(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数帯で送信可能で、かつ所定の周波数帯の送信信号路に遮断回路が挿入された送信機において、
前記所定の周波数帯の送信信号路と接地間に接続されたダイオードと、
このダイオードを順方向にバイアスする手段と、
前記ダイオードに並列に接続された整流回路とを前記遮断回路として具備し、前記所定の周波数帯と異なる周波数帯での送信時は前記手段により前記ダイオードを順方向にバイアスして前記ダイオードをオンさせることにより前記所定周波数帯の送信信号路を遮断し、
前記所定周波数帯での送信時は、該所定周波数帯の前記送信信号路に印加される高周波電圧の電圧波高値に応じて前記整流回路に発生する電圧によって前記ダイオードが逆バイアスされることを特徴とする送信機。
【請求項２】
複数の周波数帯で送信可能で、かつ所定の周波数帯の送信信号路に遮断回路が挿入された送信機において、
前記所定周波数帯の送信信号路に挿入された２つの直列キャパシタと、
この２つのキャパシタ相互の接続点と接地間に、前記接続点側をアノードとして接続されたＰＩＮダイオードと、
前記接続点側をアノードとして、前記ＰＩＮダイオードに並列接続された整流回路としての２つ以上の直列接続のスイッチングダイオードと、
前記接続点にインダクタを介して接続され、前記所定周波数帯以外の周波数帯の送信時に前記ＰＩＮダイオードを順方向にバイアスする手段とを前記遮断回路として具備することを特徴とする送信機。
【請求項３】
前記遮断回路は、前記所定周波数帯と異なる周波数帯の送信時、前記所定周波数帯のＬＰＦ回路を遮断するための回路であることを特徴とする請求項１または２に記載の送信機。
【請求項４】
送信出力を検出し、その検出電圧と基準電圧とを比較して送信出力を制御する手段を有し、
前記所定周波数帯の送信時、前記遮断回路の整流回路で発生する電圧が所定電圧以上となったときに、前記手段の基準電圧を変移させることにより、前記所定周波数帯の送信出力を低下させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の送信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の周波数帯で送信を行える送信機が知られている。その送信機で、一組の広帯域増幅回路の出力に複数の整合回路およびＬＰＦ（ローパスフィルタ）回路を接続して複数の周波数帯で送信できるように構成する場合、１つの周波数帯（例えば、１４５ＭＨｚ）にて送信した時に発生する３倍の高調波が他の周波数帯（例えば、４３５ＭＨｚ）のＬＰＦ回路の通過帯域内に入るようなときに、その高調波成分が前記他の周波数帯のＬＰＦ回路を通過してアンテナ端子から出力されてしまう問題がある。この問題をなくすためには、高調波関係にあるＬＰＦ回路を遮断して高調波成分の通過を阻止する必要がある。
【０００３】
図３は、ＬＰＦ回路を遮断する回路を備えた従来の送信機の全体的なブロック図を示す。この図において、１１は入力端子で、この入力端子１１から入力された音声信号は変調・増幅回路１２で変調・増幅されて第１周波数帯（例えば、４３５ＭＨｚ）あるいは第２周波数帯（例えば、１４５ＭＨｚ）の高周波信号となる。この第１周波数帯あるいは第２周波数帯の高周波信号は一組の広帯域増幅回路１３で増幅された後、周波数の高い第１周波数帯の信号は、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）型の第１整合回路１４により第２周波数帯の信号と分離される。その後、第１周波数帯の信号は、第１ＬＰＦ回路１５、遮断回路１６、第２ＬＰＦ回路１７および周波数共用器１８を介してアンテナ１９に供給され、電波として輻射される。一方、周波数の低い第２周波数帯の信号は、ＬＰＦ型の第２整合回路２０により第１周波数帯の信号と分離され、その後、第３ＬＰＦ回路２１および前記周波数共用器１８を介して前記アンテナ１９に供給され、電波として輻射される。
【０００４】
第２周波数帯（例えば、１４５ＭＨｚ）で送信する際、３倍の高調波が第１周波数帯（例えば、４３５ＭＨｚ）のＬＰＦ回路１５，１７の通過帯域内に入る場合、その高調波成分が第１周波数帯のＬＰＦ回路１５，１７を通過してアンテナ１９から電波として輻射されてしまう。これを防止するため、第２周波数帯の送信時に第１周波数帯の第２ＬＰＦ回路１７を遮断するために遮断回路１６が挿入されている。
【０００５】
この遮断回路１６の従来の具体的な回路図を図４に示す。この図において、３１は遮断回路入力端子であり、この入力端子３１は第１キャパシタ３２および第２キャパシタ３３を直列に介して遮断回路出力端子３４に接続される。第１キャパシタ３１と第２キャパシタ３３の接続点Ａには、第１バイアス端子３５がインダクタ３６を介して接続される。また、接続点Ａは、ＰＩＮダイオード３７を順方向に介して、さらには第３キャパシタ３８を介して接地される。３９は第２バイアス端子で、抵抗４０を介して前記ＰＩＮダイオード３７のカソードに接続される。
【０００６】
このように構成された遮断回路１６においては、第２周波数帯での送信時、第１バイアス端子３５に制御電圧（“Ｈ”レベル）を印加してＰＩＮダイオード３７を順方向にバイアスし、このＰＩＮダイオード３７をオンさせ、このＰＩＮダイオード３７を介して接続点Ａを接地に短絡することにより、入出力端子３１，３４間を遮断（すなわち、第１周波数帯の第２ＬＰＦ回路１７を遮断）することができる。一方、第１周波数帯での送信時は、第１バイアス端子３５をハイインピーダンスに設定し、かつ第２バイアス端子３９に制御電圧（“Ｈ”レベル）を印加して、ＰＩＮダイオード３７を逆バイアス状態（オフ状態）に設定することにより、接続点Ａを接地から分離し、入出力端子３１，３４間を導通させることにより、第１周波数帯の第２ＬＰＦ回路１７を動作可能とする。
【０００７】
ところで、第１周波数帯で送信する場合、第１ＬＰＦ回路１５の出力インピーダンスすなわち第２ＬＰＦ回路１７の入力インピーダンスによっては、信号路上に高電圧が発生する場合がある。例えば、アンテナが不整合である場合や、アンテナの接続が外れている場合などで、途中のＬＰＦ回路による位相特性によりインピーダンスが高くなり、しかも出力制御が充分に行われなかったような場合に発生する。
【０００８】
発生する電圧が高くなると、図４の遮断回路１６のＰＩＮダイオード３７は高周波電圧を整流し始め、送信電力を消費してしまう。送信電力の消費は素子の破壊につながる。
【０００９】
ＰＩＮダイオードはその物性的特性により整流作用は起きにくいため、高周波電圧が印加されても直流電圧の発生は小さい。しかし、ある程度以上の電圧が印加されると整流が始まり、僅かながら電流が流れ始める。この順方向の電流によってＰＩＮダイオードは高周波抵抗値が低下し、電力損失を生じ易い状態となる。
【００１０】
この電力損失を防止するためには、図４において、第１バイアス端子３５に負電圧を、あるいは第２バイアス端子３９に正電圧を印加して、ＰＩＮダイオード３７に逆バイアス電圧を印加すればよい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法で逆バイアス電圧をＰＩＮダイオード３７に印加するには多くの部品点数を必要とし、小型化、低価格化の点で不利である。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、遮断回路のダイオードに簡単な構成で逆バイアス電圧を印加することができ、小型化、低価格化の点で有利となる無線機を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線機は、複数の周波数帯で送信可能で、かつ所定の周波数帯の送信信号路に遮断回路が挿入された送信機において、前記所定の周波数帯の送信信号路と接地間に接続されたダイオードと、このダイオードを順方向にバイアスする手段と、前記ダイオードに並列に接続された整流回路とを前記遮断回路として具備し、前記所定の周波数帯と異なる周波数帯での送信時は前記手段により前記ダイオードを順方向にバイアスして前記ダイオードをオンさせることにより前記所定周波数帯の送信信号路を遮断し、前記所定周波数帯での送信時は、該所定周波数帯の前記送信信号路に印加される高周波電圧の電圧波高値に応じて前記整流回路に発生する電圧によって前記ダイオードが逆バイアスされることを特徴とする。
【００１４】
より具体的には、前記所定周波数帯の送信信号路に挿入された２つの直列キャパシタと、この２つのキャパシタ相互の接続点と接地間に、前記接続点側をアノードとして接続されたＰＩＮダイオードと、前記接続点側をアノードとして、前記ＰＩＮダイオードに並列接続された整流回路としての２つ以上の直列接続のスイッチングダイオードと、前記接続点にインダクタを介して接続され、前記所定周波数帯以外の周波数帯の送信時に前記ＰＩＮダイオードを順方向にバイアスする手段とを前記遮断回路として具備する。
【００１５】
好ましい形態として、前記遮断回路は、前記所定周波数帯と異なる周波数帯の送信時、前記所定周波数帯のＬＰＦ回路を遮断するための回路である。
【００１６】
また、本発明の無線機は、送信出力を検出し、その検出電圧と基準電圧とを比較して送信出力を制御する手段を有し、前記所定周波数帯の送信時、前記遮断回路の整流回路で発生する電圧が所定電圧以上となったときに、前記手段の基準電圧を変移させることにより、前記所定周波数帯の送信出力を低下させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による無線機の実施の形態を詳細に説明する。本発明の実施形態の無線機の全体的な構成は図３と同一である。そこで、全体的な構成については説明を省略する。
【００１８】
本発明の実施形態の無線機は、遮断回路１６の具体的な構成が従来と相違する。本発明の実施形態では、遮断回路１６は、図１のように構成される。図１において、５１は遮断回路入力端子であり、この入力端子５１は第１キャパシタ５２および第２キャパシタ５３を直列に介して遮断回路出力端子５４に接続される。第１キャパシタ５２と第２キャパシタ５３の接続点Ａには、バイアス端子５５がインダクタ５６を介して接続される。また、接続点Ａと接地間には、接続点Ａ側にアノードを接続してＰＩＮダイオード５７が接続される。このＰＩＮダイオード５７には並列に整流回路５８が接続される。整流回路５８は、直列接続された２つのスイッチングダイオード５８１，５８２からなり、アノードを接続点Ａに、カソードを接地に接続してこの２つのスイッチングダイオード５８１，５８２が前記ＰＩＮダイオード５７に並列に接続される。
【００１９】
このように構成された遮断回路１６においては、従来と同様に、第２周波数帯（例えば、１４５ＭＨｚ）での送信時は、バイアス端子５５に制御電圧（“Ｈ”レベル）を印加することによりＰＩＮダイオード５７を順方向にバイアスし、このＰＩＮダイオード５７をオンさせ、このＰＩＮダイオード５７を介して接続点Ａを接地に短絡することにより、入出力端子５１，５４間を遮断（すなわち、図３の第２ＬＰＦ回路１７を遮断）することができる。これにより、第２周波数帯での送信時、３倍の高調波が図３の第１周波数帯（例えば、４３５ＭＨｚ）のＬＰＦ回路１５，１７の通過帯域内に入っても、第２ＬＰＦ回路１７が遮断されることにより、高調波成分がＩＰＦ回路を通過してアンテナ１９から電波として輻射されることが防止される。
【００２０】
一方、遮断回路１６が設けられた第１周波数帯（例えば、４３５ＭＨｚ）での送信時は、遮断回路入力端子５１に印加された高周波電圧の電圧波高値と整流回路５８（一対のスイッチングダイオード５８１，５８２）の順方向電圧から決る負の電圧が整流回路５８の両端に発生し、この電圧がＰＩＮダイオード５７に逆バイアス電圧として印加される。例えば、図１中の波形図に示すように＋２０Ｖ〜−２０Ｖの電圧波高値を有する高周波電圧が入力端子５１に印加された場合は、前記電圧波高値と一対のスイッチングダイオードの順方向電圧０．６Ｖ×２＝１．２Ｖから、−１８．８Ｖの負の電圧が整流回路５８のアノード側、すなわち接続点Ａに発生し、ＰＩＮダイオード５７に逆バイアス電圧として印加される。これは、高周波電圧の電圧波高値の正の半サイクルでは、整流回路５８に電流が流れて接続点Ａの電圧は順方向電圧１．２Ｖになるが、電圧波高値の負の半サイクルでは電流が流れず、入力端子５１のマイナス電圧に応じて接続点Ａの電圧は負（−３８．８Ｖ）に低下し、この２つが繰返され、接続点Ａの中点電位は−１８．８Ｖになるからである。そして、このような逆バイアス電圧がＰＩＮダイオード５７に印加されれば、その分、ＰＩＮダイオード５７で整流が始まる高周波電圧の電圧波高値が高くなる。したがって、アンテナの不整合や、アンテナの外れなどで高電圧が遮断回路１６に印加されても、ＰＩＮダイオード５７での整流現象を防止でき、ＰＩＮダイオード５７の破壊を防ぐことができる。また、このような逆バイアス電圧の発生法によれば、一対のスイッチングダイオード５８１，５８２をＰＩＮダイオード５７に並列に接続すればよいだけであるから、小型化、低価格化の点で有利となる。
【００２１】
なお、上記のように、整流回路５８を、２個以上の直列接続のスイッチングダイオードで構成した場合は、電力印加時の相互変調などの歪を最小限に留める効果も有する。また、一般的に、ＰＩＮダイオードの順方向電圧はスイッチングダイオードの順方向電圧に比較して高いため、第２周波数帯での送信時、バイアス端子５５に制御電圧を印加してＰＩＮダイオード５７を順方向にバイアスしたときに充分なオン電流を流すためにも、複数のスイッチングダイオードの直列接続で整流回路５８を構成することは好ましい。
【００２２】
図２は、本発明による送信機の他の実施の形態を示す。この他の実施の形態は、第１周波数帯での送信時、遮断回路１６の上記整流回路５８で発生した電圧をバイアス端子５５から取出して、その発生電圧が所定電圧以上となったときに(すなわち、遮断回路１６に印加される高周波電圧の電圧波高値が高くなったときに)、自動送信出力制御回路の基準電圧を変移させて、第１周波数帯の送信出力を低下させることにより(すなわち、遮断回路１６に印加される高周波電圧の電圧波高値を低下させることにより)、ＰＩＮダイオード５７の破壊をより確実に防止するようにしたものである。
【００２３】
図２の送信機では、図３の回路に、電流／電圧変換器６１、可変利得増幅器６２、電力制御回路６３、基準電圧源６４、抵抗器６５および電圧シフト回路６６が追加される。
【００２４】
電圧シフト回路６６は、例えばツェナーダイオードを直列に接続した回路で構成し、遮断回路１６の整流回路５８で発生してバイアス端子５５から取出された負の電圧が所定電圧以上になったときに出力電圧を発生させる。基準電圧源６４は、自動送信出力制御回路の基準電圧を発生させる。この基準電圧が抵抗器６５を介して電力制御回路６３へ入力されるが、上記電圧シフト回路６６から出力電圧が発生すると、電力制御回路６３に入力される基準電圧値が変移される。可変利得増幅器６２は変調・増幅回路１２と広帯域増幅回路１３間に挿入され、送信信号入出力端子の他に利得制御電圧入力端子を有し、この利得制御電圧入力端子の制御電圧が低いときは利得が低下し、制御電圧がある値のときに最大の利得となるように動作する。
【００２５】
電流／電圧変換器６１は、広帯域増幅回路１３へ供給する電源の電流を監視するもので、電流が多く流れると出力電圧が上昇し、電流が少ないと出力電圧が低下するように動作する。この電流／電圧変換器６１の出力電圧は、すなわち送信出力検出電圧である。電力制御回路６３は電圧比較器とその出力を分圧する回路からなり、基準電圧入力端子と検出電圧入力端子とを有し、検出電圧入力端子に供給される送信出力検出電圧（電流／電圧変換器６１の出力電圧）が基準電圧入力端子に供給される基準電圧よりも低い場合は高い制御電圧を出力し、可変利得増幅器６２の利得を高めて送信機の出力を増加させるように働く。
【００２６】
抵抗器６５は、基準電圧源６４からの基準電圧を所定電圧値の基準電圧にして電力制御回路６３の基準電圧入力端子に供給する。この抵抗器６５の出力端子に電圧シフト回路６６の出力を接続することにより、遮断回路１６の整流回路５８に所定電圧以上の負の電圧が発生した際、基準電圧を変移（低下）させることができる。
【００２７】
このように構成された無線機においては、電流／電圧変換器６１出力の送信出力検出電圧と基準電圧源６４からの基準電圧とを電力制御回路６３で比較して、その差に応じた電力制御回路６３の出力で可変利得増幅器６２の利得を制御することにより、送信出力を所望の一定値に制御することができる。
【００２８】
また、第１周波数帯での送信時、遮断回路１６に印加される高周波電圧の電圧波高値がアンテナ不整合やアンテナ外れなどにより所定の値以上となって、遮断回路１６の整流回路５８で発生する電圧が所定の電圧以上になると、電圧シフト回路６６から出力電圧が発生することにより、電力制御回路６３に供給される基準電圧が低下する。したがって、電流−電圧変換器６１出力の送信出力検出電圧が変化しなくても電力制御回路６３出力の制御電圧が低下して可変利得増幅器６２の利得が低下することにより、送信出力が低下する。その結果、遮断回路１６に印加される高周波電圧の電圧波高値が低下し、遮断回路１６のＰＩＮダイオード５７が破壊されることがより確実に防止される。
【００２９】
なお、電力制御回路６３は高入力インピーダンスで、また電圧シフト回路６６はツェナダイオードを直列に挿入した回路を使用するので、電圧シフト回路６６の入力インピーダンスは高く、よって、遮断回路１６のバイアス端子５５から流出する電流は著しく少なく、遮断回路１６が導通状態（通過状態）となっている動作時の特性劣化は殆どない。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について詳述した。この実施の形態においては、無線機全体は図３および図２のように構成されるが、これに限定されるものではない。また、遮断回路１６は、第２周波数帯の送信時、第１周波数帯の第２ＬＰＦ回路１７を遮断するために使用されたが、その他の回路を遮断するためにも使用できる。さらに、遮断回路１６の整流回路５８は、２個以上のスイッチングダイオードを直列接続して構成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明の無線機によれば、遮断回路のダイオードに簡単な構成で逆バイアス電圧を印加することができ、小型化、低価格化の点で有利となる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無線機の実施の形態で使用される遮断回路を示す回路図。
【図２】本発明の無線機の他の実施の形態を示すブロック図。
【図３】無線機の全体的な構成を示すブロック図。
【図４】従来の遮断回路の具体的回路を示す回路図。
【符号の説明】
１６  遮断回路
Ａ  接続点
５１，５４  遮断回路入出力端子
５２，５３  キャパシタ
５５  バイアス端子
５６  インダクタ
５７  ＰＩＮダイオード
５８  整流回路
５８１，５８２  スイッチングダイオード
６１  電流／電圧変換器
６２  可変利得増幅器
６３  電力制御回路
６４  基準電圧源
６６  電圧シフト回路
【図１】
0003820120.tif 000002
【図２】
0003820120.tif 000003
【図３】
0003820120.tif 000004
【図４】
0003820120.tif 000005