JPS59186434A - シンプレツクス送受信機 - 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】 本発明は、１本のアンテナを用いて交互に送信と受信を
行うシンプレックス送受信機に係り、特に、送・受信時
におけるアンテナの切換回路を改良したシンプレックス
送受信機に関する。

一般に）この種のシンプレックス送受信機においては、
１本のアンテナを、送信時には送信部へ、受信時には受
信部へ切換接続するためのリレー又ハタイオード切換回
路が設けられている。

この内ダイオード切換回路を備えたシンプレックス送受
信機の一例を第１図に示す。図中、１は最終段の出力ト
ランジスタ２のコレクタより出力端子３に送信信号を出
力する送信部であッテ、コノ送信部１の出力端子３は、
インピ−ダンス整合回路４．結合コンデンサ５およびス
イッチングダイオード６を直列に介してアンテナに接続
されている。また、このアンテナは受信側のスイッチン
グダイオード８および結合コンデンサ９を介して受信部
１０の入力端子１１に接続されている。さらに、前記各
ダイオード６．８のアノード側にそれぞれチョークコイ
ル１２．７３を介して切換スイッチ１４により選択的に
正の直流バイアス電圧（＋Ｂりが印加されるようになっ
ている。また、アンテナ７とアースとの間には直流バイ
アス用の抵抗１５が介挿されている。前記インピーダン
ス整合回路４は、送信部１から出力される送信信号の出
力インピーダンスをアンテナ７の入力インピーダンスに
整合させるもので、具体的には、送信部ｌの出力端子３
と結合コンデンサ５との間に介挿されたコイル１６と可
変コンデンサ１７との直列回路、この可変コンデンサ１
７と上記結合コンデンサ５の接続点とアース間に介挿さ
れた可変コンデンサ１８お工び前記終段の出力トランジ
スタ２に直流バイアス電圧（＋Ｂｌ）を供給するための
コイル１９とバイパスコンデンサ２０とで構成されてい
る。

この工うな回路構成のシンプレックス送受信機において
、送信時には切換スイッチ１４を第１図に示すように送
信側へ投入し、直流バイアス電圧（＋Ｂｔ）をチョーク
コイル１２を介して送信側回路へ印加し、スイッチング
ダイオード６を導通状態にする。スイッチングダイオー
ド６を導通状態にした後、送信部１の出力端子３から送
信信号が出力されると、この送信信号はインピーダンス
整合回路４にてインピーダンス整合された後、結合コン
デンサ５お工びスイッチングダイオード６を介してアン
テナ７に導入される。なお、この送信信号はスイッチン
グダイオード８にて遮断されるので、受信部１０への洩
れはわずかである。

一方、受信時には切換スイッチ１４を受信側へ投入し、
直流バイアス電圧（＋Ｂｔ）をチョークコイル１３を介
して受信側回路へ印加し、スイッチングダイオード８を
導通状態にする。したがって、アンテナ７からの受信信
号はスイッチングダイオード８お工び結合コンデンサ９
を介して受信部１０の入力端１ノへ導入される。

第２図はダイオード切換回路を使用したシンプレックス
送受信機のもう一つの例で、この回路の特徴は、送信と
受信の切換操作を自動的に行ない得ることである。なお
第１図と同一部分には同一符号が付しである。

この送受信機においては、アンテナ７と送信側の結合コ
ンデンサ５との間に互いに逆向きに並列接続された二つ
のダイオード２１．２２からなる並列回路が介挿されて
いる。一方、このアンテナ７は受信側の１／４波長回路
２３を介して受信部１０の入力端子１１に接続されてい
る。

前記１／４波長回路２３は、信号線路に直列に介挿され
たコイル２６と並列に介挿された二つのコンデンサ２７
．２８とからなるπ形集中定数線路である。また、送信
時に１／４波長回路２３の一端を短絡させるために受信
部１０の入力端子１１とアースとの間に極性が互いに逆
向きとなるように二つのダイオード２４．２５が介挿さ
れている。

このような回路構成のシンプレックス送受信機において
、送信時に送信部１から出力される送信信号はインピー
ダンス整合回路４．結合コンデンサ５番介してダイオー
ド２１．２２に印加される。送信信号は一般に大振幅で
あるので、この送信信号は、ダイオード２１．２２を通
流してアンテナ７に導入される。また、この送信信号は
１／４波長回路２３を通してダイオード２４．２５に加
わるが、大振幅のためにこの二つのダイオードを導通さ
せる。したがって、１／４波長回路２３の出力端は短絡
されたことになり、アンテナ７に接続されている入力端
のインピーダンスが上昇するので、１／４波長回路２３
に流入する送信信号はわずかとなる。

一方、受信時には、アンテナ７からの受信信号は１／４
波長回路２３を介して受信部１０の入力端子１１に入力
する。なお、アンテナ７からの受信信号の振幅は、送信
信号の振幅に比較して桁違いに低く、一般のダイオード
の順方向のしきい値（約０６ｖ）より小さい値である。

したがって、アンテナ７に入力した受信信号はダイオー
ド２１．２２にて遮断されるので、送信側回路へ流入す
ることはない。また、ダイオード２４．２５を導通させ
ることもなく、１／４波長回路２３は単に線路として働
くだけである。

しかしながら、第１図および第２図に示す従来のシンプ
レックス送受信機においては次のような問題があった。

すなわち、第１図および第２図に示すいずれの送受信機
においても、送信時に、送信部１から出力される送信信
号は送信回路に直列に接続されたダイオード６（第１図
）　、　２１　、　ｚｘ（第２図）内を流れるために、
このダイオードの導通時の内部抵抗に起因する抵抗損が
生じる。

したがって、送信出力が低下し、シンプレックス送受信
機全体の効率が低下するおそれがあった。また、第２図
の送受信機においては、ダイオード２１．２２および２
４．２５を直流バイアス電圧によらず、送信信号のみで
導通状態を維持させているので、送信信号の振幅が比較
的小さいときは、特に送信信号に対する損失の割合が大
きい。

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであ
り、その目的とするところは、筒塔な回路構成で、送信
部から出力される送信信号をダイオードを介さずにアン
テナへ導びくことかでき、もって、送信時における送信
信号の損失を低減したシンプレックス送受信機を提供す
ることにある。

以下本発明を図面を用いて説明する。第３図は本発明の
一実施例に係るシンプレックス送受信機を示す回路構成
図であり、第１図と同一部分には同一符号が付しである
。

この実施例のシンプレックス送受信機においては、最終
段の出力トランジスタ２を有する送信部１はインピーダ
ンス整合回路４を介してアンテナ７に接続されている。

また、上記送信部１は図示極性のダイオード３１と結合
コンデンサ３２とからなる直列回路を介して受信部１０
の入力端子１１に接続されている。さらに、上記ダイオ
ード３１および上記結合コンデンサ３２の接続点エリこ
のダイオードに直流バイアス電流を流すための抵抗３３
お工びスイッチ３４が介挿されている。

一般に、送信時に終段の出力トランジスタ２は直流バイ
アス電圧（十Ｂ、　）から大電流を消費するため、送信
時だけこの直流バイアス電圧（＋ＢＩ　）を印加する様
にするには大電流容量のスイッチを必要とする。そのた
め送信部終段の出力トランジスタ２の出力端子３には常
に直流バイアス電圧（十Ｂ、）を印加しておき受信時に
はこの出力トランジスタ２への高周波入力（励振）を止
めてこの出力トランジスタ２をカットオフにさせておく
ことが多い。実施例の送信部１においても終段の出力ト
ランジスタ２のコレクタ出力端子３には常に直流バイア
ス電圧（＋ＢＩ　）が印加され受信時には励振が止めら
れて電流は流れない。

このように構成されたシンプレックス送受信機において
、送信時に開閉スイッチ３４を開放すれば、送信部１か
ら出力される送信信号はインピーダンス整合回路４を介
してアンテナ７へ導入される。一方、この送信信号は、
開閉スイッチ３４が開放されているので、ダイオード３
１で半波整流され、結合コンデンサ３２に充電される。

この結合コンデンサ３２が送信信号の波高値まで充電さ
れると、ダイオード３ノに電流は流れない。したがって
、結合コンデンサ３２の充電完了以後は、送信信号がダ
イオード３１を流れることはないので、このダイオード
３１による送信信号の損失は生じない。

一方、受信時に開閉スイッチ３４を閉成すれば、前述し
たように送信部１の出力端子３に直流電圧が印加された
ままであるので、ダイオード３１．抵抗３３および開閉
スイッチ３４に直流バイアス電流が流れる。したがって
、ダイオード３ノは導通状態になり、その結果、アンテ
ツー７からの受信信号はインピーダンス整合回路４．ダ
イオード３１おＬび結合コンデンサ３２を介して受信部
１ｏの入力端子１！へ導入されるＱ なお、この回路構成図において、受信部１０からダイオ
ード側を見たインピーダンスは、送信部１の終段の出力
トランジスタ２のコレクタ容量およびインピーダンス整
合回路４が存在するために、アンテナ７のインピーダン
スとは異なるが、通常受信部１ｏの入口に設けられる同
調回路の、たとえば、入力タップ位置を調整することに
エリ容易に整合をとることが可能であるので、特に問題
とはならない。

なお、第１図の回路から単にダイオード６とチョークコ
イル１２を取り去りインピーダンス整合回路４とアンテ
ナ７を直結するとダイオード６による送信信号の損失は
無くなるが受信時にもインピーダンス整合回路４がアン
テナ７と並列に接続されたままなので、吸収現象が生じ
受信時の損失が増加してしまう。この吸収現象はインピ
ーダンス整合回路４が本質的には共振回路であるため、
ちょうど共振回路の共振周波数を測定するためのいわゆ
るデツプメータと同一原理によって生ずるものである。

しかし、第３図のような回路構成にすれば、受信時にお
いても直流バイアス電圧（十Ｂ、　）が印加されている
送信部１の終段の出力トランジスタ２は受信時において
は単なるコンデンサと等価であり、吸収現象が生ずるよ
うな共振回路は形成されない。したがって、インピーダ
ンス整合回路４を介して出力トランジスタ２のコレクタ
出力端が接続された出力端子３がら受信信号を取り出し
ても吸収現象による損失は生じない。

さらに、本実施例においては、ダイオード３１、結合コ
ンデンサ３２．亦伍抵抗３３および開閉スイッチ３４を
用いたのみであるので、第１図および第２図に示した従
来の送受信機に比較して回路構成を大幅に簡単化するこ
とができる。したがって、製造費を低減することが可能
である。

第４図は本発明の他の実施例に係るシンプレックス送受
信機の回路構成図であり、第３図と同一部分には同一符
号が付しである。

この実施例のシンプレックス送受信機におけるスイッチ
ング回路は、ＦＥＴ５Ｊとマイナス整流回路５２とで構
成されている。すなわち、ダイオード３１お工び結合コ
ンデンサ３２の接続点に抵抗３３を介して、ゲート・ソ
ース間電圧が零ポルトであってもドレイン電流の流れる
ｎチャンネルのＦＥＴ５１のドレインを接続し、このＦ
ＥＴ５Ｊのノースを接地している。さらに、このＦＥＴ
５１のゲートとアンテナ７とをマイナス整流回路５２で
接続している０このマイナス整流回路５２は、送信部１
からインピーダンス整合回路４を介してアンテナ７に導
びかれた大振幅の送信信号をマイナス整流するものであ
り、ゲートとアンテナ７間に直列接続されたダイオード
５３．コンデンサ５４お工びゲートとア繁家Ｊイ間に並
列接続されたコンデンサ５５およびダイオード５６とで
構成されている。

このように構成されたシンプレックス送受信機において
、送信時に、送信部１から出力される送信信号はインピ
ーダンス整合回路４を介してアンテナ７に導びかれると
共に、マイナス整流回路５２に印加される。このマイナ
ス整流回路５２に導入された上記送信信号は負の直流電
圧に整流される。したがって、ＦＥＴ５１のゲートは負
の直流電圧が印加されるので、このＦＥＴ５１はオフ状
態になる。その結果、ダイオード３１に直流バイアス電
流は流れないので第３図の実施例と同様に、送信時にお
けるダイオード３１による送信信号の損失は生じない。

一方、受信時においては、受信信号がマイナス整流回路
５２に導入されるが、前述したように、受信信号の振幅
レベルは小さいので、この受信信号はダイオード５３．
５６で遮断される。

したがって、ＦＥＴ５Ｚのゲートは負電圧が印加されな
いので、ＦＥＴ５７はオン状態となる。その結果、ダイ
オード３１に直流バイアス電流が流れ、第３図の実施例
と同様に、受信信号がダイオード３１および結合コンデ
ンサ３２を介して受信部１０へ導入される。

このように、第４図の実施例においては、第３図の実施
例と同様な効果を得ることができると共に、送信部１か
ら出力される送信信号を停止すれば自動的にアンテナ７
からの受信信号を受信部に導びくことかできる。

以上説明したように本発明によれば、受信時においても
直流電圧が印加されている送信部終段トランジスタの出
力端にダイオードおよび結合コンデンサを介して受信部
の入力端を接続し、このダイオードおよび結合コンデン
サの接続部とアース間にスイッチング回路を介挿し、こ
のスイッチング回路をオンオフ制御することによって、
送信部から出力される送信信号をダイオードを介さずに
アンテナへ導ひくことができる。

したがって、送信時における送信信号の損失を低減でき
、送受信機全体の効率を向上できる。

また、回路構成を簡単化できるので、製造費を低減する
ことも可能である。

なお、第３図および第４図の実施例では送信部終段の出
力トランジスタ２には受信時にも直流バイアス電圧（十
Ｂ、）が印加されているものとしたが、受信時には同バ
イアス電圧が印加されない様にしたシンプレックス送受
信機に於いても（１）直流バイアス電圧が印加された場
合より終段トランジスタ２の出力静電容量が増加する。

（１１）ダイオード３１を導通させるためのバイアス電
流回路が若干複雑になる。などの不利はあるが実現でき
ることは明白である。また第３図および第４図の実施例
ではバイポーラの送信部終段の出力トランジスタが使わ
れている例を示したが、電界効果トランジスタの場合で
も受信時に直流電流が流れない様にすれば（例えばゲー
トをカットオフ方向にバイアスするようにするなどして
）同様に実現できることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来のシンプレックス送
受信機を示す回路構成図、第３図は本発明の一実施例に
係るシンプレックス送受信機を示す回路構成図、第４図
は本発明の他の実施例に係るシンプレックス送受信機を
示す回路構成図である。 １・・・送信部、２・−・終段出力トランジスタ、４・
・・インピーダンス整合回路、７・・・アンテナ、１０
・・・受信部、３１・・・ダイオード、３２・・・結合
コンデンサ、３３・・抵抗、３４・・・開閉スイッチ、
５ノ・・ＦＥＴ、５２・・マイナス整流回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１送信信号を増幅し出力するための終段トランジス
   タの出力端子を有する送信部と：受信信号を入力する入
   力端子を有する受信部と；前記送信部の出力信号または
   前記受信部の入力信号を送信しまたは受信するためのア
   ンテナと；該アンテナと前記送信部の出力端子との間に
   介挿され、前記アンテナと前記送信部とのインピーダン
   スを整合させるための整合回路と；前記送信部の出力端
   子と前記受信部の入力端子との間に介挿され、送信・受
   信を切換えるためのスイッチング素子と；該スイッチン
   グ素子を送信時に開放とし、受信時に閉成とする制御回
   路とを具備し、前記送信部の出力端子と前記整合回路と
   の間にスイッチング素子を介在させないことを特徴とす
   るシンプレックス送受信機。 （２）制御回路は、前記送信部から出方される送信信号
   を整流して得られる電圧により、前記スイッチング素子
   を自動的に閉成・開放する回路で構成されてなる特許請
   求の範囲第（１）項記載のシンプレックス送受信機。