JP2000349509A - アンテナ共用器及び通信機装置 - Google Patents

アンテナ共用器及び通信機装置

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JP2000349509A
JP2000349509A JP11157108A JP15710899A JP2000349509A JP 2000349509 A JP2000349509 A JP 2000349509A JP 11157108 A JP11157108 A JP 11157108A JP 15710899 A JP15710899 A JP 15710899A JP 2000349509 A JP2000349509 A JP 2000349509A
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祐之 後川
Kikuo Tsunoda
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電流が少なく、低挿入損失のアンテナ共
用器及び通信機装置を得る。 【解決手段】 アンテナ共用器31は、送信端子Txと
アンテナ端子ANTの間に送信側回路25が電気的に接
続し、受信端子Rxとアンテナ端子ANTの間に受信側
回路26が電気的に接続している。電圧制御端子CON
T1は、送信側回路25のPINダイオートD2に電気
的に接続し、電圧制御端子CONT2は、送信側回路2
5のPINダイオートD3及び受信側回路26のPIN
ダイオートD4〜D6に電気的に接続している。そし
て、受信波待ちのときは、送信側回路25のPINダイ
オートD3及び受信側回路26のPINダイオートD4
〜D6をON状態にし、送信側回路25のPINダイオ
ートD2をOFF状態にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマイクロ波
帯で使用されるアンテナ共用器及び通信機装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、PCSに用いられるアンテナ共
用器の送信側回路に要求される送信周波数帯域は185
0〜1910MHz、受信側回路に要求される受信周波
数帯域は1930〜1990MHzであり、送信側及び
受信側回路は共に60MHzの広い通過帯域を持つこと
が必要になる。一方、送信周波数帯域と受信周波数帯域
を分離するために確保されているセパレーションは20
MHzで、両者のセパレーションは極めて小さいものと
なる。
【0003】また、アンテナ共用器は送信側回路の位相
と受信側回路の位相を合成している。PCSの場合、送
信側回路を受信周波数帯域1930〜1990MHzで
高いインピーダンス(オープン)となるように設定し、
受信側回路を送信周波数帯域1850〜1910MHz
で高インピーダンス(オープン)となるように設定する
ことにより、送信側回路の位相と受信側回路の位相が理
想的に合成される。
【0004】図8は、従来のアンテナ共用器1の回路構
成例を示すものである。このアンテナ共用器1は、PC
Sシステムの場合、送信周波数帯域と受信周波数帯域の
セパレーションが20MHzと狭いので、送信周波数帯
域を1850〜1880MHzと1880〜1910M
Hzに2分割すると共に、受信周波数帯域を1930〜
1960MHzと1960〜1990MHzに2分割し
て通過帯域を狭くし、セパレーションを広くしたもので
ある。つまり、共振器に電圧制御可能なリアクタンス素
子(PINダイオード)を接続してそれらを電圧制御す
ることで、送信側回路25及び受信側回路26がそれぞ
れ持つ2種類の通過帯域を切り替えることができるよう
にし、フィルタ段数を減らして小型化、高特性化を図っ
ている。図8において、Txは送信端子、Rxは受信端
子、ANTはアンテナ端子、2,3は送信側回路25の
共振器、4〜6は受信側回路26の共振器、L1,L1
1は結合コイル、C1,C2は阻止域減衰量の大きさを
決める結合コンデンサ、C5,C6,C24はコンデン
サ、C3,C4,C7〜C9は周波数帯域可変用コンデ
ンサ、D2〜D6はPINダイオード、L2,L3,L
6〜L8はチョークコイル、R1,R2及びC22,C
23はそれぞれ制御電圧供給用抵抗及びコンデンサ、L
20,L21及びC15はそれぞれ位相回路を構成する
コイル及びコンデンサ、C11〜C14は結合コンデン
サである。
【0005】CONT1は送信側回路25のPINダイ
オードD2,D3を電圧制御する電圧制御端子、CON
T2は受信側回路26のPINダイオードD4〜D6を
電圧制御する電圧制御端子である。この電圧制御端子C
ONT1,CONT2に正電圧を印加すると、PINダ
イオードD2〜D6がON状態になり、アンテナ共用器
1はLOWチャンネルで動作する。つまり、図9に示す
ように、送信側回路25の通過帯域は1850〜188
0MHzとなり、受信側回路26の通過帯域は1930
〜1960MHzとなる。逆に、電圧制御端子CONT
1,CONT2に電圧が印加されないようにして制御電
圧を0Vにすると、PINダイオードD2〜D6がOF
F状態になり、アンテナ共用器1はHIGHチャンネル
で動作する。つまり、図9に示すように、送信側回路2
5の通過帯域は1880〜1910MHzとなり、受信
側回路26の通過帯域は1960〜1990MHzとな
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯電話
は、通話している時間以外のときは受信波待ちの状態で
ある。仮に、受信波待ちの周波数が1930MHzの場
合、アンテナ共用器1の電圧制御端子CONT1,CO
NT2に正電圧を印加した状態で受信波待ちすると、携
帯電話の電池の消耗が早く、受信波待ち時間が短いとい
う問題が起きる。
【0007】この対応策として、電圧制御端子CONT
1の制御電圧を0Vにし、電圧制御端子CONT2にの
み正電圧を印加することが考えられる。これにより、受
信波待ちの間、消費電流は受信側回路26だけに流れる
ので、電池の消耗を抑えることができる。ところが、P
CSのように送信周波数帯域が受信周波数帯域より低い
周波数になっているシステムでは、送信側回路25のP
INダイオードD2,D3をOFF状態にし、受信側回
路26のPINダイオードD4〜D6をON状態にする
と、図10に示すように、送信側回路25の通過帯域
(1880〜1910MHz)と受信側回路26の通過
帯域(1930〜1960MHz)とのセパレーション
が非常に狭くなる。このため、送信側回路25を受信周
波数帯域1930〜1960MHzで高インピーダンス
(オープン)になるように設定することが困難となり、
受信側回路26の挿入損失が大きくなるという新たな問
題が生じる。
【0008】図11は、電圧制御端子CONT1,CO
NT2に正電圧を印加したときの、受信側回路26の通
過特性S32及び反射特性S22(図8参照)を測定し
た結果を示すグラフである。この場合、受信側回路26
の挿入損失は3.3dBであった。一方、図12は、電
圧制御端子CONT2にのみ正電圧を印加したときの、
受信側回路26の通過特性S32及び反射特性S22を
測定した結果を示すグラフである。図12において、円
Aにて表示している部分に波形歪みが発生している。こ
の場合、受信側回路26の挿入損失は5.0dBまで悪
化した。
【0009】そこで、本発明の目的は、消費電流が少な
く、かつ、低挿入損失のアンテナ共用器及び通信機装置
を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段と作用】以上の目的を達成
するため、本発明に係るアンテナ共用器は、(a)第1
の外部端子、第2の外部端子及びアンテナ端子と、
(b)前記第1の外部端子と前記アンテナ端子との間に
電気的に接続され、少なくとも一つの共振器と該共振器
に電気的に接続された電圧制御可能なリアクタンス素子
とで構成された第1の周波数可変型フィルタと、(c)
前記第2の外部端子と前記アンテナ端子との間に電気的
に接続され、少なくとも一つの共振器と該共振器に電気
的に接続された電圧制御可能なリアクタンス素子とで構
成された第2の周波数可変型フィルタとを備え、(d)
前記第2の周波数可変型フィルタのリアクタンス素子を
ON状態にするときには、前記第1の周波数可変型フィ
ルタの所定のリアクタンス素子がON状態であること、
を特徴とする。ここに、第1の周波数可変型フィルタ
は、例えば送信フィルタであり、第2の周波数可変型フ
ィルタは、例えば受信フィルタである。リアクタンス素
子としては、例えば、PINダイオードや可変容量ダイ
オードが使用される。共振器には、誘電体共振器が使用
される。
【0011】第2の周波数可変型フィルタのリアクタン
ス素子をON状態にするとき、第1の周波数可変型フィ
ルタの所定のリアクタンス素子をON状態とすることに
より、第1の周波数可変型フィルタのインピーダンスが
第2の周波数可変型フィルタの共振周波数帯域で高くな
る。従って、第2の周波数可変型フィルタの挿入損失が
抑えられる。また、第1の周波数可変型フィルタの所定
のリアクタンス素子のみをON状態とするため、第1の
周波数可変型フィルタの全てのリアクタンス素子をON
状態とした場合と比較して消費電流が少なくてすむ。従
って、受信波待ちの間の電力消費が少なくなる。
【0012】さらに、本発明に係る通信機装置は、前述
の特徴を有するアンテナ共用器のうちいずれか一つを備
えることにより、受信波待ちの間の電力消費が抑えら
れ、受信側回路のロスも少なくなる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアンテナ共用
器及び通信機装置の実施形態について添付図面を参照し
て説明する。各実施形態において、同一部分及び同一部
品には同じ符号を付した。
【0014】[第1実施形態、図1〜図4]図1は、通
信機装置内のアンテナ共用器31の回路構成を示すもの
であり、図2は回路基板40上に各部品を実装したアン
テナ共用器31の斜視図である。アンテナ共用器31
は、送信端子Txとアンテナ端子ANTの間に送信側回
路25が電気的に接続し、受信端子Rxとアンテナ端子
ANTの間に受信側回路26が電気的に接続している。
【0015】送信側回路25は、周波数可変型帯域阻止
フィルタ回路27と位相回路29を有している。帯域阻
止フィルタ回路27は、共振回路を2段結合させたもの
で、共振用コンデンサC1を介して送信側端子Txに電
気的に接続した共振器2と、共振用コンデンサC2を介
して位相回路29に電気的に接続した共振器3とを有し
ている。共振用コンデンサC1,C2は阻止域減衰量の
大きさを決めるコンデンサである。共振器2と共振用コ
ンデンサC1の直列共振回路は、共振器3と共振用コン
デンサC2の直列共振回路に結合用コイルL1を介して
電気的に接続している。さらに、これら二つの直列共振
回路に対して、それぞれ電気的に並列にコンデンサC
5,C6が接続している。
【0016】共振器2と共振用コンデンサC1の中間接
続点には、帯域可変用コンデンサC3を介して、リアク
タンス素子であるPINダイオードD2がカソードを接
地した状態で共振器2に対して電気的に並列に接続して
いる。一方、共振器3と共振用コンデンサC2の中間接
続点には、帯域可変用コンデンサC4を介して、PIN
ダイオードD3が共振器3に対して電気的に並列に接続
している。帯域可変用コンデンサC3,C4は、周波数
可変型帯域阻止フィルタ回路27の減衰特性の二つの減
衰極周波数をそれぞれ変更するためのコンデンサであ
る。また、帯域可変用コンデンサC4に対して並列に、
コンデンサC24を接続している。
【0017】位相回路29は、帯域阻止フィルタ回路2
7とアンテナ端子ANTの間に電気的に接続したコイル
L20と、グランドとアンテナ端子ANTの間に電気的
に接続したコンデンサC15と、受信側回路26の帯域
通過フィルタ回路28(後述)とアンテナ端子ANTの
間に電気的に接続したコイルL21とで構成されたT字
型回路である。
【0018】一方、受信側回路26は、周波数可変型帯
域通過フィルタ回路28と位相回路29とを有してい
る。第1実施形態の受信側回路26の場合、位相回路2
9を送信側回路25と共用しているが、送信側回路25
と受信側回路26がそれぞれ独立した位相回路を有して
いてもよいことは言うまでもない。
【0019】帯域通過フィルタ回路28は、共振回路を
3段結合させたもので、共振用インダクタンスL9を介
して位相回路29に電気的に接続した共振器4と、共振
用インダクタンスL10を介して受信端子Rxに電気的
に接続した共振器6と、共振器4,6の中間に結合コン
デンサC11,C12,C13,C14を介して電気的
に接続した共振器5とを有している。
【0020】共振器4と共振用インダクタンスL9の中
間接続点には、帯域可変用コンデンサC7とPINダイ
オードD4の直列回路が、共振器4に対して電気的に並
列に接続している。共振器5と結合コンデンサC12,
C13の中間接続点には、帯域可変用コンデンサC8と
PINダイオードD5の直列回路が、共振器5に対して
電気的に並列に接続している。共振器6と共振用インダ
クタンスL10の中間接続点には、帯域可変用コンデン
サC9とPINダイオードD6の直列回路が、共振器6
に対して電気的に並列に接続している。
【0021】電圧制御端子CONT1は、制御電圧供給
用抵抗R1及びコンデンサC22とチョークコイルL2
を介してPINダイオードD2のアノードと帯域可変用
コンデンサC3の中間接続点に電気的に接続している。
一方、電圧制御端子CONT2は、制御電圧供給用抵抗
R2及びコンデンサC23とチョークコイルL3を介し
てPINダイオードD3のアノードと帯域可変用コンデ
ンサC4の中間接続点に電気的に接続し、制御電圧供給
用抵抗R2及びコンデンサC23とチョークコイルL6
を介してPINダイオードD4のアノードと帯域可変用
コンデンサC7の中間接続点に電気的に接続し、制御電
圧供給用抵抗R2及びコンデンサC23とチョークコイ
ルL7を介してPINダイオードD5のアノードと帯域
可変用コンデンサC8の中間接続点に電気的に接続し、
さらに、制御電圧供給用抵抗R2及びコンデンサC23
とチョークコイルL8を介してPINダイオードD6の
アノードと帯域可変用コンデンサC9の中間接続点に電
気的に接続している。コンデンサC22,C23はノイ
ズカット用バイパスコンデンサとして機能し、電圧制御
端子CONT1,CONT2とグランドとの間にそれぞ
れ電気的に接続されている。
【0022】また、共振器2〜6には、例えば、図3に
示すように、誘電体共振器が使用される。図3は共振器
2を代表例として示している。誘電体共振器2〜6は、
TiO2系のセラミック等の高誘電率材料で形成された
筒状誘電体21と、筒状誘電体21の外周面に設けられ
た外導体22と、筒状誘電体21の内周面に設けられた
内導体23とで構成されている。外導体22は、誘電体
21の一方の開口端面21a(以下、開放側端面21a
と記す)では、内導体23から電気的に開放(分離)さ
れ、他方の開口端面21b(以下、短絡側端面21bと
記す)では、内導体23に電気的に短絡(導通)されて
いる。誘電体共振器2は、開放側端面21aにおいて、
帯域可変用コンデンサC3とPINダイオードD2の直
列回路が、帯域可変用コンデンサC3の一端を内導体2
3に接続しかつPINダイオードD2のカソードをグラ
ンドに接地した状態で電気的に接続され、外導体22が
グランドに接地されている。
【0023】次に、以上の構成からなるアンテナ共用器
31の作用効果について説明する。このアンテナ共用器
31は、送信回路系から送信端子Txに入った送信信号
を送信側回路25を介してアンテナ端子ANTから出力
すると共に、アンテナ端子ANTから入った受信信号を
受信側回路26を介して受信端子Rxから受信回路系に
出力する。
【0024】送信側回路25の周波数可変型帯域阻止フ
ィルタ回路27のトラップ周波数は、帯域可変用コンデ
ンサC3と共振用コンデンサC1と共振器2にて構成さ
れる共振系と、帯域可変用コンデンサC4と共振用コン
デンサC2と共振器3にて構成される共振系のそれぞれ
の共振周波数によって決まる。そして、電圧制御端子C
ONT1,CONT2に制御電圧として正の電圧を印加
すると、PINダイオードD2,D3はON状態とな
る。従って、帯域可変用コンデンサC3,C4はPIN
ダイオードD2,D3を経てそれぞれ接地され、二つの
減衰極周波数は共に低くなり、送信側回路25の通過帯
域はLOWチャンネル(1850〜1880MHz)と
なる。
【0025】逆に、電圧制御端子CONT1,CONT
2に電圧が印加されないようにして、制御電圧をそれぞ
れ0Vにすると、PINダイオードD2,D3はOFF
状態となる。なお、制御電圧を0Vにする替わりに、電
圧制御端子CONT1,CONT2に負電圧を印加し
て、PINダイオードD2,D3をOFF状態にしても
よい。これにより、帯域可変用コンデンサC3,C4は
開放状態となり、二つの減衰周波数は共に高くなり、送
信側回路25の通過帯域はHIGHチャンネル(188
0〜1910MHz)となる。このように、送信側回路
25は、電圧制御によって帯域可変用コンデンサC3,
C4を接地したり、開放したりすることによって、二つ
の相異なる通過帯域特性を持つことができる。
【0026】一方、受信側回路26の周波数可変型帯域
通過フィルタ回路28の通過周波数は、帯域可変用コン
デンサC7と共振用インダクタンスL9と共振器4にて
構成される共振系と、帯域可変用コンデンサC8と共振
器5にて構成される共振系と、帯域可変用コンデンサC
9と共振用インダクタンスL10と共振器6にて構成さ
れる共振系のそれぞれの共振周波数によって決まる。そ
して、電圧制御端子CONT2に制御電圧として正の電
圧を印加すると、PINダイオードD4,D5,D6は
ON状態となる。従って、帯域可変用コンデンサC7,
C8,C9はそれぞれPINダイオードD4,D5,D
6を経て接地され、通過周波数は低くなり、受信側回路
26の通過帯域はLOWチャンネル(1930〜196
0MHz)となる。
【0027】逆に、電圧制御端子CONT2に電圧が印
加されないようにして、制御電圧を0Vにすると、PI
NダイオードD4,D5,D6はOFF状態となる。こ
れにより、帯域可変用コンデンサC7,C8,C9は開
放状態となり、通過周波数は高くなり、受信側回路26
の通過帯域はHIGHチャンネル(1960〜1990
MHz)となる。このように、受信側回路26は、電圧
制御によって帯域可変用コンデンサC7〜C9を接地し
たり、開放したりすることによって、二つの相異なる通
過帯域特性を持つことができる。
【0028】このアンテナ共用器31は、送信側回路2
5の高、低二つの通過帯域の切り替えに合わせて、送信
帯域として低周波通過帯域が選択されたときは受信側回
路26の通過周波数を低くし、送信帯域として高周波通
過帯域が選択されたときは受信側回路26の通過周波数
を高くするように電圧制御される。これにより、送信側
回路25と受信側回路26との位相合成が理想的に行わ
れる。
【0029】そして、仮に、受信波待ちの周波数が19
30MHzの場合、アンテナ共用器31は電圧制御端子
CONT1の制御電圧を0Vにし、電圧制御端子CON
T2にのみ正電圧を印加して受信波待ちの状態となる。
つまり、受信波待ちの間、受信側回路26のPINダイ
オードD4〜D6と、送信側回路25のPINダイオー
ドD2,D3のうちアンテナ端子ANTに最も近く電気
的に接続した共振器3に接続されたPINダイオードD
3のみがON状態となる。これにより、送信側回路25
を受信周波数帯域1930〜1960MHzで高インピ
ーダンスにすることができ、受信側回路26の挿入損失
も小さく抑えることができる。図4は、電圧制御端子C
ONT2にのみ正電圧を印加したときの受信側回路26
の通過特性S32及び反射特性S22(図1参照)を測
定した結果を示すグラフである。この場合、受信側回路
26の挿入損失は3.5dBであった。また、受信波待
ちの間は、送信側回路25のPINダイオードD2,D
3を全てON状態にするのではなく、PINダイオード
D3のみをON状態にするだけでよいので、受信波待ち
の間の電力消費を抑えることができる。
【0030】[第2実施形態、図5]本発明に係るアン
テナ共用器のいま一つの実施形態を図5に示す。該アン
テナ共用器40は、送信端子Txとアンテナ端子ANT
の間に送信側回路47が電気的に接続し、受信端子Rx
とアンテナ端子ANTの間に受信側回路48が電気的に
接続している。
【0031】送信側回路47は、共振回路を3段結合し
た周波数可変型帯域阻止フィルタである。共振器41は
共振用コンデンサC41を介して送信端子Txに電気的
に接続している。共振器41と共振用コンデンサC41
の直列共振回路、共振器42と共振用コンデンサC42
の直列共振回路及び共振器43と共振用コンデンサC4
3の直列共振回路は、結合用コイルL41,L42を介
して電気的に接続している。これらの三つの直列共振回
路に対して、それぞれ電気的に並列にコンデンサC4
7,C48,C49が接続している。アンテナ端子AN
Tは、結合用コイルL43とコンデンサC50にて構成
されたL形LC回路を介して、共振器43と共振用コン
デンサC43の直列共振回路に電気的に接続している。
共振用コンデンサC41〜C43は阻止域減衰量の大き
さを決めるコンデンサである。
【0032】共振器41と共振用コンデンサC41の中
間接続点には、帯域可変用コンデンサC44を介してリ
アクタンス素子であるPINダイオードD41がカソー
ドを接地した状態で共振器41に対して電気的に並列に
接続している。共振器42と共振用コンデンサC42の
中間接続点には、帯域可変用コンデンサC45を介して
PINダイオードD42が共振器42に対して電気的に
並列に接続している。さらに、共振器43と共振用コン
デンサC43の中間接続点には、帯域可変用コンデンサ
C46を介して、PINダイオードD43が共振器43
に対して電気的に並列に接続している。帯域可変用コン
デンサC44〜C46は、送信側回路47の減衰特性の
二つの減衰極周波数をそれぞれ変更するためのコンデン
サである。また、帯域可変用コンデンサC46に対して
並列に、コンデンサC64を接続している。
【0033】受信側回路48は、共振回路を3段結合し
た周波数可変型帯域通過フィルタである。共振器44と
共振用コンデンサC55の直列共振回路と、共振器45
と、共振器46と共振用コンデンサC56の直列共振回
路とは、結合用コンデンサC52,C53を介して電気
的に接続している。そして、共振器44と共振用コンデ
ンサC55の直列共振回路は、結合用コンデンサC51
を介してアンテナ端子ANTに電気的に接続している。
共振器46と共振用コンデンサC56の直列共振回路
は、結合用コンデンサC54を介して受信端子Rxに電
気的に接続している。
【0034】共振器44と共振用コンデンサC55の中
間接続点には、帯域可変用コンデンサC57とPINダ
イオードD44の直列回路が、共振器44に対して電気
的に並列に接続している。共振器45と結合コンデンサ
C52,C53の中間接続点には、帯域可変用コンデン
サC58,C59とPINダイオードD45の直列回路
が、共振器45に対して電気的に並列に接続している。
共振器46と共振用コンデンサC56の中間接続点に
は、帯域可変用コンデンサC60とPINダイオードD
46の直列回路が、共振器46に対して電気的に並列に
接続している。
【0035】電圧制御端子CONT1は、制御電圧供給
用抵抗R41及びコンデンサC62とチョークコイルL
44を介してPINダイオードD41のアノードと帯域
可変用コンデンサC44の中間接続点に電気的に接続
し、制御電圧供給用抵抗R41及びコンデンサC62と
チョークコイルL45を介してPINダイオードD42
のアノードと帯域可変用コンデンサC45の中間接続点
に電気的に接続している。
【0036】一方、電圧制御端子CONT2は、制御電
圧供給用抵抗R42及びコンデンサC63とチョークコ
イルL46を介してPINダイオードD43のアノード
と帯域可変用コンデンサC46の中間接続点に電気的に
接続し、制御電圧供給用抵抗R42及びコンデンサC6
3とチョークコイルL47を介してPINダイオードD
44のアノードと帯域可変用コンデンサC57の中間接
続点に電気的に接続し、制御電圧供給用抵抗R42及び
コンデンサC63とチョークコイルL48を介してPI
NダイオードD45のアノードと帯域可変用コンデンサ
C59の中間接続点に電気的に接続し、さらに、制御電
圧供給用抵抗R42及びコンデンサC63とチョークコ
イルL49を介してPINダイオードD46のアノード
と帯域可変用コンデンサC60の中間接続点に電気的に
接続している。
【0037】以上の構成からなるアンテナ共用器40
は、前記第1実施形態のアンテナ共用器31と同様の作
用効果を奏する。
【0038】[第3実施形態、図6]本発明に係るアン
テナ共用器の第3実施形態の電気回路を図6に示す。該
アンテナ共用器70は、前記第2実施形態のアンテナ共
用器40において、送信側回路47のアンテナ端子AN
Tに最も近く電気的に接続した共振器43に接続された
PINダイオードD43を独立して電圧制御するための
電圧制御端子CONT3を新たに設けたものと同様のも
のである。電圧制御端子CONT3は、制御電圧供給用
抵抗R73及びコンデンサC74とチョークコイルL4
6を介してPINダイオードD43のアノードと帯域可
変用コンデンサC46の中間接続点に電気的に接続して
いる。
【0039】次に、以上の構成からなるアンテナ共用器
70の作用効果について説明する。前述したように、受
信波待ちの間、アンテナ共用器70の受信側回路48だ
けに消費電流が流れるようにすると、受信側回路48の
挿入損失が大きくなる。しかし、図12に示された通過
特性S32からもわかるように、受信側回路47の挿入
損失が悪化するのは送信周波数帯域(1850〜191
0MHz)に近い1930MHz付近であり、1960
MHz付近では挿入損失の悪化は殆どない。
【0040】従って、1960MHz近傍を受信波待ち
の周波数として使用する場合には、電圧制御端子CON
T1,CONT3の制御電圧を0Vにし、電圧制御端子
CONT2にのみ正電圧を印加する。つまり、受信波待
ちの間、受信側回路48のみに消費電流が流れるように
する。
【0041】一方、1930MHz近傍を受信波待ちの
周波数として使用する場合には、電圧制御端子CONT
1の制御電圧を0Vにし、電圧制御端子CONT2,C
ONT3に正電圧を印加する。つまり、受信波待ちの
間、受信側回路48のPINダイオードD44〜D46
と、送信側回路47のPINダイオードD41〜D43
のうちアンテナ端子ANTに最も近く電気的に接続した
共振器43に接続されたPINダイオードD43のみを
ONにする。
【0042】こうして、アンテナ共用器70は、受信波
待ちの周波数が1930MHz近傍であるか、あるい
は、1960MHz近傍であるかによって、電圧制御端
子CONT1〜CONT3に適切な制御電圧を印加し、
消費電力をさらに小さくすることができる。
【0043】[第4実施形態、図7]第4実施形態は、
本発明に係る通信機装置として、携帯電話を例にして説
明する。
【0044】図7は携帯電話120のRF部分の電気回
路ブロック図である。図7において、122はアンテナ
素子、123はデュプレクサ、131は送信側アイソレ
ータ、132は送信側増幅器、133は送信側段間用バ
ンドパスフィルタ、134は送信側ミキサ、135は受
信側増幅器、136は受信側段間用バンドパスフィル
タ、137は受信側ミキサ、138は電圧制御発振器
(VCO)、139はローカル用バンドパスフィルタで
ある。
【0045】ここに、デュプレクサ123として、前記
第1ないし第3実施形態のアンテナ共用器31,40,
70を使用することができる。これらのアンテナ共用器
31,40,70を実装することにより、受信波待ちの
間の電力消費が少なく、受信側回路のロスも少ない携帯
電話を実現することができる。
【0046】なお、本発明に係るアンテナ共用器及び通
信機装置は前記実施形態に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、リ
アクタンス素子としては、PINダイオード以外に、可
変容量ダイオードやトランジスタ等であってもよい。ま
た、共振器は、誘電体共振器の他に、ストリップライン
共振器等であってもよい。
【0047】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、第2の周波数可変型フィルタのリアクタンス素
子をON状態にするとき、第1の周波数可変型フィルタ
の所定のリアクタンス素子をON状態とするので、第1
の周波数可変型フィルタのインピーダンスを第2の周波
数可変型フィルタの共振周波数帯域で高くすることがで
きる。従って、第2の周波数可変型フィルタの挿入損失
を抑えることができる。また、第1の周波数可変型フィ
ルタの所定のリアクタンス素子のみをON状態とするの
で、第1の周波数可変型フィルタの全てのリアクタンス
素子をON状態とした場合と比較して消費電流が少なく
てすむ。従って、受信波待ちの間の電力消費を少なくす
ることができる。この結果、受信波待ちの間の電力消費
が少なく、かつ、受信側回路のロスも少ない通信機装置
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアンテナ共用器の第1実施形態を
示す電気回路図。
【図2】図1に示したアンテナ共用器の実装構造を示す
斜視図。
【図3】図1に示したアンテナ共用器に使用される共振
器の一例を示す断面図。
【図4】図1に示したアンテナ共用器の受信側回路の通
過及び反射特性を示すグラフ。
【図5】本発明に係るアンテナ共用器の第2実施形態を
示す電気回路図。
【図6】本発明に係るアンテナ共用器の第3実施形態を
示す電気回路図。
【図7】本発明に係る通信機装置の一実施形態を示すブ
ロック図。
【図8】従来のアンテナ共用器の構成を示す電気回路
図。
【図9】アンテナ共用器のフィルタ特性を示す説明図。
【図10】従来のアンテナ共用器のフィルタ特性を示す
説明図。
【図11】従来のアンテナ共用器において、電圧制御端
子CONT1,CONT2に正電圧を印加したときの、
受信側回路の通過及び反射特性を示すグラフ。
【図12】従来のアンテナ共用器において、電圧制御端
子CONT2にのみ正電圧を印加したときの、受信側回
路の通過及び反射特性を示すグラフ。
【符号の説明】
31,40,70…アンテナ共用器 2〜6,41〜46…共振器 25,47…送信側回路 26,48…受信側回路 27…周波数可変型帯域阻止フィルタ回路 28…周波数可変型帯域通過フィルタ回路 D2〜D6,D41〜D46…PINダイオード Tx…送信端子 Rx…受信端子 ANT…アンテナ端子 CONT1,CONT2,CONT3…電圧制御端子 120…携帯電話 123…デュプレクサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J006 HA03 HA15 HA21 HA32 HA34 JA01 JA02 KA02 KA12 LA02 MA09 NA08 NB07 NB08 NC01 NF01 5J024 AA03 BA02 BA11 CA02 CA20 DA01 DA25 DA32 EA03 KA01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の外部端子、第2の外部端子及びア
    ンテナ端子と、 前記第1の外部端子と前記アンテナ端子との間に電気的
    に接続され、少なくとも一つの共振器と該共振器に電気
    的に接続された電圧制御可能なリアクタンス素子とで構
    成された第1の周波数可変型フィルタと、 前記第2の外部端子と前記アンテナ端子との間に電気的
    に接続され、少なくとも一つの共振器と該共振器に電気
    的に接続された電圧制御可能なリアクタンス素子とで構
    成された第2の周波数可変型フィルタとを備え、 前記第2の周波数可変型フィルタのリアクタンス素子を
    ON状態にするときには、前記第1の周波数可変型フィ
    ルタの所定のリアクタンス素子がON状態であること、 を特徴とするアンテナ共用器。
  2. 【請求項2】 前記第1の周波数可変型フィルタが送信
    フィルタであり、前記第2の周波数可変型フィルタが受
    信フィルタであることを特徴とする請求項1記載のアン
    テナ共用器。
  3. 【請求項3】 前記第1の周波数可変型フィルタの所定
    のリアクタンス素子が、前記アンテナ端子に最も近く電
    気的に接続した共振器に接続されたリアクタンス素子で
    あることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のアン
    テナ共用器。
  4. 【請求項4】 前記第1の周波数可変型フィルタの、前
    記所定のリアクタンス素子以外のリアクタンス素子を電
    圧制御するための第1の電圧制御端子と、 前記第2の周波数可変型フィルタのリアクタンス素子と
    前記第1の周波数可変型フィルタの所定のリアクタンス
    素子とを電圧制御するための第2の電圧制御端子と、 を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3記載
    のアンテナ共用器。
  5. 【請求項5】 前記第1の周波数可変型フィルタの、前
    記所定のリアクタンス素子以外のリアクタンス素子を電
    圧制御するための第1の電圧制御端子と、 前記第1の周波数可変型フィルタの所定のリアクタンス
    素子を電圧制御するための第2の電圧制御端子と、 前記第2の周波数可変型フィルタのリアクタンス素子を
    電圧制御するための第3の電圧制御端子と、 を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3記載
    のアンテナ共用器。
  6. 【請求項6】 前記リアクタンス素子がPINダイオー
    ドであることを特徴とする請求項1ないし請求項5記載
    のアンテナ共用器。
  7. 【請求項7】 前記第1及び第2の周波数可変型フィル
    タを構成している共振器が誘電体共振器であることを特
    徴とする請求項1ないし請求項6記載のアンテナ共用
    器。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし請求項7記載のアンテナ
    共用器のうちいずれか一つを備えていることを特徴とす
    る通信機装置。
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