(57)【要約】【課題】低伝送速度での安定な通信と高伝送速度での通信とを両立する。【解決手段】第１の伝送速度と前記第１の伝送速度より大きな第２の伝送速度で変調された高周波信号を受信復調する受信機であり、中間周波数信号の周波数帯域を制限するための第１および第２のチャネル選択フィルタ１、２と、前記第１のチャネル選択フィルタの入力端子と出力端子を接続する第１のスイッチ３と、前記第１のスイッチ３を制御するための制御手段４を備え、前記制御手段４は前記第１の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチ３を開とし前記第２の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチ３を閉とするように制御を行う受信機。【選択図】図１
2005333306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の伝送速度と前記第１の伝送速度より大きな第２の伝送速度で変調された高周波信号を受信復調する受信機であり、中間周波数信号の周波数帯域を制限するための第１および第２のチャネル選択フィルタと、前記第１のチャネル選択フィルタの入力端子と出力端子を接続する第１のスイッチと、前記第１のスイッチを制御するための制御手段とを備え、前記第１のチャネル選択フィルタの通過周波数帯域が前記第２のチャネル選択フィルタの通過周波数帯域よりも小さく設定され、前記第１および第２のチャネル選択フィルタは互いに直列に接続され、前記制御手段は前記第１の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを開とし前記第２の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを閉とするように制御を行う受信機。
【請求項２】
第１のチャネル選択フィルタはセラミックフィルタである前記請求項１記載の受信機。
【請求項３】
第１のチャネル選択フィルタの接地端子と無線回路のグランドの間に第２のスイッチを挿入し、制御手段は、前記第１の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを開かつ前記第２のスイッチを閉とし、前記第２の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを閉かつ前記第２のスイッチを開とするように制御を行う前記請求項１または２記載の受信機。
【請求項４】
第１および第２のスイッチはダイオードスイッチを用いた前記請求項１から３のいずれか一項に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を用いて複数の伝送速度を用いてデータ通信を行う通信システムの受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エアコンや冷蔵庫などの白物家電機器や人感センサー等のセキュリティ機器と家庭内に設置されたホームコントローラとを接続し、前記ホームコントローラを介して携帯電話と接続し、家の外よりエアコン等の機器をコントロールしたり、家の中のセキュリティ情報を携帯電話を介して外出中の家人に報知したりする家庭内ネットワークシステムが開発されている。通信媒体として電灯線や無線が用いられている。また、通信速度を通信対象によって変えることも検討されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５は従来の受信機の構成を示すブロック図である。図５において２は第２のチャネル選択フィルタ、５はアンテナ、６は高周波フィルタ、７はＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、８は局部発振器、９はミキサ、１０は復調回路である。
【０００４】
アンテナ５から入力した高周波信号の不要成分の一部を高周波フィルタ６で除去してからＬＮＡ７で増幅し、これと局部発振器８の信号をミキシングすることにより中間周波数信号を生成している。そして前記中間周波数信号を第２のチャネル選択フィルタ２に通すことにより希望チャネル以外の成分を除去して混信を防いでいる。そして前記第２のチャネル選択フィルタ２の出力が復調回路１０に入力されて復調が行われる。
【特許文献１】特開平１１−４１１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の受信機では、耐妨害波特性と伝送速度を両立することが難しいという問題があった。
【０００６】
エアコンや冷蔵庫などの白物をはじめとした機器のコントロールのための通信では伝送するデータ量は少ないが常に家の隅々まで安定して到達することが求められる。一方、画像データの伝送などの通信では大量のデータを短時間に伝達することが望ましい。つまり条件がよいすなわち電波の到達強度が比較的大きく他機器からの妨害波が少ない場合には伝送速度を上げた変調波による通信を行いたいという要望がある。
【０００７】
ここで、一般に伝送速度を上げた変調波は占有帯域幅が増大する傾向にある。例えば２値ＦＳＫ変調で伝送速度２４００ｂｐｓの変調波に対して９６００ｂｐｓの変調波では占有帯域幅が２倍近くになってしまう。そのため９６００ｂｐｓの変調波を受信するためにはチャネル選択フィルタの通過帯域幅がより大きなものを用いる必要がある。
【０００８】
ここで、チャネル選択フィルタの通過帯域を大きくすると次に述べる２つの弊害がある。第１に通過帯域幅に比例してノイズ（熱雑音を含む）成分が増大する。これにより受信感度が劣化する。第２に隣接チャネルの妨害波の影響を受けやすくなる。特にシステムの通信頻度が大きい状態では、隣接チャネルでも通信が行われている確率が大きくなるため、通信成功率が低下することが想定される。
【０００９】
チャネル選択フィルタを受動フィルタで構成した場合には、帯域幅の変更が難しいため予め最も占有帯域幅の大きな信号に合わせて、チャネル選択フィルタの通過帯域幅を大きくしておく方法がとられているが、この場合上記のような弊害を受けてしまうという問題があった。
【００１０】
上記と類似の目的のために通信する伝送速度に応じてチャネル選択フィルタの帯域を変更する方法が用いられる場合があった。チャネル選択フィルタを半導体素子からなるアクティブフィルタで構成し、回路定数を電子的に可変することにより帯域を変更する方法が用いられる。この場合入出力信号のダイナミックレンジの不足や帯域外減衰量の不足、あるいは動作電流の増加などの弊害が新たに生じるという問題があった。
【００１１】
別の方法として、２種類のパッシブフィルタを並列に並べて配置し、アナログスイッチによりどちらの経路を経由するかを選択する構成も考えられる。この場合には、上記の弊害を避けることができるが、２個の独立したフィルタを実装する必要があり、またスイッチ構成も複雑になるため、形状が大きくなったり、コストが増大するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記従来の課題を解決するために、本発明の受信機は第１の伝送速度と前記第１の伝送速度より大きな第２の伝送速度で変調された高周波信号を受信復調する受信機であり、中間周波数信号の周波数帯域を制限するための第１および第２のチャネル選択フィルタと前記第１のチャネル選択フィルタの入力端子と出力端子を接続する第１のスイッチと、前記第１のスイッチを制御するための制御手段とを備え、前記第１のチャネル選択フィルタの通過周波数帯域が前記第２のチャネル選択フィルタの通過周波数帯域よりも小さく設定され、前記第１および第２のチャネル選択フィルタは互いに直列に接続され、前記制御手段は前記第１の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを開とし前記第２の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを閉とするように制御を行うものである。
【００１３】
そして、伝送速度が小さいときにはチャネル選択フィルタの通過帯域幅を最適なまで小さくして受信動作を行うため、受信感度の低下や耐妨害波特性の劣化などを避けることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の受信機は、低伝送速度での安定な通信と高伝送速度での通信とを両立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明は、第１の伝送速度と前記第１の伝送速度より大きな第２の伝送速度で変調された高周波信号を受信復調する受信機であり、中間周波数信号の周波数帯域を制限するための第１および第２のチャネル選択フィルタと、前記第１のチャネル選択フィルタの入力端子と出力端子を接続する第１のスイッチと、前記第１のスイッチを制御するための制御手段を備え、前記第１のチャネル選択フィルタの通過周波数帯域が前記第２のチャネル選択フィルタの通過周波数帯域よりも小さく設定され、前記第１および第２のチャネル選択フィルタは互いに直列に接続され、前記制御手段は前記第１の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを開とし前記第２の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを閉とするように制御を行うことにより、低伝送速度での安定な通信と高伝送速度での通信とを両立することができる。
【００１６】
第２の発明は、第１のチャネル選択フィルタはセラミックフィルタとすることにより、低電流で妨害波特性に優れた受信機を実現できる。
【００１７】
第３の発明は、第１のチャネル選択フィルタの接地端子と無線回路のグランドの間に第２のスイッチを挿入し、制御手段は、前記第１の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを開かつ前記第２のスイッチを閉とし、前記第２の伝送速度の高周波信号を受信するときは前記第１のスイッチを閉かつ前記第２のスイッチを開とするように制御を行うことにより、第１のチャネル選択フィルタに信号を通過させないときのチャネル選択フィルタ特性の劣化を防ぐことができる。
【００１８】
第４の発明は、第１および第２のスイッチはダイオードスイッチを用いているため、簡素な構成で良好なスイッチ特性が得られる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明による受信機について説明する。図１において１は第１のチャネル選択フィルタ、２は第２のチャネル選択フィルタ、３は第１のスイッチ、４は制御手段、５はアンテナ、６は高周波フィルタ、７はＬＮＡ、８は局部発振器、９はミキサ、１０は復調回路である。
【００２１】
アンテナ５から入力した高周波信号の不要成分の一部を高周波フィルタ６で除去してからＬＮＡ７で増幅し、これと局部発振器８の信号をミキシングすることにより中間周波数信号を生成している。そして前記中間周波数信号を第２のチャネル選択フィルタ２と第１のチャネル選択フィルタ１に通すことにより希望チャネル以外の成分を除去して混信を防いでいる。そして前記第１のチャネル選択フィルタの出力が復調回路１０に入力されて復調が行われる。そして前記第１のチャネル選択フィルタの入力端子と出力端子を接続する形で第１のスイッチ３が設けられている。前記第１のスイッチ３は制御手段４により開または閉に切り替えられる。
【００２２】
本受信機は２種類の伝送速度、すなわち第１の伝送速度で変調された送信信号と第２の伝送速度で変調された送信信号のそれぞれに対して最適な受信を行うことができる。第１の伝送速度は２４００ｂｐｓ、第２の伝送速度は９６００ｂｐｓである。そして第２のチャネル選択フィルタは第２の伝送速度で変調された信号に適した通過帯域をもっている。具体的には９ｋＨｚの通過帯域となっている。また、第１のチャネル選択フィルタと第２のチャネル選択フィルタの両方を通過したときの通過帯域が第１の伝送速度で変調された信号に適した通過帯域に設定されている。具体的には１６ｋＨｚである。
【００２３】
次にスイッチの制御について説明する。
【００２４】
第１の伝送速度の信号を受信するときには、第１のスイッチ３は制御手段４により開に制御される。これにより、中間周波数信号は第２のチャネル選択フィルタ２と第１のチャネル選択フィルタ１を通過してから復調回路に入力されて復調操作が行われる。
【００２５】
第２の伝送速度の信号を受信するときには、第１のスイッチ３は制御手段４により閉に制御される。これにより、中間周波数信号は第２のチャネル選択フィルタ２を通過したあと第１のチャネル選択フィルタ１を通過せずに復調回路に入力されて復調操作が行われる。
【００２６】
このように第１のチャネルフィルタを通過させる状態と通過させない状態を切り替えることにより、各伝送速度に最適なチャネル選択フィルタ特性に設定することが可能となる。
【００２７】
尚、実際の通信においては、先ず第１の伝送速度での通信から開始し、双方で第２の伝送速度の通信への移行のタイミングを合わせてから第２の伝送速度での通信を行う形態をとる。このとき第２の伝送速度への移行可否の判断は、受信電界強度の検出値または近傍チャネルの通信頻度状態などにより行うことができる。
【００２８】
また、第２の伝送速度での通信でビットエラーによる通信失敗などが発生した場合には、再度第１の伝送速度での通信に戻って通信を継続するように運用することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施例２の構成を示すブロック図である。図２を用いて本実施例の受信機について説明する。図２において、１１は第２のスイッチ、１２は第１のチャネル選択フィルタの入力端子、１３は第１のチャネル選択フィルタの出力端子、１４は第１のチャネル選択フィルタの接地端子、１５は中間周波数信号入力端子である。
【００３０】
図２は受信機の中間周波数以下の構成を示しており、受信機の全体構成は図１と同様であるが、本構成の特徴は第１のチャネル選択フィルタの接地端子と接地点の間に第２のスイッチを設けた点である。
【００３１】
図３は第１のチャネル選択フィルタであるセラミックフィルタの構成図である。図３のセラミックフィルタは第１のセラミックフィルタに用いられている。図３において１６は誘電体共振素子である。また図２と同じ構成要素に同一の番号を付けて示した。
【００３２】
２素子の誘電体共振素子からなるバンドパスフィルタである。誘電体共振素子の表面に電極が形成され、図３のように電極間を接続して配線されている。セラミックフィルタは通過帯域幅を任意に設定でき、帯域外減衰量も大きくとれるという特徴を持っている。
【００３３】
入力端子１２より中間周波数信号を入力し、出力端子１３から出力する。そして接地端子１４は通常、無線回路のグランドに直接接続される。ここで入力端子１２と出力端子１３を短絡したときには、構造上入出力端子とグランド間に容量成分が存在する。従って、図２に図３のようなセラミックフィルタを用いる場合には、単に入出力端子間を短絡したのでは、第２のチャネル選択フィルタに前記容量成分が並列に接続された形になり通過特性に歪みが生じる。
【００３４】
そこで図２に示すように第１のスイッチを閉に制御するときには同時に第２のスイッチを開に制御することにより前記容量成分の影響を無効としている。また、第１のスイッチを開に制御するときには同時に第２のスイッチを閉に制御する。
【００３５】
以上のような構成により、第１のチャネル選択フィルタを通過させない動作のときに第２のチャネル選択フィルタの特性が劣化することを防ぐことができる。
【００３６】
なお、本実施例ではセラミックフィルタにおいて接地端子を説明したが、セラミック以外のフィルタであっても接地端子を設けることで不要な回路動作をさせないというメリットがある。
【００３７】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施例３の受信機のブロック図である。図４を用いて本実施例の受信機について説明する。図４において、１７は第１のダイオードスイッチ、１８は第２のダイオードスイッチ、１９は抵抗、２０は電圧源である。また図３と同じ構成要素に同一の番号を付けて示した。
【００３８】
本発明の特徴は、第１および第２のスイッチとして第１および第２のダイオードスイッチ１７，１８を用いた点にある。
【００３９】
第１のダイオードスイッチ１７が第１のチャネル選択フィルタの入力端子１２と出力端子１３を接続するように配置されている。また接地端子１４と接地点の間に第２のダイオードスイッチが挿入されている。そして電圧源２０から抵抗、第１のダイオードスイッチおよび抵抗を介して制御手段に接続されている。また接地端子１４と第２のダイオードスイッチの接続点から抵抗１９を介して制御手段４に接続されている。
【００４０】
上記構成により制御手段４の出力が高レベル（電圧源電圧）のときには第１のダイオード１７が開となり第２のダイオードスイッチ１８が閉となる。また制御手段４の出力が低レベル（グランド電位）のときには第１のダイオード１７が閉となり第２のダイオードスイッチ１８が開となる。これより伝送速度が小さい（第１の伝送速度）ときには制御手段４の出力を高レベルとし、伝送速度が大きい（第２の伝送速度）ときには制御手段４の出力を低レベルとすればよい。
【００４１】
ダイオードスイッチとしてバンドスイッチングダイオードを用いれば、閉時のオン抵抗が非常に小さくまた動作電流も０．２ｍＡ以下といった低消費電力を実現することができる。またバンドスイッチングダイオードは、開時の寄生容量が非常に小さい（２ｐＦ程度）という特徴があり、第１または第２のフィルタ特性への影響を最小限にすることができる。
【００４２】
本構成によれば、安価なダイオードスイッチ２個と抵抗という簡単な回路で第１および第２のスイッチを実現することができる。
【００４３】
尚、上記実施例では、第１および第２の伝送速度に対応して第１および第２のチャネル選択フィルタを用いたが、更に多くの伝送速度の種類（第３の伝送速度など）に対応するために、対応するチャネル選択フィルタ（第３のチャネル選択フィルタなど）およびスイッチを追加して構成することができる。
【００４４】
また、第２のチャネル選択フィルタはセラミックフィルタをはじめとする受動フィルタを用いることができるが、半導体素子からなる能動フィルタを用いることもできる。
【００４５】
ここで能動フィルタではダイナミックレンジや歪み特性などが問題となるが、前段に第１のチャネル選択フィルタ１を設けているために上記問題が緩和される。すなわち第１のチャネル選択フィルタのダイナミックレンジは非常に大きくまた歪み特性も良好なため、大きなレベルの妨害波があるときや、受信感度点に近い弱いレベルでの通信を行うときには中間周波数信号を第１のチャネル選択フィルタ１に通過させることにより不要周波数成分を除去することができるためにである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる受信機は送信機からの信号の伝送速度に応じて、チャネル選択フィルタを切り替えることにより、低伝送速度での安定で高感度な通信と高伝送速度での通信とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１における受信機のブロック図
【図２】本発明の実施例２における受信機のブロック図
【図３】本実施例２におけるセラミックフィルタの構成図
【図４】本発明の実施例３における受信機のブロック図
【図５】従来の受信機の構成図
【符号の説明】
【００４８】
１  第１のチャネル選択フィルタ
２  第２のチャネル選択フィルタ
３  第１のスイッチ
４  制御手段
５  アンテナ
６  高周波フィルタ
７  ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）
８  局部発振器
９  ミキサ
１０  復調回路
１１  第２のスイッチ
１２  第１のチャネル選択フィルタの入力端子
１３  第１のチャネル選択フィルタの出力端子
１４  第１のチャネル選択フィルタの接地端子
１５  中間周波数信号入力端子
１６  誘電体共振素子
１７  第１のダイオードスイッチ
１８  第２のダイオードスイッチ
１９  抵抗
２０  電圧源
【図１】
2005333306.tif 000003
【図２】
2005333306.tif 000004
【図３】
2005333306.tif 000005
【図４】
2005333306.tif 000006
【図５】
2005333306.tif 000007