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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024002810
(43)【公開日】2024-01-11
(54)【発明の名称】信号処理デバイス
(51)【国際特許分類】
H04B 1/40 20150101AFI20231228BHJP
H04B 1/00 20060101ALI20231228BHJP
H04J 1/14 20060101ALI20231228BHJP
【ＦＩ】
H04B1/40
H04B1/00 253
H04J1/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022102238
(22)【出願日】2022-06-24
(71)【出願人】
【識別番号】000006758
【氏名又は名称】株式会社ヨコオ
(74)【代理人】
【識別番号】100099324
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 正剛
(72)【発明者】
【氏名】三木 健一
(72)【発明者】
【氏名】中村 彰宏
【テーマコード（参考）】
5K011
【Ｆターム（参考）】
5K011BA03
5K011DA15
5K011DA21
5K011EA03
5K011JA01
5K011KA04
(57)【要約】
【課題】無線端末などに使用される信号処理デバイスにおいて、複数周波数の信号を含む通信信号から各周波数の信号を簡易な構成で正しく検出できるようにする。
【解決手段】信号処理デバイス４４は、複数周波数の信号を含む通信信号を検波する第１検波部４４２１と、第１周波数の第１信号が除かれた前記通信信号を前記第１検波部４４２１とは逆の極性で検波する第２検波部４４２２と、を備え、前記第１検波部４４２１の検波出力と前記第２検波部４４２２の検波出力とを合成出力する。
【選択図】図１
【解決手段】信号処理デバイス４４は、複数周波数の信号を含む通信信号を検波する第１検波部４４２１と、第１周波数の第１信号が除かれた前記通信信号を前記第１検波部４４２１とは逆の極性で検波する第２検波部４４２２と、を備え、前記第１検波部４４２１の検波出力と前記第２検波部４４２２の検波出力とを合成出力する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数周波数の信号を含む通信信号を検波する第１検波部と、
第１周波数の第１信号が除かれた前記通信信号を前記第１検波部とは逆の極性で検波する第２検波部と、を備え、
前記第１検波部の検波出力と前記第２検波部の検波出力とを合成出力する、
信号処理デバイス。
第１周波数の第１信号が除かれた前記通信信号を前記第１検波部とは逆の極性で検波する第２検波部と、を備え、
前記第１検波部の検波出力と前記第２検波部の検波出力とを合成出力する、
信号処理デバイス。
【請求項2】
前記第２検波部は、前記第１信号が除かれた前記通信信号を、前記第１検波部で検波される前記通信信号との位相差が絶対値で０度を超え９０度以下の範囲で、前記第１信号が除かれた前記通信信号を検波する、請求項１に記載の信号処理デバイス。
【請求項3】
前記第１検波部で検波される前記通信信号の信号レベルが前記第２検波部で検波される前記通信信号の信号レベルよりも小さい、請求項１に記載の信号処理デバイス。
【請求項4】
前記第１検波部は、他端が接地された抵抗器の一端を介して前記通信信号がアノードに入力される第１検波素子を有し、
前記第２検波部は、前記第１信号の通過を阻止する帯域阻止フィルタを介して前記通信信号がカソードに入力される第２検波素子を有し、
前記第１検波素子のカソードと前記第２検波素子のアノードとが電気的に接続されている、請求項３に記載の信号処理デバイス。
前記第２検波部は、前記第１信号の通過を阻止する帯域阻止フィルタを介して前記通信信号がカソードに入力される第２検波素子を有し、
前記第１検波素子のカソードと前記第２検波素子のアノードとが電気的に接続されている、請求項３に記載の信号処理デバイス。
【請求項5】
前記第１検波素子と前記第２検波素子とが同一特性のダイオードである、
請求項４に記載の信号処理デバイス。
請求項４に記載の信号処理デバイス。
【請求項6】
前記第１検波部の検波出力と前記第２検波部の検波出力との合成出力を、アクティブフィルタを兼ねる増幅器で増幅するとともに、増幅後の合成出力を所定の閾値でデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部を備える、請求項１に記載の信号処理デバイス。
【請求項7】
前記通信信号のうち、検波前の前記第１信号と、前記第１周波数と異なる第２周波数の第２信号及び第３周波数の第３信号と、を分波する分波部を備え、
前記分波部は、検波前の前記第１信号を通過させる第１フィルタと、
前記第２信号及び前記第３信号を通過させる第２フィルタと、
前記第３信号だけを通過させる第３フィルタとを有し、
前記第２フィルタの所定部位から所定負荷を介して前記第３信号を含む前記通信信号が前記第３フィルタへ分配入力される、
請求項１から５のいずれか一項に記載の信号処理デバイス。
前記分波部は、検波前の前記第１信号を通過させる第１フィルタと、
前記第２信号及び前記第３信号を通過させる第２フィルタと、
前記第３信号だけを通過させる第３フィルタとを有し、
前記第２フィルタの所定部位から所定負荷を介して前記第３信号を含む前記通信信号が前記第３フィルタへ分配入力される、
請求項１から５のいずれか一項に記載の信号処理デバイス。
【請求項8】
前記第２フィルタは、検波前の前記第１信号と前記第２信号が入力される第１ＬＣ直列回路と、前記第３信号が入力される第２ＬＣ直列回路と、前記第１ＬＣ直列回路の出力と前記第２ＬＣ直列回路の出力との接続部位にその一端が電気的に接続され他端が接地されたＬＣ並列回路とを有し、
前記第３信号を含む前記通信信号を、前記接続部位からダンピング抵抗を介して前記第３フィルタへ分配入力する、
請求項７に記載の信号処理デバイス。
前記第３信号を含む前記通信信号を、前記接続部位からダンピング抵抗を介して前記第３フィルタへ分配入力する、
請求項７に記載の信号処理デバイス。
【請求項9】
前記第２フィルタは、前記通信信号が入出力される入出力端子と、前記第３信号が入力される入力端子とを有し、前記接続部位から前記入出力端子をみた電気定数と前記接続部位から前記入力端子をみた電気定数が同一又は略同一である、請求項８に記載の信号処理デバイス。
【請求項10】
前記第２フィルタは、前記通信信号が入出力される入出力端子と、前記第３信号が入力される入力端子とを有し、前記接続部位から前記入出力端子に至る前記第３信号の信号レベルと前記入力端子から前記接続部位に至る信号レベルとが同一又は略同一である、請求項８に記載の信号処理デバイス。
【請求項11】
前記第２フィルタの周波数－振幅特性がバターワース特性である、
請求項８に記載の信号処理デバイス。
請求項８に記載の信号処理デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば車両に搭載される無線端末及びその構成部品に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、Ｖ２Ｘ（Vehicle to Everything）サービスでは、車両に搭載される無線端末（アンテナ、通信機器及びその構成部品）の高機能化が進んでいる。Ｖ２Ｘサービスは、５．９ＧＨｚ帯を使用したサービスが先行しているが、今後は、２６ＧＨｚ帯，２８ＧＨｚ帯，６０ＧＨｚ帯の使用したサービスも検討されている。
Ｖ２Ｘサービスに関する先行技術として、例えば、特許文献１に開示された技術がある。この技術では、無線通信の基地局が、Ｖ２Ｘサービスを使用する車両側の無線端末に対して、Ｖ２Ｘサービスのためのプロビジョニング、すなわちネットワークや設備などのリソースを必要なタイミングで提供できるように予測し、準備しておく。すなわち、基地局がＶ２Ｘサポート情報をブロードキャストすると、それを受信した車両側の無線端末がＶ２Ｘ端末情報を送信する。基地局は、Ｖ２Ｘ端末情報を受信すると、その車両側の無線端末のためのＶ２Ｘサービスのリソース割り当てを行う。車両が移動中であるため、車両側の無線端末は、Ｖ２Ｘサポート情報を正しく受信し、迅速にＶ２Ｘ端末情報を送信する必要がある。
Ｖ２Ｘサービスに関する先行技術として、例えば、特許文献１に開示された技術がある。この技術では、無線通信の基地局が、Ｖ２Ｘサービスを使用する車両側の無線端末に対して、Ｖ２Ｘサービスのためのプロビジョニング、すなわちネットワークや設備などのリソースを必要なタイミングで提供できるように予測し、準備しておく。すなわち、基地局がＶ２Ｘサポート情報をブロードキャストすると、それを受信した車両側の無線端末がＶ２Ｘ端末情報を送信する。基地局は、Ｖ２Ｘ端末情報を受信すると、その車両側の無線端末のためのＶ２Ｘサービスのリソース割り当てを行う。車両が移動中であるため、車両側の無線端末は、Ｖ２Ｘサポート情報を正しく受信し、迅速にＶ２Ｘ端末情報を送信する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１６８４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両などの移動体側の無線端末は、それを設置する箇所及びスペースが限られているのが通常である。そのため、無線端末は、１つ又は複数のアンテナを、複数の周波数の通信信号を用いる車載通信機器で共用することが多い。無線端末では、また、通信信号の送信と受信とを切替可能にしたり、送信時は複数の信号を変調して信号線路に重畳し、受信時は信号線路から各変調波を分波して元の信号を検波することも行われている。通信方式も、回路部品の増加を回避する必要があるときにはシリアル通信方式が採用される。近年は、車載通信機器においてもデジタル信号が多用されており、この場合、当該車載通信機器に接続される無線端末に、受信時に検波信号をデジタル信号に変換する手段が設けられる。
【0005】
車両などの移動体側の無線端末において、信号線路を複数の通信信号で共用する際の問題の一つは、受信側で当該通信信号の予期し得ない誤検出が生じやすい点と、それを回避するために回路構成を簡略にできない点である。例えば、シリアル通信方式で受信した複数の変調波を分波し、各分波信号を直接検波する場合、分波信号の波形が乱れて元の信号が誤検出（誤検波）されやすくなる。分波信号の誤検出（誤検波）は、元の信号を利用する車載通信機器による誤動作を招く。
【0006】
特に、Ｖ２Ｘサービスで使用されるような高周波数帯では、設計外の周波数の輻射ノイズを含む目的外信号が信号線路に混入しやすい。そのため、複数周波数の通信信号を１本の信号線路や電子回路を共用することは、Ｖ２Ｘサービスで使用されるような高周波数帯では困難である。このような高周波数帯では、使用する通信信号の数に応じた回路基板を作成するとともに、各回路基板に形成される信号線路に狭帯域整合回路や負荷変動抑制回路等を設けるのが一般的である。そのため、回路設計のコストが嵩むだけでなく、回路面積を縮小することもできない。
【0007】
本発明の課題の一つは、複数周波数の信号を含む通信信号から各周波数の信号を簡易な構成で正しく検出することができる無線端末の構成部品を提供することにある。本発明の他の課題は、本明細書の記載から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様は、複数周波数の信号を含む通信信号を検波する第１検波部と、第１周波数の第１信号が除かれた前記通信信号を前記第１検波部とは逆の極性で検波する第２検波部と、を備え、前記第１検波部の検波出力と前記第２検波部の検波出力とを合成出力する、信号処理デバイスである。
この信号処理デバイスによれば、複数周波数の信号を含む通信信号から各周波数の信号、例えば第１周波数の第１信号を簡易な構成で正しく検出することができる。
この信号処理デバイスによれば、複数周波数の信号を含む通信信号から各周波数の信号、例えば第１周波数の第１信号を簡易な構成で正しく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施形態に係る無線端末の構成図である。
【図2】無線端末が有する信号処理デバイスの構成図である。
【図3】過渡応答が生じているパルス信号とＡ／Ｄ変換後のデジタル信号の波形例を示す図である。
【図4】分波部の構成例を示す図である。
【図5】ｆ１経路を伝送する信号例を示す図である。
【図6】検波部の構成例を示す図である。
【図7】負荷抵抗の存在の有無による目的外信号の信号レベルの差異を示す図である。
【図8】負荷抵抗の存在の有無による目的外信号の極性の差異を示す図である。
【図9】ｆ１検波信号の波形例を示す図である。
【図10】ｆ２検波信号の波形例を示す図である。
【図11】本発明の実施例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を、車両に取り付けられる無線端末に適用した場合の実施の形態例を説明する。図１は、本実施形態に係る無線端末１の構成図である。無線端末１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２とアンテナ３に接続される双方向増幅器４とを有する通信機器である。ＥＣＵ２は、車内通信ネットワークの制御、及び／又は、車両の駆動制御を行うコントロールユニットである。アンテナ３は、外部通信システムとの間でＶ２Ｘサービスを行うための通信（以下、「Ｖ２Ｘ通信」という）を可能にするアンテナである。双方向増幅器４は、ＥＣＵ２及びアンテナ３とは別体の筐体に収容される。筐体には、ＥＣＵ２と接続するためのユニット端子１１と、アンテナ３と接続するためのアンテナ端子１２とが設けられている。ＥＣＵ２とユニット端子１１、アンテナ３とアンテナ端子１２は、それぞれＲＦ（Radio Frequency）ケーブル、例えば同軸ケーブルを介して接続される。
【0011】
双方向増幅器４は、ＦＥＭ（Front End Module）４１、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）４２、電源回路（Ｐ．Ｓ．）４３及び信号処理デバイス４４を有する。ＦＥＭ４１は、アンテナ３とＥＣＵ２との間で通信信号を通じて受け渡される各種情報でＲＦ処理を担う。ＦＥＭ４１は、例えば、チューナ、送受信切替スイッチ、デュプレクサ、送信時に機能するパワーアンプ、受信時に機能するローノイズアンプなどをモジュール化して構成される。ＭＣＵ４２は、ＦＥＭ４１及び信号処理デバイス４４が所定の動作を行うように制御する制御手段の一つである。ＭＣＵ４２は、ＦＥＭ４１からＥＣＵ２宛の情報を信号処理デバイス４４へ伝達する。ＭＣＵ４２は、また、ＥＣＵ２からＦＥＭ４１宛の情報を信号処理デバイス４４へ伝達する。
【0012】
ＥＣＵ２、ユニット端子１１及びＲＦケーブルの芯線とＦＥＭ４１との間の信号線路を本明細書では主信号ライン４０１と呼ぶ。主信号ライン４０１には、直流成分をカットするカットコンデンサＣ０が介挿されている。主信号ライン４０１には、信号処理デバイス４４も接続される。主信号ライン４０１には、また、ＲＦ成分をカットするＲＦカットインダクタＬ０を介して電源回路（Ｐ．Ｓ．）４３が接続されている。電源回路（Ｐ．Ｓ．）４３は、ＥＣＵ２から供給される電力を、双方向増幅器４を駆動するための電力に変換する。そのため、主信号ライン４０１には、ＥＣＵ２から供給される電力とＲＦの通信信号とが重畳している。なお、電源回路（Ｐ．Ｓ．）４３は、ＦＥＭ４１、ＭＣＵ４２及び信号処理デバイス４４に対して、ＥＣＵ２からの電力を変換無しに直接供給する構成であってもよい。
【0013】
信号処理デバイス４４は、以下の３つの通信信号をシリアル通信方式で伝送する。
・ＥＣＵ２からＦＥＭ４１に向かうＴｘ／Ｒｘ信号
・ＥＣＵ２からＦＥＭ４１に向かうＣＯＮＴＲＯＬ信号
・ＦＥＭ４１からＥＣＵ２に向かうＬＯＧ信号
・ＥＣＵ２からＦＥＭ４１に向かうＴｘ／Ｒｘ信号
・ＥＣＵ２からＦＥＭ４１に向かうＣＯＮＴＲＯＬ信号
・ＦＥＭ４１からＥＣＵ２に向かうＬＯＧ信号
【0014】
Ｔｘ／Ｒｘ信号は、Ｖ２Ｘ通信におけるアップリンク／ダウンリンク（送信系／受信系）の切換制御やＭＣＵ４２のＣａｌ応答（通信チャネル確立のための応答）等に使用される単パルス信号である。この単パルス信号のパルス幅は、数μＳｅｃ～数ｍＳｅｃの時間幅となる。Ｔｘ／Ｒｘ信号は、上記役割をもつことから必要以上の遅延や誤検出が許されない重要な信号である。Ｔｘ／Ｒｘ信号は、ＥＣＵ２が、ＲＦ信号よりも低い第１周波数ｆ１のサブ搬送波を所定の変調方式で変調して信号処理デバイス４４へ送信する。信号処理デバイス４４は、この変調波を検波してＴｘ／Ｒｘ信号を復調し、ＭＣＵ４２へ送信する。ＭＣＵ４２は、Ｔｘ／Ｒｘ信号を用いてＦＥＭ４１を制御する。
以後の説明では、変調されたＴｘ／Ｒｘ信号を「ｆ１変調波」、ｆ１変調波を検波することで得られる信号を「ｆ１検波信号」と呼ぶ場合がある。
以後の説明では、変調されたＴｘ／Ｒｘ信号を「ｆ１変調波」、ｆ１変調波を検波することで得られる信号を「ｆ１検波信号」と呼ぶ場合がある。
【0015】
ＣＯＮＴＲＯＬ信号は、ＭＣＵ４２を通じてＦＥＭ４１の設定内容を変えるためのデータ列（パルスの組み合わせ態様で情報を表すパルス列）信号である。このデータ列信号は、第２周波数ｆ２の搬送波を所定の変調方式で変調して搬送される。ＣＯＮＴＲＯＬ信号は、ＥＣＵ２により出力される。つまり、ＥＣＵ２は、ＲＦ信号よりも低い第２周波数ｆ２のサブ搬送波を所定の変調方式で変調して信号処理デバイス４４へ送信する。信号処理デバイス４４は、この変調波を検波してＣＯＮＴＲＯＬ信号を復調し、ＭＣＵ４２へ送信する。ＭＣＵ４２は、ＣＯＮＴＲＯＬ信号を用いてＦＥＭ４１の設定内容を変える。
以後の説明では、変調されたＣＯＮＴＲＯＬ信号を「ｆ２変調波」、ｆ２変調波を検波することで得られる信号を「ｆ２検波信号」と呼ぶ場合がある。
以後の説明では、変調されたＣＯＮＴＲＯＬ信号を「ｆ２変調波」、ｆ２変調波を検波することで得られる信号を「ｆ２検波信号」と呼ぶ場合がある。
【0016】
ＬＯＧ信号は、フィードバック情報である送信電力，温度，Ｋｅｅｐ－ａｌｉｖｅ応答（通信接続切断を防止するための定期的な応答）等を表すデータ列信号である。ＭＣＵ４２は、ＣＯＮＴＲＯＬ信号を受け取った後、ＬＯＧ信号を信号処理デバイス４４へ送信する。信号処理デバイス４４は、このＬＯＧ信号をＲＦ信号よりも低い第３周波数ｆ３のサブ搬送波を所定の変調方式で変調してＥＣＵ２へ送信する。このように、ＣＯＮＴＲＯＬ信
号とＬＯＧ信号とは、時間的に分離されており、重複することがない。
以後の説明では、変調されたＬＯＧ信号を「ｆ３変調波」、ｆ３変調波を検波することで得られる信号を「ｆ３検波信号」と呼ぶ場合がある。
号とＬＯＧ信号とは、時間的に分離されており、重複することがない。
以後の説明では、変調されたＬＯＧ信号を「ｆ３変調波」、ｆ３変調波を検波することで得られる信号を「ｆ３検波信号」と呼ぶ場合がある。
【0017】
第１周波数ｆ１は、Ｔｘ／Ｒｘ信号で送受信系を高速に切換制御するために遅延を極力小さくする必要がある。そのため、できるだけ高い周波数が使用される。これに対して、第２周波数ｆ２と第３周波数ｆ３は、第１周波数ｆ１よりも低い周波数に設定される。各周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３は、全て異なる３周波が標準であるが、第２周波数ｆ２と第３周波数ｆ３を同じ周波数とした２周波であってもよい。２周波にすることで、回路構成が簡素化され、コストを低減させることができる。
各信号の搬送波の周波数条件は、以下のいずれかとなる。
ｆ２＜ｆ３＜ｆ１
ｆ３＜ｆ２＜ｆ１
ｆ２＝ｆ３＜ｆ１
以下の説明では、ＲＦ信号が５．９ＧＨｚであり、第１周波数ｆ１が６４～１２８ＭＨｚのいずれか、例えば１２５ＭＨｚであるものとする。また、第２周波数ｆ２と第３周波数ｆ３は、４ＭＨｚ～３２ＭＨｚのいずれか、例えば１６ＭＨｚであるものとする。つまり、本実施形態では、まず、２周波である場合の例について説明する。
各信号の搬送波の周波数条件は、以下のいずれかとなる。
ｆ２＜ｆ３＜ｆ１
ｆ３＜ｆ２＜ｆ１
ｆ２＝ｆ３＜ｆ１
以下の説明では、ＲＦ信号が５．９ＧＨｚであり、第１周波数ｆ１が６４～１２８ＭＨｚのいずれか、例えば１２５ＭＨｚであるものとする。また、第２周波数ｆ２と第３周波数ｆ３は、４ＭＨｚ～３２ＭＨｚのいずれか、例えば１６ＭＨｚであるものとする。つまり、本実施形態では、まず、２周波である場合の例について説明する。
【0018】
Ｔｘ／Ｒｘ信号はｆ１変調波として、ＣＯＮＴＲＯＬ信号はｆ２変調波として、それぞれＥＣＵ２から双方向増幅器４の主信号ライン４０１に到達する。ＬＯＧ信号は、双方向増幅器４で変調されたｆ３変調波として主信号ライン４０１に到達する。変調方式は、ＥＣＵ２と双方向増幅器４との間で共通であればよく、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）その他の任意の変調方式を採用可能である。
本実施形態では、ＡＳＫ－ＯＯＫ（on-off-keying）を採用した場合の例を説明する。ＡＳＫ－ＯＯＫは、ＡＳＫの中で「信号を出す／出さない」によって変調する方式であり、検波（復調）も信号の有無だけで足り、シンプルな回路構成で実現できる利点がある。
本実施形態では、ＡＳＫ－ＯＯＫ（on-off-keying）を採用した場合の例を説明する。ＡＳＫ－ＯＯＫは、ＡＳＫの中で「信号を出す／出さない」によって変調する方式であり、検波（復調）も信号の有無だけで足り、シンプルな回路構成で実現できる利点がある。
【0019】
信号処理デバイス４４について詳しく説明する。図２は、信号処理デバイス４４の構成例を示す図である。信号処理デバイス４４は、分波部４４１、検波部４４２、Ａ／Ｄ変換部４４３、変調部４４４を有する。但し、ＭＣＵ４２が変調機能を有する場合、変調部４４４は不要となる。
【0020】
分波部４４１は、ｆ１変調波、ｆ２変調波及びｆ３変調波を分波する。分波が十分でないと、後段の検波部４４２における検波信号の波形に乱れが生じ、さらにその後段のＡ／Ｄ変換部４４３の出力信号が、送信元の信号（Ｔｘ／Ｒｘ信号、ＣＯＮＴＲＯＬ信号）と異なる内容になってしまうことがある。このことを図３を参照して説明する。
【0021】
図３は、過渡応答が生じているパルス信号とＡ／Ｄ変換後のデジタル信号の波形例を示す図である。図３において、縦軸は直流電圧（Ｖ）、横軸は時間（Ｔ）である。
パルス信号の場合、定常状態から信号レベルが急激に変化するため、リングバックやステップなどの過渡応答３０１，３０２が生じやすい。分波部４４１で分波したパルス信号の波形を検波部４４２がそのまま検波したとする。このとき、Ａ／Ｄ変換部４４３の基線（デジタル変換の閾値電圧、以下同じ）がパルス信号の立ち上がり時又は立ち下がり時の過渡応答３０１，３０２の振幅中心値付近にあると、パルス信号が誤検出されてしまう。つまり、図３に破線で示す１つのパルス信号（正信号）３０３が、図３に実線で示す２つのパルスからなるデータ列信号（信号割れ）の誤信号３０４として検出される。ＭＣＵ４２でこの誤信号４０４が処理されると、ＦＥＭ４１が誤動作してしまう。
パルス信号の場合、定常状態から信号レベルが急激に変化するため、リングバックやステップなどの過渡応答３０１，３０２が生じやすい。分波部４４１で分波したパルス信号の波形を検波部４４２がそのまま検波したとする。このとき、Ａ／Ｄ変換部４４３の基線（デジタル変換の閾値電圧、以下同じ）がパルス信号の立ち上がり時又は立ち下がり時の過渡応答３０１，３０２の振幅中心値付近にあると、パルス信号が誤検出されてしまう。つまり、図３に破線で示す１つのパルス信号（正信号）３０３が、図３に実線で示す２つのパルスからなるデータ列信号（信号割れ）の誤信号３０４として検出される。ＭＣＵ４２でこの誤信号４０４が処理されると、ＦＥＭ４１が誤動作してしまう。
【0022】
誤信号は、過渡応答３０１，３０２だけでなく、目的外信号の混入によっても生じることがある。分波部４４１は、過渡応答３０１，３０２の抑圧や目的外信号の排除を簡易な構成で実現する。以後の説明では、主信号ライン４０１から分岐入力されて信号処理デバイス４４と繋がる信号線路を、共通経路４０２と称する。
【0023】
分波部４４１の具体的な構成例を図４に示す。分波部４４１は、ＲＦフィルタ４４１０、第１フィルタ４４１１、第２フィルタ４４１２及び第３フィルタ４４１３を有する。本実施形態では、どのフィルタも、能動素子を用いたアクティブ構成ではなく、パッシブ素子だけのパッシブ構成とする。そのため、能動素子への制御信号の追加等によって回路構成が複雑となることを防止することができる。
【0024】
ＲＦフィルタ４４１０は、ＲＦ信号に対して高インピーダンスになるＲＦ信号遮断用インダクタＬ１と、直流成分をカットする直流成分カット用コンデンサＣ１とを有するＬＣ直列回路であり、主信号ライン４０１と共通経路４０２との接続部との間に介挿される。ＲＦ信号遮断用インダクタＬ１のインダクタンスは、例えば１０ｎＨであり、直流成分カット用コンデンサＣ１のキャパシタンスは、例えば１μＦである。
【0025】
第１フィルタ４４１１は、第１周波数ｆ１の通信信号（ｆ１変調波を含む）を通過させるフィルタである。本例では、第１フィルタ４４１１を、約８０ＭＨｚ以上の周波数の通信信号を通過させるＨＰＦ（高域通過フィルタ）で構成する。具体的には、その一端が、主信号ライン４０１からみてＲＦフィルタ４４１０を経た後の共通線路４０２との接続点Ｐ１に導通接続されるキャパシタＣ１１と、その一端がキャパシタＣ１１の他端に接続され、その他端が接地されたインダクタＬ１１と、その一端がキャパシタＣ１１の他端及びインダクタＬ１１の一端に接続されたキャパシタＣ１２と、その一端がキャパシタＣ１２の他端に接続され、その他端が接地されたインダクタＬ１２とで、ＣＬＣＬ型のＨＰＦを構成する。キャパシタＣ１２の他端及びインダクタＬ１２の一端との接続点Ｐ３は、検波部４４２に接続される。
【0026】
第２フィルタ４４１２は、第２周波数ｆ２の通信信号（ｆ２変調波を含む）と第３周波数ｆ３の通信信号（ｆ３変調波を含む）を通過させるフィルタである。本例では、第２フィルタ４４１２を、約１６ＭＨｚの周波数の第２信号を通過させるＢＰＦ（帯域通過フィルタ）で構成する。第３フィルタ４４１３は、第２周波数ｆ２の通信信号（ｆ２変調波を含む）を通過させるフィルタである。本例では、第３フィルタ４４１３を、約７０ＭＨｚ以下の周波数の信号を通過させるＬＰＦ（低域通過フィルタ）で構成する。第２フィルタ４４１２と第３フィルタ４４１３は、ダンピング抵抗Ｒ１を介して信号が分配される分配型フィルタを構成している。
【0027】
第２フィルタ４４１２は、例えば、主信号ライン４０１からみてＲＦフィルタ４４１０を経た位置に存在する共通線路４０２との接続点Ｐ２と、変調部４４４又はＭＣＵ４２との接続点Ｐ５との間を結ぶ信号線路に介挿される。具体的には、第２フィルタ４４１２は、接続点Ｐ２と導通するキャパシタＣ２１とインダクタＬ２１とからなるＣＬ直列回路と、接続点Ｐ５と導通するキャパシタＣ２２とインダクタＬ２２とからなるＬＣ直列回路と、その一端がＣＬ直列回路とＬＣ直列回路との間に接続され、その他端が接地されたインダクタＬ２３とキャパシタＣ２３とからなるＬＣ並列回路とを有する。
【0028】
ＣＬ直列回路及びＬＣ直列回路とＬＣ並列回路の一端との接続部位を接続点Ａとする。接続点Ａは、接続点Ｐ２からの電気長と接続点Ｐ５からの電気長とがほぼ均等になる部位、あるいは、接続点Ｐ２をみたインピーダンスと接続点Ｐ５をみたインピーダンスとがほぼ均等になる部位、あるいは、接続点Ｐ２側の位相差と接続点Ｐ５側の位相差がほぼ均等になる部位であることが望ましい。
【0029】
接続点Ａには、ダンピング抵抗Ｒ１の一端が接続されている。ダンピング抵抗Ｒ１の他端は、第３フィルタ４４１３に接続されている。第３フィルタ４４１３は、その一端がダンピング抵抗Ｒ１の他端に接続され、その他端が検波部４４２との接続点Ｐ４に接続されている。第３フィルタ４４１３は、ダンピング抵抗Ｒ１の他端と接続点Ｐ４との間に介挿された２つのインダクタＬ３１、Ｌ３２と、 一端が２つのインダクタＬ３１、Ｌ３２の間に接続され、他端が接地されたキャパシタＣ３１と、一端がインダクタＬ３２と接続点Ｐ４との間に接続され、他端が接地されたキャパシタＣ３２とを有するＬＣＬＣ型のＬＰＦとして構成することができる。
【0030】
第２フィルタ４４１２は、第２周波数ｆ２と第３周波数ｆ３を通過域とすればよい。振幅特性はバターワース特性に設定する。バターワース特性は、通過域が一般的なＢＰＦ等に比べてより平坦となる特性であり、マックスフラット等とも呼ばれる。振幅特性をバターワース特性にすることで、負荷変動（終端状態によるパッシブ素子のリアクタンス変動等）に起因するｆ２変調波又はｆ３変調波の信号レベルの変動を抑えることができる。
【0031】
なお、第３フィルタ４４１３は、他型式のパッシブ構成のＬＰＦやＨＰＦを用いてもよい。また、分配型フィルタの動作をより安定させる（設計通りに動作させる）観点からは、接続点Ｐ２と接続点Ｐ４との間，接続点Ｐ２と接続点Ｐ５との間，接続点Ｐ４と接続点Ｐ５との間のそれぞれの通過帯域がほぼ同等になるように設定することが望ましい。
【0032】
ここで、ダンピング抵抗Ｒ１について、詳しく説明する。ダンピング抵抗Ｒ１は、第３フィルタ４４１３と第２フィルタ４４１２との間の反射波を抑える役割のほか、第２フィルタ４４１２を通過する信号と第３フィルタ４４１３を通過する信号の分配レベルを調整する役割を併せ持つ。
【0033】
上述した負荷変動によって、ｆ２変調波又はｆ３変調波の位相が変わり、ｆ２変調波又はｆ３変調波の波形が設計通りにならないことがある。また、分波された信号線路間の反射波バランス（信号レベルの偏差）や電気的な経路差、フィルタ間の結合等の影響により、リングバックやステップ等の過度応答が起こることもある。これらの現象は、図３で示した通り、信号波形に乱れを生じさせるが、これらの現象を回避しようとすると、各変調波の経路ごとに緻密な調整・整合が必要となり、時間とコストがかかる。
本実施形態では、ダンピング抵抗Ｒ１による信号レベルの配分調整だけで、これらの現象を抑制する。ダンピング抵抗Ｒ１の抵抗値は約１００Ωであるが、３０Ω以上２００Ω以下の範囲であれば、信号波形の乱れを抑制することができる。ダンピング抵抗Ｒ１は、可変抵抗器であってもよいが、上記現象を抑制できる範囲が判明している場合は、固定抵抗器であってもよい。
本実施形態では、ダンピング抵抗Ｒ１による信号レベルの配分調整だけで、これらの現象を抑制する。ダンピング抵抗Ｒ１の抵抗値は約１００Ωであるが、３０Ω以上２００Ω以下の範囲であれば、信号波形の乱れを抑制することができる。ダンピング抵抗Ｒ１は、可変抵抗器であってもよいが、上記現象を抑制できる範囲が判明している場合は、固定抵抗器であってもよい。
【0034】
ダンピング抵抗Ｒ１で分波される信号レベルの配分は、接続点Ｐ２－接続点Ｐ４の経路の信号レベル＜接続点Ｐ２－Ｐ５の経路の信号レベルであればよい。また、接続点Ｐ２－接続点Ｐ４の経路と接続点Ｐ４－接続点Ｐ５の経路とで、信号レベルが均等になるように配分してもよい。このように、接続点Ａに、共振周波数以外の周波数で信号レベルを低下させるＬＣ並列回路とダンピング抵抗Ｒ１とが接続されていることから、第３フィルタ４４１３と第２フィルタ４４１２との間の反射波バランスを調整することができ、予期し得ない現象の発生が抑制される。
【0035】
また、同一周波数（ｆ２＝ｆ３）時の信号レベルの分配は、Ｔ型あるいはπ型の抵抗分配回路と違って終端の負荷の影響を受けないので、ダンピング抵抗Ｒ１の抵抗値を変えるだけで、信号の分配レベルを容易に調整することができる。そのため、Ｖ２Ｘ通信用の高周波帯においても負荷変動の影響を受けにくい分波部４４１を実現することができる。
【0036】
以上の説明は、第２周波数ｆ２と第３周波数ｆ３とが同一であることを前提としたものである。第２周波数ｆ２と第３周波数ｆ３とが異なる周波数の場合は、第２フィルタ４４１２の共振周波数を、ＬＣ直列回路で略第３周波数ｆ３、ＬＣ並列回路で略第２周波数ｆ２にすればよい。なお、ＬＣ直列回路、ＣＬ直列回路及びＬＣ並列回路のインダクタとキャパシタの位置は、入れ替えてもよい。
【0037】
このように、分波部４４１では、過度応答の防止回路のような、複雑で緻密な反射波の整合・調整回路を別途設けることがなくなる。そのため、Ｖ２Ｘ通信で用いられる高周波帯においても、簡易な構成で、複数周波数を正しく分波することができる。また、２周波のみならず、３周波の場合であっても、複雑な回路変更なしに対応が可能なので、設計・開発コストを抑えることができる。
以後の説明では、分波されたｆ１変調波の信号線路を「ｆ１経路」、ｆ２変調波の信号線路を「ｆ２経路」、ｆ３変調波の信号線路を「ｆ３経路」と呼ぶことがある。
以後の説明では、分波されたｆ１変調波の信号線路を「ｆ１経路」、ｆ２変調波の信号線路を「ｆ２経路」、ｆ３変調波の信号線路を「ｆ３経路」と呼ぶことがある。
【0038】
ｆ１経路を伝送する信号の一例を図５に示す。縦軸は直流電圧（Ｖ）、横軸は時間（Ｔ）である。ＲＦフィルタ４４１０及び第１フィルタ４４１１のパッシブ素子が設計値通りであれば、ｆ１経路を伝送する信号はｆ１変調波だけとなる。しかし、現実には、第１フィルタ４４１１を構成するパッシブ素子のバラツキやｆ１経路への目的外信号の回り込み等により、ｆ１経路には、図５に例示されるように、目的外信号が重畳されることがある。そのため、ｆ１経路とｆ２経路との間、ｆ１経路とｆ３経路との間のアイソレーション（分離）を十分に確保する必要が生じる。なお、図５の例では、ｆ１変調波の信号レベルが目的外信号よりも格段に大きいが、目的外信号の信号レベルの方がｆ１変調波の信号レベルに近いか、大きい場合もある。検波部４４２は、このような場合であってもｆ１変調波の誤検波を確実に防止する。
【0039】
図６を参照して、検波部４４２の具体的な構成例について説明する。検波部４４２は、第１検波部４４２１、第２検波部４４２２及び第３検波部４４２３を有する。第１検波部４４２１は、分波部４４１から出力されるｆ１経路の第１信号を検波する。第２検波部４４２２は、第１信号からｆ１変調波が除かれた第２信号を第１検波部４４２１とは逆の極性で検波する。検波部４４２は、第１検波部４４２１の検波出力と第２検波部４４２２の検波出力とを合成出力する。つまり、２つの検波出力が合成されたｆ１検波信号（Ｔｘ／Ｒｘ信号）をＡ／Ｄ変換部４４３へ出力する。第３検波部４４２３は、分波部４４１の分配型フィルタで分波されたｆ２変調波を検波してｆ２検波信号（ＣＯＮＴＲＯＬ信号）をＡ／Ｄ変換部４４３へ出力する。
【0040】
第１検波部４４２１は、分波部４４１のｆ１経路に接続された接続点Ｐ３と導通する直流成分カット用コンデンサＣ２と、他端が接地された負荷抵抗Ｒ２と、第１検波素子Ｄ１と、それぞれ他端が接地された放電用抵抗Ｒ３及び平滑コンデンサＣ５とを有する。放電用抵抗Ｒ３と平滑コンデンサＣ５は、検波波形の訛を改善するために設けられる。第１信号は、直流成分カット用コンデンサＣ２と他端が接地された負荷抵抗Ｒ２の一端とを介して第１検波素子Ｄ１のアノードに供給される。第１検波素子Ｄ１を通過する信号の極性は正（ハイアクティブ）である。
【0041】
負荷抵抗Ｒ２は、第１信号の直流成分及び検波で生じる直流成分をグランド（接地線）に流すことで、Ａ／Ｄ変換の基線が０Ｖに近づく抵抗値に設定される。本例では、負荷抵抗Ｒ２を４．３ｋΩに設定した。なお、負荷抵抗Ｒ２は、チョークコイルに代えることができる。また、整合用に整合回路を挿入してもよい。
【0042】
第２検波部４４２２は、その一端が分波部４４１のｆ１経路に接続された接続点Ｐ３と導通する第４フィルタ４４２４と、第１検波素子Ｄ１とは逆極性で接続された第２検波素子Ｄ２とを有する。第４フィルタ４４２４は、第１周波数ｆ１に対して高インピーダンスとなる共振回路、例えばインダクタＬ４１とキャパシタＣ４２とからなるＬＣ並列回路であり、その他端は、第２検波素子Ｄ２のカソードに接続される。第２検波素子Ｄ２のアノードは、第１検波素子Ｄ１のカソード、放電用抵抗Ｒ３の一端及び平滑コンデンサＣ５の一端に接続される。
【0043】
第１検波素子Ｄ１と第２検波素子Ｄ２は高周波帯で使用可能なダイオードであり、同一特性であることが望ましい。第２検波部４４２２の第４フィルタ４４２４のインダクタＬ４１とキャパシタＣ４２の値は、第１検波素子Ｄ１のカソードと第２検波素子Ｄ２のアノードとの接続部位において、両者の位相差が９０度となる値に設定される。但し、この位相差は、絶対値で０度を超え９０度以下の範囲とする。両者の位相差が絶対値で９０度を超え、１８０度に近づくと、第１検波素子Ｄ１と第２検波素子Ｄ２との極性が同じになるおそれがあるためである。なお、両者の位相差の微調整のため、第４フィルタ４４２４の前後に位相器（リアクタンス素子）を別途挿入してもよい。また、第２検波素子Ｄ２と第４フィルタ４４２４の間に目的外信号の整合用に整合回路を挿入してもよい。
【0044】
第３検波部４４２３は、分波部４４１のｆ２経路との接続点Ｐ４と導通する直流成分カット用コンデンサＣ３と、他端が接地された負荷抵抗Ｒ４と、第３検波素子Ｄ３と、検波波形の訛の改善用の放電用抵抗Ｒ５及び平滑コンデンサＣ６とを有する。負荷抵抗Ｒ４は、ｆ２経路に存在し、あるいは検波で生じる直流成分をグランドに流すことで、Ａ／Ｄ変換部４４３の基線が０Ｖ電位に近づく抵抗値に設定される。平滑コンデンサＣ６のキャパシタンスは、例えば３０ｐＦである。第３検波素子Ｄ３は、第１検波素子Ｄ１及び第２検波素子Ｄ２と同一特性のダイオードを用いることができる。
【0045】
第１検波素子Ｄ１を通過する信号は、上述の通り、ｆ１変調波のほか目的外信号を含む複数周波数の第１信号であり、Ａ／Ｄ変換部４４３の基線に対して正極性である。
目的外信号に着目すると、負荷抵抗Ｒ２が存在しない場合、その信号レベルは、図７右図のように目的外信号の信号レベル（Ｖ）は所定値となるが、負荷抵抗Ｒ２が存在することにより、その信号レベル（Ｖ）は、図７左図のように抑圧される。他方、第２検波素子Ｄ２を通過する目的外信号は、第４フィルタ４４２１で整合がとられているばかりでなく、負荷抵抗も存在しないことから、信号の信号レベル（Ｖ）は第１検波素子Ｄ１を通過する目的外信号よりも大きい。
目的外信号に着目すると、負荷抵抗Ｒ２が存在しない場合、その信号レベルは、図７右図のように目的外信号の信号レベル（Ｖ）は所定値となるが、負荷抵抗Ｒ２が存在することにより、その信号レベル（Ｖ）は、図７左図のように抑圧される。他方、第２検波素子Ｄ２を通過する目的外信号は、第４フィルタ４４２１で整合がとられているばかりでなく、負荷抵抗も存在しないことから、信号の信号レベル（Ｖ）は第１検波素子Ｄ１を通過する目的外信号よりも大きい。
【0046】
つまり、第１検波部４４２１で検波される通信信号の信号レベルは、第２検波部４４２２で検波される通信信号の信号レベルよりも小さい。そのため、仮に負荷抵抗Ｒ２を設けない場合、第１検波部４４２１と第２検波部４４２２の合成出力のうち、目的外信号の信号レベル（Ｖ）は、図８右図のように、図７右図に示した信号レベル（Ｖ）よりは小さいものの、正極性のままである。これに対して、本実施形態のように負荷抵抗Ｒ２が存在する場合、第１検波部４４２１と第２検波部４４２２の合成出力のうち、目的外信号の信号レベル（Ｖ）は、図８左図のように、極性がＡ／Ｄ変換部４４３の基線に対して負極性となる。
【0047】
Ａ／Ｄ変換部４４３は、図示しない増幅器とコンパレータ（信号変換部）とを有する。増幅器には汎用のオペアンプを使用することができる。オペアンプは、検波部４４２から出力されるｆ１検波信号及びｆ２検波信号に含まれる高調波成分を除去するアクティブ・フィルタ（能動素子により制御される低域通過フィルタ）として使用することができる。コンパレータは、任意に設定される閾値（基線の電圧値）と比較して、ｆ１検波信号をＴｘ／Ｒｘ信号に、ｆ２検波信号をＣＯＮＴＲＯＬ信号に、それぞれ変換して、ＭＣＵ４２へ入力する。本例の場合、もともとの信号がパルス信号なので、Ａ／Ｄ変換部４４３における信号変換は、閾値を超えた信号の包絡線成形が主たる処理内容となる。
【0048】
図９は、Ａ／Ｄ変換部４４３に入力されるｆ１検波信号の波形例を示す図である。ｆ１検波信号は、Ｔｘ／Ｒｘ信号のほか、目的外信号が含まれている。Ｔｘ／Ｒｘ信号には検波波形に過度応答などに起因する波形の乱れはなく、目的外信号はＴｘ／Ｒｘ信号と極性が逆となっている。そのため、Ｔｘ／Ｒｘ信号に対してＡ／Ｄ変換部４４３の基線を０Ｖに近づけることができ、Ａ／Ｄ変換の範囲を広くとることができる。その結果、目的外信号の信号レベル（Ｖ）が変動したり、Ｔｘ／Ｒｘ信号の信号レベル（Ｖ）が低下しても、Ｔｘ／Ｒｘ信号を正しくＡ／Ｄ変換することができ、高い通信品質を維持することができる。また、妨害検出回路を追加したり、信号分別処理、妨害信号認識処理など複雑な検出処理が不要となり、コストを抑えることができる。
【0049】
図１０は、Ａ／Ｄ変換部４４３に入力されるｆ２検波信号の波形例を示す図である。ｆ２検波信号は、ＣＯＮＴＲＯＬ信号のほかに、ＬＯＧ信号だけが目的外信号として混在している。しかも両信号は同極性である。但し、ＬＯＧ信号とＣＯＮＴＲＯＬ信号とは時間的に分離されているので、干渉等は生じない。
【0050】
ＲＦ帯では、従来、使用する通信信号の数に応じた回路基板を作成し、各回路基板に形成される信号線路に狭帯域整合回路や負荷変動抑制回路等が設けられることは、上述した通りである。しかし、本実施形態では、分波部４４１において分配型フィルタ（第２フィルタ４４１２のＡ点から分配される第３フィルタ４４１３）を採用したことにより、回路面積の縮小が可能となった。また、検波部４４２において、ｆ１変調波、ｆ２変調波及びｆ３変調波の十分なアイソレーションが可能になった。そのため、分波部４４１の各フィルタ４４１１，４４１２，４４１３、検波部４４２の回路部品が近接していても、アイソレーションを十分かつ簡易に確保することができるようになった。
【0051】
［変形例］
本実施形態では、Ｖ２Ｘサービスで使用される周波数のうち第１周波数の第１信号がＴｘ／Ｒｘ信号の変調波（ｆ１変調波）を含み、第２周波数の第２信号がＣＯＮＴＲＯＬ信号の変調波（ｆ２変調波）を含み、第３周波数の第３信号がＬＯＧ信号の変調波（ｆ３変調波）を含む例について説明したが、使用する周波数及び信号の種類は、これらに限定されない。本実施形態では、また、車両に搭載される無線端末１の双方向増幅器４、特に、信号処理デバイス４４の構成例について説明したが、信号処理デバイス４４は、車両に搭載される無線端末１以外の通信機器又はアンテナ装置あるいは携帯通信端末においても使用することができる。
本実施形態では、Ｖ２Ｘサービスで使用される周波数のうち第１周波数の第１信号がＴｘ／Ｒｘ信号の変調波（ｆ１変調波）を含み、第２周波数の第２信号がＣＯＮＴＲＯＬ信号の変調波（ｆ２変調波）を含み、第３周波数の第３信号がＬＯＧ信号の変調波（ｆ３変調波）を含む例について説明したが、使用する周波数及び信号の種類は、これらに限定されない。本実施形態では、また、車両に搭載される無線端末１の双方向増幅器４、特に、信号処理デバイス４４の構成例について説明したが、信号処理デバイス４４は、車両に搭載される無線端末１以外の通信機器又はアンテナ装置あるいは携帯通信端末においても使用することができる。
【0052】
[実施例］
次に、信号処理デバイス４４の実施例について説明する。図１１は、信号処理デバイス４４の実施例を示す図である。本実施例の信号処理デバイス４４は、少なくとも分波部４４１と検波部４４２とを１枚の回路基板１００で実現することができる。回路基板１００には、１つの入出力端子１０１と、２つの出力端子１０２，１０３と、１つの入力端子１０４とが設けられる。電子回路要素の符号は、便宜上、図４及び図６に示したものと同じ符号を付してある。
次に、信号処理デバイス４４の実施例について説明する。図１１は、信号処理デバイス４４の実施例を示す図である。本実施例の信号処理デバイス４４は、少なくとも分波部４４１と検波部４４２とを１枚の回路基板１００で実現することができる。回路基板１００には、１つの入出力端子１０１と、２つの出力端子１０２，１０３と、１つの入力端子１０４とが設けられる。電子回路要素の符号は、便宜上、図４及び図６に示したものと同じ符号を付してある。
【0053】
入出力端子１０１には、主信号ライン４０１に接続される。出力端子１０２は、Ａ／Ｄ変換部のＴｘ／Ｒｘ信号端子に接続される。出力端子１０３は、Ａ／Ｄ変換部のＣＯＮＴＲＯＬ信号端子に接続される。入力端子１０４は、変調部４４４の出力端子又はＭＣＵ４２のＬＯＧ信号端子に接続される。入出力端子１０１、出力端子１０２，１０３、入力端子１０４に接続される電子回路は、図４及び図６に示した回路部品と信号線路とにより構成される。信号線路は分布定数線路であり、回路部品は、分布定数部品又は集中定数部品を用いることができる。回路基板１００は、例えばＦＲ-４規格の高周波プリント基板を用いることができるが、同機能の高周波プリント基板を用いてもよい。
【0054】
本実施例によれば、信号線路を複数の通信信号で共用する際の信号線路の負荷変動や目的外信号の混入と、それらに起因する各通信信号の誤検出を１枚の回路基板１００だけで回避することができるので、これを実装した装置が小型軽量となり、製造コストの上昇を抑えることができる。なお、回路基板１００に、ＡＤ変換部４４３、あるいは、変調部４４４をも実装する構成であってもよい。
【0055】
本実施形態及び本実施例による開示は、以下の各態様の発明を含んでいる。
［態様１］
態様１の発明は、複数周波数の信号を含む通信信号を検波する第１検波部と、第１周波数の第１信号が除かれた前記通信信号を前記第１検波部とは逆の極性で検波する第２検波部と、を備え、前記第１検波部の検波出力と前記第２検波部の検波出力とを合成出力する、信号処理デバイスである。
態様１の発明によれば、第１検波部の検波出力から第１周波数の第１信号以外の通信信号についての第２検波部の検波出力が逆極性で合成される（相殺される）で、目的外信号の第１信号に与える影響を小さくすることができる。
［態様１］
態様１の発明は、複数周波数の信号を含む通信信号を検波する第１検波部と、第１周波数の第１信号が除かれた前記通信信号を前記第１検波部とは逆の極性で検波する第２検波部と、を備え、前記第１検波部の検波出力と前記第２検波部の検波出力とを合成出力する、信号処理デバイスである。
態様１の発明によれば、第１検波部の検波出力から第１周波数の第１信号以外の通信信号についての第２検波部の検波出力が逆極性で合成される（相殺される）で、目的外信号の第１信号に与える影響を小さくすることができる。
【0056】
［態様２］
態様２の発明は、態様１の発明において、前記第２検波部は、前記第１信号が除かれた前記通信信号を、前記第１検波部で検波される前記通信信号との位相差が絶対値で０度を超え９０度以下の範囲で、前記第１信号が除かれた前記通信信号を検波する信号処理デバイスである。
態様２の発明によれば、負荷変動等によって第１検波部の検波出力と第２検波部の検波出力の極性が互いに同じになる余地を排除することができる。
態様２の発明は、態様１の発明において、前記第２検波部は、前記第１信号が除かれた前記通信信号を、前記第１検波部で検波される前記通信信号との位相差が絶対値で０度を超え９０度以下の範囲で、前記第１信号が除かれた前記通信信号を検波する信号処理デバイスである。
態様２の発明によれば、負荷変動等によって第１検波部の検波出力と第２検波部の検波出力の極性が互いに同じになる余地を排除することができる。
【0057】
［態様３］
態様３の発明は、態様１の発明において、前記第１検波部で検波される前記通信信号の信号レベルが前記第２検波部で検波される前記通信信号の信号レベルよりも小さい信号処理デバイスである。
態様３の発明によれば、逆極性の目的外信号の検波出力が第１信号と同じ極性となる目的外信号の検波出力（第１検波部の検波出力）よりも信号レベルが大きくなるので、合成出力される目的外信号の信号レベルが必ず第１信号と逆極性になる。そのため、第１信号についてのＡ／Ｄ変換の範囲が広くなり、結果的に第１信号についての通信感度を高めることができる。また、目的外信号を処理する回路が不要となるため、設計・開発コストを抑えることができる
態様３の発明は、態様１の発明において、前記第１検波部で検波される前記通信信号の信号レベルが前記第２検波部で検波される前記通信信号の信号レベルよりも小さい信号処理デバイスである。
態様３の発明によれば、逆極性の目的外信号の検波出力が第１信号と同じ極性となる目的外信号の検波出力（第１検波部の検波出力）よりも信号レベルが大きくなるので、合成出力される目的外信号の信号レベルが必ず第１信号と逆極性になる。そのため、第１信号についてのＡ／Ｄ変換の範囲が広くなり、結果的に第１信号についての通信感度を高めることができる。また、目的外信号を処理する回路が不要となるため、設計・開発コストを抑えることができる
【0058】
［態様４］
態様４の発明は、態様３の発明において、前記第１検波部は、他端が接地された抵抗器の一端を介して前記通信信号がアノードに入力される第１検波素子を有し、前記第２検波部は、前記第１信号の通過を阻止する帯域阻止フィルタを介して前記通信信号がカソードに入力される第２検波素子を有し、前記第１検波素子のカソードと前記第２検波素子のアノードとが電気的に接続されている信号処理デバイスである。
態様４の発明によれば、目的外信号の第１信号に与える影響を小さくすること、及び第２検波部による第１信号の信号レベル低下を確実に抑制し、安価な回路部品の組み合わせにより、簡易に実現することができる。
態様４の発明は、態様３の発明において、前記第１検波部は、他端が接地された抵抗器の一端を介して前記通信信号がアノードに入力される第１検波素子を有し、前記第２検波部は、前記第１信号の通過を阻止する帯域阻止フィルタを介して前記通信信号がカソードに入力される第２検波素子を有し、前記第１検波素子のカソードと前記第２検波素子のアノードとが電気的に接続されている信号処理デバイスである。
態様４の発明によれば、目的外信号の第１信号に与える影響を小さくすること、及び第２検波部による第１信号の信号レベル低下を確実に抑制し、安価な回路部品の組み合わせにより、簡易に実現することができる。
【0059】
［態様５］
態様５の発明は、態様４の発明において、前記第１検波素子と前記第２検波素子とが同一特性のダイオードである信号処理デバイスである。
態様５の発明によれば、前記第１検波素子の検波出力と前記第２検波素子の検波出力とがバラツキなく設計値通りとなり、回路設計コストの低減化と、特性の安定化を図ることができる。
態様５の発明は、態様４の発明において、前記第１検波素子と前記第２検波素子とが同一特性のダイオードである信号処理デバイスである。
態様５の発明によれば、前記第１検波素子の検波出力と前記第２検波素子の検波出力とがバラツキなく設計値通りとなり、回路設計コストの低減化と、特性の安定化を図ることができる。
【0060】
［態様６］
態様６の発明は、態様１の発明において、前記第１検波部の検波出力と前記第２検波部の検波出力との合成出力を、アクティブフィルタを兼ねる増幅器で増幅するとともに、増幅後の合成出力を所定の閾値でデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部を備える信号処理デバイスである。
態様６の発明によれば、簡素な構成で第１信号から高調波を除去して、元の信号波形により忠実な第１信号に変換することができる。
態様６の発明は、態様１の発明において、前記第１検波部の検波出力と前記第２検波部の検波出力との合成出力を、アクティブフィルタを兼ねる増幅器で増幅するとともに、増幅後の合成出力を所定の閾値でデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部を備える信号処理デバイスである。
態様６の発明によれば、簡素な構成で第１信号から高調波を除去して、元の信号波形により忠実な第１信号に変換することができる。
【0061】
［態様７］
態様７の発明は、態様１から５のいずれか１つの態様において、前記通信信号のうち、検波前の前記第１信号と、前記第１周波数と異なる第２周波数の第２信号及び第３周波数の第３信号と、を分波する分波部を備え、前記分波部は、検波前の前記第１信号を通過させる第１フィルタと、前記第２信号及び前記第３信号を通過させる第２フィルタと、前記第３信号だけを通過させる第３フィルタとを有し、前記第２フィルタの所定部位から所定負荷を介して前記第３信号を含む前記通信信号が前記第３フィルタへ分配入力される信号処理デバイスである。
態様７の発明によれば、第２フィルタと第３フィルタとで１つの分配型フィルタを構成するので、２周波のみならず、３周波の場合であっても、複雑な回路変更なしに対応することが可能となる。これにより、設計・開発コストを抑えることができる。
態様７の発明は、態様１から５のいずれか１つの態様において、前記通信信号のうち、検波前の前記第１信号と、前記第１周波数と異なる第２周波数の第２信号及び第３周波数の第３信号と、を分波する分波部を備え、前記分波部は、検波前の前記第１信号を通過させる第１フィルタと、前記第２信号及び前記第３信号を通過させる第２フィルタと、前記第３信号だけを通過させる第３フィルタとを有し、前記第２フィルタの所定部位から所定負荷を介して前記第３信号を含む前記通信信号が前記第３フィルタへ分配入力される信号処理デバイスである。
態様７の発明によれば、第２フィルタと第３フィルタとで１つの分配型フィルタを構成するので、２周波のみならず、３周波の場合であっても、複雑な回路変更なしに対応することが可能となる。これにより、設計・開発コストを抑えることができる。
【0062】
［態様８］
態様８の発明は、態様７の発明において、前記第２フィルタは、検波前の前記第１信号と前記第２信号が入力される第１ＬＣ直列回路と、前記第３信号が入力される第２ＬＣ直列回路と、前記第１ＬＣ直列回路の出力と前記第２ＬＣ直列回路の出力との接続部位にその一端が電気的に接続され他端が接地されたＬＣ並列回路とを有し、前記第３信号を含む前記通信信号を、前記接続部位からダンピング抵抗を介して前記３フィルタへ分配入力する信号処理デバイスである。
態様８の発明によれば、ＬＣ回路すなわちインダクタとキャパシタと抵抗器という汎用なパッシブ素子だけで、第２フィルタと第３フィルタとで１つの分配フィルタを構成して反射バランスを容易に調整することができ、回路設計コストの低減化が可能となる。
態様８の発明は、態様７の発明において、前記第２フィルタは、検波前の前記第１信号と前記第２信号が入力される第１ＬＣ直列回路と、前記第３信号が入力される第２ＬＣ直列回路と、前記第１ＬＣ直列回路の出力と前記第２ＬＣ直列回路の出力との接続部位にその一端が電気的に接続され他端が接地されたＬＣ並列回路とを有し、前記第３信号を含む前記通信信号を、前記接続部位からダンピング抵抗を介して前記３フィルタへ分配入力する信号処理デバイスである。
態様８の発明によれば、ＬＣ回路すなわちインダクタとキャパシタと抵抗器という汎用なパッシブ素子だけで、第２フィルタと第３フィルタとで１つの分配フィルタを構成して反射バランスを容易に調整することができ、回路設計コストの低減化が可能となる。
【0063】
［態様９］
態様９の発明は、態様８の発明において、前記第２フィルタは、前記通信信号が入出力される入出力端子と、前記第３信号が入力される入力端子とを有し、前記接続部位から前記入出力端子（Ｐ２）をみた電気定数と前記接続部位から前記入力端子をみた電気定数が同一又は略同一である信号処理デバイスである。
態様９の発明によれば、分配型フィルタを構成したことによる第２信号と第３信号との反射バランスを容易にとることができる。
態様９の発明は、態様８の発明において、前記第２フィルタは、前記通信信号が入出力される入出力端子と、前記第３信号が入力される入力端子とを有し、前記接続部位から前記入出力端子（Ｐ２）をみた電気定数と前記接続部位から前記入力端子をみた電気定数が同一又は略同一である信号処理デバイスである。
態様９の発明によれば、分配型フィルタを構成したことによる第２信号と第３信号との反射バランスを容易にとることができる。
【0064】
［態様１０］
態様１０の発明は、態様８の発明において、前記第２フィルタは、前記通信信号が入出力される入出力端子と、前記第３信号が入力される入力端子とを有し、前記接続部位から前記入出力端子に至る前記第３信号の信号レベルと前記入力端子から前記接続部位に至る信号レベルとが同一又は略同一である信号処理デバイスである。
態様１０の発明によれば、分配型フィルタを構成したことによる第２信号と第３信号との反射バランスを容易にとることができる。
態様１０の発明は、態様８の発明において、前記第２フィルタは、前記通信信号が入出力される入出力端子と、前記第３信号が入力される入力端子とを有し、前記接続部位から前記入出力端子に至る前記第３信号の信号レベルと前記入力端子から前記接続部位に至る信号レベルとが同一又は略同一である信号処理デバイスである。
態様１０の発明によれば、分配型フィルタを構成したことによる第２信号と第３信号との反射バランスを容易にとることができる。
【0065】
［態様１１］
態様１１の発明は、態様８の発明において、前記第２フィルタの周波数－振幅特性がバターワース特性である信号処理デバイスである。
態様１１の発明によれば、分配型フィルタを構成したことにより生じやすい負荷変動や反射波の発生と、それに起因する信号レベルの変動とを抑えることができる。
態様１１の発明は、態様８の発明において、前記第２フィルタの周波数－振幅特性がバターワース特性である信号処理デバイスである。
態様１１の発明によれば、分配型フィルタを構成したことにより生じやすい負荷変動や反射波の発生と、それに起因する信号レベルの変動とを抑えることができる。
【符号の説明】
【0066】
１ 無線端末
４４ 信号処理デバイス
４４１ 分波部
４４２ 検波部
４４２１ 第１検波部
４４２２ 第２検波部
４４２３ 第３検波部
４４３ Ａ／Ｄ変換部
４４１０ ＲＦフィルタ
４４１１ 第１フィルタ
４４１２ 第２フィルタ
４４１３ 第３フィルタ
４４２４ 第４フィルタ
Ｄ１ 第１検波素子
Ｄ２ 第２検波素子
４４ 信号処理デバイス
４４１ 分波部
４４２ 検波部
４４２１ 第１検波部
４４２２ 第２検波部
４４２３ 第３検波部
４４３ Ａ／Ｄ変換部
４４１０ ＲＦフィルタ
４４１１ 第１フィルタ
４４１２ 第２フィルタ
４４１３ 第３フィルタ
４４２４ 第４フィルタ
Ｄ１ 第１検波素子
Ｄ２ 第２検波素子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】