JP2000269845A - ディジタル無線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自局が受信するタイムスロットの間だけ受信
部に電源を接続するディジタル無線装置において、電源
の接断に伴うシンセサイザ出力周波数の不安定を除去す
る。 【解決手段】 受信部に電源が接続された状態で、シン
セサイザ側から受信部を見た入力インピーダンスに等し
い入力インピーダンスを持った整合回路を設け、受信部
への電源がカットオフされている期間はシンセサイザの
出力は整合回路に入力するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル無線装置
に関し、特にＴＤＭＡ（Time Division MultipleAcces
s）方式で使用される無線装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような無線装置は携帯無線電話機と
して使用される場合が多く、低消費電力であることが要
求される。ＴＤＭＡ方式では所定数のタイムスロット
（例えばスロット番号Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，・・・Ｎ
ｏ．ＮのＮ個のスロット）が所定の周期で繰り返されて
おり、自局で受信すべきスロットはこのＮ個のスロット
の内の所定の番号のスロット（例えばＮｏ．ｋスロッ
ト）が定められており、また自局の送信に使用すべきス
ロットもこのＮ個のスロットの内の所定の番号のスロッ
ト（例えばＮｏ．ｊスロット、但しｊ≠ｋ）であると予
め定められている。

【０００３】図２はＴＤＭＡ方式におけるタイムスロッ
トの構成例を示す動作タイムチャートであり、図２に示
す例では、１周期内のタイムスロットは図に示す通りＮ
ｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４の４個であり、
そのうち、Ｎｏ．２のスロットが自局の受信に割り当て
られ、Ｎｏ．４のスロットが自局の送信に割り当てられ
ているとする。低消費電力の要求から、受信部への電源
はタイムスロットＮｏ．２の期間だけ接続することにす
る。そのため受信バースト信号発生部（図１の信号１４
参照）の出力信号として図２に示す信号を発生し、この
信号の論理が「High」である期間だけ受信部へ電源を接
続する。

【０００４】図１は本発明の一実施形態を示すブロック
図であるが、図１から一部の部分を削除すれば従来の装
置になるので、図１について従来の装置の構成と動作と
を説明する。図１に示すディジタル無線装置は、アンテ
ナ１、アンテナ送受共用器２（以下、共用器２とい
う）、受信部５、シンセサイザ（synthesizer ）部１
２、制御部１３、送信部１５と電源部とから構成される
が、電源部はこの発明の説明に必要な受信部用電源３と
電源スイッチ４だけを示してある。

【０００５】同様に、受信部５の内容、制御部１３の内
容、送信部１５の内容としては、それぞれこの発明の説
明に必要な受信用ミキサ６、受信バースト信号発生部１
４、送信用ミキサ１６だけを示してある。ディジタル無
線装置の受信部、送信部、制御部の一般的な構成とその
動作とはよく知られているので、図１には省略してあ
り、また説明をも省略する。このようなディジタル無線
装置では、自局の受信周波数と自局の送信周波数との間
には所定の関係を持たせてあって、受信用ミキサ６に入
力する局部発振周波数と、送信用ミキサ１６に入力する
局部発振周波数とは同一周波数になるように設計されて
おり、シンセサイザ部１２の中のＲＦ（Radio Frequenc
y ）シンセサイザ８から同一周波数の局部発振周波数が
受信用ミキサ６と送信用ミキサ１６とに分配器９を経て
それぞれ入力される。

【０００６】シンセサイザ部１２はＩＦ（Intermediate
Frequency）シンセサイザ１７を含み、ＩＦシンセサイ
ザ１７の出力は送信用ミキサ１６に供給される。図１で
は簡略化するため、ＲＦシンセサイザ８の出力とＩＦシ
ンセサイザ１７の出力とが同一の送信用ミキサ１６に入
力されるように表してあるが、実際の場合は、ＩＦシン
セサイザ１７の出力は第１段の送信用ミキサに入力さ
れ、ＲＦシンセサイザ８の出力は第２段の送信用ミキサ
に入力される。従来の装置ではシンセサイザ部１２内に
スイッチ７と整合回路１０とが存在せず、分配器９から
直接受信用ミキサ６に入力される。

【０００７】受信バースト信号発生部１４は図２に示す
ような波形の制御信号を発生し、電源スイッチ４を制御
する。従来の装置では、スイッチ７は存在しないので、
受信バースト信号発生部１４の出力によってスイッチ７
を制御することはない。制御部１３では、送信すべき信
号（ディジタル符号）により基本周波数を変調（振幅変
調又は角度変調）して、送信部１５に入力する。送信部
１５は信号により変調された基本周波数を第１段の送信
用ミキサにおいてＩＦシンセサイザ１７の出力を用い
て、信号により変調された中間周波数に周波数変換し、
次にＲＦシンセサイザ８の出力を用いて、信号により変
調された送信波に周波数変換して共用器２を介してアン
テナ１から送信する。

【０００８】アンテナ１で受信され共用器２を介して受
信部５に入力された無線信号（ディジタル信号で変調さ
れた無線周波数の受信信号）は受信用ミキサでＲＦシン
セサイザ８の出力により周波数変換され、増幅，復調さ
れて制御部１３で復号される。受信部５へ供給される電
源は電源スイッチ４において、受信バースト信号発生部
１４の出力電圧で制御され、図２に示すように自局の受
信スロットの期間だけ受信部５へ供給され、消費電力の
節約に役立つ。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の無線装
置は以上のように構成されているが、受信用ミキサ６に
電源が供給されているときと、電源が供給されていない
ときではその入力インピーダンスが異なる。ＲＦシンセ
サイザ８の側から見ると、ＲＦシンセサイザ８の負荷イ
ンピーダンスが電源スイッチ４のオン／オフによって異
なることになる。シンセサイザの回路ではＶＣＯ（Volt
age Controlled Oscillator ）の発振周波数をＰＬＬ
（Phase Locked Loop ）で制御して所望の周波数を発振
させているが、ＶＣＯの負荷インピーダンスが変化する
とその発振周波数が変化し、これを所望の周波数に引き
戻す（すなわち、ＰＬＬの周波数にプルインする）まで
に若干の時間を必要とし、このプルインするまでの時間
の間シンセサイザの出力周波数は不正確なものとなり、
受信に不具合が発生するという問題がある。

【００１０】図２を参照し、受信バースト信号発生部１
４の出力信号の立ち上がり点ｔ１で電源スイッチ４がオ
フからオンになり、ＲＦシンセサイザの負荷インピーダ
ンスが変化し、その後短時間の間はプルインのためＲＦ
シンセサイザ８の出力周波数が不正確なものとなる。時
刻ｔ２において電源スイッチ４がオンからオフになり、
ＲＦシンセサイザの負荷インピーダンスが逆方向に変化
し、プルインに必要な時間のあいだＲＦシンセサイザ８
の出力周波数が不正確なものとなるが、この点での周波
数変動は受信の動作に影響しない。時刻ｔ３では時刻ｔ
１におけると同様な現象が発生する。

【００１１】以上説明したように、シンセサイザの負荷
インピーダンスの変化点においてはプルインに要する時
間のあいだ、シンセサイザの出力周波数は変動するが、
この変動を防止するため従来種々の発明がなされてい
る。例えば、特開平１０−５１２９９号公報で開示され
た「ＰＬＬ周波数シンセサイザ回路」と題する発明（以
下、先行文献という）では、ＰＬＬ回路の位相比較器と
ＬＰＦ（Low Pass Filter ）との間にオン／オフスイッ
チを挿入し、シンセサイザの負荷が変動する直前にこの
スイッチをオフにし、負荷インピーダンスが変化してい
る期間はＶＣＯをフリーランニング（自走発振）状態に
しておくことを提案している。

【００１２】本願発明に先行文献を適用するとすれば、
図２において時刻ｔ２の直前にＰＬＬのループ（loop）
をスイッチで切断しておいて時刻ｔ３の直前にＰＬＬの
ループをスイッチで閉路することを意味する。こうする
とｔ１−ｔ２間の負荷インピーダンスに対応して制御さ
れた状態でｔ２−ｔ３間はフリーランニングするので、
ｔ３点におけるプルインには殆ど時間を必要とせず、ｔ
３点における周波数変動は殆どない。然しながら、この
先行文献の回路は本願発明の目的には使用できない。そ
の理由は、図２のｔ２−ｔ３間がフリーランニングでは
この間にスロットＮｏ．４が入り、正確にロックされて
ない周波数で送信されることになるからである。本発明
の目的は従来の装置における上述の問題点を解決するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のディジタル無線
装置では整合回路を設け、電源スイッチ４に連動してＲ
Ｆシンセサイザ８の負荷を受信用ミキサから整合回路へ
切り替え、電源スイッチのオン／オフによってＲＦシン
セサイザの負荷が変動しないようにした。

【００１４】すなわち、本願発明のディジタル無線装置
は、その受信部には自局の受信に割り当てられたタイム
スロットにおいてだけ電源を供給する電源スイッチ、受
信部内の受信用ミキサが電源を供給され動作状態にある
とき、当該受信用ミキサの局部発振周波数の入力端子か
ら見た入力インピーダンスに等しい入力インピーダンス
に設定された整合回路、電源スイッチがオン状態のとき
は、シンセサイザの出力を受信用ミキサの局部発振周波
数入力として接続し、電源スイッチがオフ状態のとき
は、シンセサイザの出力を整合回路の入力として接続す
る切替スイッチ、を備えて構成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
ブロック図、図２はタイムスロット構成とこれに対応す
る受信バースト信号発生部１４の出力信号の一例を示す
動作タイムチャートであるが、既に従来の技術の項で、
図１、図２について一部説明したので重複した説明は省
略する。図１において、符号７は電源スイッチ４と連動
して受信バースト信号発生部１４により制御される切替
スイッチ、符号１０は整合回路、符号１１は接地電位
（ＧＮＤと略記する）であり、切替スイッチ７と整合回
路１０とが本発明により付加された部分である。

【００１６】整合回路１０の入力インーダンスは、電源
電圧が接続された状態における受信用ミキサ６の入力イ
ンピーダンスに等しい値に設定される。受信バースト信
号発生部１４の出力信号が「High」のとき分配器９の出
力は切替スイッチ７により受信用ミキサ６に接続され、
受信用ミキサ６には受信部用電源３から電源スイッチ４
を経て電源が供給され、受信バースト信号発生部１４の
出力信号が「Low 」のとき分配器９の出力は切替スイッ
チ７により整合回路１０に接続され、受信用ミキサ６の
電源は電源スイッチ４により遮断される。

【００１７】従って、受信部５に電源が供給される状態
ではＲＦシンセサイザ８の負荷インピーダンスは電源が
接続されている状態での受信用ミキサ６の入力インピー
ダンスによって定められ、受信部５の電源が切断された
状態ではＲＦシンセサイザ８の負荷インピーダンスは整
合回路１０の入力インピーダンスによって定められる
が、この両インピーダンスは互いに等しいので、電源ス
イッチ４のオン／オフによってＲＦシンセサイザ８の負
荷インピーダンスは変化しない。従って従来の装置にお
いて発生したような、電源切替え時点におけるプルイン
の期間、シンセサイザの出力周波数が変動するという不
具合を防止することができる。

【００１８】図３は図１の回路の一実施例を示すブロッ
ク図で、図１の切替スイッチ７をダイオードスイッチ１
８（第１のダイオードスイッチという）とダイオードス
イッチ１９（第２のダイオードスイッチという）とによ
って具体化した例を示す。また、図４はタイムスロット
の構成例に対応してダイオードスイッチ１８とダイオー
ドスイッチ１９を制御する制御電圧を示す動作タイムチ
ャートであり、その他の部分において図３と図１の同一
符号のものは同一部分を示し、図４と図２の同一表示は
同一部分を意味する。

【００１９】図４において、電源スイッチ４およびダイ
オードスイッチ１８への出力信号として示す波形の電圧
が「High」の期間、電源スイッチがオン状態となって受
信部５へ電源が供給され、かつダイオードスイッチ１８
がオン状態となって分配器９の出力は受信用ミキサ６に
入力される。この期間、ダイオードスイッチ１９への出
力信号として示す波形の電圧は「Low 」となって分配器
９の出力を整合回路１０から遮断する。また図４におい
て、電源スイッチ４およびダイオードスイッチ１８への
出力信号として示す波形の電圧が「Ｌｏｗ」の期間、電
源スイッチはオフ状態となって受信部５への電源は遮断
され、かつダイオードスイッチ１８がオフ状態となって
分配器９の出力は受信用ミキサ６から遮断される。この
期間、ダイオードスイッチ１９への出力信号として示す
波形の電圧は「High」となって分配器９の出力を整合回
路１０へ接続する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｔ
ＤＭＡ方式で動作するディジタル無線装置において、そ
の受信部への電源接続は自局の受信に割り当てられたタ
イムスロットだけにして消費電力を節約する場合、受信
部への電源を接断する電源スイッチに連動して、シンセ
サイザ出力を受信用ミキサに接続するか、電源が接続さ
れた状態での受信用ミキサの入力インピーダンスと同一
の入力インピーダンスに設定された整合回路に接続する
かの切替えを行うことによって、電源の接断によるシン
セサイザの負荷インピーダンスの変化をなくし、シンセ
サイザのプルイン期間での周波数変動を除去し、安定な
受信を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。

【図２】タイムスロットの構成と、受信バースト信号発
生部の出力電圧との関係を示す動作タイムチャートであ
る。

【図３】図１の一実施例を示すブロック図である。

【図４】図３におけるタイムスロットの構成と、受信バ
ースト信号発生部の出力電圧との関係を示す動作タイム
チャートである。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 共用部 ３ 受信部用電源 ４ 電源スイッチ ５ 受信部 ６ 受信用ミキサ ７ 切替スイッチ ８ ＲＦシンセサイザ ９ 分配器 １０ 整合回路 １１ ＧＮＤ １２ シンセサイザ部 １３ 制御部 １４ 受信バースト信号発生部 １５ 送信部 １６ 送信用ミキサ １７ ＩＦシンセサイザ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Acc
   ess ）方式の通信に使用されるディジタル無線装置にお
   いて、その受信部には自局の受信に割り当てられたタイ
   ムスロット（time slot ）においてだけ電源を供給する
   電源スイッチ、 前記受信部内の受信用ミキサが電源を供給され動作状態
   にあるとき、当該受信用ミキサの局部発振周波数の入力
   端子から見た入力インピーダンスに等しい入力インピー
   ダンスに設定された整合回路、 前記電源スイッチがオン状態のときは、シンセサイザの
   出力を前記受信用ミキサの局部発振周波数入力として接
   続し、前記電源スイッチがオフ状態のときは、前記シン
   セサイザの出力を前記整合回路の入力として接続する切
   替スイッチ、 を備えたディジタル無線装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディジタル無線装置にお
   いて、 前記電源スイッチと前記切替スイッチとは連動して受信
   バースト信号発生部の出力信号により制御されることを
   特徴とするディジタル無線装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のディジタル無線装置にお
   いて、 前記切替スイッチは前記電源スイッチのオン状態のあい
   だ前記シンセサイザの出力を前記受信用ミキサの局部発
   振周波数入力として接続する第１のダイオードスイッチ
   と、前記電源スイッチがオフ状態のあいだ前記シンセサ
   イザの出力を前記整合回路の入力として接続する第２の
   ダイオードスイッチとを備えたことを特徴とするディジ
   タル無線装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のディジタル無線装置にお
   いて、 前記第１のダイオードスイッチを制御する受信バースト
   信号発生部の出力信号と、前記第２のダイオードスイッ
   チを制御する受信バースト信号発生部の出力信号とは互
   いに反対の論理の信号であることを特徴とするディジタ
   ル無線装置。