JP2008028450A - Radio communication equipment - Google Patents
Radio communication equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008028450A JP2008028450A JP2006195655A JP2006195655A JP2008028450A JP 2008028450 A JP2008028450 A JP 2008028450A JP 2006195655 A JP2006195655 A JP 2006195655A JP 2006195655 A JP2006195655 A JP 2006195655A JP 2008028450 A JP2008028450 A JP 2008028450A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- transmission
- circuit
- unit
- cancel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 125
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 239
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 93
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 15
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 15
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/50—Circuits using different frequencies for the two directions of communication
- H04B1/52—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
- H04B1/525—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa with means for reducing leakage of transmitter signal into the receiver
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
Description
本発明は、送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル回路を有する無線通信装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a wireless communication apparatus having a cancel circuit for suppressing a sneak signal from a transmission side.
送信用アンテナから所定の送信信号を送信する送信部と、その送信信号に応じて返信される返信信号を受信用アンテナにより受信する受信部とを、有する無線通信装置が知られている。例えば、所定の情報が記憶された小型の無線タグ(応答器)から非接触にて情報の読み出しを行うRFID(Radio Frequency Identification)システムの無線タグ通信装置(質問器)がそれである。このRFIDシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。 2. Description of the Related Art A wireless communication device is known that includes a transmission unit that transmits a predetermined transmission signal from a transmission antenna and a reception unit that receives a reply signal returned in response to the transmission signal by a reception antenna. For example, an RFID (Radio Frequency Identification) system RFID tag communication device (interrogator) that reads information without contact from a small RFID tag (responder) in which predetermined information is stored. This RFID system is capable of reading information stored in a wireless tag by communication with the wireless tag communication device even when the wireless tag is dirty or disposed at an invisible position. Therefore, practical use is expected in various fields such as merchandise management and inspection processes.
ところで、通常、上記無線タグ通信装置は、上記無線タグに向けて所定の送信信号(質問波)をアンテナから送信すると共に、その送信信号を受信した無線タグから返信される返信信号(応答波)をアンテナにより受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行うが、その受信された返信信号に送信側からの強い回り込み信号(直接波)が混入して全体の受信信号強度が増大する場合がある。これにより、増幅器の許容入力強度を超えてしまうことから、受信信号を十分に増幅することができず、結果として無線タグからの返信信号成分を十分増幅することができないため、SN比(signal-to-noise ratio)が低下するという不具合があった。そこで、斯かる送信側からの回り込み信号を除去するキャンセル回路が提案されている。例えば、特許文献1に記載されたキャリア位相雑音抑圧回路がそれである。この技術によれば、送信系から出力される送信信号の一部を分配し、その位相及び振幅を制御してキャンセル信号を生成して受信信号に合成することで、その受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できるとされている。
By the way, normally, the wireless tag communication device transmits a predetermined transmission signal (question wave) from the antenna toward the wireless tag, and a reply signal (response wave) returned from the wireless tag that has received the transmission signal. Is received by the antenna, and information is communicated with the wireless tag. However, a strong sneak signal (direct wave) from the transmission side is mixed in the received reply signal, increasing the overall received signal strength. There is a case. As a result, the allowable input intensity of the amplifier is exceeded, so that the received signal cannot be sufficiently amplified, and as a result, the return signal component from the wireless tag cannot be sufficiently amplified. There was a problem that the to-noise ratio decreased. Therefore, a cancel circuit has been proposed that removes the sneak signal from the transmission side. For example, this is the carrier phase noise suppression circuit described in
前記無線通信装置の一例として、複数のアンテナ素子から成るアレイアンテナを備え、PAA(Phased Array Antenna)処理等の指向性制御を行うものが知られている。このPAA処理では、上記複数のアンテナ素子により受信された受信信号それぞれの位相を制御した後に合波器において合成(加算)することで受信指向性を制御することができる。ここで、前述したような従来の技術では、前記キャンセル回路は、上記合波器により合成された合成信号に含まれる送信側からの回り込み信号を除去するように設けられるのが普通であった。ところで、上記アレイアンテナを用いてPAA処理を行う場合、上記複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する合波器において損失が生じるという弊害があった。この損失を低減するため、受信回路にLNA(Low Noise Amplifier)等の増幅器を設けることが考えられるが、前記キャンセル回路が上記合波器の下流側に設けられる構成では、その合波器の上流側では送信側からの回り込み信号が大きいため飽和してしまうことから増幅器を設けることができず、上記合波器における損失を十分に低減することができなかった。すなわち、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させる無線通信装置の開発が求められていた。 As an example of the wireless communication apparatus, an apparatus that includes an array antenna including a plurality of antenna elements and performs directivity control such as PAA (Phased Array Antenna) processing is known. In this PAA processing, the reception directivity can be controlled by combining (adding) in the multiplexer after controlling the phase of each of the reception signals received by the plurality of antenna elements. Here, in the conventional technique as described above, the cancellation circuit is usually provided so as to remove the sneak signal from the transmission side included in the synthesized signal synthesized by the multiplexer. By the way, when PAA processing is performed using the array antenna, there is a problem that a loss occurs in a multiplexer that synthesizes reception signals respectively received by the plurality of antenna elements. In order to reduce this loss, it is conceivable to provide an amplifier such as an LNA (Low Noise Amplifier) in the receiving circuit. However, in the configuration in which the cancel circuit is provided on the downstream side of the multiplexer, the upstream side of the multiplexer is used. On the side, since the sneak signal from the transmission side is large, it is saturated, so that an amplifier cannot be provided, and the loss in the multiplexer cannot be sufficiently reduced. That is, there has been a demand for the development of a wireless communication device that can reduce loss as much as possible when combining received signals respectively received by a plurality of antenna elements.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させる無線通信装置を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and the object of the present invention is to achieve wireless communication that can reduce loss when combining received signals respectively received by a plurality of antenna elements as much as possible. To provide an apparatus.
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、送信用アンテナから送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信用アンテナにより受信してその通信対象との間で情報の通信を行う無線通信装置であって、前記受信用アンテナは、複数のアンテナ素子から成るものであり、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応して、そのアンテナ素子により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル信号を発生させるキャンセル回路と、そのキャンセル回路により発生させられたキャンセル信号が適用された受信信号を増幅する増幅部とを、有し、それら複数の増幅部からの出力信号を合成する合波部を備えたものであることを特徴とするものである。 In order to achieve such an object, the gist of the present invention is that a transmission signal is transmitted from a transmission antenna, and a return signal returned from a communication target according to the transmission signal is received by a reception antenna. A wireless communication device for communicating information with the communication target, wherein the receiving antenna is composed of a plurality of antenna elements, and each of the antenna elements corresponds to the antenna element. A cancel circuit for generating a cancel signal for suppressing a sneak signal from the transmission side included in the received signal received by the receiver, and an amplifying unit for amplifying the received signal to which the cancel signal generated by the cancel circuit is applied And having a multiplexing unit for synthesizing output signals from the plurality of amplification units. .
このようにすれば、前記受信用アンテナは、複数のアンテナ素子から成るものであり、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応して、そのアンテナ素子により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル信号を発生させるキャンセル回路と、そのキャンセル回路により発生させられたキャンセル信号が適用された受信信号を増幅する増幅部とを、有し、それら複数の増幅部からの出力信号を合成する合波部を備えたものであることから、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応してキャンセル回路が設けられているため、各アンテナ素子に対応して増幅部を設けることができ、延いては前記合波部における損失を十分に低減することができる。すなわち、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させる無線通信装置を提供することができる。 According to this configuration, the receiving antenna is composed of a plurality of antenna elements, and corresponding to each of the plurality of antenna elements, the wraparound from the transmission side included in the received signal received by the antenna element. A cancel circuit that generates a cancel signal for suppressing the signal, and an amplifying unit that amplifies a reception signal to which the cancel signal generated by the cancel circuit is applied, and outputs from the plurality of amplifying units Since it is provided with a multiplexing unit that synthesizes signals, a cancel circuit is provided corresponding to each of the plurality of antenna elements, so that an amplification unit can be provided corresponding to each antenna element, As a result, the loss in the multiplexing portion can be sufficiently reduced. That is, it is possible to provide a wireless communication apparatus that can reduce loss when combining received signals respectively received by a plurality of antenna elements as much as possible.
ここで、好適には、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記増幅部からの出力信号の位相を制御する移相部を有し、前記合波部は、それら移相部からの出力信号を合成するものである。このようにすれば、受信指向性を制御し得るアレイアンテナにおける複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。 Here, it preferably has a phase shift unit for controlling the phase of the output signal from the amplification unit corresponding to each of the plurality of antenna elements, and the multiplexing unit outputs from the phase shift unit The signal is synthesized. In this way, it is possible to reduce as much as possible the loss when combining the reception signals respectively received by the plurality of antenna elements in the array antenna that can control the reception directivity.
また、好適には、前記受信用アンテナにより受信される受信信号を復調するホモダイン検波回路を備えたものである。このようにすれば、送信側からの回り込み信号の影響が大きいホモダイン検波回路を備えた無線通信装置において、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。 Preferably, a homodyne detection circuit for demodulating a reception signal received by the reception antenna is provided. In this way, in a wireless communication apparatus equipped with a homodyne detection circuit that is greatly influenced by the sneak signal from the transmission side, the loss when combining the received signals respectively received by the plurality of antenna elements is reduced as much as possible. Can be made.
また、好適には、前記キャンセル回路は、送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル信号を発生させるために、それぞれ特性が異なる複数組の減衰部及び移相部を有するものであり、前記送信信号の搬送波の周波数に応じてそれら複数組の減衰部及び移相部のうち何れかを選択的に用いるものである。このようにすれば、前記キャンセル回路の構成を可及的に簡単なものとすることができる。 Preferably, the cancel circuit includes a plurality of sets of attenuation units and phase shift units each having different characteristics in order to generate a cancel signal for suppressing a sneak signal from the transmission side. Any one of the plurality of sets of attenuation units and phase shift units is selectively used according to the frequency of the carrier wave of the transmission signal. In this way, the configuration of the cancel circuit can be made as simple as possible.
また、好適には、前記キャンセル回路は、送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル信号を発生させるために、減衰率を変更し得る可変減衰部及び移相量を変更し得る可変移相部を有するものであり、それら可変減衰部及び可変移相部における減衰率及び移相量を制御し得るものである。このようにすれば、前記減衰率及び移相量を適宜制御することで、各アンテナ素子に対応して送信側からの回り込み信号を可及的に抑制することができる。 Preferably, the cancel circuit includes a variable attenuator that can change an attenuation factor and a variable phase shift that can change a phase shift amount in order to generate a cancel signal for suppressing a sneak signal from the transmission side. And a damping rate and a phase shift amount in the variable attenuating unit and the variable phase shifting unit can be controlled. In this way, by appropriately controlling the attenuation factor and the amount of phase shift, it is possible to suppress the sneak signal from the transmission side as much as possible corresponding to each antenna element.
また、好適には、前記送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信する、前記複数のアンテナ素子から成る送受信共用アンテナを備えたものである。このようにすれば、装置の構成を可及的に簡単なものとすることができる。 Preferably, the transmission / reception antenna includes a transmission / reception shared antenna including the plurality of antenna elements that transmits the transmission signal and receives a reply signal returned from a communication target according to the transmission signal. In this way, the configuration of the apparatus can be made as simple as possible.
また、好適には、前記送信用アンテナ及び受信用アンテナは、それぞれ個別に備えられたものである。このようにすれば、受信用アンテナのみアレイアンテナとする等といったように、装置の構成を多様なものとすることができる。 Preferably, the transmitting antenna and the receiving antenna are individually provided. In this way, the configuration of the apparatus can be varied such that only the receiving antenna is an array antenna.
また、好適には、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記送信信号を各アンテナ素子及びキャンセル回路に分配するための分配部を有し、その分配部により分配されるキャンセル回路側への出力がアンテナ素子側への出力よりも小さいものである。このようにすれば、前記送信信号を作る際に用いる増幅器の増幅率を小さくすることができる。 Preferably, each of the plurality of antenna elements has a distribution unit for distributing the transmission signal to each antenna element and the cancel circuit, and the distribution unit distributes the transmission signal to the cancel circuit side. The output is smaller than the output to the antenna element side. In this way, it is possible to reduce the amplification factor of the amplifier used when producing the transmission signal.
また、好適には、前記分配部により分配される前記キャンセル回路側への出力はアンテナ素子側への出力の1/10以下である。このようにすれば、前記送信用アンテナから送信される送信信号の分配部における損失が少なくなり、前記送信信号を生成する際に用いられる増幅器の増幅率を小さくすることができる。 Preferably, the output to the cancel circuit side distributed by the distribution unit is 1/10 or less of the output to the antenna element side. In this way, the loss in the distribution unit of the transmission signal transmitted from the transmission antenna is reduced, and the amplification factor of the amplifier used when generating the transmission signal can be reduced.
また、好適には、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記キャンセル回路から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子により受信される受信信号とをそれぞれ所定の重みで加算する加算部を有し、その加算部において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みより小さいものである。このようにすれば、受信処理におけるSN比を改善させることができる。 Preferably, an adder that adds a cancellation signal supplied from the cancellation circuit and a reception signal received by the antenna element with a predetermined weight corresponding to each of the plurality of antenna elements. The weight of the cancel signal added in the adding unit is smaller than the weight of the received signal. In this way, the SN ratio in the reception process can be improved.
また、好適には、前記加算部は、前記キャンセル回路から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子により受信される受信信号とを所定の割合で合波して出力する高周波結合器であり、前記受信信号入力側から出力側への伝達量は前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量より大きいものである。このようにすれば、受信信号の損失が小さくなる一方、キャンセル信号の損失は比較的大きくなるが、逆に大きく減衰させる必要がなくなるという利点がある。 Preferably, the adding unit is a high-frequency coupler that combines a cancellation signal supplied from the cancellation circuit and a reception signal received by the antenna element at a predetermined ratio, and outputs the combined signal. The amount of transmission from the signal input side to the output side is larger than the amount of transmission from the cancel signal input side to the output side. In this way, the loss of the received signal is reduced, while the loss of the cancel signal is relatively large, but there is an advantage that it is not necessary to greatly attenuate.
また、好適には、前記加算部において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みの1/10以下である。このようにすれば、受信処理におけるSN比を可及的に改善させることができる。 Preferably, the weight of the cancellation signal added by the adding unit is 1/10 or less of the weight of the reception signal. In this way, the SN ratio in the reception process can be improved as much as possible.
また、好適には、前記加算部における前記受信信号入力側から出力側への伝達量に対する前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量の比は1/10以下である。このようにすれば、前記受信信号の損失が10%以下となり、その損失を非常に小さく抑えることができる。 Preferably, a ratio of a transmission amount from the cancel signal input side to the output side to a transmission amount from the reception signal input side to the output side in the addition unit is 1/10 or less. In this way, the loss of the received signal is 10% or less, and the loss can be kept very small.
また、好適には、前記受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部を有し、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、その信号強度検出部により検出される受信信号強度が所定値以上である場合には前記増幅部を経由させることなく前記受信信号を前記移相部に入力させるように回路を切り替える回路切替部を備えたものである。このようにすれば、前記受信信号が比較的大きい場合に前記増幅部が飽和するのを好適に防止することができる。 Preferably, a signal strength detection unit that detects the signal strength of the received signal is provided, and the received signal strength detected by the signal strength detection unit corresponding to each of the plurality of antenna elements is equal to or greater than a predetermined value. In this case, a circuit switching unit that switches circuits so as to input the received signal to the phase shift unit without going through the amplifying unit is provided. In this way, it is possible to suitably prevent the amplification unit from being saturated when the received signal is relatively large.
また、好適には、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記信号強度検出部により検出される受信信号強度が所定値未満である場合には、前記キャンセル回路により発生させられるキャンセル信号を適用させることなく前記受信信号を前記移相部に入力させるように回路を切り替える第2の回路切替部を備えたものである。このようにすれば、前記受信信号が比較的小さくキャンセル信号を適用させる必要がない場合にノイズの発生を好適に抑制することができる。 Preferably, a cancel signal generated by the cancel circuit is applied when the received signal strength detected by the signal strength detector is less than a predetermined value corresponding to each of the plurality of antenna elements. A second circuit switching unit that switches a circuit so that the received signal is input to the phase shift unit without the signal being input. In this way, the generation of noise can be suitably suppressed when the received signal is relatively small and it is not necessary to apply a cancel signal.
また、好適には、前記合波部からの出力信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するための第2のキャンセル回路を備えたものである。このようにすれば、送信側からの回り込み信号を更に好適に抑制することができ、受信処理におけるSN比を可及的に改善させることができる。 Preferably, a second cancel circuit for suppressing a sneak signal from the transmission side included in the output signal from the multiplexing unit is provided. In this way, the sneak signal from the transmission side can be more suitably suppressed, and the SN ratio in the reception process can be improved as much as possible.
また、好適には、前記無線通信装置は、通信対象である無線タグに向けて所定の送信信号を送信用アンテナにより送信すると共に、その送信信号に応答して前記無線タグから返信される返信信号を前記受信用アンテナにより受信することで前記無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置である。このようにすれば、送信側からの回り込み信号による影響が特に大きい無線タグ通信装置に関して、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。 Preferably, the wireless communication apparatus transmits a predetermined transmission signal to a wireless tag that is a communication target using a transmission antenna, and a reply signal returned from the wireless tag in response to the transmission signal. Is a wireless tag communication device that communicates information with the wireless tag by receiving the signal with the receiving antenna. In this way, with respect to the RFID tag communication apparatus that is particularly affected by the sneak signal from the transmission side, it is possible to reduce as much as possible the loss when combining the received signals respectively received by the plurality of antenna elements. .
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の無線通信装置が好適に用いられる無線タグ通信システム10について説明する図である。この無線タグ通信システム10は、本発明の無線通信装置の一実施例である無線タグ通信装置12と、その無線タグ通信装置12の通信対象である単数乃至は複数(図1では単数)の無線タグ14とから構成される所謂RFID(Radio Frequency Identification)システムであり、上記無線タグ通信装置12はそのRFIDシステムの質問器として、上記無線タグ14は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置12から質問波Fc(送信信号)が上記無線タグ14に向けて送信されると、その質問波Fcを受信した上記無線タグ14において所定のコマンド(送信データ)によりその質問波Fcが変調され、応答波Fr(返信信号)として上記無線タグ通信装置12に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置12と無線タグ14との間で情報の通信が行われる。この無線タグ通信システム10は、例えば、所定の通信領域内における物品の管理等に用いられるものであり、上記無線タグ14は、好適には、管理対象である物品に貼られる等してその物品と一体的に設けられている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a wireless
図2は、上記無線タグ通信装置12の構成を説明する図である。この図2に示すように、本実施例の無線タグ通信装置12は、搬送波に対応する所定の局所信号を発生させる局部発振器20と、その局部発振器20から出力される搬送波を増幅する搬送波増幅部22と、その搬送波増幅部22から供給される搬送波に基づく送信信号を対応するアンテナ素子26から送信すると共にそのアンテナ素子26により受信される受信信号を処理する複数(図2では3つ)の送受信モジュール24a、24b、24c(以下、特に区別しない場合には単に送受信モジュール24と称する)と、各送受信モジュール24a、24b、24cに対応して設けられた送受信共用のアンテナ素子26a、26b、26c(以下、特に区別しない場合には単にアンテナ素子26と称する)と、上記複数の送受信モジュール24から供給される受信信号を合成(加算)する合波部である受信信号合成部28と、上記局部発振器20から供給される搬送波に基づいて送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部30と、上記受信信号合成部28から供給される合成された受信信号とキャンセル信号生成部30から供給されるキャンセル信号とを合成(加算)するキャンセル信号合成部32と、そのキャンセル信号合成部32から供給される合成信号を増幅する可変増幅部34と、その可変増幅部34から供給される合成信号をホモダイン検波するホモダイン検波回路36と、そのホモダイン検波回路36から出力される検波結果をディジタル変換するA/D変換部38と、そのA/D変換部38によりディジタル変換された信号を記憶するメモリ部40と、そのメモリ部40に記憶された信号を読み出して前記無線タグ14からの返信信号に含まれる返答データを解釈する返答データ解釈部42と、上記送受信モジュール24において搬送波に乗せられる送信データを生成するための送信データ生成部44と、上記キャンセル信号生成部30により生成されるキャンセル信号を制御するキャンセル制御部46とを、備えて構成されている。なお、本実施例の無線タグ通信装置12では、上記アンテナ素子26a、26b、26cから送受信共用のアレイアンテナ18が構成されており、そのアレイアンテナ18が送信用アンテナ及び受信用アンテナとして機能する。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the wireless
上記キャンセル信号生成部30は、前記局部発振器20から供給される搬送波をキャンセル信号としてその位相を制御するための可変移相器であるキャンセル移相部48と、そのキャンセル移相部48から出力されるキャンセル信号を増幅するための可変ゲインアンプであるキャンセルアンプ50と、そのキャンセルアンプ50から出力されるキャンセル信号を減衰させて上記キャンセル信号合成部32へ供給するための可変減衰器であるキャンセルアッテネータ52とを、備えている。上記キャンセル制御部46は、上記キャンセル信号生成部30により生成されるキャンセル信号の位相を制御するための位相制御信号を出力するものであり、上記キャンセル移相部48は、そのキャンセル制御部46から供給される位相制御信号に応じて上記搬送波の位相(移相量)を制御する。また、上記キャンセル制御部46は、上記キャンセル信号生成部30により生成されるキャンセル信号の振幅を制御するための振幅制御信号を出力するものであり、上記キャンセルアッテネータ52は、そのキャンセル制御部46から供給される振幅制御信号に応じて上記搬送波の振幅(減衰量)を制御する。本実施例の無線タグ通信装置12においては、上記キャンセル信号生成部30が前記受信信号合成部28からの出力信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するための第2のキャンセル回路として機能する。
The cancel
図3は、前記送受信モジュール24の構成を詳しく説明する図である。この図3に示すように、前記送受信モジュール24は、前記搬送波増幅部22から供給される搬送波の位相を制御するための可変移相器である送信移相部54と、その送信移相部54から出力される搬送波を所定の送信データにより変調して前記送信信号を出力するための可変ゲインアンプである送信アンプ56と、その送信アンプ56と前記アンテナ素子26との間の信号伝達経路に設けられたフィルタ58と、上記送信アンプ56から出力される送信信号をフィルタ58を介して前記アンテナ素子26へ供給すると共に、そのアンテナ素子26により受信されて上記フィルタ58を介して供給される受信信号を受信アンプ62へ供給する送受信分離部60と、その送受信分離部60から供給される受信信号を増幅するための可変ゲインアンプである受信アンプ62と、その受信アンプ62から出力される受信信号の位相を制御するための可変移相器である受信移相部64と、上記送信アンプ56と送受信分離部60との間の信号伝達経路及びその送受信分離部60と受信アンプ62との間の信号伝達経路の間に接続されたキャンセル回路66とを、備えている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the transmission /
前記送信データ生成部44は、送信情報に対応するコマンド等の送信データを生成して上記送信アンプ56へ供給するものであり、その送信アンプ56は、その送信データ生成部44から供給される送信データにより前記搬送波を変調して送信信号とし、前記アンテナ素子26へ供給する。また、上記送信移相部54は、図示しない位相制御部から供給される位相制御信号に応じて前記送信信号の位相(移相量)を制御する。また、上記受信移相部64は、図示しない位相制御部から供給される位相制御信号に応じて前記受信信号の位相(移相量)を制御する。
The transmission
図4は、前記送受信モジュール24に備えられたキャンセル回路66の構成を詳しく説明する図である。この図4に示すように、前記キャンセル回路66は、それぞれ減衰率の異なる複数(図4では4つ)の減衰部であるアッテネータ回路68a、68b、68c、68d(以下、特に区別しない場合には単にアッテネータ回路68と称する)と、各アッテネータ回路68に対応して設けられたそれぞれ移相量の異なる複数(図4では4つ)の移相部である移相回路70a、70b、70c、70d(以下、特に区別しない場合には単に移相回路70と称する)と、連動して動作することで回路を切り替える1対の回路切替部72とを、備えている。図5は、上記アッテネータ回路68及び移相回路70の一例を示す図である。この図5に示すように、上記アッテネータ回路68及び移相回路70は、対応する回路(アッテネータ回路68a及び移相回路70a、アッテネータ回路68b及び移相回路70b、アッテネータ回路68c及び移相回路70c、アッテネータ回路68d及び移相回路70dがそれぞれ対応)同士直列された、抵抗、コイル、及びコンデンサ等から構成される電気回路であり、その抵抗、コイルの巻数、コンデンサの静電容量等に応じて所定の減衰量及び移相量(周波数特性)を有している。上記回路切替部72は、例えば前記局部発振器20から出力される搬送波の周波数や受信指向性方向すなわち各送受信モジュール24に備えられた受信移相部64の移相量に応じて、上記アッテネータ回路68a及び移相回路70a、アッテネータ回路68b及び移相回路70b、アッテネータ回路68c及び移相回路70c、アッテネータ回路68d及び移相回路70dのうち何れかを前記送信アンプ56と送受信分離部60との間の信号伝達経路及びその送受信分離部60と受信アンプ62との間の信号伝達経路の間に接続させるように回路を切り替える。これにより、前記送信アンプ56から出力されるキャンセル信号としての搬送波が上記アッテネータ回路68及び移相回路70により所定の減衰量で減衰させられると共に所定の移相量で位相制御されて受信側の回路に適用されることで、前記アンテナ素子26により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が好適に抑制される。
FIG. 4 is a diagram for explaining in detail the configuration of the cancel
図6及び図7は、前記キャンセル回路66の回路を切り替えるために設けられたキャンセル回路設定テーブルを例示する図である。前記無線タグ通信装置12には、好適には、各送受信モジュール24に対応して図6及び図7に示すような複数のキャンセル回路設定テーブルが設けられており、前記キャンセル回路66の回路切替部72は、このキャンセル回路設定テーブルから搬送波の周波数や指向性方向に基づいて回路の切り替えを行う。ここで、図6は、前記アンテナ素子26aに対応して設けられた送受信モジュール24aのキャンセル回路66における指向性方向0°用に設けられたテーブルであり、前記送信移相部54及び/又は受信移相部64により決定される指向性方向が0°である場合に用いられる。前記送受信モジュール24aのキャンセル回路66では、このテーブルに基づいて、搬送波周波数がf(1)乃至f(m)である場合には回路1すなわちアッテネータ回路68a及び移相回路70a、f(m+1)乃至f(n)である場合には回路2すなわちアッテネータ回路68b及び移相回路70b、f(n+1)乃至f(o)である場合には回路3すなわちアッテネータ回路68c及び移相回路70c、f(o+1)乃至f(end)である場合には回路4すなわちアッテネータ回路68d及び移相回路70dが接続されるように回路が切り替えられる。また、図7は、前記アンテナ素子26bに対応して設けられた送受信モジュール24bのキャンセル回路66における指向性方向0°用に設けられたテーブルであり、前記送信移相部54及び/又は受信移相部64により決定される指向性方向が0°である場合に用いられる。前記送受信モジュール24bのキャンセル回路66では、このテーブルに基づいて、搬送波周波数がf(1)乃至f(q)である場合には回路1すなわちアッテネータ回路68a及び移相回路70a、f(q+1)乃至f(r)である場合には回路2すなわちアッテネータ回路68b及び移相回路70b、f(r+1)乃至f(s)である場合には回路3すなわちアッテネータ回路68c及び移相回路70c、f(s+1)乃至f(end)である場合には回路4すなわちアッテネータ回路68d及び移相回路70dが接続されるように回路が切り替えられる。前記アンテナ素子26cに対応して設けられた送受信モジュール24cのキャンセル回路66についてもこれと同等のテーブルが設けられており、各送受信モジュール24のキャンセル回路66がそれぞれのテーブルに応じて切り替えられることで、前記アンテナ素子26により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が前記受信アンプ62の上流側において好適に抑制される。
6 and 7 are diagrams illustrating a cancel circuit setting table provided for switching the circuit of the cancel
また、前記無線タグ通信装置12には、好適には、指向性方向に対応して複数のキャンセル回路設定テーブルが設けられており、前記キャンセル回路66の回路切替部72は、それら複数のキャンセル回路設定テーブルのうち前記送信移相部54及び/又は受信移相部64により決定される指向性方向に対応するキャンセル回路設定テーブルから搬送波の周波数に基づいて回路の切り替えを行う。図8は、前記アンテナ素子26aに対応して設けられた送受信モジュール24aのキャンセル回路66における指向性方向10°用に設けられたテーブルであり、前記送信移相部54及び/又は受信移相部64により決定される指向性方向が10°である場合に用いられる。前記送受信モジュール24aのキャンセル回路66では、このテーブルに基づいて、搬送波周波数がf(1)乃至f(t)である場合には回路1すなわちアッテネータ回路68a及び移相回路70a、f(t+1)乃至f(u)である場合には回路2すなわちアッテネータ回路68b及び移相回路70b、f(u+1)乃至f(v)である場合には回路3すなわちアッテネータ回路68c及び移相回路70c、f(v+1)乃至f(end)である場合には回路4すなわちアッテネータ回路68d及び移相回路70dが接続されるように回路が切り替えられる。また、図9は、前記アンテナ素子26bに対応して設けられた送受信モジュール24bのキャンセル回路66における指向性方向10°用に設けられたテーブルであり、前記送信移相部54及び/又は受信移相部64により決定される指向性方向が10°である場合に用いられる。前記送受信モジュール24bのキャンセル回路66では、このテーブルに基づいて、搬送波周波数がf(1)乃至f(w)である場合には回路1すなわちアッテネータ回路68a及び移相回路70a、f(w+1)乃至f(x)である場合には回路2すなわちアッテネータ回路68b及び移相回路70b、f(x+1)乃至f(y)である場合には回路3すなわちアッテネータ回路68c及び移相回路70c、f(y+1)乃至f(end)である場合には回路4すなわちアッテネータ回路68d及び移相回路70dが接続されるように回路が切り替えられる。前記アンテナ素子26cに対応して設けられた送受信モジュール24cのキャンセル回路66についてもこれと同等のテーブルが設けられており、各送受信モジュール24のキャンセル回路66がそれぞれのテーブルに応じて切り替えられることで、前記アンテナ素子26により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が好適に抑制される。また、好適には、指向性方向20°用、30°用、40°用・・・というように、上記キャンセル回路設定テーブルが例えば指向性角度10°毎に設けられており、前記送信移相部54及び/又は受信移相部64により決定される指向性方向に対応するキャンセル回路設定テーブルに基づいて上記回路切換が行われることで、前記アンテナ素子26により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が指向性方向に応じて好適に抑制される。
The RFID
図10は、前記無線タグ14に備えられた無線タグ回路素子76の構成を説明する図である。この図10に示すように、上記無線タグ回路素子76は、前記無線タグ通信装置12との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部78と、そのアンテナ部78により受信された信号を処理するためのIC回路部80とを、備えて構成されている。そのIC回路部80は、上記アンテナ部78により受信された前記無線タグ通信装置12からの質問波Fcを整流する整流部82と、その整流部82により整流された質問波Fcのエネルギを蓄積するための電源部84と、上記アンテナ部78により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部92に供給するクロック抽出部86と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部88と、上記アンテナ部78に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部90と、上記整流部82、クロック抽出部86、及び変復調部90等を介して上記無線タグ回路素子76の作動を制御するための制御部92とを、機能的に含んでいる。この制御部92は、前記無線タグ通信装置12と通信を行うことにより上記メモリ部88に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部78により受信された質問波Fcを上記変復調部90において上記メモリ部88に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Frとして上記アンテナ部78から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration of the
前記無線タグ通信装置12による前記無線タグ14との間の通信に際しては、好適には、先ず前述したような処理により各送受信モジュール24に備えられたキャンセル回路66や第2のキャンセル回路であるキャンセル信号生成部30の設定が行われ、送信側からの回り込み信号が十分抑制される状態とされた後、前述したようにコマンドを含む送信信号の送信処理やその送信信号に応じて前記無線タグ14から返信される返信信号の処理等の実質的な通信が行われる。すなわち、前記送信データ生成部44により生成された送信データが送受信モジュール24の送信アンプ56において搬送波に乗せられ、その送受信モジュール24を介して前記複数のアンテナ素子26から送信信号として送信される。また、その送信信号に応じて返信された返信信号がそれら複数のアンテナ素子26により受信され、その受信信号が各送受信モジュール24、受信信号合成部28、キャンセル信号合成部32、及び可変増幅部34等により処理された後、前記ホモダイン検波回路36によりホモダイン検波されて、前記メモリ部40に記憶される。そして、そのメモリ部40に記憶された検波結果が随時読み出されて前記返答データ解釈部42により処理されることで、前記無線タグ14の返答データが解釈されてその無線タグ14との間で通信が行われる。
When communicating with the
図11及び図12は、受信回路において受信アンプを設ける位置によるノイズファクタの相違を対比的に説明する図であり、受信用アンテナ94は前記無線タグ通信装置12におけるアンテナ素子26に、合波部96は前記無線タグ通信装置12における受信信号合成部28に、LNA98は前記無線タグ通信装置12における受信アンプ62にそれぞれ対応する。この図11に示すように、受信用アンテナ94により受信された受信信号を処理する受信回路において、合波部96よりも上流側にLNA98が設けられておらず下流側に設けられている構成では、各部におけるゲイン及びノイズファクタ(NF)は図のようになり、回路全体としてのノイズファクタFは、次の数式1で示すように111と算出される。この値は20.4(dB)に相当し、比較的大きな値となっているが、これは上記合波部96において大きな損失があることに起因するものである。一方、図12に示すように、合波部96よりも上流側にLNA98が設けられている構成では、各部におけるゲイン及びノイズファクタ(NF)は図のようになり、回路全体としてのノイズファクタFは、次の数式2で示すように93と算出される。この値は19.7(dB)に相当し、上記合波部96における信号の合成に先立って受信信号がLNA98により十分に増幅されていることで図11に示す構成よりも回路全体のノイズファクタが低く抑えられている。この図11に示すように合波部96よりも上流側にLNA98を設ける場合、そのLNA98が飽和しないように送信側からの回り込み信号を抑圧する必要がある。本実施例の無線タグ通信装置12では、各送受信モジュール24にキャンセル回路66を備えていることで受信信号合成部28の上流側に受信アンプ62を設けることができ、結果としてノイズファクタが低減されて複数のアンテナ素子26によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができるのである。
FIGS. 11 and 12 are diagrams for explaining the difference in noise factor depending on the position where the receiving amplifier is provided in the receiving circuit. The receiving
(数式1)
F=f0+(f1−1)/g0+(f2−1)/g0g1+(f3−1)/g0g1g2+(f4−1)/g0g1g2g3+・・・
=1+(1−1)/0.1+(1.2−1)/0.01+(10−1)/0.1
=111
(Formula 1)
F = f 0 + (f 1 −1) / g 0 + (f 2 −1) / g 0 g 1 + (f 3 −1) / g 0 g 1 g 2 + (f 4 −1) / g 0 g 1 g 2 g 3 + ...
= 1 + (1-1) /0.1+ (1.2-1) /0.01+ (10-1) /0.1
= 111
(数式2)
F=f0+(f1−1)/g0+(f2−1)/g0g1+(f3−1)/g0g1g2+(f4−1)/g0g1g2g3+・・・
=1+(1.2−1)/0.1+(1−1)/1+(10−1)/0.1
=93
(Formula 2)
F = f 0 + (f 1 −1) / g 0 + (f 2 −1) / g 0 g 1 + (f 3 −1) / g 0 g 1 g 2 + (f 4 −1) / g 0 g 1 g 2 g 3 + ...
= 1 + (1.2-1) /0.1+ (1-1) / 1 + (10-1) /0.1
= 93
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。 Next, another preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, parts common to the embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図13は、本発明の無線通信装置の他の好適な実施例である無線タグ通信装置100の構成を説明する図である。この図13に示すように、本実施例の無線タグ通信装置100には、前述した無線タグ通信装置12における送受信モジュール24の代替として後述する図14等に示す送受信モジュール102a、102b、102c(以下、特に区別しない場合には単に送受信モジュール102と称する)が各アンテナ素子26に対応して設けられている。また、各送受信モジュール102から供給される受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部104を備えている。
FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of a wireless
図14は、本実施例の無線タグ通信装置100に備えられた送受信モジュール102の構成を詳しく説明する図である。この図14に示すように、上記送受信モジュール102は、前記送信アンプ56から出力される送信信号を前記送受信分離部60とキャンセル回路66とに分配する分配部である第1カプラ106と、前記送受信分離部60から供給される受信信号とキャンセル回路66から出力されるキャンセル信号とを加算して出力する加算部である第2カプラ108と、上記送受信モジュール102における信号伝達経路を切り替える第1回路切替部110と、第2回路切替部112と、第3回路切替部114と、第4回路切替部116と、上記送受信モジュール102の受信出力を前記信号強度検出部104及び合波部28のいずれか一方に(端子1では合波部28に、端子2では信号強度検出部104に)選択的に供給する第5回路切替部118とを、備えている。
FIG. 14 is a diagram for explaining in detail the configuration of the transmission /
上記第1カプラ106は、例えば、前記キャンセル回路66側への出力がアンテナ素子26側への出力よりも小さくなるように信号を分配するものであり、好適には、前記キャンセル回路66側への出力1に対してアンテナ素子26側への出力が10乃至はそれ以上となるように信号を分配する例えば10:1カプラ等が用いられる。また、上記第2カプラ108としては、例えば3dBカプラ等が用いられる。別の構成としては、図15に示すようなものが考えられ、上記第1カプラ106として3dBカプラが、第2カプラ108として10:1カプラが設けられてもよい。斯かる構成では、前記キャンセル回路66から出力されるキャンセル信号と前記アンテナ素子26により受信される受信信号とが加算部である第2カプラ108においてそれぞれ所定の重みで加算される。ここで、加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みより小さいものとされ、好適には、その第2カプラ108において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みの1/10乃至はそれ以下とされる。また、上記第2カプラ108は、前記キャンセル回路66から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子26により受信される受信信号とを所定の割合で合波して出力する高周波結合器であり、前記受信信号入力側から出力側への伝達量は前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量より大きいものである。また、好適には、上記第2カプラ108における前記受信信号入力側から出力側への伝達量に対する前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量の比は1/10以下である。
For example, the
また、前記第1回路切替部110は、前記送受信分離部60から供給される信号を前記第2カプラ108及び第3回路切替部114の何れか一方に(端子1では第2カプラ108に、端子2では第3回路切替部114に)選択的に供給するように回路を切り替える。また、前記第2回路切替部112は、前記第2カプラ108から供給される信号を前記受信アンプ62及び第3回路切替部114の何れか一方に(端子1では受信アンプ62に、端子2では第3回路切替部114に)選択的に供給するように回路を切り替える。また、前記第3回路切替部114は、前記第1回路切替部110及び第2回路切替部112の何れか一方から(端子1では第1回路切替部110から、端子2では第2回路切替部112から)入力される信号が選択的に前記第4回路切替部116に入力されるように回路を切り替える。また、前記第4回路切替部116は、前記受信アンプ62及び第3回路切替部114の何れか一方から(端子1では受信アンプ62から、端子2では第3回路切替部114から)入力される信号が選択的に前記受信移相部64に入力されるように回路を切り替える。なお、通常の動作においては、前記第1回路切替部110が端子1に、第2回路切替部112が端子1に、第4回路切替部116が端子1に、前記第5回路切替部118が端子1にそれぞれ接続され、前記送受信分離部60から出力された信号が前記第2カプラ108及び受信アンプ62を介して前記受信移相部64へ入力される。
The first
ここで、前記送受信モジュール102では、前記信号強度検出部104により検出される信号強度に応じて前記第1回路切替部110、第2回路切替部112、第3回路切替部114、及び第4回路切替部116の切り替えが制御される。好適には、前記信号強度検出部104により検出される受信信号強度が所定値以上である場合には前記受信アンプ62を経由させることなく前記受信信号を前記受信移相部64に入力させるように回路を切り替える。すなわち、前記第1回路切替部110を端子1に、第2回路切替部112を端子2に、第3回路切替部114を端子2に、第4回路切替部116を端子2にそれぞれ接続させ、前記第2カプラ108からの出力が前記受信アンプ62を回避して前記受信移相部64へ供給されるようにする。このように、前記受信アンプ62を経由させることなく前記受信信号を前記受信移相部64に入力させることで、その受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が比較的強い場合に前記受信アンプ62が飽和するのを好適に防止できる。また、図16のフローチャートを用いて後述するように、前記キャンセル回路66におけるアッテネータ回路68及び移相回路70を切り替えつつ前記信号強度検出部104により検出される信号強度を比較し、その信号強度が最も低い回路を設定することで、前記キャンセル回路66により送信側からの回り込み信号が可及的に抑制されるように設定することができる。また、予め斯かる処理を行い、その結果をテーブルとして記憶することで、前述した図6乃至図9に示すようなキャンセルテーブルを作成することができる。
Here, in the transmission /
また、前記送受信モジュール102では、好適には、前記信号強度検出部104により検出される受信信号強度が所定値未満である場合には、前記キャンセル回路66により発生させられるキャンセル信号を適用させることなく前記受信信号を前記受信移相部64に入力させるように回路を切り替える。すなわち、前記第1回路切替部110を端子2に、第3回路切替部114を端子1に、第4回路切替部116を端子2にそれぞれ接続させ、前記送受信分離部60からの出力が前記第2カプラ108及び受信アンプ62を回避して前記受信移相部64へ供給されるようにする。この場合、前記第2回路切替部112は端子1、2の何れに接続されていてもよい。このように、前記キャンセル回路66により発生させられるキャンセル信号を適用させることなく前記受信信号を前記受信移相部64に入力させることで、前記受信信号が比較的小さくキャンセル信号を適用させる必要がない場合にノイズの発生を好適に抑制することができる。
In the
図16は、前記無線タグ通信装置100によるキャンセルテーブル作成制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
FIG. 16 is a flowchart for explaining a main part of cancel table creation control by the RFID
先ず、ステップ(以下、ステップを省略する)SA1において、送受信モジュール102を指定するxがaとされる。次に、SA2において、前記送受信モジュール102xの第5回路切替部118(SW5)が端子2に、それ以外の送受信モジュール102の第5回路切替部118(SW5)が端子1に接続される。次に、SA3において、前記第1回路切替部110(SW1)が端子1に、第2回路切替部112(SW2)が端子2に、第3回路切替部114(SW3)が端子2に、第4回路切替部116(SW4)が端子2にそれぞれ接続される。次に、SA4において、送信周波数すなわち前記局部発振器20から出力される搬送波の周波数が設定される。次に、SA5において、前記キャンセル回路66に備えられた複数組のアッテネータ回路68及び移相回路70のうち何れかが接続されるように回路切替部72が切り替えられる。次に、SA6において、前記局部発振器20から所定周波数の搬送波が発生させられ、前記送受信モジュール102を介して前記アンテナ素子26から送信信号が送信されると共に、その送信信号に応じた受信信号がそのアンテナ素子26により受信される。ここで、前記アンテナ素子26から送信される送信信号には必ずしも送信データは乗せられなくともよく、コマンドを含まない搬送波が送信されてもよい。次に、前記信号強度検出部104の動作に対応するSA7において、前記受信信号合成部28から出力される合成信号の信号強度(受信キャリアレベル)が検出され、その検出結果が図示しないメモリ部に記憶される。次に、SA8において、前記キャンセル回路66に備えられた複数組のアッテネータ回路68及び移相回路70全種類について受信キャリアレベルが記憶されているか否かが判断される。このSA8の判断が否定される場合には、SA9において、前記キャンセル回路66に備えられた複数組のアッテネータ回路68及び移相回路70のうち何れか別の組が接続されるように回路切替部72が切り替えられた後、SA5以下の処理が再び実行されるが、SA8の判断が肯定される場合には、SA10において、記憶された受信キャリアレベルが最も低いアッテネータ回路68及び移相回路70の組がその時点における周波数について設定された後、SA11において、キャンセル回路設定テーブルが全ての周波数について埋まって(完成されて)いるか否かが判断される。このSA11の判断が否定される場合には、SA12において、前記局部発振器20から出力される搬送波の周波数が別の値に設定された後、SA4以下の処理が再び実行されるが、SA11の判断が肯定される場合には、SA13において、102xが102cであるか否かが判断される。このSA13の判断が否定される場合には、SA14において、102xのxに入る文字が次のアルファベットに置き換えられた後、SA2以降の処理が繰り返されるが、SA13の判断が肯定される場合は、それをもって本ルーチンが終了させられる。
First, in step (hereinafter, step is omitted) SA1, x specifying the transmission /
図17は、前記無線タグ通信装置100による無線タグ通信制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
FIG. 17 is a flowchart for explaining a main part of the RFID tag communication control by the RFID
先ず、SB1において、前記第5回路切替部118(SW5)が端子2に切り替えられる。次に、SB2において、前記第1回路切替部110(SW1)が端子2に、第2回路切替部112(SW2)が端子1に、第3回路切替部114(SW3)が端子1に、第4回路切替部116(SW4)が端子2にそれぞれ接続される。次に、SB3において、送信周波数すなわち前記局部発振器20から出力される搬送波の周波数が設定されると共に、各送受信モジュール24における送信移相部54及び/又は受信移相部64の移相量(電圧)が設定される。次に、SB4において、各送受信モジュール24におけるキャンセル回路66において、SB3にて設定された送信周波数及び指向性に応じて所定のアッテネータ回路68及び位相回路70の組が選択されて接続される。次に、SB5において、前記局部発振器20から所定周波数の搬送波が発生させられ、前記送受信モジュール102を介して前記アンテナ素子26からコマンドを含む送信信号が送信されると共に、その送信信号に応じて前記無線タグ14から返信される返信信号がそのアンテナ素子26により受信される。次に、前記信号強度検出部104の動作に対応するSB6において、前記受信信号合成部28から出力される合成信号の信号強度(受信信号レベル)が検出される。次に、SB7において、SB6にて検出された受信信号強度が所定の閾値よりも小さいか否かが判断される。このSB7の判断が否定される場合には、SB9において、前記第5回路切替部118(SW5)が端子1に接続させられて再送信および返信信号の再受信が行われた後、本ルーチンが終了させられるが、SB7の判断が肯定される場合には、SB8において、前記第1回路切替部110(SW1)が端子1に、前記第4回路切替部116(SW4)が端子1に、それぞれ接続された後、SB9において、前記無線タグ14に対する送信信号の再送信及び返信信号の再受信が行われた後、本ルーチンが終了させられる。
First, in SB1, the fifth circuit switching unit 118 (SW5) is switched to the
このように、本実施例によれば、前記無線タグ通信装置12等における受信用アンテナとしてのアレイアンテナ18は、複数のアンテナ素子26から成るものであり、それら複数のアンテナ素子26それぞれに対応して、そのアンテナ素子26により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル信号を発生させるキャンセル回路66と、そのキャンセル回路66により発生させられたキャンセル信号が適用された受信信号を増幅する増幅部である受信アンプ62とを、有し、それら複数の受信アンプ62からの出力信号を合成する合波部である受信信号合成部28を備えたものであることから、前記複数のアンテナ素子26それぞれに対応してキャンセル回路66が設けられているため、各アンテナ素子26に対応して受信アンプ62を設けることができ、延いては前記受信信号合成部28における損失を十分に低減することができる。すなわち、複数のアンテナ素子26によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させる無線タグ通信装置12を提供することができる。
Thus, according to the present embodiment, the
また、前記複数のアンテナ素子26それぞれに対応して、前記受信アンプ62からの出力信号の位相を制御する受信移相部64を有し、前記受信信号合成部28は、それら受信移相部64からの出力信号を合成するものであるため、受信指向性を制御し得るアレイアンテナ18における複数のアンテナ素子26によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。
In addition, corresponding to each of the plurality of
また、前記アレイアンテナ18により受信される受信信号を復調するホモダイン検波回路36を備えたものであるため、送信側からの回り込み信号の影響が大きいホモダイン検波回路36を備えた無線通信装置において、複数のアンテナ素子26によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。
In addition, since a
また、前記キャンセル回路66は、送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル信号を発生させるために、それぞれ特性が異なる複数組の減衰部であるアッテネータ回路68及び移相部である移相回路70を有するものであり、前記送信信号の搬送波の周波数に応じてそれら複数組のアッテネータ回路68及び移相回路70のうち何れかを選択的に用いるものであるため、前記キャンセル回路66の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
The cancel
また、前記送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信する、前記複数のアンテナ素子26から成る送受信共用のアレイアンテナ18を備えたものであるため、装置の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
In addition, since the transmission signal is transmitted and the return signal returned from the communication target according to the transmission signal is received, the transmission / reception shared
また、前記複数のアンテナ素子26それぞれに対応して、前記送信信号を各アンテナ素子26及びキャンセル回路66に分配するための、そのキャンセル回路66側への出力がアンテナ素子26側への出力よりも小さい分配部である第1カプラ106を備えたものであるため、前記送信信号を作る際に用いる送信アンプ56の増幅率を小さくすることができる。
Further, the output to the cancel
また、前記第1カプラ106により分配される前記キャンセル回路66側への出力はアンテナ素子26側への出力の1/10以下であるため、前記アレイアンテナ18から送信される送信信号の第1カプラ106における損失が少なくなり、前記送信信号を生成する際に用いられる送信アンプ56の増幅率を小さくすることができる。
Further, since the output to the cancel
また、前記複数のアンテナ素子26それぞれに対応して、前記キャンセル回路から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子26により受信される受信信号とをそれぞれ所定の重みで加算する加算部である第2カプラ108を有し、その第2カプラ108において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みより小さいものであるため、受信処理におけるSN比を改善させることができる。
A second coupler that is an adder that adds a cancellation signal supplied from the cancellation circuit and a reception signal received by the
また、前記第2カプラ102は、前記キャンセル回路66から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子26により受信される受信信号とを所定の割合で合波して出力する高周波結合器であり、前記受信信号入力側から出力側への伝達量は前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量より大きいものであるため、受信信号の損失が小さくなる一方、キャンセル信号の損失は比較的大きくなるが、逆に大きく減衰させる必要がなくなるという利点がある。
The
また、前記第2カプラ108において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みの1/10以下であるため、受信処理におけるSN比を可及的に改善させることができる。
Further, since the weight of the cancellation signal added in the
また、前記第2カプラ108における前記受信信号入力側から出力側への伝達量に対する前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量の比は1/10以下であるため、前記受信信号の損失が10%以下となり、その損失を非常に小さく抑えることができる。
Further, since the ratio of the transmission amount from the cancel signal input side to the output side to the transmission amount from the reception signal input side to the output side in the
また、前記受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部104(SA7、SB5)を有し、前記複数のアンテナ素子26それぞれに対応して、その信号強度検出部104により検出される受信信号強度が所定値以上である場合には前記受信アンプ62を経由させることなく前記受信信号を前記受信移相部64に入力させるように回路を切り替える第2回路切替部112及び第4回路切替部116を備えたものであるため、前記受信信号が比較的大きい場合に前記受信アンプ62が飽和するのを好適に防止することができる。
The signal strength detection unit 104 (SA7, SB5) for detecting the signal strength of the received signal has a received signal strength detected by the signal
また、前記複数のアンテナ素子26それぞれに対応して、前記信号強度検出部104により検出される受信信号強度が所定値未満である場合には、前記キャンセル回路66により発生させられるキャンセル信号を適用させることなく前記受信信号を前記受信移相部64に入力させるように回路を切り替える第1回路切替部110及び第4回路切替部116を備えたものであるため、前記受信信号が比較的小さくキャンセル信号を適用させる必要がない場合にノイズの発生を好適に抑制することができる。
In addition, when the received signal strength detected by the signal
また、前記受信信号合成部28からの出力信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するための第2のキャンセル回路であるキャンセル信号生成部30を備えたものであるため、送信側からの回り込み信号を更に好適に抑制することができ、受信処理におけるSN比を可及的に改善させることができる。
Further, since the cancel
また、本実施例の無線通信装置は、通信対象である無線タグ14に向けて所定の送信信号を送信用アンテナとしてのアレイアンテナ18により送信すると共に、その送信信号に応答して前記無線タグ14から返信される返信信号を受信用アンテナとしてのアレイアンテナ18により受信することで前記無線タグ14との間で情報の通信を行う無線タグ通信装置12であるため、送信側からの回り込み信号による影響が特に大きい無線タグ通信装置12に関して、複数のアンテナ素子26によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。
In addition, the wireless communication apparatus according to the present embodiment transmits a predetermined transmission signal to the
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and may be implemented in other modes.
例えば、前述の実施例では、前記送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて前記無線タグ14から返信される返信信号を受信する、前記複数のアンテナ素子26から成る送受信共用のアレイアンテナ18を備えた無線通信装置に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図18に示すように、前記送信信号を送信するための送信用アンテナ素子122と、その送信信号に応じて返信される返信信号を受信するための受信用アンテナ素子126とをそれぞれ個別に備えた送受信モジュール120を有する無線通信装置に本発明が適用されても構わない。この図18に示す構成では、前記送信アンプ56から出力される送信信号が送信フィルタ124を介して上記送信用アンテナ素子122から送信されると共に、上記受信用アンテナ素子126により受信された受信信号は受信フィルタ128を介して前記受信アンプ62に供給される。このようにすれば、送信用アンテナ122及び受信用アンテナ126がそれぞれ個別に備えられたものであるため、例えば受信用アンテナのみアレイアンテナとする等といったように、装置の構成を多様なものとすることができる。
For example, in the above-described embodiment, the transmission / reception shared
また、前述の実施例において、各送受信モジュール24に備えられたキャンセル回路66は、それぞれ特性が異なる複数組の減衰部であるアッテネータ回路68及び移相部である移相回路70を有し、前記送信信号の搬送波の周波数によってそれら複数組のアッテネータ回路68及び移相回路70のうち何れかを選択的に用いるものであったが、例えば、図19に示すように、前記送信アンプ56から供給される搬送波に基づくキャンセル信号の移相量を変更し得る可変移相部としてのキャンセル移相部132と、その減衰率を変更し得る可変減衰部としてのキャンセルアッテネータ134とを有するキャンセル回路136が前記キャンセル回路66の代替として設けられた送受信モジュール130が本発明の無線通信装置に適用されてもよい。この構成では、上記キャンセル移相部132及びキャンセルアッテネータ134における減衰率及び移相量を適宜制御することで、各アンテナ素子26に対応して送信側からの回り込み信号を可及的に抑制することができる。
Further, in the above-described embodiment, the cancel
また、前述の実施例では、RFIDシステムの質問器である無線タグ通信装置12等に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、送信用アンテナから送信される送信信号の搬送波成分に基づいて送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル回路を有する無線通信装置に広く適用され得るものである。
In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the RFID
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置12等は、前記無線タグ14との間の通信に先立ってキャンセル信号の制御を行うものであったが、その無線タグ14との通信中にリアルタイムでキャンセル信号の制御を行うものであっても構わない。
In the above-described embodiment, the wireless
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
12、100:無線タグ通信装置(無線通信装置)
14:無線タグ(通信対象)
18:アレイアンテナ(送受信共用アンテナ)
26:アンテナ素子
28:受信信号合成部(合波部)
30:キャンセル信号生成部(第2のキャンセル回路)
36:ホモダイン検波回路
62:受信アンプ(増幅部)
64:受信移相部
66、136:キャンセル回路
68:アッテネータ回路(減衰部)
70:移相回路(移相部)
104:信号強度検出部
106:第1カプラ(分配部)
108:第2カプラ(加算部)
110:第1回路切替部
112:第2回路切替部
114:第3回路切替部
116:第4回路切替部
122:送信用アンテナ素子
126:受信用アンテナ素子
132:キャンセル移相部(可変移相部)
134:キャンセルアッテネータ(可変減衰部)
12, 100: RFID tag communication device (wireless communication device)
14: Wireless tag (communication target)
18: Array antenna (transmitting / receiving antenna)
26: Antenna element 28: Received signal combining unit (multiplexing unit)
30: Cancel signal generator (second cancel circuit)
36: homodyne detection circuit 62: receiving amplifier (amplifying unit)
64:
70: Phase shift circuit (phase shift section)
104: Signal strength detection unit 106: First coupler (distribution unit)
108: Second coupler (adder)
110: first circuit switching unit 112: second circuit switching unit 114: third circuit switching unit 116: fourth circuit switching unit 122: transmitting antenna element 126: receiving antenna element 132: cancel phase shifting unit (variable phase shifting unit) Part)
134: Cancel attenuator (variable attenuation unit)
Claims (17)
前記受信用アンテナは、複数のアンテナ素子から成るものであり、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応して、該アンテナ素子により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル信号を発生させるキャンセル回路と、該キャンセル回路により発生させられたキャンセル信号が適用された受信信号を増幅する増幅部とを、有し、それら複数の増幅部からの出力信号を合成する合波部を備えたものであることを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication apparatus that transmits a transmission signal from a transmission antenna and receives a reply signal returned from a communication target according to the transmission signal by a reception antenna and communicates information with the communication target. And
The receiving antenna is composed of a plurality of antenna elements, and suppresses a sneak signal from the transmitting side included in a received signal received by the antenna element corresponding to each of the plurality of antenna elements. A cancel circuit for generating a cancel signal, and an amplifying unit for amplifying a reception signal to which the cancel signal generated by the cancel circuit is applied, and combining the output signals from the plurality of amplifying units A wireless communication apparatus comprising a unit.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006195655A JP2008028450A (en) | 2006-07-18 | 2006-07-18 | Radio communication equipment |
PCT/JP2007/061226 WO2008010354A1 (en) | 2006-07-18 | 2007-06-01 | Wireless communication device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006195655A JP2008028450A (en) | 2006-07-18 | 2006-07-18 | Radio communication equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008028450A true JP2008028450A (en) | 2008-02-07 |
Family
ID=38956689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006195655A Pending JP2008028450A (en) | 2006-07-18 | 2006-07-18 | Radio communication equipment |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008028450A (en) |
WO (1) | WO2008010354A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010074662A (en) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Toshiba Tec Corp | Cancellation signal generating apparatus |
JP2014197808A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本無線株式会社 | Receiving device and method for removing transmission leak signal |
WO2021024426A1 (en) * | 2019-08-07 | 2021-02-11 | オムロン株式会社 | Noise canceling device for wireless communication system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3603873B2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-12-22 | 住友電気工業株式会社 | Wraparound canceller |
JP2004297236A (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Hitachi Communication Technologies Ltd | Communication system and echo canceller used therefor |
US20050069063A1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-03-31 | Intel Corporation | Broadband interference cancellation |
JP4466391B2 (en) * | 2004-02-04 | 2010-05-26 | ブラザー工業株式会社 | Wireless tag communication device |
JP4239012B2 (en) * | 2004-08-31 | 2009-03-18 | ブラザー工業株式会社 | Wireless communication device |
-
2006
- 2006-07-18 JP JP2006195655A patent/JP2008028450A/en active Pending
-
2007
- 2007-06-01 WO PCT/JP2007/061226 patent/WO2008010354A1/en active Application Filing
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010074662A (en) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Toshiba Tec Corp | Cancellation signal generating apparatus |
JP2014197808A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本無線株式会社 | Receiving device and method for removing transmission leak signal |
WO2021024426A1 (en) * | 2019-08-07 | 2021-02-11 | オムロン株式会社 | Noise canceling device for wireless communication system |
JPWO2021024426A1 (en) * | 2019-08-07 | 2021-02-11 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008010354A1 (en) | 2008-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7995685B2 (en) | Backscatter interrogator reception method and interrogator for a modulated backscatter system | |
US8120464B2 (en) | RFID reader and method for removing a transmission carrier leakage signal | |
KR100731227B1 (en) | Rfid transceiver device | |
US20080144543A1 (en) | Time division duplex forward-to-reverse transition signal generator | |
CN113366761A (en) | High-frequency front-end circuit and communication device | |
JP2008028450A (en) | Radio communication equipment | |
JP4600114B2 (en) | Wireless tag communication device | |
JP4858051B2 (en) | Radio receiving apparatus, radio tag communication apparatus, and correction method for radio receiving apparatus | |
JP2010109462A (en) | Directional coupler, and transmitting and receiving apparatus | |
JP2017198676A (en) | Improvements on multiple-input multiple-output radar system | |
KR20170061087A (en) | Self-interference cancellation circuit and in-band full duplex transceiver | |
JP4581534B2 (en) | Wireless receiver | |
EP2266072B1 (en) | Method for reducing a noise in a signal received in a contactless-card interrogator and a circuit to perform said method | |
JPH10224138A (en) | Directivity control circuit for adaptive array antenna | |
JP2006101080A (en) | Wireless tag communication apparatus | |
JP4095632B2 (en) | Interrogator | |
KR100744430B1 (en) | Radio relay device having multi-antennas for echo cancellation and method thereof | |
KR20100035411A (en) | Rfid reader and method for cancelling leakaged signal | |
JP2008187227A (en) | Rfid reader | |
JP2006203469A (en) | Information communication apparatus and article identification system | |
JP4577245B2 (en) | Wireless tag communication device | |
KR20110023541A (en) | Reader of rfid | |
JP2008011238A (en) | Radio communication device | |
JP2007074131A (en) | Communication device and method | |
JP4631794B2 (en) | Wireless communication device |