JP2011071606A - 無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回り込みキャンセラ回路10は、送信回路からキャリアを送信する際に、送信回路2からのキャリアを基準信号とし、この基準信号とカプラ9を介して分配される受信信号とに基づいて直交復調器11から振幅・位相情報を出力している。また、この振幅・位相情報を積分するフィルタ17、18(積分手段)と、このフィルタ17、18(積分手段)から出力される振幅・位相情報と基準信号とに基づいて、キャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段とが設けられている。更に、フィルタ17、18(積分手段)の時定数を、送信コマンドを送信するときの第1時定数よりも、通信先からの受信処理を行うときの第2時定数のほうが大きくなるように切り替えている。
【選択図】図1
Description
即ち、この回り込みキャンセラ回路では、回り込みキャリアのみの逆相信号を生成する必要があるため、この回り込みキャリアに重畳する正規信号(負荷変調方式で返信される信号)の抑圧に充分な時定数を持つ必要があり、回り込みを抑圧するために要する時間が長く確保されていた。しかしながら、このように積分回路の時定数が十分長く確保されていると、この時定数に応じて回り込みキャンセラ回路での応答時間も長くなるため、送信コマンドの終了と受信開始タイミングまでの時間が極めて小さい場合の場合(EPC-Global-GEN2でのタグ応答640kbps設定の場合等)、図5のように、受信処理期間となった後でも送信処理期間の影響が残存してしまうため、受信処理期間の初期段階で回り込み信号を充分に抑圧ができず、受信機が飽和し、タグの読取精度を低下させてしまうという問題があった。なお、図5は、従来の回り込みキャンセラ回路において、送信コマンド期間から受信処理期間に移行する時の積分回路への入力信号と積分回路からの出力信号との関係を示す波形図であり、上段に積分回路への入力信号を示し、下段に積分回路からの出力信号を示している。
前記回り込みキャンセラ回路が、前記送信回路から前記キャリアを送信する際に、前記送受信共用アンテナから前記受信回路への受信信号を分配する分配手段と、前記送信回路から送信される前記キャリアを基準信号とし、当該基準信号と前記分配手段にて分配された前記受信信号とに基づく振幅・位相情報を出力する振幅・位相情報出力手段と、前記振幅・位相情報出力手段から出力される前記振幅・位相情報を積分し、前記負荷変調方式で返信される信号の成分を除去する積分手段と、前記基準信号と、前記積分手段から出力される前記振幅・位相情報とに基づいて、前記回り込み信号とは逆位相に調整されたキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段と、前記キャンセル信号生成手段によって生成される前記キャンセル信号を、前記受信信号と合成することで、前記負荷変調方式で返信される信号を選択的に取り出す合成手段と、を備えている。
そして、前記積分手段の時定数を、前記送信回路から前記送信コマンドを送信する送信処理期間のときの第1時定数よりも、前記通信先からの受信処理を行う受信処理期間のときの第2時定数のほうが大きくなるように切り替える時定数切替手段が設けられていることを特徴としている。
更に、積分手段の時定数を、送信回路から送信コマンドを送信する送信処理期間のときの第1時定数よりも、通信先からの受信処理を行う受信処理期間のときの第2時定数のほうが大きくなるように切り替える時定数切替手段が設けられている。このようにすると、受信処理期間のときには、時定数を長くすることができ、受信信号から正規信号(負荷変調方式で返信される信号)を良好に除去できるようになる。一方、送信処理期間のときには、時定数を短くすることができるため、キャンセル信号の応答性を高めることができる。従って、送信コマンドに応じた信号が受信処理期間まで残存することを効果的に防止することでき、ひいては受信処理期間の初期段階においても回り込み信号を精度高く十分に抑圧できるようになる。
以下、本発明の無線通信装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
(無線通信装置の全体構成)
まず、図1等を参照して第1実施形態に係る無線通信装置の概要を説明する。なお、以下では、本発明に係る無線通信装置を、UHF帯のキャリアを使用してRFIDタグと通信するリーダライタに適用した場合を代表例として説明する。
図1に示すように、上記リーダライタ1は、回り込みキャンセラ回路10を備えている。この回り込みキャンセラ回路10は、送受信共用アンテナ4と受信回路7との間に接続され、送信回路2から受信回路7側に回り込む回り込み信号をキャンセルするように機能するものであり、送信側,受信側のキャリアをカプラ(分波器)8,9により分波して取り込んでキャリアの逆相信号を生成し、その逆相信号を、受信回路7の入力側で合成器20により受信信号に合成することで、受信信号に含まれているキャリア成分を除去している。
なお、本実施形態では、カプラ9が「分配手段」の一例に相当し、送信回路2からキャリアを送信する際に、送受信共用アンテナ4から受信回路7への受信信号を分配するように機能する。
また、直交復調器11は、「振幅・位相情報出力手段」の一例に相当し、送信回路2から送信されるキャリア(具体的にはカプラ8によって分配された当該キャリア)を基準信号とし、当該基準信号とカプラ9にて分配された受信信号とに基づくI信号、Q信号(振幅・位相情報)を出力するように機能する。
本実施形態では、回り込みキャンセラ回路10において、送信回路2からキャリアを送信する際に、送受信共用アンテナ4から受信回路7への受信信号を分配するカプラ9(分配手段)と、送信回路2から送信されるキャリアを基準信号とし、当該基準信号とカプラ9にて分配された受信信号とに基づく振幅・位相情報を出力する直交復調器11(振幅・位相情報出力手段)と、この直交復調器11から出力されるI信号、Q信号(振幅・位相情報)を積分し、負荷変調方式で返信される信号の成分を除去するフィルタ回路17、18(積分手段)と、基準信号とフィルタ回路17、18からのI信号、Q信号(振幅・位相情報)とに基づいて、回り込み信号とは逆位相に調整されたキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部13(キャンセル信号生成手段)と、キャンセル信号生成部13によって生成されるキャンセル信号を、受信信号と合成することで、負荷変調方式で返信される信号を選択的に取り出す合成器20(合成手段)とが設けられている。このようにすると、受信信号から正規信号(負荷変調方式で返信される信号)の成分を除き、回り込み信号を選択的に取り出して当該回り込み信号とは逆位相の信号を精度良く生成できる。
更に、フィルタ回路17、18(積分手段)の時定数を、送信回路2から送信コマンドを送信する「送信処理期間」のときの第1時定数よりも、通信先からの受信処理を行う「受信処理期間」のときの第2時定数のほうが大きくなるように切り替える「時定数切替手段」が設けられている。このようにすると、「受信処理期間」のときには、時定数を長くすることができ、受信信号から正規信号(負荷変調方式で返信される信号)を良好に除去できるようになる。一方、「送信処理期間」のときには、時定数を短くすることができるため、出力信号の応答性を高めることができる。送信コマンドに応じた信号が「受信処理期間」まで残存することを効果的に防止することでき、ひいては「受信処理期間」の初期段階において回り込み信号を精度高く十分に抑圧できるようになる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
フィルタ回路17、18の代わりに、図4(a)(c)のようなRC回路によって構成される積分フィルタを用いる場合、RC回路の抵抗値を変更することで時定数を変化させることができる。図4(a)(c)の例では、制御部50からスイッチSW5,SW6をオン動作させる信号を与えることで時定数を切り替えることができ、この場合、制御部50と、スイッチSW5,6が「時定数切替手段」「抵抗値切替手段」の一例に相当する。このようにすると、積分手段の時定数を制御によって切替可能な構成を複雑な構成を用いることなく実現できる。また、スイッチによる短絡によって抵抗値を変化させる構成に限られず、図4(a)〜(c)のいずれの場合も他の時定数変更方法(例えば、図4(b)のような可変コンデンサの容量を変更する方法など)を用いてもよい。
2…送信回路
4…送受信共用アンテナ
5…RFIDタグ(通信先)
7…受信回路
9…カプラ(分配手段)
10…回り込みキャンセラ回路
11…直交復調器(振幅・位相情報出力手段)
13…直交変調器(キャンセル信号生成手段)
17,18…フィルタ回路(積分手段)
20…合成器(合成手段)
30、40…切替回路(時定数切替手段、経路切替手段)
50…制御部(時定数切替手段、抵抗値切替手段、経路切替手段)
Claims (4)
- 送受信共用アンテナと、
送信コマンドに応じてキャリアを変調した信号を、前記送受信共用アンテナを介して通信先に送信する送信回路と、
前記送信コマンドに応じて前記通信先より負荷変調方式で返信される信号を、前記送受信共用アンテナを介して受信する受信回路と、
前記送受信共用アンテナと前記受信回路との間に接続され、前記送信回路から前記受信回路側に回り込む回り込み信号をキャンセルする回り込みキャンセラ回路と、
を備えた無線通信装置であって、
前記回り込みキャンセラ回路は、
前記送信回路から前記キャリアを送信する際に、前記送受信共用アンテナから前記受信回路への受信信号を分配する分配手段と
前記送信回路から送信される前記キャリアを基準信号とし、当該基準信号と前記分配手段にて分配された前記受信信号とに基づく振幅・位相情報を出力する振幅・位相情報出力手段と、
前記振幅・位相情報出力手段から出力される前記振幅・位相情報を積分し、前記負荷変調方式で返信される信号の成分を除去する積分手段と、
前記基準信号と、前記積分手段から出力される前記振幅・位相情報とに基づいて、前記回り込み信号と同振幅かつ逆位相に調整されたキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段と、
前記キャンセル信号生成手段によって生成される前記キャンセル信号を、前記受信信号と合成することで、前記負荷変調方式で返信される信号を選択的に取り出す合成手段と、 を備え、
更に、前記積分手段の時定数を、前記送信回路から前記送信コマンドを送信する送信処理期間のときの第1時定数よりも、前記通信先からの受信処理を行う受信処理期間のときの第2時定数のほうが大きくなるように切り替える時定数切替手段が設けられていることを特徴とする無線通信装置。 - 前記時定数切替手段が、前記送信回路からの前記送信コマンドの終了から前記受信処理期間の開始タイミングまでの間に、前記積分手段の前記時定数の切り替えることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
- 前記積分手段は、RC回路からなり、
前記時定数切替手段は、前記RC回路の抵抗値を切り替える抵抗値切替手段を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記時定数切替手段は、前記積分手段の短絡経路を切り替える経路切替手段を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線通信装置。
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