JP2009232190A

JP2009232190A - 無線通信装置及びマスク方法

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Publication number: JP2009232190A
Application number: JP2008075466A
Authority: JP
Inventors: Masato Iizuka; 正人飯塚
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】複数の無線部を擁する無線通信装置が備えるアンテナスイッチに、共通のデータ信号線から混入する高調波成分を取り除くことである。
【解決手段】制御部と、第一の無線部と、第二の無線部と、アンテナスイッチと、マスク回路とを具備する無線通信装置によって解決することができる。制御部は、周波数設定データと、アンテナ切り替え設定データとを含む設定データを、共通のデータ信号線に送出する。第一の無線部は、周波数設定データに基づいて、周波数の設定を行う。第二の無線部は、周波数設定データに基づいて、周波数の設定を行う。アンテナスイッチは、アンテナ切り替え設定データに基づいて、アンテナを第一の無線部に接続し、又は、アンテナを第二の無線部に接続する。マスク回路は、アンテナスイッチが共通のデータ信号線を通じて受け取る設定データを、所定期間、マスクする。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信装置及びマスク方法に関する。

世界で一般的に使われている携帯電話の通信方式として、ＧＳＭ（ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式が知られる。ＧＳＭ方式は、第二世代の通信方式と言われるが、近年、携帯電話事業者は、第三世代の通信方式を用いたサービス提供も行っている。第三世代の通信方式としては、Ｗ−ＣＤＭＡ（ＷｉｄｅｂａｎｄＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式が良く知られる。

図１に、異なる通信方式に対応した携帯電話機の構成図を示す。図１における携帯電話機は、例えば、ＧＳＭ方式と、Ｗ−ＣＤＭＡ方式とのいずれかの通信方式を用いて通信を行うことができる。図示するように、携帯電話機は、制御部１と、第一の無線部２４と、第二の無線部２５と、アンテナスイッチ１４と、アンテナ１５と、電源回路１６とを備えている。

制御部１は、クロックＣＬＫと、設定データＤＡＴＡと、チップセレクトＣＳ１，ＣＳ２とを含むシリアルインタフェース信号を生成する。図示するように、クロックＣＬＫは、共通のクロック信号線１７を介して、第一の無線部２４と、第二の無線部２５と、アンテナスイッチ１４と、電源回路１６とに供給される。設定データＤＡＴＡは、共通のデータ信号線１８を介して、第一の無線部２４と、第二の無線部２５と、アンテナスイッチ１４と、電源回路１６とに供給される。チップセレクトＣＳ１は、共通のチップセレクト線１９を介して、第一の無線部２４と、第二の無線部２５と、アンテナスイッチ１４とに供給される。チップセレクトＣＳ２は、電源回路１６に直結された専用のチップセレクト線２０を介して、電源回路１６に供給される。

第一の無線部２４は、例えば、ＧＳＭ方式での送受信を行い、また、第二の無線部２５は、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式での送受信を行う。図示するように、第一の無線部２４は、受信回路２と、受信部ＰＬＬシンセサイザ３と、送信回路４と、送信部ＰＬＬシンセサイザ５と、共用器６とを備え、第二の無線部２５は、受信回路７と、受信部ＰＬＬシンセサイザ８と、送信回路９と、送信部ＰＬＬシンセサイザ１０と、共用器１１とを備えている。

受信部ＰＬＬシンセサイザ３，８は、共通のデータ信号線１８を介して取り込む受信周波数設定データに基づいて、所定の周波数で発振する。そして、それぞれ、受信回路２，７へ、所望の受信周波数を供給する。送信部ＰＬＬシンセサイザ５，１０は、共通のデータ信号線１８を介して取り込む送信周波数設定データに基づいて、所定の周波数で発振する。そして、それぞれ、送信回路４，９へ、所望の送信周波数を供給する。受信回路２，７は、それぞれ、共用器６，１１から受信信号を受け取って、受信処理を行う。送信回路４，９は、それぞれ、送信処理を行って、共用器６，１１へ送信信号を渡す。

アンテナスイッチ１４は、共通のデータ信号線１８を介して受信するアンテナ切り替えデータに基づいて、アンテナ１５の接続先を切り替える。図１において、アンテナスイッチ１４は、第一の無線部２４と第二の無線部２５とのいずれがアンテナ１５に接続されるかを選択可能なように接続されている。

電源回路１６は、制御部１と、第一の無線部２４と、第二の無線部２５と、アンテナスイッチ１４とに電源を供給する。

図２に、シリアルインタフェース信号を説明するタイミングチャートを示す。図２に示すシリアルインタフェース信号は、クロックＣＬＫと、設定データＤＡＴＡと、チップセレクトＣＳ１とを含み、第一の無線部２４と、第二の無線部２５と、アンテナスイッチ１４とに供給されるものである。チップセレクトＣＳ１がローに落ちている間、第一の無線部２４と、第二の無線部２５と、アンテナスイッチ１４とは、クロックＣＬＫに従って、設定データＤＡＴＡを読み出す。

設定データＤＡＴＡには、それぞれの受信部ＰＬＬシンセサイザ３，８が取り込む受信周波数設定データと、それぞれの送信部ＰＬＬシンセサイザ５，１０が取り込む送信周波数設定データと、受信回路２，７が取り込む受信部ゲイン設定データと、送信回路４，９が取り込む送信部ゲイン設定データと、アンテナスイッチ１４が取り込むアンテナ切り替え設定データとが含まれる。

図３は、ゲイン設定について説明するタイミングチャートである。携帯電話機においては、一般に、図３に示すように、通信中は一定期間ｔ毎にゲイン設定が行われる。制御部１は、一定期間ｔ毎に、共通のデータ信号線１８に、受信部ゲイン設定データを送出し、第一の無線部２４の受信回路２及び第二の無線部２５の受信回路７は、一定期間ｔ毎に、共通のデータ信号線１８を介して、受信部ゲイン設定データを受信している。同様に、制御部１は、一定期間ｔ毎に、共通のデータ信号線１８に、送信部ゲイン設定データを送出し、第一の無線部２４の送信回路４及び第二の無線部２５の送信回路９は、一定期間ｔ毎に、共通のデータ信号線１８を介して、送信部ゲイン設定データを受信している。

図１に示すように、制御部１とアンテナスイッチ１４とは、シリアルインターフェース信号を伝達する共通の信号線１７〜１９によって直接接続されている。従って、アンテナスイッチ１４は、通信中は一定期間ｔ毎に、受信部ゲイン設定データと、送信部ゲイン設定データとを受信する。そのため、アンテナスイッチ１４の内部回路では、共通の信号線１７〜１９を介して受信するシリアルインタフェース信号の高調波成分が受信周波数に近似する場合に干渉などを生じ、携帯電話機の受信感度が劣化したり、高調波成分が送信波と混合して出力される恐れがあった。

複数の無線部を備える無線通信装置に関連する技術としては、特開２００５−３５４４０７号公報（特許文献１参照）に記載されたデュアルバンド無線装置に用いられる高周波回路の発明を挙げることができる。しかし、この発明は、送受信端子と、マルチバンドアンテナ端子とを接続する高周波スイッチ回路が入力する設定データにおける高調波成分を取り除くものではない。

特開２００５−３５４４０７号公報

本発明の課題は、複数の無線部を擁する無線通信装置が備えるアンテナスイッチに、共通のデータ信号線から混入する高調波成分を取り除くことである。

本発明の一つ目のアスペクトによる無線通信装置は、制御部と、第一の無線部と、第二の無線部と、アンテナスイッチと、マスク回路とを具備する。制御部は、周波数設定データと、アンテナ切り替え設定データとを含む設定データを、共通のデータ信号線に送出する。第一の無線部は、周波数設定データに基づいて、周波数の設定を行う。第二の無線部は、周波数設定データに基づいて、周波数の設定を行う。アンテナスイッチは、アンテナ切り替え設定データに基づいて、アンテナを第一の無線部に接続し、又は、アンテナを第二の無線部に接続する。マスク回路は、アンテナスイッチが共通のデータ信号線を通じて受け取る設定データを、所定期間、マスクする。

本発明の二つ目のアスペクトによるマスク方法は、送出することと、マスクすることと、無効化することとを具備する。送出することにおいては、周波数設定データと、アンテナ切り替え設定データとを含む設定データを、共通のデータ信号線に送出する。マスクすることにおいては、アンテナ切り替え設定データに基づいて、アンテナを第一の無線部に接続し、又は、アンテナを第二の無線部に接続するアンテナスイッチが、共通のデータ信号線を介して受け取る設定データをマスクする。無効化することにおいては、アンテナ切り替え設定データが、共通のデータ信号線に送出されるタイミングに合わせて、予め決められたマスク無効期間の間、設定データのマスクを無効化する。

本発明によれば、複数の無線部を擁する無線通信装置が備えるアンテナスイッチに、共通のデータ信号線から混入する高調波成分を取り除くことができる。

本発明を実施するための最良の形態の一つについて、図面に基づいて説明する。図４を参照すると、本発明による一つの実施の形態における携帯電話機は、図１の携帯電話機に、タイミング生成回路１２及びマスク回路１３、並びに、３本のマスク信号線２１〜２３を追加したものとなっている。

図４において、タイミング生成回路１２と、マスク回路１３とは、制御部１から送出されるシリアルインタフェース信号を伝達する３本の共通の信号線１７〜１９に接続されている。また、マスク回路１３と、アンテナスイッチ１４とは、クロックＣＬＫを伝達するマスククロック信号線２１と、設定データＤＡＴＡを伝達するマスクデータ信号線２２と、チップセレクトＣＳを伝達するマスクチップセレクト信号線２３とによって、接続されている。

アンテナスイッチ１４は、マスク回路１３によって、共通の信号線１７〜１９から遮断されている。しかし、図４のアンテナスイッチ１４は、マスク回路１３から出力されるクロックＣＬＫと、設定データＤＡＴＡと、チップセレクトＣＳとを受信して、図１の場合と同様に動作することができる。

図中、タイミング生成回路１２は、共通の信号線１７〜１９を介してシリアルインタフェース信号を受信し、予め決められた期間の間、マスク処理を無効化するマスクタイミング信号ＭＳＫを送出する。マスク回路１３は、タイミング生成回路１２からマスクタイミング信号ＭＳＫを受信する。マスク回路１３は、マスクタイミング信号ＭＳＫを受信している間は、３本の共通の信号線１７〜１９を介して受信したシリアルインタフェース信号を、そのまま、３本のマスク信号線２１〜２３に送出する。一方、マスク回路１３は、マスクタイミング信号ＭＳＫを受信していない間は、マスク処理を行い、３本のマスク信号線２１〜２３に、シリアルインタフェース信号を送出することを行わない。このとき、アンテナスイッチ１４への高調波成分の混入を阻止するために、３本のマスク信号線２１〜２３の電圧レベルをローレベルに固定する。

図５に、設定周波数を、ｆ１からｆ２へ切り替えるときのタイミングチャートを示す。図５において、設定周波数が、ｆ１からｆ２へ遷移する期間は、受信動作ができないため通信は停止している期間となる。すなわち、共通のデータ信号線１８に、制御部１より、周波数設定データが送出されると、携帯電話機は、通信中から通信停止中へ移行する。制御部１からは、周波数設定データの送出に続いて、アンテナ切り替え設定データが送出される。

共通のデータ信号線１８に、周波数設定データが送出されると、対象となるシンセサイザ（ＰＬＬシンセサイザ３，５，８，１０のいずれか）が、設定周波数をｆ１からｆ２へ切り替える。シンセサイザの発振周波数が安定するまでに要する時間であるロックアップ時間を経過して、設定周波数は、ｆ１からｆ２へ切り替わる。

タイミング生成回路１２は、制御部１から送出される周波数設定データを検出することにより、第一の無線部２４又は第二の無線部２５に対する周波数切り替えの設定であると判別したときに、予め決められたマスク無効期間のみパルス信号を発生する。本願においては、このパルス信号を、マスクタイミング信号と称する。図示するように、マスク無効期間は、ロックアップ時間に基づいて決定することができ、ロックアップ時間の終点に、マスク無効期間の終点が重なるように定めることができる。

マスク回路１３は、マスクタイミング信号のオン／オフにより、制御部１より送出されるシリアルインターフェース信号のマスク処理を行う。具体的には、図５に示すように、マスクタイミング信号ＭＳＫがオンであり、マスク無効期間を示している期間にのみ、制御部１から出力されるシリアルインターフェース信号を、そのまま、アンテナスイッチ１４へ送出する。一方、マスクタイミング信号ＭＳＫがオフであり、マスク有効期間を示している期間は、制御部１から出力されるシリアルインターフェース信号に対してマスク処理を行い、３本のマスク信号線２１〜２３に、無効化信号（ローレベル固定）を送出する。

本実施の形態によれば、図５に示すように、通信停止中にのみアンテナスイッチ１４へのシリアルインターフェース信号を有効とし、通信中には無効とするマスク制御を行うことができる。図５の最下段のチャートから明らかなように、アンテナスイッチ１４が、アンテナ切り替え設定データを受信すると共に、周波数設定データ及びゲイン設定データを受信しないような制御が可能になる。これにより、シリアルインターフェース信号の高調波成分により不要なスプリアスが発生し、無線特性として受信感度が劣化したり、送信スプリアスが発生しないようにすることができる。

上記説明では、第一の無線部２４と、第二の無線部２５との二つのみを備えたデュアルバンドの携帯電話機を例に挙げている。言うまでも無いが、本発明は、トライバンド、クアドバンドなど、三つ以上の無線部を備えた携帯電話機にも適用可能である。また、複数の無線部は、通信方式を異にするものを例に挙げているが、本発明は、例えば、同一のＧＳＭ方式であって、９００ＭＨｚ（又は８５０ＭＨｚ）の周波数帯を使用する第一の無線部と１８００ＭＨｚ（又は１９００ＭＨｚ）の周波数帯を使用する第二の無線部とを擁する携帯電話機のように、通信方式が同一であり、使用周波数帯を異にする複数の無線部を備える携帯電話機にも適用できる。さらに、本発明は、携帯電話機に限らず、共通の信号線を用いてアンテナスイッチを切り替える各種の無線通信装置にも広く適用可能である。

図１は、異なる通信方式に対応した携帯電話機の構成図である。図２は、シリアルインタフェース信号を説明するタイミングチャートである。図３は、ゲイン設定について説明するタイミングチャートである。図４は、本発明による一つの実施の形態における携帯電話機の構成図である。図５は、設定周波数を切り替えるときのタイミングチャートである。

符号の説明

１制御部
２，７受信回路
３，８受信部ＰＬＬシンセサイザ
４，９送信回路
５，１０送信部ＰＬＬシンセサイザ
６，１１共用器
１２タイミング生成回路
１３マスク回路
１４アンテナスイッチ
１５アンテナ
１６電源回路
１７〜２３信号線
２４，２５無線部

Claims

周波数設定データと、アンテナ切り替え設定データとを含む設定データを、共通のデータ信号線に送出する制御部と、
前記周波数設定データに基づいて、周波数の設定を行う第一の無線部と、
前記周波数設定データに基づいて、周波数の設定を行う第二の無線部と、
前記アンテナ切り替え設定データに基づいて、アンテナを前記第一の無線部に接続し、又は、前記アンテナを前記第二の無線部に接続するアンテナスイッチと、
前記アンテナスイッチが前記共通のデータ信号線を通じて受け取る設定データを、所定期間、マスクするマスク回路とを具備する
無線通信装置。
前記マスク回路は、
前記アンテナ切り替え設定データが、前記共通のデータ信号線に送出されるタイミングに合わせて、予め決められたマスク無効期間の間、前記設定データのマスクを無効化する
請求項１記載の無線通信装置。
前記マスク回路へ、前記マスク無効期間を通知するマスクタイミング信号を送出するタイミング生成回路を更に具備する
請求項２記載の無線通信装置。
前記タイミング生成回路は、
前記共通のデータ信号線から前記周波数設定データを検出することを契機として、前記マスクタイミング信号の送出を開始し、
前記マスク回路は、
前記マスクタイミング信号の受信を契機として、前記設定データのマスクを無効化する
請求項３記載の無線通信装置。
前記タイミング生成回路は、
前記マスクタイミング信号の送出を開始した後、前記予め決められたマスク無効期間の間、前記マスクタイミング信号の送出を継続し、
前記マスク回路は、
前記マスクタイミング信号を受信している間、前記設定データのマスクの無効化を維持する
請求項４記載の無線通信装置。
前記タイミング生成回路は、
前記第一の無線部において周波数の設定を行う周波数シンセサイザ又は前記第二の無線部において周波数の設定を行う周波数シンセサイザによる発振周波数が安定するまでに要する時間であるロックアップ時間に基づいて、前記マスクタイミング信号の送出を継続する期間を決定する
請求項５記載の無線通信装置。
前記タイミング生成回路は、
前記マスク無効期間を除く期間、前記マスクタイミング信号の送出を停止し、
前記マスク回路は、
前記所定期間を、前記マスクタイミング信号を受信していない期間であるマスク有効期間として、前記設定データをマスクする
請求項６記載の無線通信装置。
前記マスク回路は、
前記マスク有効期間の間、電圧レベルをローレベルに固定することによって、前記設定データをマスクする
請求項７記載の無線通信装置。
前記制御部は、
シリアルインタフェース信号により、前記共通のデータ信号線に、前記設定データを送出し、
前記アンテナスイッチは、
前記共通のデータ信号線を通じて、前記シリアルインタフェース信号による設定データを受け取る
請求項８記載の無線通信装置。
前記第一の無線部は、
第２世代、第３世代、又はこれらの後継世代に属するいずれかの携帯電話通信方式によって無線通信を行う送受信回路を備え、
前記第二の無線部は、
前記第一の無線部の携帯電話通信方式とは異なるいずれかの携帯電話通信方式によって無線通信を行う送受信回路を備える
請求項９記載の無線通信装置。
周波数設定データと、アンテナ切り替え設定データとを含む設定データを、共通のデータ信号線に送出することと、
前記アンテナ切り替え設定データに基づいて、アンテナを第一の無線部に接続し、又は、前記アンテナを第二の無線部に接続するアンテナスイッチが、前記共通のデータ信号線を介して受け取る設定データをマスクすることと、
前記アンテナ切り替え設定データが、前記共通のデータ信号線に送出されるタイミングに合わせて、予め決められたマスク無効期間の間、前記設定データのマスクを無効化することとを具備する
マスク方法。
前記無効化することは、
前記共通のデータ信号線から、前記周波数設定データを検出することと、
前記検出することを契機として、前記設定データのマスクの無効化を行うこととを含む
請求項１１記載のマスク方法。
前記マスクの無効化を行うことは、
前記検出することを契機として、マスクタイミング信号の送出を開始することと、
前記マスク無効期間の間、前記マスクタイミング信号の送出を継続することと、
前記マスクタイミング信号が送出されている間、前記設定データのマスクの無効化を維持することとを含む
請求項１２記載のマスク方法。
前記継続することは、
前記第一の無線部において周波数の設定を行う周波数シンセサイザ又は前記第二の無線部において周波数の設定を行う周波数シンセサイザによる発振周波数が安定するまでに要する時間であるロックアップ時間に基づいて、前記マスク無効期間を決定することを含む
請求項１３記載のマスク方法。
前記マスクすることは、
電圧レベルをローレベルに固定することによって、前記設定データのマスクを行うことを含む
請求項１４記載のマスク方法。