JP3190809B2 - 電子減衰回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子減衰回路に関
し、特にアンテナから入力した無線信号の減衰をショッ
トキーダイオードのバイアス抵抗を切換えることにより
行なう電子減衰回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の減衰回路にはＰＩＮダイオ
ードが使用されている。

【０００３】このようなＰＩＮダイオードを使用した減
衰回路の一例として、特開昭６０−１１２３０６号公報
記載の「電子減衰器」が知られている。

【０００４】この公報では、入力端子と出力端子との間
に直流阻止用コンデンサを介して３個のＰＩＮダイオー
ドがπ型回路で挿入され、このダイオードへのドライブ
回路からのバイアス付与により減衰制御が行なわれてい
る。

【０００５】しかしながら、ＰＩＮダイオードはそれ自
体がもつ順方向電圧が高いので、通常の電池１本で発生
する１．５Ｖ程度の電圧では充分な駆動が期待できな
い。

【０００６】従って、順方向バイアスを付与する上で２
個直列では充分に駆動できないことがあり、このため代
替として、順方向電圧の低いショットキーダイオードが
用いられる場合がある。

【０００７】ここでショットキーダイオードとは、金属
と半導体との接触界面に形成されるショットキー障壁と
いわれるポテンシャル障壁のもつ整流特性を利用したダ
イオードであり、一般のｐｎ接合によるダイオードと異
なり、少数キャリアの注入がきわめて少ないため、高周
波領域でも整流特性が劣化しない特徴を有している。

【０００８】図３は従来の電子減衰回路を示すブロック
図である。

【０００９】図３を参照すると、従来の電子減衰回路
は、アンテナ１と、入力端子１１からの無線信号を通過
させるコンデンサ１４と、無線信号の減衰制御を行なう
直列接続されたショットキーダイオード１３および１２
と、ショットキーダイオード１３に電源２０の直流バイ
アス電圧を付与するトランジスタ２４と、トランジスタ
２４のベースに接続されＢＳ信号８でトランジスタの導
通制御を行なう抵抗２５と、トランジスタ２４のコレク
タおよび接地点との間に接続された抵抗２１と、制御信
号３によりショットキーダイオード１３および１２のバ
イアス電流を設定する抵抗２６と、バイパス用のコンデ
ンサ１５と、減衰した無線信号を出力端子２３へ通過さ
せるコンデンサ２２とから構成されている。

【００１０】次に動作を説明する。

【００１１】アンテナ１で受信された無線信号は、入力
端子１１に入力される。無線信号はコンデンサ１４を介
してショットキーダイオード１３およびショットキーダ
イオード１２に印加される。ショットキーダイオード１
３および１２は付与される直流バイアス電圧によってＩ
Ｆ−ＲＳによる減衰量を受ける。

【００１２】ここで、ＩＦはショットキーダイオード１
３および１２を流れる順方向電流を示し、ＲＳは順方向
電流ＩＦによって決まるショットキーダイオード１３お
よび１２の端子間抵抗である。ショットキーダイオード
１２のカソードはバイパス用のコンデンサ１５により高
周波的に接地されているので、ショットキーダイオード
１２の端子間抵抗ＲＳにより、ショットキーダイオード
１２のアノードに印加されている無線信号は減衰を受け
る。

【００１３】減衰された無線信号はコンデンサ２２を通
して出力端子２３に出力される。

【００１４】ここで、無線信号の減衰量はショットキー
ダイオード１２のカソードに接続された逆方向バイアス
用の抵抗２６と制御信号３の電圧により制御される。

【００１５】つまり、コンデンサ１５による高周波接地
に対し抵抗値を有する抵抗２６の付加により減衰量が制
御されることになる。また、ショットキーダイオード１
３および１２を流れる順方向バイアス電流は抵抗２６に
より設定される。

【００１６】この場合、ショットキーダイオード１３お
よび１２の逆方向リーク電流は、抵抗２６とショットキ
ーダイオード１３および１２の特性と抵抗２１のみで決
定されるため、抵抗２６の値を大きくしてリーク電流を
抑えようとすると、逆に減衰量が充分に取れなくなる。

【００１７】一方、ショットキーダイオード１３および
１２への直流バイアス電圧の付与はトランジスタ２４の
導通遮断動作で行なわれ、本動作は抵抗２５を介して印
加されるＢＳ信号８により制御される。

【００１８】ＢＳ信号８の電圧が電源２０の電圧より小
さい場合、トランジスタ２４は導通するので、電源２０
の電圧はショットキーダイオード１３および１２に順方
向バイアス電圧を与え減衰制御が行なわれる。また、Ｂ
Ｓ信号８の電圧が電源２０の電圧より大きい場合トラン
ジスタ２４は遮断されるので、接地電位が抵抗２１を介
してショットキーダイオード１３および１２に逆方向バ
イアス電圧を与えることになる。この場合、減衰制御は
行なわれない。

【００１９】ショットキーダイオードは一般的な特性と
して逆方向のリーク電流が大きいため回路の消費電流が
大きくなる。減衰制御を行なわない場合は、このリーク
電流を抑えるために抵抗２６の値を大きくすることにな
るが、抵抗２６はショットキーダイオード１３および１
２の順方向バイアス電流の設定も兼ねているため、抵抗
値の増大は所望の減衰量が得られる１ｍＡ程度の順方向
バイアス電流を抑制することになる。

【００２０】従って、むやみに抵抗値を大きくしてリー
ク電流を抑えることは、減衰量の低下を招き減衰特性を
劣化させることになる。

【００２１】リーク電流を抑える他の方法として、リー
ク電流の小さいショットキーダイオードを選別して使用
することも可能だが、作業性の問題に加えて一般に満足
な特性が得られることは少ない。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電子減
衰回路は、ショットキーダイオードが有する一般的な特
性としての逆方向リーク電流が大きいため、減衰動作を
行なっていない状態での回路の消費電流が大きいという
欠点を有している。

【００２３】また、逆方向リーク電流を抑えるために逆
バイアス抵抗の値を大きくすると、減衰特性が劣化する
という欠点を有している。

【００２４】本発明の目的は、減衰動作を行なっていな
い状態での消費電流が小さくかつ減衰特性を劣化させな
い電子減衰回路を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の電子減衰回路
は、アンテナ入力端子からの無線信号を出力端子に通過
させるラインと、第１および第２のダイオードの直列接
続点を前記ラインと接続したダイオード列と、前記第１
のダイオードの他の一端に直流バイアスを与えるバイア
ス手段と、前記第２のダイオードの他の一端に接続した
抵抗と、を備えた電子減衰回路において、前記抵抗を、
第１の抵抗と、前記第１の抵抗より十分大きな抵抗値を
持つ第２の抵抗とを有する抵抗切換え手段で構成し、前
記抵抗切換え手段を前記第１の抵抗に切り換えた場合は
前記第１および前記第２のダイオードに順方向バイアス
電流を流し、前記抵抗切換え手段を前記第２の抵抗に切
り換えた場合は前記第１および前記第２のダイオードに
逆方向バイアス電流を流すことを特徴としている。

【００２６】また、アンテナ入力端子からの無線信号を
通過させる第１のコンデンサと、これと直列に接続し前
記無線信号を出力端子に出力する第２のコンデンサと、
前記第１および第２のコンデンサの接続点にカソードを
接続した第１のショットキーダイオードと、前記接続点
にアノードを接続した第２のショットキーダイオード
と、前記第１のショットキーダイオードのアノードに直
流バイアス電流を第１の制御信号により与える直流バイ
アス回路と、前記第２のショットキーダイオードのカソ
ードと接地点との間に接続した第３のコンデンサと、前
記第２のショットキーダイオードのカソードに接続し第
２の制御信号により前記直流バイアス電流の値を設定す
る抵抗切換え手段と、を備えた電子減衰回路において、
前記抵抗え切換手段は、第１の抵抗と、前記第１の抵抗
より十分大きな抵抗値を持つ第２の抵抗と、前記第２の
制御信号により前記第１の抵抗および前記第２の抵抗を
切換えて前記第２のショットキーダイオードに接続する
手段とを有し、前記抵抗切換え手段を前記第１の抵抗に
切り換えた場合は前記第１および前記第２のダイオード
に順方向バイアス電流を流し、前記抵抗切換え手段を前
記第２の抵抗に切り換えた場合は前記第１および前記第
２のダイオードに逆方向バイアス電流を流すことを特徴
としている。

【００２７】前記抵抗切換え手段が、トランジスタと、
前記トランジスタのベースに接続した第３の抵抗とを有
し、前記第２の抵抗は、前記第３の抵抗の他の一端と前
記トランジスタのエミッタと接続し前記第２のショット
キーダイオードのカソードに接続され、前記第１の抵抗
は、前記トランジスタのコレクタと接地点との間に接続
されたことを特徴としている。

【００２８】また、前記抵抗切換え手段が電圧可変抵抗
素子で構成されたことを特徴としている。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３０】図１は本発明の電子減衰回路の一つの実施
の形態を示すブロック図である。

【００３１】図１に示す本実施の形態は、アンテナ１
と、入力端子１１からの無線信号を通過させるコンデン
サ１４と、無線信号の減衰制御を行なう直列接続された
ショットキーダイオード１３および１２と、ショットキ
ーダイオード１３に電源２０の直流バイアス電圧を付与
するトランジスタ２４と、トランジスタ２４のベースに
接続されＢＳ信号８でトランジスタの導通制御を行なう
抵抗２５と、トランジスタ２４のコレクタおよび接地点
と接続された抵抗２１と、ショットキーダイオード１３
および１２のバイアス条件を設定する抵抗切換え回路１
０と、バイパス用のコンデンサ１５と、減衰した無線信
号を出力端子２３へ通過させるコンデンサ２２とから構
成されている。

【００３２】抵抗切換え回路１０は順方向バイアス用の
抵抗１７と、逆方向バイアス用の抵抗１６と、これら抵
抗の切換えを制御信号３により行なうトランジスタ１８
および電流制限用の抵抗１９とから構成されている。

【００３３】なお、図１において図３に示す構成要素に
対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その
説明を省略する。

【００３４】次に、図１を参照して本実施の形態の動作
をより詳細に説明する。

【００３５】ショットキーダイオード１３および１２の
バイアス電流は、逆方向バイアス用の抵抗１６と順方向
バイアス用の抵抗１７によって決定される。

【００３６】逆方向バイアス用の抵抗１６と順方向バイ
アス用の抵抗１７の切換えは、トランジスタ１８の導通
遮断動作により行なわれ、本動作はトランジスタのバイ
アス用の抵抗１９と制御信号３により行なわれる。

【００３７】一方、ショットキーダイオード１３への直
流バイアス電圧の付与はトランジスタ２４の導通遮断で
行なわれ、抵抗２５を介して印加されるＢＳ信号８によ
り制御される。

【００３８】ＢＳ信号８の電圧が電源２０の電圧より小
さい場合、トランジスタ２４は導通するので、電源２０
の電圧はショットキーダイオード１３および１２に順方
向バイアス電圧を与える。また、ＢＳ信号８の電圧が電
源２０の電圧より大きい場合、トランジスタ２４は遮断
されるので、接地電位が抵抗２１を介してショットキー
ダイオード１３および１２に逆方向バイアス電圧を与え
ることになる。

【００３９】トランジスタ２４が導通した状態で、制御
信号３の電圧がトランジスタ１８のエミッタ電圧よりも
小さい場合、トランジスタ１８のエミッタコレクタ間は
導通し、ショットキーダイオード１３および１２には抵
抗１７によって決まる順方向バイアス電流が流れるた
め、無線信号が減衰される。

【００４０】また、トランジスタ２４が遮断した状態
で、制御信号３の電圧がトランジスタ１８のエミッタ電
圧よりも大きい場合、トランジスタ１８のエミッタコレ
クタ間は遮断し、抵抗１７には電流が流れず、抵抗２１
とショットキーダイオード１３および１２には抵抗１６
を通して、逆方向バイアス電流が流れることになる。こ
の場合、無線信号は減衰されない。

【００４１】抵抗１６はショットキーダイオード１３お
よび１２に逆バイアス電圧印加の目的で使用されるた
め、大きな電流を流す必要がないため抵抗値は高く設定
されている。

【００４２】上述のように、無線信号の減衰を行なう場
合は抵抗１７によりショットキーダイオード１３および
１２の順方向バイアス電流が、また無線信号の減衰を行
なわない場合は抵抗１６によりショットキーダイオード
１３および１２の逆方向バイアス電流が、それぞれ独立
に設定される。

【００４３】なお、トランジスタ１８による抵抗１６お
よび抵抗１７の抵抗切換え回路１０の代りに、例えば制
御信号３の電圧値によりドレインソース間の抵抗値が変
わる電界効果形トランジスタを用いた電圧可変素子を使
用することも可能である。

【００４４】図２は図１の電子減衰回路を装置に組込ん
だ場合の一例を示すブロック図である。

【００４５】図２を参照すると、アンテナ１で受信され
た無線信号は減衰回路２へ入力される。入力された無線
信号はデコーダ６から出力される制御信号３により減衰
させるか減衰させないかが選択される。

【００４６】減衰回路２から出力された無線信号は受信
回路４に入力され増幅復調される。復調された信号は、
波形整形回路５に入力されデコーダ６で読みとり可能な
デジタル信号に変換される。

【００４７】デコーダ６は、波形整形回路５から出力さ
れるデータ信号９とプログラマブルリードオンリ−メモ
リ（ＰＲＯＭ）７にあらかじめ記録されている自己の選
択呼出信号２６とを比較し、これらが一致すると減衰回
路２は無線信号を減衰させず、一致しない場合は減衰回
路２は無線信号を減衰させる制御信号３を出力する。

【００４８】また、デコーダ６は低消費電流を目的とし
て受信回路４を間欠的に動作させるＢＳ信号８を出力し
ている。ＢＳ信号８は受信回路４に入力されＢＳ信号８
の状態により受信回路４の電源供給のオンオフ制御を行
なっている。すなわち、図１のトランジスタ２４の導通
遮断動作を行なう。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子減衰
回路は、ショットキーダイオードの順方向バイアス電流
と逆方向バイアス電流を決定する抵抗をそれぞれ独立さ
せたため、ショットキーダイオードの逆方向バイアスの
リーク電流を制限できる高抵抗を使用し、減衰量が問題
となる順方向バイアス電流の抵抗値は小さくできるた
め、逆方向電流による性能劣化がなく、選択できるショ
ットキーダイオードの範囲が広がり、充分な減衰量を確
保できるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子減衰回路の一つの実施の形態を示
すブロック図である。

【図２】図１の電子減衰回路を装置に組込んだ場合の一
例を示すブロック図である。

【図３】従来の電子減衰回路を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 減衰回路 ３ 制御信号 ４ 受信回路 ５ 波形整形回路 ６ デコーダ ７ プログラマブルリードオンリーメモリ ８ ＢＳ信号 ９ データ信号 １０ 抵抗切換え回路 １１ 入力端子 １２，１３ ショットキーダイオード １４，１５ コンデンサ １６，１７ 抵抗 １８ トランジスタ １９ 抵抗 ２０ 電源 ２１ 抵抗 ２２ コンデンサ ２３ 出力端子 ２４ トランジスタ ２５ 抵抗 ２６ 選択呼出信号

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナ入力端子からの無線信号を出力
   端子に通過させるラインと、第１および第２のダイオー
   ドの直列接続点を前記ラインと接続したダイオード列
   と、前記第１のダイオードの他の一端に直流バイアスを
   与えるバイアス手段と、前記第２のダイオードの他の一
   端に接続した抵抗と、を備えた電子減衰回路において、前記抵抗を、第１の抵抗と、前記第１の抵抗より十分大
   きな抵抗値を持つ第２の抵抗とを有する抵抗切換え手段
   で構成し、前記抵抗切換え手段を前記第１の抵抗に切り
   換えた場合は前記第１および前記第２のダイオードに順
   方向バイアス電流を流し、前記抵抗切換え手段を前記第
   ２の抵抗に切り換えた場合は前記第１および前記第２の
   ダイオードに逆方向バイアス電流を流す ことを特徴とす
   る電子減衰回路。
2. 【請求項２】 アンテナ入力端子からの無線信号を通過
   させる第１のコンデンサと、これと直列に接続し前記無
   線信号を出力端子に出力する第２のコンデンサと、前記
   第１および第２のコンデンサの接続点にカソードを接続
   した第１のショットキーダイオードと、前記接続点にア
   ノードを接続した第２のショットキーダイオードと、前
   記第１のショットキーダイオードのアノードに直流バイ
   アス電流を第１の制御信号により与える直流バイアス回
   路と、前記第２のショットキーダイオードのカソードと
   接地点との間に接続した第３のコンデンサと、前記第２
   のショットキーダイオードのカソードに接続し第２の制
   御信号により前記直流バイアス電流の値を設定する抵抗
   切換え手段と、を備えた電子減衰回路において、前記抵抗切換え手段は、第１の抵抗と、前記第１の抵抗
   より十分大きな抵抗値を持つ第２の抵抗と、前記第２の
   制御信号により前記第１の抵抗および前記第２の抵抗を
   切換えて前記第２のショットキーダイオードに接続する
   手段とを有し、前記抵抗切換え手段を前記第１の抵抗に
   切り換えた場合は前記第１および前記第２のダイオード
   に順方向バイアス電流を流し、前記抵抗切換え手段を前
   記第２の抵抗に切り換えた場合は前記第１および前記第
   ２のダイオードに逆方向バイアス電流を流す ことを特徴
   とする電子減衰回路。
3. 【請求項３】 前記抵抗切換え手段が、トランジスタ
   と、前記トランジスタのベースに接続した第３の抵抗と
   を有し、前記第２の抵抗は、前記第３の抵抗の他の一端
   と前記トランジスタのエミッタと接続し前記第２のショ
   ットキーダイオードのカソードに接続され、前記第１の
   抵抗は、前記トランジスタのコレクタと接地点との間に
   接続されたことを特徴とする請求項２記載の電子減衰回
   路。