JP4368551B2 - エネルギ抽出装置を有する無線通信装置 - Google Patents

Description

【０００１】
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Ｕ_signal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Ｕ_C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Ｕ_signal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Ｕ_signal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ｉ_max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Ｕ_signal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＝Ｕ_signal／ｉ″＝Ｕ_signal／（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Ｕ_C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Ｕ_C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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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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