JP2001292004A - Antenna multicoupler and wireless communication unit - Google Patents
Antenna multicoupler and wireless communication unitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一つのアンテナを
送信にも受信にも使用可能とするアンテナ共用器に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna duplexer which can use one antenna for both transmission and reception.
【０００２】[0002]
文献１：特開昭５９−２３２号公報（空中線共用器） 文献２：特開昭４８−３３７５３号公報（送信受信共用
アンテナシステム） 携帯電話機その他の無線通信機では、電話機本体に搭載
された１つのアンテナを送信と受信に共用する構成が採
られている。かかるアンテナの共用を可能とするのがア
ンテナ共用器であり、従来、図２や図３に示す構成のも
のが用いられている。ここで、図２は文献１のアンテナ
共用器の例であり、図３は文献２のアンテナ共用器の例
である。Literature 1: JP-A-59-232 (antenna duplexer) Literature 2: JP-A-48-33753 (antenna system for transmission and reception) In mobile phones and other wireless communication devices, 1 is mounted on the phone body. A configuration is adopted in which one antenna is shared for transmission and reception. An antenna duplexer enables such antennas to be shared, and conventionally, the configuration shown in FIGS. 2 and 3 is used. Here, FIG. 2 is an example of the antenna duplexer of Document 1, and FIG. 3 is an example of the antenna duplexer of Document 2.
【０００３】従来例を簡単に説明する。図２に示すアン
テナ共用器は、送信機２からアンテナ４へ送信された送
信信号がサーキュレータ１を介して受信機３に混入する
のを抑圧するため、送信用の給電線と受信用の給電線の
間に等化器８を配置し、サーキュレータ１を介して混入
する信号成分と同振幅逆位相の信号を発生させ、発生さ
れた信号で混入信号を打ち消す構成を採る。他方、図３
に示すアンテナ共用器は、送信用の給電線と受信用の給
電線相互間を方向性結合器２７、２８を介して浅く結合
し、サーキュレータ２６を介して回り込んでくる送信信
号（実線）を同振幅逆位相の干渉波（破線）で打ち消す
構成を採る。[0003] A conventional example will be briefly described. The antenna duplexer shown in FIG. 2 suppresses a transmission signal transmitted from the transmitter 2 to the antenna 4 from being mixed into the receiver 3 via the circulator 1, so that a transmission feed line and a reception feed line are used. , A signal component having the same amplitude and opposite phase as the signal component mixed through the circulator 1 is generated, and the mixed signal is canceled by the generated signal. On the other hand, FIG.
The antenna duplexer shown in FIG. 3 couples a transmission signal (solid line) that is shallowly coupled between a transmission feed line and a reception feed line via directional couplers 27 and 28 and wraps around via a circulator 26. A configuration is adopted in which the interference wave (broken line) having the same amplitude and opposite phase cancels out.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
技術には、以下に示すような技術課題が存在する。However, the above-mentioned prior art has the following technical problems.
【０００５】回路規模が非常に大きくなる。このた
め、装置の大型化を避け得ない。[0005] The circuit scale becomes very large. For this reason, an increase in the size of the apparatus cannot be avoided.
【０００６】フィルタ等の特性変化の影響を受け易
い。例えば、温度変動等の環境変化に敏感に反応するた
め、特性が安定しない。[0006] The filter is easily affected by a change in characteristics of the filter and the like. For example, the characteristics are unstable because they are sensitive to environmental changes such as temperature fluctuations.
【０００７】本発明は以上の課題を考慮してなされたも
ので、上述の技術課題を解決し、送信信号のアンテナ端
からの反射波と、送信信号のサーキュレータを介する漏
洩波が受信系に混入しないように抑圧できるアンテナ共
用器の提案を目的とする。The present invention has been made in consideration of the above problems, and solves the above-mentioned technical problems. A reflected wave of a transmission signal from an antenna end and a leakage wave of the transmission signal via a circulator are mixed in a receiving system. The purpose of the present invention is to propose an antenna duplexer that can be suppressed so as not to be out of order.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】（Ａ）かかる課題を解決
するため第１の発明においては、一つのアンテナを送信
系と受信系で共用するためのアンテナ共用器において、
以下の構成を備えるようにする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an antenna duplexer for sharing one antenna between a transmitting system and a receiving system.
The following configuration is provided.
【０００９】すなわち、(1) 送信装置からの送信信号を
入力する第１の端子と、アンテナからの受信信号を入力
し、アンテナヘの送信信号を出力する第２の端子と、受
信装置へ受信信号を出力する第３の端子とを有し、第１
の端子から第３の端子との間にアイソレーションが存在
するサーキュレータと、(2) サーキュレータの第２の端
子とアンテナの給電線端子との間に設けられ、反射の位
相や大きさを可変できる定在波調整器とを備えるように
する。さらに、定在波調整器は、第３の端子に混入する
アンテナからの送信信号の反射波と第１の端子からの送
信信号の漏洩波の双方が抑圧されるように調整する。That is, (1) a first terminal for inputting a transmission signal from the transmission device, a second terminal for inputting a reception signal from the antenna and outputting a transmission signal to the antenna, and a reception signal for the reception device. And a third terminal for outputting
And (2) provided between the second terminal of the circulator and the feeder terminal of the antenna, and can vary the phase and magnitude of reflection. A standing wave adjuster is provided. Further, the standing wave adjuster adjusts both the reflected wave of the transmission signal from the antenna mixed into the third terminal and the leaky wave of the transmission signal from the first terminal.
【００１０】かかる構成とすることにより、送信装置か
らサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信
号成分だけでなく、アンテナ端で反射されサーキュレー
タを介して受信装置側に混入する送信信号成分をも抑圧
することができ、かつ、小型化が容易で温度変動等に対
しても安定なアンテナ共用器を実現できる。[0010] With this configuration, not only the transmission signal component that enters the receiving device side from the transmitting device via the circulator but also the transmission signal component that is reflected at the antenna end and enters the receiving device side via the circulator. An antenna duplexer that can be suppressed, can be easily miniaturized, and is stable against temperature fluctuations and the like can be realized.
【００１１】（Ｂ）また、第２の発明においては、一つ
のアンテナを送信系と受信系で共用するためのアンテナ
共用器において、以下の構成を備えるようにする。(B) In the second invention, an antenna duplexer for sharing one antenna between a transmission system and a reception system has the following configuration.
【００１２】すなわち、(1) 送信装置からの送信信号を
入力する第１の端子と、アンテナからの受信信号を入力
し、アンテナヘの送信信号を出力する第２の端子と、受
信装置へ受信信号を出力する第３の端子とを有し、第１
の端子から第３の端子との間にアイソレーションが存在
するサーキュレータと、(2) アンテナの給電線端子の近
傍に設けられ、反射波の位相や大きさを可変できる第１
の定在波調整器と、(3) サーキュレータの第２の端子と
上記第１の定在波調整器との間に設けられ、反射波の位
相や大きさを可変できる第２の定在波調整器とを備える
ようにする。さらに、第１の定在波調整器は、アンテナ
からの送信信号の反射波を減少するように調整し、第２
の定在波調整器は、第３の端子に混入するアンテナから
の送信信号の反射波と第１の端子からの送信信号の漏洩
波の双方が抑圧されるように調整する。That is, (1) a first terminal for inputting a transmission signal from the transmission device, a second terminal for inputting a reception signal from the antenna and outputting a transmission signal to the antenna, and a reception signal for the reception device. And a third terminal for outputting
And (2) a first circulator provided near the feeder terminal of the antenna and capable of varying the phase and magnitude of the reflected wave.
And (3) a second standing wave provided between the second terminal of the circulator and the first standing wave adjuster and capable of changing the phase and magnitude of the reflected wave. An adjuster is provided. Further, the first standing wave adjuster adjusts the reflected wave of the transmission signal from the antenna so as to reduce the reflected wave.
Of the standing wave adjuster adjusts both the reflected wave of the transmission signal from the antenna mixed into the third terminal and the leakage wave of the transmission signal from the first terminal.
【００１３】かかる構成とすることにより、送信装置か
らサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信
号成分だけでなく、アンテナ端で反射されサーキュレー
タを介して受信装置側に混入する送信信号成分をも抑圧
することができ、かつ、小型化が容易で温度変動等に対
しても安定なアンテナ共用器を実現できる。また、定在
波調整器を第１及び第２の２つの定在波調整器に分割す
ることにより、アンテナとサーキュレータの間の電気長
を長くしなければならない場合でも、１つの定在波調整
器だけでは抑圧できないアンテナ端からの反射波の影響
を低減できる。[0013] With this configuration, not only the transmission signal component that enters the receiving device side from the transmitting device via the circulator but also the transmission signal component that is reflected at the antenna end and enters the receiving device side via the circulator. An antenna duplexer that can be suppressed, can be easily miniaturized, and is stable against temperature fluctuations and the like can be realized. Further, by dividing the standing wave adjuster into the first and second standing wave adjusters, even when the electrical length between the antenna and the circulator must be increased, one standing wave adjuster can be used. The effect of the reflected wave from the antenna end, which cannot be suppressed by the antenna alone, can be reduced.
【００１４】（Ｃ）また、第３の発明においては、第１
又は２の発明に記載のアンテナ共用器を送信装置と、受
信装置と、アンテナとの間に設ける。かかる構成によ
り、小型で温度変動等に対しても安定な無線通信機を実
現できる。(C) In the third invention, the first invention
Alternatively, the duplexer according to the second aspect is provided between the transmitting device, the receiving device, and the antenna. With this configuration, it is possible to realize a wireless communication device that is small and stable against temperature fluctuations and the like.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明に係るアンテナ共用器及び無線通信機の第
１の実施形態を説明する。図１に、アンテナ共用器の搭
載される無線通信機の全体構成を示す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (A) First Embodiment A first embodiment of an antenna duplexer and a radio communication device according to the present invention will be described below. FIG. 1 shows the overall configuration of a wireless communication device equipped with an antenna duplexer.
【００１６】なお、図１では無線通信に関与する機能ブ
ロックのみを表すこととし、その他の機能ブロックにつ
いては記載を省略している。従って、無線通信機が通信
用のアンテナを備える情報通信端末であれば、図示され
ている機能ブロックの他に、液晶表示装置やキーボード
等の入力装置が設けられることになるし、携帯電話機で
あれば液晶表示部や操作ボタン等が設けられることにな
る。In FIG. 1, only functional blocks involved in wireless communication are shown, and other functional blocks are omitted. Therefore, if the wireless communication device is an information communication terminal provided with a communication antenna, an input device such as a liquid crystal display device or a keyboard is provided in addition to the illustrated functional blocks, and a mobile phone can be used. For example, a liquid crystal display, operation buttons, and the like are provided.
【００１７】図１の説明に戻る。無線通信機は、アンテ
ナ共用器５１と、送信装置５２と、送信フィルタ５３
と、アンテナ５４と、受信装置５５と、受信フィルタ５
６とからなる。このうち送信フィルタ５３は、送信電波
のうち不要な側波成分を抑圧するために設けられている
フィルタである。また、受信フィルタ５６は、受信信号
のうち希望する電波のみを通過させるために設けられて
いるフィルタである。Returning to the description of FIG. The wireless communication device includes an antenna sharing device 51, a transmission device 52, a transmission filter 53
, Antenna 54, receiving device 55, receiving filter 5
6 Among them, the transmission filter 53 is a filter provided for suppressing unnecessary side wave components in the transmission radio wave. The receiving filter 56 is a filter provided to pass only a desired radio wave of the received signal.
【００１８】一方、本願実施形態の特徴部分であるアン
テナ共用器５１は、サーキュレータ５１Ａと定在波調整
器５１Ｂとからなる。On the other hand, the antenna duplexer 51, which is a feature of the present embodiment, includes a circulator 51A and a standing wave adjuster 51B.
【００１９】ここで、サーキュレータ５１Ａは、送信装
置５２からの送信信号を入力する第１の端子ａと、アン
テナ５４に対しては送信信号を出力し、アンテナ５４か
らは受信信号を入力する第２の端子ｂと、受信装置５５
へ受信信号を出力する第３の端子ｃとを有する非可逆回
路である。Here, circulator 51A has a first terminal a for inputting a transmission signal from transmission device 52, and a second terminal for outputting a transmission signal to antenna 54 and a reception signal from antenna 54. Terminal b and the receiving device 55
And a third terminal c for outputting the received signal to the non-reciprocal circuit.
【００２０】なお、このサーキュレータ５１Ａは、第１
の端子ａに入力された電波については第３の端子ｃに現
れないようにするアイソレータとして機能する。ただ
し、従来から問題となっているようにマイクロ波帯の信
号に対してはアイソレータとしての機能に限界があり、
実際には送信系から受信系に漏洩波Ｙk が混入される。The circulator 51A has a first
Function as an isolator that prevents radio waves input to the terminal a of the third terminal from appearing at the third terminal c. However, as a conventional problem, there is a limit to the function as an isolator for microwave band signals,
Actually, a leaky wave Yk is mixed from the transmission system to the reception system.
【００２１】定在波調整器５１Ｂは、本実施形態に特有
の構成部分であり、サーキュレータ５１Ａの第２の端子
ｂとアンテナ５４の給電線端子間に設けられる。なお、
定在波調整器５１Ｂは任意のインピーダンスを発生する
ものであり、インピーダンスを調整することにより、こ
の調整器固有の反射波によってアンテナ端における反射
波と漏洩波を打ち消すことができるようにする。The standing wave adjuster 51B is a component unique to the present embodiment, and is provided between the second terminal b of the circulator 51A and the feed line terminal of the antenna 54. In addition,
The standing wave adjuster 51B generates an arbitrary impedance. By adjusting the impedance, the reflected wave and the leaky wave at the antenna end can be canceled by the reflected wave unique to the adjuster.
【００２２】以下、かかる構成のアンテナ共用器５１を
搭載する無線通信機の送受信動作を説明する。まず、基
本動作から説明する。送信装置５２からの送信信号は、
送信フィルタ５３を介してサーキュレータ５１Ａの第１
の端子ａに入力される。この送信信号は、サーキュレー
タ５１Ａの第２の端子ｂより定在波調整器５１Ｂを通っ
てアンテナ５４に供給される。一方、アンテナ５４で受
信された受信信号は、定在波調整器５１Ｂを通ってサー
キュレータ５１Ａの端子ｂに入力される。入力された受
信信号は、サーキュレータ５１Ａの第３の端子ｃより受
信フィルタ５６に導かれ、その後、受信装置５５へと入
力される。The transmission / reception operation of the wireless communication device equipped with the antenna duplexer 51 having the above configuration will be described below. First, the basic operation will be described. The transmission signal from the transmission device 52 is
The first of the circulators 51A via the transmission filter 53
Is input to the terminal a. This transmission signal is supplied to the antenna 54 from the second terminal b of the circulator 51A through the standing wave adjuster 51B. On the other hand, the received signal received by the antenna 54 is input to the terminal b of the circulator 51A through the standing wave adjuster 51B. The input reception signal is guided to the reception filter 56 from the third terminal c of the circulator 51A, and then input to the reception device 55.
【００２３】以上がアンテナ共用器５１が想定する最も
基本的な動作である。次に、本実施形態のアンテナ共用
器５１に特有の動作を説明する。一般に、サーキュレー
タ５１Ａは、送信系から受信系に混入する送信信号成分
を小さくするものの、全く無くすことはできない。この
ため、サーキュレータ５１Ａの第３の端子ｃには、送信
系から受信系に漏洩波が混入するのを避け得ない。The above is the most basic operation assumed by the antenna duplexer 51. Next, an operation unique to the antenna duplexer 51 of the present embodiment will be described. In general, the circulator 51A reduces transmission signal components mixed from the transmission system into the reception system, but cannot eliminate it at all. For this reason, it is unavoidable that a leaky wave is mixed into the third terminal c of the circulator 51A from the transmission system to the reception system.
【００２４】同様に、アンテナ５４はそれ自身で反射さ
れる送信信号成分を小さくするよう設計されているがや
はり全く無くすることはできない。このため、サーキュ
レータ５１Ａの第３の端子ｃには、アンテナ端から受信
系に向けて反射波が混入するのを避け得ない。Similarly, the antenna 54 is designed to reduce the transmitted signal component reflected by itself, but cannot be eliminated at all. Therefore, it is unavoidable that a reflected wave is mixed into the third terminal c of the circulator 51A from the antenna end toward the receiving system.
【００２５】そこで機能するのが定在波調整器５１Ｂで
ある。定在波調整器５１Ｂは、前述のように任意のイン
ピーダンスを発生することができ、反射波の位相や振幅
を変えることができる。実現方法には幾つかの方法が考
えられるが、本実施形態では、位相や反射の大きさを変
えるため、線路上に適当な間隔をとって３個の可変長ス
タブを設けたものを用いる。ここでは、３個のスタブの
間隔を波長の１／６づつとする。The functioning is the standing wave adjuster 51B. The standing wave adjuster 51B can generate an arbitrary impedance as described above, and can change the phase and amplitude of the reflected wave. Although several methods are conceivable as an implementation method, in the present embodiment, in order to change the phase and the magnitude of reflection, a method in which three variable length stubs are provided at appropriate intervals on a line is used. Here, the interval between the three stubs is set to 1/6 of the wavelength.
【００２６】もっとも、スタブの個数は３個に限るもの
ではなく、２個でも４個以上でも良い。一般的には数を
増やすほど調整は容易となる。また、スタブは固定であ
る必要は無く、移動できるよう構成したもの、誘電体ス
タブを使用するもの、結合器と可変短絡器にて構成した
ものでも良い。The number of stubs is not limited to three, but may be two or four or more. In general, the greater the number, the easier the adjustment. Further, the stub does not need to be fixed, and may be configured to be movable, may use a dielectric stub, or may include a coupler and a variable short circuit.
【００２７】可変長スタブの線幅やスタブ長を調整する
ことにより、定在波調整器５１Ｂは、自身固有の反射波
Γt とアンテナ端における反射波Γa との合成波Γ^
が、サーキュレータ５１Ａのアイソレーション機能にも
かかわらず送信系から受信系へと混入する漏洩波Ｙk を
打ち消すよう調整される。By adjusting the line width and stub length of the variable-length stub, the standing wave adjuster 51B combines the reflected wave Γt unique to itself and the reflected wave Γa at the antenna end Γ ^.
Is adjusted so as to cancel out the leakage wave Yk mixed from the transmission system to the reception system despite the isolation function of the circulator 51A.
【００２８】ここで、調整量は、送信装置５２から出力
される送信信号の波長λに応じて定めるものとする。す
なわち、反射波Γt 及びΓa と、その合成波Γ^ と、漏
洩波Ｙk が、以下の(1) 〜(3) 式の関係を満たすように
決定する。Here, the adjustment amount is determined according to the wavelength λ of the transmission signal output from the transmission device 52. That is, the reflected waves Γt and Γa, the combined wave そ の ^, and the leaky wave Yk are determined so as to satisfy the following equations (1) to (3).
【００２９】 Γt ＝α・ｅｘｐ{-j(4πｌt ／λ+β)} …(1) Γa ＝γ・ｅｘｐ{-j(4π(ｌt＋ｌa)／λ} …(2) Γ^ ＝Γt ＋Γa ＝−Ｙk …(3) なおここで、反射波Γt 、Γa 、合成波Γ^ 、漏洩波Ｙ
k はいずれもベクトル量である。Γt = α · exp {−j (4πlt / λ + β)} (1) Γa = γ · exp {-j (4π (lt + la) / λ} (2) Γ ^ = Γt + Γa = − Yk (3) Here, the reflected wave Γt, Γa, the composite wave Γ ^, the leaky wave Y
k is a vector quantity.
【００３０】また、反射の大きさαと位相βは調整可能
な値であり、反射の大きさγは固定値である。さらに、
ｌt はサーキュレータ５１Ａと定在波調整器５１Ｂとの
間の電気長であり、ｌa は定在波調整器５１Ｂとアンテ
ナ５４との間の電気長、ｌtは定在波調整器５１Ｂの中
央地点からサーキュレータ５１Ａの合流点までの電気長
である。The reflection magnitude α and the phase β are adjustable values, and the reflection magnitude γ is a fixed value. further,
It is the electrical length between the circulator 51A and the standing wave adjuster 51B, la is the electrical length between the standing wave adjuster 51B and the antenna 54, and it is from the center of the standing wave adjuster 51B. This is the electrical length up to the junction of the circulator 51A.
【００３１】因みに、これら電気長に関しては、サーキ
ュレータ５１Ａや定在波調整器５１Ｂやアンテナ５４の
大きさが問題になることはなく、各素子内において位相
の変化がないものとして扱って差し支えない。Incidentally, regarding these electric lengths, the size of the circulator 51A, the standing wave adjuster 51B, and the antenna 54 does not matter, and the electric length may be treated as having no phase change in each element.
【００３２】（１）〜（３）式に示すように、反射波Γ
t 、Γa と、その合成波Γ^ と、漏洩波Ｙk は、いずれ
も送信信号（波長λ）に起因して生じる波である。従っ
て、定在波調整器５１Ｂでの位相βや反射の大きさΓt
を調整することで、漏洩波Ｙk を打ち消す合成波Γ^ ＝
−Ｙk を作り出すことができる。As shown in the equations (1) to (3), the reflected wave Γ
Each of t, と a, a composite wave Γ ^ thereof, and a leaky wave Yk are waves generated due to a transmission signal (wavelength λ). Therefore, the phase β and the magnitude of the reflection Δt in the standing wave adjuster 51B
Is adjusted, the composite wave Γ ^ = which cancels out the leakage wave Yk
−Yk can be produced.
【００３３】かくして、サーキュレータ５１Ａの第３の
端子ｃにおいては、第２の端子ｃから入力のあった合成
波Γ^ （＝−Ｙk ）によって漏洩波Ｙk の抑圧が行わ
れ、アンテナ５４で受信された受信信号だけが受信フィ
ルタ５６を介して受信装置５５に与えられることにな
る。Thus, at the third terminal c of the circulator 51A, the leakage wave Yk is suppressed by the combined wave Γ (= −Yk) input from the second terminal c, and received by the antenna 54. Only the received signal is supplied to the receiving device 55 via the receiving filter 56.
【００３４】以上のように、本実施形態に係る構成のア
ンテナ共用器５１を用いることにより、受信信号に混入
した送信系からの漏洩波Ｙk とアンテナ端からの反射波
Γaの両者を抑圧でき、かつ、小型化が容易で温度変動
等に対しても安定なアンテナ共用器を実現できる。As described above, by using the antenna duplexer 51 of the configuration according to the present embodiment, it is possible to suppress both the leaky wave Yk from the transmission system mixed in the received signal and the reflected wave Γa from the antenna end, In addition, it is possible to realize an antenna duplexer that can be easily miniaturized and is stable against temperature fluctuations.
【００３５】この結果、アンテナ５４や各フィルタの性
能に関する要求を緩和することができ、これらの部位品
の低廉化を促すことができる。このことは、無線通信機
の低廉化にも通じる。As a result, the requirements regarding the performance of the antenna 54 and each filter can be relaxed, and the cost of these components can be reduced. This leads to a reduction in the cost of the wireless communication device.
【００３６】またこの結果、送信信号と受信信号の周波
数離調を小さくしても所定の送受信分離度を得ることが
できるため、周波数の有効利用を実現できる。As a result, even if the frequency detuning between the transmission signal and the reception signal is reduced, a predetermined transmission / reception separation degree can be obtained, so that the frequency can be effectively used.
【００３７】（Ｂ）第２の実施形態 続いて、本発明に係るアンテナ共用器及び無線通信機の
第２の実施形態を説明する。図４に、アンテナ共用器の
搭載される無線通信機の全体構成を示す。図４は、図１
と同一部分に同一符号を付して示すもので、相違部分の
み異なる符号を付して表している。第２の実施形態の特
徴点は、定在波調整器を２つ用意する点である。(B) Second Embodiment Next, a second embodiment of the antenna duplexer and the radio communication device according to the present invention will be described. FIG. 4 shows the overall configuration of a wireless communication device equipped with an antenna duplexer. FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as in FIG. 1, and only different parts are denoted by different reference numerals. The feature of the second embodiment is that two standing wave adjusters are prepared.
【００３８】これは次の理由による。一般に、アンテナ
とアンテナ共用器とは、これらを結ぶ線路長が小さくな
るように近傍に配置されるのが常である。しかしなが
ら、搭載する装置構成によっては、アンテナとアンテナ
共用器を結ぶ線路長が大きくならざる得ない場合もあ
る。This is for the following reason. Generally, the antenna and the antenna duplexer are usually arranged near each other so that the length of the line connecting them is reduced. However, the length of the line connecting the antenna and the antenna duplexer may have to be increased depending on the configuration of the device to be mounted.
【００３９】第１の実施形態の場合、アンテナとアンテ
ナ共用器を結ぶ線路長ｌa が大きくなると、（２）式か
ら明らかなように、送信信号の波長λに対する反射波Γ
a の位相変動が線路長ｌa が小さい場合に比べて大きく
なり、抑圧できる周波数帯域が狭くなる。In the case of the first embodiment, when the line length la connecting the antenna and the antenna duplexer is increased, as is apparent from the equation (2), the reflected wave に 対 す る with respect to the wavelength λ of the transmission signal is obtained.
The phase fluctuation of a becomes large as compared with the case where the line length la is small, and the frequency band that can be suppressed becomes narrow.
【００４０】そこで、この第２の実施形態においては、
アンテナ端からの反射波Γa を打ち消す機能を有する第
１の定在波調整器５１Ｂ１と、送信系からの漏洩波Ｙk
を打ち消す機能を有する第２の定在波調整器５１Ｂ２の
２つに分けて設けることにする。Therefore, in the second embodiment,
A first standing wave adjuster 51B1 having a function of canceling the reflected wave Γa from the antenna end, and a leakage wave Yk from the transmission system.
Of the second standing wave adjuster 51B2 having the function of canceling out.
【００４１】図４において、第１の定在波調整器５１Ｂ
１がアンテナ近傍に配置され、第１の定在波調整器５１
Ｂ１と第２の定在波調整器５１Ｂ２を結ぶ線路部分が、
第１の実施形態におけるアンテナとアンテナ共用器を結
ぶ線路として機能する。In FIG. 4, a first standing wave adjuster 51B is provided.
1 is disposed near the antenna, and a first standing wave adjuster 51 is provided.
The line portion connecting B1 and the second standing wave adjuster 51B2 is
It functions as a line connecting the antenna and the antenna duplexer in the first embodiment.
【００４２】ここでは、周波数に対する感度を低くする
ため第１の定在波調整器５１Ｂ１をアンテナ５４のでき
るだけ近くに配置し、同様に第２の定在波調整器５１Ｂ
２をサーキュレータ５１Ａのできるだけ近くに配置する
ものとする。Here, the first standing wave adjuster 51B1 is arranged as close as possible to the antenna 54 in order to lower the sensitivity to frequency, and similarly, the second standing wave adjuster 51B1 is arranged.
2 is arranged as close as possible to the circulator 51A.
【００４３】図４の説明に戻る。第１の定在波調整器５
１Ｂ１は、第２の定在波調整器５１Ｂ２の入力端におい
て、第１の定住波調整器５１Ｂ１が作り出す反射波Γt1
が、アンテナ端からの反射波Γa を打ち消すように調整
される。この調整量は、送信装置５２からの送信信号の
波長λと、第１の定在波調整器５１Ｂ１と第２の定在波
調整器５１Ｂ２を結ぶ線路の特性に応じて定められる。Returning to the description of FIG. First standing wave adjuster 5
1B1 is a reflected wave Δt1 generated by the first standing wave adjuster 51B1 at an input end of the second standing wave adjuster 51B2.
Is adjusted so as to cancel the reflected wave Γa from the antenna end. This adjustment amount is determined according to the wavelength λ of the transmission signal from the transmission device 52 and the characteristics of the line connecting the first standing wave adjuster 51B1 and the second standing wave adjuster 51B2.
【００４４】一方、第２の定在波調整器５１Ｂ２は、サ
ーキュレータ５１Ａにおいて、第２の定在波調整器５１
Ｂ２が作り出す反射波Γt2が、送信系から受信系に混入
する漏洩波Ｙk を打ち消すよう調整される。この調整量
は、送信装置５２からの送信信号の波長λに応じて定め
られる。On the other hand, the second standing wave adjuster 51B2 includes a second standing wave adjuster 51B in the circulator 51A.
The reflected wave Δt2 generated by B2 is adjusted so as to cancel the leaky wave Yk mixed from the transmission system into the reception system. This adjustment amount is determined according to the wavelength λ of the transmission signal from the transmission device 52.
【００４５】かくして、第１の定在波調整器５１Ｂ１と
第２の定在波調整器５１Ｂ２の双方で、アンテナ端から
の反射波Γa と送信系からの漏洩波Ｙk が共に抑圧され
ることになり、受信信号のみが受信フィルタ５６を介し
て受信装置５５に与えられる。Thus, both the first standing wave adjuster 51B1 and the second standing wave adjuster 51B2 suppress the reflected wave Γa from the antenna end and the leaky wave Yk from the transmission system. That is, only the reception signal is provided to the reception device 55 via the reception filter 56.
【００４６】以上のように、本実施形態に係る構成のア
ンテナ共用器５１を用いることにより、アンテナまでの
線路長を長く採らざるを得ない場合でも、受信信号に混
入した送信系からの漏洩波Ｙk とアンテナ端からの反射
波Γa の両者を抑圧することができ、かつ、小型化が容
易で温度変動等に対しても安定なアンテナ共用器を実現
できる。As described above, by using the antenna duplexer 51 having the configuration according to the present embodiment, even when the line length to the antenna must be long, the leakage wave from the transmission system mixed into the reception signal can be obtained. Both Yk and the reflected wave Γa from the antenna end can be suppressed, and an antenna duplexer that can be easily reduced in size and stable against temperature fluctuations can be realized.
【００４７】これにより、アンテナ近傍に配置する装置
の簡素化又はアンテナ配置の自由度を高めることができ
る。As a result, it is possible to simplify a device arranged near the antenna or to increase the degree of freedom in antenna arrangement.
【００４８】さらに、アンテナやフィルタの性能に関す
る要求を緩和し、これらの低廉化を促すことや、送信信
号と受信信号の周波数離調を小さくし、周波数を有効に
利用することができるFurthermore, it is possible to relax the demands on the performance of the antenna and the filter, to promote their cost reduction, to reduce the frequency detuning between the transmission signal and the reception signal, and to use the frequency effectively.
【００４９】[0049]
【発明の効果】（Ａ）上述のように第１の発明によれ
ば、一つのアンテナを送信系と受信系で共用するための
アンテナ共用器において、送信装置からの送信信号を入
力する第１の端子と、アンテナからの受信信号を入力
し、アンテナヘの送信信号を出力する第２の端子と、受
信装置へ受信信号を出力する第３の端子とを有し、第１
の端子から第３の端子との間にアイソレーションが存在
するサーキュレータと、サーキュレータの第２の端子と
アンテナの給電線端子との間に設けられ、反射の位相や
大きさを可変できる定在波調整器とを備えるようにし、
さらに、定在波調整器は、第３の端子に混入するアンテ
ナからの送信信号の反射波と第１の端子からの送信信号
の漏洩波の双方が抑圧されるように調整することによ
り、送信装置からサーキュレータを介して受信装置側に
混入する送信信号成分だけでなく、アンテナ端で反射さ
れサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信
号成分をも抑圧することができ、かつ、小型化が容易で
温度変動等に対しても安定なアンテナ共用器を実現でき
る。(A) According to the first aspect of the present invention, as described above, in an antenna duplexer for sharing one antenna between a transmission system and a reception system, a first signal for inputting a transmission signal from a transmission device is provided. , A second terminal for inputting a reception signal from the antenna and outputting a transmission signal to the antenna, and a third terminal for outputting the reception signal to the receiving device,
And a standing wave that is provided between the second terminal of the circulator and the feeder terminal of the antenna and has a variable reflection phase and magnitude. With a coordinator,
Further, the standing wave adjuster adjusts both the reflected wave of the transmission signal from the antenna mixed into the third terminal and the leakage wave of the transmission signal from the first terminal to suppress transmission. It is possible to suppress not only the transmission signal component that enters the receiving device side from the device via the circulator, but also the transmission signal component that is reflected at the antenna end and enters the receiving device side via the circulator, and the size is reduced. An antenna duplexer that is easy and stable against temperature fluctuations can be realized.
【００５０】この結果、受信特性の向上又はアンテナや
フィルタに要求される性能特性の緩和を実現できる。As a result, it is possible to improve the reception characteristics or relax the performance characteristics required for the antenna and the filter.
【００５１】（Ｂ）また、上述のように第２の発明によ
れば、一つのアンテナを送信系と受信系で共用するため
のアンテナ共用器において、送信装置からの送信信号を
入力する第１の端子と、アンテナからの受信信号を入力
し、アンテナヘの送信信号を出力する第２の端子と、受
信装置へ受信信号を出力する第３の端子とを有し、第１
の端子から第３の端子との間にアイソレーションが存在
するサーキュレータと、アンテナの給電線端子の近傍に
設けられ、反射波の位相や大きさを可変できる第１の定
在波調整器と、サーキュレータの第２の端子と上記第１
の定在波調整器との間に設けられ、反射波の位相や大き
さを可変できる第２の定在波調整器とを備えるように
し、さらに、第１の定在波調整器は、アンテナからの送
信信号の反射波を減少するように調整し、第２の定在波
調整器は、第３の端子に混入するアンテナからの送信信
号の反射波と第１の端子からの送信信号の漏洩波の双方
が抑圧されるように調整することにより、送信装置から
サーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信号
成分だけでなく、アンテナ端で反射されサーキュレータ
を介して受信装置側に混入する送信信号成分をも抑圧す
ることができ、かつ、小型化が容易で温度変動等に対し
ても安定なアンテナ共用器を実現できる。また、定在波
調整器を第１及び第２の２つの定在波調整器に分割する
ことにより、アンテナとサーキュレータの間の電気長を
長くしなければならない場合でも、１つの定在波調整器
だけでは抑圧できないアンテナ端からの反射波の影響を
低減できる。(B) According to the second aspect of the present invention, as described above, in the antenna duplexer for sharing one antenna between the transmission system and the reception system, the first signal for inputting the transmission signal from the transmission device is provided. , A second terminal for inputting a reception signal from the antenna and outputting a transmission signal to the antenna, and a third terminal for outputting the reception signal to the receiving device,
A circulator having isolation between the third terminal and the third terminal, a first standing wave adjuster provided near the feeder terminal of the antenna and capable of changing the phase and magnitude of the reflected wave, A second terminal of the circulator and the first terminal
And a second standing wave adjuster, which is provided between the first standing wave adjuster and the second standing wave adjuster, the second standing wave adjuster being capable of changing the phase and magnitude of the reflected wave. The second standing wave adjuster adjusts the reflected wave of the transmission signal from the antenna and the transmission wave from the antenna mixed into the third terminal. By adjusting so that both of the leaky waves are suppressed, not only the transmission signal component mixed into the receiving device side from the transmitting device through the circulator, but also reflected at the antenna end and mixed into the receiving device side through the circulator. An antenna duplexer that can suppress a transmission signal component, can be easily reduced in size, and is stable against temperature fluctuations and the like can be realized. Further, by dividing the standing wave adjuster into the first and second standing wave adjusters, even when the electrical length between the antenna and the circulator must be increased, one standing wave adjuster can be used. The effect of the reflected wave from the antenna end, which cannot be suppressed by the antenna alone, can be reduced.
【００５２】この結果、受信特性の向上又はアンテナや
フィルタに要求される性能特性の緩和を実現できる。そ
の結果、送信信号と受信信号の周波数離調を小さくし、
周波数の有効利用を実現できる。また、アンテナ近傍に
配置する装置の簡素化やアンテナの配置の自由度を向上
できる。As a result, it is possible to improve the reception characteristics or relax the performance characteristics required for the antenna and the filter. As a result, the frequency detuning of the transmission signal and the reception signal is reduced,
Effective use of frequency can be realized. In addition, it is possible to simplify a device arranged near the antenna and to improve the degree of freedom in arranging the antenna.
【００５３】（Ｃ）また、上述のように第３の発明によ
れば、第１又は２の発明に記載のアンテナ共用器を送信
装置と、受信装置と、アンテナとの間に設けることによ
り、小型で温度変動等に対しても安定な無線通信機を実
現できる。(C) According to the third aspect of the present invention, as described above, the antenna duplexer according to the first or second aspect of the invention is provided between the transmitting apparatus, the receiving apparatus, and the antenna. It is possible to realize a wireless communication device that is small and stable against temperature fluctuations and the like.
【図１】第１の実施形態に係るアンテナ共用器と無線通
信機を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an antenna duplexer and a wireless communication device according to a first embodiment.
【図２】従来例１の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional example 1.
【図３】従来例２の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional example 2.
【図４】第２の実施形態に係るアンテナ共用器と無線通
信機を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating an antenna duplexer and a wireless communication device according to a second embodiment.
１、２６、５１Ａ…サーキュレータ、２…送信機、３…
受信機、４、５４…アンテナ、８…等化器、２７、２８
…ハイブリッド回路、５１…アンテナ共用器、５２…送
信装置、５３…送信フィルタ、５５…受信装置、５６…
受信フィルタ、５１Ｂ、５１Ｂ１、５１Ｂ２…定在波調
整器。1, 26, 51A: circulator, 2: transmitter, 3, ...
Receivers, 4, 54 ... antennas, 8 ... equalizers, 27, 28
... Hybrid circuit, 51 ... Antenna duplexer, 52 ... Transmission device, 53 ... Transmission filter, 55 ... Reception device, 56 ...
Receive filter, 51B, 51B1, 51B2 ... standing wave adjuster.
フロントページの続き (72)発明者 佐々木 健介 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 赤羽 紀之 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 Ｆターム(参考） 5J006 LA07 LA14 5K011 BA03 DA00 DA02 DA24 JA01 JA03 KA08 KA13 Continuation of the front page (72) Inventor Kensuke Sasaki 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor Noriyuki Akabane 2-16-46 Minami Kamata, Ota-ku, Tokyo Tokimec Co., Ltd. F-term (reference) 5J006 LA07 LA14 5K011 BA03 DA00 DA02 DA24 JA01 JA03 KA08 KA13
Claims (3)
するためのアンテナ共用器において、 送信装置からの送信信号を入力する第１の端子と、アン
テナからの受信信号を入力し、アンテナヘの送信信号を
出力する第２の端子と、受信装置へ受信信号を出力する
第３の端子とを有し、第１の端子から第３の端子との間
にアイソレーションが存在するサーキュレータと、 上記サーキュレータの第２の端子とアンテナの給電線端
子との間に設けられ、反射の位相や大きさを可変できる
定在波調整器とを備え、上記定在波調整器は、第３の端
子に混入するアンテナからの送信信号の反射波と第１の
端子からの送信信号の漏洩波の双方が抑圧されるように
調整されることを特徴とするアンテナ共用器。An antenna duplexer for sharing one antenna between a transmission system and a reception system, comprising: a first terminal for inputting a transmission signal from a transmission device; a reception signal from the antenna; A circulator having a second terminal for outputting a transmission signal, and a third terminal for outputting a reception signal to the receiving device, wherein an isolation exists between the first terminal and the third terminal; A standing wave adjuster provided between the second terminal of the circulator and the feed line terminal of the antenna and capable of changing the phase and magnitude of the reflection, wherein the standing wave adjuster is connected to the third terminal. An antenna duplexer which is adjusted so that both a reflected wave of a transmission signal from a mixed antenna and a leaky wave of a transmission signal from a first terminal are suppressed.
するためのアンテナ共用器において、 送信装置からの送信信号を入力する第１の端子と、アン
テナからの受信信号を入力し、アンテナヘの送信信号を
出力する第２の端子と、受信装置へ受信信号を出力する
第３の端子とを有し、第１の端子から第３の端子との間
にアイソレーションが存在するサーキュレータと、 アンテナの給電線端子の近傍に設けられ、反射波の位相
や大きさを可変できる第１の定在波調整器と、 上記サーキュレータの第２の端子と上記第１の定在波調
整器との間に設けられ、反射波の位相や大きさを可変で
きる第２の定在波調整器とを備え、上記第１の定在波調
整器は、アンテナからの送信信号の反射波を減少するよ
うに調整がなされ、上記第２の定在波調整器は、第３の
端子に混入するアンテナからの送信信号の反射波と第１
の端子からの送信信号の漏洩波の双方が抑圧されるよう
に調整されることを特徴とするアンテナ共用器。2. An antenna duplexer for sharing one antenna between a transmission system and a reception system, comprising: a first terminal for inputting a transmission signal from a transmission device; a reception signal from the antenna; A circulator having a second terminal for outputting a transmission signal and a third terminal for outputting a reception signal to the receiving device, wherein a circulator having an isolation between the first terminal and the third terminal; And a first standing wave adjuster provided near the feeder terminal of the circulator and capable of changing the phase and magnitude of the reflected wave, and between the second terminal of the circulator and the first standing wave adjuster. And a second standing wave adjuster that can change the phase and magnitude of the reflected wave, wherein the first standing wave adjuster reduces the reflected wave of the transmission signal from the antenna. The adjustment is made, and the second standing wave adjuster is: The reflected wave of the transmission signal from the antenna mixed into the third terminal and the first signal
An antenna duplexer characterized by being adjusted so as to suppress both of the leaky waves of the transmission signal from the terminals.
を送信装置と、受信装置と、アンテナとの間に設けられ
ることを特徴とする無線通信機。3. A wireless communication device comprising the antenna duplexer according to claim 1 or 2 provided between a transmitting device, a receiving device, and an antenna.
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|---|---|---|---|
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