JP2581444B2 - 複数のアンテナを備える無線装置 - Google Patents
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Description
無線装置に関し、特に複数のアンテナを選択して切替使
用するための構成に関する。
無線を利用した移動型の無線装置では、装置内に複数の
アンテナを備えておき、無線装置の移動位置での周波数
等に応じてアンテナを切替選択して送受信回路に接続す
ることが行われる。しかしながら、このような無線装置
では、各アンテナが近接されている場合には両アンテナ
が相互に干渉し、選択されたアンテナに対して選択され
ないアンテナが悪影響を与え、好適な通信が阻害される
おそれがある。
による干渉を回避する対策がなされている。例えば、特
開昭58−113771号公報には、選択されないアン
テナの給電部を開放して選択されたアンテナへの干渉を
防止する構成が記載されている。また、特開昭58−1
86066号公報には、選択されないアンテナの給電部
を接地してその干渉を防止する構成が記載されている。
更に、実開昭59−81143号公報には、1つのアン
テナに対して2つの給電部を選択可能とし、選択されな
い給電部を接地して干渉を防止する構成が記載されてい
る。
従来の技術では、アンテナに帯域の広いλ/2ホイップ
アンテナや平板アンテナ等を採用した無線装置では、選
択されないアンテナの給電部を開放し、或いは接地した
だけではそのアンテナの帯域を充分にずらすことができ
ず、選択されたアンテナへの干渉を有効に防止すること
ができないという問題がある。
え、これらのアンテナを選択したときに選択されない他
のアンテナによる干渉を防止した複数のアンテナを備え
る無線装置を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、複数のアンテナがそれぞれ広帯域の特性の場合
でもアンテナの相互干渉を防止した無線装置を提供す
る。更に、本発明の目的は、通信状態に応じて複数のア
ンテナを自動的に好ましいアンテナに切替可能な無線装
置を提供する。
線回路に対して選択的に接続される複数のアンテナに
は、各アンテナの定在波の電圧分布の最大箇所を接地可
能なスイッチ手段を設け、またこれらのスイッチ手段の
うち選択されないアンテナのスイッチ手段を動作させて
その接地を行わせる手段を備えることを特徴とする。例
えば、複数のアンテナはλ/2ホイップアンテナで構成
され、その定在波の電圧分布が最大となるアンテナ長の
中間位置に中間端子を設け、かつこの中間端子にスイッ
チ手段を接続し、このスイッチ手段を駆動して中間端子
を接地するように構成する。また、本発明では、アンテ
ナ切替回路により前記各スイッチ手段を同期して、しか
も選択的に切替動作させるように構成する。更に、アン
テナ切替回路は無線回路から出力される通信状態に関連
する信号に基づいてアンテナ切替動作が行われるように
構成することが好ましい。
に接続するとともに、選択されたアンテナはその中間端
子を開放して所定の定在波の電圧分布を得て正常な通信
動作を確保する。その一方で、選択されない1以上のア
ンテナは定在波の電圧分布の最大値の箇所を接地してそ
のインピーダンスを大きく崩し、これらのアンテナが選
択されたアンテナと相互干渉することを防止し、これら
アンテナが選択されたアンテナに悪影響をおよぼすこと
を防止する。
する。図1は本発明の一実施例の要部を示すブロック構
成図である。この実施例では本発明を移動通信装置に適
用しており、通信装置内には周波数帯域が異なる第1ア
ンテナA1及び第2アンテナA2の2つのアンテナが装
備されている。これらのアンテナA1,A2は、ここで
はそれぞれλ/2のホイップアンテナで構成されている
ものとする。そして、これらのアンテナは図外のソレノ
イド等への通電によって動作される第1切替スイッチS
W1により送受信回路1に選択的に接続されている。な
お、この送受信回路1に接続される送信系及び受信系の
他の回路構成については説明を省略する。また、この種
のホイップアンテナではインピーダンス変換のためのマ
ッチング回路が必要とされるが、その説明も省略する。
中間位置には、中間端子T1が設けられており、この中
間端子T1に第2切替スイッチSW2が接続されてい
る。この第2切替スイッチSW2は一対の被選択端子の
一方が前記中間端子T1に接続され、選択端子は接地さ
れている。同様に前記第2アンテナA2の長さ長さ方向
の中間位置には、中間端子T2が設けられており、この
中間端子T2に第3切替スイッチSW3が接続されてい
る。この第3切替スイッチSW3は一対の被選択端子の
他方が前記中間端子T2に接続され、選択端子は接地さ
れている。なお、前記第2及び第3切替スイッチSW
2,SW3も第1切替スイッチSW1と同様に図外のソ
レノイド等への通電によって動作されるように構成され
る。そして、前記第1から第3の切替スイッチSW1〜
SW3はアンテナ切替回路2から出力される切替信号に
より同時に切替動作されるように構成される。なお、各
切替スイッチSW1〜S3は常態では図示の実線位置に
切り替えられているものとする。
1からの信号が入力され、この信号に基づいて前記第1
〜第3の切替スイッチSW1〜SW3を駆動する切替信
号を出力するように構成される。図2はその一例の回路
図であり、端子INは前記送受信回路1からの信号が入
力される信号入力端、端子VINは前記第1〜第3切替
スイッチSW1〜SW3の各ソレノイドを励磁してスイ
ッチを動作させるために必要な電圧が入力される電圧入
力端、端子OUT1〜OUT3はそれぞれ前記第1〜第
3切替スイッチSW1〜SW3に切替信号を出力する出
力端である。
トランジスタQ1で構成されるスイッチ回路が接続され
る。また、前記電圧入力端VINには、抵抗R3,R4
とトランジスタQ2で構成されるスイッチ回路が接続さ
れる。そして、トランジスタQ1のコレクタをトランジ
スタQ2のベースに抵抗R4を介して接続し、トランジ
スタQ2のコレクタを前記出力端OUT1〜OUT3に
共通接続している。なお、前記信号入力端INに入力さ
れる信号は、送受信回路1における受信状態に対応して
電圧が変化される電圧、例えばAGC電圧、或いはこれ
に関係する電圧が用いられる。
初期状態では第1切替スイッチSW1は第1アンテナA
1を選択しており、送受信回路1は第1アンテナA1に
接続されて無線信号の送受が行われる。このとき、第2
切替スイッチSW2は第1アンテナA1の中間端子T1
を開放させた状態となる。一方、第3切替スイッチSW
3は第2アンテナA2の中間端子T2を接地させた状態
となる。このように、第2アンテナA2の中間端子T2
が接地されると、図3に第2アンテナA2の定在波の電
圧分布を示すように、電圧分布が最大の箇所が接地され
ることになるため、第2アンテナA2が有する帯域のイ
ンピーダンスは大きく崩れることになる。このため、第
2アンテナA2が第1アンテナA1に近接配置されてい
る場合でも、第1アンテナA1との相互干渉が防止さ
れ、第1アンテナA1への影響を回避することができ
る。
化され、第1アンテナA1から第2アンテナA2への切
り替えが必要とされる状態となると、送受信回路1から
出力される信号電圧が増大し、アンテナ切替回路2の信
号入力端INに高電圧信号が入力される。この高電圧信
号が入力されると、トランジスタQ1はオンされるた
め、そのコレクタ電位は接地電位となり、したがってト
ランジスタQ2がオンとなり、電圧入力端VINに入力
されている電圧が略そのまま出力端OUT1〜OUT3
に出力される。そして、出力される各電圧はそれぞれ第
1〜第3切替スイッチSW1〜SW3に供給され、ソレ
ノイド等を励磁して各切替スイッチを切替動作させる。
受信回路1を第2アンテナA2に接続し、以後は第2ア
ンテナA2を用いての送受信が行われる。また、これと
同時に第3切替スイッチSW3は第2アンテナA2の中
間端子T2を開放させ、所要のインピーダンスで動作さ
れる。他方、第2切替スイッチSW2は第1アンテナA
1の中間端子T1を接地させ、第1アンテナA1の帯域
のインピーダンスを大きく崩し、第2アンテナA2に対
する相互干渉を防止させる。
ナA1と第2アンテナA2のいずれか一方を選択して使
用する場合でも、選択されない他方のアンテナはその定
在波の電圧の最大点が接地状態とされるため、そのイン
ピーダンスが崩れて一方のアンテナに対する干渉を防止
することができる。このため、移動通信装置に多用され
るλ/2ホイップアンテナのような帯域が比較的に広い
複数のアンテナを備える無線装置においても、選択され
ていないアンテナによる悪影響を回避し、好適な通信を
確保することが可能となる。
出力される通信状態に関連する信号に基づいてアンテナ
の切替動作を行わせているため、通信状態に応じて自動
的に好ましいアンテナが選択されることになり、通信装
置の利用者が手操作で切替を行う必要はない。尤も、本
発明は手操作によりアンテナを切り替えるように構成す
ることも勿論可能である。
これらを選択的に切り替える場合にも同様に適用するこ
とができる。この場合、アンテナ切替回路は図2に示し
た構成を応用して3以上のアンテナのいずれか1つを選
択して送受信回路に接続するように構成し、かつその際
に選択されたアンテナの中間端子を開放し、他の選択さ
れない複数のアンテナの中間端子を接地するように構成
すればよい。
テナを備える無線装置に本発明を適用しているが、その
他の方式のアンテナを備える場合でも、各アンテナの定
在波の電圧分布の最大部分を接地するように切替スイッ
チを接続した構成とすることにより、前記した実施例と
同様に本発明を適用することができる。
に対して選択的に接続される複数のアンテナには、各ア
ンテナの定在波の電圧分布の最大箇所を接地可能なスイ
ッチ手段を設け、これらのスイッチ手段のうち選択され
ないアンテナのスイッチ手段を動作させてその接地を行
わせる手段を備えることにより、選択されたアンテナは
その中間端子を開放して所定の定在波の電圧分布を得て
正常な通信動作を確保する一方で、選択されない1以上
のアンテナは定在波の電圧分布の最大値の箇所が接地さ
れてそのインピーダンスが大きく崩れ、これらのアンテ
ナが選択されたアンテナと相互干渉することを防止し、
選択されたアンテナに悪影響をおよぼすことを防止す
る。
ンテナで構成される場合には、その定在波の電圧分布が
最大となるアンテナ長の中間位置に中間端子を設け、か
つこの中間端子にスイッチ手段を接続し、このスイッチ
手段を駆動して中間端子を接地するように構成すること
で、選択されないアンテナのインピーダンスを大きく崩
し、選択されたアンテナへの悪影響を防止する。
テナにそれぞれ設けたスイッチ手段を同期して、しかも
選択的に切替動作させるように構成し、かつアンテナ切
替回路は無線回路から出力される通信状態に関連する信
号に基づいてアンテナ切替動作が行われるように構成す
ることで、常に好適な通信状態を確保でき、しかもその
際におけるアンテナの相互干渉を防止することができ
る。
ク構成図である。
分布図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数のアンテナを備え、これらのアンテ
ナを選択して無線回路に接続する無線装置において、前
記各アンテナには各アンテナの定在波の電圧分布の最大
箇所を接地可能なスイッチ手段を設け、またこれらのス
イッチ手段のうち選択されないアンテナのスイッチ手段
を動作させてその接地を行わせる手段を備えることを特
徴とする複数のアンテナを備える無線装置。 - 【請求項2】 複数のアンテナはλ/2ホイップアンテ
ナであり、その定在波の電圧分布が最大となる中間位置
に中間端子を設けるとともに、この中間端子にスイッチ
手段を接続し、このスイッチ手段を駆動して前記中間端
子を接地するように構成してなる請求項1の複数のアン
テナを備える無線装置。 - 【請求項3】 N個(Nは2以上の整数)のアンテナを
備え、これらN個のアンテナのうち1つを選択的に無線
回路に接続させる1個のスイッチと、N個のアンテナの
各中間端子を選択的に接地可能なN個のスイッチと、こ
れらN+1個のスイッチを同期して切替動作させるアン
テナ切替回路とを備える請求項2の複数のアンテナを備
える無線装置。 - 【請求項4】 アンテナ切替回路は無線回路から出力さ
れる通信状態に関連する信号に基づいてアンテナ切替動
作が行われる請求項3の複数のアンテナを備える無線装
置。
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