JPH0680966B2 - 指向性アンテナの切替回路 - Google Patents

指向性アンテナの切替回路

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JPH0680966B2
JPH0680966B2 JP62278025A JP27802587A JPH0680966B2 JP H0680966 B2 JPH0680966 B2 JP H0680966B2 JP 62278025 A JP62278025 A JP 62278025A JP 27802587 A JP27802587 A JP 27802587A JP H0680966 B2 JPH0680966 B2 JP H0680966B2
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光彦 北島
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    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の属する技術分野) 本発明は、複数の指向性アンテナを有するデータ伝送用
無線送受信機において、全方位からの電波を送受信する
ためのアンテナ切替回路に関するものである。
(従来の技術) 指向性アンテナを必要とする無線周波帯における送受信
機では、移動体との通信を行う場合、1個のアンテナの
自動追尾によって送受信がなされているが、アンテナの
自動追尾装置には高度な技術が要求され、アンテナが大
きくなれば駆動装置も大型化し、コストアップと送受信
機の小型化に大きな障害となる。そのため複数のアンテ
ナを位置を変えて配置し、それらのアンテナの指向性を
組み合わせて全方位からの電波を受信する方法が採用さ
れている。この場合、良好な受信を続けるためアンテナ
の切替えが必要になる。
例えば、2個のアンテナA,Bを用いる場合、従来は第3
図(1)に示すアンテナ切替信号で直接そのアンテナA,
アンテナBを切替えていた。即ち“0"レベルの時アンテ
ナAを接続し、“1"レベルの時アンテナBを接続してい
た。そのため、“0"レベルから“1"レベルへ、“1"レベ
ルから“0"レベルへ切り替わる瞬間にスイッチの立上
ち,立下り応答時間の影響を受けて回線の瞬断が生ず
る。アナログ通信の時は特に問題はないが、ディジタル
データ受信の時は、この瞬断によって同期が乱れ再同期
引き込みに時間がかかり、また受信中に受信信号の瞬断
による重要なデータの喪失が生ずるため連続して良好な
受信が続けられなかった。また、送信時においてはアン
テナが瞬時開放状態になるため、送信電力の反射による
発熱等のため機器損傷を招く恐れがあった。
(発明が目的) 本発明の目的は、複数の指向性アンテナを切替えて使用
する送受信機において、アンテナを切替える時発生する
信号の瞬断をなくすことによって、受信時の同期の乱れ
を防ぎデータの損失や送信時の機器損傷を生じないよう
にしたデータ伝送における指向性アンテナの切替回路を
提供することにある。
(発明の構成) 本発明は、データ伝送における送受信機の複数の指向性
アンテナを切替える切替回路に入力するアンテナ切替信
号を、充放電回路によってアンテナ切替制御信号に変換
し、予め設定された充電時定数,放電時定数によって切
離すアンテナの切離すタイミングが接続するアンテナの
接続するタイミングより短い時間で遅れるように制御す
ることによって、アンテナ切替え時の回線瞬断を無くす
ことを特徴とするものである。
以下図面により本発明を詳細に説明する。
第1図は、本発明を適用した第1の実施例で、2個の指
向性アンテナA,Bを有する全2重通信方式送受信機のア
ンテナ接続切替回路部のブロック図である。1は送受信
回路に接続された全2重通信の際の送信時に受信回路へ
の影響をなくすためのサーキュレータ(CIR)、2は2
つのアンテナA,Bをサーキュレータ1に接続するための
ハイブリッド結合器(HYB)、3はアンテナA,Bをそれぞ
れオン・オフ制御するスイッチ(SW)で、例えばダイオ
ードを用いた電子スイッチで構成される。4は本発明を
実施するために設けられたアンテナ切替信号をアンテナ
切替制御信号に変換するコントロール部である。
第2図は、本発明の第1の実施例として第1図のコント
ロール部4のさらに詳しい回路構成例を示す。第3図の
(1)〜(5)は、第1図,第2図の回路構成例の各部
の信号波形を示すタイムチャートであり、(6)はアン
テナA,Bの接続状態を示すタイムチャートである。
以下これらの図によって動作を説明する。
第1図において、アンテナ切替信号(1)はコントロー
ル部4に入力してアンテナ切替制御信号(2),と
(3)に変換され、それぞれアンテナA,アンテナBのオ
ン・オフ制御スイッチ3に入力して切替え時に2つのア
ンテナA,Bが同時に開放(オフ)の状態にならないよう
に切替えタイミングを制御する。すなわち第2図におい
て、コントロール部4に入力するアンテナ切替信号
(1)は、アンテナAの切替制御信号(2)に変換する
回路とアンテナBの切替制御信号(3)に変換すると回
路とに分岐入力される。
コントロール部4において、1aはバッファ増幅器、1bは
逆極性のバッファ増幅器、2a,2bはダイオード、3a,3bは
抵抗、4a,4bはコンデンサを示す。アンテナ切替信号
(1)はバッファ増幅器1aを径て、ダイオード2a,抵抗3
a,コンデンサ4aから構成される充放電回路で波形(4)
を作る。この場合、充電磁定数はコンデンサ4aの容量と
抵抗3aの抵抗値で決められ、放電時定数なダイオード2a
の順抵抗とコンデンサ4aの容量の積で決められる。この
場合ダイオード2aの順抵抗値は極めて小さいため放電時
定数は充電時定数に比べて極めて小さい。この信号波形
(4)は次段のトランジスタQに入力され破線で示す予
め設定されたスレッショルド電圧vを超えた時トランジ
スタQをスイッチングし、そので出力をアンテナAの切
替制御信号(2)としてアンテナAのスイッチ3をオン
・オフ制御する。スイッチ3は切替制御信号(2)の入
力レベルが0の時すなわち極めて短い放電時間後にアン
テナAがオンになり、充電時間によるtだけ遅れたタイ
ミングでアンテナAがオフになるように設定されてい
る。
全く同様に、アンテナBの切替制御信号(3)は、逆極
性バッファ増幅器1bで逆極性にされた波形(5)から得
られ、アンテナBのオフのタイミングを遅らせることが
できる。波形(2),(3)の太線の部分がそれぞれア
ンテナA,Bがオンになる時間を表わし、(6)の斜線の
部分はアンテナA,Bがそれぞれ接続される状態を示して
いる。
以上の動作から分かるように、アンテナAとアンテナB
のオンのタイミングは、それぞれの充放電回路の極めて
小さな放電時定数によって決められ、オフのタイミング
は充電時定数によって遅らせることができる。即ち、第
3図(6)に示すようにアンテナAをアンテナBに切替
える時、アンテナAのオフ時刻の遅れtからアンテナB
のオン時刻の放電自定数による影響を差し引いた時間す
なわち両方のアンテナが同時に接続する時間t′を設け
ることができる。しかしこの時間t′が長いと電力損失
が大きいので短い方がよい。従って切替時に瞬断が生じ
ない程度の必要最小限に短くなるように充電回路の充電
時定数とトランジスタQのスレッショルドレベルが設定
される。
第4図は、本発明による第2の実施例として、指向性ア
ンテナがC,D,E,Fの4個の場合のアンテナ切替接続回路
部のブロック図、第5図は第4図のコントロール部5の
詳しい回路構成例を、第6図の(11)〜(22)は第4
図,第5図の回路構成例の各部の信号波形を示し、(2
3)はアンテナC,D,E,Fの接続状態を示す図である。第4
図の1,2,3及び5は、それぞれ第1図と同様にサーキュ
レータ(CIR),ハイブリッド結合器(HYB),アンテナ
スイッチ(SW)及びアンテナ切替制御信号を作り出すコ
ントロール部を示す。第5図の6は、アンテナ切替信号
を4個のアンテナC,D,E,Fの切替制御信号に変換する回
路部に分岐接続する接続器である。これらの動作は、第
1図〜第3図の第1の実施例と同様であり、第6図(2
3)に示すようにアンテナ切替えの時回線の瞬断が起こ
らないアンテナ接続状態を実現することができる。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、複数の指
向性アンテナを常に瞬断することなく切替接続すること
ができるため、瞬断による受信データの喪失をなくし、
同期乱れによる再同期引き込み時間もなくなり、送信時
においてはアンテナ開放状態による送信電力の反射のた
めの発熱損傷を防ぐことができる。また、1個のアンテ
ナの自動追尾装置等の大型化に比べて、小型,低コスト
のアンテナ装置を提供できるため、小型移動無線機用に
実用上大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用しようとするアンテナ切替部のブ
ロック図、第2図は第1図に示す本発明の実施例に用い
られているコントロール部の回路構成例図、第3図は本
発明の動作を説明する第1図,第2図の各部の信号波形
のタイムチャート、第4図は本発明を適用しようとする
第2の実施例のアンテナ切替部ブロック図、第5図は第
4図の実施例に用いられているコントロール部の回路構
成例図、第6図は第4図,第5図の各部の信号波形のタ
イムチャートである。 1……サーキュレータ、2……ハイブリッド結合器、3
……スイッチ、4,5……コントロール部、6……接続
器、1a……バッファ増幅器、1b……逆極性バッファ増幅
器、2a,2b……ダイオード、3a,3b……抵抗、4a,4b……
コンデンサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに異なる方位に向けて配置された第1
    の指向性アンテナと第2の指向性アンテナとがそれぞれ
    第1のスイッチと第2のスイッチを介して1つの送受信
    機に接続され、2値レベルのアンテナ切替信号によって
    前記第1のスイッチと第2のスイッチのいずれかをオン
    にして前記2つの指向性アンテナを切替え使用するよう
    に構成された指向性アンテナの切替回路において、 前記2値レベルのアンテナ切替信号を入力とし、前記第
    1の指向性アンテナをオン・オフする前記第1のスイッ
    チの切替制御信号に変換して出力する第1の変換回路
    と、前記第2の指向性アンテナをオン・オフする前記第
    2のスイッチの切替制御信号に変換して出力する第2の
    変換回路とからなるコントロール部を設け、 前記第1の変換回路は、前記2値レベルのアンテナ切替
    信号を増幅するバッファ増幅器と、該バッファ増幅器の
    出力を放電時定数が充電時定数より小さい第1の充放電
    回路と、該第1の充放電回路の出力電圧が予め設定した
    スレッショルド電圧以下のとき前記第1のスイッチをオ
    ンにし、該スレッショルド電圧を超えたとき前記第1の
    スイッチをオフにする切替制御信号を出力する第1のス
    イッチングトランジスタとから構成され、 前記第2の変換回路は、前記2値レベルのアンテナ切替
    信号を極性反転したのち増幅する逆極性バッファ増幅器
    と、該逆極性バッファ増幅器の出力を前記第1の充放電
    回路と等しく設定された時定数の第2の充放電回路と、
    該第2の充放電回路の出力電圧が予め設定したスレッシ
    ョルド電圧以下のとき前記第2のスイッチをオンにし、
    該スレッショルド電圧を超えたとき前記第2のスイッチ
    をオフにする切替制御信号を出力する第2のスイッチン
    グトランジスタとから構成されたことを特徴とする指向
    性アンテナの切替回路。
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