JP4146712B2 - マルチ周波数無線送信機および受信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は無線機、特に2つ以上の周波数で送信が可能な無線送信機または受信が可能な無線受信機または2つ以上の周波数で送受信が可能な無線送受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は2つ以上の周波数で送受信が可能な従来のマルチバンド無線送受信機のうち2バンドタイプの無線送受信機の構成例を示す。
アンテナ1、第1のバンドと第2のバンドの周波数を分波する分波器2、第1のバンドの送受信周波数を共用するための第1バンド共用器3、第2のバンドの送受信周波数を共用するための第2バンド共用器4、第1のバンドの高周波増幅器5、第2のバンドの高周波増幅器6、第1のバンドの不要波を除去するための受信用第1バンドパスフィルタ7、第2のバンドの不要波を除去するための受信用第2バンドパスフィルタ8、受信周波数を受信中間周波数にダウンコンバージョンするための受信用ミキサ9、中間周波フィルタ10、中間周波増幅器11、復調器12、受信用第2局部発振回路13、第1局部発振回路14、緩衝増幅器15、周波数逓倍回路16、基本波周波数か逓倍周波数のどちらかを選択するスイッチ17、送信用第2局部発振回路18、変調器19、送信周波数にアップコンバージョンするための送信用ミキサ20、第1のバンドの前置増幅器21、第2のバンドの前置増幅器22、第1のバンドの送信用第1バンドパスフィルタ23、第2のバンドの送信用第2バンドパスフィルタ24、第1のバンドの電力増幅器25、第2のバンドの電力増幅器26、第1のバンドのアイソレータ27、第2のバンドのアイソレータ28、信号処理部29を具備する。
【0003】
上記構成のマルチバンド無線機において、アンテナ1で受信された第1のバンドの受信信号は、分波器2で第1のバンドの周波数帯に、共用器3で第1のバンドの受信信号に分離された後、第1のバンドの高周波増幅器5に送られ増幅される。増幅された信号は受信用バンドパスフィルタ7で不要波が除去された後、受信用ミキサー9においてスイッチ17で選択された第1局部発振周波数の基本周波数でダウンコンバージョンされ中間周波信号となる。さらに、中間周波信号は中間周波フィルタ10で不要波が除去されたあと中間周波増幅器11で増幅され、復調器12で復調される。復調された信号は信号処理部29へ送られる。
【0004】
一方、信号処理部29からの送信信号は、変調器19において送信用第2局部発振回路18の出力周波数で変調される。変調された送信信号は、送信用ミキサー20において、スイッチ17で選択された第1局部発振周波数の基本周波数で送信周波数にアップコンバージョンされた後、第1のバンドの前置増幅器21で増幅される。増幅された送信信号は、第1のバンドの送信用バンドパスフィルタ23で不要波が除去され、第1のバンドの電力増幅器25で規定電力まで増幅される。規定電力まで増幅された送信信号は、第1のバンドのアイソレータ27、共用器3、分波器2を介してアンテナ1に供給される。
【0005】
第2のバンドも第1のバンドと同様な構成であるが、スイッチ17を第2のバンド側に切替えることで局部発振周波数のN逓倍の周波数でアップコンバージョンまたはダウンコンバージョンされるので、第1のバンドの周波数とは異なる周波数に対応している。図4に一般的な緩衝増幅器の回路例を示す。図4からわかるように、増幅できる周波数帯は1種類であり、マルチバンドに対応するためには、別途、周波数逓倍回路と周波数選択用のスイッチを設ける必要がある。
【0006】
先行技術文献として特許文献1には、第1および第2の周波数変換手段を有するスーパーヘテロダイン方式の無線送受信機において、受信系および送信系の第2の周波数変換手段の第2局部発振器を1つの発振器で共用させ、発振器の出力周波数をN分周した周波数を受信系の第2の周波数変換手段に供給し、M分周した周波数を送信系の第2の周波数変換手段に供給する分周手段を設けたものが記載されている。
【0007】
また、特許文献2には、1つの局部発振回路から出力された所定周波数の信号を周波数逓倍回路によってm倍して第1ミキサ回路に入力するとともに、周波数逓倍回路によってn倍して第2ミキサ回路に入力するダブルスーパーヘテロダイン回路が記載されている。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−322238 公報 (第1−第7頁)
【特許文献2】
特開平7−235889 公報 (第1−第5頁)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このように上記従来構成のマルチバンド無線送信機またはマルチバンド無線受信機またはマルチバンド無線送受信機は周波数逓倍回路と、送信または受信用ミキサーに入力する周波数を選択するためのスイッチを有しており、回路の実装面積、消費電力が増大し、これらマルチバンド無線機を利用した携帯電話機の小型化、低消費電力化を図るにあたって大きな障害になっていた。さらに、局部発振周波数の基本波を使用する周波数帯以外の使用周波数帯の数だけ逓倍回路が必要になるという問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】
これらの課題を解決するため請求項1に記載の発明は、2つ以上の異なる周波数で送信動作が可能なマルチ周波数無線送信機において、送信周波数へのアップコンバージョン用またはベースバンドの変調用の局部発振回路と、前記局部発振回路の出力を増幅する増幅器と、前記増幅器からの出力とグランドとの間に接続されて、当該出力の整合状態を、切替信号により高周波的にオープンな状態にするか否か切り替えて整合させる周波数を切り替えることにより、前記局部発振回路の出力周波数の所定の逓倍周波数を選択的に出力する切替整合回路とを有することを特徴とした。
【0011】
請求項2の発明は、2つ以上の異なる周波数で受信動作が可能なマルチ周波数無線受信機において、受信周波数からのダウンコンバージョン用または復調用局部発振回路と、前記局部発振回路の出力を増幅する増幅器と、前記増幅器からの出力とグランドとの間に接続されて、当該出力の整合状態を、切替信号により高周波的にオープンな状態にするか否か切り替えて整合させる周波数を切り替えることにより、前記局部発振回路の出力周波数の所定の逓倍周波数を選択的に出力する切替整合回路を有することを特徴とした。
【0012】
請求項3の発明は、2つ以上の異なる周波数で送受信動作が可能なマルチ周波数無線送受信機において、送信周波数へのアップコンバージョン用またはベースバンドの変調用であって且つ受信周波数からのダウンコンバージョン用または復調用の送信受信共用の局部発振回路と、前記局部発振回路の出力を増幅する増幅器と、前記増幅器からの出力とグランドとの間に接続されて、当該出力の整合状態を、切替信号により高周波的にオープンな状態にするか否か切り替えて整合させる周波数を切り替えることにより、前記局部発振回路の出力周波数の所定の逓倍周波数を選択的に出力する切替整合回路を有することを特徴とした。
【0013】
請求項4の発明は、前記切替整合回路は、前記増幅器出力とグランド間に直列接続されるコイルおよびコンデンサと、当該コイルおよびコンデンサをグランドに対してオン状態とするか否かを前記切り替え信号により切り替えるダイオードとを備え、前記オン状態では前記増幅器出力に対するフィルタを構成することを特徴とした。
【0014】
請求項5の発明は、前記増幅器に前記切替整合回路を複数段備え、それぞれの切替整合回路に入力する切り替え信号を切り替えることにより、複数種の逓倍周波数を選択可能としたことを特徴とした。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の一実施形態を説明する。図1は本発明の一実施形態を示すマルチバンド無線送受信機のブロック図である。この図1において図3と同一符号を付した部分は同一内容を示すので説明を省略する。なお、他の図面においても同様とする。
図1に示すように本発明のマルチバンド無線送受信機は、緩衝増幅器15の出力に、切替信号により整合させる周波数を切り替えることができる切替整合器30を設け、局部発振回路14の出力周波数の任意の逓倍周波数を受信ミキサ9および送信ミキサ20に供給することを特徴とする。
【0016】
次に図2により切替整合回路の一例の詳細について説明する。切替信号SW1がLレベルのとき、ダイオードD1はオフ状態にあるため、切替整合回路30は高周波的にオープン状態で、緩衝増幅器15の出力は切替整合回路30が付加されないときと同様の状態になる。一方切替信号SW1がHレベルのときダイオードD1はオン状態になり、コンデンサC11およびC12は高周波的にグランドに接続され、緩衝増幅器15の出力の整合状態が変化する。上記作用を利用すれば、切替整合回路30の各部品の定数選定で局部発振回路14の出力周波数の所定の逓倍周波数に切替ることができる。また、選択したい逓倍周波数をn個としたいときは図5にあるようにn組の整合回路31を構成し、異なる所望の所定逓倍周波数が得られるよう構成した回路の切替信号SWxをHレベルにすればよい。このように整合回路30と切替信号数を増やすことで、簡単に任意の数の周波数郡に対応することができる。さらに、切替整合回路30の各部品の組み合わせによりフィルタが構成されるため、不要波を抑圧する作用もある。図2の例では、コイルL1とコンデンサC12でバンドエリミネーションフィルタを構成している。
【0017】
上述したように、本実施例によれば切替整合回路を設けることにより、従来必要であった周波数逓倍回路およびスイッチを削除でき消費電力、回路部品を大幅に削減することができるうえ、切替整合回路の各部品の組み合わせによりフィルタを構成することができるので、不要波を抑圧する効果もある。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
1.切替整合回路を設けたことで、従来必要であった周波数逓倍回路およびスイッチを削減でき、消費電力、回路部品を大幅に削減することができる。
2.切替整合回路の各部品の組み合わせによりフィルタを構成することができるため、不要波を抑圧する効果がある。
3.切替整合回路の切替信号を増やすだけで簡単に任意の数の周波数郡に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すマルチバンド無線送受信機の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の切替整合回路付き増幅器の回路図。
【図3】従来のマルチバンド無線送受信機の構成を示すブロック図。
【図4】従来の増幅器の回路図。
【図5】本発明の切替整合回路付き増幅器のうち、2種類以上の逓倍周波数を出力できるものの回路図。
【符号の説明】
1:アンテナ
2:分波器
3:第1バンド共用器
4:第2バンド共用器
5:第1のバンドの高周波増幅器
6:第2のバンドの高周波増幅器
7:第1バンドパスフィルタ
8:第2バンドパスフィルタ
9:受信用ミキサ
10:中間周波フィルタ
11:中間周波増幅器
12:復調器
13:受信用第2局部発振器
14:第1局部発振器
15:緩衝増幅器
16:周波数逓倍回路
17:スイッチ
18:送信用第2局部発振器
19:変調器
20:送信用ミキサ
21:第1のバンドの前置増幅器
22:第2のバンドの前置増幅器
23:第1バンドパスフィルタ
24:第2バンドパスフィルタ
25:第1のバンドの電力増幅器
26:第2のバンドの電力増幅器
27:第1のバンドのアイソレータ
28:第2のバンドのアイソレータ
29:信号処理部
30:切替整合回路
31:切替整合回路
32:切替整合回路1
33:切替整合回路2
34:切替整合回路x
35:切替整合回路n
Claims (5)
- 2つ以上の異なる周波数で送信動作が可能なマルチ周波数無線送信機において、
送信周波数へのアップコンバージョン用またはベースバンドの変調用の局部発振回路と、
前記局部発振回路の出力を増幅する増幅器と、
前記増幅器からの出力とグランドとの間に接続されて、当該出力の整合状態を、切替信号により高周波的にオープンな状態にするか否か切り替えて整合させる周波数を切り替えることにより、前記局部発振回路の出力周波数の所定の逓倍周波数を選択的に出力する切替整合回路とを有する
ことを特徴とするマルチ周波数無線送信機。 - 2つ以上の異なる周波数で受信動作が可能なマルチ周波数無線受信機において、
受信周波数からのダウンコンバージョン用または復調用局部発振回路と、
前記局部発振回路の出力を増幅する増幅器と、
前記増幅器からの出力とグランドとの間に接続されて、当該出力の整合状態を、切替信号により高周波的にオープンな状態にするか否か切り替えて整合させる周波数を切り替えることにより、前記局部発振回路の出力周波数の所定の逓倍周波数を選択的に出力する切替整合回路を有する
ことを特徴とするマルチ周波数無線受信機。 - 2つ以上の異なる周波数で送受信動作が可能なマルチ周波数無線送受信機において、
送信周波数へのアップコンバージョン用またはベースバンドの変調用であって且つ受信周波数からのダウンコンバージョン用または復調用の送信受信共用の局部発振回路と、
前記局部発振回路の出力を増幅する増幅器と、
前記増幅器からの出力とグランドとの間に接続されて、当該出力の整合状態を、切替信号により高周波的にオープンな状態にするか否か切り替えて整合させる周波数を切り替えることにより、前記局部発振回路の出力周波数の所定の逓倍周波数を選択的に出力する切替整合回路を有する
ことを特徴とするマルチ周波数無線送受信機。 - 前記切替整合回路は、前記増幅器出力とグランド間に直列接続されるコイルおよびコンデンサと、当該コイルおよびコンデンサをグランドに対してオン状態とするか否かを前記切り替え信号により切り替えるダイオードとを備え、前記オン状態では前記増幅器出力に対するフィルタを構成する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のマルチ周波数無線送信機。 - 前記増幅器に前記切替整合回路を複数段備え、それぞれの切替整合回路に入力する切り替え信号を切り替えることにより、複数種の逓倍周波数を選択可能とした
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のマルチ周波数無線送信機。
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