JPH1041786A - デジタル携帯電話装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高精度の基準周波数発生部を要せず、連続して
ＡＦＣ制御を行うこと無く、安定した周波数精度によ
り、廉価化，低消費電流化，高通話接続信頼度化を図
る。 【解決手段】制御部８は初期信号記憶部１３から温度検
出部１２の温度データ対応の初期制御信号を読出しＡＦ
Ｃ部６に送る。ＡＦＣ部は初期制御信号を基準周波数発
生部５に渡し対応する基準周波数を発生させ、周波数発
生部４より対応する局発信号を受信部２，送信部３へ供
給させる。ＡＦＣ部は受信部の基地局からの周波数偏差
のある信号を中間周波数に変換した信号と基準周波数発
生部の出力とを比較し、その偏差に合致するように制御
信号の値を変化させ基準周波数を制御する。ＡＦＣ制御
が完了時に、制御部は受信信号の電界強度及びデータ誤
り率推定値が所定条件を満足するか判定し、そのときの
温度データと制御信号の値とを初期信号記憶部に書込
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル携帯電話装
置に関し、特に変更可能な基準周波数に基づいて無線チ
ャネル上で送受信する周波数を決定し、前記無線チャネ
ルを介して複数の基地局の各々との間で音声等の情報を
デジタル変復調して送受信するデジタル移動体通信シス
テムのデジタル携帯電話装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のデジタル携帯電話装置
は、図４に示すように、共用部１０１と、受信部１０２
と、送信部１０３と、周波数発生部１０４と、基準周波
数発生部１０５と、ＡＦＣ部１０６と、変復調部１０７
と、制御部１０８と、操作部１０９と、表示部１１０
と、送受器１１１とで構成されている。アンテナを介し
て共用部１０１に受信された無線チャネル上の信号（搬
送波信号）は、受信部１０２に渡され局発信号と混合さ
れて中間周波数信号に置き換えられ、さらに変復調部１
０７とＡＦＣ部１０６とに供給される。受信部１０２よ
り供給された中間周波数信号は、変復調部１０７にて復
調され制御部１０８を通り送受器１１１より音声信号と
して出力される。一方、送受器１１１に入力された音声
は、制御部１０８を通って変復調部１０７にてデジタル
変調され、送信部１０３にて無線チャネル上の信号（搬
送波信号）に変換され、且つ、増幅された後、共用部１
０１に供給され送信される。更に、通話を行うための便
宜を提供する、操作部１０９と、表示部１１０とが、制
御部１０８に接続されている。

【０００３】周波数発生部１０４は、基準周波数発生部
１０５より基準周波数信号の供給を受けＰＬＬにより基
準周波数信号の周波数精度に等しい精度で局発信号を発
生し、受信部１０２と、送信部１０３とに供給する。基
準周波数発生部１０５は、周囲温度に対して、ある一定
の範囲で安定した周波数を出力するように要求されてい
る。しかしながら、デジタル携帯電話装置は小型，軽量
及び安価にすることも求められており、基準周波数発生
部１０５の出力周波数精度，安定度をそれ程高くするこ
とができない。このため、局発信号の周波数も変動し易
く、無線チャネル上の所望の周波数で送受信できなくな
ることがある。一方、デジタル移動体通信システムの各
基地局における基準周波数発生手段の出力周波数精度，
安定度は極めて高度であり、無線チャネル上で送受信さ
れる搬送波信号は規定周波数との周波数偏差を極めて少
なくすることができる。なお、その偏差量はわずかでは
あるが基地局ごとに異る。したがって、デジタル携帯電
話装置側では、自装置の送受信における周波数偏差を接
続先の基地局の搬送波信号の周波数偏差、すなわちそれ
に対応する中間周波数信号の周波数偏差に一致させる必
要があり、自装置の基準周波数に対してＡＦＣ制御（ａ
ｕｔｏｍａｔｉｃ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏ
ｌ：自動周波数制御）を行う。従来の技術におけるＡＦ
Ｃ制御は、まず、ＡＦＣ部１０６が、決められた一つの
初期制御信号を基準周波数発生部１０５に送出し、基準
周波数発生部１０５は、与えられた初期制御信号の値で
の周波数を発生する、ＡＦＣ部１０６は、受信部１０２
より供給された中間周波数信号の周波数偏差に合致する
ように制御信号の値を変化させ基準周波数発生部１０５
を制御する（特開平３−１６２０１６号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のデジタ
ル携帯電話装置の問題点は、基準周波数発生部の出力に
極めて高精度の周波数精度を必要とし、温度変化に対し
ても広範囲に亘って高安定度を必要とすることであり、
それにより高価となることである。その理由は、デジタ
ル移動体通信システムにおいては、受信局発周波数が僅
かにズレただけでも信号受信できなくなるからである。
また、デジタル携帯電話装置の移動に伴い外部環境温度
が激変したり、通話中に送信部が極端な熱を発生するの
で、温度変化範囲が広くなるからである。さらに、信号
受信ができない状態でＡＦＣ制御を行うと不正な電波等
に基準周波数発生部の周波数を収束させる可能性があ
り、デジタル携帯電話装置においては、圏外となり致命
的であるからである。更にこの問題点の解決手段とし
て、常にＡＦＣ制御を動作させる手段があるが、消費電
流が大きくなり電池を電源に使用するデジタル携帯電話
装置においては、不適切な解決手段であるからである。

【０００５】また、受信電界状態が良好でない状態でＡ
ＦＣ制御を行うと、基準周波数発生部の周波数が正確に
基地局の周波数偏差に合致しない場合があることであ
る。その理由は、受信電界が低い状態ではフェージング
の影響もあり、ＡＦＣ部に供給される中間周波数信号に
位相雑音が多く周波数カウントが正確に行えず周波数比
較を誤るからである。同様に受信品質状態が良好でない
状態で、ＡＦＣ制御を行うと基準周波数発生部の周波数
が正確に基地局の周波数偏差に合致しない場合があるこ
とである。その理由は、干渉妨害波等により受信品質が
不良な状態では、ＡＦＣ部に供給される中間周波数信号
に妨害波が重畳することにより周波数カウントが正確に
行えず周波数比較を誤るからである。

【０００６】本発明の目的は、高精度の基準周波数発生
部を要せず安価で、かつ、連続してＡＦＣ制御を行うこ
となく消費電流の増大を防止しながら安定した周波数精
度により通話接続信頼度を向上させるデジタル携帯電話
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のデジタル携帯電
話装置は、変更可能な基準周波数に基づいて無線チャネ
ル上で送受信する周波数を決定し、前記無線チャネルを
介して複数の基地局の各々との間で音声等の情報をデジ
タル変復調して送受信するデジタル移動体通信システム
のデジタル携帯電話装置において、制御信号を入力し、
温度変化による変動を伴いながら前記制御信号の値に応
じた前記基準周波数を出力する基準周波数発生部と、前
記基地局からの無線チャネル上の信号を受信し、前記基
準周波数に基づく局発信号と混合し中間周波数の信号に
変換し変復調部へ出力する受信部と、前記制御信号の初
期値を指定する初期制御信号を入力するとともに、前記
受信部の出力信号の周波数と前記基準周波数発生部の出
力信号の周波数とを比較し、前記基準周波数発生部の出
力信号の周波数偏差が前記受信部の出力信号の周波数偏
差に合致するように前記初期値から必要に応じて変化さ
せた値を前記制御信号として前記基準周波数発生部へ出
力するＡＦＣ部と、装置内温度を測定し温度データとし
て出力する温度検出部と、前記温度検出部の前記温度デ
ータと、当該温度データで示される温度時の前記ＡＦＣ
部の前記制御信号の値とすべき初期値とを一対で記憶す
る初期信号記憶部と、前記温度検出部からの前記温度デ
ータに従い前記初期信号記憶部から対応する前記初期値
を読み出し、前記初期制御信号として前記ＡＦＣ部に出
力する制御部とを有する。

【０００８】また、上記構成において、前記温度検出部
を前記基準周波数発生部に近接して設置した構成、ある
いは、前記受信部の受信信号の電界強度が所定の閾値よ
り高い場合に、前記初期信号記憶部の記憶内容を書き換
える構成や、前記変復調部における受信データ誤り率推
定値が所定の閾値より低い場合に、前記初期信号記憶部
の記憶内容を書き換える構成とすることができる。

【０００９】このように、本発明のデジタル携帯電話装
置は、ＡＦＣ動作を行うに当たって、各温度ごとに以前
ＡＣＦ動作を完了した時の情報を記憶しており、この情
報を初期制御信号として用いるため、常に、信号受信状
態よりＡＦＣ動作を行え正確にＡＦＣを完了できる。ま
た、基準周波数発生部の温度を正確に検出でき、誤った
初期制御信号を送出する事を防止できる。さらに、弱電
界や妨害波のある状況下における誤っている可能性のあ
るＡＦＣ完了時の信号を記憶することを防止できるの
で、誤った初期制御信号を送出することを防止できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施形態例を示すブロッ
ク構成図である。図１において本例のデジタル携帯電話
装置は、従来技術と同様な機能を有する共用部１，受信
部２，送信部３，周波数発生部４，変復調部７，操作部
９，表示部１０，及び送受器１１と、本発明の特徴的機
能を有する基準周波数発生部５，ＡＦＣ部６，制御部
８，温度検出部１２，及び初期信号記憶部１３とで構成
されている。また、温度検出部１２は、基準周波数発生
部５に近接して設置されている。

【００１２】従来技術と同様に、図示していない基地局
から送信され共用部１に受信された無線チャネル上の搬
送波周波数の信号は、受信部２に渡され局発信号と混合
されて中間周波数信号に置き換えられ、さらに変復調部
７及びＡＦＣ部６に供給される。また、受信部２で検出
した電界強度情報及び変復調部７で推定した受信データ
誤り率情報は、制御部８に渡される。受信部２より供給
された中間周波数信号は、変復調部７にて音声信号とし
て復調され制御部８を通り送受器１１より音声情報が出
力される。一方、送受器１１に入力された音声情報は、
制御部８を通って変復調部７にてデジタル変調され、送
信部３にて無線チャネル上の搬送波周波数の信号に変
換，増幅された後、共用部１に供給され図示していない
基地局へ送信される。さらに、通話を行うための便宜を
提供する、操作部９と、表示部１０とが、制御部８に接
続されている。周波数発生部４は、基準周波数発生部５
より基準周波数信号の供給を受けＰＬＬにより基準周波
数信号の周波数精度に等しい精度で局発信号を発生し、
この局発信号を受信部２と、送信部３とに供給する。

【００１３】図２は基準周波数発生部５及び温度検出部
１２の詳細構成を示すブロック図である。基準周波数発
生部５は、水晶振動子（ＸＴＡＬ）５１と、トランジス
タ，抵抗器，コンデンサ等から成る発振回路部５２と、
バリキャップ等の電圧制御の可変容量素子５３とから決
められる周波数（基準周波数）で発振し出力する。可変
容量素子５３に印加される制御電圧を変化させると、そ
の容量が変化し発振周波数が変化する。この制御電圧
は、制御電圧発生部５４において外部から入力された制
御信号の値に応じて発生する。また、ＸＴＡＬ５１の温
度変化によっても発振周波数が変化するが、温度検出部
１２による周波数補正手段を別途設けているので、基準
周波数発生部５単体での温度変化に対する周波数精度は
高精度とする必要がなく、その分だけ安価に構成でき
る。温度検出部１２は、温度変化に応じて抵抗値が変化
するサーミスタ等の感温素子１２１と、リード線１２
３，１２４を介して感温素子１２１を接続しその抵抗値
に応じた温度データを出力する変換部１２２とを有す
る。この感温素子１２１は、基準周波数発生部５のパッ
ケージの近辺、より好ましくはそのパッケージ内のＸＴ
ＡＬ５１の直近に配置することにより、基準周波数発生
部５の温度を正確に測定することができる。

【００１４】次に、図１，２とともに図３のフロー図を
参照して本発明のＡＦＣ制御の動作を説明する。

【００１５】デジタル移動体通信システムの各基地局が
送受信する搬送波信号の周波数は、該当する無線チャネ
ルの規定周波数とは完全に一致せず、いくらかの偏差が
あり、その偏差量は基地局ごとに異るものの、デジタル
携帯電話装置側の基準周波数に比べたらはるかに高精
度，高安定である。したがって、デジタル携帯電話装置
側で、自装置の送受信における周波数偏差を接続先の基
地局の搬送波信号の周波数偏差（対応する中間周波数信
号の周波数偏差）に一致させる必要がある。すなわち、
中間周波変換用の局発信号を生成するための基準周波数
発生部５の出力周波数をその偏差分だけ偏差させる必要
がある。この偏差制御は、制御部８の制御の下、ＡＦＣ
部６が初期信号記憶部１３を参照しながら行う。その
際、温度変化に対する周波数安定化制御は、温度検出部
１２及び初期信号記憶部１３を利用して行う。

【００１６】まず、制御部８は、温度検出部１２の温度
データ出力を読み込み（ステップＳ１）、次に初期信号
記憶部１３を検索し、書き込まれている温度毎の初期制
御信号（制御値）のうちこの温度データに対応する初期
制御信号を読み出し（ステップＳ２）、ＡＦＣ部６に送
出する（ステップＳ３）。ＡＦＣ部６は、この初期制御
信号を基準周波数発生部５に渡し、基準周波数発生部５
は、与えられた初期制御信号の値での周波数（基準周波
数）を発生する。周波数発生部４はこの周波数に基づく
局発信号を受信部２及び送信部３へ供給する。受信部２
は基地局からの受信搬送波信号を局発信号に従って中間
周波数信号に変換する。また、送信部３は変調された信
号を局発信号に従って搬送波信号に変換し基地局に送信
する。

【００１７】ＡＦＣ部６は、受信部２より供給された中
間周波数信号と基準周波数発生部５の出力とを比較し、
受信部２より供給された信号の周波数偏差に合致するよ
うに制御信号の値を変化させ基準周波数発生部５の発振
周波数を制御する。例えば、無線搬送波信号周波数より
局発信号周波数を低く設定してある場合、基準周波数信
号の周波数が高く／低くなれば、局発信号周波数も高く
／低くなり、中間周波数信号、すなわち受信可能な搬送
波信号の周波数は逆に低く／高くなる。このようにして
受信対象信号を正確に受信できるように基準周波数発生
部５の発振周波数の周波数偏差を制御する。この発振周
波数制御が正常に完了したＡＦＣ部６は、制御部８にＡ
ＦＣ完了信号を通知すると共に基準周波数発生部５に最
後に与えた制御信号（制御値）を通知する（ステップＳ
４）。ＡＦＣ完了信号の通知を受けた制御部８は、受信
部２の出力する電界強度情報が所定値（例えば、２０ｄ
Ｂμ）より高い場合、及び変復調部７の出力する受信デ
ータ誤り率推定値が所定値（例えば、０．１％）未満の
場合にそれぞれ、その時点の温度検出部１２からの温度
データとＡＦＣ部６からの制御信号の値を初期信号記憶
部１３に書き込む（書き換える）。あるいは、上記条件
が両方とも満足された場合、すなわち、受信部２の出力
する電界強度情報が所定値より高く、且つ、変復調部７
の出力する受信データ誤り率推定値が所定値未満の場合
に、温度データと制御信号の値を初期信号記憶部１３に
書き込む（書き換える）ようにしてもよい（ステップＳ
６〜Ｓ１０）。

【００１８】なお、初期信号記憶部１３には、温度対応
の制御信号の値（制御値）の初期データとして、一定の
初期制御信号テーブルをデジタル携帯電話装置の生産時
に、書き込んでおく。表１に、このテーブルの構成例を
示す。各初期制御値は上述した条件の場合に書き換え可
能である。なお、工場での調整時は一般的に２５℃で行
われ、このときの制御値（表１の例では１２７）を別
途、固定値として記憶しておく。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果が得られる、第一の効果は、基準周波数発
生部の周波数精度が緩和できることである。これによ
り、安価なデジタル携帯電話機を提供できることにな
る。その理由は、良好な受信条件で基地局周波数偏差に
合致した基準周波数発生部の制御信号を温度毎に初期信
号記憶部が記憶していることにより、常に適切な制御信
号を基準周波数発生部に初期値として与えることができ
るからである。

【００２１】第二の効果は、常に信号受信ができること
である。これにより、通話接続が確実に行えるデジタル
携帯電話機を提供できることになる。その理由は、受信
電界強度と受信データ誤り率が良好な受信条件で基地局
周波数偏差に合致した基準周波数発生部の制御信号を温
度毎に初期信号記憶部が記憶していることにより、常に
適切な制御信号を基準周波数発生部に初期値として与え
ることで、常に信号受信ができるからである。

【００２２】第三の効果は、ＡＦＣ制御を間欠的に行う
ことができることである。これにより、消費電流の少な
いデジタル携帯電話機を提供できることになる。その理
由は、良好な受信条件で基地局周波数偏差に合致した基
準周波数発生部を制御信号を温度毎に初期信号記憶部が
記憶していることにより、常に適切な制御信号を基準周
波数発生部に初期値として与えることができるからであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の基準周波数発生部と温度検出部の詳細構
成を示すブロック図である。

【図３】本発明のＡＦＣ制御動作の一例を示すフローチ
ャートである。

【図４】従来のデジタル携帯電話装置を示すブロック図
である。

【符号の説明】

２ 受信部 ３ 送信部 ４ 周波数発生部 ５ 基準周波数発生部 ６ ＡＦＣ部 ７ 変復調部 ８ 制御部 １２ 温度検出部 １３ 初期信号記憶部 ５１ 水晶振動子（ＸＴＡＬ） １２１ 感温素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変更可能な基準周波数に基づいて無線チ
   ャネル上で送受信する周波数を決定し、前記無線チャネ
   ルを介して複数の基地局の各々との間で音声等の情報を
   デジタル変復調して送受信するデジタル移動体通信シス
   テムのデジタル携帯電話装置において、 制御信号を入力し、温度変化による変動を伴いながら前
   記制御信号の値に応じた前記基準周波数を出力する基準
   周波数発生部と、 前記基地局からの無線チャネル上の信号を受信し、前記
   基準周波数に基づく局発信号と混合し中間周波数の信号
   に変換し変復調部へ出力する受信部と、 前記制御信号の初期値を指定する初期制御信号を入力す
   るとともに、前記受信部の出力信号の周波数と前記基準
   周波数発生部の出力信号の周波数とを比較し、前記基準
   周波数発生部の出力信号の周波数偏差が前記受信部の出
   力信号の周波数偏差に合致するように前記初期値から必
   要に応じて変化させた値を前記制御信号として前記基準
   周波数発生部へ出力するＡＦＣ部と、 装置内温度を測定し温度データとして出力する温度検出
   部と、 前記温度検出部の前記温度データと、当該温度データで
   示される温度時の前記ＡＦＣ部の前記制御信号の値とす
   べき初期値とを一対で記憶する初期信号記憶部と、 前記温度検出部からの前記温度データに従い前記初期信
   号記憶部から対応する前記初期値を読み出し、前記初期
   制御信号として前記ＡＦＣ部に出力する制御部とを有す
   ることを特徴とするデシタル携帯電話装置。
2. 【請求項２】 前記温度検出部を前記基準周波数発生部
   に近接して設置したことを特徴とする請求項１記載のデ
   ジタル携帯電話装置。
3. 【請求項３】 前記受信部の受信信号の電界強度が所定
   の閾値より高い場合に、前記初期信号記憶部の記憶内容
   を書き換えることを特徴とする請求項１記載のデジタル
   携帯電話装置。
4. 【請求項４】 前記変復調部における受信データ誤り率
   推定値が所定の閾値より低い場合に、前記初期信号記憶
   部の記憶内容を書き換えることを特徴とする請求項１記
   載ののデジタル携帯電話装置。