[发明专利]无线网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种以高质量中继和传输各种信号的无线网络系统。

背景技术

作为用来高质量传输视频信息等宽带数字信号的无线通信系统， 开发了一种使用微波或毫米波的无线LAN或者无线视频传输系统。 此外，从中小规模工厂或大规模生产设备的监控、用于设备的防犯监 测、用于无人区的灾难预防监测等立场来看，需要检测使用无线系统 的传感器网络配置。

在常规无线通信装置中，传输方一侧根据各种条件以几十兆赫至 几百兆赫的中间频率进行调制处理等，以几GHz波带中的中间频率 进行信号处理，并且将该信号与来自本地振荡器的信号合成，以将所 得到的信号的频率变换(上变换)为诸如60GHz波带的传输频率， 并通过电源线从天线发射该信号。接收侧放大来自接收天线的无线频 率信号，将放大的信号与来自本地振荡器的信号合成，以将所得到的 信号的频率变换(下变换)为中频带，并且然后进行信道提取和信号 解调。在该配置中，一个技术难题随着频率增加出现了，并且引起诸 多问题，比如，需要高稳定性和足够大输出的本地振荡器的效率降低， 以及无线装置的效率降低，例如，频率变换器损坏。此外，成本的增 加阻碍了大量无线网络的实际应用和普及。

与此相反，为实现低成本，提出了尝试将天线和无线频率电路部 分集成在有源天线中，以及将放大器元件和电磁波放射结构相互集成 在放射型振荡器中的构造。放射型振荡器的结构非常简单，且预期能 作为低成本无线网络的组成部分应用。

作为无线网络的配置，已知的有已得到实际应用的蓝牙 (Bluetooth)和一系列被称为Wi-Fi的IEEE802.11无线标准。另一 方面，尽管速度比以上配置的速度慢数百倍，但是预计能够以低成本 配置低功耗网络的ZigBee正日益普及。

ZigBee是一种对应于IEEE802.15.4标准的技术并且作为短程低 速无线链路而具有吸引力。但是，和蓝牙或Wi-Fi一样，在频率使用 方面，近年来ZigBee是非常繁忙的2.4GHz波带无线系统。

而且，另一方面，当通过60GHz波带的毫米波以高频率进行宽 带数字信息传输时，如果频率变换器的本地振荡器的相位噪声和频率 稳定性不够，则频率偏移和相位噪声会导致不能以高质量传输宽带数 字信号。为了解决上述问题，公开了自差(self-heterodyne)无线通 信装置技术以及基于该技术的无线系统配置技术。

例如，日本专利申请特开No.2005-348332(下文中称为专利文献 1)和日本专利申请特开No.2003-198259(下文中称为专利文献2)中 公开的自差方案，尽管发射器中使用的本地振荡器并不昂贵并且具有 不稳定频率，但由本地振荡器产生的频率偏移或相位噪声在信号检测 中被完全消除，并且已经确认，优选将信号发送到严格要求相位噪声 和频率稳定性的毫米波波带无线LAN或无线视频传输系统。

此外，在日本专利申请特开No.2003-244016(下文中称为专利文 献3)中，当构造包括对其它系统的中继应用的无线通信网络系统时 所需频率的重变换，即，变换到无线传输频率，通过向中间频率的变 换处理被再次执行。但是此时，当频率变换器的本地振荡器的相位噪 声或频率稳定性性能不足时，为了解决由频率偏移和相位噪声造成的 宽带数字信号的质量恶化问题，公开了一种构造无线地提供高稳定性 基准信号的系统的技术。

日本专利No.3146260(下文中称为专利文献4)，日本专利 No.3355337(下文中称为专利文献5)，以及非专利文献1“R.A.Flynt， J.A.Navarro and K.Chang，＇Low Cost and Compact Active Integrated Antenna Transceiver for System Application＇，IEEE Trans. Microwave Theory Tech.，Vol.44，pp.1642-1649，1996”公开了使用 晶体管作为负阻放大器的平面型谐振器结构构成的放射型振荡器的 实例。非专利文献1公开了一种双向通信装置的构造，其中设置放射 型振荡器使得相向的传输/接收信号为正交偏振波，且该双向通信装置 通过用于频率变换的混频二极管而作为接收装置工作。