JP2002246946A - アンテナ共用器 - Google Patents

アンテナ共用器

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JP2002246946A
JP2002246946A JP2001036613A JP2001036613A JP2002246946A JP 2002246946 A JP2002246946 A JP 2002246946A JP 2001036613 A JP2001036613 A JP 2001036613A JP 2001036613 A JP2001036613 A JP 2001036613A JP 2002246946 A JP2002246946 A JP 2002246946A
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JP
Japan
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filter
transmission
signal
matching circuit
reception
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001036613A
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English (en)
Inventor
Sadayuki Matsumura
定幸 松村
Noboru Kato
登 加藤
Hiroko Nomura
浩子 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マッチングを容易に行えることが可能なデュ
プレクサを提供することを目的とする。 【解決手段】 アンテナに接続され、アンテナより伝送
される信号を受信側と送信側に分岐するマッチング回路
1と、該マッチング回路1の受信側に接続され受信信号
を通過させるとともに送信信号を減衰させる受信フィル
タ2と、マッチング回路1の送信側に接続され送信信号
を通過させるとともに受信信号を減衰させる送信フィル
タ3とを備え、マッチング回路1は、アンテナより伝送
される信号Aを、2つの平衡信号B1,B2に変換し
て、受信フィルタ2および送信フィルタ3のそれぞれに
該平衡信号を伝送するバラン10で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デュプレクサに関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、日本では、移動体通信装置とし
て、800MHz帯や1.5GHz帯を使用したPDC
(Personal Digital Cellular)方式が採用され、移動送
信、基地送信の周波数帯域がそれぞれ設定されている。
すなわち、移動機の送信帯域と受信帯域とがそれぞれ定
められ、送信帯域の1チャネルと受信帯域の1チャネル
とを用いて同時送受信が行われる。そして、この送受信
の使用チャネルの間隔は常に一定になるように制御され
ている。その際、1つのアンテナで送信と受信とを共用
するためにデュプレクサが用いられる。
【0003】図2は従来のデュプレクサを示す等価回路
図である。デュプレクサ30は、マッチング回路31
と、受信側に接続される受信フィルタ32と、送信側に
接続される送信フィルタ33とから構成される。
【0004】マッチング回路31は、2つのストリップ
ラインSL1,SL2から構成される。ストリップライン
SL1は、アンテナANTと送信フィルタ33との間に
接続され、ストリップラインSL2は、アンテナANT
と受信フィルタ32との間に接続される。このようなマ
ッチング回路31を用いることにより、送信フィルタと
受信フィルタのアンテナ側から見た場合のインピーダン
スが、他方のフィルタの中心周波数で無限大となるよう
に位相を回転させることで、受信フィルタと送信フィル
タのマッチングをとることができる。
【0005】そして、アンテナANTと受信回路Rxと
の間には、マッチング回路31のストリップラインSL
2と受信フィルタ32が接続される。一方、アンテナA
NTと送信回路Txとの間には、マッチング回路31の
ストリップラインSL1と送信フィルタ33が接続され
る。
【0006】また、他の従来例としては、図3のような
等価回路図で示すデュプレクサがある。デュプレクサ4
0は、マッチング回路41、受信フィルタ42、送信フ
ィルタ43で構成される。
【0007】マッチング回路41は、2つのインダクタ
1,L2とコンデンサC1とから構成される。インダク
タL1は、アンテナANTと送信フィルタ43との間に
接続され、インダクタL2は、アンテナANTと受信フ
ィルタ42との間に接続される。また、コンデンサC1
は、インダクタL1,L2の間と接地端との間に接続され
る。このようなマッチング回路41を用いることによ
り、送信フィルタと受信フィルタのアンテナ側から見た
場合のインピーダンスが、他方のフィルタの中心周波数
で無限大となるように位相を回転させることで、受信フ
ィルタと送信フィルタのマッチングをとることができ
る。
【0008】そして、アンテナANTと受信回路Rxと
の間には、マッチング回路41のインダクタL2と受信
フィルタ42が接続される。一方、アンテナANTと送
信回路Txとの間には、マッチング回路41のインダク
タL1と送信フィルタ43が接続される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した前
者のデュプレクサでは、マッチング回路としてストリッ
プラインを用いているため、ストリップラインのインピ
ーダンス変化はアンテナ以下のすべての回路のインピー
ダンス変化となり、フィルタ特性が大きく変動する。ス
トリップラインでは、ライン幅の変動、基板厚みや誘電
率の変動などにより、インピーダンス変化が生じ易く、
よって、フィルタ特性が大きく変わるといった問題があ
った。
【0010】また、後者のデュプレクサでは、マッチン
グ回路としてインダクタやコンデンサ等の集中定数素子
を用いているため、簡単な回路ではマッチングがとれる
帯域(特性インピーダンスを保ちながら位相を回転させ
ることのできる帯域)が狭く、マッチング回路やフィル
タの変動によりこの帯域がずれると特性が大きく劣化す
るといった問題があった。また、マッチング回路の素子
数を増やすことは、部品の大型化を招くことになる。
【0011】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、マッチングを容易に行えるこ
とが可能なデュプレクサを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明のデュプレクサは、アンテナに接続され、
該アンテナより伝送される信号を受信側と送信側に分岐
するマッチング回路と、該マッチング回路の受信側に接
続され受信信号を通過させるとともに送信信号を減衰さ
せる受信フィルタと、マッチング回路の送信側に接続さ
れ送信信号を通過させるとともに受信信号を減衰させる
送信フィルタとを備えたデュプレクサであって、マッチ
ング回路は、アンテナより伝送される信号を、2つの信
号に変換して、受信フィルタおよび送信フィルタのそれ
ぞれに該信号を伝送するバランにより構成されているこ
とを特徴とする。
【0013】本発明では、マッチング回路がバランで構
成されている。バランは180°位相の異なる2つの信
号に変換するという特性を持っているため、減衰域の位
相がショート側にある同じようなフィルタでアンテナ共
用器を構成する場合、180°位相が回ることで、互い
にオープン(インピーダンスが∞)に見せることができ
る。よって、送受信フィルタのマッチングをとることが
容易となる。
【0014】また、本発明のデュプレクサにおいては、
受信フィルタおよび前記送信フィルタは、ともにLC並
列共振型フィルタからなることを特徴とする。LC並列
共振型フィルタを用いることによって、例えば誘電体同
軸型フィルタを用いた場合に比べて、部品の小型化が可
能であり、かつ、インダクタやコンデンサの外観の大き
さを変えることなく、インダクタやコンデンサの各値を
変えるだけで容易に受信信号や送信信号の周波数に対応
できる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明のデュプレクサにつ
いて説明する。図1は、本発明の実施形態であるデュプ
レクサの等価回路図である。図1において、1はマッチ
ング回路、2は受信フィルタ、3は送信フィルタであ
る。
【0016】マッチング回路1は、バラン10(バラン
ス−アンバランス型トランス)で構成される。バラン1
0は、1つの不平衡伝送線路11と一対の平衡伝送線路
12とを備えた、いわゆるマーチャンドバランを構成し
ている。不平衡伝送線路11は、直列に接続された線路
部11a,11bを有している。不平衡伝送線路11の
一端11cはアンテナANTに接続され、他端11dは
開放されている。なお、他端11dは開放端でなく接地
端としてもよい。
【0017】一方、平衡伝送線路12は一対の線路部1
2a,12bを有している。線路部12aは、その一端
12cが接地端に接続され、その他端12dが送信フィ
ルタ3に接続されている。また、線路部12bは、その
一端12eが接地端に接続され、その他端12fが受信
フィルタ2に接続されている。
【0018】バラン10により、アンテナANTより伝
送される信号A(不平衡信号)は、互いに180°位相
の異なる2つの平衡信号B1,B2に変換され、平衡伝
送線路12の線路部12aに伝送された平衡信号B1が
送信フィルタ3に伝送されるとともに、平衡伝送線路1
2の線路部12bに伝送された平衡信号B2が受信フィ
ルタ2に伝送される。
【0019】上述のようなバラン10をマッチング回路
1に用いることにより、位相の回転を容易に行うことが
できる。よって、マッチング回路の設計を非常に簡単に
行うことができる。しかも、バラン10はマッチングを
とることのできる帯域(特性インピーダンスを保ちなが
ら位相を回転させることにできる帯域)が非常に広く、
バランやフィルタ特性がばらついたとしても、マッチン
グ状態が安定し、ばらつきの小さいデュプレクサを得る
ことができる。
【0020】受信フィルタ2は、LC並列共振型フィル
タからなる。LC並列共振型フィルタは、インダクタL
1,Lr2及びコンデンサCr1,Cr2からなり、イン
ダクタLr1とコンデンサCr1とは、マッチング回路1
の平衡伝送線路12の線路部12bと接地端との間で並
列接続されてLC並列共振器Qr1を構成する。
【0021】同様にして、インダクタLr2とコンデン
サCr2とは、結合コンデンサであるコンデンサCr3
接地端との間で並列接続されてLC並列共振器Qr2
構成する。
【0022】そして、平衡伝送線路12の線路部12b
と受信回路Rxとの間に、LC並列共振器Qr1,Qr2
が段間コンデンサCr3を介して縦続接続される。イン
ダクタLr1およびインダクタLr2の間には、相互イン
ダクタンスMが形成され、LC並列共振器Qr1,Qr2
が磁気的に結合されることにより、2段のバンドパスフ
ィルタを構成する。
【0023】なお、受信回路Rxは、低雑音増幅器、帯
域通過フィルタ、ミキサ等で構成される。
【0024】送信フィルタ3は、LC並列共振型フィル
タからなる。LC並列共振型フィルタは、インダクタL
1,Lt2及びコンデンサCt1,Ct2からなり、イン
ダクタLt1とコンデンサCt1とは、マッチング回路1
の平衡伝送線路12の線路部12aと接地端との間で並
列接続されてLC並列共振器Qt1を構成する。
【0025】同様にして、インダクタLt2とコンデン
サCt2とは、結合コンデンサであるコンデンサCt3
接地端との間で並列接続されてLC並列共振器Qt2
構成する。
【0026】そして、平衡伝送線路12の線路部12a
と送信回路Txとの間に、LC並列共振器Qt1,Qt2
が段間コンデンサCt3を介して縦続接続される。イン
ダクタLt1およびインダクタLt2の間には、相互イン
ダクタンスMが形成され、LC並列共振器Qt1,Qt2
が磁気的に結合されることにより、2段のバンドパスフ
ィルタを構成する。
【0027】なお、送信回路Txは、帯域通過フィル
タ、高出力増幅器およびミキサ等で構成される。 (他の実施形態)上記実施形態においては、受信フィル
タおよび送信フィルタとして、ともにLC並列共振型フ
ィルタを用いたが、LC並列共振型フィルタの代わりに
誘電体同軸型フィルタを用いてもよい。
【0028】また、上記実施形態においては、受信フィ
ルタとして、LC並列共振型フィルタのみを用いたが、
LC並列共振型フィルタの後段に、受信信号を通過させ
るとともに、受信信号の高周波側近傍を減衰させるSA
Wフィルタを接続してもよい。
【0029】また、上記実施形態においては、受信フィ
ルタとして、LC並列共振器からなるバンドパスフィル
タを用いたが、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、
またはバンドエリミネーションフィルタを単独あるいは
これらを組み合わせて用いてもよい。
【0030】また、上記実施形態においては、LC並列
共振型フィルタとして、2段のLC並列共振器Qr1
Qr2あるいはQt1,Qt2が磁気的に結合されること
により、バンドバスフィルタを構成しているが、これに
限らず、3段のLC並列共振器あるいはそれ以上の多段
の共振器で構成してもよい。
【0031】上記実施形態においては、送信回路および
受信回路がそれぞれ1系統で構成されているが、位相器
等を用いて、受信回路が2系統を有するデュアルバンド
用のデュプレクサ、あるいは受信回路が3系統以上有す
るマルチバンド用のデュプレクサにしてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上のように、本発明のデュプレクサに
よれば、マッチング回路がバランで構成されており、ア
ンテナより伝送される信号を、180°位相の異なる2
つの平衡信号に変換して、受信フィルタおよび送信フィ
ルタにそれぞれ伝送するため、位相がほぼ同じ位置にく
る2つのフィルタを用いた場合、位相を180°回すこ
とで、減衰域を互いにオープンに見せることができる。
よって、送受信フィルタのマッチングをとることが容易
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態であるデュプレクサの等価
回路図。
【図2】 従来のデュプレクサの等価回路図。
【図3】 従来のデュプレクサの等価回路図。
【符号の説明】
1 マッチング回路 2 受信フィルタ 3 送信フィルタ 10 バラン 11 不平衡伝送線路 12 平衡伝送線路 Rx 受信回路 Tx 送信回路
フロントページの続き Fターム(参考) 5J006 KA01 KA11 LA01 LA12 5J014 CA00 5K011 BA03 DA02 DA21 DA27 FA01 KA05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンテナに接続され、該アンテナより伝
    送される信号を受信側と送信側に分岐するマッチング回
    路と、該マッチング回路の受信側に接続され受信信号を
    通過させるとともに送信信号を減衰させる受信フィルタ
    と、前記マッチング回路の送信側に接続され送信信号を
    通過させるとともに受信信号を減衰させる送信フィルタ
    とを備えたデュプレクサであって、 前記マッチング回路は、前記アンテナより伝送される信
    号を、2つの信号に変換して、前記受信フィルタおよび
    前記送信フィルタのそれぞれに該信号を伝送するバラン
    により構成されていることを特徴とするデュプレクサ。
  2. 【請求項2】 前記受信フィルタおよび前記送信フィル
    タは、ともにLC並列共振型フィルタからなることを特
    徴とする請求項1に記載のデュプレクサ。
JP2001036613A 2001-02-14 2001-02-14 アンテナ共用器 Pending JP2002246946A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1758247A2 (en) 2005-08-25 2007-02-28 Fujitsu Media Devices Limited Duplexer having matching circuit
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