JP2019057790A - Transmitter receiver - Google Patents

Transmitter receiver Download PDF

Info

Publication number
JP2019057790A
JP2019057790A JP2017180313A JP2017180313A JP2019057790A JP 2019057790 A JP2019057790 A JP 2019057790A JP 2017180313 A JP2017180313 A JP 2017180313A JP 2017180313 A JP2017180313 A JP 2017180313A JP 2019057790 A JP2019057790 A JP 2019057790A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency signal
transmission
antenna
distributed constant
constant line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017180313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6702565B2 (en
Inventor
治夫 小島
Haruo Kojima
治夫 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2017180313A priority Critical patent/JP6702565B2/en
Publication of JP2019057790A publication Critical patent/JP2019057790A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6702565B2 publication Critical patent/JP6702565B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

To provide a transmitter receiver of small shape, capable of minimizing the high frequency signals to be handled and the loss of the high frequency signals.SOLUTION: A transmitter receiver 1 includes a transmission amplifier 10 connected with an antenna 20, and amplifying the high frequency signal or stopping amplification thereof, a first distributed constant line 14 connected between the antenna 20 and a reception signal output terminal 22, and introducing the high frequency signal from the antenna 20 to the reception signal output terminal 22 when amplification of the high frequency signal is stopped, and reflecting the high frequency signal to the antenna 20 when the high frequency signal is amplified, and a second distributed constant line 12 connected between the antenna 20 and the output of the transmission amplifier 10, and introducing the high frequency signal to the antenna 20, and having an impedance value for the high frequency signal from the antenna 20 becoming an impedance value of output of the transmission amplifier 10 when amplification of the high frequency signal is stopped.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、送受信装置に関する。   The present invention relates to a transmission / reception device.

サーキュレータを用いて、送信用アンプが増幅した高周波信号をアンテナに導き、アンテナから入力された高周波信号を受信用アンプに導いて増幅する送受信装置が知られている。   2. Description of the Related Art A transmission / reception apparatus is known that uses a circulator to guide a high-frequency signal amplified by a transmission amplifier to an antenna and guide the high-frequency signal input from the antenna to a reception amplifier for amplification.

特開２００４−１５３６５３号公報JP 2004-153653 A

上述したように、サーキュレータを用いて送信される高周波信号と受信された高周波信号とを分離する信号分離装置を、アンテナを多数配列したアレイアンテナに適用しようとすると、アンテナの間隔が、サーキュレータの形状および大きさによって制限されてしまう。また、サーキュレータにおいて、高周波信号に、無視できない損失が生じてしまう。   As described above, when a signal separation device that separates a high-frequency signal transmitted using a circulator and a received high-frequency signal is applied to an array antenna in which a large number of antennas are arranged, the distance between the antennas is the shape of the circulator. And limited by size. Further, in the circulator, a non-negligible loss occurs in the high-frequency signal.

本願の実施の形態は、上記問題を解決するためになされ、形状が小さく、しかも、取り扱う高周波信号に生じる損失を最小限とすることができる信号分離装置を提供することを課題とする。   An embodiment of the present application is made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a signal separation device that has a small shape and that can minimize a loss that occurs in a high-frequency signal to be handled.

上記に記載された課題を解決するために、実施の形態にかかる送受信装置は、前記空中線に接続され、高周波信号を増幅して出力し、または、前記高周波信号の増幅を停止する送信アンプと、前記空中線と高周波信号の出力との間に接続され、前記高周波信号の増幅が停止されているときに、前記空中線からの前記高周波信号を、前記高周波信号の出力に導き、前記高周波信号が増幅されているときに、増幅された前記高周波信号を前記空中線に反射する第１の分布定数線路と、前記空中線と前記送信アンプの出力との間に接続され、前記高周波信号が増幅されているときに、増幅された前記高周波信号を前記空中線に導き、前記高周波信号の増幅が停止されているときに、前記空中線からの前記高周波信号に対するインピーダンスの値が、前記送信アンプの出力のインピーダンスの値をとる第２の分布定数線路と、を備える。   In order to solve the above-described problem, a transmission / reception apparatus according to an embodiment is connected to the antenna, amplifies and outputs a high-frequency signal, or a transmission amplifier that stops amplification of the high-frequency signal; The high-frequency signal is connected between the antenna and the output of the high-frequency signal, and when the amplification of the high-frequency signal is stopped, the high-frequency signal from the antenna is guided to the output of the high-frequency signal, and the high-frequency signal is amplified. A first distributed constant line that reflects the amplified high-frequency signal to the antenna, and is connected between the antenna and the output of the transmission amplifier, and the high-frequency signal is amplified The amplified high-frequency signal is guided to the antenna, and when the amplification of the high-frequency signal is stopped, the impedance value for the high-frequency signal from the antenna is Comprising a second distributed constant line that takes the value of the output impedance of the serial transmission amplifier, a.

実施の形態にかかる送受信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transmitter / receiver concerning Embodiment. 図１に示した送受信装置を１個の半導体装置として一体化した場合の回路配置を例示する図である。It is a figure which illustrates circuit arrangement at the time of integrating the transmission / reception apparatus shown in FIG. 1 as one semiconductor device. 図１，図２に示した２つの分布定数線路それぞれの両端Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄのインピーダンスをスミスチャートの形式で示す図である。It is a figure which shows the impedance of both ends A, B, C, and D of each of the two distributed constant lines shown in FIGS. 1 and 2 in the form of a Smith chart. 図１，図２に示した送受信装置の受信時の動作を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement at the time of reception of the transmission / reception apparatus shown in FIG. 1, FIG. 図１，図２に示した送受信装置の送信時の動作を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement at the time of transmission of the transmission / reception apparatus shown in FIG.

以下、実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、実施の形態にかかる送受信装置１の構成を示す図である。図１に示されるように、送受信装置１は、送信入力信号を増幅して分布定数線路１２（第２の分布定数線路）およびアンテナ２０（空中線）を介して、無線通信回線に送信する送信アンプ１０（送信アンプ）を備える。また、送受信装置１は、無線通信回線およびアンテナ２０を介して入力された受信信号を、受信信号出力端子２２（高周波信号の出力）を介して受信アンプ２４に導く分布定数線路１４（第１の分布定数線路）を備える。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a transmission / reception device 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the transmission / reception apparatus 1 is a transmission amplifier that amplifies a transmission input signal and transmits it to a wireless communication line via a distributed constant line 12 (second distributed constant line) and an antenna 20 (antenna). 10 (transmission amplifier). The transmission / reception apparatus 1 also distributes the received signal input via the wireless communication line and the antenna 20 to the reception amplifier 24 via the reception signal output terminal 22 (high-frequency signal output) (first constant line 14). (Distributed constant line).

送受信装置１は、受信信号出力端子２２をグラウンド電極に順方向に接続するダイオード１６（ダイオード）をさらに備える。なお、送受信装置１においては、アンテナ２０と送信アンプ１０および受信信号出力端子２２との間の送受信切替用スイッチまたはサーキュレータは不要である。   The transceiver 1 further includes a diode 16 (diode) that connects the reception signal output terminal 22 to the ground electrode in the forward direction. In the transmission / reception device 1, a transmission / reception switching switch or circulator between the antenna 20 and the transmission amplifier 10 and the reception signal output terminal 22 is unnecessary.

送信アンプ１０は、送信入力信号を増幅する増幅素子１０２と、外部からの制御に従って増幅素子１０２にバイアスを与え、送信入力信号を増幅させ、または、送信入力信号の増幅を停止させるバイアス回路１００を備える。送信アンプ１０は、増幅素子１０２が送信入力信号を増幅して得られた信号のインピーダンスの値を、アンテナ２０のインピーダンスの値５０Ωに整合させて送信信号とする出力整合回路１０４をさらに備える。なお、以下、「送信信号」および「受信信号」は、「高周波信号」とも総称されることがある。   The transmission amplifier 10 includes an amplifying element 102 that amplifies the transmission input signal, and a bias circuit 100 that applies a bias to the amplifying element 102 according to external control, amplifies the transmission input signal, or stops amplification of the transmission input signal. Prepare. The transmission amplifier 10 further includes an output matching circuit 104 that matches the impedance value of the signal obtained by amplifying the transmission input signal by the amplification element 102 with the impedance value 50Ω of the antenna 20 to be a transmission signal. Hereinafter, “transmission signal” and “reception signal” may also be collectively referred to as “high-frequency signal”.

送信入力信号の増幅またはその停止は、送受信装置１の外部から入力される送信アンプ制御信号に従って、バイアス回路１００が、増幅素子１０２に電流を流し、または、電流を流さないようにバイアスの値を変更することにより行われる。増幅素子１０２が送信入力信号の増幅を停止しているときには、増幅素子１０２の出力インピーダンスの値は、増幅素子１０２が送信入力信号の増幅しているときよりも高くなる。従って、増幅素子１０２が送信入力信号の増幅を停止している間の出力整合回路１０４の分布定数線路１２側のインピーダンスの値Ｚｏｕｔは、送信信号出力の際のインピーダンスの値５０Ωの７〜１０倍程度まで高くなる。   The amplification or stop of the transmission input signal is performed by the bias circuit 100 according to the transmission amplifier control signal input from the outside of the transmission / reception device 1 so that the bias circuit 100 supplies a current to the amplifier element 102 or sets a bias value so that no current flows. It is done by changing. When the amplifying element 102 stops amplifying the transmission input signal, the value of the output impedance of the amplifying element 102 is higher than when the amplifying element 102 amplifies the transmission input signal. Therefore, the impedance value Zout on the distributed constant line 12 side of the output matching circuit 104 while the amplification element 102 stops amplification of the transmission input signal is 7 to 10 times the impedance value 50Ω when the transmission signal is output. To a high degree.

送受信装置１は、これらの構成要素により、外部から入力される送信入力信号を増幅してアンテナ２０を介して無線通信回線に、インピーダンス５０Ωで出力する。また、送受信装置１は、アンテナ２０を介して無線通信回線から入力された受信信号を、受信信号出力端子２２を介して、低雑音で受信信号を増幅する受信アンプ２４に、インピーダンス５０Ωで出力する。なお、各図において、送受信装置１の各構成要素の間を接続する線は、単に構成要素間の接続関係のみを示し、これらの線の幅には、分布定数線路１２，１４など、各構成要素のインピーダンスに与える影響は反映されていない。   The transmission / reception device 1 amplifies a transmission input signal input from the outside by these components and outputs the amplified signal to the wireless communication line via the antenna 20 with an impedance of 50Ω. Further, the transmission / reception device 1 outputs the reception signal input from the wireless communication line via the antenna 20 to the reception amplifier 24 that amplifies the reception signal with low noise via the reception signal output terminal 22 with an impedance of 50Ω. . In each figure, lines connecting the components of the transmission / reception device 1 indicate only the connection relationship between the components, and the width of these lines includes the components such as the distributed constant lines 12 and 14. The effect on the impedance of the element is not reflected.

図２は、図１に示した送受信装置１を１個の半導体装置２として一体化した場合の回路配置を例示する図である。送受信装置１が取り扱う送信信号および受信信号の波長λが十分に短ければ、送受信装置１の受信アンプ２４以外の図１において点線で囲った構成要素を、図２に示されるように、半導体装置２として一体化することができる。なお、図２においては、電源用の配線など、図１に示されていない構成要素の回路配置は省略されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit arrangement when the transmission / reception device 1 shown in FIG. 1 is integrated as one semiconductor device 2. If the wavelength λ of the transmission signal and the reception signal handled by the transmission / reception device 1 is sufficiently short, the components surrounded by the dotted line in FIG. 1 other than the reception amplifier 24 of the transmission / reception device 1, as shown in FIG. Can be integrated. In FIG. 2, circuit arrangements of components not shown in FIG. 1, such as power supply wiring, are omitted.

なお、送受信装置１は、分布定数線路１２，１４を構成要素とするので、分布定数線路の使用に適したマイクロ波と呼ばれる高周波信号を主に取り扱う。マイクロ波の定義は必ずしも確立されていないが、一般的には、波長λ＝１ｍ〜１００μｍ（周波数３００ＭＨｚ〜３ＴＨｚ）の範囲の高周波信号がマイクロ波とされる。なお、送受信装置１により取り扱われる高周波信号の周波数が、ＩＥＥＥによる分類において周波数１２ＧＨｚ〜１８ＧＨｚのＸバンドよりも高く、波長λが約３ｃｍ以下のときに、送受信装置１の半導体装置２としての一体化が容易となる。   In addition, since the transmission / reception apparatus 1 uses the distributed constant lines 12 and 14 as components, it mainly handles high-frequency signals called microwaves suitable for use of the distributed constant lines. Although the definition of the microwave is not necessarily established, in general, a high-frequency signal in a wavelength range of λ = 1 m to 100 μm (frequency 300 MHz to 3 THz) is a microwave. When the frequency of the high-frequency signal handled by the transmission / reception device 1 is higher than the X band of the frequency 12 GHz to 18 GHz and the wavelength λ is about 3 cm or less in the classification by IEEE, the transmission / reception device 1 is integrated as the semiconductor device 2. Becomes easy.

図２に示されるように、半導体装置２においては、分布定数線路１２、分布定数線路１４および受信信号出力端子２２は一体に構成され、送信アンプ１０、ダイオード１６、アンテナ２０および受信信号出力端子２２に接続される。受信信号出力端子２２には、図２に点線で示されるように、受信アンプ２４の入力が外付けされる。   As shown in FIG. 2, in the semiconductor device 2, the distributed constant line 12, the distributed constant line 14, and the reception signal output terminal 22 are integrally configured, and the transmission amplifier 10, the diode 16, the antenna 20, and the reception signal output terminal 22. Connected to. As shown by a dotted line in FIG. 2, an input of the reception amplifier 24 is externally attached to the reception signal output terminal 22.

半導体装置２において、分布定数線路１２の形状は、理論値に、送信アンプ１０による高周波信号の増幅の停止の際の出力整合回路１０４、分布定数線路１４およびアンテナ２０の影響を考慮して設計される。また、半導体装置２において、分布定数線路１４の形状もまた、理論値に、送信アンプ１０による高周波信号の増幅の際の分布定数線路１２、アンテナ２０、ダイオード１６および受信信号出力端子２２の影響を考慮して設計される。   In the semiconductor device 2, the shape of the distributed constant line 12 is designed in consideration of the influence of the output matching circuit 104, the distributed constant line 14, and the antenna 20 when the transmission amplifier 10 stops the amplification of the high frequency signal. The In the semiconductor device 2, the shape of the distributed constant line 14 is also theoretically affected by the influence of the distributed constant line 12, the antenna 20, the diode 16, and the reception signal output terminal 22 when the transmission amplifier 10 amplifies the high frequency signal. Designed with consideration.

［分布定数線路１２］
図３は、図１，図２に示した分布定数線路１２および分布定数線路１４の両端Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄのインピーダンスをスミスチャートの形式で示す図である。分布定数線路１２の長さＬ１２および幅Ｗ１２は、送受信装置１が扱う高周波信号の波長λの１／４〜１／２の長さの線路となるように設定される。なお、実際には、分布定数線路１２の長さＬ１２および幅Ｗ１２は、分布定数線路１２が、理論的に波長λの１／４より必要なだけ長くなるように設定される。 [Distributed constant line 12]
FIG. 3 is a diagram showing the impedances of both ends A, B, C, and D of the distributed constant line 12 and the distributed constant line 14 shown in FIGS. 1 and 2 in the form of a Smith chart. The length L 12 and the width W 12 of the distributed constant line 12 are set so as to be a line having a length of ¼ to ½ of the wavelength λ of the high-frequency signal handled by the transmission / reception device 1. Actually, the length L 12 and the width W 12 of the distributed constant line 12 are set so that the distributed constant line 12 is theoretically longer than 1/4 of the wavelength λ.

従って、送信アンプ１０が増幅を行っていないときには、図３に示されるように、図１に示されるアンテナ２０側の分布定数線路１２側の端Ａにおける高周波信号に対するインピーダンスの値Ｚｒは０Ωに近い値となる。また、このときには、図３に示されるように、出力整合回路１０４側の分布定数線路１２側の端Ｂにおける高周波信号に対するインピーダンスの値Ｚｒは出力整合回路１０４の出力側のインピーダンスの値Ｚｏｕｔとなる。   Therefore, when the transmission amplifier 10 is not performing amplification, as shown in FIG. 3, the impedance value Zr for the high frequency signal at the end A on the distributed constant line 12 side on the antenna 20 side shown in FIG. 1 is close to 0Ω. Value. At this time, as shown in FIG. 3, the impedance value Zr for the high frequency signal at the end B on the distributed constant line 12 side on the output matching circuit 104 side becomes the impedance value Zout on the output side of the output matching circuit 104. .

出力整合回路１０４の出力側のインピーダンスの値Ｚｏｕｔは、アンテナ２０のインピーダンスの値５０Ωよりも十分に大きいので、アンテナ２０と受信アンプ２４の入力との間のインピーダンス整合に、ごく小さな影響しか与えない。一方、分布定数線路１２は、送信アンプ１０が増幅を行っているときには、送信アンプ１０が出力した高周波信号を、アンテナ２０側に素通しする。   Since the impedance value Zout on the output side of the output matching circuit 104 is sufficiently larger than the impedance value 50Ω of the antenna 20, the impedance matching between the antenna 20 and the input of the reception amplifier 24 has a very small effect. . On the other hand, the distributed constant line 12 passes the high-frequency signal output from the transmission amplifier 10 to the antenna 20 side when the transmission amplifier 10 performs amplification.

［分布定数線路１４］
分布定数線路１４の長さＬ１４および幅Ｗ１４は、送受信装置１が扱う高周波信号において、理論的に、この高周波信号の波長λの１／４の長さの線路となるように設定される。従って、送信アンプ１０が増幅を行っているときには、図３に示されるように、アンテナ２０側の分布定数線路１４の端Ｃにおける高周波信号に対するインピーダンスの値Ｚｔは、理論的には無限大（∞Ω）となる。また、図１に示されるアンテナ２０側の受信信号出力端子２２側の端Ｃにおける高周波信号に対するインピーダンスの値Ｚｔは、理論的には０Ωとなる。ただし、ダイオード１６の抵抗値などの影響を考慮すると、これらのインピーダンスの値は無限大および０Ωに完全にはならない。 [Distributed constant line 14]
The length L 14 and the width W 14 of the distributed constant line 14 are theoretically set so as to be a line having a length of ¼ of the wavelength λ of the high-frequency signal in the high-frequency signal handled by the transceiver 1. . Therefore, when the transmission amplifier 10 is performing amplification, as shown in FIG. 3, the impedance value Zt for the high frequency signal at the end C of the distributed constant line 14 on the antenna 20 side is theoretically infinite (∞ Ω). Further, the impedance value Zt for the high frequency signal at the end C on the reception signal output terminal 22 side on the antenna 20 side shown in FIG. 1 is theoretically 0Ω. However, when the influence of the resistance value of the diode 16 is taken into consideration, the values of these impedances are not infinite and 0Ω.

図１に示される分布定数線路１４の両端Ｃ，Ｄの高周波信号に対するインピーダンスの値Ｚｔは、以上説明したように、送信アンプ１０が高周波信号を出力している間は、理論的に∞Ωおよび０Ωとなる。従って、送信アンプ１０から分布定数線路１２を介して分布定数線路１４のアンテナ２０側の端Ｃに入力された高周波信号は、理論的には、受信信号出力端子２２側の端Ｄで全て反射され、アンテナ２０に戻る。   As described above, the impedance value Zt for the high-frequency signal at both ends C and D of the distributed constant line 14 shown in FIG. 1 is theoretically ∞Ω while the transmission amplifier 10 outputs the high-frequency signal. 0Ω. Therefore, the high-frequency signal input from the transmission amplifier 10 via the distributed constant line 12 to the end C on the antenna 20 side of the distributed constant line 14 is theoretically all reflected at the end D on the reception signal output terminal 22 side. Return to the antenna 20.

このように、送信アンプ１０から出力された高周波信号の一部は、直接にアンテナ２０を介して無線通信回線に送信され、また、高周波信号の残りの部分の全ては、分布定数線路１４およびアンテナ２０を介して無線通信回線に送信される。従って、高周波信号は、理論的には受信アンプ２４に全く入力されることはなく、受信アンプ２４に何らの悪影響も与えない。一方、分布定数線路１４は、送信アンプ１０が増幅を停止しているときには、アンテナ２０から入力された高周波信号を受信信号出力端子２２に素通しする。   In this way, a part of the high-frequency signal output from the transmission amplifier 10 is directly transmitted to the wireless communication line via the antenna 20, and all of the remaining part of the high-frequency signal is distributed to the distributed constant line 14 and the antenna. 20 to the wireless communication line. Therefore, the high frequency signal is theoretically not input to the reception amplifier 24 at all, and does not have any adverse effect on the reception amplifier 24. On the other hand, the distributed constant line 14 allows the high-frequency signal input from the antenna 20 to pass through the reception signal output terminal 22 when the transmission amplifier 10 stops amplification.

［送受信装置１の動作］
図４は、図１，図２に示した送受信装置１の受信時の動作を示す図である。送信アンプ１０が送信信号（高周波信号）を出力していないときには、図４に示されるように、分布定数線路１２の送信信号（高周波信号）に対するインピーダンスの値Ｚｒは、送信アンプ１０の出力インピーダンスの値Ｚｏｕｔ（＝３５０Ω〜５００Ω程度）となる。一方、分布定数線路１４は、アンテナから受信信号出力端子２２への受信信号（高周波信号）を素通しにする。 [Operation of Transmission / Reception Device 1]
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation at the time of reception of the transmission / reception apparatus 1 illustrated in FIGS. 1 and 2. When the transmission amplifier 10 does not output a transmission signal (high frequency signal), as shown in FIG. 4, the impedance value Zr for the transmission signal (high frequency signal) of the distributed constant line 12 is the output impedance of the transmission amplifier 10. It becomes the value Zout (= about 350Ω to 500Ω). On the other hand, the distributed constant line 14 allows the reception signal (high frequency signal) from the antenna to the reception signal output terminal 22 to pass through.

アンテナ２０のインピーダンスの値に比べて、送信アンプ１０の出力インピーダンスの値Ｚｏｕｔは十分に大きいので、アンテナ２０と受信アンプ２４との間のインピーダンス整合にほんのわずかしか影響を与えない。従って、アンテナ２０がとらえた受信信号（高周波信号）の電力のほぼ全てが、図４に点線で示されるように、送受信装置１から受信アンプ２４に出力される。   Since the output impedance value Zout of the transmission amplifier 10 is sufficiently large compared to the impedance value of the antenna 20, the impedance matching between the antenna 20 and the reception amplifier 24 is only slightly affected. Therefore, almost all of the power of the reception signal (high frequency signal) captured by the antenna 20 is output from the transmission / reception device 1 to the reception amplifier 24 as indicated by a dotted line in FIG.

図５は、図１，図２に示した送受信装置１の送信時の動作を示す図である。送受信装置１の外部からの送信制御信号の制御に従って、送信アンプ１０が送信信号（高周波信号）を出力しているときには、図５に示されるように、分布定数線路１２は、送信信号（高周波信号）をアンテナ２０側に素通しする。素通しされてアンテナ２０に入力された送信信号（高周波信号）の電力の一部は、そのままアンテナ２０から無線通信回線に送信される。   FIG. 5 is a diagram illustrating an operation at the time of transmission of the transmission / reception apparatus 1 illustrated in FIGS. 1 and 2. When the transmission amplifier 10 outputs a transmission signal (high frequency signal) according to the control of the transmission control signal from the outside of the transmission / reception device 1, as shown in FIG. 5, the distributed constant line 12 transmits the transmission signal (high frequency signal). ) Through the antenna 20 side. Part of the power of the transmission signal (high frequency signal) that is passed through and input to the antenna 20 is transmitted from the antenna 20 to the wireless communication line as it is.

一方、分布定数線路１４のアンテナ２０側の端Ｃにおける送信信号（高周波信号）に対するインピーダンスの値Ｚｔは理論的に∞Ωであり、受信信号出力端子２２側の端Ｄにおける送信信号（高周波信号）に対するインピーダンスの値Ｚｔは理論的に０Ωである。従って、分布定数線路１２を介して分布定数線路１４に入力された送信信号（高周波信号）の他の部分の全ては、図５に点線で示されるように、理論的には分布定数線路１４の受信信号出力端子２２側の端Ｄにおいて反射され、アンテナ２０側に戻される。以上説明したように、送信信号（高周波信号）の全てが、受信信号出力端子２２から受信アンプ２４に漏れることなく、アンテナ２０から無線通信回線に送信される。   On the other hand, the impedance value Zt for the transmission signal (high frequency signal) at the end C on the antenna 20 side of the distributed constant line 14 is theoretically ∞Ω, and the transmission signal (high frequency signal) at the end D on the reception signal output terminal 22 side. The impedance value Zt with respect to is theoretically 0Ω. Accordingly, all other parts of the transmission signal (high-frequency signal) input to the distributed constant line 14 via the distributed constant line 12 are theoretically connected to the distributed constant line 14 as shown by dotted lines in FIG. The light is reflected at the end D on the reception signal output terminal 22 side and returned to the antenna 20 side. As described above, all transmission signals (high-frequency signals) are transmitted from the antenna 20 to the wireless communication line without leaking from the reception signal output terminal 22 to the reception amplifier 24.

［変形例および技術的効果］
なお、受信アンプ２４を、半導体装置２に一体化しない理由は、送信アンプ１０が発生する熱が、受信アンプ２４の雑音特性を劣化させる可能性があるからであり、このことを問題としなければ、受信アンプ２４を半導体装置２に含めることも可能である。また、図１には、ＭＯＳ−ＦＥＴを用いた増幅素子１０２が図示されているが、増幅素子１０２は、バイポーラトランジスタまたは接合型ＦＥＴであってもよい。 [Modifications and technical effects]
The reason why the reception amplifier 24 is not integrated with the semiconductor device 2 is that the heat generated by the transmission amplifier 10 may deteriorate the noise characteristics of the reception amplifier 24, and this should not be a problem. The reception amplifier 24 can be included in the semiconductor device 2. Further, FIG. 1 illustrates an amplifying element 102 using a MOS-FET, but the amplifying element 102 may be a bipolar transistor or a junction FET.

また、送受信装置１の分布定数線路１２，１４は、マイクロストリップ線路、トリプレート線路およびサスペンデッド線路のいずれかにより構成されうる。上述したように、送受信装置１においては、サーキュレータは不要なので、分布定数線路１２，１４として、トリプレート線路およびサスペンデッド線路が用いられるときに送受信装置１の構成は特に有効である。また、同じ理由により、送受信装置１はサーキュレータを不要とし、小型に製造できるので、送受信装置１をエレメントとして多数含むアレイアンテナにおいて、送受信装置１の構成は特に有効である。   In addition, the distributed constant lines 12 and 14 of the transmission / reception device 1 can be configured by any of a microstrip line, a triplate line, and a suspended line. As described above, since the circulator is not required in the transmission / reception device 1, the configuration of the transmission / reception device 1 is particularly effective when a triplate line and a suspended line are used as the distributed constant lines 12 and 14. For the same reason, since the transmission / reception device 1 does not require a circulator and can be manufactured in a small size, the configuration of the transmission / reception device 1 is particularly effective in an array antenna including a large number of transmission / reception devices 1 as elements.

また、送受信装置１のアンテナ２０および送信アンプ１０が出力する高周波信号のインピーダンスの値（５０Ω）は例示である。また、送信アンプ１０が増幅を停止しているときの出力整合回路１０４のインピーダンスの値（５０Ωの７〜１０倍）もまた例示である。つまり、これらのインピーダンスの値は５０Ωまたは５０Ωの７〜１０倍以外の値であってもよい。   Further, the impedance value (50Ω) of the high-frequency signal output from the antenna 20 and the transmission amplifier 10 of the transmission / reception device 1 is an example. Moreover, the impedance value (7 to 10 times 50Ω) of the output matching circuit 104 when the transmission amplifier 10 stops amplification is also an example. That is, these impedance values may be 50Ω or values other than 7 to 10 times 50Ω.

本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１ 送受信装置
１０ 送信アンプ
１００ バイアス回路
１２，１４ 分布定数線路
１６ ダイオード
２０ アンテナ
２２ 受信信号出力端子
２４ 受信アンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission / reception apparatus 10 Transmission amplifier 100 Bias circuit 12, 14 Distributed constant line 16 Diode 20 Antenna 22 Reception signal output terminal 24 Reception amplifier

Claims (10)

空中線に接続され、高周波信号を増幅して出力し、または、前記高周波信号の増幅を停止する送信アンプと、
前記空中線と前記高周波信号の出力との間に接続され、前記高周波信号の増幅が停止されているときに、前記空中線からの前記高周波信号を、前記高周波信号の出力に導き、前記高周波信号が増幅されているときに、増幅された前記高周波信号を前記空中線に反射する第１の分布定数線路と、
前記空中線と前記送信アンプの出力との間に接続され、前記高周波信号が増幅されているときに、増幅された前記高周波信号を前記空中線に導き、前記高周波信号の増幅が停止されているときに、前記空中線からの前記高周波信号に対するインピーダンスの値が、前記送信アンプの出力のインピーダンスの値をとる第２の分布定数線路と、
を備えた送受信装置。 A transmission amplifier connected to the antenna and amplifying and outputting a high-frequency signal, or stopping amplification of the high-frequency signal;
The high-frequency signal is connected between the antenna and the output of the high-frequency signal, and when the amplification of the high-frequency signal is stopped, the high-frequency signal from the antenna is guided to the output of the high-frequency signal, and the high-frequency signal is amplified. A first distributed constant line that reflects the amplified high-frequency signal to the antenna when
When the high-frequency signal is amplified and connected between the antenna and the output of the transmission amplifier, the amplified high-frequency signal is guided to the antenna, and the amplification of the high-frequency signal is stopped A second distributed constant line in which the impedance value for the high-frequency signal from the antenna takes the impedance value of the output of the transmission amplifier;
A transmission / reception device comprising: 前記第１の分布定数線路の前記高周波信号の出力における前記高周波信号に対するインピーダンスは理論的に０Ωであり、前記第１の分布定数線路の前記空中線の側における前記高周波信号に対するインピーダンスの値は理論的に無限大である
請求項１に記載の送受信装置。 The impedance for the high-frequency signal in the output of the high-frequency signal of the first distributed constant line is theoretically 0Ω, and the impedance value for the high-frequency signal on the antenna side of the first distributed constant line is theoretically The transmission / reception apparatus according to claim 1. 前記高周波信号の増幅が停止されているときに、前記第２の分布定数線路の前記空中線の側における前記高周波信号に対するインピーダンスの値が低い値であり、前記第２の分布定数線路の前記送信アンプの出力の側における前記高周波信号に対するインピーダンスの値は、前記空中線の側における前記高周波信号に対するインピーダンスの値よりも高い前記送信アンプの出力のインピーダンスの値をとる
請求項１または２に記載の送受信装置。 When the amplification of the high frequency signal is stopped, the transmission amplifier of the second distributed constant line has a low impedance value with respect to the high frequency signal on the antenna line side of the second distributed constant line. The transmission / reception device according to claim 1, wherein an impedance value for the high-frequency signal on the output side of the transmission amplifier is higher than an impedance value for the high-frequency signal on the antenna side. . 前記第1の分布定数線路の長さは、理論的に前記高周波信号の波長の１／４である
請求項１〜３のいずれかに記載の送受信装置。 The transmission / reception apparatus according to claim 1, wherein a length of the first distributed constant line is theoretically ¼ of a wavelength of the high-frequency signal. 前記第２の分布定数線路の長さは、理論的に前記高周波信号の波長の１／４よりも長い
請求項１〜４のいずれかに記載の送受信装置。 The transmission / reception apparatus according to claim 1, wherein a length of the second distributed constant line is theoretically longer than ¼ of a wavelength of the high-frequency signal. 前記高周波信号の出力は、ダイオードを介してグラウンド電極に順方向に接続される
請求項１〜５のいずれかに記載の送受信装置。 The transmission / reception apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein an output of the high-frequency signal is connected to a ground electrode in a forward direction via a diode. 前記送信アンプは、前記高周波信号を増幅する増幅用素子を含み、前記増幅用素子に電流が流れない状態とすることにより、前記高周波信号の増幅を停止する
請求項１〜６のいずれかに記載の送受信装置。 The said transmission amplifier contains the element for amplification which amplifies the said high frequency signal, and stops the amplification of the said high frequency signal by making it the state which does not flow into the said element for amplification. Transmitter / receiver. 前記送信アンプと、前記第１の分布定数線路と、前記第２の分布定数線路とが一体に構成される
請求項１〜７のいずれかに記載の送受信装置。 The transmission / reception apparatus according to claim 1, wherein the transmission amplifier, the first distributed constant line, and the second distributed constant line are integrally configured. 前記送信アンプと、前記第１の分布定数線路と、前記第２の分布定数線路とが、１つの半導体装置に一体に構成される
請求項１〜７のいずれかに記載の送受信装置。 The transmission / reception apparatus according to claim 1, wherein the transmission amplifier, the first distributed constant line, and the second distributed constant line are integrally formed in one semiconductor device. 前記ダイオードが、前記半導体装置にさらに一体に構成される
請求項９に記載の送受信装置。 The transmission / reception device according to claim 9, wherein the diode is further integrated with the semiconductor device.
JP2017180313A 2017-09-20 2017-09-20 Transceiver Active JP6702565B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017180313A JP6702565B2 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Transceiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017180313A JP6702565B2 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Transceiver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019057790A true JP2019057790A (en) 2019-04-11
JP6702565B2 JP6702565B2 (en) 2020-06-03

Family

ID=66106528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017180313A Active JP6702565B2 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Transceiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6702565B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP6702565B2 (en) 2020-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8896373B2 (en) Wideband Doherty amplifier network
US10608594B2 (en) Doherty amplifier
JP2011061440A (en) Directional coupler
US9209760B2 (en) High-frequency, broadband amplifier circuit
WO2020182305A1 (en) Power amplifier arrangement
JP2009027617A (en) Directional coupler and high frequency circuit employing the same
US20140340160A1 (en) Semiconductor power amplifier
US9935581B2 (en) High-frequency semiconductor amplifier
JP2016158216A (en) High-frequency semiconductor integrated circuit
US20120235878A1 (en) Radio device
US9929693B2 (en) High-frequency semiconductor amplifier
JP2015170957A (en) amplifier circuit
JP2019057790A (en) Transmitter receiver
US10560072B2 (en) Non-foster active antenna
JP2014220672A (en) Two-way amplifier
Yishay et al. A 17.5-dBm D-band power amplifier and doubler chain in SiGe BiCMOS technology
JP5349119B2 (en) High frequency amplifier
US9577578B2 (en) Amplifying device and radio communication device
US9985584B2 (en) High-frequency semiconductor amplifier
KR101637672B1 (en) Apparatus for generating high frequency signal
US9473079B2 (en) Power amplifier
JP2015146537A (en) Transmission circuit for millimeter wave transmitter
JP5921823B2 (en) Harmonic suppression circuit
Figur et al. RF-MEMS multi-mode-matching networks for GaN power transistors
US20170257128A1 (en) Receiving circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200107

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200424

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6702565

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150