(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯の出力信号を出力する第１送信部と、
第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の出力信号を出力する第２送信部と、
第２の周波数帯より高い第３の周波数帯の出力信号を出力する第３送信部と、
第１送信部、第２送信部、及び第３送信部よりの出力信号を電力増幅する複数周波数帯対応電力増幅器と、
複数周波数帯対応電力増幅部にて電力増幅された第１の周波数帯の出力信号のインピーダンス整合を行う第１整合回路と、
複数周波数帯対応電力増幅部にて電力増幅された第２の周波数帯の出力信号のインピーダンス整合を行う第２整合回路と、
複数周波数帯対応電力増幅部にて電力増幅された第３の周波数帯の出力信号のインピーダンス整合を行う第３整合回路と、
を有し、
少なくとも三つの周波数帯の出力信号を送信することが可能な無線送信機の出力回路において、
第１の周波数帯の出力信号もしくは第３の周波数帯の出力信号のうち、第２整合回路を通過して漏れる出力信号を阻止するフィルタ回路を設けたことを特徴とする無線送信機の出力回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、少なくとも３つの帯域の無線周波数信号を送信することができる無線送信機の出力回路に関するものであって、特に、多バンド対応の電力増幅器を使用した際に生じる高調波の漏れを阻止できる無線送信機の出力回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
業務用無線等の場合のように、運用する周波数帯が複数の帯域にまたがって運用されることはほとんどなく、特定の周波数に固定されているものがあるが、例えばアマチュア無線等のように、複数の帯域にまたがって運用されるものもある。
【０００３】
特に、ＶＨＦ（Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ）帯の１４５ＭＨｚ帯と、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の４３０ＭＨｚ帯とは、移動通信用として、二つの周波数帯にまたがって運用されることが多いため、両帯域を内蔵したスイッチで選択切替えして運用できる構成のデュアルバンド・トランシーバー、及び両帯域に対応したアンテナが多数提供されている。
【０００４】
また、アマチュア無線の多様化に伴い、これら１４５  ・４３０ＭＨｚの二つの帯域に加え、５０ＭＨｚ  もしくは１２００ＭＨｚ  等の帯域を追加したトリプルバンド・トランシーバーも近年多数提供されるようになっている。
【０００５】
従来、このような三つの帯域に対応した無線通信機の送信出力回路は、図５に示したように、各帯域（例えば、５０ＭＨｚ  帯、１４５  ＭＨｚ  帯、４３０  ＭＨｚ  帯）毎に、出力信号の電力増幅を行う電力増幅器を設けたものである。
この場合には、５０ＭＨｚ  帯用の第１電力増幅器と第１整合回路とアンテナスイッチ回路、１４５  ＭＨｚ  帯用の第２電力増幅器と第２整合回路とアンテナスイッチ回路、４３０  ＭＨｚ  帯用の第３電力増幅器と第３整合回路とアンテナスイッチ回路というように、それぞれ帯域毎に備えている。
【０００６】
これは、電力増幅器が三つ必要になるので、コスト高になるばかりでなく、回路構成も複雑となるという問題があった。
そこで、三つの周波数帯に対応した共用の電力増幅器を用いて、各帯域毎に設けられていた電力増幅器を一つにまとめることが考えられるが、図６に示したように、第１、第２、第３送信部の出力信号を電力増幅する電力増幅器１４０  は共用できるが、５０ＭＨｚ  帯と１４５ＭＨｚ帯の第１、第２整合回路１３１  ，１３２  をローパスフィルター（以下、単にＬＰＦと表記する。）型で構成し、４３０ＭＨｚ帯の第３整合回路１３３  をハイパスフィルター（以下、単にＨＰＦと表記する。）型で構成した場合、５０ＭＨｚ  帯の信号出力時に、その送信出力が１４５ＭＨｚ帯の第２整合回路１３２  からアンテナスイッチ回路１５２  側へ漏れてしまうという問題が発生し、この漏れた送信電力によって、１４５ＭＨｚ帯のアンテナスイッチ回路１５２  のダイオードが自己整流作用によってオン状態となってしまい、５０ＭＨｚ  帯の出力信号の２，３，４倍の高調波が１４５ＭＨｚ帯のＨＰＦ１６２  及びＬＰＦ１６４  を通過してアンテナから出力されてしまうという問題が発生する。
【０００７】
また、受信回路を備えた無線通信機の場合には、漏れ出た送信出力によって１４５ＭＨｚ帯の受信回路の素子を破壊してしまうという問題も発生する。
同様に、図７に示したように、電力増幅器１４０  を共用するとともに、５０ＭＨｚ  帯の第１整合回路２３１  をＬＰＦ型で構成し、１４５ＭＨｚ帯と４３０ＭＨｚ帯の第２、第３整合回路２３２  ，２３３  をＨＰＦ型で構成した場合には、４３０ＭＨｚ帯の信号出力時に、その送信出力が１４５ＭＨｚ帯のＨＰＦ型の第２整合回路２３２  からアンテナスイッチ回路２５２  側へ漏れてしまうという問題が発生し、この漏れた送信電力によって、１４５ＭＨｚ帯のアンテナスイッチ回路２５２  のダイオードが自己整流作用によってオン状態となってしまい、４３０ＭＨｚ帯の出力信号が１４５ＭＨｚ帯のアンテナスイッチ回路２５２  から１４５ＭＨｚ帯の受信回路へ漏れて、受信回路の素子を破壊してしまうという問題も発生する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解決するために考案されたものであって、少なくとも三つの周波数帯の信号を出力することが可能な無線送信機の出力回路において、出力可能な周波数帯の出力信号の電力増幅を行う電力増幅回路を一つに統合した際に生じる帯域間の出力信号の漏れによるトラブルを低減することのできる出力回路を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる無線送信機の出力回路においては、
第１の周波数帯の出力信号を出力する第１送信部と、
第１の周波数帯より高い第２の周波数帯の出力信号を出力する第２送信部と、
第２の周波数帯より高い第３の周波数帯の出力信号を出力する第３送信部と、
第１送信部、第２送信部、及び第３送信部よりの出力信号を電力増幅する複数周波数帯対応電力増幅器と、
複数周波数帯対応電力増幅部にて電力増幅された第１の周波数帯の出力信号のインピーダンス整合を行う第１整合回路と、
複数周波数帯対応電力増幅部にて電力増幅された第２の周波数帯の出力信号のインピーダンス整合を行う第２整合回路と、
複数周波数帯対応電力増幅部にて電力増幅された第３の周波数帯の出力信号のインピーダンス整合を行う第３整合回路と、
を有し、
少なくとも三つの周波数帯の出力信号を送信することが可能な無線送信機の出力回路において、
第１の周波数帯の出力信号もしくは第３の周波数帯の出力信号のうち、第２整合回路を通過して漏れる出力信号を阻止するフィルタ回路を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
例えば、第１整合回路をＬＰＦ型、第２整合回路をＬＰＦ型、第３整合回路をＨＰＦ型とした場合、第１の周波数帯の出力信号は、ＬＰＦ型である第２整合回路を通過してしまうので、第１の周波数帯を排除するＨＰＦを挿入することによって、第１の周波数帯の出力信号が第２整合回路を通過して漏れて出力されることを阻止するのである。
【００１１】
また、第１整合回路をＬＰＦ型、第２整合回路をＨＰＦ型、第３整合回路をＨＰＦ型とした場合、第３の周波数帯の出力信号は、ＨＰＦ型である第２整合回路を通過してしまうので、第３の周波数帯を排除するＬＰＦを挿入することによって、第３の周波数帯の出力信号が第２整合回路を通過して漏れて出力されることを阻止するのである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる無線送信機の出力回路を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の無線送信機の出力回路の実施の形態としてのトリプルバンドトランシーバーの出力回路回りのブロック図である。
１１は第１送信部であり、第１の周波数帯としての５０ＭＨｚ  帯の出力信号を出力する。１２は第２送信部であり、第２の周波数帯としての１４５ＭＨｚ帯の出力信号を出力する。１３は第３送信部であり、第３の周波数帯としての４３０ＭＨｚ帯の出力信号を出力する。
【００１４】
２は第１送信部１１、第２送信部１２、及び第３送信部１３よりの出力信号を電力増幅する複数周波数帯対応電力増幅器である。
３１は複数周波数帯対応電力増幅部２にて電力増幅された５０ＭＨｚ  帯の出力信号のインピーダンス整合を行う第１整合回路、３２は複数周波数帯対応電力増幅部２にて電力増幅された１４５ＭＨｚ帯の出力信号のインピーダンス整合を行う第２整合回路、３３は複数周波数帯対応電力増幅部２にて電力増幅された４３０ＭＨｚ帯の出力信号のインピーダンス整合を行う第３整合回路である。
【００１５】
４はカットオフ周波数が５０ＭＨｚ  と１４５ＭＨｚの間に設定されたＨＰＦである。
５１は５０ＭＨｚ  帯のアンテナスイッチ回路であり、５０ＭＨｚ  帯の送信時には、帯域切替え制御信号Ｓ１によってオン状態となり、５０ＭＨｚ  帯の出力信号をアンテナへ導くスイッチである。
５２は１４５ＭＨｚ帯のアンテナスイッチ回路であり、１４５ＭＨｚ帯の送信時には、帯域切替え制御信号Ｓ２によってオン状態となり、１４５ＭＨｚ帯の出力信号をアンテナへ導くスイッチである。
【００１６】
５３は４３０ＭＨｚ帯のアンテナスイッチ回路であり、４３０ＭＨｚ帯の送信時には、帯域切替え制御信号Ｓ３によってオン状態となり、４３０ＭＨｚ帯の出力信号をアンテナへ導くスイッチである。
【００１７】
６１は５０ＭＨｚ  帯のＬＰＦであり、５０ＭＨｚ  帯を越える帯域の周波数成分（５０ＭＨｚ  帯の高調波や１４５ＭＨｚ帯の成分等）を通過させない。６２は１４５ＭＨｚ帯のＨＰＦであり、１４５ＭＨｚ帯以上の帯域の周波数成分のみを通過させ、５０ＭＨｚ  帯の成分は通過させない。
６３は４３０ＭＨｚ帯のＬＰＦであり、４３０ＭＨｚ帯を越える帯域の周波数成分（４３０ＭＨｚ帯の高調波等）を通過させない。
【００１８】
６４はＬＰＦであり、１４５ＭＨｚ帯以下の帯域の周波数成分（１４５ＭＨｚ帯と５０ＭＨｚ  帯を含む。）を通過させ、４３０ＭＨｚ帯等の信号は通過させない。
６５はＨＰＦであり、４３０ＭＨｚ帯以上の帯域の周波数成分を通過させ、１４５ＭＨｚ帯や５０ＭＨｚ  帯の信号は通過させない。
なお、各整合回路、ＬＰＦ、ＨＰＦの周波数特性の一例を図４に示した。なお、図４において、横軸は周波数、縦軸は通過レベルとしたが、周波数特性が重なる場合は通過レベルをシフトして重ならないように図示した。
【００１９】
図２は、図１のトランシーバーの要部の回路図である。
Ｑ９０５  は複数周波数帯対応電力増幅器２を構成している。
Ｌ９１９  ，Ｃ９３８  ，Ｌ９２０  ，Ｃ９３９  は５０ＭＨｚ  帯用のＬＰＦ型の第１整合回路３１を構成している。
Ｌ９１５  ，Ｃ９２８  は１４５ＭＨｚ帯用のＬＰＦ型の第２整合回路３２を構成している。
【００２０】
Ｃ９２３  ，Ｌ９１２  ，Ｃ９２４  は４３０ＭＨｚ帯用のＨＰＦ型の第３整合回路３３を構成している。
Ｃ９２９  ，Ｌ９１６  ，Ｃ９３０  ，Ｃ９３１  はＨＰＦ４を構成している。
Ｄ９１１  ，Ｄ１０１  ，Ｄ１０２  は５０ＭＨｚ  帯用のアンテナスイッチ回路５１を構成している。
【００２１】
Ｄ９１４  ，Ｄ９０９  ，Ｄ３０２  ，Ｄ３０３  は１４５ＭＨｚ帯用のアンテナスイッチ回路５２を構成している。
Ｄ９０６  ，Ｄ４０２  ，Ｄ４０３  は４３０ＭＨｚ帯用のアンテナスイッチ回路５３を構成している。
【００２２】
上記構成の無線送信機の出力回路において、
５０ＭＨｚ  帯の送信時には、第１送信部１１から出力された５０ＭＨｚ  帯の出力信号は複数周波数帯対応電力増幅器２で電力増幅され、第１整合回路３１を介してアンテナスイッチ回路５１へ供給される。このとき、アンテナスイッチ回路５１のダイオードＤ９１１  は帯域切替え制御信号Ｓ１によってオンされているので、５０ＭＨｚ  帯の出力信号は、アンテナスイッチ回路５１を通過し、さらにＬＰＦ６１とＬＰＦ６４を通過してアンテナへ供給されて送信される。
【００２３】
このとき、５０ＭＨｚ  帯の出力信号はＨＰＦ型の第３整合回路３３は通過できないが、１４５ＭＨｚ帯を通過させるＬＰＦ型の第２整合回路３２は若干漏れて通過してしまう。このような漏れ成分がアンテナスイッチ回路５２へ供給されると、この漏れ成分がダイオードＤ９１４  で整流されてオン状態となってしまい、前述したトラブルが発生する。このようなトラブルの原因となる漏れ成分の通過を阻止するために、第２整合回路３２とアンテナスイッチ回路５２との間に１４５ＭＨｚ帯以上しか通過させないＨＰＦ４を挿入したので、５０ＭＨｚ  帯の出力信号はこのＨＰＦ４で阻止されて後段へ出力されない。
【００２４】
よって、不要電力の輻射や受信回路の破損というトラブルの発生を防ぐことができるのである。
【００２５】
図３は、５０ＭＨｚ  帯の第１整合回路３４をＬＰＦ型で構成し、１４５ＭＨｚ帯の第２整合回路３５をＨＰＦ型で構成し、４３０ＭＨｚ帯の第３整合回路３６をＨＰＦ型で構成した出力回路の構成例である。なお、図３においては、図１と同じ構成で同じ作用の要素に対しては同じ符号を付して説明を省いた。
図３の場合は、第２整合回路３５がＨＰＦ型であるため、４３０ＭＨｚ帯の送信時に、出力信号の一部が第２整合回路３５通過するので、この漏れた送信出力がアンテナスイッチ回路５２へ供給されることを阻止するように、１４５ＭＨｚ帯は通過するが４３０ＭＨｚ帯は通過させないＬＰＦ４１を第２整合回路３５とアンテナスイッチ回路５２との間に設けたのである。
【００２６】
このように、図１、図２、図３の無線送信機の出力回路によれば、各帯域の電力増幅器を共用して回路構成をシンプル且つ低コストにするとともに、不要電力の輻射や受信回路の破損というトラブルの発生を防ぐことができるのである。
なお、図１におけるＨＰＦ４及び図３におけるＬＰＦ４１は、それぞれ特許請求の範囲におけるフィルタ回路に対応している。
【００２７】
４つの帯域以上の複数の帯域の場合においても、最も周波数の高い帯域と最も低い帯域以外の帯域のアンテナスイッチ回路と電力増幅器との間に、他の帯域の出力信号が通過して漏れて出力されることを阻止するフィルター回路を設ければよいのである。
また、各整合回路やフィルターの周波数特性は図４に例示したものに限定されるものではないことは当然である。
【００２８】
【発明の効果】
このようにして、本発明によれば、少なくとも三つの周波数帯の信号を出力することが可能な無線送信機の出力回路において、出力可能な周波数帯の出力信号の電力増幅を行う電力増幅回路を一つに統合した際に生じる帯域間の出力信号の漏れによるトラブルを低減することのできるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる無線送信機の出力回路のブロック構成図である。
【図２】前記無線送信機の出力回路の要部の回路図である。
【図３】本発明の別の実施の形態のブロック構成図である。
【図４】各整合回路、ＬＰＦ、ＨＰＦの周波数特性の一例を示す図である。
【図５】従来の無線送信機の出力回路のブロック構成図である。
【図６】他の従来例の無線送信機の出力回路のブロック構成図である。
【図７】さらに他の従来例の無線送信機の出力回路のブロック構成図である。
【符号の説明】
１１  第１送信部
１２  第２送信部
１３  第３送信部
２  複数周波数帯対応電力増幅器
３１  第１整合回路
３２  第２整合回路
３３  第３整合回路
３４  第１整合回路
３５  第２整合回路
３６  第３整合回路
４  ＨＰＦ（フィルタ回路）
４１  ＬＰＦ（フィルタ回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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