(57)【要約】【課題】簡単な構成により受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去しつつＳＮ比を改善する無線通信装置を提供する。【解決手段】送信信号を出力させる送信アンプ２４と、送信信号を送信すると共に通信対象からの返信信号を受信する複数のアンテナ１８と、各アンテナ１８に対応して送信アンプ２４からの送信信号とそのアンテナ１８による受信信号とを分離する複数の送受信分離部２６と、複数のアンテナ１８によりそれぞれ受信された受信信号を合成する受信信号合成部２８と、所定のアンテナ１８に対応して送信アンプ２４と送受信分離部２６との間の信号伝達経路に設けられた第１の移相部４４と、その送受信分離部２６と受信信号合成部２８との間の信号伝達経路に設けられた第２の移相部４６とを、備えたものであることから、特別な構成を設けることなくアンテナ１８同士で送信側からの回り込み信号を効果的に抑制することができる。【選択図】図２
2008258886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の送信信号を出力させる送信信号出力部と、該送信信号出力部から出力される送信信号を送信すると共に該送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信する複数のアンテナと、各アンテナに対応して前記送信信号出力部から出力される送信信号と該アンテナにより受信された受信信号とを分離する複数の送受信分離部と、前記複数のアンテナによりそれぞれ受信された受信信号を合成する受信信号合成部とを備え、前記複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナにより前記通信対象との間で情報の通信を行う無線通信装置であって、
前記複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナに対応して前記送信信号出力部と送受信分離部との間の信号伝達経路に設けられた第１の移相部と、
該送受信分離部と受信信号合成部との間の信号伝達経路に設けられた第２の移相部と
を、備えたものであることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
所定のアンテナに対応して設けられた前記第１の移相部及び第２の移相部それぞれにおける移相量は等しいものである請求項１の無線通信装置。
【請求項３】
前記送信信号出力部から出力される送信信号を送信すると共に該送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信するｎ個のアンテナを備えたものであり、それらｎ個のアンテナのうちｋ番目のアンテナに備えられた前記第１の移相部及び第２の移相部の移相量は、（ｋ−１）×３６０／２ｎで表される値である請求項２の無線通信装置。
【請求項４】
前記移相部としてディレイラインを備えたものである請求項１から３の何れかの無線通信装置。
【請求項５】
各アンテナとそれらアンテナに対応する送受信分離部との間の信号伝達経路をそれぞれ個別に開閉する回路切換部を備え、該回路切換部において前記アンテナへの接続及び終端抵抗へ接続の何れか一方の接続を選択可能としたものである請求項１から４の何れかの無線通信装置。
【請求項６】
前記第１の移相部及び第２の移相部が設けられたアンテナとは異なるアンテナに対応して、該アンテナに対応する送受信分離部よりも該アンテナ側の信号伝達経路に第３の移相部を備えたものである請求項１から５の何れかの無線通信装置。
【請求項７】
前記送信信号出力部から出力される送信信号を送信すると共に該送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信する２つのアンテナを備えたものであり、それら２つのアンテナ相互間の距離が前記通信対象との間の通信に用いられる電波の波長の１／４となるように配設されたものである請求項１から６の何れかの無線通信装置。
【請求項８】
前記移相部として９０°ハイブリッドカプラを備えたものである請求項７の無線通信装置。
【請求項９】
前記無線通信装置は、通信対象である無線タグに向けて前記複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナにより所定の送信信号を送信すると共に、該送信信号に応答して前記無線タグから返信される返信信号を前記複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナにより受信することで前記無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置である請求項１から８の何れかの無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル回路を有する無線通信装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信用アンテナから所定の送信信号を送信する送信部と、その送信信号に応じて返信される返信信号を受信用アンテナにより受信する受信部とを、有する無線通信装置が知られている。例えば、所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムの無線タグ通信装置（質問器）がそれである。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。
【０００３】
ところで、通常、上記無線タグ通信装置は、上記無線タグに向けて所定の送信信号（質問波）をアンテナから送信すると共に、その送信信号を受信した無線タグから返信される返信信号（応答波）をアンテナにより受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行うが、その受信された返信信号に送信側からの強い回り込み信号（直接波）が混入して全体の受信信号強度が増大する場合がある。これにより、増幅器の許容入力強度を超えてしまうことから、受信信号を十分に増幅することができず、結果として無線タグからの返信信号成分を十分増幅することができないため、ＳＮ比（signal-to-noise ratio）が低下するという不具合があった。そこで、斯かる送信側からの回り込み信号を除去する技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された情報通信装置がそれである。この技術によれば、サーキュレータと受信部との間に減衰器を設け、その減衰器により受信信号と回り込み信号との加算信号の強度を減衰させて復調部に入力させることで、受信信号と加算される不要信号の影響を簡単な構成により回避することができるとされている。また、例えば特許文献２に記載された移動体識別装置では、送信信号を減衰器及び移相器を介して受信信号と加算し、回り込み信号を抑圧する技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０３４６６号公報
【特許文献２】特開平１０−６２５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述したような受信部に減衰器を設ける技術では、送信側からの回り込み信号を抑制すると共に無線タグからの返信信号も抑制してしまうため、ＳＮ比を改善する効果は期待できないものであった。また、送信信号を減衰器及び移相器を介して受信信号と加算する技術では、そのための信号経路を新たに用意しなければならず、斯かる回り込み信号を抑制するための構成により装置が複雑になるという弊害があった。このため、簡単な構成により受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去しつつＳＮ比を改善する無線通信装置の開発が求められていた。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、簡単な構成により受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去しつつＳＮ比を改善する無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、所定の送信信号を出力させる送信信号出力部と、その送信信号出力部から出力される送信信号を送信すると共にその送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信する複数のアンテナと、各アンテナに対応して前記送信信号出力部から出力される送信信号とそのアンテナにより受信された受信信号とを分離する複数の送受信分離部と、前記複数のアンテナによりそれぞれ受信された受信信号を合成する受信信号合成部とを備え、前記複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナにより前記通信対象との間で情報の通信を行う無線通信装置であって、前記複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナに対応して前記送信信号出力部と送受信分離部との間の信号伝達経路に設けられた第１の移相部と、その送受信分離部と受信信号合成部との間の信号伝達経路に設けられた第２の移相部とを、備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、所定の送信信号を出力させる送信信号出力部と、その送信信号出力部から出力される送信信号を送信すると共にその送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信する複数のアンテナと、各アンテナに対応して前記送信信号出力部から出力される送信信号とそのアンテナにより受信された受信信号とを分離する複数の送受信分離部と、前記複数のアンテナによりそれぞれ受信された受信信号を合成する受信信号合成部と、前記複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナに対応して前記送信信号出力部と送受信分離部との間の信号伝達経路に設けられた第１の移相部と、その送受信分離部と受信信号合成部との間の信号伝達経路に設けられた第２の移相部とを、備えたものであることから、前記第１の移相部及び第２の移相部それぞれの移相量を適宜設定することで、特別な構成を設けることなく前記複数のアンテナ同士で送信側からの回り込み信号を効果的に抑制することができる。すなわち、簡単な構成により受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去しつつＳＮ比を改善する無線通信装置を提供することができる。
【０００９】
ここで、好適には、所定のアンテナに対応して設けられた前記第１の移相部及び第２の移相部それぞれにおける移相量は等しいものである。このようにすれば、送信指向性及び受信指向性を整合させつつ、前記複数のアンテナ同士で送信側からの回り込み信号を効果的に抑制するために、前記第１の移相部及び第２の移相部それぞれの移相量を適宜設定することができる。
【００１０】
また、好適には、前記送信信号出力部から出力される送信信号を送信すると共にその送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信するｎ個のアンテナを備えたものであり、それらｎ個のアンテナのうちｋ番目のアンテナに備えられた前記第１の移相部及び第２の移相部の移相量は、（ｋ−１）×３６０／２ｎで表される値である。このようにすれば、前記複数のアンテナ同士で送信側からの回り込み信号を効果的に抑制することができる。
【００１１】
また、好適には、前記移相部としてディレイラインを備えたものである。このようにすれば、前記複数のアンテナ同士で送信側からの回り込み信号を実用的且つ簡単な構成により抑制することができる。
【００１２】
また、好適には、各アンテナとそれらアンテナに対応する送受信分離部との間の信号伝達経路をそれぞれ個別に開閉する回路切換部を備え、その回路切換部において前記アンテナへの接続及び終端抵抗へ接続の何れか一方の接続を選択可能としたものである。このようにすれば、所謂ダイバーシティアンテナを備えた無線通信装置において、そのダイバーシティアンテナを構成する複数のアンテナ同士で送信側からの回り込み信号を効果的に抑制することができる。
【００１３】
また、好適には、前記第１の移相部及び第２の移相部が設けられたアンテナとは異なるアンテナに対応して、そのアンテナに対応する送受信分離部よりもそのアンテナ側の信号伝達経路に第３の移相部を備えたものである。このようにすれば、前記複数のアンテナ同士で送信側からの回り込み信号を更に効果的に抑制することができる。
【００１４】
また、好適には、前記送信信号出力部から出力される送信信号を送信すると共にその送信信号に応じて通信対象から返信される返信信号を受信する２つのアンテナを備えたものであり、それら２つのアンテナ相互間の距離が前記通信対象との間の通信に用いられる電波の波長の１／４となるように配設されたものである。このようにすれば、前記送信信号の送信指向性を２つのアンテナが並んだ方向に向けることができる。
【００１５】
また、好適には、前記移相部として９０°ハイブリッドカプラを備えたものである。このようにすれば、前記２つのアンテナ同士で送信側からの回り込み信号を実用的且つ簡単な構成により抑制することができる。
【００１６】
また、好適には、前記無線通信装置は、通信対象である無線タグに向けて前記複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナにより所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応答して前記無線タグから返信される返信信号を前記複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナにより受信することで前記無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置である。このようにすれば、送信側からの回り込み信号がＳＮ比に影響を与え易い無線タグ通信装置において、簡単な構成により受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去しつつＳＮ比を改善することができる。
【００１７】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の無線通信装置が好適に適用される無線タグ通信システム１０を説明する図である。この無線タグ通信システム１０は、本発明の無線通信装置の一実施例である無線タグ通信装置１２と、その無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１４とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆc（送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆcを受信した上記無線タグ１４において所定の情報信号（データ）によりその質問波Ｆcが変調され、応答波Ｆr（返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。この無線タグ通信システム１０は、例えば、所定の通信領域内における物品の管理等に用いられるものであり、上記無線タグ１４は、好適には、管理対象である物品に貼られる等してその物品と一体的に設けられている。
【００１９】
図２は、上記無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。この図２に示すように、本実施例の無線タグ通信装置１２は、上記無線タグ１４に対する情報の読み書きや、その無線タグ１４の方向乃至は位置検出等を実行するためにその無線タグ１４との間で情報の通信を行うものであり、送信データをディジタル信号として出力したり、上記無線タグ１４からの返信信号に基づいてその無線タグ１４からの応答データを読み出す等のディジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）１６と、上記質問波Ｆcの送信及び応答波Ｆrの受信に共用される複数（図２では３つ）のアンテナ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ（以下、特に区別しない場合には単にアンテナ１８と称する）と、それら複数のアンテナ１８から上記質問波Ｆcを送信するための送信処理を行うと共に、それら複数のアンテナ１８により受信される受信信号の受信処理を行う送受信回路２０とを、備えて構成されている。
【００２０】
上記送受信回路２０は、前記質問波Ｆcの搬送波に対応する所定の周波数信号を出力させる搬送波出力部２２と、その搬送波出力部２２から出力された周波数信号を上記ＤＳＰ１６から供給される送信データで変調して出力させる送信アンプ２４と、上記各アンテナ１８に対応してその送信アンプ２４から出力される送信信号と各アンテナ１８により受信された受信信号とを分離する複数（図２では３つ）の送受信分離部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ（以下、特に区別しない場合には単に送受信分離部２６と称する）と、上記複数のアンテナ１８によりそれぞれ受信されて各送受信分離部２６を介して供給される受信信号を合成する受信信号合成部２８と、その受信信号合成部２８から供給される合成信号を直交復調する直交復調部３０と、その直交復調部３０から出力される同相成分（Ｉ相信号）を増幅するＩ相増幅部３２と、そのＩ相増幅部３２から出力される信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを通過させるＩ相フィルタ３４と、そのＩ相フィルタ３４から出力される信号をディジタル信号に変換して前記ＤＳＰ１６へ供給するＩ相Ａ／Ｄ変換部３６と、上記直交復調部３０から出力される直交成分（Ｑ相信号）を増幅するＱ相増幅部３８と、そのＱ相増幅部３８から出力される信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを通過させるＱ相フィルタ４０と、そのＱ相フィルタ４０から出力される信号をディジタル信号に変換して前記ＤＳＰ１６へ供給するＱ相Ａ／Ｄ変換部４２とを、備えている。ここで、上記送受信分離部２６としては、よく知られたサーキュレータやカプラ等が好適に用いられる。
【００２１】
また、前記送受信回路２０は、前記複数のアンテナ１８のうち少なくとも１つのアンテナ１８（図２ではアンテナ１８ｂ及び１８ｃ）に対応して前記送信アンプ２４と送受信分離部２６ｂ及び２６ｃとの間の信号伝達経路に設けられた第１の移相部４４ｂ、４４ｃ（以下、特に区別しない場合には単に第１の移相部４４と称する）と、それら送受信分離部２６ｂ及び２６ｃと受信信号合成部２８との間の信号伝達経路に設けられた第２の移相部４６ｂ、４６ｃ（以下、特に区別しない場合には単に第２の移相部４６と称する）とを、備えている。これら第１の移相部４４及び第２の移相部４６の構成及び作用については、図４等を用いて後述する。
【００２２】
前記ＤＳＰ１６は、中央演算処理装置であるＣＰＵ、読出専用メモリであるＲＯＭ、及び随時書込読出メモリであるＲＡＭ等から成り、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータであり、前記無線タグ１４との間の情報の通信制御やその無線タグ１４の方向検出制御等を行うための制御機能として、送信データ出力部５０及び受信信号処理部５２を機能的に備えている。
【００２３】
上記送信データ出力部５０は、前記無線タグ１４への送信データとして例えば所定のコマンドビット列（送信ビット列）を生成し、その生成されたコマンドビット列をＦＳＫ方式等により符号化して前記送信アンプ２４へ供給する。この送信データ出力部５０により出力された送信データは、その送信アンプ２４において前記搬送波出力部２２から出力される搬送波を変調し、前記第１の移相部４４及び送受信分離部２６等を介して各アンテナ１８から送信信号として前記無線タグ１４へ向けて送信される。このように、本実施例においては、この送信データ出力部５０及び前記送信アンプ２４が、前記無線タグ１４へ向けて所定の送信信号を出力させる送信信号出力部として機能する。
【００２４】
前記受信信号処理部５２は、前記複数のアンテナ１８により受信された受信信号の処理を行うことで前記無線タグ１４からの応答データを読み出す。具体的には、前記直交復調部３０により復調され、Ｉ相Ａ／Ｄ変換部３６及びＱ相Ａ／Ｄ変換部４２等を介して入力される復調信号（Ｉ相信号及びＱ相信号）をＦＳＫ方式等により復号し、その復号された信号を解釈して前記無線タグ１４の変調に関する情報信号（応答データ）を読み出す。
【００２５】
図３は、前記無線タグ１４に備えられた無線タグ回路素子５４の構成を説明する図である。この図３に示すように、斯かる無線タグ回路素子５４は、前記無線タグ通信装置１２との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部５６と、そのアンテナ部５６に接続されて前記無線タグ通信装置１２との間の情報通信処理を行うためのＩＣ回路部５８とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部５８は、上記アンテナ部５６により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆcを整流する整流部６０と、その整流部６０により整流された質問波Ｆcのエネルギを蓄積するための電源部６２と、上記アンテナ部５６により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部７０に供給するクロック抽出部６４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部６６と、上記アンテナ部５６に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部６８と、上記整流部６０、クロック抽出部６４、及び変復調部６８等を介して上記無線タグ回路素子５８の作動を制御するための制御部７０とを、機能的に含んでいる。この制御部７０は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部６６に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部５６により受信された質問波Ｆcを上記変復調部６８において上記メモリ部６６に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Ｆrとして上記アンテナ部５６から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００２６】
図４は、前記送受信回路２０に備えられた第１の移相部４４及び第２の移相部４６の原理を説明する図である。この図４では、説明の簡略化のために２つのアンテナ１８ａ、１８ｂを備えた構成において、一方のアンテナ１８ｂに対応して前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６が設けられた例を示している。この図４に示すような回路を考えた場合、送信側からの回り込み信号の伝達経路には大まかに３種類の経路がある。先ず、第１の経路として考えられるのは、図４に破線矢印Ａで示す前記送受信分離部２６を通過して受信側へ入力される経路である。また、第２の経路として考えられるのは、図４に破線矢印Ｂで示す前記アンテナ１８における反射により受信側へ入力される経路である。このようなアンテナ１８における反射は、それらアンテナ１８のインピーダンスミスマッチにより発生させられる。また、第３の経路として考えられるのは、図４に破線矢印Ｃで示すアンテナ１８間の飛び込みにより受信側へ入力される経路、すなわち所定のアンテナ１８により送信された送信信号が他のアンテナ１８により受信される経路である。これら３種類の経路のうち、上記第３の経路Ｃにより受信側へ入力される回り込み信号の強度は、周囲の環境（例えば、周囲に配設された反射物等）により変化するが、上記第１の経路Ａ及び第２の経路Ｂにより受信側へ入力される回り込み信号は、前記搬送波出力部２２から出力される搬送波の周波数が固定であれば変化しない。従って、前記送信アンプ２４から出力される送信信号の分岐点から前記複数のアンテナ１８により受信される受信信号の合波点までの電気長をアンテナ１８毎に調整することで、上記第１の経路Ａ及び第２の経路Ｂを通る回り込み信号が前記受信信号合成部２８における合波により減衰させられるように構成することができる。
【００２７】
図４に示す第１の移相部４４及び第２の移相部４６は、前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路に関して、前記アンテナ１８ａ及び送受信分離部２６ａに対応して設けられた経路の電気長と、アンテナ１８ｂ及び送受信分離部２６ｂに対応して設けられた経路の電気長とを調整するために設けられたものであり、具体的には、よく知られたディレイライン（delay line）やＬＣ回路における遅延回路等が好適に用いられる。また、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６それぞれの移相量は、好適には、前記アンテナ１８ａ及び送受信分離部２６ａに対応して設けられた前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路を通る信号と、前記アンテナ１８ｂ及び送受信分離部２６ｂに対応して設けられた前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路を通る信号とがその受信信号合成部２８において合成される際に、それらの信号が相互に相殺されることでその受信信号合成部２８から出力される信号が可及的に小さくなるような値とされる。すなわち、好適には、前記アンテナ１８ｂに対応して設けられた第１の移相部４４及び第２の移相部４６それぞれにおける移相量は等しいものであり、その移相量はそれぞれ９０°とされる。このように、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６それぞれにおける移相量を等しくするのは、送信指向性と受信指向性とを合わせるためである。斯かる構成によれば、前記アンテナ１８ａ及び送受信分離部２６ａに対応して設けられた前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路を通る信号に対して、前記アンテナ１８ｂ及び送受信分離部２６ｂに対応して設けられた前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路を通る信号の位相が、その受信信号合成部２８において１８０°反転したものとなり、それらの信号が受信信号合成部２８において合成されることで相殺される。すなわち、上述した図４における第１の経路Ａ及び第２の経路Ｂを通る回り込み信号が前記受信信号合成部２８における合波により可及的に減衰させられる。
【００２８】
図２に戻って、前記無線タグ通信装置１２の送受信回路２０に備えられた第１の移相部４４及び第２の移相部４６は、基本的には上述したような原理により、前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路に関して、前記アンテナ１８ｂ及び送受信分離部２６ｂに対応して設けられた経路の電気長及びアンテナ１８ｃ及び送受信分離部２６ｃに対応して設けられた経路の電気長を調整することで、送信側からの回り込み信号が前記受信信号合成部２８における合波により可及的に減衰させられるように構成されている。すなわち、各アンテナ１８に対応して設けられた前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６それぞれにおける移相量は等しいものとされ、例えば、前記アンテナ１８ｂに対応して設けられた前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６における移相量は何れも６０°、前記アンテナ１８ｃに対応して設けられた前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６における移相量は何れも１２０°とされる。斯かる構成によれば、前記アンテナ１８ａ及び送受信分離部２６ａに対応して設けられた前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路を通る信号に対して、前記アンテナ１８ｂ及び送受信分離部２６ｂに対応して設けられた前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路を通る信号の位相が、その受信信号合成部２８において１２０°異なるものとされ（好適には、遅延させられ）る。また、前記アンテナ１８ｃ及び送受信分離部２６ｃに対応して設けられた前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路を通る信号の位相が、その受信信号合成部２８において２４０°異なるものとされ（好適には、遅延させられ）る。そして、それらの信号が受信信号合成部２８において合成されることで相殺される。すなわち、前記送受信分離部２６を通過して受信系へ入力される回り込み信号及び前記アンテナ１８のインピーダンスミスマッチによる反射により受信系へ入力される回り込み信号が前記受信信号合成部２８における合波により可及的に減衰させられる。
【００２９】
ここで、前記無線タグ通信装置１２にｎ個のアンテナ１８が設けられた構成を考える。それらｎ個のアンテナ１８にｋ＝１、２、・・・、ｎで順番付けをし、１番目のアンテナ１８に対応しては前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６を設けないものとし、その他のアンテナ１８すなわち２番目乃至ｎ番目のアンテナ１８に対応してそれぞれ所定の移相量を有する前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６を設けるものとすると、ｋ番目のアンテナ１８に備えられた前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６の移相量を何れも等しい（ｋ−１）×３６０／２ｎ°で表される値とすることで、各アンテナ１８及び送受信分離部２６に対応して設けられた前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８までの信号伝達経路を通る信号が前記受信信号合成部２８における合波により可及的に減衰させられる。すなわち、各移相部４４及び４６の移相量をそのように定めることで、前記送受信分離部２６を通過して受信系へ入力される回り込み信号及び前記アンテナ１８のインピーダンスミスマッチによる反射により受信系へ入力される回り込み信号が前記受信信号合成部２８における合波により可及的に減衰させられる。
【００３０】
図５は、２個のアンテナ１８ａ、１８ｂを備えた無線タグ通信装置１２において、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６として９０°ハイブリッドカプラ（hybrid coupler）が設けられた構成を例示する図である。なお、この図５に示すアンテナ１８、送信アンプ２４、及び送受信分離部２６以外の構成については図２に示すものと同様であり、図５においては省略している。また、各部に示す構成に関して、前述した図２に示すものと共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。この図５に示す構成では、前記送信アンプ２４と送受信分離部２６との間の信号伝達経路に第１の移相部４４としての第１の９０°ハイブリッドカプラ７２が、その送受信分離部２６の出力側に第２の移相部４６及び受信信号合成部として機能する第２の９０°ハイブリッドカプラ７４がそれぞれ設けられている。上記第１の９０°ハイブリッドカプラ７２は、前記送信アンプ２４から供給される信号を前記送受信分離部２６ａ、２６ｂへ分配すると共に、その送受信分離部２６ｂへ供給される信号の位相を送受信分離部２６ａへ供給される信号に対して９０°異なるものとする（好適には、遅延させる）、分配器及び移相器の機能を兼ね備えたものである。また、上記第２の９０°ハイブリッドカプラ７４は、前記送受信分離部２６ｂから入力される信号の位相を送受信分離部２６ａから入力される信号に対して９０°異なるものとする（好適には、遅延させる）と共に、前記送受信分離部２６ａ、２６ｂからそれぞれ入力される信号を合波する、移相器及び合波器の機能を兼ね備えたものである。なお、この第２のハイブリッドカプラ７４により合波された信号は、前記直交復調部３０へ入力されて前述のように直交復調される。斯かる構成によれば、前記アンテナ１８ａ及び送受信分離部２６ａに対応して設けられた前記送信アンプ２４から第２の９０°ハイブリッドカプラ７４までの信号伝達経路を通る信号に対して、前記アンテナ１８ｂ及び送受信分離部２６ｂに対応して設けられた前記送信アンプ２４から第２の９０°ハイブリッドカプラ７４までの信号伝達経路を通る信号の位相が、その第２の９０°ハイブリッドカプラ７４における合波に際して１８０°反転したものとなり、それらの信号が第２の９０°ハイブリッドカプラ７４において合成されることで相殺される。すなわち、前記送受信分離部２６を通過して受信系へ入力される回り込み信号及び前記アンテナ１８のインピーダンスミスマッチによる反射により受信系へ入力される回り込み信号が前記第２の９０°ハイブリッドカプラ７４における合波により可及的に減衰させられる。
【００３１】
ここで、上述した図５に示すように前記送信アンプ２４から出力される送信信号を送信すると共にその送信信号に応じて通信対象である無線タグ１４から返信される返信信号を受信する２つのアンテナ１８ａ、１８ｂを備えた構成において、好適には、それら２つのアンテナ１８ａ、１８ｂ相互間の距離は、前記無線タグ１４との間の通信に用いられる電波の波長すなわち前記搬送波出力部２２から出力される搬送波の波長の１／４となるように配設される。斯かる構成によれば、特にアンテナ１８ａ、１８ｂがダイポールアンテナ等の棒状（線状）アンテナであり、且つそれらアンテナ１８ａ、１８ｂ相互間における前記送信アンプ２４から受信信号合成部２８（第２の９０°ハイブリッドカプラ７４）までの信号伝達経路の電気長の差が位相９０°に相当するものである場合に、それらのアンテナ１８ａ、１８ｂが並んだ方向に送信信号の送信指向性及び受信信号の受信指向性が向くため、前記無線タグ１４との間で好適な通信を実現することができる。
【００３２】
図６は、２個のアンテナ１８ａ、１８ｂを備えた無線タグ通信装置１２において、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６として９０°ハイブリッドカプラが設けられた構成の他の一例を示す図である。なお、この図６に示すアンテナ１８、送信アンプ２４、及び送受信分離部２６以外の構成については図２に示すものと同様であり、図６においては省略している。また、各部に示す構成に関して、前述した図２及び図５に示すものと共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。この図６に示す構成では、各アンテナ１８ａ、１８ｂとそれらアンテナ１８ａ、１８ｂに対応する送受信分離部２６ａ、２６ｂとの間の信号伝達経路に、斯かる信号伝達経路をそれぞれ個別に開閉する回路切換部７６ａ、７６ｂ（以下、特に区別しない場合には単に回路切換部７６と称する）が設けられている。また、各回路切換部７６におけるアンテナ１８が接続された側の端子ａとは逆の端子ｂは終端抵抗７８ａ、７８ｂ（以下、特に区別しない場合には単に終端抵抗７８と称する）を介して接地されている。これら回路切換部７６は、前記ＤＳＰ１６から供給される制御信号に応じて、前記送受信分離部２６に対する前記アンテナ１８への接続（端子ａ側の接続）及び終端抵抗７８へ接続（端子ｂ側の接続）の何れか一方の接続を選択的に成立させるものであり、これにより、前記アンテナ１８ａ、１８ｂのうち何れかを用いて前記無線タグ１４との間の通信を行う所謂ダイバーシティアンテナを備えた無線タグ通信装置１２が実現される。斯かる構成において、前記無線タグ１４との間の通信に用いるアンテナ１８に対応する回路切換部７６のみそのアンテナ１８側の端子ａに接続させ、斯かる通信に用いない他のアンテナ１８に対応する回路切換部７６は終端抵抗７８側の端子ｂに接続させることで、そのダイバーシティアンテナを構成する複数のアンテナ１８同士で特にアンテナ間の飛び込みに起因する送信側からの回り込み信号を効果的に抑制することができる。
【００３３】
図７は、２個のアンテナ１８ａ、１８ｂを備えた無線タグ通信装置１２において、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６に加えて第３の移相部８０が設けられた構成を例示する図である。なお、この図７に示すアンテナ１８、送信アンプ２４、及び送受信分離部２６以外の構成については図２に示すものと同様であり、図７においては省略している。また、各部に示す構成に関して、前述した図２に示すものと共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。この図７に示す構成では、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６が設けられた信号伝達経路に対応するアンテナ１８ｂとは異なるアンテナ１８ａに対応して、そのアンテナ１８ａに対応する送受信部２６ａよりもそのアンテナ１８ａ側の信号伝達経路に第３の移相部８０が設けられている。この第３の移相部８０は、前記送受信分離部２６からアンテナ１８までの信号伝達経路に関して、前記アンテナ１８ａ及び送受信分離部２６ａに対応して設けられた経路の電気長と、アンテナ１８ｂ及び送受信分離部２６ｂに対応して設けられた経路の電気長とを調整するために設けられたものであり、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６と同様に、よく知られたディレイラインやＬＣ回路における遅延回路等が好適に用いられる。また、斯かる第３の移相部８０の移相量は、好適には、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６と等しいものとされる。斯かる構成によれば、前記送信アンプ２４からアンテナ１８までの信号伝達経路及びアンテナ１８から受信信号合成部２８までの信号伝達経路に関して、前記アンテナ１８ａに対応する経路の電気長とアンテナ１８ｂに対応する経路の電気長とをそれぞれ等しくすることができ、特にアンテナ１８のＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：定在波比）が比較的低い場合において、前記アンテナ１８ａ、１８ｂの送信指向性及び受信指向性を前面に向けることができる。
【００３４】
このように、本実施例によれば、所定の送信信号を出力させる送信信号出力部として機能する送信アンプ２４及び送信データ出力部５０と、その送信アンプ２４から出力される送信信号を送信すると共にその送信信号に応じて通信対象である無線タグ１４から返信される返信信号を受信する複数のアンテナ１８と、各アンテナ１８に対応して前記送信アンプ２４から出力される送信信号とそのアンテナ１８により受信された受信信号とを分離する複数の送受信分離部２６と、前記複数のアンテナ１８によりそれぞれ受信された受信信号を合成する受信信号合成部２８と、前記複数のアンテナ１８のうち少なくとも１つのアンテナ１８に対応して前記送信アンプ２４と送受信分離部２６との間の信号伝達経路に設けられた第１の移相部４４と、その送受信分離部２６と受信信号合成部２８との間の信号伝達経路に設けられた第２の移相部４６とを、備えたものであることから、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６それぞれの移相量を適宜設定することで、特別な構成を設けることなく前記複数のアンテナ１８同士で送信側からの回り込み信号を効果的に抑制することができる。すなわち、簡単な構成により受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去しつつＳＮ比を改善する無線通信装置を提供することができる。
【００３５】
また、所定のアンテナ１８に対応して設けられた前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６それぞれにおける移相量は等しいものであるため、送信指向性及び受信指向性を整合させつつ、前記複数のアンテナ１８同士で送信側からの回り込み信号を効果的に抑制するために、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６それぞれの移相量を適宜設定することができる。
【００３６】
また、前記送信アンプ２４から出力される送信信号を送信すると共にその送信信号に応じて通信対象である無線タグ１４から返信される返信信号を受信するｎ個のアンテナ１８を備えたものであり、それらｎ個のアンテナ１８のうちｋ番目のアンテナ１８に備えられた前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６の移相量は、（ｋ−１）×３６０／２ｎで表される値であるため、前記複数のアンテナ１８同士で送信側からの回り込み信号を効果的に抑制することができる。
【００３７】
また、前記移相部４４、４６、８０としてディレイラインを備えたものであるため、前記複数のアンテナ１８同士で送信側からの回り込み信号を実用的且つ簡単な構成により抑制することができる。
【００３８】
また、各アンテナ１８とそれらアンテナ１８に対応する送受信分離部２６との間の信号伝達経路をそれぞれ個別に開閉する回路切換部７６を備え、その回路切換部７６において前記アンテナ１８への接続及び終端抵抗７８へ接続の何れか一方の接続を選択可能としたものであるため、所謂ダイバーシティアンテナを備えた無線通信装置において、そのダイバーシティアンテナを構成する複数のアンテナ１８同士で送信側からの回り込み信号を効果的に抑制することができる。
【００３９】
また、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６が設けられたアンテナ１８とは異なるアンテナ１８に対応して、そのアンテナ１８に対応する送受信分離部２６よりもそのアンテナ１８側の信号伝達経路に第３の移相部８０を備えたものであるため、前記複数のアンテナ１８同士で送信側からの回り込み信号を更に効果的に抑制することができる。
【００４０】
また、前記送信アンプ２４から出力される送信信号を送信すると共にその送信信号に応じて通信対象である無線タグ１４から返信される返信信号を受信する２つのアンテナ１８を備えたものであり、それら２つのアンテナ１８相互間の距離が前記無線タグ１４との間の通信に用いられる電波の波長の１／４となるように配設されたものであるため、前記送信信号の送信指向性を２つのアンテナ１８が並んだ方向に向けることができる。
【００４１】
また、前記移相部として９０°ハイブリッドカプラ７２、７４を備えたものであるため、前記２つのアンテナ１８同士で送信側からの回り込み信号を実用的且つ簡単な構成により抑制することができる。
【００４２】
また、本実施例の無線通信装置は、通信対象である無線タグ１４に向けて前記複数のアンテナ１８のうち少なくとも１つのアンテナ１８により所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応答して前記無線タグ１４から返信される返信信号を前記複数のアンテナ１８のうち少なくとも１つのアンテナ１８により受信することで前記無線タグ１４との間で情報の通信を行う無線タグ通信装置１２であるため、送信側からの回り込み信号がＳＮ比に影響を与え易い無線タグ通信装置１２において、簡単な構成により受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去しつつＳＮ比を改善することができる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００４４】
例えば、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記第１の移相部４４及び第２の移相部４６等を介して、特別な構成を設けることなく前記複数のアンテナ１８同士で送信側からの回り込み信号を抑制するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば前述した図２に示す構成に加えて、前記搬送波出力部２２から出力（分配）される搬送波の位相及び／又は振幅を制御してキャンセル信号を生成し、そのキャンセル信号を前記受信信号合成部２８から出力される合成信号に足し合わせる構成を備えたものであっても構わない。斯かる構成によれば、前記アンテナ１８相互間の飛び込みに起因する送信側からの回り込み信号を特に効率的に抑制できるという利点がある。
【００４５】
また、前述の実施例において、前記受信信号合成部２８は、各アンテナ１８から送受信分離部２６等を介して入力されるアナログ信号としての受信信号を合成するものであったが、それら受信信号をディジタル信号に変換していったんメモリ部に記憶させた後、そのメモリ部に記憶された受信信号を読み出して合成するものであってもよく、その場合にはディジタル信号としての受信信号を合波するものとされる。このように、前記無線タグ通信装置１２に備えられた各部の構成は、ディジタル信号を処理するものであっても構わない。
【００４６】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の無線通信装置が好適に適用される無線タグ通信システムを説明する図である。
【図２】本発明の無線通信装置の一実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。
【図３】図２の無線タグ通信装置の通信対象である無線タグに備えられた無線タグ回路素子の構成を説明する図である。
【図４】図２の無線タグ通信装置の送受信回路に備えられた第１の移相部及び第２の移相部の原理を説明する図である。
【図５】図２の無線タグ通信装置の変形例である、２個のアンテナを備えた構成において、第１の移相部及び第２の移相部として９０°ハイブリッドカプラが設けられた構成を例示する図である。
【図６】図２の無線タグ通信装置の変形例である、２個のアンテナを備えた構成において、第１の移相部及び第２の移相部として９０°ハイブリッドカプラが設けられた他の構成を例示する図である。
【図７】図２の無線タグ通信装置の変形例である、２個のアンテナを備えた構成において、第１の移相部及び第２の移相部に加えて第３の移相部が設けられた構成を例示する図である。
【符号の説明】
【００４８】
１２：無線タグ通信装置（無線通信装置）
１４：無線タグ
１８：アンテナ
２４：送信アンプ
２６：送受信分離部
２８：受信信号合成部
４４：第１の移相部
４６：第２の移相部
５０：送信データ出力部
７２：第１の９０°ハイブリッドカプラ（第１の移相部）
７４：第２の９０°ハイブリッドカプラ（第２の移相部、受信信号合成部）
７６：回路切換部
７８：終端抵抗
８０：第３の移相部
【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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