JPH0974369A - デジタル双方向通信高周波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 時分割多重方式に用いられるデジタル双方向
通信高周波装置の小型化。 【構成】 アンテナ１が接続された第１の入出力端子５
２と、高周波切替え器５３と、低雑音増幅器５４と、高
周波バンドパスフィルタ５５と、局部発振器５６の出力
が接続された混合器５７と、第２の入出力端子５８とが
直列に接続され、前記高周波バンドパスフィルタ５５と
前記高周波切替え器５３との間に電力増幅器５９を並列
に接続したことにより、高周波バンドパスフィルタ５５
と混合器５７は送信系と受信系と共用して使用できるの
で、それぞれの回路は１つでよい。従って装置の小型化
を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、時分割多重方式等を用
いたデジタル双方向通信高周波装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のデジタル双方向通信高周波
装置について説明する。

【０００３】従来のデジタル双方向通信高周波装置は、
図９（ａ）に示すように受信系と送信系から成り、受信
系はアンテナ１が接続される入出力端子２と、この入出
力端子２が共通端子に接続された周波数分配器３と、こ
の周波数分配器３の一方の端子に接続された低雑音増幅
器４と、この低雑音増幅器４の出力に接続された高周波
バンドパスフィルタ５と、この高周波バンドパスフィル
タ５の出力が一方の入力に接続されるとともに他方の入
力には局部発振器６の第１の出力６ａが接続された混合
器７と、この混合器７の出力が接続された中間周波バン
ドパスフィルタ８と、この中間周波バンドパスフィルタ
８の出力が接続された出力端子９とで構成されていた。

【０００４】また送信系は、送信用中間周波信号の入力
端子１０と、この入力端子１０に接続された中間周波バ
ンドパスフィルタ１１と、この中間周波バンドパスフィ
ルタ１１の出力が一方の入力に接続されるとともに他方
の入力には前記局部発振器６の第２の出力６ｂが接続さ
れた混合器１２と、この混合器１２の出力が接続された
高周波バンドパスフィルタ１３と、この高周波バンドパ
スフィルタ１３の出力と前記周波数分配器３の他方の端
子との間に接続された電力増幅器１４とで構成されてい
た。

【０００５】以上のように構成されたデジタル双方向通
信高周波装置について、以下にその動作を説明する。

【０００６】図９の（ｂ）に示すように送信周波数帯１
５と受信周波数帯１６とはそれぞれ異なる周波数帯を用
いている。そしてそれぞれの周波数帯１５，１６内には
複数の搬送波が決められたある一定の周波数ずらして伝
送されている。ＦＴ１，ＦＲ１はそれぞれ第１のチャネ
ルの送信搬送波、受信搬送波である。

【０００７】このような受信周波数１６がアンテナ１に
入力されると、この信号は入出力端子２を介して周波数
分配器３に入力される。周波数分配器３では、受信周波
数１６のみが低雑音増幅器４へ導かれる。低雑音増幅器
４で増幅された信号は高周波バンドパスフィルタ５で不
要周波数成分が除去されて混合器７に入力される。混合
器７では局部発振器６の第１の出力６ａと混合されて中
間周波数を得る。この中間周波数は中間周波バンドパス
フィルタ８を経て出力端子９から出力される。すなわ
ち、混合器７で混合されて中間周波数を得ることによ
り、受信周波数１６の中から特定の周波数例えばＦＲ１
が選ばれる。

【０００８】一方送信信号は、入力端子１０より中間周
波バンドパスフィルタ１１を介して混合器１２に入力さ
れる。この混合器１２では局部発振器６の第２の出力６
ｂと混合されて高周波信号を得る。すなわち、混合器１
２で送信周波数１５の中の特定の周波数、例えばＦＴ１
に変換される。この高周波信号は高周波バンドパスフィ
ルタ１３を介して電力増幅器１４で電力増幅される。こ
の電力増幅された高周波信号は周波数分配器３を介して
アンテナ１より放射される。なおこの高周波信号は周波
数分配器３の働きにより、低雑音増幅器４側へ漏れるこ
とはない。

【０００９】ここでアンテナ１に入力される受信信号１
７は、図９（ｃ）に示すように時分割で送信されてく
る。１８は送信されてくる信号の受信時間であり、１９
はその周期である。また２０は本デジタル双方向通信高
周波装置から出力される送信信号である。この送信信号
２０は必ず受信信号１７の間にあり、決して受信信号１
７と重ならないように制御される。

【００１０】このように受信信号１７と送信信号２０と
が時間的に重ならないのであれば、送信周波数１５と受
信周波数１６とを同一の周波数を用いることもできる。
すなわち図１０（ａ）に示すデジタル双方向通信高周波
装置も実用化されている。このデジタル双方向通信高周
波装置も同様に受信系と送信系とから成り、受信系はア
ンテナ１が接続される入出力端子２１と、この入出力端
子２１が共通接点に接続された高周波切替え器２２と、
この高周波切替え器２２の一方の接点に接続された低雑
音増幅器２３と、この低雑音増幅器２３の出力に接続さ
れた高周波バンドパスフィルタ２４と、この高周波バン
ドパスフィルタ２４の出力が一方の入力に接続されると
ともに他方の入力には局部発振器２５の第１の出力２５
ａが接続された混合器２６と、この混合器２６の出力が
接続された中間周波バンドパスフィルタ２７と、この中
間周波バンドパスフィルタ２７の出力が接続された出力
端子２８とで構成されていた。

【００１１】また送信系は、送信用中間周波信号の入力
端子２９と、この入力端子２９に接続された中間周波バ
ンドパスフィルタ３０と、この中間周波バンドパスフィ
ルタ３０の出力が一方の入力に接続されるとともに他方
の入力には前記局部発振器２５の第２の出力２５ｂが接
続された混合器３１と、この混合器３１の出力が接続さ
れた高周波バンドパスフィルタ３２と、この高周波バン
ドパスフィルタ３２の出力と前記高周波切替え器２２の
他方の接点との間に接続された電力増幅器３３とで構成
されていた。すなわち周波数分配器３の代わりに高周波
切替え器２２が用いられているわけである。

【００１２】このように、アンテナ１で受信される受信
信号３４と送信信号３５とは図１０（ｂ）に示すように
送信と受信で同じ周波数帯域３６を用いている。そして
その中から１つのチャネルＦ１を使用して、図１０の
（ｃ）に示すように、送信用信号３５と受信用信号３４
とを高周波切替え器２２を用いて、時間分割する事によ
り双方向通信を行っている。ここで図１０（ｂ）の横軸
は周波数であり、図１０（ｃ）の横軸は時間である。

【００１３】以上説明したように従来のデジタル双方向
通信高周波装置は、いずれもアナログ双方向通信高周波
装置が基盤になっており、その延長線上で構成されてい
たため、送信と受信は同じ時間では動作していないにも
関わらず、それぞれ独立した送信系と受信系を有してい
た。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、受信信号と送信信号が時間的に重なることがない
にも関わらず、送信系と受信系とがそれぞれ独立した回
路を有していた。従って近年の要求である小型化が図れ
ないという問題があった。

【００１５】本発明は、このような問題点を解決するも
ので、小型化されたデジタル双方向通信高周波装置を提
供することを目的としたものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のデジタル双方向通信高周波装置は、アンテナ
が接続された第１の入出力端子と、この第１の入出力端
子が共通接点側に接続された１回路２接点の高周波切替
え器と、この高周波切替え器の一方の接点に接続された
低雑音増幅器と、この低雑音増幅器の出力が一方の端子
に接続された高周波バンドパスフィルタと、この高周波
バンドパスフィルタの他方の端子が第１の端子に接続さ
れるとともに、局部発振器の出力が第２の端子に接続さ
れた混合器と、この混合器の第３の端子に接続された第
２の入出力端子と、前記高周波バンドパスフィルタの一
方の端子と前記高周波切替え器の他方の接点との間に電
力増幅器が接続された構成としたものである。

【００１７】

【作用】この構成により、高周波バンドパスフィルタ
と、混合器とは、送信系と受信系とで共用して使用でき
るので、それぞれの回路は１つでよい。従って小型化さ
れたデジタル双方向通信高周波装置が実現できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施例におけるデジタル
双方向通信高周波装置のブロック図である。図１におい
て、本発明のデジタル双方向通信高周波装置は、アンテ
ナ１が接続された第１の入出力端子５２と、この第１の
入出力端子５２が共通接点側に接続された１回路２接点
の高周波切替え器５３と、この高周波切替え器５３の一
方の接点に接続された低雑音増幅器５４と、この低雑音
増幅器５４の出力が一方の端子に接続された高周波バン
ドパスフィルタ５５と、この高周波バンドパスフィルタ
５５の他方の端子が第１の端子に接続されるとともに、
局部発振器５６の出力が第２の端子に接続された双方向
性の混合器５７と、この混合器５７の第３の端子に接続
された第２の入出力端子５８と、前記高周波バンドパス
フィルタ５５の一方の端子と前記高周波切替え器５３の
他方の接点との間に電力増幅器５９が接続された構成と
なっている。

【００２０】以上のように構成されたデジタル双方向通
信高周波装置について以下にその動作を説明する。

【００２１】送信周波数帯と受信周波数帯とは図１
（ｂ）に示すように共通の１つの周波数帯６０を用いて
いる。そしてこの周波数帯６０内には複数の搬送波があ
る一定の周波数ずらして用いられる。そしてこの中の１
つのチャネル、例えばＦ１を用いて送信と受信を行って
いる。

【００２２】この周波数帯域６０に含まれる複数の搬送
波受信信号がアンテナ１に入力されると、この受信信号
は入出力端子５２を介して高周波切替え器５３にて切り
替えられて、低雑音増幅器５４へ導かれる。低雑音増幅
器５４で増幅された信号は高周波バンドパスフィルタ５
５で前記周波数帯域６０以外の不要周波数成分が除去さ
れて混合器５７に入力される。混合器５７では局部発振
器５６の出力と混合されて希望の受信中間周波数を得
る。この希望の受信中間周波数は入出力端子５８から出
力される。

【００２３】一方送信信号は、入出力端子５８よりデジ
タル変調された送信用中間周波信号が混合器５７に入力
される。この混合器５７では局部発振器５６の出力と混
合されて希望の高周波信号例えばＦ１を得る。この高周
波信号は高周波バンドパスフィルタ５５を介して電力増
幅器５９で電力増幅される。この電力増幅された高周波
信号は高周波切替え器５３を介してアンテナ１より放射
される。

【００２４】ここでアンテナ１に入力される受信信号６
１は、図１（ｃ）に示すように時分割で送信されてく
る。６２は送信されてくる信号の受信に割り当てられた
時間であり、６３はその周期を示す。また６４は本デジ
タル双方向通信高周波装置から出力される送信信号であ
る。この送信信号６４は必ず時間的に繰り返す受信信号
６１の間にあり、決して受信信号６１と重ならないよう
に時分割制御されている。

【００２５】従って受信信号６１と送信信号６４とが時
間的に重ならないので、送信周波数と受信周波数は同一
の周波数Ｆ１を送信用と受信用とで時分割して用いるこ
とができる。すなわち高周波バンドパスフィルタ５５と
混合器５７とは１つの回路で送信時と受信時で時分割し
て使用することができるので、結果としてどちらか一方
の高周波バンドパスフィルタと混合器を削除することが
でき、デジタル双方向通信高周波装置の小型化を図るこ
とができる。

【００２６】また図２に示すように、高周波切替え器５
３の一方の接点と低雑音増幅器５４との間にハイパスフ
ィルタ６５を挿入するとともに、電力増幅器５９の出力
と前記高周波切替え器５３の他方の接点との間にローパ
スフィルタ６６を挿入すると以下のような効果がある。
すなわちローパスフィルタ６６の挿入により不要な高周
波の発射を防止するとともに、ハイパスフィルタ６５に
よってイメージ周波数妨害を抑圧することができる。本
実施例においては、ローパスフィルタ６６のカットオフ
周波数は周波数帯域６０より高くしている。またハイパ
スフィルタ６５のカットオフ周波数は周波数帯域６０の
下側の周波数より低くしている。

【００２７】図３は低雑音増幅器５４の出力及び電力増
幅器５９の入力と、高周波バンドパスフィルタ５５との
間に高周波切替え器６７を挿入し、この高周波切替え器
６７の共通接点側が高周波バンドパスフィルタ５５の一
方の端子に接続されるとともに、前記高周波切替え器６
７の一方の接点が前記低雑音増幅器５４の出力に接続さ
れ、前記高周波切替え器６７の他方の接点が前記電力増
幅器５９の入力に接続されたものである。

【００２８】この構成により、受信時は低雑音増幅器５
４の出力を高周波切替え器６７を介して、高周波バンド
パスフィルタ５５に効率よく供給できる。また送信時に
は高周波切替え器６７を電力増幅器５９側に切り替える
ことにより、高周波バンドパスフィルタ５５からの出力
を効率よく電力増幅器５９に導くことができる。

【００２９】図４は図３において混合器５７の第３の端
子と第２の入出力端子５８との間に高周波切替え器６８
を挿入し、この高周波切替え器６８の共通接点側が前記
混合器５７の第３の端子に接続されるとともに、前記高
周波切替え器６８の一方の接点が中間周波バンドパスフ
ィルタ６９を介して受信系の出力端子７０に接続され、
前記高周波切替え器６８の他方の接点は送信系の入力端
子７１に接続された構成としたものである。

【００３０】この構成により、混合器５７の第３の端子
から出力される信号のうち受信中間周波数は効率よく出
力端子７０から得ることができ、また高周波切替え器６
８を送信系の入力端子７１側に切り替えると、入力端子
７１からの送信信号は混合器５７の第３の端子へ損失な
く入力できる。

【００３１】図５に示すものは双方向性の混合器とし
て、ダイオードで構成された平衡型周波数変換器７２を
使用した例である。

【００３２】図７は前記図４の双方向性混合器５７の第
１の例として示した平衡型周波数変換器７２であって、
第１の端子７２ａからはコンデンサ７３とインダクタン
ス７４が直列に接続されてアースに接続される。そして
このコンデンサ７３とインダクタンス７４の接続点７５
と、第１のダイオード７６のカソード側と第２のダイオ
ード７７のアノード側が接続される。このダイオード７
６と７７の他方側はそれぞれトランス７８の１次側に接
続されている。このトランス７８の１次側の中点は第２
の端子７２ｂを介して局部発振器５６に接続される。ト
ランス７８の２次側は一方がアースに接続されるととも
に他方は第３の端子７２ｃに接続されている。

【００３３】以上のように構成されているので、第１の
端子７２ａあるいは第３の端子７２ｃのいずれか一方の
端子に信号を入力し、第２の端子７２ｂに局部発振器５
６の信号を入力すると、他方の端子からは局部発振器５
６の信号と混合された出力が得られる。つまり双方向の
混合器が実現できる。

【００３４】図８は、前記図４の双方向性混合器５７の
第２の実施例として示した平衡型周波数変換器７９であ
って、第１の端子７９ａからはコンデンサ８０を介して
接続点８１に接続されるとともに、インダクタンス９０
を介してアースに接続されている。またこの接続点８１
には第１のダイオード８２のカソードと第２のダイオー
ド８３のアノードが接続されるとともに、他方はそれぞ
れトランス８４の１次側に接続されている。このトラン
ス８４の２次側は一方がアースに接続されるとともに他
方は第２の端子７９ｂに接続されている。更に前記接続
点８１からはインダクタンス８５を介して第３の端子７
９ｃに接続されるとともに、この第３の端子７９ｃ側か
らはコンデンサ８６を介してアースされている。

【００３５】この構成においても図７と同様に、第１の
端子７９ａあるいは第３の端子７９ｃのいずれか一方の
端子に信号を入力すると、他方の端子からは局部発振器
５６からの信号と混合された出力が得られる。

【００３６】図６は図１から図５に示す高周波切替え器
５３と図３から図５に示す高周波切替え器６７を共に周
波数分配器８７，８８に置き換えたものである。

【００３７】このように構成することにより、送信と受
信で異なった周波数を使うデジタル双方向通信用方式の
場合においても、高周波バンドパスフィルタ５５と混合
器５７とは、１つの回路で送信時と受信時で時分割して
使用することができる。その結果としてどちらか一方の
高周波バンドパスフィルタと混合器を削除する事がで
き、高周波装置の小型化を図ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アンテナ
が接続された第１の入出力端子と、この第１の入出力端
子が共通接点側に接続された１回路２接点の高周波切替
え器と、この高周波切替え器の一方の接点に接続された
低雑音増幅器と、この低雑音増幅器の出力が一方の端子
に接続された高周波バンドパスフィルタと、この高周波
バンドパスフィルタの他方の端子が第１の端子に接続さ
れるとともに、局部発振器の出力が第２の端子に接続さ
れた混合器と、この混合器の第３の端子に接続された第
２の入出力端子と、前記高周波バンドパスフィルタの一
方の端子と前記高周波切替え器の他方の接点との間に電
力増幅器が接続された構成としている。従って高周波バ
ンドパスフィルタと、混合器とは、送信系と受信系と共
用して使用しているので、それぞれの回路は１つでよ
い。従って装置の小型化を図ることができる。

【００３９】また本発明では、高周波バンドパスフィル
タと混合器は１つでよいので、低価格のデジタル双方向
通信高周波装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施例を示すブロック図 （ｂ）は、同、送信及び受信の周波数帯域を示す帯域表
示図 （ｃ）は、同、送信信号と受信信号のタイミング図

【図２】同、第２の実施例のブロック図

【図３】同、第３の実施例のブロック図

【図４】同、第４の実施例のブロック図

【図５】同、第５の実施例のブロック図

【図６】同、第６の実施例のブロック図

【図７】同、混合器の１例を示す回路図

【図８】同、混合器の他の例を示す回路図

【図９】（ａ）は、従来のデジタル双方向通信高周波装
置のブロック図 （ｂ）は、同、送信及び受信の周波数帯域を示す帯域表
示図 （ｃ）は、同、送信信号と受信信号のタイミング図

【図１０】（ａ）は、他の例による従来のデジタル双方
向通信用高周波装置のブロック図 （ｂ）は、同、送信及び受信の周波数帯域を示す帯域表
示図 （ｃ）は、同、送信信号と受信信号のタイミング図

【符号の説明】

５２ 入出力端子 ５３ 高周波切替え器 ５４ 低雑音増幅器 ５５ 高周波バンドパスフィルタ ５６ 局部発振器 ５７ 混合器 ５８ 入出力端子 ５９ 電力増幅器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナが接続された第１の入出力端子
   と、この第１の入出力端子が共通接点側に接続された１
   回路２接点の高周波切替え器と、この高周波切替え器の
   一方の接点に接続された低雑音増幅器と、この低雑音増
   幅器の出力が一方の端子に接続された高周波バンドパス
   フィルタと、この高周波バンドパスフィルタの他方の端
   子が第１の端子に接続されるとともに局部発振器の出力
   が第２の端子に接続された混合器と、この混合器の第３
   の端子に接続された第２の入出力端子と、前記高周波バ
   ンドパスフィルタの一方の端子と前記高周波切替え器の
   他方の接点との間に電力増幅器が接続されたデジタル双
   方向通信高周波装置。
2. 【請求項２】 高周波切替え器の一方の接点と低雑音増
   幅器との間にハイパスフィルタを挿入するとともに、電
   力増幅器の出力と前記高周波切替え器の他方の接点との
   間にローパスフィルタを挿入した請求項１記載のデジタ
   ル双方向通信高周波装置。
3. 【請求項３】 低雑音増幅器の出力及び電力増幅器の入
   力と、高周波バンドパスフィルタとの間に高周波切替え
   器を挿入し、この高周波切替え器の共通接点側が前記高
   周波バンドパスフィルタの一方の端子に接続されるとと
   もに、前記高周波切替え器の一方の接点が前記低雑音増
   幅器の出力に接続され、前記高周波切替え器の他方の接
   点が前記電力増幅器の入力に接続された請求項２記載の
   デジタル双方向通信高周波装置。
4. 【請求項４】 混合器の第３の端子と第２の入出力端子
   との間に高周波切替え器を挿入し、この高周波切替え器
   の共通接点側が前記混合器の第３の端子に接続されると
   ともに、前記高周波切替え器の一方の接点が中間周波バ
   ンドパスフィルタを介して受信系の出力端子に接続さ
   れ、前記高周波切替え器の他方の接点は送信系の入力端
   子に接続された請求項１記載のデジタル双方向通信高周
   波装置。
5. 【請求項５】 混合器はダイオードで構成された平衡型
   周波数変換器とした請求項１から請求項４のいずれか一
   つに記載のデジタル双方向通信高周波装置。
6. 【請求項６】 高周波切替え器を周波数分配器に置き換
   えた請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のデジ
   タル双方向通信高周波装置。