JP2003046407A

JP2003046407A - 携帯無線機

Info

Publication number: JP2003046407A
Application number: JP2002139362A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takebe; 裕幸武部; Keijiro Azuma; 啓二朗東
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のアンテナ間隔が十分とれずアンテナ間
相互結合がある場合であっても、無線部と接続されてい
るアンテナの利得劣化を防ぐ携帯無線機を提供すること
を目的とする。【解決手段】複数のアンテナ１１，１２端にそれぞ
れ、複数の給電線１３ａ〜１３ｈを切替可能に接続す
る。無線部１６と接続されているアンテナで使用中の周
波数帯域に依存して、無線部と切り離されているアンテ
ナの給電線長さを変化させる。又は、単一又は複数の共
振周波数可変アンテナを有し、無線部と接続されている
アンテナの使用中の周波数帯域に依存して、無線部と切
り離されているアンテナの共振周波数を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯無線電話機等
の携帯無線機で、携帯無線機上に複数のアンテナを有
し、複数の周波数帯域で送受信を行うものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、準マイクロ波帯における各種の移
動体通信が脚光を浴びつつあり、携帯無線機の小型化が
望まれている。また、屋内、屋外で音声、データ等の通
信を行うと、電波は建造物や樹木等で反射、回折しなが
ら多重波として伝搬するため、受信点での電界強度はフ
ェージングを伴う。このフェージングの影響を軽減する
技術として、２個以上の受信を用いるダイバーシティ受
信が知られている。一般に、ダイバーシティ受信を行う
ためにアンテナとしては、複数個のアンテナを組み合わ
せたものが利用されている。

【０００３】さらに、近年移動無線端末としては、ＰＤ
Ｃ、ＰＨＳ等の端末融合化が要望されており、この際、
複数のアンテナが小型端末上に設置されることとなる。

【０００４】図１１に従来の携帯無線機の例を示す。図
１１は、切替ダイバーシティを行う場合の例であり、第
１、第２のアンテナ１１１，１１２と、第１、第２のア
ンテナ１１１，１１２に接続された給電線１１３ａ，１
１３ｂと、給電線１１３ａ，１１３ｂの他端に接続され
たアンテナ切替部１１４と、アンテナ切替部１１４に接
続された無線部１１５を有する。

【０００５】図１１に示した携帯無線機は、多重波伝搬
環境下で、第１のアンテナ１１１からの受信レベルと、
第２のアンテナ１１２からの受信レベルを比較、又はあ
るしきい値より現在選択しているアンテナからの受信レ
ベルが下回るとアンテナ切替部１１４で第１又は第２の
アンテナ１１１，１１２を無線部１１５に接続し、アン
テナからの受信レベルを切り替える。

【０００６】以上により、より良好なアンテナブランチ
からの受信レベルを選択することによって、フェージン
グの影響を軽減できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、複数のア
ンテナを小型携帯端末上に設置すると、アンテナ間隔を
十分にとることが不可能となり、各アンテナ間に相互結
合が生じる。アンテナ間相互結合は、無線部に接続され
ていないアンテナによって、無線部に接続されているア
ンテナのインピーダンス不整合や、利得劣化を招き、ア
ンテナからの輻射電力や、受信感度が劣化する。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、複数のアンテナ間隔が十分とれずアンテナ
間相互結合がある場合でも、無線部に接続されているア
ンテナの利得劣化を防ぐ携帯無線機を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数の周波数帯域で送受信を行う携帯無
線機であって、複数のアンテナと、該複数のアンテナに
接続された給電線と、前記複数のアンテナを無線部に切
り替えて接続するアンテナ切替部と、前記複数のアンテ
ナのうち無線部と切り離されたアンテナに接続されてい
る給電線の長さにより与えられる特定の周波数における
リアクタンスを、使用周波数により変化させる給電線路
長変化手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１０】又、本発明は、複数の周波数帯域で送受信
を行う携帯無線機であって、複数のアンテナと、該複数
のアンテナに接続された給電線と、前記複数のアンテナ
を無線部に切り替えて接続するアンテナ切替部とを備
え、前記複数のアンテナの少なくとも一つを、前記複数
の周波数帯域に共振周波数を変化可能な共振周波数可変
アンテナとする一方、前記共振周波数可変アンテナが無
線部と切り離されている時、当該切り離された共振周波
数可変アンテナの共振周波数を、使用周波数に依存して
変化させる共振周波数制御部と、前記共振周波数可変ア
ンテナ以外の単一又は複数のアンテナが前記無線部から
切り離されている時、当該切り離されたアンテナに接続
されている給電線の長さにより与えられる特定の周波数
におけるリアクタンスを、使用周波数により変化させる
給電線路長変化手段とを有することを特徴とするもので
ある。

【００１１】従って、本発明によれば、アンテナ切替部
で無線機に接続するアンテナを選択し、選択アンテナの
使用周波数によって、非選択アンテナ端に接続されてい
る給電線の長さを給電線路長変化手段で変化させること
により、非選択アンテナ端に接続されるリアクタンス値
が変化し、選択アンテナとの結合状態を変化させ、使用
周波数帯での選択アンテナの利得特性劣化を防ぐことが
できる。

【００１２】又、本発明によれば、アンテナ切替部で無
線機に接続するアンテナを選択し、選択アンテナの使用
周波数によって、非選択アンテナの共振周波数を共振周
波数制御部からの信号により変化させ、選択アンテナと
非選択アンテナとの結合状態を変化させるか、または使
用周波数に依存して、非選択アンテナ端に接続される給
電線路長を変化させ、該非選択アンテナに接続されてい
るリアクタンス値を変化させることにより、使用周波数
帯での選択アンテナの利得特性劣化を防ぐことができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明携帯無線機の第１
の実施の形態の構成を示したブロック図である。図１に
示した携帯無線機は、複数の周波数帯をカバーする第
１、第２のアンテナ１１，１２と、無線部１６と、第
１、第２のアンテナ１１，１２を無線部１６に切り替え
て接続するアンテナ切替部１５と、第１のアンテナ１１
とアンテナ切替部１５間に設けられたＰＩＮダイオード
等で構成されたＲＦ信号のスイッチングを行う第１、第
２の給電線切替スイッチ１４ａ，１４ｂ、第１、第２、
第３、第４の給電線１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
と、第２のアンテナ１２とアンテナ切替部１５間に設け
られたＰＩＮダイオード等で構成されたＲＦ信号のスイ
ッチングを行う第３、第４の給電線切替スイッチ１４
ｃ，１４ｄ、第５、第６、第７、第８の給電線１３ｅ，
１３ｆ，１３ｇ，１３ｈと、第１、第２、第３、第４の
給電線切替スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと
アンテナ切替部１５をコントロールする切替制御部１７
を有している。

【００１４】第１のアンテナ１１端には、第１の給電線
１３ａが接続され、第１の給電線１３ａの他端には第１
の給電線切替スイッチ１４ａが接続される。第１の給電
線切替スイッチ１４ａと、第２の給電線切替スイッチ１
４ｂ間には、それぞれ並列に第２、第３の給電線１３
ｂ，１３ｃが接続され、第２の給電線切替スイッチ１４
ｂの他端は、第４の給電線１３ｄを介してアンテナ切替
部１５に接続されている。

【００１５】同様に、第２のアンテナ１２端には、第５
の給電線１３ｅが接続され、第５の給電線１３ｅの他端
には第３の給電線切替スイッチ１４ｃが接続される。第
３の給電線切替スイッチ１４ｃと、第４の給電線切替ス
イッチ１４ｄ間には、それぞれ並列に第６、第７の給電
線１３ｆ，１３ｇが接続され、第４の給電線切替スイッ
チ１４ｄの他端は、第８の給電線１３ｈを介してアンテ
ナ切替部１５に接続されている。

【００１６】まず、第１のアンテナ１１を第１の周波数
帯で使用する場合は、切替制御部１７からの信号によ
り、アンテナ切替部１５は第４の給電線１３ｄ側へ、第
１、第２の給電線切替スイッチ１４ａ，１４ｂは第２の
給電線１３ｂ側へ、第３の給電線切替スイッチ１４ｃは
第６の給電線１３ｆ側へ、第４の給電線切替スイッチ１
４ｄは第７の給電線１３ｇ側へ接続される。よって、第
１のアンテナ１１からの信号は、第１、第２、第４の給
電線１３ａ，１３ｂ，１３ｄ、アンテナ切替部１５を介
して無線部１６へ接続される。また、非選択アンテナで
ある第２のアンテナ１２は、第５、第６の給電線１３
ｅ，１３ｆと接続され、第６の給電線１３ｆ端で開放と
なる。

【００１７】次に、第１のアンテナ１１を第２の周波数
帯で使用する場合は、切替制御部１７からの信号によ
り、アンテナ切替部１５は第４の給電線１３ｄ側へ、第
１、第２の給電線切替スイッチ１４ａ，１４ｂは第２の
給電線１３ｂ側へ、第３の給電線切替スイッチ１４ｃは
第７の給電線１３ｇ側へ、第４の給電線切替スイッチ１
４ｄは第６の給電線１３ｆ側へ接続される。よって、第
１のアンテナ１１からの信号は、第１、第２、第４の給
電線１３ａ，１３ｂ，１３ｄ、アンテナ切替部１５を介
して無線部１６へ接続される。また、非選択アンテナで
ある第２のアンテナ１２は、第５、第７の給電線１３
ｅ，１３ｇと接続され、第７の給電線１３ｇ端で開放と
なる。

【００１８】この時、第１、第２のアンテナ１１，１２
は使用する波長に対して近接して設置される為、アンテ
ナ間相互結合が存在し、第１のアンテナ１１使用時に
は、第２のアンテナ１２によりある周波数帯域に対して
利得が劣化する。その劣化量と劣化周波数は、第１、第
２のアンテナ１１，１２の間隔、アンテナ形式にもよる
が、第２のアンテナ１２の給電点に接続されるリアクタ
ンス値を変化させることによって、変化する。該リアク
タンス値は、第２のアンテナ１２に接続される先端開放
又は短絡された給電線の長さによって変化させることが
できる。

【００１９】上記実施の形態における第１のアンテナ使
用時の利得特性を図２に示す。図２は、最大放射方向主
偏波の利得特性であり、無線通信を第１の周波数帯域２
３で行う場合は、同図の破線で示す第１の利得特性２
１、無線通信を第２の周波数帯域２４で行う場合は、同
図の実線で示す第２の利得特性２２で示す。また、第１
の利得特性２１は、利得が落ち込んでいる第１のヌル２
５を、第２の利得特性２２は第２のヌル２６を有する。
第１、第２のヌル２５，２６は、第２のアンテナ１２に
接続されているリアクタンス値を変化させることによ
り、周波数軸上でシフトさせることが可能であり、該周
波数シフトに伴って落ち込みの度合いも変化する性質を
有している。

【００２０】無線通信を第１の周波数帯域２３で行う場
合は、第１の周波数帯域２３以外に第１のヌル２５が存
在し、第１の周波数帯域２３では、第１のヌル２５が存
在しないように第２のアンテナ１２に接続されるリアク
タンス値が第５、第６の給電線１３ｅ，１３ｆのトータ
ルの長さによって決定されている。また、無線通信を第
２の周波数帯域２４で行う場合は、第２の周波数帯域２
４以外に第２のヌル２６が存在し、第２の周波数帯域２
４では第２のヌル２６が存在しないように第２のアンテ
ナ１２に接続されるリアクタンス値が第５、第７の給電
線１３ｅ，１３ｇのトータルの長さによって決定されて
いる。

【００２１】以上、第１、第２の利得特性２１，２２上
の第１、第２のヌル２５，２６を使用周波数帯域からず
らすことによって、アンテナ間相互結合がある場合であ
っても、相互結合による利得劣化を防ぐことができる。

【００２２】また、同様に第２のアンテナ１２を第１の
周波数帯域で使用する場合は、アンテナ切替部１５は第
８の給電線１３ｈ側へ、第３、第４の給電線切替スイッ
チ１４ｃ，１４ｄは第６の給電線１３ｆ側へ、第１の給
電線切替スイッチ１４ａは第２の給電線１３ｂ側へ、第
２の給電線切替スイッチ１４ｂは第３の給電線１３ｃ側
へ接続される。よって、第２のアンテナ１２からの信号
は、第５、第６、第８の給電線１３ｅ，１３ｆ，１３
ｈ、アンテナ切替部１５を介して無線部１６へ接続され
る。また、第１のアンテナ１１は、第１、第２の給電線
１３ａ，１３ｂと接続され、第２の給電線１３ｂ端で開
放となる。この時、第１のアンテナ１１に接続されてい
る第１、第２の給電線１３ａ，１３ｂのトータルの長さ
で決定されるリアクタンス値は、第２のアンテナ１２の
利得特性が第１の周波数帯域でヌルを持たないように設
定されている。

【００２３】次に、第２のアンテナ１２を第２の周波数
帯で使用する場合は、アンテナ切替部１５は第８の給電
線１３ｈ側へ、第３、第４の給電線切替スイッチ１４
ｃ，１４ｄは第６の給電線１３ｆ側へ、第１の給電線切
替スイッチ１４ａは第３の給電線１３ｃ側へ、第２の給
電線切替スイッチ１４ｂは第２の給電線１３ｂ側へ接続
される。よって、第２のアンテナ１２からの信号は、第
５、第６、第８の給電線１３ｅ，１３ｆ，１３ｈ、アン
テナ切替部１５を介して無線部１６へ接続される。ま
た、第１のアンテナ１１は、第１、第３の給電線１３
ａ，１３ｃと接続され、第３の給電線１３ｃ端で開放と
なる。この時、第１のアンテナ１１に接続されている第
１、第３の給電線１３ａ，１３ｃのトータルの長さで決
定されるリアクタンス値は、第２のアンテナ１２の利得
特性が第２の周波数帯域でヌルを持たないように設定さ
れている。

【００２４】以上の様に、アンテナ間相互結合による利
得劣化周波数を非選択アンテナに接続されている給電線
長さを変化させることによって使用周波数帯域外にシフ
トし、使用周波数帯域でのアンテナ利得劣化を防ぐこと
ができる。

【００２５】また、第１、第４、第５、第８の給電線１
３ａ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｈは、第１、第２のアンテ
ナ１１，１２と、アンテナ切替部１５の物理的位置を接
続する為に存在する為、アンテナ切替部１５、第１、第
２のアンテナ１１，１２の物理的位置に自由度がある場
合は特に必要ない。この際、第１、第４の給電線切替ス
イッチ１４ｂ，１４ｄを、アンテナ切替部１５で共用し
てもよい。

【００２６】図３は、本発明携帯無線機の第２の実施の
形態を示すブロック図である。図３に示した携帯無線機
は、上記第１の実施の形態で示した非選択アンテナ端の
給電線長さを直列に接続された給電線で実現したもので
あり、複数の周波数帯域をカバーする第１、第２のアン
テナ３１，３２と、無線部３６と、第１、第２のアンテ
ナ３１，３２を無線部３６に切り替えて接続するアンテ
ナ切替部３５と、第１のアンテナ３１とアンテナ切替部
３５間に設けられたＰＩＮダイオード等で構成されたＲ
Ｆ信号のスイッチングを行う第１、第２の給電線切替ス
イッチ３４ａ，３４ｂ、第１、第２、第３の給電線３３
ａ，３３ｂ，３３ｃと、第２のアンテナ３２とアンテナ
切替部３５間に設けられたＰＩＮダイオード等で構成さ
れたＲＦ信号のスイッチングを行う第３、第４の給電線
切替スイッチ３４ｃ，３４ｄ、第４、第５、第６の給電
線３３ｄ，３３ｅ，３３ｆと、第１、第２、第３、第４
の給電線切替スイッチ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ
とアンテナ切替部３５をコントロールする切替制御部３
７を有している。

【００２７】第１のアンテナ３１は、第１の給電線３３
ａ、第１の給電線切替スイッチ３４ａ、第２の給電線３
３ｂ、第２の給電線切替スイッチ３４ｂ、第３の給電線
３３ｃ、アンテナ切替部３５の順に直列に接続されてい
る。同様に第２のアンテナ３２は、第４の給電線３３
ｄ、第３の給電線切替スイッチ３４ｃ、第５の給電線３
３ｅ、第４の給電線切替スイッチ３４ｄ、第６の給電線
３３ｆ、アンテナ切替部３５の順に直列に接続されてい
る。

【００２８】まず、第１のアンテナ３１を第１の周波数
帯域で使用する場合は、切替制御部３７からの信号によ
り、アンテナ切替部３５は第３の給電線３３ｃ側へ、第
１、第２の給電線切替スイッチ３４ａ，３４ｂはＯＮ、
第３、第４のの給電線切替スイッチ３４ｃ，３４ｄはＯ
ＦＦとなる。よって、第１のアンテナ３１からの信号
は、第１、第２、第３の給電線３３ａ，３３ｂ，３３
ｃ、アンテナ切替部３５を介して無線部３６へ接続され
る。また、非選択アンテナである第２のアンテナ３２
は、第４の給電線３３ｄ端で開放となる。この時、第２
のアンテナ３２に接続される第４の給電線３３ｄ長さで
決定されるリアクタンス値は、第１のアンテナ３１の利
得特性が第１の周波数帯域でヌルを持たないように設定
されている。

【００２９】次に、第１のアンテナ３１を第２の周波数
帯域で使用する場合は、切替制御部３７からの信号によ
り、アンテナ切替部３５は第３の給電線３３ｃ側へ、第
１、第２の給電線切替スイッチ３４ａ，３４ｂはＯＮ、
第３の給電線切替スイッチ３４ｃはＯＮ、第４の給電線
切替スイッチ３４ｄはＯＦＦとなる。よって、第１のア
ンテナ３１からの信号は、第１、第２、第３の給電線３
３ａ，３３ｂ，３３ｃ、アンテナ切替部３５を介して無
線部３６へ接続される。また、非選択アンテナである第
２のアンテナ３２は、第４、第５の給電線３３ｄ，３３
ｅと接続され、第５の給電線３３ｅ端で開放となる。こ
の時、第２のアンテナ３２に接続される第４、第５の給
電線３３ｄ，３３ｅのトータルの長さで決定されるリア
クタンス値は、第１のアンテナ３１の利得特性が第２の
周波数帯域でヌルを持たないように設定されている。

【００３０】同様に、第２のアンテナ３２を第１の周波
数帯域で使用する場合は、アンテナ切替部３５は第６の
給電線３３ｆ側へ、第３、第４の給電線切替スイッチ３
４ｃ，３４ｄはＯＮ、第１、第２の給電線切替スイッチ
３４ａ，３４ｂはＯＦＦとなる。この時、第１のアンテ
ナ３１に接続される第１の給電線３３ａ長さで決定され
るリアクタンス値は、第２のアンテナ３２の利得特性が
第１の周波数帯域でヌルを持たないように設定されてい
る。次に、第２のアンテナ３２を第２の周波数帯域で使
用する場合は、アンテナ切替部３５は第６の給電線３３
ｆ側へ、第３、第４の給電線切替スイッチ３４ｃ，３４
ｄはＯＮ、第１の給電線切替スイッチ３４ａはＯＮ、第
２の給電線切替スイッチ３４ｂはＯＦＦとなる。この
時、第１のアンテナ３１に接続される第１、第２の給電
線３３ａ，３３ｂのトータルの長さで決定されるリアク
タンス値は、第２のアンテナ３２の利得特性が第２の周
波数帯域でヌルを持たないように設定されている。

【００３１】また、第１、第３、第４、第６の給電線３
３ａ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｆは、第１、第２のアンテ
ナ３１，３２と、アンテナ切替部３５の物理的位置を接
続する為に存在する為、アンテナ切替部３５、第１、第
２のアンテナ３１，３２の物理的位置に自由度がある場
合は特に必要ない。この際、第２、第４の給電線切替ス
イッチ３４ｂ，３４ｄを、アンテナ切替部３５で共用し
てもよい。

【００３２】図４は、本発明携帯無線機の第３の実施の
形態を示すブロック図である。図４に示した携帯無線機
は、第２の実施の形態において、第１、第２のアンテナ
と、アンテナ切替部の設置位置に物理的自由度が無い場
合であっても、第２、第４の給電線切替スイッチを省略
し、設計の自由度を向上した例であり、複数の周波数帯
域をカバーする第１、第２のアンテナ４１，４２と、無
線部４７と、第１、第２のアンテナ４１，４２を無線部
４７に切り替えて接続するアンテナ切替部４６と、第１
のアンテナ４１とアンテナ切替部４６間に設けられたＰ
ＩＮダイオード等で構成されたＲＦ信号のスイッチング
を行う第１の給電線切替スイッチ４４ａ、第１、第２の
給電線４３ａ，４３ｂ、第１の遅延素子４５ａと、第２
のアンテナ４２とアンテナ切替部間４６に設けられたＰ
ＩＮダイオード等で構成されたＲＦ信号のスイッチング
を行う第２の給電線切替スイッチ４５ｂ、第３、第４の
給電線４３ｃ，４３ｄ、第２の遅延素子４５ｂと、第
１、第２の給電線切替スイッチ４４ａ，４４ｂとアンテ
ナ切替部４６をコントロールする切替制御部４８を有し
ている。

【００３３】第１のアンテナ４１は、第１の給電線４３
ａ、第１の遅延素子４５ａ、第１の給電線切替スイッチ
４４ａ、第２の給電線４３ｂ、アンテナ切替部４６と直
列に接続されている。同様に第２のアンテナ４２は、第
３の給電線４３ｃ、第２の遅延素子４５ｂ、第２の給電
線切替スイッチ４４ｂ、第４の給電線４３ｄ、アンテナ
切替部４６と直列に接続されている。

【００３４】第１のアンテナ４１を第１の周波数帯域で
使用する場合は、アンテナ切替部４６は第２の給電線４
３ｂ側へ、第１の給電線切替スイッチ４４ａはＯＮ、第
２の給電線切替スイッチ４４ｂはＯＦＦとなる。この
時、第２のアンテナ４２に接続されている第３の給電線
４３ｃ長さと第２の遅延素子４５ｂのトータルの電気長
で決定されるリアクタンス値は、第１のアンテナ４１の
利得特性が第１の周波数帯域でヌルを持たないように設
定されている。次に、第２の周波数帯域で使用する場合
は、アンテナ切替部４６は第２の給電線４３ｂ側へ、第
１、第２の給電線切替スイッチ４４ａ，４４ｂはＯＮと
なる。この時、第２のアンテナ４２に接続されている第
３、第４の給電線４３ｃ，４３ｄ長さと第２の遅延素子
４５ｂのトータルの電気長で決定されるリアクタンス値
は、第１のアンテナ４１の利得特性が第２の周波数帯域
でヌルを持たないように設定されている。

【００３５】同様に、第２のアンテナ４２を第１の周波
数帯で使用する場合は、アンテナ切替部４６は第４の給
電線４３ｄ側へ、第２の給電線切替スイッチ４４ｂはＯ
Ｎ、第１の給電線切替スイッチ４４ａはＯＦＦとなる。
この時、第１のアンテナ４１に接続されている第１の給
電線４３ａ長さと第１の遅延素子４５ａのトータルの電
気長で決定されるリアクタンス値は、第２のアンテナ４
２の利得特性が第１の周波数帯域でヌルを持たないよう
に設定されている。次に、第２の周波数帯域で使用する
場合は、アンテナ切替部４６は第４の給電線４３ｄ側
へ、第１、第２の給電線切替スイッチ４４ａ，４４ｂは
ＯＮとなる。この時、第１のアンテナ４１に接続されて
いる第１、第２の給電線４３ａ、４３ｂ長さと第１の遅
延素子４５ａのトータルの電気長で決定されるリアクタ
ンス値は、第２のアンテナ４２の利得特性が第２の周波
数帯域でヌルを持たないように設定されている。

【００３６】以上のように、第１、第２のアンテナ４
１，４２、アンテナ切替部４６の設置位置に自由度が無
い場合においても、非選択アンテナに接続されている給
電線長さを遅延素子によって、変化させることができる
為、第２の実施の形態で示した、第２、第４の給電線切
替スイッチ３４ｂ，３４ｄをアンテナ切替部４６と共用
できる。さらに、基板設計後であっても、遅延素子を置
き換える事によってアンテナ間相互結合による利得劣化
状態を変化させることができるため設計の自由度が向上
する。

【００３７】図５は、本発明の第４の実施の形態に伴う
携帯無線機の構造を示した斜視図であり、図６は、同構
成を示したブロック図である。図５に示した携帯無線機
は、先端にローディング部５１を有する無線機筐体５４
に収納可能な第１のアンテナであるホイップアンテナ５
２と、該ホイップアンテナ収納スペース５３と、該ホイ
ップアンテナ５２の収納を検知するアンテナ状態検知装
置５５と、無線機筐体５４内に内装された第２のアンテ
ナである内蔵アンテナ５６を有する。

【００３８】ホイップアンテナ５２の引出時と収納時で
アンテナ状態が変化する為、内蔵アンテナ５６との結合
状態が変化する。そのため選択アンテナの帯域内の利得
劣化状態も変化するので、アンテナ状態検知装置５５で
ホイップアンテナ５２の引出、収納状態を検知し、アン
テナ間結合状態を予測し、上述の実施の形態と同様に非
選択アンテナの給電線長さ変化させ、特性を改善する。

【００３９】以下、図６を用いて本実施の形態の動作を
説明する。図６の携帯無線機は、第１、第２のアンテナ
６１，６２と、無線部６７と、第１、第２のアンテナ６
１，６２を無線部６７に切り替えて接続するアンテナ切
替部６６と、第１のアンテナ６１とアンテナ切替部６６
間に設けられた第１、第２の給電線６３ａ，６３ｂとＰ
ＩＮダイオード等で構成されたＲＦ信号の給電線経路を
スイッチングする第１、第２の給電線経路切替スイッチ
６４ａ，６４ｂと、第１、第２の給電線経路切替スイッ
チ６４ａ，６４ｂ間に並列に接続された第１、第２の給
電線路長変化手段６５ａ，６５ｂと、第２のアンテナ６
２とアンテナ切替部６６間に設けられた第３、第４の給
電線６３ｃ，６３ｄと、第３、第４の給電線経路切替ス
イッチ６４ｃ，６４ｄと、第３、第４の給電線経路切替
スイッチ６４ｃ，６４ｄ間に並列に接続された第３、第
４の給電線路長変化手段６５ｃ，６５ｄと、第１、第
２、第３、第４の給電線経路切替スイッチ６４ａ，６４
ｂ，６４ｃ，６４ｄを第１のアンテナ６１の状態によっ
てコントロールするアンテナ状態検知装置６８を有す
る。

【００４０】まず、第１のアンテナ６１を使用する場
合、第１、第２の給電線経路切替スイッチ６４ａ，６４
ｂは、第１、又は、第２の給電線路変化手段６５ａ，６
５ｂに接続され、アンテナ切替部６６を介して無線部６
７に接続される。一方、非選択アンテナである第２のア
ンテナ６２は、アンテナ状態検知装置６８からの信号に
より、第１のアンテナ６１が引出状態にある場合は、第
３の給電線経路切替スイッチ６４ｃは第３の給電線路長
変化手段６５ｃに接続され、第４の給電線経路切替スイ
ッチ６４ｄは第４の給電線路長変化手段６５ｄに接続さ
れる。この時、第１のアンテナ６１が使用している周波
数帯域に依存して、該周波数帯域で利得劣化がない様
に、第３の給電線変化手段６５ｃは、非選択アンテナで
ある第２のアンテナ６２端に接続される給電線路長を与
える。

【００４１】また、第１のアンテナ６１が収納状態にあ
る場合は、第３の給電線経路切替スイッチ６４ｃは第４
の給電線路長変化手段６５ｄに接続され、第４の給電線
経路切替スイッチ６４ｄは第３の給電線路長変化手段６
５ｃに接続され、同様に第１のアンテナ６１が使用して
いる周波数に依存して、該帯域で第１のアンテナ６１の
利得劣化がない様に第４の給電線路長変化手段６５ｄは
非選択アンテナである第２のアンテナ端に接続される給
電線路長を与える。

【００４２】同様に第２のアンテナ６２を使用する場合
は、第１のアンテナ６１の状態を検知し、第１、第２の
給電線経路切替スイッチ６４ａ，６４ｂによって、第
１、第２の給電線路長変化手段６５ａ，６５ｂに接続さ
れ、使用帯域での第２アンテナ６２の利得劣化がないよ
うな給電線長さが、第１のアンテナ端に接続される。

【００４３】上記第１、第２、第３、第４の給電線路長
変化手段６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄは、上述の第
１、第２、第３の実施の形態に示すような、ＲＦ切替ス
イッチと、適宜調整された長さの給電線で構成される。

【００４４】以上の様に、第１のアンテナ６１の引出、
収納等のアンテナ状態変化に伴う第２のアンテナ６２と
の相互結合が変化した場合であっても、使用周波数帯域
での利得劣化を防止することができる。

【００４５】図７は、本発明携帯無線機の第５の実施の
形態を説明するための前提例である。図７の携帯無線機
は、近接しているアンテナ間の相互結合により利得劣化
している周波数帯域を非選択アンテナの共振周波数を変
化させることで、周波数軸上でシフトする例であり、共
振周波数が変化できる第１、第２のアンテナ７１，７２
と、第１、第２のアンテナ７１，７２を切り替えるアン
テナ切替部７４と、第１、第２のアンテナ７１，７２と
アンテナ切替部７４間を接続する、第１、第２の給電線
７３ａ，７３ｂと、アンテナ切替部７４に接続された無
線部７５と、第１、第２のアンテナ７１，７２の共振周
波数の変化と、アンテナ切替部を制御するコントロール
部７６を有する。

【００４６】第１のアンテナ７１使用時は、アンテナ切
替部７４は第１の給電線７３ａに接続され、第１のアン
テナ７１は、無線部７５に接続される。まず第１の周波
数帯域で使用する場合は、第１のアンテナ７１の共振周
波数は、第１の共振周波数にスイッチされ、非選択アン
テナである第２のアンテナ７２の共振周波数は、第２の
共振周波数にスイッチされる。次に第２の周波数帯を使
用する場合は、第１のアンテナ７１は、第２の共振周波
数にスイッチされ、非選択アンテナである第２のアンテ
ナ７２は、第１の共振周波数にスイッチされる。

【００４７】同様に、第２のアンテナ７２使用時には、
アンテナ切替部７４は、第２の給電線７３ｂに接続さ
れ、第１の周波数帯域で使用時は、第２のアンテナ７１
は第１の共振周波数で、第１のアンテナ７１は、第２の
共振周波数にスイッチされる。また、第２の周波数帯域
で使用時は、第２のアンテナ７２は、第２の共振周波数
に、第１のアンテナ７１は第１のアンテナにスイッチさ
れる。この際、第１、第２の給電線７３ａ，７３ｂは、
非選択アンテナの共振周波数とほぼ同一の周波数で選択
アンテナ側の利得特性に劣化が生じるように調整してあ
る。

【００４８】この時の第１のアンテナ７１の利得特性を
図８に示す。図８は、最大放射方向主偏波の利得特性で
あり、第１の周波数帯域８３で使用する場合は、同図破
線で示す第１の利得特性８１を、第２の周波数帯８４で
使用する場合は同図実線の第２の利得特性８２で示す。
また、第１の利得特性８１は第１のヌル８５を、第２の
利得特性８２は第２のヌル８６を有する。この時、上述
のように第１の周波数帯域８３使用時は、第２の周波数
帯域８４に第１のヌル８５が第２のアンテナ７２との相
互結合により発生し、第２の周波数帯域８４使用時は、
第１の周波数帯域８３に第２のヌル８６が第２のアンテ
ナ７２との相互結合により生じている。しかしながら、
使用周波数帯域においては、アンテナ間相互結合による
利得劣化が見られない。

【００４９】以上の様に、選択アンテナの使用する周波
数帯域に依存して、非選択アンテナの共振周波数を変化
させることにより、相互結合による利得劣化周波数をシ
フトさせ、使用周波数での相互結合による利得特性の劣
化を防ぐ事ができる。

【００５０】以上、第１、２、３、４の実施の形態およ
び第５の実施の形態の前提例においては、無線周波数帯
域が２個、使用アンテナが２個の場合であるが２個以上
の複数の周波数帯域、アンテナであってもよい。また、
すべてのアンテナがすべての帯域をカバーする必要はと
くにない。

【００５１】図９は本発明携帯無線機の第５の実施の形
態の構成を示すブロック図である。図９に示した携帯無
線機は、アンテナ間相互結合による利得劣化の改善方法
として、共振周波数のスイッチングと、給電線路長のス
イッチングを併用し、現在用いられている巻き取り方式
ディジタル携帯電話に本発明を適用した例である。該巻
き取り方式ディジタル携帯電話は、ダイバーシティ受信
が採用され、非常に小型な受信専用内蔵アンテナが強く
要望されている。

【００５２】該携帯無線機は、ディジタル、アナログ帯
域の送受信の周波数帯域をカバーする第１のアンテナ９
１と、ディジタル、アナログの受信帯域のみを共振周波
数をスイッチングしてカバーする第２のアンテナ９２
と、第１、第２のアンテナ９１，９２を無線部９６に切
り替えて接続するアンテナ切替部９５と、第１のアンテ
ナ９１とアンテナ切替部９５間に接続された第１、第
２、第３の給電線９３ａ，９３ｂ，９３ｃと、第１、第
２の給電線９３ａ，９３ｂ間に挿入されたＲＦ信号のス
イッチングを行う第１の給電線切替スイッチ９４ａと、
第２の給電線９３ｂと第３の給電線９３ｃ間に接続され
た第２の給電線切替スイッチ９４ｂと、第２のアンテナ
９２とアンテナ切替部９５間を接続する第４の給電線９
３ｄと、第２のアンテナ９２の共振周波数と、第１、第
２の給電線切替スイッチ９４ａ，９４ｂと、アンテナ切
替部９５を制御するコントロール部９７を有する。

【００５３】第１のアンテナ９１を使用する場合は、第
１、第２の給電線切替スイッチ９４ａ，９４ｂはＯＮ、
アンテナ切替部９５は第３の給電線９３ｃ側に接続さ
れ、第１のアンテナ９１は、第１の給電線９３ａ、第１
の給電線切替スイッチ９４ａ、第２の給電線９３ｂ、第
２の給電線切替スイッチ９４ｂ、第３の給電線９３ｃ、
アンテナ切替部９５を介して無線部９６と接続される。
この時、第２のアンテナ９２は、第４の給電線９３ｄの
アンテナ切替部９５端で開放となる。

【００５４】図１０に第１のアンテナの利得特性を示
す。図１０は、最大放射方向主偏波での利得特性であ
り、ディジタル帯域１０３，１０６を使用する場合は、
同図破線で示す第１の利得特性１０１で、アナログ帯域
１０４，１０５で使用する場合は同図実線で示す第２の
利得特性１０２で示し、第１の利得特性１０１はアナロ
グ受信帯域１０４に第１のヌル１０７を有し、第２の利
得特性１０２はディジタル受信帯域１０３に第２のヌル
１０８を有する。

【００５５】上記第１、第２のヌル１０７，１０８は、
第１、第２のアンテナ９１，９２間相互結合により発生
し、第１のアンテナ９１をディジタル帯域で使用してい
るときは、第２のアンテナ９２をアナログ受信帯域にス
イッチし、逆に、第１のアンテナ９１をアナログ帯域で
使用しているときは、第２のアンテナ９２をディジタル
受信帯域にスイッチする。上述の様に第２のアンテナ９
２の共振周波数のスイッチングを行うことにより、第
１、第２のヌル１０７，１０８が非選択アンテナである
第２のアンテナ９２の共振周波数とほぼ同一の周波数で
第１のアンテナ側の利得特性上に発生するように第３の
給電線長９３ｄを調整してある。

【００５６】第２のアンテナ９２を使用する場合は、ア
ンテナ切替部９５は第４の給電線９３ｄ側に接続され、
第２のアンテナ９２は、第４の給電線９３ｄ、アンテナ
切替部９５を介して無線部９６に接続される。

【００５７】まず、ディジタル受信帯域を使用する場
合、第２のアンテナ９２の共振周波数は、コントロール
部９７からの信号により、ディジタル受信帯域にスイッ
チングされる。一方、第１の給電線切替スイッチ９４ａ
はＯＦＦとなる為、非選択アンテナである第１のアンテ
ナ９１は、第１の給電線９３ａ端で開放となる。この
時、第１の給電線９３ａの長さは、第２のアンテナ９２
のディジタル受信帯域の利得特性に劣化がないようなリ
アクタンス値を第１のアンテナ９１に与える長さに調整
されている。

【００５８】次に、アナログ受信帯域を使用する場合、
第２のアンテナ９２の共振周波数は、コントロール部９
７からの信号により、アナログ受信帯域にスイッチング
される。一方、第１の給電線切替スイッチ９４ａはＯ
Ｎ、第２の給電線切替スイッチ９４ｂはＯＦＦとなるた
め、非選択アンテナである第１のアンテナ９１は、第１
の給電線９３ａ、第１の給電線切替スイッチ９４ａを介
して第２の給電線９３ｂ端で開放となる。この時、第
１、第２の給電線９３ａ，９３ｂのトータル長さは、第
２のアンテナ９２のアナログ受信帯域の利得特性に劣化
がないようなリアクタンス値を第１のアンテナに与える
長さに調整されている。

【００５９】以上の様に、アンテナ間相互結合がある場
合においても各使用周波数帯での利得劣化を防止でき
る。また、第２のアンテナ９２は、非常に侠帯域なアン
テナを切り替えて使用する為、小型化が可能である。

【００６０】本発明第５の実施の形態およびその前提例
に示す、周波数可変アンテナは、たとえば特開平７−２
９７６２７等で示されるアンテナを用いればよい。

【００６１】また、上記実施の形態では、第２のアンテ
ナ９２で受信時にディジタル受信帯域、アナログ受信帯
域のそれぞれにおいて、第１、第２の給電線切替スイッ
チ９４ａ，９４ｂを用いて第１のアンテナ端に接続され
る給電線路長を変化させたが、第１、第２のアンテナ９
１，９２間距離等により、第１のアンテナ９１端のリア
クタンス値が一定であっても第２のアンテナ９２の利得
劣化が無い場合は、第２の給電線切替スイッチ９４ｂは
省略してもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る携帯無線機
においては、複数のアンテナ間隔が十分とれずアンテナ
間相互結合がある場合でも、使用周波数帯域における選
択アンテナの利得劣化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る携帯無線機の第１の実施の形態の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る携帯無線機の第１の実施の形態の
利得特性を示す特性図である。

【図３】本発明に係る携帯無線機の第２の実施の形態の
構成を示すブロック図である。

【図４】本発明に係る携帯無線機の第３の実施の形態の
構成を示すブロック図である。

【図５】本発明に係る携帯無線機の第４の実施の形態の
構成を示す斜視図である。

【図６】本発明に係る携帯無線機の第４の実施の形態の
構成を示すブロック図である。

【図７】本発明に係る携帯無線機の第５の実施の形態の
前提例の構成を示すブロック図である。

【図８】本発明に係る携帯無線機の第５の実施の形態の
前提例の利得特性を示す特性図である。

【図９】本発明に係る携帯無線機の第５の実施の形態の
構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明に係る携帯無線機の第５の実施の形態
における第１のアンテナの利得特性を示す特性図であ
る。

【図１１】従来の携帯無線機のブロック図である。

【符号の説明】

１１第１のアンテナ１２第２のアンテナ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１
３ｇ、１３ｈ給電線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ給電線切替スイッチ１５アンテナ切替部１６無線部１７切替制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5J021 AA02 AB02 CA06 DB04 FA31 GA02 HA05 HA06 HA10 JA03 5J047 AA01 AA02 AA04 AA12 AB06 FD01 5K011 DA02 EA06 GA02 JA03 KA04 5K027 AA11 BB03 CC08 MM04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の周波数帯域で送受信を行う携帯無
線機であって、複数のアンテナと、該複数のアンテナに接続された給電線と、前記複数のアンテナを無線部に切り替えて接続するアン
テナ切替部と、前記複数のアンテナのうち無線部と切り離されたアンテ
ナに接続されている給電線の長さにより与えられる特定
の周波数におけるリアクタンスを、使用周波数により変
化させる給電線路長変化手段とを備えたことを特徴とし
た携帯無線機。
【請求項２】複数の周波数帯域で送受信を行う携帯無
線機であって、複数のアンテナと、該複数のアンテナに
接続された給電線と、前記複数のアンテナを無線部に切
り替えて接続するアンテナ切替部とを備え、前記複数のアンテナの少なくとも一つを、前記複数の周
波数帯域に共振周波数を変化可能な共振周波数可変アン
テナとする一方、前記共振周波数可変アンテナが無線部と切り離されてい
る時、当該切り離された共振周波数可変アンテナの共振
周波数を、使用周波数に依存して変化させる共振周波数
制御部と、前記共振周波数可変アンテナ以外の単一又は複数のアン
テナが前記無線部から切り離されている時、当該切り離
されたアンテナに接続されている給電線の長さにより与
えられる特定の周波数におけるリアクタンスを、使用周
波数により変化させる給電線路長変化手段とを有するこ
とを特徴とした携帯無線機。