KR101010844B1

KR101010844B1 - 송수신기

Info

Publication number: KR101010844B1
Application number: KR1020080127199A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 가사이; 다까시 요꼬야마; 시게루 오까와
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2011-01-25
Also published as: JP4962298B2; JP2009152788A; US8155037B2; US20090161586A1; KR20090067052A; CN101465665A; EP2073393A2; CN101465665B; EP2073393A3; EP2073393B1

Abstract

본 발명은 무선 송수신기에서, 송신용 증폭기를 양호한 상태에서 동작시키고, 코스트를 저감하는 것에 관한 것이다. 이 송수신기는, 송신과 수신에서 동일한 안테나(1) 및 밴드패스 필터(2)를 공용한다. 송수신부(3)에서, 수신측에는, 제1 방향성 결합기(30)와, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)로 이루어지는 밸런스형의 스위치 구성이 형성되어 있다. 제1 방향성 결합기(30)는, 입력 신호를 서로 90°다른 위상의 2개의 신호로 분배하여 출력한다. 제1 SPDT 스위치(31)는, 제1 방향성 결합기(30)의 한쪽의 출력 신호를 수신시에 통과시키고, 송신시에 저지한다. 제2 SPDT 스위치(32)는, 제1 방향성 결합기(30)의 다른 한쪽의 출력 신호를 수신시에 통과시키고, 송신시에 저지한다.

송수신기, 입력 단자, 출력 단자, 증폭기, 안테나, 스위치, 임피던스

Description

송수신기{TRANSMITTER-RECEIVER}

본 발명은, 송신과 수신을 시분할로 행하는 TDD(Time Division Duplex) 방식의 송수신기에 관한 것이다.

종래, TDD 방식의 송수신기로서, 수신 회로의 전단에 수신 슬롯의 기간에 온으로 되는 스위치 회로를 설치하고, 송수신 안테나와, 송신용의 파워 앰프와, 스위치 회로와의 사이에, 서큘레이터를 접속한 구성의 것이 있다. 이 송수신기에서는, 송신 슬롯의 기간에는, 송신 신호를, 파워 앰프로부터 서큘레이터를 통하여 송수신 안테나에 공급한다. 수신 슬롯의 기간에는, 송수신 안테나가 수신한 수신 신호를, 서큘레이터 및 스위치 회로를 통하여 수신 회로에 공급한다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평5-252074호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에 개시된 구성의 송수신기에서는, 마이크로파 대나 밀리파 대에서의 무선 통신을 행하는 경우, 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째 로, 송신 기간 중, 수신 회로의 전단의 스위치 회로가 오프 상태로 되고, 그 오프 상태에서의 스위치 회로의 임피던스가 고려되어 있지 않기 때문에, 송신시에, 송신측으로부터 본 임피던스가 소정의 부하(50Ω)로 되지 않는다. 그 때문에, 송신시에 스위치 회로에서 반사가 일어나, 송신측의 파워 앰프(송신용 증폭기)를 양호한 상태에서 동작시킬 수 없다고 하는 문제점이 있다.

둘째로, 최근, 송신 전력이 증대되는 경향이 있고, 그에 수반하여 수신측으로 감도는 송신 전력이 증대되는 경향이 있다. 따라서, 수신 회로의 전단의 스위치 회로에, 송신 전력이 감도는 것을 저지하는 높은 능력이 요구된다. 그 때문에, 스위치 회로를 대형의 소자로 구성할 필요가 있어, 코스트의 증대를 초래한다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은, 전술한 종래 기술에 의한 문제점을 해소하기 위하여, 송신용 증폭기를 양호한 상태에서 동작시킬 수 있는 송수신기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 코스트의 저감을 도모할 수 있는 송수신기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위하여, 이 송수신기는, 송신과 수신을 시분할로 행하는 송수신기에서, 수신측에, 방향성 결합기와, 단극쌍투(이하, SPDT라고 함. SPDT: Single Pole Double Throw) 스위치를 갖는 것을 요건으로 한다. 방향성 결합기에서, 제1 포트에는 수신 신호가 입력되고, 제2 포트 및 제3 포트로부터는 제1 포트에의 입력 신호가 서로 90°다른 위상의 신호로 분배되어 출 력되고, 제4 포트는 소정의 임피던스로 종단되어 있다.

제1 SPDT 스위치에서, 제1 입력 단자에는, 방향성 결합기의 제2 포트로부터의 출력 신호가 입력되고, 통과 모드시에는 제1 입력 단자에의 입력 신호가 제1 출력 단자로부터 출력되고, 저지 모드시에는 제2 출력 단자에 제1 입력 단자가 접속된다. 제2 SPDT 스위치에서, 제2 입력 단자에는, 방향성 결합기의 제3 포트로부터의 출력 신호가 입력되고, 통과 모드시에는 제2 입력 단자에의 입력 신호가 제3 출력 단자로부터 출력되고, 저지 모드시에는 제4 출력 단자에 제2 입력 단자가 접속된다.

이 송수신기에 따르면, 수신측에, 소정의 임피던스로 종단된 방향성 결합기와, 밸런스형의 스위치가 있음으로써, 송신시에, 방향성 결합기에서 반사파가 부정되므로, 송신측으로부터 본 부하를 항상 소정의 임피던스로 보이게 할 수 있다. 또한, 수신 신호가 방향성 결합기에서 2개의 신호로 분배됨으로써, SPDT 스위치에 요구되는, 송신 전력이 감도는 것을 저지하는 능력이 낮아도 되므로, 스위치를 소형의 소자로 구성할 수 있다.

이 송수신기에 따르면, 송신측으로부터 본 부하가 항상 소정의 임피던스로 됨으로써, 송신용 증폭기를 양호한 상태에서 동작시킬 수 있다고 하는 효과를 발휘한다. 또한, 수신측의 스위치를 소형의 소자로 구성할 수 있으므로, 코스트의 저감을 도모할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 이 송수신기의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 여기에서는, 마이크로파 대나 밀리파 대의 전자파를 송수신하는 이동 무선 통신 장치에서의 TDD 방식의 송수신기에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서, 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

<개요>

도 1은, 송수신기의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 이 송수신기는, 송신과 수신에서 동일한 안테나(1)를 공용한다. 또한, 송수신기는, 송신과 수신에서 예를 들면 밴드패스 필터(2)를 공용하여도 된다. 송수신부(3)에서, 수신측에는, 제1 방향성 결합기(30)와, 제1 스위치의 기능을 갖는 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 스위치의 기능을 갖는 제2 SPDT 스위치(32)로 이루어지는 밸런스형의 스위치 구성이 형성되어 있다.

제1 방향성 결합기(30)는, 입력 신호를 서로 90°다른 위상의 2개의 신호로 분배하여 출력한다. 제1 SPDT 스위치(31)는, 제1 방향성 결합기(30)의 한쪽의 출력 신호를 수신시에 통과시키고, 송신시에 저지한다. 제2 SPDT 스위치(32)는, 제1 방향성 결합기(30)의 다른 한쪽의 출력 신호를 수신시에 통과시키고, 송신시에 저지한다.

<실시 형태 1>

송수신기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 송수신부(3)에서, 상기 제1 방향성 결합기(30), 상기 제1 SPDT 스위치(31), 상기 제2 SPDT 스위치(32), 송수 절환 회로의 기능을 갖는 서큘레이터(33), 제1 수신용 증폭기의 기능을 갖는 제1 저잡음 증폭기(34), 제2 수신용 증폭기의 기능을 갖는 제2 저잡음 증폭기(35), 및 송신용 증폭기의 기능을 갖는 대전력용 증폭기(36)를 구비하고 있다. 서큘레이터(33)는, 안테나용 포트, 수신용 포트 및 송신용 포트를 갖는다.

안테나용 포트는, 안테나(1), 또는 송수신부(3)와 안테나(1)의 사이에 밴드패스 필터(2)가 있는 경우에는, 밴드패스 필터(2)에 접속되어 있다. 수신용 포트는, 제1 방향성 결합기(30)의 제1 포트에 접속되어 있다. 송신용 포트는, 대전력용 증폭기(36)의 출력 단자에 접속되어 있다. 대전력용 증폭기(36)의 입력 단자는, 도시를 생략한 송신 처리부에 접속되어 있다.

서큘레이터(33)에서는, 송신용 포트에의 입력 신호는, 안테나용 포트에 출력되지만, 수신용 포트에는 출력되지 않는다. 안테나용 포트에의 입력 신호는, 수신용 포트에 출력되지만, 송신용 포트에는 출력되지 않는다. 수신용 포트에의 입력 신호는, 송신용 포트에 출력되지만, 안테나용 포트에는 출력되지 않는다.

제1 방향성 결합기(30)는, 90°하이브리드 커플러(HYB)로 구성되어 있고, 제1 포트에 입력된 신호를, 서로 90°다른 위상의 2개의 신호로 분배하고, 그 중의 한쪽의 신호를 제2 포트로부터 출력하고, 다른 한쪽의 신호를 제3 포트로부터 출력한다. 제1 포트는, 서큘레이터(33)의 수신용 포트에 접속되어 있다. 제2 포트는, 제1 SPDT 스위치(31)의 제1 입력 단자에 접속되어 있다. 제3 포트는, 제2 SPDT 스위치(32)의 제2 입력 단자에 접속되어 있다. 제4 포트는, 예를 들면 50Ω의 종단기(37)에 접속되어 있다.

제1 SPDT 스위치(31)에서, 제1 출력 단자는, 제1 저잡음 증폭기(34)의 입력 단자에 접속되어 있다. 제2 출력 단자는, 예를 들면 50Ω의 종단기(38)에 접속되어 있다. 제2 SPDT 스위치(32)에서, 제3 출력 단자는, 제2 저잡음 증폭기(35)의 입력 단자에 접속되어 있다. 제4 출력 단자는, 예를 들면 50Ω의 종단기(39)에 접속되어 있다. 제1 저잡음 증폭기(34)의 출력 단자 및 제2 저잡음 증폭기(35)의 출력 단자는, 도시를 생략한 수신 처리부에 접속되어 있다.

또한, 송수신기는, 제어부(4)에서, 제어 회로(40), 스위치 구동 회로(41) 및 PA 구동 회로(42)를 구비하고 있다. 제어 회로(40)는, TDD 제어 신호에 기초하여, 스위치 구동 회로(41) 및 PA 구동 회로(42)에, 각각, 수신 스위치 구동 신호 및 PA 구동 신호를 출력한다. 예를 들면, 도 2에 도시하는 타이밍차트와 같이, PA 구동 신호가 Hi 레벨일 때에 수신 스위치 구동 신호는 Lo 레벨이며, PA 구동 신호가 Lo 레벨일 때에 수신 스위치 구동 신호는 Hi 레벨이다.

여기에서, 제어 회로(40)는, 단일한 TDD 제어 신호에 기초하여, 수신 스위치 구동 신호와 PA 구동 신호를 생성하면 된다. 그렇게 하면, 고장 등에 의해 수신 스위치 구동 신호와 PA 구동 신호가 함께 Hi 레벨로 되는 것을 피할 수 있다. 즉, 수신측에 감도는 송신 전력에 의해 수신측의 저잡음 증폭기(34, 35)가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

스위치 구동 회로(41)는, 제어 회로(40)로부터 입력되는 수신 스위치 구동 신호가 Hi 레벨일 때에, 그 수신 스위치 구동 신호의 레벨을, 스위치를 동작시키기 위한 전압으로 변환한다. 수신 스위치 구동 신호가 Hi 레벨일 때, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)는, 각각, 제1 출력 단자측 및 제3 출력 단자측으로 절환된다. 수신 스위치 구동 신호가 Lo 레벨일 때에는, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)는, 각각, 제2 출력 단자측 및 제4 출력 단자측으로 절환된다.

예를 들면, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)가, 션트형의 PIN 다이오드로 이루어지는 SPDT 스위치인 경우, 스위치 구동 회로(41)는, TTL 레벨의 수신 스위치 구동 신호를, PIN 다이오드에 인가하는 바이어스 전압으로 변환한다.

예를 들면, SPDT 스위치를 종단기측으로 절환할 때(저지 모드일 때)에는, 종단기측에 접속된 PIN 다이오드에 0V 이하의 역바이어스를 인가하고, 저잡음 증폭기측에 접속된 PIN 다이오드에 순방향 전압 이상의 순바이어스 전압을 인가한다. SPDT 스위치를 저잡음 증폭기측으로 절환할 때(통과 모드일 때)에는, 그 역으로 된다.

또한, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)가, 전계 효과 트랜지스터(FET: Field-Effect Transistor)로 구성되는 경우가 있다. 그 경우, 스위치 구동 회로(41)는, TTL 레벨의 수신 스위치 구동 신호를, FET의 게이트 단자에 인가하는 제어 전압으로 변환한다.

예를 들면, 전송 선로에 FET가 병렬로 접속된 구성의 경우, SPDT 스위치를 종단기측으로 절환할 때(저지 모드일 때)에는, 종단기측에 접속된 FET의 게이트 단자에 핀치 오프 전압 이하의 제어 전압을 인가하고, 저잡음 증폭기측에 접속된 FET의 게이트 단자에 0V의 제어 전압을 인가한다. SPDT 스위치를 저잡음 증폭기측으로 절환할 때(통과 모드일 때)에는, 그 역으로 된다. 전송 선로에 FET가 직렬로 접속된 구성의 경우에는, 병렬로 접속된 구성의 경우의 역으로 된다.

PA 구동 회로(42)는, 제어 회로(40)로부터 입력되는 PA 구동 신호가 Hi 레벨일 때에, 그 PA 구동 신호의 레벨을, 대전력용 증폭기(36)를 동작시키기 위한 전압으로 변환한다. PA 구동 신호가 Hi 레벨일 때, 대전력용 증폭기(36)의 전원이 온 상태로 된다. PA 구동 신호가 Lo 레벨일 때에는, 대전력용 증폭기(36)의 전원은 오프 상태로 된다. 예를 들면, 대전력용 증폭기(36)가 FET로 구성되는 경우, PA 구동 회로는, TTL 레벨의 PA 구동 신호를, FET의 게이트 단자에 인가하는 제어 전압으로 변환한다. 대전력용 증폭기(36)의 FET를 온시킬 때에는, 그 FET의 게이트 단자에 임계값 전압 이상의 전압을 인가하고, 오프시킬 때에는, 임계값 전압보다도 낮은 전압을 인가한다.

송수신기의 동작은 이하와 같다. 송신 기간 중, PA 구동 신호에 의해 대전력용 증폭기(36)의 전원이 온 상태로 되고, 도시하지 않은 송신 처리부로부터 대전력용 증폭기(36)에 입력된 신호가 증폭된다. 대전력용 증폭기(36)로부터 출력된 신호는, 서큘레이터(33)를 통과하고, 밴드패스 필터(2)를 통과하여, 안테나(1)로부터 공중에 방사된다. 그 때, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)가 함께 동일한 임피던스(예를 들면 모두 50Ω 혹은 오픈 등)인 경우, 제1 방향성 결합기(30)에서 반사파가 부정되므로, 송신측으로부터 보이는 부하가 항상 50Ω으로 된다.

또한, 송신 기간 중, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)는, 각각, 종단기(38, 39)측으로 절환되어 있다. 그에 의해, 송신 전력이 제1 저잡음 증폭기(34) 및 제2 저잡음 증폭기(35)에 감도는 것을 저지할 수 있으므로, 제1 저잡음 증폭기(34) 및 제2 저잡음 증폭기(35)가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

수신측에 감도는 송신 전력은, 제1 방향성 결합기(30)에서 분배되어 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)에 입력된다. 따라서, 수신측에 감도는 송신 전력을 하나의 스위치에 의해 저지하는 경우에 비해, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)의 내전력은 낮아도 된다. 즉, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)를 소형의 소자로 구성할 수 있다.

예를 들면, 제1 방향성 결합기(30)가, 수신측에 감도는 송신 전력을 1/2씩으로 분배하는 경우, 수신측에 감돌아 오는 송신 전력을 하나의 스위치에 의해 저지하는 경우에 비해, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)의 내전력은 절반이어도 된다. 이 경우, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)를, 예를 들면 3dB 정도 내전력이 작은 소형의 소자로 구성할 수 있다.

수신 기간 중, 수신 스위치 구동 신호에 의해 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)는, 각각, 제1 저잡음 증폭기(34)측 및 제2 저잡음 증폭기(35)측으로 절환되어 있다. 수신 신호는, 안테나(1)로부터, 밴드패스 필터(2) 및 서큘레이터(33)를 통과하여, 제1 방향성 결합기(30)의 제1 포트에 입력된다. 그리고, 수신 신호는, 제1 방향성 결합기(30)에서 서로 위상이 90°다른 2개의 신호로 분배된다.

제1 방향성 결합기(30)에서 분배된 신호 중, 한쪽은 제2 포트로부터 출력되고, 다른 한쪽은 제3 포트로부터 출력된다. 그들 제2 포트로부터 출력된 신호 및 제3 포트로부터 출력된 신호는, 각각, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)를 통과하여, 제1 저잡음 증폭기(34) 및 제2 저잡음 증폭기(35)에 입력되고, 거기에서 증폭되어 도시하지 않은 수신 처리부에 보내진다. 수신 기간 중, 대전력용 증폭기(36)의 전원은 오프 상태로 되어 있다.

<실시 형태 2>

도 3은, 실시 형태 2의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 송수신기에서는, 제1 SPDT 스위치(31)의 제2 출력 단자가 개방으로 되어 있고, 제2 SPDT 스위치(32)의 제4 출력 단자가 개방으로 되어 있다. 그 밖의 구성 및 동작은, 실시 형태 1과 마찬가지이다. 이와 같이, 제1 SPDT 스위치(31)의 제2 출력 단자 및 제2 SPDT 스위치(32)의 제4 출력 단자가 50Ω의 종단기에 접속되어 있지 않아도, 송신시에, 제1 SPDT 스위치(31)나 제2 SPDT 스위치(32)로부터의 반사파가 제1 방향성 결합기(30)에서 부정되므로, 송신측으로부터 보이는 부하는 항상 50Ω으로 된다.

<실시 형태 3>

도 4는, 실시 형태 3의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 송수신기는, 제2 방향성 결합기(50), 동상 합성 회로(51) 및 VSWR 검출 회로(52)를 구비하고 있고, 대전력용 증폭기(36)의 출력 전력을 포워드 전력으로서 이용하여 전압 정재파비(VSWR: Voltage Standing Wave Ratio)를 검출한다. 제2 방향성 결합기(50)는, 대전력용 증폭기(36)의 출력 단자에 접속되어 있다. 제2 방향성 결합기(50)는, 예를 들면, 50Ω의 종단기(53)에 접속된 커플러에 의해 구성되어 있고, 대전력용 증폭기(36)로부터 출력되는 송신 신호의 일부를 취출한다.

동상 합성 회로(51)는, 제1 SPDT 스위치(31)의 제2 출력 단자와 제2 SPDT 스 위치(32)의 제4 출력 단자에 접속되어 있다. 동상 합성 회로(51)는, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)로부터 입력된 2개의 신호를 동상, 즉 위상차 0°에서 합성한다. VSWR 검출 회로(52)는, 제2 방향성 결합기(50)와 동상 합성 회로(51)에 접속되어 있다. 동상 합성 회로(51) 및 VSWR 검출 회로(52)에 대해서는, 주지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다. 그 밖의 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

송수신기의 VSWR 검출시의 동작은 이하와 같다. 송신 기간 중, 제2 방향성 결합기(50)에서 취출된 신호는, 포워드 전력으로서 VSWR 검출 회로(52)에 공급된다. 또한, 안테나(1)나 케이블이 열화하거나 파손되거나 하여 출력 부분의 임피던스가 열화하면, 제2 방향성 결합기(50)를 통과하여 안테나(1)로 향하는 송신 신호(도 4에 전송 경로를 파선 T로 나타냄)의 일부가 반사되어도 송수신부(3)에 되돌아온다. 반사되어 되돌아온 신호는, 밴드패스 필터(2) 및 서큘레이터(33)를 통과하여 제1 방향성 결합기(30)에 입력된다(도 4에 전송 경로를 파선 A로 나타냄).

제1 방향성 결합기(30)에 입력된 신호는, 90°위상이 서로 다른 2개의 신호로 분배된다. 제1 방향성 결합기(30)에서 분배된 신호는, 각각, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)를 통과하여, 동상 합성 회로(51)에 입력된다(도 4에 전송 경로를 파선 B 및 파선 C로 나타냄). 동상 합성 회로(51)에서 합성된 신호는, 리버스 전력으로서 VSWR 검출 회로(52)에 공급된다(도 4에 전송 경로를 파선 D로 나타냄).

VSWR 검출 회로(52)는, 제2 방향성 결합기(50)로부터 공급된 포워드 전력과, 동상 합성 회로(51)로부터 공급된 리버스 전력에 기초하여, 전압 정재파비를 검출한다. 그 검출 결과는, 도시하지 않은 제어부의 에러 처리부 등에 보내진다. 송신 및 수신에 관한 동작은, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

도 5는, VSWR 검출용 반사 전력의 비율을 설명하는 특성도이다. 도 5에서, A, B, C 및 D의 각 특성 곡선은, 도 4의 파선 A, B, C 및 D의 전송 경로에서의 반사 전력을 나타낸다. 여기에서는, 제1 방향성 결합기(30)가, A의 전력을 1/2씩 B와 C의 전력으로 분배하는 경우를 예로 든다.

도 5에 도시한 바와 같이, B와 C의 전력의 위상이 90°어긋나 있으므로, 그들을 동상으로 합성한 D의 전력의 변동은, A의 전력의 변동 폭보다도 작아져, A의 변동 폭의 0.7배로 된다. 즉, 실시 형태 3에 따르면, 제1 방향성 결합기(30), 제1 SPDT 스위치(31), 제2 SPDT 스위치(32) 및 동상 합성 회로(51)를 설치하지 않고, A의 전력을 그대로 VSWR 검출 회로(52)에 입력시키는 경우에 비해, 반사점의 위치(위상)에 의존하는, VSWR 검출 회로(52)에의 입력 레벨의 변동을 저감할 수 있다. 따라서, VSWR 검출 기능의 정밀도가 향상된다.

<실시 형태 4>

도 6은, 실시 형태 4의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 송수신기는, VSWR 검출 회로(52), 의사 신호 발생기(60), 아이솔레이터(61), 제3 방향성 결합기(62) 및 VCO 구동 회로(64)를 구비하고 있고, 의사 신호의 전력을 포워드 전력으로서 이용하여 전압 정재파비(VSWR)를 검출한다. 의사 신호 발생기(60)는, 예를 들면 전압 제어 발신기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)로 구성되어 있다. 의사 신호 발생기(60)는, 제어부(4)에 설치된 VCO 구동 회로(64)에 의해 구동된다.

VCO 구동 회로(64)는, 제어 회로(40)로부터 입력되는 VCO 구동 신호가 Hi 레벨일 때에, 그 VCO 구동 신호의 레벨을, 의사 신호 발생기(60)를 동작시키기 위한 전압으로 변환한다. 예를 들면, 도 7에 나타내는 타이밍차트와 같이, VCO 구동 신호는, PA 구동 신호 및 수신 스위치 구동 신호의 양쪽이 Lo 레벨일 때, 즉, 송수신기가 송신도 수신도 하고 있지 않은 비송수신 기간 중에, Hi 레벨로 된다. VCO 구동 신호는, PA 구동 신호 및 수신 스위치 구동 신호 중 어느 한쪽이 Hi 레벨일 때, 즉, 송수신기가 송신 내지 수신을 하고 있을 때에는, Lo 레벨로 된다.

즉, 의사 신호 발생기(60)는, 송수신기가 송신도 수신도 하고 있지 않을 때에만, 의사 신호를 출력한다. 따라서, 송수신기는, 송신도 수신도 하고 있지 않을 때에만, VSWR 검출을 행한다. 또한, 도 7에서는, 비송수신 기간마다 VCO 구동 신호가 Hi 레벨로 되어 있지만, 적당한 횟수걸러 또는 적당한 시간걸러 VCO 구동 신호가 Hi 레벨로 되도록 하여도 된다. 또한, VCO 구동 회로(64)는, 자신의 출력 전압을 제어함으로써, 의사 신호 발생기(60)의 발진 주파수를 제어한다.

아이솔레이터(61)는, 부하 안정기로서 의사 신호 발생기(60)의 출력 단자에 접속되어 있다. 제3 방향성 결합기(62)는, 예를 들면 90°하이브리드 커플러(HYB)로 구성되어 있고, 제5 포트에 입력된 신호를 2개의 신호로 분배하고, 그 중의 한쪽의 신호를 제6 포트로부터 출력하고, 다른 한쪽의 신호를 제7 포트로부터 출력한다. 제5 포트는, 아이솔레이터(61)의 출력 단자에 접속되어 있다. 제6 포트는, VSWR 검출 회로(52)에 접속되어 있다. 제7 포트는, 제2 SPDT 스위치(32)의 제4 출력 단자에 접속되어 있다. 제8 포트는, 예를 들면 50Ω의 종단기(63)에 접속되어 있다.

제1 SPDT 스위치(31)의 제2 출력 단자는, VSWR 검출 회로(52)에 접속되어 있다. 그 밖의 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

송수신기의 VSWR 검출시의 동작은 이하와 같다. 비송수신 기간 중, 의사 신호 발생기(60)로부터 출력되고, 아이솔레이터(61)를 통과한 의사 신호는, 제3 방향성 결합기(62)에 입력되어, 2개의 신호로 분배된다. 제3 방향성 결합기(62)의 제6 포트로부터 출력된 신호는, 포워드 전력으로서 VSWR 검출 회로(52)에 공급된다(도 6에 전송 경로를 파선 E로 나타냄). 제3 방향성 결합기(62)의 제7 포트로부터 출력된 신호는, 제2 SPDT 스위치(32)를 통과하여, 제1 방향성 결합기(30)의 제3 포트에 입력되고(도 6에 전송 경로를 파선 F로 나타냄), 제1 포트로부터 출력된다.

제1 방향성 결합기(30)의 제1 포트로부터 출력된 신호는, 서큘레이터(33)를 통과하고(도 6에 전송 경로를 파선 G로 나타냄), 대전력용 증폭기(36)에서 반사되어 안테나(1)로 향한다(도 6에 전송 경로를 파선 H로 나타냄). 안테나(1)나 케이블이 열화하거나 파손되거나 하여 출력 부분의 임피던스가 열화하면, 안테나(1)로 향하는 신호의 일부가 반사되어도 송수신부(3)에 되돌아온다. 반사되어 되돌아온 신호는, 밴드패스 필터(2) 및 서큘레이터(33)를 통과하여 제1 방향성 결합기(30)의 제1 포트에 입력된다(도 6에 전송 경로를 파선 J로 나타냄).

제1 방향성 결합기(30)에 입력된 신호는, 제2 포트로부터 출력되고, 제1 SPDT 스위치(31)를 통과하여, 리버스 전력으로서 VSWR 검출 회로(52)에 공급된다(도 6에 전송 경로를 파선 K로 나타냄). VSWR 검출 회로(52)는, 제3 방향성 결합기(62)로부터 공급된 포워드 전력과, 제1 SPDT 스위치(31)로부터 공급된 리버스 전력에 기초하여, 전압 정재파비를 검출한다. 그 검출 결과는, 도시하지 않은 제어부의 에러 처리부 등에 보내진다. 송신 및 수신에 관한 동작은, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

실시 형태 4에 따르면, VSWR 검출에 필요한 포워드 전력을 의사 신호로부터 얻으므로, 대전력용 증폭기(36)와 서큘레이터(33)의 사이에 커플러 등을 설치하여, 대전력용 증폭기(36)의 출력 전압의 일부를 포워드 전력으로서 VSWR 검출 회로(52)에 공급할 필요가 없다. 따라서, 실시 형태 3보다도 송신계의 통과 손실을 작게 할 수 있다. 또한, 제3 방향성 결합기(62)는, 커플러이어도 된다. 또한, 의사 신호 발생기(60)의 발신 주파수를, 대전력용 증폭기(36)의 대역 외의 주파수로 하여도 된다.

<실시 형태 5>

도 8은, 실시 형태 5의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 송수신기는, 제1 검출 회로의 기능을 갖는 제1 RF 검출 회로(71), 제2 검출 회로의 기능을 갖는 제2 RF 검출 회로(72), 인버터(73), 제1 앤드 회로(74), 제2 앤드 회로(75) 및 수신 레벨 임계값 판단부(76)를 구비하고 있고, 수신 레벨에 따라서, 제1 저잡음 증폭기(34) 및 제2 저잡음 증폭기(35)를 절환하여 수신 신호를 수신한다. 실시 형태 5에서는, 제1 저잡음 증폭기(34)와 제2 저잡음 증폭기(35)는, 수신 감도(다이나믹 레인지)가 서로 다르다. 이하의 설명에서는, 제2 저잡음 증폭기(35)의 쪽이 제1 저잡음 증폭기(34)보다도 수신 감도가 높다고 한다.

제1 RF 검출 회로(71)의 입력 단자는, 제1 SPDT 스위치(31)의 제2 출력 단자에 접속되어 있다. 제1 RF 검출 회로(71)는, 제1 SPDT 스위치(31)의 제2 출력 단자로부터 입력되는 신호를 검파하고, 그 수신 레벨을 검출한다. 제2 RF 검출 회로(72)의 입력 단자는, 제2 SPDT 스위치(32)의 제4 출력 단자에 접속되어 있다. 제2 RF 검출 회로(72)는, 제2 SPDT 스위치(32)의 제4 출력 단자로부터 입력되는 신호를 검파하고, 그 수신 레벨을 검출한다. 이들 RF 검출 회로에 대해서는, 주지이므로, 상세한 설명을 생략한다.

수신 레벨 임계값 판단부(76)는, 제1 RF 검출 회로(71)의 출력 단자 및 제2 RF 검출 회로(72)의 출력 단자에 접속되어 있다. 도 9에 도시한 바와 같이, 수신 레벨 임계값 판단부(76)에는, 임계값 전압 X가 설정되어 있다. 수신 레벨 임계값 판단부(76)는, 제1 RF 검출 회로(71)의 출력 전압 및 제2 RF 검출 회로(72)의 출력 전압을 임계값 전압 X와 비교하고, 그 비교 결과에 따른 레벨의 신호를 제어 회로(40)에 출력한다.

제1 RF 검출 회로(71)의 출력 전압 및 제2 RF 검출 회로(72)의 출력 전압과 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압의 관계를 도 10에 나타낸다. 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 RF 검출 회로(71)로부터의 출력 전압이 수신없음에 상당하는 경우, 제2 RF 검출 회로(72)의 출력 전압이 임계값 전압 X 이하일 때에는, 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압은 Lo 레벨로 되고(케이스 1), 제2 RF 검출 회로(72)의 출력 전압이 임계값 전압 X보다도 높을 때에는, 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압은 Hi 레벨로 된다(케이스 2).

또한, 제2 RF 검출 회로(72)의 출력 전압이 수신없음에 상당하는 경우, 제1 RF 검출 회로(71)의 출력 전압이 임계값 전압 X 이하일 때에는, 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압은 Lo 레벨로 되고(케이스 3), 제1 RF 검출 회로(71)의 출력 전압이 임계값 전압 X보다도 높을 때에는, 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압은 Hi 레벨로 된다(케이스 4). 여기에서, 제1 RF 검출 회로(71)의 출력 전압 또는 제2 RF 검출 회로(72)의 출력 전압이 수신없음에 상당하는 경우란, 대응하는 SPDT 스위치(31, 32)가 각각의 저잡음 증폭기(34, 35)측에 접속되어 있기 때문에, 제1 RF 검출 회로(71) 또는 제2 RF 검출 회로(72)에의 입력이 미소한 상태인 것을 말한다. 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압의 레벨은, 예를 들면 레벨의 절환이 일어날 때까지 유지된다.

제어 회로(40)는, 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압에 따라서, LNA 절환 신호를 출력한다. 이 LNA 절환 신호는, 스위치 구동 회로(41)에서, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)를 동작시키기 위한 전압으로 변환된다. 이 전압 변환 후의 LNA 절환 신호를 수신 LNA 선택 신호로 한다.

인버터(73)는, 스위치 구동 회로(41)로부터 출력된 수신 LNA 선택 신호의 극성을 반전시킨다. 또한, 실시 형태 1에서 스위치 구동 회로(41)로부터 출력되는, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)의 절환 제어를 행하는 신호를, 스위 치 절환 신호로 한다. 제1 앤드 회로(74)는, 수신 LNA 선택 신호의 반전 신호와 스위치 절환 신호의 논리곱을 제1 스위치 절환 신호로 하여 제1 SPDT 스위치(31)에 출력한다. 제2 앤드 회로(75)는, 수신 LNA 선택 신호의 반전 신호와 스위치 절환 신호의 논리곱을 제2 스위치 절환 신호로 하여 제2 SPDT 스위치(32)에 출력한다.

제1 SPDT 스위치(31)는, 제1 앤드 회로(74)로부터 출력되는 제1 스위치 절환 신호가 Hi 레벨일 때에 제1 출력 단자측으로 절환되고, Lo 레벨일 때에 제2 출력 단자측으로 절환된다. 제2 SPDT 스위치(32)는, 제2 앤드 회로(75)로부터 출력되는 제2 스위치 절환 신호가 Hi 레벨일 때에 제3 출력 단자측으로 절환되고, Lo 레벨일 때에 제4 출력 단자측으로 절환된다. 그 밖의 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

송수신기의 수신시의 동작은 이하와 같다. 도 11은, 실시 형태 5의 송수신기의 동작 타이밍을 나타내는 타이밍차트이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 수신 기간 중, 예를 들면 제1 SPDT 스위치(31)가 제1 RF 검출 회로(71)측으로 절환되어 있고, 제2 SPDT 스위치(32)가 제2 저잡음 증폭기(35)측으로 절환되어 있는 것으로 한다. 이 상태일 때에는, 제2 저잡음 증폭기(35)에서 수신 신호를 수신하고, 제1 RF 검출 회로(71)에서 수신 레벨을 검출한다.

제1 RF 검출 회로(71)의 출력 전압이 임계값 전압 X보다도 높다고 하자(도 10의 케이스 4). 이 경우에는, 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압은 Hi 레벨이다. 수신 스위치 구동 신호가 Hi 레벨로 되는 수신 기간에서는, 제1 앤드 회로(74)로부터 제1 SPDT 스위치(31)에 입력되는 제1 스위치 절환 신호는 Lo 레벨로 되고, 제2 앤드 회로(75)로부터 제2 SPDT 스위치(32)에 입력되는 제2 스위치 절환 신호는 Hi 레벨로 된다. 따라서, 제2 저잡음 증폭기(35)에서 수신 신호를 수신하고, 제1 RF 검출 회로(71)에서 수신 레벨을 검출한다.

다음의 수신 기간에서, 제1 RF 검출 회로(71)의 출력 전압이 임계값 전압 X이하로 된다고 하자(도 10의 케이스 3). 이 경우에는, 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압은 Lo 레벨로 된다. 수신 스위치 구동 신호가 Hi 레벨로 되는 수신 기간에서는, 제1 스위치 절환 신호는 Hi 레벨로 되고, 제2 스위치 절환 신호는 Lo 레벨로 된다. 그에 의해, 제1 SPDT 스위치(31)가 제1 저잡음 증폭기(34)측으로 절환되고, 제2 SPDT 스위치(32)가 제2 RF 검출 회로(72)측으로 절환된다. 따라서, 제1 저잡음 증폭기(34)에서 수신 신호를 수신하고, 제2 RF 검출 회로(72)에서 수신 레벨을 검출한다.

다음의 수신 기간에서, 제2 RF 검출 회로(72)의 출력 전압이 임계값 전압 X 이하로 된다고 하자(도 10의 케이스 1). 이 경우에는, 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압은 Lo 레벨이다. 수신 스위치 구동 신호가 Hi 레벨로 되는 수신 기간에서는, 제1 스위치 절환 신호는 Hi 레벨로 되고, 제2 스위치 절환 신호는 Lo 레벨로 된다. 따라서, 제1 저잡음 증폭기(34)에서 수신 신호를 수신하고, 제2 RF 검출 회로(72)에서 수신 레벨을 검출한다.

다음의 수신 기간에서, 제2 RF 검출 회로(72)의 출력 전압이 임계값 전압 X보다도 높아진다고 하자(도 10의 케이스 2). 이 경우에는, 수신 레벨 임계값 판단부(76)의 출력 전압은 Hi 레벨로 된다. 수신 스위치 구동 신호가 Hi 레벨로 되는 수신 기간에서는, 제1 스위치 절환 신호는 Lo 레벨로 되고, 제2 스위치 절환 신호는 Hi 레벨로 된다. 그에 의해, 제1 SPDT 스위치(31)가 제1 RF 검출 회로(71)로 절환되고, 제2 SPDT 스위치(32)가 제2 저잡음 증폭기(35)측으로 절환된다. 따라서, 제2 저잡음 증폭기(35)에서 수신 신호를 수신하고, 제1 RF 검출 회로(71)에서 수신 레벨을 검출한다. 수신시의 그 밖의 동작 및 송신에 관한 동작은, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

<실시 형태 6>

도 12는, 실시 형태 6의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 송수신기에서는, 서큘레이터 대신에, 대전력용 증폭기(36) 및 제1 방향성 결합기(30)와 밴드패스 필터(2)의 사이에 제4 방향성 결합기(80)가 접속되어 있다. 제4 방향성 결합기(80)는, 예를 들면 90°하이브리드 커플러(HYB)로 구성되어 있다. 제9 포트는, 밴드패스 필터(2)에 접속되어 있다. 제10 포트는, 대전력용 증폭기(36)의 출력 단자에 접속되어 있다. 제11 포트는, 제1 방향성 결합기(30)의 제1 포트에 접속되어 있다. 제12 포트는, 예를 들면 50Ω의 종단기(81)에 접속되어 있다. 그 밖의 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

실시 형태 1의 서큘레이터(33)와 실시 형태 6의 제4 방향성 결합기(80)에서는, 특성이 서로 다르므로, 이하와 같은 점에 주의할 필요가 있다. 예를 들면, 송수신기가 고출력 장치에 이용되는 경우, 송신계의 통과 손실을 작게 할 필요가 있다. 따라서, 제4 방향성 결합기(80)를 구성하는 90°하이브리드 커플러로서, 3dB의 균등 분배형이 아니라, 송신계의 통과 손실이 작아지는 부등 분배형을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 90°하이브리드 커플러를 이용하면, 서큘레이터를 이용하는 경우에 비해, 안테나(1)측에서 송신 전력의 반사가 일어난 경우에 대전력용 증폭기(36)에 되돌아가는 전력이 커진다. 따라서, 서큘레이터 대신에 90°하이브리드 커플러를 이용하는 경우에는, 안테나(1)가 파손되지 않을 것으로 상정되는 장치, 또는 대전력용 증폭기(36)가 파손되지 않는 조건에서 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 실시 형태 2∼5의 각각에서도, 서큘레이터 대신에 제4 방향성 결합기(80)를 이용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 각 실시 형태에 따르면, 송신시에 송신측으로부터 보이는 부하가 항상 50Ω으로 되므로, 대전력용 증폭기(36)를 양호한 상태에서 동작시킬 수 있다. 또한, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)를 소형의 소자로 구성할 수 있으므로, 코스트를 삭감할 수 있다. 또한, 송신측 및 수신측과 안테나(1)의 사이에 대형의 TDD 스위치를 설치하는 경우에 비해, 소형이고, 또한 저렴한 회로 구성으로 시스템을 구축할 수 있다. 이 경우, 대형의 TDD 스위치가 불필요하므로, 송신 전력을 저감할 수 있다. 따라서, 대전력용 증폭기(36)로서 소형의 증폭기를 이용할 수 있다. 또한, 소비 전력이 작아지므로, 방열 핀을 소형으로 할 수 있다.

또한, 송신측 및 수신측과 안테나(1)의 사이에 서큘레이터를 설치하고, 또한 이 서큘레이터와 수신측 사이에 대형의 아이솔레이터를 설치하는 경우에 비해, 소형의 회로 구성으로 시스템을 구축할 수 있다. 또한, 제1 SPDT 스위치(31) 및 제2 SPDT 스위치(32)의 송신 전력이 감도는 것을 저지하는 능력이 낮아도 되므로, 수신 측의 디바이스 내력을 낮출 수 있다. 따라서, 저렴해진다. 각 실시 형태의 송수신기는, 마이크로파 대나 밀리파 대의 전자파를 송수신하는 이동 무선 통신 장치, 또는 마이크로파 대나 밀리파 대의 전자파를 송수신하는 레이더 장치에서의 시분할 방식의 송수신기에 적합하다.

전술한 실시 형태에 관하여, 이하의 부기를 더 개시한다.

<부기 1>

동일한 안테나를 이용하여 송신과 수신을 시분할로 행하는 송수신기에서, 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 갖고, 상기 제1 포트에 입력되는 신호를 상기 제2 포트 및 상기 제3 포트로부터 서로 90°다른 위상으로 출력하고, 상기 제4 포트가 소정의 임피던스로 종단된 제1 방향성 결합기와, 제1 입력 단자, 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 갖고, 통과 모드시에 상기 제1 방향성 결합기의 상기 제2 포트로부터 상기 제1 입력 단자에 입력되는 신호를 상기 제1 출력 단자로부터 출력하고, 저지 모드시에 상기 제2 출력 단자에 상기 제1 입력 단자를 접속하는 제1 스위치와, 제2 입력 단자, 제3 출력 단자 및 제4 출력 단자를 갖고, 통과 모드시에 상기 제1 방향성 결합기의 상기 제3 포트로부터 상기 제2 입력 단자에 입력되는 신호를 상기 제3 출력 단자로부터 출력하고, 저지 모드시에 상기 제4 출력 단자에 상기 제2 입력 단자를 접속하는 제2 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 송수신기.

<부기 2>

상기 제1 스위치의 상기 제1 출력 단자로부터 출력되는 신호를 증폭하는 제1 수신용 증폭기와, 상기 제2 스위치의 상기 제3 출력 단자로부터 출력되는 신호를 증폭하는 제2 수신용 증폭기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 송수신기.

<부기 3>

송신용 증폭기와, 상기 송신용 증폭기로부터 출력되는 신호를 상기 안테나에 보내고, 상기 안테나로부터 보내져 오는 신호를 상기 제1 방향성 결합기의 상기 제1 포트에 보내는 송수 절환 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 2에 기재된 송수신기.

<부기 4>

송신 기간 중, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 저지 모드로 되고, 수신 기간 중, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 통과 모드로 되도록 절환하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재된 송수신기.

<부기 5>

상기 제1 스위치의 상기 제2 출력 단자가 소정의 임피던스로 종단되어 있고, 상기 제2 스위치의 상기 제4 출력 단자가 소정의 임피던스로 종단되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재된 송수신기.

<부기 6>

상기 제1 스위치의 상기 제2 출력 단자가 개방으로 되어 있고, 상기 제2 스위치의 상기 제4 출력 단자가 개방으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재된 송수신기.

<부기 7>

상기 송신용 증폭기로부터 출력되는 신호의 일부를 취출하는 제2 방향성 결합기와, 저지 모드시에 상기 제1 스위치의 상기 제2 출력 단자 및 상기 제2 스위치의 상기 제4 출력 단자로부터 각각 출력되는 신호를 합성하는 합성 회로와, 상기 제2 방향성 결합기로부터 출력되는 신호의 전력 및 상기 합성 회로로부터 출력되는 신호의 전력에 기초하여, 전압 정재파비를 검출하는 VSWR 검출 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재된 송수신기.

<부기 8>

의사 신호를 발생하는 의사 신호 발생기와, 제5 포트, 제6 포트, 및 제7 포트를 갖고, 상기 의사 신호 발생기로부터 상기 제5 포트에 입력되는 의사 신호를 상기 제6 포트 및 상기 제7 포트로부터 출력하는 제3 방향성 결합기와, 상기 제3 방향성 결합기의 상기 제7 포트로부터 출력되고, 상기 제2 스위치 및 상기 제1 방향성 결합기를 경유하여, 상기 제1 방향성 결합기와 상기 안테나의 사이에서 반사되고, 상기 제1 방향성 결합기 및 상기 제1 스위치를 경유하여, 상기 제1 스위치로부터 출력되는 신호의 전력, 및 상기 제3 방향성 결합기의 상기 제6 포트로부터 출력되는 신호의 전력에 기초하여, 전압 정재파비를 검출하는 VSWR 검출 회로와, 송신 기간과 수신 기간의 사이의 비송수신 기간 중, 상기 의사 신호 발생기가 의사 신호를 발생함과 함께, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 저지 모드로 되도록 제어하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 4에 기재된 송수신기.

<부기 9>

상기 제1 스위치의 상기 제2　출력 단자로부터 출력되는 신호의 수신 레벨을 검출하는 제1 검출 회로와, 상기 제2 스위치의 상기 제4 출력 단자로부터 출력되는 신호의 수신 레벨을 검출하는 제2 검출 회로와, 송신 기간 중, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 저지 모드로 되고, 수신 기간 중, 상기 제1 검출 회로에 의해 검출된 수신 레벨 또는 상기 제2 검출 회로에 의해 검출된 수신 레벨에 기초하여, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치 중, 어느 한쪽이 통과 모드로 되고, 다른 쪽이 저지 모드로 되도록 절환하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재된 송수신기.

<부기 10>

송신 기간 중 온 상태로 되고, 비송신 기간 중 오프 상태로 되도록 상기 송신용 증폭기의 전원을 절환하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 3∼9 중 어느 한 항에 기재된 송수신기.

<부기 11>

상기 송수 절환 회로는, 서큘레이터인 것을 특징으로 하는 부기 3∼10 중 어느 한 항에 기재된 송수신기.

<부기 12>

상기 송수 절환 회로는, 방향성 결합기인 것을 특징으로 하는 부기 3∼10 중 어느 한 항에 기재된 송수신기.

도 1은 실시 형태 1의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도.

도 2는 실시 형태 1의 송수신기의 동작 타이밍을 나타내는 타이밍차트.

도 3은 실시 형태 2의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도.

도 4는 실시 형태 3의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도.

도 5는 실시 형태 3의 송수신기에서의 VSWR 검출용 반사 전력의 비율을 설명하는 특성도.

도 6은 실시 형태 4의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도.

도 7은 실시 형태 4의 송수신기의 동작 타이밍을 나타내는 타이밍차트.

도 8은 실시 형태 5의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도.

도 9는 실시 형태 5의 송수신기에서의 수신 레벨 임계값 판단부를 설명하는 특성도.

도 10은 실시 형태 5의 송수신기에서의 수신 레벨 임계값 판단부를 설명하는 도표.

도 11은 실시 형태 5의 송수신기의 동작 타이밍을 나타내는 타이밍차트.

도 12는 실시 형태 6의 송수신기의 구성을 도시하는 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 안테나

4: 제어부

30: 제1 방향성 결합기

31: 제1 SPDT 스위치

32: 제2 SPDT 스위치

33: 서큘레이터

34: 제1 저잡음 증폭기

35: 제2 저잡음 증폭기

36: 대전력용 증폭기

37, 38, 39: 종단기

40: 제어 회로

41: 스위치 구동 회로

42: PA 구동 회로

50: 제2 방향성 결합기

51: 동상 합성 회로

52: VSWR 검출 회로

60: 의사 신호 발생기

62: 제3 방향성 결합기

64: VCO 구동 회로

71: 제1 RF 검출 회로

72: 제2 RF 검출 회로

76: 수신 레벨 임계값 판단부

80: 제4 방향성 결합기

Claims

송신과 수신을 시분할로 행하는 송수신기로서,

제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 갖고, 상기 제1 포트에 입력되는 신호를 상기 제2 포트 및 상기 제3 포트로부터 서로 90°다른 위상에서 출력하고, 상기 제4 포트가 소정의 임피던스로 종단된 제1 방향성 결합기와,

제1 입력 단자, 제1 출력 단자 및 제2 출력 단자를 갖고, 통과 모드시에 상기 제1 방향성 결합기의 상기 제2 포트로부터 상기 제1 입력 단자에 입력되는 신호를 상기 제1 출력 단자로부터 출력하고, 저지 모드시에 상기 제2 출력 단자에 상기 제1 입력 단자를 접속하는 제1 스위치와,

제2 입력 단자, 제3 출력 단자 및 제4 출력 단자를 갖고, 상기 통과 모드시에 상기 제1 방향성 결합기의 상기 제3 포트로부터 상기 제2 입력 단자에 입력되는 신호를 상기 제3 출력 단자로부터 출력하고, 상기 저지 모드시에 상기 제4 출력 단자에 상기 제2 입력 단자를 접속하는 제2 스위치

를 구비하는 것을 특징으로 하는 송수신기.
제1항에 있어서,

상기 제1 스위치의 상기 제1 출력 단자로부터 출력되는 신호를 증폭하는 제1 수신용 증폭기와,

상기 제2 스위치의 상기 제3 출력 단자로부터 출력되는 신호를 증폭하는 제2 수신용 증폭기

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 송수신기.
제2항에 있어서,

송신용 증폭기와,

상기 송신용 증폭기로부터 출력되는 신호를 안테나에 보내고, 상기 안테나로부터 보내져 오는 신호를 상기 제1 방향성 결합기의 상기 제1 포트에 보내는 송수 절환 회로

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 송수신기.
제3항에 있어서,

송신 기간 중, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 저지 모드로 되고, 수신 기간 중, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 통과 모드로 되도록 절환하는 제어부

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 송수신기.
제3항에 있어서,

상기 제1 스위치의 상기 제2 출력 단자가 소정의 임피던스로 종단되어 있고,

상기 제2 스위치의 상기 제4 출력 단자가 소정의 임피던스로 종단되어 있는 것을 특징으로 하는 송수신기.