(57)【要約】【課題】無線機内に設けられた第２局部発振回路を削除し、小型化および低消費電力化に適した無線機を提供する。【解決手段】局部発振回路４１に、分周比が分数で表され、電圧制御発振器５１の出力周波数を分周する分数分周器５６が設けられ、この分数分周器５６からＭ分周器またはＭ逓倍器１４およびＮ分周器またはＮ逓倍器１５へと信号が出力される。Ｍ分周器またはＭ逓倍器１４の出力周波数を復調周波数として受信中間信号が復調され、Ｎ分周器またはＮ逓倍器１５の出力周波数を変調周波数として送信信号が変調される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナによって受信した信号を局部発振信号によってダウンコンバージョンするダウンコンバージョン手段と、該ダウンコンバージョンされた信号を復調する復調手段と、送信信号を変調する変調手段と、変調された送信信号を前記局部発振信号によってアップコンバージョンするアップコンバージョン手段とを具備する無線機において、
基準発振器の出力信号に同期した前記局部発振信号を生成し、前記ダウンコンバージョン手段および前記アップコンバージョン手段へ出力する局部発振回路と、
前記局部発振信号を分数で表される分周比によって分周し、前記復調手段および前記変調手段へ出力する分数分周器と、を具備することを特徴とする無線機。
【請求項２】
前記局部発振回路はＰＬＬによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
【請求項３】
アンテナによって受信した信号を局部発振信号によってダウンコンバージョンするダウンコンバージョン手段と、該ダウンコンバージョンされた信号を復調する復調手段と、送信信号を変調する変調手段と、変調された送信信号を前記局部発振信号によってアップコンバージョンするアップコンバージョン手段とを具備する無線機において、
基準発振器の出力信号を分周する分周器と、
前記分周器の出力を第１の入力端に受ける位相比較器と、
前記位相比較器の出力が入力されるローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力に対応する周波数の信号を発生する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力を分数で表される分周比によって分周する分数分周器と、
前記分数分周器の出力を分周して前記位相比較器の第２の入力端へ出力するプログラマブル分周器と、を具備し、前記電圧制御発振器の出力を前記局部発振信号として前記ダウンコンバージョン手段およびアップコンバージョン手段へ供給し、前記分数分周器の出力を前記復調手段および変調手段へ供給することを特徴とする無線機。
【請求項４】
前記分数分周器の出力を逓倍して前記復調手段および変調手段へ供給する逓倍器を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は携帯電話や自動車電話などに搭載される無線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の無線機の構成を示すブロック図である。図において１は送受信用のアンテナである。２は送信信号と受信信号の分離を行うアンテナ共用器である。３は受信信号を増幅する高周波増幅器である。４は受信信号中の不要周波信号を除去する受信用バンドパスフィルタである。５は受信信号の周波数を受信中間周波数にダウンコンバージョンする受信用ミキサーである。６は受信中間信号中の不要周波信号を除去する中間周波フィルタである。７は受信中間信号を増幅する中間周波増幅器である。８は受信信号の復調を行う復調器である。１１は局部発振回路の出力を増幅する緩衝増幅器である。１２は第１局部発振周波数を有する信号を出力する第１局部発振回路である。１３は第２局部発振周波数を有する信号を出力する第２局部発振回路である。１４は第２局部発振回路１３の出力の周波数をＭ分周またはＭ逓倍（Ｍは整数）して出力するＭ分周器またはＭ逓倍器である。１５は第２局部発振回路１３の出力の周波数をＮ分周またはＮ逓倍（Ｎは整数）して出力するＮ分周器またはＮ逓倍器である。２１は送信デジタル信号の変調を行って送信中間信号を出力する変調器である。２２は送信中間信号の周波数を送信周波数にアップコンバージョンする送信用ミキサーである。２３は送信信号を増幅する前置増幅器である。２４は送信信号中の不要周波信号を除去する送信用バンドパスフィルタである。２５は送信信号を規定電力まで増幅する電力増幅器である。２６は反射信号を除去するアイソレータである。３１はデジタル信号処理を行う信号処理部である。
【０００３】
図７は第１局部発振回路１２の構成を示すブロック図である。図において５１は入力電圧に基づいた周波数を有する信号を出力する電圧制御発振器である。５２は入力信号を積分した電圧信号を電圧制御発振器５１に出力するループフィルタである。５３は基準発振器１６の出力の基準周波数をＲ分周（Ｒは整数）する基準分周器である。５４は２入力信号の位相差に基づいたパルス信号を出力する位相比較器である。５５は電圧制御発振器５１の出力の周波数をＰ分周（Ｐは整数）するプログラマブル分周器である。位相比較器５４は基準分周器５３およびプログラマブル分周器５５の出力を入力とする。この第１局部発振回路１２は一般的なＰＬＬ周波数シンセサイザーである。また、第２局部発振回路１３の構成も図７と同様である。
【０００４】
次に上記構成の無線機において、信号を受信して復調する場合の動作を説明する。アンテナ１で受信された受信信号は送信信号と同一の伝送路を介してアンテナ共用器２に送られ、アンテナ共用器２で送信信号と分離される。分離された受信信号は高周波増幅器３で増幅される。増幅された受信信号は受信用バンドパスフィルタ４で不要信号が除去され、受信用ミキサー５において第１局部発振周波数でダウンコンバージョンされて中間周波信号となる。中間周波信号は中間周波フィルタ６で不要信号が除去され、続いて中間周波増幅器７で増幅される。増幅された中間周波信号は復調器８においてＭ分周器またはＭ逓倍器１４の出力周波数を復調周波数として復調される。復調器８から出力された受信デジタル信号は信号処理部３１に送られる。
【０００５】
次に送信デジタル信号を変調して送信する場合の動作を説明する。信号処理部３１から出力された送信デジタル信号は変調器２１においてＮ分周器またはＮ逓倍器１５の出力周波数を変調周波数として変調されて送信中間信号となる。送信中間信号は送信用ミキサー２２において第１局部発振周波数でアップコンバージョンされて送信信号となる。送信信号は前置増幅器２３で増幅される。増幅された送信信号は送信用バンドパスフィルタ２４で不要信号が除去され、電力増幅器２５で規定電力まで増幅される。規定電力まで増幅された送信信号はアイソレータ２６を通過し、アンテナ共用器２を介してアンテナ１から他の無線機または無線局へ送信される。
なお、特許文献１にはＰＬＬ周波数シンセサイザーにおいて位相比較周波数を高く設定することによって、振動に起因するノイズにより引き起こされるビット誤りの発生を低減することができる発振回路方式が述べられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２３４１２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の無線機においては第２局部発振回路１３が設けられているため、回路の実装面積および消費電力が増大し、無線機の小型化および低消費電力化を行うのが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、局部発振回路内に分周比が分数で表される分数分周器を設けることにより、第２局部発振回路を削除し、小型化および低消費電力化に適した無線機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、アンテナによって受信した信号を局部発振信号によってダウンコンバージョンするダウンコンバージョン手段と、該ダウンコンバージョンされた信号を復調する復調手段と、送信信号を変調する変調手段と、変調された送信信号を前記局部発振信号によってアップコンバージョンするアップコンバージョン手段とを具備する無線機において、基準発振器の出力信号に同期した前記局部発振信号を生成し、前記ダウンコンバージョン手段および前記アップコンバージョン手段へ出力する局部発振回路と、前記局部発振信号を分数で表される分周比によって分周し、前記復調手段および前記変調手段へ出力する分数分周器とを具備することを特徴とする無線機である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線機において、前記局部発振回路はＰＬＬによって構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、アンテナによって受信した信号を局部発振信号によってダウンコンバージョンするダウンコンバージョン手段と、該ダウンコンバージョンされた信号を復調する復調手段と、送信信号を変調する変調手段と、変調された送信信号を前記局部発振信号によってアップコンバージョンするアップコンバージョン手段とを具備する無線機において、基準発振器の出力信号を分周する分周器と、前記分周器の出力を第１の入力端に受ける位相比較器と、前記位相比較器の出力が入力されるローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力に対応する周波数の信号を発生する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を分数で表される分周比によって分周する分数分周器と、前記分数分周器の出力を分周して前記位相比較器の第２の入力端へ出力するプログラム分周器とを具備し、前記電圧制御発振器の出力を前記局部発振信号として前記ダウンコンバージョン手段およびアップコンバージョン手段へ供給し、前記分数分周器の出力を前記復調手段および変調手段へ供給することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の無線機において、前記分数分周器の出力を逓倍して前記復調手段および変調手段へ供給する逓倍器を設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態による無線機の構成を示すブロック図である。本発明の無線機においては、図６に示す従来の無線機における第２局部発振回路１３が削除されると共に、第１局部発振回路１２に代えて局部発振回路４１が設けられ、この局部発振回路４１からＭ分周器またはＭ逓倍器１４およびＮ分周器またはＮ逓倍器１５へ信号が出力される。その他の構成は従来の無線機と同一である。
【００１４】
図２は同実施の形態による局部発振回路４１の第１の構成例を示すブロック図である。図において電圧制御発振器５１、ループフィルタ５２、基準分周器５３、位相比較器５４、プログラマブル分周器５５は図７で示した従来の局部発振回路と同一の構成であるが、コントロール信号ＣＯＮＴに従って電圧制御発振器５１の出力の周波数をＦ分周（Ｆは分数）してＭ分周器またはＭ逓倍器１４とＮ分周器またはＮ逓倍器１５とプログラマブル分周器５５とへ出力する分数分周器５６を新たに設けたことを特徴とする。
【００１５】
次に、セルラー帯の周波数信号を送受信する場合を例として、上述した構成の無線機の動作を説明する。セルラー帯の周波数は送信周波数が８２４〜８４９ＭＨｚ、受信周波数が８６９〜８９４ＭＨｚである。受信信号が受信用ミキサー５において第１局部発振周波数を変調周波数としてダウンコンバージョンされる際には、受信用ミキサー５の出力には受信信号の周波数および第１局部発振周波数のそれぞれの和および差の周波数を有する信号が現れる。受信信号の中間周波数を９０ＭＨｚとし、第１局部発振周波数を受信信号の周波数よりも高く設定するアッパーローカル方式を採用した場合、第１局部発振周波数は９５９〜９８４ＭＨｚとなる。また、この第１局部発振周波数と送信周波数の関係から、変調器２１で出力される送信中間信号の周波数は１３５ＭＨｚとなる。以上より、Ｍ分周器またはＭ逓倍器１４の出力周波数およびＮ分周器またはＮ逓倍器１５の出力周波数はそれぞれ９０ＭＨｚおよび１３５ＭＨｚでなければならないから、Ｍ分周器またはＭ逓倍器１４を２逓倍、Ｎ分周器またはＮ逓倍器１５を３逓倍とすることにより、分数分周器５６の出力周波数は４５ＭＨｚとなる。分数分周器５６の分数分周値をＦとすると、Ｆは第１局部発振周波数ｆ１と分数分周器５６の出力周波数の関係から次式で与えられる。
Ｆ＝ｆ１／４５ＭＨｚ        （１）
すなわちＦの値は（９５９／４５）〜（９８４／４５）ＭＨｚとなる。（１）式からわかるようにＦは分数となり、分周比が分数で表される分数分周器５６を設けることにより、第２局部発振回路を削除しても従来の無線機と同様の動作が可能である。
【００１６】
図３は同実施の形態による局部発振回路４１の第２の構成例を示したブロック図である。電圧制御発振器５１の出力がプログラマブル分周器５５および分数分周器５６の両方の入力となっている点が図２の構成例と異なるが、その他の構成および作用は同様である。
【００１７】
図４は同実施の形態による局部発振回路４１の第３の構成例を示したブロック図である。分数分周器５６の出力周波数をＬ逓倍（Ｌは整数）してＭ分周器またはＭ逓倍器１４およびＮ分周器またはＮ逓倍器１５へ出力するＬ逓倍器５７を新たに設け、その結果、分数分周器５６の出力周波数が低くなることが図２の構成例と異なるが、その他の構成および作用は同様である。
【００１８】
図５は同実施の形態による局部発振回路４１の第４の構成例を示したブロック図である。分数分周器５６の出力周波数をＬ逓倍してＭ分周器またはＭ逓倍器１４およびＮ分周器またはＮ逓倍器１５へ出力するＬ逓倍器５７を新たに設け、その結果、分数分周器５６の出力周波数が低くなることが図３の構成例と異なるが、その他の構成および作用は同様である。
【００１９】
なお、図２〜図５の構成の選択については、局部発振回路４１の設計時に基準周波数、局部発振周波数、分数分周値Ｆなどを考慮して決定される。
【００２０】
なお、本実施の形態においては局部発振回路４１と基準発振器１６とを別構成としたが、局部発振回路４１は基準発振器１６を構成として含んでいてもよく、その場合も局部発振回路４１の動作は上述したのと同様である。
【００２１】
なお、図２および図４の構成例では局部発振回路４１の基準周波数を高くできるため、高速ロックアップ動作が可能になる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、無線機の局部発振回路に分周比が分数で表される分数分周器を設けることにより、第２局部発振回路を削除し、小型化および低消費電力化に適した無線機を提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による無線機の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態による局部発振回路の第１の構成例を示すブロック図である。
【図３】同実施の形態による局部発振回路の第２の構成例を示すブロック図である。
【図４】同実施の形態による局部発振回路の第３の構成例を示すブロック図である。
【図５】同実施の形態による局部発振回路の第４の構成例を示すブロック図である。
【図６】従来の無線機の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の局部発振回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…アンテナ、２…アンテナ共用器、３…高周波増幅器、４…受信用バンドパスフィルタ、５…受信用ミキサー（ダウンコンバージョン手段）、６…中間周波フィルタ、７…中間周波増幅器、８…復調器（復調手段）、１１…緩衝増幅器、１２…第１局部発振回路、１３…第２局部発振回路、１４…Ｍ分周器またはＭ逓倍器（復調手段）、１５…Ｎ分周器またはＮ逓倍器（変調手段）、１６…基準発振器、２１…変調器（変調手段）、２２…送信用ミキサー（アップコンバージョン手段）、２３…前置増幅器、２４…送信用バンドパスフィルタ、２５…電力増幅器、２６…アイソレータ、３１…信号処理部、４１…局部発振回路、５１…電圧制御発振器、５２…ループフィルタ、５３…基準分周器、５４…位相比較器、５５…プログラマブル分周器、５６…分数分周器、５７…Ｌ逓倍器
【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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