(57)【要約】【課題】送信信号以外の不要な信号をアンテナから出力させず、また、受信信号以外の不要な信号を受信回路に入力させないように簡単な構成で実現する。【解決手段】アンテナが接続される信号入出力端２と、第一のスイッチダイオード１ａを介して信号入出力端２に接続される送信回路４と、第二のスイッチダイオード１ｂを介して信号入出力端２に接続される受信回路６と、第一のスイッチダイオード１ａ及び第二のスイッチダイオード１ｂにそれぞれバイアス電圧を給電するインダクタンス素子９、１４、１８とを備え、第一のスイッチダイオード１ａに給電するインダクタンス素子９、１４と共働して第一のスイッチダイオード１ａとグランドとの間で少なくとも直列共振するための第一の共振回路１７を構成する第一の容量素子１６を設け、第一の共振回路１７の直列共振周波数を送信回路４から出力される送信信号以外の信号の周波数ににほぼ一致させた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナが接続される信号入出力端と、第一のスイッチダイオードを介して前記信号入出力端に接続される送信回路と、第二のスイッチダイオードを介して前記信号入出力端に接続される受信回路と、前記第一のスイッチダイオード及び前記第二のスイッチダイオードにそれぞれバイアス電圧を給電するインダクタンス素子とを備え、前記第一のスイッチダイオード及び前記第二のスイッチダイオードは前記バイアス電圧によって互いに逆の状態にオン又はオフに切り換えられ、前記第一のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子と共働して前記第一のスイッチダイオードとグランドとの間で少なくとも直列共振するための第一の共振回路を構成する第一の容量素子を設け、前記第一の共振回路の直列共振周波数を前記送信回路から出力される送信信号以外の信号の周波数ににほぼ一致させたことを特徴とする送受切替回路。
【請求項２】
前記直列共振周波数を前記送信回路における局部発振信号の周波数ににほぼ一致させたことを特徴とする請求項１に記載の送受切替回路。
【請求項３】
前記第一の共振回路を前記第一のスイッチダイオードと前記送信回路との接続点と前記グランドとの間に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の送受切替回路。
【請求項４】
前記第一の共振回路を直並列共振回路で構成し、前記直並列共振回路の並列共振周波数を前記送信信号の周波数にほぼ一致させたことを特徴とする請求項１又は２又は３に記載の送受切替回路。
【請求項５】
前記第一のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子と前記第一の容量素子とを集中定数型の回路部品で構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の送受切替回路。
【請求項６】
前記第二のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子の一つと共働して前記第二のスイッチダイオードとグランドとの間で少なくとも直列共振するための第二の共振回路を構成する第二の容量素子を設け、前記第二の共振回路の直列共振周波数を前記受信回路に入力される受信信号以外の信号の周波数ににほぼ一致させたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の送受切替回路。
【請求項７】
前記第二の共振回路を前記第二のスイッチダイオードと前記受信回路との接続点と前記グランドとの間に設けたことを特徴とする請求項６に記載の送受切替回路。
【請求項８】
前記第二の共振回路を第二の直並列共振回路で構成し、前記第二の直並列共振回路の並列共振周波数を前記受信信号の周波数にほぼ一致させたことを特徴とする請求項６又は７に記載の送受切替回路。
【請求項９】
前記第二のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子と前記第二の容量素子とを集中定数型の回路部品で構成したことを特徴とする請求項６又は７又は８に記載の送受切替回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や無線ＬＡＮ等に使用されるＴＤＭＡ方式の送受信器等の送信回路または受信回路をアンテナに接続する送受切替回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の送受切替回路を図５に示す。スイッチ回路３１はＰＮ接合の方向が互いに同一となるようにリング状に接続された第一乃至第四のスイッチダイオード３１ａ乃至３１ｄからなり、隣接する第一のスイッチダイオード３１ａと第二のスイッチダイオード３１ｂとの接続点が第一の信号入出力端３２となり、他の隣接ずる第三のスイッチダイオード３１ｃと第四のスイッチダイオード３１ｄとの接続点が第二の信号入出力端３３となる。そして、第一の信号入出力端３２に一方のアンテナ（アンテナＡ、図示せず）が接続され、第二の信号入出力端３３に他方のアンテナ（アンテナＢ、図示せず）が接続される。通常の送受信の為にはアンテナは一つでよいが、この例では空間ダイバーシティ受信を可能とするために二つのアンテナを使用している。
【０００３】
上記のスイッチ回路３１によってアンテナＡまたはアンテナＢに接続される送信回路３４及び受信回路３６は周波数変換用の局部発振信号を出力する発振器をそれぞれ持っている。
送信回路３４は第一のスイッチダイオード３１ａと第三のスイッチダイオード３１ｃとの接続点である送信端３５に接続され、受信回路３６は第二のスイッチダイオード３１ｂと第四のスイッチダイオード３１ｄとの接続点である受信端３７に接続される。
この結果、送信回路３４は第一のスイッチダイオード３１ａを介して第一の信号入出力端３２に接続されると共に、第三のスイッチダイオード３１ｃを介して第二の信号入出力端３３に接続される。また、受信回路３６は第二のスイッチダイオード３１ｂを介して第一の信号入出力端３２に接続されると共に、第四のスイッチダイオード３１ｄを介して第二の信号入出力端３３に接続される。
【０００４】
第一の信号入出力端３２と第一の切替端子３８との間には互いに直列接続された給電用のインダクタンス素子３９及び抵抗４０が接続され、第二の信号入出力端３３と第一の切替端子３８との間にも互いに直列接続された給電用のインダクタンス素子４１及び抵抗４２が接続される。
同様に、送信端３５と第二の切替端子４３との間には互いに直列接続された給電用のインダクタンス素子４４及び抵抗４５が接続され、受信端３７と第二の切替端子４３との間にも互いに直列接続された給電用のインダクタンス素子４６及び抵抗４７が接続される。
【０００５】
上記の各抵抗４０、４２、４５、４７はスイッチダイオード３１ａ〜３１ｄに通電する電流値を決める。また、各インダクタンス素子３９、４１、４４、４６はチョークインダクタとしての役割を持ち、第一及び第二の信号入出力端３２、３３と送信端３５と受信端３７とにおけるインピーダンス低下を防止している。
【０００６】
以上の構成において、第一の切替端子３８と第二の切替端子４３とには一方にロー他方にハイの切替電圧が印加される。その結果、第一のスイッチダイオード３１ａと第四のスイッチダイオード３１ｄとが共にオン又はオフとなり、第二のスイッチダイオード３１ｂと第三のスイッチダイオード３１ｃとが共にオン又はオフとなるが、この場合、第一のスイッチダイオード３１ａと第四のスイッチダイオード３１ｄとが共にオンとなれば、第二のスイッチダイオード３１ｂと第三のスイッチダイオード３１ｃとが共にオフとなり、逆に第一のスイッチダイオード３１ａと第四のスイッチダイオード３１ｄとが共にオフとなれば、第二のスイッチダイオード３１ｂと第三のスイッチダイオード３１ｃとが共にオンとなる。
【０００７】
次に、第一の信号入出力端３２とそれに接続されたアンテナＡを使用する場合の動作を説明する。先ず、送信モードでは第一の切替端子３８がハイ、第二の切替端子４３がローとされる。すると、第一のスイッチダイオード３１ａ（第四のスイッチダイオード３１ｄ）がオン、第二のスイッチダイオード３１ｂ（第三のスイッチダイオード３１ｃ）ａがオフとなる。また、このモードでは当然ながら送信回路３４は動作状態であるが、受信回路３６は非動作状態とされる。よって、送信信号は第一のスイッチダイオード３１ａを介してアンテナＡに出力される。このとき、スイッチダイオード３１ａに給電するインダクタンス３９、４１のインダクタンスを十分に大きくすることで送信信号の損失を防止している。
【０００８】
また、受信モードでは第一の切替端子３８がロー、第二の切替端子４３がハイとされる。すると、第一のスイッチダイオード３１ａ（第四のスイッチダイオード３１ｄ）がオフ、第二のスイッチダイオード３１ｂ（第三のスイッチダイオード３１ｃ）ａがオンとなる。また、このモードでは当然ながら受信回路３６は動作状態であるが、送信回路３４は非動作状態とされる。よって、アンテナＡからの受信信号は第二のスイッチダイオード３１ｂを介して受信回路３６に入力される。このとき、スイッチダイオード３１ｂに給電するインダクタンス３９、４６のインダクタンスを十分に大きくすることで受信信号の損失を防止している。
【０００９】
なお、アンテナＢを使用する場合は、送信モードで第一の切替端子３８をロー、第二の切替端子４３がハイとし、受信回路３６を非動作状態とする。また受信モードでは第一の切替端子３８をハイ、第二の切替端子４３をローとし、送信回路３４を非動作状態とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成では、送信時には送信回路内で発生している局部発振信号が送信信号と共にアンテナＡに出力され、他の通信機器に妨害を与えるという問題がある。同様に受信時では受信信号以外の信号がアンテナＡで受信すると、それも受信回路に入力されて受信回路内で妨害を引き起こすという問題がある。また、受信回路内で発生している局部発振信号もアンテナＡに出力される問題もある。
【００１１】
本発明は、送信信号以外の不要な信号をアンテナから出力させず、また、受信信号以外の不要な信号を受信回路に入力させないように簡単な構成で実現することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するため、アンテナが接続される信号入出力端と、第一のスイッチダイオードを介して前記信号入出力端に接続される送信回路と、第二のスイッチダイオードを介して前記信号入出力端に接続される受信回路と、前記第一のスイッチダイオード及び前記第二のスイッチダイオードにそれぞれバイアス電圧を給電するインダクタンス素子とを備え、前記第一のスイッチダイオード及び前記第二のスイッチダイオードは前記バイアス電圧によって互いに逆の状態にオン又はオフに切り換えられ、前記第一のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子と共働して前記第一のスイッチダイオードとグランドとの間で少なくとも直列共振するための第一の共振回路を構成する第一の容量素子を設け、前記第一の共振回路の直列共振周波数を前記送信回路から出力される送信信号以外の信号の周波数ににほぼ一致させた。
【００１３】
また、前記直列共振周波数を前記送信回路における局部発振信号の周波数ににほぼ一致させた。
【００１４】
また、前記第一の共振回路を前記第一のスイッチダイオードと前記送信回路との接続点と前記グランドとの間に設けた。
【００１５】
また、前記第一の共振回路を直並列共振回路で構成し、前記直並列共振回路の並列共振周波数を前記送信信号の周波数にほぼ一致させた。
【００１６】
また、前記第一のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子と前記第一の容量素子とを集中定数型の回路部品で構成した。
【００１７】
また、前記第二のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子の一つと共働して前記第二のスイッチダイオードとグランドとの間で少なくとも直列共振するための第二の共振回路を構成する第二の容量素子を設け、前記第二の共振回路の直列共振周波数を前記受信回路に入力される受信信号以外の信号の周波数ににほぼ一致させた。
【００１８】
また、前記第二の共振回路を前記第二のスイッチダイオードと前記受信回路との接続点と前記グランドとの間に設けた。
【００１９】
また、前記第二の共振回路を第二の直並列共振回路で構成し、前記第二の直並列共振回路の並列共振周波数を前記受信信号の周波数にほぼ一致させた。
【００２０】
また、前記第二のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子と前記第二の容量素子とを集中定数型の回路部品で構成した。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４はいずれも本発明の送受切替回路を示す。図１において、スイッチ回路１はＰＮ接合の方向が互いに同一となるようにリング状に接続された第一乃至第四のスイッチダイオード１ａ乃至１ｄからなり、隣接する第一のスイッチダイオード１ａと第二のスイッチダイオード１ｂとの接続点が第一の信号入出力端２となり、他の隣接ずる第三のスイッチダイオード１ｃと第四のスイッチダイオード１ｄとの接続点が第二の信号入出力端３となる。そして、第一の信号入出力端２に一方のアンテナ（アンテナＡ、図示せず）が接続され、第二の信号入出力端３に他方のアンテナ（アンテナＢ、図示せず）が接続される。通常の送受信の為にはアンテナは一つでよいが、この例では空間ダイバーシティ受信を可能とするために二つのアンテナを使用している。
【００２２】
上記のスイッチ回路１によってアンテナＡまたはアンテナＢに接続される送信回路４及び受信回路６は周波数変換用の局部発振信号を出力する発振器をそれぞれ持っている。
送信回路４は第一のスイッチダイオード１ａと第三のスイッチダイオード１ｃとの接続点である送信端５に接続され、受信回路６は第二のスイッチダイオード１ｂと第四のスイッチダイオード１ｄとの接続点である受信端７に接続される。この結果、送信回路４は第一のスイッチダイオード１ａを介して第一の信号入出力端２に接続されると共に、第三のスイッチダイオード１ｃを介して第二の信号入出力端３に接続される。また、受信回路６は第二のスイッチダイオード１ｂを介して第一の信号入出力端２に接続されると共に、第四のスイッチダイオード１ｄを介して第二の信号入出力端３に接続される。
【００２３】
第一の信号入出力端２と第一の切替端子８との間には互いに直列接続された給電用のインダクタンス素子９及び抵抗１０が設けられ、第二の信号入出力端３と第一の切替端子８との間にも互いに直列接続された給電用のインダクタンス素子１１及び抵抗１２が接続される。
【００２４】
同様に、送信端５と第二の切替端子１３との間には互いに直列接続された給電用のインダクタンス素子１４及び抵抗１５が接続されるが、インダクタンス素子１４が送信端５に接続され、抵抗１５が第二の切替端子１３に接続される。そして、インダクタンス素子１４と抵抗１５との接続点が第一の容量素子１６によって高周波的に接地される。インダクタンス素子１４及び第一の容量素子１６はそれぞれ集中定数型の回路部品で構成される。よって、インダクタンス素子１４と第一の容量素子１６とによって１ポイントの周波数に直列共振する第一の共振回路１７が構成される。この直列共振周波数は例えば送信回路４内の発振器の局部発振周波数とほぼ等しくなるように設定される。
【００２５】
受信端７と第二の切替端子１３との間にも互いに直列接続された給電用のインダクタンス素子１８及び抵抗１９が接続されるが、インダクタンス素子１８が受信端７に接続され、抵抗１９が第二の切替端子１３に接続される。そして、インダクタンス素子１８と抵抗１９との接続点が第二の容量素子２０によって高周波的に接地される。インダクタンス素子１８及び第二の容量素子２０もそれぞれ集中定数型の回路部品で構成される。よって、インダクタンス素子１８と第二の容量素子２０とによって１ポイントの周波数に直列共振する第二の共振回路２１が構成される。この直列共振周波数は例えば受信回路６内の発振器の局部発振周波数あるいはアンテナで受信される受信信号以外の信号の周波数とほぼ等しくなるように設定される。
【００２６】
上記の各抵抗１０、１２、１５、１９はスイッチダイオード１ａ〜１ｄに通電する電流値を決める。また、インダクタンス素子９、１１はチョークインダクタとしての役割を持ち、第一及び第二の信号入出力端２、３におけるインピーダンス低下を防止している。
また、インダクタンス素子１４、１８はそれぞれ共振回路１７、２１を構成する一方において、それぞれ送信周波数および受信周波数においては高いインピーダンスとなり送信信号、受信信号の減衰を防止している。
【００２７】
以上の構成において、第一の切替端子８と第二の切替端子１３とには一方にロー他方にハイの切替電圧が印加される。その結果、第一のスイッチダイオード１ａと第四のスイッチダイオード１ｄとが共にオン又はオフとなり、第二のスイッチダイオード１ｂと第三のスイッチダイオード１ｃとが共にオン又はオフとなる。そして、第一のスイッチダイオード１ａと第四のスイッチダイオード１ｄとが共にオンとなれば、第二のスイッチダイオード１ｂと第三のスイッチダイオード１ｃとが共にオフとなり、逆に第一のスイッチダイオード１ａと第四のスイッチダイオード１ｄとが共にオフとなれば、第二のスイッチダイオード１ｂと第三のスイッチダイオード１ｃとが共にオンとなる。
【００２８】
次に、第一の信号入出力端２とそれに接続されたアンテナＡを使用する場合の動作を説明する。先ず、送信モードでは第一の切替端子８の切替電圧ががハイ、第二の切替端子１３の切替電圧ががローとされる。すると、第一のスイッチダイオード１ａ（第四のスイッチダイオード１ｄ）がオン、第二のスイッチダイオード１ｂ（第三のスイッチダイオード１ｃ）ａがオフとなる。また、このモードでは当然ながら送信回路４は動作状態であるが、受信回路６は非動作状態とされる。よって、送信信号は第一のスイッチダイオード１ａを介してアンテナＡに出力される。このとき、第一のスイッチダイオード１ａに給電するインダクタンス９、１４のインダクタンスを十分に大きくすることで送信信号の損失を防止している。また、送信回路４から局部発振信号が出力されても第一の共振回路１７によって減衰するのでアンテナＡには出力されない。第一の共振回路１７の直列共振周波数はケースバイケースによっては局部発振周波数以外の他の信号の周波数に設定しても良い。
【００２９】
また、受信モードでは第一の切替端子８の切替電圧がロー、第二の切替端子１３の切替電圧がハイとされる。すると、第一のスイッチダイオード１ａ（第四のスイッチダイオード１ｄ）がオフ、第二のスイッチダイオード１ｂ（第三のスイッチダイオード１ｃ）ａがオンとなる。また、このモードでは当然ながら受信回路６は動作状態であるが、送信回路４は非動作状態とされる。よって、アンテナＡからの受信信号は第二のスイッチダイオード１ｂを介して受信回路６に入力される。このとき、第二のスイッチダイオード３１ｂに給電するインダクタンス９、１８のインダクタンスを十分に大きくすることで受信信号の損失を防止している。そして、第二の共振回路２１が受信信号以外の信号、例えば受信回路６で発生している局部発振信号の周波数になっていればそれがアンテナＡに出力されない。逆にアンテナＡで不要な信号を受信するおそれがあるときはその信号の周波数に合わせることで受信回路６への入力を防げる。
【００３０】
なお、アンテナＢを使用する場合は、送信モードで第一の切替端子８をロー、第二の切替端子１３をハイとし、受信回路６を非動作状態とする。また受信モードでは第一の切替端子８をハイ、第二の切替端子１３をローとし、送信回路４を非動作状態とする。
【００３１】
図２は本発明の他の構成例を示す。ここでは、第一の共振回路１４、第二の共振回路２１をそれぞれ直並列共振回路で構成している。直並列共振回路を構成するために、第一の共振回路１７のインダクタンス素子１４には第三の容量素子２２を並列に接続し、インダクタンス素子１４と第三の容量素子２２とによって決まる並列共振周波数を送信周波数にほぼ一致させる。また、第二の共振回路２１のインダクタンス素子１８には第四の容量素子２３を並列に接続する。インダクタンス素子１８と第四の容量素子２３とによって決まる並列共振周波数を受信周波数にほぼ一致させる。その他の構成は図１と同じである。
【００３２】
図３は本発明の更に他の構成を示す。ここでは第一の共振回路１４を第一の信号出力端２側で第一のスイッチダイオード１ａに給電するインダクタンス素子９を用いて構成したものであり、そのために、インダクタンス素子９と抵抗１０との接続点を第一の容量素子１６によって高周波的に接地し、インダクタンス素子９と第一の容量素子１６とによる直列共振周波数を例えば送信回路４の局部発振周波数にほぼ一致させる。
更に図４は他の構成を示し、第二の共振回路２１を第二のスイッチダイオード１ｂに第一の信号入出力端２側で給電するインダクタンス素子９（第一のスイッチダイオード１ａに対する給電用インダクタンス素子でもある）を用いて構成したものである。そのために、インダクタンス素子９と抵抗１０との接続点を第二の容量素子２０によって高周波的に接地し、インダクタンス素子９と第二の容量素子２０とによる直列共振周波数を例えば受信回路６の局部発振周波数あるいはアンテナＡに到来する受信信号以外の信号の周波数に一致させる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、第一のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子と共働して第一のスイッチダイオードとグランドとの間で少なくとも直列共振するための第一の共振回路を構成する第一の容量素子を設け、第一の共振回路の直列共振周波数を送信回路から出力される送信信号以外の信号の周波数にほぼ一致させたので、送信信号を減衰することなく妨害となる信号をアンテナに出力すことがない。
【００３４】
また、直列共振周波数を送信回路における局部発振信号の周波数ににほぼ一致させたので、局部発振信号はアンテナに出力されず、此によって他の通信機器に妨害を与えない。
【００３５】
また、第一の共振回路を第一のスイッチダイオードと送信回路との接続点とグランドとの間に設けたので、第一の共振回路が受信時に受信回路側に影響することがない。
【００３６】
また、第一の共振回路を直並列共振回路で構成し、直並列共振回路の並列共振周波数を送信信号の周波数にほぼ一致させたので、直並列共振回路が送信信号を減衰することがない。
【００３７】
また、第一のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子と第一の容量素子とを集中定数型の回路部品で構成したので、直列共振周波数、並列共振周波数が複数現れることがなく、任意に設定された送信周波数と局部発振周波数とに合わせることができる。
【００３８】
また、第二のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子の一つと共働して第二のスイッチダイオードとグランドとの間で少なくとも直列共振するための第二の共振回路を構成する第二の容量素子を設け、第二の共振回路の直列共振周波数を受信回路に入力される受信信号以外の信号の周波数ににほぼ一致させたので、妨害信号の入力を排除できる。
【００３９】
また、第二の共振回路を第二のスイッチダイオードと受信回路との接続点とグランドとの間に設けたので、第二の共振回路が送信時に受信回路側に影響することがない。
【００４０】
また、第二の共振回路を第二の直並列共振回路で構成し、第二の直並列共振回路の並列共振周波数を受信信号の周波数にほぼ一致させたので、受信信号を減衰することがない。
【００４１】
また、第二のスイッチダイオードに給電するインダクタンス素子と第二の容量素子とを集中定数型の回路部品で構成したので任意の受信周波数と妨害信号の周波数とに対して共振周波数を設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送受切替回路の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の送受切替回路の他の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の送受切替回路の更に他の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の送受切替回路の更に他の構成を示す回路図である。
【図５】従来の送受切替回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１　スイッチ回路
１ａ〜１ｄ　スイッチダイオード
２　第一の信号入出力端
３　第二の信号入出力端
４　送信回路
５　送信端
６　受信回路
７　受信端
８　第一の切替端子
９、１１、１４、１８　インダクタンス素子
１０、１２、１５、１９　抵抗
１３　第二の切替端子
１６　第一の容量素子
１７　第一の共振回路
２０　第二の容量素子
２１　第二の共振回路
２２　第三の容量素子
２３　第四の容量素子
【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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