JP2005323251A - 変復調回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 受信電波を効率よく検波し、送信すべき信号を、効率よく変調して送信できる変復調回路を提供する。
【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とを有するアンテナ１１と、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とを備えて、アンテナ１１で受信した電波を２つのダイオード１２、１３で効率よく検波し、送信するときには２つのダイオード１２、１３に送信すべき信号を供給し、アンテナ１１に到来した無変調の電波をダイオード１２、１３に加えて変調するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、質問器からの質問信号に応答し、無線で送られてきた電波を検波して取り込み、送信すべき信号を変調して質問器に送り返す変復調回路に関し、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変復調回路に関する。

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し、送信すべき信号を、効率よく変調して送信できる変復調回路を提供する。

上記課題を解決するために、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有するアンテナと、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のダイオードとを備えた。

また、前記第１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た。

また、前記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有するアンテナと、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のダイオードとを備えたので、直列に接続された二つのダイオードによって受信電波を効率よく検波できる。また２つのダイオードに変調信号を印加すれば、アンテナに到来した無変調の電波を変調して送り返すことができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第１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、変調波のみを取り出すことができる。

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、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有し、放射導体には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。検波用（復調用）あるいは変調用に使用される第１のダイオード１２は２つの給電点Ｐ１、Ｐ２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。

第１のダイオード１２の他端（アノード）には低域通過フィルタ１４が接続される。低域通過フィルタ１４は、その一端が第１のダイオード１２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の他端は入出力端１５に接続される。

以上の構成において、例えば１０ＭＨｚによって振幅変調された２．４ＧＨｚの電波がアンテナ１１に到来すると、２つの給電点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。この信号は第１のダイオード１２の両端に印加される。

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。

この信号は２つのダイオード１２、１３によって検波（半波整流）され、検波信号が低域通過フィルタ１４を通過することによって２．４ＧＨｚの搬送波が取り除かれ、入出力端１５には振幅１．５Ｅの１０ＭＨｚの信号が供給される。

検波によって得られた１０ＭＨｚの信号は、後段に接続された応答素子（例えば共振子、図示せず）に供給される。

一方、図示しない応答素子から入出力端１５に供給された情報信号は直列に接続された２つのダイオード１２、１３に印加される。そして、質問器からの無変調の２．４ＧＨｚの電波がアンテナ１１を介してダイオード１２、１３に入力されたとき、これを情報信号によって変調して質問器に送り返すことができる。

図２はアンテナ１１の断面図であり、図３はその平面図である。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。この構成では、放射導体１１ｂの中心点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：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：入出力端
Ｇ：接地点
Ｐ１、Ｐ２：給電点

Claims (4)

1. 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有するアンテナと、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のダイオードとを備えたことを特徴とする変復調回路。
2. 前記第１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に記載の変復調回路。
3. 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たことを特徴とする請求項１又は２に記載の変復調回路。
4. 前記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の何れかに記載の変復調回路。
   

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