JP2003318774A - 無線通信用高周波回路およびそれを備えた通信機 - Google Patents

無線通信用高周波回路およびそれを備えた通信機

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化や回路構成の簡略化が容易で低損失な
高周波回路を構成する。 【解決手段】 送受信兼用のアンテナ１０と、変調回路
１１と、ＳＰＳＴスイッチ回路１２と、復調回路１３と
を順に配列配置する。信号の受信時にはＳＰＳＴスイッ
チ回路１２がスイッチオンして、復調回路１３はアンテ
ナ１０の受信信号から信号波を取り出して制御回路３に
出力する。信号送信時にはＳＰＳＴスイッチ回路１２が
スイッチオフし、変調回路１１は、制御回路３から供給
された送信データを搬送波に乗せてアンテナ１０に向け
て出力する。アンテナは１つで済む。変調回路１１とＳ
ＰＳＴスイッチ回路１２と復調回路１３は簡単な回路で
構成できるので小型化が容易である。信号受信時には変
調回路１１を無視できる構成とすることが容易で、ま
た、信号送信時にはＳＰＳＴスイッチ回路１２のオフに
より復調回路１３を無視できることから、低損失とな
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、電波の送受信を行
うための無線通信用高周波回路およびそれを備えた通信
機に関するものである。
【０００２】
【背景技術】図７には通信機に設けられる無線通信用高
周波回路の一構成例がブロック図により制御回路（ベー
スバンド回路）と共に示されている。この無線通信用高
周波回路３０は、受信用のアンテナ３１と、送信用のア
ンテナ３２と、復調回路３３と、変調回路３４とを有し
て構成されており、当該無線通信用高周波回路３０は、
制御回路３５に接続されている。
【０００３】復調回路３３は、受信用のアンテナ３１が
受信した電波を検波して信号波を取り出し、この取り出
した信号波を制御回路３５に出力する。また、変調回路
３４は、制御回路３５から供給された送信用の信号（信
号波）を搬送波に乗せて送信用のアンテナ３２に出力す
る。送信用のアンテナ３２はその変調波を無線送信す
る。
【０００４】このような回路構成を持つ無線通信用高周
波回路の具体的な構成例が図８に示されている。この高
周波回路は、特開平8-116289号公報に記載されているも
のである。図８において、符号１０１は受信用アンテナ
を示し、符号１０２は送信用アンテナを示し、符号１０
３ａは検波部を示し、符号１０４は変調器を示し、符号
１０８ａは制御回路（ＣＰＵ）を示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図７に示す構成では、
受信用のアンテナ３１と、送信用のアンテナ３２とが別
々に設けられている。それら送信用や受信用のアンテナ
３１，３２は復調回路３３や変調回路３４よりも大きい
上に、相互干渉を防止するためにアンテナ３１，３２を
少なくともλ／２（λは送受信電波の波長）程度の距離
を離して配置する必要がある。具体的には、例えば、送
受信の電波の周波数が２．４ＧHz帯である場合には、ア
ンテナ３１，３２を６cm程度離間配置する必要がある。
また、電波の周波数が５ＧHz帯である場合には、アンテ
ナ３１，３２を３cm程度離間配置する必要がある。この
アンテナ３１，３２の離間配置のために、無線通信用高
周波回路３０の小型化が難しいという問題がある。
【０００６】そこで、図９に示すように、送受信兼用の
アンテナ３６を設け、このアンテナ３６に送受信切り換
え用のスイッチ３７を介して復調回路３３と変調回路３
４を共に接続させる場合がある。この場合には、アンテ
ナの設置数が削減されるので、無線通信用高周波回路３
０の小型化を図ることができる。しかしながら、スイッ
チ３７としてＳＰＤＴ（Single Pole Double（Dual） T
hrow）スイッチ回路が設けられ、そのＳＰＤＴスイッチ
回路は構成が複雑であることから、回路構成が煩雑化す
るという問題がある。また、そのスイッチ３７での挿入
損失は無視できないものであり、損失増加が問題とな
る。
【０００７】図１０には、その図９に示す高周波回路の
構成を持つ具体例が示されている。この高周波回路は、
特開平9-298484号公報に記載されているものである。
【０００８】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、回路構成の簡略化や小型化
が簡単で低損失な無線通信用高周波回路およびそれを備
えた通信機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
るための手段としている。すなわち、第１の発明は、電
波の送受信を行うアンテナと、アンテナにより受信され
た受信電波を検波して信号波を取り出す復調回路と、信
号供給部から供給された信号波を搬送波に乗せる変調回
路とを有する無線通信用高周波回路において、アンテナ
と、変調回路と、復調回路とが順に直列に配列接続さ
れ、その変調回路と復調回路との間には、受信時にスイ
ッチオンしてアンテナから受信信号を復調回路に導通さ
せ送信時にはスイッチオフして復調回路を変調回路から
切り離すＳＰＳＴ（Single Pole Single Throw）スイッ
チ回路が直列に介設されており、このＳＰＳＴスイッチ
回路はＦＥＴを有して構成されていることを特徴として
いる。
【００１０】第２の発明は、第１の発明の構成を備え、
復調回路は、振幅変調されている受信電波を復調するＡ
Ｍ検波回路と、振幅偏移変調（ＡＳＫ（Amplitude shif
t Keying））されている受信電波を復調するＡＳＫ検波
回路とのうちの何れか一方であることを特徴としてい
る。
【００１１】第３の発明は、第１又は第２の発明の構成
を備え、復調回路は、ゼロバイアス検波用ショットキー
バリアダイオードを有して構成されていることを特徴と
している。
【００１２】第４の発明は、第１〜第３の発明の何れか
１つの発明の構成を備え、変調回路は、ＦＥＴを有して
構成されていることを特徴としている。
【００１３】第５の発明は、第１〜第４の発明の何れか
１つの発明の構成を備え、変調回路は、アンテナの受信
信号を信号波に応じて位相変調して反射送信させる反射
変調回路であることを特徴としている。
【００１４】第６の発明は、第１〜第５の発明の何れか
１つの発明の構成を備え、変調回路は、２相位相変調タ
イプの変調回路であることを特徴としている。
【００１５】第７の発明は、第１〜第６の発明の何れか
１つの発明の構成を備え、ＳＰＳＴスイッチ回路と変調
回路の少なくとも一方には、変調回路による変調波の振
幅調整用の抵抗体が並列に接続されていることを特徴と
している。
【００１６】第８の発明は、第１〜第７の発明の何れか
１つの発明の構成を備え、変調回路には、位相調整部が
設けられていることを特徴としている。
【００１７】第９の発明は、第１〜第８の発明の何れか
１つの発明の構成を備え、アンテナはマイクロストリッ
プパッチアンテナと成し、このマイクロストリップパッ
チアンテナと、変調回路と、ＳＰＳＴスイッチ回路と、
復調回路とは、共通の誘電体基板に形成される構成と成
し、その誘電体基板の比誘電率は１０以上であることを
特徴としている。
【００１８】第１０の発明は通信機に関するものであ
り、第１〜第９の発明の何れか１つの発明の無線通信用
高周波回路が設けられていることを特徴としている。
【００１９】第１１の発明は、第１０の発明の構成を備
え、質問器から放射された電波を受け当該受信電波に信
号波を乗せ質問器に向けて反射送信する応答器であるこ
とを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づいて説明する。
【００２１】図１には本発明に係る無線通信用高周波回
路の一実施形態例が制御回路と共にブロック構成図によ
り示され、図２にはこの実施形態例の無線通信用高周波
回路を組み込んだ通信機の主要な回路構成の一例がブロ
ック構成図により示されている。
【００２２】この実施形態例の無線通信用高周波回路１
が組み込まれる通信機２は、無線通信用高周波回路１に
加えて、制御回路（ベースバンドＩＣ）３と、電源回路
４と、制御回路３にクロック信号を加えるクロック回路
５とを有して構成されている。通信機２は、例えば移動
体である質問器６と対を成して使用される応答器であ
り、質問器６から放射された電波を受け当該受信電波に
信号波を乗せて質問器６に向けて反射送信する構成を有
するものである。
【００２３】この実施形態例の無線通信用高周波回路１
は、アンテナ１０と、変調回路１１と、ＳＰＳＴスイッ
チ回路１２と、復調回路１３とを有して構成されてい
る。
【００２４】アンテナ１０は、電波の送受信を行う送受
信兼用のアンテナである。変調回路１１は、信号供給部
である制御回路３から送信データ入力部Ｐinを介して供
給された信号波（送信データ）に応じてアンテナ１０の
受信電波を位相変調して反射送信させる回路構成を有す
る。
【００２５】復調回路１３は、アンテナ１０により受信
された電波を検波して信号波を取り出し、この信号波を
信号出力部Ｐoutを通して制御回路３に出力する構成を
有する。この復調回路１３は、受信する電波の変調方式
に応じた回路構成を有するものであり、例えば、ダイオ
ード１個とコンデンサ、コイル等を用いた簡単な構成
で、ＡＭ又はＡＳＫ（振幅偏移変調）検波を行うことが
できる。
【００２６】ＳＰＳＴスイッチ回路１２は、制御回路３
からスイッチング制御信号入力部Ｐconを通って加えら
れた制御信号に基づき、変調回路１１と復調回路１３間
の信号導通のオン・オフを制御する回路である。この実
施形態例では、ＳＰＳＴスイッチ回路１２はＦＥＴを有
して構成されており、信号受信時にはスイッチオンし信
号送信時にはスイッチオフするようにスイッチング動作
が制御される。このＳＰＳＴスイッチ回路１２のスイッ
チング動作によって、信号受信時にはアンテナ１０の受
信信号が復調回路１３に供給され、信号送信時には復調
回路１３が変調回路１１から切り離されて、送信時に復
調回路１３が変調回路１１に悪影響を与えることを防止
している。
【００２７】図３には無線通信用高周波回路１の具体的
な構成例が示されている。図３において、アンテナ１０
はマイクロストリップパッチアンテナであり、このマイ
クロストリップパッチアンテナを構成する放射電極１６
は、変調回路１１や復調回路１３が形成される誘電体基
板である回路基板１５に直接に形成されている。つま
り、この実施形態例では、アンテナ１０と変調回路１１
とＳＰＳＴスイッチ回路１２と復調回路１３は共通の回
路基板１５に形成されている。また、この実施形態例で
は、その回路基板１５は、比誘電率が１０以上の誘電材
料により構成されている。そのように比誘電率が高い誘
電材料により回路基板１５を構成することにより、回路
基板１５による波長短縮効果が高まるので、放射電極１
６（アンテナ１０）の小型化を図ることができる。
【００２８】なお、より一層のアンテナ１０の小型化を
図るためには、例えば、比誘電率が２０以上の誘電材料
によって回路基板１５を構成することが好ましい。例え
ば、回路基板１５の比誘電率が２０程度である場合に
は、５ＧHz帯の電波の送受信が可能なマイクロストリッ
プパッチアンテナの放射電極１６は、約５mm角程度に小
型化することができる。
【００２９】変調回路１１は、ＦＥＴ１７と、スタブ電
極１８と、バイアス抵抗体Ｒ11とを有して構成されてい
る。
【００３０】ＦＥＴ１７は、例えばＭＥＳ型の電界効果
トランジスタ素子であり、図示の例では、ソース（Ｓ）
側が放射電極１６に接続され、ドレイン（Ｄ）が直流阻
止用のコンデンサＣ１を介して高周波的にグランドに接
地されている。また、ゲート（Ｇ）はバイアス抵抗体Ｒ
11を介して送信データ入力部Ｐinに接続されており、制
御回路３から送信データ入力部Ｐinを通って送信データ
がＦＥＴ１７のゲートに加えられる。
【００３１】ＦＥＴ１７は、ゲートに加えられる送信デ
ータに応じてスイッチオン・オフする構成と成してい
る。変調回路１１は、図４（ａ）に示されるようにＦＥ
Ｔ１７がスイッチオンしているときも、図４（ｂ）に示
されるようにＦＥＴ１７がスイッチオフしているとき
も、アンテナ１０により受信された信号を全反射し、か
つ、ＦＥＴ１７のスイッチオン時の反射信号の位相と、
ＦＥＴ１７のスイッチオフ時の反射信号の位相とが互い
に１８０°異なる構成となっている。つまり、変調回路
１１は、２相位相変調（ＢＰＳＫ）タイプの反射変調回
路となっている。
【００３２】しかし、理想的には、そのようにＦＥＴ１
７のスイッチオンとオフの切り換えによって反射信号の
位相を１８０°反転させることであるが、実際には、Ｆ
ＥＴ１７が持つインピーダンスによって反射信号の位相
を１８０°反転させることができない場合がある。この
ことを考慮して、アンテナ１０とＦＥＴ１７との間の信
号経路上に、位相調整部としてのスタブ電極１８が接続
されている。このスタブ電極１８は分布定数線路であ
り、当該スタブ電極１８によってＦＥＴ１７のスイッチ
オン時とスイッチオフ時の反射信号の位相差を調整する
ことができる。この実施形態例では、そのスタブ電極１
８によって、ＦＥＴ１７のスイッチオンとオフの切り換
えによって反射信号の位相が１８０°反転するように調
整されている。
【００３３】ＳＰＳＴスイッチ回路１２は、ＦＥＴ２０
とバイアス抵抗体Ｒ12を有して構成されている。ＦＥＴ
２０は、例えば、高周波特性に優れているＮチャネルＭ
ＥＳ型の電界効果トランジスタ素子により構成されてい
る。このＦＥＴ２０のドレイン（Ｄ）は変調回路１１に
接続され、ソース（Ｓ）は直流阻止用のコンデンサＣ ２
を介して復調回路１３に接続されている。また、ゲート
（Ｇ）はバイアス抵抗体Ｒ12を介してスイッチング制御
信号入力部Ｐconに接続されている。このスイッチング
制御信号入力部Ｐconを通って制御回路３からＦＥＴ２
０のゲートにスイッチング動作を制御するための制御信
号が加えられる。この制御信号に応じてＦＥＴ２０がス
イッチオン・オフする。
【００３４】なお、図３の例では、ＳＰＳＴスイッチ回
路１２と復調回路１３の間には、バイアス抵抗体Ｒsを
介してＦＥＴ基準電位決定信号入力部Ｐｓが接続されて
おり、制御回路３からＦＥＴ基準電位決定信号入力部Ｐ
ｓを通して、変調回路１１のＦＥＴ１７およびＳＰＳＴ
スイッチ回路１２のＦＥＴ２０におけるソース−ドレイ
ン間のチャネルの直流電位を決定するための信号が入力
する。
【００３５】ＦＥＴ１７，２０は、ソース−ドレイン間
のチャネルの直流電位と、ゲートの直流電位との相対的
な関係によりソース−ドレイン間のチャネルがオン・オ
フするものである。この実施形態例では、ＦＥＴ基準電
位決定信号入力部Ｐｓから加える直流電流と、スイッチ
ング制御信号入力部Ｐconから加えるスイッチオン用電
圧とスイッチオフ用電圧とのそれぞれの値は、ＦＥＴ１
７，２０をスイッチング動作させることができる適宜な
値に設定されている。
【００３６】また、ＳＰＳＴスイッチ回路１２には抵抗
体２２が並列に接続されている。この抵抗体２２は、変
調回路１１による反射信号（変調波）の振幅変動を抑制
するためのものである。つまり、変調回路１１の信号の
反射係数は、ＦＥＴ１７のスイッチオン・オフの切り換
えによって変化することがあり、この反射係数の変化に
起因して反射信号の振幅が変動することがある。抵抗体
２２は、そのような反射信号の振幅変動を抑制するため
のものである。
【００３７】この例では、抵抗体２２は、ＳＰＳＴスイ
ッチ回路１２に並列的に設けられているので、受信時に
は、ＳＰＳＴスイッチ回路１２のスイッチオン動作によ
って、受信信号の殆どはＳＰＳＴスイッチ回路１２を流
れ、抵抗体２２には殆ど流れない。このため、抵抗体２
２に因る受信信号の損失を非常に小さく抑制することが
できる。
【００３８】なお、振幅調整用の抵抗体２２は変調回路
１１に並列的に設けてもよく、この場合にも、上記同様
に、変調回路１１による反射信号の振幅変動を抑制する
ことができる。
【００３９】復調回路１３は、ダイオード２１と、復調
出力用接地インダクタＬ13と、受信ＲＦ入力用接地コン
デンサＣ13と、負荷抵抗体Ｒ13とを有して構成されてい
る。
【００４０】ダイオード２１は、非線形性を利用してア
ンテナ１０の受信信号から信号波を取り出す検波用のダ
イオードであり、ここでは、バイアスを加えなくとも効
率良く検波できるゼロバイアス検波用ショットキーバリ
アダイオードにより構成されている。
【００４１】以下に、図３に示す無線通信用高周波回路
１の回路動作の一例を簡単に説明する。例えば、通信機
２が質問器６との間で電波の送受信を行っていないとき
（待ち受け期間）には、図５（ａ）に示すように、制御
回路３から送信データ入力部Ｐinを通して変調回路１１
のＦＥＴ１７のゲートに加えられるスイッチオフ用の信
号によって、ＦＥＴ１７はスイッチオフの状態となって
いる。これにより、アンテナ１０側から変調回路１１を
見たときに変調回路１１側は開放状態となり、変調回路
１１は無視できる状態となる。
【００４２】また、この待ち受け期間には、制御回路３
からスイッチング制御信号入力部Ｐconを通してＳＰＳ
Ｔスイッチ回路１２のＦＥＴ２０のゲートに加えられる
スイッチオン用の制御信号によって、ＦＥＴ２０はスイ
ッチオンし、質問器６からの信号の受信に備えている。
【００４３】このような状態で待機しているときに、ア
ンテナ１０が質問器６からの電波を受信すると、その受
信信号はアンテナ１０からＳＰＳＴスイッチ回路１２を
介して復調回路１３に加えられる。そして、復調回路１
３による検波動作によって受信信号から信号波が取り出
され、この信号波が制御回路３に出力される。
【００４４】制御回路３は復調回路１３から信号波を受
け取ると、スイッチング制御信号入力部Ｐconを通して
ＳＰＳＴスイッチ回路１２のＦＥＴ２０にスイッチオフ
用の制御信号を出力する。これにより、図５（ｂ）に示
されるように、ＳＰＳＴスイッチ回路１２はスイッチオ
フする。
【００４５】また、制御回路３は、送信データ入力部Ｐ
inを通して送信データ（例えば、個人の識別情報などの
データを送信するデジタル信号）を変調回路１１のＦＥ
Ｔ１７のゲートに加える。この送信データに応じて変調
回路１１のＦＥＴ１７がスイッチオン・オフして、変調
回路１１は、アンテナ１０により受信された信号をＢＰ
ＳＫ変調し該変調波を質問器６に向けて反射送信させ
る。
【００４６】この信号送信時に、仮に、ＳＰＳＴスイッ
チ回路１２がスイッチオンしていると仮定すると、アン
テナ１０により受信された信号の一部が復調回路１３に
流れ込んで損失が大となってしまう。これに対して、こ
こでは、送信時にはＳＰＳＴスイッチ回路１２がスイッ
チオフして復調回路１３が変調回路１１と切り離される
ために、アンテナ１０の受信信号が復調回路１３に流れ
込むことによる損失増加の問題を回避することができ
る。
【００４７】この図３に示す回路構成では、信号受信時
には、ＦＥＴ１７のスイッチオフ動作によってアンテナ
１０の受信信号に対して変調回路１１を無視できる状態
とすることができて、変調回路１１は、信号受信時の復
調回路１３の回路動作に悪影響を与えない。かつ、信号
送信時には、ＳＰＳＴスイッチ回路１２のスイッチオフ
動作によって復調回路１３は変調回路１１から切り離さ
れて、復調回路１３は、信号送信時の変調回路１１の回
路動作に悪影響を与えない。このことから、送受信の切
り換え部分に通常用いられるサーキュレータやダイプレ
クサ、又はＳＰＤＴスイッチ回路等の信号分岐手段を設
けなくともよく、回路構成を簡略化することができる。
【００４８】なお、この発明はこの実施形態例に限定さ
れるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例え
ば、図３の回路例では、ＳＰＳＴスイッチ回路１２は、
ＦＥＴ２０のソース−ドレインのチャネルのオン・オフ
に応じて、変調回路１１と復調回路１３間の信号導通の
オン・オフを制御する構成であったが、ＳＰＳＴスイッ
チ回路１２の構成はその回路構成に限定されるものでは
ない。例えば、図６に示されるような構成を採用しても
よい。この図６の場合には、ＳＰＳＴスイッチ回路１２
は、ＦＥＴ２０とバイアス抵抗体Ｒ12とコンデンサＣ12
とインダクタＬ 12とを有して構成されている。コンデン
サＣ12は変調回路１１と復調回路１３間を接続する信号
経路上に介設されており、このコンデンサＣ12の一端側
にＦＥＴ２０のドレイン側が接続され、コンデンサＣ12
の他端側にはインダクタＬ12の一端側が接続されてい
る。インダクタＬ12の他端側はＦＥＴ２０のソース側に
接続されている。また、ＦＥＴ２０のゲートは、バイア
ス抵抗体Ｒ12を介してスイッチング制御信号入力部Ｐco
nに接続されている。
【００４９】この図６のＳＰＳＴスイッチ回路１２で
は、制御回路３からスイッチング制御信号入力部Ｐcon
を介してＦＥＴ２０のゲートに加えられる制御信号に基
づいてＦＥＴ２０のソース−ドレインのチャネルがオン
すると、コンデンサＣ12とインダクタＬ12の並列共振が
生じて、ＳＰＳＴスイッチ回路１２全体としては、スイ
ッチオフした状態となる。
【００５０】反対に、ＦＥＴ２０のソース−ドレインの
チャネルがオフすると、変調回路１１側と復調回路１３
側とはコンデンサＣ12を介して導通した状態となり、Ｓ
ＰＳＴスイッチ回路１２全体としては、スイッチオンし
た状態となる。
【００５１】ＳＰＳＴスイッチ回路１２として、この図
６に示すような回路構成を採用してもよいし、また、Ｆ
ＥＴを２個以上用いてＳＰＳＴスイッチ回路１２を構成
してもよいし、さらに、ＦＥＴ以外のダイポーラトラン
ジスタ素子やＰＩＮダイオードや可変容量ダイオードな
どのスイッチング動作が可能な素子をＦＥＴに代えて設
けてもよい。
【００５２】また、変調回路１１に関しても同様であ
り、変調回路１１は図３に示す回路構成以外の構成を採
用してもよい。例えば、図６に示されるような構成を採
用してもよい。この場合には、前述した図６のＳＰＳＴ
スイッチ回路１２と同様に、ＦＥＴ１７とコンデンサＣ
11とインダクタＬ11により、変調用のスイッチング動作
が行われる。また、前記ＳＰＳＴスイッチ回路１２と同
様に、変調回路１１のスイッチングを行う回路部とし
て、ＦＥＴを２個以上用いた回路部を形成してもよい
し、ＦＥＴ１７に代えて、スイッチング動作が可能な素
子（例えばバイポーラトランジスタ素子やＰＩＮダイオ
ードや可変容量ダイオードなど）を設けてもよい。
【００５３】さらに、図３の例では、ＦＥＴ１７のドレ
インは高周波的に接地されていたが、ドレインを開放端
の線路に接続してもよい。このような場合には、例え
ば、図６に示されるように、その開放端の線路として位
相調整用のスタブ電極１８を設けてもよい。この場合、
変調回路１１がＢＰＳＫ変調を行うためには、その開放
端の線路であるスタブ電極１８の線路長と、変調回路１
１がスイッチオン状態であるときの位相量との合計が、
受信電波のλ／４波長とすることが好ましい。
【００５４】さらに、図３では、位相調整部としてスタ
ブ電極１８が設けられていたが、例えば、スタブ電極１
８に代えて、位相調整部として、コンデンサなどの集中
定数型の素子を設けてもよい。
【００５５】さらに、図３では、復調回路１３の入力部
には集中定数のインダクタＬ13を設けていたが、例え
ば、図６に示されるように、インダクタＬ13に代えて、
線路２３により低周波の接地と入力インピーダンス整合
を行う回路部を設けてもよい。このように復調回路１３
に関しても、図３の構成に限定されず、他の回路構成を
採用してよいものである。
【００５６】さらに、この実施形態例では、アンテナ１
０の放射電極１６は四角形状であったが、放射電極１６
の形状は特に限定されるものではなく、様々な形状を採
り得る。
【００５７】さらに、この実施形態例では、アンテナ１
０は、変調回路１１や復調回路１３が形成されている誘
電体の基板に直接的に放射電極１６が形成されて構成さ
れていたが、例えば、回路基板とは別の比誘電率が１０
以上の誘電体基板（基体）に放射電極を形成してアンテ
ナ１０を作製し、このアンテナ１０を回路基板に搭載す
る構成としてもよい。
【００５８】さらに、この実施形態例では、アンテナ１
０の放射電極１６が形成されている基板面と同一の基板
面に変調回路１１や復調回路１３等の回路が形成されて
いたが、例えば、基板の表面に放射電極１６を形成し、
基板の裏面側に変調回路１１や復調回路１３等の回路を
形成する構成としてもよい。
【００５９】
【発明の効果】この発明によれば、送受信兼用のアンテ
ナを設けるので、送信用アンテナと受信用アンテナを別
個独立に設ける場合に比べて、無線通信用高周波回路お
よびそれを備えた通信機の大幅な小型化を図ることがで
きる。
【００６０】また、この発明では、アンテナと、通信機
の制御回路と間の信号経路上に変調回路と復調回路を直
列的に配列配置し、それら変調回路と復調回路の間にＳ
ＰＳＴスイッチ回路を設ける構成とした。従来では、送
受信兼用のアンテナが設けられる場合には、ＳＰＤＴス
イッチ回路を設け、このＳＰＤＴスイッチ回路によって
信号受信時には復調回路側に切り換え、信号送信時には
変調回路側に切り換える構成としていたが、ＳＰＤＴス
イッチ回路は、構成が複雑で小型化を妨げるものであっ
た。
【００６１】これに対して、この発明では、変調回路
に、信号受信時の信号導通に関与しない構成を持たせる
ことによって、信号受信時には復調回路を変調回路を介
してアンテナに接続させ信号送信時には復調回路を変調
回路から切り離すためのスイッチオン・オフを行うＳＰ
ＳＴスイッチ回路を設けるだけで済むこととなる。その
ＳＰＳＴスイッチ回路は構成が簡単で小型なものである
ことから、ＳＰＤＴスイッチ回路を設ける場合に比べ
て、無線通信用高周波回路およびそれを備えた通信機の
回路構成の簡略化および小型化を図ることができる。
【００６２】また、変調回路が反射変調回路である場合
に、従来のようにＳＰＤＴスイッチ回路が設けられてい
る構成である場合には、信号の送信時には、アンテナか
ら変調回路に信号が供給されるときと、変調回路により
反射されてアンテナに向かうときとの合計２回、信号は
ＳＰＤＴスイッチ回路を通ることとなる。この場合に
は、損失が発生するＳＰＤＴスイッチ回路を信号は２回
も通ることになるので、ＳＰＤＴスイッチ回路による損
失が非常に多くなる。
【００６３】これに対して、この発明では、ＳＰＳＴス
イッチ回路は変調回路の後段側に配置されているので、
信号送信時に、アンテナから信号が変調回路に供給され
るときと、変調回路により反射されアンテナに向かうと
きとの何れの場合にも、信号はスイッチ回路を通らな
い。このため、送信信号の損失を格段に低減することが
できて、高利得化を図ることができる。
【００６４】また、変調回路とＳＰＳＴスイッチ回路と
復調回路は、それぞれ、ＦＥＴやダイオード等の半導体
素子により構成することが可能であり、そのように半導
体素子を利用して回路を構成した場合には回路構成を簡
単にすることができるので、回路の小型化を図ることが
容易である。特に、変調回路と復調回路をそれぞれ同様
なＦＥＴを利用して構成することによって、それら変調
回路と復調回路を集積回路化（ＩＣ化）することが可能
であり、ＩＣ化することによって、無線通信用高周波回
路およびそれを備えた通信機のより一層の小型化および
回路の簡素化を図ることができる。
【００６５】さらに、復調回路をゼロバイアス検波用シ
ョットキーダイオードを利用して構成し、かつ、変調回
路とＳＰＳＴスイッチ回路をそれぞれＦＥＴを利用して
構成することにより、信号の待ち受け時と受信時と送信
時の何れかの場合にも直流電流を消費しない回路を構成
することができる。この場合には、消費電力を非常に小
さく抑制できるので、通信機が電池駆動タイプである場
合には、電池の寿命を長くすることができる。
【００６６】さらに、変調回路を反射変調回路とするこ
とによって、この変調回路は、アンテナにより受信した
高周波信号（ＲＦ信号）を送信用の搬送波として利用す
るので、無線通信用高周波回路に、送信用の搬送波を変
調回路に供給するためのＲＦ回路を設けなくとも済む。
これにより、より一層の回路の簡素化および小型化を図
ることができる。
【００６７】さらに、変調回路に位相調整部を設けるこ
とにより、変調回路による変調波の位相が制御できるの
で、良好なＢＰＳＫ変調を行うことができる。
【００６８】さらに、ＳＰＳＴスイッチ回路又は変調回
路に並列的に振幅調整用の抵抗体を設ける場合には、そ
の振幅調整用の抵抗体によって、変調回路による変調波
の振幅変動を抑制することができる。
【００６９】変調回路や復調回路が形成されている誘電
体基板にマイクロストリップパッチアンテナが共通に形
成されており、その誘電体基板の比誘電率が１０以上で
あるものにあっては、誘電体基板の波長短縮効果が高ま
ってアンテナの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線通信用高周波回路の一実施形
態例をブロック図により示す回路構成図である。
【図２】図１の無線通信用高周波回路を備えた通信機の
主要な構成例を説明するためのブロック構成図である。
【図３】本発明に係る無線通信用高周波回路の一具体例
を示す回路図である。
【図４】図３に示す変調回路の動作例を説明するための
図である。
【図５】図３に示す無線通信用高周波回路の動作例を説
明するための図である。
【図６】無線通信用高周波回路のその他の実施形態例を
説明するための回路図である。
【図７】無線通信用高周波回路の従来例を説明するため
のブロック構成図である。
【図８】特開平8-116289号公報に記載の無線通信用高周
波回路の一つを示す回路図である。
【図９】無線通信用高周波回路のその他の従来例を説明
するためのブロック構成図である。
【図１０】特開平9-298484号公報に記載の無線通信用高
周波回路の一つを示す回路図である。
【符号の説明】
１ 無線通信用高周波回路 ２ 通信機 ３ 制御回路 ６ 質問器 １０ アンテナ １１ 変調回路 １２ ＳＰＳＴスイッチ回路 １３ 復調回路 １７，２０ ＦＥＴ １８ スタブ電極 ２１ 検波用ダイオード ２２ 振幅調整用抵抗体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J055 AX12 AX37 BX05 CX24 DX12 EX07 EY01 EY21 EZ23 FX08 FX12 FX32 GX01 GX02

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電波の送受信を行うアンテナと、アンテ
    ナにより受信された受信電波を検波して信号波を取り出
    す復調回路と、信号供給部から供給された信号波を搬送
    波に乗せる変調回路とを有する無線通信用高周波回路に
    おいて、アンテナと、変調回路と、復調回路とが順に直
    列に配列接続され、その変調回路と復調回路との間に
    は、受信時にスイッチオンしてアンテナから受信信号を
    復調回路に導通させ送信時にはスイッチオフして復調回
    路を変調回路から切り離すＳＰＳＴ（Single Pole Sing
    le Throw）スイッチ回路が直列に介設されており、この
    ＳＰＳＴスイッチ回路はＦＥＴを有して構成されている
    ことを特徴とする無線通信用高周波回路。
  2. 【請求項２】 復調回路は、振幅変調されている受信電
    波を復調するＡＭ検波回路と、振幅偏移変調（ＡＳＫ
    （Amplitude shift Keying））されている受信電波を復
    調するＡＳＫ検波回路とのうちの何れか一方であること
    を特徴とする請求項１記載の無線通信用高周波回路。
  3. 【請求項３】 復調回路は、ゼロバイアス検波用ショッ
    トキーバリアダイオードを有して構成されていることを
    特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線通信用高周
    波回路。
  4. 【請求項４】 変調回路は、ＦＥＴを有して構成されて
    いることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１
    つに記載の無線通信用高周波回路。
  5. 【請求項５】 変調回路は、アンテナの受信信号を信号
    波に応じて位相変調して反射送信させる反射変調回路で
    あることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１
    つに記載の無線通信用高周波回路。
  6. 【請求項６】 変調回路は、２相位相変調タイプの変調
    回路であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何
    れか１つに記載の無線通信用高周波回路。
  7. 【請求項７】 ＳＰＳＴスイッチ回路と変調回路の少な
    くとも一方には、変調回路による変調波の振幅調整用の
    抵抗体が並列に接続されていることを特徴とする請求項
    １乃至請求項６の何れか１つに記載の無線通信用高周波
    回路。
  8. 【請求項８】 変調回路には、位相調整部が設けられて
    いることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１
    つに記載の無線通信用高周波回路。
  9. 【請求項９】 アンテナはマイクロストリップパッチア
    ンテナと成し、このマイクロストリップパッチアンテナ
    と、変調回路と、ＳＰＳＴスイッチ回路と、復調回路と
    は、共通の誘電体基板に形成される構成と成し、その誘
    電体基板の比誘電率は１０以上であることを特徴とする
    請求項１乃至請求項８の何れか１つに記載の無線通信用
    高周波回路。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項９の何れか１つに
    記載の無線通信用高周波回路が設けられていることを特
    徴とする通信機。
  11. 【請求項１１】 質問器から放射された電波を受け当該
    受信電波に信号波を乗せ質問器に向けて反射送信する応
    答器であることを特徴とする請求項１０記載の通信機。
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