JPH05206892A - 特定小電力無線設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送受信を交互に行う代わりに、１つのチャン
ネルで２組の機器同士が双方向の通信を行い得るように
して、チャンネル数の不足を解消することができる特定
小電力無線設備を提供することを目的とする。 【構成】 ＶＣＯ５ａと位相比較器等の回路５ｂからな
る位相同期ループ回路５の発振周波数を制御することに
より、一方の機器の送信高周波信号の周波数をその機器
の受信周波数に一致させると共に、他方の機器の受信高
周波信号の周波数をその機器の送信周波数に一致させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ伝送装置等で用
いられる特定小電力無線設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】特定小電力無線設備（ＴＲＸ）は、音声
信号を送受信するコードレスホン等の他に、例えばコン
ピュータとプリンタとの間に距離があってプリンタケー
ブルが敷設できない場合、コンピュータ側のプリンタポ
ートから無線によってプリンタに、データ伝送を行うよ
うなデータ伝送装置にも使用される。

【０００３】上記データ伝送装置に用いられる特定小電
力無線設備は、送受信の周波数の組み合わせを１０チャ
ンネル有し、例えば第１チャンネルでは、親機の送信周
波数と子機の受信周波数に下側周波数帯の429.8125ＭHz
が割り当てられると共に、親機の受信周波数と子機の送
信周波数に上側周波数帯の449.7125ＭHzが割り当てられ
ている。また、第２チャンネル以降は、それぞれこれよ
りも順次0.0125ＭHzずつ高い周波数帯が割り当てられて
いる。従って、この特定小電力無線設備は、ＶＣＯ［Vo
ltage Controlled Oscillator］によってフィードバッ
クする位相同期ループ回路ＰＬＬ［Phase Locked Loop
］を用いて、チャンネルごとに送信用と受信用の２種
類の周波数をそれぞれ割り当てられた周波数帯に切り換
えるようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特に上記の
ようにデータ伝送装置に用いられる特定小電力無線設備
では、ネットワークを構成したような場合に同時に複数
の送受信を行うことが多くなり、チャンネル数が不足し
がちである。

【０００５】また、このようなデータ伝送装置では、コ
ードレスホンのような場合と異なり、必ずしも同時に双
方向の送受信を行う必要があるとは限らず、交互に送受
信が行えればよい場合が多い。しかしながら、各チャン
ネルには、上記のようにそれぞれ上側周波数帯と下側周
波数帯の２種類の周波数が割り当てられているので、こ
のように交互に送受信を行う場合には、いずれか一方の
周波数帯が無駄になる。

【０００６】このため、従来の特定小電力無線設備で
は、特にデータ伝送装置に用いられる場合にチャンネル
数が不足しがちであるにもかかわらず、各チャンネルに
割り当てられた２種類の周波数帯が十分に活用されない
という無駄を生じ、この矛盾が問題となっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、一方の機器の送信周波数と他方の機器の
受信周波数をチャンネルごとに定められた上側周波数帯
に設定すると共に、他方の機器の送信周波数と一方の機
器の受信周波数をチャンネルごとに定められた下側周波
数帯に設定することにより、双方向の通信を行う特定小
電力無線設備において、送信時に送信高周波信号の周波
数をその機器の受信周波数に一致させる送信周波数変更
手段と、受信時に受信高周波信号の周波数をその機器の
送信周波数に一致させる受信周波数変更手段とを備えた
ことを特徴としている。

【０００８】

【作用】一方の機器の送信周波数変更手段が送信時に送
信高周波信号の周波数をその機器の受信周波数に一致さ
せ、他方の機器の受信周波数変更手段が受信時に受信高
周波信号の周波数をその機器の送信周波数に一致させる
と、両機器は、当該チャンネルの上側周波数帯又は下側
周波数帯のいずれか一方のみを使用して双方向の通信を
行うことになる。従って、この間に、同じチャンネルの
使用されていない側の周波数帯を用いて、他の機器同士
が同様の双方向通信を行うことができるようになる。た
だし、このように同時に１つのチャンネルを使用する２
組の機器同士は、それぞれ送受信の周波数帯が同じであ
るために、交互に送受信を行わなければならず、同時に
送受信を行うことはできない。

【０００９】この結果、本発明の特定小電力無線設備
は、送受信を交互に行えればよい場合に、１つのチャン
ネルで２組の機器同士が双方向の通信を行うことができ
るようになり、チャンネル数を２倍に活用することがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
を詳述する。

【００１１】図１は本発明の一実施例を示すものであっ
て、特定小電力無線設備における送受信回路のブロック
図である。

【００１２】本実施例は、データ伝送用の特定小電力無
線設備であって、送受信の発振回路を１つの位相同期ル
ープ回路で兼用した場合について説明する。

【００１３】この特定小電力無線設備は、親機と子機と
の間でアンテナ１を介し送受信が行われるようになって
いる。このアンテナ１は、デュプレクサ２を介して送信
回路３と受信回路４にそれぞれ接続されている。デュプ
レクサ２は、アンテナ１で受信した受信高周波信号を送
信回路３側に漏らすことなく受信回路４に送り出すと共
に、送信回路３から送られて来た送信高周波信号を受信
回路４側に漏らすことなくアンテナ１に送り出すように
した方向性フィルタである。

【００１４】上記受信回路４は、第１ＢＰＦ（Vand Pas
s Filter）４ａ，アンプ４ｂ，第２ＢＰＦ４ｃ，混合器
４ｄ及び第３ＢＰＦ４ｅによって構成されている。第１
ＢＰＦ４ａと第２ＢＰＦ４ｃは、各チャンネルの送受信
周波数のみを通過させる帯域通過フィルタである。アン
プ４ｂは、受信高周波信号を増幅する高周波増幅回路で
ある。混合器４ｄは、第１ＢＰＦ４ａ，アンプ４ｂ及び
第２ＢＰＦ４ｃを通過した受信高周波信号を位相同期ル
ープ回路５からの発振信号と混合する回路である。第３
ＢＰＦ４ｅは、この混合器４ｄが混合した信号から21.7
ＭHzの中間周波信号成分のみを取り出す帯域通過フィル
タである。

【００１５】送信回路３は、ＶＣＸＯ（Voltage contro
lled Crystal Oscillater）３ａ，混合器３ｂ，第１Ｂ
ＰＦ３ｃ，第１アンプ３ｄ，第２ＢＰＦ３ｅ，第２アン
プ３ｆ及び電圧制御回路３ｇによって構成されている。
ＶＣＸＯ３ａは、水晶発振器を用いた発振回路であり、
制御端子に印加された電圧によって可変容量ダイオード
の容量を変化させることにより発振周波数を数ｋHz程度
だけ変化させることができるようになっている。そし
て、このＶＣＸＯ３ａの制御端子には、送信を行うディ
ジタルデータが入力されるようになっている。従って、
ＶＣＸＯ３ａは、ディジタルデータを水晶発振器による
発振周波数で変調した信号を出力することになる。な
お、このＶＣＸＯ３ａの発振周波数は、従来の特定小電
力無線設備では、位相同期ループ回路５の発振周波数が
送受信時で変更不要となるように選択すべきであるが、
本実施例では同時に送受信を行わないためこのような制
限が必要なくなり任意に選択できる。そして、ここで
は、21.7ＭHzの中間周波信号との混信を避けるために、
20ＭHzに設定している。混合器３ｂは、このＶＣＸＯ３
ａの出力信号を上記位相同期ループ回路５の発振信号と
混合する回路である。第１ＢＰＦ３ｃと第２ＢＰＦ３ｅ
は、各チャンネルの送受信周波数のみを通過させる帯域
通過フィルタである。ところで、電波法は送信周波数以
外の周波数成分を出力してはいけないという制限をおこ
なっているので、これら第１ＢＰＦ３ｃと第２ＢＰＦ３
ｅの同調回路には、電圧制御回路３ｇからの可変容量ダ
イオード等を介して、出力電圧が印加されている。電圧
制御回路３ｇは、図示しない制御部からの周波数切換信
号に応じてこの可変容量ダイオードの容量を切り換える
ための電圧を出力する回路である。従って、第１ＢＰＦ
３ｃと第２ＢＰＦ３ｅは、周波数切換信号に応じて、そ
の機器における各チャンネルの送信周波数のみを通過さ
せる特性と、その機器における各チャンネルの受信周波
数のみを通過させる特性とが切り換えられるようになっ
ている。第１アンプ３ｄと第２アンプ３ｆは、送信高周
波信号を増幅する高周波増幅回路である。

【００１６】位相同期ループ回路５は、ＶＣＯ５ａと位
相比較器やフィルタや分周器とからなる回路を構成する
発振回路である。ＶＣＯ５ａは、制御端子に印加された
電圧によって例えば同調回路に設けた可変容量ダイオー
ドの容量を変化させることにより、発振周波数自体を任
意に変化させることができる電圧制御発振回路である。
また、このＶＣＯ５ａは、上記周波数切換信号に応じて
発振周波数が段階的に切り換わるようになっている。こ
の周波数切換信号によるＶＣＯ５ａの発振周波数の切り
換えは、チャンネルの変更に伴う周波数の変更よりも十
分に大きなステップで周波数が変わるため、例えばスイ
ッチングダイオードを制御してＶＣＯ５ａの同調回路に
インダクタンス素子を追加又は削除するようにして、回
路的に発振周波数が切り換えられるようになっている。
回路５ｂは、このＶＣＯ５ａと共に位相同期ループを構
成する回路であり、ＶＣＯ５ａの発振周波数を位相比較
器で基準周波数と比較し、その誤差信号の低周波成分を
増幅してＶＣＯ５ａの制御端子にフィードバックするこ
とにより発振周波数の安定を図るようになっている。ま
た、この回路５ｂは、チャンネルを変更する場合に、内
部のデータを書き換えることにより、位相同期ループ回
路５の発振周波数を変更することができるようになって
いる。

【００１７】上記構成の送受信回路の動作を説明する。

【００１８】まず、従来のように、図示の送受信回路を
備えた機器が１つのチャンネルを占有して送受信を行う
場合について説明する。親機が第１チャンネルを用いて
送受信を行うとき、送信周波数は429.8125ＭHzとなり、
受信周波数は449.7125ＭHzとなる。また、送信回路３に
おけるＶＣＸＯ３ａの発振周波数は、上記のように、親
機及び子機共にチャンネルにかかわりなく20ＭHzに固定
されている。

【００１９】この親機が受信を行う場合には、周波数切
換信号によって、位相同期ループ回路５の発振周波数が
428.0125ＭHzに設定される。そして、アンテナ１で受信
された449.7125ＭHzの受信高周波信号は、デュプレクサ
２を介して受信回路４に送られる。受信回路４では、こ
の受信高周波信号を第１ＢＰＦ４ａ，アンプ４ｂ及び第
２ＢＰＦ４ｃを介して混合器４ｄに入力する。すると、
この混合器４ｄが受信高周波信号を位相同期ループ回路
５からの428.0125ＭHzの発振信号と混合し、第３ＢＰＦ
４ｅを介してこれらの差の21.7ＭHzの中間周波信号を出
力する。なお、実際には、他の周波数の信号も同時に受
信するので、この混合器４ｄと第３ＢＰＦ４ｅとによっ
て449.7125ＭHzの受信高周波信号のみを選択して21.7Ｍ
Hzの中間周波信号に変換することになる。このようにし
て受信回路４から出力された中間周波信号は、さらに低
周波の信号に周波数変換されてＦＳＫ（Frequency Shif
tKeying）復調及び方形波への波形変換が行われること
により元のディジタルデータに復元される。

【００２０】この親機が送信を行う場合には、周波数切
換信号によって、位相同期ループ回路５の発振周波数が
449.8125ＭHzに設定される。また、送信回路３の第１Ｂ
ＰＦ３ｃと第２ＢＰＦ３ｅも、各チャンネルの親機の送
信周波数のみを通過させるような周波数特性に切り換え
られる。送信するディジタルデータは、送信回路３にお
けるＶＣＸＯ３ａの制御端子に入力される。すると、こ
のＶＣＸＯ３ａは、入力されたディジタルデータを20Ｍ
Hzの発振周波数によって変調し混合器３ｂに送る。混合
器３ｂでは、このＶＣＸＯ３ａの出力信号を上記位相同
期ループ回路５からの449.8125ＭHzの発振信号と混合す
る。そして、この混合器３ｂの出力から混合周波数の差
である429.8125ＭHzの送信高周波信号のみが第１ＢＰＦ
３ｃ，第１アンプ３ｄ，第２ＢＰＦ３ｅ及び第２アンプ
３ｆを介して取り出され、送信回路３の出力としてデュ
プレクサ２に送られアンテナ１から送信される。

【００２１】なお、子機が第１チャンネルを占有して送
受信を行う場合には、位相同期ループ回路５の発振周波
数を受信時に451.5125ＭHzに設定すると共に送信時に42
9.7125ＭHzに設定し、429.8125ＭHzの受信高周波信号を
受信すると共に449.7125ＭHzの送信高周波信号を送信す
る。

【００２２】この結果、本実施例では、従来のように１
つのチャンネルを占有する場合にも、親機と子機との間
で同時に送受信を行うことはできず、交互に行わなけれ
ばならない。ただし、この場合には、送受信の周波数が
異なるので、位相同期ループ回路５の同じ周波数の発振
信号を送信回路３と受信回路４とで兼用できるようにＶ
ＣＸＯ３ａの発振周波数を調整すれば、同時に送受信を
行うことも可能である。また、本実施例では、位相同期
ループ回路５を１つしか用いない特定小電力無線設備に
ついて説明しているが、送信回路３と受信回路４に別個
の位相同期ループ回路を設けておけば、これらの位相同
期ループ回路の発振周波数を別個に設定できるので、そ
のまま同時に送受信を行うことができる。

【００２３】次に、図示の送受信回路を備えた機器が１
つのチャンネルの片側の周波数帯のみを用いて送受信を
行う場合について説明する。この場合、親機と子機の区
別はなく、第１チャンネルにおける上側周波数帯を用い
るときは送受信周波数が449.7125ＭHzとなり、下側周波
数帯を用いるときは送受信周波数が429.8125ＭHzとな
る。また、この場合には、ＶＣＸＯ３ａの発振周波数を
調整したり、送信回路３と受信回路４に別個の位相同期
ループ回路を設けたとしても、同時に送受信を行うこと
はできない。

【００２４】この機器が第１チャンネルの上側周波数帯
（449.7125ＭHz）を用いた場合、受信の際には、周波数
切換信号によって、位相同期ループ回路５の発振周波数
が428.0125ＭHzに設定される。そして、アンテナ１で受
信された449.7125ＭHzの受信高周波信号は、デュプレク
サ２を介して受信回路４に送られ、以下上記第１チャン
ネルを占有する親機の場合と同様に、これらの周波数差
の21.7ＭHzの中間周波信号を出力し、さらに元のディジ
タルデータに復元する。

【００２５】上記機器が送信を行う場合には、周波数切
換信号によって、位相同期ループ回路５の発振周波数が
429.7125ＭHzに設定される。また、送信回路３の第１Ｂ
ＰＦ３ｃと第２ＢＰＦ３ｅも、各チャンネルの上側周波
数帯（即ち、子機における各チャンネルの送信周波数）
のみを通過させるような周波数特性に切り換えられる。
そして、送信するディジタルデータは、送信回路３にお
けるＶＣＸＯ３ａの制御端子に入力され、以下、上記第
１チャンネルを占有する子機の場合と同様に、このＶＣ
ＸＯ３ａの20ＭHzの発振信号と混合され、さらに混合器
３ｂで位相同期ループ回路５の429.7125ＭHzの発振信号
と混合されて、これらの混合周波数の和である449.7125
ＭHzの送信高周波信号がデュプレクサ２を介してアンテ
ナ１から送信される。

【００２６】なお、第１チャンネルの下側周波数帯（42
9.8125ＭHz）を用いた場合には、位相同期ループ回路５
の発振周波数を受信時に451.5125ＭHzに設定すると共に
送信時に449.8125ＭHzに設定し、429.8125ＭHzの送信高
周波信号と受信高周波信号により送受信を行う。

【００２７】ここで、上記位相同期ループ回路５の各発
振周波数は、受信時には、そのときの受信高周波信号の
周波数との差の絶対値が中間周波信号の周波数（21.7Ｍ
Hz）に等しくなるように設定されたものであり、送信時
には、ＶＣＸＯ３ａの発振周波数（20ＭHz）との和又は
差がそのときの送信高周波信号の周波数と等しくなるよ
うに設定されたものである。

【００２８】なお、第２チャンネル以降のチャンネルを
用いる場合には、位相同期ループ回路５における回路５
ｂのデータを書き換えて、発振周波数を１チャンネルご
とに0.0125ＭHzずつ高くさせるようにすればよい。

【００２９】この結果、本実施例の特定小電力無線設備
によれば、交互にしか送受信を行うことができなくなる
代わりに、１つのチャンネルで２組の機器の送受信を行
うことができるようになり、２０チャンネルでの通信が
可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の特定小電力無線設備によれば、送受信を交互に行えれ
ばよい場合に、１つのチャンネルで２組の機器同士が双
方向の通信を行うことができるようになるので、チャン
ネル数の不足を解消することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであって、特定小
電力無線設備における送受信回路のブロック図である。

【符号の説明】

３ 送信回路 ４ 受信回路 ５ 位相同期ループ回路 ５ａ ＶＣＯ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の機器の送信周波数と他方の機器の受
   信周波数をチャンネルごとに定められた上側周波数帯に
   設定すると共に、他方の機器の送信周波数と一方の機器
   の受信周波数をチャンネルごとに定められた下側周波数
   帯に設定することにより双方向の通信を行う特定小電力
   無線設備において、 送信時に送信高周波信号の周波数をその機器の受信周波
   数に一致させる送信周波数変更手段と、 受信時に受信高周波信号の周波数をその機器の送信周波
   数に一致させる受信周波数変更手段とを備えたことを特
   徴とする特定小電力無線設備。
2. 【請求項２】請求項１に記載の設備において、上記送信
   周波数変更手段又は受信周波数変更手段は、発振周波数
   を段階的に切り換える電圧制御発振回路により、周波数
   変動することを特徴とする特定小電力無線設備。