JP2011228933A - 通信装置及び通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】データを伝送する高周波信号の処理を行う送信回路110及び受信回路210と、バンドパスフィルタ115,215と、高周波結合器120,220とをそれぞれ備えた送信機100及び受信機200を有する近接無線通信システム10であって、送信機100の高周波結合器120とバンドパスフィルタ115とを接続する分布定数線路125の電気長は、受信機200の高周波結合器220とバンドパスフィルタ215とを接続する分布定数線路225の電気長と異なる。
【選択図】図6
Description
<関連技術の説明>
[関連する近接無線通信システムの全体構成]
[伝送路のシグナルフローグラフ及びその簡略化]
[伝達特性]
<第1実施形態>
[第1実施形態に係る近接無線通信システムの全体構成]
[伝送路のシグナルフローグラフ及びその簡略化]
[伝達特性]
[第1実施形態に係る具体的構成]
[変形例1に係る具体的構成]
[変形例2に係る具体的構成]
<第2実施形態>
[第2実施形態に係る具体的構成]
まず、本発明の第1実施形態に係る近接無線通信システムについて説明する前に、図10〜14を参照しながら、特許4345849に開示された通信システムを関連技術として説明する。
特許4345849には、高周波結合器を用いた近接無線通信システム90に関する技術が開示されている。近接無線通信システム90を構成する小型の情報機器は、無線LANなどの他の通信システムが同一の筐体内に搭載される場合に備えて、他の通信システムからの妨害を受けないようにバンドパスフィルタを具備していることがある。
図11に伝送路のシグナルフローグラフを示す。ここで、図11aに示したbsは送信回路910の出力信号である。a1は図10に示した点1を左から右へ向かう入射信号である。a3は図10の点3を左から右へ向かう入射信号である。a4は図10の点4を左から右へ向かう入射信号である。alは受信回路960の入力信号である。
具体例として、図12に示す理想的な5次のBPF(O(BS21),P(BS11)のBPF)の特性と、図13に示す理想的なカプラ(Q(CS11),R(CS21)のカプラ)を用いて数値シミュレーションを行うと、図14の伝達特性が導き出される。
[第1実施形態に係る近接無線通信システムの全体構成]
まず、本発明の第1実施形態に係る近接無線通信システムの全体構成について図1を参照しながら説明する。
図2に本実施形態に係る伝送路のシグナルフローグラフを示す。ここで、bsは送信回路110の出力信号である。a1は図1の点1を左から右へ向かう入射信号である。a2は図1の点2を左から右へ向かう入射信号である。a3は図1の点3を左から右へ向かう入射信号である。a4は図1の点4を左から右へ向かう入射信号である。a5は図1の点5を左から右へ向かう入射信号である。alは受信回路210の入力信号である。
本実施形態の近接無線通信システム10に具備された分布定数線路125,225について、具体例として、図12に示す理想的な5次のBPFと、図13に示す理想的なカプラを用いて数値シミュレーションを行ない、理想的な伝達特性との差のピークツーピーク値をリップルとして記録する。位相φ1と位相φ2とを、それぞれ0から180度まで10度ステップでパラメトリック掃引すると図3の2Dグラフが得られる。
第1実施形態では分布定数線路にマイクロストリップラインを用いる例を挙げる。図6には、高周波結合器120、220とバンドパスフィルタ115,215との間を、電気長の異なるマイクロストリップライン125a,225aで接続した例が示されている。マイクロストリップライン125a,225aは、プリント基板30、35上にそれぞれ形成されている。
第1実施形態の変形例1として、分布定数線路125,225として同軸ケーブル125b,225bを用いる例を図7に示す。例えば、中心周波数4.5GHzで位相差が90°となる同軸ケーブル125b,225bの電気長の差分は、波長短縮率を0.67と仮定したときに約11mmになる。よって、送信機100または受信機200の何れか一方の同軸ケーブルを他方より約11mm長くすればよい。
また、第1実施形態の変形例2として、分布定数線路225として高周波結合器220の一部に伝送線路225cを形成した例を図8に示す。図8では受信機200の場合が示されているが、送信機100または受信機200の少なくとも何れか一方の高周波結合器に伝送線路を内蔵するタイプを用いればよい。なお、伝送線路225cは、例えば銅箔で形成されていてもよい。
さらに、第2実施形態として分布定数線路の代わりに集中定数回路のインダクタとキャパシタで構成された位相シフト回路を用いる。図9に位相シフト回路225dを具備した受信機200の例を示す。
集中定数回路の場合、チップインダクタとチップキャパシタの低域通過形の等価回路(L,C)で位相シフト回路225dを構成する。位相シフト回路の一例を図9aと図9bに示す。また、回路定数を数式5と数式6に示す。
C=1/Zcω・・・(式6)
ここで、Zcは分布定数回路の特性インピーダンスである。
30,35 プリント基板
100 送信機
110 送信回路
115、215 BPF
120,220 高周波結合器
125,225 分布定数線路
125a,225a マイクロストリップライン
125b,225b 同軸ケーブル
200 受信機
210 受信回路
225c 伝送線路
225d 位相シフト回路
Claims (12)
- データを伝送する高周波信号の処理を行う通信回路部と、バンドパスフィルタと、高周波結合器とを備えた送信機又は受信機の少なくともいずれかとして機能する通信装置であって、
前記高周波結合器と前記バンドパスフィルタとを接続する分布定数線路を備え、
前記分布定数線路の電気長は、データを伝送する相手側の送信機又は受信機の高周波結合器とバンドパスフィルタとを接続する分布定数線路の電気長と異なる通信装置。 - 前記分布定数線路の電気長は、データを伝送する相手側の送信機又は受信機の分布定数線路の電気長に対して90°±180°×n(nは0以上の整数)の位相差を生じるように設定されている請求項1に記載の通信装置。
- 前記分布定数線路の電気長は、データを伝送する相手側の送信機又は受信機の分布定数線路の電気長に対して90°の位相差を生じるように設定されている請求項2に記載の通信装置。
- 前記分布定数線路は、プリント基板上に形成されたマイクロストリップラインである請求項1〜3のいずれか一項に記載の通信装置。
- 前記分布定数線路は、同軸ケーブルである請求項1〜3のいずれか一項に記載の通信装置。
- 前記分布定数線路は、前記高周波結合器の一部に形成された伝送線路である請求項1〜3のいずれか一項に記載の通信装置。
- データを伝送する高周波信号の処理を行う通信回路部と、バンドパスフィルタと、高周波結合器とをそれぞれ備えた送信機及び受信機を有する通信システムであって、
前記送信機の高周波結合器とバンドパスフィルタとを接続する分布定数線路と前記受信機の高周波結合器とバンドパスフィルタとを接続する分布定数線路とを備え、
前記送信機の分布定数線路の電気長は、前記受信機の分布定数線路の電気長と異なる通信システム。 - データを伝送する高周波信号の処理を行う通信回路部と、バンドパスフィルタと、高周波結合器とを備えた送信機又は受信機の少なくともいずれかとして機能する通信装置であって、
前記高周波結合器と前記バンドパスフィルタとの間に位相シフト回路を備え、
前記位相シフト回路の位相角は、データを伝送する相手側の送信機又は受信機の高周波結合器とバンドパスフィルタとの間に設けられた位相シフト回路の位相角と異なる通信装置。 - 前記位相シフト回路は、データを伝送する相手側の送信機又は受信機の位相シフト回路と90°±180°×n(nは0以上の整数)の位相差を生じるように設定されている請求項8に記載の通信装置。
- 前記位相シフト回路は、データを伝送する相手側の送信機又は受信機と90°の位相差を生じるように設定されている請求項9に記載の通信装置。
- 前記位相シフト回路は、インダクタ又はキャパシタからなる集中定数回路である請求項8〜10のいずれか一項に記載の通信装置。
- データを伝送する高周波信号の処理を行う通信回路部と、バンドパスフィルタと、高周波結合器とをそれぞれ備えた送信機及び受信機を有する通信システムであって、
前記送信機の高周波結合器とバンドパスフィルタとの間及び前記受信機の高周波結合器とバンドパスフィルタとの間に位相シフト回路をそれぞれ備え、
記送信機の位相シフト回路の位相角は、前記受信機の位相シフト回路の位相角と異なる通信システム。
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