(57)【要約】【課題】小型化を図りながらも高効率化を図ることができる無線機を提供する。【解決手段】ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の発振周波数切り替え部１２により、無線信号の送信時には第１の周波数Ｆ１が発振周波数として発振回路５に設定され、無線信号の受信時には第２の周波数Ｆ２が発振周波数として発振回路５に設定される。発振回路５により発振周波数をタイミングとして出力された矩形波が平滑回路６で平滑され、平滑回路６で平滑された出力電圧が動作電圧として制御部１、受信部２及び送信部３に出力される。このとき、デューティ比調整部７により、平滑回路６で平滑された出力電圧が基準電圧と比較され、出力電圧が基準電圧となるように発振回路５から出力される矩形波のデューティ比が調整され、平滑回路６から一定値の動作電圧が制御部１、受信部２及び送信部３に供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部から供給される電圧を所定の電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータを備え、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を動作電圧として無線信号の送受信を行う無線機において、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、
設定された発振周波数で矩形波を出力する発振回路と、
前記発振回路から出力された矩形波を平滑して前記動作電圧として出力する平滑回路と、
前記平滑回路の出力が前記所定の電圧となるように前記発振回路から出力される矩形波のデューティ比を調整するデューティ比調整部と、
前記無線信号の送信時には所定の第１の周波数を前記発振周波数として前記発振回路に設定し、前記無線信号の受信時及び待ち受け時には前記第１の周波数より低い第２の周波数を前記発振周波数として前記発振回路に設定する発振周波数切り替え部と
を備えることを特徴とする無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線機に係り、特に電源部から供給される電圧を所定の電圧に変換するＰＷＭ方式のＤＣ−ＤＣコンバータを備えた無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載のように、無線機には、電源部から供給される電圧を所定の電圧に変換して無線信号の送受信を行うためのＤＣ−ＤＣコンバータが搭載されたものがある。このＤＣ−ＤＣコンバータは、その駆動方式によりＰＷＭ（パルス幅変調）方式とＰＦＭ（パルス周波数変調）方式に大別される。ＰＦＭ方式は、負荷電流に比例した動作周波数の調整を行うために軽負荷時の消費電流に優れた特性を有しているが、無線機では、送信時に大きな負荷電流を伴うことから、一般にＰＷＭ方式のＤＣ−ＤＣコンバータが採用されている。ＰＷＭ方式は、負荷電流が変動しても動作周波数が一定のためリップル、ノイズ等の低減を行いやすいという特徴を有している。
【０００３】
図３に、ＰＷＭ方式のＤＣ−ＤＣコンバータを搭載した従来の無線機の構成を示す。制御部１、受信部２及び送信部３のそれぞれにＤＣ−ＤＣコンバータ４が接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、発振回路５と平滑回路６とデューティ比調整部７を含み、図示しない電源部から供給された電圧に基づき、予め設定された発振周波数をタイミングとして発振回路５により矩形波が出力され、平滑回路６で平滑された出力電圧が動作電圧として制御部１、受信部２及び送信部３に出力される。このとき、デューティ比調整部７により、平滑回路６で平滑された出力電圧が基準電圧と比較され、出力電圧が基準電圧となるように発振回路５から出力される矩形波のデューティ比が調整される。これにより、平滑回路６から一定値の動作電圧が制御部１、受信部２及び送信部３に供給されることとなる。
【０００４】
送信時には、負荷電流が大きいので、図４（ａ）に示されるように、発振回路５から出力される矩形波は、パルス幅Ｗ１が広く、デューティ比の高い状態となり、一方、受信時は、負荷電流が比較的小さくなるので、図４（ｂ）に示されるように、発振回路５から出力される矩形波は、パルス幅Ｗ２が狭くなり、デューティ比の低い状態となる。なお、発振周波数は一定に保たれ、パルスの周期Ｔ１は送信時においても受信時においても一定である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０７９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、ＰＷＭ方式のＤＣ−ＤＣコンバータ４は、発振周波数を一定とし、負荷の大小に応じて発振回路５から出力される矩形波のデューティ比を調整することで電圧変換を行うので、電圧リップルノイズに現れる周波数成分が一定となり、平滑回路６でノイズ除去が行いやすくなる。
【０００７】
しかしながら、発振周波数を低く設定すると、送信時の大きな負荷電流に対応するために、平滑回路６に使用される部品、例えばノイズ除去のカットオフ周波数を決定するチョークコイルやコンデンサ等のサイズが大きくなり、その結果、平滑回路６の小型化が困難になると共に、ノイズ成分の除去を十分に行うことができず、無線特性の劣化を引き起こすおそれがある。
一方、発振周波数を高く設定すると、平滑回路６の小型化、ひいては無線機の小型化を図ることができるものの、矩形波の信号立ち上がり時及び立ち下がり時における損失の割合が増加し、電圧変換効率が低下するため、発熱量が増大するという問題がある。
【０００８】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、小型化を図りながらも高効率化を図ることができる無線機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る無線機は、電源部から供給される電圧を所定の電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータを備え、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を動作電圧として無線信号の送受信を行う無線機において、ＤＣ−ＤＣコンバータは、設定された発振周波数で矩形波を出力する発振回路と、発振回路から出力された矩形波を平滑して動作電圧として出力する平滑回路と、平滑回路の出力が前記所定の電圧となるように発振回路から出力される矩形波のデューティ比を調整するデューティ比調整部と、無線信号の送信時には所定の第１の周波数を発振周波数として発振回路に設定し、無線信号の受信時及び待ち受け時には第１の周波数より低い第２の周波数を発振周波数として発振回路に設定する発振周波数切り替え部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、送信時には所定の第１の周波数を発振周波数とし、受信時及び待ち受け時には第１の周波数より低い第２の周波数を発振周波数としてＰＷＭ方式のＤＣ−ＤＣコンバータを駆動するので、負荷電流の異なる送信時と受信時及び待ち受け時とでそれぞれ電圧変換効率を最適化すると共に小型化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に実施の形態に係る無線機の構成を示す。この無線機は、図３に示した従来の無線機において、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の代わりにＤＣ−ＤＣコンバータ１１を用いたものである。すなわち、無線機は、制御部１、受信部２及び送信部３を有すると共に、これら制御部１、受信部２及び送信部３にそれぞれ動作電圧を供給するためのＰＷＭ方式のＤＣ−ＤＣコンバータ１１を有している。
【００１２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、図３に示したＤＣ−ＤＣコンバータ４において、発振回路５に発振周波数切り替え部１２を接続したものである。すなわち、発振回路５に平滑回路６が接続されると共に、発振回路５及び平滑回路６にデューティ比調整部７が接続され、さらに発振回路５に発振周波数切り替え部１２が接続されている。そして、平滑回路６の出力が制御部１、受信部２及び送信部３に接続されている。
発振周波数切り替え部１２は、所定の第１の周波数Ｆ１とこの第１の周波数Ｆ１より低い第２の周波数Ｆ２を予め記憶しており、制御部１から入力される送信時、あるいは、受信及び待ち受け時のいずれかを示す信号に従い、無線信号の送信時には第１の周波数Ｆ１を発振周波数として発振回路５に設定し、無線信号の受信時及び待ち受け時には第２の周波数Ｆ２を発振周波数として発振回路５に設定する。
【００１３】
次に、この実施の形態の動作について説明する。
まず、無線信号の送信時には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の発振周波数切り替え部１２により第１の周波数Ｆ１が発振周波数として発振回路５に設定される。発振回路５は、図示しない電源部から供給された電圧に基づき、発振周波数Ｆ１をタイミングとして矩形波を出力する。この矩形波は、平滑回路６で平滑され、平滑回路６からの出力電圧がデューティ比調整部７で基準電圧と比較され、平滑回路６からの出力電圧が基準電圧となるように発振回路５から出力される矩形波のデューティ比が調整される。これにより、平滑回路６から一定値の動作電圧が制御部１及び送信部３に供給され、送信部３から無線信号が送信される。
【００１４】
この送信時には、負荷電流が大きくなるので、発振回路５から出力される矩形波は、例えば図２（ａ）に示されるように、デューティ比調整部７で調整された広いパルス幅Ｗ１を有すると共に、発振周波数Ｆ１に対応した周期Ｔ１を有している。
【００１５】
一方、無線信号の受信時には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の発振周波数切り替え部１２により第２の周波数Ｆ２が発振周波数として発振回路５に設定される。発振回路５は、図示しない電源部から供給された電圧に基づき、発振周波数Ｆ２をタイミングとして矩形波を出力する。この矩形波は、送信時と同様に、平滑回路６で平滑され、平滑回路６からの出力電圧がデューティ比調整部７で基準電圧と比較され、平滑回路６からの出力電圧が基準電圧となるように発振回路５から出力される矩形波のデューティ比が調整される。これにより、平滑回路６から一定値の動作電圧が制御部１及び受信部２に供給され、受信部２によって無線信号が受信される。
【００１６】
この受信時には、負荷電流が比較的小さいので、発振回路５から出力される矩形波は、例えば図２（ｂ）に示されるように、送信時におけるパルス幅Ｗ１より狭いパルス幅Ｗ３を有すると共に、発振周波数切り替え部１２により設定された発振周波数Ｆ２に対応して送信時における周期Ｔ１より長い周期Ｔ２を有している。
【００１７】
また、無線信号の待ち受け時も、受信時と同様に負荷電流が小さいので、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の発振周波数切り替え部１２により第２の周波数Ｆ２が発振周波数として発振回路５に設定され、発振回路５から発振周波数Ｆ２をタイミングとして矩形波が出力される。
【００１８】
このように、送信時には第１の周波数Ｆ１を発振周波数とし、受信時及び待ち受け時には第１の周波数Ｆ１より低い第２の周波数Ｆ２を発振周波数としてＰＷＭ方式のＤＣ−ＤＣコンバータ１１を駆動することにより、平滑回路６の小型化を図りながらもノイズ成分の除去を十分に行うことができると共に、受信時における電圧変換効率が向上するためＤＣ−ＤＣコンバータ１１の温度上昇を抑制することができ、放熱等を考慮して無線機全体の小型化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態に係る無線機の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態で用いられたＰＷＭ方式のＤＣ−ＤＣコンバータの発振回路から出力される矩形波を示し、（ａ）は受信時及び待ち受け時、（ｂ）は送信時における矩形波を示す波形図である。
【図３】従来の無線機の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の無線機で用いられたＰＷＭ方式のＤＣ−ＤＣコンバータの発振回路から出力される矩形波を示し、（ａ）は受信時、（ｂ）は送信時における矩形波を示す波形図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  制御部、２  受信部、３  送信部、５  発振回路、６  平滑回路、７  デューティ比調整部、１１  ＤＣ−ＤＣコンバータ、１２  発振周波数切り替え部、Ｆ１  第１の周波数、Ｆ２  第２の周波数。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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