JP4213552B2 - External antenna detection circuit, wireless device and external antenna switching circuit - Google Patents
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Description
本発明は、固有の構成機器を接続した状態と、外部機器を接続した状態とを切り換えることのできる外部アンテナ検出回路、当該外部アンテナ検出回路を用いた無線機器及び外部アンテナ切替回路に関する。 The present invention includes a state of connecting the specific configuration devices, external antenna detection circuit capable of switching between a state of connecting an external device, a wireless device and an external antenna switching circuit using the external antenna detection circuit.
携帯電話機のような無線機器を車両等に搭載する場合に、無線機器に本来装備された固有のアンテナに代えて、車両等に装備された外部アンテナが接続されたり、試験のため擬似負荷や計測機等が接続されたりする場合(以下、これらの接続を外部接続といい、外部接続される機器を外部機器という。)がある。外部接続を可能にするためには、無線機器に固有機器及び外部機器の接続を切り換える切換え手段が必要である。また、外部接続がされているか否かは無線機器の運用条件に関わるため、外部接続の有無を検出する検出手段も必要である。 When a wireless device such as a mobile phone is installed in a vehicle, etc., an external antenna installed in the vehicle or the like is connected in place of the inherent antenna originally installed in the wireless device, or a pseudo load or measurement is performed for a test. In some cases, such devices are connected (hereinafter, these connections are referred to as external connections, and externally connected devices are referred to as external devices). In order to enable the external connection, the wireless device needs a switching means for switching the connection between the unique device and the external device. In addition, since whether or not an external connection is made is related to the operating conditions of the wireless device, a detecting means for detecting the presence or absence of the external connection is also necessary.
図2(a)は、従来の切換え手段及び検出手段(以下、これらを合わせて外部アンテナ検出回路という。)を用いた無線機器の構成の一例を示すブロック図である。送信機及び受信機から構成された無線部1から出力された送信信号のうち、直流成分はキャパシタ2でしゃ断され、交流成分のみが切換え手段を構成するスイッチ機能付きコネクタ3の共通端子31に到達する。共通端子31の直流電位は、直列に接続された抵抗4及び5を介して非ゼロの直流電圧Vpによってプルアップされている。このVpを抵抗5及び4により分圧しキャパシタ6で安定化した値を、制御監視部7に内蔵する直流電圧計71が監視するようにして検出手段を構成する。また、端子32はインダクタ8を介して接地点に接続され、その直流電位はゼロである。図2(a)においては、無線部1を除く以上の構成を一点鎖線で囲み、外部アンテナ検出回路9として表している。
FIG. 2A is a block diagram showing an example of the configuration of a wireless device using conventional switching means and detection means (hereinafter collectively referred to as an external antenna detection circuit). Of the transmission signal output from the radio unit 1 composed of the transmitter and the receiver, the DC component is cut off by the capacitor 2 and only the AC component reaches the
図2(b)及び(c)は、スイッチ機能付きコネクタ3の端子間接続について説明する図である。まず、図2(b)に示すように、端子33が何も接続されない開放状態にある場合には、共通端子31及び端子32の間が短絡状態にある。次に、図2(c)に示すように、端子33に負荷(この図では、外部アンテナ10)が接続された場合には、共通端子31及び端子32の間が開放状態にある。すなわち、このスイッチ機能付きコネクタ3は、単極双投型のスイッチとして機能する。
FIGS. 2B and 2C are diagrams for explaining the connection between terminals of the
したがって、スイッチ機能付きコネクタ3の端子33が開放状態にある場合には、上記の送信信号の交流成分は端子32及び給電部11を経て、当該無線機器固有のアンテナ12に給電される。ここで、給電部11はアンテナ12との間のインピーダンス整合機能を有するものである。なお、インダクタ8は交流成分に対しては十分大きいインピーダンスとして作用する交流抑圧素子であるから、送信信号の交流成分に対してはほとんど影響しない。このとき共通端子31は、端子32及びインダクタ7を介して接地点に直流的に短絡され、直流電圧計71には、プルアップ電圧Vpを抵抗5及び4で分圧した値が印加される。
Therefore, when the
一方、スイッチ機能付きコネクタ3の端子33に外部アンテナ10が接続された場合には、上記の送信信号の交流成分は端子33を経て外部アンテナ10に給電される。なお、端子33には外部アンテナ10以外に、試験の目的で擬似負荷や計測器が接続される場合もある。このとき共通端子31の直流電位は、端子32との間が開放されているため、Vpに等しい値にまでプルアップされ、直流電圧計71にも電圧Vpが印加される。制御監視部7は、直流電圧計71に印加される電圧がVpの分圧された値かVpそのものであるかの相違により、外部接続の有無を認識することができる。しかし、外部接続がされた場合にこの共通端子31に印加された電圧Vpは端子33を介して外部アンテナ10その他の外部機器にも印加され、これらの外部機器に悪影響を与える場合がある。
On the other hand, when the
上述した従来技術以外に、無線機器固有のアンテナと外部機器を、機械的な手段を用いることなく切り換えることのできる提案がなされている(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1に開示された他の従来技術は、無線部からの送信出力を分岐して、固有のアンテナに対しては4分の1波長の線路長、外部機器に対しては4分の3波長の線路長をそれぞれ介して給電するように切換え回路を構成し、外部接続の有無によって固有のアンテナの給電点のインピーダンスを自動的に調整するというものである。 In addition to the above-described prior art, a proposal has been made that allows switching between an antenna unique to a wireless device and an external device without using mechanical means (see, for example, Patent Document 1). The other prior art disclosed in Patent Document 1 branches the transmission output from the radio unit, and for a specific antenna, a quarter wavelength line length, and for an external device, 4 minutes. The switching circuit is configured so that power is fed through each of the three wavelength line lengths, and the impedance of the feeding point of the specific antenna is automatically adjusted according to the presence or absence of external connection.
しかし、上記の特許文献1に開示された他の従来技術の場合は、外部アンテナ検出回路の構成が複雑であると共に切換え状態の監視をすることができず、また利用可能な交流信号の周波数がきわめて狭帯域に限定されるという問題があった。 However, in the case of the other prior art disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the configuration of the external antenna detection circuit is complicated and the switching state cannot be monitored. There was a problem of being limited to a very narrow band.
上述した図2の従来技術の外部アンテナ検出回路は、外部アンテナを検出するための直流電圧の印加により外部機器に悪影響を与えるという問題があった。又、特許文献1に記載された他の従来技術の外部アンテナ検出回路は、回路構成が複雑になるという問題があった。 The conventional external antenna detection circuit of FIG. 2 described above has a problem in that an external device is adversely affected by application of a DC voltage for detecting the external antenna. Another conventional external antenna detection circuit described in Patent Document 1 has a problem that the circuit configuration is complicated.
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、シンプルな回路構成で且つ外部アンテナの検出において外部機器に悪影響を及ぼすことのない外部アンテナ検出回路及びこれを用いた無線機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides an external antenna detection circuit that has a simple circuit configuration and does not adversely affect an external device in detecting an external antenna, and a wireless device using the external antenna detection circuit. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明の外部アンテナ検出回路は、外部機器の外部アンテナの接続有無を検出する外部アンテナ検出回路において、第1の端子、第2の端子及び第3の端子を有し、前記第1の端子が前記第2の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第3の端子の間が開放された第1の状態と、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されて前記第1の端子が前記第3の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第2の端子の間が開放された第2の状態とを切り換える切換え手段と、前記切換え手段が前記第2の状態のとき前記第2の端子が予め設定された所定の電位となるよう前記第2の端子に対し電圧を印加する電圧印加手段と、前記第2の端子の電位が前記予め設定された所定の電位である場合に、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されていることを検出する検出手段とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an external antenna detection circuit according to the present invention includes a first terminal , a second terminal, and a third terminal in an external antenna detection circuit that detects whether or not an external antenna is connected to an external device. The first terminal is short-circuited to the second terminal and the first terminal and the third terminal are open, and the external antenna is the third terminal. Switching means for switching between a first state in which the first terminal is short-circuited to the third terminal and between the first terminal and the second terminal is opened, and the switching Voltage applying means for applying a voltage to the second terminal so that the second terminal has a predetermined potential when the means is in the second state; and the potential of the second terminal is When the predetermined potential is set in advance, the external Antenna is characterized by comprising detecting means for detecting that it is connected to the third terminal.
本発明によれば、シンプルな回路構成で且つ外部機器に悪影響を及ぼすことなく外部アンテナを検出できる構成を実現することが可能である。 According to the present invention, it is possible to realize a configuration capable of detecting an external antenna with a simple circuit configuration and without adversely affecting external devices.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下、図1を参照して、本発明の実施例1を説明する。図1は、本発明の実施例1に係る外部アンテナ検出回路を用いた無線機器の構成を表したブロック図である。図中に番号を付して示した構成は、すべて図2(a)と共通であるので、個別の説明は省略する。この図の図2(a)との第1の相違は、インダクタ8がスイッチ機能付きコネクタ3の端子32ではなく共通端子31に接続されて、共通端子31と接地点を直流的に短絡する点である。また、第2の相違は、抵抗4が共通端子31ではなく端子32に接続されて、抵抗5と共に端子32の直流電位をプルアップするように構成された点である。
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device using the external antenna detection circuit according to the first embodiment of the present invention. Since the configurations indicated by numbers in the drawing are all the same as those in FIG. 2A, their individual descriptions are omitted. The first difference between FIG. 2A and FIG. 2A is that the inductor 8 is connected to the
次に、本発明の実施例1に係る外部アンテナ検出回路の動作について説明する。まず、スイッチ機能付きコネクタ3の端子33が開放状態にある場合には、無線部1から出力された送信信号の交流成分は、キャパシタ2、共通端子31及びこれに短絡された端子32並びに給電部11を経て、アンテナ12に給電される。この動作は、図2(a)におけるものと同様である。このとき端子32は、共通端子31及びインダクタ8を介して接地点に直流的に短絡され、直流電圧計71には、プルアップ電圧Vpを抵抗5及び4で分圧した値が印加される。直流電圧計71にプルアップ電圧Vpを抵抗5及び4で分圧した値が印加されている場合は、制御監視部7は、コネクタ3の端子33に外部アンテナ10が接続されているとは検出しない。この点は、結果的に図2(a)の場合と同様である。
Next, the operation of the external antenna detection circuit according to the first embodiment of the present invention will be described. First, when the
一方、スイッチ機能付きコネクタ3の端子33に外部アンテナ10が接続された場合には、上記の送信信号の交流成分は端子33を経て外部アンテナ10に給電される。このとき端子32の直流電位は、共通端子31との間が開放されているため、Vpに等しい値にまでプルアップされ、直流電圧計71にもVpが印加される。直流電圧計71にプルアップ電圧Vpが印加されている場合、制御監視部7は、コネクタ3の端子33に外部アンテナ10が接続されていると検出する。このように制御監視部7では、図2(a)の場合と同様にして、直流電圧計71に印加される電圧がVpの分圧された値かVpそのものであるかの相違により外部アンテナ10の接続の有無を認識することができる。
On the other hand, when the
共通端子31はインダクタ8を介して接地点に直流的に短絡されているから、その直流電位はゼロである。このため、外部アンテナ10が端子33に接続された場合は、端子33の直流電位は端子31と同じくゼロであるので、端子33を介して外部機器へゼロでない直流電圧が印加されることがない。なお、外部アンテナ10が端子33に接続された場合は、端子32の直流電位はプルアップ電圧Vpに等しい値までプルアップされているが、共通端子31と端子32との間は開放されているため、共通端子31及び端子33を介してプルアップ電圧Vpが外部機器に印加されることはない。
Since the
したがって、図2(a)の場合と異なり、共通端子31に印加された非ゼロの直流電圧が端子33を介して外部アンテナ10その他の外部機器にも印加されることで外部機器に悪影響を与えるということがない。
Therefore, unlike the case of FIG. 2A, the non-zero DC voltage applied to the
以上の実施例1においては、端子32の直流電位を抵抗4及び5を経てプルアップすると共に、プルアップ電圧Vpを抵抗5及び4で分圧した値を直流電圧計71が監視するように構成した。これに対して、抵抗4を省き、端子32の直流電位を抵抗5のみでプルアップすると共に、当該電位を直流電圧計71が直接監視するように構成することもできる。その場合、直流電圧計71が監視する電位は、外部接続がされないときゼロ、外部接続がされたときVpとなる。
In the first embodiment, the DC potential at the terminal 32 is pulled up through the
本発明の実施例1によれば、切換えの状態をスイッチ機能付きコネクタ3の共通端子31ではなく負荷側の端子32を通じて監視するように外部アンテナ検出回路を構成したことにより、端子33に外部機器を接続したときも、プルアップ用の直流電圧が外部機器に印加されないようにすることができる。
According to the first embodiment of the present invention, the external antenna detection circuit is configured to monitor the switching state through the load-
1 無線部
2、6 キャパシタ
3 スイッチ機能付きコネクタ
31 共通端子
32、33 端子
4、5 抵抗
7 制御監視部
71 直流電圧計
8 インダクタ
9 外部アンテナ検出回路
10 外部アンテナ
11 給電部
12 アンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radio |
Claims (11)
第1の端子、第2の端子及び第3の端子を有し、前記第1の端子が前記第2の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第3の端子の間が開放された第1の状態と、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されて前記第1の端子が前記第3の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第2の端子の間が開放された第2の状態とを切り換える切換え手段と、
前記切換え手段が前記第2の状態のとき前記第2の端子が予め設定された所定の電位となるよう前記第2の端子に対し電圧を印加する電圧印加手段と、
前記第2の端子の電位が前記予め設定された所定の電位である場合に、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されていることを検出する検出手段と
を具備することを特徴とする外部アンテナ検出回路。 In the external antenna detection circuit that detects whether an external antenna is connected to an external device,
A first terminal , a second terminal, and a third terminal, wherein the first terminal is short-circuited to the second terminal and the first terminal and the third terminal are opened; In the first state, the external antenna is connected to the third terminal, the first terminal is short-circuited to the third terminal, and between the first terminal and the second terminal. Switching means for switching between the opened second state;
Voltage applying means for applying a voltage to the second terminal so that the second terminal has a predetermined potential when the switching means is in the second state;
Detecting means for detecting that the external antenna is connected to the third terminal when the potential of the second terminal is the predetermined potential set in advance; External antenna detection circuit.
2端を有し、一端に入力される信号の直流成分をしゃ断する直流しゃ断素子と、
前記直流しゃ断素子の他端に接続された第1の端子に加えて第2の端子及び第3の端子を有し、前記第1の端子が前記第2の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第3の端子の間が開放された第1の状態と、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されて前記第1の端子が前記第3の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第2の端子の間が開放された第2の状態とを切り換える切換え手段と、
2端を有し、一端が前記第1の端子に接続されると共に他端が接地点に接続され、前記信号の交流成分を抑圧する交流抑圧素子と、
前記切換え手段が前記第2の状態のとき前記第2の端子が予め設定された所定の電位となるよう前記第2の端子に対し電圧を印加する電圧印加手段と、
前記第2の端子の電位が前記予め設定された所定の電位である場合に、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されていることを検出する検出手段とを
具備することを特徴とする外部アンテナ検出回路。 In the external antenna detection circuit that detects whether an external antenna is connected to an external device,
A DC blocking element having two ends and blocking a DC component of a signal input to one end;
In addition to the first terminal connected to the other end of the DC interrupting element, the first DC terminal has a second terminal and a third terminal. The first terminal is short-circuited to the second terminal and the first terminal A first state in which a space between the first terminal and the third terminal is opened; and the external antenna is connected to the third terminal, the first terminal is short-circuited to the third terminal, and Switching means for switching between a first terminal and a second state in which the second terminal is open ;
An AC suppression element having two ends, one end connected to the first terminal and the other end connected to a ground point, and suppressing an AC component of the signal;
Voltage applying means for applying a voltage to the second terminal so that the second terminal has a predetermined potential when the switching means is in the second state;
Detecting means for detecting that the external antenna is connected to the third terminal when the potential of the second terminal is the predetermined potential set in advance; External antenna detection circuit.
前記無線手段に接続された第1の端子と、前記アンテナに接続された第2の端子と、前記外部アンテナが着脱可能に接続可能な第3の端子を有し、前記第1の端子が前記第2の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第3の端子の間が開放された第1の状態と、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されて前記第1の端子が前記第3の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第2の端子の間が開放された第2の状態とを切り換える切換え手段と、
前記切換え手段が前記第2の状態にある場合に前記第2の端子が予め設定された所定の電位になるよう電圧を印加する電圧印加手段と、
前記第2の端子の電位が前記予め設定された所定の電位である場合に、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されていることを検出する検出手段と
を具備することを特徴とする無線機器。 In a wireless device that has an antenna and wireless means and can be connected to an external antenna of an external device,
A first terminal connected to the wireless means; a second terminal connected to the antenna; and a third terminal to which the external antenna can be detachably connected, wherein the first terminal is A first state in which the first terminal and the third terminal are opened while being short-circuited to a second terminal; and the external terminal is connected to the third terminal and the first terminal Switching means for switching between a second state in which the first terminal and the second terminal are opened while the second terminal is short-circuited to the third terminal ;
Voltage applying means for applying a voltage so that the second terminal has a predetermined potential when the switching means is in the second state;
Detecting means for detecting that the external antenna is connected to the third terminal when the potential of the second terminal is the predetermined potential set in advance; Wireless equipment.
直流成分及び交流成分を含み、前記アンテナに給電される信号を出力する手段と、
2端を有し、一端が前記出力する手段の出力端に接続され、前記信号の直流成分をしゃ断する直流しゃ断素子と、
前記直流しゃ断素子の他端に接続された第1の端子及び前記アンテナの給電手段に接続された第2の端子並びに第3の端子を有し、前記第1の端子が前記第2の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第3の端子の間が開放された第1の状態と、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されて前記第1の端子が前記第3の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第2の端子の間が開放された第2の状態との間を切り換える切換え手段と、
2端を有し、一端が前記第1の端子に接続されると共に他端が接地点に接続され、前記信号の交流成分を抑圧する交流抑圧素子と、
前記切換え手段が前記第2の状態のとき前記第2の端子が予め設定された所定の電位となるよう前記第2の端子に対し電圧を印加する電圧印加手段と、
前記第2の端子の電位が前記予め設定された所定の電位である場合に、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されていることを検出する検出手段とを
具備することを特徴とする無線機器。 In a wireless device that has an antenna and can be connected to an external antenna of an external device,
Means for outputting a signal fed to the antenna, including a direct current component and an alternating current component;
A DC blocking element having two ends, one end connected to the output end of the means for outputting, and blocking a DC component of the signal;
A first terminal connected to the other end of the DC interrupting element; a second terminal connected to the power feeding means of the antenna; and a third terminal; the first terminal serving as the second terminal; A first state in which the first terminal and the third terminal are opened while being short-circuited; and the external antenna is connected to the third terminal and the first terminal is the third terminal. Switching means for switching between a second state in which the first terminal and the second terminal are open while being short-circuited to the terminal ;
An AC suppression element having two ends, one end connected to the first terminal and the other end connected to a ground point, and suppressing an AC component of the signal;
Voltage applying means for applying a voltage to the second terminal so that the second terminal has a predetermined potential when the switching means is in the second state;
Detecting means for detecting that the external antenna is connected to the third terminal when the potential of the second terminal is the predetermined potential set in advance; Wireless equipment.
第1の端子並びに第2及び第3の端子を有し、前記第1の端子が前記第2の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第3の端子の間が開放された第1の状態と、前記外部アンテナが前記第3の端子に接続されて前記第1の端子が前記第3の端子に短絡されると共に前記第1の端子と前記第2の端子の間が開放された第2の状態とを切り換える切換え手段と、
前記切換え手段が前記第2の状態のとき前記第2の端子が予め設定された所定の電位となるよう前記第2の端子に対し電圧を印加する電圧印加手段と、
を具備することを特徴とする外部アンテナ切替回路。 In the external antenna switching circuit that switches to the connection of the external antenna of the external device,
A first terminal, a second terminal and a third terminal, wherein the first terminal is short-circuited to the second terminal, and the first terminal and the third terminal are opened 1 state, the external antenna is connected to the third terminal, the first terminal is short-circuited to the third terminal, and the first terminal and the second terminal are opened. and switching means for switching the second state,
Voltage applying means for applying a voltage to the second terminal so that the second terminal has a predetermined potential when the switching means is in the second state;
An external antenna switching circuit comprising:
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