(57)【要約】【課題】周波数変換しつつ送受信する機能を備え、送信高周波信号を電力増幅して送出する周波数変換装置の省電力化を図る。【解決手段】第１の送受信端子１に接続した方向性結合器９を介して検出器１０を接続し、検出器１０は、通信機器Ａから供給される送信高周波信号を検出する。  検出器１０における検出出力により、ＤＣ電源８からの電力供給を受けて作動する送信電力増幅器４の動作をＯＮ制御するので、送信電力増幅器４は、送信時のみの駆動となり、受信時における装置全体の電力消費が抑制ないしは回避され、省電力化が可能である。【選択図】図１
2007300388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送受信端子に接続された方向性結合器と、
この方向性結合器に接続された第１の送受切替器と、
この第１の送受切替器に接続され、前記第１の送受信端子から供給される送信高周波信号を周波数変換して出力する送信周波数変換器と、
この送信周波数変換器に接続され、周波数変換された前記送信高周波信号を電力増幅して出力する送信電力増幅器と、
この送信電力増幅器の出力端に接続された第２の送受切替器と、
この第２の送受切替器に接続された第２の送受信端子と、
この第２の送受信端子を介して受信され、前記第２の送受切替器を介して供給された受信高周波信号を周波数変換して前記第１の送受切替器に供給する受信周波数変換器と、
前記方向性結合器に接続され、前記第１の送受信端子から供給される送信高周波信号を検出し、その検出信号により前記送信電力増幅器の増幅動作を制御する検出器と
を具備することを特徴とする周波数変換装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の送受切替器は、単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチで構成され、
前記単極双投スイッチは、前記検出器の出力に基づいて送受切替え動作を行うように構成された
ことを特徴とする請求項１に記載の周波数変換装置。
【請求項３】
前記送信周波数変換器と前記受信周波数変換器は、共通する可変局部発信回路を備え、
前記送信周波数変換器は、前記第１の送受切替器を介して供給される周波数ｆ１の送信高周波信号を任意の周波数ｆ２に変換して前記送信電力増幅器に供給し、前記受信周波数変換器は、前記第２の送受切替器を介して供給される周波数ｆ２の受信高周波信号を前記周波数ｆ１に変換して前記第１の送受切替器に供給するように構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の周波数変換装置。
【請求項４】
第１の外部機器と接続される第１の端子と、
この第１の端子を介して前記第１の外部機器から供給される送信信号を周波数変換する周波数変換器と、
この周波数変換器により周波数変換された前記送信信号を電力増幅する電力増幅器と、
この電力増幅器により電力増幅された前記送信信号を第２の外部機器に供給するための第２の端子と、
前記第１の端子に接続され、入力される信号を検出する検出器と
を具備し、
前記電力増幅器は前記検出器による検出結果に基づいて制御されることを特徴とする周波数変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の送受信端子を介して供給される送信高周波信号を周波数変換して他方の送受信端子から送出し、他方の送受信端子から供給される受信高周波信号を周波数変換して前記一方の送受信端子に供給可能な周波数変換装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一方の送受信端子から供給された送信高周波信号を導入し、周波数変換を行い、他方の送受信端子から出力するとともに、その他方の送受信端子を介して供給された受信高周波信号を周波数変換して前記一方の送受信端子から出力させる、いわゆる中継型の周波数変換装置が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、上りと下りの２ルートの伝送路切替えが行われる周波数変換装置では、上り方向の送信高周波信号に対しては電力増幅により大電力で送出し、他方の下り方向の受信では微弱な受信高周波信号に対して低雑音高周波増幅を行って出力供給するように構成される。
【０００４】
図３は、従来の周波数変換装置を示した構成図である。
【０００５】
すなわち、周波数変換装置は、同軸ケーブルＡａを介して通信機器Ａに接続された第１の送受信端子１に、サーキュレータからなる第１の送受切替器２を介して周波数変換器３が接続され、その周波数変換器３には送信電力増幅器４及び受信高周波増幅器５が接続され、送信電力増幅器４及び受信高周波増幅器５は、サーキュレータからなる第２の送受切替器６が接続され、この第２の送受切替器６につらなる第２の送受信端子７に、送受信用のアンテナＢが接続されるように構成されている。
【０００６】
なお、周波数変換器３は、送信混合回路（ＴＸ−ＭＩＸ）３ａａと受信混合回路（ＲＸ−ＭＩＸ）３ａｂと、これら送信混合回路３ａａ及び受信混合回路３ａｂに共通接続された局部発信回路（ＬＯ）３ｂとで構成されている。
【０００７】
従って、上記周波数変換装置の構成において、通信機器Ａから供給される周波数ｆ１の送信高周波信号は、周波数変換器３において周波数ｆ２の送信高周波信号に周波数変換された後、送信電力増幅器４において電力増幅され、アンテナＢを介して送信され、他方、アンテナＢを介して受信された周波数ｆ２の高周波信号は、受信高周波増幅器５で増幅された後、周波数変換器３において周波数ｆ１の受信高周波信号に変換された後、通信機器Ａに向けて供給される。
【０００８】
上記構成において、第１の送受信端子１における送受信周波数ｆ１を固定した状態で、局部発信回路３ｂの発信周波数を変化させることにより、第２の送受信端子７における送受信周波数ｆ２を適宜変更させることができる。
【０００９】
なお、図３において、符号８は、周波数変換器３、送信電力増幅器４、及び受信高周波増幅器５に駆動電力をそれぞれ供給するためのＤＣ電源(バッテリ)を示したもので、この種の周波数変換装置では、常にスタンバイ（待機）状態を維持し、いつでも送受信中継が可能なようにＤＣ電源の出力電力は、各送受信デバイス及び周波数変換デバイスに接続供給されている。
【００１０】
また通信機器ＡはＬＡＮ（Ａｂ）を介してパソコン（ＰＣ）等に接続されていることを示している。
【特許文献１】特開昭６２−８０８１号公報（第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のように、周波数変換を行いつつ、送信側と受信側との間の通信を中継する周波数変換装置では、装置内における送信電力増幅器で送信周波数信号を電力増幅して送信し、装置内における受信高周波増幅器で低雑音高周波増幅を行い、接続された通信機器等に伝送する。
【００１２】
また、周波数変換装置では、多くの場合、送信電力増幅器及び受信高周波増幅器の各デバイスは、常時、内蔵されたＤＣ電源からの電力供給を受け、いつでも送受信中継可能なスタンバイ状態を維持するように構成されている。
【００１３】
しかしながら、送信電力増幅器は、要求された送信出力が得られるように大電力増幅を行うものであるから、実際に送信が行われなくとも、ＤＣ電力の消費量は大きく、ＤＣ電源を消耗させるので改善が要望されていた。
【００１４】
そこで、本発明は、省電力が可能で、ＤＣ電源の使用を長期化可能な周波数変換装置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】
【００１５】
第１の本発明は、周波数変換装置において、第１の送受信端子に接続された方向性結合器と、この方向性結合器に接続された第１の送受切替器と、この第１の送受切替器に接続され、前記第１の送受信端子から供給される送信高周波信号を周波数変換して出力する送信周波数変換器と、この送信周波数変換器に接続され、周波数変換された前記送信高周波信号を電力増幅して出力する送信電力増幅器と、この送信電力増幅器の出力端に接続された第２の送受切替器と、この第２の送受切替器に接続された第２の送受信端子と、この第２の送受信端子を介して受信され、前記第２の送受切替器を介して供給された受信高周波信号を周波数変換して前記第１の送受切替器に供給する受信周波数変換器と、前記方向性結合器に接続され、前記第１の送受信端子から供給される送信高周波信号を検出し、その検出信号により前記送信電力増幅器の増幅動作を制御する検出器とを具備することを特徴とする。
【００１６】
第２の本発明は、周波数変換装置において、第１の外部機器と接続される第１の端子と、この第１の端子を介して前記第１の外部機器から供給される送信信号を周波数変換する周波数変換器と、この周波数変換器により周波数変換された前記送信信号を電力増幅する電力増幅器と、この電力増幅器により電力増幅された前記送信信号を第２の外部機器に供給するための第２の端子と、前記第１の端子に接続され、入力される信号を検出する検出器とを具備し、前記電力増幅器は前記検出器による検出結果に基づいて制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように、第１の本発明に係る周波数変換装置は、第１の送受信端子に接続された方向性結合器と、方向性結合器に接続された検出器と、検出器の出力に基づき電力増幅動作が制御される送信電力増幅器とを備えて構成されている。
【００１８】
従って、検出器の出力に基づく送信電力増幅器動作の切替え構成により、第１の送受信端子から供給の送信高周波信号の検出時においてのみ、送信電力増幅器が出力ＯＮ動作するように制御できるので、周波数変換装置における、送信時以外のＤＣ電力の消費を大幅に軽減でき、省電力が可能である。
【００１９】
第２の本発明に係る周波数変換装置も、検出器の出力に基づき電力増幅動作が制御される電力増幅器を備えているので、検出器の出力に基づく電力増幅器動作の制御により、第１の外部機器から供給される送信信号の検出時においてのみ、電力増幅器が出力ＯＮ動作するように制御でき、周波数変換装置における、送信時以外のＤＣ電力の消費を大幅に軽減でき、省電力が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明による周波数変換装置の一実施例を図１及び図２を参照して詳細に説明する。なお、図３に示した従来の周波数変換装置の同一構成には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２１】
図１は、本発明による周波数変換装置の一実施例を示した構成図である。
【００２２】
すなわち、第１の送受信端子（第１の端子）１は、２本のマイクロストリップ線路が並列構成されてなる周知の方向性結合器９を介して、単極双投（ＳＰＤＴ: Single Pole Double Throw ）スイッチからなる第１の送受切替器２及び検出器１０が接続されている。
【００２３】
そして、第１の送受切替器２には、従来と同様に、周波数変換器３が接続され、周波数変換器３には送信電力増幅器（電力増幅器）４及び受信高周波増幅器５が接続され、この受信高周波増幅器５の入力端及び送信電力増幅器４の出力端には、同様に単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチで構成された第２の送受切替器６が接続され、この第２の送受切替器６に第２の送受信端子７が接続され、第２の送受信端子（第２の端子）７に送受信用のアンテナ（第２の外部機器）Ｂが接続されて相手無線通信機器と送受信可能に構成されている。
【００２４】
すなわち、上記説明の構成において、第１の送受信端子１から第１の送受切替器２に供給される送信高周波信号の殆どは、方向性結合器９を介して第１の送受切替器２に供給されるものの、その送信高周波信号の一部は、方向性結合器９における結合により、検出器１０に供給され検出される。
【００２５】
勿論、第１の送受切替器２を介して供給される周波数変換された受信高周波信号は、方向性結合器９を介して通信機器Ａに供給される。
【００２６】
検出器１０は、検波回路（ＤＥＴ）１０ａと比較成形回路（ＣＯＭＰ）１０ｂとで構成され、検波回路（ＤＥＴ）１０ａは通信機器Ａからの送信高周波信号を検波して出力し、比較成形回路１０ｂは、検波回路１０ａの検波出力信号に対し、閾値設定によりレベルの小さなノイズ等を除去するとともに、単極双投スイッチからなる第１及び第２の送受切替器２，６の切替え動作、並びに送信電力増幅器４の電力増幅動作をＯＮ／ＯＦＦ駆動制御可能なレベルの信号波形に変換して出力する。
【００２７】
また、送信電力増幅器４は、ＤＣ電源（バッテリ）８からのバイアス駆動供給電圧の供給を受けつつ、検出器１０からの送信高周波信号の検出出力信号がデバイスのＯＮ／ＯＦＦ信号入力端子に接続供給され、送信高周波信号の検出により電力増幅動作がＯＮ動作するように構成されている。
【００２８】
なお、第１及び第２の送受切替器３，６を構成した単極双投スイッチは、良く知られているように、図２に示したように構成されている。
【００２９】
図２は、第１の送受切替器２の要部構成を示したもので、単極双投スイッチを駆動するためのバイアスドライブ回路の詳細は省略するが、単極双投スイッチは、第１端子２ａに第１スイッチング回路（ダイオード２Ｄ１，２Ｄ２）及び第２スイッチング回路（ダイオード２Ｄ３，２Ｄ４）が共通に接続され、検出器１０からの分岐制御信号は、一方は反転回路２ｄを介して第１スイッチング回路（ダイオード２Ｄ１，２Ｄ２）に、また他方は直接に、第２スイッチング回路（２Ｄ３，２Ｄ４）にバイアス切替え信号として供給される。
【００３０】
図２は第１の送受切替器２の構成を示したものであるが、第２の送受切替器６も同様に構成されており、検出器１０の検出出力により、周波数変換された通信機器Ａからの送信高周波信号は、第１の送受切替器２→周波数変換器３→
送信電力増幅器４→第２の送受切替器６を介してアンテナＢに向けて出力し、アンテナＢからの受信高周波信号は、第２の送受切替器６→周波数変換器３→受信高周波増幅器５→周波数変換器３→第１の送受切替器２→方向性結合器９を介して通信機器Ａに供給するように切替え制御される。
【００３１】
上記のように、単極双投スイッチからなる第１及び第２の送受切替器２，６は、サーキュレータからなる送受切替器と同じように機能するが、スイッチングによる切替え動作によるので、送信側から受信側への漏洩、及び受信側から送信側への漏洩は無視できるほど少なく、良好なアイソレーションを得て送受切替えが可能である。
【００３２】
また、この実施例では、上記のように、検出器１０の検出出力は、第１及び第２の送受切替器２，６を制御すると同時に、送信電力増幅器４における電力増幅動ＯＮ動作するように構成されている。
【００３３】
このように、この実施例の周波数変換装置は、検出器１０において、第１の送受信端子１から供給される送信高周波信号を、方向性結合器９における結合を介して検出し、その検出出力により、送信電力増幅器４、第１の送受切替器２、及び第２の送受切替器６を同時に制御するので、送信時においてのみの送信電力増幅器４における電力増幅動作により、第１の送受信端子１から供給される送信高周波信号は電力増幅されて送出される。
【００３４】
従ってまた、この実施例によれば、検出器１０の出力に基づく送信電力増幅器４における動作により、第１の送受信端子１からの送信高周波信号の検出時においてのみ、送信電力増幅器４に対して駆動電力が供給されるので、送信時以外の電力消費を大幅に軽減でき、省電力が可能である。
【００３５】
なお、上記説明の実施例において、送信電力増幅器４は、検出器１０の出力に基づき送信動作を行うように説明したが、ＤＣ電源８と送信電力増幅器４との間にスイッチ回路を設け、検出器１０出力によるスイッチ回路のＯＮ動作により、送信電力増幅器４に対するＤＣ電源８からの電力供給を受けて、周波数変換された送信高周波信号に対し電力増幅を行うように構成しても良い。
【００３６】
また、上記実施例の説明において、第２の送受信端子７には、アンテナＢを介して相手通信機器と接続されるように説明したが、アンテナＢは内蔵させても良く、またアンテナＢを介在させることなくケーブルで直接接続してもよい。
【００３７】
また、周波数変換器３における送信、及び受信の各出力側に、適宜、帯域通過フィルタを接続させ、周波数混合により発生するノイズあるいは干渉波を除去するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による周波数変換装置の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示した単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチの回路図である。
【図３】従来の周波数変換装置を示した構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  第１の送受信端子（第１の端子）
２  第１の送受切替器
３  周波数変換器
４  送信電力増幅器（ＰＡ）
５  受信高周波増幅器（ＬＮＡ）
６  第２の送受切替器
７  第２の送受信端子（第２の端子）
８  ＤＣ電源（バッテリ）
９  方向性結合器（ＤＣ）
１０  検出器
１０ａ  検波回路（ＤＥＴ）
１０ｂ  比較成形回路（ＣＯＭＰ）
Ａ  通信機器
Ｂ  アンテナ（ＡＮＴ）
【図１】
2007300388.tif 000003
【図２】
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【図３】
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