JP2007258884A

JP2007258884A - 集積回路及び送受信装置

Info

Publication number: JP2007258884A
Application number: JP2006078410A
Authority: JP
Inventors: Tadanori Shirasawa; 忠徳白沢
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】特定小電力無線通信を様々な機器に組み込んで利用でするためには、集積回路の小型軽量化がかかせない。
【解決手段】無線送受信部３１０、マイコン部３２０、発振回路３３０クロック周波数変更手段３４０、３５０を一体に封止して実装することにより、実装基板２００上にマイコン部３２０を配置する必要がないため、送受信装置１００自体の小型化を達成している。また、発振回路３３０から発せられるクロック信号のクロック周波数をクロック周波数変更手段３４０，３５０で異なるように調整するので、無線送受信部３１０及びマイコン部３２０間の干渉及び所望周波数との干渉による影響は軽減され、回路の誤動作が回避される。
【選択図】図２

Description

本発明は、特定小電力無線装置等に用いられる集積回路に関するものである。

４００ＭＨＺ帯や２．４ＧＨｚ帯の特定小電力無線は、個人の免許や資格、あるいは開局申請などの手続きを一切必要とすることがなく利用者にとって手軽に利用できる。そのうえ、チャンネルの選択数が増える点や混信などに強いといった点も利点として挙げられる。このため、近年では上記の利点を活かして遠隔監視や制御機器、ホームセキュリティ機器、家電製品、携帯電話などに組み込んで利用するための研究が行なわれている。

また、特定小電力無線通信を実現する一部品であり、実装基板上に配置される集積回路の開発も盛んである。これら集積回路では、様々な機器に組み込んで利用できるよう小型軽量化技術が重要となるが、無線通信を実現するには無線機器に対してＲＦ信号処理チップやメモリ・ロジックチップを搭載する必要があり、これらチップをマザーボード上に実装して小型化を図っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−０７６２６７号公報

ところで、上記したように様々な機器に対して組み込んで特定小電力無線を利用するためには実装基板の小型化が必要である。特に携帯電話に限らず将来的に小型化していく傾向の強い機器に対しても搭載可能とするには、集積回路自体の小型化も必要となってくる。

そこで、ＲＦ信号処理チップやメモリ・ロジックチップを一つのチップとして構成することにより小型化を図ることも考えられるが、高周波の信号を処理するため、各処理部（ＲＦ信号処理部とメモリ・ロジック部）間で相互干渉を起こし動作の不良や誤作動が生じてしまう。さらに、小型化に伴い各処理部間の距離は狭まってくるので、干渉の影響もよい大きくなってしまう。

また、ＲＦ信号部で所望する周波数帯域に対して、内部で使用するクロック発振回路部のクロックの整数倍が妨害波となり、受信感度等の劣化を起こすことがあった。例えばクロック発振回路部のクロック周波数が１１．５２ＭＨｚで、ＲＦ信号部で所望する周波数数（４２６．２５ＭＨｚ帯域）が用いられるとき、クロック発振回路部のクロック周波数の３７倍（１１．５２ＭＨｚ×３７倍＝４２６．２４ＭＨｚ）が１０ｋＨｚしか差がなく、所望周波数の妨害波になり受信感度が低下することがあった。

本発明は上記目的を達成するために、無線信号を送受信する無線送受信部と、無線送受信部との入出力信号の処理を行なうマイコン部と、クロック発振回路部から無線送受信部またはマイコン部へ出力されるクロック信号のクロック周波数を変更可能なクロック周波数変更手段を設けて、無線送受信部とマイコン部とクロック周波数変更手段とを一体に封止して実装するものである。一般的には無線送受信部とマイコン部それぞれに必要なクロック発振回路部を一つにして、この信号をクロック周波数変更手段を設けることにより所望周波数帯域の干渉および、無線送受信部とマイコン部のクロック周波数が干渉しないようにすることにより、一つの集積回路内に無線送受信部とマイコン部とクロック周波数変更手段を配置して、集積回路自体の小型化が達成され、それに伴って集積回路を搭載する
送受信装置の小型化が達成される。

本発明によれば、一つの集積回路内に無線送受信部とマイコン部とクロック周波数変更手段を配置するので集積回路及び集積回路を搭載した送受信装置の小型化が達成され、かつ集積回路の動作も安定化する。

第１の発明は、集積回路に関するものであり、無線信号を送受信する無線送受信部と、無線送受信部との入出力信号の処理を行なうマイコン部と、クロック制御回路部から無線送受信部またはマイコン部へ供給されるクロック信号のクロック周波数を調整可能なクロック周波数変更手段を設けて、無線送受信部とマイコン部とクロック周波数変更手段とを一体に封止して実装するものである。

これによれば、集積回路自体の小型化が達成され、それに伴って集積回路を搭載する送受信装置の小型化が達成される。

第２の発明は、特に第１の発明のクロック周波数変更手段において、無線送受信部へ供給するクロック信号のクロック周波数と、マイコン部へ供給するクロック信号のクロック周波数とを異なるように調整するものである。

これによれば、クロック周波数変更手段により無線送受信部へ供給されるクロック信号の周波数とマイコン部へ供給されるクロック信号の周波数とが変更されるので、たとえ無線送受信部とマイコン部とが近接しても、各処理部間の干渉による影響は軽減され、回路動作の不良は回避される。

第３の発明は、特に第２の発明のクロック周波数変更手段において、無線送受信部へ供給するクロック信号のクロック周波数の整数倍またはマイコン部へ供給するクロック信号のクロック周波数の整数倍が、無線送受信部で所望するチャンネル周波数帯域内とならないように調整するものである。

これによれば、無線送受信回路とマイコン部とが近接しても、マイコン部のクロックの整数倍と無線送受信回路部で所望周波数帯域との干渉による影響を軽減され、回路動作の不良は回避される。

第４の発明は、特に第２の発明のクロック周波数変更手段において、無線送受信部へ供給するクロック信号のクロック周波数がマイコン部へ供給するクロック信号のクロック周波数の整数倍とならないように、またはマイコン部へ供給するクロック信号のクロック周波数が無線送受信部へ伝送するクロック信号のクロック周波数の整数倍とならないように調整するものである。

これによれば、たとえ無線送受信部とマイコン部とが近接しても、各処理部間の干渉による影響は軽減され、回路動作の不良は回避される。

第５の発明は、特に第１から第４の発明である集積回路を実装基板上に搭載して構成される送受信装置である。

これによれば、集積回路自体の小型化が達成され、それに伴って集積回路を搭載する送受信装置の小型化が達成されるので、送受信装置の機器自体の大きさに依存することなく設置が可能となる。

また、第６の発明は、送受信装置に関するもので、無線信号を送受信する無線送受信部と、無線送受信部との入出力信号の処理を行なうマイコン部と、無線送受信部またはマイコン部へクロック信号を供給するクロック制御回路部と、クロック制御回路部から出力されるクロック信号のクロック周波数を調整可能なクロック周波数変更手段とを備え、無線送受信部とマイコン部とクロック周波数変更手段とを一体に封止した集積回路を実装するものである。

以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説明する。なお、本実施例によって本願発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態による送受信装置の構成図であり、送受信装置１００は実装基板２００上に集積回路３００を搭載している。送受信装置１００は、例えば様々な機器（遠隔監視や制御機器、ホームセキュリティ機器、家電製品、携帯電話など）に搭載されることにより、その機器が通信機能を有するものである。

集積回路３００は図２にその構成図が示されているように、無線送受信部３１０、マイコン部３２０、発振回路３３０クロック周波数変更手段３４０、３５０、及びアンテナ４００から構成されている。特に無線送受信部３１０、マイコン部３２０、発振回路３３０クロック周波数変更手段３４０、３５０を一体に封止して実装することにより、実装基板２００上にマイコン部３２０を配置する必要がないため、送受信装置１００自体の小型化を達成している。また、一体に封止することにより集積回路３００自体の小型化も達成している。なお、本実施の形態における集積回路３００の小型化とは、縦横１６ｍｍ以下の寸法を想定しており、形状は長方形であっても正方形であってもよい。

なお、アンテナ４００は送受信装置１００の外部であっても、送受信装置１００内に設けられたものであっても本実施の形態に影響を及ぼすものではない。

アンテナ４００から受信された電波は、まず無線送受信部３１０で処理される。無線送受信部３１０では、上記電波をクロック周波数変更手段３４０から供給されるクロック周波数からつくられた周波数を上記電波とミキシングして復調した後、さらに制御信号の抽出、誤り訂正等の信号処理を行ない、例えば音声信号やデータ受信信号を出力する。

また、無線送受信部３１０は送信も可能であり、予め設定された無線通信方式の信号に変換された後に、誤り訂正符号符号化などの信号処理を経て、クロック周波数変更手段３４０から供給されるクロック周波数からつくられる周波数に周波数変換（変調）してアンテナ４００から送信される。

そして、無線送受信部３１０からのデータ受信信号はマイコン部３２０へ出力される。マイコン部３２０には、取り付けられる機器を制御するために必要なデータ（例えば、リモコン制御データやポート制御、ブザー制御など）が記憶されており、無線送受信部３１０からのデータ受信信号に応じて機器を制御する。

発振回路３３０は、水晶発振器などを基準としてクロック信号を生成しており、無線送受信部３１０やマイコン部３２０は発振回路３３０から供給されるクロック信号に従って
制御を行う。

発振回路３３０から供給されるクロック信号は２８．８ＭＨｚであり、そのクロック信号は発振回路３３０とマイコン部３２０との途中に設けられたクロック周波数変更手段３４０とクロック周波数変更手段３５０によりそれぞれ１／３と１／２に分周されて９．６ＭＨｚが無線送受信部３１０に、１４．４ＭＨｚがマイコン部３２０に供給される。

ここで、クロック周波数変更手段３４０により分周されて変更されるクロック信号のクロック周波数は、クロック周波数変更手段３５０により分周されて変更されるクロック信号のクロック周波数の整数倍とならないことが望ましく、同様にクロック周波数変更手段３５０により分周されて変更されるクロック信号のクロック周波数は、クロック周波数変更手段３４０により分周されて変更されるクロック信号のクロック周波数の整数倍とならないことが望ましい。

さらにクロック周波数変更手段３４０により分周されて変更されるクロック信号のクロック周波数の整数倍、またはクロック周波数変更手段３５０により分周されて変更されるクロック信号のクロック周波数の整数倍が、無線送受信部で所望するチャンネル周波数（例えば４２６．２５ＭＨｚ）に近くならないことが望ましい。無線送受信部３１０に供給されるクロック周波数９．６ＭＨｚは（式１）の通り整数倍しても所望周波数に近くならない。

４２６．２５÷９．６＝４４．４・・・（式１）
また、マイコン部３２０に供給されるクロック周波数１４．４ＭＨｚも（式２）の通り整数倍しても所望周波数に近くならない。

４２６．２５÷１４．４＝２９．６・・・（式２）
なお、本実施の形態では、無線送受信部で所望するチャンネル周波数（４２６．２５ＭＨｚ）と、クロック周波数変更手段３４０またはクロック周波数変更手段３５０により分周されて変更されるクロック信号のクロック周波数の整数倍との差異が、１２．５ｋＨｚ以上であれば近くないと判断している。

このように、クロック信号のクロック周波数を適宜分周して変更することにより、たとえ無線送受信部３１０とマイコン部３２０とが近接して配置されていたとしても、相互干渉を起こすことなく、回路の動作不良が発生することがない。またクロック周波数を適宜分周して変更することにより、所望周波数の妨害を起こすことなく、回路の動作不良が発生することがない。

また、クロック周波数変更手段３４０及びクロック周波数変更手段３５０と、無線送受信部３１０またはマイコン部３２０とが近接することによっても相互干渉を起こす可能性もあるので、クロック周波数変更手段３４０及びクロック周波数変更手段３５０の設置位置は、なるべく無線送受信部３１０あるいはマイコン部３２０よりも発振回路３３０側に近い位置の方が好ましい。

以上のように本実施の形態によれば、一つの集積回路内に無線送受信部とマイコン部とクロック周波数変更手段を配置するので集積回路及び集積回路を搭載した送受信装置の小型化が達成され、かつ小型化に伴う集積回路の誤動作も回避され安定化する。

なお、図２の別形態として図３に示すように、発振回路３３０、クロック周波数変更手段３４０、３５０を集積回路３００内ではなく実装基板２００上に構成する形態であっても、本願発明の効果を達成することができるし、発振回路３３０のみを実装基板２００上
に構成してクロック周波数変更手段３４０、３５０は集積回路３００内に配置するような形態であってもよい。

このように、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変形又は修正が可能である。

以上のように、本発明にかかる集積回路及び送受信装置は特定小電力無線通信を実現するものであり、防犯機器として遠隔監視や制御機器に組み込むことや、携帯電話内に組み込んで利用することができる。

送受信装置の構成図集積回路の構成図集積回路の別形態による構成図

符号の説明

１００送受信装置
２００実装基板
３００集積回路
３１０無線送受信部
３２０マイコン部
３３０発振回路
３４０、３５０クロック周波数変更手段
４００アンテナ

Claims

無線信号を送受信する無線送受信部と、前記無線送受信部との入出力信号の処理を行なうマイコン部と、クロック発振回路部から前記無線送受信部または前記マイコン部へ供給されるクロック信号のクロック周波数を調整可能なクロック周波数変更手段を設けて、前記無線送受信部と前記マイコン部と前記クロック周波数変更手段とを一体に封止して実装する集積回路。
クロック周波数変更手段は、無線送受信部へ供給するクロック信号のクロック周波数と、マイコン部へ供給するクロック信号のクロック周波数とを異なるように調整する請求項１記載の集積回路。
クロック周波数変更手段は、無線送受信部へ供給するクロック信号のクロック周波数の整数倍またはマイコン部へ供給するクロック信号のクロック周波数の整数倍が、前記無線送受信部で所望するチャンネル周波数帯域内とならないように調整する請求項２記載の集積回路。
クロック周波数変更手段は、無線送受信部へ供給するクロック信号のクロック周波数がマイコン部へ供給するクロック信号のクロック周波数の整数倍とならないように、または前記マイコン部へ供給するクロック信号のクロック周波数が前記無線送受信部へ供給するクロック信号のクロック周波数の整数倍とならないように調整する請求項第２記載の集積回路。
請求項１から４のいずれか１項に記載の集積回路を実装基板上に搭載して構成される送受信装置。
無線信号を送受信する無線送受信部と、前記無線送受信部との入出力信号の処理を行なうマイコン部と、前記無線送受信部または前記マイコン部へクロック信号を前記クロック周波数変更手段を介して供給するクロック発振回路部と、前記クロック発振回路部から供給されるクロック信号のクロック周波数を調整可能なクロック周波数変更手段とを備え、前記無線送受信部と前記マイコン部と前記クロック周波数変更手段とを一体に封止した集積回路を実装する送受信装置。