JPH05206891A - 特定小電力無線設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＶＣＯ５ａと位相比較器等回路５ｂとからな
る１個の位相同期ループ回路５を送信回路３と受信回路
４で兼用することができる特定小電力無線設備を提供す
ることを目的とする。 【構成】 受信回路４の混合器４ａで受信高周波信号を
位相同期ループ回路５の発振信号と混合し中間周波信号
に変換すると共に、送信回路３におけるＶＣＸＯ３ａの
発振信号でディジタルデータを変調し、混合器３ｂで位
相同期ループ回路５の発振信号と混合することにより送
信高周波信号に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コードレスホンやデー
タ伝送装置等で用いられる特定小電力無線設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特定小電力無線設備（ＴＲＸ）は、電話
回線に接続された親機（子機）とハンドセットを備えた
コードレスの子機（親機）との間で音声信号を送受信す
るコードレスホン等に用いられている。また、例えばコ
ンピュータとプリンタとの間に距離があってプリンタケ
ーブルが敷設できない場合、コンピュータ側のプリンタ
ポートから無線によってプリンタにデータ伝送を行う目
的でも使用される。

【０００３】上記データ伝送用の特定小電力無線設備
は、送受信の周波数の組み合わせを１０チャンネル有
し、例えば第１チャンネルでは、親機の送信周波数と子
機の受信周波数として429.8125ＭHzが割り当てられると
共に、親機の受信周波数と子機の送信周波数として449.
7125ＭHzが割り当てられている。また、第２チャンネル
以降は、それぞれこれよりも順次0.0125ＭHzずつ高い周
波数が割り当てられている。従って、この特定小電力無
線設備は、チャンネルごとに送信用と受信用の２種類の
周波数を切り換える必要があり、このため、従来は、Ｖ
ＣＯ［Voltage Controlled Oscillator］と、位相比較
器、フィルタ、増幅器等とからなる位相同期ループ回路
ＰＬＬ［Phase Locked Loop ］を送信用と受信用にそれ
ぞれ別個に備える必要があった。

【０００４】即ち、図２に示すデータ伝送用の特定小電
力無線設備の送受信回路では、これが親機であるとする
と、第１チャンネルの送信周波数が429.8125ＭHzとな
り、受信周波数は449.7125ＭHzとなる。従って、この第
１チャンネルを用いて子機との間で送受信を行う場合、
アンテナ１１で受信した449.7125ＭHzの受信高周波信号
は、デュプレクサ１２で受信回路側に振り分けられ、ア
ンプ１３を介して混合器１４に送られる。この混合器１
４は、ＶＣＯ1 ５ａと位相比較器等回路１５ｂからなる
位相同期ループ回路１５の出力が接続され、この428.01
25ＭHzの発振信号と受信高周波信号を混合することによ
り、これらの周波数の差である21.7ＭHzの中間周波信号
を帯域通過フィルタ１６を介して出力する。そして、こ
の中間周波信号をさらに周波数変換してＦＳＫ［Freque
ncy Shift Keying］復調及び方形波への波形変換を行う
ことにより元のディジタルデータを再生することができ
る。また、ディジタルデータを送信する場合には、ＶＣ
Ｏ1 ７ａと位相比較器等回路１７ｂからなる位相同期ル
ープ回路１７でダイレクト発振を行い、429.8125ＭHzの
送信高周波信号をアンプ１８及びデュプレクサ１２を介
してアンテナ１１から送り出す。なお、この送受信回路
が子機である場合も具体的な周波数が異なる以外は同様
であり、この場合の各周波数を図示のかっこ内に示す。

【０００５】このように、特定小電力無線設備は、チャ
ンネルごとに異なる周波数を安定して発振するためにＶ
ＣＯと位相比較器等回路からなる位相同期ループ回路
（ＰＬＬ）が必要となり、しかも、受信高周波信号を中
間周波信号に変換するための局部発振周波数と送信用の
ダイレクト発振の周波数が異なるため、従来は、この位
相同期ループ回路を上記のように別個に設けていた。ま
た、これは、コードレスホン等のようにアナログ信号を
送受信する機器に使用される特定小電力無線設備におい
ても同様である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＶＣＯと位
相比較器等回路とからなる位相同期ループ回路（ＰＬ
Ｌ）は比較的高価なものであり、機器内でもある程度の
スペースを占有する。

【０００７】このため、従来の特定小電力無線設備で
は、送信用と受信用に別個に装備されたＶＣＯと位相比
較器等回路からなる位相同期ループ回路が製品のコスト
ダウンの障害となり、また、機器の小型化を妨げるとい
う問題が生じていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、チャンネルごとの送信高周波信号と受信
高周波信号の周波数の差が一定である特定小電力無線設
備において、チャンネルごとに異なる所定の周波数で発
振する、ＶＣＯと位相比較器等回路からなる位相同期ル
ープ回路と、受信高周波信号をこの位相同期ループ回路
の発振信号と混合することにより中間周波信号に変換す
る受信回路と、固定された所定の発振周波数により送信
信号を出力するＶＣＸＯと、このＶＣＸＯの出力信号を
上記位相同期ループ回路の発振信号と混合することによ
り送信高周波信号に変換する送信回路とを備えたことを
特徴としている。

【０００９】

【作用】上記構成により、受信高周波信号は、受信回路
において位相同期ループ回路の発振信号と混合され中間
周波信号に変換される。従って、チャンネルが変更され
ても、位相同期ループ回路の発振周波数をこれに応じて
変更すれば、受信回路は、受信高周波信号をチャンネル
変更前と同じ周波数の中間周波信号に変換することがで
きる。

【００１０】また、送信回路では、変調回路の出力信号
とこの位相同期ループ回路の発振信号が混合されて送信
高周波信号に変換される。このため、チャンネルが変更
され位相同期ループ回路の発振周波数がこれに応じて変
更されると、チャンネル変更の前後における受信高周波
信号の差だけ、送信高周波信号の周波数もシフトされ
る。従って、チャンネルごとの送信高周波信号と受信高
周波信号の周波数の差が一定である限り、変調回路の発
振周波数が固定されていても、送信回路では、全てのチ
ャンネルで正しい周波数の送信高周波信号に変換するこ
とができる。しかも、このように変調回路は、送信信号
を変調する発振周波数が固定でよいので、ＶＣＸＯ［Vo
ltage Controlled Crystal Oscillator］等のように安
価で小型の発振器を用いることができる。

【００１１】この結果、本発明の特定小電力無線設備に
よれば、高価で複雑なＶＣＯと位相比較器等回路とから
なる位相同期ループ回路を送信用と受信用に兼用するこ
とができるようになる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
を詳述する。

【００１３】図１は本発明の一実施例を示すものであっ
て、特定小電力無線設備における送受信回路のブロック
図である。

【００１４】本実施例は、データ伝送用の特定小電力無
線設備について説明する。

【００１５】この特定小電力無線設備は、親機と子機と
の間でアンテナ１を介し送受信が行われるようになって
いる。このアンテナ１は、デュプレクサ２を介して送信
回路３と受信回路４にそれぞれ接続されている。デュプ
レクサ２は、アンテナ１で受信した受信高周波信号を送
信回路３側に漏らすことなく受信回路４に送り出すと共
に、送信回路３から送られて来た送信高周波信号を受信
回路４側に漏らすことなくアンテナ１に送り出すように
した方向性フィルタである。

【００１６】上記受信回路４は、アンプ４ａと混合器４
ｂとＳＡＷフィルタ［Serface Acoustic Wave］４ｃに
よって構成されている。アンプ４ａは、高周波増幅回路
であり、各チャンネルの受信高周波信号のみを通過させ
る帯域通過フィルタを含む。混合器４ｂは、このアンプ
４ａを通過した受信高周波信号を位相同期ループ回路５
からの発振信号と混合する回路である。ＳＡＷフィルタ
４ｃは、この混合器４ｂが混合した信号から21.7ＭHzの
中間周波信号成分のみを取り出す帯域通過フィルタであ
る。

【００１７】送信回路３は、ＶＣＸＯ３ａと混合器３ｂ
とアンプ３ｃによって構成されている。ＶＣＸＯ３ａ
は、水晶発振器を用いた発振回路であり、制御端子に印
加された電圧によって可変容量ダイオードの容量を変化
させることにより発振周波数を数ｋHz程度だけ変化させ
ることができるようになっている。そして、このＶＣＸ
Ｏ３ａの制御端子には、送信を行うディジタルデータが
入力されるようになっている。従って、ＶＣＸＯ３ａ
は、ディジタルデータを水晶発振器による発振周波数で
変調した信号を出力する変調回路も兼ねることになる。
なお、このＶＣＸＯ３ａは、水晶発振器によって安定し
た発振を行うことができるので、敢えて位相同期ループ
を構成する必要はない。混合器３ｂは、このＶＣＸＯ３
ａの出力信号を上記位相同期ループ回路５からの発振信
号と混合する回路である。アンプ３ｃは、高周波増幅回
路であり、各チャンネルの送信高周波信号のみを通過さ
せる帯域通過フィルタを含む。

【００１８】位相同期ループ回路５は、ＶＣＯ５ａと位
相比較器等回路５ｂからなる発振回路である。ＶＣＯ５
ａは、制御端子に印加された電圧によって例えば同調回
路に設けた可変容量ダイオードの容量を変化させること
により、発振周波数自体を任意に変化させることができ
る電圧制御発振回路である。位相比較器等回路５ｂは、
このＶＣＯ５ａと共に位相同期ループを構成する回路で
あり、ＶＣＯ５ａの発振周波数を位相比較器で基準周波
数と比較し、その誤差信号の低周波成分を増幅してＶＣ
Ｏ５ａの制御端子にフィードバックすることにより発振
周波数の安定を図るようになっている。また、この位相
比較器等回路５ｂは、内部のデータを書き換えることに
より、ＶＣＯ５ａの発振周波数の分周率と基準周波数の
分周率を調整して、位相同期ループ回路５の発振周波数
を変更することができるようになっている。そして、チ
ャンネルを変更する場合には、この位相比較器等回路５
ｂのデータを書き換えることにより、位相同期ループ回
路５の発振周波数を変更する。

【００１９】上記構成の送受信回路の動作を説明する。

【００２０】親機が第１チャンネルを用いて送受信を行
う場合、送信周波数は429.8125ＭHzとなり、受信周波数
は449.7125ＭHzとなる。また、この場合、位相同期ルー
プ回路５の発振周波数は471.4125ＭHzに設定される。送
信回路３におけるＶＣＸＯ３ａの発振周波数は、親機及
び子機共に、チャンネルにかかわりなく、41.6ＭHzに固
定されている。

【００２１】このように親機が第１チャンネルを用いて
いる場合、アンテナ１で受信された449.7125ＭHzの受信
高周波信号は、デュプレクサ２を介して受信回路４に送
られる。受信回路４では、この受信高周波信号をアンプ
４ａを介して混合器４ｂに入力する。すると、この混合
器４ｂが受信高周波信号を位相同期ループ回路５からの
471.4125ＭHzの発振信号と混合し、ＳＡＷフィルタ４ｃ
を介してこれらの差の21.7ＭHzの中間周波信号を出力す
る。なお、実際には、他の周波数の信号も同時に受信す
るので、この混合器４ｂとＳＡＷフィルタ４ｃとによっ
て449.7125ＭHzの受信高周波信号のみを選択して21.7Ｍ
Hzの中間周波信号に変換することになる。このようにし
て受信回路４から出力された中間周波信号は、さらに低
周波の信号に周波数変換されてＦＳＫ復調及び方形波へ
の波形変換が行われることにより元のディジタルデータ
に復元される。

【００２２】また、ディジタルデータを送信する場合に
は、このディジタルデータを送信回路３におけるＶＣＸ
Ｏ３ａの制御端子に入力する。すると、このＶＣＸＯ３
ａは、入力されたディジタルデータを41.6ＭHzの発振周
波数によって変調し混合器３ｂに送る。混合器３ｂで
は、このＶＣＸＯ３ａの出力信号を上記位相同期ループ
回路５からの471.4125ＭHzの発振信号と混合する。そし
て、この混合器３ｂの出力から混合周波数の差である42
9.8125ＭHzの送信高周波信号のみがアンプ３ｃを通して
取り出され、送信回路３の出力としてデュプレクサ２に
送られアンテナ１から送信される。

【００２３】なお、子機が第１チャンネルを用いて送受
信を行う場合には、位相同期ループ回路５の発振周波数
が408.1125ＭHzに設定され、それぞれ図示かっこ内の周
波数によって同様の動作を行う。

【００２４】ここで、親機と子機の送受信回路における
位相同期ループ回路５の発振周波数は、それぞれの受信
周波数との差の絶対値が中間周波信号の周波数に等しく
なるように設定されたものである。また、送信回路３に
おけるＶＣＸＯ３ａの発振周波数は、この位相同期ルー
プ回路５の発振周波数との和又は差がそれぞれの送信周
波数と等しくなるように設定されたものである。

【００２５】即ち、第１チャンネルの場合には、親機と
子機の受信周波数がそれぞれ449.7125ＭHzと429.8125Ｍ
Hzであり、中間周波信号の周波数が21.7ＭHzであること
から、親機の位相同期ループ回路５の発振周波数ＶＣＯ
1 と子機の位相同期ループ回路５の発振周波数ＶＣＯ2
が数１に基づいて決定される。

【００２６】

【数１】 ただし、この数１による発振周波数ＶＣＯ1 ，ＶＣＯ2
の解は、数２に示すようにそれぞれ２つずつ存在する。

【００２７】

【数２】 そこで、本実施例では、発振周波数ＶＣＯ1 ，ＶＣＯ2
の解の４種類の組み合わせをそれぞれ数３に代入して、
ＶＣＸＯ３ａの発振周波数Ｘ1 ，Ｘ2 を求め、

【００２８】

【数３】 親機の発振周波数Ｘ1 と子機の発振周波数Ｘ2 が一致
し、かつ、13.866ＭHzの水晶発振器の３倍の周波数とな
る上記41.6ＭHzをＶＣＸＯ３ａの発振周波数として選択
した。また、位相同期ループ回路５の発振周波数は、こ
のときの発振周波数ＶＣＯ1 ，ＶＣＯ2 の組み合わせと
して、上記471.4125ＭHzと408.1125ＭHzを選択した。た
だし、具体的な周波数は必ずしもここで選択した周波数
に限るものではない。また、特定小電力無線設備の送信
周波数や受信周波数が異なる場合には、それぞれに応じ
て適当な発振周波数を選択することになる。

【００２９】なお、第２チャンネル以降のチャンネルを
用いる場合には、位相同期ループ回路５における位相比
較器等回路５ｂのデータを書き換えて、発振周波数を１
チャンネルごとに0.0125ＭHzずつ高くさせるようにすれ
ばよい。

【００３０】この結果、本実施例の特定小電力無線設備
によれば、高価で複雑なＶＣＯ５ａと位相比較器等回路
５ｂとからなる位相同期ループ回路５を送信回路３と受
信回路４とで兼用することができるようになる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、高価で複雑なＶＣＯと位相比較器等回路からなる位
相同期ループ回路を１個で送信用と受信用に兼用するこ
とができるので、製品のコストダウンが可能となり、ま
た、機器の小型化を図ることもできるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであって、特定小
電力無線設備における送受信回路のブロック図である。

【図２】従来例を示すものであって、特定小電力無線設
備における送受信回路のブロック図である。

【符号の説明】

３ 送信回路 ３ａ ＶＣＸＯ ３ｂ 混合器 ４ 受信回路 ４ｂ 混合器 ５ 位相同期ループ回路 ５ａ ＶＣＯ ５ｂ 位相比較器等回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チャンネルごとの送信高周波信号と受信高
   周波信号の周波数の差が一定である特定小電力無線設備
   において、 チャンネルごとに異なる所定の周波数で発振する、ＶＣ
   Ｏと位相比較器等回路からなる位相同期ループ回路と、 受信高周波信号をこの位相同期ループ回路の発振信号と
   混合することにより中間周波信号に変換する受信回路
   と、 固定された所定の発振周波数により送信信号を出力する
   ＶＣＸＯを有し、このＶＣＸＯの出力信号を上記位相同
   期ループ回路の発振信号と混合することにより送信高周
   波信号に変換する送信回路とを備えたことを特徴とする
   特定小電力無線設備。
2. 【請求項２】請求項１の記載において、上記ＶＣＸＯが
   所定発振周波数で変調した信号を出力する変調回路も兼
   ねることを特徴とする特定小電力無線設備。