JP2016533073A - 位相変換器及びこれを備える送信システム - Google Patents

Abstract

【課題】第１及び第２の信号の位相が所定の位相差を有するように変換して、両信号間の干渉を最小化し、データ転送量を増大する位相変換器及びこれを備える送信システムを提供する。【解決手段】位相変換器及びこれを備える送信システムが開示される。本発明の一実施形態における位相変換器は、一部が開放された円状であって、入力部を介して入力される信号の位相を変換する。【選択図】図１

Description

本発明は、位相変換器及びこれを備える送信システムに関する。

一般に、複数の帯域の周波数を通じてデータを送受信するシステムでは、無線伝送データ速度（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｐｕｔ）の増加のために、アンテナ間のアイソレーション（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）を向上する必要がある。

無線送受信システムにおいて、外付けアンテナのみを適用する構造と、内蔵型及び外付けアンテナを適用する構造、並びに、内蔵型アンテナのみを適用する構造が用いられる。

外付けアンテナのみを適用する構造と、内蔵型及び外付けアンテナを適用する構造では、アンテナ間のアイソレーションに大きな問題はないが、内蔵型アンテナのみを適用する構造では、アンテナ間のアイソレーションを向上するための種々の方法が研究されつつある。

しかし、アンテナの使用個数が増加するにつれて、アンテナの共通接地が増加し、周辺の電磁界結合が増加するなど、種々の問題点があり、これを解決する必要がある。

本発明が解決しようとする技術的課題は、第１及び第２の信号の位相が所定の位相差を有するように変換して、両信号間の干渉を最小化し、データ転送量を増大する位相変換器及びこれを備える送信システムを提供することである。

上記のような技術的課題を解決するために、本発明の一実施形態の位相変換器は、信号が入力される入力部と、一部が開放された円状であって、前記入力部を介して入力される信号の位相を変換する位相変換部と、及び前記位相変換部によって位相が変換された信号を出力する出力部と、を含むことができる。

本発明の一実施形態において、前記位相変換器は、前記位相変換部の開放された一部分に連結され、前記入力部と前記位相変換部とを連結する第１の連結部と、及び前記位相変換部の開放された他部分に連結され、前記出力部と前記位相変換部とを連結する第２の連結部とを含むことができる。

本発明の一実施形態において、前記位相変換部の径の大きさによって、前記位相変換部の変換する位相が決定できる。

また、上記のような技術的課題を解決するために、本発明の一実施形態の送信システムは、少なくとも一つ以上の第１のアンテナを介して第１の信号を送信する第１の送信部と、及び少なくとも一つ以上の第２のアンテナを介して第２の信号を送信する第２の送信部とを含み、前記第２の送信部は、前記第２の信号が前記第１の信号と位相差を有するように変換する位相変換器を含むことができる。

本発明の一実施形態において、前記位相変換器は、前記の少なくとも一つ以上の第２のアンテナに対応するように備えられることができる。

本発明の一実施形態において、前記位相変換器は、Ω、８、及び∝形状のいずれかであってもよい。

本発明の一実施形態において、前記第１の信号及び前記第２の信号は、同じ周波数帯域の信号であってもよい。

本発明の一実施形態において、前記第１の信号及び前記第２の信号は、互いに異なる周波数帯域の信号であってもよい。

同じ周波数帯域の信号の位相を互いに直交するようにして両信号間の干渉を最小化することにより、データ転送速度を増加させる効果がある。

また、多数のアンテナを用いる無線システムの伝送速度を向上させる効果がある。

さらに、多数個の信号の位相を直交するようにまたは同位相ではないように変換して信号間の干渉を最小化し、データ転送速度を向上させる効果がある。

本発明の一実施形態に係る位相変換器を備える送信システムの構成図である。 本発明の一実施形態の位相変換器を説明するための一例示図である。 本発明の一実施形態の位相変換器がＰＣＢに印刷された形状を説明するための一例示図である。 本発明の一実施形態の位相変換器の動作を説明するための一例示図である。 本発明の一実施形態の位相変換器が１８０度の大きさで位相を変換する場合を説明するための一例示図である。 本発明の一実施形態の位相変換器が９０度の大きさで位相を変換する場合を説明するための一例示図である。 本発明の一実施形態の位相変換器がない場合と、本発明の位相変換器がある場合とを比較するための一例示図である。

本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示して詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に対して限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。

以下、添付された図面を参照して、本発明に係る好ましい一実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る位相変換器を備える送信システムの構成図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態のシステムは、第１の周波数帯域の信号を送信する第１の送信部１と、第２の周波数帯域の信号を送信する第２の送信部２と、及び第１の送信部１及び第２の送信部２に信号を伝達する制御部３とを含む。

制御部３は、集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｔｃｕｉｔ;ＩＣ）で具現することができ、これについては、本発明とは無関係なの??で、詳細な説明は省略する。

第１の送信部１は、第１及び第２のアンテナ１１，１２、及び第１の増幅器１３を含む。本発明の一実施形態では、二つのアンテナを含む場合を例にとって説明するが、これに限定されるものではなく、複数のアンテナを含む構成も可能である。

制御部３から伝達された信号は、第１の増幅器１３によって増幅され、第１及び第２のアンテナ１１，１２を介して放射することができる。

第２の送信部２は、第３のアンテナ２１、位相変換器２２、及び第２の増幅器２３を含む。本発明の一実施形態において、第２の送信部２が一つのアンテナを含む場合を例にとって説明するが、これに限定されるものではなく、複数のアンテナを含む構成も可能である。ただし、複数のアンテナが含まれる場合、各アンテナに位相変換器２２がそれぞれ連結されて構成できることは、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者にとって自明であるだろう。

制御部３から伝達された信号は、第２の増幅器２３によって増幅され、本発明の一実施形態の位相変換器２２によって位相が変換され、第３のアンテナ２１を介して放射することができる。

本発明の一実施形態の位相変換器２２は、例えば、Ω、８、及び∝形状であってもよい。

図２は、本発明の一実施形態の位相変換器を説明するための一例示図である。

図に示されているように、本発明の一実施形態の位相変換器２２は、信号が入力される入力部２２Ａ、位相が変換されて出力される位相変換部２２Ｂ、及び位相が変換された信号が出力される出力部２２Ｃで構成される。

入力部２２Ａを介して入力された信号は、位相変換部２２Ｂによって位相が変換され、出力部２２Ｃを介して出力される。

位相変換部２２Ｂは、所定の大きさの径を有し、一部が開放された円状であって、入力部２２Ａと第１の連結部２２Ｄとを介して連結し、出力部２２Ｃと第２の連結部２２Ｅとを介して連結することができる。入力部２２Ａと出力部２２Ｃは、一直線状であるものと示されているが、これに限定されるものではない。第１の連結部２２Ｄと第２の連結部２２Ｅは、位相変換部２２Ｂの開放された部分に連結される。

変換される位相は、位相変換部２２Ｂの大きさによって決定することができる。つまり、位相変換部２２Ｂの径が第１の大きさである場合、９０度に位相が変換でき、第２の大きさである場合、１２０度に位相が変換できる。また、第３の大きさである場合、１８０度に位相が変換できる。このとき、第１の大きさは、第２の大きさよりも小さく、第２の大きさは、第３の大きさよりも小さくてもよい。

９０度に位相が変換される場合は、アンテナの個数が３?４個の場合であってもよく、１２０度に位相が変換される場合は、アンテナの個数が２?３個の場合であってもよいし、１８０度に位相が変換される場合は、アンテナの個数が２個の場合であってもよい。

図３は、本発明の一実施形態の位相変換器が印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ; ＰＣＢ）に印刷された形状を説明するための一例示図である。

図に示されているように、第２の増幅器２３を通って位相変換器２２の入力部２２Ａを介して入力された信号は、位相変換部２２Ｂによって位相が所定角度変換され、出力部２２Ｃを介して出力された位相が変換された信号は、第３のアンテナ２１を介して放射することができる。

図３の実施形態において、位相変換器２２は、ＰＣＢに印刷されて構成された例を説明したが、これに限定されるものではなく、種々の送信システムで、多様な方式で構成することができる。

図１における第１の送信部１と第２の送信部２に出力される信号は、同じ周波数帯域の信号であってもよく、または互いに異なる周波数帯域の信号であってもよい。

第１の送信部１と第２の送信部２に出力される信号が同じ周波数帯域の信号である場合、例えば、第１の送信部１を介して出力される信号は、ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）信号であってもよく、第２の送信部２を介して出力される信号は、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））信号であってもよい。ただし、これは例示であって、本発明は、これに限定されるものでないことは自明である。

図４は、本発明の一実施形態の位相変換器の動作を説明するための一例示図である。

図に示されているように、二つの信号の位相が同じ位相平面に存在（Ａ，Ｂ）する場合、一つの信号の位相Ｂを、他の一つの信号の位相Ａと直交するように変換Ｃして、二つの信号の位相が互いに直交するようにすることにより、データの転送速度を向上させることができる。

図５は、本発明の一実施形態の位相変換器が１８０度の大きさで位相を変換する場合を説明するための一例示図であり、図６は、本発明の一実施形態の位相変換が９０度の大きさで位相を変換する場合を説明するための一例示図である。図５及び図６では、図１のように、第１の送信部１が二つのアンテナ１１，１２を備え、第２の送信部２が一つのアンテナ２１を備える場合を示した。

図５において、Ｄ及びＥは、第１の送信部１を介して伝送される信号を、Ｆは、第２の送信部２を介して送信される信号を示す。また、図６において、Ｇ及びＨは、第１の送信部１を介して伝送される信号を、Ｉは、第２の送信部２を介して送信される信号を示す。

図に示されているように、同位相で入力される信号を１８０度及び９０度に変換して、第１の送信部１を介して送信される信号と、第２の送信部を介して送信される信号は、それぞれ、１８０度及び９０度の位相差を有するようになることが分かる。

本発明の一実施形態による位相変換器を備える送信システムによれば、例えば、ワイファイ及びブルートゥースの信号を同時に伝送する場合、１０Ｍｂｐｓ以上の速度が向上することが分かる。

図７は、本発明の一実施形態の位相変換器がない場合と、本発明の位相変換器がある場合とを比較するための一例示図であって、（ａ）の７Ａ、（ｂ）の７Ｃ及び（ｃ）の７Ｅは、それぞれ、位相変換器がない場合におけるアンテナを介して放射される信号の位相を示したものであり、（ａ）の７Ｂは、Ω形状の位相変換器が適用された場合、（ｂ）の７Ｄは、８字形状の位相変換器が適用された場合、（ｃ）の７Ｆは、∝形状の位相変換器が適用された場合を示したものである。

図に示されているように、７Ａ、７Ｃ、７Ｅに比べて、各々７Ｂ、７Ｄ、７Ｆは、位相が変化したことが分かる。これにより、各アンテナを介して伝送される信号が所定の位相差を有することになり、データの転送速度が向上することができる。

以上で、本発明に係る実施例を説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該分野において通常の知識を有する者であれば、これから、種々の変形及び均等な範囲の実施例が可能であるという点を理解することができる。したがって、本発明の真の技術的な保護の範囲は、次の特許請求の範囲によって定められなければならない。

１３ 増幅器
２２ 位相変換器
２３ 増幅器
３ 制御部

Claims (8)

1. 信号が入力される入力部と、
   一部が開放された円状であって、前記入力部を介して入力される信号の位相を変換する位相変換部と、及び
   前記位相変換部によって位相が変換された信号を出力する出力部と、を含むことを特徴とする位相変換器。
2. 前記位相変換部の開放された一部分に連結され、前記入力部と前記位相変換部とを連結する第１の連結部と、及び
   前記位相変換部の開放された他部分に連結され、前記出力部と前記位相変換部とを連結する第２の連結部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の位相変換器。
3. 前記位相変換部の径の大きさによって、前記位相変換部の変換する位相が決定されることを特徴とする請求項１に記載の位相変換器。
4. 少なくとも一つ以上の第１のアンテナを介して第１の信号を送信する第１の送信部と、及び
   少なくとも一つ以上の第２のアンテナを介して第２の信号を送信する第２の送信部とを含み、前記第２の送信部は、
   前記第２の信号が前記第１の信号と位相差を有するように変換する位相変換器を含むことを特徴とする送信システム。
5. 前記位相変換器は、
   前記の少なくとも一つ以上の第２のアンテナに対応するように備えられることを特徴とする請求項４に記載の送信システム。
6. 前記位相変換器は、
   Ω、８、及び∝形状のいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の送信システム。
7. 前記第１の信号及び前記第２の信号は、同じ周波数帯域の信号であることを特徴とする請求項５に記載の送信システム。
8. 前記第１の信号及び前記第２の信号は、互いに異なる周波数帯域の信号であることを特徴とする請求項５に記載の送信システム。

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