(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機と、受信機と、前記送信機および前記受信機とで切換え共用するアンテナ装置と、制御信号を入力する制御信号入力端子と、を備えた無線伝送装置であって、
前記送信機は、前記送信機から前記アンテナ装置へ出力される高周波出力信号を検波して検波電圧を中間周波数信号増幅器へフィードバックする検波器と、
所要の信号で変調された中間周波数信号をフィードバックされる前記検波電圧で利得制御を行ない所定レベルに増幅保持し周波数変換器へ出力する前記中間周波数信号増幅器と、
前記中間周波数信号を周波数変換した高周波信号を電力増幅器へ出力する前記周波数変換器と、
前記高周波信号を電力増幅した前記高周波出力信号を前記アンテナ装置と前記検波器とへ出力するとともに、前記制御信号入力端子から入力される前記制御信号により動作をオン／オフ制御することができる前記電力増幅器と、
前記高周波出力信号を所定電力に保持し出力するようにした送信機であり、
前記受信機は、前記アンテナ装置から入力される高周波信号を受信し増幅し周波数変換し復調する受信機であり、
前記アンテナ装置と前記送信機の接続と、前記アンテナ装置と前記受信機の接続とを、前記制御信号入力端子から入力される前記制御信号の制御により切換える切換器とを有する無線伝送装置において、
前記送信機は、更に、
前記切換器を前記制御信号の制御によりアンテナ装置と送信機の接続に切換え、前記制御信号の制御により前記電力増幅器の高周波信号を電力増幅する動作をオンとしたとき、前記制御信号入力端子から入力される前記制御信号の制御により、前記検波電圧を前記中間周波数増幅器へフィードバック出力し、
前記切換器を前記制御信号の制御によりアンテナ装置と受信機の接続に切換え、前記制御信号の制御により前記電力増幅器の高周波信号を電力増幅する動作をオフとしたとき、前記制御信号入力端子から入力される前記制御信号の制御により、前記検波電圧をクランプ保持して得た前記検波電圧と同等の電圧を前記中間周波数増幅器へフィードバック出力するクランプ回路を有することを特徴とする無線伝送装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線伝送装置において、前記クランプ回路は、
前記検波器から入力される検波電圧を前記制御信号入力端子から入力される前記制御信号の制御により切換え出力する第１のスイッチと、
該第１のスイッチで切換え出力された前記検波電圧をクランプ保持するコンデンサと、
該コンデンサに接続され増幅利得１で高入力インピーダンス、かつ低出力インピーダンスのバッファアンプと、
前記検波器から入力される前記検波電圧と、前記バッファアンプから入力される前記検波電圧をクランプ保持して得た前記検波電圧と同等の電圧とを、前記制御信号入力端子から入力される前記制御信号の制御により切換え出力する第２のスイッチと、
を備えていることを特徴とする無線伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ装置を、送信機と受信機とで切換え共用する無線伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
所要の信号（アナログ信号、ディジタル信号）を送信機を使用して送信し、所要の信号を受信機を使用して受信する動作を切換えて行なうために、一つのアンテナ装置を、送信時と受信時とで送信用あるいは受信用に切換えて使用する無線伝送装置が従来から使用されてきている。
この無線伝送装置において、一つのアンテナ装置を送信機と受信機とで共用するために各種の手段が使用されてきているが、この手段の一つに、アンテナ装置と送信機の接続およびアンテナ装置と受信機の接続を切換えて使用する手段がある。
従来技術による一つのアンテナ装置を送信機と受信機とで切換え共用するようにした無線伝送装置の構成例を図２に示す。（従来技術の説明に必要な高周波部とアンテナ装置の部分のみを示している。）
図２において、４１は所要の信号を送信するための送信機、４２は、送信機４１のＩＦ（中間周波数）信号入力端子、４３は、送信機４１から出力されるＲＦ出力信号（高周波出力信号）が所定電力を保持するようにフィードバック電圧により増幅利得を制御され、所定レベルに保持されたＩＦ信号を出力するＩＦＡＧＣアンプ（中間周波数信号増幅器）、４４は所定レベルに保持されたＩＦ信号を所要の周波数（例えば、送信周波数）のＲＦ信号に周波数変換する周波数変換器、４５は、周波数変換器４４から入力されるＲＦ信号の電力増幅をするパワーアンプ（電力増幅器）、４７は、図示しない外部機器から入力されるパワーアンプ４５の動作をオン／オフ制御する制御信号５７の入力端子、４８は、送信機４１のＲＦ出力信号出力端子、４６は、パワーアンプ４５から出力されるＲＦ出力信号の出力電力を検波し、ＲＦ出力信号出力電力検波電圧をＩＦＡＧＣアンプ４３へフィードバックする検波器、４９は所要の信号を受信するための受信機、５０は受信機４９の受信ＲＦ信号入力端子、５１は受信ＲＦ信号を所定レベルまで増幅する低雑音アンプ、５２は受信ＲＦ信号を受信ＩＦ信号に周波数変換する周波数変換器、５３は受信ＩＦ信号を所定レベルまで増幅するＩＦアンプ、５４は、受信機４９の受信ＩＦ信号出力端子、５６は、送信機４１と受信機４９とで共用するアンテナ装置、５５は、送信機４１とアンテナ装置５６との接続および受信機４９とアンテナ装置５６との接続を制御信号５７により切換える切換器を示す。
【０００３】
動作の説明をする。
送信機４１のＩＦ信号入力端子４２には、図に示していない他の回路から、所要の信号、例えばディジタルデータ信号で変調されたＩＦ信号（例えば、周波数１３０ＭＨｚ）が入力される。
このＩＦ信号は、ＩＦ信号入力端子４２を介してＩＦＡＧＣアンプ４３に入力される。
ＩＦＡＧＣアンプ４３は、別途、検波器４６で検波されたＲＦ出力信号出力電力検波電圧がフィードバックされており、このＲＦ出力信号出力電力検波電圧により利得制御され、ＩＦ信号を所定レベルに保持し、所定レベルのＩＦ信号を周波数変換器４４へ出力する。
周波数変換器４４は、ＩＦＡＧＣアンプ４３から入力された所定レベルのＩＦ信号をＲＦ信号（例えば、周波数７ＧＨｚ）に周波数変換しパワーアンプ４５へ出力する。
パワーアンプ４５は、周波数変換器４４から入力されたＲＦ信号を所定電力となるように電力増幅し、ＲＦ出力信号出力端子４８を介して切換器５５へＲＦ出力信号を出力しており、送信時は切換器５５を制御信号５７の制御により送信機４１側へ切換えることによりアンテナ装置５６から所要の信号で変調されたＲＦ出力信号を他の無線伝送装置へ送信することができる。
【０００４】
一方受信時は、アンテナ装置５６で受信された他の無線伝送装置からのＲＦ信号は、切換器５５へ出力されており、切換器５５を制御信号５７の制御により受信機４９側へ切換えることによりアンテナ装置５６で受信されたＲＦ信号は受信ＲＦ信号入力端子５０を介して低雑音アンプ５１へ入力される。
低雑音アンプ５１は、入力された受信ＲＦ信号を雑音が増加しないように所定レベルまで増幅し、周波数変換器５２へ出力する。
周波数変換器５２は、低雑音アンプ５１から入力された所定レベルの受信ＲＦ信号を、周波数変換して受信ＩＦ信号とし、ＩＦアンプ５３へ出力する。
ＩＦアンプ５３は、周波数変換器５２から入力された受信ＩＦ信号を、所定レベルまで増幅し、受信ＩＦ信号出力端子５４を介して図に示していない他の回路へ出力する。
他の回路に入力された受信ＩＦ信号は、所要の信号、例えばディジタルデータ信号に復調される。
【０００５】
上述したように、切換器５５において、送信機４１とアンテナ装置５６との接続および受信機４９とアンテナ装置５６との接続を制御信号５７の制御により切換えているが、この制御信号５７は、送信機４１のパワーアンプ４５にも制御信号入力端子４７を介して入力されており、パワーアンプ４５の動作をオン、あるいは、オフとするように制御している。
このパワーアンプ４５の制御は、制御信号５７の制御により切換器５５が受信機４９側に切換えられた場合、パワーアンプ４５の動作がオフとなるように制御されるので、ＲＦ信号が切換器５５と検波器４６とへ出力されず、切換器５５の接点を介して受信機４９側へＲＦ信号が漏洩することがない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による無線伝送装置では、送信から受信への切換えにおいて、制御信号５７によって切換器５５を制御してアンテナ装置５６との接続を送信機４１から受信機４９へ切換えると同時に、パワーアンプ４５の動作をオフとなるようにしている。
しかし、パワーアンプ４５の動作がオフとなることによって、検波器４６の検波するＲＦ出力信号出力電力検波電圧のレベルが低下してしまい、このレベル低下したＲＦ出力信号出力電力検波電圧をフィードバックすることによって、ＩＦＡＧＣアンプ４３はＩＦ信号の出力レベルを上げる動作をするため、高レベルのＩＦ信号を出力する状態となってしまうことになる。
このような状態において、制御信号５７によって切換器５５を制御してアンテナ装置５６との接続を受信機４９から送信機４１へ切換えると同時に、パワーアンプ４５をオンとすると、その瞬間に、ＩＦＡＧＣアンプ４３が微小な応答の遅延から高レベルのＩＦ信号を継続して出力するため、パワーアンプ４５が瞬間的に高電力のＲＦ出力信号を出力してしまうことがあり、ＩＦＡＧＣアンプ４３の応答が収束して規定のＩＦ信号レベルを出力するようになるまで、パワーアンプ４５が飽和して直線性が保てなくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題点を解決し、制御信号によって切換器を制御し、アンテナ装置との接続を送信機から受信機へ切換え、パワーアンプの動作をオフにしても、検波器からＩＦＡＧＣアンプへフィードバックする検波電圧を、送信機がアンテナ装置と接続されてパワーアンプがオンの状態の検波電圧と同等の電圧に保持することによって、ＩＦＡＧＣアンプが出力するＩＦ信号を所定レベルに保持し、受信機から送信機への切換時のパワーアンプの飽和を防止し、安定した所要の信号の送信を行なうことができる無線伝送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の無線伝送装置は、送信機および受信機とを接続を切換えて共用するアンテナ装置と、前記送信機から前記アンテナ装置へ出力される高周波出力信号を検波して検波電圧を中間周波数信号増幅器へフィードバックする検波器と、所要の信号で変調された中間周波数信号をフィードバックされる前記検波電圧で利得制御を行ない所定レベルに増幅保持し周波数変換器へ出力する前記中間周波数信号増幅器と、前記中間周波数信号を周波数変換した高周波信号を電力増幅器へ出力する前記周波数変換器と、前記高周波信号を電力増幅した前記高周波出力信号を前記アンテナ装置と前記検波器とへ出力するとともに、制御信号により動作をオン／オフ制御することができる前記電力増幅器とを備え、前記高周波出力信号を所定電力に保持し出力するようにした前記送信機と、前記アンテナ装置から入力される高周波信号を受信し増幅し周波数変換し復調する前記受信機と、前記アンテナ装置と前記送信機の接続と、前記アンテナ装置と前記受信機の接続とを、前記制御信号の制御により切換える切換器とを有する無線伝送装置において、前記検波器から前記中間周波数増幅器へフィードバックする前記検波電圧と、前記検波電圧をクランプ保持して得た前記検波電圧と同等の電圧とを、前記制御信号の制御により切換え出力するクランプ回路を有し、前記制御信号により前記電力増幅器の動作のオン／オフ制御においても前記中間周波数増幅器から出力される中間周波数信号が所定レベルに保持されているものである。
【０００９】
さらに詳細には、本発明の無線伝送装置は、切換器を制御信号の制御によりアンテナ装置と受信機の接続に切換えたとき、高周波信号を電力増幅する動作を、制御信号の制御によりオフとする電力増幅器と、フィードバックする電圧を制御信号の制御により切換え、検波電圧をクランプ保持して得た前記検波電圧と同等の電圧を出力するクランプ回路とを有するものである。
また、本発明の無線伝送装置は、切換器を制御信号の制御によりアンテナ装置と送信機の接続に切換えたとき、高周波信号を電力増幅する動作を、制御信号の制御によりオンとする電力増幅器と、フィードバックする電圧を制御信号の制御により切換え、検波器で検波した検波電圧を出力するクランプ回路とを有するものである。
また、本発明の無線伝送装置は、クランプ回路が、検波器から入力される検波電圧を制御信号により切換え出力する第１のスイッチと、該第１のスイッチで切換え出力された前記検波電圧をクランプ保持するコンデンサとバッファアンプと、前記検波器から入力される前記検波電圧と、前記バッファアンプから入力される前記検波電圧をクランプ保持して得た前記検波電圧と同等の電圧とを、前記制御信号により切換え出力する第２のスイッチとを備えているものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による無線伝送装置の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による一つのアンテナ装置を送信機と受信機とで切換え共用するようにした無線伝送装置の構成例である。（発明の説明に必要な高周波部とアンテナ装置の部分のみを示している。）
図１において、１は所要の信号（アナログ信号、ディジタル信号）を送信するための送信機、２は、送信機１の他の回路から入力するＩＦ（中間周波数）信号入力端子、３は、送信機１から出力されるＲＦ出力信号（高周波出力信号）が所定電力を保持するようにフィードバック電圧により増幅利得を制御され、所定レベルに保持されたＩＦ信号を出力するＩＦＡＧＣアンプ（中間周波数信号増幅器）、４は、ＩＦＡＧＣアンプ３から入力されるＩＦ信号を所要の周波数（例えば、送信周波数）のＲＦ信号に周波数変換する周波数変換器、５は、周波数変換器４から入力されるＲＦ信号の電力増幅をするパワーアンプ（電力増幅器）、８は、送信機１のＲＦ出力信号出力端子、６は、パワーアンプ５から出力されるＲＦ出力信号の出力電力を検波し、ＲＦ出力信号出力電力検波電圧をクランプ回路２０を介してＩＦＡＧＣアンプ３へフィードバックする検波器、２０は、検波器６から入力されるＲＦ出力信号出力電力検波電圧、あるいは、ＲＦ出力信号出力電力検波電圧のクランプ電圧をＩＦＡＧＣアンプ３へ出力するクランプ回路、７は、パワーアンプ５のオン／オフ制御、クランプ回路２０の切換制御をする制御信号１７の入力端子、９は送信されてくる所要の信号を受信するための受信機、１０は、受信機９の受信ＲＦ信号入力端子、１１は受信ＲＦ信号を所定レベルまで増幅する低雑音アンプ、１２は受信ＲＦ信号を受信ＩＦ信号に周波数変換する周波数変換器、１３は受信ＩＦ信号を所定レベルまで増幅するＩＦアンプ、１４は、受信機９の他の回路へ出力する受信ＩＦ信号の出力端子、１６は、送信機１と受信機９とで切換え共用するアンテナ装置、１５は、送信機１とアンテナ装置１６との接続および受信機９とアンテナ装置１６との接続を制御信号１７により切換える切換器を示す。
なお、クランプ回路２０は、制御信号１７で切換えを制御される第１のスイッチ２１および第２のスイッチ２２、第１のスイッチ２１に接続され検波器６で検波したＲＦ出力信号出力電力検波電圧を保持するコンデンサ２４、コンデンサ２４に接続され増幅利得１で高入力インピーダンス、かつ低出力インピーダンスのバッファアンプ２３で構成されている。
【００１１】
動作の説明をする。
送信機１のＩＦ信号入力端子２には、図に示していない他の回路から、所要の信号、例えばディジタルデータ信号で変調されたＩＦ信号（例えば、中間周波数１３０ＭＨｚ）が入力される。
このＩＦ信号は、ＩＦ信号入力端子２を介してＩＦＡＧＣアンプ３に入力される。
ＩＦＡＧＣアンプ３は、別途、検波器６で検波されたＲＦ出力信号出力電力検波電圧がクランプ回路２０を介してフィードバックされており、このＲＦ出力信号出力電力検波電圧により利得制御され、ＩＦ信号を所定レベルに保持し、所定レベルのＩＦ信号を周波数変換器４へ出力する。
周波数変換器４は、ＩＦＡＧＣアンプ３から入力された所定レベルのＩＦ信号をＲＦ信号（例えば、周波数７ＧＨｚ）に周波数変換し、パワーアンプ５へ出力する。
パワーアンプ５は、周波数変換器４から入力されたＲＦ信号を所定出力電力となるように電力増幅し、所定出力電力のＲＦ出力信号をＲＦ出力信号出力端子８を介して切換器１５へ出力しており、切換器１５を制御信号１７の制御により送信機１側へ切換えることによりアンテナ装置１６から所要の信号で変調されたＲＦ出力信号を他の無線伝送装置へ送信することができる。
【００１２】
一方、アンテナ装置１６で受信された他の無線伝送装置からのＲＦ信号は、切換器１５へ出力され、切換器１５を制御信号１７の制御により受信機９側へ切換えることにより、受信ＲＦ信号入力端子１０を介して低雑音アンプ１１へ入力される。
低雑音アンプ１１は、入力された受信ＲＦ信号を雑音が増加しないように所定レベルまで増幅し、周波数変換器１２へ出力する。
周波数変換器１２は、低雑音アンプ１１から入力された所定レベルの受信ＲＦ信号を、周波数変換して受信ＩＦ信号とし、ＩＦアンプ１３へ出力する。
ＩＦアンプ１３は、周波数変換器１２から入力された受信ＩＦ信号を、所定レベルまで増幅し、受信ＩＦ信号出力端子１４を介して図に示していない他の回路へ出力する。
他の回路に入力された受信ＩＦ信号は、他の回路で所要の信号、例えばディジタルデータ信号に復調される。
【００１３】
上述したように、制御信号１７は、アンテナ装置１６と送信機１、あるいは受信機９との接続を切換える切換器１５に入力されており、送信機１とアンテナ装置１６との接続および受信機９とアンテナ装置１６との接続を切換え制御しているが、この制御信号１７は、送信機１のパワーアンプ５およびクランプ回路２０にも制御信号入力端子７を介して入力されている。
一方のパワーアンプ５に入力された制御信号１７は、パワーアンプ５の動作をオン、あるいはオフとするように制御するが、送信機１とアンテナ装置１６とが接続されるように切換器１５が制御される場合は、パワーアンプ５の動作をオンとなるように制御し、受信機９とアンテナ装置１６とが接続されるように切換器１５が制御される場合は、パワーアンプ５の動作をオフとなるように制御する。
【００１４】
他方のクランプ回路２０は、第１のスイッチ２１の端子２５と、第２のスイッチ２２の端子２７とが共に検波器６に接続されており、２つの端子２５、２７に検波器６で検波されたＲＦ出力信号出力電力検波電圧が入力される。
この第１のスイッチ２１と第２のスイッチ２２とは、切換器１５と共に制御信号１７により制御され、送信機１とアンテナ装置１６とが接続されるように切換器１５が切換えられる場合は、共に検波器６に接続された端子側に切換えられる。
したがって、第１のスイッチ２１では、端子ｃからＲＦ出力信号出力電力検波電圧が出力され、端子ｃに接続されたコンデンサ２４がＲＦ出力信号出力電力検波電圧で充電される。（バッファアンプ２３にもＲＦ出力信号出力電力検波電圧が入力されているが、バッファアンプ２３の出力は第２のスイッチ２２の端子２８に接続され切換えによりオープンとなっており、使用されていない。）
第２のスイッチ２２では、端子ｃ’からＲＦ出力信号出力電力検波電圧が出力され、端子ｃ’に接続されたＩＦＡＧＣアンプ３へＲＦ出力信号出力電力検波電圧がフィードバックされるので、送信機１のＲＦ出力信号出力電力が所定の電力を保持するように、ＩＦＡＧＣアンプ３の利得制御が行なわれる。
【００１５】
つぎに、受信機９とアンテナ装置１６とが接続されるように切換器１５が切換えられる場合、第１のスイッチ２１と第２のスイッチ２２とは、切換器１５と共に制御信号１７により制御され、共にバッファアンプ２３に接続された端子、すなわち第１のスイッチ２１の端子２６、第２のスイッチ２２の端子２８側に切換えられる。
この場合、第１のスイッチ２１は、端子２６がオープンなので、端子ｃからは切換えることによる出力が無い。
したがって、第１のスイッチ２１が端子２５側に切換えられた際にコンデンサ２４に充電されたＲＦ出力信号出力電力検波電圧と同等（コンデンサ２４と接続されているバッファアンプ２３の入力インピーダンスが高インピーダンスであるので、コンデンサ２４には、ほとんどＲＦ出力信号出力電力検波電圧まで充電される）のクランプ電圧がバッファアンプ２３に入力され、バッファアンプ２３の出力からのクランプ電圧が第２のスイッチ２２の端子ｃ’から出力される。
第２のスイッチ２２からは、端子ｃ’からＲＦ出力信号出力電力検波電圧と同等のクランプ電圧が出力され、端子ｃ’に接続されたＩＦＡＧＣアンプ３へフィードバック電圧として入力されるので、送信機１とアンテナ装置１６とが接続され、パワーアンプ５がオンとなっている場合と同様に送信機１のＲＦ出力信号出力電力が所定の電力を保持するように、ＩＦＡＧＣアンプ３の利得制御が行なわれる。
このように、本発明の無線伝送装置では、受信機９とアンテナ装置１６との接続状態から送信機１とアンテナ装置１６との接続状態に切換え、パワーアンプ５の動作をオフ状態からオン状態としても、ＩＦＡＧＣアンプにフィードバックされる信号電圧が変化しないので、ＩＦＡＧＣアンプの利得制御も変わらず、所定のＩＦ信号がパワーアンプ５へ出力されており、パワーアンプ５の飽和等の現象は発生しない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、制御信号によって切換器を制御し、アンテナ装置との接続を送信機から受信機へ切換え、パワーアンプの動作をオフにしても、検波器からＩＦＡＧＣアンプへフィードバックする検波電圧を、送信機がアンテナ装置と接続され、パワーアンプがオンの状態の検波電圧と同等の電圧に保持することによってＩＦＡＧＣアンプが出力するＩＦ信号を所定レベルに保持し、受信機から送信機への切換時のパワーアンプの飽和を防止し、安定した所要の信号の伝送を行なうことができる無線伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無線伝送装置のブロック図。
【図２】従来技術による無線伝送装置のブロック図。
【符号の説明】
１、４１…送信機、２、４２…ＩＦ信号入力端子、３、４３…ＩＦＡＧＣアンプ、４、４４…周波数変換器、５、４５…パワーアンプ、６、４６…検波器、７、４７…制御信号入力端子、８、４８…ＲＦ出力信号出力端子、９、４９…受信機、１０、５０…受信ＲＦ信号入力端子、１１、５１…低雑音アンプ、１２、５２…周波数変換器、１３、５３…ＩＦアンプ、１４、５４…受信ＩＦ信号出力端子、１５、５５…切換器、１６、５６…アンテナ装置、２０…クランプ回路、２１、２２…スイッチ、２３…バッファアンプ、２４…コンデンサ。
【図１】
0004068713.tif 000002
【図２】
0004068713.tif 000003