JP4894503B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機や無線ＬＡＮなどの移動体間で通信を行なう無線通信装置に係り、特に、送受信信号の周波数変換にダイレクト・コンバージョン方式を適用した無線通信装置に関する。

さらに詳しくは、本発明は、ダイレクト・コンバージョン方式を適用するとともに、送受信動作を同時に行なうＤｕｐｌｅｘシステムに利用する無線通信装置に係り、特に、自局の送信系からの送信信号の漏洩成分による２次歪成分を抑制して受信系における段間フィルタを削除する無線通信装置に関する。

携帯電話機や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）など、移動体通信技術が広範に普及している。移動体通信端末のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）フロントエンドでは、送信時にはアナログ・ベースバンド信号をＲＦ帯域にアップコンバートし、受信時にはＲＦ受信信号をアナログ・ベースバンド信号にダウン・コンバートする。最近の無線通信機では、送受信信号をアップコンバート又はダウン・コンバートする周波数変換器として、ローカル周波数ｆ_LOにキャリア周波数ｆ_cを用いて直接周波数変換を行なうというダイレクト・コンバージョン方式が採用されている。

ダイレクト・コンバージョン方式によれば、外付けのＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：中間周波数）フィルタ（ＲＦ段間フィルタとも言う）を用いないため、小型化並びに集積化に適するとともに、原理的にスプリアス周波数を発生させないことから、送・受信機の設計性に優れる。

例えば、第３世代モバイル通信の国際標準ＩＭＴ−２０００（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ２０００）で規定されている無線インタフェース規格の１つであるＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号分割多元接続）では、ダイレクト・コンバージョン方式が広く用いられている。

ここで、Ｗ−ＣＤＭＡは、周波数分割により送受信を同時に行なうＤｕｐｌｅｘシステムであるが、ダイレクト・コンバージョン方式を適用した場合には、通話時などにおいて、自局の送信信号の漏洩成分による２次歪成分が受信ベースバンド信号に被り、感度劣化を引き起こすという問題が懸念されている。

また、Ｗ−ＣＤＭＡでは、基地局の遠くの移動局から届く低電力の送信信号が、近くの移動局から届く高電力の送信信号に埋没するという遠近問題を回避するために、移動局及び基地局からの送信電力を調整する「パワー・コントロール」技術が適用され、受信側が最小受信感度付近の条件で送信側は最大出力の送信を行なうようになっている。この場合、受信系における上記の感度劣化を防ぐには、最大送信パワー時付近での送信信号の漏洩成分を減衰させる必要がある。

図８には、Ｄｕｐｌｅｘシステムに適用されるダイレクト・コンバージョン方式の無線通信装置の構成例を示している。図示のように、送信信号の漏洩成分を減衰させるために、受信系において、低雑音増幅回路（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＬＮＡ）と直交復調器の段間には帯域を制限するＢＰＦ（段間フィルタ）が用いられるのが一般的である。この種の段間フィルタは、通常、ＲＦフロントエンドを構成する回路モジュールに対して外付けで装備される。

また、デジタル無線通信においては、同じ周波数帯を利用する通信システムが共存する環境下で周波数資源を柔軟に運用して高速伝送を実現するために、スペクトラム拡散（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：ＳＳ）方式が積極的に導入されている。すなわち、送信側からはデジタル形式の伝送信号を拡散符号によって元の信号より広い帯域に拡散させた上で送信し、受信側では同じ拡散符号で逆拡散して元のデジタル信号を復元する。

ここで、マルチバンド化の動向に伴い、上述した低雑音増幅回路と直交復調器の段間フィルタが使用するバンド毎に必要となる。段間フィルタはＲＦフロントエンド回路モジュールに外付けされることから、プリント回路基板上の占有面積の増大が懸念されている。

そこで、ダイレクト・コンバージョン方式の受信部から段間フィルタを削除するための提案がなされている（例えば、非特許文献１を参照のこと）。段間フィルタが不要となれば、通信回路の小型化、集積化が進む。ところが、受信系で段間フィルタを削除するためには、送信系からの送信信号の漏洩成分を抑制してＩＩＰ２（Ｉｎｐｕｔ ２ｎｄ ｏｒｄｅｒ Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ Ｐｏｉｎｔ：第２次インタセプタ・ポイント）の改善、受信ローカル信号の送信帯に相当する周波数帯の位相雑音成分の改善が必要となる。このような改善を実現するには、基本的には、受信系における消費電流の増加を伴うことから、低消費電力化という新たな課題が浮揚する。（送信系からの送信信号の漏洩成分に対する２次歪耐性を改善するためには、主として直交復調器でのＩＩＰ２特性の改善が必要となる。基本的には、差動回路構成を用いることで２次歪成分は理想的にはキャンセルされるが、実際は、回路に用いるトランジスタ、抵抗といった素子の相対ばらつきに因って、キャンセルしきれない成分が２次歪成分となって希望波成分に干渉を与える。よって、ＩＩＰ２改善の手法としては、線形性自体の改善及び差動回路の対称性の改善が挙げられる。一般的に、前者は、トランジスタに供給するバイアス電流を増やすことで改善し、後者は、サイズの大きなトランジスタ、抵抗などを用いることで改善する。また、受信ローカル信号の送信帯に相当する周波数帯の位相雑音成分を十分低減するには、ローカル信号のバッファや分周回路への基準電流を増す必要がある。ここで、雑音成分を低減するためには、低抵抗な負荷を用いて、且つ、信号振幅を大きくする必要があり、消費電力の増大を招来する。）

一方、受信機側で間欠受信を行なっている待ち受け時には、送信系は起きていないので、必ずしも最大送信時と等価なＩＩＰ２特性、受信ローカル信号の位相雑音特性が必要になる訳ではない。つまり、待ち受け時には、ＩＩＰ特性の改善と受信ローカル信号の位相雑音成分の改善を目的として、消費電流を増加させる必要はない、と本発明者らは思料する。特に、この待ち受け時間は携帯電話機の性能を判断する重要な指標であり、移動通信端末を開発製造する各社において待ち受け時の消費電流を如何にして削減するかに鎬を削っている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照のこと）。

また、送信を行なう通話時においても、最大出力パワーを送信する頻度は少なく、平均送信パワーは、最大出力の５〜１０ｄＢ低いレベルであると言われている。つまり、送信時の多くの場合では、最大送信時と等価なＩＩＰ２特性、受信ローカル信号の位相雑音特性が要求される訳ではなく、電流削減の余地がある、と本発明者らは思料する。

特開平８−１８５００号公報 特開２００６−１０９１８３号公報 Ｍ．Ｔａｍｕｒａ ｅｔ ａｌ．"Ａ Ｆｕｌｌｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｒ−Ｓｔａｇｅ−Ｂａｎｄｐａｓｓ−Ｆｉｌｔｅｒ−Ｌｅｓｓ Ｄｉｒｅｃｔ−Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｆｏｒ Ｗ−ＣＤＭＡ"（ＲＦ ＩＣ Ｓｙｍｐ．２００５ Ｄｉｇ．ｅｓｔ）

本発明の目的は、ダイレクト・コンバージョン方式を適用するとともに、送受信動作を同時に行なうＤｕｐｌｅｘシステムに利用することができる、優れた無線通信装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、自局の送信系からの送信信号の漏洩成分による２次歪成分を抑制して受信系における段間フィルタを削除することができる、優れた無線通信装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、受信系における段間フィルタを削除するとともに、受信系の電流削減制御を好適に行なうことができる、優れた無線通信装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、受信系における段間フィルタを削除するためにＩＩＰ２特性並びに受信ローカル信号の位相雑音特性を改善するとともに、送信を行なわない待ち受け時における消費電力の増加を抑制することができる、優れた無線通信装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、送信を行なう通話時において、ＩＩＰ２特性並びに受信ローカル信号の位相雑音特性の改善を目的とした消費電流を削減することができる、優れた無線通信装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、送受信動作を同時に行なうことが可能な無線通信装置であって、
アンテナ共用器を介してアンテナを共用する受信系及び送信系からなるＲＦフロントエンド処理部と、
前記受信系から受け取ったデジタル・ベースバンド受信信号の処理並びに前記送信系に供給するデジタル・ベースバンド送信信号の処理を行なうデジタル・ベースバンド信号処理部と、
前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に対して基準電流を供給するバイアス電流回路を備え、
前記デジタル・ベースバンド信号処理部が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して出力する送信動作制御信号に応じて、前記バイアス電流回路が前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を切り替えることを特徴とする無線通信装置である。

Ｗ−ＣＤＭＡに代表される送受信を同時に行なうＤｕｐｌｅｘシステムに、ダイレクト・コンバージョン方式を用いる際、自局の送信波がアンテナ共用器を経由して受信系に回り込む送信漏洩波のために、２次歪成分を発生させ、感度劣化を引き起こす問題が良く知られている。ここで、Ｗ−ＣＤＭＡでは、遠近問題を回避すべくパワー・コントロールを行なうので、送信系は最小受信感度付近で最大出力パワーを送信し、２次歪成分による感度劣化はより厳しいものとなる。さらに、送信漏洩波は、受信ローカル信号の送信帯に相当する周波数帯における位相雑音とのＲｅｃｉｐｒｏｃａｌ Ｍｉｘｉｎｇによっても感度劣化を引き起こす。

つまり、受信系には、最大出力パワーを送信する際の送信漏洩波成分に対して、２次歪及び位相雑音といった特性に関する十分な耐性が要求される。ＩＩＰ２特性を改善するためには、対称性に優れたレイアウトを行なうと同時に、結果的に消費電流が増えるアプローチが取られる。また、位相雑音の改善にも消費電流の増加が伴うため、ダイレクト・コンバージョン方式における受信系の低消費電力化が重要な課題となる。

一方、送信を行なわない条件では、送信漏洩波は存在しないので、上述の２次歪、及び位相雑音に伴うＲｅｃｉｐｒｏｃａｌ Ｍｉｘｉｎｇによる感度劣化の問題は発生し得ない。つまり、送信を行なわない条件では、ＩＩＰ２特性改善や位相雑音特性改善のために必要である電流増加分を低減しても、受信系では問題なく受信処理を行なうことができる。

本発明に係る無線通信装置は、前記デジタル・ベースバンド信号処理部が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して出力する送信動作制御信号に応じて、前記バイアス電流回路は、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を切り替えるように構成されている。

すなわち、前記デジタル・ベースバンド信号処理部が出力する送信動作制御信号が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信オフ（当該装置が受信待ちであること）を指示する信号であるとき、前記バイアス電流回路は、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を削減するようになっている。したがって、無線通信装置が間欠受信のみを行なう待ち受け時には、受信系の消費電力を削減することができる。

また、前記デジタル・ベースバンド信号処理部は、前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信時における送信パワーを制御する送信パワー制御信号を出力する構成を備えている場合には、送信動作制御信号が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信オンを指示する信号であるとき、すなわち送信動作を行なう期間であっても、前記バイアス電流回路は、前記の送信パワー制御信号に応じて、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を削減するようにしてもよい。具体的には、送信を行なう通話時においても、送信系における送信パワーが最大送信出力レベル付近でないときには、受信系の消費電流を削減することが可能である。

また、本発明に係る無線通信装置は、前記ＲＦフロントエンド部の受信系における２次歪特性を検出する２次歪特性検出手段をさらに備えていてもよい。

このような場合、通知手段が前記２次歪特性検出手段による検出結果を前記バイアス電流回路に通知し、前記バイアス電流回路は、前記通知手段からの通知に応じて、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を削減するようにしてもよい。

具体的には、前記２次歪特性検出手段は２次歪が所定レベルを超えたか否かを検出する。そして、前記バイアス回路は、前記デジタル・ベースバンド信号処理部が出力する送信動作制御信号が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信オンを指示する信号であるときで、且つ、２次歪が所定レベルを超えた旨の通知を受け取ったときに、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を可変にする。

したがって、受信系のＩＩＰ２特性のばらつきに関して、ＩＩＰ２特性が良好でない受信系に対してのみ、通話時の電流を増やしてＩＩＰ２改善を試みることができ、歩留まりを改善するとともに、待ち受け時の低消費電力化を図ることが可能となる。

また、前記無線通信装置の電源投入時に前記２次歪特性検出手段による２次歪特性を検出する検出期間を持ち、前記通知手段は、前記無線通信装置が電源投入されている間は、前記検出期間における前記２次歪特性検出手段による２次歪特性の検出結果を保持する保持手段を備え、該保持されている内容を前記バイアス電流回路に通知するようにしてもよい。このような場合、製造した無線通信装置毎に２次歪特性のバラツキがあったとしても、電源を投入する度にキャリブレーションを実施することができる。

また、バイアス電流回路は、２次歪特性の検出結果だけでなく送信パワー制御信号に応じて基準電流を可変にすることで、送信を行なう通話時において送信系における送信パワーが最大送信出力レベル付近でないときには、受信系の消費電流を削減することが可能である。

本発明によれば、ダイレクト・コンバージョン方式を適用するとともに、送受信動作を同時に行なうＤｕｐｌｅｘシステムに利用することができる、優れた無線通信装置を提供することができる。

また、本発明によれば、自局の送信系からの送信信号の漏洩成分による２次歪成分を抑制して受信系における段間フィルタを削除することができる、優れた無線通信装置を提供することができる。

また、本発明によれば、受信系における段間フィルタを削除するとともに、受信系の電流削減制御を好適に行なうことができる、優れた無線通信装置を提供することができる。

また、本発明によれば、受信系における段間フィルタを削除するためにＩＩＰ２特性並びに受信ローカル信号の位相雑音特性を改善するとともに、送信を行なわない待ち受け時における受信系の消費電力の増加を抑制することができる、優れた無線通信装置を提供することができる。

また、本発明によれば、送信を行なう通話時において、最大送信出力レベル付近の送信を行なわないときにおいて、ＩＩＰ２特性並びに受信ローカル信号の位相雑音特性の改善を目的とした消費電流を削減することができる、優れた無線通信装置を提供することができる。

本発明によれば、無線通信装置の受信系のＩＩＰ２特性のばらつきに関して、ＩＩＰ２特性が良好でない受信系に対してのみ、通話時の電流を増やしてＩＩＰ２改善を試みることができ、歩留まりを改善するとともに、待ち受け時の低消費電力化を図ることが可能となる。また、２次歪特性試験を１度で済ますことができる。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。

図１には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示している。図示の無線通信装置は、送受信信号の周波数変換にダイレクト・コンバージョン方式を採用するとともに、Ｄｕｐｌｅｘシステムに利用されて送受信動作を同時に行なうことができる。

図示の無線通信装置の受信系は、バイアス回路１０３と、アンテナ受信信号を増幅する低雑音増幅回路（ＬＮＡ）１０４と、アナログＲＦ信号をダイレクト・コンバージョン方式により直交復調する直交復調回路１０５と、直交復調によりダウン・コンバートされたＩ及びＱチャネル毎に設けられた受信アナログ・ベースバンド処理部（アナログＢＢ）１０６及びＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１１１と、ローカル発振器１１０と、第１のバッファ回路（ＢＵＦ１）１０９と、２分周回路１０８と、第２のバッファ回路（ＢＵＦ２）１０７を備え、ＡＤ変換後のＩ及びＱ各チャネルのデジタル受信信号をデジタル・ベースバンド信号処理部１２２に渡すようになっている。図８に示したＲＦフロントエンド部とは相違し、受信系にはＬＮＡ１０４と直交復調回路１０５の間に段間フィルタが存在しない、という点に十分留意されたい。

また、図示の無線通信装置の送信系は、Ｉ及びＱチャネル毎に設けられたＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）１２１及び送信アナログ・ベースバンド処理部（アナログＢＢ）１１６と、アナログ・ベースバンド信号をダイレクト・コンバージョン方式により直交変調する直交変調回路１１５と、直交変調されたＲＦ信号を増幅する可変利得増幅回路（ＶＧＡ）１１４と、段間ＢＰＦ１１３と、ＲＦ送信信号を電力増幅するパワーアンプ（ＰＡ）１１２と、ローカル発振器１２０と、第１のバッファ回路（ＢＵＦ１）１１９と、２分周回路１１８と、第２のバッファ回路（ＢＵＦ２）１１７を備え、デジタル・ベースバンド信号処理部１２２から渡された送信信号のＲＦ処理を行なう。なお、Ｗ−ＣＤＭＡのように送信パワー・コントロールが要求される通信システムでは、可変利得増幅回路１１４は９０ｄＢ近い可変レンジのかなりの部分を処理する必要があることから、実際には直列接続した複数段のＶＧＡ回路で構成される。

そして、上記の受信系及び送信系は、アンテナ共用器（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）１０２を介してアンテナ１０１を共用している。

デジタル・ベースバンド信号処理部１２２からＲＦフロントエンド処理部に対して送信動作制御信号１２３が出力される。この送信動作制御信号１２３は、「Ｈ」と「Ｌ」の２値からなる信号であり、この信号を用いて送信系の動作、つまり、「送信オン」、「送信オフ」を制御する。本実施形態では、受信系のバイアス電流回路１０３は、この送信動作制御信号１２３の出力に応じて、受信系を構成する各部へ供給する基準電流のバイアスを切り替えるようになっている。なお、送信動作制御信号１２３は、３線シリアル・バスを介して他の制御信号と併せて供給することも可能である。

Ｗ−ＣＤＭＡに代表される送受信を同時に行なうＤｕｐｌｅｘシステムに、ダイレクト・コンバージョン方式を用いる際、自局の送信波がアンテナ共用器を経由して受信系に回り込む送信漏洩波のために、２次歪成分が発生し、感度劣化を引き起こす問題が良く知られている。ここで、Ｗ−ＣＤＭＡでは、遠近問題を回避すべくパワー・コントロールを行なうので、送信系は最小受信感度付近で最大出力パワーを送信し、２次歪成分による感度劣化はより厳しいものとなる。さらに、送信漏洩波は、受信ローカル信号の送信帯に相当する周波数帯における位相雑音とのＲｅｃｉｐｒｏｃａｌ Ｍｉｘｉｎｇによっても感度劣化を引き起こす。

つまり、受信系には、最大出力パワーを送信する際の送信漏洩波成分に対して、２次歪及び位相雑音といった特性に関する十分な耐性が要求される。ＩＩＰ２特性を改善するためには、対称性に優れたレイアウトを行なうと同時に、結果的に消費電流の増加を招来するアプローチが採用される。また、位相雑音の改善にも消費電流の増加が伴うため、ダイレクト・コンバージョン方式における受信系の低消費電力化が重要な課題となる。

一方、送信を行わない条件では、送信漏洩波は存在しないので、上述の２次歪、及び位相雑音に伴うＲｅｃｉｐｒｏｃａｌ Ｍｉｘｉｎｇによる感度劣化の問題は発生し得ない。つまり、送信を行なわない条件では、ＩＩＰ２特性改善や位相雑音特性改善のために必要である電流増加分を低減しても、受信系では問題なく受信処理を行なうことができる。

具体的には、図１に示した無線通信装置の構成において、送信動作制御信号が「Ｌ」、つまり、「送信オフ」を指示する信号の場合は、受信系のバイアス回路１０３で生成するすべての回路ブロックへの基準電流Ｉｒｅｆ１〜Ｉｒｅｆ５、若しくは、少なくとも一部の回路ブロックの基準電流のみを低減して、待ち受け時の受信系の消費電流を削減することができる。

また、図２には、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示している。図示の無線通信装置は、デジタル・ベースバンド信号処理部１２２は、パワー・コントロールに伴う送信系の利得を制御する信号として用意されている送信パワー制御信号１２４を出力し、受信系のバイアス回路１０３は、送信動作制御信号１２３だけでなく、送信パワー制御信号１２４も用いて生成する基準電流を可変できる構成になっているという点で、図１に示した無線通信装置とは相違する。

送信動作制御信号１２３が「Ｈ」、つまり、「送信オン」を指示する信号の場合であっても、送信パワー制御信号１２４が最大出力パワー付近の送信を指示しない条件では、受信系のバイアス回路１０３で生成する少なくとも一部の基準電流を低減することができる。これにより、通話時の受信系の消費電流を削減することができる。但し、通話時に、送信出力パワー・レベルによって受信系の電流を可変させる場合には、受信系の利得への影響がほとんどない範囲で可変させるよう設計することが重要である。

また、図３には、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示している。図示の無線通信装置は、２次歪特性を検出する手段を搭載していることが、図１に示した無線通信装置との主な相違点である。

図示の２次歪特性検出手段は、所定周波数からなるテスト用信号を出力する発振回路１２６と、テスト用信号を２分周する２分周回路１２７と、２分周された周波数信号を直交変調器１１５に入力するためのスイッチ１２８と、直交変調されたテスト信号を受信系に供給するためのスイッチ１２５と、受信系において直交復調器１０５による復調信号を２次歪検出手段に入力するためのスイッチ１２９と、この復調信号を帯域制限するＬＰＦ１３０並びに差動増幅する差動増幅回路１３１と、発振回路１２６が出力する周波数信号を用いて復調信号をダウン・コンバートしてＤＣ電圧に変換するダウン・コンバータ１３２と、このＤＣ電圧を所定の基準電圧１３４と比較する比較回路１３３を備えており、発振回路１２６が出力するテスト信号となる周波数ｆ_TESTを送信系に載せるとともに、受信系に供給して、２次歪特性を検出するようになっている。そして、保持回路１３５は、比較回路１３３における比較結果を保持し、バイアス電流回路１０３に対して比較判定信号１３６を出力する。

図４Ａ〜図４Ｆには、テスト用信号を各段で処理する様子を示している。まず発振回路１２６は、例えば２ＭＨｚ程度の周波数ｆ_TESTを発振させ、これをテスト用信号として出力する（図４Ａを参照のこと）。テスト用信号ｆ_TESTを２分周した周波数ｆ_TEST／２は（図４Ｂを参照のこと）、送信系のＩ若しくはＱパスのいずれか一方の直交変調器１１５への入力に、スイッチ１２８を介して印加される。このスイッチ１２８は、例えば、電源投入直後に設けられるテスト期間にのみオンし、それ以外の期間はオフしている。

続いて、ｆ_TEST／２は、直交変調器１１５において送信キャリア周波数ｆ_cでアップコンバートされ、送信キャリア周波数に対して±ｆ_TEST／２離調の両側波信号となる（図４Ｃを参照のこと）。この２波をテスト用のＲＦ信号として、スイッチ１２５を介して、受信系のＬＮＡ１０４の入力に供給する。このスイッチ１２５は、テスト期間のみオンし、それ以外の期間はオフしている。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡのＢａｎｄ Ｉでは、送信キャリア周波数ｆ_cは１９２０ＭＨｚ〜１９８９ＭＨｚとなる。

テスト用ＲＦ信号は、ＬＮＡ１０４で増幅された後、受信キャリア周波数で直交復調器１０５により直交復調される。この直交復調器出力の基本波は、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）規格のＢａｎｄ Ｉを例にとると、１９０ＭＨｚ±ｆ_TEST／２となる。また、直交復調器で発生する２次歪成分は、ｆ_TESTとなる（図４Ｄを参照のこと。同図中で、ｆ₁は送受信間でのキャリア周波数の差の周波数成分であるが、例えばＷ−ＣＤＭＡのＢａｎｄ Ｉでは、１９０ＭＨｚとなる）。

そこで、スイッチ１２９を介して、ローパス・フィルタ１３０を用いて１９０ＭＨｚ±ｆ_TEST／２の基本波を減衰させることで、ローパス・フィルタ１３０の出力では２次歪成分ｆ_TESTのみを検出することができる（図４Ｅを参照のこと）。ここで、スイッチ１２９は、テスト期間のみオンし、それ以外の期間はオフしている。

検出した２次歪成分ｆ_TESTは、差動増幅回路１３１で増幅した後、ダウン・コンバータ１３２で、発振回路１２６の発振周波数ｆ_TESTを用いてダウン・コンバートされ、ＤＣ電圧に変換される（図４Ｆを参照のこと）。

さらに、任意の閾値となる所望のＩＩＰ２特性時に検出されるＤＣ電圧値を基準電圧１３４に設定しておき、比較回路１３３を用いて、検出したＤＣ電圧が比較される。ここで、基準電圧より高いＤＣ電圧が検出された場合、比較判定信号１３５として、例えば、「Ｈ」の極性を持つ信号が保持回路１３５に保持される。なお、この保持された情報は、無線通信装置の電源がオンしている期間は保持される。例えば、保持回路１３５は、揮発性メモリで構成される。

保持回路１３５に保持された情報は、比較判定信号１３６として、受信系のバイアス回路１０３に供給される。デジタル・ベースバンド信号処理回路からの送信動作信号１２３が「送信オン」を指示する信号であり、且つ、比較判定信号１３６が「Ｈ」である場合に、バイアス回路１０３はＩＩＰ２を改善するようなバイアス電流に切り替える作業を行なう。これによって、２次歪を抑制する必要がある場合のみ受信系の各部への基準電流が増加し、不要なときには基準電流は低減される。したがって、待ち受け時における受信系の消費電流を増加させることなく、通話時の受信系のＩＩＰ２特性の改善のみを行なうことが可能となる。

なお、上述した２次歪成分の測定手法は一例であり、趣旨を逸脱しない範囲で改変が可能なことは言うまでもない。２次歪特性検出手段の構成は、図３に示した構成に限定される訳ではなく、２次歪特性検出の結果をバイアス電流回路１０３に通知する仕組みを備えていれば、適宜変更することができる。

また、図５には、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示している。図示の無線通信装置は、図２に示した無線通信装置に２次歪特性を検出する手段を搭載した構成となっている。このような構成によれば、送信動作制御信号１２３だけでなく、送信パワー・コントロールに伴う送信系の利得を制御する信号として用意されている送信パワー制御信号１２４も用いて、ＩＩＰ２特性の改善を行なうことができる。これにより、通話時でも最大出力パワーを送信しない条件下では、受信系のＩＩＰ２特性改善のために必要な消費電流増加を省略して、送信時でも受信系の消費電力を低減することができる。

また、図６には、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示している。図示の無線通信装置は、図３に示した無線通信装置において２次歪特性の検出結果を保持する保持回路として不揮発メモリ１３７を使用している。これにより、ＩＩＰ２特性が良好でない受信系に対してのみ通話時の電流を増やしてＩＩＰ２特性を改善し、待ち受け時の受信系の消費電力を低減することができる。また、２次歪特性の検出結果を不揮発メモリ１３７に格納することから、受信系のＩＩＰ２特性の測定を１度で済ませることができる。

また、図７には、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示している。図示の無線通信装置は、図５に示した無線通信装置において２次歪特性の検出結果を保持する保持回路として不揮発メモリ１３７を使用している。これにより、受信系のＩＩＰ２特性の測定を１度で済ませることができる（同上）。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

本明細書では、Ｗ−ＣＤＭＡに適用した実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。ダイレクト・コンバージョン方式を適用するとともにＤｕｐｌｅｘシステムに利用される無線通信装置や、ダイレクト・コンバージョン方式を採用しない無線通信装置、あるいは送受信動作を同時に行なわないさまざまな通信システムに使用される無線通信装置に対し、同様に本発明を適用することができる。

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示した図である。 図２は、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示した図である。 図３は、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示した図である。 図４Ａは、図３に示した無線通信装置に配設された２次歪特性検出手段の動作を説明するための図である。 図４Ｂは、図３に示した無線通信装置に配設された２次歪特性検出手段の動作を説明するための図である。 図４Ｃは、図３に示した無線通信装置に配設された２次歪特性検出手段の動作を説明するための図である。 図４Ｄは、図３に示した無線通信装置に配設された２次歪特性検出手段の動作を説明するための図である。 図４Ｅは、図３に示した無線通信装置に配設された２次歪特性検出手段の動作を説明するための図である。 図４Ｆは、図３に示した無線通信装置に配設された２次歪特性検出手段の動作を説明するための図である。 図５は、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示した図である。 図６は、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示した図である。 図７は、本発明の他の実施形態に係る無線通信装置の主にＲＦフロントエンド部の構成を示した図である。 図８は、Ｄｕｐｌｅｘシステムに適用される無線通信装置の構成例を示した図である。

符号の説明

１０１…アンテナ
１０２…アンテナ共用器
１０３…バイアス電流回路
１０４…低雑音増幅回路（ＬＮＡ）
１０５…直交復調器
１０６…アナログ・ベースバンド信号処理部
１０７…第２のバッファ（ＢＵＦ２）
１０８…２分周回路
１０９…第１のバッファ（ＢＵＦ１）
１１０…ローカル発振器
１１１…Ａ／Ｄ変換器
１１２…電力増幅回路（ＰＡ）
１１３…バンドパス・フィルタ（ＢＰＦ）
１１４…可変利得増幅回路
１１５…直交変調器
１１６…アナログ・ベースバンド信号処理部
１１７…第２のバッファ（ＢＵＦ２）
１１８…２分周回路
１１９…第１のバッファ（ＢＵＦ１）
１２０…ローカル発振器
１２１…Ｄ／Ａ変換器
１２２…デジタル・ベースバンド信号処理部
１２３…送信動作制御信号
１２４…送信パワー制御信号
１２５…スイッチ
１２６…発振回路
１２７…２分周回路
１２８…スイッチ
１２９…スイッチ
１３０…ローパス・フィルタ（ＬＰＦ）
１３１…差動増幅回路
１３２…ダウン・コンバータ
１３３…比較回路
１３５…保持回路
１３６…比較判定信号
１３７…不揮発メモリ

Claims (9)

1. 送受信動作を同時に行なうことが可能な無線通信装置であって、
   アンテナ共用器を介してアンテナを共用する受信系及び送信系からなるＲＦフロントエンド処理部と、
   前記受信系から受け取ったデジタル・ベースバンド受信信号の処理並びに前記送信系に供給するデジタル・ベースバンド送信信号の処理を行なうデジタル・ベースバンド信号処理部と、
   前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に対して基準電流を供給するバイアス電流回路を備え、
   前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系は、アンテナ受信信号を増幅する低雑音増幅回路と、アナログＲＦ信号をダイレクト・コンバート方式でダウンコンバートする直交復調回路を含むが、前記低雑音増幅回路と前記直交復調回路間に段間フィルタが存在せず、
   前記デジタル・ベースバンド信号処理部が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して出力する送信動作制御信号に応じて、前記バイアス電流回路が前記ＲＦフロントエンド処理部内の前記低雑音増幅回路及び前記直交復調回路を含む受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を切り替える、
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記デジタル・ベースバンド信号処理部が出力する送信動作制御信号が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信オフを指示する信号であるとき、前記バイアス電流回路は、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を削減する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記デジタル・ベースバンド信号処理部は、前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信時における送信パワーを制御する送信パワー制御信号を出力し、
   前記デジタル・ベースバンド信号処理部が出力する送信動作制御信号が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信オンを指示する信号であるとき、前記バイアス電流回路は、前記の送信パワー制御信号に応じて、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を可変にする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
4. 前記ＲＦフロントエンド部の受信系における２次歪特性を検出する２次歪特性検出手段と、前記２次歪特性検出手段による検出結果を前記バイアス電流回路に通知する通知手段をさらに備え、
   前記バイアス電流回路は、前記通知手段からの通知に応じて、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を可変にする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
5. 前記２次歪特性検出手段は２次歪が所定レベルを超えたか否かを検出し、
   前記バイアス回路は、前記デジタル・ベースバンド信号処理部が出力する送信動作制御信号が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信オンを指示する信号であるときで、且つ、２次歪が所定レベルを超えた旨の通知を受け取ったときに、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を可変にする、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記２次歪特性検出手段による２次歪特性を検出する検出期間を持ち、
   前記通知手段は、前記検出期間における前記２次歪特性検出手段による２次歪特性の検出結果を保持する保持手段を備え、該保持されている内容を前記バイアス電流回路に通知する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
7. 前記デジタル・ベースバンド信号処理部は、前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信時における送信パワーを制御する送信パワー制御信号を出力し、
   前記デジタル・ベースバンド信号処理部が出力する送信動作制御信号が前記ＲＦフロントエンド処理部内の送信系に対して送信オンを指示する信号であるとき、前記バイアス電流回路は、前記通知手段からの通知と前記の送信パワー制御信号に応じて、前記ＲＦフロントエンド処理部内の受信系を構成する少なくとも一部の回路に供給する基準電流を可変にする、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
8. 前記検出期間は、前記無線通信装置の電源投入時に設けられ、
   前記通知手段は、前記無線通信装置が電源投入されている間は揮発メモリからなる保持手段に２次歪特性の検出結果を保持し、あるいは、電源投入時に２次歪特性の検出が行なわれる度に不揮発メモリからなる保持手段の内容を更新する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
9. 前記検出期間は任意に設けられ、
   前記通知手段は、不揮発メモリからなる保持手段に２次歪特性の検出結果を保持する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。

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