技術分野
本発明は、 デュアルバン ドに対応する通信装置に関するものである。 更に詳述すると、 本発明明は、 一対の送信バン ド A t (周波数範囲 : f A t 1 〜 f A t 2 ) および受信バンド A r (周波数範囲 : f A r 1 〜 ί A r 2 ) を含む第 1の通信バンドと、 一対書の送信バン ド B t (周波数範囲 : ί B t 1 〜 f B t 2 ) および受信バン K B r (周波数範囲 : f B r 1 〜 ί B r 2 ) を含む第 2の通信バン ドを有する通信装置に関するものである。 背景技術
従来から、 電波を利用した無線通信には、 アナログ方式、 デジタル方式 などいろいろなシステムが存在し、 各々のシステムに対して、 U H F帯を 中心に周波数バン ドが割り当てられている。 しかし、 近年のデジタル携帯 電話等の加入者数の増加は著しく、 通信ト ラフィ ックが非常に混雑してき たために、 加入者が通信網に自由にアクセスできないという状況が生じは じめている。
この問題を回避するための一つの方法と して、 ある無線通信システムの 通信トラフイ ツクが非常に混雑した場合には、 その無線通信システムの利 用者の一部を、 通信ト ラフィ ックが比較的空いている他の無線通信システ ムの周波数バン ドに乗り入れさせる方法が提案されている。
また、 離れた地域において異なる無線通信システムが使われている場合、 どちらの無線通信システムの周波数バン ドでも使用可能な電話機の要求が
高まってきている。
しかしながら、 二つの異なる無線通信システムは、 各々が使用している 周波数バン ドが異なることに加えて、 送信バン ドと受信バン ドの周波数も 異なっていることが通常である。
二つの無線通信システムの両方で使用できるような通信装置は、 二つの 無線通信システムに対して、 それぞれ別々の独立した通信装置を持つてい た。 通信システムごとに異なる中間周波数をもつので、 共有化できる回路 が少なく、 発振器の数も多く、 この通信装置は大型であった。
日本国における公開特許公報のひとつである特開平 5— 2 4 4 0 3 2号 公報では、 第 1の通信バン ドと第 2の通信バン ドのほぼ中間の周波数をも つ局部発振器と各バン ドの信号とをミキシングすることによ り、 中間周波 数以降の信号処理回路を共有化している。 ただし、 局部発振器の可変周波 数範囲を狭く とるために、 局部発振器は送信バン ド用と受信バンド用の 2 つが必要であった。
また、 ドイツ国の出願 (P4338721 .7) に基づいて日本国に優先権主張 出願された出願の公開特許公報である特開平 7 - 2 5 4 8 6 6号公報では、 局部発振器の周波数の決め方は、 上記特開平 5— 2 4 4 0 3 2号公報の開 示と同様であるが、 局部発振器の可変周波数範囲を非常に広く とることに よ り、 送信も受信も同一の中間周波数となる構成とし、 局部発振器を 1個 で済ませている。
上記 2つの公開特許公報については、 どちらの公開特許公報の記載も中 間周波数までであり、 送信部には間接変調方式を採用している。
しかしながら、 通信バン ドの周波数からベースバンドの周波数までの信 号処理の具体的な構成や、 実際の発振器の周波数制御範囲を考えると、 回 路構成が複雑で、 発振器の数も多くならざるを得ないという課題がある。
また一般に、 通信装置は携帯用として小型化、 軽量化、 低コス ト化の要 求が強く、 上記のような大型になる構成では問題がある。
よって、 本発明の目的は、 上述の点に鑑み、 デュアルバン ドに対応し、 かつ、 小型 '軽量で低コス トの半導体装置と、 それを用いた通信装置を提 供することにある。 発明の開示
本発明者らは、 例えば、 FDD通信方式や TDMA通信方式などのデュ アルバン ド対応の通信装置が一つの電圧制御型可変周波数高周波信号発振 器 (高周波 V C O) と、 二つの電圧制御型中間周波数信号発振器 ( I FV CO) と受信用高周波信号切り替えスィ ッチと、 受信用ミキサと、 復調器、 及び、 送信用ミキザと、 変調器と、 送信用高周波信号切り替えスィ ッチを 少なく とも配置し、 受信用中間周波数を二つの受信バンドの差の半分程度 に設定し、 上記高周波 VC O、 及び、 上記二つの I F V C 0の周波数を適 正な周波数に設定することによって、 小型、 軽量で低コス トの通信装置を 実現できることを見出し、 本発明をなすに至った。
すなわち、 本発明の第 1の形態は、 一対の送信バン ド A t (周波数範囲 : f A t l〜 f A t 2 ) および受信バン ド A r (周波数範囲 : f A r 1〜 f A r 2 ) を含む第 1の通信バン ドと、 一対の送信バン ド B t (周波数範囲 : i B t l〜 i B t 2) およぴ受信バンド B' r (周波数範囲 : f B r 1〜 f B r 2 ) を含む第 2の通信バン ドを有する通信装置であって、
前記第 1および前記第 2の通信バン ドを形成するために、 第 1の発振周 波数および第 2の発振周波数を有する信号を出力する中間周波発振手段と、 前記第 1および前記第 2の発振周波数を有する信号に応答して、 前記送 信バン ド A tおよび前記送信バン KB tを直接変調方式にて形成する変調
手段と
を具備したものである。 斯かる本発明の構成によ り、 デュアルバン ドに 対応し、 かつ、 小型 '軽量で低コス トの通信装置を実現することが可能と なる。
本発明の第 2の形態は、 上記第 1の形態において、 前記送信バン ド A t が 8 8 0〜 9 1 5MH z、 前記受信バン ド A r力? 9 2 5〜 9 6 0MH z、 前記送信バン ド B t力? 1 7 1 0〜 1 78 5MH z、 前記受信バンド B r力?
18 0 5〜 1 8 8 0MH zとしたものである。 斯かる本発明の構成によ り、 通信規格である G SM (A t = 8 8 0〜 9 1 5MH z、 A r = 9 2 5〜 9
6 0 MH z ) および DC S 1 8 0 0 (B t = 1 7 1 0〜 1 7 8 5MH z、 B r = l 8 0 5〜 1 8 8 0MH z) に対応した通信装置を実現すること力 できる。
本発明の第 3の形態は、 図 8 Aに示すように、 上記第 1の形態において、 前記二つの受信バン ドの中間の発振周波数を有する信号を出力する可変 周波数発振器と、
前記送信バン ド A tの周波数と前記可変周波数発振器の発振周波数との 差の周波数を有する信号を出力する第 1の固定周波数発振器と、
前記送信バン KB tの周波数と前記可変周波数発振器の発振周波数との 差の周波数を有する信号を出力する第 2の固定周波数発振器と、
前記第 1の固定周波数発振器と、 前記第 2の固定周波数発振器の出力を 切り替える発振器切り替えスィツチと、
前記可変周波数発振器から出力された信号を 0° と 90° の位相差をも つ信号に変換する第 1の位相シフ ト回路と、
前記発振器切り替えスィ ッチから出力された信号を 0° と 9 0° の位相 差をもつ信号に変換する第 2の位相シフ ト回路と、
使用する通信バンドに応じて、 前記第 1の位相シフ ト回路の出力信号の 組み合わせを (0。 、 一 9 0° ) 、 または、 (一 9 0。 、 0° ) のどちら かに切り替える位相スィツチ回路と、
前記位相スィ ツチ回路から出力された信号と、 第 2の位相シフ ト回路か ら出力された信号を入力する第 1のミキサ回路と、
前記第 1のミキサ回路から出力された信号を入力する第 1の加算回路と を具備したものである。 斯かる本発明の構成によ り、 不要波除去のため の外付けフィルタが必要なくなるので、 I C内への集積化に好適な回路が 実現できる。
本発明の第 4の形態は、 上記第 3の形態において、 前記可変周波数発振 器が 1 3 3 0〜 1 4 5 5 MH zの範囲をカバーするようにしたものである。 斯かる本発明の構成によ り、 外付け発振器の可変周波数範囲を狭くできる ので、 可変周波数発振器は低電圧で駆動でき、 小型化 ·低消費電力化が図 れるのみならず、 低位相ノィズで高性能化が実現できる。
本発明の第 5の形態は、 上記第 1の形態において、 前記第 1の発振周波 数が 4 6 0〜 5 4 0MH z、 前記第 2の発振周波数が 3 6 0〜 3 8 0MH zになるようにしたものである。 斯かる本発明の構成によ り、 可変周波数 発振器の周波数範囲を狭くすることが可能となる。
本発明の第 6の形態は、 図 8 Bに示すように、 上記第 3の形態において、 更に加えて、
前記第 1の通信バンドにおける受信周波数をもつ受信信号と、 前記第 2 の通信バン ドにおける受信周波数をもつ受信信号とを、 当該通信装置の受 信信号として切り替える第 1のスィッチ回路と、
前記第 1のスィツチ回路から出力された信号と、 前記可変周波数発振器 から出力された信号とを入力する第 1の受信用ミキサ回路と
を具備したものである。 斯かる本発明の構成によ り、 第 1の受信用ミキ サ回路以降の回路を共通化したデュアルバンド用通信装置を、 小さな回路 規模で実現することが可能になる。
本発明の第 7の形態は、 図 8 Cに示すように、 上記第 3の形態において、 更に加えて、
前記第 1の通信バン ドにおける受信周波数をもつ受信信号と、 前記可変 周波数発振器から出力された信号とを入力する第 2の受信用ミキサ回路と、 前記第 2の通信バン ドにおける受信周波数をもつ受信信号と、 前記可変 周波数発振器から出力された信号とを入力する第 3の受信用ミキサ回路と、 前記第 2の受信用ミキサ回路から出力された信号と、 前記第 3の受信用 ミキサ回路から出力された信号とを、 当該通信装置の受信中間周波数信号 と して切り替える第 2のスィ ッチ回路と
を具備したものである。 斯かる本発明の構成によ り、 第 2のスィ ッチ回 路以降の回路を共通化したデュアルバン ド用通信装置を、 小さな回路規模 で実現することが可能になる。
本発明の第 8の形態は、 図 8 Dに示すように、 上記第 6または上記第 7 の形態において、 更に加えて、
前記第 1 の受信用ミキサ回路、 または、 前記第 2のスイ ツチ回路から出 力された信号と異なる周波数をもつ第 2の固定周波数発振器と、
前記第 1の受信用ミキサ、 または、 前記第 2のスィ ッチ回路から出力さ れた信号と前記固定周波数発振器から出力された信号とを入力する第 1の I F受信ミキザと、
前記固定周波数発振器から出力された信号を 4分周し、 0 ° と 9 0 ° の 位相差をもつ信号を出力する第 1の位相変換器と、
前記第 1の位相変換器から出力された信号によって、 前記第 1の I F受
信ミキサから出力された信号を復調する第 1の復調器と
を具備したものである。 斯かる本発明の構成ではダブルスーパ一へテ口 ダイン構成を採るので、 周波数プランに柔軟性を持たせることが可能とな る。 すなわち、 この回路構成において、 送信時の不要波が受信帯域に入ら ないような周波数ブランが可能となり、 G SMおよび D C S 1 8 0 0の規 格を満たすことが可能になる。
本発明の第 9の形態は、 図 8 Eに示すように、 上記第 8の形態において、 前記送信バン ド A tが 8 8 0〜 9 1 5MH z、 前記受信バン ド A rが 9 2 5〜 9 6 0MH z、 前記送信バン ド B t力 1 7 1 0〜 1 7 8 5MH z、 前 記受信バン ド B r力? 1 8 0 5〜 1 8 8 0 MH zであり、 前記第 1の受信用 ミキサ回路、 または、 前記第 2のスィ ッチ回路から出力された信号の周波 数を f 1 と した時に、 前記第 2の固定周波数発振器の周波数が 4 X f 1 / 5となるようにしたものである。 斯かる本発明の構成により、 1個の可変周 波数発振器と 2個の固定周波数発振器の計 3個の発振器を用いるだけで、 送信 · 受信の両方を実現するデュアルモ—ド通信装置が構成できる。
本発明の第 1 0の形態は、 図 8 Fに示すように、 上記第 6または上記第 7の形態において、 更に加えて、
前記第 1の受信用ミキサ回路、 または、 前記第 2のスィ ッチ回路から出 力された信号と異なる周波数をもつ第 2の固定周波数発振器と、
前記受信用ミキサから出力された信号と前記固定周波数発振器から出力 された信号とを入力する第 2の I F受信ミキサと、
前記固定周波数発振器から出力された信号を 8分周し、 0° と 9 0° の 位相差をもつ信号を出力する第 2の位相変換器と、
前記第 2の位相変換器から出力された信号によって、 前記第 2の I F受 信ミキサから出力された信号を復調する第 2の復調器と
を具備したものである。 斯かる本発明の構成によ り、 1個の可変周波数 発振器と 2個の固定周波数発振器の計 3個の発振器を用いるだけで、 送信 · 受信の両方を実現するデュアルモー ド通信装置が構成できる。
本発明の第 1 1の形態は、 図 8 Gに示すように、 上記第 1 0の形態にお いて、 前記送信バン ド A tが 8 8 0〜 9 1 5 M H z、 前記受信バン ド A r が 9 2 5〜 9 6 0MH z、 前記送信バン ド B t力 S1 7 1 0〜 1 78 5MH z、 前記受信バン ド B r力 Ϋ 1 8 0 5〜 1 8 8 0 ΜΗ ζであり、 前記第 1の 受信用ミキサ回路、 または、 前記第 2のスィッチ回路から出力された信号 の周波数を f 2 と した時に、 前記第 2の固定周波数発振器の周波数が 8 X f 2ノ 7となるようにしたものである。 斯かる本発明の構成によ り、 1個の 可変周波数発振器と 2個の固定周波数発振器の計 3個の発振器を用いるだ けで、 送信 · 受信の両方を実現するデュアルモード通信装置が構成できる。
本発明の第 1 2の形態は、 図 8 Hに示すように、 上記第 6または上記第 7の形態において、 更に加えて、
高周波発振器から出力された信号を 2分周、 または、 3分周する分周器 1 と、
前記分周器 1から出力された信号を受信バン ドに合わせて選択する第 1 の I F信号切り替えスィ ッチと、
前記第 1の受信ミキサ、 または、 前記第 2のスィ ッチ回路から出力され た信号と、 前記第 1の I F信号切り替えスィ ツチからの出力された信号と を入力する第 3の I F受信ミキサと、
前記 I F信号切り替えスィ ツチから出力された信号が、 2分周後の信号 であれば 3分周し、 3分周後の信号であれば 2分周する分周器 2と、
前記分周器の出力を選択する復調波切り替えスィ ツチと、
前記復調波切り替えスィ ッチから出力された信号を 2分周し、 0° と 9
0° の位相差をもつ信号に変換する 2分周位相変換器と、
第 3の I F受信ミキサから出力された信号を、 前記 2分周位相変換器か ら出力された信号によ り、 復調する第 3の復調器と
を具備したものである。 斯かる本発明の構成によ り、 1個の可変周波数 発振器と 1個の固定周波数発振器の計 2個の発振器を用いるだけで、 送信 - 受信の両方を実現するデュアルモー ド通信装置が構成できる。
本発明の第 1 3の形態は、 上記第 1 2の形態において、 前記高周波発振 器の発振周波数が 1 0 8 0 MH zであるようにしたものである。 斯かる本 発明の構成によ り、 1個の可変周波数発振器と 1個の固定周波数発振器の計 2個の発振器を用いるだけで、 送信 ·受信の両方を実現するデュアルモー ド通信装置が構成できる。
本発明の第 1 4の形態は、 図 8 Iに示すように、 上記第 8, 1 0, 1 2 のいずれかの形態において、 前記送信バン ド A tが 8 8 0〜 9 1 5 MH z、 前記受信バン ド A rが 9 2 5〜 96 0MH z、 前記送信バン ド B t力? 1 7 1 0〜 1 7 8 5MH z、 前記受信バン ド B r力? 1 8 0 5〜 1 8 8 0 M H z であり、 前記第 1の I F受信ミキザないし前記第 3の I F受信ミキサのい ずれかの I F受信ミキサから出力された信号の周波数が、 二つの通信バン ドの受信周波数と送信周波数の差 ( I f A r l— f A t l 1 = 1 f A r 2 - f A t 2 ト I f B r l - f B t l 1 = 1 f B r 2 - f B t 2 I ) であ る、 4 5〜 9 5MH zの間にあるようにしたものである。 斯かる本発明の 構成によ り、 デュアルバン ドに対応し、 かつ、 小型 .軽量で低コス トの通 信装置を実現することが可能となる。
本発明の第 1 5の形態は、 図 8 Jに示すように、 一対の送信バン ド A t (周波数範囲 : f A t l〜 f A t 2) およぴ受信バンド A r (周波数範囲 : f A r 1〜 f A r 2 ) を含む第 1の通信バンドと、 一対の送信バン ド B t
(周波数範囲 : f B t 1〜 f B t 2) および受信バン KB r (周波数範囲 : f B r 1〜 f B r 2 ) を含む第 2の通信バンドを有する通信装置であって、 高周波発振器と、
前記高周波発振器から出力された信号を 2分周、 または、 3分周する分 周器と、
前記分周器から出力された信号を送信バンドに合わせて選択する I F信 号切り替えスィ ツチと、
前記 I F信号切り替えスィ ツチから出力された信号と、 高周波可変周波 数発振器から出力される信号とを入力とする送信系ミキサと
を具備したものである。 斯かる本発明の構成によ り、 1個の可変周波数 発振器と 1個の固定周波数発振器の計 2個の発振器を用いるだけで、 送信 - 受信の両方を実現するデュアルモー ド通信装置が構成できる。
本発明の第 1 6の形態は、 上記第 1 5の形態において、 前記送信バン ド A tが 8 8 0〜 9 1 5MH z、 前記受信バンド A rが 9 2 5〜 9 6 0 M H z、 前記送信バン ド B tが 1 7 1 0〜 1 7 8 5MH z、 前記受信バン ド B r力 1 8 0 5〜 1 8 8 0 MH zであり、 前記高周波発振器から 1 0 8 0 M H zの周波数をもつ信号を出力するようにしたものである。 斯かる本発明 の構成によ り、 〗個の可変周波数発振器と 1個の固定周波数発振器の計 2個 の発振器を用いるだけで、 送信 · 受信の両方を実現するデュアルモ一 ド通 信装置が構成できる。
本発明の第 1 7の形態は、 上記第 1 5の形態において、 前記送信バン ド A tが 8 8 0〜 9 1 5MH z、 前記受信バン ド A rが 9 2 5〜 9 6 0 M H zであり、 前記送信バン ド B tが 1 7 1 0〜 1 7 8 5 MH z、 前記受信バ ン ド B rが 1 8 0 5〜 1 8 8 0 MH zであり、 前記高周波可変周波数発振 器が 1 3 3 0〜 1 4 5 5 MH zの範囲をカバーするようにしたものである。
斯かる本発明の構成によ り、 1個の可変周波数発振器と 1個の固定周波数発 振器の計 2個の発振器を用いるだけで、 送信 ·受信の両方を実現するデュ アルモー ド通信装置が構成できる。
本発明の第 1 8の形態は、 上記第 1 〜 1 7のいずれかの形態において、 F D D (周波数分割二重) あるいは T D M A (時分割多重アクセス) 通信 方式による通信を実行するようにしたものである。 斯かる本発明の構成に よ り、 デュアルバン ドに対応し、 かつ、 小型 .軽量で低コス トの通信装置 を実現することが可能となる。 さらに加えて、 低電圧駆動の入手容易な発 振器を用いて、 低消費電力型の通信装置が実現できる。
本発明の第 1 9の形態は、 上記第 1 〜 1 7のいずれかの形態において、 当該通信装置を トランシーバー装置として用いるようにしたものである。 斯かる本発明の構成により、 デュアルバン ドに対応し、 かつ、 小型 .軽量 で低コス トの通信装置を実現することが可能となる。 さらに加えて、 低電 圧駆動の入手容易な発振器を用いて、 低消費電力型の通信装置が実現でき る。
本発明の第 2 0の形態に係る半導体装置は、 一対の送信バン ド A t (周 波数範囲 : f A t 1 〜 f A t 2 ) および受信バン ド A r (周波数範囲 : f A r 1 〜 f A r 2 ) を含む第 1の通信バン ドと、 一対の送信バン ド B t (周波数範囲 : f B t 1 〜 f B t 2 ) および受信バン K B r (周波数範囲 : f B r 1 〜 f B r 2 ) を含む第 2の通信バン ドを形成するために、 第 1 の 発振周波数および第 2の発振周波数を有する信号を入力する中間周波入力 端子と、
前記中間周波入力端子から入力された 2つの信号のいずれかひとつを選 択して出力する中間周波信号切り替えスィッチと、
前記中間周波信号切り替えスィ ツチから出力された信号と、 高周波可変
周波数発振器から出力された信号とを入力とする送信系ミキザと、 前記送信系ミキサから出力された信号とベースバン ド信号とを入力とす る直交変調器と、
前記直交変調器から出力された信号を送信バン ドに合わせて振り分け出 力する送信信号切り替えスィツチと、
前記受信バン ド A rと B rのいずれかひとつを選択する受信信号切り替 ぇスィ ツチと、
前記受信信号切り替えスィ ツチから出力された信号と前記高周波可変周 波数発振器から出力された信号とを入力とする受信ミキサと、
前記中間周波信号切り替えスィ ッチから出力された信号の位相をシフ ト する位相シフ ト手段と、
前記位相シフ ト手段から出力された信号で前記受信ミキサから出力され た受信中間周波信号を復調する復調器と
を具備したものである。 掛かる本発明の構成によ り、 デュアルバン ドに 対応した低消費電力の半導体装置が実現できる。 これによ り、 小型 .軽量 で低コス トの通信装置を提供することができる。
本発明の第 2 1の形態は、 上記第 2 0の形態において、 前記送信バン ド A t力5、 8 8 0〜 9 1 5MH z、 前記受信バン ド A rが 9 2 5〜 9 6 0 M H z、 前記送信バン ド B tが 1 7 1 0〜 1 7 8 5MH z、 前記受信バン KB r力 s 1 8 0 5〜 1 8 8 0 MH zであるように構成したものである。
本発明の第 2 2の形態は、 上記第 2 0の形態において、 前記送信系ミキ サは、
前記高周波可変周波数発振器から出力された信号を 0° と 9 0° の位相 差をもつ信号に変換する第 1の位相シフ ト回路と、
前記中間周波信号切り替えスィ ツチから出力された信号を 0° と 9 0°
の位相差をもつ信号に変換する第 2の位相シフ ト回路と、
使用する通信バン ドに応じて、 前記第 1の位相シフ ト回路の出力信号の 組み合わせを (0° 、 9 0° ) 、 または、 (9 0。 、 0° ) のどちらかに 切り替える位相スィツチ回路と、
前記位相スィ ツチ回路から出力された信号と、 前記第 2の位相シフ ト回 路から出力された信号を入力する第 1のミキサ回路と、
前記第 1のミキサ回路から出力された信号を入力する第 1の加算回路と を具備したものである。
本発明の第 2 3の形態は、 上記第 2 0の形態において、 前記高周波可変 周波数発振器から出力された信号の周波数が 1 3 3 0〜 1 4 5 5MH zの 範囲をカバーする構成としたものである。
本発明の第 2 4の形態は、 上記第 2 0の形態において、 前記第 1の発振 周波数を 4 6 0〜 54 0 MH z、 前記第 2の発振周波数を 3 6 0〜 3 8 0 MH zと したものである。
本発明の第 2 5の形態は、 上記第 2 0の形態に記載の受信信号切り替え スィ ッチと、 受信ミキサとに替えて、 受信バン ド A rの信号を受信する受 信ミキサ Aと、 受信バン KB rの信号を受信する受信ミキサ Bと、 前記受 信ミキサ A, Bからの出力信号を選択出力する第 2の受信信号切り替えス イッチとを用いるようにしたものである。
本発明の第 2 6の形態は、 上記第 2 0または 2 5の形態において、 更に 加えて、 I F受信ミキサを前記復調器の前段に設け、 前記中間周波信号切 り替えスィ ッチからの出力を該 I F受信ミキサに入力するものである。
本発明の第 2 7の形態に係る半導体装置は、 一対の送信バン ド A t (周 波数範囲 : f A t l〜 f A t 2 ) および受信バン ド A r (周波数範囲 : f A r 1〜 ί A r 2 ) を含む第 1の通信バン ドと、 一対の送信バン KB t
(周波数範囲 : f B t 1 〜 f B t 2 ) および受信バン K B r (周波数範囲 : f B r 1 〜 f B r 2 ) を含む第 2の通信バン ドを形成するために、 固定の 発振周波数を有する信号を入力する入力端子と、
前記入力端子からの信号を 2分周、 または、 3分周する分周器 1 と、 前記分周器 1から出力された信号を送信バンドに合わせて選択する I F 信号切り替えスィ ツチと、
前記 I F信号切り替えスィ ツチから出力された信号と、 高周波可変周波 数発振器から出力された信号とを入力とする送信系ミキザと、
前記送信系ミキサから出力された信号とベースバン ド信号とを入力とす る直交変調器と、
前記直交変調器から出力された信号を送信バン ドに合わせて振り分け出 力する送信信号切り替えスィ ツチと、
前記受信バン ド A r と B rのいずれかひとつを選択する受信信号切り替 ぇスィ ツチと、
前記受信信号切り替えスィ ッチから出力された信号と前記高周波可変周 波数発振器から出力された信号とを入力とする受信ミキサと、
前記分周器 1から出力された信号を受信バン ドに合わせて選択する前記 I F信号切り替えスィ ツチと、
前記 I F信号切り替えスィ ツチからの出力された信号と、 前記受信ミキ サから出力された受信中間周波信号を入力する I F受信ミキザと、
前記 I F信号切り替えスィ ツチから出力された信号が、 2分周後の信号 であれば 3分周し、 3分周後の信号であれば 2分周する分周器 2 と、
前記分周器 2の出力を選択をする復調波切り替えスィツチと、 前記復調波切り替えスィ ッチから出力された信号を 2分周し、 0 ° と 9 0 ° の位相差をもつ信号に変換する 2分周位相変換器と、
前記 I F受信ミキザから出力された信号を、 前記 2分周位相変換器から 出力された信号によ り、 復調する復調器と
を具備したものである。
本発明の第 2 8の形態は、 上記第 2 7の形態において、 前記固定の発振 周波数を 1 0 8 0 MH zに設定したものである。
本発明の第 2 9の形態は、 上記第 2 7の形態において、 前記送信バン ド A tが 8 8 0〜 9 1 5MH z、 前記受信バンド A rが 9 2 5〜 9 6 0 MH z、 前記送信バン ド B t力 s 1 7 1 0〜 1 7 8 5MH z、 前記受信バン KB r :¾?l 8 0 5〜 1 8 8 0MH zであるように構成したものである。
本発明の第 3 0の形態は、 上記第 2 7の形態において、 前記高周波可変 周波数発振器から出力された信号の周波数が 1 3 3 0〜 1 4 5 5MH zの 範囲をカバーしているように構成したものである。
本発明の第 3 1の形態は、 上記第 2 0の形態において、 更に加えて、 前 記復調器の前段に可変利得増幅器を設けたものである。
本発明の第 3 2の形態は、 上記第 2 7の形態において、 更に加えて、 前 記復調器の前段に可変利得増幅器を設けたものである。
本発明の第 3 3の形態は、 上記第 2 0の形態において、 更に加えて、 前 記送信信号切り替えスィ ツチの後段にそれぞれの送信バンドに対応したド ラィバァンプを設けたものである。
本発明の第 3 4の形態は、 上記第 2 7の形態において、 更に加えて、 前 記送信信号切り替えスィ ツチの後段にそれぞれの送信バンドに対応したド ラィバァンプを設けたものである。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態を示すプロック図である。
図 2は、 本発明の第 2の実施の形態を示すプロック図である。
図 3 は、 イメージリジヱクシヨ ンミキサおよびシングルサィ ドバン ドミ キサの詳細な回路搆成を示す図である。
図 4は、 本発明の第 3の実施の形態および第 4の実施の形態を示すブロッ ク図である。
図 5は、 本発明の第 5の実施の形態を示すプロック図である。
図 6は、 本発明の第 6の実施の形態を示すプロック図である。
図 7は、 本発明の第 7の実施の形態を示すプロック図である。
図 8 Aないし図 8 J は、 本発明の各構成を容易に理解できるように記載 した補助的図面である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の各実施の形態を詳細に説明する。
(実施の形態 1 )
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態を示す回路図である。 本図において、 1は第 1の通信バン ド用の低雑音増幅器、 1 3は第 2の通信バン ド用の低 雑音増幅器、 2は受信信号切り替えスィッチ、 3は受信ミキサ回路、 4は 復調器、 5は高周波可変周波数発振器、 6は送信系ミキサ、 7は I F信号 切り替えスィ ッチ、 8は I F発振器 A、 9は I F発振器 B、 1 0は直交変 調器、 1 1は送信信号切り替えスィ ッチ、 1 2は第 1の通信バン ド用のド ライバアンプ、 1 4は第 2の通信バン ド用の ドライバアンプ、 1 6は受信 系処理回路、 1 7は送信系信号処理回路である。
図 1 に示した高周波可変周波数発振器 5、 I F発振器 A ( 8 ) 及び I F 発振器 B ( 9 ) は、 V C 0モジュールを使用しても良いし、 トランジスタ、 バリキャ ップ、 タンク回路等で構成しても良い。 また、 周波数を決定する
ために P L L回路と組み合わせて使うことも可能である。
受信ミキサ 3は、 ギルバー トセルミキサでも、 イメージリ ジェクシ ヨ ン ミキサであっても良い。 また、 不要波を除去するためのフィ ルタ と組み合 わせて構成することも可能である。
復調器 4は、 I F信号切り替えスィ ッチ 7から出力された信号を 0 ° と 9 0 ° の位相差をもつ信号に変換し、 この信号と受信ミキサ 3から出力さ れた受信中間周波数信号をミキシングして復調された信号を得るものであ る。 ここで、 位相差信号は 0 ° と 9 0 ° の位相差を有すればよ く、 コンデ ンサと抵抗を組み合わせたものでも良いし、 フリ ップフ口ップ回路を組み 合わせても良く、 複数の位相シフ ト回路を組み合わせても良い。
復調器 4の構成は、 受信中間周波数を 1つもち、 直接、 復調信号を得る 方法でも良いし、 受信中間周波数を 2つ以上もち、 何段かのミキサ回路を 通した後に復調信号を得る方法でも良い。 さらに、 復調された出力信号を ある一定の範囲に保っために、 可変利得増幅器を備えることも可能である。 この利得の制御は、 通信装置の通信システム管理を行うマイクロコンピュ —ター等から供給されるのが通常である力?、 これも特に限定されるもので はない。
I F信号切り替えスィ ツチ 7は、 二つの通信バン ドのどちらを使用する か、 送信か受信か待ち受けかなど、 どの動作モー ドにあるかによって、 固 定周波数発振器である I F発振器 A ( 8 ) と I F発振器 B ( 9 ) のどちら かの周波数信号を出力するものである。 この切り替え制御は、 通信装置の 通信システム管理を行うマイクロコンピュータ一等から供給されるのが通 常であるカ^ これも特に限定されるものではない。
送信系ミキサ 6は、 高周波可変周波数発振器 5からの出力信号と I F信 号切り替えスィ ッチ 7の出力信号をミキシングして送信用搬送波を得るも
のである。 この送信系ミキサ 6は、 ダブルサイ ドバンドミキサでも良いし、 位相シフ ト回路と組み合わせたシングルサイ ドバン ドミキサでも良い。 低 側波帯をとるカヽ 高側波帯をとるかは、 送信バン ドが A tか B tかによつ て決定される。 不要波を除まするためのフィルタと組み合わせて構成する ことも可能である。
(実施の形態 2)
次に、 本発明の第 2の実施の形態を説明する。
一方の送信バンド A t と受信バンド A rの周波数範囲が 8 8 0〜 9 1 5 MH zと 9 2 5〜 9 6 0MH zで、 他方の送信バン B t と受信バン KB rの周波数範囲が 1 7 1 0〜 1 7 8 5MH zと 1 8 0 5〜 1 8 8 0MH z であるデュアルバン ド用トランシ一バーを、 図 2のように構成する。
なお、 実際のトランシーバー装置には、 図 2に示した送受信系処理回路 1 6、 1 7と して、 アンテナ、 通信バン ド切り替えスィ ッチ、 送受信切り 替えスィ ッチ、 パワーアンプ等が必要となる。
本実施の形態 2の特徴である通信装置の構成と中間周波数の設定と高周 波可変周波数発振器の周波数設定について、 以下に説明する。
二つの受信バン ドの周波数差が 8 8 0 MH z (= | f B r 1 - f A r 1 I ) から 9 2 0MH z (= I f B r 2 - f A r 2 I ) であるので、 受信用 I F周波数として 4 4 0〜4 6 0 MH zの間の周波数を選ぶと好適である。 また、 送信バン B t用のオフセッ ト発振器の周波数と して、 3 6 5〜 3 7 0MH zの間の周波数を選ぶと好適である。
以下、 受信用 I F周波数を 4 6 0 MH z、 送信バン KB t用のオフセッ ト発振器の周波数を 3 6 5 MH zとした場合について述べる。 この時、 高 周波可変周波数発振器の周波数を 1 3 4 0〜 1 4 2 0 MH zに設定する。
受信ミキサ 3には、 イメージリ ジェクシヨ ン ミキサ 1 0 1 (図 3参照)
を用い、 受信系としては、 シングルスーパ一ヘテロダイ ン方式を用いる。 送信ミキサ 6には、 シングルサイ ドバン ドミキサ 1 0 2 (図 3参照) を用 いる。
これらデュアルバン ド用イメージリ ジェクシヨ ンミキサ 1 0 1 とシング ルサイ ドバン ドミキサ 1 02の詳細な構成例を図 3に示す。
高周波可変周波数発振器 5の信号は、 位相シフ ト器 2 5 aで 0° と 9 0 ° の位相差に変換された後、 受信バン ド A rまたは B rによ り、 出力の組 み合わせが ( 0 ° 、 一 9 0° ) 、 または、 (一 9 0° 、 0 ° ) となる信号 が位相シフ ト切り替えスィ ッチ 2 5 bから出力される。 このスィ ッチ 2 5 bから出力された信号と受信信号をミキサ 2 1、 ミキサ 2 2で混合し、 位 相シフ ト器 2 3でそれぞれ 0° と 9 0° の位相に変換した後、 加算器 2 4 で二つの信号を加え合わせることで、 どちらのバン ドでもィメージを抑圧 した、 同じ周波数の I F受信信号を得ることが可能となる。 すなわち、 受 信バン ド A rの時には、 1 8 4 5〜 1 8 8 0MH zのィメージ信号が抑圧 され、 受信バン ド B rの時には、 8 8 5〜 9 6 0MH zのィメージ信号が 抑圧される。 ここで、 位相シフ ト器 2 3は、 ミキサ 2 1, 2 2 と受信信号 入力端との間にあっても良い。
一方、 送信時には、 受信時と同様に、 送信バン ド A tまたは B tに合わ せて、 高周波可変周波数発振器 5から出力された信号の位相シフ ト組み合 わせを切り替えると共に、 I F発振器 A ( 8 ) または I F発振器 B ( 9) を I F信号切り替えスィ ツチ 7によ り切り替える。 I F信号切り替えスィ ッ チ 7から出力された信号を位相シフ ト器 2 9によ り 0° と 9 0° の位相に 変換した信号と ミキサ 2 6、 ミキサ 2 7で混合した後、 加算器 3 0で二つ の信号を加え合わせることで、 どちらのバン ドでもシングルサイ ドバンド イメージを抑圧した送信用搬送波を得ることが可能となる。 すなわち、 送
信バン ド A tの時には、 低側波帯シングルサイ ドバン ドミキザとなり、 8 8 0〜 9 1 5 MH zの信号が出力され、 送信バン ド B tの時には、 高側波 帯シングルサイ ドバン ドミキサとなり、 1 7 1 0〜 1 7 8 5 MH zの信号 が出力される。
この構成を採ると、 位相シフ ト器 2 5 aと位相シフ ト切り替えスィ ッチ 2 5 bが受信系と送信系で共通となり、 回路規模を小さくできる。 また、 受信ミキサ 3の前段のィメージ抑圧フィル夕が不要になる。
図 2のよ う に構成したデュアルバン ド用ト ランシ一バーにおいて、 送信 バン ドと受信バン ドが、 A t、 A r、 及び、 B t、 B rの時の動作は以下 のよ う になる。
受信バン ド A rの時の受信時には、 受信バン ド A r用の低雑音増幅器 1 から出力された信号 ( 9 2 5〜 9 6 0 MH z ) は、 受信ミキサ 3 (ィメ一 ジリ ジェクシヨ ンミキサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 3 8 5〜 1 4 2 0MH z) と混合することによ り、 I F周波数 ( 4 6 0 M H z ) の信号となる。 この I F周波数信号は、 帯域制限フィ ルタ 5 1、 可 変利得増幅器 5 2を通して適切なレベルと した後、 位相シフ ト器 54によ り、 0° と 9 0° の位相に変換された I F発振器 A (8) の周波数をもつ 信号 ( 4 6 0 MH z) と復調器 53でミキシングすることによ りベースバ ン ド信号出力を得る。 I F発振器 Aの周波数は 9 2 0 MH zでも良く、 こ の場合には、 2分周をして 0° と 9 0° の位相信号を得れば良い。
送信バン ド A tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器 5の信号と して、 受信時に比べて 4 5MH z低い周波数 ( 1 34 0〜 1 3 7 5 MH z) を使用し、 この高周波可変周波数発振器信号と受信時に使用した I F発振 器 Aの周波数をもつ信号 ( 4 6 0 MH z) を送信系ミキサ 6 (シングルサ ィ ドバン ドミキサ 1 0 2) で混合し、 低側波帯を選ぶことで送信用の搬送
波 (周波数 8 8 0〜 9 1 5 MH z ) を得る。 この搬送波でベースバン ド信 号を直交変調し、 送信バン ド A t用ドライバアンプ 1 2から出力すること によ り送信信号を得る。
一方、 受信バン ド B rの時の受信時には、 受信バン ド B r用の低雑音増 幅器 1 3から出力された信号 ( 1 8 0 5〜 1 8 8 0 MH z ) は、 受信ミキ サ 3 (イメージリジヱクシヨ ンミ キサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 3 4 5〜 1 4 2 0MH z) と混合することによ り、 受信バン ド A rと同様の I F周波数 (4 6 OMH z) の信号となる。 これ以降の信 号処理方法は受信バン ド A rの時の受信時と全く同様である。
送信バン KB tの時の送信時において、 高周波可変周波数発振器 5の信 号には受信時と同じ周波数 ( 1 3 4 5〜 1 4 2 0MH z) を使用し、 この 高周波可変周波数発振器信号とバン ド B送信用 I F発振器 B (9) の周波 数をもつ信号 ( 3 6 5 MH z ) を送信系ミ キサ 6 (シングルサイ ドバン ド ミキサ 1 0 2 ) で混合し、 高側波帯を選ぶことで送信用の搬送波 (周波数 1 7 1 0〜 1 7 8 5 MH z ) を得た。 この搬送波でベースバン ド信号を直 交変調し、 送信バン KB t用ドライバアンプ 1 4から出力することによ り 送信信号を得る。
この実施の形態 2によれば、 デュアルバン ドの送信と受信に必要な高周 波信号の処理を最小限のプロックで構成できることに加えて、 二つの受信 バン ド A r と B rに対して、 受信中間周波数が同一となるので、 受信ミキ サ 3以降の受信系の構成を簡略化できる。 さらに、 デュアルバン ドの通信 装置が発振器 3個で実現できる。
(実施の形態 3)
次に、 本発明の第 3の実施の形態を説明する。
一方の送信バン ド A t と受信バン ド A rの周波数範囲が 8 8 0〜 9 1 5
MH zと 9 2 5〜 9 6 0MH zで、 他方の送信バン KB t と受信バン ド B rの周波数範囲が 1 7 1 0〜 1 7 8 5MH zと 1 8 0 5〜 1 8 8 0MH z であるデュアルバンド用トランシーバーを、 図 4のよ うに構成する。
なお、 実際のトランシーバー装置には、 図 4に示した送受信系処理回路 1 6、 1 7と して、 アンテナ、 通信バン ド切り替えスィ ッチ、 送受信切り 替えスィ ッチ、 パワーアンプ等が必要となる。
本実施の形態 3の特徴である通信装置の構成と中間周波数の設定と高周 波可変周波数発振器 5の周波数設定について、 以下に説明する。
二つの受信バン ドの周波数差が 8 8 0 MH z (= 1 f B r 1 - f A r 1 I ) から 9 2 0MH z (= | f B r 2 - f A r 2 I ) であるので、 受信用 I F周波数として 4 4 0〜 4 6 0MH zの間の周波数を選ぶと好適である。 また、 第二受信 I F信号の周波数を、 受信バン ドの周波数と送信バン ドの 周波数の差に近い周波数を選ぶと好適である。
以下、 受信用 I F周波数を 4 5 OMH z、 第二受信用 I F周波数を 9 0 MH z、 送信バンド A t用に使用する I F発振器 A (8) の周波数を 4 9 5MH z、 受信バンド A r、 送信バンド B t、 受信バン B r用に使用す る I F発振器 B ( 9 ) の周波数を 3 6 0 MH zとした場合について述べる。 この時、 高周波可変周波数発振器 5の周波数は 1 3 5 0〜 1 4 3 0MH z に設定する。
受信ミキサ 3には、 イメージリジェクシヨンミキサ 1 0 1 (図 3参照) を用いる。 受信系としては、 ダブルスーパーヘテロダイン方式を用い、 第 二の受信中間周波数を 9 0 MH zとする。 送信ミキサ 6には、 シングルサ イ ドバン ドミキサ 1 0 2 (図 3参照) を用いる。 これらデュアルバン ド用 イメージリ ジェクシヨ ンミ キサ 1 0 1 とシングルサイ ドバン ドミキサ 1 0 2の回路構成は図 3と同様である。
図 4のように構成したデュアルバンド用トランシーバーにおいて、 送信 バン ドと受信バン ドが、 A t、 A r、 及び、 B t、 B rの時の動作は以下 のよ う になる。
受信バン ド A rの時の受信時には、 受信バン ド A r用の低雑音増幅器 1 から出力された信号 ( 9 2 5〜 96 0 MH z ) は、 受信ミキサ 3 (ィメ一 ジリジヱクシヨ ンミキサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 3 7 5〜 1 4 1 0MH z) と混合することによ り、 I F周波数 ( 4 5 0 M H z ) の信号となる。 この受信 I F信号は、 帯域制限フィルタ 5 1で不要 波を除去した後、 I F信号切り替えスィツチ 7から出力された I F発振器 B ( 9 ) (3 6 0MH z) の信号と I F受信ミキサ 3 3で混合されて、 9
0 MH zの第二受信 I F信号となる。 さらに、 この第二受信 I F信号は、 可変利得増幅器 5 2を通して適切なレベルとした後、 I F信号切り替えス イ ッチ 7から出力された I F発振器 B (9) の信号を 4分周した 0° と 9 0。 の位相をもつ信号と復調器 53でミキシングすることによ りベースバ ン ド信号に復調される。
送信バン ド A tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器 5の信号は、 受信時と同じ周波数 ( 1 3 7 5〜 1 4 1 0MH z ) を使用する。 この高周 波可変周波数発振器信号は、 I F信号切り替えスィツチ 7から出力された
1 F発振器 A ( 8 ) ( 4 9 5 MH z) の信号と、 送信系ミキサ 6 (シング ルサイ ドバンドミキサ 1 02 ) で混合し、 低側波帯を選ぶことで、 送信用 の搬送波 (周波数 8 8 0〜 9 1 5 MH z ) を得ることができる。 この搬送 波でベースバン ド信号を直交変調し、 送信バンド A t用ドライバアンプ 1 2から出力することにより送信信号を得る。
一方、 受信バン ド B rの時の受信時には、 受信バン ド B r用の低雑音増 幅器 1 3から出力された信号 ( 1 8 0 5〜 1 8 8 0MH z) は、 受信ミキ
サ 3 (イメージリジヱクシヨ ンミキサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 3 5 5〜 1 4 3 0MH z) と混合することによ り、 I F周波 数 ( 4 5 0 MH z) の信号となる。 これ以降の信号処理方法は受信バン ド A rの時の受信時と全く同様である。
送信バン B tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器 5の信号は 受信時に比べて 5 MH z低い周波数 ( 1 3 5 0〜 1 4 2 5 MH z) を使用 する。 この高周波可変周波数発振器信号は、 I F信号切り替えスィ ッチ 7 から出力された I F発振器 B (9) (3 6 OMH z) の信号と、 送信系ミ キサ 6 (シングルサイ ドバン ドミキサ 1 0 2 ) で混合し、 高側波帯を選ぶ ことで、 送信用の搬送波 (周波数 1 7 1 0〜 1 7 8 5 MH z) を得ること ができる。 この搬送波でベースバン ド信号を直交変調し、 送信バン ド B t 用ドライバアンプ 1 4から出力することにより送信信号を得る。
一般に、 図 4の構成では、 第二受信 I F信号の周波数を f とすると、 I F発振器 B ( 9 ) の周波数は 4 f 、 第一の受信 I F信号の周波数は 5 f と するのが好適である。
この実施の形態 3によれば、 デュアルバン ドの送信と受信に必要な高周 波信号の処理を最小限のプロックで構成できることに加えて、 二つの受信 バン ド A rと B rに対して、 受信中間周波数が同一となるので、 受信ミキ サ 3以降の受信系の構成を簡略化できる。 また、 デュアルバン ドの通信装 置が発振器 3個で実現できる。 さらに、 この実施の形態 3によれば、 どち らのバン ドの送信時であっても、 受信バン ドへの不要波の出現を抑えるこ とができる。
(実施の形態 4)
次に、 本発明の第 4の実施の形態を説明する。
一方の送信バンド A t と受信バン ド A rの周波数範囲が 8 8 0〜 9 1 5
MH zと 9 2 5〜 9 6 0MH zで、 他方の送信バン ド B t と受信バン ド B rの周波数範囲が 1 7 1 0〜 1 78 5MH zと 1 8 0 5〜 1 8 8 0MH z であるデュアルバン ド用トランシーバは、 上記図 4によ り構成する (プロッ ク回路図としては、 上記実施の形態 3と同じである) 。
なお、 実際のトランシーバー装置には、 図 4に示した送受信系処理回路 1 6、 1 7と して、 アンテナ、 通信バン ド切り替えスィ ッチ、 送受信切り 替えスィ ッチ、 パワーアンプ等が必要となる。
本実施の形態 4の特徴である通信装置の構成と中間周波数の設定と高周 波可変周波数発振器 5の周波数設定について、 以下に説明する。
本実施の形態 4では、 第二受信 I F信号の周波数を受信バンド B r と送 信バン ド B t との周波数差に等しい 9 5MH zに選定する。
以下、 第一受信 I F周波数を 4 7 5 MH z、 送信バン ド A t用に使用す る I F発振器 A ( 8 ) の周波数を 5 2 0 MH z、 受信バンド A r、 送信バ ン ド B t、 受信バンド B r用に使用する I F発振器 B (9) の周波数を 3 8 OMH zとする場合について述べる。 この時、 高周波可変周波数発振器 5の周波数は 1 3 3 0〜 1 4 3 5MH zに設定する。
受信ミキサ 3には、 イメージリジェクシヨ ンミキサ 1 0 1 (図 3参照) を用いる。 受信系としては、 ダブルスーパーヘテロダイン方式を用い、 第 二の受信中間周波数を 9 5 MH zとする。 送信ミキサ 6には、 シングルサ イ ドバン ドミキサ 1 0 2 (図 3参照) を用いる。 これらデュアルバン ド用 イメージリジェクシヨンミキサ 1 0 1 とシングルサイ ドバン ドミキサ 1 0 2の構成は図 3 と同様である。
図 4のように構成したデュアルバン ド用トランシ一バーにおいて、 送信 バン ドと受信バンドが、 A t、 A r、 及び、 B t、 B rの時の動作は以下 のようになる。
受信バン ド A rの時の受信時には、 受信バン ド A r用の低雑音増幅器 1 から出力された信号 (9 2 5〜9 6 0MH z) は、 受信ミキサ 3 (ィメ一 ジリジ クショ ンミキサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 4 0 0〜 1 4 3 5MH z) と混合することによ り、 I F周波数 ( 4 7 5 M H z ) の信号となる。 この受信 I F信号は、 帯域制限フィ ルタ 5 1で不要 波を除ました後、 I F信号切り替えスィ ッチ 7から出力された I F発振器 B ( 9 ) (3 8 0MH z) の信号と I F受信ミキサ 3 3で混合されて、 9 5 MH zの第二受信 I F信号となる。 さらに、 第二受信 I F信号は、 可変 利得増幅器 5 2を通して適切なレベルとした後、 I F信号切り替えスィ ッ チから出力された I F発振器 B (9 ) の信号を 4分周した 0° と 9 0° の 位相をもつ信号と復調器 53でミ キシングすることによ りべ一スバン ド信 号に復調される。
送信バン ド A tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器 5の信号は、 受信時と同じ周波数 ( 1 4 0 0〜 1 4 3 5 MH z) を使用する。 この高周 波可変周波数発振器信号は、 I F信号切り替えスィ ツチ 7から出力された I F発振器 A ( 8 ) ( 5 2 0 MH z ) の信号と、 送信系ミキサ 6 (シング ルサイ ドバン ドミキサ 1 02 ) で混合し、 低側波帯を選ぶことで、 送信用 の搬送波 (周波数 8 8 0〜 9 1 5 MH z ) を得ることができる。 この搬送 波でベースバン ド信号を直交変調し、 送信バン ド A t用 ドライバアンプ 1 2から出力することによ り送信信号を得る。
一方、 受信バン ド B rの時の受信時には、 受信バン ド B r用の低雑音増 幅器 1 3から出力された信号 ( 1 8 0 5〜 1 8 8 0 MH z ) は、 受信ミキ サ 3 (イメージリジヱクシヨ ンミキサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 3 3 0〜 1 4 0 5MH z) と混合することによ り、 I F周波 数 ( 4 7 5 MH z ) の信号となる。 これ以降の信号処理方法は受信バン ド
A rの時の受信時と全く同様である。
送信バン ド B tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器 5の信号は 受信時と同じ周波数 ( 1 3 3 0〜 1 4 0 5 MH z) を使用する。 この高周 波可変周波数発振器信号は、 I F信号切り替えスィ ツチ 7から出力された I F発振器 B ( 9 ) ( 3 8 0 MH z ) の信号と、 送信系ミキサ 6 (シング ルサイ ドバン ドミキサ 1 02 ) で混合し、 高側波帯を選ぶことで、 送信用 の搬送波 (周波数 1 7 1 0〜 1 7 8 5 MH z) を得ることができる。 この 搬送波でベースバンド信号を直交変調し、 送信バン ド B t用ドライバアン プ 1 4から出力することによ り送信信号を得る。
この実施の形態 4によれば、 デュアルバン ドの送信と受信に必要な高周 波信号の処理を最小限のプロックで構成できることに加えて、 二つの受信 バンド A rと B rに対して、 受信中間周波数が同一となるので、 受信ミキ サ 3以降の受信系の構成を簡略化できる。 また、 デュアルバン ドの通信装 置が発振器 3個で実現できる。 さらに、 この実施の形態 4の構成によれば、 どちらのバン ドの送信時であっても、 受信バン ドへの不要波の出現を抑え ることができる。
(実施の形態 5)
次に、 本発明の第 5の実施の形態を説明する。
一方の送信バンド A t と受信バン ド A rの周波数範囲が 8 8 0〜 9 1 5 MH zと 9 2 5〜 9 6 0MH zで、 他方の送信バン KB t と受信バン KB rの周波数範囲が 1 7 1 0〜 1 78 5 MH zと 1 8 0 5〜 1 8 8 0 MH z であるデュアルバン ド用 トランシーバーを、 図 5のよう に構成する。
なお、 実際のトランシーバー装置には、 図 5に示した送受信系処理回路 1 6、 1 7 と して、 アンテナ、 通信バン ド切り替えスィ ッチ、 送受信切り 替えスィ ッチ、 パワーアンプ等が必要となる。
本実施の形態 5の特徴である通信装置の構成と中間周波数の設定と高周 波可変周波数発振器 5の周波数設定について、 以下に説明する。
二つの受信バンドの周波数差が 8 8 0 MH z (= 1 f B r 1 - f A r 1 I ) から 9 2 0 MH z (= I f B r 2 - f A r 2 I ) であるので、 受信用 I F周波数として 4 4 0〜 4 6 0MH zの間の周波数を選ぶと好適である。 また、 第二受信 I F信号の周波数を、 受信バン ドの周波数と送信バン ドの 周波数の差に近い周波数を選ぶと好適である。
以下、 受信用 I F周波数を 4 5 5 MH z、 第二受信用 I F周波数を 6 5 MH z、 送信バン ド B t用のオフセッ ト発振器の周波数を 3 6 OMH zと した場合について述べる。 この時、 高周波可変周波数発振器の周波数は 1 3 5 0〜; 1 4 3 5MH zに設定する。
受信ミキサ 3は、 イメージリジェクシヨンミキサ 1 0 1 (図 3参照) を 用いる。 受信系としては、 ダブルスーパ一ヘテロダイン方式を用い、 第二 の受信中間周波数を 9 5 MH zに設定する。 送信ミキサ 6には、 シングル サイ ドバン ドミキサ 1 02 (図 3参照) を用いる。 これらデュアルバン ド 用イメージリジェクシヨンミキサ 1 0 1 とシングルサイ ドバン ドミキサ 1 0 2の構成は図 3と同様である。
図 5のように構成したデュアルバンド用トランシーバにおいて、 送信バ ン ドと受信バン ドが、 A t、 A r、 及び、 B t、 B rの時の動作は以下の ようになる。
受信バンド A rの時の受信時には、 受信バン ド A r用の低雑音増幅器 1 から出力された信号 (9 2 5〜 9 6 0MH z) は、 受信ミキサ 3 (ィメ一 ジリジェクションミキサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 3 8 0〜 1 4 1 5MH z) と混合することによ り、 I F周波数 ( 4 5 5 M H z ) の信号となる。 この受信 I F信号は、 帯域制限フィルタ 5 1で不要
波を除去した後、 I F信号切り替えスィツチ 7から出力された I F発振器 A ( 8 ) (5 2 0MH z) の信号と I F受信ミキサ 3 3で混合されて、 6 5MH zの第二受信 I F信号となる。 さらに、 第二受信 I F信号は、 可変 利得増幅器 5 2を通して適切なレベルとした後、 I F信号切り替えスィ ッ チ 7から出力された I F発振器 A (8) の信号を 8分周した 0° と 9 0° の位相をもつ信号と復調器 5 3でミ キシングすることによ りベースバン ド 信号に復調される。
送信バン ド A tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器 5の信号は、 受信時に比べて 2 0 MH z高い周波数 ( 1 4 00〜 1 4 3 5 MH z ) を使 用する。 この高周波可変周波数発振器信号は、 I F信号切り替えスィ ッチ 7から出力された I F発振器 A ( 8 ) ( 5 2 0 MH z) の信号と、 送信系 ミキサ 6 (シングルサイ ドバン ドミキサ 1 0 2 ) で混合し、 低側波帯を選 ぶことで、 送信用の搬送波 (周波数 8 8 0〜 9 1 5MH z) を得ることが できる。 この搬送波でベースバン ド信号を直交変調し、 送信バン ド A t用 ドライバアンプ 1 2から出力することによ り送信信号を得る。
一方、 受信バン ド B rの時の受信時には、 受信バン ド B r用の低雑音増 幅器 1 3から出力された信号 ( 1 8 0 5〜 1 8 8 0MH z) は、 受信ミキ サ 3 (イメージリジヱクシヨ ンミキサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 3 5 0〜 1 4 2 5MH z) と混合することによ り、 受信バン ド A rと同様の I F周波数 (4 5 5 MH z) の信号となる。 これ以降の信 号処理方法は受信バン ド A rの時の受信時と全く同様である。
送信バン ド B tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器 5の信号は 受信時と同じ周波数 ( 1 3 5 0〜 1 4 2 5 MH z ) を使用する。 この高周 波可変周波数発振器信号は、 I F信号切り替えスィツチ 7から出力された I F発振器 B ( 9 ) ( 3 6 0 MH z) の信号と、 送信系ミキサ 6 (シング
ルサイ ドバンドミキサ 1 02 ) で混合し、 高側波帯を選ぶことで、 送信用 の搬送波 (周波数 1 7 1 0〜 1 78 5MH z) を得ることができる。 この 搬送波でベースバン ド信号を直交変調し、 送信バン ド B t用ドライバアン プ 1 4から出力することによ り送信信号を得る。
一般に、 図 5の構成では、 第二受信 I F信号の周波数を ί とすると、 I F発振器 Β (9) の周波数は 8 f 、 第一の受信 I F信号の周波数は 7 f と するのが好適である。
この実施の形態 5によれば、 デュアルバン ドの送信と受信に必要な高周 波信号の処理を最小限のプロックで構成できることに加えて、 二つの受信 バン ド A rと B rに対して、 受信中間周波数が同一となるので、 受信ミキ サ 3以降の受信系の構成を簡略化できる。 また、 デュアルバン ドの通信装 置が発振器 3個で実現できる。 さらに、 この実施の形態 5の構成によれば、 どちらのバンドの送信時であっても、 受信バンドへの不要波の出現を抑え ることができる。
(実施の形態 6)
次に、 本発明の第 6の実施の形態を説明する。
一方の送信バンド A t と受信バンド A rの周波数範囲が 8 8 0〜 9 1 5 MH zと 9 2 5〜 9 6 0MH zで、 他方の送信バン KB t と受信バン B rの周波数範囲が 1 7 1 0〜 1 78 5MH zと 1 8 0 5〜 1 8 8 0MH z であるデュアルバン ド用 トランシーバーを、 図 6のよう に構成する。
なお、 実際のトランシーバ装置には、 図 6に示した送受信系処理回路 1 6、 1 7として、 アンテナ、 通信バン ド切り替えスィ ッチ、 送受信切り替 えスィ ッチ、 パワーアンプ等が必要となる。
本実施の形態 6の特徴である通信装置の構成と中間周波数の設定と高周 波可変周波数発振器 5の周波数設定について、 以下に説明する。
二つの受信バン ドの周波数差が 8 8 0 MH z (= I f B r 1 - f A r 1 I ) から 9 2 0MH z (= | f B r 2 - f A r 2 I ) であるので、 受信用 I F周波数として 44 0〜 4 6 0 MH zの間の周波数を選ぶと好適である。
以下、 受信用 I F周波数を 4 5 0 MH z、 第二受信用 I F周波数を 9 0 MH z、 この時、 高周波可変周波数発振器 5の周波数を 1 3 5 0〜 1 4 5 5 MH zに、 高周波発振器 3 6の周波数を 1 0 8 0 MH zに設定する。
受信ミキサ 3には、 ィメージリジェクシヨンミキサ 1 0 1 (図 3参照) を用いる。 受信系としては、 ダブルスーパーヘテロダイン方式を用い、 第 二の受信中間周波数を 9 OMH zとする。 送信ミキサ 6には、 シングルサ イ ドバン ドミキサ 1 0 2 (図 3参照) を用いる。 これらデュアルバン ド用 イメージリジェクシヨンミキサ 1 0 1 とシングルサイ ドバンドミキサ 1 0 2の構成は図 3 と同様である。
図 6のように構成したデュアルバンド用トランシ一バーにおいて、 送信 バン ドと受信バンドが、 A t、 A r、 及ぴ、 B t、 B rの時の動作は以下 のようになる。
受信バン ド A rの時の受信時には、 受信バン ド A r用の低雑音増幅器 1 から出力された信号 ( 9 2 5〜 9 6 0 MH z ) は、 受信ミキサ 3 (ィメ一 ジリジェクシヨンミキサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 3 7 5〜 1 4 1 0MH z) と混合することによ り、 I F周波数 (4 5 0 M H z) の信号となる。 この受信 I F信号は、 帯域制限フィルタ 5 1で不要 波を除去した後、 高周波発振器 3 6の信号を分周器 1 (3 7) で 2分周し、 I F信号切り替えスィツチ 3 8から出力された信号 (周波数 54 OMH z ) と、 I F受信ミキサ 3 3で混合されて、 9 OMH zの第二受信 I F信号と なる。 さらに、 第二受信 I F信号は、 可変利得増幅器 52を通して適切な レベルとした後、 I F信号切り替えスィツチ 3 8から出力された信号が分
周器 2 (3 9) で 3分周され、 復調波切り替えスィ ツチ 4 0から出力され た後、 2分周位相変換器 4 1の出力の 0° と 9 0° の位相をもつ信号と復 調器 53でミキシングすることによりベースバン ド信号に復調される。
送信バン ド A tの時の送信時において、 高周波可変周波数発振器 5の信 号には、 受信時よ り も 4 5MH z高い周波数 ( 1 42 0〜 1 4 5 5 MH z) を使用する。 この高周波可変周波数発振器信号は、 高周波発振器 3 6の信 号を分周器 1 (3 7) で 2分周し、 I F信号切り替えスィッチ 3 8から出 力された信号 (周波数 54 OMH z) と、 送信系ミキサ 6 (シングルサイ ドバンドミキサ 1 02 ) で混合し、 低側波帯を選ぶことで、 送信用の搬送 波 (周波数 8 8 0〜 9 1 5 MH z ) を得ることができる。 この搬送波でベ 一スパン ド信号を直交変調し、 送信バンド A t用 ドライバアンプ 1 2から 出力することによ り送信信号を得る。
一方、 受信バン ド B rの時の受信時には、 受信バン ド B r用の低雑音増 幅器 1 3から出力された信号 ( 1 8 0 5〜 1 8 8 0 MH z ) は、 受信ミキ サ 3 (イメージリジヱクシヨ ンミキサ 1 0 1 ) で高周波可変周波数発振器 5の信号 ( 1 3 5 5〜 1 4 3 0MH z) と混合することによ り、 受信バン ド A rと同様の I F周波数 (4 5 OMH z) の信号となる。 この受信 I F 信号は、 受信バン ド A rの時の受信時と同様、 帯域制限フィ ルタ 5 1で不 要波を除去した後、 高周波発振器 3 6の信号を分周器 1 (3 7) で 3分周 し、 I F信号切り替えスィツチ 3 8から出力された信号 (周波数 3 6 0 M H z) と、 I F受信ミキサ 3 3で混合されて、 9 0 MH zの第二受信 I F 信号となる。 さらに、 第二受信 I F信号は、 可変利得増幅器 5 2を通して 適切なレベルとした後、 受信バン ド A rの時の受信時と同様、 I F信号切 り替えスィ ッチ 3 8から出力された信号は分周器 2 (3 9) で 2分周し、 復調波切り替えスィ ッチ 4 0から出力された後、 さらに 2分周した 0° と
9 0 ° の位相をもつ信号と復調器 5 3でミキシングすることによりベース バン ド信号に復調される。
送信バン KB tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器の信号は受 信時よ り も 5 MH z低い周波数 ( 1 3 5 0〜 1 4 25MH z) を使用する。 この高周波可変周波数発振器信号は、 高周波発振器 3 6の信号を分周器 1 (3 7) で 3分周し、 I F信号切り替えスィ ッチ 3 8から出力された信号 (周波数 3 6 0 MH z) と、 送信系ミキサ 6 (シングルサイ ドバンドミキ サ 1 0 2 ) で混合し、 高側波帯を選ぶことで、. 送信用の搬送波 (周波数 1 7 1 0〜 1 7 8 5 MH z) を得ることができる。 この搬送波でベースバン ド信号を直交変調し、 送信バン ド B t用ドライバアンプ 1 4から出力する ことによ り送信信号を得る。
この実施の形態 6によれば、 デュアルバン ドの送信と受信に必要な高周 波信号の処理を最小限のプロックで構成できることに加えて、 二つの受信 バン ド A rと B rに対して、 受信中間周波数が同一となるので、 受信ミキ サ 3以降の受信系の構成を簡略化できる。 また、 デュアルバン ドの通信装 置が発振器 2個で実現できる。 さらに、 この実施の形態 6の構成によれば、 どちらのバン ドの送信時であっても、 受信バン ドへの不要波の出現を抑え ることができる。
(実施の形態 7)
次に、 本発明の第 7の実施の形態を説明する。
一方の送信バンド A t と受信バンド A rの周波数範囲が 8 8 0〜 9 1 5 MH zと 9 2 5〜 9 6 0 MH zで、 他方の送信バン KB t と受信バン ド B rの周波数範囲が 1 7 1 0〜 1 7 8 5 MH zと 1 8 0 5〜 1 8 8 0 MH z であるデュアルバンド用トランシーバーを、 図 7のよ うに構成する。
なお、 実際のトランシーバー装置には、 図 7に示した送受信系処理回路
1 6、 1 7と して、 アンテナ、 通信バン ド切り替えスィツチ、 送受信切り 替えスィッチ、 パワーアンプ等が必要となる。
本実施の形態 7の特徴である通信装置の構成と中間周波数の設定と高周 波可変周波数発振器 5の周波数設定について、 以下に説明する。
二つの受信バン ドの周波数差が 8 8 0 MH z (= 1 f B r 1 - f A r 1 I ) から 9 2 0 MH z (= I f B r 2 - f A r 2 I ) であるので、 受信用 I F周波数として 44 0〜4 6 0 MH zの間の周波数を選ぶと好適である。 また、 第二受信 I F信号の周波数を、 受信バン ドの周波数と送信バン ドの 周波数の差に近い周波数を選ぶと好適である。
以下、 受信用 I F周波数を 4 5 0 MH z、 第二受信用 I F周波数を 9 0 MH z、 送信バン ド A t用に使用する I F発振器 A (8) の周波数を 4 9 5MH z、 受信バンド A r、 送信バンド B t、 受信バン ド B r用に使用す る I F発振器 B (9) の周波数をを 3 6 OMH zとした場合について述べ る。 この時、 高周波可変周波数発振器 5の周波数は 1 3 5 0〜 1 4 3 0M H zに設定する。
受信ミキサ 4 2, 4 3は、 ダブルバランスミキサで、 受信バン ド A r用 の受信ミキサ 4 2 と受信バン KB r用の受信ミキサ 4 3とは別々に設ける。 受信系と しては、 ダブルスーパ一ヘテロダイン方式を用い、 第二の受信中 間周波数を 9 OMH zとする。 送信ミキサ 6には、 シングルサイ ドバン ド ミキサ 1 0 2 (図 3参照) を用いる。 このシングルサイ ドバンドミキサの 構成は図 3と同様である。
図 7のように構成したデュアルバンド用トランシーバにおいて、 送信バ ン ドと受信バン ドが、 A t、 A r、 及び、 B t、 B rの時の動作は以下の ようになる。
受信バン ド A rの時の受信時には、 受信バン ド A r用の低雑音増幅器 1
から出力された信号 ( 925〜 960 MH z ) は、 帯域制限フィルタ 45 でィメージ信号を十分減衰させた後、 受信バン ド A r用の受信ミキサ 42 で高周波可変周波数発振器 5の信号 (1 375〜 14 1 0MHz) と混合 することによ り、 I F周波数 (45 OMH z) の信号となる。 この受信 I F信号は、 帯域制限フィ ルタ 51で不要波を除去した後、 I F信号切り替 えスィ ッチ 7から出力された I F発振器 B ( 9 ) ( 360 MH z) の信号 と I F受信ミキサ 33で混合されて、 90MH zの第二受信 I F信号とな る。 さらに、 第二受信 I F信号は、 可変利得増幅器 52を通して適切なレ ベルと した後、 I F信号切り替えスィツチ 7から出力された I F発振器 B の信号を 4分周した 0° と 90° の位相をもつ信号と復調器 53でミキシ ングすることによ りベースバン ド信号に復調される。
送信バン ド A tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器 5の信号は、 受信時と同じ周波数 (1 375〜 14 1 0 MH z) を使用する。 この高周 波可変周波数発振器信号は、 I F信号切り替えスィ ツチ 7から出力された I F発振器 A ( 8 ) ( 495 MH z ) の信号と、 送信系ミキサ 6 (シング ルサイ ドバン ドミキサ 1 02) で混合し、 低側波帯を選ぶことで、 送信用 の搬送波 (周波数 880〜9 1 5MH z) を得ることができる。 この搬送 波でベースバン ド信号を直交変調し、 送信バンド A t用ドライバアンプ 1 2から出力することにより送信信号を得る。
一方、 受信バン KB rの時の受信時には、 受信バン KB r用の低雑音増 幅器 1 3から出力された信号 ( 1805〜 1 880 MH z ) は、 帯域制限 フィ ルタ 46でィメージ信号を十分減衰させた後、 受信バンド B r用の受 信ミキサ 43で高周波可変周波数発振器 5の信号 (1 355〜 1430M Hz) と混合することにより、 I F周波数 (450MHz) の信号となる。 これ以降の信号処理方法は受信バンド A rの時の受信時と全く同様である。
送信バン KB tの時の送信時には、 高周波可変周波数発振器 5の信号は 受信時に比べて 5MH z低い周波数 ( 1 3 50〜 1 4 2 5 MH z) を使用 する。 この高周波可変周波数発振器信号は、 I F信号切り替えスィ ッチ 7 から出力された I F発振器 B (9) (3 6 OMH z) の信号と、 送信系ミ キサ 6 (シングルサイ ドバン ドミキサ 1 02) で混合し、 高側波帯を選ぶ ことで、 送信用の搬送波 (周波数 1 7 1 0〜 1 7 8 5 MH z) を得ること ができる。 この搬送波でベースバン ド信号を直交変調し、 送信バン ド B t 用ドライバアンプ 1 4から出力することにより送信信号を得る。
一般に、 図 7の構成では、 第二受信 I F信号の周波数を f とすると、 I F発振器 B (9) の周波数は 4 ί、 第一の受信 I F信号の周波数は 5 f と するのが好適である。
この実施の形態 7によれば、 デュアルバンドの送信と受信に必要な高周 波信号の処理を最小限のプロックで構成できることに加えて、 二つの受信 バン ド A r と B rに対して、 受信中間周波数が同一となるので、 I F受信 ミキサ 3 3以降の受信系の構成を簡略化できる。 また、 デュアルバン ドの 通信装置が発振器 3個で実現できる。 さらに、 この実施の形態 7の構成に よれば、 どちらのバン ドの送信時であっても、 受信バン ドへの不要波の出 現を抑えることができる。 産業上の利用可能性
以上述べた通り、 本発明によれば、 デュアルバン ドに対応した低消費電 力の半導体装置が実現できる。 これによ り、 小型 ·軽量で低コス トの通信 装置を提供することができる。