JP2864889B2 - Wireless communication device - Google Patents
Wireless communication deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無線通信に利用する。
特に、移動体に搭載された同時双方向通信可能な通信装
置の小型化技術に関する。The present invention is used for wireless communication.
In particular, the present invention relates to a technology for reducing the size of a communication device mounted on a mobile body and capable of simultaneous two-way communication.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、携帯電話などの普及はめざまし
く、それに伴う移動体通信装置の小型化がますます要求
されている。また、人工衛星などに搭載される通信装置
の小型化への努力は、以前より続けられている。その中
でも、特に同時双方向通信可能な通信装置が広く利用さ
れるようになった。2. Description of the Related Art In recent years, the spread of mobile phones and the like has been remarkable, and there has been an increasing demand for miniaturization of mobile communication devices. Efforts to reduce the size of communication devices mounted on artificial satellites and the like have been continued. In particular, communication devices capable of simultaneous two-way communication have come to be widely used.
【０００３】図４を参照して従来例を説明する。図４は
従来例装置のブロック図である。送信信号は、高電力増
幅器１により増幅され、分波器２へ入力される。送信信
号は、この分波器２からアンテナに送出される。A conventional example will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram of a conventional apparatus. The transmission signal is amplified by the high power amplifier 1 and input to the duplexer 2. The transmission signal is transmitted from the duplexer 2 to the antenna.
【０００４】アンテナに到来した受信信号は、分波器２
に入力され低雑音増幅器３により増幅される。この信号
はミキサ６で受信チャネル周波数シンセサイザからの局
部信号を供給され、チャネルフィルタ９で希望するチャ
ネルの信号が選択されて出力される。[0004] The received signal arriving at the antenna is separated by a splitter 2.
And amplified by the low noise amplifier 3. This signal is supplied with a local signal from a reception channel frequency synthesizer by a mixer 6, and a signal of a desired channel is selected and output by a channel filter 9.
【０００５】次に、図５を参照して分波器２の構成およ
び周波数特性を説明する。図５は分波器２の構成および
周波数特性を示す図である。図５（ａ）において、送信
信号は送信用フィルタ２１で他の信号と分離され、受信
信号は受信用フィルタ２２で他の信号と分離される。そ
の周波数特性は、図５（ｂ）に示すとおりである。Next, the configuration and frequency characteristics of the duplexer 2 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing the configuration and frequency characteristics of the duplexer 2. In FIG. 5A, a transmission signal is separated from other signals by a transmission filter 21, and a reception signal is separated from other signals by a reception filter 22. The frequency characteristics are as shown in FIG.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような従来例装置
において、高電力増幅器の出力には信号だけでなく熱雑
音もあり、それが分波器において送受信用フィルタ２
１、２２を経て受信側に漏れ込んでくる。今、移動体衛
星通信で典型的な値として、In such a conventional apparatus, the output of the high power amplifier has not only a signal but also thermal noise, which is transmitted to the duplexer by the transmission / reception filter 2.
It leaks to the receiving side via 1, 22. Now, as a typical value in mobile satellite communications,
【０００７】[0007]
【数１】 とすると、以上より送信部の熱雑音スペクトル密度は、 Ｎt0＝−１３０＋Ｃt ＝−１２０（dBｗ／Hz） 他方アンテナより来る受信熱雑音スペクトル密度は、 Ｎa0＝１０ｌｏｇＴa −２２８．６＝−２０８．６ dBｗ／Hz ゆえに分波器の受信入力点に於いて送信から受信部への
雑音の回り込みを抑えるために分波器の送信用フィルタ
２１の受信帯域における減衰量ａt は(Equation 1) From the above, the thermal noise spectral density of the transmitting section is: N t0 = −130 + C t = −120 (dBw / Hz) On the other hand, the received thermal noise spectral density coming from the antenna is: Na 0 = 10 logT a −228.6 = − 208.6 dBw / Hz therefore attenuation a t in the reception band of the transmission filter 21 of the duplexer to suppress the diffraction of noise to the receiving unit from the transmitting at the reception input point of the duplexer
【０００８】[0008]
【数２】 即ち非常に大きな帯域外減衰量を必要とする。(Equation 2) That is, a very large out-of-band attenuation is required.
【０００９】このように大きな減衰量を実現するために
は、分波器の送信用フィルタ２１は高次のフィルタとす
る必要があり、不可避的に分波器２は大きなものとな
る。移動体通信は装置の小形化は重要な課題であるが上
述の理由から分波器の小形化には困難がありこれが移動
体に搭載される通信装置の小形化のために大きな障害と
なっていた。In order to realize such a large attenuation, the transmission filter 21 of the duplexer must be a high-order filter, and the duplexer 2 is inevitably large. In mobile communications, miniaturization of the device is an important issue, but it is difficult to miniaturize the duplexer for the above reasons, and this is a major obstacle for miniaturization of the communication device mounted on the mobile. Was.
【００１０】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、小型の分波器を使用しかつ送信から受信への雑
音の漏れの影響を無くする事のできる無線通信装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made in such a background, and provides a wireless communication apparatus that uses a small duplexer and can eliminate the influence of noise leakage from transmission to reception. The purpose is to:
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、送信信号を増
幅する高電力増幅器と、この高電力増幅器の出力をアン
テナに供給し、このアンテナからの受信信号を周波数選
択して出力する分波器と、この分波器の受信信号出力を
増幅する低雑音増幅器と、この低雑音増幅器の出力を入
力とする第一のミキサと、この第一のミキサに局部発振
信号を供給するシンセサイザと、前記第一のミキサの出
力に設けられた第一のチャネルフィルタとを備えた無線
通信装置である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a high power amplifier for amplifying a transmission signal, a branching filter for supplying an output of the high power amplifier to an antenna, and selecting and outputting a frequency of a reception signal from the antenna. A low-noise amplifier that amplifies the received signal output of the duplexer, a first mixer that receives the output of the low-noise amplifier, and a synthesizer that supplies a local oscillation signal to the first mixer. A wireless communication device comprising: a first channel filter provided at an output of the first mixer.
【００１２】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記高電力増幅器の出力に設けられその主経路出力が前記
分波器に接続された第一の方向性結合器と、この第一の
方向性結合器の副経路出力を入力とし、前記シンセサイ
ザから局部発振信号が供給される第二のミキサと、この
第二のミキサの出力に設けられ前記第一のチャネルフィ
ルタとほぼ等しい特性の第二のチャネルフィルタと、こ
の第二のチャネルフィルタの出力に設けられた分岐回路
と、この分岐回路の二つの出力がそれぞれ供給される第
一および第二の乗算器と、この第二の乗算器の出力と前
記第一のチャネルフィルタの出力とを二つの入力とする
加算器と、この加算器の出力に挿入され主経路出力を受
信出力とし副経路出力が前記第一の乗算器の乗算入力に
接続された第二の方向性結合器と、この第一の乗算器の
出力を入力とし前記第二の乗算器の乗算入力に出力が接
続され前記第一の乗算器の出力レベルが最小になるよう
にその増幅レベルが調節される直流増幅器とを備えたと
ころにある。Here, a feature of the present invention is that a first directional coupler is provided at the output of the high power amplifier and has a main path output connected to the duplexer. A second mixer to which a sub-path output of a directional coupler is input and a local oscillation signal is supplied from the synthesizer, and a second mixer provided at an output of the second mixer and having substantially the same characteristics as the first channel filter. A second channel filter, a branch circuit provided at the output of the second channel filter, first and second multipliers to which two outputs of the branch circuit are respectively supplied, and a second multiplier An adder having the output of the first channel filter and the output of the first channel filter as two inputs; a main path output inserted into the output of the adder, a reception output being a main path output, and a sub path output being a multiplication input of the first multiplier. The second connected to A directional coupler, and the output of the first multiplier as an input, the output of which is connected to the multiplication input of the second multiplier, and the amplification level of which is set so that the output level of the first multiplier is minimized. And a regulated DC amplifier.
【００１３】[0013]
【作用】分波器を小型化するために分波器の精度を低く
する。受信希望波を抽出するチャネルフィルタにより受
信希望波を抽出するが、その中には干渉波が含まれてい
る。The accuracy of the duplexer is reduced in order to reduce the size of the duplexer. A desired reception wave is extracted by a channel filter for extracting a desired reception wave, and an interference wave is included therein.
【００１４】受信信号から干渉波を抽出するチャネルフ
ィルタにより干渉波成分を抽出し、干渉波が相殺される
形で抽出された受信希望波と混合し、受信希望波のみを
取り出す。An interference wave component is extracted by a channel filter for extracting an interference wave from a received signal, and the interference wave is mixed with a desired reception wave extracted in such a manner that the interference wave is canceled out, and only the desired reception wave is extracted.
【００１５】[0015]
【実施例】本発明実施例の構成を図１を参照して説明す
る。図１は本発明実施例装置のブロック図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【００１６】本発明は、送信信号を増幅する高電力増幅
器１と、この高電力増幅器１の出力をアンテナに供給
し、このアンテナからの受信信号を周波数選択して出力
する分波器２と、この分波器２の受信信号出力を増幅す
る低雑音増幅器３と、この低雑音増幅器３の出力を入力
とする第一のミキサ６と、この第一のミキサ６に局部発
振信号を供給するシンセサイザ７と、第一のミキサ６の
出力に設けられた第一のチャネルフィルタ９とを備えた
無線通信装置である。According to the present invention, there is provided a high power amplifier 1 for amplifying a transmission signal, a duplexer 2 for supplying an output of the high power amplifier 1 to an antenna, selecting a frequency of a reception signal from the antenna, and outputting the selected signal. A low-noise amplifier 3 for amplifying a received signal output of the duplexer 2, a first mixer 6 to which the output of the low-noise amplifier 3 is input, and a synthesizer for supplying a local oscillation signal to the first mixer 6 7 and a first channel filter 9 provided at the output of the first mixer 6.
【００１７】ここで、本発明の特徴とするところは、高
電力増幅器１の出力に設けられその主経路出力が分波器
２に接続された第一の方向性結合器４と、この第一の方
向性結合器４の副経路出力を入力とし、シンセサイザ７
から局部発振信号が供給される第二のミキサ５と、この
第二のミキサ５の出力に設けられ第一のチャネルフィル
タ９とほぼ等しい特性の第二のチャネルフィルタ８と、
この第二のチャネルフィルタ８の出力に設けられた分岐
回路１２と、この分岐回路１２の二つの出力がそれぞれ
供給される第一および第二の乗算器１３および１５と、
この第二の乗算器１５の出力と第一のチャネルフィルタ
９の出力とを二つの入力とする加算器１０と、この加算
器１０の出力に挿入され主経路出力を受信出力とし副経
路出力が第一の乗算器１３の乗算入力に接続された第二
の方向性結合器１１と、この第一の乗算器１３の出力を
入力とし第二の乗算器１５の乗算入力に出力が接続され
第一の乗算器１３の出力レベルが最小になるようにその
増幅レベルが調節される直流増幅器１４とを備えたとこ
ろにある。Here, a feature of the present invention is that a first directional coupler 4 provided at the output of the high power amplifier 1 and whose main path output is connected to the duplexer 2, Input of the sub-path output of the directional coupler 4 of FIG.
A second mixer 5 to which a local oscillation signal is supplied from the second mixer 5, a second channel filter 8 provided at the output of the second mixer 5 and having substantially the same characteristics as the first channel filter 9;
A branch circuit 12 provided at the output of the second channel filter 8, first and second multipliers 13 and 15 to which two outputs of the branch circuit 12 are supplied, respectively;
An adder 10 having the two outputs of the output of the second multiplier 15 and the output of the first channel filter 9; a main path output inserted into the output of the adder 10 as a reception output; A second directional coupler 11 connected to the multiplication input of the first multiplier 13, and an output connected to the multiplication input of the second multiplier 15 with the output of the first multiplier 13 as an input. And a DC amplifier 14 whose amplification level is adjusted so that the output level of one multiplier 13 is minimized.
【００１８】次に、本発明実施例の動作を説明する。本
発明は送信側から受信側への熱雑音の漏れをある程度許
容する事により、分波器２を小型化する事を狙いとす
る。したがって、送信側の熱雑音が相当のレベルで混入
したままで、低雑音増幅器３において増幅され、ミキサ
６に入る。同時に方向性結合器４の副経路出力から送信
信号および熱雑音が分岐されてミキサ５に入る。ミキサ
５および６は同一のシンセサイザ７から局部信号を供給
され、同様の周波数選択特性を有する第一または第二の
チャネルフィルタ８または９を通過する。第二のチャネ
ルフィルタ８は１チャネルのみ選択するフィルタであ
り、全体から見れば非常な狭帯域フィルタであり、送信
信号は充分抑圧されて、送信熱雑音のみを選択出力す
る。以上より第一および第二のチャネルフィルタ８およ
び９の出力は各々次の様に表される。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. The present invention aims at reducing the size of the duplexer 2 by allowing a certain amount of leakage of thermal noise from the transmission side to the reception side. Therefore, the thermal noise on the transmission side is amplified at the low noise amplifier 3 and enters the mixer 6 while being mixed at a considerable level. At the same time, the transmission signal and the thermal noise are branched from the sub-path output of the directional coupler 4 and enter the mixer 5. Mixers 5 and 6 are supplied with local signals from the same synthesizer 7 and pass through first or second channel filters 8 or 9 having similar frequency selection characteristics. The second channel filter 8 is a filter for selecting only one channel, and is a very narrow band filter as a whole. The transmission signal is sufficiently suppressed, and only the transmission thermal noise is selectively output. From the above, the outputs of the first and second channel filters 8 and 9 are respectively expressed as follows.
【００１９】 ｖ8 （ｔ）＝ｎT （ｔ） （１） ｖ9 （ｔ）＝ｓR （ｔ）＋ｎR （ｔ）＋Ｌ・ｎT （ｔ） （２） 但し、ｎT は送信熱雑音、ｎR は受信熱雑音、ｓR は受
信信号、Ｌは分波器２、ＬＮＡ３、ミキサ６の経路の総
合伝達係数であり、着目しているチャネルは狭帯域なの
でひとつの複素係数となる。本発明実施例の動作を図示
すると図２のようになる。図２は干渉波相殺動作を示す
図である。V 8 (t) = n T (t) (1) v 9 (t) = s R (t) + n R (t) + Ln T (t) (2) where n T is transmission heat Noise, n R is the received thermal noise, s R is the received signal, L is the total transfer coefficient of the path of the duplexer 2, LNA 3, and mixer 6, and the channel of interest is a narrow band, so it is one complex coefficient. . FIG. 2 shows the operation of the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an interference wave canceling operation.
【００２０】次に、図３を参照して本発明実施例装置に
おける干渉波相殺動作を説明する。図３は干渉波を相殺
する回路構成を示す図である。第二の乗算回路１５にお
いて複素係数Ｃとｖ8 （ｔ）の乗算がとられ、加算器１
０に加算される。従ってその出力ｖ10（ｔ）は Ｖ10（ｔ）＝ｖ9 （ｔ）−Ｃ・ｖ8 （ｔ） ＝ｓR （ｔ）＋ｎR （ｔ）＋（Ｌ−Ｃ）ｎT （ｔ） （３） 次ぎに、第一の乗算器１３においてｖ8 （ｔ）とｖ
10（ｔ）の乗算が行われる。さらに直流増幅器１４にお
いて平均化（直流分抽出）が行われ、ｎT はｓR 、ｎR
と無相関なので平均化により消失し、結局Next, the interference wave canceling operation in the apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration for canceling an interference wave. The multiplication of the complex coefficient C and v 8 (t) is performed in the second multiplication circuit 15, and the adder 1
It is added to 0. Therefore, the output v 10 (t) is V 10 (t) = v 9 (t) −C · v 8 (t) = s R (t) + n R (t) + (LC) n T (t) (3) Next, in the first multiplier 13, v 8 (t) and v
Multiplication by 10 (t) is performed. Further, averaging (DC component extraction) is performed in the DC amplifier 14, and n T is s R , n R
Since it is uncorrelated, it disappears by averaging, and eventually
【００２１】[0021]
【数３】 が得られる。これを直流増幅器１４においてｋ倍して第
二の乗算器１５に供給するので平衡状態においては、 Ｃ＝Ｋ（Ｌ−Ｃ）｜ｎT ｜2 （５） すなわち(Equation 3) Is obtained. This by k times in a DC amplifier 14 in equilibrium since the supply to the second multiplier 15, C = K (L- C) | n T | 2 (5) i.e.
【００２２】[0022]
【数４】 となる。Ｋが充分大きければ(Equation 4) Becomes If K is large enough
【００２３】[0023]
【数５】 すなわち加算器１０の出力は式（７）を式（３）に代入
して(Equation 5) That is, the output of the adder 10 is obtained by substituting equation (7) into equation (3).
【００２４】[0024]
【数６】 故にＫ｜ｎT ｜2 が充分大きくなるようにループゲイン
Ｋを設定すれば式（８）に示すように送信熱雑音および
または高電力増幅器１の出力が発生するスプリアスよる
干渉波の受信側への漏れを相殺する事ができる。(Equation 6) Therefore, if the loop gain K is set so that K | n T | 2 is sufficiently large, as shown in the equation (8), the transmission thermal noise and / or the interference of spurious interference generated by the output of the high power amplifier 1 is transmitted to the receiving side. Leakage can be offset.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、送
信側から受信側へ漏洩するスプリアスおよび熱雑音を相
殺する事により分波器の送信側フィルタの所要帯域外減
衰量を減らす事ができ、分波器を小型化する事ができ
る。また、上の相殺動作は狭帯域のチャネル単位で行わ
れるため信号処理は低速でありディジタル信号処理によ
るソフトウェアまたはＬＳＩ化が容易であり、装置の小
型化が可能となる。さらに、以上により移動体通信装置
の小型化のネックになっていた分波器の小型化が可能と
なり特に送受信電力レベル差の大きい移動体衛星通信装
置の小型化に有効である。As described above, according to the present invention, the required out-of-band attenuation of the transmission-side filter of the duplexer can be reduced by canceling spurious and thermal noise leaking from the transmission side to the reception side. The size of the duplexer can be reduced. Further, since the above canceling operation is performed in units of narrow-band channels, signal processing is performed at a low speed, software or LSI by digital signal processing is easy, and the size of the device can be reduced. Furthermore, the duplexer, which has been a bottleneck in miniaturization of the mobile communication device, can be reduced in size as described above, which is particularly effective for miniaturization of the mobile satellite communication device having a large difference in transmission and reception power levels.
【図１】本発明実施例装置のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】干渉波の相殺動作を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a canceling operation of an interference wave.
【図３】干渉波を相殺する回路構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration for canceling an interference wave.
【図４】従来例装置のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of a conventional device.
【図５】分波器の構成および周波数特性を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration and frequency characteristics of a duplexer.
１ 高電力増幅器 ２ 分波器 ３ 低雑音増幅器 ４、１１方向性結合器 ５ 第二のミキサ ６ 第一のミキサ ７ シンセサイザ ８ 第二のチャネルフィルタ ９ 第一のチャネルフィルタ １０ 加算器 １２ 分岐回路 １３ 第一の乗算器 １４ 直流増幅器 １５ 第二の乗算器 ２１ 送信用フィルタ ２２ 受信用フィルタ １３１ π／２移相器 １３２、１３３ミキサ １４１、１４２低域濾波器 １４３、１４４、１５１可変利得増幅器 １５２ 可変移相器 REFERENCE SIGNS LIST 1 high power amplifier 2 duplexer 3 low noise amplifier 4, 11 directional coupler 5 second mixer 6 first mixer 7 synthesizer 8 second channel filter 9 first channel filter 10 adder 12 branch circuit 13 First multiplier 14 DC amplifier 15 Second multiplier 21 Transmission filter 22 Reception filter 131 π / 2 phase shifter 132, 133 mixer 141, 142 Low-pass filter 143, 144, 151 Variable gain amplifier 152 Variable Phase shifter
Claims (1)
の高電力増幅器の出力をアンテナに供給し、このアンテ
ナからの受信信号を周波数選択して出力する分波器と、
この分波器の受信信号出力を増幅する低雑音増幅器と、
この低雑音増幅器の出力を入力とする第一のミキサと、
この第一のミキサに局部発振信号を供給するシンセサイ
ザと、前記第一のミキサの出力に設けられた第一のチャ
ネルフィルタとを備えた無線通信装置において、 前記高電力増幅器の出力に設けられその主経路出力が前
記分波器に接続された第一の方向性結合器と、 この第一の方向性結合器の副経路出力を入力とし、前記
シンセサイザから局部発振信号が供給される第二のミキ
サと、 この第二のミキサの出力に設けられ前記第一のチャネル
フィルタとほぼ等しい特性の第二のチャネルフィルタ
と、 この第二のチャネルフィルタの出力に設けられた分岐回
路と、 この分岐回路の二つの出力がそれぞれ供給される第一お
よび第二の乗算器と、 この第二の乗算器の出力と前記第一のチャネルフィルタ
の出力とを二つの入力とする加算器と、 この加算器の出力に挿入され主経路出力を受信出力とし
副経路出力が前記第一の乗算器の乗算入力に接続された
第二の方向性結合器と、 この第一の乗算器の出力を入力とし前記第二の乗算器の
乗算入力に出力が接続され前記第一の乗算器の出力レベ
ルが最小になるようにその増幅レベルが調節される直流
増幅器とを備えたことを特徴とする無線通信装置。1. A high power amplifier for amplifying a transmission signal, a duplexer for supplying an output of the high power amplifier to an antenna, and selecting and outputting a frequency of a reception signal from the antenna.
A low noise amplifier for amplifying the received signal output of the duplexer;
A first mixer having the output of the low noise amplifier as an input,
In a wireless communication device including a synthesizer that supplies a local oscillation signal to the first mixer and a first channel filter provided at an output of the first mixer, a wireless communication device provided at an output of the high power amplifier, A first directional coupler whose main path output is connected to the duplexer, and a second path in which a sub path output of the first directional coupler is input and a local oscillation signal is supplied from the synthesizer. A mixer, a second channel filter provided at an output of the second mixer and having substantially the same characteristics as the first channel filter, a branch circuit provided at an output of the second channel filter, and a branch circuit First and second multipliers to which two outputs are respectively supplied; an adder having two inputs of an output of the second multiplier and an output of the first channel filter; A second directional coupler which is inserted into the output of the arithmetic unit, has a main path output as a reception output, a sub path output connected to a multiplication input of the first multiplier, and inputs an output of the first multiplier. And a DC amplifier whose output is connected to the multiplication input of the second multiplier and whose amplification level is adjusted so that the output level of the first multiplier is minimized. apparatus.
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|---|---|---|---|---|
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| EP2082486A1 (en) * | 2006-10-17 | 2009-07-29 | Interdigital Technology Corporation | Transceiver with hybrid adaptive interference canceller for removing transmitter generated noise |
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