(57)【要約】【課題】  小型、薄型で、複数の周波数帯の電波を１つの送信機または受信機で、送信または受信することができる通信機を提供する。【解決手段】  上記課題を解決するための送信機は、少なくとも送信信号を出力する発振器と、前記発振器からの送信信号を電波として放出するアンテナとを備える送信機において、前記発振器は、圧電基板上に配置した一対の反射器と、前記一対の反射器の間に並列して設けられる櫛歯状電極から成る一対のＩＤＴとを有するＳＡＷ共振子と、前記ＳＡＷ共振子に配設された一対のＩＤＴに並列接続する増幅器と、前記ＳＡＷ共振子の出力側に備えられて入力した出力制御信号に基づいて振幅変調を行う出力制御部とを備え、ＡＳＫ通信において２つの周波数での通信を可能とすると共に、ＦＳＫ通信も可能とした。また、受信機は、２つの周波数の信号を出力可能な発振器を局部発振器に備える構成とした。【選択図】    図１
2006081052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも送信信号を出力する発振器と、前記発振器からの送信信号を電波として放出するアンテナとを備える送信機において、
前記発振器は、圧電基板上に配置した一対の反射器と、前記一対の反射器の間に並列して設けられる櫛歯状電極から成る一対のＩＤＴとを有するＳＡＷ共振子と、
前記ＳＡＷ共振子に配設された一対のＩＤＴに並列接続する増幅器と、
前記ＳＡＷ共振子の出力側に備えられて入力した出力制御信号に基づいて振幅変調を行う出力制御部と、
前記一対のＩＤＴのいずれか一方のＩＤＴを構成する一対の前記櫛歯状電極のそれぞれと、前記増幅器との間には、一対の周波数切り替え回路と、
入力した周波数選択信号、又は前記出力制御信号に基づいて前記周波数切り替え回路を同期して切り替え、前記一対の櫛歯状電極の一方を前記増幅器の入力側または出力側に接続し、前記一対の櫛歯状電極の他方を前記増幅器の出力側または入力側に接続する周波数制御部と、
前記出力制御部と前記周波数制御部との間で、前記出力制御信号の入力の切り替えを行う変調切り替え回路と、
を有することを特徴とする送信機。
【請求項２】
前記ＳＡＷ共振子に配設される一対ＩＤＴは、櫛歯状電極の交差幅を同一に構成することを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
少なくとも、電波として送信された信号を受信するアンテナと、機内で信号を発振する局部発振器と、前記アンテナによって受信された信号と前記局部発振器によって発振された信号とを混合して中間周波数の信号に変換する混合器と、前記中間周波数の信号を低周波信号に復調する検波器とを備えた受信機において、
前記局部発振器は、圧電基板上に配置した一対の反射器と、前記一対の反射器の間に並列して設けられる櫛歯状電極から成る一対のＩＤＴとを有するＳＡＷ共振子と、前記ＳＡＷ共振子に配設された一対のＩＤＴに並列接続する増幅器とから成り、
前記検波器は、振幅変調信号を復調する振幅変調信号検波器と、周波数変調信号を復調する周波数変調信号検波器とから成り、
前記一対のＩＤＴのいずれか一方のＩＤＴを構成する一対の前記櫛歯状電極のそれぞれと、前記増幅器との間には、一対の周波数切り替え回路と、
入力した周波数選択信号に基づいて前記周波数切り替え回路を同期して切り替え、前記一対の櫛歯状電極の一方を前記増幅器の入力側または出力側に接続し、前記一対の櫛歯状電極の他方を前記増幅器の出力側または入力側に接続する周波数制御部とを有し、
前記双方の検波器には、使用する検波器の切り替えを行う検波切り替え回路と、
入力された復調選択信号に基づいて前記振幅変調信号検波器と、前記周波数変調信号検波器とに対する信号の入出力経路を切り替える復調制御部と、
を有することを特徴とする受信機。
【請求項４】
前記混合器と前記検波器との間に、第２の混合器と、当該第２の混合器に接続された第２の局部発振器が備えられたことを特徴とする請求項３に記載の受信機。
【請求項５】
前記第２の局部発振器は、圧電基板上に配置した一対の反射器と、前記一対の反射器の間に並列して設けられる櫛歯状電極から成る一対のＩＤＴとを有するＳＡＷ共振子と、前記ＳＡＷ共振子に配設された一対のＩＤＴに並列接続する増幅器とから成り、
前記一対のＩＤＴのいずれか一方のＩＤＴを構成する一対の前記櫛歯状電極のそれぞれと、前記増幅器との間に設けた一対の周波数切り替え回路と、
入力した周波数選択信号に基づいて前記切り替え回路を同期して切り替え、前記一対の櫛歯状電極の一方を前記増幅器の入力側または出力側に接続し、前記一対の櫛歯状電極の他方を前記増幅器の出力側または入力側に接続する周波数制御部と、
を有することを特徴とする請求項４に記載の受信機。
【請求項６】
前記ＳＡＷ共振子に配設される一対のＩＤＴは、櫛歯状電極の交差幅を同一に構成することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の受信機。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の送信機と、請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の受信機とから成ることを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
一対の送信機と受信機とにおいて、使用する周波数帯、及び送信機における変調方式、受信機における復調方式の切り替えを行い、通信信号に対する妨害信号の影響を抑制することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送信機、受信機、及び前記送信機と前記受信機とを利用した無線通信システム、並びに無線通信方法に係り、特に複数の通信周波帯を規定する送信機、受信機、及び無線通信システム、並びに無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信機では、その送信周波数帯および受信周波数帯は１つの周波数帯に決定されており、それを変更することはできなかった。したがって、２周波数帯を規定している無線通信機では、高い周波数帯を使用する送信機は高い周波帯を使用する受信機と、低い周波帯を使用する送信機は低い周波帯を使用する受信機とでなければ通信することができない。このため、無線通信を行うには、送信側と受信側とで周波数帯の合った通信機を選択する必要があった。
【０００３】
このような事情を鑑み、特許文献１のような無線通信機が提案されている。特許文献１に記載の無線通信機は、高い周波数帯の信号を受信／送信するための帯域フィルタと、低い周波数帯の信号を受信／送信するための帯域フィルタとを備え、送信又は受信する信号の周波数に応じて使用する帯域フィルタを切り替えることを可能な構成とした無線通信機である。
【０００４】
このような構成の無線通信機によれば、送信又は受信する信号の周波数帯に応じて相手方（通信機）の周波数帯を切り替えることができ、送信側と受信側との使用周波数帯を必要に応じて切り替えることが可能となり、１つの無線通信機で２つの周波数帯の信号に対応することができる。
【特許文献１】特開平６−１３２８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の無線通信機によれば、確かに２つの周波数帯の通信を１つの無線通信機によって担うことができる。
しかし近年、通信機器は小型化、薄型化を望まれる傾向が強く、携帯型の無線通信機器に関しては特にその傾向が強い。これに対し、特許文献１に記載の無線通信機は、複数の周波数帯に対応する帯域フィルタ、及びその周辺部品を備える分だけ、従来の無線通信機よりも部品数が多くなる。このことは、従来の無線通信機よりも大型化になることを意味し、市場の傾向に反することとなる。もちろん、従来の無線通信機を複数所持するよりも、その容積ははるかに縮減されるのは確かであるが、通信機自体が大型化されることは望まれることではない。
【０００６】
本発明では、複数の周波数帯の電波を１つの送信機または受信機で、送信または受信することができ、しかも従来と変わらない、又は従来よりも小型、薄型な送信機、及び受信機を提供すること、及びそれらの送信機、受信機より構成される無線通信システム、並びに一対の通信機（無線通信システム）において、妨害波の影響を抑制して良好な通信を行うことを可能とする無線通信方法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】
【０００７】
まず、送信機では、発振器によって出力される高周波信号（搬送波）と、送信データ信号入力端子から入力されるデータ信号とを変調器によって所定の変調方式で変調し、送信信号を得る。
【０００８】
また、受信機では、受信信号と局部発振器からの出力信号とをミキシングして中間周波数信号を得、これを基に低周波信号を復調し、送信機から送信されたデータ信号を得る。
【０００９】
このため、送信機、受信機に備えられる発振器、局部発振器にて、複数の周波数帯の信号を作り出すことができれば、複数の帯域フィルタや発振器を備える必要が無くなり、小型かつ薄型な送信機、及び受信機を実現することができると考えられる。
【００１０】
そこで、本発明に係る送信機は、少なくとも送信信号を出力する発振器と、前記発振器からの送信信号を電波として放出するアンテナとを備える送信機において、前記発振器は、圧電基板上に配置した一対の反射器と、前記一対の反射器の間に並列して設けられる櫛歯状電極から成る一対のＩＤＴとを有するＳＡＷ共振子と、前記ＳＡＷ共振子に配設された一対のＩＤＴに並列接続する増幅器と、
前記ＳＡＷ共振子の出力側に備えられて入力した出力制御信号に基づいて振幅変調を行う出力制御部と、前記一対のＩＤＴのいずれか一方のＩＤＴを構成する一対の前記櫛歯状電極のそれぞれと、前記増幅器との間には、一対の周波数切り替え回路と、入力した周波数選択信号、又は前記出力制御信号に基づいて前記周波数切り替え回路を同期して切り替え、前記一対の櫛歯状電極の一方を前記増幅器の入力側または出力側に接続し、前記一対の櫛歯状電極の他方を前記増幅器の出力側または入力側に接続する周波数制御部と、前記出力制御部と前記周波数制御部との間で、前記出力制御信号の入力の切り替えを行う変調切り替え回路と、を有することを特徴とする送信機。
【００１１】
上記構成の送信機によれば、発振器中に備えるＳＡＷ共振子の一方のＩＤＴへの入出力信号の接続を固定とし、他方のＩＤＴへの入出力信号の接続を切り替え回路によって切り替え可能としたことにより、モードの異なる複数（２つ）の発振形式、例えばＳ０モード（同位相）とＡ０モード（逆位相）を１つのＳＡＷ共振子によって実現することが可能となる。このため、１つのＳＡＷ共振子によって周波数帯の異なる複数の発振を奏することが可能となる。１つのＳＡＷ共振子によって周波数帯の切り替えを行うことを可能とするため、周波数精度や、周波数偏移精度の同調をとる必要が無い。このため、周波数精度や周波数偏移精度の調整が容易となり、周波数精度、周波数偏移精度共に良好に保つことが可能となる。また、上記１対のＩＤＴのうちのいずれか一方のＩＤＴを基準の発振を行う発振部として常時発振をさせておくことで、１つの発振器内に基準の発振部を設けることができる。このため、他方のＩＤＴに対する入出力信号の切り替えを行ったとしても、前記一方のＩＤＴの発振に位相を即座に合致させることができ、出力位相の不連続を解消することができる。
【００１２】
さらに、出力制御部にて振幅変調（ＡＳＫ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を行い、周波数制御部によって周波数変調（ＦＳＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を行うようにすることで、通信周波数帯の切り替えのみで妨害波（妨害信号）の回避ができる場合にはＡＳＫ通信方式により省エネ通信を行い、周波数帯の切り替えのみでは妨害波の回避が困難な場合にはＦＳＫ通信方式により良好（良質）な通信を行うことが可能となる。
また、上記構成の送信機において、前記ＳＡＷ共振子に配設される一対のＩＤＴは、櫛歯状電極の交差幅を同一に構成すると良い。
【００１３】
上記構成により、相互のＩＤＴによる発振を同期させることができるとともに、周波数精度、周波数偏移精度を向上させることができる。これは、ＳＡＷ共振子におけるＩＤＴは、その交差幅を変えることによって出力する周波数に僅かな変化を起こさせることによる。このため、ＩＤＴを構成する櫛歯状電極の交差幅を調整（制御）することにより、所望の周波数制度を実現させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る受信機は、少なくとも、電波として送信された信号を受信するアンテナと、機内で信号を発振する局部発振器と、前記アンテナによって受信された信号と前記局部発振器によって発振された信号とを混合して中間周波数の信号に変換する混合器と、前記中間周波数の信号を低周波信号に復調する検波器とを備えた受信機において、前記局部発振器は、圧電基板上に配置した一対の反射器と、前記一対の反射器の間に並列して設けられる櫛歯状電極から成る一対のＩＤＴとを有するＳＡＷ共振子と、前記ＳＡＷ共振子に配設された一対のＩＤＴに並列接続する増幅器とから成り、前記検波器は、振幅変調信号を復調する振幅変調信号検波器と、周波数変調信号を復調する周波数変調信号検波器とから成り、前記一対のＩＤＴのいずれか一方のＩＤＴを構成する一対の前記櫛歯状電極のそれぞれと、前記増幅器との間には、一対の周波数切り替え回路と、入力した周波数選択信号に基づいて前記周波数切り替え回路を同期して切り替え、前記一対の櫛歯状電極の一方を前記増幅器の入力側または出力側に接続し、前記一対の櫛歯状電極の他方を前記増幅器の出力側または入力側に接続する周波数制御部とを有し、前記双方の検波器には、使用する検波器の切り替えを行う検波切り替え回路と、入力された復調選択信号に基づいて前記振幅変調信号検波器と、前記周波数変調信号検波器とに対する信号の入出力経路を切り替える復調制御部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
上記構成の受信機によれば、局部発振器中に備えるＳＡＷ共振子の一方のＩＤＴへの入出力信号の接続を固定とし、他方のＩＤＴへの入出力信号の接続を切り替え回路によって切り替え可能としたことにより、モードの異なる複数の発振形式、例えばＳ０モード（同位相）とＡ０モード（逆位相）を１つのＳＡＷ共振子によって実現することが可能となる。このため、１つの局部発振器から２つの周波数帯の信号を発振することが可能となり、同一の中間周波数に変換可能な２つの受信信号の周波数を得ることができる。よって、複数の周波数帯の信号を受信することができる受信機でありながら、小型かつ薄型なものとすることができる。
【００１６】
また、１つのＳＡＷ共振子によって周波数帯の切り替えを行うことを可能とするため、周波数精度や、周波数偏移精度の同調をとる必要が無い。このため、周波数精度や周波数偏移精度の調整が容易となり、周波数精度、周波数偏移精度共に良好に保つことが可能となる。また、上記１対のＩＤＴのうちのいずれか一方のＩＤＴを基準の発振を行う発振部として常時発振をさせておくことで、１つの発振器内に基準の発振部を設けることができる。このため、他方のＩＤＴに対する入出力信号の切り替えを行ったとしても、前記一方のＩＤＴの発振に位相を即座に合致させることができ、出力位相の不連続を解消することができる。
【００１７】
さらに、検波器（復調器）として、ＡＳＫ通信信号を復調するための検波器と、ＦＳＫ通信信号を復調するための検波器とを設け、双方の検波器を切り替え選択することが可能な構成とすることで、通信周波数帯の切り替えのみで妨害波（妨害信号）の回避ができる場合にはＡＳＫ通信方式により省エネ通信を行い、周波数帯の切り替えのみでは妨害波の回避が困難な場合にはＦＳＫ通信方式により良好（良質）な通信を行うことが可能となる。
【００１８】
また、上記構成の受信機において、前記混合器と前記検波器との間に、第２の混合器と、当該第２の混合器に接続された第２の局部発振器が備えられる構成としても良い。
【００１９】
このような構成とすることにより、ダブルスーパーヘテロダイン方式の受信機とすることができ、複数の受信周波数設定が可能な受信周波数帯の幅が広い通信が可能となる。また、前段に備えた局部発振器が複数の周波数帯の信号を発振することができるため、従来のダブルスーパーヘテロダイン方式の受信機よりも受信周波数帯の幅を広げることができる。さらに、同等の機能を有する従来の受信機に比べれば、小型化・薄型化も実現することができる。
【００２０】
また、前記第２の局部発振器は、圧電基板上に配置した一対の反射器と、前記一対の反射器の間に並列して設けられる櫛歯状電極から成る一対のＩＤＴとを有するＳＡＷ共振子と、前記ＳＡＷ共振子に配設された一対のＩＤＴに並列接続する増幅器とから成り、前記一対のＩＤＴのいずれか一方のＩＤＴを構成する一対の前記櫛歯状電極のそれぞれと、前記増幅器との間に設けた一対の周波数切り替え回路と、入力した周波数選択信号に基づいて前記周波数切り替え回路を同期して切り替え、前記一対の櫛歯状電極の一方を前記増幅器の入力側または出力側に接続し、前記一対の櫛歯状電極の他方を前記増幅器の出力側または入力側に接続する周波数制御部とを有する構成とすると良い。
【００２１】
このような構成の受信機とすることにより、局部発振器と、第２の局部発振器と発振信号の周波数帯の組合せは、４パターンとなり、受信周波数帯の幅をより広げることができ、かつ安定した通信も可能となる。
さらに、上記のような構成の受信機において、前記ＳＡＷ共振子に配設される一対のＩＤＴは、櫛歯状電極の交差幅を同一に構成すると良い。
【００２２】
上記構成により、相互のＩＤＴによる発振を同期させることができるとともに、周波数精度、周波数偏移精度を向上させることができる。これは、ＳＡＷ共振子におけるＩＤＴは、その交差幅を変えることによって出力する周波数に僅かな変化を起こさせることによる。このため、ＩＤＴを構成する櫛歯状電極の交差幅を調整（制御）することにより、所望の周波数制度を実現させることができる。
【００２３】
また、上記目的を達成するための本発明に係る無線通信システムは、上記構成の送信機と、上記構成受信機とから成ることを特徴とする。上記のような構成の送信機と受信機とから成る無線通信システムによれば、送信信号に対する妨害信号の状況に応じて、最適の通信パターンを選択することができる。
【００２４】
また、上記目的を達成するための本発明に係る無線通信方法は、一対の送信機と受信機とにおいて、使用する周波数帯、及び送信機における変調方式、受信機における復調方式の切り替えを行い、通信信号に対する妨害信号の影響を抑制することを特徴とする。
【００２５】
上記のような無線通信方法により、妨害波（妨害信号）の状況に応じて、最適な通信方法を選択することが可能となり、良好（良質）な無線通信を実現することが可能となる。なお、上記のような無線通信方法は、上述した送信機、及び受信機によれば、当然に実現することが可能となるが、上記受信機、及び送信機と同等の機能を有する無線通信機においても実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の送信機、受信機、及び無線通信方法に係る実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に開示する実施の形態は、本発明の送信機、受信機、及び無線通信方法に係る一部の実施形態であり、本発明はその主要部を変えない限りにおいて種々の形態を包含する。
【００２７】
まず、本発明の送信機に係る実施の形態について、図１を参照して説明する。本実施形態の送信機２００は、送信信号を出力する発振器５０と、送信するデータ信号（出力制御信号）を入力する出力制御信号入力端子４６ａと、前記発振器５０から出力される送信信号を電波として出力するアンテナ５２とを基本構成とする。
【００２８】
まず、前記発振器５０の構成について図２を参照して説明する。本実施形態の送信機２００に用いる発振器５０は、ＳＡＷ共振子１０と、前記ＳＡＷ共振子１０に信号を伝達する増幅回路としての反転増幅器（以下、インバータという）２０と、前記インバータ２０に接続された電源端子４２とから成る発振回路５０ａを基本構成としており、前記ＳＡＷ共振子１０はインバータ２０の正帰還回路に備えられる。
【００２９】
前記ＳＡＷ共振子１０は図３に示すように、圧電基板１２と、当該圧電基板１２の一主面に配された、一対の反射器１４ａ、１４ｂと、前記一対の反射器１４（１４ａ、１４ｂ）の間に設けられる複数の櫛歯状電極１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）とを形成する導電性パターンによって構成される。
【００３０】
前記圧電基板１２は、圧電性を有する単結晶、例えば、水晶、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２B４Ｏ７）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）や、ＺｎＯ薄膜を備えたサファイア基板等で構成すれば良い。
【００３１】
また、前記圧電基板１２に配される反射器１４や櫛歯状電極１８を形成する導電性パターンは、金や銅、アルミニウムといった導電性金属を蒸着やスパッタ等により薄膜形成し、エッチング（例えばフォトリソグラフィ技術）によりパターン形成されることによって成るもので良い。
【００３２】
上述したようなＳＡＷ共振子１０の圧電基板１２に配される反射器１４は、梯子型に形成される導電性パターンであり、圧電基板１２上には弾性表面波の伝搬方向に対して、梯子状の電極部１５が、直交するように配置する。また、当該反射器１４は圧電基板１２上に一対配設される。圧電基板上での一対の反射器１４ａ、１４ｂの配設は、弾性表面波の伝搬方向に沿う方向に成される。
【００３３】
前記櫛歯状電極１８は、信号の入力側となる櫛歯状電極と信号の出力側となる櫛歯状電極との２つを噛合わせることで、１つのＩＤＴ（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）１６を構成する。
【００３４】
前記ＩＤＴ１６は圧電基板１２上において、前記反射器１４ａ、１４ｂの間に一対、並列に配設される。詳細には、圧電基板１２上において、前記一対の反射器１４ａ、１４ｂの配設方向であって、前記反射器１４ａ、１４ｂの間に、弾性表面波の伝搬方向に沿った方向を軸として、一対のＩＤＴ１６ａ、１６ｂを線対称に配設する。ＩＤＴ１６の配設に際し、ＩＤＴ１６ａとＩＤＴ１６ｂとの間には、前記弾性表面波の伝搬方向に沿った絶縁部を設けるようにする。ＩＤＴを前述のように配設することにより、前記櫛歯状電極１８における櫛歯状の電極部は、前記弾性表面波の伝搬方向に直交するように配置されることとなる。
【００３５】
上記のような構成のＳＡＷ共振子１０では、ＩＤＴ１６ａ、１６ｂを構成する櫛歯状電極１８ａ〜１８ｃへ入力する信号と、出力する信号とを逆転させることにより、ＩＤＴ１６ａと、ＩＤＴ１６ｂとの間で同位相と逆位相といった異なるモードの発振を実現することが可能となる（本実施形態ではＳ０モードとＡ０モード）。このため、１つのＳＡＷ共振子１０によって複数の周波数帯（本実施形態では２つ）の振動を奏することが可能となる。また、１つのＳＡＷ共振子１０によって周波数帯の切り替えを可能とするため、複数のＳＡＷ共振子の周波数精度や、周波数偏移精度の同調をとって発振するという必要が無い。このため、周波数精度や周波数偏移精度の調整が容易となり、周波数精度、偏移精度共に良好に保つことが可能となる。
【００３６】
また、１対のＩＤＴ１６（１６ａ、１６ｂ）のうちのいずれか一方のＩＤＴ１６を基準の発振を行う発振部として常時発振をさせておくことで、１つのＳＡＷ共振子１０の中に基準の発振部を持つこととなる。このため、他方のＩＤＴ１６の入出力信号の切り替えを行ったとしても、前記基準の発振部となる一方のＩＤＴ１６に位相を即座に合致させることができ、出力位相の不連続を起こさない。
【００３７】
本実施形態においてＳ０モード、Ａ０モードとは図４に示すような発振形態をいう。すなわち、Ｓ０モードは基本モードとされる線対象モードであり、Ａ０モードは高次モードとされる点対称モードである。
【００３８】
上記構成のＳＡＷ共振子を実装する発振回路５０ａの構成は、次の通りである（図２参照）。
すなわち、前記インバータ２０に対して、前記ＳＡＷ共振子１０を構成するＩＤＴ１６ａと、ＩＤＴ１６ｂとを並列に接続し、前記ＩＤＴ１６ｂと、前記インバータ２０との間に周波数切り替え回路（周波数切替手段）２２を備え前記ＩＤＴ１６を構成する櫛歯状電極１８への入出力信号を逆転させることを可能に構成した。なお、前記周波数切替手段２２には上述した周波数選択信号が入力され、当該周波数選択信号が入力されることによって前記周波数切替手段２２ａ，２２ｂの接続を同期させて切り替える周波数制御部４４が接続され、周波数制御部４４には、周波数選択信号を入力するための周波数選択信号入力端子４４ａが備えられている。
【００３９】
詳細すると、次のような構成となる。ＩＤＴ１６ａの櫛歯状電極１８ａを入力電極、櫛歯状電極１８ｂを出力電極とした場合、インバータ２０からの出力信号であってＩＤＴ１６ａへの入力信号を入力するための入力信号経路３０を前記櫛歯状電極１８ａに接続し、インバータ２０への入力信号であってＩＤＴ１６ａからの出力信号を出力するための出力信号経路４０を前記櫛歯状電極１８ｂに接続する。
【００４０】
また、前記入力信号経路３０と、前記出力信号経路４０とを分岐させて入力信号経路３０ａ、出力信号経路４０ａとする。前記入出力信号経路３０ａ、４０ａでは、Ｓ０モード信号伝達経路と、Ａ０モード信号伝達経路との２系統のいずれかの経路を選択するαとβとの切り替えを可能とする周波数切替手段２２（２２ａ、２２ｂ）を備える。
【００４１】
周波数切替手段２２によって切り替えを可能とするＳ０モード信号伝達経路とＡ０モード信号伝達経路とは、それぞれＩＤＴ１６ｂに接続される。ＩＤＴ１６ｂにおいては、櫛歯状電極１８ｃと櫛歯状電極１８ｄとの双方に、出力側・入力側の信号経路をそれぞれ接続する構成とする。すなわち、α選択時の入力側Ｓ０モード信号伝達経路（入力信号経路）３２を櫛歯状電極１８ｃに接続した場合、α選択時の出力側Ｓ０モード信号伝達経路（出力信号経路）３６は櫛歯状電極１８ｄに接続する。この場合、β選択時の入力側Ａ０モード信号伝達経路（入力信号経路）３４は櫛歯状電極１８ｄに接続し、β選択時の出力側Ａ０モード信号伝達経路（出力信号経路）３８は櫛歯状電極１８ｃに接続する。
このような回路構成とすることにより、周波数切替手段２２によるα・βの切り替えでＩＤＴ１６ｂに対する信号の入出力を逆転させることが可能となる。
【００４２】
上記のように構成された発振回路５０ａでは、入出力信号経路３０、４０が接続されたＩＤＴ１６ａは信号が入力される櫛歯状電極１８ａと、信号が出力される櫛歯状電極１８ｂとは常時接続とされるため、弾性表面波の位相に変化が無い。
【００４３】
一方、入出力信号経路３０ａ、４０ａが接続されたＩＤＴ１６ｂにおいては、周波数切替手段２２の制御により入出力経路のα・βを切り替えることによって、入力側となる櫛歯状電極と、出力側となる櫛歯状電極とが逆転し、発振する弾性表面波の位相は１８０°ズレることとなる。
【００４４】
このため、周波数切替手段２２がαに設定されている場合は、櫛歯状電極１８ａと櫛歯状電極１８ｃとが信号入力側の電極となり、ＩＤＴ１６ａとＩＤＴ１６ｂとで発振する弾性表面波が同位相となり、発振回路としてＳ０モードの発振を奏する。一方、周波数切替手段２２がβに設定されている場合は、櫛歯状電極１８ａと櫛歯状電極１８ｄとが信号入力側の電極となり、ＩＤＴ１６ａとＩＤＴ１６ｂとで発振する弾性表面波は逆位相となり発振回路としてＡ０モードの発振を奏する。
【００４５】
このように上記構成のＳＡＷ共振子は各櫛歯状電極１８ａ〜１８ｄへの信号の入出力を制御することにより、１つのＳＡＷ共振子で２つのモードの発振を実現することができる。
【００４６】
また、本実施形態の発振回路では、ＳＡＷ共振子のＩＤＴ１６ａを構成する櫛歯状電極１８ａ、１８ｂへの信号の入出力は継続的に行われる構成としているため、ＩＤＴ１６ｂへ入出力する信号を逆転させる（切り替える）場合においてもＳＡＷ共振子の発振が瞬断してしまうという虞が無く、それによって生じる出力移相のズレも無い。このため、高速通信等にも使用することが可能となる。
【００４７】
また一般に、ＳＡＷ共振子を構成する一組の櫛歯状電極は、その交差幅を変えることにより発振周波数に変化を起こすことが知られている。そこで、上記構成の発振器５０に実装するＳＡＷ共振子１０では、ＩＤＴ１６を構成する各櫛歯状電極１８の交差幅を、所望の周波数精度に応じて調整（制御）するようにした。これにより、図５に示すように周波数差（周波数偏差）を調整することが可能となる。図５によれば、交差幅の設定によって、周波数差を実用化レベルの値にまで調整することができることがわかる。なお、ＩＤＴ１６ａとＩＤＴ１６ｂとの櫛歯状電極１８の交差幅は、同一となるように構成する。これにより、相互のＩＤＴによる発振の同調をとることができ、Ｓ０モード、Ａ０モードの発振が可能となる。
【００４８】
また、本実施形態の発振器では、上述した発振回路５０ａの出力側に、ＡＳＫ通信用の変調を行う出力制御部４６を備える構成としている。前記出力制御部４６には、送信データ（出力制御信号）を入力するための出力制御信号入力経路が接続されており、出力信号入力経路には出力制御信号入力端子４６ａが備えられている（図１参照）。このような構成により、上述した発振器５０は、ＡＳＫ通信用の送信信号を出力することができる。
【００４９】
また、前記出力制御信号入力経路には、変調切り替え回路（変調切替手段）４８によって分岐された経路が備えられ、前記分岐経路は前述した周波数制御部４４に接続されている。このため、前記周波数制御部４４は、周波数選択信号入力端子４４ａからの入力信号、又は出力制御信号入力端子４６ａからの入力信号によって、周波数切替手段２２ａ，２２ｂの接続を切り替えることとなる。このため、出力制御信号入力端子４６ａからの入力信号によって周波数切替手段２２ａ，２２ｂの接続切替が為される場合には、発振回路５０ａからの出力信号は前記出力制御信号に従って周波数変調された信号となる。このため、発振器５０から出力される送信信号は、ＦＳＫ通信用のものとなる。
【００５０】
なお、前記変調切替手段４８には変調切替端子４８ａが備えられ、当該変調切替端子４８ａへ変調切替信号が入力されることにより出力制御信号の入力経路を切り替え、送信信号の変調形式を切り替える構成とする。また、出力制御信号の入力経路が周波数制御部４４へ接続されている場合には、前記出力制御部４６への信号の入力は発振回路５０ａからの出力信号のみとなるため、発振回路５０ａからの出力信号（この場合はＦＳＫ通信用の送信信号）はそのままアンテナ５２へ出力されることとなる。
【００５１】
本実施形態の送信機２００では、１つの送信機で二通りの変調を行うことができるため、次のような効果を奏することができる。
まず、ＡＳＫ通信を行う場合には、通信の際の消費電力が少なく、長時間の通信や待機時間の長い通信等に好適である。また、ＦＳＫ通信を行う場合には、妨害波が多い場合であっても良好（良質）な通信を行うことが可能となる。
【００５２】
上記構成の送信機２００では、ＳＡＷ共振子１０へ信号伝達経路を接続する際、ＩＤＴ１６ａへ入出力信号経路３０、４０を接続し、ＩＤＴ１６ｂへ入出力信号経路３０ａ、４０ａを接続したが、当然にＩＤＴ１６ｂへ入出力信号経路３０、４０を接続し、ＩＤＴ１６ａへ入出力信号経路３０ａ、４０ａを接続する構成としても良い。
【００５３】
上記構成の送信機２００のように、必要に応じて送信する電波の周波数帯を切り替えること（チャンネルの切り替え）が可能な構成とすることにより、図６に示すように、高い周波数帯であるチャンネル１に妨害波が掛かっているような場合であっても、使用する周波数帯を低い周波数帯であるチャンネル２に切り替えることができる。このため、通信に対する妨害波の少ない周波数帯を選択して通信を行うことができる。よって、妨害波の影響を受けやすいＡＳＫ通信であっても、良好な通信を行うことが可能となる。また、ＡＳＫ通信は、ＦＳＫ通信に比べて消費電力を抑えることができるため、長時間の無線通信に好適である。
【００５４】
また、ＡＳＫ通信において通信に使用する搬送波の周波数帯を変えた場合であっても妨害波（妨害信号）の影響を受けてしまうような場合には、変調方式を切り替えて、ＦＳＫ通信を行うようにすることができる。ＦＳＫ通信は一般に、妨害波の影響を受けづらく、妨害波が多いような場合であっても、良質な通信を行うことができる。
【００５５】
次に、本発明の受信機に係る第１の実施形態について、図７を参照して説明する。本実施形態の受信機２１０は、上述した送信機２００からの送信信号を受信するための受信機である。
【００５６】
本実施形態の受信機２１０の基本的な構成は、送信機から送信された電波（送信信号）を受信するためのアンテナ７２と、受信機内部で前記送信信号と異なる周波数帯の高周波信号を出力する局部発振器７０と、前記アンテナ７２によって受信した受信信号と前記局部発振器７０によって出力された出力信号とを混合して中間周波（内部周波）信号を得る混合器（ミキサ）７８と、前記ミキサ７８を介して出力された中間周波信号を低周波信号へと復調するための検波器とから成る。すなわち、本発明の受信機２１０の基本的構成は、スーパーヘテロダイン方式（Ｓｕｐｅｒ  Ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）を採用した受信機全般といえる。
【００５７】
このような基本構成要素から成る受信機２１０は、アンテナ７２と、局部発振器７０との間にミキサ７８を配置し、ミキサ７８の後段に検波器を設けるように構成している。
【００５８】
前記アンテナ７２と、前記ミキサ７８との間には、受信した高周波信号から設定範囲内の周波数帯の信号を得るための高周波濾波器（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＲＦフィルタ）７４と、前記ＲＦフィルタ７４によって濾波された高周波信号（受信信号）を増幅する高周波増幅器（ＲＦアンプ）７６とが備えられている。
【００５９】
ＲＦアンプ７６によって増幅された受信信号は、上述したように、ミキサ７８によって局部発振器７０からの出力信号とミキシングされ、中間周波の信号に変換されて検波器側へ出力される。ここで、中間周波とは、受信信号の周波数と、局部発振器からの出力信号の周波数との周波数差を出力したものであり、内部周波ともいう。
【００６０】
ミキサ７８と、検波器との間には、前記中間周波の信号から設定周波数帯以外の信号を取り除くための中間周波濾波器（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＩＦフィルタ）８０と、前記ＩＦフィルタ８０によって濾波された中間周波信号を増幅する中間周波増幅器（ＩＦアンプ）８２とが備えられている。
そして、前記検波器は、ＩＦアンプ８２から出力された中間周波信号を低周波信号へ復調して出力端子９２へ出力する。
【００６１】
本実施形態の受信機２１０に用いる局部発振器７０は、二つの周波数帯の信号を切り替えて出力することができるものであるため、その詳細な構成は、上述した送信機２００に用いられた発振回路５０ａと略同様なものとする。なお、図７においては、周波数制御部及び周波数選択信号入力端子は省略する。
【００６２】
本実施形態の受信機２１０で、上述した送信機２００の送信信号をすべて受信するためには、ＡＳＫ通信の信号のみならず、ＦＳＫ通信の信号をも受信可能な構成でなくてはならない。ＡＳＫ通信信号と、ＦＳＫ通信信号とでは、信号の変調方式が異なるため、その復調の方式も異なるものとなる。このため、本実施形態の受信機２１０には、ＡＳＫ通信用の検波器８４と、ＦＳＫ通信用の検波器８６とが備えられ、それぞれの検波器８４，８６への入力信号経路と、出力信号経路には、検波切り替え回路（検波切替手段）９０ａ，９０ｂが接続されている。また、前記検波切替手段９０ａ，９０ｂには、復調（検波）選択信号入力端子８８ａを備えた検波制御部８８が接続されており、前記復調選択信号入力端子８８ａに入力された信号に基づき、検波器８４，８６の入力側と出力側とに設けられた前記検波切替手段９０ａ，９０ｂを同期させて切り替えるように構成されている。
前記ＡＳＫ用の検波器８４は、ダイオードによって整流し、コンデンサによって平滑（搬送波の除去）を行うといった工程で復調を行う。
【００６３】
これに対し、ＦＳＫ用の検波器８６では、ＦＳＫ通信信号をＡＳＫ通信信号に変換した後に復調を行うため、ＡＳＫ用の検波器８４よりも複雑な構成となる。すなわち、送信信号に混在する雑音成分を取り除く振幅制限部８６ａと、前記振幅制限部８６ａからの出力信号であるＦＳＫ信号から２つのＡＳＫ信号を作り、前記２つのＡＳＫ信号に含まれる信号成分を合成して出力信号を得る周波数弁別部８６ｂと、前記周波数弁別部８６ｂからの出力信号のＳＮ比（信号対雑音比）を改善するためのデンファシス回路部８６ｃとから構成されるのである。このような構成によりＦＳＫ通信による受信信号から送信されたデータ信号を復調するため、ＦＳＫ通信は、ＡＳＫ通信に比べ、通信品質が高くなる。
【００６４】
上記構成の受信機２１０のように、必要に応じて局部発振器７０が出力する信号の周波数帯を切り替えること（チャンネルの切り替え）が可能な構成とすることにより、同一の中間周波数に変換可能な２つの受信信号の周波数を得ることができる。このため、通信に対する妨害波の少ない周波数帯を選択して通信を行うことができる。よって、妨害波の影響を受けやすいＡＳＫ通信であっても、良好な通信を行うことが可能となる。また、ＡＳＫ通信は、ＦＳＫ通信に比べて消費電力を抑えることができるため、長時間の無線通信に好適である。
【００６５】
また、上述したように、局部発振器７０の切り替えを行い、使用周波数帯を切り替えた場合であっても妨害波が存在するような場合には、前記検波器をＡＳＫ用からＦＳＫ用へ切り替えることにより、妨害波の影響を受けにくい良質な通信を可能とすることができる。
【００６６】
次に、図８を参照して、本発明の受信機に係る第２の実施形態について説明する。本実施形態の受信機２１０ａは、第１の実施形態に係る受信機２１０と基本的な構成は同様である。しかし、第１の実施形態に係る受信機２１０がシングルスーパーヘテロダイン方式を採用するものであるのに対し、本実施形態に係る受信機２１０ａはダブルスーパーヘテロダイン方式を採用したものである点が異なる。よって、第１の実施形態と共通な構成要素に関しては図面に同じ符号を附して詳細な説明を省略する。
【００６７】
本実施形態の受信機２１０ａでは、ＩＦアンプ（本実施形態では第１のＩＦアンプという）８２の出力側において、もう一度中間周波信号を生成するような構成としたのである。詳細すると、アンテナ７２から受信した高周波信号と局部発振器（本実施形態では第１の局部発振器という）７０から発振された高周波信号とをミキサ（本実施形態では第１のミキサという）７８によってミキシングして得られる中間周波信号（本実施形態では一次中間周波信号という）に対して、さらに高周波信号をミキシングして二次中間周波信号を得、これを復調する構成である。
【００６８】
受信機２１０ａの具体的な構成としては、第１のＩＦアンプ８２の後段に、第２のミキサ１０２を備え、当該第２のミキサ１０２には第２の局部発振器１００の出力端子を接続し、双方からの出力信号をミキシングして二次中間周波信号を出力するような構成とした。また、前記第２のミキサ１０２の後段には、二次中間周波信号を濾波する第２のＩＦフィルタ１０４と、濾波された二次中間周波信号を増幅する第２のＩＦアンプ１０６とが備えられ、第２のＩＦアンプ１０６の出力側には検波器８４，８６が接続される。
なお、本実施形態における第２の局部発振器１００は、一般的なＳＡＷ共振子等を用いた高周波発振器であれば良い。
【００６９】
このような構成の受信機２１０ａでは、イメージ混信（受信）の解消等も図ることができ、より幅の広い周波数帯の信号を受信しつつ、安定した通信を可能とすることができる。
【００７０】
次に、本発明の受信機に係る第３の実施形態について説明する。
本実施形態に係る受信機は、第２の実施形態に係る受信機２１０ａの構造と殆ど同一であり、第２の局部発振器１００の構成が、第１の局部発振器７０の構成と同一であるという点が異なる。
【００７１】
このような特徴を有する本実施形態に係る受信機では、二次中間周波信号を得るための信号の組合せが４パターンとなるため、生成される二次中間周波信号も４つの周波数帯のものを得ることができることとなる。よって、通信における妨害波を避けるために選択できる周波数帯の数が増える。このため、受信周波数帯を広げたとしても、安定した通信が可能となる。
【００７２】
上述した送信機、及び受信機から成る無線通信システムによれば、対となる通信機（送信機又は受信機）の間において、通信の際に使用する周波数帯、及び送信機における変調方式、受信機における復調方式の切り替えを行って無線通信をすることができる。よって、通信信号に対する妨害信号の影響を抑制しつつ通信を行うことが可能となるため、条件毎に応じた高品質な通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の送信機の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の送信機、及び受信機に備えられる発振器の構成を示すブロック図である。
【図３】発振器中のＳＡＷ共振子の構成を示すブロック図である。
【図４】ＳＡＷ共振子の発振モードを示す図である。
【図５】ＳＡＷ共振子の櫛歯状電極の交差幅を変化させた場合の周波数差の変化を示す図である。
【図６】送信電波の切り替えを行う際に有効な例を示す図である。
【図７】本発明の受信機に係る第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の受信機に係る第２、第３の実施形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０………ＳＡＷ共振子、１２………圧電基板、１４（１４ａ，１４ｂ）………反射器、１６（１６ａ，１６ｂ）………ＩＤＴ、１８（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ）………櫛歯状電極、２０………インバータ（反転増幅器）、２２（２２ａ，２２ｂ）………周波数切替手段、４２………電源端子、４４………周波数制御部、４６………出力制御部、４８………変調切替手段（変調切り替え回路）、５０………発振器、５２………アンテナ、７０………局部発振器、７２………アンテナ、７８………ミキサ（混合器）、８４………検波器（ＡＳＫ用）、８６………検波器（ＦＳＫ用）、９０（９０ａ，９０ｂ）………検波切替手段（検波切り替え回路）、２００………送信機、２１０，２１０ａ………受信機。
【図１】
2006081052.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006081052.tif 000005
【図４】
2006081052.tif 000006
【図５】
2006081052.tif 000007
【図６】
2006081052.tif 000008
【図７】
2006081052.tif 000009
【図８】
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