JP3090152B2 - 送受信装置 - Google Patents

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９
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、ガードタイムＴg は数10μ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10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は受信回路を示す。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、Ｄ
／Ａ変換、時間軸圧縮、制御データの付加、２チャンネ
ル化などＴＤＤ方式の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Ｓa が直交変調回路１２に変調
信号として供給される。また、発振回路１３において、
周波数ｆc が例えば80ＭHzのキャリア信号（発振信号）
Ｓc が形成され、このキャリア信号Ｓc が変調回路１２
に供給される。

【０００６】こうして、変調回路１２からは送信スロッ
トＴごとに、信号Ｓaにより直交変調された中間周波信
号Ｓit（中間周波数ｆc ）が取り出される。

【０００７】そして、この中間周波信号Ｓitがミキサ回
路１５に供給されるとともに、送受信チャンネル選択用
のシンセサイザ発振回路３１から周波数ｆo の局部発振
信号Ｓo が取り出され、この信号Ｓo がミキサ回路１５
に供給され、信号Ｓitは周波数ｆd 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、 ｆd ＝ｆc ＋ｆo 例えば、ｆd ＝2.6 ＧHz とされる。

【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
３２の信号ラインを通じてアンテナ３３に供給され、基
地局へと送信される。この場合、タイミング信号形成回
路３４において、送信スロットＴと受信スロットＲとで
レベルが“１”と“０”とに変化する信号Ｓw が形成さ
れ、この信号Ｓw がスイッチ回路３２にその制御信号と
して供給され、アンテナ３３は送信回路１０と受信回路
２０とに切り換え使用される。また、図示はしないが、
形成回路３４において、処理回路１１などにおいて必要
とされるタイミング信号あるいはクロックなどが形成さ
れている。

【０００９】一方、受信回路２０においては、受信スロ
ットＲに送信されてきた送信信号Ｓr （周波数はｆd ）
が、アンテナ３３により受信され、この信号Ｓr が、ス
イッチ回路３２→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、局発回路３１からの局発信号Ｓo がミ
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ｆc は、信号Ｓitの周波数ｆc に等しい。

【００１０】そして、この信号Ｓirが、第１中間周波ア
ンプ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
（中間周波数は例えば10ＭHz）に周波数変換され、この
信号が第２中間周波アンプ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ＴＤＤ方式の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。

【００１１】 そして、このＴＤＤ方式によれば、送信周波数ｆd と受
信周波数ｆd とが等しいので、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る。

【００１２】

【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、送信スロットＴ、受信スロット
Ｒ及びガードタイムＴg にかかわらず、すべての期間に
発振回路１３に電源を供給してキャリア信号Ｓc を連続
的に形成すると、受信スロットＲの期間、図10に破線４
１で示すように、発振回路１３からのキャリア信号Ｓc
が、変調回路１２→ミキサ回路１５→ミキサ回路２３の
ラインを通じて中間周波アンプ２４に回り込み、中間周
波信号Ｓirに干渉してしまう。

【００１３】さらに、受信スロットＲの期間、破線４２
で示すように、発振回路１３からのキャリア信号Ｓc
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ｆd 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３２の信号ラインを通
じてフィルタ２１に供給されてしまい、受信回路２０の
実質的な受信感度が低下してしまう。

【００１４】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、発振回路１３の電源を
オフにしてキャリア信号Ｓc を形成しない。

【００１５】(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３１の発振周波数ｆo をΔｆ
だけシフトし、破線４２のようにキャリア信号Ｓc が受
信回路２０にリークしても中間周波アンプ２４、２７で
除去されるようにする。

【００１６】(3) 受信スロットＲの期間には、変調回路
１２やミキサ回路１３の電源をオフにすることにより、
キャリア信号Ｓc を変調回路１２及びミキサ回路１３に
おいて遮断する。などの方法が考えられる。

【００１７】しかし、(1) 項の方法では、ガードタイム
Ｔg 、すなわち、数10μ秒の期間に発振回路１３を立ち
上げなければならないが、そのような立ち上げは無理で
あり、送信スロットＴの期間に正常なキャリア信号Ｓc
を得ることができなくなってしまう。また、(2) 項の方
法も、(1) 項と同様の理由により送信スロットＴの期間
に正常なキャリア信号Ｓc を得ることができなくなって
しまう。しかも、破線４１のようなリークには無効であ
る。

【００１８】さらに、(3) 項の方法では、アイソレーシ
ョンに限界があり、キャリア信号Ｓc のリークレベルを
十分に小さくすることが困難であった。

【００１９】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。

【００２０】

【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、その送信スロット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、送信回路１０の変調回路１２にキャリア信号Ｓ
c を供給する信号ラインと、この変調回路１２の出力信
号Ｓitの信号ラインとの一方の信号ラインに分周回路５
２を設けるとともに、分周回路５２に供給される電源電
圧Ｖccを、受信スロットＲの期間には遮断する回路３４
とを設ける。

【００２１】

【作用】受信スロットＲの期間には、分周回路５２にお
いてキャリア信号Ｓcそのものが形成されなくなり、し
たがって、受信スロットＲの期間にキャリア信号Ｓc が
受信回路２０にリークすることがなくなる。

【００２２】

【実施例】図１において、発振回路５１として例えばパ
ルス発振回路を設け、この発振回路５１から、発振周波
数が値Ｎ・ｆc の発振信号Ｓn を取り出す。この場合、
値Ｎは２以上の整数、例えばＮ＝９とする。

【００２３】そして、この発振回路５１の出力端と、変
調回路１２のキャリア信号の入力端との間に、１／Ｎの
分周回路５２と、バンドパスフィルタ５３とを直列に設
けるとともに、電源端子５４と、分周回路５２の電源ラ
インとの間に、スイッチ回路５５を設ける。そして、形
成回路３４からの制御信号Ｓw を、スイッチ回路５５に
その制御信号として供給し、図２に示すように、スイッ
チ回路３２が送信回路１０に切り換えられる期間、すな
わち、送信スロットＴの期間（及びその直前のガードタ
イムＴg ）には、スイッチ回路５５をオンとする。

【００２４】なお、図示はしないが、分周回路５２を除
いて、発振回路５１などには常に動作電圧が供給され
る。

【００２５】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Ｓw によりスイッチ回路５５がオ
ンとなり、端子５４の電圧Ｖccが分周回路５２にその動
作電圧として供給されるので、分周回路５２は正常に動
作する。したがって、発振回路５１からの発振信号Ｓn
が分周回路５２において、１／Ｎの周波数に分周される
とともに、その発振信号Ｓn の周波数は値Ｎ・ｆc とさ
れているので、分周回路５２からは周波数が値ｆc の分
周信号、すなわち、キャリア信号Ｓc が取り出されるこ
とになる。

【００２６】そして、このキャリア信号Ｓc がバンドパ
スフィルタ５３に供給されて不要なスプリアス成分など
が除去されてから変調回路１２に供給されるので、送信
スロットＴの期間には、従来と同様の送信が行われる。

【００２７】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。

【００２８】そして、この場合、受信スロットＲの期間
には、制御信号Ｓw によりスイッチ回路５５がオフとな
り、分周回路５２には動作電圧Ｖccが供給されなくなる
ので、分周回路５２そのものが動作しなくなる。したが
って、発振回路５１からの発振信号Ｓn が分周回路５２
に供給されても、分周回路５２からキャリア信号Ｓc
（周波数ｆc ）は出力されなくなるので、図10の破線４
１、４２のように、キャリア信号Ｓc 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
の低下を生じることがない。

【００２９】なお、分周回路５２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Ｖccが供給され
るが、分周回路５２は発振信号Ｓn を分周するだけなの
で、ガードタイムＴg により十分に立ち上がり、送信ス
ロットＴの期間には正常に分周動作を行うことができ
る。

【００３０】こうして、この発明によれば、ＴＤＤ方式
の送受信を行うことができるが、この場合、特にこの発
明によれば、送信スロットＴの期間には、周波数Ｎ・ｆ
c の発振信号Ｓn を分周して送信用のキャリア信号Ｓc
を形成し、受信スロットＲの期間には、発振信号Ｓn を
キャリア信号Ｓc に分周する分周回路１２の電源電圧Ｖ
ccをオフにしてキャリア信号Ｓc そのものを形成してい
ないので、受信スロットＲの期間、破線４１、４２のよ
うに、キャリア信号Ｓc や送信信号Ｓt が受信回路２０
にリークすることがなく、したがって、干渉や受信感度
の低下を生じることがない。

【００３１】また、受信スロットＲの期間、送信信号Ｓ
t がアンテナ３３から外部に輻射され、他のシステムに
妨害を与えることもない。さらに、分周回路５２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、分周回路５２は発振信号Ｓn を分周す
るだけなので、ガードタイムＴg により十分に立ち上が
り、送信スロットＴの期間には十分に正常な分周動作を
行うことができる。

【００３２】また、発振回路５１の発振周波数や発振そ
のものをガードタイムＴg に高速に制御あるいは応答さ
せる必要がなく、発振回路５１としてローコストのもの
を使用できる。そして、分周回路５２はＩＣ化が容易で
あり、装置の小型化ができる。

【００３３】さらに、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、ＴＤ
Ｄ方式の特徴をまったく損なうことがない。

【００３４】図３は、この発明の他の例を示す。すなわ
ち、この例においては、発振回路５１と分周回路５２と
の間の信号ラインに、スイッチ回路５５が設けられると
ともに、このスイッチ回路５５に制御信号Ｓw が供給さ
れる。なお、図示はしないが、各回路の電源は常に供給
される。

【００３５】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Ｓw によりスイッチ回路５５はオ
ンとされるので、発振回路５１からの発振信号Ｓn はス
イッチ回路５５を通じて分周回路５２に供給される。し
たがって、バンドパスフィルタ５３から変調回路１２に
キャリア信号Ｓc が供給され、送信スロットＴにおける
送信が行われる。

【００３６】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。また、
この受信スロットＲの期間には、制御信号Ｓwによりス
イッチ回路５５はオフとされるので、発振回路５１から
の発振信号Ｓn はスイッチ回路５５において阻止され、
分周回路５２に供給されなくなる。

【００３７】この場合、実際には、スイッチ回路５５が
完全ではないので、発振回路５１からの発振信号Ｓn が
スイッチ回路５５を通じて分周回路５２にリークする
が、そのリークレベルは小さく、分周回路５２が正常に
分周動作を行うのに必要な入力レベルに達しない。した
がって、受信スロットＲの期間に、分周回路５２におい
てキャリア信号Ｓc が形成されることがなく、キャリア
信号Ｓc や送信信号Ｓt が受信に妨害を与えることがな
い。

【００３８】図４は、この発明のさらに他の例を示す。
すなわち、この例においては、発振回路５１の発振信号
Ｓn を分周回路５２にそのまま供給するが、この分周回
路５２を可変分周回路とする。そして、形成回路３４か
らの制御信号Ｓw を、分周回路５２にその分周比の制御
信号として供給し、図５に示すように、送信スロットＴ
（及びその直前のガードタイムＴg ）には、分周比を値
Ｎとし、受信スロットＲ（及びその直前のガードタイム
Ｔg ）には、分周比を値Ｋとする。なお、値Ｋは、Ｋ≠
Ｎで、２以上の整数である。また、図示はしないが、各
回路の電源は常に供給される。

【００３９】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Ｓw により分周回路５２の分周比
は本来の値Ｎとされるので、バンドパスフィルタ５３か
ら変調回路１２に本来のキャリア信号Ｓc が供給され、
送信スロットＴにおける送信が行われる。

【００４０】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。そし
て、この場合、制御信号Ｓw により分周回路５２の分周
比は値Ｋとされているので、本来の周波数ｆc のキャリ
ア信号Ｓc は形成されず、したがって、このキャリア信
号Ｓc や送信信号Ｓt が受信回路２０にリークしても受
信に悪影響を与えることがない。

【００４１】なお、分周回路５２は、送信スロットＴと
受信スロットＲとで、分周回路５２の分周比を交互に切
り換えなければならないが、そのような切り換えは、ガ
ードタイムＴg により十分に行うことができ、送信スロ
ットＴ及び受信スロットＲの期間には正常な必要な分周
比Ｎ及びＫとすることができる。

【００４２】図６に示す例においては、発振回路５１の
発振周波数が低くなるようにした場合である。すなわ
ち、この例においては、発振回路５１を可変周波数発振
回路として周波数｜ｆo −Ｎ・ｆc ｜の発振信号Ｓn を
形成し、この発振信号Ｓn をミキサ回路５６に供給する
とともに、シンセサイザ発振回路３１からの発振信号Ｓ
o をミキサ回路５６に供給してミキサ回路５６から周波
数Ｎ・ｆc の交番信号Ｓn を取り出す。そして、この信
号Ｓn を、バンドパスフィルタ５７を通じて分周回路５
２に供給して周波数ｆc のキャリア信号Ｓc に分周し、
このキャリア信号Ｓc を変調回路１２に供給する。

【００４３】なお、分周回路５２の動作は、上述の図１
〜図５において説明した方法のいずれかにより、送信ス
ロットＴと受信スロットＲとで切り換え制御するもので
あり、この例においては、図１において説明したように
分周回路５２の電源電圧Ｖccを制御する場合である。

【００４４】したがって、この例においても、受信スロ
ットＲの期間、キャリア信号Ｓc や送信信号Ｓt が受信
回路２０に影響を与えない。さらに、発振回路５１の発
振周波数が高い場合には、その実現性に問題を生じる
が、この例によれば、発振回路５１の発振周波数を値｜
ｆo −Ｎ・ｆc ｜にすることができるので、すなわち、
発振回路５１の発振周波数を低くできるので、十分に実
現することができる。

【００４５】図７に示す例においては、発振回路５１の
発振信号Ｓn を受信回路２０の第２局部発振信号の形成
に使用した場合である。すなわち、発振回路５１におい
て、発振信号Ｓn として、周波数が例えば720 ＭHzの発
振信号を形成する。そして、受信スロットＲの期間に
は、制御信号Ｓw により分周回路５２の分周比Ｎを例え
ばＮ＝９とし、その発振信号Ｓn を周波数ｆc が80ＭHz
のキャリア信号Ｓc に分周し、この信号Ｓc をバンドパ
スフィルタ５３を通じて変調回路１２に供給する。

【００４６】一方、受信スロットＲの期間には、制御信
号Ｓw により分周回路５２の分周比を例えばＮ＝８と
し、発振回路５１の発振信号Ｓn を周波数ｆc が90ＭHz
の信号Ｓc に分周し、この信号Ｓc を逓倍回路５８に供
給してＭ倍の周波数の信号Ｓm に逓倍する。この例にお
いては、Ｍ＝１でそのまま周波数（90ＭHz）の信号Ｓm
とする。

【００４７】そして、この信号Ｓm をバンドパスフィル
タ５９を通じてミキサ回路２５に第２局部発振信号とし
て供給する。したがって、中間周波アンプ２４からの第
１中間周波信号Ｓir（中間周波数ｆc ＝80ＭHz）は、信
号Ｓm により第２中間周波信号（中間周波数＝10ＭHz）
に周波数変換されて第２中間周波アンプ２７に供給され
る。

【００４８】そして、この例においても、分周回路５２
の分周比を、送信スロットＴの期間と受信スロットＲの
期間とで変更しているので、受信スロットＲの期間に、
その受信に悪影響を与える周波数成分の信号が受信回路
２０にリークすることがない。また、安定度を要求され
る第２局部発振回路２６を削除しているので、コストダ
ウンができる。

【００４９】図８は変調回路１２がＦＭ変調回路の場合
である。すなわち、この例においては、送信スロットＴ
の期間に、処理回路１１からの音声信号Ｓa をＦＭ変調
回路１２に供給してキャリア周波数が値Ｎ・ｆc で、変
調指数が値Ｎ・ｍのＦＭ信号Ｓitに変換し、この信号Ｓ
itを分周回路５２に供給して１／Ｎの周波数、すなわ
ち、周波数が本来の周波数ｆc で、変調指数も本来の変
調指数ｍのＦＭ信号Ｓitに分周する。そして、この信号
Ｓitをミキサ回路１５に供給してシンセサイザ発振回路
３１からの局部発振信号Ｓo により所定のチャンネルの
ＦＭ信号Ｓt に周波数変換して送信する。

【００５０】一方、受信回路２０の復調回路２８はＦＭ
復調回路とし、受信スロットＲの期間、このＦＭ復調回
路２８から音声信号Ｓb を取り出す。

【００５１】なお、分周回路５２の動作は、上述の図１
〜図５において説明した方法のいずれかにより、送信ス
ロットＴと受信スロットＲとで切り換え制御するもので
あり、この例においては、図１において説明したように
分周回路５２の電源電圧Ｖccを制御する場合である。

【００５２】したがって、この例においても、受信スロ
ットＲの期間、送信回路１０からのＦＭ信号Ｓitや送信
信号Ｓt が受信回路２０に悪影響を与えることがない。

【００５３】

【発明の効果】この発明によれば、送信スロットＴの期
間には、周波数Ｎ・ｆc の発振信号Ｓn を分周して送信
用のキャリア信号Ｓc を形成し、受信スロットＲの期間
には、発振信号Ｓn をキャリア信号Ｓc に分周する分周
回路１２の電源電圧Ｖccをオフにしてキャリア信号Ｓc
そのものを形成していないので、受信スロットＲの期
間、破線４１、４２のように、キャリア信号Ｓc や送信
信号Ｓt が受信回路２０にリークすることがなく、した
がって、干渉や受信感度の低下を生じることがない。

【００５４】また、受信スロットＲの期間、送信信号Ｓ
t がアンテナ３３から外部に輻射され、他のシステムに
妨害を与えることもない。さらに、分周回路５２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、分周回路５２は発振信号Ｓn を分周す
るだけなので、ガードタイムＴg により十分に立ち上が
り、送信スロットＴの期間には十分に正常な分周動作を
行うことができる。

【００５５】また、発振回路５１の発振周波数や発振そ
のものをガードタイムＴg に高速に制御あるいは応答さ
せる必要がなく、発振回路５１としてローコストのもの
を使用できる。そして、分周回路５２はＩＣ化が容易で
あり、装置の小型化ができる。

【００５６】さらに、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、ＴＤ
Ｄ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】送受信スロットと電源との関係を示す図であ
る。

【図３】この発明の他の例の一部の系統図である。

【図４】この発明の他の例の一部の系統図である。

【図５】送受信スロットと分周比との関係を示す図であ
る。

【図６】この発明の他の例の一部の系統図である。

【図７】この発明の他の例の一部の系統図である。

【図８】この発明の他の例の一部の系統図である。

【図９】送受信スロットを説明するための図である。

【図10】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 １５ ミキサ回路 ２０ 受信回路 ２３ 第１ミキサ回路 ２４ 第１中間周波アンプ ２５ 第２ミキサ回路 ２８ 復調回路 ３１ シンセサイザ発振回路 ３３ 送受信アンテナ ３４ タイミング信号形成回路 ５１ 発振回路 ５２ 分周回路 ５５ スイッチ回路 ５６ ミキサ回路 ５８ 逓倍回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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、 送信回路の変調回路にキャリア信号を供給する信号ライ
   ンと、この変調回路の出力信号の信号ラインとの一方の
   信号ラインに設けた分周回路と、 この分周回路に供給される電源電圧を、上記受信スロッ
   トの期間には遮断する回路とを有する送受信装置。
2. 【請求項２】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、 送信回路の変調回路にキャリア信号を供給する信号ライ
   ンと、この変調回路の出力信号ラインとの一方の信号ラ
   インに設けた分周回路と、 この分周回路の分周比を、上記受信スロットの期間に
   は、上記送信スロットの期間における値から変更する回
   路とを有する送受信装置。