JP2010147680A - 無線機 - Google Patents

Abstract

【課題】ＴＤＤ方式を用いた無線機に於いて、送信／受信の切分け時の、送信ＬＯ信号と受信回路との信号結合を抑制し、受信感度の向上を図る。
【解決手段】ＴＤＤ方式であり、ベースバンド信号を直接無線周波数に変換するダイレクトコンバージョン方式の無線機であって、送信部シンセサイザ１６からの出力がスイッチング手段１５を介して出力されると共に、前記送信部シンセサイザ及び前記スイッチング手段はシールドされた構成であり、受信時には前記スイッチング手段が前記送信部シンセサイザからの出力を遮断する制御手段を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明はＴＤＤ方式を用いた無線機に関するものである。

無線方式の１つとしてＴＤＤ方式（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：時分割複信）がある。ＴＤＤ方式は、基地局と移動局が同一周波数を用い、通信経路を時間軸で細かく区分し、送信と受信を高速に切替え、同時送受信(デュプレックス通信)を実現する方式の一つである。

又、ＴＤＤ方式の無線機として、非線形歪補償に負帰還方式であるカーテシアンループ方式を用い、ベースバンド信号を直接無線周波数に変換するダイレクトコンバージョン無線機がある。

図３により、ダイレクトコンバージョン無線機について説明する。

先ず、ＴＤＤ方式の送信時の作動について説明する。

ベースバンド部１により、ベースバンド信号の同位相成分（以下Ｉ成分と称す）と直交成分（以下Ｑ成分と称す）が出力される。Ｉ成分は加算器２で帰還信号と加算された後出力され、Ｑ成分は加算器３で帰還信号と加算された後出力され、それぞれ直交変調器４に入力される。

周波数シンセサイザ１６は局部発振信号（以下ＬＯ信号と称す）を発生させる。ＬＯ信号はバッファアンプ１４に入力され、該バッファアンプ１４により所望の電力に増幅され、直交変調器４と移相器１３に与えられる。

前記加算器２、前記加算器３からのＩ成分、Ｑ成分は、前記直交変調器４でＬＯ信号により変調、周波数変換される。周波数変換された信号はバンドパスフィルタ５により不要成分が取除かれ、可変減衰器６によりレベル調整された後、電力増幅器７に入力される。該電力増幅器７に入力された信号は、規定のレベル迄増幅され、方向性結合器８に入力される。該方向性結合器８に入力された信号は、アイソレータ９、ローパスフィルタ１０を介し、アンテナスイッチ１１に入力される。該アンテナスイッチ１１に入力された信号は、該アンテナスイッチ１１により送信経路を選択され、前記アンテナ１２により送信される。前記アイソレータ９は、前記アンテナ１２からの反射信号を遮断する為のものであり、前記ローパスフィルタ１０は、前記電力増幅器７で発生する高調波を抑制するものである。

前記電力増幅器７の出力信号の一部は前記方向性結合器８で帰還して、可変減衰器１８に入力される。該可変減衰器１８に入力された信号は、適正なレベルに調整され、直交復調器１７に入力される。該直交復調器１７に入力された信号は、前記移相器１３より入力したＬＯ信号により、Ｉ成分、Ｑ成分に復調される。Ｉ成分は前記加算器２に、Ｑ成分は前記加算器３に帰還信号として入力される。

この様な負帰還方式に於いては、系を安定させる為に、前記加算器２と前記加算器３の入力側で、入力信号のＩ成分、Ｑ成分と帰還信号のＩ成分、Ｑ成分とが逆位相となっていることが必要であり、その位相調整を前記移相器１３により行っている。

次に、ＴＤＤ方式の受信時の作動について説明する。

受信時は、前記ベースバンド部１から送信／受信切替え情報が前記電力増幅器７、前記アンテナスイッチ１１に送出され、この送信／受信切替え情報を基に前記電力増幅器７、前記アンテナスイッチ１１が制御される。

該アンテナスイッチ１１については送信経路と受信経路の切替え、前記電力増幅器７については熱雑音の受信回路１９への回込みを防ぐ為、受信時は前記電力増幅器７のバイアス電圧をＯＦＦにする様制御される。

ここで、送信ＬＯ信号の受信回路との結合について説明する。

前記周波数シンセサイザ１６から出力され、前記バッファアンプ１４で所要のレベルに増幅されたＬＯ信号については、受信回路との信号結合が発生する。前述した様にダイレクトコンバージョン方式では、送信ＬＯ信号と受信周波数が同一周波数である為、送信ＬＯ信号と受信回路との信号結合は、受信感度劣化を引起す。

又、現在、無線機の小型化及び原価低減が求められ、送信／受信の１ユニット化、或は送受信回路の同一基板化が強く求められている。一方で、一体化することで必然的に送信／受信の切分けが困難となり、送信ＬＯ信号と受信回路との信号結合は、無視できない問題となっている。

特開２００３−２７３９４７号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、ＴＤＤ方式を用いた無線機に於いて、送信／受信の切分け時の、送信ＬＯ信号と受信回路との信号結合を抑制し、受信感度の向上を図るものである。

本発明は、ＴＤＤ方式であり、ベースバンド信号を直接無線周波数に変換するダイレクトコンバージョン方式の無線機であって、送信部シンセサイザからの出力がスイッチング手段を介して出力されると共に、前記送信部シンセサイザ及び前記スイッチング手段はシールドされた構成であり、受信時には前記スイッチング手段が前記送信部シンセサイザからの出力を遮断する制御手段を具備した無線機に係るものである。

本発明によれば、ＴＤＤ方式であり、ベースバンド信号を直接無線周波数に変換するダイレクトコンバージョン方式の無線機であって、送信部シンセサイザからの出力がスイッチング手段を介して出力されると共に、前記送信部シンセサイザ及び前記スイッチング手段はシールドされた構成であり、受信時には前記スイッチング手段が前記送信部シンセサイザからの出力を遮断する制御手段を具備したので、受信時の送信のシンセサイザ出力が遮断され、送信信号と受信回路との結合による受信感度劣化を回避でき、更に送信、受信の一体化が可能となり、無線機の一層の小型化が可能となる等の優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

図１、図２は本発明に係る無線機の一例を示しており、以下図１、図２を参照して説明する。尚、図１、図２中、図３中で示したものと同等のものには同符号を付してある。

ベースバンド部１は加算器２、加算器３を介して直交変調器４に接続される。該直交変調器４はバンドパスフィルタ５、可変減衰器６、電力増幅器７を順次介して方向性結合器８に接続される。

該方向性結合器８はアイソレータ９、ローパスフィルタ１０を順次介してアンテナスイッチ１１に接続されると共に可変減衰器１８を介して直交復調器１７に接続される。該直交復調器１７は前記加算器２、前記加算器３に接続される。前記アンテナスイッチ１１はアンテナ１２に接続されると共に受信回路１９に接続される。

周波数シンセサイザ１６は、スイッチング手段であるスイッチ回路１５を介してバッファアンプ１４に接続され、該バッファアンプ１４は前記直交変調器４に接続され、又移相器１３を介して前記直交復調器１７に接続される。前記スイッチ回路１５は切替え信号により前記バッファアンプ１４と前記周波数シンセサイザ１６とを接続、或は遮断し、遮断状態では前記周波数シンセサイザ１６は終端器２０に接続される。

又、前記ベースバンド部１からの送信／受信切替え情報は、前記スイッチ回路１５、前記電力増幅器７、及び前記アンテナスイッチ１１に送出され、前記送信／受信切替え情報によって、前記スイッチ回路１５の切替え、前記アンテナスイッチ１１の切替え、前記電力増幅器７のバイアス電圧のＯＮ／ＯＦＦの制御を行う。ここで、送信／受信切替え情報、送信／受信切替え情報を発する前記ベースバンド部１等は送信／受信切替え制御手段を構成する。

以下、作動について説明する。

先ず、ＴＤＤ方式の送信時の作動について説明する。

前記ベースバンド部１からの送信／受信切替え情報（送信モードに切替え）が前記アンテナスイッチ１１と前記スイッチ回路１５とに入力され、前記ローパスフィルタ１０と前記アンテナ１２とが接続され、又前記周波数シンセサイザ１６と前記バッファアンプ１４が接続された状態となる。

前記ベースバンド部１より出力したＩ成分とＱ成分はそれぞれ前記加算器２，３を介し前記直交変調器４に入力される。

該直交変調器４には前記周波数シンセサイザ１６から出力され、前記スイッチ回路１５により経路選択され、前記バッファアンプ１４により所望の電力に増幅されたＬＯ信号が入力され、該ＬＯ信号によって前記直交変調器４に入力されたＩ成分とＱ成分が変調される。

変調された被変調波信号は前記バンドパスフィルタ５により、不要成分が取除かれ、前記可変減衰器６によりレベルが調整され、前記電力増幅器７に入力され、更に該電力増幅器７に於いて規定の出カレベル迄増幅され、前記方向性結合器８、前記アイソレータ９を介し、前記ローパスフィルタ１０に入力される。該ローパスフィルタ１０に入力した信号は、前記電力増幅器７で生じた高調波成分が抑制され、前記アンテナスイッチ１１を経て前記アンテナ１２より送信される。

前記電力増幅器７からの出力信号の一部は、前記方向性結合器８から前記可変減衰器１８に帰還され、入力される。該可変減衰器１８に入力した帰還信号は、適正な値にレベル調整され、前記直交復調器１７に入力される。該直交復調器１７に入力した信号は、前記移相器１３より入力したＬＯ信号により、Ｉ成分、Ｑ成分に復調される。

Ｉ成分は前記加算器２に、Ｑ成分は前記加算器３に帰還信号としてそれぞれ入力される。帰還信号のＩ成分、Ｑ成分は、前記加算器２と前記加算器３の入力側で、入力信号のＩ成分とＱ成分に対し位相が逆位相となる様、前記移相器１３によって位相調整されている。

以上がＴＤＤ方式の送信時の作動となる。

次に、ＴＤＤ方式の受信時の作動ついて以下に説明する。

本発明に於いて、前記電力増幅器７、前記アンテナスイッチ１１については、従来と同様の制御を行い、更に前記スイッチ回路１５についても切替え制御を行う。

該スイッチ回路１５は、送信／受信切替え情報を基に、送信時は前記バッファアンプ１４と接続する様経路選択し、受信時は送信／受信切替え情報によってその経路を遮断する様に切替え制御される。

遮断されたＬＯ信号は前記終端器２０にて消費され、周囲への放射を防ぐ。尚、前記スイッチ回路１５と前記周波数シンセサイザ１６とは、例えば金属製のシールド部材２１によって電気的にシールドされる。シールドすることで受信基板（回路）とのアイソレーションが強化される。

図２に例を示す。図２は、受信／送信の切替えの状態を示しており、１フレームが６スロットで構成されているとし、４番目が送信スロットである場合を例に示す。このフレームに於ける前記スイッチ回路１５の作動としては、受信スロット（１〜３番目、及び５、６番目）に関しては、前記終端器２０と接続され、送信スロット（４番目）については、前記直交変調器４に前記周波数シンセサイザ１６からのＬＯ信号を与える様、該周波数シンセサイザ１６と前記バッファアンプ１４とが接続される。従って、受信時でのＬＯ信号のシールド外への送出を回避することができる。

本発明によれば、小型化、又は原価低減の為、送信／受信の１ユニット化、又は同一基板化とした場合でも、ＴＤＤ方式の受信時間に送信のシンセサイザ出力を遮断することで、送信ＬＯ信号と受信回路との結合による受信感度劣化を回避することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る無線機の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に於ける受信／送信の切替えの状態を示す説明図である。 従来の無線機を示すブロック図である。

符号の説明

１ ベースバンド部
２，３ 加算器
４ 直交変調器
５ バンドパスフィルタ
６ 可変減衰器
７ 電力増幅器
８ 方向性結合器
９ アイソレータ
１０ ローパスフィルタ
１１ アンテナスイッチ
１２ アンテナ
１３ 移相器
１４ バッファアンプ
１５ スイッチ回路
１６ 周波数シンセサイザ
１７ 直交復調器
１８ 可変減衰器
１９ 受信回路
２０ 終端器
２１ シールド部材

Claims (1)

1. ＴＤＤ方式であり、ベースバンド信号を直接無線周波数に変換するダイレクトコンバージョン方式の無線機であって、送信部シンセサイザからの出力がスイッチング手段を介して出力されると共に、前記送信部シンセサイザ及び前記スイッチング手段はシールドされた構成であり、受信時には前記スイッチング手段が前記送信部シンセサイザからの出力を遮断する制御手段を具備したことを特徴とする無線機。

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