(57)【要約】【課題】希望波を効果的に増幅する高精度な無線受信の技術を提供すること。【解決手段】レベル電圧処理部２６が受信チャネルについて、バンドパスフィルタ４の各半導体素子に印加する電圧を適宜増減変更しながら、電波強度計（Ｓメータ）出力による受信レベルを読み込んで確認する。この際、ここで試行した電圧値の中で受信レベルが最大だったときの電圧値について、書換必要性判定部２５が、記憶装置１を書き換える必要があるかの判定として、前回設定した電圧値と同じか判断し、同じでなければ記憶装置書換部２４が、この電圧値により記憶装置１のメモリ内容である電圧値を書き換えて変更する。【選択図】図１
2008067021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ半導体素子を含む一又は二以上のバンドパスフィルタと、
前記各半導体素子に電圧を印加するためのＤ／Ａコンバータと、
前記各半導体素子に印加する各電圧を受信チャネルごとに予め記憶する記憶手段と、
前記受信チャネルごとに、前記記憶手段に記憶されている各電圧を、前記Ｄ／Ａコンバータにより出力印加させ各半導体素子の容量を変化させることにより、前記バンドパスフィルタの通過周波数を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電圧を補正する自動補正手段として、
前記受信チャネルについて、前記半導体素子に印加する電圧を変化させながら受信レベルを確認するレベル電圧処理部と、
前記レベル電圧処理部で受信レベルが最大のときの電圧について前記記憶装置を書き換える必要があるかの判定を行う書換必要性判定部と、
前記書換必要性判定部での判定にしたがって前記記憶手段に記憶されている電圧を書き換えて変更する記憶装置書換部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、受信状態又は使用経過時間の少なくとも一方を監視し所定の閾値を超えると、前記自動補正手段を起動することを特徴とする請求項２記載の無線受信装置。
【請求項４】
温度の測定手段を有し、
前記記憶手段及び前記制御手段は、前記測定手段で測定した温度に応じる各電圧を記憶し、印加及び補正する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の無線受信装置。
【請求項５】
それぞれ半導体素子を含む一又は二以上のバンドパスフィルタと、
前記各半導体素子に電圧を印加するためのＤ／Ａコンバータと、
前記各半導体素子に印加する各電圧を受信チャネルごとに予め記憶する記憶手段と、
制御手段と、
を有する無線受信装置を用いる無線受信方法において、
前記制御手段が、前記受信チャネルごとに、前記記憶手段に記憶されている各電圧を、前記Ｄ／Ａコンバータにより出力印加させ各半導体素子の容量を変化させることにより、前記バンドパスフィルタの通過周波数を制御する
ことを特徴とする無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｄ／Ａコンバータ及び、半導体素子を利用した可変型バンドパスフィルタを有する無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子技術の進歩に伴い、各種の無線受信装置において、利用する周波数データをプリセットメモリから読み出して自動選局を行う技術が普及しているが（特許文献１参照）、選局周波数をどのように得る場合でも、希望の周波数範囲を選択的に増幅するには、従来から、バンドパスフィルタを用いる必要がある。
【０００３】
従来の無線受信装置においてバンドパスフィルタを活用するアプローチとしては、受信可能周波数帯域幅全体を通過させる広帯域なバンドパスフィルタを使用するアプローチや、電圧制御発振器のコントロール電圧を利用して、半導体素子を制御してバンドパスフィルタを構築するアプローチが用いられてきた。
【特許文献１】特開平４−２３３８１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、帯域幅の広いバンドパスフィルタを用いる場合は、妨害波など複数の電波が受信機に入ってきた場合、とりわけ多段構成における初段の増幅部において希望波の増幅度が低下したり、不要な周波数を発生させたりして本来の希望波に対しての性能を発揮しにくい問題があった。
【０００５】
また、半導体素子の制御により通過帯域幅を最小限にするアプローチの場合は、各素子の精度を上げる必要があったが、実際には、個々の素子の特性のばらつきなどの誤差や、温度特性や経年などによる変化や誤差により、効果には限界があった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するもので、その目的は、希望波を効果的に増幅する高精度な無線受信の技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様は、無線受信装置において、それぞれ半導体素子を含む一又は二以上のバンドパスフィルタと、前記各半導体素子に電圧を印加するためのＤ／Ａコンバータと、前記各半導体素子に印加する各電圧を受信チャネルごとに予め記憶する記憶手段と、前記受信チャネルごとに、前記記憶手段に記憶されている各電圧を、前記Ｄ／Ａコンバータにより出力印加させ各半導体素子の容量を変化させることにより、前記バンドパスフィルタの通過周波数を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
このように、各受信チャネルに応じ、半導体素子に対するきめ細かな電圧の設定制御により、バンドパスフィルタの定数誤差を吸収して最小限に抑制した理想的な通過帯域幅を実現可能となる。特に、バンドパスフィルタを複数段使用した場合にも、各段を個別に制御することにより素子のばらつきを吸収することができ、初段の増幅部に入る不要な電波も排除して希望波を効果的に増幅可能となる。  
【０００９】
本発明の他の態様は、さらに、前記制御手段は、前記電圧を補正する自動補正手段として、前記受信チャネルについて、前記半導体素子に印加する電圧を変化させながら受信レベルを確認するレベル電圧処理部と、前記レベル電圧処理部で受信レベルが最大のときの電圧について前記記憶装置を書き換える必要があるかの判定を行う書換必要性判定部と、前記書換必要性判定部での判定にしたがって前記記憶手段に記憶されている電圧を書き換えて変更する記憶装置書換部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
このように、記憶している電圧を自動補正で変更する構成により、専門の人員や器具、知識などが無くてもいつでも直ちに容易迅速に補正を行って経年変化や温度変化による誤差を吸収し、安定した通過帯域幅を長期に確保することが可能となる。
【００１１】
本発明の他の態様は、さらに、前記制御手段は、受信状態又は使用経過時間の少なくとも一方を監視し所定の閾値を超えると、前記自動補正手段を起動することを特徴とする。
【００１２】
このように、受信状態や経過時間から補正を自動的に実施することにより、経年変化や温度変化の発生やその程度を頻繁に監視する煩雑なチェック作業無しで、バンドパスフィルタを常に最適な状態に維持可能となる。
【００１３】
本発明の他の態様は、さらに、温度の測定手段を有し、前記記憶手段及び前記制御手段は、前記測定手段で測定した温度に応じる各電圧を記憶し、印加及び補正することを特徴とする。
【００１４】
このように、温度に応じた印加電圧を用いることにより、季節や場所や気候などによって生じがちな無線通信への影響を最大限排除し、広い温度範囲にわたって安定した受信帯域幅や良好な受信性能を維持容易になる。
【００１５】
なお、方法及びプログラムにおいても同様である。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、希望波を効果的に増幅する高精度な無線受信の技術を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の実施形態について、図に沿って説明する。なお、背景技術及び課題での説明と共通する前提事項は適宜省略する。
【００１８】
〔１．構成〕
本実施形態は、本発明の無線受信装置（以下「本装置」又は「受信機」と呼ぶ）と、本装置を用いる無線受信方法と、に関する。本装置は、図１の機能ブロック図に示すように、それぞれ半導体素子を含む一又は二以上のバンドパスフィルタ４と、前記各半導体素子に電圧を印加するためのＤ／Ａコンバータ３と、前記各半導体素子に印加する各電圧を受信チャネルごとに予め記憶する記憶手段であるフラッシュＲＯＭなどの記憶装置１と、制御手段であるＣＰＵなどの制御装置２と、を有する。ここで、記憶装置１に記憶する電圧は、Ｄ／Ａコンバータ３に入力するデジタル値などの表現でもよい。
【００１９】
また、本装置は、高周波入力端子７と、バンドパスフィルタ４からの出力を処理するための増幅器５及び復調回路６と、受信チャネルの設定スイッチ８と、温度の測定手段である温度センサ９と、を有する。
【００２０】
また、制御装置２は、各チャンネルについて設定されている印加電圧を補正する自動補正手段として、受信チャネルについて、電圧と受信レベルの関係を確認するレベル電圧処理部２６と、記憶装置１を書き換える必要があるかを判定する書換必要性判定部２５と、電圧の書き換え変更を行う記憶装置書換部２４と、を有する。
【００２１】
〔２．作用〕
上記のように構成された本実施形態は、次のように作用する。
〔２−１．通常時〕
すなわち、通常時の動作としては、制御装置２が、受信チャネルごとに、記憶装置１に記憶されている各電圧を、各Ｄ／Ａコンバータ３により各バンドパスフィルタ４に出力印加させ、個々のバンドパスフィルタ４に用いられている各半導体素子の容量を変化させることにより、バンドパスフィルタの通過周波数を制御する。
【００２２】
具体的には、制御装置２では、チャネルデータ受信部２８がチャネル設定スイッチ８から選局されているチャネルを表すデータを受信し、そのチャネルが変わるたびに、記憶装置読込部２１がそれに対応した電圧値を記憶装置１より読み出し、その電圧をＤ／Ａコンバータ出力部２３が各Ｄ／Ａコンバータ３を通して各バンドパスフィルタ４に内蔵されている各半導体素子に印加し通過帯域幅を変更する。この際、典型的には、回路設計上の又は有効な電圧を印加するＤ／Ａコンバータ３及び、バンドパスフィルタ４の数を増減することで通過帯域幅を調整し要求される通過帯域幅を確保する。
【００２３】
また、印加する電圧としては、温度と受信チャネルとの組合せごとに、各バンドパスフィルタ４のための電圧値の組が記憶装置１に記憶されていて、制御装置２は、温度センサ９の検出する温度と、スイッチ８で選局されている受信チャネルと、に応じて予め記憶している各電圧値を記憶装置１より読み出して、各Ｄ／Ａコンバータ３を通して各バンドパスフィルタ４に内蔵されている半導体素子に電圧を印加し所要の通過帯域幅を確保する。
【００２４】
すなわち、記憶装置１及び制御装置２は、温度センサ９で測定した温度に応じる各電圧を記憶し、印加及び補正するものである。
【００２５】
〔２−２．自動補正時〕
設定されている各電圧値の自動補正は、制御装置２が、補正用モードへの切替などの指示操作を受けて開始するか、または、受信状態や使用経過時間の少なくとも一方を監視し所定の閾値を超えると、自動補正手段を起動することにより行わせる。
【００２６】
電圧値の自動補正は、図２のフローチャートに示す処理手順により、以下のように行う。すなわち、制御装置２は、通常時と同様に一旦、温度センサ９から測定温度を読み込み（ステップ１）、その温度に対するバンドパスフィルタの電圧値を記憶装置１から読み出し、Ｄ／Ａコンバータ３に設定してバンドパスフィルタに電圧を印加する（ステップ２）。
【００２７】
この状態で、レベル電圧処理部２６がその受信チャネルについて、バンドパスフィルタ４の各半導体素子に印加する電圧を適宜増減変更しながら（ステップ５）、電波強度計（Ｓメータ）出力による受信レベルを読み込んで確認する（ステップ３）。この際、ここで試行した各電圧値と受信レベルの組を一時記憶し、その中で受信レベルが最大だったときの（ステップ４）電圧値について、書換必要性判定部２５が、記憶装置１を書き換える必要があるかの判定として、前回設定した電圧値と同じか判断し（ステップ６）、同じでなければ記憶装置書換部２４が、この電圧値により記憶装置１のメモリ内容である電圧値を書き換えて変更する（ステップ７）。
【００２８】
なお、上記のような自動補正など調整時や、その他の使用時に、あらかじめ既知の受信信号を入力した状態で自動補正を行えば、調整の簡略化や、経年変化の誤差の補正を容易に行うことも可能となる。
【００２９】
〔３．効果〕
以上のように、本実施形態では、各受信チャネルに応じ、半導体素子に対するきめ細かな電圧の設定制御により、バンドパスフィルタの定数誤差を吸収して最小限に抑制した理想的な通過帯域幅を実現可能となる。特に、バンドパスフィルタを複数段使用した場合にも、各段を個別に制御することにより素子のばらつきを吸収することができ、初段の増幅部に入る不要な電波も排除して希望波を効果的に増幅可能となる。  
【００３０】
また、本実施形態では、記憶している電圧を自動補正で変更する構成により、専門の人員や器具、知識などが無くてもいつでも直ちに容易迅速に補正を行って経年変化や温度変化による誤差を吸収し、安定した通過帯域幅を長期に確保することが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態では、受信状態や経過時間から補正を自動的に実施することにより、経年変化や温度変化の発生やその程度を頻繁に監視する煩雑なチェック作業無しで、バンドパスフィルタを常に最適な状態に維持可能となる。
【００３２】
また、本実施形態では、温度に応じた印加電圧を用いることにより、季節や場所や気候などによって生じがちな無線通信への影響を最大限排除し、広い温度範囲にわたって安定した受信帯域幅や良好な受信性能を維持容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す機能ブロック図。
【図２】本発明の実施形態における自動補正の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３４】
１…記憶装置
２…制御装置
２１…記憶装置読込部
２３…Ｄ／Ａコンバータ出力部
２４…記憶装置書換部
２５…書換必要性判定部
２６…レベル電圧処理部
２８…チャネルデータ受信部
３…Ｄ／Ａコンバータ
４…バンドパスフィルタ（半導体素子含む）
５…増幅器
６…復調回路
７…高周波入力端子
８…チャネル設定スイッチ
９…温度センサ
１０…受信機全体
【図１】
2008067021.tif 000003
【図２】
2008067021.tif 000004