JP4875145B2

JP4875145B2 - チューナブルフィルタを有するスペクトル拡散器並びにこれに関連する装置及び方法

Info

Publication number: JP4875145B2
Application number: JP2009505731A
Authority: JP
Inventors: アンデシュルースウィク，
Original assignee: ソニーエリクソンモバイルコミュニケーションズ，エービー
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-10-16
Also published as: CN101421950A; CN101421950B; DE602006018793D1; EP2008380B1; EP2008380A1; WO2007118513A1; JP2009534881A; US7498871B2; ATE491271T1; EP2391036B1; US20070257718A1; BRPI0621591A2; EP2391036A1

Description

本願は、２００６年４月１９日出願の米国仮特許出願第６０／７９３，３３５の優先権を主張するものである。引用により上記出願の開示内容は本明細書に全て組み込まれる。

本発明は、電子装置の分野に関し、特に、クロック信号用のスペクトル拡散器並びに関連する方法及び装置に関する。

無線電話機では、無線電話機のプロセッサ用の基準水晶を用いてクロック信号を生成することができる。しかし、クロック信号の高調波が無線電話機側で受信される無線信号を妨害することがある。例えば１３ＭＨｚクロック信号の場合、１３ＭＨｚクロック信号の７２番目と７３番目の高調波が、ＧＳＭ（移動体通信用グローバルシステム）９００ＭＨｚ規格の１以上のチャネルを介して通信を妨害することがある。例えば、９３６ＭＨｚの７２番目の調波がＧＳＭチャネル５を妨害するか、７３番目の調波がＧＳＭチャネル７０を妨害するかの少なくともいずれかが生じる場合がある。無線電話機のプロセッサと（例えばキーパッド、ディスプレイ、スピーカ、マイクロホンなどの）別の要素との間において、無線電話機のプロセッサへの／からの入力／出力が提供されるという理由のために、クロック信号と高調波の少なくともいずれかに関して適切なシールドを設けることが困難になる場合がある。

本発明の実施形態によれば、通信装置は、クロック周波数を有するクロック信号を生成するクロック信号発生器と、エアインタフェースを介して通信を受信する受信器とを含む。クロック信号発生器にはスペクトル拡散器が接続され、該スペクトル拡散器は、クロック信号に応じて拡散スペクトルクロック信号を生成する。ここで、拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数に対して拡散される。また、受信器とスペクトル拡散器とにプロセッサが接続され、該プロセッサは、拡散スペクトルクロック信号の周波数で動作して受信器側で受信された通信を処理することができる。さらに、拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数の上下に拡散することができる。

スペクトル拡散器は、クロック信号周波数を有するクロック信号を受信するように構成された信号線と、該信号線に接続されたチューナブルフィルタとを含むことができる。チューナブルフィルタは、制御信号に応じてクロック信号の周波数を拡散し、拡散スペクトルクロック信号を出力するように構成することができる。チューナブルフィルタは、例えば、信号線と基準電圧との間で並列に結合された誘導性回路と容量性回路とを有するインダクタ−キャパシタ（ＬＣ）バンドパスフィルタを含むものであってもよい。さらに、容量性回路は、信号線と基準電圧との間で直列に接続されたキャパシタとバラクタダイオードとを含むことができ、そして、制御信号発生器は、チューナブルフィルタのキャパシタとバラクタダイオードとの間で制御ノードに結合することができる。これによって制御信号発生器は、制御ノードに印加される制御信号を生成するように構成されることになる。制御信号発生器と制御ノードとの間で抵抗器を接続することもできる。

さらに詳細には、制御信号発生器は、制御信号周波数を有する制御信号を生成するように構成することができ、それによってクロック信号周波数が制御信号周波数よりも少なくとも１０倍大きいオーダーの周波数となる。制御信号発生器は、例えば、約１ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲の周波数を有する制御信号を生成するように構成することができる。そして、クロック信号周波数は約１ＭＨｚ〜約１００ＭＨｚの範囲の周波数にすることができる。制御信号発生器は、矩形波と、三角波と、正弦波との少なくともいずれかの波形で制御信号を生成するか、約３ボルトのPeak-to-Peak振幅を有する制御信号を生成するかの少なくともいずれかが行われるようにさらに構成することができる。さらに、受信器はクロック信号発生器に接続することができ、そして、受信器はクロック信号を用いてエアインタフェースを介して通信を受信するように構成することができる。

本発明の別のいくつかの実施形態によれば、スペクトル拡散器は、クロック信号周波数を有するクロック信号を受信する信号線と、該信号線に接続されたチューナブルフィルタとを含むことができる。このチューナブルフィルタは、制御信号に応じてクロック信号の周波数を拡散して、拡散スペクトルクロック信号を出力するように構成されるとよい。その場合、拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数に対して相対的に拡散される。さらに詳細には、拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数の上下に拡散することができる。

上記チューナブルフィルタは、信号線と基準電圧との間で並列に接続された誘導性回路と容量性回路とを有するインダクタ−キャパシタ（ＬＣ）バンドパスフィルタを含むものであってもよい。上記容量性回路は、信号線と基準電圧との間で直列に接続されたキャパシタとバラクタダイオードとを含むことが可能であり、制御信号発生器は、該制御信号発生器と、チューナブルフィルタのキャパシタとバラクタダイオードとの間で制御ノードに結合することが可能であると共に、上記制御信号発生器は制御ノードに印加される制御信号を生成するように構成することができる。さらに、制御信号発生器と制御ノードとの間に抵抗器を接続することができる。

上記制御信号発生器は、制御信号周波数を有する制御信号を生成するようにさらに構成することができ、それによってクロック信号周波数が制御信号周波数よりも少なくとも１０倍大きいオーダーの周波数となる。例えば、この制御信号発生器は、約１ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲の周波数を有する制御信号を生成するように構成することができ、そして、クロック信号周波数は約１ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの範囲の周波数にすることができる。さらに、制御信号発生器は、矩形波と、三角波と正弦波とのうちの少なくともいずれかの波形で制御信号を生成するか、約３ボルトのPeak-to-Peak振幅を有するかの少なくともいずれかが行われるように構成することができる。

本発明のさらに別の実施形態によれば、電子装置を作動させる方法は、クロック信号周波数を有するクロック信号を受信するステップと、制御信号に応じてクロック信号の周波数を拡散し、拡散スペクトルクロック信号を出力するステップとを含む。拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数に対して相対的に拡散されるようにすることができる。さらに、拡散スペクトルクロック信号の周波数をクロック周波数の上下に拡散することができる。

クロック信号を受信するステップは、信号線においてクロック信号を受信するステップを含むようにすることができ、そして、クロック信号の周波数を拡散するステップは、信号線に接続されたインダクタ−キャパシタ（ＬＣ）バンドパスフィルタを用いてクロック信号のフィルタリングを行うステップを含むことができる。さらに詳細には、インダクタ−キャパシタ（ＬＣ）バンドパスフィルタは、信号線と基準電圧との間で並列に接続された誘導性回路と容量性回路とを含むことができる。さらに、容量性回路は、信号線と基準電圧との間で直列に接続されたキャパシタとバラクタダイオードとを含むことができる。そして、キャパシタとバラクタダイオードとの間で制御信号を制御ノードに印加することができる。

クロック信号周波数は、制御信号周波数よりも少なくとも１０倍大きいオーダーの周波数にすることができる。例えば、制御信号発生器は、約１ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲の周波数を有する制御信号を生成するように構成することができる。そして、クロック信号周波数は約１ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの範囲の周波数にすることができる。さらに、上記制御信号は矩形波と、三角波と、正弦波とのうちの少なくともいずれかの波形にするか、該制御信号が約３ボルトのPeak-to-Peak振幅を有するかの少なくともいずれかにすることができる。

さらに、エアインタフェースを介して通信を受信することができ、拡散スペクトルクロック信号を用いてエアインタフェースを介して受信された通信を処理することができる。さらに、拡散を行うことなくクロック信号を用いてエアインタフェースを介して通信を受信するようにすることも可能である。

次に、本発明の具体的な例示の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は種々の態様で実施可能であり、本明細書で説明される実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろこれらの実施例は、本開示が完全であり完璧であって、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるために提供されるものである。図面において、同一の参照番号は同一の要素を示すものとする。ある要素が別の要素に「接続」又は「結合」されていると記載されているとき、その別の要素に直接に接続又は結合されていてもよいし、介在する要素が存在していてもよいことは理解されよう。さらに、本明細書で使用されているような「接続される」又は「結合される」という記載は無線での接続又は結合を含み得るものである。

本明細書で使用されている用語法は特定の実施形態について単に説明することを目的とするものであって、本発明の限定を意図するものではない。明示的に別段の定めをした場合を除き、本明細書で使用されているように、単数形を示す「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は複数形も同様に含むことを意図するものである。さらに当然のことながら、「を含む（includes）」、「を備える（comprises）」、「を含んでいる（including）」、「を備えている（comprising）」のうちの少なくともいずれかの用語は、本明細書で使用される場合、上述の特徴、数値、ステップ、処理、要素、構成要素のうちの少なくともいずれかの存在を特定する用語ではあるが、１以上の他の特徴、数値、ステップ、処理、要素、構成要素及びこれらのグループのうちの少なくともいずれかの存在又は追加を除外するものではないことをさらに理解されたい。

別段の規定がない限り、本明細書において用いられる（技術的用語と科学的用語とを含む）すべての用語は、本発明が属している技術分野の通常の当業者によって共通に理解されるものと同じ意味を有するものとする。一般に使用される辞書に定義されているような用語は、関連する技術分野の文脈における意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであり、本明細書で明示的に別段の定義がない限り、理想化した意味に解釈すべきではなく、又は、過度に形式的な意味に解釈すべきではないことをさらに理解されたい。

第１及び第２という用語は、種々の要素について説明するために本願明細書で使用される用語ではあるが、これらの用語によってこれらの要素を限定しないようにすることが望ましいことを理解されたい。これらの用語は単に１つの要素を別の要素と区別するために使用されているにすぎない。従って、本発明の教示から逸脱することなく、下記の第１の周波数を第２の周波数と命名する場合もあれば、同様に、第２の周波数を第１の周波数と命名する場合もある。本明細書で使用されているように、「と〜との少なくともいずれか（and/or)」という用語は、１つ以上の関連づけられ、リストされた項目の任意の、及び、すべての組み合わせを含むものである。記号「／」は「と〜との少なくともいずれか（and/or)」を表す省略表記としても使用される。

本発明の種々の実施例に準拠する方法、装置及びコンピュータプログラム製品を示すブロック図を参照しながら、本発明の種々の実施例について以下説明する。ブロック図と動作説明図の少なくともいずれかの各ブロックと、上記ブロック図と動作説明図の少なくともいずれかにおけるブロックの組み合わせとが、アナログとデジタルの少なくともいずれかのハードウェアと、コンピュータプログラム命令との少なくともいずれかによって実現可能であることは理解されよう。汎用コンピュータのプロセッサ、専用コンピュータ、ＡＳＩＣ、その他のプログラム可能なデータ処理装置の少なくともいずれかへこれらのコンピュータプログラム命令を提供し、コンピュータのプロセッサと、他のプログラム可能なデータ処理装置のうちの少なくともいずれかを介して実行する命令により、ブロック図と処理図の少なくともいずれかにおいて指定される機能／動作を実行することが可能となる。従って、これらのブロック図と処理図とは、装置、方法及びコンピュータプログラムをサポートするものであることが理解できよう。

本発明の複数の実施形態による通信装置が図１に示されている。図１に示すように、（無線電話機のような）通信装置１０１は（中央演算処理装置すなわちＣＰＵのような）プロセッサ１０３、送受信器１０５、ユーザインタフェース１０９、（発振器のような）固定周波数クロック信号発生器１１１及びスペクトル拡散器１１５を含む。送受信器１０５はアンテナ１２５に結合された送信器１２１と受信器１２３とを含む。ユーザインタフェース１０９は、ディスプレイ１４１、スピーカ１４３、マイクロホン１４５、及びキーパッド１４７を含む。さらに、送受信器１０５、発振器１１１、及びスペクトル拡散器１１５を電磁気妨害（ＥＭＩ）シールド１１７の中に設けることが可能である。

従って、プロセッサ１０３及び送受信器１０５が動作して、固定周波数クロック信号発生器１１１により生成されるシステムクロック信号を用いて、エアインタフェースを介して無線通信の送信と受信の少なくともいずれかを行うことが可能となる。例えば、システムクロック信号は、約１３ＭＨｚの周波数と約４００ｍＶのPeak-to-Peak振幅とを有する正弦波であってもよいが、別の周波数、振幅、波形のうちの少なくともいずれかを用いることも可能である。例えば、システムクロック信号は約２６ＭＨｚの周波数を有するものであってもよい。

さらに詳細には、送信器１２１は、エアインタフェースの複数のアップリンク周波数チャネルのうちの１つのチャネルを用いることによって、プロセッサ１０３により生成された通信を送信するように構成することができる。そして、受信器１２３は、エアインタフェースの複数のダウンリンク周波数チャネルのうちの１つのチャネルを用いて通信を受信するように構成することができる。例えば、ＧＳＭ９００ＭＨｚエアインタフェース規格は、約９３３ＭＨｚ〜約９６０ＭＨｚの範囲のアップリンク周波数帯域に亘る（移動端末から基地局への送信用の）複数の２００ｋＨｚの広帯域アップリンク周波数チャネルと、約８９０ＭＨｚ〜約９１５ＭＨｚの範囲のダウンリンク周波数帯域に亘る（基地局から移動端末への送信用の）複数の２００ｋＨｚの広帯域ダウンリンク周波数チャネルとを提供することができる。代替例では、ＰＣＳ（個人用通信サービス）規格と、ＤＣＳ（デジタルセルラシステム）規格との少なくともいずれかのような別のエアインタフェース規格を用いるか、約９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚのうちの少なくともいずれかの周波数帯域のような別の周波数帯域を用いるかの少なくともいずれかを用いて動作するように送受信器１０５を構成することができる。

したがって、クロック信号発生器１１１は固定クロック周波数を有するクロック信号を生成することができる。そして、送受信器１２１の送信器１０５と受信器１２３とは、例えば１３ＭＨｚを有するクロック信号を用いて動作することができる。固定周波数クロック信号の調波成分は、受信器１２３を用いて受信される、通信チャネル用として用いられる周波数を妨害する場合がある。そして、ＥＭＩシールド１１７がこの潜在的妨害を減らすことができる。送信器１２１と受信器１２３との少なくともいずれかの適当な動作によって、送受信器１０５側でクロック信号発生器１１１から受信したクロック信号が相対的に固定した周波数を有することが要求される場合がある。

しかし、送受信器１０５によって要求されるほどクロック周波数を正確なものにすることがプロセッサ１０３の動作により要求されないようにすることも可能である。したがって、スペクトル拡散器１１５を使用してクロック信号から導き出される拡散スペクトルクロック信号を用いてプロセッサ１０３は作動することができる。さらに詳細には、スペクトル拡散器１１５は、クロック信号発生器１１１からのクロック信号に応じて拡散スペクトルクロック信号を生成するように構成することができる。その場合、拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数に対して相対的に拡散される。さらに詳細には、拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数の上下に拡散することができる。拡散スペクトルクロック信号のプロセッサ１０３へ提供されるクロック信号の周波数を拡散することによって、調波成分は異なる周波数を拡散することが可能となり、特定のチャネル周波数における妨害の総数を減らすようにすることが可能となる。したがって、プロセッサ１０３用のＥＭＩシールドと、プロセッサ１０３と通信を行うユーザインタフェース１０９のような別の構成要素との少なくともいずれかを減らすか、不要とするかの少なくともいずれかを行うことが可能となる。

したがって、通信装置１０１は、クロック周波数を有するクロック信号を生成するように構成されたクロック信号発生器１１１と、該クロック信号発生器に接続された受信器１２３とを含むようにしてもよい。したがって、クロック信号を用いてエアインタフェースを介して通信を受信するように受信器１２３を構成することが可能となる。スペクトル拡散器１１５はクロック信号発生器１１１にも接続され、そして、クロック信号に応じて拡散スペクトルクロック信号を生成するようにスペクトル拡散器１１５を構成することができる。その場合、拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数に対して相対的に拡散される。さらに詳細には、プロセッサ１０３は、受信器１２３とスペクトル拡散器１１５とに接続することができ、さらに、プロセッサ１０３は、拡散スペクトルクロック信号の周波数で動作して、受信器側で受信した通信を処理するように構成することができる。

本発明のいくつかの実施形態によれば、スペクトル拡散器１１５は、信号線と、該信号線に接続されたチューナブルフィルタ (tunable filter) とを含むことができる。この信号線は、クロック信号周波数を有するクロック信号を受信するように構成することができる。そして、チューナブルフィルタは、制御信号に応じてクロック信号の周波数を拡散して、拡散スペクトルクロック信号を出力するように構成することができる。さらに詳細には、チューナブルフィルタは、信号線と基準電圧との間で並列に接続された誘導性回路と容量性回路とを備えたインダクタ−キャパシタ（ＬＣ）バンドパスフィルタであってもよい。さらに、容量性回路は信号線と基準電圧との間で直列に接続されたキャパシタとバラクタダイオードとを含むことができる。

図１にさらに示されているように、制御信号は制御信号発生器１２７により生成することができる。そして、スペクトル拡散器１１５に含まれている制御ノードキャパシタと、チューナブルフィルタのバラクタダイオードとの間で制御信号を印加することができる。制御信号発生器１２７がプロセッサ１０３の要素として図１に示されているが、実装可能な制御信号発生器１２７は全体的に又は部分的にプロセッサ１０３の外側に存在する。制御信号発生器１２７は制御信号を生成ように構成することができ、それによって、クロック信号周波数が制御信号周波数よりも少なくとも１０倍大きいオーダーの周波数になる。さらに詳細には、周波数制御信号は約１ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲の信号にすることができ、そして、クロック信号周波数は約１ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの範囲の周波数にすることができる。さらに、制御信号発生器１２７は矩形波、三角波、正弦波のうち少なくともいずれかの波形で制御信号を生成するか、該制御信号が約３ボルトのPeak-to-Peak振幅を有するようにするかの少なくともいずれかを行うようにすることができる。例えば、制御信号は約０ボルトと約２．９ボルトとの間で発振することができる。制御信号の特定の周波数、波形、及び振幅について例を挙げて解説したが、本発明の複数の実施形態によれば、別の周波数、波形、振幅のうちの少なくともいずれかを用いて上記制御信号を提供することが可能である。さらに、制御信号発生器１２７と、チューナブルフィルタの制御ノードとの間に抵抗器を接続することができる。

したがって、クロック信号発生器１１１によって生成されたクロック信号に応じて、また、制御信号発生器１２７によって生成される制御信号に応じて、スペクトル拡散器１１５は拡散スペクトルクロック信号を生成することが可能となる。例えば、（クロック信号発生器１１１によって生成される）クロック信号は約１３ＭＨｚの周波数を有するようにしてもよく、（制御信号発生器１２７によって生成される）制御信号は約１ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲の周波数と、さらに詳細には約３０ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの範囲の周波数、並びに、さらに詳細には約９０ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの範囲の周波数を有するようにすることができる。本発明の別の実施形態によれば、クロック信号は約２６ＭＨｚの周波数を有することができる。そして、制御信号は約１ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲の周波数を有することができる。

さらに詳細には、制御信号の１以上の特性を適合させて、例えば、動作条件の変化に適応するように制御信号発生器１２７を構成することができる。受信器１２３からプロセッサ１０３と制御信号発生器１２７との少なくともいずれかへのフィードバックループによって、受信器１２３を経由して受信される通信に対する妨害の判定が可能になり、受信器１２３における妨害レベルの変化に応じて制御信号の１以上の特性を適合させるように制御信号発生器１２７を構成することが可能となる。本発明のいくつかの実施形態によれば、制御信号発生器１２７は、第１の非ゼロ周波数を有する制御信号を第１の期間中に生成し、そして、第２の非ゼロ周波数を有する制御信号を第２の期間中に生成するようにすることができる。その場合、第１及び第２の周波数は異なる周波数となる。さらに、制御信号発生器は、ゼロの周波数を有する制御信号を第３の期間中に生成して、クロック信号の位相がシフトされないように構成することができる。そして、クロックのスペクトルは第３の期間中拡散されなくなる。

本発明の別のいくつかの実施形態によれば、制御信号発生器１２７は、第１の期間中に（矩形波、正弦波、及び三角波のうちの１つのような波形の）第１の波形を有し、そして、第２の期間中に（別の矩形波、正弦波、及び三角波のような）別の波形を有する制御信号を生成するように構成することができる。その場合、第１及び第２の波形は異なる波形となる。本発明のさらに別の実施形態によれば、制御信号発生器１２７は、第１の期間中に第１の非ゼロ振幅を有し、そして、第２の期間中に第２の非ゼロ振幅を有する制御信号を生成するように構成することができる。その場合、第１及び第２の非ゼロ振幅は異なる振幅となる。

図１に示すように、（プロセッサ１０３に対して拡散スペクトルクロック信号を供給するために用いられる）送受信器１０５とスペクトル拡散器１１５の双方へ、クロック信号発生器１１１からクロック信号を供給することができる。したがって、コストとスペースの少なくともいずれかを減らすために（１つの発振器のような）１つのクロック信号発生器１１１を用いることが可能となる。代替例では、（別々の発振器のような）別個のクロック信号発生器を用いて、スペクトル拡散器１１５と送受信器１０５とへクロック信号を供給するようにすることができる。

図１には示されていないが、クロック信号発生器１１１と送受信器１０５との少なくともいずれかからスペクトル拡散器１１５を絶縁するために、（抵抗又は抵抗器のような）インピーダンスを提供することができる。例えば、（送受信器１０５に対する分割を行った後）クロック信号発生器１１１とスペクトル拡散器１１５との間において、スペクトル拡散器１１５内か、信号線路に沿うかの少なくともいずれかにおいて（抵抗器のような）インピーダンスを提供するか、別々のインピーダンス要素を要求することなく、クロック信号発生器１１１とスペクトル拡散器１１５との間の信号線路が十分なインピーダンスを提供するかの少なくともいずれかを行うようにしてもよい。クロック信号発生器１１１が送受信器１０５に接続されないように、送受信器１０５に対して別個のクロック信号発生器が設けられる場合、クロック信号発生器１１１とスペクトル拡散器１１５との間の任意の位置に、クロック信号発生器１１１内か、スペクトル拡散器１１５内か、信号線路に沿うかの少なくともいずれかにおいて（抵抗器のような）インピーダンスを提供するようにするか、クロック信号発生器１１１とスペクトル拡散器１１５間の信号線路と、クロック信号発生器１１１の出力インピーダンスとの少なくともいずれかが別々のインピーダンス要素を要求することなく、十分なインピーダンスを提供するようにするかの少なくともいずれかを行うことが可能である。

本発明の特定の実施形態に従うスペクトル拡散器２１５が図２に示されている。さらに詳細には、スペクトル拡散器２１５は、クロック信号周波数を有するクロック信号を受信するように構成された信号線２４１と、該信号線２４１に接続されたチューナブルフィルタ２４３とを含むことができる。チューナブルフィルタ２４３は、制御信号発生器２２７によって生成される制御信号に応じてクロック信号の周波数を拡散して、拡散スペクトルクロック信号を出力するように構成することができる。その場合、拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数に対して相対的に拡散される。さらに詳細には、拡散スペクトルクロック信号の周波数はクロック周波数の上下に拡散することができる。

図２に示すように、チューナブルフィルタ２４３は、信号線と（接地電圧のような）基準電圧との間で並列に接続された誘導性回路と容量性回路とを含むインダクタ−キャパシタ（ＬＣ）バンドパスフィルタであってもよい。誘導性回路はインダクタＬを含むことができ、そして、容量性回路は、信号線２４１と基準電圧（接地電圧のような）との間で直列に接続されるキャパシタＣとバラクタダイオードＤとを含むことができる。さらに、制御信号発生器２２７は、チューナブルフィルタ２４３のキャパシタＣとバラクタダイオードＤとの間で制御ノードＮに接続することができる。その場合、制御信号発生器２２７は、制御ノードＮに印加される制御信号を生成するように構成される。さらに、制御信号発生器２２７と制御ノードＮとの間で（抵抗器Ｒのような）インピーダンスを直列に接続することができる。

制御信号発生器２２７は、制御信号周波数を有する制御信号を生成するように構成することが可能であり、それによってクロック信号周波数が制御信号周波数よりも少なくとも１０倍大きいオーダーの周波数になる。例えば、上記制御信号は、約１ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲の周波数を有することができる。そして、クロック信号は約１ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの範囲の周波数を有することができる。さらに詳細には、クロック信号は約１３ＭＨｚの周波数を有することができる。そして、制御信号は約３０ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの範囲の周波数、さらに詳細には、約９０ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの範囲の周波数を有することができる。さらに、制御信号発生器２２７は、矩形波と、三角波と、正弦波とのうちの少なくともいずれかの波形で制御信号を生成するか、約３ボルトのPeak-to-Peak振幅を有するかの少なくともいずれかとなるように構成することができる。上述したように、クロック信号と制御信号との少なくともいずれかに対して別の周波数と別の波形の少なくともいずれかを提供することができる。例えば、クロック信号は約２６ＭＨｚの周波数を有するようにすることができ、そして、制御信号は約１ｋＨｚ〜約２００ｋＨｚの範囲の周波数を有するようにすることができる。

したがって、チューナブルフィルタ２４３は構成要素は、このチューナブルフィルタ２４３がクロック信号の周波数とほぼ同じフィルタの共振（又は通過帯域の中心周波数）のバンドパスフィルタ特性を有するように設けられるとよい。キャパシタＣとバラクタダイオードＤとの間の制御ノードＮにおいて制御信号を提供することにより、キャパシタの組み合わせによって提供される有効なキャパシタンスとバラクタダイオードＤとが制御信号と共に変動することが可能となる。換言すれば、制御信号を用いてバラクタダイオードＤの有効なキャパシタンスを変動させることも可能となる。したがって、チューナブルフィルタ２４３の共振を制御信号と共に変動させることが可能となり、それによって拡散スペクトルクロック信号の位相は制御信号に応じてクロック信号の位相の進みと遅れとを交互に行うようにすることが可能となる。例えば、拡散スペクトルクロック信号の位相は、約＋／−５度だけあるいはこれ以下だけクロック信号の進みと遅れとを交互に行うことができる。したがって、拡散スペクトルクロック信号の位相が変動するにつれて、拡散スペクトルクロック信号の周波数は、クロック信号の位相の進みと遅れとの間でクロック信号の周波数の上下に変動することが可能となる。同様に拡散スペクトルクロック信号の高調波を拡散して、特定の通信チャネルにおける妨害を減らすようにすることが可能となる。

またスペクトル拡散器２１５には、障害が生じた場合の復元力を持たせることも可能である。例えば、制御信号発生器２２７と、チューナブルフィルタとの少なくともいずれかが誤動作した場合、拡散スペクトルクロック信号の周波数がクロック信号の周波数に対してそれ以上変動しなくなる可能性がある。そのため、拡散スペクトルクロック信号の高調波が特定の通信チャネルに集中する可能性がある。そこで、図２のスペクトル拡散器２１５を組み込む通信装置は、例えば、拡散スペクトルクロック信号の高調波によって最も影響を受ける通信チャネルを使用せずに動作し続けることができるようにするとよい。あるいは、これらのチャネルの感度を落として使用するようにしてもよい。

本発明のいくつかの実施形態によれば、図１のスペクトル拡散器１１５は、図２のスペクトル拡散器２１５として実装可能であると共に、図１の制御信号発生器１２７は図２の制御信号発生器２２７として実装可能である。したがって、図１のクロック信号発生器１１１によって図２のクロック信号を提供するようにしてもよく、図１のプロセッサ１０３の内部に図２の制御信号発生器２２７を実装するようにしてもよく、そして、図２の拡散スペクトルクロック信号を図１のプロセッサ１０３へ提供するようにしてもよい。通信装置のプロセッサに実装されるものとして制御信号発生器２２７について上述したが、スペクトル拡散器２１５の一部であるか、あるいは、スペクトル拡散器とプロセッサの外側に存在するかの少なくともいずれかとなるように制御信号発生器２２７（と制御信号発生器の一部との少なくともいずれか）を実装することも可能である。

さらに、（抵抗又は抵抗器のような）インピーダンスを設けて、クロック信号からか、あるいは、クロック信号にも接続された送受信器からかの少なくともいずれかからスペクトル拡散器２１５を絶縁することも可能である。例えば、（送受信器への任意の分割が行われた後）スペクトル拡散器１１５における信号線２４１に沿うか、クロック信号とスペクトル拡散器２１５との間の信号線路に沿うかの少なくともいずれかに沿うように、クロック信号と、チューナブルフィルタ２４３との間に（抵抗器のような）インピーダンスを提供するか、あるいは、クロック信号とチューナブルフィルタ２４３との間の信号線路が、別々のインピーダンス要素を要求することなく十分なインピーダンスを提供するかの少なくともいずれかを行うようにすることが可能である。図２のクロック信号が送受信器に結合されないように、任意の送受信器に対して別個のクロック信号発生器が設けられる場合、クロック信号発生器とスペクトル拡散器２１５との間の任意の位置において、スペクトル拡散器２１５内か、あるいは、信号線路に沿うようにするかの少なくともいずれかの配置で、図２のクロック信号を生成するクロック信号発生器に（抵抗器のような）インピーダンスを提供するか、クロック信号発生器とスペクトル拡散器２１５との間の信号線路とクロック信号発生器１１１の出力インピーダンスとの少なくともいずれかが別々のインピーダンス要素を要求することなく十分なインピーダンスを提供するかの少なくともいずれかを行うようにすることができる。

本発明の複数の実施形態によるスペクトル拡散器を用いる場合と、該拡散器を用いない場合との無線電話機のプロセッサのコア電圧のシミュレーションによれば、１３ＭＨｚのクロック信号の場合、９３６ＭＨｚ（すなわちＧＳＭ９００ＭＨｚ規格に準拠する受信チャネルＮｏ．５）において約５ｄＢの妨害の減少を提供することができる。さらに詳細には、図２に例示のように本発明の複数の実施形態によるスペクトル拡散器２１５を含むＧＳＭ無線電話機において、９３６ＭＨｚでの１３ＭＨｚクロック信号の高調波から得られるシミュレーションによるノイズは約−１２８ｄＢｍであった。スペクトル拡散器なしの同じＧＳＭ無線電話機では、９３６ＭＨｚでの１３ＭＨｚクロック信号の高調波から得られるシミュレーションによるノイズは約−１２３ｄＢｍであった。さらに、スペクトル拡散器２１５は、消費電力が少なく、わずかな立ち上がり時間で動作し、あるいは、比較的少数の追加部品で実装が可能となる。

本発明のいくつかの実施形態に係る図２のスペクトル拡散器２１５として実装されるような図１のスペクトル拡散器１１５について上述したが、図１の通信装置１０１は、本発明の複数の実施形態による別のスペクトル拡散器を用いて実装することも可能である。別のスペクトル拡散器については、例えば、米国特許出願公開第２００２／０１３１５４１号、米国特許出願公開第２００３／０１６０６４１号、米国特許出願公開第２００５／００３０１１４号、米国特許出願公開第２００４／０２５７１２４号、米国特許出願公開第２００５／０１８０４９０号などに記載がある。この引用によりこれらの開示内容の全体が本明細書に組み込まれる。さらに別のスペクトル拡散器が、アライアンス・セミコンダクタ（Alliance Semiconductor）社による仕様書「低出力ピークＥＭＩを低減する解決方法（Low Powe Peak EMI Reducing Solution）」（ASM3P2872A, Ref.2.03, 2004年8月）に記載されている。この引用によりその開示内容の全体が本明細書に組み込まれる。他のスペクトル拡散器の場合には、図１の制御信号発生器及び／又は制御信号は不要である。

図面及び本明細書において本発明の実施形態を開示した。特定の用語を用いたが、これらの用語は一般的かつ説明的な意味合いでのみ用いられたものであって、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の記載によって定義される。

本発明の実施形態に係る通信装置のブロック図である。本発明の実施形態に係るスペクトル拡散器のブロック図である。

Claims

クロック周波数を有するクロック信号を生成するクロック信号発生器と、
前記クロック信号発生器に接続され、前記クロック周波数を有する前記クロック信号を用いてエアインタフェース介して通信データを受信する受信器と、
スペクトル拡散器であって、
前記クロック信号発生器から、前記クロック周波数を有する前記クロック信号を受信する信号線と、
前記信号線に接続され、制御信号に応答して前記クロック信号の周波数を拡散して、前記クロック周波数に対して拡散された周波数の拡散スペクトルクロック信号を出力するチューナブルフィルタであって、インダクタ−キャパシタ（ＬＣ）バンドパスフィルタを含むチューナブルフィルタと、
前記チューナブルフィルタのキャパシタとバラクタダイオードとの間の制御ノードに接続され、該制御ノードに印加される前記制御信号を生成するとともに、前記受信器からのフィードバックループを介して受信した該受信器における妨害レベルの変化に応じて前記制御信号の１以上の特徴に適応する制御信号発生器と、
を有するスペクトル拡散器と、
前記受信器と前記スペクトル拡散器とに接続され、前記拡散スペクトルクロック信号の周波数で動作して前記受信器で受信された通信データを処理するプロセッサと、
を備え、
前記受信器は、前記クロック信号発生器から直接入力された、拡散されていない前記クロック周波数を有する前記クロック信号を用いて、前記エアインタフェースを介して通信データを受信する
ことを特徴とする通信装置。
前記チューナブルフィルタは、前記信号線と基準電圧との間に並列に接続された誘導性回路と容量性回路とを含むことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記容量性回路は、前記信号線と前記基準電圧との間で直列に接続されたキャパシタとバラクタダイオードとを含むことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
前記制御信号発生器は、制御信号周波数を有する前記制御信号を生成し、それによって前記クロック信号周波数が前記制御信号周波数よりも少なくとも１０倍大きいオーダーの周波数となるようにすることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
電子装置を作動させる方法であって、
クロック信号周波数を有するクロック信号を信号線を介して受信するステップと、
制御信号に応じて、前記信号線に接続されたインダクタ−キャパシタ（ＬＣ）バンドパスフィルタを用いて前記クロック信号をフィルタリングすることで該クロック信号の周波数を拡散し、前記クロック周波数に対して拡散された周波数の拡散スペクトルクロック信号を出力するステップと、
クロック信号発生器から直接入力された、拡散されていない前記クロック周波数を有する前記クロック信号を用いて、受信器においてエアインタフェースを介して通信データを受信するステップと、
前記クロック周波数に対して拡散された周波数を有する前記拡散スペクトルクロック信号を用いて、前記エアインタフェースを介して受信した前記通信データを処理するステップと、
前記受信器からのフィードバックループを介して受信した該受信器における妨害レベルの変化に応じて、制御信号発生器で発生された前記制御信号を、該制御信号の１以上の特徴に適応させるステップと、
を有することを特徴とする方法。
前記インダクタ−キャパシタ（ＬＣ）バンドパスフィルタは、前記信号線と基準電圧との間に並列に接続された誘導性回路と容量性回路とを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記容量性回路は、前記信号線と前記基準電圧との間に直列に接続されたキャパシタとバラクタダイオードとを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。