無線通信装置
【課題】可変移相器を比較的簡素な構造で実現でき、またアンテナの素子数が増大した場合も安価に回路全体を構築できる無線通信装置を提供する。
【解決手段】第１正弦波信号及びこの第１正弦波信号と位相が異なる第２正弦波信号を発生させる第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３と、この正弦波発生手段で発生した第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御する可変減衰器８５，８６と、この振幅制御された第１正弦波信号及び第２正弦波信号を合成し、無線通信用の合成正弦波信号を生成する加算器８７とを有する。
【解決手段】第１正弦波信号及びこの第１正弦波信号と位相が異なる第２正弦波信号を発生させる第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３と、この正弦波発生手段で発生した第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御する可変減衰器８５，８６と、この振幅制御された第１正弦波信号及び第２正弦波信号を合成し、無線通信用の合成正弦波信号を生成する加算器８７とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変移相機能を備えた無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システム一般において、例えば、アンテナからの送信波送信時に受信系に混入干渉する不要波を相殺（補償）するための相殺波（補償信号）を作成し、不要波と合成するキャンセル制御の手法が知られている。この制御では、送信系から分波した信号を可変移相器及び可変減衰器で位相及び振幅を調整して相殺波を作成し、これを合波器で受信系に合成することにより不要波を相殺している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
同様に送信回路又は受信回路に可変移相器を用いる無線通信システムの他の例として、複数のアンテナ素子を介し無線通信を高感度に行うため、複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させるいわゆるフェイズドアレイ制御や、複数のアンテナ素子による指向性を前記無線タグ回路素子に対する受信感度が最適となるよう変化させるいわゆるアダプティブアレイ制御等も知られている。
【０００４】
なお、その他、受信機との相対位置関係が激しく変動する場合にも受信レベルを安定させるために可変移相器を用いる無線通信システムも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２２４２９号公報（段落番号００３０〜００４６、図１及び図４）
【特許文献２】特開平５−２０６９１９号公報（段落番号００１０〜００２９、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術は、可変移相器をどのようにして構成するか、及び、アンテナ素子の数が増大した場合に回路全体をどのようにしてなるべく簡素に構成しコスト低減を図るか、ということについて特に配慮されたものではなかった。
【０００７】
本発明の目的は、可変移相器を比較的簡素な構造で実現でき、またアンテナの素子数が増大した場合も安価に回路全体を構築できる無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明は、第１正弦波信号及びこの第１正弦波信号と位相が異なる第２正弦波信号を発生させる正弦波発生手段と、この正弦波発生手段で発生した前記第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御する振幅制御手段と、この振幅制御手段で振幅制御された前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を合成し、無線通信用の合成正弦波信号を生成する正弦波合成手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本願第１発明においては、正弦波発生手段で発生させた互いに位相が異なる第１正弦波信号及び第２正弦波信号のそれぞれを、振幅制御手段で振幅制御した後、正弦波合成手段で合成することで合成正弦波信号を生成する。ここで、第２正弦波信号を第１正弦波信号と位相が９０°異なる直交成分と、同相の成分である同相成分に分けて考え、同相成分は第１正弦波信号に加えられ全体としてｓｉｎ信号となり、直交成分はｃｏｓ信号成分となる。このように振幅の異なるｓｉｎ信号とｃｏｓ信号との組み合わせで所望の正弦波信号を合成することにより、比較的簡素な構造で位相可変機能を実現することができる。
【００１０】
また、送信用に複数のアンテナ素子を用いる場合には、正弦波発生手段については全アンテナ素子に共通とし、この共通の正弦波発生手段で発生した第１及び第２正弦波信号を、各アンテナ素子ごとに設けた振幅制御手段及び正弦波合成手段で振幅制御及び合成すれば足りる。したがって、アンテナの素子数が増大した場合でも、比較的安価に回路全体を構築することができる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１発明において、前記正弦波発生手段は、互いに略９０°位相が異なる前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を発生し、前記正弦波合成手段は、前記第１及び第２正弦波信号とは振幅及び位相の異なる前記合成正弦波信号を生成することを特徴とする。
【００１２】
正弦波合成手段で合成を行い合成正弦波信号を生成する際、第１正弦波信号と第２正弦波信号の位相とが９０°異なると、それぞれそのままでｓｉｎ信号とｃｏｓ信号となり、これを組み合わせて所望の正弦波信号を合成することができるので、振幅制御が容易となる。
【００１３】
第３の発明は、上記第２発明において、前記正弦波発生手段は、前記第１正弦波信号として通信対象へアクセスするための搬送波を発生する搬送波出力手段を備え、この搬送波出力手段から出力された前記搬送波を前記通信対象へ送信可能な送信手段と、この送信手段からの送信信号に応じて前記通信対象からの送信信号を受信可能な受信手段とを設け、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記受信手段での信号受信時に、前記送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波と略同振幅で位相が逆になるような相殺波を発生することを特徴とする。
【００１４】
受信手段での信号受信時に、送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波（いわゆる回り込み）を、正弦波合成手段で発生した相殺波で相殺することにより、受信感度の向上を図ることができる。
【００１５】
第４の発明は、上記第３発明において、前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号とする第１デジタル−アナログ変換器及び第２デジタル−アナログ変換器であることを特徴とする。
【００１６】
正弦波のサンプリング列を第１及び第２デジタル−アナログ変換器でそれぞれ変換し、第１及び第２正弦波信号を生成することができる。
【００１７】
第５の発明は、上記第３発明において、前記受信手段で受信した受信信号と前記正弦波合成手段からの相殺波とを合成して補正受信信号を生成する合波手段と、この合波手段で生成した前記補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器とを有し、１デジタル−アナログ変換器に入力されるクロック信号と、前記アナログ−デジタル変換器に入力されるクロック信号は、共通の信号であるか、若しくは共通の発振手段から生成された信号であることを特徴とする。
【００１８】
クロック信号として、互いに共通のクロック信号又は共通の発振手段で生成されたクロック信号を用いることにより、正弦波のサンプリング列を第１正弦波信号とする第１デジタル−アナログ変換器と、合波手段で生成した補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器とを同期させて作動させることができる。
【００１９】
第６の発明は、上記第５発明において、前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段と、前記合波手段で生成した前記補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を設けることにより、正弦波合成手段は上昇変換する前の比較的低周波数において合成を行うようにすることができるので、コストを低減することができる。また合波手段で生成した補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段を設けることにより、補正受信信号をその後Ａ／Ｄ変換する際には比較的低周波数において変換を行うようにすることができ、コストを低減することができる。
【００２１】
第７の発明は、上記第５又は第６発明において、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記相殺波に加え、前記補正受信信号の搬送波成分と略同振幅で位相が逆になるような２次相殺波をさらに生成することを特徴とする。
【００２２】
これにより、補正受信信号に対し２次相殺波を合波させてその搬送波成分を２次相殺することができるので、さらに確実に受信感度の向上を図ることができる。
【００２３】
第８の発明は、上記第１又は第２発明において、通信対象と非接触で情報通信を行う複数のアンテナ素子を有し、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を制御しつつ前記通信対象へ送信するための各アンテナ素子に対して位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする。
【００２４】
これにより、正弦波合成手段で発生した信号を用いて、複数のアンテナ素子による指向性を制御しつつ通信対象へ送信することができる。
【００２５】
第９の発明は、上記第８発明において、正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ前記通信対象へ送信するよう少なくとも位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする。
【００２６】
これにより、複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させるいわゆるフェイズドアレイ制御を行い、通信感度を向上することができる。
【００２７】
第１０の発明は、上記第８発明において、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を通信対象からの受信感度が最適となるよう前記通信対象へ送信するための振幅と位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする。
【００２８】
これにより、複数のアンテナ素子による指向性を通信対象からの受信感度が最適となるように変化させるいわゆるアダプティブアレイ制御を行い、通信感度を向上することができる。
【００２９】
第１１の発明は、上記第８乃至第１０発明のいずれか１つにおいて、前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を正弦波信号とするデジタル−アナログ変換器であることを特徴とする。
【００３０】
正弦波のサンプリング列をデジタル−アナログ変換器で変換することで、第１及び第２正弦波信号を生成することができる。
【００３１】
第１２の発明は、上記第８乃至第１０発明のいずれか１つにおいて、前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を有することを特徴とする。
【００３２】
合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を設けることにより、正弦波合成手段は上昇変換する前の比較的低周波数において合成を行うようにすることができるので、無線通信装置のコストを低減することができる。
【００３３】
第１３の発明は、上記第１乃至第１２発明のいずれか１つにおいて、前記振幅制御手段は、前記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御する可変減衰器又は可変ゲイン増幅器と、その極性の反転・非反転を切換可能な反転手段とを備えることを特徴とする。
【００３４】
可変減衰器又は可変ゲイン増幅器で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御し、反転手段でその極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号）の振幅及び極性を自在に設定することができるので、正弦波合成手段で所望の位相の合成正弦波信号を生成することができる。
【００３５】
第１４の発明は、上記第１３発明において、前記振幅制御手段は、制御信号を生成しシリアル信号として出力する論理回路と、この論理回路からの前記シリアル信号をパラレル信号に変換し、その一部の値を用いて前記第１及び第２正弦波信号の振幅と極性を制御する制御信号を生成し、前記可変減衰器又は可変ゲイン増幅器、及び前記反転手段にそれぞれ出力するレジスタ手段とを有することを特徴とする。
【００３６】
論理回路から出力されパラレル信号に変換された後の振幅制御信号を可変減衰器又は可変ゲイン増幅器に出力することで、第１及び第２正弦波信号の振幅をその制御信号に基づき制御することができ、また、極性制御信号を反転手段に出力することで、第１及び第２正弦波信号の極性をその制御信号に基づき制御することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、可変移相器を比較的簡素な構造で実現でき、またアンテナの素子数が増大した場合も安価に回路全体を構築できる無線通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態の適用対象である無線タグ通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。
【００４０】
図１において、この無線タグ通信システムＳは、本実施形態の無線通信装置としての質問器１（１つのみ図示しているが、複数あってもよい）と、これに対応する応答器としての無線タグＴとから構成されるいわゆるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）通信システムである。
【００４１】
無線タグＴは、アンテナ１５１とＩＣ回路部１５０とを備えた無線タグ回路素子Ｔoを有している。
【００４２】
質問器１は、無線タグ回路素子Ｔoの上記アンテナ１５１との間で無線通信により信号の送信・受信を行うこの例では１つの（送受信兼用）アンテナ２と、このアンテナ２を介し上記無線タグ回路素子Ｔoに対する情報の読み取り及び書き込みの少なくとも一方を実行するために、送信信号（質問波Ｆｃ）をデジタル信号として出力したり、上記無線タグ回路素子Ｔoからの返信信号（反射波Ｆｒ）を復調する等のデジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital
Signal Processor）１００と、このＤＳＰ１００により出力された送信信号をアナログ信号に変換してアンテナ２を介し上記質問波Ｆｃとして送信したり、上記無線タグ回路素子Ｔoからの反射波Ｆｒを受信してデジタル変換し上記ＤＳＰ１００に供給する等の処理を実行する送受信回路２００とから構成されている。
【００４３】
上記質問器１より送信信号である質問波Ｆｃが送信されると、その質問波Ｆｃを受信した上記無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoにおいて所定の情報信号に基づいてその質問波Ｆｃが変調されて返信信号である反射波Ｆｒとして返信され、上記質問器１によりその反射波Ｆｒが受信されて復調されることによって情報の送受が行われる。
【００４４】
図２は、上記無線タグＴに備えられた無線タグ回路素子Ｔoの機能的構成の一例を表すブロック図である。
【００４５】
図２において、無線タグ回路素子Ｔoは、上記質問器１側の上記アンテナ２とＵＨＦ帯等の高周波を用いて非接触で上記質問波Ｆｃの受信及び上記反射波Ｆｒの送信を行う上記アンテナ１５１と、このアンテナ１５１に接続されデジタル信号処理を行う上記ＩＣ回路部１５０とを有している。
【００４６】
ＩＣ回路部１５０は、アンテナ１５１により受信された搬送波を整流する整流部１５２と、この整流部１５２により整流された搬送波のエネルギを蓄積し駆動電源とするための電源部１５３と、上記アンテナ１５１により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部１５７に供給するクロック抽出部１５４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部１５５と、上記アンテナ１５１に接続された変復調部１５６と、上記電源部１５３からの電源に基づき上記整流部１５２、クロック抽出部１５４、及び変復調部１５６等を介して上記無線タグ回路素子Ｔoの作動を制御するための制御部１５７とを備えている。
【００４７】
変復調部１５６は、アンテナ１５１により受信された上記質問器１のアンテナ２からの通信信号の復調を行うと共に、上記制御部１５７からの返信信号に基づき、アンテナ２から受信された搬送波を反射変調する。
【００４８】
制御部１５７は、上記変復調部１５６により復調された受信信号を解釈し、上記メモリ部１５５において記憶された情報信号に基づいて返信信号を生成し、上記変復調部１５６により返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００４９】
なお、上記は副搬送波を用いないタイプの無線タグ回路素子Ｔoを例にとって説明したが、これに限られず、副搬送波発振部及び副搬送波変調部（いずれも図示せず）を備え、その副搬送波発振部により発生させられた副搬送波を、上記制御部１５７を介して入力される所定の情報信号に基づき副搬送波変調部で変調し、アンテナ１５１より返信するようにしてもよい。
【００５０】
図３は、上記質問器１の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【００５１】
図３において、前述したように、質問器１は、ＤＳＰ１００と、送受信回路２００と、アンテナ２とから構成されている。
【００５２】
ＤＳＰ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムである。
【００５３】
このＤＳＰ１００は、所定サンプリング点において各位相に対応するサンプリング値が予め記憶された関数テーブル４０と、この関数テーブル４０のサンプリング値をもとに無線タグ回路素子Ｔoへの送信信号（搬送波）を形成するためにデジタル信号（正弦波をサンプリングした信号）を出力する送信デジタル信号出力部２０と、関数テーブル４０のサンプリング値をもとに例えば後述するように送信ディジタル信号出力部２０とは１サンプルだけ遅延したディジタル信号（正弦波をサンプリングした信号）を出力することにより、この送信デジタル信号出力部２０から出力される送信デジタル信号の位相とは９０°位相が異なる送信デジタル信号を出力する９０°移相（位相変換）部４１と、上記搬送波を所定のコマンド信号に基づいて変調しアクセス情報とするための変調信号を出力する変調部２２と、上記無線タグ回路素子Ｔoへのアンテナ２からの送信信号に基づき生じる不要波を一次的に相殺するための第１キャンセル信号(第１相殺信号)の生成を制御する信号を出力する第１キャンセル制御信号出力部２４と、第１キャンセル信号が備えるべき振幅及び位相に応じてこの第１キャンセル制御信号出力部２４から出力される制御信号を制御する第１キャンセル信号制御部２６と、上記不要波を二次的に相殺するための第２キャンセル信号(第２相殺信号)の生成を制御する信号を出力する第２キャンセル制御信号出力部２８と、第２キャンセル信号が備えるべき振幅及び位相に応じてこの第２キャンセル制御信号出力部２８から出力される制御信号を制御する第２キャンセル信号制御部３０と、アンテナ２により受信された受信信号を復調するための復調部３２と、この復調部３２から出力される復調信号の直流成分（ＤＣ成分）を検出する直流成分検出部３４と、上記受信信号の振幅を検出する受信信号振幅検出部３６と、後述する第１信号合成部５８から出力される第１合成信号の振幅を検出する第１合成信号振幅検出部３８とを備えている。
【００５４】
送受信回路２００は、送信デジタル信号出力部２０から出力される送信デジタル信号をアナログ信号に変換し第１正弦波信号を生成する高速の第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２と、９０°移相部４１から出力される送信デジタル信号をアナログ信号に変換し上記第１正弦波信号と位相が９０°異なる第２正弦波信号を生成する高速の第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３と、所定の局部発振信号を出力する局部発振信号出力部４４と、上記Ｄ／Ａ変換器４２によりアナログ信号に変換された送信信号の周波数をその局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高くする第１アップコンバータ４６と、この第１アップコンバータ４６から出力される送信信号を増幅してその振幅を変更する第１増幅部４８と、この第１増幅部４８から出力される送信信号を送受信分離器５０を介してアンテナ２に供給すると共に、このアンテナ２により受信された上記無線タグ回路素子Ｔoからの返信信号（送信側からの回り込み信号を含む受信信号）を第１信号合成部５８（後述）及び第２ダウンコンバータ７４に供給する送受信分離器５０と、上記第１キャンセル制御信号出力部２４から出力される第１キャンセル制御信号を振幅信号に変換する低速の第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３，５４と、上記第１及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４２，４３からの第１及び第２正弦波信号を入力し、第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３，５４からの振幅信号及び第１キャンセル制御信号出力部２４からの極性信号に基づき、それら第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御しつつそれらを合成して上記第１及び第２正弦波信号と振幅及び位相の異なる無線通信用（この場合は一次キャンセル用）の合成正弦波信号（第１キャンセル信号）を生成する第１合成正弦波信号生成回路８０と、第１合成正弦波信号生成回路８０から出力された上記第１キャンセル信号の周波数を上記局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高くする第２アップコンバータ５６と、この第２アップコンバータ５６から出力される第１キャンセル信号及び送受信分離器５０を介してアンテナ２から供給される上記受信信号を合成する第１信号合成部（合波器）５８と、この第１信号合成部５８から出力される第１合成信号を増幅してその振幅を変更する第２増幅部６０と、その第２増幅部６０から出力される第１合成信号の周波数を上記局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低くする第１ダウンコンバータ６２と、上記第２キャンセル制御信号出力部２８から出力される第２キャンセル制御信号を振幅信号に変換する低速の第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器６３，６４と、上記第１及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４２，４３からの第１及び第２正弦波信号を入力し、第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器６３，６４からの振幅信号及び第２キャンセル制御信号出力部２８からの極性信号に基づき、上記第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御しつつそれらを合成して上記第１及び第２正弦波信号と振幅及び位相の異なる無線通信用（この場合２次キャンセル用）の合成正弦波信号（第２キャンセル信号）を生成する第２合成正弦波信号生成回路９０と、第２合成正弦波信号生成回路９０から出力された上記第２キャンセル信号及び第１ダウンコンバータ６２から出力される第１合成信号を合成する（必要に応じて増幅も行う）第２信号合成部６６と、上記第１ダウンコンバータ６２から出力される第１合成信号を増幅してその振幅を変更する第３増幅部６８と、その第３増幅部６８から出力される第１合成信号をデジタル変換して上記第１合成信号振幅検出部３８に供給する第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０と、上記第２信号合成部６６から出力される第２合成信号をデジタル変換して上記復調部３２に供給する第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２と、上記送受信分離器５０を介して供給される受信信号の周波数を上記局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低くする第２ダウンコンバータ７４と、その第２ダウンコンバータ７４から出力される受信信号をデジタル変換して上記受信信号振幅検出部３６に供給する受信信号Ａ／Ｄ変換器７６と、所定のクロック信号を出力するクロック信号出力部７８とを備えている。
【００５５】
クロック信号出力部（発振手段）７８は、上記送信信号Ｄ／Ａ変換器４２，４３にクロック信号を供給すると共に、上記第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２、及び受信信号Ａ／Ｄ変換器７６に上記送信信号Ｄ／Ａ変換器４２，４３と共通のクロック信号を供給する。
【００５６】
また、上記受信信号Ａ／Ｄ変換器７６には、上記第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０等に用いられる変換器よりもビット数の少ない変換器が好適に用いられる。そのような変換器によれば、上記無線タグ回路素子Ｔoによる変調に関する成分を無視できるという利点がある。なお、上記局部発振信号出力部４４としては、９００ＭＨｚ近傍や２．４ＧＨｚ近傍の周波数を発振する発振器が好適に用いられる。また、上記送受信分離器５０としては、サーキュレータ若しくは方向性結合器等が一般的に用いられる。
【００５７】
上記構成の無線タグ通信システムＳの基本動作を、以下、（ａ）〜（ｄ）により説明する。
【００５８】
（ａ）無線タグへの信号送信
上記構成の無線タグ通信システムＳにおいて、質問器１のＤＳＰ１００の関数テーブル４０に基づき、送信デジタル信号出力部２０によりデジタル信号である送信信号が出力され、この送信デジタル信号が送信信号Ｄ／Ａ変換器４２によりアナログ信号（正弦波信号）に変換される。
【００５９】
この送信信号Ｄ／Ａ変換器４２によりアナログ信号に変換された送信信号の周波数が第１アップコンバータ４６により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高められ、さらにこの信号の振幅が第１増幅部４８において増加させられるとともに、変調部２２からの変調信号によって変調される。第１増幅部４８で変調され出力された送信信号は送受信分離器５０を介してアンテナ２に供給され、アンテナ２から質問波Ｆｃとして無線タグ回路素子Ｔoに向けて送信される。
【００６０】
（ｂ）無線タグからの信号受信
アンテナ２２からの質問波Ｆｃが無線タグ回路素子Ｔoのアンテナ１５１により受信されると、その質問波Ｆｃが変復調部１５６に供給されて復調される。また、質問波Ｆｃの一部は整流部１５２により整流され、電源部１５３にてエネルギ源（電源）とされる。この電源によって制御部１５７がメモリ部１５５の情報信号に基づき返信信号を生成し、この返信信号に基づき変復調部１５６が上記質問波Ｆｃを変調し、アンテナ１５１から反射波Ｆｒとして質問器１００に向けて返信される。
【００６１】
無線タグ回路素子Ｔoからの反射波Ｆｒが質問器１のアンテナ２により受信されると、送受信分離器５０を介してその反射波Ｆｒが受信信号として第１信号合成部５８及び第２ダウンコンバータ７４に供給される。このとき、送受信分離器５０を介して受信側に回り込んだ送信信号も受信信号と同時に第１信号合成部５８及び第２ダウンコンバータ７４に供給される。
【００６２】
第２ダウンコンバータ７４に供給された受信信号は、その周波数が局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低下させられ、受信信号Ａ／Ｄ変換器７６によりデジタル変換された後に受信信号振幅検出部３６に供給され、検出された受信信号の振幅が第１キャンセル信号制御部２６に供給される。
【００６３】
（ｃ）一次キャンセル
第１キャンセル信号制御部２６は、上記受信信号振幅検出部３６から入力した受信信号の振幅及び上記第１合成信号振幅検出部３８から入力した一次キャンセル後の受信信号の振幅に基づき、一次キャンセルを行うための第１キャンセル信号の位相及び振幅を決定する（詳細は後述）。決定された位相及び振幅は、第１キャンセル制御信号出力部２４に入力される。第１キャンセル制御信号出力部２４は上記決定した位相及び振幅の第１キャンセル信号を生成するためのデジタル信号である第１キャンセル制御信号を出力する。
【００６４】
一方、上記送信デジタル信号出力部２０へ入力される関数テーブルからのサンプリング値に基づき９０°移相部４１からデジタル信号である送信信号が出力され、この送信デジタル信号が送信信号Ｄ／Ａ変換器４３によりアナログ信号（正弦波信号）に変換される。この送信信号Ｄ／Ａ変換器４３の上記第２正弦波信号と上記送信信号Ｄ／Ａ変換器４２の上記第１正弦波信号とは、上記第１合成正弦波信号生成回路８０及び第２合成正弦波信号生成回路９０にそれぞれ供給される。
【００６５】
第１合成正弦波信号生成回路８０では、上記第１キャンセル制御信号出力部２４からの（又はさらに第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３，５４を介した）上記第１キャンセル制御信号（極性切替用の極性信号Vswc1,Vsws1及び振幅制御用の制御電圧である振幅信号Vatc1,Vats1）に基づき、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して１次キャンセル用の合成正弦波信号（第１キャンセル信号）を生成する（詳細は後述）。
【００６６】
第１合成正弦波信号生成回路８０から出力された第１キャンセル信号は、その周波数が第２アップコンバータ５６により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高められる。この第２アップコンバータ５６から出力された第１キャンセル信号と送受信分離器５０を介し供給された上記受信信号は第１信号合成部５８により合成され、その受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去（又は低減）される。
【００６７】
第１信号合成部５８から出力された第１合成信号は、第２増幅部６０において所定の利得にてその振幅が変更される。このとき、前述したように第１キャンセル信号の振幅及び位相が好適に決定されると、その信号強度が相対的に低下して第１ダウンコンバータ６２への入力信号が小さくなるため、第２増幅部６０の利得が適宜増加させられる。
【００６８】
第２増幅部６０から出力された第１合成信号の周波数は第１ダウンコンバータ６２により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低下させられ、第２信号合成部６６及び第３増幅部６８に供給される。なお、第３増幅部６８の利得は予め定められた初期値とされる。なお、上記クロック信号出力部７８から出力されるクロック信号の周波数は、好適には、このダウンコンバートされた第１合成信号（中間周波数信号）の周波数の４倍乃至はその整数倍とされる。
【００６９】
第３増幅部６８に供給された第１合成信号は、その第３増幅部６８において上記所定の利得にてその振幅が変更される。第１ダウンコンバータ６２から出力される第１合成信号は、第１信号合成部５８における送信側からの回り込み信号の除去（低減）が進行するのに従って小さくなるので、好適には、第３増幅部６８における利得はそれに伴い順次増加させられる。
【００７０】
第３増幅部６８から出力された第１合成信号は第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０によりデジタル変換された後に第１合成信号振幅検出部３８に供給されてその振幅が検出され、その検出された振幅が上記第１キャンセル信号制御部２６及び第２キャンセル信号制御部３０に供給される。前述の第１キャンセル信号制御部２６における位相及び振幅の決定は、上記受信信号振幅検出部３６での検出結果、上記第１合成信号振幅検出部３８での検出結果に応じ、第１信号合成部５８に入力される受信信号の振幅と第１合成正弦波信号生成回路８０から出力されアップコンバートされた上記第１キャンセル信号の振幅とが等しくなる（かつ位相が逆位相となる）ように決定される。すなわち、受信信号振幅検出部３６での検出結果から第１キャンセル信号の振幅を決定できる。さらに、この振幅において、第１合成信号振幅検出部３８での検出結果からその出力が最小となるよう第１キャンセル信号の位相を決定できる。
【００７１】
（ｄ）二次キャンセル
一方、第１合成信号振幅検出部３８での振幅検出値を入力した第２キャンセル信号制御部３０は、その検出値（一次キャンセル後の受信信号の振幅）及び第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２からの第２合成信号に基づき、二次キャンセルを行うための第２キャンセル信号の位相及び振幅を決定する（詳細は後述）。決定された位相及び振幅は、第２キャンセル制御信号出力部２８に入力される。第２キャンセル制御信号出力部２８は上記決定した位相及び振幅の第２キャンセル信号を生成するためのデジタル信号である第２キャンセル制御信号を出力する。
【００７２】
ここで、上記第２合成正弦波信号生成回路９０では、上記第１合成正弦波信号生成回路８０と同様、第２キャンセル制御信号出力部２８からの（又はさらに第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器６３，６４を介した）上記第２キャンセル制御信号（極性切替用の制御信号である極性信号Vswc2,Vsws2及び振幅制御用の制御電圧である振幅信号Vatc2,Vats2；後述も参照）に基づき、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して２次キャンセル用の合成正弦波信号（第２キャンセル信号）を生成する（詳細は後述）。
【００７３】
第２合成正弦波信号生成回路９０から出力された第２キャンセル信号は、上記第１ダウンコンバータ６２から供給されたダウンコンバートされた第１合成信号と第２信号合成部６６にて合成され、これによって第１合成信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去（低減）される。
【００７４】
第２信号合成部６６から出力された第２合成信号は、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２においてデジタル変換された後、復調部３２に供給され、復調部３２により第２合成信号が復調されて無線タグ回路素子Ｔoの情報信号が読み出される。また復調部３２で復調された第２合成信号は、直流成分検出部３４に入力されてその復調信号の直流成分が検出され、その検出結果が第２キャンセル信号制御部３０に供給される。前述の第２キャンセル信号制御部３０における位相及び振幅の決定は、送信側からの回り込み信号に対応する上記直流成分検出部３４で検出した上記直流成分の振幅及び上記第１合成信号振幅検出部３８での検出結果に基づき、第２信号合成部６６に入力されるダウンコンバートされた第１合成信号の振幅と、第２合成正弦波信号生成回路９０からの第２キャンセル信号の振幅とが等しくなる（かつ位相が逆位相となる）ように決定される。すなわち、上記第１合成信号振幅検出部３８での検出結果に基づき第２キャンセル信号の振幅が決定でき、直流成分検出部３４で検出した上記直流成分の振幅が最小となるよう第２キャンセル信号の位相を決定できる。
【００７５】
以上（ａ）〜（ｄ）で説明した基本通信動作により、本実施形態による無線タグ通信システムＳは、アンテナ２からの受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が好適に除去（低減）され、高感度の通信を実現することができる。
【００７６】
上記のような基本構成及び動作の無線タグ通信システムＳにおいて、本実施形態の要部は、第１及び第２合成正弦波信号生成回路８０，９０で、振幅の異なるcos信号（第１正弦波信号）とこれと位相が９０°ずれたsin信号（第２正弦波信号）とを組み合わせ、所望の正弦波信号を合成することにより、比較的簡素な構造で位相可変機能を実現することにある。
【００７７】
図４は、この本発明の原理を説明するためのベクトル表示による説明図である。図４（ａ）において、例えば位相θと振幅Aをもつ合成正弦波信号を生成したい場合には、第１正弦波信号（言い換えれば余弦波信号）の振幅をＡcosθとする一方、これと位相が９０°ずれた第２正弦波信号の振幅をＡsinθとし、これら２つの信号を合成する（＝ベクトル和をとる）ようにすればよい。このようにすれば、第１正弦波信号及び第２正弦波信号の振幅を制御するのみで、図４（ｂ）〜図４（ｄ）に示すように、どのような位相や振幅の正弦波信号も所望に合成し出力することができる。なお、図４（ｂ）〜図４（ｄ）では後述するように共通の関数テーブルが利用可能な位相が９０°異なる２つの信号を用いたが、この位相差９０°に限定されるわけではなく、図４（ｅ）に示すように位相が異なる２つの信号Ａ1，Ａ2を用いれば同様に任意の振幅と位相を有する正弦波信号を合成することができる。
【００７８】
図３に示した上記ＤＳＰ１００の関数テーブル４０は、前述したように所定サンプリング点において各位相に対応するサンプリング値が予め記憶された正弦波テーブルである。本実施形態では、この関数テーブル４０に基づき、送信デジタル信号出力部２０及び９０°移相部４１が上記第１正弦波信号及び第２正弦波信号を生成する。図５（ａ）〜（ｄ）は、関数テーブル４０に格納された上記正弦波テーブル（ＩＦテーブル）の例を示している。
【００７９】
図５（ａ）〜（ｄ）はいずれも、発振周波数をサンプリング周波数の１／４とすることで制御を簡単化した場合の例である。
【００８０】
図５（ａ）の例では、初期位相「φ」に対して「cosφ」の値が予め記憶されており、「φ=0,(1/2)π,1,(3/2)π,…」に対して「1,0,-1,0,…」の離散的に連続する値が読み出され、上記送信デジタル信号出力部２０がそれら連続する値をそのまま第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２に出力することにより、これを入力した第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２で上記第１正弦波信号（＝余弦波信号）が生成される。この場合、９０°移相部４１は送信デジタル信号出力部２０からの出力を受け取り１サンプルだけ遅延させて出力させたり、上記「φ=0,(1/2)π,1,(3/2)π,…」に対する読み取り位置をひとつずらし「0,1,0,-1,…」と読み出し第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３に出力することにより、これを入力した第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３によって、上記第１正弦波信号と位相が９０°ずれた第２正弦波信号が生成される。
【００８１】
図５（ｂ）の例では、上記第１正弦波信号用の「cosφ」と上記第２正弦波信号用の「sinφ」の値がそれぞれ個別に記憶されている。そして、「φ=0,(1/2)π,1,(3/2)π,…」に対してそれぞれ「1,0,-1,0,…」「0,1,0,-1,…」の離散的に連続する値が読み出され、上記送信デジタル信号出力部２０は「1,0,-1,0,…」の連続値を出力し第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２が上記第１正弦波信号を生成する一方、上記９０°移相部４１は「0,1,0,-1,…」の連続値を出力し第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３が上記第２正弦波信号を生成する。
【００８２】
なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）の例に代えて、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように初期位相φについて別の任意の値とし（この例ではφ=(1/4)π,(3/4)π, (5/4)π,(7/4)π,…」、これに対応する離散的連続値（この例では「0.7071,-0.7071,-0.7071,0.7071,…」又は「0.7071,0.7071,-0.7071,-0.7071,…」）を読み出すようにしてもよい。
【００８３】
以上図５（ａ）〜図５（ｄ）に例示したようにして読み出した離散値に基づき第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３で互いに位相が９０°ずれた第１正弦波信号及び第２正弦波信号が生成され、第１及び第２合成正弦波信号生成回路８０，９０へと入力する。
【００８４】
なお、上述したように、関数テーブル４０の正弦波テーブルを用いて正弦波を生成するとき、その正弦波信号の位相を変化させるためにはテーブルにおける読み取り位置を変更すればよく、振幅を変化させるためには読み出された正弦波信号に所定の制御値を乗算すればよい。
【００８５】
図６は、第１合成正弦波信号生成回路８０の詳細構成を表す回路図である。
図６において、第１合成正弦波信号生成回路８０は、上記第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３からの振幅制御用の制御電圧(振幅信号：以下同様)Vatc1に応じて動作し、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２からの上記第１正弦波信号（cosωt）の振幅を制御する振幅制御手段としての可変減衰器８５と、この第１正弦波信号の極性を反転させるためにゲインを−１としたアンプ８１と、第１キャンセル制御信号出力部２４からの上記極性切替用の制御信号(極性信号：以下同様)Vswc1に応じて動作し、上記第１正弦波信号の反転・非反転を切り替えるスイッチ８３と、上記第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５４からの振幅制御用の制御電圧Vats1に応じて動作し、第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３からの上記第２正弦波信号（sinωt）の振幅を制御する振幅制御手段としての可変減衰器８６と、この第２正弦波信号の極性を反転させるためにゲインを−１としたアンプ８２と、第１キャンセル制御信号出力部２４からの上記極性切替用の制御信号Vsws1に応じて動作し、上記第２正弦波信号の反転・非反転を切り替えるスイッチ８４と、可変減衰器８５，８６からの出力を合成し、合成正弦波信号を生成する正弦波合成手段としての加算器８７とを有する。
【００８６】
上記のような構成により、Ｄ／Ａ変換器５３，５４からの制御電圧Vatc1,Vats1に応じて可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御し、第１キャンセル制御信号出力部２４からの制御信号Vswc1,Vsws1に応じて反転手段としてのアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４でそれら第１及び第２正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（sinωtとcosωt）の振幅及びプラスマイナスを自在に設定することができ、所望の位相の合成正弦波信号を加算器８７で生成し第２アップコンバータ５６へ出力するようになっている。
【００８７】
なお、第２合成正弦波信号生成回路９０についても上記同様の構成であり、詳細な図示は省略するが、Ｄ／Ａ変換器６３，６４からの制御電圧Vatc2,Vats2に応じて可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御し、第２キャンセル制御信号出力部２８からの制御信号Vswc2,Vsws2に応じて反転手段としてのアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４でそれら第１及び第２正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（sinωtとcosωt）の振幅及びプラスマイナスを自在に設定し、所望の位相の合成正弦波信号を加算器８７で生成し第２信号合成部６６へ出力するようになっている。
【００８８】
なお、合成正弦波信号生成回路の構成は上記には限られず、他の構成でも良い。
【００８９】
図７は、合成正弦波信号生成回路の変形例を表す回路図である。図７において、この合成正弦波信号生成回路８０′は、図６に示した合成正弦波信号生成回路８０の可変減衰器８５，８６に代えて、振幅制御手段として電圧制御可変ゲイン増幅器８５′，８６′を用いた場合である。可変増幅器８５′は、上記可変減衰器８５と同様、上記第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３からの振幅制御用の制御電圧Vatc1に応じて動作し、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２からの上記第１正弦波信号（cosωt）の振幅を制御する。可変増幅器８６′は、上記可変減衰器８６と同様、上記第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５４からの振幅制御用の制御電圧Vatc1に応じて動作し、第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３からの上記第１正弦波信号（cosωt）の振幅を制御する。その他の構成及び動作は合成正弦波信号生成回路８０と同様である。なお、合成正弦波信号生成回路９０についても同様の構成とすることができる。
【００９０】
図８は、合成正弦波信号生成回路の他の変形例を表す回路図である。図６又は図７と同等の機能には同一の符号を付し、適宜説明を簡略化又は省略する。
【００９１】
図８において、この例では、第１正弦波信号に係る構成、第２正弦波信号に係る構成ともに、絶対値回路ＡＶＣ１，ＡＶ２をそれぞれ設けている。各絶対値回路ＡＶＣ１，ＡＶＣ２は、この例では２つのコンパレータＣ、２つのダイオードＤ、５つの抵抗Ｒを組み合わせた公知の構成である。
【００９２】
絶対値回路ＡＶＣ１は、上記制御電圧Vatc（Vatc1,Vatc2の総称、以下同様）に対応する制御電圧（但し極性も併せ持つ）Vatc′を入力してその絶対値｜Vatc′｜を可変減衰器８５へ出力する。またVatc′自体を、一方側が接地されたコンパレータ８８の他方側に供給し、極性（プラス又はマイナス）のみを取り出してスイッチ８３へ供給し、スイッチ８３において前述のようにアンプ８１を用いた極性切換を行う。
【００９３】
絶対値回路ＡＶＣ２は、上記制御電圧Vats（Vats1,Vats2の総称、以下同様）に対応する制御電圧（但し極性も併せ持つ）Vats′を入力してその絶対値｜Vats′｜を可変減衰器８６へ出力する。またVats′自体を、一方側が接地されたコンパレータ８９の他方側に供給し、極性（プラス又はマイナス）のみを取り出してスイッチ８４へ供給し、スイッチ８４において前述のようにアンプ８２を用いた極性切換を行う。
【００９４】
なお、この変形例では前述した第１キャンセル制御信号出力部２４からの制御信号Vswc1,Vsws1は不要となり、Ｄ／Ａ変換器５３，５４から前述したように極性を併せ持つ制御電圧Vatc1′,Vats1′が出力され、絶対値回路ＡＶＣ１，ＡＶＣ２を介し出力されるそれら制御電圧Vatc1′,Vats1′の絶対値｜Vatc1′｜及び｜Vats1′｜に応じ、可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御する。そして、反転手段としてのアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４で、上記コンパレータ８８，８９からの極性制御信号に応じて上記第１及び第２正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（sinωtとcosωt）の振幅及びプラスマイナスを自在に設定する。これにより、所望の位相の合成正弦波信号を加算器８７で生成し第２アップコンバータ５６へ出力する。
【００９５】
また、第２合成正弦波信号生成回路９０についても上記同様の構成とすることができる。前述した第２キャンセル制御信号出力部２８からの制御信号Vswc2,Vsws2は不要となり、Ｄ／Ａ変換器６３，６４から上記同様、極性を併せ持つ制御電圧Vatc2′,Vats2′が出力され、絶対値回路ＡＶＣ１，ＡＶＣ２を介し出力されるそれら制御電圧Vatc2′,Vats2′の絶対値｜Vatc2′｜及び｜Vats2′｜に応じ、可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御する。そしてアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４で、上記コンパレータ８８，８９からの極性制御信号に応じて極性の反転・非反転を切り替え第１及び第２正弦波信号の振幅及びプラスマイナスを自在に設定し、これによって所望の位相の合成正弦波信号を生成し第２信号合成部６６へ出力する。
【００９６】
本変形例によれば、上述したように、第１キャンセル制御信号出力部２４からの制御信号Vswc1,Vsws1（又は第２キャンセル制御信号出力部２８からの制御信号Vswc2,Vsws2）が不要となることから、制御信号線の数を低減できるので、回路構成をより簡単とすることができる。
【００９７】
以上において、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３が、各請求項記載の、正弦波発生手段を構成するとともに、第１正弦波信号として通信対象へアクセスするための搬送波を発生する搬送波出力手段をも構成する。またアンテナ２が、この搬送波出力手段から出力された搬送波を通信対象へ送信可能な送信手段を構成するとともに、この送信手段からの送信信号に応じて通信対象からの送信信号を受信可能な受信手段をも構成する。また、第１信号合成部５８が、受信手段で受信した受信信号と正弦波合成手段からの相殺波とを合成して補正受信信号を生成する合波手段を構成し、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２が、この合波手段で生成した補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器を構成する。
【００９８】
さらに、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２が、正弦波のサンプリング列を第１正弦波信号とする第１デジタル−アナログ変換器を構成し、第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３が、正弦波のサンプリング列を第２正弦波信号とする第２デジタル−アナログ変換器を構成する。また第２アップコンバータ５６が、正弦波合成手段より出力された合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を構成するとともに、第１ダウンコンバータ６２が、合波手段で生成した補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段を構成する。
【００９９】
以上のように構成した本実施形態の無線タグ通信装置Ｓにおいては、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３で発生させた互いに位相が９０°異なる第１正弦波信号及び第２正弦波信号を、合成正弦波信号生成回路８０，９０においてそれぞれ振幅制御した後合成することで合成正弦波信号を生成する。このように振幅の異なるｓｉｎ信号とｃｏｓ信号との組み合わせで所望の正弦波信号を合成することにより、比較的簡素な構造で位相可変機能を実現することができる。また、任意の位相の正弦波信号を合成できるので、通常の移相器のように位相可変範囲が制限されることも無い。
【０１００】
またこのとき、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２に入力されるクロック信号と、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２に入力されるクロック信号は、共通の発振手段であるクロック信号出力部７８から生成された信号である（あるいは信号そのものを共通としても良い）ことにより、正弦波のサンプリング列を第１正弦波信号とする第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２と、１次キャンセル及び２次キャンセルを行った補正受信信号をデジタル変換する第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２とを同期させて作動させることができる。これにより、送信と受信の周波数ずれが発生せず、安定した復調処理を行うことができる。
【０１０１】
また、合成正弦波信号の周波数を上昇変換する第２アップコンバータ５６を設けることにより、合成正弦波信号生成回路８０，９０は上昇変換する前の比較的低周波数において合成を行うようにすることができるので、コストを低減することができる。また第１信号合成部５８で生成した補正受信信号の周波数を下降変換する第１ダウンコンバータ６２を設けることにより、補正受信信号をその後第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２でＡ／Ｄ変換する際には比較的低周波数において変換を行うようにすることができ、コストを低減することができる。
【０１０２】
なお、本発明は、上記の形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で、種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
【０１０３】
（１）アレイアンテナに適用した場合
図９は、本変形例による質問器の機能的構成を表す機能ブロック図であり、上記実施形態の図３にほぼ相当する図である。図３と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【０１０４】
図９において、本変形例では、上記実施形態ではアンテナ２を１つの送受信アンテナ２で構成していたのに代え、複数（この例では３つ）の送受信アンテナ（アンテナ素子）２−１，２−２，２−３で構成している。そして、それぞれに対応して、ＤＳＰ１００′内に、キャンセル処理部３０１−１、キャンセル処理部３０１−２、キャンセル処理部３０１−３を設けている。これらキャンセル処理部３０１−１〜３０１−３は、同一の回路構成であるので、適宜、アンテナ２−１に関わるキャンセル処理部３０１−１を代表させて説明する。以降、受信アンテナ２−１,２−２，２−３に関わる構成には、上記実施形態における符号に「−１」「−２」「−３」を符号にそれぞれ添えて表し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【０１０５】
また、上記実施形態と同様、関数テーブル４０、送信デジタル信号出力部２０、９０°移相部４１、変調部２２、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２、第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３、局部発振信号出力部４４が備えられ、さらに、本変形例固有の構成都として、フェイズドアレイ（ＰＡＡ）処理部３０２、アダプティブアレイ（ＡＡＡ）処理部３０３等が備えられている。アダプティブアレイ処理部３０３では、詳細な説明を省略するが、各アンテナ２−１，２−２，２−３での受信信号に基づき、公知の手法により、アンテナ２−１，２−２，２−３による指向性を、通信対象（無線タグＴ）からの受信感度が最適となるように制御する。フェイズドアレイ処理部３０２では、アンテナ２−１，２−２，２−３による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ通信対象（無線タグＴ）へ送信するよう制御を行う（詳細は後述）。すなわち、良く知られているように、アンテナ間隔と各アンテナに供給される送信信号の位相差から指向性の方向が決定される。従って、各アンテナに供給する送信信号の位相を所望の指向性方向に応じて制御することが必要となる。
また、送受信アンテナ２−１に関わる構成として、ＤＳＰ１００′内に、上記キャンセル処理部３０１−１のほかに第１キャンセル制御信号出力部２４−１と、第２キャンセル制御信号出力部２８−１と、アンテナ２−１，２−２，２−３による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ無線タグＴへ送信するための制御信号を生成し出力するフェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１が設けられている。キャンセル処理部３０１−１には、第１キャンセル信号制御部２６−１、第２キャンセル信号制御部３０−１、復調部３２−１、直流成分検出部３４−１、受信信号振幅検出部３６−１、第１合成信号振幅検出部３８−１を備えている。
【０１０６】
このような構成の本変形例において、上記実施形態で説明したのと同様、関数テーブル４０に基づき送信デジタル信号出力部２０により出力された送信デジタル信号は、高速のＤ／Ａ変換器４２によりアナログ信号（正弦波信号）に変換される。一方、上記実施形態と同様、上記送信デジタル信号出力部２０からの信号に基づき９０°移相部４１から送信信号が出力され、この信号が高速の送信信号Ｄ／Ａ変換器４３によりアナログ信号（正弦波信号）に変換される。これら送信信号Ｄ／Ａ変換器４３の上記第２正弦波信号と上記送信信号Ｄ／Ａ変換器４２の上記第１正弦波信号とは、第１合成正弦波信号生成回路８０−１及び第２合成正弦波信号生成回路９０−１にそれぞれ供給されるとともに、さらに第３合成正弦波信号生成回路３０４−１（詳細は後述）にも供給される。
【０１０７】
第３合成正弦波信号生成回路３０４−１では、上記フェイズドアレイ処理部３０２からのフェイズドアレイ用制御信号に基づき、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して、各アンテナ２−１，２−２，２−３に対し位相が制御された合成正弦波信号を生成する（詳細は後述）。第３合成正弦波信号生成回路３０４−１から出力された上記合成正弦波信号は、その周波数が第１アップコンバータ４６−１により局部発振信号出力部４４からの局部発振信号の周波数だけ高められ、さらに振幅が第１増幅部４８−１において増加されかつ上記変調部２２からの変調信号で変調される。第１増幅部４８−１から出力された送信信号は送受信分離器５０−１を介してアンテナ２−１に供給され質問波Ｆｃとして無線タグ回路素子Ｔoに向けて送信される。
【０１０８】
無線タグ回路素子Ｔoからの反射波Ｆｒがアンテナ２−１により受信され送受信分離器５０−１を介したその反射波Ｆｒは受信信号として第１信号合成部５８−１に供給される。なお、図示を省略しているが、上記実施形態と同様の第２ダウンコンバータ７４−１、受信信号Ａ／Ｄ変換器７６−１、受信信号振幅検出部３６、第１合成信号振幅検出部３８等が設けられており、同様の機能を果たす。
上記第１信号合成部５８−１では上記実施形態と同様の一次キャンセルが行われる。すなわち、第１キャンセル信号制御部２６−１は、上記受信信号振幅検出部３６−１から入力した振幅及び上記第１合成信号振幅検出部３８−１から入力した振幅に基づき第１キャンセル信号の位相及び振幅を決定する。決定された位相及び振幅は第１キャンセル制御信号出力部２４−１に入力され、第１キャンセル制御信号が出力される。
【０１０９】
第１合成正弦波信号生成回路８０−１では、上記第１キャンセル制御信号出力部２４−１からの（又はさらに低速の第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３−１，５４−１を介した）上記第１キャンセル制御信号に基づき、上記実施形態と同様、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して１次キャンセル用の合成正弦波信号（第１キャンセル信号）を生成する。第１合成正弦波信号生成回路８０−１から出力された第１キャンセル信号は、その周波数が第２アップコンバータ５６−１により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高められ、この信号と送受信分離器５０−１を介し供給された上記受信信号が第１信号合成部５８−１により合成され、その受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去（又は低減）される。
【０１１０】
第１信号合成部５８−１から出力された第１合成信号は、第２増幅部６０−１において所定の利得にてその振幅が変更された後、その周波数は第１ダウンコンバータ６２−１により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低下させられ、第２信号合成部６６−１に供給される（なお図示しない第３増幅部６８−１にも供給される）。第３増幅部６８−１に供給された第１合成信号はその振幅が変更された後、第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０−１によりさらにデジタル変換された後に第１合成信号振幅検出部３８−１に供給されてその振幅が検出され、その検出された振幅が上記第１キャンセル信号制御部２６−１及び第２キャンセル信号制御部３０−１に供給される。
【０１１１】
一方、第１合成信号振幅検出部３８−１での振幅検出値を入力した第２キャンセル信号制御部３０−１は、その検出値（一次キャンセル後の受信信号の振幅）及び第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２からの第２合成信号に基づき第２キャンセル信号の位相及び振幅を決定する。第２キャンセル制御信号出力部２８−１は、上記決定された位相及び振幅の第２キャンセル信号を生成するための第２キャンセル制御信号を出力する。第２合成正弦波信号生成回路９０−１は、上記第２キャンセル制御信号出力部２８−１からの（又はさらに低速の第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器６３−１，６４−１を介した）上記第２キャンセル制御信号に基づき、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して第２キャンセル信号を生成する。
【０１１２】
第２合成正弦波信号生成回路９０−１から出力された第２キャンセル信号は、上記第１ダウンコンバータ６２−１から供給されたダウンコンバートされた第１合成信号と第２信号合成部６６−１にて合成され、これによって第１合成信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去（低減）される。
【０１１３】
第２信号合成部６６−１から出力された第２合成信号は、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２−１においてデジタル変換された後、上記復調部３２−１及びアダプティブアレイ処理部３０３に供給される。上記アダプティブ処理部３０３で前述のように不要信号が除去（低減）された第２合成信号はアダプティブ処理され、信号対雑音比が高くエラー率の小さな最適な受信指向性に基づいて合成され復調され無線タグ回路素子Ｔoの情報信号が読み出される。また復調部３２−１で復調された第２合成信号は、直流成分検出部３４−１に入力されてその復調信号の直流成分が検出され、その検出結果が第２キャンセル信号制御部３０−１に供給される。無線タグ回路素子Ｔｏの情報はアダプティブ処理部３０３で読み出されるので、復調部３２−１では第２キャンセル信号制御部３０−１に供給されるべき直流成分の大きさを検出するための復調のみが行われる。
【０１１４】
図１０は、第３合成正弦波信号生成回路３０４−１の詳細構成を表す回路図である。図１０において、第３合成正弦波信号生成回路３０４−１は、前述の第１合成正弦波信号生成回路８０及び第２合成正弦波信号生成回路９０と類似した構成であり、上記フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からのデジタル信号をＤ／Ａ変換した低速のＤ／Ａ変換器３０６−１からの振幅制御用の制御電圧(振幅信号：以下同様)に応じて動作し、高速の第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２からの上記第１正弦波信号（cosωt）の振幅を制御する上記可変減衰器８５と、この第１正弦波信号の極性を反転させるための上記アンプ８１と、上記フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からの極性切替用の制御信号(極性信号：以下同様)に応じて動作し、上記第１正弦波信号の反転・非反転を切り替える上記スイッチ８３と、上記フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からのデジタル信号をＤ／Ａ変換した低速のＤ／Ａ変換器３０７−１からの振幅制御用の制御電圧に応じて動作し、高速の第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３からの上記第２正弦波信号（sinωt）の振幅を制御する上記可変減衰器８６と、この第２正弦波信号の極性を反転させるための上記アンプ８２と、上記フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からの上記極性切替用の制御信号に応じて動作し、上記第２正弦波信号の反転・非反転を切り替える上記スイッチ８４と、上記可変減衰器８５，８６からの出力を合成し、合成正弦波信号を生成する上記加算器８７とを有する。
【０１１５】
上記のような構成により、Ｄ／Ａ変換器３０６−１及びＤ／Ａ変換器３０７−１からの制御電圧に応じて可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御し、フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からの制御信号に応じてアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４でそれら第１及び第２正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（sinωtとcosωt）の振幅及びプラスマイナスを自在に設定することができ、所望の位相の合成正弦波信号を加算器８７で生成し第２アップコンバータ４６−１へ出力するようになっている。
【０１１６】
なお、以上アンテナ２−１に関して説明した構成及び動作は、他のアンテナ２−２，２−３についても同様であるため、それぞれの詳細な説明は省略する。
【０１１７】
上記構成及び動作の本変形例によれば、上記実施形態と同様、アンテナ２−１，２−２，２−３からの受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が好適に除去（低減）され、高感度の通信を実現することができる。
【０１１８】
また、以上に加え、以下のような効果もある。すなわち、本変形例のように質問器１側にデジタル発振器を用い、さらに複数の素子２−１〜２−３からなるアレイアンテナを送信に用いる場合などは、通常は、各アンテナ素子ごとに高速なＤＡ変換器が必要となるため、結果として多数のＤＡ変換器が必要となってコストアップになる。これに対し、本実施形態においては、正弦波発生手段である第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３については全アンテナ（アンテナ素子）２−１，２−２，２−３に共通とし、この共通の正弦波発生手段で発生した第１及び第２正弦波信号を、各アンテナ２−１〜２−３ごとに設けた第１合成正弦波信号生成回路８０−１〜８０−３、第２合成正弦波信号生成回路９０−１〜９０−３、第３合成正弦波信号生成回路３０４−１〜３０４−３で振幅制御及び合成すれば足りる。すなわち、アンテナ素子数が多くても、比較的安価に回路全体を構築することができる。
【０１１９】
すなわち、一般に、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３は例えば１０．７ＭＨｚ等の高速な処理ができる高価なＤ／Ａ変換器を用いる必要がある。送信信号に加えて、第１キャンセル信号及び第２キャンセル信号を全て関数テーブルを利用した高価な高速Ｄ／Ａ変換器を用いて発生させると、一つのアンテナに対して３組の高速Ｄ／Ａ変換器を用いる必要があり、さらにこれがアンテナの数だけ必要となるので、複数のアンテナでアレイアンテナを構成した質問器１では、非常に多くの高速Ｄ／Ａ変換器が必要となり、非常に複雑で高価なものとなる。本発明はこれに対して、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３のみ高速な処理ができる高価なＤ／Ａ変換器を用いる。この２つの正弦波信号に対して、振幅信号を発生させる低速のアナログ信号を制御信号として用いることにより、安価な低速のＤ／Ａ変換器を第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ５３，５４及び第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ６３，６４及びフェーズドアレイ制御信号Ｄ／Ａ３０６、３０７の発生に用いることができ、振幅、位相が制御された送信信号やキャンセル信号発生を安価に実現することができる。送信信号の周波数に対して、振幅、位相の制御に必要な周波数ははるかに低いので、質問器１の構成が簡単となり、著しく安価なものにできる。
【０１２０】
なお、上記変形例のアダプティブアレイ処理は、フェイズドアレイ処理とは独立して受信のみで行われたが、ＤＳＰ１００′のアダプティブアレイ処理部３０３において受信アダプティブ処理で決定された重みづけを送信側でも用いることでアダプティブアレイ処理を実行してもよい。すなわち、フェイズドアレイ制御信号出力部３０５と同様のアダプティブアレイ制御信号出力部及びこれからの制御信号で動作する合成正弦波信号生成回路を設け、合成正弦波信号として、アンテナ（アンテナ素子２−１〜２−３）による指向性を無線タグＴからの受信感度が最適となるよう無線タグＴへ送信するための振幅と位相が制御された合成正弦波信号を発生するようにしてもよい。
【０１２１】
（２）合成正弦波信号生成回路への制御信号を簡素化した場合
以上は、合成正弦波信号生成回路８０，９０，３０４を、図６、図７、及び図８に示したように複数の制御信号を入力して動作するように構成したが、これら回路の構成は必ずしもこれに限られるものではなく、入力する制御信号を簡素化することも可能である。
【０１２２】
図１１は、そのような変形例で用いる合成正弦波信号生成回路１８０，１９０の詳細構成を表す回路図である。上記図６と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【０１２３】
図１１において、合成正弦波信号生成回路１８０は、入力されたシリアル信号から振幅制御手段として、制御信号を生成して出力する論理回路１７０と、この論理回路１７０が抽出したシリアルデータ信号を用いて第１及び第２正弦波信号の振幅制御用の制御信号及び極性制御用の制御信号を出力するレジスタ手段としてのシフトレジスタ１７１及びレジスタ１７２と、上記振幅制御用の制御信号をＤ／Ａ変換する低速のＤ／Ａ変換器１５０，１６０とを備えている。
【０１２４】
上記構成において、第１キャンセル回路２４から、制御信号線の情報とＤ／Ａ変換器１５０，１５１に入力するデータをシリアルデータとして論理回路１７０へ伝送する。シフトレジスタ１７１は、論理回路１７０からのシリアルデータ信号を入力してパラレル信号に変換する。このときシリアルデータの前に挿入されているスタートビットでクロック信号出力部７８からのクロックが有効とされ、シフトレジスタ１７１に所定ビット入力されると、シフトレジスタ１７１のパラレル信号がレジスタ１７２に入力される。所定クロック経過後にクロックが無効にされ、レジスタ１７２内のデータがラッチされ、各ビットの値が（シフトレジスタ１７１のパラレル信号のうち少なくとも一部が）、上記の振幅制御信号としてＤ／Ａ変換器１５０，１６０を介し可変減衰器８５，８６へ供給されるとともに、上記の極性制御信号としてスイッチ８３，８４にそれぞれ出力される。
【０１２５】
この構成では、論理回路１７０から出力されパラレル信号に変換された後の信号を用いて生成した振幅制御信号及び極性制御信号で第１及び第２正弦波信号の振幅及び極性を制御するので、第１キャンセル制御信号出力部２４（又は第２キャンセル回路２８、フェーズドアレイ制御信号出力部３０５）から一本の信号線のみで制御できる。
【０１２６】
図１２は、前述の図９に示した上記（１）の変形例の回路構成における第１合成正弦波信号生成回路８０−１〜８０−３、第２合成正弦波信号生成回路９０−１〜９０−３、第３合成正弦波信号生成回路３０４−１〜３０４−３に、上記図１１の合成正弦波信号生成回路１８０の構成を適用した場合の回路図である。
【０１２７】
図示のように、上記図１１の構成の合成正弦波信号生成回路１８０を用いることにより、回路全体の信号線の数が大幅に減り、構成を簡素化することができる。
【０１２８】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の実施形態の適用対象である無線タグ通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。
【図２】図１に示した無線タグに備えられた無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。
【図３】図１に示した質問器の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【図４】本発明の原理を説明するためのベクトル表示による説明図である。
【図５】関数テーブルに格納された正弦波テーブルの例を示す図である。
【図６】第１合成正弦波信号生成回路の詳細構成を表す回路図である。
【図７】合成正弦波信号生成回路の変形例を表す回路図である。
【図８】合成正弦波信号生成回路の他の変形例を表す回路図である。
【図９】アレイアンテナに適用した変形例による質問器の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【図１０】第３合成正弦波信号生成回路の詳細構成を表す回路図である。
【図１１】合成正弦波信号生成回路への制御信号を簡素化した変形例で用いる合成正弦波信号生成回路の詳細構成を表す回路図である。
【図１２】図９に示した回路構成における合成正弦波信号生成回路に、図１１の合成正弦波信号生成回路の構成を適用した場合の回路図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 質問器（無線通信装置）
２ アンテナ（送信手段；受信手段）
４２ 第１送信信号Ｄ／Ａ変換器（第１デジタル−アナログ変換器、
搬送波出力手段、正弦波発生手段）
４３ 第２送信信号Ｄ／Ａ変換器（第２デジタル−アナログ変換器、
搬送波出力手段、正弦波発生手段）
５６ 第２アップコンバータ（アップコンバータ手段）
５８ 第１信号合成部（合波手段）
６２ 第１ダウンコンバータ（ダウンコンバータ手段）
７２ 第２合成信号Ａ／Ｄ変換器（アナログ−デジタル変換器）
７８ クロック信号出力部（発振手段）
８５，８６ 可変減衰器（振幅制御手段）
８７ 加算器（正弦波合成手段）
Ｓ 無線タグ通信システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変移相機能を備えた無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システム一般において、例えば、アンテナからの送信波送信時に受信系に混入干渉する不要波を相殺（補償）するための相殺波（補償信号）を作成し、不要波と合成するキャンセル制御の手法が知られている。この制御では、送信系から分波した信号を可変移相器及び可変減衰器で位相及び振幅を調整して相殺波を作成し、これを合波器で受信系に合成することにより不要波を相殺している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
同様に送信回路又は受信回路に可変移相器を用いる無線通信システムの他の例として、複数のアンテナ素子を介し無線通信を高感度に行うため、複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させるいわゆるフェイズドアレイ制御や、複数のアンテナ素子による指向性を前記無線タグ回路素子に対する受信感度が最適となるよう変化させるいわゆるアダプティブアレイ制御等も知られている。
【０００４】
なお、その他、受信機との相対位置関係が激しく変動する場合にも受信レベルを安定させるために可変移相器を用いる無線通信システムも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２２４２９号公報（段落番号００３０〜００４６、図１及び図４）
【特許文献２】特開平５−２０６９１９号公報（段落番号００１０〜００２９、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術は、可変移相器をどのようにして構成するか、及び、アンテナ素子の数が増大した場合に回路全体をどのようにしてなるべく簡素に構成しコスト低減を図るか、ということについて特に配慮されたものではなかった。
【０００７】
本発明の目的は、可変移相器を比較的簡素な構造で実現でき、またアンテナの素子数が増大した場合も安価に回路全体を構築できる無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明は、第１正弦波信号及びこの第１正弦波信号と位相が異なる第２正弦波信号を発生させる正弦波発生手段と、この正弦波発生手段で発生した前記第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御する振幅制御手段と、この振幅制御手段で振幅制御された前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を合成し、無線通信用の合成正弦波信号を生成する正弦波合成手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本願第１発明においては、正弦波発生手段で発生させた互いに位相が異なる第１正弦波信号及び第２正弦波信号のそれぞれを、振幅制御手段で振幅制御した後、正弦波合成手段で合成することで合成正弦波信号を生成する。ここで、第２正弦波信号を第１正弦波信号と位相が９０°異なる直交成分と、同相の成分である同相成分に分けて考え、同相成分は第１正弦波信号に加えられ全体としてｓｉｎ信号となり、直交成分はｃｏｓ信号成分となる。このように振幅の異なるｓｉｎ信号とｃｏｓ信号との組み合わせで所望の正弦波信号を合成することにより、比較的簡素な構造で位相可変機能を実現することができる。
【００１０】
また、送信用に複数のアンテナ素子を用いる場合には、正弦波発生手段については全アンテナ素子に共通とし、この共通の正弦波発生手段で発生した第１及び第２正弦波信号を、各アンテナ素子ごとに設けた振幅制御手段及び正弦波合成手段で振幅制御及び合成すれば足りる。したがって、アンテナの素子数が増大した場合でも、比較的安価に回路全体を構築することができる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１発明において、前記正弦波発生手段は、互いに略９０°位相が異なる前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を発生し、前記正弦波合成手段は、前記第１及び第２正弦波信号とは振幅及び位相の異なる前記合成正弦波信号を生成することを特徴とする。
【００１２】
正弦波合成手段で合成を行い合成正弦波信号を生成する際、第１正弦波信号と第２正弦波信号の位相とが９０°異なると、それぞれそのままでｓｉｎ信号とｃｏｓ信号となり、これを組み合わせて所望の正弦波信号を合成することができるので、振幅制御が容易となる。
【００１３】
第３の発明は、上記第２発明において、前記正弦波発生手段は、前記第１正弦波信号として通信対象へアクセスするための搬送波を発生する搬送波出力手段を備え、この搬送波出力手段から出力された前記搬送波を前記通信対象へ送信可能な送信手段と、この送信手段からの送信信号に応じて前記通信対象からの送信信号を受信可能な受信手段とを設け、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記受信手段での信号受信時に、前記送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波と略同振幅で位相が逆になるような相殺波を発生することを特徴とする。
【００１４】
受信手段での信号受信時に、送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波（いわゆる回り込み）を、正弦波合成手段で発生した相殺波で相殺することにより、受信感度の向上を図ることができる。
【００１５】
第４の発明は、上記第３発明において、前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号とする第１デジタル−アナログ変換器及び第２デジタル−アナログ変換器であることを特徴とする。
【００１６】
正弦波のサンプリング列を第１及び第２デジタル−アナログ変換器でそれぞれ変換し、第１及び第２正弦波信号を生成することができる。
【００１７】
第５の発明は、上記第３発明において、前記受信手段で受信した受信信号と前記正弦波合成手段からの相殺波とを合成して補正受信信号を生成する合波手段と、この合波手段で生成した前記補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器とを有し、１デジタル−アナログ変換器に入力されるクロック信号と、前記アナログ−デジタル変換器に入力されるクロック信号は、共通の信号であるか、若しくは共通の発振手段から生成された信号であることを特徴とする。
【００１８】
クロック信号として、互いに共通のクロック信号又は共通の発振手段で生成されたクロック信号を用いることにより、正弦波のサンプリング列を第１正弦波信号とする第１デジタル−アナログ変換器と、合波手段で生成した補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器とを同期させて作動させることができる。
【００１９】
第６の発明は、上記第５発明において、前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段と、前記合波手段で生成した前記補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を設けることにより、正弦波合成手段は上昇変換する前の比較的低周波数において合成を行うようにすることができるので、コストを低減することができる。また合波手段で生成した補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段を設けることにより、補正受信信号をその後Ａ／Ｄ変換する際には比較的低周波数において変換を行うようにすることができ、コストを低減することができる。
【００２１】
第７の発明は、上記第５又は第６発明において、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記相殺波に加え、前記補正受信信号の搬送波成分と略同振幅で位相が逆になるような２次相殺波をさらに生成することを特徴とする。
【００２２】
これにより、補正受信信号に対し２次相殺波を合波させてその搬送波成分を２次相殺することができるので、さらに確実に受信感度の向上を図ることができる。
【００２３】
第８の発明は、上記第１又は第２発明において、通信対象と非接触で情報通信を行う複数のアンテナ素子を有し、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を制御しつつ前記通信対象へ送信するための各アンテナ素子に対して位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする。
【００２４】
これにより、正弦波合成手段で発生した信号を用いて、複数のアンテナ素子による指向性を制御しつつ通信対象へ送信することができる。
【００２５】
第９の発明は、上記第８発明において、正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ前記通信対象へ送信するよう少なくとも位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする。
【００２６】
これにより、複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させるいわゆるフェイズドアレイ制御を行い、通信感度を向上することができる。
【００２７】
第１０の発明は、上記第８発明において、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を通信対象からの受信感度が最適となるよう前記通信対象へ送信するための振幅と位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする。
【００２８】
これにより、複数のアンテナ素子による指向性を通信対象からの受信感度が最適となるように変化させるいわゆるアダプティブアレイ制御を行い、通信感度を向上することができる。
【００２９】
第１１の発明は、上記第８乃至第１０発明のいずれか１つにおいて、前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を正弦波信号とするデジタル−アナログ変換器であることを特徴とする。
【００３０】
正弦波のサンプリング列をデジタル−アナログ変換器で変換することで、第１及び第２正弦波信号を生成することができる。
【００３１】
第１２の発明は、上記第８乃至第１０発明のいずれか１つにおいて、前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を有することを特徴とする。
【００３２】
合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を設けることにより、正弦波合成手段は上昇変換する前の比較的低周波数において合成を行うようにすることができるので、無線通信装置のコストを低減することができる。
【００３３】
第１３の発明は、上記第１乃至第１２発明のいずれか１つにおいて、前記振幅制御手段は、前記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御する可変減衰器又は可変ゲイン増幅器と、その極性の反転・非反転を切換可能な反転手段とを備えることを特徴とする。
【００３４】
可変減衰器又は可変ゲイン増幅器で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御し、反転手段でその極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号）の振幅及び極性を自在に設定することができるので、正弦波合成手段で所望の位相の合成正弦波信号を生成することができる。
【００３５】
第１４の発明は、上記第１３発明において、前記振幅制御手段は、制御信号を生成しシリアル信号として出力する論理回路と、この論理回路からの前記シリアル信号をパラレル信号に変換し、その一部の値を用いて前記第１及び第２正弦波信号の振幅と極性を制御する制御信号を生成し、前記可変減衰器又は可変ゲイン増幅器、及び前記反転手段にそれぞれ出力するレジスタ手段とを有することを特徴とする。
【００３６】
論理回路から出力されパラレル信号に変換された後の振幅制御信号を可変減衰器又は可変ゲイン増幅器に出力することで、第１及び第２正弦波信号の振幅をその制御信号に基づき制御することができ、また、極性制御信号を反転手段に出力することで、第１及び第２正弦波信号の極性をその制御信号に基づき制御することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、可変移相器を比較的簡素な構造で実現でき、またアンテナの素子数が増大した場合も安価に回路全体を構築できる無線通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態の適用対象である無線タグ通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。
【００４０】
図１において、この無線タグ通信システムＳは、本実施形態の無線通信装置としての質問器１（１つのみ図示しているが、複数あってもよい）と、これに対応する応答器としての無線タグＴとから構成されるいわゆるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）通信システムである。
【００４１】
無線タグＴは、アンテナ１５１とＩＣ回路部１５０とを備えた無線タグ回路素子Ｔoを有している。
【００４２】
質問器１は、無線タグ回路素子Ｔoの上記アンテナ１５１との間で無線通信により信号の送信・受信を行うこの例では１つの（送受信兼用）アンテナ２と、このアンテナ２を介し上記無線タグ回路素子Ｔoに対する情報の読み取り及び書き込みの少なくとも一方を実行するために、送信信号（質問波Ｆｃ）をデジタル信号として出力したり、上記無線タグ回路素子Ｔoからの返信信号（反射波Ｆｒ）を復調する等のデジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital
Signal Processor）１００と、このＤＳＰ１００により出力された送信信号をアナログ信号に変換してアンテナ２を介し上記質問波Ｆｃとして送信したり、上記無線タグ回路素子Ｔoからの反射波Ｆｒを受信してデジタル変換し上記ＤＳＰ１００に供給する等の処理を実行する送受信回路２００とから構成されている。
【００４３】
上記質問器１より送信信号である質問波Ｆｃが送信されると、その質問波Ｆｃを受信した上記無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoにおいて所定の情報信号に基づいてその質問波Ｆｃが変調されて返信信号である反射波Ｆｒとして返信され、上記質問器１によりその反射波Ｆｒが受信されて復調されることによって情報の送受が行われる。
【００４４】
図２は、上記無線タグＴに備えられた無線タグ回路素子Ｔoの機能的構成の一例を表すブロック図である。
【００４５】
図２において、無線タグ回路素子Ｔoは、上記質問器１側の上記アンテナ２とＵＨＦ帯等の高周波を用いて非接触で上記質問波Ｆｃの受信及び上記反射波Ｆｒの送信を行う上記アンテナ１５１と、このアンテナ１５１に接続されデジタル信号処理を行う上記ＩＣ回路部１５０とを有している。
【００４６】
ＩＣ回路部１５０は、アンテナ１５１により受信された搬送波を整流する整流部１５２と、この整流部１５２により整流された搬送波のエネルギを蓄積し駆動電源とするための電源部１５３と、上記アンテナ１５１により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部１５７に供給するクロック抽出部１５４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部１５５と、上記アンテナ１５１に接続された変復調部１５６と、上記電源部１５３からの電源に基づき上記整流部１５２、クロック抽出部１５４、及び変復調部１５６等を介して上記無線タグ回路素子Ｔoの作動を制御するための制御部１５７とを備えている。
【００４７】
変復調部１５６は、アンテナ１５１により受信された上記質問器１のアンテナ２からの通信信号の復調を行うと共に、上記制御部１５７からの返信信号に基づき、アンテナ２から受信された搬送波を反射変調する。
【００４８】
制御部１５７は、上記変復調部１５６により復調された受信信号を解釈し、上記メモリ部１５５において記憶された情報信号に基づいて返信信号を生成し、上記変復調部１５６により返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００４９】
なお、上記は副搬送波を用いないタイプの無線タグ回路素子Ｔoを例にとって説明したが、これに限られず、副搬送波発振部及び副搬送波変調部（いずれも図示せず）を備え、その副搬送波発振部により発生させられた副搬送波を、上記制御部１５７を介して入力される所定の情報信号に基づき副搬送波変調部で変調し、アンテナ１５１より返信するようにしてもよい。
【００５０】
図３は、上記質問器１の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【００５１】
図３において、前述したように、質問器１は、ＤＳＰ１００と、送受信回路２００と、アンテナ２とから構成されている。
【００５２】
ＤＳＰ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムである。
【００５３】
このＤＳＰ１００は、所定サンプリング点において各位相に対応するサンプリング値が予め記憶された関数テーブル４０と、この関数テーブル４０のサンプリング値をもとに無線タグ回路素子Ｔoへの送信信号（搬送波）を形成するためにデジタル信号（正弦波をサンプリングした信号）を出力する送信デジタル信号出力部２０と、関数テーブル４０のサンプリング値をもとに例えば後述するように送信ディジタル信号出力部２０とは１サンプルだけ遅延したディジタル信号（正弦波をサンプリングした信号）を出力することにより、この送信デジタル信号出力部２０から出力される送信デジタル信号の位相とは９０°位相が異なる送信デジタル信号を出力する９０°移相（位相変換）部４１と、上記搬送波を所定のコマンド信号に基づいて変調しアクセス情報とするための変調信号を出力する変調部２２と、上記無線タグ回路素子Ｔoへのアンテナ２からの送信信号に基づき生じる不要波を一次的に相殺するための第１キャンセル信号(第１相殺信号)の生成を制御する信号を出力する第１キャンセル制御信号出力部２４と、第１キャンセル信号が備えるべき振幅及び位相に応じてこの第１キャンセル制御信号出力部２４から出力される制御信号を制御する第１キャンセル信号制御部２６と、上記不要波を二次的に相殺するための第２キャンセル信号(第２相殺信号)の生成を制御する信号を出力する第２キャンセル制御信号出力部２８と、第２キャンセル信号が備えるべき振幅及び位相に応じてこの第２キャンセル制御信号出力部２８から出力される制御信号を制御する第２キャンセル信号制御部３０と、アンテナ２により受信された受信信号を復調するための復調部３２と、この復調部３２から出力される復調信号の直流成分（ＤＣ成分）を検出する直流成分検出部３４と、上記受信信号の振幅を検出する受信信号振幅検出部３６と、後述する第１信号合成部５８から出力される第１合成信号の振幅を検出する第１合成信号振幅検出部３８とを備えている。
【００５４】
送受信回路２００は、送信デジタル信号出力部２０から出力される送信デジタル信号をアナログ信号に変換し第１正弦波信号を生成する高速の第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２と、９０°移相部４１から出力される送信デジタル信号をアナログ信号に変換し上記第１正弦波信号と位相が９０°異なる第２正弦波信号を生成する高速の第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３と、所定の局部発振信号を出力する局部発振信号出力部４４と、上記Ｄ／Ａ変換器４２によりアナログ信号に変換された送信信号の周波数をその局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高くする第１アップコンバータ４６と、この第１アップコンバータ４６から出力される送信信号を増幅してその振幅を変更する第１増幅部４８と、この第１増幅部４８から出力される送信信号を送受信分離器５０を介してアンテナ２に供給すると共に、このアンテナ２により受信された上記無線タグ回路素子Ｔoからの返信信号（送信側からの回り込み信号を含む受信信号）を第１信号合成部５８（後述）及び第２ダウンコンバータ７４に供給する送受信分離器５０と、上記第１キャンセル制御信号出力部２４から出力される第１キャンセル制御信号を振幅信号に変換する低速の第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３，５４と、上記第１及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４２，４３からの第１及び第２正弦波信号を入力し、第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３，５４からの振幅信号及び第１キャンセル制御信号出力部２４からの極性信号に基づき、それら第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御しつつそれらを合成して上記第１及び第２正弦波信号と振幅及び位相の異なる無線通信用（この場合は一次キャンセル用）の合成正弦波信号（第１キャンセル信号）を生成する第１合成正弦波信号生成回路８０と、第１合成正弦波信号生成回路８０から出力された上記第１キャンセル信号の周波数を上記局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高くする第２アップコンバータ５６と、この第２アップコンバータ５６から出力される第１キャンセル信号及び送受信分離器５０を介してアンテナ２から供給される上記受信信号を合成する第１信号合成部（合波器）５８と、この第１信号合成部５８から出力される第１合成信号を増幅してその振幅を変更する第２増幅部６０と、その第２増幅部６０から出力される第１合成信号の周波数を上記局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低くする第１ダウンコンバータ６２と、上記第２キャンセル制御信号出力部２８から出力される第２キャンセル制御信号を振幅信号に変換する低速の第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器６３，６４と、上記第１及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４２，４３からの第１及び第２正弦波信号を入力し、第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器６３，６４からの振幅信号及び第２キャンセル制御信号出力部２８からの極性信号に基づき、上記第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御しつつそれらを合成して上記第１及び第２正弦波信号と振幅及び位相の異なる無線通信用（この場合２次キャンセル用）の合成正弦波信号（第２キャンセル信号）を生成する第２合成正弦波信号生成回路９０と、第２合成正弦波信号生成回路９０から出力された上記第２キャンセル信号及び第１ダウンコンバータ６２から出力される第１合成信号を合成する（必要に応じて増幅も行う）第２信号合成部６６と、上記第１ダウンコンバータ６２から出力される第１合成信号を増幅してその振幅を変更する第３増幅部６８と、その第３増幅部６８から出力される第１合成信号をデジタル変換して上記第１合成信号振幅検出部３８に供給する第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０と、上記第２信号合成部６６から出力される第２合成信号をデジタル変換して上記復調部３２に供給する第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２と、上記送受信分離器５０を介して供給される受信信号の周波数を上記局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低くする第２ダウンコンバータ７４と、その第２ダウンコンバータ７４から出力される受信信号をデジタル変換して上記受信信号振幅検出部３６に供給する受信信号Ａ／Ｄ変換器７６と、所定のクロック信号を出力するクロック信号出力部７８とを備えている。
【００５５】
クロック信号出力部（発振手段）７８は、上記送信信号Ｄ／Ａ変換器４２，４３にクロック信号を供給すると共に、上記第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２、及び受信信号Ａ／Ｄ変換器７６に上記送信信号Ｄ／Ａ変換器４２，４３と共通のクロック信号を供給する。
【００５６】
また、上記受信信号Ａ／Ｄ変換器７６には、上記第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０等に用いられる変換器よりもビット数の少ない変換器が好適に用いられる。そのような変換器によれば、上記無線タグ回路素子Ｔoによる変調に関する成分を無視できるという利点がある。なお、上記局部発振信号出力部４４としては、９００ＭＨｚ近傍や２．４ＧＨｚ近傍の周波数を発振する発振器が好適に用いられる。また、上記送受信分離器５０としては、サーキュレータ若しくは方向性結合器等が一般的に用いられる。
【００５７】
上記構成の無線タグ通信システムＳの基本動作を、以下、（ａ）〜（ｄ）により説明する。
【００５８】
（ａ）無線タグへの信号送信
上記構成の無線タグ通信システムＳにおいて、質問器１のＤＳＰ１００の関数テーブル４０に基づき、送信デジタル信号出力部２０によりデジタル信号である送信信号が出力され、この送信デジタル信号が送信信号Ｄ／Ａ変換器４２によりアナログ信号（正弦波信号）に変換される。
【００５９】
この送信信号Ｄ／Ａ変換器４２によりアナログ信号に変換された送信信号の周波数が第１アップコンバータ４６により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高められ、さらにこの信号の振幅が第１増幅部４８において増加させられるとともに、変調部２２からの変調信号によって変調される。第１増幅部４８で変調され出力された送信信号は送受信分離器５０を介してアンテナ２に供給され、アンテナ２から質問波Ｆｃとして無線タグ回路素子Ｔoに向けて送信される。
【００６０】
（ｂ）無線タグからの信号受信
アンテナ２２からの質問波Ｆｃが無線タグ回路素子Ｔoのアンテナ１５１により受信されると、その質問波Ｆｃが変復調部１５６に供給されて復調される。また、質問波Ｆｃの一部は整流部１５２により整流され、電源部１５３にてエネルギ源（電源）とされる。この電源によって制御部１５７がメモリ部１５５の情報信号に基づき返信信号を生成し、この返信信号に基づき変復調部１５６が上記質問波Ｆｃを変調し、アンテナ１５１から反射波Ｆｒとして質問器１００に向けて返信される。
【００６１】
無線タグ回路素子Ｔoからの反射波Ｆｒが質問器１のアンテナ２により受信されると、送受信分離器５０を介してその反射波Ｆｒが受信信号として第１信号合成部５８及び第２ダウンコンバータ７４に供給される。このとき、送受信分離器５０を介して受信側に回り込んだ送信信号も受信信号と同時に第１信号合成部５８及び第２ダウンコンバータ７４に供給される。
【００６２】
第２ダウンコンバータ７４に供給された受信信号は、その周波数が局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低下させられ、受信信号Ａ／Ｄ変換器７６によりデジタル変換された後に受信信号振幅検出部３６に供給され、検出された受信信号の振幅が第１キャンセル信号制御部２６に供給される。
【００６３】
（ｃ）一次キャンセル
第１キャンセル信号制御部２６は、上記受信信号振幅検出部３６から入力した受信信号の振幅及び上記第１合成信号振幅検出部３８から入力した一次キャンセル後の受信信号の振幅に基づき、一次キャンセルを行うための第１キャンセル信号の位相及び振幅を決定する（詳細は後述）。決定された位相及び振幅は、第１キャンセル制御信号出力部２４に入力される。第１キャンセル制御信号出力部２４は上記決定した位相及び振幅の第１キャンセル信号を生成するためのデジタル信号である第１キャンセル制御信号を出力する。
【００６４】
一方、上記送信デジタル信号出力部２０へ入力される関数テーブルからのサンプリング値に基づき９０°移相部４１からデジタル信号である送信信号が出力され、この送信デジタル信号が送信信号Ｄ／Ａ変換器４３によりアナログ信号（正弦波信号）に変換される。この送信信号Ｄ／Ａ変換器４３の上記第２正弦波信号と上記送信信号Ｄ／Ａ変換器４２の上記第１正弦波信号とは、上記第１合成正弦波信号生成回路８０及び第２合成正弦波信号生成回路９０にそれぞれ供給される。
【００６５】
第１合成正弦波信号生成回路８０では、上記第１キャンセル制御信号出力部２４からの（又はさらに第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３，５４を介した）上記第１キャンセル制御信号（極性切替用の極性信号Vswc1,Vsws1及び振幅制御用の制御電圧である振幅信号Vatc1,Vats1）に基づき、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して１次キャンセル用の合成正弦波信号（第１キャンセル信号）を生成する（詳細は後述）。
【００６６】
第１合成正弦波信号生成回路８０から出力された第１キャンセル信号は、その周波数が第２アップコンバータ５６により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高められる。この第２アップコンバータ５６から出力された第１キャンセル信号と送受信分離器５０を介し供給された上記受信信号は第１信号合成部５８により合成され、その受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去（又は低減）される。
【００６７】
第１信号合成部５８から出力された第１合成信号は、第２増幅部６０において所定の利得にてその振幅が変更される。このとき、前述したように第１キャンセル信号の振幅及び位相が好適に決定されると、その信号強度が相対的に低下して第１ダウンコンバータ６２への入力信号が小さくなるため、第２増幅部６０の利得が適宜増加させられる。
【００６８】
第２増幅部６０から出力された第１合成信号の周波数は第１ダウンコンバータ６２により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低下させられ、第２信号合成部６６及び第３増幅部６８に供給される。なお、第３増幅部６８の利得は予め定められた初期値とされる。なお、上記クロック信号出力部７８から出力されるクロック信号の周波数は、好適には、このダウンコンバートされた第１合成信号（中間周波数信号）の周波数の４倍乃至はその整数倍とされる。
【００６９】
第３増幅部６８に供給された第１合成信号は、その第３増幅部６８において上記所定の利得にてその振幅が変更される。第１ダウンコンバータ６２から出力される第１合成信号は、第１信号合成部５８における送信側からの回り込み信号の除去（低減）が進行するのに従って小さくなるので、好適には、第３増幅部６８における利得はそれに伴い順次増加させられる。
【００７０】
第３増幅部６８から出力された第１合成信号は第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０によりデジタル変換された後に第１合成信号振幅検出部３８に供給されてその振幅が検出され、その検出された振幅が上記第１キャンセル信号制御部２６及び第２キャンセル信号制御部３０に供給される。前述の第１キャンセル信号制御部２６における位相及び振幅の決定は、上記受信信号振幅検出部３６での検出結果、上記第１合成信号振幅検出部３８での検出結果に応じ、第１信号合成部５８に入力される受信信号の振幅と第１合成正弦波信号生成回路８０から出力されアップコンバートされた上記第１キャンセル信号の振幅とが等しくなる（かつ位相が逆位相となる）ように決定される。すなわち、受信信号振幅検出部３６での検出結果から第１キャンセル信号の振幅を決定できる。さらに、この振幅において、第１合成信号振幅検出部３８での検出結果からその出力が最小となるよう第１キャンセル信号の位相を決定できる。
【００７１】
（ｄ）二次キャンセル
一方、第１合成信号振幅検出部３８での振幅検出値を入力した第２キャンセル信号制御部３０は、その検出値（一次キャンセル後の受信信号の振幅）及び第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２からの第２合成信号に基づき、二次キャンセルを行うための第２キャンセル信号の位相及び振幅を決定する（詳細は後述）。決定された位相及び振幅は、第２キャンセル制御信号出力部２８に入力される。第２キャンセル制御信号出力部２８は上記決定した位相及び振幅の第２キャンセル信号を生成するためのデジタル信号である第２キャンセル制御信号を出力する。
【００７２】
ここで、上記第２合成正弦波信号生成回路９０では、上記第１合成正弦波信号生成回路８０と同様、第２キャンセル制御信号出力部２８からの（又はさらに第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器６３，６４を介した）上記第２キャンセル制御信号（極性切替用の制御信号である極性信号Vswc2,Vsws2及び振幅制御用の制御電圧である振幅信号Vatc2,Vats2；後述も参照）に基づき、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して２次キャンセル用の合成正弦波信号（第２キャンセル信号）を生成する（詳細は後述）。
【００７３】
第２合成正弦波信号生成回路９０から出力された第２キャンセル信号は、上記第１ダウンコンバータ６２から供給されたダウンコンバートされた第１合成信号と第２信号合成部６６にて合成され、これによって第１合成信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去（低減）される。
【００７４】
第２信号合成部６６から出力された第２合成信号は、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２においてデジタル変換された後、復調部３２に供給され、復調部３２により第２合成信号が復調されて無線タグ回路素子Ｔoの情報信号が読み出される。また復調部３２で復調された第２合成信号は、直流成分検出部３４に入力されてその復調信号の直流成分が検出され、その検出結果が第２キャンセル信号制御部３０に供給される。前述の第２キャンセル信号制御部３０における位相及び振幅の決定は、送信側からの回り込み信号に対応する上記直流成分検出部３４で検出した上記直流成分の振幅及び上記第１合成信号振幅検出部３８での検出結果に基づき、第２信号合成部６６に入力されるダウンコンバートされた第１合成信号の振幅と、第２合成正弦波信号生成回路９０からの第２キャンセル信号の振幅とが等しくなる（かつ位相が逆位相となる）ように決定される。すなわち、上記第１合成信号振幅検出部３８での検出結果に基づき第２キャンセル信号の振幅が決定でき、直流成分検出部３４で検出した上記直流成分の振幅が最小となるよう第２キャンセル信号の位相を決定できる。
【００７５】
以上（ａ）〜（ｄ）で説明した基本通信動作により、本実施形態による無線タグ通信システムＳは、アンテナ２からの受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が好適に除去（低減）され、高感度の通信を実現することができる。
【００７６】
上記のような基本構成及び動作の無線タグ通信システムＳにおいて、本実施形態の要部は、第１及び第２合成正弦波信号生成回路８０，９０で、振幅の異なるcos信号（第１正弦波信号）とこれと位相が９０°ずれたsin信号（第２正弦波信号）とを組み合わせ、所望の正弦波信号を合成することにより、比較的簡素な構造で位相可変機能を実現することにある。
【００７７】
図４は、この本発明の原理を説明するためのベクトル表示による説明図である。図４（ａ）において、例えば位相θと振幅Aをもつ合成正弦波信号を生成したい場合には、第１正弦波信号（言い換えれば余弦波信号）の振幅をＡcosθとする一方、これと位相が９０°ずれた第２正弦波信号の振幅をＡsinθとし、これら２つの信号を合成する（＝ベクトル和をとる）ようにすればよい。このようにすれば、第１正弦波信号及び第２正弦波信号の振幅を制御するのみで、図４（ｂ）〜図４（ｄ）に示すように、どのような位相や振幅の正弦波信号も所望に合成し出力することができる。なお、図４（ｂ）〜図４（ｄ）では後述するように共通の関数テーブルが利用可能な位相が９０°異なる２つの信号を用いたが、この位相差９０°に限定されるわけではなく、図４（ｅ）に示すように位相が異なる２つの信号Ａ1，Ａ2を用いれば同様に任意の振幅と位相を有する正弦波信号を合成することができる。
【００７８】
図３に示した上記ＤＳＰ１００の関数テーブル４０は、前述したように所定サンプリング点において各位相に対応するサンプリング値が予め記憶された正弦波テーブルである。本実施形態では、この関数テーブル４０に基づき、送信デジタル信号出力部２０及び９０°移相部４１が上記第１正弦波信号及び第２正弦波信号を生成する。図５（ａ）〜（ｄ）は、関数テーブル４０に格納された上記正弦波テーブル（ＩＦテーブル）の例を示している。
【００７９】
図５（ａ）〜（ｄ）はいずれも、発振周波数をサンプリング周波数の１／４とすることで制御を簡単化した場合の例である。
【００８０】
図５（ａ）の例では、初期位相「φ」に対して「cosφ」の値が予め記憶されており、「φ=0,(1/2)π,1,(3/2)π,…」に対して「1,0,-1,0,…」の離散的に連続する値が読み出され、上記送信デジタル信号出力部２０がそれら連続する値をそのまま第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２に出力することにより、これを入力した第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２で上記第１正弦波信号（＝余弦波信号）が生成される。この場合、９０°移相部４１は送信デジタル信号出力部２０からの出力を受け取り１サンプルだけ遅延させて出力させたり、上記「φ=0,(1/2)π,1,(3/2)π,…」に対する読み取り位置をひとつずらし「0,1,0,-1,…」と読み出し第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３に出力することにより、これを入力した第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３によって、上記第１正弦波信号と位相が９０°ずれた第２正弦波信号が生成される。
【００８１】
図５（ｂ）の例では、上記第１正弦波信号用の「cosφ」と上記第２正弦波信号用の「sinφ」の値がそれぞれ個別に記憶されている。そして、「φ=0,(1/2)π,1,(3/2)π,…」に対してそれぞれ「1,0,-1,0,…」「0,1,0,-1,…」の離散的に連続する値が読み出され、上記送信デジタル信号出力部２０は「1,0,-1,0,…」の連続値を出力し第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２が上記第１正弦波信号を生成する一方、上記９０°移相部４１は「0,1,0,-1,…」の連続値を出力し第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３が上記第２正弦波信号を生成する。
【００８２】
なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）の例に代えて、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように初期位相φについて別の任意の値とし（この例ではφ=(1/4)π,(3/4)π, (5/4)π,(7/4)π,…」、これに対応する離散的連続値（この例では「0.7071,-0.7071,-0.7071,0.7071,…」又は「0.7071,0.7071,-0.7071,-0.7071,…」）を読み出すようにしてもよい。
【００８３】
以上図５（ａ）〜図５（ｄ）に例示したようにして読み出した離散値に基づき第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３で互いに位相が９０°ずれた第１正弦波信号及び第２正弦波信号が生成され、第１及び第２合成正弦波信号生成回路８０，９０へと入力する。
【００８４】
なお、上述したように、関数テーブル４０の正弦波テーブルを用いて正弦波を生成するとき、その正弦波信号の位相を変化させるためにはテーブルにおける読み取り位置を変更すればよく、振幅を変化させるためには読み出された正弦波信号に所定の制御値を乗算すればよい。
【００８５】
図６は、第１合成正弦波信号生成回路８０の詳細構成を表す回路図である。
図６において、第１合成正弦波信号生成回路８０は、上記第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３からの振幅制御用の制御電圧(振幅信号：以下同様)Vatc1に応じて動作し、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２からの上記第１正弦波信号（cosωt）の振幅を制御する振幅制御手段としての可変減衰器８５と、この第１正弦波信号の極性を反転させるためにゲインを−１としたアンプ８１と、第１キャンセル制御信号出力部２４からの上記極性切替用の制御信号(極性信号：以下同様)Vswc1に応じて動作し、上記第１正弦波信号の反転・非反転を切り替えるスイッチ８３と、上記第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５４からの振幅制御用の制御電圧Vats1に応じて動作し、第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３からの上記第２正弦波信号（sinωt）の振幅を制御する振幅制御手段としての可変減衰器８６と、この第２正弦波信号の極性を反転させるためにゲインを−１としたアンプ８２と、第１キャンセル制御信号出力部２４からの上記極性切替用の制御信号Vsws1に応じて動作し、上記第２正弦波信号の反転・非反転を切り替えるスイッチ８４と、可変減衰器８５，８６からの出力を合成し、合成正弦波信号を生成する正弦波合成手段としての加算器８７とを有する。
【００８６】
上記のような構成により、Ｄ／Ａ変換器５３，５４からの制御電圧Vatc1,Vats1に応じて可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御し、第１キャンセル制御信号出力部２４からの制御信号Vswc1,Vsws1に応じて反転手段としてのアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４でそれら第１及び第２正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（sinωtとcosωt）の振幅及びプラスマイナスを自在に設定することができ、所望の位相の合成正弦波信号を加算器８７で生成し第２アップコンバータ５６へ出力するようになっている。
【００８７】
なお、第２合成正弦波信号生成回路９０についても上記同様の構成であり、詳細な図示は省略するが、Ｄ／Ａ変換器６３，６４からの制御電圧Vatc2,Vats2に応じて可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御し、第２キャンセル制御信号出力部２８からの制御信号Vswc2,Vsws2に応じて反転手段としてのアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４でそれら第１及び第２正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（sinωtとcosωt）の振幅及びプラスマイナスを自在に設定し、所望の位相の合成正弦波信号を加算器８７で生成し第２信号合成部６６へ出力するようになっている。
【００８８】
なお、合成正弦波信号生成回路の構成は上記には限られず、他の構成でも良い。
【００８９】
図７は、合成正弦波信号生成回路の変形例を表す回路図である。図７において、この合成正弦波信号生成回路８０′は、図６に示した合成正弦波信号生成回路８０の可変減衰器８５，８６に代えて、振幅制御手段として電圧制御可変ゲイン増幅器８５′，８６′を用いた場合である。可変増幅器８５′は、上記可変減衰器８５と同様、上記第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３からの振幅制御用の制御電圧Vatc1に応じて動作し、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２からの上記第１正弦波信号（cosωt）の振幅を制御する。可変増幅器８６′は、上記可変減衰器８６と同様、上記第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５４からの振幅制御用の制御電圧Vatc1に応じて動作し、第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３からの上記第１正弦波信号（cosωt）の振幅を制御する。その他の構成及び動作は合成正弦波信号生成回路８０と同様である。なお、合成正弦波信号生成回路９０についても同様の構成とすることができる。
【００９０】
図８は、合成正弦波信号生成回路の他の変形例を表す回路図である。図６又は図７と同等の機能には同一の符号を付し、適宜説明を簡略化又は省略する。
【００９１】
図８において、この例では、第１正弦波信号に係る構成、第２正弦波信号に係る構成ともに、絶対値回路ＡＶＣ１，ＡＶ２をそれぞれ設けている。各絶対値回路ＡＶＣ１，ＡＶＣ２は、この例では２つのコンパレータＣ、２つのダイオードＤ、５つの抵抗Ｒを組み合わせた公知の構成である。
【００９２】
絶対値回路ＡＶＣ１は、上記制御電圧Vatc（Vatc1,Vatc2の総称、以下同様）に対応する制御電圧（但し極性も併せ持つ）Vatc′を入力してその絶対値｜Vatc′｜を可変減衰器８５へ出力する。またVatc′自体を、一方側が接地されたコンパレータ８８の他方側に供給し、極性（プラス又はマイナス）のみを取り出してスイッチ８３へ供給し、スイッチ８３において前述のようにアンプ８１を用いた極性切換を行う。
【００９３】
絶対値回路ＡＶＣ２は、上記制御電圧Vats（Vats1,Vats2の総称、以下同様）に対応する制御電圧（但し極性も併せ持つ）Vats′を入力してその絶対値｜Vats′｜を可変減衰器８６へ出力する。またVats′自体を、一方側が接地されたコンパレータ８９の他方側に供給し、極性（プラス又はマイナス）のみを取り出してスイッチ８４へ供給し、スイッチ８４において前述のようにアンプ８２を用いた極性切換を行う。
【００９４】
なお、この変形例では前述した第１キャンセル制御信号出力部２４からの制御信号Vswc1,Vsws1は不要となり、Ｄ／Ａ変換器５３，５４から前述したように極性を併せ持つ制御電圧Vatc1′,Vats1′が出力され、絶対値回路ＡＶＣ１，ＡＶＣ２を介し出力されるそれら制御電圧Vatc1′,Vats1′の絶対値｜Vatc1′｜及び｜Vats1′｜に応じ、可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御する。そして、反転手段としてのアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４で、上記コンパレータ８８，８９からの極性制御信号に応じて上記第１及び第２正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（sinωtとcosωt）の振幅及びプラスマイナスを自在に設定する。これにより、所望の位相の合成正弦波信号を加算器８７で生成し第２アップコンバータ５６へ出力する。
【００９５】
また、第２合成正弦波信号生成回路９０についても上記同様の構成とすることができる。前述した第２キャンセル制御信号出力部２８からの制御信号Vswc2,Vsws2は不要となり、Ｄ／Ａ変換器６３，６４から上記同様、極性を併せ持つ制御電圧Vatc2′,Vats2′が出力され、絶対値回路ＡＶＣ１，ＡＶＣ２を介し出力されるそれら制御電圧Vatc2′,Vats2′の絶対値｜Vatc2′｜及び｜Vats2′｜に応じ、可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御する。そしてアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４で、上記コンパレータ８８，８９からの極性制御信号に応じて極性の反転・非反転を切り替え第１及び第２正弦波信号の振幅及びプラスマイナスを自在に設定し、これによって所望の位相の合成正弦波信号を生成し第２信号合成部６６へ出力する。
【００９６】
本変形例によれば、上述したように、第１キャンセル制御信号出力部２４からの制御信号Vswc1,Vsws1（又は第２キャンセル制御信号出力部２８からの制御信号Vswc2,Vsws2）が不要となることから、制御信号線の数を低減できるので、回路構成をより簡単とすることができる。
【００９７】
以上において、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３が、各請求項記載の、正弦波発生手段を構成するとともに、第１正弦波信号として通信対象へアクセスするための搬送波を発生する搬送波出力手段をも構成する。またアンテナ２が、この搬送波出力手段から出力された搬送波を通信対象へ送信可能な送信手段を構成するとともに、この送信手段からの送信信号に応じて通信対象からの送信信号を受信可能な受信手段をも構成する。また、第１信号合成部５８が、受信手段で受信した受信信号と正弦波合成手段からの相殺波とを合成して補正受信信号を生成する合波手段を構成し、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２が、この合波手段で生成した補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器を構成する。
【００９８】
さらに、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２が、正弦波のサンプリング列を第１正弦波信号とする第１デジタル−アナログ変換器を構成し、第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３が、正弦波のサンプリング列を第２正弦波信号とする第２デジタル−アナログ変換器を構成する。また第２アップコンバータ５６が、正弦波合成手段より出力された合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を構成するとともに、第１ダウンコンバータ６２が、合波手段で生成した補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段を構成する。
【００９９】
以上のように構成した本実施形態の無線タグ通信装置Ｓにおいては、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３で発生させた互いに位相が９０°異なる第１正弦波信号及び第２正弦波信号を、合成正弦波信号生成回路８０，９０においてそれぞれ振幅制御した後合成することで合成正弦波信号を生成する。このように振幅の異なるｓｉｎ信号とｃｏｓ信号との組み合わせで所望の正弦波信号を合成することにより、比較的簡素な構造で位相可変機能を実現することができる。また、任意の位相の正弦波信号を合成できるので、通常の移相器のように位相可変範囲が制限されることも無い。
【０１００】
またこのとき、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２に入力されるクロック信号と、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２に入力されるクロック信号は、共通の発振手段であるクロック信号出力部７８から生成された信号である（あるいは信号そのものを共通としても良い）ことにより、正弦波のサンプリング列を第１正弦波信号とする第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２と、１次キャンセル及び２次キャンセルを行った補正受信信号をデジタル変換する第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２とを同期させて作動させることができる。これにより、送信と受信の周波数ずれが発生せず、安定した復調処理を行うことができる。
【０１０１】
また、合成正弦波信号の周波数を上昇変換する第２アップコンバータ５６を設けることにより、合成正弦波信号生成回路８０，９０は上昇変換する前の比較的低周波数において合成を行うようにすることができるので、コストを低減することができる。また第１信号合成部５８で生成した補正受信信号の周波数を下降変換する第１ダウンコンバータ６２を設けることにより、補正受信信号をその後第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２でＡ／Ｄ変換する際には比較的低周波数において変換を行うようにすることができ、コストを低減することができる。
【０１０２】
なお、本発明は、上記の形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で、種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
【０１０３】
（１）アレイアンテナに適用した場合
図９は、本変形例による質問器の機能的構成を表す機能ブロック図であり、上記実施形態の図３にほぼ相当する図である。図３と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【０１０４】
図９において、本変形例では、上記実施形態ではアンテナ２を１つの送受信アンテナ２で構成していたのに代え、複数（この例では３つ）の送受信アンテナ（アンテナ素子）２−１，２−２，２−３で構成している。そして、それぞれに対応して、ＤＳＰ１００′内に、キャンセル処理部３０１−１、キャンセル処理部３０１−２、キャンセル処理部３０１−３を設けている。これらキャンセル処理部３０１−１〜３０１−３は、同一の回路構成であるので、適宜、アンテナ２−１に関わるキャンセル処理部３０１−１を代表させて説明する。以降、受信アンテナ２−１,２−２，２−３に関わる構成には、上記実施形態における符号に「−１」「−２」「−３」を符号にそれぞれ添えて表し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【０１０５】
また、上記実施形態と同様、関数テーブル４０、送信デジタル信号出力部２０、９０°移相部４１、変調部２２、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２、第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３、局部発振信号出力部４４が備えられ、さらに、本変形例固有の構成都として、フェイズドアレイ（ＰＡＡ）処理部３０２、アダプティブアレイ（ＡＡＡ）処理部３０３等が備えられている。アダプティブアレイ処理部３０３では、詳細な説明を省略するが、各アンテナ２−１，２−２，２−３での受信信号に基づき、公知の手法により、アンテナ２−１，２−２，２−３による指向性を、通信対象（無線タグＴ）からの受信感度が最適となるように制御する。フェイズドアレイ処理部３０２では、アンテナ２−１，２−２，２−３による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ通信対象（無線タグＴ）へ送信するよう制御を行う（詳細は後述）。すなわち、良く知られているように、アンテナ間隔と各アンテナに供給される送信信号の位相差から指向性の方向が決定される。従って、各アンテナに供給する送信信号の位相を所望の指向性方向に応じて制御することが必要となる。
また、送受信アンテナ２−１に関わる構成として、ＤＳＰ１００′内に、上記キャンセル処理部３０１−１のほかに第１キャンセル制御信号出力部２４−１と、第２キャンセル制御信号出力部２８−１と、アンテナ２−１，２−２，２−３による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ無線タグＴへ送信するための制御信号を生成し出力するフェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１が設けられている。キャンセル処理部３０１−１には、第１キャンセル信号制御部２６−１、第２キャンセル信号制御部３０−１、復調部３２−１、直流成分検出部３４−１、受信信号振幅検出部３６−１、第１合成信号振幅検出部３８−１を備えている。
【０１０６】
このような構成の本変形例において、上記実施形態で説明したのと同様、関数テーブル４０に基づき送信デジタル信号出力部２０により出力された送信デジタル信号は、高速のＤ／Ａ変換器４２によりアナログ信号（正弦波信号）に変換される。一方、上記実施形態と同様、上記送信デジタル信号出力部２０からの信号に基づき９０°移相部４１から送信信号が出力され、この信号が高速の送信信号Ｄ／Ａ変換器４３によりアナログ信号（正弦波信号）に変換される。これら送信信号Ｄ／Ａ変換器４３の上記第２正弦波信号と上記送信信号Ｄ／Ａ変換器４２の上記第１正弦波信号とは、第１合成正弦波信号生成回路８０−１及び第２合成正弦波信号生成回路９０−１にそれぞれ供給されるとともに、さらに第３合成正弦波信号生成回路３０４−１（詳細は後述）にも供給される。
【０１０７】
第３合成正弦波信号生成回路３０４−１では、上記フェイズドアレイ処理部３０２からのフェイズドアレイ用制御信号に基づき、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して、各アンテナ２−１，２−２，２−３に対し位相が制御された合成正弦波信号を生成する（詳細は後述）。第３合成正弦波信号生成回路３０４−１から出力された上記合成正弦波信号は、その周波数が第１アップコンバータ４６−１により局部発振信号出力部４４からの局部発振信号の周波数だけ高められ、さらに振幅が第１増幅部４８−１において増加されかつ上記変調部２２からの変調信号で変調される。第１増幅部４８−１から出力された送信信号は送受信分離器５０−１を介してアンテナ２−１に供給され質問波Ｆｃとして無線タグ回路素子Ｔoに向けて送信される。
【０１０８】
無線タグ回路素子Ｔoからの反射波Ｆｒがアンテナ２−１により受信され送受信分離器５０−１を介したその反射波Ｆｒは受信信号として第１信号合成部５８−１に供給される。なお、図示を省略しているが、上記実施形態と同様の第２ダウンコンバータ７４−１、受信信号Ａ／Ｄ変換器７６−１、受信信号振幅検出部３６、第１合成信号振幅検出部３８等が設けられており、同様の機能を果たす。
上記第１信号合成部５８−１では上記実施形態と同様の一次キャンセルが行われる。すなわち、第１キャンセル信号制御部２６−１は、上記受信信号振幅検出部３６−１から入力した振幅及び上記第１合成信号振幅検出部３８−１から入力した振幅に基づき第１キャンセル信号の位相及び振幅を決定する。決定された位相及び振幅は第１キャンセル制御信号出力部２４−１に入力され、第１キャンセル制御信号が出力される。
【０１０９】
第１合成正弦波信号生成回路８０−１では、上記第１キャンセル制御信号出力部２４−１からの（又はさらに低速の第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器５３−１，５４−１を介した）上記第１キャンセル制御信号に基づき、上記実施形態と同様、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して１次キャンセル用の合成正弦波信号（第１キャンセル信号）を生成する。第１合成正弦波信号生成回路８０−１から出力された第１キャンセル信号は、その周波数が第２アップコンバータ５６−１により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ高められ、この信号と送受信分離器５０−１を介し供給された上記受信信号が第１信号合成部５８−１により合成され、その受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去（又は低減）される。
【０１１０】
第１信号合成部５８−１から出力された第１合成信号は、第２増幅部６０−１において所定の利得にてその振幅が変更された後、その周波数は第１ダウンコンバータ６２−１により局部発振信号出力部４４から出力される局部発振信号の周波数だけ低下させられ、第２信号合成部６６−１に供給される（なお図示しない第３増幅部６８−１にも供給される）。第３増幅部６８−１に供給された第１合成信号はその振幅が変更された後、第１合成信号Ａ／Ｄ変換器７０−１によりさらにデジタル変換された後に第１合成信号振幅検出部３８−１に供給されてその振幅が検出され、その検出された振幅が上記第１キャンセル信号制御部２６−１及び第２キャンセル信号制御部３０−１に供給される。
【０１１１】
一方、第１合成信号振幅検出部３８−１での振幅検出値を入力した第２キャンセル信号制御部３０−１は、その検出値（一次キャンセル後の受信信号の振幅）及び第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２からの第２合成信号に基づき第２キャンセル信号の位相及び振幅を決定する。第２キャンセル制御信号出力部２８−１は、上記決定された位相及び振幅の第２キャンセル信号を生成するための第２キャンセル制御信号を出力する。第２合成正弦波信号生成回路９０−１は、上記第２キャンセル制御信号出力部２８−１からの（又はさらに低速の第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ変換器６３−１，６４−１を介した）上記第２キャンセル制御信号に基づき、上記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して第２キャンセル信号を生成する。
【０１１２】
第２合成正弦波信号生成回路９０−１から出力された第２キャンセル信号は、上記第１ダウンコンバータ６２−１から供給されたダウンコンバートされた第１合成信号と第２信号合成部６６−１にて合成され、これによって第１合成信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去（低減）される。
【０１１３】
第２信号合成部６６−１から出力された第２合成信号は、第２合成信号Ａ／Ｄ変換器７２−１においてデジタル変換された後、上記復調部３２−１及びアダプティブアレイ処理部３０３に供給される。上記アダプティブ処理部３０３で前述のように不要信号が除去（低減）された第２合成信号はアダプティブ処理され、信号対雑音比が高くエラー率の小さな最適な受信指向性に基づいて合成され復調され無線タグ回路素子Ｔoの情報信号が読み出される。また復調部３２−１で復調された第２合成信号は、直流成分検出部３４−１に入力されてその復調信号の直流成分が検出され、その検出結果が第２キャンセル信号制御部３０−１に供給される。無線タグ回路素子Ｔｏの情報はアダプティブ処理部３０３で読み出されるので、復調部３２−１では第２キャンセル信号制御部３０−１に供給されるべき直流成分の大きさを検出するための復調のみが行われる。
【０１１４】
図１０は、第３合成正弦波信号生成回路３０４−１の詳細構成を表す回路図である。図１０において、第３合成正弦波信号生成回路３０４−１は、前述の第１合成正弦波信号生成回路８０及び第２合成正弦波信号生成回路９０と類似した構成であり、上記フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からのデジタル信号をＤ／Ａ変換した低速のＤ／Ａ変換器３０６−１からの振幅制御用の制御電圧(振幅信号：以下同様)に応じて動作し、高速の第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２からの上記第１正弦波信号（cosωt）の振幅を制御する上記可変減衰器８５と、この第１正弦波信号の極性を反転させるための上記アンプ８１と、上記フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からの極性切替用の制御信号(極性信号：以下同様)に応じて動作し、上記第１正弦波信号の反転・非反転を切り替える上記スイッチ８３と、上記フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からのデジタル信号をＤ／Ａ変換した低速のＤ／Ａ変換器３０７−１からの振幅制御用の制御電圧に応じて動作し、高速の第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３からの上記第２正弦波信号（sinωt）の振幅を制御する上記可変減衰器８６と、この第２正弦波信号の極性を反転させるための上記アンプ８２と、上記フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からの上記極性切替用の制御信号に応じて動作し、上記第２正弦波信号の反転・非反転を切り替える上記スイッチ８４と、上記可変減衰器８５，８６からの出力を合成し、合成正弦波信号を生成する上記加算器８７とを有する。
【０１１５】
上記のような構成により、Ｄ／Ａ変換器３０６−１及びＤ／Ａ変換器３０７−１からの制御電圧に応じて可変減衰器８５，８６で第１及び第２正弦波信号の振幅を制御し、フェイズドアレイ制御信号出力部３０５−１からの制御信号に応じてアンプ８１，８２及びスイッチ８３，８４でそれら第１及び第２正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第１及び第２正弦波信号（sinωtとcosωt）の振幅及びプラスマイナスを自在に設定することができ、所望の位相の合成正弦波信号を加算器８７で生成し第２アップコンバータ４６−１へ出力するようになっている。
【０１１６】
なお、以上アンテナ２−１に関して説明した構成及び動作は、他のアンテナ２−２，２−３についても同様であるため、それぞれの詳細な説明は省略する。
【０１１７】
上記構成及び動作の本変形例によれば、上記実施形態と同様、アンテナ２−１，２−２，２−３からの受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が好適に除去（低減）され、高感度の通信を実現することができる。
【０１１８】
また、以上に加え、以下のような効果もある。すなわち、本変形例のように質問器１側にデジタル発振器を用い、さらに複数の素子２−１〜２−３からなるアレイアンテナを送信に用いる場合などは、通常は、各アンテナ素子ごとに高速なＤＡ変換器が必要となるため、結果として多数のＤＡ変換器が必要となってコストアップになる。これに対し、本実施形態においては、正弦波発生手段である第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３については全アンテナ（アンテナ素子）２−１，２−２，２−３に共通とし、この共通の正弦波発生手段で発生した第１及び第２正弦波信号を、各アンテナ２−１〜２−３ごとに設けた第１合成正弦波信号生成回路８０−１〜８０−３、第２合成正弦波信号生成回路９０−１〜９０−３、第３合成正弦波信号生成回路３０４−１〜３０４−３で振幅制御及び合成すれば足りる。すなわち、アンテナ素子数が多くても、比較的安価に回路全体を構築することができる。
【０１１９】
すなわち、一般に、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３は例えば１０．７ＭＨｚ等の高速な処理ができる高価なＤ／Ａ変換器を用いる必要がある。送信信号に加えて、第１キャンセル信号及び第２キャンセル信号を全て関数テーブルを利用した高価な高速Ｄ／Ａ変換器を用いて発生させると、一つのアンテナに対して３組の高速Ｄ／Ａ変換器を用いる必要があり、さらにこれがアンテナの数だけ必要となるので、複数のアンテナでアレイアンテナを構成した質問器１では、非常に多くの高速Ｄ／Ａ変換器が必要となり、非常に複雑で高価なものとなる。本発明はこれに対して、第１送信信号Ｄ／Ａ変換器４２及び第２送信信号Ｄ／Ａ変換器４３のみ高速な処理ができる高価なＤ／Ａ変換器を用いる。この２つの正弦波信号に対して、振幅信号を発生させる低速のアナログ信号を制御信号として用いることにより、安価な低速のＤ／Ａ変換器を第１キャンセル制御信号Ｄ／Ａ５３，５４及び第２キャンセル制御信号Ｄ／Ａ６３，６４及びフェーズドアレイ制御信号Ｄ／Ａ３０６、３０７の発生に用いることができ、振幅、位相が制御された送信信号やキャンセル信号発生を安価に実現することができる。送信信号の周波数に対して、振幅、位相の制御に必要な周波数ははるかに低いので、質問器１の構成が簡単となり、著しく安価なものにできる。
【０１２０】
なお、上記変形例のアダプティブアレイ処理は、フェイズドアレイ処理とは独立して受信のみで行われたが、ＤＳＰ１００′のアダプティブアレイ処理部３０３において受信アダプティブ処理で決定された重みづけを送信側でも用いることでアダプティブアレイ処理を実行してもよい。すなわち、フェイズドアレイ制御信号出力部３０５と同様のアダプティブアレイ制御信号出力部及びこれからの制御信号で動作する合成正弦波信号生成回路を設け、合成正弦波信号として、アンテナ（アンテナ素子２−１〜２−３）による指向性を無線タグＴからの受信感度が最適となるよう無線タグＴへ送信するための振幅と位相が制御された合成正弦波信号を発生するようにしてもよい。
【０１２１】
（２）合成正弦波信号生成回路への制御信号を簡素化した場合
以上は、合成正弦波信号生成回路８０，９０，３０４を、図６、図７、及び図８に示したように複数の制御信号を入力して動作するように構成したが、これら回路の構成は必ずしもこれに限られるものではなく、入力する制御信号を簡素化することも可能である。
【０１２２】
図１１は、そのような変形例で用いる合成正弦波信号生成回路１８０，１９０の詳細構成を表す回路図である。上記図６と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【０１２３】
図１１において、合成正弦波信号生成回路１８０は、入力されたシリアル信号から振幅制御手段として、制御信号を生成して出力する論理回路１７０と、この論理回路１７０が抽出したシリアルデータ信号を用いて第１及び第２正弦波信号の振幅制御用の制御信号及び極性制御用の制御信号を出力するレジスタ手段としてのシフトレジスタ１７１及びレジスタ１７２と、上記振幅制御用の制御信号をＤ／Ａ変換する低速のＤ／Ａ変換器１５０，１６０とを備えている。
【０１２４】
上記構成において、第１キャンセル回路２４から、制御信号線の情報とＤ／Ａ変換器１５０，１５１に入力するデータをシリアルデータとして論理回路１７０へ伝送する。シフトレジスタ１７１は、論理回路１７０からのシリアルデータ信号を入力してパラレル信号に変換する。このときシリアルデータの前に挿入されているスタートビットでクロック信号出力部７８からのクロックが有効とされ、シフトレジスタ１７１に所定ビット入力されると、シフトレジスタ１７１のパラレル信号がレジスタ１７２に入力される。所定クロック経過後にクロックが無効にされ、レジスタ１７２内のデータがラッチされ、各ビットの値が（シフトレジスタ１７１のパラレル信号のうち少なくとも一部が）、上記の振幅制御信号としてＤ／Ａ変換器１５０，１６０を介し可変減衰器８５，８６へ供給されるとともに、上記の極性制御信号としてスイッチ８３，８４にそれぞれ出力される。
【０１２５】
この構成では、論理回路１７０から出力されパラレル信号に変換された後の信号を用いて生成した振幅制御信号及び極性制御信号で第１及び第２正弦波信号の振幅及び極性を制御するので、第１キャンセル制御信号出力部２４（又は第２キャンセル回路２８、フェーズドアレイ制御信号出力部３０５）から一本の信号線のみで制御できる。
【０１２６】
図１２は、前述の図９に示した上記（１）の変形例の回路構成における第１合成正弦波信号生成回路８０−１〜８０−３、第２合成正弦波信号生成回路９０−１〜９０−３、第３合成正弦波信号生成回路３０４−１〜３０４−３に、上記図１１の合成正弦波信号生成回路１８０の構成を適用した場合の回路図である。
【０１２７】
図示のように、上記図１１の構成の合成正弦波信号生成回路１８０を用いることにより、回路全体の信号線の数が大幅に減り、構成を簡素化することができる。
【０１２８】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の実施形態の適用対象である無線タグ通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。
【図２】図１に示した無線タグに備えられた無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。
【図３】図１に示した質問器の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【図４】本発明の原理を説明するためのベクトル表示による説明図である。
【図５】関数テーブルに格納された正弦波テーブルの例を示す図である。
【図６】第１合成正弦波信号生成回路の詳細構成を表す回路図である。
【図７】合成正弦波信号生成回路の変形例を表す回路図である。
【図８】合成正弦波信号生成回路の他の変形例を表す回路図である。
【図９】アレイアンテナに適用した変形例による質問器の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【図１０】第３合成正弦波信号生成回路の詳細構成を表す回路図である。
【図１１】合成正弦波信号生成回路への制御信号を簡素化した変形例で用いる合成正弦波信号生成回路の詳細構成を表す回路図である。
【図１２】図９に示した回路構成における合成正弦波信号生成回路に、図１１の合成正弦波信号生成回路の構成を適用した場合の回路図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 質問器（無線通信装置）
２ アンテナ（送信手段；受信手段）
４２ 第１送信信号Ｄ／Ａ変換器（第１デジタル−アナログ変換器、
搬送波出力手段、正弦波発生手段）
４３ 第２送信信号Ｄ／Ａ変換器（第２デジタル−アナログ変換器、
搬送波出力手段、正弦波発生手段）
５６ 第２アップコンバータ（アップコンバータ手段）
５８ 第１信号合成部（合波手段）
６２ 第１ダウンコンバータ（ダウンコンバータ手段）
７２ 第２合成信号Ａ／Ｄ変換器（アナログ−デジタル変換器）
７８ クロック信号出力部（発振手段）
８５，８６ 可変減衰器（振幅制御手段）
８７ 加算器（正弦波合成手段）
Ｓ 無線タグ通信システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１正弦波信号及びこの第１正弦波信号と位相が異なる第２正弦波信号を発生させる正弦波発生手段と、
この正弦波発生手段で発生した前記第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御する振幅制御手段と、
この振幅制御手段で振幅制御された前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を合成し、無線通信用の合成正弦波信号を生成する正弦波合成手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、互いに略９０°位相が異なる前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を発生し、
前記正弦波合成手段は、前記第１及び第２正弦波信号とは振幅及び位相の異なる前記合成正弦波信号を生成することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項２記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、前記第１正弦波信号として通信対象へアクセスするための搬送波を発生する搬送波出力手段を備え、
この搬送波出力手段から出力された前記搬送波を前記通信対象へ送信可能な送信手段と、この送信手段からの送信信号に応じて前記通信対象からの送信信号を受信可能な受信手段とを設け、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記受信手段での信号受信時に、前記送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波と略同振幅で位相が逆になるような相殺波を発生することを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号とする第１デジタル−アナログ変換器及び第２デジタル−アナログ変換器であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項３記載の無線通信装置において、
前記受信手段で受信した受信信号と前記正弦波合成手段からの相殺波とを合成して補正受信信号を生成する合波手段と、
この合波手段で生成した前記補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器とを有し、
前記第１デジタル−アナログ変換器に入力されるクロック信号と、前記アナログ−デジタル変換器に入力されるクロック信号は、共通の信号であるか、若しくは共通の発振手段から生成された信号であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段と、
前記合波手段で生成した前記補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記相殺波に加え、前記補正受信信号の搬送波成分と略同振幅で位相が逆になるような２次相殺波をさらに生成することを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
請求項１又は２記載の無線通信装置において、
通信対象と非接触で情報通信を行う複数のアンテナ素子を有し、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を制御しつつ前記通信対象へ送信するための各アンテナ素子に対して位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
請求項８記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ前記通信対象へ送信するよう少なくとも位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
請求項８記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を通信対象からの受信感度が最適となるよう前記通信対象へ送信するための振幅と位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか１項記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を正弦波信号とするデジタル−アナログ変換器であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１０のいずれか１項記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項記載の無線通信装置において、
前記振幅制御手段は、前記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御する可変減衰器又は可変ゲイン増幅器と、その極性の反転・非反転を切換可能な反転手段とを備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の無線通信装置において、
前記振幅制御手段は、制御信号を生成しシリアル信号として出力する論理回路と、この論理回路からの前記シリアル信号をパラレル信号に変換し、その一部の値を用いて前記第１及び第２正弦波信号の振幅と極性を制御する制御信号を生成し、前記可変減衰器又は可変ゲイン増幅器、及び前記反転手段にそれぞれ出力するレジスタ手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１】
第１正弦波信号及びこの第１正弦波信号と位相が異なる第２正弦波信号を発生させる正弦波発生手段と、
この正弦波発生手段で発生した前記第１及び第２正弦波信号それぞれの振幅を制御する振幅制御手段と、
この振幅制御手段で振幅制御された前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を合成し、無線通信用の合成正弦波信号を生成する正弦波合成手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、互いに略９０°位相が異なる前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号を発生し、
前記正弦波合成手段は、前記第１及び第２正弦波信号とは振幅及び位相の異なる前記合成正弦波信号を生成することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項２記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、前記第１正弦波信号として通信対象へアクセスするための搬送波を発生する搬送波出力手段を備え、
この搬送波出力手段から出力された前記搬送波を前記通信対象へ送信可能な送信手段と、この送信手段からの送信信号に応じて前記通信対象からの送信信号を受信可能な受信手段とを設け、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記受信手段での信号受信時に、前記送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波と略同振幅で位相が逆になるような相殺波を発生することを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を前記第１正弦波信号及び前記第２正弦波信号とする第１デジタル−アナログ変換器及び第２デジタル−アナログ変換器であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項３記載の無線通信装置において、
前記受信手段で受信した受信信号と前記正弦波合成手段からの相殺波とを合成して補正受信信号を生成する合波手段と、
この合波手段で生成した前記補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器とを有し、
前記第１デジタル−アナログ変換器に入力されるクロック信号と、前記アナログ−デジタル変換器に入力されるクロック信号は、共通の信号であるか、若しくは共通の発振手段から生成された信号であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段と、
前記合波手段で生成した前記補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記相殺波に加え、前記補正受信信号の搬送波成分と略同振幅で位相が逆になるような２次相殺波をさらに生成することを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
請求項１又は２記載の無線通信装置において、
通信対象と非接触で情報通信を行う複数のアンテナ素子を有し、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を制御しつつ前記通信対象へ送信するための各アンテナ素子に対して位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
請求項８記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ前記通信対象へ送信するよう少なくとも位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
請求項８記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を通信対象からの受信感度が最適となるよう前記通信対象へ送信するための振幅と位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか１項記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を正弦波信号とするデジタル−アナログ変換器であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１０のいずれか１項記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項記載の無線通信装置において、
前記振幅制御手段は、前記第１及び第２正弦波信号の振幅を制御する可変減衰器又は可変ゲイン増幅器と、その極性の反転・非反転を切換可能な反転手段とを備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の無線通信装置において、
前記振幅制御手段は、制御信号を生成しシリアル信号として出力する論理回路と、この論理回路からの前記シリアル信号をパラレル信号に変換し、その一部の値を用いて前記第１及び第２正弦波信号の振幅と極性を制御する制御信号を生成し、前記可変減衰器又は可変ゲイン増幅器、及び前記反転手段にそれぞれ出力するレジスタ手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−７４１２７（Ｐ２００６−７４１２７Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５１８５４（Ｐ２００４−２５１８５４）
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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