(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の周波数帯と前記第一の周波数帯とは異なる第二の周波数帯を使用して基地局と通信すると共に、前記第二の周波数帯と同じ周波数帯を用いて他の移動局と直接通信を行う移動局用の無線機であって、
第一の局発信号を出力して送信機及び受信機に供給する第一の電圧制御発振器と、前記第一の局発信号とは異なる第二の局発信号を出力して前記送信機に供給する第二の電圧制御発振器を備え、
前記基地局と通信するとき及び前記他の移動局と直接通信する場合で受信するときに前記第一の電圧制御発振器を使用し、前記他の移動局と直接通信する場合で送信するときに前記第二の電圧制御発振器を使用することを特徴とする無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線機の低消費化及び低ノイズ化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
８００ＭＨｚ帯無線システムについて、図１を参照して説明する。図１は、８００ＭＨｚ帯無線システムの構成を示すブロック図である。移動局（第一移動局８、第二移動局９）の送信周波数は８０５〜８２５ＭＨｚ、受信周波数は８５０〜８７０ＭＨｚである。一方、基地局１０の送信周波数は移動局の逆で送信周波数は８５０〜８７０ＭＨｚ、受信周波数は８０５〜８２５ＭＨｚである。
【０００３】
例えば、第一移動局８が８０５ＭＨｚで送信すると、基地局１０は８０５ＭＨｚで受信した後、第二移動局９へ８５０ＭＨｚで送信し、第二移動局９は８５０ＭＨｚで受信する。
【０００４】
また、移動局が基地局１０から離れていることにより基地局１０を介し通話を行うことができなくなったとき等に使用する移動局間直接通話では、移動局の送信周波数を受信周波数（８５０〜８７０ＭＨｚ）と同じ周波数に変更して送信し、移動局同士で直接通話を行う。
【０００５】
移動局の送信周波数、受信周波数は内蔵した周波数シンセサイザによって決定される。従来の一例である周波数シンセサイザ、及び移動局について、図２、４、５を参照して説明する。図２は、従来の一例である周波数シンセサイザ、及び移動局の構成を示すブロック図である。図４は移動局の受信機の構成を示すブロック図である。図５は、送信電源、受信電源の切替部の構成を示すブロック図である。周波数シンセサイザ１は基準周波数発振器１１、デュアル周波数シンセサイザＩＣ１２、ローパスフィルタ１３、送信電圧制御発振器１４、受信電圧制御発振器１５から構成される。基準周波数発振器１１からの発振信号は、デュアル周波数シンセサイザＩＣ１２で制御信号（送信電圧制御発振器１４、受信電圧制御発振器１５から出力する局発信号の周波数に応じた制御信号で、制御信号の電圧レベルが大きいとき、局発信号の周波数が大きくなる。）に変換される。そして、ローパスフィルタ１３でノイズが除去された（所定の周波数よりも高い周波数成分をカットすることによりノイズが除去された）後、送信電圧制御発振器１４、受信電圧制御発振器１５で制御信号の電圧レベルに応じた周波数により局発信号が出力される。送信電圧制御発振器１４の動作周波数範囲は図１から、基地局１０を介して通話するときの送信周波数が８０５〜８２５ＭＨｚ、移動局で直接通話するときの送信周波数が８５０〜８７０ＭＨｚより、８０５〜８７０ＭＨｚとなる。一方、受信電圧制御発振器１５の動作周波数範囲は、受信周波数が８５０〜８７０ＭＨｚ、図４から受信ＩＦ周波数が４５ＭＨｚより、８０５〜８２５ＭＨｚ（受信周波数よりＩＦ周波数だけ低くなる）か、または８９５〜９１５ＭＨｚ（受信周波数よりＩＦ周波数だけ高くなる）となる。基地局を介して通話を行う場合において、送信電圧制御発振器１４、受信電圧制御発振器１５から出力する局発信号の周波数を変更するとき、デュアル周波数シンセサイザＩＣ１２のロックタイム（操作部による周波数変更を行ってから、デュアル周波数シンセサイザＩＣ１２がロックするまでの時間）の高速化が要求されるため、送信電圧制御発振器１４、受信電圧制御発振器１５はそれぞれ常時動作させた状態とする。（操作部による周波数変更を行うと、マイコンはデュアル周波数シンセサイザＩＣ１２へ信号を伝送する。この信号のレベルは、操作部で設定された周波数に応じて決められる。デュアル周波数シンセサイザＩＣ１２は、送信電圧制御発振器１４、受信電圧制御発振器１５へ制御信号を伝送する。送信電圧制御発振器１４、受信電圧制御発振器１５は制御信号のレベル（制御電圧）に応じた周波数で局発信号を出力する。この局発信号をデュアル周波数シンセサイザＩＣ１２に入力させる。デュアル周波数シンセサイザＩＣ１２はマイコンの信号と局発信号の周波数とを比較して、同じならばロックする。）そして、送信時及び受信時に応じてアンプ１６の送信電源１７、受信電源１８を切り替える。（送信電源１７、受信電源１８の切替は、例えば図５に示すようにＰＴＴ ＳＷの操作に応じてマイコンにより送信／受信の信号を出力し、この信号のレベルに応じてスイッチング用トランジスタをオン／オフさせることにより行っている。）この送信電��１７、受信電源１８の切替により、送信時では送信電圧制御発振器１４の局発信号が送信機４へ出力され、受信時では受信電圧制御発振器１５の局発信号が受信機５へ出力される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述の従来の無線機（移動局）では、送信電圧制御発振器及び受信用電圧制御発振器が周波数シンセサイザのロックタイム（操作部による周波数変更を行ってから周波数シンセサイザがロックするまでの時間）の高速化により常時動作している状態であるため、低消費化が要求される移動局（例えば、携帯機器）には適していないという欠点がある。
【０００７】
また、基地局を介して通話したときの送信周波数と移動局間同士で直接通話したときの送信周波数が異なった場合、基地局を介した通話だけでなく、移動局間同士で直接通話することができるようにすると、送信電圧制御発振器の発振周波数の範囲が広くなる。しかし、送信電圧制御発振器の発振周波数の広帯域化により、送信電圧制御発振器内部の共振回路の共振の鋭さＱが下記（１）式に示すように（ｆ２−ｆ１）が大きくなることによって低くなる。従って、送信電圧制御発振回路の変調感度が高くなければならない為、低ノイズ化に不利であるという欠点がある。
【０００８】
Ｑ＝ｆ０／（ｆ２−ｆ１）                              ………（１）
Ｑ：共振の鋭さ
ｆ０：共振周波数（ＭＨｚ）
ｆ１：最小発振周波数（ＭＨｚ）
ｆ２：最大発振周波数（ＭＨｚ）
そこで本発明ではこれらの欠点を除去し、低消費化且つ低ノイズ化を実現できるようにした極めて利便性の良い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】
本発明は上記の目的を達成するために、外部の基地局を介して相手局と通信を行うか相手局と直接通信を行うかを設定する通信設定手段（例えば設定操作を行う操作パネル、及び操作パネルで行われた設定を判別するマイコン）を備えるようにしたものである。そして電圧制御発振器を複数個設け、第一の電圧制御発振器（例えば、送受信電圧制御発振器）と第二の電圧制御発振器（例えば、移動局間直接通話用電圧制御発振器）とを含むようにしたものである。外部の基地局を介して相手局と通信するとき及び相手局と直接通信する場合で送信するときには第一の電圧制御発振器に局発信号を出力させるように通信設定手段が制御するようにしたものである。また相手局と直接通信する場合で受信するときには第二の電圧制御発振器に局発信号を出力させるように通信設定手段が制御するようにしたものである。その結果、第二の電圧制御発振器を常時動作させるのではなく、相手局と直接通信を行うときに動作させることができるため、無線機を低消費化することができる。
【００１０】
更に送受信部は、受信信号と第一の電圧制御発振器からの局発信号とを混合する周波数変換部を備え、受信信号の周波数と送信信号の周波数との差が周波数変換部からの出力信号の周波数となるようにしたものである。その結果、送信時及び受信時における第一の電圧制御発振器の動作周波数範囲が同一となることにより、第一の電圧制御発振器の動作周波数範囲が狭くすることができる。従って、無線機を低ノイズ化することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
８００ＭＨｚ帯無線システムについて、図１を参照して説明する。図１は、８００ＭＨｚ帯無線システムの構成を示すブロック図である。移動局（第一移動局８、第二移動局９）の送信周波数は８０５〜８２５ＭＨｚ、受信周波数は８５０〜８７０ＭＨｚである。一方、基地局１０の送信周波数は移動局の逆で送信周波数は８５０〜８７０ＭＨｚ、受信周波数は８０５〜８２５ＭＨｚである。
【００１２】
例えば、第一移動局８は８０５ＭＨｚで送信すると、基地局１０は８０５ＭＨｚで受信した後、第二移動局９へ８５０ＭＨｚで送信し、第二移動局９は８５０ＭＨｚで受信する。
【００１３】
また、移動局が基地局１０から離れていることにより基地局１０を介し通話を行うことができなくなったとき等に使用する移動局間直接通話では、移動局の送信周波数を受信周波数（８５０〜８７０ＭＨｚ）と同じ周波数に変更して送信し、移動局同士で直接通話を行う。
【００１４】
移動局の送信周波数、受信周波数は内蔵した周波数シンセサイザによって決定される。本発明の一実施例である周波数シンセサイザ、移動局について、図３〜６を参照して説明する。図３は、本実施例である周波数シンセサイザ、及び移動局の構成を示すブロック図である。図４は、移動局の受信機の構成を示すブロック図である。図５は、送信電源、受信電源の切替部の構成を示すブロック図である。図６は、移動局間直接通話用電圧制御発振器電源部の構成を示すブロック図である。周波数シンセサイザ１は基準周波数発振器１１、デュアル周波数シンセサイザＩＣ１２、ローパスフィルタ１３、送受信電圧制御発振器２、移動局間直接通話用電圧制御発振器３から構成される。基準周波数発振器１１からの発振信号は、デュアル周波数シンセサイザＩＣ１２で制御信号（送受信電圧制御発振器２、移動局間直接通話用電圧制御発振器３から出力する局発信号の周波数に応じた制御信号）に変換される。そして、ローパスフィルタ１３でノイズが除去された（所定の周波数よりも高い周波数成分をカットすることによりノイズが除去された）後、送受信電圧制御発振器２、移動局間直接通話用電圧制御発振器３で制御信号の電圧レベルに応じた周波数により局発信号が出力される。送受信電圧制御発振器２は常時動作しているのに対し、移動局間直接通話用電圧制御発振器３は移動局間直接通話時のみ動作するようにしているため、従来の周波数シンセサイザ（例えば、図２の周波数シンセサイザ）に比べて常時動作している電圧制御発振器の数が少ない。（移動局間直接通話を行うか否かは、例えば図６に示すように操作パネルにより選択し、マイコンにより移動局間直接通話を選択したかを判別する。この判別に応じてスイッチング用トランジスタにより移動局間直接通話用電圧制御発振器用電源１９をオン／オフさせることで、移動局間直接通話時のみ移動局間直接通話用電圧制御発振器３を動作させるようにする。）従って、周波数シンセサイザを低消費化することができる。基地局を介して通話をする場合、及び移動局間直接通信を行う場合で受信時には、送受信電圧制御発振器２からの局発信号はアンプ１６を介して通信状態（送信状態か受信状態か）に応じて送信機４、受信機５へ出力される。（アンプ１６の送信電源１７、受信電源１８の切替は、例えば図５に示すように操作者によるＰＴＴ  ＳＷの操作に応じてマイコンにより送信／受信の信号を出力し、この信号のレベルに応じてスイッチングトランジスタをオン／オフさせることにより行っている。）この送信電源１７、受信電源１８の切替により、基地局１０を介して通信を行う場合で送信時には送信機４へ局発信号が出力され、基地局１０を介して通信を行う場合及び移動局間通信を行う場合で受信時には受信機５へ局発信号が出力される。一方、移動局間通信を行う場合で送信時には、移動局間直接通話電圧制御発振器３からの局発信号は送信機４へ出力される。
【００１５】
次に、送受信電圧制御発振器２の動作周波数範囲について図１、４を参照して説明する。図１より基地局１０を介して通話するときの送信周波数が８０５〜８２５ＭＨｚ、受信周波数が８５０〜８７０ＭＨｚである。移動局間で直接通話するときの送信周波数、受信周波数が共に８５０〜８７０ＭＨｚである。また、図４よりＩＦ周波数は４５ＭＨｚである。基地局１０を介して通話するときの送信周波数が８０５〜８２５ＭＨｚより、送信時の送受信電圧制御発振器２の動作周波数範囲は８０５〜８２５ＭＨｚである。一方、受信時の送受信電圧制御発振器２の動作周波数範囲は、受信周波数（８５０〜８７０ＭＨｚ）とＩＦ周波数（４５ＭＨｚ）との差となる為、８０５〜８２５ＭＨｚとなる。従って、送受信電圧制御発振器２の動作周波数範囲は８０５〜８２５ＭＨｚとなる。
【００１６】
次に、移動局間直接通話用電圧制御発振器３の動作周波数範囲について図２より説明する。移動局間で直接通話するときの送信周波数が８５０〜８７０ＭＨｚより、移動局間直接通話用電圧制御発振器３の動作周波数範囲は８５０〜８７０ＭＨｚとなる。
【００１７】
以上のように、送受信電圧制御発振器２、移動局間直接通話用電圧制御発振器３の動作周波数範囲はそれぞれ８０５〜８２５ＭＨｚ、８５０〜８７０ＭＨｚとなる。従って、送受信電圧制御発振器２、移動局間直接通話用電圧制御発振器３の周波数帯域幅は共に２０ＭＨｚである。
【００１８】
一方、従来の一例である移動局（図２に示した無線機）の送信電圧制御発振器１４、受信電圧制御発振器１５の動作周波数範囲はそれぞれ８０５〜８７０ＭＨｚ、８５０〜８７０ＭＨｚとなる。従って、送信電圧制御発振器１４、受信電圧制御発振器１５の周波数帯域幅はそれぞれ６５ＭＨｚ、２０ＭＨｚとなる。
【００１９】
従って、本実施例の移動局に用いた電圧制御発振器の周波数帯域幅（２０ＭＨｚ）は、従来の移動局に用いた電圧制御発振器の周波数帯域幅（６５ＭＨｚ）よりも小さくなるため、電圧制御発振器内部の共振回路の共振の鋭さＱが下記（２）式に示すように（ｆ２ーｆ１）が小さくなることによって高くなる。従って、発振回路の変調感度を高くすることなく、低ノイズ化が実現することができる。
【００２０】
Ｑ＝ｆ０／（ｆ２−ｆ１）                              ………（２）
Ｑ：共振の鋭さ
ｆ０：共振周波数（ＭＨｚ）
ｆ１：最小発振周波数（ＭＨｚ）
ｆ２：最大発振周波数（ＭＨｚ）
本実施例では、無線機として移動局を用いた場合について説明したがそれに限定されるものではない。移動局以外の無線機でも同様にして低消費化及び低ノイズ化することは明らかである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、常時動作している電圧制御発振器の数を減らしたこと及び電圧制御発振器の発振周波数の帯域幅を狭くしたことにより、低消費且つ低ノイズを実現することができる。従って、極めて利便性の良い無線機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】８００ＭＨｚ帯無線システムの構成を示すブロック図
【図２】従来の一例である周波数シンセサイザ、移動局の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施例である周波数シンセサイザ、移動局の構成を示すブロック図
【図４】移動局の受信機の構成を示すブロック図
【図５】送信電源、受信電源の切替部の構成を示すブロック図
【図６】移動局間直接通話用電圧制御発振器電源部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１：周波数シンセサイザ              ２：送受信電圧制御発振器
３：移動局間直接通話用電圧制御発振器
４：送信機                          ５：受信機
８：第一移動局                      ９：第二移動局
１０：基地局                        １１：基準周波数発振器
１２：デユアル周波数シンセサイザＩＣ
１３：ローパスフィルタ              １４：送信電圧制御発振器
１５：受信電圧制御発振器            １６：アンプ
１７：送信電源                      １８：受信電源
【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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