JP4049968B2 - Antenna duplexer and wireless communication device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つのアンテナを送信にも受信にも使用可能とするアンテナ共用器に関する。
【0002】
【従来の技術】
文献1:特開昭59−232号公報(空中線共用器)
文献2:特開昭48−33753号公報(送信受信共用アンテナシステム)
携帯電話機その他の無線通信機では、電話機本体に搭載された1つのアンテナを送信と受信に共用する構成が採られている。かかるアンテナの共用を可能とするのがアンテナ共用器であり、従来、図2や図3に示す構成のものが用いられている。ここで、図2は文献1のアンテナ共用器の例であり、図3は文献2のアンテナ共用器の例である。
【0003】
従来例を簡単に説明する。図2に示すアンテナ共用器は、送信機2からアンテナ4へ送信された送信信号がサーキュレータ1を介して受信機3に混入するのを抑圧するため、送信用の給電線と受信用の給電線の間に等化器8を配置し、サーキュレータ1を介して混入する信号成分と同振幅逆位相の信号を発生させ、発生された信号で混入信号を打ち消す構成を採る。他方、図3に示すアンテナ共用器は、送信用の給電線と受信用の給電線相互間を方向性結合器27、28を介して浅く結合し、サーキュレータ26を介して回り込んでくる送信信号(実線)を同振幅逆位相の干渉波(破線)で打ち消す構成を採る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の従来技術には、以下に示すような技術課題が存在する。
【0005】
▲1▼回路規模が非常に大きくなる。このため、装置の大型化を避け得ない。
【0006】
▲2▼フィルタ等の特性変化の影響を受け易い。例えば、温度変動等の環境変化に敏感に反応するため、特性が安定しない。
【0007】
本発明は以上の課題を考慮してなされたもので、上述の技術課題を解決し、送信信号のアンテナ端からの反射波と、送信信号のサーキュレータを介する漏洩波が受信系に混入しないように抑圧できるアンテナ共用器の提案を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(A)かかる課題を解決するため第1の発明においては、一つのアンテナを送信系と受信系で共用するためのアンテナ共用器において、以下の構成を備えるようにする。
【0009】
すなわち、(1)送信装置からの送信信号を入力する第1の端子と、アンテナからの受信信号を入力し、アンテナヘの送信信号を出力する第2の端子と、受信装置へ受信信号を出力する第3の端子とを有し、第1の端子から第3の端子との間にアイソレーションが存在するサーキュレータと、(2)サーキュレータの第2の端子とアンテナの給電線端子との間に設けられ、反射の位相や大きさを可変できる定在波調整器とを備えるようにする。さらに、定在波調整器は、送信信号がアンテナで反射した反射波と、第1の端子から前記サーキュレータを経て第3の端子に混入する送信波の漏洩波との両方を打ち消すような位相と振幅とを備えた固有の反射波を生成するように、インピーダンスを任意に調整可能なものである。
【0010】
かかる構成とすることにより、送信装置からサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信号成分だけでなく、アンテナ端で反射されサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信号成分をも抑圧することができ、かつ、小型化が容易で温度変動等に対しても安定なアンテナ共用器を実現できる。
【0011】
(B)また、第2の発明においては、一つのアンテナを送信系と受信系で共用するためのアンテナ共用器において、以下の構成を備えるようにする。
【0012】
すなわち、(1)送信装置からの送信信号を入力する第1の端子と、アンテナからの受信信号を入力し、アンテナヘの送信信号を出力する第2の端子と、受信装置へ受信信号を出力する第3の端子とを有し、第1の端子から第3の端子との間にアイソレーションが存在するサーキュレータと、(2)アンテナの給電線端子の近傍に設けられ、反射波の位相や大きさを可変できる第1の定在波調整器と、(3)サーキュレータの第2の端子と上記第1の定在波調整器との間に設けられ、反射波の位相や大きさを可変できる第2の定在波調整器とを備えるようにする。さらに、第1の定在波調整器は、送信信号がアンテナで反射した反射波を減少させるような位相と振幅とを備えた固有の反射波を生成するように、インピーダンスを任意に調整可能なものである。第2の定在波調整器は、送信信号がアンテナで反射した反射波を、第1の定在波調整器と共に打消し、かつ第1の端子からサーキュレータを経て第3の端子に混入する送信波の漏洩波との両方を打ち消すような位相と振幅とを備えた固有の反射波を生成するように、インピーダンスを任意に調整可能なものである。
【0013】
かかる構成とすることにより、送信装置からサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信号成分だけでなく、アンテナ端で反射されサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信号成分をも抑圧することができ、かつ、小型化が容易で温度変動等に対しても安定なアンテナ共用器を実現できる。また、定在波調整器を第1及び第2の2つの定在波調整器に分割することにより、アンテナとサーキュレータの間の電気長を長くしなければならない場合でも、1つの定在波調整器だけでは抑圧できないアンテナ端からの反射波の影響を低減できる。
【0014】
(C)また、第3の発明においては、第1又は2の発明に記載のアンテナ共用器を送信装置と、受信装置と、アンテナとの間に設ける。かかる構成により、小型で温度変動等に対しても安定な無線通信機を実現できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
(A)第1の実施形態
以下、本発明に係るアンテナ共用器及び無線通信機の第1の実施形態を説明する。図1に、アンテナ共用器の搭載される無線通信機の全体構成を示す。
【0016】
なお、図1では無線通信に関与する機能ブロックのみを表すこととし、その他の機能ブロックについては記載を省略している。従って、無線通信機が通信用のアンテナを備える情報通信端末であれば、図示されている機能ブロックの他に、液晶表示装置やキーボード等の入力装置が設けられることになるし、携帯電話機であれば液晶表示部や操作ボタン等が設けられることになる。
【0017】
図1の説明に戻る。無線通信機は、アンテナ共用器51と、送信装置52と、送信フィルタ53と、アンテナ54と、受信装置55と、受信フィルタ56とからなる。このうち送信フィルタ53は、送信電波のうち不要な側波成分を抑圧するために設けられているフィルタである。また、受信フィルタ56は、受信信号のうち希望する電波のみを通過させるために設けられているフィルタである。
【0018】
一方、本願実施形態の特徴部分であるアンテナ共用器51は、サーキュレータ51Aと定在波調整器51Bとからなる。
【0019】
ここで、サーキュレータ51Aは、送信装置52からの送信信号を入力する第1の端子aと、アンテナ54に対しては送信信号を出力し、アンテナ54からは受信信号を入力する第2の端子bと、受信装置55へ受信信号を出力する第3の端子cとを有する非可逆回路である。
【0020】
なお、このサーキュレータ51Aは、第1の端子aに入力された電波については第3の端子cに現れないようにするアイソレータとして機能する。ただし、従来から問題となっているようにマイクロ波帯の信号に対してはアイソレータとしての機能に限界があり、実際には送信系から受信系に漏洩波Yk が混入される。
【0021】
定在波調整器51Bは、本実施形態に特有の構成部分であり、サーキュレータ51Aの第2の端子bとアンテナ54の給電線端子間に設けられる。なお、定在波調整器51Bは任意のインピーダンスを発生するものであり、インピーダンスを調整することにより、この調整器固有の反射波によってアンテナ端における反射波と漏洩波を打ち消すことができるようにする。
【0022】
以下、かかる構成のアンテナ共用器51を搭載する無線通信機の送受信動作を説明する。まず、基本動作から説明する。送信装置52からの送信信号は、送信フィルタ53を介してサーキュレータ51Aの第1の端子aに入力される。この送信信号は、サーキュレータ51Aの第2の端子bより定在波調整器51Bを通ってアンテナ54に供給される。一方、アンテナ54で受信された受信信号は、定在波調整器51Bを通ってサーキュレータ51Aの端子bに入力される。入力された受信信号は、サーキュレータ51Aの第3の端子cより受信フィルタ56に導かれ、その後、受信装置55へと入力される。
【0023】
以上がアンテナ共用器51が想定する最も基本的な動作である。次に、本実施形態のアンテナ共用器51に特有の動作を説明する。一般に、サーキュレータ51Aは、送信系から受信系に混入する送信信号成分を小さくするものの、全く無くすことはできない。このため、サーキュレータ51Aの第3の端子cには、送信系から受信系に漏洩波が混入するのを避け得ない。
【0024】
同様に、アンテナ54はそれ自身で反射される送信信号成分を小さくするよう設計されているがやはり全く無くすることはできない。このため、サーキュレータ51Aの第3の端子cには、アンテナ端から受信系に向けて反射波が混入するのを避け得ない。
【0025】
そこで機能するのが定在波調整器51Bである。定在波調整器51Bは、前述のように任意のインピーダンスを発生することができ、反射波の位相や振幅を変えることができる。実現方法には幾つかの方法が考えられるが、本実施形態では、位相や反射の大きさを変えるため、線路上に適当な間隔をとって3個の可変長スタブを設けたものを用いる。ここでは、3個のスタブの間隔を波長の1/6づつとする。
【0026】
もっとも、スタブの個数は3個に限るものではなく、2個でも4個以上でも良い。一般的には数を増やすほど調整は容易となる。また、スタブは固定である必要は無く、移動できるよう構成したもの、誘電体スタブを使用するもの、結合器と可変短絡器にて構成したものでも良い。
【0027】
可変長スタブの線幅やスタブ長を調整することにより、定在波調整器51Bは、自身固有の反射波Γt とアンテナ端における反射波Γa との合成波Γ^ が、サーキュレータ51Aのアイソレーション機能にもかかわらず送信系から受信系へと混入する漏洩波Yk を打ち消すよう調整される。
【0028】
ここで、調整量は、送信装置52から出力される送信信号の波長λに応じて定めるものとする。すなわち、反射波Γt 及びΓa と、その合成波Γ^ と、漏洩波Yk が、以下の(1) 〜(3) 式の関係を満たすように決定する。
【0029】
Γt =α・exp{-j(4πlt /λ+β)} …(1)
Γa =γ・exp{-j(4π(lt+la)/λ} …(2)
Γ^ =Γt +Γa =−Yk …(3)
なおここで、反射波Γt 、Γa 、合成波Γ^ 、漏洩波Yk はいずれもベクトル量である。
【0030】
また、反射の大きさαと位相βは調整可能な値であり、反射の大きさγは固定値である。さらに、lt はサーキュレータ51Aと定在波調整器51Bとの間の電気長であり、la は定在波調整器51Bとアンテナ54との間の電気長、lt は定在波調整器51Bの中央地点からサーキュレータ51Aの合流点までの電気長である。
【0031】
因みに、これら電気長に関しては、サーキュレータ51Aや定在波調整器51Bやアンテナ54の大きさが問題になることはなく、各素子内において位相の変化がないものとして扱って差し支えない。
【0032】
(1)〜(3)式に示すように、反射波Γt 、Γa と、その合成波Γ^ と、漏洩波Yk は、いずれも送信信号(波長λ)に起因して生じる波である。従って、定在波調整器51Bでの位相βや反射の大きさΓt を調整することで、漏洩波Yk を打ち消す合成波Γ^ =−Yk を作り出すことができる。
【0033】
かくして、サーキュレータ51Aの第3の端子cにおいては、第3の端子cから入力のあった合成波Γ^(=−Yk)によって漏洩波Ykの抑圧が行われ、アンテナ54で受信された受信信号だけが受信フィルタ56を介して受信装置55に与えられることになる。
【0034】
以上のように、本実施形態に係る構成のアンテナ共用器51を用いることにより、受信信号に混入した送信系からの漏洩波Yk とアンテナ端からの反射波Γa の両者を抑圧でき、かつ、小型化が容易で温度変動等に対しても安定なアンテナ共用器を実現できる。
【0035】
この結果、アンテナ54や各フィルタの性能に関する要求を緩和することができ、これらの部位品の低廉化を促すことができる。このことは、無線通信機の低廉化にも通じる。
【0036】
またこの結果、送信信号と受信信号の周波数離調を小さくしても所定の送受信分離度を得ることができるため、周波数の有効利用を実現できる。
【0037】
(B)第2の実施形態
続いて、本発明に係るアンテナ共用器及び無線通信機の第2の実施形態を説明する。図4に、アンテナ共用器の搭載される無線通信機の全体構成を示す。図4は、図1と同一部分に同一符号を付して示すもので、相違部分のみ異なる符号を付して表している。第2の実施形態の特徴点は、定在波調整器を2つ用意する点である。
【0038】
これは次の理由による。一般に、アンテナとアンテナ共用器とは、これらを結ぶ線路長が小さくなるように近傍に配置されるのが常である。しかしながら、搭載する装置構成によっては、アンテナとアンテナ共用器を結ぶ線路長が大きくならざる得ない場合もある。
【0039】
第1の実施形態の場合、アンテナとアンテナ共用器を結ぶ線路長la が大きくなると、(2)式から明らかなように、送信信号の波長λに対する反射波Γa の位相変動が線路長la が小さい場合に比べて大きくなり、抑圧できる周波数帯域が狭くなる。
【0040】
そこで、この第2の実施形態においては、アンテナ端からの反射波Γa を打ち消す機能を有する第1の定在波調整器51B1と、送信系からの漏洩波Yk を打ち消す機能を有する第2の定在波調整器51B2の2つに分けて設けることにする。
【0041】
図4において、第1の定在波調整器51B1がアンテナ近傍に配置され、第1の定在波調整器51B1と第2の定在波調整器51B2を結ぶ線路部分が、第1の実施形態におけるアンテナとアンテナ共用器を結ぶ線路として機能する。
【0042】
ここでは、周波数に対する感度を低くするため第1の定在波調整器51B1をアンテナ54のできるだけ近くに配置し、同様に第2の定在波調整器51B2をサーキュレータ51Aのできるだけ近くに配置するものとする。
【0043】
図4の説明に戻る。第1の定在波調整器51B1は、第2の定在波調整器51B2の入力端において、第1の定住波調整器51B1が作り出す反射波Γt1が、アンテナ端からの反射波Γa を打ち消すように調整される。この調整量は、送信装置52からの送信信号の波長λと、第1の定在波調整器51B1と第2の定在波調整器51B2を結ぶ線路の特性に応じて定められる。
【0044】
一方、第2の定在波調整器51B2は、サーキュレータ51Aにおいて、第2の定在波調整器51B2が作り出す反射波Γt2が、送信系から受信系に混入する漏洩波Yk を打ち消すよう調整される。この調整量は、送信装置52からの送信信号の波長λに応じて定められる。
【0045】
かくして、第1の定在波調整器51B1と第2の定在波調整器51B2の双方で、アンテナ端からの反射波Γa と送信系からの漏洩波Yk が共に抑圧されることになり、受信信号のみが受信フィルタ56を介して受信装置55に与えられる。
【0046】
以上のように、本実施形態に係る構成のアンテナ共用器51を用いることにより、アンテナまでの線路長を長く採らざるを得ない場合でも、受信信号に混入した送信系からの漏洩波Yk とアンテナ端からの反射波Γa の両者を抑圧することができ、かつ、小型化が容易で温度変動等に対しても安定なアンテナ共用器を実現できる。
【0047】
これにより、アンテナ近傍に配置する装置の簡素化又はアンテナ配置の自由度を高めることができる。
【0048】
さらに、アンテナやフィルタの性能に関する要求を緩和し、これらの低廉化を促すことや、送信信号と受信信号の周波数離調を小さくし、周波数を有効に利用することができる
【0049】
【発明の効果】
(A)上述のように第1の発明によれば、一つのアンテナを送信系と受信系で共用するためのアンテナ共用器において、送信装置からの送信信号を入力する第1の端子と、アンテナからの受信信号を入力し、アンテナヘの送信信号を出力する第2の端子と、受信装置へ受信信号を出力する第3の端子とを有し、第1の端子から第3の端子との間にアイソレーションが存在するサーキュレータと、サーキュレータの第2の端子とアンテナの給電線端子との間に設けられ、反射の位相や大きさを可変できる定在波調整器とを備えるようにし、さらに、定在波調整器は、送信信号がアンテナで反射した反射波と、第1の端子から前記サーキュレータを経て第3の端子に混入する送信波の漏洩波との両方を打ち消すような位相と振幅とを備えた固有の反射波を生成するように、インピーダンスを任意に調整可能なものであることにより、送信装置からサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信号成分だけでなく、アンテナ端で反射されサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信号成分をも抑圧することができ、かつ、小型化が容易で温度変動等に対しても安定なアンテナ共用器を実現できる。
【0050】
この結果、受信特性の向上又はアンテナやフィルタに要求される性能特性の緩和を実現できる。
【0051】
(B)また、上述のように第2の発明によれば、一つのアンテナを送信系と受信系で共用するためのアンテナ共用器において、送信装置からの送信信号を入力する第1の端子と、アンテナからの受信信号を入力し、アンテナヘの送信信号を出力する第2の端子と、受信装置へ受信信号を出力する第3の端子とを有し、第1の端子から第3の端子との間にアイソレーションが存在するサーキュレータと、アンテナの給電線端子の近傍に設けられ、反射波の位相や大きさを可変できる第1の定在波調整器と、サーキュレータの第2の端子と上記第1の定在波調整器との間に設けられ、反射波の位相や大きさを可変できる第2の定在波調整器とを備えるようにし、さらに、第1の定在波調整器は、送信信号がアンテナで反射した反射波を減少させるような位相と振幅とを備えた固有の反射波を生成するように、インピーダンスを任意に調整可能なものであるとともに、第2の定在波調整器は、送信信号がアンテナで反射した反射波を、第1の定在波調整器と共に打消し、かつ第1の端子からサーキュレータを経て第3の端子に混入する送信波の漏洩波との両方を打ち消すような位相と振幅とを備えた固有の反射波を生成するように、インピーダンスを任意に調整可能なものであることにより、送信装置からサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信号成分だけでなく、アンテナ端で反射されサーキュレータを介して受信装置側に混入する送信信号成分をも抑圧することができ、かつ、小型化が容易で温度変動等に対しても安定なアンテナ共用器を実現できる。また、定在波調整器を第1及び第2の2つの定在波調整器に分割することにより、アンテナとサーキュレータの間の電気長を長くしなければならない場合でも、1つの定在波調整器だけでは抑圧できないアンテナ端からの反射波の影響を低減できる。
【0052】
この結果、受信特性の向上又はアンテナやフィルタに要求される性能特性の緩和を実現できる。その結果、送信信号と受信信号の周波数離調を小さくし、周波数の有効利用を実現できる。また、アンテナ近傍に配置する装置の簡素化やアンテナの配置の自由度を向上できる。
【0053】
(C)また、上述のように第3の発明によれば、第1又は2の発明に記載のアンテナ共用器を送信装置と、受信装置と、アンテナとの間に設けることにより、小型で温度変動等に対しても安定な無線通信機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係るアンテナ共用器と無線通信機を示すブロック図である。
【図2】従来例1の構成を示すブロック図である。
【図3】従来例2の構成を示すブロック図である。
【図4】第2の実施形態に係るアンテナ共用器と無線通信機を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、26、51A…サーキュレータ、2…送信機、3…受信機、4、54…アンテナ、8…等化器、27、28…ハイブリッド回路、51…アンテナ共用器、52…送信装置、53…送信フィルタ、55…受信装置、56…受信フィルタ、51B、51B1、51B2…定在波調整器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna duplexer that can use one antenna for both transmission and reception.
[0002]
[Prior art]
Reference 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-232 (airline duplexer)
Reference 2: JP-A-48-33753 (Transmission / Reception Shared Antenna System)
A cellular phone or other wireless communication device employs a configuration in which one antenna mounted on the telephone body is shared for transmission and reception. It is an antenna duplexer that makes it possible to share such an antenna. Conventionally, the configuration shown in FIGS. 2 and 3 has been used. Here, FIG. 2 is an example of the antenna duplexer disclosed in Document 1, and FIG. 3 is an example of the antenna duplexer disclosed in
[0003]
A conventional example will be briefly described. The antenna duplexer shown in FIG. 2 suppresses the transmission signal transmitted from the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional techniques described above have the following technical problems.
[0005]
(1) The circuit scale becomes very large. For this reason, the enlargement of an apparatus cannot be avoided.
[0006]
(2) It is easily affected by characteristic changes such as filters. For example, since it reacts sensitively to environmental changes such as temperature fluctuations, the characteristics are not stable.
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above problems, and solves the above technical problem so that the reflected wave from the antenna end of the transmission signal and the leakage wave through the circulator of the transmission signal are not mixed into the reception system. The purpose is to propose an antenna duplexer that can be suppressed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(A) In order to solve such a problem, in the first invention, an antenna duplexer for sharing one antenna between a transmission system and a reception system has the following configuration.
[0009]
That is, (1) a first terminal that inputs a transmission signal from a transmission apparatus, a second terminal that inputs a reception signal from an antenna and outputs a transmission signal to the antenna, and outputs a reception signal to the reception apparatus A circulator having a third terminal and having isolation between the first terminal and the third terminal; and (2) provided between the second terminal of the circulator and the feeder line terminal of the antenna. And a standing wave adjuster capable of changing the phase and magnitude of reflection. Furthermore, the standing wave regulator includes a reflected wave transmission signal reflected by the antenna, and the phase to cancel both the leaky waves of the transmitted wave from the first terminal is mixed to the third terminal through the circulator to generate a unique reflected wave having an amplitude, but optional adjustable impedance.
[0010]
By adopting such a configuration, not only the transmission signal component mixed from the transmission device via the circulator to the reception device side but also the transmission signal component reflected by the antenna end and mixed into the reception device side via the circulator can be suppressed. Therefore, it is possible to realize an antenna duplexer that is easy to downsize and stable against temperature fluctuations.
[0011]
(B) In the second invention, an antenna duplexer for sharing one antenna between a transmission system and a reception system is provided with the following configuration.
[0012]
That is, (1) a first terminal that inputs a transmission signal from a transmission apparatus, a second terminal that inputs a reception signal from an antenna and outputs a transmission signal to the antenna, and outputs a reception signal to the reception apparatus A circulator having a third terminal and having isolation between the first terminal and the third terminal, and (2) provided near the feeder terminal of the antenna, and the phase and magnitude of the reflected wave A first standing wave adjuster capable of varying the thickness; and (3) provided between the second terminal of the circulator and the first standing wave adjuster so that the phase and magnitude of the reflected wave can be varied. A second standing wave regulator. Furthermore, the first standing wave regulator, as the transmission signal to generate a unique reflected wave and a so that phase and amplitude reduces the reflected wave reflected by the antenna, optionally adjustable impedance It is a thing. The second standing wave adjuster cancels the reflected wave of the transmission signal reflected by the antenna together with the first standing wave adjuster, and mixes into the third terminal from the first terminal via the circulator. to generate a unique reflected wave with the phase and amplitude to cancel both the wave leaky wave, but any adjustable impedance.
[0013]
By adopting such a configuration, not only the transmission signal component mixed from the transmission device via the circulator to the reception device side but also the transmission signal component reflected by the antenna end and mixed into the reception device side via the circulator can be suppressed. Therefore, it is possible to realize an antenna duplexer that is easy to downsize and stable against temperature fluctuations. Moreover, even when the electrical length between the antenna and the circulator has to be increased by dividing the standing wave regulator into two first and second standing wave regulators, one standing wave adjustment is possible. It is possible to reduce the influence of the reflected wave from the antenna end that cannot be suppressed by the device alone.
[0014]
(C) In the third invention, the antenna duplexer described in the first or second invention is provided between the transmission device, the reception device, and the antenna. With this configuration, it is possible to realize a wireless communication device that is small and stable against temperature fluctuations.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(A) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of an antenna duplexer and a wireless communication device according to the present invention will be described. FIG. 1 shows the overall configuration of a wireless communication device on which an antenna duplexer is mounted.
[0016]
In FIG. 1, only functional blocks related to wireless communication are shown, and descriptions of other functional blocks are omitted. Therefore, if the wireless communication device is an information communication terminal including a communication antenna, an input device such as a liquid crystal display device or a keyboard is provided in addition to the functional blocks shown in the figure, and a mobile phone may be used. In this case, a liquid crystal display unit, operation buttons, and the like are provided.
[0017]
Returning to the description of FIG. The wireless communication device includes an
[0018]
On the other hand, the
[0019]
Here, the
[0020]
The
[0021]
The standing
[0022]
Hereinafter, a transmission / reception operation of a wireless communication device equipped with the
[0023]
The above is the most basic operation that the
[0024]
Similarly, the
[0025]
Therefore, the standing
[0026]
However, the number of stubs is not limited to three, and may be two or four or more. In general, the adjustment becomes easier as the number increases. Further, the stub does not need to be fixed, and may be configured to be movable, to use a dielectric stub, or to be configured with a coupler and a variable short circuit.
[0027]
By adjusting the line width and the stub length of the variable-length stub, the standing
[0028]
Here, the adjustment amount is determined according to the wavelength λ of the transmission signal output from the
[0029]
Γt = α · exp {-j (4πlt / λ + β)} (1)
Γa = γ · exp {-j (4π (lt + la) / λ} (2)
Γ ^ = Γt + Γa = −Yk (3)
Here, the reflected waves Γt and Γa, the synthesized wave Γ ^, and the leakage wave Yk are all vector quantities.
[0030]
The reflection magnitude α and the phase β are adjustable values, and the reflection magnitude γ is a fixed value. Furthermore, lt is the electrical length between the
[0031]
Incidentally, regarding these electrical lengths, the sizes of the
[0032]
As shown in the equations (1) to (3), the reflected waves Γt and Γa, the combined wave Γ ^, and the leaked wave Yk are all generated due to the transmission signal (wavelength λ). Therefore, by adjusting the phase β and the magnitude of reflection Γt in the
[0033]
Thus, at the third terminal c of the
[0034]
As described above, by using the
[0035]
As a result, the requirements regarding the performance of the
[0036]
As a result, since a predetermined transmission / reception separation can be obtained even if the frequency detuning of the transmission signal and the reception signal is reduced, effective use of the frequency can be realized.
[0037]
(B) Second Embodiment Subsequently, a second embodiment of the antenna duplexer and the wireless communication device according to the present invention will be described. FIG. 4 shows the overall configuration of a wireless communication device on which the antenna duplexer is mounted. 4 shows the same parts as those in FIG. 1 with the same reference numerals, and only different parts are indicated with different reference numerals. A feature point of the second embodiment is that two standing wave regulators are prepared.
[0038]
This is due to the following reason. In general, an antenna and an antenna duplexer are usually arranged in the vicinity so that the line length connecting them becomes small. However, depending on the installed device configuration, the length of the line connecting the antenna and the antenna duplexer may have to be increased.
[0039]
In the case of the first embodiment, when the line length la connecting the antenna and the antenna duplexer becomes large, the phase variation of the reflected wave Γa with respect to the wavelength λ of the transmission signal is small as the line length la becomes small as apparent from the equation (2). Compared to the case, the frequency band that can be suppressed becomes narrower.
[0040]
Therefore, in the second embodiment, the first standing wave regulator 51B1 having the function of canceling the reflected wave Γa from the antenna end and the second constant wave having the function of canceling the leakage wave Yk from the transmission system. It will be provided separately in two of the presence wave adjuster 51B2.
[0041]
In FIG. 4, the first standing wave regulator 51B1 is disposed in the vicinity of the antenna, and the line portion connecting the first standing wave regulator 51B1 and the second standing wave regulator 51B2 is the first embodiment. It functions as a line connecting the antenna and the antenna duplexer.
[0042]
Here, in order to reduce the sensitivity to frequency, the first standing wave adjuster 51B1 is arranged as close as possible to the
[0043]
Returning to the description of FIG. In the first standing wave regulator 51B1, the reflected wave Γt1 generated by the first standing wave regulator 51B1 cancels the reflected wave Γa from the antenna end at the input end of the second standing wave regulator 51B2. Adjusted to This adjustment amount is determined according to the wavelength λ of the transmission signal from the
[0044]
On the other hand, the second standing wave adjuster 51B2 is adjusted in the
[0045]
Thus, both the first standing wave adjuster 51B1 and the second standing wave adjuster 51B2 suppress both the reflected wave Γa from the antenna end and the leakage wave Yk from the transmission system. Only the signal is supplied to the receiving
[0046]
As described above, by using the
[0047]
Thereby, the simplification of the apparatus arrange | positioned in the antenna vicinity or the freedom degree of antenna arrangement | positioning can be raised.
[0048]
Further, it is possible to relax the requirements regarding the performance of the antenna and the filter, promote the cost reduction thereof, reduce the frequency detuning of the transmission signal and the reception signal, and effectively use the frequency.
【The invention's effect】
(A) As described above, according to the first invention, in the antenna duplexer for sharing one antenna between the transmission system and the reception system, the first terminal for inputting the transmission signal from the transmission device, and the antenna Between the first terminal and the third terminal, and a second terminal for inputting the received signal from the antenna and outputting a transmission signal to the antenna, and a third terminal for outputting the received signal to the receiver. A circulator in which isolation is present, a standing wave adjuster that is provided between the second terminal of the circulator and the feed line terminal of the antenna and that can vary the phase and magnitude of reflection, and standing wave regulator includes a reflected wave transmission signal reflected by the antenna, the phase and amplitude as the first terminal counteract both the leaky wave of the transmission wave to be mixed to the third terminal through the circulator With unique To produce a reflected wave, by those optional adjustable impedance, not only the transmitted signal component that mixes into the receiving apparatus from the transmitting apparatus via the circulator, through the circulator is reflected at the antenna end A transmission signal component mixed on the receiving device side can be suppressed, and an antenna duplexer that can be easily miniaturized and is stable against temperature fluctuations can be realized.
[0050]
As a result, reception characteristics can be improved or performance characteristics required for antennas and filters can be relaxed.
[0051]
(B) According to the second invention as described above, in the antenna duplexer for sharing one antenna between the transmission system and the reception system, the first terminal for inputting the transmission signal from the transmission device; , Having a second terminal for inputting a reception signal from the antenna and outputting a transmission signal to the antenna, and a third terminal for outputting the reception signal to the receiving device, from the first terminal to the third terminal; A circulator in which there is isolation between the antenna, a first standing wave regulator that is provided in the vicinity of the feed line terminal of the antenna and can change the phase and magnitude of the reflected wave, the second terminal of the circulator, and the above A second standing wave adjuster provided between the first standing wave adjuster and capable of varying a phase and a magnitude of the reflected wave; and further, the first standing wave adjuster includes: , Ru reduces reflected wave transmission signal reflected by the antenna To generate a unique reflected wave having a phase and an amplitude cormorants, along with those optional adjustable impedance, the second standing wave regulator reflected wave transmission signal reflected by the antenna With a phase and amplitude that cancels both the first standing wave adjuster and the leakage wave of the transmission wave mixed into the third terminal from the first terminal via the circulator to produce a reflected wave, by those optional adjustable impedance, not only the transmitted signal component that mixes into the receiving apparatus from the transmitting apparatus via the circulator, through the circulator is reflected at the antenna end Thus, it is possible to suppress a transmission signal component mixed into the receiving apparatus side, and to realize an antenna duplexer that can be easily downsized and is stable against temperature fluctuations. In addition, by dividing the standing wave regulator into two first and second standing wave regulators, even if the electrical length between the antenna and the circulator has to be increased, one standing wave adjustment is possible. It is possible to reduce the influence of the reflected wave from the antenna end that cannot be suppressed by the device alone.
[0052]
As a result, reception characteristics can be improved or performance characteristics required for antennas and filters can be relaxed. As a result, frequency detuning between the transmission signal and the reception signal can be reduced, and effective use of the frequency can be realized. In addition, it is possible to simplify the device arranged in the vicinity of the antenna and improve the degree of freedom of antenna arrangement.
[0053]
(C) Further, as described above, according to the third invention, the antenna duplexer according to the first or second invention is provided between the transmitting device, the receiving device, and the antenna, thereby reducing the size and temperature. A wireless communication device that is stable against fluctuations and the like can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an antenna duplexer and a wireless communication device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional example 1;
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of Conventional Example 2;
FIG. 4 is a block diagram showing an antenna duplexer and a wireless communication device according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 26, 51A ... circulator, 2 ... transmitter, 3 ... receiver, 4, 54 ... antenna, 8 ... equalizer, 27, 28 ... hybrid circuit, 51 ... antenna duplexer, 52 ... transmitter, 53 ... Transmission filter, 55... Reception device, 56... Reception filter, 51B, 51B1, 51B2.
Claims (3)
送信装置からの送信信号を入力する第1の端子と、アンテナからの受信信号を入力し、アンテナヘの送信信号を出力する第2の端子と、受信装置へ受信信号を出力する第3の端子とを有し、第1の端子から第3の端子との間にアイソレーションが存在するサーキュレータと、
上記サーキュレータの第2の端子とアンテナの給電線端子との間に設けられ、反射の位相や大きさを可変できる定在波調整器と
を備え、上記定在波調整器は、送信信号がアンテナで反射した反射波と、前記第1の端子から前記サーキュレータを経て第3の端子に混入する送信波の漏洩波との両方を打ち消すような位相と振幅とを備えた固有の反射波を生成するように、インピーダンスを任意に調整可能なものであることを特徴とするアンテナ共用器。In the antenna duplexer for sharing one antenna in the transmission system and the reception system,
A first terminal for inputting a transmission signal from the transmission device, a second terminal for inputting a reception signal from the antenna and outputting a transmission signal to the antenna, and a third terminal for outputting the reception signal to the reception device; A circulator having isolation between the first terminal and the third terminal;
It provided between the feed line terminal of the second terminal and the antenna of the circulator, and a standing wave regulator capable of varying the phase and magnitude of the reflected, the standing wave regulator transmit signal antenna A unique reflected wave having a phase and an amplitude that cancels both the reflected wave reflected at step 1 and the leakage wave of the transmission wave mixed into the third terminal from the first terminal via the circulator is generated. antenna duplexer, characterized in that way, those optional adjustable impedance.
送信装置からの送信信号を入力する第1の端子と、アンテナからの受信信号を入力し、アンテナヘの送信信号を出力する第2の端子と、受信装置へ受信信号を出力する第3の端子とを有し、第1の端子から第3の端子との間にアイソレーションが存在するサーキュレータと、
アンテナの給電線端子の近傍に設けられ、反射波の位相や大きさを可変できる第1の定在波調整器と、
上記サーキュレータの第2の端子と上記第1の定在波調整器との間に設けられ、反射波の位相や大きさを可変できる第2の定在波調整器と
を備え、
上記第1の定在波調整器は、送信信号がアンテナで反射した反射波を減少させるような位相と振幅とを備えた固有の反射波を生成するように、インピーダンスを任意に調整可能なものであるとともに、
上記第2の定在波調整器は、送信信号がアンテナで反射した反射波を、前記第1の定在波調整器と共に打消し、かつ前記第1の端子から前記サーキュレータを経て第3の端子に混入する送信波の漏洩波との両方を打ち消すような位相と振幅とを備えた固有の反射波を生成するように、インピーダンスを任意に調整可能なものである
ことを特徴とするアンテナ共用器。In the antenna duplexer for sharing one antenna in the transmission system and the reception system,
A first terminal for inputting a transmission signal from the transmission device, a second terminal for inputting a reception signal from the antenna and outputting a transmission signal to the antenna, and a third terminal for outputting the reception signal to the reception device; A circulator having isolation between the first terminal and the third terminal;
A first standing wave regulator that is provided in the vicinity of the feeder terminal of the antenna and that can change the phase and magnitude of the reflected wave;
A second standing wave adjuster provided between the second terminal of the circulator and the first standing wave adjuster, the phase and magnitude of the reflected wave being variable,
The first standing wave regulator above SL, as the transmission signal to generate a unique reflected wave and a so that phase and amplitude reduces the reflected wave reflected by the antenna, optionally adjustable impedance As well as
Upper Symbol second standing wave regulator of the reflected wave transmission signal reflected by the antenna, the first cancellation with standing wave regulator, and from the first terminal third through the circulator antenna sharing, characterized in that to produce a unique reflected wave with the phase and amplitude to cancel both the leaky wave of the transmission wave to be mixed into the terminal, but optional adjustable impedance vessel.
ことを特徴とする無線通信機。A wireless communication device, wherein the antenna duplexer according to claim 1 or 2 is provided between a transmission device, a reception device, and an antenna.
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