JP6755022B2 - Semiconductor switch circuit and abnormal tissue detection device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体スイッチ回路及び異常組織検出装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor switch circuit and an abnormal tissue detection device.
Ｘ線装置やＭＲＩ装置を用いずに、簡易な構成で異常組織を検出する異常組織検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この異常組織検出装置には、アンテナがマトリクス状に配置されたアンテナアレイが設けられている。 An abnormal tissue detection device that detects an abnormal tissue with a simple configuration without using an X-ray device or an MRI device has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This abnormal tissue detection device is provided with an antenna array in which antennas are arranged in a matrix.
アンテナアレイの一のアンテナから生体にインパルス状のマイクロ波の無線信号が放射され、アンテナアレイの他のアンテナで、生体の一部で反射した無線信号が受信される。アンテナの組み合わせを変えながら無線信号の送受信が行われ、各組み合わせで得られた複数の無線信号の送受信時間に基づいて、生体内の異常組織が検出される。 An impulse-like microwave radio signal is radiated from one antenna of the antenna array to the living body, and the radio signal reflected by a part of the living body is received by the other antenna of the antenna array. Radio signals are transmitted and received while changing the combination of antennas, and abnormal tissues in the living body are detected based on the transmission and reception times of a plurality of radio signals obtained by each combination.
最近では、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）スイッチを用いてアンテナの組み合わせのスイッチングを行う異常組織検出装置が提案されている。例えば、特許文献２では、２つの単極８投のＣＭＯＳスイッチを用いた異常組織検出装置が開示されている。２つの単極８投のＣＭＯＳスイッチの極側は、それぞれ送信部、受信部に接続されており、接点側（多投側）には、それぞれ異なるアンテナが接続されている。そして、送信部に接続された一方の単極８投のＣＭＯＳスイッチ側のアンテナから出力された信号を、受信部に接続された他方の単極８投のＣＭＯＳスイッチ側の８つの受信用アンテナで受信する。 Recently, an anomalous tissue detection device that switches a combination of antennas using a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) switch has been proposed. For example, Patent Document 2 discloses an abnormal tissue detection device using two single-pole 8-throw CMOS switches. The pole side of the two single-pole 8-throw CMOS switches is connected to the transmitter and receiver, respectively, and different antennas are connected to the contact side (multi-throw side). Then, the signal output from the antenna on the CMOS switch side of one single pole 8-throw connected to the transmitting unit is transmitted by the eight receiving antennas on the CMOS switch side of the other single pole 8-throw connected to the receiving unit. Receive.
送受信される電気信号、無線信号には、様々なノイズ成分が混入する。このようなノイズ成分は、異常組織の検出精度の低下の要因となる。また、ノイズ成分の特性は、アンテナ回路を構成する素子の特性ばらつきの影響を受けるため、送信用アンテナと受信用アンテナとの組み合わせごとに異なる。そのため、異なるアンテナで、多くの組み合わせを作ることにより、個々の組み合わせで生じるノイズ成分の影響を低減させる必要がある。したがって、多くのアンテナの組み合わせを生成できる半導体スイッチ回路が求められる。 Various noise components are mixed in the transmitted and received electric signals and wireless signals. Such a noise component causes a decrease in the detection accuracy of abnormal tissue. Further, since the characteristics of the noise component are affected by the variation in the characteristics of the elements constituting the antenna circuit, they differ depending on the combination of the transmitting antenna and the receiving antenna. Therefore, it is necessary to reduce the influence of noise components generated by each combination by making many combinations with different antennas. Therefore, there is a need for a semiconductor switch circuit that can generate many antenna combinations.
しかしながら、特許文献２で用いられている単極８投のＣＭＯＳスイッチの極は、送信部又は受信部のいずれか一方にしか接続できない。そのため、一のＣＭＯＳスイッチの接点に接続されたアンテナの中から、送信用アンテナと受信用アンテナとを同時に選択することはできない。したがって、アンテナの組み合わせの数が少なく、ノイズ成分の影響が大きいため、異常組織の検出精度を高めることができない。 However, the pole of the single pole 8-throw CMOS switch used in Patent Document 2 can be connected only to either the transmitting unit or the receiving unit. Therefore, it is not possible to select the transmitting antenna and the receiving antenna at the same time from the antennas connected to the contacts of one CMOS switch. Therefore, since the number of combinations of antennas is small and the influence of noise components is large, it is not possible to improve the detection accuracy of abnormal tissue.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、送信側の極に接続される接点と、受信側の極に接続される接点との組み合わせの数が多い半導体スイッチ回路及び異常組織検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a semiconductor switch circuit having a large number of combinations of contacts connected to the pole on the transmitting side and contacts connected to the pole on the receiving side in a simple configuration. And an anomalous tissue detection device.
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る半導体スイッチ回路は、
双極２ｎ投（ｎは自然数）のｍ個（ｍは２以上の自然数）の半導体スイッチと、
前記半導体スイッチの動作を選択する第１のセレクタ及び第２のセレクタと、
を備え、
第１の極にｍ個の前記半導体スイッチの一方の極が接続されるとともに、
第２の極にｍ個の前記半導体スイッチの他方の極が接続され、
前記半導体スイッチの２ｎ個の接点は、ｎ個の接点からなる第１のグループとｎ個の接点からなる第２のグループとに分けられており、
前記第１のセレクタは、
前記半導体スイッチごとに、前記第１の極を、前記第１のグループに接続するか、前記第２のグループに接続するか、いずれのグループとも切断するか、を選択するとともに、
前記半導体スイッチごとに、前記第１のグループのｎ個の接点のうち、いずれの接点を、前記第１の極又は前記第２の極に接続するか、いずれの極とも切断するかを選択し、
前記第２のセレクタは、
前記半導体スイッチごとに、前記第２の極を、前記第１の極に接続されたグループと異なるグループである前記第１のグループに接続するか、前記第１の極に接続されたグループと異なるグループである前記第２のグループに接続するか、いずれのグループとも切断するか、を選択するとともに、
前記半導体スイッチごとに、前記第２のグループのｎ個の接点のうち、いずれの接点を、前記第１の極又は前記第２の極に接続するか、いずれの極とも切断するかを選択する。
In order to achieve the above object, the semiconductor switch circuit according to the first aspect of the present invention is
Bipolar 2n throw (n is a natural number) m (m is a natural number of 2 or more ) semiconductor switches,
A first selector and a second selector that select the operation of the semiconductor switch,
With
One pole of m of the semiconductor switch is connected to the first pole, and at the same time,
The other pole of the m semiconductor switch is connected to the second pole,
The 2n contacts of the semiconductor switch are divided into a first group consisting of n contacts and a second group consisting of n contacts.
The first selector is
For each of the semiconductor switches, it is possible to select whether to connect the first pole to the first group, to connect to the second group, or to disconnect from any of the groups.
For each semiconductor switch, one of the n contacts in the first group is selected to be connected to the first pole or the second pole, or to be disconnected from any of the poles. ,
The second selector is
For each semiconductor switch, the second pole is connected to the first group, which is a group different from the group connected to the first pole, or is different from the group connected to the first pole. Select whether to connect to the second group, which is a group, or to disconnect from any group, and also
For each semiconductor switch, one of the n contacts in the second group is selected to be connected to the first pole or the second pole, or to be disconnected from any of the poles. ..
前記双極２ｎ投の半導体スイッチは、双極４投の半導体スイッチであり、
４個の前記双極４投の半導体スイッチを備える、
こととしてもよい。
The bipolar 2-throw semiconductor switch is a bipolar 4-throw semiconductor switch.
It comprises four said bipolar four-throw semiconductor switches.
It may be that.
本発明の第２の観点に係る異常組織検出装置は、
インパルス状のマイクロ波の差動信号に対応する無線信号を送受信するｍ×２ｎ個のダイポールアンテナと、
前記ｍ×２ｎ個のダイポールアンテナのうちのいずれか１つのダイポールアンテナから送信される前記無線信号に対応する差動送信信号を出力する差動出力端を有する送信部と、
前記ｍ×２ｎ個のダイポールアンテナのうちのいずれか１つのダイポールアンテナで受信された前記無線信号に対応する差動受信信号を入力する差動入力端を有する受信部と、
第１の観点に係る半導体スイッチ回路と、
前記半導体スイッチ回路を制御する制御部と、
を備え、
前記半導体スイッチ回路は、ｍ×２ｎ投側の接点に、それぞれ異なる前記ダイポールアンテナが接続され、
前記制御部は、前記半導体スイッチ回路を制御して、前記差動送信信号を送信する前記ダイポールアンテナ及び前記差動受信信号を受信する前記ダイポールアンテナの組み合わせを切り替えながら、前記送信部に前記差動送信信号を出力させ、前記差動受信信号を前記受信部に入力させる。
The abnormal tissue detection device according to the second aspect of the present invention is
M × 2n dipole antennas that transmit and receive radio signals corresponding to impulse-like microwave differential signals,
A transmission unit having a differential output terminal that outputs a differential transmission signal corresponding to the radio signal transmitted from any one of the m × 2n dipole antennas.
A receiving unit having a differential input end for inputting a differential receiving signal corresponding to the radio signal received by any one of the m × 2n dipole antennas, and a receiving unit.
The semiconductor switch circuit according to the first aspect and
A control unit that controls the semiconductor switch circuit and
With
In the semiconductor switch circuit, different dipole antennas are connected to the contacts on the m × 2n throwing side.
The control unit controls the semiconductor switch circuit to switch the combination of the dipole antenna for transmitting the differential transmission signal and the dipole antenna for receiving the differential reception signal, and the differential to the transmission unit. A transmission signal is output, and the differential reception signal is input to the reception unit.
前記差動送信信号及び前記差動受信信号は、正の極性を有する第１の信号と、負の極性を有し、前記第１の信号と逆相の第２の信号とで構成されている、
こととしてもよい。
The differential transmission signal and the differential reception signal are composed of a first signal having a positive polarity and a second signal having a negative polarity and opposite phase to the first signal. ,
It may be that.
本発明によれば、簡易な構成で、半導体スイッチ回路の送信側の極に接続される接点と、受信側の極に接続される接点との組み合わせを多くすることが可能である。 According to the present invention, it is possible to increase the number of combinations of contacts connected to the pole on the transmitting side of the semiconductor switch circuit and contacts connected to the pole on the receiving side with a simple configuration.
以下、本発明の実施の形態に係る異常組織検出装置について、乳癌を検出する乳癌センサを例に、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る異常組織検出装置は、インパルス状のマイクロ波の無線信号の送受信を行い、その送受信結果に基づいて、異常組織、すなわち乳癌を検出する。この異常組織検出装置は、送受信される無線信号として、互いの極性が逆の２つの信号から構成される差動信号を用いることにより、送受信結果に含まれるノイズ成分を低減し、異常組織の検出精度を高めている。まず、差動信号を用いてノイズ成分を低減するための装置構成について説明する。 Hereinafter, the abnormal tissue detection device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking a breast cancer sensor for detecting breast cancer as an example. The abnormal tissue detection device according to the present embodiment transmits / receives an impulse-shaped microwave radio signal, and detects abnormal tissue, that is, breast cancer, based on the transmission / reception result. This abnormal tissue detection device reduces the noise component contained in the transmission / reception result by using a differential signal composed of two signals having opposite polarities as the radio signal to be transmitted / received, and detects the abnormal tissue. The accuracy is improved. First, a device configuration for reducing a noise component using a differential signal will be described.
図１に示すように、異常組織検出装置１は、４×４個のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１〜４，ｊ＝１〜４）と、送信部１１と、受信部１２と、４つの半導体スイッチとしてのＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）スイッチ（ＤＰ４Ｔスイッチ）１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄによって構成される半導体スイッチ回路２と、制御部１４と、を備える。 As shown in FIG. 1, the abnormal tissue detection device 1 includes 4 × 4 dipole antennas A (i, j) (i = 1 to 4, j = 1 to 4), a transmission unit 11, and a reception unit 12. A semiconductor switch circuit 2 composed of CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) switches (DP4T switches) 13A, 13B, 13C, and 13D as four semiconductor switches, and a control unit 14 are provided.
ダイポールアンテナＡ（１，１）〜Ａ（４，４）は、実際には、図２に示すように、４×４行のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の配列、すなわちアンテナアレイ１０の形態で構成されている。アンテナアレイ１０では、ダイポールアンテナＡ（１，１）、Ａ（１，２）、Ａ（１，３）、Ａ（１，４）が１行に並べられ、ダイポールアンテナＡ（２，１）、Ａ（２，２）、Ａ（２，３）、Ａ（２，４）が１行に並べられている。さらに、ダイポールアンテナＡ（３，１）、Ａ（３，２）、Ａ（３，３）、Ａ（３，４）が１行に並べられ、ダイポールアンテナＡ（４，１）、Ａ（４，２）、Ａ（４，３）、Ａ（４，４）が１行に並べられている。各行のダイポールアンテナＡ（１，１）〜Ａ（１，４）、Ａ（２，１）〜Ａ（２，４）、Ａ（３，１）〜Ａ（３，４）、Ａ（４，１）〜Ａ（４，４）は、列方向に並べられ、アンテナアレイ１０が構成される。 The dipole antennas A (1,1) to A (4,4) are actually arranged in 4 × 4 rows of dipole antennas A (i, j), that is, in the form of the antenna array 10, as shown in FIG. It is composed of. In the antenna array 10, the dipole antennas A (1,1), A (1,2), A (1,3), and A (1,4) are arranged in one row, and the dipole antennas A (2,1), A (2,2), A (2,3), A (2,4) are arranged in one line. Further, the dipole antennas A (3,1), A (3,2), A (3,3), and A (3,4) are arranged in one row, and the dipole antennas A (4,1), A (4). , 2), A (4,3), A (4,4) are arranged in one line. Dipole antennas A (1,1) to A (1,4), A (2,1) to A (2,4), A (3,1) to A (3,4), A (4,) in each row 1) to A (4, 4) are arranged in a row direction to form an antenna array 10.
各行のダイポールアンテナＡ（１，１）〜Ａ（１，４）、Ａ（２，１）〜Ａ（２，４）、Ａ（３，１）〜Ａ（３，４）、Ａ（４，１）〜Ａ（４，４）は、上記のように４＝２ｎ（ｎは自然数）、すなわち偶数個である。 Dipole antennas A (1,1) to A (1,4), A (2,1) to A (2,4), A (3,1) to A (3,4), A (4,) in each row 1) to A (4, 4) are 4 = 2n (n is a natural number), that is, an even number, as described above.
アンテナアレイ１０を構成するダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１〜４、ｊ＝１〜４）では、それらの中から選択された２つのダイポールアンテナを用いて、インパルス状のマイクロ波の差動信号に対応する無線信号が送受信される。ダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）には、差動信号（正極側、負極側の一対の信号）をそれぞれ入力する扇形の一対の極が設けられている。 In the dipole antennas A (i, j) (i = 1 to 4, j = 1 to 4) constituting the antenna array 10, two dipole antennas selected from them are used to generate impulse-like microwaves. A radio signal corresponding to the differential signal is transmitted and received. The dipole antenna A (i, j) is provided with a pair of fan-shaped poles for inputting differential signals (a pair of signals on the positive electrode side and a pair of negative electrode sides).
例えば、図３に示すように、ダイポールアンテナＡ（１，１）からインパルス状のマイクロ波の無線信号（電磁波）を放射する。放射された無線信号の一部は、生体内に伝播する。一般に、癌組織等の異常組織ＣＡは、通常の生体組織に比して、５〜１０倍程度の高い誘電率を有することが知られている。したがって、異常組織ＣＡが存在する場合には、誘電率の異なる領域の界面、即ち、異常組織ＣＡの表面で、マイクロ波の無線信号が反射され、例えば他のダイポールアンテナＡ（２，２）で受信される。 For example, as shown in FIG. 3, an impulse-shaped microwave radio signal (electromagnetic wave) is emitted from the dipole antenna A (1,1). A part of the radiated radio signal propagates in the living body. In general, it is known that abnormal tissue CA such as cancer tissue has a dielectric constant about 5 to 10 times higher than that of normal living tissue. Therefore, when the abnormal structure CA is present, the microwave radio signal is reflected at the interface of the regions having different dielectric constants, that is, the surface of the abnormal structure CA, for example, by another dipole antenna A (2, 2). Received.
ダイポールアンテナＡ（１，１）がインパルス状のマイクロ波の無線信号を放射してからダイポールアンテナＡ（２，２）がその反射波を受信するまでの時間（送受信時間）がＴ１２［ｓ］であったとすると、Ｔ１２・ｃ（ｃ：生体中の光の速度）が、インパルス状のマイクロ波の無線信号の行程距離となる。この場合、異常組織ＣＡは、ダイポールアンテナＡ（１，１）とダイポールアンテナＡ（２，２）を焦点とし、ダイポールアンテナＡ（１，１）とダイポールアンテナＡ（２，２）からの距離の和がＴ１２・ｃとなる楕円Ｅ１２上に位置することになる。 The time (transmission / reception time) from when the dipole antenna A (1,1) emits an impulse-like microwave radio signal to when the dipole antenna A (2,2) receives the reflected wave is T 12 [s]. When there was a, T 12 · c (c: velocity of light in a living body) becomes the stroke distance of the impulse-like microwave radio signal. In this case, the abnormal tissue CA focuses on the dipole antenna A (1,1) and the dipole antenna A (2,2), and the distance from the dipole antenna A (1,1) and the dipole antenna A (2,2). It will be located on the ellipse E 12 whose sum is T 12 · c.
この他、アンテナＡ（３，３）、Ａ（４，４）でもマイクロ波の無線信号を受信していた場合、その送受信時間がＴ１３［ｓ］、Ｔ１４［ｓ］であったとする。この場合、異常組織ＣＡは、ダイポールアンテナＡ（１，１）とダイポールアンテナＡ（３，３）を焦点とし、ダイポールアンテナＡ（１，１）とダイポールアンテナＡ（３，３）からの距離の和がＴ１３・ｃとなる楕円Ｅ１３上に位置することになる。 In addition, when the antennas A (3, 3) and A (4, 4) also receive the microwave radio signal, it is assumed that the transmission / reception time is T 13 [s] and T 14 [s]. In this case, the abnormal tissue CA focuses on the dipole antenna A (1,1) and the dipole antenna A (3,3), and the distance from the dipole antenna A (1,1) and the dipole antenna A (3,3). It will be located on the ellipse E 13 whose sum is T 13 · c.
同様に、異常組織ＣＡは、ダイポールアンテナＡ（１，１）とダイポールアンテナＡ（４，４）を焦点とし、ダイポールアンテナＡ（１，１）とダイポールアンテナＡ（４，４）からの距離の和がＴ１４・ｃとなる楕円Ｅ１４（Ｅ１４については不図示）上に位置することになる。したがって、複数の楕円Ｅ１２〜Ｅ１４の交点を求めることにより、異常組織ＣＡの位置を検出することができる。 Similarly, the anomalous tissue CA focuses on the dipole antenna A (1,1) and the dipole antenna A (4,4), and the distance from the dipole antenna A (1,1) and the dipole antenna A (4,4). It will be located on the ellipse E 14 (not shown for E 14 ) whose sum is T 14 · c. Therefore, the position of the abnormal tissue CA can be detected by finding the intersection of a plurality of ellipses E 12 to E 14 .
さらに、インパルス状のマイクロ波の無線信号を送信するダイポールアンテナを、アンテナＡ（１，２）に切り換えて、アンテナＡ（１，２）からマイクロ波の無線信号を放射し、これを他のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）で受信する。以後、送信用のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）を順次切り換えながら、マイクロ波の無線信号を放射し、受信用のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）で反射波を受信し、その送受信時間から、異常組織ＣＡの位置をより正確に特定することが可能となる。 Further, the dipole antenna that transmits the impulse-shaped microwave radio signal is switched to the antenna A (1, 2), the microwave radio signal is emitted from the antenna A (1, 2), and this is used as another dipole. Received by antenna A (i, j). After that, the radio signal of the microwave is radiated while sequentially switching the dipole antenna A (i, j) for transmission, the reflected wave is received by the dipole antenna A (i, j) for reception, and the transmission / reception time is used. It becomes possible to more accurately identify the position of the abnormal tissue CA.
図４に示す従来のスイッチ回路では、単極８投の第１のＣＭＯＳスイッチ８１、第２のＣＭＯＳスイッチ８２によって送信用のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）と受信用のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）とを切り替える。例えば、第１行目のダイポールアンテナＡ（１，１）〜Ａ（１，４）と第３行目のダイポールアンテナＡ（３，１）〜Ａ（３，４）の８個のアンテナを第１のＣＭＯＳスイッチ８１に接続し、第２行目のダイポールアンテナＡ（２，１）〜Ａ（２，４）と第４行目のダイポールアンテナＡ（４，１）〜Ａ（４，４）の８個のアンテナを第２のＣＭＯＳスイッチ８２に接続する。そして、第１のＣＭＯＳスイッチ８１により、送信用のダイポールアンテナＡ（１，１）を選択し、第２のＣＭＯＳスイッチ８２により、受信用のダイポールアンテナＡ（２，１）を選択して、マイクロ波の送受信時間を計測する。続いて、受信用のアンテナとして第２のＣＭＯＳスイッチ８２によりダイポールアンテナＡ（２，２）〜Ａ（２，４）、Ａ（４，１）〜Ａ（４，４）を順次選択して、マイクロ波の送受信時間を計測する。これにより、各送信用アンテナについて８通りの計測を行うことができる。同様の計測を各送信用のダイポールアンテナＡ（１，１）〜Ａ（１，４）、Ａ（３，１）〜Ａ（３，４）について行うことにより、８×８＝６４通りの計測を行うことができる。 In the conventional switch circuit shown in FIG. 4, a dipole antenna A (i, j) for transmission and a dipole antenna A (i,) for reception are used by the first CMOS switch 81 and the second CMOS switch 82 with eight single poles. Switch between j) and. For example, the eight antennas of the dipole antennas A (1,1) to A (1,4) in the first row and the dipole antennas A (3,1) to A (3,4) in the third row are the first. Connected to the CMOS switch 81 of No. 1, the dipole antennas A (2,1) to A (2,4) in the second row and the dipole antennas A (4,1) to A (4,4) in the fourth row. 8 antennas are connected to the second CMOS switch 82. Then, the first CMOS switch 81 selects the dipole antenna A (1,1) for transmission, and the second CMOS switch 82 selects the dipole antenna A (2,1) for reception. Measure the wave transmission / reception time. Subsequently, the dipole antennas A (2,2) to A (2,4) and A (4,1) to A (4,4) are sequentially selected as the receiving antenna by the second CMOS switch 82. Measure the microwave transmission / reception time. As a result, eight types of measurement can be performed for each transmission antenna. By performing the same measurement on the dipole antennas A (1,1) to A (1,4) and A (3,1) to A (3,4) for each transmission, 8 × 8 = 64 ways of measurement It can be performed.
このように、４×４個のダイポールアンテナＡ（１，１）〜Ａ（４，４）は、インパルス状のマイクロ波の差動信号に対応する無線信号を送受信する。なお、上述の例では、理解を容易にするため、２次元で説明したが、実際は、３次元で上述の処理を行うことになる。 In this way, the 4 × 4 dipole antennas A (1,1) to A (4,4) transmit and receive radio signals corresponding to the differential signals of the impulse-shaped microwaves. In the above example, in order to facilitate understanding, the description has been made in two dimensions, but in reality, the above processing is performed in three dimensions.
図１に戻り、送信部１１は、差動信号を出力する２つの差動出力端を有している。送信部１１は、２つの差動出力端より、それぞれインパルス状のマイクロ波の差動送信信号Ｔｘｐ、Ｔｘｎを出力する。２つの差動出力端は、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄの２つの差動送信ポート、すなわち第１の極である、双極側の一方の２端子と接続されている。 Returning to FIG. 1, the transmission unit 11 has two differential output terminals for outputting a differential signal. The transmission unit 11 outputs impulse-shaped microwave differential transmission signals Txp and Txn from the two differential output terminals, respectively. The two differential output terminals are connected to two differential transmission ports of CMOS switches 13A to 13D, that is, one terminal on the bipolar side, which is the first pole.
２つの差動出力端は、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄを介してダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１〜４、ｊ＝１〜４）と接続されている。この差動送信信号Ｔｘｐ、Ｔｘｎが、ダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）から送信されるインパルス状のマイクロ波の無線信号に対応する。図５（Ａ）に示すように、差動送信信号Ｔｘｐ（実線）、Ｔｘｎ（点線）は、互いに逆向きに変化する、逆極性の信号である。 The two differential output terminals are connected to the dipole antennas A (i, j) (i = 1 to 4, j = 1 to 4) via CMOS switches 13A to 13D. The differential transmission signals Txp and Txn correspond to impulse-shaped microwave radio signals transmitted from the dipole antennas A (i, j). As shown in FIG. 5A, the differential transmission signals Txp (solid line) and Txn (dotted line) are signals of opposite polarities that change in opposite directions to each other.
受信部１２は、差動信号を入力する２つの差動入力端を有している。受信部１２は、２つの差動入力端より、それぞれインパルス状のマイクロ波の差動受信信号Ｒｘｐ、Ｒｘｎを入力する。２つの差動入力端は、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄの２つの差動受信ポート、すなわち第２の極である、双極側の他方の２端子と接続されている。 The receiving unit 12 has two differential input terminals for inputting a differential signal. The receiving unit 12 inputs impulse-shaped microwave differential reception signals Rxp and Rxn from the two differential input terminals, respectively. The two differential input terminals are connected to the two differential receiving ports of the CMOS switches 13A to 13D, that is, the other two terminals on the bipolar side, which are the second poles.
２つの差動入力端は、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄを介してダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１〜４，ｊ＝１〜４）と接続されている。この差動受信信号Ｒｘｐ、Ｒｘｎが、ダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）から送信されるインパルス状のマイクロ波の無線信号に対応する。図５（Ｂ）に示すように、差動受信信号Ｒｘｐ（実線）、Ｒｘｎ（点線）は、互いに逆向きに変化する、逆極性の信号である。 The two differential input terminals are connected to the dipole antennas A (i, j) (i = 1 to 4, j = 1 to 4) via CMOS switches 13A to 13D. The differential reception signals Rxp and Rxn correspond to impulse-shaped microwave radio signals transmitted from the dipole antennas A (i, j). As shown in FIG. 5B, the differential reception signals Rxp (solid line) and Rxn (dotted line) are signals of opposite polarities that change in opposite directions to each other.
ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄは、双極４投の半導体スイッチである。ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄは、双極の一方側で、送信部１１の２つの差動出力端と接続され、双極の他方側で、受信部１２の２つの差動入力端と接続されている。 The CMOS switches 13A to 13D are bipolar 4-throw semiconductor switches. The CMOS switches 13A to 13D are connected to the two differential output ends of the transmitting unit 11 on one side of the bipolar pole and to the two differential input terminals of the receiving unit 12 on the other side of the bipolar pole.
また、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄは、４×４個のダイポールアンテナのうち、４投側で、それぞれが異なる４個のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）に接続されている。ＣＭＯＳスイッチ１３Ａは、ダイポールアンテナＡ（１，ｊ）（ｊ＝１〜４）と接続されている。ＣＭＯＳスイッチ１３Ｂは、ダイポールアンテナＡ（２，ｊ）（ｊ＝１〜４）と接続されている。ＣＭＯＳスイッチ１３Ｃは、ダイポールアンテナＡ（３，ｊ）（ｊ＝１〜４）と接続されている。ＣＭＯＳスイッチ１３Ｄは、ダイポールアンテナＡ（４，ｊ）（ｊ＝１〜４）と接続されている。 Further, the CMOS switches 13A to 13D are connected to four different dipole antennas A (i, j) on the 4-throw side of the 4 × 4 dipole antennas. The CMOS switch 13A is connected to the dipole antennas A (1, j) (j = 1 to 4). The CMOS switch 13B is connected to the dipole antennas A (2, j) (j = 1 to 4). The CMOS switch 13C is connected to the dipole antenna A (3, j) (j = 1 to 4). The CMOS switch 13D is connected to the dipole antenna A (4, j) (j = 1 to 4).
また、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄのそれぞれに接続された４個のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）は、２つのグループに分けられている。具体的には、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａに接続されたダイポールアンテナＡ（１，１）とＡ（１，２）はグループＡ１、ダイポールアンテナＡ（１，３）とＡ（１，４）はグループＡ２に分けられる。同様に、ＣＭＯＳスイッチ１３Ｂに接続されたダイポールアンテナＡ（２，１）とＡ（２，２）はグループＢ１、ダイポールアンテナＡ（２，３）とＡ（２，４）はグループＢ２に分けられる。ＣＭＯＳスイッチ１３Ｃに接続されたダイポールアンテナＡ（３，１）とＡ（３，２）はグループＣ１、ダイポールアンテナＡ（３，３）とＡ（３，４）はグループＣ２に分けられる。ＣＭＯＳスイッチ１３Ｄに接続されたダイポールアンテナＡ（４，１）とＡ（４，２）はグループＤ１、ダイポールアンテナＡ（４，３）とＡ（４，４）はグループＤ２に分けられる（図１）。 Further, the four dipole antennas A (i, j) connected to each of the CMOS switches 13A to 13D are divided into two groups. Specifically, the dipole antennas A (1,1) and A (1,2) connected to the CMOS switch 13A are in group A1, and the dipole antennas A (1,3) and A (1,4) are in group A2. Divided. Similarly, the dipole antennas A (2,1) and A (2,2) connected to the CMOS switch 13B are divided into group B1, and the dipole antennas A (2,3) and A (2,4) are divided into group B2. .. The dipole antennas A (3,1) and A (3,2) connected to the CMOS switch 13C are divided into group C1, and the dipole antennas A (3,3) and A (3,4) are divided into group C2. The dipole antennas A (4, 1) and A (4, 2) connected to the CMOS switch 13D are divided into group D1, and the dipole antennas A (4, 3) and A (4, 4) are divided into group D2 (FIG. 1). ).
ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄは、上記のグループごとに制御され、２つの差動出力端から出力された差動送信信号Ｔｘｐ、Ｔｘｎを、各グループに含まれる２個のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）のいずれか１つのダイポールアンテナに出力するか、各グループに含まれる２個のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）のいずれか１つのダイポールアンテナから入力した差動受信信号Ｒｘｐ、Ｒｘｎを、受信部１２の２つの差動入力端に入力するか、差動出力端及び差動入力端とダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）との間、すなわち双極側と４投側との間の接続をグループごとに遮断する状態をとる。 The CMOS switches 13A to 13D are controlled for each of the above groups, and the differential transmission signals Txp and Txn output from the two differential output terminals are input to the two dipole antennas A (i, j) included in each group. The differential reception signals Rxp and Rxn that are output to any one of the dipole antennas or input from any one of the two dipole antennas A (i, j) included in each group are received by the receiving unit 12. Input to the two differential input ends of, or connect between the differential output end and the differential input end and the dipole antenna A (i, j), that is, between the bipolar side and the 4-throw side for each group. Take the state of shutting off.
これにより、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄのいずれかのスイッチが、送信部１１から送信された差動送信信号Ｔｘｐ、Ｔｘｎを接続する１つのダイポールアンテナに出力するとともに、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄが、送信側のダイポールアンテナを含むグループ以外のグループに属する１つのダイポールアンテナから入力された差動受信信号Ｒｘｐ、Ｒｘｎを受信部１２に入力する。 As a result, any of the CMOS switches 13A to 13D outputs to one dipole antenna connecting the differential transmission signals Txp and Txn transmitted from the transmission unit 11, and the CMOS switches 13A to 13D are on the transmission side. The differential reception signals Rxp and Rxn input from one dipole antenna belonging to a group other than the group including the dipole antenna of the above are input to the receiving unit 12.
図６に示すように、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａは、１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｔ、２０Ｒと、１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと、セレクタ２２Ａ，２２Ｂとを備える。 As shown in FIG. 6, the CMOS switch 13A includes 1P2T switches 20T and 20R, 1P1T switches 21A, 21B, 21C and 21D, and selectors 22A and 22B.
図７（Ａ）に示すように、１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｔは、送信部１１の差動入力端と接続する２つの入力ポートＴｘｉｎｐ、Ｔｘｉｎｎを有しており、４つの出力ポートがそれぞれ４つの信号線Ｒ１ｐ、Ｒ１ｎ、Ｒ２ｐ、Ｒ２ｎに接続されている。１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｔは、セレクタ２２Ａより入力される選択信号Ｒ１Ｔｘ、Ｒ２Ｔｘに従って動作する。 As shown in FIG. 7A, the 1P2T switch 20T has two input ports Tximp and Txinn connected to the differential input end of the transmission unit 11, and each of the four output ports has four signal lines R1p. , R1n, R2p, R2n. The 1P2T switch 20T operates according to the selection signals R1Tx and R2Tx input from the selector 22A.
図７（Ｂ）に示すように、１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｔは、２つの１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１、２０Ｔ２を備えている。１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１は、２つの入力ポートＴｘｉｎｐ、Ｔｘｉｎｎを有しており、２つの出力ポートでそれぞれ信号線Ｒ１ｐ、Ｒ１ｎと接続されている。１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ２は、２つの入力ポートＴｘｉｎｐ、Ｔｘｉｎｎを有しており、２つの出力ポートでそれぞれ信号線Ｒ２ｐ、Ｒ２ｎと接続されている。 As shown in FIG. 7B, the 1P2T switch 20T includes two 1P1T switches 20T1 and 20T2. The 1P1T switch 20T1 has two input ports Tximp and Txinn, and is connected to signal lines R1p and R1n by two output ports, respectively. The 1P1T switch 20T2 has two input ports Tximp and Txinn, and is connected to signal lines R2p and R2n by two output ports, respectively.
選択信号Ｒ１Ｔｘがアクティブになると、１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１がオンとなり、入力ポートＴｘｉｎｐが信号線Ｒ１ｐと導通し、入力ポートＴｘｉｎｎが信号線Ｒ１ｎと導通する。また、選択信号Ｒ２Ｔｘがアクティブになると、１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ２がオンとなり、入力ポートＴｘｉｎｐと信号線Ｒ２ｐとが導通し、入力ポートＴｘｉｎｎが信号線Ｒ２ｎと導通する。 When the selection signal R1Tx becomes active, the 1P1T switch 20T1 is turned on, the input port Tximp conducts with the signal line R1p, and the input port Txinn conducts with the signal line R1n. When the selection signal R2Tx becomes active, the 1P1T switch 20T2 is turned on, the input port Tximp and the signal line R2p conduct with each other, and the input port Txinn conducts with the signal line R2n.
図８には、１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１の構成が示されている。１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１には、半導体スイッチング素子４０Ａ、４１Ａ、４２Ａ及びインバータ４３Ａを備える回路と、半導体スイッチング素子４０Ｂ、４１Ｂ及び４２Ｂを備える回路と、で構成されている。 FIG. 8 shows the configuration of the 1P1T switch 20T1. The 1P1T switch 20T1 is composed of a circuit including semiconductor switching elements 40A, 41A, 42A and an inverter 43A, and a circuit including semiconductor switching elements 40B, 41B and 42B.
半導体スイッチング素子４０Ａ、４１Ａは、入力ポートＴｘｉｎｐと、信号線Ｒ１ｐとの間に直列に挿入されている。また、半導体スイッチング素子４２Ａは、半導体スイッチング素子４０Ａと半導体スイッチング素子４１Ａとの間と、グラウンドＧＮＤとの間に挿入されている。半導体スイッチング素子４０Ａ、４１Ａのゲートへの入力と、半導体スイッチング素子４２Ａのゲートへの入力との間には、インバータ４３Ａが挿入されている。半導体スイッチング素子４０Ａ、４１Ａ、４２Ａのゲートと外部入力との間には、抵抗Ｒｇが挿入されている。半導体スイッチング素子４０Ａ、４１Ａ、４２ＡとグランドＧＮＤとの間には、抵抗ＲSUBが挿入されている。 The semiconductor switching elements 40A and 41A are inserted in series between the input port Tximp and the signal line R1p. Further, the semiconductor switching element 42A is inserted between the semiconductor switching element 40A and the semiconductor switching element 41A and between the ground GND. An inverter 43A is inserted between the input of the semiconductor switching elements 40A and 41A to the gate and the input of the semiconductor switching element 42A to the gate. A resistor Rg is inserted between the gate of the semiconductor switching elements 40A, 41A, and 42A and the external input. A resistor R SUB is inserted between the semiconductor switching elements 40A, 41A, 42A and the ground GND.
また、半導体スイッチング素子４０Ｂ、４１Ｂは、入力ポートＴｘｉｎｎと、信号線Ｒ１ｎとの間に直列に挿入され、半導体スイッチング素子４２Ｂは、半導体スイッチング素子４０Ｂと半導体スイッチング素子４１Ｂとの間と、グラウンド（ＧＮＤ）との間に挿入されている。半導体スイッチング素子４０Ｂ、４１Ｂのゲートへの入力と、半導体スイッチング素子４２Ｂのゲートへの入力との間には、インバータ４３Ａが挿入されている。半導体スイッチング素子４０Ｂ、４１Ｂ、４２Ｂのゲートと外部入力との間には、抵抗Ｒｇが挿入されている。半導体スイッチング素子４０Ｂ、４１Ｂ、４２ＢとグランドＧＮＤとの間には、抵抗ＲSUBが挿入されている。 Further, the semiconductor switching elements 40B and 41B are inserted in series between the input port Txinn and the signal line R1n, and the semiconductor switching element 42B is between the semiconductor switching element 40B and the semiconductor switching element 41B and the ground (GND). ) Is inserted between them. An inverter 43A is inserted between the input of the semiconductor switching elements 40B and 41B to the gate and the input of the semiconductor switching element 42B to the gate. A resistor Rg is inserted between the gate of the semiconductor switching elements 40B, 41B, and 42B and the external input. A resistor R SUB is inserted between the semiconductor switching elements 40B, 41B, 42B and the ground GND.
信号線Ｒ１ｐに差動送信信号Ｔｘｐを出力する場合には、選択信号Ｒ１Ｔｘを制御して、信号線Ｒ１ｐに接続された半導体スイッチング素子４０Ａ、４１Ａはオンとなる。この場合、インバータ４３Ａにより、半導体スイッチング素子４２Ａはオフとなる。また、信号線Ｒ１ｎに差動送信信号Ｔｘｎを出力する場合には、信号線Ｒ１ｎに接続された半導体スイッチング素子４０Ｂ、４１Ｂについてはオンとなる。この場合、インバータ４３Ａにより、半導体スイッチング素子４２Ｂについてはオフとなる。 When the differential transmission signal Txp is output to the signal line R1p, the semiconductor switching elements 40A and 41A connected to the signal line R1p are turned on by controlling the selection signal R1Tx. In this case, the inverter 43A turns off the semiconductor switching element 42A. Further, when the differential transmission signal Txn is output to the signal line R1n, the semiconductor switching elements 40B and 41B connected to the signal line R1n are turned on. In this case, the inverter 43A turns off the semiconductor switching element 42B.
逆に、信号線Ｒ１ｐに差動送信信号Ｔｘｐを出力しない場合には、選択信号Ｒ１Ｔｘを制御して、信号線Ｒ１ｐに接続された半導体スイッチング素子４０Ａ、４１Ａはオフとなる。この場合、インバータ４３Ａにより、半導体スイッチング素子４２Ａはオンとなる。また、信号線Ｒ１ｎに差動送信信号Ｔｘｎを出力しない場合には、信号線Ｒ１ｎに接続された半導体スイッチング素子４０Ｂ、４１Ｂについてはオフとなる。この場合、インバータ４３Ａにより、半導体スイッチング素子４２Ｂについてはオンとなる。 On the contrary, when the differential transmission signal Txp is not output to the signal line R1p, the selection signal R1Tx is controlled and the semiconductor switching elements 40A and 41A connected to the signal line R1p are turned off. In this case, the inverter 43A turns on the semiconductor switching element 42A. When the differential transmission signal Txn is not output to the signal line R1n, the semiconductor switching elements 40B and 41B connected to the signal line R1n are turned off. In this case, the inverter 43A turns on the semiconductor switching element 42B.
図７（Ｂ）に戻り、１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ２の構成は、選択信号がＲ２Ｔｘとなる他は、図８に示す１ＰＩＴスイッチ２０Ｔ１の構成と同じである。したがって、１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｔは、選択信号Ｒ１Ｔｘ、Ｒ２Ｔｘに従って、入力ポート（Ｔｘｉｎｐ，Ｔｘｉｎｎ）と、信号線（Ｒ１ｐ、Ｒ１ｎ）、信号線（Ｒ２ｐ，Ｒ２ｎ）のいずれかとを接続するか、それらの接続を遮断する。 Returning to FIG. 7B, the configuration of the 1P1T switch 20T2 is the same as the configuration of the 1PIT switch 20T1 shown in FIG. 8 except that the selection signal is R2Tx. Therefore, the 1P2T switch 20T connects the input ports (Tximp, Txinn) to any of the signal lines (R1p, R1n) and the signal lines (R2p, R2n) according to the selection signals R1Tx and R2Tx, or connects them. Cut off.
図６に戻り、１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｒの構成は、上述した１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｔと同じである。セレクタ２２Ｂは、選択信号Ｒ１Ｒｘ、Ｒ２Ｒｘを１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｒに入力している。１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｒは、選択信号Ｒ１Ｒｘ、Ｒ２Ｒｘに従って、出力ポート（Ｒｘｉｎｐ、Ｒｘｉｎｎ）と、信号線（Ｒ１ｐ、Ｒ１ｎ）、信号線（Ｒ２ｐ、Ｒ２ｎ）のいずれかとを接続するか、それらの接続を遮断する。 Returning to FIG. 6, the configuration of the 1P2T switch 20R is the same as that of the 1P2T switch 20T described above. The selector 22B inputs the selection signals R1Rx and R2Rx to the 1P2T switch 20R. The 1P2T switch 20R connects or cuts off the connection between the output port (Rximp, Rxinn) and any of the signal lines (R1p, R1n) and the signal line (R2p, R2n) according to the selection signals R1Rx and R2Rx. ..
以上のように、セレクタ２２Ａ、２２Ｂの制御による１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｔ、２０Ｒの切り替えにより、ＣＭＯＳスイッチ１３ＡのグループＡ１、グループＡ２を送信用とするか受信用とするか、いずれにも使用しないかが決定される。 As described above, by switching the 1P2T switches 20T and 20R under the control of the selectors 22A and 22B, it is determined whether the group A1 and group A2 of the CMOS switch 13A are used for transmission or reception, or not used for either of them. Will be done.
ＣＭＯＳスイッチ１３Ａは、さらに１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄを備える。１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ａ，２１Ｂは、信号線Ｒ１ｐ、Ｒ１ｎと接続され、１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ｃ，２１Ｄは、信号線Ｒ２ｐ、Ｒ２ｎと接続されている。 The CMOS switch 13A further includes 1P1T switches 21A, 21B, 21C, 21D. The 1P1T switches 21A and 21B are connected to the signal lines R1p and R1n, and the 1P1T switches 21C and 21D are connected to the signal lines R2p and R2n.
さらに、１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ａ〜２１Ｄに示す構成は、図８に示すものと同じである。１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ａは、ダイポールアンテナＡ（１，１）（そのアンテナの各極Ａ（１，１）ｐ，Ａ（１，１）ｎ）と接続されている。１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ｂは、ダイポールアンテナＡ（１，２）（そのアンテナの各極Ａ（１，２）ｐ，Ａ（１，２）ｎ）と接続されている。１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ｃは、ダイポールアンテナＡ（１，３）（そのアンテナの各極Ａ（１，３）ｐ，Ａ（１，３）ｎ）と接続されている。１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ｄは、ダイポールアンテナＡ（１，４）（そのアンテナの各極Ａ（１，４）ｐ，Ａ（１，４）ｎ）と接続されている。 Further, the configurations shown in the 1P1T switches 21A to 21D are the same as those shown in FIG. The 1P1T switch 21A is connected to a dipole antenna A (1,1) (each pole A (1,1) p, A (1,1) n of the antenna). The 1P1T switch 21B is connected to a dipole antenna A (1,2) (each pole A (1,2) p, A (1,2) n of the antenna). The 1P1T switch 21C is connected to a dipole antenna A (1,3) (each pole A (1,3) p, A (1,3) n of the antenna). The 1P1T switch 21D is connected to a dipole antenna A (1,4) (each pole A (1,4) p, A (1,4) n of the antenna).
セレクタ２２Ａは、選択信号ＣＴ１、ＣＴ２を出力して、グループＡ１のダイポールアンテナＡ（１，１）、Ａ（１，２）に接続されている１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ａ、２１Ｂのいずれかを選択する。この選択により、１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ａ、２１Ｂのうち、いずれか１つのスイッチがアクティブとなるか、全てのスイッチがオフとなる。 The selector 22A outputs the selection signals CT1 and CT2 to select one of the 1P1T switches 21A and 21B connected to the dipole antennas A (1,1) and A (1,2) of the group A1. By this selection, any one of the 1P1T switches 21A and 21B becomes active, or all the switches are turned off.
また、セレクタ２２Ｂは、選択信号ＣＲ１、ＣＲ２を出力して、グループＡ２のダイポールアンテナＡ（１，３）、Ａ（１，４）に接続されている１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ｃ、２１Ｄのいずれかを選択する。この選択により、１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ｃ、２１Ｄのうち、いずれか１つのスイッチがアクティブとなるか、全てのスイッチがオフとなる。 Further, the selector 22B outputs selection signals CR1 and CR2 to select one of the 1P1T switches 21C and 21D connected to the dipole antennas A (1,3) and A (1,4) of the group A2. .. By this selection, any one of the 1P1T switches 21C and 21D becomes active, or all the switches are turned off.
セレクタ２２Ａにより、１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｔ、１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ａがアクティブになると、送信部１１から出力された差動送信信号Ｔｘｐ，Ｔｘｎは、ダイポールアンテナＡ（１、１）に送信され、無線信号として放射される。また、セレクタ２２Ａ、２２Ｂにより、１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｒ、１Ｐ１Ｔスイッチ２１Ａがアクティブになると、ダイポールアンテナＡ（１、１）で受信された差動受信信号Ｒｘｐ，Ｒｘｎは、受信部１２に入力される。 When the 1P2T switch 20T and the 1P1T switch 21A are activated by the selector 22A, the differential transmission signals Txp and Txn output from the transmission unit 11 are transmitted to the dipole antennas A (1, 1) and radiated as radio signals. .. Further, when the 1P2T switch 20R and the 1P1T switch 21A are activated by the selectors 22A and 22B, the differential reception signals Rxp and Rxn received by the dipole antennas A (1, 1) are input to the receiving unit 12.
図９の回路図を参照して、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａのより詳細な構成及び動作について説明する。なお、図９では、理解を容易にするため、同期して制御される作動送信信号Ｔｘｐ，Ｔｘｎを送信信号Ｔｘ、差動受信信号Ｒｘｐ，Ｒｘｎを受信信号Ｒｘとして、まとめて表現している。また、信号線Ｒ１ｐ，Ｒ１ｎを信号線Ｒ１、信号線Ｒ２ｐ，Ｒ２ｎを信号線Ｒ２として、まとめて表現している。 A more detailed configuration and operation of the CMOS switch 13A will be described with reference to the circuit diagram of FIG. In FIG. 9, for easy understanding, the synchronously controlled operation transmission signals Txp and Txn are collectively represented as the transmission signal Tx, and the differential reception signals Rxp and Rxn are collectively represented as the reception signal Rx. Further, the signal lines R1p and R1n are collectively referred to as a signal line R1, and the signal lines R2p and R2n are collectively represented as a signal line R2.
図９に示す１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｔは、送信ポートＴｘｉｎと接続され、半導体スイッチング素子５０Ａ、５１Ａ、５２Ａ及びインバータ５３Ａを備える回路と、半導体スイッチング素子５０Ｂ、５１Ｂ、５２Ｂ及びインバータ５３Ｂを備える回路と、で構成されている。 The 1P2T switch 20T shown in FIG. 9 is connected to a transmission port Txin and includes a circuit including semiconductor switching elements 50A, 51A, 52A and an inverter 53A, and a circuit including semiconductor switching elements 50B, 51B, 52B and an inverter 53B. Has been done.
半導体スイッチング素子５０Ａ、５１Ａ、５２Ａ及びインバータ５３Ａを備える回路は、上述の１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１に相当し、選択信号Ｒ１Ｔｘによって半導体スイッチング素子５０Ａ〜５２Ａを動作させる。より具体的には、半導体スイッチング素子５０Ａは、図８におけるＴｘｉｎｐ側の半導体スイッチング素子４０ＡとＴｘｉｎｎ側の半導体スイッチング素子４０Ｂとをまとめて表現したものである。その他の構成（半導体スイッチング素子５１Ａ、５２Ａ等）も同様である。 The circuit including the semiconductor switching elements 50A, 51A, 52A and the inverter 53A corresponds to the above-mentioned 1P1T switch 20T1, and the semiconductor switching elements 50A to 52A are operated by the selection signal R1Tx. More specifically, the semiconductor switching element 50A is a collective representation of the semiconductor switching element 40A on the Tximp side and the semiconductor switching element 40B on the Txinn side in FIG. The same applies to other configurations (semiconductor switching elements 51A, 52A, etc.).
半導体スイッチング素子５０Ｂ、５１Ｂ、５２Ｂ及びインバータ５３Ｂを備える回路は、上述の１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ２に相当し、選択信号Ｒ２Ｔｘによって半導体スイッチング素子５０Ｂ〜５２Ｂを動作させる。図９の１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ２も、１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１と同様に、図８における差動信号の構成をまとめて表現したものである。１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１、２０Ｔ２の動作については、上述の通りであるので説明を省略する。 The circuit including the semiconductor switching elements 50B, 51B, 52B and the inverter 53B corresponds to the above-mentioned 1P1T switch 20T2, and the semiconductor switching elements 50B to 52B are operated by the selection signal R2Tx. Similar to the 1P1T switch 20T1, the 1P1T switch 20T2 of FIG. 9 also collectively represents the configuration of the differential signal in FIG. The operations of the 1P1T switches 20T1 and 20T2 are as described above, and thus the description thereof will be omitted.
また、１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｒは、受信ポートＲｘｉｎと接続され、半導体スイッチング素子５０Ｃ、５１Ｃ、５２Ｃ及びインバータ５３Ｃを備える１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｒ１と、半導体スイッチング素子５０Ｄ、５１Ｄ、５２Ｄ及びインバータ５３Ｄを備える１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｒ２と、で構成されている。 Further, the 1P2T switch 20R is connected to the receiving port Rxin, and includes a 1P1T switch 20R1 including semiconductor switching elements 50C, 51C, 52C and an inverter 53C, and a 1P1T switch 20R2 including semiconductor switching elements 50D, 51D, 52D and an inverter 53D. It is composed of.
１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｒ１は、１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１と同様の構成であり、選択信号Ｒ１Ｒｘに従って動作する。１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｒ２は、１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ２と同様の構成であり、選択信号Ｒ２Ｒｘに従って動作する。 The 1P1T switch 20R1 has the same configuration as the 1P1T switch 20T1 and operates according to the selection signal R1Rx. The 1P1T switch 20R2 has the same configuration as the 1P1T switch 20T2, and operates according to the selection signal R2Rx.
図９に示すように、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａに接続されるダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）は、２つのグループに分けられている。ダイポールアンテナＡ（１，１）及びＡ（１，２）は、グループＡ１に属し、ダイポールアンテナＡ（１，３）及びＡ（１，４）はグループＡ２に属している。 As shown in FIG. 9, the dipole antennas A (i, j) connected to the CMOS switch 13A are divided into two groups. The dipole antennas A (1,1) and A (1,2) belong to the group A1, and the dipole antennas A (1,3) and A (1,4) belong to the group A2.
ダイポールアンテナＡ（１，１）は、半導体スイッチング素子６０Ａ、６１Ａ及びインバータ６２Ａを備える回路に接続されており、グループＡ１を制御するセレクタ２２Ａによって生成される選択信号ＣＴ１に従って動作する。 The dipole antennas A (1,1) are connected to a circuit including semiconductor switching elements 60A, 61A and an inverter 62A, and operate according to the selection signal CT1 generated by the selector 22A that controls the group A1.
ダイポールアンテナＡ（１，２）は、半導体スイッチング素子６０Ｂ、６１Ｂ及びインバータ６２Ｂを備える回路に接続されており、グループＡ１を制御するセレクタ２２Ａによって生成される選択信号ＣＴ２に従って動作する。 The dipole antennas A (1, 2) are connected to a circuit including semiconductor switching elements 60B and 61B and an inverter 62B, and operate according to the selection signal CT2 generated by the selector 22A that controls the group A1.
ダイポールアンテナＡ（１，３）は、半導体スイッチング素子６０Ｃ、６１Ｃ及びインバータ６２Ｃを備える回路に接続されており、グループＡ２を制御するセレクタ２２Ｂによって生成される選択信号ＣＲ１に従って動作する。 The dipole antennas A (1,3) are connected to a circuit including semiconductor switching elements 60C, 61C and an inverter 62C, and operate according to the selection signal CR1 generated by the selector 22B controlling the group A2.
ダイポールアンテナＡ（１，４）は、半導体スイッチング素子６０Ｄ、６１Ｄ及びインバータ６２Ｄを備える回路に接続されており、グループＡ２を制御するセレクタ２２Ｂによって生成される選択信号ＣＲ２に従って動作する。 The dipole antennas A (1,4) are connected to a circuit including semiconductor switching elements 60D, 61D and an inverter 62D, and operate according to the selection signal CR2 generated by the selector 22B that controls the group A2.
送信ポートＴｘｉｎ側の１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ１と、受信ポートＲｘｉｎ側の１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｒ１は、信号線Ｒ１を介してグループＡ１のダイポールアンテナＡ（１，１）、Ａ（１，２）に接続されている。送信ポートＴｘｉｎ側の１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ２と、受信ポートＲｘｉｎ側の１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｒ２は、信号線Ｒ２を介してグループＡ２のダイポールアンテナＡ（１，３）、Ａ（１，４）に接続されている。 The 1P1T switch 20T1 on the transmission port Txin side and the 1P1T switch 20R1 on the reception port Rxin side are connected to the dipole antennas A (1,1) and A (1,2) of the group A1 via the signal line R1. The 1P1T switch 20T2 on the transmission port Txin side and the 1P1T switch 20R2 on the reception port Rxin side are connected to the dipole antennas A (1,3) and A (1,4) of the group A2 via the signal line R2.
選択信号Ｒ１Ｔｘ、Ｒ２Ｔｘ、ＣＴ１及びＣＴ２は、制御部１４から受け取る制御信号ＣＴＡ１に基づいてセレクタ２２Ａで生成される。選択信号Ｒ１Ｒｘ、Ｒ２Ｒｘ、ＣＲ１及びＣＲ２は、制御部１４から受け取る制御信号ＣＴＡ２に基づいてセレクタ２２Ｂで生成される。 The selection signals R1Tx, R2Tx, CT1 and CT2 are generated by the selector 22A based on the control signal CTA1 received from the control unit 14. The selection signals R1Rx, R2Rx, CR1 and CR2 are generated by the selector 22B based on the control signal CTA2 received from the control unit 14.
送信アンテナをＡ（１，１）、受信アンテナをＡ（１，３）とした場合のＣＭＯＳスイッチ１３Ａの動作について説明する。 The operation of the CMOS switch 13A when the transmitting antenna is A (1,1) and the receiving antenna is A (1,3) will be described.
グループＡ１のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）を送信アンテナとするため、セレクタ２２Ａは、制御信号ＣＴＡ１に基づいて、選択信号Ｒ１Ｔｘ＝１（Ｈｉ）、Ｒ２Ｔｘ＝０（Ｌｏｗ）を出力する。また、グループＡ１の中から、ダイポールアンテナＡ（１，１）を送信アンテナとして選択するため、ＣＴ１＝１（Ｈｉ）、ＣＴ２＝０（Ｌｏｗ）を出力する。 Since the dipole antenna A (i, j) of the group A1 is used as the transmitting antenna, the selector 22A outputs the selection signals R1Tx = 1 (Hi) and R2Tx = 0 (Low) based on the control signal CTA1. Further, since the dipole antenna A (1,1) is selected as the transmitting antenna from the group A1, CT1 = 1 (Hi) and CT2 = 0 (Low) are output.
これにより、半導体スイッチング素子５０Ａ、５１Ａがオンとなり、送信ポートＴｘｉｎから入力された送信信号Ｔｘが、信号線Ｒ１を介してグループＡ１のダイポールアンテナへ流れる。また、選択信号ＣＴ１により、半導体スイッチング素子６０Ａはオンとなる。これにより、送信信号Ｔｘは、ダイポールアンテナＡ（１，１）からマイクロ波の無線信号として放射される。一方、選択信号ＣＴ２により、半導体スイッチング素子６０Ｂはオフとなる。よって、送信信号Ｔｘは、ダイポールアンテナＡ（１，２）に流れない。 As a result, the semiconductor switching elements 50A and 51A are turned on, and the transmission signal Tx input from the transmission port Txin flows to the dipole antenna of the group A1 via the signal line R1. Further, the semiconductor switching element 60A is turned on by the selection signal CT1. As a result, the transmission signal Tx is radiated from the dipole antenna A (1,1) as a microwave radio signal. On the other hand, the semiconductor switching element 60B is turned off by the selection signal CT2. Therefore, the transmission signal Tx does not flow to the dipole antennas A (1, 2).
グループＡ２のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）を受信アンテナとするため、セレクタ２２Ｂは、制御信号ＣＴＡ２に基づいて、選択信号Ｒ１Ｒｘ＝０（Ｌｏｗ）、Ｒ２Ｒｘ＝１（Ｈｉ）を出力する。また、グループＡ２の中から、ダイポールアンテナＡ（１，３）を受信アンテナとして選択するため、ＣＲ１＝１（Ｈｉ）、ＣＲ２＝０（Ｌｏｗ）を出力する。 Since the dipole antenna A (i, j) of the group A2 is used as the receiving antenna, the selector 22B outputs the selection signals R1Rx = 0 (Low) and R2Rx = 1 (Hi) based on the control signal CTA2. Further, since the dipole antenna A (1,3) is selected as the receiving antenna from the group A2, CR1 = 1 (Hi) and CR2 = 0 (Low) are output.
選択信号ＣＲ１により、半導体スイッチング素子６０Ｃはオンとなる。これにより、ダイポールアンテナＡ（１，３）で受信された受信信号Ｒｘは、信号線Ｒ２を介して１Ｐ２Ｔスイッチ２０Ｒへと流れる。一方、選択信号ＣＲ２によって、半導体スイッチング素子６０Ｄはオフになり、インバータ６２Ｄを介して接続される半導体スイッチング素子６１Ｄはオンになる。これにより、ダイポールアンテナＡ（１，４）はグラウンドに接続され、ダイポールアンテナＡ（１，４）からの信号線Ｒ２へのノイズを低減することができる。 The semiconductor switching element 60C is turned on by the selection signal CR1. As a result, the received signal Rx received by the dipole antennas A (1,3) flows to the 1P2T switch 20R via the signal line R2. On the other hand, the selection signal CR2 turns off the semiconductor switching element 60D and turns on the semiconductor switching element 61D connected via the inverter 62D. As a result, the dipole antenna A (1,4) is connected to the ground, and noise from the dipole antenna A (1,4) to the signal line R2 can be reduced.
また、選択信号Ｒ２Ｒｘにより、半導体スイッチング素子５０Ｄ、５１Ｄがオンとなり、受信信号Ｒｘが、信号線Ｒ２を介して、受信ポートＲｘｉｎへと流れる。 Further, the selection signal R2Rx turns on the semiconductor switching elements 50D and 51D, and the reception signal Rx flows to the reception port Rxin via the signal line R2.
送信信号Ｔｘは、信号線Ｒ１を介して１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｒ１へも流入する。セレクタ２２Ｂの選択信号Ｒ１Ｒｘによって、半導体スイッチング素子５０Ｃ、５１Ｃはオフになる。また、インバータ５３Ｃにより、半導体スイッチング素子５２Ｃはオンになりグラウンドに接続される。したがって、信号線Ｒ１から１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｒ１への漏れ電流による、受信信号Ｒｘへのノイズを低減することができる。 The transmission signal Tx also flows into the 1P1T switch 20R1 via the signal line R1. The semiconductor switching elements 50C and 51C are turned off by the selection signal R1Rx of the selector 22B. Further, the inverter 53C turns on the semiconductor switching element 52C and connects it to the ground. Therefore, it is possible to reduce the noise to the received signal Rx due to the leakage current from the signal line R1 to the 1P1T switch 20R1.
上記と同様に、受信信号Ｒｘは、信号線Ｒ２を介して１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ２へも流入する。セレクタ２２Ａの選択信号Ｒ２Ｔｘによって、半導体スイッチング素子５０Ｂ、５１Ｂはオフになる。また、インバータ５３Ｂにより、半導体スイッチング素子５２Ｂはオンになりグラウンドに接続される。したがって、信号線Ｒ２から１Ｐ１Ｔスイッチ２０Ｔ２への漏れ電流による、送信信号Ｔｘへのノイズを低減することができる。 Similar to the above, the received signal Rx also flows into the 1P1T switch 20T2 via the signal line R2. The semiconductor switching elements 50B and 51B are turned off by the selection signal R2Tx of the selector 22A. Further, the inverter 53B turns on the semiconductor switching element 52B and connects it to the ground. Therefore, it is possible to reduce the noise to the transmission signal Tx due to the leakage current from the signal line R2 to the 1P1T switch 20T2.
以上がＣＭＯＳスイッチ１３Ａの構成である。ＣＭＯＳスイッチ１３Ｂ〜１３Ｄの構成は、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａと同じである。異常組織検出装置１では、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄのスイッチングにより送受信のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の組み合わせが切り替えられ、無線信号が送受信される。ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄにおいて、セレクタ２２Ａが出力するグループＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１の選択信号（Ｒ１Ｔｘ，Ｒ２Ｔｘ，ＣＴ１，ＣＴ２）は、図１に示すように、制御部１４から出力される制御信号ＣＴＡ１，ＣＴＢ１，ＣＴＣ１，ＣＴＤ１によって決定される。また、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄにおいて、セレクタ２２Ｂが出力するグループＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２の選択信号（Ｒ１Ｒｘ，Ｒ２Ｒｘ，ＣＲ１，ＣＲ２）は、図１に示すように、制御部１４から出力される制御信号ＣＴＡ２，ＣＴＢ２，ＣＴＣ２，ＣＴＤ２によって決定される。 The above is the configuration of the CMOS switch 13A. The configurations of the CMOS switches 13B to 13D are the same as those of the CMOS switches 13A. In the abnormal tissue detection device 1, the combination of the transmission / reception dipole antennas A (i, j) is switched by switching the CMOS switches 13A to 13D, and radio signals are transmitted / received. In the CMOS switches 13A to 13D, the selection signals (R1Tx, R2Tx, CT1, CT2) of the groups A1, B1, C1, D1 output by the selector 22A are control signals output from the control unit 14 as shown in FIG. Determined by CTA1, CTB1, CTC1, CTD1. Further, in the CMOS switches 13A to 13D, the selection signals (R1Rx, R2Rx, CR1, CR2) of the groups A2, B2, C2, and D2 output by the selector 22B are output from the control unit 14 as shown in FIG. It is determined by the control signals CTA2, CTB2, CTC2 and CTD2.
図１０には、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａのダイフォトグラフが示されている。図１０に示すように、入力ポート（Ｔｘｉｎｐ、Ｔｘｉｎｎ）としてそれぞれ２つの信号端子Ｓが設けられるとともに、３つのグランド端子Ｇが設けられている。各信号端子Ｓは、２つのグランド端子Ｇに挟まれ、信号端子Ｓから発生した電磁波が極力外部にもれないようになっている。出力ポート（Ｒｘｉｎｐ、Ｒｘｉｎｎ）も同様に、ＧＳＧＳＧの順に端子が設けられている。 FIG. 10 shows a die photograph of the CMOS switch 13A. As shown in FIG. 10, two signal terminals S are provided as input ports (Tximp, Txinn), and three ground terminals G are provided. Each signal terminal S is sandwiched between two ground terminals G so that the electromagnetic wave generated from the signal terminal S does not leak to the outside as much as possible. Similarly, the output ports (Rximp, Rxinn) are also provided with terminals in the order of GSGSG.
また、ダイポールアンテナＡの極に接続される端子としては、Ａ（１，１）ｐ、Ａ（１、１）ｎ、Ａ（１，２）ｐ、Ａ（１、２）ｎに対してそれぞれ４つの信号端子Ｓが設けられており、５つのグランド端子Ｇが設けられている。各信号端子Ｓは、２つのグランド端子Ｇに挟まれ、信号端子Ｓから発生した電磁波が極力外部にもれないようになっている。Ａ（１，３）ｐ、Ａ（１、３）ｎ、Ａ（１，４）ｐ、Ａ（１、４）ｎも同様に、ＧＳＧＳＧＳＧＳＧの順に端子が設けられている。 The terminals connected to the poles of the dipole antenna A are A (1,1) p, A (1,1) n, A (1,2) p, and A (1,2) n, respectively. Four signal terminals S are provided, and five ground terminals G are provided. Each signal terminal S is sandwiched between two ground terminals G so that the electromagnetic wave generated from the signal terminal S does not leak to the outside as much as possible. Similarly, A (1,3) p, A (1,3) n, A (1,4) p, and A (1,4) n are also provided with terminals in the order of GSGSGSGSG.
ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３ＤとダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）との間をそれぞれ結び差動送信信号Ｔｘｐ、Ｔｘｎ、差動受信信号Ｒｘｐ、Ｒｘｎを送る配線の長さ、インピーダンスは、それぞれ同じとなっている。本実施の形態では、差動送信信号Ｔｘｐ，Ｔｘｎ、差動受信信号Ｒｘｐ，Ｒｘｎが通る配線の全体のインピーダンスが５０Ωとなるように調整されている。 The length and impedance of the wiring that connects the CMOS switches 13A to 13D and the dipole antennas A (i, j) and sends the differential transmission signals Txp, Txn, differential reception signals Rxp, and Rxn are the same. There is. In the present embodiment, the impedance of the entire wiring through which the differential transmission signals Txp and Txn and the differential reception signals Rxp and Rxn pass is adjusted to be 50Ω.
制御部１４は、ＣＰＵ、メモリ、外部記憶装置、入出力Ｉ／Ｏ、水晶発振器等を備えるコンピュータ（情報処理装置）である。水晶発振器が発生するクロック信号に従って、ＣＰＵが、外部記憶装置にインストールされメモリに読み込まれたプログラムを実行して、外部記憶装置へのデータの書き込み／読み出しや入出力Ｉ／Ｏを介して外部機器と送受信を行うことにより、制御部１４の機能が実現される。 The control unit 14 is a computer (information processing device) including a CPU, a memory, an external storage device, an input / output I / O, a crystal oscillator, and the like. According to the clock signal generated by the crystal oscillator, the CPU executes a program installed in the external storage device and read into the memory, and writes / reads data to the external storage device and inputs / outputs I / O to the external device. The function of the control unit 14 is realized by transmitting and receiving.
図１１に示すように、制御部１４は、取り得る全てのダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の組み合わせで無線信号を送受信し、各組み合わせでの受信信号Ｒｘを取得する（ステップＳ１）。具体的には、このステップＳ１において、制御部１４は、制御信号ＣＴＡ１、ＣＴＡ２、ＣＴＢ１、ＣＴＢ２、ＣＴＣ１、ＣＴＣ２、ＣＴＤ１、ＣＴＤ２を出力してＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄを制御しつつ、差動送信信号Ｔｘｐ、Ｔｘｎを送信するダイポールアンテナ及び差動受信信号Ｒｘｐ、Ｒｘｎを受信するダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の組み合わせを順次切り替えていく。そして、制御部１４は、この切り替えを行いながら、送信信号Ｔｘを出力して送信部１１に差動送信信号Ｔｘｐ、Ｔｘｎを出力させ、差動受信信号Ｒｘｐ、Ｒｘｎを受信部１２に入力させる。 As shown in FIG. 11, the control unit 14 transmits / receives a radio signal with all possible combinations of dipole antennas A (i, j), and acquires a received signal Rx for each combination (step S1). Specifically, in this step S1, the control unit 14 outputs the control signals CTA1, CTA2, CTB1, CTB2, CTC1, CTC2, CTD1 and CTD2 to control the CMOS switches 13A to 13D while controlling the differential transmission signal. The combination of the dipole antenna that transmits Txp and Txn and the dipole antenna A (i, j) that receives the differential reception signals Rxp and Rxn is sequentially switched. Then, while performing this switching, the control unit 14 outputs the transmission signal Tx, causes the transmission unit 11 to output the differential transmission signals Txp and Txn, and causes the reception unit 12 to input the differential reception signals Rxp and Rxn.
制御部１４は、ダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）での差動受信信号Ｒｘｐ、Ｒｘｎを加算した信号を最終的な受信信号Ｒｘを受信結果として取得し、制御部１４が記憶する。このようにして、全てのダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の組み合わせで受信信号Ｒｘが取得される。上述のように、最終的な受信信号Ｒｘの信号レベルは、差動受信信号Ｒｘｐ、Ｒｘｎの２倍となる。 The control unit 14 acquires a signal obtained by adding the differential reception signals Rxp and Rxn of the dipole antennas A (i, j) as the reception result of the final reception signal Rx, and the control unit 14 stores the signal. In this way, the received signal Rx is acquired by all the combinations of the dipole antennas A (i, j). As described above, the signal level of the final received signal Rx is twice that of the differential received signals Rxp and Rxn.
本実施の形態では、半導体スイッチ回路２を構成するＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄは、グループごとに制御され、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄに含まれるいずれかのグループが送信用となり、他のいずれかのグループが受信用として指定される。すなわち、１つの送信用のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）に対して、１４個の受信用のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）が存在する。送信用の数は１６個であるので、１４×１６＝２２４通りのアンテナの組み合わせで送受信が行われる。 In the present embodiment, the CMOS switches 13A to 13D constituting the semiconductor switch circuit 2 are controlled for each group, any group included in the CMOS switches 13A to 13D is used for transmission, and any other group is used. Designated for reception. That is, there are 14 receiving dipole antennas A (i, j) for one transmitting dipole antenna A (i, j). Since the number of antennas for transmission is 16, transmission / reception is performed by combining 14 × 16 = 224 antennas.
続いて、制御部１４は、送受信のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の組み合わせのうち、送受信アンテナ間距離が同じである送信アンテナ及び受信アンテナの組み合わせでの受信信号を平均して、同距離平均波形パターンを算出する（ステップＳ２）。同距離平均波形パターンは、送受信アンテナ間距離ごとに算出され、各送受信アンテナ間距離における基準波形パターンとして用いられる。 Subsequently, the control unit 14 averages the received signals of the combination of the transmitting and receiving dipole antennas A (i, j) and the combination of the transmitting antenna and the receiving antenna having the same distance between the transmitting and receiving antennas, and averages the same distance. The waveform pattern is calculated (step S2). The same distance average waveform pattern is calculated for each transmission / reception antenna distance and is used as a reference waveform pattern for each transmission / reception antenna distance.
続いて、制御部１４は、送信アンテナ及び受信アンテナの全ての組み合わせでの受信信号と、対応する送受信アンテナ間距離の基準波形パターンとの差分から、差分波形パターンを算出する（ステップＳ３）。 Subsequently, the control unit 14 calculates the difference waveform pattern from the difference between the received signal in all combinations of the transmitting antenna and the receiving antenna and the reference waveform pattern of the corresponding distance between the transmitting and receiving antennas (step S3).
さらに、制御部１４は、その差分波形パターンに基づいて、無線信号の送受信時間、すなわち、送信信号（インパルス信号）の放射時点から、目標物である異常組織ＣＡで反射された散乱信号の受信時点までの遅れ時間を求める。その遅れ時間に基づいて、図３に示すように、異常組織ＣＡの位置を検出する（ステップＳ４）。ステップＳ４終了後は、処理を終了する。 Further, the control unit 14 is based on the difference waveform pattern, from the transmission / reception time of the radio signal, that is, the time of radiation of the transmission signal (impulse signal) to the time of reception of the scattered signal reflected by the target abnormal tissue CA. Find the delay time until. Based on the delay time, the position of the abnormal tissue CA is detected as shown in FIG. 3 (step S4). After the end of step S4, the process ends.
異常組織検出装置１は、ダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）で送受信される信号を差動信号として、ノイズ成分を低減する。例えば、図１２に示すように、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａ中の各１Ｐ１Ｔスイッチでは、入力ポートＴｘｉｎｐから入力される差動送信信号Ｔｘｐと、入力ポートＴｘｉｎｎから入力される差動送信信号Ｔｘｎとが入力された場合、差動送信信号Ｔｘｐと差動送信信号Ｔｘｎとを加算すると、常に０となる。このことは、信号にノイズ成分が含まれていたとしても、それらは相殺され、１Ｐ１Ｔスイッチから流れ出すグランド電流は０となり打ち消し合うようになる。また、各半導体スイッチング素子に、もれ電流があった場合にもそれぞれは打ち消し合ってその大きさはほぼ０となる。 The abnormal tissue detection device 1 reduces the noise component by using the signal transmitted / received by the dipole antenna A (i, j) as a differential signal. For example, as shown in FIG. 12, in each 1P1T switch in the CMOS switch 13A, a differential transmission signal Txp input from the input port Tximp and a differential transmission signal Txn input from the input port Txinn are input. In this case, when the differential transmission signal Txp and the differential transmission signal Txn are added, the value is always 0. This means that even if the signal contains noise components, they are canceled out and the ground current flowing out from the 1P1T switch becomes 0 and cancels each other out. Further, even if there is a leakage current in each semiconductor switching element, the respective semiconductor switching elements cancel each other out and the magnitude becomes almost zero.
このように、送受信される電気信号、無線信号は、信号レベルが２倍となり、逆にノイズ成分が相殺され低減された信号となる。これにより、信号のＳＮ比を著しく向上することができる。 In this way, the signal levels of the transmitted and received electric signals and wireless signals are doubled, and conversely, the noise components are canceled out and the signals are reduced. As a result, the signal-to-noise ratio of the signal can be significantly improved.
図１３（Ａ）には、ＣＭＯＳスイッチにおける入力ポートＴｘｉｎｐとダイポールアンテナＡ（１、１）〜Ａ（１，４）との間の挿入損失（ＳパラメータＳ２１）が示されている。図１３（Ａ）に示すように、どの場合についても、挿入損失は、例えば５、１０、１５ＧＨｚにおいて、それぞれ４ｄＢ、６ｄＢ、８ｄＢ程度となっており、広い周波数帯域で、挿入損失が小さくなっている。 FIG. 13A shows an insertion loss (S-parameter S21) between the input port Tximp in the CMOS switch and the dipole antennas A (1, 1) to A (1, 4). As shown in FIG. 13 (A), in each case, the insertion loss is about 4 dB, 6 dB, and 8 dB at 5, 10, and 15 GHz, respectively, and the insertion loss becomes small in a wide frequency band. There is.
図１３（Ｂ）には、ＣＭＯＳスイッチにおける入力端子側の反射係数（ＳパラメータＳ１１）が示されている。図１３（Ｂ）に示すように、どの場合についても、反射損失は、０−１７ＧＨｚにおいて、−１０ｄＢ以下となっており、広い周波数帯域で、反射損失が小さくなっている。 FIG. 13B shows the reflectance coefficient (S-parameter S11) on the input terminal side of the CMOS switch. As shown in FIG. 13B, in each case, the reflection loss is -10 dB or less at 0 to 17 GHz, and the reflection loss is small in a wide frequency band.
図１４には、シングルエンドのＣＭＯＳスイッチと、差動のＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄとの挿入損失の比較結果が示されている。図１４では、ＧＳＧ（Ｐｒｏｂｅ ｃｈｉｐ）が、シングルエンドのＣＭＯＳスイッチの挿入損失を示しており、ＧＳＧＳＧ（Ｐｒｏｂｅ ｃｈｉｐ）が、差動のＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄの挿入損失を示している。図１４に示すように、差動のＣＭＯＳスイッチと、シングルエンドのＣＭＯＳスイッチを比べると、１０ＧＨｚでは、２ｄＢ程度低く、１５ＧＨｚでは、３〜４ｄＢ程度低く、２０ＧＨｚでは、４〜６ｄＢ程度低くなっている。 FIG. 14 shows a comparison result of the insertion loss between the single-ended CMOS switch and the differential CMOS switches 13A to 13D. In FIG. 14, GSG (Probe chip) shows the insertion loss of a single-ended CMOS switch, and GSGSG (Probe chip) shows the insertion loss of differential CMOS switches 13A to 13D. As shown in FIG. 14, when a differential CMOS switch and a single-ended CMOS switch are compared, they are about 2 dB lower at 10 GHz, about 3 to 4 dB lower at 15 GHz, and about 4 to 6 dB lower at 20 GHz. ..
図１５には、差動の双極４投（ＤＰ４Ｔ）スイッチと他のスイッチ（シングルエンドのＤＰ４Ｔスイッチ、ＳＰ８Ｔスイッチ、ＤＰ８Ｔスイッチ）との挿入損失の比較結果がまとめられている。この表では、３ＧＨｚ、６ＧＨｚ、１０ＧＨｚ、１５ＧＨｚ、２０ＧＨｚにおいて、差動（Differential Ended）のＤＰ４Ｔスイッチ、シングルエンドのＤＰ４Ｔスイッチ、シングルエンドのＳＰ８Ｔスイッチ、シングルエンドのＤＰ８Ｔスイッチでの挿入損失が示されている。図１５に示すように、０−２０ＧＨｚの広い周波数帯域において、差動のＣＭＯＳスイッチの挿入損失が最小となる。 FIG. 15 summarizes the results of comparison of insertion loss between a differential bipolar 4-throw (DP4T) switch and other switches (single-ended DP4T switch, SP8T switch, DP8T switch). This table shows the insertion loss of differential (Differential Ended) DP4T switches, single-ended DP4T switches, single-ended SP8T switches, and single-ended DP8T switches at 3GHz, 6GHz, 10GHz, 15GHz, and 20GHz. There is. As shown in FIG. 15, the insertion loss of the differential CMOS switch is minimized in the wide frequency band of 0 to 20 GHz.
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、半導体スイッチ回路２は、４つのＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄで構成される。そして、４つのＣＭＯＳスイッチ１３Ａ〜１３Ｄに接続され、各ＣＭＯＳスイッチにおいて２つのグループに分けられたダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）を用いて、送信用のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）と受信用のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）との切り替えを行う。これにより、送受信のダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の組み合わせを多くして、アンテナの組み合わせごとのノイズ成分の影響を低減し、異常組織ＣＡの検出精度を高めることができる。なお、ＣＭＯＳスイッチをＤＰ４Ｔスイッチとした場合には、送受信のアンテナの組み合わせを２２４通りとすることができるので、半導体スイッチ回路２として、ＳＰ８Ｔスイッチ、ＤＰ８Ｔスイッチを採用した場合よりも、アンテナの組み合わせ数を多くすることができる。このようにすれば、送受信アンテナの組み合わせの数を多くすることができるので、異常組織ＣＡの検出精度を高めることができる。 As described in detail above, according to the present embodiment, the semiconductor switch circuit 2 is composed of four CMOS switches 13A to 13D. Then, using the dipole antennas A (i, j) connected to the four CMOS switches 13A to 13D and divided into two groups in each CMOS switch, the dipole antennas A (i, j) for transmission and the dipole antennas A (i, j) for reception are used. The dipole antenna A (i, j) of the above is switched. As a result, the number of combinations of the transmission and reception dipole antennas A (i, j) can be increased, the influence of the noise component for each combination of antennas can be reduced, and the detection accuracy of the abnormal tissue CA can be improved. When the CMOS switch is a DP4T switch, there are 224 combinations of transmitting and receiving antennas. Therefore, the number of combinations of antennas is larger than when the SP8T switch and DP8T switch are used as the semiconductor switch circuit 2. Can be increased. By doing so, the number of combinations of transmission / reception antennas can be increased, so that the detection accuracy of the abnormal tissue CA can be improved.
上記実施の形態では、ダイポールアンテナの数を、４×４の１６個としたが、これには限られない。ダイポールアンテナの数は、ｉ×ｊ＝ｉ×２ｎ（ｉ、ｊ、ｎは自然数）個であればよい。 In the above embodiment, the number of dipole antennas is 16 of 4 × 4, but the number is not limited to this. The number of dipole antennas may be i × j = i × 2n (i, j, n are natural numbers).
なお、図２に示すアンテナアレイ１０では、ダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の周囲にダミーアンテナを設けて、各ダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の周囲の環境を均一にし、各ダイポールアンテナＡ（ｉ，ｊ）の無線信号の送受信の状態を極力同じにするようにしてもよい。 In the antenna array 10 shown in FIG. 2, a dummy antenna is provided around the dipole antennas A (i, j) to make the environment around each dipole antenna A (i, j) uniform, and each dipole antenna A (i, j) ( The transmission / reception states of the radio signals of i and j) may be made the same as much as possible.
また、本実施の形態では、セレクタ２２Ａ、２２Ｂは、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａに含まれるとしたが、これに限られず、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａの外部に設けてもよい。これにより、ＣＭＯＳスイッチ１３Ａを簡易な構成にすることができる。ＣＭＯＳスイッチ１３Ｂ〜１３Ｄも同様である。 Further, in the present embodiment, the selectors 22A and 22B are included in the CMOS switch 13A, but the present invention is not limited to this, and the selectors 22A and 22B may be provided outside the CMOS switch 13A. As a result, the CMOS switch 13A can be configured in a simple manner. The same applies to the CMOS switches 13B to 13D.
また、本実施の形態によれば、送受信されるインパルス状の電気信号、無線信号を差動信号（差動送信信号Ｔｘｐ，Ｔｘｎ／差動受信信号Ｒｘｐ，Ｒｘｎ）としているので、正極側の信号にも、負極側の信号にも同等のノイズ成分が含まれるようになる。したがって、それらの信号を加算等すれば、ノイズ成分が相殺された受信信号Ｒｘを生成することができる。この結果、送受信される電気信号、無線信号に含まれるノイズ成分を低減して異常組織ＣＡの検出精度を向上することができる。 Further, according to the present embodiment, since the impulse-shaped electric signal and radio signal to be transmitted and received are differential signals (differential transmission signals Txp, Txn / differential reception signals Rxp, Rxn), the signals on the positive side In addition, the signal on the negative side also contains the same noise component. Therefore, by adding these signals or the like, it is possible to generate a received signal Rx in which the noise component is offset. As a result, it is possible to reduce the noise component contained in the transmitted / received electric signal and the radio signal and improve the detection accuracy of the abnormal tissue CA.
また、本実施の形態によれば、差動送信信号Ｔｘｐ，Ｔｘｎ及び差動受信信号Ｒｘｐ，Ｒｘｎが、正の極性を有する差動送信信号Ｔｘｐ，差動受信信号Ｒｘｐと、負の極性を有する差動送信信号Ｔｘｎ，差動受信信号Ｒｘｎとで構成されている。このようにすれば、差動送信信号Ｔｘｐ，Ｔｘｎの和、を常に０としてノイズ成分を除去するとともに、元々の信号に比べ、差動信号の差を２倍に大きくすることができる。この結果、ＳＮ比をさらに向上して、異常組織ＣＡの検出精度を大きく向上することができる。 Further, according to the present embodiment, the differential transmission signals Txp and Txn and the differential reception signals Rxp and Rxn have negative polarities with the differential transmission signals Txp and the differential reception signal Rxp having positive polarities. It is composed of a differential transmission signal Txn and a differential reception signal Rxn. In this way, the sum of the differential transmission signals Txp and Txn is always set to 0 to remove the noise component, and the difference between the differential signals can be doubled as compared with the original signal. As a result, the SN ratio can be further improved, and the detection accuracy of the abnormal tissue CA can be greatly improved.
この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。 The present invention allows for various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the invention. Moreover, the above-described embodiment is for explaining the present invention, and does not limit the scope of the present invention. That is, the scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not by the embodiment. Then, various modifications made within the scope of the claims and the equivalent meaning of the invention are considered to be within the scope of the present invention.
本発明は、乳癌センサなどに用いられるアンテナアレイ装置に好適である。また、本発明は、乳癌センサに限らず、他の腫瘍等、生体内の誘電率の異なる領域の検出・判別に応用可能である。また、生体に関わらず、周囲と誘電率が異なる検出対象の検出・判別に応用可能である。 The present invention is suitable for an antenna array device used for a breast cancer sensor or the like. Further, the present invention is not limited to the breast cancer sensor, and can be applied to the detection / discrimination of regions having different dielectric constants in the living body such as other tumors. In addition, it can be applied to the detection / discrimination of a detection target having a different dielectric constant from the surroundings regardless of the living body.
１ 異常組織検出装置、２ 半導体スイッチ回路、１０ アンテナアレイ、１１ 送信部、１２ 受信部、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ ＣＭＯＳスイッチ、１４ 制御部、２０Ｔ，２０Ｒ １Ｐ２Ｔスイッチ、２０Ｔ１，２０Ｔ２，２０Ｒ１，２０Ｒ２，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ １Ｐ１Ｔスイッチ、２２Ａ，２２Ｂ セレクタ、４０Ａ〜４２Ａ，４０Ｂ〜４２Ｂ，５０Ａ〜５２Ａ，５０Ｂ〜５２Ｂ，５０Ｃ〜５２Ｃ，５０Ｄ〜５２Ｄ，６０Ａ，６１Ａ，６０Ｂ，６１Ｂ，６０Ｃ，６１Ｃ，６０Ｄ，６１Ｄ 半導体スイッチング素子、Ａ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１〜４、ｊ＝１〜４） ダイポールアンテナ、ＣＡ 異常組織、４３Ａ，５３Ａ〜５３Ｄ，６２Ａ〜６２Ｄ インバータ、Ｅ12，Ｅ13 楕円、Ｔｘ 送信信号、Ｒｘ 受信信号、Ｔｘｐ，Ｔｘｎ 差動送信信号、８１ 第１のＣＭＯＳスイッチ、８２ 第２のＣＭＯＳスイッチ、Ｒｘｐ，Ｒｘｎ 差動受信信号、Ｔｘｉｎｐ，Ｔｘｉｎｎ，Ｔｘｉｎ 入力ポート、Ｒｘｉｎｐ，Ｒｘｉｎｎ，Ｒｘｉｎ 出力ポート、Ｒ１Ｔｘ，Ｒ２Ｔｘ，Ｒ１Ｒｘ，Ｒ２Ｒｘ 選択信号、Ｒ１ｐ，Ｒ１ｎ，Ｒ２ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ１，Ｒ２ 信号線、ＣＴＡ１，ＣＴＡ２，ＣＴＢ１，ＣＴＢ２，ＣＴＣ１，ＣＴＣ２，ＣＴＤ１，ＣＴＤ２ 制御信号、ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＲ１，ＣＲ２ 選択信号、Ａ（ｉ，ｊ）ｐ，Ａ（ｉ，ｊ）ｎ ダイポールアンテナの極 1 Anomalous tissue detector, 2 Semiconductor switch circuit, 10 Antenna array, 11 Transmitter, 12 Receiver, 13A, 13B, 13C, 13D CMOS switch, 14 Control unit, 20T, 20R 1P2T switch, 20T1, 20T2, 20R1, 20R2 , 21A, 21B, 21C, 21D 1P1T switch, 22A, 22B selector, 40A-42A, 40B-42B, 50A-52A, 50B-52B, 50C-52C, 50D-52D, 60A, 61A, 60B, 61B, 60C, 61C, 60D, 61D semiconductor switching element, A (i, j) (i = 1-4, j = 1-4) dipole antenna, CA abnormal structure, 43A, 53A to 53D, 62A to 62D inverter, E 12 , E 13 Elliptical, Tx transmit signal, Rx receive signal, Txp, Txn differential transmit signal, 81 1st CMOS switch, 82 2nd CMOS switch, Rxp, Rxn differential receive signal, Tximp, Txinn, Txin input port, Rximp , Rxinn, Rxin output port, R1Tx, R2Tx, R1Rx, R2Rx selection signal, R1p, R1n, R2p, R2n, R1, R2 signal line, CTA1, CTA2, CTB1, CTB2, CTC1, CTC2, CTD1, CTD2 control signal, CT1 , CT2, CR1, CR2 selection signal, A (i, j) p, A (i, j) n dipole antenna pole
Claims (4)
前記半導体スイッチの動作を選択する第１のセレクタ及び第２のセレクタと、
を備え、
第１の極にｍ個の前記半導体スイッチの一方の極が接続されるとともに、
第２の極にｍ個の前記半導体スイッチの他方の極が接続され、
前記半導体スイッチの２ｎ個の接点は、ｎ個の接点からなる第１のグループとｎ個の接点からなる第２のグループとに分けられており、
前記第１のセレクタは、
前記半導体スイッチごとに、前記第１の極を、前記第１のグループに接続するか、前記第２のグループに接続するか、いずれのグループとも切断するか、を選択するとともに、
前記半導体スイッチごとに、前記第１のグループのｎ個の接点のうち、いずれの接点を、前記第１の極又は前記第２の極に接続するか、いずれの極とも切断するかを選択し、
前記第２のセレクタは、
前記半導体スイッチごとに、前記第２の極を、前記第１の極に接続されたグループと異なるグループである前記第１のグループに接続するか、前記第１の極に接続されたグループと異なるグループである前記第２のグループに接続するか、いずれのグループとも切断するか、を選択するとともに、
前記半導体スイッチごとに、前記第２のグループのｎ個の接点のうち、いずれの接点を、前記第１の極又は前記第２の極に接続するか、いずれの極とも切断するかを選択する、
ことを特徴とする半導体スイッチ回路。 Bipolar 2n throw (n is a natural number) m (m is a natural number of 2 or more ) semiconductor switches,
A first selector and a second selector that select the operation of the semiconductor switch,
With
One pole of m of the semiconductor switch is connected to the first pole, and at the same time,
The other pole of the m semiconductor switch is connected to the second pole,
The 2n contacts of the semiconductor switch are divided into a first group consisting of n contacts and a second group consisting of n contacts.
The first selector is
For each of the semiconductor switches, it is possible to select whether to connect the first pole to the first group, to connect to the second group, or to disconnect from any of the groups.
For each semiconductor switch, one of the n contacts in the first group is selected to be connected to the first pole or the second pole, or to be disconnected from any of the poles. ,
The second selector is
For each semiconductor switch, the second pole is connected to the first group, which is a group different from the group connected to the first pole, or is different from the group connected to the first pole. Select whether to connect to the second group, which is a group, or to disconnect from any group, and also
For each semiconductor switch, one of the n contacts in the second group is selected to be connected to the first pole or the second pole, or to be disconnected from any of the poles. ,
A semiconductor switch circuit characterized by this.
４個の前記双極４投の半導体スイッチを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体スイッチ回路。 The bipolar 2-throw semiconductor switch is a bipolar 4-throw semiconductor switch.
It comprises four said bipolar four-throw semiconductor switches.
The semiconductor switch circuit according to claim 1.
前記ｍ×２ｎ個のダイポールアンテナのうちのいずれか１つのダイポールアンテナから送信される前記無線信号に対応する差動送信信号を出力する差動出力端を有する送信部と、
前記ｍ×２ｎ個のダイポールアンテナのうちのいずれか１つのダイポールアンテナで受信された前記無線信号に対応する差動受信信号を入力する差動入力端を有する受信部と、
請求項１又は２に記載の半導体スイッチ回路と、
前記半導体スイッチ回路を制御する制御部と、
を備え、
前記半導体スイッチ回路は、ｍ×２ｎ投側の接点に、それぞれ異なる前記ダイポールアンテナが接続され、
前記制御部は、前記半導体スイッチ回路を制御して、前記差動送信信号を送信する前記ダイポールアンテナ及び前記差動受信信号を受信する前記ダイポールアンテナの組み合わせを切り替えながら、前記送信部に前記差動送信信号を出力させ、前記差動受信信号を前記受信部に入力させる、
ことを特徴とする異常組織検出装置。 M × 2n dipole antennas that transmit and receive radio signals corresponding to impulse-like microwave differential signals,
A transmission unit having a differential output terminal that outputs a differential transmission signal corresponding to the radio signal transmitted from any one of the m × 2n dipole antennas.
A receiving unit having a differential input end for inputting a differential receiving signal corresponding to the radio signal received by any one of the m × 2n dipole antennas, and a receiving unit.
The semiconductor switch circuit according to claim 1 or 2.
A control unit that controls the semiconductor switch circuit and
With
In the semiconductor switch circuit, different dipole antennas are connected to the contacts on the m × 2n throwing side.
The control unit controls the semiconductor switch circuit to switch the combination of the dipole antenna for transmitting the differential transmission signal and the dipole antenna for receiving the differential reception signal, and the differential to the transmission unit. A transmission signal is output, and the differential reception signal is input to the reception unit.
An abnormal tissue detection device characterized in that.
ことを特徴とする請求項３に記載の異常組織検出装置。 The differential transmission signal and the differential reception signal are composed of a first signal having a positive polarity and a second signal having a negative polarity and opposite phase to the first signal. ,
The abnormal tissue detection device according to claim 3.
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