JPH1093470A - アンテナ共用回路 - Google Patents

アンテナ共用回路

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JPH1093470A
JPH1093470A JP8240670A JP24067096A JPH1093470A JP H1093470 A JPH1093470 A JP H1093470A JP 8240670 A JP8240670 A JP 8240670A JP 24067096 A JP24067096 A JP 24067096A JP H1093470 A JPH1093470 A JP H1093470A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信信号に対する損失が少なく、微弱電波を
用いた無線通信機器にも適用できるアンテナ共用回路を
提供する。 【解決手段】 共振コイル3Lを有しアンテナ端TA
受信回路端TR とを接続するバンドパスフィルタ3と、
共振コイル3Lに誘導結合された共振コイル4Lと、共
振コイル4Lと共に共振回路を構成する共振コンデンサ
4Cと、共振コイル4Lと共振コンデンサ4Cとを接続
するスイッチングダイオード5と、出力端が共振コンデ
ンサ4Cとスイッチングダイオード5との接続点に接続
され送信信号を出力するトランジスタ6とを備え、スイ
ッチングダイオード5を、送信時に導通状態にし、受信
時に非導通状態にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアンテナ共用回路に
係わり、特に、送受共用アンテナに対して送信回路と受
信回路とを時分割的に択一的に接続し、微弱な電波を用
いる無線通信機器に好適なアンテナ共用回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、送受共用アンテナを用い、このア
ンテナに送信回路と受信回路とを時分割的に択一的に接
続するようにしたアンテナ共用回路としては、例えば、
実開昭57−34743号に開示の手段が知られてい
る。
【0003】ここで、図2は、かかる実開昭57−34
743号に開示のアンテナ共用回路の構成を示すもので
ある。
【0004】図2に示されるアンテナ共用回路におい
て、送信時に、送信入力端子21を介して入力されたR
F送信信号は、送信用電力増幅器22により増幅された
後、第4結合コンデンサ30を介して整流回路31に供
給され、整流回路31で整流される。そして、整流回路
31から出力される直流電圧は、インダクタ32、第1
ダイオード24、1/4波長等価線路27、第2ダイオ
ード33を通して接地点に流れ、それにより、第1ダイ
オード24及び第2ダイオード33を導通状態にする。
このため、送信用電力増幅器22により増幅されたRF
送信信号は、第1結合コンデンサ23、第1ダイオード
24、第2結合コンデンサ25、ローパスフィルタ26
を介して送受共用アンテナ20に伝送供給され、送受共
用アンテナ20から送信される。このとき、第2ダイオ
ード33が導通状態になっているので、RF送信信号の
一部が1/4波長等価線路27を通して伝送されても、
全て第2ダイオード33を通して接地点に流れ、受信出
力端子29に供給されることがないものである。
【0005】一方、受信時になると、送信入力端子21
にRF送信信号が入力されず、整流回路31にRF送信
信号が供給されなくなって、整流回路31から出力され
る直流電圧もなくなるので、第1ダイオード24及び第
2ダイオード33はともに非導通状態になる。このた
め、送受共用アンテナ20によって受信されたRF受信
信号は、ローパスフィルタ26、第2結合コンデンサ2
5、1/4波長等価線路27、第3結合コンデンサ28
を介して受信出力端子29に供給される。
【0006】このように、第1ダイオード24及び第2
ダイオード33を、送信時に導通状態に、受信時に非導
通状態に切替えることによって、送受共用アンテナ20
を切替え使用可能にしたアンテナ共用回路が形成され
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のアンテナ共
用回路は、送信時に、第1ダイオード24及び第2ダイ
オード33が導通状態になり、受信時に、第1ダイオー
ド24及び第2ダイオード33が非導通状態になるもの
であるが、第1ダイオード24及び第2ダイオード33
は導通状態の時に、理想的な導通状態にならず、普通、
若干の残留インピーダンス値を有するものであり、ま
た、非導通状態においても、理想的な非導通状態になら
ず、普通、有限のインピーダンス値を有するものであ
る。そして、送信時に、第1ダイオード24が送信経路
に直列接続されるが、送信信号はレベルが大きいので、
第1ダイオード24の残留インピーダンス値に基づく若
干の信号損失は無視できる。しかし、受信時に、第2ダ
イオード33が受信経路に分路接続されたとき、第2ダ
イオード33に加わる受信信号はレベルが小さいので、
第2ダイオード33の有限のインピーダンス値に基づく
僅かな信号損失を無視できない。
【0008】このように、前記従来のアンテナ共用回路
は、受信時に、受信信号に対して無視できない信号損失
を与えるので、微弱電波を用いた無線通信機器、例えば
至近距離で相互通信可能な無線電子手帳等にも適用する
ことができないという問題がある。
【0009】本発明は、かかる問題点を解決するもの
で、その目的は、受信時に、受信信号に対して与える信
号損失を低減させ、微弱電波を用いた無線通信機器にも
適用可能なアンテナ共用回路を提供することにある。
【0010】なお、ここでいう微弱電波とは、日本の場
合、送信アンテナから3m離れた点の電界強度が500
μV/m以下であることを規定されている。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のアンテナ共用回路は、第1共振コイルを有
するアンテナ端と受信回路端とを接続するバンドパスフ
ィルタと、第1共振コイルに誘導結合された第2共振コ
イルと、第2並列コイルと共に共振回路を構成する共振
コンデンサと、第2共振コイルと共振コンデンサとを受
信時に非導通状態にするスイッチング手段を備える。
【0012】前記手段によれば、受信時に、アンテナで
受信された受信信号は、スイッチング手段で阻止されて
受信回路以外には供給されず、また受信回路にはスイッ
チング素子を介さずに供給される。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において、ア
ンテナ共用回路は、送受共用アンテナが接続されるアン
テナ端と、受信回路が接続される受信回路端と、第1共
振コイルを有しアンテナ端と受信回路端とを接続するバ
ンドパスフィルタと、第1共振コイルに誘導結合された
第2共振コイルと、第2共振コイルと共に共振回路を構
成する共振コンデンサと、第2共振コイルと共振コンデ
ンサとを接続するスイッチング素子と、出力端が共振コ
ンデンサとスイッチング素子の接続点に接続され送信信
号を出力する増幅素子とを備え、スイッチング素子を送
信時に導通状態にし受信時に非導通状態にする。
【0014】この場合、本発明の実施の1つの形態とし
て、スイッチング素子はダイオードであって、送信時に
順方向のバイアス電圧を加えられて導通状態にされ、増
幅素子はコレクタを出力端としエミッタが接地されたト
ランジスタであって、送信時にスイッチング素子を通し
てコレクタにバイアス電圧を駆動電圧として加えられる
と共に、ベースに送信信号を加えられる。
【0015】さらに、本発明の実施の付加的な形態とし
て、バンドパスフィルタの出力インピーダンスに略等し
いインピーダンスのインピーダンス素子と第2のスイッ
チング素子とからなる直列回路を受信回路端と基準電位
点間に接続し、前記第2のスイッチング素子を、受信時
に非導通状態にし送信時に導通状態にする。
【0016】かかる本発明の実施の形態によれば、受信
時には、スイッチング素子が非導通状態にされるので、
アンテナで受信された受信信号は、スイッチング素子で
阻止されて受信回路以外には供給されず、また受信回路
にはスイッチング素子を介さずに供給されるので、損失
が極めて少ない状態で受信回路に供給されることにな
り、受信信号がないときでも受信信号を有効に利用でき
る。
【0017】一方、送信時には、スイッチング素子が導
通状態にされので、第2共振コイルと共振コンデンサと
で共振回路が構成され、増幅素子の出力端に出力された
送信信号は、共振回路に供給され、次いで第1共振コイ
ルを介してアンテナ端に供給される。
【0018】また、本発明の実施の付加的な形態によれ
ば、送信時に、第2のスイッチング素子を導通状態にす
るので、所定値のインピーダンス素子がバンドパスフィ
ルタの負荷として受信回路端に接続され、送信回路の負
荷インピーダンスが所定値に保たれる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0020】図1は、本発明によるアンテナ共用回路の
一実施例を示す回路構成図である。
【0021】図1に示されるように、アンテナ共用回路
は、第1共振コイル3Lとコンデンサ3C、9、10か
らなるバンドパスフィルタ3と、第2共振コイル4Lと
スイッチングダイオード5と共振コンデンサ4Cと接地
コンデンサ14とからなる共振回路4と、トランジスタ
6と、整合抵抗7と、スイッチングダイオード8と、出
力結合コンデンサ11と、入力結合コンデンサ12と、
小さい抵抗値のQダンプ抵抗15と、電圧供給抵抗1
6、17と、大きい抵抗値のバイアス抵抗18と、終端
抵抗19と、アンテナ端TA と、受信回路端TR と、送
信回路端TT と、制御端VT 、VR を備えている。な
お、1は、受信回路端TR に接続されアンテナ共用回路
から受信信号を受け取る受信回路であり、2は、送信回
路端TT に接続されアンテナ共用回路に送信信号を供給
する送信回路であり、20はアンテナ端TA に接続され
る送受共用アンテナである。
【0022】そして、バンドパスフィルタ3は、一端が
アンテナ端TA に接続され、他端が出力結合コンデンサ
11によって受信回路端TR に接続されている。共振回
路4は、第2共振コイル4Lが、バンドパスフィルタ3
の第1並列コイル3Lに誘導結合しており、一端が接地
コンデンサ14によって接地されると共に制御端VT
接続されており、他端がスイッチングダイオード5のア
ノードに接続されている。スイッチングダイオード5の
カソードは共振コンデンサ4Cの一端に接続されると共
に電圧供給抵抗16によって制御端VR に接続されてい
る。共振コンデンサ4Cは他端が接地されている。トラ
ンジスタ6は、コレクタがQダンプ抵抗15によってス
イッチングダイオード5のカソードに接続され、ベース
が入力結合コンデンサ12を通して送信回路端TT に接
続されると共にバイアス抵抗18によって制御端VT
接続され、エミッタが接地されている。整合抵抗7はバ
ンドパスフィルタ3のインピーダンスに等しい抵抗値を
有するものであって、一端がバンドパスフィルタ3の他
端に接続され、他端がスイッチングダイオード8のアノ
ードに接続されている。スイッチングダイオード8は、
アノードが電圧供給抵抗17によって制御端VT に接続
され、カソードが接地されている。終端抵抗19は送信
回路端TT を終端している。
【0023】前記構成によるアンテナ共用回路は、次の
ように動作する。
【0024】まず、送信時は、制御端VT に電源電圧に
ほぼ等しい正の制御電圧VC が加えられる。このとき、
制御端VR は開放状態にされる。制御電圧VC は、バイ
アス抵抗18によって適宜に低減されてトランジスタ6
のベースに加えられると共に、第2共振コイル4Lとス
イッチングダイオード5とQダンプ抵抗15を通してト
ランジスタ6のコレクタに加えられ、スイッチングダイ
オード5を導通状態にすると共にトランジスタ6を能動
状態にする。このとき、送信回路2から送信回路端TT
に入力された高周波の送信信号は、入力結合コンデンサ
12を通してトランジスタ6のベースに加えられ、トラ
ンジスタ6で増幅されてコレクタから出力される。コレ
クタから出力された送信信号は、Qダンプ抵抗15とス
イッチングダイオード5とを通して第2共振コイル4L
に加えられ、第2共振コイル4Lに誘導結合された第1
共振コイル3Lを通してバンドパスフィルタ3に伝達さ
れた後、アンテナ端TA に供給される。
【0025】また、送信時に、制御電圧VC は電圧供給
抵抗17を通してスイッチングダイオード8のアノード
に加えられ、スイッチングダイオード8を導通状態に
し、整合抵抗7の他端がスイッチングダイオード8を通
して接地される。このとき、受信回路端TR に接続され
た受信回路1は駆動電源を供給停止されて非能動状態に
あり、入力インピーダンスが非常に高いので、バンドパ
スフィルタ3は整合抵抗7で終端される。そこで整合抵
抗7は、送信時にトランジスタ6の負荷となる共振回路
4およびバンドパスフィルタ3の総合インピーダンス値
を適宜に保つ。
【0026】次に、受信時は、制御端VR に電圧電圧に
ほぼ等しい正の制御電圧VC が加えられる。このとき、
制御端VT は開放状態にされる。制御電圧VC は、電圧
供給抵抗16を通してスイッチングダイオード5のカソ
ードに加えられ、スイッチングダイオード5を非導通状
態にし、共振回路4はスイッチングダイオード5によっ
て第2共振コイル4Lと共振コンデンサ4Cの接続が絶
たれる。そこで第2共振コイル4Lはバンドパスフィル
タ3の第1共振コイル3Lとの誘導結合が断たれる。こ
のとき、送受共用アンテナ20からアンテナ端TA に入
力された受信信号はバンドパスフィルタ3に供給され
る。バンドパスフィルタ3に供給された受信信号は、バ
ンドパスフィルタ3との誘導結合が断たれている共振回
路4には供給されず、出力結合コンデンサ11を通して
受信回路端TR に供給され、受信回路1において受信処
理される。
【0027】また、受信時に、制御端VT は開放状態に
されるので、スイッチングダイオード8が非導通状態に
なり、整合抵抗7の他端が接地点信から切り離される。
【0028】このように、本実施例によれば、送信時
に、バンドパスフィルタ3と共振回路4とを結合し、送
信信号を共振回路4およびバンドパスフィルタ3を介し
てアンテナ端TA に供給し、受信時に、バンドパスフィ
ルタ3と共振回路4との結合を絶ち、受信信号をバンド
パスフィルタ3から受信回路端TR に供給するようにし
ているもので、受信時に受信信号が共振回路4側に伝送
されたり、スイッチングダイオード5に流れたりするこ
とがなく、受信信号の損失を低減することが可能にな
り、受信信号のレベルが微弱な無線電子手帳等にも適用
できる。
【0029】また、本実施例によれば、整合抵抗7を、
送信時に受信回路端TR と基準電位点間に接続するよう
にし、受信時に接続を絶っているので、送信時にトラン
ジスタ6とバンドパスフィルタ3とのインピーダンスが
整合し、受信時に整合抵抗7による信号損失を殆んどゼ
ロにすることができる。
【0030】
【発明の効果】以上のように、請求項1乃至2に記載の
発明によれば、送信時に、バンドパスフィルタと共振回
路とを結合させ、送信信号を共振回路およびバンドパス
フィルタを介して送信するようにし、受信時に、バンド
パスフィルタと共振回路との結合を絶ち、受信信号をバ
ンドパスフィルタから受信回路端に供給するようにして
いるので、受信時に、受信信号が共振回路側に伝送され
たり、スイッチングダイオードに流れたりすることがな
く、受信信号の損失を低減することが可能になり、受信
信号が微弱なときでも、受信回路で受信信号に対する所
要の処理を行うことができ、受信信号が微弱な無線通信
機器、例えば無線電子手帳等にも適用できるという効果
がある。
【0031】また、請求項3に記載の発明によれば、イ
ンピーダンス素子を、送信時に受信回路に並列接続し、
受信時に、接続を絶つので、送信時に、増幅素子とバン
ドパスフィルタとのインピーダンス整合を図れるととも
に、受信時に、インピーダンス素子による信号損失をゼ
ロにできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるアンテナ共用回路の一実施例を示
す回路構成図である。
【図2】従来のアンテナ共用回路の構成の一例を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1 受信回路 2 送信回路 3 バンドパスフィルタ 3L 第1共振コイル 4 共振回路 4C 共振コンデンサ 4L 第2共振コイル 5 スイッチングダイオード(スイッチング素子) 6 トランジスタ(増幅素子) 7 整合抵抗(インピーダンス素子) 8 スイッチングダイオード(第2のスイッチング素
子) TA アンテナ端 TR 受信回路端 TT 送信回路端

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送受共用アンテナが接続されるアンテナ
    端と、受信回路が接続される受信回路端と、第1共振コ
    イルを有し前記アンテナ端と前記受信回路端とを接続す
    るバンドパスフィルタと、前記第1共振コイルに誘導結
    合された第2共振コイルと、その第2共振コイルと共に
    共振回路を構成する共振コンデンサと、前記第2共振コ
    イルと前記共振コンデンサとを接続するスイッチング素
    子と、出力端が前記共振コンデンサと前記スイッチング
    素子の接続点に接続され送信信号を出力する増幅素子と
    を備え、前記スイッチング素子を送信時に導通状態にし
    受信時に非導通状態にするように構成したことを特徴と
    するアンテナ共用回路。
  2. 【請求項2】 前記スイッチング素子はダイオードであ
    って、送信時に順方向のバイアス電圧を加えられて導通
    状態にされ、前記増幅素子はコレクタを出力端としエミ
    ッタが接地されたトランジスタであって、送信時に前記
    スイッチング素子を通してコレクタに前記バイアス電圧
    を駆動電圧として加えられると共に、ベースに送信信号
    を加えられることを特徴とする請求項1に記載のアンテ
    ナ共用回路。
  3. 【請求項3】 前記バンドパスフィルタの出力インピー
    ダンスに略等しいインピーダンスのインピーダンス素子
    と第2のスイッチング素子とからなる直列回路を前記受
    信回路端と基準電位点間に接続し、前記第2のスイッチ
    ング素子を、受信時に非導通状態にし送信時に導通状態
    にするように構成したことを特徴とする請求項1ないし
    請求項2のいずれかに記載のアンテナ共用回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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