JP2006238071A - アンテナ接続検出回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 アンテナの接続／未接続を検出するアンテナ検出回路に関し、簡単な構成により、アンテナの接続／未接続検出を可能とする。
【解決手段】 送信増幅器３にコネクタ２を介してアンテナ１が接続されているか否かを検出するアンテナ検出回路に於いて、コネクタ２から送信周波数の１／４波長の奇数倍の長さの位置に、アンテナ１が未接続の時に零レベルの検波出力信号を出力する検波回路４を接続した構成を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線送信部に対してアンテナが正常に接続されているか否かを検出するアンテナ接続検出回路に関する。

無線通信装置に於けるアンテナは、無線送受信部側と固定的に接続した構成が一般的であるが、コネクタ等により取り外し可能とした構成も知られている。このように、アンテナをコネクタにより接続する構成に於いては、例えば、図７に示すように、アンテナ７１がコネクタ７２により送信増幅器７３に対して正常に接続されているか否かを検出する検知回路７５を設けた構成が知られている。同図に於いて、７４は検波回路で、送信増幅器７３の出力信号の一部を検波して、その検波出力信号を、図示を省略している制御回路に入力し、その制御回路により送信増幅器７３の出力制御を行う。

又検知回路７５は、比較器７６と調整用の可変抵抗７７と抵抗Ｒとを含む構成を有し、例えば、この抵抗Ｒをアンテナ７１側の抵抗Ｒａとを、Ｒ＝Ｒａの関係とし、電圧Ｖを抵抗Ｒと抵抗Ｒａとの直列回路に印加すると、アンテナ７１をコネクタ７２により接続した場合、比較器７６に入力する電圧Ｖｄは、Ｖｄ＝１／２Ｖの関係となる。そこで、可変抵抗７７により電圧Ｖを分圧して、Ｖ〜Ｖｄの範囲内の電圧を基準電圧Ｖｒとし、アンテナ７１を接続した時は、Ｖｄ＜Ｖｒの関係となり、アンテナ７１を接続しない時は、Ｖｄ＞Ｖｒの関係となることにより、アンテナ７１をコネクタ７２により接続したか否かを検出することができる。なお、抵抗Ｒ，Ｒａに印加する電圧Ｖが送信増幅器７３側及びアンテナ７１側に印加されないように、コンデンサを接続している。

又前述の検知回路７５を省略できる構成として、送信増幅器７３の出力信号をサーキュレータにより分岐して検波回路７４に入力し、この検波回路７４に、分配器を介して接続した第１の検波器と、この第１の検波器に対してλ／４の電気長のストリップラインを介して接続した第２の検波器とを設け、第１の検波器と第２の検波器とのそれぞれの検波出力信号の平均値を求めて、アンテナ７１が正常に接続されているか否かを検出する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２７２１８号公報

アンテナがコネクタにより正常に接続しているか否かを検出する為に、従来例の図７に示す構成に於いては、比較器７６等を含む構成の検知回路７５を設ける必要があり、又このような検知回路７５を省略可能とした前述の従来例に於いては、第１、第２の検波器と、１／４波長の長さのストリップラインと、第２の検波器と、平均化処理等を行う為の制御回路とを設けるものであり、比較的構成が複雑化する問題がある。

本発明は、前述の従来例の問題点を解決するものであり、簡単な構成により、アンテナが正常に接続されているか否かを検出できる構成を提供することを目的とする。

本発明のアンテナ接続検出回路は、送信増幅器にコネクタを介してアンテナが正常に接続されているか否かを検出するアンテナ検出回路に於いて、前記コネクタから送信周波数の１／４波長の奇数倍の長さの位置に、検波回路を接続した構成を有するものである。又アンテナが未接続の場合に、検波回路の出力が略零レベルとなるから、アンテナが正常に接続されていないことを検出できる。又検波回路の出力が略零レベルでない時は、アンテナが正常に接続されていないことを示し、それ以外のレベルの時は、送信電力相当のレベルとなるから、送信増幅器の利得制御用とすることができる。

又送信増幅器に切替回路により複数のコネクタをそれぞれ介して接続されたアンテナを切替接続し、前記アンテナが正常に接続されているか否かを検出するアンテナ検出回路に於いて、前記コネクタから前記切替回路を含む１／４波長の奇数倍の長さの位置且つ前記切替回路が開放状態となる位置から１／４波長の奇数倍の長さの位置に、前記アンテナが未接続の時に零レベルの検波出力信号を出力する検波回路を接続した構成を有するものである。

又送信増幅器に切替回路により複数のコネクタをそれぞれ介して接続されたアンテナを切替接続し、前記アンテナが正常に接続されているか否かを検出するアンテナ検出回路に於いて、複数の前記コネクタからそれぞれ１／４波長の奇数倍の長さの位置に、前記アンテナが未接続の時に零レベルの検波出力信号を出力する前記アンテナ対応の検波回路と、該検波回路の検波出力信号の論理和を前記アンテナの接続／未接続を示す検知情報として出力するオア・ゲート回路とを有するものである。

検波回路は、簡単な構成ですむ利点があり、又検波回路の出力が略零レベルの時は、アンテナが正常に接続されていないことを検出できると共に、検波回路の出力が略零レベルでない時は、送信レベル検出信号として利用することができる。又複数のアンテナを切替えて使用する場合も、各アンテナ対応に検波回路を設けるか、又は一部を共通化した検波回路を設けることができ、アンテナの接続／未接続を検出することができる。

本発明のアンテナ検出回路は、図１を参照して説明すると、送信増幅器３にコネクタ２を介してアンテナ１が接続されているか否かを検出するアンテナ検出回路に於いて、コネクタ２から送信周波数の１／４波長の奇数倍の長さの位置に、アンテナ１が未接続の時に零レベルの検波出力信号を出力する検波回路４を接続した構成を有するものである。

図１は、本発明の実施例１の要部説明図であり、１はアンテナ、２はコネクタ、３は送信増幅器、４は検波回路を示す。なお、送信増幅器３の出力制御及び検波回路４からの検知情報を入力する制御回路は図示を省略している。又検波回路４は、従来例の検波回路と同様な１個の検波ダイオード等を含む構成として、その検波出力信号を送信電力監視用として用いることができると共に、本発明に於けるアンテナ１が正常に接続されているか否かの検出信号とする。

このアンテナ１を接続する為のコネクタ２の位置から、電気長で、１／４λ（λ＝波長）の奇数倍の長さの送信増幅器３側の位置、例えば、コネクタ２から３／４λの長さの位置に、前述の検波回路４を接続する。従って、アンテナ１を接続しない時に、送信増幅器３からみて、コネクタ２は開放端となるから、反射による電圧定在波が、図示のように生じることになり、１／４λの奇数倍の位置は、電圧定在波の節に相当することになり、検波回路４による検知情報は、零レベル検出を示すものとなる。又アンテナ１を接続した場合は、検波回路４による検知情報は、送信信号レベルに対応したレベルとなる。従って、簡単な構成の検波回路４により、アンテナ１が接続されているか否かを検出することができる。しかも、送信レベルの検出用の検波回路としても利用することができる。

図２は、図１に示す検波回路４の構成を含むアンテナ接続検出回路を示し、図１と同一符号は同一部分を示す。図２に於いて、５は制御回路、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Ｄ１は検波ダイオード、Ｌ１はインダクタンスを示す。この検波回路４は、従来例の検波回路と同様な回路構成を有するものであり、コネクタ２から１／４波長の奇数倍の長さの位置、例えば、３／４波長の長さの位置に、コンデンサＣ１を接続して送信信号の一部を検波ダイオードＤ１に入力し、検波ダイオードＤ１による検波出力信号を、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２とによる時定数回路を介して検知情報として制御回路５に入力する。

アンテナ１をコネクタ２により接続した状態では、送信増幅器３の増幅出力信号は、アンテナ１に入力され、アンテナ２から送信される。この場合の検波回路５の検波ダイオードＤ１による検波出力信号は、送信信号レベルに対応したレベルとなり、その検波出力信号を、検知情報として制御回路５に入力し、所定の送信信号レベルを維持するように、送信増幅器３の出力制御を行うことができる。

又検波回路４からの検知情報が、零レベル或いはほぼ零のレベルを示す時は、コネクタ２が開放端であることを示す。即ち、電圧定在波は、開放端で最大レベルとなり、この開放端から、即ち、コネクタ２から１／４波長の奇数倍の位置では最小レベルとなるから、検波回路４のコンデンサＣ１の接続位置では、最小レベルとなり、検波出力信号は、零レベル或いはほぼ零レベルとなり、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２との時定数回路を介した検知情報は、零レベル或いはほぼ零レベルを示すことになり、制御回路５は、アンテナ１の未接続状態と判定して、送信増幅器３の増幅動作の停止或いは出力信号レベルの低減制御を行うものである。

又アンテナ１の未接続状態を検出後、アンテナ１を接続し、送信増幅器３の出力信号レベルを停止状態から出力状態にすると、検波回路４の検波出力信号は、送信増幅器３の出力信号レベルに相当するレベルとなり、この検波出力信号による検知情報によって、送信増幅器３の制御動作を再開させることができる。又出力レベルの低減制御を行った状態に於ける検波回路４の出力は、アンテナ１が接続されていない状態と略一致する場合は、特別な保持回路を具備することなく、アンテナ１の未接続に対する保護の状態を維持することができる。

図３は、本発明の実施例２の説明図であり、図１及び図２と同一符号は同一部分を示し、１−１，１−２は第１、第２のアンテナ、２−１，２−２は第１、第２のコネクタ、６は切替回路を示す。又第１、第２のアンテナ１−１，１−２は、指向性や偏波面等が異なる特性のアンテナ、或いは、不感帯を生じないように複数個所に設置したアンテナとすることができるものであり、制御回路５から切替回路６を制御して、アンテナ１−１，１−２を切替接続する場合を示す。なお、第１、第２のアンテナ１−１，１−２は、更に多数設けた構成とすることができるものであり、例えば、不感帯が生じないように分散配置し、必要に応じたエリアのアンテナを選択して切替える構成の切替回路を設けることも可能である。なお、この切替回路６は、例えば、ｐｉｎダイオードを用いた半導体スイッチ構成とすることも可能であり、アンテナの個数に対応した構成とすることができる。

又送信増幅器３と切替回路６との間に検波回路４のコンデンサＣ１を接続した検出ポイント（ｄ）と、切替回路６のオープン状態を検出する検出ポイント（ｃ）との間を１／４波長の奇数倍の長さとし、又検出ポイント（ｄ）と、コネクタ２−１，２−２の開放か否かの検出ポイント（ａ），（ｂ）との間を、１／４波長の奇数倍の長さとなるように選定する。

検波回路４は、コンデンサＣ１，Ｃ２と、検波ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、インダクタンスＬ１とを含む構成を有し、図２に示す検波回路と同一の構成を有する場合を示す。切替回路６が正常で、例えば、アンテナ１−１側に切替えられている場合、コネクタ２−１にアンテナ１−１が接続されていないと、検出ポイント（ａ）は開放端となり、検出ポイント（ｄ）との間が、１／４波長の奇数倍の長さであるから、検出ポイント（ｄ）の位置では、反射による電圧定在波の節に相当し、検波回路４に於ける検波出力信号は零レベル或いははぼ零レベルとなり、この検知情報を制御回路５に入力することによって、制御回路５は、送信増幅器３の出力制御を行うか、又は切替回路６を制御して、アンテナ１−１側からアンテナ１−２側へ切替えるように制御することができる。

又切替回路６によりアンテナ１−２側へ切替えた場合に、コネクタ２−２を介してアンテナ１−２を接続していない場合、検出ポイント（ｂ）が開放状態となり、検出ポイント（ａ）開放の場合と同様に、アンテナ１−２の未接続状態を検出することができる。又切替回路６にアンテナ１−１側若しくはアンテナ１−２側へ切替える際、検出ポイント（ｃ）での開放状態を維持できることから、検波回路４による検知情報も維持できる為、制御回路５での保持機能を簡略化することが可能となる。又切替回路６に障害が発生して、アンテナ１−１，１−２の何れにも接続状態とならない開放状態となると、その場合の検出ポイント（ｃ）の開放状態を検波回路４により検出することができる。この実施例に於いては、複数のコネクタにそれぞれ接続するアンテナを切替接続して無線通信を行う構成に於いても、検波回路は１個ですむと共に、切替回路の開放障害も検出することができる。なお、検出ポイント（ｃ）、（ｄ）間の長さを前述のように設定しなくても、少なくとも検出ポイント（ａ），（ｄ）間及び検出ポイント（ｂ）、（ｄ）間を、それぞれ１／λの奇数倍に設定し、切替回路６を、検出ポイント（ｄ）に対してアンテナ寄りに配置することで、複数のアンテナについての接続性を改善し、又送信レベル検出用の検出回路と教養化できる。

図４は、図３に於ける制御回路５の説明図であり、１１は出力制御部、１２は切替制御部、１３は検知情報処理部、１４は判定処理部、１５はメモリを示す。出力制御部１１は、判定処理部１４からの制御に従って送信増幅器３（図３参照）の増幅動作のオン、オフ或いは出力制御（ＡＭＰ出力ＯＮ／ＯＦＦ）を行うものであり、又切替制御部１２は、判定処理部１４からの制御に従って、切替回路６の切替制御（ＳＷ１／ＳＷ２ ＳＥＬ）を行うものである。又検知情報処理部１３は、検波回路４からの検知情報を処理し（接続／未接続等）、判定処理部１４にアンテナの接続／未接続の情報を、送信レベル情報を転送し、又メモリ１５に検知情報を格納する。

図５は、前述の制御回路の動作を示すフローチャートであり、ＡＮＴ（アンテナ）接続判定ルーチン開始により、切替制御部１２により切替回路６に対する切替制御（ＳＷ１ｏｒＳＷ２選択）を行う（Ａ１）。そして、出力制御部１１による送信増幅器３の出力制御（ＡＭＰ出力ＯＮ）を行う（Ａ２）。次に、検知情報処理部１３により検波回路４からの検知情報によるアンテナの接続の有無の判定（ＡＮＴ接続判定）を行う（Ａ３）。

アンテナ接続状態の判定の場合、アンテナ１−１，１−２の何れに切替えるか切替回路６の切替制御（ＳＷ１ｏｒＳＷ２切替）を行い、切替えた後、検波回路４からの検知情報を基にアンテナの接続状態を判定する（ＡＮＴ接続判定）（Ａ５）。アンテナ接続状態の場合、送信増幅器３の出力制御（ＡＭＰ出力ＯＮ）とする（Ａ６）。そして、検知情報により、送信レベルを検出することができるから、検出した送信レベルに応じて送信増幅器３の利得等を制御(例えば、ＡＧＣ(自動ゲイン制御)による制御)する。

又ステップ（Ａ３）及びステップ（Ａ５）に於いて、アンテナ未接続判定の場合、出力制御部１１による送信増幅器３の動作停止（ＡＭＰ出力ＯＦＦ）とし（Ａ７）、他のアンテナの有無等の判定し（別ＡＮＴ情報）（Ａ８）、アンテナ切替えによってもアンテナ未接続状態の場合、ＮＧとしてＡＮＴ接続判定ルーチンを終了する。又別アンテナ情報が得られた場合は、送信増幅器３の出力制御を行って（ＡＭＰ出力ＯＮ）（Ａ９）、ステップ（Ａ４）に移行する。

図６は、本発明の実施例３の説明図であり、図３と同一符号は同一部分を示し、第１のアンテナ１−１と、第２のアンテナ１−２とに対応して、第１、第２の検波回路４−１，４−２を設け、それぞれの検波出力信号を、各アンテナ対応の電力情報、検知情報として制御回路(図６に於いては、図示を省略)に入力する。好ましくは、図示のオア・ゲート回路１０を介して制御回路に検知情報として入力する。なお、制御回路は図示を省略している。又コネクタ２−１，２−２と検波回路４−１，４−２の接続点との間を、１／４波長の奇数倍長さに選定する。

例えば、送信増幅器３に対して、切替回路６により第１のアンテナ１−１を接続するように切替えた場合、コネクタ２−１にアンテナ１−１が接続されていると、第１の検波回路４−１の検波出力信号は、送信信号レベルに対応したレベルとなり、オア・ゲート回路１０の出力信号の検知情報はハイレベル（“１”）となり、アンテナ１−１の接続を検出することができる。しかし、第１のアンテナ１−１が接続されていない場合、コネクタ２−１から１／４波長の奇数倍の長さの位置は、図示の電圧定在波のように節に相当し、第１の検波回路４−１の検波出力信号は零レベルとなる。この時、第２の検波回路４−２の検波出力信号は、零レベルを示すものとなり、オア・ゲート回路１０の出力信号の検知情報は、ローレベル（“０”）となり、アンテナ未接続を検出することができる。

又この場合に、送信増幅器３を停止状態にし、切替回路６により第２のアンテナ１−２を接続するように切替え、再び送信増幅器３を動作状態にしても、オア・ゲート回路１０の出力をモニタすれば、アンテナ接続の正常性をチェックすることができる。即ち、論理和をとっても、ローレベルであれば、切替後でも正常にアンテナが接続されていないことを検出することができる。

本発明の実施例１の要部説明図である。 本発明の実施例１の説明図である。 本発明の実施例２の説明図である。 本発明の実施例２の制御部の説明図である。 本発明の実施例２の動作フローチャートである。 本発明の実施例３の説明図である。 従来例の説明図である。

符号の説明

１，１−１，１−２ アンテナ
２，２−１，２−２ コネクタ
３ 送信増幅器
４ 検波回路
５ 制御回路
６ 切替回路

Claims (5)

1. 送信増幅器にコネクタを介してアンテナが正常に接続されているか否かを検出するアンテナ検出回路に於いて、
   前記コネクタから送信周波数の１／４波長の奇数倍の長さの位置に、検波回路を接続した構成を有する
   ことを特徴とするアンテナ接続検出回路。
2. 前記検波回路の出力が略零レベルの時に前記アンテナが正常に接続されていないことを示し、それ以外のレベルの時に送信レベル検出として用いる構成を有することを特徴とする請求項１記載のアンテナ接続検出回路。
3. 前記コネクタから送信周波数の１／４波長の奇数倍の長さの位置に、前記アンテナが未接続の時に零レベルの検波出力信号を出力し、前記アンテナが接続の時に前記送信増幅器からの送信電力相当の検波出力信号を出力し、前記送信増幅器が停止した場合及び前記アンテナ未接続の時に零レベルの検波出力信号を出力する検波回路を接続した構成を有することを特徴とする請求項１記載のアンテナ接続検出回路。
4. 送信増幅器に切替回路により複数のコネクタをそれぞれ介して接続されたアンテナを切替接続し、前記アンテナが正常に接続されているか否かを検出するアンテナ検出回路に於いて、
   前記コネクタから前記切替回路を含む１／４波長の奇数倍の長さの位置且つ前記切替回路が開放状態となる位置から１／４波長の奇数倍の長さの位置に、検波回路を接続した構成を有する
   ことを特徴とするアンテナ接続検出回路。
5. 送信増幅器に切替回路により複数のコネクタをそれぞれ介して接続されたアンテナを切替接続し、前記アンテナが正常に接続されているか否かを検出するアンテナ検出回路に於いて、
   複数の前記コネクタからそれぞれ１／４波長の奇数倍の長さの位置に前記アンテナ対応の検波回路と、該検波回路の検波出力信号の論理和を前記アンテナの接続／未接続を示す検知情報として出力するオア・ゲート回路とを有する
   ことを特徴とするアンテナ接続検出回路。

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