バンドパスフィルタ、受信システム及び電子機器
【課題】回路規模を増大させることなく、イメージ信号を適切に除去すること。
【解決手段】非遮断域として、規定搬送波周波数「ｆRF」とイメージ周波数「ｆIM」との差の２倍以上の周波数帯域を有し、規定搬送波周波数「ｆRF」から変位した周波数であって、イメージ周波数「ｆIM」が非遮断域外となる周波数に中心周波数「ｆC」を有するバンドパスフィルタによって、受信信号に含まれるイメージ周波数「ｆIM」の雑音（イメージ信号）を減衰・除去する。
【解決手段】非遮断域として、規定搬送波周波数「ｆRF」とイメージ周波数「ｆIM」との差の２倍以上の周波数帯域を有し、規定搬送波周波数「ｆRF」から変位した周波数であって、イメージ周波数「ｆIM」が非遮断域外となる周波数に中心周波数「ｆC」を有するバンドパスフィルタによって、受信信号に含まれるイメージ周波数「ｆIM」の雑音（イメージ信号）を減衰・除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタ、受信システム及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号受信を行う場合の大きな課題の１つとして、イメージ信号の除去の問題がある。例えば、スーパーヘテロダイン方式によって信号受信を行う受信システムでは、搬送波信号に局部発振信号を乗算することで、搬送波信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」と称す。）にダウンコンバージョンする手法が採られている。
【０００３】
しかし、この場合、局部発振信号の周波数を中心として搬送波信号の周波数と対称の周波数（いわゆるイメージ周波数）に雑音が存在すると、これがイメージ信号となって同じ周波数にダウンコンバージョンされてしまい、信号劣化の大きな要因となる。
【０００４】
この問題を解決するための技術として、例えば特許文献１には、イメージリジェクションミキサを用いてイメージ信号を除去する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１４２９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、イメージリジェクションミキサを用いてイメージ信号を除去する場合は、特許文献１にも開示されているように、搬送波信号をＩＱ分離して中間周波数にダウンコンバージョンするために２個のミキサが必要となる上、ＩＱ分離するための局部発振信号の移相器や、ＩＱ分離後の２系統分の信号系統が必要となるため、回路規模が増大してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、回路規模を増大させることなく、イメージ信号を適切に除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の発明は、アンテナ部で受信された受信信号から規定搬送波周波数の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタにより濾波された搬送波信号に所定の局部発振周波数の信号を乗算することで所定周波数にダウンコンバージョンするミキサとを備えた受信回路を構成する前記バンドパスフィルタであって、非遮断域として、前記規定搬送波周波数と前記局部発振周波数に対する前記搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、前記規定搬送波周波数から変位した周波数であって前記イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなるバンドパスフィルタである。
【０００８】
また、第３の発明として、アンテナ部で受信された受信信号から規定搬送波周波数の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタにより濾波された搬送波信号に所定の局部発振周波数の信号を乗算することで所定周波数にダウンコンバージョンするミキサと、を備え、前記バンドパスフィルタが、非遮断域として、前記規定搬送波周波数と前記局部発振周波数に対する前記搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、前記規定搬送波周波数から変位した周波数であって前記イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなる受信システムを構成してもよい。
【０００９】
この第１の発明等によれば、バンドパスフィルタは、非遮断域として、規定搬送波周波数と局部発振周波数に対する搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有しているが、イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有しているため、イメージ周波数の雑音（イメージ信号）は、当該バンドパスフィルタによって減衰・除去されることになる。また、本発明のバンドパスフィルタを設けるだけでイメージ信号を除去することができるため、ＩＱ分離用の移相器等の回路構成は不要であり、回路規模が増大することもない。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明のバンドパスフィルタにおける前記搬送波信号は直接スペクトラム拡散方式の信号であり、前記搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数が定められてなるバンドパスフィルタである。
【００１１】
また、第４の発明として、第３の発明の受信システムにおける前記搬送波信号は直接スペクトラム拡散方式の信号であり、前記バンドパスフィルタは、前記搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数が定められてなる受信システムを構成してもよい。
【００１２】
この第２の発明等によれば、バンドパスフィルタは、搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数を有しているため、搬送波信号の信号帯域の一部が遮断されることにより搬送波信号に重畳されている情報の一部が失われることが防止される。
【００１３】
また、第５の発明として、第４の発明の受信システムにおける前記搬送波信号はＧＰＳ衛星信号であり、前記バンドパスフィルタはＳＡＷフィルタでなる受信システムを構成してもよいし、さらには、第６の発明として、第３〜第５の何れかの発明の受信システムを備えた電子機器を構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。本実施形態では、アンテナ部で受信された受信信号から、規定された搬送波周波数（以下、「規定搬送波周波数」と称す。）の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタ（ＢＰ：Band Pass Filter）を用いてイメージ信号を除去する場合について説明する。
【００１５】
１．原理
図１は、本実施形態におけるイメージ信号除去の原理を説明するための図である。図１では、横軸を周波数とし、搬送波信号（ＲＦ）、局部発振信号（ＬＯ）及びイメージ信号（ＩＭ）の各信号のスペクトルと、バンドパスフィルタの周波数帯域との関係を模式的に示している。尚、説明の簡明化のため、バンドパスフィルタは理想的な周波数特性を有しているものとして図示・説明する。
【００１６】
今、規定搬送波周波数を「ｆRF」とし、搬送波信号をダウンコンバージョンするための局部発振信号の周波数（以下、「局部発振周波数」と称す。）を「ｆLO」とする。この場合、搬送波信号に局部発振信号を乗算することで、搬送波信号は周波数「ｆIF＝ｆRF−ｆLO」のＩＦ信号にダウンコンバージョンされる。すなわち、ＩＦ信号の周波数は、規定搬送波周波数と局部発振周波数との差で表される。但し、ここでは、局部発振周波数が規定搬送波周波数よりも低い場合（ｆLO＜ｆRF）を想定している。
【００１７】
しかし、局部発振周波数「ｆLO」よりも低い周波数「ｆIM＝２ｆLO−ｆRF」（以下、「イメージ周波数」と称す。）に雑音が存在すると、当該雑音がイメージ信号となり、局部発振信号と乗算されることで、同じ周波数「ｆIF＝ｆLO−ｆIM＝ｆRF−ｆLO」にダウンコンバージョンされてしまう。これにより、搬送波信号のＳＮ比が劣化する。
【００１８】
そこで、本実施形態では、特異な周波数特性を有するバンドパスフィルタを用いてイメージ信号を除去する。具体的には、非遮断域として、規定搬送波周波数とイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、規定搬送波周波数から変位した周波数であって、イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有するバンドパスフィルタを用いて、イメージ信号を除去する。
【００１９】
例えば図１では、非遮断域の一端の周波数（以下、「一端周波数」と称す。）「ｆE」がイメージ周波数「ｆIM」と局部発振周波数「ｆLO」との間の周波数となるように、規定搬送波周波数「ｆRF」よりも高い周波数に中心周波数「ｆC」を有するバンドパスフィルタを示している。この場合、イメージ周波数「ｆIM」がバンドパスフィルタの遮断域内となるため、イメージ周波数の雑音（イメージ信号）は、バンドパスフィルタによって減衰・除去されることになる。
【００２０】
ここまで、局部発振周波数「ｆLO」が規定搬送波周波数「ｆRF」よりも低い場合（ｆLO＜ｆRF）について説明したが、局部発振周波数が規定搬送波周波数よりも高い場合（ｆRF＜ｆLO）についても同様である。この場合は、例えば図２に示すように、非遮断域の一端周波数「ｆE」が局部発振周波数「ｆLO」とイメージ周波数「ｆIM」との間の周波数となるように、規定搬送波周波数「ｆRF」よりも低い周波数に中心周波数「ｆC」を有するバンドパスフィルタを用いることにすればよい。
【００２１】
また、実際のバンドパスフィルタでは、通過周波数帯域が理想的な矩形となることはない。従って、上述した非遮断域の一端周波数「ｆE」は、実験等によって適宜設計変更して定められることとなる。尚、非遮断域の一端周波数は、例えばカットオフ周波数「ｆCUT」としてバンドパスフィルタを設計しても良いし、いわゆる遷移域（通過域と遮断域間の一定の減衰がえられるまでの周波数範囲）と遮断域の境界の周波数としてもよい。但し、イメージ周波数が遮断域内に位置するようにバンドパスフィルタのフィルタ特性を設計する必要がある。
【００２２】
仮に、一端周波数「ｆE」をカットオフ周波数「ｆCUT」とした場合（ｆE＝ｆCUT）には、次の点に留意する必要がある。すなわち、搬送波信号が直接スペクトラム拡散方式等によって広い帯域幅を有していると、搬送波信号の一部が遮断域に含まれてしまう（非遮断域に含まれない）場合がある。そこで、一端周波数「ｆE」を設計するに際しては、カットオフ周波数「ｆCUT」と中心周波数「ｆC」間の領域（図３のハッチングで示した領域：通過域）に定め、バンドパスフィルタのフィルタ特性を設計することが望ましい。
【００２３】
２．実施例
次に、受信システムを備えた電子機器の一例として、ナビゲーション機能を有する携帯型電話機に本発明を適用した場合の実施例について説明する。但し、本発明を適用可能な実施例がこれに限定されるものではない。
【００２４】
２−１．構成・動作
図４は、本実施例における携帯型電話機１の機能構成を示すブロック図である。携帯型電話機１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナ１０と、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部２０と、ベースバンド処理回路部３０と、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、操作部５０と、表示部６０と、携帯電話用アンテナ７０と、携帯電話用無線通信回路部８０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）９０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００とを備えて構成される。尚、ＲＦ受信回路部２０と、ベースバンド処理回路部３０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００２５】
ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＲＦ受信回路部２０に出力する。尚、ＧＰＳ衛星信号は、Ｃ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードと呼ばれるスペクトラム拡散変調された信号であり、１５７５．４２［ＭＨｚ］を規定搬送波周波数とするＬ１帯の搬送波に重畳されている。
【００２６】
ＲＦ受信回路部２０は、高周波信号（ＲＦ信号）の回路ブロックであり、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）２０１と、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ２０２と、局部発振信号生成部２０３と、ミキサ２０４と、増幅部２０５と、Ａ／Ｄ（Analog Digital）変換部２０６とを備えて構成される。ＲＦ受信回路部２０は、入力段にバンドパスフィルタとしてのＳＡＷフィルタ２０２を備え、いわゆるスーパーへテロダイン方式によって信号受信を行う受信システムである。
【００２７】
ＬＮＡ２０１は、ＧＰＳアンテナ１０から出力された信号を増幅するローノイズアンプであり、増幅した信号をＳＡＷフィルタ２０２に出力する。
【００２８】
ＳＡＷフィルタ２０２は、ＬＮＡ２０１で増幅された信号から所定の周波数帯域成分を通過させるバンドパスフィルタであり、通過させた信号をミキサ２０４に出力する。
【００２９】
局部発振信号生成部２０３は、ＬＯ（Local Oscillator）等の発振器で構成されるＲＦ信号乗算用の局部発振信号を生成する回路部であり、生成した局部発振信号をミキサ２０４に出力する。
【００３０】
ミキサ２０４は、ＳＡＷフィルタ２０２を通過した信号に、局部発振信号生成部２０３で生成された局部発振信号を乗算する乗算器であり、ＲＦ信号をＩＦ信号にダウンコンバージョンした後、増幅部２０５に出力する。
【００３１】
増幅部２０５は、ミキサ２０４から出力された信号を所定の増幅率で増幅する増幅器であり、増幅した信号をＡ／Ｄ変換部２０６に出力する。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換部２０６は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器であり、増幅部２０５で増幅された信号をデジタル信号に変換した後、ベースバンド処理回路部３０に出力する。
【００３３】
図５は、本実施例におけるＳＡＷフィルタ２０２の周波数特性の一例を示す図である。本実施例では、局部発振信号生成部２０３が１５７１．４２［ＭＨｚ］の局部発振信号を生成し、１５７５．４２［ＭＨｚ］（以下、「ＧＰＳ周波数」と称す。）のＧＰＳ衛星信号を、４［ＭＨｚ］のＩＦ信号にダウンコンバージョンする。従って、イメージ周波数は、局部発振周波数である１５７１．４２［ＭＨｚ］よりも４［ＭＨｚ］低い１５６７．４２［ＭＨｚ］となる。また、本実施例におけるＳＡＷフィルタ２０２は、非遮断域幅として６０［ＭＨｚ］（中心周波数から前後に３０［ＭＨｚ］）の帯域を有する。
【００３４】
そして、本実施例においては、ＳＡＷフィルタ２０２の中心周波数が、ＧＰＳ周波数１５７５．４２［ＭＨｚ］よりも２４［ＭＨｚ］高い１５９９．４２［ＭＨｚ］に定められている。ＳＡＷフィルタ２０２の非遮断域の一端周波数は１５６９．４２［ＭＨｚ］であるため、イメージ周波数１５６７．４２［ＭＨｚ］はＳＡＷフィルタ２０２の遮断域に含まれ、イメージ信号はＳＡＷフィルタ２０２によって減衰・除去される。
【００３５】
また、一端周波数に関して、以下の点も考慮に入れてＳＡＷフィルタ２０２が設計されている。すなわち、ＧＰＳ衛星信号は、直接スペクトラム拡散方式によって、ＧＰＳ周波数を中心としておよそ２［ＭＨｚ］の帯域幅を有している。従って、当該帯域幅に含まれる周波数をＳＡＷフィルタ２０２でカットしてしまうと、ＧＰＳ衛星信号に重畳されている情報の一部が失われ、測位精度が低下するおそれがある。従って、一端周波数が、ＧＰＳ衛星信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数となるように、ＳＡＷフィルタが設計されている。
【００３６】
具体的には、ＳＡＷフィルタ２０２は、図６に示すように、イメージ周波数である１５６７．４２［ＭＨｚ］よりも高く、且つ、ＧＰＳ衛星信号の信号帯域の境界である１５７４．４２［ＭＨｚ］よりも低い周波数に一端周波数を有するＳＡＷフィルタである必要がある。本実施例のＳＡＷフィルタ２０２の一端周波数は、１５６９．４２［ＭＨｚ］である。
【００３７】
また、ＳＡＷフィルタ２０２は、ＬＮＡ２０１とミキサ２０４との段間に設けられているが、これには次のような理由がある。ＬＮＡ２０１は、一般に非線形な入出力特性を有しているため、全周波数帯に一律な増幅が得られず、出力信号は入力信号に対して歪んだ信号となり、入力信号の周波数以外の周波数成分に雑音成分が生じることとなる。従って、ＬＮＡ２０１の前段にＳＡＷフィルタ２０２を設けてイメージ周波数をカットしたとしても、受信信号がＬＮＡ２０１を通過することで、イメージ周波数の雑音が増幅される可能性がある。かかる事態を防止するため、本実施例では、ＬＮＡ２０１で増幅された後の信号をＳＡＷフィルタ２０２に通過させることで、イメージ信号を完全に除去するようにしている。
【００３８】
ベースバンド処理回路部３０は、ＲＦ受信回路部２０から出力されたＩＦ信号に対して相関処理等を行ってＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出し、データを復号して航法メッセージや時刻情報等を取り出して測位演算を行う回路部である。ベースバンド処理回路部３０は、プロセッサとしてのＣＰＵと、メモリとしてのＲＯＭ及びＲＡＭとを備えて構成される。
【００３９】
ホストＣＰＵ４０は、ＲＯＭ９０に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電話機１の各部を統括的に制御するプロセッサである。
【００４０】
操作部５０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたキーやボタンの信号をホストＣＰＵ４０に出力する。この操作部５０の操作により、通話要求やメールの送受信要求等の各種指示入力がなされる。
【００４１】
表示部６０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホストＣＰＵ４０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部６０には、ナビゲーション画面や時刻情報等が表示される。
【００４２】
携帯電話用アンテナ７０は、携帯型電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。
【００４３】
携帯電話用無線通信回路部８０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。
【００４４】
携帯電話用無線信号を受信する場合もイメージ信号が発生するという問題があるため、携帯電話用無線通信回路部８０の入力段にもＳＡＷフィルタ８０２を設けることが望ましい。具体的には、携帯電話用無線信号の周波数は、通信方式にもよるが、０．８，１．７，２．０［ＧＨｚ］等である。この携帯電話用無線信号の周波数と局部発振周波数とによって求まるイメージ信号の周波数や、フィルタの非遮断域の帯域等を考慮して、上述のＳＡＷフィルタ２０２と同様の設計手法によって設計されるＳＡＷフィルタを、ＳＡＷフィルタ８０２とする必要がある。
【００４５】
また、携帯電話用無線信号は直接スペクトラム拡散方式により、およそ５［ＭＨｚ］の帯域幅を有している。従って、ＳＡＷフィルタ８０２は、携帯電話用無線信号の周波数から前後２．５［ＭＨｚ］の信号帯域が非遮断域内となるように、一端周波数が設計されたＳＡＷフィルタである必要がある。
【００４６】
ＲＯＭ９０は、ホストＣＰＵ４０が携帯型電話機１を制御するためのシステムプログラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。
【００４７】
ＲＡＭ１００は、ホストＣＰＵ４０により実行されるシステムプログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。
【００４８】
２−２．作用効果
携帯型電話機１のＲＦ受信回路部２０の入力段に、ＳＡＷフィルタ２０２が設けられている。ＳＡＷフィルタ２０２は、ＧＰＳ周波数と局部発振周波数に対するＧＰＳ衛星信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有しているが、イメージ周波数が非遮断域外となる周波数特性を有しているため、イメージ周波数の雑音（イメージ信号）は、ＳＡＷフィルタ２０２によって減衰・除去されることになる。また、ＳＡＷフィルタ２０２を設けるだけでイメージ信号を除去することができるため、ＩＱ分離用の移相器等の回路構成は不要であり、回路規模が増大することもない。
【００４９】
さらに、ＳＡＷフィルタ２０２は、ＧＰＳ衛星信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数を有しているため、ＧＰＳ衛星信号の信号帯域の一部が遮断されることでＧＰＳ衛星信号に重畳されている情報の一部が失われ、測位精度が低下することが防止される。
【００５０】
３．変形例
３−１．電子機器
本発明は、受信システムとしてのＲＦ受信回路部を備えた電子機器であれば何れの電子機器にも適用可能である。例えば、無線通信機能を備えたノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、カーナビゲーション装置等についても同様に適用可能である。
【００５１】
３−２．衛星測位システム
上述した実施例では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛星測位システムであってもよい。
【００５２】
３−３．バンドパスフィルタの種類
上述した実施例では、ＳＡＷフィルタを用いてイメージ信号を除去するものとして説明したが、ＳＡＷフィルタの代わりに、例えば誘電体フィルタといった他のバンドパスフィルタを用いてイメージ信号を除去することにしてもよい。
【００５３】
３−４．バンドパスフィルタの段数
また、ＲＦ受信回路部のＳＡＷフィルタをイメージ信号除去用の１段とするのではなく、段数を２段以上とし、イメージ信号除去用のＳＡＷフィルタでは除去しきれない不要波を減衰・除去することにしてもよい。
【００５４】
図７は、この場合における携帯型電話機２の機能構成を示すブロック図である。尚、携帯型電話機１と同一の構成要素については同一の符号を付して、説明を省略する。携帯型電話機２は、ＲＦ受信回路部２０の代わりにＲＦ受信回路部２２を備えており、ＲＦ受信回路部２２は、第１ＳＡＷフィルタ２２１と、ＬＮＡ２０１と、第２ＳＡＷフィルタ２２２（２０２）と、局部発振信号生成部２０３と、ミキサ２０４と、増幅部２０５と、Ａ／Ｄ変換部２０６とを備えて構成されている。
【００５５】
第１ＳＡＷフィルタ２２１の中心周波数はＧＰＳ周波数と一致しており、ＧＰＳアンテナ１０から出力された信号のうち、ＧＰＳ周波数から前後３０［ＭＨｚ］の帯域外の周波数の不要波を減衰・除去させる。第１ＳＡＷフィルタ２２１の非遮断域にはイメージ周波数が含まれており、第１ＳＡＷフィルタ２２１を通過した段階では、イメージ信号が除去されずに残存している。
【００５６】
第２ＳＡＷフィルタ２２２は、ＧＰＳ周波数から変位した周波数であってイメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなるフィルタであり、ＲＦ受信回路部２０のＳＡＷフィルタ２０２に相当するものである。すなわち、第２ＳＡＷフィルタ２２２は、イメージ信号除去用のフィルタである。
【００５７】
第２ＳＡＷフィルタ２２２の中心周波数はＧＰＳ周波数と一致していないため、第２ＳＡＷフィルタ２２２を用いただけでは、イメージ信号を除去することはできても、他の不要波を除去しきれない可能性がある。しかし、ＬＮＡ２０１の前段に第１ＳＡＷフィルタ２２１を設けることで、イメージ信号除去用のＳＡＷフィルタ（第２ＳＡＷフィルタ２２２）では除去しきれない不要波を適切に除去することが可能となる。
【００５８】
３−５．ダイレクトコンバージョン方式
上述した実施例では、ＲＦ受信回路部２０はスーパーへテロダイン方式によって信号受信を行うものとして説明したが、ダイレクトコンバージョン方式によって信号受信を行うことにしてもよい。
【００５９】
図８は、この場合における携帯型電話機３の機能構成を示すブロック図である。尚、携帯型電話機１と同一の構成要素については同一の符号を付して、説明を省略する。携帯型電話機３では、ＲＦ受信回路部２０の代わりに、ダイレクトコンバージョン方式で信号受信を行うＲＦ受信回路部２４が設けられている。
【００６０】
ＲＦ受信回路部２４は、ＬＮＡ２０１と、ＳＡＷフィルタ２０２と、局部発振信号生成部２０３と、第１ミキサ２４１と、第１増幅部２４２と、第１Ａ／Ｄ変換部２４３と、移相部２４４と、第２ミキサ２４５と、第２増幅部２４６と、第２Ａ／Ｄ変換部２４７とを備えて構成される。
【００６１】
局部発振信号生成部２０３は、ＲＦ信号を直接ベースバンド信号に変換するための局部発振信号を生成する。また、移相部２４４は、局部発振信号生成部２０３により生成された局部発振信号を９０度移相する移相器である。第１ミキサ２４１及び第２ミキサ２４５において、位相が９０度異なる局部発振信号がＲＦ信号に乗算されることで、ＲＦ信号はＩＱ分離されるとともにベースバンド信号に変換される。
【００６２】
尚、ダイレクトコンバージョン方式で信号受信を行う場合についても、「３−４．バンドパスフィルタの段数」で説明したように、ＬＮＡ２０１の前段で不要波を除去することにしてもよい。すなわち、図９に示す携帯型電話機４のように、ＬＮＡ２０１の前段に第１ＳＡＷフィルタ２２１を設け、ＬＮＡ２０１の後段に第２ＳＡＷフィルタ２２２（２０２）を設けたＲＦ受信回路部２６を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】イメージ信号除去の原理の説明図。
【図２】イメージ信号除去の原理の説明図。
【図３】バンドパスフィルタの一端周波数の選択方法の説明図。
【図４】携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図５】ＳＡＷフィルタの通過帯域の一例を示す図。
【図６】ＳＡＷフィルタの通過帯域の一例を示す図。
【図７】変形例における携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図８】変形例における携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図９】変形例における携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６４】
１ 携帯型電話機 、 １０ ＧＰＳアンテナ、 ２０ ＲＦ受信回路部、 ３０ ベースバンド処理回路部、 ４０ ホストＣＰＵ、 ５０ 操作部、 ６０ 表示部、 ７０ 携帯電話用アンテナ、 ８０ 携帯電話用無線通信回路部、 ９０ ＲＯＭ、 １００ ＲＡＭ、 ２０１ ＬＮＡ、 ２０２ ＳＡＷフィルタ、 ２０３ 局部発振信号生成部、 ２０４ ミキサ、 ２０５ 増幅部、 ２０６ Ａ／Ｄ変換部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタ、受信システム及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号受信を行う場合の大きな課題の１つとして、イメージ信号の除去の問題がある。例えば、スーパーヘテロダイン方式によって信号受信を行う受信システムでは、搬送波信号に局部発振信号を乗算することで、搬送波信号を中間周波数の信号（以下、「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」と称す。）にダウンコンバージョンする手法が採られている。
【０００３】
しかし、この場合、局部発振信号の周波数を中心として搬送波信号の周波数と対称の周波数（いわゆるイメージ周波数）に雑音が存在すると、これがイメージ信号となって同じ周波数にダウンコンバージョンされてしまい、信号劣化の大きな要因となる。
【０００４】
この問題を解決するための技術として、例えば特許文献１には、イメージリジェクションミキサを用いてイメージ信号を除去する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１４２９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、イメージリジェクションミキサを用いてイメージ信号を除去する場合は、特許文献１にも開示されているように、搬送波信号をＩＱ分離して中間周波数にダウンコンバージョンするために２個のミキサが必要となる上、ＩＱ分離するための局部発振信号の移相器や、ＩＱ分離後の２系統分の信号系統が必要となるため、回路規模が増大してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、回路規模を増大させることなく、イメージ信号を適切に除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の発明は、アンテナ部で受信された受信信号から規定搬送波周波数の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタにより濾波された搬送波信号に所定の局部発振周波数の信号を乗算することで所定周波数にダウンコンバージョンするミキサとを備えた受信回路を構成する前記バンドパスフィルタであって、非遮断域として、前記規定搬送波周波数と前記局部発振周波数に対する前記搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、前記規定搬送波周波数から変位した周波数であって前記イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなるバンドパスフィルタである。
【０００８】
また、第３の発明として、アンテナ部で受信された受信信号から規定搬送波周波数の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタにより濾波された搬送波信号に所定の局部発振周波数の信号を乗算することで所定周波数にダウンコンバージョンするミキサと、を備え、前記バンドパスフィルタが、非遮断域として、前記規定搬送波周波数と前記局部発振周波数に対する前記搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、前記規定搬送波周波数から変位した周波数であって前記イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなる受信システムを構成してもよい。
【０００９】
この第１の発明等によれば、バンドパスフィルタは、非遮断域として、規定搬送波周波数と局部発振周波数に対する搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有しているが、イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有しているため、イメージ周波数の雑音（イメージ信号）は、当該バンドパスフィルタによって減衰・除去されることになる。また、本発明のバンドパスフィルタを設けるだけでイメージ信号を除去することができるため、ＩＱ分離用の移相器等の回路構成は不要であり、回路規模が増大することもない。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明のバンドパスフィルタにおける前記搬送波信号は直接スペクトラム拡散方式の信号であり、前記搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数が定められてなるバンドパスフィルタである。
【００１１】
また、第４の発明として、第３の発明の受信システムにおける前記搬送波信号は直接スペクトラム拡散方式の信号であり、前記バンドパスフィルタは、前記搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数が定められてなる受信システムを構成してもよい。
【００１２】
この第２の発明等によれば、バンドパスフィルタは、搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数を有しているため、搬送波信号の信号帯域の一部が遮断されることにより搬送波信号に重畳されている情報の一部が失われることが防止される。
【００１３】
また、第５の発明として、第４の発明の受信システムにおける前記搬送波信号はＧＰＳ衛星信号であり、前記バンドパスフィルタはＳＡＷフィルタでなる受信システムを構成してもよいし、さらには、第６の発明として、第３〜第５の何れかの発明の受信システムを備えた電子機器を構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。本実施形態では、アンテナ部で受信された受信信号から、規定された搬送波周波数（以下、「規定搬送波周波数」と称す。）の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタ（ＢＰ：Band Pass Filter）を用いてイメージ信号を除去する場合について説明する。
【００１５】
１．原理
図１は、本実施形態におけるイメージ信号除去の原理を説明するための図である。図１では、横軸を周波数とし、搬送波信号（ＲＦ）、局部発振信号（ＬＯ）及びイメージ信号（ＩＭ）の各信号のスペクトルと、バンドパスフィルタの周波数帯域との関係を模式的に示している。尚、説明の簡明化のため、バンドパスフィルタは理想的な周波数特性を有しているものとして図示・説明する。
【００１６】
今、規定搬送波周波数を「ｆRF」とし、搬送波信号をダウンコンバージョンするための局部発振信号の周波数（以下、「局部発振周波数」と称す。）を「ｆLO」とする。この場合、搬送波信号に局部発振信号を乗算することで、搬送波信号は周波数「ｆIF＝ｆRF−ｆLO」のＩＦ信号にダウンコンバージョンされる。すなわち、ＩＦ信号の周波数は、規定搬送波周波数と局部発振周波数との差で表される。但し、ここでは、局部発振周波数が規定搬送波周波数よりも低い場合（ｆLO＜ｆRF）を想定している。
【００１７】
しかし、局部発振周波数「ｆLO」よりも低い周波数「ｆIM＝２ｆLO−ｆRF」（以下、「イメージ周波数」と称す。）に雑音が存在すると、当該雑音がイメージ信号となり、局部発振信号と乗算されることで、同じ周波数「ｆIF＝ｆLO−ｆIM＝ｆRF−ｆLO」にダウンコンバージョンされてしまう。これにより、搬送波信号のＳＮ比が劣化する。
【００１８】
そこで、本実施形態では、特異な周波数特性を有するバンドパスフィルタを用いてイメージ信号を除去する。具体的には、非遮断域として、規定搬送波周波数とイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、規定搬送波周波数から変位した周波数であって、イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有するバンドパスフィルタを用いて、イメージ信号を除去する。
【００１９】
例えば図１では、非遮断域の一端の周波数（以下、「一端周波数」と称す。）「ｆE」がイメージ周波数「ｆIM」と局部発振周波数「ｆLO」との間の周波数となるように、規定搬送波周波数「ｆRF」よりも高い周波数に中心周波数「ｆC」を有するバンドパスフィルタを示している。この場合、イメージ周波数「ｆIM」がバンドパスフィルタの遮断域内となるため、イメージ周波数の雑音（イメージ信号）は、バンドパスフィルタによって減衰・除去されることになる。
【００２０】
ここまで、局部発振周波数「ｆLO」が規定搬送波周波数「ｆRF」よりも低い場合（ｆLO＜ｆRF）について説明したが、局部発振周波数が規定搬送波周波数よりも高い場合（ｆRF＜ｆLO）についても同様である。この場合は、例えば図２に示すように、非遮断域の一端周波数「ｆE」が局部発振周波数「ｆLO」とイメージ周波数「ｆIM」との間の周波数となるように、規定搬送波周波数「ｆRF」よりも低い周波数に中心周波数「ｆC」を有するバンドパスフィルタを用いることにすればよい。
【００２１】
また、実際のバンドパスフィルタでは、通過周波数帯域が理想的な矩形となることはない。従って、上述した非遮断域の一端周波数「ｆE」は、実験等によって適宜設計変更して定められることとなる。尚、非遮断域の一端周波数は、例えばカットオフ周波数「ｆCUT」としてバンドパスフィルタを設計しても良いし、いわゆる遷移域（通過域と遮断域間の一定の減衰がえられるまでの周波数範囲）と遮断域の境界の周波数としてもよい。但し、イメージ周波数が遮断域内に位置するようにバンドパスフィルタのフィルタ特性を設計する必要がある。
【００２２】
仮に、一端周波数「ｆE」をカットオフ周波数「ｆCUT」とした場合（ｆE＝ｆCUT）には、次の点に留意する必要がある。すなわち、搬送波信号が直接スペクトラム拡散方式等によって広い帯域幅を有していると、搬送波信号の一部が遮断域に含まれてしまう（非遮断域に含まれない）場合がある。そこで、一端周波数「ｆE」を設計するに際しては、カットオフ周波数「ｆCUT」と中心周波数「ｆC」間の領域（図３のハッチングで示した領域：通過域）に定め、バンドパスフィルタのフィルタ特性を設計することが望ましい。
【００２３】
２．実施例
次に、受信システムを備えた電子機器の一例として、ナビゲーション機能を有する携帯型電話機に本発明を適用した場合の実施例について説明する。但し、本発明を適用可能な実施例がこれに限定されるものではない。
【００２４】
２−１．構成・動作
図４は、本実施例における携帯型電話機１の機能構成を示すブロック図である。携帯型電話機１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナ１０と、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路部２０と、ベースバンド処理回路部３０と、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、操作部５０と、表示部６０と、携帯電話用アンテナ７０と、携帯電話用無線通信回路部８０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）９０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００とを備えて構成される。尚、ＲＦ受信回路部２０と、ベースバンド処理回路部３０とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００２５】
ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ信号を受信するアンテナであり、受信した信号をＲＦ受信回路部２０に出力する。尚、ＧＰＳ衛星信号は、Ｃ／Ａ（Coarse and Acquisition）コードと呼ばれるスペクトラム拡散変調された信号であり、１５７５．４２［ＭＨｚ］を規定搬送波周波数とするＬ１帯の搬送波に重畳されている。
【００２６】
ＲＦ受信回路部２０は、高周波信号（ＲＦ信号）の回路ブロックであり、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）２０１と、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ２０２と、局部発振信号生成部２０３と、ミキサ２０４と、増幅部２０５と、Ａ／Ｄ（Analog Digital）変換部２０６とを備えて構成される。ＲＦ受信回路部２０は、入力段にバンドパスフィルタとしてのＳＡＷフィルタ２０２を備え、いわゆるスーパーへテロダイン方式によって信号受信を行う受信システムである。
【００２７】
ＬＮＡ２０１は、ＧＰＳアンテナ１０から出力された信号を増幅するローノイズアンプであり、増幅した信号をＳＡＷフィルタ２０２に出力する。
【００２８】
ＳＡＷフィルタ２０２は、ＬＮＡ２０１で増幅された信号から所定の周波数帯域成分を通過させるバンドパスフィルタであり、通過させた信号をミキサ２０４に出力する。
【００２９】
局部発振信号生成部２０３は、ＬＯ（Local Oscillator）等の発振器で構成されるＲＦ信号乗算用の局部発振信号を生成する回路部であり、生成した局部発振信号をミキサ２０４に出力する。
【００３０】
ミキサ２０４は、ＳＡＷフィルタ２０２を通過した信号に、局部発振信号生成部２０３で生成された局部発振信号を乗算する乗算器であり、ＲＦ信号をＩＦ信号にダウンコンバージョンした後、増幅部２０５に出力する。
【００３１】
増幅部２０５は、ミキサ２０４から出力された信号を所定の増幅率で増幅する増幅器であり、増幅した信号をＡ／Ｄ変換部２０６に出力する。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換部２０６は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器であり、増幅部２０５で増幅された信号をデジタル信号に変換した後、ベースバンド処理回路部３０に出力する。
【００３３】
図５は、本実施例におけるＳＡＷフィルタ２０２の周波数特性の一例を示す図である。本実施例では、局部発振信号生成部２０３が１５７１．４２［ＭＨｚ］の局部発振信号を生成し、１５７５．４２［ＭＨｚ］（以下、「ＧＰＳ周波数」と称す。）のＧＰＳ衛星信号を、４［ＭＨｚ］のＩＦ信号にダウンコンバージョンする。従って、イメージ周波数は、局部発振周波数である１５７１．４２［ＭＨｚ］よりも４［ＭＨｚ］低い１５６７．４２［ＭＨｚ］となる。また、本実施例におけるＳＡＷフィルタ２０２は、非遮断域幅として６０［ＭＨｚ］（中心周波数から前後に３０［ＭＨｚ］）の帯域を有する。
【００３４】
そして、本実施例においては、ＳＡＷフィルタ２０２の中心周波数が、ＧＰＳ周波数１５７５．４２［ＭＨｚ］よりも２４［ＭＨｚ］高い１５９９．４２［ＭＨｚ］に定められている。ＳＡＷフィルタ２０２の非遮断域の一端周波数は１５６９．４２［ＭＨｚ］であるため、イメージ周波数１５６７．４２［ＭＨｚ］はＳＡＷフィルタ２０２の遮断域に含まれ、イメージ信号はＳＡＷフィルタ２０２によって減衰・除去される。
【００３５】
また、一端周波数に関して、以下の点も考慮に入れてＳＡＷフィルタ２０２が設計されている。すなわち、ＧＰＳ衛星信号は、直接スペクトラム拡散方式によって、ＧＰＳ周波数を中心としておよそ２［ＭＨｚ］の帯域幅を有している。従って、当該帯域幅に含まれる周波数をＳＡＷフィルタ２０２でカットしてしまうと、ＧＰＳ衛星信号に重畳されている情報の一部が失われ、測位精度が低下するおそれがある。従って、一端周波数が、ＧＰＳ衛星信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数となるように、ＳＡＷフィルタが設計されている。
【００３６】
具体的には、ＳＡＷフィルタ２０２は、図６に示すように、イメージ周波数である１５６７．４２［ＭＨｚ］よりも高く、且つ、ＧＰＳ衛星信号の信号帯域の境界である１５７４．４２［ＭＨｚ］よりも低い周波数に一端周波数を有するＳＡＷフィルタである必要がある。本実施例のＳＡＷフィルタ２０２の一端周波数は、１５６９．４２［ＭＨｚ］である。
【００３７】
また、ＳＡＷフィルタ２０２は、ＬＮＡ２０１とミキサ２０４との段間に設けられているが、これには次のような理由がある。ＬＮＡ２０１は、一般に非線形な入出力特性を有しているため、全周波数帯に一律な増幅が得られず、出力信号は入力信号に対して歪んだ信号となり、入力信号の周波数以外の周波数成分に雑音成分が生じることとなる。従って、ＬＮＡ２０１の前段にＳＡＷフィルタ２０２を設けてイメージ周波数をカットしたとしても、受信信号がＬＮＡ２０１を通過することで、イメージ周波数の雑音が増幅される可能性がある。かかる事態を防止するため、本実施例では、ＬＮＡ２０１で増幅された後の信号をＳＡＷフィルタ２０２に通過させることで、イメージ信号を完全に除去するようにしている。
【００３８】
ベースバンド処理回路部３０は、ＲＦ受信回路部２０から出力されたＩＦ信号に対して相関処理等を行ってＧＰＳ衛星信号を捕捉・抽出し、データを復号して航法メッセージや時刻情報等を取り出して測位演算を行う回路部である。ベースバンド処理回路部３０は、プロセッサとしてのＣＰＵと、メモリとしてのＲＯＭ及びＲＡＭとを備えて構成される。
【００３９】
ホストＣＰＵ４０は、ＲＯＭ９０に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って携帯型電話機１の各部を統括的に制御するプロセッサである。
【００４０】
操作部５０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、押下されたキーやボタンの信号をホストＣＰＵ４０に出力する。この操作部５０の操作により、通話要求やメールの送受信要求等の各種指示入力がなされる。
【００４１】
表示部６０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ホストＣＰＵ４０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部６０には、ナビゲーション画面や時刻情報等が表示される。
【００４２】
携帯電話用アンテナ７０は、携帯型電話機１の通信サービス事業者が設置した無線基地局との間で携帯電話用無線信号の送受信を行うアンテナである。
【００４３】
携帯電話用無線通信回路部８０は、ＲＦ変換回路、ベースバンド処理回路等によって構成される携帯電話の通信回路部であり、携帯電話用無線信号の変調・復調等を行うことで、通話やメールの送受信等を実現する。
【００４４】
携帯電話用無線信号を受信する場合もイメージ信号が発生するという問題があるため、携帯電話用無線通信回路部８０の入力段にもＳＡＷフィルタ８０２を設けることが望ましい。具体的には、携帯電話用無線信号の周波数は、通信方式にもよるが、０．８，１．７，２．０［ＧＨｚ］等である。この携帯電話用無線信号の周波数と局部発振周波数とによって求まるイメージ信号の周波数や、フィルタの非遮断域の帯域等を考慮して、上述のＳＡＷフィルタ２０２と同様の設計手法によって設計されるＳＡＷフィルタを、ＳＡＷフィルタ８０２とする必要がある。
【００４５】
また、携帯電話用無線信号は直接スペクトラム拡散方式により、およそ５［ＭＨｚ］の帯域幅を有している。従って、ＳＡＷフィルタ８０２は、携帯電話用無線信号の周波数から前後２．５［ＭＨｚ］の信号帯域が非遮断域内となるように、一端周波数が設計されたＳＡＷフィルタである必要がある。
【００４６】
ＲＯＭ９０は、ホストＣＰＵ４０が携帯型電話機１を制御するためのシステムプログラムや、ナビゲーション機能を実現するための各種プログラムやデータ等を記憶している。
【００４７】
ＲＡＭ１００は、ホストＣＰＵ４０により実行されるシステムプログラム、各種処理プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成している。
【００４８】
２−２．作用効果
携帯型電話機１のＲＦ受信回路部２０の入力段に、ＳＡＷフィルタ２０２が設けられている。ＳＡＷフィルタ２０２は、ＧＰＳ周波数と局部発振周波数に対するＧＰＳ衛星信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有しているが、イメージ周波数が非遮断域外となる周波数特性を有しているため、イメージ周波数の雑音（イメージ信号）は、ＳＡＷフィルタ２０２によって減衰・除去されることになる。また、ＳＡＷフィルタ２０２を設けるだけでイメージ信号を除去することができるため、ＩＱ分離用の移相器等の回路構成は不要であり、回路規模が増大することもない。
【００４９】
さらに、ＳＡＷフィルタ２０２は、ＧＰＳ衛星信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数を有しているため、ＧＰＳ衛星信号の信号帯域の一部が遮断されることでＧＰＳ衛星信号に重畳されている情報の一部が失われ、測位精度が低下することが防止される。
【００５０】
３．変形例
３−１．電子機器
本発明は、受信システムとしてのＲＦ受信回路部を備えた電子機器であれば何れの電子機器にも適用可能である。例えば、無線通信機能を備えたノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、カーナビゲーション装置等についても同様に適用可能である。
【００５１】
３−２．衛星測位システム
上述した実施例では、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の他の衛星測位システムであってもよい。
【００５２】
３−３．バンドパスフィルタの種類
上述した実施例では、ＳＡＷフィルタを用いてイメージ信号を除去するものとして説明したが、ＳＡＷフィルタの代わりに、例えば誘電体フィルタといった他のバンドパスフィルタを用いてイメージ信号を除去することにしてもよい。
【００５３】
３−４．バンドパスフィルタの段数
また、ＲＦ受信回路部のＳＡＷフィルタをイメージ信号除去用の１段とするのではなく、段数を２段以上とし、イメージ信号除去用のＳＡＷフィルタでは除去しきれない不要波を減衰・除去することにしてもよい。
【００５４】
図７は、この場合における携帯型電話機２の機能構成を示すブロック図である。尚、携帯型電話機１と同一の構成要素については同一の符号を付して、説明を省略する。携帯型電話機２は、ＲＦ受信回路部２０の代わりにＲＦ受信回路部２２を備えており、ＲＦ受信回路部２２は、第１ＳＡＷフィルタ２２１と、ＬＮＡ２０１と、第２ＳＡＷフィルタ２２２（２０２）と、局部発振信号生成部２０３と、ミキサ２０４と、増幅部２０５と、Ａ／Ｄ変換部２０６とを備えて構成されている。
【００５５】
第１ＳＡＷフィルタ２２１の中心周波数はＧＰＳ周波数と一致しており、ＧＰＳアンテナ１０から出力された信号のうち、ＧＰＳ周波数から前後３０［ＭＨｚ］の帯域外の周波数の不要波を減衰・除去させる。第１ＳＡＷフィルタ２２１の非遮断域にはイメージ周波数が含まれており、第１ＳＡＷフィルタ２２１を通過した段階では、イメージ信号が除去されずに残存している。
【００５６】
第２ＳＡＷフィルタ２２２は、ＧＰＳ周波数から変位した周波数であってイメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなるフィルタであり、ＲＦ受信回路部２０のＳＡＷフィルタ２０２に相当するものである。すなわち、第２ＳＡＷフィルタ２２２は、イメージ信号除去用のフィルタである。
【００５７】
第２ＳＡＷフィルタ２２２の中心周波数はＧＰＳ周波数と一致していないため、第２ＳＡＷフィルタ２２２を用いただけでは、イメージ信号を除去することはできても、他の不要波を除去しきれない可能性がある。しかし、ＬＮＡ２０１の前段に第１ＳＡＷフィルタ２２１を設けることで、イメージ信号除去用のＳＡＷフィルタ（第２ＳＡＷフィルタ２２２）では除去しきれない不要波を適切に除去することが可能となる。
【００５８】
３−５．ダイレクトコンバージョン方式
上述した実施例では、ＲＦ受信回路部２０はスーパーへテロダイン方式によって信号受信を行うものとして説明したが、ダイレクトコンバージョン方式によって信号受信を行うことにしてもよい。
【００５９】
図８は、この場合における携帯型電話機３の機能構成を示すブロック図である。尚、携帯型電話機１と同一の構成要素については同一の符号を付して、説明を省略する。携帯型電話機３では、ＲＦ受信回路部２０の代わりに、ダイレクトコンバージョン方式で信号受信を行うＲＦ受信回路部２４が設けられている。
【００６０】
ＲＦ受信回路部２４は、ＬＮＡ２０１と、ＳＡＷフィルタ２０２と、局部発振信号生成部２０３と、第１ミキサ２４１と、第１増幅部２４２と、第１Ａ／Ｄ変換部２４３と、移相部２４４と、第２ミキサ２４５と、第２増幅部２４６と、第２Ａ／Ｄ変換部２４７とを備えて構成される。
【００６１】
局部発振信号生成部２０３は、ＲＦ信号を直接ベースバンド信号に変換するための局部発振信号を生成する。また、移相部２４４は、局部発振信号生成部２０３により生成された局部発振信号を９０度移相する移相器である。第１ミキサ２４１及び第２ミキサ２４５において、位相が９０度異なる局部発振信号がＲＦ信号に乗算されることで、ＲＦ信号はＩＱ分離されるとともにベースバンド信号に変換される。
【００６２】
尚、ダイレクトコンバージョン方式で信号受信を行う場合についても、「３−４．バンドパスフィルタの段数」で説明したように、ＬＮＡ２０１の前段で不要波を除去することにしてもよい。すなわち、図９に示す携帯型電話機４のように、ＬＮＡ２０１の前段に第１ＳＡＷフィルタ２２１を設け、ＬＮＡ２０１の後段に第２ＳＡＷフィルタ２２２（２０２）を設けたＲＦ受信回路部２６を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】イメージ信号除去の原理の説明図。
【図２】イメージ信号除去の原理の説明図。
【図３】バンドパスフィルタの一端周波数の選択方法の説明図。
【図４】携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図５】ＳＡＷフィルタの通過帯域の一例を示す図。
【図６】ＳＡＷフィルタの通過帯域の一例を示す図。
【図７】変形例における携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図８】変形例における携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【図９】変形例における携帯型電話機の機能構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６４】
１ 携帯型電話機 、 １０ ＧＰＳアンテナ、 ２０ ＲＦ受信回路部、 ３０ ベースバンド処理回路部、 ４０ ホストＣＰＵ、 ５０ 操作部、 ６０ 表示部、 ７０ 携帯電話用アンテナ、 ８０ 携帯電話用無線通信回路部、 ９０ ＲＯＭ、 １００ ＲＡＭ、 ２０１ ＬＮＡ、 ２０２ ＳＡＷフィルタ、 ２０３ 局部発振信号生成部、 ２０４ ミキサ、 ２０５ 増幅部、 ２０６ Ａ／Ｄ変換部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ部で受信された受信信号から規定搬送波周波数の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタにより濾波された搬送波信号に所定の局部発振周波数の信号を乗算することで所定周波数にダウンコンバージョンするミキサとを備えた受信回路を構成する前記バンドパスフィルタであって、
非遮断域として、前記規定搬送波周波数と前記局部発振周波数に対する前記搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、前記規定搬送波周波数から変位した周波数であって前記イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなるバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記搬送波信号は直接スペクトラム拡散方式の信号であり、
前記搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数が定められてなる請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
アンテナ部で受信された受信信号から規定搬送波周波数の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタにより濾波された搬送波信号に所定の局部発振周波数の信号を乗算することで所定周波数にダウンコンバージョンするミキサと、
を備え、
前記バンドパスフィルタが、非遮断域として、前記規定搬送波周波数と前記局部発振周波数に対する前記搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、前記規定搬送波周波数から変位した周波数であって前記イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなる受信システム。
【請求項４】
前記搬送波信号は直接スペクトラム拡散方式の信号であり、
前記バンドパスフィルタは、前記搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数が定められてなる、
請求項３に記載の受信システム。
【請求項５】
前記搬送波信号はＧＰＳ（Global Positioning System）衛星信号であり、
前記バンドパスフィルタはＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタでなる、
請求項４に記載の受信システム。
【請求項６】
請求項３〜５の何れか一項に記載の受信システムを備えた電子機器。
【請求項１】
アンテナ部で受信された受信信号から規定搬送波周波数の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタにより濾波された搬送波信号に所定の局部発振周波数の信号を乗算することで所定周波数にダウンコンバージョンするミキサとを備えた受信回路を構成する前記バンドパスフィルタであって、
非遮断域として、前記規定搬送波周波数と前記局部発振周波数に対する前記搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、前記規定搬送波周波数から変位した周波数であって前記イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなるバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記搬送波信号は直接スペクトラム拡散方式の信号であり、
前記搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数が定められてなる請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
アンテナ部で受信された受信信号から規定搬送波周波数の搬送波信号を濾波するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタにより濾波された搬送波信号に所定の局部発振周波数の信号を乗算することで所定周波数にダウンコンバージョンするミキサと、
を備え、
前記バンドパスフィルタが、非遮断域として、前記規定搬送波周波数と前記局部発振周波数に対する前記搬送波信号のイメージ周波数との差の２倍以上の周波数帯域を有し、前記規定搬送波周波数から変位した周波数であって前記イメージ周波数が非遮断域外となる周波数に中心周波数を有してなる受信システム。
【請求項４】
前記搬送波信号は直接スペクトラム拡散方式の信号であり、
前記バンドパスフィルタは、前記搬送波信号の信号帯域が非遮断域内となる周波数に中心周波数が定められてなる、
請求項３に記載の受信システム。
【請求項５】
前記搬送波信号はＧＰＳ（Global Positioning System）衛星信号であり、
前記バンドパスフィルタはＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタでなる、
請求項４に記載の受信システム。
【請求項６】
請求項３〜５の何れか一項に記載の受信システムを備えた電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−４９４４９（Ｐ２００９−４９４４９Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１０７３７（Ｐ２００７−２１０７３７）
【出願日】平成１９年８月１３日（２００７．８．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１３日（２００７．８．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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