JPH10327037A

JPH10327037A - 無線通信機の整合回路用可変コイル

Info

Publication number: JPH10327037A
Application number: JP13258697A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kato; 淳加藤; Takao Sato; 孝雄佐藤
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】可変コイルの残留インダクタンスを低減し
て、インダクタンスの可変範囲の最小値をより小さくす
ることができる無線通信機の整合回路用可変コイルを得
る。【解決手段】直列に接続される複数のコイルＬ１〜Ｌ
１３と、複数のコイルＬ１〜Ｌ１３の各コイルに並列に
接続され、各コイルＬ１〜Ｌ１３の両端を開放または短
絡する複数のスイッチ（例えばリレースイッチＫ１〜Ｋ
１３）と、直列に接続された複数のコイルＬ１〜Ｌ１３
の任意の接続点（例えばコイルＬ５とＬ６の間）を直接
短絡接地する接地用スイッチＫｓとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無線通信機の整
合回路に使用される可変コイルに関し、特にその不使用
コイルの残留インダクタンスを低減するようにした無線
通信機の整合回路用可変コイルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は短波（ＨＦ）帯域用無線通信機の
構成を示すブロック図である。無線通信機１は無線通信
機本体部２と、無線通信機本体部２に接続された整合部
３と、整合部３に接続された空中線４とを備えている。

【０００３】無線通信機本体部２は、音声入力を受ける
インターフェイス部５と、インターフェイス部５に接続
され、音声入力を送信信号に変換する送信部６と、送信
部６に接続され、送信信号を電力増幅する電力増幅部７
と、電力増幅部７に接続されたフィルタ部８と、送信部
６に局部発振周波数を供給するシンセサイザ部９と、こ
れらインターフェイス部５〜シンセサイザ部９を制御す
る制御部１０とを備えている。

【０００４】整合部３は無線通信機本体部２と空中線４
との整合をとるための図示しない整合回路を備えてい
る。この整合回路は、特にＨＦ帯域用の無線通信機で
は、使用周波数が２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚと、その比帯域
が１５倍にも及ぶために、従来より、可変コイルおよび
可変コンデンサを用いて構成されている。

【０００５】図５は従来の無線通信機における整合回路
用可変コイルを示す回路図である。この可変コイル２０
は、直列に接続される複数のコイルＬ１〜Ｌ１３と、各
コイルＬ１〜Ｌ１３に並列に接続され、各コイルＬ１〜
Ｌ１３の両端を開放または短絡する複数のリレースイッ
チＫ１〜Ｋ１３により構成される。各コイルＬ１〜Ｌ１
３は、そのインダクタンスが図５に示されているよう
に、Ｌ１が最も小さくて０．００４μＨ、Ｌ２は０．０
０８μＨ、Ｌ３は０．０１６μＨというように、図示右
側のコイルのインダクタンスがその左側のインダクタン
スより常に大きくなるような関係に順次直列に接続され
ている。

【０００６】これは、１３個のコイルを組合せ使用し
て、約０．２〜３０μＨのインダクタンスの可変範囲を
実現した一例を示したもので、可変コイルにおける最小
可変インダクタンス単位を０．００４μＨとしたものを
示している。

【０００７】各リレースイッチＫ１〜Ｋ１３のリレー２
１〜３３にはＭＰＵ３５が接続されていて、ＭＰＵ３５
からのバイナリ信号により各リレースイッチＫ１〜Ｋ１
３の開閉制御が行われる。ＭＰＵ３５には予め各周波数
で整合をとるときのリレースイッチＫ１〜Ｋ１３の開閉
データが記憶されている。そして、ＭＰＵ３５からのバ
イナリ信号により、リレースイッチが閉じられた場合
は、それに並列に接続されたコイルは短絡され、一方、
リレースイッチが開放された場合は、それに並列に接続
されたコイルは短絡されず、そのインダクタンスが回路
全体のインダクタンス形成に寄与する。

【０００８】図６は各リレースイッチＫ１〜Ｋ１３の開
閉制御によって得られる各状態（０〜Ｎ）において、可
変コイルより得られる理想インダクタンス値をマトリッ
クスとして示したものであり、各リレースイッチＫ１〜
Ｋ１３の制御により、可変コイルのインダクタンスは、
上述したように０．００４μＨを単位とする可変値を有
している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の可変
コイル２０をＨＦ帯域の無線通信機の整合回路に用いる
場合、コイルには高電圧が印加されるため、コイルの外
形状サイズは約５〜６ｃｍの大型のものが必要となり、
また各コイルＬ１〜Ｌ１３の間隔は２〜３ｃｍ程度とら
なければならない。そのため、図５に示した可変コイル
２０の全長（ＡＢ間長）は８０ｃｍ以上となってしま
う。このため、全部のリレーＫ１〜Ｋ１３を閉じたとき
の最小インダクタンス（Ｌｍｉｎ）は、配線等による残
留インダクタンスにより、約０．３μＨ〜０．５μＨ程
度の大きな値となり、この結果、インダクタンスの可変
範囲の最小値が満足に得られないという問題点があっ
た。

【００１０】この発明は、このような課題を解決するた
めなされたもので、可変コイルの残留インダクタンスを
低減して、インダクタンスの可変範囲の最小値をより小
さくすることができる無線通信機の整合回路用可変コイ
ルを得ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、この発明は、直列に接続される複数のコイルＬ１
〜Ｌ１３と、複数のコイルＬ１〜Ｌ１３の各コイルに並
列に接続され、各コイルＬ１〜Ｌ１３の両端を開放また
は短絡する複数のスイッチ（例えばリレースイッチＫ１
〜Ｋ１３）と、直列に接続された複数のコイルＬ１〜Ｌ
１３の任意の接続点（例えばコイルＬ５とＬ６の間）Ｐ
を直接短絡接地する接地用スイッチＫｓとを備えたもの
である。

【００１２】このような構成によれば、接続点Ｐの片側
に存在するコイルＬ６〜Ｌ１３をすべて短絡して、他方
側のコイルＬ１〜Ｌ５のいずれかのみによりインダクタ
ンス形成を行う場合に、接地用スイッチＫｓを閉じるこ
とにより、その片側に存在するコイルＫ６〜Ｋ１３によ
る残留インダクタンスの影響を受けなくすることができ
る。

【００１３】また、この発明は、上記無線通信機をＨＦ
帯域に使用するようにしたものである。

【００１４】ＨＦ帯域での可変コイルの使用には、上述
したように高電圧が印加されるため、コイルの外形状サ
イズが大きくなり、コイル全長も長くなる。したがっ
て、ＨＦ帯域で使用される可変コイルは残留インダクタ
ンスも大きくなるので、この発明の適用により、残留イ
ンダクタンスが効果的に軽減される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図に従って説明する。図１は実施の形態に係る無線通信
機の整合回路用可変コイルを示す回路図である。可変コ
イル２０Ａは、直列に接続される複数のコイルＬ１〜Ｌ
１３と、各コイルＬ１〜Ｌ１３に並列に接続され、各コ
イルＬ１〜Ｌ１３の両端を開放または短絡する複数のリ
レースイッチＫ１〜Ｋ１３により構成される。

【００１６】各コイルＬ１〜Ｌ１３は、そのインダクタ
ンスが図１に示されているように、Ｌ１が最も小さくて
０．００４μＨ、Ｌ２は０．００８μＨ、Ｌ３は０．０
１６μＨというように、図示右側のコイルのインダクタ
ンスがその左側のインダクタンスより常に大きくなるよ
うな関係に順次直列に接続されている。

【００１７】この実施の形態は、１３個のコイルの組合
せ使用により、約０．２〜３０μＨのインダクタンスの
可変範囲を実現した一例を示すもので、可変コイルのイ
ンダクタンスを０．００４μＨ単位で可変できるように
したものを示している。

【００１８】各リレースイッチＫ１〜Ｋ１３のリレー２
１〜３３にはＭＰＵ３５が接続されていて、ＭＰＵ３５
からのバイナリ信号により各リレースイッチＫ１〜Ｋ１
３の開閉制御が行われる。ＭＰＵ３５には、予め各周波
数で整合をとるときのリレースイッチＫ１〜Ｋ１３（ス
イッチ２１ａ〜３３ａ）の開閉データが記憶されてい
る。そして、ＭＰＵ３５からのバイナリ信号により、リ
レースイッチが閉じられた場合は、それに並列に接続さ
れたコイルは短絡され、一方、リレースイッチが開放さ
れた場合は、それに並列に接続されたコイルは短絡され
ず、そのインダクタンスが回路全体のインダクタンス形
成に寄与する。

【００１９】また、この実施の形態では、コイルＬ５と
コイルＬ６との接続点（リレースイッチＫ５とＫ６との
接続点）Ｐを直接短絡接地する接地用スイッチＫｓが設
けられている。この接地用スイッチＫｓは、リレースイ
ッチＫ６〜Ｋ１３を短絡して、これらリレースイッチＫ
６〜Ｋ１３に対応するコイルＫ６〜Ｋ１３を短絡する
（これらコイルのインダクタンスを使用しない）とき、
すなわち可変コイルを低インピーダンス（インダクタン
ス）領域で使用するときに、閉じられて、Ｐ点を直接接
地するものである。この低インピーダンス領域は図６に
示される状態０〜状態Ｋで示されている。

【００２０】図２は、ＭＰＵ３５の動作を示すフローチ
ャートである。まず、ステップＳ１において、送信周波
数が決定されると、ステップＳ２においてリレースイッ
チＫ１〜Ｋ１３の開閉データが呼び出される。これは、
送信周波数に応じて、可変コイルＬ１〜Ｌ１３のうちの
どれを使用して、図４に示された無線通信機本体部２と
空中線４との整合を行うかを示すデータに対応してい
て、図６に示された状態０から状態Ｎまでの通りがあ
る。

【００２１】そして、これら開閉データから、リレース
イッチＫ６〜Ｋ１３のうちの１個以上が開放されている
か否か（高インピーダンス状態で使用されるか否か）が
ステップＳ３で判断され、リレースイッチＫ６〜Ｋ１３
のいずれかが開放される場合（高インピーダンス状態）
はステップＳ４に進んで接地用スイッチＫｓを開き、ス
テップＳ６において送信を行う。一方、リレースイッチ
Ｋ６〜Ｋ１３のいずれも開放されていない場合（低イン
ピーダンス状態）はステップＳ５に進んで、接地用スイ
ッチＫｓを閉じ、Ｐ点を直接接地した後、ステップＳ６
において送信を行う。

【００２２】このような構成によれば、低インピーダン
ス状態の使用時には、接地用スイッチＫｓにより、Ｐ点
が直接接地（Ｃ点と接続）されることとなるので、図１
に示されるＡ点から、接地用スイッチＫｓを介する接地
点までの配線距離を、従来のＢ点で接地する場合に比べ
て短くすることができ、この結果配線等に起因する残留
インダクタンスを低減することができる。

【００２３】図３は、この実施の形態における可変コイ
ルの特性５０を従来の可変コイルの特性４０および理想
特性６０と比較して示した特性図である。図３からも明
らかなように、実施の形態に係る可変コイルによれば、
従来の技術における可変コイルにおける最小インダクタ
ンスＬｍｉｎが０．３μＨであったのに対して、その半
分の０．１５μＨまで低減することができる。

【００２４】以上、この発明の一つの実施の形態を示し
たが、この発明は以上の実施の形態に限定されることは
なく、例えば、実施の形態における無線通信機はＨＦ帯
域での使用としたが、その他の帯域である例えばＭＦ帯
域、ＶＨＦ帯域、ＵＨＦ帯域においても適用できること
は明白である。また、接地用スイッチＫｓは理想インダ
クタンスで０．１２４μＨ（実際値で０．２７４μＨ）
以下の低インピーダンス領域の使用時に閉じられるよう
にしたが、この他の値の時に閉じられるようにしても良
い。さらには、複数の接地用スイッチを設けるようにし
て、複数のインピーダンス領域を使い分ける用にしても
良く、例えば２個の接地用スイッチを用いて、低インピ
ーダンス領域、中インピーダンス領域、高インピーダン
ス領域と３つの領域で使い分けるようにしても良い。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、この発
明は、可変コイルの低インピーダンス使用時に、使用コ
イルの端部付近で直接接地するようにしたので、可変コ
イルの残留インダクタンスを低減して、インダクタンス
の可変範囲の最小値を容易に得ることができ、もって、
整合特性に優れた無線通信機の整合回路用可変コイルを
得ることができるという効果を奏する。また、この発明
をＨＦ帯域に使用することにより、その効果をより効率
的に発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る無線通信機の整合
回路用可変コイルを示す回路図である。

【図２】この発明の実施の形態の動作を示すフローチャ
ートである。

【図３】可変コイルの特性を示す図である。

【図４】従来の無線通信機を示す図である。

【図５】従来の整合回路用可変コイルを示す回路図であ
る。

【図６】可変コイルの使用状態を示す図である。

【符号の説明】

１無線通信機２無線通信機本体部３整合部４空中線５インターフェイス部６送信部１０制御部２０、２０Ａ可変コイルＬ１〜１３コイルＫ１〜Ｋ１３リレースイッチ２１〜３３リレー２１ａ〜３３ａスイッチＫｓ接地用スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直列に接続される複数のコイルと、上記
複数のコイルの各コイルに並列に接続され、上記各コイ
ルの両端を開放または短絡する複数のスイッチと、上記
直列に接続された複数のコイルの任意の接続点を直接短
絡接地する接地用スイッチとを備えてなる無線通信機の
整合回路用可変コイル。
【請求項２】上記無線通信機がＨＦ帯に使用されるこ
とを特徴とする無線通信機の整合回路用可変コイル。