(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の信号が入力される第一の入力端と、第二の信号が入力される第二の入力端と、前記第一の信号又は前記第二の信号が出力される第一、第二の出力端とを備え、前記第一の入力端と前記第一の出力端との間、前記第二の入力端と前記第一の出力端との間、前記第一の入力端と前記第二の出力端との間、前記第二の入力端と前記第二の出力端との間にそれぞれ介挿され、互いに直列接続された二つのダイオードからなる第一乃至第四のダイオード対と、前記各ダイオード対における相互の接続点とグランドとの間にそれぞれ接続された第一乃至第四の容量手段とを設け、前記第一のダイオード対又は前記第二のダイオード対を択一的に導通させると共に、前記第三のダイオード対又は前記第四のダイオード対を択一的に導通させ、導通状態となった前記各ダイオード対の残留インダクタンスと前記各容量手段とによってそれぞれ対応する前記第一の信号又は第二の信号を通過させるローパスフィルタを構成したことを特徴とする信号切替回路。
【請求項２】
前記第一乃至第四の容量手段をそれぞれ第一乃至第四のストリップラインによって構成し、前記各ストリップラインの一端をそれぞれ前記各ダイオード対における前記接続点に接続すると共に、他端を解放し、前記第一及び第三のストリップラインの長さを前記第一の信号の１／４波長より短くし、前記第二及び第四のストリップラインの長さを前記第二の信号の１／４波長より短くしたことを特徴とする請求項１に記載の信号切替回路。
【請求項３】
前記各ダイオード対における二つのダイオードをそれぞれのＰＮ接合の方向が互いに同一となるように接続したことを特徴とする請求項２に記載の信号切替回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号切替回路、例えば、左旋回の円偏波及び右旋回の円偏波の衛星放送信号を二つの出力端子に任意に出力させる衛星放送受信用屋外コンバータに使用して好適な信号切替回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５、図６によって従来の信号切替回路を説明する。先ず、図５はブロック構成を示し、第一の入力端５１には第一の信号、例えば、左旋回の円偏波衛星放送信号が入力され、第二の入力端５２には第二の信号、例えば、右旋回の円偏波衛星放送信号が入力される。これらの信号は図示しないダウンコンバータから入力される。
【０００３】
第一の信号は第一の入力端５１を介して第一のスイッチ回路５５の第一端子５５ａと第二のスイッチ回路５６の第一端子５６ａに入力され、第二の信号は第二の入力端５２を介して第一のスイッチ回路５５の第二端子５５ｂと第二のスイッチ回路５６の第二端子５６ｂに入力され、各スイッチ回路５５、５６においていずれか一方の信号が選択され、選択された信号がそれぞれのスイッチ回路５５、５６の第三端子５５ｃ、５６ｃに出力される。そして、それぞれ第一の出力端５３、第二の出力端５４に出力される。
【０００４】
第一のスイッチ回路５５と第二のスイッチ回路５６とは互いに同一の構成を有し、図６のようになっている（図では第一のスイッチ回路５５のみについて示す）。第一の端子５５ａと第三端子５５ｃとの間には互いに直列に接続された二つのダイオード６１、６２が介挿され、それらのカソードが第一の端子５５ａ側、アノードが第三の端子５５ｃ側となるように配置される。二つのダイオード６１、６２の接続点は直流カットコンデンサ６３を介してダイオード６４のアノードに接続され、そのカソードは直流カットコンデンサ６５によって高周波的に接地される。
【０００５】
また、第二の端子５５ｂと第三の端子５５ｃとの間には互いに直列に接続された二つのダイオード６６、６７が介挿され、それらのカソードが第二の端子５５ｂ側、アノードが第三の端子５５ｃ側となるように配置される。二つのダイオード６６、６７の接続点は直流カットコンデンサ６８を介してダイオード６９のカソードに接続され、そのアノードは直流カットコンデンサ６５によって高周波的に接地される。
【０００６】
そして、ダイオード６２、６７の各アノードに抵抗７０を介して電圧Ｅが印加され、ダイオード６１のカソード、ダイオード６４のアノード、ダイオード６９のカソードがそれぞれ抵抗７１、７２、７３を介して第一の電圧印加端７４に接続され、ダイオード６６のカソード、ダイオード６４と６９との接続点がそれぞれ抵抗７５、７６を介して第二の電圧印加端７７に接続される。そして第一の電圧印加端７４と第二の電圧印加端７７には二回路二接点の切替スイッチ７８によって電圧Ｅの極性を切り替えて印加するようにしている。
【０００７】
そして、第一の電圧印加端７４に電圧Ｅが印加され、第二の電圧印加端７７が接地されると、ダイオード６１、６２がオフとなり、ダイオード６４がオンとなる。且つ、ダイオード６６、６７がオンとなり、ダイオード６９がオフとなる。すると、第二の端子５５ｂに入力された第二の信号が第三の端子５５ｃに出力される。このとき、第一の端子５５ａに入力された第一の信号は出力されない。
また、第一の電圧印加端７４が接地され、第二の電圧印加端７７に電圧Ｅが印加されると、ダイオード６１、６２がオンとなり、ダイオード６４がオフとなる。且つ、ダイオード６６、６７がオフとなり、ダイオード６９がオンとなる。すると、第一の端子５５ａに入力された第一の信号が第三の端子５５ｃに出力される。このとき、第二の端子５５ｂに入力された第二の信号は出力されない。
【０００８】
以上のように、第一の入力端５１に入力された第一の信号又は第二の入力端５２に入力された第二の信号が第一のスイッチ回路５５によって第一の出力端５３に出力される。
同様にして、第一の入力端５１に入力された第一の信号又は第二の入力端５２に入力された第二の信号が第二のスイッチ回路５６によって第二の出力端５４に出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した従来の構成においては、第一の信号又は第二の信号を第一の出力端５３に出力するために六個のダイオードを使用し、同様に第二の出力端５４に出力するために同じ数のダイオードを使用する。その結果、使用するダイオードの数が多くなると共に、各ダイオードをオン又はオフするための部品と配線が多くなって構成が複雑となり、小型化にすることが困難であった。
【００１０】
そこで、本発明の信号切替回路では、使用するダイオードの数を減らすことによって構成を簡素化し、小型化を図ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の信号切替回路は、第一の信号が入力される第一の入力端と、第二の信号が入力される第二の入力端と、前記第一の信号又は前記第二の信号が出力される第一、第二の出力端とを備え、前記第一の入力端と前記第一の出力端との間、前記第二の入力端と前記第一の出力端との間、前記第一の入力端と前記第二の出力端との間、前記第二の入力端と前記第二の出力端との間にそれぞれ介挿され、互いに直列接続された二つのダイオードからなる第一乃至第四のダイオード対と、前記各ダイオード対における相互の接続点とグランドとの間にそれぞれ接続された第一乃至第四の容量手段とを設け、前記第一のダイオード対又は前記第二のダイオード対を択一的に導通させると共に、前記第三のダイオード対又は前記第四のダイオード対を択一的に導通させ、導通状態となった前記各ダイオード対の残留インダクタンスと前記各容量手段とによってそれぞれ対応する前記第一の信号又は第二の信号を通過させるローパスフィルタを構成した。
【００１２】
また、前記第一乃至第四の容量手段をそれぞれ第一乃至第四のストリップラインによって構成し、前記各ストリップラインの一端をそれぞれ前記各ダイオード対における前記接続点に接続すると共に、他端を解放し、前記第一及び第三のストリップラインの長さを前記第一の信号の１／４波長より短くし、前記第二及び第四のストリップラインの長さを前記第二の信号の１／４波長より短くした。
【００１３】
また、前記各ダイオード対における二つのダイオードをそれぞれのＰＮ接合の方向が互いに同一となるように接続した。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の信号切替回路を図面に従って説明する。先ず、図に１おいて、第一の入力端１には第一の信号、例えば、左旋回の円偏波衛星放送信号が入力され、第二の入力端２には第二の信号、例えば、右旋回の円偏波衛星放送信号が入力される。これらの信号は図示しないダウンコンバータから入力される。
【００１５】
第一の入力端１と第一の出力端３との間にはＰＮ接合の方向が同一となって互いに直列に接続された二つのダイオード５ａ、５ｂからなる第一のダイオード対５が介挿される。そして、カソードが第一の入力端１側、アノードが第一の出力端３側となり、且つ、ダイオード５ａが第一の入力端１側、ダイオード５ｂが第一の出力端３側となって配置される。そして、二つのダイオード５ａ、５ｂの接続点に第一の容量手段となる第一のストリップライン６の一端が接続され、その他端は解放される。第一のストリップライン６の長さは第一の信号の１／４波長よりも短い長さに設定されている。
【００１６】
また、第二の入力端２と第一の出力端３との間にはＰＮ接合の方向が同一となって互いに直列に接続された二つのダイオード７ａ、７ｂからなる第二のダイオード対７が介挿される。そして、カソードが第二の入力端２側、アノードが第一の出力端３側となり、且つ、ダイオード７ａが第二の入力端２側、ダイオード７ｂが第一の出力端３側となって配置される。そして、二つのダイオード７ａ、７ｂの接続点に第二の容量手段となる第二のストリップライン８の一端が接続され、その他端は解放される。第二のストリップライン８の長さは第二の信号の１／４波長よりも短い長さに設定されている。
【００１７】
そして、ダイオード５ｂと７ｂとの各アノードに抵抗９を介して電圧Ｅが印加され、ダイオード７ａのカソードが抵抗１０を介して第一の電圧印加端１１に接続され、ダイオード５ａのカソードが抵抗１２を介して第二の電圧印加端１３に接続される。第一の電圧印加端１１と第二の電圧印加端１３には二回路二接点の第一の切替スイッチ１４によって電圧Ｅの極性を切り替えて印加するようにしている。
【００１８】
一方、第一の入力端１と第二の出力端４との間にもＰＮ接合の方向が同一となって互いに直列に接続された二つのダイオード１５ａ、１５ｂからなる第三のダイオード対１５が介挿される。そして、カソードが第一の入力端１側、アノードが第二の出力端４側となり、且つ、ダイオード１５ａが第一の入力端１側、ダイオード１５ｂが第二の出力端４側となって配置される。そして、二つのダイオード１５ａ、１５ｂの接続点に第三の容量手段となる第三のストリップライン１６の一端が接続され、その他端は解放される。第三のストリップライン１６の長さは第一の信号の１／４波長よりも短い長さに設定されている。
【００１９】
同様に、第二の入力端２と第二の出力端４との間にもＰＮ接合の方向が同一となって互いに直列に接続された二つのダイオード１７ａ、１７ｂからなる第四のダイオード対１７が介挿される。そして、カソードが第二の入力端２側、アノードが第二の出力端４側となり、且つ、ダイオード１７ａが第二の入力端２側、ダイオード１７ｂが第二の出力端４側となって配置される。そして、二つのダイオード１７ａ、１７ｂの接続点に第四の容量手段となる第四のストリップライン１８の一端が接続され、その他端は解放される。第四のストリップライン１８の長さは第二の信号の１／４波長よりも短い長さに設定されている。
【００２０】
そして、ダイオード１５ｂと１７ｂとの各アノードに抵抗１９を介して電圧Ｅが印加され、ダイオード１７ａのカソードが抵抗２０を介して第三の電圧印加端２１に接続され、ダイオード１５ａのカソードが抵抗２２を介して第四の電圧印加端２３に接続される。第三の電圧印加端２１と第四の電圧印加端２３には二回路二接点の第二の切替スイッチ２４によって電圧Ｅの極性を切り替えて印加するようにしている。
【００２１】
以上のように構成された本発明の信号切替回路３０において、例えば、第一の切替スイッチ１４によって、第一の電圧印加端１１に電圧Ｅが印加され、第二の電圧印加端１３が接地されると、第一のダイオード対５のダイオード５ａ、５ｂがオンとなり、第二のダイオード対７のダイオード７ａ、７ｂがオフとなる。
すると、第一の入力端１に入力された第一の信号が第一のダイオード対５を介して第一の出力端３に出力される。このとき、第二の入力端２に入力された第二の信号は出力されない。
【００２２】
反対に、第一の電圧印加端１１が接地され、第二の電圧印加端１３に電圧Ｅが印加されると、第一のダイオード対５のダイオード５ａ、５ｂがオフとなり、第二のダイオード対７のダイオード７ａ、７ｂがオンとなる。
すると、第二の入力端２に入力された第二の信号が第二のダイオード対７を介して第一の出力端３に出力される。このとき、第一の入力端１に入力された第一の信号は出力されない。
【００２３】
以上のようにして、第一の入力端１に入力された第一の信号又は第二の入力端２に入力された第二の信号が第一の出力端３に出力され、同様に、第一の入力端１に入力された第一の信号又は第二の入力端２に入力された第二の信号が第二の出力端４に出力される。
そして、ダイオードの数が少なくなるので、オン又はオフするための電圧を印加する給電用の抵抗も少なくなり、配線が少なくなっている。
【００２４】
そして、オンとなった第一のダイオード対５の各ダイオード５ａ、５ｂにはそのリード（端子）による残留インダクタンスＬが現れるので、第一のダイオード対５と第一のストリップライン６とによって図２に示すようにＴ型のローパスフィルタが構成される。
同様に、オンとなった第二のダイオード対７の各ダイオード７ａ、７ｂにもそのリード（端子）による残留インダクタンスＬが現れるので、第二のダイオード対７と第二のストリップライン８とによって図２に示すようにＴ型のローパスフィルタが構成される。
そこで、第一のストリップライン６及び第二のストリップライン８の長さによってそれらの等価的な容量Ｃを適宜に設定し、第一のダイオード対５と第一のストリップライン６とによるローパスフィルタのカットオフ周波数を第一の信号の周波数よりも高くし、第二のダイオード対７と第二のストリップライン８とによるローパスフィルタのカットオフ周波数を第二の信号の周波数よりも高くしておく。
【００２５】
第一のダイオード対５の二つのダイオード５ａ、５ｂと第二のダイオード対７の二つのダイオード７ａ、７ｂがオフになると、これらのダイオードは微少容量を有するので、第一のダイオード対５と第一のストリップライン６とによって、又、第二のダイオード対７と第二のストリップライン８とによって図３に示すような等価回路が構成される。ここで、Ｃ１はダイオード５ａあるいは７ａによる微少容量であり、Ｃ２はダイオード５ｂあるいは７ｂによる微少容量である。従って、第一の信号あるいは第二の信号のレベルはＣ１とＣとによって分割されるので、第一の出力端３では低くなる。従って、各出力端における第一の信号と第二の信号とのレベル比が大きくなり、十分なアイソレーションが得られる。
【００２６】
以上説明した本発明の信号切替回路３０は、図４に示すように衛星放送受信用屋外コンバータに組み込まれる。図４において、第一のローノイズアンプ３１には第一の信号であるほぼ１２ＧＨｚ帯の左旋回の衛星放送信号が入力され、第一のバンドパスフィルタ３２を介して第一の混合器３３に入力される。局部発振器３４から出力された局部発振信号は分配器３５を介して第一の混合器３３に入力される。そして、第一の混合器３３からほぼ１ＧＨｚの第一の中間周波信号が出力される。第一の中間周波信号は第一の中間周波増幅器３６を介して信号切替回路３０の第一の入力端１に入力される。
【００２７】
一方、第二のローノイズアンプ３７には第二の信号であるほぼ１２ＧＨｚ帯の右旋回の衛星放送信号が入力され、第二のバンドパスフィルタ３８を介して第二の混合器３９に入力される。局部発振信号は分配器３５から第二の混合器３９にも入力される。そして、第二の混合器３９から出力された中間周波信号は第二の中間周波増幅器４０を介して信号切替回路３０の第二の入力端２に入力される。
【００２８】
信号切替回路３０の第一の出力端３には第一の出力増幅器４１が接続され、第二の出力端４には第二の出力増幅器４２が接続される。また、第一の出力増幅器４１と第二の出力増幅器４２にはそれぞれ第一の屋内に引き込まれたケーブル４３、４４が接続され、屋内にはケーブル４３、４４にそれぞれ接続された選局装置（図示せず）が屋内に設置される。そして、この選局装置によって信号切替回路３０の第一の切替スイッチ１４及び第二の切替スイッチ２４の切替動作が制御されるようになっている。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の信号切替回路は、第一の入力端と第一の出力端との間、第二の入力端と第一の出力端との間、第一の入力端と第二の出力端との間、第二の入力端と第二の出力端との間にそれぞれ介挿され、互いに直列接続された二つのダイオードからなる第一乃至第四のダイオード対と、各ダイオード対における相互の接続点とグランドとの間にそれぞれ接続された第一乃至第四の容量手段とを設け、第一のダイオード対又は第二のダイオード対を択一的に導通させると共に、第三のダイオード対又は第四のダイオード対を択一的に導通させ、導通状態となった各ダイオード対の残留インダクタンスと各容量手段とによってそれぞれ対応する第一の信号又は第二の信号を通過させるローパスフィルタを構成したので、各ダイオード対をオフしたときには、ダイオードを漏洩する信号のレベルがダイオードと容量手段とによって分圧されるので、使用するダイオードの数が少なくても各出力端における第一の信号と第二の信号とのアイソレーションが十分に得られる。
また、ダイオードの数が少なくなったことによって、これらダイオードをオン又はオフにするための部品や配線が少なくなり、回路構成が簡素になり、小型化が図れる。
【００３０】
また、第一乃至第四の容量手段をそれぞれ第一乃至第四のストリップラインによって構成し、各ストリップラインの一端をそれぞれ各ダイオード対における接続点に接続すると共に他端を解放し、第一及び第三のストリップラインの長さを第一の信号の１／４波長より短くし、第二及び第四のストリップラインの長さを第二の信号の１／４波長より短くしたので、容量手段として個別部品を使用する必要がなく、一層構成が簡素化でき、小型化と低価格化が図れる。
【００３１】
また、各ダイオード対における二つのダイオードをそれぞれのＰＮ接合の方向が互いに同一となるように接続したので、各ダイオードに電圧を印加する配線が簡素になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の信号切替回路の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の信号切替回路におけるダイオード及びストリップラインによるダイオードオン状態での等価回路図である。
【図３】本発明の信号切替回路におけるダイオード及びストリップラインによるダイオードオフ状態での等価回路図である。
【図４】本発明の信号切替回路を使用した衛星放送受信用屋外コンバータの構成を示すブロック構成図である。
【図５】従来の信号切替回路の構成を示す回路図である。
【図６】従来の信号切替回路におけるスイッチ回路の具体構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１  第一の入力端
２  第二の入力端
３  第一の出力端
４  第二の出力端
５  第一のダイオード対
５ａ、５ｂ  ダイオード
６  第一のストリップライン（第一の容量手段）
７  第二のダイオード対
７ａ、７ｂ  ダイオード
８  第二のストリップライン（第二の容量手段）
９、１０、１２  抵抗
１１  第一の電圧印加端
１３  第二の電圧印加端
１４  第一の切替スイッチ
１５  第三のダイオード対
１５ａ、１５ｂ  ダイオード
１６  第三のストリップライン（第三の容量手段）
１７  第四のダイオード対
１７ａ、１７ｂ  ダイオード
１８  第四のストリップライン（第四の容量手段）
１９、２０、２２  抵抗
２１  第三の電圧印加端
２３  第四の電圧印加端
２４  第二の切替スイッチ
３０  信号切替回路
３１  第一のローノイズアンプ
３２  第一のバンドパスフィルタ
３３  第一の混合器
３４  局部発振器
３５  分配器
３６  第一の中間周波増幅器
３７  第二のローノイズアンプ
３８  第二のバンドパスフィルタ
３９  第二の混合器
４０  第二の中間周波増幅器
４１  第一の出力増幅器
４２  第二の出力増幅器
４３、４４  ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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