JP2016158097A - Protection circuit and method of controlling same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、保護回路に関するものであり、特に保護対象となる回路の前段で受動素子のみで動作する保護回路に関するものである。 The present invention relates to a protection circuit, and more particularly, to a protection circuit that operates only with passive elements in the previous stage of a circuit to be protected.
通信の高速化により通信装置における信号処理も高速で行われるようになっている。そのため、通信装置の信号処理回路は、高クロックで動作するようになっている。通信装置の信号処理回路では、高クロック化にともなう発熱対策や省電力化のため動作電圧の低電圧化が進んでいる。 Signal processing in a communication apparatus is also performed at high speed due to increased communication speed. For this reason, the signal processing circuit of the communication apparatus operates with a high clock. In a signal processing circuit of a communication device, the operating voltage is being lowered to prevent heat generation and to save power associated with an increase in clock.
通信装置の信号処理回路等の動作電圧が低電圧化し、高性能化のための微細化が行われると通信装置の信号処理回路等の耐電圧性は低下する。例えば、無線通信装置などにおいて高い電力の信号が入力されると、無線通信装置を構成する信号処理回路に故障が生じる恐れがある。そのような故障を抑制するため、通信装置の受信回路には、過大な電力の信号が入力されたときに受信回路の各素子を保護するための保護回路が備えられていることが多い。そのような保護回路を用いる際は、通信装置等の小型化により使用される回路も小型化が進んでいるため、保護回路の構成もできるだけ簡略であることが望ましい。 When the operating voltage of the signal processing circuit or the like of the communication device is lowered and miniaturization is performed for higher performance, the voltage resistance of the signal processing circuit or the like of the communication device is lowered. For example, when a high-power signal is input to a wireless communication device or the like, there is a possibility that a failure may occur in a signal processing circuit that configures the wireless communication device. In order to suppress such a failure, the reception circuit of the communication apparatus is often provided with a protection circuit for protecting each element of the reception circuit when an excessive power signal is input. When such a protection circuit is used, it is desirable that the configuration of the protection circuit be as simple as possible because the circuits used for downsizing of communication devices and the like are also being miniaturized.
保護回路は、例えば、高い電力の信号が入力されたときに、後段に備えられた信号処理回路へ電流が流れないようにすることで、後段の回路を保護する。後段の回路に電流が流れないようにすることで、後段の回路を保護する保護回路としては、例えば、特許文献1のような保護回路が開示されている。 For example, when a high-power signal is input, the protection circuit protects the subsequent circuit by preventing current from flowing to the signal processing circuit provided in the subsequent stage. For example, a protection circuit as disclosed in Patent Document 1 is disclosed as a protection circuit that protects a subsequent circuit by preventing a current from flowing through the subsequent circuit.
特許文献1は、受信波の電力を計測し計測結果を基に電力を減衰する機能を有するリミッタ装置に関するものである。特許文献1のリミッタ装置は、方向性結合器と、電力計測部と、減衰器の制御部と、可変減衰器を備えている。特許文献1のリミッタ装置では、電力計測部が方向性結合器で分波した受信信号の電力を計測し、電力値の算出を行う。制御部は、計測結果から算出された電力値を基に減衰量を算出し、後段の回路に最適な電力になるように可変減衰器の減衰量を制御する。特許文献1では、受信波の電力値の計測結果を基に可変減衰器を制御することで、過大な電力の信号が後段の回路に伝送されることを抑制できるとしている。 Patent Document 1 relates to a limiter device having a function of measuring the power of a received wave and attenuating the power based on the measurement result. The limiter device of Patent Literature 1 includes a directional coupler, a power measurement unit, an attenuator control unit, and a variable attenuator. In the limiter device of Patent Document 1, the power measurement unit measures the power of the received signal demultiplexed by the directional coupler, and calculates the power value. The control unit calculates the amount of attenuation based on the power value calculated from the measurement result, and controls the amount of attenuation of the variable attenuator so as to obtain the optimum power for the subsequent circuit. In Patent Literature 1, it is possible to suppress transmission of an excessive power signal to a subsequent circuit by controlling the variable attenuator based on the measurement result of the power value of the received wave.
しかしながら、特許文献1の技術は次のような点で十分ではない。特許文献1では、リミッタ装置に入力された受信信号を分波して電力を計測し電力値を算出している。また、電力値に応じた最適な制御量を制御部で設定して、可変減衰器で受信信号を減衰している。そのため、特許文献1のリミッタ装置では電力を計測して値を算出する処理と、算出結果を基に減衰量を設定するための演算処理が必要となる。そのような処理を行うために、特許文献1のリミッタ装置は、演算処理の回路と駆動のための電源を必要とする。そのため、特許文献1のリミッタ装置は、装置の構成が複雑化する恐れがある。 However, the technique of Patent Document 1 is not sufficient in the following points. In Patent Document 1, a received signal input to a limiter device is demultiplexed, power is measured, and a power value is calculated. Further, an optimal control amount corresponding to the power value is set by the control unit, and the received signal is attenuated by the variable attenuator. Therefore, the limiter device of Patent Document 1 requires processing for measuring power and calculating a value, and arithmetic processing for setting an attenuation amount based on the calculation result. In order to perform such processing, the limiter device of Patent Document 1 requires an arithmetic processing circuit and a power source for driving. For this reason, the limiter device of Patent Document 1 may be complicated in the configuration of the device.
また、計測結果を基にした電力値の算出および減衰量の設定の処理が必要になるため受信信号が入力されてから受信信号の減衰までに時間を要する。そのため、保護が必要な高い電力の高周波信号が保護回路に入力されたときに、可変減衰器による減衰の開始が遅れて一時的に高い電力の信号が後段の回路に伝送される恐れがある。そのため、特許文献1の技術は、装置の構成を複雑化せずに高い電力の高周波信号が入力されたときに後段の回路を保護するための技術としては十分ではない。 In addition, since it is necessary to calculate the power value based on the measurement result and to set the attenuation amount, it takes time until the reception signal is attenuated after the reception signal is input. For this reason, when a high-power high-frequency signal that requires protection is input to the protection circuit, the start of attenuation by the variable attenuator may be delayed and a high-power signal may be temporarily transmitted to the subsequent circuit. Therefore, the technique of Patent Document 1 is not sufficient as a technique for protecting a subsequent circuit when a high-power high-frequency signal is input without complicating the configuration of the apparatus.
本発明は、回路の構成を複雑化せずに過大な電力の高周波信号が後段に流れる状態を抑制することができる保護回路を得ることを目的としている。 An object of the present invention is to obtain a protection circuit that can suppress a state in which a high-frequency signal of excessive power flows to the subsequent stage without complicating the circuit configuration.
上記の課題を解決するため、本発明の保護回路は、分波手段と、減衰手段と、変換手段と、出力制御手段を備えている。分波手段は、入力した高周波信号を第1の信号と第2の信号とに分波する。減衰手段は、第2の信号を減衰する。変換手段は、減衰した第2の信号を直流化して第3の信号とする。出力制御手段は、第3の信号の電圧に基づいて、第1の信号の出力状態を制御する。 In order to solve the above problem, the protection circuit of the present invention includes a demultiplexing unit, an attenuation unit, a conversion unit, and an output control unit. The demultiplexing unit demultiplexes the input high-frequency signal into a first signal and a second signal. The attenuation means attenuates the second signal. The converting means converts the attenuated second signal into a direct current to form a third signal. The output control means controls the output state of the first signal based on the voltage of the third signal.
本発明の保護回路の制御方法は、入力した高周波信号を第1の信号と第2の信号とに分波し、第2の信号を減衰し、減衰した第2の信号を直流化して第3の信号とし、第3の信号の電圧に基づいて、第1の信号の出力状態を制御する。 According to the protection circuit control method of the present invention, the input high-frequency signal is demultiplexed into the first signal and the second signal, the second signal is attenuated, and the attenuated second signal is converted into a direct current. And the output state of the first signal is controlled based on the voltage of the third signal.
本発明によると、回路の構成を複雑化せずに過大な電力の高周波信号が後段に流れる状態を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a state in which a high-frequency signal with excessive power flows to the subsequent stage without complicating the circuit configuration.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態の保護回路の構成の概要を示したものである。本実施形態の保護回路は、分波手段1と、減衰手段2と、変換手段3と、出力制御手段4を備えている。分波手段1は、入力した高周波信号を第1の信号と第2の信号とに分波する。減衰手段2は、第2の信号を減衰する。変換手段3は、減衰した第2の信号を直流化して第3の信号とする。出力制御手段4は、第3の信号の電圧に基づいて、第1の信号の出力状態を制御する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of the configuration of the protection circuit of this embodiment. The protection circuit of this embodiment includes a demultiplexing unit 1, an attenuation unit 2, a conversion unit 3, and an
本実施形態の保護回路では、分波手段1が分波した第2の信号を減衰手段2で減衰させた後に、変換手段3によって直流化を行って第3の信号を生成している。また、第3の信号の電圧を基に、出力制御手段4は第1の信号の出力状態を制御している。本実施形態の保護回路では、入力信号の分波後に減衰および直流化の処理のみを行った第3の信号を基に出力を制御するため、出力を制御するために複雑な信号処理を必要としない。そのため、本実施形態の保護回路では、入力信号の変化に対する、第3の信号を基にした出力強度の変化の応答性は低下しない。よって、本実施形態の保護回路は、遅延時間を生じさせずに出力状態を制御することができるので、後段の回路に高い電力の信号が送られる状態を避けることができる。また、本実施形態の保護回路では、高周波信号の減衰の動作で複雑な信号処理を必要としないため回路の複雑化を抑えることができる。その結果、本実施形態の保護回路は、回路の構成を複雑化せずに高い電力の高周波信号が後段に流れる状態を抑制することができる。 In the protection circuit of the present embodiment, the second signal demultiplexed by the demultiplexing unit 1 is attenuated by the attenuating unit 2 and then converted into a direct current by the converting unit 3 to generate a third signal. Further, the output control means 4 controls the output state of the first signal based on the voltage of the third signal. In the protection circuit of the present embodiment, the output is controlled based on the third signal that has been subjected to only the attenuation and direct current processing after the demultiplexing of the input signal. Therefore, complicated signal processing is required to control the output. do not do. Therefore, in the protection circuit of this embodiment, the response of the change in the output intensity based on the third signal with respect to the change in the input signal does not deteriorate. Therefore, since the protection circuit of this embodiment can control the output state without causing a delay time, it is possible to avoid a state in which a high-power signal is sent to the subsequent circuit. Further, in the protection circuit of this embodiment, complicated signal processing is not required for the operation of attenuating the high-frequency signal, so that the circuit complexity can be suppressed. As a result, the protection circuit of this embodiment can suppress a state in which a high-power high-frequency signal flows to the subsequent stage without complicating the circuit configuration.
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図2は、本実施形態の保護回路の構成の概要を示したものである。本実施形態の保護回路10は、方向性結合器11と、リミッタ回路12と、固定減衰器13と、電力検出部14を備えている。本実施形態の方向性結合器11、リミッタ回路12、固定減衰器13および電力検出部14は、全て受動素子であり外部からの電源供給を必要としない。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows an outline of the configuration of the protection circuit of the present embodiment. The
方向性結合器11は、入力された高周波信号を分波する機能を有する。方向性結合器11は、入力信号S11として入力された高周波信号を2つの経路に分岐する。方向性結合器11は、2つに分波した一方の信号を第1の分波信号S12としてリミッタ回路12に送る。第1の分波信号S12は、高周波信号を後段の装置へ伝送するための信号である。また、方向性結合器12は、もう一方の信号を第2の分波信号S14として固定減衰器13に送る。方向性結合器11は、第1の実施形態の分波手段11に相当する。本実施形態では高周波信号の分波素子に方向性結合器を用いたが、高周波信号を分波できる素子であれば他の素子を用いてもよい。
The
リミッタ回路12は、保護回路10から出力される信号の電力を所定の電力以下に保つ機能を有する。リミッタ回路12は、アノードが高周波信号の伝送路側と接続されたダイオードを備えている。リミッタ回路12は、複数のダイオードを備えていてもよい。また、ダイオードのカソード側は接地されている。本実施形態のリミッタ回路12のダイオードには、PIN(p-intrinsic-n)ダイオードが用いられる。
The
本実施形態のリミッタ回路12では、PINダイオードのアノード側に直流電圧を印加して、高周波信号がPINダイオードを通過できるようにすることで、回路から出力される電力が所定の電力以下に保たれる。PINダイオードのアノード側への直流電圧を印加は、電力検出部14から信号検出信号S16として送られてくる信号の直流電圧によって行われる。
In the
本実施形態のリミッタ回路12は、方向性結合器11から送られてくる第1の分波信号S12の信号の強度を、信号検出信号S16の電圧によって制御して、保護回路出力信号S13として出力する。すなわち、リミッタ回路12では、信号検出信号S16の電圧によって、ダイオード側に流れる高周波信号の電流を変化させることで、保護回路出力信号S13として出力される信号の電力が制御される。リミッタ回路12は、第1の実施形態の出力制御手段4に相当する。
The
図3は、リミッタ回路12として用いる回路の例を示した図である。図3に示すリミッタ回路は、2つのダイオードを備えている。また、2つのダイオードの間には、回路の設計に応じた所定のインピーダンスとなるように伝送線路が形成されている。ダイオードは、アノード側で高周波信号の伝送線路と接続されている。ダイオードのカソード側は接地されている。図3のリミッタ回路には、方向性結合器11から第1の分波信号S12が入力される。また、図3のリミッタ回路からは、保護回路出力信号S13が出力される。ダイオードのアノード側には、電力検出器14から信号検出信号S16として送られてくる直流電圧が印加される。直流電圧の大きさに応じでダイオードに電流が流れることにより、保護回路出力信号S13の電力が変化する。図3では2つのダイオードの間に信号検出信号S16を入力する例を示したが、ダイオードの数は2つでなくてもよく、また、信号検出信号S16の入力位置も他の箇所でもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit used as the
固定減衰器13は、入力された高周波信号を減衰する機能を有する。固定減衰器13は、所定の抵抗値を有する抵抗素子を備えている。固定減衰器13は、第2の分波信号S14として方向性結合器11から送られてくる信号を抵抗素子で減衰させ、減衰信号S15として電力検出器14に送る。本実施形態の保護回路10は、固定減衰器を用いて入力される信号の減衰を行うことで、回路の複雑化と応答速度の遅延を抑制している。固定減衰器は、抵抗素子を接続することで構成できるので抵抗変動が小さい。そのため、固定減衰器は、安定した減衰特性を得ることができる。また、抵抗素子のみで構成しているので、固定減衰器では、入力電圧が変化した場合に、出力電圧もほぼ同時に変化する。本実施形態の固定減衰器13は、第1の実施形態の減衰手段3に相当する。
The fixed
電力検出部14は、入力される交流信号を直流化して出力する機能を有する。本実施形態の電力検出部14は、PINダイオードを備えている。電力検出部14のダイオードのアノードは方向性結合器11側に接続されている。電力検出部14のダイオードのカソードは、リミッタ回路12に接続されている。すなわち、電力検出部14に入力された交流信号の電力に応じた直流電圧が、リミッタ回路12に印加される。
The
電力検出部14に用いるダイオードの特性は、後段の回路で許容される上限の電力の高周波信号を固定減衰器13で減衰してさらに高周波信号を直流化した場合の電圧値を考慮して設定される。すなわち、後段の回路で許容される上限の電力の高周波信号が入力された際に、リミッタ回路12のダイオードが電流を流す状態になるように電力検出部14のダイオードの特性が設定される。本実施形態の保護回路は固定減衰器13で減衰を行っているので、固定減衰器13が無い場合に比べて低い電力の高周波信号で所定の出力電圧が得られるダイオードが用いられる。そのため、本実施形態の電力検出部14には高周波信号の変化に対して感度の良い特性を有するダイオードを用いることができる。
The characteristics of the diode used in the
電力検出部14は、固定減衰器13から減衰信号S15として送られてくる高周波信号を直流化して、信号検出信号S16としてリミッタ回路12に送る。電力検出部14は、第1の実施形態の変換手段3に相当する。
The
また、本実施形態の電力検出部14にはPINダイオードを用いたがPINダイオードに代えてショットキーダイオードを用いてもよい。
Further, although the PIN diode is used for the
本実施形態の保護回路10の動作について説明する。保護回路10に入力信号S11として入力された高周波信号は、方向性結合器11で分波され、リミッタ回路12および固定減衰器13に第1の分波信号S12および第2の分波信号S14としてそれぞれ入力される。
The operation of the
方向性結合器11からリミッタ回路12に第1の分波信号S12として入力された高周波信号は、後段の回路等で許容される通常の電力のときはリミッタ回路12をそのまま通過して保護回路10から保護回路出力信号S13として出力される。保護回路10から保護回路出力信号S13として出力された高周波信号は、保護回路10の後段に備えられた受信回路等に入力される。
The high-frequency signal input from the
方向性結合器11から固定減衰器13に第2の分波信号S14として入力された高周波信号は、信号の電力の大きさに応じて減衰される。固定減衰器13は、最大として想定される電力の信号が固定減衰器13に入力されたときに、電力検出器14の耐電圧特性を満たすような減衰特性を有する。また、固定減衰器13は、後段の装置で許容される上限の電力値の高周波信号が入力されたときに、減衰および直流化された信号の電圧値がリミッタ回路12のダイオードに電流を流す電圧値となるような減衰特性を有する。固定減衰器13は、減衰した高周波信号を減衰信号S15として電力検出器14に送られる。
The high-frequency signal input as the second demultiplexed signal S14 from the
電力検出器14に減衰信号S15として入力された高周波信号は、電力検出器14に備えられたPINダイオードによって直流化されて出力される。電力検出器14から出力された信号は、信号検出信号S16としてリミッタ回路12に送られる。電力検出器14のダイオードでは、電力検出器14に入力された高周波信号の電力とダイオードの特性に応じた電圧値の信号が出力される。
The high-frequency signal input to the
電力検出器14から信号検出信号S16としてリミッタ回路12に送られてくる信号の直流電圧は、リミッタ回路12のダイオードに印加される。信号検出信号S16の直流電圧はリミッタ回路12のダイオードに対して順方向のバイアスとなるように印加される。
The DC voltage of the signal sent from the
リミッタ回路12のダイオードは、順方向のバイアス、すなわち、電力検出器14から送られてくる信号の直流電圧値が所定の大きさになると、高周波信号の伝送路側から接地側へと電流を流すようになる。すなわち、リミッタ回路12のダイオードは導通状態のスイッチとして働くようになり、高周波信号は接地側へ流れるようになる。
The diode of the
入力された高周波信号の電力が高くなると、リミッタ回路12に印加される直流電圧が大きくなり、ダイオードがより多くの電流を流すようになるので、リミッタ回路12から出力される信号の電力は低くなる。そのため、リミッタ回路12は、高い電力の高周波信号が入力されたときに、高周波信号をほとんど通過させないか、電力を弱めて出力する。リミッタ回路12のダイオードは、所定の電圧値Vth付近までは出力電流がわずかであり、Vthを超えると電流値が急激に増加するように設計されている。
When the power of the input high-frequency signal is increased, the DC voltage applied to the
リミッタ回路12で電力の減衰等が行われた高周波信号は、保護回路出力信号S16として出力される。リミッタ回路12から出力された保護回路出力信号S16は、保護回路10から出力され、保護回路10が備えられている通信装置の受信回路等に送られる。以上のような動作により本実施形態の保護回路10は、後段の通信装置等の保護回路として機能する。
The high-frequency signal whose power has been attenuated by the
図4は、本実施形態の保護回路10における信号の電力の大きさを模式的に示した図である。図4の最上段の「入力信号の電力」は、入力信号S11の電力の大きさを縦方向を電力として示している。図4の上から2番目の段の「リミッタ回路の動作」は、リミッタ回路12に印加される電圧、すなわち、信号検出信号16の電圧の変化を模式的に示している。また、図4の下段は「出力信号の電力」は、保護回路10からの出力信号、すなわち、保護回路出力信号S13の電力の大きさを縦方向を電力として示している。図4の横方向は、時間を示している。図4の例では入力信号の電力が増大すると、リミッタ回路12に印加される電圧も同時にHigh状態となっている。そのため、出力信号の電力は入力信号およびリミッタ回路12の動作に追随して抑制されている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the magnitude of signal power in the
図5は、本実施形態と対比した構造の保護回路の例を示した図である。図5に示す保護回路50は、方向性結合器51と、リミッタ回路52と、アナログデジタル変換器53と、信号処理回路54を備えている。方向性結合器51およびリミッタ回路52の構成および機能は本実施形態の保護回路10と同様である。アナログデジタル変換器53は、方向性結合器51から入力される高周波信号をデジタル信号に変換し、信号処理回路54に送っている。信号処理回路54は、アナログデジタル変換器53からデジタル信号として送られてくる信号の値を基に、高周波信号の電力が所定の閾値よりも高いかを判断する。所定の閾値よりも高周波信号の電力が高いとき、信号処理回路54は、ダイオードに直流バイアスをかけるためにHigh状態の信号をリミッタ回路52に送る。リミッタ回路52がHigh状態の信号を受け取ると、高周波信号がダイオードを介して接地側に流れるようになり、後段に出力される高周波信号の電力が抑制される。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a protection circuit having a structure compared with this embodiment. The
図6は、図5の構成の保護回路50における強度を模式的に示した図である。図6の最上段の「入力信号の電力」は、入力信号の電力の大きさを縦方向を電力として示している。図6の上から2番目の段の「リミッタ回路の動作」は、リミッタ回路52に印加される電圧、すなわち、信号処理回路54の出力信号の電力の変化を模式的に示している。また、図6の下段は「出力信号の電力」は、保護回路50からの出力信号の電力の大きさを縦方向を電力として示している。図6の横方向は、時間を示している。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the strength of the
図6の例では入力信号の電力が増大後、リミッタ回路52に印加される電圧はやや遅れてHigh状態となっている。そのため、出力信号の電力は入力信号が増大後に時間を置いてから抑制されている。その結果、図5の例の保護回路50では、保護できない時間、すなわち、電力が高い高周波信号が後段に流れる時間が生じる。よって、図5の例の保護回路50では、後段の装置に電力が高い高周波信号が入力され素子を破壊する恐れがある。本実施形態の保護回路10では、入力信号の電力が増大したとき、保護回路出力信号S16の電力はすぐに抑制されるので、後段の装置に電力が高い高周波信号が入力されることはない。
In the example of FIG. 6, after the power of the input signal is increased, the voltage applied to the
本実施形態の保護回路10は、入力された高周波信号を方向性結合器11で分波し固定減衰器13で分波したうちの一方の高周波信号の減衰を行っている。また、本実施形態の保護回路10は、電力検出器14で減衰した高周波信号を直流化して、リミッタ回路12のダイオードに直流電圧を印加することで、リミッタ回路12側に入力された高周波信号の出力を制御している。すなわち、入力された高周波信号を基に生成した直流電圧を用いて、出力の制御を行っている。このような構成とすることで、本実施形態の保護回路は、出力の抑制を開始するまでの遅延時間を抑制することができるので、高い電力の高周波信号が入力されたときに後段の回路に高い電力の信号が出力されてしまう状態を避けることができる。
The
また、本実施形態の保護回路、検知手段14の前段に固定減衰器13を備えているので、高い電力の高周波信号が入力されたときでも検知手段14のダイオードの異常の発生を抑制することができる。また、本実施形態の保護回路10は受動素子で構成しているので、以上のような動作を行う際に電源を必要としない。本実施形態の保護回路10は、演算素子や電源等を必要としないので、回路構成を簡略化することができる。以上より、本実施形態の保護回路は、回路の構成を複雑化せずに高い電力の高周波信号が後段に流れる状態を抑制することができる。
Since the fixed
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図7は本実施形態の受信装置の構成の概要を示したものである。第2の実施形態では保護回路のみを示したが、本実施形態では保護回路と受信回路を備えた無線通信用の受信装置について説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7 shows an outline of the configuration of the receiving apparatus of this embodiment. In the second embodiment, only the protection circuit is shown, but in the present embodiment, a wireless communication reception device including the protection circuit and the reception circuit will be described.
本実施形態の受信装置20は、保護回路21と、受信回路22と、アンテナ23を備えている。
The receiving device 20 of this embodiment includes a
保護回路21は、方向性結合器31と、リミッタ回路32と、固定減衰器33と、電力検出器34を備えている。本実施形態の方向性結合器31、リミッタ回路32、固定減衰器33および電力検出器34の構成および機能は第2の実施形態の同名称の部位と同様である。また、本実施形態の入力信号S31、第1の分波信号S32、保護回路出力信号S33、第2の分波信号S34、減衰信号S35および信号検出信号S36は、第2の実施形態の同名称の信号と同様の機能を有する。本実施形態の保護回路21では、電力検出器34から出力された信号検出信号S36が分岐されてリミッタ回路32に加えて受信回路22にも送られる。
The
受信回路22は、アナログデジタル変換回路41と、信号処理回路42と、受信レベル検出回路43を備えている。
The reception circuit 22 includes an analog /
アナルグデジタル変換回路41は、保護回路21から入力される高周波信号をデジタル信号に変換する機能を有する。アナログデジタル変換回路41は、保護回路21から保護回路出力信号S36として入力される高周波信号をデジタル信号に変換して信号処理回路42に変換信号S41として出力する。
The analog
信号処理回路42は、入力された信号の復号等の処理を行う機能を有する。また、信号処理回路42は、受信レベル検出回路43から送られてくる受信信号の強度の情報を基に通信路の状態を判断する機能を有する。
The
信号処理回路42は、変換信号S41として入力された信号の歪み補正、エラー訂正おおび復号等の処理を行い受信回路22の後段の装置で使用する形式の信号を生成する。また、信号処理回路42は、信号の復号等を行えなかったときに、受信レベル検出回路43から受信レベル信号S42として送られてくる受信信号の電力の情報を参照する。受信レベル信号S42で電圧値として示される受信信号の電力が所定の閾値よりも高い場合は、信号処理回路42は、保護回路21の保護機能によって信号の電力が抑制されていると判断する。所定の閾値は、信号の電力の高い側を判断するための閾値として設定されている。受信信号の電力が低い場合は、信号処理回路42は、受信信号が無いか、無線信号の電力が低い状態と判断する。信号処理回路42は、信号の状態の判断結果に基づいて、信号を識別する際の閾値やフィルタの条件などを変更して処理を行う。
The
信号処理回路42は、判断結果に基づく情報を出力するようしてもよい。例えば、信号の強度が強すぎて保護機能が働いているときは、信号の電力が高いことを示す情報を出力する。通信装置はそれらの情報を基に送信側の通信装置等に送信する無線電波の電力の調整等を要求することができる。
The
受信レベル検出回路43は、無線信号の電力値の情報を信号処理回路42に送る機能を有する。受信レベル検出回路43は、保護回路21から信号検出信号S36として送らてくる電圧値をアンテナ23に入力されている信号の電力値に換算する。受信レベル検出回路43は、保護回路21の各素子の特性の情報をあらかじめ保存している。受信レベル検出回路43は、算出した無線信号の電力値の情報を信号処理回路42に受信レベル信号S42として送る。
The reception
アンテナ23は、無線信号を受信し電気信号に変換する機能を有する。アンテナ23は、無線信号を受信すると電気信号に変換して入力信号S31として保護回路21に送る。
The
本実施形態の受信装置の動作について説明する。高周波の無線信号を受信するとアンテナ23は電気信号に変換して保護回路21に入力信号S31として送る。保護回路21に入力された高周波信号は、方向性結合器31で分波され、リミッタ回路32および固定減衰器34に第1の分波信号S31および第2の分波信号S34としてそれぞれ入力される。
The operation of the receiving apparatus of this embodiment will be described. When receiving a high-frequency radio signal, the
方向性結合器31からリミッタ回路32に第1の分波信号S31として入力された高周波信号は、通常の高さの電力のときはリミッタ回路32をそのまま通過して保護回路21から保護回路出力信号S33として出力される。保護回路21から出力された保護回路出力信号S33は、受信回路22に入力される。受信回路22に入力された保護回路出力信号S33は、アナログデジタル変換回路41に送られる。アナログデジタル変換回路は、入力された高周波信号をデジタル信号に変換し信号処理回路42に変換信号S41として送る。変換信号S41が入力されると信号処理回路42は、入力された信号の歪み補正やエラー訂正および復号等の処理を行う。信号処理回路42は、信号の復号等を行うと復号等を行って生成した信号を受信装置の他の回路に送る。
The high-frequency signal input from the
方向性結合器31から固定減衰器33に第2の分波信号S34として入力された高周波信号は、信号の電力の高さに応じて減衰される。固定減衰器33は、減衰した高周波信号を電力検出器34に減衰信号S35として送る。電力検出器34に減衰信号S35として入力された高周波信号は直流化される。電力検出器34は、入力した信号を直流化すると、リミッタ回路32および受信レベル検出回路42に信号検出信号S36としてそれぞれ送る。
The high-frequency signal input as the second demultiplexed signal S34 from the
リミッタ回路32のダイオードは順方向のバイアス、すなわち、電力検出器34から信号検出信号S36として送られてくる信号の直流電圧値が所定の大きさになると、高周波信号の伝送路側から接地側へと電流を流すようになる。リミッタ回路32に印加される直流電圧が大きくなると、ダイオードが電流を流すようになるので、リミッタ回路32から出力される信号の電力は低くなり、保護回路としての機能を発現するようになる。
The diode of the
信号検出信号S36は受信レベル検出回路42にも送られる。受信レベル検出回路42は、電力検出器34から受信する信号検出信号S36の電圧を計測して受信信号の電力値を算出し、算出した信号の電力値の情報を信号処理回路42に受信レベル信号S42として送る。
The signal detection signal S36 is also sent to the reception
信号処理回路42は、信号の復号等を行えなかったときに、受信レベル検出回路43から受信レベル信号S42として送られてくる受信信号の電力値の情報を参照する。受信信号の電力が所定の閾値よりも高い場合は、信号処理回路42は、保護回路21の保護機能によって信号のレベルが抑制されていると判断する。所定の閾値は、電力が高い側を判断するための閾値として設定されている。受信信号の電力が低い場合は、信号処理回路42は、受信信号が無いか、無線信号の電力が低い状態と判断する。
The
信号処理回路42は、信号の状態の判断結果に基づいて、信号を識別する際の閾値やフィルタの条件などを変更して処理を行う。例えば、受信レベル信号S21の信号の電力が低いときは、信号処理回路42は、信号検出の閾値を下げた処理や、フィルタ条件を変更した処理を行うことで処理速度よりも信号検出を優先した動作を行う。また、例えば、信号の電力が高いときは、信号処理回路42はノイズ低減を優先した動作を行う。
Based on the determination result of the signal state, the
本実施形態の受信装置の受信回路22は、前段に保護回路21を備えているので高い電力の高周波信号がアンテナ23に入力された際でも、電力が高いままの信号が入力されることは無い。そのため、本実施形態の受信装置では、保護回路21および受信回路22の素子の異常等を生じることなく、受信回路22を保護することができる。すなわち、本実施形態の受信装置においても、素子の異常等を生じずに高い電力の高周波信号が後段の受信回路22に流れる状態を抑制することができる。
Since the receiving circuit 22 of the receiving apparatus of this embodiment includes the
また、受信回路22は、保護回路21の電力検出器34から高周波信号の電力を基に生成した信号を受け取っているので、入力された信号が弱くなったときに、保護回路21によるものなのか無線信号の状態によるものなのかを判断することができる。その結果、受信回路22は、状態に応じた信号処理を行うことができる。
In addition, since the receiving circuit 22 receives a signal generated based on the power of the high-frequency signal from the
また、本実施形態の保護回路21も、受動素子のみで構成されているので装置構成が複雑化することはない。以上より、本実施形態の受信装置は、保護回路の構成を複雑化せずに過大な電力の高周波信号が受信回路に流れる状態を抑制することができる。
Further, since the
1 分波手段
2 減衰手段
3 変換手段
4 出力制御手段
10 保護回路
11 方向性結合器
12 リミッタ回路
13 固定減衰器
14 電力検出器
21 保護回路
22 受信回路
23 アンテナ
31 方向性結合器
32 リミッタ回路
33 固定減衰器
34 電力検出器
S11 入力信号
S12 第1の分波信号
S13 保護回路出力信号
S14 第2の分波信号
S15 減衰信号
S16 信号検出信号
S31 入力信号
S32 第1の分波信号
S33 保護回路出力信号
S34 第2の分波信号
S35 減衰信号
S36 信号検出信号
S41 変換信号
S42 受信レベル信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Splitting means 2 Attenuating means 3 Conversion means 4 Output control means 10
Claims (10)
前記第2の信号を減衰する減衰手段と、
減衰した前記第2の信号を直流化して第3の信号とする変換手段と、
前記第3の信号の電圧に基づいて、前記第1の信号の出力状態を制御する出力制御手段と
を備えることを特徴とする保護回路。 Demultiplexing means for demultiplexing an input high-frequency signal into a first signal and a second signal;
Attenuating means for attenuating the second signal;
Conversion means for converting the attenuated second signal into a third signal by direct current;
A protection circuit comprising: output control means for controlling an output state of the first signal based on a voltage of the third signal.
前記保護回路から出力される前記第1の信号を受信信号として信号処理を行う信号処理手段と、
を備えることを特徴する通信装置。 A protection circuit according to any one of claims 1 to 4;
Signal processing means for performing signal processing using the first signal output from the protection circuit as a received signal;
A communication apparatus comprising:
前記第2の信号を減衰し、
減衰した前記第2の信号を直流化して第3の信号とし、
前記第3の信号の電圧に基づいて、前記第1の信号の出力状態を制御する
ことを特徴とする保護回路の制御方法。 The input high-frequency signal is demultiplexed into a first signal and a second signal,
Attenuating the second signal;
The attenuated second signal is converted to a direct current as a third signal,
A control method of a protection circuit, wherein an output state of the first signal is controlled based on a voltage of the third signal.
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---|---|---|---|---|
DE102016115924A1 (en) | 2015-08-28 | 2017-03-02 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | fluorescent |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6446328A (en) * | 1987-08-13 | 1989-02-20 | Furuno Electric Co | Input protection circuit device for signal receiver |
JP2004040173A (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Ai Denshi Kk | Limiter circuit |
JP2006080871A (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Nippon Antenna Co Ltd | Excessive input protection circuit |
JP2007006433A (en) * | 2005-05-24 | 2007-01-11 | Mitsubishi Electric Corp | Limiting circuit |
US20070200766A1 (en) * | 2006-01-14 | 2007-08-30 | Mckinzie William E Iii | Adaptively tunable antennas and method of operation therefore |
JP2008219497A (en) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | Limiter circuit |
-
2015
- 2015-02-24 JP JP2015034311A patent/JP2016158097A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6446328A (en) * | 1987-08-13 | 1989-02-20 | Furuno Electric Co | Input protection circuit device for signal receiver |
JP2004040173A (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Ai Denshi Kk | Limiter circuit |
JP2006080871A (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Nippon Antenna Co Ltd | Excessive input protection circuit |
JP2007006433A (en) * | 2005-05-24 | 2007-01-11 | Mitsubishi Electric Corp | Limiting circuit |
US20070200766A1 (en) * | 2006-01-14 | 2007-08-30 | Mckinzie William E Iii | Adaptively tunable antennas and method of operation therefore |
JP2008219497A (en) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | Limiter circuit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016115924A1 (en) | 2015-08-28 | 2017-03-02 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | fluorescent |
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