JP2009141482A - 無線通信装置におけるクロック信号伝送方法及び無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クロック信号の周波数の高調波成分が受信周波数と重複する場合に対し有効な対策を提供することを目的とする。
【解決手段】無線通信装置においてクロック信号を使用する部分が必要とする一のクロック信号の高調波成分が受信周波数と重複する場合他のクロック信号を生成し、これを前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送し、目的部分において他のクロック信号から一のクロック信号を生成する構成とした。
【選択図】図4
【解決手段】無線通信装置においてクロック信号を使用する部分が必要とする一のクロック信号の高調波成分が受信周波数と重複する場合他のクロック信号を生成し、これを前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送し、目的部分において他のクロック信号から一のクロック信号を生成する構成とした。
【選択図】図4
Description
本発明は無線通信装置におけるクロック信号伝送方法及び無線通信装置に関する。
無線通信装置、特に携帯電話機等の携帯機器では、小型化の要請から当該機器に設けられている無線信号受信用の受信アンテナと機器内部の回路とが近接して配置される場合がある。このため、機器内部の内部信号としてのクロック信号の高調波ノイズが当該受信アンテナで受信され、もって受信妨害が生ずることがあった。
ここで、上記携帯電話機等のデジタル電子機器では、当該機器内の各回路の動作タイミングをクロック信号に同期させることが行われる。このような構成では、クロック信号は機器内の各回路へ供給されるため、クロック信号伝送用配線部材が長くなり、クロック信号伝送用配線部材から放射される高調波ノイズによる影響が問題となる。
特に固定部と可動部とよりなる折り畳み式携帯電話機では、そのヒンジ部分を通過するケーブル又は配線パターンを通じてクロック信号を伝送する場合があり、そのような場合、当該ケーブル又は配線パターンから放射されるクロック信号の高調波成分の周波数が当該携帯電話機の無線受信周波数と重なることで受信妨害が生ずることがある。
図1は従来の一例の無線通信装置としての折り畳み式携帯電話機の内部構成、特にクロック信号の伝送に係る部分の構成例を示す斜視図である。
図1の携帯電話機500’は固定部500B’と可動部500A’とよりなり、固定部500B’と可動部500A’とはヒンジ400で開閉可能に接続されている。
固定部500B’及び可動部500A’の各々には回路基板として固定部基板100’及び可動部基板200’がそれぞれ設けられている。
又固定部500B’には当該携帯電話機を駆動するための電池130及び外部の充電器により電池130を充電するための充電端子140が設けられているとともに、当該携帯電話機500’が無線信号を受信するための受信アンテナ120が設けられている。
又固定部基板100’上にはクロック信号を送信する機能を有する送信部110’が設けられ、可動部基板200’上にはこのクロック信号を受信する受信部210’が設けられている。これら送信部110’と受信部210’との間は、クロック信号伝送用配線部材としてのケーブル又は配線パターン300が設けられている。
図1の構成を有する携帯電話機器500’では固定部500B’の固定部基板100’上に設けられた送信部110’から、可動部500A’の可動部基板200’上に設けられた受信部210’に対し、その間に設けられたケーブル又は配線パターン300によってクロック信号を伝送する。この構成ではヒンジ400の部分を通してケーブル又は配線パターンを設けるため、ヒンジ400の部分に近接して設けられた受信アンテナ120上或いはその近傍をケーブル又は配線パターン300が通過することになる。そのため、当該ケーブル又は配線パターン300によって伝送されるクロック信号から放射される電波が受信アンテナ120により受信されることによって受信妨害が生じる場合がある。
図2は前記送信部110’の一例としての、当該携帯電話機500に設けられたカメラの一例を示す斜視図である。
このように送信部110’がカメラであるような場合、カメラによる撮影で得られた画像情報は例えば13MHzのクロック信号に同期して当該カメラから送信され、クロック信号とともに受信部210’へと伝送され、受信部210’にて情報処理がなされる。このようにして、当該画像情報により、当該携帯電話機500’が有する画面(図示を省略)上に撮像画像が表示され、或いは当該携帯電話機内に設けられたメモリ(図示を省略)に格納される。
図3は従来の問題点を説明するための図であり、上記携帯電話機500’の内部構成の一部を示すブロック図である。
図3(a)中、受信アンテナ(すなわち無線アンテナ)120により受信された無線信号は無線受信回路(図1中では省略)150にて当該無線信号の受信に係る情報処理がなされる。
又上記送信部としてのクロック発信回路110’からクロック信号(図3(b)にその波形の例を示す)が発信され、上記ケーブル又は配線パターン300を通じて伝送され、受信部(終端部)としての13MHz動作回路210’にて受信される。
図3の例では当該携帯電話機500’の受信周波数帯が875〜885MHzであり、13MHzのクロック信号の68次の高調波成分である884MHzが当該受信周波数帯の範囲内にある。このためこの884MHzの電波が妨害周波数の電波となり受信妨害の要因となる。
ここで、このように当該携帯電話機500’においてそのクロック信号の高調波成分が当該携帯電話機500’の受信周波数に重なる場合、当該携帯電話機500が受信する電波が当該携帯電話機500’が正常に通信可能な最低レベルの電波の強さ(すなわち受信感度であり、例えばアンテナ端子で−90dBm)であって、そのクロック信号の高調波成分の強さがその−90dBmを超えていたとすると、受信信号とノイズとの間の分別が出来ず通信エラーが生ずる。
このような問題点に対し、従来は対策部品をクロック回路に挿入することにより、クロック信号が有する、携帯電話機の受信周波数帯の高調波成分を減衰させていた。しかしながらこの方法ではクロック信号の波形に対する悪影響の問題が想定される。
特開2002−314517号公報
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、無線通信装置においてクロック信号の周波数の高調波成分が受信周波数と重複する場合に生じ得る受信妨害の発生を効果的に抑制可能な構成を提供することを目的とする。
上記目的の達成のため本発明によれば、無線通信装置においてクロック信号を使用する部分が使用する一のクロック信号の高調波成分が当該無線通信装置の受信周波数と重複する場合、前記一のクロック信号と異なる他のクロック信号を生成し、生成された前記他のクロック信号を、前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送し、そのようにして伝送された前記他のクロック信号から前記一のクロック信号を生成して前記クロック信号を使用する部分に供給するようにした。
当該本発明の構成によれば、無線通信装置においてクロック信号を使用する部分が使用する一のクロック信号の高調波成分が当該無線通信装置の受信周波数と重複する場合、前記一のクロック信号と異なる他のクロック信号を生成し、生成された前記他のクロック信号を、前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送する。ここで前記一のクロック信号と異なる他のクロック信号を生成する際に当該他のクロック信号を、受信周波数に対する影響が充分低減されたものとすればよい。その結果、図1に示す如くクロック信号を伝送するケーブル又は配線パターン300が当該無線通信装置のアンテナ120上又はその近傍を通過して敷設されるような場合であっても、上記の如く当該クロック信号が受信周波数に対する影響が充分低減されたものとすることにより、当該クロック信号の影響による受信妨害の発生を効果的に抑制し得る。
又上記本発明の構成では、このように受信周波数に対する影響が充分低減された他のクロック信号が、前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送された後、当該他のクロック信号から前記一のクロック信号が生成されて前記クロック信号を使用する部分に供給される。その結果当該クロック信号を使用する部分では、自己が使用する一のクロック信号を確実に得ることが出来る。
このように本発明によればクロック信号を用いる構成の無線通信装置において、当該クロック信号による受信妨害の発生を効果的に抑制することが可能となる。
本発明の実施例によれば、無線通信装置における内部信号としてのクロック信号の伝送において、当該クロック信号の伝送を受ける部分であり、当該クロック信号を使用する部分が実際に使用するクロック信号(以下「使用クロック信号」と称する)の高調波成分が当該無線通信装置の受信周波数帯と重複する場合、使用クロック信号とは異なる、受信妨害を生じ得る高調波成分を含まないクロック信号(以下「伝送クロック信号」と称する)を生成してこれを伝送する。そして前記クロック信号を使用する部分としての終端部の近傍で、このようにして伝送されてきた伝送クロック信号から前記使用クロック信号を生成し、生成された使用クロック信号を前記クロック信号を使用する部分に供給する。
又この場合、伝送クロック信号の周波数を、使用クロック信号の周波数の整数倍とし、クロック信号を使用する部分としての終端部の近傍に設けた周波数変換回路で伝送クロック信号の周波数を整数分の1に変換して使用クロック信号を生成する(第1実施例)。
或いは伝送クロック信号を、使用クロック信号の周波数の整数分の1の周期的なタイミング信号として生成してこれを伝送し、クロック信号を使用する部分としての終端部の近傍に設けた使用クロック周波数発振回路にて、前記タイミング信号に同期させて使用クロック信号を発生させる(実施例2)。
或いは使用クロック信号の波形に対しフーリエ変換を施すことでスペクルを得ることで使用クロック信号の高調波成分を数値化する。そしてこのスペクトルの中から受信妨害を生じ得る高調波成分のスペクトルを削除して新たなスペクトルを得る。このようにして得られた、受信妨害を生じ得る高調波成分のスペクトルが除かれた新たなスペクトラムに対し逆フーリエ変換を施すことで対応する時間軸上の波形を算出し、算出された時間軸上の波形を有する伝送クロック信号を生成し、これを伝送する(実施例3)。
すなわち本発明の実施例によれば、クロック信号伝送用配線部材としての伝送部(すなわち例えば図1の例におけるケーブル又は配線パターン300)を伝送される信号として、受信妨害を生じ得る高調波成分を含まないか、或いは受信妨害を生じ得る高調波成分が充分低減された信号(すなわち伝送クロック信号)を生成する。そして当該伝送クロック信号を上記伝送部で伝送し、当該伝送クロック信号の伝送を受ける、クロック信号を使用する部分としての終端部において、このようにして伝送されてきた伝送クロック信号に基づき、使用クロック信号を生成して、クロック信号を使用する部分に供給する。
この方式によれば、受信妨害の主な要因であるクロック信号伝送用配線部材としての伝送部からの有害な高調波ノイズの発生を効果的に抑制し得るため、受信妨害の発生を効果的に抑制可能である。
以下本発明の実施例の構成につき、図とともに詳細に説明する。
尚以下に詳細に説明する上記本発明の実施例1〜3による無線通信装置は各々図4に示される如くの構成を有する折り畳み式携帯電話機500の形態を有する。当該携帯電話機500は、従来技術として上述した図1に示す携帯電話機500’とほぼ同様の構成を有する。しかしながら本発明の実施例1〜3による携帯電話機500では、従来技術の携帯電話機500’における送信部110’及び受信部210’に代え、それぞれ新たな構成を有する送信部110及び受信部210が設けられている。
本発明の各実施例による携帯電話機500は固定部500Bと可動部500Aとよりなり、固定部500Bと可動部500Aとはヒンジ400で開閉可能に接続されている。
固定部500B及び可動部500Aの各々には回路基板として固定部基板100及び可動部基板200が設けられている。
固定部500Bには当該携帯電話機を駆動するための電池130及び外部の充電器により電池130を充電するための充電端子140が設けられているとともに、当該携帯電話機500が無線信号を受信するための受信アンテナ120が設けられている。
又固定部基板100上には伝送クロック信号を送信する機能を有する送信部110が設けられ、可動部基板200上にはこのクロック信号を受信する受信部210が設けられており、又送信部110と受信部210との間はクロック信号伝送用配線部材としてのケーブル又は配線パターン300が設けられている。
図4の構成を有する携帯電話機器500では固定部500Bの固定部基板100上に設けられた送信部110から、可動部500Aの可動部基板200上に設けられた受信部210に対し、その間に設けられた伝送部としてのケーブル又は配線パターン300によって伝送クロック信号が伝送される。このためヒンジ400の部分に接して、或いはその近傍を通過するようにケーブル又は配線パターン300を設ける必要があり、ヒンジ400の部分に近接して設けられた受信アンテナ120上或いはその近傍にケーブル又は配線パターン300を設ける必要がある。
本発明の各実施例によれば、上記の如く、伝送クロック信号は受信周波数帯に対する影響が充分低減されたものとされるため、当該ケーブル又は配線パターン300によって伝送される伝送クロック信号からは有害な高調波成分はほとんど放射されず、もって受信妨害の発生が効果的に抑制される。
図5は前記送信部110の一例としての、当該携帯電話機500に設けられたカメラの一例を示す斜視図である。
このように送信部110がカメラであるような場合、カメラによる撮影で得られた画像情報は例えば13MHzのクロック信号に同期してカメラ110から送信され、クロック信号とともに受信部210へと伝送され、受信部にて情報処理がなされる。このようにして当該画像情報により、当該携帯電話機500が有する画面(図示を省略)上に撮像画像が表示され、或いは当該携帯電話機内に設けられたメモリ(図示を省略)に格納される。
以下本発明の各実施例につき、図とともに詳細に説明する。
図6は本発明の実施例1の構成を説明するためのブロック図である。
本発明の実施例1では、無線受信周波数と重なるような高調波成分を含まない伝送クロック信号を発生する送信部110としてのクロック信号発振回路と、その伝送クロック信号を伝送する伝送部300としてのケーブル或いは配線パターン、その伝送クロック信号から、クロック信号を使用する部分が使用する使用クロック信号を生成する回路としての周波数変換回路210A(図4中、受信部210に含まれる)が設けられる。
上記送信部110で発生する伝送クロック信号は、受信周波数に重なる高調波成分を含まない信号とされる。具体的には、当該携帯電話機において使用クロック信号が13MHzのクロック信号であり、受信周波数帯が875〜885MHzであった場合、当該使用クロック信号をそのままケーブル又は配線パターン300を通じて伝送すると、その伝送路300からは有害な高調波成分としての884MHz(13×68=884、すなわち使用クロック信号の68次の高調波成分)が放射され、受信妨害の要因となる。
このため実施例1では、送信部110(すなわちクロック発振回路)では、使用クロック信号の周波数である13MHzの整数倍、具体的には例えば3倍の39MHzの伝送クロック信号を生成する。この場合の整数倍の倍数は、その高調波成分が上記受信周波数帯の範囲に含まれることがないように選択される。そのための具体例につき図7とともに後述する。
このようにして生成された伝送クロック信号を伝送した場合、受信妨害の要因となる高調波ノイズは放射されず、受信妨害は発生しない。すなわち当該伝送クロック信号の周波数である39MHzの22次高調波成分は858MHz(< 875MHz)であり、次の23次高調波成分は897MHz(> 885MHz)であるため、上記受信周波数帯875〜885MHzの範囲内の高調波成分は含まれない。
又クロック信号を使用する部分としての終端部である13MHz動作回路210B(周波数変換回路210Aとともに上記受信部210に含まれる)の近傍には周波数変換回路210Aが設けられている。
周波数変換部210Aでは、ケーブル又は配線パターン300を通じてクロック発信回路110から伝送されてきた伝送クロック信号を加工する(具体的にはその周波数を1/3にする周波数変換処理を行う)ことで、13MHz動作回路210Bが使用する13MHzの使用クロック信号を生成する。この周波数を1/3にする周波数変換処理のための構成として、例えば3進カウンタ等を適用し得る。
ここで13MHzの使用クロック信号を生成する周波数変換回路210Aからは上記受信妨害を生じ得る高調波成分として884MHz(13×68=884)が放射されるが、上記の如く周波数変換回路210Aは、クロック信号を使用する部分としての13MHz動作回路210Bの近傍に設けられる。その結果、13MHzの使用クロック信号の実際の伝送経路を充分短くすることができる。
すなわち13MHzの使用クロック信号を生成する回路である周波数変換回路210Aと、クロック信号を使用する部分としての13MHz動作回路210Bとの間の離間距離を充分小さくすることにより、13MHzの使用クロック信号を伝送する伝送経路による電流経路を微小なループとすることが出来、13MHzの使用クロック信号による受信周波数帯の電波の放射レベルを充分小さくすることが出来る。よって受信妨害を効果的に抑制可能となる。
次に上述の実施例1における、伝送クロック信号の周波数の決定方法につき、図7とともに説明する。
図7中、ステップS1にて、使用クロック信号の周波数を変数FCに設定する。上記の例の場合、FC=13[MHz]である。又伝送クロック信号の周波数の候補を示す変数FKの初期値として、FCを設定する。
ステップS2にて受信周波数帯FRを設定する。上記例の場合、FR=875〜885[MHz]である。
ステップS3にて、FKに対する倍数としての次数の初期値を1とし、ステップS4に移行する。
ステップS4にて、FKに上記次数を乗じて得た値、FK×次数、がFRの範囲を超えたか否かを判定する。判定の結果FK×次数がFRの範囲を超えていた場合(YES)、当該FKを最終的な伝送クロック信号の周波数の値として得る(ステップS5)。
他方、ステップS4の判定の結果FK×次数がFRの範囲を超えていなかった場合(NO),ステップS6に移行する。
ステップS6では、当該FK×次数がFRの範囲内にあるか否かを判定する。ステップS6での判定の結果FK×次数がFRの範囲内になければ(NO)ステップS7に移行し、次数を1インクリメントしてステップS4に戻る。
他方ステップS6での判定の結果FK×次数がFRの範囲内であれば(YES)FK+FCを演算し、その演算結果でFKを更新した後、ステップS3に戻る。
以降、ステップS4の判定結果がYESとなるまで図7の動作を継続する。
ここで上記の例、すなわち使用クロック信号の周波数FC=13[MHz]、受信周波数帯875〜885[MHz]の場合、上述の図7の動作がどのようになされるかについて説明する。
この場合、上記ステップS4,S6,S7のループ動作において、次数が67迄は、FK×次数=13×67=871[MHz]であり、FR=875〜885[MHz]の範囲に入らない。このため、ステップS4及びステップS6の結果はそれぞれNOとなり、上記ループ動作が繰り返される。
次数が68となった時点で、FK×次数=13×68=884[MHz]は受信周波数帯875〜885[MHz]を超えていないため、ステップS4の判定結果はNOとなり、ステップS6に移行するが、ステップS6では当該値884[MHz]が受信周波数帯875〜885[MHz]の範囲内にあるため、ステップS6の判定結果がYESとなる。その結果ステップS8に移行し、ステップS8にてFK=FK+FC=13+13=26[MHz]とFKが更新される。
FK=26[MHz]で上記ステップS4,S6,S7のループ動作において、次数が33迄は、FK×次数=26×33=858[MHz]であり、FR=875〜885[MHz]の範囲に入らない。このため、ステップS4及びステップS6の結果はそれぞれNOとなり、上記ループ動作が繰り返される。
次数が34となると、FK×次数=26×34=884[MHz]となり、受信周波数帯875〜885[MHz]を超えていないため、ステップS4の判定結果はNOとなり、ステップS6に移行するが、ステップS6では当該値884[MHz]が受信周波数帯875〜885[MHz]の範囲内にあるため、ステップS6の判定結果がYESとなる。その結果ステップS8に移行し、ステップS8にてFK=FK+FC=26+13=39[MHz]とFKが更新される。
FK=39[MHz]で上記ステップS4,S6,S7のループ動作において、次数が22迄は、FK×次数=39×22=858[MHz]であり、FR=875〜885[MHz]の範囲に入らない。このため、ステップS4及びステップS6の結果はそれぞれNOとなり、上記ループ動作が繰り返される。
次数が23となると、FK×次数=39×23=897[MHz]となり、受信周波数帯875〜885[MHz]を超えているため、ステップS4の判定結果はYESとなり、この場合ステップS5に移行し、当該FK=39[MHz]が伝送クロック信号の周波数として採用される。
すなわち伝送クロック信号の周波数のFKの候補の値としての、使用クロック信号FCの倍数が順次更新されて増加するにしたがって、更に当該更新後のFKの候補の値の倍数である高調波成分(すなわちFK×次数)の値は、その次数の増加にしたがって増加する幅が段階的に増加する。その結果、その増加する幅が受信周波数帯の範囲を跨ぐようになり、当該高調波成分が受信周波数帯の範囲内に含まれなくなった時点におけるFKの候補を伝送クロック信号の周波数として採用する。
上記の例の場合、FKが13或いは26[MHz]では、その倍数である高調波成分の、次数に応じて増加する幅は、受信周波数帯875〜885[MHz]を跨ぐまでに至っておらず、その倍数である高調波成分が受信周波数帯の範囲内に含まれる。他方FKが39[MHz]の場合、その次数が22の場合39×22=858MHz<875[MHz](受信周波数帯の下限)であり、その次の次数23の場合、39×23=897[MHz]>885[MHz](受信周波数帯の上限)となり、受信周波数帯の範囲を跨いでおり、双方の高調波成分とも受信周波数帯の範囲に含まれない。したがって伝送クロック信号の周波数として39[MHz]として採用される。
次に、上記本発明の実施例2について説明する。
図8(a)に示される構成を有する実施例2の構成では、送信部としてのタイミング発生回路110−1(図4中、送信部110に対応する)にて、使用クロック信号の周波数13MHzの整数分の一の周波数の、図8(b)に示される如くの伝送クロック信号としてのタイミング信号を生成する。そして生成されたタイミング信号は、伝送部としてのケーブル又は配線パターン300を通じて伝送される。そしてクロック信号を使用する部分としての13MHz動作回路210B−1(上記受信部210に含まれる)の近傍に設けられた発振回路210A−1(上記受信部210に含まれる)にて、このようにケーブル又は配線パターン300を伝送されてきたタイミング信号に同期させて、13MHzの使用クロック信号が生成され、生成された13MHzの使用クロック信号が13MHz動作回路210B−1に供給される。
具体的には、上記タイミング発生回路110−1にて、使用クロック信号の周波数13MHzの1/1000の13kHzのタイミング信号を発生する。このタイミング信号は図8(b)に示される如くの波形を有するものとされる。
この13kHzのタイミング信号は、伝送部としてのケーブル又は配線パターン300を伝送される際、上記受信周波数帯に重なる高調波成分が複数発生する。しかしながら元の周波数が13kHzと低いため、その高調波成分のうち、受信周波数帯875〜885MHzに含まれる高調波成分の次数は約64000となる。このように高調波成分の次数が高いことにより、当該高調波成分のレベルはノイズとして問題にならない程度まで低減されている。したがって伝送クロック信号としてのタイミング信号が送信部としてのタイミング発生回路110−1からクロック信号を使用する部分である13MHz動作回路210B−1の近傍に設けられた発振回路210A−1迄伝送される際に生じ得る受信妨害が効果的に抑制される。
クロック信号を使用する部分である13MHz動作回路210B−1の近傍に設けられた発振回路210A−1では図8(c)に示す如く、伝送部300を伝送されてきた13kHzのタイミング信号に同期させることで、正しいタイミングの13MHzの使用クロック信号を生成することが可能となる。尚、図8(c)では、上記13kHzのタイミング信号に対応する、比較的周波数の低いタイミング信号(同図中、上側の信号)の各タイミングパルスに同期させてパルスを発生することにより、上記13MHzの使用クロック信号に対応する、より周波数の高いクロック信号(同図中、下側の信号)を発生する様子につき、模式的に示している。
図9は、周波数が13MHzの使用クロック信号自体を伝送した場合(同図(a))と比較して、これに代えて周波数がその1/1000の13kHzのタイミング信号を伝送した場合(同図(b))の、受信周波数帯875〜885MHzに含まれる高調波成分(884MHzのもの、図中、884M)のノイズレベルの一例を示す。この図9の例は、タイミング信号のデューティー比が10%の場合の例である。
図9から明らかなように、13kHzのタイミング信号を伝送した場合(同図(b))には、受信周波数帯875〜885MHzに含まれる高調波成分(884MHz、図中、884M)のノイズレベルは無視し得るほどに低減されている。
尚、上記13kHzのタイミング信号のデューティー比は50%(すなわちハイレベルである時間とローレベルである時間が等しい状態)であることが望ましい。一般にデューティー比が50%の場合が最も高調波が出にくいとされているからである。
次に図10〜13とともに、上記本発明の実施例3の構成について詳細に説明する。
実施例3では図10に示す如く、クロック信号の送信部としてのクロック発信回路110−2(図4中、送信部110に対応する)にて、そのスペクトルから受信妨害を生ずる受信周波数帯875〜885MHzに含まれる高調波成分(上記実例では884MHzの高調波成分)のスペクトルを除去したスペクトルのみを含む波形の信号を生成する。
その結果、そのように受信周波数帯875〜885MHzに含まれる高調波成分のスペクトルが除去された伝送クロック信号を伝送部としてのケーブル又は配線パターン300を伝送することにより、無線通信装置内のクロック信号の伝送に起因する受信妨害を効果的に抑制可能となる。
この方法によれば、バイパスコンデンサによるフィルタ等を対策部品として使用する従来例の場合に比べると、特定の周波数成分のみがゼロとされているため、その信号波形がなまることが効果的に抑制され得る。
以下図とともに詳細に説明する。
図10に示す如く、実施例3による無線通信装置では、伝送クロック信号を発生する送信部としてのクロック発信回路110−2,伝送部としてのケーブル又は配線パターン300,ケーブル又は配線パターン300を通じて伝送された伝送クロック信号から使用クロック信号を得るための波形成形回路210−2(上記受信部210に含まれる)及びクロック信号を使用する部分である終端部としての13MHz動作回路210B−2(上記受信部210に含まれる)を有する。
このうちクロック発振回路110−2は上記の如く13MHzの使用クロック信号から、受信周波数帯875〜885MHzに含まれる高調波成分884MHzのスペクトルを除去して得た伝送クロック信号を発生する。そしてこの伝送クロック信号が伝送部としてのケーブル又は配線パターン300を伝送された後、クロック信号を使用する部分である13MHz動作回路210B−2の近傍に設けられた波形成形回路210A−2にて波形成形され、上記の如く除去された高調波成分である884MHzのスペクトルを復元させることで、13MHzの使用クロック信号を生成する。生成された13MHzの使用クロック信号が13MHz動作回路210B−2に供給される。
図11は従来の方法(同図(a)、(b)、(c))と比較して、当該実施例3によるクロック信号伝送方法における伝送クロック信号の生成方法((d),(e)、(f)、(g))の構成を説明するための図である。
図11(a)、(d)に示す如くの13MHzの矩形波信号としてのクロック信号をスペクトルで表すと、同図(b),(e)に示す如く、871MHz(67次)、884MHz(68次)及び897MHz(69次)のそれぞれの高調波成分(図中、それぞれ871M,884M、897Mとして示す)を含む一連の高調波成分のスペクトルを含むものとして表せる。このうち、上記の如く、884MHzの高調波成分が受信周波数帯875〜885MHzに含まれるため、受信妨害を生じ得る。
従来の方法では、フィルタ等の対策部品を使用することで図11(c)に示す如く、広い範囲で高調波成分を減衰させていた。しかしながらこの従来の方法では広い範囲で高調波成分を減衰させるため、信号の波形は元の矩形波に対し、その立ち上がり/立ち下がりエッジ部分がなまってしまうという問題点が想定される。
これに対し本発明の実施例3の方法によれば、13MHzの矩形波としてのクロック信号の波形のデータに対し、一旦FFT(高速フーリエ変換)を施してスペクトルのデータ(図11(e))を得る。そしてこのようにして得られたスペクトルから図11(f)に示す如く、実際に受信周波数帯875〜885MHzに含まれることで受信妨害を生じ得る高調波成分である884MHzの成分のスペクトルのみを除去したスペクトルのデータを得る。そしてこのようにして得られたスペクトルのデータに対し、逆高速フーリエ変換を施すことで、図11(g)に示す如くの、対応する時間軸上の波形のデータを得る。そしてこのようにして得られた波形を有する信号を生成し、伝送クロック信号として使用する。
この本発明の実施例3の方法によれば、従来の方法と異なり、実際に受信妨害を生じ得る高調波成分のみを除去した波形の伝送クロック信号を使用することが出来る。このようにして得られた伝送クロック信号は、従来の方法における如く広い範囲で高調波成分を除去したものと異なり、実際に受信妨害を生じ得る高調波成分のみを除去したものであるため、元の13MHzの矩形波としてのクロック信号に対し、その立ち上がり/立ち下がり部分における波形のなまりを効果的に抑制できる。
図12は図11(d),(e)、(f)、(g)とともに上述の本発明の実施例3のクロック信号伝送方法における伝送クロック信号の生成方法の動作の流れを示す。
図12中、ステップS21では、使用クロック信号としての13MHzの矩形波の時間軸上の波形のデータを得る。
ステップS22では、ステップS21で得た時間軸上の波形のデータに対しFFT変換の演算を行うことでスペクトルのデータを得る。
ステップS23では、ステップS22で得たスペクトルのデータから、受信妨害を生じ得る、受信周波数帯875〜885MHzに含まれる高調波成分のスペクトルのデータ、上記例の場合68次の高調波成分である884MHzの成分のデータのみをゼロに置き換える。
ステップS24では、ステップS23で得られた、受信妨害を生じ得る高調波成分のデータのみがゼロとされたスペクトルのデータに対し、逆FFT変換の演算を行い、対応する時間軸上の波形のデータを得る。
ステップS25では、ステップS24で得られた時間軸上の波形のデータに基づき、実際に同波形を有する信号を発生する。その結果、受信妨害を生じ得る高調波成分のみが除去された波形のクロック信号が得られるので、このクロック信号を伝送クロック信号として使用する。
図13は図12中、ステップS25で実施する、実際のクロック信号の生成方法について更に詳細に説明するための動作フローチャートである。
図13中、ステップS31では、図12のステップS24で時間軸上の波形のデータが書き込まれたROMから当該波形のデータを順次読み出すための信号として、13MHzのアドレススキャン信号を生成する。このようにして生成された13MHzのアドレススキャン信号を上記ROMに与えることにより、同ROMから、前記図12のステップS24でROMに書き込まれた時間軸上の波形のデータが順次読み出されて出力される(ステップS32)。
ステップS32で出力された、前記図12のステップS24で得られた時間軸上の波形のデータをD/A変換(ステップS33)することで、受信妨害を生じ得る高調波成分のみが除去された13MHzのクロック信号が得られ、これが伝送クロック信号として使用される。
本発明は以下の付記の各々に記載の構成をとり得る。
(付記1)
クロック信号を用いる構成の無線通信装置において、当該クロック信号を使用する部分が使用する一のクロック信号の高調波成分が当該無線通信装置の受信周波数と重複する場合、前記一のクロック信号と異なる他のクロック信号を生成する伝送クロック信号生成段階と、
前記伝送クロック信号生成段階により生成された、前記他のクロック信号を、前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送するクロック信号伝送段階と、
前記クロック信号伝送段階により伝送された前記他のクロック信号から前記一クロック信号を生成して前記クロック信号を使用する部分に供給する使用クロック信号生成段階とよりなる
無線通信装置におけるクロック信号伝送方法。
(付記2)
前記他の周波数は、前記一のクロック信号の周波数に応じた周波数とされてなる
付記1に記載のクロック信号伝送方法。
(付記3)
前記伝送クロック信号生成手段で生成される他のクロック信号の周波数は前記一のクロック信号の周波数の整数倍の周波数とされ、当該周波数自体及びそのいかなる高調波成分も前記受信周波数と重複しないような周波数とされてなる
付記1又は2に記載のクロック信号伝送方法。
(付記4)
前記伝送クロック信号生成段階で生成される他のクロック信号の周波数は前記一クロック信号の周波数の整数分の一の周波数とされてなる
付記1又は2に記載のクロック信号伝送方法。
(付記5)
前記伝送クロック信号生成段階で生成される前記他のクロック信号は、前記一のクロック信号に対しフーリエ変換を実施して得られるスペクトルにおいて前記受信周波数と重複する高調波成分を特定し、前記フーリエ変換を実施して得られたスペクトルから当該特定された高調波成分のスペクトルを除去したスペクトルを得、当該高調波成分を除去したスペクトルに対し逆フーリエ変換を実施して得られる波形を有する信号とされてなる
付記1又は2に記載のクロック信号伝送方法。
(付記6)
前記無線通信装置は、前記受信周波数の無線通信信号を受信するアンテナ部を有し、前記伝送クロック信号生成段階及び使用クロック信号生成段階はそれぞれ伝送クロック信号発振回路及び周波数変換回路により実施され、それぞれタイミング発生回路及び使用クロック信号発振回路により実施され、或いはそれぞれ伝送クロック信号発振回路及び波形成形回路により実施され、前記クロック信号伝送段階ではクロック信号伝送用配線部材が他のクロック信号の伝送に使用され、
前記伝送クロック信号発振回路或いはタイミング発生回路は前記無線通信装置における一の回路基板上に搭載され、前記周波数変換回路、使用クロック信号発振回路或いは波形成形回路及び前記クロック信号を使用する部分は前記無線通信装置における他の回路基板上に搭載され、前記アンテナ部は前記一の回路基板と前記他の回路基板との間に設置され、前記クロック信号伝送用配線部材は前記一の回路基板から前記他の回路基板に向けて前記アンテナ部上或いはその近傍を通過して配線されてなる
付記1乃至5のうちの何れかに記載のクロック信号伝送方法。
(付記7)
クロック信号を用いる構成とされた無線通信装置であって、
当該無線通信装置においてクロック信号を使用する部分が使用する一のクロック信号の高調波成分が当該無線通信装置の受信周波数と重複する場合、前記一のクロック信号と異なる他のクロック信号を生成する伝送クロック信号生成手段と、
前記伝送クロック信号生成手段により生成された、前記他のクロック信号を、前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送するクロック信号伝送手段と、
前記クロック信号伝送手段により伝送された前記他のクロック信号から前記一のクロック信号を生成して前記クロック信号を使用する部分に供給する使用クロック信号生成手段とよりなる
無線通信装置。
(付記8)
前記他の周波数は、前記一のクロック信号の周波数に応じた周波数とされてなる
付記7に記載の無線通信装置。
(付記9)
前記伝送クロック信号生成手段で生成される他のクロック信号の周波数は前記一のクロック信号の周波数の整数倍の周波数であって、当該周波数自体及びそのいかなる高調波成分も前記受信周波数と重複しない周波数とされてなる
付記7又は8に記載の無線通信装置。
(付記10)
前記伝送クロック信号生成手段で生成される他のクロック信号の周波数は前記一のクロック信号の周波数の整数分の一の周波数とされてなる
付記7又は8に記載の無線通信装置。
(付記11)
前記伝送クロック信号生成手段で生成される前記他のクロック信号は、前記一のクロック信号に対しフーリエ変換を実施して得られるスペクトルにおいて前記受信周波数に重複する高調波成分のスペクトルを特定し、前記フーリエ変換を実施して得られたスペクトルから当該特定された高調波成分のスペクトルを除去したスペクトルを得、当該高調波成分のスペクトルを除去したスペクトルに対し逆フーリエ変換を実施して得られる波形を有する信号とされてなる
付記7又は8に記載の無線通信装置。
(付記12)
前記無線通信装置は、前記受信周波数の無線通信信号を受信するアンテナ部を有し、前記伝送クロック信号生成手段及び使用クロック信号生成手段は、それぞれ伝送クロック信号発振回路及び周波数変換回路よりなり、タイミング発生回路及び使用クロック信号発振回路よりなり、或いは伝送クロック信号発振回路及び波形成形回路よりなり、前記クロック信号伝送手段はクロック信号伝送用配線部材を含み、
前記伝送クロック信号発振回路或いはタイミング発生回路は前記無線通信装置における一の回路基板上に搭載され、前記周波数変換回路、使用クロック信号発振回路或いは波形成形回路及び前記クロック信号を使用する部分は前記無線通信装置における他の回路基板上に搭載され、前記アンテナ部は前記一の回路基板と前記他の回路基板との間に設置され、前記クロック信号伝送用配線部材は前記一の回路基板から前記他の回路基板に向けて前記アンテナ部上或いはその近傍を通過して配線されてなる
付記7乃至11のうちの何れかに記載の無線通信装置。
(付記1)
クロック信号を用いる構成の無線通信装置において、当該クロック信号を使用する部分が使用する一のクロック信号の高調波成分が当該無線通信装置の受信周波数と重複する場合、前記一のクロック信号と異なる他のクロック信号を生成する伝送クロック信号生成段階と、
前記伝送クロック信号生成段階により生成された、前記他のクロック信号を、前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送するクロック信号伝送段階と、
前記クロック信号伝送段階により伝送された前記他のクロック信号から前記一クロック信号を生成して前記クロック信号を使用する部分に供給する使用クロック信号生成段階とよりなる
無線通信装置におけるクロック信号伝送方法。
(付記2)
前記他の周波数は、前記一のクロック信号の周波数に応じた周波数とされてなる
付記1に記載のクロック信号伝送方法。
(付記3)
前記伝送クロック信号生成手段で生成される他のクロック信号の周波数は前記一のクロック信号の周波数の整数倍の周波数とされ、当該周波数自体及びそのいかなる高調波成分も前記受信周波数と重複しないような周波数とされてなる
付記1又は2に記載のクロック信号伝送方法。
(付記4)
前記伝送クロック信号生成段階で生成される他のクロック信号の周波数は前記一クロック信号の周波数の整数分の一の周波数とされてなる
付記1又は2に記載のクロック信号伝送方法。
(付記5)
前記伝送クロック信号生成段階で生成される前記他のクロック信号は、前記一のクロック信号に対しフーリエ変換を実施して得られるスペクトルにおいて前記受信周波数と重複する高調波成分を特定し、前記フーリエ変換を実施して得られたスペクトルから当該特定された高調波成分のスペクトルを除去したスペクトルを得、当該高調波成分を除去したスペクトルに対し逆フーリエ変換を実施して得られる波形を有する信号とされてなる
付記1又は2に記載のクロック信号伝送方法。
(付記6)
前記無線通信装置は、前記受信周波数の無線通信信号を受信するアンテナ部を有し、前記伝送クロック信号生成段階及び使用クロック信号生成段階はそれぞれ伝送クロック信号発振回路及び周波数変換回路により実施され、それぞれタイミング発生回路及び使用クロック信号発振回路により実施され、或いはそれぞれ伝送クロック信号発振回路及び波形成形回路により実施され、前記クロック信号伝送段階ではクロック信号伝送用配線部材が他のクロック信号の伝送に使用され、
前記伝送クロック信号発振回路或いはタイミング発生回路は前記無線通信装置における一の回路基板上に搭載され、前記周波数変換回路、使用クロック信号発振回路或いは波形成形回路及び前記クロック信号を使用する部分は前記無線通信装置における他の回路基板上に搭載され、前記アンテナ部は前記一の回路基板と前記他の回路基板との間に設置され、前記クロック信号伝送用配線部材は前記一の回路基板から前記他の回路基板に向けて前記アンテナ部上或いはその近傍を通過して配線されてなる
付記1乃至5のうちの何れかに記載のクロック信号伝送方法。
(付記7)
クロック信号を用いる構成とされた無線通信装置であって、
当該無線通信装置においてクロック信号を使用する部分が使用する一のクロック信号の高調波成分が当該無線通信装置の受信周波数と重複する場合、前記一のクロック信号と異なる他のクロック信号を生成する伝送クロック信号生成手段と、
前記伝送クロック信号生成手段により生成された、前記他のクロック信号を、前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送するクロック信号伝送手段と、
前記クロック信号伝送手段により伝送された前記他のクロック信号から前記一のクロック信号を生成して前記クロック信号を使用する部分に供給する使用クロック信号生成手段とよりなる
無線通信装置。
(付記8)
前記他の周波数は、前記一のクロック信号の周波数に応じた周波数とされてなる
付記7に記載の無線通信装置。
(付記9)
前記伝送クロック信号生成手段で生成される他のクロック信号の周波数は前記一のクロック信号の周波数の整数倍の周波数であって、当該周波数自体及びそのいかなる高調波成分も前記受信周波数と重複しない周波数とされてなる
付記7又は8に記載の無線通信装置。
(付記10)
前記伝送クロック信号生成手段で生成される他のクロック信号の周波数は前記一のクロック信号の周波数の整数分の一の周波数とされてなる
付記7又は8に記載の無線通信装置。
(付記11)
前記伝送クロック信号生成手段で生成される前記他のクロック信号は、前記一のクロック信号に対しフーリエ変換を実施して得られるスペクトルにおいて前記受信周波数に重複する高調波成分のスペクトルを特定し、前記フーリエ変換を実施して得られたスペクトルから当該特定された高調波成分のスペクトルを除去したスペクトルを得、当該高調波成分のスペクトルを除去したスペクトルに対し逆フーリエ変換を実施して得られる波形を有する信号とされてなる
付記7又は8に記載の無線通信装置。
(付記12)
前記無線通信装置は、前記受信周波数の無線通信信号を受信するアンテナ部を有し、前記伝送クロック信号生成手段及び使用クロック信号生成手段は、それぞれ伝送クロック信号発振回路及び周波数変換回路よりなり、タイミング発生回路及び使用クロック信号発振回路よりなり、或いは伝送クロック信号発振回路及び波形成形回路よりなり、前記クロック信号伝送手段はクロック信号伝送用配線部材を含み、
前記伝送クロック信号発振回路或いはタイミング発生回路は前記無線通信装置における一の回路基板上に搭載され、前記周波数変換回路、使用クロック信号発振回路或いは波形成形回路及び前記クロック信号を使用する部分は前記無線通信装置における他の回路基板上に搭載され、前記アンテナ部は前記一の回路基板と前記他の回路基板との間に設置され、前記クロック信号伝送用配線部材は前記一の回路基板から前記他の回路基板に向けて前記アンテナ部上或いはその近傍を通過して配線されてなる
付記7乃至11のうちの何れかに記載の無線通信装置。
110、110−2 伝送クロック信号発振回路(送信部、伝送クロック信号生成手段)
110―1 タイミング発生回路(送信部、伝送クロック信号生成手段)
120 受信アンテナ
150 無線受信回路
210A 周波数変換回路(受信部、使用クロック信号生成手段)
210A−1 使用クロック信号発信回路(受信部、使用クロック信号生成手段)
210A−2 波形成形回路(受信部、使用クロック信号生成手段)
210B、210B−1、210B−2 13MHz動作回路(受信部、終端部、クロック信号を使用する部分)
300 ケーブル又は配線パターン(伝送部、クロック信号伝送用配線部材)
500 携帯電話機(無線通信装置)
110―1 タイミング発生回路(送信部、伝送クロック信号生成手段)
120 受信アンテナ
150 無線受信回路
210A 周波数変換回路(受信部、使用クロック信号生成手段)
210A−1 使用クロック信号発信回路(受信部、使用クロック信号生成手段)
210A−2 波形成形回路(受信部、使用クロック信号生成手段)
210B、210B−1、210B−2 13MHz動作回路(受信部、終端部、クロック信号を使用する部分)
300 ケーブル又は配線パターン(伝送部、クロック信号伝送用配線部材)
500 携帯電話機(無線通信装置)
Claims (10)
- クロック信号を用いる構成の無線通信装置において、当該クロック信号を使用する部分が使用する一のクロック信号の高調波成分が当該無線通信装置の受信周波数と重複する場合、前記一のクロック信号と異なる他のクロック信号を生成する伝送クロック信号生成段階と、
前記伝送クロック信号生成段階により生成された、前記他のクロック信号を、前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送するクロック信号伝送段階と、
前記クロック信号伝送段階により伝送された前記他のクロック信号から前記一クロック信号を生成して前記クロック信号を使用する部分に供給する使用クロック信号生成段階とよりなる
無線通信装置におけるクロック信号伝送方法。 - 前記伝送クロック信号生成手段で生成される他のクロック信号の周波数は前記一のクロック信号の周波数の整数倍の周波数とされ、当該周波数自体及びそのいかなる高調波成分も前記受信周波数と重複しないような周波数とされてなる
請求項1に記載のクロック信号伝送方法。 - 前記伝送クロック信号生成段階で生成される他のクロック信号の周波数は前記一クロック信号の周波数の整数分の一の周波数とされてなる
請求項1に記載のクロック信号伝送方法。 - 前記伝送クロック信号生成段階で生成される前記他のクロック信号は、前記一のクロック信号に対しフーリエ変換を実施して得られるスペクトルにおいて前記受信周波数と重複する高調波成分を特定し、前記フーリエ変換を実施して得られたスペクトルから当該特定された高調波成分のスペクトルを除去したスペクトルを得、当該高調波成分を除去したスペクトルに対し逆フーリエ変換を実施して得られる波形を有する信号とされてなる
請求項1に記載のクロック信号伝送方法。 - 前記無線通信装置は、前記受信周波数の無線通信信号を受信するアンテナ部を有し、前記伝送クロック信号生成段階及び使用クロック信号生成段階はそれぞれ伝送クロック信号発振回路及び周波数変換回路により実施され、それぞれタイミング発生回路及び使用クロック信号発振回路により実施され、或いはそれぞれ伝送クロック信号発振回路及び波形成形回路により実施され、前記クロック信号伝送段階ではクロック信号伝送用配線部材が他のクロック信号の伝送に使用され、
前記伝送クロック信号発振回路或いはタイミング発生回路は前記無線通信装置における一の回路基板上に搭載され、前記周波数変換回路、使用クロック信号発振回路或いは波形成形回路及び前記クロック信号を使用する部分は前記無線通信装置における他の回路基板上に搭載され、前記アンテナ部は前記一の回路基板と前記他の回路基板との間に設置され、前記クロック信号伝送用配線部材は前記一の回路基板から前記他の回路基板に向けて前記アンテナ部上或いはその近傍を通過して配線されてなる
請求項1乃至4のうちの何れかに記載のクロック信号伝送方法。 - クロック信号を用いる構成とされた無線通信装置であって、
当該無線通信装置においてクロック信号を使用する部分が使用する一のクロック信号の高調波成分が当該無線通信装置の受信周波数と重複する場合、前記一のクロック信号と異なる他のクロック信号を生成する伝送クロック信号生成手段と、
前記伝送クロック信号生成手段により生成された、前記他のクロック信号を、前記クロック信号を使用する部分に向けて伝送するクロック信号伝送手段と、
前記クロック信号伝送手段により伝送された前記他のクロック信号から前記一のクロック信号を生成して前記クロック信号を使用する部分に供給する使用クロック信号生成手段とよりなる
無線通信装置。 - 前記伝送クロック信号生成手段で生成される他のクロック信号の周波数は前記一のクロック信号の周波数の整数倍の周波数であって、当該周波数自体及びそのいかなる高調波成分も前記受信周波数と重複しない周波数とされてなる
請求項6に記載の無線通信装置。 - 前記伝送クロック信号生成手段で生成される他のクロック信号の周波数は前記一のクロック信号の周波数の整数分の一の周波数とされてなる
請求項6に記載の無線通信装置。 - 前記伝送クロック信号生成手段で生成される前記他のクロック信号は、前記一のクロック信号に対しフーリエ変換を実施して得られるスペクトルにおいて前記受信周波数に重複する高調波成分のスペクトルを特定し、前記フーリエ変換を実施して得られたスペクトルから当該特定された高調波成分のスペクトルを除去したスペクトルを得、当該高調波成分のスペクトルを除去したスペクトルに対し逆フーリエ変換を実施して得られる波形を有する信号とされてなる
請求項6に記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、前記受信周波数の無線通信信号を受信するアンテナ部を有し、前記伝送クロック信号生成手段及び使用クロック信号生成手段は、それぞれ伝送クロック信号発振回路及び周波数変換回路よりなり、タイミング発生回路及び使用クロック信号発振回路よりなり、或いは伝送クロック信号発振回路及び波形成形回路よりなり、前記クロック信号伝送手段はクロック信号伝送用配線部材を含み、
前記伝送クロック信号発振回路或いはタイミング発生回路は前記無線通信装置における一の回路基板上に搭載され、前記周波数変換回路、使用クロック信号発振回路或いは波形成形回路及び前記クロック信号を使用する部分は前記無線通信装置における他の回路基板上に搭載され、前記アンテナ部は前記一の回路基板と前記他の回路基板との間に設置され、前記クロック信号伝送用配線部材は前記一の回路基板から前記他の回路基板に向けて前記アンテナ部上或いはその近傍を通過して配線されてなる
請求項6乃至9のうちの何れかに記載の無線通信装置。
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