(57)【要約】【課題】  部品点数の増加と送信電力の損失の増加とを抑えることが可能なサージ電圧保護を備えた無線送信装置を提供することにある。【解決手段】  送信信号を電力増幅する電力増幅部１０と、送受信信号を切替える切替え部２０と、切替え部とアンテナ端子とを結ぶＲＦライン３０とを有する無線送信装置において、電力増幅部１０の電源ラインに設置され、サージ電圧保護及び高周波成分のバイパスを行うバリスタ１３−１、１５−１と、ＲＦラインのローパスフィルタ３１に設置され、切替え部２０及びＲＦライン３０のサージ電圧保護を行うと共に、ローパスフィルタを構成するバリスタ３４とを有する。【選択図】      図１
2008054055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を電力増幅する電力増幅部と、送受信信号を切替える切替え部と、前記切替え部とアンテナ端子とを結ぶＲＦラインとを有する無線送信装置において、
前記電力増幅部の電源ラインに設置され、サージ電圧保護及び高周波成分のバイパスを行うバリスタと、
前記ＲＦラインのローパスフィルタに設置され、前記切替え部及び前記ＲＦラインのサージ電圧保護を行うと共に、前記ローパスフィルタを構成するバリスタとを有することを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記電力増幅部は、入力側のバイアス用電源ラインに第１のバリスタを有し、出力側の電力増幅用電源ラインに第２のバリスタを有し、前記第１のバリスタ及び前記第２のバリスタは、前記電力増幅部のサージ電圧保護を行うと共に、前記電源ラインへの前記高周波成分の侵入を防止し、
前記ＲＦラインは、該ＲＦラインと前記切替え部とが接続された接続ノードと接地間に接続されて前記ローパスフィルタを構成するキャパシタに置き換わって接続される第３のバリスタを有し、前記第３のバリスタは、前記ローパスフィルタを構成すると共に、前記切替え部と前記ＲＦラインとのサージ電圧保護を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気による回路の誤動作または半導体素子の破壊を防ぐサージ電圧保護技術に係り、詳しくは、部品点数の増加を抑えてサージ電圧保護対策を施した無線送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線送信装置の終段を構成する電力増幅部の終段増幅器は送信装置の内で最も利得が高く、また利得が高いほど静電サージに弱いことから、通常、雷及び静電気に対するサージ電圧保護対策が施されている。図３は、従来のサージ電圧保護対策が施された無線送信装置のブロック図である。図３において、サージ電圧保護を備えた無線送信装置１００は、送信信号を入力して電力増幅する電力増幅部１０と、送受信信号を切替える切替え部２０と、切替え部２０とアンテナ端子４０とを結ぶＲＦライン３０とを有する。
【０００３】
電力増幅部１０は終段増幅器１１を有する。終段増幅器１１のバイアス用電源ライン１２には、バイパスコンデンサ１７とバリスタ１３−２との一端が接続され、他端は接地されている。また電力増幅用電源ライン１４には、バイパスコンデンサ１８とバリスタ１５−２との一端が接続され、他端は接地されている。バイパスコンデンサ１７とバイパスコンデンサ１８とは、それぞれの電源ライン１２、１４に侵入する高周波成分をカットしている。バリスタ１３−２とバリスタ１５−２とは、それぞれの電源ライン１２、１４に落着する静電気を接地側に放電し、サージ電圧による誤動作を防ぐと共に、電源ラインに接続されている電子部品の破壊を防止している。
【０００４】
このように、終段増幅器１１は送信信号の最終特性を決め、且つ高価な部品であることから、サージ電圧による誤動作と破壊を防止するため２つのバリスタが設けられている。ところが電力増幅部１０の実装が小型化されるにしたがって、小型化の難しいバイパスコンデンサ１７、１８とバリスタ１３−２、１５−２とを同一の小型基板に実装することが次第に困難となるという問題があった。
【０００５】
再び図３において、送信信号は信号入力端子１６に入力され、電力増幅部１０の終段増幅器１１で所定のレベルに電力増幅されて、切替え部２０へ出力される。切替え部２０は、送受信切替えスイッチ２１を有し、第１接点２１−１には、終段増幅器１１の出力端が接続されて、電力増幅された送信信号が入力される。第２接点２１−２は、受信回路(図示されず)の入力端へ接続されて、アンテナ端子４０に接続されるアンテナが受信する受信信号を入力する。第３接点２１−３は、ＲＦライン３０を介してアンテナ端子４０に接続されている。このため送受信切替えスイッチ２１は、制御信号により制御されて、アンテナ端子４０に接続されるアンテナへ送信信号を送るか、アンテナが受信した受信信号を受信回路へ送るかのスイッチ切替えを行う。ＲＦライン３０は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１を有する。ＬＰＦ３１は、送信信号の高調波をカットし、所定の周波数の送信信号だけを、アンテナ端子４０に接続されるアンテナへ送る。
【０００６】
ところで、ＲＦライン３０には、送信電力の損失の増加を避けるため、サージ電圧保護対策が施されているとは限らなかった。また、送受信切替えスイッチ２１にＧａＡｓ基板による半導体スイッチを使用する場合、静電気に弱いという性質から保護されることが望まれていた。このため、送信電力の損失が新たに生じることなく、送受信切替えスイッチ２１とＲＦライン３０とのサージ電圧保護が可能な方法が求められていた。引用文献１には、雷サージを放電するギャップパターンが形成された、有線電話機の電源回路の誤動作及び破壊を防止するプリント基板について記載されている。
【特許文献１】特開平１１−７４６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、部品点数の増加と送信電力の損失の増加とを抑えることが可能なサージ電圧保護を備えた無線送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の無線送信装置は、送信信号を電力増幅する電力増幅部と、送受信信号を切替える切替え部と、切替え部とアンテナ端子とを結ぶＲＦラインとを有する無線送信装置において、電力増幅部の電源ラインに設置され、サージ電圧保護及び高周波成分のバイパスを行うバリスタと、ＲＦラインのローパスフィルタに設置され、切替え部及びＲＦラインのサージ電圧保護を行うと共に、ローパスフィルタを構成するバリスタとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の無線送信装置の電力増幅部は、入力側のバイアス用電源ラインに第１のバリスタを有し、出力側の電力増幅用電源ラインに第２のバリスタを有し、第１のバリスタ及び第２のバリスタは、電力増幅部のサージ電圧保護を行うと共に、電源ラインへの高周波成分の侵入を防止し、ＲＦラインは、ＲＦラインと切替え部とが接続された接続ノードと接地間に接続されてローパスフィルタを構成するキャパシタに置き換わって接続される第３のバリスタを有し、第３のバリスタは、ローパスフィルタを構成すると共に、切替え部とＲＦラインとのサージ電圧保護を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、部品点数の増加と送信電力の損失の増加とを抑えたサージ電圧保護が可能となり、部品コスト及び実装コストの増加を抑えた無線送信装置を提供することが可能となる。またＲＦラインのローパスフィルタの構成に適用することにより、送受信切替えスイッチ及びＲＦラインをサージ電圧から保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明による無線送信装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は、本発明による無線送信装置の回路ブロック図である。図３において説明した箇所は省略する。図１において、終段増幅器１１のバイアス用電源ライン１２には、バイパスコンデンサ１７が削除され、バリスタ１３−１のみが接続されている。また電力増幅用電源ライン１４には、バイパスコンデンサ１８が削除され、バリスタ１５−１のみが接続されている。バリスタ１３−１とバリスタ１５−１とは、バイパスコンデンサ１７及びバイパスコンデンサ１８と同等の静電容量を有している。
【００１２】
例えば、ＵＨＦ帯（３００〜６００ＭＨｚ）の送信信号を取り扱う場合は、バイパスコンデンサ１７、１８には４７０ｐＦのキャパシタが用いられていた。バリスタ１３−１とバリスタ１５−１とは、同様に４７０ｐＦのキャパシタンスを有するため、電源ライン１２、１４に侵入する高周波成分をカットすると共に、落着する静電気を接地側に放電し、サージ電圧による誤動作を防ぎ、且つ電源ラインに接続されている電子部品の破壊を防止しすることが可能となる。
【００１３】
ＲＦライン３０のローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１は、図３に示されるように、インダクタ３２とキャパシタ３３が並列に接続されて送受信切替えスイッチ２１とアンテナ端子４０とに接続され、その並列に接続されたインダクタ３２とキャパシタ３３の両側の端子と接地間に、さらにキャパシタ３５、３６がそれぞれ接続されて構成されていた。図１において、送受信切替えスイッチ２１側のキャパシタ３６に替り、バリスタ３４が接続されている。
【００１４】
例えばＵＨＦ帯での仕様においてカットオフ周波数を５５０ＭＨｚとすると、ＬＰＦを構成する各部品の数値は、インダクタ３２が１２ｎＨ、キャパシタ３３が２．５ｐＦ、キャパシタ３５、３６が３ｐＦの値となる。バリスタ３４は３ｐＦの静電容量を有するため、切替え部２０の送受信切替えスイッチ２１とＲＦライン３０のサージ電圧保護を行うと共に、ＬＰＦ３１を構成することができる。バリスタの静電容量は、概略３ｐＦ〜１０００ｐＦの範囲で任意の容量の素子を選択できるため、送信信号の周波数によるインピーダンスマッチングの要求とバリスタの部品コストとに応じて、バイパスコンデンサやＬＰＦのキャパシタの置き換えに最適となるよう適宜選択することができる。
【００１５】
図２は、本発明の無線送信装置に、上記のＵＨＦ帯の条件を適用した場合と従来との、送信信号の通過ロスを比較した比較表である。送信周波数４５０ＭＨｚ、４８５ＭＨｚ、及び５２０ＭＨＺの３点において、従来の通過ロスはそれぞれ−０．６３２ｄＢ、−０．７３３ｄＢ、及び−０．８９６ｄＢであった。これに対して本発明では、−０．６３８ｄＢ、−０．７１１ｄＢ、及び−０．８７８ｄＢである。これにより、バリスタに置き換えることによる通過ロスの増加は見られないといえる。
【００１６】
以上説明したように本発明によると、部品点数の増加と送信電力の損失の増加とを抑えたサージ電圧保護が可能となり、部品コスト及び実装コストの増加を抑えた無線送信装置を提供することが可能となる。またＲＦラインのローパスフィルタの構成に適用することにより、送受信切替えスイッチ及びＲＦラインをサージ電圧から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による無線送信装置の回路ブロック図。
【図２】ＵＨＦ帯の条件を適用した場合の送信信号の通過ロス比較表。
【図３】従来のサージ電圧対策が施された無線送信装置のブロック図。
【符号の説明】
【００１８】
１０  電力増幅部
１１  終段増幅器
１２  バイアス用電源ライン
１３−１、２  バリスタ
１４  電力増幅用電源ライン
１５−１、２  バリスタ
２０  切替え部
２１  送受信切替えスイッチ
２１−１  第１接点
２１−２  第２接点
２１−３  第３接点
３０  ＲＦライン
３１  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
３２  インダクタ
３３  キャパシタ
３４  バリスタ
３５、３６  キャパシタ
４０  アンテナ端子
１００  無線送信装置
【図１】
2008054055.tif 000003
【図２】
2008054055.tif 000004
【図３】
2008054055.tif 000005