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公開番号2021034965
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210301
出願番号2019155830
出願日20190828
発明の名称受信装置
出願人京セラ株式会社
代理人
主分類H04B 1/18 20060101AFI20210201BHJP(電気通信技術)
要約【課題】多周波数帯の電気信号処理を好適に行うことが可能な受信装置を提供する。
【解決手段】前段フィルタデバイス13の、第1フィルタ19Aと第2フィルタ19Bとを通過する第1信号S1と第2信号S2との遅延時間の違いを調整する調整部50を備える受信装置1である。調整部50として、遅延時間の短い第2信号S2のみは通過する補助フィルタ51を設けることで、第1信号S1と第2信号S2との遅延時間の差を緩和することができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
少なくとも3以上の周波数帯の電気信号を受信するアンテナと、
入力端子と出力端子とを備え、前記アンテナに前記入力端子が接続され、前記電気信号をフィルタリングする受信モジュールと、
前記受信モジュールの前記出力端子に接続されるICと、を備え、
前記受信モジュールは、前記入力端子の側に接続された前段フィルタ部と、前記出力端子の側に接続された後段フィルタ部とを含み、
前記前段フィルタ部は、第1共通端子と第2共通端子との間に並列に接続された、
前記電気信号のうち少なくとも1つの周波数帯をフィルタリングする第1フィルタと、
前記電気信号のうち、前記第1フィルタがフィルタリングする周波数帯よりも多くの周波数帯をフィルタリングし、前記第1フィルタの比帯域幅よりも広い比帯域幅を備える第2フィルタと、を有し、
前記第1フィルタを通過する第1信号と、前記第2フィルタを通過する第2信号との遅延時間を調整する調整部を、備えている受信装置。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記調整部は、前記第2フィルタと前記第2共通端子との間に補助フィルタで構成される、請求項1に記載の受信装置。
【請求項3】
前記補助フィルタは、前記第2フィルタと略同一の比帯域幅を備える、請求項2に記載の受信装置。
【請求項4】
前記調整部は、前記後段フィルタ部のうち、前記第1信号が通過するフィルタの比帯域幅が前記第1フィルタの比帯域幅よりも広いことで構成される、請求項1に記載の受信装置。
【請求項5】
前記後段フィルタは、前記第1信号および前記第2信号が共通に通過する、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの比帯域幅よりも広い比帯域幅を備えるフィルタである、請求項4に記載の受信装置。
【請求項6】
前記第1フィルタおよび前記第2フィルタは弾性表面波を用いたフィルタであり、
前記後段フィルタ部は、誘電体フィルタである、請求項5に記載の受信装置。
【請求項7】
前記ICは、前記電気信号の周波数帯ごとに対応した個別フィルタをそれぞれ備え、
前記調整部は、前記個別フィルタのうち、前記第2信号に含まれる周波数帯に対応するものは、前記第1信号に含まれる周波数帯に対応するものよりフィルタ段数が多いことで構成される、請求項1に記載の受信装置。
【請求項8】
少なくとも3以上の周波数帯の電気信号を受信するアンテナと、
入力端子と出力端子とを備え、前記アンテナに前記入力端子が接続され、前記電気信号をフィルタリングする受信モジュールと、
前記受信モジュールの前記出力端子に接続されるICと、を備え、
前記受信モジュールは、前記入力端子の側に接続された前段フィルタ部と、前記出力端子の側に接続された後段フィルタ部とを含み、
前記前段フィルタ部は、第1共通端子と第2共通端子との間に並列に接続された、
前記電気信号のうち少なくとも1つの周波数帯をフィルタリングする第1フィルタと、
前記電気信号のうち、前記第1フィルタがフィルタリングする周波数帯よりも多くの周波数帯をフィルタリングし、前記第1フィルタの比帯域幅と略同一の比帯域幅を備える
第2フィルタと、を有する受信装置。
【請求項9】
前記受信モジュールは、前記入力端子と前記第1共通端子との間に前段増幅器を備え、前記第1フィルタと前記第2フィルタとの間に後段増幅器を備える、請求項1乃至8のいずれかに記載の受信装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、多周波の電気信号をフィルタリングする機能を有する受信装置に関する。
続きを表示(約 5,700 文字)【背景技術】
【0002】
それぞれ共通端子に接続されている、互いに通過帯域が異なる複数のフィルタを有しているフィルタデバイスが知られている(例えば特許文献1)。特許文献1では、複数のフィルタの後段(共通端子とは反対側)に、インピーダンス整合のための整合回路、および信号を増幅するための増幅器を順に接続した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2012−244615号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
複数の周波数帯の電気信号を高い精度で通信可能な受信装置が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様に係る受信装置は、少なくとも3以上の周波数帯の電気信号を受信するアンテナと、入力端子と出力端子とを備え、前記アンテナに前記入力端子が接続され、前記電気信号をフィルタリングする受信モジュールと、前記受信モジュールの前記出力端子に接続されるICと、を備える。前記受信モジュールは、前記入力端子の側に接続された前段フィルタ部と、前記出力端子の側に接続された後段フィルタ部とを含む。前記前段フィルタ部は、第1共通端子と第2共通端子との間に並列に接続された、第1フィルタと第2フィルタとを備える。前記第1フィルタは、前記電気信号のうち少なくとも1つの周波数帯をフィルタリングする。前記第2フィルタは、前記電気信号のうち、前記第1フィルタがフィルタリングする周波数帯よりも多くの周波数帯をフィルタリングし、前記第1フィルタの比帯域幅よりも広い比帯域幅を備える。そして、前記第1フィルタを通過する第1信号と、前記第2フィルタを通過する第2信号との遅延時間を調整する調整部を、備える。
【0006】
本開示の一態様に係る受信装置は、少なくとも3以上の周波数帯の電気信号を受信するアンテナと、入力端子と出力端子とを備え、前記アンテナに前記入力端子が接続され、前記電気信号をフィルタリングする受信モジュールと、前記受信モジュールの前記出力端子に接続されるICと、を備える。前記受信モジュールは、前記入力端子の側に接続された前段フィルタ部と、前記出力端子の側に接続された後段フィルタ部とを含み、前記前段フィルタ部は、第1共通端子と第2共通端子との間に並列に接続された、前記電気信号のうち少なくとも1つの周波数帯をフィルタリングする第1フィルタと、前記電気信号のうち、前記第1フィルタがフィルタリングする周波数帯よりも多くの周波数帯をフィルタリングし、前記第1フィルタの比帯域幅と略同一の比帯域幅を備える第2フィルタと、を有する。
【発明の効果】
【0007】
上記の構成によれば、複数の周波数帯の電気信号を精度よく処理することのできる受信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
第1実施形態に係る受信装置の構成を示す模式図である。
図1の受信装置の前段フィルタデバイスの要部構成を示す模式図である。
図2の前段フィルタ部の構成を示す模式図である。
図4(a)は、第2実施形態にかかる受信装置の要部を示す模式的な図であり、図4(b)は、各フィルタの帯域幅を示す模式的な図である。
図5(a)は、第2実施形態にかかる受信装置の変形例についての要部を示す模式的な図であり、図5(b)は、各フィルタの帯域幅を示す模式的な図である。
第3実施形態にかかる受信装置の要部を示す模式的な図である。
第4実施形態にかかる受信装置の各フィルタの帯域幅を示す模式的な図である。
図8(a)は、第1フィルタの周波数に対する通過特性を示す線図であり、図8(b)は、第1フィルタの周波数に対する遅延時間を示す線図である。
図9(a)は、第2フィルタの周波数に対する通過特性を示す線図であり、図9(b)は、第2フィルタの周波数に対する遅延時間を示す線図である。
図10(a)は、誘電体フィルタの周波数に対する通過特性を示す線図であり、図10(b)は、誘電体フィルタの周波数に対する遅延時間を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、「第1フィルタ19A」および「第2フィルタ19B」のように、同一、類似または対応する構成について、異なる大文字のアルファベットを付すことがある。また、この場合において、単に「フィルタ19」のように、大文字のアルファベットを省略して両者を区別しないことがある。
【0010】
第2実施形態以降においては、基本的に、既に説明された実施形態との相違部分のみについて説明する。特に言及がない事項については、既に説明された実施形態と同様とされてよい。第2実施形態以降において、既に説明された実施形態の構成と同一又は類似する構成について、既に説明された実施形態の構成に付された符号を付すことがある。既に説明された実施形態の構成に対応(類似)する構成に対して、既に説明された実施形態の構成に付された符号とは異なる符号を付した場合においても、特に言及のない事項については、既に説明された実施形態の構成と同様とされてよい。
【0011】
[第1実施形態]
(受信装置の全体構成)
図1は、第1実施形態に係る受信装置1の要部構成を示す模式図である。
【0012】
受信装置1は、例えば、電波を受信して所定の処理を実行する装置として構成されている。受信装置1は、例えば、電波の受信側から順に、アンテナ3、受信モジュール5、ICとして、RF−IC(Radio Frequency Integrated Circuit)7およびBB−IC(Base Band Integrated Circuit)9が接続されて構成されている。
【0013】
アンテナ3は、受信した無線信号(電波)を電気信号に変換する。アンテナ3は少なくとも3周波数帯以上の多周波数帯の信号を受信する。この例では、電気信号は4つの周波数帯L1〜L4を含んでいる。受信モジュール5は、アンテナ3からの電気信号を増幅するとともに、当該電気信号から所定の通過帯域の電気信号を取り出して出力する。RF−IC7は、例えば、受信モジュール5からの電気信号に対して、復調、周波数の引き下げ、及びデジタル化を行う。BB−IC9は、例えば、RF−IC7からの信号に対して種々の処理を行う。
【0014】
受信装置1は、種々の用途に用いられてよく、その用途に応じて、搬送周波数(受信モジュール5の通過帯域の周波数)、ベースバンドの周波数およびBB−IC9の処理内容等が決定されてよい。例えば、受信装置1は、GPS(Global Positioning System)等
のGNSS(Global Navigation Satellite System)に用いられるものである。受信モジュール5の通過帯域は、例えば、GNSSの規格に従って設定されてよく、一例として、1000MHz以上3000MHz以下である。
【0015】
なお、この例では、受信モジュール5の出力側にRF−IC7とBB−IC9とが接続された場合を例に説明したが、この限りではない。例えば、RF−IC7とBB−IC9とが一体化されたICを用いてもよい。
【0016】
(受信モジュールの構成)
受信モジュール5は、入力端子5aと出力端子5bとを備え、アンテナ3に入力端子5aが接続され、RF−IC7に出力端子5bが接続されている。なお、アンテナ3と入力端子5aとの間には別途整合回路が接続されてもよい。
【0017】
受信モジュール5は、例えば図2に示すように、アンテナ3側から順に、前段増幅器11、前段フィルタ部13、後段増幅器15および後段フィルタ部17を有している。
【0018】
前段増幅器11は、入力端子5aから入力された電気信号を増幅して出力する。前段増幅器11は、例えば、いわゆる低雑音増幅器(LNA:Low Noise Amplifier)によって
構成されてよい。LNAのNF(Noise Figure)は、例えば、0.5dB以上1.5dB以下である。
【0019】
なお、前段増幅器11の構成は、種々の公知の構成と同様とされてよい。特に図示しないが、前段増幅器11は、例えば、電源端子、入力信号の基準電位端子、出力信号の基準電位端子、制御用(例えば前段増幅器11のON・OFF用)端子を有している。入力端子は、図示の例では1つだが、2つであってもよい。このように増幅器の構成が公知の構成とされてよいことは、後段増幅器15についても同様である。
【0020】
前段フィルタ部13は、第1共通端子13aと第2共通端子13bとの間に並列に接続された、前段増幅器11の出力側に接続された複数(図示の例では2つ)の第1フィルタ19A,第2フィルタ19Bを有している。各フィルタ19は、入力された電気信号から所定の周波数帯(通過帯域)の信号を取り出して出力する。
【0021】
第1フィルタ19Aは、アンテナ3からの電気信号のうち少なくとも1つの周波数帯を通過させるようフィルタリングする。第2フィルタ19Bは、アンテナ3からの電気信号のうち第1フィルタ19Aがフィルタリングする周波数帯よりも多くの周波数帯を通過させるようフィルタリングする。なお、第1フィルタ19Aから出力される信号を第1信号S1といい、第2フィルタ19Bから出力される信号を第2信号S2という。
【0022】
フィルタ19A,19Bは例えば、表面弾性波(SAW:Surface Acoustic Wave)を
励振する共振子を用いて構成してもよい。また、薄膜厚み方向の弾性波を用いるFBAR(Film Bulk Acoustic Resoator)を用いてフィルタを構成してもよい。
【0023】
後段増幅器15は、前段フィルタ部13側から入力された電気信号を増幅して後段フィルタ部17側に出力する。後段増幅器15は、例えば、前段増幅器11と同様に、LNAによって構成されている。なお、前段増幅器11、後段増幅器15は、互いに同一の構成(同一の製品)であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。
【0024】
後段フィルタ部17は、後段増幅器15の出力側に接続された後段フィルタ21を有する。後段フィルタ21は、この例では2つ(第1後段フィルタ21A,第2後段フィルタ21B)を有している。各後段フィルタ21は、入力された電気信号から所定の周波数帯(通過帯域)の信号を取り出して出力する。複数の後段フィルタ21の通過帯域は互いに異なっている。
【0025】
複数の後段フィルタ21の数は、例えば、複数のフィルタ19の数と同一としてもよい。その場合には、各後段フィルタ21の通過帯域は、符号に同一の大文字のアルファベットを付したフィルタ19の通過帯域と同一である。すなわち、第1後段フィルタ21Aの通過帯域は、第1フィルタ19Aの通過帯域と同一である。第2後段フィルタ21Bの通過帯域は、第2フィルタ19Bの通過帯域と同一である。互いに同一の通過帯域のフィルタ19と後段フィルタ21とは、互いに同一の構成であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。
【0026】
第1後段フィルタ21A,第2後段フィルタ21Bは、それぞれ後段増幅器15A,15Bに接続されている。そして、複数の後段フィルタ21は、例えば、出力側が互いに接続されている。従って、複数の後段フィルタ21によってフィルタリングされた複数の通過帯域の電気信号は、1つに纏められてRF−IC7に入力される。
【0027】
以上のように、受信モジュール5全体は、入力された電気信号から複数の通過帯域の信号を抽出し、これを纏めて出力する。この際、電気信号の増幅も行われる。また、信号の増幅および抽出は、受信モジュール5内において2段階で行われる。
【0028】
RF−IC7および/またはBB−IC9は、不図示のマルチプレクサを含んでおり、入力された電気信号を複数のフィルタ19(後段フィルタ21)の通過帯域(BB−IC9の場合は対応する通過帯域等)の信号に分波する。そして、BB−IC9は、分波された信号を選択的に利用する処理、および/または分波された信号を併用する処理を実行する。
【0029】
(前段フィルタ部の構成)
この例では、前段フィルタ部13に含まれる第1フィルタ19Aは第1周波数帯L1を、第2フィルタ19Bは第2〜第4周波数帯L2〜L4を、それぞれ通過させるようフィルタリングする。そして、第1フィルタ19Aを通過した信号を第1信号S1,第2フィルタ19Bを通過した信号を第2信号S2という。
【0030】
(調整部50)
上述の前段フィルタ部13において、第1フィルタ19Aの比帯域幅は、第2フィルタ19Bの比帯域幅に比べて狭くなっている。
(【0031】以降は省略されています)

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