JP6862760B2 - Transmitter / receiver control method - Google Patents
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Description
本発明は、送受信機および送受信機の制御方法に関する。 The present invention relates to a transmitter / receiver and a method for controlling a transmitter / receiver.
時分割複信(Time division duplex。以下、「TDD」と略記する。)方式の無線通信装置では、通信時間を一定の時間に分割して、送信と受信を交互に行う。TDD方式では、同一の搬送周波数を用いた送信と受信が可能なので、周波数帯域の利用効率が高いことや、非対称な通信が可能であることや、同じ搬送波周波数を用いる端末からの情報を用いてビームフォーミングを行いやすいこと、などの利点がある。 In a time division duplex (hereinafter abbreviated as "TDD") type wireless communication device, the communication time is divided into fixed times and transmission and reception are alternately performed. In the TDD method, transmission and reception using the same carrier frequency are possible, so the utilization efficiency of the frequency band is high, asymmetric communication is possible, and information from terminals using the same carrier frequency is used. There are advantages such as easy beamforming.
尚、非対称な通信とは、送信時間と受信時間の長さの比率が1対1ではない通信をいう。具体例としては、移動体通信における、端末から基地局への上りの通信時間の長さと、基地局から端末への下りの通信時間の長さとが異なる通信形態がある。 The asymmetric communication means a communication in which the ratio of the transmission time to the length of the reception time is not 1: 1. As a specific example, in mobile communication, there is a communication mode in which the length of the uplink communication time from the terminal to the base station and the length of the downlink communication time from the base station to the terminal are different.
TDD方式を用いた無線通信サービスには、PHS(Personal Handy-phone System)やTD−CDMA(Time Division-Code Division Multiple Access)、モバイルWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、TD−LTE(Time Division-Long Term Evolution)などがある。 Wireless communication services using the TDD system include PHS (Personal Handy-phone System), TD-CDMA (Time Division-Code Division Multiple Access), Mobile WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), and TD-LTE (Time Division-). Long Term Evolution) and so on.
TDD方式の無線通信装置では、送信動作と受信動作とは排他的に行われるので、アンテナ等を送受信部として共用することができる。 In the TDD system wireless communication device, since the transmission operation and the reception operation are performed exclusively, an antenna or the like can be shared as a transmission / reception unit.
本発明に関連する無線通信装置の例が特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の無線通信装置は、送信部、受信部、送信部と受信部とを切り替える切替部、および切替部を介して送信部または受信部と接続される送受信共用アンテナを含む。切替部は、複数の電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)を含む。
An example of a wireless communication device related to the present invention is described in
関連技術における問題点は、上記無線通信装置を実装する場合、切替部におけるFETの抵抗成分により、無線通信装置全体の消費電力が増大する点である。 A problem in the related technology is that when the wireless communication device is mounted, the power consumption of the entire wireless communication device increases due to the resistance component of the FET in the switching unit.
その理由は、送信部の出力電力は装置全体の消費電力の多くを占めているため、送信部の出力の電力損失が微小であっても、その後段のFETで損失があれば、装置全体の消費電力が増大するためである。 The reason is that the output power of the transmitter occupies most of the power consumption of the entire device, so even if the power loss of the output of the transmitter is small, if there is a loss in the FET in the subsequent stage, the entire device This is because the power consumption increases.
本発明の目的は、消費電力の増大を抑制した送受信機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a transmitter / receiver that suppresses an increase in power consumption.
本発明における送受信機は、デジタルRF信号を出力するデジタルPA(Power Amplifier)と、一端が前記デジタルPAの出力端子に接続され、他端がアンテナに接続されるマッチング回路と、前記アンテナが受信した受信信号が前記マッチング回路を介して入力される受信回路と、一端が前記デジタルPAの出力端子、他端が前記受信回路の入力端子に接続され、CLOSEに制御された場合、前記受信信号を前記受信回路に入力するRF(Radio Frequency)スイッチと、を備え、前記マッチング回路は、第1のインピーダンス調整器を有し、前記RFスイッチがOPENに制御された場合、前記第1のインピーダンス調整器は、前記デジタルPAの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定される。 The transmitter / receiver in the present invention receives a digital PA (Power Amplifier) that outputs a digital RF signal, a matching circuit in which one end is connected to the output terminal of the digital PA and the other end is connected to an antenna, and the antenna receives the signal. When a receiving circuit in which a received signal is input via the matching circuit, one end is connected to the output terminal of the digital PA, and the other end is connected to the input terminal of the receiving circuit and controlled by CLOSE, the received signal is transmitted. The matching circuit includes an RF (Radio Frequency) switch for inputting to a receiving circuit, and when the RF switch is controlled to OPEN, the first impedance regulator is provided. , The output impedance of the digital PA is set so as to match the impedance that anticipates the antenna from the input terminal of the matching circuit.
本発明における送受信機の制御方法は、デジタルRF信号をマッチング回路が有する第1のインピーダンス調整器を介してアンテナに出力し、前記アンテナが受信した受信信号を前記マッチング回路およびCLOSEに制御されたRFスイッチを介して入力し、前記RFスイッチがOPENに制御された場合、前記第1のインピーダンス調整器は、前記デジタルRF信号を出力するデジタルPAの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定される。 In the control method of the transmitter / receiver in the present invention, a digital RF signal is output to an antenna via a first impedance regulator included in the matching circuit, and the received signal received by the antenna is controlled by the matching circuit and CLOSE. When input is input via a switch and the RF switch is controlled to OPEN, the first impedance adjuster connects the antenna to the output impedance of the digital PA that outputs the digital RF signal and the input terminal of the matching circuit. It is set to match the expected impedance.
本発明における効果は、送受信機の消費電力の増大を抑制できる点である。 The effect in the present invention is that an increase in power consumption of the transmitter / receiver can be suppressed.
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面および明細書記載の各実施形態において、同様の機能を備える構成要素には同様の符号が与えられている。 A mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each of the drawings and the embodiments described in the specification, the same reference numerals are given to the components having the same functions.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態における送受信機100の構成を示すブロック図である。図1を参照すると、本発明の第1の実施形態における送受信機100は、デジタルパワーアンプ(PA:Power Amplifier)101、マッチング回路102、RF(Radio Frequency)スイッチ103、および受信回路104を含む。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmitter /
デジタルPA101は、デジタルRF信号を出力する。デジタルPA101は、図1に示すように、少なくとも2つのスイッチ素子を有する。第1のスイッチ素子は、一端が接地ノードに、他端がデジタルPA101の出力端子に接続される。第2のスイッチ素子は、一端が電源に、他端がデジタルPA101の出力端子に接続される。デジタルPA101は、動作時において、複数のスイッチ素子のうち1つのスイッチ素子がCLOSEに制御され、残りのスイッチ素子がOPENに制御される。このようなスイッチ素子の制御により、デジタルPA101は、スイッチ素子が接続された電源または接地電位のいずれか一方に等しい電位を出力する。図2は、デジタルPA101が有する複数のスイッチ素子の例を示すブロック図である。各スイッチ素子のOPENまたはCLOSEを高速に動作させることで、矩形信号を生成する。矩形信号がアンテナ端マッチング回路102内のフィルタ1021を通過することで、正弦波状の無線信号が生成される。
The digital PA101 outputs a digital RF signal. As shown in FIG. 1, the digital PA101 has at least two switch elements. One end of the first switch element is connected to the ground node, and the other end is connected to the output terminal of the digital PA101. One end of the second switch element is connected to the power supply, and the other end is connected to the output terminal of the digital PA101. In the
マッチング回路102は、フィルタ1021と第1のインピーダンス調整器1022とを直列に接続して構成される。マッチング回路102は、一端がデジタルPA101の出力端子、他端がアンテナに接続される。マッチング回路102は、デジタルPA101が出力したRF信号をフィルタ1021および第1のインピーダンス調整器1022を介してアンテナに入力する。デジタルPA101が出力したRF信号がフィルタ1021を透過することにより、正弦波状の無線信号が生成される。第1のインピーダンス調整器1022は、フィルタ1021の出力インピーダンス(またはデジタルPA101の出力インピーダンス)と第1のインピーダンス調整器1022の入力端子からアンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように(すなわち、複素共役の関係となるように)設定される。図1において、第1のインピーダンス調整器1022は、フィルタ1021よりもアンテナ側に配置されているが、第1のインピーダンス調整器1022とフィルタ1021との位置関係は逆であってもよい。
The
RFスイッチ103は、デジタルPA101の出力端子と受信回路104の入力端子とを接続する。
The
送受信機100が送信モードである場合、RFスイッチ103はOPEN状態に制御される。送信モードとは、送受信機100が送信機として動作する状況、すなわちデジタルPA101が動作し、受信回路104が動作しない状況を言う。この場合、デジタルPA101と受信回路104とはアイソレーションがとれているため、デジタルPA101から出力される送信電力は、受信回路104にリークすることなく、マッチング回路102を介してアンテナに全て給電される。
When the transmitter /
送受信機100が受信モードである場合、RFスイッチ103がCLOSE状態に制御されるとともに、デジタルPA101が有する各スイッチ素子が全てOPEN状態に制御される。受信モードとは、送受信機100が受信機として動作する状況、すなわち受信回路104が動作し、デジタルPA101が動作しない状況を言う。
When the transmitter /
ここで、デジタルPA101の出力電力は、デジタルPA101への印加電圧と、デジタルPA101の出力端子からマッチング回路102を介してアンテナを見込んだ負荷インピーダンスとで決定される。デジタルPA101への印加電圧をVsup、デジタルPA101に接続される負荷インピーダンスをRloadとすると、デジタルPA101の出力電力Pout、Vsup、およびRloadの間には、以下の関係式が成立する。
Here, the output power of the
ここで、αはデジタルPA101に入力されるデジタルコードに依存した定数である。αは、デューティー比50%の周期的な矩形信号の場合、2/π2である。数1より、負荷インピーダンスRloadを小さくするほど、デジタルPA101から出力される電力は大きくなる。
Here, α is a constant depending on the digital code input to the digital PA101. α is 2 / π 2 in the case of a periodic rectangular signal having a duty ratio of 50%. From
一般的に、アンテナの入力インピーダンスZsysは、50Ωである。マッチング回路102は、一端がアンテナに接続された状態で、もう一端からアンテナを見込んだ入力インピーダンスとして以下に表される値を提供する。ここで、Dはインピーダンス変換比である。
Generally, the input impedance Z sys of the antenna is 50Ω. The
一方、Vsupは、デジタルPA101を構成するスイッチ素子の耐圧に依存して上限が決定される。本上限値をVsup_upとする。デジタルPA101の所定出力電力をPdes、デジタルPA101の印加電圧をVsup_upとすると、Dが以下の値となるように、第1のインピーダンス調整器1022を設計する必要がある。
On the other hand, the upper limit of V sup is determined depending on the withstand voltage of the switch element constituting the digital PA101. This upper limit is V sup_up . Assuming that the predetermined output power of the digital PA101 is P des and the applied voltage of the digital PA101 is V sup_up , it is necessary to design the
例えば、デジタルPA101に印加可能な電圧を数V(ボルト)、所定出力電力を数W(ワット)、Zsysを50、およびαを0.9程度とすると、Dは数10程度と算出される。 For example, if the voltage that can be applied to the digital PA101 is several V (volts), the predetermined output power is several W (watts), Z sys is 50, and α is about 0.9, D is calculated to be about several tens. ..
第1のインピーダンス調整器1022の一例を図3に示す。第1のインピーダンス調整器1022においては、デジタルPA101に接続される端子の方から、直列インダクタ(以下、L)と対地並列キャパシタ(以下、C)とを交互に配置する構成が一般的である(図3(a))。
An example of the
第1のインピーダンス調整器1022は、並列Cと直列Lとが1個ずつでも構成可能(図3(b))である。アンテナの入力インピーダンスが50Ω、Cが16pF、Lが1.4nHである場合、1GHz帯で、デジタルPA101の負荷インピーダンスRloadは、2Ω程度となる。インピーダンス変換比Dは、25倍程度である。
The
第1のインピーダンス調整器1022は、直列Cと対地並列Lとを交互に配置しても構成可能であるし、直列L、直列C、対地並列L、および対地並列Cの組み合わせでも構成可能であるし、LとCとを用いた他の回路でも構成可能である。
The
以上の構成によれば、送信モードにおいて送信信号がRFスイッチ103を経由しないため、本発明の送受信機100は、消費電力の増大を抑制することができる。さらに送受信機100は、マッチング回路102を備えることで、送信電力の低減を抑制することができる。
According to the above configuration, since the transmission signal does not pass through the
[第2の実施形態]
図4は、本発明の第2の実施形態における送受信機200の構成を示すブロック図である。図4を参照すると、送受信機200は、デジタルPA101、マッチング回路102、RFスイッチ103、受信回路104、および第2のインピーダンス調整器205を含む。第2の実施形態における送受信機200は、第2のインピーダンス調整器205をさらに含む点で、第1の実施形態における送受信機100と相違する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the transmitter /
第2のインピーダンス調整器205は、RFスイッチ103と受信回路104とを接続する。第2のインピーダンス調整器205は、受信モードにおいて良好な受信特性を実現するために、受信回路104の入力インピーダンスZin_resと、受信回路104の入力端子から第2のインピーダンス調整器205およびマッチング回路102を介してアンテナを見込んだインピーダンスZout_resとが、複素共役となるように構成される。
The
ここで、RresおよびIresは実数、jは虚数である。送信モードにおけるマッチング回路102の入力端子からアンテナを見込んだインピーダンスはRloadであるので、第2のインピーダンス調整器205は、RloadをRres−jIresにインピーダンス調整する機能を持つ。
Here, R res and I res are real numbers, and j is an imaginary number. Since the impedance in anticipation of the antenna from the input terminal of the
例えば、受信回路104の入力インピーダンスZin_resが、50Ω(Rres=50Ω、Ires=0Ω)で、第1のインピーダンス調整器1022が、図3(b)に示したような、直列L(Li1)と対地並列C(Ci1)のみで構成される場合、第2のインピーダンス調整器205は、図5(b)に示すように、RFスイッチ103に接続される端子側から、直列C(Dp1)、接地L(Lp1)のみで構成することが可能である。所定周波数で、Cp1とLi1と、およびLp1とCi1とが共振する組み合わせとすることで(すなわち、Cp1とLi1とが、所定周波数でインピーダンスの絶対値が等しくなる。Lp1とCi1も同様。)、第1のインピーダンス調整器1022と第2のインピーダンス調整器205との直列回路のインピーダンスは、所定周波数帯域においては、ほぼゼロとなる。なお、マッチング回路102内部のフィルタ1021は、所定周波数帯域でインピーダンスはほぼゼロである。よって、Zout_resは、アンテナの入力インピーダンスにほぼ等しくなる。一般的にアンテナのインピーダンスは50Ωであるので、Zout_resは50Ωとなり、Zin_resと等しい値となる。
For example, the input impedance Z in_res of the receiving
また、第1のインピーダンス調整器1022が、図3(a)に示したように、直列Lと並列Cとが交互に接続される構成の場合(デジタルPA101に接続される端子の方から、Li1、Ci1、Li2、Ci2、…、Lin、Cin)は、第2のインピーダンス調整器205は、図5(a)に示すように、直列Cと並列Lとが交互に接続される構成(RFスイッチ103に接続される端子の方から、Cp1、Lp1、Cp2、Lp2、…、Cpn、Lpn)とし、CikとLpkと、およびLikとCpkとが所定周波数帯域で共振するパラメータに設定する。本設定により、第1のインピーダンス調整器1022と第2のインピーダンス調整器205との直列回路のインピーダンスは、所定周波数帯域においてはほぼゼロとなる。これによって、Zout_resは、アンテナの入力インピーダンスにほぼ等しくなる。一般的にアンテナのインピーダンスは50Ωであるので、Zout_resは50Ωとなり、Zin_resと等しい値となる。
Further, in the case where the
また、前述しように、第1のインピーダンス調整器1022は、直列Cと対地並列Lとを交互に配置しても構成可能であるし、直列L、直列C、対地並列L、および対地並列Cの組み合わせでも構成可能であるし、LとCとを用いた他の回路でも構成可能である。この場合、第2のインピーダンス調整器205は、第1のインピーダンス調整器1022の、Lが配置された箇所にCを、Cが配置された箇所にLを配置した構成をとる。また、第2のインピーダンス調整器205の、C(、L)を、対応する第1のインピーダンス調整器1022のL(、C)と所定周波数帯域で共振する値に設計することで、第1のインピーダンス調整器1022と第2のインピーダンス調整器205との直列回路のインピーダンスは、所定周波数帯域においては、ほぼゼロとなる。よって、Zout_resは、アンテナの入力インピーダンスにほぼ等しくなる。一般的にアンテナのインピーダンスは50Ωであるので、Zout_resは50Ωとなり、Zin_resと等しい値となる。
Further, as described above, the
受信モードにおいて、デジタルPA101が有する各スイッチ素子が全てOPEN状態に制御されるので、デジタルPA101と、第2のインピーダンス調整器205および受信回路104との間は、高いアイソレーションが実現されている。したがって、アンテナが受信した電磁波は、マッチング回路102、RFスイッチ103、および第2のインピーダンス調整器205を経て、効率よく受信回路104に伝送される。
In the reception mode, all the switch elements of the
以上の構成によれば、送信モードにおいて送信信号がRFスイッチ103を経由しないため、本発明の送受信機200は、消費電力の増大を抑制することができる。さらに送受信機200は、マッチング回路102を備えることで、送信電力の低減を抑制することができる。また送受信機200は、第2のインピーダンス調整器205を備えることで、受信モードにおける受信信号の特性の劣化を抑制することができる。
According to the above configuration, since the transmission signal does not pass through the
[第3の実施形態]
図6は、本発明の第3の実施形態における送受信機300の構成を示すブロック図である。図6を参照すると、送受信機300は、デジタルPA101、マッチング回路102、RFスイッチ103、受信回路104、第2のインピーダンス調整器205、および第3のインピーダンス調整器306を含む。第3の実施形態における送受信機300は、第3のインピーダンス調整器306をさらに含む点で、第2の実施形態における送受信機200と相違する。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the transmitter /
第3のインピーダンス調整器306は、RFスイッチ103と第2のインピーダンス調整器205とを接続する。
The
デジタルPA101の出力端子には、実際には、デバイス寄生成分として、キャパシタなどの受動素子が寄生的に接続されている。ターゲット周波数やデバイスによって、特に受信モードにおいて、本寄生成分の大きさは、無視できなくなる。 A passive element such as a capacitor is actually parasiticly connected to the output terminal of the digital PA101 as a device parasitic component. Depending on the target frequency and device, especially in the reception mode, the magnitude of this parasitic component cannot be ignored.
受信モードにおいて、本寄生成分を考慮したマッチングをとるため、新規に第3のインピーダンス調整器306が挿入される。第2の実施形態と同様に、受信モードにおいて、RFスイッチ103はCLOSE状態に制御され、デジタルPA101を構成する全てのスイッチ素子はOPEN状態に制御される。
In the reception mode, a
第3のインピーダンス調整器306は、デジタルPA101の寄生成分を補正することで、受信回路104の入力端子からアンテナを見込んだインピーダンスが、第2の実施形態と同様に、第2のインピーダンス調整器205とマッチング回路102とアンテナとの縦列回路のインピーダンスに等しくなる。すなわち、第2の実施形態と同様に、第2のインピーダンス調整器205とマッチング回路102とアンテナとの縦列回路のインピーダンスを、受信回路104の入力インピーダンスと複素共役の関係とすることで、マッチングがとれる。すなわち、良好な受信特性を実現する。
The
想定するデジタルPA101の寄生成分として、一般的には、デジタルPA101の出力端子と接地間に接続されるキャパシタ(Cpar)が想定される。この場合において、第3のインピーダンス調整器306は、対地インダクタ(Lcomp)で構成される。Lcompは、Cparと、所定周波数帯域で共振する値に設計することで、両者合わせて対地インピーダンスを、無限大にすることができる。よって、本実施形態の送受信機300は、所定周波数帯域では、図4に示した送受信機200と等価な回路になる。同様に、受信モードにおいて、受信回路104の入力インピーダンスZin_resと、受信回路104の入力端子から第2のインピーダンス調整器205およびマッチング回路102を介してアンテナを見込んだインピーダンスZout_resが、複素共役の関係となる。すなわち、送受信機300は、受信モードにおいて良好な受信特性を実現することができる。
As the assumed parasitic component of the digital PA101, a capacitor (C par ) connected between the output terminal of the digital PA101 and the ground is generally assumed. In this case, the
以上の構成によれば、送信モードにおいて送信信号がRFスイッチ103を経由しないため、本発明の送受信機300は、消費電力の増大を抑制することができる。さらに送受信機300は、マッチング回路102を備えることで、送信電力の低減を抑制することができる。また送受信機300は、第2のインピーダンス調整器205および第3のインピーダンス調整器306を備えることで、受信モードにおける受信信号の特性の劣化を抑制することができる。
According to the above configuration, since the transmission signal does not pass through the
[第4の実施形態]
図7は、本発明の第4の実施形態における送受信機400の構成を示すブロック図である。図7を参照すると、送受信機400は、デジタルPA101、マッチング回路102、第1のRFスイッチ103、受信回路104、第4のインピーダンス調整器407、および第2のRFスイッチ408を含む。第4の実施形態における送受信機400は、第4のインピーダンス調整器407と第2のRFスイッチ408とをさらに含む点で、第1の実施形態における送受信機100と相違する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the transmitter /
送信モードにおいて、第1のRFスイッチ103および第2のRFスイッチ408はOPEN状態に制御される。よって、本モードにおいて、デジタルPA101、マッチング回路102、およびアンテナは、図1に示す第1の実施形態の送受信機100と同じ接続関係となる。送信経路にRFスイッチを含まないため、送受信機400は、第1の実施形態と同様に消費電力の増大を抑制することができる。
In the transmission mode, the
受信モードにおいて、第1のRFスイッチ103および第2のRFスイッチ408はCLOSE状態に制御される。受信モードにおいて、第1のインピーダンス調整器1022の入出力端子は短絡される。第1のインピーダンス調整器1022が、LやCなどのインピーダンスが虚数である素子のみで構成されている場合、第1のインピーダンス調整器1022の入出力端子から第1のインピーダンス調整器1022を見込んだインピーダンス(Zimp)は、対地のイマジナリー成分のみで構成される。ここで第4のインピーダンス調整器407は、対地インピーダンスとして、Zimpのイマジナリー成分と反対符号のイマジナリー成分を提供する。すなわち、第4のインピーダンス調整器407は、Zimpが負である場合、インピーダンスが所定周波数帯域で−Zimp(正の値)となる値を持ち、一端を接地したインダクタのみで簡易的に構成することができる。逆にZimpが正である場合、インピーダンスが所定周波数帯域で−Zimp(負の値)となる値を持ち、一端を接地したキャパシタのみで構成することができる。
In the receive mode, the
第1の実施形態と同様に、受信モードにおいて、デジタルPA101を構成する全てのスイッチ素子はOPEN状態に制御されている。デジタルPA101は、その他の回路ブロックと高いアイソレーションを保つ。受信モードにおいて、アンテナと受信回路104の入力端子との間のインピーダンスはゼロである。よって、受信回路104の入力インピーダンスが50Ωに調整されていれば、アンテナの入力インピーダンスは通常50Ωであることを考慮すると、マッチングがとれており、送受信機400は、良好な受信特性を得ることができる。
Similar to the first embodiment, in the reception mode, all the switch elements constituting the digital PA101 are controlled to the OPEN state. The digital PA101 maintains high isolation from other circuit blocks. In the receive mode, the impedance between the antenna and the input terminal of the receive
以上の構成によれば、送信モードにおいて送信信号が第1のRFスイッチ103および第2のRFスイッチ408を経由しないため、本発明の送受信機400は、消費電力の増大を抑制することができる。さらに送受信機400は、マッチング回路102を備えることで、送信電力の低減を抑制することができる。また送受信機400は、第4のインピーダンス調整器407を備えることで、受信モードにおける受信信号の特性の劣化を抑制することができる。
According to the above configuration, since the transmission signal does not pass through the
以上、各実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しえる様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described above with reference to each embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the structure and details of the present invention within the scope of the present invention.
また、本発明の各実施の形態における各構成要素は、その機能をハードウェア的に実現することはもちろん、コンピュータとプログラムとで実現することができる。プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリなどのコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られる。この読み取られたプログラムは、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施の形態における構成要素として機能させる。 In addition, each component in each embodiment of the present invention can be realized not only by hardware but also by a computer and a program. The program is recorded and provided on a computer-readable recording medium such as a magnetic disk or a semiconductor memory, and is read by the computer when the computer is started up. This read program causes the computer to function as a component in each of the above-described embodiments by controlling the operation of the computer.
100、200、300、400 送受信機
101 デジタルPA
102 マッチング回路
1021 フィルタ
1022 第1のインピーダンス調整器
103 RFスイッチ、第1のRFスイッチ
104 受信回路
205 第2のインピーダンス調整器
306 第3のインピーダンス調整器
407 第4のインピーダンス調整器
408 第2のRFスイッチ
100, 200, 300, 400 Transmitter /
102
Claims (7)
一端が前記デジタルPAの出力端子に接続され、他端がアンテナに接続されたマッチング回路と、
前記アンテナが受信した受信信号が前記マッチング回路を介して入力される受信回路と、
一端が前記デジタルPAの出力端子、他端が前記受信回路の入力端子に接続され、CLOSEに制御された場合、前記受信信号を前記受信回路に入力するRF(Radio Frequency)スイッチと、
前記RFスイッチと前記受信回路の入力端子との間を接続する第2のインピーダンス調整器とを備え、
前記マッチング回路は、第1のインピーダンス調整器を有し、
前記第1のインピーダンス調整器および前記第2のインピーダンス調整器は、それぞれ1または複数のインダクタおよびキャパシタを含んで構成され、
前記第1のインピーダンス調整器が、
前記デジタルPAの出力端子側と前記アンテナとに直列接続された直列インダクタと、
その直列インダクタの前記アンテナ側において、該直列インダクタと接地電位との間で並列に接続された対地並列キャパシタとにより構成される1つのLC回路と
によって構成される場合、或いは、複数の前記LC回路が、個々の前記LC回路の前記直列インダクタの直列接続を維持した状態で接続された構成とした場合において、
前記第2のインピーダンス調整器は、
前記第1のインピーダンス調整器を構成する1つ或いは複数の前記LC回路において、
前記直列インダクタが配置された箇所に、前記RFスイッチと前記受信回路の入力端子とに直列接続された直列キャパシタが配置され、
前記対地並列キャパシタが配置された箇所に、前記直列キャパシタの前記受信回路の入力端子側において、前記直列インダクタと接地電位との間で並列に接続された対地並列インダクタが配置された構成か、
或いは、
前記第1のインピーダンス調整器の構成において、前記LC回路における前記直列インダクタの代わりにキャパシタが配置されると共に前記対地並列キャパシタの代わりにインダクタが配置された構成の場合に、前記第2のインピーダンス調整器は、前記直列キャパシタの代わりにインダクタが配置されると共に前記対地並列インダクタの代わりにキャパシタが配置された構成であり、
前記RFスイッチがOPENに制御された場合、前記第1のインピーダンス調整器は、前記デジタルPAの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定され、
前記RFスイッチがCLOSEに制御された場合、前記第2のインピーダンス調整器は、前記マッチング回路の出力インピーダンスと前記第2のインピーダンス調整器の入力端子から前記受信回路を見込んだインピーダンスとが複素共役となるように設定される
ことを特徴とする送受信機。 A digital PA (Power Amplifier) that outputs a digital RF signal and
A matching circuit with one end connected to the output terminal of the digital PA and the other end connected to the antenna.
A receiving circuit in which the received signal received by the antenna is input via the matching circuit, and a receiving circuit.
An RF (Radio Frequency) switch that inputs the received signal to the receiving circuit when one end is connected to the output terminal of the digital PA and the other end is connected to the input terminal of the receiving circuit and is controlled by CLOSE.
A second impedance regulator for connecting the RF switch and the input terminal of the receiving circuit is provided.
The matching circuit has a first impedance regulator.
The first impedance regulator and the second impedance regulator are configured to include one or more inductors and capacitors, respectively.
The first impedance regulator
A series inductor connected in series to the output terminal side of the digital PA and the antenna,
On the antenna side of the series inductor, one LC circuit composed of a ground parallel capacitor connected in parallel between the series inductor and the ground potential.
Or when a plurality of the LC circuits are connected while maintaining the series connection of the series inductors of the individual LC circuits.
The second impedance regulator is
In the one or more LC circuits constituting the first impedance regulator,
A series capacitor connected in series to the RF switch and the input terminal of the receiving circuit is arranged at a place where the series inductor is arranged.
In a configuration where the ground parallel inductor is arranged, the ground parallel inductor connected in parallel between the series inductor and the ground potential is arranged on the input terminal side of the receiving circuit of the series capacitor.
Or,
In the configuration of the first impedance adjuster, when the capacitor is arranged in place of the series inductor and the inductor is arranged in place of the ground parallel capacitor in the LC circuit, the second impedance adjustment is performed. The vessel has a configuration in which an inductor is arranged in place of the series capacitor and a capacitor is arranged in place of the parallel inductor to the ground.
When the RF switch is controlled to OPEN, the first impedance regulator is set so that the output impedance of the digital PA and the impedance that anticipates the antenna from the input terminal of the matching circuit are matched .
When the RF switch is controlled by CLOSE, the second impedance regulator has a complex conjugate of the output impedance of the matching circuit and the impedance that anticipates the receiving circuit from the input terminal of the second impedance regulator. A transmitter / receiver characterized by being set to <br />.
前記RFスイッチがOPENに制御された場合、前記複数のスイッチ素子のうち1つのスイッチ素子がCLOSEに制御されるとともに他のスイッチ素子が全てOPENに制御され、
前記RFスイッチがCLOSEに制御された場合、前記複数のスイッチ素子が全てOPENに制御される
ことを特徴とする請求項1に記載の送受信機。 The digital PA comprises a plurality of switch elements, one end of which is connected to a power supply or ground node.
When the RF switch is controlled by OPEN, one of the plurality of switch elements is controlled by CLOSE and all the other switch elements are controlled by OPEN.
The transmitter / receiver according to claim 1, wherein when the RF switch is controlled by CLOSE, all of the plurality of switch elements are controlled by OPEN.
前記第3のインピーダンス調整器は、
前記RFスイッチと前記第2のインピーダンス調整器との間と、接地電位との間に接続された対地インダクタまたは対地キャパシタのみで構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の送受信機。 A third impedance regulator that connects the RF switch and the second impedance regulator is further provided.
The third impedance regulator is
The transceiver of claim 1, wherein the between the second impedance adjuster and the RF switch, to be composed of only the connected ground inductor or ground capacitor between the ground potential.
第1のインピーダンス調整器を有し、一端が前記デジタルPAの出力端子に接続され、他端がアンテナに接続されたマッチング回路と、
前記アンテナが受信した受信信号が前記マッチング回路を介して入力される受信回路と、
一端が前記デジタルPAの出力端子、他端が前記受信回路の入力端子に接続され、CLOSEに制御された場合、前記受信信号を前記受信回路に入力するRF(Radio Frequency)スイッチと、
前記第1のインピーダンス調整器をバイパスする他のRFスイッチを備え、
前記RFスイッチがOPENに制御された場合、前記他のRFスイッチがOPENに制御され、前記第1のインピーダンス調整器は、前記デジタルPAの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定され、
前記RFスイッチがCLOSEに制御された場合、前記他のRFスイッチがCLOSEに制御され、前記第1のインピーダンス調整器を短絡する
ことを特徴とする送受信機。 A digital PA (Power Amplifier) that outputs a digital RF signal and
A matching circuit having a first impedance regulator, one end connected to the output terminal of the digital PA and the other end connected to an antenna.
A receiving circuit in which the received signal received by the antenna is input via the matching circuit, and a receiving circuit.
An RF (Radio Frequency) switch that inputs the received signal to the receiving circuit when one end is connected to the output terminal of the digital PA and the other end is connected to the input terminal of the receiving circuit and is controlled by CLOSE.
It includes another RF switch that bypasses the first impedance regulator.
If the previous SL RF switch is controlled to OPEN, the other of the RF switch is controlled to OPEN, the first impedance regulator expects the antenna output impedance of the digital PA from the input terminal of the matching circuit It is set to match the impedance,
A transmitter / receiver characterized in that when the RF switch is controlled by CLOSE, the other RF switch is controlled by CLOSE and short-circuits the first impedance regulator.
前記第4のインピーダンス調整器は、
前記RFスイッチと前記受信回路の入力端子との間と、接地電位との間に接続された対地インダクタまたは対地キャパシタのみで構成される
ことを特徴とする請求項4に記載の送受信機。 Further, a fourth impedance regulator for connecting between the RF switch and the input terminal of the receiving circuit is provided.
Said fourth impedance regulator
The transmitter / receiver according to claim 4 , further comprising only a ground inductor or a ground capacitor connected between the RF switch and the input terminal of the receiving circuit and between the ground potential.
一端が前記デジタルPAの出力端子に接続され、他端がアンテナに接続されたマッチング回路と、
前記アンテナが受信した受信信号が前記マッチング回路を介して入力される受信回路と、
一端が前記デジタルPAの出力端子、他端が前記受信回路の入力端子に接続され、CLOSEにされた場合、前記受信信号を前記受信回路に入力するRF(Radio Frequency)スイッチと、
前記RFスイッチと前記受信回路の入力端子との間を接続する第2のインピーダンス調整器と
によって送受信機を構成し、
前記マッチング回路に第1のインピーダンス調整器を設け、
前記第1のインピーダンス調整器および前記第2のインピーダンス調整器を、それぞれ1または複数のインダクタおよびキャパシタを含んで構成し、
前記第1のインピーダンス調整器を、
前記デジタルPAの出力端子側と前記アンテナとに直列接続された直列インダクタと、
その直列インダクタの前記アンテナ側において、該直列インダクタと接地電位との間で並列に接続された対地並列キャパシタとにより構成される1つのLC回路と
によって構成した場合、或いは、複数の前記LC回路が、個々の前記LC回路の前記直列インダクタの直列接続を維持した状態で接続した構成の場合に、
前記第2のインピーダンス調整器は、
前記第1のインピーダンス調整器を構成する1つ或いは複数の前記LC回路において、
前記直列インダクタが配置された箇所に、前記RFスイッチと前記受信回路の入力端子とに直列接続した直列キャパシタを配置し、
前記対地並列キャパシタが配置された箇所に、前記直列キャパシタの前記受信回路の入力端子側において、前記直列インダクタと接地電位との間で並列に接続した対地並列インダクタを配置した構成とするか、
或いは、
前記第1のインピーダンス調整器の構成において、前記LC回路における前記直列インダクタの代わりにキャパシタを配置すると共に前記対地並列キャパシタの代わりにインダクタを配置した場合には、
前記第2のインピーダンス調整器の構成において、前記直列キャパシタの代わりにインダクタを配置すると共に前記対地並列インダクタの代わりにキャパシタを配置した構成とし、
前記RFスイッチがOPENとなった場合、前記第1のインピーダンス調整器によって、前記デジタルPAの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定し、
前記RFスイッチがCLOSEとなった場合、前記第2のインピーダンス調整器によって、前記マッチング回路の出力インピーダンスと前記第2のインピーダンス調整器の入力端子から前記受信回路を見込んだインピーダンスとが複素共役となるように設定する
ことを特徴とする送受信機の制御方法。 A digital PA (Power Amplifier) that outputs a digital RF signal and
A matching circuit with one end connected to the output terminal of the digital PA and the other end connected to the antenna.
A receiving circuit in which the received signal received by the antenna is input via the matching circuit, and a receiving circuit.
When one end is connected to the output terminal of the digital PA and the other end is connected to the input terminal of the receiving circuit to be CLOSE, an RF (Radio Frequency) switch that inputs the received signal to the receiving circuit and
With a second impedance regulator connecting between the RF switch and the input terminal of the receiving circuit
Configure the transmitter / receiver by
A first impedance regulator is provided in the matching circuit.
The first impedance regulator and the second impedance regulator are configured to include one or more inductors and capacitors, respectively.
The first impedance regulator
A series inductor connected in series to the output terminal side of the digital PA and the antenna,
On the antenna side of the series inductor, one LC circuit composed of a ground parallel capacitor connected in parallel between the series inductor and the ground potential.
Or when the plurality of LC circuits are connected while maintaining the series connection of the series inductors of the individual LC circuits.
The second impedance regulator is
In the one or more LC circuits constituting the first impedance regulator,
A series capacitor connected in series to the RF switch and the input terminal of the receiving circuit is arranged at a place where the series inductor is arranged.
At the place where the ground parallel capacitor is arranged, the ground parallel inductor connected in parallel between the series inductor and the ground potential is arranged on the input terminal side of the receiving circuit of the series capacitor.
Or,
In the configuration of the first impedance regulator, when a capacitor is arranged in place of the series inductor in the LC circuit and an inductor is arranged in place of the ground parallel capacitor,
In the configuration of the second impedance regulator, an inductor is arranged in place of the series capacitor and a capacitor is arranged in place of the parallel inductor to the ground.
When the RF switch is OPEN, the first impedance regulator is set so that the output impedance of the digital PA and the impedance that anticipates the antenna from the input terminal of the matching circuit are matched.
When the RF switch becomes CLOSE, the output impedance of the matching circuit and the impedance of the receiving circuit expected from the input terminal of the second impedance regulator are complex conjugate by the second impedance regulator. A transmitter / receiver control method characterized by being set as follows.
第1のインピーダンス調整器を有し、一端が前記デジタルPAの出力端子に接続され、他端がアンテナに接続されるマッチング回路と、
前記アンテナが受信した受信信号が前記マッチング回路を介して入力される受信回路と、
一端が前記デジタルPAの出力端子、他端が前記受信回路の入力端子に接続され、CLOSEにされた場合、前記受信信号を前記受信回路に入力するRF(Radio Frequency)スイッチと、
前記第1のインピーダンス調整器をバイパスする他のRFスイッチと
によって送受信機を構成し、
前記RFスイッチがOPENにされた場合、前記他のRFスイッチをOPENとし、前記第1のインピーダンス調整器によって、前記デジタルPAの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定し、
前記RFスイッチがCLOSEにされた場合、前記他のRFスイッチをCLOSEとし、前記第1のインピーダンス調整器を短絡する
ことを特徴とする送受信機の制御方法。
A digital PA (Power Amplifier) that outputs a digital RF signal and
A matching circuit having a first impedance regulator, one end connected to the output terminal of the digital PA and the other end connected to an antenna.
A receiving circuit in which the received signal received by the antenna is input via the matching circuit, and a receiving circuit.
When one end is connected to the output terminal of the digital PA and the other end is connected to the input terminal of the receiving circuit to be CLOSE, an RF (Radio Frequency) switch that inputs the received signal to the receiving circuit and
A transmitter / receiver is configured with another RF switch that bypasses the first impedance regulator.
If the previous SL RF switch is OPEN, the aforementioned other RF switch and OPEN, the by a first impedance adjuster, and the impedance in anticipation of the antenna from the input terminal of the output impedance and the matching circuit of the digital PA Set to match,
A method for controlling a transmitter / receiver, characterized in that when the RF switch is set to CLOSE, the other RF switch is set to CLOSE and the first impedance regulator is short-circuited.
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