パナソニック、センサネットワーク向けマルチバンド統合無線技術を開発

パナソニックは5月7日、異なる通信規格の機器とも簡単にワイヤレス接続し、省電力でより安定した通信を実現するマルチバンド統合無線技術を開発したと発表した。

同技術は、以下の2つの技術により実現している。

1. デジタルアシストアナログ回路により、各々の周波数帯に対し必要であった送信回路のフィルタや受信回路のコイルの削減を可能にしたマルチバンド化技術
2. 受信信号の直接周波数検出により回路規模と消費電力の削減を可能にした復調処理技術

1つ目のデジタルアシストアナログ回路としては、送信電力増幅回路に供給される高周波信号の位相合成によりデジタル的に正弦波を生成し、電力増幅回路で発生する不要な3次高調波や5次高調波を抑圧する技術を開発。これにより、周波数依存性のあるフィルタを不要にし、チップ面積を増大させることなく、1つの回路で広帯域に使用可能な電力増幅回路を無線チップに実装することが可能となった。

また、従来の受信増幅回路では、チップ面積の大きいコイルを対応周波数帯域の数だけ必要としていたため、チップ面積の増大につながっていたが、今回、チップ面積の小さなトランジスタと抵抗とコンデンサを組み合わせ、等価回路としてコイルを構成し、その素子性能バラつきの影響を補正して周波数帯域に自動的に同調する増幅回路技術を開発したことにより、400MHzから1.2GHzまで対応する増幅器を1つの回路で実現し、チップ面積を従来型増幅器と比較して1/10に低減することに成功した。

一方の受信信号の直接周波数検出としては、センサネットワーク無線の受信信号処理で用いられる従来のFSK復調回路は、Arctan方式など時間軸上で信号を観測、周波数検出して復調するため、受信信号に混入している雑音除去などの信号処理に演算時間と消費電力が必要という課題があったことから、新たにShort-time DFTを採用することで、直接周波数成分を検出する復調方式を新たに開発。これにより、信号処理の回路規模や演算時間、消費電力の削減が可能になり、20年以上の電池駆動が可能になったという。

これらの技術を活用することで、センサネットワーク用無線における400MHz/900MHz/1.2GHz/2.4GHzの周波数帯域に対応し、かつ従来のシングルバンド用無線部の30%の省電力化を実現することが可能になったという。

なお、同社では同技術を活用することで、無線周波数成分を直接検出することが可能となり、小型化と省電力化を実現し、給電が難しい機器にも電池駆動でセンサネットワーク用無線が可能となることから、M2M(Machine to Machine)センサネットワークの普及が進むことが期待できるようになるとしている。