(57)【要約】    【課題】      受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすること。    【解決手段】  本発明の質問器（通信装置）１００は、一つのアンテナ１１０と同一周波数帯の送信信号及び受信信号を同時にアンテナ１１０を介して送受信する送信部１２０及び受信部１３０と前記送信信号及び前記受信信号を分配する分配器１４０とを具備する。合成器１３２は、前記受信信号に前記送信信号の干渉により干渉結合信号が結合された干渉結合受信信号と当該干渉結合受信信号の前記干渉結合信号を打ち消す打消信号とを合成し合成信号を生成する。打消信号生成部１３９は、前記合成信号を復調した復調信号から検出された直流電圧の値が所定範囲内の値になるように前記打消信号を生成して合成器１３２に与える。    【選択図】    図１
2007074131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのアンテナと同一周波数帯の送信信号及び受信信号を同時に前記アンテナを介して送受信する送信部及び受信部と前記送信信号及び前記受信信号を分配する分配器とを具備する通信装置であって、
前記受信信号に前記送信信号の干渉により干渉結合信号を結合された干渉結合受信信号と当該干渉結合受信信号の前記干渉結合信号を打ち消す打消信号とを合成して合成信号を生成する合成手段と、
前記合成信号を復調して復調信号を生成する復調手段と、
前記復調信号から直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記直流電圧の値が所定範囲内の値になるように前記打消信号を生成して前記合成手段に与える打消信号生成手段と、を具備する通信装置。
【請求項２】
前記打消信号生成手段は、
前記送信信号と同一の局部発振信号を出力する局部発振手段と、
前記直流電圧の値が前記所定範囲内の値になるように前記局部発振信号の振幅及び位相を調整して前記打消信号を生成する振幅位相調整手段と、
を具備する請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記打消信号生成手段は、
前記送信信号と同一の局部発振信号を出力する局部発振手段と、
前記直流電圧検出手段が検出したデータをアナログデータに変換するデジタルアナログ変換手段と、
前記直流電圧の値が前記所定範囲内の値になるように前記局部発振信号を用いて前記アナログデータを直交振幅変調し前記打消信号を生成する変調手段と、
を具備する請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
一つのアンテナと同一周波数帯の送信信号及び受信信号を同時に前記アンテナを介して送受信する送信部及び受信部と送信信号と受信信号とを分配する分配器とを具備する通信装置における通信方法であって、
前記受信信号に前記送信信号の干渉により干渉結合信号を結合された干渉結合受信信号と当該干渉結合受信信号の前記干渉結合信号を打ち消す打消信号とを合成手段が合成して合成信号を生成する合成ステップと、
前記合成信号を復調して復調信号を生成する復調ステップと、
前記復調信号から直流電圧を検出する直流電圧検出ステップと、
前記直流電圧の値が所定範囲内の値になるように前記打消信号を生成して前記合成手段に与える打消信号生成ステップと、を具備する通信方法。
【請求項５】
前記打消信号生成ステップは、
前記送信信号と同一の局部発振信号を出力する局部発振ステップと、
前記直流電圧の値が前記所定範囲内の値になるように前記局部発振信号の振幅及び位相を調整して前記打消信号を生成する振幅位相調整ステップと、
を具備する請求項４記載の通信方法。
【請求項６】
前記打消信号生成ステップは、
前記送信信号と同一の局部発振信号を出力する局部発振ステップと、
前記直流電圧検出ステップで検出されたデータをアナログデータに変換するデジタルアナログ変換ステップと、
前記直流電圧の値が前記所定範囲内の値になるように前記局部発振信号を用いて前記アナログデータを直交振幅変調し前記打消信号を生成する変調ステップと、
を具備する請求項４記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つのアンテナを有し、同一周波数帯の送信信号及び受信信号を同時に前記アンテナを介して送受信する通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentification）システムを利用した質問器（通信装置）は、応答器（通信装置）に無線信号を送信する事により電力を供給するとともに、応答器からの変調信号を受信する。そのため、従来の質問器は、同一周波数帯で送信及び受信を同時に行うため送信波が受信系へ回り込むことを防止するサーキュレータを用いている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この構成によれば、質問器の受信系へ回り込み干渉の原因となる送信信号は、サーキュレータのポート間アイソレーションだけ減衰されるため、増幅器や直交復調器等の非線形素子利得抑圧による受信感度劣化に対して効果が期待できる。
【０００４】
また、サーキュレータを使用しない質問器（通信装置）も知られている（例えば、特許文献２参照）。図８は、サーキュレータを使用しない質問器１０の構成を示す図である。
【０００５】
質問器（通信装置）１０は、アンテナ１１、分配器１２、送信パワーアンプ１３、ハイブリットカプラ１４、アッテネータ１５及び同期検波回路１６を有する。
【０００６】
同期検波回路１６は、乗算器１７及びフィルタ１８で構成される。分配器１２は、抵抗器で構成され、アンテナ１１、送信回路及び受信回路に接続されている。
【０００７】
送信信号Ｓ１は、送信パワーアンプ１３で増幅され分配器１２で受信信号と分配されてからアンテナ１１を介して応答器（タグ）２０に送信される。
【０００８】
一方、応答器２０は、質問器１０からの送信信号に応答して応答信号を生成してアンテナ２１を介して質問器１０に送信する。
【０００９】
質問器１０は、応答器２０からの応答信号を受ける。質問器１０のアンテナ１１は、応答器２０からの応答信号を受けて受信信号を生成して分配器１２に与える。分配器１２は、受信信号を送信信号と分配してアッテネータ１５に与える。アッテネータ１５は、分配器１２からの受信信号を適切なレベルに減衰して乗算器１７に与える。乗算器１７は、ハイブリットカプラ１４からの局部発振信号と受信信号とを乗算して乗算受信信号を生成してフィルタ１８に与える。フィルタ１８は、乗算受信信号のうちのＲＦＩＤ用キャリアにて情報変調された成分のみ通して復調信号を出力する。  
【特許文献１】特開２００１−９４４６４号公報
【特許文献２】特開２００４−７２２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の質問器は、サーキュレータによって干渉となる送信信号が受信系へ回り込むことを防止するため、必ずサーキュレータを使用しなければならないから、装置の小型化及び低コスト化を図る上で制約を受けることになる。
【００１１】
また、特許文献１記載の質問器は、サーキュレータの送信系から受信系へのポート間アイソレーションがよくない場合、干渉により送信信号が受信系へ回り込むため、増幅器や直交復調器などの非線形素子利得抑圧による受信感度劣化を引き起こす問題もある。
【００１２】
また、特許文献２記載の質問器（通信装置）は、送信パワーアンプの出力電力が大きい場合、乗算器に対して過入力とならないようにアッテネータの減衰量を大きくして送信信号を適正なレベルまで下げる必要がある。
【００１３】
このようにした場合、特許文献２記載の質問器は、本来受信するべき応答器からの応答信号もアッテネータで減衰するため、乗算器へ入力される電力が小さくなるから、受信感度が劣化するとともに応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離も短くなるという課題を有している。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる通信装置及び通信方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、一つのアンテナと同一周波数帯の送信信号及び受信信号を同時に前記アンテナを介して送受信する送信部及び受信部と前記送信信号及び前記受信信号を分配する分配器とを具備する通信装置であって、前記受信信号に前記送信信号の干渉により干渉結合信号が結合された干渉結合受信信号と当該干渉結合受信信号の前記干渉結合信号を打ち消す打消信号とを合成し合成信号を生成する合成手段と、前記合成信号を復調し復調信号を生成する復調手段と、前記復調信号から直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、前記直流電圧の値が所定範囲内の値になるように前記打消信号を生成して前記合成手段に与える打消信号生成手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る通信装置の一例であるＲＦＩＤシステムを利用した質問器１００の構成を示す概略ブロック図である。
【００１９】
本発明の実施の形態１に係る質問器（通信装置）１００は、一つのアンテナ１１０、送信部１２０、受信部１３０、分配器１４０及び制御部１５０を有する。分配器１４０は、アンテナ１１０、送信部１２０及び受信部１３０と接続されている。分配器１４０は、送信部１２０から送信される送信信号と、アンテナ１１０を介して受信部１３０で受信される受信信号と、を同時に受ける時に、送信信号と受信信号とを分配する。
【００２０】
送信部１２０は、変調処理部１２１、変調器１２２、増幅器（パワーアンプ）１２３、送信フィルタ１２４及び局部発振器１６０を有する。
【００２１】
変調処理部１２１は、制御部１５０の指示に従い図示しない応答器（通信装置）に対して送出する信号のベースバンド処理を行う。
【００２２】
局部発振器１６０は、ＰＬＬシンセサイザ等で構成される。局部発振器１６０は、変調器１２２、後述する直交復調器１３５及び打消信号生成部１３９に送信信号と同一の局部発振信号Ｓ１６０を供給する。
【００２３】
変調器１２２は、局部発振信号Ｓ１６０を基に、変調処理部１２１でベースバンド処理された信号を変調しＲＦ信号を増幅器１２３に与える。増幅器１２３は、変調器１２２からのＲＦ信号を規定の出力レベルまで増幅し送信フィルタ１２４に与える。送信フィルタ１２４は、増幅器１２３からのＲＦ信号のうちの希望送信帯域以外の信号を減衰し、分配器１４０に送信信号Ｓ１２４を与える。
【００２４】
分配器１４０に入力された送信信号Ｓ１２４は、アンテナ１１０を介して応答器に送信される。なお、分配器１４０は、抵抗分配器、ハイブリットカプラ又は分配トランス等で構成される。
【００２５】
受信部１３０は、受信フィルタ１３１、合成器１３２、高周波増幅器１３３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１３４、直交復調器１３５、復調処理部１３６、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１３７、ＤＣ検出回路１３８、打消信号生成部１３９及び局部発振器１６０を有する。
【００２６】
質問器１００は、応答器からの信号を受信する場合、無変調の送信信号（ＣＷ）を送信して応答器に電力を供給するとともに、応答器が負荷のインピーダンスを可変することにより負荷変調し送出した変調波を受信する。
【００２７】
この時、同一周波数帯で同時に送受信が行われるため、分配器１４０は、アンテナ１１０を介して受信した受信信号Ｓ１３０に送信信号Ｓ１２４の干渉により干渉結合信号Ｓ１７０が結合された干渉結合受信信号Ｓ１８０を受信フィルタ１３１に与える。
【００２８】
受信フィルタ１３１は、分配器１４０から受けた干渉結合受信信号Ｓ１８０のうちの希望受信帯域以外の信号を減衰させて合成器１３２に与える。合成器１３２は、受信フィルタ１３１から受けた干渉結合受信信号Ｓ１８０と後述する打消信号生成部１３９から受ける打消信号Ｓ１３９とを合成して合成信号を生成し高周波増幅器１３３に与える。
【００２９】
高周波増幅器１３３は、合成器１３２から受けた合成信号を増幅し、バンドパスフィルタ１３４を介して直交復調器１３５に与える。
【００３０】
直交復調器１３５は、バンドパスフィルタ１３４から受けた信号を局部発振器１６０からの局部発振信号Ｓ１６０を用いて直交復調してアナログ信号であるＩ復調信号（同相復調信号）Ｓ１３５ａ及びＱ復調信号（直交復調信号）Ｓ１３５ｂを生成し復調処理部１３６、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１３７ａ及びＡＤ変換器１３７ｂに与える。復調処理部１３６は、直交復調されたＩ復調信号Ｓ１３５ａ及びＱ復調信号Ｓ１３５ｂにベースバンド処理を行って処理後の復調信号を制御部１５０に与える。
【００３１】
ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１３７ａ及びＡＤ変換器１３７ｂは、アナログ信号であるＩ復調信号Ｓ１３５ａ及びＱ復調信号Ｓ１３５ｂを受けてアナログデジタル変換をしてデジタルＩ復調信号及びデジタルＱ復調信号を生成してＤＣ検出回路１３８に与える。
【００３２】
ＤＣ検出回路１３８は、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１３７ａ及びＡＤ変換器１３７ｂからのデジタルＩ復調信号及びデジタルＱ復調信号のＩ復調信号直流電圧及びＱ復調信号直流電圧（直流電圧）を検出して打消信号生成部１３９に与える。ＤＣ検出回路１３８は、ＩＩＲ又はＦＩＲ等のローパスフィルタなどで構成されている。
【００３３】
打消信号生成部１３９は、ＤＣ検出回路１３８から受けたＩ復調信号直流電圧及びＱ復調信号直流電圧並びに局部発振信号Ｓ１６０を基に打消信号Ｓ１３９を生成して合成器１３２に与える。
【００３４】
合成器１３２は、受信フィルタ１３１から受けた干渉結合受信信号Ｓ１８０と、打消信号生成部１３９から受けた打消信号Ｓ１３９と、を合成して合成信号を生成して増幅器１３３に与える。合成器１３２が干渉結合受信信号Ｓ１８０と打消信号Ｓ１３９とを合成する時に、打消信号Ｓ１３９が干渉結合受信信号Ｓ１８０の干渉結合信号Ｓ１７０を打ち消す。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態１に係る質問器１００の打消信号生成部１３９について、図２を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る質問器１００の打消信号生成部１３９の構成を示すブロック図である。
【００３７】
打消信号生成部１３９は、位相振幅制御部２０１、位相調整部２０２、移相回路２０３、振幅調整部２０４、可変減衰器２０５及び増幅器２０６を有する。
【００３８】
位相振幅制御部２０１は、打消信号Ｓ１３９の位相及び振幅の初期値を設定するための位相調整部２０２の移相調整値の初期値及び振幅調整部２０４の振幅調整値の初期値を予め設定する。
【００３９】
位相振幅制御部２０１は、送信信号と同一の局部発振信号Ｓ１６０を使用し、干渉結合受信信号Ｓ１８０の干渉結合信号Ｓ１７０を打ち消す打消信号Ｓ１３９を生成するように位相調整部２０２の移相調整値及び振幅調整部２０４の振幅調整値を制御する。
【００４０】
位相調整部２０２は、ＤＣ検出回路１３８から受けた直流電圧が所定範囲内の値になるように移相回路２０３を調整する。具体的には、位相調整部２０２は、打消信号Ｓ１３９の位相が干渉結合信号Ｓ１７０の位相と実質的に反転した位相となるように移相回路２０３を調整する。
【００４１】
振幅調整部２０４は、局部発振信号Ｓ１６０を用いて、ＤＣ検出回路１３８から受ける直流電圧が所定範囲内の値になるように振幅を可変減衰器２０５で減衰させて調整する。
【００４２】
そして、可変減衰器２０５及び移相回路２０３で調整された信号は、増幅器２０６に与えられる。増幅器２０６は、可変減衰器２０５及び移相回路２０３で調整された信号を増幅して打消信号Ｓ１３９を生成して合成器１３２に与える。
【００４３】
次に、本発明の実施の形態１に係る質問器１００の移相回路２０３について、図面を参照して説明する。
【００４４】
図３は、本発明の実施の形態１に係る質問器１００の移相回路２０３の具体的な構成例を示す回路図である。図３に示す移相回路２０３は、インダクタンスとキャパシタンスで構成され、可変容量ダイオードに与える電圧を可変して容量を変化させることにより、位相を変えるものである。
【００４５】
信号を移相させるためには、信号線路の電気長を変化させるか、又は、リアクタンスを変化させればよい。信号を移相させる最も単純な手段の一つとして、可変容量ダイオードを用いてリアクタンスを変化させる手段がある。
【００４６】
次に、本発明の実施の形態１に係る質問器１００の移相回路２０３について、より詳細に説明する。
【００４７】
図３に示すように、移相回路２０３は、接地と位相制御電力が入力される位相制御電力端子３０１との間に直列に接続された可変容量ダイオード３０２と抵抗器３０３とを有している。
【００４８】
また、移相回路２０３は、可変容量ダイオード３０２と抵抗器３０３との接続点と高周波信号入力端子３０４との間に接続されているインダクター３０５と、このインダクター３０５と高周波信号入力端子３０４との接続点と接地との間に接続されているコンデンサ３０６と、を有している。
【００４９】
また、移相回路２０３は、可変容量ダイオード３０２と抵抗器３０３との接続点と高周波信号出力端子３０７との間に接続されているインダクター３０８と、このインダクター３０８と高周波信号出力端子３０７との接続点と接地との間に接続されているコンデンサ３０９と、を有している。
【００５０】
可変減衰器２０５からの信号は、高周波信号入力端子３０４に与えられる。また、高周波信号出力端子３０７からの出力信号は、増幅器２０６に与えられる。
【００５１】
位相調整部２０２は、移相回路２０３の位相制御電力端子３０１に与える電圧を可変して可変容量ダイオード３０２に与える電圧を可変にして容量を変化させることにより、高周波信号入力端子３０４に入力される可変減衰器２０５からの信号の位相を変えるものである。
【００５２】
抵抗器３０３は、高調波信号を遮断するためのものである。また、移相回路２０３は、ローパスフィルタ型の回路として可変容量ダイオード３０２の前後にインダクター３０５及びコンデンサ３０６並びにインダクター３０８及びコンデンサ３０９を接続することにより前後の５０Ω系の高周波信号ラインに対するインピーダンス不整合が緩和され、信号伝送の損失の変化を小さく抑えることができる。また、移相回路２０３は、ローパスフィルタ型の回路を用いることにより、局部発振器１６０の高調波を抑制することもできる。
【００５３】
次に、本発明の実施の形態１に係る質問器１００の位相及び振幅の制御の動作について、図面を参照して説明する。
【００５４】
図４は、本発明の実施の形態１に係る質問器１００の位相及び振幅制御の動作の１例を説明するためのフローチャートである。
【００５５】
まず、ステップＳ４００において、位相振幅制御部２０１は、位相調整部２０２及び振幅調整部２０４の移相調整値及び振幅調整値の初期値を設定する。
【００５６】
次に、ステップＳ４０１において、位相振幅制御部２０１は、ＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値であるかどうか判断する。ステップＳ４０１においてＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値である時に、位相振幅制御部２０１は、移相調整値及び振幅調整値の初期値を保持する（ステップＳ４０２）。
【００５７】
また、ステップＳ４０１においてＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値でない時に、位相振幅制御部２０１は、位相調整部２０２の移相調整値を制御する（ステップＳ４０３）。
【００５８】
次に、ステップＳ４０４において、位相振幅制御部２０１は、振幅調整部２０４の振幅調整値を制御して、ステップＳ４０５に進む。
【００５９】
ステップＳ４０５において、位相振幅制御部２０１は、ＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値であるかどうか判断する。ステップＳ４０５においてＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値でない時に、動作はステップＳ４０３に戻って、位相振幅制御部２０１は、位相調整部２０２の移相調整値及び振幅調整部２０４の振幅調整値を制御する。
【００６０】
ステップＳ４０５においてＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値である時に、位相振幅制御部２０１は、この時の移相調整値及び振幅調整値を次回の位相及び振幅の制御の初期値として（ステップＳ４０６）、動作を終了する。
【００６１】
このように、本実施の形態１によれば、合成器１３２が干渉結合受信信号Ｓ１８０と打消信号Ｓ１３９とを合成する時に、当該打消信号Ｓ１３９が当該干渉結合受信信号Ｓ１８０の干渉結合信号Ｓ１７０を打ち消すため、応答器からの送信信号の受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる。
【００６２】
なお、局部発振信号Ｓ１６０を送出する局部発振器１６０は、図１の構成のように送信信号の変調に用いられる局部発振信号と同一の信号に限定されるものではない。
【００６３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。
【００６４】
図５は、本発明の実施の形態２に係る質問器の構成を示すブロック図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る質問器の打消信号生成部の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６５】
図５に示すように、本発明の実施の形態２に係る質問器５００は、本発明の実施の形態１に係る質問器１００において、受信部１３０の代わりに受信部５０１を有するものである。
【００６６】
また、本発明の実施の形態２に係る質問器５００の受信部５０１は、本発明の実施の形態１に係る質問器１００の受信部１３０において、打消信号生成部１３９の代わりに打消信号生成部５１０を有するものである。
【００６７】
図６に示すように、打消信号生成部５１０は、位相振幅制御部６０１、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）６０２ａ、デジタルアナログ変換器６０２ｂ、直交変調器６０３及び増幅器６０４を有する。
【００６８】
打消信号生成部５１０は、ＤＣ検出回路１３８から受けたＩ復調信号直流電圧及びＱ復調信号直流電圧並びに局部発振信号Ｓ１６０を基に打消信号Ｓ１３９を生成して合成器１３２に与える。
【００６９】
位相振幅制御部６０１は、Ｉ信号振幅調整値及びＱ信号振幅調整値の初期値を予め設定する。これにより、位相振幅制御部６０１は、直交変調器６０３に与えるＩ復調信号振幅値及びＱ復調信号振幅値の初期値を設定することになる。
【００７０】
位相振幅制御部６０１は、ＤＣ検出回路１３８から受けたＩ復調信号直流電圧及びＱ復調信号直流電圧をＩ信号振幅調整値及びＱ信号振幅調整値によって制御して制御されたＩ復調信号直流電圧及びＱ復調信号直流電圧をそれぞれデジタルルアナログ変換器（ＤＡＣ）６０２ａ、６０２ｂに与える。位相振幅制御部６０１は、Ｉ信号振幅調整値及びＱ信号振幅調整値を制御することにより、直交変調器６０３に与えるＩ復調信号振幅値及びＱ復調信号振幅値を調整する。
【００７１】
デジタルアナログ変換器６０２ａ及び６０２ｂは、位相振幅制御部６０１から受けたデジタルのＩ復調信号直流電圧及びＱ復調信号直流電圧をそれぞれアナログのＩ復調信号振幅値及びＱ復調信号振幅値に変換して直交変調器６０３に与える。
【００７２】
直交変調器６０３は、局部発振器１６０からの局部発振信号Ｓ１６０を用いて、デジタルアナログ変換器６０２ａ及び６０２ｂから受けたデジタルのＩ復調信号振幅値及びＱ復調信号振幅値を直交変調して直交変調信号を生成して増幅器６０４に与える。
【００７３】
増幅器６０４は、直交変調器６０３から受ける直交変調信号を増幅して打消信号Ｓ１３９を生成して合成器１３２に与える。
【００７４】
次に、本発明の実施の形態２に係る質問器５００の位相及び振幅の制御の動作について、図面を参照して説明する。
【００７５】
図７は、本発明の実施の形態２に係る質問器５００の位相及び振幅制御の動作の１例を説明するためのフローチャートである。
【００７６】
まず、ステップＳ７００において、位相振幅制御部６０１は、Ｉ信号振幅調整値及びＱ信号振幅調整値の初期値を予め設定する。これにより、位相振幅制御部６０１は、直交変調器６０３に与えるＩ復調信号振幅値及びＱ復調信号振幅値の初期値を設定することになる。
【００７７】
次に、ステップＳ７０１において、位相振幅制御部６０１は、ＤＣ検出回路１３８の直流電圧が所定範囲内の値かどうか判断する。
【００７８】
ステップＳ７０１においてＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値である時に、位相振幅制御部６０１は、Ｉ信号振幅調整値及びＱ信号振幅調整値の初期値を保持する（ステップＳ７０２）。
【００７９】
また、ステップＳ７０１においてＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値でない時に、位相振幅制御部６０１は、Ｉ信号振幅調整値及びＱ信号振幅調整値を制御して打消信号Ｓ１３９の位相を調整する（ステップＳ７０３）。
【００８０】
次に、ステップＳ７０４において、位相振幅制御部６０１は、Ｉ信号振幅調整値及びＱ信号振幅調整値を制御して打消信号Ｓ１３９の振幅を調整して、ステップＳ７０５に進む。
【００８１】
ステップＳ７０５において、位相振幅制御部６０１は、ＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値であるかどうか判断する。ステップＳ７０５においてＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値でない時に、動作はステップＳ７０３に戻って、位相振幅制御部６０１は、Ｉ信号振幅調整値及びＱ信号振幅調整値を制御して打消信号Ｓ１３９の位相及び振幅を調整する。
【００８２】
ステップＳ７０５においてＤＣ検出回路１３８からの直流電圧の値が所定範囲内の値である時に、位相振幅制御部６０１は、この時のＩ信号振幅調整値及びＱ信号振幅調整値を次回の位相及び振幅の制御の初期値として（ステップＳ７０６）、動作を終了する。
【００８３】
なお、本実施の形態１、２に係る質問器の制御は、質問器の起動時又は運用時に定期的に行われる。また、本実施の形態１、２において、質問器が位相安定な部品を使用して構成された場合は、工場出荷時に行うことでその性能を保証することも可能である。
【００８４】
このように、本実施の形態２によれば、合成器１３２が干渉結合受信信号Ｓ１８０と打消信号Ｓ１３９とを合成する時に、当該打消信号Ｓ１３９が当該干渉結合受信信号Ｓ１８０の干渉結合信号Ｓ１７０を打ち消すため、応答器からの送信信号の受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる。
【００８５】
本発明の第１の態様に係る通信装置は、一つのアンテナと同一周波数帯の送信信号及び受信信号を同時に前記アンテナを介して送受信する送信部及び受信部と前記送信信号及び前記受信信号を分配する分配器とを具備する通信装置であって、前記受信信号に前記送信信号の干渉により干渉結合信号を結合された干渉結合受信信号と当該干渉結合受信信号の前記干渉結合信号を打ち消す打消信号とを合成して合成信号を生成する合成手段と、前記合成信号を復調して復調信号を生成する復調手段と、前記復調信号から直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、前記直流電圧の値が所定範囲内の値になるように前記打消信号を生成して前記合成手段に与える打消信号生成手段と、を具備する構成を採る。
【００８６】
この構成によれば、合成手段が、干渉結合受信信号と打消信号とを合成する時に、当該打消信号が当該干渉結合受信信号の干渉結合信号を打ち消すため、受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる。
【００８７】
本発明の第２の態様に係る通信装置は、上記第１の態様において、前記打消信号生成手段は、前記送信信号と同一の局部発振信号を出力する局部発振手段と、前記直流電圧の値が前記所定範囲内の値になるように前記局部発振信号の振幅及び位相を調整して前記打消信号を生成する振幅位相調整手段と、を具備する構成を採る。
【００８８】
この構成によれば、受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる。
【００８９】
本発明の第３の態様に係る通信装置は、上記第１の態様において、前記打消信号生成手段は、前記送信信号と同一の局部発振信号を出力する局部発振手段と、前記直流電圧検出手段が検出したデータをアナログデータに変換するデジタルアナログ変換手段と、前記直流電圧の値が前記所定範囲内の値になるように前記局部発振信号を用いて前記アナログデータを直交振幅変調し前記打消信号を生成する変調手段と、を具備する構成を採る。
【００９０】
この構成によれば、受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる。
【００９１】
本発明の第４の態様に係る通信方法は、一つのアンテナと同一周波数帯の送信信号及び受信信号を同時に前記アンテナを介して送受信する送信部及び受信部と送信信号と受信信号とを分配する分配器とを具備する通信装置における通信方法であって、前記受信信号に前記送信信号の干渉により干渉結合信号を結合された干渉結合受信信号と当該干渉結合受信信号の前記干渉結合信号を打ち消す打消信号とを合成手段が合成して合成信号を生成する合成ステップと、前記合成信号を復調して復調信号を生成する復調ステップと、前記復調信号から直流電圧を検出する直流電圧検出ステップと、前記直流電圧の値が所定範囲内の値になるように前記打消信号を生成して前記合成手段に与える打消信号生成ステップと、を具備する。
【００９２】
この方法によれば、合成ステップにおいて干渉結合受信信号と打消信号とを合成する時に、当該打消信号が当該干渉結合受信信号の干渉結合信号を打ち消すため、受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる。
【００９３】
本発明の第５の態様に係る通信方法は、上記第４の態様において、前記打消信号生成ステップは、前記送信信号と同一の局部発振信号を出力する局部発振ステップと、前記直流電圧の値が前記所定範囲内の値になるように前記局部発振信号の振幅及び位相を調整して前記打消信号を生成する振幅位相調整ステップと、を具備する。
【００９４】
この方法によれば、受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる。
【００９５】
本発明の第６の態様に係る通信方法は、上記第４の態様において、前記打消信号生成ステップは、前記送信信号と同一の局部発振信号を出力する局部発振ステップと、前記直流電圧検出ステップで検出されたデータをアナログデータに変換するデジタルアナログ変換ステップと、前記直流電圧の値が前記所定範囲内の値になるように前記局部発振信号を用いて前記アナログデータを直交振幅変調し前記打消信号を生成する変調ステップと、を具備する。
【００９６】
この方法によれば、受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、受信感度の劣化を防止できるとともに装置の小型化及び低コスト化を図り、かつ、応答器との良好な通信状態を維持できる通信距離を長くすることができる効果を有し、通信装置及び通信方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る質問器の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る質問器の打消信号生成部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る質問器の移相回路の一例を示す回路図
【図４】本発明の実施の形態１に係る質問器の位相及び振幅の制御の動作を説明するためのフローチャート
【図５】本発明の実施の形態２に係る質問器の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る質問器の打消信号生成部の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る質問器の位相及び振幅の制御の動作を説明するためのフローチャート
【図８】従来の質問器の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００９９】
１００、５００  質問器（通信装置）
１１０  アンテナ
１２０  送信部
１２１  変調処理部
１２２  変調器
１２３、２０６、６０４  増幅器
１２４  送信フィルタ
１３０、５０１  受信部
１３１  受信フィルタ
１３２  合成器
１３３  高周波増幅器
１３４  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１３５  直交復調器
１３６  復調処理部
１３７  ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
１３８  ＤＣ検出回路
１３９、５１０  打消信号生成部
１４０  分配器
１５０  制御部
１６０  局部発振器
２０１、６０１  位相振幅制御部
２０２  位相調整部
２０３  移相回路
２０４  振幅調整部
２０５  可変減衰器
３０１  位相制御電力端子
３０２  可変容量ダイオード
３０３  抵抗器
３０４  高周波信号入力端子
３０５、３０８  インダクター
３０６、３０９  コンデンサ
３０７  高周波信号出力端子
６０２  ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
６０３  直交変調器
Ｓ１２４  送信信号
Ｓ１３０  受信信号
Ｓ１３５ａ  Ｉ復調信号
Ｓ１３５ｂ  Ｑ復調信号
Ｓ１３９  打消信号
Ｓ１６０  局部発振信号
Ｓ１７０  干渉結合信号
Ｓ１８０  干渉結合受信信号
【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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【図８】
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