(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナを通して受信される無線周波数信号を増幅する低雑音増幅器と、前記低雑音増幅器で増幅された信号から受信帯域の信号のみを通過させる帯域フィルタと、前記帯域フィルタを通過した信号を中間周波数に変換する中間周波変換部と、前記中間周波変換部で変換された信号を復調する復調部を備える無線端末の受信回路であって、
使用者の操作により能動状態とされ、前記無線端末に加えられる振動を検出して信号を出力する加速度センサと、
前記加速度センサからの出力信号により動作され、前記低雑音増幅器のゲインを増加する方向に制御するゲインコントローラと、
を備えることを特徴する受信回路。
【請求項２】
前記無線端末が受信電界の低い場所に存在する時に操作されて前記加速度センサを能動状態に保持するゲインコントロール操作用キーを備え、前記ゲインコントロール操作用キーを押しながら前記無線端末を振動することにより前記加速度センサを動作し、かつ前記ゲインコントローラを作動させて前記低雑音増幅器のゲインを増加させるように制御することを特徴とする請求項１記載の受信回路。
【請求項３】
前記加速度センサと前記ゲインコントローラ間を開閉可能に接続するスイッチ回路と、前記中間周波変換部からの出力信号を基に受信電界レベルを検出する受信電界レベル検出回路と、前記受信電界レベル検出回路で検出した受信電界レベルを基に受信電界レベルが予め設定した規定値以下か否かを判定し、受信電界レベルが規定値以下の時のみ前記スイッチ回路をオン制御する制御回路を更に備えることを特徴とする請求項１または２記載の受信回路。
【請求項４】
前記スイッチ回路は、前記加速度センサからの出力信号と受信電界レベルが規定値以下の時に前記制御回路から出力される信号との論理積を前記ゲインコントローラの制御指令として出力するＡＮＤゲートから構成されていることを特徴とする請求項３記載の受信回路。
【請求項５】
前記加速度センサと前記ゲインコントロール操作用キーとの間に設けられ、前記加速度センサと前記ゲインコントロール操作用キーとの間の接続状態を使用者の意志により切り替える切替スイッチを備えることを特徴とする請求項２または３記載の受信回路。
【請求項６】
前記無線端末は携帯電話機であることを特徴とする請求項１記載の受信回路。
【請求項７】
前記携帯電話機は、該携帯電話機が受信電界の低い場所に存在する時に操作されて前記加速度センサを能動状態に保持するゲインコントロール操作用キーを備え、前記ゲインコントロール操作用キーを押しながら前記携帯電話機本体を振動することにより前記加速度センサを動作し、かつ前記ゲインコントローラを作動させて前記低雑音増幅器のゲインを増加させるように制御することを特徴とする請求項６記載の受信回路。
【請求項８】
前記携帯電話機は、前記加速度センサと前記ゲインコントロール操作用キーとの間に設けられ、前記加速度センサと前記ゲインコントロール操作用キーとの接続状態を使用者の意志により切り替える切替スイッチを備えることを特徴とする請求項６または７記載の受信回路。
【請求項９】
受信される無線周波数信号を増幅する低雑音増幅器と、
使用者の操作により能動状態とされ、無線端末本体に加えられる振動を検出して信号を出力する加速度センサと、
前記加速度センサからの出力信号に応じて前記低雑音増幅器のゲインを制御するゲインコントローラと、
を備えたことを特徴とする無線端末。
【請求項１０】
前記無線端末が受信電界の低い場所に存在する時に操作されて前記加速度センサを能動状態に保持するゲインコントロール操作用キーを備え、前記ゲインコントロール操作用キーを押しながら前記無線端末本体を振動させることにより前記加速度センサを動作させ、かつ前記ゲインコントローラを作動させて前記低雑音増幅器のゲインを増加させるように制御することを特徴とする請求項９記載の無線端末。
【請求項１１】
前記加速度センサと前記ゲインコントローラ間を開閉可能に接続するスイッチ回路と、前記低雑音増幅器で増幅された信号に基づき受信電界レベルを検出する受信電界レベル検出回路と、検出された受信電界レベルが所定値以下の場合に前記スイッチ回路をオン制御する制御回路とをさらに備えたことを特徴とする請求項９または１０記載の無線端末。
【請求項１２】
前記加速度センサと前記ゲインコントロール操作用キーとの間に設けられ、前記加速度センサと前記ゲインコントロール操作用キーとの接続状態を使用者の意志により切り替える切替スイッチを備えることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１項に記載の無線端末。
【請求項１３】
前記無線端末は携帯電話機であることを特徴とする請求項９乃至１２の何れか１項に記載の無線端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル方式の携帯電話等の無線端末に使用される受信回路および無線端末に関し、さらに詳しくは、受信電界の低い場所でも使用者の意志によりゲインをコントロールし、受信品質の良い通信を可能にした受信回路および無線端末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＳＭ（Global System for Mobile communication）方式の携帯電話には、ＧＭＳＫ（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying）変調方式が採用され、このＧＭＳＫ変調方式を用いた携帯電話機の受信回路は、フロントエンド部、ミキサ部、自動利得制御増幅部及び直交復調部等から構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような受信回路を備える従来の携帯電話機においては、受信電界強度が弱い場合には通話が途切れたり、または回線が混雑している場合にはつながりにくかったりする状態が生じる。これを回避するためには携帯電話機の利用者が受信電界強度の強い場所に移動したり、または時間をおいて再度利用する以外に対策がなかった。
【０００４】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、受信電界レベルの低い場所でも受信品質の良い信号が得られるように使用者の意志により増幅部のゲインをコントロールできるようにした受信回路および無線端末を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明に係る受信回路は、アンテナを通して受信される無線周波数信号を増幅する低雑音増幅器と、前記低雑音増幅器で増幅された信号から受信帯域の信号のみを通過させる帯域フィルタと、前記帯域フィルタを通過した信号を中間周波数に変換する中間周波変換部と、前記中間周波変換部で変換された信号を復調する復調部を備える無線端末の受信回路であって、使用者の操作により能動状態とされ、前記無線端末に加えられる振動を検出して信号を出力する加速度センサと、前記加速度センサからの出力信号により動作され、前記低雑音増幅器のゲインを増加する方向に制御するゲインコントローラとを備えることを特徴する。
また、本発明に係る無線端末は、受信される無線周波数信号を増幅する低雑音増幅器と、使用者の操作により能動状態とされ、無線端末本体に加えられる振動を検出して信号を出力する加速度センサと、前記加速度センサからの出力信号に応じて前記低雑音増幅器のゲインを制御するゲインコントローラとを備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の受信回路においては、無線端末に振動が与えられると加速度センサが動作して、ゲインコントローラに動作指令が加えられ、低雑音増幅器のゲインを増加する方向に制御する。これにより、低雑音増幅器のゲインを使用者の意志でコントロールすることが可能になり、受信電界レベルの低い場所でも受信品質の良い信号を得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２により本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における受信回路の構成を示すブロック図、図２は本発明の第１の実施の形態における受信回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【０００８】
図１において、ＧＭＳＫ変調方式を用いた携帯電話機の受信回路は、アンテナ１と、このアンテナ１にて受信された高周波の無線周波信号から受信周波数帯域の信号のみを通過させる第１帯域通過フィルタ２と、この第１帯域通過フィルタ２を通過した高周波信号を増幅する、バイポーラトランジスタ等からなる低雑音増幅器３と、この低雑音増幅器３で増幅された信号から所定帯域以外の不要なスプリアスを除去する第２帯域通過フィルタ４と、この第２帯域通過フィルタ４を通過した信号と局部発振器５からの信号とを混合して中間周波数に変換するミキサ（請求項に記載の中間周波変換部に相当する）６と、このミキサ６から出力される中間周波の信号から所定帯域以外の不要なスプリアスを除去する第３帯域通過フィルタ７と、この第３帯域通過フィルタ７を通過した中間周波信号を増幅する中間周波増幅器８と、この中間周波増幅器８から出力される信号を復調して、ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）を生成する直交復調器（請求項に記載の復調部に相当する）９、及び直交復調器９からのベースバンド信号を処理するベースバンド処理部１０を備えている。
【０００９】
直交復調器９は、中間周波増幅器８からの出力信号に局部発振器９１からの信号を乗算することによりベースバンド信号（Ｉ信号）を得る第１ミキサ９２と、中間周波増幅器８からの出力信号に局部発振器９１からの信号の位相を９０°移相器９３で９０°シフトした信号を乗算することによりベースバンド信号（Ｑ信号）を得る第２ミキサ９４とから構成されている。
ベースバンド処理部１０は、直交復調器９で復調されたベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）からフレーム同期を確立し、多重分離、デスクランブル、デインタリーブ及び誤り訂正復号を行い、かつ元のアナログ音声信号に再生するものである。
【００１０】
また、図１において、１１は低雑音増幅器３の利得を制御するゲインコントローラであり、このゲインコントローラ１１にはスイッチ回路１２を介して圧電式（または半導体式）の加速度センサ１３が接続されている。この加速度センサ１３は受信電界レベルの低い場所でも使用者の意志により低雑音増幅器３の利得を制御できるようにしたもので、図示省略の携帯電話機本体内に装着され、携帯電話機本体を振動させることにより発生する衝撃を加速度センサ１３で検出し、その検出信号を低雑音増幅器３のゲインコントロール指令としてゲインコントローラ１１に出力できるように構成されている。
また、上記加速度センサ１３には、この加速度センサ１３を能動状態に保持するゲインコントロール用操作キー１４が接続されている。このゲインコントロール用操作キー１４は携帯電話機本体に設けられ、このゲインコントロール用操作キー１４をプッシュ操作することにより、加速度センサ１３へ供給される電源をオンにして加速度センサ１３を能動状態に保持するように構成されている。
【００１１】
図１において、制御回路１５は、受信回路に到来する受信電界レベルが予め定めた規定値より大きいか否かを判定するとともに受信電界レベルが規定値より大きい時は上記スイッチ回路１２をオフにし、受信電界レベルが規定値より小さい時は上記スイッチ回路１２をオンに制御するもので、この制御回路１５には、上記中間周波増幅器８からの出力信号を基に受信電界レベルを検出する受信電界レベル検出回路１６が接続されている。
なお、上記制御回路１５は、周知の携帯電話に必要な呼制御機能、無線管理機能、移動管理機能を備えている。
【００１２】
次に、図１及び図２を参照して本発明の第１の実施の形態における受信回路の動作について説明する。
図１において、アンテナ１にて受信された高周波信号は第１帯域通過フィルタ２を通過することにより受信帯域以外の不要な信号が除去され、低雑音増幅器３に入力される。低雑音増幅器３に入力された信号は予め設定されている所定のゲインで増幅され、第２帯域通過フィルタ４に入力される。第２帯域通過フィルタ４では、入力された信号から所定帯域以外の不要なスプリアスを除去する。次いで、第２帯域通過フィルタ４を通過した信号はミキサ６により周波数変換され、中間周波の信号として第３帯域通過フィルタ７に入力される。第３帯域通過フィルタ７では、中間周波の信号から所定帯域以外の不要なスプリアスを除去して、中間周波増幅器８に供給する。中間周波増幅器８では、第３帯域通過フィルタ７を通過した中間周波数信号を所定の信号レベルに増幅して直交復調器９に供給する。直交復調器９では、中間周波増幅器８からの信号を復調し、ベースバンド信号、すなわち直交するＩ信号及びＱ信号としてベースバンド処理部１０に送出する。ベースバンド処理部１０では、Ｉ信号及びＱ信号からフレーム同期を確立し、多重分離、デスクランブル、デインタリーブ及び誤り訂正復号を行い、その後、元のアナログ音声信号に再生してスピーカ１７に出力する。
【００１３】
一方、受信電界レベル検出回路１６では、中間周波増幅器８からの出力信号を基に受信電界レベルを検出し、その検出結果は制御回路１５に送出される。制御回路１５では、検出結果に基づいて受信電界レベルが予め定めた規定値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、受信電界レベルが規定値より小さいと判定された場合は、スイッチ回路１２がオンされ（ステップＳ２）、加速度センサ１３はゲインコントローラ１１に対して接続状態に保持される。また、受信電界レベルが規定値より大きいと判定された場合は、スイッチ回路１２がオフされ（ステップＳ８）、加速度センサ１３はゲインコントローラ１１に対して切り離し状態に保持される。
【００１４】
制御回路１５において、受信電界レベルが規定値より小さいと判定された場合は、使用者が居る携帯電話機の地域は受信電界の弱い場所であり、当然、携帯電話機のスピーカから出力される音声レベルも低下して通話が途絶えたり、聞き取りにくくなる。この状態を認識した携帯電話機の使用者は、ゲインコントロール用操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振動する（ステップＳ３）。この時、加速度センサ１３にはゲインコントロール用操作キー１４が押下されることにより携帯電話機本体内蔵の電源部（図示省略）から電力が供給され、能動状態に保持されるため、携帯電話機本体に与えられた振動によって生じる加速度と質量による衝撃力が加速度センサ１３の圧電素子に作用すると、その衝撃力により加速度センサ１３から電圧信号が発生する（ステップＳ４）。この加速度センサ１３の電圧信号がオン状態のスイッチ回路１２を通してゲインコントローラ１１に加えられると、ゲインコントローラ１１はオン動作し（ステップＳ５）、低雑音増幅器３のゲインを上げるために低雑音増幅器３のコレクタ電圧を上げる。これにより低雑音増幅器３のコレクタ電流が増加し、低雑音増幅器３のゲインを増加させる（ステップＳ６）。この時のコレクタ電圧は電源電圧を上限とする。また、低雑音増幅器３のゲインはゲインコントローラ１１により必要に応じて調節できる構成になっている。
したがって、高いゲインに設定された低雑音増幅器３では、アンテナ１を通して受信された低い受信電界レベルの受信信号を、そのゲインに応じた出力となるように増幅する。
【００１５】
一方、制御回路１５において、受信電界レベルが規定値より大きいと判定した場合は、スイッチ回路１２をオフする（ステップＳ８）。この状態で携帯電話機の使用者がゲインコントロール用操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振動させると（ステップＳ９）、加速度センサ１３にはゲインコントロール用操作キー１４が押下されることで携帯電話機本体内蔵の電源部（図示省略）から電力が供給され能動状態に保持されるため、携帯電話機本体に与えられた振動によって生じる衝撃力が加速度センサ１３に作用すると、その衝撃力により加速度センサ１３から電圧信号が発生する（ステップＳ１０）。しかし、スイッチ回路１２がオフされているため、加速度センサ１３からの信号はゲインコントローラ１１に加えられず、ゲインコントローラ１１はオフ状態となる（ステップＳ１１）。その結果、低雑音増幅器３のコレクタ電圧は変化せず（ステップＳ１２）、同時に低雑音増幅器３のゲインも変化されない（ステップＳ１３）。
すなわち、受信電界レベルが規定値以上になった場合は、スイッチ回路１２をオフ状態にして、ゲインコントロール用操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振動させても、加速度センサ１３から発生した信号がゲインコントローラ１１に加わらないようにする。これにより、低雑音増幅器３のゲインは通常のゲイン、すなわち受信電界レベルが規定値以上の無線信号を受信する時に必要十分なレベルのゲインに戻される。
【００１６】
このように本発明の第１の実施の形態によれば、ゲインコントロール用操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振動することにより加速度センサ１３を動作させ、この加速度センサ１３からの出力信号でゲインコントローラ１１を動作させて低雑音増幅器３のゲインを増加する方向に制御し、受信電界レベルの低い受信信号をゲインに応じて増幅する構成にしたから、受信電界レベルの低い場所でも使用者の意志で低雑音増幅器３のゲインをコントロールすることができる。これにより、受信電界レベルの低い場所であっても受信品質の良い信号を得ることができるとともに、通話が途切れたり、聞き取りにくくなるという不具合を解消することができる。しかも、低雑音増幅器３のゲインを制御するため、ゲインが増加されてもノイズ成分が上昇は抑制され、受信電界レベルの低い場合でも受信品質の良い通話が可能になる。
【００１７】
また、本発明の第１の実施の形態によれば、受信電界レベルが規定値以上になるとスイッチ回路１２がオフされ、加速度センサ１３からゲインコントローラ１１への信号供給が遮断されるから、ゲインコントロール用操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振動してもゲインコントローラ１１は動作せず、低雑音増幅器３のゲインが不必要に増大されるのを防止できる。
【００１８】
次に、図３により本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明の第２の実施の形態における受信回路の構成を示すブロック図である。
この図３において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付してその構成説明を省略し、図１と異なる部分を重点に述べる。
この第２の実施の形態においては、図３からも明らかなように、ゲインコントローラ１１と加速度センサ１３間に、加速度センサ１３からの出力信号と制御回路１５からの出力信号とを２入力とし、その論理積である出力をゲインコントローラ１１の動作指令信号とするＡＮＤゲート（請求項に記載したスイッチ回路に相当する）１８を設け、さらに、加速度センサ１３とゲインコントロール用操作キー１４間に、使用者の意志により切り替えられる切替スイッチ１９を設けたところにある。この切替スイッチ１９は携帯電話機本体の所定の部位に設けられている。
【００１９】
上記のような本発明の第２の実施の形態において、受信電界レベルが規定値より小さいと制御回路１５が判定した場合、制御回路１５の出力信号は「Ｈｉｇｈ」となり、この出力信号はＡＮＤゲート１８の一方の入力端に入力される。この時、使用者が居る携帯電話機の地域は受信電界の弱い場所であり、当然、携帯電話機のスピーカから出力される音声レベルも低下して通話が途絶えたり、聞き取りにくくなる。この状態を認識した携帯電話機の使用者は、切替スイッチ１９をオンに切り替えた状態でゲインコントロール用操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振動すると、加速度センサ１３にはゲインコントロール用操作キー１４を通して携帯電話機本体内蔵の電源部（図示省略）から電力が供給され、能動状態に保持される。
【００２０】
このため、携帯電話機本体に与えられた振動によって生じる衝撃力が加速度センサ１３の圧電素子に作用すると、その衝撃力で加速度センサ１３から発生する出力信号は「Ｈｉｇｈ」となり、この出力信号はＡＮＤゲート１８の他方の入力端に入力される。この結果、ＡＮＤゲート１８の出力は「Ｈｉｇｈ」となる。この出力信号がゲインコントローラ１１に加えられると、ゲインコントローラ１１はオン動作し、低雑音増幅器３のゲインを上げる。高いゲインに設定された低雑音増幅器３では、アンテナ１を通して受信された低い受信電界レベルの受信信号を、そのゲインに応じた出力となるように増幅する。
【００２１】
一方、制御回路１５において、受信電界レベルが規定値より大きいと判定した場合は、制御回路１５の出力信号は「Ｌｏｗ」となる。ここで、切替スイッチ１９がオンされている状態で携帯電話機の使用者がゲインコントロール用操作キー１４を押しながら携帯電話機本体を振動すると、加速度センサ１３にはゲインコントロール用操作キー１４が押下されることで携帯電話機本体内蔵の電源部（図示省略）から電力が供給され能動状態に保持されるため、携帯電話機本体に与えられた振動によって生じる衝撃力が加速度センサ１３に作用すると、その衝撃力により加速度センサ１３から電圧信号が発生し、ＡＮＤゲート１８への出力は「Ｈｉｇｈ」となるが、制御回路１５からＡＮＤゲート１８への出力は「Ｌｏｗ」であるため、ＡＮＤゲート１８の出力は「Ｌｏｗ」となり、ゲインコントローラ１１はオフ状態となる。このため、低雑音増幅器３のコレクタ電圧は変化せず、低雑音増幅器３のゲインは通常の状態に保持される。
【００２２】
上記のような第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態の同様な作用効果が得られるほか、切替スイッチ１９を設けることにより、受信電界レベルの低い時にのみ加速度センサ１３を能動状態に選択設定することができ、低雑音増幅器３のゲイン制御を必要としない時にゲインコントロール用操作キー１４が不用意に押下されることにより加速度センサ１３が不用意に能動状態に移行されるのを防止できる。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、ＧＭＳＫ方式の携帯電話の受信回路について説明したが、本発明はこれに限らず、国内のＰＤＣ方式やその他の無線端末における受信回路にも適用できることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、受信電界レベルの低い場所でも使用者の意志で低雑音増幅器のゲインをコントロールすることができる。これにより、受信電界レベルの低い場所であっても受信品質の良い信号を得ることができるとともに、通話が途切れたり、聞き取りにくくなるという不具合を解消できる。
また、本発明によれば、受信電界レベルが規定値以上になった時加速度センサからゲインコントローラへの信号供給が遮断されるように構成することにより、ゲインコントロール用操作キーを押しながら携帯電話機本体を振動しても低雑音増幅器のゲインが不必要に増大されるのを防止できる。
また、本発明によれば、切替スイッチを設けることにより、受信電界レベルの低い時にのみ加速度センサを能動状態に選択設定することができ、低雑音増幅器のゲイン制御を必要としない時にゲインコントロール用操作キーが不用意に押下されることにより加速度センサが不用意に能動状態に移行されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における受信回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における受信回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態における受信回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１……アンテナ、２……第１帯域通過フィルタ、３……低雑音増幅器、４……第２帯域通過フィルタ、６……ミキサ、７……第３帯域通過フィルタ、８……中間周波増幅器、９……直交復調器、１０……ベースバンド処理部、１１……ゲインコントローラ、１２……スイッチ回路、１３……加速度センサ、１４……ゲインコントロール用操作キー、１５……制御回路、１６……受信電界レベル検出回路、１８……ＡＮＤゲート、１９……切替スイッチ。
【図１】
0003640159.tif 000002
【図２】
0003640159.tif 000003
【図３】
0003640159.tif 000004