JPH077462A

JPH077462A - アンテナ切り換え回路

Info

Publication number: JPH077462A
Application number: JP5143801A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Funayama; 敏船山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】受信時と送信時でアンテナの指向特性が異なる
ことを防止し、安定した送受信を実現することを目的と
する。【構成】送信動作と受信動作とを時間的に切り換え、交
互に行う無線通信システムで、複数のアンテナ（１、
２）を用いて空間ダイバーシチを行う場合に、送信時
に、受信時に選択されたアンテナ（１、２）を使って送
信し、送信時に選択されないアンテナ（１、２）の接続
端を、必ずインピーダンス素子又はインピーダンス回路
（９、１０）に接続して整合する。このインピーダンス
回路（９、１０）に受信回路（７、８）を用いてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送信分と受信部との動
作領域を時間軸で分割する無線通信システムにおいて、
空間ダイバーシチを行う場合のアンテナの切り換え回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信方式で、空間ダイバーシチが良
く用いられる。これは指向特性が等しい複数個（通常２
個）のアンテナをある間隔（一般には１／２波長以上）
だけ離して設置し、フェージングによる受信レベルの時
間的変動特性が個々のアンテナで違うことを利用して、
個々のアンテナの受信レベルの強いものを選択すること
で受信特性の劣化を軽減するものである。

【０００３】このダイバーシチの効果は受信時のみなら
ず送信時にも得ることができ、受信時に選択したアンテ
ナを送信時にも用いることで良い結果が得られ、対向す
る無線機が受信ダイバーシチを行っていない場合には特
に効果がある。

【０００４】図７に受信ダイバーシチを送信時に利用し
た無線機のブロック図を示す。図において１０１，１０
２はアンテナ、１０３，１０４は時間で送信モードと受
信モードを切り換えるスイッチ、１０５は送信時にアン
テナ１０１、１０２を切り換えるスイッチ、１０６は送
信回路、１０７，１０８は受信回路である。

【０００５】受信時に受信回路１０７，１０８によって
受信された信号のうち、入力信号が強いほうの受信回路
１０７，１０８の出力信号を選択して復調し、送信時に
おいては、受信時に選択された受信回路１０７，１０８
に接続されたアンテナ１０１、１０２を用いて送信す
る。

【０００６】ところで、図７に示した従来の無線機で
は、受信時にはアンテナ１０１および１０２はそれぞれ
受信回路１０７，１０８に接続されており、その整合状
態が良好であるならば双方のアンテナ１０１、１０２の
接続端は、特性インピーダンスＺ₀で終端されたと同じ
状態になっている。

【０００７】一方、送信時おいては、図７に示すよう
に、アンテナ１０１は送信回路１０６に接続されてお
り、その整合状態が良好であるならば、受信時同様に特
性インピーダンスＺ₀で終端されたと同じ状態になって
いる。しかし、もう一方のアンテナ１０２の接続端は解
放状態である。この為、このアンテナ１０２がアンテナ
１０１の指向特性に影響を与える。

【０００８】図８は、垂直に立てた２本の半波長ダイポ
ールアンテナを、半波長離して平行においた場合の一方
のアンテナの水平指向特性を示した図である。図で実線
は、他方のアンテナの接続端を特性インピーダンスＺ₀
で終端した時の指向特性、点線は他方のアンテナの接続
端を解放した場合の指向特性を示す。

【０００９】図から明らかなように、アンテナの指向特
性は、他方のアンテナの終端条件によって影響され変化
する。従って、図７に示すような無線機では、受信時と
送信時とで指向特性の異なるアンテナを用いていること
になる。

【００１０】この事から、例えば通信リンクが確定した
際に、相手方の発射する電波は良好に受信できるが、相
手は自局が発射する電波を受信できない、また逆に、相
手は自局が発射する電波を受信できるが、自局は相手方
の発射する電波は受信できないといったような障害が生
まれることになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来のア
ンテナ切り換え回路では、送信時に使用されないアンテ
ナの接続端が解放され、接続端で不整合状態となってい
て、これが送信に用いられている側のアンテナにも影響
する。これにより、アンテナの指向特性が受信時と送信
時とで異なってしまい、受信が良好でも、送信が保証で
きないという問題がある。

【００１２】本発明はこの様な問題を解決して、送信
時、受信時にかかわらず、アンテナの指向特性が変化し
ないアンテナシステムを提供するすることを目的にす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】送信動作と受信動作とを
時間的に切り換え、交互に行う無線通信システムにおい
て、複数のアンテナを用いて空間ダイバーシチを行う場
合に、送信時に、受信時に選択されたアンテナを使って
送信し、送信時に使用されない残りのアンテナの接続端
に、インピーダンス素子あるいはインピーダンス回路を
接続する。

【００１４】

【作用】送信時に、使用されないアンテナの接続端に、
インピーダンス素子あるいはインピーダンス回路を接続
して整合をとるようにすることにより、アンテナの指向
特性が受信時と送信時とで異なることを防止し、安定し
た送受信を実現する。

【００１５】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図において
１，２はアンテナ、３，４は送信と受信を切り換えるス
イッチ、５は送信時に使用するアンテナを選択して切り
換えるためのスイッチ、６は送信回路、７，８は受信回
路、９，１０は選択されなかったアンテナの接続端に接
続されるインピーダンス素子またはインピーダンス回路
で、スイッチ３，４には送信時に使用しない方のアンテ
ナをインピーダンス素子、またはインピーダンス回路
９，１０に接続するために、切り換え接点が３箇所設け
られている。スイッチ３，４，５は後述する制御論理に
したがった制御信号によって制御される。

【００１６】図２は図１に示したスイッチ３，４，５を
“送・受信切り換え”、“アンテナ選択切り換え”の２
つの制御信号によってハードウェアで制御する場合の制
御回路の接続図である。図２で１１はインバータゲート
である。図２において、“送・受信切り換え”の信号
は、スイッチ３，４のそれぞれの制御１に接続され、
“アンテナ選択切り換え”の信号はスイッチ５の制御信
号、スイッチ３の制御２に接続され、その反転信号はス
イッチ４の制御２に接続される。

【００１７】図３は図１に示したスイッチ３，４，５の
制御をソフトウェアで実現した場合の送信時のフローチ
ャートである。受信時に選択された受信回路が図１に示
すＩ、IIのどちらであるかによってスイッチ３，４，５
に対して異なった制御信号を出すようになっている。

【００１８】これらの制御によると、図１において送信
時にアンテナ１より送信する場合にはスイッチ３は送信
側に、スイッチ４は中点に、スイッチ５はアンテナ１側
にそれぞれ切り替わっている。それにより、アンテナ１
の接続端は送信回路６に接続され、アンテナ２の接続端
はインピーダンス素子１０に接続される。

【００１９】また、アンテナ２より送信する場合にはス
イッチ３は中点に、スイッチ４は送信側に、スイッチ５
はアンテナ２側にそれぞれ切り替わる。それにより、ア
ンテナ２の接続端は送信回路６に接続され、アンテナ１
の接続端はインピーダンス素子９に接続される。

【００２０】このように送信時に使用されないアンテナ
の接続端は、必ずインピーダンス素子９又は１０に接続
されるので、送信時に使用されるアンテナに影響を与え
ることがなくなり、安定した指向特性が実現できる。

【００２１】図４は、本発明の他の実施例である。図に
おいて１，２はアンテナ、１２，１３は送信と受信を切
り換えるスイッチ、５は送信時に使用するアンテナを選
択して切り換えるためのスイッチ、６は送信回路、７，
８は受信回路である。スイッチ５，１２，１３はそれぞ
れ制御信号によって制御される。スイッチ１２，１３は
第一の実施例と異なって切り換え接点は２箇所である。

【００２２】図５は、図４のスイッチ５，１２，１３を
“送・受信切り換え”、“アンテナ選択切り換え”の２
つの制御信号によってハードウェアで制御する場合の制
御回路の接続図である。図５で１１はインバータゲー
ト、１４、１５は２入力のＯＲゲートである。図５では
“送・受信切り換え”の信号をＯＲゲート１４、１５の
それぞれの一方の入力端子に入力し、“アンテナ選択切
り換え”の信号はスイッチ５の制御端子に接続すると共
に、ＮＯＲゲート１４のもう一方の入力端子に接続し、
またこの信号をインバータゲート１１で反転した出力を
ＮＯＲゲート１５のもう一方の入力端子に接続する。そ
して、これらのＮＯＲゲート１４、１５の出力をそれぞ
れスイッチ１２、１３の制御端子に接続する。

【００２３】図６は、図４のスイッチ５，１２，１３を
ソフトウェアで制御する場合の送信時のフローチャート
である。この方法では受信時に使用した受信回路がＩ、
IIのいずれであったかによってスイッチ５，１２，１３
に異なった制御信号を送るようにしている。

【００２４】ハードウェア、ソフトウェアのいずれを用
いて制御する場合でも、図４において、送信時にアンテ
ナ１から送信する場合には、スイッチ１２を送信側、ス
イッチ１３を受信側、スイッチ５はアンテナ１側にそれ
ぞれ切り換える。これにより、アンテナ１の接続端は送
信回路６に接続され、アンテナ２の接続端は受信回路８
に接続される。

【００２５】一方、送信時にアンテナ２から送信する場
合には、スイッチ１２を受信側、スイッチ１３を送信
側、スイッチ５はアンテナ２側にそれぞれ切り換える。
これにより、アンテナ２の接続端は送信回路６に接続さ
れ、アンテナ１の接続端は受信回路７に接続される。

【００２６】これにより送信時に使用されないアンテナ
の接続端は必ず受信回路に接続されることになり、受信
時と同じインピーダンスの回路が使用されないアンテナ
の接続端に接続され、図１で示した実施例と同じ効果が
得られる。この場合、受信回路の全部に電源が供給され
る必要はなく、初段回路だけに電源が供給されれば十分
であるが、初段回路の設計によっては、受信回路全体に
電源が供給されなかったとしても、供給された時とさほ
ど入力インピーダンスが変わらないようにすることも可
能である。

【００２７】以上の実施例は２個のアンテナを用いた場
合について説明したが、３個以上の複数のアンテナを用
いた場合にも、同じ方法を用いることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、送信
時に選択されないアンテナの接続端を、必ずインピーダ
ンス素子又はインピーダンス回路に接続して整合するこ
とにより、受信時と送信時でアンテナの指向特性が異な
ることを防止し、安定した送受信を実現することができ
る。また、このインピーダンス回路に受信回路を用いる
こともでき、この場合は構成をより単純にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナ切り換え回路の一実施例を示
す回路図。

【図２】図１のアンテナ切り換え回路の制御回路の回路
図。

【図３】図１のアンテナ切り換え回路の制御をソフトウ
ェアで実行する場合のフローチャート。

【図４】本発明のアンテナ切り換え回路の他の実施例を
示す回路図。

【図５】図４のアンテナ切り換え回路の制御回路の回路
図。

【図６】図４のアンテナ切り換え回路の制御をソフトウ
ェアで実行する場合のフローチャート。

【図７】従来のアンテナ切り換え回路の回路図。

【図８】垂直に立てた２個の半波長ダイポールアンテナ
を半波長離して平行においた場合のアンテナの水平指向
特性を示す図。

【符号の説明】

１、２、１０１、１０２アンテナ３、４、５、１２、１３、１０３、１０４、１０５
切り替えスイッチ６、１０６送信回路７、８、１０７、１０８受信回路９、１０インピーダンス素子またはインピーダンス
回路１１インバータゲート１４、１５ＮＯＲゲート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信動作と受信動作とを交互に切り替
え、複数のアンテナを用いた空間ダイバーシチを使用して通
信する無線通信システムにおいて、送信時に、受信時に選択されたアンテナを使って送信
し、送信時に使用されない残りの前記アンテナの接続端に、
インピーダンス素子あるいはインピーダンス回路を接続
するアンテナ切り換え回路。
【請求項２】送信時に使用されない前記アンテナの接
続端に接続される前記インピーダンス回路として、受信回路を用いることを特徴とする請求項１記載のアン
テナ切り換え回路。