JPH03258126A - 送受信切り換え装置 - 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〕 この発明は送受信切り換え装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、送受信切り換え装置において、信号の１／
４波長の特性インピーダンスラインと、半導体スイッチ
とを組み合わせることにより、信号が半導体スイッチを
通過することなくスイッチングができるようにしたもの
である。

〔従来の技術〕

例えばコードレステレホンは双方向通話であり、自分の
音声信号の送信と、相手からの音声信号の受信とが、常
に同時に行われている。

このため、コードレステレホンにおいては、第５図に示
すように、送信回路（１）及び受信回路（２ンは、デュ
プレクサと呼ばれる分離回路（３）を通じてアンテナ（
４）に接続されている。

このデュプレクサ（３）は、一般に、送信信号を通過帯
域とするバンドパスフィルタと、受信信号を通過帯域と
するバンドパスフィルタとにより樋底されている。この
方法は、送信周波数と、受信倍周波数とが大きく離れて
いる場合には、有効な方法である。

しかし、デジタル移動電話、例えばデジタル自動車電話
の場合、その送信周波数及び受信周波数は８００〜９０
０　Ｍ　Ｈｚであり、送信周波数と受信周波数との差は
、どのチャンネルでも４５ＭＨｚである。

したがって、送信回路（１）及び受信回路（２）を、デ
ュプレクサ（３）を通じてアンテナ（４）に接続しよう
とすると、送信周波数及び受信周波数が高く、しかも、
両者が近接しているので、デュプレクサ（３）のバンド
パスフィルタのカットオフ特性をきわめて急峻にしなけ
ればならない。ところが、そのような特性のバンドパス
フィルタは技術的に困難であり、信号のロスの増加、大
きさ及び重さの増加、価格の上昇などを招いてしまう。

しかし、デジタル移動電話の場合、双方向通話ではある
が、自分の音声信号の送信と、相手からの音声信号の受
信とが、ＴＤＭＡ方式と呼ばれる時分割方式である。し
たがって、第６図に示すように、送信回路（１）と、受
信回路（２〉とを切り換え回路（スイッチ回路）〈５）
により切り換えてアンテナ（４）に接続することができ
る。

そして、この切り換え回路（５）は、一般には、例えば
第７図に示すように、樋底されている。すなわち、この
図において、（１１）〜（１３）はＰＩＮダイオード、
（２１）〜（２４）は１／４波長の同軸ラインである。

そして、送信時には、ダイオード（１１）がオフ、ダイ
オード（１２）、（１３）がオン、受信時には、ダイオ
ード（１１）はオン、ダイオード（１２）、〈１３）は
オフとされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、第７図に示す切り換え回路（５）においては
、ダイオード（１１）〜（１３）が比較的大きな抵抗分
を持ち、Ｑを低下させてしまうので、アイソレーション
を高くとることができない。

さらに、送信信号が、抵抗分の大きいダイオード（１２
〉を通過するので、送信信号にロスを生じてしまい、ア
ンテナ出力が低下してしまう。また、アイソレーション
が低いので、送信信号が受信回路（２）側にも流れ、さ
らに、ロスが増加してしまう。

あるいは規定のアンテナ出力を得るには、送信回路（１
）により大きな送信出力を必要とし、電源用の電池にと
って不利である。また、ダイオード（１２）におけるロ
スが大きいので、ダイオード（１２）として耐電力の大
きなものを必要とし、コストアップとなってしまう。

さらに、受信信号もダイオード（１３）によりロスを生
じるので、受信感度が低下してしまう。

この発明は、以上のような問題点を一掃しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

第４図に示すように、同軸ライン（３０）の長さ（実効
長）を信号の波長λの１７４とする。そして、同図Ａに
示すように、同軸ライン（３０）の出力端に、この同軸
ライン（３０）の特性インピーダンスに等しいインピー
ダンスＺｏを接続すると、同軸ライン（３０）の入力端
から見たインピーダンスは、値Ｚ○となる。

また、同図８に示すように、同軸ライン（３Ｇ）の出力
端をショートすると、入力端から見たインピーダンスは
、無限大（開放）となる。

さらに、同図Ｃに示すように、同軸ライン（３０）の出
力端を開放すると、入力端から見たインピーダンスは、
ゼロ　（ショート）となる。

また、デジタル移動電話の場合、上述のように、その送
信周波数及び受信周波数は高く、かつ、その差は、送信
周波数及び受信周波数に比べて５％程度で、十分に小さ
い。

この発明は、以上のような点に着目して同軸ライン自身
をスイッチとして使用してアンテナとの接続の切り換え
を行うようにしたものである。

〔作用〕

送信信号及び受信信号は、同軸ラインによりオン・オフ
される。

〔実施例〕

第１図において、送信回路（１）の出力端が同軸ライン
（３１）を通じてアンテナ（４）に接続されるとともに
、送信回路（１）の出力端と、接地との間に、同軸ライ
ン（３２）と、スイッチングダイオード（４１）と、バ
イパスコンデンサ（５１）とが直列接続される。

また、アンテナ（４）と受信回路（２）の入力端との間
に、同軸ライン（３３）が接続されるとともに、受信回
路（２）の入力端と、接地との間に、同軸ライン（３４
）と、スイッチングダイオード（４２）と、バイパスコ
ンデンサ（５２）とが直列接続される。

さらに、アンテナ（４）と接地との間に、直流ライン用
の高周波チョークコイル（６１）が接続されるとともに
、ダイオード（４１）とコンデンサ（５１）との接続点
と、電源ラインとの間に、スイッチングトランジスタ（
７１）のエミッタ・コレクタ間が接続され、ダイオード
（４２）とコンデンサ（５２）との接続点と、電源ライ
ンとの間に、トランジスタ（７２）のエミッタ・コレク
タ間が接続される。

なお、同軸ライン（３１）〜（３４）の特性インピーダ
ンスは、送信回路（１）の出力インピーダンス、アンテ
ナ（４）のインピーダンス、受信回路（２）の入力イン
ピーダンスに等しくされるとともに、同軸ライン（３１
）〜（３４）の長さ（実効長）は、送信波長及び受信波
長の平均波長の１／４とされる。また、ダイオード（４
１）、（４２）はＰＩＮダイオードである。

そして、制御回路（６）からＴＤＭＡ方式における送信
期間に“１″となり、受信期間に“０”となるスイッチ
ングパルスＰｓが取り出され、このパルスＰｓが、トラ
ンジスタ（７１）のベースに供給されるとともに、イン
バータ（７３）を通じてトランジスタ（７２）のベース
に供給される。

このような構成によれば、送信期間でＰｓ＝“１″のと
きには、トランジスタ（７１）がオンとなるので、ダイ
オード（４１〉もオンとなり、第２図Ａにその等価回路
を示すように、同軸ライン（３２）のダイオード（４１
）側の端部は、ダイオード（４１）及びコンデンサ（５
１）を通じて高周波的に接地されたことになる。また、
このとき、Ｐｓ−“１″であることにより、トランジス
タ（７２〉がオフとなるので、ダイオード（４２〉もオ
フとなり、同軸ライン（３４〉のダイオード（４２）側
の端部は、開放されたことになる。

したがって、この第２図Ａの等価回路は、第４図の説明
に基づいて等測的に同図Ｂのように書き換えることがで
き、さらに、同図Ｃのように書き換えることができる。

したがって、送信回路（１）の出力端はアンテナ（４）
に接続され、受信回路（２）の入力端は接地されたこと
になるので、送信が行われる。

また、受信期間でＰｓ−“Ｏ”のときには、トランジス
タ（７１）がオフとなるので、ダイオード（４１）もオ
フとなるとともに、トランジスタ（７２）がオンとなる
ので、ダイオード（４２〉もオンとなる。

したがって、この場合には、送信期間とは逆に、送信回
路（１）の出力端が接地され、アンテナ（４）が受信回
路（２）の入力端に接続される。

こうして、この発明によれば、送信回路（１）及び受信
回路（２）は、アンテナ（４）に選択的に接続されるが
、この場合、特にこの発明によれば、同軸ライン〈３１
〉〜（３４）にスイッチの機能を与えて送受信の切り換
えを行ってるので、Ｑを低下させることがなく、一般の
切り換え装置では不利になる、送信周波数と受信周波数
とが近くなるほどアイソレーションを高くとることがで
きる。

さらに、送信信号が、抵抗分の大きいスイッチングダイ
オード（４１〉、（４２〉を通過することがないので、
送信信号にロスを生じることがなく、アンテナ出力の低
下がない。また、アイソレーションが高いので、送信信
号が受信回路（２）側にも流れることもなく、やはりロ
スがデ；い。

あるいは規定のアンテナ出力を得るために、送倍回路（
１）の送信出力をむやみに大きくする必要がフ；＜、電
源用の電池にとって有利である。また、スイッチングダ
イオード（４１）、（４２）に送信信号や受信信号が流
れないので、ダイオード（４１）、（４２）は耐電力の
小さなものでよく、コストダウンができる。

さらに、ダイオード（４１）、（４２）により受信信号
にロスを生じることがないので、受信感度が低下するこ
とがない。

第３図に示す例においては、切り換え回路を多段構成に
した場合である。

すなわち、この例においては、同軸ライン（３１Ａ）〜
（３４Ｂ）、スイッチングダイオード（４１＾）〜（４
，２Ｂ）、バイパスコンデンサ（５１＾）〜（５２Ｂ）
　、スイッチングトランジスタ（７１Ａ）〜（７２Ｂ）
が、同軸ライン（３１）〜（３４）、スイッチングダイ
オード（４１）、（４２）、バイパスコンデンサ（５１
）　、（５２）　、スイッチトランジスタ（７１）、（
７２）と同様に多段接続される。ただし、同軸ライン（
３１Ａ＞、（３１Ｃ＞、（３３Ａ＞、（３３Ｃ）の長さ
は、送信波長及び受信波長の平均波長の１７４とされる
が、同軸ライン（３１Ｂ＞、（３３Ｂ）の長さは、送信
波長及び受信波長の平均波長の１／２とされる。

このような構成によれば、同軸ライン（３１Ｂン、（３
３Ｂ＞は、１／２波長なので、出力端のインピーダンス
（開放あるいはショート）がそのまま入力端に反映され
ることになり、上述と同様にして送信回路（１〉と、受
信回路（２）とがアンテナ（４）に選択的に接続される
。

そして、この例によれば、多段構成とされているので、
アイソレーションがより高くなる。しかも、送信信号や
受信信号は、同軸ライン（３１Ａ）〜（３１Ｃ＞、（３
３Ａ）〜（３３Ｃ）を流れるだけなので、ロスがほとん
どない。

なお、第３図の例において、同軸ライン（３１Ｂ＞、（
３３Ｂ＞をＰＩＮダイオードとすることもできる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、同軸ライン（３１〉〜（３４）にス
イッチの機能を与えて送受信の切り換えを行ってるので
、Ｑを低下させることがなく、一般の切り換え装置では
不利になる、送信周波数と受信周波数とが近くなるほど
アイソレーションを高くとることができる。

さらに、送信信号が、抵抗分の大きいスイッチングダイ
オード（４１）、（４２）を通過することがないので、
送信信号にロスを生じることがｔ；＜、アンテナ出力の
低下がない。また、アイソレーションが高いので、送信
信号が受信回路（２）側にも流れることもなく、やはり
ロスがない。

あるいは規定のアンテナ出力を得るために、送信回路（
１）の送信出力をむやみに大きくする必要がなく、電源
用の電池にとって有利である。また、スイッチングダイ
オード（４１）　、（４２）に送信信号や受信信号が流
れないので、ダイオード（４１）、（４２）は耐電力の
小さなものでよく、コストダウンができる。

さらに、ダイオード（４１）、（４２）により受信信号
にロスを生じることがないので、受信感度が低下するこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図はこの発明の一例の接続図、第２図はそ
の等価回路図、Ｎ４図〜第７図はその説明のための図で
ある。 （３１）〜（３４〉は同軸ライン、（４１）、（４２）
はスイッチン・グダイオード、（５１）　、＜５２）は
バイパスコンデンサ、（６１）は高周波チョークコイル
、（７１）、（７２〉はスイッチングトランジスタであ
る。 代　　理　　人 松　　隈　　秀　　盛 全体の回路図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送信信号と受信信号とを選択的に切り換えてアンテナに
   アクセスする送受信切り換え装置において、 上記送信信号の供給端子とアンテナ端子との間に、第１
   の伝送ラインが接続され、 上記送信信号の供給端子と接地との間に、第２の伝送ラ
   インと、第１のスイッチング素子とが直列接続され、 上記アンテナ端子と上記受信信号の供給端子との間に、
   第３の伝送ラインが接続され、 上記受信信号の供給端子と上記接地との間に、第４の伝
   送ラインと第２のスイッチング素子とが直列接続され、 上記第１〜第４の伝送ラインの長さは、上記送信信号及
   び上記受信信号の波長の１／４に選定され、上記送信信
   号の送信時には、上記第１のスイッチング素子がオンと
   されるとともに、上記第２のスイッチング素子がオフと
   され、 上記受信信号の受信時には、上記第１のスイッチング素
   子がオフとされるとともに、上記第２のスイッチング素
   子がオンとされる ようにした送受信切り換え装置。