JPH04223287A - 双方向通信用アクティブアンテナ - Google Patents
双方向通信用アクティブアンテナInfo
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- JPH04223287A JPH04223287A JP3087891A JP8789191A JPH04223287A JP H04223287 A JPH04223287 A JP H04223287A JP 3087891 A JP3087891 A JP 3087891A JP 8789191 A JP8789191 A JP 8789191A JP H04223287 A JPH04223287 A JP H04223287A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
- G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
- G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
- G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
- G01S13/825—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
- H03F1/306—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in junction-FET amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/601—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators using FET's, e.g. GaAs FET's
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信号送受信システムを
備えた中央局または固定ビーコンと、ターミナル局また
は独立給電式の移動装置との間の双方向マイクロ波通信
回路に関する。さらに詳しくは、本発明は「アクティブ
アンテナ」として知られる回路に関する。このアクティ
ブアンテナは、携帯カード式の移動装置において、質問
（インタロゲーション）信号の監視を行い、質問信号を
検出したとき装置を作動させて、質問に応答する符号化
された信号を大きな電力で移動装置に送信させる。
備えた中央局または固定ビーコンと、ターミナル局また
は独立給電式の移動装置との間の双方向マイクロ波通信
回路に関する。さらに詳しくは、本発明は「アクティブ
アンテナ」として知られる回路に関する。このアクティ
ブアンテナは、携帯カード式の移動装置において、質問
（インタロゲーション）信号の監視を行い、質問信号を
検出したとき装置を作動させて、質問に応答する符号化
された信号を大きな電力で移動装置に送信させる。
【０００２】
【従来の技術】このようなタイプのデータ交換は、例え
ば、料金支払いの遠隔管理、遠隔自動現金支払い、ある
いは移動物体の識別または位置決定に適用することがで
きる。移動装置は、人が携帯に用いるチップカードの形
態、あるいは可動物体の形態をしている。これは、小さ
な「ボタン」電池により供電されるので、電力の使用が
極めて経済的でなければならない。このようなタイプの
データ交換のブロック図はそれ自体公知であり、図１に
示した。ビーコン１は、マイクロ波信号を携帯装置と交
換するが、この携帯装置２はアクティブアンテナ３と制
御回路４とを含み、これらアクティブアンテナ３と制御
回路４は、主に１つまたはそれ以上の電池から成る電源
５によりエネルギを供給される。
ば、料金支払いの遠隔管理、遠隔自動現金支払い、ある
いは移動物体の識別または位置決定に適用することがで
きる。移動装置は、人が携帯に用いるチップカードの形
態、あるいは可動物体の形態をしている。これは、小さ
な「ボタン」電池により供電されるので、電力の使用が
極めて経済的でなければならない。このようなタイプの
データ交換のブロック図はそれ自体公知であり、図１に
示した。ビーコン１は、マイクロ波信号を携帯装置と交
換するが、この携帯装置２はアクティブアンテナ３と制
御回路４とを含み、これらアクティブアンテナ３と制御
回路４は、主に１つまたはそれ以上の電池から成る電源
５によりエネルギを供給される。
【０００３】アクティブアンテナ３は、１つまたは２つ
の送／受信アンテナ６−７と、論理パルスの形態で送信
された情報を変調および復調するためのマイクロ波モデ
ム回路８と、例えば、マイクロプロセッサとメモリを含
む制御回路４とのリンクを可能にする低周波／マイクロ
波インターフェース回路とを備える。
の送／受信アンテナ６−７と、論理パルスの形態で送信
された情報を変調および復調するためのマイクロ波モデ
ム回路８と、例えば、マイクロプロセッサとメモリを含
む制御回路４とのリンクを可能にする低周波／マイクロ
波インターフェース回路とを備える。
【０００４】この場合使用されている変調は、ＯＯＫタ
イプである。即ち、これは、マイクロ波キャリアを最大
振幅とゼロ振幅とに変調する振幅変調である。質問モー
ドで、ビーコンは様々な長さのパルス状の変調波を送る
。また受信モードで、ビーコンは、無変調波を送り、携
帯装置は変調波を送る。
イプである。即ち、これは、マイクロ波キャリアを最大
振幅とゼロ振幅とに変調する振幅変調である。質問モー
ドで、ビーコンは様々な長さのパルス状の変調波を送る
。また受信モードで、ビーコンは、無変調波を送り、携
帯装置は変調波を送る。
【０００５】その結果、携帯装置は、次の２つの状態で
動作できなければならない。受信では、非常に低いエネ
ルギ消費（数マイクロアンペア）の条件下で（というの
はこれがそのほぼ恒常的な状態であるので）、固定ビー
コンにより送られた質問信号を受信し、復調することが
可能でなければならない。送信では、質問機を識別した
後、充分な電力（数ミリアンペア）で特別な変調を有す
る信号を送る。
動作できなければならない。受信では、非常に低いエネ
ルギ消費（数マイクロアンペア）の条件下で（というの
はこれがそのほぼ恒常的な状態であるので）、固定ビー
コンにより送られた質問信号を受信し、復調することが
可能でなければならない。送信では、質問機を識別した
後、充分な電力（数ミリアンペア）で特別な変調を有す
る信号を送る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、監視状態での
エネルギ消費が非常に低くなるように出来る限り単純な
方法で、携帯装置を１つの状態から別の状態に移行させ
るためにこれを切り換える必要がある。
エネルギ消費が非常に低くなるように出来る限り単純な
方法で、携帯装置を１つの状態から別の状態に移行させ
るためにこれを切り換える必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、検出お
よび送信の機能、ならびに切り換え要素の機能は、複数
の電界効果トランジスタで構成される増幅器あるいは１
つの電界効果トランジスタのいずれかである単一の半導
体装置により実現される。この電界効果トランジスタの
バイアス点のシフトにより、上記電界効果トランジスタ
は、優れたマイクロ波検出器あるいは増幅器のいずれか
として動作する。バイアス点のシフト自体は、制御回路
４から来る信号により制御される２組の抵抗の間の切り
換えにより得られる。
よび送信の機能、ならびに切り換え要素の機能は、複数
の電界効果トランジスタで構成される増幅器あるいは１
つの電界効果トランジスタのいずれかである単一の半導
体装置により実現される。この電界効果トランジスタの
バイアス点のシフトにより、上記電界効果トランジスタ
は、優れたマイクロ波検出器あるいは増幅器のいずれか
として動作する。バイアス点のシフト自体は、制御回路
４から来る信号により制御される２組の抵抗の間の切り
換えにより得られる。
【０００８】さらに詳細には、本発明は、第１変調質問
信号を送る中央局と、該第１変調質問信号に応答して第
２変調信号を送るターミナル局との間で、マイクロ波キ
ャリアの変調／復調による双方向情報通信のためのアク
ティブアンテナであって、ターミナル局はこのアクティ
ブアンテナを含み、変調／復調手段即ちモデムがトラン
ジスタにより構成され、該トランジスタのバイアス電流
（Ｉｄｓ）が、受信で低い値（トランジスタは検出器／
復調器状態にある）と、送信で高い値（トランジスタは
増幅器／変調器状態にある）との間で切り換えられるこ
とを特徴とするアクティブアンテナに関する。
信号を送る中央局と、該第１変調質問信号に応答して第
２変調信号を送るターミナル局との間で、マイクロ波キ
ャリアの変調／復調による双方向情報通信のためのアク
ティブアンテナであって、ターミナル局はこのアクティ
ブアンテナを含み、変調／復調手段即ちモデムがトラン
ジスタにより構成され、該トランジスタのバイアス電流
（Ｉｄｓ）が、受信で低い値（トランジスタは検出器／
復調器状態にある）と、送信で高い値（トランジスタは
増幅器／変調器状態にある）との間で切り換えられるこ
とを特徴とするアクティブアンテナに関する。
【０００９】添付の図面を参照にして説明される以下の
非限定的な実施例から本発明はさらに明らかに理解され
るであろう。
非限定的な実施例から本発明はさらに明らかに理解され
るであろう。
【００１０】
【実施例】説明をさらに明らかにするため、本発明は、
能動部品として電界効果トランジスタを選択して説明す
る。これは、本発明の範囲を限定することはない。ＭＭ
ＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）型増幅器もま
た入力段として電界効果トランジスタを備える。
能動部品として電界効果トランジスタを選択して説明す
る。これは、本発明の範囲を限定することはない。ＭＭ
ＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）型増幅器もま
た入力段として電界効果トランジスタを備える。
【００１１】この技術の現状において、また使用される
周波数（１〜１００ ＧＨｚ）を考慮に入れて、このト
ランジスタは、ＧａＡｓ、あるいはＧａＡｌＡｓ、Ｉｎ
Ｐ等のＩＩＩ −Ｖ族材料から成ることが望ましい。し
かし、本発明は、トランジスタが約数ギガヘルツ程度の
超高周波数を受ける場合には、シリコントランジスタを
使用することもできる。
周波数（１〜１００ ＧＨｚ）を考慮に入れて、このト
ランジスタは、ＧａＡｓ、あるいはＧａＡｌＡｓ、Ｉｎ
Ｐ等のＩＩＩ −Ｖ族材料から成ることが望ましい。し
かし、本発明は、トランジスタが約数ギガヘルツ程度の
超高周波数を受ける場合には、シリコントランジスタを
使用することもできる。
【００１２】マイクロ波部分８、即ち図１の変調器−復
調器は、図２に示すように、２つのアンテナに結合され
た電界効果トランジスタを使用する。
調器は、図２に示すように、２つのアンテナに結合され
た電界効果トランジスタを使用する。
【００１３】固定ビーコン１から来る入力信号は、検出
アンテナ６が受ける。これは、第１インピーダンス整合
回路１１を介してトランジスタ１０のゲートに与えられ
る。 この第１インピーダンス整合回路１１は、長さ〔λｇ＜
／４（λｇ＝導波波長）〕のマイクロストリップ要素か
ら形成され、「受信」状態でのトランジスタのゲートイ
ンピーダンスの整合と、印刷アンテナであるアンテナ６
に対する「送信」状態のトランジスタのゲートインピー
ダンスの間の折衷の結果生まれた。
アンテナ６が受ける。これは、第１インピーダンス整合
回路１１を介してトランジスタ１０のゲートに与えられ
る。 この第１インピーダンス整合回路１１は、長さ〔λｇ＜
／４（λｇ＝導波波長）〕のマイクロストリップ要素か
ら形成され、「受信」状態でのトランジスタのゲートイ
ンピーダンスの整合と、印刷アンテナであるアンテナ６
に対する「送信」状態のトランジスタのゲートインピー
ダンスの間の折衷の結果生まれた。
【００１４】トランジスタ１０のソースは接地されてい
る。
る。
【００１５】第２インピーダンス整合回路１２は、トラ
ンジスタ１０のドレインと送信アンテナ７の間に取付け
られる。第２インピーダンス整合回路１２も、第１イン
ピーダンス整合回路１１同様、整合された線要素により
構成されている。「受信」状態では、復調信号の取り出
しを可能にするが、この復調信号は、図示していない復
調出力により制御回路４に低周波数で送られる。送信状
態では、これも印刷アンテナ７に対するドレインのイン
ピーダンス整合を行う。
ンジスタ１０のドレインと送信アンテナ７の間に取付け
られる。第２インピーダンス整合回路１２も、第１イン
ピーダンス整合回路１１同様、整合された線要素により
構成されている。「受信」状態では、復調信号の取り出
しを可能にするが、この復調信号は、図示していない復
調出力により制御回路４に低周波数で送られる。送信状
態では、これも印刷アンテナ７に対するドレインのイン
ピーダンス整合を行う。
【００１６】２つのアンテナ６および７は、トランジス
タ１０と線要素を支持する誘電体基板の接地導体面に設
けたスロットにより構成される。トランジスタ側の面で
、２つの線要素が、他方の面の２つの金属除去スロット
と直角に交差している。
タ１０と線要素を支持する誘電体基板の接地導体面に設
けたスロットにより構成される。トランジスタ側の面で
、２つの線要素が、他方の面の２つの金属除去スロット
と直角に交差している。
【００１７】バイアス電圧ＶｇｓおよびＶｄｓは、長さ
λｇ／４の線の回路を通して、トランジスタ１０のゲー
トおよびドレインに与えられる。ＡおよびＢは、電圧Ｖ
ｇｓおよびＶｄｓがそれぞれ与えられる点とする。
λｇ／４の線の回路を通して、トランジスタ１０のゲー
トおよびドレインに与えられる。ＡおよびＢは、電圧Ｖ
ｇｓおよびＶｄｓがそれぞれ与えられる点とする。
【００１８】本発明によれば、トランジスタ１０は２つ
のバイアスの下で動作することを強制される。バイアス
の点に応じて、電界効果トランジスタは優れた電力検出
器もしくは増幅器となる。図３は、ゲート電圧の関数と
してのドレイン電流の特性Ｉｄｓ＝ｆ（Ｖｇｓ）を与え
る。
のバイアスの下で動作することを強制される。バイアス
の点に応じて、電界効果トランジスタは優れた電力検出
器もしくは増幅器となる。図３は、ゲート電圧の関数と
してのドレイン電流の特性Ｉｄｓ＝ｆ（Ｖｇｓ）を与え
る。
【００１９】受信では、トランジスタ１０は、非常に低
いドレイン電流（Ｉｄｓ１ ＝数μＡ）で動作し、検出
器のように挙動する。というのは、ピンチオフ電圧の周
りのリニアではない領域で、特性曲線Ｉｄｓ（Ｖｇｓ）
の曲がり部分で動作するからである。このようにして得
られた検出感度は、ショットキダイオードで得られる感
度より一般に高い。これらの動作条件の下で、トランジ
スタ１０は、アクティブアンテナの復調器を成し、固定
ビーコンにより送られた質問信号を送信する。
いドレイン電流（Ｉｄｓ１ ＝数μＡ）で動作し、検出
器のように挙動する。というのは、ピンチオフ電圧の周
りのリニアではない領域で、特性曲線Ｉｄｓ（Ｖｇｓ）
の曲がり部分で動作するからである。このようにして得
られた検出感度は、ショットキダイオードで得られる感
度より一般に高い。これらの動作条件の下で、トランジ
スタ１０は、アクティブアンテナの復調器を成し、固定
ビーコンにより送られた質問信号を送信する。
【００２０】送信では、数ミリアンペアの電流Ｉｄｓ２
を得るように、トランジスタ１０のバイアス点をシフ
トする。切り換え手段については後に説明する。この場
合、トランジスタは、増幅器のように挙動する。振幅変
調を発生するためには、この増幅器のゲートバイアス電
圧Ｖｇｓあるいはドレインバイアス電圧Ｖｄｓを変調す
るだけでよい。さらに、再送信利得が得られ、その結果
、携帯装置のレンジの拡大がある。
を得るように、トランジスタ１０のバイアス点をシフ
トする。切り換え手段については後に説明する。この場
合、トランジスタは、増幅器のように挙動する。振幅変
調を発生するためには、この増幅器のゲートバイアス電
圧Ｖｇｓあるいはドレインバイアス電圧Ｖｄｓを変調す
るだけでよい。さらに、再送信利得が得られ、その結果
、携帯装置のレンジの拡大がある。
【００２１】１つの状態から別の状態への切換は、制御
回路４から発せられるパルスであるコマンドＭ１及びＭ
２により、抵抗の切換えにより実現される。しかし、携
帯装置（カード）の切換え実現する手段を説明する前に
、携帯装置（カード）の製造工程において部品の調整作
業を避けるために開発された負帰還回路を説明する。 実際に、このマイクロ波携帯装置は、大量生産大量消費
タイプの製品である。従って、部品の特性のバラツキま
たは変動に関する全ての調節を除去することが不可欠で
ある。現在、最も変動しやすいのは、マイクロ波トラン
ジスタの静特性である。この部品を過度に厳密な分類条
件（その費用を上げることになる）にかけることを避け
るため、図４に示した負帰還回路を開発し、改善した。 その目的は、トランジスタのバイアス電流Ｉｄｓ、従っ
て、バイアス電圧Ｖｄｓに応じて電圧Ｖｇｓを修正する
ことである。
回路４から発せられるパルスであるコマンドＭ１及びＭ
２により、抵抗の切換えにより実現される。しかし、携
帯装置（カード）の切換え実現する手段を説明する前に
、携帯装置（カード）の製造工程において部品の調整作
業を避けるために開発された負帰還回路を説明する。 実際に、このマイクロ波携帯装置は、大量生産大量消費
タイプの製品である。従って、部品の特性のバラツキま
たは変動に関する全ての調節を除去することが不可欠で
ある。現在、最も変動しやすいのは、マイクロ波トラン
ジスタの静特性である。この部品を過度に厳密な分類条
件（その費用を上げることになる）にかけることを避け
るため、図４に示した負帰還回路を開発し、改善した。 その目的は、トランジスタのバイアス電流Ｉｄｓ、従っ
て、バイアス電圧Ｖｄｓに応じて電圧Ｖｇｓを修正する
ことである。
【００２２】この非常に単純な回路は、ドレインと正の
バイアス電圧＋Ｖとの間に接続されるドレイン抵抗Ｒｄ
、ゲートと負のバイアス電圧−Ｖとの間に接続される
ゲート抵抗Ｒｇ 、ゲートとドレインの間のブリッジと
して取付けられるゲート−ドレイン抵抗Ｒｇｄを備え、
３つの抵抗Ｒｇ 、Ｒｇｄ、Ｒｄ は直列に配置されて
いる。
バイアス電圧＋Ｖとの間に接続されるドレイン抵抗Ｒｄ
、ゲートと負のバイアス電圧−Ｖとの間に接続される
ゲート抵抗Ｒｇ 、ゲートとドレインの間のブリッジと
して取付けられるゲート−ドレイン抵抗Ｒｇｄを備え、
３つの抵抗Ｒｇ 、Ｒｇｄ、Ｒｄ は直列に配置されて
いる。
【００２３】
｜Ｖｇｓ｜＝〔Ｒｇ ／（Ｒｇ ＋Ｒｇｄ
）〕・（２Ｖ−Ｒｄ Ｉｄｓ）
（ただし、Ｒｇ 及びＲｇｄ≫Ｒｄ ）のような
関係が成り立つ。
）〕・（２Ｖ−Ｒｄ Ｉｄｓ）
（ただし、Ｒｇ 及びＲｇｄ≫Ｒｄ ）のような
関係が成り立つ。
【００２４】Ｉｄｓが増加すると、Ｖｇｓは減少し、Ｉ
ｄｓの減少につながる。Ｉｄｓが減少すると、その反対
が起こる。従って、負のフィードバックなしの場合より
も静特性のバラツキがはるかに大きいトランジスタの使
用を可能にするバイアス電流Ｉｄｓとゲート電圧Ｖｇｓ
間の関係が成立している。この負のフィードバック回路
は、負のフィードバックなしの装置と比較して、同じ電
流Ｉｄｓについて、電圧ΔＶｇｓの許容可能変動を１０
倍以上増大させることができる。
ｄｓの減少につながる。Ｉｄｓが減少すると、その反対
が起こる。従って、負のフィードバックなしの場合より
も静特性のバラツキがはるかに大きいトランジスタの使
用を可能にするバイアス電流Ｉｄｓとゲート電圧Ｖｇｓ
間の関係が成立している。この負のフィードバック回路
は、負のフィードバックなしの装置と比較して、同じ電
流Ｉｄｓについて、電圧ΔＶｇｓの許容可能変動を１０
倍以上増大させることができる。
【００２５】同じ理由で、この回路は、＋Ｖおよび−Ｖ
を与える電池の電圧に応じてバイアス点のより優れた制
御をもたらす。
を与える電池の電圧に応じてバイアス点のより優れた制
御をもたらす。
【００２６】この自動制御回路は、トランジスタの２つ
のバイアス状態で動作する。
のバイアス状態で動作する。
【００２７】受信では、トランジスタが非常に低い電流
Ｉｄｓバイアスで復調器として動作するとき、抵抗Ｒｇ
およびＲｇｄは、分圧器ブリッジＲｇ −Ｒｇｄでの
エネルギ損失を完全に防ぐため、非常に高い値（〜１０
ＭΩ）を有し、ドレイン抵抗Ｒｄ は約１００ ｋΩ程
度の値を有する。 さらに、復調周波数での負帰還効果を打ち消すため、電
源電圧＋Ｖとトランジスタのゲートの間にコンデンサＣ
１ を加える必要がある。というのは、その目的が電流
Ｉｄｓを調節することなので、これが検出電流を大幅に
弱めるからである。
Ｉｄｓバイアスで復調器として動作するとき、抵抗Ｒｇ
およびＲｇｄは、分圧器ブリッジＲｇ −Ｒｇｄでの
エネルギ損失を完全に防ぐため、非常に高い値（〜１０
ＭΩ）を有し、ドレイン抵抗Ｒｄ は約１００ ｋΩ程
度の値を有する。 さらに、復調周波数での負帰還効果を打ち消すため、電
源電圧＋Ｖとトランジスタのゲートの間にコンデンサＣ
１ を加える必要がある。というのは、その目的が電流
Ｉｄｓを調節することなので、これが検出電流を大幅に
弱めるからである。
【００２８】送信では、トランジスタが数ミリアンペア
の電流Ｉｄｓで変調器／増幅器として動作するとき、利
得をもたらすため、ドレイン抵抗Ｒｄ を約０．１ ｋ
Ωの値に切り換えなければならない。また、抵抗Ｒｇ
およびＲｇｄは、時定数に関する全ての影響を取り除く
ため、最小値（〜１０ｋΩ）に切り換えなければならな
い。
の電流Ｉｄｓで変調器／増幅器として動作するとき、利
得をもたらすため、ドレイン抵抗Ｒｄ を約０．１ ｋ
Ωの値に切り換えなければならない。また、抵抗Ｒｇ
およびＲｇｄは、時定数に関する全ての影響を取り除く
ため、最小値（〜１０ｋΩ）に切り換えなければならな
い。
【００２９】抵抗は、図５のグラフに従い動作する２つ
の制御信号Ｍ１およびＭ２の作用の下で、図６の図に従
い、２つのトランジスタによって切り換えられる。
の制御信号Ｍ１およびＭ２の作用の下で、図６の図に従
い、２つのトランジスタによって切り換えられる。
【００３０】Ｍ１およびＭ２は制御回路４により送られ
る。トランジスタのバイアス点の変換を制御する信号Ｍ
１は、携帯装置が検出状態（即ち時間の大部分）にある
限り、＋Ｖに等しく、信号が携帯装置により送信される
最中であれば、−Ｖに等しい。Ｍ１が＋Ｖである間、信
号Ｍ２は−Ｖであり、送信期間中、Ｍ２は、周波数１０
０ ＫＨｚ〜１ＭＨｚで＋Ｖ〜−Ｖの間を脈動する矩形
波パルスから成る信号である。
る。トランジスタのバイアス点の変換を制御する信号Ｍ
１は、携帯装置が検出状態（即ち時間の大部分）にある
限り、＋Ｖに等しく、信号が携帯装置により送信される
最中であれば、−Ｖに等しい。Ｍ１が＋Ｖである間、信
号Ｍ２は−Ｖであり、送信期間中、Ｍ２は、周波数１０
０ ＫＨｚ〜１ＭＨｚで＋Ｖ〜−Ｖの間を脈動する矩形
波パルスから成る信号である。
【００３１】図６で、信号Ｍ１は、抵抗１９を介してバ
イポーラＰＮＰトランジスタ１４のベースに与えられる
ことがわかる。このトランジスタ１４のエミッタはＲｄ
およびＲｇｄ間の共通接続点に接続され、コレクタは
抵抗１６を介してＲｇ およびＲｇｄ間の共通接続点に
接続される。この共通接続点は、ダイオード１７および
抵抗１８を介して信号Ｍ１の入力端子に接続されている
。
イポーラＰＮＰトランジスタ１４のベースに与えられる
ことがわかる。このトランジスタ１４のエミッタはＲｄ
およびＲｇｄ間の共通接続点に接続され、コレクタは
抵抗１６を介してＲｇ およびＲｇｄ間の共通接続点に
接続される。この共通接続点は、ダイオード１７および
抵抗１８を介して信号Ｍ１の入力端子に接続されている
。
【００３２】更に、信号Ｍ２は、抵抗１５（〜１００
ｋΩ）を介して、抵抗Ｒｄ に対してバイパス接続され
ている電界効果トランジスタ１３のゲートに与えられる
。Ｒｄ およびＲｇｄ間の共通接続点で、出力は、固定
ビーコンによる携帯装置の質問の間に、制御回路４に復
調信号を送る。
ｋΩ）を介して、抵抗Ｒｄ に対してバイパス接続され
ている電界効果トランジスタ１３のゲートに与えられる
。Ｒｄ およびＲｇｄ間の共通接続点で、出力は、固定
ビーコンによる携帯装置の質問の間に、制御回路４に復
調信号を送る。
【００３３】信号Ｍ１は−Ｖにあるとき、ダイオード１
７およびトランジスタ１４は導通している。トランジス
タ１０のバイアス点は、抵抗１６および１８、ならびに
ダイオード１７およびトランジスタ１４の飽和電圧の固
定値により固定される。実際、抵抗１６および１８は、
ＲｇｄおよびＲｇ （〜１０ＭΩ）の値と比較して低い
値（〜１０ｋΩ）を有し、これら２つの分圧器ブリッジ
は並列接続される。この状態で、トランジスタ１０は増
幅器として動作し、送信信号の変調が、そのドレインで
信号Ｍ２によりトランジスタ１０に命令される。
７およびトランジスタ１４は導通している。トランジス
タ１０のバイアス点は、抵抗１６および１８、ならびに
ダイオード１７およびトランジスタ１４の飽和電圧の固
定値により固定される。実際、抵抗１６および１８は、
ＲｇｄおよびＲｇ （〜１０ＭΩ）の値と比較して低い
値（〜１０ｋΩ）を有し、これら２つの分圧器ブリッジ
は並列接続される。この状態で、トランジスタ１０は増
幅器として動作し、送信信号の変調が、そのドレインで
信号Ｍ２によりトランジスタ１０に命令される。
【００３４】検出（Ｍ１＝＋Ｖ）の間、信号Ｍ２は−Ｖ
にあり、トランジスタ１３はオフで、抵抗Ｒｇ および
Ｒｇｄ（〜１０ＭΩ）は低電流Ｉｄｓを命令する。
にあり、トランジスタ１３はオフで、抵抗Ｒｇ および
Ｒｇｄ（〜１０ＭΩ）は低電流Ｉｄｓを命令する。
【００３５】送信（Ｍ１＝−Ｖ）の間、信号Ｍ２は＋Ｖ
〜−Ｖの間に変調される。Ｍ２＝＋Ｖのとき、トランジ
スタ１３はオンに変わり、抵抗Ｒｄ （〜１００ ｋΩ
）はトランジスタ１３（〜０．１ ｋΩ）の等価ドレイ
ン−ソース間抵抗により分路される。トランジスタ１３
は、負帰還によりトランジスタ１０の電流Ｉｄｓを調節
する。Ｍ２＝−Ｖのとき、トランジスタ１３はオフであ
るので、抵抗Ｒｄ の値は高い。トランジスタ１０の電
圧Ｖｄｓは０Ｖ以下であり、マイクロ波周波数で高い損
失を示した。従って、信号Ｍ２はドレイン信号の振幅変
調を実現するために使用され、そのドレイン信号は、整
合回路１２を介してアンテナ７により送られる
〜−Ｖの間に変調される。Ｍ２＝＋Ｖのとき、トランジ
スタ１３はオンに変わり、抵抗Ｒｄ （〜１００ ｋΩ
）はトランジスタ１３（〜０．１ ｋΩ）の等価ドレイ
ン−ソース間抵抗により分路される。トランジスタ１３
は、負帰還によりトランジスタ１０の電流Ｉｄｓを調節
する。Ｍ２＝−Ｖのとき、トランジスタ１３はオフであ
るので、抵抗Ｒｄ の値は高い。トランジスタ１０の電
圧Ｖｄｓは０Ｖ以下であり、マイクロ波周波数で高い損
失を示した。従って、信号Ｍ２はドレイン信号の振幅変
調を実現するために使用され、そのドレイン信号は、整
合回路１２を介してアンテナ７により送られる
【００３６】下記のような理由で、Ｃ１ と直列に、１
００ ｋΩの範囲内の値を持つ抵抗Ｒｃ を導入した。 受信では、上記抵抗の値はＲｇｄおよびＲｇ の値より
はるかに小さいので、影響はなく、実際にコンデンサＣ
１ がその役割を果たす。送信では、Ｒｃ はＲ１６お
よびＲ１８よりはるかに大きいので、コンデンサＣ１
の効果を打ち消す。実際に、１ＭＨｚまで上昇し得るマ
イクロ波信号の復調周波数が与えられた場合、送信時に
は、Ｃ１ による時定数を取り除く必要がある。
００ ｋΩの範囲内の値を持つ抵抗Ｒｃ を導入した。 受信では、上記抵抗の値はＲｇｄおよびＲｇ の値より
はるかに小さいので、影響はなく、実際にコンデンサＣ
１ がその役割を果たす。送信では、Ｒｃ はＲ１６お
よびＲ１８よりはるかに大きいので、コンデンサＣ１
の効果を打ち消す。実際に、１ＭＨｚまで上昇し得るマ
イクロ波信号の復調周波数が与えられた場合、送信時に
は、Ｃ１ による時定数を取り除く必要がある。
【００３７】トランジスタ１３および１４が切り換え手
段だけであると考えると、携帯装置のアクティブアンテ
ナ３ は、負帰還回路により与えられるバイアス点に応
じて、検出器／復調器あるいは送信器／変調器として動
作するただ１つのトランジスタ１０を備えることがわか
る。
段だけであると考えると、携帯装置のアクティブアンテ
ナ３ は、負帰還回路により与えられるバイアス点に応
じて、検出器／復調器あるいは送信器／変調器として動
作するただ１つのトランジスタ１０を備えることがわか
る。
【００３８】本発明は、電界効果トランジスタ１０の例
を基にして説明してきた。この電界効果トランジスタは
、ＧａＡｓ、ＧａＡＬＡｓタイプの高速半導体材料、あ
るいはシリコン半導体のいずれかにより形成できること
は明らかである。単一のトランジスタ１０は、数段を含
む集積回路増幅器の入力段だけであってもよい。
を基にして説明してきた。この電界効果トランジスタは
、ＧａＡｓ、ＧａＡＬＡｓタイプの高速半導体材料、あ
るいはシリコン半導体のいずれかにより形成できること
は明らかである。単一のトランジスタ１０は、数段を含
む集積回路増幅器の入力段だけであってもよい。
【００３９】同様に、明瞭な概念を与えるため、ビーコ
ンは固定され、マイクロ波携帯装置は可動であると述べ
た。本発明は、質問装置と応答装置間のマイクロ波によ
るデータ交換のシステムに関するので、質問システムを
形成するビーコンが固定携帯装置の場合にも有効である
。
ンは固定され、マイクロ波携帯装置は可動であると述べ
た。本発明は、質問装置と応答装置間のマイクロ波によ
るデータ交換のシステムに関するので、質問システムを
形成するビーコンが固定携帯装置の場合にも有効である
。
【図１】マイクロ波を用いたデータ交換システムのブロ
ック図。
ック図。
【図２】本発明に従う検出器／増幅器として動作するト
ランジスタの全体図。
ランジスタの全体図。
【図３】本発明に従う装置で使用される特性曲線Ｉｄｓ
＝ｆ（Ｖｇｓ）。
＝ｆ（Ｖｇｓ）。
【図４】本発明に従うトランジスタのバイアス回路。
【図５】切り換え信号のタイミング図。
【図６】本発明に従うアクティブアンテナの電気回路図
。
。
１ ビーコン
２ 携帯装置
３ アンテナ
４ 制御回路
５ ソース
６ 受信アンテナ
７ 送信アンテナ
８ モデム
１０ トランジスタ
１１、１２ 整合回路
１３、１４ トランジスタ
１７ ダイオード
１５、１６、１８、１９ 抵抗
Claims (8)
- 【請求項１】第１変調質問信号を送る中央局と、該第１
変調質問信号に応答して第２変調信号を送るターミナル
局との間で、マイクロ波キャリアの変調／復調による双
方向情報通信のためのアクティブアンテナであって、タ
ーミナル局はこのアクティブアンテナを含み、変調／復
調手段即ちモデムがトランジスタにより構成され、該ト
ランジスタのバイアス電流（Ｉｄｓ）が、受信で低い値
（トランジスタは検出器／復調器状態にある）と、送信
で高い値（トランジスタは増幅器／変調器状態にある）
との間で切り換えられることを特徴とするアクティブア
ンテナ。 - 【請求項２】上記トランジスタのバイアス電流を切り換
えるための回路が、電圧電源の２つの極（＋Ｖ、−Ｖ）
間に直列接続された高い値を有する３つの抵抗（Ｒｄ
、Ｒｇｄ、Ｒｇ ）から構成され、第２抵抗（Ｒｇｄ）
が、トランジスタのゲートとドレインの間に接続され、
該トランジスタのソースは接地され、上記３つの抵抗（
Ｒｄ 、Ｒｇｄ、Ｒｇ ）は、電源の正の値（＋Ｖ）と
負の値（−Ｖ）を交互に取る２つの切り換え信号により
制御される並列接続トランジスタにより、復調状態の高
い値から変調状態の低い値へと切り換えられることを特
徴とする請求項１記載のアクティブアンテナ。 - 【請求項３】第１抵抗（Ｒｄ ）すなわちドレイン抵抗
が、第２電界効果トランジスタと並列接続され、該第２
トランジスタのゲートが、ターミナル局の制御回路から
来る第２信号により制御され、第２抵抗（Ｒｇｄ）すな
わちゲート−ドレイン抵抗、ならびに第３抵抗（Ｒｇ
）すなわちゲート抵抗により形成される分圧器ブリッジ
が、低い値を持つ第４抵抗により形成される第２分圧器
ブリッジと並列接続され、第２および第３抵抗（Ｒｇｄ
、Ｒｇ ）の共通接続点が第４抵抗とダイオードの共通
接続点に接続され、第１および第２分圧器ブリッジ間の
切り換えが第３バイポーラトランジスタにより達成され
、該トランジスタのベースは制御回路から来る第１信号
により制御され、第１信号はさらに第２分圧器ブリッジ
の第５抵抗に与えられることを特徴とする請求項２記載
のアクティブアンテナ。 - 【請求項４】復調状態で、第１信号が負の値（−Ｖ）に
等しく、第２信号が、電源の正の電圧（＋Ｖ）と負の電
圧（−Ｖ）の間で変調されることを特徴とする請求項３
記載のアクティブアンテナ。 - 【請求項５】時定数が質問信号の変調時間より長くなる
ような値で、コンデンサがトランジスタのゲートと電源
の正の電圧（＋Ｖ）の間に接続されていることを特徴と
する請求項２記載のアクティブアンテナ。 - 【請求項６】復調出力が、トランジスタのドレインで取
り出され、ターミナル局の制御回路に向けて送られるこ
とを特徴とする請求項２記載のアクティブアンテナ。 - 【請求項７】上記トランジスタが、集積回路増幅器の入
力段であることを特徴とする請求項１記載のアクティブ
アンテナ。 - 【請求項８】マイクロ波帯域１〜１００ ＧＨｚで動作
することを特徴とする請求項１記載のアクティブアンテ
ナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9003879 | 1990-03-27 | ||
| FR9003879A FR2660438B1 (fr) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Antenne active de transmission bidirectionnelle. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04223287A true JPH04223287A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2947425B2 JP2947425B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=9395149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3087891A Expired - Lifetime JP2947425B2 (ja) | 1990-03-27 | 1991-03-27 | 双方向通信用アクティブアンテナ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5280633A (ja) |
| EP (1) | EP0449720B1 (ja) |
| JP (1) | JP2947425B2 (ja) |
| CA (1) | CA2038811A1 (ja) |
| DE (1) | DE69104758T2 (ja) |
| FR (1) | FR2660438B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008311790A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | National Institute Of Information & Communication Technology | マイクロ波・ミリ波通信装置 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2669484B1 (fr) * | 1990-11-16 | 1994-03-25 | Thomson Composants Microondes | Dispositif de telecommunications par ondes electromagnetiques. |
| FI89110C (fi) * | 1991-09-19 | 1993-08-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | Effektdetektor |
| DE69420981T2 (de) * | 1993-01-08 | 2000-04-06 | Sony Corp | Integrierte monolithische Mikrowellenschaltung |
| JPH077449A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-01-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | アンテナ切り替えスイッチ |
| DE4410896A1 (de) * | 1994-03-29 | 1995-10-05 | Bosch Gmbh Robert | Fahrzeuggerät für Transponderbetrieb |
| JP3693725B2 (ja) * | 1995-11-24 | 2005-09-07 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | トランスポンダを用いた自動応答システム |
| DE19610760A1 (de) * | 1996-03-19 | 1997-09-25 | Telefunken Microelectron | Sende-Empfangs-Umschalter mit Halbleitern |
| JPH11261434A (ja) * | 1998-03-09 | 1999-09-24 | Alps Electric Co Ltd | 変復調装置 |
| CN1211939C (zh) | 2000-11-30 | 2005-07-20 | 超传感器（私有）有限公司 | Rf转发器的输入阻抗分配 |
| CA2532875A1 (en) * | 2003-07-28 | 2005-03-03 | Stemco Llc | System and method for optimizing power usage in a radio frequency communication device |
| US7154337B2 (en) * | 2004-10-28 | 2006-12-26 | Raytheon Company | Amplifying a signal using a control modulator that provides a bias resistance |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4104630A (en) * | 1976-06-21 | 1978-08-01 | Chasek Norman E | Vehicle identification system, using microwaves |
| DE2930606A1 (de) * | 1979-07-27 | 1981-01-29 | Dittel Walter Gmbh | Simplex-sende-empfangsgeraet |
| JPS5890810A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-30 | Alps Electric Co Ltd | マイクロ波回路装置 |
| US4591803A (en) * | 1984-05-29 | 1986-05-27 | At&T Bell Laboratories | Linear FET power amplifier |
| US4637073A (en) * | 1984-06-25 | 1987-01-13 | Raytheon Company | Transmit/receive switch |
| FR2624677B1 (fr) * | 1987-12-10 | 1994-04-01 | Fabrication Instruments Mesure | Systeme de liaison hertzienne bidirectionnelle |
| FR2631725B1 (fr) * | 1988-05-20 | 1990-07-27 | Guena Jean | Systeme radio de transmission de donnees a une extremite passive |
| CH676164A5 (ja) * | 1988-05-28 | 1990-12-14 | Sc Techn Dipl Ing Peter A Neuk | |
| JPH0237319A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-07 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
-
1990
- 1990-03-27 FR FR9003879A patent/FR2660438B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-14 US US07/669,580 patent/US5280633A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-21 CA CA002038811A patent/CA2038811A1/fr not_active Abandoned
- 1991-03-26 EP EP91400806A patent/EP0449720B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-26 DE DE69104758T patent/DE69104758T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-27 JP JP3087891A patent/JP2947425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008311790A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | National Institute Of Information & Communication Technology | マイクロ波・ミリ波通信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2947425B2 (ja) | 1999-09-13 |
| DE69104758D1 (de) | 1994-12-01 |
| EP0449720B1 (fr) | 1994-10-26 |
| EP0449720A1 (fr) | 1991-10-02 |
| DE69104758T2 (de) | 1995-03-02 |
| FR2660438A1 (fr) | 1991-10-04 |
| FR2660438B1 (fr) | 1992-08-07 |
| US5280633A (en) | 1994-01-18 |
| CA2038811A1 (fr) | 1991-09-28 |
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