(57)【要約】【課題】複数の無線周波数帯を用いた無線通信装置において、互いの周波数帯の信号に影響を与えることなく回路を共有し、部品点数の削減と小型化を可能とする。【解決手段】無線周波数帯として２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯を混在させた無線通信装置において、２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号と５ＧＨｚ帯の無線周波信号とを時分割に処理することで、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３と５ＧＨｚ帯送受信回路３’との同時動作を回避する。さらに、中間周波（ＩＦ）信号の周波数帯を５ＧＨｚ帯の中間周波（ＩＦ）信号の周波数帯に統一する。【選択図】    図１
2005012648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯の信号を受信する第１の受信部と、前記第１の周波数帯の信号を送信する第１の送信部とを有する第１の送受信部と、
第２の周波数帯の信号を受信する第２の受信部と、前記第２の周波数帯の信号を送信する第２の送信部とを有し、前記第１の送受信部と同一の中間周波数を有する第２の送受信部と、
前記第１、第２の送受信部の一方を動作モードとし、前記第１、第２の送受信部の他方を停止モードとするように制御する制御回路と
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記第１の受信部は、前記第１の周波数帯による受信信号を前記中間周波数帯の信号に変換する第１のダウンコンバータを具備し、
前記第１の送信部は、前記中間周波数帯の信号を前記第１の周波数帯の送信信号に変換する第１のアップコンバータを具備し、
前記第２の受信部は、前記第２の周波数帯による受信信号を前記中間周波数帯の信号に変換する第２のダウンコンバータを具備し、
前記第２の送信部は、前記中間周波数帯の信号を前記第２の周波数帯の送信信号に変換する第２のアップコンバータを具備することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第１の送受信部は、第１の局部発振信号を生成する第１の発振器を具備し、
前記第１のダウンコンバータは、前記第１の発振器から供給される前記第１の局部発振信号に基づいて、前記第１の周波数帯の信号を前記中間周波数帯の信号に変換し、
前記第１のアップコンバータは、前記第１の発振器から供給される前記第１の局部発振信号に基づいて、前記中間周波数帯の信号を前記第１の周波数帯の信号に変換し、
前記第２の送受信部は、前記第１の局部発振信号と異なる周波数の第２の局部発振信号を生成する第２の発振器を具備し、
前記第２のダウンコンバータは、前記第２の発振器が生成した前記第２の局部発振信号に基づいて前記第２の周波数帯の信号を前記中間周波数帯の信号に変換し、
前記第２のアップコンバータは、前記第２の発振器が生成した前記第２の局部発振信号に基づいて前記中間周波数帯の信号を前記第２の周波数帯の信号に変換することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１、第２の受信部から供給される前記中間周波数帯の信号を復調する復調回路と、
入力信号を前記中間周波数帯の信号に変調する変調回路と
をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
第３の局部発振信号を生成する第３の発振器と、
前記第３の発振器から供給される前記第３の局部発振信号を９０°移相させる移相器とをさらに具備し、
前記復調回路は、前記第３の発振器から供給される前記第３の局部発振信号に基づき前記中間周波帯の信号からＩ信号を生成する第１のミキサと、
前記移相器から供給される信号に基づき前記中間周波数帯の信号からＱ信号を生成する第２のミキサとを有し、
前記変調回路は、前記第３の発振器から供給される前記第３の局部発振信号に基づき前記Ｉ信号から前記中間周波数帯の信号を生成する第３のミキサと、
前記移相器から供給される信号に基づき前記Ｑ信号から前記中間周波数帯の信号を生成する第４のミキサとを有することを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
第１の局部発振信号を生成する第４の発振器と、
前記第４の発振器から供給される前記第１の局部発振信号を逓倍する逓倍回路とをさらに具備し、
前記第４の発振器から出力される前記第１の局部発振信号は、
前記第１のダウンコンバータ及び第１のアップコンバータに供給され、前記逓倍回路の出力信号は、前記第２のダウンコンバータ及び前記第２のアップコンバータに供給されることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記逓倍回路は、前記第４の発振器が生成した局部発振信号の２倍の周波数帯を持つ局部発振信号を生成することを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御回路は、前記第１の送信部、第１の受信部、第２の送信部、第２の受信部のうちいずれか１つを動作モードとし、その他を停止モードとするよう制御することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記第１、第２の受信部と前記復調回路、及び前記第１、第２の送信部と前記変調回路の相互間に共通接続されたフィルタ回路をさらに具備することを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記第１の受信部の前記第１のダウンコンバータと前記フィルタ回路の相互間に接続され、前記停止モード時にハイインピーダンスとなる第１のハイインピーダンス回路と、
前記第２の受信部の前記第２のダウンコンバータと前記フィルタ回路の相互間に接続され、前記停止モード時にハイインピーダンスとなる第２のハイインピーダンス回路と、
前記第１の送信部の前記第１のアップコンバータと前記フィルタ回路の相互間に接続され、前記停止モード時にハイインピーダンスとなる第３のハイインピーダンス回路と、
前記第２の送信部の前記第２のアップコンバータと前記フィルタ回路の相互間に接続され、前記停止モード時にハイインピーダンスとなる第４のハイインピーダンス回路と
をさらに具備することを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記複数の周波数帯には、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯との周波数帯を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
第１の周波数帯の信号を受信する第１の受信部と、前記第１の周波数帯の信号を送信する第１の送信部と、外部からの制御信号を入力するための第１の入力部とを有する第１の送受信部と、
第２の周波数帯の信号を受信する第２の受信部と、前記第２の周波数帯の信号を送信する第２の送信部と、外部からの制御信号を入力するための第２の入力部とを有し、前記第１の送受信部と同一の中間周波数を有する第２の送受信部とを具備し、
前記第１の送受信部は、前記第１の入力部から前記第１の周波数帯による信号の送受信を行う旨の制御信号が入力された場合に前記第１の受信部及び第１の送信部を動作モードとし、一方前記第１の入力部から前記第１の周波数帯による信号の送受信を行わない旨の制御信号が入力された場合に前記第１の受信部及び第１の送信部を停止モードとし、
前記第２の送受信部は、前記第２の入力部から前記第２の周波数帯による信号の送受信を行う旨の制御信号が入力された場合に前記第２の受信部及び第２の送信部を動作モードとし、一方前記第２の入力部から前記第２の周波数帯による信号の送受信を行わない旨の制御信号が入力された場合に前記第２の受信部及び第２の送信部を停止モードとすることを特徴とする送受信回路。
【請求項１３】
前記第１の受信部は、前記第１の周波数帯による受信信号を前記中間周波数帯の信号に変換する第１のダウンコンバータを具備し、
前記第１の送信部は、前記中間周波数帯の信号を前記第１の周波数帯の送信信号に変換する第１のアップコンバータを具備し、
前記第２の受信部は、前記第２の周波数帯による受信信号を前記中間周波数帯の信号に変換する第２のダウンコンバータを具備し、
前記第２の送信部は、前記中間周波数帯の信号を前記第２の周波数帯の送信信号に変換する第２のアップコンバータを具備することを特徴とする請求項１２に記載の送受信回路。
【請求項１４】
前記第１の送受信部は、第１の局部発振信号を生成する第１の発振器を具備し、
前記第１のダウンコンバータは、前記第１の発振器から供給される前記第１の局部発振信号に基づいて、前記第１の周波数帯の信号を前記中間周波数帯の信号に変換し、
前記第１のアップコンバータは、前記第１の発振器から供給される前記第１の局部発振信号に基づいて、前記中間周波数帯の信号を前記第１の周波数帯の信号に変換し、
前記第２の送受信部は、前記第１の局部発振信号と異なる周波数の第２の局部発振信号を生成する第２の発振器を具備し、
前記第２のダウンコンバータは、前記第２の発振器が生成した前記第２の局部発振信号に基づいて前記第２の周波数帯の信号を前記中間周波数帯の信号に変換し、
前記第２のアップコンバータは、前記第２の発振器が生成した前記第２の局部発振信号に基づいて前記中間周波数帯の信号を前記第２の周波数帯の信号に変換することを特徴とする請求項１３に記載の送受信回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに適用される無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
限られたエリア内において、無線ＬＡＮシステムを構築し、複数の装置間でデータの送受信が可能とされている。一般の無線ＬＡＮは、無線周波数帯が２．４ＧＨｚ帯、伝送レートが１１ＭｂｐｓのＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｂを用いている。
【０００３】
しかし、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの伝送レートは１１Ｍｂｐｓであるため、デジタルビデオのような大量のデータを有するコンテンツを伝送するには時間がかかる。このため、ストリーミングには不向きである。
【０００４】
近年、より高速な伝送レートを提供可能なＩＥＥＥ８０２．１１ａが規格化され、伝送レートとして５４Ｍｂｐｓを提供可能な無線ＬＡＮシステムが実用化されている。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａによれば、大量のデータ伝送を行うことが可能である。しかし、周波数帯として５ＧＨｚ帯の無線周波信号を用いること、及び変調方式が６４ＱＡＭ−ＯＦＤＭであること等から、伝送距離が短いという問題がある。このため、電波が届きにくい場所に無線通信装置が配置されている場合、データ伝送ができないという状況が発生する。このような問題を解決するため、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ用の回路を備えた無線通信端末に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａより伝送距離が長いＩＥＥＥ８０２．１１ｂ用の回路を備えることで、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの伝播特性の欠点を補う無線通信装置が開発されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに使用する無線通信装置は、中間周波（ＩＦ）信号の周波数帯として、例えば３００〜４００ＭＨｚを使用している。したがって、無線通信装置を構成する各部品は、周波数帯が３００〜４００ＭＨｚ用の部品で構成される。一方、上記ＩＥＥＥ８０２．１１ａに使用する無線通信装置は、ＩＦ信号の周波数帯として、例えば５００ＭＨｚ帯を使用している。このため、無線通信装置を構成する各部品は、周波数帯が５００ＭＨｚ帯用の部品で構成される。
【０００７】
上記ＩＥＥＥ８０２．１１ｂとＩＥＥＥ８０２．１１ａとを混在させた無線通信端末は、前述したようにそれぞれ使用する部品が異なるため、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂとＩＥＥＥ８０２．１１ａとの両方の回路を備える必要がある。このため、無線通信装置が大型かつ高価とならざるを得ないという問題があった。また、周波数帯が異なる回路を同一基板内あるいは隣接して形成する場合、互いの信号が影響を及ぼし合ってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、複数の無線周波数帯を用いた無線通信装置において、互いの周波数帯の信号に影響を与えることなく回路を共有でき、部品点数の削減と小型化が可能な無線通信装置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】
上記目的を達成するために本発明の無線通信装置は、複数の周波数帯を使用して無線信号の送受信を行う無線通信装置であって、第１の周波数帯による信号の受信処理を行う第１の受信部と、前記第１の周波数帯による信号の送信処理を行う第１の送信部とを有する第１の送受信部と、第２の周波数帯による信号の受信処理を行う第２の受信部と、前記第２の周波数帯による信号の送信処理を行う第２の送信部とを有する第２の送受信部と、前記それぞれの送受信部のうち、信号の送受信を行う周波数帯の送受信部を動作モードとし、他の送受信部を停止モードとするように制御する制御回路とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また本発明の送受信回路は、第１の周波数帯による信号の受信処理を行う第１の受信部と、前記第１の周波数帯による信号の送信処理を行う第１の送信部と、外部からの制御信号を入力するための第１の入力部とを有する第１の送受信部と、第２の周波数帯による信号の受信処理を行う第２の受信部と、前記第２の周波数帯による信号の送信処理を行う第２の送信部と、外部からの制御信号を入力するための第２の入力部とを有する第２の送受信部とを具備する。そして、前記第１の送受信部は、前記第１の入力部から前記第１の周波数帯による信号の送受信を行う旨の制御信号が入力された場合に前記第１の受信部及び第１の送信部を動作モードとし、一方前記第１の入力部から前記第１の周波数帯による信号の送受信を行わない旨の制御信号が入力された場合に前記第１の受信部及び第１の送信部を停止モードとする。また、前記第２の送受信部は、前記第２の入力部から前記第２の周波数帯による信号の送受信を行う旨の制御信号が入力された場合に前記第２の受信部及び第２の送信部を動作モードとし、一方前記第２の入力部から前記第２の周波数帯による信号の送受信を行わない旨の制御信号が入力された場合に前記第２の受信部及び第２の送信部を停止モードとすることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における無線通信装置の回路構成の主要部を示すブロック図である。
まず、無線周波数帯として２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号を受信する場合について説明する。なお、本発明の無線通信装置は、例えば変調方式として６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、データ伝送方式としてＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いている。図１において、図示しない無線通信装置から送信された２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号は、アンテナ１で受信されたのちバンドパスフィルタとしてのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）フィルタ２を通過した後、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３に入力される。
【００１３】
２．４ＧＨｚ帯送受信回路３に入力された無線周波信号は、先ず送受信切替スイッチ４に入力される。送受信切替スイッチ４は、例えばベースバンド回路３３からの制御信号により受信側に設定される。送受信切替スイッチ４から出力された無線周波信号は、受信側ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）５、バンドパスフィルタとしての受信側ＲＦフィルタ６を介してダウンコンバータ７に入力される。また発振器としてのＲＦ側シンセサイザ８は、１．９ＧＨｚ帯の局部発振信号を生成し、この局部発振信号はダウンコンバータ７に供給される。
【００１４】
ダウンコンバータ７は、入力された無線周波信号とＲＦ側シンセサイザ８から供給された１．９ＧＨｚ帯の局部発振信号とを乗算することにより、５００ＭＨｚ帯の中間周波（ＩＦ）信号に周波数変換する。この受信ＩＦ信号は、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３より出力される。
【００１５】
２．４ＧＨｚ帯送受信回路３より出力された受信ＩＦ信号は、バンドパスフィルタとしての受信側ＩＦフィルタ９を通過し、受信側ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）１０を介して直交変復調回路１１に入力される。前記ＩＦフィルタ９は、例えばＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）フィルタにより構成されている。また、ＩＦ側シンセサイザ１４は、ＩＦ信号の２倍の周波数である１０００ＭＨｚ帯の局部発振信号を生成し、この局部発振信号を直交変復調回路１１に入力する。
【００１６】
直交変復調回路１１に入力された受信ＩＦ信号は、ミキサ１２、１７に入力され、直交したＩＱ信号に分離される。すなわち、ミキサ１２に入力された受信ＩＦ信号は、ＩＦ側シンセサイザ１４から直交変復調回路１１に入力された局部発振信号と混合され、ミキサ１２はＩ信号を出力する。また、ミキサ１７に供給された受信ＩＦ信号は、９０°移相回路１３を介して供給された局部発振信号と混合され、ミキサ１７はＱ信号を出力する。この直交したＩＱ信号は、直交復調信号として直交変復調回路１１より出力される。
【００１７】
直交変復調回路１１より出力された直交復調信号は、受信側ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１５、１８を通過し、約５ＭＨｚの帯域を持つ直交復調信号となる。この直交復調信号は、ＡＤコンバータ１６、１９によりそれぞれデジタル信号に変換され、ベースバンド回路３３に入力される。
【００１８】
次に、無線周波数帯として５ＧＨｚ帯の無線周波信号を受信する場合について説明する。図示しない無線通信装置から送信された５ＧＨｚ帯の無線周波信号は、アンテナ１’で受信され、バンドパスフィルタとしての受信側ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）フィルタ２’を通過した後、５ＧＨｚ帯送受信回路３’に入力される。
【００１９】
５ＧＨｚ帯送受信回路３’に入力された無線周波信号は、先ず送受信切替スイッチ４’に入力される。送受信切替スイッチ４’は、例えばベースバンド回路３３からの制御信号により受信側に設定される。送受信切替スイッチ４’から出力された無線周波信号は、受信側ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）５’、バンドパスフィルタとしての受信側ＲＦフィルタ６’を介してダウンコンバータ７’に入力される。またＲＦ側シンセサイザ８’は、４．７ＧＨｚ帯の局部発振信号を生成し、この局部発振信号はダウンコンバータ７’に入力される。
【００２０】
ダウンコンバータ７’は、入力された無線周波信号とＲＦ側シンセサイザ８’から入力された４．７ＧＨｚ帯の局部発振信号とを乗算することにより、上記２．４ＧＨｚ帯時と共通の５００ＭＨｚ帯の中間周波（ＩＦ）信号に周波数変換する。この受信ＩＦ信号は、５ＧＨｚ帯送受信回路３’より出力される。
【００２１】
５ＧＨｚ帯送受信回路３’より出力された受信ＩＦ信号は、バンドパスフィルタとしての受信側ＩＦフィルタ９、受信側ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）１０を介して直交変復調回路１１に入力される。このとき、ＩＦ側シンセサイザ１４は、ＩＦ信号の２倍の周波数である１０００ＭＨｚ帯の局部発振信号を生成し、この局部発振信号を直交変復調回路１１に入力する。
【００２２】
直交変復調回路１１に入力された受信ＩＦ信号は、ミキサ１２、１７に入力される。ミキサ１２、１７は前述した動作により、受信ＩＦ信号を直交したＩＱ信号に分離する。これらＩＱ信号は、受信側ＬＰＦ１５、１８を通過し、約８ＭＨｚの帯域を持つ直交復調信号となる。この直交復調信号は、ＡＤコンバータ１６、１９によりそれぞれデジタル信号に変換され、ベースバンド回路３３に入力される。
【００２３】
一方、無線周波数帯として２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号を送信する場合について説明する。ベースバンド回路３３から出力されたデジタルＩ，Ｑ信号は、ＤＡコンバータ２０、３０によってアナログＩ，Ｑ信号に変換され、送信側ＬＰＦ２１、３１によってデジタルノイズが軽減された後、直交変復調回路１１に入力される。
【００２４】
直交変復調回路１１に入力されたＩＱ信号は、ミキサ２２、３２に入力される。ＩＦ側シンセサイザ１４は、上記同様１０００ＭＨｚ帯の局部発振信号を生成し、この局部発振信号を直交変復調回路１１に入力する。Ｉ信号は、ミキサ２２により局部発振信号と混合され、Ｑ信号はミキサ３２により９０°移相回路１３により移相がシフトされた局部発振信号と混合される。このようにしてＩＱ信号が５００ＭＨｚ帯の送信ＩＦ信号に変調される。これらミキサ２２、２３の出力信号は重畳される。
【００２５】
直交変復調回路１１より出力された送信ＩＦ信号は、送信側ＡＧＣ２３により利得が制御され、送信側ＩＦフィルタ２４を通過して２．４ＧＨｚ帯送受信回路３に入力される。前記ＩＦフィルタ２４は、例えばＳＡＷフィルタにより構成されている。
【００２６】
２．４ＧＨｚ帯送受信回路３に入力された送信ＩＦ信号は、アップコンバータ２５に入力される。アップコンバータ２５は、送信ＩＦ信号をＲＦ側シンセサイザ８が生成した１．９ＧＨｚ帯の局部発振信号と乗算することにより、２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号に周波数変換する。この無線周波信号は、バンドパスフィルタとしての送信側ＲＦフィルタ２６、ドライバアンプ２７、パワーアンプ２８、送信側ＬＰＦ２９により所定の帯域及び利得を備えた無線周波信号に変換され、送受信切替スイッチ４に入力される。送受信切替スイッチ４は、例えばベースバンド回路３３からの制御信号により送信側に設定される。送受信切替スイッチ４より出力された無線周波信号は、ＲＦフィルタ２を通過し、アンテナ１から空中に送信される。
【００２７】
次に、無線周波数帯として５ＧＨｚ帯の無線周波信号を送信する場合について説明する。ベースバンド回路３３から出力されたデジタルＩＱ信号は、ＤＡコンバータ３０によってアナログＩＱ信号に変換され、送信側ＬＰＦ３１によってデジタルノイズが軽減された後、直交変復調回路１１に入力される。
【００２８】
直交変復調回路１１に入力されたアナログＩＱ信号は、ミキサ２２、３２に入力される。ＩＦ側シンセサイザ１４は、上記同様１０００ＭＨｚ帯の局部発振信号を生成し、この局部発振信号を直交変復調回路１１に入力する。ＩＱ信号は、直交変復調回路１１において、前述した動作により５００ＭＨｚ帯の送信ＩＦ信号に変調される。
【００２９】
直交変復調回路１１より出力された送信ＩＦ信号は、送信側ＡＧＣ２３、送信側ＩＦフィルタ２４を介して５ＧＨｚ帯送受信回路３’に入力される。
【００３０】
５ＧＨｚ帯送受信回路３’に入力された送信ＩＦ信号は、アップコンバータ２５’に入力される。アップコンバータ２５’は、送信ＩＦ信号をＲＦ側シンセサイザ８’が生成した４．７ＧＨｚ帯の局部発振信号と乗算することにより、５ＧＨｚ帯の無線周波信号に周波数変換する。この無線周波信号は、バンドパスフィルタとしての送信側ＲＦフィルタ２６’、ドライバアンプ２７’、パワーアンプ２８’、送信側ＬＰＦ２９’により所定の帯域及び利得を備えた無線周波信号に変換され、送受信切替スイッチ４’に入力される。送受信切替スイッチ４’より出力された無線周波信号は、ＲＦフィルタ２’を通過し、アンテナ１’から空中に送信される。
【００３１】
ベースバンド回路３３は、通常の無線アクセス機能、データ伝送機能及び通信を行う相手装置との間で使用する無線周波数帯を選択する機能等を備える。またベースバンド回路３３は、制御部３３ａを備える。
【００３２】
制御部３３ａは、データの送受信に使用する周波数帯によって、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３と５ＧＨｚ帯送受信回路３’とを、動作モードあるいは停止モードに切り替えるため、これら送受信回路を時分割で制御する。動作モードとは、送受信回路を構成する各素子が送受信を行える状態をいう。一方停止モードとは、例えば送受信回路を構成する各素子の電源電圧の供給を停止する状態をいう。また停止モードは、送受信回路を構成する各素子が、動作中の周波数帯の回路に影響を及ぼさない状態であればよい。
【００３３】
このように構成された無線通信装置の動作を説明する。
【００３４】
ベースバンド回路３３が相手装置との間でデータの送受信を行う周波数帯の選択を行い、例えば５ＧＨｚ帯を用いて通信を行うものとする。すると、制御部３３ａは、制御信号ＡＳ１をハイレベルとする。このため、５ＧＨｚ帯送受信回路３’は動作モードとなる。このとき、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３に供給される制御信号／ＡＳ１はローレベルであり、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３は停止モードとなる。
【００３５】
すなわち、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３は、制御信号／ＡＳ１がローレベルとなると、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３を構成する各素子への電源電圧の供給を停止する。また、５ＧＨｚ帯送受信回路３’は、制御信号ＡＳ１がハイレベルになると、５ＧＨｚ帯送受信回路３’を構成する各素子に電源電圧を供給する。
【００３６】
一方、ベースバンド回路３３が相手装置との間でデータの送受信を行う周波数帯の選択を行い、２．４ＧＨｚ帯を用いて通信を行うものとする。すると、制御部３３ａは、制御信号ＡＳ１をローレベルとする。すると、５ＧＨｚ帯送受信回路３’は停止モードとなり、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３が動作モードとなる。
【００３７】
ところで、本実施形態では、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３と、５ＧＨｚ帯送受信回路３’の中間周波（ＩＦ）信号の周波数帯を５００ＭＨｚ帯に統一している。通常、５．１５〜５．２５ＧＨｚのＲＦでは、例えばＩＦは５００〜６００ＭＨｚのある１ポイントを用いる。この場合、ＲＦ側シンセサイザは４．７ＧＨｚ帯で発振し、ＩＦ側シンセサイザは１０００〜１２００ＭＨｚで発振する。一方２．４ＧＨｚ帯のＲＦでは、例えばＩＦは３００〜４００ＭＨｚのある１ポイントを用いる。この場合、ＲＦ側シンセサイザは２．０〜２．１ＧＨｚで発振し、ＩＦ側シンセサイザは６００〜８００ＭＨｚで発振する。このように、５ＧＨｚ帯と２．４ＧＨｚ帯とでは、ＩＦの周波数帯が異なる。
【００３８】
ＩＦの周波数帯は、ＲＦフィルタの特性に依存している。フィルタの減衰特性は、共振器のＱが同じならば周波数が高い方が緩やかである。したがって、周波数が高い信号をフィルタリングする場合、例えば送信時にＲＦ側シンセサイザの発振信号がアンテナから漏れ出る（以後、ローカルリークという）恐れがある。
【００３９】
アンテナから送信される無線周波信号の周波数をｆ０、ＩＦの周波数帯をｆ１、ＲＦ側シンセサイザの周波数をｆＬ０とすると、
ｆ０＝ｆＬ０＋ｆ１
となる。すなわち、ｆ１を大きくするとｆＬ０が小さくなり、ｆＬ０がｆ０から離れる。したがって、ｆＬ０はＲＦフィルタの帯域外になり、ローカルリークが発生しない。
【００４０】
５ＧＨｚ帯を用いて２．４ＧＨｚ帯と同程度のローカルリークの減衰量を得ようとすると、フィルタの段数が同じであれば、５ＧＨｚ帯のＩＦは２．４ＧＨｚ帯のＩＦの約２倍にする必要がある。
【００４１】
本実施形態では、ＩＦを５ＧＨｚ帯に用いるＩＦに統一することで、２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号を送信するときのローカルリークを抑制している。
【００４２】
以上のように本実施形態では、無線周波数帯として２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯を混在させた無線通信装置において、２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号と５ＧＨｚ帯の無線周波信号とを時分割に処理することで、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３と５ＧＨｚ帯送受信回路３’との同時動作を回避するようにしている。さらに、中間周波（ＩＦ）信号の周波数帯を５ＧＨｚ帯の中間周波（ＩＦ）信号の周波数帯に統一するようにしている。
【００４３】
したがって、本実施形態によれば、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３及び５ＧＨｚ帯送受信回路３’以降の回路を共用することが可能となる。よって、部品点数を大幅に削減することができ、装置の小型化が可能となる。
【００４４】
また、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯の信号が同時動作しないため、２．４ＧＨｚ帯用の回路と５ＧＨｚ帯の回路との間に新たにアイソレーションを設ける必要がない。
【００４５】
また、動作していない周波数帯の回路を停止モードにしているため、バッテリーあるいは電源の消費を低減することが可能となる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、ベースバンド回路３３から出力される制御信号ＡＳ１／ＡＳ１を２．４ＧＨｚ帯送受信回路３と５ＧＨｚ帯送受信回路３’とに入力するように構成している。しかし、例えば２．４ＧＨｚ帯送受信回路３を構成する各素子にそれぞれ直接入力するように構成してもよい。このように構成すれば、起動に時間がかかる素子は動作モードにしておく等の制御が可能となる。
【００４７】
また、例えばＲＦ側シンセサイザ８のように起動に時間がかかる素子は、常時動作させておき、シンセサイザの出力のみを停止するように構成してもよい。あるいは、ＲＦ側シンセサイザ８を停止モードとし、例えばシンセサイザが備える素子のうちＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）等の起動に時間がかかる素子のみを動作させておくように構成してもよい。
【００４８】
また、２．４ＧＨｚ帯送受信回路３及び５ＧＨｚ帯送受信回路３’は、制御信号ＡＳ１あるいは／ＡＳ１を入力するための入力ピンを備え、この入力ピンに制御信号が入力された場合に動作モードあるいは停止モードを行うように構成してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、２．４ＧＨｚ帯用と５ＧＨｚ帯用の２つのアンテナを備えているが、アンテナ共用器（ｄｕｐｌｅｘｅｒ）を用いてアンテナを共用するように構成してもよい。このように構成することで、装置をより小型化することが可能となる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態における無線通信装置の回路構成の主要部を示すブロック図である。図２において、上記図１と同一部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５１】
無線周波数帯として２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号を受信する場合について説明する。アンテナ１から受信された２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号は、送受信切替スイッチ４を介して２．４ＧＨｚ帯受信回路４０に入力される。２．４ＧＨｚ帯受信回路４０に入力された無線周波信号は、第１の実施形態と同様にしてダウンコンバータ７に入力される。また、ＲＦ側シンセサイザ４４は、２．８〜２．９ＧＨｚの局部発振信号を生成し、この局部発振信号はダウンコンバータ７に入力される。
【００５２】
ダウンコンバータ７は、無線周波信号とＲＦ側シンセサイザ４４から入力された２．８〜２．９ＧＨｚの局部発振信号とを乗算することにより、４００〜６００ＭＨｚのＩＦ信号に周波数変換する。この受信ＩＦ信号は、停止時にハイインピーダンスとなるハイインピーダンス回路４１を介して２．４ＧＨｚ帯受信回路４０より出力される。
【００５３】
２．４ＧＨｚ帯受信回路４０より出力された受信ＩＦ信号は、バンドパスフィルタとしてのＩＦフィルタ４６を通過し、直交変復調回路１１に入力される。前記ＩＦフィルタ４６は、例えばＳＡＷフィルタにより構成されている。
【００５４】
次に、無線周波数帯として５ＧＨｚ帯の無線周波信号を受信する場合について説明する。アンテナ１’から受信された５ＧＨｚ帯の無線周波信号は、送受信切替スイッチ４’を介して５ＧＨｚ帯受信回路４０’に入力される。５ＧＨｚ帯受信回路４０’に入力された無線周波信号は、第１の実施形態と同様にしてダウンコンバータ７’に入力される。また、ＲＦ側シンセサイザ４４は、２．８〜３ＧＨｚの局部発振信号を生成し、この局部発振信号は逓倍回路４５に入力される。逓倍回路４５は、入力された局部発振信号の周波数を２倍の周波数帯に変換する。この変換された局部発振信号はダウンコンバータ７’に入力される。
【００５５】
ダウンコンバータ７’は、無線周波信号と逓倍回路４５から入力された局部発振信号とを乗算することにより、４００〜６００ＭＨｚのＩＦ信号に周波数変換する。この受信ＩＦ信号は、ハイインピーダンス回路４１’を介して５ＧＨｚ帯受信回路４０’より出力される。
【００５６】
５ＧＨｚ帯受信回路４０’より出力された受信ＩＦ信号は、ＩＦフィルタ４６を通過し、直交変復調回路１１に入力される。
【００５７】
一方、無線周波数帯として２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号を送信する場合について説明する。
直交変復調回路１１より出力された送信ＩＦ信号は、ＩＦフィルタ４６を通過して２．４ＧＨｚ帯送信回路４２に入力される。
【００５８】
２．４ＧＨｚ帯送信回路４２に入力された送信ＩＦ信号は、ハイインピーダンス回路４３を介してアップコンバータ２５に入力される。アップコンバータ２５は、送信ＩＦ信号をＲＦ側シンセサイザ８が生成した２．８〜２．９ＧＨｚの局部発振信号と乗算することにより、２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号に周波数変換する。この無線周波信号は、アンテナ１から空中に送信される。
【００５９】
次に、無線周波数帯として５ＧＨｚ帯の無線周波信号を送信する場合について説明する。直交変復調回路１１より出力された送信ＩＦ信号は、ＩＦフィルタ４６を通過して５ＧＨｚ帯送信回路４２’に入力される。
【００６０】
５ＧＨｚ帯送信回路４２’に入力された送信ＩＦ信号は、ハイインピーダンス回路４３’を介してアップコンバータ２５’に入力される。アップコンバータ２５は、送信ＩＦ信号を逓倍回路４５が生成した局部発振信号と乗算することにより、５ＧＨｚ帯の無線周波信号に周波数変換する。この無線周波信号は、アンテナ１’から空中に送信される。
【００６１】
ベースバンド回路４７は、通常の無線アクセス機能、データ伝送機能及び通信を行う相手装置との間で使用する無線周波数帯を選択する機能等を備える。またベースバンド回路４７は、制御部４７ａを備える。
【００６２】
制御部４７ａは、データの送受信、及びデータの送受信に使用する周波数帯によって、２．４ＧＨｚ帯受信回路４０と２．４ＧＨｚ帯送信回路４２と５ＧＨｚ帯受信回路４０’と５ＧＨｚ帯送信回路４２’とを、動作モードあるいは停止モードに切り替える。
【００６３】
このように構成された無線通信装置の動作を説明する。
【００６４】
ベースバンド回路４７が相手装置との間でデータの送受信を行う周波数帯の選択を行い、例えば５ＧＨｚ帯を用いてデータの受信を行うものとする。すると、制御部４７ａは、５ＧＨｚ帯受信回路４０’を動作モードとするため制御信号ＡＳ４をハイレベル、他の制御信号ＡＳ２，ＡＳ３，ＡＳ５をローレベルとする。制御信号ＡＳ４は５ＧＨｚ帯受信回路４０’に供給される。また、制御信号ＡＳ２は２．４ＧＨｚ帯受信回路４０、制御信号ＡＳ３は２．４ＧＨｚ帯送信回路４２、制御信号ＡＳ５は５ＧＨｚ帯送信回路４２’にそれぞれ供給される。
【００６５】
５ＧＨｚ帯受信回路４０’は、制御信号ＡＳ４がハイレベルになると、５ＧＨｚ帯受信回路４０’を構成する各素子に電源電圧を供給する。また、５ＧＨｚ帯受信回路４０’は、制御信号ＡＳ５がローレベルになると、回路を構成する各素子への電源電圧の供給を停止する。２．４ＧＨｚ帯受信回路４０および２．４ＧＨｚ帯送信回路４２についても同様である。
【００６６】
ところで、本実施形態では、ＩＦ用のフィルタであるＩＦフィルタ４６を５ＧＨｚ帯と２．４ＧＨｚ帯で共用している。これは、各送受信回路にハイインピーダンス回路を備えることにより実現している。以下に、ハイインピーダンス回路について説明する。
【００６７】
図３は、２．４ＧＨｚ帯受信回路４０が有するハイインピーダンス回路４１の回路図の一例である。ハイインピーダンス回路４１は、トランジスタ５０，５１と定電流回路５２とから構成される。２．４ＧＨｚ帯受信回路４０が停止モードになると、上記定電流回路５２の電源電圧の供給が停止する。この電源電圧の供給が停止は、例えば上記定電流回路５２に制御信号ＡＳ２を供給することにより行われる。これにより、２．４ＧＨｚ帯受信回路４０は、ＩＦフィルタ４６に対してハイインピーダンスとなる。また、５ＧＨｚ帯受信回路４０’が有するハイインピーダンス回路４１’の構成も、上記ハイインピーダンス回路４１と同様であるため、説明は省略する。
【００６８】
次に、２．４ＧＨｚ帯送信回路４２が有するハイインピーダンス回路４３について説明する。図４は、ハイインピーダンス回路４３の回路図の一例である。ハイインピーダンス回路４３は、トランジスタ５３，５４と定電流回路５５と抵抗５６，５７とから構成される。抵抗５６，５７のそれぞれの一方の端子は電源電圧（Ｖｃｃ）に接続される。２．４ＧＨｚ帯送信回路４２が停止モードになると、上記定電流回路５５の電源電圧の供給が停止する。この電源電圧の供給の停止は、例えば上記定電流回路５５に制御信号ＡＳ３を供給することにより行われる。これにより、２．４ＧＨｚ帯送信回路４２は、ＩＦフィルタ４６に対してハイインピーダンスとなる。また、５ＧＨｚ帯送信回路４２’  が有するハイインピーダンス回路４３’の構成も、上記ハイインピーダンス回路４３と同様であるため、説明は省略する。
【００６９】
同じ周波数帯の送受信動作において、使用する送受信回路以外の他の送受信回路は、ＩＦフィルタ４６に対してハイインピーダンスとなる。よって、ＩＦフィルタ４６は、マッチングが取りやすくなり、フィルタの特性が向上する。
【００７０】
なお、ハイインピーダンス回路を別に設けず、アップコンバータ７，７’あるいはダウンコンバータ２５，２５’がそれぞれハイインピーダンス回路を備えるようにしてもよい。図５は、ハイインピーダンス回路を備えたダウンコンバータの一例を示す回路図である。このダウンコンバータは、トランジスタ６０，６１，６２，６３，６４，６５と、定電流回路６６とから構成される。停止モード時、定電流回路６６の電源電圧の供給を停止する。これにより、ダウンコンバータは、ＩＦフィルタ４６に対してハイインピーダンスとなる。このように構成されたダウンコンバータは、新たにハイインピーダンス回路を設ける必要がないため、回路構成を簡単にでき、かつ回路の小型化が可能となる。アップコンバータについても図５と同様の構成であるため説明は省略する。
【００７１】
さらに、本実施形態ではＲＦ側のシンセサイザを２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯とで共用している。ＲＦ側シンセサイザ４４の周波数をｆＬ０、ＩＦの周波数をｆＩＦとすると、上側をローカルとして、ｆＬ０とｆＩＦとの関係式を以下に示す。
【００７２】
2005012648.tif 000003
上段の式からｆＩＦを４００〜６００ＭＨｚとした場合、ｆＬ０は２．８〜２．９ＧＨｚとなる。下段の式からｆＩＦを４００〜６００ＭＨｚとした場合、ｆＬ０は２．８〜３ＧＨｚとなる。よって、５ＧＨｚ帯と２．４ＧＨｚ帯とで、ｆＬ０の値がほぼ同一となり、２倍の逓倍回路４５を用いることで、ＲＦ側のシンセサイザを共用することが可能となる。
【００７３】
この時、ｆＩＦは小さいほど共有化を行いやすいが、ｆＩＦが小さいほど５ＧＨｚ帯でのローカルリークが多くなることが懸念される。しかし本実施形態において、ＲＦ側シンセサイザ４４の周波数は、５ＧＨｚ帯に本来必要とされる周波数帯の半分である。ダウンコンバータ７’及びアップコンバータ２５’に入力される周波数は、ＩＦが４００ＭＨｚとすると５．６ＧＨｚ帯となる。しかし、ＲＦ側シンセサイザ４４が発振する周波数は２．８ＧＨｚ帯であり、５．６ＧＨｚ帯に対して十分離れているので問題はない。
【００７４】
以上詳述したように本実施形態では、無線周波数帯として２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯を混在させた無線通信装置において、２．４ＧＨｚ帯の無線周波信号と５ＧＨｚ帯の無線周波信号とを時分割に処理し、さらに同じ周波数帯の送信と受信とを時分割に処理するようにしている。また、２．４ＧＨｚ帯用のＲＦ側シンセサイザが発振する局部発振信号を逓倍回路４５を介して５ＧＨｚ帯のＲＦ側局部発振信号として使用するようにしている。また、各送受信回路にハイインピーダンス回路を備えている。したがって本実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
さらに、ＲＦ側のシンセサイザを共用することができ、部品点数の削減や回路の小型化が可能となる。
【００７６】
また、送信と受信とを時分割に処理し、各送受信回路にハイインピーダンス回路を備えているため、ＩＦ側のフィルタを共用でき、さらに部品点数の削減や回路の小型化が可能となる。
【００７７】
また第２の実施形態において、逓倍回路４５を備えてＲＦ側の周波数シンセサイザを共用とした構成は、上記第１の実施形態においても適用可能である。
【００７８】
この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形して実施可能なことは勿論である。
【００７９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明は、複数の無線周波数帯を用いた無線通信装置において、互いの周波数帯の信号に影響を与えることなく回路を共有でき、部品点数の削減と小型化が可能な無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における無線通信装置の回路構成の主要部を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施形態における無線通信装置の回路構成の主要部を示すブロック図。
【図３】図２に示した無線通信装置における２．４ＧＨｚ帯受信回路４０が有するハイインピーダンス回路４１の回路図の一例。
【図４】図２に示した無線通信装置における２．４ＧＨｚ帯送信回路４２が有するハイインピーダンス回路４３の回路図の一例。
【図５】ハイインピーダンス回路を備えたダウンコンバータの一例を示す回路図。
【符号の説明】
１，１’…アンテナ、２，２’…ＲＦフィルタ、３，３’…２．４ＧＨｚ帯送受信回路、４，４’…送受信切替スイッチ、５，５’…受信側ＬＮＡ、６，６’…受信側ＲＦフィルタ、７，７’…ダウンコンバータ、８，８’…ＲＦ側シンセサイザ、９…受信側ＩＦフィルタ、１０…受信側ＡＧＣ、１１…直交変復調回路、１２，１７，２２，３２…ミキサ、１３…９０°移相回路、１４…ＩＦ側シンセサイザ、１５，１８…受信側ＬＰＦ、１６，１９…ＡＤコンバータ、２０，３０…ＤＡコンバータ、２１，３１…送信側ＬＰＦ、２３…送信側ＡＧＣ、２４…送信側ＩＦフィルタ、２５，２５’…アップコンバータ、２６，２６’…送信側ＲＦフィルタ、２７，２７’…ドライバアンプ、２８，２８’…パワーアンプ、２９，２９’…送信側ＬＰＦ、３３，４７…ベースバンド回路、３３ａ，４７ａ…制御部、４０，４０’…２．４ＧＨｚ帯受信回路、４１，４１’…ハイインピーダンス回路、４２，４２’…２．４ＧＨｚ帯送信回路、４３，４３’…ハイインピーダンス回路、４４…ＲＦ側シンセサイザ、４５…逓倍回路、４６…ＩＦフィルタ、５０，５１，５３，５４，６０，６１，６２，６３，６４，６５…トランジスタ、５２，５５，６６…定電流回路、５６，５７…抵抗、。
【図１】
2005012648.tif 000004
【図２】
2005012648.tif 000005
【図３】
2005012648.tif 000006
【図４】
2005012648.tif 000007
【図５】
2005012648.tif 000008