JPH0888584A - 無線通信装置における送受信切換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一周波数で送受信を交互に行う無線通信装
置の送信／受信の切換を高速に行う切換方法を提供す
る。 【構成】 無線通信装置１０の送受信切換方法は、送信
周波数Ｆ0 の生成は、受信系ＲＸにおける相手側からの
到達波Ｆ0 を中間周波数ｆi1に変換するための第一局部
発振器Ｌｏ１の第一局部発振周波数ｆ01を通信中常時同
一周波数で発振させるとともに、送信系ＴＸの内部発振
器ＶＣＯ２は送信時／受信時ともに常に前記中間周波数
ｆi1のＮ倍（Ｎは２以上の整数）の内部周波数ｆa で発
振させておき、送信時には前記内部発振器ＶＣＯ２の出
力に接続された１／Ｎ分周器３を送信側ＴＸへの切換と
同時に動作させて前記中間周波数ｆi1と同一の発振周波
数を分周して作り、これを前記第一局部発振周波数ｆ01
と混合器ＭｉＸＴによって合成することにより受信周波
数と同一周波数の送信周波数Ｆ0 を作るようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は同一周波数にて送信／受
信を切り換えて通信を行うトランシーバー等の無線通信
装置における送受信切換時間の高速化を図る送受信切換
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、携帯無線機等による無線通信に
おいては、送信と受信を交互に切り換えることで送話と
受話を行っている。

【０００３】図３は従来のＦＭ無線通信装置における受
信系と送信系の発振周波数の生成・切換の方法を説明す
るための基本ブロック回路図である。

【０００４】先ず、一般にほとんどの無線通信装置の受
信系はスーパーヘテロダイン検波であり、高周波である
到来波Ｆ0 を周波数変換して第一中間周波数ｆi に下げ
る為、内部発振周波数（第一局部発振周波数ｆ01）が必
要となる。（Ｆ0 −ｆ01＝ｆi 、またはｆ01−Ｆ0 ＝ｆ
i の関係にある。） 以上を前提に図３のブロック回路図について概説すれ
ば、受信時はアンテナ切換スイッチＡＮＴＳＷは受信系
につながっており、アンテナ（ＡＮＴ）で受けた到来波
Ｆ0 は図示しない帯域フィルタを通し高周波増幅器ＨＦ
Ａで増幅される。これを送信／受信切換スイッチＳＷに
て受信系（ＲＸ）側に接続された第一局部発振器Ｌｏ１
の第一局部発振周波数ｆ01とともにミクサといわれる第
一混合器ＭＩＸ１に加えて中間周波（ｆi1＝Ｆ0 −ｆ0
1、またはｆi1＝ｆ01−Ｆ0 ）とする。

【０００５】上記ｆi1は不可聴音であるから可聴音にす
るために第二局部発振器Ｌｏ２の第二局部発振周波数ｆ
02とともに第二混合器ＭＩＸ２に加えて第二中間周波
（ｆi2＝ｆi1−ｆ02、またはｆi2＝ｆ02−ｆi1）とし、
これを検波器ＤＥＴで検波して該検波出力を低周波増幅
器ＬＦＡで増幅してスピーカーを鳴らす。

【０００６】受信が終わった後、自分の送信をするため
には、アンテナ切換スイッチＡＮＴＳＷと送信／受信切
換スイッチＳＷを送信側ＴＸにして送信系に切り換え、
受信系で用いた内部発振周波数（第一局部発振周波数ｆ
01）を送信用の周波数Ｆ0 に切り換える必要がある。

【０００７】よって受信中は第一局部発振器Ｌｏ１内の
ＰＬＬを構成する電圧制御発振器ＶＣＯ１はｆ01で発振
しているが、送信の場合にはｆ01をＦ0 に変更しなけれ
ばならない。（送信と受信が同一周波数の場合） この点、上記ｆ01とＦ0 の差分である第一中間周波数ｆ
i1だけ上記第一局部発振器Ｌｏ１内の電圧制御発振器Ｖ
ＣＯ１が周波数をｆ01→Ｆ0 に変化させて安定な送信周
波数Ｆ0 を得るためにはある程度の時間が必要となる。

【０００８】また、上記ＶＣＯ１の第一局部発振周波数
ｆ01は送信／受信とも同じ周波数のままとし、第一中間
周波数ｆi1に相当する周波数を送信系の別の電圧制御発
振回路（ＶＣＯ２）より発生させ、前記ＶＣＯ１のｆ01
と合成することで送信周波数Ｆ0 を作る方法もある。

【０００９】しかし常に（受信時も）上記第一中間周波
数ｆi1に相当する周波数が存在しては受信時の第一中間
周波ｆi1に妨害を与えるので不都合であり、結局は受信
が終了した時点で初めて上記送信系のＶＣＯ２を発振さ
せてｆi1と同一発振周波数を作ってｆ01とミックスし送
信周波数Ｆ0 を作り始めることとなる。

【００１０】この時、どんな発振回路でも発振を始めて
から周波数が安定するまでには一定の時間を要する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】音声通話の場合には上
記切り換えに要する時間は特に問題とはならないが、デ
ータを送る場合や時分割の通信においては高速切り換え
が必要となる。

【００１２】しかしながら、同一周波数で送受信を行う
場合、送信と受信の切り換え時には必ず内部発振（例え
ば第一局部発振器Ｌｏ１）の周波数変更が必要であり、
また送信系の別個のＶＣＯを用いた場合でも同一周波数
で送受信を行う場合は受信時に送信系でＦ0 やｆ01なる
周波数成分を一切発生させることは許されない。

【００１３】したがって必然的に新たな発振開始が必至
となり、この発振周波数が安定するまでの時間が無駄と
なる。

【００１４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、同一周波数による送信／受信の切換を高速に行
えるように工夫された新規な無線通信装置における高速
送受信切換方法を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、送信／受信が
同一周波数で行われて交互に送受信を切り換えて通信を
行う無線通信装置において、受信系における相手側から
の到達波を中間周波数に変換するための第一局部発振器
の第一局部発振周波数を通信中常時同一周波数で発振さ
せるとともに、送信系の内部発振器は送信時／受信時と
もに常に前記中間周波数のＮ倍（Ｎは２以上の整数）の
内部周波数で発振させておき、送信時には前記内部発振
器の出力に接続された１／Ｎ分周器を切換と同時に動作
させて前記中間周波数と同一の発振周波数を作り、これ
を前記第一局部発振周波数と合成することにより送信周
波数を作ることを特徴とする無線通信装置における送受
信切換方法を提供することにより上記目的を達成するも
のである。

【００１６】また、送信／受信が同一周波数で行われて
交互に送受信を切り換えて通信を行う無線通信装置にお
いて、送信系の内部発振器は送信時／受信時ともに常に
送信周波数のＮ倍（Ｎは２以上の整数）の内部周波数で
発振させておき、送信時には前記内部発振器の出力に接
続された１／Ｎ分周器を切換と同時に動作させて前記内
部周波数を１／Ｎに分周して送信周波数を作ることを特
徴とする無線通信装置における送受信切換方法を提供す
ることにより上記目的を達成するものである。

【００１７】

【作用】本発明による送信／受信切換方法の前提とし
て、一般にｆa なる周波数の発振回路がある場合、ｆa
の波が完全な正弦波でない限り必ず高調波（２ｆa 、３
ｆa 、…）が発生している。

【００１８】しかしｆa の１／２、１／３、…等の低調
波は通常発生しない。

【００１９】本発明は上記発振特性を利用したものであ
る。

【００２０】即ち、受信時には送信系の内部発振器であ
る電圧制御発振器ＶＣＯ２は送信時に第一局部発振周波
数ｆ01とミックスするべき周波数ｆi1の代わりにｆa な
る周波数（＝Ｎ・ｆi1；Ｎは２以上の整数）の発振を通
信中常時動作させておく。

【００２１】この際、上述の通り受信時に問題となるの
はｆa の１／Ｎ低調波（＝ｆi1）であり、これは通常発
生しないので受信に対して妨害は与えないことが判る。

【００２２】一方、送信に切り換えられた場合には上記
ＶＣＯ２に接続された１／Ｎ分周器を本体無線通信シス
テムのマイコン制御によって動作させ、希望の第一中間
周波数ｆi1を瞬時に作り出すことが可能になる。

【００２３】上記分周に要する時間と混合器ＭｉＸＴに
よるＦ0 の合成に要する時間は新たに発振を開始するよ
りも遥かに短時間で済む。

【００２４】上記方法によって同一周波数の通信におい
て、送信／受信の周波数切り換えに要する時間を短縮す
ることができる。

【００２５】また、上記のように第一局部発振周波数ｆ
01と周波数ｆa ／Ｎ（＝ｆi1）をミックスする代わり
に、送信系を完全に受信系と分離して、送信系の内部発
振器は送信時／受信時ともに常に送信周波数Ｆ0 のＮ倍
（Ｎは２以上の整数）の内部周波数ｆb で発振させてお
き、送信時には前記内部発振器の出力に接続された１／
Ｎ分周器を切換と同時に動作させて前記内部周波数を１
／Ｎに分周して送信周波数Ｆ0 を作るようにしてもよ
い。

【００２６】上記場合でも受信時に問題となるのはｆb
の１／Ｎ低調波（＝Ｆ0 ）であり、これは通常発生しな
いので受信に対して妨害は与えないことが明らかであ
る。

【００２７】

【実施例】以下、本発明に係わる無線通信装置における
送受信切換方法を実現する回路構成について図面に基づ
いて詳細に説明する。尚、前記従来と同様な構成部分は
図面上で同一符号にて表す。

【００２８】図１は本発明の請求項１に係わる無線通信
装置における送受信切換回路を説明するためのブロック
回路図である。

【００２９】図２は本発明の請求項２に係わる無線通信
装置における送受信切換回路を説明するためのブロック
回路図である。

【００３０】図１において、無線通信装置１０は、送信
／受信が同一周波数Ｆ0 で行われて交互に送受信を切り
換えて通信を行う方式であって、その送信周波数の生成
は、受信系ＲＸにおける相手側からの到達波Ｆ0 を中間
周波数ｆi1に変換するための第一局部発振器Ｌｏ１の第
一局部発振周波数ｆ01を通信中常時同一周波数で発振さ
せるとともに、送信系ＴＸの内部発振器ＶＣＯ２は送信
時／受信時ともに常に前記中間周波数ｆi1のＮ倍（Ｎは
２以上の整数）の内部周波数ｆa で発振させておき、送
信時には前記内部発振器ＶＣＯ２の出力に接続された１
／Ｎ分周器３を送信側ＴＸへの切換と同時に動作させて
前記中間周波数ｆi1と同一の発振周波数を分周して作
り、これを前記第一局部発振周波数ｆ01と混合器ＭｉＸ
Ｔによって合成することにより受信周波数と同一周波数
の送信周波数Ｆ0 を作るように構成されている。

【００３１】尚、受信時はアンテナＡＮＴは受信系ＲＸ
側に接続されており、第一局部発振器Ｌｏ１もＳＷの受
信側ＲＸに接続されている。

【００３２】また、上記第一局部発振器Ｌｏ１はＰＬＬ
回路を構成しており内部の電圧制御発振器ＶＣＯ１は常
時安定な内部発振周波数ｆ01を作る。

【００３３】送信時はマイクＭＩＣからの音声信号にて
上記ｆ01は変調されるとともに、送信系内のＰＬＬ方式
の電圧制御発振器ＶＣＯ２が作っている内部発振周波数
ｆa（第一中間周波数ｆi1のＮ倍の周波数）が送信側Ｔ
Ｘに切り換えられることによって起動した１／Ｎ分周器
を介してｆi1に分周される。この２以上の整数Ｎは例え
ば２に予め設定されているものとする。

【００３４】上記分周されたｆi1は混合器ＭｉＸによっ
てＶＣＯ１のｆ01と合成され送信周波数Ｆ0 （＝ｆ01＋
ｆi1、または＝ｆ01−ｆi1）となる。

【００３５】上記１／Ｎ分周器のオン／オフ及び送信／
受信のＳＷスイッチ切換等は無線通信装置に内蔵された
図示しないシステム制御のマイコンにて行われる。

【００３６】そして作用で述べたように、一般にｆa な
る周波数の発振回路がある場合、ｆa の波が完全な正弦
波でない限り必ず高調波（２ｆa 、３ｆa 、…）が発生
しているが、ｆa の１／２、１／３、…等の低調波は通
常発生しないことから、受信時には送信系の内部発振器
である電圧制御発振器ＶＣＯ２は送信時に第一局部発振
周波数ｆ01とミックスするべき周波数ｆi1の代わりにｆ
a なる周波数（＝Ｎ・ｆi1；Ｎは２以上の整数）の発振
を通信中常時動作させても受信時に問題となるのはｆa
の１／Ｎ低調波（＝ｆi1）であり、これは発生していな
いので受信に対して妨害は与えない。

【００３７】一方、送信に切り換えられた場合には上記
ＶＣＯ２に接続された１／Ｎ分周器を本体無線通信シス
テムのマイコン制御によって動作させ、希望の第一中間
周波数ｆi1を瞬時に作り出すことが可能になる。

【００３８】即ち、上記分周に要する時間と混合器Ｍｉ
ＸＴによるＦ0 の合成に要する時間は従来のような新た
に発振を開始する場合よりも遥かに高速である。

【００３９】したがって、上記方法によって同一周波数
の送受信による無線通信において、送信／受信切換時間
を大幅に短縮することができる。

【００４０】尚、第一局部発振器Ｌｏ１のＶＣＯ１が作
る第一局部発振周波数ｆ01は送信／受信とも共通に使用
したがこれを別々の電圧制御発振器としてもよく、また
該発振周波数は別の値としてもよい。

【００４１】また、第一局部発振周波数ｆ01の代わりに
第二局部発振周波数ｆ02を送信時に使用しても全く同様
の方法で高速切換が可能であることは云うまでもない。

【００４２】次に図２において、無線通信装置２０は、
送信／受信が同一周波数Ｆ0 で行われて交互に送受信を
切り換えて通信を行う方式であって、送信系の内部発振
器ＶＣＯ２は送信時／受信時ともに常に送信周波数Ｆ0
のＮ倍（Ｎは２以上の整数）の内部周波数ｆb で発振さ
せておき、送信時には前記内部発振器の出力に接続され
た１／Ｎ分周器３を切換と同時に動作させて前記内部周
波数ｆb を１／Ｎに分周して送信周波数Ｆ0 を作る方法
によって送信が行われる。

【００４３】上記方法によっても送信系の内部発振器Ｖ
ＣＯ２を通信中常時動作させても受信時に問題となるの
はｆb の１／Ｎ低調波（＝Ｆ0 ）であり、これは発生し
ないので受信に対して妨害は与えない。この方式は図１
のようなＭＩＸＴが要らない利点があるが、送信周波数
Ｆ0 のＮ倍の内部周波数ｆb を安定に発生させる必要が
あるので高周波領域を使用する無線通信では内部発振器
に特別な考慮が必要となる。

【００４４】念の為に付言すれば、図１及び図２におけ
る１／Ｎ分周器はＮ＝２以外にも３、４、…とした分周
器でも問題なく、さらにこの分周した周波数の高調波を
使用することもできる。

【００４５】そして本発明の要旨は、送信時に内部発振
周波数ｆ01とミックスして送信周波数Ｆ0 を合成するた
めの中間周波数ｆi1を作るにあたり該中間周波数ｆi1の
大本である受信時に悪影響を与えないＮ倍の発振周波数
ｆa を常時（少なくとも送信側に切り換える前に）作っ
ておくか、もしくは送信周波数Ｆ0 のＮ倍の内部周波数
ｆb を常時つくっておくことにある。

【００４６】本発明に係わる送信／受信切換方法は現行
のＡＭ、ＦＭ、ＰＭ無線通信装置の殆どに適用できるこ
とは云うまでもなく、内部発振器としての第一局部発振
器、第二局部発振器、…等の数やＶＣＯの回路構成は問
題とならない。

【００４７】

【発明の効果】本発明に係わる無線通信装置における送
受信切換方法においては、同一周波数で送受信を交互に
行う無線通信装置の送信／受信の切換が極めて高速に行
うことができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１に係わる無線通信装置におけ
る送受信切換回路を説明するためのブロック回路図であ
る。

【図２】本発明の請求項２に係わる無線通信装置におけ
る送受信切換回路を説明するためのブロック回路図であ
る。

【図３】従来のＦＭ無線通信装置における受信系と送信
系の発振周波数の生成・切換の方法を説明するための基
本ブロック回路図である。

【符号の説明】

３ １／Ｎ分周器 １０、２０ 無線通信装置 ＳＷ 送信／受信切換スイッチ ＡＮＴ アンテナ ＡＮＴＳＷ アンテナ切換スイッチ Ｌｏ１ 第一局部発振器 Ｌｏ２ 第二局部発振器 ＭＩＸ１ 第一混合器 ＭＩＸ２ 第二混合器 ＭＩＸＴ 送信側の混合器 ＤＥＴ 検波器 ＨＦＡ 高周波増幅器 ＩＦＡ 中間周波増幅器 ＬＦＡ 低周波増幅器 ＴＸ 送信系 ＲＸ 受信系 Ｆ0 到来波、送信周波数 ｆi1 第一中間周波 ｆi2 第二中間周波 ｆ01 第一局部発振周波数 ｆ02 第二局部発振周波数 ｆa 、ｆb 内部周波数 Ｎ ２以上の整数

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信／受信が同一周波数で行われて交互
   に送受信を切り換えて通信を行う無線通信装置におい
   て、受信系における相手側からの到達波を中間周波数に
   変換するための第一局部発振器の第一局部発振周波数を
   通信中常時同一周波数で発振させるとともに、送信系の
   内部発振器は送信時／受信時ともに常に前記中間周波数
   のＮ倍（Ｎは２以上の整数）の内部周波数で発振させて
   おき、送信時には前記内部発振器の出力に接続された１
   ／Ｎ分周器を切換と同時に動作させて前記中間周波数と
   同一の発振周波数を作り、これを前記第一局部発振周波
   数と合成することにより送信周波数を作ることを特徴と
   する無線通信装置における送受信切換方法。
2. 【請求項２】 送信／受信が同一周波数で行われて交互
   に送受信を切り換えて通信を行う無線通信装置におい
   て、送信系の内部発振器は送信時／受信時ともに常に送
   信周波数のＮ倍（Ｎは２以上の整数）の内部周波数で発
   振させておき、送信時には前記内部発振器の出力に接続
   された１／Ｎ分周器を切換と同時に動作させて前記内部
   周波数を１／Ｎに分周して送信周波数を作ることを特徴
   とする無線通信装置における送受信切換方法。