JP2004320669A

JP2004320669A - Data communication device, power supply circuit, and signal transmission circuit

Info

Publication number: JP2004320669A
Application number: JP2003115173A
Authority: JP
Inventors: Seijiro Ishizuka; 誠次郎石塚; Kuniko Jimi; 公仁子自見
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2004-11-11

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce insertion loss compared with former methods, and to commonly use a transmission route by a simple composition, for example, applying to a base station of data communication using radio communication regarding to a data communication device, a power supply circuit, and a signal transmission circuit. SOLUTION: A stub 26 which branches from a constant impedance line 25, is grounded through a capacitive reactance C1, and constitutes a short stub. At the same time, a parallel resonance circuit (C1, C2, L1) is constituted using the capacitive reactance C1, power source DC, a control signal SC, etc. are supplied from the short stub through the parallel resonance circuit (C1, C2, L1), and also the power source DC, the control signal SC, etc. are supplied to the short stub through the parallel resonance circuit (C1, C2, L1). COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信装置、電源供給回路及び信号伝送回路に関し、例えば無線通信によるデータ通信の基地局に適用することができる。本発明は、定インピーダンス線路を分岐するスタブを容量性リアクタンスにより接地してショートスタブを形成すると共に、この容量性リアクタンスを利用して並列共振回路を構成し、この並列共振回路を介して電源、制御信号等を供給し、またこの並列共振回路を介して電源、制御信号等の供給を受けることにより、従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により伝送路を共用することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＳＤＮ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＮｅｔｗｏｒｋ）、ＡＤＳＬ（ＡｓｙｍｍｅｔｒｉｃＤｉｇｉｔａｌＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＬｉｎｅ）等のデータ通信においては、伝送路を帯域分割してデータの伝送に割り当てることにより、音声信号による電話回線の伝送路をデータの伝送に共用するようになされている。
【０００３】
すなわちこの種のデータ伝送においては、図７に示すように、同軸ケーブル等による伝送路１の一端に、音声信号の周波数帯域を通過帯域に設定してなるローパスフィルタ回路２と、このローパスフィルタ回路２の通過帯域を遮断周波数帯域に設定してなるハイパスフィルタ回路３とが設けられる。また伝送路１の他端に、同様のローパスフィルタ回路４及びハイパスフィルタ回路５が設けられ、これらローパスフィルタ回路２、４及びハイパスフィルタ回路３、５により伝送路１を帯域分割するようになされている。ＩＳＤＮ等においては、このようなローパスフィルタ回路及びハイパスフィルタ回路がディスクリート部品により構成されるようになされている。
【０００４】
これに対して無線通信の分野においては、例えば特開２００１−１４８６４７号公報において、周波数特性評価法により通信状態の良好なアンテナを検出してアンテナを切り換えることにより、スペースダイバーシティの手法を適用して安定な受信状態を確保する方法が提案されるようになされている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４８６４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのようなスペースダイバーシティによるデータ通信においては、アンテナを切り換える制御信号をアンテナ側に伝送することが必要であり、このようにアンテナで受信した無線通信波と制御信号との伝送においては、いわゆるマルチラインケーブルを使用する方法がある。しかしながらこのようなマルチラインケーブルにあっては、同軸ケーブル等に比して汎用性に欠ける欠点がある。
【０００７】
これによりこのような無線通信波の伝送に供する伝送路を帯域分割して、制御信号の伝送に共用することが考えられる。すなわち図７について上述したローパスフィルタ回路２、４及びハイパスフィルタ回路３、５を用いて伝送路を帯域分割することにより、無線通信波と制御信号との伝送を１つの伝送路で共用する方法である。しかしてこのような伝送路の帯域分割においては、信号間の相互干渉を防止するためにローパスフィルタ回路による帯域とハイパスフィルタ回路による帯域とでアイソレーションを高くすることが必要であり、このためにはローパスフィルタ回路及びハイパスフィルタ回路を多段により構成して帯域制限減衰特性を急峻にすることが必要になる。しかしながらこのようにすると従来のディスクリート部品による構成によっては、構成が煩雑になり、さらには挿入損失が増大する問題がある。
【０００８】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により伝送路を共用することができるデータ通信装置、電源供給回路及び信号伝送回路を提案しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、伝送路により接続されたアンテナを介して少なくとも無線通信波を受信して処理するデータ通信装置に適用して、伝送路に接続された定インピーダンス線路と、定インピーダンス線路を分岐する１／４波長線路と、１／４波長線路を終端して、１／４波長線路によるショートスタブを形成する容量性リアクタンスと、容量性リアクタンスとで並列共振回路を形成する誘導性リアクタンスとを備え、定インピーダンス線路を介して、アンテナで受信した無線通信波を受信して処理し、並列共振回路を介して、アンテナの駆動に必要な電源を供給する。
【００１０】
また請求項４の発明においては、伝送路を介してアンテナで受信した無線通信波を本体装置に送出するデータ通信装置に適用して、アンテナ及び伝送路間に介挿された定インピーダンス線路と、定インピーダンス線路を分岐する１／４波長線路と、１／４波長線路を終端して、１／４波長線路によるショートスタブを形成する容量性リアクタンスと、容量性リアクタンスとで並列共振回路を形成する誘導性リアクタンスとを備え、定インピーダンス線路を介して、アンテナで受信した無線通信波を伝送路に送出し、並列共振回路を介して、アンテナの駆動に必要な電源の供給を受ける。
【００１１】
また請求項７の発明においては、高周波信号を伝送する伝送路を介して電源を伝送する電源供給回路に適用して、伝送路に接続された定インピーダンス線路と、定インピーダンス線路を分岐する１／４波長線路と、１／４波長線路を終端して、１／４波長線路によるショートスタブを形成する容量性リアクタンスと、容量性リアクタンスとで並列共振回路を形成する誘導性リアクタンスとを備え、並列共振回路を介して、電源を供給する。
【００１２】
また請求項８の発明においては、高周波信号を伝送する伝送路を介して電源の供給を受ける電源供給回路に適用して、伝送路に接続された定インピーダンス線路と、定インピーダンス線路を分岐する１／４波長線路と、１／４波長線路を終端して、１／４波長線路によるショートスタブを形成する容量性リアクタンスと、容量性リアクタンスとで並列共振回路を形成する誘導性リアクタンスとを備え、並列共振回路を介して、電源の供給を受ける。
【００１３】
また請求項９の発明においては、高周波信号を伝送する伝送路を介して高周波信号に比して周波数の低い低周波信号を伝送する信号伝送回路に適用して、伝送路に接続された定インピーダンス線路と、定インピーダンス線路を分岐する１／４波長線路と、１／４波長線路を終端して、１／４波長線路によるショートスタブを形成する容量性リアクタンスと、容量性リアクタンスとで並列共振回路を形成する誘導性リアクタンスとを備え、並列共振回路を介して、低周波信号を伝送する。
【００１４】
また請求項１０の発明においては、高周波信号の伝送路を介して伝送される高周波信号に比して周波数の低い低周波信号を受信する信号伝送回路に適用して、伝送路に接続された定インピーダンス線路と、定インピーダンス線路を分岐する１／４波長線路と、１／４波長線路を終端して、１／４波長線路によるショートスタブを形成する容量性リアクタンスと、容量性リアクタンスとで並列共振回路を形成する誘導性リアクタンスとを備え、並列共振回路を介して、低周波信号を受信する。
【００１５】
請求項１の構成によれば、伝送路により接続されたアンテナを介して少なくとも無線通信波を受信して処理するデータ通信装置に適用して、伝送路に接続された定インピーダンス線路と、定インピーダンス線路を分岐する１／４波長線路と、１／４波長線路を終端して、１／４波長線路によるショートスタブを形成する容量性リアクタンスと、容量性リアクタンスとで並列共振回路を形成する誘導性リアクタンスとを備え、定インピーダンス線路を介して、アンテナで受信した無線通信波を受信して処理し、並列共振回路を介して、アンテナの駆動に必要な電源を供給することにより、ショートスタブ、並列共振回路により十分なアイソレーションを確保して無線通信波を効率良く伝送し、また電源を効率良く伝送し得、これらにより従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により無線通信波の伝送と電源の伝送とで伝送路を共用することができる。
【００１６】
これにより請求項４の構成によれば、伝送路を介してアンテナで受信した無線通信波を本体装置に送出するデータ通信装置に適用して、従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により無線通信波の伝送と電源の伝送とで伝送路を共用することができる。
【００１７】
また請求項７、請求項８の構成によれば、高周波信号を伝送する伝送路を介して電源を伝送する電源供給回路、高周波信号を伝送する伝送路を介して電源の供給を受ける電源供給回路に適用して、従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により高周波信号の伝送と電源の伝送とで伝送路を共用することができる。
【００１８】
また請求項９、請求項１０の構成によれば、高周波信号を伝送する伝送路を介して高周波信号に比して周波数の低い低周波信号を伝送する信号伝送回路に適用して、高周波信号の伝送路を介して伝送される高周波信号に比して周波数の低い低周波信号を受信する信号伝送回路に適用して、従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により高周波信号の伝送と低周波信号の伝送とで伝送路を共用することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００２０】
（１）実施の形態の構成
図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの基地局を示すブロック図である。この基地局１１は、２．４〔ＧＨｚ〕の周波数帯域を用いた無線通信によるデータ通信システムである無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）の基地局であり、図示しないパソコン等の情報端末装置からのデータを受信してインターネット等のネットワークに送出する。
【００２１】
このためこの基地局１１は、このような情報端末装置の集中する部屋の天井等の、無線通信による障害物の少ない箇所にアンテナ装置１２が設けられ、このアンテナ装置１２により高周波信号である無線通信波ＲＦを用いて情報端末装置からのデータを受信する。またネットワークへの接続に好適な箇所に本体装置１３が設けられ、この本体装置１３とアンテナ装置１２とが同軸ケーブルによる伝送路１４により接続され、この本体装置１３がネットワークに接続される。基地局１１は、この本体装置１３によりネットワークとの間でデータを送受し、またこの本体装置１３により伝送路１４、アンテナ装置１２を介して情報端末装置から取得したデータを送出する。
【００２２】
ここでアンテナ装置１２は、異なる方向に指向性を有する複数のアンテナ１２Ａ〜１２Ｎが設けられ、アンテナ切換部１６は、帯域分割回路１７から供給される電源ＤＣにより動作して、同様に帯域分割回路１７から出力される制御信号ＳＣにより、これら複数のアンテナ１２Ａ〜１２Ｎを選択的に帯域分割回路１７に接続する。ここで帯域分割回路１７は、伝送路１４を帯域分割する回路であり、伝送路１４を介して本体装置１３から供給される電源ＤＣ、制御信号ＳＣをアンテナ切換部１６に出力する。またアンテナ切換部１６により選択されたアンテナ１２Ａ〜１２Ｎで受信される無線通信波ＲＦを伝送路１４に出力する。これによりこの基地局１１では、本体装置１３による制御により、所望のアンテナ１２Ａ〜１２Ｎを選択的に使用してデータ通信するようになされている。
【００２３】
本体装置１３において、帯域分割回路１８は、伝送路１４を帯域分割する回路であり、この伝送路１４を介してアンテナ装置１２に電源ＤＣ、制御信号ＳＣを出力する。また伝送路１４から入力される無線通信波ＲＦを受信部１９に出力する。
【００２４】
受信部１９は、帯域分割回路１８から入力される無線通信波ＲＦを処理して各情報端末装置から送出されたデータを復調し、このデータをネットワークに送出する。
【００２５】
アンテナ選択回路２０は、この受信部１９における受信結果により、アンテナ装置１２においてデータの受信に適したアンテナを検出し、この検出結果に基づいて制御回路２１にアンテナの切り換えを指示する。具体的に、アンテナ選択回路２０は、アンテナ装置１２で順次アンテナ１２Ａ〜１２Ｎを選択するように、所定のタイミングで、制御回路２１にアンテナの切り換えを指示し、これにより各情報端末装置毎に各アンテナ１２Ａ〜１２Ｎによる受信電力を検出する。アンテナ選択回路２０は、このようにして検出した検出結果に基づいて、各情報端末装置とのデータ通信の際に、最も受信電力の大きなアンテナを選択するように、制御回路２１にアンテナの切り換えを指示する。
【００２６】
これにより制御回路２１は、このアンテナ選択回路２０の指示に基づいて制御信号ＳＣを生成し、この制御信号ＳＣをアンテナ切換部１６の電源ＤＣと共に帯域分割回路１８に出力する。
【００２７】
これらによりこの基地局１１では、無線通信波ＲＦの送受と、電源ＤＣ及び制御信号ＳＣの伝送とで１つの伝送路１４を共用して、データ通信するようになされている。
【００２８】
図１は、この本体装置１３側の帯域分割回路１８を示す接続図である。帯域分割回路１８は、所定誘電率による基板の裏面がアース面に設定され、この基板の表面に所定幅Ｗによりマイクロストリップライン２５が形成される。これにより帯域分割回路１８は、このマイクロストリップライン２５により伝送路１４にインピーダンス整合してなる定インピーダンス線路が形成され、このマイクロストリップライン２５の両端がそれぞれ伝送路１４、受信部１９に接続されるようになされている。
【００２９】
帯域分割回路１８は、このマイクロストリップライン２５の途中に、無線通信波ＲＦの波長による１／４波長のスタブ２６が作成され、これによりこのマイクロストリップライン２５による定インピーダンス線路を分岐する１／４波長線路が形成されるようになされている。
【００３０】
また帯域分割回路１８は、このスタブ２６が、コンデンサＣ１による容量性リアクタンスにより終端され、これにより１／４波長のスタブ２６によりショートスタブを形成し、１／４波長のスタブ２６側には無線通信波が漏出しないようになされている。
【００３１】
すなわち図３に示すように、このようなマイクロストリップライン２５にスタブ２６を形成した場合、マイクロストリップライン２５側からスタブ２６を見たインピーダンスＺｉｎにおいては、次式により表すことができる。なおここでＺはスタブ終端側から見たインピーダンス、Ｚｏは特性インピーダンス、βは位相定数であり、２π／λである。またｌｅはスタブ２６の長さである。
【００３２】
【数１】

【００３３】
ここでこの場合、スタブ２６においては、終端されていることにより、Ｚ＝０であり、これを（１）式に代入すると、次式を得ることができる。
【００３４】
【数２】

【００３５】
またスタブ２６においては、ｌｅ＝λ／４であることから、ｌｅ＝λ／４、位相定数β＝２π／λを（２）式に代入すると、次式を得ることができ、これによりマイクロストリップライン２５側からスタブ２６を見たインピーダンスＺｉｎにあっては、極めて大きな値に設定することができ、スタブ２６側への無線通信波の漏出を防止できることが判る。
【００３６】
【数３】

【００３７】
帯域分割回路１８は、このスタブ２６の終端側にコイルＬ１が設けられ、このコイルＬ１による並列共振回路を介して電源ＤＣ及び制御信号ＳＣが入力される。具体的に、帯域分割回路１８は、コイルＬ１の他端がコンデンサＣ２により接地され、このコイルＬ１の他端に、コイルＬ２を介して電源ＤＣが供給され、またコンデンサＣ３を介して制御信号ＳＣが供給される。
【００３８】
帯域分割回路１８は、このようにコイルＬ１の両端を接地するコンデンサＣ１、Ｃ２と、コイルＬ１とが、無線通信波ＲＦに対して並列共振回路を構成し、かつ制御信号ＳＣを効率良くアンテナ装置１２側に伝送し得るように、これらコイルＬ１、コンデンサＣ１、Ｃ２の値が選定される。帯域分割回路１８は、この並列共振回路によっても、さらに一段と無線通信波の漏出を防止するようになされている。
【００３９】
すなわちコンデンサＣ１、Ｃ２の合成容量Ｃ０、並列共振回路の共振周波数ｆ０においては、次式により表される。
【００４０】
【数４】

【数５】

【００４１】
ここでＣ１＜Ｃ２の条件により制御信号ＳＣの減衰を防止して、無線通信波ＲＦが周波数２．４〔ＧＨｚ〕であることにより（この場合、波長λは、０．１２５〔ｍ〕（＝３×１０^８〔ｍ／ｓｅｃ〕／２．４×１０^９〔Ｈｚ〕）である）、Ｃ１＝２．２〔ｐＦ〕、Ｃ２＝２０〔ｐＦ〕として、合成容量Ｃｏを２．０〔ｐＦ〕に設定すると、（５）式によりコイルＬ１のインダクタンス約２．２〔ｎＨ〕を求めることができる。
【００４２】
なおこの場合、制御信号ＳＣのクロック周波数を５〔ＭＨｚ〕とすると、コンデンサＣ１、Ｃ２によるリアクタンスにおいては、次式により表し得、これにより制御信号ＳＣの伝送には殆ど影響を及ぼさないことが判る。
【００４３】
【数６】

【００４４】
帯域分割回路１８は、このようにして共振回路に電源ＤＣ及び制御信号ＳＣを供給して、相互に影響を与えないように、また効率良く電源ＤＣ及び制御信号ＳＣを伝送し得るように、コンデンサＣ３、コイルＬ２が選定される。すなわちコイルＬ２においては、制御信号ＳＣによる制御回路２１への影響を有効に回避し得るように、この実施の形態では、インダクタンスが４７〔μＨ〕に設定される。なおこの場合、リアクタンスＸＬは、２πｆＬ２により表し得、制御信号ＳＣのクロック周波数５〔ＭＨｚ〕においては、１．５〔ｋΩ〕となり、これによりコイルＬ２を介した制御回路２１側への制御信号ＳＣの流入については、十分に防止できることが判る。
【００４５】
さらに帯域分割回路１８は、マイクロストリップライン２５において、スタブ２６による分岐点にＰＩＮダイオードＤ１が接続され、このＰＩＮダイオードＤ１が抵抗Ｒ１、コンデンサＣ４により接地される。これにより帯域分割回路１８は、電源ＤＣの供給によりバイアスされた状態で、制御信号ＳＣの信号レベルが立ち上がってマイクロストリップライン２５における電位が上昇すると、無線通信波ＲＦの周波数帯域において、スタブ２６による分岐点を接地するようになされている。
【００４６】
しかしてこのようにスタブ２６による分岐点側を接地すると、コンデンサＣ１側から見てスタブ２６はショートスタブとなり、コンデンサＣ１側から見たインピーダンスは極めて高い値となる。これにより制御信号ＳＣの伝送においては、効率良く伝送することができる。またマイクロストリップライン２５自体においては、無線通信波の周波数帯域において線路が接地状態となることにより、無線通信波を伝送し得なくなる。
【００４７】
これにより図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この実施の形態では、制御回路２１からの制御信号ＳＣの出力により、マイクロストリップライン２５の電位が上昇している期間の間、マイクロストリップライン２５における無線通信波ＲＦの伝送を停止し、また制御信号ＳＣを効率良く伝送し、この制御信号ＳＣの出力によりアンテナ切換部１６によるアンテナ１２Ａ〜１２Ｎを切り換えた後において、効率良く無線通信波ＲＦを伝送するようになされている。
【００４８】
これに対して図５は、アンテナ１２Ａ〜１２Ｎ側の帯域分割回路１７を示す接続図である。この帯域分割回路１７においては、コンデンサＣ３、コイルＬ２を介して制御信号ＳＣ、電源ＤＣをアンテナ切換部１６に出力する点、スタブ２６による分岐点を接地する構成が省略されている点、マイクロストリップライン２５の入出力が異なる点を除いて、本体装置１３側の帯域分割回路１８と同一に構成される。
【００４９】
これによりこの実施の形態において、本体装置１３は、伝送路１４により接続されたアンテナ１２Ａ〜１２Ｎを介して少なくとも無線通信波を受信して処理するデータ通信装置を構成し、この伝送路に接続された定インピーダンス線路２５と、定インピーダンス線路２５を分岐する１／４波長線路２６と、１／４波長線路２６を終端して、１／４波長線路２６によるショートスタブを形成する容量性リアクタンスＣ１と、容量性リアクタンスＣ１とで並列共振回路を形成する誘導性リアクタンスＬ１とを備え、この定インピーダンス線路２５を介して、アンテナ１２Ａ〜１２Ｎで受信した無線通信波を受信して処理し、並列共振回路を介して、アンテナ１２Ａ〜１２Ｎの駆動に必要な電源ＤＣを供給するようになされている。
【００５０】
またアンテナ装置１２においては、伝送路１４を介してアンテナ１２Ａ〜１２Ｎで受信した無線通信波を本体装置１３に送出するデータ通信装置を構成し、アンテナ１２Ａ〜１２Ｎ及び伝送路１４間に介挿された定インピーダンス線路２５と、定インピーダンス線路２５を分岐する１／４波長線路２６と、１／４波長線路２６を終端して、１／４波長線路２６によるショートスタブを形成する容量性リアクタンスＣ１と、容量性リアクタンスＣ１とで並列共振回路を形成する誘導性リアクタンスＬ１とを備え、定インピーダンス線路２５を介して、アンテナ１２Ａ〜１２Ｎで受信した無線通信波を伝送路１４に送出し、並列共振回路を介して、アンテナ１２Ａ〜１２Ｎの駆動に必要な電源ＤＣの供給を受けるようになされている。
【００５１】
また本体装置１３側の帯域分割回路１８は、高周波信号である無線通信波を伝送する伝送路１４を介して電源ＤＣ、無線通信波に比して周波数の低い低周波信号である制御信号ＳＣを伝送する電源供給回路、信号伝送回路を構成し、並列共振回路を介して電源ＤＣ、制御信号ＳＣを伝送する。これに対して、アンテナ装置１２側の帯域分割回路は、高周波信号伝送路１４を介して受信される電源ＤＣ、無線通信波に比して周波数の低い低周波信号である制御信号ＳＣを受ける電源供給回路、信号伝送回路を構成し、並列共振回路を介して電源ＤＣ、制御信号ＳＣの供給を受けるようになされている。
【００５２】
（２）実施の形態の動作
以上の構成において、この基地局１１（図２）では、アンテナ装置１２が設置されてなる箇所の情報端末装置から送信された無線通信波ＲＦがアンテナ装置１２側で受信され、この無線通信波ＲＦが伝送路１４を介して本体装置１３に伝送される。またこの本体装置１３でこの無線通信波ＲＦが処理されて情報端末装置から無線通信波ＲＦにより送出されたデータが復調され、このデータがネットワークに送出される。
【００５３】
基地局１１では、このようにして無線通信波を伝送路１４で伝送する際に、本体装置１３の制御回路２１で電源ＤＣ、制御信号ＳＣが生成され、これら電源ＤＣ、制御信号ＳＣが伝送路１４によりアンテナ装置１２に伝送され、このアンテナ装置１２のアンテナ切換部１６がこの伝送された電源ＤＣにより動作して、制御信号ＳＣに応じて伝送路１４に接続するアンテナ１２Ａ〜１２Ｎを切り換える。基地局１１では、この制御信号ＳＣによる遠隔制御によるアンテナの切り換えが、アンテナ選択回路２０の制御により、所定のタイミングで順次循環的に実行されて、各情報端末装置で最も受信電力が大きくなるアンテナ１２Ａ〜１２Ｎが検出される。またこのようにして検出したアンテナ１２Ａ〜１２Ｎにより対応する情報端末装置との間でデータ通信するように、アンテナ１２Ａ〜１２Ｎが切り換えられる。これによりこの基地局１１では、スペースダイバーシティーの手法を適用して確実にデータ通信できるようになされている。
【００５４】
このようにして伝送路１４を無線通信波ＲＦ、電源ＤＣ、制御信号ＳＣの伝送に共用するにつき、基地局１１では（図１）、伝送路１４とインピーダンス整合してなる定インピーダンス線路であるマイクロストリップライン２５を介して無線通信波が伝送される。またこのマイクロストリップライン２５に設けられた１／４波長線路であるスタブ２６によりマイクロストリップライン２５が分岐され、このスタブ２６が容量性リアクタンスであるコンデンサＣ１により接地され、これにより無線通信波ＲＦのスタブ２６側への漏出が低減される。またコイルＬ１、コンデンサＣ２によりこのコンデンサＣ１との間で並列共振回路が構成され、この並列共振回路を介して電源ＤＣ、制御信号ＳＣが定インピーダンス線路に供給される。
【００５５】
これによりこの基地局１１では、ショートスタブと並列共振回路との２段の構成により、定インピーダンス線路を伝送する無線通信波ＲＦと、電源ＤＣ、制御信号ＳＣとを帯域分離し、これにより少ない挿入損失で高いアイソレーションを確保することができる。また１段目の構成がショートスタブであり、このようなショートスタブと並列共振回路との２段の構成において、定インピーダンス線路を分岐するスタブを容量性リアクタンスにより接地してショートスタブが作成され、この容量性リアクタンスを利用して並列共振回路が作成されることにより、簡易な構成で帯域分離することができ、これらにより従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により伝送路を共用することができる。
【００５６】
基地局１１では、このようにして構成されるショートスタブ２６による分岐点にＰＩＮダイオードＤ１が接続され、電源ＤＣが供給された状態で、制御信号ＳＣの信号レベルが立ち上がって、定インピーダンス線路２５の電位が立ち上がると、このＰＩＮダイオードＤ１がオン状態に切り換わり、この分岐点がコンデンサＣ４により接地される。これによりこの基地局１１では（図４）、制御信号ＳＣの出力によりアンテナ１２Ａ〜１２Ｎを切り換えている期間の間、無線通信波ＲＦの伝送が一時停止され、制御信号ＳＣを確実にアンテナ装置１２に伝送してアンテナが切り換えられる。
【００５７】
これに対してアンテナ装置１２側においては（図５）、同様の定インピーダンス線路をスタブにより分岐し、このスタブを容量性リアクタンスにより接地してショートスタブを形成すると共に、この容量性リアクタンスを用いて並列共振回路を形成し、この並列共振回路を介して本体装置１３から伝送された電源ＤＣ、制御信号ＳＣをアンテナ切換部１６に供給することにより、本体装置１３側と同様に、従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により伝送路を共用することができる。
【００５８】
（３）実施の形態の効果
以上の構成によれば、定インピーダンス線路を分岐するスタブを容量性リアクタンスにより接地してショートスタブを構成すると共に、この容量性リアクタンスを利用して並列共振回路を構成し、この並列共振回路を介して電源、制御信号を供給し、またこの並列共振回路を介して電源、制御信号の供給を受けることにより、従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により伝送路を共用することができる。
【００５９】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、アンテナで受信した無線通信波を伝送して処理する場合について述べたが、無線通信波をアンテナに伝送して送信する場合、無線通信波を送受する場合に広く適用することができる。
【００６０】
また上述の実施の形態においては、本体装置側の帯域分割回路についてのみＰＩＮダイオードＤ１に係る構成を設ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、アンテナ装置側に設けるようにしてもよく、アンテナ装置側、本体装置側の双方に設けるようにしてもよい。
【００６１】
また上述の実施の形態においては、マイクロストリップラインにより定インピーダンス線路、スタブを構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図６に示すように、同軸ケーブルにより定インピーダンス線路、スタブを構成するようにしてもよい。
【００６２】
また上述の実施の形態においては、制御信号によりアンテナを切り換えて指向性を切り換える場合について述べたが、本発明はこれに限らず、偏波面の切り換え等にも広く適用することができる。
【００６３】
また上述の実施の形態においては、電源及び制御信号を無線通信波と共に伝送する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電源のみ、制御信号のみを無線通信波と共に伝送する場合、さらには伝送路を伝送する高周波信号に対して、周波数の低い低周波信号の伝送に伝送路を共用する場合に広く適用することができる。なおこのような電源のみの共用化にあっては、例えば衛生放送受信システムにおいて、アンテナ直下に配置したダウンコンバータへの電源の供給に適用することができる。またこのような低周波信号の伝送にあっては、例えばベースバンドによる映像信号、音声信号等の伝送に適用することができる。
【００６４】
また上述の実施の形態においては、アンテナ装置と本体装置との間で無線通信波を伝送する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、無線通信波のみならず、種々の機器間で高周波信号を伝送する場合に広く適用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、定インピーダンス線路を分岐するスタブを容量性リアクタンスにより接地してショートスタブを構成すると共に、この容量性リアクタンスを利用して並列共振回路を構成し、この並列共振回路を介して電源、制御信号等を供給し、またこの並列共振回路を介して電源、制御信号等の供給を受けることにより、従来に比して挿入損失を低減し、簡易な構成により伝送路を共用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムに適用される帯域分割回路を示す接続図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る通信システムを示すブロック図である。
【図３】図１の帯域分割回路におけるスタブの説明に供する略線図である。
【図４】図１の帯域分割回路による動作の説明に供するタイムチャートである。
【図５】図２の通信システムのアンテナ装置側の帯域分割回路を示す接続図である。
【図６】他の実施の形態に係る定インピーダンス線路及びスタブを示す斜視図である。
【図７】従来の帯域分割の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
１、１４……伝送路、１１……無線通信システム、１２……アンテナ装置、１３……本体装置、１７、１８……帯域分割回路、２５……マイクロストリップライン、２６……スタブ、Ｃ１〜Ｃ４……コンデンサ、Ｌ１、Ｌ２……コイル、Ｄ１……ＰＩＮダイオード、Ｒ１……抵抗[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a data communication device, a power supply circuit, and a signal transmission circuit, and can be applied to, for example, a base station for data communication by wireless communication. The present invention forms a short stub by grounding a stub that branches a constant impedance line with a capacitive reactance, and configures a parallel resonance circuit using the capacitive reactance. By supplying a control signal and the like, and receiving a power supply, a control signal, and the like via the parallel resonance circuit, insertion loss can be reduced as compared with the related art, and the transmission line can be shared with a simple configuration. To do.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in data communication such as ISDN (Integrated Services Digital Network) and ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), a transmission path of a telephone line using an audio signal is allocated to a data transmission by dividing a transmission path into bands and assigning the data transmission. It is designed to be used for transmission.
[0003]
That is, in this type of data transmission, as shown in FIG. 7, at one end of a transmission line 1 such as a coaxial cable, a low-pass filter circuit 2 in which the frequency band of an audio signal is set to a pass band, and this low-pass filter circuit And a high-pass filter circuit 3 in which the pass band 2 is set to a cut-off frequency band. At the other end of the transmission path 1, a similar low-pass filter circuit 4 and high-pass filter circuit 5 are provided, and the transmission path 1 is band-divided by the low-pass filter circuits 2, 4 and the high-pass filter circuits 3, 5. I have. In an ISDN or the like, such a low-pass filter circuit and a high-pass filter circuit are configured by discrete components.
[0004]
On the other hand, in the field of wireless communication, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-148647, a space diversity method is applied by detecting an antenna in a good communication state by a frequency characteristic evaluation method and switching the antenna. A method for ensuring a stable reception state has been proposed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-148647 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such data communication based on space diversity, it is necessary to transmit a control signal for switching an antenna to the antenna side. In the transmission of a radio communication wave received by the antenna and a control signal, a so-called multi There is a way to use a line cable. However, such a multi-line cable has a disadvantage that it lacks versatility as compared with a coaxial cable or the like.
[0007]
Thus, it is conceivable that the transmission path used for transmitting such a radio communication wave is divided into bands and shared for transmitting control signals. That is, the transmission path is divided into bands using the low-pass filter circuits 2 and 4 and the high-pass filter circuits 3 and 5 described above with reference to FIG. 7, so that the transmission of the radio communication wave and the control signal is shared by one transmission path. is there. Thus, in such band division of the transmission path, it is necessary to increase isolation between a band by a low-pass filter circuit and a band by a high-pass filter circuit in order to prevent mutual interference between signals. It is necessary to form a low-pass filter circuit and a high-pass filter circuit in multiple stages so that the band-limiting attenuation characteristic is sharp. However, in this case, depending on the configuration using the conventional discrete components, there is a problem that the configuration becomes complicated and the insertion loss increases.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and has a data communication device, a power supply circuit, and a signal transmission circuit that can reduce the insertion loss compared to the related art and can share a transmission line with a simple configuration. It is something to propose.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the invention according to claim 1 is applied to a data communication device that receives and processes at least a radio communication wave via an antenna connected by a transmission line, and a constant impedance connected to the transmission line. A parallel resonant circuit comprising a line, a quarter-wave line branching a constant impedance line, a capacitive reactance that terminates the quarter-wave line to form a short stub by the quarter wavelength line, and a capacitive reactance And a radio communication wave received by the antenna via a constant impedance line, processes the received radio communication wave, and supplies power necessary for driving the antenna via a parallel resonance circuit.
[0010]
Further, in the invention according to claim 4, the present invention is applied to a data communication device for transmitting a radio communication wave received by an antenna via a transmission line to a main device, and a constant impedance line inserted between the antenna and the transmission line; A parallel resonance circuit is formed by a quarter wavelength line that branches off the constant impedance line, a capacitive reactance that terminates the quarter wavelength line to form a short stub by the quarter wavelength line, and a capacitive reactance. An inductive reactance is provided, a wireless communication wave received by an antenna is transmitted to a transmission line via a constant impedance line, and power required for driving the antenna is supplied via a parallel resonance circuit.
[0011]
According to the seventh aspect of the present invention, the present invention is applied to a power supply circuit for transmitting power through a transmission line for transmitting a high-frequency signal, and a constant impedance line connected to the transmission line and a 1/1 branching the constant impedance line. A four-wavelength line, a capacitive reactance that terminates the quarter-wavelength line to form a short stub by the quarter-wavelength line, and an inductive reactance that forms a parallel resonance circuit with the capacitive reactance. Power is supplied through a resonance circuit.
[0012]
Further, in the invention according to claim 8, the present invention is applied to a power supply circuit which receives power supply via a transmission line for transmitting a high-frequency signal, and a constant impedance line connected to the transmission line and a constant impedance line for branching the constant impedance line. A 波長 wavelength line, a capacitive reactance that terminates the ４ wavelength line to form a short stub by the 波長 wavelength line, and an inductive reactance that forms a parallel resonance circuit with the capacitive reactance; Power is supplied through the parallel resonance circuit.
[0013]
According to the ninth aspect of the present invention, the present invention is applied to a signal transmission circuit for transmitting a low-frequency signal having a lower frequency than a high-frequency signal via a transmission path for transmitting a high-frequency signal, and a constant impedance connected to the transmission path. A parallel resonance circuit including a line, a quarter-wave line that branches off a constant impedance line, a capacitive reactance that terminates the quarter-wave line and forms a short stub by the quarter wavelength line, and a capacitive reactance And a low frequency signal is transmitted through a parallel resonance circuit.
[0014]
According to the tenth aspect, the present invention is applied to a signal transmission circuit that receives a low-frequency signal having a lower frequency than a high-frequency signal transmitted through a transmission path of a high-frequency signal, and is connected to the transmission path. Parallel resonance of an impedance line, a quarter-wave line that branches off a constant impedance line, a capacitive reactance that terminates the quarter-wave line and forms a short stub by the quarter wavelength line, and a capacitive reactance And an inductive reactance forming a circuit, and receives a low frequency signal via a parallel resonance circuit.
[0015]
According to the configuration of the first aspect, the present invention is applied to a data communication device that receives and processes at least a radio communication wave via an antenna connected by a transmission line, and a constant impedance line connected to the transmission line, A quarter-wavelength line that branches the line, a capacitive reactance that terminates the quarter-wavelength line to form a short stub by the quarter-wavelength line, and an inductive that forms a parallel resonance circuit with the capacitive reactance And a wireless communication wave received by the antenna via a constant impedance line, and processes the received radio communication wave. A sufficient isolation is ensured by the resonance circuit to transmit the radio communication wave efficiently, and the power supply can be transmitted efficiently. The insertion loss is reduced, it is possible to share the transmission path in the transmission of the transmission and the power of the radio communication wave with a simple configuration.
[0016]
Thus, according to the configuration of the fourth aspect, the present invention is applied to a data communication device that transmits a radio communication wave received by an antenna via a transmission path to a main device, thereby reducing insertion loss compared with the related art and simplifying the operation. According to the configuration, the transmission path can be shared between the transmission of the radio communication wave and the transmission of the power supply.
[0017]
According to the seventh and eighth aspects, a power supply circuit for transmitting power via a transmission path for transmitting a high-frequency signal, and a power supply circuit for receiving power supply via a transmission path for transmitting a high-frequency signal As a result, the insertion loss can be reduced as compared with the related art, and the transmission path can be shared between the transmission of the high-frequency signal and the transmission of the power supply with a simple configuration.
[0018]
According to the ninth and tenth aspects, the present invention is applied to a signal transmission circuit that transmits a low-frequency signal having a lower frequency than a high-frequency signal via a transmission path that transmits a high-frequency signal, and It is applied to a signal transmission circuit that receives a low-frequency signal whose frequency is lower than that of a high-frequency signal transmitted through a transmission line, reducing insertion loss compared to the conventional one, and transmitting a high-frequency signal with a simple configuration. And the transmission of the low-frequency signal can share the transmission path.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
[0020]
(1) Configuration of the embodiment
FIG. 2 is a block diagram showing a base station of the wireless communication system according to the embodiment of the present invention. The base station 11 is a base station of a wireless LAN (Local Area Network) which is a data communication system by wireless communication using a 2.4 [GHz] frequency band, and receives data from an information terminal device such as a personal computer (not shown). And sends it out to a network such as the Internet.
[0021]
For this reason, the base station 11 is provided with an antenna device 12 at a location where there are few obstacles due to wireless communication, such as a ceiling of a room where such information terminal devices are concentrated, and the antenna device 12 allows the wireless communication which is a high-frequency signal to be performed. The data from the information terminal device is received using the wave RF. A main unit 13 is provided at a location suitable for connection to a network. The main unit 13 and the antenna unit 12 are connected by a transmission path 14 using a coaxial cable, and the main unit 13 is connected to a network. The base station 11 transmits / receives data to / from the network using the main unit 13 and transmits data obtained from the information terminal device via the transmission line 14 and the antenna unit 12 using the main unit 13.
[0022]
Here, the antenna device 12 is provided with a plurality of antennas 12A to 12N having directivities in different directions, and the antenna switching unit 16 is operated by the power supply DC supplied from the band division circuit 17 to similarly operate the band division circuit. The plurality of antennas 12 A to 12 N are selectively connected to the band division circuit 17 by a control signal SC output from the circuit 17. Here, the band dividing circuit 17 is a circuit that divides the band of the transmission line 14, and outputs the power supply DC and the control signal SC supplied from the main unit 13 via the transmission line 14 to the antenna switching unit 16. In addition, it outputs the radio communication wave RF received by the antennas 12A to 12N selected by the antenna switching unit 16 to the transmission line 14. Thus, the base station 11 performs data communication by selectively using desired antennas 12A to 12N under the control of the main unit 13.
[0023]
In the main unit 13, the band division circuit 18 is a circuit that divides the band of the transmission line 14, and outputs a power supply DC and a control signal SC to the antenna device 12 via the transmission line 14. Further, it outputs the radio communication wave RF input from the transmission path 14 to the receiving unit 19.
[0024]
The receiving unit 19 processes the radio communication wave RF input from the band division circuit 18, demodulates data transmitted from each information terminal device, and transmits the data to the network.
[0025]
The antenna selection circuit 20 detects an antenna suitable for data reception in the antenna device 12 based on the reception result of the reception unit 19, and instructs the control circuit 21 to switch the antenna based on the detection result. More specifically, the antenna selection circuit 20 instructs the control circuit 21 to switch the antenna at a predetermined timing so that the antenna device 12 sequentially selects the antennas 12A to 12N, whereby each information terminal device has The received power from the antennas 12A to 12N is detected. The antenna selection circuit 20 switches the antennas to the control circuit 21 based on the detection result detected in this way so as to select the antenna having the largest received power during data communication with each information terminal device. Instruct.
[0026]
Thus, the control circuit 21 generates a control signal SC based on the instruction of the antenna selection circuit 20 and outputs the control signal SC to the band division circuit 18 together with the power supply DC of the antenna switching unit 16.
[0027]
Thus, the base station 11 performs data communication by sharing one transmission line 14 for transmitting and receiving the radio communication wave RF and transmitting the power supply DC and the control signal SC.
[0028]
FIG. 1 is a connection diagram showing the band division circuit 18 on the main unit 13 side. In the band dividing circuit 18, the back surface of the substrate having a predetermined permittivity is set to the ground surface, and a microstrip line 25 having a predetermined width W is formed on the front surface of the substrate. As a result, the band splitting circuit 18 forms a constant impedance line that is impedance-matched to the transmission line 14 by the microstrip line 25, and both ends of the microstrip line 25 are connected to the transmission line 14 and the receiving unit 19, respectively. It has been done.
[0029]
In the band division circuit 18, a stub 26 having a quarter wavelength according to the wavelength of the radio communication wave RF is created in the middle of the microstrip line 25, and thereby a quarter impedance line that branches the constant impedance line by the microstrip line 25 is formed. A wavelength line is formed.
[0030]
In the band dividing circuit 18, the stub 26 is terminated by the capacitive reactance of the capacitor C1, thereby forming a short stub with the ス wavelength stub 26. Waves are prevented from leaking.
[0031]
That is, as shown in FIG. 3, when the stub 26 is formed in such a microstrip line 25, the impedance Zin when the stub 26 is viewed from the microstrip line 25 side can be expressed by the following equation. Here, Z is the impedance viewed from the end of the stub, Zo is the characteristic impedance, and β is the phase constant, which is 2π / λ. Also, le is the length of the stub 26.
[0032]
(Equation 1)

[0033]
Here, in this case, since the stub 26 is terminated, Z = 0, and when this is substituted into the expression (1), the following expression can be obtained.
[0034]
(Equation 2)

[0035]
In the stub 26, since le = λ / 4, the following equation can be obtained by substituting le = λ / 4 and the phase constant β = 2π / λ into the equation (2). It can be seen that the impedance Zin when the stub 26 is viewed from the line 25 can be set to an extremely large value, and that the leakage of the wireless communication wave to the stub 26 can be prevented.
[0036]
[Equation 3]

[0037]
The band dividing circuit 18 is provided with a coil L1 on the terminal side of the stub 26, and receives a power supply DC and a control signal SC through a parallel resonance circuit formed by the coil L1. Specifically, the band division circuit 18 is configured such that the other end of the coil L1 is grounded by a capacitor C2, the other end of the coil L1 is supplied with power DC via a coil L2, and the control signal SC is supplied via a capacitor C3. Is supplied.
[0038]
In the band dividing circuit 18, the capacitors C1 and C2 grounding both ends of the coil L1 and the coil L1 form a parallel resonance circuit for the radio communication wave RF, and efficiently transmit the control signal SC to the antenna device. The values of the coil L1 and the capacitors C1 and C2 are selected so that they can be transmitted to the 12 side. The band division circuit 18 is further configured to further prevent the leakage of the radio communication wave by the parallel resonance circuit.
[0039]
That is, the combined capacitance C0 of the capacitors C1 and C2 and the resonance frequency f0 of the parallel resonance circuit are represented by the following equations.
[0040]
(Equation 4)

(Equation 5)

[0041]
Here, the control signal SC is prevented from being attenuated under the condition of C1 <C2, and the radio communication wave RF has a frequency of 2.4 [GHz] (in this case, the wavelength λ is 0.125 [m] (= 3 × 10 ⁸ [M / sec] /2.4×10 ⁹ [Hz])), C1 = 2.2 [pF], C2 = 20 [pF], and the combined capacitance Co is set to 2.0 [pF]. According to the equation (5), the inductance of the coil L1 is about 2 [pF]. 2 [nH] can be obtained.
[0042]
In this case, assuming that the clock frequency of the control signal SC is 5 [MHz], the reactance due to the capacitors C1 and C2 can be expressed by the following equation, which shows that the transmission of the control signal SC has almost no effect. .
[0043]
(Equation 6)

[0044]
The band splitting circuit 18 supplies the power supply DC and the control signal SC to the resonance circuit in this way, so that the power supply DC and the control signal SC can be efficiently transmitted without affecting each other. C3 and coil L2 are selected. That is, in the coil L2, the inductance is set to 47 [μH] in this embodiment so that the effect of the control signal SC on the control circuit 21 can be effectively avoided. In this case, the reactance XL can be represented by 2πfL2, and becomes 1.5 kΩ at a clock frequency of 5 MHz of the control signal SC, whereby the control signal SC to the control circuit 21 via the coil L2 is transmitted. It can be seen that the inflow of water can be sufficiently prevented.
[0045]
Further, in the band dividing circuit 18, a PIN diode D1 is connected to a branch point of the stub 26 in the microstrip line 25, and the PIN diode D1 is grounded by a resistor R1 and a capacitor C4. Accordingly, when the signal level of the control signal SC rises and the potential in the microstrip line 25 rises in a state where the band is divided by the supply of the power supply DC, the band dividing circuit 18 generates the signal by the stub 26 in the frequency band of the radio communication wave RF. The branch point is grounded.
[0046]
When the branch point side of the stub 26 is grounded in this way, the stub 26 becomes a short stub when viewed from the capacitor C1 side, and the impedance viewed from the capacitor C1 side has an extremely high value. Thus, the control signal SC can be transmitted efficiently. In the microstrip line 25 itself, the line is grounded in the frequency band of the wireless communication wave, so that the wireless communication wave cannot be transmitted.
[0047]
As a result, as shown in FIGS. 4A and 4B, in this embodiment, the output of the control signal SC from the control circuit 21 causes the microstrip line 25 to rise during the period in which the potential of the microstrip line 25 is rising. After the transmission of the radio communication wave RF in the strip line 25 is stopped, the control signal SC is transmitted efficiently, and after the antennas 12A to 12N are switched by the antenna switching unit 16 by the output of the control signal SC, the radio communication is efficiently performed. It is adapted to transmit a wave RF.
[0048]
FIG. 5 is a connection diagram showing the band division circuit 17 on the antennas 12A to 12N side. In this band dividing circuit 17, a point that the control signal SC and the power supply DC are output to the antenna switching unit 16 via the capacitor C3 and the coil L2, a configuration in which the branch point by the stub 26 is grounded is omitted, and a microstrip The configuration is the same as that of the band division circuit 18 on the main unit 13 except that the input / output of the line 25 is different.
[0049]
Thereby, in this embodiment, main body device 13 constitutes a data communication device that receives and processes at least wireless communication waves via antennas 12A to 12N connected by transmission line 14, and is connected to this transmission line. A constant impedance line 25, a 波長 wavelength line 26 that branches the constant impedance line 25, a capacitive reactance C 1 that terminates the ４ wavelength line 26 and forms a short stub by the 波長 wavelength line 26. And an inductive reactance L1 forming a parallel resonance circuit with the capacitive reactance C1. The radio communication waves received by the antennas 12A to 12N are received and processed via the constant impedance line 25, and the parallel resonance circuit The power supply DC required for driving the antennas 12A to 12N is supplied via the antenna.
[0050]
Further, in the antenna device 12, a data communication device that transmits a radio communication wave received by the antennas 12 A to 12 N to the main device 13 via the transmission line 14 is configured. A constant impedance line 25, a 波長 wavelength line 26 that branches the constant impedance line 25, a capacitive reactance C 1 that terminates the ４ wavelength line 26 and forms a short stub by the 波長 wavelength line 26. And an inductive reactance L1 forming a parallel resonance circuit with the capacitive reactance C1. The wireless communication wave received by the antennas 12A to 12N is transmitted to the transmission line 14 via the constant impedance line 25, , The power supply DC necessary for driving the antennas 12A to 12N is received.
[0051]
The band dividing circuit 18 on the side of the main unit 13 transmits a power source DC via a transmission line 14 for transmitting a radio communication wave which is a high-frequency signal, and a control signal SC which is a low-frequency signal whose frequency is lower than that of the radio communication wave. A power supply circuit and a signal transmission circuit for transmission are configured, and a power supply DC and a control signal SC are transmitted via a parallel resonance circuit. On the other hand, the band division circuit on the antenna device 12 side includes a power supply DC received via the high-frequency signal transmission line 14 and a power supply receiving a control signal SC which is a low-frequency signal having a lower frequency than a radio communication wave. A supply circuit and a signal transmission circuit are configured to receive a power supply DC and a control signal SC via a parallel resonance circuit.
[0052]
(2) Operation of the embodiment
In the above configuration, in the base station 11 (FIG. 2), the radio communication wave RF transmitted from the information terminal device at the location where the antenna device 12 is installed is received by the antenna device 12, and the radio communication wave RF Is transmitted to the main unit 13 via the transmission line 14. The main unit 13 processes the radio communication wave RF, demodulates data transmitted from the information terminal device by the radio communication wave RF, and transmits the data to the network.
[0053]
In the base station 11, when the wireless communication wave is transmitted on the transmission line 14 in this manner, the power supply DC and the control signal SC are generated by the control circuit 21 of the main unit 13, and the power supply DC and the control signal SC are transmitted through the transmission line. The signal is transmitted to the antenna device 12 by the antenna 14, and the antenna switching unit 16 of the antenna device 12 is operated by the transmitted power DC to switch the antennas 12 A to 12 N connected to the transmission line 14 in accordance with the control signal SC. In the base station 11, the switching of the antenna by the remote control using the control signal SC is sequentially and cyclically executed at a predetermined timing under the control of the antenna selection circuit 20, so that the antenna having the largest reception power in each information terminal device is obtained. 12A to 12N are detected. The antennas 12A to 12N are switched so that the antennas 12A to 12N thus detected perform data communication with the corresponding information terminal device. This allows the base station 11 to reliably perform data communication by applying the space diversity technique.
[0054]
As described above, when the transmission line 14 is shared for transmitting the radio communication wave RF, the power supply DC, and the control signal SC, the base station 11 (FIG. 1) uses a micro-impedance line that is impedance-matched with the transmission line 14. Wireless communication waves are transmitted via the strip line 25. Further, the microstrip line 25 is branched by a stub 26, which is a quarter-wavelength line provided on the microstrip line 25, and the stub 26 is grounded by a capacitor C1, which is a capacitive reactance. Leakage to the stub 26 side is reduced. The coil L1 and the capacitor C2 form a parallel resonance circuit with the capacitor C1, and the power supply DC and the control signal SC are supplied to the constant impedance line via the parallel resonance circuit.
[0055]
With this configuration, in the base station 11, the two-stage configuration of the short stub and the parallel resonance circuit separates the band of the radio communication wave RF transmitted through the constant impedance line, the power supply DC, and the control signal SC, thereby reducing insertion. High isolation can be ensured by loss. Also, the first stage configuration is a short stub. In such a two-stage configuration of a short stub and a parallel resonance circuit, a short stub is created by grounding a stub that branches a constant impedance line by capacitive reactance, By creating a parallel resonance circuit using this capacitive reactance, it is possible to separate bands with a simple configuration, thereby reducing insertion loss compared to the past and sharing a transmission line with a simple configuration. can do.
[0056]
In the base station 11, the PIN diode D1 is connected to the branch point formed by the short stub 26 thus configured, and the signal level of the control signal SC rises while the power supply DC is supplied, so that the constant impedance line 25 When the potential rises, the PIN diode D1 switches to the ON state, and the branch point is grounded by the capacitor C4. As a result, in the base station 11 (FIG. 4), the transmission of the radio communication wave RF is temporarily stopped while the antennas 12A to 12N are being switched by the output of the control signal SC, and the control signal SC is reliably transmitted to the antenna device 12. And the antenna is switched.
[0057]
On the other hand, on the antenna device 12 side (FIG. 5), a similar constant impedance line is branched by a stub, the stub is grounded by a capacitive reactance to form a short stub, and this capacitive reactance is used. By forming a parallel resonance circuit and supplying the power supply DC and control signal SC transmitted from the main unit 13 to the antenna switching unit 16 via this parallel resonance circuit, the same as the main unit 13 side, compared to the related art, Thus, the insertion loss can be reduced, and the transmission path can be shared with a simple configuration.
[0058]
(3) Effects of the embodiment
According to the above configuration, the short stub is formed by grounding the stub that branches the constant impedance line with the capacitive reactance, and a parallel resonance circuit is formed by using the capacitive reactance, and the parallel stub is formed through the parallel resonance circuit. By supplying power and control signals through the parallel resonance circuit and receiving power and control signals through this parallel resonance circuit, insertion loss can be reduced as compared with the past, and the transmission path can be shared with a simple configuration. it can.
[0059]
(4) Other embodiments
Note that, in the above-described embodiment, the case where the radio communication wave received by the antenna is transmitted and processed has been described. However, when the radio communication wave is transmitted to the antenna and transmitted, the radio communication wave is transmitted and received. Can be applied.
[0060]
Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the configuration related to PIN diode D1 is provided only for the band division circuit on the main device side. However, the present invention is not limited to this, and may be provided on the antenna device side. , May be provided on both the antenna device side and the main body device side.
[0061]
Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the constant impedance line and the stub are configured by the microstrip line. However, the present invention is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. A stub may be configured.
[0062]
In the above-described embodiment, a case has been described in which the directivity is switched by switching an antenna by a control signal. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to, for example, switching of a polarization plane.
[0063]
Further, in the above-described embodiment, the case where the power supply and the control signal are transmitted together with the wireless communication wave has been described. However, the present invention is not limited to this. Can be widely applied to a case where a transmission line is shared for transmitting a low-frequency signal having a low frequency with respect to a high-frequency signal transmitted through the transmission line. In such a case where only the power supply is used in common, for example, in a satellite broadcast receiving system, the present invention can be applied to supply of power to a down converter arranged immediately below an antenna. In the transmission of such a low-frequency signal, the present invention can be applied to, for example, transmission of a video signal, an audio signal, and the like in baseband.
[0064]
Further, in the above-described embodiment, the case where the wireless communication wave is transmitted between the antenna device and the main body device has been described. However, the present invention is not limited to this, and not only the wireless communication wave but also various devices can be used. It can be widely applied to transmitting high frequency signals.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a short stub is formed by grounding a stub that branches a constant impedance line with a capacitive reactance, and a parallel resonance circuit is formed using the capacitive reactance. By supplying power, control signals, etc. through a circuit, and receiving power, control signals, etc. through this parallel resonance circuit, insertion loss is reduced compared to the prior art, and the transmission path is simplified. Can be shared.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a connection diagram showing a band division circuit applied to a communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a communication system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a stub in the band division circuit of FIG. 1;
FIG. 4 is a time chart for explaining an operation of the band division circuit of FIG. 1;
FIG. 5 is a connection diagram showing a band division circuit on the antenna device side of the communication system of FIG. 2;
FIG. 6 is a perspective view showing a constant impedance line and a stub according to another embodiment.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining conventional band division.
[Explanation of symbols]
1, 14 transmission line, 11 wireless communication system, 12 antenna device, 13 main device, 17, 18 band division circuit, 25 microstrip line, 26 stub, C1 C4: capacitor, L1, L2: coil, D1: PIN diode, R1: resistor

Claims

A data communication device that receives and processes at least a wireless communication wave via an antenna connected by a transmission path,
A constant impedance line connected to the transmission line;
A 1/4 wavelength line for branching the constant impedance line,
A capacitive reactance that terminates the ショート wavelength line and forms a short stub by the 波長 wavelength line;
An inductive reactance that forms a parallel resonant circuit with the capacitive reactance,
Through the constant impedance line, receive and process the radio communication wave received by the antenna,
A data communication device for supplying power required for driving the antenna via the parallel resonance circuit.

The data communication device according to claim 1, wherein a control signal for controlling an operation of the antenna is supplied through the parallel resonance circuit.

2. The device according to claim 1, further comprising a diode that grounds a branch point of the constant impedance line formed by the 波長 wavelength line in a frequency band of the wireless communication wave due to a change in potential of the constant impedance line. 3. Data communication device.

A data communication device for transmitting a radio communication wave received by an antenna via a transmission path to a main device,
A constant impedance line interposed between the antenna and the transmission line,
A 1/4 wavelength line for branching the constant impedance line,
A capacitive reactance that terminates the ショート wavelength line and forms a short stub by the 波長 wavelength line;
An inductive reactance that forms a parallel resonant circuit with the capacitive reactance,
Via the constant impedance line, sends out the radio communication wave received by the antenna to the transmission line,
A data communication device, which receives a power supply required for driving the antenna via the parallel resonance circuit.

The data communication device according to claim 4, wherein a control signal for controlling operation of the antenna is supplied via the parallel resonance circuit.

5. The diode according to claim 4, further comprising a diode that grounds a branch point of the constant impedance line formed by the １／ wavelength line in a frequency band of the wireless communication wave due to a change in potential of the constant impedance line. 6. Data communication device.

A power supply circuit for transmitting power via a transmission path for transmitting a high-frequency signal,
A constant impedance line connected to the transmission line;
A 1/4 wavelength line for branching the constant impedance line,
A capacitive reactance that terminates the ショート wavelength line and forms a short stub by the 波長 wavelength line;
An inductive reactance that forms a parallel resonant circuit with the capacitive reactance,
A power supply circuit for supplying the power via the parallel resonance circuit.

A power supply circuit that receives power supply via a transmission path that transmits a high-frequency signal,
A constant impedance line connected to the transmission line;
A 1/4 wavelength line for branching the constant impedance line,
A capacitive reactance that terminates the ショート wavelength line and forms a short stub by the 波長 wavelength line;
An inductive reactance that forms a parallel resonant circuit with the capacitive reactance,
A power supply circuit receiving the power supply via the parallel resonance circuit.

A signal transmission circuit that transmits a low-frequency signal having a lower frequency than the high-frequency signal through a transmission path that transmits a high-frequency signal,
A constant impedance line connected to the transmission line;
A 1/4 wavelength line for branching the constant impedance line,
A capacitive reactance that terminates the ショート wavelength line and forms a short stub by the 波長 wavelength line;
An inductive reactance that forms a parallel resonant circuit with the capacitive reactance,
A signal transmission circuit for transmitting the low-frequency signal via the parallel resonance circuit.

A signal transmission circuit that receives a low-frequency signal having a lower frequency than the high-frequency signal transmitted through a transmission path of a high-frequency signal,
A constant impedance line connected to the transmission line;
A 1/4 wavelength line for branching the constant impedance line,
A capacitive reactance that terminates the ショート wavelength line and forms a short stub by the 波長 wavelength line;
An inductive reactance that forms a parallel resonant circuit with the capacitive reactance,
A signal transmission circuit for receiving the low-frequency signal via the parallel resonance circuit.