JP5182063B2 - スイッチ回路及び受信装置 - Google Patents
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Description
図1は、ディッケ型受信装置の構成例を示す図である。この受信装置は、ミリ波パッシブイメージセンサ又は電波望遠鏡等に用いられる高感度受信装置として使用することができる。ミリ波パッシブイメージセンサは、物体から放射される微小なミリ波信号を検出する。
図6は、本発明の第1の実施形態による受信装置内のスイッチ回路600の構成例を示す回路図である。SP3T(単極3投:Single-pole-3-through)スイッチ回路600は、2個の入力ポートP1,P2と、2個のSPST(単極単投:Single-Pole-Single-Through)スイッチ601a,601bと、1個の出力ポートP3と、1個のnチャネル電界効果トランジスタ602とを有する。2個のSPSTスイッチ601a及び601bは、2個の入力ポートP1,P2のそれぞれに接続される。1個の出力ポートP3は、2個のSPSTスイッチ601a,601bを介して2個の入力ポートP1,P2に接続される。トランジスタ602は、出力ポートP3及び基準電位ノード間に接続され、制御電圧Vcが第1の制御電圧では出力ポートP3及び基準電位ノード間を開放状態にし、制御電圧Vcが第2の制御電圧では出力ポートP3及び基準電位ノード間を第1の抵抗値での接続状態にする。
図10は、本発明の第2の実施形態による受信装置内のスイッチ回路600の構成例を示す回路図である。本実施形態(図10)のスイッチ回路600は、第1の実施形態(図6)のスイッチ回路600に対して、1/2波長の整数倍の伝送線路1001を追加したものである。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。1/2波長の整数倍の伝送線路1001は、トランジスタ602のドレイン及び出力ポートP3間に接続される。1/2波長の整数倍の伝送線路1001は、例えば1/2波長の伝送線路であり、動作周波数(受信信号の周波数)の1/2波長の整数倍の線路長を有する。信号が1/2波長の整数倍の伝送線路1001を通過するとインピーダンスは同じであるため、第1の実施形態と同様のスイッチ特性を得ることができる。
図11は、本発明の第3の実施形態による受信装置内のスイッチ回路600の構成例を示す回路図である。本実施形態(図11)のスイッチ回路600は、第2の実施形態(図10)のスイッチ回路600に対して、伝送線路1001の代わりにインダクタL及び容量Cを設けたものである。以下、本実施形態が第2の実施形態と異なる点を説明する。インダクタLは、トランジスタ602のドレイン及び出力ポートP3間に接続される。2個の容量Cは、それぞれインダクタLの両端と基準電位ノード間に接続される。インダクタL及び容量Cは、図10の1/2波長の整数倍の伝送線路1001と同じ機能を有する。インダクタLはZ0/(2×f)のインダクタンスを有し、容量Cは1/(4×f×Z0)の容量値を有する。ここで、Z0は線路の特性インピーダンスであり、fは動作周波数である。本実施形態は、第2の実施形態と同様の効果を有する。
図12は、本発明の第4の実施形態による受信装置内のスイッチ回路600の構成例を示す回路図である。本実施形態(図12)のスイッチ回路600は、第1の実施形態(図6)のスイッチ回路600に対して、チョークコイル(インダクタ)1201、容量1202及び1/2波長の整数倍の伝送線路1203を追加したものである。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。容量1202及び伝送線路1203は、トランジスタ602のドレイン及び出力ポートP3間に直列に接続される。1/2波長の整数倍の伝送線路1203は、図10の1/2波長の整数倍の伝送線路1001と同様に、あってもなくても同様の効果を有する。したがって、伝送線路1203は削除することができ、容量1202のみをトランジスタ602のドレイン及び出力ポートP3間に接続してもよい。チョークコイル1201は、トランジスタ602のドレイン及び容量1202の相互接続点と直流電圧Vc3のノードとの間に接続される。
図13は、本発明の第5の実施形態による受信装置内のスイッチ回路600の構成例を示す回路図である。スイッチ回路600は、SPnT(単極n投:Single-pole-n-through)スイッチ回路である。本実施形態(図13)のスイッチ回路600は、第1の実施形態(図6)のスイッチ回路600に対して、n個の入力ポートP1〜Pn及びn個のスイッチ601a〜601nを有する点が異なる。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。第1の実施形態では、2個の入力ポートP1,P2を有する場合を説明した。本実施形態では、3個以上の入力ポートP1〜Pnを設けることができる。出力ポートPn+1は、図6の出力ポート3に対応する。n個の入力ポートP1〜Pnの外部には、n個のアンテナ101a〜101nが接続される。n個のSPSTスイッチ601a〜601nは、それぞれn個の入力ポートP1〜Pn及び出力ポートPn+1間に接続される。トランジスタ602が開放状態であるときには、n個のスイッチ601a〜601nのうちのいずれか1個のスイッチのみがオンし、そのオンしたスイッチに接続されたアンテナの受信信号を入力することができる。また、トランジスタ602が第1の抵抗値での接続状態であるときには、n個のスイッチ601a〜601nのすべてがオフになり、参照信号を入力することができる。入力ポートP1〜Pnの数が増えても、トランジスタ602は1個だけでよい。アンテナ101a〜101nの数を増やすことにより、多画素のイメージセンサを構成することができる。アンテナ101a〜101nの数を増やしても、スイッチ回路600の面積を比較的小さくすることができる。
102 抵抗
103,105 スイッチ
104 ミリ波受信器
106 スイッチドライバ
107,108 演算器
109 加算器
110 ローパスフィルタ
111 データ計測部
600 スイッチ回路
601a〜601n スイッチ
602 トランジスタ
Claims (3)
- 1個以上の入力ポートと、
前記1個以上の入力ポートのそれぞれに接続される1個以上の単極単投スイッチと、
前記1個以上の単極単投スイッチを介して前記1個以上の入力ポートに接続される1個の出力ポートと、
前記出力ポート及び基準電位ノード間に接続され、第1の制御電圧では前記出力ポート及び前記基準電位ノード間を開放状態にし、第2の制御電圧では前記出力ポート及び前記基準電位ノード間を第1の抵抗値での接続状態にするトランジスタと、
前記トランジスタ及び前記出力ポート間に接続される容量と、
前記トランジスタ及び前記容量の相互接続点と直流電圧ノードとの間に接続されるチョークコイルと
を有することを特徴とするスイッチ回路。 - さらに、前記トランジスタ及び前記出力ポート間に接続される1/2波長の整数倍の線路長をもつ伝送線路を有することを特徴とする請求項1記載のスイッチ回路。
- 無線信号を受信するための1個以上のアンテナと、
前記1個以上のアンテナに接続されるスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を介して前記1個以上のアンテナに接続される差分回路とを有し、
前記スイッチ回路は、
前記1個以上のアンテナにそれぞれ接続される1個以上の入力ポートと、
前記1個以上の入力ポートのそれぞれに接続される1個以上の単極単投スイッチと、
前記1個以上の単極単投スイッチを介して前記1個以上の入力ポートに接続される1個の出力ポートと、
前記出力ポート及び基準電位ノード間に接続され、第1の制御電圧では前記出力ポート及び前記基準電位ノード間を開放状態にし、第2の制御電圧では前記出力ポート及び前記基準電位ノード間を第1の抵抗値での接続状態にするトランジスタと、
前記トランジスタ及び前記出力ポート間に接続される容量と、
前記トランジスタ及び前記容量の相互接続点と直流電圧ノードとの間に接続されるチョークコイルとを有し、
前記差分回路は、前記1個以上の単極単投スイッチのうちのいずれか1個がオンでありかつ前記トランジスタに前記第1の制御電圧が入力されるときの前記スイッチ回路の出力ポートの第1の出力信号を入力し、前記1個以上の単極単投スイッチのすべてがオフでありかつ前記トランジスタに前記第2の制御電圧が入力されるときの前記スイッチ回路の出力ポートの第2の出力信号を入力し、前記第1の出力信号と前記第2の出力信号との差分信号を出力することを特徴とする受信装置。
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JP2008322803A JP5182063B2 (ja) | 2008-12-18 | 2008-12-18 | スイッチ回路及び受信装置 |
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JP2010147807A JP2010147807A (ja) | 2010-07-01 |
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