(57)【要約】【課題】回路の構成を複雑化せずに過大な電力の高周波信号が後段に流れる状態を抑制することができる保護回路を得る。【解決手段】保護回路を、分波手段１と、減衰手段２と、変換手段３と、出力制御手段４を備える構成とする。分波手段１は、入力した高周波信号を第１の信号と第２の信号とに分波する。減衰手段２は、第２の信号を減衰する。変換手段３は、減衰した第２の信号を直流化して第３の信号とする。出力制御手段４は、第３の信号の電圧に基づいて、第１の信号の出力状態を制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した高周波信号を第１の信号と第２の信号とに分波する分波手段と、
前記第２の信号を減衰する減衰手段と、
減衰した前記第２の信号を直流化して第３の信号とする変換手段と、
前記第３の信号の電圧に基づいて、前記第１の信号の出力状態を制御する出力制御手段と
を備えることを特徴とする保護回路。
【請求項２】
前記減衰手段は、前記第２の信号を固定減衰器で減衰することを特徴する請求項１に記載の保護回路。
【請求項３】
前記変換手段は、減衰された前記第２の信号をアノード側からダイオードに入力することによって、前記第２の信号の強度に応じた電圧値の前記第３の信号を生成することを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の保護回路。
【請求項４】
前記出力制御手段は、アノード側が前記第１の信号の伝送路側に接続され、カソード側が接地されたダイオードのアノード側に前記第３の信号の電圧を印加するものであることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の保護回路。
【請求項５】
請求項１から４いずれかに記載の保護回路と、
前記保護回路から出力される前記第１の信号を受信信号として信号処理を行う信号処理手段と、
を備えることを特徴する通信装置。
【請求項６】
前記第３の信号を基に前記信号処理を制御する受信制御手段をさらに備えることを特徴する請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
入力した高周波信号を第１の信号と第２の信号とに分波し、
前記第２の信号を減衰し、
減衰した前記第２の信号を直流化して第３の信号とし、
前記第３の信号の電圧に基づいて、前記第１の信号の出力状態を制御する
ことを特徴とする保護回路の制御方法。
【請求項８】
前記第２の信号は、固定減衰器で減衰することを特徴する請求項７に記載の保護回路の制御方法。
【請求項９】
減衰された前記第２の信号をアノード側からダイオードに入力することによって、前記第２の信号の強度に応じた電圧値の前記第３の信号を生成することを特徴とする請求項７または８いずれかに記載の保護回路の制御方法。
【請求項１０】
アノード側が前記第１の信号の伝送路側に接続され、カソード側が接地されたダイオードのアノード側に前記第３の信号の電圧を印加して、前記第１の信号の出力状態を制御することを特徴とする請求項７から９いずれかに記載の保護回路の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護回路に関するものであり、特に保護対象となる回路の前段で受動素子のみで動作する保護回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信の高速化により通信装置における信号処理も高速で行われるようになっている。そのため、通信装置の信号処理回路は、高クロックで動作するようになっている。通信装置の信号処理回路では、高クロック化にともなう発熱対策や省電力化のため動作電圧の低電圧化が進んでいる。
【０００３】
通信装置の信号処理回路等の動作電圧が低電圧化し、高性能化のための微細化が行われると通信装置の信号処理回路等の耐電圧性は低下する。例えば、無線通信装置などにおいて高い電力の信号が入力されると、無線通信装置を構成する信号処理回路に故障が生じる恐れがある。そのような故障を抑制するため、通信装置の受信回路には、過大な電力の信号が入力されたときに受信回路の各素子を保護するための保護回路が備えられていることが多い。そのような保護回路を用いる際は、通信装置等の小型化により使用される回路も小型化が進んでいるため、保護回路の構成もできるだけ簡略であることが望ましい。
【０００４】
保護回路は、例えば、高い電力の信号が入力されたときに、後段に備えられた信号処理回路へ電流が流れないようにすることで、後段の回路を保護する。後段の回路に電流が流れないようにすることで、後段の回路を保護する保護回路としては、例えば、特許文献１のような保護回路が開示されている。
【０００５】
特許文献１は、受信波の電力を計測し計測結果を基に電力を減衰する機能を有するリミッタ装置に関するものである。特許文献１のリミッタ装置は、方向性結合器と、電力計測部と、減衰器の制御部と、可変減衰器を備えている。特許文献１のリミッタ装置では、電力計測部が方向性結合器で分波した受信信号の電力を計測し、電力値の算出を行う。制御部は、計測結果から算出された電力値を基に減衰量を算出し、後段の回路に最適な電力になるように可変減衰器の減衰量を制御する。特許文献１では、受信波の電力値の計測結果を基に可変減衰器を制御することで、過大な電力の信号が後段の回路に伝送されることを抑制できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１９５６７６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術は次のような点で十分ではない。特許文献１では、リミッタ装置に入力された受信信号を分波して電力を計測し電力値を算出している。また、電力値に応じた最適な制御量を制御部で設定して、可変減衰器で受信信号を減衰している。そのため、特許文献１のリミッタ装置では電力を計測して値を算出する処理と、算出結果を基に減衰量を設定するための演算処理が必要となる。そのような処理を行うために、特許文献１のリミッタ装置は、演算処理の回路と駆動のための電源を必要とする。そのため、特許文献１のリミッタ装置は、装置の構成が複雑化する恐れがある。
【０００８】
また、計測結果を基にした電力値の算出および減衰量の設定の処理が必要になるため受信信号が入力されてから受信信号の減衰までに時間を要する。そのため、保護が必要な高い電力の高周波信号が保護回路に入力されたときに、可変減衰器による減衰の開始が遅れて一時的に高い電力の信号が後段の回路に伝送される恐れがある。そのため、特許文献１の技術は、装置の構成を複雑化せずに高い電力の高周波信号が入力されたときに後段の回路を保護するための技術としては十分ではない。
【０００９】
本発明は、回路の構成を複雑化せずに過大な電力の高周波信号が後段に流れる状態を抑制することができる保護回路を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の保護回路は、分波手段と、減衰手段と、変換手段と、出力制御手段を備えている。分波手段は、入力した高周波信号を第１の信号と第２の信号とに分波する。減衰手段は、第２の信号を減衰する。変換手段は、減衰した第２の信号を直流化して第３の信号とする。出力制御手段は、第３の信号の電圧に基づいて、第１の信号の出力状態を制御する。
【００１１】
本発明の保護回路の制御方法は、入力した高周波信号を第１の信号と第２の信号とに分波し、第２の信号を減衰し、減衰した第２の信号を直流化して第３の信号とし、第３の信号の電圧に基づいて、第１の信号の出力状態を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、回路の構成を複雑化せずに過大な電力の高周波信号が後段に流れる状態を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成の概要を示した図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成の概要を示した図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の回路の一部の構成の例を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における信号の例を示した図である。
【図５】本発明と対比した構成の例を示した図である。
【図６】本発明と対比した構成における信号の例を示した図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の構成の概要を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の保護回路の構成の概要を示したものである。本実施形態の保護回路は、分波手段１と、減衰手段２と、変換手段３と、出力制御手段４を備えている。分波手段１は、入力した高周波信号を第１の信号と第２の信号とに分波する。減衰手段２は、第２の信号を減衰する。変換手段３は、減衰した第２の信号を直流化して第３の信号とする。出力制御手段４は、第３の信号の電圧に基づいて、第１の信号の出力状態を制御する。
【００１５】
本実施形態の保護回路では、分波手段１が分波した第２の信号を減衰手段２で減衰させた後に、変換手段３によって直流化を行って第３の信号を生成している。また、第３の信号の電圧を基に、出力制御手段４は第１の信号の出力状態を制御している。本実施形態の保護回路では、入力信号の分波後に減衰および直流化の処理のみを行った第３の信号を基に出力を制御するため、出力を制御するために複雑な信号処理を必要としない。そのため、本実施形態の保護回路では、入力信号の変化に対する、第３の信号を基にした出力強度の変化の応答性は低下しない。よって、本実施形態の保護回路は、遅延時間を生じさせずに出力状態を制御することができるので、後段の回路に高い電力の信号が送られる状態を避けることができる。また、本実施形態の保護回路では、高周波信号の減衰の動作で複雑な信号処理を必要としないため回路の複雑化を抑えることができる。その結果、本実施形態の保護回路は、回路の構成を複雑化せずに高い電力の高周波信号が後段に流れる状態を抑制することができる。
【００１６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図２は、本実施形態の保護回路の構成の概要を示したものである。本実施形態の保護回路１０は、方向性結合器１１と、リミッタ回路１２と、固定減衰器１３と、電力検出部１４を備えている。本実施形態の方向性結合器１１、リミッタ回路１２、固定減衰器１３および電力検出部１４は、全て受動素子であり外部からの電源供給を必要としない。
【００１７】
方向性結合器１１は、入力された高周波信号を分波する機能を有する。方向性結合器１１は、入力信号Ｓ１１として入力された高周波信号を２つの経路に分岐する。方向性結合器１１は、２つに分波した一方の信号を第１の分波信号Ｓ１２としてリミッタ回路１２に送る。第１の分波信号Ｓ１２は、高周波信号を後段の装置へ伝送するための信号である。また、方向性結合器１２は、もう一方の信号を第２の分波信号Ｓ１４として固定減衰器１３に送る。方向性結合器１１は、第１の実施形態の分波手段１１に相当する。本実施形態では高周波信号の分波素子に方向性結合器を用いたが、高周波信号を分波できる素子であれば他の素子を用いてもよい。
【００１８】
リミッタ回路１２は、保護回路１０から出力される信号の電力を所定の電力以下に保つ機能を有する。リミッタ回路１２は、アノードが高周波信号の伝送路側と接続されたダイオードを備えている。リミッタ回路１２は、複数のダイオードを備えていてもよい。また、ダイオードのカソード側は接地されている。本実施形態のリミッタ回路１２のダイオードには、ＰＩＮ（p-intrinsic-n）ダイオードが用いられる。
【００１９】
本実施形態のリミッタ回路１２では、ＰＩＮダイオードのアノード側に直流電圧を印加して、高周波信号がＰＩＮダイオードを通過できるようにすることで、回路から出力される電力が所定の電力以下に保たれる。ＰＩＮダイオードのアノード側への直流電圧を印加は、電力検出部１４から信号検出信号Ｓ１６として送られてくる信号の直流電圧によって行われる。
【００２０】
本実施形態のリミッタ回路１２は、方向性結合器１１から送られてくる第１の分波信号Ｓ１２の信号の強度を、信号検出信号Ｓ１６の電圧によって制御して、保護回路出力信号Ｓ１３として出力する。すなわち、リミッタ回路１２では、信号検出信号Ｓ１６の電圧によって、ダイオード側に流れる高周波信号の電流を変化させることで、保護回路出力信号Ｓ１３として出力される信号の電力が制御される。リミッタ回路１２は、第１の実施形態の出力制御手段４に相当する。
【００２１】
図３は、リミッタ回路１２として用いる回路の例を示した図である。図３に示すリミッタ回路は、２つのダイオードを備えている。また、２つのダイオードの間には、回路の設計に応じた所定のインピーダンスとなるように伝送線路が形成されている。ダイオードは、アノード側で高周波信号の伝送線路と接続されている。ダイオードのカソード側は接地されている。図３のリミッタ回路には、方向性結合器１１から第１の分波信号Ｓ１２が入力される。また、図３のリミッタ回路からは、保護回路出力信号Ｓ１３が出力される。ダイオードのアノード側には、電力検出器１４から信号検出信号Ｓ１６として送られてくる直流電圧が印加される。直流電圧の大きさに応じでダイオードに電流が流れることにより、保護回路出力信号Ｓ１３の電力が変化する。図３では２つのダイオードの間に信号検出信号Ｓ１６を入力する例を示したが、ダイオードの数は２つでなくてもよく、また、信号検出信号Ｓ１６の入力位置も他の箇所でもよい。
【００２２】
固定減衰器１３は、入力された高周波信号を減衰する機能を有する。固定減衰器１３は、所定の抵抗値を有する抵抗素子を備えている。固定減衰器１３は、第２の分波信号Ｓ１４として方向性結合器１１から送られてくる信号を抵抗素子で減衰させ、減衰信号Ｓ１５として電力検出器１４に送る。本実施形態の保護回路１０は、固定減衰器を用いて入力される信号の減衰を行うことで、回路の複雑化と応答速度の遅延を抑制している。固定減衰器は、抵抗素子を接続することで構成できるので抵抗変動が小さい。そのため、固定減衰器は、安定した減衰特性を得ることができる。また、抵抗素子のみで構成しているので、固定減衰器では、入力電圧が変化した場合に、出力電圧もほぼ同時に変化する。本実施形態の固定減衰器１３は、第１の実施形態の減衰手段３に相当する。
【００２３】
電力検出部１４は、入力される交流信号を直流化して出力する機能を有する。本実施形態の電力検出部１４は、ＰＩＮダイオードを備えている。電力検出部１４のダイオードのアノードは方向性結合器１１側に接続されている。電力検出部１４のダイオードのカソードは、リミッタ回路１２に接続されている。すなわち、電力検出部１４に入力された交流信号の電力に応じた直流電圧が、リミッタ回路１２に印加される。
【００２４】
電力検出部１４に用いるダイオードの特性は、後段の回路で許容される上限の電力の高周波信号を固定減衰器１３で減衰してさらに高周波信号を直流化した場合の電圧値を考慮して設定される。すなわち、後段の回路で許容される上限の電力の高周波信号が入力された際に、リミッタ回路１２のダイオードが電流を流す状態になるように電力検出部１４のダイオードの特性が設定される。本実施形態の保護回路は固定減衰器１３で減衰を行っているので、固定減衰器１３が無い場合に比べて低い電力の高周波信号で所定の出力電圧が得られるダイオードが用いられる。そのため、本実施形態の電力検出部１４には高周波信号の変化に対して感度の良い特性を有するダイオードを用いることができる。
【００２５】
電力検出部１４は、固定減衰器１３から減衰信号Ｓ１５として送られてくる高周波信号を直流化して、信号検出信号Ｓ１６としてリミッタ回路１２に送る。電力検出部１４は、第１の実施形態の変換手段３に相当する。
【００２６】
また、本実施形態の電力検出部１４にはＰＩＮダイオードを用いたがＰＩＮダイオードに代えてショットキーダイオードを用いてもよい。
【００２７】
本実施形態の保護回路１０の動作について説明する。保護回路１０に入力信号Ｓ１１として入力された高周波信号は、方向性結合器１１で分波され、リミッタ回路１２および固定減衰器１３に第１の分波信号Ｓ１２および第２の分波信号Ｓ１４としてそれぞれ入力される。
【００２８】
方向性結合器１１からリミッタ回路１２に第１の分波信号Ｓ１２として入力された高周波信号は、後段の回路等で許容される通常の電力のときはリミッタ回路１２をそのまま通過して保護回路１０から保護回路出力信号Ｓ１３として出力される。保護回路１０から保護回路出力信号Ｓ１３として出力された高周波信号は、保護回路１０の後段に備えられた受信回路等に入力される。
【００２９】
方向性結合器１１から固定減衰器１３に第２の分波信号Ｓ１４として入力された高周波信号は、信号の電力の大きさに応じて減衰される。固定減衰器１３は、最大として想定される電力の信号が固定減衰器１３に入力されたときに、電力検出器１４の耐電圧特性を満たすような減衰特性を有する。また、固定減衰器１３は、後段の装置で許容される上限の電力値の高周波信号が入力されたときに、減衰および直流化された信号の電圧値がリミッタ回路１２のダイオードに電流を流す電圧値となるような減衰特性を有する。固定減衰器１３は、減衰した高周波信号を減衰信号Ｓ１５として電力検出器１４に送られる。
【００３０】
電力検出器１４に減衰信号Ｓ１５として入力された高周波信号は、電力検出器１４に備えられたＰＩＮダイオードによって直流化されて出力される。電力検出器１４から出力された信号は、信号検出信号Ｓ１６としてリミッタ回路１２に送られる。電力検出器１４のダイオードでは、電力検出器１４に入力された高周波信号の電力とダイオードの特性に応じた電圧値の信号が出力される。
【００３１】
電力検出器１４から信号検出信号Ｓ１６としてリミッタ回路１２に送られてくる信号の直流電圧は、リミッタ回路１２のダイオードに印加される。信号検出信号Ｓ１６の直流電圧はリミッタ回路１２のダイオードに対して順方向のバイアスとなるように印加される。
【００３２】
リミッタ回路１２のダイオードは、順方向のバイアス、すなわち、電力検出器１４から送られてくる信号の直流電圧値が所定の大きさになると、高周波信号の伝送路側から接地側へと電流を流すようになる。すなわち、リミッタ回路１２のダイオードは導通状態のスイッチとして働くようになり、高周波信号は接地側へ流れるようになる。
【００３３】
入力された高周波信号の電力が高くなると、リミッタ回路１２に印加される直流電圧が大きくなり、ダイオードがより多くの電流を流すようになるので、リミッタ回路１２から出力される信号の電力は低くなる。そのため、リミッタ回路１２は、高い電力の高周波信号が入力されたときに、高周波信号をほとんど通過させないか、電力を弱めて出力する。リミッタ回路１２のダイオードは、所定の電圧値Ｖｔｈ付近までは出力電流がわずかであり、Ｖｔｈを超えると電流値が急激に増加するように設計されている。
【００３４】
リミッタ回路１２で電力の減衰等が行われた高周波信号は、保護回路出力信号Ｓ１６として出力される。リミッタ回路１２から出力された保護回路出力信号Ｓ１６は、保護回路１０から出力され、保護回路１０が備えられている通信装置の受信回路等に送られる。以上のような動作により本実施形態の保護回路１０は、後段の通信装置等の保護回路として機能する。
【００３５】
図４は、本実施形態の保護回路１０における信号の電力の大きさを模式的に示した図である。図４の最上段の「入力信号の電力」は、入力信号Ｓ１１の電力の大きさを縦方向を電力として示している。図４の上から２番目の段の「リミッタ回路の動作」は、リミッタ回路１２に印加される電圧、すなわち、信号検出信号１６の電圧の変化を模式的に示している。また、図４の下段は「出力信号の電力」は、保護回路１０からの出力信号、すなわち、保護回路出力信号Ｓ１３の電力の大きさを縦方向を電力として示している。図４の横方向は、時間を示している。図４の例では入力信号の電力が増大すると、リミッタ回路１２に印加される電圧も同時にＨｉｇｈ状態となっている。そのため、出力信号の電力は入力信号およびリミッタ回路１２の動作に追随して抑制されている。
【００３６】
図５は、本実施形態と対比した構造の保護回路の例を示した図である。図５に示す保護回路５０は、方向性結合器５１と、リミッタ回路５２と、アナログデジタル変換器５３と、信号処理回路５４を備えている。方向性結合器５１およびリミッタ回路５２の構成および機能は本実施形態の保護回路１０と同様である。アナログデジタル変換器５３は、方向性結合器５１から入力される高周波信号をデジタル信号に変換し、信号処理回路５４に送っている。信号処理回路５４は、アナログデジタル変換器５３からデジタル信号として送られてくる信号の値を基に、高周波信号の電力が所定の閾値よりも高いかを判断する。所定の閾値よりも高周波信号の電力が高いとき、信号処理回路５４は、ダイオードに直流バイアスをかけるためにＨｉｇｈ状態の信号をリミッタ回路５２に送る。リミッタ回路５２がＨｉｇｈ状態の信号を受け取ると、高周波信号がダイオードを介して接地側に流れるようになり、後段に出力される高周波信号の電力が抑制される。
【００３７】
図６は、図５の構成の保護回路５０における強度を模式的に示した図である。図６の最上段の「入力信号の電力」は、入力信号の電力の大きさを縦方向を電力として示している。図６の上から２番目の段の「リミッタ回路の動作」は、リミッタ回路５２に印加される電圧、すなわち、信号処理回路５４の出力信号の電力の変化を模式的に示している。また、図６の下段は「出力信号の電力」は、保護回路５０からの出力信号の電力の大きさを縦方向を電力として示している。図６の横方向は、時間を示している。
【００３８】
図６の例では入力信号の電力が増大後、リミッタ回路５２に印加される電圧はやや遅れてＨｉｇｈ状態となっている。そのため、出力信号の電力は入力信号が増大後に時間を置いてから抑制されている。その結果、図５の例の保護回路５０では、保護できない時間、すなわち、電力が高い高周波信号が後段に流れる時間が生じる。よって、図５の例の保護回路５０では、後段の装置に電力が高い高周波信号が入力され素子を破壊する恐れがある。本実施形態の保護回路１０では、入力信号の電力が増大したとき、保護回路出力信号Ｓ１６の電力はすぐに抑制されるので、後段の装置に電力が高い高周波信号が入力されることはない。
【００３９】
本実施形態の保護回路１０は、入力された高周波信号を方向性結合器１１で分波し固定減衰器１３で分波したうちの一方の高周波信号の減衰を行っている。また、本実施形態の保護回路１０は、電力検出器１４で減衰した高周波信号を直流化して、リミッタ回路１２のダイオードに直流電圧を印加することで、リミッタ回路１２側に入力された高周波信号の出力を制御している。すなわち、入力された高周波信号を基に生成した直流電圧を用いて、出力の制御を行っている。このような構成とすることで、本実施形態の保護回路は、出力の抑制を開始するまでの遅延時間を抑制することができるので、高い電力の高周波信号が入力されたときに後段の回路に高い電力の信号が出力されてしまう状態を避けることができる。
【００４０】
また、本実施形態の保護回路、検知手段１４の前段に固定減衰器１３を備えているので、高い電力の高周波信号が入力されたときでも検知手段１４のダイオードの異常の発生を抑制することができる。また、本実施形態の保護回路１０は受動素子で構成しているので、以上のような動作を行う際に電源を必要としない。本実施形態の保護回路１０は、演算素子や電源等を必要としないので、回路構成を簡略化することができる。以上より、本実施形態の保護回路は、回路の構成を複雑化せずに高い電力の高周波信号が後段に流れる状態を抑制することができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図７は本実施形態の受信装置の構成の概要を示したものである。第２の実施形態では保護回路のみを示したが、本実施形態では保護回路と受信回路を備えた無線通信用の受信装置について説明する。
【００４２】
本実施形態の受信装置２０は、保護回路２１と、受信回路２２と、アンテナ２３を備えている。
【００４３】
保護回路２１は、方向性結合器３１と、リミッタ回路３２と、固定減衰器３３と、電力検出器３４を備えている。本実施形態の方向性結合器３１、リミッタ回路３２、固定減衰器３３および電力検出器３４の構成および機能は第２の実施形態の同名称の部位と同様である。また、本実施形態の入力信号Ｓ３１、第１の分波信号Ｓ３２、保護回路出力信号Ｓ３３、第２の分波信号Ｓ３４、減衰信号Ｓ３５および信号検出信号Ｓ３６は、第２の実施形態の同名称の信号と同様の機能を有する。本実施形態の保護回路２１では、電力検出器３４から出力された信号検出信号Ｓ３６が分岐されてリミッタ回路３２に加えて受信回路２２にも送られる。
【００４４】
受信回路２２は、アナログデジタル変換回路４１と、信号処理回路４２と、受信レベル検出回路４３を備えている。
【００４５】
アナルグデジタル変換回路４１は、保護回路２１から入力される高周波信号をデジタル信号に変換する機能を有する。アナログデジタル変換回路４１は、保護回路２１から保護回路出力信号Ｓ３６として入力される高周波信号をデジタル信号に変換して信号処理回路４２に変換信号Ｓ４１として出力する。
【００４６】
信号処理回路４２は、入力された信号の復号等の処理を行う機能を有する。また、信号処理回路４２は、受信レベル検出回路４３から送られてくる受信信号の強度の情報を基に通信路の状態を判断する機能を有する。
【００４７】
信号処理回路４２は、変換信号Ｓ４１として入力された信号の歪み補正、エラー訂正おおび復号等の処理を行い受信回路２２の後段の装置で使用する形式の信号を生成する。また、信号処理回路４２は、信号の復号等を行えなかったときに、受信レベル検出回路４３から受信レベル信号Ｓ４２として送られてくる受信信号の電力の情報を参照する。受信レベル信号Ｓ４２で電圧値として示される受信信号の電力が所定の閾値よりも高い場合は、信号処理回路４２は、保護回路２１の保護機能によって信号の電力が抑制されていると判断する。所定の閾値は、信号の電力の高い側を判断するための閾値として設定されている。受信信号の電力が低い場合は、信号処理回路４２は、受信信号が無いか、無線信号の電力が低い状態と判断する。信号処理回路４２は、信号の状態の判断結果に基づいて、信号を識別する際の閾値やフィルタの条件などを変更して処理を行う。
【００４８】
信号処理回路４２は、判断結果に基づく情報を出力するようしてもよい。例えば、信号の強度が強すぎて保護機能が働いているときは、信号の電力が高いことを示す情報を出力する。通信装置はそれらの情報を基に送信側の通信装置等に送信する無線電波の電力の調整等を要求することができる。
【００４９】
受信レベル検出回路４３は、無線信号の電力値の情報を信号処理回路４２に送る機能を有する。受信レベル検出回路４３は、保護回路２１から信号検出信号Ｓ３６として送らてくる電圧値をアンテナ２３に入力されている信号の電力値に換算する。受信レベル検出回路４３は、保護回路２１の各素子の特性の情報をあらかじめ保存している。受信レベル検出回路４３は、算出した無線信号の電力値の情報を信号処理回路４２に受信レベル信号Ｓ４２として送る。
【００５０】
アンテナ２３は、無線信号を受信し電気信号に変換する機能を有する。アンテナ２３は、無線信号を受信すると電気信号に変換して入力信号Ｓ３１として保護回路２１に送る。
【００５１】
本実施形態の受信装置の動作について説明する。高周波の無線信号を受信するとアンテナ２３は電気信号に変換して保護回路２１に入力信号Ｓ３１として送る。保護回路２１に入力された高周波信号は、方向性結合器３１で分波され、リミッタ回路３２および固定減衰器３４に第１の分波信号Ｓ３１および第２の分波信号Ｓ３４としてそれぞれ入力される。
【００５２】
方向性結合器３１からリミッタ回路３２に第１の分波信号Ｓ３１として入力された高周波信号は、通常の高さの電力のときはリミッタ回路３２をそのまま通過して保護回路２１から保護回路出力信号Ｓ３３として出力される。保護回路２１から出力された保護回路出力信号Ｓ３３は、受信回路２２に入力される。受信回路２２に入力された保護回路出力信号Ｓ３３は、アナログデジタル変換回路４１に送られる。アナログデジタル変換回路は、入力された高周波信号をデジタル信号に変換し信号処理回路４２に変換信号Ｓ４１として送る。変換信号Ｓ４１が入力されると信号処理回路４２は、入力された信号の歪み補正やエラー訂正および復号等の処理を行う。信号処理回路４２は、信号の復号等を行うと復号等を行って生成した信号を受信装置の他の回路に送る。
【００５３】
方向性結合器３１から固定減衰器３３に第２の分波信号Ｓ３４として入力された高周波信号は、信号の電力の高さに応じて減衰される。固定減衰器３３は、減衰した高周波信号を電力検出器３４に減衰信号Ｓ３５として送る。電力検出器３４に減衰信号Ｓ３５として入力された高周波信号は直流化される。電力検出器３４は、入力した信号を直流化すると、リミッタ回路３２および受信レベル検出回路４２に信号検出信号Ｓ３６としてそれぞれ送る。
【００５４】
リミッタ回路３２のダイオードは順方向のバイアス、すなわち、電力検出器３４から信号検出信号Ｓ３６として送られてくる信号の直流電圧値が所定の大きさになると、高周波信号の伝送路側から接地側へと電流を流すようになる。リミッタ回路３２に印加される直流電圧が大きくなると、ダイオードが電流を流すようになるので、リミッタ回路３２から出力される信号の電力は低くなり、保護回路としての機能を発現するようになる。
【００５５】
信号検出信号Ｓ３６は受信レベル検出回路４２にも送られる。受信レベル検出回路４２は、電力検出器３４から受信する信号検出信号Ｓ３６の電圧を計測して受信信号の電力値を算出し、算出した信号の電力値の情報を信号処理回路４２に受信レベル信号Ｓ４２として送る。
【００５６】
信号処理回路４２は、信号の復号等を行えなかったときに、受信レベル検出回路４３から受信レベル信号Ｓ４２として送られてくる受信信号の電力値の情報を参照する。受信信号の電力が所定の閾値よりも高い場合は、信号処理回路４２は、保護回路２１の保護機能によって信号のレベルが抑制されていると判断する。所定の閾値は、電力が高い側を判断するための閾値として設定されている。受信信号の電力が低い場合は、信号処理回路４２は、受信信号が無いか、無線信号の電力が低い状態と判断する。
【００５７】
信号処理回路４２は、信号の状態の判断結果に基づいて、信号を識別する際の閾値やフィルタの条件などを変更して処理を行う。例えば、受信レベル信号Ｓ２１の信号の電力が低いときは、信号処理回路４２は、信号検出の閾値を下げた処理や、フィルタ条件を変更した処理を行うことで処理速度よりも信号検出を優先した動作を行う。また、例えば、信号の電力が高いときは、信号処理回路４２はノイズ低減を優先した動作を行う。
【００５８】
本実施形態の受信装置の受信回路２２は、前段に保護回路２１を備えているので高い電力の高周波信号がアンテナ２３に入力された際でも、電力が高いままの信号が入力されることは無い。そのため、本実施形態の受信装置では、保護回路２１および受信回路２２の素子の異常等を生じることなく、受信回路２２を保護することができる。すなわち、本実施形態の受信装置においても、素子の異常等を生じずに高い電力の高周波信号が後段の受信回路２２に流れる状態を抑制することができる。
【００５９】
また、受信回路２２は、保護回路２１の電力検出器３４から高周波信号の電力を基に生成した信号を受け取っているので、入力された信号が弱くなったときに、保護回路２１によるものなのか無線信号の状態によるものなのかを判断することができる。その結果、受信回路２２は、状態に応じた信号処理を行うことができる。
【００６０】
また、本実施形態の保護回路２１も、受動素子のみで構成されているので装置構成が複雑化することはない。以上より、本実施形態の受信装置は、保護回路の構成を複雑化せずに過大な電力の高周波信号が受信回路に流れる状態を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１    分波手段
２    減衰手段
３    変換手段
４    出力制御手段
１０    保護回路
１１    方向性結合器
１２    リミッタ回路
１３    固定減衰器
１４    電力検出器
２１    保護回路
２２    受信回路
２３    アンテナ
３１    方向性結合器
３２    リミッタ回路
３３    固定減衰器
３４    電力検出器
Ｓ１１    入力信号
Ｓ１２    第１の分波信号
Ｓ１３    保護回路出力信号
Ｓ１４    第２の分波信号
Ｓ１５    減衰信号
Ｓ１６    信号検出信号
Ｓ３１    入力信号
Ｓ３２    第１の分波信号
Ｓ３３    保護回路出力信号
Ｓ３４    第２の分波信号
Ｓ３５    減衰信号
Ｓ３６    信号検出信号
Ｓ４１    変換信号
Ｓ４２    受信レベル信号
【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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