JP2003298450A

JP2003298450A - 無線機

Info

Publication number: JP2003298450A
Application number: JP2002103518A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kawai; 健夫川合
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2003-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の局部発振周波数信号を出力する新規な
構成の無線機を提供する【解決手段】局部発振周波数信号を用いて無線周波数
帯域の信号と中間周波数帯域の信号との間の変換を行う
復調部ミキサ（２ａ）を有する無線機の受信部が、入力
された周波数信号を切り替え可能な所定の分周比で分周
して出力する可変分周回路５と、所定の周波数信号を出
力するＰＬＬ発振回路６ａと、可変分周回路５の出力と
ＰＬＬ発振回路６ａの出力とを乗算することにより、局
部発振周波数信号を復調部ミキサ（２ａ）に出力する発
振部ミキサ７ａとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数周波数帯域に
おいて使用される無線機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今の無線通信システムの普及により、
移動体通信、特にセルラー電話システムは全世界的に使
用されている。

【０００３】しかし、地域ごとに、あるいは同一地域内
においても、通信を提供する事業者によって採用される
通信システムが異なっているため、単一の無線機が複数
の通信システムに対応可能となることが望ましい。実
際、現在すでにデュアルモード無線機、トリプルモード
無線機など、２、３の通信システムに対応する無線機が
実現されている。

【０００４】図４に、従来の典型的な複数通信システム
対応の無線機における受信部の構成を示す。この受信部
は、増幅器であるＲＦアンプ１ａと、２つの信号の乗算
および周波数フィルタリングを行う復調部ミキサ２ａ
と、増幅器であるＩＦアンプ３ａとから成る受信系統を
Ｎ個有しており、これらの受信系統は復調回路４へ受信
信号を出力するようになっている。これらの受信系統は
それぞれ通信システム＃１〜＃Ｎの無線信号を受信し、
受信した信号を復調部ミキサ２ａにおいて周波数変換
し、復調回路４が扱える受信信号として復調回路４に出
力する。

【０００５】復調部ミキサ２ａにおける周波数変換は、
受信した信号と各通信システム毎に用意された局部周波
数信号発振回路の出力とを乗算し、不要な周波数成分を
除去することによって行われる。例えば、通信システム
＃１における受信信号は、復調部ミキサ２ａにて通信シ
ステム＃１用局部周波数発振回路１２から出力される局
部発振周波数信号とかけ合わされ、さらに不要な周波数
成分を除去されて復調回路４に出力される。同様に通信
システム＃２の無線信号は通信システム＃２用局部周波
数発振回路１３の局部周波数信号によって変換され、通
信システム＃Ｎの無線信号通信システム＃Ｎ用局部周波
数発振回路１４によって変換され、その後復調回路４に
よって受信されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような複数の通信
システムに対応する無線機を実現する場合の課題の１つ
として、送信または受信する信号を当該通信システムの
周波数に整合させる局部周波数信号発振回路の構成が挙
げられる。現状の無線機では、図４に示した無線機の様
に、この局部周波数信号発振回路が対応する通信システ
ム毎に必要となるので、更に多数のシステムに対応させ
ようとすると回路規模が肥大化してしまうという問題が
ある。

【０００７】この問題を解決しようとする従来技術とし
ては、特開平８−２２３０７３号公報、特開平１０−１
０７６７６号公報、特開２０００−１３４１２９号公
報、特開２００１−４４８５８号公報に記載の発明があ
る。これらの発明は、２つの通信システムにおいて当該
周波数発振回路を削減しようというもので、周波数の配
置を、対象となる個々の通信システムに特化して、個別
に無線機の構成の最適化を図る技術である。しかし、将
来の更なる複数システムの統合化という観点からは、こ
れらの技術では対応通信システム数が増えると、その発
明の効果を実現することが困難または事実上不可能であ
る。

【０００８】また特開２００１−１８６０４２号公報に
記載の発明は、３つの通信システム発振回路系の統合化
に関するもので、１つの周波数信号を複数の分周比で分
周したものを適宜対応するシステムの局部発振周波数信
号として直接用いる技術である。この発明においては、
分周を行う前段において通信帯域、通信チャンネルの切
り替えのための周波数調整を行うようになっている。

【０００９】本発明は上記した背景に鑑みて、複数の局
部発振周波数信号を出力する新規な構成の無線機を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の発明は、局部発振周波数信号を用い
て無線周波数帯域の信号と中間周波数帯域の信号との間
の変換を行う周波数変換手段（２ａ）を有する無線機で
あって、無線信号の変調と、無線信号の復調のいずれか
を行う回路であって、入力された周波数信号を切り替え
可能な所定の分周比で分周して出力する可変分周回路
（５）と、周波数調整可能な所定の周波数信号を出力す
る可変発振回路（６ａ）と、可変分周回路の出力と可変
発振回路の出力とを乗算することにより、局部発振周波
数信号を出力する乗算回路（７ａ）とを備えた無線機で
ある。

【００１１】これにより、可変分周回路が入力された周
波数信号を分周して出力し、乗算回路がこの出力と可変
発振回路の出力とを乗算することにより局部発振周波数
信号を出力する。この際、可変分周回路の分周比が切り
替え可能であることから周波数切り替えが行え、また可
変発振回路が周波数調整可能であることから周波数調整
が行えるので、複数の局部発振周波数信号を出力する無
線機を提供することが可能となる。

【００１２】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の無線機において、可変発振回路（６ａ）が出力
する所定の周波数信号の周波数帯域が切り替え可能とな
っていることを特徴としている。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の無線機において、可変分周回路が行う
分周には、分数分周が含まれることを特徴としている。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
ないし３のいずれか１つに記載の無線機において、可変
分周回路は、入力された周波数信号を所定の複数の分周
比で分周して複数ポートから出力するマルチポート出力
分周回路（９）と、この複数ポートからの出力を受信
し、それら受信したものの中から選択して出力するスイ
ッチ装置（１０、１１）と、から成ることを特徴として
いる。

【００１５】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１に、本発明
の第１実施形態に係る無線機における受信部の構成を示
す。この受信部は、ＲＦアンプ１ａ、復調部ミキサ２
ａ、ＩＦアンプ３ａ、復調回路４、可変分周回路５、Ｐ
ＬＬ発振回路６ａ、発振部ミキサ７ａ、および高周波発
振回路８から構成される。この無線機は、受信部におい
てＰＬＬ発振回路６ａと可変分周回路５の作動が制御さ
れることにより、無線信号の受信のための局部発振周波
数信号を複数出力できるようになっている。具体的に
は、北米の通信システムＰＣＳ、セルラシステム、ＧＰ
Ｓ、およびＰＤＣ１．５等の通信システムの受信に必要
な局部発振周波数信号を出力できるようになっている。
以下、この受信部の構成および作動を詳細に説明する。

【００１７】ＲＦアンプ１ａは、無線機のアンテナ（図
示せず）からの信号を増幅して復調部ミキサ２ａに出力
する増幅器である。

【００１８】復調部ミキサ２ａは、ＲＦアンプ１ａから
の出力と発振部ミキサ７ａからの出力を乗算し、さらに
不要な周波数成分を除去してＩＦアンプ３ａに出力する
ミキサ回路である。すなわち、局部発振周波数信号を用
いて無線周波数帯域の信号と中間周波数帯域の信号との
間の変換を行うものである。

【００１９】２つが直列に接続されるＩＦアンプ３ａ
は、復調部ミキサ２ａからの出力を増幅して復調回路４
に出力する増幅器である。

【００２０】復調回路４は、ＩＦアンプ３ａからの信号
をベースバンド信号に復調し、無線機の制御部等（図示
せず）に出力する回路である。

【００２１】高周波発振回路８は、所定の周波数の周波
数信号を出力する高周波発振回路である。この所定の周
波数は、この無線機の使用できる通信システムの周波数
に対して少なくとも高い周波数である。またこの所定の
周波数は、この無線機の使用できる通信システムの周波
数の２倍以上あることが望ましい。この本実施形態にお
いては、この所定の周波数は３９６０ＭＨｚである。

【００２２】可変分周回路５は、この高周波発振回路８
の出力を分周して出力する分周回路である。また可変分
周回路５は、外部、例えば無線機の制御部、から制御信
号として通信システム切替信号を受信するようになって
いる。可変分周回路５はこの制御信号に基づき、高周波
発振回路８の出力を分周する比率、すなわちの分周比を
切り替えるようになっている。なおこの分周は、整数分
周であっても分数分周であってもよい。

【００２３】ＰＬＬ発振回路６ａは、周波数微調整用の
周波数信号を出力するオフセット用可変発振回路であ
る。またＰＬＬ発振回路６ａは、外部、例えば無線機の
制御部、から制御信号としてチャンネル切替／微調整信
号、および発振周波数帯域切替信号を受信するようにな
っている。ＰＬＬ発振回路６ａはこれらの制御信号に基
づき、出力する周波数信号の周波数を微調整し、かつ受
信周波数帯域を切り替えるようになっている。

【００２４】発振部ミキサ７ａは、可変分周回路５から
の出力とＰＬＬ発振回路６ａからの出力を乗算し、さら
に不要な周波数成分を除去し、それを局部発振周波数信
号として復調部ミキサ２ａに出力するミキサ回路であ
る。

【００２５】以上のような構成の無線機の受信部が、上
述の通信システムの信号を受信するためには、ＰＣＳに
おいては２１００．００〜２１５９．９５ＭＨｚ、セル
ラシステムにおいては６９９．０４〜７２３．９７ＭＨ
ｚ、ＧＰＳにおいては１４００ＭＨｚ、またＰＤＣ１．
５においては１３４７〜１３７１ＭＨｚの局部発振周波
数信号が出力できるようになっていなければならない。

【００２６】これを実現するために、ＰＣＳによる受信
を行うときは、可変分周回路５が通信システム切替信号
を受信し、それに基づいて分周比を１／２として作動す
る。分周比１／２で分周された可変分周回路５からの出
力は１９８０ＭＨｚの信号となる。またＰＬＬ発振回路
６ａは、チャンネル切替／微調整信号および発振周波数
帯域切替信号を受信し、それに基づいて１２０．００〜
１７９．９５ＭＨｚの範囲内の周波数信号を出力する。

【００２７】またセルラシステムによる受信を行うとき
は、可変分周回路５が通信システム切替信号を受信し、
それに基づいて分周比を１／６として作動する。分周比
１／６で分周された可変分周回路５からの出力は６６０
ＭＨｚの信号となる。またＰＬＬ発振回路６ａは、チャ
ンネル切替／微調整信号および発振周波数帯域切替信号
を受信し、それに基づいて３９．０４〜６３．９７ＭＨ
ｚの範囲内の周波数信号を出力する。

【００２８】またＧＰＳまたはＰＤＣ１．５による受信
を行うときは、可変分周回路５が通信システム切替信号
を受信し、それに基づいて分周比を１／３として作動す
る。分周比１／３で分周された可変分周回路５からの出
力は１３２０ＭＨｚの信号となる。またＰＬＬ発振回路
６ａは、チャンネル切替／微調整信号および発振周波数
帯域切替信号を受信し、それに基づいてＧＰＳにおいて
は８０ＭＨｚ、ＰＤＣ１．５においては２７〜５１ＭＨ
ｚの範囲内の周波数信号を出力する。

【００２９】これら可変分周回路５およびＰＬＬ発振回
路６ａから出力された周波数信号は、発振部ミキサ７ａ
で乗算され不要な周波数成分を除去されることにより、
それぞれのシステムを受信するための局部発振周波数信
号となって復調部ミキサ２ａに出力される。

【００３０】このように、可変分周回路５が入力された
周波数信号を分周して出力し、発振部ミキサ７ａがこの
出力とＰＬＬ発振回路６ａの出力とを乗算し不要な周波
数成分を除去して局部発振周波数信号を出力する。この
際、可変分周回路５出力の分周比が切り替え可能となっ
ており、またＰＬＬ発振回路６ａの周波数信号の周波数
が切替可能となっているのので、複数の局部発振周波数
信号を出力する無線機を提供することが可能となる。

【００３１】また、従来の技術による無線機である特開
２００１−１８６０４２号公報に記載の発明は、分周を
行う前段において通信帯域、通信チャンネルの切り替え
のための周波数調整を行うようになっているのに対し、
本実施形態の無線機は分周後に周波数調整を行うように
なっているので新規な構成である。

【００３２】（第２実施形態）図２に、本発明の第２実
施形態に係る無線機における受信部の構成を示す。本実
施形態は、第１実施形態の無線機の受信部において、可
変分周回路５をマルチポート出力分周回路９およびスイ
ッチ回路１０に入れ替えたものである。従って、本実施
形態の構成は、マルチポート出力分周回路９およびスイ
ッチ回路１０以外については第１実施形態の構成と同等
である。このため、本実施形態においてはマルチポート
出力分周回路９およびスイッチ回路１０についてのみ説
明し、他の第１実施形態と同等の部分については、それ
ぞれ図１中に付された符号と同じものを図２中に付し、
それらについての説明は省略するものとする。

【００３３】マルチポート出力分周回路９は、高周波発
振回路８から入力された所定の周波数周波数信号を受信
し、この信号を所定の複数の分周比、例えば１／２、１
／３、２／３、１／６、…Ｎ／Ｍ（Ｎ、ＭはＮ＜Ｍとな
る自然数）、で分周して、それぞれの分周比毎に複数ポ
ートから周波数信号出力する複数出力分周回路である。
なおこの分周は、整数分周であっても分数分周であって
もよい。

【００３４】スイッチ回路１０は、マルチポート出力分
周回路９の複数ポートからの出力を個々に受信し、それ
らのうちから１つを選んで発振部ミキサ７ａに出力する
ためのスイッチを有する回路である。このスイッチ回路
１０は、外部、例えば無線機の制御部、から制御信号と
して通信システム切替信号を受信するようになってい
る。またスイッチ回路１０は、この制御信号に基づいて
スイッチを切り替え、受信した信号の中から発振部ミキ
サ７ａに出力する信号を選ぶようになっている。

【００３５】このようなマルチポート出力分周回路９お
よびスイッチ回路１０を有した受信部が、ＰＣＳ、セル
ラシステム、ＧＰＳ、ＰＤＣ１．５の各システムを受信
する場合は、スイッチ回路１０が通信システム切替信号
を受信して、それに基づいてマルチポート出力分周回路
９からの出力のうち、それぞれ１／２、１／６、１／
３、１／３の分周比の出力を選んで発振部ミキサ７ａに
出力するようになっている。

【００３６】このように、マルチポート出力分周回路９
が入力された周波数信号を分周して複数出力し、スイッ
チ回路１０がそれらのうちの１つを発振部ミキサ７ａに
出力し、発振部ミキサ７ａがこの出力とＰＬＬ発振回路
６ａの出力とを乗算し不要な周波数成分を除去して局部
発振周波数信号を出力する。この際、マルチポート出力
分周回路９およびスイッチ回路１０からの出力の分周比
が切り替え可能となっており、またＰＬＬ発振回路６ａ
の周波数信号の周波数が切替可能となっているいるの
で、複数の局部発振周波数信号を出力する無線機を提供
することが可能となる。

【００３７】また、従来の技術による無線機である特開
２００１−１８６０４２号公報に記載の発明は、分周を
行う前段において通信帯域、通信チャンネルの切り替え
のための周波数調整を行うようになっているのに対し、
本実施形態の無線機は分周後に周波数調整を行うように
なっているので新規な構成である。

【００３８】（第３実施形態）図３に、本発明の第３実
施形態に係る無線機における受信部の構成を示す。この
受信部によって、無線機は２つのシステムにおける無線
信号を同時に受信することができるようになる。この受
信部は、ＲＦアンプ１ａ、１ｂ、復調部ミキサ２ａ、２
ｂ、ＩＦアンプ３ａ、３ｂ、復調回路４、ＰＬＬ発振回
路６ａ、６ｂ、発振部ミキサ７ａ、７ｂ、高周波発振回
路８、マルチポート出力分周回路９、スイッチマトリッ
クス回路１１から構成される。

【００３９】なお、ＲＦアンプ１ａ、１ｂは、第２実施
形態に記載のＲＦアンプ１ａと同等の構成、作動を有す
る。また、復調部ミキサ２ａ、２ｂは、第２実施形態に
記載の復調部ミキサ２ａと同等の構成、作動を有する。
また、ＩＦアンプ３ａ、３ｂは、第２実施形態に記載の
ＩＦアンプ３ａと同等の構成、作動を有する。また、Ｐ
ＬＬ発振回路６ａ、６ｂは、第２実施形態に記載のＰＬ
Ｌ発振回路６ａと同等の構成、作動を有する。また、発
振部ミキサ７ａ、７ｂは、第２実施形態に記載の発振部
ミキサ７ａと同等の構成、作動を有する。また、高周波
発振回路８は、第２実施形態に記載の高周波発振回路８
と同等の構成、作動を有する。また、マルチポート出力
分周回路９は、第２実施形態に記載のマルチポート出力
分周回路９と同等の構成、作動を有する。

【００４０】復調回路４は、ＩＦアンプ３ａ、３ｂから
の信号をベースバンド信号に復調し、無線機の制御部等
（図示せず）に出力する回路である。

【００４１】スイッチマトリックス回路１１は、マルチ
ポート出力分周回路９の複数ポートからの出力を個々に
受信し、それらのうちの異なる、あるいは同じ２つを選
んで、それぞれを発振部ミキサ７ａと発振部ミキサ７ｂ
のそれぞれに出力するためのスイッチを有する回路であ
る。このスイッチマトリックス回路１１は、外部、例え
ば無線機の制御部、から制御信号として通信システム切
替信号を受信するようになっている。またスイッチマト
リックス回路１１は、この制御信号に基づいてスイッチ
を切り替え、受信した信号の中から発振部ミキサ７ａお
よび発振部ミキサ７ｂに出力する信号を選ぶようになっ
ている。

【００４２】このような構成の受信部においては、最終
的に復調回路４に出力される信号の系統が２つある。１
つは、ＲＦアンプ１ａ、復調部ミキサ２ａ、ＩＦアンプ
３ａ、ＰＬＬ発振回路６ａ、発振部ミキサ７ａから成る
系統であり、もう１つはＲＦアンプ１ｂ、復調部ミキサ
２ｂ、ＩＦアンプ３ｂ、ＰＬＬ発振回路６ｂ、発振部ミ
キサ７ｂから成る系統である。スイッチマトリックス回
路１１から２つの出力がそれぞれ発振部ミキサ７ａ、お
よび発振部ミキサ７ｂに出力されることで、発振部ミキ
サ７ａと発振部ミキサ７ｂが出力する周波数信号は、そ
れぞれの系統においてそれぞれの通信システムにおける
無線信号を受信するための局部発振周波数信号となる。

【００４３】このように、マルチポート出力分周回路９
が入力された周波数信号を分周して複数出力し、スイッ
チマトリックス回路１１がそれらのうちの２つをそれぞ
れ発振部ミキサ７ａおよび発振部ミキサ７ｂの２系統に
出力し、発振部ミキサ７ａ、７ｂがそれぞれ、この出力
とＰＬＬ発振回路６ａ、６ｂの出力とを乗算し不要な周
波数成分を除去して局部発振周波数信号を出力する。こ
の際、マルチポート出力分周回路９およびスイッチマト
リックス回路１１からの出力の分周比が切り替え可能と
なっており、またＰＬＬ発振回路６ａ、６ｂの周波数信
号の周波数が切替可能となっているいるので、複数の局
部発振周波数信号を出力する無線機を提供することが可
能となる。

【００４４】また、従来の技術による無線機である特開
２００１−１８６０４２号公報に記載の発明は、分周を
行う前段において通信帯域、通信チャンネルの切り替え
のための周波数調整を行うようになっているのに対し、
本実施形態の無線機は分周後に周波数調整を行うように
なっているので新規な構成である。

【００４５】なお、本発明の第１〜第３実施形態におい
て、復調部ミキサ２ａが、局部発振周波数信号を用いて
無線周波数帯域の信号と中間周波数帯域の信号との間の
変換を行う周波数変換手段を構成する。

【００４６】また、本発明の第１〜第３実施形態におい
て、ＰＬＬ発振回路６ａ、ＰＬＬ発振回路６ｂがそれぞ
れ、周波数調整可能な所定の周波数信号を出力する可変
発振回路を構成する。

【００４７】また第２実施形態において、マルチポート
出力分周回路９およびスイッチ回路１０が、入力された
周波数信号を切り替え可能な所定の分周比で分周して出
力する可変分周回路を構成する。また第３実施形態にお
いては、マルチポート出力分周回路９およびスイッチマ
トリックス回路１１が可変分周回路を構成する。

【００４８】また、第１〜第３実施形態において、発振
部ミキサ７ａ、発振部ミキサ７ｂがそれぞれ、可変分周
回路の出力と発振回路の出力とを乗算することにより、
局部発振周波数信号を出力する乗算回路を構成する。

【００４９】また、第２および第３実施形態において
は、スイッチ回路１０、スイッチマトリックス回路１１
がそれぞれスイッチ装置に対応する。

【００５０】また、第１〜第３実施形態においては、無
線機の受信回路の構成および作動を示したが、受信回路
に限らず送信回路においても均等の構成をとることによ
り、本発明の無線機が複数システムの無線信号を送信す
るようにすることにしてもよい。

【００５１】また、第１〜第３実施形態においては、高
周波発振回路８の出力する周波数信号は固定である必要
はなく、可変であってもよい。

【００５２】また、第１〜第３実施形態においては、発
振部ミキサ７ａ、７ｂは、乗算と不要な周波数成分の除
去を単体で行うものであったが、これは、乗算器とバン
ドバスフィルタという構成によって実現されていてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る無線機における受
信部の構成を示す図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る無線機における受
信部の構成を示す図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係る無線機における受
信部の構成を示す図である。

【図４】従来の無線機における受信部の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…ＲＦアンプ１ａ、２ａ、２ｂ…復調部ミキサ、３…
ＩＦアンプ、４…復調回路、５…可変分周回路、６ａ、
６ｂ…ＰＬＬ発振回路、７ａ、７ｂ…発振部ミキサ、８
…高周波発振回路、９…マルチポート出力分周回路、１
０…スイッチ回路、１１…スイッチマトリックス回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】局部発振周波数信号を用いて無線周波数
帯域の信号と中間周波数帯域の信号との間の変換を行う
周波数変換手段（２ａ）を有する無線機であって、入力された周波数信号を切り替え可能な所定の分周比で
分周して出力する可変分周回路（５）と、周波数調整可能な所定の周波数信号を出力する可変発振
回路（６ａ）と、前記可変分周回路の出力と前記可変発振回路の出力とを
乗算することにより、前記周波数変換手段に前記局部発
振周波数信号を出力する乗算回路（７ａ）とを備えた無
線機。
【請求項２】前記可変発振回路（６ａ）が出力する所
定の周波数信号の周波数帯域が切り替え可能となってい
ることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
【請求項３】前記可変分周回路が行う分周には、分数
分周が含まれることを特徴とする請求項１または２に記
載の無線機。
【請求項４】前記可変分周回路は、前記入力された周
波数信号を所定の複数の分周比で分周して複数ポートか
ら出力するマルチポート出力分周回路（９）と、この複
数ポートからの出力を受信し、それら受信したものの中
から選択して出力するスイッチ装置（１０、１１）と、
から成ることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれ
か１つに記載の無線機。