特許ウォッチ

公開番号2025155138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024058644
出願日2024-04-01
発明の名称信号分離回路、送受信回路及び無線装置
出願人ソフトバンク株式会社
代理人個人,個人
主分類H04B 1/525 20150101AFI20251006BHJP(電気通信技術)
要約【課題】送信回路から受信回路への回り込み干渉を低減するとともに、回路要素の挿入損失の低減と軽量化を図ることができる信号分離回路を提供する。
【解決手段】信号分離回路は、第1ポートと第1ポートに90°位相遅れの伝送路で接続された第2ポートと第1ポートに180°位相遅れの伝送路で接続された第3ポートとをそれぞれ有する送信機側の伝送路回路、アンテナ側の伝送路回路及び受信機側の伝送路回路と、送信機側の伝送路回路の第2ポートとアンテナ側の伝送路回路の第3ポートと受信機側の伝送路回路の第2ポートとが順に接続された第1サーキュレータと、送信機側の伝送路回路の第3ポートとアンテナ側の伝送路回路の第2ポートと受信機側の伝送路回路の第3ポートとが順に接続された第2サーキュレータとを備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
アンテナを介して送受信される送信信号と受信信号を分離して処理する信号分離回路であって、
送信機からの送信信号が入力される第１ポートと前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第２ポートと前記第１ポートに１８０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する送信機側の伝送路回路と、
前記アンテナに接続される第１ポートと前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第２ポートと前記第１ポートに１８０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有するアンテナ側の伝送路回路と、
受信機への受信信号を出力する第１ポートと前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第２ポートと前記第１ポートに１８０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する受信機側の伝送路回路と、
隣り合うポート間で一方向伝送されるように循環配置された３つのポートを有し、前記送信機側の伝送路回路の前記第２ポートと前記アンテナ側の伝送路回路の前記第３ポートと前記受信機側の伝送路回路の前記第２ポートとが、その順に、前記循環配置の３つのポートに接続された第１サーキュレータと、
隣り合うポート間で一方向伝送されるように循環配置された３つのポートを有し、前記送信機側の伝送路回路の前記第３ポートと前記アンテナ側の伝送路回路の前記第２ポートと前記受信機側の伝送路回路の前記第３ポートとが、その順に、前記循環配置の３つのポートに接続された第２サーキュレータと、
を備える、ことを特徴とする信号分離回路。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
請求項１の信号分離回路において、
前記送信機側の伝送路回路、前記アンテナ側の伝送路回路及び前記受信機側の伝送路回路はそれぞれ、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第４ポートを有する９０°ハイブリッド回路であり、
前記９０°ハイブリッド回路の前記第４ポートは、終端インピーダンス素子が接続される、ことを特徴とする信号分離回路。
【請求項３】
アンテナを介して送受信される送信信号と受信信号を分離して処理する信号分離回路であって、
送信機からの送信信号が入力される第１ポートと前記第１ポートに位相遅れのない伝送路で接続された第２ポートと前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する送信機側の伝送路回路と、
前記アンテナに接続される第１ポートと前記第１ポートに位相遅れのない伝送路で接続された第２ポートと前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有するアンテナ側の伝送路回路と、
受信機への受信信号を出力する第１ポートと前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第２ポートと前記第１ポートに１８０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する受信機側の伝送路回路と、
隣り合うポート間で一方向伝送されるように循環配置された３つのポートを有し、前記送信機側の伝送路回路の前記第２ポートと前記アンテナ側の伝送路回路の前記第３ポートと前記受信機側の伝送路回路の前記第２ポートとが、その順に、前記循環配置の３つのポートに接続された第１サーキュレータと、
隣り合うポート間で一方向伝送されるように循環配置された３つのポートを有し、前記送信機側の伝送路回路の前記第３ポートと前記アンテナ側の伝送路回路の前記第２ポートと前記受信機側の伝送路回路の前記第３ポートとが、その順に、前記循環配置の３つのポートに接続された第２サーキュレータと、
を備える、ことを特徴とする信号分離回路。
【請求項４】
請求項３の信号分離回路において、
前記送信機側の伝送路回路は、
前記第１ポートに入力された送信信号を分岐して前記第２ポート及び中継ポートに出力する分岐回路と、
前記中継ポートと前記第３ポートとの間に接続された９０°位相遅れの移相器と、を有し、
前記アンテナ側の伝送路回路は、
前記第１ポートに入力された受信信号を分岐して前記第２ポート及び中継ポートに出力する分岐回路と、
前記中継ポートと前記第３ポートとの間に設けられた９０°位相遅れの移相器と、
を有し、
前記受信機側の伝送路回路は、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第４ポートを有する９０°ハイブリッド回路であり、
前記９０°ハイブリッド回路の前記第４ポートは、終端インピーダンス素子が接続される、
ことを特徴とする信号分離回路。
【請求項５】
互いに異なる複数の周波数帯を介してＦＤＤ（周波数複信）方式の信号を送受信する送受信回路であって、
請求項１乃至４のいずれかの信号分離回路を備える、ことを特徴とする送受信回路。
【請求項６】
請求項５の送受信回路において、
前記送信信号を増幅する電力増幅器と、
前記送信機側の伝送路回路の第１ポートと前記電力増幅器の出力ポートとの間に設けられた送信帯域フィルタと、
受信信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記受信機側の伝送路回路の第１ポートと前記低雑音増幅器の入力ポートとの間に設けられた受信帯域フィルタと、
を備える、ことを特徴とする送受信回路。
【請求項７】
同一の周波数帯を介して全二重方式の信号を送受信する送受信回路であって、
請求項１乃至４のいずれかの信号分離回路を備える、ことを特徴とする送受信回路。
【請求項８】
請求項７の送受信回路において、
前記送信信号を増幅する電力増幅器と、
前記送信機側の伝送路回路の第１ポートと前記電力増幅器の出力ポートとの間に設けられたアイソレータと、
受信信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記電力増幅器の出力ポートと前記低雑音増幅器の出力ポートとの間の伝送路応答の情報に基づいて事前に計算したウェイトを、前記電力増幅器の出力ポートから分岐した送信信号に乗算して干渉抑圧用信号を生成する信号生成部と、
前記低雑音増幅器の出力ポートに接続され、前記低雑音増幅器で増幅された受信信号に前記干渉抑圧用信号を加算又は減算する干渉抑圧部と、
を備える、ことを特徴とする送受信回路。
【請求項９】
無線装置であって、
請求項６の送受信回路と、アンテナと、送信機と、受信機と、を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項１０】
無線装置であって、
請求項８の送受信回路と、アンテナと、送信機と、受信機と、を備えることを特徴とする無線装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナを介して送受信される送信信号と受信信号を分離して処理する信号分離回路、並びに、その信号分離回路を有する送受信回路及び無線装置に関するものである。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、全二重方式やＦＤＤ（周波数複信）方式などの無線通信における送信信号と受信信号を分離して処理する信号分離回路として、デュプレクサ、アイソレータ、サーキュレータ、帯域フィルタ等の回路要素を用いて構成された回路が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、アンテナに接続されたデュプレクサと、デュプレクサの出力信号を増幅する低雑音増幅回路と、送信信号を増幅する電力増幅器と、デュプレクサと電力増幅器との間に挿入されたアイソレータと、を備えた送受信装置の回路が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、送信部から供給される送信信号を濾波する第１フィルタと、受信信号を濾波する可変フィルタであって濾波した受信信号を受信部に供給する第２フィルタと、第１フィルタから供給される送信信号をアンテナに供給するとともにアンテナを介して外部から受信する受信信号を第２フィルタに供給するサーキュレータと、第２フィルタの濾波する周波数帯域を制御する制御手段と、を備えた通信回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００６－１６６２７７号公報
特開２０１５－１４６５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記信号分離回路において、送信機から送信された送信信号が受信機へ回り込んで干渉する回り込み干渉を低減するとともに、回路要素の挿入損失の低減と軽量化を図りたい、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る信号分離回路は、アンテナを介して送受信される送信信号と受信信号を分離して処理する信号分離回路である。この信号分離回路は、送信機側の伝送路回路とアンテナ側の伝送路回路と受信機側の伝送路回路と第１サーキュレータと第２サーキュレータとを備える。前記送信機側の伝送路回路は、送信機からの送信信号が入力される第１ポートと、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第２ポートと、前記第１ポートに１８０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する。前記アンテナ側の伝送路回路は、前記アンテナに接続される第１ポートと、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第２ポートと、前記第１ポートに１８０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する。前記受信機側の伝送路回路は、受信機への受信信号を出力する第１ポートと、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第２ポートと、前記第１ポートに１８０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する。前記第１サーキュレータは、隣り合うポート間で一方向伝送されるように循環配置された３つのポートを有し、前記送信機側の伝送路回路の前記第２ポートと前記アンテナ側の伝送路回路の前記第３ポートと前記受信機側の伝送路回路の前記第２ポートとが、その順に、前記循環配置の３つのポートに接続されている。前記第２サーキュレータは、隣り合うポート間で一方向伝送されるように循環配置された３つのポートを有し、前記送信機側の伝送路回路の前記第３ポートと前記アンテナ側の伝送路回路の前記第２ポートと前記受信機側の伝送路回路の前記第３ポートとが、その順に、前記循環配置の３つのポートに接続されている。
【０００８】
前記信号分離回路において、前記送信機側の伝送路回路、前記アンテナ側の伝送路回路及び前記受信機側の伝送路回路はそれぞれ、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第４ポートを有する９０°ハイブリッド回路であってもよく。前記９０°ハイブリッド回路の前記第４ポートは、終端インピーダンス素子が接続されていてもよい。
【０００９】
本発明の他の態様に係る信号分離回路は、アンテナを介して送受信される送信信号と受信信号を分離して処理する信号分離回路である。この信号分離回路は、送信機側の伝送路回路とアンテナ側の伝送路回路と受信機側の伝送路回路と第１サーキュレータと第２サーキュレータとを備える。前記送信機側の伝送路回路は、送信機からの送信信号が入力される第１ポートと、前記第１ポートに位相遅れのない伝送路で接続された第２ポートと、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する。前記アンテナ側の伝送路回路は、前記アンテナに接続される第１ポートと、前記第１ポートに位相遅れのない伝送路で接続された第２ポートと、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する。前記受信機側の伝送路回路は、受信機への受信信号を出力する第１ポートと、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第２ポートと、前記第１ポートに１８０°位相遅れの伝送路で接続された第３ポートとを有する。前記第１サーキュレータは、隣り合うポート間で一方向伝送されるように循環配置された３つのポートを有し、前記送信機側の伝送路回路の前記第２ポートと前記アンテナ側の伝送路回路の前記第３ポートと前記受信機側の伝送路回路の前記第２ポートとが、その順に、前記循環配置の３つのポートに接続されている。前記第２サーキュレータは、隣り合うポート間で一方向伝送されるように循環配置された３つのポートを有し、前記送信機側の伝送路回路の前記第３ポートと前記アンテナ側の伝送路回路の前記第２ポートと前記受信機側の伝送路回路の前記第３ポートとが、その順に、前記循環配置の３つのポートに接続されている。
【００１０】
前記信号分離回路において、前記送信機側の伝送路回路は、前記第１ポートに入力された送信信号を分岐して前記第２ポート及び中継ポートに出力する分岐回路と、前記中継ポートと前記第３ポートとの間に接続された９０°位相遅れの移相器と、を有してもよく、前記アンテナ側の伝送路回路は、前記第１ポートに入力された受信信号を分岐して前記第２ポート及び中継ポートに出力する分岐回路と、前記中継ポートと前記第３ポートとの間に設けられた９０°位相遅れの移相器と、を有してもよく、前記受信機側の伝送路回路は、前記第１ポートに９０°位相遅れの伝送路で接続された第４ポートを有する９０°ハイブリッド回路であってもよく、前記９０°ハイブリッド回路の前記第４ポートは、終端インピーダンス素子が接続されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許