JP2012034028A - 受信装置及び受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】個々の受信装置の特性の温度変化に対する補正を、全体としてより短時間で行う。
【解決手段】受信装置であって、受信信号に、互いにほぼ直交する同相ローカル信号及び直交ローカル信号をそれぞれ乗算して、同相信号と直交信号とを生成する直交信号生成部と、前記直交信号生成部に供給される電流を制御することにより求められた、温度と補正値との間の関係を示すテーブルを記憶する記憶回路と、前記テーブルを前記記憶回路から読み出し、受け取った温度情報が示す温度に対応する補正値を前記テーブルから選択する制御回路と、前記同相信号と前記直交信号との間の相対的な振幅及び位相のうちの少なくとも一方を、前記補正値に従って変更し、変更後の同相信号及び変更後の直交信号を出力する信号調整回路と、前記変更後の同相信号及び前記変更後の直交信号のうち、所定の帯域内の成分を出力するフィルタ回路とを有する。
【選択図】図１

Description

本開示は、受信装置に関し、特にイメージ信号の抑圧特性の温度による変化を抑える技術に関する。

近年、ＲＦ（radio frequency）信号を１度の周波数変換でＩＦ（intermediate frequency）信号に変換する受信装置（ＬＯＷ−ＩＦ受信装置）の開発が盛んである。ＳＡＷフィルタなどの外付けフィルタが不要となり、無線通信装置を小型化することができるからである。

ＬＯＷ−ＩＦ受信装置においては、イメージ信号による受信感度の劣化の問題がある。しかし、受信信号に対してローカル信号を用いて周波数変換を行った後には、イメージ信号と受信したい希望信号とを電力によって区別することはできない。このため、多くのイメージ除去の方法が提案されてきた。例えば、受信信号に、互いに直交する２つの信号を乗算して周波数変換を行うことによって、Ｉ信号とＱ信号とを生成し、イメージ抑圧フィルタによりイメージ信号だけを減衰させることが一般に行われている。

希望信号に対するイメージ信号の抑圧比であるイメージ抑圧比（ＩＲＲ）は、次式（Ａ１）、すなわち、
ＩＲＲ＝｛（ΔＡ／Ａ）^２＋θ^２｝／４ …（Ａ１）
で表される（非特許文献１の式（５．１６））。ここで、（ΔＡ／Ａ）及びθは、Ｉ信号とＱ信号との間の振幅誤差及び位相誤差である
Ｉ信号とＱ信号との間に振幅誤差及び理想的な位相差からの位相誤差が存在する（ＩＱミスマッチと呼ばれる）場合には、イメージ抑圧比が低下する。ＩＱミスマッチを低減する補正方法の例が、特許文献１に記載されている。特許文献１の受信装置においては、Ｉ信号とＱ信号の位相及び振幅を調整し、結果として、例えば４５ｄＢ以上のイメージ抑圧比を実現する。

特開２００７−１０４５２２号公報

Behzad Razavi著，「RF Microelectronics」，（米国），Prentice Hall，１９９７年１１月１６日，ｐ．１３８−１４６

しかしながら、特許文献１の受信装置において温度変化に対する特性の補正を行う場合には、実際に個々の受信装置の温度を変化させて補正値を求めておく必要があるので、温度変化を行う設備を用いて実際に温度を変化させる必要がある。受信装置の温度を変化させるためには長い時間を要し、特に複数の温度における補正が必要な場合には非常に長い時間が必要であるので、このような受信装置において個々に特性の補正を行うことは、非常に難しい。

本発明は、個々の受信装置の特性の温度変化に対する補正を、全体としてより短時間で行うことを目的とする。

本発明の実施形態による受信装置は、受信信号に、互いにほぼ直交する同相ローカル信号及び直交ローカル信号をそれぞれ乗算して、同相信号と直交信号とを生成する直交信号生成部と、前記直交信号生成部に供給される電流を制御することにより求められた、温度と補正値との間の関係を示すテーブルを記憶する記憶回路と、前記テーブルを前記記憶回路から読み出し、受け取った温度情報が示す温度に対応する補正値を前記テーブルから選択する制御回路と、前記同相信号と前記直交信号との間の相対的な振幅及び位相のうちの少なくとも一方を、前記補正値に従って変更し、変更後の同相信号及び変更後の直交信号を出力する信号調整回路と、前記変更後の同相信号及び前記変更後の直交信号のうち、所定の帯域内の成分を出力するフィルタ回路とを有する。

本発明の実施形態による受信方法は、受信信号に、互いにほぼ直交する同相ローカル信号及び直交ローカル信号をそれぞれ乗算して、同相信号と直交信号とを生成し、前記同相信号と直交信号とを生成する前記直交信号生成部に供給される電流を制御することにより求められた、温度と補正値との間の関係を示すテーブルを記憶回路に記憶させ、前記テーブルを前記記憶回路から読み出し、受け取った温度情報が示す温度に対応する補正値を前記テーブルから選択し、前記同相信号と前記直交信号との間の相対的な振幅及び位相のうちの少なくとも一方を、前記記憶回路から読み出された前記補正値に従って変更し、前記変更後の同相信号及び前記変更後の直交信号のうち、所定の帯域内の成分を出力する。

本発明の実施形態によれば、実際に受信装置の温度を変化させずに直交信号生成部に供給される電流を制御することにより求められた補正値を用いて、特性の補正を行うので、個々の受信装置の特性の温度変化に対する補正を、全体としてより短時間で行うことができる。

本発明の実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。 図１の信号調整回路の構成例を示すブロック図である。 希望信号とイメージ信号との間の関係を概念的に示すスペクトル図である。 図１の受信装置における周波数に対する利得の関係の例を示すグラフである。 図１のフィルタ回路に入力される信号の振幅や位相を補正しない場合における、温度とイメージ抑圧比との関係の一例を示すグラフである。 図１の受信装置において、温度と補正値との間の関係を示すテーブルを生成し、記憶する処理の例を示すフローチャートである。 温度と、これに対応するＩＱミスマッチが生じるような図１の可変電流源の出力電流値との間の関係の例を示す図である。 図６の処理によって求められた温度と補正値との間の関係の例を示すテーブルである。 図１の受信装置の受信動作時の処理の例を示すフローチャートである。 ２７℃における図１の受信装置の振幅補正値ΔＧｃａｌとイメージ抑圧比との関係の例を示すグラフである。 １００℃における図１の受信装置の振幅補正値ΔＧｃａｌとイメージ抑圧比との関係の例を示すグラフである。 図９の処理により得られる図１の受信装置における温度とイメージ抑圧比との関係の例を示すグラフである。 （ａ）は、２つの温度における補正値を有するテーブルの例である。（ｂ）は、（ａ）から補間によって求められた補正値を有するテーブルの例である。 図９の処理の変形例を示すフローチャートである。 図８のテーブルの他の例である。 図９の処理の他の変形例を示すフローチャートである。

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。図面において同じ参照番号で示された構成要素は、同一の又は類似の構成要素である。

図１は、本発明の実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図１の受信装置１００は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４と、低雑音アンプ１６と、直交信号生成部２０と、信号調整回路４０と、フィルタ回路５２と、測定回路５４と、復調回路５６と、記憶回路６２と、制御回路６４と、温度センサ６６と、可変電流源６８とを有する。

直交信号生成部２０は、第１ミキサ部２１と、第２ミキサ部３１と、ローカル信号発生器３６と、分周器３８とを有する。第１ミキサ部２１は、ローカル信号用アンプ２２と、ミキサ２３と、ＩＦアンプ２４とを有する。第２ミキサ部３１は、ローカル信号用アンプ３２と、ミキサ３３と、ＩＦアンプ３４とを有する。ここで、ローカル信号用アンプ２２とローカル信号用アンプ３２とは、同様に構成されており、利得が同一である。ミキサ２３とミキサ３３とは、同様に構成されており、利得が同一である。ＩＦアンプ２４とＩＦアンプ３４とは、同様に構成されており、利得が同一である。

アンテナ１２は、無線信号を受信して、受信信号をＢＰＦ１４に供給する。ＢＰＦ１４は、受信信号のうち必要な帯域の成分のみを通過させる。低雑音アンプ１６は、ＢＰＦ１４から出力された信号を増幅し、得られた信号ＡＲＦを出力する。

ローカル信号発生器３６は、ローカル信号を発生する。分周器３８は、ローカル信号を分周して、周波数がローカル信号の１／２であって互いにほぼ直交する、同相ローカル信号Ｉ＿ＬＯ１及び直交ローカル信号Ｑ＿ＬＯ１を生成する。ローカル信号用アンプ２２は、信号Ｉ＿ＬＯ１を増幅し、増幅された信号Ｉ＿ＬＯをミキサ２３に出力する。ローカル信号用アンプ３２は、信号Ｑ＿ＬＯ１を増幅し、増幅された信号Ｑ＿ＬＯをミキサ３３に出力する。

ミキサ２３は、信号ＡＲＦに同相ローカル信号Ｉ＿ＬＯを乗算することによって、ダウンコンバートされた同相信号Ｉ＿ＩＦ１を生成して出力する。ミキサ３３は、信号ＡＲＦに直交ローカル信号Ｑ＿ＬＯを乗算することによって、ダウンコンバートされた直交信号Ｑ＿ＩＦ１を生成して出力する。ＩＦアンプ２４は、信号Ｉ＿ＩＦ１を増幅して同相信号Ｉ＿ＩＦを生成し、出力する。ＩＦアンプ３４は、信号Ｑ＿ＩＦ１を増幅して直交信号Ｑ＿ＩＦを生成し、出力する。

図２は、図１の信号調整回路４０の構成例を示すブロック図である。信号調整回路４０は、アンプ４１，４２，４３，４４と、加算器４６，４７とを有する。アンプ４１〜４４は、それぞれに入力される信号を、補正値ＣＶに対応するゲインで増幅して出力する。加算器４６は、アンプ４１及びアンプ４４の出力を加算し、その結果を信号ＩＡとして出力する。加算器４７は、アンプ４２及びアンプ４３の出力を加算し、その結果を信号ＱＡとして出力する。

補正値ＣＶに従って、アンプ４１のゲインのみ、又はアンプ４１及びアンプ４４のゲインを適切な値に設定することにより、信号ＩＡの振幅を変更することができる。信号Ｉ＿ＩＦと信号Ｑ＿ＩＦとは位相が９０°異なっていることから、補正値ＣＶに従って、アンプ４１及びアンプ４４のゲインを適切な値に設定することにより、信号ＩＡの位相を変更することができる。信号ＩＡの振幅及び位相の両方を変更してもよい。同様に、補正値ＣＶに従ってアンプ４２及びアンプ４３のゲインを適切な値に設定することにより、信号ＱＡの振幅及び位相のうちのいずれか一方又は両方を変更することができる。

このように、信号調整回路４０は、設定された補正値ＣＶに従って、同相信号Ｉ＿ＩＦと直交信号Ｑ＿ＩＦとの間の相対的な振幅及び位相のうちの少なくとも一方を変更し、変更後の同相信号ＩＡ及び変更後の直交信号ＱＡを出力する。本明細書において、補正値は、振幅補正値及び位相補正値のうちの少なくとも一方を示す。

図２では、４つのアンプ４１〜４４と２つの加算器４６，４７を用いて同相信号Ｉ＿ＩＦ及び直交信号Ｑ＿ＩＦの振幅及び位相を変更する信号調整回路４０を例として示した。同相信号Ｉ＿ＩＦと直交信号Ｑ＿ＩＦとの間の相対的な振幅又は位相を変更する回路であれば、図２の回路に代えて他の回路を信号調整回路４０として用いてもよい。

図１のフィルタ回路５２は、同相信号ＩＡ及び直交信号ＱＡのうち、所定の帯域内の成分を通過させ、同相信号Ｉ及び直交信号Ｑとして出力する。測定回路５４は、同相信号Ｉ及び直交信号Ｑの信号強度を求め、制御回路６４に出力する。信号強度としては、例えばこれらの信号の電力、すなわち、信号Ｉの２乗と信号Ｑの２乗との和を求める。測定回路５４は、信号Ｉ，Ｑの一方の電圧や両信号の電圧の平均を、信号強度として求めるようにしてもよい。信号強度は、例えばＲＳＳＩ（received signal strength indicator）値として求められる。復調回路５６は、同相信号Ｉ及び直交信号Ｑに対して適切な復調処理を行い、復調結果を受信装置１００の外部に出力する。

可変電流源６８は、制御回路６４に従って、直交信号生成部２０に電源電流を供給する。すなわち、制御回路６４は、可変電流源６８を制御して、直交信号生成部２０に供給される電流を制御する。制御回路６４は、測定回路５４で求められた信号強度を用いて適切な補正値を求め、温度と補正値との間の関係を示すテーブルを生成する。記憶回路６２はこのテーブルを記憶する。

温度センサ６６は、図１の受信装置の温度を示す温度情報を例えば電圧として制御回路６４に出力する。制御回路６４は、温度と補正値との間の関係を示すテーブルを記憶回路６２から読み出し、受け取った温度情報が示す温度に対応する補正値をテーブルから選択し、補正値ＣＶとして信号調整回路４０に出力する。

なお、可変電流源６８は図１の受信装置に含まれていなくてもよく、この場合には、制御回路６４に従って、受信装置の外部から可変電流源６８と同様の電流が直交信号生成部２０に供給される。

可変電流源６８等から電流が供給される回路は、直交信号生成部２０に含まれる全ての回路であってもよいし、一部の回路であってもよい。直交信号生成部２０に含まれない回路に、可変電流源６８等から電流が供給されてもよい。

図１の受信装置には温度センサ６６が含まれるが、制御回路６４が温度情報を入手できるようになっていれば、受信装置は温度センサ６６を有していなくてもよい。例えば、図１の受信装置を構成する回路における電圧値や電流値に対応する値を、制御回路６４が温度情報として用いてもよい。また、受信装置の外部から、温度情報に相当する電圧や値が制御回路６４に与えられるようにしてもよい。

図３は、希望信号とイメージ信号との間の関係を概念的に示すスペクトル図である。図１のアンテナ１２には、受信したい希望信号以外にも様々な周波数の信号が入力される。ＢＰＦ１４はシステム帯域外の不要信号を抑圧する目的で使用されるので、図３に示されたような希望信号（周波数：ｆ＿ＲＦ）とイメージ信号（周波数：ｆ＿ＩＭ）とがアンテナ１２に入力された場合には、ＢＰＦ１４はイメージ信号を抑圧することはできない。ＢＰＦ１４の帯域は、例えば数ＭＨｚから数１００ＭＨｚ程度である。

図３においてローカル信号の周波数をｆ＿ＬＯとし、
ｆ＿ＲＦ＞ｆ＿ＬＯ
とすると、
ｆ＿ＲＦ−ｆ＿ＬＯ＝ｆ＿ＬＯ−ｆ＿ＩＭ
という関係がある。このため、イメージ信号は、周波数変換（ダウンコンバート）後に、希望信号の周波数と同一の周波数帯の信号に変換される。つまり、希望信号とイメージ信号とを、周波数変換後に信号の電力を用いて区別することは不可能である。このため、アンテナ１２に希望信号とイメージ信号の両方が入力されると、イメージ信号によって希望信号の受信感度が低下する。

このことから、図１の受信装置のようにＲＦ信号を１回の周波数変換でＩＦ周波数に変換するＬＯＷ−ＩＦ受信装置においては、フィルタ回路５２を用いてイメージ信号を抑圧することが不可欠である。希望信号とイメージ信号とは、図３を参照して説明したように電力のみでは区別は不可能であるが、位相を用いると区別することが可能となる。そこで、図１の受信装置では、フィルタ回路５２に入力される信号を直交する２信号に分けることにより、希望信号とイメージ信号とを区別できるようにし、イメージ信号のみを抑圧する。

フィルタ回路５２に入力される信号ＩＡと信号ＱＡとの間の位相差は、理想的な状態の時には９０度である。信号ＩＡと信号ＱＡとの間の位相差の９０度からのずれを、信号ＩＡと信号ＱＡとの間の位相誤差と称し、信号ＩＡと信号ＱＡとの間の振幅の差を、信号ＩＡと信号ＱＡとの間の振幅誤差と称する。フィルタ回路５２によるイメージ抑圧比を４５ｄＢ程度にするためには、前記式（Ａ１）から、信号ＩＡと信号ＱＡとの間の位相誤差を０．１度以下、振幅誤差を０．１ｄＢ以下にする必要がある。信号調整回路４０は、設定値ＣＶに従って信号Ｉ＿ＩＦ及び信号Ｑ＿ＩＦの振幅及び位相を調整し、信号ＩＡ及び信号ＱＡがこの条件を満たすようにする。振幅誤差及び位相誤差を、ＩＱミスマッチ量と称する。

信号調整回路４０は、例えば信号Ｉ＿ＩＦの振幅が−２１ｄＢｍ、信号Ｑ＿ＩＦの振幅が−２０ｄＢｍである場合には、信号Ｉ＿ＩＦの振幅を１ｄＢ大きくする。このように信号Ｉ＿ＩＦを基準として補正するのであれば、＋１ｄＢが信号Ｉ＿ＩＦの振幅補正値である。同様にして信号Ｑ＿ＩＦを基準として補正するのであれば、−１ｄＢが信号Ｑ＿ＩＦの振幅補正値である。また、信号Ｉ＿ＩＦに＋０．５ｄＢ、信号Ｑ＿ＩＦに−０．５ｄＢの補正を行うようにしてもよい。これは位相に関しても同様である。本実施形態では、信号Ｉ＿ＩＦに対する振幅補正値と位相補正値とを補正値ＣＶとして信号調整回路４０に与える場合について説明する。

振幅補正及び位相補正をするためには、フィルタ回路５２の出力信号である信号Ｉ及び信号Ｑの振幅及び位相を測定し、信号Ｉと信号Ｑとの間で振幅及び位相を比較することにより、ＩＱミスマッチ量（振幅誤差及び位相誤差）を測定して、振幅補正値と位相補正値を求めればよい。しかしながら、このような方法でのＩＱミスマッチ量を求めることは、測定に使用する測定器の分解能や測定に要する手間を考えると現実的ではない。

イメージ信号の抑圧比が最大になるような補正値を求めるという観点からは、ＢＰＦ１４にイメージ信号を入力した場合に、フィルタ回路から出力される信号Ｉと信号Ｑの大きさが最小になる時の振幅補正値と位相補正値とが求めるべき補正値となる。そこで、制御回路６４及び測定回路５４は、これらの信号の電力等を信号強度として求める。振幅補正値及び位相補正値はデジタル化されたデータであることが望ましく、そのステップは任意である。例えば振幅補正値は、０．１ｄＢステップや０．０５ｄＢステップの値であり、位相補正値は、０．１度ステップや０．０５度ステップの値である。

図４は、図１の受信装置における周波数に対する利得の関係の例を示すグラフである。例えば、希望信号の利得に対するイメージ信号の利得の差（すなわち、イメージ抑圧比）が２０ｄＢ程度である場合に（破線）、適切な振幅補正値と位相補正値とを信号調整回路４０に与えると、イメージ抑圧比を４０ｄＢ以上にすることができる（実線）。しかしながら、ＩＱミスマッチの値は温度により変化することがわかっている。回路の特性が温度により影響を受け、信号Ｉ＿ＩＦ及び信号Ｑ＿ＩＦの振幅及び位相差が温度により変化するからである。

図５は、図１のフィルタ回路４２に入力される信号の振幅や位相を補正しない場合における、温度とイメージ抑圧比との関係の一例を示すグラフである。ＩＱミスマッチ量は受信装置毎に異なるので、位相補正値と振幅補正値は受信装置毎に個別の値を設定する必要がある。このため、受信装置を構成するＩＣ（integrated circuit）、モジュール、又は受信装置の出荷工程で補正値を求める必要がある。

例えば、受信装置の温度を２７℃にして補正値を求め、その補正値を信号調整回路４０に設定する。すると、その受信装置の２７℃でのイメージ抑圧比は４０ｄＢ以上となる。しかしながら、図５に示すように、受信装置の温度を徐々に上げていくとイメージ抑圧比は低下していく。この例では、受信装置の温度を１００℃にすると、イメージ抑圧比は４０ｄＢ以下になってしまう。またこの例では、受信装置の温度を−６０℃にしても、イメージ抑圧比は４０ｄＢ以下になってしまう。

図６は、図１の受信装置において、温度と補正値との間の関係を示すテーブルを生成し、記憶する処理の例を示すフローチャートである。図６の処理では、図１の受信装置について、制御回路６４が、温度と補正値（例えば位相補正値及び振幅補正値）との間の関係を求め、記憶回路６２に記憶させる。この処理は、基本的には受信装置の出荷前において行われる。

１１２では、図１の受信装置に、その外部からイメージ信号を入力する。イメージ信号を無線信号としてアンテナから直接入力することは困難なので、受信装置の外部から、同軸ケーブルを用いて、ＢＰＦ１４又は低雑音アンプ１６にイメージ信号を入力する。ミキサ２３及び３３にイメージ信号を入力するようにしてもよい。

１１４では、制御回路６４は、未測定の条件があるか否かを判定する。測定の条件は、例えば２７℃、６０℃、１００℃、−１０℃、−３０℃、及び−５０℃である。未測定の条件がある場合には１１６に進み、ない場合には、イメージ信号の入力を停止し、図６の処理を終了する。

１１６では、制御回路６４の指示に従って、可変電流源６８は出力電流値を変更する。例えば、測定条件が６０℃であるとすると、制御回路６４は、６０℃の時と同じＩＱミスマッチが生じるような値に、可変電流源６８の出力電流値を設定する。このとき、図１の受信装置１００の温度は実際には変更しない。

図７は、温度と、これに対応するＩＱミスマッチが生じるような図１の可変電流源６８の出力電流値との間の関係の例を示す図である。温度とＩＱミスマッチとの間の関係や、図７のような関係を、サンプルされた受信回路について予め求めておき、求められた関係を他の複数の受信回路に対する処理においても用いる。図７によると、例えば６０℃に相当するＩＱミスマッチが生じるような可変電流源６８の出力電流値は、２７℃に相当するＩＱミスマッチが生じるような出力電流値の１．１倍である。

１１８では、制御回路６４は、信号調整回路４０に設定される補正値ＣＶを変更し、測定回路５４で測定された信号強度が最も小さくなる時の補正値ＣＶを求める。測定回路５４は、例えば信号Ｉのみを対象に信号強度を求めてもよく、信号Ｉが最小になる時には信号Ｑも最小となる。信号Ｉを用いるか信号Ｑを用いるかは本質的な問題ではないので、受信装置の構成上、簡単な方を用いればよい。測定誤差の影響等を小さくしたい場合には、信号Ｉと信号Ｑのそれぞれについて設定値ＣＶを求め、両信号についての値の平均を求めてもよい。

１２０では、制御回路６４は、求められた補正値ＣＶを、温度や温度範囲と関連付けて記憶回路６２に記憶させる。その後、１１４に戻る。同様の処理を例えば測定条件２７℃、１００℃、−１０℃、−３０℃、及び−５０℃についても行う。

図８は、図６の処理によって求められた温度と補正値との間の関係の例を示すテーブルである。図６の処理により、制御回路６４は、図８のように、温度や温度範囲と位相補正値及び振幅補正値との関係を示すテーブルを生成し、記憶回路６２に記憶させる。図８では、例えば２７℃に対応する補正値が、振幅については０．４０ｄＢ、位相については０．５０度であることを示している。受信動作時には、温度範囲−９〜５９℃（例１）又は温度範囲０〜３９℃（例２）の場合に、これらの補正値が用いられる。

このように、図１の受信装置１００の温度を実際には変更せずに、受信装置１００のための図８のテーブルを求めることができる。ここでは例として、温度の分解能は１℃であるとしている。以下でも同様である。図８では温度範囲として２つの例が示されているが、実際にはいずれか一方のみでよい。図８は例であって、補正値に対応する温度範囲として、他の範囲を設定してもよい。以下では、図８のテーブルには例１の温度範囲が設定されているものとして説明する。

図８は、信号Ｉの信号強度が最小になるように、位相補正値及び振幅補正値を求めた場合の例を示している。記憶回路６２は、位相補正値及び振幅補正値のうちの一方のみを記憶してもよい。制御回路６４は、信号Ｉではなく、信号Ｑの信号強度が最小になるように、位相補正値及び振幅補正値を求めて記憶させてもよい。制御回路６４は、信号Ｉ及び信号Ｑのそれぞれについて位相補正値及び振幅補正値（つまり測定条件毎に４つの補正値）を求めて記憶させてもよい。

温度とイメージ抑圧比との関係によっては、より狭い温度間隔やより広い温度間隔で補正値を求めておいてもよい。例えば、特性を保証すべき温度範囲が狭い場合や、保証すべきイメージ抑圧比が比較的小さい場合には、少数の温度において補正値を求めておけばよい。

図１の受信装置が受信動作を行う場合の処理について説明する。図９は、図１の受信装置の受信動作時の処理の例を示すフローチャートである。

図９の１３１では、制御回路６４は、図８のテーブルを記憶回路６２から読み出す。１３２では、制御回路６４は、温度センサ６６から温度情報を受け取る。ここでは例えば、２７℃を示す温度情報を制御回路６４が受け取るとする。

１３４では、制御回路６４は、信号調整回路４０に設定されている補正値に対応する温度（図８の左端の列）が現在の温度に等しいか否かを判定する。等しい場合には１３２に戻り、等しくない場合には１３６に進む。ここでは、動作を開始した直後であるので、１３６に進む。１３６では、制御回路６４は、現在の温度に対応する補正値を信号調整回路４０に設定する。現在の温度が２７℃であるので、制御回路６４は、図８のテーブルから振幅補正値０．４０ｄＢ及び位相補正値０．５０度を選択して、信号調整回路４０に設定する。その後１３２に戻る。以後も同様に、１３２，１３４及び１３６の処理を繰り返す。

図１０は、２７℃における図１の受信装置の振幅補正値ΔＧｃａｌとイメージ抑圧比との関係の例を示すグラフである。信号調整回路４０に設定される振幅補正値が０であれば、イメージ抑圧比の値は４０ｄＢ以下になってしまうが、振幅補正値が０．４ｄＢに設定されているので、イメージ抑圧比は４０ｄＢ以上の値になっている。位相補正値に関しても同様に説明することができるので、位相補正値についての説明は省略する。

このように、受信装置の温度が２７℃の場合には、図１のアンテナ１２から希望信号とともにイメージ信号が入力されても、フィルタ５２により、イメージ信号は希望信号に対してのイメージ抑圧比が４０ｄＢ以上となるように抑圧される。よって、受信装置は、イメージ信号の影響によって受信感度が低下することなく、希望信号を受信することが可能となる。

図１１は、１００℃における図１の受信装置の振幅補正値ΔＧｃａｌとイメージ抑圧比との関係の例を示すグラフである。図１の受信装置の２７℃での最適な振幅補正値は０．４０ｄＢであったが、図１１の実線で示されているように、１００℃での最適な振幅補正値は０．７０ｄＢである。

受信装置の温度が例えば１００℃に変化したとする。１３２では、制御回路６４は、温度センサ６６から１００℃を示す温度情報を受け取る。１３４では、制御回路６４は、現在設定されている補正値に対応する温度２７℃と現在の温度１００℃とが等しいか否かを判定する。この場合、等しくないので、１３６に進む。１３６では、制御回路６４は、現在の温度に対応する補正値を信号調整回路４０に設定する。現在の温度が１００℃であるので、制御回路６４は、図８のテーブルから振幅補正値０．７０ｄＢ及び位相補正値２．００度を選択して、信号調整回路４０に設定する。その後１３２に戻る。

このように、図１の受信装置は、温度が上昇して１００℃になっても、補正値を変更することから、ＩＱミスマッチの温度変動の影響を受けずにイメージ抑圧比を確保することが可能となる。ここでは例として、振幅補正値が変更される場合について説明したが、同様に位相補正値を変更することもできる。受信装置の温度が低くなる場合についても同様に補正値を変更することができる。

図１２は、図９の処理により得られる図１の受信装置における温度とイメージ抑圧比との関係の例を示すグラフである。受信装置の温度が−５０℃、−３０℃、−１０℃、６０℃及び１００℃となった時に補正値が切り替わるので、図１２の場合には、約−６０℃〜１４０℃の範囲においてイメージ抑圧比を４０ｄＢ以上に保つことができる。したがって、図１の受信装置は、温度が変化しても、イメージ信号の影響による受信感度の低下がほとんど生じず、希望信号を受信することが可能である。

図８のような温度と補正値との間の関係を示すテーブルの、他の求め方について説明する。図１３（ａ）は、２つの温度における補正値を有するテーブルの例である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）から補間によって求められた補正値を有するテーブルの例である。まず、制御回路６４は、図６の処理によって５０℃及び−５０℃における振幅補正値及び位相補正値を求める。

次に、制御回路６４は、５０℃及び−５０℃における補正値から他の温度の補正値を求める。ここでは、制御回路６４は、他の温度に対する補正値を線形補間により求める。２つの温度の差は１００℃、１℃当りの振幅補正値の変化量は、[０．５０−（−０．５０）]／１００＝０．０１ｄＢ、０℃での補正値は、０．５０＋（−０．５０）＝０．００ｄＢであるから、Ｔ℃（Ｔは実数）における振幅補正値は、
（０．００＋０．０１Ｔ）ｄＢ …（１）
である。

また、１℃当りの位相補正値の変化量は、[１．００−（−１．００）]／１００＝０．０２度、０℃での補正値は、１．００＋（−１．００）＝０．００度であるから、Ｔ℃における位相補正値は、
（０．００＋０．０２Ｔ）度 …（２）
である。

制御回路６４は、式（１）及び（２）に従って、例えば、１００℃、８０℃、６０℃、４０℃、２０℃、０℃、−２０℃及び−４０℃における振幅補正値及び位相補正値を求める。図１３（ｂ）のように、制御回路６４は、求められた位相補正値及び振幅補正値を、温度や温度範囲と関連付けて記憶回路６２に記憶させる。

図６の処理によって５０℃及び−５０℃における補正値を求める例について説明したが、他の温度における補正値を求めてもよい。図６の処理によって２つの温度で求められた補正値を用いて、他の温度における補正値を線形関数により補間する場合について説明したが、他の関数により補正値を求めてもよい。補間により、図１３（ｂ）のように１００℃から−４０℃まで２０℃間隔で補正値を求める場合について説明したが、他の間隔で補正値を求めてもよいし、一定ではない間隔で補正値を求めてもよい。例えば、０℃から１００℃までは図１３（ｂ）のように線形補間により補正値を求め、−４０℃から０℃までは、図６の処理によって１０℃間隔で補正値を求め、求められた補正値に基づいて対数関数で補間してもよい。

特に、受信装置における実際の温度変動に対するＩＱミスマッチの傾向が予めわかっていれば、最適な関数を用いて補間することにより、より少ない数の温度において図６の処理によって補正値を求めるようにすることができる。

受信装置における実際の温度変動に対するＩＱミスマッチの傾向が予めわかっていない場合であっても、線形補間により、より多くの補正値を求めることも可能である。細かい温度ステップで、温度に対応する補正値を設定することが可能であるので、受信装置の温度が変化した時により適切な振幅補正値と位相補正値の設定が可能となる。したがって、温度変動が生じてもイメージ抑圧比の低下を防ぐことができる。

図１４は、図９の処理の変形例を示すフローチャートである。図１５は、図８のテーブルの他の例である。ここでは例として、図６の処理によって図１５のテーブルが求められているものとする。

１３１では、制御回路６４は、図１５のテーブルを記憶回路６２から読み出す。１３２では、制御回路６４は、温度センサ６６から温度情報を受け取る。例えば、２７℃を示す温度情報を制御回路６４は受け取る。

１３４では、制御回路６４は、信号調整回路４０に設定されている現在の補正値に対応する温度（図１５の左端の列）が現在の温度に等しいか否かを判定する。等しい場合には１３２に戻り、等しくない場合には１３５に進む。ここでは、動作を開始した直後であるので、１３５に進む。

１３５では、制御回路６４は、現在の補正値が現在の温度に対応する補正値に等しいか否かを判定する。等しい場合には１３２に戻り、等しくない場合には１３６に進む。ここでは、動作を開始した直後であるので、１３６に進む。

１３６では、制御回路６４は、現在の温度に対応する補正値を信号調整回路４０に設定する。現在の温度が２７℃であるので、制御回路６４は、図１５のテーブルから振幅補正値０．４０ｄＢ及び位相補正値０．５０度を選択して、信号調整回路４０に設定する。その後１３２に戻る。

受信装置の温度が例えば６０℃に変化したとする。１３２では、制御回路６４は、温度センサ６６から６０℃を示す温度情報を受け取る。１３４では、制御回路６４は、現在設定されている補正値に対応する温度２７℃と現在の温度６０℃とが等しいか否かを判定する。この場合、等しくないので、１３５に進む。

１３５では、制御回路６４は、現在の振幅補正値０．４０ｄＢ及び位相補正値０．５０ｄＢが、現在の温度に対応する振幅補正値０．４０ｄＢ及び位相補正値０．５０ｄＢに等しいか否かを判定する。この場合、２つの振幅補正値が等しく、かつ、２つの位相補正値が等しいので、１３２に戻る。すなわち、制御回路６４は、信号調整回路４０に設定する補正値を変更しない。

受信装置の温度が例えば１００℃に変化したとする。１３２では、制御回路６４は、温度センサ６６から１００℃を示す温度情報を受け取る。１３４では、制御回路６４は、現在設定されている補正値に対応する温度６０℃と現在の温度１００℃とが等しいか否かを判定する。この場合、等しくないので、１３５に進む。

１３５では、制御回路６４は、現在の振幅補正値０．４０ｄＢ及び位相補正値０．５０ｄＢが、現在の温度に対応する振幅補正値０．４０ｄＢ及び位相補正値１．００ｄＢに等しいか否かを判定する。この場合、２つの振幅補正値が等しいが、２つの位相補正値は等しくないので、１３６に進む。

１３６では、制御回路６４は、現在の温度に対応する補正値を信号調整回路４０に設定する。現在の温度が１００℃であるので、制御回路６４は、図１５のテーブルから振幅補正値０．４０ｄＢ及び位相補正値１．００度を選択して、信号調整回路４０に設定する。その後１３２に戻る。以後も同様に、１３２，１３４，１３５及び１３６の処理を繰り返す。

一般に、信号調整回路４０に補正値の設定を行っている間は、通常のデータ等を受信する処理を行うのが困難である。図１４の処理によると、１３５における判定により、信号調整回路４０に補正値の設定を行う頻度を少なくすることができ、通信を妨げる頻度を少なくすることができる。

温度が変動しても高いイメージ抑圧比（例えば４５ｄＢ以上）を保つためには、より小さな温度間隔（例えば５℃）で図６の処理によって補正値を求め、求められた補正値に従って図１５のようなテーブルを作成し、用いる必要がある。このような場合に図１４の処理は大きな効果がある。

１３５において現在の振幅補正値が現在の温度に対応する振幅補正値に等しく、かつ、現在の位相補正値が現在の温度に対応する位相補正値に等しいことを判定する場合について説明した。これに代えて、１３５において、現在の振幅補正値が現在の温度に対応する振幅補正値に等しいことのみを判定してもよいし、現在の位相補正値が現在の温度に対応する位相補正値に等しいことのみを判定してもよい。

図１６は、図９の処理の他の変形例を示すフローチャートである。図１６の処理は、１３８における処理を更に有する点の他は、図１４の処理と同様である。１３８における処理以外については説明を省略する。ただし、温度と補正値との間の関係を示すテーブルとして、図８のテーブルを用いる。温度変化閾値は１０℃に設定されているとする。

１３６の処理の後、１３８の処理が行われる。１３８では、制御回路６４は、温度センサ６６から温度情報を受け取り、記憶されている前回の温度からの温度変化の絶対値が温度変化閾値より大きいか否かを判定する。温度変化の絶対値が温度変化閾値より大きい場合には１３２に戻り、その他の場合には１３８に戻る。動作開始直後では現在の温度が２７℃であり、現在の温度として２７℃が記憶され、１３２に戻る。

受信装置の温度が例えば６０℃に変化したとする。１３８では、前回の温度２７℃から現在の温度６０℃への温度変化の絶対値として、３３℃が求められる。これは温度変化閾値より大きいので、現在の温度として６０℃が記憶され、１３２に戻る。

その後、受信装置の温度が例えば５５℃に変化したとする。温度変化の絶対値は５℃であるので、１３８の処理に戻る。その後、受信装置の温度が例えば４５℃に変化したとすると、温度変化の絶対値は１５℃であるので、１３２に戻る。

これによると、比較的小さな温度変化が繰り返される場合に、信号調整回路４０への補正値の設定が繰り返されないようにすることができる。例えば、受信装置において設定値が変更される温度である６０℃付近（図８の例１の場合）での温度変動が繰り返して起こる場合に有効である。

なお、図１の直交信号生成部２０、信号調整回路４０、フィルタ回路５２、測定回路５４、及び復調回路５６等で扱われる信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよい。

本明細書における各機能ブロックは、典型的にはハードウェアで実現され得る。例えば各機能ブロックは、ＩＣ（集積回路）の一部として半導体基板上に形成され得る。ここでＩＣは、ＬＳＩ（large-scale integrated circuit）、ＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）、ゲートアレイ、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）等を含む。代替としては各機能ブロックの一部又は全ては、ソフトウェアで実現され得る。例えばそのような機能ブロックは、プロセッサ上で実行されるプログラムによって実現され得る。換言すれば、本明細書で説明される各機能ブロックは、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアで実現されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの任意の組合せで実現され得る。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、個々の受信装置の特性の温度変化に対する補正を、全体としてより短時間で行うことができるので、本発明は、受信装置等について有用である。

２０ 直交信号生成部
２１ 第１ミキサ部
２２，３２ ローカル信号用アンプ
２３，３３ ミキサ
２４，３４ ＩＦアンプ
３１ 第２ミキサ部
３６ ローカル信号発生器
３８ 分周器
４０ 信号調整回路
５２ フィルタ回路
５４ 測定回路
６２ 記憶回路
６４ 制御回路
６８ 可変電流源
１００受信装置

Claims (11)

1. 受信信号に、互いにほぼ直交する同相ローカル信号及び直交ローカル信号をそれぞれ乗算して、同相信号と直交信号とを生成する直交信号生成部と、
   前記直交信号生成部に供給される電流を制御することにより求められた、温度と補正値との間の関係を示すテーブルを記憶する記憶回路と、
   前記テーブルを前記記憶回路から読み出し、受け取った温度情報が示す温度に対応する補正値を前記テーブルから選択する制御回路と、
   前記同相信号と前記直交信号との間の相対的な振幅及び位相のうちの少なくとも一方を、前記補正値に従って変更し、変更後の同相信号及び変更後の直交信号を出力する信号調整回路と、
   前記変更後の同相信号及び前記変更後の直交信号のうち、所定の帯域内の成分を出力するフィルタ回路とを備える
   受信装置。
2. 請求項１に記載の受信装置において、
   前記直交信号生成部は、
   前記受信信号に前記同相ローカル信号を乗算して前記同相信号を生成する第１ミキサ部と、
   前記受信信号に前記直交ローカル信号を乗算して前記直交信号を生成する第２ミキサ部とを有し、
   前記第１ミキサ部と前記第２ミキサ部とは同様に構成されている
   受信装置。
3. 請求項２に記載の受信装置において、
   前記直交信号生成部は、
   ローカル信号を発生するローカル信号発生器と、
   前記ローカル信号を分周して、前記同相ローカル信号及び前記直交ローカル信号を生成する分周器とを更に有し、
   前記第１ミキサ部は、
   前記同相ローカル信号を増幅して出力する第１ローカル信号用アンプと、
   前記受信信号に前記第１ローカル信号用アンプの出力を乗算する第１ミキサと、
   前記第１ミキサの出力を増幅して前記同相信号を生成する第１ＩＦアンプとを有し、
   前記第２ミキサ部は、
   前記直交ローカル信号を増幅して出力する第２ローカル信号用アンプと、
   前記受信信号に前記第２ローカル信号用アンプの出力を乗算する第２ミキサと、
   前記第２ミキサの出力を増幅して前記直交信号を生成する第２ＩＦアンプとを有する
   受信装置。
4. 請求項１に記載の受信装置において、
   前記フィルタ回路の出力の信号強度を測定する測定回路を更に備え、
   前記制御回路は、温度と前記直交信号生成部に供給される電流との間の予め求められた関係に従って、前記直交信号生成部に供給される第１温度に対応する電源電流を設定し、前記受信信号として入力されたイメージ信号についての前記フィルタ回路の出力の信号強度が最小となるような前記信号調整回路への補正値を、前記第１温度に対応する補正値として求め、前記予め求められた関係に従って、前記直交信号生成部に供給される第２温度に対応する電源電流を設定し、前記受信信号として入力されたイメージ信号についての前記フィルタ回路の出力の信号強度が最小となるような前記信号調整回路への補正値を、前記第２温度に対応する補正値として求め、前記第１温度に対応する補正値及び前記第２温度に対応する補正値を用いて前記テーブルを生成する
   受信装置。
5. 請求項４に記載の受信装置において、
   前記制御回路は、前記第１温度に対応する補正値と前記第２温度に対応する補正値とから、他の温度に対応する補正値を補間により求めて、前記テーブルの生成に用いる
   受信装置。
6. 請求項５に記載の受信装置において、
   前記制御回路は、前記他の温度に対応する補正値を線形補間により求める
   受信装置。
7. 請求項４に記載の受信装置において、
   前記制御回路に従って前記直交信号生成部に電源電流を供給する電流源を更に備える
   受信装置。
8. 請求項１に記載の受信装置において、
   前記制御回路は、前記テーブルから選択された現在の補正値と、前記テーブルから新たに選択された、現在の温度に対応する補正値とが異なる場合に、前記新たに選択された補正値を前記信号調整回路に出力する
   受信装置。
9. 請求項１に記載の受信装置において、
   前記制御回路は、前回前記信号調整回路に補正値を出力した際の温度から現在の温度までの温度変化の絶対値が所定の閾値より大きい場合に、新たな補正値を選択する
   受信装置。
10. 受信信号に、互いにほぼ直交する同相ローカル信号及び直交ローカル信号をそれぞれ乗算して、同相信号と直交信号とを生成し、
    前記同相信号と直交信号とを生成する前記直交信号生成部に供給される電流を制御することにより求められた、温度と補正値との間の関係を示すテーブルを記憶回路に記憶させ、
    前記テーブルを前記記憶回路から読み出し、受け取った温度情報が示す温度に対応する補正値を前記テーブルから選択し、
    前記同相信号と前記直交信号との間の相対的な振幅及び位相のうちの少なくとも一方を、前記記憶回路から読み出された前記補正値に従って変更し、
    前記変更後の同相信号及び前記変更後の直交信号のうち、所定の帯域内の成分を出力する
    受信方法。
11. 請求項１０に記載の受信方法において、
    温度と前記同相信号と前記直交信号とを生成する回路に供給される電流との間の予め求められた関係に従って、前記同相信号と前記直交信号とを生成する回路に供給する第１温度に対応する電源電流を設定し、前記受信信号として入力されたイメージ信号についての前記所定の帯域内の成分の信号強度が最小となるような補正値を、前記第１温度に対応する補正値として求め、
    前記予め求められた関係に従って、前記同相信号と前記直交信号とを生成する回路に供給する第２温度に対応する電源電流を設定し、前記受信信号として入力されたイメージ信号についての前記所定の帯域内の成分の信号強度が最小となるような補正値を、前記第２温度に対応する補正値として求め、
    前記第１温度に対応する補正値及び前記第２温度に対応する補正値を用いて前記テーブルを生成する
    受信方法。

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