JP2005039566A - 携帯無線端末及びそのアンテナ選択方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 携帯無線端末において、人体の影響によるアンテナ特性劣化を、正確に検出して他のアンテナに切換える。
【解決手段】 送信部６において、パワーアンプ６４の出力をカプラ６３により分岐してダイオード６７により検波したレベルと、アイソレータ６２を経た信号をカプラ６１により分岐して、ダイオード６６により検波したレベルとを、比較器６８で比較する。人体の影響によって、アンテナのインピーダンス特性が変化して、ダイオード６６の出力レベルが低下する。ダイオード６７の出力レベルは変化せず、ほぼ一定であるので、両者を比較器６８で比較すれば、人体の影響が検出でき、これにより、切換スイッチ３を制御してアンテナ切換えを行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は携帯無線端末及びそのアンテナ選択方法に関し、特に複数のアンテナを有する携帯無線端末における送受信アンテナの選択制御方式に関するものである。

一般的に、携帯無線端末に使用されるアンテナは、人体の影響（特に、使用状態である通話状態において、頭部に近づいた場合や、キー操作時に手が近づいた場合等）が生じると、アンテナ特性が劣化する。そのために、受信感度の劣化、送信出力の低下を招来し、安定した回線接続状態を維持することが困難となる。

特に、内蔵型のアンテナを有する携帯無線端末の場合には、ユーザがアンテナの実装位置を認識することができないために、人体の影響を受ける可能性は非常に大きくなる。また、この場合、ユーザがアンテナの影響によって受信感度が低下したことを認識できないので、携帯無線端末自身の感度不良であると判断されてしまい、不良品ではないかとの疑念を招来して、ひいてはメーカに対するクレームともなりかねない。

携帯無線端末においては、複数のアンテナを設けておき、受信経路の異なる受信電波を受信して、電信電波がより強い方のアンテナを選択する、いわゆるダイバーシティ方式の端末がある（特許文献１，２参照）。

特開２０００−１８３７９３号公報 特開２００２−２６１６６５号公報

上述の特許文献１，２に開示の技術においては、受信レベルに応じて複数のアンテナのなかから一つを選択して送受信アンテナとする方法であることから、人体の影響により受信感度が低下したのか、あるいは弱電界エリアで受信感度が低下したのかの判断が不可能である。先述した如く、人体の影響により受信感度の低下を防止して安定な回線接続状態を維持することが必要である。

本発明の目的は、人体の影響により使用中のアンテナの性能が劣化した場合に、これを正しく検出して他方のアンテナに切換えるようにした携帯無線端末及びそのアンテナ選択方法を提供することである。

本発明による携帯無線端末は、複数のアンテナを選択して送受信アンテナとするようにした携帯無線端末であって、前記アンテナへ供給する送信信号レベルに応じて前記複数のアンテナの選択制御をなす制御手段を含むことを特徴としている。

本発明による携帯無線端末のアンテナ選択方法は、複数のアンテナを選択して送受信アンテナとするようにした携帯無線端末におけるアンテナ選択方法であって、前記アンテナへ供給する送信信号レベルに応じて前記複数のアンテナの選択制御をなす制御ステップを含むことを特徴としている。

本発明によれば、アンテナへの供給される送信信号レベルの変動を検出してこの検出結果に従ってアンテナ選択制御を行うようにしたので、人体の影響によるアンテナ性能の劣化が正確に検出でき、最適な送受信アンテナの選択が可能となるという効果がある。

本発明では、人体の影響により、アンテナの負荷インピーダンスが変動することにより、送信信号のレベルもそれに伴い変動することを利用して、この送信信号レベル変動を検出してそれに応じてアンテナ選択を行うようにしている。

以下に、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の機能ブロック図である。図１を参照すると、アンテナ１及び２は整合回路１１及び２１をそれぞれ介して切換スイッチ３に接続されている。この切換スイッチ３は制御部７により制御され、一つのアンテナが送受信アンテナとなるように選択される。これ等アンテナ１、２は、物理的に、できるだけ離れた位置に取付けられるのが良い。切換スイッチ３はデュープレクサ４により受信部５と送信部６とに接続されている。

すなわち、アンテナ１または２にて受信された受信信号は、整合回路１１または２１を通過後、デュープレクサ４でフィルタリングされた後、受信部５へ入力される。一方、送信部６からの送信信号は、デュープレクサ４でフィルタリングされた後、アンテナ１または２から放射される。

送信部６は、変調部６５と、この変調出力を増幅するパワーアンプ（電力増幅部）６４と、この増幅出力を分岐する第１のカプラ６３と、このカプラ６３の出力と第２のカプラ６１との間に設けられているアイソレータ６２と、このアイソレータ６２の出力を分岐する第２のカプラ６１とを有している。この第２のカプラ６１の出力がデュープレクサ４へ入力され、アンテナへの給電用送信信号となる。

送信部６は、更に、第１のカプラ６３の分岐出力を検波する第一のダイオード検波器６７と、第２のカプラ６１の分岐出力を検波する第二のダイオード検波器６６と、これ等検波出力をレベル比較する比較器６８とを有している。この比較出力が制御部７へ入力されている。

図２は図１の制御部７を含む本発明の動作を示すフローチャートであり、図２を参照しつつ本発明の実施例の動作について説明する。先ず、アンテナ１，２のうちアンテナ１が選択されているものと仮定する（ステップＳ１）。アンテナ１は整合回路１１により特定のインピーダンスで最適化（マッチング）されており、そのインピーダンスにおいて最も効率良く送受信が可能である。

ここで、アンテナ１が人体の影響を受けない場合、パワーアンプ６４で増幅された送信信号は、ほぼ同一のレベルでカップラ６３、アンソレータ６２、カップラ６１を介してデュープレクサ４へ入力され、更にスイッチ３及び整合回路１１を介してアンテナ１へ供給されて放射されることになる。このとき、検波ダイオード６６及び６７は、カップラ６１及び６３から分岐された送信信号を検波して直流電圧に変換する。これ等検波された直流電圧はレベル比較器６８へ入力されてレベル比較されることになる（ステップＳ２）。

アンテナ１が人体の影響を受けていない場合には、上述した如く、検波ダイオード６６と６７の出力はほぼ同一とみなすことができるので、比較器６８の比較出力は、両者が等しい旨の論理出力を導出するが、アンテナ１が人体の影響を受けた場合には、その影響によってアンテナ１のインピーダンスが変動して、整合回路１１がミスマッチング状態となり、効率良い受信ができなくなる。その結果、送信／受信信号のレベルが低下する。

送信信号においては、アイソレータ６２より後段は、このインピーダンス変動、すなわち負荷変動の影響を受けて送信信号のレベルが低下するが、アイソレータ６２以前の部分は、アイソレータの特性によって負荷変動の影響を受けることはない。よって、その送信信号レベルの低下は生じない。従って、検波ダイオード６６からの直流電圧レベルは、人体の影響のない場合の送信レベルに比べて小さくなるが、検波ダイオード６７から出力される直流電圧レベルは、人体の影響には無関係となり、変動はない。

従って、この検波ダイオード６７の出力レベルを基準のレベルとして、検波ダイオード６６の出力レベルを、比較器６８にて比較することにより、検波ダイオード６６の出力レベルが低下したことが検出されることになり（ステップＳ３）、比較器６８の出力論理が変化する。これに応答して、制御部７はアンテナ１からアンテナ２へ切換えるような制御信号を発生して（ステップＳ４）切換スイッチ３を切換え制御するのである。

その後、ステップＳ２へ戻り、再び検波出力のレベル比較を行って、アンテナ２に人体の影響があることを検出し、あった場合には、同様にして、アンテナ１へ切換え制御することになる。

上記実施例における携帯無線端末の例としては、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などがある。

本発明の実施例のブロック図である。 本発明の実施例の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１，２ アンテナ
３ 切換スイッチ
４ デュープレクサ
５ 受信部
６ 送信部
７ 制御部
１１，２１ 整合回路
６１，６３ カップラ
６２ アイソレータ
６４ パワーアンプ
６５ 変調部
６６，６７ 検波ダイオード
６８ 比較器

Claims (6)

1. 複数のアンテナを選択して送受信アンテナとするようにした携帯無線端末であって、
   前記アンテナへ供給する送信信号レベルに応じて前記複数のアンテナの選択制御をなす制御手段を含むことを特徴とする携帯無線端末。
2. 前記制御手段は、前記複数のアンテナのうちの一つを選択している場合における前記送信信号レベルと所定レベルとを比較する比較手段と、この比較により前記送信レベルが前記所定レベルより低下したときに、他のアンテナを選択する手段とを有することを特徴とする請求項１記載の携帯無線端末。
3. 送信電力増幅部の出力を分岐検波して前記所定レベルを生成する第一の分岐検波手段と、この第一の分岐検波手段の出力に接続されたアイソレータと、このアイソレータの出力に接続されて前記アンテナへ供給する送信信号を分岐検波する第二の分岐検波手段とを含み、
   前記比較手段は、前記所定レベルと前記第二の分岐検波手段の出力とを比較するようにしたことを特徴とする請求項２記載の携帯無線端末。
4. 複数のアンテナを選択して送受信アンテナとするようにした携帯無線端末におけるアンテナ選択方法であって、
   前記アンテナへ供給する送信信号レベルに応じて前記複数のアンテナの選択制御をなす制御ステップを含むことを特徴とするアンテナ選択方法。
5. 前記制御ステップは、前記複数のアンテナのうちの一つを選択している場合における前記送信信号レベルと所定レベルとを比較する比較ステップと、この比較により前記送信レベルが前記所定レベルより低下したときに、他のアンテナを選択するステップとを有することを特徴とする請求項４記載のアンテナ選択方法。
6. 送信電力増幅部の出力を分岐検波して前記所定レベルを生成する第一の分岐検波ステップと、この第一の分岐検波ステップの出力のアイソレータを経た出力を分岐検波する第二の分岐検波ステップとを含み、
   前記比較ステップは、前記所定レベルと前記第二の分岐検波ステップの出力とを比較するようにしたことを特徴とする請求項５記載のアンテナ選択方法。
   

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