JP4524889B2 - 通信装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波を用いてデータ通信を行う通信装置であって、特に家庭においてホームネットワークを構成する通信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の通信装置は図5に示すように受信手段としては弾性表面波フィルタ(以下SAWフィルタと呼ぶ)2、ミキサー手段4、セラミックフィルタ5を用いたいわゆるシングルスーパヘテロダイン方式が用いられている。送受信信号として特定小電力無線である400MHz帯の電波を考える。アンテナ1に入力した400MHz帯の高周波信号はSAWフィルタ2及び高周波増幅手段3で希望信号付近の信号だけが選択増幅される。前記選択増幅された信号はミキサー手段4で電圧制御発振手段(以下VCOと呼ぶ)10からの信号とミキシングされる。セラミックフィルタ5は450KHzの信号だけを選択的に取り出し、増幅手段6で450KHzの信号を増幅し、復調手段7で復調処理を行う。ここでミキサー手段4の出力である450KHzが中間周波信号と呼ばれるものである。
【0003】
また送信時はVCO10の出力を送信手段9で増幅した後、切り替え手段8を介してアンテナ1より電波を放射する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の通信装置では、受信時の局部発振信号の周波数と希望する受信信号の周波数とはたかだか450KHzしか離れておらず、アンテナ1に大入力の受信信号が入力した場合、VCO10の発振周波数が受信信号に引っ張られ周波数が乱れるという課題があった。さらにアンテナ1に入力する信号として局部発振信号周波数付近の妨害信号が大入力でアンテナ1に入力した場合、VCO10の発振周波数は大きく乱れる。そのため正確な復調動作ができなくなるという課題があった。
【0005】
また送信時にはVCO10の発振信号を増幅した信号がアンテナ1より放射され、その結果放射された一部のエネルギーがVCO10に帰還し周波数を乱したり、C/Nを悪化させるという課題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、高周波信号を受信する受信手段とチャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段とを有し、前記周波数シンセサイザ手段は電圧制御発振器と前記電圧制御発振器の発振出力を1/N分周(N>1の整数)する1/N分周手段とを有し、前記1/N分周手段からの信号を局部発振信号として前記受信手段に供給したものである。
【0007】
上記発明によれば、局部発振信号としてVCOの1/N倍の周波数の信号を用いているため、大入力の受信信号が入力しても局部発振信号の周波数が乱れない。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる通信装置は、高周波信号を受信する受信手段と、高周波信号を増幅し出力する送信手段と、チャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段とを有し、受信時には前記周波数シンセサイザ手段を構成する電圧制御発振器の発振出力を1/N分周(N>1の整数)する1/N分周手段からの信号を局部発振信号として前記受信手段に供給し、送信時には前記1/N分周手段からの信号を送信信号として前記送信手段に供給する構成としたものである。
【0009】
そして、局部発振信号としてVCOの1/N倍の周波数の信号を用いているため、大入力の受信信号が入力しても局部発振信号の周波数が乱れない。また、送信信号としてVCOの1/N倍の周波数の信号を用いているため、送信信号のエネルギーの一部がVCOに帰還したとしても送信信号の周波数が乱れない。
【0012】
また、本発明にかかる通信装置は、高周波信号を受信する受信手段と、高周波信号を増幅し出力する送信手段と、チャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段とを有し、受信時には前記周波数シンセサイザ手段を構成する電圧制御発振器の発振出力をN逓倍(N>1の整数)するN逓倍手段からの信号を局部発振信号として前記受信手段に供給し、
送信時には前記1/N分周手段からの信号を送信信号として前記送信手段に供給する構成としたものである。
【0013】
そして、局部発振信号としてVCOのN逓倍の周波数の信号を用いているため、大入力の受信信号が入力しても局部発振信号の周波数が乱れない。また、送信信号としてVCOのN逓倍の周波数の信号を用いているため、送信信号のエネルギーの一部がVCOに帰還したとしても送信信号の周波数が乱れない。
【0018】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0019】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の通信装置を示すブロック図である。図1において、1はアンテナ、2はSAWフィルタ、3は高周波増幅手段、4はミキサー手段、51はチャンネルフィルタ、6は増幅手段、7は復調手段、8は送受切り替え手段、9は高周波信号を増幅し出力する送信手段、10はVCO、11は第1の分周手段、12は位相比較手段、13は第2の分周手段、14は水晶発振器、15はループフィルタ、20は1/2分周手段である。また水晶発振器は、水晶16、コンデンサ17、コンデンサ18を有している。そして30が高周波信号を受信する受信手段、31がチャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段である。図5の従来例と同一の機能ブロックには同一の番号を付与している。
【0020】
次に動作、作用について説明する。まず希望信号として400MHz帯の特定小電力無線の電波を受信する場合について説明する。アンテナ1に入力した電波は切り替え手段8でSAWフィルタ2の方に印加される。そして高周波増幅手段3で400MHz帯の電波が増幅された後、ミキサー手段4に入力する。VCO10からの発振信号は1/2分周手段20で1/2分周される。前記1/2分周手段20の出力が前記ミキサー手段4の局部発振信号として用いられる。局部発振周波数はアンテナ1で受信したい受信周波数から50KHz離れた周波数である。そしてミキサー手段4の出力はチャンネルフィルタ51で希望信号のみが選択され取り出される。チャンネルフィルタ51の中心周波数は50KHzである。従ってVCO10の発振周波数は局部発振周波数の2倍の周波数、すなわち80除去される。増幅手段6で希望信号が増幅され、復調手段7で復調処理が行われる。チャンネルフィルタ51は中心周波数が50KHzと低いためアクティブフィルタやスイッチドキャパスタフィルタで構成することが容易にできる。すなわち半導体を用いて構成することが可能である。
【0021】
次に局部発振信号の作成方法についてさらにくわしく説明する。VCO10で発振した信号は1/2分周手段20で1/2分周され、第1の分周手段11で1/N倍に分周される。一方水晶発振器14で発振された信号は第2の分周手段13で1/M倍に分周され、位相比較器12に入力される12.5KHzの基準信号となる。位相比較器12では12.5KHzの基準信号とVCOの信号を1/(2×N)分周した信号の位相誤差が検出されループフィルタ15を介して前記位相誤差が零になる方向にVCOの発振周波数及び位相を制御する。従ってVCOの発振周波数は12.5KHzの2×N倍となる。従って1/2分周手段20の出力である局部発振信号fLは12.5KHzのN倍となる。ここでNを可変することにより局部発振信号fLの発振周波数を12.5KHzステップで可変することができる。本実施例の構成によれば、アンテナに大入力の希望信号が入力した場合でもVCO10の発振周波数とは周波数的に大きく離れた信号でありVCO10の発振周波数を乱すことはない。
【0022】
次に送信時を考える。送信時には1/2分周手段20の出力信号が送信手段9で増幅され、切り替え手段8を介してアンテナ1より放射される。送信信号周波数は第1の分周手段11の分周数Nを可変することにより希望の送信周波数を得ることができる。すなわちチャンネル間隔12.5KHzの信号列のうちの任意の電波を放射できる。なおFM変調の場合、VCO10の発振周波数及び水晶発振器14の発振周波数の両方に変調をかけることになるが、1/2分周手段20の出力のところで変調度が規定の変調度になるよう調整する必要がある。そして本実施例の構成によれば、アンテナ1から放射されたエネルギーの一部がVCO10に帰還したとしてもVCO10の発振周波数とは大きく離れており、VCO10の発振周波数を乱すことはない。
【0023】
(実施例2)
図2は本発明の実施例2の通信装置を示すブロック図である。
【0024】
本実施例2において、実施例1である図1に示すブロック図と同一の機能ブロックには同一の番号を付与している。実施例1である図1と違う部分は図1における1/2分周手段20の代わりに本実施例である図2では2逓倍手段21を用いている点である。2逓倍手段21を用いることによりVCO10の発振周波数の2/N倍が12.5KHzに等しくなるよう制御される。よって局部発振周波数或いは送信周波数はVCO10の発振周波数の2倍であるので12.5KHzのN倍に制御される。局部発振周波数或いは送信周波数は400MHz帯の信号であるため、VCO10の発振周波数は200MHz帯である。そして本実施例の構成によれば実施例1の場合と同様、アンテナに大入力の希望信号が入力した場合でもVCO10の発振周波数とは周波数的に大きく離れた信号でありVCO10の発振周波数を乱すことはない。また送信時においてもアンテナ1から放射されたエネルギーの一部がVCO10に帰還したとしてもVCO10の発振周波数とは大きく離れており、VCO10の発振周波数を乱すことはない。
【0025】
(実施例3)
図3は本発明の実施例3の通信装置を示すブロック図である。
【0026】
本実施例3において、実施例1である図1に示すブロック図と同一の機能ブロックには同一の番号を付与している。実施例1である図1と違う部分は受信方式として直接変換方式を用いている点である。22は直接変換ミキサー手段、23は第1のフィルタ、24は第2のフィルタ、25は復調手段である。1/2分周手段20の出力である局部発振信号の周波数は受信したい希望信号の周波数と同一周波数である。そして直接変換ミキサー手段22の出力には直交するベースバンド信号であるI信号とQ信号が出力し、第1のフィルタ23及び第2のフィルタ24で希望信号のみが取り出され復調手段25で復調される。本実施例で示す直接変換受信方式はイメージ信号を除去するためのSAWフィルタを必要とせず、かつ直接変換ミキサー手段の出力はベースバンド信号であるため第1のフィルタ23及び第2のフィルタ24及び復調手段25を半導体回路で容易に構成できる。そのため安価に作ることができるというメリットがあるが従来大入力の希望信号が入力した場合、局部発振周波数が乱されて復調性能が劣化するという問題があり使いにくいものであったが、本実施例の構成によれば、アンテナに大入力の希望信号が入力した場合でもVCO10の発振周波数とは周波数的に大きく離れた信号でありVCO10の発振周波数を乱すことはない。また送信時においてもアンテナ1から放射されたエネルギーの一部がVCO10に帰還したとしてもVCO10の発振周波数とは大きく離れており、VCO10の発振周波数を乱すことはない。
【0027】
(実施例4)
図4は本発明の実施例4の通信装置を示すブロック図である。
【0028】
本実施例4において、実施例3である図3に示すブロック図と同一の機能ブロックには同一の番号を付与している。実施例3である図3と違う部分は図3における1/2分周手段20の代わりに本実施例である図4では2逓倍手段21を用いている点である。2逓倍手段21を用いることによりVCO10の発振周波数の2/N倍が12.5KHzに等しくなるよう制御される。よって局部発振周波数或いは送信周波数はVCO10の発振周波数の2倍であるので12.5KHzのN倍に制御される。局部発振周波数或いは送信周波数は400MHz帯の信号であるため、VCO10の発振周波数は200MHz帯である。そして本実施例の構成によれば実施例1の場合と同様、アンテナに大入力の希望信号が入力した場合でもVCO10の発振周波数とは周波数的に大きく離れた信号でありVCO10の発振周波数を乱すことはない。また送信時においてもアンテナ1から放射されたエネルギーの一部がVCO10に帰還したとしてもVCO10の発振周波数とは大きく離れており、VCO10の発振周波数を乱すことはない。
【0029】
なお実施例1から実施例4において1/2分周手段20或いは2逓倍手段21の出力を局部発振信号及び送信信号に用いたが、1/N分周手段20或いはN逓倍手段21としても良い。ここでNは整数であればよい。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る通信装置は、受信手段とチャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段とを有し、前記周波数シンセサイザ手段は電圧制御発振器と前記電圧制御発振器の発振出力を分周する分周手段と前記可変分周手段の出力と基準信号との位相誤差を検出する位相比較手段とを有し、前記電圧制御発振器の出力を1/N分周(N>1の整数)した信号を局部発振信号として受信手段に供給する構成としているので、大入力の受信信号が入力しても局部発振信号の周波数が乱れないという効果がある。
【0031】
また本発明にかかる通信装置は、送信手段とチャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段とを有し、前記周波数シンセサイザ手段は電圧制御発振器と前記電圧制御発振器の発振出力を分周する分周手段と前記可変分周手段の出力と基準信号との位相誤差を検出する位相比較手段とを有し、前記電圧制御発振器の出力を1/N分周(N>1の整数)した信号を送信信号として送信手段に供給する構成としているので、送信信号のエネルギーの一部がVCOに帰還したとしても送信信号の周波数が乱れないという効果がある。
【0032】
また本発明にかかる通信装置は、受信手段とチャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段とを有し、前記周波数シンセサイザ手段は電圧制御発振器と前記電圧制御発振器の発振出力を分周する分周手段と前記可変分周手段の出力と基準信号との位相誤差を検出する位相比較手段とを有し、前記電圧制御発振器の出力をN逓倍(N>1の整数)した信号を局部発振信号として受信手段に供給する構成としているので、大入力の受信信号が入力しても局部発振信号の周波数が乱れないという効果がある。
【0033】
また本発明にかかる通信装置は、チャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段とを有し、前記周波数シンセサイザ手段は電圧制御発振器と前記電圧制御発振器の発振出力を分周する分周手段と前記可変分周手段の出力と基準信号との位相誤差を検出する位相比較手段とを有し、前記電圧制御発振器の出力をN逓倍(N>1の整数)した信号を送信信号として送信手段に供給する構成としているので、送信信号のエネルギーの一部がVCOに帰還したとしても送信信号の周波数が乱れないという効果がある。
【0034】
また本発明にかかる通信装置の受信手段は、局部発振信号として受信すべき希望信号と同一の周波数を用いた直接変換受信機で構成されているので、安価に構成でき、かつ大入力に強い直接変換受信機を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における通信装置のブロック図
【図2】本発明の実施例2における通信装置のブロック図
【図3】本発明の実施例3における通信装置のブロック図
【図4】本発明の実施例4における通信装置のブロック図
【図5】従来の通信装置のブロック図
【符号の説明】
1 アンテナ
2 SAWフィルタ
3 高周波増幅手段
4 ミキサー手段
8 切り替え手段
9 送信手段
10 電圧制御発振手段(VCO)
11 第1の分周手段
12 位相比較手段
13 第2の分周手段
14 水晶発振器
15 ループフィルタ
20 1/2分周手段
21 2逓倍手段
22 直接変換ミキサー手段
23 第1のフィルタ
24 第2のフィルタ
25 復調手段
30 受信手段
31 周波数シンセサイザ手段
51 チャンネルフィルタ
Claims (2)
- 高周波信号を受信する受信手段と、
高周波信号を増幅し出力する送信手段と、
チャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段とを有し、
前記周波数シンセサイザ手段はその構成要素の一部として、
電圧制御発振器の発振出力を1/N分周(N>1の整数)する1/N分周手段と、
水晶発振器と、
前記1/N分周手段からの信号をさらに分周した信号の位相と、前記水晶発振器からの信号をさらに分周した信号の位相との位相誤差を検出して当該位相誤差をループフィルタを介して前記電圧制御発振器へ帰還する比較手段とを備え、
受信時には前記1/N分周手段からの信号を局部発振信号として前記受信手段に供給し、送信時には前記1/N分周手段からの信号を送信信号として前記送信手段に供給したことを特徴とする通信装置。 - 高周波信号を受信する受信手段と、
高周波信号を増幅し出力する送信手段と、
チャンネル選択を行うための周波数シンセサイザ手段とを有し、
前記周波数シンセサイザ手段はその構成要素の一部として、
電圧制御発振器の発振出力をN逓倍(N>1の整数)するN逓倍手段と、
水晶発振器と、
前記N逓倍手段からの信号をさらに分周した信号の位相と、前記水晶発振器からの信号をさらに分周した信号の位相との位相誤差を検出して当該位相誤差をループフィルタを介して前記電圧制御発振器へ帰還する比較手段とを備え、
受信時には前記N逓倍手段からの信号を局部発振信号として前記受信手段に供給し、送信時には前記1/N分周手段からの信号を送信信号として前記送信手段に供給したことを特徴とする通信装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268262A JP4524889B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 通信装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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