JP4490570B2 - Ａｇｃ回路付き無線受信機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直接検波方式の無線受信機、例えば無線呼出端末（以下ページャと称す）の自動利得制御（ＡＧＣ）回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の直接検波方式のページャとしては、特開平７−１３５５１４等がある。図２にその構成例を示す。図２では、アンテナ１から受信した高周波信号は、受信高周波信号の入力振幅を制御する回路である可変アッテネータ２を経由し、高周波増幅器３で増幅され、その出力はミキサー４とミキサー５に加えられている。本例では、受信高周波信号の入力振幅は、可変アッテネータ２の減衰率と高周波増幅器３の増幅度により決まる。ミキサー４、ミキサー５では局部発信器１０の出力と混合される。局部発信器１０の出力は受信高周波信号の中心周波数にほぼ等しい周波数で、ミキサー４に加えられる局部発信器１０の出力は、ミキサー５に加えられる局部発信器１０の出力とは９０度の位相差をもたせている。これは、局部発信器１０の周波数が受信高周波信号の中心周波数と完全に一致しないために生ずるビート周波数の信号をデコーダ１２でキャンセルさせるためである。
【０００３】
ページャの受信高周波信号の変調方式はＦＳＫ（Frequency Shift Keying）であるので、ミキサー４、ミキサー５の出力にはＦＳＫ信号の周波数偏移量に等しい周波数（ＦＬＥＸ方式においては１．６ｋＨおよび４．８ｋＨｚ）のベースバンド信号が含まれている。このベースバンド信号はローパスフィルタ６で抽出され、アンプ８を介してデコーダ１２に加えられている。またミキサー５の出力もローパスフィルタ７でベースバンド信号のみが抽出され、アンプ９を介してデコーダ１２に加えられている。デコーダ１２では上述したビート周波数の信号をキャンセルし（通常４相検波器が用いられる）、ＦＳＫ信号を復調し、受信ディジタルデータを得る。制御部１３は、受信ディジタルデータが自ページャの呼出であるかを判定し、自ページャの呼出であれば、ドライバ１５を駆動し、スピーカ１７から呼出音を送出したり、バイブレータ１８から振動による呼出を行う。また、受信したディジタルデータの情報をＬＣＤ１６に表示する。キースイッチ１９はページャからのユーザによるキー入力のスイッチである。メモリー１４は、受信データを記憶するとともに、制御用のプログラムが格納されている。
【０００４】
希望波レベル検出回路１１と可変アッテネータ２では自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）を形成している。希望波レベル検出回路１１は、ローパスフィルタ６の出力からのベースバンド信号を受信し、その信号レベルを検出する。希望波レベル検出回路１１の出力は可変アッテネータ２に印加され、可変アッテネータ２の受信高周波信号の減衰量を制御する。すなわち、ベースバンド信号レベルが一定値以上になると、可変アッテネータ２は減衰量を増大させ、過大な高周波信号がページャに加わらないようにしている。ページャは、使用者とともに移動しているので、無線基地局の近くになると、受信高周波信号レベルが増大し、ページャに過大な入力が加わり、ミキサー等で混変調歪みが発生する。この混変調歪みによる受信感度の低下を防ぐ目的で、希望波レベル検出回路１１と可変アッテネータ２のＡＧＣ回路が付加されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したＡＧＣ回路では、自ページャと同じ事業者の無線基地局からの過大信号による混変調歪みを防ぐことは可能であるが、他の事業者からの受信電波による過大入力によるミキサー回路の飽和を防ぐことはできなかった。図３に、ページャが受信する受信周波数（チャネル）の例を示す。ページャの無線基地局からは通常、２５ｋＨＺまたは５０ｋＨｚの周波数間隔で複数の電波（無線チャネル）が送信されている。図３は、自ページャ事業者からの無線チャネルが４チャネル、他の事業者の無線チャネルが４チャネルある場合を示している。他事業者の無線チャネルとの周波数間隔は数１００ｋＨｚから数ＭＨｚ離れている。このような環境下では、ページャには自ページャの受信周波数（希望波）とともに、同じ事業者からの他のチャネルの電波が加わる。図３の例では、無線チャネル間隔を５０ｋＨｚとすると、希望波＋５０ｋＨｚ、および＋１００ＫＨｚの周波数である。これらの無線周波数がページャに加わると、いわゆるＩＭ（Inter Modulation）妨害を引き起こすが、この場合自ページャの希望波も、＋５０ｋＨｚおよび＋１００ＫＨｚ離れた妨害波も、同じ無線基地局から同程度のレベルで送信されているので、図２で説明した希望波レベル検出回路１１と可変アッテネータ２のＡＧＣ回路で過大入力の影響を防ぐことができる。
【０００６】
一方、自ページャ事業者以外の他事業者の無線基地局からの電波は、自ページャの希望波周波数から数１００ｋＨｚから数ＭＨｚ離れた周波数である。このため、他事業者の電波に対するミキサー４からのベースバンド出力はやはり数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚの信号となり、これはローパスフィルタ６で除去されるので、可変アッテネータ２へのフィードバックはかからない。従って、もし自ページャの近くに他事業者の無線基地局が位置する場合には、自ページャの受信信号が過大入力ではないにもかかわらず、他事業者による無線高周波信号が過大入力となり、ミキサー回路が飽和し、受信感度が著しく劣化するという問題が生じる。本発明は、この他事業者の無線基地局近傍での受信感度劣化を解決するのが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、直接検波方式の無線受信機であって、
受信高周波信号の入力振幅を制御する回路と、受信高周波信号と局部発信器の出力を混合するミキサーと、該ミキサーの出力からベースバンド信号を抽出するローパスフィルタと、該ローパスフィルタの出力に接続される希望波レベル検出回路と、前記ミキサー出力に接続されるバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタの出力に接続される妨害波レベル検出回路をもち、
前記希望波レベル検出回路の出力が一定レベル以上になると、前記受信高周波信号の入力振幅を制御する回路を制御し、前記希望波レベル検出回路の出力の増大に従い受信高周波信号の入力振幅を減少させ、
前記妨害波レベル検出回路の出力が一定レベル以上になると、前記受信高周波信号の入力振幅を制御する回路を制御し、前記妨害波レベル検出回路の出力の増大に従い受信高周波信号の入力振幅を減少させることを特徴とするＡＧＣ回路付き無線受信機を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のＡＧＣ回路付きページャのブロック図である。アンテナ１から受信した高周波信号は、受信高周波信号の入力振幅を制御する回路である可変アッテネータ２を経由し、高周波増幅器３で増幅され、その出力はミキサー４とミキサー５に加えられている。ミキサー４、ミキサー５では局部発信器１０の出力と混合される。局部発信器１０の出力は受信高周波信号の中心周波数にほぼ等しい周波数で、ミキサー４に加えられる局部発信器１０の出力と、ミキサー５に加えられる局部発信器１０の出力とは９０度の位相差をもたせている。
【０００９】
ミキサー４の出力のベースバンド信号はローパスフィルタ６で抽出され、アンプ８を介してデコーダ１２に加えられている。またミキサー５の出力もローパスフィルタ７でベースバンド信号のみが抽出され、アンプ９を介してデコーダ１２に加えられている。デコーダ１２ではＦＳＫ信号のベースバンド信号を復調し、受信ディジタルデータを得る。制御部１３は、受信ディジタルデータが自ページャの呼出であるかを、メモリ１４のデータと比較し判定し、自ページャの呼出であれば、ドライバ１５を駆動し、スピーカ１７から呼出音を送出したり、バイブレータ１８から振動による呼出を行う。また、受信したディジタルデータの情報をＬＣＤ１６に表示する。キースイッチ１９はページャからのユーザによるキー入力のスイッチである。
【００１０】
希望波レベル検出回路１１と可変アッテネータ２で自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）を形成している。希望波レベル検出回路１１は、ローパスフィルタ６の出力を入力とし、出力は可変アッテネータ２に加えられ、可変アッテネータ２の受信高周波信号の減衰量を制御する。また、ミキサー４の出力はバンドパスフィルタ２０を経由し、妨害波レベル検出回路２１に加えられ、妨害波レベル検出回路２１の出力で可変アッテネータ２の受信高周波信号の減衰量を制御している。
【００１１】
以下、希望波レベル検出回路１１および妨害波レベル検出回路２１を主にして、本発明の動作を詳細に説明する。まず、図３の自ページャの事業者からの高周波信号が入力された場合を説明する。図では、自ページャの事業者からの電波は４チャネルある。このうちの１チャネルが、自ページャが受信すべき希望波である。この４つの電波はアンテナ１を経由し、可変アッテネータ２に加えられ、高周波増幅器３で増幅され、ミキサー４とミキサー５に入力される。ミキサー４、５では局部発信器１０が発信した希望波の中心周波数の周波数が加えられ、入力された高周波信号と混合される。この結果、高周波信号の周波数変調されたベースバンド信号がミキサー４、ミキサー５で得られる。ミキサー４、ミキサー５には通常このベースバンド信号と、高周波信号および局部発信器１０からの出力が混在しているので、ローパスフィルタ６、ローパスフィルタ７でベースバンド信号のみを取り出し、アンプ８、アンプ９で増幅しデコーダ１２に加えられる。
【００１２】
ミキサー４、ミキサー５に加えられる希望波レベル検出回路１１からの局部発信周波数は、入力高周波信号とは同期がとられていないので、ミキサー４、ミキサー５の出力には、入力高周波信号と局部発信周波数のわずかな差のビート信号が生じている。このビート信号はミキサー４とミキサー５の出力では、振幅は同じであるが、位相が異なっているので、４相検波器などを用いてキャンセルすることができる。ベースバンド信号はデコーダ１２で検波され、直流ディジタル信号として制御部１３に入力され、ページャとしての通常の制御が行われる。
【００１３】
以上は、自ページャの無線基地局から離れた所にいた場合の動作である。もし、ページャが無線基地局の近傍にいたとすると、図３で、自ページャ事業者の無線チャネルの受信電界強度はきわめて大きくなる。ミキサー４、ミキサー５に複数の無線チャネルがきわめて高いレベルで入力すると、各入力無線チャネルと局部発振周波数との混変調が生じ、自ページャが受信すべき希望波は入力レベルが高いにもかかわらず、受信できない場合が生じる。しかし、自ページャの希望波、およびその同じ周波数帯で過大入力がある場合には、ミキサー４、ミキサー５の出力も当然大きくなり、ローパスフィルタ６の出力も大きくなる。ローパスフィルタ６の出力が大きくなると、希望波レベル検出回路１１の入力が大きくなるので、希望波レベル検出回路１１の出力である制御電圧も大きくなり、可変アッテネータ２に大きな制御電圧が加わる。可変アッテネータ２は、大きな電圧が加わるとその減衰量も増大するように構成されているので、アンテナ１からの入力高周波信号を減衰させる。このため自ページャ事業者からの複数のチャネルの電波は減衰し、ミキサー４およびミキサー５で混変調が生じないレベルまでになる。すなわち、希望波レベル検出回路１１の出力と、可変アッテネータ２で構成されるＡＧＣ回路の特性を、ページャが通常受信レベルでは減衰をおこさせず、ミキサー４やミキサー５で混変調を起こす可能性があるような過大入力時には、可変アッテネータ２を制御し、混変調を生ぜしめないレベルまで減衰させるようにすることで、自ページャ事業者の電波による感度低下を防ぐことができる。
【００１４】
次に、自ページャの事業者以外の事業者からの強力な電波がページャに入力した場合の動作について説明する。他事業者の無線基地局からは、通常、図３に示すように自ページャ事業者の周波数からやや離れた周波数（数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚの差）で、複数の電波信号が２５ｋＨｚまたは５０ｋＨｚステップで送出されている。自ページャがこの他の事業者の無線基地局の近傍にあると、これらの信号が過大なレベルでページャに入力し、ミキサー４およびミキサー５で、これら複数の信号同士が混合されて、数十〜数百ｋＨｚの信号が発生する。この信号はローパスフィルタ６で阻止されるが、バンドパスフィルタ２０を用いて、この数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚの妨害波のみを取り出し、妨害波レベル検出回路２１で直流検波する。この検波レベルに応じて可変アッテネータ２を制御し、他事業者からの高周波信号の入力振幅を減少させ、ミキサー回路での飽和を防ぐことができる。
【００１５】
以上の説明では、受信高周波信号の入力振幅の制御を、可変アッテネータ２を制御することにより行ったが、高周波増幅器３の増幅度を制御してもよい。また他事業者からの妨害波のために可変アッテネータ２で入力レベルが減衰されるため、自ページャ事業者からの希望波のレベルも減衰し、ページャの受信感度が低下することになるが、ページャの使用されているエリアの大部分は、ページャの受信感度レベルより十分大きなレベルの電波が到達するので、多くの場合ページャでの希望波の受信が可能である。
【００１６】
なお、以上では、無線受信機の一例としてページャを取り上げて説明したが、複数の事業者の基地局が隣接する携帯電話などの無線受信回路に直接検波方式を用いた場合も本発明を適用できることは言うまでもない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明により、自ページャの事業者からの電波の過大入力による混変調歪みをさけるとともに、他事業者からの電波の過大入力による妨害をも防止できるので、自ページャ事業者の無線基地局の近傍、他事業者の無線基地局の近傍のいずれにおいても、希望波の受信が可能となり、より信頼性の高いページング・サービスが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＡＧＣ回路付きページャのブロック図である。
【図２】従来のＡＧＣ回路付きページャのブロック図である。
【図３】妨害波の周波数配置例である。
【符号の説明】
１ アンテナ
２ 可変アッテネータ
３ 高周波増幅器
４、５ ミキサー
６、７ ローパスフィルタ
８、９ アンプ
１０ 局部発信器
１１ 希望波レベル検出回路
１２ デコーダ
１３ 制御部
１４ メモリ
１５ ドライバ
１６ ＬＣＤ
１７ スピーカ
１８ バイブレータ
１９ キースイッチ
２０ バンドパスフィルタ
２１ 妨害波レベル検出回路

Claims (2)

1. 直接検波方式の無線受信機であって、
   受信高周波信号の入力振幅を制御する回路と、
   受信高周波信号の受信すべき希望波の中心周波数に等しい周波数の信号を出力する局部発信器と、
   上記受信高周波信号の入力振幅を制御する回路の出力である受信高周波信号と前記局部発信器の出力とを混合するミキサーと、
   該ミキサーの出力から希望波のベースバンド信号を抽出するローパスフィルタと、
   該ローパスフィルタの出力に接続され、前記受信高周波信号の入力振幅を制御する回路とＡＧＣ回路を形成して前記受信高周波信号の入力振幅を制御する回路の受信高周波信号減衰量を制御する信号を出力する希望波レベル検出回路と、
   前記ミキサーの出力に接続されるバンドパスフィルタと、
   該バンドパスフィルタの出力に接続され、前記受信高周波信号の入力振幅を制御する回路への出力により受信高周波信号の減衰量を制御する信号を出力する妨害波レベル検出回路をもち、
   前記ミキサーで受信高周波信号と前記局部発信器の出力との混変調が生じる場合、前記希望波レベル検出回路の出力の増大に従い前記受信高周波信号の入力振幅を制御する回路を制御し、受信高周波信号の入力振幅を減衰させ、
   自無線受信機以外の無線受信機から電波を入力した場合、前記バンドパスフィルタを用いて妨害波を取り出し、前記妨害波レベル検出回路の検波レベルに応じて前記受信高周波信号の入力振幅を制御する回路を制御し、受信高周波信号の入力振幅を減少させることを特徴とするＡＧＣ回路付き無線受信機。
2. 直接検波方式の無線受信機であって、
   入力端子と第１、第２の制御端子とを有し、入力端子に入力される受信高周波信号を、第１、第２の制御端子に入力される第１、第２の制御信号によって定まる減衰率によって振幅制御を行うアッテネータと、
   前記受信高周波信号の受信すべき希望波の中心周波数に等しい周波数を出力する局部発信器と、
   前記可変アッテネータの出力である振幅制御された受信高周波信号と前記局部発信器の出力とを混合するミキサーと、
   該ミキサーの出力から希望波のベースバント信号を抽出するローパスフィルタと、
   該ローパスフィルタの出力レベルを検出し、前記第１の制御端子へ出力する希望波レベル検出回路と、
   前記ミキサーの出力から妨害波を抽出し、前記第２の制御端子へ出力するバンドパスフィルタと、
   該バンドパスフィルタの出力妨害波レベルを検出する妨害波レベル検出回路と、
   を備え、
   前記アッテネータは、前記ミキサーで前記受信高周波信号と前記局部発信器の信号との混変調が生ずるときに、前記第１の制御端子に入力される検出希望波レベルに基づいてその減衰率を大きくするように制御し、前記第２の制御端子に入力される検出妨害波レベルがあるときにその減衰率を大きくするように制御するものとした、ことを特徴とするＡＧＣ回路付き無線受信機。

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