JP2001086026A - アンテナ切り換え回路及びそれを用いた通信装置 - Google Patents
アンテナ切り換え回路及びそれを用いた通信装置Info
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/44—Transmit/receive switching
- H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter
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- Transmitters (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 送受共用型アンテナを持つ無線機器におい
て、アンテナから放射される高調波を軽減できるアンテ
ナ切り換え回路及び通信装置を提供する。 【解決手段】アンテナスイッチ２０と送信回路４０との
間の信号伝送線路に基本波を通過させ、高調波成分を反
射するフィルタ回路を接続し、アンテナスイッチ２０の
線型歪みによって発生した高調波成分がアンテナ１０及
び送信回路４０に向かって伝搬され、送信回路４０に向
かって伝搬される高調波成分がフィルタ回路５０の接続
点５０において反射され、反射信号がアンテナスイッチ
２０を通してアンテナ１０に向かって伝送される。フィ
ルタ回路５０の反射特性及びその接続点とアンテナスイ
ッチ２０間の信号伝送線路長を適宜制御することで、ア
ンテナスイッチ２０とアンテナ１０との間の伝送線路上
の高調波成分が互いに相殺し、アンテナ１０からの高調
波成分の放射量を低減できる。
て、アンテナから放射される高調波を軽減できるアンテ
ナ切り換え回路及び通信装置を提供する。 【解決手段】アンテナスイッチ２０と送信回路４０との
間の信号伝送線路に基本波を通過させ、高調波成分を反
射するフィルタ回路を接続し、アンテナスイッチ２０の
線型歪みによって発生した高調波成分がアンテナ１０及
び送信回路４０に向かって伝搬され、送信回路４０に向
かって伝搬される高調波成分がフィルタ回路５０の接続
点５０において反射され、反射信号がアンテナスイッチ
２０を通してアンテナ１０に向かって伝送される。フィ
ルタ回路５０の反射特性及びその接続点とアンテナスイ
ッチ２０間の信号伝送線路長を適宜制御することで、ア
ンテナスイッチ２０とアンテナ１０との間の伝送線路上
の高調波成分が互いに相殺し、アンテナ１０からの高調
波成分の放射量を低減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ切り換え
回路、特に送受信回路が一つのアンテナを共有し、送信
時または受信時に当該アンテナを送信回路または受信回
路の何れかに切り換えるアンテナ切り換え回路及びそれ
を用いて構成された通信装置に関するものである。
回路、特に送受信回路が一つのアンテナを共有し、送信
時または受信時に当該アンテナを送信回路または受信回
路の何れかに切り換えるアンテナ切り換え回路及びそれ
を用いて構成された通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】移動体通信の受信端末機器、例えば、自
動車電話及び携帯電話などの端末機器では、送信回路と
受信回路は一つのアンテナを共有している。この場合、
通常アンテナと送信回路及び受信回路の間にアンテナ切
り換え回路が設けられ、当該アンテナ切り換え回路によ
って、送信時にアンテナが送信回路側に切り換えられ、
受信時にアンテナを受信回路側に切り換えられる。
動車電話及び携帯電話などの端末機器では、送信回路と
受信回路は一つのアンテナを共有している。この場合、
通常アンテナと送信回路及び受信回路の間にアンテナ切
り換え回路が設けられ、当該アンテナ切り換え回路によ
って、送信時にアンテナが送信回路側に切り換えられ、
受信時にアンテナを受信回路側に切り換えられる。
【０００３】このように構成されている端末機器におい
て、送信するとき、送信回路によって発生した高周波の
送信信号（ＲＦ信号）がアンテナ切り換え回路を通して
アンテナに伝搬され、アンテナによって電波信号として
空中に放射される。受信するとき、アンテナによって受
信した高周波の信号がアンテナ切り換え回路を通して受
信回路に供給される。アンテナ切り換え回路を設けるこ
とによって、送受信回路が一つのアンテナを共有するこ
とができ、通信端末機器の小型化と軽量化を実現でき
る。
て、送信するとき、送信回路によって発生した高周波の
送信信号（ＲＦ信号）がアンテナ切り換え回路を通して
アンテナに伝搬され、アンテナによって電波信号として
空中に放射される。受信するとき、アンテナによって受
信した高周波の信号がアンテナ切り換え回路を通して受
信回路に供給される。アンテナ切り換え回路を設けるこ
とによって、送受信回路が一つのアンテナを共有するこ
とができ、通信端末機器の小型化と軽量化を実現でき
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した構
成を有する通信端末機器において、アンテナ切り換え回
路によって生じた高調波信号漏れを防止する方策が要求
されている。これは電波干渉を防止するなどのため、通
信機器から送信信号帯域以外の高周波信号の放出量を一
定の基準値以下に抑えることが規定されているからであ
る。このため、通信機器においては、高周波信号を取り
扱う部分回路、例えば、高周波増幅回路、局部発振回路
以外に、アンテナ切り換え回路にも高調波信号の発生を
抑制しなければならない。一般的に、アンテナ切り換え
回路からの高調波信号を抑えるには、アンテナ切り換え
回路自身の通過帯域の伝達特性の線型性を高めるか、ア
ンテナ端子側に高調波除去用のフィルタを設けるなどの
対策を取ることができる。
成を有する通信端末機器において、アンテナ切り換え回
路によって生じた高調波信号漏れを防止する方策が要求
されている。これは電波干渉を防止するなどのため、通
信機器から送信信号帯域以外の高周波信号の放出量を一
定の基準値以下に抑えることが規定されているからであ
る。このため、通信機器においては、高周波信号を取り
扱う部分回路、例えば、高周波増幅回路、局部発振回路
以外に、アンテナ切り換え回路にも高調波信号の発生を
抑制しなければならない。一般的に、アンテナ切り換え
回路からの高調波信号を抑えるには、アンテナ切り換え
回路自身の通過帯域の伝達特性の線型性を高めるか、ア
ンテナ端子側に高調波除去用のフィルタを設けるなどの
対策を取ることができる。
【０００５】しかし、送信回路によって発生した大電力
のＲＦ信号を電源電圧の制約の中で、低い歪みでアンテ
ナ切り換え回路を通過させるには技術的に困難なことで
あり、また、送受信が異なる周波数帯域で行われている
場合が多く、一つのアンテナで異なる周波数帯域の高周
波信号を扱う必要があるので、アンテナ側に高調波除去
用のフィルタを用いても期待されたほどの効果が得られ
ないことがしばしばある。
のＲＦ信号を電源電圧の制約の中で、低い歪みでアンテ
ナ切り換え回路を通過させるには技術的に困難なことで
あり、また、送受信が異なる周波数帯域で行われている
場合が多く、一つのアンテナで異なる周波数帯域の高周
波信号を扱う必要があるので、アンテナ側に高調波除去
用のフィルタを用いても期待されたほどの効果が得られ
ないことがしばしばある。
【０００６】また、アンテナ切り換え回路のアンテナ端
子、即ち信号出力端子に出力される高調波信号は入力端
子に接続される回路の高調波帯域のインピーダンスによ
って変動する。通常、高調波の測定評価経路、或いは通
信機器のセット上において、信号入力端子に接続される
回路の高調波帯域のインピーダンスは５０Ωからずれて
いることが多い。従って、この間の信号伝送線路の引回
しや接続される回路のもつインピーダンスによって、ア
ンテナ端子側の高調波のレベルが変動し、評価状況によ
っては定められたスペックを満たせない可能性があり、
当該評価結果に基づいてアンテナからの高調波信号の漏
れを有効に防止することができないこともある。
子、即ち信号出力端子に出力される高調波信号は入力端
子に接続される回路の高調波帯域のインピーダンスによ
って変動する。通常、高調波の測定評価経路、或いは通
信機器のセット上において、信号入力端子に接続される
回路の高調波帯域のインピーダンスは５０Ωからずれて
いることが多い。従って、この間の信号伝送線路の引回
しや接続される回路のもつインピーダンスによって、ア
ンテナ端子側の高調波のレベルが変動し、評価状況によ
っては定められたスペックを満たせない可能性があり、
当該評価結果に基づいてアンテナからの高調波信号の漏
れを有効に防止することができないこともある。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、送受信回路によってアンテナが
共有される通信機器において、アンテナスイッチと送信
回路と間に高調波成分を反射させるフィルタを設けるこ
とによって、アンテナスイッチから発生する高調波を軽
減できるアンテナ切り換え回路及び通信装置を提供する
ことにある。
のであり、その目的は、送受信回路によってアンテナが
共有される通信機器において、アンテナスイッチと送信
回路と間に高調波成分を反射させるフィルタを設けるこ
とによって、アンテナスイッチから発生する高調波を軽
減できるアンテナ切り換え回路及び通信装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のアンテナ切り換え回路は、送信回路及び受
信回路によって一つのアンテナを共有し、送信または受
信のとき上記アンテナを上記送信回路または上記受信回
路に切り換えるアンテナ切り換え回路であって、送信時
に上記アンテナを上記送信回路に接続し、受信時に上記
アンテナを上記受信回路に接続するアンテナスイッチ
と、少なくとも上記アンテナスイッチと上記送信回路と
の間の信号伝送線路に接続され、当該信号伝送線路を伝
搬する所定の高周波帯域の信号を反射させるフィルタ回
路とを有する。
め、本発明のアンテナ切り換え回路は、送信回路及び受
信回路によって一つのアンテナを共有し、送信または受
信のとき上記アンテナを上記送信回路または上記受信回
路に切り換えるアンテナ切り換え回路であって、送信時
に上記アンテナを上記送信回路に接続し、受信時に上記
アンテナを上記受信回路に接続するアンテナスイッチ
と、少なくとも上記アンテナスイッチと上記送信回路と
の間の信号伝送線路に接続され、当該信号伝送線路を伝
搬する所定の高周波帯域の信号を反射させるフィルタ回
路とを有する。
【０００９】また、本発明の通信装置は、送受信は一つ
のアンテナを共有して行う通信装置であって、上記アン
テナを用いて高周波信号を送信する送信回路と、上記ア
ンテナによって受信した信号を入力する受信回路と、上
記アンテナを上記送信回路または上記受信回路の何れか
に接続させるアンテナスイッチと、少なくとも上記アン
テナスイッチと上記送信受信回路との間の信号伝送線路
に接続され、当該信号伝送線路を伝搬する所定の周波数
帯域の高周波信号を反射させるフィルタ回路とを有す
る。
のアンテナを共有して行う通信装置であって、上記アン
テナを用いて高周波信号を送信する送信回路と、上記ア
ンテナによって受信した信号を入力する受信回路と、上
記アンテナを上記送信回路または上記受信回路の何れか
に接続させるアンテナスイッチと、少なくとも上記アン
テナスイッチと上記送信受信回路との間の信号伝送線路
に接続され、当該信号伝送線路を伝搬する所定の周波数
帯域の高周波信号を反射させるフィルタ回路とを有す
る。
【００１０】また、本発明では、好適には、上記送信回
路によって出力される送信信号に応じて、上記アンテナ
スイッチにおいて発生した高調波成分が上記アンテナと
上記送信回路に向かって伝搬され、上記送信回路に伝搬
される上記高調波成分が上記フィルタ回路によって反射
され、上記アンテナスイッチを通して上記アンテナに向
かって伝搬される。
路によって出力される送信信号に応じて、上記アンテナ
スイッチにおいて発生した高調波成分が上記アンテナと
上記送信回路に向かって伝搬され、上記送信回路に伝搬
される上記高調波成分が上記フィルタ回路によって反射
され、上記アンテナスイッチを通して上記アンテナに向
かって伝搬される。
【００１１】また、本発明では、好適には、上記フィル
タ回路によって反射される上記高調波成分の振幅は、上
記フィルタ回路の反射特性によって制御され、また、上
記フィルタ回路によって反射される上記高調波成分の位
相は、上記フィルタ回路と上記アンテナスイッチとの間
の信号伝送線路長によって制御される。
タ回路によって反射される上記高調波成分の振幅は、上
記フィルタ回路の反射特性によって制御され、また、上
記フィルタ回路によって反射される上記高調波成分の位
相は、上記フィルタ回路と上記アンテナスイッチとの間
の信号伝送線路長によって制御される。
【００１２】さらに、本発明では、好適には、上記アン
テナスイッチと上記アンテナ間の信号伝送線路における
上記アンテナスイッチから伝搬された高調波成分と上記
フィルタ回路によって反射された高調波成分の振幅がほ
ぼ同じく、位相が逆相となるように、上記フィルタ回路
の反射特性及び上記フィルタ回路と上記アンテナスイッ
チとの間の信号伝送線路長がそれぞれ制御される。
テナスイッチと上記アンテナ間の信号伝送線路における
上記アンテナスイッチから伝搬された高調波成分と上記
フィルタ回路によって反射された高調波成分の振幅がほ
ぼ同じく、位相が逆相となるように、上記フィルタ回路
の反射特性及び上記フィルタ回路と上記アンテナスイッ
チとの間の信号伝送線路長がそれぞれ制御される。
【００１３】本発明によれば、送受信回路によってアン
テナが共有される無線通信の端末機器などにおいて、ア
ンテナスイッチと送信回路との間の信号伝送線路に伝搬
される基本波を通過させ、アンテナスイッチによって生
じた基本波の高調波成分に対して高いインピーダンスを
示し、当該高調波信号を反射するフィルタ回路が設けら
れる。アンテナスイッチの線型歪みなどによって、例え
ば、送信時に送信回路からの送信信号に応じてアンテナ
スイッチによって高調波成分が発生され、アンテナ及び
送信回路に向かってそれぞれ伝搬される。アンテナスイ
ッチと送信回路との間の信号伝送線路上に設けられたフ
ィルタ回路によって送信回路に向かって伝搬された高調
波成分が反射され、再びアンテナスイッチに向かって伝
搬され、さらにアンテナスイッチを通してアンテナに向
かって伝搬される。
テナが共有される無線通信の端末機器などにおいて、ア
ンテナスイッチと送信回路との間の信号伝送線路に伝搬
される基本波を通過させ、アンテナスイッチによって生
じた基本波の高調波成分に対して高いインピーダンスを
示し、当該高調波信号を反射するフィルタ回路が設けら
れる。アンテナスイッチの線型歪みなどによって、例え
ば、送信時に送信回路からの送信信号に応じてアンテナ
スイッチによって高調波成分が発生され、アンテナ及び
送信回路に向かってそれぞれ伝搬される。アンテナスイ
ッチと送信回路との間の信号伝送線路上に設けられたフ
ィルタ回路によって送信回路に向かって伝搬された高調
波成分が反射され、再びアンテナスイッチに向かって伝
搬され、さらにアンテナスイッチを通してアンテナに向
かって伝搬される。
【００１４】フィルタ回路の反射特性、例えば、反射率
を制御し、さらに、フィルタ回路とアンテナスイッチ間
の信号伝送線路長を制御することによって、アンテナと
アンテナスイッチ間の信号伝送線路において、アンテナ
スイッチによって発生された高調波成分とフィルタ回路
によって反射された高調波成分の振幅がほぼ同じく、位
相が互いに逆相となるように制御されるので、当該信号
伝送線路上の高調波成分がほぼ除去されるので、アンテ
ナからの高調波信号の輻射量を抑制することが可能であ
る。
を制御し、さらに、フィルタ回路とアンテナスイッチ間
の信号伝送線路長を制御することによって、アンテナと
アンテナスイッチ間の信号伝送線路において、アンテナ
スイッチによって発生された高調波成分とフィルタ回路
によって反射された高調波成分の振幅がほぼ同じく、位
相が互いに逆相となるように制御されるので、当該信号
伝送線路上の高調波成分がほぼ除去されるので、アンテ
ナからの高調波信号の輻射量を抑制することが可能であ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るアンテナ切り
換え回路の一実施形態を示す回路図であり、アンテナ切
り換え回路を含む通信端末の一構成例を示す回路図であ
る。この通信端末において、アンテナ１０は、送信回路
３０及び受信回路４０によって共有されている。図示の
ように、アンテナスイッチ２０の端子ａ、即ち、信号出
力端子がアンテナ１０に接続され、その端子ｂは受信回
路３０に接続され、端子ｃは送信回路４０に接続されて
いる。本実施形態において、アンテナスイッチ２０と送
信回路４０との間に、フィルタ回路５０が設けられてい
る。
換え回路の一実施形態を示す回路図であり、アンテナ切
り換え回路を含む通信端末の一構成例を示す回路図であ
る。この通信端末において、アンテナ１０は、送信回路
３０及び受信回路４０によって共有されている。図示の
ように、アンテナスイッチ２０の端子ａ、即ち、信号出
力端子がアンテナ１０に接続され、その端子ｂは受信回
路３０に接続され、端子ｃは送信回路４０に接続されて
いる。本実施形態において、アンテナスイッチ２０と送
信回路４０との間に、フィルタ回路５０が設けられてい
る。
【００１６】アンテナスイッチ２０と送信回路３０及び
受信回路４０との間に、それぞれ所定の特性インピーダ
ンスをもつ信号伝送線路が接続されている。例えば、ア
ンテナスイッチの端子ｂと受信回路３０との間に、信号
伝送線路８０が接続され、アンテナスイッチ２０の端子
ｃとフィルタ回路５０の接続点ＮＤ１との間に、信号伝
送線路６０が接続され、さらにフィルタ回路５０の接続
点ＮＤ１と送信回路４０との間に信号伝送線路７０が接
続されている。これらの信号伝送線路の特性インピーダ
ンスは、例えば、５０Ωである。
受信回路４０との間に、それぞれ所定の特性インピーダ
ンスをもつ信号伝送線路が接続されている。例えば、ア
ンテナスイッチの端子ｂと受信回路３０との間に、信号
伝送線路８０が接続され、アンテナスイッチ２０の端子
ｃとフィルタ回路５０の接続点ＮＤ１との間に、信号伝
送線路６０が接続され、さらにフィルタ回路５０の接続
点ＮＤ１と送信回路４０との間に信号伝送線路７０が接
続されている。これらの信号伝送線路の特性インピーダ
ンスは、例えば、５０Ωである。
【００１７】アンテナ１０は、送受信回路によって共有
されている。即ち、送信するとき、送信回路４０によっ
て生成したＲＦ信号がアンテナ１０によって空中に電波
として放射され、受信するとき、空中を伝搬する電波に
よってアンテナ１０において高周波信号が励起され、当
該高周波信号は受信信号として受信回路３０に供給され
る。
されている。即ち、送信するとき、送信回路４０によっ
て生成したＲＦ信号がアンテナ１０によって空中に電波
として放射され、受信するとき、空中を伝搬する電波に
よってアンテナ１０において高周波信号が励起され、当
該高周波信号は受信信号として受信回路３０に供給され
る。
【００１８】アンテナスイッチ２０は、送受信動作に合
わせて、送信回路３０及び受信回路４０をそれぞれアン
テナ１０に接続する。送信するとき、アンテナスイッチ
２０は、端子ａと端子ｃを接続し、端子ａと端子ｂを切
り離す。このため、送信回路４０によって生成したＲＦ
信号がアンテナ１０に伝搬される。受信するとき、アン
テナスイッチ２０は、端子ａと端子ｂを接続し、端子ａ
と端子ｃを切り離す。このため、アンテナ１０に励起し
た高周波の受信信号が受信回路３０に伝搬される。
わせて、送信回路３０及び受信回路４０をそれぞれアン
テナ１０に接続する。送信するとき、アンテナスイッチ
２０は、端子ａと端子ｃを接続し、端子ａと端子ｂを切
り離す。このため、送信回路４０によって生成したＲＦ
信号がアンテナ１０に伝搬される。受信するとき、アン
テナスイッチ２０は、端子ａと端子ｂを接続し、端子ａ
と端子ｃを切り離す。このため、アンテナ１０に励起し
た高周波の受信信号が受信回路３０に伝搬される。
【００１９】アンテナスイッチ２０は、例えば、高周波
電界効果トランジスタ（以下、便宜上単に高周波ＦＥＴ
という）によって構成されている。図２は、アンテナス
イッチ２０の一構成例を示している。ここで、アンテナ
スイッチ２０は、主に二つの高周波ＦＥＴ ＳＴ１，Ｓ
Ｔ２によって構成されている。高周波ＦＥＴ ＳＴ１
は、端子ａと端子ｂとの間に接続され、高周波ＦＥＴＳ
Ｔ２は、端子ａと端子ｃとの間に接続されている。端子
ａは、アンテナ１０に接続され、端子ｂとｃはそれぞれ
受信回路３０及び送信回路４０に接続されている。
電界効果トランジスタ（以下、便宜上単に高周波ＦＥＴ
という）によって構成されている。図２は、アンテナス
イッチ２０の一構成例を示している。ここで、アンテナ
スイッチ２０は、主に二つの高周波ＦＥＴ ＳＴ１，Ｓ
Ｔ２によって構成されている。高周波ＦＥＴ ＳＴ１
は、端子ａと端子ｂとの間に接続され、高周波ＦＥＴＳ
Ｔ２は、端子ａと端子ｃとの間に接続されている。端子
ａは、アンテナ１０に接続され、端子ｂとｃはそれぞれ
受信回路３０及び送信回路４０に接続されている。
【００２０】高周波ＦＥＴ ＳＴ１のゲートに、抵抗素
子Ｒ１を介して制御信号Ｓ１が入力され、高周波ＦＥＴ
ＳＴ２のゲートに、抵抗素子Ｒ２を介して制御信号Ｓ
２が入力されている。抵抗素子Ｒ１とＲ２は、例えば数
十〜数百ｋΩの高抵抗値を持つ抵抗素子である。高周波
ＦＥＴ ＳＴ１とＳＴ２は、それぞれのゲートに印加さ
れる制御信号Ｓ１とＳ２に応じてオン／オフする。この
ため、制御信号Ｓ１とＳ２の信号レベルに応じて、端子
ａは端子ｂまたはｃの何れかに接続される。
子Ｒ１を介して制御信号Ｓ１が入力され、高周波ＦＥＴ
ＳＴ２のゲートに、抵抗素子Ｒ２を介して制御信号Ｓ
２が入力されている。抵抗素子Ｒ１とＲ２は、例えば数
十〜数百ｋΩの高抵抗値を持つ抵抗素子である。高周波
ＦＥＴ ＳＴ１とＳＴ２は、それぞれのゲートに印加さ
れる制御信号Ｓ１とＳ２に応じてオン／オフする。この
ため、制御信号Ｓ１とＳ２の信号レベルに応じて、端子
ａは端子ｂまたはｃの何れかに接続される。
【００２１】高周波ＦＥＴはオン状態にあるとき、ソー
スとドレイン間を例えば、わずか数Ωのオン抵抗によっ
て表すことができ、オフするとき、ソースとドレイン間
を、例えば、数百ｆＦの遮断容量によって表すことがで
きる。ゲートに高抵抗素子が接続された高周波ＦＥＴ
は、このようにオン状態とオフ状態で明確に抵抗性と容
量性を示すことから、準マイクロ波帯用スイッチ回路の
基本単位として優れた特性を持っている。このため、高
周波ＦＥＴは移動体通信の端末機器などに、アンテナス
イッチとして広く使用されている。
スとドレイン間を例えば、わずか数Ωのオン抵抗によっ
て表すことができ、オフするとき、ソースとドレイン間
を、例えば、数百ｆＦの遮断容量によって表すことがで
きる。ゲートに高抵抗素子が接続された高周波ＦＥＴ
は、このようにオン状態とオフ状態で明確に抵抗性と容
量性を示すことから、準マイクロ波帯用スイッチ回路の
基本単位として優れた特性を持っている。このため、高
周波ＦＥＴは移動体通信の端末機器などに、アンテナス
イッチとして広く使用されている。
【００２２】しかし、アンテナスイッチとして用いられ
た高周波ＦＥＴが大電力（大振幅）のＲＦ信号を扱い、
さらに携帯端末の低電源電圧化と相まって、高周波ＦＥ
Ｔの非線型特性が顕著に現れる。このため、ＦＥＴにＲ
Ｆ信号が加わると、そのゲートバイアス電圧がＲＦ信号
によって変調がかけられる。ＲＦ信号の振幅が大きいほ
どこの変調の度合いが大きくなり、ＦＥＴの出力信号が
歪み、高調波成分が発生してしまう。ＦＥＴの歪みを抑
制するために、例えば、複数段のＦＥＴを直列接続した
多段構成のスイッチ回路が用いられているが、完全に高
調波を抑制することが困難である。
た高周波ＦＥＴが大電力（大振幅）のＲＦ信号を扱い、
さらに携帯端末の低電源電圧化と相まって、高周波ＦＥ
Ｔの非線型特性が顕著に現れる。このため、ＦＥＴにＲ
Ｆ信号が加わると、そのゲートバイアス電圧がＲＦ信号
によって変調がかけられる。ＲＦ信号の振幅が大きいほ
どこの変調の度合いが大きくなり、ＦＥＴの出力信号が
歪み、高調波成分が発生してしまう。ＦＥＴの歪みを抑
制するために、例えば、複数段のＦＥＴを直列接続した
多段構成のスイッチ回路が用いられているが、完全に高
調波を抑制することが困難である。
【００２３】本実施形態では、図１に示すように、アン
テナスイッチ２０の構成を変更することなく、アンテナ
スイッチ２０と送信回路４０との間に、フィルタ回路５
０を設けて、当該フィルタ回路５０によってアンテナス
イッチ２０の端子ａ側への高調波信号の放出を抑制す
る。図１に示すように、フィルタ回路５０は、ノードＮ
Ｄ１と接地電位ＧＮＤとの間に直列接続されているキャ
パシタ５２とインダクタンス（インダクタンスコイル）
５４によって構成されている。キャパシタ５２とインダ
クタンス５４のそれぞれの値によって規定されたＬＣ定
数を適宜設定することによって、当該フィルタ回路５０
に、基本波を通過させ、高調波を反射する特性を付与す
ることができる。
テナスイッチ２０の構成を変更することなく、アンテナ
スイッチ２０と送信回路４０との間に、フィルタ回路５
０を設けて、当該フィルタ回路５０によってアンテナス
イッチ２０の端子ａ側への高調波信号の放出を抑制す
る。図１に示すように、フィルタ回路５０は、ノードＮ
Ｄ１と接地電位ＧＮＤとの間に直列接続されているキャ
パシタ５２とインダクタンス（インダクタンスコイル）
５４によって構成されている。キャパシタ５２とインダ
クタンス５４のそれぞれの値によって規定されたＬＣ定
数を適宜設定することによって、当該フィルタ回路５０
に、基本波を通過させ、高調波を反射する特性を付与す
ることができる。
【００２４】即ち、送信回路４０によって生成したＲＦ
信号がフィルタ回路５０によって減衰されることなくア
ンテナスイッチ２０に伝搬される。一方、アンテナスイ
ッチ２０において発生した高調波信号は、送信アンテナ
１０及び送信回路４０の両方向に向かって伝搬される。
送信回路４０にに向かって伝搬される高調波信号は、フ
ィルタ回路５０と伝送線路との接続ノードＮＤ１におい
て反射され、アンテナスイッチ２０に向かって伝搬され
る。
信号がフィルタ回路５０によって減衰されることなくア
ンテナスイッチ２０に伝搬される。一方、アンテナスイ
ッチ２０において発生した高調波信号は、送信アンテナ
１０及び送信回路４０の両方向に向かって伝搬される。
送信回路４０にに向かって伝搬される高調波信号は、フ
ィルタ回路５０と伝送線路との接続ノードＮＤ１におい
て反射され、アンテナスイッチ２０に向かって伝搬され
る。
【００２５】以下、図３を参照しつつ、本実施形態にお
ける高調波成分の抑制についてさらに詳細に説明する。
図３は、図１の回路を簡略化したものである。図示のよ
うに、アンテナスイッチ２０と送信回路４０との間の伝
送線路上のノードＮＤ１に直列接続されているキャパシ
タ５２とインダクタンス５４からなるフィルタ回路５０
が接続されている。
ける高調波成分の抑制についてさらに詳細に説明する。
図３は、図１の回路を簡略化したものである。図示のよ
うに、アンテナスイッチ２０と送信回路４０との間の伝
送線路上のノードＮＤ１に直列接続されているキャパシ
タ５２とインダクタンス５４からなるフィルタ回路５０
が接続されている。
【００２６】上述したように、送信するとき、送信回路
４０によって生成したＲＦ信号がアンテナスイッチ２０
に伝搬される。アンテナスイッチ２０の非線形特性によ
って、ＲＦ信号の高調波成分、例えば、その２次高調
波、３次高調波が発生する。図３において、波形Ａはア
ンテナスイッチ２０からアンテナ１０に向かって放出さ
れた高調波信号、波形Ｂは、アンテナスイッチ２０から
送信回路４０に向かって放出された高調波信号を示して
いる。なお、ここで、高調波成分は、２次高調波または
３次高調波を特に限定せず、一般的に高調波と表記す
る。なお、アンテナ１０とアンテナスイッチ２０、アン
テナスイッチ２０と送受信回路との間にの信号伝送線路
において、高調波成分以外に基本波が伝搬されている。
ただし、図３では、基本波の波形が省略され、問題とな
る高調波成分の波形のみを示している。
４０によって生成したＲＦ信号がアンテナスイッチ２０
に伝搬される。アンテナスイッチ２０の非線形特性によ
って、ＲＦ信号の高調波成分、例えば、その２次高調
波、３次高調波が発生する。図３において、波形Ａはア
ンテナスイッチ２０からアンテナ１０に向かって放出さ
れた高調波信号、波形Ｂは、アンテナスイッチ２０から
送信回路４０に向かって放出された高調波信号を示して
いる。なお、ここで、高調波成分は、２次高調波または
３次高調波を特に限定せず、一般的に高調波と表記す
る。なお、アンテナ１０とアンテナスイッチ２０、アン
テナスイッチ２０と送受信回路との間にの信号伝送線路
において、高調波成分以外に基本波が伝搬されている。
ただし、図３では、基本波の波形が省略され、問題とな
る高調波成分の波形のみを示している。
【００２７】フィルタ回路５０は、アンテナスイッチ２
０から伝搬されてた高調波信号を反射するので、図３に
示すように、ノードＮＤ１において、入射される高調波
信号Ｂが反射され、所定の位相、振幅を持つ反射信号Ｄ
がアンテナスイッチ２０に向かって伝搬される。そし
て、この高調波信号Ｄがアンテナスイッチ２０を通し
て、アンテナ１０に向かって伝搬される。即ち、図３に
示すように、アンテナ１０とアンテナスイッチ２０との
間にの信号線上に、アンテナスイッチ２０からアンテナ
１０に向かって放出された高調波信号Ａと、フィルタ回
路５０において反射された高調波信号Ｄがアンテナスイ
ッチ２０を通過して、アンテナ１０に向かって伝搬され
る高調波信号Ｃの二つの高調波成分が伝搬される。
０から伝搬されてた高調波信号を反射するので、図３に
示すように、ノードＮＤ１において、入射される高調波
信号Ｂが反射され、所定の位相、振幅を持つ反射信号Ｄ
がアンテナスイッチ２０に向かって伝搬される。そし
て、この高調波信号Ｄがアンテナスイッチ２０を通し
て、アンテナ１０に向かって伝搬される。即ち、図３に
示すように、アンテナ１０とアンテナスイッチ２０との
間にの信号線上に、アンテナスイッチ２０からアンテナ
１０に向かって放出された高調波信号Ａと、フィルタ回
路５０において反射された高調波信号Ｄがアンテナスイ
ッチ２０を通過して、アンテナ１０に向かって伝搬され
る高調波信号Ｃの二つの高調波成分が伝搬される。
【００２８】本実施形態において、反射された高調波信
号Ｃの振幅及び波形を制御することによって、アンテナ
１０とアンテナスイッチ２０との間の信号伝送線路上の
高調波成分ＡとＣを互いに相殺させる。即ち、反射され
た高調波成分Ｃの振幅を高調波成分Ａの振幅と同じく、
位相が逆相するように制御することによって、高調波信
号ＡとＣが相殺し、アンテナ１０とアンテナスイッチ２
０との間の信号伝送線路上の高調波成分を除去すること
ができる。
号Ｃの振幅及び波形を制御することによって、アンテナ
１０とアンテナスイッチ２０との間の信号伝送線路上の
高調波成分ＡとＣを互いに相殺させる。即ち、反射され
た高調波成分Ｃの振幅を高調波成分Ａの振幅と同じく、
位相が逆相するように制御することによって、高調波信
号ＡとＣが相殺し、アンテナ１０とアンテナスイッチ２
０との間の信号伝送線路上の高調波成分を除去すること
ができる。
【００２９】フィルタ回路５０において、キャパシタ５
２とインダクタンス５４によって決定されたＬＣ定数で
高調波信号の反射率が制御される。即ち、抑制すべき高
調波成分の周波数に応じて、キャパシタ５２とインダク
タンス５４のそれぞれの値を制御することによって、フ
ィルタ回路５０の反射率を制御できるので、ノードＮＤ
１において反射される高調波成分Ｄ及びアンテナスイッ
チ２０を通過したあとの高調波成分の振幅が制御され
る。さらに、フィルタ回路５０の接続点、即ち、ノード
ＮＤ１とアンテナスイッチ２０との間の信号伝送線路の
長さを制御することによって、アンテナスイッチ２０を
通過したあとの高調波成分Ｃの位相を制御することがで
きる。
２とインダクタンス５４によって決定されたＬＣ定数で
高調波信号の反射率が制御される。即ち、抑制すべき高
調波成分の周波数に応じて、キャパシタ５２とインダク
タンス５４のそれぞれの値を制御することによって、フ
ィルタ回路５０の反射率を制御できるので、ノードＮＤ
１において反射される高調波成分Ｄ及びアンテナスイッ
チ２０を通過したあとの高調波成分の振幅が制御され
る。さらに、フィルタ回路５０の接続点、即ち、ノード
ＮＤ１とアンテナスイッチ２０との間の信号伝送線路の
長さを制御することによって、アンテナスイッチ２０を
通過したあとの高調波成分Ｃの位相を制御することがで
きる。
【００３０】このように、抑制すべき高調波成分の周波
数に応じて、フィルタ回路５０を構成するキャパシタ５
２及びインダクタンス５４のそれぞれの値を適宜に設定
し、さらに、フィルタ回路５０が伝送線路との接続点で
あるノードＮＤ１とアンテナスイッチ２０との間の伝送
線路長を制御することによって、アンテナスイッチ２０
を通過してアンテナ１０に向かって伝搬される高調波の
反射信号の振幅及び位相を適宜に制御できるので、アン
テナ１０とアンテナスイッチ２０との間の信号伝送線路
における高調波成分ＡとＣを互いに相殺させることがで
きる。また、フィルタ回路５０を接続することによっ
て、アンテナスイッチ２０から見た送信回路４０側の高
調波成分に対するインピーダンスは固定されるため、ア
ンテナスイッチ２０の信号入力端子、即ち、端子ｃに接
続される送信回路４０のインピーダンスやこの間の信号
伝送線路の引回しに影響されることなく、高調波を常に
抑制された状態に保つことが可能である。
数に応じて、フィルタ回路５０を構成するキャパシタ５
２及びインダクタンス５４のそれぞれの値を適宜に設定
し、さらに、フィルタ回路５０が伝送線路との接続点で
あるノードＮＤ１とアンテナスイッチ２０との間の伝送
線路長を制御することによって、アンテナスイッチ２０
を通過してアンテナ１０に向かって伝搬される高調波の
反射信号の振幅及び位相を適宜に制御できるので、アン
テナ１０とアンテナスイッチ２０との間の信号伝送線路
における高調波成分ＡとＣを互いに相殺させることがで
きる。また、フィルタ回路５０を接続することによっ
て、アンテナスイッチ２０から見た送信回路４０側の高
調波成分に対するインピーダンスは固定されるため、ア
ンテナスイッチ２０の信号入力端子、即ち、端子ｃに接
続される送信回路４０のインピーダンスやこの間の信号
伝送線路の引回しに影響されることなく、高調波を常に
抑制された状態に保つことが可能である。
【００３１】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、アンテナスイッチ２０と送信回路４０との間の信号
伝送線路にフィルタ回路５０を接続し、当該フィルタ回
路５０は、基本波を通過させ、高調波成分に対して高い
インピーダンスを示し、それを反射する特性を有する。
アンテナスイッチ２０の線型歪みによって送信回路４０
からの送信信号に応じて高調波成分が発生し、当該高調
波成分がアンテナ１０及び送信回路４０に向かって伝搬
される。送信回路４０に向かって伝搬される高調波成分
がフィルタ回路５０の接続点５０において反射され、反
射信号がアンテナスイッチ２０を通してアンテナ１０に
向かって伝搬される。フィルタ回路５０の反射特性及び
その接続点ＮＤ１とアンテナスイッチ２０との間の信号
伝送線路長を適宜制御することによって、アンテナスイ
ッチ２０とアンテナ１０との間の伝送線路上の高調波成
分が互い相殺し、高調波成分を抑制でき、アンテナ１０
からの高調波成分の放射量を低減できる。
ば、アンテナスイッチ２０と送信回路４０との間の信号
伝送線路にフィルタ回路５０を接続し、当該フィルタ回
路５０は、基本波を通過させ、高調波成分に対して高い
インピーダンスを示し、それを反射する特性を有する。
アンテナスイッチ２０の線型歪みによって送信回路４０
からの送信信号に応じて高調波成分が発生し、当該高調
波成分がアンテナ１０及び送信回路４０に向かって伝搬
される。送信回路４０に向かって伝搬される高調波成分
がフィルタ回路５０の接続点５０において反射され、反
射信号がアンテナスイッチ２０を通してアンテナ１０に
向かって伝搬される。フィルタ回路５０の反射特性及び
その接続点ＮＤ１とアンテナスイッチ２０との間の信号
伝送線路長を適宜制御することによって、アンテナスイ
ッチ２０とアンテナ１０との間の伝送線路上の高調波成
分が互い相殺し、高調波成分を抑制でき、アンテナ１０
からの高調波成分の放射量を低減できる。
【００３２】なお、以上の説明では、フィルタ回路５０
は、直列接続されているキャパシタ５２とインダクタン
ス５４によって構成されているが、本発明においてフィ
ルタ回路の構成は特に限定されるものではなく、例え
ば、基本波を通過させ、高調波成分に対して一定の反射
率をもって反射するフィルタ回路であればよい。
は、直列接続されているキャパシタ５２とインダクタン
ス５４によって構成されているが、本発明においてフィ
ルタ回路の構成は特に限定されるものではなく、例え
ば、基本波を通過させ、高調波成分に対して一定の反射
率をもって反射するフィルタ回路であればよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
切り換え回路及び通信装置によれば、アンテナとアンテ
ナスイッチとの間の信号伝送線路上の高調波成分を相殺
させ、アンテナからの高調波成分の放射を抑制できる。
さらに、本発明によれば、アンテナスイッチから見た送
信回路側の高調波信号に対するインピーダンスが固定さ
れるため、アンテナスイッチの信号入力側に接続される
回路のインピーダンスやこの間の信号伝送線路の引回し
に影響されることなく、高調波を常に抑制された状態に
保つことができる利点がある。
切り換え回路及び通信装置によれば、アンテナとアンテ
ナスイッチとの間の信号伝送線路上の高調波成分を相殺
させ、アンテナからの高調波成分の放射を抑制できる。
さらに、本発明によれば、アンテナスイッチから見た送
信回路側の高調波信号に対するインピーダンスが固定さ
れるため、アンテナスイッチの信号入力側に接続される
回路のインピーダンスやこの間の信号伝送線路の引回し
に影響されることなく、高調波を常に抑制された状態に
保つことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアンテナ切り換え回路の一実施形
態を示す回路図である。
態を示す回路図である。
【図２】アンテナスイッチの一構成例を示す回路図であ
る。
る。
【図３】本発明における高調波信号抑制の原理を説明す
るための図である。
るための図である。
【符号の説明】 １０…アンテナ、 ２０…アンテナスイッチ、 ３０…受信回路、 ４０…送信回路、 ５０…フィルタ回路、 ５２…キャパシタ、５４…インダクタンス、 ６０，７０，８０…信号伝送線路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K011 DA02 DA21 DA27 GA05 JA01 KA05 KA08 5K060 BB05 CC04 CC12 DD04 HH11 HH39 JJ02 JJ03 JJ04 JJ23
Claims (9)
- 【請求項１】送信回路及び受信回路によって一つのアン
テナを共有し、送信または受信のとき上記アンテナを上
記送信回路または上記受信回路に切り換えるアンテナ切
り換え回路であって、 送信時に上記アンテナを上記送信回路に接続し、受信時
に上記アンテナを上記受信回路に接続するアンテナスイ
ッチと、 少なくとも上記アンテナスイッチと上記送信回路との間
の信号伝送線路に接続され、当該信号伝送線路を伝搬す
る所定の高周波帯域の信号を反射させるフィルタ回路と
を有するアンテナ切り換え回路。 - 【請求項２】上記フィルタ回路は、上記高周波帯域の信
号に対して、高いインピーダンス特性を有する請求項１
記載のアンテナ切り換え回路。 - 【請求項３】送受信は一つのアンテナを共有して行う通
信装置であって、 上記アンテナを用いて高周波信号を送信する送信回路
と、 上記アンテナによって電波信号を受信する受信回路と、 送信時に上記アンテナを上記送信回路に接続し、受信時
に上記アンテナを上記受信回路に接続するアンテナスイ
ッチと、 少なくとも上記アンテナスイッチと上記送信回路との間
の信号伝送線路に接続され、当該信号伝送線路を伝搬す
る所定の高周波帯域の信号を反射させるフィルタ回路と
を有する通信装置。 - 【請求項４】上記送信回路によって出力される送信信号
に応じて、上記アンテナスイッチにおいて発生した高調
波成分が上記アンテナと上記送信回路両方に向かって伝
搬され、 上記フィルタ回路は、上記送信回路に向かって伝搬され
る上記高調波成分を反射し、反射信号を上記アンテナス
イッチを通して上記アンテナに向かって伝搬させる請求
項３記載の通信装置。 - 【請求項５】上記フィルタ回路によって反射される上記
高調波成分の振幅は、上記フィルタ回路の反射特性によ
って制御される請求項４記載の通信装置。 - 【請求項６】上記フィルタ回路によって反射される上記
高調波成分の位相は、上記フィルタ回路と上記アンテナ
スイッチとの間の信号伝送線路長によって制御される請
求項４記載の通信装置。 - 【請求項７】上記アンテナスイッチと上記アンテナ間の
信号伝送線路における上記アンテナスイッチから伝搬さ
れた高調波成分と上記フィルタ回路によって反射された
高調波成分の振幅がほぼ同じく、位相が逆相となるよう
に、上記フィルタ回路の反射特性及び上記フィルタ回路
と上記アンテナスイッチとの間の信号伝送線路長がそれ
ぞれ制御される請求項４記載の通信装置。 - 【請求項８】上記フィルタ回路は、上記アンテナスイッ
チと上記送信回路間の信号伝送線路上の所定の接続点と
基準電位間に直列に接続されているキャパシタとインダ
クタンスによって構成されている請求項３記載の通信装
置。 - 【請求項９】上記フィルタ回路の反射特性は、上記フィ
ルタ回路を構成する上記キャパシタとインダクタンスの
値によって制御される請求項８記載の通信装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26073499A JP4207328B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | アンテナ切り換え回路及びそれを用いた通信装置 |
| US09/660,399 US6704550B1 (en) | 1999-09-14 | 2000-09-12 | Antenna switching circuit and communication system using the same |
| NO20004566A NO323219B1 (no) | 1999-09-14 | 2000-09-13 | Antennesvitsjkrets og kommunikasjonssystem med samme |
| DE60033995T DE60033995T2 (de) | 1999-09-14 | 2000-09-14 | Schaltung zur Antennenumschaltung und ein entsprechendes Kommunikationssystem |
| EP00402539A EP1085667B1 (en) | 1999-09-14 | 2000-09-14 | Antenna switching circuit and corresponding communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26073499A JP4207328B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | アンテナ切り換え回路及びそれを用いた通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001086026A true JP2001086026A (ja) | 2001-03-30 |
| JP4207328B2 JP4207328B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
ID=17352019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26073499A Expired - Lifetime JP4207328B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | アンテナ切り換え回路及びそれを用いた通信装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6704550B1 (ja) |
| EP (1) | EP1085667B1 (ja) |
| JP (1) | JP4207328B2 (ja) |
| DE (1) | DE60033995T2 (ja) |
| NO (1) | NO323219B1 (ja) |
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| WO2012153800A1 (ja) * | 2011-05-12 | 2012-11-15 | 株式会社村田製作所 | 高周波スイッチモジュール及び無線通信装置 |
| WO2014109111A1 (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-17 | 株式会社村田製作所 | 高周波スイッチモジュール |
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