(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のＰＩＮダイオードをπ形に接続してなるＰＩＮダイオード回路、このＰＩＮダイオード回路に一定の直流電圧を印加せしめるバイアス手段、およびＰＩＮダイオード回路に制御電圧を印加してそのＰＩＮダイオードの内部抵抗を制御することにより交流入力信号の減衰量を制御せしめるコントロール手段を有するアッテネータ本体回路と、
コントロール手段とＰＩＮダイオード回路との間に、直列に挿入された順方向のダイオードと抵抗との並列回路と、
を具備していることを特徴とするアッテネータ。
【請求項２】
ダイオードがシリコン接合型ダイオードであることを特徴とする請求項１記載のアッテネータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のアッテネータと、
このアッテネータを含む電気回路を内蔵する機器本体と、
を具備していることを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は携帯電話器等の移動体通信機器やその他の高周波，マイクロ波帯電気機器等に好適な高周波用π形アッテネータに係り、特に、ＰＩＮダイオードを使用したπ形電圧制御アッテネータの制御電圧に対する減衰特性の非線形性の線形化を図ったπ形アッテネータおよび機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、携帯電話器等の移動体通信機器やその他の高周波，マイクロ波帯電気機器等ではアッテネータが使用されるが、この種の従来のアッテネータの一例としては図４に示すπ形アッテネータ１がある。
【０００３】
このπ形アッテネータ１は例えば４個のＰＩＮダイオードＤ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 をπ形に配置して接続し、バイアス端子２に一定の直流バイアス電圧を印加する一方、コントロール端子３に印加する制御用直流電圧Ｖｃを種々制御することにより、各ＰＩＮダイオードＤ1 〜Ｄ4 の内部抵抗を制御して、入力端子ＩＮより入力されて、出力端子ＯＵＴから出力されるマイクロ波等高周波信号ＲＦの減衰量を種々制御するようになっている。
【０００４】
しかし、図５に示すようにこのπ形電圧制御アッテネータ１では、制御電圧Ｖｃに対して減衰量ＡＴＴ（ｄＢ）が曲線Ａに示すように非線形に変化し、特に、その減衰特性の立上り領域では僅かな制御電圧Ｖｃの変化に対して減衰量が急激に増加するので、制御電圧Ｖｃによる減衰量ＡＴＴの制御が必ずしも容易ではないという問題がある。
【０００５】
そこで、従来では、図６に示すように上記π形電圧制御アッテネータ１のコントロール端子３と、第１，第２のＰＩＮダイオードＤ2 ，Ｄ3 同士の中間接続点３ａとを結ぶ通電路３ｂの途中に、折線近似型リニアライザー回路４を介在させて上記減衰特性の線形化を図っている。
【０００６】
このリニアライザー回路４は、複数のトランジスタＱ1 ，Ｑ2 …Ｑn を制御電圧Ｖｃの大きさに応じて段階的に順次動作させることにより、アッテネータ１に与える制御電流Ｉｃを、アッテネータ１の減衰特性の非線形を多段階で線形化するように各段で個別に制御するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のリニアライザー回路４では、制御電圧Ｖｃに対する減衰特性の非線形を線形化するためには、全トランジスタＱ1 〜Ｑn の各動作点を各可変抵抗器Ｒｖにより段階的に動作するように調整しなければならず、調整箇所が多くて煩わしいという課題がある。また、線形化精度を上げるためにはトランジスタＱ1 〜Ｑn を多段に設ける必要があり、部品点数の増大と構成の複雑化とを招くという課題がある。
【０００８】
そこで本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、簡単な構成によりπ形電圧制御アッテネータの制御電圧に対する減衰特性の非線形を容易に線形化して減衰量を容易かつ高精度で制御することができるアッテネータおよびこれを具備した機器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために次のように構成される。
【００１０】
本願の請求項１に記載の発明は、複数個のＰＩＮダイオードをπ形に接続してなるＰＩＮダイオード回路、このＰＩＮダイオード回路に一定の直流電圧を印加せしめるバイアス手段、ＰＩＮダイオード回路に制御電圧を印加してそのＰＩＮダイオードの内部抵抗を制御することにより交流入力信号の減衰量を制御せしめるコントロール手段を有するアッテネータ本体回路と、コントロール手段とＰＩＮダイオード回路との間に、直列に挿入された順方向のダイオードと抵抗との並列回路と、を具備していることを特徴とする。
【００１１】
なお、並列回路のダイオードとしてはシリコンＰＮ接合型ダイオード、シリコンのショットキーダイオード、ゲルマニウムダイオードがある。
【００１２】
この発明によれば、コントロール手段からＰＩＮダイオード回路へ与えられる直流制御電流が所定値以下の場合は、電流は並列回路の抵抗の方に流れるが、その抵抗での電圧降下が並列回路のダイオードの順方向電圧を超えたときはこのダイオードがオン（導通）してＰＩＮダイオード回路へ流入する。
【００１３】
この並列回路のダイオードの導通時の制御電流はこのダイオードの順方向Ｖ−Ｉ特性により制御電圧に対して緩かなカーブで徐々に立ち上がるので、この立上り領域により、アッテネータ本体回路の減衰特性の急峻な立上げを緩和して線形化することができる。その結果、アッテネータの減衰量を制御電圧により容易かつ高精度に制御することができる。
【００１４】
また、このダイオードの順方向電圧降下は小さいので、この発明を例えば電池駆動の携帯電話器等の電子機器に組み込む場合には低電圧・小電力駆動が可能となる。
【００１５】
そして、この線形化機能を有する並列回路は単にダイオードと抵抗の並列回路よりなるので、構成が簡単であり、部品数の削減とコスト低減とを共に図ることができる。また、動作点等を調整する必要がなく、調整作業を省略することができる。
【００１６】
さらに、並列回路の抵抗の抵抗値を高めに設定しておけばダイオードがＯＮする前の電流変化を任意に緩やかにできる。これにより、アッテネータ減衰量の変化を任意に緩やかにできる。
【００１７】
本願の請求項２に記載の発明は、ダイオードがシリコン接合型ダイオードであることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、ダイオードがシリコン接合型ダイオードであるので、このダイオードを順方向に流れる制御電流の立上り領域を高めの抵抗と、ダイオードの順方向Ｖ−Ｉ特性の立上り領域の緩やかさによりアッテネータ本体回路の減衰特性の急峻な立上り領域に容易に対応させて、その急峻部を線形化することができる。
【００１９】
本願の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載のアッテネータと、このアッテネータを含む電気回路を内蔵する機器本体と、を具備していることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、携帯電話器等の機器は、減衰量を容易かつ高精度で制御することができる請求項１または２記載のアッテネータを設けているので、機器としても入力信号等の減衰量を容易かつ高精度で制御することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態の電子回路図であり、この図において、アッテネータ１１はπ形電圧制御アッテネータ本体回路１２に、並列回路であるリニアライザー回路１３を設けている。
【００２３】
アッテネータ本体回路１２は、図４で示す従来のアッテネータ１と同様に構成されており、例えば４個のＰＩＮダイオードＤ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 をπ形に配置して接続してなるＰＩＮダイオード回路１２ａと、バイアス端子１４に一定の直流バイアス電圧を印加するバイアス手段と、コントロール端子１５に印加する制御用直流電圧Ｖｃを種々制御することにより、各ＰＩＮダイオードＤ1 〜Ｄ4 の内部抵抗を制御して、入力端子ＩＮより入力されて、出力端子ＯＵＴから出力されるマイクロ波等高周波信号ＲＦの減衰量を種々制御するコントロール手段とを有する。
【００２４】
リニアライザー回路１３は抵抗１６と例えばシリコンＰＮ接合形等のダイオード１７との並列回路を、上記アッテネータ本体回路１２のコントロール端子１５と、ＰＩＮダイオードＤ2 とＤ3 との接続点１８とを結ぶ通電路１９の途中に介在させることにより構成される。
【００２５】
図２はこのリニアライザー用ダイオード１７の順方向Ｖ−Ｉ特性を示しており、この特性は、順方向に電圧Ｖを印加したときに流れる順方向電流Ｉが所定の電圧降下（例えばシリコンＰＮ接合型ダイオードでは約０．５Ｖ程度）後から徐々に流れ始めるが、この順電流Ｉの立上り部Ｂでは順電圧Ｖの上昇に対して順電流Ｉの増え方は極めて緩慢であるという特徴を有する。
【００２６】
次に本実施形態の作用を説明する。
【００２７】
コントロール端子１５の通電路１９に流れる直流制御電流Ｉｃが所定値よりも小さいとき、すなわち、この制御電流Ｉｃがリニアライザー用抵抗１６を流れたときの電圧降下がリニアライザー用ダイオード１７の所定の電圧降下よりも小さいときは、リニアライザー用抵抗１６側を流れてＰＩＮダイオード回路１２ａに流入される。
【００２８】
そして、このリニアライザー用抵抗１６での電圧降下がリニアライザー用ダイオード１７の所定の電圧降下を超えると、このダイオード１７がオン（導通）するので、制御電流Ｉｃはこのダイオード１７側を流れてＰＩＮダイオード回路１２ａに流入する。制御電流Ｉｃが抵抗１６側のみを流れている領域（図３ではＣ領域）では、その抵抗値を適当に設定することで、アッテネータ減衰量の変化を任意に緩やかにできる。また、制御電流Ｉｃがリニアライザー用ダイオード１７側を流れる際には、このダイオード１７の順方向Ｖ−Ｉ特性の立上り部Ｂにより、さらに減衰量変化を直線的にできる。
【００２９】
上記構成により図３に示すように制御電圧Ｖｃに対して減衰量ＡＴＴ（ｄＢ）が急激に増大せしめる急峻部Ａo およびＡ1 の傾斜を緩和させ、全体としてこの減衰特性の非線形性を線形化することができる。なお、上記リニアライザー用ダイオード１７は必ずしも１個でなくてもよく、１個以上であればよい。また、このダイオード１７はショットキーダイオード、ゲルマニウムダイオードでもよい。これらのダイオードは電圧降下が小さいので、電池駆動の携帯電話器等の電子機器等に組み込む場合には低電圧，小電力駆動が可能であるので、好都合である。
【００３０】
そして、このように構成されたアッテネータ１１を携帯電話器や移動体電気通信機器やその他の高周波、マイクロ波帯電気機器等の機器に設けることにより、コストアップを招かずに、電気信号の減衰量を高精度かつ容易に制御することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明は、コントロール手段からＰＩＮダイオード回路へ与えられる制御電流が並列回路の抵抗、さらに引き続きダイオード側を流れると、この制御電流はこの抵抗の抵抗値の大きさ、およびダイオードの順方向Ｖ−Ｉ特性により制御電圧に対して緩かなカーブで徐々に立ち上がるので、この立上り領域により、アッテネータ本体回路の減衰特性の急峻な立上げを緩和して線形化することができる。その結果、アッテネータの減衰量を制御電圧により容易かつ高精度に制御することができる。
【００３２】
また、このダイオードの順方向電圧降下は小さいので、この発明を例えば電池駆動の携帯電話器等の電子機器に組み込む場合には低電圧・小電力駆動が可能となる。
【００３３】
そして、この線形化機能を有する並列回路は単にダイオードと抵抗の並列回路よりなるので、構成が簡単であり、部品数の削減とコスト低減とを共に図ることができる。また、ダイオードの動作点は並列回路の抵抗値のみで調整することができ、調整作業が非常に簡略であることが特長である。
【００３４】
請求項２の発明によれば、ダイオードがシリコン接合型ダイオードの場合は他のダイオード例えばショットキーダイオード、ゲルマニウムダイオードなどに比べ、順方向立上り電圧が大きいので、並列に入力される抵抗の値を大きくできる。すなわち、電流が抵抗側のみを流れているときのアッテネータ減衰量の変化を緩やかにするには有利である。
【００３５】
請求項３の発明によれば、携帯電話器等の機器は、減衰量を容易に制御することができる請求項１または２記載のアッテネータを設けているので、機器としても入力信号等の減衰量を高精度で制御し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るアッテネータの電子回路図。
【図２】図１で示すリニアライザー用ダイオードの順方向Ｖ−Ｉ特性図。
【図３】図１で示すリニアライザー回路によりアッテネータ本体回路の減衰特性を線形化した状態を示す図。
【図４】従来のπ型電圧制御アッテネータの電子回路図。
【図５】図４で示すアッテネータの減衰特性図。
【図６】従来のリニアライザー回路の一部省略電子回路図。
【符号の説明】
１１  アッテネータ
１２  アッテネータ本体回路
１３  リニアライザー回路（並列回路）
１４  バイアス端子
１５  コントロール端子
１６  リニアライザー用抵抗
１７  リニアライザー用ダイオード
１８  中間接続点
１９  通電路
【図１】
0003912623.tif 000002
【図２】
0003912623.tif 000003
【図３】
0003912623.tif 000004
【図４】
0003912623.tif 000005
【図５】
0003912623.tif 000006
【図６】
0003912623.tif 000007