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技術 バイアスT回路

出願人 株式会社村田製作所
発明者 石渡祐今西由浩池本喜代美孝山康太
出願日 2016年10月4日 (4年1ヶ月経過) 出願番号 2016-196169
公開日 2018年4月12日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2018-061104
状態 特許登録済
技術分野 送受信機 伝送の細部、特殊媒体伝送方式
主要キーワード 自家中毒 並列キャパシタ バイアスティ 電源ライン側 インダクタ間 バイアス供給端子 通過周波数帯域 各接続点
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図面 (5)

課題

他の無線通信手段で使用される周波数帯ノイズ信号ラインから除去すると共に信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することが可能なバイアス回路を提供する。

解決手段

バイアスT回路22は、WiGig方式の無線通信部2とWi−Fi方式の無線通信部3を備える電子機器1において、WiGig方式の無線通信部2に設けられる。バイアスT回路22は、信号ライン25とDC−DCコンバータ21との間に設けられ、互いに直列に接続されるインダクタ22a,22b,22cと、Wi−Fi方式の無線通信部3で使用される周波数帯に減衰特性を有するフィルタ22dとを備え、このフィルタ22dの一端がインダクタ22a,22b,22cのうちの信号ライン25側から1段目のインダクタ22aと信号ライン25との間に接続される。

概要

背景

バイアス回路バイアスティ回路)は、例えば、信号が流れる信号ライン電源との間に設けられ、信号ラインに直流成分(直流電圧直流電流)を重畳させる。バイアスT回路には、信号ラインから信号が電源ライン侵入しないように構成されており、特に、周波数帯が異なる複数の信号が電源ラインに侵入しないように構成されているものがある。

例えば、特許文献1には、所定の周波数帯を使用する広帯域高周波信号増幅する増幅回路に直流のバイアス電流を供給する広帯域バイアス回路が開示されている。この広帯域バイアス回路は、広帯域で電源側とのアイソレーションを高くするために、増幅回路の入力側と出力側の少なくとも一方の接続点と電源との間に接続された3段以上のインダクタを備えている。

また、特許文献2には、能動素子トランジスなど)に入力される交流信号に直流成分を供給するバイアス回路が開示されている。このバイアス回路は、複数の周波数帯で同時に直流成分を能動素子に供給するために、能動素子に直流成分を供給するバイアス供給端子グランドとの間に接続された並列キャパシタと、この並列キャパシタに並列に接続され、一端がバイアス供給端子に接続された並列回路と、を備えている。この並列回路は、直流電源接続点とバイアス供給端子との間に接続されたN個のインダクタと、隣り合うインダクタの各接続点とグランドとの間にそれぞれ接続されたN−1個の直列共振器キャパシタとインダクタ)と、を含む。

概要

他の無線通信手段で使用される周波数帯のノイズを信号ラインから除去すると共に信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することが可能なバイアスT回路を提供する。バイアスT回路22は、WiGig方式の無線通信部2とWi−Fi方式の無線通信部3を備える電子機器1において、WiGig方式の無線通信部2に設けられる。バイアスT回路22は、信号ライン25とDC−DCコンバータ21との間に設けられ、互いに直列に接続されるインダクタ22a,22b,22cと、Wi−Fi方式の無線通信部3で使用される周波数帯に減衰特性を有するフィルタ22dとを備え、このフィルタ22dの一端がインダクタ22a,22b,22cのうちの信号ライン25側から1段目のインダクタ22aと信号ライン25との間に接続される。

目的

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、複数の無線通信手段を備える電子機器において一の無線通信手段に設けられるバイアスT回路であって、他の無線通信手段で使用される周波数帯のノイズを信号ラインから除去すると共に信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することが可能なバイアスT回路を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の無線通信手段を備える電子機器において、前記複数の無線通信手段のうちの一の無線通信手段に設けられるバイアス回路であって、周波数帯が異なる複数の信号が流れる信号ライン電源との間に設けられ、互いに直列に接続される複数のインダクタと、前記複数の無線通信手段のうちの他の無線通信手段で使用される所定の周波数帯に減衰特性を有するフィルタと、を備え、前記フィルタの一端が、前記複数のインダクタのうちの前記信号ライン側から1段目の前記インダクタと前記信号ラインとの間に接続されることを特徴とするバイアスT回路。

請求項2

前記フィルタは、コンデンサとインダクタによって共振回路が構成され、当該共振回路の共振周波数が前記他の無線通信手段で使用される前記所定の周波数帯になるように調整されることを特徴とする請求項1に記載のバイアスT回路。

請求項3

前記信号ラインは、増幅器の入力側又は出力側に接続される信号ラインであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のバイアスT回路。

請求項4

前記複数の無線通信手段は、無線通信方式が異なることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のバイアスT回路。

請求項5

前記一の無線通信方式の無線通信手段は、前記他の無線通信方式の無線通信手段で使用される前記所定の周波数帯よりも高い周波数帯を使用し、前記周波数帯が異なる複数の信号を組み合わせることで前記所定の周波数帯よりも高い周波数帯の信号を生成することを特徴とする請求項4に記載のバイアスT回路。

請求項6

前記一の無線通信方式の無線通信手段は、WiGig方式の無線通信手段であることを特徴とする請求項5に記載のバイアスT回路。

請求項7

前記他の無線通信方式の無線通信手段は、Wi−Fi方式の無線通信手段であり、前記所定の周波数帯は、2.4GHz帯又は/及び5GHz帯であることを特徴とする請求項4〜請求項6の何れか一項に記載のバイアスT回路。

技術分野

0001

本発明は、バイアス回路に関する。

背景技術

0002

バイアスT回路(バイアスティ回路)は、例えば、信号が流れる信号ライン電源との間に設けられ、信号ラインに直流成分(直流電圧直流電流)を重畳させる。バイアスT回路には、信号ラインから信号が電源ライン侵入しないように構成されており、特に、周波数帯が異なる複数の信号が電源ラインに侵入しないように構成されているものがある。

0003

例えば、特許文献1には、所定の周波数帯を使用する広帯域高周波信号増幅する増幅回路に直流のバイアス電流を供給する広帯域バイアス回路が開示されている。この広帯域バイアス回路は、広帯域で電源側とのアイソレーションを高くするために、増幅回路の入力側と出力側の少なくとも一方の接続点と電源との間に接続された3段以上のインダクタを備えている。

0004

また、特許文献2には、能動素子トランジスなど)に入力される交流信号に直流成分を供給するバイアス回路が開示されている。このバイアス回路は、複数の周波数帯で同時に直流成分を能動素子に供給するために、能動素子に直流成分を供給するバイアス供給端子グランドとの間に接続された並列キャパシタと、この並列キャパシタに並列に接続され、一端がバイアス供給端子に接続された並列回路と、を備えている。この並列回路は、直流電源接続点とバイアス供給端子との間に接続されたN個のインダクタと、隣り合うインダクタの各接続点とグランドとの間にそれぞれ接続されたN−1個の直列共振器キャパシタとインダクタ)と、を含む。

先行技術

0005

特開2010−232988号公報
特開2011−82809号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、近年、パーソナルコンピュータなどの電子機器には、異なる複数の無線通信方式(例えば、Wi−Fi(登録商標)方式とWiGig(登録商標)方式)を用いて無線通信を行うものがある。Wi−Fi方式では、2.4GHz帯又は/及び5GHz帯を使用して無線通信を行う。WiGig方式では、60GHz帯を使用して無線通信を行う。WiGig方式の無線通信手段では、例えば、3つの異なる周波数帯の信号を組み合わせて60GHz帯の信号(ミリ波信号)を生成する。

0007

このように電子機器内に複数の無線通信方式の無線通信手段が存在すると(特に、近接して配置されていると)、一の無線通信方式の無線通信手段で発生した所定の周波数帯のノイズによって他の無線通信方式の無線通信手段の通信品質劣化等(自家中毒)を招くおそれがある。例えば、WiGig方式の無線通信手段において2.4GHz帯のノイズ又は5GHz帯のノイズが発生すると、この周波数帯を使用するWi−Fi方式の無線通信手段の無線通信に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、一の無線通信方式の無線通信手段において、他の無線通信方式で使用される周波数帯のノイズが発生する可能性がある場合、例えば、この周波数帯のノイズが同軸ケーブルから放射されるおそれがあるので、この周波数帯のノイズを信号ラインから除去する必要がある。また、この周波数帯のノイズがバイアスT回路を介して信号ラインから電源ラインに侵入することも防止する必要がある。

0008

特許文献1に開示の技術では、バイアス回路における直列に接続された各インダクタのインダクタンスをそれぞれ調整して各高周波信号の周波数帯でインピーダンスをそれぞれ高くすることで、信号ラインを流れる周波数帯が異なる複数の高周波信号の電源ラインへの侵入を防止することができる。しかし、特許文献1に開示の技術では、バイアス回路に複数の高周波信号の各周波数帯以外の周波数帯のノイズ(例えば、上述した他の無線通信方式で使用される周波数帯のノイズ)を除去するためのフィルタなどが設けられていないので、この周波数帯のノイズを信号ラインから除去できず、また、この周波数帯のノイズの信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することもできない。

0009

また、特許文献2に開示の技術では、バイアス回路における直列に接続された各インダクタのインダクタンスやインダクタ間に接続された直列共振器の共振周波数などをそれぞれ調整して各交流信号の周波数帯でインピーダンスをそれぞれ高くすることで、信号ラインを流れる周波数帯が異なる複数の交流信号の電源ラインへの侵入を防止することができる。しかし、特許文献2に開示の技術では、インダクタとコンデンサからなる直列共振器と信号ラインとの間にインダクタが存在するので、このインダクタの影響を受けて信号ライン側から見た共振周波数と電源ライン側から見た共振周波数とが異なるため、複数の交流信号の各周波数帯以外の周波数帯のノイズ(例えば、上述した他の無線通信方式で使用される周波数帯のノイズ)の信号ラインからの除去と信号ラインから電源ラインへの侵入防止とを両立させることができない。

0010

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、複数の無線通信手段を備える電子機器において一の無線通信手段に設けられるバイアスT回路であって、他の無線通信手段で使用される周波数帯のノイズを信号ラインから除去すると共に信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することが可能なバイアスT回路を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

本発明に係るバイアスT回路は、複数の無線通信手段を備える電子機器において、複数の無線通信手段のうちの一の無線通信手段に設けられるバイアスT回路であって、周波数帯が異なる複数の信号が流れる信号ラインと電源との間に設けられ、互いに直列に接続される複数のインダクタと、複数の無線通信手段のうちの他の無線通信手段で使用される所定の周波数帯に減衰特性を有するフィルタと、を備え、フィルタの一端が、複数のインダクタのうちの信号ライン側から1段目のインダクタと信号ラインとの間に接続されることを特徴とする。

0012

本発明に係るバイアスT回路では、信号ラインと電源との間に複数の直列のインダクタが設けられているので、この各インダクタのインダクタンスを調整することで信号ラインを流れる周波数帯が異なる複数の信号が電源側(電源ライン)に流れない。特に、本発明に係るバイアスT回路では、他の無線通信手段で使用される所定の周波数帯に減衰特性を有するフィルタを備えているので、このフィルタにより信号ラインを流れる所定の周波数帯のノイズを減衰することができる。また、本発明に係るバイアスT回路では、このフィルタの一端が信号ライン側から1段目のインダクタと信号ラインとの間に接続されているので、フィルタの減衰特性を示す周波数帯がインダクタの影響でずれない。これにより、本発明に係るバイアスT回路によれば、他の無線通信手段で使用される所定の周波数帯のノイズを信号ラインから除去することができると共に、その所定の周波数帯のノイズの信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することができる。そのため、一の無線通信手段で発生したノイズによる他の無線通信手段に対する影響を抑制することができる。

0013

本発明に係るバイアスT回路では、フィルタは、コンデンサとインダクタによって共振回路が構成され、当該共振回路の共振周波数が他の無線通信手段で使用される所定の周波数帯になるように調整されることが好ましい。このように構成することで、他の無線通信手段で使用される所定の周波数帯に減衰特性を有するフィルタを構成することができる。

0014

本発明に係るバイアスT回路では、信号ラインは、増幅器の入力側又は出力側に接続される信号ラインであることが好ましい。このように構成することで、バイアスT回路によって増幅器に入力又は出力される信号(交流信号)に直流成分を重畳することができる。

0015

本発明に係るバイアスT回路では、複数の無線通信手段は、無線通信方式が異なることが好ましい。このように構成することで、一の無線通手段において無線通信方式が異なる他の無線通信手段で使用される所定の周波数帯のノイズを発生した場合でも、一の無線通信手段に設けられるバイアスT回路により、その所定の周波数帯のノイズを信号ラインから除去することができると共にその所定の周波数帯のノイズの信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することができる。

0016

本発明に係るバイアスT回路では、一の無線通信方式の無線通信手段は、他の無線通信方式の無線通信手段で使用される所定の周波数帯よりも高い周波数帯を使用し、周波数帯が異なる複数の信号を組み合わせることで所定の周波数帯よりも高い周波数帯の信号を生成することが好ましい。特に、本発明に係るバイアスT回路では、この一の無線通信方式の無線通信手段は、WiGig方式の無線通信手段であることが好ましい。このように構成することで、他の無線通信方式の無線通信手段よりも高い周波数帯を使用する一の無線通信方式の無線通信手段で所定の周波数帯のノイズを発生した場合でも、一の無線通信方式の無線通信手段に設けられるバイアスT回路により、その所定の周波数帯のノイズを信号ラインから除去することができると共にその所定の周波数帯のノイズの信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することができる。

0017

本発明に係るバイアスT回路では、他の無線通信方式の無線通信手段は、Wi−Fi方式の無線通信手段であり、所定の周波数帯は、2.4GHz帯又は/及び5GHz帯であることが好ましい。このように構成することで、一の無線通信方式の無線通信手段で2.4GHz又は5GHzのノイズが発生した場合でも、2.4GHz帯又は/及び5GHz帯に減衰特性を有するフィルタを備えるバイアスT回路により、2.4GHz帯又は5GHz帯のノイズを信号ラインから除去することができると共に2.4GHz帯又は5GHz帯のノイズの信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することができる。

発明の効果

0018

本発明によれば、複数の無線通信手段を備える電子機器において一の無線通信手段に設けられるバイアスT回路により、他の無線通信手段で使用される周波数帯のノイズを信号ラインから除去すると共に信号ラインから電源ラインへの侵入を防止することが可能となる。

図面の簡単な説明

0019

実施形態に係る電子機器に設けられるWiGig方式の無線通信部とWi−Fi方式の無線通信部の概略的な構成を示すブロック図である。
実施形態に係るバイアスT回路の回路図である。
信号ラインを伝導するノイズのS21特性の一例を示す図である。
信号ラインから電源ラインに侵入するノイズのS31特性の一例を示す図である。

実施例

0020

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

0021

本実施形態では、少なくともWiGig方式(特許請求の範囲に記載の一の無線通信方式に相当)とWi−Fi方式(特許請求の範囲に記載の他の無線通信方式に相当)を用いて無線通信を行う電子機器に適用する。本実施形態に係る電子機器では、本発明に係るバイアスT回路を、WiGig方式の無線通信部に設けられるバイアスT回路に適用する。

0022

なお、WiGig(Wireless Gigabit)は、無線LAN規格のひとつであり、60GHz帯を使用する。本実施形態では、異なる3つの周波数帯のベースバンド信号を組み合わせて60GHz帯の信号(ミリ波信号)を生成する。Wi−Fi(Wireless Fidelity)は、無線LAN規格のひとつであり、2.4GHz帯又は/及び5GHz帯を使用する。

0023

図1及び図2を参照して、実施形態に係る電子機器1における無線通信機能(WiGig方式の無線通信部2、Wi−Fi方式の無線通信部3)について説明する。図1は、実施形態に係る電子機器1に設けられるWiGig方式の無線通信部2とWi−Fi方式の無線通信部3の概略的な構成を示すブロック図である。図2は、実施形態に係るバイアスT回路22の回路図である。

0024

電子機器1は、無線通信機能として、WiGig方式の無線通信部2(特許請求の範囲に記載の一の無線通信方式の無線通信手段に相当)とWi−Fi方式の無線通信部3(特許請求の範囲に記載の他の無線通信方式の無線通信手段に相当)を備えている。電子機器1は、例えば、パーソナルコンピュータである。WiGig方式の無線通信部2の通信対象としては、例えば、ディスプレイである。Wi−Fi方式の無線通信部3の通信対象としては、例えば、プリンタである。

0025

まず、無線通信部2について説明する。無線通信部2は、WiGig方式であり、通信規格としてIEEE802.11ad規格が採用される。無線通信部2は、60GHz帯を使用する。無線通信部2は、BBIC(Base Band IntegratedCircuit)20と、DC−DCコンバータ21(特許請求の範囲に記載の電源に相当)と、バイアスT回路22と、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)23と、アンテナ24とを備えている。

0026

BBIC20は、複数の異なる周波数帯のベースバンド信号の生成処理等を行うICである。BBIC20は、例えば、60GHz帯よりも低い3つの異なる周波数帯(例えば、1GHz未満の所定の周波数帯、1〜10GHz間の所定の周波数帯、10GHz以上の所定の周波数帯)のベースバンド信号を生成する。BBIC20が実装される基板には、複数のベースバンド信号が流れる信号ライン25(配線パターン)が形成されている。BBIC20には、信号ライン25が接続されている。

0027

DC−DCコンバータ21は、任意の直流電圧を変換して所望の直流電圧を出力する直流電源である。DC−DCコンバータ21が実装される基板には、DC−DCコンバータ21の直流電圧を供給するための電源ライン26(配線パターン)が形成されている。DC−DCコンバータ21には、電源ライン26が接続されている。

0028

バイアスT回路22は、DC−DCコンバータ21から出力される直流電圧を信号ライン25に重畳させる回路である。特に、バイアスT回路22は、Wi−Fi方式の無線通信部3で使用される周波数帯のノイズに対するノイズ対策機能を有している。バイアスT回路22は、信号ライン25とDC−DCコンバータ21(特に、DC−DCコンバータ21が接続される電源ライン26)との間に設けられる。バイアスT回路22は、図2に示すように、3つのインダクタ22a,22b,22cと、フィルタ22dと、を備えている。

0029

インダクタ22a,22b,22cは、BBIC20で生成された3つの異なる周波数帯のベースバンド信号が信号ライン25からDC−DCコンバータ21側(電源ライン26)に侵入することを防止するためのインダクタである。インダクタ22a,22b,22cは、信号ライン25とDC−DCコンバータ21(電源ライン26)との間に設けられ、互いに直列に接続されている。各インダクタ22a,22b,22cは、3つのベースバンド信号の各周波数帯でインピーダンスが高くなるインダクタンスをそれぞれ有している。

0030

フィルタ22dは、Wi−Fi方式の無線通信部3で使用される周波数帯のノイズを減衰(除去)するためのフィルタである。フィルタ22dは、無線通信部3で使用される周波数帯において減衰特性を有する。フィルタ22dは、例えば、図2に示すように、インダクタ22eとコンデンサ22fとを直列に接続することで構成される直列共振回路である。この直列共振回路の共振周波数(インピーダンスが最も小さくなる周波数)が、無線通信部3で使用される周波数帯(2.4GHz又は5GHz)と一致するように調整されている。このような共振周波数になるように、フィルタ22dのインダクタ22eのインダクタンスとコンデンサ22fの静電容量が設定される。例えば、無線通信部3で使用される周波数帯が2.4GHz帯の場合、インダクタ22eのインダクタンスを3.9nHとし、コンデンサ22fの静電容量を1.2pFとする。

0031

フィルタ22dの一端は、信号ライン25(特に、信号ライン25におけるバイアスT回路22の接続点25a)とインダクタ22a,22b,22cのうちの最も信号ライン25側に接続される1段目のインダクタ22aとの間(信号ライン25の接続点25a、インダクタ22aの一端も含む)に接続される。この箇所にフィルタ22dを接続することにより、フィルタ22dの共振周波数が、信号ライン25側から見た場合でもDC−DCコンバータ21側から見た場合でも、インダクタ22a,22b,22cのインダクタンスの影響を受けない(共振周波数がずれない)。特に、フィルタ22dの一端は、信号ライン25上の接続点25aに接続されると好ましい。この箇所にフィルタ22dを接続することにより、フィルタ22dの共振周波数が配線のインダクタンスの影響を最も受け難くなる。フィルタ22dの他端は、グランドに接続される。

0032

なお、信号ライン25上の接続点25aよりもBBIC20側には、バンドパスフィルタを設けてもよい。このバンドパスフィルタは、例えば、BBIC20で生成される3つの異なる周波数帯のベースバンド信号を通過させる通過周波数帯域を有するフィルタである。

0033

RFIC23は、複数のベースバンド信号と60GHzの信号(ミリ波信号)との間の各種処理を行うICである。RFIC23は、例えば、BBIC20で生成された3つの異なる周波数帯のベースバンド信号を組み合わせて、送信用の60GHzのミリ波信号を生成(変調)する。RFIC23には、接続線27を介して信号ライン25が接続されている。RFIC23には、WiGig用のアンテナ24が接続されている。RFIC23には、例えば、信号ライン25から接続線27を介して入力されるベースバンド信号を増幅する増幅器が設けられていてもよい。

0034

なお、BBIC20、DC−DCコンバータ21及びバイアスT回路22は、同一の基板に設けられている。この基板に設けられる信号ライン25とRFIC23とは、接続線27(例えば、同軸ケーブル)を介して接続されている。信号ライン25に重畳された直流電圧は、RFIC23を動作させる直流電源となる。

0035

次に、無線通信部3について説明する。無線通信部3は、Wi−Fi方式であり、例えば、IEEE802.11a規格、IEEE802.11b規格、IEEE802.11g規格、IEEE802.11n規格、IEEE802.11ac規格のうちの何れかの通信規格が採用される。無線通信部3は、2.4GHz帯又は/及び5GHz帯を使用する。無線通信部3は、Wi−Fi通信回路30と、アンテナ31とを備えている。Wi−Fi通信回路30は、公知のWi−Fi用の無線通信回路であるため、ここでは詳細な説明を省略する。Wi−Fi通信回路30では、例えば、2.4GHz帯の信号を生成する。Wi−Fi通信回路30には、Wi—Fi用のアンテナ31が接続されている。

0036

無線通信部3(Wi−Fi通信回路30、アンテナ31)は、無線通信部2の近傍に配置されている。Wi−Fi通信回路30は、無線通信部2のBBIC20、DC−DCコンバータ21及びバイアスT回路22が設けられた同一の基板に設けられてもよい。このように無線通信部3が無線通信部2の近傍に配置されているので、無線通信部3は、無線通信部2で発生するノイズの影響を受けるおそれがある。例えば、無線通信部2の信号ライン25とRFIC23とを繋ぐ接続線27から放射されるノイズが無線通信部3のアンテナ31で受信されたり、無線通信部2の電源ライン26にのったノイズが無線通信部3の電源系に回り込むと、無線通信部3がノイズの影響を受けるおそれがある。

0037

特に、無線通信部2では無線通信部3よりも高い周波数帯を使用しているので、無線通信部2において無線通信部3で使用される2.4GHz帯又は/及び5GHz帯のノイズが発生すると、この周波数帯のノイズにより無線通信部3での無線通信の通信品質の劣化などを招くおそれがある。このような電子機器1での自家中毒を抑制するために、無線通信部2には上述したノイズ対策機能を有するバイアスT回路22が設けられている。

0038

このバイアスT回路22は、ノイズ対策のために、無線通信部3で使用される周波数帯において減衰特性を有するフィルタ22dを有しており、このフィルタ22dの一端が信号ライン25と1段目のインダクタ22aとの間に接続されている。このバイアスT回路22のノイズ対策機能の作用を説明する。

0039

無線通信部3で使用される周波数帯(例えば、2.4GHz帯)のノイズが信号ライン25に入った場合、フィルタ22dの共振周波数がこの無線通信部3で使用される周波数帯に一致するように調整されているので、フィルタ22dのインピーダンスはこの周波数帯で最も低くなる。そのため、この周波数帯のノイズが、信号ライン25の接続点25aからバイアスT回路22に入ると、フィルタ22d側に流れ、フィルタ22dを介してグランドに流れる。

0040

これにより、信号ライン25から無線通信部3で使用される周波数帯のノイズを除去することができる。その結果、無線通信部3で使用される周波数帯のノイズが、信号ライン25において接続点25aよりもRFIC24側に伝導し難くなる(全く伝導しない場合も含む)。また、無線通信部3で使用される周波数帯のノイズが、DC−DCコンバータ21側(電源ライン26)に流れ込み難くなる(全く流れ込まない場合も含む)。

0041

特に、フィルタ22dの一端が信号ライン25と1段目のインダクタ22aとの間に接続されているので、フィルタ22dの共振周波数が何れのインダクタ22a,22b,22cの影響も受けない。そのため、信号ライン25側とDC−DCコンバータ21側(電源ライン26)の何れの側から見た場合でも、フィルタ22dの共振周波数が変わらないので、信号ライン25と電源ライン26(DC−DCコンバータ21側)の両方から無線通信部3で使用される周波数帯のノイズを効果的に減衰することができる。

0042

次に、図3を参照して、バイアスT回路22を用いた場合の信号ライン25を伝導するノイズの減衰特性の一例を示して、バイアスT回路22の効果を説明する。ここでは、一部の構成が異なるバイアスT回路を用いた場合の3つの比較例の減衰特性も示す。図3は、信号ライン25を伝導するノイズに対するS21特性の一例を示す図である。図3では、横軸が周波数(MHz)であり、縦軸がS21(dB)である。

0043

信号ライン25における接続点25aよりもBBIC20側をPort1とし、信号ライン25における接続点25aよりもRFIC23側をPort2とする。S21は、信号ライン25におけるPort1からPort2へのノイズの減衰特性を示す。このS21の値が小さいほど、減衰していること(信号ライン25のPort1側からPort2側に伝導し難いこと)を示す。一方、S21の値が大きいほど(0dBに近いほど)、減衰していないこと(信号ライン25のPort1側からPort2側に伝導し易いこと)を示す。

0044

3つの比較例のバイアスT回路は、フィルタ22dがないバイアスT回路(3段のインダクタ22a,22b,22cのみのバイアスT回路)と、フィルタ22dと同様の構成のフィルタの一端が1段目のインダクタ22aと2段目のインダクタ22bとの間に接続されたバイアスT回路と、フィルタ22dと同様の構成のフィルタの一端が2段目のインダクタ22bと3段目のインダクタ22cとの間に接続されたバイアスT回路と、である。なお、この例では、フィルタ22dは、インダクタ22eのインダクタンスが3.9nHであり、コンデンサ22fの静電容量が1.2pFであり、共振周波数が2.4GHzである。

0045

図3において、実線S1で示すグラフは、実施形態に係るバイアスT回路22を用いた場合の減衰特性を示す。破線S0で示すグラフは、フィルタ22dがないバイアスT回路を用いた場合の減衰特性を示す。一点鎖線S2で示すグラフは、フィルタが1段目と2段目のインダクタ22a,22b間に接続されたバイアスT回路を用いた場合の減衰特性を示す。二点鎖線S3で示すグラフは、フィルタが2段目と3段目のインダクタ22b,22c間に接続されたバイアスT回路を用いた場合の減衰特性を示す。

0046

実施形態に係るバイアスT回路22を用いた場合、グラフS1で示すように、2.4GHz帯においてS21が最も小さくなっており、2.4GHz帯で減衰特性が高くなっている。したがって、2.4GHz帯でノイズが最も減衰し、2.4GHz帯のノイズが信号ライン25のPort1側からPort2側に伝導し難い。この2.4GHz帯以外の周波数帯においては、S21が小さくなっており、2.4GHz帯以外の周波数帯ではノイズ(又は信号)が減衰し難く、2.4GHz帯以外の周波数帯ではノイズ(又は信号)が信号ライン25のPort1側からPort2側に伝導し易い。

0047

フィルタがないバイアスT回路を用いた場合、グラフS0で示すように、S21が小さくなっておらず(0dBに近くなっており)、ノイズ(又は信号)が殆ど減衰せず、ノイズ(又は信号)が信号ライン25のPort1側からPort2側に伝導し易い。

0048

フィルタが1段目と2段目のインダクタ22a,22b間に接続されたバイアスT回路を用いた場合、グラフS2で示すように、2.4GHz帯よりも低い周波数帯(2GHz付近)で減衰特性が高くなっている。この場合、この低い周波数帯でノイズが減衰し、この低い周波数帯のノイズが信号ライン25のPort1側からPort2側に伝導し難い。しかし、2.4GHz帯のノイズは、信号ライン25のPort1側からPort2側に伝導し易い。この比較例の場合、フィルタと信号ライン25との間にインダクタ22aが存在するので、このフィルタ22aの影響を受けて共振周波数が2.4GHzからずれ、2.4GHz帯よりも低い周波数帯で減衰特性が高くなっている。

0049

フィルタが2段目と3段目のインダクタ22b,22c間に接続されたバイアスT回路を用いた場合、グラフS3で示すように、ノイズ(又は信号)が殆ど減衰せず、2.4GHz帯のノイズが信号ライン25のPort1側からPort2側に伝導し易い。

0050

この図3に示す例から判るように、実施形態に係るバイアスT回路22を用いた場合、フィルタがない場合やフィルタがインダクタ22a,22b間又はインダクタ22b,22c間に接続される場合に比べて、信号ライン25から2.4GHz帯のノイズを効果的に減衰(除去)でき、2.4GHz帯のノイズが信号ライン25を伝導し難い。したがって、この効果を得るためには、2.4GHz帯に減衰特性を有するフィルタ22dの一端を信号ライン25と1段目のインダクタ22aとの間に接続する必要がある。

0051

次に、図4を参照して、バイアスT回路22を用いた場合の信号ライン25から電源ライン26(DC−DCコンバータ21側)に侵入するノイズの減衰特性の一例を示して、バイアスT回路22のもう一つの効果を説明する。ここでは、一部の構成が異なるバイアスT回路を用いた場合の3つの比較例の減衰特性も示す。図4は、信号ライン25から電源ライン26に侵入するノイズに対するS31特性の一例を示す図である。図4では、横軸が周波数(MHz)であり、縦軸がS31(dB)である。比較例で用いる3つのバイアスT回路は、上述した信号ラインを伝導するノイズの減衰特性の比較例で用いる3つのバイアスT回路と同じものである。

0052

信号ライン25における接続点25aよりもBBIC20側をPort1とし、DC−DCコンバータ21側(電源ライン26)をPort3とする。S31は、信号ライン25におけるPort1から電源ライン26におけるPort3へのノイズの減衰特性を示す。このS31の値が小さいほど、減衰していること(信号ライン25から電源ライン26(DC−DCコンバータ21側)に侵入し難いこと)を示す。一方、S31の値が大きいほど(0dBに近いほど)、減衰していないこと(信号ライン25から電源ライン26に侵入し易いこと)を示す。

0053

図4において、実線P1で示すグラフは、実施形態に係るバイアスT回路22を用いた場合の減衰特性を示す。破線P0で示すグラフは、フィルタがないバイアスT回路を用いた場合の減衰特性を示す。一点鎖線P2で示すグラフは、フィルタが1段目と2段目のインダクタ22a,22b間に接続されたバイアスT回路を用いた場合の減衰特性を示す。二点鎖線P3で示すグラフは、フィルタが2段目と3段目のインダクタ22b,22c間に接続されたバイアスT回路を用いた場合の減衰特性を示す。

0054

実施形態に係るバイアスT回路22を用いた場合、グラフP1で示すように、2.4GHz帯においてS31が小さくなっており、2.4GHz帯で減衰特性が高くなっている。したがって、2.4GHz帯でノイズが減衰し、2.4GHz帯のノイズが信号ライン25から電源ライン26(DC−DCコンバータ21側)に流れ込み難い。

0055

フィルタがないバイアスT回路を用いた場合、グラフP0で示すように、2.4GHz帯でS31が小さくなっておらず、ノイズが2.4GHz帯で減衰せず、2.4GHz帯のノイズが信号ライン25から電源ライン26に流れ込み易い。

0056

フィルタが1段目と2段目のインダクタ22a,22b間に接続されたバイアスT回路を用いた場合、グラフP2で示すように、2.4GHz帯で減衰特性が高くなっている。また、フィルタ22dが2段目と3段目のインダクタ22b,22c間に接続されたバイアスT回路を用いた場合も、グラフP3で示すように、2.4GHz帯で減衰特性が高くなっている。したがって、2.4GHz帯でノイズが減衰し、2.4GHz帯のノイズが信号ライン25から電源ライン26に流れ込み難い。これらの各比較例の場合、Port3側(DC−DCコンバータ21側)から見ると、実施形態に係るバイアスT回路22を用いた場合とフィルタの共振周波数が変わらないので、実施形態に係るバイアスT回路22を用いた場合と同様に2.4GHz帯で減衰特性が高くなっている。

0057

この図4に示す例から判るように、実施形態に係るバイアスT回路22を用いた場合、フィルタがない場合に比べて、2.4GHz帯のノイズが信号ライン25から電源ライン26(DC−DCコンバータ21側)に侵入することを防止することができる。したがって、この効果を得るためには、バイアスT回路22に2.4GHz帯に減衰特性を有するフィルタ22dを設ける必要である。

0058

実施形態に係るバイアスT回路22によれば、Wi−Fi式の無線通信部3で使用される周波数帯に減衰特性を有するフィルタ22dの一端を信号ライン25と1段目のインダクタ22aとの間に接続することにより、無線通信部3で使用される周波数帯のノイズが発生した場合でも、その周波数帯のノイズを信号ライン25から除去することができると共に、その周波数帯のノイズが信号ライン25から電源ライン26(DC−DCコンバータ21側)に侵入することも防止することができる。これにより、WiGig方式の無線通信部2で発生したノイズによるWi−Fi方式の無線通信部3に対する影響を抑制することができる。

0059

実施形態に係るバイアスT回路22によれば、インダクタ22eとコンデンサ22fによって直列共振回路を構成し、この直列共振回路の共振周波数が無線通信部3で使用される周波数帯になるように調整することにより、無線通信部3で使用される周波数帯に減衰特性を有するフィルタ22dを簡易な回路で構成することができる。

0060

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態ではWiGig方式とWi−Fi方式が用いられる電子機器1に適用したが、Bluetooth(登録商標)等の他の無線通信方式が用いられる電子機器に適用してもよい。

0061

上記実施形態ではバイアスT回路22に1つの周波数帯に減衰特性(1つの共振周波数)を有するフィルタ22dを設ける構成としたが、他の無線通信方式の無線通信手段で複数の周波数帯を用いている場合、その各周波数帯に対応して複数の周波数帯に減衰特性(複数の共振周波数)を有するフィルタを設ける構成にするとよい。

0062

1電子機器
2 WiGig方式の無線通信部
3 Wi−Fi方式の無線通信部
20 BBIC
21DC−DCコンバータ
22バイアスT回路
22a,22b,22cインダクタ
22dフィルタ
22e インダクタ
22fコンデンサ
23RFIC
24アンテナ
25信号ライン
26電源ライン
27接続線
30 Wi−Fi通信回路
31 アンテナ

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