JP2020141258A - 遠隔アンテナ切換システム - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、上記方法で3値信号を生成した場合、クロック信号と3値信号との関係がデータ信号の論理値によって変化することなどにより、3値信号から簡単な回路でクロック信号とデータ信号を分離することが困難であるとの課題がある。
一局面に従う遠隔アンテナ切換システムは、アンテナ切換送信装置、およびアンテナ切換受信装置から構成される遠隔アンテナ切換システムにおいて、
アンテナ切換受信装置には複数のアンテナが接続され、アンテナ切換送信装置とアンテナ切換受信装置とは1本の同軸線で接続され、アンテナ切換送信装置は送信するRF信号を階段状の直流電圧に重畳した信号、またはRF信号の振幅を階段状とした信号を送信し、アンテナ切換受信装置は階段状の直流電圧、または階段状の振幅に基づき、複数のアンテナの中から指定された一のアンテナを選択して接続し、一のアンテナを選択する信号は、2値のクロック信号と2値のデータ信号とで構成され、直流電圧または振幅は第1信号、第2信号、および第3信号から構成される3値信号のいずれかから選択され、第1信号は直流電圧または振幅が最も大きく、第3信号は直流電圧または振幅が最も小さく、第2信号は直流電圧または振幅が第1信号より小さく、かつ第3信号より大きく設定され、クロック信号が2値のうち一方の場合は第3信号が選択され、クロック信号が2値のうち他方の場合は、データ信号が2値のうちの一方であれば第1信号が選択され、データ信号が2値のうちの他方であれば第2信号が選択される。
第2の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムは、一局面に従う遠隔アンテナ切換システムにおいて、アンテナ切換送信装置が、エンコーダ回路と、直流電圧発生回路と、を含み、エンコーダ回路は、クロック信号とデータ信号に対応した3値信号を生成し、直流電圧発生回路は、3値信号に対応した直流電圧を発生させてもよい。
第3の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムは、一局面に従う遠隔アンテナ切換システムにおいて、アンテナ切換送信装置が、エンコーダ回路と、振幅制御回路と、を含み、エンコーダ回路は、クロック信号とデータ信号に対応した3値信号を生成し、振幅制御回路は、RF信号の振幅を3値信号に対応した振幅となるよう制御してもよい。
第4の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムは、一局面から第3の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムにおいて、アンテナ切換受信装置が、定電圧回路と、デコーダ回路と、スイッチ回路と、を含む。
定電圧回路は、入力されるRF信号の直流電圧から定電圧を生成し、デコーダ回路は、RF信号の直流電圧からクロック信号およびデータ信号を分離し、さらに、クロック信号およびデータ信号をDフリップフロップに入力してアンテナ選択信号を生成し、スイッチ回路は、アンテナ選択信号に基づき、接続すべきアンテナとのスイッチを導通させてもよい。
第5の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムは、一局面から第4の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムにおいて、アンテナ切換受信装置が、検波回路と、定電圧回路と、デコーダ回路と、スイッチ回路と、を含む。
検波回路は、入力されるRF信号を直流電圧に変換し、定電圧回路は、直流電圧から定電圧を生成し、デコーダ回路は、直流電圧からクロック信号およびデータ信号を分離し、さらに、クロック信号およびデータ信号をDフリップフロップに入力してアンテナ選択信号を生成し、スイッチ回路は、アンテナ選択信号に基づき、接続すべきアンテナとのスイッチを導通させてもよい。
第6の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムは、第4または第5の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムにおいて、分離されたクロック信号を遅延回路を介してDフリップフロップのクロック入力端子に入力してもよい。
第7の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムは、第2の発明から第5の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムにおいて、アンテナ切換送信装置が短絡検出回路をさらに含んでもよい。
第8の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムは、一局面から第6の発明にかかる遠隔アンテナ切換システムにおいて、アンテナ切換送信装置から送信されるRF信号の直流電圧および振幅は、アンテナ切換時を除いて一定であってもよい。
図1は、第1の実施形態における第1の遠隔アンテナ切換システム40aの構成を示すブロック図であり、図2は、データ、クロック入力と3値信号との対応を示す表である。
第1の遠隔アンテナ切換システム40aは、第1のアンテナ切換送信装置10aと第1のアンテナ切換受信装置20aとから構成される。第1のアンテナ切換送信装置10aと第1のアンテナ切換受信装置20aとの間は1本の同軸ケーブル30で接続され、第1のアンテナ切換受信装置20aには複数のアンテナ(ANT1−ANT4)が接続される。
直流電圧発生回路11は、エンコーダ回路12の3値信号を受けて、3値信号に対応した直流電圧を発生する。本実施例の場合、例えば、H信号は5V、M信号は2.5V、L信号は0Vである。
なお、短絡検出回路13は、第1のアンテナ切換送信装置10aに含まれなくてもよいが、過大電流による事故を未然に防止するためには、含まれている方が望ましい。
図3は、第1の実施形態におけるデコーダ回路22の一例を示す回路図である。また、図4は、図3のデコーダ回路22の動作波形の一例を示す図である。
コンパレータ(U1)の出力は、Dフリップフロップ(A3)のD入力に接続され、コンパレータ(U2)の出力は、遅延回路(A1,A2)を介して、2つのDフリップフロップ(A3,A4)のクロック(CLK)入力に接続されている。
Dフリップフロップ(A3)のQ出力は、Dフリップフロップ(A4)のD入力に接続されている。2つのDフリップフロップ(A3,A4)の出力は、アンテナデコードロジック(A5−A8)に入力されている。
コンパレータ(U2)は、入力(INPUT)の電圧を基準電圧(V3)と比較し、基準電圧(V3)より高い場合、出力(CLK)を1と設定し、低い場合0と設定する。
遅延回路(A1,A2)は、入力(INPUT)の電圧の立ち上がりが遅い場合にもDフリップフロップのD入力がCLK入力より先に切り替わるようにするために挿入したものである。なお、図3および図4の実施例では、入力(INPUT)はH信号の場合5V、M信号の場合2.5V、L信号の場合0Vであり、V2は3.5V、V3は1.5Vである。
そして、(Q1,Q2)の上記変化に伴って、アンテナデコードロジック(A5−A8)の出力は、(*)−(ANT1選択)−(ANT3選択)−(ANT4選択)−(ANT2選択)−(ANT1選択)と切り替わっており、図3のデコーダ回路22によって4つのアンテナのうちいずれも選択することができることが示されている。なお、*はその個所のデータが不定であることを示す。
第1のアンテナ切換受信装置20aでは、デコーダ回路22により、2つクロック信号の立ち上がり時のデータ信号の値に応じて第1のアンテナ−第4のアンテナのうちいずれかのアンテナが選択される。
アンテナ切換信号送信が完了した後RF信号送受信した場合には、入力信号のDC成分は3値信号のH信号に相当する電圧、例えば5Vに固定される。
なお、本実施例では、Dフリップフロップの数は2個であり、切換できるアンテナの数は4個であるが、Dフリップフロップの数をn個とした場合は、切換できるアンテナの数は2のn乗個となる。
図6は、第2の実施形態における第2の遠隔アンテナ切換システム40bの構成を示すブロック図であり、図7は、第2の遠隔アンテナ切換システム40bに含まれる検波回路24の回路図である。
第2の遠隔アンテナ切換システム40bは、第2のアンテナ切換送信装置10bと第2のアンテナ切換受信装置20bとから構成される。
第2のアンテナ切換送信装置10bと第2のアンテナ切換受信装置20bとの間は1本の同軸ケーブル30で接続され、第2のアンテナ切換受信装置20bには複数のアンテナ(ANT1−ANT4)が接続される。
定電圧回路21、デコーダ回路22、スイッチ回路23の動作は第1の実施形態と同一である。
図7に示す検波回路24は両波検波回路である。検波回路24は、入力端子24aからRF信号を入力した場合、RF信号の振幅に近い直流電圧が出力端子24bから出力される。
第2のアンテナ切換受信装置20bでは、検波回路24によりRF信号入力の振幅に対応した直流電圧が出力される。
次に、デコーダ回路22により、2つクロック信号の立ち上がり時のデータ信号の値に応じて第1のアンテナ−第4のアンテナのうちいずれかのアンテナが選択される。
アンテナ切換信号送信が完了した後RF信号送信の場合には、RF信号の振幅は、3値信号のH信号に相当する振幅に固定される。(RF信号受信の場合には第2のアンテナ切換送信装置10bからはRF信号は送信されない。)
なお、本実施例では、Dフリップフロップの数は2個であり、切換できるアンテナの数は4個であるが、Dフリップフロップの数をn個とした場合は、切換できるアンテナの数は2のn乗個となる。
10b 第2のアンテナ切換送信装置
11 直流電圧発生回路
12 エンコーダ回路
13 短絡検出回路
14 振幅制御回路
20a 第1のアンテナ切換受信装置
20b 第2のアンテナ切換受信装置
21 定電圧回路
22 デコーダ回路
23 スイッチ回路
24 検波回路
30 同軸ケーブル
40a 第1の遠隔アンテナ切換システム
40b 第2の遠隔アンテナ切換システム
Claims (8)
- アンテナ切換送信装置、および
アンテナ切換受信装置から構成される遠隔アンテナ切換システムにおいて、
前記アンテナ切換受信装置には複数のアンテナが接続され、
前記アンテナ切換送信装置と前記アンテナ切換受信装置とは1本の同軸線で接続され、
前記アンテナ切換送信装置は送信するRF信号を階段状の直流電圧に重畳した信号、または前記RF信号の振幅を階段状とした信号を送信し、
前記アンテナ切換受信装置は前記階段状の直流電圧、または階段状の振幅に基づき、前記複数のアンテナの中から指定された一のアンテナを選択して接続し、
前記一のアンテナを選択する信号は、2値のクロック信号と2値のデータ信号とで構成され、
前記直流電圧または前記振幅は第1信号、第2信号、および第3信号から構成される3値信号のいずれかから選択され、
前記第1信号は直流電圧または振幅が最も大きく、前記第3信号は直流電圧または振幅が最も小さく、前記第2信号は直流電圧または振幅が前記第1信号より小さく、かつ前記第3信号より大きく設定され、
前記クロック信号が2値のうち一方の場合は前記第3信号が選択され、
前記クロック信号が2値のうち他方の場合は、
前記データ信号が2値のうちの一方であれば前記第1信号が選択され、
前記データ信号が2値のうちの他方であれば前記第2信号が選択される、遠隔アンテナ切換システム。 - 前記アンテナ切換送信装置は、
エンコーダ回路と、
直流電圧発生回路と、を含み、
前記エンコーダ回路は、前記クロック信号と前記データ信号に対応した3値信号を生成し、
前記直流電圧発生回路は、前記3値信号に対応した直流電圧を発生させる、請求項1に記載の遠隔アンテナ切換システム。 - 前記アンテナ切換送信装置は、
エンコーダ回路と、
振幅制御回路と、を含み、
前記エンコーダ回路は、前記クロック信号と前記データ信号に対応した3値信号を生成し、
前記振幅制御回路は、前記RF信号の振幅を前記3値信号に対応した振幅となるよう制御する、請求項1に記載の遠隔アンテナ切換システム。 - 前記アンテナ切換受信装置は、
定電圧回路と、
デコーダ回路と、
スイッチ回路と、を含み、
前記定電圧回路は、入力されるRF信号の直流電圧から定電圧を生成し、
前記デコーダ回路は、前記RF信号の直流電圧からクロック信号およびデータ信号を分離し、さらに、前記クロック信号および前記データ信号をDフリップフロップに入力してアンテナ選択信号を生成し、
前記スイッチ回路は、前記アンテナ選択信号に基づき、接続すべきアンテナとのスイッチを導通させる、請求項1から3のいずれか1項に記載の遠隔アンテナ切換システム。 - 前記アンテナ切換受信装置は、
検波回路と、
定電圧回路と、
デコーダ回路と、
スイッチ回路と、を含み、
前記検波回路は、入力されるRF信号を直流電圧に変換し、
前記定電圧回路は、前記直流電圧から定電圧を生成し、
前記デコーダ回路は、前記直流電圧からクロック信号およびデータ信号を分離し、さらに、前記クロック信号および前記データ信号をDフリップフロップに入力してアンテナ選択信号を生成し、
前記スイッチ回路は、前記アンテナ選択信号に基づき、接続すべきアンテナとのスイッチを導通させる、請求項1から4のいずれか1項に記載の遠隔アンテナ切換システム。 - 前記分離されたクロック信号を遅延回路を介して前記Dフリップフロップのクロック入力端子に入力する、請求項4または5に記載の遠隔アンテナ切換システム。
- 前記アンテナ切換送信装置は、短絡検出回路をさらに含む、請求項2から5のいずれか1項に記載の遠隔アンテナ切換システム。
- 前記アンテナ切換送信装置から送信されるRF信号の直流電圧および振幅は、アンテナ切換時を除いて一定である、請求項1から6のいずれか1項に記載の遠隔アンテナ切換システム。
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