(57)【要約】【課題】受信品質の劣化を低減することが可能な無線装置を提供する。【解決手段】アンテナからの信号が入力される非線形回路と、前記非線形回路に入力される前記信号を減衰させる可変減衰器と、前記非線形回路から出力される三次相互変調歪のレベルと、前記非線形回路に入力される所望の入力波の周波数に対する前記非線形回路に入力される妨害波の周波数の差であるオフセット周波数と、を測定する測定部と、を備え、前記可変減衰器は、前記測定部の測定結果に応じて、減衰量を変化させる、無線装置を提供する。【選択図】図３
2019149629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナからの信号が入力される非線形回路と、
前記非線形回路に入力される前記信号を減衰させる可変減衰器と、
前記非線形回路から出力される三次相互変調歪のレベルと、前記非線形回路に入力される所望の入力波の周波数に対する前記非線形回路に入力される妨害波の周波数の差であるオフセット周波数と、を測定する測定部と、
を備え、
前記可変減衰器は、前記測定部の測定結果に応じて、減衰量を変化させる、
無線装置。
【請求項２】
前記非線形回路と前記測定部との間に設けられた、前記非線形回路から出力される２つの前記三次相互変調歪のうちの一方を含む、所定の周波数帯域の信号を通過させるフィルタをさらに備える、
請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記測定部は、前記非線形回路から出力される信号に対するフーリエ変換を利用して、測定を行う、請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
前記測定結果に応じて、前記可変減衰器の前記減衰量を制御する制御部をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記三次相互変調歪のレベルに応じて、前記可変減衰器の前記減衰量を制御するか否かを判断する、請求項４に記載の無線装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記オフセット周波数に応じて、前記可変減衰器の前記減衰量を制御する、請求項５に記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、企業の事業所内における業務連絡や、消防や防災のための社会インフラとして使用される無線通信システムにおいては、狭い周波数帯域の中に多くのチャネルを割り当てていることが一般的である。また、このような無線通信システムに使用される無線装置は、理想的な環境で使用されることはなく、そのため、無線通信を行うための所望波以外にも、不要な妨害波を受信してしまうことが避けられない。しかしながら、このような妨害波の受信は、所望波の受信品質の劣化を招くことから、無線装置において妨害波の影響を低減する技術が数多く提案されている。
【０００３】
例えば、無線装置内に設けられた非線形回路（例えば、周波数変換回路等）に、所望波と、当該所望波の持つ周波数に近い周波数を持つ妨害波とが入力された場合には、非線形回路において、これら所望波と妨害波とが干渉（相互変調）し、相互変調波を生じさせることがある。このような相互変調波のうち、無線装置において所望波の受信品質の劣化を招く主な原因となる相互変調波としては、３次相互変調歪（Ｔｈｉｒｄ  Ｉｎｔｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ；ＩＭ３）を挙げることができる。３次相互変調歪（ＩＭ３）は、所望波と同じ帯域に発生することから、フィルタ等によって除去することが難しく、無線装置内のおける所望波の受信に影響を与え、所望波の受信品質の劣化を招くこととなる。このようなＩＭ３による影響を低減するためには、無線装置内の非線形回路に入力される妨害波の信号レベルを減衰させて、ＩＭ３のレベルを低減させることが有効である。例えば、妨害波やＩＭ３の信号レベルを検出又は推定する技術や、妨害波やＩＭ３の信号レベルの検出又は推定した結果を利用して、無線装置内の増幅器の利得や減衰器の減衰量を調整して、受信品質に対するＩＭ３の影響を低減させる技術としては、下記特許文献１〜４に開示された技術を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６８８７０号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０９６２７号公報
【特許文献３】特開２０００−１７４６５０号公報
【特許文献４】特開平１０−３２７０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非線形回路で生じるＩＭ３のレベルは、当該非線形回路に入力される２つの信号（例えば、所望波及び妨害波）の信号レベルと、当該非線形回路の回路特性の１つである３次入力インターセプトポイント（Ｔｈｉｒｄ  Ｏｒｄｅｒ  Ｉｎｐｕｔ  Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ  Ｐｏｉｎｔ；ＩＩＰ３）とに依存しているとされている。しかしながら、実際には、非線形回路で生じるＩＭ３のレベルは、当該非線形回路に入力される２つの信号の周波数の差分であるオフセット周波数にも依存している。例えば、同一の非線形回路に、同一の信号レベルで２つの信号を入力した場合であっても、オフセット周波数が異なると、出力されるＩＭ３のレベルが異なることとなる。従って、無線装置の設計段階で想定されていないような小さなオフセット周波数を持つ２つの信号が、実際に、非線形回路に入力された場合には、当該無線装置で許容することができないような、想定よりも高いレベルを持つＩＭ３が発生し、受信品質を劣化させることがある。特に、狭い周波数帯域の中に、多くのチャネルを割り当てているような無線通信システムにおいては、隣接するチャネルの信号が所望波に対する妨害波となり、当該信号の影響によって上述のようなＩＭ３が生じやすい。さらに、互いに隣接するチャネルの信号は、周波数の差分であるオフセット周波数が小さいことから、無線装置の設計段階で想定される値よりも高いレベルのＩＭ３が発生する。従って、上述のような無線通信システムにおいては、ＩＭ３による受信品質の劣化が生じやすいともいえる。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１〜４に開示の技術においては、上述したようなオフセット周波数を考慮して、無線装置内の非線形回路に入力される妨害波の信号レベルを減衰させていないことから、ＩＭ３による受信品質の劣化を効果的に低減できているとは言い難い。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、受信品質の劣化を低減することが可能な、新規、且つ、改良された無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、アンテナからの信号が入力される非線形回路と、前記非線形回路に入力される前記信号を減衰させる可変減衰器と、前記非線形回路から出力される三次相互変調歪のレベルと、前記非線形回路に入力される所望の入力波の周波数に対する前記非線形回路に入力される妨害波の周波数の差であるオフセット周波数と、を測定する測定部と、を備え、前記可変減衰器は、前記測定部の測定結果に応じて、減衰量を変化させる、無線装置が提供される。
【０００９】
前記無線装置は、前記非線形回路と前記測定部との間に設けられた、前記非線形回路から出力される２つの前記三次相互変調歪のうちの一方を含む、所定の周波数帯域の信号を通過させるフィルタをさらに備えてもよい。
【００１０】
前記測定部は、前記非線形回路から出力される信号に対するフーリエ変換を利用して、測定を行ってもよい。
【００１１】
前記無線装置は、前記測定結果に応じて、前記可変減衰器の前記減衰量を制御する制御部をさらに備えてもよい。
【００１２】
前記制御部は、前記三次相互変調歪のレベルに応じて、前記可変減衰器の前記減衰量を制御するか否かを判断してもよい。
【００１３】
前記制御部は、前記オフセット周波数に応じて、前記可変減衰器の前記減衰量を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、受信品質の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＩＭ３の発生を説明するための説明図（その１）である。
【図２】ＩＭ３の発生を説明するための説明図（その２）である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線装置１のブロック図の一例である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線装置１の動作を説明するための説明図（その１）である。
【図５】本発明の実施形態に係る無線装置１の動作を説明するための説明図（その２）である。
【図６】本発明の実施形態に係る制御部２１６の制御方法のフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る測定部２１４の動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
さらに、以下の説明においては、特段の断りがない限りは、「接続」とは、複数の要素の間を電気的に、且つ、信号（高周波アナログ信号又はデジタル信号）を搬送可能に接続することを意味する。さらに、以下の説明における「接続」には、複数の要素を直接的に接続する場合だけでなく、他の要素を介して間接的に接続する場合も含まれる。
【００１８】
＜＜本発明の実施形態をなすに至った背景＞＞
まずは、本発明の実施形態の詳細な説明に先立ち、本発明者が本発明の実施形態をなすに至った背景について、図１及び図２を参照して説明する。なお、図１及び図２は、上述した非線形回路におけるＩＭ３の発生を説明するための説明図である。詳細には、図１は、非線形回路からの出力信号の一部を周波数に対する信号レベルの関係を示す状態（周波数ドメイン）に変換して表示した図の一例であり、例えば、非線形回路からの出力信号をスペクトラムアナライザで計測した場合に得られる表示と同様である。また、図２は、非線形回路に２つの基本信号を入力した場合に、入力される基本信号の入力信号レベル（Ｐｉｎ）に対する、出力される基本信号及びＩＭ３の出力信号レベル（Ｐｏｕｔ）の変化を示したグラフである。
【００１９】
先に説明したように、企業の事業所内における業務連絡や、消防や防災のための社会インフラとして使用される無線通信システムにおいては、狭い周波数帯域の中に多くのチャネルを割り当てていることが一般的である。また、このような無線通信システムに使用される無線装置は、理想的な環境で使用されることはなく、そのため、無線通信を行うための所望波以外にも、不要な妨害波を受信してしまうことが避けられない。
【００２０】
例えば、無線装置内の非線形回路（例えば、増幅回路や周波数変換回路等）に、所望波と、当該所望波の持つ周波数に近い周波数を持つ妨害波とが入力された場合には、当該非線形回路において、これら所望波と妨害波とが干渉（相互変調）し、相互変調波を生じさせることがある。このような相互変調波のうち、無線装置において所望波の受信品質の劣化を招く主な原因となる相互変調波としては、３次相互変調歪（Ｔｈｉｒｄ  Ｉｎｔｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ；ＩＭ３）を挙げることができる。
【００２１】
ここで、具体的な例を示して、３次相互変調歪（ＩＭ３）について説明する。近接した２つの周波数ｆ１、ｆ２を持つ基本信号を非線形回路（例えば、増幅回路等）に入力した場合、当該非線形回路の非線形性に起因して、ＩＭ３が生じることがある。詳細には、上述のような場合、図１に示すように、当該非線形回路からは、周波数ｆ１、ｆ２を持つ２つの基本信号とは別に、周波数２ｆ１−ｆ２及び周波数２ｆ２−ｆ１を持つ２つの信号が出力される。このような周波数２ｆ１−ｆ２及び周波数２ｆ２−ｆ１を持つ２つの信号が、３次相互変調歪（ＩＭ３）である。図１からわかるように、ＩＭ３は、所望波と同じ帯域に発生することから、フィルタ等での除去が難しく、除去が容易でない。そのため、所望波における雑音等となって、無線装置内のおける所望波の受信に影響を与え、所望波の受信品質の劣化を招くこととなる。そこで、無線装置においては、このようなＩＭ３による受信品質の劣化を避けるために、無線装置内の非線形回路に入力される妨害波の信号レベルを減衰させて、当該非線回路で発生するＩＭ３のレベルを低減させることが有効である。
【００２２】
なお、近接した２つの周波数ｆ１、ｆ２を持つ基本信号を非線形回路に入力し、入力される基本信号の入力信号レベル（Ｐｉｎ）に対する、出力される基本信号（周波数ｆ１、ｆ２を持つ信号）と、周波数２ｆ１−ｆ２及び周波数２ｆ２−ｆ１を持つ２つのＩＭ３との出力信号レベル（Ｐｏｕｔ）の変化を示した場合、例えば、図２に示すようなグラフを得ることができる。図２からわかるように、入力信号レベル（Ｐｉｎ）が低い領域では、基本信号の出力信号レベルは、ＩＭ３のレベルに比べて非常に高い。しかしながら、基本信号及びＩＭ３の出力信号レベルの変化が線形性を持っている領域においては、基本信号の出力信号レベルが１ｄＢ上昇するごとに、ＩＭ３のレベルが３ｄＢ上昇することから、入力信号レベル（Ｐｉｎ）が高い領域においては、基本信号の出力信号レベルとＩＭ３のレベルとが近づき、基本信号に対するＩＭ３からの影響が大きくなっていることがわかる。
【００２３】
また、基本信号及びＩＭ３の出力信号レベルの変化が線形性を持っている領域において基本信号の出力信号レベルの変化を示す直線と、上記領域においてＩＭ３の出力信号レベルの変化を示す直線とが交差する点における入力信号レベルのことを、３次入力インターセプトポイント（Ｔｈｉｒｄ  Ｏｒｄｅｒ  Ｉｎｐｕｔ  Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ  Ｐｏｉｎｔ；ＩＩＰ３）と呼ぶ。当該ＩＩＰ３は、非線形回路のデバイス特性（線形性）を示し、さらに、入力される信号の周波数や非線形回路に印加される電源電圧、動作時の周囲温度等の各種パラメータによっても変化する。
【００２４】
そして、上述したＩＭ３のレベル（ｄＢｍ）は、下記の数式（１）に示すように、非線形回路に入力される２つの信号の入力信号レベル（Ｐｉｎ）（ｄＢｍ）と、ＩＩＰ３（ｄＢｍ）とに依存しているとされている。
【００２５】
【数１】
2019149629.tif 000003
【００２６】
しかしながら、実際には、非線形回路で発生するＩＭ３のレベルは、上記式（１）には含まれていない、当該非線形回路に入力される２つの信号の周波数の差分であるオフセット周波数にも依存している。例えば、同一の非線形回路に、同一の信号レベルで２つの信号を入力した場合であっても、オフセット周波数が１ＭＨｚである場合と、１０ｋＨｚである場合とでは、出力されるＩＭ３のレベルが異なることがある。
【００２７】
従って、無線装置の設計段階で想定されていないような小さなオフセット周波数を持つ２つの信号が、実際に、非線形回路に入力された場合には、当該無線装置で許容することができないような、想定よりも高いレベルを持つＩＭ３が発生し、受信品質を劣化させることがある。例えば、４００ＭＨｚ帯を使用する業務用無線通信システムにおいては、狭い周波数帯域の中に、数ｋＨｚ程度の帯域幅を持った多数のチャネルを割り当てている。このような多くのチャネルを割り当てているような無線通信システムにおいては、隣接するチャネルの信号が所望波に対する妨害波となり、当該信号の影響によって上述のようなＩＭ３が生じやすい。さらに、互いに隣接するチャネルの信号は、周波数の差分であるオフセット周波数が小さいことから、無線装置の設計段階で想定される値よりも高いレベルのＩＭ３が発生することが多い。従って、上述のような無線通信システムにおいては、ＩＭ３による受信品質の劣化が生じやすいともいえる。
【００２８】
しかしながら、従来の無線装置においては、生じるＩＭ３のレベルに応じて、無線装置内の非線形回路に入力される妨害波の信号レベルを減衰させ、受信品質の劣化を避けているものの、上述したような妨害波のオフセット周波数を考慮して、減衰させてはいるものではない。従って、従来の無線装置においては、ＩＭ３による受信品質の劣化を効果的に低減できているとは言い難い。
【００２９】
詳細には、上記特許文献１、上記特許文献２、及び上記特許文献４においては、妨害波やＩＭ３の信号レベルの検出又は推定した結果を利用して、無線装置内の増幅器の利得、減衰器の減衰量、又は、増幅器を迂回する経路へ信号を導くスイッチを調整し、無線装置内の非線形回路に入力される妨害波の信号レベルを減衰させ、受信品質の劣化を低減している。
【００３０】
そこで、本発明者は、上述の状況を鑑みて、妨害波のオフセット周波数を考慮して、無線装置内の非線形回路に入力される妨害波の信号レベルを減衰させることにより、受信品質の劣化を低減することが可能な本発明の実施形態を創作した。以下、このような本発明の実施形態の詳細を順次説明する。
【００３１】
なお、以下に説明する本発明の実施形態は、例えば、特定の領域内（例えば、事業所内）で使用される業務用トランシーバの基地局又は携帯端末等の無線装置に適用されることができる。より具体的には、本実施形態に係る無線装置は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又は、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の近距離無線通信用のインターフェース（基地局又は端末）や、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、携帯通信網（ＬＴＥ、３Ｇ）等の通信インタフェース（基地局又は端末）、又は、カーナビゲーション装置、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  ）システム等の車載端末や当該車載端末と通信を行うための無線装置であることができる。従って、本実施形態においては、無線装置で受信される信号の周波数は特に限定されるものではなく、例えば、無線装置は４００ＭＨｚ帯等の信号を受信することができる。
【００３２】
＜＜実施形態＞＞
＜無線装置１の詳細構成＞
まずは、図３を参照して、本発明の実施形態に係る無線装置１の詳細構成を説明する。図３は、本発明の実施形態に係る無線装置１のブロック図の一例である。なお、本実施形態に係る無線装置１は、先に説明したように、無線通信システムにおける基地局又は携帯端末であることができる。
【００３３】
図３に示すように、本実施形態に係る無線装置１は、高周波アナログ回路素子等からなる高周波（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＲＦ）部１０と、デジタル信号を処理するデジタル処理部２０との主に２つのブロックに分けることができる。詳細には、本実施形態に係る無線装置１は、信号を受信するアンテナ１００と、アンテナ１００に入力された信号を処理するＲＦ部１０と、ＲＦ部１０によって処理された信号をさらにデジタル処理等するデジタル処理部２０とを有する。さらに、ＲＦ部１０は、図３に示すように、バンドパスフィルタ（ＢａｎｄＰａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ；ＢＰＦ）１０２と、ロウノイズアンプ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＬＮＡ）１０４と、可変アッテネータ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ；ＶＡＴＴ）（可変減衰器）１０６と、周波数変換回路（ＭＩＸｅｒ；ＭＩＸ）（非線形回路）１０８と、発振器１１０とを主に有する。また、デジタル処理部２０は、ＢＰＦ２０２、ＢＰＦ（フィルタ）２１２と、復調部２０４と、測定部２１４と、制御部２１６とを主に有する。以下に、本実施形態に係る無線装置１に含まれる各ブロックの詳細について説明する。
【００３４】
（アンテナ１００）
アンテナ１００は、空間中を伝播する電磁波（信号）を受信し、受信した信号を後述するＢＰＦ１０２を介してＬＮＡ１０４へ入力する。
【００３５】
（ＢＰＦ１０２）
ＢＰＦ１０２は、抵抗、コンデンサ、インダクタ等の素子からなり、上述したアンテナ１００に接続される。ＢＰＦ１０２は、当該アンテナ１００で受信した信号のうち、当該無線装置１で処理することとなる信号（所望波）の周波数を含む所定の周波数帯域（例えば、４００ＭＨｚ帯）の周波数を持つ信号を選択的に通過させ、当該所定の周波数帯域以外の周波数を持つ信号（例えば、所望波の１／２、１／４の波長を持つ信号）を減衰させる。そして、ＢＰＦ１０２を通過した信号は、後述するＬＮＡ１０４に入力される。
【００３６】
（ＬＮＡ１０４）
ＬＮＡ１０４は、例えばトランジスタ等の半導体素子からなり、上述したＢＰＦ１０２に接続され、当該ＢＰＦ１０２を通過した信号を増幅させることができる。ＬＮＡ１０４は、微弱な信号を雑音に埋もれさせることなく増幅し、高い信号レベルである信号に対しても歪が生じることなく増幅させるような特性を持つ増幅器であることが好ましい。詳細には、非線形回路であるＬＮＡ１０４は、微弱な所望波を増幅することから、当該所望波と共に入力された妨害波を増幅させて、上述のＩＭ３を発生させる。従って、本実施形態においては、ＬＮＡ１０４として、線形性の高い、すなわち、上述のＩＩＰ３の高いＬＮＡを用いることで、ＬＮＡ１０４におけるＩＭ３の発生を抑えることが好ましい。そして、ＬＮＡ１０４によって増幅された信号は、後述するＶＡＴＴ１０６に入力されることとなる。
【００３７】
（ＶＡＴＴ１０６）
ＶＡＴＴ１０６は、外部からの信号で、減衰量を調整できるＩＣなどを用いる。上述したＢＰＦ１０２とＭＩＸ１０８との間に設けられ、非線形回路であるＭＩＸ１０８に入力される信号（特に妨害波）を減衰させることができる。ＶＡＴＴ１０６における減衰量は、後述する測定部２１４の測定結果に応じて、後述する制御部２１６による制御により変化する。すなわち、ＶＡＴＴ１０６における減衰量は、固定されているものではなく、可変にすることで、減衰の必要がない場合には、減衰させないようにすること（すなわち、ＶＡＴＴ１０６における減衰量が０ｄＢの場合）で、雑音指数（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ；ＮＦ）の悪化を抑えることができる。従って、ＬＮＡ１０４において大きな利得を得ることが期待できないような場合であっても、減衰量を変化させることができるＶＡＴＴ１０６を用いることにより、無線装置１において好適に所望波の処理を行うことができる。そして、ＶＡＴＴ１０６によって減衰された信号は、後述するＭＩＸ１０８に入力される。
【００３８】
（ＭＩＸ１０８）
ＭＩＸ１０８は、例えば複数のトランジスタ等の半導体素子からなり、上述したＶＡＴＴ１０６と接続され、ＶＡＴＴ１０６から入力された信号を、例えば中間周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＩＦ）のような、数ＭＨｚ程度の低い周波数の信号に周波数変換することができる。詳細には、ＭＩＸ１０８は、入力された信号と、後述する発振器１１０からの局部発振信号とを乗算することより、入力された信号の周波数と局部発振信号の周波数との和及び差に対応する周波数を持つ信号を取得することができる。そして、ＭＩＸ１０８によって周波数変換された信号は、後述するＢＰＦ２０２を介して復調部２０４に入力され、さらに、ＢＰＦ２１２を介して測定部２１４に入力される。なお、ＭＩＸ１０８は、非線形回路であり、上述したようにＩＭ３を発生させる。
【００３９】
（発振器１１０）
発振器１１０は、例えば、水晶発振器（図示省略）と、位相比較器（図示省略）、分周器（図示省略）、チャージポンプ（図示省略）及びループフィルタ（図示省略）を持つＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）シンセサイザとで構成され、上述したＭＩＸ１０８に接続される。発振器１１０は、所望の周波数を持つ局部発振信号を精度良く、且つ、安定的に生成し、生成した局部発振信号を上述したＭＩＸ１０８に出力する。すなわち、発振器１１０は、ＭＩＸ１０８における周波数変換の基準となる信号を発振することができる。
【００４０】
（ＢＰＦ２０２）
ＢＰＦ２０２は、抵抗、コンデンサ、インダクタ等の素子からなり、上述したＭＩＸ１０８に接続される。ＢＰＦ２０２は、上述のＭＩＸ１０８からの信号のうち、後述する復調部２０４で処理することとなる信号（所望波に起因する信号）の周波数を含む所定の周波数帯域の周波数を持つ信号を選択的に通過させ、当該所定の周波数帯域以外の周波数を持つ信号を減衰させる。そして、ＢＰＦ２０２を通過した信号は、復調部２０４に入力される。なお、ＢＰＦ２０２に入力される信号と、ＢＰＦ２０２の通過帯域との詳細については、後述する。
【００４１】
さらに、ＢＰＦ２０２の後段には、ＩＦ増幅器等の増幅器（図示省略）が設けられてもよく、すなわち、ＢＰＦ２０２を通過した信号は、当該増幅器によって増幅された後に、復調部２０４に入力されてもよい。
【００４２】
（復調部２０４）
復調部２０４は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等によって構成され、ＢＰＦ２０２に接続される。復調部２０４は、ＢＰＦ２０２を通過した信号を各種の方式を用いて処理し（詳細には、信号の各種パラメータ（振幅、移相等）の変化を検出し）、当該信号に含まれる情報を復調することができる。
【００４３】
（ＢＰＦ２１２）
ＢＰＦ２１２は、抵抗、コンデンサ、インダクタ等の素子からなり、上述したＭＩＸ１０８と後述する測定部２１４と間に設けられる。ＢＰＦ２１２は、上述のＭＩＸ１０８からの信号のうち、後述する測定部２１４で測定することとなる信号の周波数を含む所定の周波数帯域の周波数を持つ信号を選択的に通過させ、当該所定の周波数帯域以外の周波数を持つ信号を減衰させる。詳細には、ＢＰＦ２１２は、例えば、ＭＩＸ１０８から出力される２つのＩＭ３のうちの一方を含む、所定の周波数帯域の周波数を持つ信号を選択的に通過させる。そして、ＢＰＦ２１２を通過した信号は、測定部２１４に入力される。なお、ＢＰＦ２１２に入力される信号と、ＢＰＦ２１２の通過帯域との詳細については、後述する。
【００４４】
（測定部２１４）
測定部２１４は、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等によって構成され、ＢＰＦ２１２に接続される。測定部２１４は、ＢＰＦ２１２を通過した信号を処理し、ＩＭ３のレベルと、所望波と妨害波との周波数の差分であるオフセット周波数とを測定する。上述したＶＡＴＴ１０６における減衰量は、当該測定部２１４の測定結果に応じて、後述する制御部２１６による制御により変化することとなる。なお、測定部２１４は、ＭＩＸ１０８から出力された信号を高速フーリエ変換することによって、ＩＭ３のレベルとオフセット周波数とを測定してもよい。また、測定部２１４による測定の詳細については、後述する。
【００４５】
（制御部２１６）
制御部２１６は、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等によって構成され、測定部２１４とＶＡＴＴ１０６との間に設けられる。制御部２１６は、先に説明したように、上述した測定部２１４の測定結果に応じて、ＶＡＴＴ１０６における減衰量を変化させる。なお、制御部２１６による、ＶＡＴＴ１０６の制御の詳細については、後述する。
【００４６】
なお、本実施形態に係る無線装置１は、図３に示されるような構成に限定されるものではない。本実施形態に係る無線装置１においては、例えば、ＭＩＸ１０８と測定部２１４との間にアナログ／デジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバータ）（図示省略）が設けられてもよい。さらに、本実施形態に係る無線装置１においては、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ装置（図示省略）が設けられていてもよい。この場合、当該メモリ装置には、制御部２１６が制御を実行するための様々なデータやプログラムが格納されることとなる。
【００４７】
＜動作＞
以上、本実施形態に係る無線装置１の詳細構成について説明した。次に、図３、図４及び図５を参照して、本実施形態に係る無線装置１の動作について説明する。図４及び図５は、本実施形態に係る無線装置１の動作を説明するための説明図である。詳細には、図４は、無線装置１に入力された入力信号を周波数に対する信号レベルの関係を示す状態（周波数ドメイン）に変換して表示した図の一例であり、図５は、ＢＰＦ２０２に入力された入力信号を周波数に対する信号レベルの関係を示す状態（周波数ドメイン）に変換して表示した図の一例である。すなわち、これら図４及び図５は、上記入力信号をスペクトラムアナライザで計測した場合に得られる表示と同様である。
【００４８】
まず、空間中を伝播する電磁波（所望波、所望の入力波）は、無線装置１のアンテナ１００により、受信され、ＢＰＦ１０２に入力される。以下の説明においては、アンテナ１００が受信した信号の一部は、図４に示されるように、周波数ｆｒを持つ所望波と、当該所望波の持つ周波数に近い周波数ｆｉ１と周波数ｆｉ２を持つ２つの妨害波であるものとする。このような場合、周波数ｆｉ１と周波数ｆｉ２を持つ２つの妨害波は、先に説明したように、非線形素子を通過することで、上述したＩＭ３を生じさせる。先に説明したように、２つの妨害波は、所望波の近傍に位置するような周波数ｆｉ１と周波数ｆｉ２であることから、ＢＰＦ２０２等のフィルタで除去することが難しい。その結果、無線装置１内の非線形回路（例えば、ＭＩＸ１０８）においてＩＭ３を発生させ、発生したＩＭ３が、所望波における雑音等となって、無線装置１内のおける所望波の受信に影響を与え、所望波の受信品質の劣化を招くこととなる。
【００４９】
なお、図４に示す例においては、周波数ｆｒを持つ所望波と周波数ｆｉ１を持つ妨害波との周波数の差分がオフセット周波数Δｆ１であり、周波数ｆｒを持つ所望波と周波数ｆｉ２を持つ妨害波との周波数の差分がオフセット周波数Δｆ２である。また、図４においては、参考のために、ＭＩＸ１０８で用いられる、周波数ｆＬを持つ局部発振信号と、ＢＰＦ２０２の通過周波数帯域も併せて図示している。
【００５０】
そして、上記アンテナ１００で受信した信号のうち、復調部２０４で処理することとなる所望波の周波数ｆｒを含む所定の周波数帯域（例えば、４００ＭＨｚ帯）内の周波数を持つ信号は、ＢＰＦ１０２を選択的に通過し、当該所定の周波数帯域以外の信号は、ＢＰＦ１０２によって除去される。なお、先に説明したように、所望波の周波数ｆｒに近い周波数ｆｉ１と周波数ｆｉ２を持つ２つの妨害波は、上記ＢＰＦ１０２によって除去されることなく、ＬＮＡ１０４へ入力されることとなる。
【００５１】
ＢＰＦ１０２を通過した信号（所望波及び妨害波）は、ＬＮＡ１０４へ入力される。ＬＮＡ１０４へ入力された信号（所望波及び妨害波）は、ＬＮＡ１０４によって、所定の増幅度分だけ増幅され、ＶＡＴＴ１０６へ出力される。
【００５２】
次に、ＬＮＡ１０４によって増幅された信号（所望波及び妨害波）は、ＶＡＴＴ１０６によって減衰され、ＭＩＸ１０８へ入力される。当該ＶＡＴＴ１０６による減衰により、ＭＩＸ１０８に入力されることとなる妨害波は減衰されて、非線形回路であるＭＩＸ１０８によって発生する、受信品質の劣化の原因となるＩＭ３を低減させることができる。なお、ＶＡＴＴ１０６における減衰量は、測定部２１４の測定結果に応じて、制御部２１６による制御により変化することとなるが、当該制御部２１６による制御の詳細については後述する。
【００５３】
さらに、ＶＡＴＴ１０６からの信号（所望波及び妨害波）は、ＭＩＸ１０８により低い周波数を持つ信号に周波数変換される。詳細には、ＶＡＴＴ１０６からの所望波は、周波数ｆＬを持つ局部発振信号を用いて、ＭＩＸ１０８により、周波数ｆＬ−ｆｒを持つ信号に変換される。また、ＶＡＴＴ１０６からの２つの妨害波は、ＭＩＸ１０８により、周波数ｆＬ−ｆｉ１及び周波数ｆＬ−ｆｉ２を持つ２つの信号にそれぞれ変換される。さらに、非線形回路であるＭＩＸ１０８は、２つのＩＭ３を出力する。この２つのＩＭ３は、それぞれ、周波数ｆＬ−（２ｆｉ２−ｆｉ１）と周波数ｆＬ−（２ｆｉ１−ｆｉ２）とを持ち、これら２つのＩＭ３のうちの一方は、所望波が周波数変換されることによって得られた所望波に起因する信号の周波数ｆＬ−ｆｒと一致する。
【００５４】
具体的には、ＭＩＸ１０８から出力される信号は、図５によって示されるような複数の信号となる。図５からわかるように、周波数ｆＬ−（２ｆｉ２−ｆｉ１）と周波数ｆＬ−（２ｆｉ１−ｆｉ２）と持つ２つのＩＭ３の一方は、所望波が周波数変換されることによって得られた所望波に起因する信号の周波数ｆＬ−ｆｒと一致することから（図５においては、周波数ｆＬ−ｆｒを持つ所望波に起因する信号と、周波数ｆＬ−（２ｆｉ２−ｆｉ１）を持つＩＭ３とが重畳されて図示されている）、所望波に起因する信号は、２つのＩＭ３のうちの一方のＩＭ３からの影響を避けることが難しい。言い換えると、所望波に起因する信号は、２つのＩＭ３のうちの一方のＩＭ３と分離することが難しい。その結果、無線装置１においては、ＩＭ３が無線装置１における所望波の受信に悪影響を与え、所望波の受信品質の劣化を招くこととなる。従って、本実施形態においては、このような劣化を避けるために、ＭＩＸ１０８に入力されることとなる妨害波をＶＡＴＴ１０６によって好適に減衰させ、ＭＩＸ１０８で発生するＩＭ３のレベルを低減する。
【００５５】
ＭＩＸ１０８により周波数変換された信号は、ＢＰＦ２０２に入力される。ＢＰＦ２０２においては、復調部２０４で処理することとなる信号（詳細には、所望波に起因する信号）の周波数を含む所定の周波数帯域内の周波数を持つ信号を選択的に通過させる。従って、例えば、図５に示されるように、周波数ｆＬ−ｆｒを持つ所望波に起因する信号と、周波数ｆＬ−（２ｆｉ２−ｆｉ１）を持つＩＭ３とは、ＢＰＦ２０２を通過して、復調部２０４へ入力される。そして、復調部２０４に入力された信号（詳細には、所望波に起因する信号）を当該復調部２０４により処理することにより、当該信号に含まれる情報を復調することができる。
【００５６】
さらに、ＭＩＸ１０８により周波数変換された信号は、ＢＰＦ２１２を介して、測定部２１４に入力される。なお、ＢＰＦ２１２に入力される信号と、ＢＰＦ２１２の通過帯域との詳細については、後述する。
【００５７】
測定部２１４により、ＢＰＦ２１２を通過した信号を用いて、ＩＭ３のレベルと、オフセット周波数とが測定される。測定部２１４による測定結果は、制御部２１６に出力され、制御部２１６は、当該測定結果に応じて、ＶＡＴＴ１０６における減衰量を変化させる。なお、制御部２１６による、ＶＡＴＴ１０６の制御の詳細、及び、測定部２１４による測定の詳細については、後述する。
【００５８】
＜制御部２１６の制御方法＞
以上、本実施形態に係る無線装置１の動作について説明した。次に、図６を参照して、本実施形態に係る制御部２１６の制御方法について説明する。図６は、本実施形態に係る制御部２１６の制御方法のフローチャートである。
【００５９】
図６に示すように、本実施形態に係る制御部２１６の制御方法は、ステップＳ１０１からステップＳ１１１の複数のステップを有する。以下に、本実施形態に係る制御方法の各ステップの詳細を説明する。なお、以下に説明する制御方法は、本発明の実施形態に係る制御方法の一例であって、本実施形態に係る制御方法は下記の制御方法に限定されるものではない。また、測定部２１４による測定の詳細については、後述する。
【００６０】
（ステップＳ１０１）
まず、制御部２１６は、測定部２１４からＩＭ３のレベルの測定結果を取得し、取得したＩＭ３のレベルが予め設定した所定の閾値以上か否かを判断する。制御部２１６は、ＩＭ３のレベルが予め設定した所定の閾値以上であった場合には、後述するステップＳ１０３へ進み、ＩＭ３のレベルが予め設定した所定の閾値以上でない場合には、後述するステップＳ１１１へ進む。すなわち、当該ステップＳ１０１は、ＩＭ３のレベルに応じて、ＶＡＴＴ１０６の減衰量を制御するか否かを判断するステップであるといえる。
【００６１】
上述の閾値は、本実施形態に係る無線装置１を用いて各種条件で測定を行った際に得られた実測値及び無線通信システムの仕様に基づいて予め決定される。詳細には、当該閾値は、当該無線装置１において、ＩＭ３の影響を受けた場合であっても、仕様として定められている、所定の搬送波対雑音比（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ；ＣＮＲ）を満たすことができるように、予め決定される。
【００６２】
（ステップＳ１０３）
制御部２１６は、測定部２１４から、オフセット周波数の測定結果を取得する。
【００６３】
（ステップＳ１０５）
制御部２１６は、上述のステップＳ１０３で取得したオフセット周波数の測定結果に応じて、ＶＡＴＴ１０６の減衰量を設定するためのテーブルを選択する。当該テーブルは、上述した無線装置１に設けられたメモリ装置（図示省略）に格納されており、制御部２１６は、上記オフセット周波数に応じて、テーブルを選択する。
【００６４】
先に説明したように、非線形回路（ここでは、ＭＩＸ１０８）で発生するＩＭ３のレベルは、オフセット周波数にも依存し、上述した数式（１）に基づいて得られる理論値とは異なる。そこで、本実施形態においては、本実施形態に係る無線装置１に様々なオフセット周波数を持つ妨害波を入力して測定を行い、オフセット周波数ごとに、実測値と上記理論値との差分を記録したテーブルをあらかじめ作成し、上記メモリ装置（図示省略）に格納する。そして、制御部２１６は、取得したオフセット周波数に対応するテーブルを、メモリ装置に格納されたテーブルから選択する。
【００６５】
（ステップＳ１０７）
制御部２１６は、上述のステップＳ１０５で選択したテーブルに応じて、ＶＡＴＴ１０６の減衰量を設定する。詳細には、制御部２１６は、測定部２１４から取得したＩＭ３のレベルに、選択したテーブルで定められた上記差分を加えることで、オフセット周波数によるＩＭ３のレベルの理論値からの差分を考慮した、ＶＡＴＴ１０６の減衰量を設定することができる。このようにして、本実施形態に係る制御部２１６は、オフセット周波数に応じて、ＶＡＴＴ１０６の減衰量を制御することができる。
【００６６】
（ステップＳ１０９）
制御部２１６は、上述のステップＳ１０７で設定した減衰量に応じて、ＶＡＴＴ１０６を制御する。そして、制御部２１６は、上述したステップＳ１０１へ戻る。すなわち、本実施形態に係る制御方法においては、測定部２１４から取得したＩＭ３のレベルが予め設定した所定の閾値以上でなくなるまで、ステップＳ１０１からステップＳ１０９を繰り返し行うこととなる。
【００６７】
（ステップＳ１１１）
制御部２１６は、現状設定された減衰量に応じて、ＶＡＴＴ１０６を制御する。そして、制御部２１６は、当該制御方法での処理を終了する。
【００６８】
以上のように、本実施形態に係る制御方法によれば、ＩＭ３のレベルだけでなく、オフセット周波数を考慮して、ＶＡＴＴ１０６の減衰量を制御することができることから、無線装置１における受信品質の劣化を効果的に低減することができる。
【００６９】
＜測定部２１４の測定＞
以上、本実施形態に係る制御部２１６の制御方法について説明した。次に、図７を参照して、本実施形態に係る測定部２１４による測定について説明する。図７は、本実施形態に係る測定部２１４の動作を説明するための説明図である。詳細には、図７は、ＢＰＦ２１２に入力された入力信号を周波数に対する信号レベルの関係を示す状態（周波数ドメイン）に変換して表示した図の一例であり、上記入力信号をスペクトラムアナライザで計測した場合に得られる表示と同様である。なお、以下に説明する測定方法は、本発明の実施形態に係る測定方法の一例であって、本実施形態に係る測定方法は下記の測定方法に限定されるものではない。
【００７０】
図７に示すように、ＭＩＸ１０８から出力される信号は、図７に示すように、所望波に起因する周波数ｆＬ−ｆｒを持つ信号、及び、２つの妨害波に起因する周波数ｆＬ−ｆｉ１と周波数ｆＬ−ｆｉ２を持つ２つの信号がある。また、先に説明したように、ＭＩＸ１０８は非線形回路であるため、ＭＩＸ１０８は、周波数ｆＬ−（２ｆｉ２−ｆｉ1）と周波数ｆＬ−（２ｆｉ２−ｆｉ1）とをそれぞれ持つ２つのＩＭ３を出力する。さらに、ＭＩＸ１０８から出力される信号としては、ＭＩＸ１０８に入力されたｆｒの周波数を持つ所望波、周波数ｆｉ1と周波数ｆｉ２を持つ２つの妨害波、及び、周波数ｆＬを持つ局部発振信号も挙げられる。
【００７１】
そこで、ＩＭ３を測定しようとする場合には、ＭＩＸ１０８から出力される、周波数ｆＬ−（２ｆｉ２-ｆｉ1）と周波数ｆＬ−（２ｆｉ１-ｆｉ２）とをそれぞれ持つ２つのＩＭ３を測定することとなるが、図７からわかるように、周波数ｆＬ−（２ｆｉ２−ｆｉ1）と周波数ｆＬ−（２ｆｉ１−ｆｉ２）とを持つ２つのＩＭ３のうちの一方のＩＭ３は、所望波が周波数変換されることによって得られた所望波に起因する信号の周波数ｆＬ−ｆｒに一致することから（図７においては、周波数ｆＬ−ｆｒを持つ所望波に起因する信号と、周波数ｆＬ−（２ｆｉ２−ｆｉ1）を持つＩＭ３とが重畳されて図示されている）、他方のＩＭ３（図７においては、周波数ｆＬ−（２ｆｉ１−ｆｉ２）を持つ信号）のレベルを測定することとなる。
【００７２】
そこで、本実施形態においては、デジタル処理による制御により、ＢＰＦ２１２の通過周波数帯域を調整して、２つのＩＭ３のうちの一方のＩＭ３（図７においては、周波数ｆＬ−（２ｆｉ１−ｆｉ２）を持つ信号）が通過できるようにする。ＢＰＦ２１２は、復調部２０４に入力させる信号を選択的に通過させるＢＰＦ２０２に比べて、広い通過周波数帯域幅を有する。すなわち、ＢＰＦ２１２の通過周波数帯域を図７に示されるような範囲に設定し、２つのＩＭ３のうちの一方のＩＭ３や、所望波や妨害波を選択的に通過させることにより、これらの信号は測定部２１４に入力される。従って、測定部２１４は、一方のＩＭ３のレベルと、所望波と妨害波の周波数の差分であるオフセット周波数Δｆ１、Δｆ２とを測定することができる。
【００７３】
なお、本実施形態においては、上述したようなＢＰＦ２１２の通過周波数帯域の調整ではなく、他の方法を用いてよい。例えば、本実施形態においては、ＭＩＸ１０８から出力される信号を、所望波の近傍にある数チャネル分にあたる周波数帯域の周波数を持つ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを利用して、デジタル信号に変換する。そして、変換されたデジタル信号に対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、ＩＭ３のレベルと、所望波と妨害波の周波数の差分であるオフセット周波数Δｆ１、Δｆ２とを測定してもよい。
【００７４】
＜まとめ＞
以上のように、本発明の実施形態によれば、ＩＭ３のレベルだけでなく、妨害波のオフセット周波数を考慮して、ＶＡＴＴ１０６の減衰量を制御することができることから、無線装置１における受信品質の劣化を効果的に低減することができる。詳細には、無線装置１の設計段階で想定したＩＭ３のレベルよりも低いレベルのＩＭ３を発生させるオフセット周波数を持つ妨害波が無線装置１に入力された場合には、発生するＩＭ３のレベルが無線装置１で許容されるレベルに対してマージンを持っていることとなるため、ＶＡＴＴ１０６における減衰量を少なくすることができる。従って、ＶＡＴＴ１０６における減衰量を少なくすることができることから、無線装置１におけるＮＦ等の悪化を抑えることができる。一方、無線装置１の設計段階で想定したＩＭ３のレベルよりも高いレベルのＩＭ３を発生させるオフセット周波数を持つ妨害波が無線装置１に入力された場合には、オフセット周波数を考慮して、ＶＡＴＴ１０６の減衰量を増加させるように制御することができることから、無線装置１における受信品質の劣化を効果的に低減することができる。言い換えると、本実施形態によれば、無線装置１の設計段階では想定していないような信号レベルの妨害波が当該無線装置１に入力されても、もしくが、設計段階では想定していないようなオフセット周波数を持つ妨害波が当該無線装置１に入力されても、無線装置１における受信品質を良好に維持することが期待できる。
【００７５】
なお、上述の説明においては、無線装置１内のＭＩＸ１０８に入力される妨害波の減衰量を制御するものとして説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、無線装置１内の他の非線形回路（例えば、増幅器）に入力される妨害波の減衰量を制御してもよい。さらに、上述の説明においては、無線装置１内のＶＡＴＴ１０６によりＭＩＸ１０８に入力される妨害波の減衰量を制御するものとして説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、ＶＡＴＴ１０６の代わりに、利得を変えることができる可変増幅器を用いてもよい。
【００７６】
＜＜補足＞＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７７】
また、上述した本発明の実施形態に係る動作（制御方法）は、必ずしも記載された順序に沿って動作又は処理されなくてもよい。例えば、上記動作の各ステップは、適宜順序が変更されて処理されてもよい。また、各ステップは、時系列的に処理される代わりに、一部並列的に又は個別的に処理されてもよい。さらに、各ステップの動作方法又は処理方法についても、必ずしも記載された方法に沿って動作又は処理されなくてもよく、例えば、他の機能部によって他の方法で動作又は処理されていてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１    無線装置
１０    ＲＦ部
２０    デジタル処理部
１００    アンテナ
１０２、２０２、２１２    ＢＰＦ
１０４    ＬＮＡ
１０６    ＶＡＴＴ
１０８    ＭＩＸ
１１０    発振器
２０４    復調部
２１４    測定部
２１６    制御部
【図１】
2019149629.tif 000004
【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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