特許 7607533 無線受信機

(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】2024-12-19

(45)【発行日】2024-12-27

(54)【発明の名称】無線受信機

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/26 20060101AFI20241220BHJP

   H04B 1/18 20060101ALI20241220BHJP

   H04B 1/10 20060101ALI20241220BHJP

【ＦＩ】

H04B1/26 J

H04B1/18 Z

H04B1/10 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021125956

(22)【出願日】2021-07-30

(65)【公開番号】P2023020544

(43)【公開日】2023-02-09

【審査請求日】2023-12-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000233826

【氏名又は名称】能美防災株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000752

【氏名又は名称】弁理士法人朝日特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小田島 徹

【審査官】赤穂 美香

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１０４５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００８０８３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１８３３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１９７２５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１７１０５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １／２６

Ｈ０４Ｂ １／１８

Ｈ０４Ｂ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナで受信した信号からイメージ妨害波を除去するためのイメージ妨害波除去回路と、
ＧＰＩＯ（general-purpose input/output）と
を搭載した無線ＩＣと、
前記イメージ妨害波と同じ高調波の周波数のクロック信号を前記ＧＰＩＯに出力し、当該クロック信号の輻射干渉により前記イメージ妨害波除去回路を校正するための水晶発振器と
を備える無線受信機。

【請求項2】

前記水晶発振器を搭載した、前記無線ＩＣとは異なるＩＣをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の無線受信機。

【請求項3】

前記ＧＰＩＯの出力端子は、前記アンテナの入力に有線で接続されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の無線受信機。

【請求項4】

前記ＧＰＩＯと前記イメージ妨害波除去回路は、いずれも電源電圧ラインまたはグランドに接続されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の無線受信機。

【請求項5】

前記校正は、前記無線受信機により受信動作が行われる前に実行されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の無線受信機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線受信機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、無線通信におけるイメージ妨害波を除去するための回路として、イメージ妨害波除去回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。このイメージ妨害波除去回路を校正するためには、イメージ妨害波と同じ高調波の周波数の信号を印加する必要がある。そのため、例えば、イメージ妨害波除去回路と水晶発振器を備える無線ＩＣでは、水晶発振器の高調波がイメージ妨害波と同じくなるように受信周波数を調整し、水晶発振器からの輻射干渉による飛び込みを信号の印加とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１５４５０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、無線ＩＣ内の水晶発振器を使用せず、別ＩＣの水晶発振器から無線ＩＣにクロック信号を供給する場合や使用する基板のパターンによっては、水晶発振器からの輻射干渉が小さく、イメージ妨害波除去回路を適切に校正することができない。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、イメージ妨害波除去回路の校正の精度を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために本発明に係る無線受信機は、アンテナで受信した信号からイメージ妨害波を除去するためのイメージ妨害波除去回路と、ＧＰＩＯ（general-purpose input/output）とを搭載した無線ＩＣと、前記イメージ妨害波と同じ高調波の周波数のクロック信号を前記ＧＰＩＯに出力し、当該クロック信号の輻射干渉により前記イメージ妨害波除去回路を校正するための水晶発振器とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、イメージ妨害波除去回路の校正の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】無線受信機１の構成を示す図

【図2】イメージ妨害波除去回路７に対してクロック高調波が飛び込む経路を示す図

【図3】一般的な無線ＩＣ２のピン配置の一例を示す図

【図4】無線受信機１Ａの構成を示す図

【図5】無線受信機１Ｂの構成を示す図

【図6】無線受信機１Ｃの構成を示す図

【発明を実施するための形態】

【0009】

１．実施形態
本発明の一実施形態に係る無線受信機１について説明する。ここで説明する無線受信機１は、例えば、無線式の火災感知器や、無線式のフラッシュライト（聴覚障害者に対して火災の発生を通知するための警報装置）や、無線式の中継器である。

【0010】

図１は、無線受信機１の構成を示す図である。同図に示すように、無線受信機１は、無線ＩＣ２と、無線ＩＣ２に接続されたアンテナ３および水晶発振器４とを備えている。

【0011】

これらの構成部品のうち、無線ＩＣ２には、無線受信回路５とＧＰＩＯ（general-purpose input/output）６が搭載されている。無線受信回路５は、アンテナ３で受信した信号から所望の情報を取り出すための回路である。この無線受信回路５は、受信信号からイメージ妨害波を除去するために、イメージ妨害波除去回路７を備えている。このイメージ妨害波除去回路７は、利得と位相を調整してイメージのダミー信号を生成し、受信信号からキャンセルすることで、イメージ妨害波を除去する。

【0012】

このイメージ妨害波除去回路７を正常に動作させるためには、校正が必要である。校正を行う際には、イメージ妨害波除去回路７に対して、イメージ妨害波と同じ高調波の周波数の信号を印加する。このような校正は、無線受信機１により受信動作が行われる前に実行する。具体的には、キャリアセンス実行前、電源投入時または工場出荷時に実行する。

【0013】

次に、ＧＰＩＯ６について説明する。ＧＰＩＯ６は、外部装置に対して信号を出力したり、外部装置から信号を入力したりするための汎用の端子である。このＧＰＩＯ６の各端子は、出力用または入力用の区別が予めなされておらず、ソフトウェアを使って、その用途を設定することができる。このＧＰＩＯ６は、選択回路８、出力バッファ９、寄生容量１０およびＧＰＩＯ出力端子１１を備えている。なお、本実施形態の説明では、ＧＰＩＯ６の入力回路についての説明は省略する。

【0014】

ＧＰＩＯ６の構成部品のうち、選択回路８は、出力バッファ９に出力する信号を選択するための回路である。この選択回路８における選択はソフトウェアで制御される。

【0015】

この選択回路８には、入力される信号の１つとして、水晶発振器４からクロック信号が入力される。このクロック信号は、イメージ妨害波と同じ高調波の周波数の信号である。このクロック信号は、輻射干渉によりイメージ妨害波除去回路７を校正する際に出力バッファ９に出力される。なお、この選択回路８に対してクロック信号を入力する水晶発振器４は、無線ＩＣ２とは異なるＩＣに搭載されている。具体的には、例えば、水晶発振器ＩＣに搭載されている。

【0016】

次に、出力バッファ９について説明する。出力バッファ９は、選択回路８から入力された信号をＧＰＩＯ出力端子１１に出力するための部品である。具体的には、ＣＭＯＳインバータ回路である。

【0017】

この出力バッファ９にクロック信号が入力されると、出力バッファ９からＧＰＩＯ出力端子１１に対して電流が出たり入ったりする。言い換えると、出力バッファ９の出力が変動する。その際、出力バッファ９とＧＰＩＯ６の寄生容量１０は、図１に示すように、電源電圧ラインとグランドに接続されているため、電源電圧ラインとグランドの電位が揺れることになる。

【0018】

電源電圧ラインとグランドは、図１に示すように、イメージ妨害波除去回路７にも接続されている。そのため、電源電圧ラインとグランドの電位の揺れはイメージ妨害波除去回路７にも影響する。具体的には、この電源電圧ラインとグランドの電位の揺れを通じて、イメージ妨害波除去回路７に対して信号が印加される。その際に印加される信号を、イメージ妨害波と同じ高調波の周波数の信号とすることで、イメージ妨害波除去回路７を校正することができる。

【0019】

図２は、イメージ妨害波除去回路７に対してクロック高調波が飛び込む経路を示す図である。同図では、クロック高調波の飛び込み経路を一点鎖線の矢印で示している。同図に示すように、無線受信機１では、水晶発振器４のクロック信号の高調波が電源電圧ラインとグランドを介してイメージ妨害波除去回路７に飛び込むようになっている。
以上が無線受信機１の構成についての説明である。

【0020】

以上説明した無線受信機１では、イメージ妨害波除去回路７を校正するためにＧＰＩＯ６にクロック信号を入力する。ここで、クロック信号が入力されるＧＰＩＯ６の端子は、無線ＩＣ２において受信端子（言い換えると、差動入力端子）の近くに配置されることが多い。図３は、一般的な無線ＩＣ２のピン配置の一例を示す図である。同図に示す無線ＩＣ２では、ＧＰＩＯ６の端子Ｔ１と受信端子Ｔ２が近傍に配置されている。そのため、ＧＰＩＯ６にクロック信号を入力することで、イメージ妨害波除去回路７に対する水晶発振器４からの輻射干渉を大きくすることができる。その結果、ＧＰＩＯ６にクロック信号を入力しない場合と比較して、イメージ妨害波除去回路７の校正の精度を向上させることができる。

【0021】

２．変形例
上記の実施形態は下記のように変形してもよい。また、下記の変形は互いに組み合わせてもよい。

【0022】

２－１．変形例１
イメージ妨害波除去回路７に対する水晶発振器４からの輻射干渉をさらに大きくするために、ＧＰＩＯ出力端子１１を電源電圧ラインに接続してもよい。図４は、この変形を加えた無線受信機１Ａの構成を示す図である。同図に示すように、無線受信機１Ａでは、ＧＰＩＯ出力端子１１が受動素子１２を介して電源電圧ラインに接続されている。なお、ここで言う受動素子１２とは、抵抗、コイルまたはコンデンサあるいはこれらの２以上の組み合わせである。

【0023】

無線受信機１ＡのＧＰＩＯ出力端子１１には、出力バッファ９からクロック信号が入力される。ＧＰＩＯ出力端子１１にクロック信号が入力されると、ＧＰＩＯ出力端子１１の出力が変動する。その際、このＧＰＩＯ出力端子１１は電源電圧ラインと接続されているため、電源電圧ラインの電位が揺れることになる。その結果、この電源電圧ラインの電位の揺れを通じて、クロック信号の高調波がイメージ妨害波除去回路７に飛び込むことになる（図４の一点鎖線の矢印を参照）。

【0024】

このように無線受信機１Ａでは、ＧＰＩＯ出力端子１１からクロック信号を出力することで、当該端子に接続された電源電圧ラインの電位を揺らすことができる。そのため、上記の実施形態と比較して、イメージ妨害波除去回路７に対する水晶発振器４からの輻射干渉をさらに大きくすることができる。

【0025】

２－２．変形例２
変形例１ではＧＰＩＯ出力端子１１を電源電圧ラインに接続しているが、これに代えて、ＧＰＩＯ出力端子１１をグランドに接続してもよい。図５は、この変形を加えた無線受信機１Ｂの構成を示す図である。同図に示すように、無線受信機１Ｂでは、ＧＰＩＯ出力端子１１が受動素子１２を介してグランドに接続されている。

【0026】

この無線受信機１ＢのＧＰＩＯ出力端子１１には、出力バッファ９からクロック信号が入力される。ＧＰＩＯ出力端子１１にクロック信号が入力されると、ＧＰＩＯ出力端子１１の出力が変動する。その際、このＧＰＩＯ出力端子１１はグランドと接続されているため、グランドの電位が揺れることになる。その結果、このグランドの電位の揺れを通じて、クロック信号の高調波がイメージ妨害波除去回路７に飛び込むことになる（図５の一点鎖線の矢印を参照）。

【0027】

このように無線受信機１Ｂでは、ＧＰＩＯ出力端子１１からクロック信号を出力することで、当該端子に接続されたグランドの電位を揺らすことができる。そのため、上記の実施形態と比較して、イメージ妨害波除去回路７に対する水晶発振器４からの輻射干渉をさらに大きくすることができる。

【0028】

２－３．変形例３
変形例２ではＧＰＩＯ出力端子１１をグランドに接続しているが、これに代えて、ＧＰＩＯ出力端子１１をアンテナ３に接続してもよい。図６は、この変形を加えた無線受信機１Ｃの構成を示す図である。同図に示すように、無線受信機１Ｃでは、ＧＰＩＯ出力端子１１が受動素子１２を介してアンテナ３の入力に接続されている。

【0029】

この無線受信機１ＣのＧＰＩＯ出力端子１１には、出力バッファ９からクロック信号が入力される。ＧＰＩＯ出力端子１１にクロック信号が入力されると、入力されたクロック信号は、アンテナ３を介してイメージ妨害波除去回路７に入力されることになる。すなわち、クロック信号の高調波がイメージ妨害波除去回路７に飛び込むことになる（図６の一点鎖線の矢印を参照）。

【0030】

このように無線受信機１Ｃでは、ＧＰＩＯ出力端子１１からイメージ妨害波除去回路７に対してクロック信号を直接入力する。そのため、上記の実施形態と比較して、イメージ妨害波除去回路７に対する水晶発振器４からの輻射干渉をさらに大きくすることができる。

【0031】

２－４．変形例４
無線受信機１の水晶発振器４は、無線ＩＣ２とは異なるＩＣに搭載されている。しかし、これに代えて、水晶発振器４を無線ＩＣ２に搭載するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0032】

１…無線受信機１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２…無線ＩＣ、３…アンテナ、４…水晶発振器、５…無線受信回路、６…ＧＰＩＯ、７…イメージ妨害波除去回路、８…選択回路、９…出力バッファ、１０…寄生容量、１１…ＧＰＩＯ出力端子、１２…受動素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】