(57)【要約】      （修正有）【課題】１つの検波線路を用いて双方向の信号の検波を行う双方向結合器を提供する。【解決手段】送信ユニット１において、双方向性結合器１１０Ａは、第１入力端から第１出力端に第１信号を通す第１主線路１０と、第２入力端から第２出力端に第２信号を通す第２主線路１１と、第１入力端に対応する一端及び第１出力端に対応する他端を有する第１副線路２０と、第２入力端に対応する一端及び第２出力端に対応する他端を有する第２副線路２１と、検波ポートＰ１と、終端回路４０と、スイッチ回路３０、３１と、を備える。第１及び第２副線路の一端が接続され、第１信号を検波する第１動作モード、反射信号を検波する第２動作モード、第２信号を検波する第３動作モード、反射信号を検波する第４動作モードを有する。【選択図】図１
2019071534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１入力端から第１出力端に第１信号を通す第１主線路と、
第２入力端から第２出力端に第２信号を通す第２主線路と、
前記第１主線路と電磁結合された第１副線路であって、前記第１入力端に対応する一端及び前記第１出力端に対応する他端を有する第１副線路と、
前記第２主線路と電磁結合された第２副線路であって、前記第２入力端に対応する一端及び前記第２出力端に対応する他端を有する第２副線路と、
検波ポートと、
終端回路と、
動作モードに応じて、前記第１副線路の前記他端及び前記第２副線路の前記他端の接続先を前記検波ポート又は前記終端回路に切り替えるスイッチ回路と、
を備え、
前記第１副線路の前記一端と前記第２副線路の前記一端が接続され、
前記動作モードは、前記第１信号を検波する第１動作モード、前記第１信号の反射信号を検波する第２動作モード、前記第２信号を検波する第３動作モード、及び前記第２信号の反射信号を検波する第４動作モードを含み、
前記スイッチ回路は、前記第１動作モード又は前記第４動作モードの場合、前記第１副線路の前記他端を前記終端回路に接続し、前記第２副線路の前記他端を前記検波ポートに接続し、前記第２動作モード又は前記第３動作モードの場合、前記第１副線路の前記他端を前記検波ポートに接続し、前記第２副線路の前記他端を前記終端回路に接続する、
双方向性結合器。
【請求項２】
前記双方向性結合器は、基板をさらに備え、
前記基板上に、前記第１信号の進行方向と前記第２信号の進行方向が略同方向となるように、前記第１主線路と前記第２主線路が略平行に配置され、
前記第１副線路と前記第２副線路は、前記第１主線路と前記第２主線路の間の領域に配置され、
前記スイッチ回路は、前記第１副線路と前記第２副線路の間の領域に配置され、
前記終端回路は、前記第１副線路と前記第２副線路の間の領域であって、前記スイッチ回路より前記進行方向の側に配置され、
前記検波ポートは、前記第１副線路と前記第２副線路の間の領域であって、前記スイッチ回路より前記進行方向の反対方向の側に配置された、
請求項１に記載の双方向性結合器。
【請求項３】
第１入力端から第１出力端に第１信号を通す第１主線路と、
第２入力端から第２出力端に第２信号を通す第２主線路と、
前記第１主線路と電磁結合された第１副線路であって、前記第１入力端に対応する一端及び前記第１出力端に対応する他端を有する第１副線路と、
前記第２主線路と電磁結合された第２副線路であって、前記第２入力端に対応する一端及び前記第２出力端に対応する他端を有する第２副線路と、
検波ポートと、
終端回路と、
動作モードに応じて、前記第１副線路の前記一端及び前記第２副線路の前記一端の接続先を前記検波ポート又は前記終端回路に切り替えるスイッチ回路と、
を備え、
前記第１副線路の前記他端と前記第２副線路の前記他端が接続され、
前記動作モードは、前記第１信号を検波する第１動作モード、前記第１信号の反射信号を検波する第２動作モード、前記第２信号を検波する第３動作モード、及び前記第２信号の反射信号を検波する第４動作モードを含み、
前記スイッチ回路は、前記第１動作モード又は前記第４動作モードの場合、前記第１副線路の前記一端を前記検波ポートに接続し、前記第２副線路の前記一端を前記終端回路に接続し、前記第２動作モード又は前記第３動作モードの場合、前記第１副線路の前記一端を前記終端回路に接続し、前記第２副線路の前記一端を前記検波ポートに接続する、
双方向性結合器。
【請求項４】
前記双方向性結合器は、基板をさらに備え、
前記基板上に、前記第１信号の進行方向と前記第２信号の進行方向が略同方向となるように、前記第１主線路と前記第２主線路が略平行に配置され、
前記第１副線路と前記第２副線路は、前記第１主線路と前記第２主線路の間の領域に配置され、
前記スイッチ回路は、前記第１副線路と前記第２副線路の間の領域に配置され、
前記終端回路は、前記第１副線路と前記第２副線路の間の領域であって、前記第１副線路の前記他端及び前記第２副線路の前記他端を接続する線路と、前記スイッチ回路との間に配置され、
前記検波ポートは、前記第１副線路と前記第２副線路の間の領域であって、前記スイッチ回路より前記進行方向の反対方向の側に配置された、
請求項３に記載の双方向性結合器。
【請求項５】
前記スイッチ回路と前記検波ポートの間に設けられた検波回路をさらに備え、
前記検波回路は、前記第１信号、前記第１信号の反射信号、前記第２信号、又は前記第２信号の反射信号のいずれかの検波信号を直流電圧に変換して前記検波ポートに出力する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の双方向性結合器。
【請求項６】
前記検波回路は、前記スイッチ回路が形成された半導体チップに形成された、
請求項５に記載の双方向性結合器。
【請求項７】
前記終端回路は、第１可変キャパシタ、第１可変インダクタ、又は第１可変抵抗器の少なくともいずれか一つを含み、
前記動作モード、前記第１信号の周波数、又は前記第２信号の周波数に応じて、前記第１可変キャパシタのキャパシタンス値、前記第１可変インダクタのインダクタンス値、又は前記第１可変抵抗器の抵抗値の少なくともいずれか一つが制御される、
請求項１から６のいずれか一項に記載の双方向性結合器。
【請求項８】
前記双方向性結合器は、前記スイッチ回路と前記検波ポートとの間に設けられた整合回路をさらに備え、
前記整合回路は、第２可変キャパシタ、第２可変インダクタ、又は第２可変抵抗器の少なくともいずれか一つを含み、
前記動作モード、前記第１信号の周波数、又は前記第２信号の周波数に応じて、前記第２可変キャパシタのキャパシタンス値、前記第２可変インダクタのインダクタンス値、又は前記第２可変抵抗器の抵抗値の少なくともいずれか一つが制御される、
請求項１から７のいずれか一項に記載の双方向性結合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向性結合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信デバイスにおいては、信号レベルを検出するために検波回路が用いられている。例えば特許文献１には、２つの異なる主線路を通る信号を１つの副線路によって検波可能な検波用カプラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０２９３３１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている構成では、終端回路が副線路の出力端側のみに接続されているため、主線路の入力端側から出力端側に流れる信号を検波することはできるものの、出力側から入力側に流れる信号を検波することはできない。従って、当該構成では、例えば送信信号がアンテナにおいて反射された反射信号のレベルを検波することができない。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、１つの検波線路を用いて双方向の信号の検波を行うことが可能な双方向性結合器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る双方向性結合器は、第１入力端から第１出力端に第１信号を通す第１主線路と、第２入力端から第２出力端に第２信号を通す第２主線路と、第１主線路と電磁結合された第１副線路であって、第１入力端に対応する一端及び第１出力端に対応する他端を有する第１副線路と、第２主線路と電磁結合された第２副線路であって、第２入力端に対応する一端及び第２出力端に対応する他端を有する第２副線路と、検波ポートと、終端回路と、動作モードに応じて、第１副線路の他端及び第２副線路の他端の接続先を検波ポート又は終端回路に切り替えるスイッチ回路と、を備え、第１副線路の一端と第２副線路の一端が接続され、動作モードは、第１信号を検波する第１動作モード、第１信号の反射信号を検波する第２動作モード、第２信号を検波する第３動作モード、及び第２信号の反射信号を検波する第４動作モードを含み、スイッチ回路は、第１動作モード又は第４動作モードの場合、第１副線路の他端を終端回路に接続し、第２副線路の他端を検波ポートに接続し、第２動作モード又は第３動作モードの場合、第１副線路の他端を検波ポートに接続し、第２副線路の他端を終端回路に接続する。
【０００７】
本発明の一側面に係る双方向性結合器は、第１入力端から第１出力端に第１信号を通す第１主線路と、第２入力端から第２出力端に第２信号を通す第２主線路と、第１主線路と電磁結合された第１副線路であって、第１入力端に対応する一端及び第１出力端に対応する他端を有する第１副線路と、第２主線路と電磁結合された第２副線路であって、第２入力端に対応する一端及び第２出力端に対応する他端を有する第２副線路と、検波ポートと、終端回路と、動作モードに応じて、第１副線路の一端及び第２副線路の一端の接続先を検波ポート又は終端回路に切り替えるスイッチ回路と、を備え、第１副線路の他端と第２副線路の他端が接続され、動作モードは、第１信号を検波する第１動作モード、第１信号の反射信号を検波する第２動作モード、第２信号を検波する第３動作モード、及び第２信号の反射信号を検波する第４動作モードを含み、スイッチ回路は、第１動作モード又は第４動作モードの場合、第１副線路の一端を検波ポートに接続し、第２副線路の一端を終端回路に接続し、第２動作モード又は第３動作モードの場合、第１副線路の一端を終端回路に接続し、第２副線路の一端を検波ポートに接続する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、１つの検波線路を用いて双方向の信号の検波を行うことが可能な双方向性結合器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの他の構成例を示す図である。
【図６】本発明の参考例に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。図１に示される送信ユニット１は、例えば携帯電話等の移動体通信機に搭載され、基地局に送信する無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号の電力を増幅して送信するために用いられる。送信ユニット１は、例えば、２Ｇ（第２世代移動通信システム）、３Ｇ（第３世代移動通信システム）、４Ｇ（第４世代移動通信システム）、５Ｇ（第５世代移動通信システム）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）−ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）、ＬＴＥ−ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｒｏ等の通信規格の信号の電力を増幅して送信する。また、ＲＦ信号の周波数は、例えば数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ程度である。なお、送信ユニット１が送信する信号の通信規格及び周波数はこれらに限られない。
【００１２】
送信ユニット１は、例えば増幅器１００，１０１、双方向性結合器１１０Ａ、スイッチ回路１２０及びアンテナ１３０を備える。
【００１３】
増幅器１００，１０１は、それぞれ、例えば異なる周波数帯域のＲＦ信号の電力を増幅して出力する。増幅器１００，１０１が増幅する周波数帯域は特に限定されないが、以下では増幅器１００がハイバンドのＲＦ信号を増幅し、増幅器１０１がローバンドのＲＦ信号を増幅するものとして説明する。増幅器１００，１０１は、同時にオン状態となってもよく、あるいはいずれか一方の増幅器がオン状態の場合に他方の増幅器がオフ状態となり、双方の増幅器が同時にオン状態とならないように切り替えられてもよい。なお、増幅器１００，１０１が増幅する信号の周波数帯域は例示であり、ハイバンドとローバンドに限られない。例えば、ハイバンドとローバンドの代わりに、ハイバンドとミドルバンドの信号が増幅される構成であってもよい。
【００１４】
双方向性結合器１１０Ａは、増幅器１００から出力されるハイバンドの信号と、増幅器１０１から出力されるローバンドの信号の検波を行うための回路である。双方向性結合器１１０Ａの構成の詳細については後述する。
【００１５】
ハイバンド及びローバンドの送信信号は、スイッチ回路１２０を経由して、アンテナ１３０に出力され、アンテナ１３０から基地局（不図示）に送信される。
【００１６】
次に、双方向性結合器１１０Ａの具体的な構成について説明する。双方向性結合器１１０Ａは、増幅器１００，１０１からアンテナ１３０に出力される送信信号（以下、「進行波」とも呼ぶ。）と、アンテナ１３０から増幅器１００，１０１側へと戻る反射信号（以下、「反射波」とも呼ぶ。）の双方向の検波を行うことができる。以下では、進行波を検波する動作モードを「フォワード」と呼び、反射波を検波する動作モードを「リバース」とも呼ぶ。双方向性結合器１１０Ａは、例えば主線路１０，１１、副線路２０，２１、スイッチ回路３０，３１、検波ポートＰ１及び終端回路４０を備える。
【００１７】
主線路１０（第１主線路）は、入力端ＩＮ１（第１入力端）から出力端ＯＵＴ１（第１出力端）に増幅器１００から出力されるハイバンドの送信信号（第１信号）を通す線路である。また、主線路１０は、この送信信号の反射信号を出力端ＯＵＴ１から入力端ＩＮ１側に通す。
【００１８】
主線路１１（第２主線路）は、入力端ＩＮ２（第２入力端）から出力端ＯＵＴ２（第２出力端）に増幅器１０１から出力されるローバンドの送信信号（第２信号）を通す線路である。また、主線路１１は、この送信信号の反射信号を出力端ＯＵＴ２から入力端ＩＮ２側に通す。
【００１９】
副線路２０（第１副線路）は、主線路１０とともに結合器を構成する線路である。すなわち、副線路２０は、主線路１０と電磁結合され、主線路１０に通る信号に応じた信号を通す。副線路２０は、主線路１０の入力端ＩＮ１に対応する一端Ｅ１と、出力端ＯＵＴ１に対応する他端Ｅ２を有する。
【００２０】
副線路２１（第２副線路）は、主線路１１とともに結合器を構成する線路である。すなわち、副線路２１は、主線路１１と電磁結合され、主線路１１に通る信号に応じた信号を通す。副線路２１は、主線路１１の入力端ＩＮ２に対応する一端Ｅ３と、出力端ＯＵＴ２に対応する他端Ｅ４を有する。
【００２１】
本実施形態において、副線路２０の一端Ｅ１と副線路２１の一端Ｅ３は接続されている。すなわち、副線路２０，２１はいずれも１本の検波線路Ｌ１の一部分であり、当該検波線路Ｌ１によって進行波及び反射波のいずれもが検波される。ここで、検波線路Ｌ１とは、スイッチ回路３０から副線路２０の他端Ｅ２及び一端Ｅ１、さらに副線路２１の一端Ｅ３及び他端Ｅ４を経由して、スイッチ回路３１に至る線路である。検波線路Ｌ１の一端（すなわち、副線路２０の他端Ｅ２）はスイッチ回路３０の入力端に接続され、検波線路Ｌ１の他端（すなわち、副線路２１の他端Ｅ４）はスイッチ回路３１の入力端に接続されている。
【００２２】
スイッチ回路３０，３１は、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｐｏｌｅ  Ｄｏｕｂｌｅ−Ｔｈｒｏｗ）スイッチである。スイッチ回路３０，３１は、双方向性結合器１１０Ａの外部から供給される制御信号に応じて、副線路２０の他端Ｅ２及び副線路２１の他端Ｅ４を検波ポートＰ１又は終端回路４０に電気的に接続する。なお、スイッチ回路３０の出力端の一方及びスイッチ回路３１の出力端の一方は、線路Ｌ２を経由して検波ポートＰ１に接続されている。
【００２３】
具体的には、双方向性結合器１１０Ａがハイバンドの進行波の検波を行う動作モード（第１動作モード）の場合、スイッチ回路３０の出力端は終端回路４０側に切り替えられ、スイッチ回路３１の出力端は検波ポートＰ１側に切り替えられる（図１参照）。これにより、副線路２０の一端Ｅ１は、他方の副線路２１、スイッチ回路３１及び線路Ｌ２を経由して検波ポートＰ１に接続される。副線路２０の他端Ｅ２は、スイッチ回路３０を経由して終端回路４０に接続される。一方、双方向性結合器１１０Ａがハイバンドの反射波の検波を行う動作モード（第２動作モード）の場合、スイッチ回路３０の出力端は検波ポートＰ１側に切り替えられ、スイッチ回路３１の出力端は終端回路４０側に切り替えられる。これにより、副線路２０の一端Ｅ１は、他方の副線路２１及びスイッチ回路３１を経由して終端回路４０に接続される。副線路２０の他端Ｅ２は、スイッチ回路３０及び線路Ｌ２を経由して検波ポートＰ１に接続される。
【００２４】
また、双方向性結合器１１０Ａがローバンドの進行波の検波を行う動作モード（第３動作モード）の場合、スイッチ回路３０の出力端は検波ポートＰ１側に切り替えられ、スイッチ回路３１の出力端は終端回路４０側に切り替えられる。これにより、副線路２１の一端Ｅ３は、他方の副線路２０、スイッチ回路３０及び線路Ｌ２を経由して検波ポートＰ１に接続される。副線路２１の他端Ｅ４は、スイッチ回路３１を経由して終端回路４０に接続される。一方、双方向性結合器１１０Ａがローバンドの反射波の検波を行う動作モード（第４動作モード）の場合、スイッチ回路３０の出力端は終端回路４０側に切り替えられ、スイッチ回路３１の出力端は検波ポートＰ１側に切り替えられる（図１参照）。これにより、副線路２１の一端Ｅ３は、他方の副線路２０及びスイッチ回路３０を経由して終端回路４０に接続される。副線路２１の他端Ｅ４は、スイッチ回路３１及び線路Ｌ２を経由して検波ポートＰ１に接続される。
【００２５】
検波ポートＰ１は、上述の動作モードに応じて、ハイバンドの進行波及び反射波、並びにローバンドの進行波及び反射波のいずれかの検波信号を出力する。図１においては図示が省略されているが、検波ポートＰ１の先には、例えば信号レベルを検出する検波回路が備えられる。
【００２６】
終端回路４０は、所定のインピーダンス値Ｚを有する。終端回路４０は、副線路２０の他端Ｅ２又は副線路２１の他端Ｅ４を接地に接続し、もしくは、副線路２０の一端Ｅ１を他方の副線路２１及びスイッチ回路３１を経由して、又は、副線路２１の一端Ｅ３を他方の副線路２０及びスイッチ回路３０を経由して、接地に接続する。これにより、検波信号の終端における反射が抑制される。なお、終端回路４０はインピーダンス値Ｚが固定であってもよく、又は可変であってもよい。
【００２７】
上述の通り、双方向性結合器１１０Ａによると、スイッチ回路３０，３１を備えることにより検波線路Ｌ１の両端の接続先を切り替えることができる。これにより、双方向性結合器１１０Ａでは、１本の検波線路Ｌ１によって、２種類の周波数帯域における双方向（フォワード及びリバース）の信号を検波することができる。
【００２８】
また、送信ユニット１は、スイッチ回路１２０の代わりに、ローバンド及びハイバンドの各々の経路とアンテナとの間においてローバンド及びハイバンドの各々の周波数帯域の信号を通過させるダイプレクサを備えていてもよい。あるいは、送信ユニット１は、スイッチ回路１２０の代わりに、ローバンドに対応したアンテナと、ハイバンドに対応したアンテナを別々に備えていてもよい。これらのような構成の場合、ローバンド及びハイバンドの各々の増幅器１００，１０１を同時に動作させつつ、双方向性結合器１１０Ａのスイッチ回路３０，３１を時間によって切り替えることにより、ローバンド及びハイバンドの各々の信号を時分割で検出することが可能となる。
【００２９】
具体的には、例えば、主線路１０と副線路２０とで構成される方向性結合器、及び主線路１１と副線路２１とで構成される方向性結合器の結合度が共に２０ｄＢであるとする。この場合、例えばスイッチ回路３０によって副線路２０の他端Ｅ２と終端回路４０とが接続され、スイッチ回路３１によって副線路２１の他端Ｅ４と検波ポートＰ１とが接続されると（図１参照）、増幅器１００が出力する信号電力は、副線路２０の一端Ｅ１上に２０ｄＢ減衰して現れ、副線路２１を経由して検波ポートＰ１から出力される。他方、増幅器１０１が出力する信号電力は、副線路２１の一端Ｅ３上に２０ｄＢ減衰して現れ、副線路２０を経由して終端回路４０において終端される。このように、増幅器１０１が出力する信号電力は、終端回路４０のインピーダンス値Ｚが適切であれば、終端回路４０において反射されないため、検波ポートＰ１には向かわないこととなる。すなわち、送信ユニット１によると、増幅器１００，１０１が同時に動作している場合であっても、所望の周波数帯域の信号電力のみを検波することができる。これにより、例えば送信ユニット１がキャリアアグリゲーション技術に対応している場合であっても、増幅器１００，１０１に応じて各々の方向性結合器を備える必要がなく、回路規模を縮小することができる。
【００３０】
なお、例えば主線路１１と副線路２１とで構成される方向性結合器の方向性が劣化すると、増幅器１０１が出力する信号電力が副線路２１の他端Ｅ４上にも現れ、検波ポートＰ１に出力されてしまう。この場合、増幅器１００が出力する信号電力と、増幅器１０１が出力する信号電力の分離が困難となる。このため、本構成においては、主線路１０と副線路２０とで構成される方向性結合器、及び主線路１１と副線路２１とで構成される方向性結合器の方向性を高く保つ事が重要となる。なお、後の実施形態において示されるように、例えば終端回路４０のインピーダンスＺを調整可能とすると、比較的容易に方向性を向上させることができる。
【００３１】
次に、双方向性結合器１１０Ａが備える各構成要素の配置について説明する。図１は、双方向性結合器１１０Ａの回路図を示すとともに、各構成要素の配置の概要を示すものとする。以下に説明する図２から図６においても同様である。
【００３２】
図１に示されるように、双方向性結合器１１０Ａは、例えば、基板（不図示）に実装される半導体チップ（不図示）上に形成される。当該半導体チップは、Ｘ軸及びＸ軸に直交するＹ軸により規定される平面に平行な主面を有する。当該半導体チップにおいて、主線路１０と主線路１１は、ハイバンドの進行波の進行方向とローバンドの進行波の進行方向が略同方向（Ｘ軸正方向）となるように、略平行に配置されている。すなわち、図１においては、Ｘ軸負方向側に増幅器１００，１０１が配置され、当該増幅器１００，１０１と対向するＸ軸正方向側にスイッチ回路１２０及びアンテナ１３０が配置されている。副線路２０と副線路２１は、主線路１０と主線路１１の間にＹ軸方向に広がる領域において、それぞれ主線路１０，１１の付近に配置されている。スイッチ回路３０，３１、終端回路４０及び検波ポートＰ１は、それぞれ、副線路２０と副線路２１の間にＹ軸方向に広がる領域に配置されている。具体的には、終端回路４０はスイッチ回路３０，３１より進行波の進行方向の側（Ｘ軸正方向側）に配置され、検波ポートＰ１は、スイッチ回路３０，３１より進行波の進行方向の反対方向の側（Ｘ軸負方向側）に配置されている。
【００３３】
上述の配置により、双方向性結合器１１０Ａでは、主線路１０，１１の間の領域に副線路２０，２１が配置される。これにより、主線路１０，１１と検波線路Ｌ１とが半導体チップにおいて交差することが回避される。ここで、仮に複数の線路が交差すると、一般的に、線路間の結合により一方の線路を通る信号が他方の線路に漏出し、他方の線路を通る信号に影響を与える等の問題が起きうる。この点、本実施形態においては、主線路１０，１１と検波線路Ｌ１との交差が回避されるため、主線路と検波線路が交差する構成に比べて高い方向性を維持する事が容易となるため、検波精度を向上させることができる。
【００３４】
また、双方向性結合器１１０Ａでは、副線路２０の一端Ｅ１と副線路２１の一端Ｅ３が接続される。これにより、進行波の進行方向が略同方向となるように主線路１０，１１が配置されても、後述する図６における参考例に見られるような検波線路Ｌ１同士の交差が回避される。従って、これによっても、双方向性結合器１１０Ａにおいては、検波線路同士が交差する構成に比べて高い方向性を維持する事が容易となるため、検波精度を向上させることができる。
【００３５】
なお、上述の配置によると、検波線路Ｌ１と線路Ｌ２が交差することとなる。しかしながら、本実施形態においては、フォワードの動作モードの場合、検波線路Ｌ１と線路Ｌ２を通る信号は同じ信号となる。従って、線路間の結合が生じても検波精度に与える影響が少ないと言える。
【００３６】
また、双方向性結合器１１０Ａでは、副線路２０の他端Ｅ２と副線路２１の他端Ｅ４が同じ側（Ｘ軸正方向側）に配置され、終端回路４０が副線路２０と副線路２１との間の領域に配置される。これにより、いずれの周波数帯域においても、フォワードの動作モードにおいて副線路２０，２１から終端回路４０までの距離が短くなるように設計することができる。従って、終端回路４０のインピーダンス値Ｚの決定が容易となる。
【００３７】
なお、双方向性結合器１１０Ａが形成される半導体チップと同一のチップにスイッチ回路１２０も設けられ、スイッチ回路３０，３１とスイッチ回路１２０とが一体的に形成されてもよい。
【００３８】
また、主線路１０と副線路２０とで構成される方向性結合器、及び主線路１１と副線路２１とで構成される方向性結合器は、半導体チップ上に形成される構成に限られない。例えば、チップにより形成された方向性結合器がスイッチ回路等とともに基板に配置されていてもよく、あるいは基板上の配線により方向性結合器が形成されていてもよい。
【００３９】
図２は、本発明の第２実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。なお、図１に示される送信ユニット１と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、以降に示す実施形態では、送信ユニット１と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００４０】
図２に示される双方向性結合器１１０Ｂは、双方向性結合器１１０Ａに比べて、副線路２０，２１が接続される構成及び配置が異なる。
【００４１】
具体的には、双方向性結合器１１０Ｂでは、副線路２０の他端Ｅ２と副線路２１の他端Ｅ４が接続されている。すなわち、副線路２０，２１はいずれも１本の検波線路Ｌ３の一部分であり、当該検波線路Ｌ３によって進行波及び反射波のいずれもが検波される。ここで、検波線路Ｌ３とは、スイッチ回路３０から副線路２０の一端Ｅ１及び他端Ｅ２、さらに副線路２１の他端Ｅ４及び一端Ｅ３を経由して、スイッチ回路３１に至る線路である。検波線路Ｌ３の一端（すなわち、副線路２０の一端Ｅ１）はスイッチ回路３０の入力端に接続され、検波線路Ｌ３の他端（すなわち、副線路２１の一端Ｅ３）はスイッチ回路３１の入力端に接続されている。
【００４２】
スイッチ回路３０，３１の切り替えについては、図１に示される双方向性結合器１１０Ａにおけるスイッチ回路３０，３１の切り替えと逆となる。すなわち、例えば、双方向性結合器１１０Ｂがハイバンドの進行波の検波を行う動作モード（第１動作モード）の場合、スイッチ回路３０の出力端は検波ポートＰ１側に切り替えられ、スイッチ回路３１の出力端は終端回路４０側に切り替えられる（図２参照）。これにより、副線路２０の一端Ｅ１は、スイッチ回路３０及び線路Ｌ２を経由して検波ポートＰ１に接続される。副線路２０の他端Ｅ２は、他方の副線路２１及びスイッチ回路３１を経由して終端回路４０に接続される。他の動作モードについても双方向性結合器１１０Ａにおける切り替えと逆であるため、詳細な説明は省略する。
【００４３】
上述の構成によっても、双方向性結合器１１０Ｂは、双方向性結合器１１０Ａと同様に、１本の検波線路Ｌ３によって２種類の周波数帯域における双方向（フォワード及びリバース）の信号を検波することができる。
【００４４】
また、図２に示されるように、双方向性結合器１１０Ｂでは、スイッチ回路３０，３１、終端回路４０及び検波ポートＰ１のそれぞれの相対的な配置関係は図１に示される双方向性結合器１１０Ａと同様であるが、検波線路Ｌ３との配置関係が異なる。具体的には、双方向性結合器１１０Ｂでは、副線路２０の他端Ｅ２と副線路２１の他端Ｅ４とを接続する線路が、終端回路４０に比べてさらに進行波の進行方向側（Ｘ軸正方向側）に配置される。言い換えると、副線路２０の他端Ｅ２と副線路２１の他端Ｅ４とを接続する線路と、スイッチ回路３０，３１との間に、終端回路４０が配置される。これにより、半導体チップ（不図示）において、検波線路Ｌ３と主線路１０，１１との交差や、検波線路Ｌ３同士の交差に加えて、検波線路Ｌ３と線路Ｌ２との交差をも回避することができる。すなわち、双方向性結合器１１０Ｂによると、いずれの周波数帯域かついずれの方向（フォワード及びリバース）においても、線路間の結合を回避しつつ信号を検波することができる。従って、双方向性結合器１１０Ｂによると、双方向性結合器１１０Ａに比べてさらに検波精度を向上させることができる。
【００４５】
図３は、本発明の第３実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。図３に示される双方向性結合器１１０Ｃは、双方向性結合器１１０Ｂに比べて、検波回路５０をさらに備える。
【００４６】
検波回路５０は、スイッチ回路３０，３１のそれぞれの検波ポートＰ１側の出力端と検波ポートＰ１との間に設けられる。検波回路５０は、スイッチ回路３０，３１を経由して供給されるハイバンドの進行波及び反射波、並びにローバンドの進行波及び反射波の検波信号の信号レベルを検波して、検波ポートＰ１に出力する。検波回路５０は、例えば双方向性結合器１１０Ｃに含まれるスイッチ回路３０，３１が形成される半導体チップと同一のチップに形成される。
【００４７】
具体的には例えば、検波回路５０は、ノイズの影響を受けやすい微弱な高周波信号である検波信号を、ノイズに比べて十分に大きい振幅を有する直流電圧に変換して、検波ポートＰ１に出力する。双方向性結合器１１０Ｃでは、このような検波回路５０が半導体チップ上に形成されることにより、半導体チップの外に検波回路が設けられる構成に比べて、検波信号がノイズの影響を受け得る線路の長さが短縮される。従って、双方向性結合器１１０Ｃによると、双方向性結合器１１０Ｂに比べてさらに検波精度を向上させることができる。なお、検波回路５０は、アナログ信号である検波信号をデジタル信号に変換して検波ポートＰ１に出力するＡＤ変換器であってもよい。
【００４８】
図４は、本発明の第４実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。図４に示される双方向性結合器１１０Ｄは、双方向性結合器１１０Ｂに比べて、終端回路４０の代わりに終端回路４１を備え、さらに整合回路６０を備える。
【００４９】
終端回路４１は、例えばｎ個（ｎは２以上の整数）の負荷Ｚ１〜Ｚｎ及びｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを備える。負荷Ｚ１〜Ｚｎは、それぞれ、スイッチ回路３０，３１の出力端と接地との間に並列接続される。スイッチＳＷ１〜ＳＷｎは、それぞれ、負荷Ｚ１〜Ｚｎと直列接続され、双方向性結合器１１０Ｄの外部から供給される制御信号に応じてオン及びオフが制御される。これにより、並列接続される負荷Ｚ１〜Ｚｎの組み合わせが変更され、終端回路４１の合成インピーダンス値が調整される。すなわち、負荷Ｚ１〜Ｚｎ及びスイッチＳＷ１〜ＳＷｎは、併せて可変抵抗器（第１可変抵抗器）の一具体例を構成する。
【００５０】
整合回路６０は、スイッチ回路３０，３１の出力端と検波ポートＰ１との間に設けられている。整合回路６０は、双方向性結合器１１０Ｄの外部から見た検波ポートＰ１側のインピーダンス値を変換することにより、検波ポートＰ１における反射損失を抑制する。整合回路６０は、インピーダンス値が固定であってもよく、又は可変であってもよい。整合回路６０のインピーダンス値が可変の場合、例えば動作モード又は進行波の周波数に応じてインピーダンス値を調整することにより、検波信号の周波数帯域及び方向にかかわらず、双方向性結合器１１０Ｄの外部から見た検波ポートＰ１側のインピーダンス値が所望の値（例えば、５０Ω程度）となるように変換することができる。
【００５１】
このように、双方向性結合器１１０Ｄは、インピーダンス値が可変の終端回路４１を備えることにより、動作モード又は進行波の周波数に応じて終端回路４１のインピーダンス値を調整することができる。これにより、当該終端回路のインピーダンス値が固定である構成に比べて、アイソレーションと方向性を向上させることができる。ここで、方向性とは、アイソレーションから結合度を引いた値により表される指標（ｄＢ）である。また、双方向性結合器１１０Ｄは、インピーダンス値が可変の整合回路６０を備えることにより、検波ポートＰ１における反射損失の増大が抑制される。従って、双方向性結合器１１０Ｄによると、双方向性結合器１１０Ｂに比べて検波精度をさらに向上させることができる。
【００５２】
なお、図４に示される終端回路４１の構成は一例であり、これに限られない。例えば、終端回路が可変キャパシタ（第１可変キャパシタ）、可変インダクタ（第１可変インダクタ）、又は可変抵抗器（第１可変抵抗器）の少なくともいずれか一つを備え、可変キャパシタのキャパシタンス値、可変インダクタのインダクタンス値、又は可変抵抗器の抵抗値の少なくともいずれか一つが制御される構成であってもよい。
【００５３】
また、整合回路６０は、例えば可変キャパシタ（第２可変キャパシタ）、可変インダクタ（第２可変インダクタ）、又は可変抵抗器（第２可変抵抗器）の少なくともいずれか一つを備え、可変キャパシタのキャパシタンス値、可変インダクタのインダクタンス値、又は可変抵抗器の抵抗値の少なくともいずれか一つが制御される構成であってもよい。
【００５４】
また、上述の通り終端回路４１が可変の場合は、この終端回路４１のインピーダンス値に応じて整合回路６０のインピーダンス値が調整されてもよい。これにより、方向性及びアイソレーションを改善しつつ、検波ポートＰ１における反射損失の増大を抑制することができる。
【００５５】
また、図４においては、終端回路４１及び整合回路６０のいずれもがインピーダンス値が可変である構成が示されているが、終端回路４１及び整合回路６０のうちいずれか一方のインピーダンス値が固定であってもよい。あるいは、双方向性結合器１１０Ｄは整合回路６０を備えていなくてもよい。さらに、双方向性結合器１１０Ｄは、図３に示される検波回路５０をさらに備えていてもよい。
【００５６】
図５は、本発明の第２実施形態に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの他の構成例を示す図である。図５に示される送信ユニット２は、双方向性結合器１１０Ｂと同様の構成を用いて３つの周波数帯域の信号を検波することができる点において、図１に示される送信ユニット１と異なる。
【００５７】
具体的には、送信ユニット２は、送信ユニット１に比べて増幅器１０２、スイッチ回路１４０〜１４３及びデュプレクサ１５０〜１５３を備える。
【００５８】
増幅器１０２は、例えば増幅器１００，１０１とは異なる周波数帯域のＲＦ信号の電力を増幅して出力する。ここでは増幅器１０２はミドルバンドのＲＦ信号を増幅するものとして説明する。増幅器１００〜１０２は、いずれか一つの増幅器がオン状態の場合は他の増幅器がオフ状態となり、２つ以上の増幅器が同時にオン状態とならないように切り替えられる。なお、増幅器１０２が増幅する信号の周波数帯域は例示であり、ミドルバンドに限られない。
【００５９】
スイッチ回路１４０，１４１は、それぞれ、増幅器１０２から出力されるミドルバンドの進行波及び増幅器１０１から出力されるローバンドの送信信号を、周波数に応じて切り替えてデュプレクサ１５０〜１５３に出力する。
【００６０】
デュプレクサ１５０〜１５３は、それぞれ、スイッチ回路１４０，１４１から出力される送信信号と、アンテナ１３０からスイッチ回路１２０、双方向性結合器１１０Ｂ及びスイッチ回路１４２，１４３を経由して出力される受信信号Ｒｘとを分配する。なお、受信信号Ｒｘについては説明を省略する。
【００６１】
スイッチ回路１４２は、ＳＰ３Ｔ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｐｏｌｅ  ３−Ｔｈｒｏｗ）スイッチである。スイッチ回路１４２は、ハイバンドの送信信号と、デュプレクサ１５０，１５１を経由して出力されるミドルバンドの複数の送信信号をまとめて一つの出力端から出力する。これにより、ハイバンド及びミドルバンドのいずれの送信信号も、双方向性結合器１１０Ｂにおける主線路１０にまとめて出力される。
【００６２】
スイッチ回路１４３は、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｐｏｌｅ  Ｄｏｕｂｌｅ−Ｔｈｒｏｗ）スイッチである。スイッチ回路１４３は、ローバンドの複数の送信信号をまとめて一つの出力端から出力する。これにより、ローバンドのいずれの送信信号も、双方向性結合器１１０Ｂにおける主線路１１にまとめて出力される。
【００６３】
このように、送信ユニット２では、スイッチ回路１４２，１４３を備えることにより、３経路以上の送信信号が２経路にまとめられて双方向性結合器１１０Ｂに出力される。言い換えると、図５に示されるように双方向性結合器１１０Ｂの前段にスイッチ回路１４２，１４３を設けることにより、双方向性結合器１１０Ｂを３経路以上の送信信号の検波に用いることができる。
【００６４】
ここで、仮に双方向性結合器が結合器を１つしか備えない場合、当該双方向性結合器の前段に設けられたスイッチ回路（図５におけるスイッチ回路１４２，１４３に相当）により、全ての周波数帯域の信号を１経路にまとめて出力する必要がある。この場合、１つの結合器が対応すべき周波数帯域が比較的広くなるため、結合器のアイソレーションと方向性を広帯域に向上させることが困難となる。また、双方向性結合器の前段に設けられるスイッチ回路のポート数が多くなる（例えば、ＳＰ５Ｔ等）ため、当該スイッチ回路における信号の損失が増大する。
【００６５】
この点、本実施形態によると、双方向性結合器１１０Ｂが２つの結合器を備えるため、各結合器が対応すべき周波数帯域が比較的狭くなる。従って、各結合器のアイソレーションと方向性を向上させやすい。また、各結合器及びスイッチ回路１４２，１４３における信号の損失が減少する。従って、結合器を１つしか備えない構成に比べて増幅器１００〜１０２の出力電力を小さく抑えることができ、結果として送信ユニット２における消費電流を抑制することができる。
【００６６】
なお、双方向性結合器１１０Ｂが形成される半導体チップと同一のチップにスイッチ回路１４２，１４３も設けられ、スイッチ回路３０，３１とスイッチ回路１４２，１４３とが一体的に形成されてもよい。
【００６７】
また、図５に示されるハイバンド、ミドルバンド及びローバンドのまとめ方や、周波数帯域の数は例示であり、これに限られない。例えば、ハイバンドの送信信号が主線路１０に出力され、ミドルバンド及びローバンドの送信信号がまとめられて主線路１１に出力される構成であってもよい。また、ハイバンドにおいてもミドルバンド及びローバンドと同様にスイッチ回路及びデュプレクサを備え、周波数に応じて複数の経路に分けられていてもよい。
【００６８】
また、送信ユニット２に適用される双方向性結合器は例示であり、双方向性結合器１１０Ｂの代わりに他の実施形態に係る双方向性結合器が適用されてもよい。
【００６９】
また、送信ユニット２は、スイッチ回路１２０の代わりに、スイッチ回路１４２から供給される信号のうちミドルバンド及びハイバンドの周波数帯域の信号をアンテナに通過させ、スイッチ回路１４３から供給される信号のうちローバンドの周波数帯域の信号をアンテナに通過させるダイプレクサを備えていてもよい。あるいは、送信ユニット２は、スイッチ回路１２０の代わりに、ミドルバンド及びハイバンドに対応したアンテナとローバンドに対応したアンテナを別々に備えていてもよい。これらのような構成の場合、第１実施形態と同様に、ローバンドの増幅器１０１とミドルバンドもしくはハイバンドの増幅器１０２，１００を同時に動作させつつ、双方向性結合器１１０Ｂのスイッチ回路３０，３１を時間によって切り替えることにより、ローバンドとミドルバンドもしくはハイバンドの各々の信号を時分割で検出することが可能となる。
【００７０】
図６は、本発明の参考例に係る双方向性結合器を含む送信ユニットの構成例を示す図である。図６に示される双方向性結合器２００は、双方向性結合器１１０Ａに比べて、副線路２０と副線路２１との接続の構成が異なる。
【００７１】
具体的には、双方向性結合器２００では、副線路２０の一端Ｅ１と副線路２１の他端Ｅ４が接続されている。すなわち、副線路２０，２１はいずれも１本の検波線路Ｌ４の一部分であり、当該検波線路Ｌ４によって進行波及び反射波のいずれもが検波される。ここで、検波線路Ｌ４とは、スイッチ回路３０から副線路２０の他端Ｅ２及び一端Ｅ１、さらに副線路２１の他端Ｅ４及び一端Ｅ３を経由して、スイッチ回路３１に至る線路である。検波線路Ｌ４の一端（すなわち、副線路２０の他端Ｅ２）はスイッチ回路３０の入力端に接続され、検波線路Ｌ４の他端（すなわち、副線路２１の一端Ｅ３）はスイッチ回路３１の入力端に接続されている。
【００７２】
スイッチ回路３０，３１の切り替えについては、ハイバンドの進行波及び反射波を検波する動作モードでは、双方向性結合器１１０Ａにおける切り替えと同様であるが、ローバンドの進行波及び反射波を検波する動作モードでは、双方向性結合器１１０Ａにおける切り替えと逆となる。すなわち、例えば、双方向性結合器２００がローバンドの進行波の検波を行う動作モード（第３動作モード）の場合、スイッチ回路３０の出力端は終端回路４０側に切り替えられ、スイッチ回路３１の出力端は検波ポートＰ１側に切り替えられる（図６参照）。これにより、副線路２１の一端Ｅ３は、スイッチ回路３１及び線路Ｌ２を経由して検波ポートＰ１に接続される。副線路２１の他端Ｅ４は、他方の副線路２０及びスイッチ回路３０を経由して終端回路４０に接続される。一方、双方向性結合器２００がローバンドの反射波の検波を行う動作モード（第４動作モード）の場合、スイッチ回路３０の出力端は検波ポートＰ１側に切り替えられ、スイッチ回路３１の出力端は終端回路４０側に切り替えられる。これにより、副線路２１の一端Ｅ３は、スイッチ回路３１を経由して終端回路４０に接続される。副線路２１の他端Ｅ４は、他方の副線路２０、スイッチ回路３０及び線路Ｌ２を経由して検波ポートＰ１に接続される。なお、他の動作モードについては、双方向性結合器１１０Ａにおける切り替えと同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７３】
このような構成によっても、双方向性結合器２００は、双方向性結合器１１０Ａと同様に、１本の検波線路Ｌ４によって２種類の周波数帯域における双方向（フォワード及びリバース）の信号を検波することができる。
【００７４】
また、本参考例においては、双方向性結合器２００に含まれる各構成要素が図６に示されるように配置された場合、１本の検波線路Ｌ４同士が交差する交差点Ｘが生じる。ここで、ハイバンドの進行波及び反射波を検波する動作モードの場合には、当該交差点Ｘにおいて交差する両線路を通る信号は同じ信号であるため、両線路間の結合の影響が小さい。一方、ローバンドの進行波及び反射波を検波する動作モードの場合には、当該交差点Ｘにおいて交差する両線路を通る信号が異なる信号であるため、両線路間の結合の問題が生じ得る。しかし、線路間の結合に際しては、両線路を通る信号の周波数が低い方が結合の度合が低い。本参考例においては、比較的周波数が低いローバンド側の副線路２１の一端Ｅ３と他端Ｅ４を交差させることにより、ハイバンド側の副線路２０の一端Ｅ１と他端Ｅ２を交差させる構成に比べて、交差点Ｘにおける両線路間の結合の影響を抑制することができる。
【００７５】
なお、双方向性結合器２００においても、双方向性結合器１１０Ｃ，１１０Ｄと同様に、検波回路５０、インピーダンス値が可変である終端回路４１又は整合回路６０が備えられていてもよい。
【００７６】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。双方向性結合器１１０Ａは、主線路１０，１１と、副線路２０，２１と、検波ポートＰ１と、終端回路４０と、スイッチ回路３０，３１と、を備え、副線路２０の一端Ｅ１と副線路２１の一端Ｅ３が接続され、スイッチ回路３０，３１は、ハイバンドの送信信号又はローバンドの反射信号の検波の場合、副線路２０の他端Ｅ２を終端回路４０に接続し、副線路２１の他端Ｅ４を検波ポートＰ１に接続し、ハイバンドの反射信号又はローバンドの送信信号の検波の場合、副線路２０の他端Ｅ２を検波ポートＰ１に接続し、副線路２１の他端Ｅ４を終端回路４０に接続する。これにより、１本の検波線路Ｌ１によって、２種類の周波数帯域における双方向（フォワード及びリバース）の信号を検波することができる。
【００７７】
また、双方向性結合器１１０Ａにおいては、進行波の進行方向が略同方向となるように主線路１０，１１が略平行に配置され、副線路２０，２１は主線路１０，１１の間の領域に配置され、スイッチ回路３０，３１は副線路２０，２１の間の領域に配置され、終端回路４０はスイッチ回路３０，３１より進行方向の側に配置され、検波ポートＰ１はスイッチ回路３０，３１より進行方向の反対方向の側に配置される。これにより、主線路１０，１１と検波線路Ｌ１との交差、及び検波線路Ｌ１同士の交差が回避される。従って、線路が交差する構成に比べて、検波精度を向上させることができる。
【００７８】
また、双方向性結合器１１０Ｂ〜１１０Ｄは、主線路１０，１１と、副線路２０，２１と、検波ポートＰ１と、終端回路４０と、スイッチ回路３０，３１と、を備え、副線路２０の他端Ｅ２と副線路２１の他端Ｅ４が接続され、スイッチ回路３０，３１は、ハイバンドの送信信号又はローバンドの反射信号の検波の場合、副線路２０の一端Ｅ１を検波ポートＰ１に接続し、副線路２１の一端Ｅ３を終端回路４０に接続し、ハイバンドの反射信号又はローバンドの送信信号の検波の場合、副線路２０の一端Ｅ１を終端回路４０に接続し、副線路２１の一端Ｅ３を検波ポートＰ１に接続する。これにより、１本の検波線路Ｌ３によって、２種類の周波数帯域における双方向（フォワード及びリバース）の信号を検波することができる。
【００７９】
また、双方向性結合器１１０Ｂ〜１１０Ｄにおいては、進行波の進行方向が略同方向となるように主線路１０，１１が略平行に配置され、副線路２０，２１は主線路１０，１１の間の領域に配置され、スイッチ回路３０，３１は副線路２０，２１の間の領域に配置され、終端回路４０は副線路２０の他端Ｅ２及び副線路２１の他端Ｅ４を接続する線路と、スイッチ回路３０，３１との間に配置され、検波ポートＰ１はスイッチ回路３０，３１より進行方向の反対方向の側に配置される。これにより、主線路１０，１１と検波線路Ｌ１との交差、及び検波線路Ｌ３同士の交差に加えて、検波線路Ｌ３と線路Ｌ２との交差が回避される。従って、線路が交差する構成に比べて、検波精度を向上させることができる。
【００８０】
また、双方向性結合器１１０Ｃは、スイッチ回路３０，３１と検波ポートＰ１の間に設けられた検波回路５０をさらに備え、検波回路５０は検波信号を直流電圧に変換して検波ポートＰ１に出力する。これにより、検波信号がノイズの影響を受け得る線路の長さが短縮される。従って、検波精度を向上させることができる。
【００８１】
また、双方向性結合器１１０Ｃにおいて、検波回路５０はスイッチ回路３０，３１が形成された半導体チップに形成される。これにより、半導体チップの外に検波回路が設けられる構成に比べて、さらに検波精度を向上させることができる。
【００８２】
また、双方向性結合器１１０Ｄにおいて、終端回路４１は、可変キャパシタ、可変インダクタ、又は可変抵抗器のうち可変抵抗器を含み、動作モード又は周波数に応じて、抵抗値が制御される。これにより、動作モード又は周波数に応じて終端回路４１のインピーダンス値を調整することができる。従って、当該インピーダンス値が固定である構成に比べて、アイソレーションと方向性を向上させることができる。
【００８３】
また、双方向性結合器１１０Ｄは、スイッチ回路３０，３１と検波ポートＰ１との間に設けられた整合回路６０をさらに備え、整合回路６０は、可変キャパシタ、可変インダクタ、又は可変抵抗器の少なくともいずれか一つを含み、動作モード又は周波数に応じて、可変キャパシタのキャパシタンス値、可変インダクタのインダクタンス値、又は可変抵抗器の抵抗値の少なくともいずれか一つが制御される。これにより、検波ポートＰ１における反射損失の増大が抑制される。従って、双方向性結合器１１０Ｄによると、整合回路６０を備えない構成に比べて検波精度をさらに向上させることができる。
【００８４】
なお、本明細書では、双方向性結合器１１０Ａ〜１１０Ｄ，２００が主線路及び副線路の組み合わせを２組備える構成が示されているが、双方向性結合器が備える主線路及び副線路の組み合わせは３組以上であってもよい。
【００８５】
以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００８６】
１，２…送信ユニット、１０，１１…主線路、２０，２１…副線路、３０，３１…スイッチ回路、４０，４１…終端回路、５０…検波回路、６０…整合回路、１００〜１０２…増幅器、１１０Ａ〜１１０Ｄ，２００…双方向性結合器、１２０，１４０〜１４３…スイッチ回路、１３０…アンテナ、１５０〜１５３…デュプレクサ、Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４…検波線路、Ｌ２…線路、Ｐ１…検波ポート
【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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