(57)【要約】【課題】  無線受信した信号の検波等に用いられる検波器に関し、高周波成分を含まない検波電圧を高速に立ち上げる。【解決手段】  検波器は、検波ダイオード２と抵抗３と平滑用コンデンサ４とを用いて信号を検波し、当該検波結果の信号が分配された一方の信号から、当該信号中の直流成分を除去して位相を反転した信号を直流阻止用コンデンサ５と位相反転回路７とを用いて取得し、前記分配された他方の信号と前記取得結果の信号とを加算器１１により加算し、当該加算結果の信号を検波結果の信号として出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検波ダイオードと抵抗と平滑用コンデンサとを用いて信号を検波する検波手段と、
前記検波手段による検波結果の信号が分配された一方の信号から、当該信号中の直流成分を除去して位相を反転した信号を直流阻止用コンデンサと位相反転回路とを用いて取得する取得手段と、
前記分配された他方の信号と前記取得手段による取得結果の信号とを加算し、当該加算結果の信号を検波結果の信号として出力する加算手段と、
を備えたことを特徴とする検波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信した信号の検波等に用いられる検波器に関し、特に、検波結果の信号から高周波成分を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＨＳ等の無線端末、基地局、中継局といった各種無線機を用いて構築される無線システムにより無線通信サービスが提供されている。
なお、このような無線システムに関して以下のような発明が提案されている。
【０００３】
送信オン信号により振幅変調波が電力増幅器によって増幅されて送出されると共に、該送信出力を検出した電圧を比較器で基準電圧と比較することによって得られる送信電力に反比例する制御電圧で上記電力増幅器の入力を制御し送信出力を一定に保つようにした送信機の自動送信電力制御回路において、上記送信出力検出電圧の交流成分の逆位相電圧を出力する位相反転器と、該位相反転器の出力と上記送信出力検出電圧を加算して上記比較器に入力する加算器とを設けることで、送信開始時における急激な変動を緩和し、安定した送信出力を保つことを可能にしている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２０４５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来方式の検波を図面を参照して説明する。
図８は、無線機により無線受信等された信号の検波に用いられる検波器の基本的な回路構成を示してある。同図の検波回路は、信号を検波する検波ダイオード２２（Ｄ）、電圧検出をする抵抗２３（Ｒ）、を有している。検波ダイオード２２は、入力端２１から出力端２５を順接方向にして設けてあり、その出力側に、一方が接地された抵抗２３を接続している。
この検波回路に、図９に示すような波形の高周波信号が入力端２１から入力されると、図１０に示すような波形の信号が出力端２５から出力される。
【０００６】
図１１は、従来の一般的な検波回路を示してある。同図の検波回路は、図８に示した基本的な検波回路における出力側に、一方が接地された平滑用コンデンサ２３（Ｃ）を更に接続した構成となっている。
この検波回路では、平滑用コンデンサ２３の容量を小さくすると、検波電圧の立上がり時間が早くなるものの、図１２に示すように、検波電圧の信号に高周波（リップル）成分が重畳された信号が出力されてしまう。このため、この出力信号をそのままＡＰＣ（オート・パワーコントロール）回路に入力すると、最悪の場合、再生発振を起こす可能性があるという問題がある。
【０００７】
一方、平滑用コンデンサ２３の容量を大きくすると、出力信号にリップルが発生しないものの、図１３に示すように、検波電圧の立上がり時間が遅くなってしまう。このため、この出力信号をそのままＡＰＣ回路に入力すると、無線システムとしての高周波信号の立上がり時間が大幅に遅くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであり、無線受信した信号の検波等に用いられる検波器に関し、その検波結果の信号から高周波成分を除去することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の検波器は、上記目的を達成するために、検波ダイオードと抵抗と平滑用コンデンサとを用いて信号を検波する検波手段と、前記検波手段による検波結果の信号が分配された一方の信号から、当該信号中の直流成分を除去して位相を反転した信号を直流阻止用コンデンサと位相反転回路とを用いて取得する取得手段と、前記分配された他方の信号と前記取得手段による取得結果の信号とを加算し、当該加算結果の信号を検波結果の信号として出力する加算手段と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、検波結果の信号（検波信号）に高周波成分が重畳している場合であっても、その高周波成分の位相を反転した信号を取得して検波信号に加算するため、検波信号に含まれていた高周波成分が相殺されて除去される。
したがって、例えば、検波手段を構成する平滑用コンデンサの容量を必要最小限の値にすることで抵抗に印加される電圧が高速に立ち上がるようにしても、検波手段による検波結果の信号から高周波成分が除去されるため、検波電圧を高速に立ち上げ且つ高周波成分を含まない検波信号を出力することが可能となる。
【００１１】
よって、本発明に係る検波器を用いることにより高速検波を容易に実現することができ、また、本発明に係る検波器の出力をＡＰＣ回路の入力に用いることにより高速ＡＰＣ回路を容易に実現することができる。また、ＡＰＣ回路を使用しても高周波の立上り時間が遅延せず、高周波数ホッピングのＡＰＣ回路に応用することができる。このため、ＡＰＣ回路を利用した無線システムにおける高周波信号の立上がり時間を大幅に改善することができる。なお、本発明に係る検波器による検波方式であれば、低周波から高周波まで応用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を、以下に例示する一実施形態に基づいて具体的に説明する。
図１は、無線システムに係る無線機（図示せず）に組み込まれる検波器の回路図を示している。
本例の検波回路には、従来の一般的な検波回路と同様に、入力された信号から高周波信号（低周波を含む）を検波する検波ダイオード２（Ｄ）を、入力端１から出力端２を順接方向にして入力端１に接続し、検波ダイオード２の出力側に、一方がそれぞれ接地された抵抗３（Ｒ）及び平滑用コンデンサ４（Ｃ１）を接続している。平滑用コンデンサ４の接続後の経路上には分岐部を設けてあり、分岐の一方に直流阻止用コンデンサ５（Ｃ２）、可変減衰器６、位相反転増幅器７を直列に接続して第１処理系を形成し、分岐の他方に位相器８を接続して第２処理系を形成している。すなわち、平滑用コンデンサ４の出力が２分配され、その一方が第１処理系の直流阻止用コンデンサ５に入力され、他方が第２処理系の位相器８に入力される。第１処理系の位相反転増幅器７及び第２処理系の位相器８の出力先には、これら両出力を入力とする加算器１１を接続してあり、加算器１１の出力先に出力端１２を接続している。また、本例の検波回路には、可変減衰器６及び位相器８の制御情報を記録したＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９と、この制御情報に基づいて可変減衰器６及び位相器８を制御するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）１０とが設けられている。
【００１３】
ここで、検波ダイオード２、抵抗３、平滑用コンデンサ４については、従来の一般的な検波回路と同じため、説明を割愛する。
なお、本例では、平滑用コンデンサ４の容量を必要最小限の値にすることで、電圧検出をする抵抗３に印加される電圧が高速に立ち上がるようにしているが、任意の特性のコンデンサを用いることができる。
【００１４】
直流阻止用コンデンサ５は、平滑用コンデンサ４にて高周波信号を半端整流の原理で検波した結果の検波信号から、交流成分のみを検出する。
つまり、例えば、図２に示すような波形の検波信号が平滑用コンデンサ４から出力された場合に、当該検波信号から直流阻止用コンデンサ５により直流成分が除去されて、図３に示すように交流成分のみ（すなわち、高周波成分のみ）の波形の信号が出力される。
【００１５】
可変減衰器６は、直流阻止用コンデンサ５の周波数特性に基づく出力波形の振幅レベルの変動を調整し、後述の位相反転増幅器７から出力される信号の振幅レベルと位相器８から出力される信号に含まれる高周波成分の振幅レベルとを一致させる。必要減衰量の情報はＲＯＭ９に記憶されており、ＭＰＵ１０を経由して与えられる。
【００１６】
位相反転増幅器７は、可変減衰器６にてレベル調整された信号の位相を１８０度反転させると共に、可変減衰器６での損失分を補うための高周波増幅を行う。
つまり、図４に示すような波形の信号が入力されると、図５に示すような波形の信号として出力される。
【００１７】
位相器８は、第１処理系（直流阻止用コンデンサ５、可変減衰器６、位相反転増幅器７）で発生する位相遅延を考慮し、メインの検波信号に遅延補正をかけて位相を変化させることで、位相反転増幅器７による出力信号と当該位相器８による出力信号とを同期させる。位相変化量の情報はＲＯＭ９に記憶されており、ＭＰＵ１０を経由して与えられる。
【００１８】
ＲＯＭ９は、周波数に応じた必要減衰量及び位相変化量の情報を記憶している。
ＭＰＵ１０は、無線通信に使用する通信周波数に応じた必要減衰量及び位相変化量の情報をＲＯＭ９から読み込み、これら情報に基づいて可変減衰器６による減衰量及び位相器７による位相変化量を制御する。
【００１９】
本例の検波器は、無線通信に使用する通信周波数の検出機能を有する無線機に組み込まれており、ＭＰＵ１０は、検出された周波数に応じた必要減衰量及び位相変化量の情報をＲＯＭ９から読み取って、可変減衰器６及び位相器７を制御している。
ここで、無線機が温度の検出機能を有する場合には、温度変化に応じた必要減衰量及び位相変化量の補正に対応するために、温度と必要減衰量及び位相変化量との関係情報をＲＯＭ９に記憶させておき、検出された温度に応じて必要減衰量及び位相変化量を補正するようにしてもよい。
【００２０】
加算器１１は、位相反転増幅器７から出力される信号と位相器８から出力される信号とを合成する。
つまり、位相反転増幅器７から出力される図６上部に示すような波形の信号と、位相器８から出力される同図下部に示すような波形の信号とを合成することで、検波信号中の高周波成分が相殺されて、図７に示すような理想的な波形の信号を最終的な検波信号として得ることができる。
【００２１】
以上のように、本例の検波器によると、平滑用コンデンサ４から出力される検波信号に高周波成分が重畳している場合であっても、その高周波成分の位相を反転した信号を直流阻止用コンデンサ５及び位相反転増幅器７により取得し、当該取得した信号を加算器１１により検波信号に加算することで、検波信号に含まれる高周波成分を除去することができる。
このため、平滑用コンデンサ４の容量を必要最小限の値にすることで検波電圧を高速に立ち上がるようにしても、その検波電圧波形から高周波成分が除去されるため、検波電圧を高速に立ち上げ且つ高周波成分を含まない検波信号を出力することが可能となる。
【００２２】
なお、検波信号から高周波成分を除去するには、その高周波成分の波形を極性反転させた波形の信号を検波信号に加算することが望ましいが、本例のように、高周波成分の波形を位相反転して得られる極性反転の波形に近似な波形の信号を検波信号に加算することで、実用上で有効な程度に高周波成分を除去することができる。もちろん、位相反転増幅器７に代えて、高周波成分の波形を極性反転させる機能を有する処理部を用いた回路構成としてもよい。
【００２３】
また、本例では、分配された一方の検波信号を処理する第１処理系で発生する位相遅延に対応すべく、分配された他方の検波信号を処理する第２処理系で位相の調整を行っているが、例えば、第１処理系で位相調整してもよく、第１処理系及び第２処理系の双方で位相調整してもよく、要は、高周波成分が相殺されるように加算処理の前段階で位相タイミングが調整されればよい。
【００２４】
また、本例では、直流阻止用コンデンサ５の周波数特性に基づく出力信号の振幅レベルの変動に対応すべく、直流阻止用コンデンサ５からの出力信号を可変減衰器６によりレベル調整した後に位相反転増幅器７に入力にしているが、例えば、第１処理系で位相反転増幅器７の出力後にレベル調整してもよく、第２処理系でレベル調整してもよく、第１処理系及び第２処理系の双方でレベル調整してもよく、要は、高周波成分が相殺されるように加算処理の前段階で振幅レベルが調整されればよい。
【００２５】
また、本例では、加算器１１により加算処理した結果を最終的な検波信号として出力しているが、必要に応じて更に位相調整やレベル調整を行ってもよい。
また、本例では、この検波器を組み込んだ無線機自体が通信周波数の検出機能（及び温度の検出機能）を有しているが、例えば、これら機能を備えた他の装置から通信周波数や温度を取得して位相調整及びレベル調整を行う構成であってもよい。
また、本例の検波器は、検波周波数を一定の範囲内（低周波から高周波）で高速に変更可能なものであるが、或る固定の周波数で検波するものであってもよく、任意の周波数とすることができる。
【００２６】
なお、検波器の回路構成としては、上記で示したものと実質的に同一な処理を行うものであれば、他の名称の回路素子等を用いて構成してもよい。また、上記で示した回路素子以外の回路素子を更に備えた構成としてもよい。
【００２７】
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る検波器の回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る平滑用コンデンサの出力波形を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る直流阻止用コンデンサの出力波形を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る可変減衰器の出力波形を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る位相反転増幅器の出力波形を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る加算器の入力波形を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る加算器の出力波形を示す図である。
【図８】基本的な検波回路を示す図である。
【図９】検波回路への入力波形を示す図である。
【図１０】基本的な検波回路による検波波形を示す図である。
【図１１】従来の一般的な検波回路を示す図である。
【図１２】従来の一般的な検波回路による検波波形を示す図である。
【図１３】従来の一般的な検波回路による検波波形を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、２１…入力端、  ２、２２…検波ダイオード、  ３、２３…抵抗、  ４、２４…平滑用コンデンサ、  ５…直流阻止用コンデンサ、  ６…可変減衰器、  ７…位相反転増幅器、  ８…位相器、  ９…ＲＯＭ、  １０…ＭＰＵ、  １１…加算器、  １２、２５…出力端
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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