(57)【要約】【課題】周波数ダイバシティ方式に用いられる送信機で、周波数の異なる複数の搬送波を同時に送信できる送信回路を簡単な構成で安価に提供する。【解決手段】ベースバンド信号で周波数変調された第一の搬送波とローカル周波数を乗算することにより周波数が「第一の搬送波周波数−ローカル周波数」および「第一の搬送波周波数＋ローカル周波数」である第二、第三の搬送波を作り、これらを前記第一の搬送波と同時に送信する。前記ローカル周波数は、前記第一の搬送波の変調帯域幅より高く、第一の搬送波周波数より低く設定することにより、前記各搬送波が同一ベースバンド信号により周波数変調され、その変調極性および周波数偏移が等しくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースバンド信号で周波数変調された第一の搬送波とローカル周波数を乗算することにより周波数が「第一の搬送波周波数−ローカル周波数」および「第一の搬送波周波数＋ローカル周波数」である第二、第三の搬送波を作り、これらを前記第一の搬送波と同時に出力する送信機であり、前記ローカル周波数は、前記第一の搬送波の変調帯域幅より高く、第一の搬送波周波数より低く設定することにより、前記各搬送波が同一ベースバンド信号により周波数変調され、その変調極性および周波数偏移が等しくなることを特長とする送信機。
【請求項２】
前記乗算回路が二重平衡変調器である請求項１の送信機であり、二重平衡変調器の出力における前記第一の搬送波レベルに応じて前記第二、第三の搬送波レベルを調整するために、前記ローカル周波数のレベルを可変する回路を有する請求項１の送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、微弱電波を用いた無線通信機器の通信品質を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  微弱電波は、使用目的が限定されず公的認定などの手続きが不要であることから近距離無線通信手段として利用できるが、送信する電波の電界強度が電子機器の発生する不要輻射ノイズレベル程度に規制されているので、安定して通信を行うには希望波以外の電波や他の電子機器が発生する不要輻射による干渉を可能な限り少なくしなければならない。【０００３】  この課題を解決する手段としては、狭帯域変調により占有周波数帯域幅を狭くして不必要な周波数帯域をフィルタで除去するのが一般的である。しかし微弱電波は、通信を目的として確保された周波数帯域とは違い通信にとって妨害となる周波数成分が多く存在し、その状況は地域や周辺の電子機器の動作状態によって変わるため、狭帯域化しただけでは妨害波の影響を完全に逃れられない場合が多い。【０００４】  このため妨害の少ない周波数を選択して通信を行うことができる周波数ダイバシティ方式が有効な手段となる。周波数ダイバシティ方式は、マルチパスや妨害周波数の影響を軽減するために複数の周波数を使用して通信を行う方式で、方式そのものは公知であり、その実現手段には従来から多くの事例が知られている。【０００５】  本出願人の発明である特開２００２−０３３６８９、特開２００２−０３３６９０、特開２００３−００８４８５は周波数ダイバシティを簡単な手段で実現するものである。これらは周波数と変調極性が異なろ二波を同時に送信して受信側で合成するものであり、マルチパスによるフェージングには有効な手段である。【０００６】  しかしながら二波を合成して復調するため、どちらか一方の周波数で妨害周波数が一致または近接した場合は復調信号に影響が出る可能性があり、これを除去することはできない。妨害周波数の影響を回避するために、どちらか一方の周波数を選択して受信しようとした場合、二波の変調極性が異なるため受信機側には極性切り替えの回路が必要となる。【０００７】  また特開平９−５５６９２で公知となっている方式は、変調が同じで周波数の異なる複数の搬送波を同時に送信し、受信側で最良の受信周波数を選択するものであり、妨害周波数の影響を軽減あるいは回避することが可能である。【０００８】  この事例は、送信機の主搬送波信号あるいはローカル信号に高調波を含む発振器を用い、この高調波成分により周波数の異なる複数の搬送波を得るものである。レベルの大小は異なるが高調波は如何なる発振器にも存在する。しかし一般的に基本波と高調波のレベルは同一ではないため、周波数ダイバシティで有効な効果を得るためには何らかの手段により各高調波あるいは各搬送波レベルの調整が必要になり、基本波の周波数によっては調整回路が複雑なものとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明は、周波数ダイバシティ方式に用いられる送信機で、周波数の異なる複数の搬送波を同時に送信できる送信回路を簡単な構成で安価に提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上記課題を解決するために本発明では、ベースバンド信号で周波数変調された第一の搬送波とローカル周波数を乗算することにより周波数が「第一の搬送波周波数−ローカル周波数」および「第一の搬送波周波数＋ローカル周波数」である第二、第三の搬送波を作り、これらを前記第一の搬送波と同時に送信する。
前記ローカル周波数は、前記第一の搬送波の変調帯域幅より高く、第一の搬送波周波数より低く設定することにより、前記各搬送波が同一ベースバンド信号により周波数変調され、その変調極性および周波数偏移が等しくなる。
【発明の効果】
【００１１】  本発明では、複数の周波数を送信するために必要な回路が乗算回路と比較的低い（１ＭＨｚ程度）周波数の発振回路のみであるため安価に構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００１２】  以下に本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例をブロックダイヤグラムで表したものである。周波数ｆ１で発振する１第一の発振器の信号は、２周波数変調器でベースバンド信号Ｔｘ−Ｄａｔａにより周波数変調される。周波数変調された信号は、４乗算回路により３第二の発振器の信号と乗算され５バンドパスフィルタを介して６アンテナで送信される。【００１３】  上記３第二の発振器の周波数がｆ２であり、ｆ２＜ｆ１でれば、乗算によりｆ１±ｆ２の周波数が異なる搬送波が作られる。これらはｆ１と同じ変調を受けているのでｆ１、ｆ１＋ｆ２またはｆ１−ｆ２のどの周波数を受信しても同じ復調信号が得られる。【００１４】  実際の乗算回路としてはＩＣ化された二重平衡変調器が安価で入手しやすい。これを前記図１の４乗算回路として用いると、二重平衡変調器のオフセットによりｆ１±ｆ２に加えて１第一の発振器の信号ｆ１が出力に漏洩して現れる。具体的実施例では、第一の発振器の信号ｆ１のレベルが−１０ｄＢｍから０ｄＢｍ程度で、乗算回路の出力に漏洩するｆ１のレベルはこれより２０ｄＢから４０ｄＢ程度低くなる。【００１５】  微弱電波送信機の送信レベルは、使用するアンテナによっても異なるが、−５０ｄＢｍから−３０ｄＢｍ程度であり、二重平衡変調器の出力に漏洩する第一の発振器の信号ｆ１のレベルはこれに近いため送信出力として利用しやすい。そこで４乗算回路の出力においてｆ１±ｆ２とｆ１が同じレベルになるように７レベル調整で第二の発振器のレベルを調整すれば、４乗算回路の出力にはｆ１およびｆ１±ｆ２の変調が同じで周波数が異なる三波の搬送波が得られる。図２はその周波数スペクトラムを示している。【００１６】  ３第二の発振器の周波数ｆ２は、複数の搬送波の周波数間隔を決定するので、下限は変調帯域幅以上である必要があり、受信回路での選択度が十分に得られる周波数間隔でなければならない。また周波数ダイバシティの特性を活かすためには各搬送波周波数間の相関特性も考慮して決定しなければいけない。上限は搬送波周波数以下となるが、実際はアンテナの帯域幅などで制限されるため数ＭＨｚ程度になる。【００１７】  以上は電気的特性上の条件であるが、更に日本国内の電波法による微弱電波の電界強度測定方法を考慮すると１ＭＨｚ以上であることが好ましい。すなわち電波法による微弱電波の電界強度測定では、スペクトラムアナライザの分解能帯域幅を１ＭＨｚと１００ｋＨｚに切り替えたときの差により測定値に補整が加えられるため、上記第二の発振器の周波数を１ＭＨｚ以上とすることでスペクトラムアナライザの分解能帯域幅の切り替えによる測定値に差がなくなるため補整値は加えられず、電波法で規定される最大電界強度が許容されるからである。【００１８】  なお、図１で示した５バンドパスフィルタは本発明の原理上は必須ではない。しかし実際には不要な周波数帯の輻射を低減するためにローパスフィルタもしくはバンドパスフィルタを介して出力する必要がある。また実施にあたっては所望の送信電力を得るために減衰器または電力増幅器を追加することもある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】  本発明による送信機のブロックダイヤグラム
【図２】  図１の構成の送信機による送信信号の周波数スペクトラム
【符号の説明】
【００２０】１  第一の発振器
２  周波数変調器
３  第二の発振器
４  乗算回路
５  バンドパスフィルタ
６  アンテナ
７  レベル調整
【図１】
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【図２】
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