JP2006109184A - 無線装置及び高周波スイッチｉｃ - Google Patents

Abstract

【課題】 移動体無線のマルチバンドに伴って起こる使用周波数やアンテナの増加においても切替制御信号を増やすことなく情報のみの増加にて対応でき、無線機器及びスイッチＩＣの小型化、接続の削減を行うことができるという効果を有する無線機器または高周波スイッチＩＣを提供することにある。
【解決手段】 周波数分割複信方式の無線通信を行うことが可能な複数の無線部と、通信を行う周波数に応じて無線部を切り替える無線部切替機能及び使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替機能とを有する高周波スイッチを備え、高周波スイッチの切替制御をシリアル形式のデジタル信号にて行う構成を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線装置及び無線装置に用いられる高周波スイッチＩＣに関し、特に高周波スイッチの切替制御に関するものである。

従来、移動体無線に用いられる高周波スイッチは、使用するアンテナの切り替えと、周波数分割複信方式ならば通信を行う周波数の無線部への切り替え、時分割複信方式ならば送受信の切り替えを行なっている。その切替制御は、高周波スイッチに無線部から送られる通信周波数認識信号や開閉素子から送られる信号、制御部よりのアンテナコントロール信号などを入力することにより、電圧のハイローを識別して、その信号の組み合わせにて切り替えている。
特開平８−２５１０７１号公報

しかしながら、従来の高周波スイッチ切替制御においては、移動体無線のマルチバンド化などで１つの無線装置で通信周波数やアンテナの数が増えた時には、それに伴い制御信号も増やす必要があり、また入力端子の設置のため高周波スイッチＩＣを大きくする必要がある。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、高周波スイッチの切替制御のための信号数の減少や、切替制御の簡略化できる無線装置および高周波スイッチＩＣを提供することを目的とする。

本発明の無線装置は、周波数分割複信方式の無線通信を行うことが可能な複数の無線部と、通信を行う周波数に応じて無線部を切り替える無線部切替機能及び使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替機能とを有する高周波スイッチを備え、高周波スイッチの切替制御をシリアル形式のデジタル信号にて行う構成を有している。
この構成により、使用する周波数やアンテナが増えても制御する信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。

また、本発明の無線装置は、時分割複信方式の無線通信を行うことが可能な無線部と、無線部の送受信を切り替える送受信切替機能及び使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替機能を有する高周波スイッチを備え、高周波スイッチの切替制御をシリアル方式のデジタル信号にて行う構成を有している。
この構成により、アンテナが増えたり送受信の制御が複雑になっても信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。

さらに、本発明の無線装置は、無線部の動作や周波数設定等の制御に用いているデジタル信号と、高周波スイッチの切替制御を行うデジタル信号とを１つにし、無線部と高周波スイッチとの制御を１つのシリアル方式のデジタル信号にて行う構成を有している。
この構成により、使用する周波数やアンテナが増えても制御する信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。また、そのデジタル信号を無線部を制御している信号を用いることで制御信号の接続の減少、情報の削減をすることができる。

本発明の高周波スイッチＩＣは、周波数分割複信方式の無線通信を行うことが可能な複数の無線部を、通信を行う周波数に応じて切り替える無線部切替機能と、使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替機能とを有し、複数の切替制御をシリアル形式のデジタル信号にて行う構成を有している。
この構成により、切り替える無線部やアンテナが増えても、制御する信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。

また、本発明の高周波スイッチＩＣは、時分割複信方式の無線通信を行うことが可能な無線部の送受信を切り替える送受信切替機能と、使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替機能とを有し、複数の切替制御をシリアル形式のデジタル信号にて行う構成を有している。
この構成により、切り替える無線部やアンテナが増えても、制御する信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。

さらに、本発明の高周波スイッチＩＣは、無線部の動作や周波数設定等の制御に用いているデジタル信号と、高周波スイッチの切替制御を行うデジタル信号とが１つになったシリアル方式のデジタル信号にて、高周波スイッチの切替制御を行うことができる構成を有している。
この構成により、使用する周波数やアンテナが増えても制御する信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。また、そのデジタル信号を無線部を制御している信号を用いることで制御信号の接続の減少、情報の削減をすることができる。

本発明の高周波スイッチの切替制御ならば、移動体無線のマルチバンドに伴って起こる使用周波数やアンテナの増加においても切替制御信号を増やすことなく情報のみの増加にて対応でき、無線機器及びスイッチＩＣの小型化、接続の削減を行うことができるという効果を有する無線機器または高周波スイッチＩＣを提供することにある。

次に、本発明の実施のするための最良の形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明第１の実施の形態に係る無線回路の構成を示す構成図である。この無線回路は、信号を送受信するアンテナ１，２，３と、そのアンテナ１，２，３と使用周波数を切り替える高周波スイッチ４、各周波数における妨害波を抑圧する共用器５、送信無線部６、受信無線部７とこれらの無線部の制御を行う無線制御部８で構成される。また、送信無線部６は、無線制御部８からのデジタル信号であるＩＣ制御信号ＩＣ＿ＣＮＴにて電源や周波数設定を行うことができる送信ＲＦ−ＩＣ１２、妨害波を抑圧する送信バンドパスフィルタ１１、出力電力を増幅するパワーアンプ１０、そして、アイソレータ９で構成される。そして、受信無線部７は、低雑音増幅器１３、妨害波抑圧のための受信バンドパスフィルタ１４、ＩＣ制御信号ＩＣ＿ＣＮＴにて電源や周波数設定を行うことができる受信ＲＦ−ＩＣ１５で構成される。尚、送信無線部６は、周波数Ａ及び周波数Ｂの２種類の周波数の送信が可能であり、受信無線部７は、周波数Ａ及び周波数Ｂの２種類の周波数の受信が可能であり、周波数分割復信方式の無線通信を行うことが可能な無線部である。

高周波スイッチ４は、切替制御器を内部に備え、無線制御部８からの制御信号ＳＷ＿ＣＮＴによってアンテナ１，２，３の切替制御及び周波数の切り替えである無線部切替制御を行う。制御信号ＳＷ＿ＣＮＴは、シリアル形式のデジタル信号であって、ストローブ、クロック、データの３信号で構成されている。ストローブはこの信号の入力でそれまで送られた制御信号が書き込まれ、反映される信号である。クロックは常に特定の周期にてハイローを繰り返す信号であり、データもストローブもそのタイミングで信号が入力される。データは高周波スイッチ４の切替情報が含まれる信号である。この信号は切替情報であることを認識するアドレス、使用アンテナの指定、通信周波数の指定で構成されている。

以上のような無線装置の高周波スイッチ制御を無線制御部８より送られる信号例を図２に示し、動作説明をする。例えば、図２の切替情報のテーブル例の下線を施したアンテナ１で周波数Ｂに切替制御する場合を説明する。この場合、まずアドレスを示すデータとして、“１０００”が送られる。図１の回路の場合、制御信号ＳＷ＿ＣＮＴが制御するのは高周波スイッチ４だけなので、テーブル例に示すようにアドレスは１種類しか存在しない。次に、使用するアンテナのデータとして“１００“が送られる。”１００“は、アンテナ１を示すものである（アンテナ２，３を指定する場合は、それぞれ”０１０“、”００１“とする。）。次に、通信周波数のデータとして”“０１０”が送られる。“０１０”は、周波数Ｂを示すものである（周波数Ａを指定する場合は、“１００”とする。）。このアドレス、使用アンテナ、通信周波数で構成されるデータを送った後ストローブで設定することにより、高周波スイッチ４の切替制御部が、高周波スイッチ４をアンテナ１で周波数Ｂに切り替えることになる。

以上のように、実施例１の構成によれば、シリアル形式のデジタル信号である制御信号ＳＷ＿ＣＮＴによって、高周波スイッチ４が、アンテナ１，２，３の切替制御及び周波数の切り替えである無線部切替制御を行う。この構成により、使用する周波数やアンテナが増えても制御する信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。よって、移動体無線のマルチバンドに伴って起こる使用周波数やアンテナの増加においても切替制御信号を増やすことなく情報のみの増加にて対応でき、無線機の小型化、接続の削減を行うことができる。

尚、高周波スイッチ４にＩＣとして形成した高周波スイッチＩＣを用いることも可能で、この構成により、切り替える無線部やアンテナが増えても、制御する信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。よって、移動体無線のマルチバンドに伴って起こる使用周波数やアンテナの増加においても切替制御信号を増やすことなく情報のみの増加にて対応でき、スイッチＩＣの小型化、接続の削減を行うことができる。

次に、本発明第２の実施の形態に係る無線回路の構成を示す構成図を図３に示す。この無線回路は、信号を送受信するアンテナ１，２，３と、そのアンテナ１，２，３と無線部の送受信を切り替える高周波スイッチ４、送信無線部６、受信無線部７とこれらの無線部の制御を行う無線制御部８で構成される。また、送信無線部６は、無線制御部８からのデジタル信号であるＩＣ制御信号ＩＣ＿ＣＮＴにて電源や周波数設定を行うことができる送信ＲＦ−ＩＣ１２、妨害波を抑圧する送信バンドパスフィルタ１１、出力電力を増幅するパワーアンプ１０、そしてアイソレータ９で構成される。そして、受信無線部７は、低雑音増幅器１３、妨害波抑圧のための受信バンドパスフィルタ１４、ＩＣ制御信号ＩＣ＿ＣＮＴにて電源や周波数設定を行うことができる受信ＲＦ−ＩＣ１５で構成される。尚、送信無線部６及び受信無線部７並びに高周波スイッチ４とにより、時分割復信方式の無線通信を行うことが可能な無線部である。

高周波スイッチ４は、切替制御器を内部に備え、無線制御部８からの制御信号ＳＷ＿ＣＮＴによってアンテナ１，２，３の切替制御及び周波数の切り替えである無線部切替制御を行う。制御信号ＳＷ＿ＣＮＴは、シリアル形式のデジタル信号であって、ストローブ、クロック、データの３信号で構成されている。ストローブはこの信号の入力でそれまで送られた制御信号が書き込まれ、反映される信号である。クロックは常に特定の周期にてハイローを繰り返す信号であり、データもストローブもそのタイミングで信号が入力される。データは高周波スイッチ４の切替情報が含まれる信号である。この信号は切替情報であることを認識するアドレス、使用アンテナの指定、送受信の指定で構成されている。

以上のような無線装置の高周波スイッチ制御を無線制御部８より送られる信号例を図４に示し、動作説明をする。例えば、図４の切替情報のテーブル例の下線を施したアンテナ１で受信に切替制御する場合を説明する。この場合、まずアドレスを示すデータとして、“１０００”が送られる。図３の回路の場合、制御信号ＳＷ＿ＣＮＴが制御するのは高周波スイッチ４だけなので、テーブル例に示すようにアドレスは１種類しか存在しない。次に、使用するアンテナのデータとして“１００“が送られる。”１００“は、アンテナ１を示すものである（アンテナ２，３を指定する場合は、それぞれ”０１０“、”００１“とする。）。次に、送受信のデータとして”“０１０”が送られる。“０１０”は、受信を示すものである（送信を指定する場合は、“１００”とする。）。このアドレス、使用アンテナ、送受信で構成されるデータを送った後ストローブで設定することにより、高周波スイッチ４の切替制御部が、高周波スイッチ４をアンテナ１で受信に切り替えることになる。

以上のように、実施例２の構成によれば、シリアル形式のデジタル信号である制御信号ＳＷ＿ＣＮＴによって、高周波スイッチ４が、アンテナ１，２，３の切替制御及び送受信の切り替えである送受信切替制御を行う。この構成により、アンテナが増えたり送受信の制御が複雑になっても信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。よって、移動体無線のマルチバンドに伴って起こる送受信の制御の複雑化やアンテナの増加においても切替制御信号を増やすことなく情報のみの増加にて対応でき、無線機の小型化、接続の削減を行うことができる。

尚、高周波スイッチ４にＩＣとして形成した高周波スイッチＩＣを用いることも可能で、この構成により、アンテナが増えたり送受信の制御が複雑になっても信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。よって、移動体無線のマルチバンドに伴って起こる送受信の制御の複雑化やアンテナの増加においても切替制御信号を増やすことなく情報のみの増加にて対応でき、無線機の小型化、接続の削減を行うことができる。

次に、本発明第３の実施の形態に係る無線回路の構成を示す構成図を図５に示す。この無線回路は、信号を送受信するアンテナ１，２，３と、そのアンテナ１，２，３と使用周波数を切り替える高周波スイッチ４、各周波数における妨害波を抑圧する共用器５、送信無線部６、受信無線部７とこれらの無線部の制御を行う無線制御部８で構成される。また、送信無線部６は、無線制御部８からの制御信号ＩＣ＋ＳＷ＿ＣＮＴにて電源や周波数設定を行うことができる送信ＲＦ−ＩＣ１２、妨害波を抑圧する送信バンドパスフィルタ１１、出力電力を増幅するパワーアンプ１０、そしてアイソレータ９で構成される。そして、受信無線部７は、低雑音増幅器１３、妨害波抑圧のための受信バンドパスフィルタ１４、制御信号ＩＣ＋ＳＷ＿ＣＮＴにて電源や周波数設定を行うことができる受信ＲＦ−ＩＣ１５で構成される。

高周波スイッチ４は、切替制御器を内部に備え、無線制御部８からの制御信号ＩＣ＋ＳＷ＿ＣＮＴによってアンテナ１，２，３の切替制御及び周波数の切り替えである無線部切替制御を行う。制御信号ＩＣ＋ＳＷ＿ＣＮＴは、シリアル形式のデジタル信号であって、ストローブ、クロック、データの３信号で構成されている。デジタルの制御信号はストローブ、クロック、データの３信号で構成されている。ストローブはこの信号の入力でそれまで送られた制御信号が書き込まれ、反映される信号である。クロックは常に特定の周期にてハイローを繰り返す信号であり、データもストローブもそのタイミングで信号が入力される。データは高周波スイッチ４の切替情報だけでなく、送信ＲＦ−ＩＣ１２や受信ＲＦ−ＩＣ１５の電源設定、周波数設定等が含まれており、無線部の制御を行っている。それらの情報はアドレスにて任意の情報か識別する。また、切替情報はアドレス、使用アンテナの指定、通信周波数の指定で構成されている。

以上のような無線装置の高周波スイッチ制御を無線制御部８より送られる信号例を図６に示し、動作説明をする。例えば、図６の切替情報のテーブル例の下線を施したアンテナ１で周波数Ｂに切替制御する場合を説明する。この場合、まずアドレスを示すデータとして、“１０００”が送られる。図５の回路の場合、制御信号ＩＣ＋ＳＷ＿ＣＮＴが制御するのは高周波スイッチ４だけなので、テーブル例に示すようにアドレスは１種類しか存在しない。次に、使用するアンテナのデータとして“１００“が送られる。”１００“は、アンテナ１を示すものである（アンテナ２，３を指定する場合は、それぞれ”０１０“、”００１“とする。）。次に、通信周波数のデータとして”“０１０”が送られる。“０１０”は、周波数Ｂを示すものである（周波数Ａを指定する場合は、“１００”とする。）。このアドレス、使用アンテナ、通信周波数で構成されるデータを送った後ストローブで設定することにより、高周波スイッチ４の切替制御部が、高周波スイッチ４をアンテナ１で周波数Ｂに切り替えることになる。

また、制御信号ＩＣ＋ＳＷ＿ＣＮＴは、送信ＲＦ−ＩＣ１２及び受信ＲＦ−ＩＣ１５の無線部の動作や周波数設定等の制御を行うデジタル信号でもある。図６の具体例で説明すると、送信ＲＦ−ＩＣ１２及び受信ＲＦ−ＩＣ１５のそれぞれの電源ＯＮのためのアドレスは、“０００１”であり、このアドレスで高周波スイッチ４との峻別を行う。そして、電源設定として例えば“０１０１０１”を送る。また、周波数設定のためのアドレスは、“０１００”であり、このアドレスで高周波スイッチ４や電源設定との峻別を行う。そして、周波数設定として例えば“０１０１１０”を送る。

以上のように、実施例３の構成によれば、シリアル形式のデジタル信号である制御信号ＩＣ＋ＳＷ＿ＣＮＴによって、高周波スイッチ４が、アンテナ１，２，３の切替制御及び周波数の切り替えである無線部切替制御を行うと共に、送信ＲＦ−ＩＣ１２や受信ＲＦ−ＩＣ１５の電源設定、周波数設定等が含まれており、無線部の制御を行っている。この構成により、使用する周波数やアンテナが増えても制御する信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。また、そのデジタル信号を無線部を制御している信号を用いることで制御信号の接続の減少、情報の削減をすることができる。よって、移動体無線のマルチバンドに伴って起こる使用周波数やアンテナの増加においても切替制御信号を増やすことなく情報のみの増加にて対応でき、無線機の小型化、接続の削減を行うことができる。

尚、高周波スイッチ４にＩＣとして形成した高周波スイッチＩＣを用いることも可能で、この構成により、使用する周波数やアンテナが増えても制御する信号数は増やすことなく、そのデジタル信号の情報の増加のみで高周波スイッチ切り替えが実現する。また、そのデジタル信号を無線部を制御している信号を用いることで制御信号の接続の減少、情報の削減をすることができる。よって、移動体無線のマルチバンドに伴って起こる使用周波数やアンテナの増加においても切替制御信号を増やすことなく情報のみの増加にて対応でき、無線機の小型化、接続の削減を行うことができる。

本発明は、切替制御信号を増やすことなく情報のみの増加にて対応することができ、スイッチＩＣの小型化、接続の削減が可能であるため無線機器または高周波スイッチＩＣとして有効である。

本発明第１の実施の形態に係る無線回路の構成を示す構成図 本発明第１の実施の形態に係る無線回路の動作を説明する説明図 本発明第２の実施の形態に係る無線回路の構成を示す構成図 本発明第２の実施の形態に係る無線回路の動作を説明する説明図 本発明第３の実施の形態に係る無線回路の構成を示す構成図 本発明第３の実施の形態に係る無線回路の動作を説明する説明図

符号の説明

１ アンテナ１
２ アンテナ２
３ アンテナ３
４ 高周波スイッチ
５ 共用器
６ 送信無線部
７ 受信無線部
８ 無線制御部
９ アイソレータ
１０ パワーアンプ
１１ 送信バンドパスフィルタ
１２ 送信ＲＦ−ＩＣ
１３ 低雑音増幅器
１４ 送信バンドパスフィルタ
１５ 受信ＲＦ−ＩＣ

Claims (6)

1. 周波数分割複信方式の無線通信を行うことが可能な複数の無線部と、
   通信を行う周波数に応じて該無線部を切り替える無線部切替機能及び使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替機能とを有する高周波スイッチを備え、
   該高周波スイッチの切替制御をシリアル形式のデジタル信号にて行うことを特徴とする無線装置。
2. 時分割複信方式の無線通信を行うことが可能な無線部と、
   該無線部の送受信を切り替える送受信切替機能及び使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替機能を有する高周波スイッチを備え、
   該高周波スイッチの切替制御をシリアル方式のデジタル信号にて行うことを特徴とする無線装置。
3. 前記無線部の動作や周波数設定等の制御に用いているデジタル信号と、前記高周波スイッチの切替制御を行うデジタル信号とを１つにし、
   該無線部と該高周波スイッチとの制御を１つの前記シリアル方式のデジタル信号にて行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線装置。
4. 周波数分割複信方式の無線通信を行うことが可能な複数の無線部を、通信を行う周波数に応じて切り替える無線部切替機能と、
   使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替機能とを有し、
   該複数の切替制御をシリアル形式のデジタル信号にて行うことを特徴とする高周波スイッチＩＣ。
5. 時分割複信方式の無線通信を行うことが可能な無線部の送受信を切り替える送受信切替機能と、
   使用するアンテナを切り替えるアンテナ切替機能とを有し、
   該複数の切替制御をシリアル形式のデジタル信号にて行うことを特徴とする高周波スイッチＩＣ。
6. 前記無線部の動作や周波数設定等の制御に用いているデジタル信号と、前記高周波スイッチの切替制御を行うデジタル信号とが１つになった前記シリアル方式のデジタル信号にて、該高周波スイッチの切替制御を行うことができる請求項４又は請求項５記載の高周波スイッチＩＣ。

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