7587228 伝送回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-12

(45)【発行日】2024-11-20

(54)【発明の名称】伝送回路

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/59 20060101AFI20241113BHJP

   G06K 19/07 20060101ALI20241113BHJP

   H04B 5/48 20240101ALI20241113BHJP

   H04B 5/79 20240101ALI20241113BHJP

【ＦＩ】

H04B1/59

G06K19/07 230

G06K19/07 260

H04B5/48

H04B5/79

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020163974

(22)【出願日】2020-09-29

(65)【公開番号】P2022056139

(43)【公開日】2022-04-08

【審査請求日】2023-08-04

(73)【特許権者】

【識別番号】304021417

【氏名又は名称】国立大学法人東京科学大学

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石原 昇

(72)【発明者】

【氏名】水流 槙介

(72)【発明者】

【氏名】湯澤 友直

(72)【発明者】

【氏名】磯山 伸治

【審査官】川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２３２３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３６５５４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１２４９１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第２３３０５３８（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １／５９

Ｈ０４Ｂ ５／４８

Ｈ０４Ｂ ５／７９

Ｇ０６Ｋ １９／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナに接続されるように構成される伝送回路であって、
前記伝送回路は、
各々のインピーダンスが異なる複数のインピーダンス回路と、
前記複数のインピーダンス回路の各々にいずれか１つが接続される複数の第１スイッチ素子と、
前記複数の第１スイッチ素子の開閉を制御するように構成される第１制御回路と、を含み、
前記第１制御回路は、前記複数の第１スイッチ素子の開閉を選択的に変更して、前記アンテナ側の出力端子の反射係数を複素平面において回転するように制御可能に構成されている、伝送回路。

【請求項2】

請求項１に記載の伝送回路において、
前記複数のインピーダンス回路は、インピーダンスのリアクタンス成分のうち、インダクタンスを調整するように構成された複数のインダクタ回路を含む、伝送回路。

【請求項3】

請求項２に記載の伝送回路において、
前記複数のインダクタ回路は、各々のインピーダンスが異なる、伝送回路。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の伝送回路において、
前記複数のインダクタ回路の少なくとも１つは、複数のインダクタ素子を含む、伝送回路。

【請求項5】

請求項２から４のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記複数のインダクタ回路の少なくとも１つは、抵抗素子を含む、伝送回路。

【請求項6】

請求項２から４のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記複数のインダクタ回路の少なくとも１つは、キャパシタ素子を含む、伝送回路。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記第１制御回路は、前記複数の第１スイッチ素子の開閉を選択的に変更して、インピーダンスを複素平面において等間隔に回転するように制御可能に構成されている、伝送回路。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記複数のインピーダンス回路は、インピーダンスのリアクタンス成分のうち、キャパシタンスを調整するように構成された複数のキャパシタ回路を含む、伝送回路。

【請求項9】

請求項８に記載の伝送回路において、
前記複数のキャパシタ回路は、各々のインピーダンスが異なる、伝送回路。

【請求項10】

請求項８又は９に記載の伝送回路において、
前記複数のキャパシタ回路の少なくとも１つは、複数のキャパシタ素子を含む、伝送回路。

【請求項11】

請求項８から１０のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記複数のキャパシタ回路の少なくとも１つは、抵抗素子を含む、伝送回路。

【請求項12】

請求項８から１０のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記複数のキャパシタ回路の少なくとも１つは、インダクタ素子を含む、伝送回路。

【請求項13】

請求項１から１２のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記第１制御回路は、
前記複数の第１スイッチ素子のいずれか１つを閉じるように制御することでインピーダンスを変化させ反射係数を複素平面において回転するように制御可能に構成されている、伝送回路。

【請求項14】

請求項１から１２のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記第１制御回路は、
前記複数の第１スイッチ素子のいずれか１つを閉じる、または、
前記複数の第１スイッチ素子の全てを開く、ように制御することでインピーダンス変化させ反射係数を複素平面において回転するように制御可能に構成されている、伝送回路。

【請求項15】

請求項１から１２のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記第１制御回路は、
前記複数の第１スイッチ素子のいずれか１つを閉じる、
前記複数の第１スイッチ素子の複数を閉じる、または、
前記複数の第１スイッチ素子の全てを開く、ように制御することでインピーダンスを複素平面において回転するように制御可能に構成されている、伝送回路。

【請求項16】

請求項１から１２のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記第１制御回路は、
前記複数の第１スイッチ素子の複数を閉じる、または、
前記複数の第１スイッチ素子の全てを開く、ように制御することでインピーダンスを複素平面において回転するように制御可能に構成されている、伝送回路。

【請求項17】

請求項１から１６のいずれか１項に記載の伝送回路において、
前記伝送回路は、
伝送時に位相が回転する複数の移相回路と、
複数の移相回路の各々にいずれか１つが接続される複数の第２スイッチ素子と、
前記複数の第２スイッチ素子の開閉を制御するように構成される第２制御回路と、を含み、
前記第２制御回路は、前記複数の第２スイッチ素子の開閉を変更して、インピーダンス変化させて、前記アンテナとの反射係数を複素平面において回転するように制御可能に構成されている、伝送回路。

【請求項18】

請求項１７に記載の伝送回路において、
前記第２制御回路は、前記複数の第２スイッチ素子のいずれか１つを閉じることでインピーダンス変化させて、前記アンテナとの反射係数を複素平面において回転するように制御可能に構成されている、伝送回路。

【請求項19】

請求項１７または１８に記載の伝送回路において、
前記第２制御回路は、前記第１制御回路と一体化されている、伝送回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、伝送回路に関する。

【背景技術】

【0002】

無線通信装置のデータ通信方法として、バックスキャッタ方式が知られている。例えば、特許文献１には、分波／合成器を用いて、ＵＳＢ（Upper Side Band）信号およびＬＳＢ（Lower Side Band）信号のいずれか一方の信号を抑制して、シングルサイドバンドを実現する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－３２３２２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バックスキャッタ方式のデータ通信を行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムでは無線通信装置の小型化が求められている。しかしながら、特許文献１は、シングルサイドバンドを実現するために、分波／合成器を用いているので、小型化には不利な構成である。

【0005】

本開示は、バックスキャッタ方式の無線通信装置を小型化することのできる伝送回路を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る伝送回路は、アンテナに接続されるように構成される伝送回路であって、前記伝送回路は、各々のインピーダンスが異なる複数のインピーダンス回路と、前記複数のインピーダンス回路の各々にいずれか１つが接続される複数の第１スイッチと、前記複数の第１スイッチの開閉を制御するように構成される第１制御回路と、を含み、前記第１制御回路は、前記複数の第１スイッチの開閉を選択的に変更して、前記アンテナ側の出力端子の反射係数を複素平面において回転するように制御可能に構成されている。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、バックスキャッタ方式の無線通信装置を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る複素平面においてインピーダンスを回転制御する方法を説明するための図である。

【図3A】図３Ａは、バックスキャッタ信号の変化を説明するための図である。

【図3B】図３Ｂは、バックスキャッタ信号の変化を説明するための図である。

【図3C】図３Ｃは、バックスキャッタ信号の変化を説明するための図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る伝送回路の構成の一例を示す図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係るシングルサイドバンドを実現したバックスキャッタ信号のスペクトル波形の一例を示す図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係る伝送回路の構成の一例を説明するための図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係る複素平面においてインピーダンスを回転制御する方法を説明するための図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係るシングルサイドバンドを実現したバックスキャッタ信号のスペクトラム波形の一例を示す図である。

【図9】図９は、第２実施形態の変形例の構成を説明するための図である。

【図10】図１０は、変調信号のスペクトル波形の一例を示す図である。

【図11】図１１は、第３実施形態に係るＱＰＳＫ変調を説明するための図である。

【図12】図１２は、第３実施形態に係る変調信号のスペクトル波形の一例を示す図である。

【図13】図１３は、第３実施形態に係る変調信号のスペクトル波形の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、本開示に係る実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含む。また、以下の実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

【0010】

［第１実施形態］
図１を用いて、第１実施形態に係る無線通信装置の構成について説明する。図１は、実施形態に係る無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。

【0011】

図１に示すように、無線通信装置１は、アンテナ１０と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）１１と、ＲＦＢＳ（Radio Frequency Back Scatter）デバイス２０と、制御装置３０と、センサ４０と、を含む。無線通信装置１は、ＲＦＩＤなどのバックスキャッタ方式の無線通信するように構成される通信装置である。

【0012】

アンテナ１０は、無線通信装置１に対して送信された信号を受信するように構成される。アンテナ１０は、無線通信装置１の外部に向かって電波を送信するように構成される。ＢＰＦ１１は、所望の周波数帯域の信号を通過させるように構成されるフィルタである。

【0013】

ＲＦＢＳデバイス２０は、高周波スイッチ２１と、アンプ２２と、復調部２３と、発振部２４と、ＬＰＦ（Low Pass Filter）２５と、ＬＰＦ２６と、制御回路２７と、伝送回路２８と、を含む。ＲＦＢＳデバイス２０は、バックスキャッタ方式のデータ通信に対応している無線通信デバイスである。バックスキャッタ方式のデータ通信では、送信されてきた電波の反射を利用して通信を行う。

【0014】

高周波スイッチ２１は、アンテナ１０と、送信回路系または受信回路系との接続を切り替えるように構成される。高周波スイッチ２１は、アンテナ１０に送信回路系を接続可能に構成される。無線通信装置１は、アンテナ１０と送信回路系とが接続されているときに、送信するように構成される。高周波スイッチ２１は、アンテナ１０に受信回路系を接続可能に構成される。送信回路系は、発振部２４と、ＬＰＦ２５と、ＬＰＦ２６と、制御回路２７と、伝送回路２８と、を含む。受信回路系は、アンプ２２と、復調部２３と、を含む。

【0015】

アンプ２２は、アンテナ１０から受けた信号を増幅して出力するように構成される。アンプ２２は、増幅した信号を復調部２３に出力するように構成される。復調部２３は、入力された信号に対して、復調処理を実行するように構成される。復調部２３は、アンプ２２から受けた信号を復調するように構成される。例えば、復調部２３は、アンプ２２から受けた信号（ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）などの変調信号）に対して、復調処理を実行するように構成される。

【0016】

制御装置３０は、例えば、プロセッサ等によって、内部に記憶されたプログラムがＲＡＭ（Random Access Memory）等を作業領域として実行されることにより実現される。制御装置３０は、コントローラ（Controller）でありうる。制御装置３０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されてよい。制御装置３０は、ソフトウェアと、ハードウェアとの組み合わせで実現されてよい。

【0017】

制御装置３０は、シリアルデータＳ１を、ＬＰＦ２５を介して、制御回路２７に出力するように構成される。シリアルデータＳ１は、センサ４０からの出力データに基づく。制御装置３０は、シリアルデータＳ２を、ＬＰＦ２６を介して制御回路２７に出力する。シリアルデータＳ２は、センサ４０からの出力データに基づく。シリアルデータＳ１は、シリアルデータＳ２と位相が概ね９０°異なる。

【0018】

制御装置３０は、制御信号Ｓ３を制御回路２７に出力するように構成される。制御信号Ｓ３は、キャリア信号に対するＵＳＢ信号及びＬＳＢ信号のいずれか一方を抑圧するのに利用しうる。制御装置３０は、制御信号Ｓ４を発振部２４に信号を出力するように構成される。制御信号Ｓ４は、通信に用いるチャネルを制御するのに利用しうる。

【0019】

センサ４０は、各種の物理量を検出するように構成される。センサ４０が検出する物理量に特に制限はない。センサ４０は、例えば、無線通信装置１の周囲の温度を検出するように構成される温度センサ、及び無線通信装置１に生じた加速度を検出するように構成される加速度センサの一方又は両方を含みうる。センサ４０は、その他のセンサを含んでよい。

【0020】

発振部２４は、所定の周波数の発振信号を生成するように構成される。発振部２４は、制御信号Ｓ４に従って、発振信号Ｓ５を生成するように構成される。発振部２４は、発振信号Ｓ５とは位相が９０°異なる発振信号Ｓ６を生成するように構成される。

【0021】

制御回路２７は、伝送回路２８を制御するように構成される。制御回路２７は、シリアルデータＳ１と、シリアルデータＳ２と、制御信号Ｓ３とに基づいて、伝送回路２８のインピーダンスの値を調整するように制御するように構成される。制御回路２７は、伝送回路２８のインピーダンスを変化させるように構成される。インピーダンスの変化によって、アンテナ１０側の出力端子の反射係数は、複素平面において回転する。制御回路２７は、伝送回路２８のインピーダンスを変化させて、出力端子の反射係数が複素平面において回転するように制御するように構成される。例えば、反射信号（以下、バックスキャッタ信号とも呼ぶ）におけるキャリア信号に対するＵＳＢ信号またはＬＳＢ信号を低減して、シングルサイドバンドを実現するように、制御回路２７は、伝送回路２８のインピーダンスを制御するように構成される。

【0022】

図２のポーラーチャート（極座標）を用いて、制御回路２７が伝送回路２８のアンテナ１０側の出力端子の反射係数がポーラーチャートの複素平面上で回転するように制御する方法について説明する。図２は、制御回路２７が伝送回路２８のインピーダンスを変化させ、その出力端子の反射係数を回転するように制御する方法を説明するための図である。

【0023】

図２は、インピーダンスの変化による反射係数Γの変化をポーラーチャート上に示した図である。インピーダンスは、次の式（１）で算出される。式（１）において、Ｚはインピーダンス、Ｒはレジスタンス、ｊは虚数、ωは角周波数、Ｌはインダクタンス、Ｃはキャパシタンスである。
Ｚ＝Ｒ＋ｊ（ωＬ－１／ωＣ）・・・（１）

【0024】

また、反射係数Γは、次式で表せる。
Γ＝（Ｚ－Ｚ_０）／（Ｚ＋Ｚ_０）・・・（２）
ここで、Ｚ_０はアンテナ１０またはＢＰＦ１１のインピーダンスである。

【0025】

制御回路２７は、インピーダンスＺを選択制御して、反射係数Γが基準点の周囲を回るよう制御する。基準点は、原点を含むが、原点に限定されず、任意の点を含む。伝送回路は、基準点が原点に近いほど、理想に近い信号を得られうる。伝送回路は、基準点の周囲を円状に回すように制御するほど、理想に近い信号を得られうる。スミスチャートで考えると、下半円領域が容量性を示し、上半分がインダクタンス性を示す。実軸上の変化は抵抗値の変化を表すことになる。

【0026】

制御回路２７は、伝送回路２８が備えている複数のインピーダンスを選択制御することができる。例えば、制御回路２７は、０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°、－１３５°、－９０°、－４５°の４５°刻みで伝送回路２８のインピーダンスを制御するように構成される。制御回路２７は、伝送回路２８のインピーダンスを順次変更することで、インピーダンスが離散的に回転するように制御可能に構成される。制御回路２７は、インピーダンスの離散的な回転に応じて、反射係数Γが離散的に回転する。

【0027】

制御回路２７は、伝送回路２８のインピーダンスの変更順によって、当該インピーダンスを左回転で変更可能に構成される。制御回路２７は、インピーダンスの左回転によって、反射係数Γを左回転で変更可能に構成される。反射係数の制御が左回転の場合、ＲＦ（Radio Frequency）に対する反射信号は、ＵＳＢ（Upper Side Band）信号のみとなる。反射係数が右回転となるように制御すると、ＬＳＢ（Lower Side Band）信号のみが得られることになる。その際、反射信号の周波数は、ＲＦ信号周波数から回転速度周波数分、離調した周波数となる。図３Ａと、図３Ｂと、図３Ｃとを用いて、インピーダンスを変化させ反射係数を制御することによる、バックスキャッタ信号の変化についていくつかの例を説明する。

【0028】

図３Ａは、制御回路２７がインピーダンスの抵抗成分のみを制御し、反射係数Γをポーラーチャート（図２）の実軸上で変化させた場合のバックスキャッタ信号の様子を説明するための周波数スペクトラムを示す図である。横軸は周波数、縦軸はRF信号および反射信号の強度を示す。図３Ａには、キャリア信号５１と、ＵＳＢ信号５２と、ＬＳＢ信号５３とが示される。抵抗成分が制御されると、反射係数Γは、０°と、１８０°との実軸上のいずれかに制御される。抵抗成分のみでインピーダンスを変えて反射係数Γを制御する場合、図３Ａに示すように、例えば、０°から１８０°に切り替わる際に、右回りの信号成分と、左回りの信号成分と、が内在する。２つの回転方向の信号成分が内在することによって、ＵＳＢ信号５２及びＬＳＢ信号５３は同時に出現し、一方の信号のみを選択的に抑制することができない。結果として、ＳＳＢ信号は、抵抗成分のみの制御で得ることができない。

【0029】

図３Ｂは、制御回路２７がインピーダンスのインダクタンス／キャパシタンスを変化させ反射係数Γの軌跡が円を描くように制御した場合のバックスキャッタ信号の変化を説明するための周波数スペクトラムを示す図である。横軸は周波数、縦軸はRF信号および反射信号の強度を示す。式（１）、（２）に基づき、制御回路２７は、インダクタンスの値を制御することで、インピーダンスを左回りに回転するように制御可能である。このとき、インピーダンスは、例えば、０°から４５°、９０°、１３５°と左回りに回転する。制御回路２７は、さらにキャパシタンスの値を制御することで、インピーダンスを左回りに回転するように制御可能である。このとき、インピーダンスは、例えば、１８０°から－１３５°、－９０°、－４５°と左回りに回転する。図３Ｂに示すように、制御回路２７は、インピーダンスを左回りに回転するように制御することで、ＬＳＢ信号５３を抑圧するように、送信されてきたＲＦ信号を反射させることができる。言い換えれば、制御回路２７は、インピーダンスの左回りの回転制御によって、ＵＳＢ信号５２にＳＳＢ化されたバックスキャッタ信号を得ることができる。

【0030】

図３Ｃは、制御回路２７がインピーダンスのキャパシタンス／インダクタンスを変化させ、反射係数Γの軌跡が円を描くように制御した場合のバックスキャッタ信号の変化を説明するための周波数スペクトラムを示す図である。横軸は周波数、縦軸はRF信号および反射信号の強度を示す。式（１）、（２）に基づき、制御回路２７は、キャパシタンスの値を制御することで、インピーダンスを右回りに回転するように制御可能である。このとき、インピーダンスは、例えば、０°から－４５°、－９０°、－１３５°と右回りに回転する。制御回路２７は、さらにインダクタンスの値を制御することで、インピーダンスを右回りに回転するように制御可能である。このとき、インピーダンスは、例えば、１８０°、１３５°、９０°、４５°と右回りに回転する。図３Ｃに示すように、制御回路２７は、インピーダンスを右回りに回転するように制御することで、ＵＳＢ信号５２を抑圧するように。送信されてきたＲＦ信号を反射させることができる。言い換えれば、制御回路２７は、インピーダンスの右回りの回転制御によって、ＬＳＢ信号５３にＳＳＢ化されたバックスキャッタ信号を得ることができる。

【0031】

伝送回路２８は、無線通信装置１のフロントエンドに配置されている。伝送回路２８は、送信されてきた電波をバックスキャッタ信号として反射するバックスキャッタ通信を行うように構成される回路である。伝送回路２８は、アンテナ１０に接続されるように構成されている。伝送回路２８は、各々のインピーダンスが異なる複数のインピーダンス回路を含む。複数のインピーダンス回路の各々は、スイッチ素子を含む。スイッチ素子は、当該インピーダンス回路の接続を切り替えるように構成される。制御回路２７は、複数のスイッチ素子を制御することで、複数のインピーダンス回路の接続を切り替えるように構成される。制御回路２７は、複数のスイッチ素子を制御することで、伝送回路２８のインピーダンスを制御するように構成される。

【0032】

［伝送回路の構成］
図４を用いて、第１実施形態に係る伝送回路の構成について説明する。図４は、第１実施形態に係る伝送回路の構成の一例を示す図である。

【0033】

図４に示すように、伝送回路２８は、インダクタ回路１１０_１と、インダクタ回路１１０_２と、インダクタ回路１１０_３と、キャパシタ回路１２０_１と、キャパシタ回路１２０_２と、キャパシタ回路１２０_３と、抵抗回路１３０と、を含む。インダクタ回路１１０_１～インダクタ回路１１０_３、キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３、および抵抗回路１３０は、それぞれ、インピーダンス回路の一種である。インダクタ回路１１０_１～インダクタ回路１１０_３を特に区別する必要のない場合には、インダクタ回路１１０と総称することもある。キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３を特に区別する必要のない場合には、キャパシタ回路１２０と総称することもある。図４では、本開示と関連の薄い構成要素については省力して示している。

【0034】

インダクタ回路１１０_１～インダクタ回路１１０_３、キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３、および抵抗回路１３０のそれぞれは、信号線１０１によって電気的に接続されている。信号線１０１は、入出力端子１０２と電気的に接続されている。入出力端子１０２は、アンテナ１０側の周辺回路等と電気的に接続される。

【0035】

インダクタ回路１１０_１は、信号源１４０_１と、スイッチ素子１５０_１と、インダクタＬ１と、を含む。信号源１４０_１は、制御回路２７からの制御信号が供給される信号源を示している。信号源１４０_１は、スイッチ素子１５０_１に制御信号を出力して、スイッチ素子１５０_１の開閉動作を制御するように構成される。スイッチ素子１５０_１は、一方の入力端子に信号源１４０_１が接続され、他方の入力端子には基準電位が接続されている。基準電位は、グラウンドであるものとして説明するが、本開示はこれに限定されない。スイッチ素子１５０_１は、信号源１４０_１からの制御信号に従って、閉状態と開状態とを切り替えるように構成される。

【0036】

スイッチ素子１５０_１の一端には、信号線１０１が電気的に接続され、他端にはインダクタＬ１の一端が電気的に接続されている。インダクタＬ１の他端は基準電位に接続されている。この場合、スイッチ素子１５０_１は、閉状態とすることで信号線１０１と、インダクタＬ１とを電気的に接続するように構成される。スイッチ素子１５０_１は、開状態とすることで、信号線１０１と、インダクタＬ１とを電気的に離すように構成される。信号線１０１と、インダクタＬ１とが電気的に接続されることで、伝送回路２８のインピーダンスには、インダクタＬ１のインダクタンスが付加される。すなわち、伝送回路２８のインピーダンスは、インダクタＬ１のインダクタンスが付加されることで、リアクタンス成分が変化する。インダクタＬ１のインダクタンスは、例えば、３．３［ｎＨ（nano Henry）］である。

【0037】

インダクタ回路１１０_２は、信号源１４０_２と、スイッチ素子１５０_２と、インダクタＬ２と、を含む。信号源１４０_２は、制御回路２７からの制御信号が供給される信号源を示している。信号源１４０_２は、スイッチ素子１５０_２に制御信号を出力して、スイッチ素子１５０_２の開閉動作を制御するように構成される。スイッチ素子１５０_２は、一方の入力端子に信号源１４０_２が接続され、他方の入力端子には基準電位が接続されている。基準電位は、グラウンドであるものとして説明するが、本開示はこれに限定されない。スイッチ素子１５０_２は、信号源１４０_２からの制御信号に従って、閉状態と開状態とを切り替えるように構成される。

【0038】

スイッチ素子１５０_２の一端には、信号線１０１が電気的に接続され、他端にはインダクタＬ２の一端が電気的に接続されている。インダクタＬ２の他端は、基準電位に接続されている。この場合、スイッチ素子１５０_２は、閉状態とすることで信号線１０１と、インダクタＬ２とを電気的に接続するように構成される。スイッチ素子１５０_２は、開状態とすることで信号線１０１と、インダクタＬ２とを電気的に離すように構成される。信号線１０１と、インダクタＬ２とが電気的に接続されることで、伝送回路２８のインピーダンスには、インダクタＬ２のインダクタンスが付加される。すなわち、伝送回路２８のインピーダンスは、インダクタＬ２のインダクタンスが付加されることで、リアクタンス成分が変化する。インダクタＬ２のインダクタンスは、例えば、７．９６［ｎＨ］である。

【0039】

インダクタ回路１１０_３は、信号源１４０_３と、スイッチ素子１５０_３と、インダクタＬ３と、を含む。信号源１４０_３は、制御回路２７からの制御信号が供給される信号源を示している。信号源１４０_３は、スイッチ素子１５０_３に制御信号を出力して、スイッチ素子１５０_３の開閉動作を制御するように構成される。スイッチ素子１５０_３は、一方の入力端子に信号源１４０_３が接続され、他方の入力端子には基準電位が接続されている。基準電位は、グラウンドであるものとして説明するが、本開示はこれに限定されない。スイッチ素子１５０_３は、信号源１４０_３からの制御信号に従って、閉状態と開状態とを切り替えるように構成される。なお、インダクタ回路１１０_１～インダクタ回路１１０_３のうち、１つ又は複数のスイッチ回路は、複数のキャパシタ素子および複数の抵抗素子から１又は複数の電気素子を含んでよい。

【0040】

スイッチ素子１５０_３の一端には、信号線１０１が電気的に接続され、他端にはインダクタＬ３の一端が電気的に接続されている。インダクタＬ３の他端は、基準電位に接続されている。この場合、スイッチ素子１５０_３は、閉状態とすることで信号線１０１と、インダクタＬ３とを電気的に接続するように構成される。スイッチ素子１５０_３は、開状態とすることで信号線１０１と、インダクタＬ３とを電気的に離すように構成される。信号線１０１と、インダクタＬ３とが電気的に接続されることで、伝送回路２８のインピーダンスには、インダクタＬ３のインダクタンスが付加される。すなわち、伝送回路２８のインピーダンスは、インダクタＬ３のインダクタンスが付加されることで、リアクタンス成分が変化する。インダクタＬ３のインダクタンスは、例えば、１９．２１［ｎＨ］である。

【0041】

キャパシタ回路１２０_１は、信号源１４０_４と、スイッチ素子１５０_４と、キャパシタＣ１と、を含む。信号源１４０_４は、制御回路２７からの制御信号が供給される信号源を示している。信号源１４０_４は、スイッチ素子１５０_４に制御信号を出力して、スイッチ素子１５０_４の開閉動作を制御するように構成される。スイッチ素子１５０_４は、一方の入力端子に信号源１４０_４が接続され、他方の入力端子には基準電位が接続されている。基準電位は、グラウンドであるものとして説明するが、本開示はこれに限定されない。スイッチ素子１５０_４は、信号源１４０_４からの制御信号に従って、閉状態と開状態とを切り替えるように構成される。

【0042】

スイッチ素子１５０_４の一端には、信号線１０１が電気的に接続され、他端にはキャパシタＣ１の一端が電気的に接続されている。キャパシタＣ１の他端は、基準電位に接続されている。この場合、スイッチ素子１５０_４は、閉状態とすることで信号線１０１と、キャパシタＣ１とを電気的に接続するように構成される。スイッチ素子１５０_４は、開状態とすることで信号線１０１と、キャパシタＣ１とを電気的に離すように構成される。信号線１０１と、キャパシタＣ１とが電気的に接続されることで、伝送回路２８のインピーダンスには、キャパシタＣ１のキャパシタンスが付加される。すなわち、伝送回路２８のインピーダンスは、キャパシタＣ１のキャパシタンスが付加されることでリアクタンス成分が変化する。キャパシタＣ１のキャパシタンスは、例えば、１．３２［ｐＦ（pico Farad）］である。

【0043】

キャパシタ回路１２０_２は、信号源１４０_５と、スイッチ素子１５０_５と、キャパシタＣ２と、を含む。信号源１４０_５は、制御回路２７からの制御信号が供給される信号源を示している。信号源１４０_５は、スイッチ素子１５０_５に制御信号を出力して、スイッチ素子１５０_５の開閉動作を制御するように構成される。スイッチ素子１５０_５は、一方の入力端子に信号源１４０_５が接続され、他方の入力端子には基準電位が接続されている。基準電位は、グラウンドであるものとして説明するが、本開示はこれに限定されない。スイッチ素子１５０_５は、信号源１４０_５からの制御信号に従って、閉状態と開状態とを切り替えるように構成される。

【0044】

スイッチ素子１５０_５の一端には、信号線１０１が電気的に接続され、他端にはキャパシタＣ２の一端が電気的に接続されている。キャパシタＣ２の他端は、基準電位に接続されている。この場合、スイッチ素子１５０_５は、閉状態とすることで信号線１０１と、キャパシタＣ２とを電気的に接続するように構成される。スイッチ素子１５０_５は、開状態とすることで信号線１０１と、キャパシタＣ２とを電気的に離すように構成される。信号線１０１と、キャパシタＣ２とが電気的に接続されることで、伝送回路２８のインピーダンスには、キャパシタＣ２のキャパシタンスが付加される。すなわち、伝送回路２８のインピーダンスは、キャパシタＣ２のキャパシタンスが付加されることでリアクタンス成分が変化する。キャパシタＣ２のキャパシタンスは、例えば、３．１８［ｐＦ］である。

【0045】

キャパシタ回路１２０_３は、信号源１４０_６と、スイッチ素子１５０_６と、キャパシタＣ３と、を含む。信号源１４０_６は、制御回路２７からの制御信号が供給される信号源を示している。信号源１４０_６は、スイッチ素子１５０_６に制御信号を出力して、スイッチ素子１５０_６の開閉動作を制御するように構成される。スイッチ素子１５０_６は、一方の入力端子に信号源１４０_６が接続され、他方の入力端子には基準電位が接続されている。基準電位は、グラウンドであるものとして説明するが、本開示はこれに限定されない。スイッチ素子１５０_６は、信号源１４０_６からの制御信号に従って、閉状態と開状態とを切り替えるように構成される。なお、キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３のうち、１つ又は複数のキャパシタ回路は、複数のインダクタ素子および複数の抵抗素子のうち１つ又は複数の電気素子を含んでよい。

【0046】

スイッチ素子１５０_６の一端には、信号線１０１が電気的に接続され、他端にはキャパシタＣ３の一端が電気的に接続されている。キャパシタＣ３の他端は、基準電位に接続されている。この場合、スイッチ素子１５０_６は、閉状態とすることで信号線１０１と、キャパシタＣ３とを電気的に接続するように構成される。スイッチ素子１５０_６は、開状態とすることで信号線１０１と、キャパシタＣ３とを電気的に離すように構成される。信号線１０１と、キャパシタＣ３とが電気的に接続されることで、伝送回路２８のインピーダンスには、キャパシタＣ３のキャパシタンスが付加される。すなわち、伝送回路２８のインピーダンスは、キャパシタＣ３のキャパシタンスが付加されることでリアクタンス成分が変化する。キャパシタＣ３のキャパシタンスは、例えば、７．６８［ｐＦ］である。

【0047】

抵抗回路１３０は、信号源１４０_７と、スイッチ素子１５０_７と、抵抗素子Ｒ１と、を含む。信号源１４０_７は、制御回路２７からの制御信号が供給される信号源を示している。信号源１４０_７は、スイッチ素子１５０_７に制御信号を出力して、スイッチ素子１５０_７の開閉動作を制御するように構成される。スイッチ素子１５０_７は、一方の入力端子に信号源１４０_７が接続され、他方の入力端子には基準電位が接続されている。基準電位は、グラウンドであるものとして説明するが、本開示はこれに限定されない。スイッチ素子１５０_７は、信号源１４０_７からの制御信号に従って、閉状態と開状態とを切り替えるように構成される。

【0048】

スイッチ素子１５０_７の一端には、信号線１０１が電気的に接続され、他端には抵抗素子Ｒ１の一端が電気的に接続されている。抵抗素子Ｒ１の他端は、基準電位に接続されている。この場合、スイッチ素子１５０_７は、閉状態とすることで信号線１０１と、抵抗素子Ｒ１とを電気的に接続するように構成される。スイッチ素子１５０_７は、開状態とすることで信号線１０１と、抵抗素子Ｒ１とを電気的に離すように構成される。信号線１０１と、抵抗素子Ｒ１とが電気的に接続されることで、伝送回路２８のインピーダンスには、抵抗素子Ｒ１の抵抗値が付加される。すなわち、伝送回路２８のインピーダンスは、抵抗素子Ｒ１の抵抗値が付加されることで実部成分が変化する。抵抗素子Ｒ１の抵抗値は、例えば、１［ｍΩ（milli-Ohm）］である。

【0049】

制御回路２７は、スイッチ素子１５０_１～スイッチ素子１５０_７のそれぞれの開閉状態を選択的に制御することで、伝送回路２８のインピーダンスを選択的に変化させ反射係数をポーラーチャート上において回転するように制御するように構成される。制御回路２７は、スイッチ素子１５０_１～スイッチ素子１５０_７のいずれか１つのスイッチ素子を閉状態とするか、全てのスイッチ素子を開状態とすることで、伝送回路２８のインピーダンスを複素平面において回転するように制御するように構成される。または、制御回路２７は、スイッチ素子１５０_１～スイッチ素子１５０_７のうちの、複数のスイッチ素子を閉状態とすることで、伝送回路２８のインピーダンスの選択により反射係数が回転するように制御してもよい。

【0050】

具体的には、スイッチ素子１５０_１～スイッチ素子１５０_７の全てのスイッチ素子が開状態のときに、伝送回路２８は、反射係数が複素平面において０°に位置するように構成される。スイッチ素子１５０_３のみが閉状態のときに、伝送回路２８は、インピーダンスが複素平面において４５°に位置するように構成される。スイッチ素子１５０_２のみが閉状態のときに、伝送回路２８は、インピーダンスが複素平面において９０°に位置するように構成される。スイッチ素子１５０_１のみが閉状態のときに、伝送回路２８は、インピーダンスが複素平面において１３５°に位置するように構成される。スイッチ素子１５０_４のみが閉状態のときに、伝送回路２８は、インピーダンスが複素平面において－４５°に位置するように構成される。スイッチ素子１５０_５のみが閉状態のときに、伝送回路２８は、インピーダンスが複素平面において－９０°に位置するように構成される。スイッチ素子１５０_６のみが閉状態のときに、伝送回路２８は、インピーダンスが複素平面において－１３５°に位置するように構成される。スイッチ素子１５０_７のみが閉状態のときに、伝送回路２８は、インピーダンスが複素平面において１８０°に位置するように構成される。

【0051】

制御回路２７は、送信されてきた電波を反射する際に、スイッチ素子１５０_１～スイッチ素子１５０_７のうち、予め定められたスイッチ素子の開閉状態を制御するように構成してよい。制御回路２７は、センサ４０からの出力に応じて、複素平面における回転位置にインピーダンスが位置するように、スイッチ素子１５０_１～スイッチ素子１５０_７を制御するように構成してよい。制御回路２７は、無線通信装置１の外部から送信された制御信号に基づいて、複素平面における回転位置にインピーダンスが位置するように、スイッチ素子１５０_１～スイッチ素子１５０_７を制御するように構成してよい。

【0052】

図５を用いて、伝送回路２８に係るシングルサイドバンドを実現する方法について説明する。

【0053】

図５には、反射係数を左回転させた時のバックスキャッタ信号の周波数スペクトラムを解析した結果例を示す。無線通信装置１が送信するバックスキャッタ信号（反射信号）のスペクトル波形となる。横軸は周波数、縦軸は信号強度を示している。図５には、キャリア信号６１と、ＵＳＢ信号６２と、ＬＳＢ信号６３とが示されている。キャリア信号６１の周波数は、例えば、１．０［ＧＨｚ（Giga Hertz）］である。ＵＳＢ信号６２の周波数は、例えば、１．００１［ＧＨｚ］である。ＬＳＢ信号６３の周波数は、例えば、０．９９９［ＧＨｚ］である。図５に示すキャリア信号６１のスペクトル強度は、約－４８［ｄＢ（Decibel）］である。ＵＳＢ信号６２のスペクトル強度は、約０［ｄＢ］である。ＬＳＢ信号６３のスペクトル強度は、約－６０［ｄＢ］である。ＵＳＢ信号６２と、ＬＳＢ信号６３とのスペクトル強度の差は、－６０［ｄＢ］である。すなわち、図５に示すスペクトル波形においては、ＬＳＢ信号６３はＵＳＢ信号６２と比べて抑圧されているので、ＵＳＢ信号６２のシングルサイドバンドが実現されているといえる。

【0054】

上述のとおり、伝送回路２８は、伝送回路２８のインピーダンスを選択的に変え反射係数を回転するように制御することで、シングルサイドバンドを実現することができる。すなわち、伝送回路２８は、キャリア信号に対するＬＳＢ信号及びＵＳＢ信号のいずれか一方を抑圧するように伝送回路２８のインピーダンスを制御することで、両サイドバンドを独立に利用でき、周波数帯域の利用効率を２倍に向上させることができる。

【0055】

伝送回路２８は、分波器などの構成を用いずに、バックスキャッタ信号のシングルサイドバンドを実現させることができる。このため、伝送回路２８は、分波器などの構成は不要なので、バックスキャッタ方式の無線通信装置を小型化することができる。

【0056】

なお、伝送回路２８では、複素平面において０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°、－１３５°、－９０°、－４５°の４５°刻みの８点でインピーダンスを制御するものとして説明した。これらの角度は例示であり、本開示を限定するものではない。インピーダンスを回転制御するポイントの数に特に制限はなく、３個でも、４個でも、６個でも１０個以上でもよい。インピーダンスを回転制御するポイントの数は、４個以上であることが好ましい。インピーダンスを回転制御するポイントの数は４の倍数であることが好ましい。インピーダンスを回転制御するポイントは、各ポイントの角度間隔が同じであってもよいし、異なっていてもよい。第１実施形態では、インピーダンスを回転制御するためのポイントの角度間隔は、厳密に一致するものだけでなく、所定の角度（例えば、１０°以内）ずれている場合も含む。第１実施形態では、インピーダンスを回転制御するための基準となるポイントの角度は、設計に応じて任意の角度だけずらすようにしてもよい。例えば、基準となるポイントのインピーダンスを０°に制御することが困難である場合には、２０°程度ずらすようにしてもよい。

【0057】

［第２実施形態］
次に、本開示の第２実施形態に係る伝送回路について説明する。上述したように、第１実施形態に係る伝送回路２８は、インピーダンス回路として、インダクタ回路１１０と、キャパシタ回路１２０と、抵抗回路１３０とを含む。しかしながら、本開示の伝送回路の構成は、これに限定されない。例えば、伝送回路は、インダクタ回路１１０、抵抗回路１３０を含まずに、キャパシタ回路１２０から構成されてもよい。この場合、伝送回路と、伝送回路に接続された信号の位相を９０°シフトさせる移相器とスイッチ素子とを用いてシングルサイドバンドを実現することができる。

【0058】

図６を用いて、第２実施形態に係る伝送回路の構成について説明する。図６は、第２実施形態に係る伝送回路の構成の一例を説明するための図である。

【0059】

図６に示すように、伝送回路２８Ａは、キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３を含む。キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３は、それぞれ、信号源１４０_１～信号源１４０_３と、スイッチ素子１５０Ａ_１～スイッチ素子１５０Ａ_３とを含む。スイッチ素子１５０Ａ_１～スイッチ素子１５０Ａ_３を特に区別する必要のない場合には、スイッチ素子１５０Ａと総称することもある。スイッチ素子１５０Ａは、第１実施形態で説明したスイッチ素子１５０と同様なので説明を省略する。

【0060】

キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３は、それぞれ、信号線１０３によって電気的に接続されている。信号線１０３は、入出力端子１０４と電気的に接続されている。キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３は、反射係数を複素平面（ポーラーチャート）において－１３５°～－９０°及び－９０°～０°を右回り又は左回りに回転制御する際に使用する回路である。

【0061】

キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３は、第１実施形態で説明した、キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３と同様である。具体的には、キャパシタＣ１のキャパシタンスは、１．３２［ｐＦ］である。キャパシタＣ２のキャパシタンスは、３．１８［ｐＦ］である。キャパシタＣ３のキャパシタンスは、７．６８［ｐＦ］である。

【0062】

制御回路２７は、スイッチ素子１５０Ａ_１～スイッチ素子１５０Ａ_３のそれぞれの開閉状態を制御することで、伝送回路２８Ａのインピーダンスを複素平面において回転するように制御可能である。制御回路２７は、スイッチ素子１５０Ａ_１～スイッチ素子１５０Ａ_３のいずれか１つのスイッチ素子を閉状態とするか、全てのスイッチ素子を開状態とすることで、伝送回路２８Ａのインピーダンスを複素平面において回転するように制御可能である。制御回路２７は、スイッチ素子１５０Ａ_１～スイッチ素子１５０Ａ_３のうち、複数のスイッチ素子を開状態として、伝送回路２８Ａのインピーダンスを複素平面において回転するように制御可能としてよい。

【0063】

スイッチ素子１５０Ａ_１～スイッチ素子１５０Ａ_３の全てのスイッチ素子が開状態のときに、伝送回路２８Ａは、インピーダンスが複素平面において０°に位置する。スイッチ素子１５０Ａ_１のみが閉状態のときに、伝送回路２８Ａは、インピーダンスが－４５°に位置する。スイッチ素子１５０Ａ_２のみが閉状態のときに、伝送回路２８Ａは、インピーダンスが－９０°に位置する。スイッチ素子１５０Ａ_３のみが閉状態のときに、伝送回路２８Ａは、インピーダンスが－１３５°に位置する。すなわち、制御回路２７は、スイッチ素子１５０Ａ１～スイッチ素子１５０Ａ３を制御することで、複素平面上におけるインピーダンスの位置を４点間で制御し得る。キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３は、インピーダンスを－１３５°～－９０°及び－９０°～０°の間で回転制御するように構成されうる。制御回路２７は、スイッチ素子１５０Ａ_１，１５０Ａ_２，１５０Ａ_３を順々に１つのみを閉状態とすることで、伝送回路２８Ａのインピーダンスを右回りに回転制御するように構成される。制御回路２７は、スイッチ素子１５０Ａ_３，１５０Ａ_２，１５０Ａ_１を順々に１つのみを閉状態とすることで、伝送回路２８Ａのインピーダンスを左回りに回転制御するように構成される。

【0064】

図７を用いて、第２実施形態に係る伝送回路を複素平面においてインピーダンスを回転制御する方法を説明する。図７は、第２実施形態（図６）に係る複素平面において反射係数を回転制御する方法を説明するための図である。

【0065】

図７に示すように、図６に示した、伝送回路２８Ａ（キャパシタ回路１２０_１～キャパシタ回路１２０_３）をキャパシタＩＣ１６０として集積回路化して用いてよい。この場合、キャパシタＩＣ１６０は、切り替えスイッチ制御回路２００による切り替えスイッチ素子１９０の切り替えにより、移相器１７０と、信号線１８０とのいずれか一方に接続されるように構成される。

【0066】

移相器１７０は、図示しないキャパシタと、インダクタと、キャパシタと、を含む。移相器１７０は、入力された信号の位相を９０°シフトさせて出力する移相器である。

【0067】

切り替えスイッチ制御回路２００は、インピーダンスを０°～－９０°及び－９０°～－１３５°の間で回転制御する場合には、キャパシタＩＣ１６０と、信号線１８０とを接続するように、切り替えスイッチ素子１９０を制御する。

【0068】

切り替えスイッチ制御回路２００は、インピーダンスを４５°～９０°、及び９０°～１８０°の間で回転制御する場合には、キャパシタＩＣ１６０と、移相器１７０を接続するように、切り替えスイッチ素子１９０を制御する。キャパシタＩＣ１６０と、移相器１７０とを接続することで、複素平面上におけるインピーダンスの位置を８点間で制御し得る。このように、集積回路化することにより、小型化に有利な構成とすることができる。

【0069】

図８を用いて、第２実施形態に係るシングルサイドバンドを実現する方法について説明する。

【0070】

図８は、反射係数を左回転させた場合のバックスキャッタ信号の周波数スペクトラムの解析結果を示す。無線通信装置１が送信するバックスキャッタ信号のスペクトル波形が示されている。図８には、キャリア信号６１Ａと、ＵＳＢ信号６２Ａと、ＬＳＢ信号６３Ａとが示されている。キャリア信号６１Ａの周波数は、例えば、１．０［ＧＨｚ］である。ＵＳＢ信号６２Ａの周波数は、１．００１［ＧＨｚ］である。ＬＳＢ信号６３Ａの周波数は、０．９９９［ＧＨｚ］である。キャリア信号６１Ａのスペクトル強度は、約－５０［ｄＢ］である。ＵＳＢ信号６２のスペクトル強度は、約０［ｄＢ］である。ＬＳＢ信号６３のスペクトル強度は、約－５０［ｄＢ］である。ＵＳＢ信号６２と、ＬＳＢ信号６３とのスペクトル強度の差は、約－５０［ｄＢ］である。すなわち、図８に示すスペクトル波形において、ＬＳＢ信号６３はＵＳＢ信号６２と比べて抑圧されているので、ＵＳＢ信号６２のシングルサイドバンドが実現されている。

【0071】

図７に示す第２実施形態では、抵抗器およびキャパシタンスに比べてサイズが大きいインダクタの使用を減らすことができる。図７に示す第２実施形態では、ＩＣ化することが容易となるので、小型化により有利な構成となる。

【0072】

［第２実施形態の変形例］
次に、本開示の第２実施形態の変形例の構成について説明する。第２実施形態では、位相をシフトさせるための移相器を１つのみ含んでいたが、本開示はこれに限定されない。本開示では、複数の移相器を含んでよい。

【0073】

図９を用いて、第２実施形態の変形例の構成について説明する。図９は、第２実施形態の変形例の構成を説明するための図である。

【0074】

図９には、キャパシタＩＣ１６０と、移相器１７０Ａと、移相器１７０Ｂと、移相器１７０Ｃと、切り替えスイッチ制御回路２００と、が示されている。移相器１７０Ａは、例えば、位相を４５°シフトさせるように構成される移相器である。移相器１７０Ｂは、例えば、位相を９０°シフトさせるように構成される移相器である。移相器１７０Ｃは、例えば、位相を１３５°シフトさせるように構成される移相器である。

【0075】

図９に示す例においては、キャパシタＩＣ１６０は、例えば、伝送回路２８Ａのキャパシタ回路１２０_１のみをＩＣ化している。切り替えスイッチ制御回路２００は、インピーダンスを０°～９０°の間で回転制御する場合には、キャパシタＩＣ１６０と、移相器１７０Ａとを接続するように、切り替えスイッチ素子１９０を制御するように構成される。切り替えスイッチ制御回路２００は、インピーダンスを９０°～１８０°の間で回転制御する場合には、キャパシタＩＣ１６０と、移相器１７０Ｂとを接続するように、切り替えスイッチ素子１９０を制御するように構成される。切り替えスイッチ制御回路２００は、インピーダンスを１８０°～２７０°の間で回転制御する場合には、キャパシタＩＣ１６０と、移相器１７０Ｃとを接続するように、切り替えスイッチ素子１９０を制御するように構成される。切り替えスイッチ制御回路２００は、インピーダンスを２７０°～３６０°の間で回転制御する場合には、キャパシタＩＣ１６０と、信号線１８０とを接続するように、切り替えスイッチ素子１９０を制御するように構成される。第２実施形態の変形例では、複数の移相器を含む伝送回路を構成することができる。

【0076】

［第３実施形態］
次に、本開示に係る第３実施形態について説明する。第３実施形態では、受信した信号に対して変調処理を実行して、信号を出力する。第３実施形態は、無線通信装置１が、例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式の変調を使って信号を変調する場合に、変調信号のシングルサイドバンドを実現する。

【0077】

図１０を用いて、変調信号のスペクトル波形の一例について説明する。図１０は、変調信号のスペクトル波形の一例を示す図である。

【0078】

図１０には、ＱＰＳＫ変調されたバックスキャッタ信号のスペクトル波形Ｗ１が示されている。図１０において、横軸は周波数であり、縦軸は強度である。図１０に示すように、ＱＰＳＫ変調されたバックスキャッタ信号は、横軸に広がりを持つ波形となる。この場合、ＵＳＢ信号８１と、ＵＳＢ信号８１の隣接信号８２との差は、約１５ｄＢとなる。第３実施形態では、周波数の使用効率を高めるＱＰＳＫの変調方式を提供する。

【0079】

図１１を用いて、第３実施形態に係るＱＰＳＫ変調について説明する。図１１は、第３実施形態に係るＱＰＳＫ変調を説明するための図である。

【0080】

図１１は、第３実施形態に係るＱＰＳＫ信号の信号点配置図を示している。信号点配置図には、点Ｐ１～点Ｐ１６の１６個の点が示されている。点Ｐ１の位相は０°である。点Ｐ２の位相は２２．５°である。点Ｐ３の位相は４５°である。点Ｐ４の位相は６７．５°である。点Ｐ５の位相は９０°である。点Ｐ６の位相は１１２．５°である。点Ｐ７の位相は１３５°である。点Ｐ８の位相は１５７．５°である。点Ｐ９の位相は１８０°である。点Ｐ１０の位相は２０２．５°である。点Ｐ１１の位相は２２５°である。点Ｐ１２は２４７．５°である。点Ｐ１３の位相は２７０°である。点Ｐ１４の位相は２９２．５°である。点Ｐ１５の位相は３１５°である。点Ｐ１６の位相は３３７．５°である。点Ｐ１～点Ｐ１６のそれぞれの位相は、例えば、第２実施形態で説明したキャパシタをスイッチで切り替える伝送回路２８Ａと移相器と切り替えスイッチの組み合わせ（図７参照）の応用で実現できる。

【0081】

ＱＰＳＫ変調は、通常、位相が９０°ごとに変化した４つの信号が用いられる。図１１に示す例でいえば、位相が４５°の点Ｐ３と、位相が１３５°の点Ｐ７と、位相が２２５°の点Ｐ１１と、位相が３１５°の点Ｐ１５とが用いられる。例えば、ＱＰＳＫ変調において、点Ｐ３から点Ｐ７にＱＰＳＫ信号が変化した場合には、位相が急激に変化することになる。

【0082】

第３実施形態では、図１１に示す１６個の位相を用いることで、無線通信装置１は、ＱＰＳＫ変調において連続的に位相を変化させるように構成される。例えば、１シンボル長が１０回転する間に、ＱＰＳＫ信号の位相が０°、±９０°または１８０°変化するように制御する。例えば、図１１に示す点Ｐ３から点Ｐ７まで変化させる場合、１シンボル長が１０回転する間に、点Ｐ４と、点Ｐ５と、点Ｐ６と、点Ｐ７とを経由するように変化するので、位相が４回進めて変化する。例えば、点Ｐ３から点Ｐ１５に変化させる場合、点Ｐ２と、点Ｐ１と、点Ｐ１６と、点Ｐ１５とを経由して変化するので、位相が４回遅らせて変化する。すなわち、１６点の位相を用いることで、無線通信装置１は、ＱＰＳＫ変調において、位相をゆっくりと変化させることができるように構成される。言い換えれば、無線通信装置１は、位相を準連続的に変化させることができるように構成される。

【0083】

図１２と、図１３とを用いて、第３実施形態に係る変調信号のスペクトル波形の一例について説明する。図１２と、図１３とは、第３実施形態に係る変調信号のスペクトル波形の一例を示す図である。

【0084】

図１２は、無線通信装置１が準連続的に位相を進めた場合のスペクトル波形Ｗ２を示している。この場合、ＵＳＢ信号８３と、ＵＳＢ信号８３の隣接信号８４との差は、約３０ｄＢとなる。すなわち、無線通信装置１は、準連続的に位相を進めることで、周波数の利用効率を高めることができる。

【0085】

図１３は、無線通信装置１が準連続的に位相を遅らせた場合のスペクトル波形Ｗ３を示している。この場合、ＵＳＢ信号８５と、ＵＳＢ信号８５の隣接信号８６との差は、約３０ｄＢとなる。すなわち、無線通信装置１は、準連続的に位相を遅らせることで、周波数の利用効率を高めることができる。

【0086】

上述のとおり、第３実施形態では、無線通信装置１は、ＱＰＳＫ変調において、バックスキャッタ信号のＵＳＢ信号に隣接する信号を抑圧することができる。これにより、無線通信装置１は、ＱＰＳＫ変調においても、周波数の利用効率を改善することができる。

【0087】

また、本実施形態では、位相変調を用いて、反射係数を制御する方法について説明したが、本開示はこれに限定されない。本開示では、例えば、デジタル情報に応じて反射係数の回転速度を変化させることで、ＳＳＢ信号上に周波数変調をかけることでも、反射係数を制御し得る。

【0088】

以上、本開示の実施形態を説明したが、これら実施形態の内容により本開示が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0089】

１ 無線通信装置
１０ アンテナ
１１ ＢＰＦ
２０ ＲＦＢＳデバイス
２１ 高周波スイッチ
２２ アンプ
２３ 復調部
２４ 発振部
２５，２６ ＬＰＦ
２７ 制御回路（第１制御回路）
２８ 伝送回路
３０ 制御装置
４０ センサ
１１０ インダクタ回路
１２０ キャパシタ回路
１３０ 抵抗回路
１４０ 信号源
１５０，１５０Ａ スイッチ素子（第１スイッチ素子）
１６０ キャパシタＩＣ
１７０，１７０Ａ，１７０Ｂ，１７０Ｃ 移相器
１９０ 切り替えスイッチ素子（第２スイッチ素子）
２００ 切り替えスイッチ制御回路（第２制御回路）

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】