JPH0773233B2 - 狭帯域干渉信号の除去装置 - Google Patents

狭帯域干渉信号の除去装置

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JPH0773233B2
JPH0773233B2 JP1325652A JP32565289A JPH0773233B2 JP H0773233 B2 JPH0773233 B2 JP H0773233B2 JP 1325652 A JP1325652 A JP 1325652A JP 32565289 A JP32565289 A JP 32565289A JP H0773233 B2 JPH0773233 B2 JP H0773233B2
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diode
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和義 須貝
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はスペクトラム拡散(SS)通信方式等に好適な狭
帯域干渉信号の除去装置の改良に関する。
[発明の概要] SAWの伝播路に2つのダイオードアレイ群を設け、1つ
のダイオードアレイ群で逆方向に伝播するSAWの信号強
度を検波して入力信号のスペクトラム強度の情報を得る
と共にこれに応じて他のダイオードアレイ群のバイアス
を制御するようにした狭帯域干渉信号の除去装置であ
る。
[従来の技術] 広帯域な周波数領域を使うスペクトラム拡散(SS)通信
方式での問題点の一つに高レベルの狭帯域干渉によって
通信不能あるいは誤り率が高くなるという問題がある。
この問題点を解決するために弾性表面波(SAW)を用い
たフィルタが発明されている。
本発明者等は、上記問題を解消する手段として、先に特
願昭63−180822号(特開平2−29108号)、特願昭63−2
78769号(特開平2−125511号)及び特願昭63−284884
号(特開平2−131007号)を出願している。
[発明が解決しようとする課題] 上記先願発明では、未だ次のような点で改良の余地があ
る。
例えば特願昭63−278769号及び特願昭63−284884号では
狭帯域干渉抑圧の適応動作はSAW素子に設けられたpnダ
イオードアレイの自己バイアス効果を利用して行ってい
るがこの場合、入力信号は比較的大きなパワーを必要と
する。
また特願昭63−180822号では適応機能を有しないプログ
ラマブル・ノッチ・フィルタを用いているため、外部回
路として入力信号モニター回路及びバイアス制御回路が
必要となる。
また上記先願特許では、素子の動作原理上、Si基板中の
不純物濃度は低い、つまり高抵抗である必要がある。そ
のため高抵抗のシリコン・エピタキシャル層の形成が必
須である。
[発明の目的] 本発明の目的はスペクトラム拡散通信方式等で有用な狭
帯域干渉抑圧の適応システムの高性能化を図ることであ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成するため、第1導電型高抵抗シ
リコン基板と、絶縁膜と、圧電膜とを含む積層体と、上
記圧電体上に形成され、入力信号を周波数分類し複数の
伝播路を発生せしめる入力トランスデューサと、上記圧
電体上に形成され、各伝播路に伝播された弾性表面波か
ら出力信号を得る出力トランスデューサと、上記各伝播
路上に夫々対応する上記圧電体上に形成されたゲート電
極群と、上記第1導電型シリコン基板表面側であって、
各入出力トランスデューサに挟まれた区域に夫々形成さ
れた第1のPNダイオードアレイ群と、上記第1導電型シ
リコン基板表面側であって、各入力トランスデューサに
対し、上記各第1のダイオードアレイ群の反対側に形成
された第2のPNダイオードアレイ群と、該第2のPNダイ
オードアレイから夫々独立に引き出された検出端子と、
上記第1のPNダイオードアレイから夫々独立に引き出さ
れたバイアス印加用端子と、を含むことを要旨とする。
[作用] 本発明は先願特許の構成に入力信号のスペクトラム強度
をモニターする機能を付加したものである。従来の素子
では、入力トランスデューサで励振される双方向に伝播
するSAWのうち、一方の信号強度を伝播路に設けたpnダ
イオードアレイで制御していた。すなわち逆方向に伝播
するSAWは利用されていない。
本発明はこの逆方向に伝播するSAWの信号強度を、pnダ
イオードで検波し、入力信号のスペクトラム強度の情報
を得て、フィードバック回路により伝播制御を実際の使
用状況にそくして、任意の電波環境に応じて適応的に行
えるよう改良したものである。
また、Si基板の構成はプロセスを簡易化するために、エ
ピタキシャル層を形成せず、高抵抗Si基板のみの構成で
ある。
[実施例] 以下図面に示す一実施例を参照して本発明を説明する。
第1図は本発明による狭帯域干渉信号の除去装置のある
一つの中心周波数をもつ1チャンネル分のSAW素子の構
成を示している。
同図において、1は高抵抗p(n)Si単結晶基板、2は
その基板上に形成された熱酸化膜層、3はその熱酸化膜
層上に形成されたZnO圧電薄膜、4,5,6はその上に形成さ
れた金属電極で各々入力用表面波櫛形トランスデュー
サ、出力用表面波櫛形トランスデューサ及びゲート電極
である。7はトランスデューサ金属電極下のp(n)型
Si内に形成された高濃度不純物拡散領域であり、トラン
スデューサの励振効率を向上させる役目を果たすもので
ある。8はゲート電極6の下のp(n)型Si基板1内に
形成されたn+(p+)不純物拡散領域であり、9はゲート
電極6の下のp(n)型Si基板1内に形成されたp
+(n+)不純物拡散領域であり、SAW伝播路にそって第1
のpnダイオードアレイが形成されている。このpnダイオ
ードアレイの動作は先願特許で示したように、ダイオー
ドバイアスの制御でシリコン基板内のキャリア密度が制
御され、SAWとキャリアとの相互作用によりSAWの減衰定
数を100dB/cm以上も大きく変化させる役目を果たしてい
る。つまりチャンネルのオン・オフを高速に行う機能が
ある。10は入力トランスデューサの外側p(n)型Si基
板1内に形成されたn(p)不純物拡散領域であり、第
2のpnダイオードアレイが形成される。11はpnダイオー
ドアレイに接続された抵抗、12はDC電源である。13は入
力信号がSAWに変換され、第2のpnダイオードアレイで
検波された電圧信号モニター端子であり、そのチャンネ
ル(周波数範囲)内の入力信号の強度(電力)が電圧変
化として観測される端子である。14は第1のpnダイオー
ドアレイのバイアス制御端子である。
また、図には示していないが、先願の改良型も考えられ
る。この構造は第1図の伝播制御用の第1のpnダイオー
ドアレイの(8及び9)を入力トランスデューサ4下に
まで延長した構成で、これによりさらにフィルタ特性が
向上する。次に、本発明の第2のpnダイオードアレイに
よるSAW信号の検出機能について説明する。入力トラン
スデューサ4の外側に設けられた第2のpnダイオードア
レイ10は抵抗11を介してDC電源12でバイアスされてい
る。SAWの検出感度の最良バイアス点は少し順バイアス
した点にある。入力トランスデューサで変換されたSAW
は第2のpnダイオードアレイ上を伝播しダイオード電位
を空間的、時間的に変調する。第2のpnダイオードのも
つ非線形抵抗によりSAWの信号強度に依存した直流成分
が発生し、モニター端子13の電位が初期のバイアス電位
から逆バイアスへと電圧がシフトする。このシフト量が
入力信号強度に対応する。
第2図に入力信号の電力とモニター端子のバイアスシフ
ト量の関係を示す。バイアスシフト量はSAWの電力(入
力信号電力)の2乗に比例する。このように入力トラン
スデューサ外側に設けたpnダイオードアレイによってSA
Wのポテンシャルが2乗検波され、ベースバンド信号と
して入力信号強度が得られる。
従って各々中心周波数の異なった上述のSAW素子を複数
チャンネル並列に接続して構成することで入力信号の周
波数スペクトル強度分布の情報が容易に得られる。
第3図に上述した構造のSAW素子をnチャンネルを並列
接続して成る狭帯域干渉抑圧フィルタシステムの構成例
を示す。以後この狭帯域干渉抑圧フィルタをAISF(Adap
tive Interference Suppression Filter)と呼ぶことに
する。
第3図中の入力トランスデューサ群17と第2のpnダイオ
ードアレイ群20で構成されている部分が、入力スペクト
ラムの強度分布をモニターする部分である。入出力トラ
ンスデューサ群17,18が入力信号を周波数に応じて分類
し、伝播させて、再び合成する分類フィルタ(sorting
filter)の機能を果たしている。
各チャンネル毎に設けられたSAW伝播路上の第1のpnダ
イオードアレイ群19が各チャンネルのSAWの減衰定数を
制御する。
第3図のAISFシステムの動作は次の通りである。入力信
号が入力トランスデューサ群17でSAWに変換され、第2
のpnダイオードアレイ群20のバイアスシフト量をモニタ
ーしてそれに応じて、伝播制御用の第1のpnダイオード
のバイアス電圧をバイアス制御回路21が制御する。
このバイアス制御回路21の機能は、各チャンネルの信号
強度に応じた第2のpnダイオード20のバイアスシフト量
を増幅し、シフト量が大きいチャンネルのpnダイオード
19のバイアスを逆方向にバイアスすることである。また
は、単に増幅するだけでなく、あるしきい値を設定し
て、比較器により第1のpnダイオード19のバイアスをON
(順方向バイアス)、OFF(逆方向バイアス)する機能
を有する。
第1図、第3図をみるとわかるように、第3図のAISFシ
ステムは同一Si基板上にモノリシックに集積できる利点
を有しており、システムの高性能化と共に小型化も図れ
る。
第4図はAISFシステムの信号処理の流れを説明してい
る。(a)は広帯域のSS−DS信号(A)に狭帯域干渉波
(B,C)が加わった入力信号スペクトルを示している。
干渉波B,Cの周波数に相当するチャンネル番号k,mが検出
されその環境に適応してAISFのフィルタ特性が(b)に
示すようにk,mチャンネル部にノッチが形成された特性
となる。この特性をもつAISFの出力信号のスペクトラム
は干渉波B,Cが抑圧されたスペクトラム(c)となる。
第5図は第3図のAISFシステムをDS−SSシステムの受信
部の入力段に組み込んだシステム構成例を示す。AISFシ
ステム30は相関器の前段に設けられ、その前段にAGC(a
uto gain control)回路31が設けられている。このシス
テムの構成例では、AISFシステム30の出力をフィードバ
ックしてAGC31により増幅器のゲイン制御が行われる。B
PF32はバインドパスフィルタである。AISFシステムを設
けないで、AGC回路を設けると大電力の狭帯域干渉波が
あると、その干渉信号自体でゲイン制御をするためDS−
SS通信システムでは通信不能あるいは誤り率の増大など
の問題がおこる。しかしAISFシステム30を設けると、干
渉波を抑圧した信号すなわちスペクトラム拡散信号自体
の信号強度に応じてゲイン制御が可能となりDS−SSシス
テムの機能が飛躍的に向上する。
なお、第6図及は第1図の実施例の変形例で、第2のダ
イオードアレイ10に対応してZnO圧電薄膜上にゲート電
極6′を設けている。
[発明の効果] 以上説明した通り、本発明によればAISFシステムとして
次のような効果が得られる。
(1)ダイオードのバイアス制御でフィルタのノッチ特
性を制御するため応答時間が極めて速い。
(2)入力信号のスペクトルを検出してダイオードのバ
イアス制御を行うため高感度検出により、入力信号の必
要電力を小さくできる。
(3)狭帯域の高レベル干渉信号の数に制限なく適応的
な抑圧が可能。
(4)干渉波の適応抑圧システムがモノリシックで構成
できシステムの簡易化ならびに小型化が図れる。また素
子の生産性も良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す概略図、第2図は上記実
施例における入力信号モニター端子の電圧と入力電力の
関係を示す図、第3図は本発明の狭帯域干渉抑圧をフィ
ルタのシステム構成例を示すブロック図、第4図は該シ
ステムの信号処理の流れを示す図、第5図は第3図のシ
ステムを用いたDS−SSシステムの受信部の一部を示すブ
ロック図、第6図は第1図の実施例の変形例を示す概略
図である。 1……P(n)型高抵抗Si単結晶基板、2……シリコン
酸化膜、3……ZnO圧電薄膜、4……入力トランスデュ
ーサ、5……出力トランジスタ、6,6′……ゲート電
極、7……高濃度不純物領域、8……n+(P+)不純物拡
散領域(第1のPNダイオードアレイ)、9……p+(n+
不純物拡散領域、10……n(p)不純物拡散領域(第2
のPNダイオードアレイ)、11……抵抗、12……DC電源、
13……入力信号モニター端子、14……バイアス制御端
子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 9/64 Z 7259−5J

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1導電型高抵抗シリコン基板と、絶縁膜
    と、圧電膜とを含む積層体と、 上記圧電体上に形成され、入力信号を周波数分類し複数
    の伝播路を発生せしめる入力トランスデューサと、 上記圧電体上に形成され、各伝播路に伝播された弾性表
    面波から出力信号を得る出力トランスデューサと、 上記各伝播路上に夫々対応する上記圧電体上に形成され
    たゲート電極群と、 上記第1導電型シリコン高抵抗基板表面側であって、各
    入出力トランスデューサに挟まれた区域に夫々形成され
    た第1のPNダイオードアレイ群と、 上記第1導電型シリコン高抵抗基板表面側であって、各
    入力トランスデューサに対し、上記各第1のダイオード
    アレイ群の反対側に形成された第2のPNダイオードアレ
    イ群と、 該第2のPNダイオードアレイから夫々独立に引き出され
    た検出端子と、 上記第1のPNダイオードアレイから夫々独立に引き出さ
    れたバイアス印加用端子と、を含むことを特徴とする狭
    帯域干渉信号の除去装置。
  2. 【請求項2】上記バイアス印加用端子に印加されるバイ
    アス電圧を制御するバイアス制御回路を備えたことを特
    徴とする請求項(1)に記載の狭帯域干渉信号の除去装
    置。
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US07/521,142 US5196720A (en) 1989-05-15 1990-05-08 Narrow band interference signal removing device
GB9010364A GB2235105B (en) 1989-05-15 1990-05-09 Narrow band interference signal removing device
FR9006001A FR2650925A1 (fr) 1989-05-15 1990-05-14 Dispositif d'elimination de signaux d'interference sur bande etroite
DE4015620A DE4015620A1 (de) 1989-05-15 1990-05-15 Vorrichtung zum beseitigen von schmalband-stoersignalen

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