(57)【要約】【課題】ダイバーシチ受信が可能な無線機において、複数の受信系を有効に活用する技術を提供する。【解決手段】無線機１０の空中線系切替器６０は、信号処理部４１と送受信部５０の間に設けられ、第１の受信部５１と第２の受信部５２を切り替えて、受信する空中線系を選択する。局発部４３は、周波数シンセサイザであって、制御部４２の制御により、第１の受信ＩＦ部１４及び第２の受信ＩＦ部２４の周波数変換処理に参照する基準周波数の局発信号を発振して、第１の受信ＩＦ部１４及び第２の受信ＩＦ部２４へ送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の空中線系を受信してダイバーシチ受信可能な無線機であって、
前記第１の空中線系の信号を受信する第１の受信部と、
前記第２の空中線系の信号を受信する第２の受信部と、
前記第１の受信部及び第２の受信部から信号を取得して、ダイバーシチ又はノンダイバーシチの受信信号処理を行う信号処理部と、
前記第１の受信部と前記第２の受信部と、前記信号処理部の経路中に設けられ、前記第１の受信部及び前記第２の受信部と前記信号処理部との接続を切り替える接続切替部と、
を備え、
前記第１の受信部と前記第２の受信部は、受信可能な異なる周波数帯域を有してい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】
本発明は、無線機に係り、特に、複数の空中線系で受信可能な無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線機は、通信品質（受信品質）の向上のためダイバーシチ機能を備えていることがある。周知のように、ダイバーシチ技術、特に受信について言えば、受信状態が良好なアンテナの信号を優先的に選択したり、あるいは複数系統で受信した信号を合成したりする。そして、ダイバーシチ技術として、基本的な技術として空間ダイバーシチがあり、通信方式の発展とともに、多くの技術が導入され、例えば、偏波ダイバーシチや、周波数ダイバーシチなどがあり、携帯電話をはじめとして多くの移動局に採用されるようになっている。
【０００３】
そして、ダイバーシチ技術を適用した無線機において、製品の性能向上、コスト低減などを実現して訴求力を上げるために様々な提案がされている。例えば、一般的なデジタル無線機にあっては共用器を設けて信号を切り分ける構成がとられるが、共用器を用いずに送受信路を切り替えることで無線機の小型化とコストダウンを図った技術も提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２４０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来、ダイバーシチ受信が可能な無線機において、ノンダイバーシチ受信を行う場合、一つの受信系（空中線）しか使用しないこととなる。そのため、使用していない受信系が無駄になってしまうという課題がある。また、複数の受信系において同一周波数を受信するために設けられているフィルタは受信する周波数帯域全てをカバーする必要があるという課題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ダイバーシチ受信が可能な無線機において、複数の受信系を有効に活用する技術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】
【０００６】
本発明に係る装置は、無線機に関する。この無線機は、第１及び第２の空中線系を受信してダイバーシチ受信可能な無線機であって、前記第１の空中線系の信号を受信する第１の受信部と、前記第２の空中線系の信号を受信する第２の受信部と、前記第１の受信部及び第２の受信部から信号を取得して、ダイバーシチ又はノンダイバーシチの受信信号処理を行う信号処理部と、前記第１の受信部と前記第２の受信部と、前記信号処理部の経路中に設けられ、前記第１の受信部及び前記第２の受信部と前記信号処理部との接続を切り替える接続切替部と、を備え、前記第１の受信部と前記第２の受信部は、受信可能な異なる周波数帯域を有している。
【発明の効果】
【０００７】
以上、本発明によると、ダイバーシチ受信が可能な無線機において、複数の受信系を有効に活用する技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施形態に係る無線機１０の概略構成を示す機能ブロック図であり、ここでは主に送受信の機能に関する構成について表記し、他の機能に関する構成については省略している。また、本実施形態では、受信の処理及び動作について詳述し、本実施形態で特徴的でない送信については一般的な処理及び動作であるので説明を適宜省略する。詳細については、以下に説明するが、無線機１０は、いわゆる合成ダイバーシチによる通信を行う。具体的には、無線機１０は、二つの空中線系を受信可能であって、空中線ごとに扱う周波数を切り換える。さらに、基地局と移動局（無線機１０）との間の通信時には２周波単信方式によって、また、移動局同士の通信時には１周波単信方式によって通信を行い、通常はダイバーシチ受信、設定により又はユーザの操作によりノンダイバーシチ受信、さらに、受信周波数切替運用に対応する。
【０００９】
本実施形態の無線機１０は、第１及び第２の受信部５１、５２を有する送受信部５０と、空中線系切替器６０と、信号処理部４１と、制御部４２と、局発部４３とを備えている。信号処理部４１は、第１及び第２の受信部５１、５２で受信した信号に対して所定の処理を施す。制御部４２は、信号処理部４１や局発部４３の発振、空中線系切替器６０の切り替えを制御する。空中線系切替器６０は、信号処理部４１と送受信部５０の間に設けられ、第１の受信部５１と第２の受信部５２を切り替えて受信する空中線系を選択する。局発部４３は、周波数シンセサイザであって、制御部４２の制御により、後述する第１の受信ＩＦ部１４及び第２の受信ＩＦ部２４の周波数変換処理に参照する基準周波数の局発信号を発振して、第１の受信ＩＦ部１４及び第２の受信ＩＦ部２４へ送信する。また、送受信部５０は、送信に関して、一般的な変調送信を行うために、送信部４５と、変調部４６とを備える。
【００１０】
第１の受信部５１は、上流側から空中線系切替器６０へ向けて、第１のアンテナ１１と、第１のフィルタ１２と、第１の受信ＲＦ部１３と、第１の受信ＩＦ部１４とが直列に設けられ空中線系切替器６０に接続しており、第１の空中線からの信号を受信する。さらに、第１のフィルタ１２の下流側には、送受信切替スイッチ４４が設けられており、第１の受信ＲＦ部１３または送信部４５とを選択して第１のフィルタ１２（第１のアンテナ１１）と接続する。また、第１のフィルタ１２は、第１及び第２の周波数ｆ１、ｆ２の二つの周波数帯域の信号を選択的に通過させる特性を有している。したがって、第１の受信部５１では、第１及び第２の周波数ｆ１、ｆ２を受信可能である。そして、送受信切替スイッチ４４が第１の受信ＲＦ部１３側に切り替えられているときには、第１の受信部５１では、第１のアンテナ１１で受信された高周波信号が、第１のフィルタ１２から送受信切替スイッチ４４を経由して第１の受信ＲＦ部１３に入力される。第１の受信ＲＦ部１３は、入力された高周波信号を周波数弁別及び増幅の各処理を行い第１の受信ＩＦ部１４に出力する。第１の受信ＩＦ部１４は、第１の受信ＲＦ部１３から出力された信号を制御部４２によって制御される局発部４３の発信周波数により周波数変換して、空中線系切替器６０を介して信号処理部４１の第１入力部４１ａに出力する。なお、送信部４５の送信周波数は、第１の周波数ｆ１であり、その周波数の信号は次に説明する第２のフィルタ２２を通過しない。
【００１１】
また、第２の受信部５２は第１の受信部５１と並列に配置され、上流側から、第２のアンテナ２１と、第２のフィルタ２２と、第２の受信ＲＦ部２３と、第２の受信ＩＦ部２４とが直列に設けられ空中線系切替器６０に接続して第２の空中線系を受信する。第２のフィルタ２２は、第２の周波数ｆ２の帯域の信号を選択的に通過させる特性を有している。したがって、第２の受信部５２では、第２のアンテナ２１で受信された高周波信号は、第２のフィルタ２２を経由して第２の受信ＲＦ部２３に入力される。第２の受信ＲＦ部２３は、入力された高周波信号を周波数弁別及び増幅の各処理を行い第２の受信ＩＦ部２４に出力する。第２の受信ＩＦ部２４は、第２の受信ＲＦ部２３から出力された信号を制御部４２により制御される局発部４３の発信周波数により周波数変換して空中線系切替器６０を介して信号処理部４１の第２入力部４１ｂに出力する。
【００１２】
空中線系切替器６０には、第１の受信ＩＦ部１４と信号処理部４１の第１入力部４１ａとを結ぶ経路に第１のスイッチ６１が設けられている。同様に、第２の受信ＩＦ部２４と信号処理部４１の第２入力部４１ｂとを結ぶ経路に第２のスイッチ６２が設けられている。さらに、第１のスイッチ６１と第１入力部４１ａの間の経路と第２のスイッチ６２と第２入力部４１ｂの間の経路とは、第３のスイッチ６３を介して接続されている。
【００１３】
図２は、第１〜第３のスイッチ６１〜６３のオンオフ状態、局発部４３の局発信号と受信経路（受信可能周波数）の組合せのテーブルを示した図である。ここでは、ダイバーシチ受信と第１〜第３のノンダイバーシチ受信の計４種類の運用例について説明している。また、図３は、図２の運用に対応して受信する空中線系を強調した無線機１０の機能ブロックである。
【００１４】
図３（ａ）は、ダイバーシチ受信の状態の無線機１０を示している。このきは、空中線系切替器６０は、制御部４２の制御信号をもとに、第１及び第２のスイッチ６１、６２をオンし、第３のスイッチ６３をオフする。そして、第１及び第２の受信部５１、５２の両方の受信信号を信号処理部４１に出力する。信号処理部４１では、第１及び第２の受信部５１、５２の両方の信号を合成して使用したり、受信品質の良好な受信部を選択して使用する。第１の受信部５１が第１及び第２の周波数ｆ１、ｆ２の何れかの信号が受信できるように、局発部４３から第１の受信ＩＦ部１４へ、第１及び第２の発信周波数ｆ１’、ｆ２’の信号が出力される。また、第２の受信部５２が第２の周波数ｆ２の信号が受信できるように、局発部４３から第２の受信ＩＦ部２４へ第２の発信周波数ｆ２’の信号が出力される。信号処理部４１では、第１及び第２の受信部５１、５２の信号を合成したり、一方を選択したりする。
【００１５】
図３（ｂ）は、第１のノンダイバーシチ受信の状態の無線機１０を示している。空中線系切替器６０は、制御部４２の制御信号をもとに、第１のスイッチ６１及び第３のスイッチ６３をオンし、第２のスイッチ６２をオフし、第１の受信部５１の信号が信号処理部４１へ出力される。また、第１のノンダイバーシチ受信の状態では、第１の周波数ｆ１または第２の周波数ｆ２のいずれかの信号を選択可能になっている。そのため、局発部４３から第１及び第２の発信周波数ｆ１’、ｆ２’の信号が出力される。これによって、信号処理部４１には、第１入力部４１ａ及び第２入力部４１ｂに、第１の受信部５１で受信した信号が入力される。なお、ここで第３のスイッチ６３をオフしたままの場合、第２入力部４１ｂが開放状態になりノイズが増幅されて信号処理部４１の信号処理に影響を与えることがある。そのため、第１入力部４１ａ及び第２入力部４１ｂの両方が信号を取得する構成とした。以下の図３（ｃ）及び（ｄ）の説明でも同様である。
【００１６】
図３（ｃ）は、第２のノンダイバーシチ受信の状態の無線機１０を示している。第１のノンダイバーシチ受信の状態と同様に、空中線系切替器６０は、制御部４２の制御信号をもとに、第１のスイッチ６１及び第３のスイッチ６３をオンし、第２のスイッチ６２をオフし、第１の受信部５１の信号が信号処理部４１へ出力される。そして、第１のノンダイバーシチ受信の状態と異なり、第１の周波数ｆ１の信号のみを受信可能になっている。そのため、局発部４３から第１の発信周波数ｆ１’の信号が出力される。これによって、信号処理部４１には、第１入力部４１ａ及び第２入力部４１ｂに、第１の受信部５１で受信した第１の空中線系の信号が入力される。
【００１７】
図３（ｄ）は、第３のノンダイバーシチ受信の状態の無線機１０を示している。空中線系切替器６０は、制御部４２の制御信号をもとに、第２のスイッチ６２及び第３のスイッチ６３をオンし、第１のスイッチ６１をオフし、第２の受信部５２の信号が信号処理部４１に出力される。ここでは、第２の周波数ｆ２の信号のみを受信可能になっている。そのため、局発部４３から第２の発信周波数ｆ２’の信号が出力される。これによって、信号処理部４１には、第１入力部４１ａ及び第２入力部４１ｂに、第２の受信部５２で受信した第２の空中線系の信号が入力される。
【００１８】
このように空中線系切替器６０を信号処理部４１の前段に配置して適切にオンオフ制御をすることで、従来通りダイバーシチ受信を行うとともに、ノンダイバーシチ受信の状態のときであっても、第１の受信部５１だけでなく第２の受信部５２も使用し、リソースが無駄にならずに有効に活用することができる。また、上述の無線機１０は、一方の受信部（第２の受信部５２）の受信周波数を固定する構成とした。したがって、受信周波数が固定されている第２の受信部５２において、受信した高周波信号の帯域制限処理をするフィルタ（第２のフィルタ２２）の周波数弁別特性を一つの目的周波数に絞った設定が可能となる。これによって、第２の空中線系の受信特性を向上させることができる。
【００１９】
より具体的な効果について説明する。例えば、放送事業用連絡無線において、基地局送信周波数１６８ＭＨｚ帯及び移動局送信周波数１６６ＭＨｚ帯が使用されている。移動局無線機は、移動局無線機同士の通信も行うため１６６ＭＨｚ帯と１６８ＭＨｚ帯との両方の周波数帯域の信号を受信しなければならない。そのため、フィルタは、１６６ＭＨｚ帯と１６８ＭＨｚ帯との両方の周波数帯域の信号を通過帯域とする必要がある。この場合、例えば、２台の移動局無線機が近接して運用されると、一方の移動局無線機が送信をすると、他方の移動局無線機の受信部に強いレベルで入力される。このとき、他方の移動局無線機は、感度抑圧（強電界入力による受信感度劣化）を起こし、基地局送信波を受信できなくなる。このような移動局無線機に上述の無線機１０の構成を適用することで、基地局受信時は空中線系を切り替えて、１６６ＭＨｚ帯の移動局送信波を落とすフィルタを介して受信できるので、感度抑圧を防止できる。
【００２０】
なお上述の実施形態では、第１の受信部５１は、第１及び第２の周波数ｆ１、ｆ２を受信可能とした。つまり、第１のフィルタ１２の帯域特性は、第１及び第２の周波数ｆ１、ｆ２の信号を選択的に通過させる。しかし、これに限らず、第１のフィルタ１２の周波数弁別を、第１の周波数ｆ１に特化してもよい。つまり、第１の受信部５１では、第１の周波数ｆ１のみが受信可能としてもよい。この場合、第１及び第２のフィルタ１２、２２の両方の特性を最適化することができる。なおここでは、図３（ｃ）及び（ｄ）に示した、第２及び第３のノンダイバーシチ受信の状態のみ無線機１０の運用となる。したがって、ノンダイバーシチ受信の状態では、第１の受信部５１及び第２の受信部５２において受信経路（受信周波数）が固定されることになる。このように、第１及び第２のフィルタ１２、２２の両方の周波数弁別特性をそれぞれ狭い周波数帯域をカバーすればよいので、幅広くカバーしなければならないケースと比較して、フィルタの選択に自由度が向上する。
【００２１】
以上、本実施形態の無線機１０の概略をまとめると以下の通りである。
第１及び第２の空中線系を受信してダイバーシチ受信可能な無線機１０であって、前記第１の空中線系の信号を受信する第１の受信部５１と、前記第２の空中線系の信号と受信する第２の受信部５２と、前記第１及び第２の受信部５１、５２から信号を取得して、ダイバーシチ又はノンダイバーシチの受信信号処理を行う信号処理部４１と、前記第１の受信部５１と前記第２の受信部５２と、前記信号処理部４１の経路中に設けられ前記第１の受信部５１と前記第２の受信部５２と前記信号処理部４１との接続を切り替える接続切替部（空中線系切替器６０）と、を備え、前記第１の受信部５１と前記第２の受信部５２は、受信可能な異なる周波数帯域を備えている。ここで、受信可能な周波数帯域が異なるとは、二つの周波数帯域に含まれる周波数について、一部が重複してもよいし、全く異なってもよい。
また、無線機１０は、前記第１の受信部５１及び前記第２の受信部５２は、それぞれ受信可能な周波数帯を設定する帯域フィルタ（第１のフィルタ１２、第２のフィルタ２２）を備えてもよい。
さらに、無線機１０では、前記第１の受信部５１又は前記第２の受信部５２のいずれかは、当該無線機１０が備える送信部４５の送信周波数帯域を受信できないように設定されてもよい。
さらにまた、ノンダイバーシチ受信のときに、前記第１及び第２の受信部５１、５２の切り替え制御を行う切替制御部（制御部４２）を備え、ノンダイバーシチ受信のときに、前記第１及び第２の受信部５１、５２のそれぞれの受信周波数が異なるように制御する受信周波数制御部（制御部４２、局発部４３）と、を備えてもよい。
さらに、空中線系は、３系統以上であってもよい。つまり、複数の空中線系を受信してダイバーシチ受信可能な無線機であって、前記複数の空中線系を受信するために設けられた複数の受信部と、前記複数の受信部から信号を取得して、ダイバーシチ又はノンダイバーシチの受信信号処理を行う信号処理部と、を備え、前記複数の受信部は、それぞれ受信可能な周波数帯域が設定され、少なくとも一つの受信部の受信可能な周波数帯域が他の受信部の受信可能な周波数帯域と異なって設定されている。
例えば、三つの受信部で三つの周波数帯域を受信可能であれば、二つの周波数帯域を落とすフィルタを備えてひとつの周波数帯域のみを受信可能とする受信系を備えてもよいし、逆に、一つの周波数帯域を落とすフィルタを備え二つの周波数帯域を落とすフィルタを備えてもよい。フィルタ特性の設定の観点では、一つの周波数帯域のみを選択するようにすることがより好ましいが、上述したように、近接の無線機１０で送信動作がされたとき、その送信の周波数帯域のみを無効にして残りの二つの周波数帯域で受信できる構成にしてもよい。受信妨害する周波数帯域のみを除去し、残りの周波数帯域の信号で良好な空中線系を選択することができる。
【００２２】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による実施形態に係る、無線機の機能ブロック図である。
【図２】本発明による実施形態に係る、無線機の第１〜第３のスイッチのオンオフ状態、局発部の局発信号と受信経路（受信可能周波数）の組合せのテーブルを示した図である。
【図３】本発明による実施形態に係る、ダイバーシチ受信の状態と第１〜第３のノンダイバーシチ受信の状態の各状態の無線機を示した図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  無線機
１１  第１のアンテナ
１２  第１のフィルタ
１３  第１の受信ＲＦ部
１４  第１の受信ＩＦ部
２１  第２のアンテナ
２２  第２のフィルタ
２３  第２の受信ＲＦ部
２４  第２の受信ＩＦ部
４１  信号処理部
４１ａ  第１入力部
４１ｂ  第２入力部
４２  制御部
４３  局発部
４４  送受信切替スイッチ
４５  送信部
４６  変調部
５０  送受信部
５１  第１の受信部
５２  第２の受信部
６０  空中線系切替器
６１  第１のスイッチ
６２  第２のスイッチ
６３  第３のスイッチ
【図１】
2010016741.tif 000003
【図２】
2010016741.tif 000004
【図３】
2010016741.tif 000005