JPH1127172A - 周波数選択形無線中継増幅装置 - Google Patents
周波数選択形無線中継増幅装置Info
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- JPH1127172A JPH1127172A JP19522397A JP19522397A JPH1127172A JP H1127172 A JPH1127172 A JP H1127172A JP 19522397 A JP19522397 A JP 19522397A JP 19522397 A JP19522397 A JP 19522397A JP H1127172 A JPH1127172 A JP H1127172A
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Abstract
中間周波に変換し選択増幅した後、再度高周波信号に変
換して送出する双方向中継増幅装置のIFフィルタの温
度特性による装置の特性劣化を軽減する。 【解決手段】IFフィルタの温度に対する中心周波数の
偏差を予めメモリ41に記憶させておく、温度センサ4
2でIFフィルタの温度を検出し、その温度のときのI
Fフィルタの中心周波数偏差をメモリ41から読み出
し、その偏差を相殺するように局発回路のPLL36を
制御してIF周波数を変化させてIF周波数をIFフィ
ルタの中心周波数に一致させるように構成した。
Description
継装置に関し、特に、周波数選択形中継増幅装置に関す
るものである。
影響や基地局からの距離等により、基地局からの電波が
届きにくい地域でのサービスを展開するために無線中継
増幅装置が用いられる。この無線中継増幅装置のうち、
受信信号の無線周波数を特定の周波数(中間周波数とい
う)に変換して増幅し、再度、無線周波数に変換して送
信する装置を周波数選択形無線中継増幅装置という。
置の構成例図である。図において、1,13は、それぞ
れ基地局向け,移動向けのアンテナである。2,12,
は、それぞれ基地局向け,移動局向けの共用器、3,1
4はそれぞれ下り,上り信号用の低雑音増幅器(LN
A:Low Noise Amplifier )、30は複数の周波数変換
選択増幅回路、4,10,15,21はそれぞれ複数の
周波数変換選択増幅回路30に分配合成するための分配
器,合成器、5,7,16,18は周波数変換用のミキ
サ、8,9,19,20は局部発振器、6,17はそれ
ぞれ上り,下りの中間周波フィルタ(以下、IFフィル
タという)、11,22は下り,上りの電力増幅器(H
PA)である。IF段は、一般に、IFフィルタ,増幅
器,IFフィルタの順に縦続接続されているが、ここで
は1つのIFフィルタのみを図示し、他の図示は省略し
た。
は、ミキサ5,16の出力端に発生する希望中間周波以
外の不要波、いわゆるスプリアスを除去するのみなら
ず、システム内の多数の入力チャネルのうち希望するチ
ャネルを選択する役割を果たす。
は、隣接チャネルの減衰量と同時に帯域内の振幅,位相
特性(遅延時間偏差特性)が重要である。特に、ディジ
タルセルラシステムのようなTDMA(時分割多元接
続)方式を採用している自動車電話システムでは、この
遅延特性と振幅特性の偏差による信号品質劣化は非常に
大きな問題となる。上記のうち、遅延時間偏差により生
ずる遅延歪は信号内の符号間干渉を起こし、そのための
信号品質劣化は中継システムの大きな障害となる。
域の絶対遅延時間も重要である。特に、TDMA方式の
場合は、基地局と移動局との間で同期をとる必要があ
り、通常、移動局の基地局からの距離によって決定され
る伝搬路の遅延に合わせ、基地局側が信号をシフトさせ
同期をとる方法が採用されている。従ってこのフィルタ
を通過する際に遅延時間が増大すると、同期可能の許容
範囲を逸脱し、通話不可能となる恐れがある。
選択形中継装置のIFフィルタの選定には、減衰域の減
衰傾度と減衰量、これに相反する性質の通過帯域内の振
幅,遅延時間偏差特性、そして、フィルタ通過の際の絶
対遅延時間というフィルタ段数(次数)の増加による減
衰傾度の急峻化に相反する特性の最適値を選択すること
が重要である。
100MHz 帯前後が使われる場合が多い。その際、IF
フィルタの素子として、クリスタルやSAWフィルタ
(弾性表面波フィルタ)が広く利用されており、特に、
SAWフィルタは小形軽量化に非常に大きな効果を発揮
する。しかし、このSAWフィルタの最大の欠点は、温
度により中心周波数が大きく変動することである。すな
わち、SAWフィルタは圧電基板のSTカットによる温
度特性を有し、二次特性を示す。
性例図であり、SAWフィルタの中心周波数f0 が温度
によりどのように変化するかを表した図である。縦軸は
Δf/f0 を表す。この例からもわかるように、常温
(20℃)より周囲温度が上昇(60℃)しても下降
(−20℃)しても中心周波数が低下する。いわゆる二
次特性となっている。
例図であり、常温(25℃)の時と高温(50℃)の時
の減衰特性例である。希望波をf0 とし周波数の低い側
の隣接チャネルをf0 −1chとすると、常温(25
℃)では40dB確保できる減衰量も、周囲温度が50
℃の時は減衰特性が周波数の低い方にずれるため減衰量
は10dBしか得られない。このため、保証できる減衰
量は常温での実力値では40dBでも実際は10dBし
か保証できない。
べてにわたって減衰量を常温と同じだけ保証しようとす
ると、それだけ帯域を狭くするか、次数を増やして減衰
傾度を急峻にするか、いずれにしても狭帯域で次数の多
いフィルタを選定することになる。しかし、そうする
と、遅延時間偏差,絶対遅延量ともに増加して所要の規
格を満たすことができなくなる。
択形の無線中継増幅装置のIFフィルタとして、温度に
よる中心周波数の変化が大きいフィルタを使用する場
合、遅延時間偏差,絶対遅延時間による信号品質劣化を
生じないようにすると減衰傾度が不足して実際に期待で
きる隣接チャネルの減衰量は常温の値より少なくなりる
という欠点があった。隣接チャネルの減衰量が十分とれ
ない場合、中継装置周辺のエリアで隣接チャネルが使わ
れたとき、妨害波として送出してしまったり、入感有ま
たは干渉ありチャネルとして誤認識し実用上混乱するこ
とがある。
の無線中継増幅装置のIFフィルタの温度変化による隣
接チャネル減衰量の劣化の問題点を解決し、帯域内の遅
延時間特性を維持しつつ、フィルタ回路構成を変えるこ
となく、周囲温度が変化しても隣接チャネルの減衰量を
維持して、干渉に強くした無線中継増幅装置を提供する
ことにある。
線中継増幅装置は、基地局から移動局に対する下り回線
電波を中継増幅するとともに移動局から基地局に対する
上り回線電波を中継増幅する無線中継増幅装置であっ
て、互いに対向する送受信チャネル毎に一定の中間周波
数に周波数変換して選択増幅する複数の周波数変換選択
増幅回路が備えられ、該複数の周波数変換選択増幅回路
のそれぞれは、下り系選択増幅部と上り系選択増幅部と
が設けられ、該下り/上り選択増幅部のそれぞれは、入
力高周波信号を入力側ミキサに入力して周波数シンセサ
イザ構成の入力側局部発振器からの局発信号によって前
記中間周波数に変換し、IFフィルタが備えられたIF
選択増幅段で当該送受信チャネルの信号を選択増幅した
後、出力側ミキサに入力して出力側局部発振器からの局
発信号によってもとの高周波信号に変換して出力するよ
うに構成された周波数選択形無線中継増幅装置におい
て、前記IFフィルタは、SAWフィルタで構成され、
前記入力側および出力側局部発振器のそれぞれは、基準
信号を供給する基準発振器と該基準信号が入力され帰還
信号が入力されて位相同期をとるパルススワロー形PL
L回路と該PLL回路からの制御電圧が入力される電圧
制御発振器と該電圧制御発振器の出力をバッファ回路を
介して前記ミキサに与えるとともに前記PLL回路に前
記帰還信号として与える分配器とが備えられ、前記SA
Wフィルタの温度を検出する温度センサと、前記SAW
フィルタの温度に対する中心周波数の偏差を使用温度範
囲にわたって予め記憶させたメモリと、前記温度センサ
によって検出した温度に対応する前記SAWフィルタの
中心周波数の偏差を前記メモリから読み出し、前記局部
発振器の周波数を制御して前記中間周波数を温度によっ
て変化する前記SAWフィルタの中心周波に一致させる
制御回路とが備えられたことを特徴とするものである。
フィルタとしてSAWフィルタを使用し、SAWフィル
タの二次特性的温度特性に着目し、温度に対する中心周
波数の偏差を予めメモリに記憶させ、SAWフィルタの
温度を検出し、その検出温度に対応する周波数偏差をメ
モリから読み出してその偏差を相殺するように局部発振
周波数を変化させ、変換したIF周波数が常にSAWフ
ィルタの中心周波数になるように構成した。
よる特性の変化を考える際、特に、SAWフィルタの場
合、温度による特性変化の傾向を分析すると、中心周波
数は温度によって変化するが、変化した中心周波数を中
心とする帯域内特性及び減衰傾度はほとんど変化しな
い。図5の例で説明する。図において、f0 は常温にお
けるフィルタの中心周波数、破線は常温の減衰特性、B
は常温におけるフィルタ帯域とする。常温時の信号は、
中心周波数f0 を中心に変調された信号としてスペクト
ルを広げ、帯域Bの一部を占有する。その際のフィルタ
を通過する信号の品質劣化は、帯域Bの遅延時間偏差等
の特性に左右される。次に、常温から+T℃だけ変化し
たときの特性は、中心周波数がf0 ’に移動するが、こ
のf0 ’を中心に見れば、減衰特性も帯域B’の特性も
常温の特性とほとんど変わらないという性質がある。そ
こで、常温時のIF周波数と、常温+T℃時のIF周波
数を、フィルタの中心周波数になるようにオフセットさ
せてやれば、周囲温度が変化しても常温のフィルタ特性
の実力を維持した周波数選択が実現でき、従来と同じフ
ィルタ構成でありながら、温度が変化しても常温と同じ
フィルタの実力を維持でき、隣接チャネルの減衰量,帯
域内の特性とも良好に保つことができる。
例について説明する。図1は本発明の実施例の要部を示
す周波数変換選択増幅回路のブロック図である。この周
波数変換選択増幅回路は、通話チャネル毎に設けられ
る。図の上側は基地局から移動局への下り回線系選択増
幅部であり、下側は上り回線系選択増幅部である。図に
おいて、まず、下り系において、31,35はミキサ、
32,34はIFフィルタ(SAWフィルタ)、33は
増幅器、36,46はパルススワロー形のPLL回路、
37,47は電圧制御形発振器(VCO:Voltage Cont
roled Oscillator) 、38,48は分配器、39,49
はバッファ回路、40はPLL回路36,46に基準信
号を入力する基準発振器、41はメモリ、42は温度セ
ンサ、43は制御回路である。
同じであり、ミキサ51,55、IFフィルタ52,5
4、増幅器53、PLL回路56,66、VCO57,
67、分配器58,68、バッファ回路59,69、基
準発振器60によって構成され、メモリ41,温度セン
サ42,制御回路43は下り系と共用するように構成さ
れている。
は、それぞれVCO37,47,57,67に電圧制御
の帰還をかけ、局発信号の周波数を安定化している。こ
れらのループで構成される局部発振回路は、従来は、シ
ステム内のチャネルを選択するために機能し、局発信号
の可変ステップはチャネル間隔と一致しており、VCO
で発振した信号の−部を、分配器でPLL回路にフィー
ドバックし、PLL回路の内部の分周器により基準発振
器からの周波数と比較可能な周波数に分周するように構
成されている。通常、この比較周波数のことを突き合わ
せ周波数と称しているが、従来のパルススワロー形PL
L回路では、この突き合わせ周波数=チャネル間隔とな
っている。しかし、本発明では、局発信号の可変ステッ
プをシステムのチャネル間隔よりもっと狭い、例えば1
/16の間隔の周波数を突き合わせ周波数にすることに
より、SAWフィルタの中心周波数の温度による偏差を
補償するため微少周波数ステップで可変できるようにし
た。
もつSAWフィルタを使った場合の例を示す。このフィ
ルタ特性は、20℃の中心周波数に対する各温度の周波
数偏差を示しており、−20℃では−60ppm 、−10
℃では−30ppm 、45℃では−30ppm 、60℃では
−60ppm である。この特性をテーブルとしてメモリ4
1に記憶させ、温度センサ42からの温度情報を読み込
み、対応するデータを読み出して、制御回路43からP
LL回路36,46,56,66に、局発信号の周波数
を図3の特性の逆特性となるような制御信号を与える。
実験では、突き合わせ周波数を1.5625kHz 、IF
周波数を156MHz 、チャネルスペーシング(間隔)を
25kHz として行った。
隔(ステップ)で、必要なオフセット量だけ、局発信号
でIF周波数をずらすことができるため、−20℃〜+
60℃の全域で常温とほぼ同じフィルタ特性を維持する
ことができる。なお、1.5625kHz ステップで変化
させる局発信号を16ステップずらすと隣接チャネルと
なる。
り、IFフィルタの次数などの構成を変えないで、温度
に対応してIF周波数をオフセットさせることにより、
従来技術での問題点であったSAWフィルタの温度によ
る中心周波数の変化による減衰特性の劣化を解消し、使
用温度範囲における低遅延時間偏差,低絶対遅延と、隣
接チャネルの減衰量を維持した周波数選択形無線中継増
幅装置を実現することができるので実用上極めて大きい
効果がある。
る。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 基地局と移動局の間の上り/下り回線電
波を双方向中継増幅する中継増幅装置であって、互いに
対向する送受信チャネル毎に入力高周波信号を一定の中
間周波数に周波数変換して選択増幅したのち再度高周波
信号に周波数変換して送出する周波数選択形無線中継増
幅装置において、 前記中間周波数で選択増幅するために用いられるIFフ
ィルタの温度による中心周波数の偏差を使用温度範囲に
わたって予め記憶させたメモリと、 前記IFフィルタの温度を検出する温度センサと、 該温度センサによって検出した温度に対応する前記IF
フィルタの中心周波数の偏差を前記メモリから読み出
し、前記周波数変換するための局発信号の周波数を制御
して前記中間周波数を温度によって変化する前記IFフ
ィルタの中心周波数に一致させる制御手段とを備えたこ
とを特徴とする周波数選択形無線中継増幅装置。 - 【請求項2】 基地局から移動局に対する下り回線電波
を中継増幅するとともに移動局から基地局に対する上り
回線電波を中継増幅する無線中継増幅装置であって、互
いに対向する送受信チャネル毎に一定の中間周波数に周
波数変換して選択増幅する複数の周波数変換選択増幅回
路が備えられ、 該複数の周波数変換選択増幅回路のそれぞれは、下り系
選択増幅部と上り系選択増幅部とが設けられ、該下り/
上り選択増幅部のそれぞれは、入力高周波信号を入力側
ミキサに入力して周波数シンセサイザ構成の入力側局部
発振器からの局発信号によって前記中間周波数に変換
し、IFフィルタが備えられたIF選択増幅段で当該送
受信チャネルの信号を選択増幅した後、出力側ミキサに
入力して出力側局部発振器からの局発信号によってもと
の高周波信号に変換して出力するように構成された周波
数選択形無線中継増幅装置において、 前記IFフィルタは、SAWフィルタで構成され、 前記入力側および出力側局部発振器のそれぞれは、基準
信号を供給する基準発振器と該基準信号が入力され帰還
信号が入力されて位相同期をとるパルススワロー形PL
L回路と該PLL回路からの制御電圧が入力される電圧
制御発振器と該電圧制御発振器の出力をバッファ回路を
介して前記ミキサに与えるとともに前記PLL回路に前
記帰還信号として与える分配器とが備えられ、 前記SAWフィルタの温度を検出する温度センサと、 前記SAWフィルタの温度に対する中心周波数の偏差を
使用温度範囲にわたって予め記憶させたメモリと、 前記温度センサによって検出した温度に対応する前記S
AWフィルタの中心周波数の偏差を前記メモリから読み
出し、前記局部発振器の周波数を制御して前記中間周波
数を温度によって変化する前記SAWフィルタの中心周
波に一致させる制御回路とが備えられたことを特徴とす
る周波数選択形無線中継増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19522397A JP3587962B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 周波数選択形無線中継増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19522397A JP3587962B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 周波数選択形無線中継増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1127172A true JPH1127172A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3587962B2 JP3587962B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=16337521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19522397A Expired - Lifetime JP3587962B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 周波数選択形無線中継増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3587962B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001031804A1 (en) * | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Sk Telecom Co., Ltd. | Apparatus for relaying a transmission signal |
| JP2003509965A (ja) * | 1999-09-16 | 2003-03-11 | テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン | 通信システム |
| JP2003513570A (ja) * | 1999-10-29 | 2003-04-08 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | ビルディング内の無線周波数カバー区域 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP19522397A patent/JP3587962B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509965A (ja) * | 1999-09-16 | 2003-03-11 | テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン | 通信システム |
| WO2001031804A1 (en) * | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Sk Telecom Co., Ltd. | Apparatus for relaying a transmission signal |
| JP2003513570A (ja) * | 1999-10-29 | 2003-04-08 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | ビルディング内の無線周波数カバー区域 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3587962B2 (ja) | 2004-11-10 |
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