(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いるとともに、受信部入力端とアンテナとの間に能動素子からなるスイッチを設けた無線通信装置において、
前記スイッチと前記アンテナとの間に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号を遮断するための干渉信号遮断回路を設けたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いるとともに、受信部入力端とアンテナとの間に能動素子からなるスイッチを設けた無線通信装置において、
前記スイッチと前記受信部入力端との間に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号を遮断するための干渉信号遮断回路を設けたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いるとともに、受信部入力端とアンテナとの間に能動素子からなるスイッチを設けた無線通信装置において、
前記アンテナと前記スイッチとの間、および前記スイッチと前記受信部入力端との間に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号を遮断するための干渉信号遮断回路を設けたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
前記干渉信号遮断回路は、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい共振周波数を有するトラップ回路からなることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記干渉信号遮断回路は、受信周波数および送信周波数に通過帯域を有するとともに、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数において減衰域となるバンドパスフィルタからなることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いるとともに、受信部入力端とアンテナとの間に能動素子からなるスイッチを設けた無線通信装置において、
前記スイッチと前記受信部入力端との間に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号におけるインピーダンスを調整するためのインピーダンス調整回路を設けたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いる無線通信装置において、
アンテナの一部分に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号におけるインピーダンスが低い回路を設けたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いる無線通信装置において、
アンテナの一部分に、受信周波数および送信周波数におけるインピーダンスが高いとともに、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号におけるインピーダンスが低い回路を設けたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
前記受信周波数が２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚであり、前記送信周波数が１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚであることを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、自動車電話等の無線通信システムに用いる無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話、自動車電話等の無線通信システムに用いる無線通信装置は、図２５に示すように、受信部５に接続された受信用のアンテナ１と、送信部６に接続された送信用のアンテナ１１とを備えて構成されていた。
このような構成からなる無線通信装置では、アンテナ１で受信された受信信号が受信部５に入力されるとともに、送信信号が送信部６より出力され、アンテナ１１によって外部に放射されている。
【０００３】
一般的には、図２６に示すように、受信用のアンテナと送信用のアンテナを１つにまとめ（図２６中、符号１で示す）、デュプレクサ（ＤＵＰ）４を介して、信号の伝送経路を受信部５と送信部６とに分別するような構造が主流となっている。また、図２７に示すように、能動アンテナ切替スイッチ３を用いて、外部アンテナ端子７とアンテナ１との切り替えを行うことができるようにした構造も一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２５に示すような構造からなる従来の無線通信装置では、受信周波数をｆｒｘ、送信周波数をｆｔｘとすると、Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の干渉信号がアンテナ１から入力された場合に、受信部５または送信部６が備えている能動素子において、送信周波数ｆｔｘと干渉周波数Δｆとの変調により、受信周波数ｆｒｘに等しい周波数の妨害波が発生する。このため、妨害波によって無線通信装置の受信特性が悪化するという問題があった。
【０００５】
また、図２６に示すような構造からなる従来の無線通信装置では、送信部６から受信部５へ入り込む送信周波数ｆｔｘの信号レベルが格段に高くなり、干渉周波数Δｆの発生レベルがさらに大きくなる。このため、無線通信装置の受信特性がさらに悪化するという問題があった。
【０００６】
また、外部アンテナを用いる場合には、例えば特開平６−３７６６８号に開示されているように、アンテナ切替スイッチが使用される。図２７に示すように、このアンテナ切替スイッチとして能動アンテナ切替スイッチ３を用いた従来の無線通信装置では、能動アンテナ切替スイッチ３において、送信周波数ｆｔｘと干渉周波数Δｆとの変調により、受信周波数ｆｒｘに等しい周波数の妨害波が発生する。このため、妨害波によって無線通信装置の受信特性が悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑み提案されたもので、受信周波数と送信周波数とを同時に用いて通信を行う無線通信装置において、干渉信号による受信特性の悪化を防止することができる無線通信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線通信装置は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。
【００１２】
本発明に係る無線通信装置は、通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いるとともに、受信部入力端とアンテナとの間に能動素子からなるスイッチを設けた無線通信装置において、前記スイッチと前記アンテナとの間に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号を遮断するための干渉信号遮断回路を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明に係る無線通信装置は、通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いるとともに、受信部入力端とアンテナとの間に能動素子からなるスイッチを設けた無線通信装置において、前記スイッチと前記受信部入力端との間に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号を遮断するための干渉信号遮断回路を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明に係る無線通信装置は、通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いるとともに、受信部入力端とアンテナとの間に能動素子からなるスイッチを設けた無線通信装置において、前記アンテナと前記スイッチとの間、および前記スイッチと前記受信部入力端との間に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号を遮断するための干渉信号遮断回路を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
上述した本発明に係る無線通信装置では、前記干渉信号遮断回路として、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい共振周波数を有するトラップ回路を用いることが可能である。
【００１６】
また、上述した本発明に係る無線通信装置では、前記干渉信号遮断回路として、受信周波数および送信周波数に通過帯域を有するとともに、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数において減衰域となるバンドパスフィルタを用いることが可能である。
【００１７】
また、本発明に係る無線通信装置は、通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いるとともに、受信部入力端とアンテナとの間に能動素子からなるスイッチを設けた無線通信装置において、前記スイッチと前記受信部入力端との間に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号におけるインピーダンスを調整するためのインピーダンス調整回路を設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、上述した本発明に係る無線通信装置では、前記受信周波数として２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚを使用し、前記送信周波数として１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚを使用することが可能である。
【００１９】
また、本発明に係る無線通信装置は、通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いる無線通信装置において、アンテナの一部分に、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号におけるインピーダンスが低い回路を設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明に係る無線通信装置は、通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いる無線通信装置において、アンテナの一部分に、受信周波数および送信周波数におけるインピーダンスが高いとともに、受信周波数と送信周波数の和または差の絶対値にほぼ等しい周波数の干渉信号におけるインピーダンスが低い回路を設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る無線通信装置の実施形態を説明する。
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第１実施形態に係る無線通信装置は、図１に示すように、受信用のアンテナ１と受信部５との間に、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の電波を遮断するための干渉信号遮断回路１０が接続されている。また、送信部６には、送信用のアンテナ１１が接続されている。
【００２３】
このような干渉信号遮断回路１０が設けられていない無線通信装置では、送信部６から放射され、主に受信用のアンテナ１を介して受信部５に入力された送信波と干渉波が、受信部５の内部に設けられた能動素子において変調し、受信周波数ｆｒｘと等しい周波数の干渉波が発生して、受信特性が悪化する。本発明の第１実施形態に係る無線装置では、干渉信号遮断回路１０を設けたことにより、このような受信特性の悪化を防止することができる。
【００２４】
＜干渉信号遮断回路＞
上述した干渉信号遮断回路１０の回路例を、図１２〜１５に示す。
まず、干渉周波数がΔｆ＝｜ｆｒｘ−ｆｔｘ｜である場合について説明を行う。
図２に示す干渉信号遮断回路１０は、インダクタＬ２を回路に並列に配したものである。この干渉信号遮断回路１０は、周波数Δｆにおけるインピーダンスが低く、送信周波数ｆｔｘ、受信周波数ｆｒｘにおけるインピーダンスが高くなるため、Δｆの干渉波を遮断することができる。
【００２５】
図３に示す干渉信号遮断回路１０は、コンデンサＣ３を回路に直列に配したものである。この干渉信号遮断回路１０は、周波数Δｆにおけるインピーダンスが高く、送信周波数ｆｔｘ、受信周波数ｆｒｘにおけるインピーダンスが低くなるため、Δｆの干渉波を遮断することができる。
【００２６】
次に、干渉周波数がΔｆ＝｜ｆｒｘ＋ｆｔｘ｜である場合について説明を行う。
図４に示す干渉信号遮断回路１０は、インダクタＬ７を回路に直列に配したものである。この干渉信号遮断回路１０は、周波数Δｆにおけるインピーダンスが低く、送信周波数ｆｔｘ、受信周波数ｆｒｘにおけるインピーダンスが高くなるため、Δｆの干渉波を遮断することができる。
【００２７】
図５に示す干渉信号遮断回路１０は、コンデンサＣ９を回路に並列に配したものである。この干渉信号遮断回路１０は、周波数Δｆにおけるインピーダンスが高く、送信周波数ｆｔｘ、受信周波数ｆｒｘにおけるインピーダンスが低くなるため、Δｆの干渉波を遮断することができる。
【００２８】
図６に、第１実施形態に係る無線通信装置に用いる干渉信号遮断回路１０の特性を検証するためのシミュレーション結果を示す。このシミュレーションでは、図２に示す回路構成からなる干渉信号遮断回路１０を用いた。図６において細い破線で示す並列Ｌという系列が、第１実施形態に係る無線通信装置に用いる干渉信号遮断回路１０である。
【００２９】
ここで、例えば受信周波数ｆｒｘ＝８００ＭＨｚ、送信周波数ｆｔｘ＝６００ＭＨｚ、Δｆ＝２００ＭＨｚとする。図６に示すシミュレーション結果から明らかなように、干渉信号遮断回路１０を挿入することにより、Δｆで約８．５ｄＢ減衰させていることがわかる。このとき、透過帯域のロスは、ｆｔｘで約２．５ｄＢ、ｆｒｘで約１．７ｄＢとなる。
【００３０】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第２実施形態に係る無線通信装置は、図７に示すように、受信用のアンテナ１と受信部５との間に、送信周波数ｆｔｘの電波を遮断するためのｆｔｘ遮断回路１５が接続されている。また、送信部６には、送信用のアンテナ１１が接続されている。
【００３１】
このようなｆｔｘ遮断回路１５が設けられてない無線通信装置では、送信部６から放射され、主に受信用のアンテナ１を介して受信部５に入力された送信波と受信波が、受信部５の内部に設けられた能動素子において変調し、Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜と等しい周波数の干渉波が発生して、Δｆを受信中間周波数に設定した場合における受信特性が悪化する。本発明の第２実施形態に係る無線装置では、ｆｔｘ遮断回路１５を設けたことにより、このような受信特性の悪化を防止することができる。
【００３２】
ｆｔｘ遮断回路１５は、上述した第１実施形態に係る無線通信装置で用いた干渉信号遮断回路１０と同様の回路（図２〜図５参照）を用いることができ、遮断周波数がｆｒｘとｆｔｘとの間になるように設定すればよい。
【００３３】
＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第３実施形態に係る無線通信装置は、図８に示すように、送信用のアンテナ１１と送信部６との間に、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の電波を遮断するための干渉信号遮断回路１０が接続されている。また、受信部５には、受信用のアンテナ１が接続されている。
【００３４】
このような干渉信号遮断回路１０が設けられてない無線通信装置では、送信部６に入力された送信波と干渉波が、送信部６の内部に設けられた能動素子において変調し、受信周波数ｆｒｘと等しい周波数の干渉波が発生し、発生した電波が受信部５に入力されて受信特性が悪化する。本発明の第３実施形態に係る無線装置では、干渉信号遮断回路１０を設けたことにより、このような受信特性の悪化を防止することができる。
干渉信号遮断回路１０は、上述した第１実施形態に係る無線通信装置で用いた干渉信号遮断回路１０と同様の回路（図２〜図５参照）を用いることができる。
【００３５】
＜第４実施形態＞
図９は、本発明の第９実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第４実施形態に係る無線通信装置は、図９に示すように、受信用のアンテナと送信用のアンテナを１つにまとめて送受信用のアンテナ１とし、デュプレクサ（ＤＵＰ）４を介して、信号の伝送経路を受信部５と送信部６とに分別している。また、アンテナ１とデュプレクサ４の間には、外部アンテナ端子７とアンテナ１の切り替えを行うための能動アンテナ切替スイッチ３が接続されており、さらに、アンテナ１と能動アンテナ切替スイッチ３との間には、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の電波を遮断するための干渉信号遮断回路１０が接続されている。
【００３６】
この能動アンテナ切替スイッチ３により、デュプレクサ４からの高周波送受信入出力信号を、干渉信号遮断回路１０への信号路と、外部アンテナ端子７とに切り替えている。
また、デュプレクサ４は、受信部５に対して能動アンテナ切替スイッチ３からの高周波受信出力信号を出力するとともに、送信部６からの高周波送信入力信号を能動アンテナ切替スイッチ３に対して出力している。
【００３７】
このような干渉信号遮断回路１０が設けられていない無線通信装置では、送信波と干渉周波数Δｆの干渉波が、能動アンテナ切替スイッチ３において変調し、受信周波数ｆｒｘに等しい周波数の干渉波が発生して、受信特性が悪化する。本発明の第４実施形態に係る無線装置では、干渉信号遮断回路１０を設けたことにより、このような受信特性の悪化を防止することができる。
干渉信号遮断回路１０は、上述した第１実施形態に係る無線通信装置で用いた干渉信号遮断回路１０と同様の回路（図２〜図５参照）を用いることができる。
【００３８】
＜第５実施形態＞
図１０は、本発明の第５実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第５実施形態に係る無線通信装置は、図１０に示すように、受信用のアンテナと送信用のアンテナを１つにまとめて送受信用のアンテナ１とし、デュプレクサ（ＤＵＰ）４を介して、信号の伝送経路を受信部５と送信部６とに分別している。また、アンテナ１とデュプレクサ４との間には、外部アンテナ端子７とアンテナ１の切り替えを行うための能動アンテナ切替スイッチ３が接続されており、さらに能動アンテナ切替スイッチ３とデュプレクサ４との間には、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の電波を遮断するための干渉信号遮断回路１０とが接続されている。
【００３９】
この能動アンテナ切替スイッチ３により、干渉信号遮断回路１０からの高周波送受信入出力信号を、アンテナ１への信号路と、外部アンテナ端子７とに切り替えている。
また、デュプレクサ４は、受信部５に対して干渉信号遮断回路１０からの高周波受信出力信号を出力するとともに、送信部６からの高周波送信入力信号を干渉信号遮断回路１０に対して出力している。
【００４０】
このような干渉信号遮断回路１０が設けられていない無線通信装置では、送信波と干渉周波数Δｆの一部が、受信部５の内部に設けられた能動素子において変調し、受信周波数ｆｒｘに等しい周波数の干渉波が発生して、受信特性が悪化する。本発明の第５実施形態に係る無線装置では、干渉信号遮断回路１０を設けたことにより、このような受信特性の悪化を防止することができる。
干渉信号遮断回路１０は、上述した第１実施形態に係る無線通信装置で用いた干渉信号遮断回路１０と同様の回路（図２〜図５参照）を用いることができる。
【００４１】
＜第６実施形態＞
図１１は、本発明の第６実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第６実施形態に係る無線通信装置は、図１１に示すように、受信用のアンテナと送信用のアンテナを１つにまとめて送受信用のアンテナ１とし、デュプレクサ（ＤＵＰ）４を介して、信号の伝送経路を受信部５と送信部６とに分別している。また、アンテナ１とデュプレクサ４の間には、外部アンテナ端子７とアンテナ１の切り替えを行うための能動アンテナ切替スイッチ３が接続されており、さらに、アンテナ１と能動アンテナ切替スイッチ３との間、および能動アンテナ切替スイッチ３とデュプレクサ４とのに間は、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の電波を遮断するための干渉信号遮断回路１０，１２がそれぞれ接続されている。
【００４２】
この能動アンテナ切替スイッチ３により、干渉信号遮断回路１２からの高周波送受信入出力信号を、干渉信号遮断回路１０への信号路と、外部アンテナ端子７とに切り替えている。
また、デュプレクサ４は、受信部５に対して干渉信号遮断回路１２からの高周波受信出力信号を出力するとともに、送信部６からの高周波送信入力信号を干渉信号遮断回路１２に対して出力している。
【００４３】
このような干渉信号遮断回路１０，１２が設けられていない無線通信装置では、送信波と干渉周波数Δｆの干渉波が、能動アンテナ切替スイッチ３において変調し、受信周波数ｆｒｘに等しい周波数の干渉波が発生して、受信特性が悪化する。本発明の第６実施形態に係る無線装置では、干渉信号遮断回路１０，１２を設けたことにより、このような受信特性の悪化を防止することができる。
干渉信号遮断回路１０，１２は、上述した第１実施形態に係る無線通信装置で用いた干渉信号遮断回路１０と同様の回路（図２〜図５参照）を用いることができる。
【００４４】
＜第７実施形態＞
上述したように、第１実施形態〜第６実施形態に係る無線通信装置によれば、干渉波を遮断して受信特性の悪化を防止することができる。
しかしながら、上述した第１実施形態〜第６実施形態に係る無線通信装置では、遮断したい周波数において大きな減衰量を得ることができない場合もある。そこで、本発明の第７実施形態に係る無線装置では、遮断したい周波数において容易に大きな減衰量を得ることができるようにしている。
【００４５】
図１２は、本発明の第７実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第７実施形態に係る無線通信装置は、図１２に示すように、受信用のアンテナと送信用のアンテナを１つにまとめて送受信用のアンテナ１とし、デュプレクサ（ＤＵＰ）４を介して、信号の伝送経路を受信部５と送信部６とに分別している。また、アンテナ１とデュプレクサ４の間には、外部アンテナ端子７とアンテナ１の切り替えを行うための能動アンテナ切替スイッチ３が接続されており、さらに、アンテナ１と能動アンテナ切替スイッチ３との間には、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の電波を遮断するためのトラップ回路２が接続されている。
【００４６】
この能動アンテナ切替スイッチ３により、デュプレクサ４からの高周波送受信入出力信号を、トラップ回路２への信号路と、外部アンテナ端子７とに切り替えている。
また、デュプレクサ４は、受信部５に対して能動アンテナ切替スイッチ３からの高周波受信出力信号を出力するとともに、送信部６からの高周波送信入力信号を能動アンテナ切替スイッチ３に対して出力している。
【００４７】
このようなトラップ回路２が設けられていない無線通信装置では、送信波と干渉周波数Δｆの干渉波が、能動アンテナ切替スイッチ３において変調し、受信周波数ｆｒｘに等しい周波数の干渉波が発生して、受信特性が悪化する。本発明の第７実施形態に係る無線装置では、トラップ回路２を設けたことにより、所望の周波数Δｆの干渉波信号だけを大きく遮断することがきるので、受信特性の悪化を効果的に防止することができる。
【００４８】
＜トラップ回路＞
上述したトラップ回路２の回路例を、図１３，１４に示す。
図１３に示すトラップ回路２は、コンデンサＣ４とインダクタＬ３を並列に配し、回路に直列に挿入したものである。このトラップ回路２のコンデンサＣ４とインダクタＬ３は、遮断周波数で共振し、この周波数帯の干渉波を大きく遮断する。
【００４９】
図１４に示すトラップ回路２は、コンデンサＣ５とインダクタＬ４を直列に配し、回路に並列に挿入したものである。このトラップ回路２のコンデンサＣ５とインダクタＬ４は、遮断周波数で共振し、この周波数帯の干渉波を大きく遮断する。
【００５０】
上述した図６に示すシミュレーション結果に基づいて、第７実施形態に係る無線通信装置に用いるトラップ回路２の特性を検証する。
図６において破線で示すトラップという系列が、第７実施形態に係る無線通信装置に用いるトラップ回路２である。
【００５１】
ここで、例えば受信周波数ｆｒｘ＝８００ＭＨｚ、送信周波数ｆｔｘ＝６００ＭＨｚ、Δｆ＝２００ＭＨｚとする。図６に示すシミュレーション結果から明らかなように、トラップ回路２を挿入することにより、Δｆで約１９ｄＢの減衰を得ており、上述した第１実施形態〜第６実施形態に係る無線通信装置と比較して、遮断特性が改善されていることがわかる。このとき、透過帯域のロスは、ｆｔｘで約２．５ｄＢ、ｆｒｘで約１．５ｄＢとなる。
【００５２】
＜第８実施形態＞
上述したように、第７実施形態に係る無線通信装置によれば、遮断したい周波数において大きな減衰量を得ることができる。
しかしながら、上述した第７実施形態に係る無線通信装置では、送受信周波数帯域において少なからず減衰が生じてしまうおそれがある。そこで、本発明の第８実施形態に係る無線装置では、送受信周波数帯域において減衰が生じないようにしている。
【００５３】
図１５は、本発明の第８実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第８実施形態に係る無線通信装置は、図１５に示すように、受信用のアンテナと送信用のアンテナを１つにまとめて送受信用のアンテナ１とし、デュプレクサ（ＤＵＰ）４を介して、信号の伝送経路を受信部５と送信部６とに分別している。また、アンテナ１とデュプレクサ４の間には、外部アンテナ端子７とアンテナ１の切り替えを行うための能動アンテナ切替スイッチ３が接続されており、さらに、アンテナ１と能動アンテナ切替スイッチ３との間には、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の電波を遮断するためのバンドパスフィルタ９が接続されている。
【００５４】
この能動アンテナ切替スイッチ３により、デュプレクサ４からの高周波送受信入出力信号を、バンドパスフィルタ９への信号路と、外部アンテナ端子７とに切り替えている。
また、デュプレクサ４は、受信部５に対して能動アンテナ切替スイッチ３からの高周波受信出力信号を出力するとともに、送信部６からの高周波送信入力信号を能動アンテナ切替スイッチ３に対して出力している。
また、バンドパスフィルタ９は、送信周波数ｆｔｘおよび受信周波数ｆｒｘにおける透過減衰を極めて小さくするとともに、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の電波を遮断するように設定されている。
【００５５】
このようなバンドパスフィルタ９が設けられていない無線通信装置では、送信波と干渉周波数Δｆの干渉波が、能動アンテナ切替スイッチ３において変調し、受信周波数ｆｒｘに等しい周波数の干渉波が発生して、受信特性が悪化する。本発明の第８実施形態に係る無線装置では、バンドパスフィルタ９を設けたことにより、受信特性の悪化を防止することができる。さらに、受信周波数ｆｒｘおよび送信周波数ｆｔｘにおける透過減衰が極めて小さいので、受信特性の悪化をさらに効果的に防止することができる。
【００５６】
＜バンドパスフィルタ＞
上述したバンドパスフィルタ９の回路例として、まず、Δｆ＝｜ｆｒｘ−ｆｔｘ｜の場合に使用するバンドパスフィルタ９の回路構成を図１６に示す。
図１６に示すバンドパスフィルタ９は、インダクタＬ１，コンデンサＣ１，コンデンサＣ２によって構成されており、インダクタＬ１とコンデンサＣ１は、ほぼΔｆで直列共振し、インダクタＬ１とコンデンサＣ２は、ほぼｆｒｘ、ｆｔｘ付近で並列共振するように設定されている。また、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２のキャパシタンスは、コンデンサＣ１＞コンデンサＣ２となっており、Δｆ付近で、コンデンサＣ２のインピーダンスが高くなり、ｆｒｘ、ｆｔｘ付近で、コンデンサＣ１のインピーダンスが低くなるように設定されている。
【００５７】
このようなバンドパスフィルタ９を回路に対して並列に挿入することにより、Δｆ付近において、上述したトラップ回路２と同様の働きをするとともに、ｆｒｘ、ｆｔｘ付近において、透過減衰を極めて小さくすることができる。
【００５８】
次に、上述したバンドパスフィルタ９の回路例として、Δｆ＝｜ｆｒｘ＋ｆｔｘ｜の場合に使用するバンドパスフィルタ９の回路構成を図１７に示す。
図１７に示すバンドパスフィルタ９は、インダクタＬ９，インダクタＬ１０，コンデンサＣ１２によって構成されており、インダクタＬ９とコンデンサＣ１２は、ほぼΔｆで直列共振し、インダクタＬ１０とコンデンサＣ１２は、ほぼｆｒｘ、ｆｔｘ付近で並列共振する。インダクタＬ９とインダクタＬ１０のインダクタンスは、インダクタＬ１０＞インダクタＬ９となっており、Δｆ付近で、インダクタＬ１０のインピーダンスが高くなり、ｆｒｘ、ｆｔｘ付近で、インダクタＬ１０のインピーダンスが低くなるように設定されている。
【００５９】
このようなバンドパスフィルタ９を回路に対して並列に挿入することにより、Δｆ付近において、上述したトラップ回路２と同様の働きをするとともに、ｆｒｘ、ｆｔｘ付近において、透過減衰を極めて小さくすることができる。
【００６０】
上述した図６に示すシミュレーション結果に基づいて、第８実施形態に係る無線通信装置に用いるバンドパスフィルタ９の特性を検証する。
図６において実線で示すトラップという系列が、第８実施形態に係る無線通信装置に用いるバンドパスフィルタ９である。
【００６１】
ここで、例えば受信周波数ｆｒｘ＝８００ＭＨｚ、送信周波数ｆｔｘ＝６００ＭＨｚ、Δｆ＝２００ＭＨｚとする。図６に示すシミュレーション結果から明らかなように、バンドパスフィルタ９を挿入することにより、Δｆで約１９ｄＢの減衰を得ている。このとき、透過帯域のロスは、ｆｔｘで約１．０ｄＢ、ｆｒｘで約０．８ｄＢとなり、上述した第７実施形態に係る無線通信装置と比較して、透過特性が改善されていることがわかる。
【００６２】
図１８は、第８実施形態に係る無線通信の効果を検証するための誤り率改善の実験結果を示す説明図である。
図１８から明らかなように、バンドパスフィルタ９を使用することにより、バンドパスフィルタ９を使用しない場合と比較して、誤り率が入力レベルで約１５ｄＢ改善されていることがわかる。
【００６３】
＜第９実施形態＞
図１９は、本発明の第９実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第９実施形態に係る無線通信装置は、図１９に示すように、受信用のアンテナと送信用のアンテナを１つにまとめて送受信用のアンテナ１とし、デュプレクサ（ＤＵＰ）４を介して、信号の伝送経路を受信部５と送信部６とに分別している。また、アンテナ１とデュプレクサ４の間には、外部アンテナ端子７とアンテナ１の切り替えを行うための能動アンテナ切替スイッチ３が接続されている。
【００６４】
この能動アンテナ切替スイッチ３により、デュプレクサ４からの高周波送受信入出力信号を、アンテナ１への信号路と、外部アンテナ端子７とに切り替えている。
また、デュプレクサ４は、受信部５に対してアンテナ切替スイッチ３からの高周波受信出力信号を出力するとともに、送信部６からの高周波送信入力信号をアンテナ切替スイッチ３に対して出力している。
また、能動アンテナ切替スイッチ３とデュプレクサ４との間との間の伝送経路８の長さｌを調整することにより、受信部５の入力端において、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ±ｆｔｘ｜の電波の侵入量を小さくすることができる。
【００６５】
図２０は、第９実施形態に係る無線通信の効果を検証するための誤り率改善の実験結果を示す説明図である。
図２０から明らかなように、電送経路８の長さを調整することにより、電送経路８の長さを調整しない場合と比較して、誤り率が入力レベルで約８ｄＢ改善されていることがわかる。
【００６６】
＜第１０実施形態＞
図２１は、本発明の第１０実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第１０実施形態に係る無線通信装置は、図２１に示すように、第１アンテナ部１３および第２アンテナ部１４を備えており、デュプレクサ（ＤＵＰ）４を介して、信号の伝送経路を受信部５と送信部６とに分別している。また、第１アンテナ部１３と第２アンテナ部１４との間には、トラップ回路１６が接続されている。
【００６７】
このデュプレクサ４は、受信部５に対して第１アンテナ部１３からの高周波受信出力信号を出力するとともに、送信部６からの高周波送信入力信号を第１アンテナ部１３に対して出力している。
また、第１アンテナ部１３と第２アンテナ部１４とは、あわせて１つのアンテナとして動作するようになっている。なお、第２アンテナ部１４は、省略することが可能である。
【００６８】
また、トラップ回路１６は、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ−ｆｔｘ｜の電波に対するインピーダンスが低くなるように設定されている。さらに、Δｆの電波の波長とｆｒｘ、ｆｔｘの電波の波長を比較すると、明らかにΔｆの電波の方が波長が長いため、Δｆの周波数においてｆｒｘ、ｆｔｘ用に製造されたアンテナ全体におけるインピーダンスが低くなり、アンテナの利得が極めて小さくなる。このため、受信する干渉波の電力が極めて小さくなる。
【００６９】
＜トラップ回路＞
上述したトラップ回路１６の回路例を、図２２に示す。
図２２に示すトラップ回路１６は、コンデンサＣ６とインダクタＬ５を直列に配し、回路に並列に挿入したものである。このトラップ回路１６では、インダクタＬ５とコンデンサＣ６が直列共振を起こし、干渉周波数Δｆにおけるインピーダンスが「０」となる。したがって、干渉周波数Δｆではアンテナで受信はしなくなる。
【００７０】
＜第１１実施形態＞
上述したように、第１０実施形態に係る無線通信装置によれば、受信する干渉波の電力を小さくすることにより、受信特性の悪化を防止することができる。
しかしながら、上述した第１０実施形態に係る無線通信装置では、トラップ回路１６を設けることにより、アンテナの送受信周波数における特性が変化してしまい、アンテナの設計が難しくなる場合がある。
そこで、本発明の第１０実施形態に係る無線装置では、アンテナの送受信周波数における特性が変化しないようにすることにより、アンテナの設計が容易となる。
【００７１】
図２３は、本発明の第１１実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第１１実施形態に係る無線通信装置は、図２３に示すように、第１アンテナ部１３および第２アンテナ部１４を備えており、デュプレクサ（ＤＵＰ）４を介して、信号の伝送経路を受信部５と送信部６とに分別している。また、第１アンテナ部１３と第２アンテナ部１４との間には、バンドパスフィルタ１７が接続されている。
【００７２】
このデュプレクサ４は、受信部５に対して第１アンテナ部１３からの高周波受信出力信号を出力するとともに、送信部６からの高周波送信入力信号を第１アンテナ部１３に対して出力している。
また、第１アンテナ部１３と第２アンテナ部１４とは、あわせて１つのアンテナとして動作するようになっている。なお、第２アンテナ部１４は、省略することが可能である。
【００７３】
また、バンドパスフィルタ１７は、送信周波数ｆｔｘおよび受信周波数ｆｒｘにおいてインピーダンスが高くなり、干渉周波数Δｆ＝｜ｆｒｘ−ｆｔｘ｜の電波に対するインピーダンスが低くなるように設定されている。このように、バンドパスフィルタ１７のインピーダンスが、送信周波数ｆｔｘおよび受信周波数ｆｒｘにおいて高いため、アンテナの特性が変化することはない。
【００７４】
＜バンドパスフィルタ＞
上述したバンドパスフィルタ１７の回路例を、図２４に示す。
図２４に示すバンドパスフィルタ１７は、インダクタＬ６，コンデンサＣ７，コンデンサＣ８によって構成されており、インダクタＬ６とコンデンサＣ７は、直列共振を起こし、干渉周波数Δｆにおけるインピーダンスは「０」となるように設定されている。
【００７５】
したがって、干渉周波数Δｆにおいて、アンテナによる受信は行われない。また、コンデンサＣ７の容量は、コンデンサＣ８よりも十分に大きい値に設定されており、送信周波数ｆｔｘおよび受信周波数ｆｒｘにおいて、コンデンサＣ７のインピーダンスが低くなる。一方、インダクタＬ６とコンデンサＣ８は、送信周波数ｆｔｘおよび受信周波数ｆｒｘにおいて並列共振し、インピーダンスは無限大となる。
このようなバンドパスフィルタ１７をアンテナの一部に取り付けたとしても、アンテナからは負荷として見えず、アンテナの特性に影響を与えることはない。
【００７６】
上述した本発明に係る無線通信装置は、特にＩＭＴ２０００（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ２０００）において、受信周波数を２１１０〜２１７０ＭＨｚとし、送信周波数を１９２０〜１９８０ＭＨｚとした場合に、受信特性を向上させるという効果を最大限に発揮することができる。すなわち、このような送受信周波数とした場合における差分周波数は１９０ＭＨｚとなり、１９０ＭＨｚ帯にはテレビの周波数帯が存在するため、大電力の干渉波が懸念されているが、本発明に係る無線通信装置は、このような干渉波の影響を受けることなく、受信特性を向上させることができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る無線通信装置によれば、通信時に受信周波数と送信周波数とを同時に用いる場合に、送信周波数および受信周波数に基づいて発生する干渉信号を遮断するための干渉信号遮断回路を設けることにより、受信特性を向上させることが可能となる。
【００７８】
また、干渉信号遮断回路として所定の設定がなされたトラップ回路を用いることにより、遮断したい周波数において容易に大きな減衰量を得ることができる。
【００７９】
また、干渉信号遮断回路として所定の設定がなされたバンドパスフィルタを用いることにより、送受信周波数帯域において減衰が生じることがない。
【００８０】
また、干渉信号におけるインピーダンスを調整するためのインピーダンス調整回路を設けることにより、受信する干渉波の電力が極めて小さくなり、受信特性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】干渉信号遮断回路の一例を示す回路図である。
【図３】干渉信号遮断回路の一例を示す回路図である。
【図４】干渉信号遮断回路の一例を示す回路図である。
【図５】干渉信号遮断回路の一例を示す回路図である。
【図６】本発明に係る無線通信装置に用いる干渉信号遮断回路、トラップ回路、バンドパスフィルタの特性を検証するためのシミュレーション結果を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第７実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】トラップ回路の一例を示す回路図である。
【図１４】トラップ回路の一例を示す回路図である。
【図１５】本発明の第８実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１６】バンドパスフィルタの一例を示す回路図である。
【図１７】バンドパスフィルタの一例を示す回路図である。
【図１８】本発明の第８実施形態に係る無線通信の効果を検証するための誤り率改善の実験結果を示す説明図である。
【図１９】本発明の第９実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第９実施形態に係る無線通信の効果を検証するための誤り率改善の実験結果を示す説明図である。
【図２１】本発明の第１実施形態０に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２２】トラップ回路の一例を示す回路図である。
【図２３】本発明の第１実施形態１に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２４】バンドパスフィルタの一例を示す回路図である。
【図２５】従来の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２６】従来の送受信アンテナを共用とした無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２７】従来の能動アンテナ切替スイッチを備えた無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１１  アンテナ
２，１６  トラップ回路
３  能動アンテナ切替スイッチ
４  デュプレクサ
５  受信部
６  送信部
７  外部アンテナ端子
８  インピーダンス調整回路
９，１７  バンドパスフィルタ
１０，１２  干渉信号遮断回路
１３  第１アンテナ部
１４  第２アンテナ部
１５  ｆｔｘ遮断回路
【図１】
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【図２】
0003794897.tif 000003
【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】
0003794897.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003794897.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0003794897.tif 000019
【図１９】
0003794897.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
0003794897.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
0003794897.tif 000026
【図２６】
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【図２７】
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