(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドセットのアンテナを介して結合されるＲＦ信号により所定数のチャネルを介してベース・ユニット手段と通話するためのハンドセット手段であって、ハンドセット・コントローラを有するハンドセット手段と、
ベース・ユニット・アンテナを介して結合されるＲＦ信号により前記所定数のチャネルを介して前記ハンドセット手段と通話し、および外部電話ネットワークと通話するためのベース・ユニットであって、ベース・ユニット・コントローラ手段を有するベース・ユニット手段と
を具え、
前記ハンドセット手段および前記ベース・ユニット手段は、第１の方向および第２の方向に通話するための通話回路を有し、および前記第１の方向に通話するためのチャネルの割り当てには、前記第２の方向の場合よりも大きな帯域幅を必要となし、および
ノイズを減少させるために、前記第１の方向に用いられる前記通話回路は、前記通話回路を選択的に第１の周波数帯域の第１の中心周波数または第２の周波数帯域の第２の中心周波数に合わせる帯域切換手段を有することを特徴とするコードレス電話システム。
【請求項２】
請求項１記載のコードレス電話システムにおいて、前記第１の方向は前記ベース・ユニットから前記ハンドセットへの方向であり、および前記第２の方向は前記ハンドセットから前記ベース・ユニットへの方向であることを特徴とするコードレス電話システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にコードレス電話システムに関し、特に２５チャネル・コードレス電話システムに関する。
【０００２】
なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たるイギリス国特許出願第９５０９１４５．０号（１９９５年４月２８日出願）の明細書の記載に基づくものであって、当該イギリス国特許出願の番号を参照することによって当該イギリス国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。
【０００３】
【従来の技術】
米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、ごく最近、２５のコードレス電話チャネルを収容しうる十分に広い帯域幅の割り当てを行なった。
【０００４】
チャネルが１０から２５に増えるということは、利用可能なチャネルが増えるほど、同じチャネルで隣人が行なっている他の通話との干渉の可能性が少なくなることから、利用者にとっては有益である。しかし、２５チャネルを割り当てるには、近代的なコードレス電話の帯域幅を拡大させることが必要になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以下に示すように、帯域幅を拡大させると、ノイズが許容不能なレベルにまで増大してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、連邦通信委員会（ＦＣＣ）によって割り当てられた２５チャネルの帯域幅を２つの別個の帯域に区分して、ノイズ性能の向上をもたらすようにしたコードレス電話システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明によるコードレス電話セットにおけるハンドセット内の受話器回路とベース・ユニット（親機）内の送話器回路との「フロント・エンド」（すなわち入力同調回路）は、各帯域の中心周波数に同調され、受話器はＰＬＬにより所定の帯域内の特定のチャネル周波数に同調される。
【０００８】
すなわち、請求項１記載の発明は、ハンドセットのアンテナを介して結合されるＲＦ信号により所定数のチャネルを介してベース・ユニット手段と通話するためのハンドセット手段であって、ハンドセット・コントローラ（１３０）を有するハンドセット手段と、ベース・ユニット・アンテナを介して結合されるＲＦ信号により前記所定数のチャネルを介して前記ハンドセット手段と通話し、および外部電話ネットワークと通話するためのベース・ユニットであって、ベース・ユニット・コントローラ手段（２３０）を有するベース・ユニット手段とを具え、前記ハンドセット手段および前記ベース・ユニット手段は、第１の方向および第２の方向に通話するための通話回路を有し、および前記第１の方向に通話するためのチャネルの割り当てには、前記第２の方向の場合よりも大きな帯域幅を必要となし、およびノイズを減少させるために、前記第１の方向に用いられる前記通話回路は、前記通話回路を選択的に第１の周波数帯域の第１の中心周波数または第２の周波数帯域の第２の中心周波数に合わせる帯域切換手段（１００、２００）を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のコードレス電話システムにおいて、前記第１の方向は前記ベース・ユニットから前記ハンドセットへの方向であり、および前記第２の方向は前記ハンドセットから前記ベース・ユニットへの方向であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
２５チャネルのコードレス電話は、一般に利用可能な１０チャネルのコードレス電話と多くの点で類似している。２５チャネル・システムは１０チャネル・システムより広い帯域幅を必要とするので、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、コードレス電話に割り当てられる周波数スペクトルを増やした。
【００１２】
ベース・ユニットに割り当てられた送話器周波数は、当然ながらハンドセットの受話器周波数であり、この周波数を以下の表１に示す。
【００１３】
【表１】
0003793280.tif 000002
【００１４】
以上と違って、ベース・ユニットの受話器周波数（すなわちハンドセットの送話器周波数）の帯域幅は、新しく追加された１５チャネルが既存の１０チャネルと隣接しているため、わずか１．２３ＭＨｚ（４４．９９〜４８．７６ＭＨｚ）にしかならない。結果として得られた１．２３ＭＨｚという帯域幅は、ノイズの問題が起こることを回避できる程度に適度に狭くなっている。しかし、ベース・ユニットの送話器周波数は、３．２５ＭＨｚ（４６．９７〜４３．７２ＭＨｚ）の帯域幅にわたっており、これはノイズ関連の問題が起こりうるのに十分に広い幅である。
【００１５】
ハンドセットにおいては、新しく追加された１５チャネルは既存の１０チャネルと隣接していないので、受話器の方が送話器より大きな帯域幅を有するという点で、正反対の状況になる。したがって、ハンドセットの場合は、別の方法で感度等のＦＣＣ要件を満たすことが必要になる。重要なこととして、１０チャネルのコードレス電話は、ベース・ユニットの送話器用に３６０ｋＨｚの帯域幅（４６．９７〜４６．６１ＭＨｚ）を、子機の送話器用に３２０ｋＨｚの帯域幅（４９．９９〜４９．６７ＭＨｚ）を占有するという点に注意しなければならない。これに対して、２５チャネルのコードレス電話は、ベース・ユニットの送話器用およびハンドセットの受話器用の双方が３．２５ＭＨｚの帯域幅を必要とする。
【００１６】
本発明は、以下に説明するように、２５チャネルのサービスを提供するために必要とされる帯域幅の要求の拡大がノイズの増加を引き起こすという問題を指向している。
【００１７】
温度が１７℃の時の整合負荷を５０オーム、１０チャネルの電話の帯域幅を約３００ｋＨｚとすると、下記の式（式１）を用いてノイズ電圧（ｅ）を計算することができる。
【００１８】
【数１】
ｅ＝（Ｒ×Ｋ×Ｔ×Ｂ）∧０．５                      （式１）
ここで、
Ｒ＝標準の５０オーム・システム・インピーダンス
Ｋ＝一定の係数：１．３８Ｅ−２３
Ｔ＝ケルヴィン温度を単位とした温度（すなわち２９０゜Ｋ）
Ｂ＝Ｈｚを単位とした帯域幅（すなわち約３００ｋＨｚ）
これらの値を式１に代入すると、次のようになる：
【００１９】
【数２】
ｅ＝（５０×１．３８Ｅ- ２３×２９０×３Ｅ５）∧０．５
ｅ＝０．２４５μＶ（マイクロボルト）
３．２５ＭＨｚの帯域幅を必要とする２５チャネルの電話について同じ計算を行なうと、次のようになる：
【００２０】
【数３】
ｅ＝（５０×１．３８Ｅ- ２３×２９０×３．２５Ｅ６）∧０．５
ｅ＝０．８０６μＶ（マイクロボルト）
結果として得られた０．８０６μＶというノイズ値は、インディアナ州インディアナポリスのThomson Consumer Electronics, Inc.等の会社によって現在製造されている１０チャネルの電話の場合よりも１０．３４ｄＢ高いノイズに相当する。
【００２１】
したがって、ここで達成すべき目標は、ＦＣＣが定めている帯域幅の拡大によって起こるノイズ電圧の上昇を小さくする一方で、２５チャネルのサービスを利用者に提供し続けることである。
【００２２】
ここで、ノイズ値を低くすることと、２５チャネルのサービスを利用者に提供することという両目標は、２５チャネルを、各々が全帯域幅の一部分しか必要としない２つの帯域に分割する帯域切換式フロント・エンドを設けることによって実現され得ることが認識される。このようなシステムにおいて、１５チャネルを包含する第１の帯域は、４３．７２ＭＨｚ〜４４．４８ＭＨｚ（表１の一番左の欄に示すように）の周波数範囲を占めるものとすることができ、残りの１０チャネルを包含する第２の帯域は、４６．６１ＭＨｚ〜４６．９７ＭＨｚ（表１の一番右の欄に示すように）の周波数範囲を占めるものとすることができる。
【００２３】
フロント・エンド（すなわち入力同調回路）は、各帯域の略中心に各々位置する２つの周波数の一方に合わされる。中心周波数は、幾何学的中心の方が実際の性能をよく反映することから、算術平均ではなく幾何学的方法によって計算される。したがって、低い方の帯域の中心周波数は、下記の式２に示すように計算される。
【００２４】
【数４】
0003793280.tif 000003
【００２５】
同様に、高い方の帯域の中心周波数は、下記に示すように計算される。
【００２６】
【数５】
0003793280.tif 000004
【００２７】
適正なそれぞれの中心周波数は、いずれの帯域が選択されるかに応じて、制御装置により選択される。
【００２８】
図１に、本発明によるハンドセットの受話器回路の一部分を示す。図１において、ＲＦ信号は、アンテナにより受信されて、インダクタＬINとコンデンサＣINとを有する直列ＬＣ回路を介して、デュプレックサ（送受切換器）１１０のＡＮＴ入力部に結合される。デュプレックサ１１０は、ＲＦ信号を送話器回路（図示せず）からアンテナに結合させ、およびＲＦ信号をアンテナからハンドセットの受話器回路のフロント・エンドに結合させる。フロント・エンドは、変圧器ＴＦ１とその内部の２０ｐｆ（ピコファラド）同調コンデンサとを有した反共振回路と、増幅器トランジスタＱ１とを有する。スイッチト電源ＲX Ｂ+ は、抵抗性のｐｉ型フィルタＣ１、Ｒ１およびＣ２によりろ波されて、変圧器ＴＦ１の１次巻線上のタップに印加される。ＲＦ信号は、変圧器ＴＦ１の２次巻線から、ＲＦおよびＩＦプロセッサ１２０内に設けられたミクサＭ１に結合される。そこで、ＲＦ信号が、局部発振器ＯＳＣによって生成された信号と混合され、その結果として生成されたものがさらに処理されて、周知の態様で復調される。
【００２９】
フロント・エンド帯域切換回路１００は、スイッチング・トランジスタＱ２およびＱ３と、コンデンサＣ２と、ベース電流制限抵抗Ｒ２およびＲ３と、コレクタ抵抗Ｒ４と、並列ＲＣ（抵抗−コンデンサ）回路網Ｒ５，Ｃ３とを有し、以下のように動作する。高い方の帯域が選択されると、トランジスタＱ２は非導通（すなわち「オフ」）となる。ＴＦ１は、５７８．５ｎＨ（ナノヘンリー）に設定された可変インダクタであり、自身の内部の２０ｐｆコンデンサとともに前記４６．７９ＭＨｚの中心周波数に同調される。低い方の帯域の選択が望まれるときは、コントローラ１３０がベース抵抗Ｒ３とＲ４との接続点に制御信号を印加して、スイッチング・トランジスタＱ２およびＱ３を導通させる。トランジスタＱ２の導通によって、コンデンサＣ３が変圧器ＴＦ１の１次巻線の一部分の間に接続され、これによって共振周波数は、低い方の帯域の中心周波数である４４．１０ＭＨｚにほぼ近い周波数に低下する。
【００３０】
インダクタＬ１とコンデンサＣ５とは、局部発振器ＯＳＣを同調させて高い方の帯域内で動作させる共振回路を構成する。低い方の帯域の選択が望まれる場合は、コントローラ１３０がベース抵抗Ｒ３とＲ４との接続点に制御信号を印加して、スイッチング・トランジスタＱ２およびＱ３を導通させる。トランジスタＱ３の導通によって、発振器の同調回路にコンデンサＣ４が付加されて、発振器ＯＳＣが２５チャネルの発振器周波数全体に対応できるようになる。
【００３１】
次に、図２に示すベース・ユニットの送話器回路においては、送話器出力増幅回路２２０の一部分しか示されておらず、残りの部分（図示せず）は周知であるという点に注意されたい。動作時において、送られるべきＲＦ信号は、増幅器２２０内で増幅されて、結合コンデンサＣ２０１を介してデュプレックサ２１０に印加された後に、直列ＬＣ構成ＬIN、ＣINを介してアンテナに印加される。
【００３２】
以下に説明するように、Ｌ２０１，Ｃ２０２，Ｃ２０３およびＣ２０１を有する反共振回路は、スイッチング・トランジスタＱ２０２が非導通状態（すなわちオフ）のときには、４６．７９ＭＨｚの中心周波数に同調し、そしてスイッチング・トランジスタＱ２０２が導通状態（すなわちオン）のときには、４４．１０ＭＨｚの中心周波数に同調する。
【００３３】
Ｑ２０１は、送話器の終段のトランジスタ増幅器である。そのコレクタ負荷は、高い方の帯域に対して、Ｌ２０１，Ｃ２０１およびＣ２０２を有する同調回路である。低い方の帯域に対しては、コントローラ２３０の制御出力端子（Ｃ）に生じる高レベルの信号によりスイッチング・トランジスタＱ２０２をオンにすることによって、Ｃ２０３がＣ２０２と並列に加えられる。Ｃ２０２は、好ましくは、３９ｐｆの値を有し、およびＣ２０１（１８ｐｆ）とデュプレックサ２１０の内部の４７０ｐｆのキャパシタンスとが直列に組み合わさったものと並列に結合される。この構成によって、結果として５６．３３ｐｆの容量が生じる。得られた５６．３３ｐｆの容量は、インダクタＬ２０１（２０５ｎＨの公称値に設定される）と同調して、４６．８３５ＭＨｚの並列共振周波数（これは実用化するためには、高い方の帯域の中心周波数である４６．７９ＭＨｚに十分に近い）を示す。低い方の帯域に同調させることが望まれる場合には、（たとえば帯域エッジ付近でのチャネル切換命令に応答して）コントローラ２３０によってＱ２０２がオンとなり、それによってＣ２０３（７ｐｆ）が先に計算された容量値と並列に接続されて、結果として６３．３３ｐｆという新しい値が得られる。この新しい容量値が、インダクタＬ２０１（２０５ｎＨ）と同調して、４４．１７ＭＨｚの新しい共振周波数（これは全ての実用的目的のためには、低い方の帯域の所望の中心周波数である４４．１ＭＨｚに十分に近い）を示す。実際の値は、迷容量と構成部品の値と、電線の長さとによって若干異なるかもしれない。
【００３４】
図１および図２に示した実施例は、２５チャネルのコードレス電話を例にとって説明したが、当業者は、所望の場合には、本発明を、よりチャネル数の多いコードレス電話に適用しうることを理解されよう。
【００３５】
ここで使用した「コントローラ」という用語は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、専用カスタム・ロジックとを包含するものであり、全てが添付の特許請求の範囲に含まれるものと見なされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコードレス電話のハンドセットの一部分を示す略図である。
【図２】本発明によるコードレス電話のベース・ユニットの一部分を示す略図である。
【符号の説明】
１００，２００  帯域切換手段
１１０，２１０  デュプレックサ
１２０  ＲＦおよびＩＦプロセッサ
１３０  ハンドセット・コントローラ
２２０  増幅器
２３０  ベース・ユニット・コントローラ手段
【図１】
0003793280.tif 000005
【図２】
0003793280.tif 000006