(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信信号処理手段よりの送信信号を送受信切替スイッチ及びフィルタ回路を介して送受信アンテナに供給すると共に前記送受信アンテナよりの受信信号を前記フィルタ回路及び前記送受信切替スイッチを介して前記送受信信号処理手段に供給するようにした無線通信装置において、
前記フィルタ回路と前記送受信切替スイッチとの間に受信用ローノイズアンプ及びバイパススイッチの並列回路を挿入し、
送信時には前記受信用ローノイズアンプを不動作、前記バイパススイッチをオンとし、
信号受信時には前記送受信信号処理手段の信号レベル検出回路が、受信した信号レベルに基づいて前記バイパススイッチをオン、オフすると共に前記受信用ローノイズアンプを不動作、動作するようにしたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
送受信信号処理手段よりの送信信号を送受信切替スイッチ及びフィルタ回路を介して送受信アンテナに供給すると共に前記送受信アンテナよりの受信信号を前記フィルタ回路及び前記送受信切替スイッチを介して前記送受信信号処理手段に供給するようにし、前記フィルタ回路と前記送受信切替スイッチとの間に受信用ローノイズアンプ及びバイパススイッチの並列回路を挿入し、送信時には前記受信用ローノイズアンプを不動作、前記バイパススイッチをオンとし、受信時には前記受信用ローノイズアンプを動作、前記バイパススイッチをオフとするようにした無線通信装置において、
前記受信用ローノイズアンプは可変利得制御機能を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
送受信信号処理手段よりの送信信号を送受信切替スイッチ及びフィルタ回路を介して送受信アンテナに供給すると共に前記送受信アンテナよりの受信信号を前記フィルタ回路及び前記送受信切替スイッチを介して前記送受信信号処理手段に供給するようにし、前記フィルタ回路と前記送受信切替スイッチとの間に受信用ローノイズアンプ及びバイパススイッチの並列回路を挿入し、送信時には前記受信用ローノイズアンプを不動作、前記バイパススイッチをオンとし、受信時には前記受信用ローノイズアンプを動作、前記バイパススイッチをオフとするようにした無線通信装置において、
前記送受信アンテナは複数の送受信アンテナからなり、受信時には受信信号レベルの大きい送受信アンテナに切り換えられることを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
送受信信号処理手段よりの送信信号を送受信切替スイッチ及びフィルタ回路を介して送受信アンテナに供給すると共に前記送受信アンテナよりの受信信号を前記フィルタ回路及び前記送受信切替スイッチを介して前記送受信信号処理手段に供給するようにした無線通信装置において、
前記送受信アンテナと前記フィルタ回路との間に受信用ローノイズアンプ及びバイパススイッチの並列回路を挿入し、
送信時には前記受信用ローノイズアンプを不動作、前記バイパススイッチをオンとし、
信号受信時には前記送受信信号処理手段の信号レベル検出回路が、受信した信号レベルに基づいて前記バイパススイッチをオン、オフすると共に前記受信用ローノイズアンプを不動作、動作するようにしたことを特徴とする無線通信装置。
【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）、トランシーバー、移動体通信機等に使用して好適な無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線ＬＡＮ、トランシーバー、移動体通信機等に使用して好適な無線通信装置として、図５に示す如きものが提案されている。
【０００３】
図５において、１は送受信信号処理部を示し、この送受信信号処理部１は例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂの準拠規格により構成されたもので、例えば２．４ＧＨｚ帯の送信信号を形成すると共にこの例えば２．４ＧＨｚの受信信号を復調する如くなされたものである。
【０００４】
この送受信信号処理部１はマイクロコンピュータより成る中央制御装置（ＣＰＵ）２により制御される如く成されている。
【０００５】
この送受信信号処理部１に得られる例えば２．４ＧＨｚの送信信号を中央制御装置２の制御に従って電力アンプ３を介して送受信切替スイッチ４の送信側固定接点４ａに供給する如くする。この送受信切替スイッチ４の可動接点４ｃは送信時は送信側固定接点４ａに接続され、受信時は受信側固定接点４ｂに接続される如くなされている。
【０００６】
この送受信切替スイッチ４の可動接点４ｃに得られる送信信号を、この２．４ＧＨｚ帯の送信信号を通過するフィルタ回路５を介して、２．４ＧＨｚ帯の信号を送受信する送受信アンテナ６に供給し、この送信信号を送信する如くする。
【０００７】
この場合、希望の送信電力を得るために、この送受信アンテナ６の特性や、この送受信アンテナ６までの経路の電力損失を考慮し、この電力アンプ３の利得を決定している。
【０００８】
また、この送受信アンテナ６で受信した例えば２．４ＧＨｚ帯の受信信号をこの２．４ＧＨｚ帯の受信信号を通過するフィルタ回路５を介して送受信切替スイッチ４の可動接点４ｃに供給し、この送受信切替スイッチ４の受信側固定接点４ｂに得られる受信信号を例えばガリウムヒ素を原料とする電界効果トランジスタより構成された受信用ローノイズアンプ１１を介して送受信信号処理部１に供給する。
【０００９】
この送受信信号処理部１においては、中央制御装置２の制御に従ってこの２．４ＧＨｚ帯の受信信号を復調し所定のデータ信号、音声信号、映像信号等を得る如くなされている。
【００１０】
一般的に、増幅器を含む複数段により構成される回路（図６に示す）の雑音指数は
0003922099.tif 000002
であることが知られている。
【００１１】
図５において、送受信アンテナ６までの経路の利得をＧｂ、雑音指数をＦｂとし、フィルタ回路５の利得をＧｃ、雑音指数をＦｃとし、送受信切替スイッチ４の利得をＧｄ、雑音指数をＦｄとし、受信用ローノイズアンプ１１の利得をＧｆ、雑音指数をＦｆとし、送受信信号処理部１の利得をＧｇ、雑音指数をＦｇとしたとき、この受信系の総合雑音指数Ｆ１は、
0003922099.tif 000003
である。
【００１２】
ここで、Ｇｂ，Ｇｃ，Ｇｄは線路の電力損失（ロス）分であることから
Ｇｂ＜１，Ｇｃ＜１，Ｇｄ＜１
である。
また、Ｇｂ・Ｆｂ＝１，Ｇｃ・Ｆｃ＝１，Ｇｄ・Ｆｄ＝１より、
0003922099.tif 000004
である。
【００１３】
従って、
0003922099.tif 000005
である。
【００１４】
この式（１）より、受信用ローノイズアンプ１１の利得Ｇｆを大きくすることで、後段に接続されている送受信信号処理部１等の雑音指数の影響は小さくなり、更に送受信アンテナ６よりこの受信用ローノイズアンプ１１までの電力損失を削減することで、この受信用ローノイズアンプ１１の雑音指数Ｆｆがこの受信系の総合雑音指数Ｆ１に対して支配的になる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、この受信用ローノイズアンプ１１の利得Ｇｆを大きく設定すると送受信信号処理部１等の後段回路に入力される受信信号のレベルが増大し歪特性を悪化させ中電界及び強電界の信号を安定して受信することが困難となる不都合がある。
【００１６】
また、送受信アンテナ６までの経路、フィルタ回路５、送受信切替スイッチ４における電力損失は、その経路長や素子特性に起因し、受信特性を劣化させる要因となっている。この特性を改善するためには、高価な部品を使用しなければならないため、コストアップにつながってしまう不都合があった。
【００１７】
本発明は斯る点に鑑み、受信系における総合雑音指数を改善することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明無線通信装置は、送受信信号処理手段よりの送信信号を送受信切替スイッチ及びフィルタ回路を介して送受信アンテナに供給すると共にこの送受信アンテナよりの受信信号をこのフィルタ回路及びこの送受信切替スイッチを介してこの送受信信号処理手段に供給するようにした無線通信装置において、このフィルタ回路とこの送受信切替スイッチとの間に受信用ローノイズアンプ及びバイパススイッチの並列回路を挿入し、送信時にはこの送信用ローノイズアンプを不動作、このバイパススイッチをオンとし、信号受信時にはこの送受信信号処理手段の信号レベル検出回路が、受信した信号レベルに基づいてこのバイパススイッチをオン、オフすると共にこの受信用ローノイズアンプを不動作、動作するようにしたようにしたものである。
【００１９】
斯る、本発明によれば、送受信アンテナと送受信切替スイッチとの間にバイパスフィルタ及び受信用ローノイズアンプの並列回路を挿入するようにしたので、送信時はこのバイパススイッチをオンとし、受信用ローノイズアンプを不動作とすれば従来同様の作用効果が得られると共に受信時は、このバイパススイッチをオフとし、受信用ローノイズアンプを作動状態とすれば、この受信用ローノイズアンプが従来に比し、より受信経路の前段側に挿入されるので受信系における総合雑音指数を改善することができ、また、更に本発明によれば、受信した信号レベルに基づいてこのバイパススイッチをオン、オフすると共にこの受信用ローノイズアンプを不動作、動作するようにしたようにしたので受信信号レベルが小さいときのみならず大きいときにも良好に受信することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１を参照して本発明無線通信装置の実施の形態の一例につき説明する。この図１において、図５に対応する部分には同一符号を付し示す。
【００２１】
図１例において、送受信信号処理部１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂの準拠規格により構成したもので、例えば２．４ＧＨｚ帯の送信信号を形成すると共に例えば２．４ＧＨｚ帯の受信信号を復調する如くなされているものである。
【００２２】
この送受信信号処理部１等はマイクロコンピュータより成る中央制御装置（ＣＰＵ）２により制御される如くなされている。
【００２３】
また、この送受信信号処理部１はこの中央制御装置２により送受信信号処理部１が所定の動作をする如く制御されると共に後述するバイパススイッチ１０及び受信用ローノイズアンプ１１の並列回路１２を制御する如くする。この受信用ローノイズアンプ１１は例えばガリウムヒ素を原料とする電界効果トランジスタより構成する。
【００２４】
この制御は、バイパススイッチ１０をオンとしたときにはこの受信用ローノイズアンプ１１の電源をオフとしてこの受信用ローノイズアンプ１１を不動作とすると共にこのバイパススイッチ１０をオフとしたときには、このローノイズアンプ１１を動作状態とする如くする。
【００２５】
また、この送受信信号処理部１において、受信信号の信号レベルを検出する如くする。
【００２６】
この送受信信号処理部１に得られる例えば２．４ＧＨｚ帯の送信信号を中央制御装置２の制御により電力アンプ３を介して送受信切替スイッチ４の送信側固定接点４ａに供給する如くする。この送受信切替スイッチ４の可動接点４ｃは送信時は、送信側固定接点４ａに接続され、受信時は受信側固定接点４ｂに接続される如くなされている。
【００２７】
本例においては、この送受信切替スイッチ４の可動接点４ｃに得られる送信信号をバイパススイッチ１０及び受信用ローノイズアンプ１１の並列回路１２のバイパススイッチ１０及びこの２．４ＧＨｚ帯の送信信号を通過するフィルタ回路５を介して２．４ＧＨｚ帯の信号を送受信する送受信アンテナ６に供給し、この送信信号を送信する如くする。
【００２８】
この場合、並列回路１２の受信用ローノイズアンプ１１は送受信信号処理部１よりの指令により電源がオフとされ、この受信用ローノイズアンプ１１は不動作とされる。
また、この場合、希望の送信電力を得るために、この送受信アンテナ６の特性や、この送信アンテナ６までの経路及びバイパススイッチ１０の電力損失を考慮し、この電力アンプ３の利得を決定する。
【００２９】
また、このバイパススイッチ１０は送信特性を保持するために低電力損失、低歪特性であることが望まれるが、電力アンプ３の増幅能力の範囲内であれば電力損失は問題にならない。
【００３０】
また、この送受信アンテナ６で受信した例えば２．４ＧＨｚ帯の受信信号を、この２．４ＧＨｚ帯の受信信号を通過するフィルタ回路５とバイパススイッチ１０及び受信用ローノイズアンプ１１の並列回路１２の受信用ローノイズアンプ１１との直列回路を介して送受信切替スイッチ４の可動接点４ｃに供給する如くする。
【００３１】
この受信信号の受信時はバイパススイッチ１０をオフとすると共に受信用ローノイズアンプ１１は動作状態となる。この送受信切替スイッチ４の可動接点４ｃに得られる受信信号を受信側固定接点４ｂを介して送受信信号処理部１に供給する。
【００３２】
この送受信信号処理部１においては、この２．４ＧＨｚ帯の受信信号の信号レベルを検出すると共にこの受信信号を復調し、所定のデータ信号、音声信号、映像信号を得る如くする。
【００３３】
この場合、送受信アンテナ６までの経路の利得をＧｂ、雑音指数をＦｂとし、フィルタ回路５の利得をＧｃ、雑音指数をＦｃとし、受信用ローノイズアンプ１１の利得をＧｆ、雑音指数をＦｆとし、送受信切替スイッチ４の利得をＧｄ、雑音指数をＦｄとし、送受信信号処理部１の利得をＧｇ、雑音指数をＦｇとしたとき、この受信系の総合雑音指数Ｆ２は、
0003922099.tif 000006
である。
【００３４】
ここでＧｂ，Ｇｃ，Ｇｄは線路の電力損失（ロス）分であることから
Ｇｂ＜１，Ｇｃ＜１，Ｇｄ＜１
である。
また、Ｇｂ・Ｆｂ＝１，Ｇｃ・Ｆｃ＝１，Ｇｄ・Ｆｄ＝１より、
0003922099.tif 000007
である。
【００３５】
従って、
0003922099.tif 000008
である。
【００３６】
この式（２）と式（１）より
0003922099.tif 000009
である。但し、Ｆｄ≧１，Ｆｆ≧１，Ｆｇ≧１，Ｇｆ≧１である。
【００３７】
この（３）式より図１例に示す如き本例の受信系の総合雑音指数Ｆ２が図５に示す如き従来の受信系の総合雑音指数Ｆ１より改善されたことが確認できる。
【００３８】
また図１例においては送受信切替スイッチ４の可動接点４ｃを受信側固定接点４ｂに接続して受信状態としたときにおいて、中電界又は強電界の信号レベルの高い受信信号を受信したときには、送受信信号処理部１の中央制御装置２の指令により、バイパススイッチ１０をオンとすると共に受信用ローノイズアンプ１１を不動作とする如くする。この為、本例においては、受信用ローノイズアンプ１１の利得Ｇｆを送受信信号処理部１等の後段回路の歪特性を考慮せずに大きくすることができる。
【００３９】
従って本例によれば、受信時における雑音特性を従来に比較して向上することができると共に電界強度の強弱に関わらず安定した受信動作を行うことができる。即ち本例によれば通信距離の延長と近距離通信時における安定した受信動作との両立を簡単且つ安価に実現することができる。
【００４０】
図２、図３及び図４は夫々本発明の実施の形態の他の例を示す。この図２、図３及び図４につき説明するに、この図２、図３及び図４において、図１に対応する部分には同一符号を付して示し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
図２例は図１例において、受信用ローノイズアンプ１１を利得制御機能を有する受信用ローノイズアンプ１３とし、受信時において、この受信用ローノイズアンプ１３の利得Ｇｆを送受信信号処理部１に得られる受信信号の信号レベルに応じて可変する如くする。
【００４２】
例えば弱電界時の受信信号の信号レベルが小さいときはこの受信用ローノイズアンプ１３の利得Ｇｆを大利得とし、中電界時の受信信号の信号レベルが比較的大きいときはこの受信用ローノイズアンプ１３の利得Ｇｆを小利得とし、強電界時の受信信号の信号レベルが大きいときには、バイパススイッチ１０をオンとし、この受信用ローノイズアンプ１３を不動作とする如くする。その他は図１例同様に構成する。
【００４３】
斯る、図２例によれば、図１例と同様の作用効果が得られると共に送受信信号処理部１及びその後段回路に一定した信号レベルの受信信号を供給することができ、より安定した受信動作を得ることができる。
【００４４】
図３例は、図１例において、バイパススイッチ１０及び受信用ローノイズアンプ１１の並列回路１２を送受信アンテナ６とフィルタ回路５との間に挿入し、その他は図１例同様に構成したものである。
【００４５】
この図３例においても、図１例同様の作用効果が得られると共に受信用ローノイズアンプ１１が図１例よりも受信経路前段側に挿入されるので、受信系における総合雑音指数を図１例よりも向上することができる。
【００４６】
送受信アンテナ６までの経路の利得をＧｂ、雑音指数をＦｂとし、受信用ローノイズアンプ１１の利得をＧｆ、雑音指数をＦｆとし、フィルタ回路５の利得をＧｃ、雑音指数をＦｃとし、送受信切替スイッチ４の利得をＧｄ、雑音指数をＦｄとし、送受信信号処理部１の利得をＧｇ、雑音指数をＦｇとしたとき、この受信系の総合雑音指数Ｆ３は、Ｆ１、Ｆ２と同様に
0003922099.tif 000010
となる。
【００４７】
この式（４）と式（２）より
0003922099.tif 000011
である。但し、Ｆｃ≧１，Ｆｄ≧１，Ｆｆ≧１，Ｆｇ≧１，Ｇｆ≧１である。
【００４８】
この（５）式より図３例に示す如き本例の受信系の総合雑音指数Ｆ３が図１に示す如き本例の受信系の総合雑音指数Ｆ２より改善されたことが確認できる。
【００４９】
図４例は、図１例の送受信アンテナ６をダイバーシティアンテナ構成としたもので、図４例においては、２個の送受信アンテナ６ａ及び６ｂを設け、一方の送受信アンテナ６ａをアンテナ切替スイッチ１４の一方の固定接点１４ａに接続すると共に他方の送受信アンテナ６ｂをアンテナ切替スイッチ１４の他方の固定接点１４ｂに接続し、このアンテナ切替スイッチ１４の可動接点１４ｃに得られる受信信号を２．４ＧＨｚ帯を通過するフィルタ回路５に供給する如くする。
【００５０】
本例においては、このアンテナ切替スイッチ１４の可動接点１４ｃを受信信号の信号レベルの大きい方の送受信アンテナ６ａ，６ｂに接続する如くする。その他は図１例同様に構成する。
【００５１】
斯る図４例においては、図１例同様の作用効果が得られると共に移動体通信に適用して好適である。
【００５２】
尚、本発明は、上述例に限ることなく、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明において、受信時に、バイパススイッチをオフとし、受信用ローノイズアンプを動作状態とすれば、この受信用ローノイズアンプが従来に比し、より受信経路前段側に挿入されるので、受信系における総合雑音指数を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明無線通信装置の実施の形態の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の他の例を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態の他の例を示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態の他の例を示す構成図である。
【図５】従来の無線通信装置の例を示す構成図である。
【図６】従属接続回路の雑音指数を説明する図である。
【符号の説明】
１‥‥送受信信号処理部、２‥‥中央制御装置、３‥‥電力アンプ、４‥‥送受信切替スイッチ、５‥‥フィルタ回路、６，６ａ，６ｂ‥‥送受信アンテナ、１０‥‥バイパススイッチ、１１‥‥受信用ローノイズアンプ、１２‥‥並列回路、１３‥‥利得制御機能を有する受信用ローノイズアンプ、１４‥‥アンテナ切替スイッチ
【図１】
0003922099.tif 000012
【図２】
0003922099.tif 000013
【図３】
0003922099.tif 000014
【図４】
0003922099.tif 000015
【図５】
0003922099.tif 000016
【図６】
0003922099.tif 000017