JP3662113B2 - ダイバシティ受信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信機から送られてくる電波を、それぞれ空間的に離して配置された複数の受信アンテナで受信することによって、フェージング等の影響を軽減する所謂空間ダイバシティ(Space Diversity )方式の受信機に関し、特に受信機自体の消費電力を低減できるダイバシティ受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記空間ダイバシティ方式の受信機として、従来、例えば図4に示すようなFMワイヤレス・マイクロホン・システム用のダイバシティ受信機が知られている。同図に示すように、この受信機は、複数、例えば2本の受信アンテナ1、1aを有しており、これら2本のアンテナ1、1aにより、この受信機の通信相手である図示しない送信機から送られてくる電波を受信する。これら各アンテナ1、1aは、それぞれ別系統の受信回路2、2aの各アンテナ入力端子20、20aに接続されている。
【0003】
各受信回路2、2aは、一般に知られているスーパーヘテロダイン方式のもので、それぞれ、上記各アンテナ入力端子20、20aから入力される受信信号を、帯域制限フィルタ21、21aによって帯域制限し、更に高周波(RF)増幅器22、22aで増幅して得た信号が入力される混合器23、23aを有している。これら各混合器23、23aは、それぞれに入力される上記受信信号を、局部発振回路3の発振する局部発振信号と混合することにより中間周波(IF)信号に変換する。この変換により得られる各中間周波信号は、それぞれ中間周波増幅器24、24aで増幅された後、検波回路25、25aに供給される。各検波回路25、25aは、それぞれに入力される上記各中間周波信号をFM検波して可聴周波信号を再生し、これをバッファ増幅器26、26aを介して、ダイバシティ切替スイッチ回路4に入力する。
【0004】
ダイバシティ切替スイッチ回路4は、各受信回路2、2aから入力される各可聴周波信号のうち、どちらか一方を選択して、これを図示しない低周波(AF)増幅器を介して図示しないスピーカに供給するように切り替わるもので、その切替動作は、ダイバシティ切替制御回路5によって制御される。切替制御回路5は、各受信回路2、2aのうち、受信状態の良好な方から出力される可聴周波信号を選択するように、上記切替スイッチ回路4を制御する。これを実現するために、各受信回路2、2a毎に、それぞれの中間周波増幅器24、24aから出力される各中間周波信号から各キャリア(搬送波)レベルを検出するキャリア(搬送波)検出回路27、27aを設けている。そして、これら各キャリア(搬送波)検出回路27、27aによって検出して得た例えば直流のキャリア検出信号を、切替制御回路5に入力している。そして、切替制御回路5は、上記各キャリア検出信号の各信号レベルを比較して、その信号レベル、即ちキャリアレベルの大きい方を受信状態の良好な受信信号とし、この信号を基に再生される可聴周波信号を選択するように、上記切替スイッチ回路4の切替動作を制御する。
【0005】
このように、上記ダイバシティ受信機によれば、2本のアンテナ1、1aで受信して得た各受信信号のうち、受信状態の良好な方の受信信号から再生される可聴周波信号が出力される。従って、フェージングの影響による例えば音切れ等の不具合の発生を軽減でき、通信の信頼性を向上させることができる。
【0006】
なお、図4のダイバシティ受信機は、各受信回路2、2aでそれぞれ可聴周波信号を再生し、これを切替スイッチ回路4で切り替えるという所謂オーディオダイバシティ方式の受信機である。これ以外に、ダイバシティ受信機には、可聴周波信号を再生する以前の信号、例えば高周波数帯の信号(例えば図4における高周波増幅器22、22aの出力信号)を切り替えたり、或いは中間周波数帯の信号(例えば図4における中間周波増幅器24、24aの出力信号)を切り替える方式の受信機がある。これらオーディオダイバシティ方式以外の受信機では、各受信回路の一部(例えば図4における混合器23、23a以降の回路、或いは検波回路25、25a以降の回路)を共有できるので、その分、上記オーディオダイバシティ方式の受信機に比べて、各受信回路の構成を簡素化できるという利点がある。
【0007】
ただし、オーディオダイバシティ方式の受信機は、上記他の切替方式のダイバシティ受信機に比べて、各受信信号の受信状態を検出する際の検出方法が容易であり、また、信号の切り替え時に発生する所謂切替雑音が小さいことが知られている。このことから、オーディオダイバシティ方式の受信機は、上記ワイヤレス・マイクロホン・システムを初めとする様々な無線通信分野に広く採用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記図4のオーディオダイバシティ方式の受信機を含むダイバシティ受信機は、複数の受信回路を備えているので、その分(即ち、受信回路を1系統のみ有する所謂一般のシングル受信機に比べて)、受信機自体の消費電力が増加するという問題がある。特に、図4に示すようなオーディオダイバシティ方式の受信機は、略完全な2系統の受信回路2、2aを有するので、上記他の切替方式のダイバシティ受信機に比べて、電力の消費が大きく、よって上記問題が顕著となる。また、この問題は、例えば蓄電池を電源とする受信機のように、電源容量が制限される受信機にとって、非常に重要な問題である。
【0009】
なお、ダイバシティ受信機には、上記のように各受信回路の出力を切り替えるのではなく、各受信回路の出力を合成する方式の受信機もあるが、この合成方式のダイバシティ受信機においても、上記問題が生じることは言うまでもない。
【0010】
そこで、本発明は、上記問題を解決するために、受信機の有する複数の受信回路を、常時動作させるのではなく、必要時にのみ、例えば通信相手である送信機側から電波が発射されたときにのみ動作させることによって、受信機自体の消費電力を低減できるダイバシティ受信機を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項1に記載の発明は、それぞれのアンテナ入力端子から入力される受信信号にそれぞれ所定の処理を施してこの処理後の信号を出力する複数の受信回路と、これら各受信回路それぞれの出力信号が入力され、これら各出力信号を切替、詳しくは各出力信号のいずれかを選択または全てを合成して出力する信号出力部と、を備えたダイバシティ受信機において、
電源制御信号が与えられ、この電源制御信号に従って、上記全ての受信回路に対してそれぞれの駆動電源を供給する第1の状態と、上記各受信回路のうち少なくとも所定の例えば1つの受信回路に対してのみその駆動電源を供給し、この所定の受信回路以外の受信回路に対してはそれぞれの駆動電源を非供給とする第2の状態と、のいずれか一方の状態になる電源供給部と、
上記各受信信号の各信号レベルをそれぞれ検出するレベル検出部と、
このレベル検出部によって検出して得た各受信信号の各信号レベルと予め定めた基準レベルとを比較して、上記各受信信号のうち上記基準レベルよりもレベルの大きいものが少なくとも1以上あるとき、上記電源供給部を上記第1の状態とするよう上記電源制御信号を生成し、上記各受信信号の各信号レベルがいずれも上記基準レベル以下であるとき、上記電源供給部を上記第2の状態とするよう上記電源制御信号を生成する電源制御部と、
上記各受信信号のうち上記基準レベルよりもレベルの大きいものが1以上存在する状態から、上記各受信信号の各信号レベルが全て上記基準レベル以下になったとき、上記電源制御部が、上記電源制御信号として上記電源供給部を上記第1の状態とする信号を生成している状態から上記電源供給部を上記第2の状態とする信号を生成するのを所定の時間だけ遅延させる遅延手段と、
を具備し、
上記所定の時間内に、上記各受信信号の各信号レベルのうち少なくとも1以上のものが上記基準レベルを越えたとき、上記電源制御部が、上記電源制御信号として上記電源供給部を上記第1の状態とする信号を継続して生成する状態に構成された、ものである。
【0012】
なお、ここで言う上記各受信回路による所定の処理とは、それぞれに入力される受信信号を、例えば増幅したり、或いは局部発振信号と混合して中間周波信号に変換したり、更には検波して可聴周波信号を再生したりする処理等のことを言う。また、上記基準レベルとは、例えば各受信回路にそれぞれ入力される各受信信号の各信号レベルが、この受信機の通信相手である送信機側から送られてくる電波を十分な感度で受信していると見なせるレベルであるか否かの判定基準となるレベルのことを言う。
【0013】
例えば、今、本請求項1に記載の発明のダイバシティ受信機の通信相手である送信機が、電波を発射していない状態にあるとする。この場合、各受信回路に入力される各受信信号の信号レベルは、いずれも上記基準レベル以下であるので、電源制御部は、電源供給部を第2の状態とする電源制御信号を生成する。従って、送信機が電波を発射していないときは、各受信回路のうち、所定の受信回路のみに駆動電源が与えられ、この所定の受信回路のみが動作する。
【0014】
ここで、上記送信機から電波が発射され、この電波を上記所定の受信回路のアンテナ入力端子に接続された受信アンテナが受信すると、この受信アンテナから所定の受信回路に入力される受信信号の信号レベルは、上記基準レベルよりも大きくなる。これにより、電源制御部は、上記送信機から電波が発射されたものと見なし、電源供給部を第1の状態とする電源制御信号を生成する。これによって初めて、全ての受信回路に対して駆動電源が与えられ、この受信機はダイバシティ受信機として動作する。
【0015】
そして、上記送信機が電波の発射を停止すると、各受信回路に入力される各受信信号の信号レベルが全て上記基準レベル以下になるので、電源制御部は、再び電源供給部を第2の状態とする電源制御信号を生成する。これによって、各受信回路のうち、所定の受信回路のみに駆動電源が与えられ、他の受信回路への駆動電源の供給は停止される。
【0016】
即ち、本請求項1に記載の発明の受信機によれば、送信機側から電波が発射されていない所謂受信待機中の状態にあるときは、各受信回路のうち所定の受信回路にのみ駆動電源が供給される。そして、送信機側から電波が発射されると、全ての受信回路に駆動電源が供給され、ダイバシティ受信機として動作する。
【0018】
なお、今、送信機側から電波が発射されており、この電波を各受信回路(各受信アンテナ)が良好な状態で受信しているとする。この状態においては、受信機は、ダイバシティ受信機として動作している状態(即ち、各受信回路に入力される各受信信号のうち、上記基準レベルよりも大きいものが少なくとも1以上存在し、電源制御部が、電源供給部を第1の状態とする電源制御信号を生成している状態)にある。ここで、例えば一瞬、極端なフェージング等の影響により、全ての受信回路(受信アンテナ)で一斉に上記送信機側からの電波を受信できなくなったとする。この場合、全ての受信信号の各信号レベルが、一斉に上記基準レベル以下となる。ここで、例えば、電源制御部が、即座に、電源供給部を第2の状態とする電源制御信号を生成する、とすると、受信機は、短時間ではあるものの、ダイバシティ受信機として動作しなくなる、という不都合が生じる。
【0019】
しかしながら、本請求項1に記載の発明の受信機によれば、遅延手段を設けているので、電源制御部は、電源供給部を第2の状態とする電源制御信号を即座には生成しない。そして、上記所定の時間内に、いずれかの受信回路(受信アンテナ)が送信機側からの電波を受信して、その受信信号の信号レベルが上記基準レベルを越えた場合、電源制御部は、電源制御信号として、電源供給部を第1の状態とする信号を生成し続け、電源供給部を第2状態とする信号は生成しない。従って、上記極端なフェージング等の影響により、全ての受信回路で電波を受信できなくなっても、それが比較的に短い時間(即ち上記所定の時間内)で解消される現象であれば、ダイバシティ受信機としての動作は途切れることなく継続される。
【0020】
なお、上記所定の時間としては、例えば、上記極端なフェージング等の影響により全ての受信回路で電波を受信できなくなる時間よりも、若干長目の時間を設定すればよい。また、本請求項1に記載の発明の受信機によれば、実際に送信機側からの電波の発射が停止された場合には、その時点から上記所定の時間が経過した後に、ダイバシティ受信機として動作しなくなることは言うまでもない。
【0021】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明のダイバシティ受信機において、
上記ダイバシティ受信機が、上記信号出力部から出力される信号を処理する処理部を有し、
上記電源供給部が、上記第1の状態にあるとき、上記処理部に対してその駆動電源を供給し、上記第2の状態にあるとき、上記処理部に対してその駆動電源の一部または全部を非供給とする状態に構成されたものである。
【0022】
なお、ここで言う上記処理部における処理とは、例えば、上記信号出力部から出力される信号が非可聴周波信号である場合、これを可聴周波信号に変換したり、更にはこの可聴周波信号を低周波増幅器で増幅した後、スピーカに供給したりする処理のことを言う。また、上記信号出力部から出力される信号が可聴周波信号である場合、例えば、この可聴周波信号を増幅した後、これをスピーカに供給する低周波増幅器が、上記処理部に対応する。
【0023】
即ち、本請求項2に記載の発明の受信機によれば、送信機側から電波が発射されていない所謂受信待機中の状態にあるときは、処理部に対しても駆動電源が供給されない。そして、送信機側から電波が発射されて、全ての受信回路に対して駆動電源が供給されると同時に、処理部にも駆動電源が供給される。
【0024】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明のダイバシティ受信機において、
上記レベル検出部が、上記所定の受信回路に入力される上記受信信号の信号レベルを検出する際、この所定の受信回路の信号出力端部よりも上記アンテナ入力端子側の位置、即ち前段側で、上記受信信号の信号レベルを検出する状態に構成され、
上記電源供給部が、上記第2の状態にあるとき、上記所定の受信回路における上記レベル検出部による上記受信信号のレベル検出位置よりも該所定の受信回路の信号出力端部側、即ち後段側の部分に対しても、その駆動電源を非供給とする状態に構成されたものである。
【0025】
本請求項3に記載の発明の受信機によれば、送信機側から電波が発射されていない受信待機中の状態にあるときには、所定の受信回路の一部に対しても、駆動電源が供給されなくなる。ただし、この駆動電源の供給が停止されるのは、所定の受信回路のうち、レベル検出部による受信信号のレベル検出位置よりも後段側の部分である。従って、このように所定の受信回路の一部に対する駆動電源の供給を停止しても、レベル検出部による所定の受信回路に入力される受信信号のレベル検出動作には、支障はない。
【0026】
請求項4に記載の発明は、請求項1、2または3に記載の発明のダイバシティ受信機において、上記各受信回路が、それぞれ、上記アンテナ入力端子から入力される受信信号を可聴周波信号に変換し、この変換して得た可聴周波信号をそれぞれの出力信号として上記信号出力部に入力する状態に構成されたものである。
【0027】
即ち、本請求項4に記載の発明の受信機は、各受信回路によりそれぞれ可聴周波信号を再生し、これら各可聴周波信号を切替または合成するという所謂上述したオーディオダイバシティ方式の受信機である。
【0028】
請求項5に記載の発明は、請求項1、2または3に記載の発明のダイバシティ受信機において、上記各受信回路が、それぞれ、上記アンテナ入力端子から入力される受信信号を局部発振信号と混合して中間周波信号に変換する周波数変換部を備え、この周波数変換部によって変換して得た上記中間周波信号をそれぞれの出力信号として上記信号出力部に入力する状態に構成されたものである。
【0029】
即ち、本請求項5に記載の発明の受信機は、スーパーヘテロダイン方式の回路構成を採用したもので、各受信回路に入力される各受信信号を、中間周波数帯で切替または合成する方式のダイバシティ受信機である。なお、各受信回路は、スーパーヘテロダイン構成のうち、各アンテナ入力端子から入力される各受信信号をそれぞれ中間周波信号に変換するまでの部分を備えており、これ以外の部分、例えば各受信回路(周波数変換部)で変換して得た中間周波信号を検波する検波回路等については、各受信回路に共通のものが例えば1つだけ設けられる。
【0030】
請求項6に記載の発明は、請求項1、2または3に記載の発明のダイバシティ受信機において、上記各受信回路が、それぞれ、上記アンテナ入力端子から入力される受信信号を局部発振信号と混合して中間周波信号に変換する周波数変換部と、上記中間周波信号を検波して可聴周波信号を出力する検波部とを備え、この検波部によって検波して得た上記可聴周波信号をそれぞれの出力信号として上記信号出力部に入力する状態に構成されたものである。
【0031】
即ち、本請求項6に記載の発明の受信機は、上述したオーディオダイバシティ方式の受信機において、各受信回路を、それぞれ独立したスーパーヘテロダイン構成としたものである。
【0032】
請求項7に記載の発明は、請求項1、2または3に記載の発明のダイバシティ受信機において、上記各受信回路が、それぞれ、上記アンテナ入力端子から入力される受信信号を増幅する高周波増幅部を備え、この高周波増幅部によって増幅して得た信号をそれぞれの出力信号として上記信号出力部に入力する状態に構成されたものである。
【0033】
即ち、本請求項7に記載の発明の受信機は、各受信回路に入力される各受信信号を、高周波数帯で切替または合成する方式のダイバシティ受信機である。なお、この切替または合成された後の高周波信号は、各受信回路に共通の回路で処理され、これによって可聴周波信号が再生される。
【0034】
【発明の実施の形態】
本発明に係るダイバシティ受信機の一実施の形態について、図1から図3を参照して説明する。
【0035】
図1は、本実施の形態の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、この受信機は、上述した図4に示す従来のオーディオダイバシティ方式の受信機に対して、更に電源制御回路6と電源スイッチ回路7とを設けた構成のものである。このうち、電源制御回路6は、各キャリア検出回路27、27aから出力される各キャリア検出信号に基づいて、後述する電源制御信号を生成するものである。そして、電源スイッチ回路7は、各受信回路2、2aのうちの一方、例えば受信回路2aと、この受信回路2aを駆動するための駆動電源を生成する図示しない電源回路と、を結ぶ電源供給路中に設けられており、この電源供給路を、上記電源制御信号に従って開閉するものである。なお、これ以外の構成については、上記図4の受信機と同様であるので、上記図4と同等な部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0036】
ところで、上記電源制御回路6は、次のように動作する。例えば、この受信機の通信相手である図示しない送信機側から電波が発射されておらず、各キャリア検出回路27、27aの出力する各キャリア検出信号の信号レベルが略零であるとき、電源制御回路6は、上記電源制御信号として、電源スイッチ回路7を開放(OFF)する信号を生成する。これによって、受信回路2aには、その駆動電源が供給されず、詳しくは、同図に点線で示すように、高周波増幅器22a、混合器23a、中間周波増幅器24a、検波回路25a、バッファ増幅器26a及びキャリア検出回路27aには、それぞれの駆動電源が供給されない。従って、この受信機が、送信機側からの電波を受信していない所謂受信待機中のときには、受信回路2のみが動作している状態にあり、即ちシングル受信機と略同様な状態にある。
【0037】
ここで、送信機側から電波が発射されて、この電波を上記受信回路2側の受信アンテナ1で受信したとする。そして、受信回路2側のキャリア検出回路27から出力されるキャリア検出信号の信号レベルが、或る程度のレベル、例えば上記電波を十分な感度で受信したと見なすことのできるレベルに達したとすると、電源制御回路6は、電源スイッチ回路7を閉成(ON)する電源制御信号を生成する。これにより、受信回路2aにも、駆動電源が供給され、これ以降、受信機は、通常の(即ち、上述した図4の受信機と同様の)ダイバシティ受信機として動作する。
【0038】
そして、送信機側からの電波の発射が停止されて、各キャリア検出回路27、27aから出力される各キャリア検出信号の信号レベルが、低下して略零になったとする。このように、各キャリア検出信号の信号レベルが両方とも略零になった場合、電源制御回路6は、電源スイッチ回路7をOFFする電源制御信号を生成して、受信回路2aへの駆動電源の供給を停止する。これにより、受信機は、ダイバシティ受信機としての動作を停止して、上記と同様の受信待機状態となる。
【0039】
なお、送信機側から電波が発射されているにも係わらず、例えば極端なフェージング等の影響により、一瞬、全ての受信アンテナ1、1aで一斉に上記送信機側からの電波を受信できなくなって、各キャリア検出回路27、27aから出力される各キャリア検出信号の信号レベルが略零になることがある。この場合、例えば、上記各キャリア検出信号が略零になった時点で、即座に電源スイッチ回路7をOFFする(即ち受信回路2aへの駆動電源の供給を停止する)よう電源制御回路6を構成すると、短時間ではあるものの、受信機がダイバシティ受信機として動作しなくなるという不都合が生じる。
【0040】
そこで、本実施の形態では、各キャリア検出信号の各信号レベルが共に略零になっても、その時点から所定の時間tD を経過しない限り、電源スイッチ回路7をOFFしないように、電源制御回路6を構成している。そして、上記所定の時間tD 内に、各キャリア検出信号の少なくとも一方の信号レベルが、或る程度のレベル(即ち、送信機からの電波を十分な感度で受信したと見なすことのできるレベル)にまで達した場合には、上記所定の時間tD 経過後も、電源スイッチ回路7のON状態を継続するように(詳しくは、ONする電源制御信号を生成し続けるように)電源制御回路6を構成している。
【0041】
このように構成しているので、上記極端なフェージング等の影響により、各受信アンテナ1、1aで一斉に送信機側からの電波を受信できなくなっても、この現象が比較的に短時間、即ち上記所定の時間tD 内で解消されれば、ダイバシティ受信機としての動作は途切れることなく継続される。よって、上記フェージング等の影響により、ダイバシティ受信機としての動作が中断されるのを防止できる。
【0042】
なお、上記所定の時間tD については、このダイバシティ受信機が、例えば800MHz帯のワイヤレス・マイクロホン・システム用のものである場合、経験上、tD =数秒乃至十数秒程度とすれば、大抵のフェージングの影響を回避できると思われる。なお、このように所定の時間tD を設けた場合、実際に送信機側からの電波の発射が停止されたときに、その時点から電源スイッチ回路7がOFFされるまでの間に、上記所定の時間tD が掛かることは言うまでもない。
【0043】
ここで、上記電源制御回路6の動作を実現するための、この電源制御回路6の回路構成例を、図2に示す。同図に示すように、この電源制御回路6では、各キャリア検出回路27、27aから出力される各キャリア検出信号を、まず、比較(コンパレータ)回路61、62にそれぞれ入力する。これらの比較回路61、62は、それぞれに入力される各キャリア検出信号の信号レベルと、或る基準レベルVTHとを比較して、各キャリア検出信号の信号レベルが上記基準レベルVTHよりも大きいか否かにより、各キャリア検出信号を2値化する。なお、上記基準レベルVTHとしては、例えば、各キャリア検出信号の信号レベルが、送信機側から送られてくる電波を十分な感度で受信していると見なすことのできるレベルであるか否かの判定基準となる電圧値が設定される。
【0044】
即ち、各比較回路61、62は、それぞれに入力されるキャリア検出信号の信号レベルが基準レベルVTHよりも大きいときには、それぞれに対応する受信回路2、2a(受信アンテナ1、1a)が送信機側から送られてくる電波を十分な感度で受信しているものと見なして、H(ハイ)レベルの信号を出力する。一方、各キャリア検出信号の信号レベルが基準レベルVTH以下の場合、各比較回路61、62は、それぞれに対応する受信回路2、2a(受信アンテナ1、1a)が送信機側から送られてくる電波を十分な感度で受信していないか、若しくは送信機側から電波が発射されていないものと見なして、L(ロー)レベルの信号を出力する。
【0045】
そして、これら各比較回路61、62の各出力を、論理和(OR)回路63によって論理和演算し、更に、この論理和回路63の出力と、この論理和回路63の出力を遅延回路64により上記所定の時間tD だけ遅延させた信号とを、別の論理和回路65によって論理和演算する。そして、この論理和回路65の出力信号を、上述した電源制御信号として、電源スイッチ回路7に入力する。電源スイッチ回路7は、上記電源制御信号が、HレベルのときにONして、受信回路2aに駆動電源を供給する。一方、電源制御信号が、Lレベルのとき、電源スイッチ回路7はOFFして、受信回路2aへの駆動電源の供給を停止する。
【0046】
上記電源制御回路6の動作の一例を、図3に示す。なお、同図は、上記図2において、各丸付き数字でそれぞれ示す部分の各波形図を表す図である。
【0047】
同図において、時刻t0 の時点では、未だ送信機側から電波が発射されていない状態にあるとする。この状態では、受信回路2側のキャリア検出信号▲1▼の信号レベルは、略零である。また、受信回路2aは、これに駆動電源が供給されていない状態にあるので、この受信回路2a側のキャリア検出信号▲4▼の信号レベルも、略零である。従って、各キャリア検出信号▲1▼、▲4▼をそれぞれ比較回路61、62によって2値化して得た信号▲2▼、▲5▼、及びこれら各信号▲2▼、▲5▼を論理和回路63で論理和演算した後の信号▲6▼、更に、この信号▲6▼とこれを遅延回路64によって遅延した後の信号▲7▼とを論理和回路65で論理和演算して得た電源制御信号▲3▼の各信号レベルは、いずれもLレベルとなる。
【0048】
そして、時刻t1 において、送信機側から電波が発射され、この電波を受信回路2側の受信アンテナ1が十分な感度で受信したとする。これにより、受信回路2側のキャリア検出信号▲1▼の信号レベルが、一気に上述した基準レベルVTHを越えて、比較回路61の出力▲2▼がHレベルになる。そして、電源制御信号▲3▼の信号レベルがHレベルになり、これによって、受信回路2a側に駆動電源が供給される。この時点で、受信回路2a側の受信アンテナ1aが、上記電波を十分な感度で受信したとすると、この受信回路2a側のキャリア検出信号▲4▼の信号レベルも上記基準レベルVTHを越えて、比較回路62の出力▲5▼がHレベルになる。そして、これ以降、受信機は、ダイバシティ受信機として動作する。なお、同図においては、上記時刻t1 の時点で、受信回路2側のキャリア検出信号▲1▼の信号レベルが基準レベルVTHを越えると同時に、受信回路2a側のキャリア検出信号▲4▼の信号レベルも基準レベルVTHを越えるように記載しているが、実際には、これら各キャリア検出信号▲1▼及び▲4▼の立ち上がりには時間的な差がある(詳しくは、受信回路2a側のキャリア検出信号▲4▼は、受信回路2側のキャリア検出信号▲1▼よりも若干遅れて立ち上がる)ことは言うまでもない。
【0049】
上記のように、本実施の形態の受信機がダイバシティ受信機として動作している状態にあるときには、例えばフェージング等の影響により、同図の時刻t2 や時刻t3 における各キャリア検出信号▲1▼、▲4▼のように、どちらか一方の信号レベルが基準レベルVTH以下になったとしても、上記電源制御信号▲3▼のHレベル状態、即ちダイバシティ受信機としての動作は保たれる。
【0050】
また、同図の時刻t4 において、例えば極端なフェージング等の影響により、一瞬(時間tF だけ)、各キャリア検出信号▲1▼及び▲4▼の各信号レベルが、略同時に基準レベルVTH以下になったとする。しかし、この電源制御回路6によれば、上記遅延回路64を設けているので、電源制御信号▲3▼は、直ちにLレベルにはならない。そして、この極端なフェージングによる現象が、上記遅延回路64による遅延時間tD 以内に解消されれば(即ちtF ≦tD であれば)、電源制御信号▲3▼のHレベル状態は保たれる。
【0051】
そして、同図の時刻t5 において、送信機側からの電波の発射が停止されると、各キャリア検出信号▲1▼及び▲4▼の各信号レベルが、共に、略零となる。そして、この時刻t5 から上記遅延回路64による遅延時間tD を経過した後に、電源制御信号▲3▼がLレベルとなり、これによって受信回路2aへの駆動電源の供給が停止される。
【0052】
以上のように、本実施の形態によれば、送信機側から電波が発射されていない所謂受信待機中のときは、受信回路2にのみ駆動電源が供給され、受信回路2aへの駆動電源の供給が停止される。従って、受信待機中における受信機の消費電力(即ち、一般に待機電力と呼ばれている電力)を大幅に低減でき、ひいては受信機全体の消費電力を抑制できる。なお、受信回路2(受信アンテナ1)が送信機側からの電波を受信した場合には、受信回路2aにも自動的に駆動電源が供給されるので、ダイバシティ受信機としての通信の信頼性を確保できる。
【0053】
なお、本実施の形態においては、FMワイヤレス・マイクロホン・システム用の受信機に本発明を応用する場合について説明したが、他の無線システムにも、本発明を応用できる。
【0054】
また、本実施の形態では、各受信回路2、2aを、スーパーヘテロダイン構成とし、それぞれで可聴周波信号を再生した後、これを切り替えるというオーディオダイバシティ方式の受信機を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、各受信回路2、2aにおいて、可聴周波信号を再生する以前の信号、例えば高周波数帯の信号(例えば図1における高周波増幅器22、22aの出力信号)を切り替えたり、或いは中間周波数帯の信号(例えば図1における中間周波増幅器24、24aの出力信号)を切り替える方式等の受信機に、本発明を適用してもよい。ただし、これら高周波数帯や中間周波数帯で信号の切り替えを行う方式の受信機に比べて、本実施の形態のように、可聴周波数帯の信号を切り替えるオーディオダイバシティ方式の方が、本発明の効果が顕著に現れることは言うまでもない。
【0055】
そして、可聴周波信号を切り替えるのではなく、これら各可聴周波信号を合成して出力する方式のダイバシティ受信機にも、本発明を応用できる。
【0056】
また、本実施の形態では、2つの受信回路2、2aを備えたダイバシティ受信機について説明したが、受信回路を3以上備えたダイバシティ受信機にも、本発明を応用できる。
【0057】
更に、送信機側から送られてくる電波を各受信回路2、2a(受信アンテナ1、1a)によって十分な感度で受信できているか否かを検出するのに、それぞれのキャリアを検出する方法を用いたが、これに限らない。即ち、電波の受信状態(感度)を検出できるのであれば、例えば、受信信号に含まれるノイズのレベルやトーン信号のレベルを検出する等、他の検出手段を用いてもよい。ただし、本実施の形態では、上記キャリアを検出するのに、本来、各キャリア検出回路27、27aから切替制御回路5に与えられるキャリア検出信号を流用しているので、本発明の実現のために上記受信状態を検出する手段を別途設ける必要はない。
【0058】
また、本実施の形態では、電源スイッチ回路6をOFFすることによって駆動電源の供給を停止する対象を、受信回路2aを構成する略全ての回路、即ち高周波増幅器22a、混合器23a、中間周波増幅器24a、検波回路25a、バッファ増幅器26a及びキャリア検出回路27aとしたが、これに限らない。例えば、受信回路2aを構成する一部の回路に対してのみ、駆動電源の供給を停止するよう構成してもよい。
【0059】
そして、電源スイッチ回路6をOFFすることにより、受信回路2a以外にも、例えば、切替スイッチ回路4よりも後段の図示しない低周波増幅器等の他の回路に対しても、その駆動電源の供給を停止するよう構成してもよい。このように構成すれば、受信待機中における電力消費を更に低減できる。
【0060】
更に、電源スイッチ回路6をOFFすることにより、受信回路2の一部、詳しくは、キャリア検出回路27によるキャリア検出部分よりも後段にある検波回路25及びバッファ増幅器26に対しても、その駆動電源の供給を停止するよう構成してもよい。このように構成すれば、受信待機中における電力消費を、より一層低減できる。なお、このように、検波回路25及びバッファ増幅器26に対する駆動電源の供給を停止しても、これらよりも前段側にある各回路(高周波増幅器22、混合器23及び中間周波増幅器24)への駆動電源の供給を停止しない限り、キャリア検出回路27による受信回路2側のキャリア検出動作に支障を来すことはない。
【0061】
また、上記によれば、例えば、各高周波増幅器22、22aの各出力信号からも、各受信回路2、2a(受信アンテナ1、1a)による各受信感度を検出することができる。この場合、電源スイッチ回路6をOFFしたときに、受信回路2側の高周波増幅器22よりも後段にある各回路(混合器23、中間周波増幅器24、検波回路25及びバッファ増幅器26)に対しても、それぞれの駆動電源の供給を停止するよう構成すれば、より一層の低消費電力化を実現できる。
【0062】
そして、電源制御回路6については、図2のように構成したが、本実施の形態と同様の作用及び効果を奏するのであれば、これに限らない。例えば、CPU(中央演算処理装置)を用いて各キャリア検出信号をソフトウェア的に処理する等、図2とは別の回路構成により電源制御回路6を実現してもよい。
【0063】
なお、本実施の形態における電源スイッチ回路7と、この電源スイッチ回路7のON/OFF動作により受信回路2aへの駆動電源を供給する図示しない電源回路とが、特許請求の範囲に記載の電源供給部に対応する。そして、上記電源スイッチ回路7のON状態が、特許請求の範囲に記載の第1の状態に対応し、電源スイッチ回路7のOFF状態が、特許請求の範囲に記載の第2の状態に対応する。
【0064】
そして、本実施の形態におけるキャリア検出回路27、27aが、特許請求の範囲に記載のレベル検出部に対応し、電源制御回路6が、特許請求の範囲に記載の電源制御部に対応する。また、この電源制御回路6内に設けられた遅延回路64が、特許請求の範囲に記載の遅延手段に対応する。
【0065】
【発明の効果】
上記のように、本発明のうち請求項1に記載の発明のダイバシティ受信機によれば、通信相手である送信機側から電波が発射されていない所謂受信待機中の状態にあるときは、各受信回路のうち所定の受信回路にのみ駆動電源が供給される。従って、受信待機中における受信機の消費電力を大幅に低減でき、ひいては受信機全体の消費電力を抑制できるという効果がある。この効果は、蓄電池を電源とする受信機のように、電源容量が制限される受信機にとって、非常に有効である。そして、特に、オーディオダイバシティ方式の受信機のように、略完全な複数系統の受信回路を有する受信機においては、上記効果が顕著に現れる。なお、送信機側から送られてくる電波を実際に受信する場合には、自動的に通常のダイバシティ受信機としての動作に切り替わるので、無線通信における高い信頼性を確保できる。
【0066】
また、例えば、送信機側から電波が発射されているにも係わらず、全ての受信回路において、フェージング等の影響により上記電波を一斉に受信できなくなったとしても、その現象が比較的に短い時間で解消されれば、ダイバシティ受信機としての動作は途切れることなく継続される。従って、上記フェージング等の影響により、不本意に、ダイバシティ受信機としての動作が停止するのを防止できるという効果がある。
【0067】
請求項2に記載の発明のダイバシティ受信機によれば、送信機側から電波が発射されていない受信待機中の状態にあるときには、各受信回路以外の処理部に対しても、その駆動電源の供給が停止される。従って、この受信待機中における受信機の消費電力を更に低減でき、ひいては受信機全体の消費電力を更に抑制できるという効果がある。
【0068】
請求項3に記載の発明のダイバシティ受信機によれば、送信機側から電波が発射されていない受信待機中の状態にあるときには、所定の受信回路の一部に対しても、その駆動電源の供給が停止される。従って、この受信待機中における受信機の消費電力を更に低減でき、ひいては受信機全体の消費電力を更に抑制できるという効果がある。
【0069】
請求項4に記載の発明は、各受信回路によりそれぞれ可聴周波信号を再生し、これら各可聴周波信号を切替または合成するオーディオダイバシティ方式の受信機に、上記請求項1、2または3に記載の発明を応用したものである。従って、オーディオダイバシティ方式の受信機において、上記請求項1、2または3に記載の発明と同様の効果を奏する。
【0070】
請求項5に記載の発明は、各受信回路に入力される各受信信号を、中間周波数帯で切替または合成する方式のダイバシティ受信機に、上記請求項1、2または3に記載の発明を応用したものである。従って、このように中間周波数帯で各受信信号を切替または合成する方式のダイバシティ方式の受信機において、上記請求項1、2または3に記載の発明と同様の効果を奏する。
【0071】
請求項6に記載の発明は、各受信回路を、それぞれ独立したスーパーヘテロダイン構成としたオーディオダイバシティ方式の受信機に、上記請求項1、2または3に記載の発明を応用したものである。従って、このように各受信回路にスーパーヘテロダイン構成を採用したオーディオダイバシティ方式の受信機において、上記請求項1、2または3に記載の発明と同様の効果を奏する。
【0072】
請求項7に記載の発明は、各受信回路に入力される各受信信号を、高周波数帯で切替または合成する方式のダイバシティ受信機に、上記請求項1、2または3に記載の発明を応用したものである。従って、このように高周波数帯で各受信信号を切替または合成する方式のダイバシティ方式の受信機において、上記請求項1、2または3に記載の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るダイバシティ受信機の一実施の形態を示す概略ブロック図である。
【図2】同実施の形態における電源制御回路の詳細図である。
【図3】図2に示す回路の動作の一例を示すタイミングチャート図である。
【図4】従来のダイバシティ受信機の概略ブロック図である。
【符号の説明】
1、1a アンテナ
2、2a 受信回路
6 電源制御回路
7 電源スイッチ回路
Claims (7)
- それぞれのアンテナ入力端子から入力される受信信号にそれぞれ所定の処理を施してこの処理後の信号を出力する複数の受信回路と、これら各受信回路それぞれの出力信号が入力され、これら各出力信号を切替または合成して出力する信号出力部と、を備えたダイバシティ受信機において、
電源制御信号が与えられ、この電源制御信号に従って、上記全ての受信回路に対してそれぞれの駆動電源を供給する第1の状態と、上記各受信回路のうち少なくとも所定の受信回路に対してその駆動電源を供給し、この所定の受信回路以外の受信回路に対してそれぞれの駆動電源の一部または全部を非供給とする第2の状態と、のいずれか一方の状態になる電源供給部と、
上記各受信信号の各信号レベルをそれぞれ検出するレベル検出部と、
このレベル検出部によって検出して得た各受信信号の各信号レベルと予め定めた基準レベルとを比較して、上記各受信信号のうち上記基準レベルよりもレベルの大きいものが少なくとも1以上あるとき、上記電源供給部を上記第1の状態とするよう上記電源制御信号を生成し、上記各受信信号の各信号レベルがいずれも上記基準レベル以下であるとき、上記電源供給部を上記第2の状態とするよう上記電源制御信号を生成する電源制御部と、
上記各受信信号のうち上記基準レベルよりもレベルの大きいものが1以上存在する状態から、上記各受信信号の各信号レベルが全て上記基準レベル以下になったとき、上記電源制御部が、上記電源制御信号として上記電源供給部を上記第1の状態とする信号を生成している状態から上記電源供給部を上記第2の状態とする信号を生成するのを所定の時間だけ遅延させる遅延手段と、
を具備し、
上記所定の時間内に、上記各受信信号の各信号レベルのうち少なくとも1以上のものが上記基準レベルを越えたとき、上記電源制御部が、上記電源制御信号として上記電源供給部を上記第1の状態とする信号を継続して生成する状態に構成された、
ダイバシティ受信機。 - 上記ダイバシティ受信機が、上記信号出力部から出力される信号を処理する処理部を有し、
上記電源供給部が、上記第1の状態にあるとき、上記処理部に対してその駆動電源を供給し、上記第2の状態にあるとき、上記処理部に対してその駆動電源の一部または全部を非供給とする状態に構成された請求項1に記載のダイバシティ受信機。 - 上記レベル検出部が、上記所定の受信回路に入力される上記受信信号の信号レベルを検出する際、この所定の受信回路の信号出力端部よりも上記アンテナ入力端子側の位置で、上記受信信号の信号レベルを検出する状態に構成され、
上記電源供給部が、上記第2の状態にあるとき、上記所定の受信回路における上記レベル検出部による上記受信信号のレベル検出位置よりも該所定の受信回路の信号出力端部側の部分に対しても、その駆動電源を非供給とする状態に構成された請求項1または2に記載のダイバシティ受信機。 - 上記各受信回路が、それぞれ、上記アンテナ入力端子から入力される受信信号を可聴周波信号に変換し、この変換して得た可聴周波信号をそれぞれの出力信号として上記信号出力部に入力する状態に構成された請求項1、2または3に記載のダイバシティ受信機。
- 上記各受信回路が、それぞれ、上記アンテナ入力端子から入力される受信信号を局部発振信号と混合して中間周波信号に変換する周波数変換部を備え、この周波数変換部によって変換して得た上記中間周波信号をそれぞれの出力信号として上記信号出力部に入力する状態に構成された請求項1、2または3に記載のダイバシティ受信機。
- 上記各受信回路が、それぞれ、上記アンテナ入力端子から入力される受信信号を局部発振信号と混合して中間周波信号に変換する周波数変換部と、上記中間周波信号を検波して可聴周波信号を出力する検波部とを備え、この検波部によって検波して得た上記可聴周波信号をそれぞれの出力信号として上記信号出力部に入力する状態に構成された請求項1、2または3に記載のダイバシティ受信機。
- 上記各受信回路が、それぞれ、上記アンテナ入力端子から入力される受信信号を増幅する高周波増幅部を備え、この高周波増幅部によって増幅して得た信号をそれぞれの出力信号として上記信号出力部に入力する状態に構成された請求項1、2または3に記載のダイバシティ受信機。
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