(57)【要約】  【課題】    ダイバーシティ無線通信装置のフロントエンド回路の小型化、軽量化及び低価格化を図り、更には、アンテナ切換、送受信切換における切換ノイズの低減、切換回路の簡単化を図る。  【解決手段】ダイバーシティ無線通信装置のフロントエンド回路１を構成するダイバーシティアンテナ切換回路２、バンドパスフィルタ回路４及び送受信切換回路６を一つのパッケージ（配線基板）に内蔵させる。  そして、アンテナ切換、送受信切換は、高周波信号の伝送経路にダイオード（整流手段）Ｄを介在させ、このダイオードＤに直流のコントロール信号Ｃｏｎを印加して導通させて高周波信号の伝送を許容したり、その信号Ｃｏｎを印加しないことにより非道通にして高周波信号の伝を禁止したりすることによりアンテナＡＮＴ１・２間の切換及び送受信切換を行うようにする。【選択図】    図１
2005057630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイバーシティアンテナ切換回路、バンドパスフィルタ回路及び送受信切換回路からなるダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路において、
上記ダイバーシティアンテナ切換回路、バンドパスフィルタ回路及び送受信切換回路が一つのパッケージに内蔵されて一体化したモジュールに構成された
ことを特徴とするダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路。
【請求項２】
第１のアンテナから第１の整流手段を経て高周波信号入出力端子に至る第１の高周波信号伝送経路と、
第２のアンテナから第２の整流手段を経て高周波信号入出力端子に至る第２の高周波信号伝送経路と、
第１のアンテナと対応する第１のコントロール端子を有し、該第１のコントロール端子から上記第１の整流手段を経て接地に至り、該第１のコントロール端子に直流のコントロール信号を受けると上記第１の整流手段に順方向電流を流してこれを導通状態にする第１のコントロール信号経路と、
第２のアンテナと対応する第２のコントロール端子を有し、該第２のコントロール端子から上記第２の整流手段を経て接地に至り、該第２のコントロール端子に直流のコントロール信号を受けると上記第２の整流手段に順方向電流を流してこれを導通状態にする第２のコントロール信号経路と、
を有することを特徴とするダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路のダイバーシティアンテナ切換回路。
【請求項３】
送信回路からフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路に至る高周波信号伝送経路に介在する送信回路選択用整流手段と、
フロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路から受信回路に至る高周波信号伝送経路に一端が接続され、非道通状態になってフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路から受信回路への高周波信号の伝送を許容する受信回路選択用整流手段と、
送信回路選択用コントロール端子を少なくとも有し、該送信回路選択用コントロール端子から上記送信回路選択用整流手段及び上記受信回路選択用整流手段を経て接地又は受信回路選択用コントロール端子に至るコントロール経路と、
を有し、
上記送信回路選択用コントロール端子に送信回路選択用コントロール信号を受けたとき、上記送信回路選択用整流手段及び上記受信回路選択用整流手段を導通状態にして、上記送信回路からフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路への高周波信号の伝送を許容し、
上記送信回路選択用コントロール端子に送信回路選択用コントロール信号を受けないとき、或いは更に上記受信回路選択用コントロール端子に受信回路選択用コントロール信号を受けたとき、上記送信回路選択用整流手段及び上記受信回路選択用整流手段を非道通状態にして、上記フロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路から受信回路に至る高周波信号伝送経路を非道通状態にある上記受信回路選択用整流手段により切断し、非道通状態にある上記受信回路選択用整流手段がフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路側から受信回路側への高周波信号の伝送を許容するようにされた
ことを特徴とするダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路の送受信切換回路。
【請求項４】
請求項１のダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路を備えた
ことを特徴とするダイバーシティ無線通信装置。
【請求項５】
ダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路のダイバーシティアンテナ切換回路として、請求項２記載のダイバーシティアンテナ切換回路を用いてなる
ことを特徴とするダイバーシティ無線通信装置。
【請求項６】
ダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路の送受信切換回路として、請求項３記載の送受信切換回路を用いてなる
ことを特徴とするダイバーシティ無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイバーシティ無線通信装置用のダイバーシティアンテナスイッチ回路、ローパスフィルタ回路及び送受信回路からなるフロントエンド回路と、該フロントエンド回路のダイバーシティアンテナスイッチ回路と、送受信切換回路と、ダイバーシティ無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイバーシティ無線通信装置の発達は激しくフロントエンド回路に関しても種々の提案が為されており、特開平１０−２８０８５号公報もフロントエンド回路に関する一つの提案をしている。
しかし、どのダイバーシティ無線通信装置用フロントエンド回路も、図７に示すように、フロントエンド回路を構成する、ダイバーシティアンテナ切換回路１００、バンドパスフィルタ回路１０２及び送受信切換回路１０４が互いに別々の回路ブロックとして存在し、一体化したモジュールに構成されるということはなかった。
【特許文献１】特開平１０−２８０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のダイバーシティ無線通信装置のフロントエンド回路は、上述したように、それを構成するダイバーシティアンテナ切換回路１００、バンドパスフィルタ回路１０２及び送受信切換回路１０４が互いに別々の回路ブロックとして存在し、一体化したモジュールに構成されていなかったため、第１に、小型化、軽量化及び低価格化が困難であるという問題があった。特に移動用端末として用いられるダイバーシティ無線通信装置は携帯電話機等のように小型化、軽量化及び低価格化が要求される傾向が強く、その要求に応えることが困難であるという問題は看過できなかった。
【０００４】
第２に、ダイバーシティアンテナ切換回路には第１と第２の二つのアンテナの間で使用する切換が必要であり、また、送受信切換回路には送信と受信との間の切換が必要であるが、その切換にはコモン端子、切換端子、制御端子を有するスイッチング素子を用いる場合が多く、そのようなスイッチング素子を用いた場合、回路が複雑となり、また、スイッチングに際して無視できないノイズが発生するという問題があった。
【０００５】
尤も、そのようなスイッチング素子を用いず、ダイオードを用いてスイッチングする技術が前記特開平１０−２８０８５号公報に紹介されてはいる。しかし、二つのアンテナを同じ条件でバンドパスフィルタ回路に接続するようにすること、また、送受信切換回路において送受信の切換をダイオードにより行うようにする技術はなかった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決すべく為されたもので、ダイバーシティ無線通信装置のフロントエンド回路の低価格化を図ることを目的とし、更には、フロントエンド回路のダイバーシティアンテナ切換回路において、使用するアンテナの第１と第２の二つのアンテナの間での同じ回路条件下での切換を、スイッチング素子を使用することなくダイオード等の整流手段を用いて為し得るようにして、回路の簡単化、スイッチングノイズの低減化を図ることを目的とし、更には、フロントエンド回路の送受信切換回路において、送信と受信と間の切換もスイッチング素子を使用することなくダイオード等の整流手段を用いて為し得るようにして、回路の簡単化、スイッチングノイズの低減化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１のフロントエンド回路は、ダイバーシティアンテナ切換回路、バンドパスフィルタ回路及び送受信切換回路が一つのパッケージに内蔵されて一体化したモジュールに構成されたことを特徴とする。
従って、請求項１のフロントエンド回路によれば、ダイバーシティアンテナ切換回路、バンドパスフィルタ回路及び送受信切換回路が一つのパッケージに内蔵されて一体化したモジュールに構成されているので、フロントエンド回路の小型化を図ることができ、延いてはフロントエンド回路を用いたダイバーシティ無線通信装置の小型化、軽量化及び低価格化を図ることができる。
【０００８】
請求項２のダイバーシティアンテナ切換回路は、第１のアンテナから第１の整流手段を経て高周波信号入出力端子に至る第１の高周波信号伝送経路と、第２のアンテナから第２の整流手段を経て高周波信号入出力端子に至る第２の高周波信号伝送経路と、第１のアンテナと対応する第１のコントロール端子を有し、該第１のコントロール端子から上記第１の整流手段を経て接地側に至り、該第１のコントロール端子に直流のコントロール信号を受けると上記第１の整流手段に順方向電流を流してこれを導通状態にする第１のコントロール信号経路と、第２のアンテナと対応する第２のコントロール端子を有し、該第２のコントロール端子から上記第１の整流手段を経て接地側に至り、該第２のコントロール端子に直流のコントロール信号を受けると上記第２の整流手段に順方向電流を流してこれを導通状態にする第２のコントロール信号経路を設けたことを特徴とする。
【０００９】
従って、請求項２のダイバーシティアンテナ切換回路によれば、先ず、第１のコントロール端子にコントロール信号を印加することにより、第１のアンテナを通じての送受信が可能な状態にすることができる。なぜならば、そのコントロール信号が印加されると、第１のコントロール信号経路に直流電流が流れ、その直流電流により第１の整流手段が導通する状態になるので、第１の整流手段によって第１の高周波信号経路における高周波信号（ＲＦ信号）の伝送が許容されるからである。
次に、第２のコントロール端子にコントロール信号を印加することにより、第２のアンテナを通じての送受信が可能な状態にすることができる。なぜならば、そのコントロール信号が印加されると、第２のコントロール信号経路に直流電流が流れ、その直流電流により第２の整流手段が導通する状態になるので、第２の整流手段によって第２の高周波信号経路における高周波信号（ＲＦ信号）の伝送が許容されるからである。
【００１０】
依って、フロントエンド回路のダイバーシティアンテナ切換回路において、使用するアンテナの第１と第２の二つのアンテナの間での同じ回路条件下での切換を、スイッチング素子を使用することなくダイオード等の整流手段を用いて為し得るようにして、回路の簡単化、スイッチングノイズの低減化を図ることができるのである。
【００１１】
請求項３の送受信切換回路は、送信回路からフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路に至る高周波信号伝送経路に介在する送信回路選択用整流手段と、フロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路から受信回路に至る高周波信号伝送経路に一端が接続され、非道通状態になってフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路から受信回路への高周波信号の伝送を許容する受信回路選択用整流手段と、送信回路選択用コントロール端子を少なくとも有し、該送信回路選択用コントロール端子から上記送信回路選択用整流手段及び上記受信回路選択用整流手段を経て接地又は受信回路選択用コントロール端子に至るコントロール経路と、を有することを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項３の送受信切換回路によれば、先ず、送信回路選択用コントロール端子に送信回路選択用コントロール信号を印加することにより送信状態にすることができる。
というのは、上記送信回路選択用コントロール端子に送信回路選択用コントロール信号が印加されると、上記送信回路選択用整流手段及び上記受信回路選択用整流手段が導通状態になり、上記送信回路からフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路への高周波信号の伝送が許容されるからである。
次に、上記送信回路選択用コントロール端子に送信回路選択用コントロール信号を印加しないとき、或いはその印加をしない上に、更に、上記受信回路選択用コントロール端子に受信回路選択用コントロール信号を印加することにより、受信状態にすることができる。
【００１３】
というのは、上記送信回路選択用コントロール端子に送信回路選択用コントロール信号を印加しないときは、上記送信回路選択用整流手段及び上記受信回路選択用整流手段が非道通状態になり、上記フロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路から受信回路に至る高周波信号伝送経路を非道通状態にある上記受信回路選択用整流手段により切断し、非道通状態にある上記受信回路選択用整流手段がフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路側から受信回路側への高周波信号の伝送を許容することができるからである。
依って、請求項３の送受信切換回路によれば、受信と送信との間の切換を、スイッチング素子を使用することなくダイオード等の整流手段を用いて為し得るようにして、回路の簡単化、スイッチングノイズの低減化を図ることができるのである。
【００１４】
請求項４、５又は６のダイバーシティ無線通信装置は、請求項１のダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路を備えたこと、ダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路のダイバーシティアンテナ切換回路として、請求項２記載のダイバーシティアンテナ切換回路を用いたこと、又は、ダイバーシティ無線通信装置用のフロントエンド回路の送受信切換回路として、請求項３記載の送受信切換回路を用いてなることを特徴とする。
従って、請求項４、５又は６のダイバーシティ無線通信装置によれば、請求項１のフロントエンド回路の持つ利点、請求項２のダイバーシティアンテナ切換回路持つ利点又は請求項３の送受信切換回路の持つ利点を享受することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１のフロントエンド回路によれば、ダイバーシティアンテナ切換回路、バンドパスフィルタ回路及び送受信切換回路が一つのパッケージに内蔵されて一体化したモジュールに構成されているので、フロントエンド回路の小型化を図ることができ、延いてはフロントエンド回路を用いたダイバーシティ無線通信装置の小型化、軽量化及び低価格化を図ることができる。
【００１６】
請求項２のダイバーシティアンテナ切換回路によれば、使用するアンテナの第１と第２の二つのアンテナの間での同じ回路条件下での切換を、スイッチング素子を使用することなくダイオード等の整流手段を用いて為し得るようにして、回路の簡単化、スイッチングノイズの低減化を図ることができる。
【００１７】
請求項３の送受信切換回路によれば、受信と送信との間の切換を、スイッチング素子を使用することなくダイオード等の整流手段を用いて為し得るようにして、回路の簡単化、スイッチングノイズの低減化を図ることができる。
請求項４、５又は６のダイバーシティ無線通信装置によれば、請求項１のフロントエンド回路の持つ利点、請求項２のダイバーシティアンテナ切換回路持つ利点又は請求項３の送受信切換回路の持つ利点を享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、基本的に、フロントエンド回路は、ダイバーシティアンテナ切換回路、バンドパスフィルタ回路及び送受信切換回路が一つのパッケージに内蔵されて一体化したモジュールに構成するものであるが、ダイバーシティアンテナ切換回路における送信或いは受信に用いるアンテナの切換は、各アンテナに対応してダイオード等の整流手段を設け、各整流手段に対応してコントロール端子を通じて供給する直流のコントロール信号によりその整流手段を導通状態にすることのできるようにすると良い。
【００１９】
また、送受信切換回路における送信と受信との間の切換、即ち送受信切換は、送信回路からフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路に至る高周波信号伝送経路に介在する送信回路選択用整流手段と、フロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路から受信回路に至る高周波信号伝送経路に一端が接続され、非道通状態になってフロントエンド回路のバンドパスフィルタ回路から受信回路への高周波信号の伝送を許容する受信回路選択用整流手段と、送信回路選択用コントロール端子を少なくとも有し、該送信回路選択用コントロール端子から上記送信回路選択用整流手段及び上記受信回路選択用整流手段を経て接地又は受信回路選択用コントロール端子に至るコントロール経路を設けることにより行うようにすると良い。
整流手段としてダイオードが最適であるが、必ずしもそれに限定されるものではなく、例えばトランジスタのベース・エミッタを整流手段として用いるようにすることもでき得る。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。
図１〜図５は本発明フロントエンド回路の第１の実施例を説明するためのもので、図１（Ａ）はフロントエンド回路の回路図、（Ｂ）はアンテナ及び送受信に関する各モードと、そのモードを実現するための各コントロール信号との関係を示す図であり、図２（Ａ）〜（Ｄ）はフロントエンド回路の構成及び各素子の構成例を示すもので、（Ａ）はフロントエンド回路をモデュール化した配線回路基板を示す断面図であり、（Ｂ）はコイル状の誘導素子の構成を示す分解斜視図、（Ｃ）は容量素子（コンデンサ）の構成を示す分解斜視図、（Ｄ）は抵抗素子の構成を示す分解斜視図、図３は本実施例のフロントエンド回路を用いたダイバーシティ無線通信装置の構成を示す回路ブロック図、図４（Ａ）、（Ｂ）はダイバーシティアンテナ切換回路の各アンテナ選択状態を説明する回路図で、（Ａ）は第１のアンテナを選択した状態を示し、（Ｂ）は第２のアンテナを選択した状態を示し、図５（Ａ）、（Ｂ）は送受信切換回路の送信と受信との間の各別の選択状態を示す回路図で、（Ａ）は送信を選択する状態を、（Ｂ）は受信を選択する状態を示す。
【００２１】
先ず、図１（Ａ）を参照して、フロントエンド回路１のダイバーシティアンテナ切換回路２の構成について説明する。ＡＮＴ１、２は第１、第２のアンテナで、第１のアンテナＡＮＴ１は容量素子Ｃ１を介してダイオードＤ１のアノードに接続されており、第２のアンテナＡＮＴ２は容量素子Ｃ３を介してダイオードＤ２のアノードに接続されている。ダイオードＤ１とＤ２のカソード同士は接続され、該ダイオードＤ１とＤ２のカソードは容量素子Ｃ５を介してダイバーシティアンテナ切換回路２の入出力端子（バンドパスフィルタ回路側の端子）に接続されている。
【００２２】
そして、第１のアンテナＡＮＴ１、容量素子Ｃ１、ダイオードＤ１及び容量素子Ｃ５によって、ダイバーシティアンテナ切換回路２の第１のアンテナＡＮＴ１から入出力端子に至る第１のアンテナＡＮＴ１を通じての送受信を行う第１の高周波信号伝送経路が構成される。
また、第２のアンテナＡＮＴ２、容量素子Ｃ３、ダイオードＤ２及び容量素子Ｃ５によって、ダイバーシティアンテナ切換回路２の第２のアンテナＡＮＴ２から入出力端子に至る第２のアンテナＡＮＴ２を通じての送受信を行う第２の高周波信号伝送経路が構成される。
【００２３】
８は第１のコントロール端子で、直流の第１のコントロール信号Ｃｏｎ１を受けたり、受けなかったりする。該第１のコントロール端子８は、誘導素子Ｌ１を介して上記容量素子Ｃ１とダイオードＤ１との接続点に接続され、更に、該コントロール端子８は容量素子Ｃ２を介して接地されている。
１０は第２のコントロール端子で、直流の第２のコントロール信号Ｃｏｎ２を受けたり、受けなかったりする。該第２のコントロール端子１０は、誘導素子Ｌ２を介して上記容量素子Ｃ３とダイオードＤ２との接続点に接続され、該コントロール端子１０は容量素子Ｃ４を介して接地されている。
上記ダイオードＤ１とＤ２との接続点と、接地との間には、誘導素子Ｌ３と抵抗Ｒ１の直列回路が接続されている。
【００２４】
そして、第１のコントロール端子８、誘導素子Ｌ１、ダイオードＤ１、誘導素子Ｌ３、抵抗Ｒ１により第１のコントロール経路が構成され、第２のコントロール端子１０、誘導素子Ｌ２、ダイオードＤ２、誘導素子Ｌ３、抵抗Ｒ１により第２のコントロール経路が構成されている。
尚、後で、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して上記ダイバーシティアンテナ切換回路２の各別のアンテナ選択状態における動作を説明する。
【００２５】
バンドパスフィルタ回路４は、誘導素子Ｌ４、Ｌ５及び容量素子Ｃ６からなる。
送受信切換回路６は、そのバンドパスフィルタ回路４と接続された入出力端子に容量素子Ｃ７の一端が接続され、他端がダイオードＤ３のカソード及びλ／４線路１６の一端と接続されている。該ダイオードＤ３のアノードは容量素子Ｃ８を介して送信回路の出力端子に接続されており、該容量素子Ｃ８、ダイオードＤ３及び容量素子Ｃ７により、送信回路側からバンドパスフィルタ回路４へ高周波信号（ＲＦ信号）を伝送する高周波信号送信経路が構成される。
【００２６】
上記λ／４線路１６の上記容量素子Ｃ７及びダイオードＤ３と接続された側と反対側の端子が、容量素子Ｃ１０を介して受信回路の入力端子に接続されており、該上記容量素子Ｃ７、λ／４線路１６及び容量素子Ｃ１０により、バンドパスフィルタ回路４から受信回路側へ受信信号を伝送する高周波信号受信経路が構成される。尚、λ／４線路１６は送信回路からの高周波信号が受信回路側に流れ込むことを阻むためのものである。
【００２７】
１２は送信選択用コントロール端子で、容量素子Ｃ９を介して接地されており、また、誘導素子Ｌ６の一端に接続されている。そして、該誘導素子Ｌ６の他端はダイオードＤ３のアノード（と容量素子Ｃ８との接続点）に接続されている。
Ｄ４はアノードが上記λ／４線路１６と容量素子Ｃ１０との接続点に接続されたダイオードで、カソードは容量素子Ｃ１１を介して接地されていると共に、抵抗Ｒ２を介して受信選択用コントロール端子１４に接続されている。
尚、後で、図５（Ａ）、（Ｂ）を参照して上記送受信切換回路６の各別の切換状態における動作を説明する。
【００２８】
以上が本発明フロントエンド回路の第１の実施例１の回路構成の説明であり、斯かるフロントエンド回路１は図２（Ａ）に示すように構成され、回路構成素子のうちの少なくとも一部は（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように形成されている。
図２において、３０はフロントエンド回路１を構成する多層（例えば３〜５層乃至それ以上の層）配線膜３２１〜３２ｎ（ｎ：配線膜の層数）が形成された配線基板で、その裏面（図２における下側の面）の配線膜３２ｎはフロントエンド回路１の回路を外部に導出する端子ランドを成している。そして、表面（図２における上側の面）の配線膜３２１には各種回路構成素子、例えば、受動素子３４、ダイオード（Ｐｉｎダイオード）３６等が接続されている。
【００２９】
３８は導電性材料、例えば金属からなるシールドキャップで、上記配線基板３０の表面に接続されて、該配線基板３０上の各種チップ状回路構成素子等を他から電磁的にシールド（静電シールド）する役割を果たす。
このようなフロントエンド回路１によれば、ダイバーシティアンテナ切換回路２、バンドパスフィルタ４回路及び送受信切換回路６が一つのパッケージに内蔵されて一体化したモジュールに構成されているので、フロントエンド回路１の小型化を図ることができ、延いてはフロントエンド回路１を用いたダイバーシティ無線通信装置の小型化、軽量化及び低価格化を図ることができる。
【００３０】
各種回路構成素子は、配線基板３０の多層配線３２によっても構成することができる。
図２（Ｂ）は誘導素子の構成例を、（Ｃ）は容量素子の構成例を、（Ｅ）は抵抗素子の構成例を、層間絶縁膜を捨象して示す。図２（Ｂ）に示す誘導素子は、矩形の一部を切り欠いたパターンを有し、互いに異なる層の配線膜３２１、３２２、３２３を、層間接続手段（例えばスルーホール導電膜）４０、４０を介して接続して略コイル状体を形成し、必要なインダクタンスが得られるようにしたものである。
尚、誘導素子は必ずしも複数層の配線膜で形成することは不可欠ではなく、例えばつづら折り状のパターンに形成する等して必要なインダクタンスが得られる場合には一層の配線膜によりインダクタンスを形成することができる。特に、高周波信号の周波数が高い場合には、インダクタンスが小さくても大きな誘導性リアクタンスが得られるので、一層の配線膜でも必要なインダクタンスを有する誘導素子を形成することができ得る。
【００３１】
図２（Ｃ）に示す容量素子は、平板状の二層の配線膜３２１、３２２を層間絶縁膜を介して平行に対向するように形成してなるものである。
図２（Ｄ）に示す抵抗素子は、抵抗素子用の材料、例えば窒化タンタル等により所定パターンの抵抗素子本体４２を形成し、更に、互いに同じ層の例えば配線膜３２２、３２２をその抵抗素子本体４２の電極を成すように形成してなるものである。
【００３２】
図１、図２に示したフロントエンド回路は、図３に示すダイバーシティ無線通信装置の一部を成している。図３において、５０はバルン、５２は低ノイズアンプ、５４はダウンコンバータ、５６はベースバンドプロセッサ、５８はアップコンバータ、６０はパワーアンプ、６２はフロントエンド回路１をコントロールするダイバーシティコントローラである。
【００３３】
次に、ダイバーシティアンテナ切換回路２、送受信切換回路６の切換動作について説明する。
先ず、図４（Ａ）を参照してダイバーシティアンテナ切換回路２の第１のアンテナＡＮＴ１を選択する切換動作について説明する。第１のアンテナＡＮＴ１を選択する場合には、第１のコントロール端子８をハイＨ(:High）レベルにする（但し、第２のコントロール端子１０はローＬ(:Low)レベルにする）。このハイＨの直流信号が第１のコントロール信号Ｃｏｎ１である。
【００３４】
すると、第１のコントロール端子８から誘導素子Ｌ１、ダイオードＤ１、誘導素子Ｌ３及び抵抗Ｒ１を経てアースに直流電流が流れ、ダイオードＤ１が導通状態になる。すると、第１のアンテナＡＮＴ１から容量素子Ｃ１、そのダイオードＤ１及び容量素子Ｃ５を経てダイバーシティアンテナ切換回路２の入出力端子に至る高周波信号（ＲＦ信号）伝送経路が形成される。従って、この高周波信号（ＲＦ信号）伝送経路を通じての第１のアンテナＡＮＴ１による送受信が可能な状態になる。尚、第２のアンテナＡＮＴ２はオフ状態にあるダイオードＤ２によりその高周波信号伝送経路から切り離されるので、送受信には影響し得ない。
【００３５】
次に、図４（Ｂ）を参照してダイバーシティアンテナ切換回路２の第２のアンテナＡＮＴ２を選択する切換動作について説明する。第２のアンテナＡＮＴ２を選択する場合には、第２のコントロール端子１０をハイＨ(:High）レベルにする（但し、第１のコントロール端子８はローＬ(:Low)レベルにする）。このハイＨの直流の信号が第２のコントロール信号Ｃｏｎ２である。
すると、第２のコントロール端子１０から誘導素子Ｌ２、ダイオードＤ２、誘導素子Ｌ３及び抵抗Ｒ１を経てアースに直流電流が流れ、ダイオードＤ２が導通状態になる。
すると、第２のアンテナＡＮＴ２から容量素子Ｃ３、ダイオードＤ２及び容量素子Ｃ５を経てダイバーシティアンテナ切換回路２の入出力端子に至る高周波信号（ＲＦ信号）伝送経路が形成される。従って、この高周波信号（ＲＦ信号）伝送経路を通じての第２のアンテナＡＮＴ２による送受信が可能な状態になる。尚、第１のアンテナＡＮＴ１はオフ状態にあるダイオードＤ１によりその高周波信号伝送経路から切り離されるので、送受信には影響し得ない。
【００３６】
次に、図５（Ａ）を参照して送受信切換回路６の送受信切換動作のうちの送信状態の動作について説明する。送受信切換回路６を送信状態に切り換えるときは、送信用コントロール端子１２をハイＨ(:High）レベルにする（但し、受信用コントロール端子１４はローＬ(:Low)レベルにする）。このハイＨの直流の信号が第３のコントロール信号Ｃｏｎ３である。
すると、送信用コントロール端子１２から誘導素子Ｌ２、ダイオードＤ３、λ／４経路１６、ダイオードＤ４及び抵抗素子Ｒ２を経て受信用コントロール端子１４に直流電流が流れ、そのダイオードＤ３及びＤ４が導通する。すると、送信回路から容量素子Ｃ８、そのダイオードＤ３及び容量素子Ｃ７を経て送受信切換回路６に至る送信用高周波信号伝送経路が形成され、送信が可能な状態になる。
尚、送信回路側からの高周波信号の受信回路側への漏れ、侵入はλ／４経路１６により阻まれ、そのλ／４経路１６を通過した高周波信号成分があってもそれは導通状態にあるダイオードＤ４を通じてローレベルの受信用コントロール端子１４に、延いては接地側に流れ、受信回路側への侵入を確実に阻むことができる。
【００３７】
次に、図５（Ｂ）を参照して受信状態への切換動作について説明する。送受信切換回路６を受信状態に切り換えるときは、送信用コントロール端子１２をロウＬ（:Low）レベルに、受信用コントロール端子１４をハイＨ(:High）レベルにする（但し、送信用コントロール端子１２はローＬ(:Low)レベルにする）。このハイＨの直流の信号が第４のコントロール信号Ｃｏｎ４である。この場合には、上記ダイオードＤ３及びＤ４は共に逆バイアスされるので非道通状態になり、容量素子Ｃ７からλ／４経路１６及び容量素子Ｃ１０を経て受信回路に至る受信用高周波信号伝送経路が形成される。従って、受信が可能な状態になる。
尚、バンドパスフィルタ回路４からの高周波信号はダイオードＤ３が非道通状態にあるので、送信回路側には侵入し得ない。
【００３８】
以上の動作説明から明らかなように、各コントロール信号Ｃｏｎ１〜Ｃｏｎ４と、それに対応する切換状態との関係は図１（Ｂ）に示すようになる。
即ち、第１のアンテナＡＮＴ１で送信するには、コントロール信号Ｃｏｎ１をハイＨ、Ｃｏｎ２をローＬ、Ｃｏｎ３をハイＨ、Ｃｏｎ４をローＬにすればよい。第１のアンテナＡＮＴ１で受信するには、コントロール信号Ｃｏｎ１をハイＨ、Ｃｏｎ２をローＬ、Ｃｏｎ３をローＬ、Ｃｏｎ４をハイＨにすればよい。
【００３９】
第２のアンテナＡＮＴ２で送信するには、コントロール信号Ｃｏｎ１をローＬ、Ｃｏｎ２をハイＨ、Ｃｏｎ３をハイＨ、Ｃｏｎ４をローＬにすればよい。第２のアンテナＡＮＴ１で受信するには、コントロール信号Ｃｏｎ１をローＬ、Ｃｏｎ２をハイＨ、Ｃｏｎ３をローＬ、Ｃｏｎ４をハイＨにすればよいのである。
【００４０】
尚、従来からフロントエンド回路にはダイバーシティアンテナ切換回路・バンドパスフィルタ回路間、バンドパスフィルタ回路・送受信切換回路間のインピーダンス整合をとるのが難しいという問題が横たわっていたが、それは、本フロントエンド回路１によれば、ダイバーシティアンテナ切換回路２、バンドパスフィルタ回路４、送受信切換回路６を構成する各受動素子の定数を最適化することにより解決することが可能である。その点について、先ず、インピーダンス整合をとるのが難しいという問題からより具体的に説明すると次の通りである。
【００４１】
即ち、従来のダイバーシティ無線通信装置用フロントエンド回路には、それを構成する各回路ブロック、即ちダイバーシティアンテナ切換回路、バンドパスフィルタ回路等の入出力インピーダンスが最適値の例えば５０Ωからずれているので、フロントエンド回路の特性、特に、挿入損失等の特性が期待されるような値にならないという問題があった。つまり、各回路ブロックの入出力ポートは一般に５０Ω系で特性を最適化しているが、実際にはダイバーシティアンテナ切換回路の各回路ブロックの入出力インピーダンスを５０Ωにすることは難しく、スレが生じる。そのため、特性が最適にならないのである。
【００４２】
この点について図７を参照して詳しく説明すると次の通りである。ダイバーシティアンテナ切換回路１００とその後段のバンドパスフィルタ回路１０２との接続面Ａから視たダイバーシティアンテナ切換回路１００のインピーダンスをＺＤ、その接続面Ａから視たバンドパスフィルタ回路１０２のインピーダンスをＺＦ１、バンドパスフィルタ回路１０２とその後段の送受信切換回路１０４との接続面Ｂから視たバンドパスフィルタ回路１０２側のインピーダンスをＺＦ２、その接続面Ｂから視た送受信切換回路１０４側のインピーダンスをＺＳとする。
すると、ＺＤ＝ＲＤ＋ｊＸＤ、ＺＦ１＝ＲＦ１＋ｊＸＦ１、ＺＦ２＝ＲＦ２＋ｊＸＦ２、ＺＳ＝ＲＳ＋ｊＸＳである。尚、ｊ：虚数、Ｒ：実数部（抵抗成分）、ｊＸ：虚数部（リアクタンス成分）である。
【００４３】
接続面Ａにおける理想的整合（インピーダンスマッチング）条件は、ＲＤ ＝ＲＦ１ で、且つＸＤ＝−ＸＦ１である。
同様に、接続面Ｂにおける理想的整合条件は、ＲＦ２ ＝ＲＳ で、且つＸＦ２＝−ＸＦｓである。
ところで、フロントエンド回路を構成するダイバーシティアンテナ切換回路、バンドパスフィルタ回路、送受信切換回路の各回路ブロックは５０Ω系で特性を最適化していることから、ＲＤ ＝ＲＦ１＝５０Ω，ＸＤ＝−ＸＦ１ ＝０，ＲＦ２ ＝ＲＳ＝５０Ω，ＸＦ２＝−ＸＦ２ ＝０になっていると思われているようである。しかしながら、それは誤りである。
【００４４】
というのは、フロントエンド回路の各回路ブロックが５０Ω系で最適化していても、各回路ブロックの入出力インピーダンスが５０Ωにはならないからである。なぜならば、実際の電気回路には必ず損失があり、入出力インピーダンスは必ず複素数になるから、上記接続面Ａにおける理想的整合条件及び上記接続面Ｂにおける理想的整合条件が成立しないためである。
これが、インピーダンス整合をとるのが難しいという問題なのである。
【００４５】
そして、この問題は本発明フロントエンド回路の実施例１にも存在し、インピーダンス整合を完全にとることは難しいとは言える。しかし、誘導素子Ｌ３、容量素子Ｃ５、容量素子Ｌ４、容量素子Ｃ５、誘導素子ｌ５、容量素子Ｃ７等の各定数を最適化することにより、前述のＲＤ ＝ＲＦ１ で、且つＸＤ＝−ＸＦ１であるという接続面Ａにおける理想的整合条件及びＲＦ２ ＝ＲＳ で、且つＸＦ２＝−ＸＦｓであるという接続面Ｂにおける理想的整合条件に近い条件を満たすことが略実現できる。
依って、概ね良好なインピーダンス整合を得ることができる。
【００４６】
尚、図１〜図５に示したものは本発明フロントエンド回路の飽くまで一つの実施例に過ぎず、本発明フロントエンド回路には種々のバリエーションがあり得る。例えば、バンドパスフィルタ回路４に代えて図６（Ａ）に示すようなバンドパスフィルタ回路４ａを用いるようにしても良い。また、送受信切換回路６に代えて図６（Ｂ）に示すような送受信切換回路６ａを用いるようにしても良い。
送受信切換回路６ａは、受信用コントロール端子１４に相当する部分を接地し、コントロール信号Ｃｏｎ４を印加する必要をなくしたものである。送信用コントロール端子１２にハイＨのコントロール信号Ｃｏｎ３を印加すると送信状態が形成されるのは、送受信切換回路６の場合と同じである。
また、送信用コントロール端子１２をロウＬレベルにすると、ダイオードＤ３、Ｄ４が共にローＬになり、受信状態が形成されるのも、実質的に、送受信切換回路６の場合と同様である。従って、支障なく送受信間の切換が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、ダイバーシティアンテナスイッチ、ローパスフィルタ及び送受信回路からなるフロントエンド回路と、該フロントエンド回路を有するダイバーシティ無線通信装置に利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明フロントエンド回路の第１の実施例を示すもので、（Ａ）はフロントエンド回路の回路図、（Ｂ）はアンテナ及び送受信に関する各モードと、そのモードを実現するためのコントロール信号との関係を示す図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は上記第１の実施例のフロントエンド回路の構成及び各素子の構成例を示すもので、（Ａ）はフロントエンド回路をモデュール化した配線回路基板を示す断面図であり、（Ｂ）はコイル素子の構成を示す分解斜視図、（Ｃ）は容量素子（コンデンサ）の構成を示す分解斜視図、（Ｄ）は抵抗素子の構成を示す分解斜視図である。
【図３】上記第１の実施例のフロントエンド回路を用いたダイバーシティ無線通信装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は上記第１の実施例のフロントエンド回路のダイバーシティアンテナ切換回路の各アンテナ選択状態を説明する回路図で、（Ａ）は第１のアンテナを選択した状態を示し、（Ｂ）は第２のアンテナを選択した状態を示す。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は上記第１の実施例のフロントエンド回路の送受信切換回路の送信と受信との間の各別の選択状態を示す回路図で、（Ａ）は送信を選択する状態を、（Ｂ）は受信を選択する状態を示す。
【図６】（Ａ）はバンドパスフィルタ回路の別の例を示す回路図、（Ｂ）は送受信切換回路の別の例を示す回路図である。
【図７】従来のフロントエンド回路の概略構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・フロントエンド回路、２・・・ダイバーシティアンテナ切換回路、４・・・バンドパスフィルタ回路、６・・・送受信切換回路、８、１０、１２、１４・・・コントロール端子、Ｄ１〜Ｄ４・・・整流手段（ダイオード）、Ｃ１〜Ｃ１１・・・容量素子、Ｌ１〜Ｌ６・・・誘導素子、Ｒ１、Ｒ２・・・抵抗素子、Ｃｏｎ１〜Ｃｏｎ４・・・コントロール信号、ＡＮＴ１・・・第１のアンテナ、ＡＮＴ２・・・第２のアンテナ。
【図１】
2005057630.tif 000003
【図２】
2005057630.tif 000004
【図３】
2005057630.tif 000005
【図４】
2005057630.tif 000006
【図５】
2005057630.tif 000007
【図６】
2005057630.tif 000008
【図７】
2005057630.tif 000009