JP3690889B2 - 受信回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信機器などの無線受信機器に用いられる受信回路に関し、特に、異なる無線周波数帯域を、回路の一部を共通使用して受信できるように構成したものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯電話機について言えば、現在、８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯（ＰＤＣ）、またパーソナルハンディホンシステム（ＰＨＳ）においては１．９ＧＨｚ帯の電話機が運用されているが、これらの電話機は、それぞれの帯域の専用機種として作られており、受信回路も個々に設計されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような運用形態では、例えば２つの周波数帯を受信したい場合に、２台の電話機が必要となり、利用者にとって大きな負担となる。また、２つの周波数帯を受信可能なように、それぞれの受信回路をそのまま組み合わせたのでは、構成が複雑になり、大きさの面でも携帯性を考えると不利になる。これは、例に挙げた上記周波数帯以外の複数の周波数帯を受信する場合にもまた同様である。
【０００４】
さらに、前記ＰＤＣ及びＰＨＳは、システムの伝送レートが異なるため、それぞれの現行回路であるダブルスーパーヘテロダイン方式をそのまま共用化させるのは非常に困難である。
【０００５】
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、異なる無線周波数帯域を受信できる、小型化が可能な受信回路を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の受信回路では、高周波入力信号を中間周波数の信号に変換するまでの回路を、無線周波数帯ごとに別々に持ち、その後、第２中間周波数への変換は行なわずに、直接直交復調によりベースバンド帯域に変換し、この直交復調する回路を、各無線周波数帯で共用している。
【０００７】
そのため、小型の回路によって、異なる無線周波数帯域を受信することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、異なる無線周波数帯域を使用する複数の移動通信システムへのアクセスが可能な受信回路であって、高周波入力信号を中間周波数の信号に変換する、各無線周波数帯ごとの個別処理回路と、中間周波数の信号を直接ベースバンド信号に変換する直交復調回路を含む、各無線周波数帯で共用する共用回路と、前記個別処理回路と前記共用回路との間に接続した高アイソレーション特性を持つ増幅器とを具備し、 前記個別処理回路が、入力端子から入力する高周波信号の不要波を抑圧する第１のバンドパスフィルタと、前記第１のバンドパスフィルタの出力を入力して高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力を入力して高周波信号の不要波を抑圧する第２のバンドパスフィルタと、前記第２のバンドパスフィルタの出力を入力し、第１の局部発振手段の出力をローカル信号に用いて中間周波数の信号を発生するミキサと、前記ミキサの出力する中間周波数の信号の不要波を抑圧する第３のバンドパスフィルタとを具備し、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器が、各々の前記個別処理回路における前記第３のバンドパスフィルタと接続し、前記共用回路が、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器の出力を入力して増幅する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器の出力を入力し、第２の局部発振手段の出力をローカル信号に用いてベースバンド信号Ｉ及びＱに変換する直交復調回路と、前記ベースバンドＩ及びＱ信号を入力してディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して復号を行なう検波回路と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して受信レベルを検出する受信レベル検出回路と、前記受信レベル検出回路の出力を入力して前記可変利得増幅器の利得を制御する信号を生成する可変利得増幅器制御回路とを具備し、さらに前記個別処理回路の系を切り換えるための受信モード切換信号を発生する受信モード切換信号発生回路と、前記受信モード切換信号に基づいて前記増幅器及び前記ミキサの電源のオン／オフを制御する電源制御回路とを備えることを特徴とする受信回路であり、共用する回路で中間周波数から直接ベースバンド信号に変換しているため、回路規模を削減することができ、回路の小型化が可能となる。また、異なる無線周波数帯域を良好な受信特性で受信することができ、また、受信回路に強電界が入力した場合でも、良好な受信特性が得られる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、異なる無線周波数帯域を使用する複数の移動通信システムへのアクセスが可能な受信回路であって、高周波入力信号を中間周波数の信号に変換する、各無線周波数帯ごとの個別処理回路と、中間周波数の信号を直接ベースバンド信号に変換する直交復調回路を含む、各無線周波数帯で共用する共用回路と、前記個別処理回路と前記共用回路との間に接続した高アイソレーション特性を持つ増幅器とを具備し、個別処理回路が、入力端子から入力する高周波信号の不要波を抑圧する第１のバンドパスフィルタと、第１のバンドパスフィルタの出力を入力して高周波信号を増幅する増幅器と、増幅器の出力を入力し、第１の局部発振手段の出力をローカル信号に用いて中間周波数の信号を発生するミキサと、ミキサの出力する中間周波数の信号の不要波を抑圧する第２のバンドパスフィルタとを具備し、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器が、各々の前記個別処理回路における前記第３のバンドパスフィルタと接続し、共用回路が、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器の出力を入力して増幅する可変利得増幅器と、可変利得増幅器の出力を入力し、第２の局部発振手段の出力をローカル信号に用いてベースバンド信号Ｉ及びＱに変換する直交復調回路と、ベースバンドＩ及びＱ信号を入力してディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して復号を行なう検波回路と、Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して受信レベルを検出する受信レベル検出回路と、受信レベル検出回路の出力を入力して前記可変利得増幅器の利得を制御する信号を生成する可変利得増幅器制御回路とを具備し、さらに個別処理回路の系を切り換えるための受信モード切換信号を発生する受信モード切換信号発生回路と、受信モード切換信号に基づいて増幅器及びミキサの電源のオン／オフを制御する電源制御回路とを備えることを特徴とする受信回路であり、増幅器の出力に含まれる不要波の抑圧を増幅器とミキサとの間の整合のみで実現し、バンドパスフィルタの数を減らして回路の一層の小型化を可能にする。また、受信回路に強電界が入力した場合でも、良好な受信特性が得られる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、可変利得増幅器制御回路の出力をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器を設け、このＤ／Ａ変換器から出力されるアナログ値により可変利得増幅器の利得を制御するようにしたものであり、アナログデータにより利得可変可能な増幅器を用いて、共用回路に入力する信号の入力レベルを一定にしている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、可変利得増幅器制御回路から出力されるディジタル値により可変利得増幅器の利得を制御するようにしたものであり、ディジタルデータにより利得可変可能な増幅器を用いて、共用回路に入力する信号の入力レベルを一定に精度よく保つことができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、個別処理回路のミキサに後続するバンドパスフィルタの各々と共用回路の可変利得増幅器との接続を切り換える切換回路を設け、この切換回路による切り換えを受信モード切換信号により行なうように構成したものであり、使用しない個別処理回路を電気的に切り離すことによって、バンドパスフィルタ回りの整合回路の設計が容易になる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、第２の局部発振手段の出力を無線周波数帯の各々に対応するローカル周波数に分周して直交復調回路に出力する切換型分周回路を設け、この切換型分周回路の切り換えを受信モード切換信号により行なうように構成したものであり、第２の局部発振手段が固定周波数を発振すれば良くなり、小型化が可能になる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、可変利得増幅器に、同調周波数を各無線周波数帯の中間周波数に切り換えることができる切換型同調回路を接続し、この切換型同調回路の切り換えを受信モード切換信号により行なうように構成したものであり、可変利得増幅器から帯域制限された雑音量の少ない信号が出力されるため、検波回路でのＣ／Ｎ比が改善される。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、直交復調回路とＡ／Ｄ変換器との間に遮断周波数切換型ローパスフィルタを接続し、受信モード切換信号により、遮断周波数切換型ローパスフィルタの遮断周波数をベースバンドＩ及びＱ信号の伝送レートに対応した遮断周波数に切り換えるように構成したものであり、Ａ／Ｄ変換器に入力する隣接波を抑えて、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの拡大を可能にする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、個別処理回路の入力端子の少なくとも１つにアンテナ切換回路を接続し、共用回路の受信レベル検出回路の検出結果に基づいてアンテナ切換回路のアンテナ切換動作を制御するアンテナ切換制御回路を設けたものであり、ダイバーシチ受信により、フェージングなどの状況下でも良好な受信特性を実現できる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
第１の実施形態の受信回路は、図１に示すように、入力する高周波信号を各無線周波数帯別に中間周波数の信号に変換する個別処理系と、各個別処理系で処理された信号に対して共通の直交復調を行なう共通処理系とを備えており、個別処理系は、第１及び第２の高周波信号入力端子１、２から入力された高周波信号の不要波を抑圧する第１及び第４のバンドパスフィルタ３、４と、第１及び第４のバンドパスフィルタ３、４の出力を入力して高周波信号を増幅する第１及び第２の増幅器５、６と、第１及び第２の増幅器５、６の出力を入力して高周波信号の不要波を抑圧する第２及び第５のバンドパスフィルタ７、８と、第２及び第５のバンドパスフィルタ７、８の出力を入力し、第１の局部発振手段13の出力をローカル信号として用いて、それぞれの中間周波数を発生させる第１及び第２のミキサ９、10と、各ミキサ９、10から出力されたそれぞれの中間周波数の不要波を抑圧する第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12と、受信の系を切り換えるための受信モード切換信号36を発生する受信モード切換信号発生回路35と、受信モード切換信号36に応じて、第１及び第２の増幅器５、６、第１及び第２のミキサ９、10の電源のオン／オフを制御する電源制御回路32とを具備している。
【００２１】
また、共通処理系は、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の出力を入力し、可変利得増幅器制御信号31に基づく利得により増幅する可変利得増幅器14と、可変利得増幅器14の出力を入力し、第２の局部発振手段16の出力をローカル信号として用いてベースバンド信号Ｉ及びＱに変換する直交復調回路15と、ベースバンドＩ及びＱ信号33、34を入力してディジタルデータに変換する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18と、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18の出力を入力して復号を行なう検波回路19と、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18の出力を入力して、第１及び第２の高周波信号入力端子１、２に入力されている受信レベルを検出する受信レベル検出回路20と、受信レベル検出回路20の出力を入力して可変利得増幅器14の利得を制御する信号を生成する可変利得増幅器制御回路21と、可変利得増幅器制御回路21の出力を入力してアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器22とを具備している。
【００２２】
この受信回路の動作を説明する。
【００２３】
この受信回路では、受信モード切換信号発生回路35から出力される受信モード切換信号36に基づいて、受信する無線周波数帯が選択され、電源制御回路32は、この切換信号36を利用して、使用しない側の系の電源をオフにする。
【００２４】
第１または第２の高周波信号入力端子１、２から入力された周波数の異なる各高周波信号は、第１または第４のバンドパスフィルタ３、４により不要波が抑圧され、第１または第２の増幅器５、６により増幅され、第２または第５のバンドパスフィルタ７、８によりさらに不要波が抑圧されて、第１または第２のミキサ９、10に入力される。
【００２５】
第１、第２のミキサ９、10のローカル信号は、それぞれの無線周波数帯に対応した周波数が第１の局部発振手段13により供給され、ミキサ９、10は、それぞれの中間周波数の信号を発生する。ミキサ９、10の出力は、第３または第６のバンドパスフィルタ11、12により不要波が抑圧され、共通の可変利得増幅器14により増幅された後、直交復調回路15に入力される。
【００２６】
ここで、第１の高周波入力端子１から入力し、第１のバンドパスフィルタ３、第１の増幅器５、第２のバンドパスフィルタ７、第１のミキサ９、第３のバンドパスフィルタ11で処理される信号を１系の信号といい、第２の高周波入力端子２から入力し、第４のバンドパスフィルタ４、第２の増幅器６、第５のバンドパスフィルタ８、第２のミキサ10、第６のバンドパスフィルタ12で処理される信号を２系の信号ということにする。
【００２７】
さて、１系または２系の中間周波数の信号が入力した直交復調回路15には、第２の局部発振手段16から、１系または２系の中間周波数に対応した周波数のローカル信号が供給され、直交復調回路15は、入力する信号に対して、このローカル信号を用いて直交変換を行ない、ベースバンド信号Ｉ及びＱを出力する。直交復調回路15から出力されたベースバンド信号Ｉ及びＱ33、34は、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18でアナログ信号からディジタル信号に変換され、検波回路19でディジタル処理による復号が行なわれる。
【００２８】
第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18で変換されたディジタル信号は、受信レベル検出回路20にも入力し、受信レベル検出回路20は、この信号の受信レベルを検出する。可変利得増幅器制御回路21は、検出された受信レベルを基に、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18に入力するアナログ信号が常に適当なレベルになるように、Ｄ／Ａ変換器22を介して、可変利得増幅器14の増幅率を制御する。
【００２９】
このように、第１の実施形態の受信回路では、中間周波数フィルタまでの回路はそれぞれの無線周波数帯ごとに設けており、この回路には、例えば、現行のＰＤＣ、ＰＨＳなどのそれぞれの電話機に用いられている各種部品を流用したり、または、僅かな改造を加えて使用することができる。そのため、安価な受信回路が実現できる。
【００３０】
また、この受信回路では、現行のそれぞれの電話機で一般的に用いられているダブルスーパーヘテロダイン方式ではなく、中間周波数から直接ベースバンド信号に変換する方式を採用しているため、回路規模を削減することができる。また、この方式では、後続する回路でのディジタル処理の処理速度に十分対応することができる変換が可能である。
【００３１】
このように、この実施形態により、異なる無線周波数帯域の受信が可能な受信回路を小型に構成することができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
第２の実施形態の受信回路は、図２に示すように、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12と可変利得増幅器14との間に切換回路23を具備している。この切換回路23は、受信モード切換信号発生回路35から発生される受信モード切換信号36により、可変利得増幅器14とバンドパスフィルタ11または12との接続を選択する。その他の構成は第１の実施形態（図１）と変わりがない。
【００３３】
第２の実施形態の受信回路では、この切換回路23を接続したことにより、使用しない無線帯域側の回路の影響を除くことができる。そのため、調整の微妙な第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12周りの整合回路設計が容易にでき、安定した特性が得られるという効果を有する。
【００３４】
（第３の実施の形態）
第３の実施形態の受信回路は、図３に示すように、第２の局部発振手段16の出力を、受信モード切換信号発生回路35から発生される受信モード切換信号36に応じて分周する切換型分周回路24を具備している。その他の構成は第２の実施形態（図２）と変わりがない。
【００３５】
この受信回路では、切換型分周回路24が、第２の局部発振手段16の出力するローカル信号を受信モード切換信号36に応じて分周するため、第２の局部発振手段16が固定周波数を発振する場合であっても、直交復調回路15には、入力する信号の無線周波数帯の中間周波数に対応したローカル周波数が供給される。
【００３６】
従って、この第３の実施形態の受信回路では、第２の局部発振手段16が固定周波数を発振すればよく、局部発振部の回路の小型化が可能になる。また、切換型分周回路24を直交復調回路15とともにＩＣ化すれば、さらに小型化を実現することができる。また、発振周波数を切換える発振源を極力少なくすることにより、不要スプリアスによる特性劣化を防止することができる。
【００３７】
（第４の実施の形態）
第４の実施形態の受信回路は、図４に示すように、可変利得増幅器14に接続する切換型同調回路25を具備している。
【００３８】
この切換型同調回路25は、受信モード切換信号発生回路35から出力される受信モード切換信号36に応じて、１系の中間周波数または２系の中間周波数に同調し、切換回路23から出力された後、この切換型同調回路25で同調が取られた信号が、可変利得増幅器14に入力する。その他の構成は第３の実施形態（図３）と変わりがない。
【００３９】
この切換型同調回路25は、図５に示すように、インダクタＬ１とコンデンサＣ１とで構成された第１の同調回路と、インダクタＬ２とコンデンサＣ２とで構成された第２の同調回路と、モード切換信号入力端子から入力する受信モード切換信号によって切換えられるスイッチＳＷ１及びＳＷ２とから成り、スイッチＳＷ１及びＳＷ２がそれぞれａ端子側に切換わることによって第１の同調回路が選択され、スイッチＳＷ１及びＳＷ２がそれぞれｂ端子側に切換わることによって第２の同調回路が選択される。
【００４０】
第１の同調回路は第３のバンドパスフィルタ11から出力される１系の中間周波数の信号に同調し、また、第２の同調回路は第６のバンドパスフィルタ12から出力される２系の中間周波数の信号に同調する。
【００４１】
この受信回路では、可変利得増幅器14に、切換型同調回路25で同調が取られた信号が入力する。従って、可変利得増幅器14からは、帯域制限された雑音量の少ない信号が出力され、そのため、後続する検波回路19におけるＣ／Ｎ比が改善され、受信特性が向上する。
【００４２】
（第５の実施の形態）
第５の実施形態の受信回路は、図６に示すように、直交復調回路15と第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18との間に、遮断周波数の切り換えが可能な第１及び第２の遮断周波数切換型ローパスフィルタ26、27を具備している。この遮断周波数切換型ローパスフィルタ26、27は、受信モード切換信号36により、遮断周波数をベースバンドＩ及びＱ信号の伝送レートに対応した遮断周波数に切り換える。その他の構成は第４の実施形態（図４）と変わりがない。
【００４３】
この受信回路では、遮断周波数切換型ローパスフィルタ26、27における遮断周波数が、各受信モードごとに、隣接する干渉波等を抑圧する遮断周波数に切り換わり、Ａ／Ｄ変換器17、18に入力する信号の雑音が減少する。そのためＡ／Ｄ変換器17、18のダイナミックレンジが拡大し、また、Ａ／Ｄ変換による折り返し雑音の影響を減らすことができる。
【００４４】
また、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12に負わせていた隣接する干渉波等の抑圧量を、第１及び第２の遮断周波数切換型ローパスフィルタ26、27にも配分することが可能となり、第３及び第６のバンドパスフィルタの仕様を軽減できるという効果も有する。
【００４５】
（第６の実施の形態）
第６の実施形態の受信回路は、図７に示すように、可変利得増幅器14の利得を可変利得増幅器制御回路21から出力されるディジタルの制御信号によって直接制御している。従って、可変利得増幅器制御回路21のディジタル出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器を削除した点、また、可変利得増幅器14をディジタルデータにより利得可変可能な構成の増幅器としている点が第５の実施形態（図６）と相違している。
【００４６】
この受信回路では、可変利得増幅器制御回路21から出力されるディジタル制御信号が直接可変利得増幅器14に入力し、可変利得増幅器14の利得が、このディジタル信号で制御される。そのため、Ｄ／Ａ変換器を用いる場合のアナログ電圧の誤差分が生じないので、より精度の高い利得制御が可能となる。また、Ｄ／Ａ変換器を削除したことにより、回路が簡素化される。
【００４７】
（第７の実施の形態）
第７の実施形態の受信回路は、図８に示すように、第１及び第２の増幅器５、６の出力を、バンドパスフィルタを通すことなく、直接第１及び第２のミキサ９、10に入力している。従って、第２及び第５のバンドパスフィルタ７、８を削除した点だけが第６の実施形態（図７）と相違している。
【００４８】
この受信回路では、不要波の抑圧を第１及び第４のバンドパスフィルタ３、４と、第１及び第２の増幅器５、６と、第１及び第２のミキサ９、10との間の整合のみで実現している。
【００４９】
この第１及び第２の増幅器５、６と第１及び第２のミキサ９、10とを狭帯域性のある例えばガリウムヒ素などで構成すれば、それらの整合回路により、削除した第２及び第５のバンドパスフィルタと同等の不要波抑圧を実現できるため、回路の小型化が可能となる。
【００５０】
また、第１の増幅器５と第１のミキサ９、及び第２の増幅器６と第２のミキサ10をそれぞれ一体のＩＣとすることにより、更に回路の小型化が可能となるという効果を有する。
【００５１】
（第８の実施の形態）
第８の実施形態の受信回路は、図９に示すように、切換回路23と可変利得増幅器14との間に、高アイソレーション特性をもつ第３の増幅器28を具備している。その他の構成は第７の実施形態（図８）と変わりがない。
【００５２】
移動体通信機器は、使用される場所によって、その受信回路にかなりの強電界が入力する場合がある。本発明の受信回路では、受信レベルを検出して、それに応じて第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18に入力されるレベルが常に一定になるように、可変利得増幅器14の利得を制御しているが、受信レベルがその制御ダイナミックレンジを超えてしまうと、可変利得増幅器14以降の回路が飽和状態となり、各素子のインピーダンスが変動することがある。
【００５３】
このとき、特に可変利得増幅器14の入力インピーダンスが変動すると、前段の第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の負荷が変動することになり、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の特性が変動して、受信特性の劣化を生じる場合がある。
【００５４】
この実施形態の受信回路では、こうした事態を改善するため、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12と可変利得増幅器14との間に高アイソレーション特性をもつ第３の増幅器28を挿入している。こうすることにより、可変利得増幅器14の入力インピーダンスが変動するときでも、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の負荷変動を避けることができる。そのため、強電界が入力する場合でも、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の負荷変動が生じない。
【００５５】
このように、第８の実施形態の受信回路は、高アイソレーション増幅器28の挿入により強電界時においても、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の特性変動を生じることなく、良好な受信特性が得られるという効果を有する。
【００５６】
（第９の実施の形態）
第９の実施形態の受信回路は、ダイバーシチ受信を行なうものであり、図１０に示すように、第２の高周波入力端子２及び第３の高周波入力端子37に接続して、その一方の入力信号を出力するアンテナ切換回路38と、このアンテナ切換回路38にアンテナ切換信号を出力するアンテナ切換制御回路39とを具備している。その他の構成は第８の実施形態（図９）と変わりがない。
【００５７】
この受信回路では、アンテナ切換制御回路39が、アンテナ切換回路38を制御して、予め第２の高周波入力端子２からの受信と、第３の高周波入力端子37からの受信とを行ない、その受信結果を基に、受信特性の良好な高周波入力端子側を選択するアンテナ切換信号を生成して、アンテナ切換回路38に出力する。アンテナ切換回路38は、このアンテナ切換信号に従って、受信特性の良好な高周波入力端子から入力する受信信号を次段のバンドパスフィルタ４に出力する。
【００５８】
このように、第９の実施形態の受信回路では、アンテナ切換回路を挿入しアンテナ切換ダイバーシチ受信構成とすることにより、フェージング等の条件下においても良好な受信特性を実現できるという効果を有する。
【００５９】
なお、アンテナ切換回路38は、第１の高周波入力端子１の側に設けてもよいし、第１及び第２の高周波入力端子１、２の双方に設けてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の受信回路は、高周波信号を中間周波数の信号に変換するまでの処理回路を各無線周波数帯ごとに持ち、それに続く復調回路として、中間周波数の信号を直接ベースバンド信号に変換する直交復調回路を持ち、この復調回路を各無線周波数帯で共通使用することによって、異なる無線周波数帯域の信号を、小型の回路で、良好な受信特性の下に受信することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図２】本発明の第２の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図３】本発明の第３の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図４】本発明の第４の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図５】第４の実施形態の受信回路における切換型同調回路の構成を示すブロック図、
【図６】本発明の第５の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図７】本発明の第６の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図８】本発明の第７の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図９】本発明の第８の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図１０】本発明の第９の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 第１の高周波入力端子
２ 第２の高周波入力端子
３ 第１のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
４ 第４のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
５ 第１の増幅器
６ 第２の増幅器
７ 第２のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
８ 第５のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
９ 第１のミキサ
10 第２のミキサ
11 第３のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
12 第６のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
13 第１の局部発振手段
14 可変利得増幅器
15 直交復調回路
16 第２の局部発振手段
17 第１のＡ／Ｄ変換器
18 第２のＡ／Ｄ変換器
19 検波回路
20 受信レベル検出回路
21 可変利得増幅器制御回路
22 Ｄ／Ａ変換器
23 切換回路
24 切換型分周回路
25 切換型同調回路
26 第１の遮断周波数切換型ＬＰＦ
27 第２の遮断周波数切換型ＬＰＦ
28 第３の増幅器
29 １系側中間周波数
30 ２系側中間周波数
31 可変利得増幅器制御信号
32 電圧制御回路
33 ベースバンド信号Ｉ
34 ベースバンド信号Ｑ
35 受信モード切換信号発生回路
36 受信モード切換信号
37 第３の高周波入力端子
38 アンテナ切換回路
39 アンテナ切換制御回路
40 アンテナ切換信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信機器などの無線受信機器に用いられる受信回路に関し、特に、異なる無線周波数帯域を、回路の一部を共通使用して受信できるように構成したものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯電話機について言えば、現在、８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯（ＰＤＣ）、またパーソナルハンディホンシステム（ＰＨＳ）においては１．９ＧＨｚ帯の電話機が運用されているが、これらの電話機は、それぞれの帯域の専用機種として作られており、受信回路も個々に設計されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような運用形態では、例えば２つの周波数帯を受信したい場合に、２台の電話機が必要となり、利用者にとって大きな負担となる。また、２つの周波数帯を受信可能なように、それぞれの受信回路をそのまま組み合わせたのでは、構成が複雑になり、大きさの面でも携帯性を考えると不利になる。これは、例に挙げた上記周波数帯以外の複数の周波数帯を受信する場合にもまた同様である。
【０００４】
さらに、前記ＰＤＣ及びＰＨＳは、システムの伝送レートが異なるため、それぞれの現行回路であるダブルスーパーヘテロダイン方式をそのまま共用化させるのは非常に困難である。
【０００５】
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、異なる無線周波数帯域を受信できる、小型化が可能な受信回路を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の受信回路では、高周波入力信号を中間周波数の信号に変換するまでの回路を、無線周波数帯ごとに別々に持ち、その後、第２中間周波数への変換は行なわずに、直接直交復調によりベースバンド帯域に変換し、この直交復調する回路を、各無線周波数帯で共用している。
【０００７】
そのため、小型の回路によって、異なる無線周波数帯域を受信することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、異なる無線周波数帯域を使用する複数の移動通信システムへのアクセスが可能な受信回路であって、高周波入力信号を中間周波数の信号に変換する、各無線周波数帯ごとの個別処理回路と、中間周波数の信号を直接ベースバンド信号に変換する直交復調回路を含む、各無線周波数帯で共用する共用回路と、前記個別処理回路と前記共用回路との間に接続した高アイソレーション特性を持つ増幅器とを具備し、 前記個別処理回路が、入力端子から入力する高周波信号の不要波を抑圧する第１のバンドパスフィルタと、前記第１のバンドパスフィルタの出力を入力して高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力を入力して高周波信号の不要波を抑圧する第２のバンドパスフィルタと、前記第２のバンドパスフィルタの出力を入力し、第１の局部発振手段の出力をローカル信号に用いて中間周波数の信号を発生するミキサと、前記ミキサの出力する中間周波数の信号の不要波を抑圧する第３のバンドパスフィルタとを具備し、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器が、各々の前記個別処理回路における前記第３のバンドパスフィルタと接続し、前記共用回路が、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器の出力を入力して増幅する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器の出力を入力し、第２の局部発振手段の出力をローカル信号に用いてベースバンド信号Ｉ及びＱに変換する直交復調回路と、前記ベースバンドＩ及びＱ信号を入力してディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して復号を行なう検波回路と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して受信レベルを検出する受信レベル検出回路と、前記受信レベル検出回路の出力を入力して前記可変利得増幅器の利得を制御する信号を生成する可変利得増幅器制御回路とを具備し、さらに前記個別処理回路の系を切り換えるための受信モード切換信号を発生する受信モード切換信号発生回路と、前記受信モード切換信号に基づいて前記増幅器及び前記ミキサの電源のオン／オフを制御する電源制御回路とを備えることを特徴とする受信回路であり、共用する回路で中間周波数から直接ベースバンド信号に変換しているため、回路規模を削減することができ、回路の小型化が可能となる。また、異なる無線周波数帯域を良好な受信特性で受信することができ、また、受信回路に強電界が入力した場合でも、良好な受信特性が得られる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、異なる無線周波数帯域を使用する複数の移動通信システムへのアクセスが可能な受信回路であって、高周波入力信号を中間周波数の信号に変換する、各無線周波数帯ごとの個別処理回路と、中間周波数の信号を直接ベースバンド信号に変換する直交復調回路を含む、各無線周波数帯で共用する共用回路と、前記個別処理回路と前記共用回路との間に接続した高アイソレーション特性を持つ増幅器とを具備し、個別処理回路が、入力端子から入力する高周波信号の不要波を抑圧する第１のバンドパスフィルタと、第１のバンドパスフィルタの出力を入力して高周波信号を増幅する増幅器と、増幅器の出力を入力し、第１の局部発振手段の出力をローカル信号に用いて中間周波数の信号を発生するミキサと、ミキサの出力する中間周波数の信号の不要波を抑圧する第２のバンドパスフィルタとを具備し、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器が、各々の前記個別処理回路における前記第３のバンドパスフィルタと接続し、共用回路が、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器の出力を入力して増幅する可変利得増幅器と、可変利得増幅器の出力を入力し、第２の局部発振手段の出力をローカル信号に用いてベースバンド信号Ｉ及びＱに変換する直交復調回路と、ベースバンドＩ及びＱ信号を入力してディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して復号を行なう検波回路と、Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して受信レベルを検出する受信レベル検出回路と、受信レベル検出回路の出力を入力して前記可変利得増幅器の利得を制御する信号を生成する可変利得増幅器制御回路とを具備し、さらに個別処理回路の系を切り換えるための受信モード切換信号を発生する受信モード切換信号発生回路と、受信モード切換信号に基づいて増幅器及びミキサの電源のオン／オフを制御する電源制御回路とを備えることを特徴とする受信回路であり、増幅器の出力に含まれる不要波の抑圧を増幅器とミキサとの間の整合のみで実現し、バンドパスフィルタの数を減らして回路の一層の小型化を可能にする。また、受信回路に強電界が入力した場合でも、良好な受信特性が得られる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、可変利得増幅器制御回路の出力をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器を設け、このＤ／Ａ変換器から出力されるアナログ値により可変利得増幅器の利得を制御するようにしたものであり、アナログデータにより利得可変可能な増幅器を用いて、共用回路に入力する信号の入力レベルを一定にしている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、可変利得増幅器制御回路から出力されるディジタル値により可変利得増幅器の利得を制御するようにしたものであり、ディジタルデータにより利得可変可能な増幅器を用いて、共用回路に入力する信号の入力レベルを一定に精度よく保つことができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、個別処理回路のミキサに後続するバンドパスフィルタの各々と共用回路の可変利得増幅器との接続を切り換える切換回路を設け、この切換回路による切り換えを受信モード切換信号により行なうように構成したものであり、使用しない個別処理回路を電気的に切り離すことによって、バンドパスフィルタ回りの整合回路の設計が容易になる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、第２の局部発振手段の出力を無線周波数帯の各々に対応するローカル周波数に分周して直交復調回路に出力する切換型分周回路を設け、この切換型分周回路の切り換えを受信モード切換信号により行なうように構成したものであり、第２の局部発振手段が固定周波数を発振すれば良くなり、小型化が可能になる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、可変利得増幅器に、同調周波数を各無線周波数帯の中間周波数に切り換えることができる切換型同調回路を接続し、この切換型同調回路の切り換えを受信モード切換信号により行なうように構成したものであり、可変利得増幅器から帯域制限された雑音量の少ない信号が出力されるため、検波回路でのＣ／Ｎ比が改善される。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、直交復調回路とＡ／Ｄ変換器との間に遮断周波数切換型ローパスフィルタを接続し、受信モード切換信号により、遮断周波数切換型ローパスフィルタの遮断周波数をベースバンドＩ及びＱ信号の伝送レートに対応した遮断周波数に切り換えるように構成したものであり、Ａ／Ｄ変換器に入力する隣接波を抑えて、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの拡大を可能にする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、個別処理回路の入力端子の少なくとも１つにアンテナ切換回路を接続し、共用回路の受信レベル検出回路の検出結果に基づいてアンテナ切換回路のアンテナ切換動作を制御するアンテナ切換制御回路を設けたものであり、ダイバーシチ受信により、フェージングなどの状況下でも良好な受信特性を実現できる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
第１の実施形態の受信回路は、図１に示すように、入力する高周波信号を各無線周波数帯別に中間周波数の信号に変換する個別処理系と、各個別処理系で処理された信号に対して共通の直交復調を行なう共通処理系とを備えており、個別処理系は、第１及び第２の高周波信号入力端子１、２から入力された高周波信号の不要波を抑圧する第１及び第４のバンドパスフィルタ３、４と、第１及び第４のバンドパスフィルタ３、４の出力を入力して高周波信号を増幅する第１及び第２の増幅器５、６と、第１及び第２の増幅器５、６の出力を入力して高周波信号の不要波を抑圧する第２及び第５のバンドパスフィルタ７、８と、第２及び第５のバンドパスフィルタ７、８の出力を入力し、第１の局部発振手段13の出力をローカル信号として用いて、それぞれの中間周波数を発生させる第１及び第２のミキサ９、10と、各ミキサ９、10から出力されたそれぞれの中間周波数の不要波を抑圧する第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12と、受信の系を切り換えるための受信モード切換信号36を発生する受信モード切換信号発生回路35と、受信モード切換信号36に応じて、第１及び第２の増幅器５、６、第１及び第２のミキサ９、10の電源のオン／オフを制御する電源制御回路32とを具備している。
【００２１】
また、共通処理系は、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の出力を入力し、可変利得増幅器制御信号31に基づく利得により増幅する可変利得増幅器14と、可変利得増幅器14の出力を入力し、第２の局部発振手段16の出力をローカル信号として用いてベースバンド信号Ｉ及びＱに変換する直交復調回路15と、ベースバンドＩ及びＱ信号33、34を入力してディジタルデータに変換する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18と、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18の出力を入力して復号を行なう検波回路19と、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18の出力を入力して、第１及び第２の高周波信号入力端子１、２に入力されている受信レベルを検出する受信レベル検出回路20と、受信レベル検出回路20の出力を入力して可変利得増幅器14の利得を制御する信号を生成する可変利得増幅器制御回路21と、可変利得増幅器制御回路21の出力を入力してアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器22とを具備している。
【００２２】
この受信回路の動作を説明する。
【００２３】
この受信回路では、受信モード切換信号発生回路35から出力される受信モード切換信号36に基づいて、受信する無線周波数帯が選択され、電源制御回路32は、この切換信号36を利用して、使用しない側の系の電源をオフにする。
【００２４】
第１または第２の高周波信号入力端子１、２から入力された周波数の異なる各高周波信号は、第１または第４のバンドパスフィルタ３、４により不要波が抑圧され、第１または第２の増幅器５、６により増幅され、第２または第５のバンドパスフィルタ７、８によりさらに不要波が抑圧されて、第１または第２のミキサ９、10に入力される。
【００２５】
第１、第２のミキサ９、10のローカル信号は、それぞれの無線周波数帯に対応した周波数が第１の局部発振手段13により供給され、ミキサ９、10は、それぞれの中間周波数の信号を発生する。ミキサ９、10の出力は、第３または第６のバンドパスフィルタ11、12により不要波が抑圧され、共通の可変利得増幅器14により増幅された後、直交復調回路15に入力される。
【００２６】
ここで、第１の高周波入力端子１から入力し、第１のバンドパスフィルタ３、第１の増幅器５、第２のバンドパスフィルタ７、第１のミキサ９、第３のバンドパスフィルタ11で処理される信号を１系の信号といい、第２の高周波入力端子２から入力し、第４のバンドパスフィルタ４、第２の増幅器６、第５のバンドパスフィルタ８、第２のミキサ10、第６のバンドパスフィルタ12で処理される信号を２系の信号ということにする。
【００２７】
さて、１系または２系の中間周波数の信号が入力した直交復調回路15には、第２の局部発振手段16から、１系または２系の中間周波数に対応した周波数のローカル信号が供給され、直交復調回路15は、入力する信号に対して、このローカル信号を用いて直交変換を行ない、ベースバンド信号Ｉ及びＱを出力する。直交復調回路15から出力されたベースバンド信号Ｉ及びＱ33、34は、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18でアナログ信号からディジタル信号に変換され、検波回路19でディジタル処理による復号が行なわれる。
【００２８】
第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18で変換されたディジタル信号は、受信レベル検出回路20にも入力し、受信レベル検出回路20は、この信号の受信レベルを検出する。可変利得増幅器制御回路21は、検出された受信レベルを基に、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18に入力するアナログ信号が常に適当なレベルになるように、Ｄ／Ａ変換器22を介して、可変利得増幅器14の増幅率を制御する。
【００２９】
このように、第１の実施形態の受信回路では、中間周波数フィルタまでの回路はそれぞれの無線周波数帯ごとに設けており、この回路には、例えば、現行のＰＤＣ、ＰＨＳなどのそれぞれの電話機に用いられている各種部品を流用したり、または、僅かな改造を加えて使用することができる。そのため、安価な受信回路が実現できる。
【００３０】
また、この受信回路では、現行のそれぞれの電話機で一般的に用いられているダブルスーパーヘテロダイン方式ではなく、中間周波数から直接ベースバンド信号に変換する方式を採用しているため、回路規模を削減することができる。また、この方式では、後続する回路でのディジタル処理の処理速度に十分対応することができる変換が可能である。
【００３１】
このように、この実施形態により、異なる無線周波数帯域の受信が可能な受信回路を小型に構成することができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
第２の実施形態の受信回路は、図２に示すように、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12と可変利得増幅器14との間に切換回路23を具備している。この切換回路23は、受信モード切換信号発生回路35から発生される受信モード切換信号36により、可変利得増幅器14とバンドパスフィルタ11または12との接続を選択する。その他の構成は第１の実施形態（図１）と変わりがない。
【００３３】
第２の実施形態の受信回路では、この切換回路23を接続したことにより、使用しない無線帯域側の回路の影響を除くことができる。そのため、調整の微妙な第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12周りの整合回路設計が容易にでき、安定した特性が得られるという効果を有する。
【００３４】
（第３の実施の形態）
第３の実施形態の受信回路は、図３に示すように、第２の局部発振手段16の出力を、受信モード切換信号発生回路35から発生される受信モード切換信号36に応じて分周する切換型分周回路24を具備している。その他の構成は第２の実施形態（図２）と変わりがない。
【００３５】
この受信回路では、切換型分周回路24が、第２の局部発振手段16の出力するローカル信号を受信モード切換信号36に応じて分周するため、第２の局部発振手段16が固定周波数を発振する場合であっても、直交復調回路15には、入力する信号の無線周波数帯の中間周波数に対応したローカル周波数が供給される。
【００３６】
従って、この第３の実施形態の受信回路では、第２の局部発振手段16が固定周波数を発振すればよく、局部発振部の回路の小型化が可能になる。また、切換型分周回路24を直交復調回路15とともにＩＣ化すれば、さらに小型化を実現することができる。また、発振周波数を切換える発振源を極力少なくすることにより、不要スプリアスによる特性劣化を防止することができる。
【００３７】
（第４の実施の形態）
第４の実施形態の受信回路は、図４に示すように、可変利得増幅器14に接続する切換型同調回路25を具備している。
【００３８】
この切換型同調回路25は、受信モード切換信号発生回路35から出力される受信モード切換信号36に応じて、１系の中間周波数または２系の中間周波数に同調し、切換回路23から出力された後、この切換型同調回路25で同調が取られた信号が、可変利得増幅器14に入力する。その他の構成は第３の実施形態（図３）と変わりがない。
【００３９】
この切換型同調回路25は、図５に示すように、インダクタＬ１とコンデンサＣ１とで構成された第１の同調回路と、インダクタＬ２とコンデンサＣ２とで構成された第２の同調回路と、モード切換信号入力端子から入力する受信モード切換信号によって切換えられるスイッチＳＷ１及びＳＷ２とから成り、スイッチＳＷ１及びＳＷ２がそれぞれａ端子側に切換わることによって第１の同調回路が選択され、スイッチＳＷ１及びＳＷ２がそれぞれｂ端子側に切換わることによって第２の同調回路が選択される。
【００４０】
第１の同調回路は第３のバンドパスフィルタ11から出力される１系の中間周波数の信号に同調し、また、第２の同調回路は第６のバンドパスフィルタ12から出力される２系の中間周波数の信号に同調する。
【００４１】
この受信回路では、可変利得増幅器14に、切換型同調回路25で同調が取られた信号が入力する。従って、可変利得増幅器14からは、帯域制限された雑音量の少ない信号が出力され、そのため、後続する検波回路19におけるＣ／Ｎ比が改善され、受信特性が向上する。
【００４２】
（第５の実施の形態）
第５の実施形態の受信回路は、図６に示すように、直交復調回路15と第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18との間に、遮断周波数の切り換えが可能な第１及び第２の遮断周波数切換型ローパスフィルタ26、27を具備している。この遮断周波数切換型ローパスフィルタ26、27は、受信モード切換信号36により、遮断周波数をベースバンドＩ及びＱ信号の伝送レートに対応した遮断周波数に切り換える。その他の構成は第４の実施形態（図４）と変わりがない。
【００４３】
この受信回路では、遮断周波数切換型ローパスフィルタ26、27における遮断周波数が、各受信モードごとに、隣接する干渉波等を抑圧する遮断周波数に切り換わり、Ａ／Ｄ変換器17、18に入力する信号の雑音が減少する。そのためＡ／Ｄ変換器17、18のダイナミックレンジが拡大し、また、Ａ／Ｄ変換による折り返し雑音の影響を減らすことができる。
【００４４】
また、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12に負わせていた隣接する干渉波等の抑圧量を、第１及び第２の遮断周波数切換型ローパスフィルタ26、27にも配分することが可能となり、第３及び第６のバンドパスフィルタの仕様を軽減できるという効果も有する。
【００４５】
（第６の実施の形態）
第６の実施形態の受信回路は、図７に示すように、可変利得増幅器14の利得を可変利得増幅器制御回路21から出力されるディジタルの制御信号によって直接制御している。従って、可変利得増幅器制御回路21のディジタル出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器を削除した点、また、可変利得増幅器14をディジタルデータにより利得可変可能な構成の増幅器としている点が第５の実施形態（図６）と相違している。
【００４６】
この受信回路では、可変利得増幅器制御回路21から出力されるディジタル制御信号が直接可変利得増幅器14に入力し、可変利得増幅器14の利得が、このディジタル信号で制御される。そのため、Ｄ／Ａ変換器を用いる場合のアナログ電圧の誤差分が生じないので、より精度の高い利得制御が可能となる。また、Ｄ／Ａ変換器を削除したことにより、回路が簡素化される。
【００４７】
（第７の実施の形態）
第７の実施形態の受信回路は、図８に示すように、第１及び第２の増幅器５、６の出力を、バンドパスフィルタを通すことなく、直接第１及び第２のミキサ９、10に入力している。従って、第２及び第５のバンドパスフィルタ７、８を削除した点だけが第６の実施形態（図７）と相違している。
【００４８】
この受信回路では、不要波の抑圧を第１及び第４のバンドパスフィルタ３、４と、第１及び第２の増幅器５、６と、第１及び第２のミキサ９、10との間の整合のみで実現している。
【００４９】
この第１及び第２の増幅器５、６と第１及び第２のミキサ９、10とを狭帯域性のある例えばガリウムヒ素などで構成すれば、それらの整合回路により、削除した第２及び第５のバンドパスフィルタと同等の不要波抑圧を実現できるため、回路の小型化が可能となる。
【００５０】
また、第１の増幅器５と第１のミキサ９、及び第２の増幅器６と第２のミキサ10をそれぞれ一体のＩＣとすることにより、更に回路の小型化が可能となるという効果を有する。
【００５１】
（第８の実施の形態）
第８の実施形態の受信回路は、図９に示すように、切換回路23と可変利得増幅器14との間に、高アイソレーション特性をもつ第３の増幅器28を具備している。その他の構成は第７の実施形態（図８）と変わりがない。
【００５２】
移動体通信機器は、使用される場所によって、その受信回路にかなりの強電界が入力する場合がある。本発明の受信回路では、受信レベルを検出して、それに応じて第１及び第２のＡ／Ｄ変換器17、18に入力されるレベルが常に一定になるように、可変利得増幅器14の利得を制御しているが、受信レベルがその制御ダイナミックレンジを超えてしまうと、可変利得増幅器14以降の回路が飽和状態となり、各素子のインピーダンスが変動することがある。
【００５３】
このとき、特に可変利得増幅器14の入力インピーダンスが変動すると、前段の第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の負荷が変動することになり、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の特性が変動して、受信特性の劣化を生じる場合がある。
【００５４】
この実施形態の受信回路では、こうした事態を改善するため、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12と可変利得増幅器14との間に高アイソレーション特性をもつ第３の増幅器28を挿入している。こうすることにより、可変利得増幅器14の入力インピーダンスが変動するときでも、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の負荷変動を避けることができる。そのため、強電界が入力する場合でも、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の負荷変動が生じない。
【００５５】
このように、第８の実施形態の受信回路は、高アイソレーション増幅器28の挿入により強電界時においても、第３及び第６のバンドパスフィルタ11、12の特性変動を生じることなく、良好な受信特性が得られるという効果を有する。
【００５６】
（第９の実施の形態）
第９の実施形態の受信回路は、ダイバーシチ受信を行なうものであり、図１０に示すように、第２の高周波入力端子２及び第３の高周波入力端子37に接続して、その一方の入力信号を出力するアンテナ切換回路38と、このアンテナ切換回路38にアンテナ切換信号を出力するアンテナ切換制御回路39とを具備している。その他の構成は第８の実施形態（図９）と変わりがない。
【００５７】
この受信回路では、アンテナ切換制御回路39が、アンテナ切換回路38を制御して、予め第２の高周波入力端子２からの受信と、第３の高周波入力端子37からの受信とを行ない、その受信結果を基に、受信特性の良好な高周波入力端子側を選択するアンテナ切換信号を生成して、アンテナ切換回路38に出力する。アンテナ切換回路38は、このアンテナ切換信号に従って、受信特性の良好な高周波入力端子から入力する受信信号を次段のバンドパスフィルタ４に出力する。
【００５８】
このように、第９の実施形態の受信回路では、アンテナ切換回路を挿入しアンテナ切換ダイバーシチ受信構成とすることにより、フェージング等の条件下においても良好な受信特性を実現できるという効果を有する。
【００５９】
なお、アンテナ切換回路38は、第１の高周波入力端子１の側に設けてもよいし、第１及び第２の高周波入力端子１、２の双方に設けてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の受信回路は、高周波信号を中間周波数の信号に変換するまでの処理回路を各無線周波数帯ごとに持ち、それに続く復調回路として、中間周波数の信号を直接ベースバンド信号に変換する直交復調回路を持ち、この復調回路を各無線周波数帯で共通使用することによって、異なる無線周波数帯域の信号を、小型の回路で、良好な受信特性の下に受信することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図２】本発明の第２の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図３】本発明の第３の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図４】本発明の第４の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図５】第４の実施形態の受信回路における切換型同調回路の構成を示すブロック図、
【図６】本発明の第５の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図７】本発明の第６の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図８】本発明の第７の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図９】本発明の第８の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図、
【図１０】本発明の第９の実施形態における受信回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 第１の高周波入力端子
２ 第２の高周波入力端子
３ 第１のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
４ 第４のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
５ 第１の増幅器
６ 第２の増幅器
７ 第２のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
８ 第５のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
９ 第１のミキサ
10 第２のミキサ
11 第３のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
12 第６のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
13 第１の局部発振手段
14 可変利得増幅器
15 直交復調回路
16 第２の局部発振手段
17 第１のＡ／Ｄ変換器
18 第２のＡ／Ｄ変換器
19 検波回路
20 受信レベル検出回路
21 可変利得増幅器制御回路
22 Ｄ／Ａ変換器
23 切換回路
24 切換型分周回路
25 切換型同調回路
26 第１の遮断周波数切換型ＬＰＦ
27 第２の遮断周波数切換型ＬＰＦ
28 第３の増幅器
29 １系側中間周波数
30 ２系側中間周波数
31 可変利得増幅器制御信号
32 電圧制御回路
33 ベースバンド信号Ｉ
34 ベースバンド信号Ｑ
35 受信モード切換信号発生回路
36 受信モード切換信号
37 第３の高周波入力端子
38 アンテナ切換回路
39 アンテナ切換制御回路
40 アンテナ切換信号
Claims (9)
- 異なる無線周波数帯域を使用する複数の移動通信システムへのアクセスが可能な受信回路であって、
高周波入力信号を中間周波数の信号に変換する、各無線周波数帯ごとの個別処理回路と、前記中間周波数の信号を直接ベースバンド信号に変換する直交復調回路を含む、各無線周波数帯で共用する共用回路と、前記個別処理回路と前記共用回路との間に接続した高アイソレーション特性を持つ増幅器とを具備し、
前記個別処理回路が、入力端子から入力する高周波信号の不要波を抑圧する第１のバンドパスフィルタと、前記第１のバンドパスフィルタの出力を入力して高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力を入力して高周波信号の不要波を抑圧する第２のバンドパスフィルタと、前記第２のバンドパスフィルタの出力を入力し、第１の局部発振手段の出力をローカル信号に用いて中間周波数の信号を発生するミキサと、前記ミキサの出力する中間周波数の信号の不要波を抑圧する第３のバンドパスフィルタとを具備し、
前記高アイソレーション特性を持つ増幅器が、各々の前記個別処理回路における前記第３のバンドパスフィルタと接続し、
前記共用回路が、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器の出力を入力して増幅する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器の出力を入力し、第２の局部発振手段の出力をローカル信号に用いてベースバンド信号Ｉ及びＱに変換する直交復調回路と、前記ベースバンドＩ及びＱ信号を入力してディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して復号を行なう検波回路と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して受信レベルを検出する受信レベル検出回路と、前記受信レベル検出回路の出力を入力して前記可変利得増幅器の利得を制御する信号を生成する可変利得増幅器制御回路とを具備し、さらに前記個別処理回路の系を切り換えるための受信モード切換信号を発生する受信モード切換信号発生回路と、前記受信モード切換信号に基づいて前記増幅器及び前記ミキサの電源のオン／オフを制御する電源制御回路とを備えることを特徴とする受信回路。 - 異なる無線周波数帯域を使用する複数の移動通信システムへのアクセスが可能な受信回路であって、
高周波入力信号を中間周波数の信号に変換する、各無線周波数帯ごとの個別処理回路と、前記中間周波数の信号を直接ベースバンド信号に変換する直交復調回路を含む、各無線周波数帯で共用する共用回路と、前記個別処理回路と前記共用回路との間に接続した高アイソレーション特性を持つ増幅器とを具備し、
前記個別処理回路が、入力端子から入力する高周波信号の不要波を抑圧する第１のバンドパスフィルタと、前記第１のバンドパスフィルタの出力を入力して高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力を入力し、第１の局部発振手段の出力をローカル信号に用いて中間周波数の信号を発生するミキサと、前記ミキサの出力する中間周波数の信号の不要波を抑圧する第２のバンドパスフィルタとを具備し、
前記高アイソレーション特性を持つ増幅器が、各々の前記個別処理回路における前記第３のバンドパスフィルタと接続し、
前記共用回路が、前記高アイソレーション特性を持つ増幅器の出力を入力して増幅する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器の出力を入力し、第２の局部発振手段の出力をローカル信号に用いてベースバンド信号Ｉ及びＱに変換する直交復調回路と、前記ベースバンドＩ及びＱ信号を入力してディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して復号を行なう検波回路と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力して受信レベルを検出する受信レベル検出回路と、前記受信レベル検出回路の出力を入力して前記可変利得増幅器の利得を制御する信号を生成する可変利得増幅器制御回路とを具備し、さらに前記個別処理回路の系を切り換えるための受信モード切換信号を発生する受信モード切換信号発生回路と、前記受信モード切換信号に基づいて前記増幅器及び前記ミキサの電源のオン／オフを制御する電源制御回路とを備えることを特徴とする受信回路。 - 前記可変利得増幅器制御回路の出力をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器を設け、前記Ｄ／Ａ変換器から出力されるアナログ値により前記可変利得増幅器の利得を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の受信回路。
- 前記可変利得増幅器制御回路から出力されるディジタル値により前記可変利得増幅器の利得を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の受信回路。
- 前記個別処理回路のミキサに後続する前記バンドパスフィルタの各々と前記共用回路の可変利得増幅器との接続を切り換える切換回路を設け、前記切換回路による切り換えを前記受信モード切換信号により行なうことを特徴とする請求項１乃至４に記載の受信回路。
- 前記第２の局部発振手段の出力を前記無線周波数帯の各々に対応するローカル周波数に分周して前記直交復調回路に出力する切換型分周回路を設け、前記切換型分周回路の切り換えを前記受信モード切換信号により行なうことを特徴とする請求項１乃至５に記載の受信回路。
- 前記可変利得増幅器に、同調周波数を各無線周波数帯の前記中間周波数に切り換えることができる切換型同調回路を接続し、前記切換型同調回路の切り換えを前記受信モード切換信号により行なうことを特徴とする請求項１乃至６に記載の受信回路。
- 前記直交復調回路と前記Ａ／Ｄ変換器との間に遮断周波数切換型ローパスフィルタを接続し、前記受信モード切換信号により、前記遮断周波数切換型ローパスフィルタの遮断周波数を前記ベースバンドＩ及びＱ信号の伝送レートに対応した遮断周波数に切り換えることを特徴とする請求項１乃至７に記載の受信回路。
- 前記個別処理回路の入力端子の少なくとも１つにアンテナ切換回路を接続し、前記共用回路の受信レベル検出回路の検出結果に基づいて前記アンテナ切換回路のアンテナ切換動作を制御するアンテナ切換制御回路を設けたことを特徴とする請求項１乃至９に記載の受信回路。
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