JP6139847B2 - 無線回路 - Google Patents

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Description

本発明は、無線回路に関するものである。
特許文献1には、使用周波数帯が異なる複数の送信回路の間で検波回路を共用する送信機が記載されている。
しかし、マルチキャリア通信やキャリアアグリゲーション等を行うため、複数の送信回路が同時に送信信号を生成した場合、特許文献1に記載の技術では、各送信回路が生成した送信信号を個別に検出することができないという課題が生じる。
これに対し、特許文献2に記載の通信機では、各周波数帯毎に検波回路を設けることにより、同時に生成された複数の送信信号のレベルをそれぞれ検出することができる。
特開2011−97320号公報(2011年5月12日公開) 特開2005−318212号公報(2005年11月10日)
しかしながら、特許文献2に記載の通信機では、各周波数帯毎に検波回路を設けるため、回路規模が拡大し、配線の遅延差によるタイミング問題や、並行配線に基づくクロストーク、レイアウト変更に伴う整合調整の必要性等の問題が生じる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、コンパクトな構成で、複数の送信回路が同時に送信信号を生成した場合に、各送信回路が生成した送信信号を個別に検波するための技術を提供することを主たる目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線回路は、同時に複数の送信信号を出力可能な無線回路であって、該無線回路が同時に複数の送信信号を出力するとき、当該複数の送信信号の中から送信電力を検出すべき検波対象信号を決定する決定手段と、該複数の送信信号が入力され、該決定手段が決定した該検波対象信号を選択的に出力する選択手段と、該選択手段が出力した該検波対象信号の電力を検出する検波手段と、を備えていることを特徴としている。
上記無線回路は、上記複数の送信信号の各々を生成する複数の送信信号生成手段と、該複数の送信信号生成手段が生成した複数の送信信号をそれぞれ増幅する複数の増幅手段と、を備えており、上記選択手段には、上記複数の増幅手段によって増幅された後の上記複数の送信信号が入力されるようになっているものであってもよい。
上記無線回路において、上記選択手段には、上記複数の送信信号が結合された状態で入力され、上記選択手段は、上記複数の増幅手段によって増幅される前の上記複数の送信信号から、上記複数の送信信号の各々を相殺する相殺信号を生成する相殺信号生成手段を備えており、上記選択手段に入力された上記複数の送信信号に対して、該相殺信号生成手段によって生成された、上記検波対象信号とは異なる送信信号を相殺する該相殺信号を加えることによって、上記検波対象信号を選択的に出力するようになっているものであってもよい。
上記無線回路では、上記相殺信号生成手段は、移相器と、増幅器および減衰器の少なくとも何れかとを備えているものであってもよい。
上記無線回路において、上記選択手段には、上記複数の送信信号が結合された状態で入力され、上記選択手段は、上記複数の送信信号の各々を選択的に通過または阻止するフィルタを備えているものであってもよい。
上記無線回路では、上記決定手段は、上記複数の送信信号の送信電力がそれぞれ検出されるように、上記検波対象信号を切り替えるようになっているものであってもよい。
本発明の一態様に係る無線装置は、本発明の一態様に係る無線回路を備えていることを特徴としている。
本発明の一態様に係る無線回路の制御方法は、選択手段を備え、同時に複数の送信信号を出力可能な無線回路の制御方法であって、無線回路が同時に複数の送信信号を出力する出力工程と、当該複数の送信信号の中から送信電力を検出すべき検波対象信号を決定する決定工程と、該選択手段が、該複数の送信信号を含む入力から、該決定工程において決定した該検波対象信号を選択的に出力する選択工程と、該選択工程において該選択手段が出力した該検波対象信号の電力を検出する検波工程と、を包含していることを特徴としている。
本発明の一態様によれば、同時に送信される複数の送信信号の中から、送信電力を検出すべき検波対象信号を選択的に出力し、出力された検波対象信号を検波する。これにより、周波数帯域毎に検波手段を設けることなく、複数の送信信号の各々の電力を個別に検出することができる。すなわち、上記の構成によれば、コンパクトな構成で、複数の送信回路が同時に送信信号を生成した場合に、各送信回路が生成した送信信号を個別に検波するための技術を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る無線回路の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における送信波選択回路の構成のバリエーションを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線回路の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における送信波選択回路の構成のバリエーションを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線回路の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線回路の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線回路における各送信波の流れを説明する図である。 本発明の一実施形態に係る無線回路における各送信波の検波タイミングの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線回路における検波処理の流れの一例を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る無線回路における検波処理の流れの一例を説明するフローチャートである。
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態(実施形態1)について、図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態に係る無線回路は、送信波(送信信号)を処理するための無線回路であり、何らかの信号が重畳された搬送波をアンテナを用いて送受信または送信する無線装置一般に組み込まれ得る。
図1は、本実施形態に係る無線回路100の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、無線回路100は、送信波生成回路A(送信信号生成手段)10、増幅器A(増幅手段)11、結合器A12、送信波生成回路B(送信信号生成手段)20、増幅器B(増幅手段)21、結合器B22、制御回路(決定手段)30、送信波選択回路(選択手段)31、検波回路(検波手段)33および演算部34を備えている。
本実施形態では、送信電力のフィードバック制御のために送信波を検波する場合について説明するが、本発明はこれに限定されず、送信波の検波が必要な場合一般に適用することができる。
また、無線回路100は、上述したように、複数の送信波生成回路(送信波生成回路A10および送信波生成回路B20)ならびに複数の増幅器(増幅器A11および増幅器B21)を備え、複数の送信波(送信波AおよびB)を同時に出力可能なように構成されている。なお、複数の送信波は、互いに周波数帯域が異なっているものとする。
無線回路100は、必要に応じて、送信波Aおよび送信波Bの何れも送信していない状態、送信波Aおよび送信波Bの何れか一方の送信波のみを出力している状態、および、送信波Aおよび送信波Bを同時に出力している状態の何れかをとることができる。なお、以下の説明では、特に明示しない限り、送信波Aおよび送信波Bを同時に出力している状態について言及する。
無線回路100において、送信波生成回路A10が生成した送信波Aは、増幅器A11によって増幅され、結合器A12によって一部が取り出された後、出力される(送信波出力A)。
また、送信波生成回路B20が生成した送信波Bは、増幅器B21によって増幅され、結合器B22によって一部が取り出された後、出力される(送信波出力B)。
結合器A12および結合器B22において取り出された送信波Aおよび送信波Bは、結合部32において結合され、送信波選択回路31に入力される。
なお、結合器A12と結合部32との間、および、結合器B22と結合部32との間には、それぞれ抵抗が装荷されていてもよい。これによって、結合器A12および結合器B22において取り出された送信波Aおよび送信波Bをそれぞれ減衰させ、送信波出力Bへの送信波Aの影響および送信波出力Aへの送信波Bの影響を抑制することができる。
制御回路30は、送信波Aおよび送信波Bから、電力を検出すべき検波対象波(検波対象信号)を決定し、決定した検波対象波を指定する制御信号(検波制御信号)を、送信波選択回路31に出力する。
送信波選択回路31は、送信波Aおよび送信波Bが結合された入力信号(入力信号)から、制御信号によって指定された検波対象波を選択的に検波回路33に出力する。
検波回路33は、例えば、公知のDC−DCコンバータであり、入力された検波対象波の電力を検出することができる。そして、検波回路33は、検出した検波対象波の電力を示す信号を、演算部34に出力する。
演算部34は、入力された信号から検波対象波の電力情報を取得し、当該電力情報に基づいて、送信電力のフィードバック制御(増幅器の制御)を行う。
図7は、無線回路100における各送信波の流れを説明する図である。図7(a)は、送信波Aおよび送信波Bを同時に出力している状態、または、送信波Aのみを出力している状態において、検波対象波が送信波Aである場合を示し、図7(b)は、送信波Aおよび送信波Bを同時に出力している状態、または、送信波Bのみを出力している状態において、検波対象波が送信波Bである場合を示す。
図7(a)に示すように、検波対象波が送信波Aである場合には、送信波Aのみが、送信波選択回路31から出力され、検波回路33に入力される。一方、図7(b)に示すように、検波対象波が送信波Bである場合には、送信波Bのみが、送信波選択回路31から出力され、検波回路33に入力される。
(送信波選択回路の構成例)
図2は、本実施形態における送信波選択回路31の構成例を示す図である。図2(a)〜(d)に示すように、本実施形態において、送信波選択回路31は、フィルタを備えている。送信波選択回路31は、また、スイッチをさらに備えていてもよい。なお、図2(a)〜(d)に示す構成は、あくまでも構成例であり、本発明はこれらの構成に限定されない。
図2(a)は、送信波選択回路31の一構成例を示す図である。図2(a)に示すように、一例において、送信波選択回路31は、送信波Aを通過させるバンドパスフィルタ41aおよび送信波Bを通過させるバンドパスフィルタ41bがシリアル(直列)に接続された構成を有している。バンドパスフィルタ41aは、スイッチ40aおよび42aによって挟まれており、バンドパスフィルタ41bは、スイッチ40bおよび42bによって挟まれている。
検波対象波が送信波Aであるときには、制御回路30は、スイッチ40aおよび42aに対しては、入力信号がバンドパスフィルタ41aに入力されるように、スイッチ40bおよび42bに対しては、入力信号がバンドパスフィルタ41bをバイパス(回避)するように制御信号を送る。一方、検波対象波が送信波Bであるときには、制御回路30は、スイッチ40aおよび42aに対しては、入力信号がバンドパスフィルタ41aをバイパスするように、スイッチ40bおよび42bに対しては、入力信号がバンドパスフィルタ41bに入力されるように制御信号を送る。なお、送信波Aおよび送信波Bが同時に出力されておらず、検波対象波のみが出力される状態では、制御回路30は、入力信号がバンドパスフィルタ41aおよび41bの両方をバイパスするように各スイッチに制御信号を送ってもよい。
以上により、図2(a)に示す構成例において、送信波選択回路31は、首尾よく検波対象波を選択的に出力することができる。なお、他の実施形態において、3種類以上の送信波を同時に出力する場合であっても、本構成例と同様に、送信波の種類と同じ数のバンドパスフィルタをシリアルに接続し、検波対象波を通過させるバンドパスフィルタに入力されるように制御すればよい。
図2(b)は、送信波選択回路31の他の構成例を示す図である。図2(b)に示すように、一例において、送信波選択回路31は、通過させる周波数帯域が可変である可変バンドパスフィルタ44が、スイッチ43および45によって挟まれている構成を有している。可変バンドパスフィルタ44は、送信波Aを通過させる状態と、送信波Bを通過させる状態との間で切り替え可能であるようになっている。
送信波Aおよび送信波Bが同時に出力されている状態では、制御回路30は、スイッチ43および45に対し、入力信号が可変バンドパスフィルタ44に入力されるように制御信号を送る。そして、検波対象波が送信波Aであるときには、制御回路30は、可変バンドパスフィルタ44が、送信波Aを通過させるように、制御信号を送り、検波対象波が送信波Bであるときには、制御回路30は、可変バンドパスフィルタ44が、送信波Bを通過させるように、制御信号を送る。一方、送信波Aおよび送信波Bが同時に出力されておらず、検波対象波のみが出力される状態では、制御回路30は、入力信号が可変バンドパスフィルタ44をバイパスするようにスイッチ43および45に制御信号を送る。
なお、スイッチ43および45を省略し、同時出力するか否かによらず、検波対象波に合わせて可変バンドパスフィルタ44を制御するようにしてもよい。
以上により、図2(b)に示す構成例において、送信波選択回路31は、首尾よく検波対象波を選択的に出力することができる。なお、他の実施形態において、3種類以上の送信波を同時に出力する場合であっても、本構成例と同様に、各種類の送信波に対応した周波数帯域の間で、通過させる周波数帯域が可変な可変バンドパスフィルタを用い、検波対象波に合わせて可変バンドパスフィルタを制御すればよい。
図2(c)は、送信波選択回路31のさらに他の構成例を示す図である。図2(c)に示すように、一例において、送信波選択回路31は、送信波Aを通過させるバンドパスフィルタ47aおよび送信波Bを通過させるバンドパスフィルタ47bがパラレル(並列)に接続された構成を有している。入力信号が、バンドパスフィルタ47aを通過するか、バンドパスフィルタ47bを通過するか、何れのフィルタもバイパスするかは、スイッチ46および48によって操作される。
検波対象波が送信波Aであるときには、制御回路30は、スイッチ46および48に対して、入力信号がバンドパスフィルタ47aに入力されるように制御信号を送る。一方、検波対象波が送信波Bであるときには、制御回路30は、スイッチ46および48に対して、入力信号がバンドパスフィルタ47bに入力されるように制御信号を送る。なお、送信波Aおよび送信波Bが同時に出力されておらず、検波対象波のみが出力される状態では、制御回路30は、入力信号がバンドパスフィルタ47aおよび47bの両方をバイパスするように各スイッチに制御信号を送ってもよい。
以上により、図2(c)に示す構成例において、送信波選択回路31は、首尾よく検波対象波を選択的に出力することができる。なお、他の実施形態において、3種類以上の送信波を同時に出力する場合であっても、本構成例と同様に、送信波の種類と同じ数のバンドパスフィルタをパラレルに接続し、検波対象波を通過させるバンドパスフィルタに入力されるように制御すればよい。
図2(d)は、送信波選択回路31のさらに他の構成例を示す図である。図2(d)に示すように、一例において、送信波選択回路31は、送信波Aを阻止するノッチフィルタ50aおよび送信波Bを阻止するノッチフィルタ50bがシリアルに接続された構成を有している。ノッチフィルタ50aは、スイッチ49aおよび51aによって挟まれており、ノッチフィルタ50bは、スイッチ49bおよび51bによって挟まれている。
検波対象波が送信波Aであるときには、制御回路30は、スイッチ49aおよび51aに対しては、入力信号がノッチフィルタ50aをバイパスするように、スイッチ49bおよび51bに対しては、入力信号がノッチフィルタ50bに入力されるように制御信号を送る。一方、検波対象波が送信波Bであるときには、制御回路30は、スイッチ49aおよび51aに対しては、入力信号がノッチフィルタ50aに入力されるように、スイッチ49bおよび51bに対しては、入力信号がノッチフィルタ50をバイパスするように制御信号を送る。なお、送信波Aおよび送信波Bが同時に出力されておらず、検波対象波のみが出力される状態では、制御回路30は、入力信号がノッチフィルタ50aおよび50bの両方をバイパスするように各スイッチに制御信号を送ってもよい。
以上により、図2(d)に示す構成例において、送信波選択回路31は、首尾よく検波対象波を選択的に出力することができる。なお、他の実施形態において、3種類以上の送信波を同時に出力する場合であっても、本構成例と同様に、送信波の種類と同じ数のノッチフィルタをシリアルに接続し、検波対象波以外の送信波を阻止する各ノッチフィルタにそれぞれ入力されるように制御すればよい。
(無線回路の制御例)
図8は、無線回路100における各送信波の検波タイミングの一例を示す図である。図8に示すように、送信開始後、最初は、送信波Aのみを送信し、しばらく後に送信波Aおよび送信波Bを同時に送信し、しばらく後に送信波Bのみを送信し、しばらく後に送信終了するものとする。
この場合、まず、送信波Aのみを送信している状態では、制御回路30は、一例において、送信波Aの送信電力を検出するように送信波選択回路31を制御する。すなわち、制御回路30は送信波Aを検波対象波として指定する制御信号を送信波選択回路31に送る。そして、演算部34は、検波回路33が検出した送信波Aの送信電力に応じた送信波Aの送信電力のフィードバック制御(電力制御)を行う(<1>)。
続いて、送信波Aおよび送信波Bを同時に送信している状態では、制御回路30は、一例において、送信波Aおよび送信波Bの送信電力がそれぞれ検出されるように、検波対象波を切り替える。すなわち、まず、制御回路30は検波対象を切り替え、送信波Bを検波対象波として指定する制御信号を送信波選択回路31に送り、演算部34は、検波回路33が検出した送信波Bの送信電力に応じた送信波Bの送信電力のフィードバック制御(電力制御)を行う(<2>)。続いて、制御回路30は検波対象を切り替え、送信波Aを検波対象波として指定する制御信号を送信波選択回路31に送り、演算部34は、検波回路33が検出した送信波Aの送信電力に応じた送信波Aの送信電力のフィードバック制御(電力制御)を行う(<3>)。
このとき、制御回路30による送信波Aと送信波Bとの間での検波対象波の切り替えの間隔は、切り替え間隔を短くすると送信電力のきめ細かいフィードバック制御を行うことができるが、切り替えに伴う電力消費等を考慮し、目的に応じて適宜設定すればよい。また、送信電力を検出していないときの選択回路は、一例において、前の状態を維持するようにすればよい。
そして、送信波Bのみを送信している状態では、制御回路30は、一例において、送信波Bの送信電力を検出するように送信波選択回路31を制御する。すなわち、制御回路30は送信波Bを検波対象波として指定する制御信号を送信波選択回路31に送る。そして、演算部34は、検波回路33が検出した送信波Bの送信電力に応じた送信波Bの送信電力のフィードバック制御(電力制御)を行う(<4>)。
以上のように、本実施形態によれば、複数の送信波を同時に送信している状態においても、各送信波を個別に検波して、例えば、電力制御を行うことができる。
図9は、無線回路100における検波処理の流れの一例を説明するフローチャートである。図9に示すように、まず、制御回路30は、ステップS0において、送信が行われているか否かを判定し、送信が行われている場合には、ステップS1へ進む。送信が行われていない場合には、再度、ステップS0を行う。
ステップS1では、制御回路30は、送信波Aの検波を行うべきか否かを判定する。制御回路30は、この判定を、上述したように、(i)送信波Aのみの送信、送信波Bのみの送信、ならびに、送信波Aおよび送信波Bの同時送信の何れであるか、(ii)送信波Aおよび送信波Bの同時送信の場合における検波対象波の切り替え間隔などに応じて行うことができる。送信波Aの検波を行うべき場合には、ステップS2に進み、そうでない場合にはステップS5に進む。
ステップS2では、制御回路30は、送信波Aの送信タイミングであるか否かを判定する。送信波Aの送信タイミングである場合には、ステップS3に進み、そうでない場合にはステップS0に戻る。
ステップS3では、制御回路30は、検波対象波である送信波Aを選択的に出力(通過)させるように、送信波選択回路31に制御信号を送り、ステップS4に進む。
ステップS4では、検波回路33は、検波対象波の電力を検出する。演算部34は、検波回路33が検出した検波対象波の電力に基づいて、検波対象波の送信電力の制御を行う。その後、ステップS0に戻る。
ステップS5では、制御回路30は、送信波Bの検波を行うべきか否かを判定する。制御回路30は、この判定を、ステップS1と同様に行うことができる。送信波Bの検波を行うべき場合には、ステップS6に進み、そうでない場合にはステップS0に戻る。
ステップS6では、制御回路30は、送信波Bの送信タイミングであるか否かを判定する。送信波Bの送信タイミングである場合には、ステップS7に進み、そうでない場合にはステップS0に戻る。
ステップS7では、制御回路30は、検波対象波である送信波Bを選択的に出力(通過)させるように、送信波選択回路31に制御信号を送り、ステップS4に進む。
(変形例)
なお、本実施形態の変形例において、制御回路30および演算部34は、送信波毎に分割されて実装されていてもよい。例えば、送信波Aの送信系と、送信波Bの送信系とが別のCPU(制御ユニット)に実装されていてもよい。
この場合、各送信系において、自送信波の検波が必要になった場合、各送信系のCPUは、送信波選択回路31に対して、上述したような制御信号を送ると共に、自送信波の検波中であることを示す信号を、他の送信系のCPUに送る。そして、各送信系のCPUは、検波が終了すると、その旨を示す信号を他の送信系のCPUに送る。
ここで、もし、各送信系において、自送信波の検波が必要になった場合に、既に他の送信系のCPUから、当該他の送信系の送信波の検波中であることを示す信号が送られていた場合には、当該検波の終了を示す信号が送られてくるのを待つか、検波の割り込み処理を行うことを示す信号を他の送信系のCPUに送るとともに、送信波選択回路31に対して、上述したような制御信号を送る。これにより、上述した実施形態と同様に、複数の送信波を同時に送信している状態においても、各送信波を個別に検波して、例えば、電力制御を行うことができる。
また、本実施形態の他の変形例において、制御回路30および送信波選択回路31等は、チップまたはモジュール内に組み込んで整合定数を固定するようにしてもよい。例えば、送信波生成回路A10、送信波生成回路B20、制御回路30、送信波選択回路31、検波回路33および演算部34を、一つのRFICに内蔵してもよい。これにより、回路規模の拡大、配線の遅延差によるタイミング問題、並行配線に基づくクロストーク、レイアウト変更に伴う整合調整の必要性等の問題をより好適に解決することができる。
なお、以上の変形例は、以下に示す他の実施形態においても適用することができる。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態(実施形態2)について、図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図3は、本実施形態に係る無線回路101の概略構成を示すブロック図である。図3に示すように、無線回路101において、送信波生成回路A10が生成した送信波Aは、結合部13において一部が取り出された後、増幅器A11に入力される。結合部13において取り出された送信波Aは、送信波選択回路31に入力される。また、送信波生成回路B20が生成した送信波Bは、結合部23において一部が取り出された後、増幅器B21に入力される。結合部23において取り出された送信波Bは、送信波選択回路31に入力される。
そして、送信波選択回路31は、結合部13または結合部23を介して入力された送信波Aおよび送信波B(増幅器A11および増幅器B21によって増幅される前の送信波Aおよび送信波B)から、増幅器A11または増幅器B21によって増幅された後の送信波Aおよび送信波Bの何れかを相殺する相殺信号を生成し、結合部32において結合された送信波Aおよび送信波Bに対して、当該相殺信号を加えることによって、検波対象波を選択的に出力するようになっている。
(送信波選択回路の構成例)
図4は、本実施形態における送信波選択回路31の構成例を示す図である。なお、図4(a)(b)に示す構成は、あくまでも構成例であり、本発明はこれらの構成に限定されない。
図4(a)は、本実施形態における送信波選択回路31の一構成例を示す図である。図4(a)に示すように、一例において、送信波選択回路31は、増幅器A11および増幅器B21によって増幅される前の送信波Aまたは送信波Bが入力され、何れか一方を選択的に出力するスイッチ52と、スイッチ52から出力された送信波を用いて、入力信号(増幅器A11または増幅器B21によって増幅された後の送信波Aおよび送信波Bが結合されたもの)から検波対象波を選択的に出力する相殺回路(相殺信号生成手段)53とを備えている。
相殺回路53は、移相器54、増幅(減衰)器55および加算器56を備えており、増幅器A11および増幅器B21によって増幅される前の送信波Aまたは送信波Bの位相および振幅を調整することによって、増幅器A11または増幅器B21によって増幅された後の送信波Aまたは送信波Bを相殺する相殺信号を生成し、当該相殺信号を入力信号(増幅器A11または増幅器B21によって増幅された後の送信波Aおよび送信波Bが結合されたもの)に加算することによって、入力信号における送信波Aまたは送信波Bを相殺するように構成されている。
なお、位相については、相殺相手と逆位相に調整すればよく、当該調整のための移相量は、無線回路101内部の経路長から予め算出することができる。そのため、移相器54の移相量は、設定時または生産時に設定することができる。ただし、動作時に設定してもよい。また、振幅について、相殺相手と同振幅に調整すればよく、無線回路101内における各信号の減衰量は回路構成により決定されるため、各送信波生成回路が決定した各送信波の振幅および回路構成による信号の減衰量に基づいて、設定時または生産時に増幅(減衰)器55の増幅(減衰)量を設定することができる。但し、振幅調整を詳細に行うため、温度などの外部要因による影響を考慮し、動的に調整してもよい。
検波対象波が送信波Aであるときには、制御回路30は、スイッチ52に対しては、相殺回路53に、検波対象波以外の送信波(送信波B)が入力されるように、相殺回路53に対しては、入力信号における検波対象波以外の送信波(送信波B)を相殺するように制御信号を送る。一方、検波対象波が送信波Bであるときには、制御回路30は、スイッチ52に対しては、相殺回路53に検波対象波以外の送信波(送信波A)が入力されるように、相殺回路53に対しては、入力信号における検波対象波以外の送信波(送信波A)を相殺するように制御信号を送る。なお、送信波Aおよび送信波Bが同時に出力されておらず、検波対象波のみが出力される状態では、制御回路30は、加算器56において入力信号に何ら加算されないように相殺回路53に制御信号を送ってもよい。
以上により、図4(a)に示す構成例において、送信波選択回路31は、首尾よく検波対象波を選択的に出力することができる。
なお、本実施形態は、二種類の送信波を扱う場合に限定されず、三種類以上の送信波を扱う場合にも適用することができる。図4(b)は、一変形例において、三種類の送信波(送信波A、送信波Bおよび送信波C)を扱う場合の送信波選択回路31の構成例を示す図である。
図4(b)に示すように、一例において、送信波選択回路31は、送信信号Aを相殺するための相殺回路53a、送信信号Bを相殺するための相殺回路53b、および送信信号Cを相殺するための相殺回路53cがシリアルに接続された構成を有している。
相殺回路53aには、スイッチ57aを介して、増幅器によって増幅される前の送信波Aが入力されるようになっている。相殺回路53bには、スイッチ57bを介して、増幅器によって増幅される前の送信波Bが入力されるようになっている。相殺回路53cには、スイッチ57cを介して、増幅器によって増幅される前の送信波Cが入力されるようになっている。
相殺回路53a、53bおよび53cは、それぞれ、移相器54a、54bまたは54c、増幅(減衰)器55a、55bまたは55c、および加算器56a、56bまたは56cを備えており、増幅器によって増幅される前の送信波A、BまたはCの位相および振幅を調整することによって、増幅器によって増幅された後の送信波A、BまたはCを相殺する相殺信号を生成し、当該相殺信号を入力信号に加算することによって、入力信号における送信波A、BまたはCを相殺するように構成されている。
検波対象波が送信波Aであるときには、制御回路30は、スイッチ57bおよび57cに対して、相殺回路53bおよび53cに、検波対象波以外の送信波(送信波BおよびC)が入力されるように、相殺回路53bおよび53cに対しては、入力信号における検波対象波以外の送信波(送信波BおよびC)を相殺するように制御信号を送る。検波対象波が送信波Bであるときには、制御回路30は、スイッチ57aおよび57cに対して、相殺回路53aおよび53cに、検波対象波以外の送信波(送信波AおよびC)が入力されるように、相殺回路53aおよび53cに対しては、入力信号における検波対象波以外の送信波(送信波AおよびC)を相殺するように制御信号を送る。検波対象波が送信波Cであるときには、制御回路30は、スイッチ57aおよび57bに対して、相殺回路53aおよび53bに、検波対象波以外の送信波(送信波AおよびB)が入力されるように、相殺回路53aおよび53bに対しては、入力信号における検波対象波以外の送信波(送信波AおよびB)を相殺するように制御信号を送る。なお、送信波A、BおよびCが同時に出力されておらず、検波対象波のみが出力される状態では、制御回路30は、入力信号に何ら加算されないように相殺回路53a、53bおよび53cに制御信号を送ってもよい。
以上により、図4(b)に示す構成例において、送信波選択回路31は、首尾よく検波対象波を選択的に出力することができる。なお、他の実施形態において、4種類以上の送信波を同時に出力する場合であっても、本構成例と同様に、送信波の種類と同じ数の相殺回路をシリアルに接続し、検波対象波以外の送信波が相殺されるように制御すればよい。
(無線回路の制御例)
図10は、無線回路101における検波処理の流れの一例を説明するフローチャートである。図10に示すように、まず、制御回路30は、ステップS10において、同時送信が行われているか否かを判定し、同時送信が行われていない場合(検波対象波のみ送信されている場合)には、ステップS11へ進み、同時送信が行われていない場合には、ステップS13に進む。
ステップS11では、制御回路30は、送信波選択回路31に対し、入力信号に何も加算せずに通過させるよう制御信号を送り、ステップS12に進む。
ステップS12では、検波回路33は、検波対象波の電力を検出する。演算部34は、検波回路33が検出した検波対象波の電力に基づいて、検波対象波の送信電力の制御を行う。その後、ステップS10に戻る。
ステップS13では、制御回路30は、送信波Aの検波を行うべきか否かを判定する。制御回路30は、この判定を、上述したように、(i)送信波Aのみの送信、送信波Bのみの送信、ならびに、送信波Aおよび送信波Bの同時送信の何れであるか、(ii)送信波Aおよび送信波Bの同時送信の場合における検波対象波の切り替え間隔などに応じて行うことができる。送信波Aの検波を行うべき場合には、ステップS14に進み、そうでない場合(送信波Bの検波を行うべき場合)にはステップS17に進む。
ステップS14では、制御回路30は、増幅器B21によって増幅される前の送信波Bが、相殺回路53に入力されるようにスイッチ52に制御信号を送り、ステップS15に進む。
ステップS15では、相殺回路53の移相器54および増幅(減衰)器55が、増幅器B21によって増幅される前の送信波Bの位相および振幅を調整し、増幅器B21によって増幅された後の送信波Bを相殺するための相殺信号を生成し、ステップS16に進む。
ステップS16では、送信波選択回路31は、ステップS15において相殺回路53が生成した相殺信号を入力信号に加算することによって、入力信号に含まれる送信波Bを相殺し、検波対象波である送信波Aのみを選択的に出力し、ステップS12に進む。
ステップS17では、制御回路30は、増幅器A11によって増幅される前の送信波Aが、相殺回路53に入力されるようにスイッチ52に制御信号を送り、ステップS18に進む。
ステップS18では、相殺回路53の移相器54および増幅(減衰)器55が、増幅器A11によって増幅される前の送信波Aの位相および振幅を調整し、増幅器A11によって増幅された後の送信波Aを相殺するための相殺信号を生成し、ステップS19に進む。
ステップS19では、送信波選択回路31は、ステップS18において相殺回路53が生成した相殺信号を入力信号に加算することによって、入力信号に含まれる送信波Aを相殺し、検波対象波である送信波Bのみを選択的に出力し、ステップS12に進む。
〔実施形態3〕
本発明のさらに他の実施形態(実施形態3)について、図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図5は、本実施形態に係る無線回路102の概略構成を示すブロック図である。図5に示すように、無線回路102において、送信波生成回路A10が生成した送信波Aは、増幅器A11によって増幅され、結合器A12によって一部が取り出された後、出力される(送信波出力A)。また、送信波生成回路B20が生成した送信波Bは、増幅器B21によって増幅され、結合器B22によって一部が取り出された後、出力される(送信波出力B)。そして、結合器A12および結合器B22において取り出された送信波Aおよび送信波Bは、それぞれ、送信波選択回路31のスイッチ58に入力される。
スイッチ58は、制御回路30からの制御信号に基づき、入力された送信波Aおよび送信波Bのうち、検波対象波を検波回路33に出力する。これにより、本実施形態においても、送信波選択回路31は、首尾よく検波対象波を選択的に出力することができる。
〔実施形態4〕
本発明のさらに他の実施形態(実施形態4)について、図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図6は、本実施形態に係る無線回路103の概略構成を示すブロック図である。図6に示すように、無線回路103において、送信波生成回路A10が生成した送信波Aは、増幅器A11によって増幅され、デュプレクサA14に入力される。また、送信波生成回路B20が生成した送信波Bは、増幅器B21によって増幅され、デュプレクサB24に入力される。そして、デュプレクサA14から出力された送信波AおよびデュプレクサB24から出力された送信波Bは、結合部35において結合され、結合器36によって一部が取り出された後、アンテナ37から出力される。そして、結合器36において取り出された結合した状態の送信波Aおよび送信波Bは、送信波選択回路31に入力される。
送信波選択回路31は、制御回路30からの制御信号に基づき、入力された送信波Aおよび送信波Bのうち、検波対象波を検波回路33に出力する。これにより、本実施形態においても、送信波選択回路31は、首尾よく検波対象波を選択的に出力することができる。
なお、本実施形態に、実施形態2を組み合わせてもよい。すなわち、本実施形態において、実施形態2と同様、増幅器A11によって増幅される前の送信波Aおよび増幅器B21によって増幅される前の送信波Bが送信波選択回路31に入力され、送信波選択回路31がスイッチ52および相殺回路53を備えるように構成してもよい。
〔まとめ〕
本発明の一態様に係る無線回路(無線回路100〜103)は、同時に複数の送信信号を出力可能な無線回路であって、該無線回路(無線回路100〜103)が同時に複数の送信信号(送信波)を出力するとき、当該複数の送信信号の中から送信電力を検出すべき検波対象信号(検波対象波)を決定する決定手段(制御回路30)と、該複数の送信信号が入力され、該決定手段(制御回路30)が決定した該検波対象信号(検波対象波)を選択的に出力する選択手段(送信波選択回路31)と、該選択手段(送信波選択回路31)が出力した該検波対象信号(検波対象波)の電力を検出する検波手段(検波回路33)と、を備えている。
上記の構成によれば、選択手段が、同時に送信される複数の送信信号の中から、送信電力を検出すべき検波対象信号を選択的に出力し、検波手段が、選択手段から出力された検波対象信号を検波する。これにより、周波数帯域毎に検波手段を設けることなく、複数の送信信号の各々の電力を個別に検出することができる。すなわち、上記の構成によれば、コンパクトな構成で、複数の送信回路が同時に送信信号を生成した場合に、各送信回路が生成した送信信号を個別に検波することができる無線回路を提供することができる。
上記無線回路(無線回路100〜103)は、上記複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)の各々を生成する複数の送信信号生成手段(送信波生成回路A10および送信波生成回路B20)と、該複数の送信信号生成手段(送信波生成回路A10および送信波生成回路B20)が生成した複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)をそれぞれ増幅する複数の増幅手段(増幅器A11および増幅器B21)と、を備えており、上記選択手段(送信波選択回路31)には、上記複数の増幅手段(増幅器A11および増幅器B21)によって増幅された後の上記複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)が入力されるようになっているものであってもよい。
上記の構成によれば、増幅手段によって増幅された後の送信信号の電力を検出することができる。なお、典型的には、増幅手段によって増幅された後の送信信号は、主に、無線回路から出力されて送信されるため、選択手段に入力される送信信号は、増幅手段によって増幅された後の送信信号の一部となる。
上記無線回路(無線回路101)において、上記選択手段(送信波選択回路31)には、上記複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)が結合された状態で入力され、上記選択手段(送信波選択回路31)は、上記複数の増幅手段(増幅器A11および増幅器B21)によって増幅される前の上記複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)から、上記複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)の各々を相殺する相殺信号を生成する相殺信号生成手段(相殺回路53、53a〜53c)を備えており、上記選択手段(送信波選択回路31)に入力された上記複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)に対して、該相殺信号生成手段(相殺回路53、53a〜53c)によって生成された、上記検波対象信号(検波対象波)とは異なる送信信号を相殺する該相殺信号を加えることによって、上記検波対象信号(検波対象波)を選択的に出力するようになっているものであってもよい。
増幅手段によって増幅される前と後で送信信号の波形は変化しないため、増幅手段によって増幅される前の送信信号の振幅および位相を調整することにより、増幅手段によって増幅された後の送信信号を相殺する相殺信号を生成することができる。そのため、上記の構成によれば、相殺信号生成手段は、検波対象信号とは異なる送信信号を相殺する相殺信号を生成することができる。この相殺信号を、増幅手段によって増幅された後の複数の送信信号が結合した入力信号に加えることにより、増幅手段によって増幅された後の検波対象信号を選択的に出力することができる。
上記無線回路(無線回路101)では、上記相殺信号生成手段(相殺回路53、53a〜53c)は、移相器(移相器54)と、増幅器および減衰器の少なくとも何れか(増幅(減衰)器55)とを備えているものであってもよい。
上記の構成によれば、相殺信号生成手段は、位相器と、増幅器および減衰器の少なくとも何れかとを備えているため、増幅手段によって増幅される前の送信信号の振幅および位相を容易に調整することができ、上記相殺信号を首尾よく生成することができる。
上記無線回路(無線回路100、103)において、上記選択手段(送信波選択回路31)には、上記複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)が結合された状態で入力され、上記選択手段(送信波選択回路31)は、上記複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)の各々を選択的に通過または阻止するフィルタ(バンドパスフィルタ41a、41b、47a、47b、可変バンドパスフィルタ44、ノッチフィルタ50a、50b)を備えているものであってもよい。
上記の構成によれば、選択手段は、複数の送信信号の各々を選択的に通過または阻止するフィルタを用いることにより、複数の送信信号が結合した入力信号から、検波対象信号のみを選択的に出力することができる。
上記無線回路(無線回路100〜103)では、上記決定手段(制御回路30)は、上記複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)の送信電力がそれぞれ検出されるように、上記検波対象信号(検波対象波)を切り替えるようになっているものであってもよい。
上記の構成によれば、決定手段は、同時に送信される複数の送信信号について、当該複数の送信信号の送信電力がそれぞれ検出されるように、検波対象信号を切り替える(例えば、複数の送信信号の各々を、順に検波対象信号としていく)。これにより、複数の送信信号の送信電力をそれぞれ検出することができる。
本発明の一態様に係る無線装置は、本発明の一態様に係る無線回路(無線回路100〜103)を備えていることを特徴としている。
上記の構成によれば、無線装置が、上記無線回路を備えていることにより、コンパクトな構成で、複数の送信回路が同時に送信信号を生成した場合に、各送信回路が生成した送信信号を個別に検波することができる無線装置を提供することができる。
本発明の一態様に係る無線回路の制御方法は、選択手段(送信波選択回路31)を備え、同時に複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)を出力可能な無線回路(無線回路100〜103)の制御方法であって、無線回路(無線回路100〜103)が同時に複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)を出力する出力工程と、当該複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)の中から送信電力を検出すべき検波対象信号(検波対象波)を決定する決定工程と、該選択手段(送信波選択回路31)が、該複数の送信信号(送信波Aおよび送信波B)を含む入力から、該決定工程において決定した該検波対象信号(検波対象波)を選択的に出力する選択工程と、該選択工程において該選択手段(送信波選択回路31)が出力した該検波対象信号(検波対象波)の電力を検出する検波工程と、を包含していることを特徴としている。
上記の方法によれば、本発明の一態様に係る無線回路と同等の効果を奏する。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
〔ソフトウェアによる実現例〕
最後に、無線回路100〜103の各ブロック、特に制御回路30は、集積回路(ICチップ)上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
後者の場合、無線回路100〜103は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである無線回路100〜103の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記無線回路100〜103に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
上記記録媒体としては、一時的でない有形の媒体(non-transitory tangible medium)、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク類、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード類、マスクROM/EPROM/EEPROM(登録商標)/フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD(Programmable logic device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の論理回路類などを用いることができる。
また、無線回路100〜103を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、IEEE802.11無線、HDR(High Data Rate)、NFC(Near Field Communication)、DLNA(Digital Living Network Alliance)、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は、無線通信機器の製造分野において利用可能である。
10 送信波生成回路A(送信信号生成手段)
11 増幅器A(増幅手段)
12 結合器A
20 送信波生成回路B(送信信号生成手段)
21 増幅器B(増幅手段)
22 結合器B
30 制御回路(決定手段)
31 送信波選択回路(選択手段)
32、35 結合部
33 検波回路(検波手段)
34 演算部
36 結合器
37 アンテナ
40a、40b、42a、42b、43、45、46、48、49a、49b、51a、51b、52、57a、57b、57c スイッチ
41a、41b、47a、47b バンドパスフィルタ
44 可変バンドパスフィルタ
50a、50b ノッチフィルタ
53 相殺回路(相殺信号生成手段)
54 移相器
55 増幅(減衰)器
56 加算器
100〜102 無線回路

Claims (5)

  1. 同時に複数の送信信号を出力可能な無線回路であって、
    該無線回路が同時に複数の送信信号を出力するとき、当該複数の送信信号の中から送信電力を検出すべき検波対象信号を決定する決定手段と、
    該複数の送信信号が入力され、該決定手段が決定した該検波対象信号を選択的に出力する選択手段と、
    該選択手段が出力した該検波対象信号の電力を検出する検波手段と、を備え
    上記選択手段には、上記複数の送信信号が結合された状態で入力され、
    上記選択手段は、上記複数の送信信号から、上記複数の送信信号の各々を相殺する相殺信号を生成する相殺信号生成手段を備えており、上記選択手段に結合された状態で入力された上記複数の送信信号に対して、該相殺信号生成手段によって生成された、上記検波対象信号とは異なる送信信号を相殺する該相殺信号を加えることによって、上記検波対象信号を選択的に出力するようになっていることを特徴とする無線回路。
  2. 上記複数の送信信号の各々を生成する複数の送信信号生成手段と、
    該複数の送信信号生成手段が生成した複数の送信信号をそれぞれ増幅する複数の増幅手段と、を備えており、
    上記選択手段には、上記複数の増幅手段によって増幅された後の上記複数の送信信号が入力されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の無線回路。
  3. 上記相殺信号生成手段は、上記複数の増幅手段によって増幅される前の上記複数の送信信号から、上記複数の送信信号の各々を相殺する相殺信号を生成することを特徴とする請求項2に記載の無線回路。
  4. 上記相殺信号生成手段は、移相器と、増幅器および減衰器の少なくとも何れかとを備えていることを特徴とする請求項3に記載の無線回路。
  5. 上記決定手段は、上記複数の送信信号の送信電力がそれぞれ検出されるように、上記検波対象信号を切り替えるようになっていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の無線回路。
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