JP5119206B2

JP5119206B2 - Transceiver circuit

Info

Publication number: JP5119206B2
Application number: JP2009137906A
Authority: JP
Inventors: 進菅野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2029-06-09
Also published as: JP2010287931A

Description

本発明は、送信と受信を同時に行うことができる送受信回路に関する。 The present invention relates to a transmission / reception circuit capable of simultaneously performing transmission and reception.

従来、圧力センサや温度センサ等を組み込んだ通信機をタイヤ内に装着することによって、タイヤ空気圧等の各種タイヤ情報を取得できるようにしたＴＰＭＳ（タイヤ空気圧監視装置）がある（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a TPMS (tire pressure monitoring device) that can acquire various tire information such as tire pressure by mounting a communication device incorporating a pressure sensor, a temperature sensor, or the like in a tire (for example, Patent Document 1). reference).

ＴＰＭＳでは、タイヤのバルブと一体となったタイヤ側送信機（以下、「トランスポン
ダ」という）をタイヤに内蔵し、トランスポンダに設けたセンサ回路で空気圧と温度等を計測する一方、車両側装置（以下、「ＥＣＵ」という）からトランスポンダにＲＦ信号を送信し、ＲＦ信号を受けたトランスポンダがタイヤ空気圧、温度等のタイヤ情報を含んだＲＦ信号をＥＣＵへ返信し、ＥＣＵが、受信したＲＦ信号からタイヤ空気圧、温度等のタイヤ情報を取り出してタイヤ状態を監視する。 In TPMS, a tire-side transmitter (hereinafter referred to as “transponder”) integrated with a tire valve is built in the tire, and a sensor circuit provided in the transponder measures air pressure and temperature, while a vehicle-side device (hereinafter referred to as “transponder”). , "ECU") transmits an RF signal to the transponder, and the transponder that has received the RF signal returns an RF signal including tire information such as tire air pressure and temperature to the ECU. Tire information such as air pressure and temperature is taken out and the tire condition is monitored.

図４は、タイヤ空気圧を計測するＴＰＭＳのシステム構成図である。ＴＰＭＳは、タイヤ側に内蔵されるトランスポンダ１０と、タイヤから離れた場所に設置されるＥＣＵ２０とで構成される。トランスポンダ１０は、アンテナ１１、アンテナ整合回路１２及びミキサ回路１３で送受信部を構成し、圧力センサ回路１４でセンサ回路を構成している。圧力センサ回路１４の共振周波数をｆ１として、ＥＣＵ２０から励振信号（周波数ｆ１）を含む周波数ｆ０の搬送波信号を無線送信する。アンテナ１１で受信した搬送波信号はミキサ回路１３でフィルタリングされて、搬送波周波数ｆ０から周波数ｆ１の励振信号が圧力センサ回路１４の水晶振動子１７に印加される。励振信号が印加されることで、水晶振動子１７が励振する。 FIG. 4 is a system configuration diagram of a TPMS that measures tire air pressure. The TPMS is composed of a transponder 10 built in the tire side and an ECU 20 installed at a location away from the tire. In the transponder 10, the antenna 11, the antenna matching circuit 12 and the mixer circuit 13 constitute a transmission / reception unit, and the pressure sensor circuit 14 constitutes a sensor circuit. The ECU 20 wirelessly transmits a carrier wave signal having a frequency f0 including an excitation signal (frequency f1), with the resonance frequency of the pressure sensor circuit 14 being f1. The carrier wave signal received by the antenna 11 is filtered by the mixer circuit 13, and the excitation signal of the carrier wave frequency f 0 to the frequency f 1 is applied to the crystal resonator 17 of the pressure sensor circuit 14. By applying the excitation signal, the crystal unit 17 is excited.

圧力センサ回路１４は、タイヤ圧力に応じて容量が変化するコンデンサからなる圧力センサ１８と上述した水晶振動子１７との共振回路が構成されていて、タイヤ圧力に応じた周波数（ｆ１近傍）で共振する。タイヤ圧力情報を含んだ共振信号はミキサ回路１３で搬送波信号と混合されてアンテナ１１から無線送信される。 The pressure sensor circuit 14 includes a resonance circuit of a pressure sensor 18 including a capacitor whose capacity changes according to tire pressure and the above-described crystal resonator 17, and resonates at a frequency (near f1) according to the tire pressure. To do. The resonance signal including the tire pressure information is mixed with the carrier wave signal by the mixer circuit 13 and wirelessly transmitted from the antenna 11.

ＥＣＵ２０は、アンテナ２１、送受信回路２２、コントロール回路２３及び電源２４で構成され、タイヤ情報を運転者に伝達する表示装置などの外部装置２５に接続されている。送受信回路２２は、コントロール回路２３からの指示を受けて周波数ｆ１で搬送波信号を変調して無線送信する一方、アンテナ２１で受信したＲＦ信号からタイヤ空気圧のタイヤ情報を取り出してコントロール回路２３へ渡す。コントロール回路２３は、タイヤ空気圧のタイヤ情報からタイヤの状態を監視する。 The ECU 20 includes an antenna 21, a transmission / reception circuit 22, a control circuit 23, and a power source 24, and is connected to an external device 25 such as a display device that transmits tire information to the driver. In response to an instruction from the control circuit 23, the transmission / reception circuit 22 modulates the carrier wave signal at the frequency f1 and wirelessly transmits it. On the other hand, the transmission / reception circuit 22 extracts tire information on tire pressure from the RF signal received by the antenna 21 and passes it to the control circuit 23. The control circuit 23 monitors the tire state from the tire information of the tire pressure.

ＴＰＭＳでは、トランスポンダ１０をバッテリレス方式とした場合、ＥＣＵ２０から送信された搬送波信号を利用した誘導起電力により動作するため、ＥＣＵ２０は送信時のみならず受信時も搬送波信号を送信するようにしている。 In TPMS, when the transponder 10 is a battery-less system, it operates by induced electromotive force using a carrier wave signal transmitted from the ECU 20, so that the ECU 20 transmits a carrier wave signal not only at the time of transmission but also at the time of reception. .

図５は、ＥＣＵ２０に備えた送受信回路２２の回路構成例である。送受信回路２２は、送信系回路ＴＸと受信系回路ＲＸとからなり、それぞれの回路系でアンテナ２１を共用するためにサーキュレータ２２２を有している。送信系回路ＴＸでは、周波数ｆ１の搬送波信号を電力増幅器２２３で電力増幅して、サーキュレータ２２２の入力端２２２ｂに入力する。サーキュレータ２２２の入力端ｂに入力された搬送波信号は、サーキュレータ２２２の入出力端ａから出力されてバンドパスフィルタ２２１で不要成分が除去された後、アンテナ２１から無線送信される。受信系回路ＲＸでは、アンテナ２１で受信しバンドパスフィルタ２２１で不要成分が除去されてサーキュレータ２２２の出力端ｃから出力された搬送波信号をＬＮＡ（Low Noise Amplifier）２２４で増幅し、増幅後の搬送波信号と電力増幅器２２３から出力された搬送波信号をＲＦミキサ２２５で混合してタイヤ圧力情報を含んだ共振信号を取り出す。 FIG. 5 is a circuit configuration example of the transmission / reception circuit 22 provided in the ECU 20. The transmission / reception circuit 22 includes a transmission system circuit TX and a reception system circuit RX, and includes a circulator 222 in order to share the antenna 21 in each circuit system. In the transmission system circuit TX, the carrier wave signal having the frequency f1 is amplified by the power amplifier 223 and input to the input terminal 222b of the circulator 222. The carrier wave signal input to the input terminal b of the circulator 222 is output from the input / output terminal a of the circulator 222 and unnecessary components are removed by the bandpass filter 221, and then transmitted wirelessly from the antenna 21. In the reception system circuit RX, unnecessary components are removed by the band-pass filter 221 after being received by the antenna 21, and the carrier wave signal output from the output terminal c of the circulator 222 is amplified by an LNA (Low Noise Amplifier) 224, and the amplified carrier wave The signal and the carrier wave signal output from the power amplifier 223 are mixed by the RF mixer 225 to extract a resonance signal including tire pressure information.

特開２００９−０３６６９７号公報JP 2009-036697 A

ところで、ＥＣＵ２０における送受信回路２２のフロントエンド部分に用いられるサーキュレータ２２２は、送受間で２０ｄＢ程度のアイソレーションはあるが、サーキュレータ２２２の各端子ａ〜ｃに接続されている回路とのインピーダンス整合が悪くなると、アイソレーションも劣化してくる。特に、入力側（アンテナ２１側）のインピーダンスは周囲の状況で変化するため、サーキュレータ２２２のａ−ｃ端間のアイソレーションの劣化により送信信号の受信系回路ＲＸへの漏洩が増大し、受信感度の劣化の原因になる問題がある。 By the way, the circulator 222 used in the front end portion of the transmission / reception circuit 22 in the ECU 20 has isolation of about 20 dB between transmission and reception, but impedance matching with the circuits connected to the terminals a to c of the circulator 222 is poor. As a result, isolation also deteriorates. In particular, since the impedance on the input side (antenna 21 side) varies depending on the surrounding conditions, the deterioration of the isolation between the a and c ends of the circulator 222 increases the leakage of the transmission signal to the reception system circuit RX, and the reception sensitivity. There is a problem that causes deterioration.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、送信信号の受信系回路側への漏洩による受信感度の劣化を防止することができる送受信回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a transmission / reception circuit capable of preventing deterioration of reception sensitivity due to leakage of a transmission signal to a reception system circuit side.

本発明の送受信回路は、送信回路と受信回路とを備えた送受信回路であって、前記送信回路は、正相出力と逆相出力からなる平衡型送信信号を出力するバランス型電力増幅器と、前記バランス型電力増幅器の平衡型送信信号のうち逆相出力を位相反転させて正相出力と合成し不平衡送信信号に変換するバランス・アンバランス変換器とを有し、前記受信回路は、不平衡受信信号を増幅するアンバランス型電力増幅器と、前記バランス・アンバランス変換器から出力された不平衡送信信号の一部が送信リーク信号として前記アンバランス型電力増幅器へ入力する経路上に設けられ、前記バランス型電力増幅器の逆相出力の一部が送信分配信号として入力し、前記送信リーク信号と前記送信分配信号とを加算する加算器とを有することを特徴とする。 The transmission / reception circuit of the present invention is a transmission / reception circuit including a transmission circuit and a reception circuit, and the transmission circuit outputs a balanced transmission signal composed of a positive phase output and a negative phase output, A balanced / unbalanced converter that reverses the phase of the balanced transmission signal of the balanced power amplifier and combines it with the positive phase output to convert it into an unbalanced transmission signal. An unbalanced power amplifier that amplifies a received signal and a part of the unbalanced transmission signal output from the balance / unbalance converter are provided on a path that is input to the unbalanced power amplifier as a transmission leak signal, A part of the negative phase output of the balanced power amplifier is input as a transmission distribution signal, and has an adder for adding the transmission leak signal and the transmission distribution signal. .

この構成によれば、送信回路の増幅器にバランス型電力増幅器を用い、バランス型電力増幅器から出力される平衡型送信信号のうち逆相出力を位相反転させて正相出力と合成し不平衡送信信号に変換して送信する一方、バランス型電力増幅器の逆相出力の一部を送信分配信号として取り出し、受信回路側へ漏れ込む不平衡送信信号の一部（送信リーク信号）と加算するようにしたので、送信リーク信号のレベルを低減することができ、送信信号の受信系回路ＲＸ側への漏洩による受信感度の劣化を防止することができる。 According to this configuration, a balanced power amplifier is used as the amplifier of the transmission circuit, and the non-balanced transmission signal is obtained by inverting the phase of the negative phase output of the balanced type transmission signal output from the balance type power amplifier and combining it with the positive phase output. On the other hand, a part of the reverse phase output of the balanced power amplifier is extracted as a transmission distribution signal and added to a part of the unbalanced transmission signal (transmission leak signal) that leaks into the receiving circuit side. Therefore, the level of the transmission leak signal can be reduced, and deterioration of the reception sensitivity due to leakage of the transmission signal to the reception system circuit RX side can be prevented.

また本発明は、上記送受信回路において、前記バランス型電力増幅器の逆相出力から取り出された前記送信分配信号のレベルを調整する可変アッテネータと、前記可変アッテネータでレベル調整された前記送信分配信号の位相を調整する可変位相器と、を具備したことを特徴とする。 According to the present invention, in the transmission / reception circuit, a variable attenuator for adjusting a level of the transmission distribution signal extracted from an antiphase output of the balanced power amplifier, and a phase of the transmission distribution signal whose level is adjusted by the variable attenuator And a variable phase shifter for adjusting the phase difference.

この構成により、送信リーク信号に対して送信分配信号が完全に逆位相となるように可変位相器で位相調整可能であると共に、受信信号のＳ／Ｎが改善されるように送信分配信号のレベルを調整可能で、受信感度の改善を図ることができる。 With this configuration, the phase of the transmission distribution signal can be adjusted by the variable phase shifter so that the transmission distribution signal is completely in reverse phase with respect to the transmission leakage signal, and the S / N of the reception signal is improved. The reception sensitivity can be improved.

また本発明は、上記送受信回路において、前記送信回路と前記受信回路とでアンテナを共用し、前記バランス・アンバランス変換器から出力された不平衡送信信号をサーキュレータで前記アンテナ側へ結合する一方、前記アンテナから出力される前記不平衡受信信号を前記サーキュレータで前記アンバランス型電力増幅器側へ結合し、前記サーキュレータと前記アンバランス型電力増幅器との間の信号路上に前記加算器を設けたことを特徴とする。
Further, in the transmission / reception circuit according to the present invention, the transmission circuit and the reception circuit share an antenna, and an unbalanced transmission signal output from the balance / unbalance converter is coupled to the antenna side by a circulator. The unbalanced received signal output from the antenna is coupled to the unbalanced power amplifier side by the circulator, and the adder is provided on a signal path between the circulator and the unbalanced power amplifier. Features.

本発明によれば、送信系回路に、バランス型電力増幅器を使用し、正相と逆相の２つの送信信号のうち、逆相の送信信号を方向性結合器で取り出し、それを可変アッテネータ及び可変位相器でレベル及び位相を調整して、サーキュレータから漏洩（リーク）する送信リーク信号に加算して、送信リーク信号のレベルを低減するようにしたので、僅かな調整でリーク信号の減衰が可能となり、送信信号の受信系回路側への漏洩による受信感度の劣化を防止することができる。 According to the present invention, a balanced power amplifier is used for a transmission system circuit, and out of two transmission signals of a normal phase and a negative phase, a negative phase transmission signal is taken out by a directional coupler, and the variable attenuator and The level and phase are adjusted with a variable phase shifter and added to the transmission leak signal that leaks from the circulator to reduce the level of the transmission leak signal, so the leak signal can be attenuated with a slight adjustment. Thus, it is possible to prevent deterioration of reception sensitivity due to leakage of transmission signals to the reception system circuit side.

本発明の一実施の形態に係る送受信回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the transmission / reception circuit which concerns on one embodiment of this invention. 図１の送受信回路に用いられる可変アッテネータの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the variable attenuator used for the transmission / reception circuit of FIG. 図１の送受信回路に用いられる可変位相器の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the variable phase shifter used for the transmission / reception circuit of FIG. タイヤ空気圧を計測するＴＰＭＳのシステム構成図である。It is a system block diagram of TPMS which measures tire air pressure. 図４のＴＰＭＳのシステムに用いられた従来の送受信回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the conventional transmission / reception circuit used for the system of TPMS of FIG.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る送受信回路のフロントエンド部分を示す回路図である。本実施の形態の送受信回路１は、前述した図５の送受信回路２２と同様にＴＰＭＳにおけるＥＣＵ部分に適用したものであるものとする。ＴＰＭＳの構成については図４を援用することとする。また、本発明は、ＴＰＭＳに限定されることなく、サーキュレータを用いて１つのアンテナを送信系回路ＴＸと受信系回路ＲＸで共用する全てのシステムに適用可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a front end portion of a transmission / reception circuit according to an embodiment of the present invention. The transmission / reception circuit 1 according to the present embodiment is applied to the ECU portion in the TPMS, similar to the transmission / reception circuit 22 of FIG. 5 described above. FIG. 4 is used for the configuration of the TPMS. In addition, the present invention is not limited to TPMS, but can be applied to all systems in which one antenna is shared by the transmission system circuit TX and the reception system circuit RX using a circulator.

本実施の形態の送受信回路１は、送信系回路ＴＸに、バランス型電力増幅器３０を備え、正相（０度）と逆相（１８０度）の２つの搬送波信号（以下、”送信信号”と呼ぶ）のうち、逆相の送信信号の一部を取り出し、それをレベル調整及び位相調整してサーキュレータ２２２の出力端ｃからリークする送信信号（以下、”送信リーク信号”と呼ぶ）と加算して送信リーク信号のレベルを低減できるものである。また、送信系回路ＴＸにバランス型電力増幅器３０を使用することから、受信系回路ＲＸには、不平衡信号からなる受信信号を増幅するアンバランス型電力増幅器として機能するＬＮＡ２２４と、ＬＮＡ２２４から出力される不平衡信号を平衡信号に変換するためのバランス・アンバランス変換器３６と、平衡信号を扱うＲＦミキサ３７を設けている。 The transmission / reception circuit 1 according to the present embodiment includes a balanced power amplifier 30 in a transmission system circuit TX, and includes two carrier signals (hereinafter referred to as “transmission signals”) of a normal phase (0 degree) and a negative phase (180 degrees). A part of the reverse-phase transmission signal is extracted and added to a transmission signal leaking from the output terminal c of the circulator 222 (hereinafter referred to as a “transmission leak signal”) by adjusting the level and the phase. Thus, the level of the transmission leak signal can be reduced. Further, since the balanced power amplifier 30 is used for the transmission system circuit TX, the reception system circuit RX is output from the LNA 224 functioning as an unbalanced power amplifier that amplifies a reception signal composed of an unbalanced signal, and the LNA 224. A balance / unbalance converter 36 for converting an unbalanced signal into a balanced signal and an RF mixer 37 for handling the balanced signal are provided.

送信系回路ＴＸのバランス型電力増幅器３０から出力された正相及び逆相からなる送信信号は、バランス・アンバランス変換器３１によって一方の送信信号の位相を反転させて合成することで不平衡信号に変換されてサーキュレータ２２２の入力端ｂに供給される。たとえば、バランス・アンバランス変換器３１からは正相の送信信号が出力される。サーキュレータ２２２の入力端ｂに入った送信信号はサーキュレータ２２２の入出力端ａから出力され、バンドパスフィルタ２２１を通過して不要成分が除去されてアンテナ２１から無線送信される。このとき、送信信号の一部が送信リーク信号となってサーキュレータ２２２の出力端ｃから受信系回路ＲＸへ漏れだす。 The transmission signal composed of the positive phase and the reverse phase output from the balanced power amplifier 30 of the transmission system circuit TX is synthesized by inverting the phase of one of the transmission signals by the balance / unbalance converter 31. And is supplied to the input terminal b of the circulator 222. For example, a positive-phase transmission signal is output from the balance / unbalance converter 31. The transmission signal that has entered the input terminal b of the circulator 222 is output from the input / output terminal a of the circulator 222, passes through the band-pass filter 221, removes unnecessary components, and is wirelessly transmitted from the antenna 21. At this time, a part of the transmission signal becomes a transmission leak signal and leaks from the output terminal c of the circulator 222 to the reception system circuit RX.

バランス型電力増幅器３０から出力される正相と逆相からなる平衡型送信信号のうち、逆相の送信信号を伝送する伝送路上には上述した方向性結合器３２が介挿されており、この方向性結合器３２によって逆相の送信信号（以下、”送信分配信号”と呼ぶ）が取り出されて可変アッテネータ３３に入力される。可変アッテネータ３３は、方向性結合器３２によって取り出された送信分配信号のレベルを調整する。可変位相器３４は、可変アッテネータ３３でレベル調整された送信分配信号の位相を調整する。可変アッテネータ３３でレベル調整されて可変位相器３４で位相調整された送信分配信号は、サーキュレータ２２２の出力端ｃと受信系回路ＲＸのＬＮＡ２２４の入力端とを接続する伝送路上に介挿された加算器３５に入力されて送信リーク信号と加算される。送信リーク信号は正相の送信信号の一部であるので、これと逆相の送信分配信号と加算されることで、送信リーク信号のレベルが低減する。 The directional coupler 32 described above is inserted on a transmission path for transmitting a reverse-phase transmission signal among the balanced-type transmission signals output from the balanced power amplifier 30 and having a positive phase and a reverse phase. A directional coupler 32 extracts a transmission signal having a reverse phase (hereinafter referred to as “transmission distribution signal”) and inputs it to the variable attenuator 33. The variable attenuator 33 adjusts the level of the transmission distribution signal extracted by the directional coupler 32. The variable phase shifter 34 adjusts the phase of the transmission distribution signal whose level is adjusted by the variable attenuator 33. The transmission distribution signal whose level is adjusted by the variable attenuator 33 and whose phase is adjusted by the variable phase shifter 34 is added on the transmission line connecting the output terminal c of the circulator 222 and the input terminal of the LNA 224 of the reception system circuit RX. The signal is input to the device 35 and added to the transmission leak signal. Since the transmission leak signal is a part of the normal phase transmission signal, the level of the transmission leak signal is reduced by adding it to the transmission distribution signal having the opposite phase.

サーキュレータ２２２の入出力端ａよりアンテナ２１側のインピーダンスが変化した場合、アンテナ２１側とのインピーダンスが不整合となり、サーキュレータ２２２のａ−ｃ端間のアイソレーションが劣化して送信リーク信号が増大する。この送信リーク信号と同レベル・同位相となるように、可変アッテネータ３３及び可変位相器３４で送信分配信号のレベルと位相を調整することで、送信リーク信号レベルを最小限にすることができる。 When the impedance on the antenna 21 side changes from the input / output end a of the circulator 222, the impedance on the antenna 21 side becomes mismatched, the isolation between the a and c ends of the circulator 222 deteriorates, and the transmission leak signal increases. . By adjusting the level and phase of the transmission distribution signal with the variable attenuator 33 and the variable phase shifter 34 so that the transmission leak signal has the same level and phase, the transmission leak signal level can be minimized.

ここで、送信リーク信号の位相に対して送信分配信号の位相が完全に逆相となっている場合が送信リーク信号を最も効果的に減衰させることができる。例えば２．４ＧＨｚの高周波帯ではストリップラインを用いて位相シフトすることが考えられるが、２．４ＧＨｚの信号の位相を１８０度シフトさせるためには、λ／２（＝約６ｃｍ）程度の長さが必要となる。本発明では、バランス型電力増幅器３０を使用しているので、送信信号（送信リーク信号）の位相に対して逆相の送信信号が生成されている。したがって、送信リーク信号に対して送信分配信号の位相を逆相とするために必要な位相シフトは僅かな調整でよく、λ／２（６ｃｍ）もの長いストリップラインを必要としない。 Here, the transmission leak signal can be attenuated most effectively when the phase of the transmission distribution signal is completely opposite to the phase of the transmission leak signal. For example, in the 2.4 GHz high frequency band, it may be possible to shift the phase using a strip line, but in order to shift the phase of the 2.4 GHz signal by 180 degrees, the length is about λ / 2 (= about 6 cm). Is required. In the present invention, since the balanced power amplifier 30 is used, a transmission signal having a phase opposite to the phase of the transmission signal (transmission leak signal) is generated. Therefore, the phase shift necessary for making the phase of the transmission distribution signal opposite to the transmission leak signal may be adjusted slightly, and a strip line as long as λ / 2 (6 cm) is not required.

可変アッテネータ３３に入力する減衰制御信号ATT CTRLは、送信分配信号のレベルを調整する信号であり、可変位相器３４に入力する位相制御信号Phase CTRLは、送信分配信号の位相を調整する信号である。受信系回路ＲＸのＲＦミキサ３７で復調された信号の直流レベルあるいはＳ／Ｎ(信号対ノイズ比)の値から、送信リーク信号の打ち消し効率が最大となるように送信分配信号のレベルと位相を調整する。図２にはＰＩＮダイオードを使用した可変アッテネータ３３の回路例、図３には９０度カップラとバラクタダイオードを使用した可変位相器３４の回路例を示している。図示せぬＤＡ変換器によってコントロール電圧を発生し、それを可変アッテネータ３３のATT CTRL端子及び可変位相器３４のPhase CTRL端子に印加することにより、送信分配信号のレベルと位相を調整する。 The attenuation control signal ATT CTRL input to the variable attenuator 33 is a signal for adjusting the level of the transmission distribution signal, and the phase control signal Phase CTRL input to the variable phase shifter 34 is a signal for adjusting the phase of the transmission distribution signal. . From the DC level or S / N (signal-to-noise ratio) value of the signal demodulated by the RF mixer 37 of the reception system circuit RX, the level and phase of the transmission distribution signal are set so that the cancellation efficiency of the transmission leak signal is maximized. adjust. 2 shows a circuit example of a variable attenuator 33 using a PIN diode, and FIG. 3 shows a circuit example of a variable phase shifter 34 using a 90-degree coupler and a varactor diode. A control voltage is generated by a DA converter (not shown) and applied to the ATT CTRL terminal of the variable attenuator 33 and the Phase CTRL terminal of the variable phase shifter 34, thereby adjusting the level and phase of the transmission distribution signal.

以上のように構成された送受信回路１では、送信系回路ＴＸのバランス型電力増幅器３０の出力である正相出力（例えば０°）と逆相出力（例えば、１８０°）からなる平衡型送信信号がアンテナ２１側へ出力されるとともに、受信系回路ＲＸのＲＦミキサ３７に供給される。アンテナ２１側へ供給された平衡型送信信号はバランス・アンバランス変換器３１によって片側の位相（ここでは正相：０°）の不平衡信号に変換されてサーキュレータ２２２の入力端ｂに入る。サーキュレータ２２２の入力端ｂに入った送信信号はサーキュレータ２２２の入出力端ａから出力されてバンドパスフィルタ２２１に入り、そこで不要成分が除去された後、アンテナ２１から無線送信される。 In the transmission / reception circuit 1 configured as described above, a balanced transmission signal including a normal phase output (for example, 0 °) and a negative phase output (for example, 180 °), which are outputs of the balanced power amplifier 30 of the transmission system circuit TX. Is output to the antenna 21 side and supplied to the RF mixer 37 of the reception system circuit RX. The balanced transmission signal supplied to the antenna 21 side is converted into an unbalanced signal of one phase (here, positive phase: 0 °) by the balance / unbalance converter 31 and enters the input terminal b of the circulator 222. The transmission signal that has entered the input end b of the circulator 222 is output from the input / output end a of the circulator 222 and enters the bandpass filter 221 where unnecessary components are removed, and then transmitted wirelessly from the antenna 21.

一方、アンテナ２１側へ出力された平衡型送信信号のうち、サーキュレータ２２２へ入力した送信信号の位相とは逆相（ここでは逆相：１８０°）の送信信号が、方向性結合器３２によって送信分配信号として取り出されて可変アッテネータ３３に入力される。可変アッテネータ３３に入力された送信分配信号は可変アッテネータ３３でレベル調整された後、可変位相器３４に入力されて位相調整される。このとき、可変アッテネータ３３及び可変位相器３４には送信リーク信号の打ち消し効率が最大となる減衰と位相シフトが与えられる。可変アッテネータ３３でレベル調整され可変位相器３４で位相調整された送信分配信号は加算器３５に入力されて送信リーク信号と加算される。送信リーク信号に送信分配信号が加算されることで送信リーク信号のレベルが低減する。送信リーク信号のレベルが低減することで、受信感度の劣化が低く抑えられる。 On the other hand, among the balanced transmission signals output to the antenna 21 side, a transmission signal having a phase opposite to the phase of the transmission signal input to the circulator 222 (here, opposite phase: 180 °) is transmitted by the directional coupler 32. It is taken out as a distribution signal and inputted to the variable attenuator 33. The transmission distribution signal input to the variable attenuator 33 is level-adjusted by the variable attenuator 33 and then input to the variable phase shifter 34 for phase adjustment. At this time, the variable attenuator 33 and the variable phase shifter 34 are given attenuation and phase shift that maximize the cancellation efficiency of the transmission leak signal. The transmission distribution signal whose level is adjusted by the variable attenuator 33 and whose phase is adjusted by the variable phase shifter 34 is input to the adder 35 and added to the transmission leak signal. By adding the transmission distribution signal to the transmission leak signal, the level of the transmission leak signal is reduced. By reducing the level of the transmission leak signal, the deterioration of the reception sensitivity can be suppressed to a low level.

一方、アンテナ２１で受信された信号は、バンドパスフィルタ２２１を通過してサーキュレータ２２２の入出力端ａ−出力端ｃ間を通り、加算器３５を経由して受信系回路ＲＸに入る。受信系回路ＲＸでは、受信信号がＬＮＡ２２４で増幅された後、バランス・アンバランス変換器３６で平衡信号に変換されてＲＦミキサ３７に入る。ＲＦミキサ３７に入った平衡型受信信号は、送信系回路ＴＸのバランス型電力増幅器３０から供給される正相出力と逆相出力と混合されてタイヤ圧力情報を含んだ周波数成分が取り出される。 On the other hand, the signal received by the antenna 21 passes through the band pass filter 221, passes between the input / output terminal a and the output terminal c of the circulator 222, and enters the reception system circuit RX via the adder 35. In the reception system circuit RX, the reception signal is amplified by the LNA 224, converted to a balanced signal by the balance / unbalance converter 36, and enters the RF mixer 37. The balanced received signal that has entered the RF mixer 37 is mixed with the normal phase output and the reverse phase output supplied from the balanced power amplifier 30 of the transmission system circuit TX, and a frequency component including tire pressure information is extracted.

このように本実施の形態の送受信回路１では、送信系回路ＴＸに、バランス型電力増幅器３０を使用し、このバランス型電力増幅器３０から出力される互いに１８０°位相の異なる平衡型送信信号のうち、サーキュレータ２２２へ出力される相とは逆相側の送信信号を方向性結合器３２で取り出し、それを可変アッテネータ３３及び可変位相器３４でレベル及び位相を調整してサーキュレータ２２２から漏洩する送信リーク信号に加算するので、送信リーク信号のレベルを低減することができ、送信信号の受信系回路ＲＸ側への漏洩による受信感度の劣化を防止することができる。 As described above, in the transmission / reception circuit 1 according to the present embodiment, the balanced power amplifier 30 is used for the transmission system circuit TX, and the balanced transmission signals output from the balanced power amplifier 30 are 180 ° out of phase with each other. , A transmission signal having a phase opposite to the phase output to the circulator 222 is extracted by the directional coupler 32, and the level and phase are adjusted by the variable attenuator 33 and the variable phase shifter 34 to leak from the circulator 222. Since the signal is added to the signal, the level of the transmission leak signal can be reduced, and deterioration of the reception sensitivity due to leakage of the transmission signal to the reception system circuit RX can be prevented.

なお、以上の説明では、１つのアンテナを送信系回路ＴＸと受信系回路ＲＸで共用する場合について説明したが、送信系回路ＴＸのアンテナと受信系回路ＲＸのアンテナとを独立して設ける送受信回路にも同様に適用できる。送信系回路ＴＸと受信系回路ＲＸでアンテナを分離した場合にも、送信系回路ＴＸから受信系回路ＲＸへ送信リーク信号を混入する場合は、受信系回路ＲＸの入力段に加算器３５を設け、送信系回路ＴＸから送信信号とは逆相の送信分配信号を取り出して可変アッテネータ３３及び可変位相器３４経由で加算器３５へ入力する構成とする。 In the above description, the case where one antenna is shared by the transmission system circuit TX and the reception system circuit RX has been described. However, the transmission / reception circuit in which the antenna of the transmission system circuit TX and the antenna of the reception system circuit RX are provided independently. The same applies to the above. Even when the antenna is separated between the transmission system circuit TX and the reception system circuit RX, if a transmission leak signal is mixed from the transmission system circuit TX to the reception system circuit RX, an adder 35 is provided at the input stage of the reception system circuit RX. A transmission distribution signal having a phase opposite to that of the transmission signal is extracted from the transmission system circuit TX and input to the adder 35 via the variable attenuator 33 and the variable phase shifter 34.

本発明は、タイヤ空気圧を計測するＴＰＭＳのＥＣＵ等のような送信と受信を同時に行う無線装置に適用可能である。 The present invention is applicable to a wireless device that performs transmission and reception simultaneously, such as a TPMS ECU that measures tire pressure.

１送受信回路２１アンテナ
３０バランス型電力増幅器３１バランス・アンバランス変換器
３２方向性結合器３３可変アッテネータ
３４可変位相器３５加算器
３６バランス・アンバランス変換器３７ＲＦミキサ
２２１バンドパスフィルタ２２２サーキュレータ
２２４ＬＮＡ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission / reception circuit 21 Antenna 30 Balance type power amplifier 31 Balance / unbalance converter 32 Directional coupler 33 Variable attenuator 34 Variable phase shifter 35 Adder 36 Balance / unbalance converter 37 RF mixer 221 Band pass filter 222 Circulator 224 LNA

Claims

A transmission / reception circuit including a transmission circuit and a reception circuit,
The transmission circuit includes a balanced power amplifier that outputs a balanced transmission signal composed of a normal phase output and a negative phase output, and a positive phase output by inverting the phase of the negative phase output of the balanced transmission signal of the balanced power amplifier. And a balance / unbalance converter for combining and converting to an unbalanced transmission signal,
The reception circuit includes an unbalanced power amplifier that amplifies an unbalanced reception signal, and a part of the unbalanced transmission signal output from the balance / unbalance converter is input to the unbalanced power amplifier as a transmission leak signal. And an adder that inputs a part of the negative phase output of the balanced power amplifier as a transmission distribution signal and adds the transmission leak signal and the transmission distribution signal. Transmission / reception circuit.

A variable attenuator that adjusts the level of the transmission distribution signal extracted from the negative phase output of the balanced power amplifier, and a variable phase shifter that adjusts the phase of the transmission distribution signal level adjusted by the variable attenuator. The transmission / reception circuit according to claim 1, wherein:

The transmission circuit and the reception circuit share an antenna, and an unbalanced transmission signal output from the balance / unbalance converter is coupled to the antenna side by a circulator, while the unbalanced reception output from the antenna is performed. 3. The signal is coupled to the unbalanced power amplifier side by the circulator, and the adder is provided on a signal path between the circulator and the unbalanced power amplifier. The transmitting / receiving circuit described.