JP3449558B2 - Ｒｆアンテナ・スイッチおよびその動作方法 - Google Patents
Ｒｆアンテナ・スイッチおよびその動作方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、一般に、電子スイッチに関し、さらに詳し
くは、ダイバーシチ受信機で用いられる無線周波（RF）
アンテナ・スイッチおよびその動作方法に関する。
くは、ダイバーシチ受信機で用いられる無線周波（RF）
アンテナ・スイッチおよびその動作方法に関する。
発明の背景
伝送誤りを克服するためダイバーシチ機能を行う受信
機は、当技術分野で周知である。受信機用の特定の種類
のダイバーシチ動作は、アンテナ・ダイバーシチとして
知られる。アンテナ・ダイバーシチを行う受信機は、１
つまたはそれ以上のアンテナからRF信号を選択的に受信
するため、復調器の前段にRFアンテナ・スイッチを有す
る。一般に、RFアンテナ・スイッチは受信機の入力にあ
る。
機は、当技術分野で周知である。受信機用の特定の種類
のダイバーシチ動作は、アンテナ・ダイバーシチとして
知られる。アンテナ・ダイバーシチを行う受信機は、１
つまたはそれ以上のアンテナからRF信号を選択的に受信
するため、復調器の前段にRFアンテナ・スイッチを有す
る。一般に、RFアンテナ・スイッチは受信機の入力にあ
る。
一般的なアンテナ・スイッチは、米国特許第5,001,77
6号に示されている。RF信号路間で切り換えるいくつか
の種類のRFアンテナ・スイッチは当技術分野で周知であ
る。アンテナ・スイッチとして用いられるリード・スイ
ッチ（reed switch）は、米国特許第3,800,222号で教示
されている。アンテナ・スイッチとして用いられるサー
キュレータ（circulator）は、米国特許第4,380,822号
において教示されている。アンテナ・スイッチとして用
いられるリレーは、米国特許第4,982,442号および米国
特許第5,060,293号において教示されている。アンテナ
・スイッチとして用いられるガリウム砒素電界効果トラ
ンジスタは、米国特許第4,920,285号および米国特許第
4,987,382号において教示されている。ピン・ダイオー
ドもRFアンテナ・スイッチとして従来用いられている。
6号に示されている。RF信号路間で切り換えるいくつか
の種類のRFアンテナ・スイッチは当技術分野で周知であ
る。アンテナ・スイッチとして用いられるリード・スイ
ッチ（reed switch）は、米国特許第3,800,222号で教示
されている。アンテナ・スイッチとして用いられるサー
キュレータ（circulator）は、米国特許第4,380,822号
において教示されている。アンテナ・スイッチとして用
いられるリレーは、米国特許第4,982,442号および米国
特許第5,060,293号において教示されている。アンテナ
・スイッチとして用いられるガリウム砒素電界効果トラ
ンジスタは、米国特許第4,920,285号および米国特許第
4,987,382号において教示されている。ピン・ダイオー
ドもRFアンテナ・スイッチとして従来用いられている。
しかし、これらの従来のRFアンテナ・スイッチは、受
信機の感度を下げる高い損失、または高い電流消費を有
していた。無線電話などの携帯受信機は、高い受信感度
と低い電流消費を必要とする。よって、損失が低く、電
流消費が低いRFアンテナ・スイッチが必要とされる。
信機の感度を下げる高い損失、または高い電流消費を有
していた。無線電話などの携帯受信機は、高い受信感度
と低い電流消費を必要とする。よって、損失が低く、電
流消費が低いRFアンテナ・スイッチが必要とされる。
図面の簡単な説明
第１図は、RFアンテナ・スイッチを含み、本発明の好
適な実施例に従って構成された無線周波送受信機のブロ
ック図である。
適な実施例に従って構成された無線周波送受信機のブロ
ック図である。
第２図は、第１図のアンテナ・スイッチの概略図であ
る。
る。
第３図は、第１図の送受信機の受信部の動作を説明す
るプロセス・フロー図である。
るプロセス・フロー図である。
好適な実施例の詳細な説明
第１図において、RFアンテナ・スイッチ136を含み、
本発明の好適な実施例に従って構成された無線周波（R
F）送受信機100のブロック図を示す。送受信機100は一
般に、受信機101、送信機103、コントローラ105、ユー
ザ・インタフェース107、第１アンテナ109および第２ア
ンテナ111を含む。第１アンテナ109は、RF信号を受信す
るため受信機101に結合される。第２アンチナ111は、RF
信号を受信するため受信機101に結合され、かつRF信号
を送信するため送信機103に結合される。
本発明の好適な実施例に従って構成された無線周波（R
F）送受信機100のブロック図を示す。送受信機100は一
般に、受信機101、送信機103、コントローラ105、ユー
ザ・インタフェース107、第１アンテナ109および第２ア
ンテナ111を含む。第１アンテナ109は、RF信号を受信す
るため受信機101に結合される。第２アンチナ111は、RF
信号を受信するため受信機101に結合され、かつRF信号
を送信するため送信機103に結合される。
受信機101は、第１アンテナ109からRF信号を受信する
第１経路と、第２アンテナ111からRF信号を受信する第
２経路とを含む。第１経路は、第１アンテナ109、帯域
通過フィルタ113、整合回路網123およびミキサ125を直
列に含む。第２経路は、第２アンテナ111、帯域通過フ
ィルタ114、整合回路網127およびミキサ129を直列に含
む。基準発振器115に結合された局部発振器117は、帯域
通過フィルタ119および121に基準信号を与える。帯域通
過フィルタ119および121は、整合回路網123および127そ
れぞれに結合される。ミキサ125で終了する第１経路、
およびミキサ129で終了する第２経路は、第１中間周波
（IF）段131において共通の第３経路に連結される。第
３経路は、第1IF段131、第2IF段133および復調器135を
直列に含む。復調器135は、受信RF信号を処理し、かつ
ユーザ・インタフェース107と交信するためコントロー
ラ105に結合される。DCバイアス回路140は、ミキサ125
および129および第1IF段131に対するDC基準電圧を与え
る。
第１経路と、第２アンテナ111からRF信号を受信する第
２経路とを含む。第１経路は、第１アンテナ109、帯域
通過フィルタ113、整合回路網123およびミキサ125を直
列に含む。第２経路は、第２アンテナ111、帯域通過フ
ィルタ114、整合回路網127およびミキサ129を直列に含
む。基準発振器115に結合された局部発振器117は、帯域
通過フィルタ119および121に基準信号を与える。帯域通
過フィルタ119および121は、整合回路網123および127そ
れぞれに結合される。ミキサ125で終了する第１経路、
およびミキサ129で終了する第２経路は、第１中間周波
（IF）段131において共通の第３経路に連結される。第
３経路は、第1IF段131、第2IF段133および復調器135を
直列に含む。復調器135は、受信RF信号を処理し、かつ
ユーザ・インタフェース107と交信するためコントロー
ラ105に結合される。DCバイアス回路140は、ミキサ125
および129および第1IF段131に対するDC基準電圧を与え
る。
受信機101は、アンテナ・ダイバーシチを行うRFアン
テナ・スイッチ136を含む。RFアンテナ・スイッチ136
は、整合回路網123および127、ミキサ125および129、イ
ンバータ138、第1IF段131、DCバイアス回路140を含む。
コントローラ105は、インバータ138を介してミキサ125
および129を二者択一的に使用可能にするため、ライン1
41上でアンテナ選択信号を生成する。例えば、ライン14
1上の信号がハイ（high）のとき、ミキサ125は使用可能
にされ、ミキサ129は使用不能にされる。ライン141上の
信号がロー（low）のとき、ミキサ125は使用不能にさ
れ、ミキサ129は使用可能にされる。ミキサ125を使用可
能にすることにより、第１アンテナ109からRF信号を受
信する第１経路を第1IF段131に結合できる。ミキサ129
を使用可能にすることにより、第２アンテナ111からRF
信号を受信する第２経路を第1IF段131に結合できる。
テナ・スイッチ136を含む。RFアンテナ・スイッチ136
は、整合回路網123および127、ミキサ125および129、イ
ンバータ138、第1IF段131、DCバイアス回路140を含む。
コントローラ105は、インバータ138を介してミキサ125
および129を二者択一的に使用可能にするため、ライン1
41上でアンテナ選択信号を生成する。例えば、ライン14
1上の信号がハイ（high）のとき、ミキサ125は使用可能
にされ、ミキサ129は使用不能にされる。ライン141上の
信号がロー（low）のとき、ミキサ125は使用不能にさ
れ、ミキサ129は使用可能にされる。ミキサ125を使用可
能にすることにより、第１アンテナ109からRF信号を受
信する第１経路を第1IF段131に結合できる。ミキサ129
を使用可能にすることにより、第２アンテナ111からRF
信号を受信する第２経路を第1IF段131に結合できる。
本発明のアンテナ・スイッチは、従来のアンテナ・ス
イッチに比べて有利である。従来のアンテナ・スイッチ
は高い損失または高い電流消費を有していたが、本発明
のアンテナ・スイッチは、低損失および低電流消費の両
方を有している。
イッチに比べて有利である。従来のアンテナ・スイッチ
は高い損失または高い電流消費を有していたが、本発明
のアンテナ・スイッチは、低損失および低電流消費の両
方を有している。
利得段の後段（すなわちミキサ125および129の後段）
でアンテナ経路を切り換えることは、受信機101のシス
テム雑音指数に対するスイッチの損失寄与を低減する。
従来のスイッチも、受信機のこの位置に配置することが
できたであろう。しかし、各ミキサ125および129を従来
のスイッチの入力端子に整合させ、信号を従来のスイッ
チを介して出力端子まで通過させ、この出力端子を第1I
F段131の入力端子に整合させることの複雑さを追加する
ことは高価になるであろう。従来のスイッチの損失は、
本発明の損失寄与よりもはるかに高くなるであろう。
でアンテナ経路を切り換えることは、受信機101のシス
テム雑音指数に対するスイッチの損失寄与を低減する。
従来のスイッチも、受信機のこの位置に配置することが
できたであろう。しかし、各ミキサ125および129を従来
のスイッチの入力端子に整合させ、信号を従来のスイッ
チを介して出力端子まで通過させ、この出力端子を第1I
F段131の入力端子に整合させることの複雑さを追加する
ことは高価になるであろう。従来のスイッチの損失は、
本発明の損失寄与よりもはるかに高くなるであろう。
例えば、従来技術では、従来のピン・ダイオード・ス
イッチは、0.4dBという低い損失でバイアスできるが、5
0mAというかなりのバイアス電流損失が生じる。ガリウ
ム砒素スイッチは、1.2Bと損失が高く、電流損失は低
い。ピン・ダイオードおよびガリウム砒素アンテナ・ス
イッチ構成はともに高価である。受信機において利得段
の前段で従来のスイッチを構成すると、スイッチ回路の
損失に等しい受信機感度の損失が生じる。受信機におい
て利得段の後段でスイッチを構成すると、受信機感度に
2dB以下の損失が生じる。整合回路網と、アンテナ・ス
イッチと、整合回路網とを含む従来のスイッチ回路の損
失は、2dB（0.5＋１＋0.5dB）にもなる。これは、雑音
を克服し、かつシステム雑音指数に対する損失寄与を許
容レベルまで低減するため、高い利得（＞10dB）を有す
るように第１利得段に設計上の負担をかける。各構成に
はコストおよび設計上の欠点がある。本発明は、システ
ム雑音指数の劣化が0.1dBと低く、インバータについて
最小限の電流損失を有し、貴重な印刷回路板の面積を占
める部品数が少ない。これらの改善は、従来のアンテナ
・スイッチ技術に対するかなりの改善である。
イッチは、0.4dBという低い損失でバイアスできるが、5
0mAというかなりのバイアス電流損失が生じる。ガリウ
ム砒素スイッチは、1.2Bと損失が高く、電流損失は低
い。ピン・ダイオードおよびガリウム砒素アンテナ・ス
イッチ構成はともに高価である。受信機において利得段
の前段で従来のスイッチを構成すると、スイッチ回路の
損失に等しい受信機感度の損失が生じる。受信機におい
て利得段の後段でスイッチを構成すると、受信機感度に
2dB以下の損失が生じる。整合回路網と、アンテナ・ス
イッチと、整合回路網とを含む従来のスイッチ回路の損
失は、2dB（0.5＋１＋0.5dB）にもなる。これは、雑音
を克服し、かつシステム雑音指数に対する損失寄与を許
容レベルまで低減するため、高い利得（＞10dB）を有す
るように第１利得段に設計上の負担をかける。各構成に
はコストおよび設計上の欠点がある。本発明は、システ
ム雑音指数の劣化が0.1dBと低く、インバータについて
最小限の電流損失を有し、貴重な印刷回路板の面積を占
める部品数が少ない。これらの改善は、従来のアンテナ
・スイッチ技術に対するかなりの改善である。
本発明は、ミキサ125および129の出力126および130と
第1IF段131の入力を対称的に整合させるのが有利であ
る。使用可能にされたミキサは、第1IF段131の入力に
「使用可能状態におけるインピーダンス（enabled impe
dance）」を与える。使用不能にされたミキサは、第1IF
段131の入力に「使用不能状態におけるインピーダンス
（disabled impedance）」を与える。ミキサ125および1
29を二者択一的に使用可能にすることにより、一方のミ
キサの「使用可能状態におけるインピーダンス」と他方
のミキサの「使用不能状態におけるインピーダンス」と
が、第1IF段131の入力で見える。ミキサ125および129の
対称的な整合出力は、第1IF段131の入力に対して望まし
い一定のインピーダンスを維持する。
第1IF段131の入力を対称的に整合させるのが有利であ
る。使用可能にされたミキサは、第1IF段131の入力に
「使用可能状態におけるインピーダンス（enabled impe
dance）」を与える。使用不能にされたミキサは、第1IF
段131の入力に「使用不能状態におけるインピーダンス
（disabled impedance）」を与える。ミキサ125および1
29を二者択一的に使用可能にすることにより、一方のミ
キサの「使用可能状態におけるインピーダンス」と他方
のミキサの「使用不能状態におけるインピーダンス」と
が、第1IF段131の入力で見える。ミキサ125および129の
対称的な整合出力は、第1IF段131の入力に対して望まし
い一定のインピーダンスを維持する。
本発明の好適な実施例では、アンテナ・スイッチはミ
キサ125および129を二者択一的に使用可能にする。ミキ
サ125および129は、従来の増幅器を含め、選択的に使用
可能にされる任意の能動利得段を表す。さらに、これら
の能動段は受信機の任意の位置に配置でき、第１ミキサ
の位置に限定されない。
キサ125および129を二者択一的に使用可能にする。ミキ
サ125および129は、従来の増幅器を含め、選択的に使用
可能にされる任意の能動利得段を表す。さらに、これら
の能動段は受信機の任意の位置に配置でき、第１ミキサ
の位置に限定されない。
第１アンテナ109は、第１の所定の周波数帯域で第１
信号108を受信する。第２アンテナ109は、第２の所定の
周波数帯域で第２信号110を受信する。本発明の好適な
実施例では、第１信号108および第２信号110は実質的に
同じ周波数帯域に含まれ、同じ発信元から送信される。
この場合、信号を受信するための第１アンテナ109およ
び第２アンテナ111ならびにそれらに関連の第１経路お
よび第２経路は、受信される信号の所定の周波数帯域に
依存する共通の設計を共用する。アンテナ・スイッチ13
6は、各アンテナにおける信号の品質に応じて、信号を
受信するため第１アンテナ109および第２アンテナ111の
一方を選択するために用いられる。あるいは、第１およ
び第２信号の所定の周波数帯域は異なってもよい。この
場合、第１周波数帯域で信号を受信するための第１アン
テナ109および関連する第１経路の設計は、第２周波数
帯域で信号を受信するための第２アンテナ111および関
連する第２経路の設計と異なる。これらの相違は、受信
される第１および第２信号の所定の周波数帯域に依存す
る。従って、アンテナ・スイッチ136は、デュアル・モ
ード受信機（すなわち、２つの異なる周波数帯域から信
号を受信するように設計された受信機）にも利用でき
る。必要ならば、局部発振器117および復調器135も、ラ
イン141（点線）上のアンテナ選択信号に応答して、デ
ュアル・モード受信機内で制御できる。
信号108を受信する。第２アンテナ109は、第２の所定の
周波数帯域で第２信号110を受信する。本発明の好適な
実施例では、第１信号108および第２信号110は実質的に
同じ周波数帯域に含まれ、同じ発信元から送信される。
この場合、信号を受信するための第１アンテナ109およ
び第２アンテナ111ならびにそれらに関連の第１経路お
よび第２経路は、受信される信号の所定の周波数帯域に
依存する共通の設計を共用する。アンテナ・スイッチ13
6は、各アンテナにおける信号の品質に応じて、信号を
受信するため第１アンテナ109および第２アンテナ111の
一方を選択するために用いられる。あるいは、第１およ
び第２信号の所定の周波数帯域は異なってもよい。この
場合、第１周波数帯域で信号を受信するための第１アン
テナ109および関連する第１経路の設計は、第２周波数
帯域で信号を受信するための第２アンテナ111および関
連する第２経路の設計と異なる。これらの相違は、受信
される第１および第２信号の所定の周波数帯域に依存す
る。従って、アンテナ・スイッチ136は、デュアル・モ
ード受信機（すなわち、２つの異なる周波数帯域から信
号を受信するように設計された受信機）にも利用でき
る。必要ならば、局部発振器117および復調器135も、ラ
イン141（点線）上のアンテナ選択信号に応答して、デ
ュアル・モード受信機内で制御できる。
送信機103は、コントローラ105を第２アンテナ111に
結合する。送信機は、帯域通過フィルタ137に結合され
た送信ユニット139を含む。送信機103は、受信機101と
組み合わせて、RF信号を送受信する送受信機100をな
す。帯域通過フィルタ114および137の周波数特性は、送
受信機100が第２アンテナ111を介してRF信号を同時に送
受信できるように異なる。送受信機100は、好適な実施
例では、セルラ無線電話器などの携帯または移動ユニッ
トを表すが、代替としてセルラ無線電話システムで用い
られるような固定基地局ユニットでもよい。
結合する。送信機は、帯域通過フィルタ137に結合され
た送信ユニット139を含む。送信機103は、受信機101と
組み合わせて、RF信号を送受信する送受信機100をな
す。帯域通過フィルタ114および137の周波数特性は、送
受信機100が第２アンテナ111を介してRF信号を同時に送
受信できるように異なる。送受信機100は、好適な実施
例では、セルラ無線電話器などの携帯または移動ユニッ
トを表すが、代替としてセルラ無線電話システムで用い
られるような固定基地局ユニットでもよい。
次に第２図を参照して、第１図のアンテナ・スイッチ
136の概略図を示す。概略図の一部分は、第１図の整合
回路網123および127、ミキサ125および129、インバータ
138、第1IF段131およびDCバイアス回路140に相当して示
される。ライン120は、コンデンサC201、コンデンサC20
2およびインダクタL201を含む整合回路網123に結合され
る。
136の概略図を示す。概略図の一部分は、第１図の整合
回路網123および127、ミキサ125および129、インバータ
138、第1IF段131およびDCバイアス回路140に相当して示
される。ライン120は、コンデンサC201、コンデンサC20
2およびインダクタL201を含む整合回路網123に結合され
る。
まず、整合回路網123について、コンデンサC201は、
ライン120をインダクタL201およびコンデンサC202の一
方の端子に結合する。コンデンサC202の第２端子は接地
される。インダクタL201の第２端子は、ミキサ125に結
合される。整合回路網123は、ライン120におけるインピ
ーダンスをミキサ125のインピーダンスに整合させる。
ライン120をインダクタL201およびコンデンサC202の一
方の端子に結合する。コンデンサC202の第２端子は接地
される。インダクタL201の第２端子は、ミキサ125に結
合される。整合回路網123は、ライン120におけるインピ
ーダンスをミキサ125のインピーダンスに整合させる。
ミキサ125は、トランジスタQ202、抵抗R204、コンデ
ンサC206、抵抗R205、インダクタL203およびトランジス
タQ203を含む。ミキサ125は、整合回路網123、アンテナ
選択ライン141およびDCバイアス回路140から信号を受け
取る入力を有する。ライン141上のアンテナ選択信号
は、トランジスタQ202のベース端子に結合される。トラ
ンジスタQ202のエミッタ端子は接地され、コレクタ端子
は抵抗R204、コンデンサC206、インダクタL203および抵
抗R205の第１端子に結合される。抵抗R204およびコンデ
ンサC206の第２端子は接地される。インダクタL203の第
２端子は、トランジスタQ203のベース端子に結合され
る。抵抗R205の第２端子は、DCバイアス回路140および
ミキサ129に結合される。トランジスタQ203のエミッタ
端子は接地され、コレクタ端子126はミキサ125の出力を
与える。抵抗R204および抵抗R205は、DCバイアス回路14
0と組み合わせて、トランジスタQ203の電圧バイアスを
与える。コンデンサC206およびインダクタL203は、第１
中間周波数で直列共振するタンク回路となる。
ンサC206、抵抗R205、インダクタL203およびトランジス
タQ203を含む。ミキサ125は、整合回路網123、アンテナ
選択ライン141およびDCバイアス回路140から信号を受け
取る入力を有する。ライン141上のアンテナ選択信号
は、トランジスタQ202のベース端子に結合される。トラ
ンジスタQ202のエミッタ端子は接地され、コレクタ端子
は抵抗R204、コンデンサC206、インダクタL203および抵
抗R205の第１端子に結合される。抵抗R204およびコンデ
ンサC206の第２端子は接地される。インダクタL203の第
２端子は、トランジスタQ203のベース端子に結合され
る。抵抗R205の第２端子は、DCバイアス回路140および
ミキサ129に結合される。トランジスタQ203のエミッタ
端子は接地され、コレクタ端子126はミキサ125の出力を
与える。抵抗R204および抵抗R205は、DCバイアス回路14
0と組み合わせて、トランジスタQ203の電圧バイアスを
与える。コンデンサC206およびインダクタL203は、第１
中間周波数で直列共振するタンク回路となる。
ライン122をミキサ129に結合する整合回路網127は、
コンデンサC203、インダクタL202およびコンデンサC204
を含む。整合回路網127は、前述の整合回路網123と同じ
形状を有し、同じように動作する。
コンデンサC203、インダクタL202およびコンデンサC204
を含む。整合回路網127は、前述の整合回路網123と同じ
形状を有し、同じように動作する。
ミキサ129は、整合回路網127から、インバータ138を
介してアンテナ選択ライン141から、およびDCバイアス
回路140からそれぞれ信号を受け取る入力を有する。ミ
キサ129は、トランジスタQ201、抵抗R203、コンデンサC
205、抵抗R206、インダクタL204およびトランジスタQ20
4を含み、前述のミキサ125と同じ形状を有し、同じよう
に動作する。
介してアンテナ選択ライン141から、およびDCバイアス
回路140からそれぞれ信号を受け取る入力を有する。ミ
キサ129は、トランジスタQ201、抵抗R203、コンデンサC
205、抵抗R206、インダクタL204およびトランジスタQ20
4を含み、前述のミキサ125と同じ形状を有し、同じよう
に動作する。
第1IF段131は、ミキサ125、ミキサ129およびDCバイア
ス回路140から入力を126および130で受け、ライン132に
出力を生成する。第1IF段131は、伝送線T201、T202およ
びT203、コンデンサC207、インダクタL205、抵抗R207、
コンデンサC211、コンデンサC209および帯域通過フィル
タ200を含む。ミキサ125のコレクタ端子126は、伝送線T
201の第１端子に結合される。同様に、ミキサ129のコレ
クタ端子130は、伝送線T202の第１端子に結合される。
伝送線T201の第２端子は、伝送線T202の第２端子に結合
される。伝送線T201およびT202の第２端子同士の接続部
は、コンデンサC207の第１端子と、インダクタL205の第
１端子と、抵抗R207の第１端子とに結合される。コンデ
ンサC207の第２端子は接地される。インダクタL205の第
２端子および抵抗R207の第２端子は、コンデンサC211の
第１端子と、コンデンサC209の第１端子と、DCバイアス
回路140とに結合される。コンデンサC211の第２端子は
接地される。コンデンサC209の第２端子は、伝送線T203
の第１端子に結合される。伝送線T203の第２端子は、帯
域通過フィルタ200に結合される。帯域通過フィルタ200
の出力端子は、第１図の第2IF段133に結合される。伝送
線T201およびコンデンサC207、または伝送線T202および
コンデンサC207は、局部発振周波数および無線周波信号
の両方において直列共振短絡を形成する。インダクタL2
05、抵抗R207、コンデンサC211、コンデンサC209および
伝送線T203は、ミキサ125またはミキサ129のいずれかの
出力と帯域通過フィルタ200との間で整合させる整合回
路網を形成する。
ス回路140から入力を126および130で受け、ライン132に
出力を生成する。第1IF段131は、伝送線T201、T202およ
びT203、コンデンサC207、インダクタL205、抵抗R207、
コンデンサC211、コンデンサC209および帯域通過フィル
タ200を含む。ミキサ125のコレクタ端子126は、伝送線T
201の第１端子に結合される。同様に、ミキサ129のコレ
クタ端子130は、伝送線T202の第１端子に結合される。
伝送線T201の第２端子は、伝送線T202の第２端子に結合
される。伝送線T201およびT202の第２端子同士の接続部
は、コンデンサC207の第１端子と、インダクタL205の第
１端子と、抵抗R207の第１端子とに結合される。コンデ
ンサC207の第２端子は接地される。インダクタL205の第
２端子および抵抗R207の第２端子は、コンデンサC211の
第１端子と、コンデンサC209の第１端子と、DCバイアス
回路140とに結合される。コンデンサC211の第２端子は
接地される。コンデンサC209の第２端子は、伝送線T203
の第１端子に結合される。伝送線T203の第２端子は、帯
域通過フィルタ200に結合される。帯域通過フィルタ200
の出力端子は、第１図の第2IF段133に結合される。伝送
線T201およびコンデンサC207、または伝送線T202および
コンデンサC207は、局部発振周波数および無線周波信号
の両方において直列共振短絡を形成する。インダクタL2
05、抵抗R207、コンデンサC211、コンデンサC209および
伝送線T203は、ミキサ125またはミキサ129のいずれかの
出力と帯域通過フィルタ200との間で整合させる整合回
路網を形成する。
ミキサ125および129は二者択一的に使用可能にされる
ので、第1IF段131によって形成されるインピーダンス
は、使用可能にされたミキサの出力に現れるインピーダ
ンスと、使用不能にされたミキサの出力に現れるインピ
ーダンスとを含む。
ので、第1IF段131によって形成されるインピーダンス
は、使用可能にされたミキサの出力に現れるインピーダ
ンスと、使用不能にされたミキサの出力に現れるインピ
ーダンスとを含む。
DCバイアス回路140は、抵抗R208、コンデンサC210お
よびインダクタL211を含む。従来のように、DCバイアス
回路140は、ミキサ125および129および第1IF段131のた
めの電圧バイアスを与える。
よびインダクタL211を含む。従来のように、DCバイアス
回路140は、ミキサ125および129および第1IF段131のた
めの電圧バイアスを与える。
第３図は、第１図のダイバーシチ受信機の動作方法を
説明するプロセス・フロー図である。このフローは、ス
テップ301から開始する。ステップ303において、第1RF
信号は、第１アンテナ109と、第１帯域通過フィルタ113
と、第１整合回路網123と、第１出力端子を有する第１
ミキサ125とを直列に含む第１経路を介して受信され
る。ステップ305において、第2RF信号は、第２アンテナ
111と、第２帯域通過フィルタ114と、第２整合回路網12
7と、第２出力端子を有する第２ミキサ129とを直列に含
む第２経路を介して受信される。ステップ307におい
て、第１経路および第２経路は、第１および第２ミキサ
125および129の出力端子において、第３経路を介して連
結される、即ち組み合わされる。ステップ309におい
て、第１ミキサおよび第２ミキサは二者択一的に使用可
能にされ、第1RF信号および第2RF信号それぞれを第３経
路に二者択一的に結合する。
説明するプロセス・フロー図である。このフローは、ス
テップ301から開始する。ステップ303において、第1RF
信号は、第１アンテナ109と、第１帯域通過フィルタ113
と、第１整合回路網123と、第１出力端子を有する第１
ミキサ125とを直列に含む第１経路を介して受信され
る。ステップ305において、第2RF信号は、第２アンテナ
111と、第２帯域通過フィルタ114と、第２整合回路網12
7と、第２出力端子を有する第２ミキサ129とを直列に含
む第２経路を介して受信される。ステップ307におい
て、第１経路および第２経路は、第１および第２ミキサ
125および129の出力端子において、第３経路を介して連
結される、即ち組み合わされる。ステップ309におい
て、第１ミキサおよび第２ミキサは二者択一的に使用可
能にされ、第1RF信号および第2RF信号それぞれを第３経
路に二者択一的に結合する。
本発明の好適な実施例では、トランジスタQ201〜Q204
は、部品番号MSD1819A−RT1（Q201およびQ202）およびM
RF941（Q203およびQ204）でモトローラ社から入手可能
である。伝送線T201およびT202の物理的な長さは11.43m
mであり、T203の物理的な長さは27.94mmである。抵抗、
コンデンサおよびインダクタの値は以下の通りである。
は、部品番号MSD1819A−RT1（Q201およびQ202）およびM
RF941（Q203およびQ204）でモトローラ社から入手可能
である。伝送線T201およびT202の物理的な長さは11.43m
mであり、T203の物理的な長さは27.94mmである。抵抗、
コンデンサおよびインダクタの値は以下の通りである。
R203,R204,R207＝2.7KΩ
R205,R206＝10KΩ
R208＝330Ω
L201,L202＝15nH
L203,L204＝68nH
L205＝390nH
L211＝1000nH
C201,C202＝27pF
C203,C204＝2.7pF
C205,C206＝33pF
C207＝6.8pF
C209＝10,000pF
C210＝1500pF
C211＝18pF
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 1/06 - 1/28
H04B 1/38 - 1/58
H04B 7/02 - 7/12
H04L 1/02 - 1/06
Claims (14)
- 【請求項１】少なくとも第１アンテナと第２アンテナと
の間で切り換えるべく動作するアンテナ・スイッチにお
いて、 前記第１アンテナに結合された入力端子、及び出力端子
を有する第１能動ミキサであって、当該第１能動ミキサ
が使用可能にされるとき第１出力インピーダンスを有
し、前記第１能動ミキサが使用不能にされるとき第２出
力インピーダンスを有する第１能動ミキサと、 前記第２アンテナに結合された入力端子、及び出力端子
を有する第２能動ミキサであって、当該第２能動ミキサ
が使用可能にされるとき第１出力インピーダンスを有
し、前記第２能動ミキサが使用不能にされるとき第２出
力インピーダンスを有する第２能動ミキサと、 前記第１能動ミキサの出力端子と前記第２能動ミキサの
出力端子とに直接接続された整合回路網であって、入力
インピーダンスを有する整合回路網と、 前記第１能動ミキサと前記第２能動ミキサとを二者択一
的に使用可能にするよう動作するコントローラと、を備
え、 前記第１能動ミキサの第１出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第２出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記第１能動ミキサの第２出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第１出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合する、アンテ
ナ・スイッチ。 - 【請求項２】前記第１アンテナは、第１信号を第１の所
定の周波数帯域で受信し、前記第２アンテナは、第２信
号を第２の所定の周波数帯域で受信する請求項１記載の
アンテナ・スイッチ。 - 【請求項３】前記第１及び第２の信号は、実質的に同一
で所定の周波数帯域にある請求項２記載のアンテナ・ス
イッチ。 - 【請求項４】前記第１及び第２の信号は、実質的に異な
る所定の周波数帯域にある請求項２記載のアンテナ・ス
イッチ。 - 【請求項５】前記整合回路網は更に、 前記第１能動ミキサの出力端子に直接接続された入力端
子、及び出力端子を有する第１伝送線と、 前記第２能動ミキサの出力端子に直接接続された入力端
子、及び出力端子を有する第２伝送線と、を備え、 前記第１伝送線の出力端子は、前記第２伝送線の出力端
子に接続されている請求項１記載のアンテナ・スイッ
チ。 - 【請求項６】少なくとも１つの第１アンテナ及び第２ア
ンテナと、 前記第１アンテナと第２アンテナとの間で切り換えるべ
く動作するアンテナ・スイッチと、を備え、 前記アンテナ・スイッチは、 前記第１アンテナに結合された入力端子、及び出力端子
を有する第１能動ミキサであって、当該第１能動ミキサ
が使用可能にされるとき第１出力インピーダンスを有
し、前記第１能動ミキサが使用不能にされるとき第２出
力インピーダンスを有する第１能動ミキサと、 前記第２アンテナに結合された入力端子、及び出力端子
を有する第２能動ミキサであって、当該第２能動ミキサ
が使用可能にされるとき第１出力インピーダンスを有
し、前記第２能動ミキサが使用不能にされるとき第２出
力インピーダンスを有する第２能動ミキサと、 前記第１能動ミキサの出力端子と前記第２能動ミキサの
出力端子とに直接接続された整合回路網であって、入力
インピーダンスを有する整合回路網と、 前記第１能動ミキサと前記第２能動ミキサとを二者択一
的に使用可能にするよう動作するコントローラと、を備
え、 前記第１能動ミキサの第１出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第２出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記第１能動ミキサの第２出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第１出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記整合回路網に結合された復調器を更に備える、受信
機。 - 【請求項７】前記整合回路網は更に、 前記第１能動ミキサの出力端子に直接接続された入力端
子、及び出力端子を有する第１伝送線と、 前記第２能動ミキサの出力端子に直接接続された入力端
子、及び出力端子を有する第２伝送線と、を備え、 前記第１伝送線の出力端子は、前記第２伝送線の出力端
子に接続されている請求項６記載の受信機。 - 【請求項８】少なくとも１つの第１アンテナ及び第２ア
ンテナと、 前記第２アンテナに結合された送信機と、 前記第１アンテナ及び第２アンテナに結合された受信機
と、を備え、 前記受信機は、前記第１アンテナと第２アンテナとの間
で切り換えるべく動作するアンテナ・スイッチを含み、 前記アンテナ・スイッチは、 前記第１アンテナに結合された入力端子、及び出力端子
を有する第１能動ミキサであって、当該第１能動ミキサ
が使用可能にされるとき第１出力インピーダンスを有
し、前記第１能動ミキサが使用不能にされるとき第２出
力インピーダンスを有する第１能動ミキサと、 前記第２アンテナに結合された入力端子、及び出力端子
を有する第２能動ミキサであって、当該第２能動ミキサ
が使用可能にされるとき第１出力インピーダンスを有
し、前記第２能動ミキサが使用不能にされるとき第２出
力インピーダンスを有する第２能動ミキサと、 前記第１能動ミキサの出力端子と前記第２能動ミキサの
出力端子とに直接接続された整合回路網であって、入力
インピーダンスを有する整合回路網と、 前記第１能動ミキサと前記第２能動ミキサとを二者択一
的に使用可能にするよう動作するコントローラと、を備
え、 前記第１能動ミキサの第１出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第２出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記第１能動ミキサの第２出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第１出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記整合回路網に結合された復調器を更に備える、送受
信機。 - 【請求項９】前記整合回路網は更に、 前記第１能動ミキサの出力端子に直接接続された入力端
子、及び出力端子を有する第１伝送線と、 前記第２能動ミキサの出力端子に直接接続された入力端
子、及び出力端子を有する第２伝送線と、を備え、 前記第１伝送線の出力端子は、前記第２伝送線の出力端
子に接続されている請求項８記載の送受信機。 - 【請求項１０】第１無線周波数（RF）信号を受信する第
１経路であって、直列に、第１アンテナ、第１帯域通過
フィルタ、第１整合回路網及び第１能動ミキサを含み、
前記第１能動ミキサは、当該第１能動ミキサが使用可能
にされるとき第１出力インピーダンスを有し、前記第１
能動ミキサが使用不能にされるとき第２出力インピーダ
ンスを有する、前記第１経路と、 第2RF信号を受信する第２経路であって、直列に、第２
アンテナ、第２帯域通過フィルタ、第２整合回路網及び
第２能動ミキサを含み、前記第２能動ミキサは、当該第
２能動ミキサが使用可能にされるとき第１出力インピー
ダンスを有し、前記第２能動ミキサが使用不能にされる
とき第２出力インピーダンスを有する、前記第２経路
と、 前記第１経路及び第２経路に前記第１能動ミキサの出力
端子及び前記第２能動ミキサの出力端子のそれぞれにお
いて直接接続された第３整合回路網であって、入力イン
ピーダンスを有する第３整合回路網と、 前記第1RF信号及び第2RF信号のそれぞれを前記第３整合
回路網に二者択一的に結合するよう前記第１能動ミキサ
と第２能動ミキサとを二者択一的に使用可能にするべく
動作するコントローラと、を備え、 前記第１能動ミキサの第１出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第２出力インピーダンスと組み合って前
記第３整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記第１能動ミキサの第２出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第１出力インピーダンスと組み合って前
記第３整合回路網の入力インピーダンスと整合する、受
信機。 - 【請求項１１】前記整合回路網は更に、 前記第１能動ミキサの出力端子に直接接続された入力端
子、及び出力端子を有する第１伝送線と、 前記第２能動ミキサの出力端子に直接接続された入力端
子、及び出力端子を有する第２伝送線と、を備え、 前記第１伝送線の出力端子は、前記第２伝送線の出力端
子に接続されている請求項10記載の受信機。 - 【請求項１２】少なくとも第１アンテナと第２アンテナ
との間で切り換える方法において、 第１能動ミキサと第２能動ミキサとを二者択一的に使用
可能にするステップを備え、 前記第１能動ミキサは、前記第１アンテナに結合された
入力端子、及び出力端子を有し、 前記第１能動ミキサは、当該第１能動ミキサが使用可能
にされるとき第１出力インピーダンスを有し、前記第１
能動ミキサが使用不能にされるとき第２出力インピーダ
ンスを有し、 前記第２能動ミキサは、前記第２アンテナに結合された
入力端子、及び出力端子を有し、 前記第２能動ミキサは、当該第２能動ミキサが使用可能
にされるとき第１出力インピーダンスを有し、前記第２
能動ミキサが使用不能にされるとき第２出力インピーダ
ンスを有し、 前記第１能動ミキサの出力端子と前記第２能動ミキサの
出力端子とは、整合回路網に直接接続され、 前記整合回路網は、入力インピーダンスを有し、 前記第１能動ミキサの第１出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第２出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記第１能動ミキサの第２出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第１出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合する、方法。 - 【請求項１３】第１アンテナ及び第２アンテナのうちの
少なくとも１つにより受信された無線周波数（RF）信号
を受信する方法において、 第１能動ミキサと第２の能動ミキサとを二者択一的に使
用可能にするステップを備え、 前記第１能動ミキサは、前記第１アンテナに結合された
入力端子、及び出力端子を有し、 前記第１能動ミキサは、当該第１能動ミキサが使用可能
にされるとき第１出力インピーダンスを有し、前記第１
能動ミキサが使用不能にされるとき第２出力インピーダ
ンスを有し、 前記第２能動ミキサは、前記第２アンテナに結合された
入力端子、及び出力端子を有し、 前記第２能動ミキサは、当該第２能動ミキサが使用可能
にされるとき第１出力インピーダンスを有し、前記第２
能動ミキサが使用不能にされるとき第２出力インピーダ
ンスを有し、 前記第１能動ミキサの出力端子と前記第２能動ミキサの
出力端子とは、整合回路網に直接接続され、 前記整合回路網は、入力インピーダンスを有し、 前記第１能動ミキサの第１出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第２出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記第１能動ミキサの第２出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第１出力インピーダンスと組み合って前
記整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記第１能動ミキサ及び第２能動ミキサのうちの少なく
とも１つの出力端子に存在するRF信号を復調するステッ
プを更に備える、方法。 - 【請求項１４】直列に、第１アンテナ、第１帯域通過フ
ィルタ、第１整合回路網、第１能動ミキサ及び第１出力
端子を含む第１経路であって、前記第１能動ミキサは、
当該第１能動ミキサが使用可能にされるとき第１出力イ
ンピーダンスを有し、前記第１能動ミキサが使用不能に
されるとき第２出力インピーダンスを有する、前記第１
経路を介して第１無線周波数（RF）信号を受信するステ
ップと、 直列に、第２アンテナ、第２帯域通過フィルタ、第２整
合回路網、第２能動ミキサ及び第２出力端子を含む第２
経路であって、前記第２能動ミキサは、当該第２能動ミ
キサが使用可能にされるとき第１出力インピーダンスを
有し、前記第２能動ミキサが使用不能にされるとき第２
出力インピーダンスを有する、前記第２経路を介して第
2RF信号を受信するステップと、を備え、 前記第１能動ミキサの出力端子と前記第２能動ミキサの
出力端子とは第３整合回路網に直接接続され、 前記第３整合回路網は入力インピーダンスを有し、 前記第1RF信号及び第2RF信号のそれぞれを前記第３整合
回路網に二者択一的に結合するため前記第１能動ミキサ
と第２能動ミキサとを二者択一的に使用可能にするステ
ップを更に備え、 前記第１能動ミキサの第１出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第２出力インピーダンスと組み合って前
記第３整合回路網の入力インピーダンスと整合し、 前記第１能動ミキサの第２出力インピーダンスは前記第
２能動ミキサの第１出力インピーダンスと組み合って前
記第３整合回路網の入力インピーダンスと整合する、受
信機を動作させる方法。
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