JP5312160B2

JP5312160B2 - 通信装置

Info

Publication number: JP5312160B2
Application number: JP2009094162A
Authority: JP
Inventors: 慶洋明星
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: JP2010245960A

Description

この発明は通信装置に関し、特に、複数の通信装置が接続された伝送路を介して周波数分割多重（ＦＤＭ：Frequency Division Multiplex）のアクセス方式にて通信を行う通信装置に関する。

有線通信方式の一形態である電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）では、配設される電力（通信）線の地域毎に異なる通信周波数帯域を使用して通信データを中継する周波数分割多重（ＦＤＭ）のアクセス方式により、ネットワークを構成する。図７は、電力線搬送通信の周波数分割多重（ＦＤＭ）のアクセス方式を使用したネットワークの概略構成を示す図である。ここでは、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、当該ネットワークとしては、伝送路である電力線に複数の通信装置（●印）が接続されており、ＰＬＣの通信周波数を４つの周波数帯域（Ｆ１〜Ｆ４）に分割した例を示してある。周波数帯域Ｆ１とＦ３の地域においては、住宅等の建物が密集しており、各建物内には通信装置（●印）が設けられていて、それぞれの周波数帯域毎にサブネットワークを構成している。また、周波数帯域Ｆ２とＦ４の地域には、建物はほとんどなく、電柱が所定間隔で設けられ、当該電柱を支えとして、電力線が張られている。また、大きな電柱には、各周波数帯域間の通信の中継を行うための中継機が設けられている。中継機内には、それが中継する周波数帯域の個数に合わせた通信装置（●印）が設けられ、こちらも、それぞれの周波数帯域ごとにサブネットワークを構成している。これらの各サブネットワークは、通信に使用する周波数帯域がＦ１〜Ｆ４と異なるため、信号の干渉問題を生じることがなく、独立性を保って通信動作を行うことができ、リアルタイム性能が向上する。

しかしながら、その一方で、周波数分割多重（ＦＤＭ）の場合、所望波の信号振幅より大幅に大きな干渉波が隣接サブネットワークの通信装置から出力される場合がある。干渉波の周波数は通信帯域外ではあるが、振幅の大きい干渉波が非同期に入力すると、ＡＤ変換器のレンジが飽和するため、所望波を受信できなくなるという課題（ダイナミックレンジ問題）がある。一般には、周波数分割多重（ＦＤＭ）では、通信装置のアナログ回路に帯域通過フィルタを実装し、上記の課題を克服している。

例えば、周波数分割多重（ＦＤＭ）のアナログ回路に帯域通過フィルタを実装した一般的な回路構成の一例を図５に示す。図５において、１０１は通信装置であり、図７に示した通信装置（●印）に相当する。通信装置１０１には、図５に示すように、インピーダンス素子１０２と、第一のスイッチ素子１０３と、送信増幅素子１０４と、第二のスイッチ素子１０５と、帯域通過フィルタ１０７と、受信可変利得増幅素子１１０と、入力インピーダンス素子１１２とが設けられている。なお、ＴｘＥｎは第一のスイッチ素子制御信号、Ｔｘは送信信号、ＲｘＥｎは第二のスイッチ素子制御信号、Ｒｘは受信信号である。図５の回路構成においては、インピーダンス素子１０２と第一のスイッチ素子１０３と送信増幅素子１０４とが送信信号を送るための送信回路部を構成しており、第二のスイッチ素子１０５と受信可変利得増幅素子１１０と入力インピーダンス素子１１２とが受信信号を受けるための受信回路部を構成している。また、帯域通過フィルタ７が通信装置１０１の最終段に実装されており、送信回路部と受信回路部の両方に接続されている。帯域通過フィルタ１０７は、通信信号の周波数帯域のみを通過させるフィルタであるため、干渉波によるダイナミックレンジ問題を解決する事ができる。

更に、特許文献１には、図６に示す通り、帯域通過フィルタ１０７を通信装置１０１の受信回路部に実装する例が示されている。図５の回路構成では、帯域通過フィルタ１０７は信号振幅の大きい送信波形も通過させる必要があり、フィルタ回路や、フィルタの切替え回路の耐圧を確保するために回路が大型化するという問題点がある。その一方で、特許文献１に示される図６の構成では、帯域通過フィルタ１０７を受信回路部に配置したため、耐圧に関する課題が無くなり、回路の小型化が可能となる。これにより、多種類の帯域通過フィルタの切替え実装が可能となる。

特開２００８−１４１６６２号公報

周波数分割多重（ＦＤＭ）のアクセス方式では、各サブネットワークは論理的に独立なネットワーク動作が可能となり、リアルタイム性能が向上する。しかしながら、ダイナミックレンジの問題があり、隣接サブネットワークの通信装置から、大幅に大きな干渉波が非同期に入力されると、所望波を受信できなくなるという問題点があった。

そのため、図５に示す回路構成のように、周波数分割多重（ＦＤＭ）では、通信装置のアナログ回路に帯域通過フィルタを実装して、上記のダイナミックレンジの課題を解決していたが、図５の回路構成においては、帯域通過フィルタ１０７が、送信回路側と受信回路側の両方に対して設けられているため、信号振幅の大きい送信波形も帯域通過フィルタ１０７を通過させる必要があり、フィルタ回路やフィルタの切替え回路の耐圧を確保するために回路が大型化してしまうという問題点があった。

図６の回路構成においては、帯域通過フィルタ１０７を受信回路部側に配置したため、上記の大型化の課題は解決したものの、次の課題が生じる。即ち、例えば、図７の周波数帯域Ｆ１のサブネットワークの通信装置が通信動作をしている最中に、周波数帯域Ｆ２の隣接ネットワークの通信装置が、例えば、送信状態から受信状態へ非同期に状態が切り替わる場合がある。

周波数帯域Ｆ２のサブネットワークの通信装置の内部インピーダンスが送信状態と受信状態で異なると、状態の切り替わりにより、当該通信装置の内部インピーダンスが変動し、これに起因して、周波数帯域Ｆ１のサブネットワークの通信装置が誤動作を生じてしまう。また、周波数帯域Ｆ２のサブネットワークの通信装置の送信／受信の切替りの過渡状態がインピーダンス変動をもたらし、周波数帯域Ｆ１のサブネットワークの通信装置が誤動作するという場合もある。このように、いずれにしても、異なる周波数帯域のサブネットワークの通信装置の送信／受信の切り替わりに起因して、隣接するサブネットワークの通信装置に対して外乱を与えてしまう可能性があるという問題点があった。

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、帯域通過フィルタを受信回路部側に配置して小型化を実現しつつ、通信装置の内部インピーダンスの変動を抑制して、隣接サブネットワークの通信装置に対する外乱の発生を防止することが可能な通信装置を提供することを目的とする。

本発明は、伝送路に接続され、送信回路部と受信回路部とを備え、送信／受信の切替えを行う事により前記伝送路を介した双方向通信を行う通信装置であって、前記送信回路部は、送信信号を増幅する送信増幅素子と、内部インピーダンスを決めるインピーダンス素子と、前記通信装置の送信時に導通し、受信時に遮断する、第一のスイッチ素子と、前記通信装置の受信時に導通し、送信時に遮断する、第二のスイッチ素子とを有し、前記受信回路部は、受信信号を増幅する受信増幅素子と、増幅された前記受信信号のうち、所定の通信周波数帯域の信号のみを通過させる帯域通過フィルタとを有しており、前記受信増幅素子は、前記受信回路部の初段に配置され、前記第一のスイッチ素子は、前記送信増幅素子の出力端子と前記インピーダンス素子との間に直列に接続され、前記第二のスイッチ素子は、前記インピーダンス素子の第一のスイッチ素子側の端子とグラウンドとの間に接続され、前記インピーダンス素子の第一のスイッチ素子と反対側の端子と、前記受信増幅素子の入力端子とが、前記伝送路に対して並列接続され、前記通信装置の送信時には、前記第一のスイッチ素子を導通させると共に、前記第二のスイッチ素子を遮断させることにより、前記インピーダンス素子が出力インピーダンスとなり、前記通信装置の受信時には、前記第二のスイッチ素子を導通させると共に、前記第一のスイッチ素子を遮断させることにより、前記インピーダンス素子が入力インピーダンスとなる通信装置である。

本発明は、伝送路に接続され、送信回路部と受信回路部とを備え、送信／受信の切替えを行う事により前記伝送路を介した双方向通信を行う通信装置であって、前記送信回路部は、送信信号を増幅する送信増幅素子と、内部インピーダンスを決めるインピーダンス素子と、前記通信装置の送信時に導通し、受信時に遮断する、第一のスイッチ素子と、前記通信装置の受信時に導通し、送信時に遮断する、第二のスイッチ素子とを有し、前記受信回路部は、受信信号を増幅する受信増幅素子と、増幅された前記受信信号のうち、所定の通信周波数帯域の信号のみを通過させる帯域通過フィルタとを有しており、前記受信増幅素子は、前記受信回路部の初段に配置され、前記第一のスイッチ素子は、前記送信増幅素子の出力端子と前記インピーダンス素子との間に直列に接続され、前記第二のスイッチ素子は、前記インピーダンス素子の第一のスイッチ素子側の端子とグラウンドとの間に接続され、前記インピーダンス素子の第一のスイッチ素子と反対側の端子と、前記受信増幅素子の入力端子とが、前記伝送路に対して並列接続され、前記通信装置の送信時には、前記第一のスイッチ素子を導通させると共に、前記第二のスイッチ素子を遮断させることにより、前記インピーダンス素子が出力インピーダンスとなり、前記通信装置の受信時には、前記第二のスイッチ素子を導通させると共に、前記第一のスイッチ素子を遮断させることにより、前記インピーダンス素子が入力インピーダンスとなる通信装置であるので、帯域通過フィルタを受信回路部側に配置して小型化を実現しつつ、通信装置の内部インピーダンスの変動を抑制して、隣接サブネットワークの通信装置に対する外乱の発生を防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る通信装置の構成を示した平面図である。本発明の実施の形態２に係る通信装置の構成を示した平面図および制御信号のタイミングシーケンスをグラフで示した説明図である。本発明の実施の形態３に係る通信装置の構成を示した平面図である。本発明の実施の形態４に係る通信装置の構成を示した平面図である。従来の通信装置の構成の一般的な例を示した平面図である。特許文献１に示された通信装置の構成を示した平面図である。周波数分割多重の通信方式でＰＬＣネットワークを構成した場合の一例を示した図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る通信装置について図１を参照して説明する。なお、本発明の通信装置１は、図７に一例を示すような、電力線搬送通信（ＰＬＣ）の通信周波数を複数の周波数帯域に分割した、周波数分割多重（ＦＤＭ）のアクセス方式を使用したネットワーク等において使用されることを想定している（すなわち、図７の●印の通信装置のように使用）。従って、本実施の形態においては、伝送路である電力線に複数の通信装置を接続し、電力線搬送通信の通信周波数帯域を１以上の周波数帯域（例えば、Ｆ１〜Ｆ４）に分割して、各周波数帯域ごとにサブネットワークを構成している例を挙げて説明する。但し、本発明は、ここで説明する電力線以外の他のすべての有線通信方式にも適用可能である。

本発明の通信装置１は、図１に示すように、通信装置１の内部インピーダンスを決めるインピーダンス素子２と、通信装置１の送信時に導通して受信時に遮断する第一のスイッチ素子３と、送信信号Ｔｘを増幅する送信増幅素子４と、通信装置１の受信時に導通して送信時に遮断する第二のスイッチ素子５と、受信信号を増幅する受信増幅素子６と、所定の周波数帯域の信号のみを通過させる帯域通過フィルタ７と、帯域通過フィルタ７の前段に直列接続されたフィルタ入力抵抗８と、帯域通過フィルタ７の後段に並列接続されたフィルタ出力抵抗９と、帯域通過フィルタ７の後段に直列接続され、受信信号の利得を変化させて増幅させた信号Ｒｘを出力する受信可変利得増幅素子１０とから構成される。なお、帯域通過フィルタ７は、通信装置１が接続されるサブネットワークに対して予め設定された周波数帯域（例えば、Ｆ１〜Ｆ４のいずれか）のみを通過させる。

図１の回路構成において、インピーダンス素子２、第一のスイッチ素子３、送信増幅素子４、および、第二のスイッチ素子５は、伝送路を介して他の通信装置に対して送信信号を出力するための送信回路部を構成している。また、受信増幅素子６、帯域通過フィルタ７、フィルタ入力抵抗８、フィルタ出力抵抗９、および、受信可変利得増幅素子１０は、伝送路を介して他の通信装置から受信信号を受信するための受信回路部を構成している。但し、帯域通過フィルタ７、フィルタ入力抵抗８、フィルタ出力抵抗９、および、受信可変利得増幅素子１０は、受信回路部に必ずしも設けなくてもよく、これらは、必要に応じて設けるようにしてもよい。通信装置１は、第一のスイッチ素子３および第二のスイッチ素子５によって、送信／受信の動作の切り替えを行うことにより、双方向通信を行う。

通信装置１の受信回路部においては、受信増幅素子６が、伝送路に最も近い初段に配置されている。これにより、受信回路部後段の回路を外部から電気的に分離する。受信増幅素子６の出力端子にはフィルタ入力抵抗８の端子の一方が接続されている。また、フィルタ入力抵抗８の他方の端子（すなわち、受信増幅素子６と反対側の端子）には、帯域通過フィルタ７の端子の一方が接続されている。また、帯域追加フィルタ７の他方の端子（すなわち、フィルタ入力抵抗８と反対側の端子）には受信可変利得増幅素子１０が直列接続されるとともに、帯域追加フィルタ７の当該他方の端子とグラウンドとの間には、フィルタ出力抵抗９が挿入されている。

また、通信装置１の送信回路部においては、送信増幅素子４が送信回路部の初段に配置されている。また、インピーダンス素子２が、伝送路に最も近い終段に配置されている。また、第一のスイッチ素子３が、送信増幅素子４の出力端子とインピーダンス素子２の一端（以下、第一のスイッチ素子３側の端子とする）との間に直列に挿入されている。本実施の形態では、インピーダンス素子２は抵抗素子とし、素子値はＲｓ（Ω）とした。また、送信増幅素子４の内部インピーダンスはほぼ０Ωの低インピーダンス状態であるものとする。更に、第二のスイッチ素子５が、インピーダンス素子２の第一のスイッチ素子３側の端子とグラウンドとの間に挿入されている。

第一のスイッチ素子３には、第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎが入力される。また、第二のスイッチ素子５には、第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎがＮＯＴ回路を介して同期して入力される。当該構成により、第一のスイッチ素子３に入力される信号と第二のスイッチ素子５に入力される信号とは常に逆の反転された信号となる。すなわち、第一のスイッチ素子３にＯｎ（スイッチ導通）信号が入力されているときには、第二のスイッチ素子５にはＯｆｆ（スイッチ遮断）信号が入力され、一方、第一のスイッチ素子３にＯｆｆ（スイッチ遮断）信号が入力されているときには、第二のスイッチ素子５にはＯｎ（スイッチ導通）信号が入力される。

なお、インピーダンス素子２の伝送路側の一端（すなわち、第一のスイッチ素子３と反対側の端子）と、受信増幅素子６の入力端子とは、伝送路に対して並列接続されている。

上記の回路構成において、送信時には、第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎ（Ｏｎ信号）により、第一のスイッチ素子３を導通させると共に、第二のスイッチ素子５を遮断する。これにより、送信時の通信装置１の出力インピーダンスはＲｓ（Ω）となり、また、外部からみた通信装置１のインピーダンスもＲｓ（Ω）である。

一方、上記の回路構成において、受信時には、第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎ（Ｏｆｆ信号）により、第二のスイッチ素子５を導通させると共に、第一のスイッチ素子３を遮断する。受信増幅素子６の入力インピーダンスは一般に高インピーダンスであるので、受信時の通信装置１の入力インピーダンスはＲｓ（Ω）となる。

以上により、通信装置１の外部から見えるインピーダンスは、送信／受信の状態に依存する事無く、常にＲｓ（Ω）で一定となる。

周波数分割多重（ＦＤＭ）の通信方式でネットワークを構成する場合、上述した本実施の形態の回路構成を用いることにより、通信装置１のインピーダンスを常にＲｓ（Ω）で一定とできるため、隣接するサブネットワークの通信装置に対してインピーダンス変動に起因する誤動作を誘発する事が無くなる。

以上のように、本実施の形態によれば、送信時には、第一のスイッチ素子３を導通させる事により、インピーダンス素子２が通信装置１の出力インピーダンスとなる様に動作し、受信時には、第二のスイッチ素子５を導通させる事により、同じインピーダンス素子２が通信装置１の入力インピーダンスになる様に動作するため、通信装置１の内部インピーダンスは常にＲｓ（Ω）で一定で、送信／受信の状態で外部にインピーダンス変動を引き起こす事がなくなる。これにより、周波数帯域の異なる隣接サブネットワークの通信装置に対する外乱の発生を防止することができる。更に、本実施の形態によれば、帯域通過フィルタ７を受信回路部側に配置するようにしたので、上述したような耐圧の課題がなく、回路の小型化を実現することが可能である。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る通信装置について図２を参照して説明する。上述の実施の形態１では、第一のスイッチ素子３と第二のスイッチ素子５に入力される制御信号は同一のもので、第二のスイッチ素子５にはＮＯＴ回路を介して反転した制御信号を入力するようにしていた。一方、本実施の形態では、第一のスイッチ素子３と第二のスイッチ素子５に入力される制御信号は別個のものであるとした。すなわち、図２（ａ）に示した通り、第一のスイッチ素子３には実施の形態１と同様に第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎが入力されるが、第二のスイッチ素子５には、第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎとは異なる第二のスイッチ素子制御信号ＲｘＥｎが入力される。したがって、図２（ａ）の回路構成では、図１で示したＮＯＴ回路は設けられていない。このように、本実施の形態に係る回路構成は、第一のスイッチ素子３と第二のスイッチ素子５の導通制御を個別の制御信号を用いて行うが、他の構成については、上述の実施の形態１と同一である。

図２（ｂ）は、第一のスイッチ素子３に入力される第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎと、第二のスイッチ素子５に入力される第二のスイッチ素子制御信号ＲｘＥｎとの、タイミングシーケンスを示した図である。図２（ｂ）に示す通り、受信状態から送信状態へと切り替わる場合、まず、第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎをＯｎ（スイッチ導通）とした後、所定のｒＲ＿Ｔ時間経過後に、第二のスイッチ素子制御信号ＲｘＥｎをＯｆｆ（スイッチ遮断）とする様に、タイミングシーケンスを設ける。このとき、過渡的に両スイッチが導通するが、この期間において、外部から見える通信装置１のインピーダンスは、インピーダンス素子２の素子値Ｒｓ（Ω）となる。これにより、受信状態から送信状態へ切り替わる場合において、過渡的にも外部へのインピーダンス変動を誘発する事が無くなる。

逆に、送信状態から受信状態へ切り替わる場合も同様に、まず、第二のスイッチ素子制御信号ＲｘＥｎをＯｎ（スイッチ導通）とした後、所定のｔＴ＿Ｒ時間経過後に、第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎをＯｆｆ（スイッチ遮断）とする様に、タイミングシーケンスを設ける。この場合も、過渡的に両スイッチが導通するが、この期間において、外部から見える通信装置１のインピーダンスは、やはり、インピーダンス素子２の素子値Ｒｓ（Ω）となる。これにより、送信状態から受信状態へ切り替わる場合においても、外部へのインピーダンス変動を誘発する事が無くなる。

なお、ｒＲ＿Ｔ時間とｔＴ＿Ｒ時間とは、同じ時間長としてもよく、あるいは、異なる時間長としてもよい。

尚、補足ながら、従来の一般的な回路構成である図５において、過渡的に第一のスイッチ素子３と第二のスイッチ素子５を同時に導通させると、インピーダンス素子２と入力インピーダンス素子１２が等価的に並列に見える。よって、従来の回路構成では、過渡的なインピーダンス変動を防止する事はできない。

以上のように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、本実施の形態においては、第一のスイッチ素子３と第二のスイッチ素子５の導通制御を個別の制御信号を用いて行い、通信装置１が受信状態から送信状態に切り替わる場合には、第一のスイッチ素子３が導通後に第二のスイッチ素子５が遮断され、過渡的に両方のスイッチが導通する状態を経てから終状態である送信状態となり、逆に、通信装置１が送信状態から受信状態へ切り替わる場合には、第二のスイッチ素子５が導通後に第一のスイッチ素子３が遮断され、過渡的に両方のスイッチが導通する状態を経てから終状態である受信状態となる様にタイミングシーケンスを取るようにした。これにより、送信／受信の切り替わりの過渡状態も含めて、外部から見える通信装置１のインピーダンスを常にインピーダンス素子２の素子値Ｒｓ（Ω）とすることができ、通信装置１のインピーダンス変動を防止する事ができる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る通信装置について図３を参照して説明する。本実施の形態では、図３に示した通り、送信増幅素子４は、sleep端子制御によるパワーダウンモード機能を有する増幅素子とする。当該パワーダウンモード機能により、送信増幅素子４のパワーダウンモード時は、送信増幅素子４の内部インピーダンスが所定の高インピーダンス値を保持して待機状態となる。更に第一のスイッチ素子３を削除した回路構成である。その他の回路構成は、上述の実施の形態２と同一である。

送信時には、第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎ（Ｏｎ信号）をＮＯＴ回路を介して送信増幅素子４に入力して送信増幅素子４を動作モードとすると共に、第二のスイッチ素子制御信号ＲｘＥｎ（Ｏｆｆ信号）を第二のスイッチ素子５に入力して第二のスイッチ素子５を遮断する。これにより、通信装置１の入力インピーダンスは、インピーダンス素子２の素子値Ｒｓ（Ω）となる。

一方、受信時は、第一のスイッチ素子制御信号ＴｘＥｎ（Ｏｆｆ信号）をＮＯＴ回路を介して送信増幅素子４に入力して送信増幅素子４をパワーダウンモードとすると共に、第二のスイッチ素子制御信号ＲｘＥｎ（Ｏｎ信号）を第二のスイッチ素子５に入力して第二のスイッチ素子５を導通する。送信増幅素子４のパワーダウンモード時は、送信増幅素子４の内部インピーダンスは高インピーダンスとなるので、通信装置１の出力インピーダンスは、やはり、インピーダンス素子２の素子値Ｒｓ（Ω）となる。よって、通信装置１の状態に依存する事無く、一定のインピーダンスを得る事が可能となる。

本実施の形態では、送信増幅素子４としてパワーダウンモード機能を備えた増幅素子を用いる事により、第一のスイッチ素子３を不要としたので、回路の小型化がさらに容易に可能となる。

以上のように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１および２と同様の効果が得られるとともに、さらに、本実施の形態においては、第一のスイッチ素子３を使用する代わりに、送信増幅素子４としてパワーダウンモード機能を備えた増幅素子を用いて、受信時には、送信増幅素子４のパワーダウンモード機能を有効とする様に動作させるので、第一のスイッチ素子３を削除することができ、回路をより小型化する事ができる。なお、上記の説明においては、本実施の形態の構成を実施の形態２に適用する例について説明したが、その場合に限らず、本実施の形態の構成は実施の形態１に適用してもよく、その場合にも、同様の効果が得られることは言うまでもない。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る通信装置について図４を参照して説明する。送信増幅素子４の内部インピーダンスは０（Ω）に近い低インピーダンスであるのが一般的である。しかし、もし、送信増幅素子４の内部インピーダンスが周波数依存性のインピーダンス値を持つ場合は、補正が必要となる。

そこで、本実施の形態では、図４に示した通り、送信増幅素子４の内部インピーダンスＺｏ（Ω）と同一のインピーダンス値を持つインピーダンス補正素子１１を、第二のスイッチ素子５のグラウンド側端子とグラウンドとの間に挿入する構成とする。それ以外の回路構成は、実施の形態２と同一である。

内部インピーダンスがＺｏ（Ω）のインピーダンス補正素子１１を、第二のスイッチ素子５に接続したので、送信増幅素子４の内部インピーダンスがＺｏ（Ω）の値を有していても、通信装置１のインピーダンスは送信／受信の状態に依存する事無く、Ｒｓ（Ω）＋Ｚｏ（Ω）の一定値を有する事になる。

以上のように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１〜３と同様の効果が得られるとともに、さらに、本実施の形態においては、第二のスイッチ素子５のグラウンド側の端子とグラウンドとの間に、送信増幅素子４の内部インピーダンスＺｏ（Ω）と同一値のインピーダンスを備えたインピーダンス補正素子１１を挿入した。これにより、送信増幅素子４の内部インピーダンスが周波数に応じて異なる特性を持っていても、通信装置１のインピーダンスは、送信／受信の状態に依存する事無く、Ｒｓ（Ω）＋Ｚｏ（Ω）の一定値を有する事になるので、通信装置１のインピーダンス変動を抑制する事ができる。なお、上記の説明においては、本実施の形態の構成を実施の形態２に適用する例について説明したが、その場合に限らず、本実施の形態の構成は実施の形態１，３に適用してもよく、その場合にも、同様の効果が得られることは言うまでもない。

以上のように、本発明に係る通信装置は、周波数分割多重の通信方式でネットワークを構成しても、通信装置のインピーダンスを常時一定に保つ事ができ、非同期に動作する隣接サブネットワークに対して誤動作を防止する事が可能となる。よって、産業上の利用可能性は大なるものである。

１通信装置、２インピーダンス素子、３第一のスイッチ素子、４送信増幅素子、５第二のスイッチ素子、６受信増幅素子、７帯域通過フィルタ、８フィルタ入力抵抗、９フィルタ出力抵抗、１０受信可変利得増幅素子、１１インピーダンス補正素子、１２入力インピーダンス素子、１０１通信装置、１０２インピーダンス素子、１０３第一のスイッチ素子、１０４送信増幅素子、１０５第二のスイッチ素子、１０７帯域通過フィルタ、１１０受信可変利得増幅素子、１１２入力インピーダンス素子。

Claims

伝送路に接続され、送信回路部と受信回路部とを備え、送信／受信の切替えを行う事により前記伝送路を介した双方向通信を行う通信装置であって、
前記送信回路部は、
送信信号を増幅する送信増幅素子と、
前記通信装置の内部インピーダンスを決めるインピーダンス素子と、
前記通信装置の送信時に導通し、受信時に遮断する、第一のスイッチ素子と、
前記通信装置の受信時に導通し、送信時に遮断する、第二のスイッチ素子と
を有し、
前記受信回路部は、
受信信号を増幅する受信増幅素子
を有しており、
前記受信増幅素子は、前記受信回路部の初段に配置され、
前記第一のスイッチ素子は、前記送信増幅素子の出力端子と前記インピーダンス素子との間に直列に接続され、
前記第二のスイッチ素子は、前記インピーダンス素子の第一のスイッチ素子側の端子とグラウンドとの間に接続され、
前記インピーダンス素子の第一のスイッチ素子と反対側の端子と、前記受信増幅素子の入力端子とが、前記伝送路に対して並列接続され、
前記通信装置の送信時には、前記第一のスイッチ素子を導通させると共に、前記第二のスイッチ素子を遮断させることにより、前記インピーダンス素子が出力インピーダンスとなり、
前記通信装置の受信時には、前記第二のスイッチ素子を導通させると共に、前記第一のスイッチ素子を遮断させることにより、前記インピーダンス素子が入力インピーダンスとなる
ことを特徴とする通信装置。
前記第一のスイッチ素子と前記第二のスイッチ素子とは、
前記通信装置が受信状態から送信状態へ切り替わる場合には、前記第一のスイッチ素子が導通した後の所定時間経過後に前記第二のスイッチ素子が遮断することにより、過渡的に両方のスイッチ素子が導通する状態を経てから終状態である送信状態となり、
前記通信装置が送信状態から受信状態へ切り替わる場合には、前記第二のスイッチ素子が導通した後の所定時間経過後に前記第一のスイッチ素子が遮断することにより、過渡的に両方のスイッチ素子が導通する状態を経てから終状態である受信状態となる様に、
タイミングシーケンスが取られることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記送信増幅素子の内部インピーダンスと同一値のインピーダンスを有するインピーダンス補正素子を、前記第二のスイッチ素子のグラウンド側端子とグラウンドとの間に接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
伝送路に接続され、送信回路部と受信回路部とを備え、送信／受信の切替えを行う事により前記伝送路を介した双方向通信を行う通信装置であって、
前記送信回路部は、
送信信号を増幅する送信増幅素子と、
内部インピーダンスを決めるインピーダンス素子と、
前記通信装置の受信時に導通し、送信時に遮断する、スイッチ素子と
を有し、
前記受信回路部は、
受信信号を増幅する受信増幅素子
を有しており、
前記受信増幅素子は、前記受信回路部の初段に配置され、
前記送信増幅素子は、通常動作を行う動作モードと、内部インピーダンスを所定の高インピーダンス値に保持して待機状態となるパワーダウンモードとを備え、
前記スイッチ素子は、前記インピーダンス素子の送信増幅素子側の端子とグラウンドとの間に接続され、
前記インピーダンス素子の送信増幅素子と反対側の端子と、前記受信増幅素子の入力端子とが、前記伝送路に対して並列接続され、
前記通信装置の送信時には、前記送信増幅素子を前記動作モードとすると共に、前記スイッチ素子を遮断させることにより、前記インピーダンス素子が出力インピーダンスとなり、
前記通信装置の受信時には、前記スイッチ素子を導通させると共に、前記送信増幅素子を前記パワーダウンモードとすることにより、前記インピーダンス素子が入力インピーダンスとなる
ことを特徴とする通信装置。