(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機から送られてくる電波を受信する複数のアンテナと、
これら各アンテナのうちのいずれかを有効とする状態に、該有効とするアンテナを第１の切替制御信号に従って切替選択する第１の切替部と、
この第１の切替部により有効とされているアンテナから出力される受信信号が入力され、この受信信号に所定の処理を施して出力端子から出力する受信部と、
上記有効とされているアンテナによる上記電波の受信電界強度を監視して該受信電界強度が予め定めた基準レベル以下になったとき、現在有効とされているアンテナとは別のアンテナを有効とする状態に上記第１の切替制御信号を生成し上記第１の切替部に供給する第１の切替制御部と、
上記第１の切替部が有効とするアンテナを切り換える瞬間に生じる上記受信部への受信信号の低下、またはこの受信信号の低下に伴う上記受信部の出力信号の低下、を補間する補間手段とを具備し、
上記補間手段は、
第１の時定数を有する第１の時定数回路と、
上記第１の時定数よりも小さい第２の時定数を有する第２の時定数回路と、
第２の切替制御信号に従って、上記受信部の出力信号を直接的に上記出力端子から出力させる第１の状態と、上記第１または第２の時定数回路を経由して、上記受信部の出力信号を上記出力端子から出力させる第２の状態と、のいずれかの状態に切り替わる第２の切替部と、
上記第１の切替部が上記複数のアンテナのいずれかを有効としているときには、上記第２の切替部を上記第１の状態とし、上記第１の切替部が上記複数のアンテナのうち有効とするアンテナを切り替えるときには、所定期間だけ上記第２の切替部を上記第２の状態とするように、上記第２の切替制御信号を生成して、上記第２の切替部に供給する第２の切替制御部とを、
備え、上記第２の切替制御部は、上記所定期間の間、上記第１の時定数回路を最初に有効にし、続いて第２の時定数回路を有効にし、最後に上記第１の時定数回路を有効にするように、上記第２の切替制御信号を生成して、上記第２の切替部に供給するように、構成された
ダイバシティ受信機。
【請求項２】
請求項１記載のダイバシティ受信機において、上記第１の時定数回路は、第１の周波数帯域に減衰域を有するフィルタ回路により構成され、上記第２の時定数回路は、上記第１の周波数帯域よりも低い第２の周波数帯域に減衰域を有するフィルタにより構成されているダイバシティ受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の受信アンテナを備え、これら各アンテナのうち送信機から送られてくる電波を良好に受信するものを切替選択して使用する切替型の空間ダイバシティ（＝スペースダイバシティ：ＳＤ）受信機に関し、特に、各アンテナに対して復調処理等を行う受信部を１つのみとし、この受信部の入力側に接続するアンテナを切替選択するアンテナダイバシティ方式の受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記アンテナダイバシティ方式の受信機は、各アンテナ毎に受信部を備えこれら各受信部によってそれぞれ復調処理等した後の信号を切替選択するというオーディオダイバシティ方式の受信機に比べて、受信部を単一とする分、機器全体を小型化しかつ低コスト化できる等の利点がある。従って、このアンテナダイバシティ方式の受信機は、例えばワイヤレス・マイクロホン・システム等を始めとする各種無線通信システムに、数多く利用されている。このアンテナダイバシティ方式の受信機の概略構成を、図３に示す。
【０００３】
同図に示すように、この受信機は、複数、例えばＡ系統及びＢ系統の２本の受信アンテナ１、１を有している。これらのアンテナ１、１は、それぞれアンテナ切替回路２の入力側に接続されている。アンテナ切替回路２は、後述するアンテナ切替制御信号に従って、各アンテナ１、１のうちの一方を切替選択して高周波部３の入力側に接続し、所謂有効とする。なお、同図は、アンテナ切替回路２によってＡ系統のアンテナ１が有効とされている状態を示す。そして、この有効とされているアンテナ１により図示しない送信機から送られてくる電波を受信して得られる高周波（ＲＦ）の受信信号は、アンテナ切替回路２を介して高周波部３に入力され、ここで、例えば増幅され、中間周波信号に変換された後、検波部４に入力される。検波部４は、中間周波信号を検波して、元の信号、例えばこの受信機がワイヤレス・マイクロホン・システム用のものである場合には低周波の音声信号を再現し、出力端子５から出力する。この出力端子５から出力される音声信号は、図示しないスピーカに入力される。
【０００４】
上記アンテナ切替回路２は、制御部６によって制御される。この制御部６は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）構成のもので、上記検波部４に入力される中間周波信号のレベルを基に、現在有効とされているアンテナ１による電波の受信電界強度Ｅを監視する。そして、制御部６は、この監視して得た受信電界強度（厳密には中間周波信号の信号レベル）Ｅと予め定めたアンテナ切替レベルＥaとを比較して、受信電界強度Ｅがアンテナ切替レベルＥa以下になると、現在有効とされているアンテナ１とは別のアンテナ１を有効とするように上記切替制御信号を生成しアンテナ切替回路２に供給する。なお、ここで言うアンテナ切替レベルＥaとは、例えば、現在有効とされているアンテナ１が送信機から送られてくる電波を比較的に良好な感度で受信しているか否かを、上記受信電界強度Ｅから判断するための基準（所謂しきい値）となるレベル、のことを言う。このように、或る一定以上の通信品質を保つように各アンテナ１、１を交互に切り替えることにより、例えばデッドポイントやフェージング等の影響を回避できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようなアンテナダイバシティ方式の受信機においては、アンテナ切替回路２が有効とするアンテナ１を切り替えるとき、一瞬ではあるが、いずれのアンテナ１、１も有効とされない状態となる。これにより、例えば図４に誇張して示すように、アンテナ切替回路２の出力信号が一瞬欠落して不連続となり、この不連続に伴って検波部４の出力信号（検波出力）もまた不連続となる。そして、この信号の不連続部分Ｎは、ノイズとなって現れる（なお、同図は、Ａ系統のアンテナ１からＢ系統のアンテナ１が有効となるように切り替わるときの状況を示す）。従って、アンテナ切替回路２が切り替わる度に、このノイズＮが出力されて、聴感上、非常に不快な思いをする、という問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のようなアンテナ切替時におけるノイズＮの発生を抑制できるダイバシティ受信機、を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、送信機から送られてくる電波を受信する複数のアンテナと、
これら各アンテナのうちのいずれかを有効とするように、当該有効とするアンテナを第１の切替制御信号に従って切替選択する第１の切替部と、
この第１の切替部により有効とされているアンテナから出力される受信信号が入力され、この受信信号に所定の処理、例えば増幅処理や検波処理等を施して、当該処理後の信号を出力端子から出力する受信部と、
上記有効とされているアンテナによる電波の受信電界強度を監視して当該受信電界強度が予め定めた基準レベル以下になったとき、現在有効とされているアンテナとは別のアンテナを有効とするように第１の切替制御信号を生成して第１の切替部に供給する第１の切替制御部と、
上記第１の切替部が有効とするアンテナを切り替える瞬間に生じる上記受信部への受信信号の低下、例えば欠落、または、この受信信号の低下に伴う受信部の出力信号の低下、例えば欠落、を補間する補間手段と、
を具備するものである。
【００１２】
なお、補間手段は、第１の時定数を有する第１の時定数回路と、上記第１の時定数よりも小さい第２の時定数を有する第２の時定数回路と、第２の切替制御信号に従って、上記受信部の出力信号を直接的に上記出力端子から出力させる第１の状態と、上記第１または第２の時定数回路を経由して、上記受信部の出力信号を上記出力端子から出力させる第２の状態と、のいずれかの状態に切り替わる第２の切替部と、上記第１の切替部が上記複数のアンテナのいずれかを有効としているときには、上記第２の切替部を上記第１の状態とし、上記第１の切替部が上記複数のアンテナのうち有効とするアンテナを切り替えるときには、所定期間だけ上記第２の切替部を上記第２の状態とするように、上記第２の切替制御信号を生成して、上記第２の切替部に供給する第２の切替制御部とを、備えている。上記第２の切替制御部は、上記所定期間の間、上記第１の時定数回路を最初に有効にし、続いて第２の時定数回路を有効にし、最後に上記第１の時定数回路を有効にするように、上記第２の切替制御信号を生成して、上記第２の切替部に供給するように、構成されている。
【００１５】
このように受信部の出力信号を時定数回路によりなまらせる際に、この時定数回路の時定数の大きさを順次変移させることによって、受信部の出力信号の不連続部分をより滑らかに補間することができる。
上記時定数回路は、例えば所定の周波数よりも高い周波数帯域に減衰域を有するロー・パス・フィルタ回路によって構成できる。なお、このロー・パス・フィルタ回路の遮断周波数（所定の周波数）は、例えば本発明のダイバシティ受信機がワイヤレス・マイクロホン・システム用のものである場合には、可聴周波数帯域内で比較的に高い周波数（１ｋＨｚ乃至１０ｋＨｚ程度）に設定するのが、望ましい。なぜなら、上記受信部の出力信号が不連続となることによって生じるノイズは、比較的に周波数の高い信号であるため、かかる周波数の高いノイズを効率的にかつ聴感上目立たないように排除するには、上記遮断周波数を可聴周波数帯域内で比較的に高い周波数に設定するのが有効であるからである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１に、本実施の形態の概略構成を示す。同図に示すように、本実施の形態の受信機は、上述した図４に示す従来のワイヤレス・マイクロホン・システム用の受信機において、検波部４の出力側に切替スイッチ回路７を設けると共に、２つのロー・パス・フィルタ回路８及び９を設けたものである。なお、切替スイッチ回路７は、制御部６から供給されるスイッチ制御信号に従って切替動作する。そして、ロー・パス・フィルタ回路８は、その遮断周波数ｆaがｆa＝１０［ｋＨｚ］のものであり、ロー・パス・フィルタ回路９は、その遮断周波数ｆbがｆb＝１［ｋＨｚ］のものである。これ以外の構成については、上記図４と同様であるので、これら同等部分には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
即ち、切替スイッチ回路７は、上記スケルチ切替制御信号に従って、検波部４の検波出力を直接出力端子５から出力させる状態と、検波部４の検波出力をロー・パス・フィルタ回路８を介して出力端子５から出力させる状態と、検波部４の検波出力をロー・パス・フィルタ回路９を介して出力端子５から出力させる状態と、に切り替わる。制御部６は、アンテナ切替回路２によって有効とするアンテナ１を切り替えるときに、同時に、検波部４の検波出力を、ロー・パス・フィルタフィルタ回路８→ロー・パス・フィルタフィルタ回路９→ロー・パス・フィルタフィルタ回路８、の順に順次切替入力し、最終的に直接出力端子５に供給するように、切替スイッチ回路７を制御する（厳密にはこの制御を実現するためのスイッチ切替制御信号を生成し切替スイッチ回路７に供給する）。なお、この切替スイッチ回路７の一連の切替動作は、アンテナ切替回路２が有効とするアンテナ１を切り替えるのに要する時間よりも少し長めの時間内に完了させる。
【００１８】
このようにアンテナ切替回路２によって有効とするアンテナ１を切り替える際に、検波部４の検波出力をロー・パス・フィルタ回路８または９を介して出力端子５に供給することによって、当該アンテナ切替時に生じる検波出力の不連続部分をなまらせることができる。これにより、図２に点線Ｓで示すように、検波出力の不連続部分Ｎを言わば直線補間するのと等価な効果を得ることができ、この不連続部分Ｎがノイズとなって現れるのを抑制できる。
【００１９】
なお、同図において、期間ａは、ロー・パス・フィルタ回路８を有効としている期間であって、期間ｂは、ロー・パス・フィルタ回路９を有効としている期間である。これらの期間ａ及びｂの長さは、不連続部分Ｎの特性やアンテナ切替回路２及び切替スイッチ回路７の切替動作特性等に応じて、適宜定める。
【００２０】
また、切替スイッチ回路７による各ロー・パス・フィルタ回路８及び９の切替順は、本実施の形態で説明した順番に限らない。この切替順についても、上記不連続部分Ｎの特性やアンテナ切替回路２及び切替スイッチ回路７の切替動作特性等に応じて、適宜定めればよい。
【００２１】
更に、各ロー・パス・フィルタ回路８及び９の各遮断周波数ｆa及びｆbを、それぞれｆa＝１０［ｋＨｚ］およびｆb＝１［ｋＨｚ］としたが、これに限らない。ただし、上記不連続部分Ｎに起因するノイズは比較的に周波数の高い信号であるため、かかる周波数の高いノイズＮを効率的にかつ聴感上目立たないように排除することを考慮すると、各ロー・パス・フィルタ回路８及び９の各遮断周波数ｆa及びｆbは、本実施の形態のように、それぞれ可聴周波数帯域内において比較的に高い周波数とするのが望ましい。
【００２２】
そして、本実施の形態では、２つのロー・パス・フィルタ回路８及び９を設けたが、ロー・パス・フィルタ回路は１つのみとしてもよい。ただし、本実施の形態のように複数のロー・パス・フィルタ回路８及び９を設ける方が、上記不連続部分Ｎを滑らかに補間することができる。このように補間を滑らかにするという点では、ロー・パス・フィルタ回路８及び９の数は多い方が良いが、余り多くし過ぎると、受信機全体が複雑かつ高コスト化するので、この点をも考慮してロー・パス・フィルタ回路の数を定める。
【００２３】
また、検波部４の出力側と各ロー・パス・フィルタ回路８及び９の入力側との間に、切替スイッチ回路７を設けたが、これに限らない。例えば、各ロー・パス・フィルタ回路８及び９の出力側と出力端子５との間に、切替スイッチ回路７を設けることによって、本実施の形態と同様の作用及び効果を奏するようにしてもよい。
【００２４】
そして、検波部４の出力側に、切替スイッチ回路７と各ロー・パス・フィルタ回路８及び９とを設けたが、これに限らない。例えば、検波部４の入力側に、これらと同様のスイッチ回路及びフィルタ回路を設け、高周波部３の出力信号を直接または当該フィルタ回路を介して検波部４に入力することにより、本実施の形態と同様の差用及び効果を奏するようにしてもよい。
【００２５】
本実施の形態においては、本発明をワイヤレス・マイクロホン・システム用のダイバシティ受信機に応用する場合について説明したが、これ以外の無線システムにも本発明を応用できることは言うまでもない。
【００２６】
なお、本実施の形態におけるアンテナ切替回路２が、特許請求の範囲に記載の第１の切替部に対応し、高周波部３及び検波部４から成る部分が、特許請求の範囲に記載の受信部に対応する。そして、切替スイッチ回路７が、特許請求の範囲に記載の第２の切替部に対応し、制御部６が、特許請求の範囲に記載の第１及び第２の各切替制御部に対応する。この制御部６は、例えば純粋なハードウェア回路によっても構成できる。また、各ロー・パス・フィルタ回路８及び９が、特許請求の範囲に記載の時定数回路に対応する。これら各ロー・パス・フィルタ回路８及び９に代えて、バンド・パス・フィルタ回路等の他の回路を用いることもできる。本実施の形態では、アンテナ切替回路２が一方のアンテナ１から他方のアンテナ１に切替える際に、アンテナ切替回路２の出力が途切れて欠落することを前提として説明した。しかし、アンテナ切替回路２をダイオードを用いたスイッチング回路で構成することがある。この場合、切替前のアンテナの出力と切替後のアンテナ出力とが合成されて出力されることがある。切替後のアンテナ出力が切替前のアンテナ出力と位相が異なっていると、合成されたアンテナ出力は、欠落しないが、レベルが低下し、受信感度以下となる場合が生じる。このような場合にも本願発明は有効である。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、アンテナ切替時にいずれのアンテナも有効とされない状態となることにより生じる受信部への受信信号の低下、またはこの受信信号の低下に伴う受信部の出力信号の低下が、補間手段によって補間される。従って、この信号の低下に起因するノイズの発生を抑制でき、快適な無線通信を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態における受信動作を示す図である。
【図３】従来のダイバシティ受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図４】従来のダイバシティ受信機の受信動作を示す図である。
【符号の説明】
１  受信アンテナ
２  アンテナ切替回路
３  高周波部
４  検波部
５  出力端子
６  制御部
７  切替スイッチ回路
８、９  ロー・パス・フィルタ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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