JP2009260598A - Radio apparatus - Google Patents

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崇士 渡邊
Masafumi Nakagawa
雅文 中川
Hiroki Nara
浩樹 奈良
Masumi Yamashita
真純 山下
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a configuration for achieving efficient and highly accurate correction of data for correcting the temperature characteristics of a reference oscillation part in radio communication apparatus for generating the transmission/reception frequency of radio communication by the setting of an operation part using a reference signal output from the reference oscillation part. <P>SOLUTION: When performing transmission processing, the radio communication apparatus 300 detects the atmosphere temperature of the reference oscillation part 303 in a temperature detection part 305, reads first correction data to the pertinent temperature from an external storage part 304, then computes the transmission frequency using second correction data stored in an internal storage part 312 and reference channel setting data in an operation setting part 311, modulates predetermined data and transmits them from a high frequency part 301. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、水晶発振子や発振回路を用いて送受信周波数を生成する無線装置に関するもので、発振部の温度特性や周辺回路の特性のばらつきを補正するものである。   The present invention relates to a wireless device that generates a transmission / reception frequency using a crystal oscillator or an oscillation circuit, and corrects variations in temperature characteristics of an oscillation unit and peripheral circuits.

無線通信を行う機器では、無線通信を行う周波数帯に応じた発振回路を保有している。発振回路は、コンデンサ、コイル、抵抗などの受動素子で構成されたものや、水晶やセラミックスを使った振動子のものがある。   A device that performs wireless communication has an oscillation circuit corresponding to a frequency band for performing wireless communication. Oscillator circuits include those composed of passive elements such as capacitors, coils, and resistors, and vibrators using crystals and ceramics.

またこれらの発振回路は、一般的に温度特性を持っている。たとえば抵抗を用いた回路であれば、抵抗自体が少なくとも数十ppmから数百ppm程度の温度係数を持っているため、温度補正回路を持たない回路であれば、使用素子の温度特性がそのまま合算された温度特性をもつことになる。   These oscillation circuits generally have temperature characteristics. For example, in the case of a circuit using resistors, the resistor itself has a temperature coefficient of at least several tens of ppm to several hundreds of ppm. Therefore, if the circuit does not have a temperature correction circuit, the temperature characteristics of the elements used are added together. It will have the temperature characteristics.

一方、水晶を使った発振回路の場合では、水晶振動子を構成する水晶片のカット角によって温度特性は制御される。一般的に温度特性が良好と呼ばれるATカットの場合でも温度範囲にもよるが、−10℃から60℃の間で50ppm程度の温度特性をもつ。   On the other hand, in the case of an oscillation circuit using crystal, the temperature characteristic is controlled by the cut angle of the crystal piece constituting the crystal resonator. Even in the case of AT cut, which is generally referred to as having good temperature characteristics, it has a temperature characteristic of about 50 ppm between −10 ° C. and 60 ° C., depending on the temperature range.

これらの温度特性を低減するために、周波数温度特性を補償したTCXO(Temperature Compensated Xtal Oscillator)などの素子がある。これは水晶片の温度特性を補償するようなアナログ回路を構成したものや、補償するようなデータをロム等にもち、ディジタル的に補正していく手段が存在する。水晶等の温度特性や周辺回路の温度特性を正確に補正する必要が場合には、外部素子で補正する方法ではなく、ロムに補正データを記憶させておく方法が取られる。この場合、より高精度に補正を行う場合には、複数の補正点をもつことや、高次数の曲線で補正データを構成する必要が出てくるため、ロムの容量を大きくする必要があるという課題があった。   In order to reduce these temperature characteristics, there are elements such as TCXO (Temperature Compensated Xtal Oscillator) that compensates for the frequency temperature characteristics. This includes an analog circuit that compensates for the temperature characteristics of the crystal piece, and means for digitally correcting the compensation data using ROM or the like. When it is necessary to accurately correct the temperature characteristics of the crystal or the like and the temperature characteristics of the peripheral circuit, a method of storing correction data in ROM is used instead of a method of correcting by an external element. In this case, when correction is performed with higher accuracy, it is necessary to have a plurality of correction points or to construct correction data with a high-order curve, so it is necessary to increase the capacity of ROM. There was a problem.

またディジタル的な補償をTCXOで実施する場合、補償をする際に使用する集積回路の電源電圧範囲を限定されていることが多い。近年、TCXOを使用される環境が低電圧化しているが、一般的なマンガン、アルカリ、リチウム電池を使い、平滑化せず直接回路を駆動させる回路において、対応することは難しい。また、電池電圧の変動範囲が仮に使用できる範囲内で変化した場合には、TCXOの構成上、供給される電源電圧が変化すると、発振回路の状態が変化し、出力される周波数が若干変化する。   When digital compensation is performed by TCXO, the power supply voltage range of an integrated circuit used for compensation is often limited. In recent years, the environment in which TCXO is used has been reduced in voltage, but it is difficult to cope with a circuit that uses a general manganese, alkali, or lithium battery and directly drives the circuit without smoothing. In addition, when the battery voltage fluctuation range changes within a usable range, the state of the oscillation circuit changes and the output frequency changes slightly due to the configuration of the TCXO when the supplied power supply voltage changes. .

また通常の水晶振動子を使った構成で、水晶振動子の出力をCPU等に取り込み、出力を分周、逓倍する過程で補正する方法があるが、これも上述したように補正するデータを格納するロム容量に依存する構成となっている。   In addition, there is a method of correcting in the process of taking the output of the crystal resonator into the CPU etc. and dividing and multiplying the output by using a normal crystal resonator, but this also stores the correction data as described above The configuration depends on the ROM capacity.

これらを解決する手段として、効率的に補正データを記録する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
特許第3419920号公報
As means for solving these problems, there is a method of efficiently recording correction data (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3419920

しかしながら、上記のような補償方法であれば、本質的にはロム容量に依存するため、水晶片が変わった場合や、水晶以外の周辺回路の部品仕様や実装する基板等の要因でより補正量を大きくする必要がある場合には対応しきれないことも生じる。そもそも、TCX
O自体も、たとえば供給される電源が大きく変動する場合に対応しきれないことや、消費電流などの課題があり、使用できない状況もありうる。
However, since the compensation method as described above essentially depends on the ROM capacity, the amount of correction will be greater depending on factors such as changes in the crystal piece, component specifications of peripheral circuits other than crystal, and the board to be mounted. When it is necessary to increase the size, it may not be possible to cope with it. In the first place, TCX
O itself may not be able to cope with, for example, a case where the supplied power greatly fluctuates, and there may be a situation where it cannot be used due to problems such as current consumption.

そこで、本発明は、上記の課題を解決して、水晶片などの発振機能を司る部分の他、周辺回路の構成を変えた場合や、補正量を大きく変えなくてはならない場合にも対応できるような補正手段を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-described problems and can cope with the case where the configuration of the peripheral circuit is changed in addition to the part that controls the oscillation function, such as a crystal piece, or when the correction amount must be changed greatly. An object of the present invention is to provide such correction means.

前記従来の課題を解決するために、本発明の無線装置は、基準信号を生成する基準発振部と、基準発振部周辺の温度を検出する温度検出部と、基準発振部において任意の温度ごとに対応付けられた周波数偏差を示す第1の補正データを記憶する第1の記憶部と、第1の補正データよりもデータ量が少なく表現される第2の補正データと周波数偏差を含まない基準チャネル設定データとを記憶する第2の記憶部と、基準チャネル設定データに温度検出部で検出された温度に対応する第1の補正データと第2の補正データとの積を加算して送信チャネル設定データを生成する演算部と、送信チャネル設定データを基に任意の信号を変調し送信する高周波部とを備えたものである。   In order to solve the above-described conventional problems, a wireless device of the present invention includes a reference oscillation unit that generates a reference signal, a temperature detection unit that detects a temperature around the reference oscillation unit, and an arbitrary temperature in the reference oscillation unit. A first storage unit that stores first correction data indicating the associated frequency deviation; a second correction data that is expressed in a smaller amount of data than the first correction data; and a reference channel that does not include a frequency deviation A second storage unit that stores setting data, and a transmission channel setting by adding the product of the first correction data and the second correction data corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit to the reference channel setting data A calculation unit that generates data and a high-frequency unit that modulates and transmits an arbitrary signal based on transmission channel setting data are provided.

これにより、無線装置における温度特性や部品ばらつきに起因する送信周波数偏差を効率的に補正することができる。   Thereby, it is possible to efficiently correct the transmission frequency deviation caused by temperature characteristics and component variations in the wireless device.

本発明によれば、水晶振動子などの温度補償手段を持たない発振回路を使った無線装置において、発振回路や他の周辺部品の影響で温度特性などの偏差が変化した場合や、水晶振動子、回路構成といった部品構成を変えて新たに商品開発を行う際にも補正手段を変えることなく、高精度に補正することができる。   According to the present invention, in a wireless device using an oscillation circuit that does not have temperature compensation means such as a crystal resonator, when a deviation such as a temperature characteristic changes due to the influence of the oscillation circuit or other peripheral components, Even when a new product is developed by changing the component configuration such as the circuit configuration, the correction can be made with high accuracy without changing the correction means.

第1の発明は、基準信号を生成する基準発振部と、前記基準発振部周辺の温度を検出する温度検出部と、前記基準発振部において任意の温度ごとに対応付けられた周波数偏差を示す第1の補正データを記憶する第1の記憶部と、前記第1の補正データよりもデータ量が少なく表現される第2の補正データと周波数偏差を含まない基準チャネル設定データとを記憶する第2の記憶部と、前記基準チャネル設定データに前記温度検出部で検出された温度に対応する第1の補正データと前記第2の補正データとの積を加算して送信チャネル設定データを生成する演算部と、前記送信チャネル設定データを基に任意の信号を変調し送信する高周波部とを備えることで、無線装置における温度特性や部品ばらつきに起因する送信周波数偏差を効率的に補正することができる。   According to a first aspect of the present invention, a reference oscillation unit that generates a reference signal, a temperature detection unit that detects a temperature around the reference oscillation unit, and a frequency deviation associated with each arbitrary temperature in the reference oscillation unit A first storage unit that stores one correction data, a second correction data that is expressed with a data amount smaller than that of the first correction data, and a second reference channel setting data that does not include a frequency deviation. And calculating a transmission channel setting data by adding a product of the first correction data and the second correction data corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit to the reference channel setting data And a high-frequency unit that modulates and transmits an arbitrary signal based on the transmission channel setting data, thereby efficiently compensating for a transmission frequency deviation caused by temperature characteristics and component variations in the wireless device. It can be.

第2の発明は、第1の発明に記載の第2の補正データは第1の補正データと同じ基数で表現され、前記第2の補正データの桁数は前記第1の補正データの桁数よりも小さい桁数で表現されることとで、無線装置における温度特性や部品ばらつきに起因する周波数偏差を演算時間の向上や記憶容量の効率化を維持しつつ、効率的に補正することができる。   In the second invention, the second correction data described in the first invention is expressed in the same radix as the first correction data, and the number of digits of the second correction data is the number of digits of the first correction data. By expressing it with a smaller number of digits, it is possible to efficiently correct frequency deviations caused by temperature characteristics and component variations in the wireless device while improving the calculation time and improving the efficiency of the storage capacity. .

第3の発明は、第2の発明に記載の第2の補正データを記憶する第2の記憶部は、演算部内に設けられることで、演算時間の向上や記憶容量の効率化、部品点数を少なくすること、および無線装置の小型化を行った上で、無線装置における温度特性や部品ばらつきに起因する周波数偏差を効率的に補正することができる。   According to a third aspect of the present invention, the second storage unit that stores the second correction data described in the second aspect is provided in the calculation unit, so that the calculation time is improved, the storage capacity is improved, and the number of parts is reduced. It is possible to efficiently correct frequency deviations caused by temperature characteristics and component variations in the wireless device, while reducing the size and reducing the size of the wireless device.

第4の発明は、基準信号を生成する基準発振部と、前記基準発振部周辺の温度を検出する温度検出部と、前記基準発振部において任意の温度ごとに対応付けられた周波数偏差を示す第1の補正データと、前記第1の補正データよりもデータ量が少なく前記任意の温度
ごとに表現される第2の補正データとを記憶する第1の記憶部と、前記周波数偏差を含まない基準チャネル設定データを記憶する第2の記録部と、前記基準チャネル設定データに前記温度検出部で検出された温度に対応する第1の補正データと前記第2の補正データとの積を加算して送信チャネル設定データを生成する演算部と、前記送信チャネル設定データを基に任意の信号を変調し送信する高周波部とを備えることで、無線装置における送信周波数の温度特性を効率的かつ高精度に補正することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a reference oscillation unit that generates a reference signal, a temperature detection unit that detects a temperature around the reference oscillation unit, and a frequency deviation associated with each arbitrary temperature in the reference oscillation unit. A first storage unit that stores one correction data and second correction data that is smaller in data amount than the first correction data and is expressed for each arbitrary temperature; and a reference that does not include the frequency deviation A second recording unit for storing channel setting data; and adding a product of the first correction data and the second correction data corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit to the reference channel setting data. By providing a calculation unit that generates transmission channel setting data and a high frequency unit that modulates and transmits an arbitrary signal based on the transmission channel setting data, the temperature characteristics of the transmission frequency in the wireless device can be efficiently and It can be corrected in accuracy.

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。なお、この実施の形態は、本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

(実施の形態1)
はじめに水晶振動子の温度特性、およびその水晶振動子を基板に実装した際の温度特性について説明する。水晶振動子の振動周波数は、水晶片の振動モードやカット角で決まる。そのカット方法は多様であり、無線機の基準周波数を生成するために使用する水晶片は、たとえば、ATカット、BTカットなどがあり、特に温度特性が良いATカットを用いることが多い。そのカバー周波数は、推奨数百キロヘルツから百メガヘルツである。
(Embodiment 1)
First, the temperature characteristics of a crystal resonator and the temperature characteristics when the crystal resonator is mounted on a substrate will be described. The vibration frequency of the crystal resonator is determined by the vibration mode and cut angle of the crystal piece. There are various cutting methods. For example, an AT cut, a BT cut, and the like are used for generating a reference frequency of the radio, and an AT cut having particularly good temperature characteristics is often used. Its cover frequency is recommended from several hundred kilohertz to one hundred megahertz.

図1は、水晶振動子単体の温度特性101と前記水晶振動子を基板実装した際の温度特性102例を示している。ここで、横軸は水晶振動子の表面温度を示し、縦軸に水晶振動子の周波数偏差を示すものとする。水晶振動子単体の温度特性101と基板実装した際の温度特性102とでは、基準温度(たとえばATカットであれば25℃付近)から離れれば、周波数偏差の差が大きくなることが分かる。これは、水晶振動子単体から基板実装する際に、水晶振動子外の発振回路の定数や基板自体に含まれる容量、さらには、基板に実装することで熱対流の変化が生じるため差が生じる。   FIG. 1 shows an example of a temperature characteristic 101 of a crystal unit alone and a temperature characteristic 102 when the crystal unit is mounted on a substrate. Here, the horizontal axis indicates the surface temperature of the crystal resonator, and the vertical axis indicates the frequency deviation of the crystal resonator. It can be seen that the difference in frequency deviation increases between the temperature characteristic 101 of the crystal unit alone and the temperature characteristic 102 when the substrate is mounted on the substrate when it is away from the reference temperature (for example, around 25 ° C. for AT cut). This is because when the substrate is mounted from a single crystal unit, the oscillation circuit constants outside the crystal unit, the capacitance included in the substrate itself, and thermal convection changes when mounted on the substrate. .

また、一方で、水晶振動子自体は、その構成要素の水晶片のカット角が温度特性のばらつきに大きく寄与している。水晶のカット角は製造上必ずばらつき幅を持っているため、温度特性もある範囲でばらつきが生じる。たとえば、図2のように水晶振動子は、水晶片のカット角のばらつきによって温度特性曲線が変化する。   On the other hand, in the crystal resonator itself, the cut angle of the crystal piece of the component greatly contributes to variations in temperature characteristics. Since the cut angle of crystal always has a variation range in manufacturing, the temperature characteristic also varies within a certain range. For example, as shown in FIG. 2, the temperature characteristic curve of a crystal resonator changes due to variations in the cut angle of a crystal piece.

次に実施の形態1における無線通信機器の内部ブロック図を図3に示す。本発明の実施の形態1の無線通信機器300は、高周波部301、演算部302、基準発振部303、外部記憶部304、温度検出部305を含んで構成される。また、演算部302は、演算設定部311と内部記憶部312を含み構成されている。   Next, FIG. 3 shows an internal block diagram of the wireless communication device in the first embodiment. The wireless communication device 300 according to the first embodiment of the present invention includes a high frequency unit 301, a calculation unit 302, a reference oscillation unit 303, an external storage unit 304, and a temperature detection unit 305. The calculation unit 302 includes a calculation setting unit 311 and an internal storage unit 312.

無線通信機器300は、アンテナを介して、RFID(Radio Frequency Identification:無線周波数識別)で使用される短距離通信用の電波や、UWB(Ultra Wide Band:超広帯域無線)などを用いて、無線通信機器300とは別の無線通信機器と所定の通信プロトコルに基づいて通信を行なう。そのために、無線通信機器300内の高周波部301は、増幅回路、変調回路、検波回路、フィルタ回路、復調回路、エンコード回路、デコード回路、逓倍回路、位相同期回路、チャージポンプ回路、位相差検出回路、VCO回路などの回路が含まれる。   The wireless communication device 300 uses a radio wave for short-range communication used in RFID (Radio Frequency Identification), UWB (Ultra Wide Band), or the like via an antenna for wireless communication. Communication is performed with a wireless communication device different from device 300 based on a predetermined communication protocol. For this purpose, the high-frequency unit 301 in the wireless communication device 300 includes an amplifier circuit, a modulation circuit, a detection circuit, a filter circuit, a demodulation circuit, an encoding circuit, a decoding circuit, a multiplication circuit, a phase synchronization circuit, a charge pump circuit, and a phase difference detection circuit. Circuits such as VCO circuits are included.

基準発振部303は、コンデンサ、コイル、抵抗等などの受動部品や、トランジスタ、ダイオード、複合デバイスなどの半導体素子をもとに構成された発振回路や、圧電性セラミックを用いたセラミック振動子や水晶片を使った水晶振動子を用いて発振回路を構成している。   The reference oscillation unit 303 includes an oscillation circuit configured based on a passive component such as a capacitor, a coil, or a resistor, a semiconductor element such as a transistor, a diode, or a composite device, or a ceramic vibrator or crystal using a piezoelectric ceramic. An oscillation circuit is configured using a crystal resonator using a single piece.

演算部302は、マイクロコンピュータ等の演算回路を含む演算設定部311と演算設定を行なうためのシーケンスや、前記記載の無線通信を行う際の設定(たとえば、送信周
波数、送信出力、変調方式、周波数偏移量、受信周波数、復調方式等、フィルタ設定、自動周波数制御設定)を記録しておく内部記憶部312で構成さている。
The calculation unit 302 includes a sequence for performing calculation settings with the calculation setting unit 311 including a calculation circuit such as a microcomputer, and settings for performing the wireless communication described above (for example, transmission frequency, transmission output, modulation method, frequency It includes an internal storage unit 312 for recording deviation amount, reception frequency, demodulation method, filter setting, automatic frequency control setting).

また外部記録部304は、演算部302内部に構成されている記録部とは独立し、EPROM (Erasable Programmable ROM)や、フラッシュメモリのような半導体素子等で構成されており、無線通信機器ごとに固有のデータを書込み記憶しておくことが可能である。   The external recording unit 304 is independent of the recording unit configured in the arithmetic unit 302 and is configured by a semiconductor element such as an EPROM (Erasable Programmable ROM) or a flash memory. It is possible to write and store unique data.

温度検出部305では、NTCサーミスタ、PTCサーミスタ、CTRサーミスタ、半導体温度計など温度を検知するセンサーや、温度特性を持った素子、たとえばダイオードやコンデンサ、抵抗などの素子で構成されている。また、温度検知部305では、水晶振動子の近傍に実装し、水晶振動子近傍の雰囲気温度を測定する。   The temperature detection unit 305 includes a sensor for detecting temperature, such as an NTC thermistor, a PTC thermistor, a CTR thermistor, and a semiconductor thermometer, and an element having temperature characteristics, such as an element such as a diode, a capacitor, or a resistor. The temperature detection unit 305 is mounted in the vicinity of the crystal resonator and measures the ambient temperature in the vicinity of the crystal resonator.

以下に、本発明の実施の形態の無線通信機の送信処理について説明していく。無線通信機300では、あらかじめ決められたプロトコルに沿って送信するために、演算部302内の内部記憶部312に記憶された送信出力、変調方式、送信周波数等の無線送信情報を呼び出し、演算設定部311へ入力する。演算設定部311では、入力された無線送信情報をもとに、高周波部301を設定、制御を行い、送信する任意のデータを演算設定部311から高周波部301へ入力し、所定の設定により変調を行ない、アンテナを介して送信を行う。   Hereinafter, transmission processing of the wireless communication device according to the embodiment of the present invention will be described. The wireless communication device 300 calls the wireless transmission information such as the transmission output, the modulation method, and the transmission frequency stored in the internal storage unit 312 in the calculation unit 302 to perform transmission according to a predetermined protocol, and sets the calculation. To the unit 311. The calculation setting unit 311 sets and controls the high-frequency unit 301 based on the input wireless transmission information, inputs arbitrary data to be transmitted from the calculation setting unit 311 to the high-frequency unit 301, and modulates according to a predetermined setting. And transmit via the antenna.

無線送信情報のうち送信周波数は以下のように算出する。プロトコルに沿って決められた送信周波数に設定するために、基準発振部303の雰囲気温度や、部品ばらつき等に起因する周波数偏差が0のときを基準に算出された基準チャネル設定データ(内部記憶部312に記憶されている)に、基準発振部303の温度特性や周辺部品を含むバラつきを補正する補償データ(無線送信機ごとの固有値)を加算し算出する。つまり、基準チャネル設定データは、高周波部301や基準発振部302の公称周波数に依存しているものであり、同じ高周波LSIや水晶発振子を使い同様の設定で使用する場合には、同一データとなる。したがって、LSI内部等にあり、比較的容量が大きい記憶領域である内部記憶部312に記憶する。また、演算処理プログラムと同様に機種ごとに共通化できるデータは、あらかじめ固定できるデータとして内部演算部312に記憶しておく方が、無線装置を生産するときの、製造コストも下げることができる。   Of the wireless transmission information, the transmission frequency is calculated as follows. In order to set the transmission frequency determined according to the protocol, reference channel setting data (internal storage unit) calculated based on the case where the frequency deviation due to the atmospheric temperature of the reference oscillation unit 303, component variations, etc. is zero 312) is added to compensation data (eigenvalue for each wireless transmitter) for correcting variations including temperature characteristics of the reference oscillation unit 303 and peripheral components. That is, the reference channel setting data depends on the nominal frequency of the high frequency unit 301 or the reference oscillation unit 302. When the same high frequency LSI or crystal oscillator is used and the same setting is used, the same data is used. Become. Therefore, the data is stored in the internal storage unit 312 which is a storage area inside the LSI or the like and having a relatively large capacity. Similarly to the arithmetic processing program, data that can be shared for each model is stored in the internal arithmetic unit 312 as data that can be fixed in advance, which can reduce the manufacturing cost when the wireless device is produced.

補正データは、内部記憶部312に記憶され、基板、基準発信部303、その周辺回路の構成等により決められた第1補正データと、外部記憶部304に記憶された無線送信機ごとにユニークに決められた第2補正データとを用いて演算設定部311で生成される。   The correction data is stored in the internal storage unit 312, and is unique for each wireless transmitter stored in the first correction data determined in accordance with the configuration of the substrate, the reference transmission unit 303, its peripheral circuit, and the like. The calculation setting unit 311 uses the determined second correction data.

ここで、第1補正データは、基準発振部302の温度特性や、部品ばらつき、製造ばらつき、さらには周辺部品のばらつき等を補正するデータであり、個体ごとにユニークとなり、無線装置を生産する際に記憶させる必要がある。したがって、不揮発性メモリである外部記憶部304に記憶させることが望まれる。第2補正データは、前記ばらつき等を記載するデータのうち、個体ごとにばらつきが少ない補正データ成分(共通化できる成分)になるため、基準チャネル設定データが記憶される内部記憶部312に記憶させることができる。   Here, the first correction data is data for correcting the temperature characteristics of the reference oscillation unit 302, component variations, manufacturing variations, and peripheral component variations, and is unique for each individual. Need to be remembered. Therefore, it is desired to store in the external storage unit 304 which is a nonvolatile memory. Since the second correction data is a correction data component (a component that can be shared) with little variation among individuals among the data describing the variation and the like, the second correction data is stored in the internal storage unit 312 in which the reference channel setting data is stored. be able to.

次に、具体的な演算処理を図4を用いて説明する。   Next, specific calculation processing will be described with reference to FIG.

プロトコルに沿って、たとえば2chで送信する場合の送信周波数について説明する。はじめに、内部記憶部312に記録されている基準チャネル設定データ(A)を演算設定部311へ読み込む。2chの場合、[101011111]となる。   A description will be given of a transmission frequency in the case of transmitting in 2ch, for example, along the protocol. First, the reference channel setting data (A) recorded in the internal storage unit 312 is read into the calculation setting unit 311. In the case of 2ch, [101011111] is obtained.

次に、演算設定部311は、補正データを算出するために、温度検知部315より基準発振部303の雰囲気温度を計測し読み込む。続いて、演算設定部311は、外部記憶部304で該当の計測温度に対する第1補正データ(B)を探索する。読み込んだ温度が5℃の場合は、[100000]となる。次に、演算設定部311は、内部記録部312より第2補正データ(C)を読み取る。ここでは、[10]となる
以上のことから、演算設定部311では、基準チャンネル設定データ(A)と第1補正データ(B)と第2補正データ(C)とを用い、送信周波数を算出する。具体的な演算は、送信周波数=基準チャネル設定データ(A)+第1補正データ(B)*第2補正データ(C)で算出する。
Next, the calculation setting unit 311 measures and reads the ambient temperature of the reference oscillation unit 303 from the temperature detection unit 315 in order to calculate correction data. Subsequently, the calculation setting unit 311 searches the external storage unit 304 for the first correction data (B) for the corresponding measured temperature. When the read temperature is 5 ° C., [100000] is obtained. Next, the calculation setting unit 311 reads the second correction data (C) from the internal recording unit 312. Here, [10] is obtained As described above, the calculation setting unit 311 calculates the transmission frequency using the reference channel setting data (A), the first correction data (B), and the second correction data (C). To do. A specific calculation is calculated as transmission frequency = reference channel setting data (A) + first correction data (B) * second correction data (C).

上記の例では、温度検出部305で検出した温度に対応した第1補正データ(B)が、外部記憶部304に存在する場合を示したが、多くの場合、検知した温度がそのまま、外部記憶部304に存在することはなく、外部記録部304内にあるデータを使って、演算部302内の演算設定部311で推定し補正データを算出する。たとえば、温度検出部305で検出した温度が30℃の場合は、20℃と40℃の第1補正データを用い、たとえば直線補間法を用いて算出することができる。推定方法については、他にも高次元の補間曲線、区間ごとに関数を用いる方々など、その方法は問わない。また、外部記憶部304の第1補正データは、演算部302の処理方法によっては、記憶されている情報が、演算部302内に展開されて処理されることもあり、温度検知を行うごとに、外部記憶部304へアクセスし、第1補正データを探索せずに、演算部302内に展開された情報へアクセスし探索を行うこともある。   In the above example, the case where the first correction data (B) corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit 305 is present in the external storage unit 304 is shown, but in many cases, the detected temperature remains as it is in the external storage. The correction data is estimated by the calculation setting unit 311 in the calculation unit 302 using the data in the external recording unit 304 that does not exist in the unit 304. For example, when the temperature detected by the temperature detection unit 305 is 30 ° C., the first correction data of 20 ° C. and 40 ° C. can be used, for example, by linear interpolation. Any other estimation method may be used, such as a high-dimensional interpolation curve or a person using a function for each section. In addition, the first correction data in the external storage unit 304 may be processed by developing the stored information in the calculation unit 302 depending on the processing method of the calculation unit 302. In some cases, the search is performed by accessing the external storage unit 304 and accessing the information developed in the calculation unit 302 without searching for the first correction data.

次に外部記憶部304内に記憶されている第1補正データと演算部302の中の内部記憶部311内に記憶されている第2補正データについて説明を行う。   Next, the first correction data stored in the external storage unit 304 and the second correction data stored in the internal storage unit 311 in the calculation unit 302 will be described.

送信周波数は、基準チャネル設定データと補正データで構成されている。基準チャネル設定データは、基準発振部303の雰囲気温度の影響や、部品ばらつき等に起因する周波数偏差が0のときの送信周波数情報であるのに対し、第1補正データと第2補正データは、基準発振部303の温度特性、部品ばらつき等に起因する周波数偏差を補正するデータを示している。   The transmission frequency is composed of reference channel setting data and correction data. The reference channel setting data is transmission frequency information when the frequency deviation due to the influence of the ambient temperature of the reference oscillation unit 303, component variations, and the like is 0, whereas the first correction data and the second correction data are Data for correcting a frequency deviation caused by temperature characteristics, component variations, and the like of the reference oscillation unit 303 is shown.

たとえば、周波数偏差を補正する曲線が図5のように表現される場合について説明を行う。補正データは、図5に示す連続的な曲線に対し、できるだけ少ないデータで効率的にかつ高精度に補間できるように離散値として外部記憶部304や内部記憶部311に記憶される。たとえば、図5の場合、補正データは曲線に対して、・・・、a30、a20、a10、a00、a01、a02、a03、・・・のように離散的点で表され、それぞれの補正データは、温度に対する周波数偏差を示している。したがって、a00は温度t00と周波数偏差f00で、a01においては、温度t01と周波数偏差f01のように表現できる。   For example, the case where a curve for correcting a frequency deviation is expressed as shown in FIG. 5 will be described. The correction data is stored as discrete values in the external storage unit 304 or the internal storage unit 311 so that the continuous curve shown in FIG. 5 can be efficiently and accurately interpolated with as little data as possible. For example, in the case of FIG. 5, the correction data is represented by discrete points such as..., A30, a20, a10, a00, a01, a02, a03,. Indicates a frequency deviation with respect to temperature. Therefore, a00 can be expressed as a temperature t00 and a frequency deviation f00, and a01 can be expressed as a temperature t01 and a frequency deviation f01.

したがって、温度が決まれば周波数偏差を補正する補正データが決まり、これを基準チャネル設定データに加えることで、送信周波数情報が決定できる。   Therefore, when the temperature is determined, correction data for correcting the frequency deviation is determined, and by adding this to the reference channel setting data, transmission frequency information can be determined.

この送信周波数情報は、高周波部301内にあるPLL(Phase Locked Loop)でつくる比較周波数を設定し、送信周波数を生成する。したがって、補正データの増減は、PLLで設定する比較周波数を増減させ、送信周波数を調整することになる。   The transmission frequency information sets a comparison frequency created by a PLL (Phase Locked Loop) in the high frequency unit 301, and generates a transmission frequency. Accordingly, the correction data is increased or decreased by adjusting the transmission frequency by increasing or decreasing the comparison frequency set by the PLL.

また、この高周波部で設定できる周波数の分解能は、高周波部内のPLL、VCO、こ
れらを設定するレジスタ等の性能(桁数)に依存している。たとえば、補正データ1ビットあたりに、高周波部で設定できる周波数の分解能は10ヘルツのように決まっている。
Further, the resolution of the frequency that can be set in the high-frequency unit depends on the performance (number of digits) of the PLL and VCO in the high-frequency unit, the register that sets these, and the like. For example, the resolution of the frequency that can be set in the high frequency part per bit of correction data is determined to be 10 hertz.

一方、このことは、補正データのデータ量(大きさ)により、補正できる最大量が決まってくる。たとえば、補正データが8ビットで表現でき、設定できる周波数分解能が10ヘルツの場合は、表現できる値は255であるから、補正できる最大量は、255×10ヘルツで2550ヘルツとなる。   On the other hand, the maximum amount that can be corrected is determined by the data amount (size) of the correction data. For example, when the correction data can be expressed by 8 bits and the frequency resolution that can be set is 10 Hz, the value that can be expressed is 255. Therefore, the maximum amount that can be corrected is 255 × 10 Hz and 2550 Hz.

本発明では、補正データを第1補正データと第2補正データと2つ持つことで、補正できる最大量を拡張でるようにした。   In the present invention, the maximum correction amount can be expanded by having two correction data, the first correction data and the second correction data.

具体的には、補正データは、第1補正データと第2補正データの積算で表現し、各温度点における補正固有値(無線送信機ごとにユニークな値)を示し、第2補正データは、固定値で表現する。第2補正データを1とすれば、高周波部301で設定できる最小分解能であり、補正データを2とすれば、最小分解能の2倍の値で、第1補正データが基準チャネル設定データに加えられることになる。これにより、補正できる最大量は、第2補正データが1のときと比較し、2倍以上の値となる。   Specifically, the correction data is expressed by integrating the first correction data and the second correction data, and indicates a correction eigenvalue (a unique value for each wireless transmitter) at each temperature point. The second correction data is fixed. Expressed as a value. If the second correction data is 1, the minimum resolution that can be set by the high-frequency unit 301 is set. If the correction data is 2, the first correction data is added to the reference channel setting data with a value twice the minimum resolution. It will be. As a result, the maximum amount that can be corrected is a value that is twice or more that when the second correction data is 1.

以上のように構成された実施の形態1の無線通信機器の処理の流れを図6に従って説明する。図6は、本実施形態に係る無線通信機器の送信動作フローを示す。   A processing flow of the wireless communication device of the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a transmission operation flow of the wireless communication device according to the present embodiment.

はじめに、無線通信機器300内の演算設定部311は、基準発振部303等の周波数偏差量に対する補正データを求めるため、雰囲気温度を検知する温度検知部305に電源を投入する(S601)。続いて、温度検知部305を演算部302内の演算設定部311より制御し温度データを取得する(S602)。   First, the calculation setting unit 311 in the wireless communication device 300 turns on the power to the temperature detection unit 305 that detects the ambient temperature in order to obtain correction data for the frequency deviation amount of the reference oscillation unit 303 and the like (S601). Subsequently, the temperature detection unit 305 is controlled by the calculation setting unit 311 in the calculation unit 302 to acquire temperature data (S602).

続いて演算設定部311は温度データ取得後に温度検知部305に投入されている電源を切る(S603)。次に、演算設定部311はS602で取得した温度データを基に補正データを求める。まず第1補正データが記憶されている外部記憶部304内で、取得した温度データが当てはまる温度点を探索する。(S604)。   Subsequently, the calculation setting unit 311 turns off the power supplied to the temperature detection unit 305 after acquiring the temperature data (S603). Next, the calculation setting unit 311 obtains correction data based on the temperature data acquired in S602. First, a temperature point to which the acquired temperature data applies is searched in the external storage unit 304 in which the first correction data is stored. (S604).

同様に、演算設定部311はS604で当てはまる温度データ2点で構成される区間とそれぞれの第1補正データを演算設定部311へ読み込み、温度検知部305で検出した温度に対する第1補正データを、直線補間等の演算を用いて算出する(S605)。   Similarly, the calculation setting unit 311 reads the section constituted by the two temperature data applied in S604 and the respective first correction data into the calculation setting unit 311 and reads the first correction data for the temperature detected by the temperature detection unit 305, Calculation is performed using an operation such as linear interpolation (S605).

続いて、S605で算出した第1補正データと、演算部302内の内部記憶部312に記憶されている第2補正データと、基準チャネデータとを演算設定部311へ読み込み、S605で算出した第1補正データとを用いて、送信周波数情報を生成する。また、同時に、他の無線通信に必要な情報も内部記憶部312より読み込み、高周波部301を制御するためのレジスタへセットする(S606)。   Subsequently, the first correction data calculated in S605, the second correction data stored in the internal storage unit 312 in the calculation unit 302, and the reference channel data are read into the calculation setting unit 311, and the first correction data calculated in S605 is read. Transmission frequency information is generated using one correction data. At the same time, information necessary for other wireless communication is also read from the internal storage unit 312 and set in a register for controlling the high-frequency unit 301 (S606).

次に、高周波部301の電源をONし(S607)、内部記憶部312に記憶された任意の送信データを設定演算部311へ入力し、高周波部301で変調しアンテナより送信を行う(S608)。   Next, the power of the high frequency unit 301 is turned on (S607), arbitrary transmission data stored in the internal storage unit 312 is input to the setting calculation unit 311, modulated by the high frequency unit 301, and transmitted from the antenna (S608). .

以上、本発明の実施の形態1の無線通信機器によれば、基準発振部の構成、特性が変わった場合でも、特性を補正するための補正データを第1補正データと第2補正データとで、データ量の異なる量として持つことで多様な特性補正に対応することができる。また上記の処理は無線送信について説明したが、同様に受信シーケンスでも実施することは可能である。   As described above, according to the wireless communication device of the first embodiment of the present invention, even when the configuration and characteristics of the reference oscillation unit are changed, the correction data for correcting the characteristics is the first correction data and the second correction data. Therefore, it is possible to cope with various characteristic corrections by having different amounts of data. Although the above processing has been described for wireless transmission, it can also be performed in a reception sequence.

(実施の形態2)
図7は本発明の実施の形態2における無線通信機器における補正データの演算処理を示した図である。実施の形態1と同様な部分については説明を省略し、特に図4と相違する演算処理について説明を行う。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram showing correction data calculation processing in the wireless communication device according to the second embodiment of the present invention. A description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted, and an arithmetic process different from that in FIG. 4 will be particularly described.

無線送信情報のうち送信周波数は、プロトコルに沿って決定し、次のように算出する。送信周波数は基準チャネル設定データと無線装置ごとにユニークな値となる補正データで構成さている。補正値データは、第1補正データと第2補正データで構成されている。   The transmission frequency in the wireless transmission information is determined according to the protocol and is calculated as follows. The transmission frequency is composed of reference channel setting data and correction data having a unique value for each wireless device. The correction value data is composed of first correction data and second correction data.

基準チャネル設定データは、内部記憶部312に記憶され、基準発振部303の雰囲気温度の影響や、部品ばらつき等に起因する周波数偏差が0のときの送信周波数情報であるのに対し、第1補正データと第2補正データは、外部記憶部304に記憶され基準発振部303の温度特性、部品ばらつき等に起因する周波数偏差を補正するデータになる。   The reference channel setting data is stored in the internal storage unit 312 and is the transmission frequency information when the frequency deviation due to the influence of the ambient temperature of the reference oscillation unit 303, component variations, etc. is zero, whereas the first correction The data and the second correction data are stored in the external storage unit 304 and are data for correcting a frequency deviation caused by the temperature characteristics of the reference oscillation unit 303, component variations, and the like.

補正データには、機種ごとや、基準発信部303やその周辺回路や構成により決められた第1補正データと無線送信機ごとにユニークに決められた第2補正データとの2種類があり、共に、外部記憶部304に記憶されている。   There are two types of correction data: the first correction data determined by each model, the reference transmitter 303 and its peripheral circuits and configuration, and the second correction data uniquely determined for each wireless transmitter. Are stored in the external storage unit 304.

以下に送信する際の送信周波数情報について説明する。はじめに、内部記憶部312に記録されている基準チャネル設定データ(A)を演算設定部311へ読み込む。2chの場合、[101011111]となる。   The transmission frequency information for transmission will be described below. First, the reference channel setting data (A) recorded in the internal storage unit 312 is read into the calculation setting unit 311. In the case of 2ch, [101011111] is obtained.

次に、演算設定部311は、補正データを算出するために、温度検知部315より基準発振部303の雰囲気温度を計測し読み込む。続いて、演算設定部311は、外部記憶部304で該当の計測温度に対する第1補正データ(B)と第2の補正データ(C)を探索する。読み込んだ温度が5℃の場合は、第1補正データ(B)は、[100000]に、第2補正データ(C)は[01]となる。   Next, the calculation setting unit 311 measures and reads the ambient temperature of the reference oscillation unit 303 from the temperature detection unit 315 in order to calculate correction data. Subsequently, the calculation setting unit 311 searches the external storage unit 304 for the first correction data (B) and the second correction data (C) for the corresponding measured temperature. When the read temperature is 5 ° C., the first correction data (B) is [100000] and the second correction data (C) is [01].

以上のことから、演算設定部311では、基準チャンネル設定データ(A)と第1補正データ(B)と第2補正データ(C)とを用い、送信周波数情報を算出する。具体的な演算は、送信周波数情報=基準チャネル設定データ(A)+第1補正データ(B)*第2補正データ(C)で算出する。   From the above, the calculation setting unit 311 calculates the transmission frequency information using the reference channel setting data (A), the first correction data (B), and the second correction data (C). A specific calculation is calculated by transmission frequency information = reference channel setting data (A) + first correction data (B) * second correction data (C).

実施の形態2では、それぞれの第1補正データに対応した第2補正データも持つことができる。これにより、第1補正データの値に掛け合わせる第2補正データを補正データごとに変化させることができる。これは、基準発振部303の温度特性や基準発振部303やその周辺回路のばらつき方に応じて、フレキシブルな補正データを温度ごとに配置することができる。つまり、補正データを効率的にもつことだけでなく、補正データの精度も変化させることがでる。   In the second embodiment, the second correction data corresponding to each first correction data can also be provided. Thereby, the 2nd correction data multiplied by the value of the 1st correction data can be changed for every correction data. In this case, flexible correction data can be arranged for each temperature in accordance with the temperature characteristics of the reference oscillation unit 303 and how the reference oscillation unit 303 and its peripheral circuits vary. That is, not only can the correction data be efficiently stored, but also the accuracy of the correction data can be changed.

以上、本発明の実施の形態の無線通信機器によれば、基準発振部の構成、特性が変わった場合でも、特性を補正するための補正データを温度ごとに第1補正データと第2補正データとで、データ量の異なる量として持つことで多様な特性補正に対応することができる。   As described above, according to the wireless communication device of the embodiment of the present invention, even when the configuration and characteristics of the reference oscillation unit are changed, the correction data for correcting the characteristics is the first correction data and the second correction data for each temperature. Thus, it is possible to cope with various characteristic corrections by having different amounts of data.

また上記の処理は無線送信について説明したが、同様に受信シーケンスでも実施することは可能である。   Although the above processing has been described for wireless transmission, it can also be performed in a reception sequence.

本発明は、使用されている基準発振部の部品ばらつきや温度特性等を補正するためのデータを、第1補正データと第2補正データの複数に分けて保持することで、幅広い温度特性を持った基準発振部、複雑な温度特性を持った基準発振部、同一基板で機種ごとに異なった部品で基準発振部構成する可能性がある場合などに対して、同一の補正ロジックで補正することができるので、無線通信を行う機器全般について適応することができる。   The present invention has a wide range of temperature characteristics by holding data for correcting component variations, temperature characteristics, etc. of the reference oscillation unit being used separately for the first correction data and the second correction data. The same correction logic can be used to correct the reference oscillation unit, the reference oscillation unit with complex temperature characteristics, and the possibility of configuring the reference oscillation unit with different parts for each model on the same board. Therefore, it can be applied to all devices that perform wireless communication.

水晶振動子単体と基板実装時の温度特性を示す図The figure which shows the temperature characteristic at the time of crystal unit and substrate mounting 水晶振動子の温度特性のばらつきを示す図Diagram showing variation in temperature characteristics of crystal unit 無線通信機器内部の構成図Wireless communication device internal configuration diagram 無線通信機器内における補正データの演算を示す図The figure which shows the calculation of the correction data in a wireless communication apparatus 補正データの説明図Illustration of correction data 無線通信機器の送信シーケンスの図Diagram of transmission sequence of wireless communication device 実施の形態2における無線通信機器内における補正データの演算例の図FIG. 10 is a diagram illustrating an example of calculation of correction data in the wireless communication device according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

101 水晶振動子単体温度特性
102 水晶振動子を基板実装したときの温度特性
300 無線通信機器
301 高周波部
302 演算部
303 基準発振部
304 外部記憶部
305 温度検出部
311 演算設定部
312 内部記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Crystal oscillator single-piece | unit temperature characteristic 102 Temperature characteristic at the time of mounting a crystal oscillator on a board | substrate 300 Wireless communication apparatus 301 High frequency part 302 Operation part 303 Reference oscillation part 304 External storage part 305 Temperature detection part 311 Operation setting part 312 Internal storage part

Claims (4)

基準信号を生成する基準発振部と、
前記基準発振部周辺の温度を検出する温度検出部と、
前記基準発振部において任意の温度ごとに対応付けられた周波数偏差を示す第1の補正データを記憶する第1の記憶部と、
前記第1の補正データよりもデータ量が少なく表現される第2の補正データと周波数偏差を含まない基準チャネル設定データとを記憶する第2の記憶部と、
前記基準チャネル設定データに前記温度検出部で検出された温度に対応する第1の補正データと前記第2の補正データとの積を加算して送信チャネル設定データを生成する演算部と、
前記送信チャネル設定データを基に任意の信号を変調し送信する高周波部とを備えた無線装置。
A reference oscillator for generating a reference signal;
A temperature detection unit for detecting a temperature around the reference oscillation unit;
A first storage unit that stores first correction data indicating a frequency deviation associated with each arbitrary temperature in the reference oscillation unit;
A second storage unit that stores second correction data represented by a data amount smaller than the first correction data and reference channel setting data not including a frequency deviation;
An arithmetic unit that generates transmission channel setting data by adding a product of first correction data corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit and the second correction data to the reference channel setting data;
A radio apparatus comprising: a high-frequency unit that modulates and transmits an arbitrary signal based on the transmission channel setting data.
第2の補正データは第1の補正データと同じ基数で表現され、前記第2の補正データの桁数は前記第1の補正データの桁数よりも小さい桁数で表現されることを特徴とする請求項1記載の無線装置。 The second correction data is expressed by the same radix as the first correction data, and the number of digits of the second correction data is expressed by a number of digits smaller than the number of digits of the first correction data. The wireless device according to claim 1. 第2の補正データを記憶する第2の記憶部は、演算部内に設けられる請求項2記載の無線装置。 The wireless device according to claim 2, wherein the second storage unit that stores the second correction data is provided in the calculation unit. 基準信号を生成する基準発振部と、
前記基準発振部周辺の温度を検出する温度検出部と、
前記基準発振部において任意の温度ごとに対応付けられた周波数偏差を示す第1の補正データと、前記第1の補正データよりもデータ量が少なく前記任意の温度ごとに表現される第2の補正データとを記憶する第1の記憶部と、
前記周波数偏差を含まない基準チャネル設定データを記憶する第2の記録部と、
前記基準チャネル設定データに前記温度検出部で検出された温度に対応する第1の補正データと前記第2の補正データとの積を加算して送信チャネル設定データを生成する演算部と、
前記送信チャネル設定データを基に任意の信号を変調し送信する高周波部とを備えた無線装置。
A reference oscillator for generating a reference signal;
A temperature detection unit for detecting a temperature around the reference oscillation unit;
First correction data indicating a frequency deviation associated with each arbitrary temperature in the reference oscillation unit, and a second correction expressed for each arbitrary temperature with a data amount smaller than that of the first correction data A first storage unit for storing data;
A second recording unit for storing reference channel setting data not including the frequency deviation;
An arithmetic unit that generates transmission channel setting data by adding a product of first correction data corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit and the second correction data to the reference channel setting data;
A radio apparatus comprising: a high-frequency unit that modulates and transmits an arbitrary signal based on the transmission channel setting data.
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