JPH11340702A - アンテナスイッチング装置 - Google Patents
アンテナスイッチング装置Info
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- JPH11340702A JPH11340702A JP11063076A JP6307699A JPH11340702A JP H11340702 A JPH11340702 A JP H11340702A JP 11063076 A JP11063076 A JP 11063076A JP 6307699 A JP6307699 A JP 6307699A JP H11340702 A JPH11340702 A JP H11340702A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H57/00—Electrostrictive relays; Piezoelectric relays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/44—Transmit/receive switching
- H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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- H04B1/40—Circuits
- H04B1/54—Circuits using the same frequency for two directions of communication
- H04B1/56—Circuits using the same frequency for two directions of communication with provision for simultaneous communication in two directions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 少ない損失で、高周波スイッチングを確保
する送信段と受信段の間のアンテナスイッチング装置を
提案する。 【解決手段】 本発明は送信段の出力と受信段の入力と
の間のアンテナスイッチング装置に関し、ここに、該装
置は、キャパシタを形成する２つの固定の板（２１，２
２）と圧電材料からなる可動の接点（２３）とにより形
成される圧電アクチュエータを含む。前記板の内側の面
は電気的な接点を形成するように局部的に金属で被覆さ
れる。電極が前記可動の接点に該接点を変形することが
可能なコントロール電圧を適用するために設けられる。
前記変形は、前記板の定められた部分に対応するレスト
位置と前記板の他の定められた部分に対応するワーキン
グ位置との間で生ずる。移動電話に適用できる。
する送信段と受信段の間のアンテナスイッチング装置を
提案する。 【解決手段】 本発明は送信段の出力と受信段の入力と
の間のアンテナスイッチング装置に関し、ここに、該装
置は、キャパシタを形成する２つの固定の板（２１，２
２）と圧電材料からなる可動の接点（２３）とにより形
成される圧電アクチュエータを含む。前記板の内側の面
は電気的な接点を形成するように局部的に金属で被覆さ
れる。電極が前記可動の接点に該接点を変形することが
可能なコントロール電圧を適用するために設けられる。
前記変形は、前記板の定められた部分に対応するレスト
位置と前記板の他の定められた部分に対応するワーキン
グ位置との間で生ずる。移動電話に適用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送信段の出力と受
信段の入力との間のアンテナ−スイッチング装置に関す
る。本発明は、特に、移動電話に使用されうるだろう。
信段の入力との間のアンテナ−スイッチング装置に関す
る。本発明は、特に、移動電話に使用されうるだろう。
【０００２】
【発明の背景】たとえば、時分割多元接続ＴＤＭＡセル
ラー無線電話などのシステムにおいて、アンテナは、送
信段の出力または受信段の入力に交互に使用されるもの
である。したがって、それら２つの回路を互いに絶縁す
ることが必要である。実際、もし、送信回路が正しく絶
縁されていないと、送信出力のかなりの部分は、その時
には使用されていない受信回路に流入し、さらには、こ
の送信出力の一部は、アンテナに達することさえなく、
その出力源に送り返される。同様に、受信端において、
送信回路に関して欠陥のある絶縁は、浪費または不整合
のゆえに損失に導くだろう。
ラー無線電話などのシステムにおいて、アンテナは、送
信段の出力または受信段の入力に交互に使用されるもの
である。したがって、それら２つの回路を互いに絶縁す
ることが必要である。実際、もし、送信回路が正しく絶
縁されていないと、送信出力のかなりの部分は、その時
には使用されていない受信回路に流入し、さらには、こ
の送信出力の一部は、アンテナに達することさえなく、
その出力源に送り返される。同様に、受信端において、
送信回路に関して欠陥のある絶縁は、浪費または不整合
のゆえに損失に導くだろう。
【０００３】現在は、たとえば、米国特許第5578976 号
文書に記述されたような静電継電器は、充分には速くは
ないとともに、このタイプのアンテナスイッチング装置
は、要求された実用的な寿命や敏速性を得るために、た
とえばＰＩＮダイオードなどの半導体によって、実現さ
れているだけである。しかし、そのような素子では、直
列の抵抗やその上に課された（１ｍＡオーダの）電流制
限のために、損失は少なくとも１ｄＢはある。他方、そ
のようなスイッチング装置の圧縮ポイントは、あまり高
くはなく、それゆえに、劣った直線性を有する。
文書に記述されたような静電継電器は、充分には速くは
ないとともに、このタイプのアンテナスイッチング装置
は、要求された実用的な寿命や敏速性を得るために、た
とえばＰＩＮダイオードなどの半導体によって、実現さ
れているだけである。しかし、そのような素子では、直
列の抵抗やその上に課された（１ｍＡオーダの）電流制
限のために、損失は少なくとも１ｄＢはある。他方、そ
のようなスイッチング装置の圧縮ポイントは、あまり高
くはなく、それゆえに、劣った直線性を有する。
【０００４】
【発明の概要】したがって、本発明の目的は、上述した
欠点を除去するアンテナスイッチング装置を提案するこ
とにある。
欠点を除去するアンテナスイッチング装置を提案するこ
とにある。
【０００５】この目的のため、本発明は、本明細書の冒
頭の段落で定義された装置に係わるものであって、さら
には、該装置は、キャパシタを形成する２つの固定の板
と圧電材料からなる可動の接点とによりそれ自体が形成
される圧電アクチュエータを含み、前記板の内側の面は
電気的な接点を形成するように局部的に金属で被覆さ
れ、電極が前記可動の接点に該接点を変形することが可
能なコントロール電圧を供給するように設けられ、前記
変形は、前記板の定められた部分に対応するレスト位置
と前記板の他の定められた部分に対応するワーキング位
置との間で生ずることに特徴づけられる。
頭の段落で定義された装置に係わるものであって、さら
には、該装置は、キャパシタを形成する２つの固定の板
と圧電材料からなる可動の接点とによりそれ自体が形成
される圧電アクチュエータを含み、前記板の内側の面は
電気的な接点を形成するように局部的に金属で被覆さ
れ、電極が前記可動の接点に該接点を変形することが可
能なコントロール電圧を供給するように設けられ、前記
変形は、前記板の定められた部分に対応するレスト位置
と前記板の他の定められた部分に対応するワーキング位
置との間で生ずることに特徴づけられる。
【０００６】したがって、この提案された装置は、きわ
めて少ない損失で、１ｍｓ以下で継続するインピーダン
ス−コントロールされた高周波スイッチングを確保する
と同時に、出力が送信回路の出力レベルに適応して維持
され、さらにはユーザのまずい取り扱いの場合に短い期
間のためアンテナの結合の欠如をサポートすることを可
能にする。加えるに、特性インピーダンスを保つこと
は、不整合の結果の損失の量を制限するとともに、限定
された重量や機器サイズもまた長所である低価格の装置
の電力消費を維持することに寄与する。
めて少ない損失で、１ｍｓ以下で継続するインピーダン
ス−コントロールされた高周波スイッチングを確保する
と同時に、出力が送信回路の出力レベルに適応して維持
され、さらにはユーザのまずい取り扱いの場合に短い期
間のためアンテナの結合の欠如をサポートすることを可
能にする。加えるに、特性インピーダンスを保つこと
は、不整合の結果の損失の量を制限するとともに、限定
された重量や機器サイズもまた長所である低価格の装置
の電力消費を維持することに寄与する。
【０００７】実施態様の２つの可能な変形によれば、前
記内側の面のそれぞれの下部部分は前記レスト位置に対
応する接点を形成し、それらの上部部分は前記ワーキン
グ位置に対応する接点を形成し、前記可動の接点は前記
板の内側の面に平行に変位可能であり、あるいはまた、
前記板は突出部の組み合わせにより形成され、前記可動
の接点は、前記レスト位置に対応する板の前記突出部と
前記ワーキング位置に対応する他の板の前記突出部との
間で前記板に対し横切る方向に変位可能である。実施態
様の第３の変形によれば、前記アクチュエータは圧電モ
ータであって、該モータは、一方で、圧電または磁気抵
抗効果により変形されうる部分と、固定の支持部とを含
むとともに、他方で、前記可動の接点を形成する可動の
部分を含み、一方では前記変形可能な部分とその固定の
支持部との間、および他方では前記可動の接点を形成す
る部分との間の圧電効果と機械的なフリクションが、２
つの横軸に沿って前記変形可能な部分の交互の変形を起
こさせるために与えられる。
記内側の面のそれぞれの下部部分は前記レスト位置に対
応する接点を形成し、それらの上部部分は前記ワーキン
グ位置に対応する接点を形成し、前記可動の接点は前記
板の内側の面に平行に変位可能であり、あるいはまた、
前記板は突出部の組み合わせにより形成され、前記可動
の接点は、前記レスト位置に対応する板の前記突出部と
前記ワーキング位置に対応する他の板の前記突出部との
間で前記板に対し横切る方向に変位可能である。実施態
様の第３の変形によれば、前記アクチュエータは圧電モ
ータであって、該モータは、一方で、圧電または磁気抵
抗効果により変形されうる部分と、固定の支持部とを含
むとともに、他方で、前記可動の接点を形成する可動の
部分を含み、一方では前記変形可能な部分とその固定の
支持部との間、および他方では前記可動の接点を形成す
る部分との間の圧電効果と機械的なフリクションが、２
つの横軸に沿って前記変形可能な部分の交互の変形を起
こさせるために与えられる。
【０００８】本発明のこれらの、および他の態様は、限
定的ではない例を構成するところの、以下に記述される
（それら）実施態様から明らかになり、およびそれに関
して明らかにされるであろう。
定的ではない例を構成するところの、以下に記述される
（それら）実施態様から明らかになり、およびそれに関
して明らかにされるであろう。
【０００９】図において、図１は、移動電話の送信段と
受信段の間のアンテナ−スイッチング（antenna-switch
ing ）装置の配置を示す基本回路図であり、図２および
３は、本発明によるアンテナスイッチング装置の２つの
実施態様を示し、図４は、シールドを有するスイッチン
グ装置の例を示し、図５は、本発明による装置の第３の
実施態様を示し、図６は、不整合による、周波数に伴う
損失の増大を示すグラフであり、および提案した解決策
を説明し、および、図７および８は、前記不整合を取り
除くことができるようにする配線の、２つの可能性の図
を示す。
受信段の間のアンテナ−スイッチング（antenna-switch
ing ）装置の配置を示す基本回路図であり、図２および
３は、本発明によるアンテナスイッチング装置の２つの
実施態様を示し、図４は、シールドを有するスイッチン
グ装置の例を示し、図５は、本発明による装置の第３の
実施態様を示し、図６は、不整合による、周波数に伴う
損失の増大を示すグラフであり、および提案した解決策
を説明し、および、図７および８は、前記不整合を取り
除くことができるようにする配線の、２つの可能性の図
を示す。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に表された移動電話のための
トランシーバシステムは、送信段１と、受信段２と、ア
ンテナ３と、アンテナを送信段の出力または受信段の入
力に交互に連結することを可能にさせるスイッチ４とか
らなる。このスイッチ４自体は、アンテナ３に接続され
た可動の接点５と、送信段１の出力に接続された第１の
固定の接点６と、受信段１の入力に接続された第２の固
定の接点７とからなる。
トランシーバシステムは、送信段１と、受信段２と、ア
ンテナ３と、アンテナを送信段の出力または受信段の入
力に交互に連結することを可能にさせるスイッチ４とか
らなる。このスイッチ４自体は、アンテナ３に接続され
た可動の接点５と、送信段１の出力に接続された第１の
固定の接点６と、受信段１の入力に接続された第２の固
定の接点７とからなる。
【００１１】この送信段および受信段１および２は、詳
細には, 説明されない。なぜなら、それら自体は、本発
明と直接の関連性を有しないからである。送信段は、た
とえば変調されたオーディオ信号発生回路、周波数変換
器、バンドパスフィルタ、高周波増幅器などのような要
素を、直列に、本質的に含むのに対し、逆に、受信段
は、たとえば高周波増幅器、バンドパスフィルタおよび
周波数変換器などのような要素を、直列に、本質的に含
むということだけが説明される。
細には, 説明されない。なぜなら、それら自体は、本発
明と直接の関連性を有しないからである。送信段は、た
とえば変調されたオーディオ信号発生回路、周波数変換
器、バンドパスフィルタ、高周波増幅器などのような要
素を、直列に、本質的に含むのに対し、逆に、受信段
は、たとえば高周波増幅器、バンドパスフィルタおよび
周波数変換器などのような要素を、直列に、本質的に含
むということだけが説明される。
【００１２】図２は、本発明によるスイッチング装置の
実施態様の第１の例を示す。この装置は、２つの固定の
板２１および２２と、圧電材料による可動の接点２３と
からなる圧電アクチュエータである。この２つの固定の
板の内側の面は、電気的な接点を形成するために、局部
的に、金属で被覆されている。“局部的に（locall
y）”とは、ここに記載されたこの実施態様において、
この各内側の面のそれぞれの下部部分１０２および１０
３が“レスト（rest）”位置と呼ばれる位置に対応する
接点を形成するのに対し、それらの上部部分１０３およ
び１０４が“ワーキング（working ）”位置と呼ばれる
位置に対応する接点を形成するということを意味すると
解釈される。
実施態様の第１の例を示す。この装置は、２つの固定の
板２１および２２と、圧電材料による可動の接点２３と
からなる圧電アクチュエータである。この２つの固定の
板の内側の面は、電気的な接点を形成するために、局部
的に、金属で被覆されている。“局部的に（locall
y）”とは、ここに記載されたこの実施態様において、
この各内側の面のそれぞれの下部部分１０２および１０
３が“レスト（rest）”位置と呼ばれる位置に対応する
接点を形成するのに対し、それらの上部部分１０３およ
び１０４が“ワーキング（working ）”位置と呼ばれる
位置に対応する接点を形成するということを意味すると
解釈される。
【００１３】この装置の動作は、下記のようである。電
極２８および２９は、この可動の接点２３にコントロー
ル電圧を適用し、ここに、そのコントロール電圧は、こ
の可動の接点２３を変形させ、その“レスト”位置から
その“ワーキング”位置に可動の接点２３を変化させる
ものであり、その“レスト”位置への戻りは、このコン
トロール電圧の最後で行われる。可動の接点２３の端部
のこの二重の動き（double movement ）−ここでは、可
動の接点２３の端部はその変位の中間で占めるところ
の、中間の位置で描かれている−は、図２における二重
矢印で示されている。この可動の接点の大きな振幅の圧
電動作（piezoelectric movement）は、レバー効果−増
幅アクチュエータ《amplfied actuator 》とも呼ばれる
−により、得られうる。この場合において、その変位
は、このレバーの軸に対する距離の割合により増大され
る。
極２８および２９は、この可動の接点２３にコントロー
ル電圧を適用し、ここに、そのコントロール電圧は、こ
の可動の接点２３を変形させ、その“レスト”位置から
その“ワーキング”位置に可動の接点２３を変化させる
ものであり、その“レスト”位置への戻りは、このコン
トロール電圧の最後で行われる。可動の接点２３の端部
のこの二重の動き（double movement ）−ここでは、可
動の接点２３の端部はその変位の中間で占めるところ
の、中間の位置で描かれている−は、図２における二重
矢印で示されている。この可動の接点の大きな振幅の圧
電動作（piezoelectric movement）は、レバー効果−増
幅アクチュエータ《amplfied actuator 》とも呼ばれる
−により、得られうる。この場合において、その変位
は、このレバーの軸に対する距離の割合により増大され
る。
【００１４】図３は、このスイッチング装置の実施態様
の第２の例を示し、ここに、この例においては、接点を
形成するキャパシタの板（ここでは、３１および３２の
参照符号が付されている）は、生（live）のキャパシタ
の値を増大させることを可能にさせるところの、小さな
円柱状の形状の組み合わせにより構成されている。この
動作は、下記のようである。可動の接点−ここでは、３
３の参照符号が付されている−は、この場合は、円柱の
それらと平行な軸（図３中、水平軸）に沿ってその板に
対し横切る方向に移動される。この接点３３は、その２
つの面に金属で被覆された円柱１３１Ｒ，１３１Ｔを含
み、ここに、それら円柱は、接点３３がコントロール電
圧の作用のもとで変形される場合、固定の板の対応する
孔２３１Ｒ，２３１Ｔに入り込む。そうしたコントロー
ル電圧がないとき、各円柱１３１Ｒは、固定の板３１の
側の各孔２３１Ｒと高周波接点キャパシタ（contact ca
paitor）を形成して、“レスト”接点をもたらし、そう
したコントロール電圧があるとき、各円柱１３１Ｔは、
同様に、固定の板３２の側の各孔２３１Ｔとキャパシタ
を構成して、“ワーキング”接点をもたらす。
の第２の例を示し、ここに、この例においては、接点を
形成するキャパシタの板（ここでは、３１および３２の
参照符号が付されている）は、生（live）のキャパシタ
の値を増大させることを可能にさせるところの、小さな
円柱状の形状の組み合わせにより構成されている。この
動作は、下記のようである。可動の接点−ここでは、３
３の参照符号が付されている−は、この場合は、円柱の
それらと平行な軸（図３中、水平軸）に沿ってその板に
対し横切る方向に移動される。この接点３３は、その２
つの面に金属で被覆された円柱１３１Ｒ，１３１Ｔを含
み、ここに、それら円柱は、接点３３がコントロール電
圧の作用のもとで変形される場合、固定の板の対応する
孔２３１Ｒ，２３１Ｔに入り込む。そうしたコントロー
ル電圧がないとき、各円柱１３１Ｒは、固定の板３１の
側の各孔２３１Ｒと高周波接点キャパシタ（contact ca
paitor）を形成して、“レスト”接点をもたらし、そう
したコントロール電圧があるとき、各円柱１３１Ｔは、
同様に、固定の板３２の側の各孔２３１Ｔとキャパシタ
を構成して、“ワーキング”接点をもたらす。
【００１５】接点キャパシタの値が、図２および３の実
施態様の２つの例のための例示として、その可動の接点
の１ｍｍの変形の仮定にもとに、提示されうる。図２の
実施態様においては、それぞれの接点は、たとえば、１
×４ｍｍの２つの平板キャパシタにより実現されるもの
で、ここに、それは、各部分の機械的な遊び（play）の
ための０．１ｍｍの間隔をもって、０．７１ｐＦに等し
い容量値をもたらす。図３の実施態様においては、それ
ぞれの接点は、たとえば、長さ１ｍｍで直径２ｍｍを有
する４つの円柱により形成され、そうして得られる容量
は、２．２ｐＦである。
施態様の２つの例のための例示として、その可動の接点
の１ｍｍの変形の仮定にもとに、提示されうる。図２の
実施態様においては、それぞれの接点は、たとえば、１
×４ｍｍの２つの平板キャパシタにより実現されるもの
で、ここに、それは、各部分の機械的な遊び（play）の
ための０．１ｍｍの間隔をもって、０．７１ｐＦに等し
い容量値をもたらす。図３の実施態様においては、それ
ぞれの接点は、たとえば、長さ１ｍｍで直径２ｍｍを有
する４つの円柱により形成され、そうして得られる容量
は、２．２ｐＦである。
【００１６】高周波信号の好ましい伝達に必要な、特性
線路インピーダンス（line impedance）を保つことは、
装置の適切な配列によって得られうるということに、注
目されるだろう（このインピーダンスは、可動の接点の
形状および寸法や伝送線路全体のグランドとして使用さ
れる装置のグランドへ接続したシールドの存在の関数で
ある。図４は、そのようなシールド４１の配置の例を示
す。）。
線路インピーダンス（line impedance）を保つことは、
装置の適切な配列によって得られうるということに、注
目されるだろう（このインピーダンスは、可動の接点の
形状および寸法や伝送線路全体のグランドとして使用さ
れる装置のグランドへ接続したシールドの存在の関数で
ある。図４は、そのようなシールド４１の配置の例を示
す。）。
【００１７】図５に示される実施態様の第３例は、小さ
な振幅（１０から２０μｍ）で、圧電効果、および機械
的なフリクションを利用するもので、該圧電効果および
機械的なフリクションは、その圧電効果の結果の（また
は、磁気抵抗効果による）変形を受ける部分５１と、一
方では、固定の板５２との間、他方では、考慮された高
周波継電器における可動の接点として使用される可動の
部分５３との間の、圧電効果と機械的なフリクションで
ある。圧電部分（piezoelectric part）５１の交互の変
形は、その表面の接線のポイントが、図５の円柱状の部
分に対し表示されたような楕円を描くように、２つの直
角な軸（または、一般には、各横軸）に沿ってコントロ
ールされ、フリクションは、一般に、小規模のチタンの
粗い表面によって確保される。この機械的な装置は、
《圧電モータ（piezoelectric motor ）》の用語や、フ
リクションを確保する表面の波状の変形に基づき作り出
される転換運動（translating movement）、あるいは、
ディスクの軸に関して径方向の同じような種類の変形に
よって生ずる該ディスクの転換運動について触れられて
いるもののうち、既知のそうした装置の他の常套的な手
段の用語で称されるかもしれない。可動の部分５３の金
属で被覆された部分５４は板５５上の容量性効果（capa
citive effect ）を介して接点を実現するという点で、
他の要素に関しては、同じようである。
な振幅（１０から２０μｍ）で、圧電効果、および機械
的なフリクションを利用するもので、該圧電効果および
機械的なフリクションは、その圧電効果の結果の（また
は、磁気抵抗効果による）変形を受ける部分５１と、一
方では、固定の板５２との間、他方では、考慮された高
周波継電器における可動の接点として使用される可動の
部分５３との間の、圧電効果と機械的なフリクションで
ある。圧電部分（piezoelectric part）５１の交互の変
形は、その表面の接線のポイントが、図５の円柱状の部
分に対し表示されたような楕円を描くように、２つの直
角な軸（または、一般には、各横軸）に沿ってコントロ
ールされ、フリクションは、一般に、小規模のチタンの
粗い表面によって確保される。この機械的な装置は、
《圧電モータ（piezoelectric motor ）》の用語や、フ
リクションを確保する表面の波状の変形に基づき作り出
される転換運動（translating movement）、あるいは、
ディスクの軸に関して径方向の同じような種類の変形に
よって生ずる該ディスクの転換運動について触れられて
いるもののうち、既知のそうした装置の他の常套的な手
段の用語で称されるかもしれない。可動の部分５３の金
属で被覆された部分５４は板５５上の容量性効果（capa
citive effect ）を介して接点を実現するという点で、
他の要素に関しては、同じようである。
【００１８】アンテナスイッチに適用された圧電気の使
用のそのようなモータの主な利点は、このスイッチのス
イッチングフェーズ以外に、電力の消費が全体的にない
ことに帰す。そのような機械的な装置は、セルフロッキ
ング（self-locking）である。移動のコントロールのた
めには、ＡＣコントロール信号が、２つの軸に従って必
要ではあるが、しかし、基本的な機械的変形の低い量に
起因して、きわめて低い電圧、すなわち数ボルト程度の
適用電圧である。得られる変位の速度は高く、それゆえ
に、ＴＤＭＡ通信ネットワーク中で作動する製品のアン
テナスイッチングのために要求されるスイッチングの敏
速性と両立しうる。例として、２５μｍの変形で駆動さ
れ、３０ｋＨｚの周波数で作動される圧電モータは、１
ｍｓに０．７５ｍｍの変位を生ずるところの、０．７５
ｍ／ｓに等しい変位速度を有する。
用のそのようなモータの主な利点は、このスイッチのス
イッチングフェーズ以外に、電力の消費が全体的にない
ことに帰す。そのような機械的な装置は、セルフロッキ
ング（self-locking）である。移動のコントロールのた
めには、ＡＣコントロール信号が、２つの軸に従って必
要ではあるが、しかし、基本的な機械的変形の低い量に
起因して、きわめて低い電圧、すなわち数ボルト程度の
適用電圧である。得られる変位の速度は高く、それゆえ
に、ＴＤＭＡ通信ネットワーク中で作動する製品のアン
テナスイッチングのために要求されるスイッチングの敏
速性と両立しうる。例として、２５μｍの変形で駆動さ
れ、３０ｋＨｚの周波数で作動される圧電モータは、１
ｍｓに０．７５ｍｍの変位を生ずるところの、０．７５
ｍ／ｓに等しい変位速度を有する。
【００１９】もちろん、本発明は、提案された変形に基
づき、上記で記述され、および表された実施態様の例に
限定されない。たとえば、図２の実施態様は、下記の方
式に簡略化されうる。可動の接点は、金属性の表面を備
えるが、しかし、外部へ接続されない。したがって、
“レスト”位置の接点は、固定の金属で被覆された板２
１（内側の面１０１）と可動の接点との間、その次に、
この同じ可動の接点と金属で被覆された固定の板２２
（内側の面１０２）との間の、二重の容量性効果（doub
le capacitive effect）によって実現される。同様に、
“ワーキング”位置において、接続は、固定の各板の各
上部部分と可動の接点との間の二重の容量性効果を介し
て行われる。
づき、上記で記述され、および表された実施態様の例に
限定されない。たとえば、図２の実施態様は、下記の方
式に簡略化されうる。可動の接点は、金属性の表面を備
えるが、しかし、外部へ接続されない。したがって、
“レスト”位置の接点は、固定の金属で被覆された板２
１（内側の面１０１）と可動の接点との間、その次に、
この同じ可動の接点と金属で被覆された固定の板２２
（内側の面１０２）との間の、二重の容量性効果（doub
le capacitive effect）によって実現される。同様に、
“ワーキング”位置において、接続は、固定の各板の各
上部部分と可動の接点との間の二重の容量性効果を介し
て行われる。
【００２０】さらに、容量性効果によるスイッチング
が、周波数にかかわらず、不十分であることが起こるか
もしれない。図６の曲線Ａは、たとえば、直列のキャパ
シタの存在のための不整合によって９００ＭＨｚで１．
８ｄＢ程度の損失を示す。したがって、ワーキング周波
数で該キャパシタと共振するため選ばれた値を有する直
列のインダクタンスを設け、こうして、図６の曲線Ｂに
より示されるように、この周波数でその損失をキャンセ
ルすることによって、この不整合を補償することは、有
用である。
が、周波数にかかわらず、不十分であることが起こるか
もしれない。図６の曲線Ａは、たとえば、直列のキャパ
シタの存在のための不整合によって９００ＭＨｚで１．
８ｄＢ程度の損失を示す。したがって、ワーキング周波
数で該キャパシタと共振するため選ばれた値を有する直
列のインダクタンスを設け、こうして、図６の曲線Ｂに
より示されるように、この周波数でその損失をキャンセ
ルすることによって、この不整合を補償することは、有
用である。
【００２１】図７および８に示される、２つの配線図
が、このインダクタンスの配置のために提案される。図
７においては、単一のインダクタンス７１が、ワーキン
グ状態（送信段）およびレスト状態（受信段）におい
て、２つの結合キャパシタＣＴおよびＣＲのそれぞれを
形成するため、アンテナに連結された共通出力に設けら
れる。インダクタンスは、フェライトまたはセラミック
のコアを有する伝統的なエアリアクトルであってよく、
あるいはまた、線路部分（line section）により形成さ
れ得て、そのすえつけられる設備(installation)は、当
該スイッチング装置の内側または外側にあってよい。図
８においては、それぞれキャパシタＣＴおよびＣＲを形
成するため、２つのインダクタンス８１および８２が、
ひとつは送信段に、および他は受信段に、設けられる。
この図は、標準的でない負荷インピーダンスのために、
あるいは継電器の位置に依存する異なるキャパシタのた
めの補償のために、適するだろう。どちらの場合も、定
められたおよび特有の動作周波数で整合が実現される。
もし、広い周波数帯で同様の機能を実現することや、特
に、マルチ−スタンダード送信機／受信機の場合に２つ
の個々の周波数帯で同様の機能を最大限に利用すること
を望むなら、さまざまな構成要素を組み合わせる適応回
路が、使用される。
が、このインダクタンスの配置のために提案される。図
７においては、単一のインダクタンス７１が、ワーキン
グ状態（送信段）およびレスト状態（受信段）におい
て、２つの結合キャパシタＣＴおよびＣＲのそれぞれを
形成するため、アンテナに連結された共通出力に設けら
れる。インダクタンスは、フェライトまたはセラミック
のコアを有する伝統的なエアリアクトルであってよく、
あるいはまた、線路部分（line section）により形成さ
れ得て、そのすえつけられる設備(installation)は、当
該スイッチング装置の内側または外側にあってよい。図
８においては、それぞれキャパシタＣＴおよびＣＲを形
成するため、２つのインダクタンス８１および８２が、
ひとつは送信段に、および他は受信段に、設けられる。
この図は、標準的でない負荷インピーダンスのために、
あるいは継電器の位置に依存する異なるキャパシタのた
めの補償のために、適するだろう。どちらの場合も、定
められたおよび特有の動作周波数で整合が実現される。
もし、広い周波数帯で同様の機能を実現することや、特
に、マルチ−スタンダード送信機／受信機の場合に２つ
の個々の周波数帯で同様の機能を最大限に利用すること
を望むなら、さまざまな構成要素を組み合わせる適応回
路が、使用される。
【図１】 移動電話の送信段と受信段の間のアンテナス
イッチング装置の配置を示す基本回路図である。
イッチング装置の配置を示す基本回路図である。
【図２】 本発明によるアンテナスイッチング装置の２
つの実施態様のうちの一つを示す。
つの実施態様のうちの一つを示す。
【図３】 本発明によるアンテナスイッチング装置の２
つの実施態様のうちの他の一つを示す。
つの実施態様のうちの他の一つを示す。
【図４】 シールドを有するスイッチング装置の例を示
す。
す。
【図５】 本発明による装置の第３の実施態様を示す。
【図６】 不整合による、周波数に伴う損失の増大を示
すグラフであり、提案した解決策を説明する図である。
すグラフであり、提案した解決策を説明する図である。
【図７】 前記不整合を取り除くことができるようにす
る配線の、２つの可能性の図のうちの一つを示す。
る配線の、２つの可能性の図のうちの一つを示す。
【図８】 前記不整合を取り除くことができるようにす
る配線の、２つの可能性の図のうちの他の一つを示す。
る配線の、２つの可能性の図のうちの他の一つを示す。
１ 送信段 ２ 受信段 ３ アンテナ ４ スイッチ ５ 可動の接点 ６ 第１の固定の接点 ７ 第２の固定の接点 ２１，２２ 固定の板 ２３ 可動の接点 ２８，２９ 電極 ３１，３２ 板 ３３ 可動の接点 ４１ シールド ５１ 部分 ５２ 固定の板 ５３ 可動の部分 ５４ 金属で被覆された部分 ５５ 板 ７１ インダクタンス ８１，８２ インダクタンス １０１，１０２ 下部部分 １０３，１０４ 上部部分 １３１Ｒ，１３１Ｔ 円柱 ２３１Ｒ，２３１Ｔ 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
Claims (4)
- 【請求項１】 送信段の出力と受信段の入力との間のア
ンテナスイッチング装置であって、該装置は、キャパシ
タを形成する２つの固定の板と圧電材料からなる可動の
接点とによりそれ自体が形成される圧電アクチュエータ
を含み、前記板の内側の面は電気的な接点を形成するよ
うに局部的に金属で被覆され、電極が前記可動の接点に
該接点を変形することが可能なコントロール電圧を供給
するように設けられ、前記変形は、前記板の定められた
部分に対応するレスト位置と前記板の他の定められた部
分に対応するワーキング位置との間で生ずることを特徴
とするアンテナスイッチング装置。 - 【請求項２】 前記内側の面のそれぞれの下部部分は前
記レスト位置に対応する接点を形成し、それらの上部部
分は前記ワーキング位置に対応する接点を形成し、前記
可動の接点は前記板の内側の面に平行に変位可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記板は突出部の組み合わせにより形成
され、前記可動の接点は、前記レスト位置に対応する板
の前記突出部と前記ワーキング位置に対応する他の板の
前記突出部との間で前記板に対し横切る方向に変位可能
であることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前記アクチュエータは圧電モータであっ
て、該モータは、一方で、圧電または磁気抵抗効果によ
り変形されうる部分と、固定の支持部とを含むととも
に、他方で、前記可動の接点を形成する可動の部分を含
み、一方では前記変形可能な部分とその固定の支持部と
の間、および他方では前記可動の接点を形成する部分と
の間の圧電効果と機械的なフリクションが、２つの横軸
に沿って前記変形可能な部分の交互の変形を起こさせる
ために与えられることを特徴とする請求項１に記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9802907A FR2776160A1 (fr) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | Dispositif de commutation d'antenne entre des etages d'emission et de reception |
| FR9802907 | 1998-03-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340702A true JPH11340702A (ja) | 1999-12-10 |
| JP4216392B2 JP4216392B2 (ja) | 2009-01-28 |
Family
ID=9523857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06307699A Expired - Fee Related JP4216392B2 (ja) | 1998-03-10 | 1999-03-10 | アンテナスイッチング装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6172316B1 (ja) |
| EP (1) | EP0948019B1 (ja) |
| JP (1) | JP4216392B2 (ja) |
| KR (1) | KR100621812B1 (ja) |
| CN (1) | CN1129941C (ja) |
| DE (1) | DE69929928T2 (ja) |
| FR (1) | FR2776160A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7149495B2 (en) | 2002-10-29 | 2006-12-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Switching apparatus, electric field applying method and switching system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2776160A1 (fr) * | 1998-03-10 | 1999-09-17 | Philips Consumer Communication | Dispositif de commutation d'antenne entre des etages d'emission et de reception |
| US6744338B2 (en) * | 2001-11-13 | 2004-06-01 | International Business Machines Corporation | Resonant operation of MEMS switch |
| DE202004010395U1 (de) * | 2004-07-01 | 2004-08-26 | Bircher Reglomat Ag | Schaltelement, insbesondere Schaltleiste oder Schaltmatte |
| US7088153B2 (en) * | 2004-08-05 | 2006-08-08 | International Business Machines Corporation | Data storage latch structure with micro-electromechanical switch |
| DE102009059693A1 (de) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | Continental Automotive GmbH, 30165 | Bedienvorrichtung |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3688135A (en) * | 1970-10-09 | 1972-08-29 | Clare & Co C P | Piezoelectrically actuated lever switch |
| US4811246A (en) * | 1986-03-10 | 1989-03-07 | Fitzgerald Jr William M | Micropositionable piezoelectric contactor |
| US4916349A (en) * | 1988-05-10 | 1990-04-10 | Pacific Bell | Latching piezoelectric relay |
| US5666258A (en) * | 1993-02-18 | 1997-09-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Micromechanical relay having a hybrid drive |
| JPH07115322A (ja) * | 1993-10-20 | 1995-05-02 | Opt Kk | マイクロ波発振装置 |
| US5578976A (en) * | 1995-06-22 | 1996-11-26 | Rockwell International Corporation | Micro electromechanical RF switch |
| KR0158161B1 (ko) * | 1995-11-30 | 1998-12-15 | 전성원 | 가변 임계 미소 스위치 및 그 제조방법 |
| US5883519A (en) * | 1996-02-23 | 1999-03-16 | Kinetic Probe, Llc | Deflection device |
| DE19638716A1 (de) * | 1996-09-21 | 1998-03-26 | Kaco Elektrotechnik Gmbh | Antriebssystem für Schalter, insbesondere für Relais |
| FR2776160A1 (fr) * | 1998-03-10 | 1999-09-17 | Philips Consumer Communication | Dispositif de commutation d'antenne entre des etages d'emission et de reception |
-
1998
- 1998-03-10 FR FR9802907A patent/FR2776160A1/fr not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-03-03 EP EP99200621A patent/EP0948019B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-03 DE DE69929928T patent/DE69929928T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-08 US US09/264,044 patent/US6172316B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-09 KR KR1019990007653A patent/KR100621812B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-03-10 JP JP06307699A patent/JP4216392B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-10 CN CN99103439.2A patent/CN1129941C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7149495B2 (en) | 2002-10-29 | 2006-12-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Switching apparatus, electric field applying method and switching system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0948019A1 (fr) | 1999-10-06 |
| EP0948019B1 (fr) | 2006-02-22 |
| US6172316B1 (en) | 2001-01-09 |
| FR2776160A1 (fr) | 1999-09-17 |
| KR100621812B1 (ko) | 2006-09-12 |
| DE69929928D1 (de) | 2006-04-27 |
| KR19990077694A (ko) | 1999-10-25 |
| JP4216392B2 (ja) | 2009-01-28 |
| CN1238544A (zh) | 1999-12-15 |
| DE69929928T2 (de) | 2006-09-14 |
| CN1129941C (zh) | 2003-12-03 |
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