JP2007081722A - 受信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】既存の受信用ＩＣを利用しながらも受信可能な周波数帯域を増やすことができ、しかも、正常な復調処理を行えなくなるなどの悪影響を回避することが可能な受信モジュールを提供する。
【解決手段】ＤＣＳ信号を受信するＤＣＳポートｐ１、ＰＣＳ信号を受信するＰＣＳポートｐ２、各受信信号について復調処理を行う受信用ＩＣ５を備え、受信用ＩＣ５の入力端子ｉｎ１にはＤＣＳポートｐ１が直接接続されるとともに、ダウンコンバータ６を介してＰＣＳポートｐ２が共通に接続されている。ダウンコンバータ６は、ＰＣＳ信号の周波数帯域をＤＣＳ信号と同じ周波数帯域に変換するものであって、そのダウンコンバート幅はＤＣＳ信号の周波数帯域の１／３未満になるように設定されている。
【選択図】図１

Description

本願発明は、受信モジュールに関し、詳しくは、携帯電話機などの無線通信装置において、通信方式の異なる複数の無線信号を受信して復調処理する受信モジュールに関する。

携帯電話機などの無線通信装置が送受信する無線信号には、複数の通信方式が存在する。例えば、デジタル方式の携帯電話の無線信号については、日本では８００ＭＨｚ帯と１５００ＭＨｚ帯のＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）方式、欧州では９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式（「ＧＳＭ９００方式」ともいう）、米国やカナダでは１９００ＭＨｚ帯のＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）方式（「ＧＳＭ１９００方式」ともいう）、東南アジアや豪州では１８００ＭＨｚ帯のＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍ）方式（「ＧＳＭ１８００方式」ともいう）などの各種の通信方式が採用されている。

これらの各通信方式は、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）であるが、さらに、近年、日本では、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を用いた２０００ＭＨｚ帯のＷ−ＣＤＭＡ方式が採用されつつある。

そして、これらの通信方式の無線信号は、上記のようにそれぞれ異なる周波数帯域で使用されることから、各通信方式に対応するためには、各周波数帯域の無線信号を受信できるようにすることが必要になる。

この場合、一つの無線通信装置で複数の通信方式の無線信号を受信することができれば、通信方式の異なる地域に応じてそれぞれ個別に無線通信装置を準備する必要がないため極めて便利である。

そして、そのためには、例えば一つの装置内に各周波数帯域ごとに専用の受信用ＩＣを設ければよいが、各周波数帯域ごとに専用の受信用ＩＣを設けた場合には、装置の小型化の要請に十分応えられないばかりでなく、コスト上昇を招来するという問題点がある。

そこで、従来技術では、無線信号を受信した際に各々の周波数帯域に応じてこれらの受信信号を振り分けて処理するマルチバンド型の受信用ＩＣも提供されている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、この特許文献１に記載されている技術では、互いに異なる周波数帯域をもつ無線信号のうち、高周波側の無線信号を低周波側の無線信号に適合するようにダウンコンバート、すなわち、周波数変換し、ダウンコンバート後の信号を低周波側の無線信号を処理するのと同じ受信用ＩＣに入力して復調処理することができるようにしている。

しかしながら、上記の特許文献１に記載されている技術は、１９００ＭＨｚ帯から８００ＭＨｚ帯へと周波数帯域を大幅にダウンコンバートすることを意図するものであり、そのためには約１０００ＭＨｚの周波数のローカル信号が必要となる。

ところが、このような大きなダウンコンバート幅をもつようにローカル信号の周波数を設定すると、ダウンコンバート後の８００ＭＨｚ帯の受信信号がローカル信号の周波数に近似しているために、ローカル信号が高周波増幅回路や中間周波増幅回路に漏洩した場合には、このローカル信号を８００ＭＨｚ帯の受信信号と十分に分離できなくなり、正常な復調処理を行うことができなくなるなどの悪影響を及ぼす。

さらに、上記の特許文献１記載の技術は、２つの周波数帯域の無線信号を処理するデュアルバンド対応のものであり、３つ以上の周波数帯域の無線信号を受信処理することは困難であるのが実情である。
特開平１１−１１２３８２号公報

本願発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、受信信号をダウンコンバートする際に、ローカル信号を受信信号と十分に分離できずに正常な復調処理を行うことができなくなるというような悪影響を確実に回避しつつ、受信可能な周波数帯域を増やすことが可能な受信モジュールを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本願発明においては、次の構成を採用している。
すなわち、請求項１記載の発明にかかる受信モジュールは、
無線通信用の第１信号を受信する第１受信ポート、前記第１信号と通信規格が共通しかつ第１信号よりも高い周波数帯域の第２信号を受信する第２受信ポート、および前記各受信ポートからの受信信号について復調処理を行う受信用ＩＣを備え、
前記第１受信ポートは、前記受信用ＩＣが備える第１信号を入力する第１入力端子に接続されているとともに、
前記第２受信ポートはダウンコンバータを介して前記第１入力端子に共通に接続されており、
前記ダウンコンバータは、前記第２信号の周波数帯域を第１信号の周波数帯域に変換するものであって、ダウンコンバート幅は、前記第１信号の周波数帯域の１／３未満になるように設定されていること
を特徴としている。

また、請求項２にかかる受信モジュールは、請求項１記載の発明の構成において、前記第１、第２信号とは異なる通信方式の第３信号を受信処理する第３受信ポートを備え、該第３受信ポートは、前記受信用ＩＣが備える第３信号を入力する第３入力端子に接続されていることを特徴としている。

また、請求項３にかかる受信モジュールは、請求項２記載の発明の構成において、前記第３受信ポートが複数設けられており、これに対応して前記受信用ＩＣの第３入力端子も複数設けられていることを特徴としている。

また、請求項４にかかる受信モジュールは、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、前記第１信号がＤＣＳ信号であり、前記第２信号がＰＣＳ信号であることを特徴としている。

請求項１記載の発明にかかる受信モジュールにおいては、第１信号よりも高い周波数帯域の第２信号を第１信号と同じ周波数帯域のものにダウンコンバートする際のダウンコンバート幅を、第１信号の周波数帯域の１／３未満に抑えるようにしているので、ダウンコンバートのためのローカル信号が高周波増幅回路や中間周波増幅回路に漏洩した場合にも、ローカル信号と受信信号との周波数が大きく異なるため、十分に両信号を分離することができる。したがって、従来のように正常な復調処理を行えなくなるというような悪影響が発生することを確実に回避することが可能になる。

しかも、第１信号と第２信号とを同じ周波数帯域の信号として取り扱うことができるため、第１信号と第２信号とにおいてネットワーク規定やプロトコル規定などの通信規格が共通化されている場合には、既存の受信用ＩＣを使用しながら、受信可能な周波数帯域を増やすことが可能になり、一層利便性が向上する。

また、請求項２の受信モジュールのように、請求項１記載の発明の構成において、第１、第２信号とは異なる通信方式の第３信号を受信処理する第３受信ポートを備え、かつ、該第３受信ポートを、受信用ＩＣが備える第３信号を入力する第３入力端子に接続するようにした場合、第１、第２信号に加えて通信方式の異なる第３信号も単一の受信用ＩＣ内で受信処理することが可能になる。その結果、通信方式の違いに応じてそれぞれ専用の受信用ＩＣを設けることを必要とせずに、単一の受信用ＩＣでマルチバンド対応が可能になり、装置の小型化およびコストの削減に寄与することができる。

また、請求項３の受信モジュールのように、請求項２記載の発明の構成において、第３受信ポートを複数設けるとともに、それ対応して受信用ＩＣの第３入力端子も複数設けるようにした場合、少なくとも４つの通信方式の異なる信号を一つの受信用ＩＣで受信処理できるため、装置の小型化およびコストの削減に一層寄与することができる。

また、請求項４の受信モジュールのように、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、第１信号がＤＣＳ信号であり、第２信号がＰＣＳ信号であるようにした場合、ＤＣＳ方式の信号とＰＣＳ方式の信号とは利用する周波数帯域は異なるものの、その他の無線特性を規定する通信規格は共通化されており、しかも両信号の周波数差は小さいので、本願発明を好適に用いることができる。

以下、本願発明の実施例を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。

図１は本願発明の一実施例にかかる受信モジュールを含む、無線通信装置の受信回路部分を示すブロック図である。

図１に示すように、この無線通信装置の受信回路は、アンテナ１、切替スイッチ２、本願発明の一実施例にかかる受信モジュール３、ノイズ除去用のフィルタ４などを備えている。

上記の切替スイッチ２は、アンテナ１で受信された通信方式の異なる無線信号を、各通信方式に応じて選択し、受信信号として出力するものであり、この実施例１では、アンテナ１で受信されるＤＣＳ方式の信号（以下、「ＤＣＳ信号」という）、ＰＣＳ方式の信号（以下、「ＰＣＳ信号」という）、ＧＳＭ方式の信号（以下、「ＧＳＭ信号」という）、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の信号（以下、「Ｗ−ＣＤＭＡ信号」という）をそれぞれ切替選択して出力するように構成されている。

なお、ＤＣＳ信号は１８００ＭＨｚ帯の信号である。また、ＰＣＳ信号はＤＣＳ信号と無線特性を規定するネットワーク規定やプロトコル規定などの通信規格が共通しているが、ＤＣＳ信号よりも周波数帯域が高い１９００ＭＨｚ帯の信号である。
さらに、ＧＳＭ信号はＤＣＳ信号やＰＣＳ信号と通信規格が共通しているが、周波数帯域が低い９００ＭＨｚ帯の信号である。
また、Ｗ−ＣＤＭＡ信号はＤＣＳ信号、ＰＣＳ信号、ＧＳＭ信号とは通信規格の異なる通信方式であり、周波数帯域が２０００ＭＨ帯の信号である。
なお、本願特許請求の範囲における第１信号が上記のＤＣＳ信号に、第２信号がＰＣＳ信号に、第３信号がＧＳＭ信号およびＷ−ＣＤＭＡ信号にそれぞれ対応している。

なお、切替スイッチ２の構成は、通信方式の異なる各受信信号を選択出力することができるものであれば特別の制約はなく、例えばこの実施例１のような経路切替スイッチの他にオン／オフスイッチなど使用することが可能であり、また、スイッチング素子としては半導体スイッチやダイオードスイッチなどを使用することが可能である。

受信モジュール３は、切替スイッチ２で振り分けられたＤＣＳ信号を入力するＤＣＳポートｐ１、ＰＣＳ信号を入力するＰＣＳポートｐ２、ＧＳＭ信号を入力するＧＳＭポートｐ３、Ｗ−ＣＤＭＡ信号を入力するＷ−ＣＤＭＡポートｐ４を備えている。

そして、本願特許請求の範囲における第１受信ポートがＤＣＳポートｐ１に、第２受信ポートがＰＣＳポートｐ２に、第３受信ポートがＧＳＭポートｐ３およびＷ−ＣＤＭＡポートｐ４にそれぞれ対応している。

さらに、受信モジュール３は、受信用ＩＣ５、およびダウンコンバータ６を備えている。受信用ＩＣ５は、ＤＣＳ信号およびダウンコンバート後のＰＣＳ信号を共に入力する入力端子ｉｎ１、ＧＳＭ信号を入力する入力端子ｉｎ３、Ｗ−ＣＤＭＡ信号を入力する入力端子ｉｎ４をそれぞれ備えている。また、内部には、各入力端子ｉｎ１，ｉｎ３，ｉｎ４に入力される信号を個別に復調処理して音声信号や映像信号として出力することができるように、図示しないデュプレクサ、高周波増幅回路、中間周波増幅回路、ベースバンド信号処理回路などが設けられている。

そして、ＤＣＳポートｐ１は入力端子ｉｎ１に直接接続され、また、ＰＣＳポートｐ２はダウンコンバータ６を介して同じ入力端子ｉｎ１に接続されている。
また、ＧＳＭポートｐ３は入力端子ｉｎ３に、Ｗ−ＣＤＭＡポートｐ４は入力端子ｉｎ４にそれぞれ個別に接続されている。

また、上記のダウンコンバータ６は、ＰＣＳ信号をＤＣＳ信号と同じ周波数帯域にダウンコンバートするものであり、ここでは周波数変換用のミキサ回路６１と、ミキサ回路６１に対してローカル信号を発生するＰＬＬ回路６２とから構成されている。

そして、ＰＣＳ信号の周波数帯域は１９３０〜１９９０ＭＨｚ、ＤＣＳ信号の周波数帯域は１８０５〜１８８０ＭＨｚであることから、ＰＬＬ回路６２から出力されるローカル信号の周波数は、５０〜１８５ＭＨｚの周波数となるように設定されている。これにより、ＰＣＳ信号は、ＤＣＳ信号と同じ１８０５〜１８８０ＭＨｚの周波数帯域の信号にダウンコンバートされる。

この場合、ＰＣＳ信号に対するダウンコンバータ６のダウンコンバート幅は５０〜１８５ＭＨｚであって、ＤＣＳ信号の周波数帯域（１８０５〜１８８０ＭＨｚ）の１／３未満、すなわち、６０２〜６２７ＭＨｚ未満となっている。

このように、ダウンコンバータ６のＰＬＬ回路６２から出力されるローカル信号の周波数帯域は、受信するＤＣＳ信号やダウンコンバート後のＰＣＳ信号の周波数帯域に比べて十分に低い周波数であることから、このローカル信号そのもの、あるいはその２倍、３倍の高調波が受信用ＩＣ５内の、図示しない高周波増幅回路や中間周波増幅回路に漏洩した場合にも、受信信号との周波数が大きく異なるため、十分に両信号を分離することができる。したがって、従来のようにローカル信号とダウンコンバート後の受信信号との分離が困難で、正常な復調処理を行えなくなるというような悪影響を確実に回避することが可能になる。

また、ＰＣＳ信号をダウンコンバートすることにより、ダウンコンバート後のＰＣＳ信号をＤＣＳ信号と同じ周波数帯域の信号として取り扱うことが可能で、しかも、両信号の無線特性を規定する通信規格が共通していることから、既存の受信用ＩＣ５を使用しながら受信可能な周波数帯域を増やすことが可能になり、利便性をさらに向上させることができる。

なお、上記実施例１では、ダウンコンバータ６の出力側をＤＣＳポートｐ１の後段に接続しているが、ＤＣＳポートｐ１よりも前段に接続することも可能である。ただし、この場合には、ノイズの影響を避けるため、受信用ＩＣ５側にできるだけ近づけて接続することが望ましい。

また、上記実施例１では、ＤＣＳ信号、ＰＣＳ信号、ＧＳＭ信号、Ｗ−ＣＤＭＡ信号の４つの通信方式の信号を受信する場合について説明したが、本願発明はこれに限定されるものではなく、２つの信号の通信規格が共通しているが周波数帯域が互いに異なる場合において、高周波側の信号を低周波側の信号にダウンコンバートする際に、ダウンコンバート幅が低周波側の信号の周波数帯域の１／３未満となる条件を満たすことが可能であれば、この実施例１の通信方式以外の信号を受信する場合にも、本願発明を適用することが可能である。

本願発明によれば、受信信号をダウンコンバートする際に、ローカル信号を受信信号と十分に分離できずに正常な復調処理を行うことができなくなるなどの悪影響を確実に回避しつつ、受信可能な周波数帯域を増やすことが可能な受信モジュールを提供することができる。
したがって、本願発明は、携帯電話機などの無線通信装置において、通信方式の異なる複数の無線信号を受信して復調処理する受信モジュールの分野に広く適用することが可能である。

本願発明の実施例１における受信モジュールの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ アンテナ
２ 切替スイッチ
３ 受信モジュール
４ ノイズ除去用のフィルタ
５ 受信用ＩＣ
６ ダウンコンバータ
ｐ１ ＤＣＳポート（第１受信ポート）
ｐ２ ＰＣＳポート（第２受信ポート）
ｐ３ ＧＳＭポート（第３受信ポート）
ｐ４ Ｗ−ＣＤＭＡポート（第３受信ポート）
ｉｎ１ 入力端子（第１入力端子）
ｉｎ３ 入力端子（第３入力端子）
ｉｎ４ 入力端子（第３入力端子）
６１ ミキサ回路
６２ ＰＬＬ回路

Claims (4)

1. 無線通信用の第１信号を受信する第１受信ポート、前記第１信号と通信規格が共通しかつ第１信号よりも高い周波数帯域の第２信号を受信する第２受信ポート、および前記各受信ポートからの受信信号について復調処理を行う受信用ＩＣを備え、
   前記第１受信ポートは、前記受信用ＩＣが備える第１信号を入力する第１入力端子に接続されているとともに、
   前記第２受信ポートはダウンコンバータを介して前記第１入力端子に共通に接続されており、
   前記ダウンコンバータは、前記第２信号の周波数帯域を第１信号の周波数帯域に変換するものであって、ダウンコンバート幅は、前記第１信号の周波数帯域の１／３未満になるように設定されていること
   を特徴とする受信モジュール。
2. 前記第１、第２信号とは異なる通信方式の第３信号を受信処理する第３受信ポートを備え、該第３受信ポートは、前記受信用ＩＣが備える第３信号を入力する第３入力端子に接続されていることを特徴とする請求項１記載の受信モジュール。
3. 前記第３受信ポートが複数設けられており、これに対応して前記受信用ＩＣの第３入力端子も複数設けられていることを特徴とする請求項２記載の受信モジュール。
4. 前記第１信号がＤＣＳ信号であり、前記第２信号がＰＣＳ信号であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の受信モジュール。

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