(57)【要約】【課題】局部発振回路部に変調器を含め、受信信号処理時および送信信号処理時の各動作状態に対応でき、また、温度による送受信回路部の特性変化に対応でき、局部発振信号出力の電力レベルを制御することにより、回路構成を簡略化し、かつ、良好な送受信特性を有する無線送受信機を提供することを課題とする。【解決手段】この発明の無線送受信機は、無線信号を送受信するアンテナと、アンテナで受信する高周波信号を中間周波数信号に変換処理する受信回路と、アンテナから送信する信号を増幅処理する送信回路と、受信回路及び送信回路における各処理において必要な局部発振信号を生成する局部発振回路とを備え、局部発振回路は局部発振信号を変調する変調器を有し、受信信号処理時には直流連続波信号を生成し、送信信号処理時には、送信変調波信号を生成する。【選択図】図１
2006203321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を送受信するアンテナと、
前記アンテナで受信する高周波信号を中間周波数信号に変換処理する受信回路と、
前記アンテナから送信する信号を増幅処理する送信回路と、
前記受信回路及び前記送信回路における各処理において必要な局部発振信号を生成する局部発振回路と
を備え、前記局部発振回路は局部発振信号を変調する変調器を有し、受信信号処理時には直流連続波信号を生成し、送信信号処理時には、送信変調波信号を生成することを特徴とする無線送受信機。
【請求項２】
前記局部発振回路は、送信信号処理時には、前記送信回路で増幅される前記高周波信号に歪みが出ない範囲内の送信変調波信号からなる局部発振信号を生成することを特徴とする請求項１記載の無線送受信機。
【請求項３】
前記局部発振回路は、送信信号処理時には、前記送信回路の温度特性に対応して、前記送信回路で増幅される信号に歪みが出ない範囲内の送信変調波信号からなる局部発振信号を生成することを特徴とする請求項１記載の無線送受信機。
【請求項４】
前記局部発振回路は、出力する局部発振信号を高周波信号に変換するための高周波変換器を備えることを備える請求項１ないし３のいずれか一項に記載の無線送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連続波及び変調波の出力が可能な局部発振回路部を備えた無線送受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信機は、データ信号を用いて搬送波をＡＳＫ変調するＡＳＫ変調器と、Ｉ信号とＱ信号とを用いて搬送波をＱＰＳＫ変調するＱＰＳＫ変調器とを備え、ＡＳＫ変調器の搬送波入力端子にＱＰＳＫ変調器の出力端子を接続していた。
【０００３】
また、ＡＳＫ変調器には受信波と搬送波とを混合する混合器を並列に接続し、この混合器、ＡＳＫ変調器とＱＰＳＫ変調器との間には、送信信号処理時にはＡＳＫ変調器とＱＰＳＫ変調器とを接続し、受信信号処理時にはこの混合器とＱＰＳＫ変調器とを接続するスイッチを設け、受信信号処理時には、ＱＰＳＫ変調器は搬送波としての正弦波を出力していた。
【０００４】
さらに、送信信号処理時にＱＰＳＫ変調波を出力する場合は、ＱＰＳＫ変調器はＩ信号とＱ信号とを用いて搬送波をＱＰＳＫ変調したＱＰＳＫ変調波を出力し、ＡＳＫ変調器は一定の増幅率もってＱＰＳＫ変調波を増幅していた。送信信号処理時にＡＳＫ変調波を出力する場合は、ＱＰＳＫ変調器は正弦波を出力し、ＡＳＫ変調器はデータ信号を用いて正弦波をＡＳＫ変調していた。
受信回路部、送信回路部に供給する局部発振信号の電力レベルは等しかった（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８１０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、局部発振回路部を受信回路部と送信回路部で共用する無線送受信機において、受信回路部に供給される局部発振信号と、送信回路部に供給される局部発振信号出力の電力レベルは等しかった。
【０００７】
しかしながら、受信回路部の特性が良好となる局部発振信号出力の電力レベルと、送信回路部の特性が良好となる局部発振信号出力の電力レベルが等しいとは限らず、局部発振回路部と受信回路部との間、局部発振回路部と送信回路部との間、受信回路部や送信回路部に、増幅器や減衰器を設ける必要が生じていた。
【０００８】
また、温度の変化によって、受信回路部、および送信回路部の局部発振信号電力レベルに依存する特性が変動する場合に、温度補正回路などによる局部発振信号出力の電力レベルを変更する必要が生じていた。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、局部発振回路部に変調器を備えることにより、受信信号処理時および送信信号処理時の各動作状態に対応でき、また、温度による送受信回路部の特性変化に対応でき、局部発振信号出力の電力レベルを制御することにより、回路構成を簡略化し、かつ、良好な送受信特性を有する無線送受信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】
【００１０】
この発明の無線送受信機は、無線信号を送受信するアンテナと、アンテナで受信する高周波信号を中間周波数信号に変換処理する受信回路と、アンテナから送信する信号を増幅処理する送信回路と、受信回路及び送信回路における各処理において必要な局部発振信号を生成する局部発振回路とを備え、局部発振回路は局部発振信号を変調する変調器を有し、受信信号処理時には直流連続波信号を生成し、送信信号処理時には、送信変調波信号を生成する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の無線送受信機は、無線信号を送受信するアンテナと、アンテナで受信する高周波信号を中間周波数信号に変換処理する受信回路と、アンテナから送信する信号を増幅処理する送信回路と、受信回路及び送信回路における各処理において必要な局部発振信号を生成する局部発振回路とを備え、局部発振回路は局部発振信号を変調する変調器を有し、受信信号処理時には直流連続波信号を生成し、送信信号処理時には、送信変調波信号を生成するので、受信信号処理時および送信信号処理時の各動作状態に対応でき、また、温度による送受信回路部の特性変化に対応でき、局部発振信号出力の電力レベルを制御することにより、回路構成を簡略化し、かつ、送受信特性を良好なものとできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の無線送受信機の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるＡＳＫ変調の無線送受信機の構成図である。
図１に示すように、例えば高周波発振器で構成され、基本周波数信号を発振する発振器１、及び、制御回路部２は、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調器３に接続されている。ＡＳＫ変調器３では、制御回路部２から入力される信号電圧を用いて発振器１から入力される基本周波数信号を制御することにより、その出力電力を制御することができる。このようにして、ＡＳＫ変調器３では、連続波を生成し、出力することができる。
なお、発振器１とＡＳＫ変調器３は、後述する受信回路部７及び送信回路部１０における各処理において必要な局部発振信号を生成する局部発振回路部４を構成する。
【００１３】
低雑音増幅器５及びダウンコンバータ６は、後述するアンテナ１２で受信する高周波信号を中間周波数信号に変換処理する受信回路部７を構成する。受信回路部７の出力側には、ダウンコンバータ６で中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に変換された受信信号を取り出すＩＦ出力端子８に接続されている。
【００１４】
高出力増幅器９は、後述するアンテナ１２から送信する信号を増幅処理する送信回路部１０を構成する。
受信回路部７の入力端、送信回路部１０の入力端、及び、局部発振回路部４の出力端の間には、第１スイッチ１１が設けられている。
第１スイッチ１１は、局部発振回路部４から出力される局部発振信号を受信回路部７あるいは送信回路部１０のいずれかに供給するために回路を切り替える。
第１スイッチ１１は、アンテナ１２で受信した無線信号を処理する時（受信信号処理時）には、局部発振回路部４と受信回路部７を接続し、アンテナ１２から送信する無線信号を処理する時（送信信号処理時）には、局部発振回路部４と送信回路部１０を接続するように接点を切り替える。
【００１５】
無線信号を送受信するアンテナ１２は、第２スイッチ１３に接続されている。この第２スイッチ１３は、アンテナ１２の接続先を受信回路部７あるいは送信回路部１０のいずれかに切り替えるスイッチである。
第２スイッチは、アンテナ１２で受信した無線信号を処理する時（受信信号処理時）には、アンテナ１２を受信回路部７に接続し、アンテナ１２から送信する無線信号を処理する時（送信信号処理時）には、アンテナ１２を送信回路部１０に接続する。
【００１６】
局部発振回路部４において、発振器１で生成された基本周波数信号（一定振幅の連続波）は、ＡＳＫ変調器３において制御回路部２から出力される信号電圧によって出力電力が制御され、局部発振信号として出力される。ＡＳＫ変調器３では、局部発振信号を出力レベルが一定の連続波、あるいは、出力レベルが時間的に変化する変調波のいずれにも変調することができる。
【００１７】
アンテナ１２で受信した無線信号を処理する時（受信信号処理時）には、制御回路部２から出力された一定の電圧（電圧値一定の直流電圧）により、発振器１で生成された基本周波数信号（一定振幅の連続波）が最適な出力電力レベルに制御された連続波である局部発振信号となり、この局部発振信号が局部発振回路部４から出力される。
ここで、最適な出力電力レベルに制御された連続波とは、連続的な直流電圧を有する信号で構成されており、出力が大きいほどよい。
【００１８】
局部発振回路部４から出力された連続波である局部発振信号は、第１スイッチ１１を介して、受信回路部７に伝達される。アンテナ１２で受信された受信信号は、第２スイッチ１３を介して受信回路部７に入力され、低雑音増幅器５で増幅された後に、ダウンコンバータ６において前述の局部発振回路部４から入力された局部発振信号によって中間周波数（ＩＦ）の信号に変換され、ＩＦ出力端子８から出力される。
【００１９】
アンテナ１２から送信する無線信号を処理する時（送信信号処理時）には、制御回路部２から出力された時間的にＯＮ／ＯＦＦが変化するパルス状の送信信号電圧がＡＳＫ変調器３に入力され、ＡＳＫ変調器３内で変調されてＡＳＫ変調器３から送信変調波が出力される（この変調波は局部発振回路部４の出力となる）。
【００２０】
この変調波の最大電力レベルは、図３に示す特性における送信信号電圧Ｐｉｎに対応した出力電力レベルＰｏｕｔに設定されて、変調波は局部発振回路部４から出力される。局部発振回路部４から出力された変調波は、スイッチ１１を介して、送信回路部１０に入力され、高出力増幅器９で増幅された後にスイッチ１３を介してアンテナ１２に伝達される。そしてアンテナ１２から送信される。
【００２１】
図２は、ダウンコンバータ６の局部発振信号の電力レベルに依存する出力特性を示し、図３は、高出力増幅器９の入出力特性を示す図である。
図２に示すように、受信信号処理時に用いるダウンコンバータ６の出力特性は、局部発振回路部４から出力される局部発振信号の電力レベルＰｌｏが高くなるにつれ、Ｂレベル辺りまでは、変曲点があるものの、ダウンコンバータ６の受信ＩＦ出力Ｐｉｆが線形的な領域である。さらに、局部発振信号の電力レベルＰｌｏがＢレベルを超えてＡレベル辺りまで高くなっても、特性の傾きは緩やかになるが、ダウンコンバータ６の受信ＩＦ出力Ｐｉｆは増大する傾向にある。
【００２２】
一方、図３に示すように、送信信号処理時に用いる高出力増幅器９の入出力特性は、高出力増幅器９の入力信号である局部発振信号の電力Ｐｉｎが高くなるにつれ、Ｂレベル辺りまでは、高出力増幅器９の出力信号の電力Ｐｏｕｔが線形的に変化するが、Ｂレベルを超えると出力信号の電力Ｐｏｕｔは非線形性を伴う特性である。
【００２３】
ここで、アンテナ１２で受信した無線信号を処理する時（受信信号処理時）は、局部発振回路部４から出力される一定の電圧（電圧値一定の直流電圧）の局部発振信号をダウンコンバータ６に入力するため、中間周波数への周波数変換における波形の歪みを考慮する必要がないので、図２に示す特性において、局部発振信号電力Ｐｌｏが高い非線形領域（ＰｌｏがＢより高い領域）で周波数変換を行っても出力波形に悪影響は生じない。従って、受信信号処理時には、局部発振回路部４からスイッチ１１を介して出力された局部発振信号電力Ｐｌｏができるだけ大きい状態で、ダウンコンバータ６から出力される受信ＩＦ出力Ｐｉｆを大きくすることができる。
【００２４】
一方、アンテナ１２で無線信号を送信する時（送信信号処理時）には、局部発振回路部４から出力される正弦波状の局部発振信号が送信回路部１０の高出力増幅器９に入力するため、増幅時における高出力増幅器９の出力信号の電力Ｐｏｕｔの波形の歪みを考慮する必要がある。従って、送信信号処理時には局部発振回路部４からスイッチ１１を介して出力された局部発振信号電力、すなわち高出力増幅器９の入力信号Ｐｉｎを図３に示す特性の線形領域（ＰｉｎがＢ以下）で増幅することが必要である。
すなわち、局部発振回路部４は、送信信号処理時には、送信回路部１０で増幅される高周波信号に歪みが出ない範囲内の送信変調波信号からなる局部発振信号を生成する。
【００２５】
このように、本発明の無線送受信機では、受信信号処理時には制御回路部２から出力される一定電圧の値を大きく設定することにより、局部発振信号である連続波出力の電力レベルが大きくなるように制御し、一方、送信信号処理時には高出力増幅器の入出力特性における線形領域で変調波が増幅されるように、制御回路部２から出力される送信信号の振幅を制御する。
なお、この場合は、ＡＳＫ変調器３が発振器１の出力（基本周波数波）を制御回路部２の出力（直流電圧）で変調して直流電圧を出力することにより、直流電圧で構成される局部発振信号が局部発振回路部４から出力されることになる。
【００２６】
以上、この発明の実施の形態１に係る無線送受信機によれば、受信回路部７（ダウンコンバータ６）と送信回路部１０（高出力増幅器９）における局部発振信号の出力電力レベルに依存する特性が異なる場合において、受信信号処理時に局部発振回路部４から出力する局部発振信号が直流連続波である場合と、送信信号処理時に局部発振回路部４から出力する局部発振信号が送信変調波である場合とで、受信回路部７と送信回路部１０のそれぞれの出力信号に上述した悪影響が出ないように、制御回路部２からＡＳＫ変調器３に入力する信号入力電圧値を制御することにより、受信信号処理時および送信信号処理時の各動作状態に応じた最適な電力レベルの信号を供給することができ、良好な送受信特性を得ることができる。また、このような動作特性を特に回路構成を複雑にすることなく簡略な構成で実現できる。
【００２７】
さらに、温度の変化によって受信回路部７（ダウンコンバータ６）と送信回路部１０（高出力増幅器９）の局部発振回路部４からの連続波、もしくは変調波の出力電力レベルに依存する特性が変化する場合においても、受信回路部７（ダウンコンバータ６）と送信回路部１０（高出力増幅器９）の温度特性に対応させて、これらの出力信号（Ｐｉｆ、Ｐｏｕｔ）に上述と同様な悪影響が出ないように局部発振回路部４の出力電力レベルを制御すれば、回路構成を複雑にすることなく、温度の変化に対応した良好な送受信特性を得ることができる。
この場合、局部発振回路４は、送信信号処理時には、送信回路部１０の温度特性に対応して、送信回路部１０で増幅される信号に歪みが出ない範囲内の送信変調波信号からなる局部発振信号を生成する。
【００２８】
また、以上のように、制御回路部２から出力される信号電圧を送信信号処理時と受信信号処理時で区別して制御することにより、局部発振信号出力の電力レベルを受信回路部７及び送信回路部１０の各特性が良好となるように制御することができ、局部発振回路部４と受信回路部７または送信回路部と１０の間に、増幅器や減衰器を設けることなく構成を簡略化できると共に、良好な送受信特性を得ることができる。
【００２９】
また、温度の変化によって、受信回路部７及び送信回路部１０の局部発振信号電力レベルに依存する特性が変動する場合において、制御回路部２から出力される信号電圧を送信信号処理時と受信信号処理時で区別して制御することにより、制御回路部２から出力される信号電圧で局部発振回路部４から出力される局部発振信号の電力レベルを制御することができ、温度補正回路を設けることなく構成を簡略化できると共に、良好な送受信特性を得ることができる。
【００３０】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２によるＡＳＫ変調の無線送受信機の構成図である。
図４において、図１に示す実施の形態１の無線送受信機と同一または同等の構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
ＡＳＫ変調器３の出力を高い周波数の信号に変換するための基本周波数信号を生成する発振器１４は、発振器１と同様に例えば高周波発振器で構成されており、ＡＳＫ変調器３の出力と発振器１４の出力により、高い周波数に変換する高周波変換器であるアップコンバータ１５に接続されている。
【００３２】
アップコンバータ１５の出力側には、帯域通過フィルタ１６が接続されている。この帯域通過フィルタ１６は、アップコンバータ１５の出力に含まれる不要周波数成分を除去する帯域通過フィルタである。
発振器１、ＡＳＫ変調器３、第２発振器１４、アップコンバータ１５及び帯域通過フィルタ１６は、局部発振回路部１７を構成する。
【００３３】
次に動作について説明する。
図４に示す局部発振回路部１７において、発振器１で生成された一定振幅の連続波は、ＡＳＫ変調器３において制御回路部２から出力される信号電圧により出力電力が制御され、局部発振信号として出力される。ＡＳＫ変調器３の出力は、アップコンバータ１５において、発振器１４の連続波により実施の形態１における送信信号処理時の局部発振信号よりも周波数の高い局部発振信号に変換された後に帯域通過フィルタ１６に入力され、不要周波数成分を除去された局部発振信号として局部発振回路部１７から出力される。
局部発振回路部１７から出力された高周波の局部発振信号は、実施の形態１の場合と同様に送信回路部１０で増幅され、アンテナ１２から送信される。
【００３４】
このように間接変調の構成で変調回路部（発振器１４及びアップコンバータ１５）を構成して局部発振回路部１７に含むことにより、送信信号の周波数が高い無線送受信機にも適用可能となり、実施の形態１の無線送受信機と同様に、特に回路構成を複雑にすることなく簡略な構成で、良好な送受信特性を有する無線送受信機を提供することができる。
【００３５】
なお、実施の形態１及び実施の形態２では、ＡＳＫ変調器３を用いる場合について説明したが、ＱＰＳＫ変調器やＡＳＫ／ＱＰＳＫ共用変調器など、任意の変調器を用いても同一の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の実施の形態１によるＡＳＫ変調の無線送受信機の構成図である。
【図２】ダウンコンバータ６の局部発振信号の電力レベルに依存する出力特性を示す図である。
【図３】高出力増幅器９の入出力特性を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２によるＡＳＫ変調の無線送受信機の構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  発振器、２  制御回路部、３  ＡＳＫ変調器、４  局部発振回路部、５  低雑音増幅器、６  ダウンコンバータ、７  受信回路部、８  ＩＦ出力端子、９  高出力増幅器、１０  送信回路部、１１  第１スイッチ、１２  アンテナ、１３  第２スイッチ、１４  第２発振器、１５  アップコンバータ、１６  帯域通過フィルタ、１７  局部発振回路部。
【図１】
2006203321.tif 000003
【図２】
2006203321.tif 000004
【図３】
2006203321.tif 000005
【図４】
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