JP2004304521A

JP2004304521A - アンテナ回路及び無線送受信装置

Info

Publication number: JP2004304521A
Application number: JP2003095158A
Authority: JP
Inventors: Naoki Okazaki; 直樹岡咲; Masaru Kanazawa; 賢金澤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28
Also published as: US20040192406A1

Abstract

【課題】本発明は、無線送受信における通信の途切れを発生せず、アンテナの外部環境に応じた最適マッチングを行えるアンテナ回路を提供する。
【解決手段】携帯電話機のアンテナ回路において、送信部１又は受信部２とアンテナＡとの間に、複数のマッチング回路ＭＣ１乃至ＭＣ３が設けられる。制御部５１は、アンテナの外部環境として携帯電話機の使用状態である待受け状態、通常の音声通話状態又はハンズフリーでの通話状態を検出し、各状態に対応するマッチング回路を選択接続する。各マッチング回路は、各状態に応じたアンテナマッチングのずれを最適化するインピーダンスを有するように予め設計される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部環境に応じたアンテナマッチングを最適化自動制御できるアンテナ回路及び無線送受信装置に関し、固定型電話機や、携帯電話機、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）、無線送受信機能を持つＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの移動式の無線送受信装置に適用されるものであり、人体等が関係した外部環境によるアンテナマッチングのずれを最適化自動制御し、安定したアンテナ利得が得られ、通信品質を向上するアンテナ回路及び無線送受信装置に関する。
【０００２】
なお、上記説明した移動式の無線送受信装置は、以下、移動無線送受信装置と呼ぶ。
【０００３】
【従来の技術】
従来の無線送受信装置においては、最適な無線通信を行えるように、アンテナと送受信部との間に、アンテナマッチング回路が接続されている。しかし、携帯電話機などの移動無線送受信装置の場合には、装備されたアンテナのインピーダンスは、一般的に、通話使用時などのように、アンテナに人体が接触し、或いは、アンテナに人体が近づくことにより、インピーダンスが変化し、それにともなってアンテナの利得が変化する。したがって、携帯電話機のアンテナから送信される送信電力が大きく変動し、通信品質の劣化を招来する。
【０００４】
そこで、この通信品質の劣化を防止するために、例えば、コードレス電話機の子機の場合には、子機のケース内にアンテナに接続する無線送受信回路と制御回路とからなる内部回路とスイッチとを設け、このスイッチを介してアンテナとスタブを接続している。アンテナに人体が接触する状態などのような子機の使用状態によって、アンテナのインピーダンスが変化して、アンテナの利得が変化するような場合には、スイッチを切り換えて、アンテナとスタブとを接続状態にすることにより、アンテナと内部回路との間のインピーダンスマッチングを行って、送信電力の低下を防止し、安定した通話を行うようにしている。
【０００５】
また、ＰＤＡの場合には、内部無線回路と線状アンテナ部とを接続した給電点に整合用スタブを接続し、この整合用スタブに対して複数種類の接点を介して回転式に切換接続をする複数種類のスタブから形成する手動スイッチングスタブ群を設け、アンテナに対する人体の接触と非接触状態に応じて手動スイッチングスタブ群のオン・オフの切り換えをするようにしている。
【０００６】
しかし、上述の場合には、受信電界強度により整合回路の選択を行っているものであるから、人体がアンテナに接触してアンテナのインピーダンスが変化することにより、その送信電力の変化を補正して一定の送信電力を得ることが困難である。また、複数種類のスタブを手動で切り換えているものであり、アンテナインピーダンスの瞬時の変化による送信電力の変化に対して瞬時に追従して一定の通信品質の劣化を抑制することができないという問題がある。
【０００７】
そこで、この問題を解決するため、アンテナに人体が接触することによるアンテナのインピーダンスの変化に対応して自動的に適切なマッチング回路を選択することができ、安定したアンテナ利得で高品質の通信を行うことができるアンテナ回路が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００８】
この様なアンテナ回路を内蔵した移動無線送受信装置の全体的な概略ブロック構成を、図５に示した。図５では、移動無線送受信装置１０として、例えば、携帯電話機の場合を示している。携帯電話機は、一般に、主制御部ＣＯＮＴで制御されるマイクロフォンＭＩＣ、スピーカＳＰ、ディスプレイデバイスＳＰ、電話番号等を入力するテンキーＴＫ、そして、電話帳、電子メール等を記憶しておくメモリＳＴを備えている。さらに、携帯電話機として機能させるため、アンテナＡ、アンテナ回路ＡＣ、送信部１及び受信部２を有し、主制御部ＣＯＮＴが、アンテナ回路における送受信時の送信部１又は受信部の切換などを制御し、音声通話時には、マイクロフォンＭＩＣとスピーカＳＰを駆動させる。
【０００９】
そこで、図５に示された構成の携帯電話機において使用され、提案されている従来のアンテナ回路ＡＣの具体例を、図６に示した。このアンテナ回路ＡＣは、送信部１と受信部２とをアンテナＡに切換接続する送受信切換部３、それぞれ異なるインピーダンスを有し、アンテナＡとのインピーダンスマッチングを行う複数個のマッチング回路Ｍ１乃至Ｍ３と、該複数個のマッチング回路Ｍ１乃至Ｍ３を選択するための回路切換部４とを備えている。
【００１０】
さらに、回路切換部４によって選択されたマッチング回路ごとに、アンテナＡの送信出力レベルを検出する電力検出部６と、該電力検出部６で検出された複数個のマッチング回路ごとに係る出力レベルの検出値を比較して、アンテナＡの送信電力レベルが最大となるマッチング回路を選択するように、回路切換部４を切換制御する制御部５とを備えている。この制御部５は、主制御部ＣＯＮＴに含まれていてもよい。
【００１１】
このような回路構成によるアンテナ回路ＡＣの動作を説明する。先ず、常に送信部の出力電力が一定になるように制御しておき、インピーダンスの異なる複数個のマッチング回路Ｍ１乃至Ｍ３に送信電力を供給する。制御部５の制御により、回路切換部４でマッチング回路を順次選択する。その選択されたマッチング回路を通して、送信部１の送信電力がアンテナＡに給電される。選択されたマッチング回路ごとに、アンテナＡの送信電力レベルを電力検出部６で検出し、制御部５に検出結果が送出される。
【００１２】
制御部５では、選択されたマッチング回路ごとの電力検出部６による検出結果が比較され、アンテナＡの送信電力レベルの最大値を示すマッチング回路を選択する。制御部５は、この選択結果により回路切換部４を切換制御する。このように、当該アンテナ回路ＡＣに拠れば、アンテナＡに人体などが接触して、アンテナのインピーダンスが変化して、アンテナの利得が変動しても、送信中に常に適切なマッチング回路を選択することができる。そのため、アンテナの送信電力の変動が抑制され、通信品質が向上することができるとしている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１１−１４５８５２号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上に示したアンテナ回路では、予め用意してある複数のマッチング回路から、受信レベル又は送信電力最大になるマッチング回路が選択されるようになっている。
【００１５】
一方、携帯電話機などの移動無線送受信装置１０の通信方式には、時分割多重（ＴＤＭＡ）が採用されており、例えば、パーソナル・ディジタル・セルラー（ＰＤＣ）では、複数のユーザが使用する無線チャネルは、１フレームの中で一つの無線周波数を使用する時間が、いくつかのタイムスロットに分割され、各ユーザの移動無線送受信装置は、異なるタイムスロットを使用して通信を行う。
【００１６】
ＰＤＣ方式の３チャネルＴＤＭＡにおいて、移動機のフルレート通話は、Ｔ（送信）スロット、Ｒ（受信）スロット、Ｉ（アイドル）スロットの３スロット構成になっている。そして、基地局における送信のタイミングが、送信と約１ｍｓ程度だけずらされているので、移動機の通信においても、Ｒ（受信）スロットのバースト受信の前に約１ｍｓ程度の空きが生じる。この間に、ダイバーシチブランチ切り換えが行われる。
【００１７】
そこで、図６に示された従来のアンテナ回路がこのＰＤＣ方式の移動無線送受信装置に適用された場合、Ｔスロットで送信レベルが検出され、Ｒスロットで受信レベルが検出され、それぞれ最大出力になるマッチング回路が選択されることになる。
【００１８】
しかしながら、回路切換部の切換制御による選択は、送信スロット又は受信スロット内で行われることになるため、その切換タイミングで、送信データ又は受信データが欠落し、送受信による通話に途切れが発生した。このことは、無線送受信の通信品質を低下することを意味している。
【００１９】
そこで、本発明は、無線送受信における通信の途切れを発生することなく、アンテナの最適インピーダンスマッチングを行えるアンテナ回路と、該アンテナ回路を備えた無線送受信装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明では、複数のマッチング回路が切り換えられ、アンテナのインピーダンスマッチングが行われるアンテナ回路において、前記マッチング回路の各々が、前記アンテナに係る複数の外部環境状態に夫々対応した最適インピーダンスを有し、前記アンテナの外部環境状態に応じて、該マッチング回路を切換制御することとした。
【００２１】
そして、前記複数の外部環境状態には、自由空間使用状態、導体若しくは誘電体近接使用状態、導体若しくは誘電体離間使用状態が含まれるようにした。
【００２２】
また、本発明では、アンテナとマッチング回路とを含むアンテナ回路を備え、該アンテナ回路を送信部又は受信部に切換接続される無線送受信装置において、前記アンテナ回路が、前記アンテナに係る複数の外部環境状態に夫々対応した最適インピーダンスを有する複数のマッチング回路を有し、前記アンテナの外部環境状態に応じて、前記マッチング回路を切換制御することとした。
【００２３】
そして、前記送受信部又は受信部が前記アンテナ回路に切換接続されて移動無線通話を行える無線送受信装置であって、検出部が検出する前記外部環境状態には、通話待受け状態、音声通話状態、ハンズフリー通話状態が含まれるようにした。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるアンテナ回路を備えた無線送受信装置の実施形態について、図１を参照しながら、説明する。
【００２５】
図６に示された従来のアンテナ回路ＡＣでは、インピーダンスの異なる複数個のマッチング回路Ｍ１乃至Ｍ３は、互いに異なるインピーダンスとし、制御部が、アンテナの送信電力レベルの最大値を示すマッチング回路を選択し、この選択結果により回路切換部４のスイッチを制御するものであった。
【００２６】
従来のアンテナ回路ＡＣを、例えば、携帯電話機に使用すると、その通話中であっても、ユーザによる使用状態、例えば、人が手に持って行う通常の通話状態や、人が手に持たないで行うハンズフリー通話状態などでは、アンテナのインピーダンスが変化するため、通話中にマッチング回路の切換制御が行われ、送受信データの欠落が発生する。そのため、従来のアンテナ回路ＡＣでは、最適レベルで通信が行われたとしても、通信品質が低下することになった。
【００２７】
そこで、本実施形態のアンテナ回路では、最適レベルで通信ができ、しかも、データの欠落という通信品質の劣化が生じないように、無線送受信装置が使用される複数の外部環境状態のそれぞれに応じた最適インピーダンスを有する複数のマッチング回路を備え、アンテナインピーダンスに影響する無線送受信装置のアンテナに係る外部環境状態を検出し、この検出結果に基づいて、複数のマッチング回路を選択して切り換えることとした。これによって、無線送受信装置の外部環境状態が検出された時点で、アンテナマッチングのずれが最適化され、無線送受信装置の使用の途中においてマッチング回路を切り換える必要がなくなる。
【００２８】
図１は、携帯電話機に適用した本実施形態のアンテナ回路の構成例を示している。図６の従来のアンテナ回路ＡＣでは、複数のマッチング回路Ｍ１乃至Ｍ３として、単に、各々のインピーダンスが異なるだけであったが、携帯電話機の場合には、備えられたアンテナの利得が、ユーザの人体の近接又は離間によって変化することに着目し、その外部環境状態の変化に応じて、アンテナの利得が最適となるインピーダンス有するマッチング回路をアンテナの取りえる外部環境状態の数だけ設けた。
【００２９】
その外部環境状態は、携帯電話機の使用状態で決められ、例えば、音声通話が行われていない待機状態にある待受け状態、電話機を手で持ち、受話器部分、つまり、スピーカＳＰを耳に当てた状態で音声通話が行われている通常の音声通話状態、ハンズフリーで離れて音声通話が行われているハンズフリー通話状態の３態様による携帯電話機の使用状態が含まれる。図１のアンテナ回路ＡＣでは、これらの携帯電話機の使用状態に対応して、待受け用マッチング回路ＭＣ１、音声通話用マッチング回路ＭＣ２、そして、ハンズフリー用マッチング回路ＭＣ３が備えられている。
【００３０】
なお、各外部環境状態に応じたアンテナのインピーダンスは、それぞれの状態におけるユーザの個人間であまり差がないので、マッチング回路の最適インピーダンスは、使用機種の構造に従って容易に設計される。
【００３１】
これらのマッチング回路ＭＣ１乃至ＭＣ３は、回路切換部４１によって切り換えられて、アンテナＡに接続される。その回路切換部４１は、制御部５１によって制御される。この制御部５１は、携帯電話機の使用状態を検出し、その検出結果に対応するマッチング回路ＭＣ１乃至ＭＣ３を自動的に切換制御するようになっている。なお、制御部５１は、図５に示された移動無線送受信装置１０内の主制御部ＣＯＮＴに含まれる。
【００３２】
携帯電話機の使用状態は、音声通話検出部７、ハンズフリー検出部８によって行われる。これらの検出部７、８は、もともと携帯電話機に備えられた機能を利用することができる。音声通話検出部７は、ユーザの携帯電話機に着信があったとき、通話を開始するボタンを押したことを検出する。このボタンが押されたとき、通常の音声通話使用状態と判断し、着信がなく、しかも、該ボタンが押されなければ、待受け状態と判断する。そして、ハンズフリー検出部８は、当該携帯電話機においてハンズフリーモードが設定され、通話を開始するボタンが押されたことを検出し、ハンズフリー使用状態と判断する。
【００３３】
音声通話検出部７が、当該携帯電話機が待受け状態にあることを検出したときには、制御部５１が回路切換部４１のスイッチＳＷ２を制御して、待受け用マッチング回路ＭＣ１がアンテナＡに接続される。この場合には、アンテナＡは、アンテナインピーダンスに影響を与える導体である人体からある程度離れている状態であり、マッチング回路ＭＣ１が選択されることによって、送信部１又は受信部２とアンテナＡとの最適インピーダンスマッチングが行われる。
【００３４】
次に、当該携帯電話機に着信があって、音声通話検出部７が、通常の音声通話使用状態を検出すると、制御部５１は、回路切換部４１を制御して、マッチング回路ＭＣ１からマッチング回路ＭＣ２に自動的に切り換える。この場合には、アンテナＡのインピーダンスに影響する導体である人体が近接し、アンテナインピーダンスが変化している。そこで、この状態を予め想定して設定された最適インピーダンスを有するマッチング回路ＭＣ２に切り換えることによって、アンテナＡと送信部１又は受信部２とアンテナＡとの最適マッチングが実現される。
【００３５】
また、ハンズフリー検出部８が、ハンズフリー通話状態を検出すると、制御部５１は、回路切換部４１を制御して、ハンズフリー用のマッチング回路ＭＣ３に自動的に切り換える。この場合には、通話しているユーザの人体とアンテナＡとはかなり離れることになり、アンテナインピーダンスが、通常の音声通話使用状態に比して変化するので、ハンズフリー用のマッチング回路ＭＣ３に切り換えることによって、送信部１又は受信部２とアンテナＡとの最適マッチングを実現する。
【００３６】
そこで、以上に説明した、携帯電話機に備えられた制御部５１による切換制御の動作フローを、図２に示した。以下に、図２のフローチャートに従って、制御部５１の動作について説明する。
【００３７】
先ず、携帯電話機の電源がオンにされると（ステップＳ１）、制御部５１は、携帯電話機の送受信が待受け状態にあると判断し（ステップＳ２）、回路切換部４１のスイッチＳＷ２を制御して、スイッチＳＷ２を待受け用のマッチング回路ＭＣ１に切り換える（ステップＳ３）。
【００３８】
次いで、ユーザがテンキーＴＫなどによって電話発信するか、或いは、外部から着信したときには、音声通話検出部７が、携帯電話機の音声通話状態になったことを検出する。制御部５１は、この検出結果が音声通話状態になったとき（ステップＳ４のＹ）、スイッチＳＷ２を制御して、音声通話用のマッチング回路ＭＣ２に切り換える（ステップＳ５）。
【００３９】
ここで、制御部５１は、携帯電話機がハンズフリー状態で使用されているかどうかを判断する（ステップＳ６）。ハンズフリー検出部８が携帯電話機のハンズフリー状態を検出したときには（Ｙ）、制御部５１は、スイッチＳＷ２を制御して、ハンズフリー用のマッチング回路ＭＣ３に切り換える（ステップＳ７）。携帯電話機がハンズフリー状態でなく、通常の通話状態であるときには（Ｎ）、スイッチＳＷ２は、音声通話用のマッチング回路ＭＣ２に接続したままである。
【００４０】
次いで、携帯電話機による音声通話が終了すると（ステップＳ８）、制御部５１は、再び、待受け状態であるかどうかを判断する（ステップＳ９）。制御部５１は、待受け状態と判断したときには（Ｙ）、ステップＳ２に戻って、スイッチＳＷ２を待受け用のマッチング回路ＭＣ１に切換制御する。一方、ステップＳ４において、携帯電話機が音声通話状態にないと判断したときにも（ステップＳ４のＮ）、ステップＳ９において、携帯電話機の待受け状態が判断される。
【００４１】
ステップＳ９において、携帯電話機が待受け状態にないと判断されたとき（Ｎ）、例えば、携帯電話機が電話通信不可の圏外にあるときには、携帯電話機は、待受け復旧状態になる（ステップＳ１０）。そして、ユーザによって、携帯電話機の電源がオフにされたとき、制御部５１の動作は、停止する（ステップＳ１１）。
【００４２】
このように、本実施形態のアンテナ回路ＡＣでは、使用状態の待受け状態、音声通話状態、そして、ハンズフリー通話状態に対応して、送信部又は受信部とアンテナとの最適スマッチングを図ることができるようにインピーダンス設定された複数のマッチング回路を設けた。そして、使用状態に応じて、該当するマッチング回路が選択接続されるので、マッチング回路の切換タイミングで通話が遮断されることがなくなった。
【００４３】
以上で説明した本実施形態のアンテナ回路ＡＣは、１本のアンテナを有する携帯電話機の場合であったが、携帯電話機によっては、該アンテナの他に、もう１本のアンテナを装備している場合もある。これらのアンテナのインピーダンスは、双方のアンテナを含めて決まり、さらに、上述したアンテナ回路の場合と同様に、携帯電話機の使用状態、つまり、導体である人体の近接、離間によっても、アンテナインピーダンスが変化する。そこで、アンテナ２本を装備した携帯電話機において、その使用状態に応じて、送受信部とアンテナとの間で最適マッチングするマッチング回路を設けたアンテナ回路の実施例を、図３に示した。
【００４４】
図３のアンテナ回路ＡＣは、図１のアンテナ回路ＡＣの構成を基本としているが、携帯電話機がアンテナＡ１とアンテナＡ２の２本を装備しているため、それぞれのアンテナに対応して、マッチング回路の組ａ及びｂが設けられている。つまり、アンテナＡ１に対しては、待受け用マッチング回路ＭＣ１１、音声通話用マッチング回路ＭＣ２１、ハンズフリー用マッチング回路ＭＣ３１の組ａが備えられ、これらのマッチング回路は、回路切換部４２によって切り換えられる。また、アンテナＡ２に対しては、待受け用マッチング回路ＭＣ１２、音声通話用マッチング回路ＭＣ２２、ハンズフリー用マッチング回路ＭＣ３２の組ｂが備えられ、これらのマッチング回路は、回路切換部４３によって切り換えられる。
【００４５】
以上の２つの組ａ、ｂのマッチング回路における個々のインピーダンスは、当該アンテナについて、携帯電話機の使用状態、つまり、アンテナの外部環境状態に応じて、導体である人体と他のアンテナとを考慮した最適インピーダンスに設計されているものとする。
【００４６】
図３に示したアンテナ回路ＡＣの動作は、図１に示したアンテナ回路の動作と基本的に同様である。例えば、当該携帯電話機に着信があり、アンテナＡ１を使用して送受信する場合に、音声通信検出部７が、通常の音声通話状態を検出したとき、制御部５２は、回路切換部４２のスイッチＳＷ２１を制御して、アンテナＡ１に音声通話用のマッチング回路ＭＣ２１を選択制御する。なお、アンテナＡ２が使用されない場合には、回路切換部４３のスイッチＳＷ２２は、ＯＦＦとされる。ここで、送信部１又は受信部２とアンテナＡ１との間には、マッチング回路ＭＣ２１が接続され、アンテナＡ２と人体が考慮された最適マッチングが実現される。
【００４７】
そこで、以上に説明した、携帯電話機に備えられた制御部５２による切換制御の動作フローを、図４に示した。以下に、図４のフローチャートに従って、制御部５２の動作制御を説明する。
【００４８】
先ず、携帯電話機の電源がオンにされると（ステップＳ２１）、制御部５２は、携帯電話機の送受信が待受け状態にあると判断し（ステップＳ２２）、組ａに対して、回路切換部４２のスイッチＳＷ２１を制御して、スイッチＳＷ２１を待受け用のマッチング回路ＭＣ１１に切り換え、さらに、組ｂに対して、回路切換部４３のスイッチＳＷ２２を制御して、スイッチＳＷ２２を待受け用のマッチング回路ＭＣ１２に切り換える（ステップＳ２３）。このときには、制御部５２は、送受信切換回路３のスイッチＳＷ１を制御し、アンテナＡ１側に切り換えている。
【００４９】
次いで、ユーザがテンキーＴＫなどによって電話発信するか、或いは、外部から着信したときには、音声通話検出部７が、携帯電話機の音声通話状態になったことを検出する。制御部５２は、この検出結果が音声通話状態になったと判断したとき（ステップＳ２４のＹ）、組ａに対し、スイッチＳＷ２１を制御して、音声通話用のマッチング回路ＭＣ２１に切り換え、さらに、組ｂに対して、スイッチＳＷ２２を制御して、音声通話用のマッチング回路ＭＣ２２に切り換える（ステップＳ５）。
【００５０】
ここで、制御部５２は、携帯電話機がハンズフリー状態で使用されているかどうかを判断する（ステップＳ２６）。ハンズフリー検出部８が携帯電話機のハンズフリー状態を検出したときには（Ｙ）、制御部５２は、組ａに対し、スイッチＳＷ２１を制御して、ハンズフリー用のマッチング回路ＭＣ３１に切り換え、組ｂに対し、スイッチＳＷ２２を制御して、ハンズフリー用のマッチング回路ＭＣ３２に切り換える（ステップＳ２７）。携帯電話機がハンズフリー状態でなく、通常の通話状態であるときには（Ｎ）、スイッチＳＷ２１とスイッチＳＷ２２は、音声通話用のマッチング回路ＭＣ２１及びＭＣ２２に接続したままである。
【００５１】
ところで、携帯電話機に備えられた２本のアンテナＡ１とＡ２によって、音声通話時のダイバーシチ受信を行っている場合には、制御部５２は、ダイバーシチ受信状態であるかを判断し（ステップＳ２８）、ダイバーシチ受信状態にあるときには（Ｙ）、送受信切換部３のスイッチＳＷ１を制御して、アンテナＡ２側である組ｂのマッチング回路を受信部２側に切り換える（ステップＳ２９）。
【００５２】
次いで、携帯電話機による音声通話が終了すると（ステップＳ３０）、制御部５２は、再び、待受け状態であるかどうかを判断する（ステップＳ３１）。制御部５２は、待受け状態と判断したときには（Ｙ）、ステップＳ２２に戻って、スイッチＳＷ２１を待受け用のマッチング回路ＭＣ１１に、そして、スイッチＳＷ２２を待受け用のマッチング回路ＭＣ１２に切換制御する。一方、ステップＳ２４において、携帯電話機が音声通話状態にないと判断したときにも（ステップＳ２４のＮ）、ステップＳ３１において、携帯電話機の待受け状態が判断される。
【００５３】
ステップＳ３１において、携帯電話機が待受け状態にないと判断されたとき（Ｎ）、例えば、携帯電話機が電話通信不可の圏外にあるときには、携帯電話機は、待受け復旧状態になる（ステップＳ３２）。そして、ユーザによって、携帯電話機の電源がオフにされたとき、制御部５２の動作は、停止する（ステップＳ３３）。
【００５４】
なお、図４に示した制御部５２の動作では、各動作状態に応じて、マッチング回路の組ａ及び組ｂの両方を同時に切換制御しているが、例えば、携帯電話機がダイバーシチ受信に設定されている場合に、アンテナＡ２が使用されるタイミングで、そのときの携帯電話機の使用状態に応じて組ｂのマッチング回路を切換制御することもできる。
【００５５】
このように、携帯電話機が２本のアンテナを装備している場合であっても、本実施形態のアンテナ回路によれば、使用状態の待受け状態、音声通話状態、そして、ハンズフリー通話状態に対応して、送信部又は受信部とアンテナとの最適スマッチングを図ることができ、マッチング回路の切換タイミングで通話が遮断されることがない。
【００５６】
また、例えば、携帯電話機本体に備えられたＬＣＤなどによるディスプレイＤに対して、外部環境が暗いと、その表示部を明るくし、逆に明るいと、その表示部を暗くするという表示部の明るさ調節機能が搭載されている場合がある。この様な場合には、外部環境の明暗を検出する光センサが携帯電話機に設けられている。そこで、この光センサの動作を利用して、光センサが暗を検出し、かつ、通話中であれば、携帯電話機の使用状態が、通常の音声通話状態にあると判断することもできる。この結果に基づいて、制御部が、音声通話用のマッチング回路を選択すればよい。
【００５７】
以上では、本実施形態のアンテナ回路を携帯電話機に適用した場合について説明したが、その適用は、携帯電話機に限られない。例えば、携帯情報端末装置のように、アンテナを装備した移動無線送受信装置を搭載した電子機器にも、適用可能である。
【００５８】
ユーザによる当該電子機器の使用状態によって、アンテナから見た外部の環境が変化し、その変化がアンテナインピーダンスに影響を与える場合には、その変化に対応して最適マッチングを行うマッチング回路を、その外部環境状態の数だけ備えておくようにする。そして、その外部環境状態を検出する検出部を設け、この検出結果に基づいて、複数のマッチング回路を切換制御すればよい。この検出部は、元々、電子機器に備えられた機能を利用することもできるが、別途に外部環境状態を検出するセンサを設けて、そのセンサ出力によってマッチング回路を自動的に切換制御してもよい。また、当該電子機器の使用状態に応じて、ユーザが複数のマッチング回路を切換制御する情報を入力設定するようにしてもよい。
【００５９】
なお、携帯電話機の使用状態として、待受け状態、音声通話状態、ハンズフリー通話状態を挙げた。これらの３態様について、移動無線送受信装置を搭載した電子機器に本実施形態のアンテナ回路を適用した場合には、この待受け状態に対して、自由空間使用状態とし、また、音声通話状態に対して、アンテナインピーダンスに影響を与える導体若しくは誘電体近接使用状態とし、さらに、ハンズフリー通話状態に対して、アンテナインピーダンスの変化にあまり影響を与えない導体若しくは誘電体離間使用状態とすることができる。
【００６０】
上述の説明では、本実施形態のアンテナ回路における複数のマッチング回路は、３態様の外部環境状態を検出するようにしたが、この３態様に限られず、２態様であってもよく、また、アンテナの外部環境状態が変化する態様が、さらに多い場合には、その態様にそれぞれ対応した最適インピーダンスを有するマッチング回路を予めアンテナ回路内に設けておき、検出された外部環境状態に応じて、当該マッチング回路を選択接続するようにしてもよい。
（付記１）
複数のマッチング回路が切り換えられ、アンテナのインピーダンスマッチングが行われるアンテナ回路において、
前記マッチング回路の各々が、前記アンテナに係る複数の外部環境状態に夫々対応した最適インピーダンスを有し、前記アンテナの外部環境状態に応じて、該マッチング回路が切換制御されることを特徴とするアンテナ回路。
（付記２）
前記マッチング回路の各々は、アンテナに係る外部環境状態の検出に基づいて切換制御されることを特徴とする付記１に記載のアンテナ回路。
（付記３）
前記複数の外部環境状態には、自由空間使用状態、導体若しくは誘電体近接使用状態、導体若しくは誘電体離間使用状態が含まれることを特徴とする付記２に記載のアンテナ回路。
（付記４）
複数のアンテナを有し、該アンテナの各々に対応して前記複数のマッチング回路を夫々含む複数組が備えられ、
当該アンテナの使用に応じて、前記複数のマッチング回路の組が選択されることを特徴と付記１乃至３のいずれかに記載のアンテナ回路。
（付記５）
前記複数のマッチング回路が、前記アンテナを備えた移動無線通信装置内に設けられることを特徴とする付記１乃至４のいずれかに記載されたアンテナ回路。（付記６）
前記複数の外部環境状態には、通話待受け状態、音声通話状態、ハンズフリー通話状態が含まれることを特徴とする付記５に記載のアンテナ回路。
（付記７）
アンテナとマッチング回路とを含むアンテナ回路を備え、該アンテナ回路が送信部又は受信部に切換接続される無線送受信装置において、
前記アンテナ回路は、前記アンテナに係る複数の外部環境状態に夫々対応した最適インピーダンスを有する複数のマッチング回路を有し、
前記アンテナの外部環境状態に応じて、前記マッチング回路が切換制御されることを特徴とする無線送受信装置。
（付記８）
前記マッチング回路の各々は、前記アンテナに係る外部環境状態を検出する検出部を有することを特徴とする付記７に記載の無線送受信装置。
（付記９）
前記検出部が検出する外部環境状態には、自由空間使用状態、導体若しくは誘電体近接使用状態、導体若しくは誘電体離間使用状態が含まれることを特徴とする付記８に記載の無線送受信装置。
（付記１０）
前記送受信部又は受信部が前記アンテナ回路に切換接続されて移動無線通話を行える無線送受信装置であって、
前記検出部が検出する外部環境状態には、通話待受け状態、音声通話状態、ハンズフリー通話状態が含まれることを特徴とする付記１０に記載の無線送受信装置。
（付記１１）
複数のアンテナを有し、該アンテナの各々に対応して前記複数のマッチング回路を夫々含む複数組が備えられ、
当該アンテナの使用に応じて、前記複数のマッチング回路の組が選択されることを特徴と付記７乃至１０のいずれかに記載の無線送受信回路。
【００６１】
【発明の効果】
以上の様に、本発明では、無線送受信装置におけるアンテナ回路において、送信部又は受信部とアンテナとの間に、無線送受信装置の使用状態ごとに応じて最適インピーダンスを有するマッチング回路を使用状態の数だけ用意し、検出された使用状態に従って、該当するマッチング回路を選択接続するようにした。
【００６２】
そのため、携帯電話機などの無線送受信装置において、アンテナに係る人体などの外部環境に応じて、アンテナマッチングのずれを常に最適化状態に制御することができ、アンテナ利得の最適化、安定化を図ることができる。
【００６３】
また、本発明では、予め用意された複数のマッチング回路の選択が、無線送受信装置の使用状態に応じて行われ、常に最適マッチングとなるマッチング回路を選択する動作を必要としないので、当該無線送受信装置が通信している途中で、通信が遮断されることがない。さらに、マッチング回路の選択動作のための消費電流が増加することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアンテナ回路を移動無線送受信装置に適用した実施形態を説明するブロック構成の図である。
【図２】本発明によるアンテナ回路を備えた移動無線送受信装置の実施形態における制御部の動作を説明するフローチャート図である。
【図３】本発明によるアンテナ回路を移動無線送受信装置に適用した別の実施形態を説明するブロック構成の図である。
【図４】本発明によるアンテナ回路を備えた移動無線送受信装置の別の実施形態における制御部の動作を説明するフローチャート図である。
【図５】従来技術による移動無線送受信装置を説明するブロック構成の図である。
【図６】従来技術によるアンテナ回路を移動無線送受信装置に適用した例を説明するブロック構成の図である。
【符号の説明】
１…送信部
２…受信部
３…送受信切換部
４、４１〜４３…回路切換部
５、５１、５２…制御部
６…電力検出部
７…音声通話検出部
８…ハンズフリー検出部
１０…移動無線送受信装置
Ａ、Ａ１、Ａ２…アンテナ
ＡＣ…アンテナ回路

Claims

複数のマッチング回路が切り換えられ、アンテナのインピーダンスマッチングが行われるアンテナ回路において、
前記マッチング回路の各々が、前記アンテナに係る複数の外部環境状態に夫々対応した最適インピーダンスを有し、前記アンテナの外部環境状態に応じて、該マッチング回路が切換制御されることを特徴とするアンテナ回路。
前記複数の外部環境状態には、自由空間使用状態、導体若しくは誘電体近接使用状態、導体若しくは誘電体離間使用状態が含まれることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ回路。
アンテナとマッチング回路とを含むアンテナ回路を備え、該アンテナ回路を送信部又は受信部に切換接続される無線送受信装置において、
前記アンテナ回路は、前記アンテナに係る複数の外部環境状態に夫々対応した最適インピーダンスを有する複数のマッチング回路を有し、
前記アンテナの外部環境状態に応じて、前記マッチング回路が切換制御されることを特徴とする無線送受信装置。
前記送受信部又は受信部が前記アンテナ回路に切換接続されて移動無線通話を行える無線送受信装置であって、
検出部が検出する前記外部環境状態には、通話待受け状態、音声通話状態、ハンズフリー通話状態が含まれることを特徴とする請求項３に記載の無線送受信装置。