JP2000216696A - 信号切換回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 増幅回路をオフ状態としたときに入力を開放
する必要がある信号切換回路に関し、増幅回路を動作さ
せ、信号を増幅して、出力するときには、入力インピー
ダンスを増幅回路にインピーダンスマッチングさせ、増
幅回路を停止させ、信号を切断するときには、確実に開
放状態にできる信号切換回路を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 第１のアンテナ２で受信された第１の受
信信号Ｓ１は第１の入力パターン４を介して第１の増幅
回路６に供給され、第２のアンテナ３で受信された第２
の受信信号Ｓ２は第２の入力パターン５を介して第２の
増幅回路７に供給され、このとき、第１及び第２の入力
パターン４、５は第１及び第２の増幅回路６、７の入力
端子に接続され、第１及び第２の増幅回路６、７がオフ
時に第１及び第２の増幅回路６、７とともに第１及び第
２の受信信号Ｓ１、Ｓ２の１／４波長の伝送線路を短絡
した特性となるように形成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は信号切換回路に係
り、特に、増幅回路をオフ状態としたときに入力を開放
状態にする信号切換回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】２偏波共用アンテナにおいては、アンテ
ナブースタ部、通常はＬＮＡ（Low Noise Amplifier ）
の入力経路をスイッチなどを切り替えることにより切り
替えて、受信すべき偏波を切り替えていた。このとき、
ブースタ部の信号入力は、片方の偏波を増幅、出力して
いるときには、他方の偏波の受信信号は、入力端を５０
Ωで終端するか、開放、すなわち、ハイインピーダンス
状態にし、非駆動経路からの信号流入及びアンテナへの
影響を防止している。

【０００３】このとき、非駆動経路を開放状態にするに
は、ダイオード、ＳＰＤＴ（SinglePole Double Thro
w）スイッチＩＣなどが用いられていた。図３は従来の
ダイオードを用いた信号切換回路の一例のブロック構成
図を示す。第１のアンテナ１００は、第１の偏波を受信
する。第１のアンテナ１００で受信された第１の偏波
は、第１の受信信号Ｓ11として第１のダイオードスイッ
チ１０１を介して第１の増幅回路１０２に供給される。
第１の増幅回路１０２は、第１の受信信号を増幅して第
１の出力端子Ｔout1から出力する。

【０００４】第２のアンテナ１１０は、第２の偏波を受
信する。第２のアンテナ１１０で受信された第２の偏波
は、第２の受信信号Ｓ12として第１のダイオードスイッ
チ１０１を介して第２の増幅回路１１２に供給される。
第２の増幅回路１１２は、第２の受信信号を増幅して第
２の出力端子Ｔout2から出力する。第１のダイオードス
イッチ１０１及び第２のダイオードスイッチ１１１に印
加するバイアスを制御することにより、第１の受信信号
Ｓ11及び第２の受信信号Ｓ12を選択的に出力する。第１
のダイオードスイッチ１０１をオンし、第２のダイオー
ドスイッチ１１１をオフさせることにより、第１の受信
信号Ｓ11が第１の増幅回路１０２に供給され、第１の出
力端子Ｔout1から出力される。また、第１のダイオード
スイッチ１０１をオフし、第２のダイオードスイッチ１
１１をオンさせることにより、第２の受信信号Ｓ12が第
２の増幅回路１１２に供給され、第２の出力端子Ｔout2
から出力される。

【０００５】また、第１及び第２の増幅回路１０２、１
１２を一つにして、第１及び第２の受信信号Ｓ11、Ｓ12
で共用するようにした信号切換回路もある。図４は従来
のダイオードを用いた信号切換回路の他の一例のブロッ
ク構成図を示す。なお、図３と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。図４に示す信号切換回
路は第１のダイオードスイッチ１０１のカソードと、第
２のダイオードスイッチ１１１のカソードとをともに、
増幅回路１２０の入力に接続する。

【０００６】図３と同様に、第１のダイオードスイッチ
１０１及び第２のダイオードスイッチ１１１に印加する
バイアスを制御することにより、第１の受信信号Ｓ11及
び第２の受信信号Ｓ12を選択的に出力する。第１のダイ
オードスイッチ１０１をオンし、第２のダイオードスイ
ッチ１１１をオフさせることにより、第２の受信信号Ｓ
12は切断され、第１の受信信号Ｓ11が増幅回路１２０に
供給される。増幅回路１２０は、第１の受信信号Ｓ11を
増幅して、出力端子Ｔout0に出力する。

【０００７】また、第１のダイオードスイッチ１０１を
オフし、第２のダイオードスイッチ１１１をオンさせる
ことにより、第１の受信信号Ｓ11はオフされ、第２の受
信信号Ｓ12が増幅回路１２０に供給される。増幅回路１
２０は、第２の受信信号Ｓ12を増幅して、出力端子Ｔou
t0に出力する。以上により第１のアンテナ１００で受信
された第１の受信信号Ｓ11と第２のアンテナ１１０で受
信された第２の受信信号Ｓ12とを出力端子Ｔout0から選
択的に出力させることができる。

【０００８】次に、スイッチを用いた信号切換回路につ
いて説明する。図５は従来のスイッチを用いた信号切換
回路の一例のブロック構成図を示す。図４と同一構成部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。図５に示
す信号切換回路は、図４に示す第１及び第２のダイオー
ドスイッチ１０１、１１１に替えて、第１及び第２のス
イッチ１３０及び１３１を設ける。

【０００９】第１及び第２のスイッチ１３０、１３１を
操作し、第１のスイッチ１３０をオンし、第２のスイッ
チ１３１をオフさせることにより、第１の受信信号Ｓ11
が第１の増幅回路１０２に供給され、第１の増幅回路１
０２で増幅されて、第１の出力端子Ｔout1から出力され
る。また、第１のスイッチ１３０をオフし、第２のスイ
ッチ１３１をオンさせることにより、第２の受信信号Ｓ
12が第２の増幅回路１１２に供給され、第２の増幅回路
１１２で増幅されて、第２の出力端子Ｔout2から出力さ
れる。

【００１０】また、ＳＤＰＴスイッチを用いることによ
り、第１及び第２の増幅回路１０２、１１２を一つにし
て、第１及び第２の受信信号Ｓ11、Ｓ12で共用するよう
にした信号切換回路も構成できる。図６は従来のスイッ
チを用いた信号切換回路の他の一例のブロック構成図を
示す。

【００１１】図６に示す信号切換回路では、第１のアン
テナ１００で受信した第１の受信信号Ｓ11は、ＳＰＤＴ
スイッチ１４０の第１の入力端子Ｔ1 に接続され、第２
のアンテナ１１０で受信した第２の受信信号Ｓ12は、Ｓ
ＰＤＴスイッチ１４０の第２の入力端子Ｔ2 に接続され
る。ＳＰＤＴスイッチ１４０は、外部から供給される制
御信号に応じて出力端子Ｔ3 を第１の入力端子Ｔ1 又は
第２の入力端子Ｔ2 に接続する。ＳＰＤＴスイッチ１４
０の出力端子Ｔ3 は、増幅回路１５０に接続される。増
幅回路１５０は、第１の入力端子Ｔ1 又は第２の入力端
子Ｔ2 に供給される第１又は第２の受信信号Ｓ11、Ｓ12
が供給され、第１又は第２の受信信号Ｓ11、Ｓ12を増幅
して、出力端子Ｔout0から出力する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図３、図５
に示す信号切換回路では、第１の受信信号と第２の受信
信号とを別々に受ける必要があり、後段の回路構成が複
雑になる等の問題点があった。また、図３乃至図５に示
す信号切換回路では、第１及び第２のアンテナ１００、
１１０と増幅回路１２０との間に第１及び第２のダイオ
ードスイッチ１０１、１１１、あるは、第１及び第２の
スイッチ１３０、１３１を挿入する必要があるので、第
１及び第２のアンテナ１００、１１０で受信された第１
及び第２の受信信号Ｓ11、Ｓ12が減衰されて、第１及び
第２の増幅回路１０２、１１２あるいは増幅回路１２０
に供給されてしまい、受信信号が劣化する等の問題点が
あった。

【００１３】同様に、図６に示す信号切換回路では、第
１及び第２のアンテナ１００、１１０と増幅回路１２０
との間にＳＤＰＴスイッチ１４０を挿入する必要がある
ので、第１及び第２のアンテナ１００、１１０で受信さ
れた第１及び第２の受信信号Ｓ11、Ｓ12が減衰されて増
幅回路１５０に供給されてしまう等の問題点があった。

【００１４】さらに、図３乃至図６に示す信号切換回路
では、第１及び第２のダイオードスイッチ１０１、１１
１、第１及び第２のスイッチ１３０、１３１、ＳＤＰＴ
スイッチ１４０は、ＩＣから構成されるので、専用の部
品が必要となるなどの問題点があった。本発明の上記の
点に鑑みてなされたもので、増幅回路を動作させ、信号
を増幅して、出力するときには、入力インピーダンスを
増幅回路にインピーダンスマッチングさせ、増幅回路を
停止させ、信号を切断するときには、確実に開放状態に
できる信号切換回路を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力信号を増
幅して出力する増幅回路を有し、該増幅回路の動作をオ
ン・オフすることにより該入力信号の出力を制御する信
号切換回路において、前記増幅回路の前記入力信号の入
力部分に形成され、前記増幅回路がオフ動作のときに、
前記入力信号の入力側から前記増幅回路側を見たときの
インピーダンスが開放した場合と等価になるように形成
された入力パターンを有することを特徴とする。

【００１６】本発明のよれば、増幅回路をオフすること
により、オフされた増幅回路の入力側が開放状態と等価
になるので、ダイオードやスイッチなどを設けることな
く、入力信号を遮断でき、また、増幅回路をオンしたと
きには、通常の伝送線路として機能するので、信号の損
失なく、増幅回路の信号を供給できる。また、本発明
は、前記入力パターンは、動作がオフ状態の前記増幅回
路と組み合わされて、前記入力信号の１／４波長の伝送
線路を短絡した回路と等価になるように形成されたこと
を特徴とする。

【００１７】本発明によれば、１／４波長の伝送線路を
短絡した状態は、原理的に開放状態と等価であるので、
入力パターンを動作がオフ状態の増幅回路と組み合わせ
たときに、入力信号の１／４波長の伝送線路を短絡した
回路と等価になるように形成することにより、増幅回路
をオフしたときに、１／４波長の伝送線路を短絡した状
態にでき、原理的に開放状態と等価にできるので、増幅
回路のオフ時に入力信号を遮断できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例のブロッ
ク構成図を示す。本実施例の信号切換回路１は、左偏波
受信用の第１のアンテナ２により受信された第１の受信
信号Ｓ１と右偏波受信用の第２のアンテナ３により受信
された第２の受信信号Ｓ２とを増幅し、選択的に出力す
る回路であり、第１の入力パターン４、第２の入力パタ
ーン５、第１の増幅回路６、第２の増幅回路７、制御回
路８から構成される。

【００１９】第１のアンテナ２は、左偏波を受信して第
１の受信信号Ｓ１を生成する。第２のアンテナ３は、右
偏波を受信して第２の受信信号Ｓ２を生成する。第１の
アンテナ２で受信された第１の受信信号Ｓ１は、第１の
入力パターン４を介して第１の増幅回路６に供給され
る。第１の入力パターン４は、第１の増幅回路６の入力
端子に接続され、第１の増幅回路６がオフ時に第１の増
幅回路６とともに第１の受信信号Ｓ１の１／４波長の伝
送線路を短絡した特性となるように形成される。

【００２０】なお、第１及び第２のアンテナ２、３は、
例えば、一体型で２出力型である。第２のアンテナ３で
受信された第２の受信信号Ｓ２は、第２の入力パターン
５を介して第２の増幅回路７に供給される。第２の入力
パターン５は、第２の増幅回路７の入力端子に接続さ
れ、第２の増幅回路７がオフ時に第２の増幅回路７とと
もに第２の受信信号Ｓ２の１／４波長の伝送線路を短絡
した特性となるように形成される。

【００２１】第１の増幅回路６は、第１のアンテナ２か
ら第１の入力パターン４を介して供給された第１の受信
信号Ｓ１を増幅して出力端子Ｔout に供給する。第２の
増幅回路７は、第２のアンテナ３から第２の入力パター
ン５を介して供給された第２の受信信号Ｓ２を増幅して
出力端子Ｔout に供給する。第１の受信信号Ｓ１と第２
の受信信号Ｓ２との切り換えは、第１の増幅回路６及び
第２の増幅回路７の動作を制御することにより行う。第
１の増幅回路６及び第２の増幅回路７は制御回路８に接
続されており、制御回路８により動作が制御される。制
御回路８は、出力端子Ｔout に接続され、出力端子Ｔou
t から出力される出力信号のレベルに応じて第１の増幅
回路６と第２の増幅回路７の動作を制御する。

【００２２】制御回路８は、まず、第１の増幅回路６を
駆動状態とし、第２の増幅回路７を非駆動状態として、
第１の増幅回路６により増幅され、出力端子Ｔout から
出力される第１の受信信号Ｓ１の信号レベルを検出す
る。次に、制御回路８は、第２の増幅回路７を駆動状態
とし、第１の増幅回路６を非駆動状態として、第１の増
幅回路６により増幅され、出力端子Ｔout から出力され
る第１の受信信号Ｓ１の信号レベルを検出する。

【００２３】制御回路８は、出力端子Ｔout から検出し
た第１の受信信号Ｓ１及び第２の受信信号Ｓ２のうちレ
ベルの大きい信号が出力端子Ｔout から出力されるよう
に、第１の増幅回路６及び第２の増幅回路７の動作を制
御する。制御回路８は、例えば、出力端子Ｔout から検
出される第１の受信信号Ｓ１が第２の受信信号Ｓ２より
大きいときには、第１の増幅回路６を駆動状態とし、第
２の増幅回路７を非駆動状態とする。

【００２４】制御回路８は、例えば、出力端子Ｔout か
ら検出される第２の受信信号Ｓ２が第１の受信信号Ｓ１
より大きいときには、第２の増幅回路７を駆動状態と
し、第１の増幅回路６を非駆動状態とする。第１の入力
パターン４と第１の増幅回路６とは第１の増幅回路６が
制御回路８により非駆動状態のときに、先端を短絡した
１／４波長の伝送線路と等価になるようにインピーダン
ス特性が設定されている。また、第２の入力パターン５
と第２の増幅回路７も第１の入力パターン４と第１の増
幅回路６と同様に、第２の増幅回路７が制御回路８によ
り非駆動状態のときに、先端を短絡した１／４波長の伝
送線路と等価になるようにインピーダンス特性が設定さ
れている。

【００２５】図２は本発明の一実施例の入力パターンと
増幅回路との等価回路図を示す。図２（Ａ）は第１又は
第２の増幅回路６、７を非駆動状態としたときの第１又
は第２の入力パターン４、５と第１又は第２の増幅回路
６、７との接続状態、図２（Ｂ）は第１又は第２の増幅
回路６、７を非駆動状態としたときの第１又は第２の入
力パターン４、５と第１又は第２の増幅回路６、７との
等価回路を示す。

【００２６】制御回路８により、第１又は第２の増幅回
路６、７を非駆動状態にすると、例えば、第１又は第２
の増幅回路６、７の出力は、図２（Ａ）に示すように５
０Ωの抵抗Ｒ0 を介して接地された回路となる。このと
き、第１又は第２の入力パターン４、５と第１又は第２
の増幅回路６、７は、第１又は第２の増幅回路６、７が
制御回路８により非駆動状態となったときには、図２
（Ｂ）に示すように１／４波長の伝送線路を接地に短絡
した回路と等価になるようにインピーダンス特性が設定
されている。図２（Ｂ）に示すように接地に短絡された
１／４波長の伝送線路は、一般に原理的に開放と等価と
されている。

【００２７】よって、制御回路８により第１又は第２の
増幅回路６、７を非駆動とすることにより、第１又は第
２のアンテナ２、３で受信された第１又は第２の受信信
号Ｓ１、Ｓ２は、第１又は第２の入力パターン４、５を
第１又は第２の増幅回路６、７が開放状態となるため、
出力端子Ｔout 側に供給されることがなくなる。また、
第１又は第２の入力パターン４、５は、第１又は第２の
増幅回路６、７が駆動状態のときには、単なるパターン
であるので、第１又は第２のアンテナで受信された第１
又は第２の受信信号はＳ１、Ｓ２は、ほとんど損失なく
第１又は第２の増幅回路６、７に供給される。

【００２８】以上本実施例によれば、パターンを設ける
だけであるので、ダイオードやスイッチなどの電子部品
が不要であり、簡単な構成で実現できるため、安価に、
かつ、省スペースに実現できる。また、第１及び第２の
アンテナ２、３で受信された第１及び第２の受信信号Ｓ
１、Ｓ２は、第１又は第２の増幅回路６、７を駆動した
状態では単なるパターンである第１及び第２の入力パタ
ーン４、５を介して第１及び第２の増幅回路６、７に供
給されるので、ほとんど損失なく、第１及び第２の増幅
回路６、７に供給できる。よって、信号感度の劣化が少
ない。

【００２９】なお、本実施例では第１及び第２のアンテ
ナにより受信された第１及び２の受信信号の切り換えに
適用した例について説明したが、これに限られることは
なく、アンテナからの出力である必要はない。また、２
つの信号を選択的に出力するだけでなく、複数の信号を
１つに限らず複数選択するような信号切り換えにも適用
できる。

【００３０】

【発明の効果】上述の如く、本発明のよれば、増幅回路
をオフすることにより、オフされた増幅回路の入力側が
開放状態と等価になるので、ダイオードやスイッチなど
を設けることなく、入力信号を遮断でき、また、増幅回
路をオンしたときには、通常の伝送線路として機能する
ので、信号の損失なく、増幅回路の信号を供給できる等
の特長を有する。

【００３１】また、本発明によれば、入力パターンを動
作がオフ状態の増幅回路と組み合わせたときに、入力信
号の１／４波長の伝送線路を短絡した回路と等価になる
ように形成することにより、増幅回路をオフしたとき
に、１／４波長の伝送線路を短絡した状態にでき、原理
的に開放状態と等価にできるので、増幅回路のオフ時に
入力信号を遮断できる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。

【図２】本発明の一実施例の入力パターンと増幅回路と
の等価回路図である。

【図３】従来のダイオードを用いた信号切換回路の一例
のブロック構成図である。

【図４】従来のダイオードを用いた信号切換回路の他の
一例のブロック構成図である。

【図５】従来のスイッチを用いた信号切換回路の一例の
ブロック構成図である。

【図６】従来のスイッチを用いた信号切換回路の他の一
例のブロック構成図である。

【符号の説明】

１ 信号切換回路 ２ 第１のアンテナ ３ 第２のアンテナ ４ 第１の入力パターン ５ 第２の入力パターン ６ 第１の増幅回路 ７ 第２の増幅回路 ８ 制御回路 Ｔout 出力端子 Ｓ１ 第１の受信信号 Ｓ２ 第２の受信信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号を増幅して出力する増幅回路を
   有し、該増幅回路の動作をオン・オフすることにより該
   入力信号の出力を制御する信号切換回路において、 前記増幅回路の前記入力信号の入力部分に形成され、前
   記増幅回路がオフ動作のときに、前記入力信号の入力側
   から前記増幅回路側を見たときのインピーダンスが開放
   した場合と等価になるように形成された入力パターンを
   有することを特徴とする信号切換回路。
2. 【請求項２】 前記入力パターンは、動作がオフ状態の
   前記増幅回路と組み合わされて、前記入力信号の１／４
   波長の伝送線路を短絡した回路と等価になるように形成
   されたことを特徴とする請求項１記載の信号切換回路。