無線通信装置
【課題】簡便な構成でダイバーシティ効果を得ることができる無線通信装置を提供する。
【解決手段】無線通信装置は、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２の送信信号を送信する無線通信装置であって、第１アンテナ１１及び第２アンテナ１２と、チャネルＣＨ１用の第１端子１８、及びチャネルＣＨ２用の第２端子１９が設けられているデュアルバンド送受信回路と、第１端子１８、第２端子１９からの送信信号が入力される第１分波器１３と、第１分波器１３からの送信信号を第１及び第２アンテナに分配する第２分波器１４と、第１分波器１３と第２分波器１４とを結ぶ伝送路１７と、を備える。
【解決手段】無線通信装置は、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２の送信信号を送信する無線通信装置であって、第１アンテナ１１及び第２アンテナ１２と、チャネルＣＨ１用の第１端子１８、及びチャネルＣＨ２用の第２端子１９が設けられているデュアルバンド送受信回路と、第１端子１８、第２端子１９からの送信信号が入力される第１分波器１３と、第１分波器１３からの送信信号を第１及び第２アンテナに分配する第２分波器１４と、第１分波器１３と第２分波器１４とを結ぶ伝送路１７と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関し、特に詳しくは第１のアンテナ、及び第２のアンテナを有する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つのアンテナを用いて周波数帯の異なる信号を処理する方法が開示されている（特許文献１）。この方法では、５ＧＨｚと２．４ＧＨｚの信号を２つのアンテナで検波している。そして、制御信号を用いて、どちらのアンテナからの信号を使用するか決定している。さらに、ダイプレクサ（分波器）で２．４ＧＨｚの信号と５ＧＨｚの信号を分配している。この制御信号はＯＦＤＭプロセッサを含むベースバンドプロセッサから、アンテナとダイプレクサの間に設けられたスイッチに出力されている。
【０００３】
なお、関連技術として、複数のアンテナを用いて送受信を行う通信装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１の通信装置では、マルチキャリア伝送システムにおいて、高周波信号をキャリア毎に分波する分波器を有している。そして、通信装置は、分波器で分波された信号を補正した後、復調している。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開公報第２００５／００５４３８３号公報
【特許文献２】特開平１０−２１００９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載の装置構成について、図８を用いて説明する。図８は、特許文献２に記載の装置構成を簡略化して示すブロック図である。図８に示すように、第１のアンテナ７１が第１伝送路７３を介してスイッチ７５に接続されている。また、第２アンテナ７２が第２伝送路７４を介してスイッチ７５に接続されている。第１アンテナ７１、及び第２アンテナ７２はデュアルバンドアンテナである。そして、スイッチ７５には、制御回路７６からの制御信号が入力されている。この制御信号によって、スイッチ７５が使用するアンテナを切換えている。
【０００６】
そして、スイッチ７５からの受信信号は、第１送受信回路７７、又は第２送受信回路７８に入力される。第１送受信回路７７は、２．４ＧＨｚの信号に対する回路であり、第２送受信回路７８は、５ＧＨｚの信号に対する回路である。そして、第１送受信回路７７、及び第２送受信回路７８はベースバンドプロセッサやＲＦ信号をベースバンド信号に変換し、ベースバンドプロセッサに接続するＲＦ回路によって構成されている。ここでは、スイッチ７５によって、第１アンテナ７１、及び第２アンテナ７２の一方が選択される。アンテナの切換えは、受信信号のパワーレベルによって行われる。すなわち、パワーレベルの大きい方のアンテナが選択される。
【０００７】
しかしながら、特許文献２の方法では、一方のアンテナからの信号しか使用されないため、十分なダイバーシティ効果を得ることができないという問題がある。また、アンテナを切換えるために、受信信号のパワーレベルを測定する回路を設ける必要がある。従って、スイッチ、制御回路、測定用回路などを設けなければならず、装置構成が複雑になる。特に、ベースバンドプロセッサを含むＬＳＩに分波器を組み込むことは困難であるため、スイッチや制御回路などを別回路として、設ける必要がある。送受信回路に付属して制御回路やその配線を付加する必要がある。このため、構成が複雑化するという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る無線通信装置は、第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が入力される第１端子および前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が入力される第２端子を備え、前記第１端子または前記第２端子を介して入力された信号に対して所定の処理を行う無線回路と、入力された信号の周波数が属する周波数帯域に応じて当該入力された信号を前記第１端子または前記第２端子のいずれか一に出力する第１分波器と、それぞれ別に設けられ、前記第１および第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を受信可能な第１および第２アンテナと、前記第１アンテナが受信した信号と前記第２アンテナが受信した信号を合成して前記第１分波器に供給する第２分波器と、を有することを特徴とするものである。上記の構成では、第１及び第２のアンテナを用いているため、高いダイバーシティ効果を得ることができる。さらに、分波器よりもアンテナ側に制御信号を出力する制御回路を別途設ける必要がなくなるため、装置構成を簡素化することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る無線通信装置は、第１端子と第２端子とを備え、第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を第１端子から出力すると共に前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を前記第２端子から出力する無線回路と、前記第１端子から出力された信号または前記第２端子から出力された信号が入力され、入力された信号を出力する第１分波器と、前記第１分波器が出力した信号を第１の信号と第２の信号とに分割する第２分波器と、前記第１の信号を受けて放射する第１アンテナと、前記第２の信号を受けて放射する第２アンテナと、を有することを特徴とする無線通信装置である。上記の構成では、第１及び第２のアンテナを用いているため、高いダイバーシティ効果を得ることができる。上記の構成では、第１及び第２のアンテナを用いているため、高いダイバーシティ効果を得ることができる。さらに、分波器よりもアンテナ側に制御信号を出力する制御回路を別途設ける必要がなくなるため、装置構成を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡便な構成で、高いダイバーシティ効果を実現することが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】
【００１１】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略される。
【００１２】
本実施の形態にかかる無線通信装置の構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。無線通信装置１００は、無線通信を行うための第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２を有している。さらに無線通信装置は、第１分波器１３、第２分波器１４、無線回路２０、伝送路１７を有している。無線回路２０は、第１送受信回路１５、第２送受信回路１６、第１端子１８、及び第２端子１９を有している。第１送受信回路１５には、第１端子１８が設けられ、第２送受信回路１６には、第２端子１９が設けられている。無線回路２０は、具体的には、半導体集積回路（ＬＳＩ）や機能部品を集合させたモジュールが考えられる。
【００１３】
本実施の形態では、無線通信装置１００がデュアルバンドの無線機であるとして説明する。すなわち、無線通信装置１００は異なる周波数帯の送受信信号を取り扱う。無線通信装置１００は、例えば、チャネルＣＨ１とチャネルＣＨ２の信号を送受信する。そして、チャネルＣＨ１とチャネルＣＨ２の信号が送信又は受信される。チャネルＣＨ１とチャネルＣＨ２では、異なる周波数帯が使用され、異なるデータが送受信される。ここでは、ＵＷＢ（ＭＢ−ＯＦＤＭ方式、ＷｉＭｅｄｉａ ＰＨＹ ｓｐｅｃ．ｖｅｒ．１．１準拠）の場合を例として説明する。
【００１４】
第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、送信信号を空間に放射するともに、空間から到来する受信信号を捕捉する。第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、互いに近い位置に配置されている。第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は近接して配置されている。第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２のいずれも、後述する第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６の取り扱う周波数を全て処理することができる。例えば、第１送受信回路１５がバンドグループ１（３１６８〜４７５２ＧＨｚ）の送受信処理を行い、第２送受信回路１６がバンドグループ３（６３３６〜７９２０ＧＨｚ）の送受信処理を行うとする。バンドグループ１の信号がチェンネルＣＨ１に対応し、バンドグループ３の信号がチャネルＣＨ２に対応する。すなわち、第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６は異なるチャネルの信号に対して送受信処理を行う。なお、以下では、チャネルＣＨ１及びチャネルＣＨ２の二つのチャネルを用いて具体的な動作の例を説明するが、チャネルの数は二つに限定されない。二つ以上の複数のチャネルを用いて行う無線通信においても本実施の形態は適用できる。例えば、バンドグループ４、５，６による無線通信を行うようにしてもよい。
【００１５】
第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、バンドグループ１、及びバンドグループ３の送信信号を空間に放射する。また、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は空間から到来するバンドグループ１、及びバンドグループ３の受信信号を捕捉する。ここでは、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２はバンドグループ１、及びバンドグループ３を含む３〜１０ＧＨｚの帯域にわたって使用可能なワイドバンドアンテナとしている。すなわち、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２はチャネルＣＨ１に対応するバンドグループ１の信号、チャネルＣＨ２に対応するバンドグループ３の信号ともに、送受信することができる。第１アンテナ１１は、３〜１０ＧＨｚの帯域の信号を放射、及び捕捉する。第２アンテナ１２も、３〜１０ＧＨｚの帯域の信号を放射、及び捕捉する。第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２を広帯域用アンテナとすることで、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２の信号を送受信することができる。
【００１６】
第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、第２分波器１４に接続されている。第２分波器１４は、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２で受信された受信信号を合成する。また、第２分波器１４は、後述する伝送路１７からの送信信号を、第１アンテナ１１及び第２アンテナ１２に分配する。第２分波器１４は、３つのポートを有している。すなわち、第２分波器１４には、第１アンテナ１１に接続されたポートと、第２アンテナ１２に接続されたポートと、伝送路１７に接続されたポートが設けられている。第２分波器１４は、第１アンテナ１１側と第２アンテナ１２側が互いに干渉しないように、アイソレーション機能を有している。
【００１７】
第２分波器１４は、伝送路１７に接続されている。伝送路１７は、例えば、金属配線であり、第１分波器１３に接続されている。すなわち、第２分波器１４と第１分波器１３の間には、伝送路１７が設けられている。伝送路１７は、同軸のケーブルでもよく、配線パターンであってもよい。第１分波器１３と第２分波器１４は、伝送路１７を介して接続されている。このように、伝送路１７は、第２分波器１４と第１分波器１３を結ぶ回路である。伝送路１７は、第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６が取り扱う周波数をすべて通過可能である。すなわち、バンドグループ１、及びバンドグループ３の信号が伝送路１７を通過する。第２分波器１４で合成された受信信号は、伝送路１７を伝わって、第１分波器１３に入力する。また、第１分波器１３からの送信信号は、伝送路１７を伝わって、第２分波器１４に入力する。
【００１８】
第１分波器１３は、第２分波器１４で合成された受信信号を分配する。分配された受信信号は、第１端子１８又は第２端子１９に伝送される。第１分波器１３は、３つのポートを有している。すなわち、第１分波器１３には、第１端子１８に接続されたポートと、第２端子１９に接続されたポートと、伝送路１７に接続されたポートが設けられている。第１分波器１３は、第１送受信回路１５が取り扱う受信信号と第２送受信回路１６で取り扱う受信信号が互いに干渉するのを防ぐためのアイソレーション機能を有している。また、第１分波器１３は、フィルタリング機能を有しており、周波数に応じて受信信号を分配する。例えば、バンドグループ１の受信信号をチャネルＣＨ１用の第１端子１８に分配し、バンドグループ３の受信信号をチャネルＣＨ２用の第２端子１９に分配する。
【００１９】
ここで、第１分波器１３の構成について図２、及び図３を用いて説明する。図２は、第１分波器１３の構成を示すブロック図である。図３は、第１分波器１３の特性を示す図である。図３において、横軸は周波数を示し、縦軸は挿入損失を示している。図２に示すように、第１分波器１３は第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを有している。第１ポートは、アンテナ側のポートであり、伝送路１７に接続されている。第２ポートは、第１送受信回路１５側のポートであり、第１端子１８に接続されている。第３ポートは、第２送受信回路１６側のポートであり、第２端子１９に接続されている。
【００２０】
第１分波器１３は、図３に示すような伝達特性を有している。第１ポートから第３ポートの通過損失特性は、低周波数帯で減衰の大きい特性を示している。従って、第１ポートから第３ポートまでの間で、低周波数帯の信号が減衰する。高周波数帯では、第１ポートから第３ポートの通過損失が低くなっているため、高周波数帯の信号は第１ポートから第３ポートまでの間を通過する。一方、第１ポートから第２ポートの通過損失は、高周波数帯で、高くなっている。従って、第１ポートから第２ポートまでの間で、高周波数帯の信号が減衰する。低周波数帯では、第１ポートから第２ポートの通過損失が低くなっているため、低周波数帯の信号は第１ポートから第２ポートまでの間を通過する。このため、第１ポートに高周波数帯の受信信号が入力された場合、第２ポートへ伝送されない。また、第１ポートに低周波数帯の受信信号が入力された場合、第３ポートへ伝送されない。
【００２１】
従って、バンドグループ３の受信信号は、第１ポートから第３ポートに伝送される。バンドグループ３の受信信号は、第１ポートから第２ポートまでの間における減衰が大きいため、第２ポートからは送出されない。一方、バンドグループ１の受信信号は、第１ポートから第２ポートへ伝送される。また、バンドグループ１の受信信号は、第１ポートから第３ポートまでの間における減衰が大きいため、第２ポートからは送出されない。
【００２２】
このように、第１分波器１３は、帯域通過型フィルタの特性を有している。第１分波器１３は、第１端子１８側へバンドグループ１の信号を通過し、他の帯域の信号を減衰する。また、第１分波器１３は、第２端子１９側へバンドグループ３の信号を通過し、他の帯域の信号を減衰する。なお、第１端子１８と第２端子１９間は、一定量以上のアイソレーションを有しているため、第２ポートから第３ポートの間では、全ての周波数帯の信号が伝送されない。
【００２３】
第１端子１８には、バンドグループ１の受信信号が入力される。バンドグループ１の受信信号は、第１分波器１３から、第１端子１８を通じて、第１送受信回路１５に入力される。第１送受信回路１５は、バンドグループ１の信号の送受信処理を行う。すなわち、第１送受信回路１５は、バンドグループ１の受信信号に対して復調処理を行う。これにより、チャネルＣＨ１用の受信信号をベースバンドの信号に変換することができる。また、第１送受信回路１５は、ベースバンドの信号がチャネルＣＨ１用の送信信号になるよう、変調処理を行う。
【００２４】
第２端子１９には、バンドグループ３の受信信号が入力される。バンドグループ３の受信信号は、第１分波器１３から、第２端子１９を通じて、第２送受信回路１６に入力される。第２送受信回路１６は、バンドグループ３の信号の送受信処理を行う。すなわち、第２送受信回路１６は、バンドグループ３の受信信号に対して復調処理を行う。これにより、チャネルＣＨ２用の受信信号をベースバンドの信号に変換することができる。また、第２送受信回路１６は、ベースバンドの信号に対して変調処理を行う。これにより、ベースバンドのデータがチャネルＣＨ２用の送信信号に変換される。
【００２５】
第１送受信回路１５と第２送受信回路１６は排他的に動作する。すなわち、一方の送受信回路が動作している間は、他方の送受信回路は動作しない。従って、バンドグループ１の信号を送受信しているときは、第１送受信回路１５が動作し、バンドグループ３の信号を送受信しているときは、第２送受信回路１６が動作する。このように、一方の送受信回路が動作しているときは、他方の送受信回路が休止する。よって、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２のいずれかで無線通信が行われる。
【００２６】
例えば、チャネルＣＨ１のデータを送信する場合、第１送受信回路１５がデータを変調する。これにより、バンドグループ１の送信信号が生成される。そして、この送信信号が第１分波器１３、伝送路１７、及び第２分波器１４を通じて、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２に伝送される。そして、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、バンドグループ１の送信信号を空間に放出する。
【００２７】
チャネルＣＨ２のデータを送信する場合、第２送受信回路１６がデータを変調する。これにより、バンドグループ３の送信信号が生成される。そして、この送信信号が第１分波器１３、伝送路１７、及び第２分波器１４を通じて、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２に伝送される。そして、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、バンドグループ３の送信信号を空間に放出する。
【００２８】
また、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２が受信信号を捕捉した場合、第２分波器１４によって受信信号が合成される。すなわち、第１アンテナ１１で受信された受信信号と、第２アンテナ１２で受信された受信信号が第２分波器１４で電力合成される。合成された受信信号は、伝送路１７を通じて、第１分波器１３に伝送される。
【００２９】
第１分波器１３は、周波数に応じて、受信信号を第１端子１８又は第２端子１９に分配している。従って、受信信号がバンドグループ１である場合、第１分波器１３の第１ポートから第２ポートを通って、第１端子１８まで伝送される。そして、第１送受信回路１５は、バンドグループ１の受信信号に対して復調処理を行う。一方、受信信号がバンドグループ３である場合、第１分波器１３の第１ポートから第３ポートを通って、第２端子１９まで伝送される。そして、第２送受信回路１６は、第２バンドグループの受信信号に対して復調処理を行う。
【００３０】
また、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、マルチパスの環境下で、到来方向の違う電波を同時に捕らえることが可能なよう設計されている。よって、高いダイバーシティ効果を実現することができる。本実施の形態にかかる無線通信装置１００は、特に、床面や壁面で電波が反射される室内での利用に好適である。
【００３１】
次に、第２分波器１４、及び第１分波器１３の回路構成について図４、及び図５を用いて説明する。図４は、第２分波器１４の構成の一例を示す回路図であり、図５は、第１分波器１３の構成の一例を示す回路図である。
【００３２】
図４に示すように、第２分波器１４は、３つのポートを有している。すなわち、第１アンテナ１１側のポートと、第２アンテナ１２側のポートと、伝送路１７側のポートが、第２分波器１４に設けられている。第１アンテナ１１側のポートと、第２アンテナ１２側のポートの間には、インピーダンスを整合するための抵抗２１が設けられている。そして、第１アンテナ１１で受信した受信信号と第２アンテナ１２で受信した受信信号が合成されて、伝送路１７側のポートに出力される。また、伝送路１７からの送信信号が第２分波器１４によって分配されて、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２に入力される。第２分波器１４は、例えば、送信信号の電力を１／２に分配して、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２にそれぞれ出力する。第２分波器１４は、受信信号の電力を分配、合成する電力合成分配器となる。第１アンテナ１１側と第２アンテナ１２側とが互いに干渉しないように、第２分波器１４はアイソレーション機能を有している。従って、第１アンテナ１１で受信した受信信号は第２アンテナ１２に送出されず、第２アンテナ１２で受信した受信信号は第１アンテナ１１に送出されない。
【００３３】
図５に示すように、第１分波器１３は、３つのポートを有している。すなわち、伝送路１７側の第１ポートと、第１端子１８側の第２ポートと、第２端子１９側の第３ポートとが、第１分波器１３に設けられている。第１ポートには、分岐合成回路２４が設けられている。分岐合成回路２４の具体的な実現手段としては種々のものがあるが、例えば、その一例としてパワースプリッタがある。分岐合成回路２４がパワースプリッタであるとすれば、パワースプリッタは、電量を合成、分配する回路であり、例えば第２分波器１４と同様の回路を用いることができる。第１ポートと第２のポートの間には、フィルタ２２が設けられている。フィルタ２２はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）であり、バンドグループ１の信号を通過し、バンドグループ３の信号を遮断する。第１ポートと第３のポートの間には、フィルタ２３が設けられている。フィルタ２３はＢＰＦであり、バンドグループ３の信号を通過し、バンドグループ１の信号を遮断する。これにより、第１端子１８には、バンドグループ１の信号が入力され、第２端子１９には、バンドグループ３の信号が入力される。このように、フィルタ２２とフィルタ２３とは、異なる帯域の信号を通過させる。すなわち、フィルタ２２とフィルタ２３の通過帯域が異なっている。なお、フィルタ２２、及びフィルタ２３として、バンドパスフィルタの代わりに、ローパスフィルタやハイパスフィルタを用いてもよい。
【００３４】
また、第１端子１８側と第２端子１９側とは一定量以上のアイソレーションを有している。よって、第１端子１８からの送信信号は、第２端子１９に入力されず、第２端子１９からの送信信号は、第１端子１８に入力されない。従って、第１分波器１３よりもアンテナ側で切換え用の制御信号が不要となるため、構成を簡略化することができる。
【００３５】
次に、本実施の形態にかかる無線通信装置１００の具体的構成例について図６を用いて説明する。図６は、無線通信装置１００の構成を示す回路図である。図６に示す無線通信装置１００では、第１送受信回路１５と第２送受信回路１６がデュアルバンド送受信回路３１（ＬＳＩ３１）に含まれている。すなわち、デュアルバンド送受信回路３１が、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２の信号に対する送受信処理を行う。なお、デュアルバンド送受信回路３１は１つのＬＳＩから構成されている。図６に示す無線通信装置１００の基本的構成は、図１に示した構成と同様であるため、重複する構成については、説明を省略する。従って、第１アンテナ１１、第２アンテナ１２、第１分波器１３、第２分波器１４、伝送路１７の構成については説明を省略する。
【００３６】
デュアルバンド送受信回路３１は、第１端子１８、及び第２端子１９を有する無線回路である。この第１端子１８、及び第２端子１９は、上記の通り、第１分波器１３に接続される。さらに、デュアルバンド送受信回路３１は、送受信処理を行うため、ベースバンドプロセッサ３２、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）３３、フィルタ３４、アンプ３５、直交変調器３６、オシレータ３７、ＰＬＬ回路３８、アンプ３９、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）４０、フィルタ４１、アンプ４２、アンプ４３、直交復調器４４、スイッチ５１、スイッチ５２、アンプ５３、アンプ５４、アンプ５５、アンプ５６、スイッチ５７、スイッチ５８を有している。
【００３７】
デュアルバンド送受信回路３１は、直交変復調処理を行う。すなわち、ベースバンドプロセッサ３２から出力されるベースバンドの直交信号に対して、変調処理を行う。これにより、バンドグループ１、又はバンドグループ３の送信信号が生成される。また、バンドグループ１、又はバンドグループ３の直交信号に対して、復調処理を行う。これにより、ベースバンドの受信信号が生成される。
【００３８】
まず、送信処理を行うための構成について説明する。デュアルバンド送受信回路３１には、信号を変調するため、ＤＡＣ３３、フィルタ３４、アンプ３５、直交変調器３６、オシレータ３７、ＰＬＬ回路３８、アンプ３９が設けられている。なお、オシレータ３７、及びＰＬＬ回路３８は、後述するように、信号を復調するためにも用いられる。すなわち、オシレータ３７及びＰＬＬ回路３８は、変調、及び復調に用いられる共通回路部分となる。また、ベースバンドプ３２、ＤＡＣ３３、フィルタ３４、アンプ３５、直交変調器３６、スイッチ５１、スイッチ５２、スイッチ５７、アンプ５３、及びアンプ５５が信号を送信するための送信回路８１となる。すなわち、図６の一点鎖線で囲まれる領域に含まれるベースバンドプ３２、ＤＡＣ３３、フィルタ３４、アンプ３５、直交変調器３６、スイッチ５１、スイッチ５２、スイッチ５７、アンプ５３、及びアンプ５５が送信回路８１を構成する。
【００３９】
ベースバンドプロセッサ３２は、ベースバンドの信号が出力される。ベースバンドプロセッサ３２からのデジタル信号がＤＡＣ３３に入力される。なお、ここでは直交変調を行うため、ベースバンドプロセッサ３２からは、２本の信号ラインが示されている。すなわち、２本の信号ラインのうち、一方が同相チャネル成分（Ｉチャネル成分）を示し、他方が直交チャネル成分（Ｑチャネル成分）を示している。
【００４０】
ＤＡＣ３３は、ベースバンドプロセッサ３２からのデジタル信号をアナログ信号に変換して、フィルタ３４に出力する。フィルタ３４は、ノイズを低減するためのローパスフィルタである。フィルタ３４は、ベースバンドの信号を通過して、ベースバンドよりも周波数の高い信号を遮断する。これにより、ノイズを除去することができる。そして、フィルタ３４からの信号は、アンプ３５で増幅され、直交変調器３６に入力される。直交変調器３６は、同相チャネル成分と直交チャネル成分を合成する。
【００４１】
また、直交変調器３６には、オシレータ３７、及びＰＬＬ回路３８を含む共通回路部分からのＰＬＬ信号がアンプ３９を介して入力される。オシレータ３７は、例えば、水晶発振器であり、所定の周波数の信号を発信する。そして、オシレータ３７からの信号は、ＰＬＬ回路３８に入力される。ＰＬＬ回路３８は、ＰＬＬ信号を出力する。なお、直交変調を行うため、ＰＬＬ回路３８と直交変調器３６の間には、２本の信号ラインが接続されている。各々のＰＬＬ信号がアンプ３９で増幅されて、直交変調器３６に入力される。そして、直交変調器３６は、ＰＬＬ信号に基づいて、ベースバンドプロセッサ３２からの送信信号の周波数を変換する。これにより、バンドグループ１、又はバンドグループ３の周波数の送信信号が生成される。すなわち、チャネルＣＨ１での送信を行う場合、バンドグループ１の送信信号が生成され、チャネルＣＨ２での送信を行う場合、バンドグループ３の送信信号が生成される。このように、直交変調器３６は、バンドグループ１、及びバンドグループ３の信号を変調可能である。直交変調器３６は、ベースバンドの信号を変調して、送信信号を出力している。
【００４２】
そして、直交変調器３６からの送信信号は、スイッチ５７に入力される。さらに、スイッチ５７には、ベースバンドプロセッサ３２からの制御信号が入力されている。スイッチ５７は、ベースバンドプロセッサ３２からの制御信号に基づいて、チャネルの切換を行う。例えば、スイッチ５７は、チャネルＣＨ１で送信を行う場合、直交変調器３６を低周波数用のアンプ５５に接続する。これにより、バンドグループ１の送信信号は、アンプ５５に入力する。一方、スイッチ５７は、チャネルＣＨ２で送信を行う場合、直交変調器３６を高周波数用のアンプ５３に接続する。これにより、バンドグループ３の送信信号は、アンプ５３に入力する。このように、スイッチ５７は、チャネルに応じて、アンプ５３、及びアンプ５５のどちらを使うか選択している。周波数に応じてアンプ５３とアンプ５５とを使い分けることで、広帯域用ではないアンプを用いることができる。よって、アンプからの出力を安定することができる。
【００４３】
例えば、高い周波数帯での送信を行う場合、制御信号によってスイッチ５７がアンプ５３と直交変調器３６とを接続する。送信信号はアンプ５３で増幅されてスイッチ５１に入力する。一方、低い周波数帯での送信を行う場合、制御信号によってスイッチ５７が直交変調器３６とアンプ５５を接続する。この場合、送信信号はアンプ５５で増幅されて、スイッチ５２に入力する。このように、使用するチャネルに応じて、スイッチ５７を切換える。
【００４４】
アンプ５３で増幅された送信信号は、スイッチ５１に入力される。また、スイッチ５１には、ベースバンドプロセッサ３２からの制御信号が入力されている。この制御信号は、送信と受信とを切換えるための信号である。送信を行う場合、スイッチ５１は、アンプ５３と第２端子１９を接続する。これにより、バンドグループ３の送信信号が第２端子１９に入力される。そして、バンドグループ３の送信信号が、第１分波器１３、伝送路１７、及び第２分波器１４を介して、第１アンテナ１１、第２アンテナ１２から空間に放射される。
【００４５】
一方、アンプ５５で増幅された送信信号は、スイッチ５２に入力される。また、スイッチ５２には、ベースバンドプロセッサ３２の制御信号が入力されている。この制御信号は、送信と受信とを切換えるための信号である。送信を行う場合、スイッチ５２は、アンプ５５と第１端子１８を接続する。これにより、バンドグループ１の送信信号が第１端子１８に入力される。そして、バンドグループ１の送信信号が、第１分波器１３、伝送路１７、及び第２分波器を介して、第１アンテナ１１、第２アンテナ１２から空間に放射される。
【００４６】
次に、受信信号を復調する処理について説明する。また、ベースバンドプ３２、ＡＤＣ３３、フィルタ４１、アンプ４２アンプ４３、直交復調器４４、スイッチ５８、アンプ５６、アンプ５４、スイッチ５１、及びスイッチ５２が受信回路８２となる。すなわち、図６の点線で囲まれる領域に含まれるベースバンドプ３２、ＡＤＣ３３、フィルタ４１、アンプ４２アンプ４３、直交復調器４４、スイッチ５８、アンプ５６、アンプ５４、スイッチ５１、スイッチ５２が、受信回路８２を構成する。上記のように、バンドグループ１の受信信号は、第１端子１８に入力される。一方、バンドグループ３の受信信号は、第２端子１９に入力される。まず、バンドグループ１の受信信号について説明する。
【００４７】
バンドグループ１の受信信号は、第１端子１８を介してスイッチ５２に入力する。スイッチ５２には、上記のように、送信、受信を切換える制御信号が、ベースバンドプロセッサ３２から入力されている。従って、受信を行なう場合、スイッチ５２は、第１端子１８をアンプ５６と接続する。そして、バンドグループ１の受信信号がアンプ５６で増幅されて、スイッチ５８に入力する。スイッチ５８には、上記のように、チャネルを切換える制御信号がベースバンドプロセッサ３２から入力されている。従って、スイッチ５８は、アンプ５６と直交復調器４４を接続する。これにより、アンプ５６からの受信信号は、直交復調器４４に入力される。
【００４８】
また、直交復調器４４には、直交変調器３６と同様に、ＰＬＬ回路３８からのＰＬＬ信号がアンプ４３を介して入力されている。直交復調器４４は、ＰＬＬ信号に基づいて周波数をベースバンドまで下げて、直交信号を取り出している。すなわち、直交復調器４４は、位相が９０°異なるベースバンドの信号を生成する。なお、直交復調器４４からベースバンドプロセッサ３２までには、２本の信号ラインが示されている。ベースバンドに変換された信号は、アンプ４２で増幅されて、フィルタ４１に入力する。
【００４９】
フィルタ４１は、チャネルフィルタであり、例えば、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）を用いることができる。そして、ベースバンドの信号を通過して、ベースバンドよりも周波数の高い信号を遮断する。フィルタ４１からのアナログ信号は、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）４０でデジタル信号に変換される。ＡＤＣ４０からのデジタル信号は、ベースバンドプロセッサ３２に入力される。
【００５０】
このように、デュアルバンド送受信回路３１は、送受信処理を行っている。また、送受信を切換えるスイッチ５１、スイッチ５２がデュアルバンド送受信回路３１内に設けられている。さらに、チャネルを切換えるスイッチ５７、スイッチ５８がデュアルバンド送受信回路３１内に設けられている。従って、デュアルバンド送受信回路３１用のＬＳＩとは別に制御回路を付加する必要がなくなる。よって、送受信を行う回路の構成を簡略化することができる。すなわち、第１分波器１３よりもアンテナ側に制御信号を出力する制御回路を別途設ける必要がなくなる。これにより、簡便な構成の回路で、高いダイバーシティ効果を実現することができる。すなわち、ＬＳＩに組み込むことが困難な分波器よりもアンテナ側に、制御回路や制御信号用の配線を設ける必要がなくなる。ＬＳＩ内で制御用信号用の配線が完結しているため、ＬＳＩ化を容易に行うことができる。これにより、回路構成を簡略化することができる。
【００５１】
次に、ベースバンドプロセッサ３２での処理について、図７を用いて説明する。図７は、ベースバンドプロセッサ３２内での処理を説明するための図である。まず、図７を用いてデータを送信する処理について説明する。また、図７の右側には、送信用のＯＦＤＭ信号（ＴＸ）と受信用のＯＦＤＭ信号（ＲＸ）が示されている。さらに、送信用のＯＦＤＭ信号（ＴＸ）と受信用のＯＦＤＭ信号（ＲＸ）の間に伝達関数が示されている。この伝達関数によって、送信用のＯＦＤＭ信号（ＴＸ）が受信用のＯＦＤＭ信号（ＲＸ）となる。
【００５２】
送信データに基づくＯＦＤＭ信号ＴＸに、ＦＥＣ（Ｆｏｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）エンコード処理を行う。これにより、エラー訂正の符号が付加される。なお、上記のように、ＦＥＣエンコード処理を行う前のＯＦＤＭ信号ＴＸのスペクトル波形が示されている。ＦＥＣエンコード処理を行った後、インターリーブ処理を行う。これにより、データの並び替えが行われる。並び替えを行った後、シリアル・パラレル変換処理を行う。すなわち、シリアルの送信データをパラレルの送信データに変換する。このシリアル・パラレル変換は、一度に複数のキャリアを用いて送信するために行われる。ここで、複数のキャリアのそれぞれがサブキャリアとなる。
【００５３】
そして、パラレルの送信データのそれぞれをサブキャリア変調する。例えば、個々のサブキャリアを多値ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などでサブキャリア変調する。サブキャリア変調された信号は、サブキャリア周波数別の信号として逆フーリエ変換される。例えば、ＩＦＦＴ（高速フーリエ逆変換）処理によって離散逆フーリエ変換を行う。そして、合成された信号がマルチパスフェーディング伝送路を介して、図３に示したＤＡＣ３３に出力される。このように、送信変調は、サブキャリア毎に行われる。また、マルチキャリアの多重は、ＩＦＦＴによって一括してデジタル処理される。送信データをサブキャリア変調した後、逆フーリエ変換して、サブキャリアを合成している。サブキャリアを合成することで、多重化されたマルチキャリアの信号が出力される。図７に示すように、送信用のＯＦＤＭ信号（ＴＸ）が伝達関数によって、受信用のＯＦＤＭ信号（ＲＸ）となる
【００５４】
次に、データを受信する処理について説明する。データを受信する処理は、データを送信する処理と逆になる。図３に示したＡＤＣ４０からマルチパスデーディング伝送路を介して、ベースバンドの受信信号が入力される。そして、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）によって、受信信号のレベルが調整される。レベルを調整した後、パラレルの受信データをフーリエ変換する。例えば、デジタルの受信信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理によって離散フーリエ変換して、サブキャリア別の信号とする
【００５５】
サブキャリア別の信号とした後、サブキャリア復調処理を行う。これにより、サブキャリア別に復調される。その後、パラレル・シリアル変換する。これにより、パラレルの受信データがシリアルの受信データに変換される。そして、シリアルの受信データに対して、デインターリーブ処理を行う。これにより、データが並び替えられて、並びが元に戻る。そして、ＦＥＣデコード処理を行い、データを読み取る。このように、受信復調は、サブキャリア毎に行われる。また、マルチキャリアの分離・分波は、ＦＦＴによって一括してデジタル処理される。このように、受信信号を、フーリエ変換して、マルチキャリアを分離・分波している。マルチキャリアをサブキャリアに分離・分波した後、サブキャリア復調している。
【００５６】
このように、ベースバンドプロセッサ３２では、ＯＦＤＭ変復調処理が行われている。なお、変調処理と復調処理が異なる回路によって実施されてもよい。この場合、送信用の無線通信装置と受信用の無線通信装置とが別個に得られる。従って、上記の構成を送信用の無線通信機器だけに適用してもよく、また、受信用の無線通信装置だけに適用してもよい。
【００５７】
上記の構成によって、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）のハイバンド・ローバンド回路構成を簡単化することができる。相互相関性のない２つのアンテナからの受信信号を合成することで、簡単にダイバーシティ効果を実現することができる。また、２つの広帯域のアンテナからの受信信号を合成している。すなわち、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２を、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２の周波数帯の信号を送受信可能な広帯域アンテナとする。よって、広帯域で高いダイバーシティ効果を実現することができる。また、上記の構成は、Ｗ−ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に適用可能である。
【００５８】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものでなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記の説明では、通信方式がＭＢ−ＯＦＤＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｂａｎｄ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式であるとして説明したが、通信方式は特に限定されるものではない。２以上のチャネルで無線通信を行うものであればよい。また、ＷｉＭＡＸの規格の無線通信装置やＷｉ−Ｆｉでの無線通信装置に適用してもよい。複数の無線規格を統合したダイバーシティ回路に適用することも可能である。もちろん、３以上のアンテナが用いられていてもよい。また、デュアルバンド送受信回路３１をチャネル毎に異なるチップからなる回路としてもよい。すなわち、第１端子１８を有する第１送受信回路１５と第２端子１９を有する第２送受信回路１６が物理的に異なるチップで構成されていてもよい。
【００５９】
なお、上記の説明では、図３に示した第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６が排他的に動作するとしたが、第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６を同時に動作させてもよい。例えば、Ｗ−ＬＡＮや携帯電話などで、２．４ＧＨｚと５ＧＨｚの信号を同時に送信、又は受信する場合、第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６を同時に動作させる。すなわち、第１送受信回路１５の第１端子１８と第２送受信回路１６の第２端子１９から同時に信号が出力されることになる。そして、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２から異なる周波数帯の信号が同時に出力される。このように、異なるチャネルの信号を同時に送信する場合、第１分波器１３によって、異なる周波数帯の信号が合成される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる無線通信装置に用いられる第１分波器の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる無線通信装置に用いられる第１分波器の特性を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態にかかる無線通信装置に用いられる第２分波器の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる無線通信装置に用いられる第１分波器の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる無線通信装置の具体的構成例を示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる無線通信装置のベースバンドプロセッサでの処理を説明するための図である。
【図８】特許文献２に記載の通信装置の構成を簡略化して示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１ 第１アンテナ
１２ 第２アンテナ
１３ 第１分波器
１４ 第２分波器
１５ 第１送受信回路
１６ 第２送受信回路
１７ 伝送路
１８ 第１端子
１９ 第２端子
２０ 無線回路
２１ 抵抗
２２ フィルタ
２３ フィルタ
２４ 分岐合成回路（パワースプリッタ）
３１ デュアルバンド送受信回路（ＬＳＩ）
３２ ベースバンドプロセッサ
３３ ＤＡＣ
３４ フィルタ
３５ アンプ
３６ 直交変調器
３７ オシレータ
３８ ＰＬＬ回路
３９ アンプ
４０ ＡＤＣ
４１ フィルタ
４２ アンプ
４３ アンプ
４４ 直交復調器
５１ スイッチ
５２ スイッチ
５３ アンプ
５４ アンプ
５５ アンプ
５６ アンプ
５７ スイッチ
５８ スイッチ
７１ 第１アンテナ
７２ 第２アンテナ
７３ 第１伝送路
７４ 第２伝送路
７５ スイッチ
７６ 制御回路
７７ 第１送受信回路
７８ 第２送受信回路
８１ 送信回路
８２ 受信回路
１００ 無線通信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関し、特に詳しくは第１のアンテナ、及び第２のアンテナを有する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つのアンテナを用いて周波数帯の異なる信号を処理する方法が開示されている（特許文献１）。この方法では、５ＧＨｚと２．４ＧＨｚの信号を２つのアンテナで検波している。そして、制御信号を用いて、どちらのアンテナからの信号を使用するか決定している。さらに、ダイプレクサ（分波器）で２．４ＧＨｚの信号と５ＧＨｚの信号を分配している。この制御信号はＯＦＤＭプロセッサを含むベースバンドプロセッサから、アンテナとダイプレクサの間に設けられたスイッチに出力されている。
【０００３】
なお、関連技術として、複数のアンテナを用いて送受信を行う通信装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１の通信装置では、マルチキャリア伝送システムにおいて、高周波信号をキャリア毎に分波する分波器を有している。そして、通信装置は、分波器で分波された信号を補正した後、復調している。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開公報第２００５／００５４３８３号公報
【特許文献２】特開平１０−２１００９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載の装置構成について、図８を用いて説明する。図８は、特許文献２に記載の装置構成を簡略化して示すブロック図である。図８に示すように、第１のアンテナ７１が第１伝送路７３を介してスイッチ７５に接続されている。また、第２アンテナ７２が第２伝送路７４を介してスイッチ７５に接続されている。第１アンテナ７１、及び第２アンテナ７２はデュアルバンドアンテナである。そして、スイッチ７５には、制御回路７６からの制御信号が入力されている。この制御信号によって、スイッチ７５が使用するアンテナを切換えている。
【０００６】
そして、スイッチ７５からの受信信号は、第１送受信回路７７、又は第２送受信回路７８に入力される。第１送受信回路７７は、２．４ＧＨｚの信号に対する回路であり、第２送受信回路７８は、５ＧＨｚの信号に対する回路である。そして、第１送受信回路７７、及び第２送受信回路７８はベースバンドプロセッサやＲＦ信号をベースバンド信号に変換し、ベースバンドプロセッサに接続するＲＦ回路によって構成されている。ここでは、スイッチ７５によって、第１アンテナ７１、及び第２アンテナ７２の一方が選択される。アンテナの切換えは、受信信号のパワーレベルによって行われる。すなわち、パワーレベルの大きい方のアンテナが選択される。
【０００７】
しかしながら、特許文献２の方法では、一方のアンテナからの信号しか使用されないため、十分なダイバーシティ効果を得ることができないという問題がある。また、アンテナを切換えるために、受信信号のパワーレベルを測定する回路を設ける必要がある。従って、スイッチ、制御回路、測定用回路などを設けなければならず、装置構成が複雑になる。特に、ベースバンドプロセッサを含むＬＳＩに分波器を組み込むことは困難であるため、スイッチや制御回路などを別回路として、設ける必要がある。送受信回路に付属して制御回路やその配線を付加する必要がある。このため、構成が複雑化するという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る無線通信装置は、第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が入力される第１端子および前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が入力される第２端子を備え、前記第１端子または前記第２端子を介して入力された信号に対して所定の処理を行う無線回路と、入力された信号の周波数が属する周波数帯域に応じて当該入力された信号を前記第１端子または前記第２端子のいずれか一に出力する第１分波器と、それぞれ別に設けられ、前記第１および第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を受信可能な第１および第２アンテナと、前記第１アンテナが受信した信号と前記第２アンテナが受信した信号を合成して前記第１分波器に供給する第２分波器と、を有することを特徴とするものである。上記の構成では、第１及び第２のアンテナを用いているため、高いダイバーシティ効果を得ることができる。さらに、分波器よりもアンテナ側に制御信号を出力する制御回路を別途設ける必要がなくなるため、装置構成を簡素化することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る無線通信装置は、第１端子と第２端子とを備え、第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を第１端子から出力すると共に前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を前記第２端子から出力する無線回路と、前記第１端子から出力された信号または前記第２端子から出力された信号が入力され、入力された信号を出力する第１分波器と、前記第１分波器が出力した信号を第１の信号と第２の信号とに分割する第２分波器と、前記第１の信号を受けて放射する第１アンテナと、前記第２の信号を受けて放射する第２アンテナと、を有することを特徴とする無線通信装置である。上記の構成では、第１及び第２のアンテナを用いているため、高いダイバーシティ効果を得ることができる。上記の構成では、第１及び第２のアンテナを用いているため、高いダイバーシティ効果を得ることができる。さらに、分波器よりもアンテナ側に制御信号を出力する制御回路を別途設ける必要がなくなるため、装置構成を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡便な構成で、高いダイバーシティ効果を実現することが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】
【００１１】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略される。
【００１２】
本実施の形態にかかる無線通信装置の構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。無線通信装置１００は、無線通信を行うための第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２を有している。さらに無線通信装置は、第１分波器１３、第２分波器１４、無線回路２０、伝送路１７を有している。無線回路２０は、第１送受信回路１５、第２送受信回路１６、第１端子１８、及び第２端子１９を有している。第１送受信回路１５には、第１端子１８が設けられ、第２送受信回路１６には、第２端子１９が設けられている。無線回路２０は、具体的には、半導体集積回路（ＬＳＩ）や機能部品を集合させたモジュールが考えられる。
【００１３】
本実施の形態では、無線通信装置１００がデュアルバンドの無線機であるとして説明する。すなわち、無線通信装置１００は異なる周波数帯の送受信信号を取り扱う。無線通信装置１００は、例えば、チャネルＣＨ１とチャネルＣＨ２の信号を送受信する。そして、チャネルＣＨ１とチャネルＣＨ２の信号が送信又は受信される。チャネルＣＨ１とチャネルＣＨ２では、異なる周波数帯が使用され、異なるデータが送受信される。ここでは、ＵＷＢ（ＭＢ−ＯＦＤＭ方式、ＷｉＭｅｄｉａ ＰＨＹ ｓｐｅｃ．ｖｅｒ．１．１準拠）の場合を例として説明する。
【００１４】
第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、送信信号を空間に放射するともに、空間から到来する受信信号を捕捉する。第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、互いに近い位置に配置されている。第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は近接して配置されている。第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２のいずれも、後述する第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６の取り扱う周波数を全て処理することができる。例えば、第１送受信回路１５がバンドグループ１（３１６８〜４７５２ＧＨｚ）の送受信処理を行い、第２送受信回路１６がバンドグループ３（６３３６〜７９２０ＧＨｚ）の送受信処理を行うとする。バンドグループ１の信号がチェンネルＣＨ１に対応し、バンドグループ３の信号がチャネルＣＨ２に対応する。すなわち、第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６は異なるチャネルの信号に対して送受信処理を行う。なお、以下では、チャネルＣＨ１及びチャネルＣＨ２の二つのチャネルを用いて具体的な動作の例を説明するが、チャネルの数は二つに限定されない。二つ以上の複数のチャネルを用いて行う無線通信においても本実施の形態は適用できる。例えば、バンドグループ４、５，６による無線通信を行うようにしてもよい。
【００１５】
第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、バンドグループ１、及びバンドグループ３の送信信号を空間に放射する。また、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は空間から到来するバンドグループ１、及びバンドグループ３の受信信号を捕捉する。ここでは、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２はバンドグループ１、及びバンドグループ３を含む３〜１０ＧＨｚの帯域にわたって使用可能なワイドバンドアンテナとしている。すなわち、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２はチャネルＣＨ１に対応するバンドグループ１の信号、チャネルＣＨ２に対応するバンドグループ３の信号ともに、送受信することができる。第１アンテナ１１は、３〜１０ＧＨｚの帯域の信号を放射、及び捕捉する。第２アンテナ１２も、３〜１０ＧＨｚの帯域の信号を放射、及び捕捉する。第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２を広帯域用アンテナとすることで、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２の信号を送受信することができる。
【００１６】
第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、第２分波器１４に接続されている。第２分波器１４は、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２で受信された受信信号を合成する。また、第２分波器１４は、後述する伝送路１７からの送信信号を、第１アンテナ１１及び第２アンテナ１２に分配する。第２分波器１４は、３つのポートを有している。すなわち、第２分波器１４には、第１アンテナ１１に接続されたポートと、第２アンテナ１２に接続されたポートと、伝送路１７に接続されたポートが設けられている。第２分波器１４は、第１アンテナ１１側と第２アンテナ１２側が互いに干渉しないように、アイソレーション機能を有している。
【００１７】
第２分波器１４は、伝送路１７に接続されている。伝送路１７は、例えば、金属配線であり、第１分波器１３に接続されている。すなわち、第２分波器１４と第１分波器１３の間には、伝送路１７が設けられている。伝送路１７は、同軸のケーブルでもよく、配線パターンであってもよい。第１分波器１３と第２分波器１４は、伝送路１７を介して接続されている。このように、伝送路１７は、第２分波器１４と第１分波器１３を結ぶ回路である。伝送路１７は、第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６が取り扱う周波数をすべて通過可能である。すなわち、バンドグループ１、及びバンドグループ３の信号が伝送路１７を通過する。第２分波器１４で合成された受信信号は、伝送路１７を伝わって、第１分波器１３に入力する。また、第１分波器１３からの送信信号は、伝送路１７を伝わって、第２分波器１４に入力する。
【００１８】
第１分波器１３は、第２分波器１４で合成された受信信号を分配する。分配された受信信号は、第１端子１８又は第２端子１９に伝送される。第１分波器１３は、３つのポートを有している。すなわち、第１分波器１３には、第１端子１８に接続されたポートと、第２端子１９に接続されたポートと、伝送路１７に接続されたポートが設けられている。第１分波器１３は、第１送受信回路１５が取り扱う受信信号と第２送受信回路１６で取り扱う受信信号が互いに干渉するのを防ぐためのアイソレーション機能を有している。また、第１分波器１３は、フィルタリング機能を有しており、周波数に応じて受信信号を分配する。例えば、バンドグループ１の受信信号をチャネルＣＨ１用の第１端子１８に分配し、バンドグループ３の受信信号をチャネルＣＨ２用の第２端子１９に分配する。
【００１９】
ここで、第１分波器１３の構成について図２、及び図３を用いて説明する。図２は、第１分波器１３の構成を示すブロック図である。図３は、第１分波器１３の特性を示す図である。図３において、横軸は周波数を示し、縦軸は挿入損失を示している。図２に示すように、第１分波器１３は第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを有している。第１ポートは、アンテナ側のポートであり、伝送路１７に接続されている。第２ポートは、第１送受信回路１５側のポートであり、第１端子１８に接続されている。第３ポートは、第２送受信回路１６側のポートであり、第２端子１９に接続されている。
【００２０】
第１分波器１３は、図３に示すような伝達特性を有している。第１ポートから第３ポートの通過損失特性は、低周波数帯で減衰の大きい特性を示している。従って、第１ポートから第３ポートまでの間で、低周波数帯の信号が減衰する。高周波数帯では、第１ポートから第３ポートの通過損失が低くなっているため、高周波数帯の信号は第１ポートから第３ポートまでの間を通過する。一方、第１ポートから第２ポートの通過損失は、高周波数帯で、高くなっている。従って、第１ポートから第２ポートまでの間で、高周波数帯の信号が減衰する。低周波数帯では、第１ポートから第２ポートの通過損失が低くなっているため、低周波数帯の信号は第１ポートから第２ポートまでの間を通過する。このため、第１ポートに高周波数帯の受信信号が入力された場合、第２ポートへ伝送されない。また、第１ポートに低周波数帯の受信信号が入力された場合、第３ポートへ伝送されない。
【００２１】
従って、バンドグループ３の受信信号は、第１ポートから第３ポートに伝送される。バンドグループ３の受信信号は、第１ポートから第２ポートまでの間における減衰が大きいため、第２ポートからは送出されない。一方、バンドグループ１の受信信号は、第１ポートから第２ポートへ伝送される。また、バンドグループ１の受信信号は、第１ポートから第３ポートまでの間における減衰が大きいため、第２ポートからは送出されない。
【００２２】
このように、第１分波器１３は、帯域通過型フィルタの特性を有している。第１分波器１３は、第１端子１８側へバンドグループ１の信号を通過し、他の帯域の信号を減衰する。また、第１分波器１３は、第２端子１９側へバンドグループ３の信号を通過し、他の帯域の信号を減衰する。なお、第１端子１８と第２端子１９間は、一定量以上のアイソレーションを有しているため、第２ポートから第３ポートの間では、全ての周波数帯の信号が伝送されない。
【００２３】
第１端子１８には、バンドグループ１の受信信号が入力される。バンドグループ１の受信信号は、第１分波器１３から、第１端子１８を通じて、第１送受信回路１５に入力される。第１送受信回路１５は、バンドグループ１の信号の送受信処理を行う。すなわち、第１送受信回路１５は、バンドグループ１の受信信号に対して復調処理を行う。これにより、チャネルＣＨ１用の受信信号をベースバンドの信号に変換することができる。また、第１送受信回路１５は、ベースバンドの信号がチャネルＣＨ１用の送信信号になるよう、変調処理を行う。
【００２４】
第２端子１９には、バンドグループ３の受信信号が入力される。バンドグループ３の受信信号は、第１分波器１３から、第２端子１９を通じて、第２送受信回路１６に入力される。第２送受信回路１６は、バンドグループ３の信号の送受信処理を行う。すなわち、第２送受信回路１６は、バンドグループ３の受信信号に対して復調処理を行う。これにより、チャネルＣＨ２用の受信信号をベースバンドの信号に変換することができる。また、第２送受信回路１６は、ベースバンドの信号に対して変調処理を行う。これにより、ベースバンドのデータがチャネルＣＨ２用の送信信号に変換される。
【００２５】
第１送受信回路１５と第２送受信回路１６は排他的に動作する。すなわち、一方の送受信回路が動作している間は、他方の送受信回路は動作しない。従って、バンドグループ１の信号を送受信しているときは、第１送受信回路１５が動作し、バンドグループ３の信号を送受信しているときは、第２送受信回路１６が動作する。このように、一方の送受信回路が動作しているときは、他方の送受信回路が休止する。よって、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２のいずれかで無線通信が行われる。
【００２６】
例えば、チャネルＣＨ１のデータを送信する場合、第１送受信回路１５がデータを変調する。これにより、バンドグループ１の送信信号が生成される。そして、この送信信号が第１分波器１３、伝送路１７、及び第２分波器１４を通じて、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２に伝送される。そして、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、バンドグループ１の送信信号を空間に放出する。
【００２７】
チャネルＣＨ２のデータを送信する場合、第２送受信回路１６がデータを変調する。これにより、バンドグループ３の送信信号が生成される。そして、この送信信号が第１分波器１３、伝送路１７、及び第２分波器１４を通じて、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２に伝送される。そして、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、バンドグループ３の送信信号を空間に放出する。
【００２８】
また、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２が受信信号を捕捉した場合、第２分波器１４によって受信信号が合成される。すなわち、第１アンテナ１１で受信された受信信号と、第２アンテナ１２で受信された受信信号が第２分波器１４で電力合成される。合成された受信信号は、伝送路１７を通じて、第１分波器１３に伝送される。
【００２９】
第１分波器１３は、周波数に応じて、受信信号を第１端子１８又は第２端子１９に分配している。従って、受信信号がバンドグループ１である場合、第１分波器１３の第１ポートから第２ポートを通って、第１端子１８まで伝送される。そして、第１送受信回路１５は、バンドグループ１の受信信号に対して復調処理を行う。一方、受信信号がバンドグループ３である場合、第１分波器１３の第１ポートから第３ポートを通って、第２端子１９まで伝送される。そして、第２送受信回路１６は、第２バンドグループの受信信号に対して復調処理を行う。
【００３０】
また、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２は、マルチパスの環境下で、到来方向の違う電波を同時に捕らえることが可能なよう設計されている。よって、高いダイバーシティ効果を実現することができる。本実施の形態にかかる無線通信装置１００は、特に、床面や壁面で電波が反射される室内での利用に好適である。
【００３１】
次に、第２分波器１４、及び第１分波器１３の回路構成について図４、及び図５を用いて説明する。図４は、第２分波器１４の構成の一例を示す回路図であり、図５は、第１分波器１３の構成の一例を示す回路図である。
【００３２】
図４に示すように、第２分波器１４は、３つのポートを有している。すなわち、第１アンテナ１１側のポートと、第２アンテナ１２側のポートと、伝送路１７側のポートが、第２分波器１４に設けられている。第１アンテナ１１側のポートと、第２アンテナ１２側のポートの間には、インピーダンスを整合するための抵抗２１が設けられている。そして、第１アンテナ１１で受信した受信信号と第２アンテナ１２で受信した受信信号が合成されて、伝送路１７側のポートに出力される。また、伝送路１７からの送信信号が第２分波器１４によって分配されて、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２に入力される。第２分波器１４は、例えば、送信信号の電力を１／２に分配して、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２にそれぞれ出力する。第２分波器１４は、受信信号の電力を分配、合成する電力合成分配器となる。第１アンテナ１１側と第２アンテナ１２側とが互いに干渉しないように、第２分波器１４はアイソレーション機能を有している。従って、第１アンテナ１１で受信した受信信号は第２アンテナ１２に送出されず、第２アンテナ１２で受信した受信信号は第１アンテナ１１に送出されない。
【００３３】
図５に示すように、第１分波器１３は、３つのポートを有している。すなわち、伝送路１７側の第１ポートと、第１端子１８側の第２ポートと、第２端子１９側の第３ポートとが、第１分波器１３に設けられている。第１ポートには、分岐合成回路２４が設けられている。分岐合成回路２４の具体的な実現手段としては種々のものがあるが、例えば、その一例としてパワースプリッタがある。分岐合成回路２４がパワースプリッタであるとすれば、パワースプリッタは、電量を合成、分配する回路であり、例えば第２分波器１４と同様の回路を用いることができる。第１ポートと第２のポートの間には、フィルタ２２が設けられている。フィルタ２２はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）であり、バンドグループ１の信号を通過し、バンドグループ３の信号を遮断する。第１ポートと第３のポートの間には、フィルタ２３が設けられている。フィルタ２３はＢＰＦであり、バンドグループ３の信号を通過し、バンドグループ１の信号を遮断する。これにより、第１端子１８には、バンドグループ１の信号が入力され、第２端子１９には、バンドグループ３の信号が入力される。このように、フィルタ２２とフィルタ２３とは、異なる帯域の信号を通過させる。すなわち、フィルタ２２とフィルタ２３の通過帯域が異なっている。なお、フィルタ２２、及びフィルタ２３として、バンドパスフィルタの代わりに、ローパスフィルタやハイパスフィルタを用いてもよい。
【００３４】
また、第１端子１８側と第２端子１９側とは一定量以上のアイソレーションを有している。よって、第１端子１８からの送信信号は、第２端子１９に入力されず、第２端子１９からの送信信号は、第１端子１８に入力されない。従って、第１分波器１３よりもアンテナ側で切換え用の制御信号が不要となるため、構成を簡略化することができる。
【００３５】
次に、本実施の形態にかかる無線通信装置１００の具体的構成例について図６を用いて説明する。図６は、無線通信装置１００の構成を示す回路図である。図６に示す無線通信装置１００では、第１送受信回路１５と第２送受信回路１６がデュアルバンド送受信回路３１（ＬＳＩ３１）に含まれている。すなわち、デュアルバンド送受信回路３１が、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２の信号に対する送受信処理を行う。なお、デュアルバンド送受信回路３１は１つのＬＳＩから構成されている。図６に示す無線通信装置１００の基本的構成は、図１に示した構成と同様であるため、重複する構成については、説明を省略する。従って、第１アンテナ１１、第２アンテナ１２、第１分波器１３、第２分波器１４、伝送路１７の構成については説明を省略する。
【００３６】
デュアルバンド送受信回路３１は、第１端子１８、及び第２端子１９を有する無線回路である。この第１端子１８、及び第２端子１９は、上記の通り、第１分波器１３に接続される。さらに、デュアルバンド送受信回路３１は、送受信処理を行うため、ベースバンドプロセッサ３２、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）３３、フィルタ３４、アンプ３５、直交変調器３６、オシレータ３７、ＰＬＬ回路３８、アンプ３９、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）４０、フィルタ４１、アンプ４２、アンプ４３、直交復調器４４、スイッチ５１、スイッチ５２、アンプ５３、アンプ５４、アンプ５５、アンプ５６、スイッチ５７、スイッチ５８を有している。
【００３７】
デュアルバンド送受信回路３１は、直交変復調処理を行う。すなわち、ベースバンドプロセッサ３２から出力されるベースバンドの直交信号に対して、変調処理を行う。これにより、バンドグループ１、又はバンドグループ３の送信信号が生成される。また、バンドグループ１、又はバンドグループ３の直交信号に対して、復調処理を行う。これにより、ベースバンドの受信信号が生成される。
【００３８】
まず、送信処理を行うための構成について説明する。デュアルバンド送受信回路３１には、信号を変調するため、ＤＡＣ３３、フィルタ３４、アンプ３５、直交変調器３６、オシレータ３７、ＰＬＬ回路３８、アンプ３９が設けられている。なお、オシレータ３７、及びＰＬＬ回路３８は、後述するように、信号を復調するためにも用いられる。すなわち、オシレータ３７及びＰＬＬ回路３８は、変調、及び復調に用いられる共通回路部分となる。また、ベースバンドプ３２、ＤＡＣ３３、フィルタ３４、アンプ３５、直交変調器３６、スイッチ５１、スイッチ５２、スイッチ５７、アンプ５３、及びアンプ５５が信号を送信するための送信回路８１となる。すなわち、図６の一点鎖線で囲まれる領域に含まれるベースバンドプ３２、ＤＡＣ３３、フィルタ３４、アンプ３５、直交変調器３６、スイッチ５１、スイッチ５２、スイッチ５７、アンプ５３、及びアンプ５５が送信回路８１を構成する。
【００３９】
ベースバンドプロセッサ３２は、ベースバンドの信号が出力される。ベースバンドプロセッサ３２からのデジタル信号がＤＡＣ３３に入力される。なお、ここでは直交変調を行うため、ベースバンドプロセッサ３２からは、２本の信号ラインが示されている。すなわち、２本の信号ラインのうち、一方が同相チャネル成分（Ｉチャネル成分）を示し、他方が直交チャネル成分（Ｑチャネル成分）を示している。
【００４０】
ＤＡＣ３３は、ベースバンドプロセッサ３２からのデジタル信号をアナログ信号に変換して、フィルタ３４に出力する。フィルタ３４は、ノイズを低減するためのローパスフィルタである。フィルタ３４は、ベースバンドの信号を通過して、ベースバンドよりも周波数の高い信号を遮断する。これにより、ノイズを除去することができる。そして、フィルタ３４からの信号は、アンプ３５で増幅され、直交変調器３６に入力される。直交変調器３６は、同相チャネル成分と直交チャネル成分を合成する。
【００４１】
また、直交変調器３６には、オシレータ３７、及びＰＬＬ回路３８を含む共通回路部分からのＰＬＬ信号がアンプ３９を介して入力される。オシレータ３７は、例えば、水晶発振器であり、所定の周波数の信号を発信する。そして、オシレータ３７からの信号は、ＰＬＬ回路３８に入力される。ＰＬＬ回路３８は、ＰＬＬ信号を出力する。なお、直交変調を行うため、ＰＬＬ回路３８と直交変調器３６の間には、２本の信号ラインが接続されている。各々のＰＬＬ信号がアンプ３９で増幅されて、直交変調器３６に入力される。そして、直交変調器３６は、ＰＬＬ信号に基づいて、ベースバンドプロセッサ３２からの送信信号の周波数を変換する。これにより、バンドグループ１、又はバンドグループ３の周波数の送信信号が生成される。すなわち、チャネルＣＨ１での送信を行う場合、バンドグループ１の送信信号が生成され、チャネルＣＨ２での送信を行う場合、バンドグループ３の送信信号が生成される。このように、直交変調器３６は、バンドグループ１、及びバンドグループ３の信号を変調可能である。直交変調器３６は、ベースバンドの信号を変調して、送信信号を出力している。
【００４２】
そして、直交変調器３６からの送信信号は、スイッチ５７に入力される。さらに、スイッチ５７には、ベースバンドプロセッサ３２からの制御信号が入力されている。スイッチ５７は、ベースバンドプロセッサ３２からの制御信号に基づいて、チャネルの切換を行う。例えば、スイッチ５７は、チャネルＣＨ１で送信を行う場合、直交変調器３６を低周波数用のアンプ５５に接続する。これにより、バンドグループ１の送信信号は、アンプ５５に入力する。一方、スイッチ５７は、チャネルＣＨ２で送信を行う場合、直交変調器３６を高周波数用のアンプ５３に接続する。これにより、バンドグループ３の送信信号は、アンプ５３に入力する。このように、スイッチ５７は、チャネルに応じて、アンプ５３、及びアンプ５５のどちらを使うか選択している。周波数に応じてアンプ５３とアンプ５５とを使い分けることで、広帯域用ではないアンプを用いることができる。よって、アンプからの出力を安定することができる。
【００４３】
例えば、高い周波数帯での送信を行う場合、制御信号によってスイッチ５７がアンプ５３と直交変調器３６とを接続する。送信信号はアンプ５３で増幅されてスイッチ５１に入力する。一方、低い周波数帯での送信を行う場合、制御信号によってスイッチ５７が直交変調器３６とアンプ５５を接続する。この場合、送信信号はアンプ５５で増幅されて、スイッチ５２に入力する。このように、使用するチャネルに応じて、スイッチ５７を切換える。
【００４４】
アンプ５３で増幅された送信信号は、スイッチ５１に入力される。また、スイッチ５１には、ベースバンドプロセッサ３２からの制御信号が入力されている。この制御信号は、送信と受信とを切換えるための信号である。送信を行う場合、スイッチ５１は、アンプ５３と第２端子１９を接続する。これにより、バンドグループ３の送信信号が第２端子１９に入力される。そして、バンドグループ３の送信信号が、第１分波器１３、伝送路１７、及び第２分波器１４を介して、第１アンテナ１１、第２アンテナ１２から空間に放射される。
【００４５】
一方、アンプ５５で増幅された送信信号は、スイッチ５２に入力される。また、スイッチ５２には、ベースバンドプロセッサ３２の制御信号が入力されている。この制御信号は、送信と受信とを切換えるための信号である。送信を行う場合、スイッチ５２は、アンプ５５と第１端子１８を接続する。これにより、バンドグループ１の送信信号が第１端子１８に入力される。そして、バンドグループ１の送信信号が、第１分波器１３、伝送路１７、及び第２分波器を介して、第１アンテナ１１、第２アンテナ１２から空間に放射される。
【００４６】
次に、受信信号を復調する処理について説明する。また、ベースバンドプ３２、ＡＤＣ３３、フィルタ４１、アンプ４２アンプ４３、直交復調器４４、スイッチ５８、アンプ５６、アンプ５４、スイッチ５１、及びスイッチ５２が受信回路８２となる。すなわち、図６の点線で囲まれる領域に含まれるベースバンドプ３２、ＡＤＣ３３、フィルタ４１、アンプ４２アンプ４３、直交復調器４４、スイッチ５８、アンプ５６、アンプ５４、スイッチ５１、スイッチ５２が、受信回路８２を構成する。上記のように、バンドグループ１の受信信号は、第１端子１８に入力される。一方、バンドグループ３の受信信号は、第２端子１９に入力される。まず、バンドグループ１の受信信号について説明する。
【００４７】
バンドグループ１の受信信号は、第１端子１８を介してスイッチ５２に入力する。スイッチ５２には、上記のように、送信、受信を切換える制御信号が、ベースバンドプロセッサ３２から入力されている。従って、受信を行なう場合、スイッチ５２は、第１端子１８をアンプ５６と接続する。そして、バンドグループ１の受信信号がアンプ５６で増幅されて、スイッチ５８に入力する。スイッチ５８には、上記のように、チャネルを切換える制御信号がベースバンドプロセッサ３２から入力されている。従って、スイッチ５８は、アンプ５６と直交復調器４４を接続する。これにより、アンプ５６からの受信信号は、直交復調器４４に入力される。
【００４８】
また、直交復調器４４には、直交変調器３６と同様に、ＰＬＬ回路３８からのＰＬＬ信号がアンプ４３を介して入力されている。直交復調器４４は、ＰＬＬ信号に基づいて周波数をベースバンドまで下げて、直交信号を取り出している。すなわち、直交復調器４４は、位相が９０°異なるベースバンドの信号を生成する。なお、直交復調器４４からベースバンドプロセッサ３２までには、２本の信号ラインが示されている。ベースバンドに変換された信号は、アンプ４２で増幅されて、フィルタ４１に入力する。
【００４９】
フィルタ４１は、チャネルフィルタであり、例えば、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）を用いることができる。そして、ベースバンドの信号を通過して、ベースバンドよりも周波数の高い信号を遮断する。フィルタ４１からのアナログ信号は、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）４０でデジタル信号に変換される。ＡＤＣ４０からのデジタル信号は、ベースバンドプロセッサ３２に入力される。
【００５０】
このように、デュアルバンド送受信回路３１は、送受信処理を行っている。また、送受信を切換えるスイッチ５１、スイッチ５２がデュアルバンド送受信回路３１内に設けられている。さらに、チャネルを切換えるスイッチ５７、スイッチ５８がデュアルバンド送受信回路３１内に設けられている。従って、デュアルバンド送受信回路３１用のＬＳＩとは別に制御回路を付加する必要がなくなる。よって、送受信を行う回路の構成を簡略化することができる。すなわち、第１分波器１３よりもアンテナ側に制御信号を出力する制御回路を別途設ける必要がなくなる。これにより、簡便な構成の回路で、高いダイバーシティ効果を実現することができる。すなわち、ＬＳＩに組み込むことが困難な分波器よりもアンテナ側に、制御回路や制御信号用の配線を設ける必要がなくなる。ＬＳＩ内で制御用信号用の配線が完結しているため、ＬＳＩ化を容易に行うことができる。これにより、回路構成を簡略化することができる。
【００５１】
次に、ベースバンドプロセッサ３２での処理について、図７を用いて説明する。図７は、ベースバンドプロセッサ３２内での処理を説明するための図である。まず、図７を用いてデータを送信する処理について説明する。また、図７の右側には、送信用のＯＦＤＭ信号（ＴＸ）と受信用のＯＦＤＭ信号（ＲＸ）が示されている。さらに、送信用のＯＦＤＭ信号（ＴＸ）と受信用のＯＦＤＭ信号（ＲＸ）の間に伝達関数が示されている。この伝達関数によって、送信用のＯＦＤＭ信号（ＴＸ）が受信用のＯＦＤＭ信号（ＲＸ）となる。
【００５２】
送信データに基づくＯＦＤＭ信号ＴＸに、ＦＥＣ（Ｆｏｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）エンコード処理を行う。これにより、エラー訂正の符号が付加される。なお、上記のように、ＦＥＣエンコード処理を行う前のＯＦＤＭ信号ＴＸのスペクトル波形が示されている。ＦＥＣエンコード処理を行った後、インターリーブ処理を行う。これにより、データの並び替えが行われる。並び替えを行った後、シリアル・パラレル変換処理を行う。すなわち、シリアルの送信データをパラレルの送信データに変換する。このシリアル・パラレル変換は、一度に複数のキャリアを用いて送信するために行われる。ここで、複数のキャリアのそれぞれがサブキャリアとなる。
【００５３】
そして、パラレルの送信データのそれぞれをサブキャリア変調する。例えば、個々のサブキャリアを多値ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などでサブキャリア変調する。サブキャリア変調された信号は、サブキャリア周波数別の信号として逆フーリエ変換される。例えば、ＩＦＦＴ（高速フーリエ逆変換）処理によって離散逆フーリエ変換を行う。そして、合成された信号がマルチパスフェーディング伝送路を介して、図３に示したＤＡＣ３３に出力される。このように、送信変調は、サブキャリア毎に行われる。また、マルチキャリアの多重は、ＩＦＦＴによって一括してデジタル処理される。送信データをサブキャリア変調した後、逆フーリエ変換して、サブキャリアを合成している。サブキャリアを合成することで、多重化されたマルチキャリアの信号が出力される。図７に示すように、送信用のＯＦＤＭ信号（ＴＸ）が伝達関数によって、受信用のＯＦＤＭ信号（ＲＸ）となる
【００５４】
次に、データを受信する処理について説明する。データを受信する処理は、データを送信する処理と逆になる。図３に示したＡＤＣ４０からマルチパスデーディング伝送路を介して、ベースバンドの受信信号が入力される。そして、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）によって、受信信号のレベルが調整される。レベルを調整した後、パラレルの受信データをフーリエ変換する。例えば、デジタルの受信信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理によって離散フーリエ変換して、サブキャリア別の信号とする
【００５５】
サブキャリア別の信号とした後、サブキャリア復調処理を行う。これにより、サブキャリア別に復調される。その後、パラレル・シリアル変換する。これにより、パラレルの受信データがシリアルの受信データに変換される。そして、シリアルの受信データに対して、デインターリーブ処理を行う。これにより、データが並び替えられて、並びが元に戻る。そして、ＦＥＣデコード処理を行い、データを読み取る。このように、受信復調は、サブキャリア毎に行われる。また、マルチキャリアの分離・分波は、ＦＦＴによって一括してデジタル処理される。このように、受信信号を、フーリエ変換して、マルチキャリアを分離・分波している。マルチキャリアをサブキャリアに分離・分波した後、サブキャリア復調している。
【００５６】
このように、ベースバンドプロセッサ３２では、ＯＦＤＭ変復調処理が行われている。なお、変調処理と復調処理が異なる回路によって実施されてもよい。この場合、送信用の無線通信装置と受信用の無線通信装置とが別個に得られる。従って、上記の構成を送信用の無線通信機器だけに適用してもよく、また、受信用の無線通信装置だけに適用してもよい。
【００５７】
上記の構成によって、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）のハイバンド・ローバンド回路構成を簡単化することができる。相互相関性のない２つのアンテナからの受信信号を合成することで、簡単にダイバーシティ効果を実現することができる。また、２つの広帯域のアンテナからの受信信号を合成している。すなわち、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２を、チャネルＣＨ１、及びチャネルＣＨ２の周波数帯の信号を送受信可能な広帯域アンテナとする。よって、広帯域で高いダイバーシティ効果を実現することができる。また、上記の構成は、Ｗ−ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に適用可能である。
【００５８】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものでなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記の説明では、通信方式がＭＢ−ＯＦＤＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｂａｎｄ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式であるとして説明したが、通信方式は特に限定されるものではない。２以上のチャネルで無線通信を行うものであればよい。また、ＷｉＭＡＸの規格の無線通信装置やＷｉ−Ｆｉでの無線通信装置に適用してもよい。複数の無線規格を統合したダイバーシティ回路に適用することも可能である。もちろん、３以上のアンテナが用いられていてもよい。また、デュアルバンド送受信回路３１をチャネル毎に異なるチップからなる回路としてもよい。すなわち、第１端子１８を有する第１送受信回路１５と第２端子１９を有する第２送受信回路１６が物理的に異なるチップで構成されていてもよい。
【００５９】
なお、上記の説明では、図３に示した第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６が排他的に動作するとしたが、第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６を同時に動作させてもよい。例えば、Ｗ−ＬＡＮや携帯電話などで、２．４ＧＨｚと５ＧＨｚの信号を同時に送信、又は受信する場合、第１送受信回路１５、及び第２送受信回路１６を同時に動作させる。すなわち、第１送受信回路１５の第１端子１８と第２送受信回路１６の第２端子１９から同時に信号が出力されることになる。そして、第１アンテナ１１、及び第２アンテナ１２から異なる周波数帯の信号が同時に出力される。このように、異なるチャネルの信号を同時に送信する場合、第１分波器１３によって、異なる周波数帯の信号が合成される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる無線通信装置に用いられる第１分波器の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる無線通信装置に用いられる第１分波器の特性を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態にかかる無線通信装置に用いられる第２分波器の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる無線通信装置に用いられる第１分波器の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる無線通信装置の具体的構成例を示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる無線通信装置のベースバンドプロセッサでの処理を説明するための図である。
【図８】特許文献２に記載の通信装置の構成を簡略化して示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１ 第１アンテナ
１２ 第２アンテナ
１３ 第１分波器
１４ 第２分波器
１５ 第１送受信回路
１６ 第２送受信回路
１７ 伝送路
１８ 第１端子
１９ 第２端子
２０ 無線回路
２１ 抵抗
２２ フィルタ
２３ フィルタ
２４ 分岐合成回路（パワースプリッタ）
３１ デュアルバンド送受信回路（ＬＳＩ）
３２ ベースバンドプロセッサ
３３ ＤＡＣ
３４ フィルタ
３５ アンプ
３６ 直交変調器
３７ オシレータ
３８ ＰＬＬ回路
３９ アンプ
４０ ＡＤＣ
４１ フィルタ
４２ アンプ
４３ アンプ
４４ 直交復調器
５１ スイッチ
５２ スイッチ
５３ アンプ
５４ アンプ
５５ アンプ
５６ アンプ
５７ スイッチ
５８ スイッチ
７１ 第１アンテナ
７２ 第２アンテナ
７３ 第１伝送路
７４ 第２伝送路
７５ スイッチ
７６ 制御回路
７７ 第１送受信回路
７８ 第２送受信回路
８１ 送信回路
８２ 受信回路
１００ 無線通信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が入力される第１端子および前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が入力される第２端子を備え、前記第１端子または前記第２端子を介して入力された信号に対して所定の処理を行う無線回路と、
入力された信号の周波数が属する周波数帯域に応じて当該入力された信号を前記第１端子または前記第２端子のいずれか一に出力する第１分波器と、
それぞれ別に設けられ、前記第１および第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を受信可能な第１および第２アンテナと、
前記第１アンテナが受信した信号と前記第２アンテナが受信した信号を合成して前記第１分波器に供給する第２分波器と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記無線回路は、前記第１端子から、前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力すると共に、前記第２端子から、前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力し、
前記第１分波器は、前記第１端子から出力された信号または前記第２端子から出力された信号を出力し、
前記第２分波器は、前記第１分波器から出力された信号を前記第１および第２アンテナのそれぞれに分配し、
前記第１および第２アンテナのそれぞれは、前記第２分波器によって分配された信号を放射することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第２分波器は、前記第１分波器から出力された信号を、前記第１アンテナが受ける信号の電力と前記第２アンテナが受ける信号の電力とが略同一となるように、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナのそれぞれに分配することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１端子から前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が出力されている間は、前記第２端子から前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が出力されず、
前記第２端子から前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が出力されている間は、前記第１端子から前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が出力されないことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線回路は、
前記第１端子に対して前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力すると共に、前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が前記第１端子から入力される第１送受信回路と、
前記第２端子に対して前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力すると共に、前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が前記第２端子から入力される第２送受信回路と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記第１送受信回路は、前記第２送受信回路が動作しているときは停止し、前記第２送受信回路は、前記第１送受信回路が動作しているときは停止することを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記無線回路は、
前記第１端子に対して前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力すると共に、前記第２端子に対して前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力する送信回路と、
前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が前記第１端子から入力されると共に、前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が前記第２端子から入力される受信回路と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記第１分波器と前記第２分波器とを接続する伝送路をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記第１分波器は、
前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号は通過させ、前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号は遮断する第１フィルタと、
前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号は通過させ、前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号は遮断する第２フィルタと、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
第１端子と第２端子とを備え、第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を第１端子から出力すると共に前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を前記第２端子から出力する無線回路と、
前記第１端子から出力された信号または前記第２端子から出力された信号が入力され、入力された信号を出力する第１分波器と、
前記第１分波器が出力した信号を第１の信号と第２の信号とに分割する第２分波器と、
前記第１の信号を受けて放射する第１アンテナと、
前記第２の信号を受けて放射する第２アンテナと、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１】
第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が入力される第１端子および前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が入力される第２端子を備え、前記第１端子または前記第２端子を介して入力された信号に対して所定の処理を行う無線回路と、
入力された信号の周波数が属する周波数帯域に応じて当該入力された信号を前記第１端子または前記第２端子のいずれか一に出力する第１分波器と、
それぞれ別に設けられ、前記第１および第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を受信可能な第１および第２アンテナと、
前記第１アンテナが受信した信号と前記第２アンテナが受信した信号を合成して前記第１分波器に供給する第２分波器と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記無線回路は、前記第１端子から、前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力すると共に、前記第２端子から、前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力し、
前記第１分波器は、前記第１端子から出力された信号または前記第２端子から出力された信号を出力し、
前記第２分波器は、前記第１分波器から出力された信号を前記第１および第２アンテナのそれぞれに分配し、
前記第１および第２アンテナのそれぞれは、前記第２分波器によって分配された信号を放射することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第２分波器は、前記第１分波器から出力された信号を、前記第１アンテナが受ける信号の電力と前記第２アンテナが受ける信号の電力とが略同一となるように、前記第１アンテナおよび前記第２アンテナのそれぞれに分配することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１端子から前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が出力されている間は、前記第２端子から前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が出力されず、
前記第２端子から前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が出力されている間は、前記第１端子から前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が出力されないことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線回路は、
前記第１端子に対して前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力すると共に、前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が前記第１端子から入力される第１送受信回路と、
前記第２端子に対して前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力すると共に、前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が前記第２端子から入力される第２送受信回路と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記第１送受信回路は、前記第２送受信回路が動作しているときは停止し、前記第２送受信回路は、前記第１送受信回路が動作しているときは停止することを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記無線回路は、
前記第１端子に対して前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力すると共に、前記第２端子に対して前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を出力する送信回路と、
前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号が前記第１端子から入力されると共に、前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号が前記第２端子から入力される受信回路と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記第１分波器と前記第２分波器とを接続する伝送路をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記第１分波器は、
前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号は通過させ、前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号は遮断する第１フィルタと、
前記第２周波数帯域に属する周波数を有する信号は通過させ、前記第１周波数帯域に属する周波数を有する信号は遮断する第２フィルタと、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
第１端子と第２端子とを備え、第１周波数帯域に属する周波数を有する信号を第１端子から出力すると共に前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域に属する周波数を有する信号を前記第２端子から出力する無線回路と、
前記第１端子から出力された信号または前記第２端子から出力された信号が入力され、入力された信号を出力する第１分波器と、
前記第１分波器が出力した信号を第１の信号と第２の信号とに分割する第２分波器と、
前記第１の信号を受けて放射する第１アンテナと、
前記第２の信号を受けて放射する第２アンテナと、
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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２８４４１２（Ｐ２００９−２８４４１２Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３６７１４（Ｐ２００８−１３６７１４）
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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