JP2022162783A - 電子モジュール、発振周波数制御方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
水晶振動子と、
前記水晶振動子の発振周波数を用いた処理を行う第1回路と、
前記第1回路が前記発振周波数を用いた処理を行う前に、前記発振周波数の制御以外の所定処理を可能に前記水晶振動子の周辺部に設けられている周辺回路を意図的に作動させる制御回路と
を有する電子モジュールである。
水晶振動子の発振周波数を用いた処理を行う第1回路が前記発振周波数を用いた処理を行う前に、前記発振周波数の制御以外の所定処理を可能に前記水晶振動子の周辺部に設けられている周辺回路を意図的に作動させる
発振周波数制御方法である。
水晶振動子の発振周波数を用いた処理を行う第1回路が前記発振周波数を用いた処理を行う前に、前記発振周波数の制御以外の所定処理を可能に前記水晶振動子の周辺部に設けられている周辺回路を意図的に作動させる
処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
<1.一実施形態>
<2.変形例>
[1-1.電子モジュールの利用例]
まず、本発明の一実施形態に係る電子モジュールについて説明する。なお、本実施形態では、通信用の電子モジュール(通信モジュール)を電子モジュールの一例として説明する。
図2は、通信モジュール10の構成例を示すブロック図である。通信モジュール10は、水晶振動子111を有する発振器11と、第1回路121および第2回路122を有する通信回路12と、制御回路13とを有している。通信モジュール10は、これらの構成部品を密集配置させた超小型モジュール(例えば、幅および長さが十数mmで厚さが数mm程度の直方体)である。通信モジュール10は、例えば、ダウンリンクに対応している。
ここで、上述した通信モジュール10の問題点について説明する。Sigfoxなどの狭帯域の通信規格の場合、認証時のRF(Radio Frequency)特性試験の基準が厳しい。上述したように、構成部品が密集配置されており、水晶振動子111と他の部品(例えば、MCU、ICなど)との距離が近いと、水晶振動子111は、温度の影響を受けやすい。通信モジュール10においては、第1回路121による送信を行った場合、水晶振動子111が温度変化(具体的には、上昇)することで発振周波数が不安定となり、RF特性が悪くなる。そこで、このように発振周波数に高い安定性が求められる場合、発振器11として温度補償型水晶発振器(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator)を用いることが考えられる(以下、この場合を第1比較例とする。)。仮に、発振器11を温度補償型水晶発振器によって構成した場合には、水晶振動子111に固有の周波数温度特性を補償して平坦で安定した周波数での発振が可能となる。
まず、本実施形態での処理フローについて説明する前に、上述した第1比較例での処理フローについて説明する。図7は、第1比較例の場合における通信処理の流れを示すフローチャートである。
以上のように、本発明の一実施形態に係る通信モジュール10は、発振周波数の制御を伴う通信処理により、送信前(発振周波数の利用前)に、水晶振動子111の周辺回路に一定の電流を意図的に流すことで、水晶振動子111周辺部の温度を安定化させる、つまり、送信時の温度変化を抑えることができる。これにより、周波数ドリフトを抑えることができ、発振周波数を安定化させることができる。
図11は、上述した制御回路13、制御マイコン20として採用し得るコンピュータ(コンピュータ200)のハードウェア構成例を示している。コンピュータ200は、バスにより相互接続されている制御部201、記憶部202、入力部203および出力部204を有している。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様は、任意に選択された一又は複数を、適宜に組み合わせることもできる。また、上述した実施形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることや入れ替えることが可能である。また、1つのものを2つ以上に分けることも可能であり、2つ以上のものを1つに纏めることも可能である。さらに、一部を省略することも可能である。
Claims (12)
- 水晶振動子と、
前記水晶振動子の発振周波数を用いた処理を行う第1回路と、
前記第1回路が前記発振周波数を用いた処理を行う前に、前記発振周波数の制御以外の所定処理を可能に前記水晶振動子の周辺部に設けられている周辺回路を意図的に作動させる制御回路と
を有する電子モジュール。 - 前記所定処理は、前記発振周波数を用いた処理に影響しないものである
請求項1に記載の電子モジュール。 - 前記所定処理は、前記周辺回路に前記所定処理前よりも大きな電流が流れるものである
請求項1または2に記載の電子モジュール。 - 前記制御回路は、前記発振周波数が安定化する所定時間を経過するまで前記周辺回路を作動させる
請求項1から3のうちの何れかに記載の電子モジュール。 - 前記制御回路は、前記発振周波数を用いた処理の頻度に応じて前記所定時間を決定する
請求項4に記載の電子モジュール。 - 前記第1回路は、前記発振周波数を用いてデータを送信する送信処理を行う
請求項1から5のうちの何れかに記載の電子モジュール。 - 前記送信処理は、LPWA(Low Power Wide Area)の通信規格に準拠したものである
請求項6に記載の電子モジュール。 - 前記第1回路と、前記所定処理として受信処理を行う第2回路とを含んで構成されている通信用IC(Integrated Circuit)を有しており、
前記通信用ICは、前記周辺回路に含まれている
請求項6または7に記載の電子モジュール。 - 前記水晶振動子は、非温度補償型の水晶発振器の水晶振動子であり、
前記第1回路は、前記非温度補償型の水晶発振器の発振周波数を用いた処理を行う
請求項1から8のうちの何れかに記載の電子モジュール。 - 前記制御回路は、MCU(Micro Controller Unit)で構成されており、
前記MCUは、前記周辺回路に含まれており、
前記所定処理は、前記MCUの処理である
請求項1から9のうちの何れかに記載の電子モジュール。 - 水晶振動子の発振周波数を用いた処理を行う第1回路が前記発振周波数を用いた処理を行う前に、前記発振周波数の制御以外の所定処理を可能に前記水晶振動子の周辺部に設けられている周辺回路を意図的に作動させる
発振周波数制御方法。 - 水晶振動子の発振周波数を用いた処理を行う第1回路が前記発振周波数を用いた処理を行う前に、前記発振周波数の制御以外の所定処理を可能に前記水晶振動子の周辺部に設けられている周辺回路を意図的に作動させる
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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