JP2004363862A - Antenna switching circuit and communication equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンテナ切り替え回路及び通信装置に関し、特に、時分割二重通信が行われる通信装置に用いられるアンテナ切り替え回路及び時分割二重通信を行う通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話などの通信装置に用いられる通信方式に、TDD(Time Division Duplex:時分割二重)通信方式がある。TDD通信方式では、送受信を時間分割して高速で切り替え、見かけ上の同時送受信を実現している。このような通信装置では、通信装置内部で送信電力を検出して、送信電力が適正なレベルで無線送信されるようになっている。
【0003】
図10は、従来の携帯電話の送信出力検波回路を示した回路図である。図に示すように送信出力検波回路は、スイッチ101、送信回路102、アイソレータ103、受信機104、及びアンテナ105を有している。
【0004】
スイッチ101は、送信回路102とアンテナ105の接続及び受信機104とアンテナ105の接続を時分割して交互に行う。スイッチ101は、送信回路102から出力される送信電力をアンテナ105に出力し、アンテナ105によって受信された受信電力を受信機104に出力する。
【0005】
送信回路102は、電力増幅器102a、カプラ102b、検波回路102c、及び送信電力制御回路102dを有している。電力増幅器102aは、送信電力を増幅し、カプラ102bに出力する。カプラ102bは、電力増幅器102aから出力される送信電力をアイソレータ103へ出力すると共に、送信電力の一部をカップリングし、ショットキーバリアダイオードなどで構成された検波回路102cに出力する。検波回路102cは、カプラ102bから出力される送信電力を電圧に変換し、送信電力制御回路102dに出力する。送信電力制御回路102dは、検波回路102cから出力される電圧値と、送信電力値の基準となる基準電圧値とを比較し、電力差分相当の電圧値を基準電圧に加減して電力増幅器102aに出力する。電力増幅器102aは、送信電力制御回路102dから出力される電圧値に応じて、送信電力を増幅する。すなわち、送信回路102は、電力増幅器102aから出力される送信電力をフィードバックし、適正なレベルでアンテナ105に出力するようになっている。
【0006】
しかし、上記回路では、送信電力の一部をカップリングするために送信経路にカプラを挿入する必要があるため、送信電力に損失を生じ、その分を考慮した送信電力の増幅が必要である。そのため、消費電力が増加してしまう。
【0007】
そこで、送信電力の増加を必要とせず、送信電力の検出が可能な回路がある(例えば、特許文献1参照)。図11は、従来の送信電力増加を抑えた送信出力検波回路を示した回路図である。図に示すように送信出力検波回路は、アンテナ111、アンテナフィルタ112、TDDスイッチ113、送信電力増幅器114、送信ミキサ115、変調器(MOD)116、受信系初段増幅器117、受信第1ミキサ118、受信増幅部119、受信第2ミキサ120、復調器(DEM)121、単極双投スイッチ122、検波器123、及びローカル発振器124を有している。
【0008】
TDDスイッチ113は、送信時には、送信経路(送信電力増幅器114側)に接続され、受信時には、受信経路(受信系初段増幅器117側)に接続される。受信系初段増幅器117の後に挿入されている単極双投スイッチ122は、送信時には、検波器123に接続され、受信時には、受信第1ミキサ118に接続される。よって、送信時に、TDDスイッチ113から受信系初段増幅器117の経路に漏洩する送信電力は、検波器123によって検波される。そして、漏洩した送信電力を検波した値に応じて、送信回路(送信電力増幅器114、送信ミキサ115、MOD116)に出力する電力値を制御するようになっている。
【0009】
すなわち、図11で示す回路では、受信経路に設けた単極双投スイッチ122によって、送信時に、受信系初段増幅器117の出力を検波器123に接続し、漏洩する送信電力を検波する。これにより、送信電力の一部をフィードバックするための分を考慮した増幅が不要となり、消費電力を低減している。
【0010】
他の例の送信出力検波回路を示す。図12は、従来の送信電力増加を抑えた送信出力検波回路を示した他の例の回路図である。図12において、図11と同じものには同じ符号が付してある。図12の回路では、受信系初段増幅器117の後に単極単投スイッチ125と受信第1ミキサ118が接続されている。単極単投スイッチ125は、送信時にオンし、TDDスイッチ113、受信系初段増幅器117の経路で漏洩する送信電力は、マッチング回路(MN)126を介し、検波器123で検波される。そして、漏洩した送信電力を検波した値に応じて、送信回路に出力する送信電力値を制御するようになっている。
【0011】
すなわち、図12で示す回路では、受信経路に設けた単極単投スイッチ125によって、送信時に、受信系初段増幅器117の出力をマッチング回路126、検波器123に接続し、漏洩する送信電力を検波する。これにより、送信電力の一部をフィードバックするための分を考慮した増幅が不要となり、消費電力を低減している。
【0012】
【特許文献1】
特開平10−173547号公報(第3頁,第4頁、第1図,第2図)
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、漏洩した送信電力を検波器に出力するための切り替えスイッチを受信経路に設けるため受信電力が損失し、受信感度に影響が出てしまう。また、別途切り替えスイッチを設けているために回路が大きくなるという問題点があった。
【0014】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、受信感度に影響を与えることなく送信電力を検波し、回路を小型、低消費、低コストにすることができるアンテナ切り替え回路及び通信装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、時分割二重通信が行われる通信装置に用いられるアンテナ切り替え回路において、送信回路とアンテナとの間に接続され、前記送信回路から出力される送信電力を前記アンテナへ選択的に出力するスイッチと、前記アンテナと受信回路との間にソース/ドレイン端子において直列に多段接続され、前記スイッチとの間で時分割されてオン/オフし、前記アンテナによって受信される受信電力を前記受信回路に出力する複数の電界効果トランジスタと、前記電界効果トランジスタに接続され、送信時に前記スイッチから前記電界効果トランジスタに漏洩する前記送信電力を検波する検波回路と、を有することを特徴とするアンテナ切り替え回路が提供される。
【0016】
このようなアンテナ切り替え回路によれば、送信時にスイッチから複数の電界効果トランジスタに漏洩する送信電力を、電界効果トランジスタに接続される検波回路によって検波する。これにより、漏洩する送信電力の出力を検波回路に切替えるための切り替えスイッチが不要となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図2は、アンテナ切り替え回路を適用した携帯電話の回路図である。図に示す携帯電話は、TDMA方式で動作し、アンテナ切り替え回路1、アンテナ2、積分器3、送信電力制御回路4、送信機5、及び受信機6を有している。
【0018】
アンテナ切り替え回路1は、スイッチ11、スイッチ12、検波回路13を有している。スイッチ11,12は、ソース/ドレイン端子において直列に多段接続された電界効果トランジスタから構成されている(後述詳細)。スイッチ11は、アンテナ2と送信機5の間に接続されている。スイッチ12は、アンテナ2と受信機6の間に接続されている。スイッチ11,12は、TDMA方式により、時分割されて交互にオン/オフする。スイッチ11は、送信時にオンする。送信機5から出力される送信電力は、アンテナ2に出力される。スイッチ12は、受信時にオンする。アンテナ2に受信された受信電力は、受信機6に出力される。検波回路13は、スイッチ12を構成している多段接続されたどれか1つの電界効果トランジスタのソース又はドレイン端子と積分器3とに接続されている。検波回路13は、送信時にスイッチ11がオンしてスイッチ12がオフしたとき、スイッチ12に漏洩する送信機5の送信電力を検波し、積分器3を介して送信電力制御回路4に出力する。
【0019】
積分器3は、アンテナ切り替え回路1によって検波された送信電力を平滑化し、その電圧値(検波電圧値)を送信電力制御回路4に出力する。
送信電力制御回路4は、積分器3から出力される検波電圧値に応じて、送信機5が出力する送信電力値を制御する。送信電力制御回路4は、検波電圧値と、送信機5から出力される送信電力の基準となる基準電圧値とを比較する。そして、その差分の電圧値を基準電圧値に加減し、送信機5から出力される送信電力が一定となるように制御する。
【0020】
送信機5は、信号を無線送信するための回路群からなる。送信機5は、例えば、音声信号を無線通信できるように変調処理を行い、無線通信できるように電力増幅をする。図に示す送信機5は、電力増幅器5a、及びアイソレータ5bを有している。電力増幅器5aは、送信電力制御回路4の制御に応じて送信電力を制御し、アイソレータ5bに出力する。アイソレータ5bは、電力増幅器5aから出力される送信電力をスイッチ11に出力する。
【0021】
受信機6は、アンテナ2によって受信された受信電力を処理する回路群からなる。受信機6は、例えば、低雑音増幅器、復調器を有し、受信した受信電力を増幅して送られた信号を復元する。
【0022】
以上より携帯電話は、送信時に、スイッチ11がオンしてスイッチ12がオフしたとき、スイッチ12に漏洩する送信電力を検波する。そして、アンテナ2から適切な強度の電波が出力されるように、検波された送信電力の電圧値に応じて、送信機5から出力される送信電力を制御する。
【0023】
アンテナ切り替え回路1の詳細について説明する。図1は、図2のアンテナ切り替え回路の回路図である。図に示すように、アンテナ切り替え回路1は、スイッチ11、スイッチ12、検波回路13、端子11a,11b、端子12a,12b、端子13d〜13f、端子14〜17、及び抵抗R10〜R12を有している。
【0024】
スイッチ11は、トランジスタTr1〜Tr4、抵抗R1〜R4を有している。トランジスタTr1〜Tr4は、電界効果トランジスタであり、例えば、JFET(Junction Field Effect Transistor)やHEMT(High Electron Mobility Transistor)である。
【0025】
トランジスタTr1〜Tr4は、ソース/ドレイン端子において、直列に多段接続されている。直列に多段接続されたトランジスタの一方の端であるトランジスタTr1のソースには、端子11aと抵抗R10が接続されている。端子11aは、送信機5の出力と接続され、送信電力が入力される。抵抗R10は、他端を端子15と接続されており、トランジスタTr1〜Tr4を駆動するためのバイアスが入力される。また、他方の端であるトランジスタTr4のドレインには、端子14と抵抗R11が接続されている。端子14は、アンテナ2と接続され、送信電力がアンテナ2に出力される。抵抗R11は、他端を端子16と接続されており、トランジスタTr1〜Tr4を駆動するためのバイアスが入力される。
【0026】
トランジスタTr1〜Tr4の各々のゲートには、抵抗R1〜R4が接続されている。抵抗R1〜R4は、端子11bと接続されている。端子11bには、TDMA方式により、トランジスタTr1〜Tr4をオン/オフするための時分割された電圧が入力される。
【0027】
すなわち、トランジスタTr1〜Tr4は、端子11bに入力される電圧によってオン/オフされる。そして、端子11aに入力される送信電力を、アンテナ2に出力する。
【0028】
スイッチ12は、トランジスタTr5〜Tr9、抵抗R5〜R9を有している。トランジスタTr5〜Tr9は、電界効果トランジスタであり、例えば、JFETやHEMTである。
【0029】
トランジスタTr5〜Tr9は、ソース/ドレイン端子において、直列に多段接続されている。直列に多段接続されたトランジスタの一方の端であるトランジスタTr5のソースには、端子14と抵抗R11、及びスイッチ11のトランジスタTr4が接続されている。端子14は、アンテナ2と接続され、受信される受信電力が入力される。また、他方の端であるトランジスタTr9のドレインには、端子12aと抵抗R12が接続されている。端子12aは、受信機6と接続され、受信機6には、アンテナ2によって受信される受信電力が、トランジスタTr5〜Tr9を介して入力される。抵抗R12は、他端を端子17と接続されており、トランジスタTr5〜Tr9を駆動するためのバイアスが入力される。
【0030】
トランジスタTr5〜Tr9の各々のゲートには、抵抗R5〜R9が接続されている。抵抗R5〜R9は、端子12bと接続されている。端子12bには、TDMA方式により、トランジスタTr5〜Tr9をオン/オフするための時分割された電圧が入力される。
【0031】
すなわち、トランジスタTr5〜Tr9は、端子12bに入力される電圧によってオン/オフされる。そして、アンテナ2によって受信された受信電力を、受信機6に出力する。
【0032】
検波回路13は、ダイオード13a及び素子13b,13cを有している。ダイオード13aのアノードは、トランジスタTr7のドレイン及び素子13bと接続されている。ダイオード13aのカソードは、素子13c及び端子13fと接続されている。端子13fは、積分器3と接続される。
【0033】
素子13b,13cの他端は、端子13d,13eと接続されている。素子13b,13cは、例えば、抵抗やインダクタであり、端子13d,13eに供給されるバイアス電圧をダイオード13aに供給する。
【0034】
トランジスタTr5〜Tr9は、電界効果トランジスタの特性により、オフしていてもソース/ドレイン間には、漏れ電流が流れる。すなわち、送信時に、トランジスタTr1〜Tr4がオンして、端子11aに入力される送信電力が端子14を介してアンテナ2に出力されるとき、その一部は、オフしているトランジスタTr5〜Tr9に漏洩する。検波回路13のダイオード13aは、その漏洩した送信電力を検波して、積分器3に出力する。
【0035】
検波回路13の詳細について説明する。図3は、図1の検波回路の回路図である。図に示すように、検波回路13は、ダイオード13a、抵抗R13,R14を有している。抵抗R13は、図1の素子13bに対応し、抵抗R14は、素子13cに対応している。図3において、端子13d,13eは、グランドに接続されている。ダイオード13aは、アノードにスイッチ12からの漏洩した送信電力が入力され、端子13fに検波した送信電力相当の電圧を出力する。
【0036】
図4は、図3の検波回路における送信電力の入出力波形を示した図で、(a)は入力電力波形、(b)は出力電圧波形を示した図である。図4(a)に示す漏洩した送信電力は、検波回路13に入力されることによって、図4(b)に示すように検波され出力される。
【0037】
検波回路の他の例について説明する。図5は、図1の検波回路の他の例の回路図である。図に示すように、検波回路13は、ダイオード13a、電圧源E1、コイルL1、抵抗R15を有している。直列接続された電圧源E1とコイルL1は、図1の素子13bに対応し、抵抗R15は、素子13cに対応している。図5において、端子13d,13eは、グランドに接続されている。ダイオード13aは、アノードにスイッチ12からの漏洩した送信電力が入力され、端子13fに検波した送信電力を出力する。このとき、送信電力は、電圧源E1によってバイアス電圧が加算され出力される。
【0038】
図6は、図5の検波回路における送信電力の入出力波形を示した図で、(a)は入力電力波形、(b)は出力電圧波形を示した図である。図5(a)に示す漏洩した送信電力は、検波回路13に入力されることによって、図5(b)に示すように検波され、電圧源E1によるバイアス電圧分加算されて出力される。
【0039】
ダイオード13aのアノード側のバイアス電圧をカソード側に対して高くすることによって、送信電力の検波された検波電圧は嵩上げされ出力される。従って、検波電圧が微小である場合、バイアス電圧によって嵩上げすることにより、例えば、これをモニタする送信電力制御回路内のA/Dコンバータのダイナミックレンジに適合させることができ、読み取りが可能となる。
【0040】
図7は、図5の検波回路の出力先にA/Dコンバータが接続された回路図である。図7において図5と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図に示すように、検波回路13のダイオード13aのカソードには、図2で示した積分器3、送信電力制御回路4が接続されている。送信電力制御回路4は、入力段にA/Dコンバータ4aを有している。検波回路13の電圧源E1の電圧は、ダイオード13aのカソードから出力される検波電圧が、A/Dコンバータ4aのダイナミックレンジに適合するように設定される。
【0041】
図8は、送信電力波形とダイナミックレンジを説明する図である。図に示す波形Aは、バイアス電圧が印加されない場合の検波電圧の波形である。波形Bは、バイアス電圧が印加された場合の検波電圧の波形である。波形Aに示すように、検波電圧が小さく、A/Dコンバータ4aのダイナミックレンジに適合しない場合、検波電圧はA/D変換されない。そこで、波形Bに示すようにバイアス電圧を印加することによって検波電圧を嵩上げし、A/Dコンバータ4aのダイナミックレンジに適合するようにする。そして、検波電圧をA/D変換できるようにする。
【0042】
このように、ダイオード13aにバイアス電圧を印加することにより、送信電力を後段の回路の入力に対して適切な値にして出力することができる。
なお、受信時に、ダイオード13aによる受信機6への影響を低減するために、端子13d,13eに逆バイアスを印加するようにしてもよい。受信時に受信電力がダイオード13aに流れ込むことを防ぐことによって、受信機6への影響を低減することができる。
【0043】
図1の説明に戻る。スイッチ11及びスイッチ12の直列に多段接続されるトランジスタの数を、それぞれ4及び5個としているが、この数に限るものではなく、オンしたとき電力が必要以上に減衰することなく伝達され、オフしたとき十分アイソレーションをとることができる個数であればよい。
【0044】
ダイオード13aのアノードの接続位置は、端子14(アンテナ2)からのトランジスタの接続段数によってカップリング量が変わるため、所望のカップリング量が得られる段数のトランジスタのソース、又はドレイン端子と接続するようにする。また、ダイオード13aによる検波時、端子12a(受信機6)からの影響を低減するために、ダイオード13aのアノードを、端子12aから十分アイソレーションが得られる段数を経たトランジスタのソース、又はドレインと接続するようにする。
【0045】
このように、端子14(アンテナ2)と端子12a(受信機6)の間に、直列に多段接続されたトランジスタTr5〜Tr9の1つにダイオード13aを接続し、トランジスタTr1〜Tr4からトランジスタTr5〜Tr9に漏洩する送信電力を検波するようにした。これにより、漏洩する送信電力の出力を検波回路13に切替えるためのスイッチが不要となり、受信時における受信電力の損失が低減し、それに伴う受信感度の影響を低減することができる。また、スイッチが不要になったことにより、回路を小型、低消費、低コストにすることができる。
【0046】
また、図10で示したようなカプラ102bなどのカップリング素子(コンデンサやカプラ)を用いる必要がないので、回路を小型化することができ、送信電力の劣化を防ぐことができる。
【0047】
また、ダイオード13aにショットキーバリアダイオードで構成すると、スイッチ11,12と同一の半導体基板上に形成することが可能になり、回路を小型化することができる。
【0048】
また、図1において、スイッチ11を送信用、スイッチ12を受信用としているが、例えば、W−CDMA(Wideband−Code Division Multiple Access)端末のような送受信同時動作の携帯電話システム(CDMAシステム)に適用する場合には、スイッチ11を送受信用、スイッチ12をメンテナンス用(試験、調整用)として用いることができる。この場合、メンテナンス側のスイッチに検波回路を接続すると同様の効果が得られる。
【0049】
なお、図1に示した各素子は、端子11a,11b、端子12a,12b、端子14〜17を介して他の回路と接続するように説明したが、直接他の回路と接続するようにしてもよい。
【0050】
ところで、携帯電話には、例えば、デュアルモードなど、複数の周波数に対応して使用できるものがある。この場合、図1で示したアンテナ切り替え回路1のスイッチ11,12を、対応する周波数の数分設けるようにする。また、携帯電話では、送信電力の大きさなどを試験、調整をしたい場合がある。この場合、アンテナと接続される外部端子を設ける。そして、アンテナと外部端子との間にスイッチを挿入し、試験、調整時に、アンテナに出力される信号を外部端子に出力できるようにする。
【0051】
図9は、外部端子を有した複数の周波数に対応したアンテナ切り替え回路の回路図である。図に示すようにアンテナ切り替え回路は、スイッチ21〜25、端子26〜30、外部端子31、及び検波回路32を有している。
【0052】
スイッチ21,22及び端子27,28は、図1のスイッチ11,12及び端子11a,12aに対応している。また、スイッチ23,24及び端子29,30は、図1のスイッチ11,12及び端子11a,12aに対応している。ただし、端子27,29には、例えば、900MHz、1800MHzの異なる周波数の送信電力が入力される。スイッチ22,24は、受信される受信電力の周波数に応じてオン/オフする。端子28,30には、受信される受信電力の周波数を処理できる受信機が接続される。端子26は、図1のアンテナと接続される端子14に対応している。
【0053】
検波回路32は、受信電力を受信機に出力するスイッチの少なくとも1つのスイッチに接続するようにする。図9において検波回路32は、スイッチ24に接続されている。端子29からの送信電力を検波する場合、スイッチ24を開いた状態で検波すればよい。また、端子27からの送信電力の漏れを検波する場合も、スイッチ24を開いて検波すればよい。もちろん、検波回路32は、受信電力を受信機に出力する各スイッチに設けるようにしてもよい。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、送信時にスイッチから複数の電界効果トランジスタに漏洩する送信電力を、電界効果トランジスタに接続される検波回路によって検波する。これにより、漏洩する送信電力の出力を検波回路に切替えるための切り替えスイッチが不要となり、受信感度に影響を与えることなく送信電力を検波することができる。また、回路を小型、低消費、低コストにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2のアンテナ切り替え回路の回路図である。
【図2】アンテナ切り替え回路を適用した携帯電話の回路図である。
【図3】図1の検波回路の回路図である。
【図4】図3の検波回路における送信電力の入出力波形を示した図で、(a)は入力電力波形、(b)は出力電圧波形を示した図である。
【図5】図1の検波回路の他の例の回路図である。
【図6】図5の検波回路における送信電力の入出力波形を示した図で、(a)は入力電力波形、(b)は出力電圧波形を示した図である。
【図7】図5の検波回路の出力先にA/Dコンバータが接続された回路図である。
【図8】送信電力波形とダイナミックレンジを説明する図である。
【図9】外部端子を有した複数の周波数に対応したアンテナ切り替え回路の回路図である。
【図10】従来の携帯電話の送信出力検波回路を示した回路図である。
【図11】従来の送信電力増加を抑えた送信出力検波回路を示した回路図である。
【図12】従来の送信電力増加を抑えた送信出力検波回路を示した他の例の回路図である。
【符号の説明】
1……アンテナ切り替え回路、2……アンテナ、3……積分器、4……送信電力制御回路、4a……A/Dコンバータ、5……送信機、5a……電力増幅器、5b……アイソレータ、6……受信機、11,12,21〜25……スイッチ、13,32……検波回路、13a……ダイオード、13b,13c……素子、13d〜13f,14〜17,26〜31……端子、Tr1〜Tr9……トランジスタ、R1〜R15……抵抗、L1……コイル、E1……電圧源。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna switching circuit and a communication device, and more particularly to an antenna switching circuit used for a communication device that performs time division duplex communication and a communication device that performs time division duplex communication.
[0002]
[Prior art]
As a communication method used for a communication device such as a mobile phone, there is a TDD (Time Division Duplex) communication method. In the TDD communication method, transmission and reception are time-divided and switched at a high speed to realize apparent simultaneous transmission and reception. In such a communication device, the transmission power is detected inside the communication device, and the transmission power is wirelessly transmitted at an appropriate level.
[0003]
FIG. 10 is a circuit diagram showing a transmission output detection circuit of a conventional mobile phone. As illustrated, the transmission output detection circuit includes a
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
However, in the above-described circuit, it is necessary to insert a coupler in a transmission path in order to couple a part of the transmission power. Therefore, a loss occurs in the transmission power, and it is necessary to amplify the transmission power in consideration of the loss. Therefore, power consumption increases.
[0007]
Therefore, there is a circuit capable of detecting the transmission power without requiring an increase in the transmission power (for example, see Patent Document 1). FIG. 11 is a circuit diagram showing a conventional transmission output detection circuit in which an increase in transmission power is suppressed. As shown in the figure, the transmission output detection circuit includes an
[0008]
The
[0009]
That is, in the circuit shown in FIG. 11, the output of the receiving-system first-
[0010]
9 shows a transmission output detection circuit of another example. FIG. 12 is a circuit diagram of another example showing a conventional transmission output detection circuit in which an increase in transmission power is suppressed. 12, the same components as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals. In the circuit of FIG. 12, a single-pole single-
[0011]
That is, in the circuit shown in FIG. 12, the output of the receiving-system first-
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-173,547 (
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, since a changeover switch for outputting the leaked transmission power to the detector is provided in the reception path, the reception power is lost, and the reception sensitivity is affected. In addition, there is a problem that the circuit becomes large because a separate switch is provided.
[0014]
The present invention has been made in view of such a point, and an antenna switching circuit and a communication device capable of detecting transmission power without affecting reception sensitivity and reducing the circuit size, consumption, and cost. The purpose is to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above problem, in an antenna switching circuit used in a communication device in which time division duplex communication is performed, connected between a transmission circuit and an antenna, the transmission power output from the transmission circuit A switch for selectively outputting to the antenna, and a multi-stage connected in series at a source / drain terminal between the antenna and the receiving circuit, and time-divisionally turned on / off between the switch and the antenna; A plurality of field-effect transistors that output received power to the receiving circuit, and a detection circuit that is connected to the field-effect transistors and detects the transmission power that leaks from the switch to the field-effect transistors during transmission. An antenna switching circuit is provided.
[0016]
According to such an antenna switching circuit, the transmission power leaked from the switch to the plurality of field effect transistors during transmission is detected by the detection circuit connected to the field effect transistor. This eliminates the need for a switch for switching the output of the leaked transmission power to the detection circuit.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a circuit diagram of a mobile phone to which the antenna switching circuit is applied. The mobile phone shown in the figure operates in a TDMA system, and includes an antenna switching circuit 1, an
[0018]
The antenna switching circuit 1 has a
[0019]
The
The transmission
[0020]
The transmitter 5 includes a group of circuits for wirelessly transmitting a signal. The transmitter 5 performs, for example, a modulation process so that a voice signal can be wirelessly communicated, and amplifies power so that a wireless communication can be performed. The transmitter 5 shown in the figure has a
[0021]
The
[0022]
As described above, the mobile phone detects the transmission power leaking to the
[0023]
Details of the antenna switching circuit 1 will be described. FIG. 1 is a circuit diagram of the antenna switching circuit of FIG. As shown in the figure, the antenna switching circuit 1 includes a
[0024]
The
[0025]
The transistors Tr1 to Tr4 are connected in series at the source / drain terminals in multiple stages. The terminal 11a and the resistor R10 are connected to the source of the transistor Tr1, which is one end of the transistors connected in multiple stages in series. The terminal 11a is connected to the output of the transmitter 5, and receives the transmission power. The other end of the resistor R10 is connected to the terminal 15, and a bias for driving the transistors Tr1 to Tr4 is input. The terminal 14 and the resistor R11 are connected to the other end, the drain of the transistor Tr4.
[0026]
The resistors R1 to R4 are connected to the gates of the transistors Tr1 to Tr4, respectively. The resistors R1 to R4 are connected to the terminal 11b. A time-division voltage for turning on / off the transistors Tr1 to Tr4 is input to the terminal 11b by the TDMA method.
[0027]
That is, the transistors Tr1 to Tr4 are turned on / off by the voltage input to the terminal 11b. Then, the transmission power input to the terminal 11 a is output to the
[0028]
The
[0029]
The transistors Tr5 to Tr9 are connected in series at the source / drain terminals in multiple stages. The terminal 14, the resistor R11, and the transistor Tr4 of the
[0030]
The resistors R5 to R9 are connected to the gates of the transistors Tr5 to Tr9, respectively. The resistors R5 to R9 are connected to the terminal 12b. A time-divided voltage for turning on / off the transistors Tr5 to Tr9 is input to the terminal 12b by the TDMA method.
[0031]
That is, the transistors Tr5 to Tr9 are turned on / off by the voltage input to the terminal 12b. Then, the reception power received by the
[0032]
The
[0033]
The other ends of the
[0034]
Even if the transistors Tr5 to Tr9 are turned off, a leakage current flows between the source and the drain of the transistors Tr5 to Tr9. That is, at the time of transmission, when the transistors Tr1 to Tr4 are turned on and the transmission power input to the terminal 11a is output to the
[0035]
Details of the
[0036]
4A and 4B are diagrams showing input and output waveforms of transmission power in the detection circuit of FIG. 3, wherein FIG. 4A shows an input power waveform, and FIG. 4B shows an output voltage waveform. The leaked transmission power shown in FIG. 4A is input to the
[0037]
Another example of the detection circuit will be described. FIG. 5 is a circuit diagram of another example of the detection circuit of FIG. As shown in the figure, the
[0038]
6A and 6B are diagrams showing input and output waveforms of transmission power in the detection circuit of FIG. 5, wherein FIG. 6A shows an input power waveform, and FIG. 6B shows an output voltage waveform. The leaked transmission power shown in FIG. 5A is input to the
[0039]
By increasing the bias voltage on the anode side of the
[0040]
FIG. 7 is a circuit diagram in which an A / D converter is connected to an output destination of the detection circuit in FIG. In FIG. 7, the same components as those in FIG. As shown in the figure, the
[0041]
FIG. 8 is a diagram illustrating a transmission power waveform and a dynamic range. A waveform A shown in the figure is a waveform of the detection voltage when no bias voltage is applied. Waveform B is a waveform of a detection voltage when a bias voltage is applied. As shown in the waveform A, when the detection voltage is small and does not conform to the dynamic range of the A /
[0042]
As described above, by applying the bias voltage to the
During reception, a reverse bias may be applied to the
[0043]
Returning to the description of FIG. The number of transistors connected in series and multiple stages of the
[0044]
The connection position of the anode of the
[0045]
In this manner, the
[0046]
Further, since it is not necessary to use a coupling element (a capacitor or a coupler) such as the coupler 102b as shown in FIG. 10, the circuit can be downsized and the transmission power can be prevented from deteriorating.
[0047]
Further, if the
[0048]
In FIG. 1, the
[0049]
Although each element shown in FIG. 1 has been described as being connected to another circuit via the
[0050]
By the way, some mobile phones can be used corresponding to a plurality of frequencies, such as a dual mode. In this case, the
[0051]
FIG. 9 is a circuit diagram of an antenna switching circuit having external terminals and corresponding to a plurality of frequencies. As shown in the figure, the antenna switching circuit has
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the transmission power leaking from the switch to the plurality of field effect transistors during transmission is detected by the detection circuit connected to the field effect transistor. This eliminates the need for a switch for switching the output of the leaked transmission power to the detection circuit, and can detect the transmission power without affecting the reception sensitivity. Further, the circuit can be reduced in size, consumption, and cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an antenna switching circuit of FIG. 2;
FIG. 2 is a circuit diagram of a mobile phone to which an antenna switching circuit is applied.
FIG. 3 is a circuit diagram of the detection circuit of FIG. 1;
4A and 4B are diagrams showing input and output waveforms of transmission power in the detection circuit of FIG. 3, wherein FIG. 4A shows an input power waveform, and FIG. 4B shows an output voltage waveform.
FIG. 5 is a circuit diagram of another example of the detection circuit of FIG. 1;
6A and 6B are diagrams showing input and output waveforms of transmission power in the detection circuit of FIG. 5, wherein FIG. 6A is a diagram showing an input power waveform, and FIG. 6B is a diagram showing an output voltage waveform.
FIG. 7 is a circuit diagram in which an A / D converter is connected to an output destination of the detection circuit in FIG. 5;
FIG. 8 is a diagram illustrating a transmission power waveform and a dynamic range.
FIG. 9 is a circuit diagram of an antenna switching circuit having external terminals and corresponding to a plurality of frequencies.
FIG. 10 is a circuit diagram showing a transmission output detection circuit of a conventional mobile phone.
FIG. 11 is a circuit diagram showing a conventional transmission output detection circuit in which an increase in transmission power is suppressed.
FIG. 12 is a circuit diagram of another example showing a conventional transmission output detection circuit in which an increase in transmission power is suppressed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna switching circuit, 2 ... Antenna, 3 ... Integrator, 4 ... Transmission power control circuit, 4a ... A / D converter, 5 ... Transmitter, 5a ... Power amplifier, 5b ... Isolator , 6 ... receiver, 11, 12, 21 to 25 ... switch, 13, 32 ... detection circuit, 13a ... diode, 13b, 13c ... element, 13d to 13f, 14 to 17, 26 to 31 ... , Terminals, Tr1 to Tr9, transistors, R1 to R15, resistors, L1, coils, E1, voltage source.
Claims (12)
送信回路とアンテナとの間に接続され、前記送信回路から出力される送信電力を前記アンテナへ選択的に出力するスイッチと、
前記アンテナと受信回路との間にソース/ドレイン端子において直列に多段接続され、前記スイッチとの間で時分割されてオン/オフし、前記アンテナによって受信される受信電力を前記受信回路に出力する複数の電界効果トランジスタと、
前記電界効果トランジスタに接続され、送信時に前記スイッチから前記電界効果トランジスタに漏洩する前記送信電力を検波する検波回路と、
を有することを特徴とするアンテナ切り替え回路。In an antenna switching circuit used for a communication device in which time division duplex communication is performed,
A switch connected between a transmission circuit and an antenna, and selectively outputting transmission power output from the transmission circuit to the antenna,
A multi-stage is connected in series at the source / drain terminals between the antenna and the receiving circuit, time-divisionally turned on / off with the switch, and outputs received power received by the antenna to the receiving circuit. A plurality of field effect transistors;
A detection circuit connected to the field-effect transistor, for detecting the transmission power leaking from the switch to the field-effect transistor during transmission,
An antenna switching circuit, comprising:
漏洩する前記送信電力を検波するダイオードと、
前記ダイオードにバイアス電圧を供給するバイアス回路と、
を有することを特徴とする請求項1記載のアンテナ切り替え回路。The detection circuit,
A diode for detecting the leaked transmission power;
A bias circuit for supplying a bias voltage to the diode,
The antenna switching circuit according to claim 1, comprising:
前記外部端子と前記アンテナとの間に接続される試験用スイッチと、
をさらに有することを特徴とする請求項1記載のアンテナ切り替え回路。An external terminal for exchanging signals with the outside,
A test switch connected between the external terminal and the antenna,
The antenna switching circuit according to claim 1, further comprising:
前記送信回路とアンテナとの間に接続され、前記送信回路から出力される送信電力を前記アンテナへ選択的に出力するスイッチと、
前記アンテナと前記受信回路との間にソース/ドレイン端子において直列に多段接続され、前記スイッチとの間で時分割されてオン/オフし、前記アンテナによって受信される受信電力を前記受信回路に出力する複数の電界効果トランジスタと、
前記電界効果トランジスタに接続され、送信時に前記スイッチから前記電界効果トランジスタに漏洩する前記送信電力を検波する検波回路と、
検波された前記送信電力の値に応じて、前記送信回路から前記スイッチに出力される前記送信電力を制御する電力制御回路と、
を有することを特徴とする通信装置。In a communication device that includes a transmission circuit that outputs a transmission signal and a reception circuit to which a reception signal is supplied, and performs time-division duplex communication,
A switch connected between the transmission circuit and the antenna, and selectively outputting transmission power output from the transmission circuit to the antenna,
A multi-stage is connected in series at the source / drain terminals between the antenna and the receiving circuit, is turned on / off in a time-division manner with the switch, and outputs received power received by the antenna to the receiving circuit. A plurality of field effect transistors,
A detection circuit connected to the field-effect transistor, for detecting the transmission power leaking from the switch to the field-effect transistor during transmission,
A power control circuit that controls the transmission power output from the transmission circuit to the switch according to the value of the detected transmission power,
A communication device comprising:
漏洩する前記送信電力を検波するダイオードと、
前記ダイオードにバイアス電圧を供給するバイアス回路と、
を有することを特徴とする請求項7記載の通信装置。The detection circuit,
A diode for detecting the leaked transmission power;
A bias circuit for supplying a bias voltage to the diode,
The communication device according to claim 7, comprising:
前記外部端子と前記アンテナとの間に接続される試験用スイッチと、
をさらに有することを特徴とする請求項7記載の通信装置。An external terminal for exchanging signals with the outside,
A test switch connected between the external terminal and the antenna,
The communication device according to claim 7, further comprising:
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