JP2850160B2 - 時分割複信無線送受信装置 - Google Patents

時分割複信無線送受信装置

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JP2850160B2
JP2850160B2 JP3007601A JP760191A JP2850160B2 JP 2850160 B2 JP2850160 B2 JP 2850160B2 JP 3007601 A JP3007601 A JP 3007601A JP 760191 A JP760191 A JP 760191A JP 2850160 B2 JP2850160 B2 JP 2850160B2
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    • H04M1/72502—Cordless telephones with one base station connected to a single line
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同一の周波数を用いて
時分割で送信受信を交互に行なうことにより無線による
複信通信を行なう無線送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような送信受信を交互に時分割で行
なう方法を時分割複信方式（ＴＤＤ方式またはピンポン
方式）と呼ぶが、この方式によれば、送受信に同一の周
波数を使用するため、周波数割り当て上の制約が少な
く、またダイナミックなチャネル選択を行なう場合も、
送受信の干渉が全てモニタできるため制御効率が高いと
いう利点がある。
【０００３】また、通常無線でデュープレックス通信に
用いる２周波複信方式の場合は、対向する無線局の送信
周波数と受信周波数とがそれぞれ逆になるため、２種類
の装置が必要となり、親機と子機の関係が生じてしまう
が、ＴＤＤ方式は対向する無線機として同一構成のもの
が使用でき、子機間通話等も可能となる優れた方式であ
る。さらに、送受信が同じ周波数であるため、一方の装
置がアンテナを２つ備え、受信時に良好だったアンテナ
から送信を行なうことにより、もう一方の装置がダイバ
ーシティ回路を備えていなくても、疑似的にダイバーシ
ティ効果を期待することができる利点もある。
【０００４】さらにまた、単一回線を時分割多重して複
信にするばかりでなく、複数の通信を時分割で行なうＴ
ＤＭＡ通信にもこのＴＤＤ方式を適用することができ、
２周波複信方式より変調速度を２倍にして送信と受信の
タイミングを交互に配置することにより、ＴＤＭＡ／Ｔ
ＤＤ方式としてトラヒックの多いオフィス等のディジタ
ルコードレス電話の用途に最適なものとすることができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴＤＤ
方式により送受信装置を実際に製作する場合、ＴＤＤ方
式に特有な制約事項のために所期の性能を十分に発揮で
きないことが多い。その本質的な問題の１つは、受信時
に送信を停止する際、送信電波を完全に止めることは甚
だ困難であるということである。水晶やシンセサイザ等
の発振器は、一旦停止させると次に安定に発振するまで
に時間がかかり、高速のピンポン方式による時分割送受
信のタイミングに追い付けないからである。したがっ
て、従来のＴＤＤ方式では、受信時に送信周波数または
その近傍の周波数を装置内で発振したままとし、部分回
路の電源の切断やシールドによって受信時の送信波によ
る感度劣化を防止していた。しかしながら、シールド等
の方法では性能上の限界があり、また、送信時に発振器
の周波数を近接するチャネルにシフトして自己機の受信
感度の劣化を防止すると、周囲の他の通信を行なう同種
類の装置に対して妨害を与える等の問題点があった。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであり、ＴＤＤ方式本来の性能を十分に発揮さ
せることのできる時分割複信無線送受信装置を提供する
ことを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、同一の無線周波数を用いて時分割で送受
信を交互に行なうことにより無線による通信を行なう無
線送受信装置に、送受信周波数よりも高い周波数で発振
する発振器と、その出力を分周する送信用の第１の分周
器および前記第１の分周器とは異なる分周数をもつ受信
用の第２の分周器と、前記各分周器の分周出力を利用し
て送信、受信動作をする送信機部、受信機部を備え、ま
た、前記発振器の出力を送信時には前記第１の分周器
に、受信時には前記第２の分周器に接続する第１のスイ
ッチ手段と、送信時には前記送信機部の出力をアンテナ
手段に接続し、受信時には前記アンテナ手段からの入力
を前記受信機部に接続する第２のスイッチ手段と、前記
第１、第２のスイッチ手段が連動するように各々切換タ
イミングを制御するタイミング制御手段とを設け、受信
時における送信周波数または中間段階での中間周波数の
装置内部での発生を防止するようにしたものである。
【０００８】本発明はまた、送信時に発射する送信周波
数または送信機部における中間段階での中間周波数を発
生させるために、これらの周波数よりも高い周波数で発
振する発振器とその出力を分周する分周器とを備え、受
信時には分周器の動作を停止するかまたは他の分周器に
切り換えることにより、受信時における送信周波数また
は中間周波数の装置内部での発生を防止するようにした
ものである。
【０００９】本発明はまた、受信機部に少なくとも１段
のスーパーヘテロダイン周波数変換器を備え、送信時に
発射する送信周波数および受信機部におけるスーパーヘ
テロダイン周波数変換器の局部発振周波数を選択的に発
生させるために、これらの周波数よりも高い周波数で発
振する発振器とその出力を分周する分周器とを備え、そ
の発振器の出力を送信時および受信時に切り換えてそれ
ぞれ異なる分周数で分周することにより、送信周波数ま
たは局部発振周波数を得るようにしたものである。
【００１０】本発明はさらにまた、送信時における中間
周波数をより高い送信周波数に変換するとともに、受信
時における受信周波数をより低い中間周波数に変換する
ための局部発振周波数を発振する第２の発振器を備えた
ものである。
【００１１】
【作用】したがって、本発明によれば、受信時に分周器
の動作を停止するかまたは他の分周器に切り換えて、送
信周波数または送信機部の中間周波数の装置内部での発
生を防止するようにしたので、送信周波数またはその近
傍の周波数の発生による受信感度劣化や他の通信機への
妨害をなくすことができる。
【００１２】本発明はまた、スーパーヘテロダイン周波
数変換器の局部発振周波数を第２の発振器で発生させる
ようにしたので、複数のキャリア周波数に対して周波数
を切り換えて通信を行なう第２世代ディジタルコードレ
ス電話機に最適な装置を実現することができる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例における構成を
示すものであり、２００ＭＨｚ帯で送受信を行なうＴＤ
Ｄ方式の無線送受信装置のブロック図である。この第１
の実施例では、中間周波数を７７ＭＨｚとするスーパー
ヘテロダイン受信機部と、２００ＭＨｚを直接変調する
送信機部により構成されている。
【００１４】図１において、１はマイク、２は低周波増
幅器、３はコーデック（ＣＯＤＥＣ）、４は送信バース
ト作成回路、５は変調器、６は増幅器、７は送受信切換
スイッチ、８はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、９はア
ンテナであり、これらによって送信機部が構成されてい
る。一方、１０は高周波増幅器、１１はミクサ、１２は
中間周波バンドパスフィルタ（ＩＦ・ＢＰＦ）、１３は
中間周波増幅器、１４は復調器、１５はコーデック（Ｃ
ＯＤＥＣ）、１６は低周波増幅器、１７はスピーカであ
り、これらと送受信切換スイッチ７、バンドパスフィル
タ８およびアンテナ９とで受信機部が構成されている。
また、１８は８００ＭＨｚの発振器、１９は切換スイッ
チ、２０，２１は１／２分周器、２２は１／３分周器、
２３は１／２分周器、２４はタイミング制御回路であ
り、これらは本実施例の特徴的な部分を構成している。
タイミング制御回路２４は、送信バースト作成回路４お
よび復調器１４の動作タイミングを制御し、また送受信
切換スイッチ７および切換スイッチ１９の切換タイミン
グを制御する。
【００１５】次に上記第１の実施例の動作について説明
する。マイク１からの音声信号は、低周波増幅器２によ
り増幅された後、コーデック３によりディジタル変換さ
れ、次いで送信バースト作成回路４を通って、変調器５
に入力される。ここで、送信時に発射するキャリア周波
数として、８００ＭＨｚの発振器１８から発振された周
波数を、送信側に切り換えられた切換スイッチ１９を介
して１／２分周の分周器２０，２１を２段通過させるこ
とにより、２００ＭＨｚに変換された周波数を変調器５
に加える。この２００ＭＨｚの周波数により変調された
高周波信号は、増幅器６により増幅された後、送信側に
切り換えられた送受信切換スイッチ７を介してバンドパ
スフィルタ８からアンテナ９へと送られ、電波として発
射される。
【００１６】一方、受信時には、アンテナ９で受信され
た２００ＭＨｚ帯の信号は、バンドパスフィルタ８を通
って受信側に切り換えられた送受信切換スイッチ７から
高周波増幅器１０を通り、ミクサ１１に入る。ここで、
スーパーヘテロダインのローカル周波数として、今度は
８００ＭＨｚの発振器１８の出力が切換スイッチ１９に
より受信側へ接続され、１／３および１／２の分周器２
２，２３により原発振の１／６である１３３ＭＨｚがミ
クサ１１に注入される。この結果、ミクサ１１で受信中
間周波数として７７ＭＨｚに周波数変換され、中間周波
バンドパスフィルタ１２から中間周波増幅器１３および
復調器１４を経てコーデック１５により音声信号に戻さ
れ、低周波増幅器１６により増幅された後、スピーカ１
７から出力される。この間、送信機部は、切換スイッチ
１９（および送受信切換スイッチ７）が受信側に切り換
えられているため、発振器１８の出力は分周器２０，２
１には達せず、分周器２０，２１は動作しないので、送
信周波数と同じ２００ＭＨｚの周波数は発生しない。
【００１７】この動作中において、本実施例の本質的な
要素は、送受信周波数よりも高い８００ＭＨｚの発振器
１８を備え、送信周波数および受信時の局部発振周波数
をこの発振器１８から異なる分周数の分周器２０，２１
または２２，２３によって作り出している点である。受
信時に機器の内部で発生する周波数は、本実施例におい
ては、分周器２２，２３における８００ＭＨｚの１／３
である２６６ＭＨｚとローカル周波数の１３３ＭＨｚの
みであり、通信に用いる２００ＭＨｚおよびその近傍の
周波数は発生しない。
【００１８】したがって、上記第１の実施例によれば、
従来のＴＤＤ方式の送受信装置に本質的な問題と考えら
れていた装置内部で送信周波数を常に発生させているこ
とに起因する受信感度の劣化や、送信周波数およびその
近傍チャネルの周波数の発振器出力が送信時以外に装置
外部に漏洩することに起因する他の無線機に対する妨害
を排除することができる。また発振機１８における原発
振の８００ＭＨｚは発振したままで安定であり、送受信
の切り換えは、切換スイッチ１９による分周器２０，２
１または２２，２３の入力切り換え、および送受信切換
スイッチ７による切り換えだけであるため、極めて短時
間で行なうことができる利点がある。
【００１９】図２は本発明の第２の実施例における構成
を示すものであり、２ＧＨｚ帯のＴＤＤ通信を行なうた
めに、図１に示した２００ＭＨｚのＴＤＤ送受信装置の
基本構成を用い、これをさらにミックスアップして構成
したものである。本実施例では、ミックスアップするた
めに第２の発振器として１．８ＧＨｚ帯のシンセザイザ
を用いている。これにより、２ＧＨｚ帯に割り当てられ
た複数のキャリア周波数に対して周波数の切り換えを行
なって通信することが可能となり、第２世代ディジタル
コードレス電話を実現する装置として最適なものとな
る。
【００２０】図２において、３１はマイク、３２は低周
波増幅器、３３はコーデック（ＣＯＤＥＣ）、３４は送
信バースト作成回路、３５は変調器、３６は増幅器、３
７はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、３８はミクサ、３
９は高周波増幅器、４０は送受信切換スイッチ、４１は
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、４２はアンテナであ
り、これらにより送信機部が構成されている。一方、４
３は高周波増幅器、４４，４７はミクサ、４５，４８は
中間周波バンドパスフィルタ（ＩＦ・ＢＰＦ）、４６，
４９は中間周波増幅器、５０は復調器、５１はコーデッ
ク（ＣＯＤＥＣ）、５２は低周波増幅器、５３はスピー
カであり、これらと送受信切換スイッチ４０、バンドパ
スフィルタ４１およびアンテナ４２とで受信機部が構成
されている。また、５４は８００ＭＨｚの第１の発振
器、５５は切換スイッチ、５６，５７は１／２分周器、
５８は１／３分周器、５９は１／２分周器、６０は第２
の発振器であるシンセサイザ、６１はＰＬＬ（同期位相
回路）、６２はＶＣＣ（電圧制御発振回路）、６３はタ
イミング制御回路であり、これらはこの第２の実施例の
特徴的な部分を構成している。シンセサイザ６０は、Ｐ
ＬＬ６１およびＶＣＣ６２により１．８ＧＨｚの局部発
振周波数を発振する。タイミング制御回路６３は、送信
バースト作成回路３４および復調器５０の動作タイミン
グを制御し、また送受信切換スイッチ４０および切換ス
イッチ５５の切換タイミングを制御する。
【００２１】次に上記第２の実施例の動作について説明
する。マイク３１からの音声信号は、低周波増幅器３２
により増幅された後、コーデック３３によりディジタル
変換され、次いで送信バースト作成回路３４を通って、
変調器３５に入力される。ここで、送信時に発射するキ
ャリア周波数として、８００ＭＨｚの発振器５４から発
振された周波数を、送信側に切り換えられた切換スイッ
チ５５を介して１／２分周の分周器５６，５７を２段通
過させることにより、２００ＭＨｚに変換された中間周
波数を変調器３５に加える。この２００ＭＨｚの中間周
波数により変調された高周波信号は、増幅器３６により
増幅されてバンドパスフィルタ３７を通った後、ミクサ
３８により１．８ＧＨｚのシンセサイザ６０の出力と混
合されて２ＧＨｚに変換された後、高周波増幅器３９で
増幅され、送信側に切り換えられた送受信切換スイッチ
４０を介してバンドパスフィルタ４１からアンテナ４２
へと送られ、電波として発射される。
【００２２】一方、受信時には、アンテナ４２で受信さ
れた２ＧＨｚ帯の信号は、バンドパスフィルタ４１を通
って受信側に切り換えられた送受信切換スイッチ４０か
ら高周波増幅器４３を通り、ミクサ４４に入る。そし
て、今度は１．８ＧＨｚのシンセサイザ６０で発振され
た第１ローカル周波数により第１中間周波数の２００Ｍ
Ｈｚを得、この信号を中間周波バンドパスフィルタ４５
を通して中間増幅器４６で増幅する。次いで、上記第１
の実施例と同様に、８００ＭＨｚの発振器５４の出力を
切換スイッチ５５を介して１／３および１／２の分周器
５８，５９により１／６に分周してスーパーヘテロダイ
ンの第２ローカル周波数として１３３ＭＨｚを得、これ
をミクサ４７に注入して７７ＭＨｚの第２中間周波数に
変換し、さらに中間周波バンドパスフィルタ４８を通し
て中間周波増幅器４９により増幅し、復調器５０からコ
ーデック５１を経て音声信号に変換し、低周波増幅器５
２により増幅した後、スピーカ５３から出力する。この
間、送信機部は、切換スイッチ５５（および送受信切換
スイッチ４０）が受信側に切り換えられているため、発
振器５４の出力は分周器５６，５７には達せず、分周器
５６，５７は動作しないので、２００ＭＨｚの中間周波
数および２ＧＨｚの送信周波数は発生しない。
【００２３】このように、上記第２の実施例によれば、
送信機部を２００ＭＨｚの中間周波数をミックスアップ
して構成し、受信機部を第１中間周波数が２００ＭＨｚ
で第２中間周波数が７７ＭＨｚのダブルスーパーヘテロ
ダイン受信機として構成することにより、２ＧＨｚ帯に
割り当てられた複数のキャリア周波数に対して周波数の
切り換えを行なって通信する第２世代ディジタルコード
レス電話を実現する装置として最適なものとなる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、同一の
無線周波数を用いて時分割で送受信を交互に行なうこと
により無線による通信を行なう無線送受信装置に、送受
信周波数よりも高い周波数で発振する発振器と、その出
力を分周する送信用の第１の分周器および前記第１の分
周器とは異なる分周数をもつ受信用の第２の分周器と、
前記各分周器の分周出力を利用して送信、受信動作をす
る送信機部、受信機部を備え、また、前記発振器の出力
を送信時には前記第１の分周器に、受信時には前記第２
の分周器に接続する第１のスイッチ手段と、送信時には
前記送信機部の出力をアンテナ手段に接続し、受信時に
は前記アンテナ手段からの入力を前記受信機部に接続す
る第２のスイッチ手段と、前記第１、第２のスイッチ手
段が連動するように各々切換タイミングを制御するタイ
ミング制御手段とを設け、受信時における送信周波数ま
たは中間段階での中間周波数の装置内部での発生を防止
するようにしたため、従来のＴＤＤ送受信装置が受信時
に送信周波数またはその近傍の周波数を装置内部で発生
することに起因する受信感度の劣化や他の通信機への妨
害を、比較的簡単な手段により効果的に排除することが
でき、ＴＤＤ方式本来の性能を十分に発揮させうる無線
通信送受信装置を実現するに際して極めて大なる効果を
有する。
【００２５】本発明はまた、上記構成に加えて、受信機
部に少なくとも１段のスーパーヘテロダイン周波数変換
器を備え、このスーパーヘテロダイン周波数変換器の局
部発振周波数を第２の発振器で発生させるようにしたも
のであり、複数のキャリア周波数に対して周波数の切り
換えを行なって通信する第２世代ディジタルコードレス
電話機に最適な時分割複信無線送受信装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す時分割複信無線送
受信装置のブロック図
【図２】本発明の第２の実施例を示す時分割複信無線送
受信装置のブロック図
【符号の説明】
１ マイク ２ 低周波増幅器 ３ コーデック ４ 送信バースト作成回路 ５ 変調器 ６ 増幅器 ７ 送受信切換スイッチ ８ バンドパスフィルタ ９ アンテナ １０ 高周波増幅器 １１ ミクサ １２ 中間周波バンドパスフィルタ １３ 中間周波増幅器 １４ 復調器 １５ コーデック １６ 低周波増幅器 １７ スピーカ １８ 発振器 １９ 切換スイッチ ２０，２１，２２，２３ 分周器 ２４ タイミング制御回路 ３１ マイク ３２ 低周波増幅器 ３３ コーデック ３４ 送信バースト作成回路 ３５ 変調器 ３６ 増幅器 ３７ バンドパスフィルタ ３８ ミクサ ３９ 高周波増幅器 ４０ 送受信切換スイッチ ４１ バンドパスフィルタ ４２ アンテナ ４３ 高周波増幅器 ４４，４７ ミクサ ４５，４８ 中間周波バンドパスフィルタ ４６，４９ 中間周波増幅器 ５０ 復調器 ５１ コーデック ５２ 低周波増幅器 ５３ スピーカ ５４ 発振器 ５５ 切換スイッチ ５６，５７，５８，５９ 分周器 ６０ シンセサイザ ６１ ＰＬＬ ６２ ＶＣＯ ６３ タイミング制御回路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同一の無線周波数を用いて時分割で送受
    信を交互に行なうことにより無線による通信を行なう無
    線送受信装置であって、 送受信周波数よりも高い周波数で発振する発振器と、そ
    の出力を分周する送信用の第１の分周器および前記第１
    の分周器とは異なる分周数をもつ受信用の第２の分周器
    と、 前記各分周器の分周出力を利用して送信、受信動作をす
    る送信機部、受信機部を備え、 前記発振器の出力を送信時には前記第１の分周器に、受
    信時には前記第２の分周器に接続する第１のスイッチ手
    段と、送信時には前記送信機部の出力をアンテナ手段に
    接続し、受信時には前記アンテナ手段からの入力を前記
    受信機部に接続する第２のスイッチ手段と、 前記第１、第２のスイッチ手段が連動するように各々切
    換タイミングを制御するタイミング制御手段とを有する
    時分割複信無線送受信装置。
  2. 【請求項２】 受信機部に少なくとも１段のスーパーヘ
    テロダイン周波数変換器を備え、送信時に発射する送信
    周波数および前記受信機部におけるスーパーヘテロダイ
    ン周波数変換器の局部発振周波数を選択的に発生させる
    ために、これらの周波数よりも高い周波数で発振する発
    振器とその出力を分周する分周器とを備え、前記発振器
    の出力を送信時および受信時に切り換えてそれぞれ異な
    る分周数で分周することにより、前記送信周波数または
    局部発振周波数を得ることを特徴とする請求項１記載の
    時分割複信無線送受信装置。
  3. 【請求項３】 送信機部における中間周波数をより高い
    送信周波数に変換するとともに、受信機部における受信
    周波数をより低い中間周波数に変換するための局部発振
    周波数を発振する第２の発振器を備えた請求項２記載の
    時分割複信無線送受信装置。
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