JP2001057529A - 無線装置 - Google Patents

無線装置

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JP2001057529A
JP2001057529A JP11231653A JP23165399A JP2001057529A JP 2001057529 A JP2001057529 A JP 2001057529A JP 11231653 A JP11231653 A JP 11231653A JP 23165399 A JP23165399 A JP 23165399A JP 2001057529 A JP2001057529 A JP 2001057529A
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antenna
frequency
reception
circuit
antennas
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Koichi Taketomi
浩一 武富
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナ切換えダイバーシチを搭載した無線
機において、選択アンテナで受信する際に、非選択アン
テナとのアンテナ間アイソレーションが小さいアンテナ
間の干渉により、受信周波数での選択アンテナの効率に
劣化が生じるという課題があった。 【解決手段】 複数のアンテナのそれぞれに設けたアン
テナ整合回路と、前記それぞれのアンテナにおける受信
電力の強度によってアンテナ切換回路を制御してアンテ
ナを選択する制御回路と、この制御回路の出力信号を受
けて非選択アンテナの前記アンテナ整合回路の共振周波
数を受信周波数からずらす周波数変更手段とを備えたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はアンテナ切換えダ
イバーシチを搭載している無線装置、又は2つ以上の異
なる周波数帯域を有する無線機を搭載している無線装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来は、例えば携帯電話等のアンテナ切
換えダイバーシチを備えた無線装置では、受信時に選択
アンテナと非選択アンテナ間の干渉により、選択アンテ
ナの受信周波数での効率が劣化していた。
【0003】これを防ぐため、例えば特開平7−202
774号公報では非選択アンテナをリアクタンス素子又
は高抵抗素子と接続し終端することでアンテナ間の干渉
による選択アンテナのアンテナ効率劣化を低減し、また
特開平10−75192号公報ではアンテナ間の干渉を
低減するため非選択アンテナの整合回路とアンテナ切換
えスイッチ間に伝送線路長調整回路を設けたり、前記、
公報と同様に非選択アンテナをリアクタンス素子等の終
端素子で終端することを行っている。
【0004】しかし、この場合、非選択アンテナである
受信専用アンテナ102も、選択アンテナである送受信
アンテナ101と同じ帯域で共振しているため、両アン
テナ間で干渉を起こし、結果的に選択アンテナである送
受信アンテナ101の受信帯域でのアンテナ効率が劣化
する。
【0005】図6は上記非選択アンテナをリアクタンス
素子で終端する従来の無線装置の構成を示す概要図であ
り、図において、101は広帯域な送受信アンテナ、1
02は狭帯域な受信専用アンテナ、103は送受信アン
テナ101のアンテナ整合回路、104は受信専用アン
テナ102のアンテナ整合回路である。111はアンテ
ナ切換回路、112はアンテナ101,102それぞれ
の受信電力の強度によって、アンテナ切換回路111の
切換を制御する制御回路である。上記アンテナ切換回路
111は、3つのスイッチ111a,111b,111
cで構成されている。
【0006】次に動作について説明する。制御回路11
2はアンテナ切換回路111を介して送受信アンテナ1
01と受信専用アンテナ102の受信電力を取り込み、
それぞれの受信電力をメモリに記憶した後に該受信電力
を比較し、強度の強い受信電力のアンテナ、例えば、送
受信アンテナ101を選択するようにアンテナ切換回路
111を制御する。つまり、スイッチ111aを閉じて
アンテナ整合回路103の受信電力を制御回路に導入す
るとともに、スイッチ111bを開いてアンテナ整合回
路104を制御回路から切り離し、スイッチ111cを
閉じて終端素子123をアンテナ整合回路104の出力
回路に接続してアンテナ効率劣化の低減を図っている。
【0007】しかし、これらの手法を用いても実際の無
線装置ではダイバーシチアンテナ間の干渉による選択ア
ンテナの効率劣化を完全に無くすことは出来ない。ま
た、複数または広い帯域を持つ無線装置の場合、前記2
件の公報の手法では、その1つの帯域については効果は
あるが、他の帯域については有効でない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の無線装置は、以
上のように構成されているので、ある程度はアンテナ間
干渉による選択アンテナのアンテナ効率劣化を抑えるこ
とはできるが、アンテナ間干渉による選択アンテナの効
率の劣化を完全に無くすことはできなかった。また複数
の受信帯域もしくは広い受信帯域を持つ無線装置におい
ては、アンテナ間干渉による選択アンテナの効率劣化を
抑えることができない等の課題があった。
【0009】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、アンテナ間干渉による選択アンテ
ナの効率劣化を現状の手法よりも低減することができ、
また、複数または広い受信帯域を持つ無線機において、
アンテナ間干渉による選択アンテナの効率劣化を現状の
手法よりも低減することができるようにすることを目的
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る無線装置
は、複数のアンテナのそれぞれに設けたアンテナ整合回
路と、前記アンテナのいずれかを切換えるアンテナ切換
回路と、前記それぞれのアンテナにおける受信電力の強
度によって前記アンテナ切換回路を制御してアンテナを
選択する制御回路と、この制御回路の出力信号を受けて
非選択アンテナの前記アンテナ整合回路の共振周波数を
受信周波数からずらす周波数変更手段とを備えたもので
ある。
【0011】この発明に係る無線装置の周波数変更手段
は、リアクタンス素子と並列に接続され、制御回路の出
力信号に応じて導通または不導通となるピンダイオード
である。
【0012】この発明に係る無線装置の周波数変更手段
は、制御回路の出力信号に応じて容量を変化させる可変
容量ダイオードである。
【0013】この発明に係る無線装置は、狭帯域の送受
信アンテナおよび受信専用アンテナに設けたアンテナ整
合回路と、前記アンテナのいずれかを切換えるアンテナ
切換回路と、前記それぞれのアンテナにおける受信電力
の強度によって前記アンテナ切換回路を制御してアンテ
ナを選択する制御回路と、この制御回路の出力信号を受
けて非選択アンテナの共振周波数を受信周波数からずら
すように前記それぞれのアンテナ整合回路に設けた周波
数変更手段とを備えたものである。
【0014】この発明に係る無線装置は、互いに異なる
周波数帯域を持つ少なくとも2台以上の無線機と、各無
線機のアンテナに設けたアンテナ整合回路と、前記無線
機のいずれかを切換える無線機切換回路と、前記無線機
切換回路で選択されなかった非選択無線機の共振周波数
を受信周波数からずらすように前記それぞれのアンテナ
整合回路に設けた周波数変更手段とを備えたものであ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態に
ついて説明する。 実施の形態1.図1はこの実施の形態1による無線装置
の構成を示す概要図であり、図において、1は広帯域な
送受信アンテナ、2は狭帯域な受信専用アンテナ、3は
送受信アンテナ1のアンテナ整合回路、4は受信専用ア
ンテナ2のアンテナ整合回路である。このアンテナ整合
回路4は、整合用インダクタ5,整合用コンデンサ6,
ピンダイオード7,チョークコイル8,電流制限用抵抗
9とで構成されており、この電流制限用抵抗9の一端は
信号線10を介して後述する制御回路12に接続されて
いる。11はアンテナ1,2を切換えるアンテナ切換回
路、12はアンテナ1,2それぞれの受信電力の強度に
よって、アンテナ切換回路11の切換を制御する制御回
路である。上記アンテナ回路11は2つのスイッチ11
a,11bで構成されている。
【0016】次に動作について説明する。制御回路12
はアンテナ切換回路11を介して送受信アンテナ1と受
信専用アンテナ2の受信電力を取り込み、それぞれの受
信電力をメモリに記憶した後に該受信電力を比較し、受
信電力の強度の強いアンテナ、例えば、送受信アンテナ
1を選択するようにアンテナ切換回路11のスイッチ1
1aを閉じ、スイッチ11bを開くように制御する。
【0017】そこで、周波数f1を受信周波数とした
時、制御回路12の出力信号を信号線10、チョークコ
イル8を介して受信専用アンテナ2のアンテナ整合回路
4にあるピンダイオード7に供給印加して、このピンダ
イオードをON(またはOFF)させることにより、整
合用インダクタ5,整合用コンデンサ6からなるリアク
タンス素子を短絡し、アンテナ整合回路4のインピーダ
ンスを変化させ、周波数対VSWRの特性図である図2
に実線14で示す受信専用アンテナ2の共振周波数を、
点線15で示す周波数f2の位置にずらす。これにより
受信周波数f1におけるアンテナ間のアイソレーション
は、受信専用アンテナ2の共振周波数がf1である時に
比べて大きくなる。
【0018】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、実線13で示す選択アンテナである送受信アンテナ
1の周波数f1でのアンテナ効率劣化は、受信専用アン
テナ2の共振周波数が周波数f1である時に比べて少な
くなり、高い通話品質の無線装置が得られる。
【0019】また、例えば、TDMA方式では、アンテ
ナ切換えダイバーシチを用いる場合、どちらのアンテナ
で受信するかを選択するために、短い時間でアンテナ切
換えダイバーシチ用レベル測定を行うが、前記のピンダ
イオード7はON(立ち上がり)、OFF(立ち下が
り)時間は短かく、特に問題はない。
【0020】実施の形態2.図3はこの実施の形態2に
よる無線装置の構成を示す概要図であり、前記実施の形
態1では受信専用アンテナ2の共振周波数を周波数f1
から周波数f2にずらすために、リアクタンス素子と並
列に接続したピンダイオード7をON(OFF)させた
が、この実施の形態2では、これ等リアクタンス素子、
ピンダイオードの代わりにバリキャップダイオード(可
変容量ダイオード)16を用いたもので、他の構成は前
記図1に示す実施の形態1と同じであるので、同一部分
には同一符号を付して重複説明を省略する。
【0021】次に動作について説明する。制御回路12
はアンテナ切換回路11を介して送受信アンテナ1と受
信専用アンテナ2の受信電力を取り込み、それぞれの受
信電力をメモリに記憶した後に該受信電力を比較し、強
度の強い受信電力のアンテナ、図示例では送受信アンテ
ナ1を選択するようにアンテナ切換回路11のスイッチ
11aを閉じスイッチ11bを開くように制御する。
【0022】そして、周波数f1を受信周波数とした
時、制御回路12の出力信号を信号線10、チョークコ
イル8を介して受信専用アンテナ2のアンテナ整合回路
4にあるバリキャップダイオード16に印加して、該バ
リキャップダイオード16の容量を変化させる。これに
より、アンテナ整合回路4における受信専用アンテナ2
の実線14で示す共振周波数を、点線15で示す受信周
波数f2にずらすことができ、受信周波数f1における
アンテナ間のアイソレーションは、受信専用アンテナ2
の共振周波数がf1である時に比べて大きくなる。
【0023】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、実線13で示す帯域の選択アンテナである送受信ア
ンテナ1の受信周波数f1でのアンテナ効率劣化は、受
信専用アンテナ2の共振周波数が受信周波数f1である
時に比べて少なくなり、高い通話品質の無線装置が得ら
れる。バリキャップダイオード16を用いても、受信専
用アンテナ2の共振周波数を受信周波数f1から受信周
波数f2にずらすことが可能で、これによっても実施の
形態1と同様の効果を得ることができる。
【0024】実施の形態3.送受信アンテナ1が選択ア
ンテナである場合、実施の形態2で示したバリキャップ
ダイオード16のコントロール電圧の値をできるだけ大
きくすることで、バリキャップダイオード16の容量が
小さくなり、受信周波数f1では電気的に切り離すこと
ができる。従って、この実施の形態3によれば、前記実
施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0025】実施の形態4.図4は実施の形態4におけ
る周波数対VSWR(電圧定在波比)の特性図であり、
無線機小形化のため、狭帯域18の送受信アンテナ1を
用いたものである。この場合、送受信アンテナ1のアン
テナ整合回路3にも受信専用アンテナ2のアンテナ制御
回路4と同様に共振周波数切換えのためのピンダイオー
ド7、またはバリキャップダイオード16、または可変
インダクタ等の可変リアクタンス素子等の周波数変更手
段が使用されており、受信専用アンテナ2が選択アンテ
ナで受信周波数f1を受信をする時、送受信アンテナ1
は共振周波数を受信周波数f2にずらすことができる。
これにより、受信周波数f1におけるアンテナ間干渉に
よる効率劣化を防ぐことができる。
【0026】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、送受信アンテナ1、受信専用アンテナ2のどちらが
選択アンテナになっても、非選択アンテナの共振周波数
を受信周波数f1から受信周波数f2にずらすことが可
能になり、実施の形態1と同様の効果を得ることができ
る。
【0027】実施の形態5.図5は実施の形態5を示す
構成図であり、例えばPDCとPHSのように異なる周
波数帯を用いる2つの移動機を組み込んだ無線装置があ
る(以下、デュアル機と称す)。図において、31はP
HSの広帯域な送受信アンテナ、32はPDCの狭帯域
な送受信アンテナ、33は送受信アンテナ31のアンテ
ナ整合回路、34は送受信アンテナ32のアンテナ整合
回路である。このアンテナ整合回路34は、整合用イン
ダクタ35,整合用コンデンサ36,ピンダイオード3
7,チョークコイル38,電流制限用抵抗39とで構成
されており、このチョークコイル38の一端は信号線4
0を介して後述する制御回路42に接続されている。4
1はアンテナ31,32を切換えるアンテナ切換回路、
42はアンテナ31,32それぞれの受信電力の強度に
よって、アンテナ切換回路41の切換を制御する制御回
路である。上記アンテナ切換回路41は、2つのスイッ
チ41a,41bとで構成されている。
【0028】次に動作について説明する。制御回路42
はアンテナ切換回路41を介して送受信アンテナ31と
送受信アンテナ32の受信電力を取り込み、それぞれの
受信電力をメモリに記憶した後に該受信電力を比較し、
受信電力の強度の強いアンテナ、例えば、送受信アンテ
ナ31を選択するようにアンテナ切換回路41のスイッ
チ41aを閉じ、スイッチ41bを開くように制御す
る。
【0029】このようなデュアル機において、例えばP
HSを使用する際にPDCの送受信アンテナ32の2
倍、または3倍の共振周波数がPHSの送受信アンテナ
31と干渉を起こすと、PHSの送受信アンテナ31の
効率が劣化することがある。この時にも前記実施の形態
1から実施の形態4と同様にPDCの送受信アンテナ3
2の共振周波数をずらすことにより、PHSの送受信ア
ンテナ31とPDCの送受信アンテナ32間の干渉を抑
えることができる。
【0030】以上のように、この実施の形態5によれ
ば、PHSの送受信アンテナ31の効率劣化を抑えるこ
とができるので、デュアル機においても高い通話品質が
得られる。
【0031】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、アン
テナ切換えダイバーシチを搭載している無線装置におい
て、非選択アンテナの共振周波数を受信周波数からずら
し、受信周波数でのアンテナ間アイソレーションを大き
くし、アンテナ間干渉を抑えるように構成したので、選
択アンテナの受信周波数におけるアンテナ効率は劣化が
少なくなり、高い通話品質の無線機を提供できるという
効果がある。
【0032】この発明によれば、周波数変更のためにピ
ンダイオードを用いたので、高い応答性が得られる効果
がある。
【0033】この発明によれば、周波数変更のためにバ
リキャップダイオード(可変容量ダイオード)を用いた
ので、このバリキャップダイオードに印加するコントロ
ール電圧によって該バリキャップダイオードの容量を小
さくして、受信周波数で電気的に切り離すことができる
効果がある。
【0034】この発明によれば、送受信アンテナと受信
専用アンテナのいずれが選択された場合も、非選択アン
テナの共振周波数をずらし、選択アンテナの受信周波数
におけるアンテナ効率劣化を抑制することができる効果
がある。
【0035】この発明によれば、2つ以上の異なる周波
数帯域を持つ無線機を搭載している無線装置において、
非選択アンテナの共振周波数を受信周波数からずらし、
受信周波数でのアンテナ間アイソレーションを大きく
し、アンテナ間干渉を抑えるように構成したので、選択
アンテナの受信周波数におけるアンテナ効率は劣化が少
なくなり、高い通話品質の無線機を提供できるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この実施の形態1による無線装置の構成を示
す概要図である。
【図2】 この実施の形態1による無線装置の周波数対
VSWRの特性図である。
【図3】 この実施の形態2による無線装置の構成を示
す概要図である。
【図4】 この実施の形態4における周波数対VSWR
の特性図である。
【図5】 この実施の形態5による無線装置の構成を示
す概要図である。
【図6】 従来例の無線装置の構成を示す概要図であ
る。
【符号の説明】
1 送受信アンテナ、2 受信専用アンテナ、3 送受
信アンテナ整合回路、4 受信専用アンテナ整合回路、
5 整合用インダクタ、6 整合用コンデンサ、7 ピ
ンダイオード、8 チョークコイル、9 電流制限用抵
抗、10 信号線、11 アンテナ切換回路、11a,
11b スイッチ、12 制御回路、13 送受信アン
テナのVSWR、14 移動前の受信専用アンテナのV
SWR、15 移動後の受信専用アンテナのVSWR、
16 バリキャップダイオード、17 整合用インダク
タ、18 狭帯域送受信アンテナのVSWR、31 P
HS用アンテナ、32 PDC用アンテナ、33 PH
S用アンテナ整合回路、34 PDC用アンテナ整合回
路、35 整合用インダクタ、36 整合用コンデン
サ、37 ピンダイオード、38 チョークコイル、3
9 電流制限用抵抗、40 信号線、41 アンテナ切
換回路、41a,41b スイッチ、42 制御回路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のアンテナと、これらアンテナのそ
    れぞれに設けたアンテナ整合回路と、前記アンテナのい
    ずれかを切換えるアンテナ切換回路と、前記それぞれの
    アンテナにおける受信電力の強度によって前記アンテナ
    切換回路を制御してアンテナを選択する制御回路と、こ
    の制御回路の出力信号を受けて非選択アンテナの前記ア
    ンテナ整合回路の共振周波数を受信周波数からずらす周
    波数変更手段とを備えた無線装置。
  2. 【請求項2】 周波数変更手段は、リアクタンス素子と
    並列に接続され、制御回路の出力信号に応じて導通また
    は不導通となるピンダイオードであることを特徴とする
    請求項1記載の無線装置。
  3. 【請求項3】 周波数変更手段は、制御回路の出力信号
    に応じて容量を変化させる可変容量ダイオードであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の無線装置。
  4. 【請求項4】 狭帯域の送受信アンテナおよび受信専用
    アンテナと、それぞれのアンテナに設けたアンテナ整合
    回路と、前記アンテナのいずれかを切換えるアンテナ切
    換回路と、前記それぞれのアンテナにおける受信電力の
    強度によって前記アンテナ切換回路を制御してアンテナ
    を選択する制御回路と、この制御回路の出力信号を受け
    て非選択アンテナの共振周波数を受信周波数からずらす
    ように前記それぞれのアンテナ整合回路に設けた周波数
    変更手段とを備えた無線装置。
  5. 【請求項5】 互いに異なる周波数帯域を持つ少なくと
    も2台以上の無線機と、各無線機のアンテナに設けたア
    ンテナ整合回路と、前記無線機のいずれかを切換える無
    線機切換回路と、前記無線機切換回路で選択されなかっ
    た非選択無線機の共振周波数を受信周波数からずらすよ
    うに前記それぞれのアンテナ整合回路に設けた周波数変
    更手段とを備えた無線装置。
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