JP2000324029A - 無線機および無線機のスイッチ構成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非選択アンテナに乗った電流が整合回路と終
端回路との合成抵抗により消費されて無効電力となら
ず、広帯域を使用する無線機に対しても効果があり、小
型化を図ることができる無線機および無線機のスイッチ
構成方法を提供する。 【解決手段】 非選択アンテナが選択アンテナの場合と
異なり、整合回路を経由せず切替スイッチを介して直接
に終端回路を経由して終端されているため、非選択アン
テナには電流がほとんど流れることが無く、このため無
効電力が発生することがない。終端回路の位相を使用す
る周波数に応じて変化させることにより、常に最適な終
端条件を維持することができるので、広帯域の周波数を
用いる無線機に対しても適用することができる。アンテ
ナ切り替えスイッチ部の内部に終端回路または整合回路
を設けることにより、無線機の小型化を図ることができ
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、アンテナ切り替え
ダイバーシチを用いた無線機および無線機のスイッチ構
成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、アンテナ切り替えダイバーシチ
方式を用いた従来の無線機を示す。図７において、符号
１はTRXアンテナ（ＴＲＸアンテナ）、２はＲＸアンテ
ナ（ＲＸアンテナ）、３はアンテナ切替スイッチ部、４
および５はアンテナ切替スイッチ部３の外部に接続さ
れ、インダクタ、コンデンサまたは同軸線路等を用いた
固定型の終端回路、６はＴＲＸアンテナ１に接続された
ＴＲＸアンテナ用整合回路、７はＲＸアンテナ２とアン
テナ切替スイッチ部３との間であって、アンテナ切替ス
イッチ部３の外部に接続されたＲＸアンテナ用整合回
路、８はアンテナ切替スイッチ部３に接続された受信
部、９はアンテナ切替スイッチ部３に接続された送信
部、１０、１１ないし１７はアンテナ切替スイッチ部３
の内部に設けられたスイッチ、２８はＲＸアンテナ２へ
のアンテナ給電点である。図７に示されるように、アン
テナ切替スイッチ部３の内部にある切替スイッチ１０、
１３、１５、１６および１８は開、切替スイッチ１４お
よび１７は閉の状態となっている。

【０００３】アンテナ切り替えダイバーシチ方式を用い
た従来の無線機においては、ＴＲＸアンテナ１およびＲ
Ｘアンテナ２のようにアンテナが複数本存在する時に生
じるアンテナ間結合によるロスを減らすため、受信信号
強度が他のアンテナと比較して強くなかったため選択さ
れなかった非選択アンテナの終端条件を最適にする必要
があった。この場合、例えば特開平１０―７５１９２号
公報に示されるように、伝送線路長調整回路または終端
回路等を入れて調節していた。この伝送線路長調整回路
または終端回路の位相を最適に設定することにより、非
選択アンテナは選択アンテナから見て電気的に存在しな
くなり、選択アンテナの性能に影響を与えなくさせるよ
うにしていた。

【０００４】しかし、上述のアンテナ切り替えダイバー
シチ方式を用いた従来の無線機の構成においては、図７
に示されるように、ＴＲＸアンテナ１が選択アンテナ
で、ＲＸアンテナ２が非選択アンテナの場合、ＲＸアン
テナ２が終端される時には必ず整合回路７を通ることに
なる。このため、アンテナ給電点２８からアンテナ切り
替えスイッチ３側を観測すると、ＲＸアンテナ用整合回
路７により、インピーダンスがスミスチャート上で内側
（５０Ωに近くなる）に入り込む可能性があった。この
ような状態では、非選択アンテナであるＲＸアンテナ２
に乗った電流が整合回路７と終端回路５との合成抵抗に
より消費されてしまい、無効電力となってしまうという
問題があった。

【０００５】さらに、インダクタ、コンデンサまたは同
軸線路等を用いた固定型終端回路５では、最適な終端条
件は一周波数のみに対して有効であるため、広帯域を使
用する無線機では効果が薄いという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、アンテ
ナ切り替えダイバーシチ方式を用いた従来の無線機の構
成においては、非選択アンテナが終端される時には必ず
整合回路を通っていたため、非選択アンテナに乗った電
流が整合回路と終端回路との合成抵抗により消費されて
しまい、無効電力となってしまうという問題があった。
さらに、インダクタ、コンデンサまたは同軸線路等を用
いた固定型終端回路では、最適な終端条件は一周波数の
みに対して有効であるため、広帯域を使用する無線機で
は効果が薄いという問題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記問題を解決
するためになされたものであり、非選択アンテナが終端
される時には整合回路を通さずに終端させることによ
り、非選択アンテナに乗った電流が整合回路と終端回路
との合成抵抗により消費されて無効電力とならない無線
機および無線機のスイッチ構成方法を提供することにあ
る。本発明の別の目的は、使用する周波数により位相が
変化する終端回路を用いることにより、広帯域を使用す
る無線機に対しても効果がある無線機および無線機のス
イッチ構成方法を提供することにある。さらに本発明の
目的は、終端回路または整合回路をアンテナ切替スイッ
チ部の内部に設置することにより、無線機の小型化を図
ることができる無線機および無線機のスイッチ構成方法
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の無線機は、受
信信号強度に応じて複数のアンテナを選択する切り替え
ダイバーシチを用いた無線機であって、選択されなかっ
た非選択アンテナに接続された、複数のアンテナを切り
替えるアンテナ切り替えスイッチ部と、前記アンテナ切
り替えスイッチ部に接続された終端回路部と、前記アン
テナ切り替えスイッチ部に接続された整合回路部とを備
え、前記非選択アンテナは、前記整合回路を経由せずに
前記アンテナ切り替えスイッチ部および前記終端回路部
を介して終端されたものである。

【０００９】この発明の無線機は、受信信号強度に応じ
て複数のアンテナを選択する切り替えダイバーシチを用
いた無線機であって、選択されなかった非選択アンテナ
に接続された、複数のアンテナを切り替えるアンテナ切
り替えスイッチ部と、前記アンテナ切り替えスイッチ部
に内蔵された終端回路部と、前記アンテナ切り替えスイ
ッチ部に接続された整合回路部とを備え、前記非選択ア
ンテナは、前記整合回路を経由せずに前記アンテナ切り
替えスイッチ部および前記終端回路部を介して終端され
たものである。

【００１０】この発明の無線機は、受信信号強度に応じ
て複数のアンテナを選択する切り替えダイバーシチを用
いた無線機であって、選択されなかった非選択アンテナ
に接続された、複数のアンテナを切り替えるアンテナ切
り替えスイッチ部と、前記アンテナ切り替えスイッチ部
に内蔵された終端回路部と、前記アンテナ切り替えスイ
ッチ部に内蔵された整合回路部とを備え、前記非選択ア
ンテナは、前記整合回路を経由せずに前記アンテナ切り
替えスイッチ部および前記終端回路部を介して終端され
たものである。

【００１１】ここで、この発明の無線機において、前記
終端回路部は、該終端回路の位相を使用周波数に応じて
変化させて終端条件を作ることができるものである。

【００１２】ここで、この発明の無線機において、前記
終端回路部は、バリキャップダイオードを用いて該終端
回路の位相を使用周波数に応じて変化させて終端条件を
作ることができるものである。

【００１３】この発明の無線機のスイッチ構成方法は、
切り替えダイバーシチを用いた無線機のスイッチ構成方
法であって、受信信号強度により選択されなかった非選
択アンテナは整合回路を経由せずに終端回路部を介して
終端されるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００１５】実施の形態１.図１は、本発明の実施の形
態１における無線機および無線機のスイッチ構成方法を
示す。図１において、符号１はアンテナ選択（切替）ダ
イバーシチのアンテナであるＴＲＸアンテナ、２はアン
テナ切替ダイバーシチのアンテナであるＲＸアンテナ、
３はアンテナ切替スイッチ部、４および５はアンテナ切
替スイッチ部３の外部に接続され、インダクタ、コンデ
ンサまたは同軸線路等を用いた固定型の終端回路、６は
ＴＲＸアンテナ１に接続されたＴＲＸアンテナ用整合回
路、７はＲＸアンテナ２とアンテナ切替スイッチ部３と
の間であって、アンテナ切替スイッチ部３の外部に接続
されたＲＸアンテナ用整合回路、８はアンテナ切替スイ
ッチ部３に接続された受信部、９はアンテナ切替スイッ
チ部３に接続された送信部、１０ないし１９はアンテナ
切替スイッチ部３の内部に設けられた切替スイッチ、２
９はＲＸアンテナ２へのアンテナ給電点である。

【００１６】以下の実施の形態では、例としてＴＲＸア
ンテナ１が選択アンテナ、ＲＸアンテナ２が非選択アン
テナである場合について述べる。図１に例示されるよう
に、選択アンテナであるＴＲＸアンテナ１は、切替スイ
ッチ１１および整合回路６を経由して、さらに切替スイ
ッチ１２および１４を介して受信部８に接続されてい
る。切替スイッチ１０、１３、１５および１６は開とな
っている。非選択アンテナであるＲＸアンテナ２は、選
択アンテナ１の場合と異なり、整合回路７を経由せず切
替スイッチ１７を介して直接に終端回路５を経由して終
端されている。切替スイッチ１８および１９は開となっ
ている。終端回路５はＲＸアンテナ２の電気長により最
適な位相に調整されているので、非選択アンテナである
ＲＸアンテナ２には電流がほとんど流れることが無く、
このため無効電力が発生することがない。従って、選択
アンテナであるＴＲＸアンテナ１の性能に対して、非選
択アンテナであるＲＸアンテナ２のカップリング（アン
テナ間結合）による悪影響を与えることをなくすことが
できる。

【００１７】以上より、実施の形態１によれば、非選択
アンテナが選択アンテナの場合と異なり、整合回路を経
由せず切替スイッチを介して直接に終端回路を経由して
終端されているので、非選択アンテナには電流がほとん
ど流れることが無く、このため無効電力が発生すること
がない。従って、選択アンテナの性能に対して、非選択
アンテナのカップリング（アンテナ間結合）による悪影
響を与えることをなくすことができる。

【００１８】実施の形態２.図２は、本発明の実施の形
態２における無線機および無線機のスイッチ構成方法を
示す。図２で図１と同じ符号を付したものは同じ機能を
有するものであるため、説明は省略する。特に明示され
ない限り、切替スイッチの開閉状態は図１に例示された
開閉状態と同じである。図２において、終端回路２３
は、アンテナ切替スイッチ部３に接続されたチョークコ
イル２１、チョークコイル２１と並列に接続され片側が
接地されたキャパシタ２２、アンテナ切替スイッチ部３
に接続され片側が接地されたバリキャップダイオード２
０およびＤＣカット用コンデンサ３６から構成されてお
り、終端回路２７は、アンテナ切替スイッチ部３に接続
されたチョークコイル２５、チョークコイル２５と並列
に接続され片側が接地されたキャパシタ２６、アンテナ
切替スイッチ部３に接続され片側が接地されたバリキャ
ップダイオード２４およびＤＣカット用コンデンサ３５
から構成されている。

【００１９】図２に示されるように、広帯域の周波数を
用いる無線機の場合、非選択アンテナであるＲＸアンテ
ナ２の終端回路２７は、使用周波数に応じて電圧印加点
３０の電圧を変化させることによりバリキャップダイオ
ード２４の容量を変化させ、位相を変化させて常に最適
終端条件とすることができる。すなわち、使用する周波
数により変化して常に最適な終端条件を維持することが
できる。インダクタとスイッチを組み合わせても同様の
効果を得ることが可能である。

【００２０】以上より、実施の形態２によれば、終端回
路の位相を使用する周波数に応じて変化させることによ
り、常に最適な終端条件を維持することができるので、
広帯域の周波数を用いる無線機に対しても本発明の無線
機および無線機のスイッチ構成方法を適用することがで
きる。

【００２１】実施の形態３.図３は、本発明の実施の形
態３における無線機および無線機のスイッチ構成方法を
示す。図３で図１または図２と同じ符号を付したものは
同じ機能を有するものであるため、説明は省略する。特
に明示されない限り、切替スイッチの開閉状態は図１に
例示された開閉状態と同じである。図３に示されるよう
に、アンテナ選択（切替）ダイバーシチにおいて、非選
択アンテナの最適終端条件を作り出す位相は、非選択ア
ンテナであるＲＸアンテナ２の電気長、ＲＸアンテナ２
とアンテナ切り替えスイッチ部３との間の線路長等によ
って決定されるため、それら電気長等を固定した無線機
においてはアンテナ切り替えスイッチ部３の内部に終端
回路４および５を設けることができる。これにより無線
機の小型化を図ることもできる。

【００２２】以上より、実施の形態３によれば、アンテ
ナ切り替えスイッチ部の内部に終端回路を設けることに
より、無線機の小型化を図ることができる。

【００２３】実施の形態４.図４は、本発明の実施の形
態４における無線機および無線機のスイッチ構成方法を
示す。図４で図１ないし図３と同じ符号を付したものは
同じ機能を有するものであるため、説明は省略する。特
に明示されない限り、切替スイッチの開閉状態は図１に
例示された開閉状態と同じである。

【００２４】図４において、終端回路２３は、切替スイ
ッチ１０に接続されたチョークコイル２１、チョークコ
イル２１と並列に接続され片側が接地されたキャパシタ
２２、切替スイッチ１０に接続され片側が接地されたバ
リキャップダイオード２０およびＤＣカット用コンデン
サ３６から構成されており、終端回路２７は、切替スイ
ッチ１７に接続されたチョークコイル２５、チョークコ
イル２５と並列に接続され片側が接地されたキャパシタ
２６、切替スイッチ１７に接続され片側が接地されたバ
リキャップダイオード２４およびＤＣカット用コンデン
サ３５から構成されている。図４に示されるように、広
帯域の周波数を用いる無線機の場合、非選択アンテナで
あるＲＸアンテナ２の終端回路２７は、使用周波数に応
じて電圧印加点３０の電圧を変化させることによりバリ
キャップダイオード２４の容量を変化させ、位相を変化
させて常に最適終端条件とすることができる。すなわ
ち、使用する周波数により終端回路２７の位相の調整を
可能とし、常に最適な終端条件を維持することができ
る。インダクタとスイッチを組み合わせても同様の効果
を得ることが可能である。

【００２５】以上より、実施の形態４によれば、終端回
路の位相を使用する周波数に応じて変化させることによ
り、常に最適な終端条件を維持することができるので、
広帯域の周波数を用いる無線機に対しても本発明の無線
機および無線機のスイッチ構成方法を適用することがで
きる。

【００２６】実施の形態５.図５は、本発明の実施の形
態５における無線機および無線機のスイッチ構成方法を
示す。図５で図１ないし図４と同じ符号を付したものは
同じ機能を有するものであるため、説明は省略する。特
に明示されない限り、切替スイッチの開閉状態は図１に
例示された開閉状態と同じである。上述の実施の形態３
において、アンテナ切り替えスイッチ部３の内部に終端
回路４および５を設けることにより、無線機の小型化を
図った。本実施の形態５においてはさらに無線機を小型
化するために、ＴＲＸアンテナ用整合回路６およびＲＸ
アンテナ用整合回路７をアンテナ切り替えスイッチ部３
内に設けることができる。

【００２７】以上より、実施の形態５によれば、ＴＲＸ
アンテナ用整合回路およびＲＸアンテナ用整合回路をア
ンテナ切り替えスイッチ部内に設けることにより、さら
に無線機を小型化することができる。

【００２８】実施の形態６.図６は、本発明の実施の形
態６における無線機および無線機のスイッチ構成方法を
示す。図６で図１ないし図５と同じ符号を付したものは
同じ機能を有するものであるため、説明は省略する。特
に明示されない限り、切替スイッチの開閉状態は図１に
例示された開閉状態と同じである。

【００２９】図６において、終端回路２３は、オン時の
切替スイッチ１０に接続されたチョークコイル２１、チ
ョークコイル２１と並列に接続され片側が接地されたキ
ャパシタ２２、切替スイッチ１０に接続され片側が接地
されたバリキャップダイオード２０およびＤＣカット用
コンデンサ３６から構成されており、終端回路２７は、
切替スイッチ１７に接続されたチョークコイル２５、チ
ョークコイル２５と並列に接続され片側が接地されたキ
ャパシタ２６、切替スイッチ１７に接続され片側が接地
されたバリキャップダイオード２４およびＤＣカット用
コンデンサ３５から構成されている。図６に示されるよ
うに、広帯域の周波数を用いる無線機の場合、非選択ア
ンテナであるＲＸアンテナ２の終端回路２７は、使用周
波数に応じて電圧印加点３０の電圧を変化させることに
よりバリキャップダイオード２４の容量を変化させ、位
相を変化させて常に最適終端条件とすることができる。
すなわち、使用する周波数により終端回路２７の位相の
調整を可能とし、常に最適な終端条件を維持することが
できる。インダクタとスイッチを組み合わせても同様の
効果を得ることが可能である。

【００３０】以上より、実施の形態６によれば、終端回
路の位相を使用する周波数に応じて変化させることによ
り、常に最適な終端条件を維持することができるので、
広帯域の周波数を用いる無線機に対しても本発明の無線
機および無線機のスイッチ構成方法を適用することがで
きる。

【００３１】上述の実施の形態１、３または５と異な
り、終端回路２３および２７をアンテナ切り替えスイッ
チ部３の外部に接続し、アンテナ切り替えスイッチ部３
内部に整合回路６、７等を設置することもできる。これ
により、無線機の小型化を図ることもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線機お
よび無線機のスイッチ構成方法によれば、非選択アンテ
ナが終端される時には整合回路を通さずに終端させるこ
とにより、非選択アンテナに乗った電流が整合回路と終
端回路との合成抵抗により消費されて無効電力とならな
い無線機および無線機のスイッチ構成方法を提供するこ
とができる。さらに、本発明の無線機および無線機のス
イッチ構成方法によれば、使用する周波数により位相が
変化する終端回路を用いることにより、広帯域を使用す
る無線機に対しても効果がある無線機および無線機のス
イッチ構成方法を提供することができる。さらにまた、
本発明の無線機および無線機のスイッチ構成方法によれ
ば、終端回路または整合回路をアンテナ切替スイッチ部
の内部に設置することにより、無線機の小型化を図るこ
とができる無線機および無線機のスイッチ構成方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１における無線機および
無線機のスイッチ構成方法を示す図である。

【図２】 本発明の実施の形態２における無線機および
無線機のスイッチ構成方法を示す図である。

【図３】 本発明の実施の形態３における無線機および
無線機のスイッチ構成方法を示す図である。

【図４】 本発明の実施の形態４における無線機および
無線機のスイッチ構成方法を示す図である。

【図５】 本発明の実施の形態５における無線機および
無線機のスイッチ構成方法を示す図である。

【図６】 本発明の実施の形態６における無線機および
無線機のスイッチ構成方法を示す図である。

【図７】 アンテナ切り替えダイバーシチ方式を用いた
従来の無線機を示す図である。

【符号の説明】

１ ＴＲＸアンテナ、 ２ ＲＸアンテナ、 ３ アン
テナ切替スイッチ部、４、５ 固定型の終端回路、 ６
ＴＲＸアンテナ用整合回路、 ７ ＲＸアンテナ用整
合回路、 ８ 受信部、 ９ 送信部、 １０ないし１
９ 切替スイッチ、 ２０、２４ バリキャップダイオ
ード、 ２１、２５ チョークコイル、 ２２、２６
キャパシタ、 ２８、２９ アンテナ給電点、 ３０、
３１電圧印加点、 ３５、３６ ＤＣカット用コンデン
サ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA02 CA04 CA06 DB05 FA03 FA04 FA06 FA11 FA31 HA06 JA02 JA03 JA07 5K059 CC03 DD02 DD07 DD27 EE03 5K062 AA01 AB14 AC01 AE02 AE05 AG01 BA01 BB03 BB09 BB13 BD02 BE00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号強度に応じて複数のアンテナを
   選択する切り替えダイバーシチを用いた無線機であっ
   て、 選択されなかった非選択アンテナに接続された、複数の
   アンテナを切り替えるアンテナ切り替えスイッチ部と、 前記アンテナ切り替えスイッチ部に接続された終端回路
   部と、 前記アンテナ切り替えスイッチ部に接続された整合回路
   部とを備え、前記非選択アンテナは、前記整合回路を経
   由せずに前記アンテナ切り替えスイッチ部および前記終
   端回路部を介して終端されたことを特徴とする無線機。
2. 【請求項２】 受信信号強度に応じて複数のアンテナを
   選択する切り替えダイバーシチを用いた無線機であっ
   て、 選択されなかった非選択アンテナに接続された、複数の
   アンテナを切り替えるアンテナ切り替えスイッチ部と、 前記アンテナ切り替えスイッチ部に内蔵された終端回路
   部と、 前記アンテナ切り替えスイッチ部に接続された整合回路
   部とを備え、前記非選択アンテナは、前記整合回路を経
   由せずに前記アンテナ切り替えスイッチ部および前記終
   端回路部を介して終端されたことを特徴とする無線機。
3. 【請求項３】 受信信号強度に応じて複数のアンテナを
   選択する切り替えダイバーシチを用いた無線機であっ
   て、 選択されなかった非選択アンテナに接続された、複数の
   アンテナを切り替えるアンテナ切り替えスイッチ部と、 前記アンテナ切り替えスイッチ部に内蔵された終端回路
   部と、 前記アンテナ切り替えスイッチ部に内蔵された整合回路
   部とを備え、前記非選択アンテナは、前記整合回路を経
   由せずに前記アンテナ切り替えスイッチ部および前記終
   端回路部を介して終端されたことを特徴とする無線機。
4. 【請求項４】 前記終端回路部は、該終端回路の位相を
   使用周波数に応じて変化させて終端条件を作ることを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線機。
5. 【請求項５】 前記終端回路部は、バリキャップダイオ
   ードを用いて該終端回路の位相を使用周波数に応じて変
   化させて終端条件を作ることを特徴とする請求項４記載
   の無線機。
6. 【請求項６】 切り替えダイバーシチを用いた無線機の
   スイッチ構成方法であって、受信信号強度により選択さ
   れなかった非選択アンテナは整合回路を経由せずに終端
   回路部を介して終端されることを特徴とする無線機のス
   イッチ構成方法。