JP2002217682A - フィルタの同調方法、フィルタ、電子装置および無線通信装置 - Google Patents

フィルタの同調方法、フィルタ、電子装置および無線通信装置

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JP2002217682A
JP2002217682A JP2001369778A JP2001369778A JP2002217682A JP 2002217682 A JP2002217682 A JP 2002217682A JP 2001369778 A JP2001369778 A JP 2001369778A JP 2001369778 A JP2001369778 A JP 2001369778A JP 2002217682 A JP2002217682 A JP 2002217682A
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ヘリオー ペトリ
Tomi-Pekka Takalo
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    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/04Frequency selective two-port networks
    • H03H11/12Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
    • H03H11/1217Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a plurality of operational amplifiers
    • H03H11/1252Two integrator-loop-filters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J3/00Continuous tuning
    • H03J3/02Details
    • H03J3/06Arrangements for obtaining constant bandwidth or gain throughout tuning range or ranges
    • H03J3/08Arrangements for obtaining constant bandwidth or gain throughout tuning range or ranges by varying a second parameter simultaneously with the tuning, e.g. coupling bandpass filter
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J2200/00Indexing scheme relating to tuning resonant circuits and selecting resonant circuits
    • H03J2200/28Automatic self-alignment of a receiver

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  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高信頼性、高品質、温度の変動による影響を
受けにくい、製造コストの安価な小型のフィルタとその
同調方法を提供する。 【解決手段】 フィルタ5は少なくとも1つの可変時定
数を持ち、この可変時定数によって、少なくとも1つの
フィルタの通過帯域pcの位置の変更が可能となる。少
なくとも1つの基準信号がフィルタ5に入力され、次い
で少なくとも1つの基準信号の周波数が変更され、及び
/又はフィルタ5の少なくとも1つの時定数が変更され
る。フィルタ5の出力信号の強度を測定するステップ
と、フィルタ5の出力信号強度に関する前記測定に基づ
いてフィルタ5の通過帯域の位置を決定するステップと
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフィルタの同調方法
に関する。また、本発明は、フィルタと電子装置、およ
び無線通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】フィルタは多くの電子装置で様々な信号
処理に使用される。フィルタの周波数応答、すなわちフ
ィルタがある周波数をどのように通過させるかによりフ
ィルタは分類される。或る一定の制限周波数以上の信号
をフィルタして入力信号から取り除く低域通過フィルタ
が知られている。同様に、或る一定の制限周波数以下の
信号をフィルタして取り除く高域通過フィルタが使用さ
れる。帯域(通過)フィルタは或る一定の通過帯域の範囲
内の信号を通し、同様にフィルタを通じて或る一定の周
波数帯域の範囲内の信号の通過を阻止するために帯域阻
止フィルタが使用される。低域通過フィルタは周波数応
答HLP(jω)=1/(1+jωτ)を有する。例えば、通
過帯域を所望の中心周波数へシフトさせることにより、
低域通過フィルタから帯域フィルタの実施が可能であ
る。このシフトにより低域通過フィルタの実特性が維持
される。このように実現された帯域フィルタは正の周波
数帯域と負の周波数帯域の双方に通過帯域を有する。こ
れはまた以下の修正として表現することができる。 jω→jωc(ω/ωc−ωc/ω) この場合、帯域フィルタは、中心周波数が位置ω=±ω
cにある周波数応答を有する。実フィルタに加えて複素
フィルタ(complex filter)が開発され
た。実低域通過フィルタの周波数帯域を所望の中心周波
数へシフトする一次変換(jω→jω−jωc)によって
これらのフィルタをつくることが可能である。したがっ
て、このような複素フィルタは、正の周波数ω=+ωc
で、1つの通過帯域HBP(jω)=1/(1+(jω−jω
c)τ)を有する。その通過帯域の帯域幅は低域通過フィ
ルタの帯域幅と実質的に同じである。特に、複素フィル
タは、実信号または複素信号の正または負の周波数の選
択的フィルタリング用として使用される。図1の(a)は
実低域通過フィルタの周波数応答を示し、図1の(b)は
複素帯域フィルタの周波数応答を示す。複素帯域フィル
タと、複素帯域フィルタの通過帯域とを複素共振器と呼
ぶ場合もある。
【0003】第1のタイプの実係数低域フィルタの伝達
関数は式HLP(jω)=1/(1+jωτ)で示すことがで
きる。同様に、第2のタイプの複素帯域フィルタの伝達
関数は式HBP(jω)=1/(1+(jω−jωc)τ)で示す
ことができる。実フィルタは少なくとも1つの複素共役
ポール対を常に備える必要があるので、実フィルタは、
ゼロ周波数である中心周波数を持つ低域通過フィルタリ
ング機能を含むことになる。複素フィルタは中心周波数
が周波数ωcである低域通過フィルタリング機能を持
つ。複素フィルタがゼロ周波数軸の一方の側にしか通過
帯域を持たないので、複素フィルタは実際には、周波数
ωcである中心周波数を持つ複素帯域通過フィルタリン
グ機能を含むことになる。時定数τによって、複素フィ
ルタの通過帯域の制限周波数(jωτ)と中心周波数(j
ωcτ)とが決定される。複素フィルタの場合で時定数τ
が変更された場合、制限周波数と中心周波数の双方が変
更されることになるが、複素フィルタの品質値(Q値)は
不変のままである。図1の(a)と図1の(b)を比較する
と、複素フィルタの特性が実フィルタの特性と異なるこ
とが判る。これは、複素フィルタと実フィルタとを異な
る方法で同調することができる1つの理由である。
【0004】電子装置の集積度が上がり、他の点同様に
サイズ要求がさらに厳しくなるに伴い、フィルタは集積
回路による解決方法によって実現されている。しかし、
フィルタは時定数の構成を必要とし、この構成は実際に
は抵抗器とコンデンサを用いることにより実現される場
合が多い。実際には、集積回路上に形成される抵抗器と
コンデンサの許容範囲は相対的に高く、この場合、集積
回路上に実現されるフィルタの周波数応答は、同じ製造
行程(production run)の異なる集積回路の中であっても
著しく変動する可能性がある。このことが、集積回路で
実現され、高い精度を必要とするフィルタが、実際に
は、調整可能なフィルタとして実現される1つの理由で
ある。しかし、従来技術のフィルタの調整には、例え
ば、集積回路で同調を行うために使用される部品が必要
とする空間が相対的に広いという理由のために、及び/
又は、同調時に外付部品を使用する必要があるという理
由のために問題がある。さらに、いくつかの従来技術に
よる同調方法の中には、著しく電子装置の電力消費量を
増加させるという問題が伴うものもある。同調を可能に
することによって通常製造コストが上昇し、製造に要す
る時間が多くかかる。実際には、従来技術の実フィルタ
でのフィルタの同調は、例えば、レーザービームによっ
て集積回路上に形成される同調コンデンサの容量の変更
により実現される。実際には、この同調は装置の製造段
階で行わなければならないが、この方法はまた処理速度
が遅くしかも費用がかかる。さらに、この方法では、同
調を繰り返したり、使用中に同調を行うことは不可能で
ある。従来技術の同調方法では、フィルタの周波数応答
に対する周囲の温度の変化の影響を考慮することも不可
能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はフィル
タの同調方法を提供することにある。本発明は、フィル
タを同調するために基準信号をフィルタに入力し、フィ
ルタの出力部における信号強度を測定し、同調が正しく
行われていることをフィルタの出力信号から決定できる
ようになるまで、基準信号の周波数及び/又はフィルタ
の時定数及び/又は共振器の周波数の調整を行うという
着想に基づくものである。さらに正確に述べれば、本発
明による方法は添付の請求項1の特徴部に記載の内容を
特徴とする。本発明によるフィルタは、主として請求項
8の特徴部に記載の内容を特徴とする。本発明による電
子装置は、主として請求項10の特徴部に記載の内容を
特徴とする。本発明による無線通信装置は、主として請
求項19の特徴部に記載の内容を特徴とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】従来技術による解決策と
比較するとき、本発明によりかなりの利点が達成される
ことが判る。本発明の方法を用いて、フィルタ及び同調
に必要な部品が集積回路上に配置されるために、外付部
品の必要なく複素フィルタ等のフィルタの同調を行うこ
とが可能となる。また、同調精度は従来技術による同調
方法の場合に比べて良好で高速になる。さらに、システ
ムが自己同調型であるため、同調と関連する外部テスト
信号が不要となる。さらに、ときどき、あるいは装置の
スイッチがオンになったときなどに同調を自動的に行う
ことができる。本発明による方法によって、例えば、中
間周波数フィルタの代わりに複素フィルタの使用が可能
となり、無線通信装置のサイズを小型化して回路領域の
節減を図ることが可能となる。本発明はまたフィルタ、
及びこのフィルタを使用する装置の信頼性と品質を改善
するものである。さらに、製造段階でフィルタの同調が
不要なので、設置コスト及び製造コストの節減が可能と
なる。さらに、本発明のフィルタと関連する外部の同調
用部品が不要となるという事実によって装置の信頼性が
増す。なぜなら、装置が古くなるにつれて、このような
外付部品のはんだ付けが剥がれて衝撃と振動を受ける可
能性があるからである。本発明によるフィルタは温度に
関しても従来のものより安定しており、温度の変動の影
響を受けにくい。本発明による同調方法は信号品質の改
善に利用することができる。
【0007】以下、添付図面を参照して本発明について
さらに詳細に説明する。
【0008】
【発明の実施の形態】図3に例示されているような、無
線通信装置のような本発明の好適な実施例による電子装
置における受信装置1について以下に説明する。受信装
置1はアンテナ2を有し、このアンテナ2を介して信号
が受信され、増幅用の低ノイズ高周波増幅器3(LNA)
へ導かれる。増幅された信号はミキサ4へ導かれる。ミ
キサ4では、この増幅信号は、局部発振器12によって
発生された局部発振器信号と混合される。別の局部発振
器信号も位相シフトブロック13でこの局部発振器信号
から好適に形成され、該信号は同じ周波数を有するもの
であるが、局部発振器によって発生された該信号と比較
して約90°の位相シフトを有する。したがって、異な
る位相の2つの信号を含む中間周波数信号もしくはベー
スバンド信号のいずれかがミキサ4の出力部から出力さ
れる。このような信号は一般に直角位相信号I(同相)及
びQ(直角位相)と呼ばれる。好適には,差分直角位相信
号mixI+、mixI−、mixQ+、mixQ−で
あるミキシングの結果として形成される直角位相信号
は、フィルタリングのためにフィルタ5へ導かれる。フ
ィルタ5の出力部は、例えばフィルタの周波数応答によ
る影響を受ける差分直角位相信号outI+、outI
−、outQ+、outQ−を好適に出力する。フィル
タ4で中間周波数信号が形成される場合、その目的は、
フィルタ5の中でこの中間周波数信号から所望の通過帯
域外側の信号を拒絶することである。フィルタ5はこの
ように帯域フィルタとして使用され、この帯域フィルタ
の通過帯域は中間周波数に設定される。この明細書内で
以下示すように、この通過帯域の中心周波数と幅の変更
が可能である。フィルタ5からの信号出力は、信号から
デジタル・サンプルを形成するアナログ・デジタル変換
器6(ADC)へ導かれる。さらに、フィルタされた信号
は受信信号強度インジケータ7(RSSI)へ導かれる。
受信信号強度インジケータ7の目的は、受信信号強度に
比例する信号を発生し、受信信号強度の変動がペイロー
ド情報の表現に与える影響を除去することである。アナ
ログ・デジタル変換器6は、フィルタされた信号と、受
信信号強度インジケータ7によって発生させた信号とを
デジタル形式に変換する別個の変換器ブロックを含むこ
とができる。あるいは、アナログ・デジタル変換器が別
個の変換器を含まない場合、スイッチあるいはその類の
もの(図示せず)を用いて、それぞれの変換用信号を導く
ようにしてもよい。アナログ・デジタル変換器のサンプ
リング時点と、サンプリング周波数との制御を行うため
に、クロック信号CLKが用いられる。デジタル・サン
プルは、受信装置(図示せず)用の基本周波数部などを含
む制御ブロック8へ導かれる。
【0009】制御ブロック8では、デジタル形式に変換
された受信信号のさらなる処理ステップが公知の方法で
講じられる。さらに、受信信号強度インジケータ7によ
って発生された信号から採られたサンプルなどがチェッ
クされ、それらのサンプルに基づいて、信号強度の可能
な変動が制御ブロック8において決定される。例えば必
要な場合にサンプルの逓倍により、デジタル化されたペ
イロード信号から、これらの信号強度の変動を除去する
ことができる。別の可能性として、信号強度データに基
づいて増幅器2の増幅を調整することができる。
【0010】図4にその1つの好適な実施例が示されて
いるフィルタ5は、好適には複素帯域フィルタである
が、本発明による同調方法は他の種類のフィルタと関連
して適用することも可能である。図4に示す本発明の好
適な実施例によるフィルタ5は、実質的に同一のフィル
タ・ブロック5a、5bを有する。信号は差分信号とし
てフィルタ・ブロック5a、5bへ好適に導かれ、フィ
ルタからの出力信号は好適には差分信号である。しか
し、本発明の適用が差分直角位相信号以外の他の信号と
関連して可能であることは言うまでもない。第1のフィ
ルタ・ブロック5aの目的は第1の信号mixI+、m
ixI−、refI+、refI−をフィルタすること
であり、また、同様に、第2のフィルタ・ブロック5b
の目的は、第2の位相シフト信号mixQ+、mixQ
−、refQ+、refQ−をフィルタすることであ
る。したがって、第1のフィルタ・ブロック5aの差分
出力outI+、outI−は、帯域フィルタされたI
信号を出力し、同様に、第2のフィルタ・ブロック5b
の差分出力outQ+、outQ−は帯域フィルタされ
たQ信号を出力する。帯域フィルタされたI信号とQ信
号の周波数は負の周波数帯域内あるいは正の周波数帯域
内のいずれかに在る。
【0011】この好適な実施例では、フィルタ・ブロッ
ク5a、5bは、差分増幅器(OP1、OP2)11
a、11b、抵抗器R1a、R1b、R2a、R2b、
R3a、R3b;R1c、R1d、R2c、R2d、R
3c、R3d、及び、コンデンサC1a、C1b、C1
c、C1dを有する。抵抗器R1a、R1b、R1c、
R1dの抵抗はほぼ同じであると想定される。図を明瞭
にするために、参照符号R1を使用してこれらの抵抗器
を表してもよい。これに対応して、抵抗器R2a、R2
b、R2c、R2dの抵抗もほぼ同じであり、参照符号
R2はこれらの抵抗器を表すために参照符号R2を使用
してもよい。同様に、抵抗器R3a、R3b、R3c、
R3dの抵抗もほぼ同じであり、参照符号R3を使用し
てこれらの抵抗器を表してもよい。さらに、コンデンサ
C1a、C1b、C1c、C1dの容量はほぼ同じであ
ると想定される。図を明瞭にするために参照符号C1を
使用してこれらのコンデンサを表してもよい。帯域フィ
ルタの帯域幅は抵抗器R1とコンデンサC1に基づいて
決定される。同様に、抵抗器R3とコンデンサC1に基
づいて帯域フィルタ(共振器)の中心周波数が決定され
る。抵抗器R1、R3、及び、コンデンサC1によって
品質値Qを以下のように表現することができる。R3C
1/R1C1=R3/R1したがって、この品質値はコ
ンデンサC1に無関係である。すなわち、抵抗器R1、
R3が不変であるとき、この品質値は一定である。複素
フィルタの制限周波数と増幅度とは、抵抗器R1a、R
1b、R2a、R2b、R3a、R3b;R1c、R1
d、R2c、R2d、R3c、R3d、及び、コンデン
サC1a、C1b、C1c、C1dの値によって決定さ
れる。同様に、フィルタの中心周波数は、抵抗器R3
a、R3b、R3c、R3dと、コンデンサC1a、C
1b、C1c、C1dとに基づいて決定される。図4の
フィルタ5は、例えばアクティブなRCフィルタ技術を
用いることにより調整できるように構成され、その結果
コンデンサC1a、C1b、C1c、C1dは、変更可
能な容量を持つ調整可能なコンデンサである。別の代替
例として、フィルタ5が1組のコンデンサを備え、これ
らのコンデンサは毎回要求されるコンデンサを選択した
ものである。この代替例では、コンデンサの容量は好適
には2の累乗で重みを付けることが望ましい。すなわ
ち、例えば4つのコンデンサを使用する場合、第1のコ
ンデンサの容量は1C(Cは1pFなど)であり、第2の
コンデンサの容量は2Cであり、第3のコンデンサの容
量は4Cであり、第4のコンデンサの容量はしたがって
8Cである。このようにして、すべての選択の組合せに
ついて、1Cのステップで0から15Cまでの範囲内の
容量の調整が可能である。このようにして、n個の数の
2進選択ラインで容量の選択が実現可能となる。ここ
で、nは選択可能なコンデンサの数である。
【0012】直角位相信号の相互の歪みを避けるため
に、フィルタ・ブロック5a、5bの双方は、これらの
フィルタ・ブロックの電気的操作上可能な限り同一とす
ることが望ましい。したがって、異なるフィルタ・ブロ
ック5a、5b内の相互に対応する部品、特に抵抗器及
びコンデンサは、可能な限り同一であることが望まし
い。集積回路では、回路の幾何学的設計時にこの項目を
考慮に入れることが可能である。したがって、例えば、
抵抗器R1a、R1b、R1c、R1dの抵抗はほぼ同
じである。同様に、抵抗器R2a、R2b、R2c、R
2dの抵抗もまたほぼ同じであり、抵抗器R3a、R3
b、R3c、R3dの抵抗もほぼ同じである。さらに、
コンデンサC1a、C1b、C1c、C1dの容量もほ
ぼ同じである。
【0013】以下に、図4の複素フィルタ5を利用した
図3に従う受信装置1において本発明の有利な実施例に
よる方法に関して説明する。複素フィルタの調整段階で
選択信号が選択ライン14を介して制御ブロック8から
複素フィルタへ導かれる。この選択信号を利用してクロ
ック信号がディバイダ回路9へ導かれる位置にスイッチ
10をセットする。ディバイダ回路9では、2つの差動
基準信号refI+、refI−;refQ+、ref
Q−は同じ周波数を有するが、異なる位相がクロック信
号から形成される。これらの差動基準信号refI+、
refI−;refQ+、refQ−は好適には約90
°の位相差を持つ。さらに、切替えブロック15はフィ
ルタの入力ラインと接続して好適に構成され、ミキサ4
によって形成された信号mixI+、mixI−、mi
xQ+、mixQ−、または、ディバイダ回路9によっ
て形成された基準信号refI+、refI−、ref
Q+、refQ−のいずれかをフィルタ5へ導かれる信
号として選択される。切替えブロック内でのスイッチの
位置は、選択ライン14の前記信号によって好適に制御
される。
【0014】複素フィルタの同調が実行された段階で、
ディバイダ回路9内で形成され、異なる位相を有する基
準信号refI+、refI−、refQ+、refQ
−が複素フィルタ5へ導かれる。ディバイダ9内で形成
される第1の基準信号refI+、refI−は、複素
フィルタ5の第1の差動入力部inI+、inI−へ導
かれる。これに対応して、ディバイダ9内に形成された
第2の基準信号refQ+、refQ−は複素フィルタ
5の第2の差動入力部inQ+、inQ−へ導かれる。
したがって、ミキサ4から来る信号は、同調中フィルタ
・ブロック5a、5bへは導かれない。
【0015】コンデンサC1a、C1b、C1c、C1
dの容量の調整により、クロック信号の周波数をほぼ一
定に保つことによってこの同調が実行されることが想定
される。ディバイダ9から出力されるクロック信号は複
素フィルタ5の中でフィルタされる。フィルタの同調
中、複素フィルタ5の出力信号強度がチェックされる。
この出力信号は、第1の差動出力信号outI+、ou
tI−であるか、第2の差動出力信号outQ+、ou
tQ−であるか、あるいはその双方である。この出力信
号は、アナログ・デジタル変換器6へ直接導かれ、出力
信号から得られるデジタル・サンプルから直接信号強度
が決定できるか、あるいは出力信号が受信信号強度イン
ジケータ7へまず導かれ、この受信信号強度インジケー
タ7は、アナログ・デジタル変換器6内でデジタル形式
に変換される信号を発生する。この後者の場合、受信信
号強度インジケータ7によって形成される信号から得ら
れたデジタル・サンプルから信号強度を決定することが
できる。デジタル化された信号は制御ブロック8内でチ
ェックされる。この目的は1以上の複素共振器を見つけ
ることである。これを行うために、制御ブロック8によ
って同調ライン16の同調信号の値が変更される。この
同調信号の値の変更により、コンデンサC1a、C1
b、C1c、C1dの容量が変更される。この容量の変
化はフィルタ5のフィルタ・ブロック5a、5bの時定
数内の変化を生み、複素共振器の位置も変更される。こ
の後、制御ブロック8によって同調に使用する信号値が
前回の測定結果と比較される。この比較により信号強度
の上昇が示された場合、同調信号の変化によって複素共
振器の位置の変化が正しい方向へ生じたことが想定され
る。図2はこの同調を例示する図である。ポイントωr
における基準信号の周波数が破線によって例示され、参
照符号pcで示される線によって複素共振器が例示され
ている。容量値の変化によって、複素共振器の位置が周
波数軸jωの方へ変えられる。図2に例示されているよ
うに、基準信号の周波数の方への変化によって複素フィ
ルタからの出力信号強度が上昇する。これに対応して、
同調信号の変化に起因して基準信号周波数からずっと離
れた位置に複素共振器の移動が生じた場合、複素フィル
タからの出力信号強度は低下する。この場合、制御ブロ
ック8によって同調信号値は、他の方向へ変えられ、複
素共振器は同調信号の前回の変化による方向とは異なる
方向へ移動する。同調信号のこの変化は、最大信号強度
が得られている間ずっと繰り返される。この最大値は正
しい同調を示す、すなわち複素共振器はほぼ基準信号の
周波数に設定される。このようにして、基準信号の周波
数が適切に選択された場合、所望の位置における複素共
振器の設定が可能となる。その一方で、たとえ同調用と
して使用される基準信号の周波数が複素共振器用の所望
の位置に対応しなかったとしても、基準信号によって得
られたデータは複素共振器の正確な同調を行うために利
用することができる。このことは、同調信号の特定の値
で複素共振器の位置が判っている場合、例えば計算によ
って行うことができる。
【0016】使用コンデンサC1a、C1b、C1c、
C1dは、好適には、電圧によって調整可能なコンデン
サ(バラクタ)であることが望ましい。その場合、使用す
る同調信号は電圧信号である。この電圧信号はデジタル
・アナログ変換器(図示せず)などによって公知の方法で
形成することができる。
【0017】同調を行う別の代替例として、基準信号の
クロック信号の周波数を変更して、コンデンサC1の容
量を一定に保持するものがある。このようにして、どの
クロック周波数で信号強度がその最大値を持つようにな
るかの決定を信号強度に基づいて行うことが可能とな
る。この情報に基づいて、複素共振器の位置を見つけ出
し、ターゲット位置からの複素共振器の位置のずれを決
定することにより、また、このずれの補正に必要な同調
信号値を、好適には使用コンデンサC1a、C1b、C
1c、C1dが電圧によって調整可能なコンデンサであ
る場合に同調ライン16の電圧変化を、計算することに
より、複素フィルタの同調が可能となる。これに対応し
て、使用コンデンサC1a、C1b、C1c、C1d
が、一定容量とMOSスイッチ(図示せず)等の選択スイ
ッチとを持つコンデンサである場合、nビットを持つ2
進数等の所望の容量値を生成する制御データが同調ライ
ンに設定される。
【0018】上述の2つの異なる同調方法の組み合わせ
も可能であることは言うまでもない。その場合、基準信
号の周波数と同調信号値の双方が変更される。
【0019】以上の説明では、単一の複素共振器から成
る1つの複素フィルタの同調についてしか記載されてい
ないが、2つ以上の複素共振器を備える複素フィルタ5
の同調に本発明を適用することも可能である。このよう
な場合、同調の目的は、異なる周波数で複素共振器の同
調を行う場合の、信号強度に対するいくつかの最大値を
見つけることである。その一方で、複素共振器はほぼ同
じ周波数で同調させることも可能であり、その場合、そ
の目的は、これらの共振器の通過帯域の位置を示す1つ
の最大値を見つけることである。本発明による同調方法
を利用して、このような複素フィルタ5の容量を著しく
改善することが可能となる。複素共振器の品質値が高け
れば高いほど、1つの共振器の品質値は高くなり、さら
に多くの共振器が次々に生じてくる。これは、いくつか
の複素共振器の品質値の方が単一の複素共振器の品質値
より高い(良い)ものであることを意味する。いくつかの
複素共振器を備えた複素フィルタ5では、このような複
素フィルタ5の出力信号強度の変動が、単一の複素共振
器しか備えていない複素フィルタ内における出力信号強
度の変動より大きいので、同調の実行は複数の複素共振
器を備えた複素フィルタの方が、単一の複素共振器を備
えたものより容易である。
【0020】同調信号値を第1の限界値(例えば最小値)
にまず設定することにより同調を実行することも可能で
ある。この後、同調信号値が増加され、複素フィルタの
出力信号強度が測定される。同調信号が第2の限界値
(例えば最大値)に達するまで、これらの操作が反復され
る。同調中、制御ブロック8は同調信号の様々な値で出
力信号強度をチェックし、出力信号値における最大ポイ
ントを持つような同調信号値をメモリ17に格納する。
この方法により、複素フィルタ5内におけるいくつかの
複素共振器の通過帯域を見つけることが可能である。そ
の一方で、いくつかの複素共振器の通過帯域をサーチす
るために2つ以上の同調ラインの使用が可能であり、そ
の場合、上述した方法の適用により各同調ラインで少な
くとも1つの複素共振器の同調が可能である。
【0021】フィルタの同調後、制御ブロックによっ
て、所望のポイントで複素フィルタの通過帯域を設定す
る1つの値が同調ライン16に設定される。これに対応
して、いくつかの同調ラインを使用する場合、それぞれ
の複素共振器の通過帯域の同調が可能な1つの値が各同
調ラインに対して設定される。さらに、制御ブロック8
は、選択スイッチ10がディバイダ回路9へクロック信
号を通過させない状態に選択ライン14を設定する。ま
た、切替えブロック15は、ミキサ4によって形成され
た信号mixI+、mixI−、mixQ+、mixQ
−が複素フィルタへ導かれる状態に設定され、その後、
ペイロード信号の受信を行うため再び受信装置の使用が
可能となる。
【0022】本発明による同調は必要な場合反復が可能
である。装置のスイッチがオンになったときなどにこの
同調を実行することができる。同調は所定の間隔で行う
ことも可能である。受信装置の使用中にも同調が可能な
ため、受信装置の動作の信頼性が従来のものよりも高く
することができる。さらに、本発明による同調方法を利
用することにより、製造上の許容範囲に起因する様々な
相違、及び、温度変動による変化の補償を行うことがで
きる。
【0023】本発明による複素フィルタは様々な電子装
置で適用可能である。本発明による上述した受信装置の
利用は、複素フィルタの使用の非制限的例にすぎない。
本発明は、無線通信装置、いわゆるブルートゥース(B
luetooth)無線通信手段などを含む短距離用無
線通信手段、および無線ローカルエリア・ネットワーク
(WLAN)などでの利用が可能である。低い中間周波数
を用いる受信装置において本発明を有利に利用すること
ができる。この場合、信号はミキサ4内で中間周波数信
号に変換される。
【0024】本発明が上述した実施例のみに限定される
ものではなく、添付の請求項の範囲内で改変が可能であ
ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は実低域通過フィルタの周波数応答を例示
する図であり、(b)は複素帯域フィルタの周波数応答を
例示する図である。
【図2】周波数/振幅の座標系で複素帯域フィルタの通
過帯域をサーチするための本発明の好適な実施例による
方法を示す図である。
【図3】本発明の好適な実施例による電子装置内の受信
装置の簡略化したブロック図である。
【図4】本発明の好適な実施例による複素帯域フィルタ
の回路図である。
【符号の説明】
pc…通過帯域 H(jω)…振幅軸 jω…周波数軸 1…受信装置 2…アンテナ 3…低ノイズ高周波増幅器(LNA) 4…ミキサ(MIX) 5…フィルタ(FILTER) 5a、5b…フィルタブロック 6…アナログ・デジタル変換器(ADC) 7…受信信号強度インジケータ(RSSI) 8…制御ブロック(CONTROL) 9…ディバイダ回路(DIV) 10…スイッチ 11a、11b…差動増幅器 12…局部発振器(CLK) 13…位相シフトブロック 14…選択ライン 15…切替えブロック 16…同調ライン 17…メモリ(MEMORY)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J098 AA11 AA15 AB02 AC02 AC18 AD05 AD14 AD25 CA05 CB01 CB03 CB05 5K020 DD11 DD21 EE04 FF00 GG00 HH01 HH13 MM11 MM12

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つの通過帯域(pc)の位置
    の変更が可能であり少なくとも1つの可変時定数を有す
    るフィルタ(5)の同調方法において、 同調時に、少なくとも1つの基準信号を前記フィルタ
    (5)に入力し、 前記少なくとも1つの基準信号の周波数を変更するステ
    ップと前記フィルタ(5)の少なくとも1つの時定数を変
    更するステップとのうちの少なくとも一方のステップを
    実行し、 上記ステップにおいて、 前記フィルタ(5)の出力信号強度を測定するステップ
    と、 前記フィルタ(5)の出力信号強度の測定に基づいて前記
    フィルタの通過帯域(pc)の位置を決定するステップ
    と、 を備えたことを特徴とするフィルタの同調方法。
  2. 【請求項2】 前記出力信号強度の少なくとも1つの最
    大ポイントを測定に基づいてサーチすることを特徴とす
    る請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記出力強度の少なくとも1つの最大ポ
    イントが発見されるまで、前記基準信号の周波数が変更
    され、その場合前記最大ポイントにおける前記基準信号
    の周波数が、前記フィルタの通過帯域(pc)の位置を示
    すことを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記出力強度の少なくとも1つの最大ポ
    イントが発見されるまで、前記フィルタ(5)の少なくと
    も1つの時定数が変更され、その場合前記最大ポイント
    における前記基準信号の周波数と前記時定数とが、前記
    フィルタの通過帯域(pc)の位置を示すことを特徴とす
    る請求項2に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記フィルタ(5)の同調が自動的に行わ
    れることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに
    記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記フィルタ(5)の前記同調が間隔をお
    いて行われることを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 使用される前記フィルタ(5)が複素フィ
    ルタであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか
    一つに記載の方法。
  8. 【請求項8】 少なくとも1つの通過帯域(pc)の位置
    の変更を可能とする少なくとも1つの可変時定数を備え
    るフィルタ(5)において、 前記フィルタ(5)に少なくとも1つの基準信号を入力す
    る手段(14、15)と、 前記フィルタ(5)の出力信号強度を測定する手段(ou
    tI+、outI−、outQ+、outQ−)と、を
    備え、 その場合前記フィルタの通過帯域(pc)の位置が、前記
    フィルタ(5)の出力信号強度の測定に基づいて決定され
    る位置に設けられることを特徴とするフィルタ。
  9. 【請求項9】 少なくとも1つの複素フィルタを備える
    ことを特徴とする請求項8に記載のフィルタ。
  10. 【請求項10】 少なくとも1つの通過帯域(pc)の位
    置の変更を可能とする少なくとも1つの可変時定数を備
    える少なくとも1つのフィルタ(5)を具備する電子装置
    において、 前記フィルタ(5)に少なくとも1つの基準信号を入力す
    る手段(14、15)と、 前記基準信号と前記少なくとも1つの時定数との間の周
    波数比を変更する手段と、 前記基準信号と前記少なくとも1つの時定数との間の様
    々な周波数比で前記フィルタ(5)の出力信号強度を測定
    する手段(outI+、outI−、outQ+、ou
    tQ−)と、を備え、 その場合前記フィルタ(5)の通過帯域の位置が、前記フ
    ィルタ(5)の出力信号強度、および前記基準信号と前記
    少なくとも1つの時定数との間の前記周波数比の測定に
    基づいて決定される位置に設けられることを特徴とする
    電子装置。
  11. 【請求項11】 前記測定に基づいて少なくとも1つの
    出力信号の最大ポイントをサーチする手段(8、16)を
    備えることを特徴とする請求項10に記載の電子装置。
  12. 【請求項12】 少なくとも1つの出力信号の最大ポイ
    ントをサーチするための前記基準信号の周波数を変更す
    る手段(8、9)を備え、その場合前記最大ポイントにお
    ける前記基準信号の周波数が前記フィルタの通過帯域
    (pc)の位置を示すことを特徴とする請求項11に記載
    の電子装置。
  13. 【請求項13】 少なくとも1つの出力信号の最大ポイ
    ントをサーチするとともに前記少なくとも1つのフィル
    タ(5)の時定数を変更する手段(8、16)を備え、その
    場合前記最大ポイントにおける前記基準信号の周波数と
    前記時定数とが、前記フィルタの通過帯域(pc)の位置
    を示すことを特徴とする請求項11に記載の電子装置。
  14. 【請求項14】 前記少なくとも1つのフィルタ(5)の
    時定数を変更する前記手段(8、16)が、調整可能なコ
    ンデンサを備えることを特徴とする請求項13に記載の
    電子装置。
  15. 【請求項15】 前記少なくとも1つのフィルタ(5)の
    時定数を変更する前記手段(8、16)が、少なくとも1
    つのコンデンサと、前記少なくとも1つのコンデンサを
    切断可能に前記フィルタ(5)の前記時定数を可変する手
    段に接続する選択手段と、を備えることを特徴とする請
    求項13または14に記載の電子装置。
  16. 【請求項16】 前記フィルタ(5)を自動的に同調する
    手段(8)を備えることを特徴とする請求項10乃至15
    のいずれか一つに記載の電子装置。
  17. 【請求項17】 自動的に前記フィルタ(5)を同調する
    前記手段が、前記フィルタ(5)を間隔をおいて同調する
    手段(2、8)を備えることを特徴とする請求項16に記
    載の電子装置。
  18. 【請求項18】 少なくとも1つの複素フィルタを備え
    ることを特徴とする請求項10乃至17のいずれか一つ
    に記載の電子装置。
  19. 【請求項19】 少なくとも1つの通過帯域(pc)の位
    置の変更を可能とする少なくとも1つの可変時定数を備
    える少なくとも1つのフィルタ(5)を具備する無線通信
    装置において、 前記フィルタ(5)内で少なくとも1つの基準信号を入力
    する手段(14、15)と、 前記基準信号と前記少なくとも1つの時定数との間の周
    波数比を変更する手段と、 前記基準信号と前記少なくとも1つの時定数との間の様
    々な周波数比で前記フィルタ(5)の出力信号強度を測定
    する手段(outI+、outI−、outQ+、ou
    tQ−)と、を備え、 その場合前記フィルタ(5)の通過帯域の位置が、前記フ
    ィルタ(5)の出力信号強度、および前記基準信号と前記
    少なくとも1つの時定数との間の前記周波数比の測定に
    基づいて決定される位置に設けられることを特徴とする
    無線通信装置。
  20. 【請求項20】 少なくとも1つの複素フィルタを備え
    ることを特徴とする請求項19に記載の無線通信装置。
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