入力する受信回路１０４で構成されている。送信回路１０３において、変調回路１０５からの出力は２信号に分配され、一方の信号は９０度移相器１０６を介して電力増幅器１０７を通過し、他方の信号は電力増幅器１０８を通過した後、それぞれデュプレクサ１０２に入力される。

ここで、電力増幅器１０７の入力側に９０度移相器が接続されているため、電力増幅器１０７からの出力は、電力増幅器１０８からの出力より移相量で９０度だけ遅れる。

デュプレクサ１０２は、２つの送信フィルタ１０９、１１０と、２つの受信フィルタ１１１、１１２と、２つの９０度移相器１１３、１１４を備えている。電力増幅器１０７からの出力信号は、送信フィルタ１０９を通過し、電力増幅器１０８からの出力信号は、送信フィルタ１１０を介して９０度移相器１１３を通過した後に合成される。ここで、電力増幅器１０８からの出力信号は、９０度移相器１１３を通過することで移相量が電力増幅器１０７からの出力信号と位相差０となる。このようにして合成された送信信号は、単相信号として単相入出力型アンテナ１０１に出力される。

ここで、２つの送信フィルタ１０９、１１０は送信周波数帯を通過させ、受信周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが送信フィルタ１０９、１１０の出力端の特性インピーダンスに比べて開放に近い特性とすることが望ましい。上記構成とすることで、２つの送信フィルタを同種のものとすることができる。

単相入出力型アンテナ１０１より受信された受信信号はデュプレクサ１０２に入力される。デュプレクサ１０２において、受信信号は２信号に分配され、一方の信号は９０度移相器１１３、受信フィルタ１１２、ならびに、９０度移相器１１４を通過し、他方の信号は受信フィルタ１１１通過した後、２つの信号は同相信号として受信回路１０４に入力される。ここで、単相入出力アンテナ１０１から受信した受信信号の一方は９０度移相器１１３、１１４を通過し、他方は９０度移相器を通過しないので、２信号の位相差は１８０度となり差動信号として受信回路に入力される。ここで、２つの受信フィルタ１１１、１１２は、受信周波数帯を通過させ、送信周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが受信フィルタ１１１、１１２の入力端の特性インピーダンスに比べて開放に近い特性とすることが望ましい。上記構成とすることで、２つの受信フィルタを同種のものとすることができる。

受信回路１０４に入力された受信信号は、低雑音増幅器１１５を介して復調回路１１６に入力される。

ここで、実施の形態１の無線回路装置の送信信号リーク低減の原理を説明する。送信信号の一部はデュプレクサ１０２から受信回路１０４にリークする。

送信信号を位相差９０度の信号とすると送信信号リークは位相差０度の同相信号として受信回路１０４に入力される。ここで受信回路１０４、特に本発明の増幅器の一例である低雑音増幅器１１５として同相除去比（ＣＭＲＲ：ＣｏｍｍｏｎＭｏｄｅＲｅｊｅｃｔｉｏｎＲａｔｉｏ）の大きい回路構成を用いる。その結果、受信回路１０４の低雑音増幅器１１５にて、差動信号である受信信号の利得に比べて同相信号である送信信号リークの利得を小さくできる。

（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２の無線回路装置の構成を示す。図２では移相器としてλ／４線路の替わりに＋４５度移相器と−４５度移相器を用いている。

なお、図１と同じ機能の構成要素については図１と同じ符号を用いて説明する。単相入出力型アンテナ１０１と、送信入力端子が２系線入力型、アンテナ入出力端子が単相入出力型であり、受信出力端子が平衡出力型であるデュプレクサ１０２と、２系線出力の送信回路１０３と、同相信号を入力する受信回路１０４で構成されている。送信回路１０３において、変調回路１０５からの出力は２信号に分配され、一方の信号は４５度移相器１２１を介して電力増幅器１０７を通過し、他方の信号は−４５度移相器１２２を介して電力増幅器１０８を通過した後、それぞれデュプレクサ１０２に入力される。

ここで、電力増幅器１０７の入力側に４５度移相器が接続され、電力増幅器１０８の入力側に−４５度移相器１２２が接続されているため、電力増幅器１０７からの出力は、電力増幅器１０８からの出力より移相量で９０度だけ遅れる。

デュプレクサ１０２は、２つの送信フィルタ１０９、１１０と、２つの受信フィルタ１１１、１１２と、２つの４５度移相器１２４、１２５と、２つの−４５度移相器１２３、１２６を備えている。電力増幅器１０７からの出力信号は、送信フィルタ１０９を介して−４５度移相器１２３を通過し、電力増幅器１０８からの出力信号は、送信フィルタ１１０を介して４５度移相器１２４を通過した後に合成される。ここで、電力増幅器１０８からの出力信号と電力増幅器１０７からの出力信号は、それぞれ一回ずつ４５度移相器と−４５度移相器を通過するので移相量が位相差０となる。このようにして合成された送信信号は、単相信号として単相入出力型アンテナ１０１に出力される。

このように、図２の構成とすることで、実施の形態１の無線回路装置と同様の効果を得ることができる。

図３にインダクタ（Ｌ）とキャパシタ（Ｃ）を組み合わせた＋４５度移相器と−４５度移相器の回路構成を示す。位相遅れ移相回路１２７は並列接続のキャパシタ１２８と直列接続のインダクタ１２９で構成される。位相進み移相回路１３０は並列接続のインダクタ１３１と直列接続のキャパシタ１３２で構成される。

ここで、キャパシタの容量を１ｐＦ、インダクタのインダクタンスを１０ｎＨ、入力端子Ｐ１のインピーダンスを５０Ω、出力端子Ｐ２、Ｐ３のインピーダンスを１００Ωとしてシミュレーションを行った結果を図４に示す。

図４（ａ）は振幅通過特性、（ｂ）は位相通過特性である。図４より、２つの移相回路１２７、１３０は１．６ＧＨｚで振幅バランスがとれて、通過位相差９０度が実現できることがわかる。

図３に示した移相回路を用いることで、回路規模を小さくすることができる。

（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３の無線回路装置の構成を示す。なお、図１と同じ機能の構成要素については図１と同じ符号を用いて説明する。

実施の形態３の無線回路装置では、実施の形態１（図１）の送信回路１０３の電力増幅器１０７の入力側に接続される９０度移相器の代わりに、発振器の出力を分周器で分周した信号を用いることで、９０度移相器と同じ機能を実現している。

送信回路１０３において送信信号は振幅信号位相信号分離回路１４０により振幅信号と位相信号に分離される。分離された位相信号は、局部発振回路１４１の出力は分周器１４２で分周した信号を用いて−９０度位相シフトの信号とゼロ位相シフトの信号とに分配され、−９０度位相シフトの送信信号は出力制御電力増幅器１３３に入力され、ゼロ位相シフトの送信信号は出力制御電力増幅器１３４に入力される。振幅信号は電源電圧制御回路１４３、１４４に入力され、それぞれ出力制御電力増幅器１３３、出力制御電力増幅器１３４の電源電圧を制御する。出力制御電力増幅器１３３、１３４は電源電圧が変化すると出力電力が変化する。そのため、入力された位相信号に振幅信号が合成される。出力制御電力増幅器１３３、出力制御電力増幅器１３４の出力はそれぞれデュプレクサ１０２に出力される。

デュプレクサ１０２は、２つの送信フィルタ１０９、１１０と、２つの受信フィルタ１１１、１１２と、２つの９０度移相器１１３、１１４を備えている。出力制御電力増幅器１３３からの出力信号は、送信フィルタ１０９を通過し、出力制御電力増幅器１３４からの出力信号は、送信フィルタ１１０を介して９０度移相器１１３を通過した後に合成される。ここで、出力制御電力増幅器１３４からの出力信号は、９０度移相器１１３を通過することで移相量が出力制御電力増幅器１３３からの出力信号と位相差０となる。このようにして合成された送信信号は、単相信号として単相入出力型アンテナ１０１に出力される。

単相入出力型アンテナ１０１より受信された受信信号はデュプレクサ１０２に入力される。デュプレクサ１０２において、受信信号は２信号に分配され、一方の信号は９０度移相器１１３、受信フィルタ１１２、ならびに、９０度移相器１１４を通過し、他方の信号は受信フィルタ１１１通過した後、２つの信号は同相信号として受信回路１０４に入力される。ここで、単相入出力アンテナ１０１から受信した受信信号の一方は９０度移相器１１３、１１４を通過し、他方は９０度移相器を通過しないので、２信号の移相量は２信号の位相差は１８０度となり差動信号として受信回路に入力される。ここで、２つの受信フィルタ１１１、１１２は、受信周波数帯を通過させ、送信周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが受信フィルタ１１１、１１２の入力端の特性インピーダンスに比べて開放に近い特性とすることが望ましい。上記構成とすることで、２つの受信フィルタを同種のものとすることができる。

送信信号を位相差９０度の信号とすると送信信号リークは位相差０度の同相信号として受信回路１０４に入力される。ここで受信回路１０４、特に本発明の増幅器の一例である低雑音増幅器１１５として同相除去比（ＣＭＲＲ：ＣｏｍｍｏｎＭｏｄｅＲｅｊｅｃｔｉｏｎＲａｔｉｏ）の大きい回路構成を用いる。その結果、受信回路１０４の低雑音増幅器１１５にいて、差動信号である受信信号の利得に比べて同相信号である送信信号リークの利得を小さくできる。

なお、図５の示す送信回路の構成は、周波数変調方式のアプリケーションなどに用いることができる。実施の形態３の構成とすることで、さらに移相器が１つ削減でき、無線回路の小型化が可能となる。

（実施の形態４）
実施の形態１、２、３では、送信信号リークを受信回路の同相除去比を用いて低減する構成としたが、図６に示す実施の形態４の無線回路装置では複素フィルタを用いて送信信号リークを低減する。

なお、図５と同じ機能の構成要素については図５と同じ符号を用いて説明する。実施の形態４の無線回路装置では、実施の形態１（図１）の送信回路１０３の電力増幅器１０７の入力側に接続される９０度移相器の代わりに、発振器の出力を分周器で分周した信号を用いることで、９０度移相器と同じ機能を実現している。

送信回路１０３において送信信号は振幅信号位相信号分離回路１４０により振幅信号と位相信号に分離される。分離された位相信号は、局部発振回路１４１の出力は分周器１４２で分周した信号を用いて９０度位相シフトの信号とゼロ位相シフトの信号とに分配され、９０度位相シフトの送信信号は出力制御電力増幅器１３３に入力され、ゼロ位相シフトの送信信号は出力制御電力増幅器１３４に入力される。振幅信号は電源電圧制御回路１４３、１４４に入力され、それぞれ出力制御電力増幅器１３３、出力制御電力増幅器１３４の電源電圧を制御する。出力制御電力増幅器１３３、１３４は電源電圧が変化すると出力電力が変化する。そのため、入力された位相信号に振幅信号が合成される。出力制御電力増幅器１３３、出力制御電力増幅器１３４の出力はそれぞれデュプレクサ１０２に出力される。

デュプレクサ１０２は、２つの送信フィルタ１０９、１１０と、２つの受信フィルタ１１１、１１２と、１つの９０度移相器１１３を備えている。

出力制御電力増幅器１３３からの出力信号は、送信フィルタ１０９と９０度移相器１１３を通過し、出力制御電力増幅器１３４からの出力信号は送信フィルタ１１０を通過した後に合成される。ここで、出力制御電力増幅器１３３からの出力信号は、９０度移相器１１３を通過することで移相量が出力制御電力増幅器１３４からの出力信号と位相差０となる。このようにして合成された送信信号は、単相信号として単相入出力型アンテナ１０１に出力される。

単相入出力型アンテナ１０１より受信された受信信号はデュプレクサ１０２に入力される。デュプレクサ１０２において、受信信号は２信号に分配され、一方の信号は受信フィルタ１１２を通過し、他方の信号は９０度移相器１１３と受信フィルタ１１１通過した後、２つの信号はそれぞれ受信回路１０４に入力される。ここで、単相入出力アンテナ１０１から受信した受信信号の一方は９０度移相器を通過せず、他方は９０度移相器１１３を通過するので、２信号の移相量は２信号の位相差は９０度となる。ここで、２つの受信フィルタ１１１、１１２は、受信周波数帯を通過させ、送信周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが受信フィルタ１１１、１１２の入力端の特性インピーダンスに比べて開放に近い特性とすることが望ましい。上記構成とすることで、２つの受信フィルタを同種のものとすることができる。

以上の構成により、低雑音増幅器１４５に入力される受信信号より、低雑音増幅器１４６に入力される受信信号は位相が９０度遅れる。また、低雑音増幅器１４５に入力される受信信号より、低雑音増幅器１４６に入力される受信信号は位相が９０度進むこととなる。

９０度移相器１１３と受信フィルタ１１２を通過した受信信号は低雑音増幅器１４５に、受信フィルタ１１１を通過した受信信号は低雑音増幅器１４６にそれぞれ入力される。低雑音増幅器１４５の出力は２信号に分配され、一方は加算器１４９に入力され、他方は−９０度移相器１４７を介して加算器１５０に入力される。また、低雑音増幅器１４６の出力は２信号に分配され、一方は加算器１５０に入力され、他方は９０度移相器１４８を介して加算器１４９に入力される。以上の構成により、加算器１４９、１５０にそれぞれ入力される２つの受信信号は同相となり、互いに強めあう。一方、加算器１４９、１５０にそれぞれ入力される２つの送信信号は逆相となり、互いに打ち消しあう。その結果、差動信号である受信信号の利得に比べて同相信号である送信信号リークの利得を小さくできる。

局部発振回路１５１からの出力信号は分周器１５２により９０度位相シフトの基準信号と０度位相シフトの基準信号を生成する。

そして、ミキサ１５３には加算器１４９からの出力と０度位相シフトの基準信号が供給され、ミキサ１５４には加算器１５０からの出力と９０度位相シフトの基準信号が供給される。したがって、ミキサ１５３からの出力信号とミキサ１５４からの出力信号の位相差は０度となり、この２信号を合せ単相信号としてＩＦ回路１５５に入力する。

本実施の形態では、ミキサ１５３、１５４に入力する局部発振回路からの基準信号を９０度だけ位相をずらして入力することで、イメージ抑圧もできる。

また、図６に示した構成とすることで、デュプレクサの移相器を削減することができ、無線回路の小型化が可能となる。

（実施の形態５）
実施の形態５は実施の形態１の変形例で、図７に差動アンテナを用いた無線回路装置の構成を示した。

なお、図１と同じ機能の構成要素については図１と同じ符号を用いて説明する。

電力増幅器１０７の入力側に９０度移相器が接続されているため、電力増幅器１０７からの出力は、電力増幅器１０８からの出力より移相量で９０度だけ遅れる。

デュプレクサ１０２は、２つの送信フィルタ１０９、１１０と、２つの受信フィルタ１１１、１１２と、２つの９０度移相器１１３、１１４を備えている。電力増幅器１０７からの出力信号は、送信フィルタ１０９を介して９０度移相器１１３を通過し、電力増幅器１０８からの出力信号は、送信フィルタ１１０を通過した後に合成される。ここで、電力増幅器１０７からの出力信号は、９０度移相器１１３を通過することで移相量が電力増幅器１０８からの出力信号と位相差１８０となる。このようにして合成された送信信号は、差動信号として差動入出力型アンテナ１６０（１６１、１６２）に出力される。

差動入出力型アンテナ１６０（１６１、１６２）より受信された受信信号はデュプレクサ１０２に入力される。デュプレクサ１０２において、一方の信号は受信フィルタ１１２、ならびに、９０度移相器１１４を通過し、他方の信号は９０度移相器１１３、ならびに、受信フィルタ１１１通過した後、２つの信号は同相信号として受信回路１０４に入力される。ここで、差動入出力型アンテナ１０１から受信した受信信号の一方は９０度移相器１１４を通過し、他方は９０度移相器１１３を通過するので、２信号の位相差は１８０度となり差動信号として受信回路に入力される。ここで、２つの受信フィルタ１１１、１１２は、受信周波数帯を通過させ、送信周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが受信フィルタ１１１、１１２の入力端の特性インピーダンスに比べて開放に近い特性とすることが望ましい。上記構成とすることで、２つの受信フィルタを同種のものとすることができる。

（実施の形態６）
実施の形態６は実施の形態１の変形例で、図８に受信回路を単相信号入力にした無線回路装置の構成を示した。

単相入出力型アンテナ１０１より受信された受信信号はデュプレクサ１０２に入力される。デュプレクサ１０２において、受信信号は２信号に分配され、一方の信号は受信フィルタ１１２、ならびに、９０度移相器１１４を通過し、他方の信号は９０度移相器１１３、ならびに、受信フィルタ１１１通過した後、２つの信号は同相信号として受信回路１０４に入力される。ここで、単相入出力型アンテナ１０１から受信した受信信号の一方は９０度移相器１１４を通過し、他方は９０度移相器１１３を通過するので、２信号の位相差は０度となり、合成されて受信回路に入力される。ここで、２つの受信フィルタ１１１、１１２は、受信周波数帯を通過させ、送信周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが受信フィルタ１１１、１１２の入力端の特性インピーダンスに比べて開放に近い特性とすることが望ましい。上記構成とすることで、２つの受信フィルタを同種のものとすることができる。

送信信号を位相差９０度の信号とすると送信信号リークは位相差１８０度の差動信号として受信フィルタ１１２、移相器１１４から出力される。受信フィルタ１１２、移相器１１４から出力は合成されて受信回路１０４に入力されるが、このとき送信信号リークは互いに打ち消しあう。その結果、受信回路１０４の低雑音増幅器１１５にて、同相信号である受信信号の利得に比べて差動信号である送信信号リークの利得を小さくできる。

本発明の無線回路は、同時送受信を行い、また人体などに近接することによりアンテナインピーダンスの変化が大きい、携帯電話などに用いることができる。

本発明の実施の形態１における無線回路装置の構成図本発明の実施の形態２における無線回路装置の構成図４５度移相器ならびに−４５度移相器の構成図（ａ）図３に示す４５度移相器ならびに−４５度移相器の振幅通過特性を示す図（ｂ）図３に示す４５度移相器ならびに−４５度移相器の位相通過特性を示す図本発明の実施の形態３における無線回路装置の構成図本発明の実施の形態４における無線回路装置の構成図本発明の実施の形態５における無線回路装置の構成図本発明の実施の形態６における無線回路装置の構成図従来の無線回路装置の構成図従来の無線回路装置の構成図従来の無線回路装置の構成図

符号の説明

１０１，１０１３単相入出力型アンテナ
１０２，１０１４デュプレクサ
１０３，１０１５送信回路
１０４，１０１６受信回路
１０５，１０１７変調回路
１０６，１１３，１１４９０度移相器
１０７，１０８，１０１９，１０２０電力増幅器
１０９，１１０，１００１，１００３，１０２２，１０２４送信フィルタ
１１１，１１２，１００７，１００８，１０２７，１０２８受信フィルタ
１１５，１４５，１４６，１０２９低雑音増幅器
１１６，１０３０復調回路
１２１，１２４，１２５４５度移相器
１２２，１２３，１２６ −４５度移相器
１３３，１３４出力制御電力増幅器
１４０振幅信号位相信号分離回路
１４１，１５１局部発振回路
１４２，１５２分周器
１４３，１４４電源電圧制御回路
１４９，１５０加算器
１５３，１５４ミキサ
１６０差動入出力型アンテナ

Claims

第１のアンテナと、
第１の周波数帯の送信信号を、第１の出力端子と第２の出力端子から出力する送信回路と、
記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯の受信信号を、第１の入力端子と第２の入力端子から入力する受信回路とを備え、
前記送信回路の前記第２の出力端子からの送信信号に対し前記第１の出力端子からの出力信号の移相量の差が−９０度であり、
前記送信回路の第１の出力端子と前記第１の送信フィルタが接続され、
前記送信回路の第２の出力端子と前記第１の９０度移相回路が第２の送信フィルタを介して接続され、
前記第１の送信フィルタからの出力と前記第１の９０度移相回路からの出力は単相送信信号として前記第１のアンテナに出力され、
前記第１の９０度移相回路と第２の移相回路は第１の受信フィルタを介して接続され、
前記第１のアンテナからの受信信号は２信号に分配され、分配された一方の受信信号は前記第１の９０度移相回路と前記第１の受信フィルタと前記第２の９０度移相回路を介して前記受信回路の第１の入力端子に出力され、
分配された他方の受信信号は第２の受信フィルタを介して前記受信回路の第２の入力端子に出力される無線回路装置。
前記送信信号は９０度位相の異なる信号であり、
前記アンテナの入出力信号は単相信号であり、
前記受信信号は差動信号であることを特徴とした請求項１記載の無線回路装置。
前記送信信号は９０度位相の異なる信号であり、
前記アンテナの入出力信号は差動信号であり、
前記受信信号は差動信号であることを特徴とした請求項１記載の無線回路装置。
前記送信信号は差動信号であり、
前記アンテナの入出力信号は単相信号であり、
前記受信信号は同相信号であることを特徴とした請求項１記載の無線回路装置。
前記第１および第２の送信フィルタは前記第１の周波数帯を通過させ、前記第２の周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが前記第１および第２の送信フィルタの出力端の特性インピーダンスに比べて開放に近いことを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記載の無線回路装置。
前記第１および第２の受信フィルタは前記第２の周波数帯を通過させ、前記第１の周波数帯のアンテナ側から見たインピーダンスが前記第１および第２の受信フィルタの入力端の特性インピーダンスに比べて開放に近いことを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記載の無線回路装置。