KR20010050951A - 송수신기 - Google Patents

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KR20010050951A
KR20010050951A KR1020000059698A KR20000059698A KR20010050951A KR 20010050951 A KR20010050951 A KR 20010050951A KR 1020000059698 A KR1020000059698 A KR 1020000059698A KR 20000059698 A KR20000059698 A KR 20000059698A KR 20010050951 A KR20010050951 A KR 20010050951A
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간노스스무
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가타오카 마사타카
알프스 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 안테나 전환을 위한 부품점수를 적게 하여 비용절감을 도모함과 더불어, 수신회로 및 송신회로를 구성하는 프린트기판의 공간을 적게 하여 소형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여 안테나(1)와, 송신회로(4)와, 수신회로(5)와, 송신회로(4)를 안테나(1)에 접속하는 제 1 전송선로(2)와, 수신회로(5)를 안테나(1)에 접속하는 제 2 전송선로(3)를 구비하고, 제 1 전송선로(2)의 길이를 송신 주파수 파장의 대략 1/4로 하고, 제 2 전송선로(3)의 길이를 수신 주파수 파장의 대략 1/4로 하였다.

Description

송수신기{TRANSMITTER-RECEIVER}
본 발명은 송신 주파수와 수신 주파수가 동일하며, 안테나를 공유하는 데이터전송용 등의 송수신기에 관한 것이다.
도 7은 종래의 송수신기의 구성을 나타내고, 송신회로(31)와 수신회로(32)가 안테나 전환회로(33)를 개재하여 안테나(34)에 접속된다. 안테나 전환회로(33)는 송신회로(31) 및 수신회로(32)와 더불어 프린트기판(도시 생략)상에 구성된다.
안테나 전환회로(33)는 기본적으로는 송수신 주파수에 대하여 l/4파장 길이인 전송선로(33a)와 2개의 스위치 다이오드(33b, 33c)를 가지고 있다. 전송선로 (3a)는 프린트기판상에 부착된 도체에 의해 형성되어 있다. 전송선로(33a)의 한쪽 끝과 제 1 스위치 다이오드(33b)의 캐소드가 서로 접속되고, 그 접속점이 안테나 (34)에 접속된다. 또 전송선로(33a)의 다른쪽 끝에 제 2 스위치 다이오드(33c)의 애노드가 접속되고, 그 캐소드는 접지된다. 그리고 송신회로(31)의 출력단이 제 1스위치 다이오드(33b)의 애노드에 접속되고, 수신회로(32)의 입력단이 전송선로 (33a)의 다른쪽 끝에 접속된다.
그리고 송신시에는 제 1 스위치 다이오드(33b)의 애노드에 초크인덕터(33d)를 개재하여 송신 또는 수신의 전환전압을 인가한다. 그렇게 하면, 제 1 스위치 다이오드(33b)와 제 2 스위치 다이오드(33c)가 도통한다. 이 상태에서 송신회로 (31)로부터 출력된 송신신호가 제 1 스위치 다이오드(33b)를 통과하여 안테나(34)에 출력된다. 이 때 제 2 스위치 다이오드(33c)도 도통하고 있기 때문에 전송선로 (33a)측에 입력된 송신신호는 제 2 스위치 다이오드(33c)에 의해 전반사되어 수신회로(32)에는 입력되지 않는다.
한편 수신시에는 제 1 스위치 다이오드(33b)의 애노드에 전환전압을 인가하지 않는다. 그렇게 하면, 제 1 스위치 다이오드(33b)와 제 2 스위치 다이오드 (33c)는 비도통이 된다. 따라서 안테나(34)로 수신된 신호는 송신회로(31)에 입력되는 일 없이 전송선로(33a)를 경유하여 수신회로(32)에 입력된다.
종래의 송수신기에서는, 안테나 전환회로(33)가 2개의 스위치 다이오드를 사용하고, 또 전환전압을 인가하기 위한 초크인덕터를 필요로 한다. 그 때문에 프린트기판에는 이들 부품을 배치하기 위한 공간을 확보하지 않으면 안되어 프린트기판이 커지고, 소형화를 도모할 수 없었다.
또 사용 부품수가 많기 때문에, 그 만큼 고비용으로 되어 있었다.
따라서 본 발명의 송수신기는 안테나 전환을 위한 부품수를 적게 하여 비용절감을 도모함과 더불어, 수신회로 및 송신회로를 구성하는 프린트기판의 공간을 적게 하여 소형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 송수신기의 구성을 나타내는 블록구성도,
도 2는 본 발명의 송수신기의 다른 구성을 나타내는 블록구성도,
도 3은 본 발명의 송수신기의 또 다른 구성을 나타내는 블록구성도,
도 4는 본 발명의 송수신기에 사용하는 안테나블록의 구성을 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명의 송수신기의 조립상태를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명의 송수신기에 사용하는 안테나 블록의 등가회로도,
도 7은 종래의 송수신기의 구성을 나타내는 블록구성도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 안테나 2 : 제 1 전송선로
3 : 제 2 전송선로 4 : 송신회로
5 : 수신회로 6 : 제 1 스위치 다이오드
7 : 제 2 스위치 다이오드 10 : 안테나 블록
11 : 유전체 블록 11a : 상면
11b, 11c : 측면 11d : 하면
12 : 제 1 띠형상 도체 12a : 제 1 단자
12b : 제 4 단자 12c : 종단 콘덴서
13 : 제 2 띠형상 도체 13a : 제 2 단자
14 : 제 3 띠형상 도체 14a : 제 3 단자
20 : 프린트기판
상기 과제를 해결하는 수단으로서, 본 발명의 송수신기는 안테나와, 송신회로와, 수신회로와, 상기 송신회로를 상기 안테나에 접속하는 제 1 전송선로와, 상기 수신회로를 상기 안테나에 접속하는 제 2 전송선로를 구비하고, 상기 제 1 전송선로의 길이를 송신 주파수 파장의 대략 1/4로 하고, 상기 제 2 전송선로의 길이를 수신 주파수 파장의 대략 1/4로 하였다.
또 본 발명의 송수신기는 상기 제 1 전송선로와 상기 송신회로의 접속점을 그라운드에 션트하는 제 1 스위치 다이오드를 설치하고, 상기 제 1 스위치 다이오드를 송신시에 오프, 수신시에 온으로 하였다.
또 본 발명의 송수신기는 상기 제 2 전송선로와 상기 수신회로의 접속점을 그라운드에 션트하는 제 2 스위치 다이오드를 설치하고, 상기 제 2 스위치 다이오드를 수신시에 오프, 송신시에 온으로 하였다.
또 본 발명의 송수신기는 직육면체의 유전체 블록을 가지며, 상기 유전체 블록의 표면에 제 1 띠형상 도체와, 상기 제 1 띠형상 도체의 길이 방향의 대략 중앙으로부터 분기되는 제 2 및 제 3 띠형상 도체를 형성하고, 상기 제 1 띠형상 도체를 상기 안테나로 하고, 상기 제 2 띠형상 도체를 상기 제 1 전송선로로 하며, 상기 제 3 띠형상 도체를 상기 제 2 전송선로로 하였다.
또 본 발명의 송수신기는 상기 제 1 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 1 단자와 상기 제 2 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 2 단자와 상기 제 3 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 3 단자를 상기 유전체 블록의 표면에 형성하고, 상기 송신회로와 상기 수신회로를 구성하는 프린트기판을 가지며, 상기 프린트기판상에 상기 유전체블록을 탑재하여 상기 제 1 단자를 상기 프린트기판상에 설치한 접지도체에 접속하고, 상기 제 2 단자를 상기 송신회로에 접속하고, 상기 제 3 단자를 상기 수신회로에 접속하였다.
도 1은 본 발명의 송수신기의 블록회로 구성을 나타낸다. 도 1에 있어서 안테나(1)에는 제 1 전송선로(2)와 제 2 전송선로(3)가 접속되고, 송신회로(4)는 제 1 전송선로(2)를 직렬로 거쳐서 안테나(1)에 접속되고, 수신회로(5)는 제 2 전송선로(3)를 직렬로 거쳐서 안테나에 접속된다.
송신회로(4) 및 수신회로(5)는 프린트기판(도 5의 20 참조)상에 구성된다. 또 제 1 전송회로(2) 및 제 2 전송선로(3)는 예를 들어 프린트기판상에 부착된 도체에 의해 형성된다. 그리고 제 1 전송선로(2)의 길이는 송신 주파수 파장의 대략 l/4로 설정되고, 제 2 전송선로(3)의 길이는 수신 주파수 파장의 대략 1/4로 설정된다. 따라서 수신 주파수와 송신 주파수가 동일하면 그들의 길이는 같아진다.
안테나(1)는 통상 1/2 파장 또는 1/4 파장 길이의 선로로 구성되고, 임피던스는 그 길이에 따라 다르며, 예를 들어 1/2 파장이면 대략 73 Ω, l/4 파장이면 절반인 36 Ω이 된다. 또 일반적으로 회로시스템[수신회로(4), 송신회로(5) 등]의 입력 또는 출력임피던스는 50 Ω으로 설계되어 있다. 따라서 Zi=(Z0×R)1/2가 되기 때문에 제 1 전송선로(4)와 제 2 전송선로(5)의 특성 임피던스를 적당히 설정함으로써 안테나(1)의 임피던스와 송신회로(4)의 출력임피던스를 정합시킬 수 있고, 마찬가지로 안테나(1)의 임피던스와 수신회로(5)의 입력임피던스를 정합시킬 수 있다 [단, 상기 식에서 Zin은 안테나(1)와 전송선로(2, 3)의 접속점에서 송신회로(4)또는 수신회로(5)측을 본 임피던스, Z0는 전송선로(2, 3)의 특성임피던스, R은 송신회로 (4)의 출력임피던스 또는 수신회로(5)의 입력임피던스이다].
그리고 수신시에는 안테나(1)에서 수신한 수신신호는 제 2 전송선로(3)를 거쳐서 수신회로(5)에 입력되나, 수신신호는 제 1 전송선로(2)로도 분기되어 그것이 송신회로(4)의 출력단에 입력된다. 그 결과 수신회로(5)의 입력단에서는 수신신호가 약간(대략 3 dB)저하하나, 실용상은 문제가 없다. 또 송신회로(4)에 있어서는 수신신호는 그 출력단에 입력되기 때문에 특별히 문제가 없으나, 수신시에는 송신회로(4)에 대한 전원전압의 공급이 정지상태로 되어 있기 때문에 전혀 문제는 생기지 않는다.
또한 수신회로(5)에 입력되는 수신신호의 레벨저하가 문제가 되는 경우에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 제 1 전송선로(2)와 송신회로(4)의 접속점을 제 1 스위치 다이오드(6)에 의해 그라운드에 접속하고, 수신시에 이 스위치 다이오드(6)를 온시키고, 송신시에 오프시키도록 하면, 송신회로(4)에 입력되는 수신신호는 전반사되기 때문에 수신회로(5)의 입력단에서의 레벨저하를 방지할 수 있다.
한편, 송신시에는 송신회로(4)로부터 출력된 송신신호가 제 1 전송선로(2)를 개재하여 안테나(1)에 입력된다. 이 때 송신신호의 일부가 제 2 전송선로(3)측으로 분기되고 그것이 수신회로(5)에 입력되나, 송신시에는 수신회로(5)에 공급하는 전원전압이 공급정지되어 있기 때문에 수신회로(5)에 있어서 문제를 생기게 하는 일은 없다. 또 제 2 전송선로(3)로 분기함으로써 안테나(1)로부터 방사하는 송신파워가 약간(대략 3 dB)저하하나, 대개 문제가 되는 일은 없고 송신회로(4)의 출력파워를 높임으로써 출력저하에 대응할 수 있다. 또는 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 2 전송선로(3)와 수신회로(5)의 접속점과 그라운드와의 사이에 제 2 스위치 다이오드(7)를 접속하여 송신시에 이 스위치 다이오드(6)를 온시키고, 수신시에 오프시키도록 하면 수신회로(5)의 입력단에서 송신신호가 전반사하여 출력파워의 저하가 방지된다.
도 4는 본 발명의 송수신기에 사용하는 안테나(1)와 제 1 전송선로(2)와 제 2 전송선로(3)를 유전체 블록상에 형성하여 하나의 블록부품으로서 구성한 안테나블록(10)의 사시도이다.
도 4에 있어서 직육면체형상 또는 평판형상의 유전체 블록(11)은 유전손실이 적은 세라믹으로 이루어져 있다. 그리고 유전체 블록(11)의 상면(11a), 대향하는 측면(11b, 11c), 하면(11d)에는 은페이스트를 인쇄함으로써 띠형상의 제 1 도체(제 1 띠형상 도체)(12)와 띠형상의 제 2 도체(제 2 띠형상 도체)(13)와 띠형상의 제 3 도체(제 3 띠형상 도체)(14)가 형성된다. 제 1 띠형상 도체(12)의 길이는 송수신주파수의 대략 1/2 파장의 길이로 설정되어 안테나(1)를 구성한다.
또 제 2 띠형상 도체(13)와 제 3 띠형상 도체(14)는 제 1 띠형상 도체(12)의 길이 방향의 대략 중앙으로부터 분기되어 형성되고, 그들의 길이는 송수신 주파수의 대략 1/4 파장의 길이로 설정되며, 제 2 띠형상 도체(13)가 제 1 전송선로(2)를 구성하고, 제 3 띠형상 도체(14)가 제 2 전송선로(3)를 구성한다.
그리고 제 1 띠형상 도체(12)의 한쪽의 끝부에 접속된 제 1 단자(12a)와, 제 2 띠형상 도체(13)의 끝부에 접속된 제 2 단자(13a)와, 제 3 띠형상 도체(14)의 끝부에 접속된 제 3 단자(14a)가 측면(11b)에 형성된다.
이상과 같이 구성된 안테나 블록(10)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 송신회로(4) 및 수신회로(5)가 구성되는 프린트기판(20)상에 얹어 놓여진다.
그리고 송신회로(4)를 제 2 단자(13a)에 접속함으로써 제 1 전송선로(2)와 접속되며, 수신회로(5)를 제 3 단자(14a)에 접속함으로써 제 2 전송선로(3)와 접속된다.
또 제 1 단자(12a)는 프린트기판(10)상에 형성된 접지도체(도시 생략)에 접속된다. 따라서 프린트기판(20)상에는 송신회로(4)와 수신회로(5)의 이외에는 안테나 블록(10)만을 탑재하는 것만으로 좋다.
또 안테나(1), 제 1 전송선로(2), 제 2 전송선로(3)가 유전체 블록(11)의 표면에 설치되기 때문에 유전체블록(11)이 작더라도 필요로 하는 길이를 얻을 수 있어 소형화가 도모되고, 조립작업도 간단하게 된다.
또한 제 1 띠형상 도체(12)의 다른쪽의 끝부에 접속된 제 4 단자(12b)를 유전체 블록(11)의 측면(11)에 설치하여 두고, 제 4 단자(12b)를 종단콘덴서(12c)에 의해 접지도체에 접속하면(도 6 참조), 제 1 띠형상 도체(12)의 길이를 단축할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 송수신기는 안테나와, 송신회로와, 수신회로와, 송신회로를 안테나에 접속하는 제 1 전송선로와, 수신회로를 안테나에 접속하는 제 2 전송선로를 구비하고, 제 1 전송선로의 길이를 송신 주파수 파장의 대략 1/4로 하고, 제 2 전송선로의 길이를 수신 주파수 파장의 대략 1/4로 하였기 때문에 안테나와 송신회로 및 수신회로의 사이에 안테나 전환회로를 설치하지 않더라도 송신과 수신이 가능하게 되어 부품수를 줄여 비용절감을 할 수 있다. 또 제 1 전송선로와 제 2 전송선로의 특성 임피던스를 적당하게 설정함으로써, 안테나와 송신회로, 안테나와 수신회로 사이의 임피던스를 정합시킬 수 있다.
또 본 발명의 송수신기는, 제 1 전송선로와 송신회로의 접속점을 그라운드에 션트하는 제 1 스위치 다이오드를 설치하고, 제 1 스위치 다이오드를 송신시에 오프, 수신시에 온으로 하였기 때문에, 수신회로에 입력되는 수신신호의 레벨저하를 방지할 수 있다.
또 본 발명의 송수신기는 제 2 전송선로와 수신회로의 접속점을 그라운드에 션트하는 제 2 스위치 다이오드를 설치하고, 제 2 스위치 다이오드를 수신시에 오프, 송신시에 온으로 하였기 때문에 안테나로부터 송출하는 송신신호의 레벨저하를 방지할 수 있다.
또 본 발명의 송수신기는 직육면체의 유전체 블록을 가지며, 유전체 블록의 표면에 제 1 띠형상 도체와, 제 1 띠형상 도체의 길이 방향의 대략 중앙으로부터 분기되는 제 2 및 제 3 띠형상 도체를 형성하고, 제 1 띠형상 도체를 안테나로 하고, 제 2 띠형상 도체를 제 1 전송선로로 하며, 제 3 띠형상 도체를 제 2 전송선로로 하였기 때문에, 안테나와 제 1 전송선로와 제 2 전송선로를 안테나 블록으로 하여 조밀하게 구성할 수 있어 소형화가 용이하고 비용도 절감된다.
또 본 발명의 송수신기는, 제 1 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 1 단자와 제 2 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 2 단자와 제 3 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 3 단자를 유전체 블록의 표면에 형성하고, 송신회로와 수신회로를 구성하는 프린트기판을 가지고 프린트기판상에 유전체 블록을 탑재하여, 제 1 단자를 프린트기판상에 설치한 접지도체에 접속하고, 제 2 단자를 송신회로에 접속하며 제 3 단자를 수신회로에 접속하였기 때문에, 조립작업이 간소하게 되고, 또 송수신기의 소형화를 도모할 수 있다.

Claims (9)

  1. 안테나와, 송신회로와, 수신회로와, 상기 송신회로를 상기 안테나에 접속하는 제 1 전송선로와, 상기 수신회로를 상기 안테나에 접속하는 제 2 전송선로를 구비하고, 상기 제 1 전송선로의 길이를 송신주파수 파장의 대략 1/4로 하고, 상기 제 2 전송선로의 길이를 수신 주파수 파장의 대략 1/4로 한 것을 특징으로 하는 송수신기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전송선로와 상기 송신회로의 접속점을 그라운드에 션트하는 제 1 스위치 다이오드를 설치하고, 상기 제 1 스위치 다이오드를 송신시에 오프, 수신시에 온으로 한 것을 특징으로 하는 송수신기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 전송선로와 상기 수신회로의 접속점을 그라운드에 션트하는 제 2 스위치 다이오드를 설치하고, 상기 제 2 스위치 다이오드를 수신시에 오프, 송신시에 온으로 한 것을 특징으로 하는 송수신기.
  4. 제 1항에 있어서,
    직육면체의 유전체 블록을 가지고, 상기 유전체 블록의 표면에 제 1 띠형상 도체와, 상기 제 1 띠형상 도체의 길이 방향의 대략 중앙으로부터 분기되는 제 2 및 제 3 띠형상 도체를 형성하고, 상기 제 1 띠형상 도체를 상기 안테나로 하고, 상기 제 2 띠형상 도체를 상기 제 1 전송선로로 하며, 상기 제 3 띠형상 도체를 상기 제 2 전송선로로 한 것을 특징으로 하는 송수신기.
  5. 제 2항에 있어서,
    직육면체의 유전체 블록을 가지고, 상기 유전체 블록의 표면에 제 1 띠형상 도체와, 상기 제 1 띠형상 도체의 길이 방향의 대략 중앙으로부터 분기되는 제 2 및 제 3 띠형상 도체를 형성하고, 상기 제 1 띠형상 도체를 상기 안테나로 하고, 상기 제 2 띠형상 도체를 상기 제 1 전송선로로 하며, 상기 제 3 띠형상 도체를 상기 제 2 전송선로로 한 것을 특징으로 하는 송수신기.
  6. 제 3항에 있어서,
    직육면체의 유전체 블록을 가지고, 상기 유전체 블록의 표면에 제 1 띠형상 도체와, 상기 제 1 띠형상 도체의 길이 방향의 대략 중앙으로부터 분기되는 제 2 및 제 3 띠형상 도체를 형성하고, 상기 제 1 띠형상 도체를 상기 안테나로 하고, 상기 제 2 띠형상 도체를 상기 제 1 전송선로로 하며, 상기 제 3 띠형상 도체를 상기 제 2 전송선로로 한 것을 특징으로 하는 송수신기.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 1 단자와 상기 제 2 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 2 단자와 상기 제 3 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 3 단자를 상기 유전체 블록의 표면에 형성하고, 상기 송신회로와 상기 수신회로를 구성하는 프린트기판을 가지며, 상기 프린트기판상에 상기 유전체 블록을 탑재하고, 상기제 1 단자를 상기 프린트기판상에 설치한 접지도체에 접속하며, 상기 제 2 단자를 상기 송신회로에 접속하고, 상기 제 3 단자를 상기 수신회로에 접속한 것을 특징으로 하는 송수신기.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 1 단자와 상기 제 2 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 2 단자와 상기 제 3 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 3 단자를 상기 유전체 블록의 표면에 형성하고, 상기 송신회로와 상기 수신회로를 구성하는 프린트기판을 가지고, 상기 프린트기판상에 상기 유전체 블록을 탑재하여, 상기제 1 단자를 상기 프린트기판상에 설치한 접지도체에 접속하고, 상기 제 2 단자를 상기 송신회로에 접속하고 상기 제 3 단자를 상기 수신회로에 접속한 것을 특징으로 하는 송수신기.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 1 단자와 상기 제 2 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 2 단자와 상기 제 3 띠형상 도체의 끝부에 접속된 제 3 단자를 상기 유전체 블록의 표면에 형성하고, 상기 송신회로와 상기 수신회로를 구성하는 프린트기판을 가지고, 상기 프린트기판상에 상기 유전체 블록을 탑재하여, 상기제 1 단자를 상기 프린트기판상에 설치한 접지도체에 접속하고, 상기 제 2 단자를 상기 송신회로에 접속하며, 상기 제 3 단자를 상기 수신회로에 접속한 것을 특징으로 하는 송수신기.
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