JP2005323250A

JP2005323250A - 検波回路

Info

Publication number: JP2005323250A
Application number: JP2004140913A
Authority: JP
Inventors: Kota Iijima; 浩太飯島
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】受信電波を効率よく検波できる検波回路を提供する。
【解決手段】放射電波の位相が互いに逆となる２つの給電点Ｐ１、Ｐ２と接地点Ｇとをそれぞれ有する第１及び第２のアンテナ１１、１６と、第１のアンテナ１１における２つの給電点Ｐ１、Ｐ２間に結合された第１のダイオード１２と、第１のダイオード１２の一端と接地間に設けられ、第１のダイオード１２とＰＮ接合の方向が同一となるように配置された第２のダイオード１３と、第２のアンテナ１６における２つの給電点Ｐ１、Ｐ２間に結合された第３のダイオード１７とを備え、第３のダイオード１７の一端を第１のダイオード１２の他端に接続すると共に、第１のダイオード１２とＰＮ接合の方向が同一となるように第３のダイオード１７を配置し、第３のダイオード１７の他端から検波電圧を出力した。
【選択図】図１

Description

本発明は、受信した電波から電源電圧を生成する検波回路に関し、例えば、車に装着されたタイヤの空気圧情報等を送信する応答器に使用して好適な検波回路に関する。

図４を参照して、従来の応答器に使用される検波給電回路を説明する。基板１の平面上にはマイクロストリップパッチアンテナ２が形成される。ダイオード３ａのアノードはマイクロストリップパッチアンテナ２に接続される。ダイオード３ｂはそのアノードが高周波接地回路１に接続される。また、インダクタ５ａは、その一端がダイオード３ａ、３ｂのカソード側に接続され、他端がコンデンサ５ｂによって接地される。このインダクタ５ａとコンデンサ５ｂとにより低域通過フィルタ５を構成する。

以上の構成において、マイクロストリップパッチアンテナ２は、放射された電波を受信して電源をダイオード３ａに供給する。そして、この２個のダイオード３ａ、３ｂで整流され、低域通過フィルタ５に通すことにより得られた直流電力が出力端６に得られる（例えば、特許文献１参照。）。

特開平０７−２３１５８５号公報（図１）

上記構成では、検波用のダイオード３ａに供給される電波の大きさ以上の電圧を得ることはできないため検波効率が低かった。

本発明は、受信電波を効率よく検波できる検波回路を提供する。

上記課題を解決する手段として、放射電波の位相が互いに逆となる２つの給電点と接地点とをそれぞれ有する第１及び第２のアンテナと、前記第１のアンテナにおける前記２つの給電点間に結合された第１のダイオードと、前記第１のダイオードの一端と接地間に設けられ、前記第１のダイオードとＰＮ接合の方向が同一となるように配置された第２のダイオードと、前記第２のアンテナにおける前記２つの給電点間に結合された第３のダイオードとを備え、前記第３のダイオードの一端を前記第１のダイオードの他端に接続すると共に、前記第１のダイオードとＰＮ接合の方向が同一となるように前記第３のダイオードを配置し、前記第３のダイオードの他端から検波電圧を出力した。

また、前記第３のダイオードの他端に低域通過フィルタを接続した。

また、前記第１のダイオードのカソードに前記第２のダイオードのアノードを接続し、前記第１のダイオードのアノードに前記第３のダイオードのカソードを接続した。

また、前記第１及び第２のアンテナは少なくとも対向する２辺の長さを半波長とする直線偏波用の方形の放射導体をそれぞれ有し、前記放射導体には前記放射導体の仮想接地点に対して互いに点対称となる前記２辺の長さ方向の位置に前記２つの給電点を設けた。

請求項１に記載の発明によれば、放射電波の位相が互いに逆となる２つの給電点と接地点とをそれぞれ有する第１及び第２のアンテナと、第１のアンテナにおける前記２つの給電点間に結合された第１のダイオードと、第１のダイオードの一端と接地間に設けられ、第１のダイオードとＰＮ接合の方向が同一となるように配置された第２のダイオードと、第２のアンテナにおける２つの給電点間に結合された第３のダイオードとを備え、第３のダイオードの一端を第１のダイオードの他端に接続すると共に、第１のダイオードとＰＮ接合の方向が同一となるように第３のダイオードを配置し、第３のダイオードの他端から検波電圧を出力したので、大きな検波電圧が得られる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第３のダイオードの他端に低域通過フィルタを接続したので、直流電圧が得られる。

また、請求項３に記載の発明によれば、第１のダイオードのカソードに第２のダイオードのアノードを接続し、第１のダイオードのアノードに第３のダイオードのカソードを接続したので、正方向の検波電圧を取り出せる。

また、請求項４に記載の発明によれば、第１及び第２のアンテナは少なくとも対向する２辺の長さを半波長とする直線偏波用の方形の放射導体をそれぞれ有し、放射導体には前記放射導体の仮想接地点に対して互いに点対称となる２辺の長さ方向の位置に２つの給電点を設けたので、２つの給電点間には位相が逆となる信号を取り出すことができる。

以下、本発明の変復調回路を図面にしたがって説明する。図１はその回路図であり、等価回路を並列共振回路によって示した第１のアンテナ１１には、接地点Ｇと２つの給電点Ｐ１、Ｐ２が設けられている。そして、こられ給電点Ｐ１、Ｐ２における電波の位相は互いに逆になっている。接地点Ｇは接地され、２つの給電点Ｐ１、Ｐ２間には検波用（整流用）に使用される第１のダイオード１２が間に結合される。また、第１のダイオード１２の一端（例えば、カソード）と接地間には検波用の第２のダイオード１３が設けられる。第２のダイオード１３は、第１のダイオード１２に対してＰＮ接合の方向が同一となるように配置され、図１では第２のダイオード１３のアノードが第１のダイオード１２のカソードに接続される。

等価回路を並列共振回路によって示した第２のアンテナ１６には、接地点Ｇと２つの給電点Ｐ１、Ｐ２が設けられている。第２のアンテナ１６は第１のアンテナと同じ構成を有する。また、第２のアンテナ１６の給電点Ｐ１、Ｐ２における電波の位相は互いに逆になっている。更に、第１のアンテナ１１の給電点Ｐ１と第２のアンテナ１６の給電点Ｐ１とには同位相の電波が現れる。そして、第２のアンテナ１６の接地点Ｇは接地されず、２つの給電点Ｐ１、Ｐ２間には検波用の第３のダイオード１７が結合される。第３のダイオード１７の一端が第１のダイオード１２の他端に接続される。この際に、第１のダイオード１２と第３のダイオード１７とはＰＮ接合が同一となるようにそれぞれが配置される。即ち、図１においては第１のダイオード１２のアノードに第３のカソードが接続される。

そして、第３のダイオードの他端（アノード）に低域通過フィルタ１４が接続される。低域通過フィルタ１４は、その一端が第３のダイオード１７の他端に接続されたインダクタ１４ａと、インダクタ１４ａの他端をグランドにシャントする容量素子１４ｂとから構成される。インダクタ１４ａの他端は出力端１５に接続される。

以上の構成において、例えば２．４ＧＨｚの電波が図示しない送信側（例えば質問器側）から放射されると、それが第１のアンテナ１１と第２のアンテナ１６に到来する。第１及び第２のアンテナ１１、１６のそれぞれの給電点Ｐ１、Ｐ２には、それぞれ位相が１８０°異なる信号が誘起する。一方の給電点（例えば、Ｐ１）に誘起する信号の振幅をＥとすれば、２つの給電点Ｐ１、Ｐ２間に誘起する信号の振幅は２Ｅとなる。したがって、第１のダイオード１２と第３のダイオード１７との各両端間には振幅２Ｅの信号が印加される。

一方、第２のダイオード１３は、給電点Ｐ２にも接続されていることから、第２のダイオード１３の両端には振幅Ｅの信号が印加される。そして、第１のダイオード１２と第２のダイオード１３とは直列に接続されていることから、第１のダイオード１２に現れた信号と第二のダイオード１３に現れた信号とが加算され、第１のダイオード１２の他端には、グランドに対して振幅３Ｅの信号が現れる。

また、第２のアンテナ１６の接地点は接地されず、第３のダイオード１７が第１のダイオード１２に直列に接続されていることから、第１のダイオード１２の他端に現れる３Ｅの振幅の信号に第３のダイオード１７に印加される２Ｅの振幅の信号が加算され、第３のダイオード１７の他端（アノード）には５Ｅの振幅の信号が現れる。この３Ｅの振幅の信号が直線検波（半波整流）され、低域通過フィルタ１４を通過することによって２．５Ｅの検波電圧が出力される。検波電圧は図示しない後段の回路に供給される。

図２は第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ１６の断面図であり、図３はその平面図である。第１のアンテナ１１と第２のアンテナ１６とは同じ構成を有しているので、第１のアンテナ１１についてその構成を説明する。誘電体基板１１ａの上面には例えば方形の放射導体１１ｂが形成される。放射導体１１ｂは、対向する２辺の長さＬが電波の波長の１／２となっている。また、誘電体基板１１ａの下面には、放射導体１１ｂよりも広い接地導体１１ｃが形成される。

そして、このアンテナは直線偏波用のパッチアンテナを構成する。この接地導体１１ｃは、第１のアンテナ１１においては接地されるが第２のアンテナ１６においては接地されない。この構成では、放射導体１１ｂの中央の点Ｇが仮想接地点となる。そして、給電点Ｐ１、Ｐ２は、仮想接地点Ｇに対して互いに点対称となる２辺の長さ方向の位置に設けられる。この給電点Ｐ１、Ｐ２に上記の第１のダイオード１２、及び第３のダイオード１７が結合される。

本発明の変復調回路の構成を示す回路図である。本発明の変復調回路に使用するアンテナの断面図である。本発明の変復調回路に使用するアンテナの平面図である従来の検波給電開の構成を示す回路図である。

符号の説明

１１：第１のアンテナ
１１ａ：誘電体基板
１１ｂ：放射導体
１１ｃ：接地導体
１２：第１のダイオード
１３：第２のダイオード
１４：低域通過フィルタ
１４ａ：インダクタ
１４ｂ：容量素子
１５：出力端
１６：第２のアンテナ
１７：第３のダイオード
Ｇ：接地点
Ｐ１、Ｐ２：給電点

Claims

放射電波の位相が互いに逆となる２つの給電点と接地点とをそれぞれ有する第１及び第２のアンテナと、前記第１のアンテナにおける前記２つの給電点間に結合された第１のダイオードと、前記第１のダイオードの一端と接地間に設けられ、前記第１のダイオードとＰＮ接合の方向が同一となるように配置された第２のダイオードと、前記第２のアンテナにおける前記２つの給電点間に結合された第３のダイオードとを備え、前記第３のダイオードの一端を前記第１のダイオードの他端に接続すると共に、前記第１のダイオードとＰＮ接合の方向が同一となるように前記第３のダイオードを配置し、前記第３のダイオードの他端から検波電圧を出力したことを特徴とする検波回路。
前記第３のダイオードの他端に低域通過フィルタを接続したことを特徴とする請求項１に記載の検波回路。
前記第１のダイオードのカソードに前記第２のダイオードのアノードを接続し、前記第１のダイオードのアノードに前記第３のダイオードのカソードを接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の検波回路。
前記第１及び第２のアンテナは少なくとも対向する２辺の長さを半波長とする直線偏波用の方形の放射導体をそれぞれ有し、前記放射導体には前記放射導体の仮想接地点に対して互いに点対称となる前記２辺の長さ方向の位置に前記２つの給電点を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の検波回路。