(57)【要約】【課題】受信系の挿入損失を低減し、雑音指数の悪化を防いで受信感度を低下させないようにした全二重通信装置を提供することを目的とする。【解決手段】送信共用器１０を備えた全二重通信装置であって、送受共用器１０のサーキュレータ７とローノイズアンプ９との間に送信波の漏れ込みを防止する阻止手段Ａを介在させたことを特徴とする全二重通信装置。【選択図】　　　　図１
2004120539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信と受信を行う全二重通信装置であって、送信系と受信系とで共用のサーキュレータを有した送受共用器と、受信波の出力端子と前記送受共用器の間に設けられたローノイズアンプ（ＬＮＡ）とを備え、さらに、前記送受共用器は前記サーキュレータと前記ローノイズアンプの間に送信波の漏れ込みを防止する阻止手段と、前記サーキュレータと前記阻止手段との間に送信波のみを吸収する吸収手段とを介在させたことを特徴とする全二重通信装置。
【請求項２】
前記阻止手段は、マイクロストリップラインと磁界により結合する誘電体共振器であり、前記吸収手段は、送信帯域通過フィルタとこれに接続された終端抵抗器から構成されていることを特徴とする請求項１記載の全二重通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信と受信を行う全二重通信装置、特に送信系と受信系とで共用の回路を持つ送受共用器を備えた全二重通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５はこの種の一般的な送受共用器を備えた全二重通信装置の回路構成を示す図である。
【０００３】
図５の構成において、入力端子Ｔｉより入力された送信波は、ＨＰＡ（ハイパワーアンプ）２にて増幅された後、ＨＰＡ保護用のアイソレータ３を通して送受共用器１０に入力される。そして、この送受共用器１０内で送信帯域通過フィルタ６により不要波を除去された後、サーキュレータ７を経由してアンテナ１より出力される。
【０００４】
一方、アンテナ１より入力された受信波は、送受共用器１０に入力され、この送受共用器１０内のサーキュレータ７を経由して受信帯域通過フィルタ８に入り、ここで不要波が除去された後、ＬＮＡ（ローノイズアンプ）９にて低雑音増幅されて、出力端子Ｔｏより出力される。
【０００５】
ここで、上記送信波がサーキュレータ７の特性により受信系に漏れ込んだり、アンテナ１の近くに金属等があってその金属等で反射してアンテナ１に送信波が戻ったり、あるいはアンテナ１が接続されていなかったりして送信波が受信系に漏れ込むと、その送信波が受信帯域通過フィルタ８により反射され、サーキュレータ７及び送信帯域通過フィルタ６を経由してアイソレータ３に戻り、アイソレータ３内の終端抵抗器４に吸収される。このとき、アイソレータ３がないとＨＰＡ２に送信波が戻り、ＨＰＡ２が破損してしまう。
【０００６】
また、上記受信帯域通過フィルタ８により反射されずに若干の送信波が受信帯域通過フィルタ８を通過してＬＮＡ９に漏れ込むことがあるが、この漏れ込んだ送信波の電力が大きいとＬＮＡ９以降の受信系に影響を与えるので、受信帯域通過フィルタ８を多段構成にしたりして、送信波の周波数では大きな減衰が得られるようにしている。
【０００７】
ところで、上記のような従来の全二重通信装置にあっては、ＨＰＡの出力側に保護用のアイソレータが必要となり、このため、送信系の挿入損失が増大し、アンテナから出力される送信波の電力が低下し、またその送信電力の低下分を補うためにＨＰＡへ入力する送信波の電力を増加せずにＨＰＡの出力を増加させると、ＨＰＡの消費電力が増大するという問題点があった。
【０００８】
また、受信系に送信波の電力が漏れ込むのを抑えるために受信帯域通過フィルタを多段構成にすると、ＬＮＡの入力側までの挿入損失が増大し、受信系の雑音指数が悪化し、受信感度の悪化の原因となっていた。
【０００９】
そこで、本出願人等は、ＨＰＡ保護用のアイソレータが不要になり、ＬＮＡに漏れ込む電力が大幅に減少し、品質及び精度の高い全二重通信装置を提供することを目的として、先きに特願２００１−３７９８６３号の発明（以下、先願の発明という。）を開発した。
【００１０】
図６に基づいて、先願の発明について詳細を説明する。図５と同一構成要素については同一符号を付して説明する。
【００１１】
図において、１は送信波を出力し受信波を入力するためのアンテナ、２は入力端子Ｔｉからの送信波を増幅するＨＰＡ（ハイパワーアンプ）、１０は送信系と受信系とで共用のサーキュレータ７を有した送受共用器で、送信系には送信帯域通過フィルタ６が設けられ、受信系には受信帯域通過フィルタ８が設けられており、受信帯域通過フィルタ８を通った受信波はＬＮＡ（ローノイズアンプ）９を経て出力端子Ｔｏから出力される。
【００１２】
１１は上記送受共用器１０内のサーキュレータ７の出力側の分岐点Ｐに接続された送信帯域通過フィルタ、１２はこの送信帯域通過フィルタ１１に接続された終端抵抗器で、この送信帯域通過フィルタ１１と終端抵抗器１２により、送信周波数のみを吸収する吸収手段が構成されている。１３，１４はバンドパスフィルタのリジェクション周波数帯域（帯域外周波数阻止帯域）が各々全反射となるようインピーダンスを変化させるための整合ラインである。
【００１３】
上記のように構成された全二重通信装置において、入力端子Ｔｉより入力された送信波は、ＨＰＡ２で増幅された後、送受共用器１０に入力される。そして、この送受共用器１０内の送信帯域通過フィルタ６で不要波が除去され、サーキュレータ７を通ってアンテナ１から出力される。
【００１４】
一方、アンテナ１より入力された受信波は、送受共用器１０内のサーキュレータ７を経て、受信帯域通過フィルタ８を通り、送受共用器１０外のＬＮＡ９で増幅された後、出力端子Ｔｏから出力される。
【００１５】
ここで、上記サーキュレータ７の出力側の分岐点Ｐから送信帯域通過フィルタ１１を見た場合、送信帯域通過フィルタ１１における受信周波数帯域のインピーダンスは整合ライン１４により全反射となりうるインピーダンスに調整されており、上記入力された受信波は、送信帯域通過フィルタ１１で全反射されて、受信帯域通過フィルタ８に入力される。そして、この受信帯域通過フィルタ８により不要波が除去され、ＬＮＡ９にて低雑音増幅される。
【００１６】
また、送信波がサーキュレータ７の特性により受信系に漏れ込んだり、アンテナ１の近くに金属等があって反射により送信波がアンテナ１に戻ってきたり、アンテナ１が接続されてなくて該アンテナ１への接続端が開放状態のとき、送信波は受信系に漏れ込んで分岐点Ｐに達する。
【００１７】
このとき、上記分岐点Ｐから見た受信帯域通過フィルタ８における送信周波数帯域のインピーダンスは整合ライン１３により全反射となりうるインピーダンスに調整されており、上記送信波は受信帯域通過フィルタ８により全反射されて、分岐点Ｐに接続されている送信帯域通過フィルタ１１を通り、終端抵抗器１２に吸収され、熱に変換される。
【００１８】
このように、サーキュレータ７の特性により受信系に漏れ込んだ送信波や、アンテナ近くの金属等により反射してアンテナ１に戻って受信系に入り込んだ送信波や、アンテナ１が接続されていなくて受信系に戻ってきた送信波が、分岐点Ｐに接続されている送信帯域通過フィルタ１１を経由し、終端抵抗器１２に吸収される。このため、ＨＰＡ保護用のアイソレータが不要となり、アンテナから出力される送信波の電力が低下したり、送信電力を上げるためＨＰＡの入力電力を増大させ出力信号に歪が生じたり、より高出力のＨＰＡを用いＨＰＡ２の消費電力が増大するのを防止することができる。
【００１９】
また、受信系に漏れ込む送信波は、受信帯域通過フィルタ８に入力される前に分岐点Ｐに接続されている送信帯域通過フィルタ１１を通り、終端抵抗器１２に吸収されるので、受信帯域通過フィルタ８を通ってＬＮＡ９に漏れ込む電力は大幅に減少される。このため、送受同時に行う全二重通信において、受信機能に影響を与えることなく、またＨＰＡ２の出力側に保護用のアイソレ−タを必要としない。
【００２０】
【特許文献１】
特願２０００−１８３７８３号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
以上、述べたように、先願の発明では、送信波の漏洩電力を受信系に挿入させた受信帯域通過フィルタ８により反射させていた。
【００２２】
しかし乍ら、受信系のラインに直接、受信帯域フィルタ８を挿入してあるため受信帯域通過フィルタ８の挿入損失が受信系の雑音指数にそのまま加算されることとなり、受信感度の悪化の要因となる問題があった。さらなる雑音指数の低減には、ＬＮＡの雑音指数の低減や、受信系においてＬＮＡの入力までの電力損失を低減させる必要があった。
【００２３】
本発明は、叙上の点に着目して成されたもので、このような雑音指数の悪化を防いで受信感度を低下させないようにした全二重通信装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００２５】
（１）送信と受信を行う全二重通信装置であって、送信系と受信系とで共用のサーキュレータを有した送受共用器と、受信波の出力端子と前記送受共用器の間に設けられたローノイズアンプ（ＬＮＡ）とを備え、さらに、前記送受共用器は前記サーキュレータと前記ローノイズアンプの間に送信波の漏れ込みを防止する阻止手段と、前記サーキュレータと前記阻止手段との間に送信波のみを吸収する吸収手段とを介在させたことを特徴とする全二重通信装置。
【００２６】
（２）前記阻止手段は、マイクロストリップラインと磁界により結合する誘電体共振器であり、前記吸収手段は、送信帯域通過フィルタとこれに接続された終端抵抗器から構成されていることを特徴とする前記（１）記載の全二重通信装置。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例を示すもので、先願の発明を示す図５に示す構成と同一の構成箇所には、同一の符号を付し、説明の詳細を省く。
【００２８】
ところで、この実施例の構成の特徴とする処は、送受共用器１０のサーキュレータ７とローノイズアンプ（ＬＮＡ）９との間に送信波の漏れ込みを防止する阻止手段Ａを介在させたことで、この阻止手段Ａに、マイクロストリップライン１５およびこのマイクロストリップライン１５と磁気結合させた誘電体共振器１６を以って構成したことである。又、受信帯域フィルタ８をはずしたことにより、送信波の漏れ込み以外の低電力の不要波は、ＬＮＡ９以降の受信系において通常挿入される受信帯域フィルタで除去されるので、不要波による特性劣化は問題とならない。
【００２９】
この構成によって、入力端子Ｔｉより入力された送信波はＨＰＡ２で増幅された後、送信帯域６を通過し、サーキュレータ７を経て、アンテナ１より空間の発信送出される。しかし乍ら送信波の電力の一部は受信系に漏れ込むので、受信系に漏れ込んだ送信系の漏洩電力は、マイクロストリップライン１５と磁界結合させた誘電体共振器１６との共振周波数として選択され、即ち、ＬＡＮ９に入力すると問題となる送信周波数を共振周波数として選択され、これを反射して送信帯域フィルタ１１を経て、終端抵抗器１２に吸収させることができるものである。本実施例においては、この送信帯域フィルタ１１と終端抵抗器１２とで、図１に示す送信波のみを吸収する吸収手段Ｂとしている。
【００３０】
なお、この実施例において、阻止手段Ａの構成としては、図２に示すことができる。
【００３１】
すなわち、全二重通信装置を構成するＧＮＤの金属ベース１７に設けられる基板１８上に、マイクロストップライン１５と誘電体共振器１６とを離開して配設し、かつ磁界結合させて配置するものであって、図において点線は磁界を、また直線は電界を示していると共に、図３においてこの阻止手段Ａの等価回路を示す。
【００３２】
したがって、この等価回路から分るようにマイクロストリップライン１５に対し、ＬＣＲの並列共振回路が誘電体共振器１６を構成して、磁界結合されているものであって、この誘電体共振器１６により共振した周波数を反射させ、送信帯域フィルタ１１を通過して終端抵抗器１２に吸収されるものである。
【００３３】
この帯域特性は、図４の実線に示すように、先願の発明の点線で示した帯域特性と異なり、送信周波数を急激に減衰させるとともに、受信帯域フィルタ８を挿入した場合の挿入損失を無くすことができるので、雑音指数の悪化を防ぐことができる。
【００３４】
以上、本発明の一実施例を記述したが、阻止手段Ａは、上述の構成に限定されるものではなく、送信波の漏れ込みを防止できる構成であればその構成は問わない。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、送受共用器のサーキュレータとローノイズアンプの間に直列接続による受信帯域フィルタを使用せず、送信波の漏れ込みを防止する阻止手段を設けてあるので、雑音指数の悪化を防止でき、しかもマイクロストリップラインと磁界結合させて誘電体共振器を用いているので、大きな挿入損失が発生することもなく、受信感度を低下させることなく送信波の阻止が可能である。
【００３６】
また、全二重通信を行うＶＳＡＴや無線ＬＡＮ等の無線通信に広く使用できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す全二重通信装置の回路構成を示す図
【図２】図１の阻止手段の具体例を示す拡大断面説明図
【図３】図２の等価回路
【図４】本発明の実施例に基づく帯域特性を示すグラフ
【図５】従来一般的な二重通信装置の回路構成を示す図
【図６】特願２００１−３７９８６３号の発明に示す全二重通信装置の回路構成を示す図
【符号の説明】
１　アンテナ
２　ＨＰＡ（ハイパワーアンプ）
６　送信帯域通過フィルタ
７　サーキュレータ
８　受信帯域通過フィルタ
９　ＬＮＡ（ローノイズアンプ）
１０　送受共用器
１１　送信帯域通過フィルタ
１２　終端抵抗器
１３　整合ライン
１４　整合ライン
１５　マイクロストリップライン
１６　誘電体共振器
Ａ　阻止手段
Ｂ　吸収手段
【図１】
2004120539.tif 000003
【図２】
2004120539.tif 000004
【図３】
2004120539.tif 000005
【図４】
2004120539.tif 000006
【図５】
2004120539.tif 000007
【図６】
2004120539.tif 000008