(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯにて同時に送信されるデータの系統間において半導体チップ外でクロス配線を発生させることなく、マルチバンド無線機のベースバンド処理部を共用する。【解決手段】受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂは受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに隣接して配置し、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂは受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａに隣接して配置し、送信用無線周波数変換部ＴＲａは、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに隣接して配置し、送信用無線周波数変換部ＴＲｂは、送信用無線周波数変換部ＴＲａおよび受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂに隣接して配置する。【選択図】      図１
2010226374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線周波数で受信された第１の系統の第１の受信信号を第１のベースバンド信号に変換する第１の受信用無線周波数変換部と、
前記第１の無線周波数で前記第１の受信信号と同時に受信された第２の系統の第２の受信信号を第２のベースバンド信号に変換する第２の受信用無線周波数変換部と、
前記第１の受信用無線周波数変換部に隣接して配置され、第２の無線周波数で受信された第１の系統の第３の受信信号を第３のベースバンド信号に変換する第３の受信用無線周波数変換部と、
前記第２の受信用無線周波数変換部に隣接して配置され、前記第２の無線周波数で前記第３の受信信号と同時に受信された第２の系統の第４の受信信号を第４のベースバンド信号に変換する第４の受信用無線周波数変換部と、
前記第１の受信用無線周波数変換部に隣接して配置され、前記第１の無線周波数で送信される第１の送信信号に第５のベースバンド信号を変換する第１の送信用無線周波数変換部と、
前記第４の受信用無線周波数変換部および前記第１の送信用無線周波数変換部に隣接して配置され、前記第２の無線周波数で送信される第２の送信信号に第６のベースバンド信号を変換する第２の送信用無線周波数変換部と、
前記第１の受信用無線周波数変換部および前記第３の受信用無線周波数変換部の後段に配置され、前記第１のベースバンド信号および前記第３のベースバンド信号のベースバンド信号処理を行う第１の受信用ベースバンド処理部と、
前記第２の受信用無線周波数変換部および前記第４の受信用無線周波数変換部の後段に配置され、前記第２のベースバンド信号および前記第４のベースバンド信号のベースバンド信号処理を行う第２の受信用ベースバンド処理部と、
前記第１の送信用無線周波数変換部および前記第２の送信用無線周波数変換部の前段に配置され、前記第５のベースバンド信号および前記第６のベースバンド信号のベースバンド信号処理を行う送信用ベースバンド処理部とを備えることを特徴とするマルチバンド無線機。
【請求項２】
前記第１の受信用無線周波数変換部、前記第２の受信用無線周波数変換部、前記第３の受信用無線周波数変換部および前記第４の受信用無線周波数変換部は、
前記第１の受信信号、前記第２の受信信号、前記第３の受信信号または前記第４の受信信号から所望の周波数成分を選択する第１のフィルタと、
前記第１の受信信号、前記第２の受信信号、前記第３の受信信号または前記第４の受信信号を増幅するローノイズアンプと、
第１の局部発振信号を発生する第１の局部発振器と、
前記第１の局部発振信号の位相を９０°だけ移相する第１の移相器と、
前記第１の局部発振器にて発生された第１の局部発振信号と、前記ローノイズアンプにて増幅された前記第１の受信信号、前記第２の受信信号、前記第３の受信信号または前記第４の受信信号とを乗算し、前記第１のベースバンド信号、前記第２のベースバンド信号、前記第３のベースバンド信号または前記第４のベースバンド信号の同相成分をそれぞれ生成する第１のミキサと、
前記第１の移相器にて位相が９０°だけ移相された第１の局部発振信号と、前記ローノイズアンプにて増幅された前記第１の受信信号、前記第２の受信信号、前記第３の受信信号または前記第４の受信信号とを乗算し、前記第１のベースバンド信号、前記第２のベースバンド信号、前記第３のベースバンド信号または前記第４のベースバンド信号の直交成分をそれぞれ生成する第２のミキサとを備え、
前記第１の送信用無線周波数変換部および前記第２の送信用無線周波数変換部は、
第２の局部発振信号を発生する第２の局部発振器と、
前記第２の局部発振信号の位相を９０°だけ移相する第２の移相器と、
前記送信用ベースバンド処理部から出力された前記第５のベースバンド信号または前記第６のベースバンド信号の同相成分と、前記第２の局部発振器にて発生された第２の局部発振信号とを乗算し、前記第１の送信信号または前記第２の送信信号の同相成分をそれぞれ生成する第３のミキサと、
前記送信用ベースバンド処理部から出力された前記第５のベースバンド信号または前記第６のベースバンド信号の直交成分と、前記第２の移相器にて位相が９０°だけ移相された第２の局部発振信号とを乗算し、前記第１の送信信号または前記第２の送信信号の直交成分をそれぞれ生成する第４のミキサと、
前記第１の送信信号または前記第２の送信信号の同相成分から所望の周波数成分を選択する第２のフィルタと、
前記第１の送信信号または前記第２の送信信号の直交成分から所望の周波数成分を選択する第３のフィルタと、
前記第１の送信信号または前記第２の送信信号の利得を可変する可変利得アンプと、
前記第１の送信信号または前記第２の送信信号を増幅するパワーアンプとを備え、
前記第１の受信用ベースバンド処理部は、
前記第１のベースバンド信号および前記第３のベースバンド信号の同相成分から所望の周波数成分を選択する第４のフィルタと、
前記第１のベースバンド信号および前記第３のベースバンド信号の直交成分から所望の周波数成分を選択する第５のフィルタと、
前記第１のベースバンド信号および前記第３のベースバンド信号の同相成分の利得を可変する第３の可変利得アンプと、
前記第１のベースバンド信号および前記第３のベースバンド信号の直交成分の利得を可変する第４の可変利得アンプとを備え、
前記第２の受信用ベースバンド処理部は、
前記第２のベースバンド信号および前記第４のベースバンド信号の同相成分から所望の周波数成分を選択する第６のフィルタと、
前記第２のベースバンド信号および前記第４のベースバンド信号の直交成分から所望の周波数成分を選択する第７のフィルタと、
前記第２のベースバンド信号および前記第４のベースバンド信号の同相成分の利得を可変する第５の可変利得アンプと、
前記第２のベースバンド信号および前記第４のベースバンド信号の直交成分の利得を可変する第６の可変利得アンプとを備え、
前記送信用ベースバンド処理部は、
前記第５のベースバンド信号および前記第６のベースバンド信号の同相成分から所望の周波数成分を選択する第８のフィルタと、
前記第５のベースバンド信号および前記第６のベースバンド信号の直交成分から所望の周波数成分を選択する第９のフィルタと、
前記第５のベースバンド信号および前記第６のベースバンド信号の同相成分の利得を可変する第７の可変利得アンプと、
前記第５のベースバンド信号および前記第６のベースバンド信号の直交成分の利得を可変する第８の可変利得アンプとを備えることを特徴とする請求項１に記載のマルチバンド無線機。
【請求項３】
前記第１の受信用無線周波数変換部、前記第２の受信用無線周波数変換部、前記第３の受信用無線周波数変換部、前記第４の受信用無線周波数変換部、前記第１の送信用無線周波数変換部、前記第２の送信用無線周波数変換部、前記第１の受信用ベースバンド処理部、前記第２の受信用ベースバンド処理部および前記送信用ベースバンド処理部は、同一の半導体チップに形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマルチバンド無線機。
【請求項４】
前記第１の受信信号を受信するとともに、前記第１の送信信号を送信する第１のアンテナと、
前記第２の受信信号を受信する第２のアンテナと、
前記第３の受信信号を受信する第３のアンテナと、
前記第４の受信信号を受信するとともに、前記第２の送信信号を送信する第４のアンテナと、
前記第１の受信用無線周波数変換部と前記第１の送信用無線周波数変換部に前記第１のアンテナを共用させる第１のアンテナ共用器
前記第４の受信用無線周波数変換部と前記第２の送信用無線周波数変換部に前記第４のアンテナを共用させる第２のアンテナ共用器をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のマルチバンド無線機。
【請求項５】
前記第１の系統に対応したベースバンド信号のデジタル値を入力するメイン端子および前記第２の系統に対応したベースバンド信号のデジタル値を入力するダイバー端子が設けられ、前記第１の系統および第２の系統のベースバンド信号のデジタル値の行列演算を行うことにより、前記第１の系統および第２の系統で並列に送信された信号を２本の信号系列に分離した後に直列化する変復調信号処理部と、
前記第１の受信用ベースバンド処理部にてベースバンド信号処理された前記第１のベースバンド信号および前記第３のベースバンド信号のアナログ値をデジタル値に変換する第１のＡＤ変換器と、
前記第２の受信用ベースバンド処理部にてベースバンド信号処理された前記第２のベースバンド信号および前記第２のベースバンド信号のアナログ値をデジタル値に変換する第２のＡＤ変換器と、
前記変復調信号処理部から出力された前記第５のベースバンド信号および前記第６のベースバンド信号のデジタル値をアナログ値に変換してから、前記送信用ベースバンド処理部に出力するＤＡ変換器と、
前記第１の無線周波数が選択された場合、前記第１のベースバンド信号のデジタル値を前記変復調信号処理部のメイン端子に入力するとともに、前記第２のベースバンド信号のデジタル値を前記変復調信号処理部のダイバー端子に入力し、前記第２の無線周波数が選択された場合、前記第３のベースバンド信号のデジタル値を前記変復調信号処理部のメイン端子に入力するとともに、前記第４のベースバンド信号のデジタル値を前記変復調信号処理部のダイバー端子に入力するスワップ回路とをさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のマルチバンド無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチバンド無線機に関し、特に、複数のアンテナを組み合わせてデータ送受信の帯域を広げるマルチバンド無線機に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
使用可能な周波数帯が割り当てられている無線通信の分野では、複数のチャンネルを使用することなく帯域幅を拡大するために、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）という技術が注目されている（非特許文献１）。このＭＩＭＯでは、複数のアンテナで同時に異なるデータが送信される。そして、それらのデータを複数のアンテナで同時に受信して合成することで擬似的に帯域幅が拡大され、通信の高速化が図られる。理論上は、アンテナが２本ならば２倍に、３本ならば３倍に帯域幅が増えたのと同じ効果を得ることができる。
【０００３】
また、ＭＩＭＯという技術を用いた無線機において、通信のグローバル化に対応できるようにするために、マルチバンド化されたものもある。ＭＩＭＯという技術を用いた無線機をマルチバンド化する場合、同時に異なるデータを受信するための複数のアンテナが送信周波数ごとに設けられる。そして、受信信号のベースバンド処理を行うベースバンド処理回路も、そのアンテナごとに設けられる。
一方、ベースバンド処理回路の個数を削減するために、ＭＩＭＯにて同時に送信されるデータの系統ごとにベースバンド処理回路を共用する方法もある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｄ．  Ｇｅｓｂｅｒｔ，  Ｍ  Ｓｈａｆｉ，  Ｄ．  Ｓｈｉｆ，Ｐ．Ｊ．  Ｓｍｉｔｈ，  Ａ．  Ｎａｇｕｉｂ，  “Ｆｒｏｍ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｔｏＰｒａｃｔｉｃｅ：  Ａｎ  Ｏｖｅｒｖｉｅｗ  ｏｆ  ＭＩＭＯ  Ｓｐａｃｅ−ＴｉｍｅＣｏｄｅｄ  Ｗｉｒｅｌｓｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，“ＩＥＥＥ  Ｊ．  ＳｅｌｅｃｔｅｄＡｒｅａｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｍｕｎ．，  ｖｏｌ．２１，  ｎｏ．３，  Ａｐｒｉｌ  ２００３．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＭＩＭＯにて同時に送信されるデータの系統ごとにベースバンド処理回路を共用する方法では、それらのデータの系統間において半導体チップ外でクロス配線が発生し、アイソレーションの確保が困難になるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、ＭＩＭＯにて同時に送信されるデータの系統間において半導体チップ外でクロス配線を発生させることなく、ベースバンド処理部を共用することが可能なマルチバンド無線機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、第１の無線周波数で受信された第１の系統の第１の受信信号を第１のベースバンド信号に変換する第１の受信用無線周波数変換部と、前記第１の無線周波数で前記第１の受信信号と同時に受信された第２の系統の第２の受信信号を第２のベースバンド信号に変換する第２の受信用無線周波数変換部と、前記第１の受信用無線周波数変換部に隣接して配置され、第２の無線周波数で受信された第１の系統の第３の受信信号を第３のベースバンド信号に変換する第３の受信用無線周波数変換部と、前記第２の受信用無線周波数変換部に隣接して配置され、前記第２の無線周波数で前記第３の受信信号と同時に受信された第２の系統の第４の受信信号を第４のベースバンド信号に変換する第４の受信用無線周波数変換部と、前記第１の受信用無線周波数変換部に隣接して配置され、前記第１の無線周波数で送信される第１の送信信号に第５のベースバンド信号を変換する第１の送信用無線周波数変換部と、前記第４の受信用無線周波数変換部および前記第１の送信用無線周波数変換部に隣接して配置され、前記第２の無線周波数で送信される第２の送信信号に第６のベースバンド信号を変換する第２の送信用無線周波数変換部と、前記第１の受信用無線周波数変換部および前記第３の受信用無線周波数変換部の後段に配置され、前記第１のベースバンド信号および前記第３のベースバンド信号のベースバンド信号処理を行う第１の受信用ベースバンド処理部と、前記第２の受信用無線周波数変換部および前記第４の受信用無線周波数変換部の後段に配置され、前記第２のベースバンド信号および前記第４のベースバンド信号のベースバンド信号処理を行う第２の受信用ベースバンド処理部と、前記第１の送信用無線周波数変換部および前記第２の送信用無線周波数変換部の前段に配置され、前記第５のベースバンド信号および前記第６のベースバンド信号のベースバンド信号処理を行う送信用ベースバンド処理部とを備えることを特徴とする無線信号処理装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＭＩＭＯにて同時に送信されるデータの系統間において半導体チップ外でクロス配線を発生させることなく、マルチバンド無線機のベースバンド処理部を共用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るマルチバンド無線機の概略構成を示すブロック図。
【図２】図２は、図１の受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂおよび受信用ベースバンド処理部ＲＢ１の概略構成を示すブロック図。
【図３】図３は、図１の送信用無線周波数変換部ＴＦ１ａおよび送信用ベースバンド処理部ＴＢの概略構成を示すブロック図。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係るマルチバンド無線機の概略構成を示すブロック図。
【図５】図５は、図４のマルチバンド無線機のスワップ状態を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るマルチバンド無線機について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るマルチバンド無線機の概略構成を示すブロック図である。
図１において、マルチバンド無線機には、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａ、ＲＦ２ａ、ＲＦ１ｂ、ＲＦ２ｂ、送信用無線周波数変換部ＴＲａ、ＴＲｂ、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１、ＲＢ２および送信用ベースバンド処理部ＴＢが設けられている。
【００１２】
ここで、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａは、無線周波数Ａで受信された第１の系統（メインパスとも言う）の受信信号のダウンコンバートを行うことにより、メインパスのベースバンド信号に変換することができる。受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａは、無線周波数Ａで受信された第２の系統（ダイバーパスとも言う）の受信信号のダウンコンバートを行うことにより、ダイバーパスのベースバンド信号に変換することができる。受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂは、無線周波数Ｂで受信された第１の系統（メインパスとも言う）の受信信号のダウンコンバートを行うことにより、メインパスのベースバンド信号に変換することができる。受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂは、無線周波数Ｂで受信された第２の系統（ダイバーパスとも言う）の受信信号のダウンコンバートを行うことにより、ダイバーパスのベースバンド信号に変換することができる。
【００１３】
送信用無線周波数変換部ＴＲａは、無線周波数Ａで送信される送信信号にベースバンド信号を変換することができる。送信用無線周波数変換部ＴＲｂは、無線周波数Ｂで送信される送信信号にベースバンド信号を変換することができる。
【００１４】
受信用ベースバンド処理部ＲＢ１は、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａ、ＲＦ２ｂにて生成されたベースバンド信号のベースバンド信号処理を行うことができる。受信用ベースバンド処理部ＲＢ２は、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂ、ＲＦ２ａにて生成されたベースバンド信号のベースバンド信号処理を行うことができる。送信用ベースバンド処理部ＴＢは、送信用無線周波数変換部ＴＲａ、ＴＲｂに出力されるベースバンド信号のベースバンド信号処理を行うことができる。
【００１５】
ここで、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂは受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに隣接して配置されている。また、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂは受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａに隣接して配置されている。また、送信用無線周波数変換部ＴＲａは、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに隣接して配置されている。また、送信用無線周波数変換部ＴＲｂは、送信用無線周波数変換部ＴＲａおよび受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂに隣接して配置されている。
【００１６】
また、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１は、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａ、ＲＦ２ｂの後段に配置されている。受信用ベースバンド処理部ＲＢ２は、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａ、ＲＦ１ｂの後段に配置されている。また、送信用ベースバンド処理部ＴＢは、送信用無線周波数変換部ＴＲａ、ＴＲｂの前段に配置されている。
【００１７】
そして、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１、ＲＢ２の出力側および送信用ベースバンド処理部ＴＢの入力側は、変復調信号処理部１１に接続されている。ここで、変復調信号処理部１１は、行列演算を行うことで、メインパスおよびダイバーパスとして並列に送信された信号を２本の信号系列に分離し、これら２本の信号系列を直列化することができる。
【００１８】
また、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａの入力側および送信用無線周波数変換部ＴＲａの出力側は、アンテナ共用器Ｋａを介してアンテナＡ１ａに接続されている。また、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａの入力側は、アンテナＡ２ａに接続されている。また、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂの入力側は、アンテナＡ２ｂに接続されている。また、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂの入力側および送信用無線周波数変換部ＴＲｂの出力側は、アンテナ共用器Ｋｂを介してアンテナＡ１ｂに接続されている。なお、アンテナ共用器Ｋａ、Ｋｂとしては、通信方式がＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式の場合、スイッチを用いることができ、通信方式がＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式の場合、デュプレクサを用いることができる。
【００１９】
ここで、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａ、ＲＦ２ａ、ＲＦ１ｂ、ＲＦ２ｂ、送信用無線周波数変換部ＴＲａ、ＴＲｂ、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１、ＲＢ２、送信用ベースバンド処理部ＴＢおよび変復調信号処理部１１は、半導体チップ１２に形成されている。また、半導体チップ１２、アンテナ共用器Ｋａ、ＫｂおよびアンテナＡ１ａ、Ａ２ａ、Ａ１ｂ、Ａ２ｂは、プリント基板１３に搭載されている。
【００２０】
そして、送信側から無線周波数Ａでメインパスおよびダイバーパスの送信信号が同時に送信されると、無線周波数Ａのメインパスの送信信号はアンテナＡ１ａにて受信され、アンテナ共用器Ｋａを介して受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに送られるとともに、無線周波数Ａのダイバーパスの送信信号はアンテナＡ２ａにて受信され、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａに送られる。
【００２１】
そして、無線周波数Ａのメインパスの受信信号が受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに送られると、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａにてダウンコンバートされることで、メインパスのベースバンド信号に変換され、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１に送られる。
【００２２】
また、無線周波数Ａのダイバーパスの受信信号が受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａに送られると、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａにてダウンコンバートされることで、ダイバーパスのベースバンド信号に変換され、受信用ベースバンド処理部ＲＢ２に送られる。
【００２３】
そして、メインパスのベースバンド信号が受信用ベースバンド処理部ＲＢ１に送られると、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１にてベースバンド処理されてから、変復調信号処理部１１に送られる。また、ダイバーパスのベースバンド信号が受信用ベースバンド処理部ＲＢ２に送られると、受信用ベースバンド処理部ＲＢ２にてベースバンド処理されてから、変復調信号処理部１１に送られる。
【００２４】
そして、ベースバンド処理されたメインパスおよびダイバーパスのベースバンド信号が変復調信号処理部１１に送られると、変復調信号処理部１１にて行列演算が行われることで、メインパスおよびダイバーパスとして並列に送信された信号が２本の信号系列に分離され、これら２本の信号系列が直列化される。
【００２５】
一方、送信側から無線周波数Ｂでメインパスおよびダイバーパスの送信信号が同時に送信されると、無線周波数Ｂのダイバーパスの送信信号はアンテナＡ２ｂにて受信され、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂに送られるとともに、無線周波数Ｂのメインパスの送信信号はアンテナＡ１ｂにて受信され、アンテナ共用器Ｋｂを介して受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂに送られる。
【００２６】
そして、無線周波数Ｂのダイバーパスの受信信号が受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂに送られると、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂにてダウンコンバートされることで、ダイバーパスのベースバンド信号に変換され、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１に送られる。
【００２７】
また、無線周波数Ｂのメインパスの受信信号が受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂに送られると、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂにてダウンコンバートされることで、メインパスのベースバンド信号に変換され、受信用ベースバンド処理部ＲＢ２に送られる。
【００２８】
そして、ダイバーパスのベースバンド信号が受信用ベースバンド処理部ＲＢ１に送られると、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１にてベースバンド処理されてから、変復調信号処理部１１に送られる。また、メインパスのベースバンド信号が受信用ベースバンド処理部ＲＢ２に送られると、受信用ベースバンド処理部ＲＢ２にてベースバンド処理されてから、変復調信号処理部１１に送られる。
【００２９】
そして、ベースバンド処理されたメインパスおよびダイバーパスのベースバンド信号が変復調信号処理部１１に送られると、変復調信号処理部１１にて行列演算が行われることで、メインパスおよびダイバーパスとして並列に送信された信号が２本の信号系列に分離され、これら２本の信号系列が直列化される。
【００３０】
一方、変復調信号処理部１１にて生成されたベースバンド信号が送信用ベースバンド処理部ＴＢに送られると、送信用ベースバンド処理部ＴＢにてベースバンド処理された後、送信用無線周波数変換部ＴＲａ、ＴＲｂに送られる。
【００３１】
そして、無線周波数Ａにて送信が行われる場合、ベースバンド処理されたベースバンド信号が送信用無線周波数変換部ＴＲａにてアップコンバートされることで、無線周波数Ａの送信信号に変換され、アンテナ共用器Ｋａを介してアンテナＡ１ａに送られる。
【００３２】
一方、無線周波数Ｂにて送信が行われる場合、ベースバンド処理されたベースバンド信号が送信用無線周波数変換部ＴＲｂにてアップコンバートされることで、無線周波数Ｂの送信信号に変換され、アンテナ共用器Ｋｂを介してアンテナＡ１ｂに送られる。
【００３３】
ここで、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂは受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに隣接して配置し、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂは受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａに隣接して配置し、送信用無線周波数変換部ＴＲａは、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに隣接して配置し、送信用無線周波数変換部ＴＲｂは、送信用無線周波数変換部ＴＲａおよび受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂに隣接して配置することにより、ＭＩＭＯにて同時に送信されるデータの系統間において、プリント基板１３上でクロス配線を発生させることなく、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１、ＲＢ２および送信用ベースバンド処理部ＴＢを共用させることが可能となる。このため、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａ、ＲＦ２ａ、ＲＦ１ｂ、ＲＦ２ｂおよび送信用無線周波数変換部Ｒａ、ＴＲｂごとにベースバンド処理回路を設けることなく、ＭＩＭＯにおけるメインパスとダイバーパスとの間のアイソレーションを確保することが可能となり、無線機をマルチバンド化した場合においても、半導体チップ１２の回路規模の削減を可能としつつ、通信の高速化を図ることができる。
【００３４】
図２は、図１の受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂおよび受信用ベースバンド処理部ＲＢ１の概略構成を示すブロック図である。
図２において、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂには、フィルタＦＲＦ、ローノイズアンプＰＲＦ、局部発振器ＳＲＦ、移相器ＥＲＦおよびミキサＭＲＦ１、ＭＲＦ２が設けられている。
【００３５】
ここで、フィルタＦＲＦは、無線周波数Ｂで送信されたダイバーパスの受信信号から所望の周波数成分を選択することができる。ローノイズアンプＰＲＦは、フィルタＦＲＦを通過した受信信号を増幅することができる。局部発振器ＳＲＦは、無線周波数Ｂで送信された受信信号をダウンコンバートさせる局部発振信号ＬＩ１を発生することができる。移相器ＥＲＦは、局部発振器ＳＲＦにて発生された局部発振信号ＬＩ１の位相を９０°だけ移相させた局部発振信号ＬＱ１を生成することができる。ミキサＭＲＦ１は、局部発振器ＳＲＦにて発生された局部発振信号ＬＩ１と、無線周波数Ｂで送信された受信信号とを乗算し、ダイバーパスのベースバンド信号の同相成分Ｉ１を生成することができる。ミキサＭＲＦ２は、移相器ＥＲＦにて位相が９０°だけ移相された局部発振信号ＬＱ１と、無線周波数Ｂで送信された受信信号とを乗算し、ダイバーパスのベースバンド信号の直交成分Ｑ１を生成することができる。
【００３６】
なお、図１の受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａ、ＲＦ２ａ、ＲＦ１ｂについても受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂと同様に構成することができる。
【００３７】
一方、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１には、フィルタＦＲＢ１、ＦＲＢ２および可変利得アンプＰＲＢ１、ＰＲＢ２が設けられている。
【００３８】
ここで、フィルタＦＲＢ１は、ダイバーパスのベースバンド信号の同相成分Ｉ１から所望の周波数成分を選択することができる。フィルタＦＲＢ２は、ダイバーパスのベースバンド信号の直交成分Ｑ１から所望の周波数成分を選択することができる。可変利得アンプＰＲＢ１は、ダイバーパスのベースバンド信号の同相成分Ｉ１の利得を可変することができる。可変利得アンプＰＲＢ２は、ダイバーパスのベースバンド信号の直交成分Ｑ１の利得を可変することができる。
なお、図１の受信用ベースバンド処理部ＲＢ２についても受信用ベースバンド処理部ＲＢ１と同様に構成することができる。
【００３９】
そして、アンテナＡ２ｂにて受信された無線周波数Ｂのダイバーパスの受信信号は、ローノイズアンプＦＲＦにて増幅された後、フィルタＰＲＦにて所望の周波数成分が選択され、ミキサＭＲＦ１、ＭＲＦ２に入力される。そして、フィルタＰＲＦを通過した受信信号は、ミキサＭＲＦ１にて局部発振信号ＬＩ１と乗算されることでダウンコンバートされ、ダイバーパスのベースバンド信号の同相成分Ｉ１が生成される。また、フィルタＰＲＦを通過した受信信号は、ミキサＭＲＦ２にて局部発振信号ＬＱ１と乗算されることでダウンコンバートされ、ダイバーパスのベースバンド信号の直交成分Ｑ１が生成される。
【００４０】
そして、ミキサＭＲＦ１、ＭＲＦ２にてそれぞれ生成されたダイバーパスのベースバンド信号の同相成分Ｉ１および直交成分Ｑ１は、フィルタＦＲＢ１、ＦＲＢ１にて不要な周波数成分がそれぞれ除去された後、可変利得アンプＰＲＢ１、ＰＲＢ２にてそれぞれ増幅され、図１の変復調信号処理部１１に送られる。
【００４１】
ここで、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａ、ＲＦ２ｂ間で受信用ベースバンド処理部ＲＢ１を共用させることにより、フィルタＦＲＢ１、ＦＲＢ１および可変利得アンプＰＲＢ１、ＰＲＢ２の個数を半減させることが可能となり、図１の半導体チップ１２の回路規模の削減することが可能となる。
【００４２】
図３は、図１の送信用無線周波数変換部ＴＲａおよび送信用ベースバンド処理部ＴＢの概略構成を示すブロック図である。
図３において、送信用無線周波数変換部ＴＲａには、局部発振器ＳＴＦ、移相器ＥＴＲ、ミキサＭＴＲ１、ＭＴＲ２、フィルタＦＴＲ１、ＦＴＲ２、可変利得アンプＰＴＲおよびパワーアンプＷＴＲが設けられている。
【００４３】
ここで、局部発振器ＳＴＲは、ベースバンド信号を無線周波数Ａで送信される送信信号にアップコンバートさせる局部発振信号ＬＩ２を発生することができる。移相器ＳＴＦは、局部発振器ＳＴＲにて発生された局部発振信号ＬＩ２の位相を９０°だけ移相させた局部発振信号ＬＱ２を生成することができる。ミキサＭＴＲ１は、局部発振器ＳＴＲにて発生された局部発振信号ＬＩ２と、送信用ベースバンド処理部ＴＢにて生成されたベースバンド信号の同相成分Ｉ２とを乗算し、無線周波数Ａの送信信号の同相成分を生成することができる。ミキサＭＲＦ２は、移相器ＥＴＲにて位相が９０°だけ移相された局部発振信号ＬＱ２と、送信用ベースバンド処理部ＴＢにて生成されたベースバンド信号の直交成分Ｑ２とを乗算し、無線周波数Ａの送信信号の直交成分を生成することができる。フィルタＦＴＲ１は、無線周波数Ａの送信信号の同相成分から所望の周波数成分を選択することができる。フィルタＦＴＲ２は、無線周波数Ａの送信信号の直交成分から所望の周波数成分を選択することができる。可変利得アンプＰＴＲは、無線周波数Ａの送信信号の利得を可変することができる。パワーアンプＰＲＦは、無線周波数Ａの送信信号を増幅することができる。
【００４４】
なお、図１の送信用無線周波数変換部ＴＲｂについても送信用無線周波数変換部ＴＲａと同様に構成することができる。
【００４５】
一方、送信用ベースバンド処理部ＴＢには、フィルタＦＴＢ１、ＦＴＢ２および可変利得アンプＰＴＢ１、ＰＴＢ２が設けられている。
【００４６】
ここで、フィルタＦＴＢ１は、ベースバンド信号の同相成分Ｉ２から所望の周波数成分を選択することができる。フィルタＦＴＢ２は、ベースバンド信号の直交成分Ｑ２から所望の周波数成分を選択することができる。可変利得アンプＰＴＢ１は、ベースバンド信号の同相成分Ｉ２の利得を可変することができる。可変利得アンプＰＴＢ２は、ベースバンド信号の直交成分Ｑ２の利得を可変することができる。
【００４７】
そして、ベースバンド信号の同相成分Ｉ２は、フィルタＦＴＢ１にて不要な周波数成分が除去された後、可変利得アンプＰＴＢ１にて利得が調整され、ミキサＭＴＲ１に入力される。そして、ベースバンド信号の同相成分Ｉ２はミキサＭＴＲ１にて局部発振信号ＬＩ２と乗算されることでアップコンバートされ、無線周波数Ａの送信信号の同相成分が生成される。
【００４８】
また、ベースバンド信号の直交成分Ｑ２は、フィルタＦＴＢ２にて不要な周波数成分が除去された後、可変利得アンプＰＴＢ２にて利得が調整され、ミキサＭＴＲ２に入力される。そして、ベースバンド信号の直交成分Ｑ２はミキサＭＴＲ２にて局部発振信号ＬＱ２と乗算されることでアップコンバートされ、無線周波数Ａの送信信号の直交成分が生成される。
【００４９】
そして、ミキサＭＴＲ１、ＭＴＲ２にてそれぞれ生成された無線周波数Ａの送信信号の同相成分および直交成分は、フィルタＦＴＲ１、ＦＴＲ２にて不要な周波数成分が除去された後、可変利得アンプＰＴＲおよびパワーアンプＷＴＲにて増幅され、図１のアンテナＡ１ａを介して空間に送信される。
【００５０】
ここで、送信用無線周波数変換部ＴＲａ、ＴＲｂ間で送信用ベースバンド処理部ＴＢを共用させることにより、フィルタＦＴＢ１、ＦＴＢ２および可変利得アンプＰＴＢ１、ＰＴＢ２の個数を半減させることが可能となり、図１の半導体チップ１２の回路規模の削減することが可能となる。
【００５１】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るマルチバンド無線機の概略構成を示すブロック図、図５は、図４のマルチバンド無線機のスワップ状態を示すブロック図である。
図４において、このマルチバンド無線機には、図１の構成に加え、スワップ回路２４、ＡＤ変換器２５ａ、２５ｂおよびＤＡ変換器２６が設けられている。また、変復調信号処理部２１は、行列演算を行うことで、メインパスおよびダイバーパスとして並列に送信された信号を２本の信号系列に分離し、これら２本の信号系列を直列化することができる。
【００５２】
ここで、変復調信号処理部２１には、メインパスについての信号の入出力を行うメイン端子Ｔａ１〜Ｔａ５およびダイバーパスについての信号の入出力を行うダイバー端子Ｔｂ１〜Ｔｂ５が設けられている。なお、メイン端子Ｔａ１は、メインパスのベースバンド信号の同相成分を入力することができる。メイン端子Ｔａ２は、メインパスの変換レートクロックを出力することができる。メイン端子Ｔａ３は、メインパスのＡＤ変換クロックを出力することができる。メイン端子Ｔａ４は、メインパスのＡＤ変換のイネーブル信号を出力することができる。メイン端子Ｔａ５は、メインパスのベースバンド信号の直交成分を入力することができる。ダイバー端子Ｔｂ１は、ダイバーパスのベースバンド信号の同相成分を入力することができる。ダイバー端子Ｔｂ２は、ダイバーパスの変換レートクロックを出力することができる。ダイバー端子Ｔｂ３は、ダイバーパスのＡＤ変換クロックを出力することができる。ダイバー端子Ｔｂ４は、ダイバーパスのＡＤ変換のイネーブル信号を出力することができる。ダイバー端子Ｔｂ５は、ダイバーパスのベースバンド信号の直交成分を入力することができる。
【００５３】
また、ＡＤ変換器２５ａは、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１から出力されたメインパスおよびダイバーパスのベースバンド信号のアナログ値をデジタル値に変換することができる。ＡＤ変換器２５ｂは、受信用ベースバンド処理部ＲＢ２から出力されたメインパスおよびダイバーパスのベースバンド信号のアナログ値をデジタル値に変換することができる。ＤＡ変換器２６は、変復調信号処理部２１から出力されたベースバンド信号のデジタル値をアナログ値に変換してから、送信用ベースバンド処理部ＴＢに出力することができる。スワップ回路２４は、無線周波数Ａ、Ｂの選択結果に基づいて、メイン端子Ｔａ１〜Ｔａ５に入出力される信号と、ダイバー端子Ｔｂ１〜Ｔｂ５に入出力される信号とを入れ替えることができる。具体的には、無線周波数Ａが選択された場合、ＡＤ変換器２５ａをメイン端子Ｔａ１〜Ｔａ５に接続するとともに、ＡＤ変換器２５ｂをダイバー端子Ｔｂ１〜Ｔｂ５に接続し、無線周波数Ｂが選択された場合、ＡＤ変換器２５ｂをメイン端子Ｔａ１〜Ｔａ５に接続するとともに、ＡＤ変換器２５ａをダイバー端子Ｔｂ１〜Ｔｂ５に接続することができる。
【００５４】
ここで、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａ、ＲＦ２ａ、ＲＦ１ｂ、ＲＦ２ｂ、送信用無線周波数変換部ＴＲａ、ＴＲｂ、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１、ＲＢ２、送信用ベースバンド処理部ＴＢ、変復調信号処理部２１、スワップ回路２４、ＡＤ変換器２５ａ、２５ｂおよびＤＡ変換器２６は、半導体チップ２２に形成されている。また、半導体チップ２２、アンテナ共用器Ｋａ、ＫｂおよびアンテナＡ１ａ、Ａ２ａ、Ａ１ｂ、Ａ２ｂは、プリント基板２３に搭載されている。
【００５５】
そして、送信側から無線周波数Ａでメインパスおよびダイバーパスの送信信号が同時に送信されると、無線周波数Ａのメインパスの送信信号はアンテナＡ１ａにて受信され、アンテナ共用器Ｋａを介して受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに送られるとともに、無線周波数Ａのダイバーパスの送信信号はアンテナＡ２ａにて受信され、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａに送られる。
【００５６】
そして、無線周波数Ａのメインパスの受信信号が受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａに送られると、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ａにてダウンコンバートされることで、メインパスのベースバンド信号に変換され、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１に送られる。
【００５７】
また、無線周波数Ａのダイバーパスの受信信号が受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａに送られると、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ａにてダウンコンバートされることで、ダイバーパスのベースバンド信号に変換され、受信用ベースバンド処理部ＲＢ２に送られる。
【００５８】
そして、メインパスのベースバンド信号が受信用ベースバンド処理部ＲＢ１に送られると、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１にてベースバンド処理された後、ＡＤ変換器２５ａにてデジタル値に変換されてから、スワップ回路２４を介して変復調信号処理部１１のメイン端子Ｔａ１、Ｔａ５に入力される。
【００５９】
また、ダイバーパスのベースバンド信号が受信用ベースバンド処理部ＲＢ２に送られると、受信用ベースバンド処理部ＲＢ２にてベースバンド処理された後、ＡＤ変換器２５ｂにてデジタル値に変換されてから、スワップ回路２４を介して変復調信号処理部１１のダイバー端子Ｔｂ１、Ｔｂ５に入力される。
【００６０】
そして、ベースバンド処理されたメインパスおよびダイバーパスのベースバンド信号が変復調信号処理部１１に送られると、変復調信号処理部１１にて行列演算が行われることで、メインパスおよびダイバーパスとして並列に送信された信号が２本の信号系列に分離され、これら２本の信号系列が直列化される。
【００６１】
一方、図５において、送信側から無線周波数Ｂでメインパスおよびダイバーパスの送信信号が同時に送信されると、無線周波数Ｂのダイバーパスの送信信号はアンテナＡ２ｂにて受信され、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂに送られるとともに、無線周波数Ｂのメインパスの送信信号はアンテナＡ１ｂにて受信され、アンテナ共用器Ｋｂを介して受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂに送られる。
【００６２】
そして、無線周波数Ｂのダイバーパスの受信信号が受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂに送られると、受信用無線周波数変換部ＲＦ２ｂにてダウンコンバートされることで、ダイバーパスのベースバンド信号に変換され、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１に送られる。
【００６３】
また、無線周波数Ｂのメインパスの受信信号が受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂに送られると、受信用無線周波数変換部ＲＦ１ｂにてダウンコンバートされることで、メインパスのベースバンド信号に変換され、受信用ベースバンド処理部ＲＢ２に送られる。
【００６４】
そして、ダイバーパスのベースバンド信号が受信用ベースバンド処理部ＲＢ１に送られると、受信用ベースバンド処理部ＲＢ１にてベースバンド処理された後、ＡＤ変換器２５ａにてデジタル値に変換されてから、スワップ回路２４を介して変復調信号処理部１１のダイバー端子Ｔｂ１、Ｔｂ５に入力される。
【００６５】
また、メインパスのベースバンド信号が受信用ベースバンド処理部ＲＢ２に送られると、受信用ベースバンド処理部ＲＢ２にてベースバンド処理された後、ＡＤ変換器２５ｂにてデジタル値に変換されてから、スワップ回路２４を介して変復調信号処理部１１のメイン端子Ｔａ１、Ｔａ５に入力される。
【００６６】
そして、ベースバンド処理されたメインパスおよびダイバーパスのベースバンド信号が変復調信号処理部１１に送られると、変復調信号処理部１１にて行列演算が行われることで、メインパスおよびダイバーパスとして並列に送信された信号が２本の信号系列に分離され、これら２本の信号系列が直列化される。
【００６７】
一方、変復調信号処理部１１にて生成されたベースバンド信号は、ＤＡ変換器２６にてアナログ値に変換されてから、送信用ベースバンド処理部ＴＢに送られる。そして、アナログ値に変換されたベースバンド信号が送信用ベースバンド処理部ＴＢに送られると、送信用ベースバンド処理部ＴＢにてベースバンド処理された後、送信用無線周波数変換部ＴＲａ、ＴＲｂに送られる。
【００６８】
そして、無線周波数Ａにて送信が行われる場合、ベースバンド処理されたベースバンド信号が送信用無線周波数変換部ＴＲａにてアップコンバートされることで、無線周波数Ａの送信信号に変換され、アンテナ共用器Ｋａを介してアンテナＡ１ａに送られる。
【００６９】
一方、無線周波数Ｂにて送信が行われる場合、ベースバンド処理されたベースバンド信号が送信用無線周波数変換部ＴＲｂにてアップコンバートされることで、無線周波数Ｂの送信信号に変換され、アンテナ共用器Ｋｂを介してアンテナＡ１ｂに送られる。
【００７０】
ここで、変復調信号処理部１１の前段にスワップ回路２４を設けることにより、メインパスおよびダイバーパスを受信用ベースバンド処理部ＲＢ１、ＲＢ２にてそれぞれ共用させた場合においても、変復調信号処理部１１のメイン端子Ｔａ１、Ｔａ５にメインパスの信号を入力させるとともに、変復調信号処理部１１のダイバー端子Ｔｂ１、Ｔｂ５にダイバーパスの信号を入力させることができる。
【符号の説明】
【００７１】
Ａ１ａ、Ａ２ａ、Ａ１ｂ、Ａ２ｂ  アンテナ、Ｋａ、Ｋｂ  アンテナ共用器、ＲＦ１ａ、ＲＦ２ａ、ＲＦ１ｂ、ＲＦ２ｂ  受信用無線周波数変換部、ＴＲａ、ＴＲｂ  送信用無線周波数変換部、ＲＢ１、ＲＢ２  受信用ベースバンド処理部、ＴＢ  送信用ベースバンド処理部、１１、２１  変復調信号処理部、１２、２２  半導体チップ、１３、２３  プリント基板、ＦＲＦ、ＦＲＢ１、ＦＲＢ２、ＦＴＢ１、ＦＴＢ２、ＦＴＲ１、ＦＴＲ２  フィルタ、ＰＲＦ  ローノイズアンプ、ＳＲＦ、ＳＴＲ  局部発振器、ＥＲＦ、ＥＴＲ  移相器、ＭＲＦ１、ＭＲＦ２、ＭＴＦ１、ＭＴＦ２  ミキサ、ＰＲＢ１、ＰＲＢ２、ＰＴＢ１、ＰＴＢ２、ＰＴＲ  可変利得アンプ、ＷＴＲ  パワーアンプ、２４  スワップ回路、２５ａ、２５ｂ  ＡＤ変換器、２６  ＤＡ変換器
【図１】
2010226374.tif 000003
【図２】
2010226374.tif 000004
【図３】
2010226374.tif 000005
【図４】
2010226374.tif 000006
【図５】
2010226374.tif 000007