Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5063469B2 - Wireless communication apparatus, impedance matching method, program, and recording medium thereof - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5063469B2 - Wireless communication apparatus, impedance matching method, program, and recording medium thereof - Google Patents

Wireless communication apparatus, impedance matching method, program, and recording medium thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5063469B2
JP5063469B2 JP2008120632A JP2008120632A JP5063469B2 JP 5063469 B2 JP5063469 B2 JP 5063469B2 JP 2008120632 A JP2008120632 A JP 2008120632A JP 2008120632 A JP2008120632 A JP 2008120632A JP 5063469 B2 JP5063469 B2 JP 5063469B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication
impedance
antenna
impedance matching
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008120632A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009272825A (en
Inventor
仁人 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2008120632A priority Critical patent/JP5063469B2/en
Publication of JP2009272825A publication Critical patent/JP2009272825A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5063469B2 publication Critical patent/JP5063469B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transceivers (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Description

本発明は、広帯域通信において所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替えて信号を送信及び受信する送受信器を備えた無線通信装置に関する。また、本発明は、広帯域通信において所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替えて信号を送信及び受信する送受信器と、前記広帯域通信の通信帯域に含まれる互いに異なる通信帯域を有する複数の狭帯域アンテナとを備えた無線通信装置において前記複数の狭帯域アンテナの夫々と前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合方法と、そのような方法をコンピュータに実行させるプログラム及びその記録媒体とに関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus including a transceiver that transmits and receives signals by switching a communication frequency with a predetermined hopping pattern in broadband communication. The present invention also relates to a transmitter / receiver that transmits and receives signals by switching a communication frequency with a predetermined hopping pattern in wideband communication, and a plurality of narrowband antennas having different communication bands included in the communication band of the wideband communication. The present invention relates to an impedance matching method for matching impedances between each of the plurality of narrowband antennas and the transmitter / receiver, a program for causing a computer to execute such a method, and a recording medium thereof.

近年、データを極めて広い周波数帯域に拡散して送受信を行えることから、UWB(「超広帯域」を意味する、Ultra Wide Bandの略。)を利用した無線通信方式が注目されている。   In recent years, wireless communication systems using UWB (abbreviation of Ultra Wide Band, which means “ultra-wide band”) have attracted attention because data can be transmitted and received by spreading data over an extremely wide frequency band.

UWBとは、米国連邦通信委員会(FCC)の定義によれば、比帯域幅が中心周波数の20%以上、又は500MHz以上という極めて広い帯域幅を利用して送受信を行う無線通信方式のことをいう。この無線通信方式を使った規格のひとつである、マイクロソフト(登録商標)、インテル(登録商標)、ソニー(登録商標)などの各社が加盟するWiMedia Allianceが推奨するMultiBandOFDM(デジタル変調方式のひとつである「直交周波数多重分割」を意味する、Orthogonal Frequency Division Multiplexingの略。)方式では、半径数メートル以内の機器同士を無線接続し、3.1GHz〜10.6GHzの周波数帯を用いて、最大480Mbpsの通信速度でデータ通信を行うことができる。このMultiBandOFDM方式は、有線USB(Universal Serial Bus)を無線化する目的で作られたWirelessUSB規格の物理層規格として、また、次世代Bluetooth(登録商標)(Bluetooth v3.0)の物理層規格として利用されることが決定している。   UWB, as defined by the US Federal Communications Commission (FCC), is a wireless communication system that transmits and receives using a very wide bandwidth with a specific bandwidth of 20% or more of the center frequency or 500 MHz or more. Say. One of the standards using this wireless communication method, MultiBand OFDM (one of the digital modulation methods) recommended by WiMedia Alliance to which companies such as Microsoft (registered trademark), Intel (registered trademark) and Sony (registered trademark) belong. In the method of Orthogonal Frequency Division Multiplexing, which means “Orthogonal Frequency Division Division”, devices within a radius of several meters are wirelessly connected, and a maximum frequency of 480 Mbps is used using a frequency band of 3.1 GHz to 10.6 GHz. Data communication can be performed at a communication speed. This MultiBand OFDM system is used as a physical layer standard of the WirelessUSB standard created for the purpose of making a wired USB (Universal Serial Bus) wireless, and as a physical layer standard of the next generation Bluetooth (registered trademark) (Bluetooth v3.0). Has been decided to be.

特に、WirelessUSBの制御IC(Integrated Circuit)やRF(Radio Frequency)ICは、近年、世界中の半導体メーカーが競って開発している。WirelessUSBは、UWB通信方式の特徴である、広帯域にわたって低電力且つ超高速でデータを伝送することに加えて、有線USBの代替としての利用を想定しているため、数ある有線USBと干渉することなく、且つセキュアに通信できなければならないように仕様が決められており、プロトコルや物理層の規格が従来の無線規格(Bluetooth(登録商標)や無線LAN(Local Area Network)等。)よりも厳密且つ高度に作られている。   In particular, wireless USB control ICs (Integrated Circuits) and RF (Radio Frequency) ICs have been developed in recent years by semiconductor manufacturers competing. WirelessUSB, which is a feature of the UWB communication system, is intended to be used as an alternative to wired USB in addition to transmitting data over a wide band with low power and ultra-high speed, so it interferes with numerous wired USBs. The specifications are determined so that the communication must be secure, and the protocol and physical layer standards are stricter than the conventional wireless standards (such as Bluetooth (registered trademark) and wireless LAN (Local Area Network)). And it is made highly.

その一例として、Bluetooth(登録商標)でも使われている周波数ホッピング方式という干渉回避技術が採用されるが、Bluetoothでの周波数ホッピングは、各パケットに応じて、マスタとデバイスとの間で予め定められた周波数パターンでホッピングするが、WirelessUSBでの周波数ホッピングは、パケットではなく各シンボルで、ホストとデバイスとの間で予め定められた周波数でホッピングする。パケットとシンボルとの関係を図14に表す。図14に示されるように、1パケットは複数のシンボルから構成され、1シンボルは1つのバンドで送信され、例えば、3つの異なるバンド(図14(b)におけるBand1、Band2及びBand3を参照。)を順次に切り替えることによって連続的に送信される。これにより、WirelessUSBは、Bluetoothに比べて、同じ帯域を共有している他の信号との干渉に強く、損失するパケット量が少ないという特徴を有する。   As an example, an interference avoidance technique called a frequency hopping method that is also used in Bluetooth (registered trademark) is adopted. Frequency hopping in Bluetooth is determined in advance between a master and a device according to each packet. In the wireless USB, frequency hopping is performed at a predetermined frequency between the host and the device with each symbol instead of the packet. The relationship between packets and symbols is shown in FIG. As shown in FIG. 14, one packet is composed of a plurality of symbols, and one symbol is transmitted in one band. For example, three different bands (refer to Band1, Band2, and Band3 in FIG. 14B). Are sequentially transmitted by sequentially switching. As a result, WirelessUSB has a feature that it is more resistant to interference with other signals sharing the same band and has less packet loss than Bluetooth.

しかし、Bluetooth(登録商標)とは異なり、UWB無線通信で周波数ホッピング方式を採用した場合は、高品質の通信性能を確保することが極めて難しい。これは、空間中若しくは伝送路又は高周波部品の周波数特性が各ホッピング周波数で異なるため、周波数依存性が極めて強いアンテナ及びアンテナ周辺回路において何らかの工夫を必要とすることに因る。特に問題となるのは、広帯域に対応するためのアンテナである。UWB無線通信では、周波数帯域の広さから他の無線規格との帯域の重なりは避けられず、そのため厳しい出力規制が設けられている。よって、受信側では極めて微弱な電波を復調することになり、用いられるアンテナには高い受信感度が求められる。使用帯域幅の中心周波数に対する比がほぼ1という条件下では、単一のアンテナで感度を上げることは困難である。加えて、広い周波数帯域の信号を単一のアンテナで送信することは、受信ほどではないにしても容易なことではない。   However, unlike Bluetooth (registered trademark), when the frequency hopping method is adopted in UWB wireless communication, it is extremely difficult to ensure high-quality communication performance. This is because the frequency characteristics of the hopping frequency are different in the space, the transmission line, or the high-frequency component, so that some ingenuity is required in the antenna and the antenna peripheral circuit having extremely strong frequency dependence. Particularly problematic is an antenna for supporting a wide band. In UWB wireless communication, band overlap with other wireless standards is unavoidable due to the wide frequency band, and therefore, strict output regulation is provided. Therefore, extremely weak radio waves are demodulated on the receiving side, and high reception sensitivity is required for the antenna used. Under the condition that the ratio of the used bandwidth to the center frequency is approximately 1, it is difficult to increase the sensitivity with a single antenna. In addition, transmitting a wide frequency band signal with a single antenna is not as easy as receiving it.

そこで、広帯域無線通信で高品質の通信性能を確保するために、単一の広帯域アンテナに代えて、複数の狭帯域アンテナを設けることが提案されている(例えば、特開2005−123753号公報(特許文献1)。)。複数の狭帯域アンテナの中から受信状態が良好なものを選択することで、微弱電波を効率良く受信することに加え、送信電波を効率よく送信することも可能となる。   Accordingly, in order to ensure high-quality communication performance in broadband wireless communication, it has been proposed to provide a plurality of narrowband antennas instead of a single broadband antenna (for example, JP-A-2005-123753 ( Patent Document 1).). By selecting an antenna having a good reception state from a plurality of narrowband antennas, it is possible to efficiently transmit a transmitted radio wave in addition to efficiently receiving a weak radio wave.

図15は、単一の広帯域アンテナが用いられた場合及び複数の狭帯域アンテナが用いられた場合の夫々について、放射効率及びVSWR(「定在波比」を意味する、Voltage Standing Wave Ratioの略。)を示す。   FIG. 15 shows the radiation efficiency and VSWR (Voltage Standing Wave Ratio, which stands for “standing wave ratio”) when a single wideband antenna is used and when a plurality of narrowband antennas are used. .)

図15(a)は、単一の広帯域アンテナが用いられた場合及び複数の狭帯域アンテナが用いられた場合の夫々について放射効率を示す。アンテナの放射効率は、アンテナの放射電力及び入射電力に比によって表され、アンテナへ入射した電力をどれだけ放射できるかを示す。即ち、放射効率によって、アンテナ本来が持つアンテナとしての基本性能を知ることができる。図において、参照番号10aは、単一の広帯域アンテナの放射効率を示し、参照番号11a、12a、13a及び14aは、4つの狭帯域アンテナの夫々の放射効率を示す。狭帯域アンテナは夫々、広帯域通信のための通信帯域において互いに異なる通信帯域を有し、無線通信装置は、これらの4つの狭帯域アンテナを用いることで広帯域通信の通信帯域の全体をカバーすることができる。図示されるように、広帯域アンテナの放射効率10aは、広帯域通信のための通信帯域の全体(f1〜f2)に及ぶ。一方、狭帯域アンテナの放射効率11a、12a、13a及び14aは、いずれも広帯域アンテナの放射効率a11よりも高い。   FIG. 15A shows the radiation efficiency for each of the case where a single wideband antenna is used and the case where a plurality of narrowband antennas are used. The radiation efficiency of the antenna is represented by a ratio of the radiation power and the incident power of the antenna, and indicates how much power incident on the antenna can be radiated. That is, the basic performance of the antenna as an antenna can be known from the radiation efficiency. In the figure, reference numeral 10a indicates the radiation efficiency of a single broadband antenna, and reference numerals 11a, 12a, 13a and 14a indicate the radiation efficiency of each of the four narrowband antennas. Each of the narrowband antennas has a different communication band in the communication band for wideband communication, and the wireless communication apparatus can cover the entire communication band of the wideband communication by using these four narrowband antennas. it can. As illustrated, the radiation efficiency 10a of the broadband antenna covers the entire communication band (f1 to f2) for broadband communication. On the other hand, the radiation efficiencies 11a, 12a, 13a, and 14a of the narrowband antenna are all higher than the radiation efficiency a11 of the wideband antenna.

図15(b)は、単一の広帯域アンテナが用いられた場合及び複数の狭帯域アンテナが用いられた場合の夫々についてVSWRを示す。VSWRは、定在波の最大振幅及び最小振幅の夫々の絶対値の比によって表される。定在波とは、アンテナへの入力波及びアンテナからの反射波によって発生するものであり、VSWR値は、信号反射を引き起こすアンテナでのインピーダンス不整合がどれだけ生じるかによって定まる。言い換えると、VSWR値は、アンテナに通じる伝送路とアンテナとの間の反射の程度を示す。よって、VSWR値が低くなるほど、信号反射によって生ずる信号損失は低減され、通信品質は改善される。そして、一般的に通信可能なVSWR値は"3"とされている。図において、参照番号10bは、単一の広帯域アンテナのVSWRを示し、参照番号11b、12b、13b及び14bは、4つの狭帯域アンテナの夫々のVSWRを示す。図示されるように、広帯域アンテナのVSWR10bは、広帯域通信のための通信帯域の全体にわたって"3"よりも低い値をとる。一方、狭帯域アンテナのVSWR11b、12b、13b及び14bは、いずれも広帯域アンテナのVSWR11bよりも低い。   FIG. 15B shows the VSWR when a single wideband antenna is used and when a plurality of narrowband antennas are used. VSWR is represented by the ratio of the absolute values of the maximum amplitude and the minimum amplitude of the standing wave. The standing wave is generated by an input wave to the antenna and a reflected wave from the antenna, and the VSWR value is determined by how much impedance mismatch occurs in the antenna that causes signal reflection. In other words, the VSWR value indicates the degree of reflection between the transmission path leading to the antenna and the antenna. Therefore, as the VSWR value becomes lower, signal loss caused by signal reflection is reduced and communication quality is improved. In general, the communicable VSWR value is “3”. In the figure, reference number 10b indicates the VSWR of a single wideband antenna, and reference numbers 11b, 12b, 13b and 14b indicate the VSWR of each of the four narrowband antennas. As shown in the figure, the VSWR 10b of the broadband antenna takes a value lower than “3” over the entire communication band for broadband communication. On the other hand, the VSWRs 11b, 12b, 13b, and 14b of the narrow band antenna are all lower than the VSWR 11b of the wide band antenna.

このように、一般に通信帯域が広くなるほどアンテナの放射効率及びVSWRは悪化することが知られており、単一の広帯域アンテナに代えて複数の狭帯域アンテナを設けることは、通信性能を確保するために有効である。   As described above, it is generally known that the radiation efficiency and VSWR of the antenna deteriorate as the communication band becomes wider, and providing a plurality of narrowband antennas instead of a single wideband antenna ensures communication performance. It is effective for.

しかし、単一の広帯域アンテナに代えて複数の狭帯域アンテナを設けた場合、受信レベルに応じて複数の狭帯域アンテナの中から1つを選択することから、当該ホッピング周波数に適合していない狭帯域アンテナが選択されることがある。その場合、伝送路を含む送受信器とそのアンテナとの間でインピーダンス不整合が生じ、VSWR値、即ち、送受信器とアンテナとの間の反射が大きくなり、電力損失が発生するという問題がある。   However, when a plurality of narrow-band antennas are provided instead of a single wide-band antenna, one of the plurality of narrow-band antennas is selected according to the reception level. A band antenna may be selected. In that case, there is a problem that impedance mismatch occurs between the transceiver including the transmission path and the antenna, and the VSWR value, that is, reflection between the transceiver and the antenna increases, resulting in power loss.

一方、単一の狭帯域アンテナを用いた周波数ホッピング通信において、送受信器とアンテナとの間のインピーダンス整合を確立することで、アンテナ特性を最適化することが提案されている(例えば、特開2003−298458号公報(特許文献2)。)。
特開2005−123753号公報 特開2003−298458号公報
On the other hand, in frequency hopping communication using a single narrowband antenna, it has been proposed to optimize antenna characteristics by establishing impedance matching between a transceiver and an antenna (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-2003). -298458 gazette (patent document 2).
JP 2005-123753 A JP 2003-298458 A

しかし、特許文献2に記載される狭帯域(80MHz)での周波数ホッピングのためのインピーダンス整合技術をそのまま広帯域での周波数ホッピングに適用することはできない。   However, the impedance matching technique for frequency hopping in a narrow band (80 MHz) described in Patent Document 2 cannot be applied to frequency hopping in a wide band as it is.

受信レベルは、送信器側が元々持っているバンド間の電力差及び空間のマルチパスフェージングによる電力値の変動に起因して、ホッピング周波数ごとに変動する。ホッピング周波数ごとに受信レベルが変動すると、(「自動利得制御」を意味する、Automatic Gain Controlの略。入力の電気信号の振幅が変動する場合でさえ一定の出力が得られるよう、自動的に増幅回路の増幅率(即ち、利得。)を調整する回路のことである。)処理が適切に働くことが難しいため、受信に失敗する場合がある。そのため、広帯域での周波数ホッピングでは、受信レベルを可能な限り平坦にしなければならないという問題がある。   The reception level fluctuates for each hopping frequency due to the power difference between bands originally possessed by the transmitter and the fluctuation of the power value due to spatial multipath fading. When the reception level fluctuates for each hopping frequency (Automatic Gain Control, meaning “automatic gain control”. Amplifies automatically so that a constant output can be obtained even when the amplitude of the input electric signal fluctuates. It is a circuit that adjusts the amplification factor (ie, gain) of the circuit.) Since the processing is difficult to work properly, reception may fail. Therefore, in the frequency hopping in a wide band, there is a problem that the reception level must be made as flat as possible.

本発明は、上記問題を鑑み、複数の狭帯域アンテナを用いた広帯域無線通信装置において受信信号の時間的なレベル変動に追従することができる無線通信装置、インピーダンス整合方法、プログラム及びその記録媒体を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a wireless communication device, an impedance matching method, a program, and a recording medium thereof capable of following temporal level fluctuations of a received signal in a broadband wireless communication device using a plurality of narrowband antennas. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明の無線通信装置は、広帯域通信において所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替えて信号を送信及び受信する送受信器を備えた無線通信装置であって、前記広帯域通信の通信帯域に含まれる互いに異なる通信帯域を有する複数の狭帯域アンテナと、前記所定のホッピングパターンに従って前記複数の狭帯域アンテナの中から少なくとも1つを選択するアンテナ選択手段と、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナが受信した信号のレベルを検出する信号レベル検出手段と、前記信号レベル検出手段によって検出された信号のレベルに基づいて、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合手段とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a wireless communication device of the present invention is a wireless communication device including a transceiver that transmits and receives a signal by switching a communication frequency with a predetermined hopping pattern in broadband communication, A plurality of narrowband antennas having different communication bands included in the communication band, antenna selection means for selecting at least one of the plurality of narrowband antennas according to the predetermined hopping pattern, and the antenna selection means A signal level detection means for detecting a level of a signal received by the selected narrowband antenna; a narrowband antenna selected by the antenna selection means based on a level of the signal detected by the signal level detection means; and Impedance matching means for matching impedance between transmitter and receiver Characterized in that it has a.

これにより、複数の狭帯域アンテナを用いた広帯域無線通信装置において、受信信号の時間的なレベル変動に追従可能な無線通信装置を提供することができる。   Accordingly, it is possible to provide a wireless communication apparatus capable of following a temporal level fluctuation of a received signal in a wideband wireless communication apparatus using a plurality of narrowband antennas.

望ましくは、本発明の無線通信装置は、信号レベルの差と伝送路インピーダンスとの間の関係を記憶する記憶手段と、前記信号レベル検出手段によって検出された信号のレベルと所定の基準レベルとの間のレベル差を求めるレベル差算出手段を有し、該レベル差算出手段によって求められた前記レベル差に対応する伝送路インピーダンスを前記記憶手段から取得し、前記インピーダンス整合手段を、前記伝送路インピーダンスに一致するように前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるよう制御する制御手段とを更に有する。   Preferably, the wireless communication device of the present invention includes a storage unit that stores a relationship between a difference in signal level and a transmission line impedance, a signal level detected by the signal level detection unit, and a predetermined reference level. Level difference calculating means for obtaining a level difference between the two, obtaining a transmission line impedance corresponding to the level difference obtained by the level difference calculating means from the storage means, and setting the impedance matching means to the transmission line impedance. Control means for controlling the impedance between the narrowband antenna selected by the antenna selection means and the transmitter / receiver to be matched with each other.

このように受信信号のレベル差を補償するための所望の伝送路インピーダンスを予め記憶することで、インピーダンス整合を行うための複雑な回路を設ける必要がない。   In this way, it is not necessary to provide a complicated circuit for performing impedance matching by previously storing a desired transmission line impedance for compensating for a difference in level of the received signal.

一実施例において、前記インピーダンス整合手段は、前記複数のアンテナと前記送受信器との間に設けられた可変キャパシタを有し、前記記憶手段は、前記可変キャパシタの容量と前記伝送路インピーダンスとの間の関係を更に記憶する。   In one embodiment, the impedance matching means has a variable capacitor provided between the plurality of antennas and the transceiver, and the storage means is between the capacitance of the variable capacitor and the transmission line impedance. The relationship is further stored.

これにより、キャパシタ容量を変化させて伝送路のインピーダンスを整合させることができる。   Thereby, the impedance of the transmission line can be matched by changing the capacitor capacity.

望ましくは、本発明の無線通信装置は、前記所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替える周波数切替手段を更に有し、前記周波数切替手段は、前記通信周波数を通信帯域に含む狭帯域アンテナを選択するよう前記アンテナ選択手段に指示する。   Preferably, the wireless communication device of the present invention further includes frequency switching means for switching a communication frequency with the predetermined hopping pattern, and the frequency switching means selects a narrowband antenna that includes the communication frequency in a communication band. The antenna selection unit is instructed.

これにより、単一の広帯域アンテナに代えて複数の狭帯域アンテナを設けた場合にも、ホッピング周波数に対応する適切なアンテナを選択して通信を行うことができる。   Thus, even when a plurality of narrow-band antennas are provided instead of a single wide-band antenna, communication can be performed by selecting an appropriate antenna corresponding to the hopping frequency.

望ましくは、前記複数の狭帯域アンテナの夫々の通信帯域は、前記所定のホッピングパターンを構成する通信周波数のうちの1以上を含み、前記インピーダンス整合手段は、前記通信周波数ごとに、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナ及び前記送受信器のインピーダンスを整合させる。   Preferably, each communication band of the plurality of narrowband antennas includes one or more of communication frequencies constituting the predetermined hopping pattern, and the impedance matching unit is configured to select the antenna selection unit for each communication frequency. The impedance of the narrowband antenna selected by the transmitter and the transceiver is matched.

これにより、無線通信装置の許容される規模及びコスト、要求される性能、並びに用いられる狭帯域アンテナの特性等に応じて、狭帯域アンテナの数を最適化することができる。   Thereby, the number of narrowband antennas can be optimized according to the allowable scale and cost of the wireless communication device, the required performance, the characteristics of the narrowband antennas used, and the like.

望ましくは、本発明の無線通信装置は、通信開始からの経過時間又は通信回数を計るカウンタを更に有し、所定時間が経過するごとに又は所定通信回数ごとに、前記信号レベル検出手段は、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナが受信した信号のレベルを検出し、前記インピーダンス整合手段は、前記信号レベル検出手段によって検出された信号のレベルに基づいて、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させる。   Preferably, the wireless communication apparatus of the present invention further includes a counter for measuring an elapsed time or the number of communication times from the start of communication, and the signal level detecting means is The level of the signal received by the narrowband antenna selected by the antenna selection unit is detected, and the impedance matching unit is selected by the antenna selection unit based on the level of the signal detected by the signal level detection unit The impedance between the narrow band antenna and the transceiver is matched.

これにより、時々刻々と変化する空間中の電波伝搬環境に対応可能となり、高い通信品質を保つことができる。   Thereby, it becomes possible to cope with a radio wave propagation environment in a space that changes from moment to moment, and high communication quality can be maintained.

また、上記目的を達成するために、本発明のインピーダンス整合方法は、広帯域通信において所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替えて信号を送信及び受信する送受信器と、前記広帯域通信の通信帯域に含まれる互いに異なる通信帯域を有する複数の狭帯域アンテナとを備えた無線通信装置において前記複数の狭帯域アンテナの夫々と前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合方法であって、前記所定のホッピングパターンに従って前記複数の狭帯域アンテナの中から少なくとも1つを選択するアンテナ選択ステップと、前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナが受信した信号のレベルを検出する信号レベル検出ステップと、前記信号レベル検出ステップで検出された信号のレベルに基づいて、前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合ステップとを有する。   In order to achieve the above object, the impedance matching method of the present invention is included in a transmitter / receiver that transmits and receives a signal by switching a communication frequency with a predetermined hopping pattern in broadband communication, and the communication band of the broadband communication. An impedance matching method for matching impedances between each of the plurality of narrowband antennas and the transceiver in a wireless communication apparatus including a plurality of narrowband antennas having different communication bands, the predetermined hopping An antenna selection step of selecting at least one of the plurality of narrowband antennas according to a pattern, a signal level detection step of detecting a level of a signal received by the narrowband antenna selected in the antenna selection step, and the signal Based on the level of the signal detected in the level detection step There are, and an impedance matching step for matching the impedance between the narrowband antenna and the transceiver, which is selected by the antenna selecting step.

これにより、複数の狭帯域アンテナを用いた広帯域無線通信装置において受信信号の時間的なレベル変動に追従可能とするインピーダンス整合方法を提供することができる。   Thereby, it is possible to provide an impedance matching method capable of following a temporal level fluctuation of a received signal in a wideband wireless communication apparatus using a plurality of narrowband antennas.

また、上記目的を達成するために、本発明のインピーダンス整合プログラムは、広帯域通信において所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替えて信号を送信及び受信する送受信器と、前記広帯域通信の通信帯域に含まれる互いに異なる通信帯域を有する複数の狭帯域アンテナとを備えた無線通信装置において前記複数の狭帯域アンテナの夫々と前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合プログラムであって、コンピュータに、前記所定のホッピングパターンに従って前記複数の狭帯域アンテナの中から少なくとも1つを選択するアンテナ選択ステップと、前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナが受信した信号のレベルを検出する信号レベル検出ステップと、前記信号レベル検出ステップで検出された信号のレベルに基づいて、前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合ステップとを実行させることができる。   In order to achieve the above object, the impedance matching program of the present invention is included in a transmitter / receiver that transmits and receives signals by switching a communication frequency with a predetermined hopping pattern in broadband communication, and the communication band of the broadband communication. An impedance matching program for matching impedances between each of the plurality of narrowband antennas and the transmitter / receiver in a wireless communication apparatus including a plurality of narrowband antennas having different communication bands, the computer, An antenna selection step of selecting at least one of the plurality of narrowband antennas according to a predetermined hopping pattern; and a signal level detection step of detecting a level of a signal received by the narrowband antenna selected in the antenna selection step; The signal level detecting step Based on the level of the detected signal, it is possible to perform an impedance matching step for matching the impedance between the narrowband antenna and the transceiver, which is selected by the antenna selecting step.

これにより、複数の狭帯域アンテナを用いた広帯域無線通信装置において受信信号の時間的なレベル変動に追従可能とするインピーダンス整合プログラムを提供することができる。   As a result, it is possible to provide an impedance matching program that can follow a temporal level fluctuation of a received signal in a broadband wireless communication apparatus using a plurality of narrowband antennas.

また、一実施形態として、本発明の受信信号レベル調整プログラムは、例えば、コンパクトディスク(CD)などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。   As one embodiment, the received signal level adjustment program of the present invention may be recorded on a computer-readable recording medium such as a compact disc (CD).

本発明により、上記問題を鑑み、複数の狭帯域アンテナを用いた広帯域無線通信装置において受信信号の時間的なレベル変動に追従可能な無線通信装置、インピーダンス整合方法、プログラム及びその記録媒体を提供することが可能となる。   In view of the above problems, the present invention provides a wireless communication apparatus, an impedance matching method, a program, and a recording medium for the wireless communication apparatus that can follow temporal level fluctuations of a received signal in a broadband wireless communication apparatus using a plurality of narrowband antennas. It becomes possible.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付の図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

[構成]
図1は、本発明の実施形態に従う無線通信装置の構成を表す。
[Constitution]
FIG. 1 shows a configuration of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1の無線通信装置1は、互いに異なる通信帯域を有する4つのアンテナ100〜103と、アンテナ100〜103を介して信号を受信する受信器10と、アンテナ100〜103を介して信号を送信する送信器20と、通信相手となる他の無線通信装置との通信規約(例えば、情報フォーマット及び交信手順等。)を定義するとともに、カウンタ131を有し、通信開始からの経過時間及び/又は通信回数を監視する制御部130と、制御部130の処理を司るソフトウェア及びデータを格納した記憶部129とを有する。アンテナ100〜103の各通信帯域は、無線通信装置1が行う広帯域通信の通信帯域に含まれ、無線通信装置1は、4つの狭帯域アンテナ100〜103を用いることで広帯域通信の通信帯域の全体をカバーする。   The wireless communication device 1 in FIG. 1 transmits four antennas 100 to 103 having different communication bands, a receiver 10 that receives a signal via the antennas 100 to 103, and a signal via the antennas 100 to 103. The communication protocol (for example, information format and communication procedure) between the transmitter 20 and another wireless communication device that is a communication partner is defined, and the counter 131 has a counter 131, and an elapsed time and / or communication from the start of communication. It has a control unit 130 that monitors the number of times, and a storage unit 129 that stores software and data for controlling the processing of the control unit 130. Each communication band of the antennas 100 to 103 is included in a communication band for wideband communication performed by the wireless communication apparatus 1, and the wireless communication apparatus 1 uses the four narrowband antennas 100 to 103 to make the entire communication band for wideband communication. Cover.

無線通信装置1は、装置1が受信器又は送信器のどちらとして動作するかを選択する送受信切替スイッチ106を更に有する。送受信切替スイッチ106は、制御部130から供給される切替信号に従って、受信パス又は送信パスを形成するよう切り替わる。   The wireless communication device 1 further includes a transmission / reception selector switch 106 that selects whether the device 1 operates as a receiver or a transmitter. The transmission / reception selector switch 106 is switched to form a reception path or a transmission path according to a switching signal supplied from the control unit 130.

また、無線通信装置1は、アンテナ100〜103と送受信切替スイッチ106との間にインピーダンス整合器104及びアンテナ選択回路105を更に有する。アンテナ選択回路105は、信号を送信又は受信するために4つのアンテナ100〜103の中から少なくとも1つを選択することができる。インピーダンス整合器104は、アンテナ100〜103とアンテナ選択回路105との間に挿入され、選択回路105によって選択される各アンテナと受信器10又は送信器20とのインピーダンスを整合させる。   The wireless communication device 1 further includes an impedance matching unit 104 and an antenna selection circuit 105 between the antennas 100 to 103 and the transmission / reception changeover switch 106. The antenna selection circuit 105 can select at least one of the four antennas 100 to 103 to transmit or receive a signal. The impedance matching unit 104 is inserted between the antennas 100 to 103 and the antenna selection circuit 105 to match the impedance of each antenna selected by the selection circuit 105 with the receiver 10 or the transmitter 20.

受信器10は、低雑音増幅器(LNA)107と、2つのミキサ109及び110と、2つの帯域通過フィルタ(BPF)112及び113と、受信信号強度検出部(RSSI)117と、2つの可変利得増幅器120及び121と、自動利得制御(AGC)処理部123と、信号レベル検出部124と、復調部125とを有する。また、受信器10は、周波数シンセサイザ30を送信器20と共有する。   The receiver 10 includes a low noise amplifier (LNA) 107, two mixers 109 and 110, two bandpass filters (BPF) 112 and 113, a received signal strength detector (RSSI) 117, and two variable gains. Amplifiers 120 and 121, an automatic gain control (AGC) processing unit 123, a signal level detection unit 124, and a demodulation unit 125 are included. Further, the receiver 10 shares the frequency synthesizer 30 with the transmitter 20.

LNA107は、選択回路105によって選択されたアンテナ100、101、102又は103を介して受信された広帯域無線信号を増幅する。ミキサ109及び110は、増幅された広帯域無線信号に、周波数シンセサイザ30で生成された無線通信周波数信号を乗じる信号混合手段であり、これにより、I及びQのベースバンド信号を生成することができる。BPF112及び113は、ミキサ109及び110で生成されたベースバンド信号から所定の周波数帯域を有する信号のみを取り出す。   The LNA 107 amplifies the broadband wireless signal received via the antenna 100, 101, 102 or 103 selected by the selection circuit 105. The mixers 109 and 110 are signal mixing means for multiplying the amplified wideband radio signal by the radio communication frequency signal generated by the frequency synthesizer 30, thereby generating I and Q baseband signals. The BPFs 112 and 113 extract only signals having a predetermined frequency band from the baseband signals generated by the mixers 109 and 110.

RSSI117は、BPF112及び113でフィルタ処理されたベースバンド信号の直流(DC)電圧レベルを検出することによって受信信号の強さを検出する信号強度検出手段である。信号レベル検出部124は、RSSI117によって検出された受信信号の強さに基づき、受信された広帯域無線信号の信号レベルを検出してデジタル値で出力することができる。   The RSSI 117 is signal strength detection means for detecting the strength of the received signal by detecting the direct current (DC) voltage level of the baseband signal filtered by the BPFs 112 and 113. The signal level detection unit 124 can detect the signal level of the received broadband wireless signal based on the strength of the received signal detected by the RSSI 117 and output it as a digital value.

VGA120及び121は、利得を数dBステップごとに切り替えることが可能な増幅器である。AGC処理部123は、信号レベル検出部124によって検出された信号レベルに基づき、受信信号の振幅が変動する場合でさえ一定の出力が得られるよう自動的にVGA120及び121の増幅率(即ち、利得。)を調整する。従って、VGA120及び121は、AGC処理部123によって、受信された広帯域無線信号の入力レベル(即ち、振幅。)に応じて利得を切り替えるよう制御され、この利得に従って、BPF112及び113でフィルタ処理されたベースバンド信号を増幅することができる。このようにVGA120及び121によって増幅されたベースバンド信号は、復調部125へ入力されて復調される。   The VGAs 120 and 121 are amplifiers capable of switching the gain every several dB steps. Based on the signal level detected by the signal level detection unit 124, the AGC processing unit 123 automatically increases the amplification factors (ie, gains) of the VGAs 120 and 121 so that a constant output can be obtained even when the amplitude of the received signal varies. .). Therefore, the VGAs 120 and 121 are controlled by the AGC processing unit 123 to switch the gain according to the input level (that is, amplitude) of the received broadband wireless signal, and are filtered by the BPFs 112 and 113 according to this gain. A baseband signal can be amplified. The baseband signals thus amplified by the VGAs 120 and 121 are input to the demodulation unit 125 and demodulated.

送信器20は、電力増幅器(PA)108と、加算器111と、ミキサ114及び115と、変調部128とを有する。   The transmitter 20 includes a power amplifier (PA) 108, an adder 111, mixers 114 and 115, and a modulation unit 128.

他の無線通信装置へ送信されるデータは、制御部130によって、通信規約を満たす所定のプロトコルに従って変調部128へ送られる。変調部128は、そのデータに対して変調処理及び帯域制御を施し、同相成分及び直交成分に分離して、夫々をミキサ114又は115に入力する。ミキサ114及び115は、同相成分信号又は直交成分信号に、周波数シンセサイザ30で生成された無線通信周波数信号を乗じる。加算器111は、ミキサ114及び115の夫々から出力された信号を加算して、PA108へ出力する。PA108は、加算器から出力された信号のレベルを所定の利得で増幅する。増幅された信号は、選択回路105によって選択されたアンテナ100、101、102又は103を介して他の無線通信装置へ送信される。   Data transmitted to another wireless communication apparatus is sent by the control unit 130 to the modulation unit 128 according to a predetermined protocol that satisfies the communication protocol. Modulation section 128 performs modulation processing and band control on the data, separates the data into in-phase components and quadrature components, and inputs them to mixer 114 or 115, respectively. The mixers 114 and 115 multiply the in-phase component signal or the quadrature component signal by the radio communication frequency signal generated by the frequency synthesizer 30. Adder 111 adds the signals output from mixers 114 and 115 and outputs the result to PA 108. The PA 108 amplifies the level of the signal output from the adder with a predetermined gain. The amplified signal is transmitted to another wireless communication device via the antenna 100, 101, 102, or 103 selected by the selection circuit 105.

周波数シンセサイザ30は、受信器10のミキサ109、110及び送信器20のミキサ114、115で乗じられる無線通信周波数信号を生成する信号生成手段であって、位相回転部116と、位相ロックループ(PLL)回路部118と、電圧制御発振器(VCO)119と、水晶発振器122とを有する。PLL回路部118、VCO1119及び水晶発振器122は位相ロックループ(PLL)を形成する。位相回転部116は、PLLから出力された信号から、その位相を夫々0度及び90度回転させた2つの信号を生成し、無線通信周波数信号として夫々のミキサへ入力する。   The frequency synthesizer 30 is a signal generating unit that generates a radio communication frequency signal multiplied by the mixers 109 and 110 of the receiver 10 and the mixers 114 and 115 of the transmitter 20, and includes a phase rotation unit 116, a phase lock loop (PLL) ) Circuit portion 118, voltage controlled oscillator (VCO) 119, and crystal oscillator 122. The PLL circuit unit 118, the VCO 1119, and the crystal oscillator 122 form a phase locked loop (PLL). The phase rotation unit 116 generates two signals whose phases are rotated by 0 degree and 90 degrees from the signal output from the PLL, and inputs the two signals to the respective mixers as radio communication frequency signals.

また、無線通信装置1は、周波数ホッピング方式を採用する場合に、無線通信周波数信号の周波数を受信ホッピング周波数に応じて切り替える周波数切替部127を更に有する。周波数切替部127は、制御部130において他の無線通信装置との間で定義される周波数ホッピングパターンに従って、周波数シンセサイザ30で生成される無線通信周波数信号の周波数を切り替えるよう、周波数シンセサイザ30に対して周波数切替信号を供給する。更に、周波数切替部127は、周波数ホッピングパターンに従ってアンテナ100〜103の中から少なくとも1つが選択されるよう選択回路105に指示するアンテナ選択信号を供給する。   In addition, when the frequency hopping method is adopted, the wireless communication device 1 further includes a frequency switching unit 127 that switches the frequency of the wireless communication frequency signal according to the reception hopping frequency. The frequency switching unit 127 instructs the frequency synthesizer 30 to switch the frequency of the radio communication frequency signal generated by the frequency synthesizer 30 in accordance with the frequency hopping pattern defined between the control unit 130 and another radio communication device. Supply a frequency switching signal. Furthermore, the frequency switching unit 127 supplies an antenna selection signal that instructs the selection circuit 105 to select at least one of the antennas 100 to 103 according to the frequency hopping pattern.

周波数ホッピングパターンは、例えば、図2に示されるような形式で、記憶部129に記憶されている。図2で、複数の様々なホッピングパターン22は、互いに異なるホッピングナンバー(No)21を付され、それによって識別され得る。用いられる周波数ホッピングパターンは、通信相手となる他の無線通信装置との間で予め行われる接続・認証プロセスにおいて決定される。制御部130は、決定された周波数ホッピングパターンに従って、ホッピングする周波数(ここでは「ホッピング周波数」と呼ぶ。)を周波数切替部127に通知する。なお、図2に示される形式は例示であり、周波数ホッピングパターンは、特定のホッピングナンバーと関連付けられる限り、テーブル形式に限らず他の態様で記憶部129に記憶されても良い。   The frequency hopping pattern is stored in the storage unit 129, for example, in the format shown in FIG. In FIG. 2, a plurality of various hopping patterns 22 are given different hopping numbers (No) 21 and can be identified thereby. The frequency hopping pattern to be used is determined in a connection / authentication process performed in advance with another wireless communication apparatus as a communication partner. The control unit 130 notifies the frequency switching unit 127 of the frequency to be hopped (herein referred to as “hopping frequency”) according to the determined frequency hopping pattern. Note that the format shown in FIG. 2 is an example, and the frequency hopping pattern may be stored in the storage unit 129 in another manner without being limited to the table format as long as it is associated with a specific hopping number.

図3は、周波数切替部127の構成の詳細を表す。   FIG. 3 shows details of the configuration of the frequency switching unit 127.

図3の周波数切替部127は、切替信号生成部31及び周波数設定記憶部32を有する。切替信号生成部31は、生成する無線通信周波数信号の周波数を制御部130から通知されたホッピング周波数に切り替えるよう周波数シンセサイザ30に指示する周波数切替信号と、制御部130から通知されたホッピング周波数を含む通信帯域を有するアンテナを選択するよう選択回路105に指示するアンテナ選択信号とを生成する。周波数設定記憶部32は、例えば、図4に示されるような形式で、制御部130から通知されたホッピング周波数に対応する設定値及びアンテナ番号に関する情報を記憶する。   The frequency switching unit 127 in FIG. 3 includes a switching signal generation unit 31 and a frequency setting storage unit 32. The switching signal generation unit 31 includes a frequency switching signal for instructing the frequency synthesizer 30 to switch the frequency of the generated radio communication frequency signal to the hopping frequency notified from the control unit 130, and the hopping frequency notified from the control unit 130 An antenna selection signal for instructing the selection circuit 105 to select an antenna having a communication band is generated. The frequency setting storage unit 32 stores, for example, information related to the setting value and the antenna number corresponding to the hopping frequency notified from the control unit 130 in the format shown in FIG.

図4で、複数の異なるホッピング周波数41は、夫々、互いに異なる設定値42を割り当てられている。例えば、3432MHzのホッピング周波数には、設定値0x00が割り当てられている。切替信号生成部31は、制御部130によって通知されたホッピング周波数に対応する設定値を周波数設定記憶部32から読み出し、この設定値を周波数切替信号として周波数シンセサイザ30へ、具体的には、PLL118のレジスタ(図示せず。)に通知する。   In FIG. 4, a plurality of different hopping frequencies 41 are assigned different setting values 42, respectively. For example, the setting value 0x00 is assigned to the hopping frequency of 3432 MHz. The switching signal generation unit 31 reads a setting value corresponding to the hopping frequency notified by the control unit 130 from the frequency setting storage unit 32, and uses the setting value as a frequency switching signal to the frequency synthesizer 30, specifically, the PLL 118. Notify a register (not shown).

また、図4で、複数の異なるホッピング周波数41は、3つ連続する異なる周波数を組として、組ごとに異なるアンテナ番号を割り当てられている。例えば、3432MHz、3960MHz及び4488MHzの3つの連続したホッピング周波数の組には、アンテナ番号1が割り当てられ、5016MHz、5544MHz及び6072MHzの3つの連続したホッピング周波数の組には、アンテナ番号2が割り当てられ、6600MHz、7128MHz及び7656MHzの3つの連続したホッピング周波数の組には、アンテナ番号3が割り当てられ、8184MHz、8712MHz及び9240MHzの3つの連続したホッピング周波数の組には、アンテナ番号4が割り当てられている。アンテナ番号1〜4は、夫々、アンテナ100〜103の夫々に対応するとする。切替信号生成部31は、制御部130によって通知されたホッピング周波数に対応するアンテナ番号を周波数設定記憶部32から読み出し、このアンテナ番号をアンテナ選択信号としてアンテナ選択回路105に通知する。従って、アンテナ番号を通知された選択回路105によって、アンテナ番号1に対応するアンテナ100は、ホッピング周波数が3432MHz、3960MHz又は4488MHzに設定されている場合に選択され、アンテナ番号2に対応するアンテナ101は、ホッピング周波数が5016MHz、5544MHz又は6072MHzに設定されている場合に選択され、アンテナ番号3に対応するアンテナ102は、ホッピング周波数が6600MHz、7128MHz又は7656MHzに設定される場合に選択され、アンテナ番号4に対応するアンテナ103は、ホッピング周波数が8184MHz、8712MHz又は9240MHzに設定されている場合に選択される。   In FIG. 4, a plurality of different hopping frequencies 41 are assigned different antenna numbers for each set, with three consecutive different frequencies as a set. For example, three consecutive hopping frequency sets of 3432 MHz, 3960 MHz, and 4488 MHz are assigned antenna number 1, and three consecutive hopping frequency sets of 5016 MHz, 5544 MHz, and 6072 MHz are assigned antenna number 2. The antenna number 3 is assigned to the set of three consecutive hopping frequencies of 6600 MHz, 7128 MHz, and 7656 MHz, and the antenna number 4 is assigned to the set of three consecutive hopping frequencies of 8184 MHz, 8712 MHz, and 9240 MHz. The antenna numbers 1 to 4 correspond to the antennas 100 to 103, respectively. The switching signal generation unit 31 reads the antenna number corresponding to the hopping frequency notified by the control unit 130 from the frequency setting storage unit 32 and notifies the antenna selection circuit 105 of the antenna number as an antenna selection signal. Therefore, the antenna 100 corresponding to the antenna number 1 is selected by the selection circuit 105 notified of the antenna number when the hopping frequency is set to 3432 MHz, 3960 MHz, or 4488 MHz, and the antenna 101 corresponding to the antenna number 2 is selected. The antenna 102 corresponding to the antenna number 3 is selected when the hopping frequency is set to 5016 MHz, 5544 MHz or 6072 MHz, and the antenna 102 corresponding to the antenna number 3 is selected when the hopping frequency is set to 6600 MHz, 7128 MHz or 7656 MHz. The corresponding antenna 103 is selected when the hopping frequency is set to 8184 MHz, 8712 MHz, or 9240 MHz.

なお、図4に示される形式は例示であり、ホッピング周波数、設定値及びアンテナ番号は、互いに関連付けて記憶される限り、テーブル形式に限らず他の態様で周波数設定記憶部32に記憶されても良い。   The format shown in FIG. 4 is an example, and the hopping frequency, the set value, and the antenna number may be stored in the frequency setting storage unit 32 in other forms as well as the table format as long as they are stored in association with each other. good.

再び図1に戻り、信号レベル検出部124は、上述したように、アンテナ選択回路105によって選択されたアンテナが受信した信号のレベルを検出する。本例では、1のアンテナに3つのホッピング周波数が割り当てられているので、信号レベル検出部124は、ホッピング周波数ごとに、選択されたアンテナが受信する信号のレベルを検出する。   Returning to FIG. 1 again, the signal level detection unit 124 detects the level of the signal received by the antenna selected by the antenna selection circuit 105 as described above. In this example, since three hopping frequencies are assigned to one antenna, the signal level detection unit 124 detects the level of the signal received by the selected antenna for each hopping frequency.

制御部130は、信号レベル検出部124によって検出された信号のレベルを所定の基準レベルと比較して、その差を求めるレベル差算出部132を更に有する。例えば、基準レベルは、信号レベル検出部124で検出された信号のレベルの中で最も低いレベルである。この最も低いレベルを示すホッピング周波数以外の他のホッピング周波数で受信される信号のレベルを基準レベルとしての最も低いレベルに合わせるように、制御部130は、インピーダンス整合器104を、選択回路105によって選択されたアンテナと受信器10又は送信器20とのインピーダンスを整合させるよう制御する。具体的には、このような制御のために、記憶部129には、信号レベルの差と伝送路インピーダンスとの関係が記憶されており、制御部130は、レベル差算出部132によって算出したレベル差に対応する伝送路インピーダンスを記憶部129から取得し、インピーダンス整合器104を、この伝送路インピーダンスに一致するように選択回路105によって選択されたアンテナと受信器10又は送信器20とのインピーダンスを整合させるよう制御する。   The control unit 130 further includes a level difference calculation unit 132 that compares the level of the signal detected by the signal level detection unit 124 with a predetermined reference level to obtain the difference. For example, the reference level is the lowest level among the signal levels detected by the signal level detection unit 124. The control unit 130 selects the impedance matching unit 104 by the selection circuit 105 so that the level of the signal received at another hopping frequency other than the hopping frequency indicating the lowest level matches the lowest level as the reference level. Control is performed so that the impedance of the antenna and the receiver 10 or the transmitter 20 is matched. Specifically, for such control, the storage unit 129 stores the relationship between the signal level difference and the transmission line impedance, and the control unit 130 calculates the level calculated by the level difference calculation unit 132. The transmission line impedance corresponding to the difference is acquired from the storage unit 129, and the impedance matching unit 104 determines the impedance between the antenna selected by the selection circuit 105 and the receiver 10 or the transmitter 20 so as to match the transmission line impedance. Control to match.

図5は、インピーダンス整合器104の構成の詳細を表す。   FIG. 5 shows details of the configuration of the impedance matching unit 104.

図5のインピーダンス整合器104は、図1に示されるようにアンテナ100〜103とアンテナ選択回路105との間に挿入されており、可変キャパシタ51と、キャパシタ51の静電容量を変化させる電圧を発生させる電圧発生部52とを有する。電圧発生部52は、制御部130からの制御信号に従ってキャパシタ51の容量を変化させることによって、選択回路105によって選択されたアンテナ及び受信器10又は送信器20のインピーダンスを所定の伝送路インピーダンスに一致するように整合させることができる。   The impedance matching unit 104 in FIG. 5 is inserted between the antennas 100 to 103 and the antenna selection circuit 105 as shown in FIG. 1, and has a variable capacitor 51 and a voltage for changing the capacitance of the capacitor 51. And a voltage generator 52 for generating the voltage. The voltage generation unit 52 changes the capacitance of the capacitor 51 in accordance with the control signal from the control unit 130, thereby matching the impedance of the antenna selected by the selection circuit 105 and the receiver 10 or the transmitter 20 with a predetermined transmission line impedance. Can be matched.

また、インピーダンス整合器104は、伝送路インピーダンスを無限大とする構成を更に有することができる。この構成は、例えば、各アンテナと選択回路105との間の伝送路を開放するスイッチ(図示せず。)を設けることで実現され得る。伝送路インピーダンスが無限大であると、搬送波を全反射させることができるので、データ送信中に瞬間的に空中に電波を送出しないようにすることが可能となる。これは、例えば軍事用等のレーダーを検知した場合に、電波法上の規制により、特定のホッピング周波数帯での電波の送出を即座に中止しなければならない状況において有利である。   Further, the impedance matching unit 104 can further have a configuration in which the transmission line impedance is infinite. This configuration can be realized, for example, by providing a switch (not shown) that opens a transmission path between each antenna and the selection circuit 105. When the transmission line impedance is infinite, the carrier wave can be totally reflected, so that it is possible to prevent radio waves from being instantaneously transmitted into the air during data transmission. This is advantageous in situations where, for example, when a radar for military use is detected, transmission of a radio wave in a specific hopping frequency band must be stopped immediately due to regulations in the Radio Law.

図6は、記憶部129に記憶されるインピーダンス整合のためのパラメータを示す。   FIG. 6 shows parameters for impedance matching stored in the storage unit 129.

図6に示されるように、記憶部129には、アンテナごとに、電圧発生部52がキャパシタ51の静電容量を変化させるために発生させる制御電圧61(単位ミリボルト[mV])と、制御電圧61をデジタルで表す通知レベル62と、キャパシタ51の静電容量63(単位ピコファラッド[pF])と、伝送路のインピーダンス64(単位オーム[Ω])と、レベル差を補償するための調整値65(単位デジベル[dB])と、受信信号のレベル差66(単位ミリボルト[mV])とが関連付けられて記憶されている。   As shown in FIG. 6, the storage unit 129 includes, for each antenna, a control voltage 61 (unit millivolt [mV]) generated by the voltage generation unit 52 to change the capacitance of the capacitor 51, and a control voltage. Notification level 62 that represents 61 in digital form, capacitance 63 of capacitor 51 (unit picofarad [pF]), transmission line impedance 64 (unit ohm [Ω]), and adjustment value for compensating for level difference 65 (unit decibel [dB]) and a received signal level difference 66 (unit millivolt [mV]) are stored in association with each other.

図6から、レベル差算出部132によって算出されたレベル差によって、そのレベル差を補償して、受信信号のレベルを基準レベルと等しくする調整値65を知ることができる。伝送路インピーダンス64は、この調整値を得るための、選択されたアンテナと受信器10又は送信器20との間の伝送路のインピーダンス値を表す。静電容量63は、対応する伝送路インピーダンスを実現するための可変キャパシタ51のキャパシタンス値である。制御部130は、電圧発生部52に、可変キャパシタ51の静電容量を所望のキャパシタンス値に設定すべく、そのキャパシタンス値に対応する制御電圧61を表す通知レベル62を有する制御信号を送信する。   From FIG. 6, the level difference calculated by the level difference calculation unit 132 can be compensated for the level difference, and the adjustment value 65 that makes the level of the received signal equal to the reference level can be known. The transmission line impedance 64 represents the impedance value of the transmission line between the selected antenna and the receiver 10 or the transmitter 20 in order to obtain this adjustment value. The capacitance 63 is a capacitance value of the variable capacitor 51 for realizing the corresponding transmission line impedance. In order to set the capacitance of the variable capacitor 51 to a desired capacitance value, the control unit 130 transmits a control signal having a notification level 62 representing the control voltage 61 corresponding to the capacitance value to the voltage generating unit 52.

なお、図6では、通知レベル62が1〜5しかないが、インピーダンス整合器104のビット幅を8ビットとした場合には、256の通知レベルが可能である。   In FIG. 6, the notification level 62 is only 1 to 5. However, when the bit width of the impedance matching unit 104 is 8 bits, 256 notification levels are possible.

また、図6に示される形式は例示であり、各パラメータが互いに関連付けて記憶される限り、テーブル形式に限らず他の態様で記憶部129に記憶されても良い。例えば、記憶部129を、代替的に、図7に示すような各パラメータの対応関係を記憶することができる。   Moreover, the format shown in FIG. 6 is an example, and as long as each parameter is stored in association with each other, it is not limited to the table format and may be stored in the storage unit 129 in another manner. For example, the storage unit 129 can alternatively store the correspondence between parameters as shown in FIG.

図7(a)は、可変キャパシタ51の静電容量及び伝送路インピーダンスの関係を表し、図7(b)は、伝送路インピーダンス及び伝送損失の関係を表す。図7(a)で、横軸は、位ピコファラッド[pF]で可変キャパシタ51の静電容量を表し、縦軸は、単位オーム[Ω]で伝送路インピーダンスを表す。図7(b)で、横軸は、単位オーム[Ω]で伝送路インピーダンスを表し、縦軸は、単位デシベル[dB]で伝送損失を表す。伝送損失は、アンテナの入力インピーダンスが一般的に50Ωで固定されているために、伝送路インピーダンスが50Ωである場合は0dBである。しかし、伝送路インピーダンスが50Ω以外の場合には負の値をとる。言い換えると、伝送路インピーダンスが50Ω以外の場合は、伝送路に損失が発生し、その損失の分だけ信号レベルは低下する。このことを利用して、信号レベル検出部124で検出された信号のレベルの中で最も低いレベルを基準レベルとした場合に、この最も低いレベルを示すホッピング周波数以外の他のホッピング周波数で受信される信号のレベルを基準レベルとしての最も低いレベルに合わせることができる。   7A shows the relationship between the capacitance of the variable capacitor 51 and the transmission line impedance, and FIG. 7B shows the relationship between the transmission line impedance and the transmission loss. In FIG. 7A, the horizontal axis represents the capacitance of the variable capacitor 51 in terms of the picofarad [pF], and the vertical axis represents the transmission line impedance in unit ohms [Ω]. In FIG. 7B, the horizontal axis represents transmission line impedance in unit ohm [Ω], and the vertical axis represents transmission loss in unit decibel [dB]. Since the input impedance of the antenna is generally fixed at 50Ω, the transmission loss is 0 dB when the transmission line impedance is 50Ω. However, it takes a negative value when the transmission line impedance is other than 50Ω. In other words, when the transmission line impedance is other than 50Ω, a loss occurs in the transmission line, and the signal level decreases by the amount of the loss. By utilizing this fact, when the lowest level among the signal levels detected by the signal level detection unit 124 is set as the reference level, the signal is received at a hopping frequency other than the hopping frequency indicating the lowest level. The signal level can be adjusted to the lowest level as the reference level.

以下、図1に示される実施態様における本発明の無線通信装置1の動作を説明する。   Hereinafter, the operation of the wireless communication apparatus 1 of the present invention in the embodiment shown in FIG. 1 will be described.

[接続・認証動作]
無線通信装置1は、通信相手となる他の無線通信装置との間で信号を送受信するために、最初に接続・認証動作を行う。
[Connection / Authentication]
The wireless communication device 1 first performs a connection / authentication operation in order to transmit and receive signals to and from other wireless communication devices that are communication partners.

制御部130は、上位層プロトコルの指示に従って、スキャン動作を開始する。上述したように、アンテナ100〜103は、無線通信装置1が行う広帯域通信の通信帯域において互いに異なる通信帯域を有する。従って、広帯域通信の通信帯域の全体にわたってスキャン動作を行う場合は、アンテナ選択回路105が、制御部130から周波数切替部127を介して供給されるアンテナ選択信号に応じてアンテナ100〜103を選択するよう切り替わる。   The control unit 130 starts a scanning operation in accordance with an instruction from an upper layer protocol. As described above, the antennas 100 to 103 have different communication bands in the communication band of the broadband communication performed by the wireless communication device 1. Therefore, when performing the scanning operation over the entire communication band of the broadband communication, the antenna selection circuit 105 selects the antennas 100 to 103 according to the antenna selection signal supplied from the control unit 130 via the frequency switching unit 127. It switches as follows.

スキャン動作時は、通信レートが低く、高い送受信性能を要求されないので、インピーダンス整合器104によるインピーダンス整合を行う必要性は低い。従って、この場合は、制御部130がインピーダンス整合器104にインピーダンス整合を行うよう指示することはなく、インピーダンス整合器104はデフォルト設定(例えば、通常のアンテナインピーダンスである50Ω。)のままである。   During the scan operation, since the communication rate is low and high transmission / reception performance is not required, the need for impedance matching by the impedance matching unit 104 is low. Therefore, in this case, the control unit 130 does not instruct the impedance matching unit 104 to perform impedance matching, and the impedance matching unit 104 remains at a default setting (for example, 50Ω which is a normal antenna impedance).

スキャン動作によって通信相手となる他の無線通信装置が発見された場合は、無線通信装置1は、その他の無線通信装置との間で通信規約に則った接続・認証プロセスを行う。このとき、無線通信装置1は、他の無線通信装置との間で周波数ホッピングパターンのやり取りも同時に行う。ホッピングパターンは、通常、通信規約に従うパターンナンバーでやり取りされる。図2に示されるように、記憶部129には複数の様々なホッピングパターン22が特定のホッピングナンバーに関連付けられて記憶されているから、制御部130は、記憶部129を参照して、他の無線通信装置との間でやり取りされて得られたホッピングナンバーから、対応する周波数ホッピングパターンを知ることができる。   When another wireless communication device as a communication partner is found by the scanning operation, the wireless communication device 1 performs a connection / authentication process in accordance with the communication protocol with the other wireless communication device. At this time, the wireless communication device 1 also exchanges frequency hopping patterns with other wireless communication devices at the same time. The hopping pattern is usually exchanged with a pattern number according to the communication protocol. As shown in FIG. 2, since a plurality of various hopping patterns 22 are stored in the storage unit 129 in association with a specific hopping number, the control unit 130 refers to the storage unit 129 and other types The corresponding frequency hopping pattern can be known from the hopping number obtained by exchanging with the wireless communication device.

[送信動作]
本実施形態の無線通信装置1による送信動作のフローを、一例として図8に示す。
[Transmission operation]
A flow of a transmission operation by the wireless communication device 1 of the present embodiment is shown in FIG. 8 as an example.

上記の接続・認証プロセスが完了した後、ステップS101で、制御部130は、接続・認証プロセスで決定された周波数ホッピングパターンに従って、ホッピング周波数を周波数切替部127に通知する。制御部130から通知されたホッピング周波数は、周波数切替部127の切替信号生成部31で受け取られる。   After the above connection / authentication process is completed, in step S101, the control unit 130 notifies the frequency switching unit 127 of the hopping frequency according to the frequency hopping pattern determined in the connection / authentication process. The hopping frequency notified from the control unit 130 is received by the switching signal generation unit 31 of the frequency switching unit 127.

図4に示されるように、周波数切替部127の周波数設定記憶部32には、ホッピング周波数に対応する設定値及びアンテナ番号に関する情報が記憶されている。従って、ステップS102で、切替信号生成部31は、制御部130によって通知されたホッピング周波数に対応する設定値を周波数記憶部32から読み出し、この設定値を周波数切替信号として周波数シンセサイザ30に通知する。これによって、周波数シンセサイザ30は、ホッピング周波数で無線通信周波数信号を生成することができる。加えて、ステップS103で、切替信号生成部31は、制御部130によって通知されたホッピング周波数に対応するアンテナ番号を周波数記憶部32から読み出し、このアンテナ番号をアンテナ選択信号としてアンテナ選択回路105に通知する。これによって、アンテナ選択回路105は、ホッピング周波数を通信帯域に含むアンテナを選択するよう切り替わることができる。   As shown in FIG. 4, the frequency setting storage unit 32 of the frequency switching unit 127 stores information related to setting values and antenna numbers corresponding to hopping frequencies. Accordingly, in step S102, the switching signal generation unit 31 reads a setting value corresponding to the hopping frequency notified by the control unit 130 from the frequency storage unit 32, and notifies the frequency synthesizer 30 of this setting value as a frequency switching signal. Thereby, the frequency synthesizer 30 can generate a radio communication frequency signal at the hopping frequency. In addition, in step S103, the switching signal generation unit 31 reads the antenna number corresponding to the hopping frequency notified by the control unit 130 from the frequency storage unit 32, and notifies the antenna selection circuit 105 of the antenna number as an antenna selection signal. To do. As a result, the antenna selection circuit 105 can be switched to select an antenna that includes the hopping frequency in the communication band.

送信が開始される前に、ステップS104で、制御部130は、送受信切替スイッチ106を切替信号によって切り替えて、送信パスを形成する。   Before the transmission is started, in step S104, the control unit 130 switches the transmission / reception selector switch 106 with a switching signal to form a transmission path.

送信時には、ステップ105で、制御部130は、上位層プロトコルから送られてきたデータを、通信規約を満たす所定の通信プロトコルに従って変調部128へ送る。ステップS106で、変調部128は、そのデータに対して変調処理及び帯域制御を施し、同相成分及び直交成分に分離して、夫々をミキサ114又は115に入力する。ステップS107で、ミキサ114及び115は、同相成分信号又は直交成分信号に、周波数シンセサイザ30で生成された無線通信周波数信号(なお、ミキサ115に入力される無線通信周波数信号は、ミキサ114に入力されるものに対して90度位相回転されている。)を乗じる。ステップS108で、加算器111は、ミキサ114及び115の夫々から出力された信号を加算し、PA108は、加算器111で加算された信号のレベルを所定の利得で増幅する。ステップS109で、増幅された信号は、選択回路105によって選択されたアンテナ100、101、102又は103を介して他の無線通信装置へ送信される。   At the time of transmission, in step 105, the control unit 130 transmits the data transmitted from the higher layer protocol to the modulation unit 128 according to a predetermined communication protocol that satisfies the communication protocol. In step S106, the modulation unit 128 performs modulation processing and band control on the data, separates the data into in-phase components and quadrature components, and inputs them to the mixer 114 or 115, respectively. In step S <b> 107, the mixers 114 and 115 convert the radio communication frequency signal generated by the frequency synthesizer 30 into the in-phase component signal or the quadrature component signal (the radio communication frequency signal input to the mixer 115 is input to the mixer 114. Is rotated 90 degrees relative to the object). In step S108, the adder 111 adds the signals output from the mixers 114 and 115, and the PA 108 amplifies the level of the signal added by the adder 111 with a predetermined gain. In step S109, the amplified signal is transmitted to another wireless communication device via the antenna 100, 101, 102, or 103 selected by the selection circuit 105.

その後、ステップS110で、送信されるべきデータが依然として存在するならば、ステップS101乃至S109の一連の処理が繰り返される。   After that, if there is still data to be transmitted in step S110, the series of processing in steps S101 to S109 is repeated.

ここで、無線通信装置1は、無線通信装置1が自ら送信する場合においては、ホッピング周波数に応じた適切なアンテナがアンテナ選択回路105によって選択されるので、インピーダンス整合器104を用いてインピーダンス整合を行う必要性は低い。   Here, when the wireless communication device 1 transmits by itself, an appropriate antenna corresponding to the hopping frequency is selected by the antenna selection circuit 105. Therefore, the impedance matching unit 104 is used to perform impedance matching. The need to do is low.

[受信動作]
次に、本実施形態の無線通信装置1による受信動作のフローを、一例として図9に示す。
[Receive operation]
Next, FIG. 9 shows an example of a flow of a reception operation performed by the wireless communication device 1 according to this embodiment.

上記の接続・認証プロセスが完了した後、ステップS201で、制御部130は、接続・認証プロセスで決定された周波数ホッピングパターンに従って、ホッピング周波数を周波数切替部127に通知する。制御部130から通知されたホッピング周波数は、周波数切替部127の切替信号生成部31で受け取られる。   After the above connection / authentication process is completed, in step S201, the control unit 130 notifies the frequency switching unit 127 of the hopping frequency according to the frequency hopping pattern determined in the connection / authentication process. The hopping frequency notified from the control unit 130 is received by the switching signal generation unit 31 of the frequency switching unit 127.

図4に示されるように、周波数切替部127の周波数設定記憶部32には、ホッピング周波数に対応する設定値及びアンテナ番号に関する情報が記憶されている。従って、ステップS202で、切替信号生成部31は、制御部130によって通知されたホッピング周波数に対応する設定値を周波数記憶部32から読み出し、この設定値を周波数切替信号として周波数シンセサイザ30に通知する。これによって、周波数シンセサイザ30は、ホッピング周波数で無線通信周波数信号を生成することができる。加えて、ステップS203で、切替信号生成部31は、制御部130によって通知されたホッピング周波数に対応するアンテナ番号を周波数記憶部32から読み出し、このアンテナ番号をアンテナ選択信号としてアンテナ選択回路105に通知する。これによって、アンテナ選択回路105は、ホッピング周波数を通信帯域に含むアンテナを選択するよう切り替わることができる。   As shown in FIG. 4, the frequency setting storage unit 32 of the frequency switching unit 127 stores information related to setting values and antenna numbers corresponding to hopping frequencies. Accordingly, in step S202, the switching signal generation unit 31 reads the setting value corresponding to the hopping frequency notified by the control unit 130 from the frequency storage unit 32, and notifies the frequency synthesizer 30 of this setting value as a frequency switching signal. Thereby, the frequency synthesizer 30 can generate a radio communication frequency signal at the hopping frequency. In addition, in step S203, the switching signal generation unit 31 reads the antenna number corresponding to the hopping frequency notified by the control unit 130 from the frequency storage unit 32, and notifies the antenna selection circuit 105 of the antenna number as an antenna selection signal. To do. As a result, the antenna selection circuit 105 can be switched to select an antenna that includes the hopping frequency in the communication band.

受信が開始される前に、ステップS204で、制御部130は、送受信切替スイッチ106を切替信号によって切り替えて、受信パスを形成する。   Before the reception is started, in step S204, the control unit 130 switches the transmission / reception selector switch 106 with a switching signal to form a reception path.

ステップS205で、広帯域無線信号が、アンテナ選択回路105によって選択されたアンテナ100、101、102又は103で受信され、スイッチ、ダイプレクサ及び/またはBPFなど(図示せず。)を経由後、LNA107に入力される。ステップS206で、LNA107で増幅された受信信号は、2つのミキサ109及び110に入力されて、周波数シンセサイザ30で生成された無線通信周波数信号(なお、ミキサ110に入力される無線通信周波数信号は、ミキサ109に入力されるものに対して90度位相回転されている。)を乗じられる。これによって、I、Qチャネルのベースバンド信号としてのビート(差周波)信号が発生する。これらの信号は、ステップS207で、夫々、BPF112及び113の夫々に入力され、所定帯域外にある信号成分を除去される。フィルタ処理された2つの信号は、その後ステップS208で、RSSI117によってそのDC電圧レベルを検出される。また、ステップS209で、フィルタ処理された2つの信号は、夫々、VGA120及び121の夫々によって増幅され、次にステップS210で、復調部125によって復調される。   In step S205, the broadband wireless signal is received by the antenna 100, 101, 102, or 103 selected by the antenna selection circuit 105, and is input to the LNA 107 after passing through a switch, a diplexer, and / or a BPF (not shown). Is done. In step S206, the reception signal amplified by the LNA 107 is input to the two mixers 109 and 110, and the radio communication frequency signal generated by the frequency synthesizer 30 (the radio communication frequency signal input to the mixer 110 is 90 degrees phase rotated with respect to what is input to the mixer 109). As a result, a beat (difference frequency) signal is generated as a baseband signal of the I and Q channels. In step S207, these signals are input to the BPFs 112 and 113, respectively, and signal components outside the predetermined band are removed. The two filtered signals are then detected for their DC voltage levels by RSSI 117 in step S208. In step S209, the two filtered signals are amplified by the VGAs 120 and 121, respectively, and then demodulated by the demodulation unit 125 in step S210.

その後、ステップS211で、依然として広帯域無線信号が受信されるならば、ステップS201乃至S210の一連の処理が繰り返される。   Thereafter, if a broadband wireless signal is still received in step S211, a series of processing in steps S201 to S210 is repeated.

しかし、受信時には、通信相手が元々持っているバンド間の電力差及び空間のマルチパスフェージングによる電力値の変動により、ホッピング周波数ごとに受信レベルが変動するという問題がある。従って、無線通信装置1は、受信レベルに応じてインピーダンス整合器104を最適化する必要がある。本実施形態の無線通信装置1による受信時のインピーダンス整合動作のフローを、一例として図10に示す。   However, at the time of reception, there is a problem that the reception level varies for each hopping frequency due to the power difference between bands originally possessed by the communication partner and the fluctuation of the power value due to spatial multipath fading. Therefore, the wireless communication device 1 needs to optimize the impedance matching unit 104 according to the reception level. FIG. 10 shows an example of a flow of impedance matching operation at the time of reception by the wireless communication device 1 of the present embodiment.

広帯域無線信号が受信されると、図9を参照して説明したように、ステップS301で、RSSI117は、(受信信号の強さを表す)DCレベルを検出する。ステップS302で、信号検出部124は、RSSI117によって検出された受信信号の強さに基づき、受信された広帯域無線信号の信号レベルを検出してデジタル値で出力する。その後、ステップS303で、現在の周波数ホッピングパターンに含まれる全てのホッピング周波数について受信信号レベルが検出されるまで、ステップS301及びS302の処理が繰り返される。このとき、アンテナ選択回路105は、制御部130から周波数切替部127を介して供給されるアンテナ選択信号に応じて、所定のホッピング周波数を通信帯域に含むアンテナをアンテナ100〜103から選択するよう切り替わる。全てのホッピング周波数について受信信号レベルが検出された後、ステップS304で、制御部130のレベル差算出部132は、それらの受信信号レベルの夫々と所定の基準レベルとのレベル差を求める。上述したように、所定の基準レベルは、信号レベル検出部124で検出された信号のレベルの中で最も低いレベルでありうる。   When the broadband wireless signal is received, the RSSI 117 detects the DC level (representing the strength of the received signal) in step S301 as described with reference to FIG. In step S302, the signal detection unit 124 detects the signal level of the received broadband wireless signal based on the strength of the received signal detected by the RSSI 117, and outputs it as a digital value. Thereafter, the processing in steps S301 and S302 is repeated until the received signal level is detected for all hopping frequencies included in the current frequency hopping pattern in step S303. At this time, the antenna selection circuit 105 switches to select an antenna that includes a predetermined hopping frequency in the communication band from the antennas 100 to 103 in accordance with an antenna selection signal supplied from the control unit 130 via the frequency switching unit 127. . After the received signal levels are detected for all the hopping frequencies, in step S304, the level difference calculation unit 132 of the control unit 130 obtains a level difference between each of the received signal levels and a predetermined reference level. As described above, the predetermined reference level may be the lowest level among the signal levels detected by the signal level detection unit 124.

図6及び図7に示されるように、記憶部129にはレベル差に対応するインピーダンス整合のためのパラメータが記憶されているから、制御部130は、ステップS305で、記憶部129を参照して、算出されたレベル差に対応する伝送路インピーダンスを知る。そして、ステップS306で、制御部130は、この伝送路インピーダンスを実現するためにインピーダンス整合器104の可変キャパシタ51の静電容量を所望のキャパシタンス値に設定すべく、そのキャパシタンス値に対応する制御電圧を表す通知レベルを有する制御信号をインピーダンス整合器104の電圧発生部52に送信する。   As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the storage unit 129 stores parameters for impedance matching corresponding to the level difference. Therefore, the control unit 130 refers to the storage unit 129 in step S305. The transmission line impedance corresponding to the calculated level difference is known. In step S306, the control unit 130 sets the capacitance of the variable capacitor 51 of the impedance matching unit 104 to a desired capacitance value in order to realize this transmission line impedance, and the control voltage corresponding to the capacitance value. Is transmitted to the voltage generator 52 of the impedance matching unit 104.

ステップS307で、電圧発生部52は、制御部130からの制御信号に従ってキャパシタ51の容量を変化させることによって、各アンテナと受信器10とのインピーダンスを所定の伝送路インピーダンスに一致するように整合させる。アンテナのインピーダンスは一般に50Ωに固定されているため、アンテナ100〜103の夫々と受信器10又は送信器20との間の伝送路の特性インピーダンスを50Ωからずらすことで、アンテナ入力端での反射波の割合が相対的に大きくなり、VSWRが悪化する。結果として、基準信号としての最も低いレベルを示すホッピング周波数以外の他のホッピング周波数で受信される信号のレベルはこの最も低いレベルに合わせられ、レベル差が補償される。   In step S307, the voltage generation unit 52 changes the capacitance of the capacitor 51 in accordance with the control signal from the control unit 130, thereby matching the impedance between each antenna and the receiver 10 so as to match a predetermined transmission line impedance. . Since the impedance of the antenna is generally fixed at 50Ω, the reflected wave at the antenna input end can be obtained by shifting the characteristic impedance of the transmission path between each of the antennas 100 to 103 and the receiver 10 or the transmitter 20 from 50Ω. The ratio becomes relatively large, and the VSWR deteriorates. As a result, the level of the signal received at a hopping frequency other than the hopping frequency indicating the lowest level as the reference signal is adjusted to this lowest level, and the level difference is compensated.

このインピーダンス整合動作によって実現されるレベル差補償の概念を図11に示す。図11では、説明を簡単にするために、無線通信装置1の4つのアンテナ100〜103の夫々に1つのホッピング周波数が割り当てられているとする。   The concept of level difference compensation realized by this impedance matching operation is shown in FIG. In FIG. 11, to simplify the description, it is assumed that one hopping frequency is assigned to each of the four antennas 100 to 103 of the wireless communication apparatus 1.

図11で、(a)は理想的な場合の各アンテナの受信レベルを示し、(b)は実際の各アンテナの受信レベルを示す。各アンテナの受信レベルは、(a)に示されるように、理想的には全て等しいが、実際には、(b)に示されるように、ホッピング周波数間での特性の相違に起因して、アンテナごとに異なっている。   In FIG. 11, (a) shows the reception level of each antenna in an ideal case, and (b) shows the actual reception level of each antenna. The reception levels of each antenna are ideally all equal, as shown in (a), but in practice, as shown in (b), due to the difference in characteristics between hopping frequencies, Different for each antenna.

図11(c)は、インピーダンス整合の実行前後の各アンテナのVSWRを示す。インピーダンス整合の実行前では、各アンテナのVSWRは全て等しい値を有する。しかし、図11(b)に示される各アンテナの受信レベルの中で最も低い受信レベルXに他の受信レベルを合わせるためにインピーダンス整合が行われた結果、最も低い受信レベルXを示すアンテナ以外の他のアンテナのVSWRは、インピーダンス整合の程度に応じて悪化している。この結果、図11(d)に示されるように、各アンテナの受信レベルは、受信レベルXで全て等しくなる。   FIG. 11C shows the VSWR of each antenna before and after performing impedance matching. Prior to performing impedance matching, all VSWRs of each antenna have equal values. However, impedance matching is performed in order to match other reception levels to the lowest reception level X among the reception levels of each antenna shown in FIG. The VSWR of other antennas deteriorates depending on the degree of impedance matching. As a result, as shown in FIG. 11D, the reception levels of the respective antennas are all equal at the reception level X.

なお、このようにして最適化されたインピーダンス整合器104をそのまま用いて送信動作を行っても良い。しかし、送信も受信も行っていない状態では、インピーダンス整合器104はデフォルトの状態(即ち、インピーダンス=50Ω。)に移行するよう制御部130によって制御される。   The transmission operation may be performed using the impedance matching unit 104 optimized as described above as it is. However, in a state where neither transmission nor reception is performed, the impedance matching unit 104 is controlled by the control unit 130 to shift to a default state (that is, impedance = 50Ω).

良好な通信性能を得るためには、大抵の場合において、通信を行う双方の装置が何らかの同じ手段を備えることが必要である。しかし、上記の実施形態から明らかなように、本発明の無線通信装置では、通信相手となる他の装置が当該無線通信装置と同じ構成を有する必要はない。   In order to obtain good communication performance, in most cases, it is necessary that both apparatuses that perform communication have some same means. However, as is clear from the above-described embodiment, in the wireless communication device of the present invention, it is not necessary that another device serving as a communication partner has the same configuration as the wireless communication device.

[所定時間経過又は所定通信回数ごとのインピーダンス整合動作の実施]
図1に示されるように、無線通信装置1は、制御部130にカウンタ131を有する。このカウンタ131によって通信開始からの経過時間及び/又は通信回数を計ることによって、図10を参照して説明されたインピーダンス整合動作を所定時間が経過するごとに及び/又は所定通信回数ごとに行うことが可能となる。
[Implementation of impedance matching operation after elapse of a predetermined time or a predetermined number of communications]
As illustrated in FIG. 1, the wireless communication device 1 includes a counter 131 in the control unit 130. By measuring the elapsed time and / or the number of communications from the start of communication by this counter 131, the impedance matching operation described with reference to FIG. 10 is performed every time a predetermined time elapses and / or every predetermined number of communications. Is possible.

本実施形態の無線通信装置1による所定時間経過及び所定通信回数ごとのインピーダンス整合動作のフローを、一例として図12に示す。   FIG. 12 shows an example of the flow of impedance matching operation for every predetermined time and the predetermined number of times of communication performed by the wireless communication apparatus 1 of the present embodiment.

最初にステップS401で、無線通信装置1は、制御部130に定められた通信規約に従って、送信側装置(図示せず。)との間で通信を開始する。   First, in step S <b> 401, the wireless communication device 1 starts communication with a transmission-side device (not shown) according to the communication protocol defined in the control unit 130.

ステップS402で、制御部130は、送信側装置との間の通信を監視し、通信が成立しているかどうかを判断する。例えば、送信側装置からのデータ送信の完了等により、ステップS402の時点で通信が不成立である場合には、ステップS408で、制御部130は通信終了処理を行う。   In step S402, the control unit 130 monitors communication with the transmission-side apparatus and determines whether communication is established. For example, when communication is not established at the time of step S402 due to completion of data transmission from the transmission side device, the control unit 130 performs communication end processing in step S408.

一方、通信が成立している場合には、ステップS403で、制御部130は、カウンタ131によって、送信側装置との間で通信が開始されてから経過した時間を計る。加えて、ステップS404で、制御部130は、カウンタ131によって、送信側装置から受信したパケットの数をカウントする。   On the other hand, if communication has been established, in step S403, the control unit 130 uses the counter 131 to measure the time elapsed since the communication with the transmission side apparatus was started. In addition, in step S404, the control unit 130 causes the counter 131 to count the number of packets received from the transmission side device.

その後ステップS405で、制御部130は、カウンタ131を参照して、所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過した場合には、ステップS407で、制御部130は、無線通信装置1の各部を制御して図1にフロー図として示されるようなインピーダンス整合動作を行う。   Thereafter, in step S405, the control unit 130 refers to the counter 131 to determine whether a predetermined time has elapsed. If the predetermined time has elapsed, in step S407, the control unit 130 controls each unit of the wireless communication device 1 to perform an impedance matching operation as shown in the flowchart of FIG.

所定時間がまだ経過していない場合には、ステップS406で、制御部130は、カウンタ131を参照して、受信されたパケット数が所定数に達したかどうかを判断する。所定数のパケットが受信された場合には、制御部130は、ステップS407で、制御部130は、無線通信装置1の各部を制御して、図10に示されるようなインピーダンス整合動作を行う。   If the predetermined time has not yet elapsed, in step S406, the control unit 130 refers to the counter 131 and determines whether or not the number of received packets has reached the predetermined number. When a predetermined number of packets are received, the control unit 130 controls each unit of the wireless communication device 1 in step S407, and performs an impedance matching operation as illustrated in FIG.

なお、無線通信装置1は、通信開始からの経過時間又は通信回数のいずれか一方のみに基づいて、インピーダンス整合動作を行っても良い。   Note that the wireless communication device 1 may perform the impedance matching operation based only on either the elapsed time from the start of communication or the number of times of communication.

このようにカウンタを設けて所定時間経過又は所定通信回数ごとにインピーダンス整合動作を実施することで、時々刻々と変化する空間中の電波伝搬環境に対応可能となり、高い通信品質を保つことができる。   Thus, by providing the counter and performing the impedance matching operation every predetermined time or every predetermined number of times of communication, it becomes possible to cope with a radio wave propagation environment in a space that changes every moment, and high communication quality can be maintained.

[変形例]
以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。
[Modification]
Although the best mode for carrying out the invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment described in the best mode. Modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、一例として挙げられている上記の実施形態では、無線通信装置は4つの狭帯域アンテナを用いることで広帯域無線通信の通信帯域の全体をカバーした。しかし、用いられるアンテナの数は、無線通信装置の許容される規模及びコスト、要求される性能、並びに狭帯域アンテナの特性等に応じて、適切に選択され得る。例えば、アンテナは、装置規模に余裕があり、高い通信品質を要求される場合には、ホッピング周波数ごとに1つずつ設けられ得る。一方、装置規模及びコストの増大が問題となる場合には、アンテナ特性が許す範囲で1つのアンテナに複数の連続したホッピング周波数が割り当てられ得る。   For example, in the embodiment described above as an example, the wireless communication apparatus covers the entire communication band of wideband wireless communication by using four narrowband antennas. However, the number of antennas used can be appropriately selected according to the allowable size and cost of the wireless communication device, the required performance, the characteristics of the narrowband antenna, and the like. For example, one antenna can be provided for each hopping frequency when there is a sufficient device size and high communication quality is required. On the other hand, when an increase in device size and cost becomes a problem, a plurality of continuous hopping frequencies can be assigned to one antenna within a range permitted by the antenna characteristics.

また、本発明のインピーダンス整合動作は、情報処理装置のハードディスク(HDD)、読出し専用メモリ(ROM)、又は、例えばコンパクトディスク(CD)のようなコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のメモリに格納されたプログラムによって、あるいは、情報処理装置においてハードウェアとして実現されても良い。例えば、本発明のインピーダンス整合プログラムを実行するコンピュータの構成を図6に表す。   The impedance matching operation of the present invention is stored in a memory such as a hard disk (HDD), a read-only memory (ROM), or a computer-readable recording medium such as a compact disk (CD) of the information processing apparatus. It may be realized by a program or as hardware in the information processing apparatus. For example, FIG. 6 shows the configuration of a computer that executes the impedance matching program of the present invention.

図13のコンピュータ200は、バス70によって相互に接続されたドライブ装置60と、補助記憶装置62と、メモリ装置64と、マイクロプロセッサ等の演算処理装置66と、インターフェース装置68とを有する。   The computer 200 in FIG. 13 includes a drive device 60, an auxiliary storage device 62, a memory device 64, an arithmetic processing device 66 such as a microprocessor, and an interface device 68 that are connected to each other by a bus 70.

ドライブ装置60は、記録媒体300を読み取るための装置である。コンピュータ200での処理を実現するプログラム(即ち、インピーダンス整合プログラム。)を記録した記録媒体300がドライブ装置60にセットされると、プログラムが記録媒体300からドライブ装置60を介して補助記憶装置62にインストールされる。   The drive device 60 is a device for reading the recording medium 300. When the recording medium 300 in which a program for realizing processing in the computer 200 (that is, an impedance matching program) is recorded is set in the drive device 60, the program is transferred from the recording medium 300 to the auxiliary storage device 62 via the drive device 60. Installed.

インターフェース装置68は、コンピュータ200を外部ネットワークへ接続するための装置である。コンピュータ200は、外部ネットワークを介してサーバ又はインターネットからプログラムを取得することもできる。あるいは、コンピュータ200は、内蔵するメモリに予めプログラムを記録されている場合もある。   The interface device 68 is a device for connecting the computer 200 to an external network. The computer 200 can also obtain a program from a server or the Internet via an external network. Alternatively, the computer 200 may have a program recorded in advance in a built-in memory.

補助記憶装置62は、インストールされた又はネットワークを介して取得されたプログラムを格納すると共に、必要なファイル及びデータ等を格納する装置である。メモリ装置64は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置62からプログラムを読み出して格納する装置である。演算処理装置66は、メモリ装置64に格納されたプログラムに従う機能をコンピュータ200に実行させる装置である。   The auxiliary storage device 62 is a device that stores programs that are installed or acquired via a network, and that stores necessary files, data, and the like. The memory device 64 is a device that reads a program from the auxiliary storage device 62 and stores it when there is an instruction to start the program. The arithmetic processing unit 66 is a device that causes the computer 200 to execute a function according to a program stored in the memory device 64.

あるいは、演算処理装置66は、本発明に従う光強度検出のための専用の半導体ICであっても良い。その場合には、演算処理装置66は、その内部又は外部のメモリに記録されたプログラムを実行して、インピーダンス整合動作を行う。   Alternatively, the arithmetic processing unit 66 may be a dedicated semiconductor IC for light intensity detection according to the present invention. In that case, the arithmetic processing unit 66 executes the program recorded in the internal or external memory to perform the impedance matching operation.

このように、プログラムによって、コンピュータに本発明のインピーダンス整合方法を実行させることができる。   As described above, the computer can cause the computer to execute the impedance matching method of the present invention.

最後に、本発明は、広帯域無線通信に対応した無線通信装置に適用され得、WirelessUSBに限らず、受信信号における時間的なレベル変動が問題となっている他の無線通信システムにとっても有用である。   Finally, the present invention can be applied to a wireless communication apparatus compatible with broadband wireless communication, and is useful not only for WirelessUSB but also for other wireless communication systems in which temporal level fluctuations in received signals are a problem. .

本発明の実施形態に従う無線通信装置の構成を表す。1 illustrates a configuration of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention. 周波数ホッピングパターンの例を示す。An example of a frequency hopping pattern is shown. 図1の周波数切替部の構成の詳細を表す。The detail of a structure of the frequency switching part of FIG. 1 is represented. 図3の周波数設定記憶部の内容を表す。The content of the frequency setting memory | storage part of FIG. 3 is represented. 図1のインピーダンス整合器の構成の詳細を表す。2 shows details of the configuration of the impedance matching device of FIG. 図1の記憶部にテーブル形式で記憶されるインピーダンス整合のためのパラメータを表す。1 represents parameters for impedance matching stored in a table format in the storage unit of FIG. 図1の記憶部に他の形式で記憶されるインピーダンス整合のためのパラメータを表す。FIG. 3 shows impedance matching parameters stored in another format in the storage unit of FIG. 本実施形態の無線通信装置による送信動作のフローを示す。4 shows a flow of a transmission operation by the wireless communication apparatus of the present embodiment. 本実施形態の無線通信装置による受信動作のフローを示す。6 shows a flow of a receiving operation by the wireless communication apparatus of the present embodiment. 本実施形態の無線通信装置による受信時のインピーダンス整合動作のフローを示す。The flow of the impedance matching operation | movement at the time of reception by the wireless communication apparatus of this embodiment is shown. 本実施形態の無線通信装置によるインピーダンス整合動作によって実現されるレベル差補償の概念を示す。A concept of level difference compensation realized by an impedance matching operation by the wireless communication apparatus of this embodiment will be described. 本実施形態の無線通信装置による所定時間経過及び所定通信回数ごとのインピーダンス整合動作のフローを示す。The flow of the impedance matching operation | movement for every predetermined time progress by the radio | wireless communication apparatus of this embodiment and predetermined frequency | count of communication is shown. 本発明のインピーダンス整合プログラムを実行するコンピュータの構成例を表す。2 shows a configuration example of a computer that executes an impedance matching program of the present invention. 無線通信におけるパケットとシンボルとの関係を表す。It represents the relationship between packets and symbols in wireless communication. 単一の広帯域アンテナが用いられた場合及び複数の狭帯域アンテナが用いられた場合の夫々について放射効率及びVSWRを示す。The radiation efficiency and VSWR are shown for a case where a single wideband antenna is used and a case where a plurality of narrowband antennas are used, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

1 無線通信装置
10 受信器
20 送信器
100〜103 アンテナ
104 インピーダンス整合器
105 アンテナ選択回路
124 信号レベル検出部
127 周波数切替部
129 記憶部
130 制御部
131 カウンタ
132 レベル差算出部
51 可変キャパシタ
52 電圧発生部
200 コンピュータ
300 記録媒体
66 演算処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless communication apparatus 10 Receiver 20 Transmitter 100-103 Antenna 104 Impedance matching device 105 Antenna selection circuit 124 Signal level detection part 127 Frequency switching part 129 Memory | storage part 130 Control part 131 Counter 132 Level difference calculation part 51 Variable capacitor 52 Voltage generation Part 200 computer 300 recording medium 66 arithmetic processing unit

Claims (19)

広帯域通信において所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替えて信号を送信及び受信する送受信器を備えた無線通信装置であって、
前記広帯域通信の通信帯域に含まれる互いに異なる通信帯域を有する複数の狭帯域アンテナと、
前記所定のホッピングパターンに従って前記複数の狭帯域アンテナの中から少なくとも1つを選択するアンテナ選択手段と、
前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナが受信した信号のレベルを検出する信号レベル検出手段と、
前記信号レベル検出手段によって検出された信号のレベルに基づいて、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナと前記送受信器と間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合手段とを有する無線通信装置。
A wireless communication device including a transceiver for transmitting and receiving signals by switching a communication frequency with a predetermined hopping pattern in broadband communication,
A plurality of narrowband antennas having different communication bands included in the communication band of the broadband communication;
Antenna selection means for selecting at least one of the plurality of narrowband antennas according to the predetermined hopping pattern;
Signal level detection means for detecting the level of the signal received by the narrowband antenna selected by the antenna selection means;
A wireless communication apparatus comprising: an impedance matching unit configured to match an impedance between a narrowband antenna selected by the antenna selection unit and the transceiver based on a level of a signal detected by the signal level detection unit.
信号レベルの差と伝送路インピーダンスとの間の関係を記憶する記憶手段と、
前記信号レベル検出手段によって検出された信号のレベルと所定の基準レベルとの間のレベル差を求めるレベル差算出手段を有し、該レベル差算出手段によって求められた前記レベル差に対応する伝送路インピーダンスを前記記憶手段から取得し、前記インピーダンス整合手段を、前記伝送路インピーダンスに一致するように前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるよう制御する制御手段とを更に有する、請求項1記載の無線通信装置。
Storage means for storing the relationship between the difference in signal level and the transmission line impedance;
A transmission line corresponding to the level difference obtained by the level difference calculating means, comprising level difference calculating means for obtaining a level difference between the level of the signal detected by the signal level detecting means and a predetermined reference level; Impedance is acquired from the storage means, and the impedance matching means is controlled to match the impedance between the narrowband antenna selected by the antenna selection means and the transceiver so as to match the transmission line impedance. The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising a control unit.
前記インピーダンス整合手段は、前記複数のアンテナと前記送受信器との間に設けられた可変キャパシタを有し、
前記記憶手段は、前記可変キャパシタの容量と前記伝送路インピーダンスとの間の関係を更に記憶する、請求項2記載の無線通信装置。
The impedance matching means includes a variable capacitor provided between the plurality of antennas and the transceiver.
The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the storage unit further stores a relationship between a capacitance of the variable capacitor and the transmission line impedance.
前記所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替える周波数切替手段を更に有し、
前記周波数切替手段は、前記通信周波数を通信帯域に含む狭帯域アンテナを選択するよう前記アンテナ選択手段に指示する、請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の無線通信装置。
A frequency switching means for switching a communication frequency with the predetermined hopping pattern;
The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the frequency switching unit instructs the antenna selection unit to select a narrowband antenna that includes the communication frequency in a communication band.
前記複数の狭帯域アンテナの夫々の通信帯域は、前記所定のホッピングパターンを構成する通信周波数のうちの1以上を含み、
前記インピーダンス整合手段は、前記通信周波数ごとに、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させる、請求項1乃至4のうちいずれか一項記載の無線通信装置。
Each communication band of the plurality of narrowband antennas includes one or more of the communication frequencies constituting the predetermined hopping pattern,
The radio according to any one of claims 1 to 4, wherein the impedance matching unit matches the impedance between the narrowband antenna selected by the antenna selection unit and the transceiver for each communication frequency. Communication device.
通信開始からの経過時間又は通信回数を計るカウンタを更に有し、
所定時間が経過するごとに又は所定通信回数ごとに、
前記信号レベル検出手段は、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナが受信した信号のレベルを検出し、
前記インピーダンス整合手段は、前記信号レベル検出手段によって検出された信号のレベルに基づいて、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させる、請求項1乃至5のうちいずれか一項記載の無線通信装置。
It further has a counter for measuring the elapsed time from the start of communication or the number of communication,
Every time a predetermined time passes or every predetermined number of communications,
The signal level detection means detects the level of the signal received by the narrowband antenna selected by the antenna selection means,
The impedance matching means matches the impedance between the narrowband antenna selected by the antenna selection means and the transceiver based on the level of the signal detected by the signal level detection means. The wireless communication device according to any one of 5.
広帯域通信において所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替えて信号を送信及び受信する送受信器と、前記広帯域通信の通信帯域に含まれる互いに異なる通信帯域を有する複数の狭帯域アンテナとを備えた無線通信装置において前記複数の狭帯域アンテナの夫々と前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合方法であって、
前記所定のホッピングパターンに従って前記複数の狭帯域アンテナの中から少なくとも1つを選択するアンテナ選択ステップと、
前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナが受信した信号のレベルを検出する信号レベル検出ステップと、
前記信号レベル検出ステップで検出された信号のレベルに基づいて、前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合ステップとを有するインピーダンス整合方法。
Radio communication apparatus comprising: a transmitter / receiver that transmits and receives signals by switching a communication frequency with a predetermined hopping pattern in broadband communication; and a plurality of narrowband antennas having different communication bands included in the communication band of the broadband communication An impedance matching method for matching impedance between each of the plurality of narrowband antennas and the transceiver,
An antenna selection step of selecting at least one of the plurality of narrowband antennas according to the predetermined hopping pattern;
A signal level detection step of detecting a level of a signal received by the narrowband antenna selected in the antenna selection step;
An impedance matching method comprising: an impedance matching step for matching impedance between the narrowband antenna selected in the antenna selection step and the transceiver based on the level of the signal detected in the signal level detection step.
前記信号レベル検出ステップで検出された信号のレベルと所定の基準レベルとの間のレベル差を求めるレベル差算出ステップを更に有し、
インピーダンス整合ステップは、信号レベルの差と伝送路インピーダンスとの間の関係を記憶する前記無線通信装置の記憶手段から前記レベル差算出ステップで求めた前記レベル差に対応する伝送路インピーダンスを取得し、該伝送路インピーダンスに一致するように前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させる、請求項7記載のインピーダンス整合方法。
A level difference calculating step for obtaining a level difference between the level of the signal detected in the signal level detecting step and a predetermined reference level;
The impedance matching step acquires the transmission line impedance corresponding to the level difference obtained in the level difference calculation step from the storage means of the wireless communication device that stores the relationship between the signal level difference and the transmission line impedance, The impedance matching method according to claim 7, wherein the impedance between the narrowband antenna selected in the antenna selection step and the transceiver is matched so as to match the transmission line impedance.
前記インピーダンス整合ステップは、前記複数のアンテナと前記送受信器との間に設けられた可変キャパシタの容量を変化させるステップを有する、請求項7又は8記載のインピーダンス整合方法。   The impedance matching method according to claim 7 or 8, wherein the impedance matching step includes a step of changing a capacitance of a variable capacitor provided between the plurality of antennas and the transceiver. 前記所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替える周波数切替ステップを更に有し、
前記アンテナ選択ステップは、前記周波数切替ステップで切り替えられた通信周波数を通信帯域に含む狭帯域アンテナを選択する、請求項7乃至9のうちいずれか一項記載のインピーダンス整合方法。
A frequency switching step of switching a communication frequency with the predetermined hopping pattern;
The impedance matching method according to claim 7, wherein the antenna selection step selects a narrowband antenna that includes a communication frequency switched in the frequency switching step in a communication band.
前記複数の狭帯域アンテナの夫々の通信帯域は、前記所定のホッピングパターンを構成する通信周波数のうちの1以上を含み、
前記インピーダンス整合ステップは、前記通信周波数ごとに、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させる、請求項7乃至10のうちいずれか一項記載のインピーダンス整合方法。
Each communication band of the plurality of narrowband antennas includes one or more of the communication frequencies constituting the predetermined hopping pattern,
The impedance according to any one of claims 7 to 10, wherein the impedance matching step matches impedance between the narrowband antenna selected by the antenna selection unit and the transceiver for each communication frequency. Alignment method.
通信開始からの経過時間又は通信回数を計るステップを更に有し、
所定時間が経過するごとに又は所定通信回数ごとに、前記信号レベル検出ステップ及び前記インピーダンス整合ステップを繰り返す、請求項7乃至11のうちいずれか一項記載のインピーダンス整合方法。
The method further includes a step of measuring an elapsed time from the start of communication or the number of communication.
12. The impedance matching method according to claim 7, wherein the signal level detection step and the impedance matching step are repeated every time a predetermined time elapses or every predetermined number of times of communication.
広帯域通信において所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替えて信号を送信及び受信する送受信器と、前記広帯域通信の通信帯域に含まれる互いに異なる通信帯域を有する複数の狭帯域アンテナとを備えた無線通信装置において前記複数の狭帯域アンテナの夫々と前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合プログラムであって、
コンピュータに、
前記所定のホッピングパターンに従って前記複数の狭帯域アンテナの中から少なくとも1つを選択するアンテナ選択ステップと、
前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナが受信した信号のレベルを検出する信号レベル検出ステップと、
前記信号レベル検出ステップで検出された信号のレベルに基づいて、前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるインピーダンス整合ステップとを実行させるためのインピーダンス整合プログラム。
Radio communication apparatus comprising: a transmitter / receiver that transmits and receives signals by switching a communication frequency with a predetermined hopping pattern in broadband communication; and a plurality of narrowband antennas having different communication bands included in the communication band of the broadband communication An impedance matching program for matching impedance between each of the plurality of narrowband antennas and the transceiver,
On the computer,
An antenna selection step of selecting at least one of the plurality of narrowband antennas according to the predetermined hopping pattern;
A signal level detection step of detecting a level of a signal received by the narrowband antenna selected in the antenna selection step;
Impedance matching for executing the impedance matching step of matching the impedance between the narrowband antenna selected in the antenna selection step and the transceiver based on the level of the signal detected in the signal level detection step program.
前記コンピュータに、
前記信号レベル検出ステップで検出された信号のレベルと所定の基準レベルとの間のレベル差を求めるレベル差算出ステップを更に実行させ、
インピーダンス整合ステップで、信号レベルの差と伝送路インピーダンスとの間の関係を記憶する前記無線通信装置の記憶手段から前記レベル差算出ステップで求めた前記レベル差に対応する伝送路インピーダンスを取得し、該伝送路インピーダンスに一致するように前記アンテナ選択ステップで選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるステップを実行させるための請求項13記載のインピーダンス整合プログラム。
In the computer,
A level difference calculating step for obtaining a level difference between the level of the signal detected in the signal level detecting step and a predetermined reference level;
In the impedance matching step, acquire the transmission line impedance corresponding to the level difference obtained in the level difference calculation step from the storage means of the wireless communication device that stores the relationship between the signal level difference and the transmission line impedance; 14. The impedance matching program for executing the step of matching impedance between the narrow band antenna selected in the antenna selection step and the transceiver so as to match the transmission line impedance.
前記コンピュータに、
前記インピーダンス整合ステップで、前記複数のアンテナと前記送受信器との間に設けられた可変キャパシタの容量を変化させるステップを実行させるための請求項13又は14記載のインピーダンス整合プログラム。
In the computer,
15. The impedance matching program according to claim 13 or 14, wherein, in the impedance matching step, a step of changing a capacitance of a variable capacitor provided between the plurality of antennas and the transceiver is executed.
前記コンピュータに
前記所定のホッピングパターンで通信周波数を切り替える周波数切替ステップを更に実行させ、
前記アンテナ選択ステップで、前記周波数切替ステップで切り替えられた通信周波数を通信帯域に含む狭帯域アンテナを選択するステップを実行させるための請求項13乃至15のうちいずれか一項記載のインピーダンス整合プログラム。
Causing the computer to further execute a frequency switching step of switching a communication frequency with the predetermined hopping pattern;
The impedance matching program according to any one of claims 13 to 15, wherein, in the antenna selecting step, a step of selecting a narrowband antenna including a communication frequency switched in the frequency switching step in a communication band is executed.
前記複数の狭帯域アンテナの夫々の通信帯域が、前記所定のホッピングパターンを構成する通信周波数のうちの1以上を含む場合に、前記コンピュータに、
前記インピーダンス整合ステップで、前記通信周波数ごとに、前記アンテナ選択手段によって選択された狭帯域アンテナと前記送受信器との間のインピーダンスを整合させるステップを実行させるための請求項13乃至16のうちいずれか一項記載のインピーダンス整合プログラム。
When each communication band of the plurality of narrowband antennas includes one or more of communication frequencies constituting the predetermined hopping pattern,
17. The impedance matching step according to claim 13, wherein the step of matching the impedance between the narrowband antenna selected by the antenna selection means and the transceiver is executed for each communication frequency. The impedance matching program according to one item.
前記コンピュータに、
通信開始からの経過時間又は通信回数を計るステップを更に実行させ、
所定時間が経過するごとに又は所定通信回数ごとに、前記信号レベル検出ステップ及び前記インピーダンス整合ステップを繰り返し実行させるための請求項13乃至17のうちいずれか一項記載のインピーダンス整合プログラム。
In the computer,
Further executing the step of measuring the elapsed time or the number of communication since the start of communication,
The impedance matching program according to any one of claims 13 to 17, wherein the signal level detecting step and the impedance matching step are repeatedly executed every time a predetermined time elapses or every predetermined number of times of communication.
請求項13乃至18のうちいずれか一項記載のインピーダンス整合プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium on which the impedance matching program according to any one of claims 13 to 18 is recorded.
JP2008120632A 2008-05-02 2008-05-02 Wireless communication apparatus, impedance matching method, program, and recording medium thereof Expired - Fee Related JP5063469B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008120632A JP5063469B2 (en) 2008-05-02 2008-05-02 Wireless communication apparatus, impedance matching method, program, and recording medium thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008120632A JP5063469B2 (en) 2008-05-02 2008-05-02 Wireless communication apparatus, impedance matching method, program, and recording medium thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009272825A JP2009272825A (en) 2009-11-19
JP5063469B2 true JP5063469B2 (en) 2012-10-31

Family

ID=41438999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008120632A Expired - Fee Related JP5063469B2 (en) 2008-05-02 2008-05-02 Wireless communication apparatus, impedance matching method, program, and recording medium thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5063469B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011117996A (en) 2009-11-30 2011-06-16 Fujitsu Ltd Display device
CN117423231B (en) * 2023-10-13 2024-04-26 深圳市天丽汽车电子科技有限公司 Vehicle-mounted data processing method, device and medium based on multi-band antenna

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003298458A (en) * 2002-04-02 2003-10-17 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc Wireless communication apparatus
JP4265361B2 (en) * 2003-10-14 2009-05-20 カシオ計算機株式会社 Wireless communication apparatus and wireless communication method
JP2006229739A (en) * 2005-02-18 2006-08-31 Canon Inc Wireless communication device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009272825A (en) 2009-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8989677B2 (en) Apparatus and method for switching from reception to transmission
US20050147192A1 (en) High frequency signal receiver and semiconductor integrated circuit
US20120196547A1 (en) Calibration of a Receiver for Channel Equalization Using a Transmitter
US7567786B2 (en) High-dynamic-range ultra wide band transceiver
US20150244548A1 (en) Frequency adjustment of signals
CN102694575B (en) Wireless communication apparatus and wireless communication method
US7769092B2 (en) Ultra wideband radio transmitter, ultra wideband radio receiver, and ultra wideband radio communication method
US8238858B2 (en) Communication device, multi-band receiver, and receiver
US11804867B2 (en) Signal processing systems and methods
US7634246B2 (en) Method and system for blocker attenuation using multiple receive antennas
KR20180046673A (en) Near field communication receiver and operation method of circuit comprising the same
JP6946037B2 (en) Wireless receiver
JP5063469B2 (en) Wireless communication apparatus, impedance matching method, program, and recording medium thereof
JP2006186956A (en) Multi-mode transmission circuit, multi-mode transmission / reception circuit, and radio communication apparatus using the same
US20060014506A1 (en) Dynamic carrier selection and link adaptation in fading environments
JP4265361B2 (en) Wireless communication apparatus and wireless communication method
JP2008205867A (en) Transmission apparatus, and its transmission method
JP2006121160A (en) Multi-mode receiver and communication terminal
JP2009253898A (en) Communication device
JP4814206B2 (en) Wireless communication apparatus, received signal level adjusting method, program, and recording medium therefor
US12283936B2 (en) Duplexer measurement and tuning systems
JP2007300260A (en) Receiving circuit
KR20100067922A (en) Signal amplifying method and apparatus
WO2007099610A1 (en) Reader apparatus
JP2007028511A (en) Wireless communication apparatus, wireless communication method, and program thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120605

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120710

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120807

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5063469

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees