(57)【要約】【課題】複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させる無線通信装置を提供する。【解決手段】無線タグ通信装置１２等におけるアレイアンテナ１８は、複数のアンテナ素子２６から成るものであり、それら複数のアンテナ素子２６それぞれに対応して、そのアンテナ素子２６により受信された受信信号に含まれる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６６と、そのキャンセル回路６６が適用された受信信号を増幅する受信アンプ６２とを、有し、それら複数の受信アンプ６２からの出力信号を合成する受信信号合成部２８を備えたものであることから、アンテナ素子２６毎にキャンセル回路６６が設けられているため、各アンテナ素子２６に対応して受信アンプ６２を設けることができ、延いては受信信号合成部２８における損失を十分に低減することができる。【選択図】図３
2008028450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信用アンテナから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用アンテナにより受信して該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、
前記受信用アンテナは、複数のアンテナ素子から成るものであり、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応して、該アンテナ素子により受信された受信信号に含まれる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信号を発生させるキャンセル回路と、該キャンセル回路により発生させられたキャンセル信号が適用された受信信号を増幅する増幅部とを、有し、それら複数の増幅部からの出力信号を合成する合波部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】
前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記増幅部からの出力信号の位相を制御する移相部を有し、前記合波部は、それら移相部からの出力信号を合成するものである請求項１の無線通信装置。
【請求項３】
前記受信用アンテナにより受信される受信信号を復調するホモダイン検波回路を備えたものである請求項１又は２の無線通信装置。
【請求項４】
前記キャンセル回路は、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信号を発生させるために、それぞれ特性が異なる複数組の減衰部及び移相部を有するものであり、前記送信信号の搬送波の周波数に応じてそれら複数組の減衰部及び移相部のうち何れかを選択的に用いるものである請求項１から３の何れかの無線通信装置。
【請求項５】
前記キャンセル回路は、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信号を発生させるために、減衰率を変更し得る可変減衰部及び移相量を変更し得る可変移相部を有するものであり、それら可変減衰部及び可変移相部における減衰率及び移相量を制御し得るものである請求項１から３の何れかの無線通信装置。
【請求項６】
前記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、前記複数のアンテナ素子から成る送受信共用アンテナ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】
前記送信用アンテナ及び受信用アンテナは、それぞれ個別に備えられ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８】
前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記キャンセル回路から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子により受信される受信信号とをそれぞれ所定の重みで加算する加算部を有し、該加算部において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みより小さいものである請求項１から７の何れかの無線通信装置。
【請求項９】
前記加算部は、前記キャンセル回路から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子により受信される受信信号とを所定の割合で合波して出力する高周波結合器であり、前記受信信号入力側から出力側への伝達量は前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量より大きいものである請求項８の無線通信装置。
【請求項１０】
前記加算部において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みの１／１０以下である請求項８又は９の無線通信装置。
【請求項１１】
前記加算部における前記受信信号入力側から出力側への伝達量に対する前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量の比は１／１０以下である請求項８から１０の何れかの無線通信装置。
【請求項１２】
前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記送信信号を各アンテナ素子及びキャンセル回路に分配するための分配部を有し、該分配部により分配されるキャンセル回路側への出力がアンテナ素子側への出力よりも小さいものである請求項６の無線通信装置。
【請求項１３】
前記分配部により分配される前記キャンセル回路側への出力はアンテナ素子側への出力の１／１０以下である請求項１２の無線通信装置。
【請求項１４】
前記受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部を有し、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、該信号強度検出部により検出される受信信号強度が所定値以上である場合には前記増幅部を経由させることなく前記受信信号を前記移相部に入力させるように回路を切り替える回路切替部を備えたものである請求項１から１３の何れかの無線通信装置。
【請求項１５】
前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記信号強度検出部により検出される受信信号強度が所定値未満である場合には、前記キャンセル回路により発生させられるキャンセル信号を適用させることなく前記受信信号を前記移相部に入力させるように回路を切り替える第２の回路切替部を備えたものである請求項１から１４の何れかの無線通信装置。
【請求項１６】
前記合波部からの出力信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するための第２のキャンセル回路を備えたものである請求項１から１５の何れかの無線通信装置。
【請求項１７】
前記無線通信装置は、通信対象である無線タグに向けて所定の送信信号を送信用アンテナにより送信すると共に、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受信用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１６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キャンセル回路が提案されている。例えば、特許文献１に記載されたキャリア位相雑音抑圧回路がそれである。この技術によれば、送信系から出力される送信信号の一部を分配し、その位相及び振幅を制御してキャンセル信号を生成して受信信号に合成することで、その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できるとされている。
【０００４】
【特許文献１】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】
前記無線通信装置の一例として、複数のアンテナ素子から成るアレイアンテナを備え、ＰＡＡ（Phased Array Antenna）処理等の指向性制御を行うものが知られている。このＰＡＡ処理では、上記複数のアンテナ素子により受信された受信信号それぞれの位相を制御した後に合波器において合成（加算）することで受信指向性を制御することができる。ここで、前述したような従来の技術では、前記キャンセル回路は、上記合波器により合成された合成信号に含まれる送信側からの回り込み信号を除去するように設けられるのが普通であった。ところで、上記アレイアンテナを用いてＰＡＡ処理を行う場合、上記複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する合波器において損失が生じるという弊害があった。この損失を低減するため、受信回路にＬＮＡ（Low Noise Amplifier）等の増幅器を設けることが考えられるが、前記キャンセル回路が上記合波器の下流側に設けられる構成では、その合波器の上流側では送信側からの回り込み信号が大きいため飽和してしまうことから増幅器を設けることができず、上記合波器における損失を十分に低減することができなかった。すなわち、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させ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、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させ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、送信用アンテナから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用アンテナにより受信してその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、前記受信用アンテナは、複数のアンテナ素子から成るものであり、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応して、そのアンテナ素子により受信された受信信号に含まれる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信号を発生させるキャンセル回路と、そのキャンセル回路により発生させられたキャンセル信号が適用された受信信号を増幅する増幅部とを、有し、それら複数の増幅部からの出力信号を合成する合波部を備えたものである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、前記受信用アンテナは、複数のアンテナ素子から成るものであり、それら複数のアンテナ素子それぞれに対応して、そのアンテナ素子により受信された受信信号に含まれる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信号を発生させるキャンセル回路と、そのキャンセル回路により発生させられたキャンセル信号が適用された受信信号を増幅する増幅部とを、有し、それら複数の増幅部からの出力信号を合成する合波部を備えたものであることから、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応してキャンセル回路が設けられているため、各アンテナ素子に対応して増幅部を設けることができ、延いては前記合波部における損失を十分に低減することができる。すなわち、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させ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、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記増幅部からの出力信号の位相を制御する移相部を有し、前記合波部は、それら移相部からの出力信号を合成するものである。このようにすれば、受信指向性を制御し得るアレイアンテナにおける複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。
【００１０】
また、好適には、前記受信用アンテナにより受信される受信信号を復調するホモダイン検波回路を備えたものである。このようにすれば、送信側からの回り込み信号の影響が大きいホモダイン検波回路を備えた無線通信装置において、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。
【００１１】
また、好適には、前記キャンセル回路は、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信号を発生させるために、それぞれ特性が異なる複数組の減衰部及び移相部を有するものであり、前記送信信号の搬送波の周波数に応じてそれら複数組の減衰部及び移相部のうち何れかを選択的に用いるものである。このようにすれば、前記キャンセル回路の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
【００１２】
また、好適には、前記キャンセル回路は、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信号を発生させるために、減衰率を変更し得る可変減衰部及び移相量を変更し得る可変移相部を有するものであり、それら可変減衰部及び可変移相部における減衰率及び移相量を制御し得るものである。このようにすれば、前記減衰率及び移相量を適宜制御することで、各アンテナ素子に対応して送信側からの回り込み信号を可及的に抑制することができる。
【００１３】
また、好適には、前記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、前記複数のアンテナ素子から成る送受信共用アンテナを備えたものである。このようにすれば、装置の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
【００１４】
また、好適には、前記送信用アンテナ及び受信用アンテナは、それぞれ個別に備えられたものである。このようにすれば、受信用アンテナのみアレイアンテナとする等といったように、装置の構成を多様なものとすることができる。
【００１５】
また、好適には、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記送信信号を各アンテナ素子及びキャンセル回路に分配するための分配部を有し、その分配部により分配されるキャンセル回路側への出力がアンテナ素子側への出力よりも小さいものである。このようにすれば、前記送信信号を作る際に用いる増幅器の増幅率を小さくすることができる。
【００１６】
また、好適には、前記分配部により分配される前記キャンセル回路側への出力はアンテナ素子側への出力の１／１０以下である。このようにすれば、前記送信用アンテナから送信される送信信号の分配部における損失が少なくなり、前記送信信号を生成する際に用いられる増幅器の増幅率を小さくすることができる。
【００１７】
また、好適には、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記キャンセル回路から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子により受信される受信信号とをそれぞれ所定の重みで加算する加算部を有し、その加算部において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みより小さいものである。このようにすれば、受信処理におけるＳＮ比を改善させることができる。
【００１８】
また、好適には、前記加算部は、前記キャンセル回路から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子により受信される受信信号とを所定の割合で合波して出力する高周波結合器であり、前記受信信号入力側から出力側への伝達量は前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量より大きいものである。このようにすれば、受信信号の損失が小さくなる一方、キャンセル信号の損失は比較的大きくなるが、逆に大きく減衰させる必要がなくなるという利点がある。
【００１９】
また、好適には、前記加算部において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みの１／１０以下である。このようにすれば、受信処理におけるＳＮ比を可及的に改善させることができる。
【００２０】
また、好適には、前記加算部における前記受信信号入力側から出力側への伝達量に対する前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量の比は１／１０以下である。このようにすれば、前記受信信号の損失が１０％以下となり、その損失を非常に小さく抑えることができる。
【００２１】
また、好適には、前記受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部を有し、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、その信号強度検出部により検出される受信信号強度が所定値以上である場合には前記増幅部を経由させることなく前記受信信号を前記移相部に入力させるように回路を切り替える回路切替部を備えたものである。このようにすれば、前記受信信号が比較的大きい場合に前記増幅部が飽和するのを好適に防止することができる。
【００２２】
また、好適には、前記複数のアンテナ素子それぞれに対応して、前記信号強度検出部により検出される受信信号強度が所定値未満である場合には、前記キャンセル回路により発生させられるキャンセル信号を適用させることなく前記受信信号を前記移相部に入力させるように回路を切り替える第２の回路切替部を備えたものである。このようにすれば、前記受信信号が比較的小さくキャンセル信号を適用させる必要がない場合にノイズの発生を好適に抑制することができる。
【００２３】
また、好適には、前記合波部からの出力信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するための第２のキャンセル回路を備えたものである。このようにすれば、送信側からの回り込み信号を更に好適に抑制することができ、受信処理におけるＳＮ比を可及的に改善させることができる。
【００２４】
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所定の送信信号を送信用アンテナにより送信すると共に、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受信用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による影響が特に大きい無線タグ通信装置に関して、複数のアンテナ素子によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。
【００２５】
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】
【００２６】
図１は、本発明の無線通信装置が好適に用いられる無線タグ通信システム１０について説明する図である。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において所定のコマンド（送信データ）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。
【００２７】
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、搬送波に対応する所定の局所信号を発生させる局部発振器２０と、その局部発振器２０から出力される搬送波を増幅する搬送波増幅部２２と、その搬送波増幅部２２から供給される搬送波に基づく送信信号を対応するアンテナ素子２６から送信すると共にそのアンテナ素子２６により受信される受信信号を処理する複数（図２では３つ）の送受信モジュール２４ａ、２４ｂ、２４ｃ（以下、特に区別しない場合には単に送受信モジュール２４と称する）と、各送受信モジュール２４ａ、２４ｂ、２４ｃに対応して設けられた送受信共用のアンテナ素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃ（以下、特に区別しない場合には単にアンテナ素子２６と称する）と、上記複数の送受信モジュール２４から供給される受信信号を合成（加算）する合波部である受信信号合成部２８と、上記局部発振器２０から供給される搬送波に基づいて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信号を生成するキャンセル信号生成部３０と、上記受信信号合成部２８から供給される合成された受信信号とキャンセル信号生成部３０から供給されるキャンセル信号とを合成（加算）するキャンセル信号合成部３２と、そのキャンセル信号合成部３２から供給される合成信号を増幅する可変増幅部３４と、その可変増幅部３４から供給される合成信号をホモダイン検波するホモダイン検波回路３６と、そのホモダイン検波回路３６から出力される検波結果をディジタル変換するＡ／Ｄ変換部３８と、そのＡ／Ｄ変換部３８によりディジタル変換された信号を記憶するメモリ部４０と、そのメモリ部４０に記憶された信号を読み出して前記無線タグ１４からの返信信号に含まれる返答データを解釈する返答データ解釈部４２と、上記送受信モジュール２４において搬送波に乗せられる送信データを生成するための送信データ生成部４４と、上記キャンセル信号生成部３０により生成されるキャンセル信号を制御するキャンセル制御部４６とを、備えて構成されている。なお、本実施例の無線タグ通信装置１２では、上記アンテナ素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃから送受信共用のアレイアンテナ１８が構成されており、そのアレイアンテナ１８が送信用アンテナ及び受信用アンテナとして機能する。
【００２８】
上記キャンセル信号生成部３０は、前記局部発振器２０から供給される搬送波をキャンセル信号としてその位相を制御するための可変移相器であるキャンセル移相部４８と、そのキャンセル移相部４８から出力されるキャンセル信号を増幅するための可変ゲインアンプであるキャンセルアンプ５０と、そのキャンセルアンプ５０から出力されるキャンセル信号を減衰させて上記キャンセル信号合成部３２へ供給するための可変減衰器であるキャンセルアッテネータ５２とを、備えている。上記キャンセル制御部４６は、上記キャンセル信号生成部３０により生成されるキャンセル信号の位相を制御するための位相制御信号を出力するものであり、上記キャンセル移相部４８は、そのキャンセル制御部４６から供給される位相制御信号に応じて上記搬送波の位相（移相量）を制御する。また、上記キャンセル制御部４６は、上記キャンセル信号生成部３０により生成されるキャンセル信号の振幅を制御するための振幅制御信号を出力するものであり、上記キャンセルアッテネータ５２は、そのキャンセル制御部４６から供給される振幅制御信号に応じて上記搬送波の振幅（減衰量）を制御する。本実施例の無線タグ通信装置１２においては、上記キャンセル信号生成部３０が前記受信信号合成部２８からの出力信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するための第２のキャンセル回路として機能する。
【００２９】
図３は、前記送受信モジュール２４の構成を詳しく説明する図である。この図３に示すように、前記送受信モジュール２４は、前記搬送波増幅部２２から供給される搬送波の位相を制御するための可変移相器である送信移相部５４と、その送信移相部５４から出力される搬送波を所定の送信データにより変調して前記送信信号を出力するための可変ゲインアンプである送信アンプ５６と、その送信アンプ５６と前記アンテナ素子２６との間の信号伝達経路に設けられたフィルタ５８と、上記送信アンプ５６から出力される送信信号をフィルタ５８を介して前記アンテナ素子２６へ供給すると共に、そのアンテナ素子２６により受信されて上記フィルタ５８を介して供給される受信信号を受信アンプ６２へ供給する送受信分離部６０と、その送受信分離部６０から供給される受信信号を増幅するための可変ゲインアンプである受信アンプ６２と、その受信アンプ６２から出力される受信信号の位相を制御するための可変移相器である受信移相部６４と、上記送信アンプ５６と送受信分離部６０との間の信号伝達経路及びその送受信分離部６０と受信アンプ６２との間の信号伝達経路の間に接続されたキャンセル回路６６とを、備えている。
【００３０】
前記送信データ生成部４４は、送信情報に対応するコマンド等の送信データを生成して上記送信アンプ５６へ供給するものであり、その送信アンプ５６は、その送信データ生成部４４から供給される送信データにより前記搬送波を変調して送信信号とし、前記アンテナ素子２６へ供給する。また、上記送信移相部５４は、図示しない位相制御部から供給される位相制御信号に応じて前記送信信号の位相（移相量）を制御する。また、上記受信移相部６４は、図示しない位相制御部から供給される位相制御信号に応じて前記受信信号の位相（移相量）を制御する。
【００３１】
図４は、前記送受信モジュール２４に備えられたキャンセル回路６６の構成を詳しく説明する図である。この図４に示すように、前記キャンセル回路６６は、それぞれ減衰率の異なる複数（図４では４つ）の減衰部であるアッテネータ回路６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ（以下、特に区別しない場合には単にアッテネータ回路６８と称する）と、各アッテネータ回路６８に対応して設けられたそれぞれ移相量の異なる複数（図４では４つ）の移相部である移相回路７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ（以下、特に区別しない場合には単に移相回路７０と称する）と、連動して動作することで回路を切り替える１対の回路切替部７２とを、備えている。図５は、上記アッテネータ回路６８及び移相回路７０の一例を示す図である。この図５に示すように、上記アッテネータ回路６８及び移相回路７０は、対応する回路（アッテネータ回路６８ａ及び移相回路７０ａ、アッテネータ回路６８ｂ及び移相回路７０ｂ、アッテネータ回路６８ｃ及び移相回路７０ｃ、アッテネータ回路６８ｄ及び移相回路７０ｄがそれぞれ対応）同士直列された、抵抗、コイル、及びコンデンサ等から構成される電気回路であり、その抵抗、コイルの巻数、コンデンサの静電容量等に応じて所定の減衰量及び移相量（周波数特性）を有している。上記回路切替部７２は、例えば前記局部発振器２０から出力される搬送波の周波数や受信指向性方向すなわち各送受信モジュール２４に備えられた受信移相部６４の移相量に応じて、上記アッテネータ回路６８ａ及び移相回路７０ａ、アッテネータ回路６８ｂ及び移相回路７０ｂ、アッテネータ回路６８ｃ及び移相回路７０ｃ、アッテネータ回路６８ｄ及び移相回路７０ｄのうち何れかを前記送信アンプ５６と送受信分離部６０との間の信号伝達経路及びその送受信分離部６０と受信アンプ６２との間の信号伝達経路の間に接続させるように回路を切り替える。これにより、前記送信アンプ５６から出力されるキャンセル信号としての搬送波が上記アッテネータ回路６８及び移相回路７０により所定の減衰量で減衰させられると共に所定の移相量で位相制御されて受信側の回路に適用されることで、前記アンテナ素子２６により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が好適に抑制される。
【００３２】
図６及び図７は、前記キャンセル回路６６の回路を切り替えるために設けられたキャンセル回路設定テーブルを例示する図である。前記無線タグ通信装置１２には、好適には、各送受信モジュール２４に対応して図６及び図７に示すような複数のキャンセル回路設定テーブルが設けられており、前記キャンセル回路６６の回路切替部７２は、このキャンセル回路設定テーブルから搬送波の周波数や指向性方向に基づいて回路の切り替えを行う。ここで、図６は、前記アンテナ素子２６ａに対応して設けられた送受信モジュール２４ａのキャンセル回路６６における指向性方向０°用に設けられたテーブルであり、前記送信移相部５４及び／又は受信移相部６４により決定される指向性方向が０°である場合に用いられる。前記送受信モジュール２４ａのキャンセル回路６６では、このテーブルに基づいて、搬送波周波数がｆ（１）乃至ｆ（ｍ）である場合には回路１すなわちアッテネータ回路６８ａ及び移相回路７０ａ、ｆ（ｍ＋１）乃至ｆ（ｎ）である場合には回路２すなわちアッテネータ回路６８ｂ及び移相回路７０ｂ、ｆ（ｎ＋１）乃至ｆ（ｏ）である場合には回路３すなわちアッテネータ回路６８ｃ及び移相回路７０ｃ、ｆ（ｏ＋１）乃至ｆ（ｅｎｄ）である場合には回路４すなわちアッテネータ回路６８ｄ及び移相回路７０ｄが接続されるように回路が切り替えられる。また、図７は、前記アンテナ素子２６ｂに対応して設けられた送受信モジュール２４ｂのキャンセル回路６６における指向性方向０°用に設けられたテーブルであり、前記送信移相部５４及び／又は受信移相部６４により決定される指向性方向が０°である場合に用いられる。前記送受信モジュール２４ｂのキャンセル回路６６では、このテーブルに基づいて、搬送波周波数がｆ（１）乃至ｆ（ｑ）である場合には回路１すなわちアッテネータ回路６８ａ及び移相回路７０ａ、ｆ（ｑ＋１）乃至ｆ（ｒ）である場合には回路２すなわちアッテネータ回路６８ｂ及び移相回路７０ｂ、ｆ（ｒ＋１）乃至ｆ（ｓ）である場合には回路３すなわちアッテネータ回路６８ｃ及び移相回路７０ｃ、ｆ（ｓ＋１）乃至ｆ（ｅｎｄ）である場合には回路４すなわちアッテネータ回路６８ｄ及び移相回路７０ｄが接続されるように回路が切り替えられる。前記アンテナ素子２６ｃに対応して設けられた送受信モジュール２４ｃのキャンセル回路６６についてもこれと同等のテーブルが設けられており、各送受信モジュール２４のキャンセル回路６６がそれぞれのテーブルに応じて切り替えられることで、前記アンテナ素子２６により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が前記受信アンプ６２の上流側において好適に抑制される。
【００３３】
また、前記無線タグ通信装置１２には、好適には、指向性方向に対応して複数のキャンセル回路設定テーブルが設けられており、前記キャンセル回路６６の回路切替部７２は、それら複数のキャンセル回路設定テーブルのうち前記送信移相部５４及び／又は受信移相部６４により決定される指向性方向に対応するキャンセル回路設定テーブルから搬送波の周波数に基づいて回路の切り替えを行う。図８は、前記アンテナ素子２６ａに対応して設けられた送受信モジュール２４ａのキャンセル回路６６における指向性方向１０°用に設けられたテーブルであり、前記送信移相部５４及び／又は受信移相部６４により決定される指向性方向が１０°である場合に用いられる。前記送受信モジュール２４ａのキャンセル回路６６では、このテーブルに基づいて、搬送波周波数がｆ（１）乃至ｆ（ｔ）である場合には回路１すなわちアッテネータ回路６８ａ及び移相回路７０ａ、ｆ（ｔ＋１）乃至ｆ（ｕ）である場合には回路２すなわちアッテネータ回路６８ｂ及び移相回路７０ｂ、ｆ（ｕ＋１）乃至ｆ（ｖ）である場合には回路３すなわちアッテネータ回路６８ｃ及び移相回路７０ｃ、ｆ（ｖ＋１）乃至ｆ（ｅｎｄ）である場合には回路４すなわちアッテネータ回路６８ｄ及び移相回路７０ｄが接続されるように回路が切り替えられる。また、図９は、前記アンテナ素子２６ｂに対応して設けられた送受信モジュール２４ｂのキャンセル回路６６における指向性方向１０°用に設けられたテーブルであり、前記送信移相部５４及び／又は受信移相部６４により決定される指向性方向が１０°である場合に用いられる。前記送受信モジュール２４ｂのキャンセル回路６６では、このテーブルに基づいて、搬送波周波数がｆ（１）乃至ｆ（ｗ）である場合には回路１すなわちアッテネータ回路６８ａ及び移相回路７０ａ、ｆ（ｗ＋１）乃至ｆ（ｘ）である場合には回路２すなわちアッテネータ回路６８ｂ及び移相回路７０ｂ、ｆ（ｘ＋１）乃至ｆ（ｙ）である場合には回路３すなわちアッテネータ回路６８ｃ及び移相回路７０ｃ、ｆ（ｙ＋１）乃至ｆ（ｅｎｄ）である場合には回路４すなわちアッテネータ回路６８ｄ及び移相回路７０ｄが接続されるように回路が切り替えられる。前記アンテナ素子２６ｃに対応して設けられた送受信モジュール２４ｃのキャンセル回路６６についてもこれと同等のテーブルが設けられており、各送受信モジュール２４のキャンセル回路６６がそれぞれのテーブルに応じて切り替えられることで、前記アンテナ素子２６により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が好適に抑制される。また、好適には、指向性方向２０°用、３０°用、４０°用・・・というように、上記キャンセル回路設定テーブルが例えば指向性角度１０°毎に設けられており、前記送信移相部５４及び／又は受信移相部６４により決定される指向性方向に対応するキャンセル回路設定テーブルに基づいて上記回路切換が行われることで、前記アンテナ素子２６により受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が指向性方向に応じて好適に抑制される。
【００３４】
図１０は、前記無線タグ１４に備えられた無線タグ回路素子７６の構成を説明する図である。この図１０に示すように、上記無線タグ回路素子７６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７８と、そのアンテナ部７８により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部８０とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部８０は、上記アンテナ部７８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８２と、その整流部８２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８４と、上記アンテナ部７８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９２に供給するクロック抽出部８６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８８と、上記アンテナ部７８に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部９０と、上記整流部８２、クロック抽出部８６、及び変復調部９０等を介して上記無線タグ回路素子７６の作動を制御するための制御部９２とを、機能的に含んでいる。この制御部９２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８８に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部７８により受信された質問波Ｆｃを上記変復調部９０において上記メモリ部８８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７８から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００３５】
前記無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４との間の通信に際しては、好適には、先ず前述したような処理により各送受信モジュール２４に備えられたキャンセル回路６６や第２のキャンセル回路であるキャンセル信号生成部３０の設定が行われ、送信側からの回り込み信号が十分抑制される状態とされた後、前述したようにコマンドを含む送信信号の送信処理やその送信信号に応じて前記無線タグ１４から返信される返信信号の処理等の実質的な通信が行われる。すなわち、前記送信データ生成部４４により生成された送信データが送受信モジュール２４の送信アンプ５６において搬送波に乗せられ、その送受信モジュール２４を介して前記複数のアンテナ素子２６から送信信号として送信される。また、その送信信号に応じて返信された返信信号がそれら複数のアンテナ素子２６により受信され、その受信信号が各送受信モジュール２４、受信信号合成部２８、キャンセル信号合成部３２、及び可変増幅部３４等により処理された後、前記ホモダイン検波回路３６によりホモダイン検波されて、前記メモリ部４０に記憶される。そして、そのメモリ部４０に記憶された検波結果が随時読み出されて前記返答データ解釈部４２により処理されることで、前記無線タグ１４の返答データが解釈されてその無線タグ１４との間で通信が行われる。
【００３６】
図１１及び図１２は、受信回路において受信アンプを設ける位置によるノイズファクタの相違を対比的に説明する図であり、受信用アンテナ９４は前記無線タグ通信装置１２におけるアンテナ素子２６に、合波部９６は前記無線タグ通信装置１２における受信信号合成部２８に、ＬＮＡ９８は前記無線タグ通信装置１２における受信アンプ６２にそれぞれ対応する。この図１１に示すように、受信用アンテナ９４により受信された受信信号を処理する受信回路において、合波部９６よりも上流側にＬＮＡ９８が設けられておらず下流側に設けられている構成では、各部におけるゲイン及びノイズファクタ（ＮＦ）は図のようになり、回路全体としてのノイズファクタＦは、次の数式１で示すように１１１と算出される。この値は２０．４（ｄＢ）に相当し、比較的大きな値となっているが、これは上記合波部９６において大きな損失があることに起因するものである。一方、図１２に示すように、合波部９６よりも上流側にＬＮＡ９８が設けられている構成では、各部におけるゲイン及びノイズファクタ（ＮＦ）は図のようになり、回路全体としてのノイズファクタＦは、次の数式２で示すように９３と算出される。この値は１９．７（ｄＢ）に相当し、上記合波部９６における信号の合成に先立って受信信号がＬＮＡ９８により十分に増幅されていることで図１１に示す構成よりも回路全体のノイズファクタが低く抑えられている。この図１１に示すように合波部９６よりも上流側にＬＮＡ９８を設ける場合、そのＬＮＡ９８が飽和しないように送信側からの回り込み信号を抑圧する必要がある。本実施例の無線タグ通信装置１２では、各送受信モジュール２４にキャンセル回路６６を備えていることで受信信号合成部２８の上流側に受信アンプ６２を設けることができ、結果としてノイズファクタが低減されて複数のアンテナ素子２６によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができるのである。
【００３７】
（数式１）
Ｆ＝ｆ0＋（ｆ1−１）／ｇ0＋（ｆ2−１）／ｇ0ｇ1＋（ｆ3−１）／ｇ0ｇ1ｇ2＋（ｆ4−１）／ｇ0ｇ1ｇ2ｇ3＋・・・
＝１＋（１−１）／０．１＋（１．２−１）／０．０１＋（１０−１）／０．１
＝１１１
【００３８】
（数式２）
Ｆ＝ｆ0＋（ｆ1−１）／ｇ0＋（ｆ2−１）／ｇ0ｇ1＋（ｆ3−１）／ｇ0ｇ1ｇ2＋（ｆ4−１）／ｇ0ｇ1ｇ2ｇ3＋・・・
＝１＋（１．２−１）／０．１＋（１−１）／１＋（１０−１）／０．１
＝９３
【００３９】
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に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。
【００４０】
図１３は、本発明の無線通信装置の他の好適な実施例である無線タグ通信装置１００の構成を説明する図である。この図１３に示すように、本実施例の無線タグ通信装置１００には、前述した無線タグ通信装置１２における送受信モジュール２４の代替として後述する図１４等に示す送受信モジュール１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ（以下、特に区別しない場合には単に送受信モジュール１０２と称する）が各アンテナ素子２６に対応して設けられている。また、各送受信モジュール１０２から供給される受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部１０４を備えている。
【００４１】
図１４は、本実施例の無線タグ通信装置１００に備えられた送受信モジュール１０２の構成を詳しく説明する図である。この図１４に示すように、上記送受信モジュール１０２は、前記送信アンプ５６から出力される送信信号を前記送受信分離部６０とキャンセル回路６６とに分配する分配部である第１カプラ１０６と、前記送受信分離部６０から供給される受信信号とキャンセル回路６６から出力されるキャンセル信号とを加算して出力する加算部である第２カプラ１０８と、上記送受信モジュール１０２における信号伝達経路を切り替える第１回路切替部１１０と、第２回路切替部１１２と、第３回路切替部１１４と、第４回路切替部１１６と、上記送受信モジュール１０２の受信出力を前記信号強度検出部１０４及び合波部２８のいずれか一方に（端子１では合波部２８に、端子２では信号強度検出部１０４に）選択的に供給する第５回路切替部１１８とを、備えている。
【００４２】
上記第１カプラ１０６は、例えば、前記キャンセル回路６６側への出力がアンテナ素子２６側への出力よりも小さくなるように信号を分配するものであり、好適には、前記キャンセル回路６６側への出力１に対してアンテナ素子２６側への出力が１０乃至はそれ以上となるように信号を分配する例えば１０：１カプラ等が用いられる。また、上記第２カプラ１０８としては、例えば３ｄＢカプラ等が用いられる。別の構成としては、図１５に示すようなものが考えられ、上記第１カプラ１０６として３ｄＢカプラが、第２カプラ１０８として１０：１カプラが設けられてもよい。斯かる構成では、前記キャンセル回路６６から出力されるキャンセル信号と前記アンテナ素子２６により受信される受信信号とが加算部である第２カプラ１０８においてそれぞれ所定の重みで加算される。ここで、加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みより小さいものとされ、好適には、その第２カプラ１０８において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みの１／１０乃至はそれ以下とされる。また、上記第２カプラ１０８は、前記キャンセル回路６６から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子２６により受信される受信信号とを所定の割合で合波して出力する高周波結合器であり、前記受信信号入力側から出力側への伝達量は前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量より大きいものである。また、好適には、上記第２カプラ１０８における前記受信信号入力側から出力側への伝達量に対する前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量の比は１／１０以下である。
【００４３】
また、前記第１回路切替部１１０は、前記送受信分離部６０から供給される信号を前記第２カプラ１０８及び第３回路切替部１１４の何れか一方に（端子１では第２カプラ１０８に、端子２では第３回路切替部１１４に）選択的に供給するように回路を切り替える。また、前記第２回路切替部１１２は、前記第２カプラ１０８から供給される信号を前記受信アンプ６２及び第３回路切替部１１４の何れか一方に（端子１では受信アンプ６２に、端子２では第３回路切替部１１４に）選択的に供給するように回路を切り替える。また、前記第３回路切替部１１４は、前記第１回路切替部１１０及び第２回路切替部１１２の何れか一方から（端子１では第１回路切替部１１０から、端子２では第２回路切替部１１２から）入力される信号が選択的に前記第４回路切替部１１６に入力されるように回路を切り替える。また、前記第４回路切替部１１６は、前記受信アンプ６２及び第３回路切替部１１４の何れか一方から（端子１では受信アンプ６２から、端子２では第３回路切替部１１４から）入力される信号が選択的に前記受信移相部６４に入力されるように回路を切り替える。なお、通常の動作においては、前記第１回路切替部１１０が端子１に、第２回路切替部１１２が端子１に、第４回路切替部１１６が端子１に、前記第５回路切替部１１８が端子１にそれぞれ接続され、前記送受信分離部６０から出力された信号が前記第２カプラ１０８及び受信アンプ６２を介して前記受信移相部６４へ入力される。
【００４４】
ここで、前記送受信モジュール１０２では、前記信号強度検出部１０４により検出される信号強度に応じて前記第１回路切替部１１０、第２回路切替部１１２、第３回路切替部１１４、及び第４回路切替部１１６の切り替えが制御される。好適には、前記信号強度検出部１０４により検出される受信信号強度が所定値以上である場合には前記受信アンプ６２を経由させることなく前記受信信号を前記受信移相部６４に入力させるように回路を切り替える。すなわち、前記第１回路切替部１１０を端子１に、第２回路切替部１１２を端子２に、第３回路切替部１１４を端子２に、第４回路切替部１１６を端子２にそれぞれ接続させ、前記第２カプラ１０８からの出力が前記受信アンプ６２を回避して前記受信移相部６４へ供給されるようにする。このように、前記受信アンプ６２を経由させることなく前記受信信号を前記受信移相部６４に入力させることで、その受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が比較的強い場合に前記受信アンプ６２が飽和するのを好適に防止できる。また、図１６のフローチャートを用いて後述するように、前記キャンセル回路６６におけるアッテネータ回路６８及び移相回路７０を切り替えつつ前記信号強度検出部１０４により検出される信号強度を比較し、その信号強度が最も低い回路を設定することで、前記キャンセル回路６６により送信側からの回り込み信号が可及的に抑制されるように設定することができる。また、予め斯かる処理を行い、その結果をテーブルとして記憶することで、前述した図６乃至図９に示すようなキャンセルテーブルを作成することができる。
【００４５】
また、前記送受信モジュール１０２では、好適には、前記信号強度検出部１０４により検出される受信信号強度が所定値未満である場合には、前記キャンセル回路６６により発生させられるキャンセル信号を適用させることなく前記受信信号を前記受信移相部６４に入力させるように回路を切り替える。すなわち、前記第１回路切替部１１０を端子２に、第３回路切替部１１４を端子１に、第４回路切替部１１６を端子２にそれぞれ接続させ、前記送受信分離部６０からの出力が前記第２カプラ１０８及び受信アンプ６２を回避して前記受信移相部６４へ供給されるようにする。この場合、前記第２回路切替部１１２は端子１、２の何れに接続されていてもよい。このように、前記キャンセル回路６６により発生させられるキャンセル信号を適用させることなく前記受信信号を前記受信移相部６４に入力させることで、前記受信信号が比較的小さくキャンセル信号を適用させる必要がない場合にノイズの発生を好適に抑制することができる。
【００４６】
図１６は、前記無線タグ通信装置１００によるキャンセルテーブル作成制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００４７】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１において、送受信モジュール１０２を指定するｘがａとされる。次に、ＳＡ２において、前記送受信モジュール１０２ｘの第５回路切替部１１８（ＳＷ５）が端子２に、それ以外の送受信モジュール１０２の第５回路切替部１１８（ＳＷ５）が端子１に接続される。次に、ＳＡ３において、前記第１回路切替部１１０（ＳＷ１）が端子１に、第２回路切替部１１２（ＳＷ２）が端子２に、第３回路切替部１１４（ＳＷ３）が端子２に、第４回路切替部１１６（ＳＷ４）が端子２にそれぞれ接続される。次に、ＳＡ４において、送信周波数すなわち前記局部発振器２０から出力される搬送波の周波数が設定される。次に、ＳＡ５において、前記キャンセル回路６６に備えられた複数組のアッテネータ回路６８及び移相回路７０のうち何れかが接続されるように回路切替部７２が切り替えられる。次に、ＳＡ６において、前記局部発振器２０から所定周波数の搬送波が発生させられ、前記送受信モジュール１０２を介して前記アンテナ素子２６から送信信号が送信されると共に、その送信信号に応じた受信信号がそのアンテナ素子２６により受信される。ここで、前記アンテナ素子２６から送信される送信信号には必ずしも送信データは乗せられなくともよく、コマンドを含まない搬送波が送信されてもよい。次に、前記信号強度検出部１０４の動作に対応するＳＡ７において、前記受信信号合成部２８から出力される合成信号の信号強度（受信キャリアレベル）が検出され、その検出結果が図示しないメモリ部に記憶される。次に、ＳＡ８において、前記キャンセル回路６６に備えられた複数組のアッテネータ回路６８及び移相回路７０全種類について受信キャリアレベルが記憶されているか否かが判断される。このＳＡ８の判断が否定される場合には、ＳＡ９において、前記キャンセル回路６６に備えられた複数組のアッテネータ回路６８及び移相回路７０のうち何れか別の組が接続されるように回路切替部７２が切り替えられた後、ＳＡ５以下の処理が再び実行されるが、ＳＡ８の判断が肯定される場合には、ＳＡ１０において、記憶された受信キャリアレベルが最も低いアッテネータ回路６８及び移相回路７０の組がその時点における周波数について設定された後、ＳＡ１１において、キャンセル回路設定テーブルが全ての周波数について埋まって（完成されて）いるか否かが判断される。このＳＡ１１の判断が否定される場合には、ＳＡ１２において、前記局部発振器２０から出力される搬送波の周波数が別の値に設定された後、ＳＡ４以下の処理が再び実行されるが、ＳＡ１１の判断が肯定される場合には、ＳＡ１３において、１０２ｘが１０２ｃであるか否かが判断される。このＳＡ１３の判断が否定される場合には、ＳＡ１４において、１０２ｘのｘに入る文字が次のアルファベットに置き換えられた後、ＳＡ２以降の処理が繰り返されるが、ＳＡ１３の判断が肯定される場合は、それをもって本ルーチンが終了させられる。
【００４８】
図１７は、前記無線タグ通信装置１００による無線タグ通信制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００４９】
先ず、ＳＢ１において、前記第５回路切替部１１８（ＳＷ５）が端子２に切り替えられる。次に、ＳＢ２において、前記第１回路切替部１１０（ＳＷ１）が端子２に、第２回路切替部１１２（ＳＷ２）が端子１に、第３回路切替部１１４（ＳＷ３）が端子１に、第４回路切替部１１６（ＳＷ４）が端子２にそれぞれ接続される。次に、ＳＢ３において、送信周波数すなわち前記局部発振器２０から出力される搬送波の周波数が設定されると共に、各送受信モジュール２４における送信移相部５４及び／又は受信移相部６４の移相量（電圧）が設定される。次に、ＳＢ４において、各送受信モジュール２４におけるキャンセル回路６６において、ＳＢ３にて設定された送信周波数及び指向性に応じて所定のアッテネータ回路６８及び位相回路７０の組が選択されて接続される。次に、ＳＢ５において、前記局部発振器２０から所定周波数の搬送波が発生させられ、前記送受信モジュール１０２を介して前記アンテナ素子２６からコマンドを含む送信信号が送信されると共に、その送信信号に応じて前記無線タグ１４から返信される返信信号がそのアンテナ素子２６により受信される。次に、前記信号強度検出部１０４の動作に対応するＳＢ６において、前記受信信号合成部２８から出力される合成信号の信号強度（受信信号レベル）が検出される。次に、ＳＢ７において、ＳＢ６にて検出された受信信号強度が所定の閾値よりも小さいか否かが判断される。このＳＢ７の判断が否定される場合には、ＳＢ９において、前記第５回路切替部１１８（ＳＷ５）が端子１に接続させられて再送信および返信信号の再受信が行われた後、本ルーチンが終了させられるが、ＳＢ７の判断が肯定される場合には、ＳＢ８において、前記第１回路切替部１１０（ＳＷ１）が端子１に、前記第４回路切替部１１６（ＳＷ４）が端子１に、それぞれ接続された後、ＳＢ９において、前記無線タグ１４に対する送信信号の再送信及び返信信号の再受信が行われた後、本ルーチンが終了させられる。
【００５０】
このように、本実施例によれば、前記無線タグ通信装置１２等における受信用アンテナとしてのアレイアンテナ１８は、複数のアンテナ素子２６から成るものであり、それら複数のアンテナ素子２６それぞれに対応して、そのアンテナ素子２６により受信された受信信号に含まれる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信号を発生させるキャンセル回路６６と、そのキャンセル回路６６により発生させられたキャンセル信号が適用された受信信号を増幅する増幅部である受信アンプ６２とを、有し、それら複数の受信アンプ６２からの出力信号を合成する合波部である受信信号合成部２８を備えたものであることから、前記複数のアンテナ素子２６それぞれに対応してキャンセル回路６６が設けられているため、各アンテナ素子２６に対応して受信アンプ６２を設けることができ、延いては前記受信信号合成部２８における損失を十分に低減することができる。すなわち、複数のアンテナ素子２６によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させる無線タグ通信装置１２を提供することができる。
【００５１】
また、前記複数のアンテナ素子２６それぞれに対応して、前記受信アンプ６２からの出力信号の位相を制御する受信移相部６４を有し、前記受信信号合成部２８は、それら受信移相部６４からの出力信号を合成するものであるため、受信指向性を制御し得るアレイアンテナ１８における複数のアンテナ素子２６によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。
【００５２】
また、前記アレイアンテナ１８により受信される受信信号を復調するホモダイン検波回路３６を備えたものであるため、送信側からの回り込み信号の影響が大きいホモダイン検波回路３６を備えた無線通信装置において、複数のアンテナ素子２６によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。
【００５３】
また、前記キャンセル回路６６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信号を発生させるために、それぞれ特性が異なる複数組の減衰部であるアッテネータ回路６８及び移相部である移相回路７０を有するものであり、前記送信信号の搬送波の周波数に応じてそれら複数組のアッテネータ回路６８及び移相回路７０のうち何れかを選択的に用いるものであるため、前記キャンセル回路６６の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
【００５４】
また、前記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、前記複数のアンテナ素子２６から成る送受信共用のアレイアンテナ１８を備えたものであるため、装置の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
【００５５】
また、前記複数のアンテナ素子２６それぞれに対応して、前記送信信号を各アンテナ素子２６及びキャンセル回路６６に分配するための、そのキャンセル回路６６側への出力がアンテナ素子２６側への出力よりも小さい分配部である第１カプラ１０６を備えたものであるため、前記送信信号を作る際に用いる送信アンプ５６の増幅率を小さくすることができる。
【００５６】
また、前記第１カプラ１０６により分配される前記キャンセル回路６６側への出力はアンテナ素子２６側への出力の１／１０以下であるため、前記アレイアンテナ１８から送信される送信信号の第１カプラ１０６における損失が少なくなり、前記送信信号を生成する際に用いられる送信アンプ５６の増幅率を小さくすることができる。
【００５７】
また、前記複数のアンテナ素子２６それぞれに対応して、前記キャンセル回路から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子２６により受信される受信信号とをそれぞれ所定の重みで加算する加算部である第２カプラ１０８を有し、その第２カプラ１０８において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みより小さいものであるため、受信処理におけるＳＮ比を改善させることができる。
【００５８】
また、前記第２カプラ１０２は、前記キャンセル回路６６から供給されるキャンセル信号と前記アンテナ素子２６により受信される受信信号とを所定の割合で合波して出力する高周波結合器であり、前記受信信号入力側から出力側への伝達量は前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量より大きいものであるため、受信信号の損失が小さくなる一方、キャンセル信号の損失は比較的大きくなるが、逆に大きく減衰させる必要がなくなるという利点がある。
【００５９】
また、前記第２カプラ１０８において加算される前記キャンセル信号の重みは受信信号の重みの１／１０以下であるため、受信処理におけるＳＮ比を可及的に改善させることができる。
【００６０】
また、前記第２カプラ１０８における前記受信信号入力側から出力側への伝達量に対する前記キャンセル信号入力側から出力側への伝達量の比は１／１０以下であるため、前記受信信号の損失が１０％以下となり、その損失を非常に小さく抑えることができる。
【００６１】
また、前記受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部１０４（ＳＡ７、ＳＢ５）を有し、前記複数のアンテナ素子２６それぞれに対応して、その信号強度検出部１０４により検出される受信信号強度が所定値以上である場合には前記受信アンプ６２を経由させることなく前記受信信号を前記受信移相部６４に入力させるように回路を切り替える第２回路切替部１１２及び第４回路切替部１１６を備えたものであるため、前記受信信号が比較的大きい場合に前記受信アンプ６２が飽和するのを好適に防止することができる。
【００６２】
また、前記複数のアンテナ素子２６それぞれに対応して、前記信号強度検出部１０４により検出される受信信号強度が所定値未満である場合には、前記キャンセル回路６６により発生させられるキャンセル信号を適用させることなく前記受信信号を前記受信移相部６４に入力させるように回路を切り替える第１回路切替部１１０及び第４回路切替部１１６を備えたものであるため、前記受信信号が比較的小さくキャンセル信号を適用させる必要がない場合にノイズの発生を好適に抑制することができる。
【００６３】
また、前記受信信号合成部２８からの出力信号に含まれる送信側からの回り込み信号を抑制するための第２のキャンセル回路であるキャンセル信号生成部３０を備えたものであるため、送信側からの回り込み信号を更に好適に抑制することができ、受信処理におけるＳＮ比を可及的に改善させることができる。
【００６４】
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に向けて所定の送信信号を送信用アンテナとしてのアレイアンテナ１８により送信すると共に、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受信用アンテナとしてのアレイアンテナ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による影響が特に大きい無線タグ通信装置１２に関して、複数のアンテナ素子２６によりそれぞれ受信された受信信号を合成する際の損失を可及的に低減させることができる。
【００６５】
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。
【００６６】
例えば、前述の実施例では、前記送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて前記無線タグ１４から返信される返信信号を受信する、前記複数のアンテナ素子２６から成る送受信共用のアレイアンテナ１８を備えた無線通信装置に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１８に示すように、前記送信信号を送信するための送信用アンテナ素子１２２と、その送信信号に応じて返信される返信信号を受信するための受信用アンテナ素子１２６とをそれぞれ個別に備えた送受信モジュール１２０を有する無線通信装置に本発明が適用されても構わない。この図１８に示す構成では、前記送信アンプ５６から出力される送信信号が送信フィルタ１２４を介して上記送信用アンテナ素子１２２から送信されると共に、上記受信用アンテナ素子１２６により受信された受信信号は受信フィルタ１２８を介して前記受信アンプ６２に供給される。このようにすれば、送信用アンテナ１２２及び受信用アンテナ１２６がそれぞれ個別に備えられたものであるため、例えば受信用アンテナのみアレイアンテナとする等といったように、装置の構成を多様なものとすることができる。
【００６７】
また、前述の実施例において、各送受信モジュール２４に備えられたキャンセル回路６６は、それぞれ特性が異なる複数組の減衰部であるアッテネータ回路６８及び移相部である移相回路７０を有し、前記送信信号の搬送波の周波数によってそれら複数組のアッテネータ回路６８及び移相回路７０のうち何れかを選択的に用いるものであったが、例えば、図１９に示すように、前記送信アンプ５６から供給される搬送波に基づくキャンセル信号の移相量を変更し得る可変移相部としてのキャンセル移相部１３２と、その減衰率を変更し得る可変減衰部としてのキャンセルアッテネータ１３４とを有するキャンセル回路１３６が前記キャンセル回路６６の代替として設けられた送受信モジュール１３０が本発明の無線通信装置に適用されてもよい。この構成では、上記キャンセル移相部１３２及びキャンセルアッテネータ１３４における減衰率及び移相量を適宜制御することで、各アンテナ素子２６に対応して送信側からの回り込み信号を可及的に抑制することができる。
【００６８】
また、前述の実施例では、ＲＦＩＤシステムの質問器である無線タグ通信装置１２等に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、送信用アンテナから送信される送信信号の搬送波成分に基づいて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に広く適用され得るものである。
【００６９】
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２等は、前記無線タグ１４との間の通信に先立ってキャンセル信号の制御を行うものであったが、その無線タグ１４との通信中にリアルタイムでキャンセル信号の制御を行うものであっても構わない。
【００７０】
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】
【００７１】
【図１】本発明の無線通信装置が好適に用いられる無線タグ通信システムについて説明する図である。
【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に備えられた送受信モジュールの構成を詳しく説明する図である。
【図４】図３の送受信モジュールに備えられたキャンセル回路の構成を詳しく説明する図である。
【図５】図４のキャンセル回路におけるアッテネータ回路及び移相回路の一例を示す図である。
【図６】図２の無線タグ通信装置における所定のアンテナ素子に対応して設けられた送受信モジュールのキャンセル回路における指向性方向０°用に設けられたテーブルである。
【図７】図２の無線タグ通信装置における図６のものとは別のアンテナ素子に対応して設けられた送受信モジュールのキャンセル回路における指向性方向０°用に設けられたテーブルである。
【図８】図２の無線タグ通信装置における所定のアンテナ素子に対応して設けられた送受信モジュールのキャンセル回路における指向性方向１０°用に設けられたテーブルである。
【図９】図２の無線タグ通信装置における図８のものとは別のアンテナ素子に対応して設けられた送受信モジュールのキャンセル回路における指向性方向１０°用に設けられたテーブルである。
【図１０】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１１】受信回路において受信アンプを設ける位置によるノイズファクタの相違を対比的に説明する図であり、合波部より上流側にＬＮＡを備えない構成を例示する図である。
【図１２】受信回路において受信アンプを設ける位置によるノイズファクタの相違を対比的に説明する図であり、合波部より上流側にＬＮＡを備えた構成を例示する図である。
【図１３】本発明の無線通信装置の他の好適な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１４】図１３の無線タグ通信装置に備えられた送受信モジュールの構成を詳しく説明する図である。
【図１５】図１３の無線タグ通信装置に備えられた他の送受信モジュールの構成を詳しく説明する図である。
【図１６】図１３の無線タグ通信装置によるキャンセルテーブル作成制御の要部を説明するフローチャートである。
【図１７】図１３の無線タグ通信装置による無線タグ通信制御の要部を説明するフローチャートである。
【図１８】図２の無線タグ通信装置等に好適に備えられる、送信用アンテナ及び受信用アンテナをそれぞれ個別に備えた送受信モジュールの構成を詳しく説明する図である。
【図１９】図２の無線タグ通信装置等に好適に備えられる、減衰率を変更し得る可変減衰部及び移相量を変更し得る可変移相部を有するキャンセル回路を備えた送受信モジュールの構成を詳しく説明する図である。
【符号の説明】
【００７２】
１２、１００：無線タグ通信装置（無線通信装置）
１４：無線タグ（通信対象）
１８：アレイアンテナ（送受信共用アンテナ）
２６：アンテナ素子
２８：受信信号合成部（合波部）
３０：キャンセル信号生成部（第２のキャンセル回路）
３６：ホモダイン検波回路
６２：受信アンプ（増幅部）
６４：受信移相部
６６、１３６：キャンセル回路
６８：アッテネータ回路（減衰部）
７０：移相回路（移相部）
１０４：信号強度検出部
１０６：第１カプラ（分配部）
１０８：第２カプラ（加算部）
１１０：第１回路切替部
１１２：第２回路切替部
１１４：第３回路切替部
１１６：第４回路切替部
１２２：送信用アンテナ素子
１２６：受信用アンテナ素子
１３２：キャンセル移相部（可変移相部）
１３４：キャンセルアッテネータ（可変減衰部）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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