DE60021036T2

DE60021036T2 - Sende-Empfangsumschalter

Info

Publication number: DE60021036T2
Application number: DE2000621036
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Katano-shi Nakamura; Makoto Uji-shi Sakakura; Junnichi Kamakura-shi Takada; Jyunichi Yoshizumi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: EP1087538A2; JP2001094461A; EP1087538B1; JP3581607B2; DE60037147D1; EP1492245B1; DE60021036D1; EP1492245A1; DE60037147T2; EP1087538A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung, welche zum Umschalten von Signalübertragungsleitungen in Hochfrequenzschaltungen, wie z.B. einer Funkeinheit oder einer tragbaren Endgeräteeinheit verwendet wird.
Verwandte Technik der Erfindung
6 ist ein Schaltbild, das eine Konfiguration einer Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung gemäß dem Stand der Technik (siehe Japanische Patentanmeldung 2822824 für Details) darstellt.
Gemäß Darstellung in der Figur ist in einer herkömmlichen Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung eine Sende-Schaltung Tx mit der Anode der ersten Diode 702 über einen Kondensator 701 verbunden, und die Anode der ersten Diode 702 ist mit Erde über die erste Streifenleitung 703, welcher als eine Drosselspule arbeitet, und einen Kondensator 704 verbunden. Zusätzlich ist der Mittelpunkt zwischen der ersten Streifenleitung 703 und dem Kondensator 704 mit dem ersten Steuer-Anschluss 706 über einen Widerstand 705 verbunden. Die Kathode der ersten Diode 702 ist mit einer Antenne ANT über einen Kondensator 707 verbunden. Die zweite Streifenleitung 708 ist mit der Antenne ANT verbunden, und die zweite Streifenleitung 708 ist dann mit einer Empfangs-Schaltung Rx über einen Kondensator 709 verbunden. Ferner ist der Mittelpunkt zwischen der zweiten Streifenleitung 708 und dem Kondensator 709 mit Erde über eine Reihenschaltung der zweiten Diode 710 und einen Kondensator 711 verbunden.
Ferner ist eine Reihenschaltung aus einer Induktivität 712 und einem Kondensator 713 zu der ersten Diode 702 parallel geschaltet, d.h. zu der Reihenschaltung der Induktivität 712 und des Kondensators 713. Zusätzlich ist ein weiterer Widerstand 715 mit der zwei ten Diode 710 parallel geschaltet, und dieser Widerstand 715 ist mit dem zweiten Steuer-Anschluss 717 über einen Widerstand 716 verbunden. Demzufolge ist der zweite Steuer-Anschluss 717 mit dem Kathodenende der zweiten Diode 710 verbunden.
Der Betrieb der Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, welche die vorstehend beschriebene Konfiguration besitzt, wird nachstehend beschrieben.
In dem Falle, dass ein Sendevorgang in dieser Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung ausgeführt wird, wird eine positive Spannung an den ersten Steuer-Anschluss 706 angelegt, so dass eine Spannung in der Vorwärtsrichtung an die leitend zu schaltenden ersten und zweiten Dioden 702 und 710 angelegt wird, wird und ein Sendesignal aus der Sende-Schaltung Tx von der Antenne ANT ausgesendet wird. Andererseits wird die zweite Streifenleitung 708 mit Erde über die zweite Diode 710 zwecks Resonanz verbunden, deren Impedanz unendlich groß wird, weshalb das Sendesignal nicht in die Empfangs-Schaltung Rx übertragen wird.
Anschließend wird in dem Falle, dass ein Empfang in dieser Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung ausgeführt wird, eine Spannungsanlegung an den ersten Steuer-Anschluss 706 beendet und eine positive Spannung an den zweiten Steuer-Anschluss 717 angelegt. Die an den zweiten Steuer-Anschluss 717 angelegte Spannung wird durch die Widerstände 714, 715 oder dergleichen geteilt, so dass sie an die ersten und zweiten Dioden 702 und 710 als eine Spannung in der Rückwärtsrichtung angelegt wird, und daher die ersten und zweiten Dioden 702 und 710 einwandfrei gesperrt geschaltet werden, so dass ein Empfangssignal an die Empfangs-Schaltung Rx übertragen wird.
In dem Betrieb des vorstehend beschriebenen Empfangs liegt eine Kapazitätskomponente in den Dioden vor, weshalb in das Empfangssignal einigen Fällen in die Sende-Schaltung Tx leckt. Andererseits bildet diese Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung eine Parallelresonanzschaltung mit einer Kapazitätskomponente der ersten Diode 702 und der Induktivität 712, weshalb eine Isolation zwischen der Sende-Schaltung Tx und der Antenne ANT freigeschaltet wird, und die erste Diode 702 einwandfrei durch das Anlegen einer positiven Spannung an den zweiten Steuereingang 717 gesperrt geschaltet wird. Daher wird keine Streuung in der kapazitiven Komponente der ersten Diode 702 erzeugt, so dass man eine stabile Resonanzfrequenz erzielen kann, um eine vollständige Isolation zwischen der Sende-Schaltung Tx und der Antenne ANT zu erzielen, und um eine Einfügungsdämpfung zwischen der Antenne ANT und der Empfangs-Schaltung Rx kleiner zu machen.
Die Konfiguration und der Betrieb der herkömmlichen Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung sind wie vorstehend beschrieben, und in einer derartigen herkömmlichen Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung wird jedoch eine Vorspannung an die erste Diode 702 aus dem zweiten Steuer-Anschluss 717 in der Rückwärtsrichtung durch Verwendung eines Widerstandsspannungsteilers zum Zeitpunkt des Empfangs angelegt.
Daher besteht ein Problem darin, dass keine ausreichende Vorspannung in der Rückwärtsrichtung an die zweite Diode 710 angelegt werden kann, was stark zu der Einfügungsdämpfung beiträgt und weshalb die Einfügungsdämpfung groß wird.
Das Dokument US-A-5,911,116 offenbart eine Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtungs-Schaltungsanordnung für einen Sendeempfänger, der einen Sende-Anschluss und einen Empfangs-Anschluss enthält, die mit entsprechenden Sende- und Empfangs-Schaltungsabschnitten mit einem Schaltungsverbindungspunkt verbunden sind, der mit einem Antennen-Anschluss gekoppelt ist. Ein steuerbarer Halbleiterschalter ist mit dem Sende-Schaltungsabschnitt verbunden. Ein weiterer steuerbarer Halbleiterschalter ist mit dem Empfangs-Schaltungsabschnitt verbunden. Steuersignale werden an die Halbleiterschalter so angelegt, dass wenigstens der mit dem Empfangs-Schaltungsabschnitt verbundene Halbleiterschalter unabhängig steuerbar ist, um eines von drei Stadien zu erhalten, nämlich vollständiges Durchlassen des empfangenen HF-Signals, vollständiges Blockieren des empfangenen HF-Signals und Abschwächen des empfangenen HF-Signals.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird zum Lösen eines derartigen herkömmlichen Problems bereitgestellt und es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung bereitzustellen, welche eine Einfügungsdämpfung reduzieren kann, während gleichzeitig die Sendeeigenschaften über eine Konfiguration erhalten bleiben, welche eine ausreichende Vorspannung in der Rückwärtsrichtung an die Dioden zum Zeitpunkt des Empfangs durch Bereitstellen einer einfachen Schaltung anlegen kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: einen Antennen-Anschluss, der mit einer Antenne verbunden ist, einen Sende-Anschluss, der mit einer Sende-Schaltung verbunden ist, einen Empfangs-Anschluss, der mit einer Empfangs-Schaltung verbunden ist, einen Steuer-Anschluss zum Anlegen einer Spannung, eine verteilte oder konzentrierte Konstantschaltung, die wenigstens eine Streifenleitung enthält, eine Länge von im Wesentlichen einer 1/4 Wellenlänge hat und zwischen den Antennen-Anschluss und den Empfangs-Anschluss geschaltet ist, eine erste Diode und eine zweite Diode; wobei die Anode der ersten Diode mit dem Antennen-Anschluss und dem einen Steuer-Anschluss verbunden ist, die Kathode der ersten Diode mit dem Sende-Anschluss verbunden ist, die Anode der zweiten Diode mit dem Antennen-Anschluss und dem einen Steuer-Anschluss über die Konstantschaltung verbunden ist und ebenfalls mit dem Empfangs-Anschluss verbunden ist und die Kathode der zweiten Diode mit Erde verbunden ist, wobei der eine Steuer-Anschluss so eingerichtet ist, dass er von der ersten und der zweiten Diode gemeinsam genutzt wird, und die beiden Dioden so eingerichtet sind, dass sie in Bezug auf den einen Steuer-Anschluss parallel in Gleichstromverbindung mit dem einen Steuer-Anschluss und Erde stehen, wobei eine Vorspannung von dem einen Steuer-Anschluss gleichzeitig an beide Dioden angelegt wird und so eine Spannung zugeführt wird, um die beiden Dioden leitend oder gesperrt zu schalten.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist ein Schaltbild, das eine Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. In einer Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung von 1 ist ein Antennen-Anschluss 101 mit einer Antenne ANT verbunden, ein Sende-Anschluss 102 ist mit einer Sende-Schaltung Tx verbunden, ein Empfangs-Anschluss 103 ist mit einer Empfangs-Schaltung Rx verbunden und ein Steuer-Anschluss 104 ist mit einer Steuerschaltung CONT verbunden, welche eine Umschaltsteuerung ausführt. Der Sende-Anschluss 102 ist mit der Kathode der ersten Diode 106 über einen Kondensator 105 verbunden und die Anode der ersten Diode 106 ist mit dem Antennen-Anschluss 101 über einen Knoten 107 und einen Kondensator 108 verbunden. Der Antennen-Anschluss 101 ist auch mit dem Empfangs-Anschluss 103 über den Kondensator 108, den Knoten 107, eine Streifenleitung 109 und einen Kondensator 110 verbunden. Und die Kathode der ersten Diode 106 ist mit Erde über eine Induktivität 111 verbunden. Die Anode der ersten Diode 106 ist mit dem Steuer-Anschluss 104 über den Knoten 107, eine Induktivität 112 und einen Widerstand 113 verbunden, und der Mittelpunkt zwischen der Induktivität 112 und dem Widerstand 113 ist mit Erde über einen Kondensator 114 verbunden.
Zusätzlich ist eine Reihenschaltung einer Induktivität 115 und eines Kondensators 116 parallel zu der ersten Diode 106 geschaltet. Und die Anode der zweiten Diode 117 ist mit dem Mittelpunkt zwischen der Streifenleitung 109 und dem Kondensator 110 verbunden, und die Kathode der zweiten Diode 117 ist mit Erde über einen Kondensator 118 und eine dazu parallele Induktivität 119 verbunden.
Die Betriebsweise der Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, welcher die vorstehende Konfiguration aufweist, wird nachstehend beschrieben:
Zuerst wird die Betriebsweise der Verbindung mit der Sende-Schaltung beschrieben. In dem Falle, dass die Sende-Schaltung Tx und die Antenne ANT in der Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung verbunden werden, wird eine positive Spannung an den Steuer-Anschluss 104 aus der Steuerschaltung CONT so angelegt, dass die ersten und zweiten Dioden 106 und 117 aktiviert werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die von dem Steuer-Anschluss 104 aus angelegte positive Spannung gleichstrommäßig durch die Kondensatoren 105, 108, 110, 114, 116 und 118 so abgeblockt, dass eine positive Spannung nur an die die erste Diode 106, die Induktivitäten 111, 112 und den Widerstand 113 umfassende Schaltung sowie die Schaltung, welche die zweite Diode 117, die Streifenleitung 109, die Induktivitäten 112, 119 und den Widerstand 113 umfasst, angelegt wird, so dass die ersten und zweiten Dioden 106 und 117 leitend geschaltet werden.
Unter der vorstehenden Bedingung werden der Sende-Anschluss 102 und der Antennen-Anschluss 101 verbunden, wenn die Impedanz dazwischen durch das Leitend-Schalten der ersten Diode 106 verringert wird. Zu diesem Zeitpunkt gibt es, obwohl die Kathode der ersten Diode 106 mit Erde über die Induktivität 111 verbunden ist, keinen Einfluss auf die Hochfrequenzverbindung nach Erde unter der Bedingung, unter welcher die Induktivität 111 als eine Drosselspule arbeitet, indem sie die Impedanz bei der Sendefrequenz ausreichend hoch macht.
Und die von dem Knoten 107 aus gesehene Impedanz auf der Seite der Empfangsanschlusses 103 wird zu groß, um ein Signal aus dem Sende-Anschluss 102 an den Empfangs-Anschluss Rx zu übertragen, da die Streifenleitung 109 mit Erde in der Hochfrequenz verbunden ist, so dass sie durch Leitend-Schalten der zweiten Diode 117 in Resonanz kommt.
Zum Zeitpunkt des Sendens sind die ersten und die zweiten Dioden 106 und 117 leitend geschaltet und bei dieser Bedingung gibt es eine Induktivitätskomponente in diesen Dioden, weshalb die Impedanz der von dem Knoten 107 aus gesehenen Empfangs-Schaltung Rx nicht groß genug gemacht werden kann.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die Kathode der zweiten Diode 117 mit Erde über den Kondensator 118 verbunden, und dadurch eine Reihenresonanzschaltung mit der Induktivitätskomponente in der zweiten Diode 117 und dem Kondensator 118 so gebildet, dass die von der Empfangs-Schaltung Rx von dem Knoten 107 aus gesehene Impedanz groß genug wird. Daher leckt kein Signal aus der Sende-Schaltung Tx in die Empfangs-Schaltung Rx, so dass eine Einfügungsdämpfung der Sende-Schaltung Tx und der Antenne ANT klein gemacht werden kann.
Anschließend wird die Betriebsweise der Verbindung mit der Empfangs-Schaltung beschrieben. In dem Falle, dass eine Antenne ANT und eine Empfangs-Schaltung Rx in der Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung verbunden werden, wird eine negative Spannung von der Steuerschaltung CONT an den Steuer-Anschluss 104 angelegt, um die ersten und zweiten Dioden 106 und 117 gesperrt zu schalten.
Unter der vorstehend beschriebenen Bedingung wird ein Pfad aus dem Antennen-Anschluss 101 zu dem Sende-Anschluss 112 durch Gesperrt-Schalten der ersten Diode 106 blockiert und zusätzlich wird die Impedanz zwischen dem Empfangs-Anschluss 103 und dem Antennen-Anschluss 101 durch Gesperrt-Schalten der zweiten Diode 117 so verkleinert, dass beide verbunden werden.
Zu diesem Zeitpunkt liegt eine Kapazitätskomponente in den ersten und zweiten Dioden 106 und 117 vor, und daher kann der Fall vorliegen, dass ein Empfangssignal aus der Antenne ANT zu der Sende-Schaltung Tx leckt, dieses manchmal zu einem weiteren Anstieg der Einfügungsdämpfung des Empfangs aufgrund der Parallelverbindung mit der zweiten Diode 117 führen.
Jedoch bilden in der Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung, da eine Induktivität 115 mit der ersten Diode 106 parallel geschaltet ist, die Kapazitätskomponente der ersten Diode 106 und die Induktivität 115 eine Parallelresonanzschaltung, so dass die Impedanz der von dem Knoten 107 aus gesehenen Sende-Schaltungsseite ziemlich groß wird und ein Empfangssignal aus der Antenne ANT an die Empfangs-Schaltung Rx ohne Lecken in die Sende-Schaltung Tx übertragen wird.
Zusätzlich ist die zweite Diode 117 mit der ersten Diode 106 parallel geschaltet und eine negative Spannung aus dem Steuer-Anschluss 104 wird ohne Teilung so angelegt, dass eine ausreichende Vorspannung in der Rückwärtsrichtung angelegt wird, und daher die Dämpfung an der zweiten Diode 117 auf das Minimum begrenzt werden kann, so dass die Einfügungsdämpfung des Empfangs verbessert wird.
Hier wird die Betriebsweise der zweiten Diode 117 im Detail beschrieben. Bei Berücksichtigung nur der zweiten Diode wird eine Konfiguration erhalten, in welcher die zweite Diode 117 zur Erde zum Zeitpunkt des Empfangs gemäß Darstellung in 2(a) geschaltet ist, wovon die äquivalente Schaltung wie in 2(b) einfach durch den Leitwert (Konduktanz) G und den Blindleitwert (Suszeptanz) B repräsentiert wird.
Durch Anlegen einer Spannung in der Rückwärtsrichtung an diese zweite Diode 117 verändert sich die Impedanz aufgrund der Größe der Vorspannung in der Rückwärts richtung, d.h., der Q-Wert der zweiten Diode verändert sich. In diesem Falle wird der Q-Wert als Q = B/G dargestellt.
3 stellt die Beziehungen zwischen der Größe der in der Rückwärtsrichtung an die zweite Diode 117 in dem 2 GHz Frequenzband angelegten Spannung und des Q-Wertes sowie der Dämpfung zwischen dem Antennen-Anschluss 101 und dem Empfangs-Anschluss 103 dar. In 3 stellt die Abszisse die Spannung in der Rückwärtsrichtung dar und die Ordinate stellt den Q-Wert und die Dämpfung dar.
Wie es aus 3 ersichtlich ist, ist je größer die Vorspannung in der Rückwärtsrichtung ist, der Q-Wert der zweiten Diode 117 um so größer und um so kleiner die Dämpfung zwischen dem Antennen-Anschluss 101 und dem Empfangs-Anschluss 103. D.h., je größer die Vorspannung in der Rückwärtsrichtung ist, desto besser kann die Dämpfung zum Zeitpunkt des Empfangs verbessert werden. Beispielsweise dürfte es sich verstehen, dass die Dämpfung zwischen dem Antennen-Anschluss 101 und dem Empfangs-Anschluss 103 etwa 0,35 dB zum Zeitpunkt von 0 Volt ist und etwa 0,25 dB zum Zeitpunkt der Vorspannung in der Rückwärtsrichtung von –1,5 Volt.
Demzufolge kann Folgendes anhand von 3 gesagt werden. D.h., durch Anlegen der Vorspannung von –1,5 Volt in der Rückwärtsrichtung, in welcher der Q-Wert (angenähert 0,75) etwa 1,5 mal so groß wie der Q-Wert (angenähert 0,5) zum Zeitpunkt von 0 Volt Spannung an der zweiten Diode 117 wird, hat sich die Dämpfung zwischen dem Antennen-Anschluss 101 und dem Empfangs-Anschluss 103 um etwa 0,1 dB (0,35 dB minus 0,25 dB bis 0,1 dB) verbessert.
Wie es vorstehend beschrieben wurde, kann der erwünschte Wert der in der Rückwärtsrichtung an die zweite Diode angelegten Vorspannung als der Wert bezeichnet werden, bei welchem der Q-Wert der zweiten Diode etwa das 1,5-fache oder mehr im Vergleich zu dem Q-Wert wird, wenn die Vorspannung in der Rückwärtsrichtung die 0-Spannung ist.
Anschließend stellt 2 das zweite Konfigurationsbeispiel der Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß Darstellung in der Figur unterscheidet sich das zweite Konfigurationsbeispiel der Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung von dem vorstehend beschriebenen ersten Konfigurationsbeispiel in dem Punkt, dass die Polaritäten der ersten und zweiten Dioden jeweils umgepolt sind. D.h., dass, wie es in der Figur dargestellt ist, der Sende-Anschluss 102 mit der Anode der ersten Diode 106 über den Kondensator 105 verbunden ist, und die Kathode der ersten Diode 106 mit dem Antennen-Anschluss 101 über den Knoten 107 und den Kondensator 108 in der Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung verbunden ist. Zusätzlich ist die Anode der ersten Diode 106 mit Erde über die Induktivität 111 verbunden. Die Kathode der ersten Diode 106 ist mit dem Steuer-Anschluss 104 über den Knoten 107, die Induktivität 112 und den Widerstand 113 verbunden, und der Mittelpunkt zwischen der Induktivität 112 und dem Widerstand 113 ist mit Erde über den Kondensator 114 verbunden.
Die Betriebsweise des zweiten Konfigurationsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die vorstehend beschriebene Konfiguration besitzt, ist wie folgt: D.h., in dem Falle, in dem die Sende-Schaltung Tx und die Antenne ANT verbunden sind, wird eine negative Spannung von der Steuerschaltung CONT an den Steuer-Anschluss 104 angelegt wird, um so die ersten und zweiten Dioden 106 und 117 zu aktivieren, dass der Sende-Anschluss 102 und der Antennen-Anschluss 101 verbunden werden, wenn die Impedanz dazwischen durch das Leitend-Schalten der ersten Diode 106 verringert ist. In derselben Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel ist in diesem Falle die Streifenleitung 109 mit Erde in Hochfrequenzresonanz verbunden, indem die zweite Diode 117 leitend geschaltet ist, und daher die Impedanz auf der Seite des Empfangsanschlusses 103 von dem Knoten 107 aus gesehen zu groß wird, um ein Signal aus dem Sende-Anschluss 102 an die Empfangs-Schaltung Rx zu übertragen.
Anschließend wird in dem Falle, dass die Antenne ANT und die Empfangs-Schaltung Rx verbunden sind, eine positive Spannung aus der Steuerschaltung CONT an den Steuer-Anschluss 104 angelegt, um die ersten und zweiten Dioden 106 und 117 gesperrt zu schalten, wodurch die Impedanz zwischen dem Empfangs-Anschluss 103 und dem Antennen-Anschluss 101 so verringert wird, dass die beiden durch Gesperrt-Schalten der zweiten Diode 117 verbunden sind. Zusätzlich ist in derselben Weise wie in dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel die zweite Diode 117 zu der ersten Diode 106 so parallel geschaltet, dass eine positive Spannung aus dem Steuer-Anschluss 104 ohne Teilung angelegt wird, und daher eine ausreichende Vorspannung in der Rückwärtsrich tung angelegt wird, so dass sie die Dämpfung bei der zweiten Diode 117 auf ein Minimum begrenzen und die Einfügungsdämpfung des Empfangs verbessern kann.
Auf diese Weise umfasst die Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung einen mit der Antenne verbundenen Antennen-Anschluss, einen mit der Sende-Schaltung verbundenen Sende-Anschluss, einen mit der Empfangs-Schaltung verbundenen Empfangs-Anschluss, eine erste Diode, deren Kathode mit dem vorstehend beschriebenen Sende-Anschlussende verbunden ist und deren Anode mit dem vorstehend beschriebenen Antennen-Anschlussende verbunden ist und das Steuer-Anschlussende, eine Streifenleitung, die zwischen dem vorstehend beschriebenen Antennen-Anschluss und dem vorstehend beschriebenen Empfangs-Anschluss angeschlossen ist, und die zweite Diode, deren Anode mit einem Punkt zwischen der vorstehend beschriebenen Streifenleitung und der vorstehend beschriebenen Empfangs-Anschluss verbunden ist, und deren Kathode mit Erde verbunden ist, wobei eine in der Rückwärtsrichtung an die ersten und zweiten Dioden 106 und 117 angeschlossene Vorspannung größer gemacht werden kann und dadurch die Dämpfung zum Zeitpunkt des Empfangs verbessert werden kann.
Hier variieren die Kennlinien von 3 gemäß Darstellung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abhängig von den verwendeten Dioden, deren Spannungshöhe in der Rückwärtsrichtung und verbesserter Betrag sich von den Werten in den vorliegenden Beispielen unterscheiden, wobei jedoch die Effekte der Verringerung der Dämpfung zum Zeitpunkt des Empfangs in derselben Weise erzielt werden, indem der Q-Wert durch das Anlegen einer in der Rückwärtsrichtung angelegten Vorspannung vergrößert wird. Die mögliche Vorspannung, welche an den Steuer-Anschluss angelegt wird, ist so eingestellt, dass der Q-Wert der zweiten Diode 1,5 mal oder größer als der Q-Wert wird, wenn keine positive Spannung angelegt wird, oder die Null-Spannung angelegt wird.
Die Streifenleitung ist ideal, wenn die Länge 1/4 der Wellenlänge λ bezüglich der Sendefrequenz ist, und kann aus einer verteilten Konstantschaltung oder einer konzentrierten Konstantschaltung gebildet sein. Und die Induktivitäten 111, 112, 115 und 119 können aus Induktivitäten oder Streifenleitungen ausgebildet sein und bezüglich dieser Induktivitäten ist es erwünscht, Induktivitäten zu verwenden, deren Q-Wert in Hinblick auf die Dämpfung hoch ist. Der Kondensator 116 ist mit der Induktivität 115 in Reihe geschaltet, welche zu der ersten Diode 106 parallel geschaltet ist, um zu verhindern, dass Gleichstrom durch die Induktivität 115 fließt, und die Werte dieser Elemente können auf die Werte eingestellt werden, welche eine Parallelresonanz zwischen der Kapazitätskomponente der ersten Diode 106 und der Reihenschaltung der Induktivität 115 und des Kondensators 116 ergeben.
Die Kathode (die Anode in dem Beispiel der zweiten Konfiguration) der zweiten Diode 117 ist mit Erde parallel zu dem Kondensator 118 und der Induktivität 119 verbunden, und diese Induktivität 119 dient zur Sicherstellung, dass der Strompfad der zweiten Diode 117 und die Werte dieser Elemente auf die Werte eingestellt werden können, welche eine Reihenresonanz zwischen der Induktivitätskomponente der zweiten Diode 117 und der Parallelschaltung des Kondensators 118 und der Induktivität 119 in dem Falle ergeben, dass die zweite Diode 117 leitend geschaltet worden ist.
Gemäß Darstellung in 5 können die Anode und die Kathode der zweiten Diode 117 über die Induktivität 401 und den Kondensator 402 verbunden sein. In diesem Falle bilden zum Zeitpunkt des Empfangs, d.h., wenn die zweite Diode 117 gesperrt geschaltet worden ist, die Kapazitätskomponente und die Reihenschaltung der Induktivität 401 und des Kondensators 402 eine Parallelresonanzschaltung, welche weitere Effekte zur Verringerung der Dämpfung implementieren können.

Claims

Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung, die umfasst: einen Antennen-Anschluss (101, 107), der mit einer Antenne (ANT) verbunden ist; einen Sende-Anschluss (102), der mit einer Sende-Schaltung (Tx) verbunden ist; einen Empfangs-Anschluss (103), der mit einer Empfangs-Schaltung (Rx) verbunden ist; einen Steuer-Anschluss (104, CONT) zum Anlegen einer Spannung; eine verteilte oder konzentrierte Konstantschaltung (109), die wenigstens eine Streifenleitung enthält, eine Länge von im Wesentlichen einer 1/4 Wellenlänge hat und zwischen den Antennen-Anschluss (101, 107) und den Empfangs-Anschluss (Rx) geschaltet ist; eine erste Diode (106) und eine zweite Diode (117); und wobei die Anode der ersten Diode (106) mit dem Antennen-Anschluss (101, 107) und dem einen Steuer-Anschluss (104, CONT) verbunden ist, die Kathode der ersten Diode (106) mit dem Sende-Anschluss (102, Tx) verbunden ist, die Anode der zweiten Diode (117) mit dem Antennen-Anschluss (101, 107) und dem einen Steuer-Anschluss (104, CONT) über die Konstantschaltung (109) verbunden ist und ebenfalls mit dem Empfangs-Anschluss (103) verbunden ist und die Kathode der zweiten Diode (117) mit Erde verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass: der eine Steuer-Anschluss (104) so eingerichtet ist, dass er von der ersten und der zweiten Diode (106, 117) gemeinsam genutzt wird, und die beiden Dioden so einge richtet sind, dass sie in Bezug auf den einen Steuer-Anschluss (104) parallel in Gleichstromverbindung mit dem einen Steuer-Anschluss (104) und Erde stehen, wobei eine Vorspannung von dem einen Steuer-Anschluss (104) gleichzeitig an beide Dioden angelegt wird und so eine Spannung zugeführt wird, um die beiden Dioden leitend oder gesperrt zu schalten.
Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung, die umfasst: einen Antennen-Anschluss (101, 107), der mit einer Antenne (ANT) verbunden ist; einen Sende-Anschluss (102), der mit einer Sende-Schaltung (Tx) verbunden ist; einen Empfangs-Anschluss (103), der mit einer Empfangs-Schaltung (Rx) verbunden ist; einen Steuer-Anschluss (104, CONT) zum Anlegen einer Spannung; eine verteilte oder konzentrierte Konstantschaltung (109), die wenigstens eine Streifenleitung enthält, eine Länge von im Wesentlichen einer 1/4 Wellenlänge hat und zwischen den Antennen-Anschluss (101, 107) und den Empfangs-Anschluss (Rx) geschaltet ist; eine erste Diode (106) und eine zweite Diode (117); und wobei die Kathode der ersten Diode (106) mit dem Antennen-Anschluss (101, 107) und dem einen Steuer-Anschluss (104, CONT) verbunden ist, die Anode der ersten Diode (106) mit dem Sende-Anschluss (102, Rx) verbunden ist, die Kathode der zweiten Diode (117) mit dem Antennen-Anschluss (101, 107) und dem einen Steuer-Anschluss (104, CONT) über die Konstantschaltung (109) verbunden ist und ebenfalls mit dem Empfangs-Anschluss (103) verbunden ist und die Anode der zweiten Diode (117) mit Erde verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass: der Steuer-Anschluss (104) so eingerichtet ist, dass er von der ersten und der zweiten Diode (106, 117) gemeinsam genutzt wird, und beide Dioden so eingerichtet sind, dass sie in Bezug auf den einen Steuer-Anschluss (104) parallel in Gleichstromverbindung mit dem einen Steuer-Anschluss (104) und Erde stehen, wobei eine Vorspannung von dem einen Steuer-Anschluss (104) gleichzeitig an die beiden Dioden angelegt wird und so eine Spannung zugeführt wird, um die beiden Dioden leitend oder gesperrt zu schalten.
Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode und die Kathode der ersten Diode (106) über eine Reihenschaltung einer Induktivität (115) und einer Kapazität (116) verbunden sind und die Kathode der zweiten Diode (117) über eine Induktivität (119) und eine Kapazität (118), die parallel verbunden sind, mit Erde verbunden ist.
Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode und die Kathode der ersten Diode (106) über eine Reihenschaltung einer Induktivität (115) und einer Kapazität (116) verbunden sind und die Anode der zweiten Diode (117) über eine Induktivität (119) und eine Kapazität (118), die parallel verbunden sind, mit Erde verbunden ist.
Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zeitpunkt des Sendens eine positive Spannung von dem Steuer-Anschluss (104) gleichzeitig an die erste Diode und die zweite Diode angelegt wird und im Empfangs-Betrieb eine negative Spannung von dem Steuer-Anschluss (104) gleichzeitig an die erste und die zweite Diode angelegt wird.
Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Sende-Betrieb eine negative Spannung von dem Steuer-Anschluss (104) gleichzeitig an die erste Diode und die zweite Diode angelegt wird und im Empfangs-Betrieb eine positive Spannung von dem Steuer-Anschluss (104) gleichzeitig an die erste und die zweite Diode angelegt wird.
Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die negative Spannung, die an den Steuer-Anschluss (104) angelegt wird, so eingestellt ist, dass der Q-Wert der zweiten Diode (117) 1,5 mal oder mehr größer wird als der Q-Wert, wenn die negative Spannung nicht angelegt wird oder die Null-Spannung angelegt wird.
Sende-Empfangs-Umschaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die positive Spannung, die an den Steuer-Anschluss (104) angelegt wird, so eingestellt ist, dass der Q-Wert der zweiten Diode (117) 1,5 mal oder mehr größer wird als der Q-Wert, wenn die positive Spannung nicht angelegt wird oder die Null-Spannung angelegt wird.