JPH03221890A - 送受信回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、移動体識別装置に用いる送受信回路に関する
ものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の移動体識別装置の概略構成を示している
。この装置では、移動体に付帯された応答器９が、固定
局に設けられた質問器８の交信可能エリア】Ｏを通過す
る間に、質問器８と応答器９との間で非接触的に交信を
行い、移動体を識別するものであり、車両識別システム
や入退室管理システムなどに用いられる。質問器８は交
信可能エリア１０に対して、電波、光、超音波等の空間
伝送媒体Ｍを用いた質問信号を、連続的もしくは間欠的
に送出している。矢印Ｓに示すように移動している応答
器９は、質問器８の交信可能エリア１０内に侵入すると
、質問器８がら送出される質問信号を受信し、返信動作
を開始する。通常、電波を用いた移動体識別装置におい
ては、機器の小型化と低コスト化のために、アンテナ部
を送受信共用とし、使用する電波も単一周波数も１．＜
は非常に近接した２つの周波数を使用し、電波を放射す
るのは質問器のみどするシステム構成を採用している。

したがって、同時に双方向のデータ伝送は行えず、質問
器８と応答器９との間のデータ伝送は半二重通信となる
。また、応答器９の姿勢変化に対する交信の自由度を保
証するために、偏波方式は円偏波を用いることが望まし
く、その際、質問器８から応答器９への伝送ど、応答器
９がら質問器８への伝送に、右旋偏波、左旋偏波のいず
れかの偏波方式の電波をそれぞれ使用することが一般的
である。電波の変調方式は、質問器８から応答器９への
伝送にはＡ　Ｓ　Ｋ変調、応答器９から質問器８Ｊ＼の
伝送には、反射型Ｐ　Ｓ　Ｋ変調が多く用いられている
。

第４図は電波を用いた移動体識別装置における応答器９
のハードウェア構成の従来例を示している。１１は送受
信共用アンテナ、１２は円偏波送受信用のハイブリッド
型方向性結合器、１３は受信信号用の検波回路、１４は
検波出力の増幅回路、１５は反射型Ｐ　Ｓ　Ｋ変調に用
いる終端インピーダンス切替用のスイッチ素子、１６は
制御回路である。質問器８から応答器９にデータを書き
込むときには、書き込み用のＡＳＫ変調波を右旋偏波又
は左旋偏波の電波として質問器８から応答器９に放射す
る。この電波はアンテナ１１で受信され、方向性結合器
１２を通って検波回路１３に供給され、検波される。そ
して、その検波出力は増幅回＠１４で増幅された後、制
御回路１６に入力される。制御回路１６は内蔵メモリを
備えており、検波出力に応して内蔵メモリを書き替える
。次に、質問器８から応答器９のデータを読み取るとき
には、読み取り用の無変調波を左旋偏波又は右旋偏波の
電波どして質問器８から応答器９に数刻する。

この読み取り用の無変調波は、書き込み用のＡＳＫ変調
波とは逆回転方向の円偏波としである。したがって、読
み取り用の無変調波はアンテナ１１で受信された後、方
向性結合器１２を通って反射型Ｐ　Ｓ　Ｋ変調用のスイ
ッチ素子］５に供給される。

制御回路１６は、質問器８／＼返信するデータに従−）
て、スイッチ素子１５をスイッチングし、伝送路の終端
インピーダンスを開放状態又は短絡状態に切り替えるこ
とにより、２相Ｐ　Ｓ　Ｋ変調（Ｂ　Ｐ　ＳＫ）を行う
。

第５図は質問器８と応答器９の間の交信開始時における
送受信タイムチャー１・の−例を示ず。同図（、）は書
き込み波の送出時間帯、同図（１））は読み取り波の送
出時間帯、同図（ｃ）は応答器９の動作状態を示す。上
述のように、データ伝送は半二重通信であるため、質問
器８は、書き込み波と読み取り波を交互に送出し、書き
込み波を受信した応答器９は読み取り波が送出されてい
る時間帯に合わせてデータを返信する。第５図の例では
、時刻ｔ１に交信可能エリア１０に入った応答器９は、
時刻ｔ２から返信動作を開始する。

［発明が解決しようとする課題］ 第４図に示す従来例のように、書き込み波と読み取り波
とで円偏波の回転方向を切り替えるようなシステム構成
とした場合、質問器８と応答器９の両方共にハイブリッ
ド型の方向性結合器等を用いた右旋・左旋円漏波の発生
回路が必要となり、また、読み取り用と書き込み用の２
系統の高周波回路パターンが必要となる。このことは、
質問器８と応答器９の小型化、低コスト化の妨げとなる
。

また、第５図に示すように、質問器８が書き込み波と読
み取り波を交互に送出しているため、応答器９が交信可
能エリア１０内に入ってきても常に返信動作を行えるわ
けではなく、質問器８から読み取り波が送出されている
時間帯のみ返信できる。

したがって、交信が開始されるまでに多少のタイムラグ
が生じることになり、応答器９の検出に必要な時間が長
くなる。また、応答器９の閣で、質問器８から読み取り
用の無変調波が送出されているか否かを検出することが
てきないため、双方の送受信タイミングをソフトウェア
で制御しなければならないという欠点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、高周波信号を受信すると共に即
座に返信動作が可能な送受信回路を小型且つ低コストで
実現することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る送受信回路にあっては、上記の課題を解決
するために、第１図に示ずように、高周波信号を送受信
するアンテナ１と、アンテナ１で受信された高周波信号
を検波する検波回路６と、アンテナ１と検波回路６との
間の伝送路に高周波信号の１／４波長に相当する間隔を
離して配置された２つのスイッチ素子４ａ、４ｂとを有
することを特徴どするものである。

［作用］ 本発明の送受信回路は、このように構成されているので
、２つのスイッチ素子４ａ、４ｂを共にオフとすれば、
受信された高周波信号を検波回路６に導いて受信するこ
とができ、また、２つのスイッチ素子４ａ、４ｂを交互
にオン、オフさせれば、アンテナ１から受信された高周
波信号を往復で１／２波長に相当する位相変化を与えな
がら反射させることができる。したがって、高周波信号
を受信すると共に即座に返信動作を行うことができる。

また、従来のように送信回路と受信回路とを分離して構
成する必要がないので、送受信回路の構成を簡単化する
ことができ、小型化及び低コスト化が可能となるもので
ある。

［実施例コ 第１図は本発明の送受信回路を用いた応答器の回路構成
を示している１５図中、１は送受信用アンテナ、２はπ
／２移相回路、３は分岐回路、４ａ及び４ｂは反射型の
Ｐ　Ｓ　Ｋ変調回路を構成するためのスイッチ素子、５
は制御回路、６は書き込み信号用の検波回路、７は増幅
回路である。分岐回路３の一方の分岐端は送受信用アン
テナ１の水平方向給電端に接続されている。ま）ご、分
岐回路３の他方の分岐端は、π／２移相回路２を介して
、送受信用アンテナ１の垂直方向給電端に接続されてい
る。したがって、送受信用アンテナ１で円偏波が受信さ
れると、その受信信号が点Ａに得られるものであり、ま
た、点Ａがら分岐回路３に返信信号が入力されると、送
受信用アンテナ１がら円偏波が放射されるものである。

上記の受信信号は伝送路の点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄを介して検
波回路６に導かれる。また、伝送路の点Ｂ、Ｃと接地面
の間には、それぞれスイッチ素子４ａ、４ｂが接続され
ている。これら２つのスイッチ素子４ａ、４ｂは、伝送
路上の高周波信号の波長λに対し、電気的にλ／４の距
離をおいて配置されている。

以下、本実施例の動作を説明する。送受信用のアンテナ
１どπ／２移相回路２、及び分岐回路３は、右旋偏波又
は左旋偏波のいずれがの円偏波を送受信するための組み
合わせであり、円偏波が送受信できる構成であれば、他
の構成でありも良い。

本実施例では、従来例のように、右旋偏波、左旋偏波を
切り替えて使用するものではなく、質問器はいずれか一
方の回転方向の円偏波を使用する。

したがって、書き込み波、読み取り波のどちらの場合で
あっても、アンテナ１で受信された高周波信号は図中の
Ａ点に供給される。このように、右旋偏波、左旋偏波の
いずれか一方を用いて送受信を行うことが可能となるの
で、ハイブリッド型の方向性結合器を構成するための回
路パターンが不要どなる。ま／Ｓ、回路が一系統で済む
ため、小型化、低コス１〜化が可能となる。

以下、本実施例における書き込み動作と読み取り動作に
ついてそれぞれ説明する。

書き込み動作時には、制御回路５はスイッチ素子４ａ、
４ｂを共にオフ状態どし、図中のＢ点及び０点からスイ
ッチ素子４ａ、４ｂを見たときのインピーダンスを開放
状態とする。このとき、Ａ点がら供給される高周波信号
は全て検波回路６に導がれる。検波回路６及び増幅回路
７は、高周波信号にＡ　Ｓ　Ｋ変調が掛かっているとき
は書き込み波の復調回路として機能し、無変調の信号に
対しては高周波検出回路として、すなわち、応答器が質
問器の交信可能エリア内に入ったことを示ずトリガ回路
として機能する。制御口Ｆｌ＠　５は内蔵メモリを備え
ており、書き込み波の復調出力は内蔵メモリに書き込ま
れる。

読み取り動作時には、制御回路５はスイッチ素子４ａ、
４ｂを交互にオン／オフさせることで、読み取り用の無
変調信号に２相Ｐ　Ｓ　Ｋ変調（Ｂ　Ｐ　５１（）をか
ける。つまり、スイッチ素子４ａをオン、スイッチ素子
４ｂをオフとするど、Ｂ点がらスイッチ素子４ａを見た
ときのインピーダンスは短絡状態となり、Ａ点から供給
される高周波信号はＢ点を短絡終端として反射される。

また、スイッチ素子４ａをオフ、スイッチ４ｂをオンと
した場合には、Ｂ点からスイッチ素子４ａを見たときの
インピーダンスは開放状態であり、０点からスイッチ素
子４ｂを見たときのインピーダンスは短絡状態となる。

ここで、Ｂ点と０点とは高周波信号の波長λを基準とし
た電気長でλ／４離れているのて、往復の伝送路の長さ
はλ／２異なることから、Ｂ点は開放終端と同じ状態と
なる。すなわち、Ａ点から来る高周波信号はＢ点を開放
終端として反射されることになる。反射された電波はア
ンテナ１から円偏波として放射され、質問器で受信され
る。

質問器で受信された反射波を送信に用いた無変調波と混
合すると、その混合出力の低周波成分は次式で与えられ
る（特開昭６１２６７０４２号公報参照）。

Ａｃｏｓ（θ（１）十φ） ここて、Ａは質問器での受信レベルに依存する振幅であ
り、θ（１，＞は応答器でのＰ　Ｓ　Ｋ変調による位相
変化であり、φは質問器と応答器の間の電気長に依存す
る位相である。本実施例におけるＰＳ　Ｋ変調の場合、
終端インピーダンスが短絡状態又は開放状態に切り替え
られるので、θ（ｔ、）−〇又はθ（１）−πとなり、
２相ＰＳＫ変調（ＢＰＳＫ）か実現できる。

また、本実施例では、質問器による応答器の検出速度を
従来例よりも速くすることが可能となる。

例えば、通常はスイッチ素子４ａ、４ｂを共にオフ状態
としておき、質問器からの無変調信号を検出できるよう
に待機しておいて、応答器が質問器の交信可能エリア内
に入り、検波回路６及び増幅回路７により無変調１言号
が検出されれば、直ちに制御回路５によりスイッチ素子
４ａ、４ｂをスイッチングして、返信信号（例えば応答
器の識別番号）を返信するようにしておけば、従来例よ
りも速く交信ができることになる。したがって、応答器
の移動速度が速い場合でも、質問器により応答器を確実
に検出することができる。また、従来例に比べて、送受
信のタイミングを合わせるｙ６めのソフトウェアの負担
が軽減される。

第２図は上記のような動作をさせた場合にに３　＋−）
る交信タイムチャートを示している。同図（ａ）は質問
器側ての無変調信号の送出時間帯を示しており、同図（
ｂ）は応答器の動作を示している。質問器は電源投入時
刻ｔ、と同時に無変調信号波を交信可能エリア内に送出
し続ける。応答器は時刻１．で交信可能エリア内に入る
ど、検波回路及び増幅口１ 路で無変調信号波を検出し、時刻＋４の直後に識別番号
等の返信動作を行うことがてきる。

［発明の効果］ 本発明の送受信回路は、」−述のように、高周波信号を
送受信するアンテナと、アンテナで受信された高周波信
号を検波する検波回路と、アンテナと検波回路との間の
伝送路に高周波信号の１７４波長に相当する間隔を離し
て配置された２つのスイッチ素子とを有するものである
から、２つのスイッチ素子を共にオフとすれば、受信さ
れた高周波信号を検波回路に導いて受信することができ
、′また、２つのスイッチ素子を交互にオン、オフさせ
れば、アンテナから受信された高周波信号を往復で１／
２波長に相当する位相変化を与えながら反射させること
ができるものであり、Ｉ７たがって、高周波信号を受信
すると共に即座に返信動作を行うことができるという効
果があり、また、従来のように送信回路と受信回路とを
分離して構成する必要がないので、送受信回路の構成を
簡単化することができ、小型化及び低コスト化が可能と
なる２ という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成を示す図、第２図
は同上の動作説明図、第３図は従来の移動体識別装置の
概略構成図、第４図は同上に用いる従来の応答器の回路
構成を示す図、第５図は同」二の動作説明図である。 １はアンテナ、２はπ／２移相回路、３は分岐回路、４
ａ、４ｂはスイッチ素子、５は制御回路、６は検波回路
、７は増幅回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高周波信号を送受信するアンテナと、アンテナで
   受信された高周波信号を検波する検波回路と、アンテナ
   と検波回路との間の伝送路に高周波信号の１／４波長に
   相当する間隔を離して配置された２つのスイッチ素子と
   を有することを特徴とする送受信回路。