JP4368551B2 - エネルギ抽出装置を有する無線通信装置 - Google Patents
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Description
本発明は、無線信号を送信するための無線通信装置であって、外部のデータ源に無線通信装置を接続するための少なくとも1つのデータ端子を有する電気的インターフェースと、少なくとも1つのデータ端子と接続されており、−少なくとも1つのデータ端子を介して伝送された外部のデータ源のデータ信号により無線信号を発生する送信装置とを有する無線通信装置に関する。
【0002】
この通信装置は、PCMCIAカードとして製品名“Teledat cordless PCMCIA”でドイツテレコム社から販売されている。このカードはPCMCIAインターフェースを有し、カードを外部のデータ源として、ラップトップ又はノートブック型の無線通信装置に接続可能である。インターフェースの少なくとも1つのデータ端子と、インターフェースを介して伝送される外部のデータ源のデータ信号によりDECT標準の無線信号を発生し、これを離れて配置したDECTベースステーションに送る送信装置が接続されている。公知の無線通信装置のインターフェースは、少なくとも1つのデータ端子に加えて電流供給端子を有し、ラップトップ又はノートブック型の無線通信装置から電流を供給される。
【0003】
本発明の課題は、電流供給端子なしですますことができ、かつ分離した外部の電流供給なしで作動する無線通信装置を提供することにある。
【0004】
この課題は、本発明によれば、請求項1に記載された構成により解決される。
【0005】
本発明による無線通信装置の主な利点は、これが別個の電流供給なしでも機能を果たす能力があり、かつ作動することにある。何故なら、それは外部のデータ源からエネルギを取り出し、このエネルギを送信装置にそれを作動させるべく供給するエネルギ抽出装置を有するからである。その際本発明は、データ信号が一般に送信装置に対して実際に必要なエネルギよりも多くのエネルギを含んでいるので、過剰なエネルギを、無線通信装置の作動のために利用できると言う認識に基づく。本発明による無線通信装置の別の利点は、こうして無線通信装置が外部の電流供給装置に対する別個の電流供給端子を有さずともよいことにある。
【0006】
本発明による無線通信装置の特に有利な実施例では、エネルギ抽出装置が入力側に整流装置を有し、その後段に送信装置の電流供給入力端と接続されたエネルギ蓄積装置を備える。即ち、本発明による無線通信装置のこの実施例では、エネルギ抽出装置内に蓄積されたエネルギがエネルギ抽出装置から専ら送信装置の方向に流れ、決してインターフェースの方向に流れないようにできる。
【0007】
このエネルギ抽出装置の整流装置は、それが整流用ダイオードを含んでいるならば、特に簡単に、従ってまた経済的に実現できる。
【0008】
並列のインターフェースを使用する場合、一般に直列のインターフェースを使用する際よりも多くのデータ端子、従って多くのデータ信号が得られるので、インターフェースが多くのデータ端子を有する並列なインターフェースであると有利である。その他の点では、公知のように、並列のインターフェースを用い、直列のインターフェースを用いる場合よりも速くデータが伝送できる。
【0009】
コンピュータと共に使用する場合には、インターフェースがIEEE1284インターフェースであると有利である。
【0010】
本発明による装置が、エネルギ抽出装置から得るエネルギより多くのエネルギを必要とする送信電力を有するようにすべく、本発明の一実施例では、送信装置に外部の電流供給装置を接続する別の電流供給入力端を設け、送信装置が発生する無線信号が、エネルギ抽出装置のみによる電流供給の場合には予め定めた第1の送信電力を、また別の電流供給入力端の際には予め定められた送信電力を越える第2の予め定めた送信電力を有するよう構成する。
【0011】
以下に図面により本発明を説明する。
【0012】
図1は、IEEE1284の形態の電気的なインターフェースを備え、無線信号FSEを送信する無線通信装置5を示す。図1中には、図面を分かり易くするため、インターフェースSSのただ1つのデータ端子のみを示す。該端子に、図面中で参照符号E5Aを付している。データ端子E5A又はインターフェースSSと、送信装置10のデータ入力端E10A並びにエネルギ抽出装置15の入力端E15Aと接続されている。エネルギ抽出装置15は、送信装置10の電流供給入力端E10Bに接続された出力端A15を持つ。送信装置10の別の電流供給入力端E10Cは、マッチング回路17を介し無線通信装置5の電流供給端子E5Bとつながっている。この端子E5Bにおいて、無線通信装置5の前に電源ユニット又はAkkusの形態の電流供給装置20が接続されている。
【0013】
送信装置10は、入力側に、インターフェース入力端SS25により送信装置10のデータ入力端E10Aと接続された変調装置25を有する。変調装置25の出力端A25は出力増幅器30に接続され、この増幅器の後に電力増幅器35が接続されている。出力側で、この増幅器35は信号切換スイッチ40の入力端E40と接続され、信号切換スイッチ40には出力端40Aにおいて無線信号を送信又は受信するアンテナ45が接続されている。信号切換スイッチ40の別の出力端A40Bの後に、変調装置25の入力端E25が接続されている。
【0014】
エネルギ供給のため変調装置25、入力増幅器50および出力増幅器30は、送信装置10の一方の電流供給入力端E10Bと、エネルギ抽出装置15の出力端A15と接続された各電流供給入力端U25、U30およびU50を有する。変調装置25は、例えばDECT、GSM、Bluetooth(登録商標)又は他の同等の標準で動作するディジタルの変調・復調装置であってよい。その結果、送信装置もDECT、GSM、Bluetooth又は類似の装置であってよい。
【0015】
本発明の無線通信装置5は次のように作動する。即ち、図示しない外部データ源、例えばコンピュータからインターフェースSSを介し送信装置10に与えられたデータ信号DSEは、送信装置10、従って変調装置25に与えられる。変調装置25内でデータ信号DSEは無線信号FSEに変換され、かつ増幅器30に伝送される。増幅器30内で無線信号FSEは増幅され、信号切換スイッチ40を介しアンテナ45に伝送され、そこから無線信号FSEを放射する。場合によっては、無線信号FSEは、放射前に電力増幅器35内で増幅される。増幅を電力増幅器35内で実行するか否かは、電流供給装置20からマッチング回路17を経て作動電圧U2が電力増幅器に与えられているか否かに関係する。否の場合、電力増幅器35は“透過性”に振る舞い、無線信号FSEを減衰なしで通過させる。マッチング回路17は、こうして電流供給装置20の出力電圧U3を電力増幅器35に適した作動電圧U2に変換する役割を果たす。
【0016】
送信装置10は受信装置としても働くので、送信/受信装置とも呼べる。アンテナ45を介し受信無線信号FSE′を受信すると、この信号を、信号切換スイッチ40を介して別の増幅器50に伝え、増幅する。続いて受信無線信号FSE′は変調装置25の入力端E25に到達し、そこで適当な方法で復調され、受信データ信号DSE′に変換される。この受信データ信号DSE′は、インターフェースSSを介して送り出される。
【0017】
変調装置25と両増幅器30、50は、エネルギ抽出装置15からエネルギ、即ち電圧や電流を供給される。このことは、インターフェースSSを介して伝送されたデータ信号DSEをエネルギ抽出装置15に伝送し、そこでデータ信号DSEからエネルギを取り出し、このエネルギを供給電圧Uの形態で送信装置10の電流供給入力端E10B、従ってまた変調装置25および両方の増幅器30、50に送り出すように行う。どのようにエネルギ抽出装置15がデータ信号DSEからエネルギが取り出すかは、図2に関連して説明する。
【0018】
既に述べたように、送信装置10には、電流供給装置20とつながったマッチング回路17が接続されており、この回路が電力増幅器35内に作動電圧U2を供給する。既に説明したように、この電力増幅器35は、既に増幅器30内で予備増幅された無線通信信号を増幅する役割をする。無線通信装置5を作動させるには、出力増幅器30から供給される僅かな送信電力で十分なので、電力増幅器35の使用又は作動は省略される。この場合、電力増幅器は、電流供給装置20を電力増幅器35から切り離すのに伴い、スイッチオフ又は“通過”状態に切換えられる。送信装置10は、その後は外部からの電流供給なしで、またその結果として電力増幅なしで動作する。それに対し、エネルギ抽出装置15のエネルギのみで可能な出力電力よりも大きい出力電力を送るべきであれば、電力増幅器35への電流供給装置20の接続により、一層大きな出力電力が得られる。
【0019】
図2に関連し、例を挙げて、どのようにエネルギ抽出装置15を構成すべきかを説明する。エネルギ抽出装置15の入力端E15Aに、抵抗100の形態の電流制限装置を設け、その後にダイオード110を整流装置として接続している。ダイオード110の後に、コンデンサ120をエネルギ蓄積器として設け、その両接続端子E120A、E120Bにコンデンサ電圧Uc を与えている。両接続端子の一方E120AはDC/DC変換器130とつながり、この変換器がコンデンサ電圧Uc を送信装置10の一方の電流供給入力端E10Bに対する供給電圧Uに変換する。DC/DC変換器130は通常の市販のDC/DC変換器でよい。この変換器で重要なのは、それがデータ信号DSEの信号電圧Usignal又はインターフェースSSの電圧レベルに関係するコンデンサ電圧UCを送信装置10の一方の電流供給入力端E10Bに適した大きさに変換するよう設定することだけである。場合により、データ信号DSEの信号電圧Usignalが送信装置10に必要な供給電圧Uに適合するなら、DC/DC変換器130は省略できる。これは例えばデータ信号DSE、従ってインターフェースSSと、供給電圧Uとして送信装置10が必要とする電圧レベルとが同じ場合である。
【0020】
以下に抵抗100の抵抗値の設定例を示す。データ信号DSEの信号電圧Usignalが5Vであるとする。図2によれば、インターフェースSS又は入力端E5において無線通信装置5内に流れ込む、データ信号DSEを担う全電流iは、2つの部分電流i′、i″に分れる。一方の部分電流i′が入力端E10Aにおいて送信装置10内に流れ込み、データ信号DSEを送信装置10に伝達し、他方の部分電流i″がエネルギ抽出装置15内で評価される。インターフェースSSが過負荷されないよう、全電流i=i′+i″が、インターフェースSS又はデータ端子E5Aを経て流れる最大可能な許容電流より小さくせねばならない。そのため電流制限用の抵抗Rを設けている。例えば20mAの最大許容電流imaxと、5mAの送信装置10内を流れる部分電流i′から出発し、かつ信号電圧Usignalが例えば5Vなら、抵抗Rは下記のようになる。
i″=i−i′=20mA−5mA=15mA
R=Usignal/i″=Usignal/(i−i′)=5V/15mA=333Ω
【0021】
この例ではダイオードの閾電圧は無視する。コンデンサ120におけるコンデンサ電圧UCは0Vとみなす。何故なら、コンデンサ120は無線通信装置5のスイッチオン時、一般に放電されているからである。
【0022】
他の部分電流i″は、抵抗100を通過した後、ダイオード110を経て後段に接続されたコンデンサ120およびDC/DC変換器130に達する。ダイオード120は、インターフェースSSやデータ端子E5Aにおける電位変化、例えば零ボルトへの電位変化持、コンデンサ120内に蓄積されているエネルギがコンデンサ120からデータ端子E5A又はインターフェースSSを経て無線通信装置5から流れ出ること、又は流れ戻ることを阻止する。
【0023】
後段に接続したDC/DC変換器130は、コンデンサ電圧UCから送信装置10の供給電圧Uを発生する。DC/DC変換器130はエネルギ抽出装置15内に組み込まずともよい。例えば電流供給入力側で送信装置10内に設けてもよい。これは、通常移動電話等の無線通信装置の場合である。何故なら、その装置は、一般にAkkus電圧を得るべくDC/DC変換器を備えるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 エネルギ抽出装置を有する本発明による無線通信装置の実施例を示す。
【図2】 図2によるエネルギ抽出装置に対する実施例を示す。
【符号の説明】
5 無線通信装置
10 送信装置
15 エネルギ抽出装置
25 変調装置
30、50 増幅器
40 信号切換スイッチ
110 整流装置
120 エネルギ蓄積装置
130 DC/DC変換器
DSE データ信号
E5A データ端子
E10B 電流供給入力端
FSE 無線信号
SS インターフェース
Claims (5)
- 無線信号(FSE)を送信する無線通信装置であって、
−外部のデータ源に無線通信装置(5)を接続するための少なくとも1つのデータ端子(E5A)を有する電気的インターフェース(SS)と、
−少なくとも1つのデータ端子(E5A)と接続されており、少なくとも1つのデータ端子(E5A)を介して伝送された外部のデータ源のデータ信号(DSE)により無線信号(FSE)を発生する送信装置(10)と
を有するものにおいて、
−前記無線通信装置が、エネルギ抽出装置(15)を備え、該エネルギ抽出装置(15)は、
−入力側で少なくとも1つのデータ端子(E5A)に、また出力側で送信装置(10)の電流供給入力端(E10B)に接続されており、かつ
−外部のデータ源のデータ信号(DSE)からエネルギを取り出し、該エネルギを送信装置の作動のためその電流供給入力端(E10B)に供給し、
−送信装置(10)が外部の電流供給装置を接続するための別の電流供給入力端(E10C)を有し、送信装置(10)は、それから発生される無線信号(FSE)が、
−エネルギ抽出装置(15)による排他的な電流供給(U)の場合には予め 定められた第1の送信電力を、また
−別の電流供給入力端(E10C)に電圧/電流を与えられる場合には予め定められた送信電力を越える第2の予め定められた送信電力を有するように
構成されている
ことを特徴とする無線通信装置。 - エネルギ抽出装置(15)が入力側に整流装置(110)を有し、その後段に送信装置(10)の電流供給入力端(E10B)と接続されたエネルギ蓄積装置(120)が設けられたことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
- 整流装置(110)が整流のためのダイオードを含むことを特徴とする請求項2記載の無線通信装置。
- インターフェース(SS)が多くのデータ端子を有する並列なインターフェースであることを特徴とする請求項1ないし3の1つに記載の無線通信装置。
- インターフェース(SS)がIEEE1284インターフェースであることを特徴とする請求項4記載の無線通信装置。
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