送信装置及び通信システム
【課題】ＡＳＫ通信のとき、ＦＳＫ通信に用いる搬送波を用いると、変調信号の一部が帯域濾波器により欠落することがあった。
【解決手段】送信すべきデータに応じて、第１の周波数を有する第１の搬送波、第２の周波数を有する第２の搬送波、又は、前記第１の周波数及び前記第２の周波数の間に位置する第３の周波数を有する第３の搬送波を発生させる発振回路と、前記第１及び第２の搬送波を送信する周波数変調、又は、前記送受信すべきデータに応じて前記第３の搬送波の振幅を変化させる振幅変調を行う変調回路と、を含む。
【解決手段】送信すべきデータに応じて、第１の周波数を有する第１の搬送波、第２の周波数を有する第２の搬送波、又は、前記第１の周波数及び前記第２の周波数の間に位置する第３の周波数を有する第３の搬送波を発生させる発振回路と、前記第１及び第２の搬送波を送信する周波数変調、又は、前記送受信すべきデータに応じて前記第３の搬送波の振幅を変化させる振幅変調を行う変調回路と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、乗用車等のためのキーレスエントリーに用いられるＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）及びＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）を選択的に実行する送信装置及び受信装置、並びに、両装置を含む通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０に示される従来の通信システムＣＳ１０は、送信装置ＴＸ１０と、送信アンテナＴＡ１０と、受信装置ＲＸ１０と、受信アンテナＲＡ１０とを含む。更に、送信装置ＴＸ１０は、変調回路ＭＤ１０と、送信帯域濾波器ＴＢ１０とを有し、また、受信装置ＲＸ１０は、受信帯域濾波器ＲＢ１０と、復調回路ＤＥ１０とを有する。
【０００３】
ＦＳＫ通信をするときには、変調回路ＭＤ１０が、デジタル形式のベースバンド信号である、送信データＤ１０（Ｔ）を用いて、２つの搬送波、即ち、第１の周波数ｆＬを有する第１の搬送波及び第２の周波数ｆＨを有する第２の搬送波による周波数偏移変調を施すことにより、変調信号Ｓｍｏｄ１０を生成し、当該変調信号Ｓｍｏｄ１０は、送信帯域濾波器ＴＢ１０を通過して、送信アンテナＴＡ１０から送出され、他方で、受信アンテナＲＡ１０により受信され、受信帯域濾波器ＲＢ１０を通過した後、復調回路ＤＥ１０により復調されることにより、送信データＤ１０（Ｔ）と同一な受信データＤ１０（Ｒ）が得られる。
【０００４】
上記と異なり、ＡＳＫ通信をするときには、変調回路ＭＤ１０が、送信データＤ１０（Ｔ）を用いて、第１の周波数ｆＬ又は第２の周波数ｆＨのいずれかの搬送波、例えば、第２の周波数ｆＨの搬送波に振幅偏移変調を施すことにより、変調信号Ｓｍｏｄ２０を生成し、当該変調信号Ｓｍｏｄ２０は、送信帯域濾波器ＴＢ１０を通過して、送信アンテナＴＡ１０から送信され、他方で、受信アンテナＲＡ１０により受信され、受信帯域濾波器ＲＢ１０を通過した後、復調回路ＤＥ１０により復調されることにより、送信データＤ１０（Ｔ）と同一な受信データＤ１０（Ｒ）が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１０に示されるように、送信帯域濾波器ＴＢ１０、ＲＢ１０の通過帯域が、Ｓ／Ｎ改善等のために、第１の周波数ｆＬから第２の周波数ｆＨまでの範囲であることから、ＡＳＫ通信での第２の周波数ｆＨの変調信号Ｓｍｏｄ２０の一部が、温度変化などで生じる周波数変動により、送信帯域濾波器ＴＢ１０、ＲＢ１０を通過することができず、送信データＤ１０（Ｔ）と同一な受信データＤ１０（Ｒ）を得ることができないという問題があった。
【０００６】
また、受信装置ＲＸ１０では、ＦＳＫ通信及びＡＳＫ通信での復調のために、それぞれ別個に、局部発振信号を生成する必要があるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る送信装置は、
送信すべきデータに応じて、第１の搬送波、第２の搬送波、又は、前記第１の第２の搬送波及び前記第２の搬送波の間に位置する第３の搬送波を発生させる発振回路と、
前記第１及び第２の搬送波を送信する周波数変調、又は、前記送信すべきデータに応じて前記第３の搬送波の振幅を変化させる振幅変調を行う変調回路と、を含む。
【０００８】
本発明に係る送信装置によれば、前記発振器が生成する、前記第１、第２の周波数間に位置する第３の周波数を用いて振幅変調を行うことにより、当該振幅変調された信号は、全て、前記第１の搬送波から前記第２の搬送波までの帯域を通過させる前記受信用濾波器を通過することから、前記送信すべきデータを、その一部を何ら失うことなく送信することができる。
【０００９】
上記した本発明に係る送信装置では、
前記変調回路は、
圧電基板と、
前記圧電基板上に配置された第１、第２の櫛形電極ユニットであり、当該第１の櫛形電極ユニットが第１、第２の櫛形電極からなり、当該第２の櫛形電極ユニットが、前記第１、第２の櫛形電極に対応する第３、第４の櫛形電極からなる前記第１、第２の櫛形電極ユニットと、
前記圧電基板上で前記第１、第２の櫛形電極ユニットを協働して挟む位置に設けられた一対の反射器と、を有する弾性表面波素子型発振器を有し、
当該弾性表面波素子型発振器は、
前記第１の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間、及び、前記第３、第４の櫛形電極間への、弾性表面波を励起するための入力信号の印加を、前記第１の櫛形電極の電圧と前記第２の櫛形電極の電圧との第１の関係が、前記第３の櫛形電極の電圧と前記第４の櫛形電極の電圧との第２の関係と実質的に同相となるように行い、
前記第２の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間、及び、前記第３、第４の櫛形電極間への前記入力信号の印加を、前記第１関係が、前記第２の関係と実質的に逆相となるように行い、
前記第３の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間に前記入力信号を印加し、かつ、前記第３、第４の櫛形電極間に前記入力信号を実質的に印加しないことにより行う。
【００１０】
上記した本発明に係る送信装置によれば、前記発振器が、上記した構成を有する弾性表面波素子型であり、かつ、当該発振器に前記入力信号を上記のような３つの態様で印加することにより、上記した第１、第２、第３の周波数を生成することから、換言すれば、３つの周波数を１個の発振器で生成することから、３つの周波数を２個以上の発振器で生成することに比して、送信装置を小型化することができ、かつ、コスト低減することができる。
【００１１】
本発明に係る通信システムは、
上記した送信装置と、受信装置とを含む通信システムであって、
前記受信装置は、
前記第１の搬送波から前記第２の搬送波までの帯域を通過させるための受信用濾波器と、
前記第３の局部発振信号を生成する発振回路と、
当該第３の搬送波に基づき、前記受信用濾波器を通過した、前記第１の周波数及び前記第２の周波数で周波数変調された搬送波の復調、及び、前記受信用濾波器を通過した前記第３の周波数で振幅変調された搬送波の復調を行う復調回路と、を有する。
【００１２】
本発明に係る通信システムによれば、受信装置では、従来と異なり、第３の局部発振信号を生成する前記１つの発振回路により、前記第１、第２の搬送波により周波数変調された信号、及び、前記第３の搬送波により振幅変調された信号を復調することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る通信システムの実施例について図面を参照して説明する。
【００１４】
《構成》
図１は、実施例の通信システムの構成を示す。実施例の通信システムＣＳ１は、図１に示されるように、送信すべきベースバンド帯域のデジタル信号である送信データＤ１（Ｔ）を、第１の周波数ｆＬ及び第２の周波数ｆＨを用いたＦＳＫ通信、又は、第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨ間に位置する第３の周波数ｆＭを用いたＡＳＫ通信のいずれで送受信すべきかを規定するＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１に従って、送受信すべく、送信装置ＴＸ１と、送信アンテナＴＡ１と、受信アンテナＲＡ１と、受信装置ＲＸ１とを含む。
【００１５】
送信装置ＴＸ１は、変調回路ＭＤ１と、送信帯域濾波器ＴＢ１とを有し、更に、変調回路ＭＤ１は、発振器ＯＳ１と、増幅回路ＡＰ１と、切換器ＳＷＴ１とを備える。他方で、受信装置ＲＸは、受信帯域濾波器ＲＢ１と、復調回路ＤＥ１と、発振器ＯＳ２とを有する。
【００１６】
変調回路ＭＤ１では、発振器ＯＳ１は、ＦＳＫ通信の場合、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて、第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨのいずれかを有する搬送波を生成し、より詳しくは、送信データＤ１（Ｔ）が「０」のとき、第１の周波数ｆＬを有する第１の搬送波を生成し、送信データＤ１（Ｔ）が「１」のとき、第２の周波数ｆＨを有する第２の搬送波を生成する。このようにして、変調信号ＳｍｏｄＦを形成する。
【００１７】
変調回路ＭＤ１では、また、増幅回路ＡＰ１は、ＡＳＫ通信の場合、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて、発振器ＯＳ１により生成された第３の周波数ｆＭを有する第３の搬送波の振幅を「０」、「１」に変え、より詳しくは、送信データＤ１（Ｔ）が「０」のとき、第３の搬送波の振幅を「０」にし、送信データＤ１（Ｔ）が「１」のとき、第３の搬送波の振幅を「１」にする。このようにして、変調信号ＳｍｏｄＡを形成する。
【００１８】
切換器ＳＷＴ１は、上記したＦＳＫ通信及びＡＳＫ通信のいずれかの選択の旨を示すＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１に従って、送信データＤ１（Ｔ）を、発振器ＯＳ１又は増幅回路ＡＰ１に出力する。
【００１９】
受信装置ＲＸ１では、受信帯域濾波器ＲＢ１は、前記変調信号ＳｍｏｄＦ又は前記変調信号ＳｍｏｄＡを濾波し、復調回路ＤＥ１は、前記濾波された変調信号ＳｍｏｄＦ、ＳｍｏｄＡを、発振器ＯＳ２が生成する第３の搬送波に従って復調する。
【００２０】
後に詳述されるように、図７（Ａ）及び７（Ｂ）に示されるような接続により、ＦＳＫ通信を行い、他方で、図７（Ｃ）に示されるような接続により、ＡＳＫ通信を行う。
【００２１】
図２は、発振器の構成を示す。発振器ＯＳ１は、図２に図示の弾性表面波素子ＳＤ１と、当該弾性表面波素子ＳＤ１に並列接続された、インバータ素子のような増幅器（図示せず。）とからなり、前記弾性表面波素子ＳＤ１は、図２に示されるように、圧電基板ＳＢ１と、第１、第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ１、ＣＥＵ２と、第１、第２の反射器ＲＦ１、ＲＦ２とを含む。
図７（Ａ）及び７（Ｂ）に示されるように、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて、回路接続を切り換えることで、ＦＳＫを実現させる。また、図７（Ｃ）に示されるような接続状態で、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて出力をＯＮ／ＯＦＦすることで、ＡＳＫを実現させることができる。
【００２２】
圧電基板ＳＢ１は、例えば、レイリー型表面波で動作可能な面内回転ＳＴカット水晶板である。
【００２３】
第１、第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ１、ＣＥＵ２は、いわゆる「横結合」（櫛形電極ユニットが弾性表面波の伝搬方向に対し垂直な方向に沿って配置されているタイプ）されており、第１の櫛形電極ユニットＣＥＵ１は、一対の第１、第２の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ２からなり、また、第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ２もまた、一対の第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４からなる。そして第１の櫛形電極ユニットＣＥＵ１と第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ２は、弾性表面波の伝搬方向に直角に互いに隣接するように配置されている。第１の櫛形電極ＣＥ１は、３つの電極指ＥＦ１、ＥＦ２、ＥＦ３と、それら電極指ＥＦ１〜ＥＦ３を電気的に接続するバスバーＢＢ１とを備えている。電極指ＥＦ１〜ＥＦ３は、圧電基板ＳＢ１の幅方向に延びる形状であるとともに、圧電基板ＳＢ１の長手方向すなわち弾性表面波の伝搬方向に向かって周期的に配置されている。物理的な構成（配置及び形状）並びに電気的な機能の観点から、第１の櫛形電極ＣＥ１と第３の櫛形電極ＣＥ３とが対応し、また、第２の櫛形電極ＣＥ２と第４の櫛形電極ＣＥ４とが対応する。より具体的には、前記圧電基板ＳＢ１の長手方向の位置について、第１の櫛形電極ＣＥ１の電極指のそれぞれと、第３の櫛形電極ＣＥ３の電極指のそれぞれとが対応している。そして、前記圧電基板ＳＢ１の長手方向の位置について、第２の櫛形電極ＣＥ２の電極指のそれぞれと、第４の櫛形電極ＣＥ４の電極指のそれぞれとが対応している。
【００２４】
第１、第２の反射器ＲＦ１、ＲＦ２は、圧電基板ＳＢ１上で、協働して前記第１、第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ１、ＣＥＵ２を挟む位置に設けられている。
【００２５】
《弾性表面波素子の説明》
図３、図４、及び図５は、実施例１の弾性表面波素子の使用方法を示す。実施例１の弾性表面波素子ＳＤ１の使用方法は、より正確には、弾性表面波素子ＳＤ１及び端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂからなる弾性表面波デバイスＳＤＥＶ１の使用方法は、（１）第１の周波数ｆＬを有する第１の搬送波を生成する第１の使用態様、（２）前記第１の周波数ｆＬより高い第２の周波数ｆＨを有する第２の搬送波を生成する第２の使用態様、（３）前記第１の周波数ｆＬと前記第２の周波数ｆＨとの間に位置する第３の周波数ｆＭを有する第３の搬送波を生成する第３の使用態様からなる。
【００２６】
〈第１の使用態様〉
第１の使用態様では、図３に示されるように、入力信号源ＩＳから与えられる交流入力信号Ｓｉｎを印加するための端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂについて、端子Ｔ１ａと、第２、第４の櫛形電極ＣＥ２、ＣＥ４とが電気的に接続されており、かつ、端子Ｔ１ｂと、第１、第３の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ３とが電気的に接続されている。
【００２７】
弾性表面波素子ＳＤ１に端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂから交流入力信号Ｓｉｎを印加すると、第１の櫛形電極ＣＥ１に供給される交流信号と「同相」の交流信号が、第３の櫛形電極ＣＥ３に印加される。また、第２の櫛形電極ＣＥ２に供給される交流信号と「同相」の交流信号が、第４の櫛形電極ＣＥ４に印加される。より具体的には、第１の櫛形電極ＣＥ１の電極指に印加される交流信号の位相と、第３の櫛形電極ＣＥ３の電極指に印加される交流信号の位相とが、同じである。更に、第２の櫛形電極ＣＥ２の電極指に印加される交流信号の位相と、第４の櫛形電極ＣＥ４の電極指に印加される交流信号の位相とが、同じである。例えば、第１の櫛形電極ＣＥ１の電圧値が−Ｖ１であり第２の櫛形電極ＣＥ２の電圧値が＋Ｖ１であるときに、第３の櫛形電極ＣＥ３の電圧値が−Ｖ１であり第４の櫛形電極ＣＥ４の電圧値が＋Ｖ１である。これにより、圧電基板ＳＢ１は、変位強度分布が「モードＳ０」になるように共振する。この結果、端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに接続された電流電圧変換器のような検出器（図示せず。）で、出力信号として、モードＳ０に対応する第１の周波数ｆＬである共振信号Ｓｏｕｔを取り出すことができる。
【００２８】
〈第２の使用態様〉
第２の使用態様では、図４に示されるように、第１の使用態様のときと異なり、端子Ｔ１ａと、第２、第３の櫛形電極ＣＥ２、ＣＥ３とが電気的に接続されており、かつ、端子Ｔ１ｂと、第１、第４の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ４とが電気的に接続されている。
【００２９】
第１の使用態様のときと同様に、弾性表面波素子ＳＤ１に端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂから、交流入力信号Ｓｉｎを印加すると、第１の使用態様のときと異なり、第１の櫛形電極ＣＥ１に供給される交流信号と「逆相」の交流信号が、第３の櫛形電極ＣＥ３に印加される。また、第２の櫛形電極ＣＥ２に供給される交流信号と「逆相」の交流信号が、第４の櫛形電極ＣＥ４に印加される。より具体的には、第１の櫛形電極ＣＥ１の電極指に印加される交流信号の位相と、第３の櫛形電極ＣＥ３の電極指に印加される交流信号の位相との間に、１８０°の差がある。更に、第２の櫛形電極ＣＥ２の電極指に印加される交流信号の位相と、第４の櫛形電極ＣＥ４の電極指に印加される交流信号の位相との間に、１８０°の差がある。例えば、第１の櫛形電極ＣＥ１の電圧値が−Ｖ１であり第２の櫛形電極ＣＥ２の電圧値が＋Ｖ１であるときに、第３の櫛形電極ＣＥ３の電圧値が＋Ｖ１であり第４の櫛形電極ＣＥ４の電圧値が−Ｖ１である。これにより、圧電基板ＳＢ１は、変位強度分布が「モードＡ０」になるように共振する。この結果、端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに接続された前記検出器で、出力信号として、モードＡ０に対応した、第１の周波数ｆＬより高い第２の周波数ｆＨである共振信号Ｓｏｕｔを取り出すことができる。
【００３０】
〈第３の使用態様〉
第３の使用態様では、図５に示されるように、第１、第２の使用態様のときと異なり、端子Ｔ１ａと第２の櫛形電極ＣＥ２とが電気的に接続されており、端子Ｔ１ｂと第１の櫛形電極ＣＥ１とが電気的に接続されており、かつ、第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４は、開放されており、より正確には、第１、第２の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ２間の入力インピーダンスに比して、第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４間の入力インピーダンスが高くなっている。
【００３１】
第１、第２の使用態様のときと同様に、弾性表面波素子ＳＤ１に端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂから、交流入力信号Ｓｉｎを印加すると、第１、第２の使用態様のときと異なり、圧電基板ＳＢ１は、変位強度分布がモード（Ｓ０＋Ａ０）になるように共振する。モード（Ｓ０＋Ａ０）は、モードＳ０の変位強度分布とモードＡ０の変位強度分布とを足し合わせた変位強度分布を有する。この結果、端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに接続された前記検出器で、出力信号として、前記第１の周波数ｆＬ及び前記第２の周波数ｆＨ間に位置する第３の周波数ｆＭである共振信号Ｓｏｕｔ（Ｓ０＋Ａ０）を取り出すことができる。
【００３２】
実施例１の弾性表面波素子ＳＤ１の使用方法では、図４を参照して説明したように、第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４間の入力インピーダンスが、第１、第２の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ２間の入力インピーダンスに比して大きい条件下で、前記第１、第２の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ２に交流入力信号Ｓｉｎを与えることにより、圧電基板ＳＢ１の変位強度分布がモード（Ｓ０＋Ａ０）となる。これにより、前記モード（Ｓ０＋Ａ０）に対応する、従来の第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨと異なる前記第３の周波数ｆＭである共振信号Ｓｏｕｔ（Ｓ０＋Ａ０）を得ることが可能となる。なお、図４にて説明した弾性表面波素子ＳＤ１の使用方法では、第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４間は、電気的に開放されているため、その間の入力インピーダンスが著しく大きな値となっている。
【００３３】
図６は、実施例の弾性表面波素子を備える弾性表面波デバイスを含む発振装置の構成を示し、図７は、実施例の弾性表面波デバイスの動作を示す。
【００３４】
上記した実施例の第１〜第４の櫛形電極ＣＥ１〜ＣＥ４についての配線は、図６に示される構成における切換ユニットＳＷＵの第１のスイッチ部ＳＷ１及び第２のスイッチ部ＳＷ２の接続状態をスイッチ制御部ＳＷＣＮＴによって切り換えることが可能な弾性表面波デバイスＳＤＥＶ１により実現できる。
【００３５】
第１のスイッチ部ＳＷ１は、第３の櫛形電極ユニットＣＥ３に接続されたノードＮＤ１（３）、第４の櫛形電極ユニットＣＥ４に接続されたノードＮＤ１（４）、及び開放端ＯＴ１のいずれかを、端子Ｔ１ａに電気的に接続するスイッチである。
【００３６】
第２のスイッチ部ＳＷ２は、第４の櫛形電極ユニットＣＥ４に接続されたノードＮＤ２（４）、第３の櫛形電極ユニットＣＥ３に接続されたノードＮＤ２（３）、及び開放端ＯＴ２のいずれかを、端子Ｔ１ｂに電気的に接続するスイッチである。
【００３７】
そして、スイッチ制御部ＳＷＣＮＴは、第１のスイッチ部ＳＷ１の接続状態及び第２のスイッチ部ＳＷ２の接続状態を同期して切り換える制御部である。スイッチ制御部ＳＷＣＮＴは、次の３つの接続状態を有する。
【００３８】
第１の接続状態は、図７（Ａ）に示されるように、第１のスイッチ部ＳＷ１において第１の端子Ｔ１ａと第３の櫛形電極ユニットＣＥ３に接続されたノードＮＤ１（３）との間を電気的に接続し、かつ、第２のスイッチ部ＳＷ２において第２の端子Ｔ１ｂと第４の櫛形電極ユニットＣＥ４に接続されたノードＮＤ２（４）との間を電気的に接続した状態である（モードＳ０）。このとき、共振周波数はｆＬとなる。
【００３９】
第２の接続状態は、図７（Ｂ）に示されるように、第１のスイッチ部ＳＷ１において第１の端子Ｔ１ａと第４の櫛形電極ユニットＣＥ４に接続されたノードＮＤ１（４）との間を電気的に接続し、かつ、第２のスイッチ部ＳＷ２において第２の端子Ｔ１ｂと第３の櫛形電極ユニットＣＥ３に接続されたノードＮ２（３）との間を電気的に接続した状態である（モードＡ０）。このとき、共振周波数はｆＨとなる。
【００４０】
第３の接続状態は、図７（Ｃ）に示されるように、第１のスイッチ部ＳＷ１において第１の端子Ｔ１ａと開放端ＯＴ１とを接続し、第２のスイッチ部ＳＷ２において第２の端子Ｔ１ｂと開放端ＯＴ２とを接続する状態である（モード（Ｓ０＋Ａ０））。このとき、共振周波数はｆＭとなる。
【００４１】
スイッチ制御部ＳＷＣＮＴによって、第１のスイッチ部ＳＷ１と第２のスイッチ部ＳＷ２の接続状態を、第１〜第３の接続状態のいずれかに切り換えることにより、弾性表面波素子ＳＤ１の共振周波数をｆＬ、ｆＨ及びｆＭのいずれかに切り換えることを実現している。これにより、圧電体基板上に２つの櫛歯電極ユニットＣＥ１及びＣＥ２を構成した１つの弾性表面波素子を使用して、３つの周波数ｆＬ、ｆＬ及びｆＭのいずれかの共振周波数で共振する弾性表面波デバイスを実現できる。
【００４２】
なお図６の弾性表面波デバイスＳＤＥＶ１の端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに、増幅器として反転増幅器ＩＮを接続することにより、１つの弾性表面波素子ＳＤ１を用いて３つの周波数の発振信号を出力することができる発振装置ＯＳＣ１を構成している。
【００４３】
図１に戻り、送信帯域濾波器ＴＢ１は、例えば、チェビシェフ型であり、ＦＳＫ通信での第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨを用いた変調信号ＳｍｏｄＦの占有帯域を通過させ、かつ、ＡＳＫ通信での第３の周波数ｆＭを用いた変調信号ＳｍｏｄＡの占有帯域を通過させる。
【００４４】
送信アンテナＴＡ１は、例えば、回路基板（図示せず。）上に形成されたループアンテナであり、変調信号ＳｍｏｄＦ、ＳｍｏｄＡを送信する。
【００４５】
受信アンテナＲＡ１は、送信アンテナＴＡ１と同様に、例えば、ループアンテナであり、変調信号ＳｍｏｄＦ、ＳｍｏｄＡを受信する。
【００４６】
受信帯域濾波器ＲＢ１は、送信帯域濾波器ＴＢ１と同様な通過帯域特性を有する。
【００４７】
復調回路ＤＥ１は、例えば、非同期式検波回路（例えば、包絡線検波回路）及び同期式検波回路（例えば、コスタスループ回路）であり、変調信号ＳｍｏｄＦ、ＳｍｏｄＡを復調して、送信データＤ１（Ｔ）と同様な受信データＤ１（Ｒ）を再生する。
【００４８】
発振器ＯＳ２は、例えば、上述した発振器ＯＳ１と同様な構成を有し、第３の周波数ｆＭを有する第３の搬送波を生成する。
【００４９】
《ＦＳＫ通信の動作》
図８は、実施例の通信システムのＦＳＫ通信の動作を示す。以下、図８を用いて、実施例の通信システムのＦＳＫ通信の動作について説明する。
【００５０】
ステップＳ１０：変調回路ＭＤ１は、「ＦＳＫ通信の選択」を示すＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１を受けると、当該切換信号ＦＡＳ１に従って切換器ＳＷＴ１を切り換えることにより、入来する送信データＤ１（Ｔ）を発振器ＯＳ１へ出力する。
【００５１】
ステップＳ１１：発振器ＯＳ１は、「ＦＳＫ通信の選択」を示すＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１を受けていることから、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）のように接続することで、ＦＳＫ通信のための２つの搬送波、即ち、第１の周波数ｆＬ及び第２の周波数ｆＨのいずれかの搬送波を生成し、これにより、変調信号ＳｍｏｄＦを形成する。
【００５２】
ステップＳ１２：増幅回路ＡＰ１は、変調信号ＳｍｏｄＦを固定の増幅率で増幅し、増幅された変調信号ＳｍｏｄＦは、送信帯域濾波器ＴＢ１を通過して、送信アンテナＴＡ１から送出される。
【００５３】
ステップＳ１３：変調信号ＳｍｏｄＦは、受信アンテナＲＡ１により受信され、また、受信帯域濾波器ＲＢ１を通過すると、発振器ＯＳ２が生成する第３の周波数ｆＭを有する局部発振信号に基づき復調回路ＤＥ１により復調され、これにより、送信データＤ１（Ｔ）と同一な受信データＤ１（Ｒ）が再生される。
【００５４】
《ＡＳＫ通信の動作》
図９は、実施例の通信システムのＡＳＫ通信の動作を示す。以下、図９を用いて、実施例の通信システムのＡＳＫ通信の動作について説明する。
【００５５】
ステップＳ２０：変調回路ＭＤ１は、「ＡＳＫ通信の選択」を示すＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１を受けると、当該切換信号ＦＡＳ１に従って切換器ＳＷＴ１を切り換えることにより、入来する送信データＤ１（Ｔ）を増幅回路ＡＰ１に出力する。
【００５６】
ステップＳ２１：発振器ＯＳ１は、「ＡＳＫ通信の選択」を指示するＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１に基づき、図７（Ｃ）のように接続し、ＡＳＫ通信のための第３の周波数ｆＭを有する第３の搬送波を生成し、当該第３の搬送波を増幅回路ＡＰ１に出力する。
【００５７】
ステップＳ２２：増幅回路ＡＰ１は、「ＡＳＫ通信の選択」の旨のＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１の下で、送信データＤ１（Ｔ）に基づき、第３の周波数ｆＭの第３の搬送波に振幅偏移変調を施すことにより、変調信号ＳｍｏｄＡを生成し、当該変調信号ＳｍｏｄＡは、送信帯域濾波器ＴＢ１を通過し、更に、送信アンテナＴＡ１から送出される。
【００５８】
ステップＳ２３：変調信号ＳｍｏｄＡは、受信アンテナＲＡ１により受信され、更に、受信帯域濾波器ＲＢ１を通過すると、発振器ＯＳ２が生成する第３の搬送波ｆＭを有する局部発振信号に基づき復調回路ＤＥ１により復調され、これにより、送信データＤ１（Ｔ）と同一な受信データＤ１（Ｒ）が再生される。
【００５９】
上述したように、実施例の通信システムＣＳ１では、ＡＳＫ通信のときに、ＦＳＫ通信で用いられる第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨ間に位置する第３の搬送波ｆＭを用いることから、従来の通信システムＣＳ１０におけるＡＳＫの通信のときに第１の搬送波ｆＬ及び第２の搬送波ｆＨのいずれかの搬送波を用いることと異なり、変調信号ＳｍｏｄＡは、何ら部分的な欠落を生じることなく、送信帯域濾波器ＴＢ１及び受信帯域濾波器ＲＢ１を通過することができる。
【００６０】
また、実施例の通信システムＣＳ１では、受信装置ＲＸ１は、従来と異なり、第３の周波数を有する局部発振信号だけで、周波数変調された信号ＳｍｏｄＦ及び振幅変調された信号ＳｍｏｄＡの両信号を復調することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例の通信システムの構成を示す図。
【図２】実施例の発振器の構成を示す図。
【図３】実施例の弾性表面波素子の第１の使用態様を示す図。
【図４】実施例の弾性表面波素子の第２の使用態様を示す図。
【図５】実施例の弾性表面波素子の第３の使用態様を示す図。
【図６】実施例の発振装置の構成を示す図。
【図７】実施例の弾性表面波デバイスの動作を示す図。
【図８】実施例の通信システムのＦＳＫ通信の動作を示す図。
【図９】実施例の通信システムのＡＳＫ通信の動作を示す図。
【図１０】従来の通信システムの構成及び動作を示す図。
【符号の説明】
【００６２】
ＣＳ１…通信システム、ＴＸ１…送信装置、ＭＤ１…変調回路、ＯＳ１…発振器、ＡＰ１…増幅回路、ＲＸ…受信装置、ＲＢ１…受信帯域濾波器、ＤＥ１…復調回路、ＯＳ２…発振器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、乗用車等のためのキーレスエントリーに用いられるＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）及びＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）を選択的に実行する送信装置及び受信装置、並びに、両装置を含む通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０に示される従来の通信システムＣＳ１０は、送信装置ＴＸ１０と、送信アンテナＴＡ１０と、受信装置ＲＸ１０と、受信アンテナＲＡ１０とを含む。更に、送信装置ＴＸ１０は、変調回路ＭＤ１０と、送信帯域濾波器ＴＢ１０とを有し、また、受信装置ＲＸ１０は、受信帯域濾波器ＲＢ１０と、復調回路ＤＥ１０とを有する。
【０００３】
ＦＳＫ通信をするときには、変調回路ＭＤ１０が、デジタル形式のベースバンド信号である、送信データＤ１０（Ｔ）を用いて、２つの搬送波、即ち、第１の周波数ｆＬを有する第１の搬送波及び第２の周波数ｆＨを有する第２の搬送波による周波数偏移変調を施すことにより、変調信号Ｓｍｏｄ１０を生成し、当該変調信号Ｓｍｏｄ１０は、送信帯域濾波器ＴＢ１０を通過して、送信アンテナＴＡ１０から送出され、他方で、受信アンテナＲＡ１０により受信され、受信帯域濾波器ＲＢ１０を通過した後、復調回路ＤＥ１０により復調されることにより、送信データＤ１０（Ｔ）と同一な受信データＤ１０（Ｒ）が得られる。
【０００４】
上記と異なり、ＡＳＫ通信をするときには、変調回路ＭＤ１０が、送信データＤ１０（Ｔ）を用いて、第１の周波数ｆＬ又は第２の周波数ｆＨのいずれかの搬送波、例えば、第２の周波数ｆＨの搬送波に振幅偏移変調を施すことにより、変調信号Ｓｍｏｄ２０を生成し、当該変調信号Ｓｍｏｄ２０は、送信帯域濾波器ＴＢ１０を通過して、送信アンテナＴＡ１０から送信され、他方で、受信アンテナＲＡ１０により受信され、受信帯域濾波器ＲＢ１０を通過した後、復調回路ＤＥ１０により復調されることにより、送信データＤ１０（Ｔ）と同一な受信データＤ１０（Ｒ）が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１０に示されるように、送信帯域濾波器ＴＢ１０、ＲＢ１０の通過帯域が、Ｓ／Ｎ改善等のために、第１の周波数ｆＬから第２の周波数ｆＨまでの範囲であることから、ＡＳＫ通信での第２の周波数ｆＨの変調信号Ｓｍｏｄ２０の一部が、温度変化などで生じる周波数変動により、送信帯域濾波器ＴＢ１０、ＲＢ１０を通過することができず、送信データＤ１０（Ｔ）と同一な受信データＤ１０（Ｒ）を得ることができないという問題があった。
【０００６】
また、受信装置ＲＸ１０では、ＦＳＫ通信及びＡＳＫ通信での復調のために、それぞれ別個に、局部発振信号を生成する必要があるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る送信装置は、
送信すべきデータに応じて、第１の搬送波、第２の搬送波、又は、前記第１の第２の搬送波及び前記第２の搬送波の間に位置する第３の搬送波を発生させる発振回路と、
前記第１及び第２の搬送波を送信する周波数変調、又は、前記送信すべきデータに応じて前記第３の搬送波の振幅を変化させる振幅変調を行う変調回路と、を含む。
【０００８】
本発明に係る送信装置によれば、前記発振器が生成する、前記第１、第２の周波数間に位置する第３の周波数を用いて振幅変調を行うことにより、当該振幅変調された信号は、全て、前記第１の搬送波から前記第２の搬送波までの帯域を通過させる前記受信用濾波器を通過することから、前記送信すべきデータを、その一部を何ら失うことなく送信することができる。
【０００９】
上記した本発明に係る送信装置では、
前記変調回路は、
圧電基板と、
前記圧電基板上に配置された第１、第２の櫛形電極ユニットであり、当該第１の櫛形電極ユニットが第１、第２の櫛形電極からなり、当該第２の櫛形電極ユニットが、前記第１、第２の櫛形電極に対応する第３、第４の櫛形電極からなる前記第１、第２の櫛形電極ユニットと、
前記圧電基板上で前記第１、第２の櫛形電極ユニットを協働して挟む位置に設けられた一対の反射器と、を有する弾性表面波素子型発振器を有し、
当該弾性表面波素子型発振器は、
前記第１の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間、及び、前記第３、第４の櫛形電極間への、弾性表面波を励起するための入力信号の印加を、前記第１の櫛形電極の電圧と前記第２の櫛形電極の電圧との第１の関係が、前記第３の櫛形電極の電圧と前記第４の櫛形電極の電圧との第２の関係と実質的に同相となるように行い、
前記第２の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間、及び、前記第３、第４の櫛形電極間への前記入力信号の印加を、前記第１関係が、前記第２の関係と実質的に逆相となるように行い、
前記第３の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間に前記入力信号を印加し、かつ、前記第３、第４の櫛形電極間に前記入力信号を実質的に印加しないことにより行う。
【００１０】
上記した本発明に係る送信装置によれば、前記発振器が、上記した構成を有する弾性表面波素子型であり、かつ、当該発振器に前記入力信号を上記のような３つの態様で印加することにより、上記した第１、第２、第３の周波数を生成することから、換言すれば、３つの周波数を１個の発振器で生成することから、３つの周波数を２個以上の発振器で生成することに比して、送信装置を小型化することができ、かつ、コスト低減することができる。
【００１１】
本発明に係る通信システムは、
上記した送信装置と、受信装置とを含む通信システムであって、
前記受信装置は、
前記第１の搬送波から前記第２の搬送波までの帯域を通過させるための受信用濾波器と、
前記第３の局部発振信号を生成する発振回路と、
当該第３の搬送波に基づき、前記受信用濾波器を通過した、前記第１の周波数及び前記第２の周波数で周波数変調された搬送波の復調、及び、前記受信用濾波器を通過した前記第３の周波数で振幅変調された搬送波の復調を行う復調回路と、を有する。
【００１２】
本発明に係る通信システムによれば、受信装置では、従来と異なり、第３の局部発振信号を生成する前記１つの発振回路により、前記第１、第２の搬送波により周波数変調された信号、及び、前記第３の搬送波により振幅変調された信号を復調することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る通信システムの実施例について図面を参照して説明する。
【００１４】
《構成》
図１は、実施例の通信システムの構成を示す。実施例の通信システムＣＳ１は、図１に示されるように、送信すべきベースバンド帯域のデジタル信号である送信データＤ１（Ｔ）を、第１の周波数ｆＬ及び第２の周波数ｆＨを用いたＦＳＫ通信、又は、第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨ間に位置する第３の周波数ｆＭを用いたＡＳＫ通信のいずれで送受信すべきかを規定するＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１に従って、送受信すべく、送信装置ＴＸ１と、送信アンテナＴＡ１と、受信アンテナＲＡ１と、受信装置ＲＸ１とを含む。
【００１５】
送信装置ＴＸ１は、変調回路ＭＤ１と、送信帯域濾波器ＴＢ１とを有し、更に、変調回路ＭＤ１は、発振器ＯＳ１と、増幅回路ＡＰ１と、切換器ＳＷＴ１とを備える。他方で、受信装置ＲＸは、受信帯域濾波器ＲＢ１と、復調回路ＤＥ１と、発振器ＯＳ２とを有する。
【００１６】
変調回路ＭＤ１では、発振器ＯＳ１は、ＦＳＫ通信の場合、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて、第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨのいずれかを有する搬送波を生成し、より詳しくは、送信データＤ１（Ｔ）が「０」のとき、第１の周波数ｆＬを有する第１の搬送波を生成し、送信データＤ１（Ｔ）が「１」のとき、第２の周波数ｆＨを有する第２の搬送波を生成する。このようにして、変調信号ＳｍｏｄＦを形成する。
【００１７】
変調回路ＭＤ１では、また、増幅回路ＡＰ１は、ＡＳＫ通信の場合、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて、発振器ＯＳ１により生成された第３の周波数ｆＭを有する第３の搬送波の振幅を「０」、「１」に変え、より詳しくは、送信データＤ１（Ｔ）が「０」のとき、第３の搬送波の振幅を「０」にし、送信データＤ１（Ｔ）が「１」のとき、第３の搬送波の振幅を「１」にする。このようにして、変調信号ＳｍｏｄＡを形成する。
【００１８】
切換器ＳＷＴ１は、上記したＦＳＫ通信及びＡＳＫ通信のいずれかの選択の旨を示すＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１に従って、送信データＤ１（Ｔ）を、発振器ＯＳ１又は増幅回路ＡＰ１に出力する。
【００１９】
受信装置ＲＸ１では、受信帯域濾波器ＲＢ１は、前記変調信号ＳｍｏｄＦ又は前記変調信号ＳｍｏｄＡを濾波し、復調回路ＤＥ１は、前記濾波された変調信号ＳｍｏｄＦ、ＳｍｏｄＡを、発振器ＯＳ２が生成する第３の搬送波に従って復調する。
【００２０】
後に詳述されるように、図７（Ａ）及び７（Ｂ）に示されるような接続により、ＦＳＫ通信を行い、他方で、図７（Ｃ）に示されるような接続により、ＡＳＫ通信を行う。
【００２１】
図２は、発振器の構成を示す。発振器ＯＳ１は、図２に図示の弾性表面波素子ＳＤ１と、当該弾性表面波素子ＳＤ１に並列接続された、インバータ素子のような増幅器（図示せず。）とからなり、前記弾性表面波素子ＳＤ１は、図２に示されるように、圧電基板ＳＢ１と、第１、第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ１、ＣＥＵ２と、第１、第２の反射器ＲＦ１、ＲＦ２とを含む。
図７（Ａ）及び７（Ｂ）に示されるように、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて、回路接続を切り換えることで、ＦＳＫを実現させる。また、図７（Ｃ）に示されるような接続状態で、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて出力をＯＮ／ＯＦＦすることで、ＡＳＫを実現させることができる。
【００２２】
圧電基板ＳＢ１は、例えば、レイリー型表面波で動作可能な面内回転ＳＴカット水晶板である。
【００２３】
第１、第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ１、ＣＥＵ２は、いわゆる「横結合」（櫛形電極ユニットが弾性表面波の伝搬方向に対し垂直な方向に沿って配置されているタイプ）されており、第１の櫛形電極ユニットＣＥＵ１は、一対の第１、第２の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ２からなり、また、第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ２もまた、一対の第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４からなる。そして第１の櫛形電極ユニットＣＥＵ１と第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ２は、弾性表面波の伝搬方向に直角に互いに隣接するように配置されている。第１の櫛形電極ＣＥ１は、３つの電極指ＥＦ１、ＥＦ２、ＥＦ３と、それら電極指ＥＦ１〜ＥＦ３を電気的に接続するバスバーＢＢ１とを備えている。電極指ＥＦ１〜ＥＦ３は、圧電基板ＳＢ１の幅方向に延びる形状であるとともに、圧電基板ＳＢ１の長手方向すなわち弾性表面波の伝搬方向に向かって周期的に配置されている。物理的な構成（配置及び形状）並びに電気的な機能の観点から、第１の櫛形電極ＣＥ１と第３の櫛形電極ＣＥ３とが対応し、また、第２の櫛形電極ＣＥ２と第４の櫛形電極ＣＥ４とが対応する。より具体的には、前記圧電基板ＳＢ１の長手方向の位置について、第１の櫛形電極ＣＥ１の電極指のそれぞれと、第３の櫛形電極ＣＥ３の電極指のそれぞれとが対応している。そして、前記圧電基板ＳＢ１の長手方向の位置について、第２の櫛形電極ＣＥ２の電極指のそれぞれと、第４の櫛形電極ＣＥ４の電極指のそれぞれとが対応している。
【００２４】
第１、第２の反射器ＲＦ１、ＲＦ２は、圧電基板ＳＢ１上で、協働して前記第１、第２の櫛形電極ユニットＣＥＵ１、ＣＥＵ２を挟む位置に設けられている。
【００２５】
《弾性表面波素子の説明》
図３、図４、及び図５は、実施例１の弾性表面波素子の使用方法を示す。実施例１の弾性表面波素子ＳＤ１の使用方法は、より正確には、弾性表面波素子ＳＤ１及び端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂからなる弾性表面波デバイスＳＤＥＶ１の使用方法は、（１）第１の周波数ｆＬを有する第１の搬送波を生成する第１の使用態様、（２）前記第１の周波数ｆＬより高い第２の周波数ｆＨを有する第２の搬送波を生成する第２の使用態様、（３）前記第１の周波数ｆＬと前記第２の周波数ｆＨとの間に位置する第３の周波数ｆＭを有する第３の搬送波を生成する第３の使用態様からなる。
【００２６】
〈第１の使用態様〉
第１の使用態様では、図３に示されるように、入力信号源ＩＳから与えられる交流入力信号Ｓｉｎを印加するための端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂについて、端子Ｔ１ａと、第２、第４の櫛形電極ＣＥ２、ＣＥ４とが電気的に接続されており、かつ、端子Ｔ１ｂと、第１、第３の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ３とが電気的に接続されている。
【００２７】
弾性表面波素子ＳＤ１に端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂから交流入力信号Ｓｉｎを印加すると、第１の櫛形電極ＣＥ１に供給される交流信号と「同相」の交流信号が、第３の櫛形電極ＣＥ３に印加される。また、第２の櫛形電極ＣＥ２に供給される交流信号と「同相」の交流信号が、第４の櫛形電極ＣＥ４に印加される。より具体的には、第１の櫛形電極ＣＥ１の電極指に印加される交流信号の位相と、第３の櫛形電極ＣＥ３の電極指に印加される交流信号の位相とが、同じである。更に、第２の櫛形電極ＣＥ２の電極指に印加される交流信号の位相と、第４の櫛形電極ＣＥ４の電極指に印加される交流信号の位相とが、同じである。例えば、第１の櫛形電極ＣＥ１の電圧値が−Ｖ１であり第２の櫛形電極ＣＥ２の電圧値が＋Ｖ１であるときに、第３の櫛形電極ＣＥ３の電圧値が−Ｖ１であり第４の櫛形電極ＣＥ４の電圧値が＋Ｖ１である。これにより、圧電基板ＳＢ１は、変位強度分布が「モードＳ０」になるように共振する。この結果、端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに接続された電流電圧変換器のような検出器（図示せず。）で、出力信号として、モードＳ０に対応する第１の周波数ｆＬである共振信号Ｓｏｕｔを取り出すことができる。
【００２８】
〈第２の使用態様〉
第２の使用態様では、図４に示されるように、第１の使用態様のときと異なり、端子Ｔ１ａと、第２、第３の櫛形電極ＣＥ２、ＣＥ３とが電気的に接続されており、かつ、端子Ｔ１ｂと、第１、第４の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ４とが電気的に接続されている。
【００２９】
第１の使用態様のときと同様に、弾性表面波素子ＳＤ１に端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂから、交流入力信号Ｓｉｎを印加すると、第１の使用態様のときと異なり、第１の櫛形電極ＣＥ１に供給される交流信号と「逆相」の交流信号が、第３の櫛形電極ＣＥ３に印加される。また、第２の櫛形電極ＣＥ２に供給される交流信号と「逆相」の交流信号が、第４の櫛形電極ＣＥ４に印加される。より具体的には、第１の櫛形電極ＣＥ１の電極指に印加される交流信号の位相と、第３の櫛形電極ＣＥ３の電極指に印加される交流信号の位相との間に、１８０°の差がある。更に、第２の櫛形電極ＣＥ２の電極指に印加される交流信号の位相と、第４の櫛形電極ＣＥ４の電極指に印加される交流信号の位相との間に、１８０°の差がある。例えば、第１の櫛形電極ＣＥ１の電圧値が−Ｖ１であり第２の櫛形電極ＣＥ２の電圧値が＋Ｖ１であるときに、第３の櫛形電極ＣＥ３の電圧値が＋Ｖ１であり第４の櫛形電極ＣＥ４の電圧値が−Ｖ１である。これにより、圧電基板ＳＢ１は、変位強度分布が「モードＡ０」になるように共振する。この結果、端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに接続された前記検出器で、出力信号として、モードＡ０に対応した、第１の周波数ｆＬより高い第２の周波数ｆＨである共振信号Ｓｏｕｔを取り出すことができる。
【００３０】
〈第３の使用態様〉
第３の使用態様では、図５に示されるように、第１、第２の使用態様のときと異なり、端子Ｔ１ａと第２の櫛形電極ＣＥ２とが電気的に接続されており、端子Ｔ１ｂと第１の櫛形電極ＣＥ１とが電気的に接続されており、かつ、第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４は、開放されており、より正確には、第１、第２の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ２間の入力インピーダンスに比して、第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４間の入力インピーダンスが高くなっている。
【００３１】
第１、第２の使用態様のときと同様に、弾性表面波素子ＳＤ１に端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂから、交流入力信号Ｓｉｎを印加すると、第１、第２の使用態様のときと異なり、圧電基板ＳＢ１は、変位強度分布がモード（Ｓ０＋Ａ０）になるように共振する。モード（Ｓ０＋Ａ０）は、モードＳ０の変位強度分布とモードＡ０の変位強度分布とを足し合わせた変位強度分布を有する。この結果、端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに接続された前記検出器で、出力信号として、前記第１の周波数ｆＬ及び前記第２の周波数ｆＨ間に位置する第３の周波数ｆＭである共振信号Ｓｏｕｔ（Ｓ０＋Ａ０）を取り出すことができる。
【００３２】
実施例１の弾性表面波素子ＳＤ１の使用方法では、図４を参照して説明したように、第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４間の入力インピーダンスが、第１、第２の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ２間の入力インピーダンスに比して大きい条件下で、前記第１、第２の櫛形電極ＣＥ１、ＣＥ２に交流入力信号Ｓｉｎを与えることにより、圧電基板ＳＢ１の変位強度分布がモード（Ｓ０＋Ａ０）となる。これにより、前記モード（Ｓ０＋Ａ０）に対応する、従来の第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨと異なる前記第３の周波数ｆＭである共振信号Ｓｏｕｔ（Ｓ０＋Ａ０）を得ることが可能となる。なお、図４にて説明した弾性表面波素子ＳＤ１の使用方法では、第３、第４の櫛形電極ＣＥ３、ＣＥ４間は、電気的に開放されているため、その間の入力インピーダンスが著しく大きな値となっている。
【００３３】
図６は、実施例の弾性表面波素子を備える弾性表面波デバイスを含む発振装置の構成を示し、図７は、実施例の弾性表面波デバイスの動作を示す。
【００３４】
上記した実施例の第１〜第４の櫛形電極ＣＥ１〜ＣＥ４についての配線は、図６に示される構成における切換ユニットＳＷＵの第１のスイッチ部ＳＷ１及び第２のスイッチ部ＳＷ２の接続状態をスイッチ制御部ＳＷＣＮＴによって切り換えることが可能な弾性表面波デバイスＳＤＥＶ１により実現できる。
【００３５】
第１のスイッチ部ＳＷ１は、第３の櫛形電極ユニットＣＥ３に接続されたノードＮＤ１（３）、第４の櫛形電極ユニットＣＥ４に接続されたノードＮＤ１（４）、及び開放端ＯＴ１のいずれかを、端子Ｔ１ａに電気的に接続するスイッチである。
【００３６】
第２のスイッチ部ＳＷ２は、第４の櫛形電極ユニットＣＥ４に接続されたノードＮＤ２（４）、第３の櫛形電極ユニットＣＥ３に接続されたノードＮＤ２（３）、及び開放端ＯＴ２のいずれかを、端子Ｔ１ｂに電気的に接続するスイッチである。
【００３７】
そして、スイッチ制御部ＳＷＣＮＴは、第１のスイッチ部ＳＷ１の接続状態及び第２のスイッチ部ＳＷ２の接続状態を同期して切り換える制御部である。スイッチ制御部ＳＷＣＮＴは、次の３つの接続状態を有する。
【００３８】
第１の接続状態は、図７（Ａ）に示されるように、第１のスイッチ部ＳＷ１において第１の端子Ｔ１ａと第３の櫛形電極ユニットＣＥ３に接続されたノードＮＤ１（３）との間を電気的に接続し、かつ、第２のスイッチ部ＳＷ２において第２の端子Ｔ１ｂと第４の櫛形電極ユニットＣＥ４に接続されたノードＮＤ２（４）との間を電気的に接続した状態である（モードＳ０）。このとき、共振周波数はｆＬとなる。
【００３９】
第２の接続状態は、図７（Ｂ）に示されるように、第１のスイッチ部ＳＷ１において第１の端子Ｔ１ａと第４の櫛形電極ユニットＣＥ４に接続されたノードＮＤ１（４）との間を電気的に接続し、かつ、第２のスイッチ部ＳＷ２において第２の端子Ｔ１ｂと第３の櫛形電極ユニットＣＥ３に接続されたノードＮ２（３）との間を電気的に接続した状態である（モードＡ０）。このとき、共振周波数はｆＨとなる。
【００４０】
第３の接続状態は、図７（Ｃ）に示されるように、第１のスイッチ部ＳＷ１において第１の端子Ｔ１ａと開放端ＯＴ１とを接続し、第２のスイッチ部ＳＷ２において第２の端子Ｔ１ｂと開放端ＯＴ２とを接続する状態である（モード（Ｓ０＋Ａ０））。このとき、共振周波数はｆＭとなる。
【００４１】
スイッチ制御部ＳＷＣＮＴによって、第１のスイッチ部ＳＷ１と第２のスイッチ部ＳＷ２の接続状態を、第１〜第３の接続状態のいずれかに切り換えることにより、弾性表面波素子ＳＤ１の共振周波数をｆＬ、ｆＨ及びｆＭのいずれかに切り換えることを実現している。これにより、圧電体基板上に２つの櫛歯電極ユニットＣＥ１及びＣＥ２を構成した１つの弾性表面波素子を使用して、３つの周波数ｆＬ、ｆＬ及びｆＭのいずれかの共振周波数で共振する弾性表面波デバイスを実現できる。
【００４２】
なお図６の弾性表面波デバイスＳＤＥＶ１の端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに、増幅器として反転増幅器ＩＮを接続することにより、１つの弾性表面波素子ＳＤ１を用いて３つの周波数の発振信号を出力することができる発振装置ＯＳＣ１を構成している。
【００４３】
図１に戻り、送信帯域濾波器ＴＢ１は、例えば、チェビシェフ型であり、ＦＳＫ通信での第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨを用いた変調信号ＳｍｏｄＦの占有帯域を通過させ、かつ、ＡＳＫ通信での第３の周波数ｆＭを用いた変調信号ＳｍｏｄＡの占有帯域を通過させる。
【００４４】
送信アンテナＴＡ１は、例えば、回路基板（図示せず。）上に形成されたループアンテナであり、変調信号ＳｍｏｄＦ、ＳｍｏｄＡを送信する。
【００４５】
受信アンテナＲＡ１は、送信アンテナＴＡ１と同様に、例えば、ループアンテナであり、変調信号ＳｍｏｄＦ、ＳｍｏｄＡを受信する。
【００４６】
受信帯域濾波器ＲＢ１は、送信帯域濾波器ＴＢ１と同様な通過帯域特性を有する。
【００４７】
復調回路ＤＥ１は、例えば、非同期式検波回路（例えば、包絡線検波回路）及び同期式検波回路（例えば、コスタスループ回路）であり、変調信号ＳｍｏｄＦ、ＳｍｏｄＡを復調して、送信データＤ１（Ｔ）と同様な受信データＤ１（Ｒ）を再生する。
【００４８】
発振器ＯＳ２は、例えば、上述した発振器ＯＳ１と同様な構成を有し、第３の周波数ｆＭを有する第３の搬送波を生成する。
【００４９】
《ＦＳＫ通信の動作》
図８は、実施例の通信システムのＦＳＫ通信の動作を示す。以下、図８を用いて、実施例の通信システムのＦＳＫ通信の動作について説明する。
【００５０】
ステップＳ１０：変調回路ＭＤ１は、「ＦＳＫ通信の選択」を示すＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１を受けると、当該切換信号ＦＡＳ１に従って切換器ＳＷＴ１を切り換えることにより、入来する送信データＤ１（Ｔ）を発振器ＯＳ１へ出力する。
【００５１】
ステップＳ１１：発振器ＯＳ１は、「ＦＳＫ通信の選択」を示すＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１を受けていることから、送信データＤ１（Ｔ）の「０」、「１」に応じて、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）のように接続することで、ＦＳＫ通信のための２つの搬送波、即ち、第１の周波数ｆＬ及び第２の周波数ｆＨのいずれかの搬送波を生成し、これにより、変調信号ＳｍｏｄＦを形成する。
【００５２】
ステップＳ１２：増幅回路ＡＰ１は、変調信号ＳｍｏｄＦを固定の増幅率で増幅し、増幅された変調信号ＳｍｏｄＦは、送信帯域濾波器ＴＢ１を通過して、送信アンテナＴＡ１から送出される。
【００５３】
ステップＳ１３：変調信号ＳｍｏｄＦは、受信アンテナＲＡ１により受信され、また、受信帯域濾波器ＲＢ１を通過すると、発振器ＯＳ２が生成する第３の周波数ｆＭを有する局部発振信号に基づき復調回路ＤＥ１により復調され、これにより、送信データＤ１（Ｔ）と同一な受信データＤ１（Ｒ）が再生される。
【００５４】
《ＡＳＫ通信の動作》
図９は、実施例の通信システムのＡＳＫ通信の動作を示す。以下、図９を用いて、実施例の通信システムのＡＳＫ通信の動作について説明する。
【００５５】
ステップＳ２０：変調回路ＭＤ１は、「ＡＳＫ通信の選択」を示すＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１を受けると、当該切換信号ＦＡＳ１に従って切換器ＳＷＴ１を切り換えることにより、入来する送信データＤ１（Ｔ）を増幅回路ＡＰ１に出力する。
【００５６】
ステップＳ２１：発振器ＯＳ１は、「ＡＳＫ通信の選択」を指示するＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１に基づき、図７（Ｃ）のように接続し、ＡＳＫ通信のための第３の周波数ｆＭを有する第３の搬送波を生成し、当該第３の搬送波を増幅回路ＡＰ１に出力する。
【００５７】
ステップＳ２２：増幅回路ＡＰ１は、「ＡＳＫ通信の選択」の旨のＦＳＫ／ＡＳＫ切換信号ＦＡＳ１の下で、送信データＤ１（Ｔ）に基づき、第３の周波数ｆＭの第３の搬送波に振幅偏移変調を施すことにより、変調信号ＳｍｏｄＡを生成し、当該変調信号ＳｍｏｄＡは、送信帯域濾波器ＴＢ１を通過し、更に、送信アンテナＴＡ１から送出される。
【００５８】
ステップＳ２３：変調信号ＳｍｏｄＡは、受信アンテナＲＡ１により受信され、更に、受信帯域濾波器ＲＢ１を通過すると、発振器ＯＳ２が生成する第３の搬送波ｆＭを有する局部発振信号に基づき復調回路ＤＥ１により復調され、これにより、送信データＤ１（Ｔ）と同一な受信データＤ１（Ｒ）が再生される。
【００５９】
上述したように、実施例の通信システムＣＳ１では、ＡＳＫ通信のときに、ＦＳＫ通信で用いられる第１、第２の周波数ｆＬ、ｆＨ間に位置する第３の搬送波ｆＭを用いることから、従来の通信システムＣＳ１０におけるＡＳＫの通信のときに第１の搬送波ｆＬ及び第２の搬送波ｆＨのいずれかの搬送波を用いることと異なり、変調信号ＳｍｏｄＡは、何ら部分的な欠落を生じることなく、送信帯域濾波器ＴＢ１及び受信帯域濾波器ＲＢ１を通過することができる。
【００６０】
また、実施例の通信システムＣＳ１では、受信装置ＲＸ１は、従来と異なり、第３の周波数を有する局部発振信号だけで、周波数変調された信号ＳｍｏｄＦ及び振幅変調された信号ＳｍｏｄＡの両信号を復調することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例の通信システムの構成を示す図。
【図２】実施例の発振器の構成を示す図。
【図３】実施例の弾性表面波素子の第１の使用態様を示す図。
【図４】実施例の弾性表面波素子の第２の使用態様を示す図。
【図５】実施例の弾性表面波素子の第３の使用態様を示す図。
【図６】実施例の発振装置の構成を示す図。
【図７】実施例の弾性表面波デバイスの動作を示す図。
【図８】実施例の通信システムのＦＳＫ通信の動作を示す図。
【図９】実施例の通信システムのＡＳＫ通信の動作を示す図。
【図１０】従来の通信システムの構成及び動作を示す図。
【符号の説明】
【００６２】
ＣＳ１…通信システム、ＴＸ１…送信装置、ＭＤ１…変調回路、ＯＳ１…発振器、ＡＰ１…増幅回路、ＲＸ…受信装置、ＲＢ１…受信帯域濾波器、ＤＥ１…復調回路、ＯＳ２…発振器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべきデータに応じて、第１の周波数を有する第１の搬送波、第２の周波数を有する第２の搬送波、又は、前記第１の周波数及び前記第２の周波数の間に位置する第３の周波数を有する第３の搬送波を発生させる発振回路と、
前記第１及び第２の搬送波を送信する周波数変調、又は、前記送信すべきデータに応じて前記第３の搬送波の振幅を変化させる振幅変調を行う変調回路と、を含むことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記変調回路は、
圧電基板と、
前記圧電基板上に配置された第１、第２の櫛形電極ユニットであり、当該第１の櫛形電極ユニットが第１、第２の櫛形電極からなり、当該第２の櫛形電極ユニットが、前記第１、第２の櫛形電極に対応する第３、第４の櫛形電極からなる前記第１、第２の櫛形電極ユニットと、
前記圧電基板上で前記第１、第２の櫛形電極ユニットを協働して挟む位置に設けられた一対の反射器と、を有する弾性表面波素子型発振器を有し、
当該弾性表面波素子型発振器は、
前記第１の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間、及び、前記第３、第４の櫛形電極間への、弾性表面波を励起するための入力信号の印加を、前記第１の櫛形電極の電圧と前記第２の櫛形電極の電圧との第１の関係が、前記第３の櫛形電極の電圧と前記第４の櫛形電極の電圧との第２の関係と実質的に同相となるように行い、
前記第２の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間、及び、前記第３、第４の櫛形電極間への前記入力信号の印加を、前記第１関係が、前記第２の関係と実質的に逆相となるように行い、
前記第３の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間に前記入力信号を印加し、かつ、前記第３、第４の櫛形電極間に前記入力信号を実質的に印加しないことにより行うことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
請求項１記載の送信装置と、受信装置とを含む通信システムであって、
前記受信装置は、
前記第１の周波数から前記第２の周波数までの帯域を通過させるための受信用濾波器と、
前記第３の周波数を有する局部発振信号を生成する発振回路と、
当該局部発振信号に基づき、前記受信用濾波器を通過した、前記第１の周波数及び前記第２の周波数で周波数変調された搬送波の復調、及び、前記受信用濾波器を通過した前記第３の周波数で振幅変調された搬送波の復調を行う復調回路と、を有することを特徴とする通信システム。
【請求項１】
送信すべきデータに応じて、第１の周波数を有する第１の搬送波、第２の周波数を有する第２の搬送波、又は、前記第１の周波数及び前記第２の周波数の間に位置する第３の周波数を有する第３の搬送波を発生させる発振回路と、
前記第１及び第２の搬送波を送信する周波数変調、又は、前記送信すべきデータに応じて前記第３の搬送波の振幅を変化させる振幅変調を行う変調回路と、を含むことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記変調回路は、
圧電基板と、
前記圧電基板上に配置された第１、第２の櫛形電極ユニットであり、当該第１の櫛形電極ユニットが第１、第２の櫛形電極からなり、当該第２の櫛形電極ユニットが、前記第１、第２の櫛形電極に対応する第３、第４の櫛形電極からなる前記第１、第２の櫛形電極ユニットと、
前記圧電基板上で前記第１、第２の櫛形電極ユニットを協働して挟む位置に設けられた一対の反射器と、を有する弾性表面波素子型発振器を有し、
当該弾性表面波素子型発振器は、
前記第１の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間、及び、前記第３、第４の櫛形電極間への、弾性表面波を励起するための入力信号の印加を、前記第１の櫛形電極の電圧と前記第２の櫛形電極の電圧との第１の関係が、前記第３の櫛形電極の電圧と前記第４の櫛形電極の電圧との第２の関係と実質的に同相となるように行い、
前記第２の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間、及び、前記第３、第４の櫛形電極間への前記入力信号の印加を、前記第１関係が、前記第２の関係と実質的に逆相となるように行い、
前記第３の搬送波の生成を、前記第１、第２の櫛形電極間に前記入力信号を印加し、かつ、前記第３、第４の櫛形電極間に前記入力信号を実質的に印加しないことにより行うことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
請求項１記載の送信装置と、受信装置とを含む通信システムであって、
前記受信装置は、
前記第１の周波数から前記第２の周波数までの帯域を通過させるための受信用濾波器と、
前記第３の周波数を有する局部発振信号を生成する発振回路と、
当該局部発振信号に基づき、前記受信用濾波器を通過した、前記第１の周波数及び前記第２の周波数で周波数変調された搬送波の復調、及び、前記受信用濾波器を通過した前記第３の周波数で振幅変調された搬送波の復調を行う復調回路と、を有することを特徴とする通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１４１２９６（Ｐ２００８−１４１２９６Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２３０８６（Ｐ２００６−３２３０８６）
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
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