JP3653495B2 - 増幅器を高周波ケーブルに適合させる回路配列および上記回路配列の使用 - Google Patents

Description

本発明は、増幅器の出力インピーダンスを高周波ケーブルに適合させるための回路配列、およびその回路配列の使用に関するものである。本回路配列は、シングルトラックの出力増幅器をデュアルバンド移動電話用に適合させるために用いられる。シングルトラックの出力増幅器では、調整回路を切り替えることによって、９００ＭＨｚ（ＧＳＭ、Ｄ１、Ｄ２ネット）または１８００ＭＨｚ周波数帯へ適合させている。
【０００１】
従来のシングルトラック出力増幅器では、調整回路を切り替えるために、プラスの電源のほかに外部のマイナス電源が必要で、この点が欠点となっていた。
【０００２】
ダブルトラックの増幅器を装備したデュアルバンド携帯電話は、アンテナまで送信部の二重構造が必要不可欠で、コストがかかる。
【０００３】
ＤＥ３２１０４５３ Ｃ２には、ＰＩＮ−ダイオードを使用した信号入力切り替えのいくつかの回路バリエーションが紹介されている。ＰＩＮ−ダイオードは、それぞれリアクタンツエレメントを介して、信号入力に接続されている。上記ダイオードのもう一方の接続端子は、必要に応じてコンデンサを介して、グランドに接続されている。信号はコイルを介して、トランジスタとして構成されている増幅素子へ送られる。
【０００４】
本発明の課題は、増幅器を高周波ケーブルに適合させる回路配列であって、かつ二つの異なる周波数帯用の送信部を備え、外部のマイナス電源を必要としない回路配列を提示することである。また、このような回路配列の使用を提示することも本発明の課題である。
【０００５】
本発明では、回路配列に関する課題を、特許請求項１に記載した特徴に従う回路配列によって解決している。
【０００６】
この回路配列の使用は、特許請求項６に提示されている。
【０００７】
増幅器を高周波ケーブルに適合させる本発明の回路配列は、一方が高周波ケーブルと、また他方が第１のダイオードの接続端子、コイル、および第２のダイオードと接続された第１のコンデンサを備えている。第１のダイオードの第２の接続端子は、第１の電位と接続されている。コイルの第２の接続端子は、第１の抵抗を介して第２の抵抗と、またスイッチング手段を介して、第２の電位と接続されている。第２のダイオードの第２の接続端子は第２の抵抗と、また第２のコンデンサを介して、第１の電位と接続されている。
【０００８】
本発明の長所を備えた他の実施例は、関連する下位の特許請求項で提示されている。
【０００９】
例えば、第２抵抗とコイルとの間に第３の抵抗を接続できるという利点がある。それにより、第２ダイオードを流れる電流を制限することができる。
【００１０】
次に、二つの図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
【００１１】
図１で示した、増幅器ＰＡを高周波ケーブルＨＦＬに適合させる回路は、一方が高周波ケーブルＨＦＬと、またもう一方が第１のダイオードＤ１のプラス極とコイルＬ１の接続端子、および抵抗Ｒ３を介して第２のダイオードＤ２のマイナス極と接続されている第１コンデンサＣ１を備えている。第１ダイオードＤ１のマイナス極は、第１の電位ＧＮＤに接続されている。コイルＬ１の第２の接続端子は、第１の抵抗Ｒ１を介して第２の抵抗Ｒ２と、またスイッチング手段Ｓ１を介して第２の電位Ｖｃｃと接続されている。第２のダイオードＤ２のプラス極は第２の抵抗Ｒ２と、また第２のコンデンサＣ２を介して第１の電位ＧＮＤと接続されている。第３のコンデンサＣ３は、増幅器ＰＡの近傍において、一方が高周波ケーブルＨＦＬと、他方が第１の電位ＧＮＤと接続されている。第４のコンデンサＣ４は、増幅器ＰＡから見て、第１のコンデンサＣ１の後方において、一方が高周波ケーブルＨＦＬと、他方が第１の電位ＧＮＤと接続されている。
【００１２】
第１ダイオードＤ１はＰＩＮ−ダイオード、第２ダイオードＤ２はショットキー・ダイオードであることが好ましい。スイッチング手段Ｓ１としては、ＮＦトランジスタを使用している。高周波ケーブルＨＦＬは、５０オームのケーブルであり、マイクロストリップとして形成されていることが好ましい。
【００１３】
９００ＭＨｚ帯（ＧＳＭ、Ｄ１、Ｄ２ネット）に適合させる場合には、スイッチＳ１を閉じることにより、ＰＩＮ−ダイオードＤ１に電流を通す。すなわち、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の結線点が第２の電位Ｖｃｃになる。その結果、ＰＩＮ−ダイオードＤ１の抵抗は極めて低くなる。コイルＬ１およびダイオードＤ１を流れる電流の大きさは、抵抗Ｒ１によって定まる。コイルＬ１は、高周波信号を遮断する高周波フィルタとして機能する。ダイオードＤ１に電流が流れた結果、コンデンサＣ１は第１の電位ＧＮＤとほぼ等しくなる。
【００１４】
増幅器が１８００ＭＨｚ帯域で作動する場合には、第１の電位ＧＮＤよりはるかに高いマイナス電圧をダイオードＤ１のプラス極にかけることによって、ＰＩＮ−ダイオードＤ１の抵抗値を高くし、出力を上げる。第１の電位ＧＮＤよりはるかに高いマイナス電圧をダイオードＤ１にかけるには、スイッチＳ１を開放する。上記スイッチが開放されると、抵抗Ｒ１とＲ２との結線点にはもはや第２の基準電位Ｖｃｃがかからず、そのため、コンデンサＣ２に蓄えられた送信信号のマイナスの半波は、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ１、コイルＬ１を介して、コンデンサＣ１とダイオードＤ１との間の結線点に達する。コンデンサＣ２は、以前は、送信信号の半波がマイナスの間は、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ２を介して電荷が蓄えられていた。その場合、抵抗Ｒ３は、高周波の損失を小さくできる大きさのものを選択しなくてはならない。抵抗Ｒ２は抵抗値の高いものにしなくてはならない。送信信号の半波がプラスの間には、抵抗Ｒ２、Ｒ１、コイルＬ１、ダイオードＤ１を介して行われる放電を制限することができる。
【００１５】
抵抗Ｒ３は、電流制限装置として機能する。
【００１６】
ショットキーダイオードＤ２とコンデンサＣ２とによって整流されているＨＦ電圧のデカップリングは、調整コンデンサとも呼ばれているコンデンサＣ１を介して行われる。蓄積されたこのマイナス電圧は、ダイオードＤ１へフィードバックされる。
【００１７】
回路が９００ＭＨｚで使われる場合、ダイオードＤ１を流れる電流は抵抗Ｒ１によって定まる。
【００１８】
図２のグラフは、図１の回路の伝達特性を９００ＭＨｚ帯および１．８ＭＨｚ帯のそれぞれについて示したグラフである。グラフの横軸は２００ＭＨｚ単位で周波数を、縦軸は１０ｄＢの単位で減衰を表示している。グラフを見ると、９００ＭＨｚ帯での運転では、送信信号が最適な適合が示されている。また、グラフからは、１．８ＭＨｚ帯での運転においても、送信信号が最適に適合されていることが見て取れる。
【００１９】
１８００ＭＨｚ帯は、しばしばＰＣＮあるいはＧＳＭ１８００バンドと呼ばれる。
【００２０】
本発明の回路は、余分なマイナス電圧源を必要としない点で好ましく、そのため特に、ヘテロ複極トランジスタ（ＨＢＴｓ）を備えた回路には優れた性能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、増幅器を高周波ケーブルに適合させる本発明の回路を示している。
【図２】 図２は、９００ＭＨｚおよび１８００ＭＨｚ帯における回路の伝達特性を示した図である。

Claims (6)

1. 一方が高周波ケーブル（ＨＦＬ）、他方が第１ダイオード（Ｄ１）の第１の接続端子、コイル（Ｌ１）の第１の接続端子、第２ダイオード（Ｄ２）の第１の接続端子と接続された第１コンデンサ（Ｃ１）を備え、
   上記第１ダイオード（Ｄ１）の第２の接続端子は、第１の電位（ＧＮＤ）と接続されており、
   上記コイル（Ｌ１）の第２の接続端子は、第１抵抗（Ｒ１）を介して第２抵抗（Ｒ２）の第１の接続端子と、またスイッチング手段（Ｓ１）を介して第２の電位（Ｖｃｃ）とも接続されており、
   上記第２ダイオード（Ｄ２）の第２の接続端子は、第２抵抗（Ｒ２）の第２の接続端子と、また第２コンデンサ（Ｃ２）を介して第１の電位（ＧＮＤ）と接続されている増幅器を高周波ケーブルに適合させる回路配列。
2. 上記第１ダイオード（Ｄ１）は、ＰＩＮ−ダイオードである請求項１に記載の回路配列。
3. 上記第２ダイオード（Ｄ２）は、ショットキー・ダイオードである請求項１または２に記載の回路配列。
4. 上記スイッチング手段（Ｓ１）は、ＮＦトランジスタである請求項１〜３の何れか１項に記載の回路配列。
5. 上記第２ダイオード（Ｄ２）とコイル（Ｌ１）との間には、第３の抵抗（Ｒ３）が挿入されている請求項１〜４の何れか１項に記載の回路配列。
6. 異なる周波数帯に使用できる送信路を備えたデュアルバンド携帯電話に使用する請求項１〜５の何れか１項に記載の回路配列の使用。

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