(57)【要約】【課題】  経路切り替えのためのスイッチを用いることなく、また受信機のＮＦの劣化をなくして受信性能の低下を招来することなく、過大入力に対する保護を可能にした受信保護回路を得る。【解決手段】  受信信号を検波する検波回路７と、この検波出力と基準値とを比較する比較器８と、この比較結果に応じて受信回路５の電源の供給制御をなす電源回路９とを設ける。更に、検波回路７、比較器８及び電源回路５における動作遅延時間に相当する時間だけ、受信回路５の入力信号を遅延せしめる遅延回路４を設ける。過大入力が受信された時に、受信回路５に対する電源回路９の電源供給を断とするよう制御することにより、過大入力に対して受信回路５の保護を、ＮＦの劣化なく正確に行うことが可能になる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置の受信保護回路であって、受信信号を検波する検波回路と、この検波出力と基準値とを比較する比較器と、この比較結果に応じて受信回路の電源の供給制御をなす電源回路とを含むことを特徴とする受信保護回路。
【請求項２】
前記検波回路、前記比較器及び前記電源回路における動作遅延時間に相当する時間だけ、前記受信回路の入力信号を遅延せしめる遅延回路を、更に含むことを特徴とする請求項１記載の受信保護回路。
【請求項３】
前記基準値は変更自在であることを特徴とする請求項１または２記載の受信保護回路。
【請求項４】
無線通信装置における送信回路に対する電源供給以降に、前記受信回路の電源の供給制御をなすようにしたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の受信保護回路。
【請求項５】
無線通信装置の受信保護回路であって、受信信号を検波する検波回路と、この検波出力と基準値との比較結果に応じて受信回路の電源供給制御をなす制御手段とを含み、前記制御手段は、前記検波出力が基準値以上となる場合が一定期間続いた時に、受信回路の電源供給を断とする制御手段とを含むことを特徴とする受信保護回路。
【請求項６】
前記制御手段は、前記検波出力が前記基準値より小となる場合が一定期間続いた時に、前記受信回路の電源供給をなすことを特徴とする請求項５記載の受信保護回路。
【請求項７】
前記制御手段を、ソフトウェアにより実現したことを特徴とする請求項５または６記載の受信保護回路。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか記載の受信保護回路を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
携帯通信端末であることを特徴とする請求項８記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信保護回路及びそれを用いた無線通信装置に関し、特に無線通信システムにおいて過大な受信レベルに対する受信回路の損傷を防止する受信保護回路の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の受信保護回路の一例が特許文献１に開示されており、図７にそのブロック図を示しいる。図７において、検波回路１０５はアンテナ１００から受信している受信電力を検出する。スイッチ１０２ａ、スイッチ１０２ｂは後述する減衰器１０３を通る経路と通らない経路を選択する。減衰器１０３は、アンテナ１００による受信信号を後述の高周波増幅器１０４の部品が破壊しない電力まで減衰させる。ダイオード回路１２１、ダイオード回路１２２は過大な電力が入力されてスイッチ１０２ａ、スイッチ１０２ｂが切り替わるまでの時間、高周波増幅器１０４を保護する。スイッチ制御回路１０６は検波回路１０５の検出結果によりスイッチ１０２ａ、スイッチ１０２ｂの制御を行う。
【０００３】
また、特許文献２を参照すると、アンテナによる受信信号を減衰回路（図７の減衰器１０３に相当）を介して増幅回路（図７の高周波増幅器に相当）に供給する構成としておき、受信信号のレベルが増幅回路の許容範囲外のときであって、かつ減衰回路の減衰量の調整範囲外のときに、減衰回路と増幅回路との電源を断とする構成が開示されている。
【０００４】
【特許文献２】特開昭６４−４６３２８号公報
【特許文献１】特許第２９１２３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７に示した従来の受信保護回路においては、次のような課題がある。すなわち、スイッチによる経路切り替えを行っているために、スイッチが故障した場合には保護が出来ないという欠点がある。また、図７の回路でも、特許文献２の回路でも、信号ラインに減衰器が挿入されているので、通常時にも、減衰量は厳密に“０”に制御することは不可能であって微小な減衰量が発生することは避けられないために、受信機のＮＦ（Noise Figure）の劣化を招来して受信性能が低下する、あるいは受信することが不可能になる事態が発生することがある。
【０００６】
本発明の目的は、経路切り替えのためのスイッチを用いることなく、過大入力に対する保護を可能にした受信保護回路及びそれを用いた無線通信装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、受信機のＮＦの劣化をなくして受信性能の低下を招来することなく、過大入力に対する保護を可能にした受信保護回路及びそれを用いた無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による受信保護回路は、無線通信装置の受信保護回路であって、受信信号を検波する検波回路と、この検波出力と基準値とを比較する比較器と、この比較結果に応じて受信回路の電源の供給制御をなす電源回路とを含むことを特徴とする。
【０００９】
更に、前記検波回路、前記比較器及び前記電源回路における動作遅延時間に相当する時間だけ、前記受信回路の入力信号を遅延せしめる遅延回路を含むことを特徴とし、前記基準値は変更自在であることを特徴とする。また、無線通信装置における送信回路に対する電源供給以降に、前記受信回路の電源の供給制御をなすようにしたことを特徴とする。
【００１０】
本発明による他の受信保護回路は、無線通信装置の受信保護回路であって、受信信号を検波する検波回路と、この検波出力と基準値との比較結果に応じて受信回路の電源供給制御をなす制御手段とを含み、前記制御手段は、前記検波出力が基準値以上となる場合が一定期間続いた時に、受信回路の電源供給を断とする制御手段とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、前記制御手段は、前記前記検波出力が前記基準値より小となる場合が一定期間続いた時に、受信回路の電源供給をなすことを特徴とし、前記制御手段をソフトウェアにより実現したことを特徴とする。
【００１２】
本発明による無線通信装置は上述の受信保護回路を有することを特徴とし、また、当該無線通信装置は携帯通信端末であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、信号ラインに減衰回路やスイッチを挿入する代わりに、受信回路に対する電源供給の制御を行うようにしたので、過大入力に対する受信回路の保護を、受信性能の劣化無しに行うことが可能となるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の一実施の形態としての受信保護回路を適用した受信装置のブロック図が示されている。図１において、アンテナ１は移動通信用無線移動局からの電波を受信する。フィルタ２は受信した信号を受信帯域の周波数のみ通過させ不要波の抑圧を行う。方向性結合器３はフィルタ２の出力信号を受信処理する信号と検波を行う信号とに分離する。遅延回路４は、後述の電源回路９が後述の受信機５の電源電圧を停止するまでの間、受信信号を遅延させる。
【００１５】
受信回路５は遅延回路４の出力信号を低雑音で増幅し、信号処理部６で処理できる低い周波数へと変換する。信号処理部６は受信回路５の出力信号をアナログ／デジタル変換して復調処理を行う。検波回路７は方向性結合器３からの信号を検波ダイオードにより直流電圧に変換する。比較回路８は検波回路７の出力信号と予め決められた基準電圧とを比較する。電源回路９は受信回路５のための電源電圧発生回路であり、比較回路８の比較結果に基づく信号により電源電圧の供給及び停止制御が可能となっている。
【００１６】
図２を参照すると、図１に示す受信回路５の一般的な構成が示されている。低雑音増幅器１１は入力信号を低雑音で増幅する。フィルタ１２は低雑音増幅器１１の出力信号の不要波の抑圧を行う。ミキサ１３はフィルタ１２の出力信号を中間周波数に変換する。フィルタ１４はミキサ１３の出力信号を帯域制限するために不要波の抑圧を行う。ミキサ１５はフィルタ１４の出力信号をデジタル変換するために低い周波数へ周波数変換を行う。局発信号生成部１６はミキサ１３を動作させるための局発信号を生成する。局発信号生成部１７はミキサ１５を動作させるための局発信号を生成する。
【００１７】
次に、図１の回路において、受信回路５の保護のために、電源を停止させる動作を図３に示すフローチャートを使用して説明する。図３において、先ず、装置に電源が供給され装置が起動される（ステップＦ１）と、アンテナ１で信号が受信される（ステップＦ２）。すると、フィルタ２、方向性結合器３を介して検波回路７にて受信信号の検波が行われる（ステップＦ３）。ダイオード等で構成された検波回路７からは、受信信号の電力に応じた信号が出力され、比較回路８において、この信号が過大入力のしきい値となる基準電圧と比較される（ステップＦ４）。
【００１８】
この比較の結果、過大入力のしきい値よりも受信信号の電力の方が低いと判定されると（ステップＦ５でＹＥＳ）、受信回路５の部品故障が起きない正常な電力が入力されていることになる（ステップＦ６）。この場合、比較回路８から正常を示す信号が出力され、電源回路９の電源電圧出力が開始され（ステップＦ７）、受信回路５に電源電圧が供給される（ステップＦ８）。これにより、受信信号の受信処理が開始されて（ステップＦ９）、装置が運用されることになる。
【００１９】
次に、過大な電力が入力されたときの動作について説明する。ステップＦ４において、基準電圧と検波回路７の出力信号の電圧とが比較され、当該出力信号が基準電圧より高くなった場合には（ステップＦ５でＮＯ）、受信回路５の部品が故障する可能性がある過大な電力が入力されたと判断され（ステップＦ１０）、比較回路８から異常を示す信号が出力され、電源回路９の電源電圧の出力が停止される（ステップＦ１１）。よって、受信回路５には、電源が供給されなくなり（ステップＦ１２）、受信回路５は動作しなくなって、受信処理は行われない（ステップＦ１３）。
【００２０】
以後は、引き続きステップＦ２へ戻ることにより、再度受信信号の電力が監視され、検波回路７の出力信号が基準電圧よりも低くなるまで、受信回路５の電源供給は停止したままとなる。但し、過大な電力が入力されて（ステップＦ２）から、受信回路５の電源供給停止（ステップＦ１２）するまでの時間Ｔの間は、過大な電力が入力されているので、この時間Ｔの間に受信回路５の部品が破壊される恐れがある。この遅延時間Ｔは、検波回路７、比較回路８、電源回路９の固定遅延および電源回路９と受信回路５の間の容量成分による電源回路９の出力停止特性による遅延であるために、その時間Ｔ分を遅延線（同軸ケーブル）などで構成された遅延回路４にて遅延させる構成となっているのである。
【００２１】
このように、受信回路５の電源供給を停止することにより、受信回路５は動作しなくなることから、受信回路５の部品が破壊されるような過大な電力が入力されても、検波回路７と比較回路８とを追加するだけで、受信回路の構成部品の破壊を低減させることが可能となる。また、遅延回路４を追加することにより、受信回路５の電源供給停止までの時間Ｔの間も、過大な電力から部品の保護を行うことが可能となる。
【００２２】
本発明の他の実施の形態として、その基本的構成は上記の通りであるが、レベル検出から電源供給の停止までの方法についてさらに工夫している。その構成を図４に示す。図において図１と同等部分は同一符号にて示している。図４においては、図１の構成に、Ｄ／Ａ変換器２０と制御部２１とを追加したものである。Ｄ／Ａ変換器２０は比較回路８の基準電圧を生成するものであり、制御部２１はＤ／Ａ変換器２０のデータを生成するものである。
【００２３】
図１の例における比較回路８の基準電圧はハードウェア回路にて設定しており、この場合には、設計変更における基準電圧の変更では部品を変更しなければいけないし、また、装置毎に基準電圧を変更することもできない。さらに、装置を運用中に基準電圧の変更が生じた場合は、運用を停止し、ハードウェアの変更を行わなければならない。
【００２４】
そこで、図４に示しているように、Ｄ／Ａ変換器２０、制御部２１を設けて、比較回路８の基準電圧を、制御部２１からの指示により、Ｄ／Ａ変換器２０で生成することにより、基準電圧の変更が容易に可能となることは明らかである。このように、本例では、比較回路８の基準電圧を、制御部２１とＤ／Ａ変換器２０とにより設定できる構成としたので、基準電圧の変更が容易となるという効果が得られる。
【００２５】
更に他の実施の形態として、装置起動時における電源供給方法について工夫している。その構成を図５に示す。図５において図１，４と同等部分は同一符号にて示している。図５を参照すると、送受共用器３０は送信信号と受信信号を分配合成している。論理回路３１は比較回路８からの信号と制御部２１からの信号との論理積演算をなす。電源回路３２は送信回路３３の電源供給を行っている。送信回路３３は本装置の送信信号を生成し、送信周波数へと変換して任意の送信電力に増幅している。
【００２６】
先の図４の例においては、装置起動時は制御部２１からＤ／Ａ変換器２０へデータを送出することが出来ない。従って、比較回路８に対して基準電圧が設定できないため、過大な電力が入力されても受信回路５の電源供給が停止できない、あるいは正常な電力が入力されていても受信回路５の電源供給が停止している、という問題が発生する。
【００２７】
そこで、制御部２１からの出力信号により、電源回路３２の電源出力を制御し、送信回路３３の電源を供給するようにする。送信回路３３に電源が供給されるということは、送信信号を出力する準備が出来たことであり、これを契機に受信回路５への電源供給を開始する必要がある。従って、本例では、この制御部２１からの出力信号と比較回路８の出力信号とを、論理回路３１へ入力して、論理積演算をなすことにより、送信回路３３が電源供給停止時は、受信回路５の電源供給も停止状態になるようにしている。
【００２８】
これにより、装置起動時は、常に受信回路５の電源供給は停止状態になり、装置起動後に、Ｄ／Ａ変換器２０から基準電圧が生成されるようになり、過大な電力が受信されておらず、かつ送信回路３３の電源供給が開始されている状態になってから、受信回路５への電源供給が開始されるようになる。
【００２９】
更に別の実施の形態として、検波回路７からの出力信号の処理をソフトウェアによって行う工夫をしている。その構成を図６に示す。図６において図１と同等部分は同一符号により示している。図６においては、図１の比較回路８、Ｄ／Ａ変換器２０及び制御部２１に代えて、Ａ／Ｄ変換器４０及び制御部４１を設けている。Ａ／Ｄ変換器４０は検波回路７からの信号をデジタル変換している。制御部４１は、Ａ／Ｄ変換器４０の出力信号から過大な電力が受信されているかを判断し、その判断結果から電源回路９を制御する信号を出力する。
【００３０】
図１の例においては、過大な電力を受信しているかの判断をハードウェアで実現しているが、基準電圧をソフトウェアで設定できる図４の構成も可能であるが、電源供給の開始、停止に時定数を持たせることにより、基準電圧前後の受信信号が入力されている際も、電源の開始、停止の繰り返しを起こしてしまう問題を防ぐことが出来る。
【００３１】
そこで、図６のように、検波回路７からの信号をＡ／Ｄ変換器４０を用いることでデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を制御部４１に入力する。制御部４１では、ソフトウェアにより任意に設定した基準電圧と比較し、過大な電力が受信されている場合は、電源回路９に対して電源供給を停止する信号を送出する。
【００３２】
このとき、任意の一定時間過大な電力が受信されている場合のみ、電源回路９の電源供給停止を制御し、任意の一定時間以内に正常な受信電力に戻った場合は電源回路９の電源供給停止を行わない、とすることができる。また、電源回路９の電源供給停止中に正常な受信電力となったために電源供給を開始する場合も、制御部４１にて任意の時間を指定し、その任意の時間以内に過大な電力が再度受信されたら電源供給開始は行わず、電源供給停止のままとすることが出来る。
【００３３】
上述した各実施の形態においては、携帯電話機や、ＰＤＡなどの携帯通信端末に適用できるが、一般の無線通信装置にも広く適用できることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の受信回路の具体例を示す図である。
【図３】図１の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本発明の更に他の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明の別の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  アンテナ
２  フィルタ
３  方向性結合器
４  遅延回路
５  受信回路
６  信号処理部
７  検波回路
８  比較回路
９，３２  電源回路
２０  Ｄ／Ａ変換器
２１，４１  制御部
３１  論理回路
３３  送信回路
４０  Ａ／Ｄ変換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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