JPH06303036A - 検波回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広い周波帯域にわたって平坦な伝達特性を実
現する。 【構成】 カプラ３を構成する信号源１１が出力する高
周波信号から、直列共振回路４１と並列共振回路２１に
より、所定の周波帯域の成分を抽出し、ダイオード２２
で整流する。直列共振回路４１と並列共振回路２１の接
続点４０において、両者のインピーダンスを整合させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば移動電話装置に用
いて好適な検波回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、例えば米国特許５，０４３，６
７２に開示されている従来の移動電話装置の送信系の構
成例を示している。同図に示すように、送信すべきＲＦ
信号は利得調整増幅器１により増幅された後、アンテナ
２を介して伝送されるようになされている。カプラ３は
アンテナ２を介して伝送されるＲＦ信号を検出し、検波
回路４に出力する。検波回路４は入力されるＲＦ信号を
検波し、検波レベルを比較回路５に出力する。比較回路
５は基準電圧発生回路６が出力する基準電圧と、検波回
路４の出力とをレベル比較し、その比較結果に対応して
利得調整増幅器１における利得を調整する。このように
してアンテナ２より出力されるＲＦ信号の強度が所定の
強度になるように制御される。

【０００３】図８は検波回路４の構成例を示している。
この回路においてはカプラ３が、信号源１１と信号源１
１の内部抵抗１２とにより等価的に示されている。

【０００４】カプラ３の出力は並列共振回路２１に入力
される。並列共振回路２１は、コンデンサ３１（例えば
３３ｐＦ）、抵抗３２（例えば５１Ω）、コイル３３
（例えば６ｎＨ）、及びコンデンサ３４（例えば３３ｐ
Ｆ）により構成されている。またこの回路には、整流用
ダイオード２２の等価容量としてのコンデンサ３５が実
質的に接続されているものとみなすことができる。この
ため抵抗３２、コイル３３、コンデンサ３４，３５によ
り並列共振回路が構成されている。並列共振回路２１
は、例えば図９に示すような伝達特性を有している。こ
の例においては９５０Ｈｚの周波数成分を中心として分
離し出力する。

【０００５】電圧調整回路（ＲＥＧ）２５の出力電圧
は、ノイズ抑制用のコンデンサ２６により不要なノイズ
成分が除去された後、抵抗２７と抵抗２３により分圧さ
れ、ダイオード２２にバイアス電圧として印加される。
ダイオード２２は並列共振回路２１より供給された電圧
を整流し、コンデンサ２４に充電する。その結果コンデ
ンサ２４からアンテナ２より出力される高周波信号（Ｒ
Ｆ信号）の包絡線検波信号が出力されることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の検波回路は、図
９に示すような伝達特性を有しているため、アンテナ２
より出力される高周波成分の周波数が変化すると、その
検出レベルが大きく変化する課題があった。

【０００７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、アンテナ２より出力される高周波信号の周
波数が変化したとしても、その強度を正確に検出できる
ようにするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の検波回路は、高
周波信号を整流し、そのレベルを検出する検波回路にお
いて、高周波信号を整流する整流手段としてのダイオー
ド２２と、ダイオード２２の等価容量としてのコンデン
サ３５を要素の１つとして、所定の周波数で並列共振す
る並列共振手段としての並列共振回路２１と、並列共振
回路２１の前段に接続され、所定の周波数で直列共振す
る直列共振手段としての直列共振回路４１とを備え、並
列共振回路２１と直列共振回路４１がその接続点におい
て整合していることを特徴とする。

【０００９】並列共振回路２１に含まれる抵抗成分Ｒ₁
を、直列共振回路４１に含まれる抵抗成分Ｒ₂に対し
て、Ｒ₁≧Ｒ₂の関係に設定することができる。

【００１０】また並列共振回路２１に含まれる誘導成分
をＬ₁、容量成分をＣ₁とし、また直列共振回路４１に含
まれる誘導成分をＬ₂、容量成分をＣ₂とするとき、次式 Ｌ₂＝Ｃ₁Ｒ₂ ² Ｃ₂＝Ｌ₁／Ｒ₂ ² を満足させるようにすることができる。

【００１１】

【作用】上記構成の検波回路においては、並列共振回路
２１と直列共振回路４１が、その接続点において整合す
るように調整されている。従って並列共振回路２１と直
列共振回路４１との合成された伝達特性が、広い周波数
範囲にわたって平坦となり、周波数の変化にかかわら
ず、高周波信号の強度を正確に検出することが可能とな
る。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の検波回路の一実施例の構成を
示す回路図であり、図８における場合と対応する部分に
は同一の符号を付してある。この検波回路４も、図７に
示すように、アンテナ２より出力される高周波信号（Ｒ
Ｆ信号）のレベルを検出するものである。

【００１３】この実施例においては、信号源１１と抵抗
１２とにより等価的に構成されるカプラ３と、並列共振
回路２１との間に、直列共振回路４１が挿入されてい
る。この直列共振回路４１は、直列接続されたコイル５
１とコンデンサ５２とにより構成されているが、実質的
にはカプラ３の抵抗１２も直列共振回路の一部を構成し
ている。

【００１４】また並列共振回路２１は、コンデンサ３１
が省略された点を除き、図８に示した場合と同様に構成
されている。その他の構成は図８における場合と同様で
ある。

【００１５】図１における直列共振回路４１と並列共振
回路２１は等価的に、図２に示すように表すことができ
る。即ち、直列共振回路４１は、抵抗１２（Ｒ₂）、コ
イル５１（Ｌ₂）、およびコンデンサ５２（Ｃ₂）により
構成されている。これらの素子はそれぞれ直列に接続さ
れている。

【００１６】また並列共振回路２１は、抵抗３２
（Ｒ₁）、コイル３３（Ｌ₁）、およびコンデンサ３４と
３５の合成コンデンサ３６（Ｃ₁）とにより構成されて
いる。これらの抵抗、コイル及びコンデンサは、それぞ
れ並列に接続されている。

【００１７】この直列共振回路４１と並列共振回路２１
は、接続点４０において接続されており、接続点４０か
ら見たインピーダンス（アドミッタンス）が整合するよ
うになされている。

【００１８】即ち、接続点４０から見た並列共振回路２
１のアドミッタンスＹ_Pは、次式により表すことができ
る。 Ｙ_P＝１／Ｒ₁＋ｊ（ωＣ₁−１／（ωＬ₁））＝Ｇ₁＋ｊＢ₁ …（１） 従って、 Ｇ₁＝１／Ｒ₁ …（２） Ｂ₁＝ωＣ₁−１／（ωＬ₁） …（３） となる。

【００１９】一方、接続点４０から見た直列共振回路４
１のアドミッタンスＹ_Sは、次式により表すことができ
る。 Ｙ_S＝Ｒ₂／（Ｒ₂ ²＋（ωＬ₂−１／（ωＣ₂））²）−ｊ（ωＬ₂−１／（ωＣ₂ ））／（Ｒ₂ ²＋（ωＬ₂−１／（ωＣ₂））²）＝Ｇ₂＋ｊＢ₂ …（４）

【００２０】従って、次式が成立する。 Ｇ₂＝Ｒ₂／（Ｒ₂ ²＋（ωＬ₂−１／（ωＣ₂））²） …（５） Ｂ₂＝−（ωＬ₂−１／（ωＣ₂））／（Ｒ₂ ²＋（ωＬ₂−１／（ωＣ₂））²） …（６）

【００２１】並列共振回路２１と直列共振回路４１は、
Ｙ_PとＹ_Sが複素共役の関係になるとき整合するので、次
式を満足するとき整合される。 Ｇ₁＝Ｇ₂ …（７） Ｂ₁＝−Ｂ₂ …（８）

【００２２】アドミタッンスＹ_SとＹ_Pを、コンダクタン
スＧとサセプタンスＢの平面上にプロットすると、図３
に示すようになる。即ちＹ_Pは、（２），（３）式より
明かなように、コンダクタンスＧ₁が常に１／Ｒ₁とな
り、サセプタンスＢ₁はωの値が大きくなる程大きくな
るので直線になる。

【００２３】一方、Ｙ_Sは、（５），（６）式より明ら
かなように、次式が成立するため円となる。 Ｂ₂＝±（Ｇ₂／Ｒ₂−Ｇ₂ ²）^1/2 …（９）

【００２４】アドミッタンスＹ_Pに対応する直線とアド
ミツタンスＹ_Sに対応する円は、Ｒ₁＜Ｒ₂のとき、１／
Ｒ₂＞１／Ｒ₁となるため、図３（a）に示すように交差
しない。即ち、この場合においては並列共振回路２１と
直列共振回路４１の整合がとれないことになる。

【００２５】これに対して、Ｒ₁＝Ｒ₂の場合、Ｙ_Pの直
線とＹ_Sの円は接することになり（図３（ｂ））、Ｒ₁＞
Ｒ₂の場合、Ｙ_Pの直線とＹ_Sの円は２点で交差する（図
３（ｃ））。即ち、並列共振回路２１と直列共振回路４
１は、Ｒ₁≧Ｒ₂のとき整合することができる。

【００２６】また、ω₀（＝１／（ω（Ｌ₂Ｃ₂）^1/2））
の近傍においては、 （ωＬ₂−１／（ωＣ₂）²≒０ …（１０） とみなすことができる。このため ωＣ₁−１／（ωＬ₁）＝（ωＬ₂−１／（ωＣ₂））／（Ｒ₂ ²＋（ωＬ₂−１／ （ωＣ₂））²） …（１１） はω₀付近においては、次式のようになる。 ωＣ₁−１／（ωＬ₁）＝ωＬ₂／Ｒ₂ ²−１／（ωＣ₂Ｒ₂ ²） …（１２） 従って、次式が成立する。 Ｌ₂＝Ｃ₁Ｒ₂ ² …（１３） Ｃ₂＝Ｌ₁／Ｒ₂ ² …（１４）

【００２７】そこで、次のようにしてＬ₂とＣ₂を求める
ことができる。 （１）Ｃ₁を測定する。 （２）Ｃ₁と共振するＬ₁を決定する。 （３）Ｒ₂（既知）を求める。 （４）（１３）式よりＬ₂を演算する。 （５）（１４）よりＣ₂を演算する。

【００２８】次に、具体的数値について説明する。Ｃ₁
＝４．７ｐＦ，Ｌ₁＝６ｎＨ，Ｒ₁＝５１Ω，Ｒ₂＝５０
Ωである場合において、ω₀＝２π×９５０×１０⁶ｒad
／secのときにおける、Ｌ₂とＣ₂を求めると、次のよう
になる。 Ｌ₂＝４．７×１０^-12×５０²＝１１．７ｎＨ …（１５） Ｃ₂＝６×１０^-9／５０²＝２．４ｐＦ …（１６）

【００２９】この場合における伝達特性は、図４に示す
ようになる。図９に示す場合と比較して明らかなよう
に、より広い周波数帯域にわたつて平坦な特性となって
いる。

【００３０】上記した直列共振回路４１を構成するコイ
ル５１とコンデンサ５２を、例えば図５に示すように、
チップ積層ＬＣフィルタ６０により構成するようにする
ことができる。このようにすると、各素子のばらつきよ
る伝達特性の乱れを抑制することができる。

【００３１】さらにまた、周波数がＧＨｚオーダとな
り、素子のばらつきにより共振回路をディスクリートの
部品で構成することが困難になる場合においては、図６
に示すように、検波回路４をＭＭＩＣ（ｍｉｃｒｏｗａ
ｖｅ ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃ
ｉｒｃｕｉｔ）７０とすることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の如く、請求項１に記載の検波回路
によれば、並列共振手段と直列共振手段を設け、両者を
その接続点において整合するようにしたので、高周波信
号をより広い周波数帯域にわたって正確に検出すること
が可能となる。

【００３３】請求項２に記載の検波回路によれば、Ｒ₁
≧Ｒ₂の関係を設定するようにしたので、並列共振手段
と直列共振手段を確実に整合させることができる。

【００３４】請求項３に記載の検波回路によれば、上記
した式Ｌ₂＝Ｃ₁／Ｒ₂ ²，Ｃ₂＝Ｌ₁／Ｒ₂ ²を満足させるよ
うにしたので、並列共振手段と直列共振手段を確実に整
合させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検波回路の一実施例の構成を示す回路
図である。

【図２】図１の並列共振回路２１と直列共振回路４１の
等価回路の構成を示す図である。

【図３】図２の並列共振回路２１と直列共振回路４１の
整合の条件を説明する図である。

【図４】図１の実施例における伝達特性を示す図であ
る。

【図５】図２の実施例の具体的構成例を示す回路図であ
る。

【図６】図２の実施例の他の具体的構成例を示す回路図
である。

【図７】従来の移動電話装置の送信系の構成例を示すブ
ロック図である。

【図８】図７の検波回路４の構成例を示す回路図であ
る。

【図９】図８の例の伝達特性を示す図である。

【符号の説明】

１ 利得調整増幅器 ２ アンテナ ３ カプラ ４ 検波回路 ５ 比較回路 ６ 基準電圧発生回路 １１ 信号源 １２ 抵抗 ２１ 並列共振回路 ２２ ダイオード ２５ 電圧調整回路 ３１ コンデンサ ３２ 抵抗 ３３ コイル ３４，３５ コンデンサ ４１ 直列共振回路 ５１ コイル ５２ コンデンサ ４０ 接続点 ６０ チップ積層ＬＣフィルタ ７０ ＭＭＩＣ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波信号を整流し、そのレベルを検出
   する検波回路において、 前記高周波信号を整流する整流手段と、 前記整流手段の等価容量を要素の１つとして、所定の周
   波数で並列共振する並列共振手段と、 前記並列共振手段の前段に接続され、所定の周波数で直
   列共振する直列共振手段とを備え、 前記並列共振手段と直列共振手段は、その接続点におい
   て整合していることを特徴とする検波回路。
2. 【請求項２】 前記並列共振手段に含まれる抵抗成分Ｒ
   ₁を、前記直列共振手段に含まれる抵抗成分Ｒ₂に対し
   て、Ｒ₁≧Ｒ₂の関係に設定することを特徴とする請求項
   １に記載の検波回路。
3. 【請求項３】 前記並列共振手段に含まれる誘導成分を
   Ｌ₁、容量成分をＣ₁とし、また、前記直列共振手段に含
   まれる誘導成分をＬ₂、容量成分をＣ₂とするとき、次式 Ｌ₂＝Ｃ₁Ｒ₂ ² Ｃ₂＝Ｌ₁／Ｒ₂ ² が満足されることを特徴とする請求項２に記載の検波回
   路。