(57)【要約】【課題】送信信号のアンテナからの反射信号による受信信号のＳ／Ｎの劣化を防止することができるようにする。【解決手段】可変ＢＰＦ４からの送信信号ＰTはサーキュレータ５からアンテナ２に供給され、電波として送信されるが、この送信信号ＰTの一部が、アンテナ２のインピーダンス不整合により、アンテナ２で反射され、反射信号ＰTRとしてサーキュレータ５で受信機７側にカップリングされる。そこで、送信信号ＰTの一部が分配器１０で可変減衰回路８側へ分配され、可変減衰回路８で反射信号ＰTRにほぼ等しいレベルに調整され、可変位相回路９でほぼ１８０゜位相が調整されて補正信号ＰCが生成される。この補正信号ＰCは、加算回路１１に供給されてサーキュレータ５の受信機７側への出力信号（受信信号）と加算される。これにより、この出力信号中の反射信号ＰTRが補正信号ＰCで充分に打ち消される。【選択図】        図１
2004194097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯域の送信信号を生成する送信機と、該送信信号をフィルタリングする第１の帯域通過フィルタと、受信信号をフィルタリングする第２の帯域通過フィルタと、該第２の帯域通過フィルタからの該受信信号が供給される受信機と、該第１の帯域通過フィルタからの該送信信号をアンテナにカップリングし、かつ該アンテナで受信された該受信信号を該第２の帯域通過フィルタにカップリングするサーキュレータとを備えた全二重無線機において、
該第１の帯域通過フィルタから出力される該送信信号を分配する分配器と、
該分配器からの分配信号のレベルを調整する減衰回路と、
該分配器からの分配信号の位相を調整する位相回路と、
該減衰回路でレベルが調整され、かつ該位相回路で位相が調整された該分配信号を、補正信号として、該サーキュレータからの受信信号に加算して該第２の帯域通過フィルタに供給する加算回路と
を設けたことを特徴とする全二重無線機。
【請求項２】
請求項１において、
前記減衰回路は、前記分配信号のレベルを、前記アンテナで反射される前記送信信号の一部の反射信号のレベルにほぼ等しくし、
前記位相回路は、前記分配信号の位相をほぼ１８０゜ずらし、
前記加算回路で、前記アンテナからの該反射信号を打ち消すことを特徴とする全二重無線機。
【請求項３】
請求項２において、
前記減衰器はその減衰量を、また、前記位相回路はその位相量を夫々調整可能であることを特徴とする全二重無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共通のアンテナで送受信する全二重無線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
全二重無線機は、送・受信機を備え、１つのアンテナを用いて送受信を可能とし、双方向通信を行なうものである。即ち、図４に示すように、２つの全二重無線機１ａ，１ｂをみた場合、一方の全二重無線機１ａがアンテナ２ａから送信信号の電波を送信すると、他方の全二重無線機１ｂがそのアンテナ２ｂでこれを受信し、また、全二重無線機１ｂがアンテナ２ｂから送信信号の電波を送信すると、全二重無線機１ａがそのアンテナ２ｂでこれを受信する。これにより、これら全二重無線機１ａ，１ｂ間で双方向の通信ができる。
【０００３】
図５はかかる全二重無線機の一従来例を示す構成図であって、１は全二重無線機、２はアンテナ、３は送信機、４は可変ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、５はサーキュレータ、６は可変ＢＰＦ、７は受信機である。
【０００４】
図５に示すように、全二重無線機１（図４における全二重無線機１ａに相当）は送信機３と受信機７とを備えており、アンテナ２により、送信機３からの送信信号の送信と受信機７での受信ができる。送信機３からは送信周波数ｆTの送信信号(無変調の連続信号または被変調信号)ＰTが出力される。この送信信号ＰTは中心周波数ｆTの可変ＢＰＦ４で処理され、サーキュレータ５によってアンテナ２にカップリングされて、このアンテナ４から電波として放射される。また、他の無線機（図４における全二重無線機１ｂに相当）から送信された電波はアンテナ２から受信され、受信周波数ｆRのその受信信号ＰRはサーキュレータ５によって受信機７側にカップリングされる。これにより、サーキュレータ５からの受信信号ＰRは中心周波数ｆRの可変ＢＰＦ６で処理されて、受信機７に供給されて復調などの各処理がなされる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、送信機１では、周波数合成部（図示せず）によって送信信号ＰTが生成されるため、送信信号ＰTの近傍に位相雑音が発生し、これが送信機３から出力される送信信号ＰTに含まれる。可変ＢＰＦ４は、かかる位相雑音を減衰させるものであって、かかる減衰が充分行なわれるように、その中心周波数や通過帯域が調整されている。また、可変ＢＰＦ６は受信信号ＰRの帯域近傍の雑音成分を減衰させるためのものであって、かかる減衰が充分行なわれるように、その中心周波数や通過帯域が調整されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００ー１１５０１６
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示す全二重無線機１では、アンテナ２のインピーダンス整合が充分でないと、送信信号ＰTの一部がアンテナ２で反射し、反射信号ＰTRが発生する。この反射信号ＰTRはサーキュレータ５によって受信機７側にカップリングし、受信機７に回り込むことになる。このため、送信機３からの送信信号ＰTの送信と他の無線機からの受信とを同時に行なうときには、受信機７に供給される受信信号ＰRにアンテナ２からの送信信号ＰTの一部の反射信号ＰTRが一定のレベルで混入することになる。
【０００８】
ここで、比較的近い距離の他の無線機からの受信のときには、その受信信号 ＰRのレベルがこの反射信号ＰTRのレベルに比べて非常に高いから、各別問題とはならないが、遠い距離の他の無線機からの受信の場合には、反射信号ＰTRのレベルは低いといっても、この他の無線機からの受信信号ＰRもレベルが低いから、受信機７では、この反射信号ＰTRの影響を受ける。特に、反射信号ＰTRのレベルが受信信号ＰRのレベルよりも高い場合には、受信機７内の増幅器がこの反射信号ＰTRによって影響され、受信信号ＰRが充分増幅されない状態で飽和してしまうことになり、Ｓ／Ｎの劣化の原因となる。
【０００９】
このとき、送信周波数ｆTと受信周波数ｆRとが充分離れて、送信側の可変ＢＰＦ４と受信側の可変ＢＰＦ６との通過帯域が一部でも重ならないように離調されていれば、反射信号ＰTRが受信側の可変ＢＰＦ６で除かれ、上記のような反射信号ＰTRによる影響は発生しないが、離調が充分でないときには、つまり、送信側の可変ＢＰＦ４と受信側の可変ＢＰＦ６との通過帯域が一部でも重なっている場合には、特に、遠い距離の他の無線機からの受信の場合には、反射信号ＰTRの影響を受け手受信信号のＳ／Ｎが劣化することになる。
【００１０】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、送信信号のアンテナからの反射信号による受信信号のＳ／Ｎの劣化を防止することができるようにした全二重無線機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、第１の周波数帯域の送信信号を生成する送信機と、送信信号をフィルタリングする第１の帯域通過フィルタと、受信信号をフィルタリングする第２の帯域通過フィルタと、第２の帯域通過フィルタからの受信信号が供給される受信機と、第１の帯域通過フィルタからの送信信号をアンテナにカップリングし、かつアンテナで受信された受信信号を第２の帯域通過フィルタにカップリングするサーキュレータとを備えた全二重無線機であって、第１の帯域通過フィルタから出力される送信信号を分配する分配器と、分配器からの分配信号のレベルを調整する減衰回路と、分配器からの分配信号の位相を調整する位相回路と、減衰回路でレベルが調整され、かつ位相回路で位相が調整された分配信号を、補正信号として、サーキュレータからの受信信号に加算して第２の帯域通過フィルタに供給する加算回路とを設けたものである。
【００１２】
そして、減衰回路は、分配信号のレベルを、アンテナで反射される送信信号の一部の反射信号のレベルにほぼ等しくし、位相回路は、分配信号の位相をほぼ１８０゜ずらし、このように、減衰回路でレベルが調整されかつ位相回路で位相が調整された分配信号により、加算回路でアンテナからの反射信号を打ち消すようにしたものである。
【００１３】
さらに、減衰器はその減衰量を、位相回路はその位相量を夫々調整可能としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明による全二重無線機の一実施形態を示す構成図であって、８は可変減衰回路、９は可変位相回路、１０は分配器、１１は加算回路であり、図５に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００１５】
図１において、可変ＢＰＦ４から出力される送信信号ＰTは、分配器１０を介してサーキュレータ８に供給されるが、分配器１０では、この送信信号ＰTの一部が、分配信号ＰT’として、可変減衰回路８に分配される。可変減衰回路８では、分配信号ＰT’がアンテナ２で反射されてサーキュレータ５から受信機７側に出力される反射信号ＰTRとレベルがほぼ等しくなるように、減衰量が調整されている。可変減衰回路８でレベル調整された分配信号ＰT’は可変位相回路９に供給され、その位相が調整される。この可変位相回路９では、この分配信号ＰT’の位相がサーキュレータ５から受信機７側に出力される反射信号ＰTRの位相とほぼ１８０゜の関係となるように、位相量が設定される。
【００１６】
このようにして、可変減衰回路８と可変位相回路９とにより、分配信号ＰT’がレベル，位相調整されて、反射信号ＰTRとほぼ等しいレベルで逆相関係の補正信号ＰCが得られる。この補正信号ＰCは加算回路１１に供給され、サーキュレータ５からの反射信号ＰTRと加算される。
【００１７】
図２は送信信号ＰTと反射信号ＰTRと補正信号ＰCとのレベル・位相関係を摸式的に示す図であり、図示するように、送信信号ＰTとほぼ同相の反射信号ＰTRに対し、補正信号ＰCはレベルがほぼ等しく、位相がほぼ１８０゜ずれており、これにより、加算回路１１では、反射信号ＰRTがこの補正信号ＰCによってほぼ打ち消されることになる。
【００１８】
従って、アンテナ２でインピーダンス不整合による送信信号の反射があっても、その反射信号ＰTRが合成回路１１で、補正信号ＰCにより、ほとんど除去されることになり、受信機７に供給される受信信号ＰRからは反射信号ＰTRがほとんど除去されることになるから、受信機７のＳ／Ｎが大幅に向上する。
【００１９】
図３は図５に示した従来例での受信機７に供給される受信信号ＰRとこの実施形態での受信機７に供給される受信信号ＰRとを比較して示す周波数スペクトル図であって、ここでは、受信信号ＰRが低レベルである場合を示している。なお、ＰTR’は可変ＢＰＦ６の入力信号であり、図１に対応する信号には同一符号を付けている。
【００２０】
同図において、図５に示した従来例では、受信機７にアンテナ２からの反射信号ＰTRが供給されないように、可変ＢＰＦ６の通過帯域が調整され、この可変ＢＰＦ６で反射信号ＰTRを充分に減衰させる。しかしながら、送信信号ＰTの送信周波数ｆTと受信信号ＰRの受信周波数ｆRとが接近していると、受信機７に供給される受信信号ＰRにも、ある程度の周波数帯域が必要であることから、図示するように、可変ＢＰＦ６としては、反射信号ＰTRを充分には減衰させるような通過帯域に設定することができず、受信機７には、かかる反射信号ＰTRを多く含んだ受信信号ＰRが供給されることになる。このため、受信機７のＳ／Ｎが大幅に劣化することになる。また、かかる反射信号ＰTRをより効果的に減衰させるためには、可変ＢＰＦ６として、高性能なＢＰＦ、従って、高価で大型のＢＰＦを用いざるを得ないことになる。
【００２１】
これに対し、この実施形態では、加算回路１１で反射信号ＰTRが補正信号ＰCによって充分除去されるため、可変ＢＰＦ６に供給される受信信号ＰRに混入する反射信号ＰER’も非常に少なくなり、従って、受信機７に供給される受信信号ＰRも充分抑圧された反射信号ＰTRが混入したものとなる。この結果、受信機７はＳ／Ｎが大幅に向上するし、また、可変ＢＰＦ６の通過帯域の設定に対する制約が緩和されることになる。このため、かかる可変ＢＰＦ６としても、高価で大型なＢＰＦを必要としない。
【００２２】
なお、可変減衰回路８での減衰量や可変位相回路９での位相量やの微調整は、例えば、生産される全二重無線機の調整工程などで行なわれる。
【００２３】
また、上記実施形態では、分配器１０で分配された分配信号ＰT’に対し、まず、可変減衰回路８でレベル調整し、次いで、可変位相回路９で位相をほぼ１８０゜ずらすようにしたが、これとは逆に、分配信号ＰＴ’に対し、まず、可変位相回路９で位相をほぼ１８０゜ずらし、次いで、可変減衰回路８でレベル調整するようにしてもよい。
【００２４】
さらに、送信信号ＰTの送信周波数ｆTと受信信号ＰRの受信周波数ｆRとが一致する場合も、本発明は適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アンテナから反射して受信機側へ混入する反射信号を大幅に抑圧することができるものであるから、送信周波数と受信周波数とが近接していても、この反射信号の受信信号への混入を効果的に防止できて、受信機のＳ／Ｎが大幅に向上する。また、可変ＢＰＦとしても、安価で小型のものを用いることができるから、全二重無線機の小型・軽量化，低コスト化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による全二重無線機の一実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す実施形態での送信信号ＰTと反射信号ＰTRと補正信号ＰCとのレベル・位相関係を摸式的に示す図である。
【図３】従来の全二重受信機に供給される受信信号と図１に示す全二重受信機に供給される受信信号とを比較して示す周波数スペクトル図である。
【図４】全二重無線機による通信を説明するための図である。
【図５】全二重無線機の一従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
１  全二重無線機
２  アンテナ
３  送信機
４  可変ＢＰＦ
５  サーキュレータ
６  可変ＢＰＦ
７  受信機
８  可変減衰回路
９  可変位相回路
１０  分配器
１１  加算器
【図１】
2004194097.tif 000003
【図２】
2004194097.tif 000004
【図３】
2004194097.tif 000005
【図４】
2004194097.tif 000006
【図５】
2004194097.tif 000007