送信機及びプログラムを記憶した記憶媒体
【課題】 ２ＲＦ対応の送信機において、送信スプリアスを防止すると共に、シンセサイザ部の誤動作を防止し、さらに小型化、低価格化を実現する。
【解決手段】 送信周波数の異なる２つの無線部にそれぞれ設けられＱＰＳＫ変調波をミキサで周波数変換するためのローカル信号ｆｌｏａを得るためのＰＬＬ回路構成されたシンセサイザ部において、ＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスを可変する可変位相器１７を設け、この可変位相器１７を他方の無線部からの干渉波に対してハイインピーダンスとなるように位相制御信号により制御する。
【解決手段】 送信周波数の異なる２つの無線部にそれぞれ設けられＱＰＳＫ変調波をミキサで周波数変換するためのローカル信号ｆｌｏａを得るためのＰＬＬ回路構成されたシンセサイザ部において、ＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスを可変する可変位相器１７を設け、この可変位相器１７を他方の無線部からの干渉波に対してハイインピーダンスとなるように位相制御信号により制御する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システムの無線基地局等で用いられ異なる搬送波周波数の２つの送信波を出力する送信機及びそれに用いられるプログラムを記憶した記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の２キャリア対応の送信機は、それぞれ異なる周波数で送信を行う２つの無線部を有しており、各無線部はベースバンド部、変調器、ミキサ、ＰＬＬ回路からなるシンセサイザ部、増幅器等で構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成された２キャリア対応の送信機において、第１の無線部の送信波が、送信機内のストリップラインや空間を介して第２の無線部のシンセサイザ部に入力されると、この送信波が第２の無線部のシンセサイザ部を構成するＰＬＬ回路のＶＣＯ（電圧制御発振器）に用いられている発振トランジスタで増幅されて帰還されるため、ＰＬＬ回路の誤作動を生じるという問題があった。
【０００４】また、第２の無線部のシンセサイザ部に入力された送信波は、シンセサイザ部から出力され、第２の無線部の送信波のスプリアスとして出力される。また、第２の無線部が出力する送信波もまた同様に第１の無線部の送信波のスプリアスとして出力されるという問題があった。
【０００５】また、従来は干渉を抑止するためにシールドケースで２つの無線部の各シンセサイザ部を覆っているが、シールドケースを実装するために大きなスペースを必要とするという問題があった。
【０００６】本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、干渉波を抑圧し、送信スプリアスの防止、ＰＬＬの誤作動の防止、ハードウエアの小型化、低価格化を図ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明による送信機においては、第１の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第１のＰＬＬ手段と、所定の変調方式で変調された第１の信号を第１のＰＬＬ手段の出力で第１の周波数の信号に変換して出力する第１の変換手段と、第２の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第２のＰＬＬ手段と、所定の変調方式で変調された第２の信号を第２のＰＬＬ手段の出力で第２の周波数の信号に変換して出力する第２の変換手段と、第１のＰＬＬ手段を構成する第１の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第１の位相制御信号に応じて制御する第１の制御手段と、第２のＰＬＬ手段を構成する第２の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第２の位相制御信号に応じて制御する第２の制御手段とを設けている。
【０００８】また、本発明による記憶媒体においては、第１の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第１のＰＬＬ処理と、所定の変調方式で変調された周波数の第１の信号を第１のＰＬＬ処理の出力で第１の周波数の信号に変換して出力する第１の変換処理と、第２の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第２のＰＬＬ処理と、所定の変調方式で変調された周波数の第２の信号を第２のＰＬＬ処理の出力で第２の周波数の信号に変換して出力する第２の変換処理と、第１のＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路を構成する第１の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第１の位相制御信号に応じて制御する第１の制御処理と、第２のＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路を構成する第２の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第２の位相制御信号に応じて制御する第２の制御処理とを実行するためのプログラムを記憶している。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は本発明の実施の形態による２キャリア（以下、２ＲＦ）対応の送信機の構成を示すブロック図である。図１において、送信機１は、上位装置から伝送路１０を介して送られてくる無線機情報を入力とし、この無線機情報からベースバンド信号と周波数指定信号と位相制御信号を生成する制御部２と、ベースバンド信号を入力として異なる搬送周波数の送信波を出力する２つの無線部３Ａ、３Ｂから構成される。各無線部３Ａ、３Ｂは異なる２ＲＦの送信波ｆａ，ｆｂを生成して出力する。
【００１０】無線部３Ａは、制御部２からのベースバンド信号をＩ信号、Ｑ信号に変換して出力するベースバンド部４Ａと、制御部２からの周波数指定信号により固定周波数のＩＦ信号ｆｉを出力するシンセサイザ部５Ａと、Ｉ，Ｑ信号とＩＦ信号ｆｉを直交変調し、π／４シフトＱＰＳＫ変調のかかった変調波ｆｉ’を出力する変調器６Ａと、制御部２からの周波数指定信号により送信周波数を任意に設定し、且つ制御部２からの位相制御信号により干渉波を抑圧するローカル信号ｆｌｏａを生成するシンセサイザ部７Ａと、変調波ｆｉ’とローカル信号ｆｌｏａを周波数変換して送信波ｆａを生成するミキサ８Ａと、送信波ｆａを増幅する増幅部９Ａから構成される。無線部３Ｂは、無線部３Ａと同様に構成されている。
【００１１】制御部２は、上位装置から伝送路１０を介して送られてくる無線機情報を２ＲＦ分のベースバンド信号とシンセサイザ制御信号とに分離する分離部１１と、分離部１１からのシンセサイザ制御信号から周波数指定信号と位相制御信号を生成してシンセサイザ制御部７Ａ、７Ｂへ出力すると共に、周波数指定信号をシンセサイザ部５Ａ、５Ｂへ出力するシンセサイザ制御部１２Ａ、１２Ｂで構成される。
【００１２】図２はシンセサイザ部７Ａの構成例を示すブロック図である。シンセサイザ部７Ａは、周波数制御電圧によって発振周波数が変化するＶＣＯ１３と、基準周波数を発振する水晶発振器１４と、周波数指定信号に応じて、水晶発振器１４からの基準周波数とＶＣＯ１３の発振出力とを位相比較し、比較結果に応じた周波数制御電圧を生成する位相比較部１５と、周波数制御電圧から不要周波数成分を取り除き直流電圧を生成するＬＰＦ１６と、制御部２からの位相制御信号に応じてＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスを変える可変位相器１７等によりＰＬＬ回路に構成されている。シンセサイザ部７Ｂも同様にＰＬＬ回路に構成されている。また、シンセサイザ部５Ａ、５Ｂは、図２の可変位相器１７を除いたＰＬＬ回路構成となっている。
【００１３】図３は可変位相器１７の構成例を示す図である。可変位相器１７は、上記位相制御信号に対応した端子１９、２０、２１のいずれかに導通させるスイッチ１８と、ＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスに対し位相の変化量を調節する長さの異なるストリップライン２２、２３、２４から構成される。
【００１４】図４は本実施の形態の適用例としてのハーフレートディジタル移動通信システムの構成を示すブロック図である。図４において、本実施の形態による送信機１は、一般に無線基地局２５内の送受信機２８の送信部として用いられる。この無線基地局２５は、アンテナ２６、合成分配部２７、複数の送受信機２８から構成され、複数の携帯無線機２９Ａ、２９ＢとＲＣＲ ＳＴＤに準拠した無線インターフェースを介して通話することが可能となっている。また、１つの送信機１に２つの無線部３Ａ、３Ｂを有しているため、送信機１は１台で最大１２台分のハーフレートモードの携帯無線機２９の音声信号を同時に処理することができる。
【００１５】図５は送信周波数と位相制御信号の関係を示すグラフ、図６はＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスと干渉波レベルの関係を示すグラフである。
【００１６】次に、上記構成による動作について説明する。送信機１の無線部３Ａが携帯無線機２９Ａへ送信を行う場合、無線部３Ａは、シンセサイザ制御部１２Ａから出力される周波数指定信号によって、所定の送信波ｆａを生成する。
【００１７】また、本実施の形態の送信機１は、シンセサイザ部７Ａが出力するローカル信号ｆｌｏａを受信機と共有化するため、ミキサ８Ａによりローカル信号ｆｌｏａと変調波ｆｉ’を周波数変換（ｆａ＝ｆｌｏａ−ｆｉ’）することによって送信波ｆａを生成するミックスダウン方式を採用している。送信周波数ｆａに関しては、シンセサイザ部７Ａから出力されるローカル信号ｆｌｏａをシステム運用パラメータに応じて切り替えることにより、任意の送信波ｆａを指定することができる。無線部３Ｂについてもまた同様である。
【００１８】次に、可変位相器１７の動作を説明する。可変位相器１７は、図３のように長さの異なるストリップライン２２、２３、２４を切り替えることによりＶＣＯ１３の周波数制御端子の位相を制御するものである。即ち、ＬＰＦ１６側から見たＶＣＯ１３の高周波インピーダンスが、Ｘ＋ｊＹからＸ’＋ｊＹ’（Ｘ＜Ｘ’，Ｙ＜Ｙ’）へ変化する。そのため、予め運用周波数に対応したストリップライン２２、２３、２４を用意しておく。
【００１９】スイッチ１８は、図５において、位相制御信号がαＶのとき端子１９、βＶのとき端子２０、γＶのとき端子２１に切り替わる。スイッチ１８を切り替えると、ＶＣＯ１３の周波数制御端子の高周波インピーダンスは干渉波の周波数に対してハイインピーダンスへ変化する。インピーダンスが大きいほど干渉波がＶＣＯ１３の周波数制御端子で反射するため、干渉波の入力レベルを低く抑えることができる。
【００２０】次に、送信機１の動作を説明する。まず、無線部３Ａのみが周波数ｆａで携帯無線機２９Ａへ送信を行う場合を説明する。上位装置から伝送路１０を介して送られた無線機情報は、分離部１１でベースバンド信号とシンセサイザ制御信号に分離され、ベースバンド信号はベースバンド部４Ａへ、シンセサイザ制御信号はシンセサイザ制御部１２Ａへ出力される。ベースバンド部４Ａは、ベースバンド信号をＩ，Ｑ信号に変換し、変調器６Ａへ出力する。
【００２１】このときシンセサイザ制御部１２Ａは、シンセサイザ部５Ａが周波数ｆｉを出力し、シンセサイザ部７Ａが周波数ｆｌｏａを出力するように、それぞれの位相比較部１５に周波数指定信号を供給する。
【００２２】シンセサイザ部５Ａ、７Ａの各位相比較部１５は、周波数指定信号に応じて水晶発振器１４から出力される基準周波数とＶＣＯ１３の発振周波数の位相とを比較し、ＶＣＯ１３の発振周波数を制御するための周波数制御電圧を出力する。この周波数制御電圧はＬＰＦ１６により直流電圧に変換され、ＶＣＯ１３に入力される。
【００２３】上記周波数制御電圧に基づいてシンセサイザ部５ＡのＶＣＯ１３はＩＦ信号ｆｉを出力し、シンセサイザ部７ＡのＶＣＯ１３はローカル信号ｆｌｏａを出力する。変調器６Ａは、Ｉ，Ｑ信号とＩＦ信号ｆｉを直交変調し変調波ｆｉ’を出力する。変調波ｆｉ’は、シンセサイザ部７Ａからのローカル信号ｆｌｏａとミキサ８Ａで周波数変換（ｆａ＝ｆｌｏａ−ｆｉ’）され、送信波ｆａを生成する。この送信波ｆａは、増幅部９Ａで所定のレベルに増幅され携帯無線機２９Ａへ送信される。
【００２４】このとき可変位相器１７のスイッチ１８は、無線部３Ｂが動作していないため、初期設定である端子１９に設定されている。
【００２５】さらに、無線部３Ｂが周波数ｆｂで携帯無線機２９Ｂへ送信を始める場合もまた無線部３Ａと同様の動作を行い、携帯無線機２９Ｂへ送信を行う。
【００２６】シンセサイザ制御部１２Ａは、図５の送信周波数と位相制御信号の関係から、他方の無線部３Ｂの送信周波数がｆｐ以下のときαＶ、ｆｐ〜ｆｑのときβＶ、ｆｑ以上のときγＶの位相制御信号を可変位相器１７へ出力する。
【００２７】図６のように、送信波ｆｂがスケル値ｆｐ−ｆｑ間にある場合、シンセサイザ制御部１２Ａは、無線部３Ａの可変位相器１７へ電圧βＶの位相制御信号を供給する。可変位相器１７は、βＶの位相制御信号によってスイッチ１８を端子２０へ切り替える。
【００２８】同様に、シンセサイザ制御部１２Ｂは、送信波ｆａがｆｐ以下であることから、無線部３Ｂの可変位相器１７へ電圧αＶの位相制御信号を出力する。初期設定が端子１９であるので、無線部３Ｂのスイッチ１８は端子１９のままとなる。
【００２９】さらに別の例として、送信機１の送信周波数がダイナミックに変化した場合においても、上記と同様にして相手の運用周波数に対応するように可変位相器１７が動作する。
【００３０】尚、本実施の形態では、３種類の長さのストリップライン２２、２３、２４を用いたが、４種類、５種類──とストリップラインの数を増やすことにより他段階の切り替えができる。これによりＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスの変化量が増えるので、さらに広帯域化の送受信機にも対応できる。
【００３１】図７、図８は可変位相器の他の構成例を示すものである。図７（ａ）はハイブリット反射型位相器３０に構成した例を示すもので、ハイブリッド回路３１、可変容量ダイオード３２及びコンデンサ、インダクタンス等により図示のように構成される。図７（ｂ）はハイブリット反射型位相器３０による周波数制御端子のインピーダンスを示す。
【００３２】図８（ａ）は可変容量ダイオード３２の干渉波の周波数と位相制御電圧の関係を示し、同図（ｂ）は可変容量ダイオード３２と位相制御電圧の関係を示し、同図（ｃ）は可変容量ダイオード３２の容量と位相の関係を示す。
【００３３】このようなハイブリット反射型位相器３０は、位相制御信号により位相の変動を任意に制御できるので、より他段階での位相制御が可能である。例として、周波数ｆの干渉波が入力される場合、シンセサイザ制御部１２Ａは、図８（ａ）の干渉波の周波数と位相制御信号の関係より、位相制御信号ｓＶをハイブリット反射型位相器３０へ出力する。
【００３４】可変容量ダイオード３２の容量は、図８（ｂ）のように入力された位相制御信号ｓＶから位相制御信号と可変容量ダイオード３２の容量の関係により、ｔＰＦとなる。可変容量ダイオード３２の容量がｔＰＦとなることにより、図８（ｃ）の可変容量ダイオード３２の容量と位相の関係から位相がθ変動する。従って、干渉波に対するＶＣＯ１３の高周波インピーダンスをハイインピーダンスに近づけることができる。
【００３５】以上のように、本実施の形態によれば、ＶＣＯ１３の周波数制御端子の前に設けられた可変位相器１７が、ＶＣＯ１３の周波数制御端子の高周波インピーダンスが干渉波に対してハイインピーダンスになるように周波数制御電圧の位相を変動させることにより、ＶＣＯ１３に入力される干渉波を抑圧し、送信スプリアスを防止することができる。
【００３６】また、ＶＣＯ１３に入力された干渉波が発振トランジスタで増幅され、本来の発信周波数と同等レベルの干渉波が位相比較部１５に入力されることにより、位相比較部１５で基準周波数と発信周波数の位相とを比較する際に、誤作動を起こすことを防止することができる。
【００３７】尚、従来の２ＲＦの送信機１では、可変位相器１７が無いため、前述したように、無線部３Ａと無線部３Ｂが、それぞれ異なる周波数で送信を行っていることから、無線部３Ａの送信波ｆａが、送信機１内のストリップラインや空間を介して無線部３Ｂのシンセサイザ部７Ｂに入力され、この入力された送信波ｆａは、ＶＣＯ１３に用いられている発振トランジスタにより増幅されて位相比較部１５に帰還されて位相比較部１５の誤作動を生じる。また、シンセサイザ部７Ｂに入力された送信波ｆａは、シンセサイザ部７Ｂから出力され、無線部３Ｂの送信波ｆｂのスプリアスとして出力される。無線部３Ｂが出力する送信波ｆｂもまた同様に無線部３Ａの送信波ｆａのスプリアスとして出力されるという問題があったものである。
【００３８】さらに本実施の形態によれば、従来、干渉波を防止するためにシンセサイザ部７Ａ、７Ｂを覆っていたシャーシを省略できるため、ハードウェアの小型化、低価格化を実現することができる。
【００３９】尚、図１の実施の形態はハードウェア構成することもできるが、各部を制御するＣＰＵとメモリとによるコンピュータシステムに構成する場合、上記メモリは本発明によるプログラムを記憶した記憶媒体を構成することになる。この記憶媒体には前述した動作を実行するためのプログラムが記憶される。このような記憶媒体としては、半導体記憶装置、光磁気ディスク、光ディスク磁気記録媒体等を用いることができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各無線部において変調波を周波数変換するためのシンセサイザ部等のＰＬＬ手段におけるＶＣＯの周波数制御端子の高周波インピーダンスを可変するように構成したことにより、送信スプリアスを防止することができると共に、シンセサイザ部の誤動作を防止することができ、さらに装置の小型化、低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による送信機の構成を示すブロック図である。
【図２】シンセサイザ部の構成例を示すブロック図である。
【図３】可変位相器の構成例を示す構成図である。
【図４】本発明を適用し得る移動無線システムの構成を示すブロック図である。
【図５】送信周波数と位相制御信号の関係を示す特性図である。
【図６】ＶＣＯの周波数制御端子のインピーダンスと干渉波の入力レベルの関係を示す特性図である。
【図７】ハイブリッド反射型位相器の構成図及びその周波数制御端子のインピーダンスを示す特性図である。
【図８】干渉波、位相制御信号、可変容量ダイオードの容量等の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 送信機
２ 制御部
３Ａ、３Ｂ 無線部
４Ａ、４Ｂ ベースバンド部
５Ａ、５Ｂ、７Ａ、７Ｂ シンセサイザ部
６Ａ、６Ｂ 変調器
８Ａ、８Ｂ ミキサ
９Ａ、９Ｂ 増幅器
１０ 伝送路
１１ 分離部
１２Ａ、１２Ｂ シンセサイザ制御部
１３ ＶＣＯ
１４ 水晶発振器
１５ 位相比較部
１６ ＬＰＦ
１７ 可変位相器
１８ スイッチ
１９、２０、２１ 端子
２２、２３、２４ ストリップライン
３０ ハイブリッド反射型位相器
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システムの無線基地局等で用いられ異なる搬送波周波数の２つの送信波を出力する送信機及びそれに用いられるプログラムを記憶した記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の２キャリア対応の送信機は、それぞれ異なる周波数で送信を行う２つの無線部を有しており、各無線部はベースバンド部、変調器、ミキサ、ＰＬＬ回路からなるシンセサイザ部、増幅器等で構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成された２キャリア対応の送信機において、第１の無線部の送信波が、送信機内のストリップラインや空間を介して第２の無線部のシンセサイザ部に入力されると、この送信波が第２の無線部のシンセサイザ部を構成するＰＬＬ回路のＶＣＯ（電圧制御発振器）に用いられている発振トランジスタで増幅されて帰還されるため、ＰＬＬ回路の誤作動を生じるという問題があった。
【０００４】また、第２の無線部のシンセサイザ部に入力された送信波は、シンセサイザ部から出力され、第２の無線部の送信波のスプリアスとして出力される。また、第２の無線部が出力する送信波もまた同様に第１の無線部の送信波のスプリアスとして出力されるという問題があった。
【０００５】また、従来は干渉を抑止するためにシールドケースで２つの無線部の各シンセサイザ部を覆っているが、シールドケースを実装するために大きなスペースを必要とするという問題があった。
【０００６】本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、干渉波を抑圧し、送信スプリアスの防止、ＰＬＬの誤作動の防止、ハードウエアの小型化、低価格化を図ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明による送信機においては、第１の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第１のＰＬＬ手段と、所定の変調方式で変調された第１の信号を第１のＰＬＬ手段の出力で第１の周波数の信号に変換して出力する第１の変換手段と、第２の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第２のＰＬＬ手段と、所定の変調方式で変調された第２の信号を第２のＰＬＬ手段の出力で第２の周波数の信号に変換して出力する第２の変換手段と、第１のＰＬＬ手段を構成する第１の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第１の位相制御信号に応じて制御する第１の制御手段と、第２のＰＬＬ手段を構成する第２の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第２の位相制御信号に応じて制御する第２の制御手段とを設けている。
【０００８】また、本発明による記憶媒体においては、第１の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第１のＰＬＬ処理と、所定の変調方式で変調された周波数の第１の信号を第１のＰＬＬ処理の出力で第１の周波数の信号に変換して出力する第１の変換処理と、第２の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第２のＰＬＬ処理と、所定の変調方式で変調された周波数の第２の信号を第２のＰＬＬ処理の出力で第２の周波数の信号に変換して出力する第２の変換処理と、第１のＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路を構成する第１の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第１の位相制御信号に応じて制御する第１の制御処理と、第２のＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路を構成する第２の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第２の位相制御信号に応じて制御する第２の制御処理とを実行するためのプログラムを記憶している。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は本発明の実施の形態による２キャリア（以下、２ＲＦ）対応の送信機の構成を示すブロック図である。図１において、送信機１は、上位装置から伝送路１０を介して送られてくる無線機情報を入力とし、この無線機情報からベースバンド信号と周波数指定信号と位相制御信号を生成する制御部２と、ベースバンド信号を入力として異なる搬送周波数の送信波を出力する２つの無線部３Ａ、３Ｂから構成される。各無線部３Ａ、３Ｂは異なる２ＲＦの送信波ｆａ，ｆｂを生成して出力する。
【００１０】無線部３Ａは、制御部２からのベースバンド信号をＩ信号、Ｑ信号に変換して出力するベースバンド部４Ａと、制御部２からの周波数指定信号により固定周波数のＩＦ信号ｆｉを出力するシンセサイザ部５Ａと、Ｉ，Ｑ信号とＩＦ信号ｆｉを直交変調し、π／４シフトＱＰＳＫ変調のかかった変調波ｆｉ’を出力する変調器６Ａと、制御部２からの周波数指定信号により送信周波数を任意に設定し、且つ制御部２からの位相制御信号により干渉波を抑圧するローカル信号ｆｌｏａを生成するシンセサイザ部７Ａと、変調波ｆｉ’とローカル信号ｆｌｏａを周波数変換して送信波ｆａを生成するミキサ８Ａと、送信波ｆａを増幅する増幅部９Ａから構成される。無線部３Ｂは、無線部３Ａと同様に構成されている。
【００１１】制御部２は、上位装置から伝送路１０を介して送られてくる無線機情報を２ＲＦ分のベースバンド信号とシンセサイザ制御信号とに分離する分離部１１と、分離部１１からのシンセサイザ制御信号から周波数指定信号と位相制御信号を生成してシンセサイザ制御部７Ａ、７Ｂへ出力すると共に、周波数指定信号をシンセサイザ部５Ａ、５Ｂへ出力するシンセサイザ制御部１２Ａ、１２Ｂで構成される。
【００１２】図２はシンセサイザ部７Ａの構成例を示すブロック図である。シンセサイザ部７Ａは、周波数制御電圧によって発振周波数が変化するＶＣＯ１３と、基準周波数を発振する水晶発振器１４と、周波数指定信号に応じて、水晶発振器１４からの基準周波数とＶＣＯ１３の発振出力とを位相比較し、比較結果に応じた周波数制御電圧を生成する位相比較部１５と、周波数制御電圧から不要周波数成分を取り除き直流電圧を生成するＬＰＦ１６と、制御部２からの位相制御信号に応じてＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスを変える可変位相器１７等によりＰＬＬ回路に構成されている。シンセサイザ部７Ｂも同様にＰＬＬ回路に構成されている。また、シンセサイザ部５Ａ、５Ｂは、図２の可変位相器１７を除いたＰＬＬ回路構成となっている。
【００１３】図３は可変位相器１７の構成例を示す図である。可変位相器１７は、上記位相制御信号に対応した端子１９、２０、２１のいずれかに導通させるスイッチ１８と、ＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスに対し位相の変化量を調節する長さの異なるストリップライン２２、２３、２４から構成される。
【００１４】図４は本実施の形態の適用例としてのハーフレートディジタル移動通信システムの構成を示すブロック図である。図４において、本実施の形態による送信機１は、一般に無線基地局２５内の送受信機２８の送信部として用いられる。この無線基地局２５は、アンテナ２６、合成分配部２７、複数の送受信機２８から構成され、複数の携帯無線機２９Ａ、２９ＢとＲＣＲ ＳＴＤに準拠した無線インターフェースを介して通話することが可能となっている。また、１つの送信機１に２つの無線部３Ａ、３Ｂを有しているため、送信機１は１台で最大１２台分のハーフレートモードの携帯無線機２９の音声信号を同時に処理することができる。
【００１５】図５は送信周波数と位相制御信号の関係を示すグラフ、図６はＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスと干渉波レベルの関係を示すグラフである。
【００１６】次に、上記構成による動作について説明する。送信機１の無線部３Ａが携帯無線機２９Ａへ送信を行う場合、無線部３Ａは、シンセサイザ制御部１２Ａから出力される周波数指定信号によって、所定の送信波ｆａを生成する。
【００１７】また、本実施の形態の送信機１は、シンセサイザ部７Ａが出力するローカル信号ｆｌｏａを受信機と共有化するため、ミキサ８Ａによりローカル信号ｆｌｏａと変調波ｆｉ’を周波数変換（ｆａ＝ｆｌｏａ−ｆｉ’）することによって送信波ｆａを生成するミックスダウン方式を採用している。送信周波数ｆａに関しては、シンセサイザ部７Ａから出力されるローカル信号ｆｌｏａをシステム運用パラメータに応じて切り替えることにより、任意の送信波ｆａを指定することができる。無線部３Ｂについてもまた同様である。
【００１８】次に、可変位相器１７の動作を説明する。可変位相器１７は、図３のように長さの異なるストリップライン２２、２３、２４を切り替えることによりＶＣＯ１３の周波数制御端子の位相を制御するものである。即ち、ＬＰＦ１６側から見たＶＣＯ１３の高周波インピーダンスが、Ｘ＋ｊＹからＸ’＋ｊＹ’（Ｘ＜Ｘ’，Ｙ＜Ｙ’）へ変化する。そのため、予め運用周波数に対応したストリップライン２２、２３、２４を用意しておく。
【００１９】スイッチ１８は、図５において、位相制御信号がαＶのとき端子１９、βＶのとき端子２０、γＶのとき端子２１に切り替わる。スイッチ１８を切り替えると、ＶＣＯ１３の周波数制御端子の高周波インピーダンスは干渉波の周波数に対してハイインピーダンスへ変化する。インピーダンスが大きいほど干渉波がＶＣＯ１３の周波数制御端子で反射するため、干渉波の入力レベルを低く抑えることができる。
【００２０】次に、送信機１の動作を説明する。まず、無線部３Ａのみが周波数ｆａで携帯無線機２９Ａへ送信を行う場合を説明する。上位装置から伝送路１０を介して送られた無線機情報は、分離部１１でベースバンド信号とシンセサイザ制御信号に分離され、ベースバンド信号はベースバンド部４Ａへ、シンセサイザ制御信号はシンセサイザ制御部１２Ａへ出力される。ベースバンド部４Ａは、ベースバンド信号をＩ，Ｑ信号に変換し、変調器６Ａへ出力する。
【００２１】このときシンセサイザ制御部１２Ａは、シンセサイザ部５Ａが周波数ｆｉを出力し、シンセサイザ部７Ａが周波数ｆｌｏａを出力するように、それぞれの位相比較部１５に周波数指定信号を供給する。
【００２２】シンセサイザ部５Ａ、７Ａの各位相比較部１５は、周波数指定信号に応じて水晶発振器１４から出力される基準周波数とＶＣＯ１３の発振周波数の位相とを比較し、ＶＣＯ１３の発振周波数を制御するための周波数制御電圧を出力する。この周波数制御電圧はＬＰＦ１６により直流電圧に変換され、ＶＣＯ１３に入力される。
【００２３】上記周波数制御電圧に基づいてシンセサイザ部５ＡのＶＣＯ１３はＩＦ信号ｆｉを出力し、シンセサイザ部７ＡのＶＣＯ１３はローカル信号ｆｌｏａを出力する。変調器６Ａは、Ｉ，Ｑ信号とＩＦ信号ｆｉを直交変調し変調波ｆｉ’を出力する。変調波ｆｉ’は、シンセサイザ部７Ａからのローカル信号ｆｌｏａとミキサ８Ａで周波数変換（ｆａ＝ｆｌｏａ−ｆｉ’）され、送信波ｆａを生成する。この送信波ｆａは、増幅部９Ａで所定のレベルに増幅され携帯無線機２９Ａへ送信される。
【００２４】このとき可変位相器１７のスイッチ１８は、無線部３Ｂが動作していないため、初期設定である端子１９に設定されている。
【００２５】さらに、無線部３Ｂが周波数ｆｂで携帯無線機２９Ｂへ送信を始める場合もまた無線部３Ａと同様の動作を行い、携帯無線機２９Ｂへ送信を行う。
【００２６】シンセサイザ制御部１２Ａは、図５の送信周波数と位相制御信号の関係から、他方の無線部３Ｂの送信周波数がｆｐ以下のときαＶ、ｆｐ〜ｆｑのときβＶ、ｆｑ以上のときγＶの位相制御信号を可変位相器１７へ出力する。
【００２７】図６のように、送信波ｆｂがスケル値ｆｐ−ｆｑ間にある場合、シンセサイザ制御部１２Ａは、無線部３Ａの可変位相器１７へ電圧βＶの位相制御信号を供給する。可変位相器１７は、βＶの位相制御信号によってスイッチ１８を端子２０へ切り替える。
【００２８】同様に、シンセサイザ制御部１２Ｂは、送信波ｆａがｆｐ以下であることから、無線部３Ｂの可変位相器１７へ電圧αＶの位相制御信号を出力する。初期設定が端子１９であるので、無線部３Ｂのスイッチ１８は端子１９のままとなる。
【００２９】さらに別の例として、送信機１の送信周波数がダイナミックに変化した場合においても、上記と同様にして相手の運用周波数に対応するように可変位相器１７が動作する。
【００３０】尚、本実施の形態では、３種類の長さのストリップライン２２、２３、２４を用いたが、４種類、５種類──とストリップラインの数を増やすことにより他段階の切り替えができる。これによりＶＣＯ１３の周波数制御端子のインピーダンスの変化量が増えるので、さらに広帯域化の送受信機にも対応できる。
【００３１】図７、図８は可変位相器の他の構成例を示すものである。図７（ａ）はハイブリット反射型位相器３０に構成した例を示すもので、ハイブリッド回路３１、可変容量ダイオード３２及びコンデンサ、インダクタンス等により図示のように構成される。図７（ｂ）はハイブリット反射型位相器３０による周波数制御端子のインピーダンスを示す。
【００３２】図８（ａ）は可変容量ダイオード３２の干渉波の周波数と位相制御電圧の関係を示し、同図（ｂ）は可変容量ダイオード３２と位相制御電圧の関係を示し、同図（ｃ）は可変容量ダイオード３２の容量と位相の関係を示す。
【００３３】このようなハイブリット反射型位相器３０は、位相制御信号により位相の変動を任意に制御できるので、より他段階での位相制御が可能である。例として、周波数ｆの干渉波が入力される場合、シンセサイザ制御部１２Ａは、図８（ａ）の干渉波の周波数と位相制御信号の関係より、位相制御信号ｓＶをハイブリット反射型位相器３０へ出力する。
【００３４】可変容量ダイオード３２の容量は、図８（ｂ）のように入力された位相制御信号ｓＶから位相制御信号と可変容量ダイオード３２の容量の関係により、ｔＰＦとなる。可変容量ダイオード３２の容量がｔＰＦとなることにより、図８（ｃ）の可変容量ダイオード３２の容量と位相の関係から位相がθ変動する。従って、干渉波に対するＶＣＯ１３の高周波インピーダンスをハイインピーダンスに近づけることができる。
【００３５】以上のように、本実施の形態によれば、ＶＣＯ１３の周波数制御端子の前に設けられた可変位相器１７が、ＶＣＯ１３の周波数制御端子の高周波インピーダンスが干渉波に対してハイインピーダンスになるように周波数制御電圧の位相を変動させることにより、ＶＣＯ１３に入力される干渉波を抑圧し、送信スプリアスを防止することができる。
【００３６】また、ＶＣＯ１３に入力された干渉波が発振トランジスタで増幅され、本来の発信周波数と同等レベルの干渉波が位相比較部１５に入力されることにより、位相比較部１５で基準周波数と発信周波数の位相とを比較する際に、誤作動を起こすことを防止することができる。
【００３７】尚、従来の２ＲＦの送信機１では、可変位相器１７が無いため、前述したように、無線部３Ａと無線部３Ｂが、それぞれ異なる周波数で送信を行っていることから、無線部３Ａの送信波ｆａが、送信機１内のストリップラインや空間を介して無線部３Ｂのシンセサイザ部７Ｂに入力され、この入力された送信波ｆａは、ＶＣＯ１３に用いられている発振トランジスタにより増幅されて位相比較部１５に帰還されて位相比較部１５の誤作動を生じる。また、シンセサイザ部７Ｂに入力された送信波ｆａは、シンセサイザ部７Ｂから出力され、無線部３Ｂの送信波ｆｂのスプリアスとして出力される。無線部３Ｂが出力する送信波ｆｂもまた同様に無線部３Ａの送信波ｆａのスプリアスとして出力されるという問題があったものである。
【００３８】さらに本実施の形態によれば、従来、干渉波を防止するためにシンセサイザ部７Ａ、７Ｂを覆っていたシャーシを省略できるため、ハードウェアの小型化、低価格化を実現することができる。
【００３９】尚、図１の実施の形態はハードウェア構成することもできるが、各部を制御するＣＰＵとメモリとによるコンピュータシステムに構成する場合、上記メモリは本発明によるプログラムを記憶した記憶媒体を構成することになる。この記憶媒体には前述した動作を実行するためのプログラムが記憶される。このような記憶媒体としては、半導体記憶装置、光磁気ディスク、光ディスク磁気記録媒体等を用いることができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各無線部において変調波を周波数変換するためのシンセサイザ部等のＰＬＬ手段におけるＶＣＯの周波数制御端子の高周波インピーダンスを可変するように構成したことにより、送信スプリアスを防止することができると共に、シンセサイザ部の誤動作を防止することができ、さらに装置の小型化、低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による送信機の構成を示すブロック図である。
【図２】シンセサイザ部の構成例を示すブロック図である。
【図３】可変位相器の構成例を示す構成図である。
【図４】本発明を適用し得る移動無線システムの構成を示すブロック図である。
【図５】送信周波数と位相制御信号の関係を示す特性図である。
【図６】ＶＣＯの周波数制御端子のインピーダンスと干渉波の入力レベルの関係を示す特性図である。
【図７】ハイブリッド反射型位相器の構成図及びその周波数制御端子のインピーダンスを示す特性図である。
【図８】干渉波、位相制御信号、可変容量ダイオードの容量等の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 送信機
２ 制御部
３Ａ、３Ｂ 無線部
４Ａ、４Ｂ ベースバンド部
５Ａ、５Ｂ、７Ａ、７Ｂ シンセサイザ部
６Ａ、６Ｂ 変調器
８Ａ、８Ｂ ミキサ
９Ａ、９Ｂ 増幅器
１０ 伝送路
１１ 分離部
１２Ａ、１２Ｂ シンセサイザ制御部
１３ ＶＣＯ
１４ 水晶発振器
１５ 位相比較部
１６ ＬＰＦ
１７ 可変位相器
１８ スイッチ
１９、２０、２１ 端子
２２、２３、２４ ストリップライン
３０ ハイブリッド反射型位相器
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第１のＰＬＬ手段と、所定の変調方式で変調された第１の信号を前記第１のＰＬＬ手段の出力で第１の周波数の信号に変換して出力する第１の変換手段と、第２の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第２のＰＬＬ手段と、所定の変調方式で変調された第２の信号を前記第２のＰＬＬ手段の出力で第２の周波数の信号に変換して出力する第２の変換手段と、前記第１のＰＬＬ手段を構成する第１の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第１の位相制御信号に応じて制御する第１の制御手段と、前記第２のＰＬＬ手段を構成する第２の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第２の位相制御信号に応じて制御する第２の制御手段とを設けたことを特徴とする送信機。
【請求項２】 前記第１の制御手段は、前記第１の電圧制御発振器に入力される前記第２の変換手段からの干渉波に対してハイインピーダンスとなるように前記周波数制御電圧の位相を制御し、前記第２の制御手段は、前記第２の電圧制御発振器に入力される前記第１の変換手段からの干渉波に対してハイインピーダンスとなるように前記周波数制御電圧の位相を制御することを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項３】 前記第１、第２の制御手段は、前記周波数制御電圧が入力される複数のストリップラインを前記第１、第２の位相制御信号に応じて選択的に切り替えるようにそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項４】 前記第１、第２の制御手段は、それぞれハイブリッド反射型位相器に構成されていることを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項５】 前記所定の変調方式はＱＰＳＫ変調であることを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項６】 第１の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第１のＰＬＬ処理と、所定の変調方式で変調された周波数の第１の信号を前記第１のＰＬＬ処理の出力で第１の周波数の信号に変換して出力する第１の変換処理と、第２の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第２のＰＬＬ処理と、所定の変調方式で変調された周波数の第２の信号を前記第２のＰＬＬ処理の出力で第２の周波数の信号に変換して出力する第２の変換処理と、前記第１のＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路を構成する第１の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第１の位相制御信号に応じて制御する第１の制御処理と、前記第２のＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路を構成する第２の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第２の位相制御信号に応じて制御する第２の制御処理とを実行するためのプログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項７】 前記第１の制御処理は、前記第１の電圧制御発振器に入力される前記第２の変換処理による干渉波に対してハイインピーダンスとなるように前記周波数制御電圧の位相を制御し、前記第２の制御処理は、前記第２の電圧制御発振器に入力される前記第１の変換処理による干渉波に対してハイインピーダンスとなるように前記周波数制御電圧の位相を制御することを特徴とする請求項６記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項１】 第１の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第１のＰＬＬ手段と、所定の変調方式で変調された第１の信号を前記第１のＰＬＬ手段の出力で第１の周波数の信号に変換して出力する第１の変換手段と、第２の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第２のＰＬＬ手段と、所定の変調方式で変調された第２の信号を前記第２のＰＬＬ手段の出力で第２の周波数の信号に変換して出力する第２の変換手段と、前記第１のＰＬＬ手段を構成する第１の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第１の位相制御信号に応じて制御する第１の制御手段と、前記第２のＰＬＬ手段を構成する第２の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第２の位相制御信号に応じて制御する第２の制御手段とを設けたことを特徴とする送信機。
【請求項２】 前記第１の制御手段は、前記第１の電圧制御発振器に入力される前記第２の変換手段からの干渉波に対してハイインピーダンスとなるように前記周波数制御電圧の位相を制御し、前記第２の制御手段は、前記第２の電圧制御発振器に入力される前記第１の変換手段からの干渉波に対してハイインピーダンスとなるように前記周波数制御電圧の位相を制御することを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項３】 前記第１、第２の制御手段は、前記周波数制御電圧が入力される複数のストリップラインを前記第１、第２の位相制御信号に応じて選択的に切り替えるようにそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項４】 前記第１、第２の制御手段は、それぞれハイブリッド反射型位相器に構成されていることを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項５】 前記所定の変調方式はＱＰＳＫ変調であることを特徴とする請求項１記載の送信機。
【請求項６】 第１の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第１のＰＬＬ処理と、所定の変調方式で変調された周波数の第１の信号を前記第１のＰＬＬ処理の出力で第１の周波数の信号に変換して出力する第１の変換処理と、第２の周波数指定信号で指定された周波数の信号を出力する第２のＰＬＬ処理と、所定の変調方式で変調された周波数の第２の信号を前記第２のＰＬＬ処理の出力で第２の周波数の信号に変換して出力する第２の変換処理と、前記第１のＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路を構成する第１の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第１の位相制御信号に応じて制御する第１の制御処理と、前記第２のＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路を構成する第２の電圧制御発振器の周波数制御電圧が入力される制御端子の高周波インピーダンスを第２の位相制御信号に応じて制御する第２の制御処理とを実行するためのプログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項７】 前記第１の制御処理は、前記第１の電圧制御発振器に入力される前記第２の変換処理による干渉波に対してハイインピーダンスとなるように前記周波数制御電圧の位相を制御し、前記第２の制御処理は、前記第２の電圧制御発振器に入力される前記第１の変換処理による干渉波に対してハイインピーダンスとなるように前記周波数制御電圧の位相を制御することを特徴とする請求項６記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００１−１１９４４３（Ｐ２００１−１１９４４３Ａ）
【公開日】平成１３年４月２７日（２００１．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−２９８５０２
【出願日】平成１１年１０月２０日（１９９９．１０．２０）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年４月２７日（２００１．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年１０月２０日（１９９９．１０．２０）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
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