JP5095561B2

JP5095561B2 - 送受共用回路

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Publication number: JP5095561B2
Application number: JP2008226758A
Authority: JP
Inventors: 敏夫新井
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 2008-09-04
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2028-09-04
Also published as: JP2010062896A

Description

本発明は、それぞれ異なる受信周波数帯域および送信周波数帯域を有する２台の無線機が１つの共用端子を共用して送受信するための送受共用回路に関するものである。

第３世代携帯電話方式（３Ｇ）の一つである「Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）」の高速データ通信規格「ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）」をさらに進化させたＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる携帯電話の高速なデータ通信仕様が提案されている。ＬＴＥは、スーパー３Ｇとも呼ばれ下り１００Ｍｂｐｓ以上／上り５０Ｍｂｐｓ以上の高速通信の実現を目指しており、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の標準化団体３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、ＬＴＥの標準化が進められている。ＬＴＥは、広帯域化によるマルチパス発生で相互干渉が増えるのを防ぐ「ＶＳＦ−ＯＦＣＤＭ」など、第４世代移動体通信（４Ｇ）の候補となっている技術をいち早く導入しており、３Ｇと同一の周波数帯（３Ｇの周波数を活用）、周波数帯域幅（１．２５Ｍ／２．５Ｍ／５Ｍ／１０Ｍ／２０ＭＨｚ）を活用することで、４Ｇへの円滑な移行も見据えている。

ＬＴＥにおいて３Ｇの周波数を活用する場合の受信周波数帯域と送信周波数帯域とを図２を参照して説明する。図２は横軸が周波数とされており左側が低域、右側が高域とされている。受信周波数帯域は低域側に配置されており、受信周波数帯域と離隔されて高域側に送信周波数帯域が配置されている。受信周波数帯域は、受信周波数帯域を３つに分割したＦＢｒ１，ＦＢｒ２，ＦＢｒ３の３つの受信帯域からなり、送信周波数帯域は、送信周波数帯域を３つに分割したＦＢｔ１，ＦＢｔ２，ＦＢｔ３の３つの送信帯域から構成されている。この場合、３Ｇの携帯電話方式が使用する周波数帯域が、ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の２つの受信帯域とＦＢｔ１，ＦＢｔ３の２つの送信帯域とされ、ＬＴＥの携帯電話方式が使用する周波数帯域が、ＦＢｒ２の受信帯域とＦＢｔ２の送信帯域とされる。図２に示すように、ＬＴＥにおいて３Ｇの周波数を活用していることから、携帯電話通信網における無線で送受信を行っている基地局や中継局においては既存のアンテナを３ＧとＬＴＥとで共用することができる。そして、アンテナと３Ｇの第１の無線機およびＬＴＥの第２の無線機との間に送受共用回路を接続することにより、受信周波数帯域の信号を第１の無線機およびＬＴＥの第２の無線機とに振り分けると共に、３Ｇの第１の無線機およびＬＴＥの第２の無線機からの送信帯域の信号を合成して共用端子から出力できるようにしている。

従来の送受共用回路の一例の構成を示す回路ブロック図を図３に示す。以下の説明において、「３ｄＢハイブリッド回路」は、４端子を有しており、１つの端子に入力された信号が２つの端子に等分配されて出力されるが残る１つの端子には出力されず、等分配されて出力される２つの端子の内の１つの端子には入力信号と同相で出力され、他の１つの端子には９０°遅れて出力されるものとする。
図３に示す送受共用回路１００において、共用端子１０１には例えば共用アンテナが接続され、受信帯域がＦＢｒ１，ＦＢｒ３、送信帯域がＦＢｔ１，ＦＢｔ３とされている３Ｇ用の無線機Ａ（１０４）が第１端子１０２に接続され、受信帯域がＦＢｒ２、送信帯域がＦＢｔ２とされているＬＴＥ用の無線機Ｂ（１０５）が第２端子１０３に接続されている。この送受共用回路１００はＣＩＢ（CONSTANT IMPEDANCE BANDPASS-FILTER）型の共用回路とされており、その動作について説明すると、共用端子１０１に入力された共用アンテナ等からの３つの受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ２，ＦＢｒ３からなる受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号は、第２のＣＩＢ１１１に入力される。第２のＣＩＢ１１１は、３ｄＢハイブリッド回路１１１ａ，１１１ｄとバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１１ｂ、１１１ｃからなり、３ｄＢハイブリッド回路１１１ａの端子Ｈに入力された受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号は、端子Ｇと端子Ｆに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｇに出力されると共に９０°遅れて端子Ｆに出力される。

端子Ｇには送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされているＢＰＦ１１１ｃが接続されているため、受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号はＢＰＦ１１１ｃで反射して再び端子Ｇに入力され、端子Ｈと端子Ｅに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｈに出力されると共に９０°遅れて端子Ｅに出力される。また、端子Ｆにも送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされているＢＰＦ１１１ｂが接続されているため、９０°遅れている受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号はＢＰＦ１１１ｂで反射して再び端子Ｆに入力され、端子Ｈと端子Ｅに２分配されて出力される。この場合、９０°遅れている受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号は、同相で端子Ｅに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ｈに出力される。すなわち、端子Ｆおよび端子Ｇからの受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号は端子Ｅにおいて共に９０°遅れるようになり同相で合成されて端子Ｅから出力され、端子Ｆと端子Ｇからの受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号は端子Ｈにおいて互いに逆相とされて相殺されるようになる。

また、第１のハイブリッド回路１１１ａの端子Ｅから出力された受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号は第１のＣＩＢ１１０に入力される。第１のＣＩＢ１１０は、３ｄＢハイブリッド回路１１０ａ，１１０ｄとバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１０ｂ、１１０ｃからなり、３ｄＢハイブリッド回路１１０ａの端子Ｄに入力された受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号は、端子Ｂと端子Ｃに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｃに出力されると共に９０°遅れて端子Ｂに出力される。端子Ｃには受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされているＢＰＦ１１０ｃが接続されているため、受信帯域ＦＢｒ２の受信信号はＢＰＦ１１０ｃを通過するが、ＢＰＦ１１０ｃで阻止される受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号はＢＰＦ１１０ｃで反射されて再び端子Ｃに入力され、端子Ａと端子Ｄに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｄに出力されると共に９０°遅れて端子Ａに出力される。

さらに、端子Ｂにも受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされているＢＰＦ１１０ｂが接続されているため、９０°遅れている受信帯域ＦＢｒ２の受信信号はＢＰＦ１１０ｂを通過するが、ＢＰＦ１１０ｂで阻止される受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号はＢＰＦ１１０ｂで反射されて再び端子Ｂに入力され、端子Ａと端子Ｄに２分配されて出力される。この場合、９０°遅れている受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号は、同相で端子Ａに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ｄに出力される。すなわち、端子Ｂおよび端子Ｃからの受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号は端子Ａにおいて共に９０°遅れるようになり同相で合成されて端子Ａから出力され、端子Ｂと端子Ｃからの受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号は端子Ｄにおいて互いに逆相とされて相殺されるようになる。これにより、第１のハイブリッド回路１１０ａの端子Ａから出力された受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号は、送受共用回路１００の第１端子１０２から出力されて無線機Ａ（１０４）に入力される。

そして、３ｄＢハイブリッド回路１１０ｄの端子Ｑに入力されたＢＰＦ１１０ｂからの９０°遅れている受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は、端子Ｐと端子Ｓに２分配されて出力される。この場合、９０°遅れている受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は、同相で端子Ｐに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ｓに出力される。また、３ｄＢハイブリッド回路１１０ｄの端子Ｒに入力されたＢＰＦ１１０ｃからの受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は、端子Ｐと端子Ｓに２分配されて出力される。この場合、受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は、同相で端子Ｓに出力されると共に９０°遅れて端子Ｓに出力される。すなわち、端子Ｑおよび端子Ｒからの受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号は端子Ｐにおいて共に９０°遅れるようになり、同相で合成されて端子Ｐから出力され、端子Ｑと端子Ｒからの受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号は端子Ｓにおいて互いに逆相とされて相殺されるようになる。３ｄＢハイブリッド回路１１０ｄから出力された受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は、受信帯域ＦＢｒ２のみを通過帯域とするＢＰＦ１１２に入力され、ＢＰＦ１１２を通過した受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は送受共用回路１００の第２端子１０３を介して無線機Ｂ（１０５）に入力される。

次に、無線機Ａ（１０４）から送信された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は、送受共用回路１００の第１端子１０２に入力され、第１のＣＩＢ１１０における３ｄＢハイブリッド回路１１０ａの端子Ａに入力される。端子Ａに入力された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は、端子Ｂおよび端子Ｃに２分配されて出力される。この場合、送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は、同相で端子Ｂに出力されると共に９０°遅れて端子Ｃに出力される。端子Ｂには受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされているＢＰＦ１１０ｂが接続されているため、送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号はＢＰＦ１１０ｂで反射されて再び端子Ｂに入力され、端子Ａと端子Ｄに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ａに出力されると共に９０°遅れて端子Ｄに出力される。さらに、端子Ｃには受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされているＢＰＦ１１０ｃが接続されているため、９０°遅れている送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号はＢＰＦ１１０ｃで反射されて再び端子Ｃに入力され、端子Ａと端子Ｄに２分配されて出力される。この場合、９０°遅れている送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は同相で端子Ｄに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ａに出力される。

すなわち、端子Ｂおよび端子Ｃからの送信帯域ＦＢｔ，ＦＢｔ３の送信信号は端子Ｄにおいて共に９０°遅れるようになり同相で合成されて端子Ｄから出力され、端子Ｂと端子Ｃからの送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は端子Ａにおいて互いに逆相とされて相殺されるようになる。これにより、第１のハイブリッド回路１１０ａの端子Ｄから出力された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は、第２のＣＩＢ１１１の３ｄＢハイブリッド１１１ａの端子Ｅに入力される。

そして、端子Ｅに入力された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は、端子Ｆおよび端子Ｇに２分配されて出力される。この場合、送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は、同相で端子Ｆに出力されると共に９０°遅れて端子Ｇに出力される。端子Ｆには送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされているＢＰＦ１１１ｂが接続されているため、送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号はＢＰＦ１１１ｂで反射されて再び端子Ｆに入力され、端子Ｅと端子Ｈに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｅに出力されると共に９０°遅れて端子Ｈに出力される。さらに、端子Ｇには送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされているＢＰＦ１１１ｃが接続されているため、９０°遅れている送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号はＢＰＦ１１１ｃで反射されて再び端子Ｇに入力され、端子Ｅと端子Ｈに２分配されて出力される。この場合、９０°遅れている送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は同相で端子Ｈに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ｅに出力される。

すなわち、端子Ｆおよび端子Ｇからの送信帯域ＦＢｔ，ＦＢｔ３の送信信号は端子Ｈにおいて共に９０°遅れるようになり同相で合成されて端子Ｈから出力され、端子Ｆと端子Ｇからの送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は端子Ｅにおいて互いに逆相とされて相殺されるようになる。これにより、無線機Ａ（１０４）から送信された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は、第２のＣＩＢ１１１の３ｄＢハイブリッド１１１ａの端子Ｈから出力されて、送受共用回路１００の共用端子１０１から、アンテナ等に向けて出力されるようになる。

また、無線機Ｂ（１０５）から送信された送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は、送受共用回路１００の第２端子１０３に入力され、ＢＰＦ１１２では阻止されるが、通過帯域ＦＢｐが送信帯域ＦＢｔ２とされているＢＰＦ１１３を通過して第２のＣＩＢ１１１における３ｄＢハイブリッド１１１ｄの端子Ｋに入力される。端子Ｋに入力された送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は、端子Ｌおよび端子Ｍに２分配されて出力される。この場合、送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は、同相で端子Ｌに出力されると共に９０°遅れてＭ端子に出力される。端子Ｌには通過帯域ＦＢｐが送信帯域ＦＢｔ２のみとされているＢＰＦ１１１ｂが接続されているため、送信帯域ＦＢｔ２の送信信号はＢＰＦ１１１ｂを通過して３ｄＢハイブリッド回路１１１ａの端子Ｆに入力され、端子Ｅと端子Ｈに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｅに出力されると共に９０°遅れて端子Ｈに出力される。さらに、Ｍ端子にも通過帯域ＦＢｐが送信帯域ＦＢｔ２とされているＢＰＦ１１１ｃが接続されているため、送信帯域ＦＢｔ２の送信信号はＢＰＦ１１１ｃを通過して３ｄＢハイブリッド回路１１１ａの端子Ｇに入力され、端子Ｅと端子Ｈに２分配されて出力される。この場合、９０°遅れている送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は同相で端子Ｈに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ｅに出力される。

すなわち、端子Ｆおよび端子Ｇからの送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は端子Ｈにおいて共に９０°遅れるようになり同相で合成されて端子Ｈから出力され、端子Ｆと端子Ｇからの送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は端子Ｅにおいて互いに逆相とされて相殺されるようになる。これにより、無線機Ｂ（１０５）から送信された送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は、第２のＣＩＢ１１１の３ｄＢハイブリッド１１１ａの端子Ｈから出力されて、送受共用回路１００の共用端子１０１から、アンテナ等に向けて出力されるようになる。

図３に示す送受共用回路１００は、受信周波数帯域用のＣＩＢと送信周波数帯域用のＣＩＢとを必要とするため、複雑な回路構成となって回路規模が大きくなると共にコストが高くなるという問題点があった。
そこで、本発明はハイブリッド回路とバンドパスフィルタとを組み合わせる送受共用回路としても、回路規模を小さくすることのできる送受共用回路を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の送受共用回路は、３つの受信帯域からなる受信周波数帯域の内の低域と高域の受信帯域を第１受信帯域とすると共に、該受信周波数帯域と離隔された３つの送信帯域からなる送信周波数帯域の内の低域と高域の送信帯域を第１送信帯域とする第１の無線機と、前記受信周波数帯域の内の中域の受信帯域を第２受信帯域とすると共に、前記送信周波数帯域の内の中域の送信帯域を第２送信帯域とする第２の無線機と、前記第１の無線機が接続された端子Ａと、該端子Ａに入力された信号が同相で出力される端子Ｂと、前記端子Ａに入力された信号が９０°遅れて出力される端子Ｈと、前記端子Ａに入力された信号が出力されない端子Ｇとを有する第１ハイブリッド回路と、該第１ハイブリッド回路の前記端子Ｂに一端が接続された前記第２受信帯域のみを通過させる第１受信用バンドパスフィルタおよび前記第２送信帯域のみを通過させる第１送信用バンドパスフィルタと、前記第１ハイブリッド回路の前記端子Ｈに一端が接続された前記第２受信帯域のみを通過させる第２受信用バンドパスフィルタおよび前記第２送信帯域のみを通過させる第２送信用バンドパスフィルタと、前記第１受信用バンドパスフィルタおよび前記第１送信用バンドパスフィルタの他端が接続された端子Ｅと、該端子Ｅに入力された信号が同相で出力されると共に前記第２の無線が接続された端子Ｆと、前記端子Ｅに入力された信号が９０°遅れて出力される端子Ｒと、前記端子Ｅに入力された信号が出力されないと共に前記第２受信用バンドパスフィルタおよび前記第２送信用バンドパスフィルタの他端が接続された端子Ｌとを有する第２ハイブリッド回路と、前記第２ハイブリッド回路の前記端子Ｒに接続された終端抵抗とを備えることを最も主要な特徴としている。

本発明の送受共用回路では、ハイブリッド回路とバンドパスフィルタとを組み合わせる送受共用回路としても、上記構成のように組み合わせ方を従来と異ならせることにより送受共用回路の回路規模を小さくすることができる。

本発明の実施例の送受共用回路の回路構成を示す回路ブロック図を図１に示す。なお、以下の説明における「３ｄＢハイブリッド回路」は、４端子を有しており、１つの端子に入力された信号が２つの端子に等分配されて出力されるが残る１つの端子には出力されず、等分配されて出力される２つの端子の内の１つの端子には入力信号と同相で出力され、他の１つの端子には９０°遅れて出力されるものとする。
図１に示す送受共用回路１は、アンテナと３Ｇ用の第１の無線機およびＬＴＥ用の第２の無線機との間に設けられて、アンテナにより受信された受信信号を３Ｇ用の第１の無線機およびＬＴＥ用の第２の無線機とに使用する周波数帯域別に振り分けると共に、３Ｇ用の第１の無線機およびＬＴＥ用の第２の無線機からの送信信号を合成してアンテナから放射できるようにしている。この場合の３Ｇ用の第１の無線機およびＬＴＥ用の第２の無線機の受信周波数帯域および送信周波数帯域は図２に示すとおりとされている。すなわち、３Ｇ用の第１の無線機が使用する周波数帯域は、２つの受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３と２つの送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３とされ、ＬＴＥ用の第２の無線機が使用する周波数帯域は、受信帯域ＦＢｒ２と送信帯域ＦＢｔ２とされている。

本発明の実施例の送受共用回路１において、共用端子１０には例えば３ＧとＬＴＥとで共用する共用アンテナが接続され、受信帯域がＦＢｒ１，ＦＢｒ３、送信帯域がＦＢｔ１，ＦＢｔ３とされている第１の無線機Ａ（１３）が第１端子１１に接続され、受信帯域がＦＢｒ２、送信帯域がＦＢｔ２とされている第２の無線機Ｂ（１４）が第２端子１２に接続されている。この送受共用回路１はＣＩＢ（CONSTANT IMPEDANCE BANDPASS-FILTER）型の共用回路とされており、第１の３ｄＢハイブリッド回路１５、受信用のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１６，１８、送信用のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１７，１９，第２の３ｄＢハイブリッド回路２０および終端抵抗２１から構成されている。共用端子１０は３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｇに接続され、第１の無線機Ａ（１３）の送受信端子が接続された第１端子１１は第１の３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ａに接続されている。また、３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｂは並列接続されている受信用のＢＰＦ１６および送信用のＢＰＦ１７の端子Ｍと端子Ｃに接続され、３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｈは並列接続されている受信用のＢＰＦ１８および送信用のＢＰＦ１９の端子Ｐと端子Ｊに接続されている。

さらに、並列接続されている受信用のＢＰＦ１６および送信用のＢＰＦ１７の端子Ｎと端子Ｄは第２の３ｄＢハイブリッド回路２０の端子Ｅに接続され、並列接続されている受信用のＢＰＦ１８および送信用のＢＰＦ１９の端子Ｑと端子Ｋは第２の３ｄＢハイブリッド回路２０の端子Ｌに接続されている。そして、３ｄＢハイブリッド回路２０の端子Ｆは第２端子１２に接続され、この第２端子１２に第２の無線機Ｂ（１４）が接続されている。また、３ｄＢハイブリッド回路２０の端子Ｒは終端抵抗２１に接続されている。

本発明の実施例の送受共用回路１の動作について説明すると、共用端子１０に入力された共用アンテナ等からの３つの受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ２，ＦＢｒ３からなる受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号は、第１の３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｇに入力され、端子Ｂと端子Ｈに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｈに出力されると共に９０°遅れて端子Ｂに出力される。端子Ｂには受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている受信用のＢＰＦ１６の端子Ｍと、送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている送信用のＢＰＦ１７の端子Ｃが接続されているため、９０°遅れている受信周波数帯域ＦＢｒのうちの受信帯域ＦＢｒ２の受信信号はＢＰＦ１６を通過して端子Ｎから出力され、第２のハイブリッド回路２０の端子Ｅに入力される。また、９０°遅れている受信周波数帯域ＦＢｒのうちの受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号はＢＰＦ１６およびＢＰＦ１７で反射して再び端子Ｂに入力され、端子Ａと端子Ｇに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ａに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ｇに出力される。

さらに、端子Ｈにも受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている受信用のＢＰＦ１８の端子Ｐと、送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている送信用のＢＰＦ１９の端子Ｊが接続されているため、受信周波数帯域ＦＢｒのうちの受信帯域ＦＢｒ２の受信信号はＢＰＦ１８を通過して端子Ｑから出力され、第２のハイブリッド回路２０の端子Ｌに入力される。さらに、受信周波数帯域ＦＢｒのうちの受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号はＢＰＦ１８およびＢＰＦ１９で反射して再び端子Ｈに入力され、端子Ａと端子Ｇに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｇに出力されると共に９０°遅れて端子Ａに出力される。すなわち、端子Ｂおよび端子Ｈに再び入力された受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号は端子Ａにおいて共に９０°遅れて出力されるようになり同相で合成されて端子Ａから出力され、端子Ｂと端子Ｈに再び入力された受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号は端子Ｇにおいて互いに逆相とされて出力されるようになって、相殺される。３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ａから出力された受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号は、第１端子１１を介して第１の無線機Ａ（１３）に入力される。

ところで、第２の３ｄＢハイブリッド回路２０の端子Ｅに入力されたＢＰＦ１６から出力された９０°遅れている受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は、端子Ｆと端子Ｒに２分配されて出力される。この場合、９０°遅れている受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は、同相で端子Ｆに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ｒに出力される。また、３ｄＢハイブリッド回路２０の端子Ｌに入力されたＢＰＦ１８から出力された受信帯域ＦＢｒ２の受信信号も、端子Ｆと端子Ｒに２分配されて出力される。この場合、受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は、同相で端子Ｒに出力されると共に９０°遅れて端子Ｆに出力される。すなわち、端子Ｅおよび端子Ｌから３ｄＢハイブリッド回路２０に入力された受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は端子Ｆにおいて共に９０°遅れて出力されるようになり、同相で合成されて端子Ｆから出力され、端子Ｅと端子Ｌから入力された受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は端子Ｒにおいて互いに逆相とされて端子Ｒ出力されるようになって、相殺されるようになる。端子Ｒには終端抵抗２１が接続されている。３ｄＢハイブリッド回路２０の端子Ｆから出力された受信帯域ＦＢｒ２の受信信号は、送受共用回路１の第２端子１２を介して第２の無線機Ｂ（１４）に入力される。
これにより、送受共用回路１の共用端子１０に入力された受信周波数帯域ＦＢｒの受信信号の内の受信帯域ＦＢｒ１，ＦＢｒ３の受信信号が第１の無線機Ａ（１３）に振り分けられると共に、受信帯域ＦＢｒ２の受信信号が第２の無線機Ｂ（１４）に振り分けられて入力されるようになる。

次に、第１の無線機Ａ（１３）から送信された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は送受共用回路１の第１端子１２を介して第１の３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ａに入力され、３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｂと端子Ｈに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｂに出力されると共に９０°遅れて端子Ｈに出力される。前記したように、端子Ｂには受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている受信用のＢＰＦ１６の端子Ｍと、送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている送信用のＢＰＦ１７の端子Ｃが接続されているため、送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号はＢＰＦ１６およびＢＰＦ１７で阻止されると共に反射されて、再び端子Ｂに入力され、端子Ａと端子Ｇに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ａに出力されると共に９０°遅れて端子Ｇに出力される。

さらに、端子Ｈにも受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている受信用のＢＰＦ１８の端子Ｐと、送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている送信用のＢＰＦ１９の端子Ｊが接続されているため、９０°遅れている送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号はＢＰＦ１８およびＢＰＦ１９で阻止されると共に反射されて、再び端子Ｈに入力され、端子Ａと端子Ｇに２分配されて出力される。この場合、９０°遅れている送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は同相で端子Ｇに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ａに出力される。すなわち、端子Ｂおよび端子Ｈに再び入力された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は端子Ｇにおいて共に９０°遅れて出力されるようになり同相で合成されて端子Ｇから出力され、端子Ｂと端子Ｈに再び入力された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は端子Ａにおいて互いに逆相とされて出力されるようになって、相殺される。３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｇから出力された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号は、送受共用回路１の共用端子１０から共用アンテナ等に向けて出力されるようになる。

また、第２の無線機Ｂ（１４）から送信された送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は送受共用回路１の第２端子１２を介して第２の３ｄＢハイブリッド回路２０の端子Ｆに入力され、３ｄＢハイブリッド回路２０の端子Ｅと端子Ｌに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ｅに出力されると共に９０°遅れて端子Ｌに出力される。前記したように、端子Ｅには受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている受信用のＢＰＦ１６の端子Ｎと、送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている送信用のＢＰＦ１７の端子Ｄが接続されているため、送信帯域ＦＢｔ２の送信信号はＢＰＦ１７を通過して、第１の３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｂに入力され、端子Ａと端子Ｇに２分配されて出力される。この場合、同相で端子Ａに出力されると共に９０°遅れて端子Ｇに出力される。

さらに、端子Ｌにも受信帯域ＦＢｒ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている受信用のＢＰＦ１８の端子Ｑと、送信帯域ＦＢｔ２のみが通過帯域ＦＢｐとされている送信用のＢＰＦ１９の端子Ｋが接続されているため、９０°遅れている送信帯域ＦＢｔ２の送信信号はＢＰＦ１９を通過して第１の３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｈに入力され、端子Ａと端子Ｇに２分配されて出力される。この場合、９０°遅れている送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は同相で端子Ｇに出力されると共にさらに９０°遅れて端子Ａに出力される。すなわち、第１の３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｂおよび端子Ｈから入力された送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は端子Ｇにおいて共に９０°遅れて出力されるようになり同相で合成されて端子Ｇから出力され、端子Ｂと端子Ｈから入力された送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は端子Ａにおいて互いに逆相とされて出力されるようになって、相殺される。３ｄＢハイブリッド回路１５の端子Ｇから出力された送信帯域ＦＢｔ２の送信信号は、送受共用回路１の共用端子１０から共用アンテナ等に向けて出力されるようになる。
これにより、送受共用回路１の第１端子１１に入力された第１の無線機Ａ（１３）から送信された送信帯域ＦＢｔ１，ＦＢｔ３の送信信号と、送受共用回路１の第２端子１２に入力された第２の無線機Ｂ（１４）から送信された送信帯域ＦＢｔ２の送信信号とは、合成されて送信周波数帯域ＦＢｔの送信信号として共用端子１０から出力されるようになる。

以上説明した本発明にかかる送受共用回路は、アンテナと３Ｇ用の第１の無線機およびＬＴＥ用の第２の無線機との間に設けられるとして説明したが、これに限ることはなく第１の無線機および第２の無線機における受信周波数帯域および送信周波数帯域が多バンドとされている場合に適用することができる。また、送受共用回路における共用端子はアンテナに接続することに替えて有線の通信網に接続するようにしてもよい。

本発明の実施例の送受共用回路の回路構成を示す回路ブロック図である。ＬＴＥと３Ｇの携帯電話方式が使用する受信周波数帯域と送信周波数帯域を示す図である。従来の送受共用回路の一例の構成を示す回路ブロック図である。

符号の説明

１送受共用回路、１０共用端子、１１第１端子、１２第２端子、１３無線機Ａ、１４無線機Ｂ、１５３ｄＢハイブリッド回路、１６，１７，１８，１９ＢＰＦ、２０ハイブリッド回路、２１終端抵抗、１００送受共用回路、１０１共用端子、１０２第１端子、１０３第２端子、１０４無線機Ａ、１０５無線機Ｂ、１１０ａ，１１０ｄ３ｄＢハイブリッド回路、１１１ａ，１１１ｄ３ｄＢハイブリッド回路

Claims

３つの受信帯域からなる受信周波数帯域の内の低域と高域の受信帯域を第１受信帯域とすると共に、該受信周波数帯域と離隔された３つの送信帯域からなる送信周波数帯域の内の低域と高域の送信帯域を第１送信帯域とする第１の無線機と、
前記受信周波数帯域の内の中域の受信帯域を第２受信帯域とすると共に、前記送信周波数帯域の内の中域の送信帯域を第２送信帯域とする第２の無線機と、
前記第１の無線機が接続された端子Ａと、該端子Ａに入力された信号が同相で出力される端子Ｂと、前記端子Ａに入力された信号が９０°遅れて出力される端子Ｈと、前記端子Ａに入力された信号が出力されない端子Ｇとを有する第１ハイブリッド回路と、
該第１ハイブリッド回路の前記端子Ｂに一端が接続された前記第２受信帯域のみを通過させる第１受信用バンドパスフィルタおよび前記第２送信帯域のみを通過させる第１送信用バンドパスフィルタと、
前記第１ハイブリッド回路の前記端子Ｈに一端が接続された前記第２受信帯域のみを通過させる第２受信用バンドパスフィルタおよび前記第２送信帯域のみを通過させる第２送信用バンドパスフィルタと、
前記第１受信用バンドパスフィルタおよび前記第１送信用バンドパスフィルタの他端が接続された端子Ｅと、該端子Ｅに入力された信号が同相で出力されると共に前記第２の無線が接続された端子Ｆと、前記端子Ｅに入力された信号が９０°遅れて出力される端子Ｒと、前記端子Ｅに入力された信号が出力されないと共に前記第２受信用バンドパスフィルタおよび前記第２送信用バンドパスフィルタの他端が接続された端子Ｌとを有する第２ハイブリッド回路と、
前記第２ハイブリッド回路の前記端子Ｒに接続された終端抵抗とを備え、
前記第１ハイブリッド回路において、前記端子Ｂに入力された信号は同相で前記端子Ａに出力されると共に９０°遅れて前記端子Ｇに出力され、前記端子Ｈに入力された信号は同相で前記端子Ｇに出力されると共に９０°遅れて前記端子Ａに出力され、前記端子Ｇに入力された信号は同相で前記端子Ｈに出力されると共に９０°遅れて前記端子Ｂに出力され、前記第２ハイブリッド回路において、前記端子Ｆに入力された信号は同相で前記端子Ｅに出力されると共に９０°遅れて前記端子Ｌに出力され、前記端子Ｌに入力された信号は同相で前記端子Ｒに出力されると共に９０°遅れて前記端子Ｆに出力されることを特徴とする送受共用回路。