JP2009296237A - 干渉除去器、通信機 - Google Patents

Abstract

【課題】干渉波による受信特性の劣化を効果的に低減する干渉除去器、通信機を得る。
【解決手段】この通信機は、第１の干渉波の放射源近傍に配置され、この第１の干渉波を検出する第１の検出器と、第１の干渉波より電力レベルの低い第２の干渉波の放射源近傍に配置され、この第２の干渉波を検出する第２の検出器と、第１の検出器で検出される第１の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して受信信号へ合成して、受信信号から第１の干渉波を除去する第１の干渉除去器と、第１の干渉除去器から出力される受信信号を増幅する増幅器と、第２の検出器で検出される第２の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して増幅器から出力される受信信号へ合成して、受信信号から第２の干渉波を除去する第２の干渉除去器とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、干渉波による受信特性の劣化を低減する干渉除去器、通信機に関する。

送信と受信を同時に行う通信機においては、自己の送信信号が受信アンテナ等から混入することによる受信特性の劣化が問題となる。このため、通信機では、受信アンテナへ混入した送信信号を除去する方法が提案されている(特許文献１参照)。
特開２００６−２７９０９号公報

近年、集積回路の動作速度が高速化されている。この高速化により、クロック信号の高調波やデジタルデータ信号の高調波などをふくむ電磁干渉波（ＥＭＩ：Electromagnetic Interference）が前記集積回路間を結ぶ配線などから放射されている。この電磁干渉波（以下、干渉波と称す）が受信アンテナに混入すると通信機の受信特性が劣化してしまう。しかしながら従来の通信機は、この干渉波による受信特性の劣化を十分に低減できなかった。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、本発明は、この干渉波による受信特性の劣化を効果的に低減する干渉除去器および通信機を得ることを目的としている。

本発明の一態様に係る通信機は、第１の干渉波の放射源近傍に配置され、この第１の干渉波を検出する第１の検出器と、第１の干渉波より電力レベルの低い第２の干渉波の放射源近傍に配置され、この第２の干渉波を検出する第２の検出器と、第１の検出器で検出される第１の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して受信信号へ合成して、受信信号から第１の干渉波を除去する第１の干渉除去器と、第１の干渉除去器から出力される受信信号を増幅する増幅器と、第２の検出器で検出される第２の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して増幅器から出力される受信信号へ合成して、受信信号から第２の干渉波を除去する第２の干渉除去器とを具備する。

本発明の一態様に係る干渉除去器は、第１の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して第１の補償信号を生成し、該第１の補償信号と受信信号とを合成して該受信信号に混入した第１の干渉波を除去する第１の干渉波除去部と、第１の除去部により第１の干渉波が除去された受信信号を増幅する増幅部と、第１の干渉波よりも電力レベルの小さい第２の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して第２の補償信号を生成し、該第２の補償信号と増幅部により増幅された受信信号とを合成して受信信号に混入した第２の干渉波を除去する第２の干渉波除去部とを具備する。

本発明によれば、干渉波による受信特性の劣化を効果的に低減する干渉除去器および通信機を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一つの実施形態に係る通信機１にアンテナ５０を接続した構成を示すブロック図である。

アンテナ５０は、図示しない放送局などから送信される所望信号を受信して干渉除去器１０Ａへ出力する。このときクロック発振器４２や復号部４３などから放射される電磁干渉波（以下、干渉波と称す）がアンテナ５０へ混入する。そのためアンテナ５０に混入した干渉波は、この所望信号と共に干渉除去器１０Ａへ出力される。

検出部３０Ａは、アンテナ５０直下での電力レベルが大きくなる干渉波の放射源近傍に配置され、例えば、後述する増幅器２０で発生する歪成分が設計上許容できない干渉波を検出する。検出部３０Ｂは、アンテナ５０直下での電力レベルが小さくなる干渉波の放射源近傍に配置され、例えば、後述する増幅器２０で発生する歪成分が設計上許容できる干渉波を検出する。なお、ここでいう電力レベルとは電力強度または電界強度のことである。

この実施形態では、検出部３０Ａは、クロック発振器４２の近傍に配置され、クロック発振器４２から放射される干渉波を検出する。また、検出部３０Ｂは、復号部４３の近傍に配置され、復号部４３から放射される干渉波を検出する。ここで、検出部３０Ａおよび検出部３０Ｂは、キャパシタによる容量結合またはインダクタによる誘導結合によりクロック発振器４２および復号部４３から放射される干渉波を検出する。

干渉除去器１０Ａは、合成器１１Ａ、移相器１２Ａおよび利得調整器１３Ａを具備する。利得調整器１３Ａは、増幅器または減衰器の少なくとも一方を具備し、検出部３０Ａで検出される干渉波の電力レベルを調整して移相器１２Ａへ出力する。移相器１２Ａは、利得調整器１３Ａから出力される干渉波の位相を調整して合成器１１Ａへ出力する。合成器１１Ａは、移相器１２Ａから出力される電力レベルおよび位相を調整した後の干渉波（以下、補償信号Ａと称す）をアンテナ５０から出力される受信信号へ合成して増幅器２０へ出力する。増幅器２０は、干渉除去器１０Ａから出力される受信信号を所定の増幅率で増幅して干渉除去器１０Ｂへ出力する。ここで合成とは、減算または加算のことをいう。

干渉除去器１０Ｂは、合成器１１Ｂ、移相器１２Ｂおよび利得調整器１３Ｂを具備する。利得調整器１３Ｂは、増幅器または減衰器の少なくとも一方を具備し、検出部３０Ｂで検出される干渉波の電力レベルを調整して移相器１２Ｂへ出力する。移相器１２Ｂは、利得調整器１３Ｂから出力される干渉波の位相を調整して合成器１１Ｂへ出力する。合成器１１Ｂは、移相器１２Ｂから出力される電力レベルおよび位相を調整した後の干渉波（以下、補償信号Ｂと称す）を増幅器２０から出力される受信信号へ合成して変調部６０へ出力する。

ここで、利得調整器１３Ａでの調整量は、除去対象であるクロック発振器４２から放射されアンテナ５０へ混入した干渉波の電力レベルに対応した量としておく。また、利得調整器１３Ｂでの調整量は、除去対象である復号部４３から放射されアンテナ５０へ混入した干渉波を増幅器２０で増幅した後の電力レベルに対応した量としておく。

また、移相器１２Ａ、移相器１２Ｂでの位相の調整量は、前記干渉波の伝搬経路などで生じた位相差を補正し合成した際に打ち消しあう量、例えば、干渉波の位相と同位相もしくは逆位相となる量としておく。同位相に調整した場合、合成器１１Ａ、Ｂは、受信信号から補償信号Ａ、Ｂをそれぞれ減算する。また、逆位相に調整した場合、合成器１１Ａ、Ｂは、受信信号に補償信号Ａ、Ｂをそれぞれ加算する。

干渉除去器１０Ａと干渉除去器１０Ｂは、基本的に同じ構成をしている。干渉除去器１０Ａは、アンテナ５０直下での電力レベルが大きく、後述する増幅器２０で発生する歪成分が設計上許容できない干渉波を除去する。干渉除去器１０Ｂは、アンテナ５０直下での電力レベルが小さく、後述する増幅器２０で発生する歪成分が設計上許容できる干渉波を除去する。ここで、干渉除去器１０Ａを増幅器２０の前段に配置したのは、電力レベルの高い干渉波を増幅器２０の前段で除去することで、増幅器２０で発生する歪成分を軽減できるためである。

また、干渉除去器１０Ｂを増幅器２０の後段に配置したのは、干渉除去器１０Ｂで発生する熱雑音のレベルを相対的に下げて当該熱雑音の影響を低減できるためである。従って、干渉除去器１０Ａと干渉除去器１０とは、異なる構成であっても良く、いずれかが省略されていても良い。また、移相器１２Ａおよび移相器１２Ｂは、遅延器で構成してもよく、遅延器と移相器とを組み合わせて構成しても良い。また、干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂにおける電力レベル調整と位相調整の順番を逆にしても良い。

周波数変換部６０は、ミクサ６１および局部発振器６２を具備する。周波数変換部６０は、干渉除去器１０Ｂから出力される受信信号の周波数を局部発振器６２のローカル信号により変換する。信号処理部４０は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）コンバータ４１、クロック発振器４２および復号部４３を具備する。Ａ／Ｄコンバータ４１は、周波数変換部６０から出力される受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して復号部４３へ出力する。復号部４３は、Ａ／Ｄコンバータ４１から出力される受信信号を復号して出力端子７０へ出力する。クロック発振器４２は、Ａ／Ｄコンバータ４１および復号部４３へクロック信号を供給する。

次に、図１および図２Ａ乃至図２Ｆを用いてこの実施形態に係る通信機１の動作を説明する。図２Ａは、図１に示すａ点における周波数スペクトラムを表した図である。図２Ｂは、図１に示すｂ点における周波数スペクトラムを表した図である。図２Ｃは、図１に示すｃ点における周波数スペクトラムを表した図である。図２Ｄは、図１に示すｄ点における周波数スペクトラムを表した図である。図２Ｅは、図１に示すｅ点における周波数スペクトラムを表した図である。図２Ｆは、図１に示すｆ点における周波数スペクトラムを表した図である。

所望信号スペクトラム２０１は、図１のａ点における周波数スペクトラムのうち、放送局などからアンテナ５０へ送信される所望信号の周波数スペクトラムである。干渉波スペクトラム２０２はクロック発振器４２から、干渉波スペクトラム２０３は復号部４３から、それぞれ放射されアンテナ５０へ混入する干渉波の周波数スペクトラムである。雑音スペクトラム２０４は、アンテナ５０で発生する熱雑音などの周波数スペクトラムである。

雑音スペクトラム２０５は、干渉除去器１０Ａで発生する熱雑音などの周波数スペクトラムである。雑音スペクトラム２０６は、干渉除去器１０Ｂで発生する熱雑音などの周波数スペクトラムである。補償信号スペクトラム２０７は検出部３０Ａで、補償信号スペクトラム２０８は検出部３０Ｂで、それぞれ検出される干渉波の電力レベルおよび位相を調整した補償信号Ａ、Ｂの周波数スペクトラムである。

アンテナ５０は、放送局などから送信される所望信号を受信して干渉除去器１０Ａへ出力する。このとき、クロック発振器４２および復号部４３から放射される干渉波がアンテナ５０へ混入し、所望信号と共に干渉除去器１０Ａへ出力される。また、アンテナ５０で発生する熱雑音なども、所望信号と共に干渉除去器１０Ａへ出力される。このため、図１のａ点では、図２Ａに示す所望信号スペクトラム２０１、干渉波スペクトラム２０２、干渉波スペクトラム２０３および雑音スペクトラム２０４が存在する。

検出部３０Ａは、クロック発振器４２から放射される干渉波を検出して、利得調整器１３Ａへ出力する。利得調整器１３Ａおよび移相器１２Ａは、検出部３０Ａから出力される干渉波の電力レベルおよび位相を調整して、補償信号Ａを合成器１１Ａへ出力する。ここで、移相器１２Ａから合成器１１Ａへは補償信号Ａに加えて、移相器１２Ａおよび利得調整器１３Ａで発生する熱雑音などが出力される。このため、図１のｂ点では、図２Ｂに示す補償信号スペクトラム２０７および雑音スペクトラム２０５が存在する。

合成器１１Ａは、アンテナ５０から出力される受信信号、移相器１２Ａから出力される補償信号Ａおよび熱雑音などの雑音を合成して増幅器２０へ出力する。移相器１２Ａから出力される補償信号Ａは、クロック発振器４２から放射されアンテナ５０へ混入する干渉波と同電力レベル、逆位相に調整されている。

このため、クロック発振器４２から放射されアンテナ５０へ混入する干渉波は、移相器１２Ａから出力される補償信号Ａにより除去される。その結果、図１のｃ点では、図２Ｃに示す所望信号スペクトラム２０１、干渉波スペクトラム２０３、雑音スペクトラム２０４および雑音スペクトラム２０５が存在する。

増幅器２０は、合成器１１Ａから出力される受信信号を増幅して干渉除去器１０Ｂへ出力する。図１のｄ点では、図２Ｄに示す増幅後の所望信号スペクトラム２０１、干渉波スペクトラム２０３、雑音スペクトラム２０４および雑音スペクトラム２０５が存在する。

検出部３０Ｂは、復号部４３から放射される干渉波を検出して、利得調整器１３Ｂへ出力する。利得調整器１３Ｂおよび移相器１２Ｂは、検出部３０Ｂから出力される干渉波の電力レベルおよび位相を調整して、補償信号Ｂを合成器１１Ｂへ出力する。

ここで、移相器１２Ｂから合成器１１Ｂへは補償信号Ｂに加えて、移相器１２Ｂおよび利得調整器１３Ｂで発生する熱雑音などの雑音が出力される。このため、図１のｅ点では、図２Ｅに示す補償信号スペクトラム２０８および雑音スペクトラム２０６が存在する。

合成器１１Ｂは、増幅器２０から出力される受信信号と、移相器１２Ｂから出力される干渉波および雑音を合成して周波数変換部６０へ出力する。移相器１２Ｂから出力される補償信号Ｂは、復号部４３から放射されアンテナ５０へ混入し増幅器２０で増幅された干渉波と同電力レベル、逆位相に調整されている。

このため、復号部４３から放射されアンテナ５０へ混入する干渉波は、移相器１２Ｂから出力される補償信号Ｂにより除去される。その結果、図１のｆ点では、図２Ｆに示す所望信号スペクトラム２０１、雑音スペクトラム２０４、雑音スペクトラム２０５および雑音スペクトラム２０６が存在する。

周波数変換部６０は、合成器１１Ｂから出力される受信信号の周波数をベースバンドに変換して信号処理部４０のＡ／Ｄコンバータ４１へ出力する。Ａ／Ｄコンバータ４１は、周波数変換部６０から出力される受信信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換して復号部４３へ出力する。復号部４３は、Ａ／Ｄコンバータ４１から出力される受信信号を復号して出力端子７０へ出力する。

以上のように、この実施形態に係る通信機１は、クロック発振器４２や復号部４３から放射されアンテナ５０へ混入する干渉波を除去するので受信特性の劣化を効果的に低減できる。また、増幅器２０で発生する歪成分を軽減できる。また、干渉除去器１０Ｂで発生する熱雑音などの影響を低減できる。なお、移相器１２Ａ、移相器１２Ｂ、利得調整器１３Ａおよび利得調整器１３Ｂにおける調整量は、通信機１の工場出荷前に測定器等を用いて、干渉波が最も小さくなるように予め設定しておけばよい。

通常、クロック発振器４２から放射される干渉波の電力レベルは、復号部４３で発生する干渉波の電力レベルよりも大きい。このため、この実施形態では、クロック発振器４２から放射される干渉波を干渉除去器１０Ａで、復号部４３から放射される干渉波を干渉除去器１０Ｂでそれぞれ除去している。しかし、クロック発振器４２から放射される干渉波の電力レベルが、復号部４３から放射される干渉波の電力レベルよりも小さい場合、復号部４３から放射される干渉波を干渉除去器１０Ａで除去し、クロック発振器４２から放射される干渉波を干渉除去器１０Ｂで除去しても良い。

この実施形態では、干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂの２つの干渉除去器を具備する。しかし、クロック信号を発生する回路、デジタル信号が送受信される配線やメモリ回路など干渉波の放射源となる部分が複数ある場合、干渉除去器１０Ａ、Ｂを複数具備しても良い。

この場合でも、アンテナ５０直下での電力レベルが高く増幅器２０で発生する歪成分が設計上許容できない干渉波は増幅器２０の前段で除去する。また、アンテナ５０直下での電力レベルが低く増幅器２０で発生する歪成分が設計上許容できる干渉波は増幅器２０の後段で除去する。なお、干渉波を放射している回路等が互いに近傍に配置されている場合、１つの検出部３０で複数の干渉波源から放射される干渉波を検出するよう構成しても良い。

（第１の実施形態の変形例１）
ここでは、この実施形態に係る通信機１の変形例について説明する。図３は、この変形例に係る通信機１の干渉除去器１０Ｃの構成図である。この変形例は、第１の実施形態に係る通信機１の干渉除去器１０Ａまたは干渉除去器１０Ｂの少なくとも一方を、図３に示す干渉除去器１０Ｃに変更したものである。この変形例に係る干渉除去器１０Ｃは、複数の移相器１２および利得調整器１３を具備する。なお、図３中のｎは０を除く自然数である。

信号処理部４０などから放射される干渉波の反射波や遅延波により、アンテナ５０へ混入する干渉波の帯域が広くなったり、波形が複雑になったりする場合がある。この変形例では、まず、検出部３０Ａおよび検出部３０Ｂで検出した除去対象である干渉波をｎ個に分割する。次に、分割した干渉波の電力レベルおよび位相を移相器１２＿１から利得調整器１３＿ｎにより調整したのち、合成器１１Ｃで受信信号と合成する。この場合、調整後の干渉波を受信信号に合成した時に、除去対象である干渉波が除去されるように調整にしておく。

上述した構成および動作とすることで、反射波や遅延波によりアンテナ５０へ混入する干渉波の帯域が広くなったり、波形が複雑になったりした場合でも、前記干渉波を除去して、該干渉波による受信特性の劣化を効果的に低減できる。

（第１の実施形態の変形例２）
ここでは、この実施形態に係る通信機１の他の変形例について説明する。図４は、この変形例に係る通信機１の干渉除去器１０Ｄの構成図である。この変形例は、第１の実施形態に係る通信機１の干渉除去器１０Ａまたは干渉除去器１０Ｂの少なくとも一方を、図４に示す干渉除去器１０Ｄに変更したものである。この変形例に係る干渉除去器１０Ｄは、合成器１１Ａ、Ｂの入り口側に遅延器１４を具備する。

移相器１２は、原理上−πからπの範囲でしか干渉波の位相を調整できない。このため、アンテナ５０へ混入する干渉波と検出部３０で検出する干渉波の位相差が大きい場合は、検出部３０で検出する干渉波の位相をアンテナ５０へ混入する干渉波の位相と同位相もしくは逆位相に調整できない。

しかし、この変形例では、遅延器１４によってアンテナ５０へ混入する干渉波を遅延している。その結果、検出部３０で検出する干渉波の位相をアンテナ５０へ混入する干渉波と同位相または逆位相となるよう調整して加算または減算することにより前記干渉波を除去できる。なお、位相差を移相器１２により調整可能な範囲内であれば、遅延器１４を移相器１２に変えても良い。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る通信機２にアンテナ５０を接続した構成を示すブロック図である。この実施形態では、通信機２の受信特性が改善されるよう干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを制御する。演算部４４は、復号部４３における受信信号の誤り率、ＥＶＭ（エラーベクトルマグニチュード）またはＳＮＲ（信号電力対雑音比）の少なくとも一つを演算して出力する。

制御部８０は、演算部４４から出力される演算結果に基づき干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを制御して、検出部３０Ａおよび検出部３０Ｂで検出される干渉波の電力レベルおよび位相を調整する。その他の構成要素については、図１で既に説明しているため、共通する構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略する。

誤り率またはＥＶＭを用いる場合、制御部８０は、所定の値以上の誤り率またはＥＶＭを検出すると、干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを制御して、アンテナ５０へ混入した干渉波を除去する。また、ＳＮＲを用いる場合、制御部８０は、所定の値以下のＳＮＲを検出すると、干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを制御して、アンテナ５０へ混入した干渉波を除去する。

この動作は、演算部４４から出力される誤り率またはＥＶＭが所定の値より小さくなるまで、もしくはＳＮＲが所定の値より大きくなるまで継続してもよく、所定の制御量を一回で制御しても良い。また、前記誤り率、ＥＶＭやＳＮＲを組み合わせて用いても良い。

以上のように、この実施形態に係る通信機２は、通信機２の受信特性が改善されるよう干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを動的に制御する。このため、アンテナ５０に混入する干渉波と検出部３０Ａおよび検出部３０Ｂで検出する干渉波との電力レベル差または位相差の少なくとも一方が時間的に変化する場合でも、干渉波を除去できる。その結果、受信特性の劣化を効果的に低減できる。

なお、干渉除去器１０Ｂから出力される受信信号の電力レベルが最も小さくなるよう干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを制御しても良い。干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂは、アンテナ５０から出力される受信信号から干渉波を除去する。従って、干渉除去器１０Ｂから出力される受信信号の電力レベルが最も小さいときに干渉波が最も除去されることになる。

また、アンテナ５０で予め既知の信号を受信し、検出部３０Ａおよび検出部３０Ｂで検出した干渉波と前記既知信号とに基づいて評価関数を設定し、この評価関数にＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムやＲＬＳ（Recursive Least Squares）アルゴリズムなどの適応アルゴリズムを適用して干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを制御しても良い。

また、通信機２の経年変化によりアンテナ５０へ混入する干渉波と検出部３０Ａまたは検出部３０Ｂで検出される干渉波との電力レベル差または位相差の少なくとも一方が変化する場合には通信機２の電源投入時に制御部８０による制御を行えば良い。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る通信機３にアンテナ５０を接続した構成を示すブロック図である。この実施形態では、干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを別個独立に制御する。制御部８０Ａは、増幅器２０から出力される増幅後の受信信号の電力レベルを監視し、所定の値以上の電力レベルを検出すると、干渉除去器１０Ａを制御して検出部３０Ａで検出される干渉波の電力レベルおよび位相を調整する。

制御部８０Ａは、アンテナ５０へ混入した干渉波を除去させる。制御部８０Ａの前記動作は、増幅器２０から出力される受信信号の電力レベルが所定の値よりも小さくなるまで継続しても良く、所定の制御量を一回で制御しても良い。また、制御部８０Ｂは、図５に示す制御部８０と同様の方法により干渉除去器１０Ｂを制御する。

以上のように、この実施形態に係る通信機３は、渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを別個独立に制御するので、効率よく干渉波を除去して受信特性の劣化を効果的に低減できる。

（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係る通信機４にアンテナ５０を接続した構成を示すブロック図である。この実施形態では、増幅器２０Ｂで発生する歪成分を小さくする。増幅器２０Ａおよび増幅器２０Ｂ以外の構成要素については、図１で既に説明しているため、共通する構成要素については、同一の符号を付して示し、重複説明を省略する。

この実施形態に係る通信機４は、アンテナ５０と干渉除去器１０Ａとの間に配置された増幅器２０Ａおよび干渉除去器１０Ａと干渉除去器１０Ｂとの間に配置された増幅器２０Ｂを具備している。このため、干渉除去器１０Ａの前段に配置された増幅器２０Ａで受信信号を増幅することにより干渉除去器１０Ａで発生する熱雑音などの影響を相対的に小さくできる。

なお、増幅器２０Ａと増幅器２０Ｂの増幅率の設定は、増幅器２０Ａで発生する歪の大きさが許容できる最大の増幅率を増幅器２０Ａへ設定し、残りの増幅率を増幅器２０Ｂへ設定すれば良い。また、増幅器２０Ａを、増幅器２０Ｂに比べ雑音などの小さい増幅器とすることが望ましい。

（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態に係る通信機５にアンテナ５０を接続した構成を示すブロック図である。この実施形態では、送信信号が受信回路に混入することによる受信特性の劣化を低減する。入力端子１３０は、送信信号を入力する入力端子である。信号処理部１２０は、入力端子１３０に入力される送信信号を変調し増幅してＤＵＰ１１０へ出力する。ＤＵＰ（デュプレクサー）１１０は、アンテナ５０から出力される受信信号と信号処理部１２０から出力される送信信号を分離する。

また、ＤＵＰ１１０は、信号処理部１２０から出力される送信信号をアンテナ５０へ出力し、アンテナ５０から出力される受信信号を干渉除去器１０Ａへ出力する。検出部３０Ｃは、信号処理部１２０からＤＵＰ１１０へ出力される送信信号の伝送経路近傍に配置され、前記伝送経路から放射される送信信号を検出する。その他の構成要素については、図１で既に説明しているため、共通する構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略する。

次にこの実施形態に係る通信機５の動作を説明する。
アンテナ５０は、図示しない放送局などから送信される所望信号を受信してＤＵＰ１１０へ出力する。このとき信号処理部１２０から出力される送信信号や復号部４３などから放射される干渉波がアンテナ５０へ混入する。このため前記送信信号や干渉波も所望信号と共に干渉除去器１０Ａへ出力される。

ＤＵＰ１１０は、アンテナ５０から出力される受信信号を干渉除去器１０Ａへ出力する。干渉除去器１０Ａは、検出部３０Ｃにより検出される送信信号の電力レベルおよび位相を調整してアンテナ５０から出力される受信信号へ合成して増幅器２０へ出力する。干渉除去器１０Ａでは、アンテナ５０へ混入する送信信号が除去される。増幅器２０は、干渉除去器１０Ａから出力される受信信号を増幅して干渉除去器１０Ｂへ出力する。

干渉除去器１０Ｂは、検出部３０Ｂにより検出される干渉波の電力レベルおよび位相を調整したのち増幅器２０から出力される受信信号へ合成して周波数変換部６０へ出力する。干渉除去器１０Ｂでは、復号部４３から放射されアンテナ５０へ混入する干渉波が除去される。周波数変換部６０は、干渉除去器１０Ｂから出力される受信信号の周波数を変換して信号処理部４０へ出力する。信号処理部４０は、周波数変換部６０から出力される受信信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換し、復号した後出力端子７０へ出力する。

以上のように、本実施の形態に係る通信機５は、干渉波としてアンテナ５０へ混入する送信信号を干渉除去器１０Ａで除去する。このため送信信号による受信特性の劣化を効果的に低減できる。また、送信信号の漏れこみを防ぐためにＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）などのバンドパスフィルタを具備する必要がなく通信機５の製造コストを低減できる。

（第６の実施形態）
図９は、第６の実施形態に係る通信機６にアンテナ５０を接続した構成を示すブロック図である。この実施形態では、通信機６の受信特性が改善されるよう干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを制御する。なお、制御部８０による干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂの制御方法は、図５に示す制御部８０の制御方法と同じである。その他の構成要素については、図８で既に説明しているため、共通する構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略する。

この実施形態に係る通信機６によれば、アンテナ５０に混入する送信信号および干渉波の電力レベルまたは位相の少なくとも一方が時間的に変化する場合にも、送信信号および干渉波を除去して受信特性の劣化を効果的に低減できる。また、図６に示す通信機３のように制御部８０Ａおよび制御部８０Ｂを具備し、干渉除去器１０Ａおよび干渉除去器１０Ｂを別個独立に制御しても良い。

なお、図８に示す通信機５および図９に示す通信機６では、検出器３０Ｃで検出される送信信号を干渉除去器１０Ａへ出力し、検出器３０Ｂで検出される干渉波を干渉除去器１０Ｂへ出力している。しかし、通信機５および通信機６の構成は、これに限定されるものではない。例えば、検出部３０Ｃで検出された送信信号を干渉除去器１０Ａ、１０Ｂに出力し、アンテナ５０へ干渉波として混入した送信信号を干渉除去器１０Ａ、１０Ｂを用いて除去しても良い。

この場合、送信波周波数帯に存在する電力レベルの高い信号を干渉除去器１０Ａで除去し、受信波周波数帯に存在する電力レベルの低い信号を干渉除去器１０Ｂで除去するよう構成することができる。また、アンテナ５０へ干渉波として混入した送信信号のうち、送信波周波数帯に存在する信号の電力レベルが、受信波周波数帯に存在する信号の電力レベルよりも低い場合には、受信波周波数帯に存在する信号を干渉除去器１０Ａで除去し、送信波周波数帯に存在する信号を干渉除去器１０Ｂで除去するよう構成してもよい。

また、図８に示す通信機５および図９に示す通信機６では、信号処理部１２０から出力される送信信号がＤＵＰ１１０を介して干渉除去器１０Ａに混入する。このため、アンテナ５０へ混入する送信信号またはＤＵＰ１１０から混入する送信信号の一方もしくは両方を、干渉除去器１０Ａで除去するよう構成しても良い。また、ＤＵＰ１１０を具備せずに、受信アンテナと送信アンテナを個別に具備する場合、ＤＵＰ１１０から干渉除去器１０Ａへの送信信号の混入が無い。この場合、前記受信アンテナから混入する送信信号だけを干渉除去器１０Ａで除去すれば良い。

また、アンテナ５０へ混入する送信信号の電力レベルが、信号処理部４０から放射されアンテナ５０へ混入する干渉波の電力レベルより大きい場合、信号処理部４０から放射されアンテナ５０へ混入する干渉波を干渉除去器１０Ａで除去し、アンテナ５０へ混入する送信信号を干渉除去器１０Ａで除去するようにしても良い。

また、ＤＵＰ１１０は、アンテナ５０から出力される受信信号と信号処理部１２０から入力される送信信号とを分離できるものであれば良い。このため、ＤＵＰ１１０をアイソレータなどで構成しても良い。また、検出部３０Ａは、干渉波としての送信信号を検出できれば良い。このため、例えばカプラなどを用いて検出部３０Ａを構成しても良い。また、検出部３０Ａは、信号処理部１２０からＤＵＰ１１０の間で、送信信号を検出できる位置に配置すれば良い。

（第７の実施形態）
図１０は、第７の実施形態に係る通信機７にアンテナ５０を接続した構成を示すブロック図である。この実施形態では、干渉除去器１０Ｂによる干渉波除去の有無を制御して消費電力を抑制する。

スイッチ１００Ａおよびスイッチ１００Ｂは、アンテナ５０から出力される受信信号の伝送経路を切り替える切替スイッチである。バイパス１４０は、干渉除去器１０Ｂを迂回して受信信号を伝達するバイパス線路である。制御部９０は、演算部４４から出力される演算結果に基づきスイッチ１００Ａおよびスイッチ１００Ｂの切替および干渉除去器１０Ｂの電源オン／オフを制御する。その他の構成要素については、図１、図５で既に説明しているため、共通する構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略する。

誤り率またはＥＶＭを用いる場合、制御部９０は、所定の値以下の誤り率またはＥＶＭを検出すると、スイッチ１００Ａおよびスイッチ１００Ｂを制御して、増幅器２０から出力される受信信号を、バイパス１４０を介して周波数変換部６０へ入力させる。また、制御部９０は、干渉除去器１０Ｂの電源をオフする。

また、制御部９０は、所定の値より大きい値の誤り率またはＥＶＭを検出すると、スイッチ１００Ａおよびスイッチ１００Ｂを制御して、増幅器２０から出力される受信信号を、干渉除去器１０Ｂを介して周波数変換部６０へ入力させる。また、制御部９０は、干渉除去器１０Ｂの電源をオンする。

ＳＮＲを用いる場合、制御部９０は、所定の値以上のＳＮＲを検出すると、スイッチ１００Ａおよびスイッチ１００Ｂを制御して、増幅器２０から出力される受信信号を、バイパス１４０を介して周波数変換部６０へ入力させる。また、制御部９０は、干渉除去器１０Ｂの電源をオフする。

また、制御部９０は、所定の値より小さい値のＳＮＲを検出すると、スイッチ１００Ａおよびスイッチ１００Ｂを制御して、増幅器２０から出力される受信信号を、干渉除去器１０Ｂを介して周波数変換部６０へ入力させる。また、制御部９０は、干渉除去器１０Ｂの電源をオンする。

以上のように、この実施形態に係る通信機７は、所定の値以下の誤り率またはＥＶＭ、もしくは所定の値以上のＳＮＲを検出した場合、干渉波去器１０Ｂによる干渉波除去の動作を停止するので、干渉波去器１０Ｂの消費電力を抑制できる。

（第８の実施形態）
図１１は、第８の実施形態に係る情報処理装置８にアンテナ５０を接続した構成を示すブロック図である。この実施形態に係る情報処理装置８は、第１の実施形態に係る通信機１などによる送受信機能を備えた携帯電話やノートＰＣ（Personal Computer）などの携帯端末やデスクトップＰＣである。この実施形態では、送信系および受信系以外の回路から放射される干渉波による受信特性の劣化を低減する。

情報処理部１７０は、出力端子７０から出力される復号後の受信信号を処理する。ＣＰＵ１６０は、情報処理部１７０における受信信号の処理結果に基づき周波数変換部６０および信号処理部４０制御を行う。クロック発振器１５０は、ＣＰＵ１６０および情報処理部１７０へクロック信号を供給する。

また、この実施形態では、検出部３０Ａは、クロック発振器１５０の近傍に配置され、前記クロック発振器１５０から放射される干渉波を検出している点が図１に示す実施形態と異なる。また、検出部３０Ｂは、クロック発振器４２の近傍に配置され、クロック発振器４２から放射される干渉波を検出している点が図１に示す実施形態と異なる。その他の構成要素については、図１で既に説明しているため、共通する構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略する。

干渉除去器１０Ａは、検出部３０Ａで検出される干渉波の電力レベルおよび位相を調整した後アンテナ５０から出力される受信信号へ合成する。該合成により、クロック発振器１５０から放射されアンテナ５０へ混入する干渉波が受信信号から除去される。また、ＣＰＵ１６０や情報処理部１７０から放射される干渉波を検出部３０Ａで検出しても良い。この場合、ＣＰＵ１６０や情報処理部１７０から放射されアンテナ５０で受信される干渉波が前記受信信号から除去される。

以上のように、この実施形態に係る情報処理装置８は、送信系および受信系以外の回路から放射される干渉波による受信特性の劣化を効果的に低減できる。

なお、第２乃至第８の実施形態についても、図３または図４で説明したような変形が可能である。

（その他の実施形態）
また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

第１の実施形態に係る通信装置にアンテナを接続した構成を示すブロック図である。 図１のａ点における周波数スペクトラムを表した図である。 図１のｂ点における周波数スペクトラムを表した図である。 図１のｃ点における周波数スペクトラムを表した図である。 図１のｄ点における周波数スペクトラムを表した図である。 図１のｅ点における周波数スペクトラムを表した図である。 図１のｆ点における周波数スペクトラムを表した図である。 干渉除去器の構成を示すブロック図である。 干渉除去器の構成を示すブロック図である。 第2の実施形態に係る通信装置にアンテナを接続した構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る通信装置にアンテナを接続した構成を示すブロック図である。 第４の実施形態に係る通信装置にアンテナを接続した構成を示すブロック図である。 第５の実施形態に係る通信装置にアンテナを接続した構成を示すブロック図である。 第６の実施形態に係る通信装置にアンテナを接続した構成を示すブロック図である。 第７の実施形態に係る通信装置にアンテナを接続した構成を示すブロック図である。 第８の実施形態に係る情報処理装置にアンテナを接続した構成を示すブロック図である。

符号の説明

１乃至７…通信機、８…情報処理装置、１０…干渉除去器、１１…合成器、１２…移相器、１３…利得調整器、１４…遅延器、２０…増幅器、３０…検出部、４０…信号処理部、４１…Ａ／Ｄコンバータ、４２…クロック発振器、４３…復号部４３、４４…演算部、５０…アンテナ、６０…変調部、６１…ミクサ、６２…局部発振器、７０…出力端子、８０…制御部、９０…制御部、１００…スイッチ、１１０…ＤＵＰ、１２０…信号処理部、１３０…入力端子、１４０…バイパス、１５０…クロック発振器、１６０…ＣＰＵ、１７０…情報処理部。

Claims (8)

1. 第１の干渉波の放射源近傍に配置され、この第１の干渉波を検出する第１の検出器と、
   前記第１の干渉波より電力レベルの低い第２の干渉波の放射源近傍に配置され、この第２の干渉波を検出する第２の検出器と、
   前記第１の検出器で検出される第１の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して受信信号へ合成して、前記受信信号から前記第１の干渉波を除去する第１の干渉除去器と、
   前記第１の干渉除去器から出力される受信信号を増幅する増幅器と、
   前記第２の検出器で検出される第２の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して前記増幅器から出力される受信信号へ合成して、前記受信信号から前記第２の干渉波を除去する第２の干渉除去器と
   を具備したことを特徴とする通信機。
2. 前記第１、第２の干渉除去器は、前記第１、第２の干渉波の電力レベルを調整する利得調整器および位相を調整する移相器と、前記利得調整器および移相器で電力レベルおよび位相を調整された第１、第２の干渉波を前記受信信号へ合成する合成器とをそれぞれ具備することを特徴とする請求項１に記載の通信機。
3. 前記受信信号の受信状態に基づき、前記第１、第２の干渉除去器での前記電力レベルおよび前記位相の調整量を制御する制御部を具備することを特徴とする請求項２に記載の通信機。
4. 前記受信信号を増幅して前記第１の干渉除去器に出力する増幅器を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の通信機。
5. 送信信号を生成する送信部をさらに備え、
   前記第１の検出器は、前記第１の干渉波として前記送信信号を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の通信機。
6. 前記受信信号の受信状態に基づき、前記第２の干渉除去器の動作を制御する制御部を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の通信機。
7. 前記第１、第２の検出器は、キャパシタによる容量結合またはインダクタによる誘導結合により前記第１、第２の干渉波を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の通信機。
8. 第１の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して第１の補償信号を生成し、該第１の補償信号と受信信号とを合成して該受信信号に混入した前記第１の干渉波を除去する第１の干渉波除去部と、
   前記第１の除去部により前記第１の干渉波が除去された受信信号を増幅する増幅部と、
   前記第１の干渉波よりも電力レベルの小さい第２の干渉波の電力レベルおよび位相を調整して第２の補償信号を生成し、該第２の補償信号と前記増幅部により増幅された受信信号とを合成して前記受信信号に混入した前記第２の干渉波を除去する第２の干渉波除去部と
   を具備したことを特徴とする干渉除去器。

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