專利名稱：天線切換開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動式無線電通信機內(nèi)的分集接收機所用的天線切換開關(guān)。
在移動式無線電通信機中，因為接收的電場強度由于衰減引起很大變化;所以采用圖2所示的分集接收機來克服衰減的影響。也即分別設(shè)置兩種天線，接收天線(R-ANT)21和收發(fā)兼用天線(T-R-ANT)22，雙方同時接收中心臺發(fā)來的信號，利用由控制裝置(CPU)27控制的天線切換開關(guān)(DIV/SW)25，選擇接收的信號中電平較高的那個送進接收機26。
然而，在上述天線切換開關(guān)(DIV/SW)25上，以前一般采取使用移相開關(guān)二極管(以下稱為PIN二極管)的方法。圖3示出使用PIN二極管的天線切換開關(guān)一個例子的電路圖。
在圖3中，由圖所示的接收天線(R-ANT)21所接收的信號傳送到輸入端子31，收發(fā)兼用天線(T-R-ANT)22所收到的信號傳到輸入端子32，經(jīng)過切換后的接收信號從輸出端子33傳送給圖2所示的接收機26，從圖2所示的控制裝置(CPU)27向端子34、35輸入控制信號。再者，D31～D34是PIN二極管，它們具有這樣的性質(zhì)，即當加上正向電壓時，有電流流過，電阻變小，當加上反向電壓時，沒有電流流過，電阻變大;而且，在所用頻率的情況下，電容器C31～C38的阻抗是非常小的。
將5V的控制信號輸給端子34，將0V的控制信號輸給端子35時，由于加在PIN二極管D32、D33上的是正向電壓，有電流流過，阻值變小，加在PIN二極管D31、D34上的是反向電壓，沒有電流，阻值變大，所以，端子①～③之間是導通，而端子①～⑦之間截止。因此，輸給輸入端子32的接收信號從輸出端子33輸出。相反，將5V控制信號輸給端子35，將0V控制信號輸給端子34時，由于加在PIN二極管D31、D34上的是正向電壓，流過電流，阻值很小，加在PIN二極管D32、D33上的是反向電壓，無電流，阻值變大，所以端子①～⑦之間導通，而端子①～③之間截止。因此，輸給輸入端子31的接收信號從輸出端子33輸出。
再者，如圖2所示，為了提高分集接收機的接收靈敏度，必須盡可能減小在接收機26的前級設(shè)置的天線切換開關(guān)(DIV/SW)25的插入損耗。
但是，為了減小圖3所示的天線切換開關(guān)的插入損耗，必須減小PIN二極管D31、D33的正向阻值，因此，必須在PIN二極管D31、D33中流過很大的電流，例如5mA～10mA的電流。尤其是對必須使用小型電池供電的移動式無線電通信機來說，需要這樣的電流，是個很大的缺點。
而且，由于上述天線切換開關(guān)的結(jié)構(gòu)必然具有插入損耗，所以，如果像圖2所示的那樣把它設(shè)在接收機26的前級，則不可避免要使接收靈敏度降低。
本發(fā)明就是為了克服上述缺點而提出來的，目的是要提供消耗電流小、不引起接收靈敏度下降的優(yōu)異的天線切換開關(guān)。
為了達到上述目的，本發(fā)明設(shè)有由FET組成的第一放大器和由FET構(gòu)成的第二放大器，第一放大器將輸給其柵極的來自天線的接收信號放大后，由漏極傳送到給輸出端子;第二放大器將輸給其柵極的來自另一付天線的接收信號放大后，由漏極傳送給上述輸出端子，通過在上述FET的源極上加上為反極性的控制信號，使一方處于工作狀態(tài)而另一方為截止狀態(tài)。
第一放大器、第二放大器處于工作狀態(tài)時，將接收信號放大，處于截止狀態(tài)時則將接收信號衰減，因此，通過利用控制信號使第一放大器和第二放大器一方是工作狀態(tài)，另一方面是截止狀態(tài)，能夠作為接收信號的切換開關(guān)而進行工作。
在此，因為第一放大器和第二放大器都使用了FET，所以在工作狀態(tài)時作為漏源極電流很小，而且噪聲系數(shù)也很低的放大器而工作。


圖1是本發(fā)明實施例的電路圖;
圖2是現(xiàn)有的分集接收機的框圖;
圖3是表示現(xiàn)有的天線切換器的電路圖;
圖4是表示使用了圖1的天線切換器的分集接收機的框圖。
圖1是本發(fā)明實施例的電路圖。
圖1中，Tr11、Tr12是砷化鎵場效應管，U11～U13是倒相器。Tr11的第一柵極2通過阻抗匹配電路和電容器C11，與輸入第一付天線(圖上未示出)接收的接收信號的輸入端子11連接，第二柵極3通過高頻旁路電容器C12和電阻R11接地，源極①通過高頻旁路電容器C13和串聯(lián)連接的電阻R12、R13接地。同樣，Tr12的第一柵極2通過阻抗匹配電路和電容器C14，與輸入第二付天線(圖上未示出)接收的接收信號的輸入端子12連接，第二柵極3通過高頻旁路電容器C15和電阻R14接地，源極1通過高頻旁路電容C16和串聯(lián)連接的電阻R15、R16接地。Tr11和Tr12的漏極接在一起，同時，通過電容器C17和阻抗匹配電路與輸出端子13連接，而輸出端子與接收機(圖上未示出)的輸入端子連接。
并且，U11、U13的輸入2都與輸入控制信號的端子14連接，U11的輸出4與U12的輸入2連接，U12的輸出4通過電阻R18與電阻R12和R13的連接點相連接，U13的輸出4通過電阻R19接到電阻R15和R16的連接點上。而且，Tr11、Tr12、U11～U13全由電源供電，Tr11、Tr12的漏極4通過阻流圈L11和電阻R17接到電源端子15上，U11～U13的電源端子5直接與電源端子15連接。
其次，參照圖1說明本實施例的動作。
設(shè)定當U12的輸出為“L”(低電平)(例如0V)時Tr11作為放大器工作，U12的輸出為“H”(高電平)(例如5V)時作為衰減器工作。例如，通過選擇電阻R12、R13和R18的阻值，使U12的輸出為“L”時，Tr11的漏極源極間的電流約為2mA，漏極源極間電壓約為4V;U12的輸出為“H”時，Tr11的漏源間電流成為0mA，從而可使Tr11作為放大器或衰減器進行工作。
同樣，Tr12和Tr11一樣，設(shè)定當U13的輸出為“L”時，作為放大器而動作，當U13的輸出為“H”時，作為衰減器而動作。例如，通過選擇電阻R15、R16和R19的阻值，使U13的輸出為“L”時，Tr12的漏極源極間的電流約為2mA，漏極源極間電壓約為4V;U13的輸出為“H”時，Tr12的漏極源極間電流成為0mA，從而可使Tr12作為放大器或衰減器而動作。
首先，輸入端子14的控制信號為“L”時，U12的輸出為“L”，U13的輸出為“H”，所以Tr11作為放大器而動作，Tr12作為衰減器而動作。因此，輸給輸入端子11的接收信號由Tr11放大后從輸出端子13輸出;輸給輸入端子12的接收信號被Tr12衰減后在輸出端子13不出現(xiàn)。此時，因為Tr12的漏極4的輸出阻抗對于負載阻抗來說是足夠大的，所以，由Tr11放大的信號不受Tr12漏極4輸出阻抗的影響，并且還可以增大Tr11的漏極4的D/U(設(shè)由Tr11放大后漏極4上出現(xiàn)的信號電平為D，由Tr12衰減后在漏極4上出現(xiàn)的信號為U)也能很高(例如，在800MHz時能得到約30dB的D/U)。
其次，輸給端子14的控制信號為“H”時，U12的輸出為“H”，U13的輸出為“L”，所以，Tr11作為衰減器而動作，Tr12作為放大器而動作。因此，輸給輸入端子12的接收信號由Tr12放大后從輸出端子13輸出，輸給輸入端子11的接收信號被Tr11衰減后，在端子13上沒有輸出。
如此，在本實施例中，通過將輸給端子14的控制信號切換為“L”或為“H”，無論選擇從輸入端11輸入的接收信號還是從輸入端12輸入的接收信號，都從輸出端子13輸出。在此，Tr11和Tr12所消耗的電流比圖3所示的現(xiàn)有的天線切換開關(guān)的二極管D31～D34所消耗的電流要小。
在本實施例中，Tr11、Tr12采用了砷化鎵場效應管，但是，也可以采用具有同等特性的FET。
圖4是上述采用天線切換開關(guān)的分集接收機一個例子的框圖。
由于圖3所示的現(xiàn)有天線切換開關(guān)有插入損耗，所以，如圖2所示的那樣把它設(shè)在接收機26的前級時，將會引起接收系統(tǒng)噪聲系數(shù)的惡化，招致接收靈敏度下降。但是，通過在圖1所示的本實施例的天線切換器中采用砷化鎵FET，在800MHz頻段可以獲得約10dB的增益，實現(xiàn)2dB的噪聲系數(shù)，所以如圖4所示的那樣把它設(shè)置在接收機46的前級時，接收系統(tǒng)的噪聲系數(shù)基本上是由天線切換器部分45決定的。因此，與使用圖2所示的現(xiàn)有的天線切換器25的情況相比，能大幅度地提高接收靈敏度。
另外，由于圖1所示的本實施例的天線切換開關(guān)對接收信號有增益，所以，可以如圖4所示的那樣省去接收機46的前級放大器。
如以上詳細說明的那樣，按照本發(fā)明，通過使用FET作為使接收信號導通或截止的元件，能夠?qū)崿F(xiàn)消耗功率小并且兼有噪聲系數(shù)低的放大器功能的天線切換器。
因此，通過將本發(fā)明的天線切換開關(guān)使用于分集接收機上，可以提高接收機靈敏度特性。而且，可以實現(xiàn)設(shè)備的低耗電性。所有這些，對于使用小型電池供電的移動式無線電通信機來說非常重要。
權(quán)利要求
1.天線切換開關(guān)的特征在于設(shè)有由場效應晶體管(FET)構(gòu)成的第一放大器和由場效應晶體管(FET)構(gòu)成的第二放大器，第一放大器將輸給其柵極的來自天線的接收信號放大后，從漏極向輸出端子輸出；第二放大器將輸給其柵極的來自另一付天線的接收信號放大后，從漏極向上述輸出端子輸出；通過在上述各FET的源極上加上互反極性的控制信號，可使一方處于工作狀態(tài)而另一方為截止狀態(tài)。
全文摘要
一種作為放大器而動作時電流消耗也很低的天線切換開關(guān)。設(shè)有由雙柵場效應管Tr11構(gòu)成的第一放大器和由雙柵場效應管Tr12構(gòu)成的第二放大器，第一放大器將輸給輸入端子11的來自天線的接收信號放大后，向輸出端子13輸出；第二放大器將輸給輸入端子12的來自另一副天線的接收信號放大后向輸出端子13輸出，通過在雙柵場效應管Tr11、Tr12的源極加上互為反極性的控制信號可使一方處于工作狀態(tài)而另一方處于截止狀態(tài)。
文檔編號H04B7/08GK1099537SQ9410647
公開日1995年3月1日 申請日期1994年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月17日
發(fā)明者勝山力, 安藤浩 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社