JP6020144B2 - 通信機および回路切替方法 - Google Patents

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本発明は、周波数帯が異なる信号を送受信する通信機、および通信機が行う回路切替方法に関する。
VHF(Very High Frequency:超短波)やUHF(Ultra High Frequency:極超短波)などの周波数帯が異なる複数の信号の送受信が可能な無線通信機は、周波数帯が異なる複数の信号を出力する送信回路、および、各周波数帯に対応した、送受信切替回路および受信回路を備える。送受信切替回路においては、送信信号が送信回路から送受信切替回路を通過して受信回路に到達しないように、送信回路と受信回路のアイソレーションを実現する必要がある。
特許文献1に開示されるアンテナ切替回路は、アンテナ接続端から見た受信回路のインピーダンスを無限大とすることで、送信回路と受信回路のアイソレーションを実現している。
特開平4−223621号公報
特許文献1に開示されるアンテナ切替回路においては、理想状態ではインピーダンスを無限大とすることができるが、実際の回路では、インピーダンスは無限大にはならないため、アイソレーションが十分でない場合がある。また異なる周波数帯の送受信を行う通信機においては、例えばVHFの送信時に、VHFの3次高調波が送受信切替回路を介してアンテナに到達する可能性がある。
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、異なる周波数帯に属する信号間のアイソレーションの精度を向上させることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る通信機は、
アンテナと、
互いに重複がなく、周波数領域において所定の間隔を空けて位置する複数の周波数帯にそれぞれ属する送信信号を出力する送信回路と、
前記複数の周波数帯にそれぞれ対応する受信回路と、
前記複数の周波数帯にそれぞれ対応し、前記送信回路および同じ周波数帯に対応する前記受信回路に接続され、該送信回路から出力される前記送信信号を前記アンテナを介して送信し、前記アンテナを介して受信した受信信号を該受信回路に送る送受信切替器と、
前記送信信号の周波数が属する周波数帯を検出する周波数帯検出部とを備え、
前記送受信切替器は、
アノード側が前記送信回路に、カソード側が前記アンテナに接続されるダイオードと、
前記ダイオードに所定の電圧を印加し、該送受信切替器に対応する周波数帯における前記ダイオードのカソード側のインピーダンスを制御する制御回路を備え、
前記制御回路は、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記インピーダンスを所定の値未満とし、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記インピーダンスを前記所定の値以上とする、
ことを特徴とする。
好ましくは、前記送受信切替器は、
接地されたコンデンサが両端に接続され、インダクタンスが前記送受信切替器に対応する周波数帯に含まれる所定の周波数に基づき決定されるインダクタを含み、前記ダイオードのカソード側と前記受信回路の間に直列に接続される複数のλ/4型低域フィルタをさらに備え、
前記制御回路は、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端について、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において、接地されているとみなせる状態および開放されているとみなせる状態を切り替えるためのスイッチを備え、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該インダクタの他端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替え、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替える。
好ましくは、前記送受信切替器は、2つの前記λ/4型低域フィルタを備え、
前記制御回路は、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記受信回路に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該λ/4型低域フィルタに接続される、他方の前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態であり、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの他端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替え、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記受信回路に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該λ/4型低域フィルタに接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの他端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替える。
本発明の第2の観点に係る回路切替方法は、
アンテナと、
互いに重複がなく、周波数領域において所定の間隔を空けて位置する複数の周波数帯にそれぞれ属する送信信号を出力する送信回路と、
前記複数の周波数帯にそれぞれ対応する受信回路と、
前記複数の周波数帯にそれぞれ対応し、前記送信回路および同じ周波数帯に対応する前記受信回路に接続され、該送信回路から出力される前記送信信号を前記アンテナを介して送信し、前記アンテナを介して受信した受信信号を該受信回路に送る送受信切替器であって、アノード側が前記送信回路に、カソード側が前記アンテナに接続されるダイオードを含む送受信切替器を備える通信機が行う回路切替方法であって、
前記送信信号の周波数が属する周波数帯を検出する周波数帯検出ステップと、
前記送受信切替器のそれぞれについて、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、該送受信切替器に対応する周波数帯における前記ダイオードのカソード側のインピーダンスを所定の値未満とし、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記インピーダンスを前記所定の値以上とする制御ステップと、
を備えることを特徴とする。
好ましくは、前記送受信切替器は、
接地されたコンデンサが両端に接続され、インダクタンスが前記送受信切替器に対応する周波数帯に含まれる所定の周波数に基づき決定されるインダクタを含み、前記ダイオードのカソード側と前記受信回路の間に直列に接続される複数のλ/4型低域フィルタと、 前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端について、該送受信切替器に対応する周波数帯において、接地されているとみなせる状態および開放されているとみなせる状態を切り替えるためのスイッチをさらに備え、
前記制御ステップにおいて、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該インダクタの他端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替え、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替える。
好ましくは、前記送受信切替器は、2つの前記λ/4型低域フィルタを備え、
前記制御ステップにおいて、前記送受信切替器のそれぞれについて、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記受信回路に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該λ/4型低域フィルタに接続される、他方の前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態であり、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの他端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替え、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記受信回路に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該λ/4型低域フィルタに接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの他端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替える。
本発明によれば、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、異なる周波数帯に属する信号間のアイソレーションの精度を向上させることが可能になる。
本発明の実施の形態に係る通信機の構成例を示すブロック図である。 実施の形態に係るUHF送受信切替器の回路構成例を示すブロック図である。 実施の形態に係る送受信切替器が備えるλ/4型低域フィルタを示す図である。 送受信切替器の異なる回路構成例を示すブロック図である。 実施の形態に係る通信機におけるアイソレーションの特性を示す図である。 実施の形態に係る通信機が行う回路切替の動作の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
図1は、本発明の実施の形態に係る通信機の構成例を示すブロック図である。通信機1は、アンテナ2、送信回路3、AMP(AMPlifier:増幅器)4、ダイプレクサ5、VHF(Very High Frequency:超短波)送受信切替器6、UHF(Ultra High Frequency:極超短波)送受信切替器7、VHF受信回路8、UHF受信回路9、ダイプレクサ10、周波数帯検出部11およびコントローラ20を備える。
通信機1は、周波数帯の異なる信号の送受信を行う。周波数帯の異なる信号とは、それぞれが属する周波数帯に重複がなく、周波数帯同士が周波数領域において所定の間隔を空けて位置することを意味する。所定の間隔は、設計によって決定される。図1の例では、通信機1は、VHF帯の信号の送受信、およびUHF帯の信号の送受信を行う。なお周波数帯の数は2つに限られず、2以上の任意の数であればよく、また周波数帯はUHFとVHFに限られない。送受信する周波数帯の数に応じて、通信機1は複数の送受信切替器および受信回路を備える。
コントローラ20は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)21、RAM(Random Access Memory)23、およびROM(Read-Only Memory)24を備える。複雑化を避け、理解を容易にするために、コントローラ20から各部への信号線が省略されているが、コントローラ20は通信機1の各部にI/O(Input/Output)22を介して接続しており、それらの処理の開始、終了、処理内容の制御を行う。
RAM23には、例えば周波数帯検出部11が検出した周波数帯についてのデータが記憶されている。ROM24は、コントローラ20が通信機1の動作を制御するための制御プログラムを格納する。コントローラ20は、制御プログラムに基づいて、通信機1を制御する。
送信回路3は、複数の周波数帯にそれぞれ属する送信信号を出力する。送信回路3は、例えば予め定められた周波数の範囲であるVHF帯およびUHF帯の中からユーザが選択した周波数に基づく送信信号を出力する。送信回路3から出力された送信信号は、AMP4で増幅され、ダイプレクサ5に送られる。周波数帯検出部11は、送信信号の周波数が属する周波数帯を検出する。周波数帯検出部11は、例えば上記のようにユーザが選択した周波数に基づき周波数帯を検出する。
ダイプレクサ5は、所定のフィルタを備え、増幅された送信信号の内、VHF帯の周波数成分をVHF送受信切替器6へ送り、UHF帯の周波数成分をUHF送受信切替器7に送る。コントローラ20は、周波数帯検出部11で検出した周波数帯に基づき、VHF送受信切替器6およびUHF送受信切替器7の回路素子を制御する。VHF送受信切替器6およびUHF送受信切替器7は、送信信号を受け取ると、ダイプレクサ10に送る。ダイプレクサ10は、送信信号をアンテナ2を介して他の機器に送信する。
アンテナ2は、他の機器からの信号を受信し、受信信号をダイプレクサ10に送る。ダイプレクサ10は、所定のフィルタを備え、受信信号の内、VHF帯の周波数成分をVHF送受信切替器6に送り、UHF帯の周波数成分をUHF送受信切替器7に送る。VHF送受信切替器6は、受信信号を受け取ると、VHF受信回路8に送り、UHF送受信切替器7は、受信信号を受け取ると、UHF受信回路9に送る。
ここで一例として、VHF帯を144MHz以上、148MHz未満の周波数とし、UHF帯を430MHz以上、450MHz未満の周波数とする。VHF帯の送信信号の送信時には、送信信号の3次高調波の周波数が432MHz以上、444MHz未満となり、UHF帯の範囲に含まれる。そのため、VHF帯の送信信号の3次高調波が、UHF送受信切替器7を通り、アンテナ2に到達する場合がある。VHF帯の送信信号の送信時に、VHF帯の送信信号の3次高調波が、アンテナ2に到達するのを防ぐ、UHF送受信切替器7の動作について説明する。
図2は、実施の形態に係るUHF送受信切替器の回路構成例を示すブロック図である。ダイオードD1のアノード側には、コンデンサC1が接続されている。送信回路3から出力された送信信号は、AMP4、ダイプレクサ5およびコンデンサC1を介してダイオードD1に入力される。ダイオードD1のカソード側には、コンデンサC6が接続されている。ダイオードD1のカソード側は、コンデンサC6およびダイプレクサ10を介してアンテナ2に接続される。
接地されたコンデンサC21、C22が両端に接続されたインダクタL2はλ/4型LPF(Low-Pass Filter:低域フィルタ)であるフィルタF1を構成し、接地されたコンデンサC31、C32が両端に接続されたインダクタL3は、λ/4型LPFであるフィルタF2を構成する。インダクタL2、L3のインダクタンスは、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯に含まれる所定の周波数に基づき決定される。所定の周波数をfとすると、インダクタL2、L3のインダクタンスは、Z/(2πf)で表され、コンデンサC21、C22、C31、C32の静電容量は、1/(2πfZ)で表される。ただしZは入出力のインピーダンスである。上述のようにVHF帯およびUHF帯を定めた場合に、例えば所定の周波数fを、VHF帯の送信信号の3次高調波の周波数の範囲の中点である438MHzとする。フィルタF1、F2は直列に接続され、フィルタF1は、ダイオードD1のカソード側に接続され、フィルタF2は、コンデンサC5を介して受信回路に接続される。
ダイオードD1のアノード側には、抵抗R1およびインダクタL1を介して、第1のバイアス回路が接続されている。フィルタF2とコンデンサC5の間には、抵抗R4およびインダクタL4を介して、第2のバイアス回路が接続されている。フィルタF1とフィルタF2の間に、ダイオードD2のアノード側が接続される。ダイオードD2のカソード側には、接地されたコンデンサC2および直列に接続された抵抗R2およびスイッチS1が接続される。フィルタF2とコンデンサC5の間に、ダイオードD3のアノード側が接続される。ダイオードD3のカソード側には、接地されたコンデンサC3および直列に接続された抵抗R3およびスイッチS2が接続される。
コントローラ20は、送信信号の送信時において、周波数帯検出部11が検出した送信信号の周波数が属する周波数帯がVHF帯であれば、第1のバイアス回路、第2のバイアス回路、およびスイッチS1、S2を表1のパターン1に従って制御し、送信信号の周波数が属する周波数帯がUHF帯であれば、パターン2に従って制御する。またコントローラ20は、受信信号の受信時において、パターン3に従って制御する。
Figure 0006020144
VHF帯の送信信号の送信時には、第1のバイアス回路がOFFの状態であり、第2のバイアス回路がONの状態であるため、ダイオードD1には逆方向の電圧が印加される。そのため、送信回路3とアンテナ2の間は、遮断された状態となる。スイッチS1がOFFの状態であるため、ダイオードD2はOFFの状態である。またスイッチS2はONの状態であるため、ダイオードD3はONの状態であり、ダイオードD3およびコンデンサC3は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態になる。
図3は、実施の形態に係る送受信切替器が備えるλ/4型低域フィルタを示す図である。フィルタF1の構成要素を理想部品とすると、周波数がc/λに略同一である信号については、B点を接地した場合に、A点におけるインピーダンスは無限大であり、A点は開放された状態とみなすことができる。また周波数がc/λに略同一である信号については、B点を開放したときに、A点におけるインピーダンスは0であり、A点は接地された状態とみなすことができる。フィルタF2の動作もフィルタF1と同様である。
表1のように、スイッチS1をOFFにし、スイッチS2をONにすることで、インダクタL3とコンデンサC32の間は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態になる。そして、図3に示すように、インダクタL3とコンデンサC31の間は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、開放されているとみなせる状態になる。スイッチS1はOFFの状態であるので、インダクタL2とコンデンサC22の間についても、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、開放されているとみなせる状態になる。そして、図3に示すように、インダクタL2とコンデンサC21の間は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、接地されているとみなせる状態になる。
ダイオードD1によるアイソレーションの精度は、ダイオードD1の両端のインピーダンスを下げることで、向上する。本実施の形態においては、インダクタL2とコンデンサC21の間が、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、接地されているとみなせる状態である。UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、ダイオードD1のカソード側のインピーダンスを所定の値未満、例えば0とみなせる値にすることで、ダイオードD1によるアイソレーションの精度を向上させることが可能である。またインダクタL2とコンデンサC22の間は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、開放されているとみなせる状態であるから、VHF帯の送信信号がUHF受信回路9に到達しにくくなる。
すなわち、VHF帯の送信信号の送信時には、ダイオードD1に逆方向の電圧を印加して送信回路3とアンテナ2の間を遮断した状態とし、ダイオードD1のカソード側のインピーダンスを極めて低くすることで、異なる周波数帯に属する信号のアイソレーションの精度を向上させることが可能になる。
以下、UHF帯の送信信号を送信する際のUHF送受信切替回路7の動作について説明する。表1に示すように、UHF帯の送信信号を送信する際には、第1のバイアス回路がONの状態であり、第2のバイアス回路がOFFの状態であるため、ダイオードD1には順方向の電圧が印加され、ダイオードD1には電流が流れ、ダイオードD1はONの状態となる。そのため、送信回路3とアンテナ2の間は導通された状態となる。スイッチS1、S2がONの状態であるため、ダイオードD2、D3がONの状態となる。ダイオードD2およびコンデンサC2は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、接地されているとみなせる状態になる。そして、インダクタL2とコンデンサC22の間は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、接地されているとみなせる状態になり、インダクタL2とコンデンサC21の間は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、開放されているとみなせる状態になる。
送信回路3からアンテナ2への信号ラインから見ると、UHF受信回路9側の回路のインピーダンスは所定の値以上、例えば無限大とみなせる状態となり、UHF受信回路9側の回路を無視することができる。これにより、UHF帯において送信側と受信側のアイソレーションを確保することができる。
以下、VHF帯またはUHF帯の受信信号を受信する際のUHF送受信切替器7の動作について説明する。受信時には、第1のバイアス回路、第2のバイアス回路、およびスイッチS1、S2がOFFの状態である。ダイオードD1、D2、D3のいずれも電流が流れず、OFFの状態である。アンテナ2からダイプレクサ10を介して送られる受信信号は、フィルタF1、F2およびコンデンサC5を介して、UHF受信回路9に送られる。ダイオードD1がOFFの状態であり、送信回路3とアンテナ2の間が遮断されているため、受信信号の受信時において、送信側と受信側のアイソレーションを確保することができる。
VHF送受信切替器6の構成をUHF送受信切替器7と同様とし、VHF帯の送信信号の送信時には、表1のパターン2に従って、コントローラ20がVHF送受信切替器6が備える第1のバイアス回路、第2のバイアス回路、およびスイッチS1、S2を制御するように構成してもよい。またUHF帯の送信信号の送信時には、表1のパターン1に従って、コントローラ20がVHF送受信切替器6が備える第1のバイアス回路、第2のバイアス回路、およびスイッチS1、S2を制御し、VHF帯またはUHF帯の受信信号の受信時には、表1のパターン3に従って、コントローラ20がVHF送受信切替器6が備える第1のバイアス回路、第2のバイアス回路、およびスイッチS1、S2を制御する。
図4は、送受信切替器の異なる回路構成例を示すブロック図である。図4に示す送受信切替器は、図2に示す実施の形態に係るUHF送受信切替器7から、コンデンサC3、C31、抵抗R3、およびスイッチS2を削除したものである。図4に示す送受信切替器をUHF送受信切替器7として用いた場合には、VHF送信時に第1のバイアス回路をOFFの状態とし、第2のバイアス回路をONの状態にすることで、ダイオードD1に逆方向の電圧が印加され、送信回路3とアンテナ2の間は、遮断された状態となる。
またスイッチS1をONの状態にすることで、ダイオードD3およびコンデンサC3は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、接地されているとみなせる状態になり、インダクタL2とコンデンサ21との間は、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯において、開放された状態とみなすことができる。送信回路3からアンテナ2への信号ラインから見ると、UHF受信回路9側の回路のインピーダンスは無限大となり、UHF受信回路9側の回路を無視することができる。ただし、ダイオードD1の両端のインピーダンスが低い方がアイソレーションの精度が高いため、図2に示すUHF送受信切替器7の方がアイソレーションの精度が高い。
図5は、実施の形態に係る通信機におけるアイソレーションの特性を示す図である。図5(a)は図2に示すUHF送受信切替器7を用いた場合のVHF帯の送信信号の送信時のアイソレーションの特性を示し、図5(b)は図4に示す送受信切替器をUHF送受信切替器7として用いた場合のVHF帯の送信信号の送信時のアイソレーションの特性を示す。横軸は周波数(単位:GHz)であり、縦軸は減衰量(単位:dB)である。図5(a)の場合は、438MHzにおける減衰量は−31dBであり、図5(b)の場合は、438MHzにおける減衰量は−13dBである。図5(a)に示す、実施の形態に係るUHF送受信切替器7の方が、アイソレーションの精度がよいことがわかる。
図6は、実施の形態に係る通信機が行う回路切替の動作の一例を示すフローチャートである。UHF送受信切替器7において、VHF帯の送信信号の送信時には(ステップS110;Y、ステップS120;Y)、表1のパターン1に従って、第1のバイアス回路、第2のバイアス回路およびスイッチS1、S2が制御される(ステップS130)。UHF帯の送信信号の送信時には(ステップS110;Y、ステップS120;N)、表1のパターン2に従って、第1のバイアス回路、第2のバイアス回路およびスイッチS1、S2が制御される(ステップS140)。VHF帯またはUHF帯の受信信号の受信時には(ステップS110;N)、表1のパターン3に従って、第1のバイアス回路、第2のバイアス回路およびスイッチS1、S2が制御される(ステップS150)。
以上説明したとおり、本発明の実施の形態に係る通信機1によれば、異なる周波数帯に属する信号間のアイソレーションの精度を向上させることが可能となる。
本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。対象となる周波数帯は上記のUHF帯およびVHF帯に限られず、所定の間隔をあけた任意に定めた複数の周波数帯を対象とすることができる。図2に示すUHF送受信切替器7の回路構成は一例である。ダイオードD1に所定の電圧を印加し、UHF送受信切替器7に対応する周波数帯におけるダイオードD1のカソード側のインピーダンスを制御することができる他の回路を用いて、UHF送受信切替器7を構成してもよい。例えばダイオードD1のカソード側とUHF受信回路9の間に、例えばダイオードD1のカソード側と接続される端子のインピーダンスが異なる複数の回路を設け、ダイオードD1のカソード側に設けたスイッチを切り替えることで、ダイオードD1のカソード側のインピーダンスを制御してもよい。
1 通信機
2 アンテナ
3 送信回路
4 AMP
5 ダイプレクサ
6 VHF送受信切替器
7 UHF送受信切替器
8 VHF受信回路
9 UHF受信回路
10 ダイプレクサ
11 周波数帯検出部
20 コントローラ
21 CPU
22 I/O
23 RAM
24 ROM
C1、C2、C3、C5、C6、
C21、C22、C31、C32 コンデンサ
D1、D2、D3 ダイオード
F1、F2 フィルタ
L1、L2、L3、L4 インダクタ
R1、R2、R3、R4 抵抗
S1、S2 スイッチ

Claims (6)

  1. アンテナと、
    互いに重複がなく、周波数領域において所定の間隔を空けて位置する複数の周波数帯にそれぞれ属する送信信号を出力する送信回路と、
    前記複数の周波数帯にそれぞれ対応する受信回路と、
    前記複数の周波数帯にそれぞれ対応し、前記送信回路および同じ周波数帯に対応する前記受信回路に接続され、該送信回路から出力される前記送信信号を前記アンテナを介して送信し、前記アンテナを介して受信した受信信号を該受信回路に送る送受信切替器と、
    前記送信信号の周波数が属する周波数帯を検出する周波数帯検出部とを備え、
    前記送受信切替器は、
    アノード側が前記送信回路に、カソード側が前記アンテナに接続されるダイオードと、
    前記ダイオードに所定の電圧を印加し、該送受信切替器に対応する周波数帯における前記ダイオードのカソード側のインピーダンスを制御する制御回路を備え、
    前記制御回路は、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記インピーダンスを所定の値未満とし、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記インピーダンスを前記所定の値以上とする、
    ことを特徴とする通信機。
  2. 前記送受信切替器は、
    接地されたコンデンサが両端に接続され、インダクタンスが前記送受信切替器に対応する周波数帯に含まれる所定の周波数に基づき決定されるインダクタを含み、前記ダイオードのカソード側と前記受信回路の間に直列に接続される複数のλ/4型低域フィルタをさらに備え、
    前記制御回路は、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端について、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において、接地されているとみなせる状態および開放されているとみなせる状態を切り替えるためのスイッチを備え、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該インダクタの他端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替え、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替える、
    ことを特徴とする請求項1に記載の通信機。
  3. 前記送受信切替器は、2つの前記λ/4型低域フィルタを備え、
    前記制御回路は、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記受信回路に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該λ/4型低域フィルタに接続される、他方の前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態であり、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの他端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替え、前記周波数帯検出部で検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記受信回路に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該λ/4型低域フィルタに接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの他端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替える、
    ことを特徴とする請求項2に記載の通信機。
  4. アンテナと、
    互いに重複がなく、周波数領域において所定の間隔を空けて位置する複数の周波数帯にそれぞれ属する送信信号を出力する送信回路と、
    前記複数の周波数帯にそれぞれ対応する受信回路と、
    前記複数の周波数帯にそれぞれ対応し、前記送信回路および同じ周波数帯に対応する前記受信回路に接続され、該送信回路から出力される前記送信信号を前記アンテナを介して送信し、前記アンテナを介して受信した受信信号を該受信回路に送る送受信切替器であって、アノード側が前記送信回路に、カソード側が前記アンテナに接続されるダイオードを含む送受信切替器と、
    を備える通信機が行う回路切替方法であって、
    前記送信信号の周波数が属する周波数帯を検出する周波数帯検出ステップと、
    前記送受信切替器のそれぞれについて、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、該送受信切替器に対応する周波数帯における前記ダイオードのカソード側のインピーダンスを所定の値未満とし、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記インピーダンスを前記所定の値以上とする制御ステップと、
    を備えることを特徴とする回路切替方法。
  5. 前記送受信切替器は、
    接地されたコンデンサが両端に接続され、インダクタンスが前記送受信切替器に対応する周波数帯に含まれる所定の周波数に基づき決定されるインダクタを含み、前記ダイオードのカソード側と前記受信回路の間に直列に接続される複数のλ/4型低域フィルタと、 前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端について、該送受信切替器に対応する周波数帯において、接地されているとみなせる状態および開放されているとみなせる状態を切り替えるためのスイッチをさらに備え、
    前記制御ステップにおいて、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該インダクタの他端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替え、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれる前記インダクタの一端が、該制御回路を含む前記送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替える、
    ことを特徴とする請求項4に記載の回路切替方法。
  6. 前記送受信切替器は、2つの前記λ/4型低域フィルタを備え、
    前記制御ステップにおいて、前記送受信切替器のそれぞれについて、前記送信信号を送信する際に、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該送受信切替器に対応する周波数帯と異なる場合には、前記ダイオードに逆方向の電圧を印加し、前記受信回路に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該λ/4型低域フィルタに接続される、他方の前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態であり、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの他端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替え、前記周波数帯検出ステップで検出された前記周波数帯が該送受信切替器に対応する周波数帯と一致する場合には、前記ダイオードに順方向の電圧を印加し、前記受信回路に接続される、前記λ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、該λ/4型低域フィルタに接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの一端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において接地されているとみなせる状態であり、前記ダイオードのカソード側に接続される、前記他方のλ/4型低域フィルタに含まれるインダクタの他端が、該送受信切替器に対応する周波数帯において開放されているとみなせる状態となるように前記スイッチを切り替える、
    ことを特徴とする請求項5に記載の回路切替方法。
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