(57)【要約】【課題】低消費電力の通信を実現できるようにする。【解決手段】送信チップ８００１は、変調機能部８３００がベースバンド信号に基づいて無線信号を生成し、生成された無線信号の大きさを送信出力増幅部８１１７で調整してから受信チップ８００２に伝送する。受信チップ８００２は、復調機能部８４００が受信した無線信号に基づいてベースバンド信号を再生する。送信出力増幅部８１１７として、出力する無線信号のレベルが小さければ消費電力も小さくなり、出力する無線信号のレベルが大きければ消費電力も大きくなるものを使用する。伝送される無線信号の大きさが、送信チップ８００１と受信チップ８００２の間の伝送特性に適合するように設定する。通信を行なうに当たって実際の伝送特性に基づいて送信出力レベルを必要最低限のレベルに設定すれば、無駄な電力消費を抑えることができるし、不要輻射を抑えることができる。【選択図】図３
2011259092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の大きさを調整して出力する信号調整部と、
電子機器における予め定められた送信箇所に配置されており、前記信号調整部から出力された信号を無線信号として送信する送信部と、
電子機器における予め定められた受信箇所に配置されており、前記送信部から送信された無線信号を受信する受信部と、
を備え、
前記信号調整部において、前記送信部と前記受信部の間の伝送特性に応じて、前記送信部から前記受信部へ送信される無線信号の大きさが設定されている
信号伝送システム。
【請求項２】
前記送信部と少なくとも１つの前記受信部で構成される伝送チャネルが複数存在し、
それぞれの前記伝送チャネルの特性が異なる場合に、それぞれの伝送チャネルの前記送信部から送信される無線信号の大きさが異なる
請求項１に記載の信号伝送システム。
【請求項３】
前記信号調整部は、前記送信部から送信される無線信号の大きさを、前記送信部と前記受信部の間で通信を行なうに当たっての必要最低限のレベルに設定する
請求項１または請求項２に記載の信号伝送システム。
【請求項４】
前記送信部と前記受信部の間の伝送特性の状態を検知し、検知結果に基づいて伝送特性指標信号を出力する伝送特性指標検知部を備えている
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の信号伝送システム。
【請求項５】
前記受信部で受信された信号に基づいて信号処理を行なう受信信号処理部を備え、
前記伝送特性指標検知部は、前記伝送特性の状態として、前記受信信号処理部へ入力される信号の入力レベルを検知する
請求項４に記載の信号伝送システム。
【請求項６】
前記伝送特性指標検知部から出力された伝送特性指標信号に基づいて前記信号調整部を制御することで、前記送信部から送信される無線信号の大きさを制御する利得制御部を備えている
請求項４または請求項５に記載の信号伝送システム。
【請求項７】
前記伝送特性指標検知部から出力された伝送特性指標信号を無線信号にして伝送する機能部を備えている
請求項６に記載の信号伝送システム。
【請求項８】
前記送信部と前記受信部は双方向通信が可能に２組備えられており、
各通信方向のそれぞれについて前記伝送特性指標検知部と前記利得制御部が備えられている
請求項６または請求項７に記載の信号伝送システム。
【請求項９】
ベースバンド信号に基づいて信号処理を行ない処理済みの信号を前記信号調整部へ入力信号として供給する第１の送信信号処理部、複数の信号の何れかを選択する第１の信号選択部、前記受信部で受信された信号に基づいて信号処理を行なう第１の受信信号処理部を第１の通信方向に関して備え、
ベースバンド信号に基づいて信号処理を行ない処理済みの信号を前記信号調整部へ入力信号として供給する第２の送信信号処理部、複数の信号の何れかを選択する第２の信号選択部、前記受信部で受信された信号に基づいて信号処理を行なう第２の受信信号処理部を前記第１の通信方向とは逆方向の第２の通信方向に関して備え、
前記第１の通信方向への信号伝送を行なうときには、前記第１の信号選択部は前記ベースバンド信号を選択して前記第１の送信信号処理部に入力し、前記第２の信号選択部は前記第１の通信方向について前記伝送特性指標検知部から出力された伝送特性指標信号を選択して前記第２の送信信号処理部に入力し、前記第２の送信信号処理部は前記第２の信号選択部から入力された伝送特性指標信号を無線信号にし、前記第２の通信方向についての第２の受信信号処理部は前記伝送特性指標信号の無線信号を受信して前記伝送特性指標信号を再生して前記第１の通信方向についての第１の前記利得制御部に入力し、
前記第２の通信方向への信号伝送を行なうときには、前記第２の信号選択部は前記ベースバンド信号を選択して前記第２の送信信号処理部に入力し、前記第１の信号選択部は前記第２の通信方向について前記伝送特性指標検知部から出力された伝送特性指標信号を選択して前記第１の送信信号処理部に入力し、前記第１の送信信号処理部は前記第１の信号選択部から入力された伝送特性指標信号を無線信号にし、前記第１の通信方向についての第１の受信信号処理部は前記伝送特性指標信号の無線信号を受信して前記伝送特性指標信号を再生して前記第２の通信方向についての第２の前記利得制御部に入力する
請求項８に記載の信号伝送システム。
【請求項１０】
前記送信部と前記受信部は、同一の電子機器の筐体内に収容され、前記筐体内に前記送信部と前記受信部の間で無線による信号伝送を可能にする無線信号伝送路が形成される
請求項１から請求項９の何れか一項に記載の信号伝送システム。
【請求項１１】
前記送信部が第１の電子機器の筐体内に収容され、前記受信部が第２の電子機器の筐体内に収容され、前記第１の電子機器と前記第２の電子機器が定められた位置に配置され一体となったとき前記送信部と前記受信部の間に無線による信号伝送を可能にする無線信号伝送路が形成される
請求項１から請求項９の何れか一項に記載の信号伝送システム。
【請求項１２】
入力信号の大きさを調整して出力する信号調整部と、
電子機器における予め定められた送信箇所に配置されており、前記信号調整部から出力された信号を無線信号として受信部へ送信する送信部と、
を備え、
前記信号調整部において、前記送信部と前記受信部の間の伝送特性に応じて、前記送信部から送信される無線信号の大きさが設定されている
通信装置。
【請求項１３】
前記送信部と前記受信部の間の伝送特性の状態を検知し、検知結果に基づいて伝送特性指標信号を出力する伝送特性指標検知部から出力された伝送特性指標信号に基づいて前記信号調整部を制御することで、前記送信部から送信される無線信号の大きさを制御する利得制御部を備えている
請求項１２に記載の通信装置。
【請求項１４】
無線信号を受信する受信部と、
送信部と前記受信部の間の伝送特性の状態を検知し、検知結果に基づいて伝送特性指標信号を出力する伝送特性指標検知部と、
を備えている通信装置。
【請求項１５】
前記伝送特性指標検知部から出力された伝送特性指標信号に基づいて前記送信部から送信される無線信号の大きさを制御する利得制御部を備えている
請求項１４に記載の通信装置。
【請求項１６】
入力信号の大きさを調整して出力する信号調整部と、
電子機器における予め定められた送信箇所に配置されており、前記信号調整部から出力された信号を無線信号として送信する送信部と、
電子機器における予め定められた受信箇所に配置されており、前記送信部から送信された無線信号を受信する受信部と、
を備え、
前記信号調整部において、前記送信部と前記受信部の間の伝送特性に応じて、前記送信部から前記受信部へ送信される無線信号の大きさが設定されている
通信装置。
【請求項１７】
前記伝送特性指標検知部から出力された伝送特性指標信号に基づいて前記送信部から送信される無線信号の大きさを制御する利得制御部を備えている
請求項１６に記載の通信装置。
【請求項１８】
入力信号の大きさを調整して出力する信号調整部と、
予め定められた送信箇所に配置されており、前記信号調整部から出力された信号を無線信号として受信部へ送信する送信部と、
を備え、
前記信号調整部において、前記送信部と前記受信部の間の伝送特性に応じて、前記送信部から前記受信部へ送信される無線信号の大きさが設定されている
電子機器。
【請求項１９】
予め定められた受信箇所に配置されており、送信部から送信された無線信号を受信する受信部と、
前記送信部と前記受信部の間の伝送特性の状態を検知し、検知結果に基づいて伝送特性指標信号を出力する伝送特性指標検知部と、
を備えている電子機器。
【請求項２０】
電子機器における予め定められた箇所に送信部と受信部を配置し、
信号調整部において、前記送信部と前記受信部の間の伝送特性に応じて、前記送信部から前記受信部へ送信される無線信号の大きさを設定し、
信号調整部から出力された信号を無線信号として前記送信部から前記受信部に送信する
信号伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号伝送システム、通信装置、電子機器、信号伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の通信では、送信器の出力レベル（送信出力レベルと称する）を最大とし、受信器の最低受信感度レベルとなる距離までが受信可能な領域となる。
【０００３】
この場合、送信器出力を大きなレベルで一定とし、受信側では信号を検波して、受信器内で利得の制御を行なうことで、一定のベースバンド信号を得るが、通信距離が近い場合は、必要以上に大きな送信出力レベルでの通信となり、消費電力も大きい。受信器は強入力の信号でも受信できる必要があるため、リニアリティの良い回路が必要となり、受信器の消費電力も大きくなる。送信出力が大きい場合には、外部への輻射が大きくなる。
【０００４】
因みに、送信出力レベルを制御する仕組みが、特許文献１〜３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５１０３５５号公報
【特許文献２】特開２００６−１４８５８３号公報
【特許文献３】特開平０５−３４７５６５号公報
【０００６】
特許文献１は、無線通信システムで干渉を減らす上りリンク伝送電力を制御する方法に関するもので、たとえば、基地局が携帯電話の送信出力レベルの制御を行なう。
【０００７】
特許文献２は、電磁結合で距離を検出し、ＷＬＡＮの出力レベルを制御する。
【０００８】
特許文献３は、出力レベルを制御できるように送信装置を構成するが、その目的は近距離通信時の歪対策であるし、その仕組みは出力部に抵抗による可変アッテネータを使用している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、低消費電力の通信を実現できるように送信出力レベルを設定する仕組み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】
本発明においては、電子機器における予め定められた箇所に送信部と受信部を配置し、信号調整部において、送信部と受信部の間の伝送特性に応じて、送信部から受信部へ送信される無線信号の大きさを設定し、信号調整部から出力された信号を無線信号として送信部から受信部に送信する。
【００１１】
信号調整部としては、送信部から送信される無線信号のレベル（振幅）が、小さければ消費電力も小さくなり、大きければ消費電力も大きくなるものを使用する。このため、通信を行なうに当たって実際の伝送特性に基づいて送信出力レベルを必要最低限のレベルに設定すれば、無駄な電力消費を抑えることができるし、不要輻射を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低消費電力の通信を実現できるように送信出力レベルを設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施形態の信号伝送システムの全体概要を説明する図である。
【図２】図２は、第１実施形態を説明する図である。
【図３】図３は、第１実施形態の詳細を説明する図である。
【図４】図４は、第２実施形態を説明する図である。
【図５】図５は、第３実施形態（全体概要・第１詳細構成）を説明する図である。
【図６】図６は、第３実施形態（第２詳細構成）を説明する図である。
【図７】図７は、電子機器の第１例を説明する図である。
【図８】図８は、電子機器の第２例を説明する図である。
【図９】図９は、電子機器の第３例を説明する図である。
【図１０】図１０は、変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。各機能要素について形態別に区別する際には、Ａ，Ｂ，Ｃ，…などのように大文字のアルファベットの参照子を付して記載し、特に区別しないで説明する際にはこの参照子を割愛して記載する。図面においても同様である。
【００１５】
説明は以下の順序で行なう。
１．信号伝送システム：全体概要
２．第１実施形態（固定設定）
３．第２実施形態（フィードバック制御）
４．第３実施形態（双方向通信、フィードバック制御）
５．電子機器への適用事例（第１例〜第３例）
【００１６】
＜信号伝送システム：全体概要＞
図１は、本実施形態の信号伝送システムの全体概要を説明する図である。本実施形態の信号伝送システム１は、通信システム８に適用した事例である。本実施形態の信号伝送システム１や通信システム８は、たとえば、デジタル記録再生装置、地上波テレビ受像装置、携帯電話装置、ゲーム装置、コンピュータなどにおいて使用される。
【００１７】
通信システム８は、伝送対象信号を無線で伝送する複数の通信装置２を備えている。図の例は、５台の通信装置２_1〜２_5が１つの電子機器の筐体内に収容された例で示しているが、通信装置２の設置台数は５に限らないし、これらが１つの電子機器の筐体内に収容されたものであることも必須でない。
【００１８】
因みに、本構成例では、通信装置２_1と通信装置２_2で第１の搬送周波数ｆ１を使用する第１の伝送チャネルが構成され、通信装置２_3と通信装置２_4と通信装置２_5で第２の搬送周波数ｆ２を使用する第２の伝送チャネルが構成される例である。つまり、送信部と受信部の組で各別の搬送周波数を用いて伝送する周波数分割多重伝送を行なうとともに、１対１の第１の通信システム８_1および１対２の第２の通信システム８_2が混在しているシステム構成である。因みに、伝送チャネルは、送信部を具備する１つの通信装置２に対して受信部を具備する通信装置２が少なくとも１つ設けられておればよく、１つの送信側に対しては受信側は１つでもよいし複数でもよい。
【００１９】
第１の無線機器の一例である第１の通信部と第２の無線機器の一例である第２の通信部との間で信号伝送を行なうように構成される。そして、比較的近距離に配置された第１の通信部と第２の通信部の間では、伝送対象の信号を所定の周波数帯の高周波信号（たとえばミリ波信号）に変換してから、この高周波信号を所定の無線伝送路を介して伝送するようにする。本実施形態の「無線伝送」とは、伝送対象の信号を一般的な電気配線（単純なワイヤー配線）ではなく無線（たとえばミリ波帯）で伝送することを意味する。
【００２０】
「比較的近距離」とは、放送や一般的な無線通信で使用される野外（屋外）での通信装置間の距離に比べて距離が短いことを意味し、伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。「閉じられた空間」とは、その空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部から空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態の空間を意味し、典型的にはその空間全体が電波に対して遮蔽効果を持つ筐体（ケース）で囲まれた状態である。
【００２１】
たとえば、１つの電子機器の筐体内での基板間通信や同一基板上でのチップ間通信などの機器内信号伝送や、一方の電子機器に他方の電子機器が装着された状態のように複数の電子機器が一体となった状態での機器間信号伝送が該当する。
【００２２】
「一体」は、装着によって両電子機器が完全に接触した状態が典型例であるが、前述のように、両電子機器間の伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。両電子機器が多少（比較的近距離：たとえば数センチ〜１０数センチ以内）離れた状態で定められた位置に配置されていて「実質的に」一体と見なせる場合も含む。要は、両電子機器で構成される電波が伝搬し得る空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部からその空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態であればよい。
【００２３】
以下では、１つの電子機器の筐体内での信号伝送を筐体内信号伝送と称し、複数の電子機器が一体（以下、「実質的に一体」も含む）となった状態での信号伝送を機器間信号伝送と称する。筐体内信号伝送の場合は、送信側の通信装置（通信部：送信部）と受信側の通信装置（通信部：受信部）が同一筐体内に収容され、通信部（送信部と受信部）間に無線信号伝送路が形成された本実施形態の無線伝送システムが電子機器そのものとなる。これに対して、機器間信号伝送の場合、送信側の通信装置（通信部：送信部）と受信側の通信装置（通信部：受信部）がそれぞれ異なる電子機器の筐体内に収容され、両電子機器が定められた位置に配置され一体となったときに両電子機器内の通信部（送信部と受信部）間に無線信号伝送路が形成されて本実施形態の無線伝送システムが構築される。
【００２４】
高周波信号伝送路（たとえばミリ波信号伝送路）を挟んで設けられる各通信装置においては、送信部と受信部が対となって組み合わされて配置される。一方の通信装置と他方の通信装置との間の信号伝送は片方向（一方向）のものでもよいし双方向のものでもよい。たとえば、第１の通信部が送信側となり第２の通信部が受信側となる場合には、第１の通信部に送信部が配置され第２の通信部に受信部が配置される。第２の通信部が送信側となり第１の通信部が受信側となる場合には、第２の通信部に送信部が配置され第１の通信部に受信部が配置される。
【００２５】
送信部は、たとえば、伝送対象の信号を信号処理して高周波（たとえばミリ波）の信号を生成する送信側の信号生成部（伝送対象の電気信号を高周波の信号に変換する信号変換部）と、高周波の信号を伝送する伝送路（高周波信号伝送路）に送信側の信号生成部で生成された高周波の信号を結合させる送信側の信号結合部を備えるものとする。好ましくは、送信側の信号生成部は、伝送対象の信号を生成する機能部と一体であるのがよい。
【００２６】
たとえば、送信側の信号生成部は変調回路を有し、変調回路が伝送対象の信号を変調する。送信側の信号生成部は変調回路によって変調された後の信号を周波数変換して高周波の信号を生成する。原理的には、伝送対象の信号をダイレクトに高周波の信号に変換することも考えられる。送信側の信号結合部は、送信側の信号生成部によって生成された高周波の信号を高周波信号伝送路に供給する。
【００２７】
受信部は、たとえば、高周波信号伝送路を介して伝送されてきた高周波の信号を受信する受信側の信号結合部と、受信側の信号結合部により受信された高周波の信号（入力信号）を信号処理して通常の電気信号（伝送対象の信号）を生成する受信側の信号生成部（高周波の信号を伝送対象の電気信号に変換する信号変換部）を備えるものとする。好ましくは、受信側の信号生成部は、伝送対象の信号を受け取る機能部と一体であるのがよい。たとえば、受信側の信号生成部は復調回路を有し、高周波の信号を周波数変換して出力信号を生成し、その後、復調回路が出力信号を復調することで伝送対象の信号を生成する。原理的には、高周波の信号からダイレクトに伝送対象の信号に変換することも考えられる。
【００２８】
つまり、信号インタフェースをとるに当たり、伝送対象の信号に関して、高周波信号により接点レスやケーブルレスで伝送する（電気配線での伝送でない）ようにする。好ましくは、少なくとも信号伝送（特に高速伝送や大容量伝送が要求される映像信号や高速のクロック信号など）に関しては、高周波信号により伝送するようにする。要するに、従前は電気配線によって行なわれていた信号伝送を本実施形態では高周波信号により行なうものである。高周波数帯（たとえばミリ波帯）で信号伝送を行なうことで、Ｇｂｐｓオーダーの高速信号伝送を実現することができるようになるし、高周波数帯（たとえばミリ波帯）の信号の及ぶ範囲を容易に制限でき、この性質に起因する効果も得られる。
【００２９】
たとえば、通信装置２は、通信チップ８０００を有する。通信チップ８０００は、送信チップ（ＴＸ）と受信チップ（ＲＸ）の何れか一方または両方でもよいし、送信チップと受信チップの双方の機能を１チップ内に具備し双方向通信に対応したものでもよい。
【００３０】
詳しくは後述するが、信号伝送システム１を構成するべく、送信電力を管理するための機構が設けられる。その目的は、過剰レベルにならないよう、あるいは、過小レベルにならないように、あるいはＳＮＲ（Signal Noise Ratio：信号雑音比 信号対雑音比、Ｓ／Ｎ）が過小レベルにならないように、送受信器の配置による伝送距離や伝送路の状態などの伝送特性（通信環境）に基づき送信出力レベルを適切に管理することで、送信レベルを必要最低限とし、低消費電力の通信（さらに好ましくは不要輻射の少ない通信）を実現することにある。
【００３１】
送信電力を管理するための機構としては、固定設定（いわゆるプリセット設定）にするのか自動制御にするのか、また、設定レベルの判断を如何様にするのかなどの観点から様々な手法を採ること考えられる。また、図示のように伝送チャネルが複数存在する場合において、それぞれの伝送チャネルの伝送特性が異なる（たとえば送受信間の伝送距離が異なる）場合には、それぞれの伝送チャネルの送信部から送信される無線信号の大きさが異なるように設定する。
【００３２】
たとえば、第１の形態は、送受信間の伝送特性（通信環境）に基づいて送信出力レベルをプリセット設定する手法を採る。その際には、好ましい態様として、送信装置である送信チップと受信装置である受信チップの間の伝送特性の状態を検知する伝送特性指標検知部を設け、その検知結果である伝送特性指標信号を参照して、送信チップ側の送信出力レベルをプリセット設定できるようにする。たとえば伝送特性指標検知部を受信チップ側に設け（伝送特性指標検知部は受信チップに内蔵しなくてもよい）、受信した無線信号の状態を検知し、その検知結果である状態検知信号を参照して、送信チップ側の送信出力レベルをプリセット設定する。受信レベルが過剰な場合や過小な場合にはＳＮＲが低下するなど受信レベルとＳＮＲに一定の対応関係があれば受信レベルを判断指標とすることはＳＮＲを判断指標とすることと等価である。受信レベルとＳＮＲに一定の対応関係がないシステム構成の場合は、受信レベルに代えて、たとえばエラーレートなどを判断指標にするなど、ＳＮＲに着目したレベル管理を行なうことも考えられる。つまり、第１の形態は、第２の形態と同様に、受信レベルやＳＮＲなどの実際の伝送特性を反映した判断指標を検知する検知機構（伝送特性指標検知部）を受信チップ側に設け、その検知結果を参照して送信側の出力レベルをマニュアルで設定する。
【００３３】
第１の形態は、第２の形態とは異なり自動制御の機構は採らないが、送信レベルをプリセット設定する際の判断指標として受信側の受信レベルやＳＮＲを参照する趣旨である。送受信器の配置による伝送距離や伝送路の状態などの伝送特性に応じて受信レベルやＳＮＲが変化するので、送受信間の距離を直接に判断するのではなく、実際の伝送特性を反映した受信レベルやＳＮＲを判断指標として使用して、送信レベルを管理するようにする。
【００３４】
つまり、送信チップは、送信出力レベルを可変の構成とし、送信出力レベルを下げることで消費電力が小さくなるものを使用し、送受信器の配置による伝送距離や伝送路の状態などの伝送特性に応じて変化する受信レベルやＳＮＲを参照して、受信状態が適切な状態となるように、送信出力レベルを適切に設定する。
【００３５】
たとえば、受信レベル（つまり受信強度）が高いときには送信出力レベルを低くし、受信レベルが低いときには送信出力レベルを高くすることで、受信レベルが過大でもなく過小でもない丁度よいレベルとなるように送信出力レベルを設定する。
【００３６】
第２の形態は、受信レベルやＳＮＲなどの実際の伝送特性を反映した判断指標を検知する検知機構（伝送特性指標検知部）を受信チップ側に設け、その検知結果であるレベル検知信号を参照して送信チップ側の送信出力レベルをフィードバック制御する構成にする。フィードバック制御する制御部を何処に配置するかは任意であるが、好ましい態様としては送信チップ側に配置するとよい。第２の形態は、送信器、受信器、制御部によりシステムを構成し、伝送特性指標検知部の検知結果に基づいて、送信器の出力レベルを適切なレベルとなるように自動制御する趣旨である。
【００３７】
フィードバックによる自動制御にする点では第１の形態と異なるが、目的は第１の形態と相違ない。すなわち、第１の形態および第２の形態の何れも、送信出力レベルを必要最低限とすることで、出力増幅器を低消費電力で動作させ、低消費電力の通信を実現する。
【００３８】
何れも、通信環境（通信範囲や伝送路特性など）を勘案して送信器の出力レベルを必要最低限のレベルに設定することで、送信器の出力を最低限のレベルに下げて使用することができるので、送信出力増幅器の消費電力を下げることができる。送信出力増幅器を低消費電力で動作させることで低消費電力の通信を実現できる。受信器への入力レベルが一定レベルとなることで、強入力への耐性を緩和することができ、受信器の消費電力も下げることができる。送信出力が必要最低限のレベルとなるため機器外への輻射も緩和される。
【００３９】
因みに、第１の形態では、フィードバック制御を行なわないので通信環境が変化した場合には必ずしも適正なレベルに管理できるとはいえない。これに対して、第２の形態では、フィードバック制御を行なうので、通信環境が変化した場合でも、その変化の対応して常に適正なレベルに管理できる。
【００４０】
第３の形態は、双方向通信に対応した構成を採る場合である。この場合、送信電力を管理するための機構としては、前述の第１の形態と第２の形態の何れをも単独または組み合わせて採用し得る。たとえば、双方向の何れをも第１の形態とする場合や双方向の何れをも第２の形態とする場合に限らず、片方向は第１の形態を採りつつ他方は第２の形態を採ることもできる。好ましい態様としては、双方向の何れをも第２の形態とするのがよい。
【００４１】
本実施形態に限らず、一般的な通信システムでは、受信側の最低受信感度レベルとなる距離までが受信可能な領域となる。したがって、本実施形態において信号伝送システム１を構築するに当たっては、送信チップと受信チップが１対１の伝送システムの場合（図１の構成における第１の通信システム８_1側が該当する）、送信出力レベルは１つの受信チップに合わせて、その最低受信感度レベルを勘案して送信側の出力レベルを管理すればよい。
【００４２】
一方、１つの送信チップに対して複数の受信チップ２が配置されるようなシステム構成の場合（図１の構成における第２の通信システム８_2側が該当する）は、それぞれの受信チップの受信レベルを考慮することが肝要となる。この場合に、どのように１つの送信チップの出力レベルを管理するかは、様々な手法が考えられる。たとえば、受信感度が最大のものに合わせる（最低受信感度レベルにならないものは無視する：受信できない）という手法と、受信感度が最小のものに合わせる（過剰になるものは無視する）という手法が、対極的に存在し得る。つまり、Ｎ個の受信側の「バランスをとる」といっても、システムで想定している全ての受信チップ８００２にて受信できるようにするには、受信感度が最大ものに合わせる手法を採用することはできないし、受信感度が最小のものに合わせると他方は過剰になることもあり得る。どれが最適というのは考え難いが、システムで想定している全ての受信チップ８００２にて受信できるように先ず受信感度が最小のものに合わせておき、過剰なものは受信信号を減衰させて復調処理を行なうことが好適である。
【００４３】
本実施形態の信号伝送システムの仕組みを適用しない場合に、送信器出力を大きなレベルで一定とし、受信側では信号を検波して、受信器内で利得の制御を行なうことで、一定のベースバンド信号を得ることができる。しかしながら、通信距離が近い送受信間では、必要以上に大きなレベルでの通信となり、消費電力も大きい。無駄な電力を消費することになる。受信器は強入力の信号でも受信できる必要があるため、リニアリティの良い回路が必要となり、受信器の消費電力も大きくなる。送信出力が大きい場合には、外部への輻射が大きくなるという問題もある。
【００４４】
これに対して、本実施形態の仕組みによれば、送信出力レベルを送受信間の伝送特性に応じた適正なレベルに管理するので、これらの問題を解決できる。特に、機器内や機器間の信号伝送においては、送受信間の距離や伝送路の状態などの伝送特性が特定されたものとなる固定位置間や既知の位置関係の信号伝送であるため、次のような利点が得られる。
【００４５】
１）送信側と受信側の間の伝搬チャネル（導波構造）を適正に設計することが容易である。
【００４６】
２）送信側と受信側を封止する伝送路結合部の誘電体構造と伝搬チャネルを併せて設計することで、自由空間伝送より、信頼性の高い良好な伝送が可能になる。
【００４７】
３）無線伝送を管理するコントローラの制御（本例の場合は利得制御部）は、一般の無線通信のように動的にアダプティブに頻繁に行なう必要はないため、制御によるオーバーヘッドを一般の無線通信に比べて小さくすることができる。その結果、小型、低消費電力、高速化が可能になる。
【００４８】
４）製造時や設計時に無線伝送特性を校正し、個体のばらつきなどを把握すれば、そのデータを参照できるので、送信出力レベルの設定は、プリセットや静的な制御で可能であり、実現が容易である。
【００４９】
＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態の信号伝送システム１Ａを適用した第１実施形態の通信システム８Ａを説明する図である。図２（１）は、送受信間が比較的近い場合を示し、図２（２）は、送受信間が比較的遠い場合を示す。第１実施形態は、送受信間の通信環境に基づいて送信出力レベルをプリセット設定する。詳しくは、送受信間の距離に応じて、送信出力を一定レベルに固定する。
【００５０】
受信範囲が狭くて済む図２（１）の場合は送信出力レベルを小さく（低く）設定し、受信範囲が広くなる図２（２）の場合は送信出力レベルを大きく（高く）設定する。通信環境に基づき送信出力レベルを一旦設定した後には、設定した一定のレベルに固定する。
【００５１】
図３は、第１実施形態の信号伝送システム１Ａおよび通信システム８Ａの詳細を説明する図である。送信チップ８００１（ＴＸ）と受信チップ８００２（ＲＸ）で通信システム８Ａの基本が構成されている。
【００５２】
図３（１）に示すように、送信チップ８００１には、変調機能部８３００と送信出力増幅部８１１７が設けられている。変調機能部８３００は、ベースバンド信号に基づいて無線信号を生成する送信信号処理部の一例であり、出力する無線信号のレベルが小さければ消費電力も小さくなり、出力する無線信号のレベルが大きければ消費電力も大きくなるものである。送信出力増幅部８１１７は、無線信号の大きさ（振幅）を調整可能な可変利得増幅部（信号調整部）の一例である。図示しないが、変調機能部８３００の前段には（送信チップ８００１の内部でもよいし外部でもよい）、ベースバンド信号を生成する信号処理部８０１２が設けられる（第２実施形態を参照）。
【００５３】
伝送対象の信号（ベースバンド信号ＢＢin：たとえば１２ビットの画像信号）は図示しない信号生成部により、高速なシリアル・データ系列に変換され変調機能部８３００に供給される。変調機能部８３００は、ベースバンド信号を変調信号として、予め定められた変調方式に従ってミリ波帯の信号に変調する。
【００５４】
たとえば、変調機能部８３００は、送信側周波数混合部（第１周波数変換部）と送信側局部発振部を具備し、ベースバンド信号で送信側局部発振部が発生するミリ波帯の搬送信号と乗算（変調）してミリ波帯の伝送信号（被変調信号、変調済み信号）を生成して送信出力増幅部８１１７に供給する。伝送信号は利得可変の送信出力増幅部８１１７で増幅されアンテナ８１３６からミリ波帯の無線信号Ｓｍとして放射される。アンテナ８１３６は、信号調整部の一例である送信出力増幅部８１１７からの信号を無線信号として送信する送信部の一例であり、電子機器における予め定められた送信点に配置される。
【００５５】
受信チップ８００２には、受信増幅部８２２４と、復調機能部８４００と、伝送特性指標検知部８４７０が設けられている。復調機能部８４００は、無線信号に基づいてベースバンド信号を再生する受信信号処理部の一例である。図示しないが、復調機能部８４００の後段には（送信チップ８００１の内部でもよいし外部でもよい）、再生されたベースバンド信号に基づいて信号処理を行なう信号処理部８０１４が設けられる（第２実施形態を参照）。
【００５６】
復調機能部８４００は、受信された無線信号に基づいてベースバンド信号を再生する受信信号処理部の一例である。復調機能部８４００は、変調機能部８３００で処理された処理済み信号（被変調信号）に対して復調信号処理を行ないベースバンド信号ＢＢout を再生する。復調機能部８４００は、送信側の変調方式に応じた範囲で様々な回路構成を採用し得る。たとえば、復調機能部８４００は、受信側周波数混合部（ミキサー回路、乗算器）と受信側局部発振部とを備え、アンテナ８２３６で受信された受信信号からいわゆる同期検波方式により信号復調を行なう。同期検波方式では、搬送波を受信側局部発振部で再生し、再生搬送波を利用して復調を行なう。
【００５７】
アンテナ８２３６は、送信部の一例であるアンテナ８１３６から送信された無線信号を受信する受信信部の一例であり、電子機器における予め定められた受信点に配置される。本実施形態が対象とする機器内信号伝送や機器間信号伝送の場合、アンテナ８１３６（つまり送信点）とアンテナ８２３６（つまり受信点）の相対的な位置関係は不変であると考えてよい。アンテナ８２３６で受信された受信信号は可変ゲイン型でかつローノイズ型の受信増幅部８２２４（ＬＮＡ）に入力され振幅調整が行なわれた後に復調機能部８４００に供給される。振幅調整された受信信号は周波数混合部に入力され、同期検波により周波数混合部にて乗算信号が生成される。周波数混合部で生成された乗算信号は、低域通過フィルタで高域成分が除去されることで送信側から送られてきた入力信号の波形（ベースバンド信号）が生成される。
【００５８】
伝送特性指標検知部８４７０は、送信チップ８００１（送信装置）と受信チップ８００２（受信装置）の間の伝送特性の状態を検知し、検知結果に基づいて伝送特性指標信号を出力する。特に、本例では、受信レベルを検知するものとして説明する。つまり、本例の伝送特性指標検知部８４７０は、受信レベル（入力レベル）を検知する機構をなすもので、受信レベル検波を行ない、入力レベルを検知し、その検知結果であるレベル検知信号Ｖdet を出力する。因みに、伝送特性指標検知部８４７０には、復調機能部８４００の入力信号（つまり受信した信号、詳しくは受信増幅部８２２４の出力）を供給してもよいし、復調機能部８４００で復調されたベースバンド信号（つまり復調機能部８４００の出力信号）を供給してもよい。伝送特性指標検知部８４７０は、それら入力された信号に基づいて入力レベルを検知する。
【００５９】
伝送特性指標検知部８４７０で取得される検知情報（レベル検知信号Ｖdet ）が操作者による送信出力レベル設定時に参照される。操作者は、伝送特性指標検知部８４７０から出力された検知結果に基づいて、送信出力増幅部８１１７の利得を制御することで送信チップ８００１の送信出力レベルが適正レベル（過小でもなく過大でもない丁度よいレベル）となるように調整する。
【００６０】
このような構成を採ることで、伝送特性指標検知部８４７０から出力されたレベル検知信号Ｖdet が示す受信器の入力レベルに基づいて送受信器の距離や伝送路による減衰量を求めることができ、送信器の出力レベルを最適値に設定することができる。減衰量が小さいときには、出力レベルを下げ、低消費電力での通信を行なうことが可能となる。つまり、利得可変の送信出力増幅部８１１７を持つ送信チップ８００１（送信器の一例）と伝送特性指標検知部８４７０を持つ受信チップ８００２（受信器の一例）により、低消費電力の通信を行なうことができる。
【００６１】
図３（２）には送信出力増幅部８１１７の第１構成例が示されている。第１例の送信出力増幅部８１１７は、２つのＮＭＯＳ（Ｎｃｈ型のＭＯＳトランジスタ）を縦続接続したカスコード型増幅回路を採用した例である。第１のＮＭＯＳ８１７２はソース接地構成になっており、ソースが接地され、ゲートに信号Ｖinが供給されるとともに抵抗素子８１７９を介して利得制御信号Ｇcontが供給されるようになっている。抵抗素子８１７９のＮＭＯＳ８１７２のゲートと反対側の端子が送信出力増幅部８１１７の制御入力端となる。
【００６２】
第２のＮＭＯＳ８１７４はゲート接地構成になっており、ゲートには固定電位（バイアス電圧Ｖｂ）が供給され、ソースは第１のＮＭＯＳ８１７２のドレインに接続されている。第２のＮＭＯＳ８１７４のドレインと電源Ｖddの間には負荷回路８１７６が接続されている。本例の負荷回路８１７６としてはインダクタ８１７７とコンデンサ８１７８の並列回路が使用されている。
【００６３】
図３（３）には送信出力増幅部８１１７の第２構成例が示されている。第２例の送信出力増幅部８１１７は、１つのＮＭＯＳ（Ｎｃｈ型のＭＯＳトランジスタ）を使用したソース接地型増幅回路を採用した例であり、第１構成例の第２のＮＭＯＳ８１７４を割愛した構成になっている。第１のＮＭＯＳ８１７２のドレインと電源Ｖddの間には負荷回路８１７６（インダクタ８１７７とコンデンサ８１７８の並列回路）が接続されている。
【００６４】
カスコード型の第１構成例は、トランジスタ数が第１構成例よりも多いが大きな利得が得られる。逆に、ソース接地型の第２構成例は、利得が第１構成例よりも小さいが大トランジスタ数は第１構成例よりも少なくて済む。
【００６５】
何れも、ＭＯＳトランジスタ（第１のＮＭＯＳ８１７２）のゲート電圧（つまり利得制御信号Ｇcont）を変化させて、利得を必要最小限の送信出力レベルとなるように調整することで、送信出力増幅部８１１７の消費電力を抑えることができる構成となっている。
【００６６】
利得制御信号Ｇcontは、外部からバイアスをかける方法や、送信チップ８００１へ制御データＤcontを供給し、チップ内（利得制御信号生成部８１８０）で利得制御信号Ｇcontを発生する方法など様々な手法を採ることができる。図は後者の例で示している。
【００６７】
送信出力増幅部８１１７として、第１構成例と第２構成例の何れを採用した場合でも、送信出力増幅部８１１７（可変利得増幅部）は、出力する無線信号のレベルが小さければ消費電力も小さくなり、出力する無線信号のレベルが大きければ消費電力も大きくなる。特開平５−３４７５６５号公報に記載の仕組みは、送信装置が出力レベルを制御できるとは言っても、低消費電力が目的ではなく、近距離通信時の歪対策である。そのため、出力部に抵抗による可変アッテネータを使用しているので出力する無線信号のレベルを調整しても電力消費自体には変化がなく、低消費電力化を図ることはできない。このことは、出力する無線信号のレベルを必要最低限のレベルにする（できるだけ小さくする）ことで低消費電力化を図ることができる本実施形態の仕組みとは異なる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の信号伝送システム１Ｂを適用した第２実施形態の通信システム８Ｂを説明する図である。ここで、図４（１）は、第２実施形態の全体概要を示し、図４（２）は、第２実施形態の詳細構成例を示す。
【００６９】
第２実施形態は、実際の伝送特性を反映した判断指標を検知する検知機構（伝送特性指標検知部）を受信チップ８００２側に設け、その検知結果であるレベル検知信号Ｖdet を参照して送信チップ８００１側の送信出力レベルをフィードバック制御する。
【００７０】
このため、第２実施形態の信号伝送システム１Ｂは、図４（１）に示すように、第１実施形態の構成をベースに、フィードバック制御を実行する利得制御部８０９０をさらに備えている。図示した例では、利得制御部８０９０は、送信チップ８００１および受信チップ８００２の外部に設けている。図示しないが、利得制御部８０９０は、送信チップ８００１と受信チップ８００２の何れか一方に内蔵してもよい。
【００７１】
伝送特性指標検知部８４７０と利得制御部８０９０の間のレベル検知信号Ｖdet の伝送および利得制御部８０９０と送信出力増幅部８１１７の間のレベル検知信号Ｖdet の伝送は無線、有線の何れでもよい。無線にする場合、光・電波の何れでもよく、周波数帯は無線信号Ｓｍと同じでもよいし異なっていてもよい。
【００７２】
図４（２）に示すように、利得制御部８０９０は、伝送特性指標検知部８４７０から出力されたレベル検知信号Ｖdet に基づき送信出力増幅部８１１７の利得を制御することで送信チップ８００１の送信出力レベルが適正レベル（過小でもなく過大でもない丁度よいレベル）となるように調整する。
【００７３】
たとえば、動作開始当初は、送信チップ８００１（送信出力増幅部８１１７）は最大出力で動作を開始し、受信チップ８００２（伝送特性指標検知部８４７０）は受信信号レベルを検出し、利得制御部８０９０にレベル検知信号Ｖdet を供給する。利得制御部８０９０は、レベル検知信号Ｖdet に基づいて送信出力レベルが適正レベルとなるように利得制御信号（第１実施形態の利得制御信号Ｇcontに相当）を生成し、送信チップ８００１の送信出力増幅部８１１７の利得を制御する。送信出力増幅部８１１７は、送信出力レベルが大きいときには消費電力が大きいが、過大でもなく過小でもない丁度よい受信レベルとなるように、送信出力レベルを下げることで低消費電力化が実現できる。
【００７４】
利得制御部８０９０はレベル検知信号Ｖdet に基づいて送信出力レベルのフィードバック制御を行なうが、機器内や機器間の信号伝送の場合は、一旦送信出力レベルを設定してしまえば、動的にアダプティブに頻繁に行なう必要はない。通信環境の変化に対応できるように、通信処理時の一定時間間隔でフィードバック制御を行なうとよい。
【００７５】
＜第３実施形態＞
図５〜図６は、第３実施形態の信号伝送システム１Ｃを適用した第３実施形態の通信システム８Ｃを説明する図である。図５（１）は、第３実施形態の全体概要を示し、図５（２）は、第３実施形態の第１の詳細構成例を示す。図６は、第３実施形態の第２の詳細構成例を示す。
【００７６】
第３実施形態の信号伝送システム１Ｃは、図５（１）に示すように、送受信チップ８００３（ＴＲＸ１）と送受信チップ８００４（ＴＲＸ２）を備え、双方向通信に対応した構成を採っている。
【００７７】
送受信チップ８００３は、ベースバンド信号を生成するとともに、再生されたベースバンド信号に基づいて信号処理を行なう信号処理部８０１６と接続されている。信号処理部８０１６を送受信チップ８００３に内蔵してもよい。送受信チップ８００４は、ベースバンド信号を生成するとともに、再生されたベースバンド信号に基づいて信号処理を行なう信号処理部８０１８と接続されている。信号処理部８０１８を送受信チップ８００４に内蔵してもよい。
【００７８】
加えて、第３実施形態の信号伝送システム１Ｃは、送信電力を管理するための機構として、図５（２）および図６に示すように、双方向の何れについても、第２実施形態の構成を採用している。送受信チップ８００３の各機能要素には参照子“_1”を付し、送受信チップ８００４の各機能要素には参照子“_2”を付している。区別しないで説明する場合は、この参照子を割愛する。
【００７９】
図５（２）に示す第１の詳細構成例は、第２実施形態の構成をそのまま適用している。図５（２−１）に示す構成では、送受信チップ８００３から送受信チップ８００４への第１の通信方向での信号伝送についての機能部は、変調機能部８３００_1、送信出力増幅部８１１７_1、利得制御部８０９０_1、受信増幅部８２２４_2、復調機能部８４００_2、伝送特性指標検知部８４７０_2である。送受信チップ８００４から送受信チップ８００３への第２の通信方向での信号伝送についての機能部は、変調機能部８３００_2、送信出力増幅部８１１７_2、利得制御部８０９０_2、受信増幅部８２２４_1、復調機能部８４００_1、伝送特性指標検知部８４７０_1である。
【００８０】
図５（２−２）に示す構成では、送受信チップ８００３から送受信チップ８００４への第１の通信方向での信号伝送についての機能部は、変調機能部８３００_1、送信出力増幅部８１１７_1、利得制御部８０９０_2、受信増幅部８２２４_2、復調機能部８４００_2、伝送特性指標検知部８４７０_2である。送受信チップ８００４から送受信チップ８００３への第２の通信方向での信号伝送についての機能部は、変調機能部８３００_2、送信出力増幅部８１１７_2、利得制御部８０９０_1、受信増幅部８２２４_1、復調機能部８４００_1、伝送特性指標検知部８４７０_1である。
【００８１】
図示しないが、利得制御部８０９０_1と利得制御部８０９０_2を送受信チップ８００３，８００４の外部に配置してもよい。この場合、双方の機能を兼ねる１つの利得制御部８０９０にしてもよい。以下では、図５（２−１）に示す構成で説明する。
【００８２】
送受信チップ８００３は第１のベースバンド信号ＢＢin1 に基づいて変調処理をし、変調済みの第１の無線信号Ｓｍ１を送受信チップ８００４に供給する。送受信チップ８００４は第２のベースバンド信号ＢＢin2 に基づいて変調処理をし、変調済みの第２の無線信号Ｓｍ２を送受信チップ８００３に供給する。
【００８３】
送受信チップ８００３には送受信チップ８００４から第１のレベル検知信号Ｖdet1が供給され、送受信チップ８００４には送受信チップ８００３から第２のレベル検知信号Ｖdet2が供給される。送受信チップ８００３は、第１のレベル検知信号Ｖdet1に基づいて第１の無線信号Ｓｍ１の送信出力レベルが適正なレベルとなるように制御する。送受信チップ８００４は、第２のレベル検知信号Ｖdet2に基づいて第２の無線信号Ｓｍ２の送信出力レベルが適正なレベルとなるように制御する。
【００８４】
伝送特性指標検知部８４７０_1と利得制御部８０９０_2の間のレベル検知信号Ｖdet_1 の伝送および伝送特性指標検知部８４７０_1と利得制御部８０９０_2の間のレベル検知信号Ｖdet_2 の伝送は無線、有線の何れでもよい。無線にする場合、光・電波の何れでもよく、周波数帯は無線信号Ｓｍ１，Ｓｍ２と同じでもよいし異なっていてもよい。
【００８５】
図６に示す第２の詳細構成例では、第１の詳細構成例をベースに若干の変形を加えている。具体的には、第２の詳細構成例では、送受信チップ８００３および送受信チップ８００４の何れも、変調機能部８３００の入力側に２入力−１出力型の信号選択部８４７２（セレクタ）を備えている。
【００８６】
信号選択部８４７２は、一方の入力端にはベースバンド信号ＢＢinが供給され、他方の入力端には伝送特性指標検知部８４７０で取得された出力レベル制御データＤdet が供給される。出力レベル制御データＤdet はレベル検知信号Ｖdet を符号化したものである。
【００８７】
利得制御部８０９０と伝送特性指標検知部８４７０には、復調機能部８４００から信号が共通に供給される。
【００８８】
通信方向が送受信チップ８００３から送受信チップ８００４への情報通信（第１の通信方向）の場合、信号選択部８４７２_1は第１のベースバンド信号ＢＢin1 を選択し、信号選択部８４７２_2は伝送特性指標検知部８４７０_2から出力される第１の出力レベル制御データＤdet1を選択する。送受信チップ８００３は、第１のベースバンド信号ＢＢin1 に基づいて変調処理をし、変調済みの第１の無線信号Ｓｍ１を送受信チップ８００４に供給する。伝送特性指標検知部８４７０_2は、このときの受信レベルを検知して出力レベル制御データＤdet1を出力する。信号選択部８４７２_2はこの出力レベル制御データＤdet1を選択して変調機能部８３００_2に供給する。これにより、出力レベル制御データＤdet1についての変調済みの無線信号Ｓｍ２が送受信チップ８００３の復調機能部８４００_1に供給される。復調機能部８４００_1は無線信号Ｓｍ２を復調することで出力レベル制御データＤdet1を再生し利得制御部８０９０_1に供給する。利得制御部８０９０_1は復調された出力レベル制御データＤdet1に基づいて第１の利得制御信号Ｇcont1 を生成し、この第１の利得制御信号Ｇcont1 を送信出力増幅部８１１７_1の制御入力端に供給して、第１の無線信号Ｓｍ１の送信出力レベルが適正なレベルとなるように制御する。
【００８９】
通信方向が送受信チップ８００４から送受信チップ８００３への情報通信（第２の通信方向）の場合、信号選択部８４７２_2は第２のベースバンド信号ＢＢin2 を選択し、信号選択部８４７２_1は伝送特性指標検知部８４７０_1から出力される第２の出力レベル制御データＤdet2を選択する。送受信チップ８００４は、第２のベースバンド信号ＢＢin2 に基づいて変調処理をし、変調済みの第２の無線信号Ｓｍ２を送受信チップ８００３に供給する。伝送特性指標検知部８４７０_1は、このときの受信レベルを検知して出力レベル制御データＤdet2を出力する。信号選択部８４７２_1はこの出力レベル制御データＤdet2を選択して変調機能部８３００_1に供給する。これにより、出力レベル制御データＤdet2についての変調済みの無線信号Ｓｍ１が送受信チップ８００４の復調機能部８４００_2に供給される。復調機能部８４００_2は無線信号Ｓｍ１を復調することで出力レベル制御データＤdet2を再生し利得制御部８０９０_2に供給する。利得制御部８０９０_2は復調された出力レベル制御データＤdet2に基づいて第２の利得制御信号Ｇcont2 を生成し、この第２の利得制御信号Ｇcont2 を送信出力増幅部８１１７_2の制御入力端に供給して、第２の無線信号Ｓｍ２の送信出力レベルが適正なレベルとなるように制御する。
【００９０】
第１の詳細構成例および第２の詳細構成例の何れにおいても、双方向通信システムを実現する場合に、それぞれの受信信号レベルを検出し、相手側に出力レベル制御データを送信し、出力レベルを必要最低限とすることで、出力増幅器を低消費電力で動作させ、低消費電力の通信を実現する。
【００９１】
因みに、第２の詳細構成例では、時分割での双方向通信への適用に限定されるのに対して、第１の詳細構成例では、そのような制約がない。第２の詳細構成例では、通常の信号伝送の空き時間に無線信号Ｓｍ用の信号伝送路を利用してレベル検知信号Ｖdet についての無線信号の伝送を行なうので、第１の詳細構成例よりも伝送路を削減できる。つまり、第２の詳細構成例では、レベル検知信号Ｖdet 用に専用の伝送路が不要である。
【００９２】
＜電子機器への適用事例＞
［第１例］
図７は、本実施形態の信号伝送システム１の仕組みが適用される電子機器の第１例を説明する図である。第１例は、１つの電子機器の筐体内で無線により信号伝送を行なう場合での適用例である。電子機器としては固体撮像装置を搭載した撮像装置への適用例で示す。この種の撮像装置は、たとえばデジタルカメラやビデオカメラ（カムコーダ）あるいはコンピュータ機器のカメラ（Ｗｅｂカメラ）などとして市場に流通される。
【００９３】
第１通信装置（通信装置２に相当）が制御回路や画像処理回路などを搭載したメイン基板に搭載され、第２通信装置（通信装置２に相当）が固体撮像装置を搭載した撮像基板（カメラ基板）に搭載されているシステム構成となっている。以下ではデータをミリ波帯で無線伝送するものとして説明する。
【００９４】
撮像装置５００の筐体５９０内には、撮像基板５０２とメイン基板６０２が配置されている。撮像基板５０２には固体撮像装置５０５が搭載される。たとえば、固体撮像装置５０５はＣＣＤ（Charge Coupled Device ）で、その駆動部（水平ドライバや垂直ドライバ）も含めて撮像基板５０２に搭載する場合や、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor ）センサの場合が該当する。
【００９５】
メイン基板６０２に第１通信装置として機能する半導体チップ１０３を搭載し、撮像基板５０２に第２通信装置として機能する半導体チップ２０３を搭載する。図示しないが、撮像基板５０２には、固体撮像装置５０５の他に撮像駆動部など周辺回路が搭載され、また、メイン基板６０２には画像処理エンジンや操作部や各種のセンサなどが搭載される。
【００９６】
半導体チップ１０３と半導体チップ２０３のそれぞれには、送信チップ８００１や受信チップ８００２と同等の機能を組み込む。送信チップ８００１と受信チップ８００２の両機能を組み込むことで、あるいは送受信チップ８００３，８００４の機能を組み込むことで、双方向通信にも対処できる。これらの点は、後述する他の適用事例でも同様である。
【００９７】
固体撮像装置５０５や撮像駆動部は、第１通信装置側のＬＳＩ機能部のアプリケーション機能部（ベースバンド信号を生成しあるいは再生されたベースバンド信号を処理するなどを行なう）に該当する。ＬＳＩ機能部には送信側の信号生成部が接続され、さらに伝送路結合部を介してアンテナ２３６と接続される。信号生成部や伝送路結合部は固体撮像装置５０５とは別の半導体チップ２０３に収容してあり撮像基板５０２に搭載される。
【００９８】
画像処理エンジンや操作部や各種のセンサなどは第２通信装置側のＬＳＩ機能部のアプリケーション機能部（ベースバンド信号を生成しあるいは再生されたベースバンド信号を処理するなどを行なう）に該当し、固体撮像装置５０５で得られた撮像信号を処理する画像処理部が収容される。ＬＳＩ機能部には受信側の信号生成部が接続され、さらに伝送路結合部を介してアンテナ１３６と接続される。信号生成部や伝送路結合部は画像処理エンジンとは別の半導体チップ１０３に収容してありメイン基板６０２に搭載される。
【００９９】
送信側の信号生成部はたとえば、多重化処理部、パラレルシリアル変換部、変調部、周波数変換部、増幅部などを具備し、受信側の信号生成部はたとえば、増幅部、周波数変換部、復調部、シリアルパラレル変換部、単一化処理部などを具備する。これらの点は、後述する他の適用事例でも同様である。
【０１００】
アンテナ１３６とアンテナ２３６との間で無線通信が行なわれることで、固体撮像装置５０５で取得される画像信号は、アンテナ間の無線信号伝送路９を介してメイン基板６０２へと伝送される。双方向通信に対応するように構成してもよく、この場合たとえば、固体撮像装置５０５を制御するための基準クロックや各種の制御信号は、アンテナ間の無線信号伝送路９を介して撮像基板５０２へと伝送される。
【０１０１】
図７（１），（２）の何れも、２系統の高周波信号伝送路９が設けられている。図７（１）では、自由空間伝送路９Ｂが無線信号伝送路９として使用されており、搬送周波数ｆ１の系統（自由空間伝送路９Ｂ_1）と搬送周波数ｆ２の系統（自由空間伝送路９Ｂ_2）は、周波数を干渉が起きない程度に離している。図７（２）では、周囲が遮蔽材MZで囲まれ内部が中空の構造の中空導波路９Ｌが無線信号伝送路９として使用されており、搬送周波数ｆ１の系統（自由空間伝送路９Ｂ_1）と搬送周波数ｆ２の系統（自由空間伝送路９Ｂ_2）は周波数を同じにしても干渉が起きないようにする。
【０１０２】
撮像基板５０２とメイン基板６０２は、筐体５９０内の決められた位置に固定される。したがって、各基板上の半導体チップ１０３，２０３やアンテナ１３６，２３６の位置関係も決められた位置に固定される。電子機器の一例である撮像装置５０５内の信号伝送において、送受信間の距離や伝送路の状態などの伝送特性が特定されたものとなるため、送信側と受信側の間の伝搬チャネルを適正に設計することが容易である。製造時や設計時に筐体５９０内の伝送特性を校正し、半導体チップ１０３，２０３などの個体のばらつきなどを把握して、そのデータを参照することで、送信出力レベルの設定は、プリセットや静的な制御でよくなる。伝送特性指標検知部８４７０で取得されるレベル検知信号Ｖdet に基づいてフィードバック制御を行なう場合でも、動的にアダプティブに設定制御を頻繁に行なう必要はないため、制御によるオーバーヘッドを小さくでき、小型、低消費電力、高速化が可能になる。
【０１０３】
［第２例］
図８は、本実施形態の仕組みが適用される電子機器の第２例を説明する図である。第２例は、複数の電子機器が一体となった状態での電子機器間で無線により信号伝送を行なう場合での適用例である。特に、一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間の信号伝送への適用である。なお、以下では逓倍基準信号Ｊ１をミリ波帯で無線伝送するとともに、データをミリ波帯で無線伝送するものとして説明する。
【０１０４】
たとえば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や不揮発性の記憶装置（たとえばフラッシュメモリ）などが内蔵されたいわゆるＩＣカードやメモリカードを代表例とするカード型の情報処理装置を本体側の電子機器に装着可能（着脱自在）にしたものがある。一方（第１）の電子機器の一例であるカード型の情報処理装置を以下では「カード型装置」とも称する。本体側となる他方（第２）の電子機器を以下では単に電子機器とも称する。
【０１０５】
メモリカード２０１Ｂの構造例（平面透視および断面透視）が図８（１）に示されている。電子機器１０１Ｂの構造例（平面透視および断面透視）が図８（２）に示されている。 電子機器１０１Ｂのスロット構造４（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｂが挿入されたときの構造例（断面透視）が図８（３）に示されている。
【０１０６】
スロット構造４は、電子機器１０１Ｂの筺体１９０にメモリカード２０１Ｂ（その筐体２９０）を開口部１９２から挿抜して固定可能な構成となっている。スロット構造４のメモリカード２０１Ｂの端子との接触位置には受け側のコネクタ１８０が設けられる。無線伝送に置き換えた信号についてはコネクタ端子（コネクタピン）が不要である。
【０１０７】
図８（１）に示すようにメモリカード２０１Ｂの筐体２９０に円筒状の凹形状構成２９８（窪み）を設け、図８（２）に示すように電子機器１０１Ｂの筺体１９０に円筒状の凸形状構成１９８（出っ張り）を設けている。メモリカード２０１Ｂは、基板２０２の一方の面に半導体チップ２０３を有し、基板２０２の一方の面にはアンテナ２３６が形成されている。筐体２９０は、アンテナ２３６と同一面に凹形状構成２９８が形成され、凹形状構成２９８の部分が無線信号伝送可能な誘電体素材を含む誘電体樹脂で構成される。
【０１０８】
基板２０２の一辺には、筐体２９０の決められた箇所で電子機器１０１Ｂと接続するための接続端子２８０が決められた位置に設けられている。メモリカード２０１Ｂは、低速・小容量の信号用や電源供給用に、従前の端子構造を一部に備える。ミリ波での信号伝送の対象となり得るものは、図中に破線で示すように、端子を取り外している。
【０１０９】
図８（２）に示すように、電子機器１０１Ｂは、基板１０２の開口部１９２側の面に半導体チップ１０３を有し、基板１０２の一方の面にアンテナ１３６が形成されている。筺体１９０は、スロット構造４として、メモリカード２０１Ｂが挿抜される開口部１９２が形成されている。筺体１９０には、メモリカード２０１Ｂが開口部１９２に挿入されたときに、凹形状構成２９８の位置に対応する部分に、ミリ波閉じ込め構造（導波路構造）を持つ凸形状構成１９８が形成され誘電体伝送路９Ａとなるように構成されている。
【０１１０】
図８（３）に示すように、スロット構造４の筺体１９０は開口部１９２からのメモリカード２０１Ｂの挿入に対し、凸形状構成１９８（誘電体伝送路９Ａ）と凹形状構成２９８が凹凸状に接触するようなメカ構造を有する。凹凸構造が嵌合するときに、アンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するとともに、その間に無線信号伝送路９として誘電体伝送路９Ａが配置される。メモリカード２０１Ｂは、誘電体伝送路９Ａとアンテナ２３６の間に筐体２９０を挟むが、凹形状構成２９８の部分の素材が誘電体素材であるのでミリ波帯での無線伝送に大きな影響を与えるものではない。
【０１１１】
メモリカード２０１Ｂが電子機器１０１Ｂの嵌合構造に装着されたときには、両者は決められた位置に固定されるので、半導体チップ１０３，２０３やアンテナ１３６，２３６の位置関係も決められた位置に固定される。電子機器の一例であるメモリカード２０１Ｂと電子機器１０１Ｂとの機器間の信号伝送において、送受信間の距離や伝送路の状態などの伝送特性が特定されたものとなるため、第１例と同様の作用・効果が得られる。
【０１１２】
［第３例］
図９は、本実施形態の仕組みが適用される電子機器の第３例を説明する図である。信号伝送システム１は、第１の電子機器の一例として携帯型の画像再生装置２０１Ｋを備えるとともに、画像再生装置２０１Ｋが搭載される第２（本体側）の電子機器の一例として画像取得装置１０１Ｋを備えている。画像取得装置１０１Ｋには、画像再生装置２０１Ｋが搭載される載置台５Ｋが筐体１９０の一部に設けられている。なお、載置台５Ｋに代えて、第２例のようにスロット構造４にしてもよい。一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間において、無線で信号伝送を行なうという点では第２例と同じである。以下では、第２例との相違点に着目して説明する。
【０１１３】
画像取得装置１０１Ｋは概ね直方体（箱形）の形状をなしており、もはやカード型とは言えない。画像取得装置１０１Ｋとしては、たとえば動画データを取得するものであればよく、たとえばデジタル記録再生装置や地上波テレビ受像機が該当する。画像再生装置２０１Ｋには、アプリケーション機能部として、画像取得装置１０１Ｋ側から伝送されてくる動画データを記憶する記憶装置や、記憶装置から動画データを読み出して表示部（たとえば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置）にて動画を再生する機能部が設けられる。構造的には、メモリカード２０１Ｂを画像再生装置２０１Ｋに置き換え、電子機器１０１Ｂを画像取得装置１０１Ｋに置き換えたと考えればよい。
【０１１４】
載置台５Ｋの下部の筺体１９０内には、たとえば第２例（図８）と同様に、半導体チップ１０３が収容されており、ある位置にはアンテナ１３６が設けられている。アンテナ１３６と対向する筺体１９０の部分には、無線信号伝送路９として誘電体素材により誘電体伝送路９Ａが構成されるようにしてある。載置台５Ｋに搭載される画像再生装置２０１Ｋの筺体２９０内には、たとえば第２例（図８）と同様に、半導体チップ２０３が収容されており、ある位置にはアンテナ２３６が設けられている。アンテナ２３６と対向する筺体２９０の部分は、誘電体素材により無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）が構成されるようにしてある。これらの点は前述の第２例と同様である。
【０１１５】
第３例は、嵌合構造という考え方ではなく壁面突当て方式を採り、載置台５Ｋの角１０１ａに画像取得装置１０１Ｋが突き当てられるように置かれたときにアンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するようにしているので、位置ズレによる影響を確実に排除できる。このような構成により、載置台５Ｋに対する画像再生装置２０１Ｋの搭載（装着）時に、画像再生装置２０１Ｋの無線信号伝送に対する位置合せ行なうことが可能となる。アンテナ１３６とアンテナ２３６との間に筐体１９０と筐体２９０を挟むが、誘電体素材であるのでミリ波帯での無線伝送に大きな影響を与えるものではない。
【０１１６】
画像再生装置２０１Ｋが画像取得装置１０１Ｋの載置台５Ｋに搭載されたときには、両者は決められた位置に固定されるので、半導体チップ１０３，２０３やアンテナ１３６，２３６の位置関係も決められた位置に固定される。電子機器の一例である画像再生装置２０１Ｋと画像取得装置１０１Ｋとの機器間の信号伝送において、送受信間の距離や伝送路の状態などの伝送特性が特定されたものとなるため、第１例や第２例と同様の作用・効果が得られる。
【０１１７】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で前記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１８】
また、前記の実施形態は、クレーム（請求項）に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１１９】
たとえば、前記実施形態では、送信信号の振幅レベルの設定に当たり、受信した信号やベースバンド信号のレベルを判定指標とする例を説明したが、これは一例に過ぎない。たとえば、ＩＦ（中間周波数）信号を使用するシステムでは、ＩＦ信号のレベルを判定指標値に利用することができる。図１０はその場合の一構成例を示す。ＩＦ信号でレベル検出するというだけで、他の例とほとんど変わりはない。すなわち、ＩＦ信号を使用するシステムの場合は、ＩＦ信号レベルを検出し、送信出力レベルを設定すればよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１…信号伝送システム、２…通信装置、８…通信システム、８０００…通信チップ、８００１…送信チップ、８００２…受信チップ、８００３，８００４…送受信チップ、８０１２〜８０１８…信号処理部、８０９０…利得制御部、８１１７…送信出力増幅部、８１３６，８２３６…アンテナ、８２２４…受信増幅部、８３００…変調機能部、８４００…復調機能部、８４７０…伝送特性指標検知部、８４７２…信号選択部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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