(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共にアンテナに結合された受信機回路および送信回路であって、
前記受信機回路が、
第１および第２の直列に結合されたＲＦ増幅器と、
該第１および第２の直列に結合されたＲＦ増幅器を結合させて順次増幅器を形成している遅延線路と、を含み、
前記第１ＲＦ増幅器が前記アンテナに結合されて第１変調ＲＦ搬送波を受信するようになっており、
前記第１および第２ＲＦ増幅器に結合された受信機制御回路であって、送信中に該第１および第２ＲＦ増幅器の双方をターンオフし、かつ前記第１変調ＲＦ搬送波を受信する時該第１および第２ＲＦ増幅器を順次ターンオンおよびオフし、前記遅延線路が該第１および第２ＲＦ増幅器の発振を阻止する、前記受信機制御回路と、
前記第２ＲＦ増幅器に結合された復調器であって、前記第１ＲＦ搬送波を前記第２ＲＦ増幅器から受け、該第１ＲＦ搬送波を復調して出力データを発生する前記復調器と、をさらに含み、
前記送信回路が、
第３および第４の直列に結合されたＲＦ増幅器であって、これらの間における発振を阻止するために十分に低い利得を有する、該第３および第４の直列に結合されたＲＦ増幅器を含み、
前記遅延線路が前記第３増幅器の両端間に結合されて、送信用の第２ＲＦ搬送波を発振する遅延線路発振器を形成しており、
前記第４ＲＦ増幅器の入力が前記第２ＲＦ搬送波を受け、前記第４ＲＦ増幅器の出力が前記第２ＲＦ搬送波を前記アンテナに結合せしめ、
前記第２ＲＦ搬送波をデータにより変調されうるようにするための、前記第３および第４ＲＦ増幅器に結合された送信制御回路をさらに含む、
前記受信機回路および前記送信回路と、
前記第１および第２変調ＲＦ搬送波のそれぞれの前記受信または前記送信を選択的に可能ならしめるための、前記受信機制御回路と前記送信制御回路とに結合された送信／受信スイッチと、
を含む、トランシーバ。
【請求項２】
前記送信制御回路がデータを受け、
前記送信制御回路が送信されつつある前記第２ＲＦ搬送波を振幅変調する、第１項記載のトランシーバ。
【請求項３】
前記送信制御回路が、前記第３および第４ＲＦ増幅器をターンオンおよびオフして、オン−オフキーイング（ＯＯＫ）振幅変調を行う、第２項記載のトランシーバ。
【請求項４】
前記遅延線路と前記第３ＲＦ増幅器との間に結合された周波数変調（ＦＭ）回路と、
該周波数変調回路へデータを供給して前記第２ＲＦ搬送波を周波数変調するための入力端子と、をさらに含み、
前記送信制御回路が、前記第３および第４ＲＦ増幅器をターンオンして、前記周波数変調された第２ＲＦ搬送波を発生させ前記アンテナへ結合させる、
第１項記載のトランシーバ。
【請求項５】
前記ＦＭ回路が、前記第２ＲＦ搬送波を前記データにより周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）変調する、第４項記載のトランシーバ。
【請求項６】
前記第４ＲＦ増幅器と前記アンテナとの間に結合された位相変調（ＰＭ）回路をさらに含み、
前記送信制御回路が、前記第３および第４ＲＦ増幅器をターンオンして、前記第２ＲＦ搬送波を発生させて前記位相変調回路へ結合させ、
データを前記位相変調回路へ供給して、前記アンテナへ結合される前記第２ＲＦ搬送波を位相変調するための入力端子、
をさらに含む、第１項記載のトランシーバ。
【請求項７】
前記位相変調回路が、前記第２ＲＦ搬送波を前記データにより位相偏移キーイング（ＰＳＫ）変調する、第６項記載のトランシーバ。
【請求項８】
前記アンテナと、前記第１および第４ＲＦ増幅器と、の間に結合されて、送信される信号と受信される信号との双方をフィルタする帯域フィルタをさらに含む、第１項記載のトランシーバ。
【請求項９】
前記受信機および前記送信機の双方を含む単一集積回路と、
該集積回路に取付けられて前記トランシーバを形成する前記ＳＡＷ遅延線路と、
をさらに含む、第１項記載のトランシーバ。
【請求項１０】
アンテナと、
該アンテナに結合されて、受信された変調された第１ＲＦ搬送波を増幅する順次増幅器を含むＲＦ受信機と、
遅延線路により互いに結合された少なくとも第１および第２ＲＦ増幅器を含む前記順次増幅器と、
該順次増幅器に結合され、前記受信された変調された第１ＲＦ搬送波内のデータを検出する復調器と、
第２ＲＦ搬送波を発振する発振器であって、該発振器が前記遅延線路を位相偏移素子として含む該発振器を有する送信機と、
前記発振器に結合され、前記アンテナにより送信される前記第２ＲＦ搬送波を変調する変調器と、
前記受信機および前記送信機に結合されて、前記受信機および前記送信機のいずれか一方を選択的に起動するスイッチング手段と、
を含む、トランシーバ。
【請求項１１】
前記受信機および前記送信機の双方を含む単一集積回路をさらに含み、前記遅延線路が該単一集積回路に取付けられて前記トランシーバを形成する、第１０項記載のトランシーバ。
【請求項１２】
前記第１および第２ＲＦ搬送波が振幅変調（ＡＭ）される、第１０項記載のトランシーバ。
【請求項１３】
前記第１および第２ＲＦ搬送波がオン−オフキーイング（ＯＯＫ）振幅変調される、第１２項記載のトランシーバ。
【請求項１４】
前記第１および第２ＲＦ搬送波が周波数変調（ＦＭ）される、第１０項記載のトランシーバ。
【請求項１５】
前記第１および第２ＲＦ搬送波が周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）変調される、第１４項記載のトランシーバ。
【請求項１６】
前記第１および第２ＲＦ搬送波が位相変調（ＰＭ）される、第１０項記載のトランシーバ。
【請求項１７】
前記第１および第２ＲＦ搬送波が位相偏移キーイング（ＰＳＫ）変調される、第１６項記載のトランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にはトランシーバに関し、特に、受信機部分が順次増幅器を用い、送信機が、トランシーバ回路内に必要とする部品の数を減少させるために受信機内の回路の一部を用いる、トランシーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
送受信装置は、技術的には古く、かつ公知である。それらの装置は、一般に、受信機と、送信機と、送信機を使用可能にし、かつ送信中に受信機を使用不能にする送信／受信制御装置と、を具備する。
【０００３】
トランシーバに用いるのに著しく役立つ増幅器は、権利者を共通とする米国特許第５，３５７，２０６号に開示されており、ここではその全体を参照し、その内容を本願に取り込むこととする。そのような増幅器は順次増幅器として公知であり、信号遅延装置により互いに結合された最少限２つの増幅器段を用いる。それぞれの増幅器段は、スイッチングユニットにより制御される。本質的に、信号は第１増幅器段によって受信され、この増幅器はスイッチングユニットにより付勢される。第２増幅器段は、第１増幅器の動作時間中に第２増幅器が実質的に動作状態にならないように消勢されている。これは、第１増幅器段と第２増幅器段との間における、放射または伝導による有害な信号帰還を防止する。第１ＲＦ増幅器段からの信号は、遅延装置を通過して第２段増幅器へ入る。信号が第２段増幅器に到着する時には、該信号が遅延線路から出る前に、または少なくともほぼ出る時に、第２増幅器は付勢され、かつ第１増幅器は実質的に消勢される。第２段増幅器において、信号は再び増幅される。第１段増幅器は第２段増幅器がスイッチオンされる時にスイッチオフされ、この逆も行われる。
【０００４】
従来技術においては、権利者を共通とする米国特許第４，７６１，６１６号に開示されているような電圧制御発振器もまた公知であり、該特許は、その全体をここで参照し、その内容を本願に取り込むこととする。電圧制御発振器は、ＳＡＷ（弾性表面波）結合共振器と直列に結合された増幅器を有する。ＳＡＷ結合共振器は、遅延線路表面弾性波素子により置換されうる。
【０００５】
米国特許第４，７６１，６１６号は、帰還ループ内にＳＡＷ素子を用いる電圧制御発振器を開示していて、ＳＡＷ素子は遅延線路でありうるので、また、米国特許第５，３５７，２０６号は、順次増幅器段の間に遅延線路を必要とするので、受信機段内の順次増幅器間の遅延線路が、送信中において、送信機用の搬送周波数を発振する発振器を形成するのに用いられうるよう、これら２つの回路を組合わせると有利である。
【０００６】
従って、本発明は、受信機内の素子を、送信機内の素子と組合わせ、送信中において、受信機内のある素子が送信機の一部として使用されるようにする。
特に、このユニットが送信している時に、順次増幅器内の第１および第２ＲＦ段を結合させる遅延線路が第３ＲＦ増幅器と共に用いられ、送信機の搬送周波数を発振する発振器を形成する。
【０００７】
送信機において、もし前記発振器の出力が第４増幅器段に結合されれば、送信制御回路は、受信機内の第１および第２ＲＦ増幅器を使用不能にし、送信機内の第３および第４ＲＦ増幅器を使用可能にして、データにより変調されるべき発振器搬送波信号を発生させるために用いられうる。例えば、送信制御回路は、送信されつつある発振器搬送波信号を振幅変調しうる。すなわち、送信制御回路は、送信機内の第３および第４ＲＦ増幅器をターンオンおよびオフし、そこへ印加されるデータに応じたオン−オフキーイング（ＯＯＫ）振幅変調を行う。
【０００８】
もう１つの実施例においては、周波数変調回路が遅延線路と第３ＲＦ増幅器との間に結合され、発振器回路を形成する。データが、周波数変調回路へ供給され、発振器搬送波信号を周波数変調（ＦＭ）する。送信制御回路は、第３および第４増幅器段をターンオンし、周波数変調されたＲＦ信号をアンテナに結合させる。もう１つの実施例においては、ＦＭ回路が、発振器搬送波信号をデータにより周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）変調する。
【０００９】
また、送信機内の第４増幅器の出力とアンテナとの間に、位相偏移変調器（ＰＳＭ）回路を結合させることもできる。送信制御回路は、送信機内の第３および第４ＲＦ増幅器をターンオンし、発振器搬送波信号を位相変調回路に結合させうる。その後、アンテナへ結合される搬送周波数を位相変調するために、データが位相変調回路へ供給されうる。もし所望ならば、この位相変調回路は、発振器搬送波信号をデータにより位相偏移キーイング変調（ＦＳＫ）するために用いられうる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして、本発明は、受信機回路が、互いに遅延線路により結合された第１および第２の直列結合ＲＦ増幅器段から形成された、トランシーバを提供することを目的とする。第１ＲＦ増幅器は、アンテナに結合されてＲＦ信号を受信する。第１および第２ＲＦ増幅器には受信機制御回路が結合されていて、送信中には該第１および第２ＲＦ増幅器の双方を同時にターンオフし、ＲＦ信号を受信する時には、該第１および第２ＲＦ増幅器を順次ターンオンおよびオフする。遅延線路は、第１および第２ＲＦ増幅器の発振を防止する。これは、米国特許第５，３５７，２０６号に開示されている回路である。もちろん復調器が第２ＲＦ増幅器に結合されていて、増幅されたＲＦ信号をそこから受け、その信号を復調して出力データを発生する。
【００１１】
送信回路は、第３および第４の直列に結合されたＲＦ増幅器を含み、これらの増幅器の利得は、それらの間における発振を防止するために十分に小さくされる。受信機の遅延線路は、米国特許第４，７６１，６１６号に開示されているように、第３増幅器の両端間に結合されて、発振器搬送波信号を発生するための遅延線路発振器を形成する。第４ＲＦ増幅器の入力は発振器搬送波信号を受け、第４ＲＦ増幅器の出力は発振器搬送波信号をアンテナに結合させる。第３および第４ＲＦ増幅器には、送信制御回路が結合されていて、発振器搬送波信号をデータにより変調されうるようにする。受信機制御回路と送信制御回路とには、送信／受信スイッチが結合されていて、ＲＦ信号の受信または送信を選択的に可能ならしめる。
【００１２】
送信されつつある発振器搬送波信号を振幅変調することも本発明の目的である。
本発明のさらにもう１つの目的は、送信されつつある発振器搬送波信号のオン−オフキーイング振幅変調を行うことである。
【００１３】
本発明のさらにもう１つの目的は、発振器搬送波信号をデータにより周波数変調することである。
本発明のさらにもう１つの目的は、発振器搬送波信号をデータにより周波数偏移キーイング変調することである。
【００１４】
本発明のさらにもう１つの目的は、トランシーバ内に位相変調回路を備え、ＲＦ信号を送信する時に該位相変調回路へデータを供給して、アンテナに結合される搬送周波数を位相変調することである。
本発明のさらにもう１つの目的は、前記位相変調回路において、発振器搬送波信号をデータにより位相偏移キーイング変調することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このようにして、本発明は、共にアンテナに結合された受信機回路および送信回路を含むトランシーバに関する。受信機回路は、互いに遅延線路により結合された、第１および第２の直列結合ＲＦ増幅器を含む。第１ＲＦ増幅器は、アンテナに結合されてＲＦ信号を受信する。該第１および第２ＲＦ増幅器には、受信機制御回路が結合されていて、送信中には該第１および第２ＲＦ増幅器の双方を同時にターンオフし、ＲＦ信号を受信する時には、該第１および第２ＲＦ増幅器を順次ターンオンおよびオフする。遅延線路は、第１および第２ＲＦ増幅器の発振を防止する。復調器が第２ＲＦ増幅器に結合されていて、増幅されたＲＦ信号を受け、その信号を復調して出力データを発生する。送信回路は、第３および第４の直列に結合されたＲＦ増幅器を含み、これらの増幅器の利得は、それらの間における発振を防止するために十分に小さくされる。受信機の遅延線路は、第３増幅器の両端間に結合されて、発振器搬送波信号を発生するための遅延線路発振器を形成する。第４ＲＦ増幅器の入力は発振器搬送波信号を受け、第４ＲＦ増幅器の出力は発振器搬送波信号をアンテナに結合させる。第３および第４ＲＦ増幅器には、送信制御回路が結合されていて、発振器搬送波信号をデータにより変調されうるようにする。受信機制御回路と送信制御回路とには、送信／受信スイッチが結合されていて、ＲＦ信号の受信または送信を選択的に可能ならしめる。
【００１６】
受信機および送信機の全体は単一の集積回路から形成することができ、トランシーバを形成するために、この集積回路にはＳＡＷ遅延線路が取付けられる。
本発明のこれらの、およびその他の、諸目的は、以下の発明の実施の形態の項においてさらに十分に開示され、該項においては、同じ番号は同じ要素を表している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、共に全体をここで参照してその内容を本願に取り込むこととする米国特許第５，３５７，２０６号または特許第５，３５７，２０７号に開示されている順次増幅器受信機を示す。順次増幅器１０は、帯域フィルタ１４に結合されたアンテナ１２を含み、帯域フィルタ１４の出力はＲＦ増幅器１６への入力として働く。第２ＲＦ増幅器１８は、遅延線路２０を経てＲＦ増幅器１６に結合されている。制御回路２２は、受信スイッチ信号２４により使用可能にされ、増幅器１６および１８を交互に使用可能にする。増幅器１６が使用可能にされる時、増幅器１８は実質的に使用不能にされる。増幅器１６は、受信した信号を増幅して、それを遅延線路２０に結合させる。この信号が遅延線路２０から実質的に出る時、制御回路２２によって、増幅器１６は使用不能にされ、増幅器１８は使用可能にされる。増幅された信号は、復調器２６により検出され、その検出された出力は線路２８上に発生する。
【００１８】
本発明の新しいトランシーバは、図２、図３、および図４に示されており、図２は振幅変調トランシーバを示し、図３は周波数変調トランシーバを示し、図４は位相変調トランシーバを示す。
【００１９】
図２において、送信中に使用されない受信機の諸部分は、破線で示されている。すなわち、２つの増幅器１６および１８と、それらの制御ユニット２２とは、復調器２６と共に使用されない。しかし、全て受信機回路内において使用される、アンテナ１２と、帯域フィルタ１４と、遅延線路２０とは、送信回路内においても使用される。従って、増幅器１６および１８は、受信機内において使用される第１および第２増幅器と呼ばれる。送信機回路内の増幅器３２および３４は、第３および第４増幅器と呼ばれる。
【００２０】
そのような名称を用い、送信機の動作を考察する。上述のように受信機回路にも共通している遅延線路２０は、第３ＲＦ増幅器３２の両端間に結合され、米国特許第４，７６１，６１６号に開示されているように、遅延線路発振器を形成し、発振器搬送波信号を発生する。第４ＲＦ増幅器３４の線路３８上の入力は発振器搬送波信号を受け、第４ＲＦ増幅器３４の線路４０上の出力はその発振器搬送波信号を、帯域フィルタ１４を経てアンテナ１２に結合させる。第３および第４ＲＦ増幅器３２および３４には、送信制御回路４４が結合されていて、発振器搬送波信号をデータにより変調されうるようにする。４２におけるデータは送信制御装置４４に結合され、送信スイッチ４６が閉じている時は端子４８からの電力を制御装置４４に結合させ、送信機制御回路４４は送信されつつある発振器搬送波信号を振幅変調する。この振幅変調は、任意の公知の様式により行われる。トランシーバ１１の受信機部分の使用中には、送信スイッチ４６は開かれ、送信回路は使用不能にされる。トランシーバの送信機部分の使用中には、受信スイッチ３０は開かれ、トランシーバの受信機部分は使用不能にされる。
【００２１】
図３は、トランシーバ５０が、搬送波を周波数変調する送信機を含む点を除外すれば、図２に示されている回路と同様の回路である。この例においては、周波数変調回路５２は、遅延線路２０と第３ＲＦ増幅器３２との間に結合されている。データ５４は、周波数変調回路５２に結合され、第３ＲＦ増幅器３２の両端間に結合された遅延線路２０により確立される発振器搬送周波数を変調する。該周波数変調回路は技術的に古く、かつ公知であり、発振器搬送波信号をデータ５４により周波数偏移キーイング変調しうる。ＦＭ回路５２は技術的に古く、かつ公知のものであるから、ここで詳論する必要はない。
【００２２】
同様にして、図４は、第４ＲＦ増幅器３４と帯域フィルタ１４との間に位相変調回路５８が結合されたトランシーバ５６を示す。送信制御回路４４は、送信スイッチ４６の閉成により付勢された時、第３および第４ＲＦ増幅器３２および３４をターンオンして搬送周波数を確立し、増幅器３４により搬送波を増幅して、それを位相変調回路５８への線路４０上へ結合させ、位相変調回路５８においては線路６０上のデータが搬送波を位相変調するのに用いられる。このような位相変調回路５８は技術的に古く、かつ公知のものであるから、ここで詳論する必要はない。さらに、この位相変調回路は、発振器搬送波信号をデータによって変調する、公知の位相偏移キーイング変調器でありうる。位相偏移キーイング回路もまた、技術的に古く、かつ公知のものである。
【００２３】
図２、図３、および図４に示されているそれぞれの回路において、遅延線路２０は、米国特許第４，７６１，６１６号に開示されているような表面弾性波素子でありうる。さらに、図２、図３、および図４に示されているそれぞれの回路において、遅延線路および帯域フィルタを除外した全ての素子は、単一集積回路として形成されうる。その場合、遅延線路は、図示されている正しい電気的配置をなして集積回路に取付けられることによって、この新しいトランシーバを形成することができる。
【００２４】
このようにして、順次増幅器を、遅延線路により互いに接続された少なくとも第１および第２ＲＦ増幅器段を有する受信機として用いる、新しいトランシーバが開示され、その遅延線路は、受信機および送信回路の双方に共通している。その遅延線路は、送信回路の１つの増幅器の両端間に結合され、搬送波信号を発生する発振器を形成する。その搬送波信号は、ＡＭ、オン−オフキーイング振幅変調、周波数変調、周波数偏移キーイング変調、位相変調、または位相偏移キーイング変調により変調されうる。明らかに、搬送波は所望の任意の様式で変調されうる。
【００２５】
以上においては、本発明を実施例に関連して説明してきたが、それは本発明の範囲を、提示された特定の形式に限定しようとするものではなく、反対にそれは、添付の特許請求の範囲により定められる本発明の精神および範囲内に含まれうる、代わりのもの、改変、および同等物に及ぶように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】順次増幅器の電気的概略図。
【図２】振幅変調回路を含むトランシーバの電気的概略図。
【図３】周波数変調回路を含むトランシーバの電気的概略図。
【図４】位相変調回路を含むトランシーバの電気的概略図。
【符号の説明】
１１  トランシーバ
１２  アンテナ
１６  第１ＲＦ増幅器
１８  第２ＲＦ増幅器
２０  遅延線路
２２  受信機制御回路
２６  復調器
３０  受信スイッチ
３２  第３ＲＦ増幅器
３４  第４ＲＦ増幅器
４４  送信制御回路
４６  送信スイッチ
５０  トランシーバ
５６  トランシーバ
【図１】
0003889101.tif 000002
【図２】
0003889101.tif 000003
【図３】
0003889101.tif 000004
【図４】
0003889101.tif 000005