JP3057522B2

JP3057522B2 - 送受信装置

Info

Publication number: JP3057522B2
Application number: JP3069226A
Authority: JP
Inventors: 真斉藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1991-03-08
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2015-06-26
Also published as: JPH04281636A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＴＤＤ方式の送受信装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレポイントシステムなどのデジタル携
帯電話機においては、一般に送信と受信とを同一の周波
数とし、いわゆるピンポン伝送を行うＴＤＤ方式あるい
はＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式が採用されている。

【０００３】すなわち、ＴＤＤ方式の場合、例えば図３
に示すように、１つのチャンネル（周波数）が、時間的
に送信スロットＴと、受信スロットＲとに分割され、こ
れらスロットＴ、Ｒが交互に繰り返されるとともに、こ
れらスロットＴ、Ｒの間に、ガードバンドタイムＴg が
設けられる。なお、一例として、送信スロットＴ及び受
信スロットＲは１ｍ秒、ガードバンドタイムＴg は数10
μ秒である。そして、携帯電話機は、送信スロットＴに
基地局への送信を行い、受信スロットＲに基地局からの
受信を行う。

【０００４】そして、このような送受信を行うので、Ｔ
ＤＤ方式の送受信装置の送信回路及び受信回路は、例え
ば図４に示すように構成されている。

【０００５】すなわち、同図において、１０は送信回
路、２０は受信回路、３１はシステムコントローラを示
す。そして、シスコン３１は、この送受信装置の全体の
動作を制御するもので、マイクロコンピュータにより構
成されている。さらに、シスコン３１は、各種のタイミ
ング信号及びクロックなども形成するものであり、シス
コン３１からの信号は、図示はしないが、それぞれの回
路に供給される。

【０００６】そして、送信回路１０において、音声信号
Ｓa が送信処理回路１１に供給され、Ａ／Ｄ変換、時間
軸圧縮、シスコン３１からの制御データの付加など送信
のための処理が行われ、その処理されたデジタル音声信
号Ｓa が送信スロットＴごとに取り出され、この信号Ｓ
a が変調回路１２に変調信号として供給され、変調回路
１２からは送信スロットＴごとに、デジタル音声信号Ｓ
a により例えばＦＳＫ変調された被変調信号Ｓit（キャ
リア周波数ｆi は例えば80ＭHz）が取り出される。

【０００７】そして、この信号Ｓitがミキサ回路１５に
供給されるとともに、送受信チャンネル設定用のシンセ
サイザ発振回路３３から周波数ｆc の局部発振信号Ｓc
が取り出され、この信号Ｓc がミキサ回路１５に供給さ
れ、信号Ｓitは周波数ｆs の送信信号Ｓt に周波数変換
される。なお、この周波数変換において、ｆs ＝ｆi ＋ｆc 例えば、ｆc ＝2.6 ＧHz とされる。また、周波数ｆc 、すなわち、チャンネル
は、シンセサイザ発振回路３３がシスコン３１により制
御されることにより設定される。

【０００８】そして、その送信信号Ｓt が、バンドパス
フィルタ１６→パワーアンプ１７→高周波スイッチ回路
３４の信号ラインを通じてアンテナ３５に供給され、基
地局へと送信される。

【０００９】また、このとき、シスコン３１からの制御
信号により、スイッチ回路３４が送信スロットＴと受信
スロットＲとで切り換えられ、アンテナ３５は送信回路
１０と受信回路２０とに切り換え使用される。

【００１０】そして、受信回路２０においては、受信ス
ロットＲに基地局から送信されてきた送信信号Ｓr （周
波数はｆs ）が、アンテナ３５により受信され、この信
号Ｓr が、スイッチ回路３４→バンドパスフィルタ２１
→高周波アンプ２２の信号ラインを通じて第１ミキサ回
路２３に供給されるとともに、発振回路３３からの局発
信号Ｓc が第１ミキサ回路２３に供給されて信号Ｓr は
第１中間周波信号Ｓirに周波数変換される。なお、この
場合、信号Ｓirの中間周波数は、信号Ｓitの周波数ｆi
に等しい。

【００１１】そして、この信号Ｓirが、第１中間周波フ
ィルタ２４を通じて第２ミキサ回路２５に供給されると
ともに、第２局部発振回路２６から第２局部発振信号Ｓ
j がミキサ回路２５に供給されて信号Ｓirは第２中間周
波信号Ｓjr（中間周波数は例えば450 ｋHz）に周波数変
換され、この信号Ｓjrが第２中間周波フィルタ２７を通
じて復調回路２８に供給されて受信スロットＲごとにデ
ジタル音声信号Ｓb が復調され、この信号Ｓb が受信処
理回路２９に供給されて受信のための処理が行われ、も
との音声信号Ｓb が取り出される。また、処理回路２９
からは、制御データも取り出され、シスコン３１に供給
される。

【００１２】そして、このＴＤＤ方式によれば、送信信
号Ｓt と受信信号Ｓr とは、その周波数がともに周波数
ｆs で等しいので、基地局がアンテナダイバシティを行
うだけで、上りチャンネル及び下りチャンネルのダイバ
シティ通信を実現できる。また、上りチャンネルと下り
チャンネルとで周波数帯域を分けずに連続して周波数を
割り当てることができ、周波数の使用効率がよい。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な送受信装置においては、受信スロットＲの期間、図４
に破線４１で示すように、変調回路１２からの被変調信
号Ｓi （受信スロットＲの期間なので、厳密には無変調
キャリア信号）が、ミキサ回路１５→ミキサ回路２３の
ラインを通じて中間周波フィルタ２４にリークし、中間
周波信号Ｓirに干渉してしまう。

【００１４】さらに、受信スロットＲの期間、破線４２
で示すように、変調回路１２からの被変調信号Ｓitが、
ミキサ回路１５において、本来の送信信号Ｓt と等しい
周波数ｆs の信号に周波数変換されてからフィルタ１６
→アンプ１７→スイッチ回路３４の信号ラインを通じて
フィルタ２１にリークしてしまい、受信回路２０の実質
的な受信感度が低下してしまう。

【００１５】そこで、このような受信障害をなくすた
め、(1) 受信スロットＲの期間、変調回路１２の電源を
オフにして変調回路１２においてキャリア信号を形成し
ない。

【００１６】(2) 送信スロットＴと、受信スロットＲと
で、シンセサイザ発振回路３３の発振周波数ｆc をシフ
トし、破線４１のようにキャリア信号Ｓi が受信回路２
０にリークしても中間周波フィルタ２４、２７で除去さ
れるようにする。

【００１７】(3) 受信スロットＲの期間には、ミキサ回
路１５の電源をオフにすることにより、無変調キャリア
信号Ｓitをミキサ回路１５において遮断する。などの方
法が考えられる。

【００１８】しかし、(1) 項の方法では、ガードバンド
タイムＴg 、すなわち、数10μ秒の期間に変調回路１２
の発振を立ち上げなければならないが、変調回路１２は
キャリア周波数ｆi が高いので、そのような立ち上げは
無理であり、送信スロットＴの期間に正常な局発信号Ｓ
c を得ることができなくなってしまう。

【００１９】また、(2) 項の方法も、ガードバンドタイ
ムＴg の期間に、発振回路３３の周波数ｆc を変更しな
ければならないが、そのキャリア周波数ｆc が準マイク
ロ波なので、やはりそのような変更は無理であり、正常
な局発信号Ｓc を得ることができなくなってしまう。ま
た、この方法では、送信チャンネルと、受信チャンネル
とが異なってしまう。

【００２０】さらに、(3) 項の方法では、アイソレーシ
ョンを110〜120dB 程度とる必要があるが、そのように
大きなアイソレーションは、シールド効果、プリント配
線基板の構成及びパターンなどの影響で変化しやすく、
信頼性に欠ける。また、破線４１のリーク信号に対して
アイソレーションがとれたとしても、送信信号Ｓt の周
波数ｆs は準マイクロ波帯なので、スイッチ回路３４に
おいて破線４２のリーク信に対するアイソレーションを
とることは、かなり困難である。この発明は、以上のよ
うな問題点を解決しようとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、各部の参照符号を後述の実施例に対応させる
と、１つのチャンネルを、送信スロットＴと、受信スロ
ットＲとに時分割し、送信スロットＴ及び受信スロット
Ｒに、送信及び受信を時分割式に行う送受信装置におい
て、送信されるデジタル音声信号Ｓa を、被変調信号Ｓ
f に変換する変調回路１２と、被変調信号Ｓf を第１中
間周波信号Ｓitに周波数変換する第１ミキサ回路１３
と、第１中間周波信号Ｓitを所定のチャンネルの送信信
号Ｓt に周波数変換する第２ミキサ回路１５と、第１ミ
キサ回路１３が、その周波数変換を行うための第１局部
発振信号Ｓk を形成する形成回路１８と、この形成回路
１８における第１局部発振信号Ｓk の形成を制御する制
御回路３１とを設け、この制御回路３１により、送信ス
ロットＴの期間のみ、形成回路１８における第１局部発
振信号Ｓk の形成を許可するようにしたものである。

【００２２】

【作用】送信スロットＴの期間には、ダブルスーパーヘ
テロダイン方式によりデジタル音声信号が、所定のチャ
ンネルの送信信号Ｓt に変換されて送信される。しか
し、受信スロットＲの期間には、送信回路１０の第１局
部発振信号Ｓk の形成が禁止され、したがって、受信ス
ロットＲの期間に不要な信号が受信回路２０や外部にリ
ークすることが防止される。

【００２３】

【実施例】図１において、送信回路１０はダブルスーパ
ーヘテロダイン方式とされるもので、変調回路１２と、
ミキサ回路１５との間の信号ラインに、第１ミキサ回路
１３及びバンドパスフィルタ１４が設けられるととも
に、第１局部発振回路として形成回路１８が設けられ
る。

【００２４】この形成回路１８及びミキサ回路１５の具
体例については後述するが、形成回路１８はシスコン３
１からの制御信号Ｓs により制御され、送信スロットＴ
の（及びその直前のガードバンドタイムＴg ）の期間の
み第１局部発振信号Ｓk を形成して出力するものであ
る。そして、この局発信号Ｓk がミキサ回路１３に供給
される。

【００２５】この場合、Ｓf ：変調回路１２の出力信号（ＦＳＫ信号）ｆf ：信号Ｓf のキャリア周波数ｆk ：局発信号Ｓk の周波数とすると、ｆit＝ｆf ＋ｆk となるようにされるとともに、周波数ｆk は、ｆk ＞ＢＷ／２からＢＷＢＷ：送受信信号Ｓt 、Ｓr のチャンネル帯域。例えば
４ＭHz ｆk は、フィルタ１４においてイメージ抑圧が容易、か
つ、信号Ｓkの形成のオン・オフが容易を満たす値とされる。

【００２６】また、シスコン３１からの制御信号Ｓs が
ミキサ回路１３に供給され、ミキサ回路１３は、送信ス
ロットＴ（及びその直前のガードバンドタイムＴg ）の
期間のみ、その動作電圧が供給される。

【００２７】なお、実際には、形成回路１８に供給され
る制御信号Ｓs と、ミキサ回路１３に供給される制御信
号Ｓs とでは、主信号ラインの群遅延特性などのため
に、わずかに時間差ないし位相差を必要とするが、この
発明の本質に関係しないので、この例においては、両制
御信号Ｓs 、Ｓs は等しいものとする。また、ミキサ回
路１５が第２ミキサ回路である。

【００２８】このような構成によれば、送信スロットＴ
の期間には、制御信号Ｓs によりミキサ回路１３に動作
電圧が供給されるので、ミキサ回路１３はその本来の動
作ができることになる。

【００２９】また、送信スロットＴの期間には、制御信
号Ｓs により形成回路１８において局発信号Ｓk が形成
され、この信号Ｓk がミキサ回路１３に供給される。

【００３０】したがって、送信スロットＴの期間には、
送信処理回路１１からのデジタル音声信号Ｓa が変調回
路１２においてＦＳＫ信号Ｓf （キャリア周波数ｆf ）
に変換され、このＦＳＫ信号Ｓf が第１ミキサ回路１３
において、局発信号Ｓk により中間周波信号Ｓitに周波
数変換される。そして、この中間周波信号Ｓitが、バン
ドパスフィルタ１４において不要な信号成分が除去され
てから第２ミキサ回路１５に供給され、送信信号Ｓt に
周波数変換されてアンテナ３５から送信される。

【００３１】一方、受信スロットＲの期間には、上述の
ように受信回路２０により受信動作が行われる。

【００３２】さらに、受信スロットＲの期間には、制御
信号Ｓs によりミキサ回路１３の動作電圧が遮断される
ので、ミキサ回路１３はその本来の動作を停止する。

【００３３】また、受信スロットＲの期間には、制御信
号Ｓs により形成回路１８における局発信号Ｓk の形成
が停止され、ミキサ回路１３に信号Ｓk が供給されなく
なる。

【００３４】したがって、受信スロットＲの期間には、
ミキサ回路１３が動作しないとともに、局発信号Ｓk も
供給されないので、信号Ｓitそのものが形成されなくな
る。したがって、受信スロットＲの期間に、図４の破線
４１、４２のように、信号Ｓitや送信信号Ｓt が受信回
路２０にリークすることがなく、干渉や受信感度の低下
などの受信障害を生じることがない。

【００３５】こうして、この発明によれば、送信回路１
０をダブルスーパーヘテロダインに構成し、受信スロッ
トＲの期間には、第１ミキサ回路１３の動作を禁止する
とともに、第１局発信号Ｓk も供給しないので、信号Ｓ
itそのものが形成されなくなり、したがって、受信回路
２０に受信障害を生じることがない。

【００３６】また、受信スロットＲの期間、送信信号Ｓ
t がアンテナ３５から外部に輻射されて他のシステムに
妨害を与えることもない。さらに、局発信号Ｓk がミキ
サ回路１３を通じて周波数ｆk のままリークしたとして
も、これはバンドパスフィルタ１４において十分に減衰
するので、受信障害などを与えることがない。

【００３７】さらに、ミキサ回路１３は、送信スロット
Ｔと受信スロットＲとで、間欠的に電源電圧が供給され
るが、ミキサ回路１３は２つの信号Ｓf 、Ｓk を混合す
るだけなので、ガードバンドタイムＴg 内に十分に立ち
上がり、送信スロットＴの期間には十分に正常な周波数
変換動作を行うことができる。

【００３８】また、形成回路１８は、送信スロットＴの
期間のみ、局発信号Ｓk を形成するが、局発信号Ｓk の
周波数ｆk は低くできるので、局発信号Ｓk もガードバ
ンドタイムＴg 内に十分に立ち上がり、送信スロットＴ
の期間には十分に安定で正常な局発信号Ｓk とすること
ができる。

【００３９】さらに、シンセサイザ発振回路３３を、送
信回路１０と受信回路２０とに共通に使用できるので、
大幅なコストダウンができるとともに、装置を小型化・
軽量化することができる。さらに、スイッチ回路３４の
アイソレーションが低くても、外部への輻射がほとんど
ないので、回路を簡略化でき、この点からもコストダウ
ン及び小型化などができる。また、他のチャンネルへ妨
害を与えることもない。

【００４０】また、周波数帯域を上りチャンネルと下り
チャンネルとに分ける必要もなく、連続して周波数を割
り当てることができる。また、送信信号Ｓt と受信信号
Ｓrとは周波数が等しいので、基地局だけでアンテナダ
イバシティを実現することができる。すなわち、ＴＤＤ
方式の特徴をまったく損なうことがない。

【００４１】図２は、変調回路１２、ミキサ回路１３及
び形成回路１８の具体例を示す。すなわち、変調回路１
２においては、送信処理回路１１からのデジタル音声信
号Ｓa が、フィルタ１２１において不要な信号成分が除
去されてから変調度設定回路１２２に供給される。この
設定回路１２２は、信号Ｓf が信号Ｓitに周波数変換さ
れたとき、信号Ｓf とＳitとでは変調度が変化してしま
うので、信号Ｓitにおいて必要な本来の変調度が得られ
るように、信号Ｓf に対する変調度を設定するためのも
のである。

【００４２】そして、この設定回路１２２からのデジタ
ル音声信号Ｓa が、発振素子として水晶発振子を使用し
た可変水晶発振回路１２３、いわゆるＶＣＸＯ１２３に
変調信号として供給されてＦＳＫ信号Ｓf （キャリア周
波数ｆs ）に変換され、この信号Ｓf が、バンドパスフ
ィルタ（同調回路）１２４において不要な信号成分が除
去されてからトランジスタ１３１のベースに供給され
る。

【００４３】このトランジスタ１３１は、ミキサ回路１
３を構成するもので、エミッタ接地とされ、そのコレク
タ負荷としてバンドパスフィルタ（同調回路）１４が接
続されるとともに、そのフィルタ１４と電源ラインＶCC
との間に、スイッチ回路１３２が設けられ、このスイッ
チ回路１３２にシスコン３２からの制御信号Ｓs が供給
される。

【００４４】さらに、形成回路１８においては、シスコ
ン３１から例えばシステムクロックが取り出され、この
システムクロックが分周回路１８１に供給されて周波数
ｆkの信号Ｓd に分周され、この分周信号Ｓd がアンド
回路１８２に供給されるとともに、シスコン３１からの
制御信号Ｓs がアンド回路１８２に供給される。そし
て、このアンド回路１８２の出力信号が、ローパスフィ
ルタ１８３及びアンプ１８４を通じてトランジスタ１３
１のベースに供給される。

【００４５】なお、制御信号Ｓs は、送信スロットＴ
（及びその直前のガードバンドタイムＴg ）の期間に
“１”となり、受信スロットＲ（及びその直前のガード
バンドタイムＴg ）の期間に“０”となるものである。
また、スイッチ回路１３２は、Ｓs ＝“１”のときオン
になるものである。

【００４６】このような構成によれば、送信スロットＴ
の期間には、Ｓs ＝“１”なので、分周回路１８１から
の分周信号Ｓd が、アンド回路１８２を通じてローパス
フィルタ１８３に供給され、周波数ｆk の成分だけを有
する交番信号、すなわち、局発信号Ｓk が取り出され
る。そして、この局発信号Ｓk が、アンプ１８４を通じ
てトランジスタ１３１のベースに供給される。

【００４７】また、送信スロットＴの期間には、Ｓs ＝
“１”なので、スイッチ回路１３２がオンであり、トラ
ンジスタ１３１はミキサ回路１３として動作する。

【００４８】したがって、送信スロットＴの期間には、
トランジスタ１３１において、バンドパスフィルタ１２
４からの信号Ｓf が、アンプ１８４からの局発信号Ｓk
により周波数ｆitの信号Ｓitに周波数変換され、この信
号Ｓitがバンドパスフィルタ１４を通じて第２ミキサ回
路１５に供給されることになる。

【００４９】一方、受信スロットＲの期間には、Ｓs ＝
“０”なので、分周信号Ｓd はアンド回路１８２におい
て阻止され、局発信号Ｓk はトランジスタ１３１に供給
されない。また、Ｓs ＝“０”なので、スイッチ回路１
３２はオフであり、トランジスタ１３１は動作しない。
したがって、受信スロットＲの期間には、ミキサ回路１
３から信号Ｓitが出力されることがない。

【００５０】また、アンド回路１８２は十分な速度で応
答できるので、送信スロットＴの期間の直前のガードバ
ンドタイムＴg に、アンド回路１８２は分周信号Ｓd を
通過させる状態になるとともに、トランジスタ１３１も
ガードバンドタイムＴg に動作状態になり、したがっ
て、送信スロットＴの期間には、十分な特性の信号Ｓit
を得ることができる。

【００５１】そして、受信スロットＲの期間になれば、
直ちにアンド回路１８２が分周信号Ｓd を阻止するとと
もに、トランジスタ１３１もオフになるので、受信回路
２０に受信障害を生じることがない。

【００５２】なお、上述において、分周回路１８１の入
力信号を、シスコン３１からのシステムクロックの変え
て、シンセサイザ発振回路３３において使用されている
基準信号などとすることもできる。また、形成回路１８
として局発信号Ｓk の波形の書き込まれたＲＯＭを設
け、その読み出しクロックを制御することにより、送信
スロットＴの期間に信号Ｓk を得ることもできる。

【００５３】さらに、ＶＣＸＯ１２３をＰＬＬ変調回路
あるいは直交変調回路とすることもできる。また、ミキ
サ回路１３は、ダブルバランス型のミキサ回路とした
り、デュアルゲート型ＦＥＴとすることもでき、その具
体的な構成は問わない。さらに、ｆit＝ｆf −ｆk とす
ることもできる。

【００５４】また、スイッチ回路１３２を省略して常に
トランジスタ１３１にコレクタ電圧を供給してもよく、
バンドパスフィルタ１２４ないし１４を省略することも
できる。

【００５５】

【発明の効果】この発明によれば、送信回路１０をダブ
ルスーパーヘテロダインに構成し、受信スロットＲの期
間には、第１ミキサ回路１３の動作を禁止するととも
に、第１局発信号Ｓk も供給しないので、信号Ｓitその
ものが形成されなくなり、したがって、受信回路２０に
受信障害を生じることがない。

【００５６】また、受信スロットＲの期間、送信信号Ｓ
t がアンテナ３５から外部に輻射されて他のシステムに
妨害を与えることもない。さらに、局発信号Ｓk がミキ
サ回路１３を通じて周波数ｆk のままリークしたとして
も、これはバンドパスフィルタ１４において十分に減衰
するので、受信障害などを与えることがない。

【００５７】さらに、ミキサ回路１３は、送信スロット
Ｔと受信スロットＲとで、間欠的に電源電圧が供給され
るが、ミキサ回路１３は２つの信号Ｓf 、Ｓk を混合す
るだけなので、ガードバンドタイムＴg 内に十分に立ち
上がり、送信スロットＴの期間には十分に正常な周波数
変換動作を行うことができる。

【００５８】また、形成回路１８は、送信スロットＴの
期間のみ、局発信号Ｓk を形成するが、局発信号Ｓk の
周波数ｆk は低くできるので、局発信号Ｓk もガードバ
ンドタイムＴg 内に十分に立ち上がり、送信スロットＴ
の期間には十分に安定で正常な局発信号Ｓk とすること
ができる。

【００５９】さらに、シンセサイザ発振回路３３を、送
信回路１０と受信回路２０とに共通に使用できるので、
大幅なコストダウンができるとともに、装置を小型化・
軽量化することができる。さらに、スイッチ回路３４の
アイソレーションが低くても、外部への輻射がほとんど
ないので、回路を簡略化でき、この点からもコストダウ
ン及び小型化などができる。また、他のチャンネルへ妨
害を与えることもない。

【００６０】また、周波数帯域を上りチャンネルと下り
チャンネルとに分ける必要もなく、連続して周波数を割
り当てることができる。また、送信信号Ｓt と受信信号
Ｓrとは周波数が等しいので、基地局だけでアンテナダ
イバシティを実現することができる。すなわち、ＴＤＤ
方式の特徴をまったく損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一例の系統図である。

【図２】この発明の要部の一例を示す系統図である。

【図３】送受信スロットを説明するための図である。

【図４】従来例の系統図である。

【符号の説明】

１０送信回路１２変調回路１３第１ミキサ回路１５第２ミキサ回路１８形成回路２０受信回路２３第１ミキサ回路２４第１中間周波フィルタ２５第２ミキサ回路２７第２中間周波フィルタ２８復調回路３１システムコントローラ３３シンセサイザ発振回路３５送受信アンテナ１２３ＶＣＸＯ１８１分周回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１つのチャンネルを、送信スロットと、
受信スロットとに時分割し、上記１つのチャンネルの上
記送信スロット及び上記受信スロットに、送信及び受信
を時分割式に行う送受信装置において、送信されるデジ
タル音声信号を、被変調信号に変換する変調回路と、上
記被変調信号を第１中間周波信号に周波数変換する第１
ミキサ回路と、上記第１中間周波信号を所定のチャンネ
ルの送信信号に周波数変換する第２ミキサ回路と、上記
第１ミキサ回路が、その周波数変換を行うための第１局
部発振信号を形成する形成回路と、この形成回路におけ
る上記第１局部発振信号の形成を制御する制御回路とを
有し、この制御回路により、上記送信スロットの期間の
み、上記形成回路における上記第１局部発振信号の形成
を許可するようにした送受信装置。