JP2007312230A - 無線端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】共振周波数と周波数帯域幅とを制御することにより、少数のアンテナで複数の搬送波周波数及び周波数帯域幅における通信を、良好かつ効率的に行うことができる無線端末装置を提供する。
【解決手段】共振長可変部１１は、制御部１４の指示に従って、アンテナ１０ａ又は１０ｂのいずれかが受信した信号を選択する。整合部１２は、共振長可変部１１で選択された信号を入力し、インダクタＬ１及び可変キャパシタＶＤ１の回路とインダクタＬ３及びキャパシタＣ３の回路とによる２つの並列共振回路、及びキャパシタＣ２と可変キャパシタＶＤ４とによる２つの結合容量で定まる周波数帯域幅の信号を、信号処理部１３へ出力する。整合部１２には、並列接続されたバラクタダイオードＶＤ１を共振長可変部１１に最も近い位置に設け、かつ、直列接続されたバラクタダイオードＶＤ４を信号処理部１３に最も近い位置に設けた回路を用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話端末に代表される無線端末装置等に関し、より特定的には、アンテナのインピーダンス適応整合の技術に関する。

携帯電話（ＵＭＴＳ）は、通常、人体に近接して使用される。しかし、アンテナが人体に近接すると、アンテナのインピーダンスが整合状態からずれて不整合損により特性が劣化する。そこで、アンテナのインピーダンスが整合状態からずれると、整合回路の負荷を調整して、無線回路とアンテナとの間のインピーダンス整合を図る無線端末装置が、従来から提案されている（特許文献１を参照）。

図１２は、この特許文献１に記載された従来の無線端末装置１００の構成を示す図である。この従来の無線端末装置１００では、可変容量ダイオードによって共振周波数を変化させる。
図１２において、受信波は、アンテナ１０１と、可変容量ダイオード１０６及び１０７を含む整合回路１０２とを介して、受信機１１４に入力される。受信機１１４は、受信波の受信信号強度ＲＳＳＩを取り出す。アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１１５は、取り出された受信信号強度ＲＳＳＩをデジタル化する。

論理回路（ＬＯＧ）１１６は、整合回路１０２の可変容量ダイオード１０６及び１０７に印加する電圧を決定する。決定する手順は、（１）可変容量ダイオード１０６及び１０７に初期電圧Ｖ０１及びＶ０２を印加して、受信信号強度ＲＳＳＩのレベルを測定する。（２）初期電圧Ｖ０１のみ変化量ΔＶ０１だけ増加させた場合の受信信号強度ＲＳＳＩのレベルを測定して、前回のレベルと比較する。比較の結果、レベルが増加していれば（１）及び（２）の処理を繰り返す。一方、レベルが減少していれば、変化量ΔＶ０１の極性を反転して（１）及び（２）の処理を繰り返す。そして、受信信号強度ＲＳＳＩが最大となったら、電圧Ｖ０１を固定する。以上の処理で、可変容量ダイオード１０６の印加電圧は最適に設定される。次に、可変容量ダイオード１０７の印加電圧の最適化を同様の手順で行う。

なお、上記従来の無線端末装置１００では、論理回路１１６からのデジタル出力を可変容量ダイオード１０６及び１０７の印加電圧に変換するため、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路１１２及び１１３が用いられている。

また、周波数帯域幅を可変にすることで、良質なＳ／Ｎ（信号対雑音比）を得ることができる無線端末装置２００が開示されている（特許文献２を参照）。図１３は、特許文献２に記載された従来の無線端末装置２００の構成を示す図である。図１４は、図１３のフィルタ２０３の詳細な構成例を示す図である。

図１３において、アンテナ２０１で受信された信号は、コンバータ２０２でＵＨＦ信号に変換され、必要信号だけを通過する通過帯域制限フィルタ２０３で帯域制限される。帯域制限された信号は、増幅器２０４、リミッタ２０５、及び復調器２０６を介して復調信号として出力される。レベル検出器２０８は、増幅器２０４が出力する信号のレベルを検出し、検出した信号レベルに応じた電圧を、フィルタ２０３の可変容量ダイオード２２０に印加する。検出した信号レベルが小さいときは、フィルタ２０３の周波数帯域幅を狭くしてＣ／Ｎを改善する。
特開昭６１−１３５２３５号公報 特開昭５２−８０７６８号公報

しかし、上記特許文献１に記載された従来の無線端末装置１００では、周波数帯域幅を制御することができない。従って、異なる搬送周波数の複数のアプリケーションを通信に用いる場合には、アンテナが最も広い周波数帯域幅に合わせて設計されるため、狭い周波数帯域幅のアプリケーションを動作させている間は、アンテナの性能を活かしきれていないことになる。

また、上記特許文献２に記載された従来の無線端末装置２００では、共振周波数を所望の周波数に変化させることが困難である。従って、異なる搬送周波数の複数のアプリケーションを通信に用いる場合には、複数のアプリケーションに対応させた複数のアンテナ及び複数の整合回路を設ける必要がある。

それ故に、本発明の目的は、共振周波数と周波数帯域幅とを制御することにより、少数のアンテナで複数の搬送波周波数及び周波数帯域幅における通信を、良好かつ効率的に行うことができる無線端末装置を提供することである。

本発明は、複数の搬送波周波数及び周波数帯域幅の無線通信を実行する無線端末装置に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の無線端末装置は、少なくも１つのアンテナと、少なくも１つのアンテナに接続され、少なくも１つアンテナの共振長を変化させる共振長可変部と、信号を処理する信号処理部と、共振長可変部と信号処理部とを接続し、共振長可変部を含めたアンテナと信号処理部とをインピーダンス整合させる整合回路と、共振長可変部及び整合回路を制御する制御部とを備える。整合回路は、少なくも１つのアンテナに対して並列に挿入される２つ以上の並列共振回路と、少なくも１つのアンテナに対して、２つ以上の並列共振回路のそれぞれの間に直列に挿入される２つ以上の結合容量とを含む。そして、制御部が、共振長可変部に最も近接して接続される並列共振回路及び最終段の並列共振回路と信号処理部とを接続する結合容量の負荷値を制御する。

好ましくは、共振長可変部に最も近接して接続される並列共振回路を、可変キャパシタとインダクタとを並列接続して構成し、最終段の並列共振回路と信号処理部とを接続する結合容量を、可変キャパシタで構成する。そして、制御部が、可変キャパシタの印加電圧をそれぞれ制御する。この可変キャパシタには、バラクタダイオードが利用できる。

また、好ましくは、共振長可変部に最も近接して接続される並列共振回路を、切り替え可能な複数のキャパシタとインダクタとを並列接続して構成し、最終段の並列共振回路と信号処理部とを接続する結合容量を、切り替え可能な複数のキャパシタを並列接続して構成する。そして、制御部が、複数のキャパシタの切り替えを制御してもよい。

また、複数のアンテナを備える場合には、共振長可変部は、制御部による制御に従って整合回路に接続するアンテナを切り替えればよいし、１つのアンテナを備える場合には、共振長可変部は、複数のインダクタを含んだ構成として、制御部による制御に従って整合回路とアンテナとを接続するインダクタを切り替えればよい。

なお、制御部が制御する並列共振回路及び結合容量の負荷値を記憶する記憶部をさらに備えてもよい。この記憶部には、制御部が制御する共振長可変部の切り替え状態がさらに記憶されていてもよい。

上記本発明によれば、複数のアンテナ又は複数のインダクタと所定の位置に設けたバラクタダイオードとを制御する構成とすることで、少数のアンテナで複数の搬送波周波数及び周波数帯域幅における通信を、良好かつ効率的に行うことができる。

以下、本発明の各実施形態に係る無線端末装置を、携帯電話（ＵＭＴＳ）、地上波デジタルテレビ（ＤＴＶ）、及び無線ＬＡＮの３つのアプリケーションが使用可能である場合を一例に挙げて説明する。なお、この例では、携帯電話の搬送周波数として８００ＭＨｚ帯、２．０ＧＨｚ帯、及び２．７ＧＨｚ帯を使用し、地上波デジタルテレビの搬送周波数として４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ（ＵＨＦ帯）を使用し、無線ＬＡＮの搬送周波数として２．４ＧＨｚ帯を使用するものとする。さらに、携帯電話の２．７ＧＨｚ帯に関しては、通信するデータ量又はユーザ数等に応じて、周波数帯域幅を５ＭＨｚ又は１０ＭＨｚに切り替えて通信を行うものとする。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線端末装置１の構成を示す図である。この第１の実施形態に係る無線端末装置１は、アンテナ１０ａ及び１０ｂと、共振長可変部１１と、整合部１２と、信号処理部１３と、制御部１４と、記憶部１５とを備えている。整合部１２は、インダクタＬ１及び可変キャパシタＶＤ１の回路とインダクタＬ３及びキャパシタＣ３の回路とによる２つの並列共振回路、及びキャパシタＣ２と可変キャパシタＶＤ４とによる２つの結合容量で構成されている。本実施形態では、可変キャパシタにバラクタダイオードを使用している。

第１の実施形態に係る無線端末装置１は、複数のアンテナ１０ａ及び１０ｂを備えており、いずれかのアンテナを使用して各アプリケーションの信号を受信する。アンテナ１０ａ及び１０ｂで受信された信号は、共振長可変部１１にそれぞれ入力される。共振長可変部１１は、アンテナの共振長を変化させるために用いられ、典型的にはアンテナ１０ａ及び１０ｂを切り替えるスイッチである。共振長可変部１１は、制御部１４の指示に従って、アンテナ１０ａ又は１０ｂのいずれかが受信した信号を選択する。整合部１２は、共振長可変部１１で選択された信号を入力し、２つの並列共振回路及び２つの結合容量で定まる周波数帯域幅の信号を通過させ、信号処理部１３へ出力する。本発明の整合部１２は、並列接続されたバラクタダイオードＶＤ１を共振長可変部１１に最も近い位置に設け、かつ、直列接続されたバラクタダイオードＶＤ４を信号処理部１３に最も近い位置に設けた回路、を用いることを特徴とする。

信号処理部１３は、入力信号に対して実行しているアプリケーション固有の処理を行って後段へ出力すると共に、その出力信号を制御部１４に伝える。また、信号処理部１３は、実行しているアプリケーション、中心周波数（共振する中心周波数）、及び周波数帯域幅に関する情報を制御部１４に伝える。制御部１４は、信号処理部１３からの出力信号及び情報と記憶部１５に記憶されている情報とを参照して、現在実行しているアプリケーションに最適となるように、共振長可変部１１、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４を制御する。

記憶部１５には、上述した３つのアプリケーションのそれぞれについて、自由空間中でアンテナの効率がよくなると予想される回路パラメータが予め記憶されている。図２は、記憶部１５が記憶する回路パラメータの一例を示す図である。この回路パラメータとは、共振長可変部１１の端子の接続状態、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４の印加電圧値である。制御部１４は、信号処理部１３から通知されるアプリケーション中心周波数、及び周波数帯域幅の情報に応じて、接続すべき端子対を共振長可変部１１に指示し、かつバラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４に印加する電圧値を変化させて共振周波数を変化させる。

以下、本発明の第１の実施形態に係る無線端末装置１が行うアプリケーションの変更方法、中心周波数の変更方法、及び周波数帯域幅の変更方法を、具体例を挙げてそれぞれ説明する。

（１）アプリケーションの変更方法
今、中心周波数：２．７ＧＨｚ及び周波数帯域幅：１０ＭＨｚの携帯電話機能を実行している場合から、中心周波数：４７３ＭＨｚ及び周波数帯域幅：６ＭＨｚの地上波デジタルテレビ機能に変更された場合を考える。
携帯電話機能を実行している場合、共振長可変部１１は端子ａと端子ｂとが接続されており、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４にはそれぞれ１．５Ｖ及び２Ｖが印加されている。その後、地上波デジタルテレビ機能に変更されると、共振長可変部１１は端子ａと端子ｃとの接続に切り替えられる。この例では、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４へ印加する電圧値は同じであるため、制御部１４による切り替えは行われない。

このように、アプリケーションの変更は、基本的には、共振長可変部１１の接続切り替え、すなわちアンテナの切り替えで行われる。但し、信号処理部１３からフィードバックされる実際の信号に基づいて出力を微調整するため、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４の印加電圧値が制御されることもある。図３は、この例における電圧定在波比（ＶＳＷＲ:Voltage Standing Wave Ratio）特性である。

（２）中心周波数の変更方法
今、中心周波数：４７３ＭＨｚ及び周波数帯域幅：６ＭＨｚの地上波デジタルテレビ機能を実行している場合から、中心周波数が５７７ＭＨｚ（又は７６７ＭＨｚ）に変更された場合を考える。

中心周波数が４７３ＭＨｚの場合、共振長可変部１１は端子ａと端子ｃとが接続されており、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４にはそれぞれ１．５Ｖ及び２Ｖが印加されている。その後、中心周波数が５７７ＭＨｚ（又は７６７ＭＨｚ）に変更されると、バラクタダイオードＶＤ１へ印加する電圧値が２Ｖ（又は３Ｖ）に切り替えられる。このように、並列接続されたバラクタダイオードＶＤ１の印加電圧を大きくすると、バラクタダイオードＶＤ１のキャパシタンスが小さくなるので、中心周波数を高くすることができる。この変化は、並列接続されたバラクタダイオードＶＤ１を共振長可変部１１に最も近い位置に設けることで、より効果的となる。なお、この回路パラメータで指定された電圧値は制御初期値であり、動作安定状態になるまで後述する電圧値制御が行われる。

このように、中心周波数の変更は、基本的には、並列接続されたバラクタダイオードＶＤ１の印加電圧値の切り替えで行われる。但し、信号処理部１３からフィードバックされる実際の信号に基づいて出力を微調整するため、直列接続されたバラクタダイオードＶＤ４の供給電圧値が制御されることもある。図４は、この例におけるＶＳＷＲ特性である。

（３）周波数帯域幅の変更方法
今、中心周波数：２．７ＧＨｚ及び周波数帯域幅：１０ＭＨｚの携帯電話機能を実行している場合から、中心周波数をそのままで周波数帯域幅が５ＭＨｚに変更された場合を考える。

周波数帯域幅が１０ＭＨｚの場合、共振長可変部１１は端子ａと端子ｂとが接続されており、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４にはそれぞれ１．５Ｖ及び２Ｖが印加されている。その後、周波数帯域幅が５ＭＨｚに変更されると、バラクタダイオードＶＤ４へ供給する電圧値が３Ｖに切り替えられる。このように、直列接続されたバラクタダイオードＶＤ４の印加電圧を大きくすると、バラクタダイオードＶＤ４のキャパシタンスが小さくなるので、周波数帯域幅を狭くすることができる。この変化は、直列接続されたバラクタダイオードＶＤ４を信号処理部１３に最も近い位置に設けることで、より効果的となる。なお、この回路パラメータで指定された電圧値は制御初期値であり、動作安定状態になるまで後述する電圧値制御が行われる。

このように、周波数帯域幅の変更は、基本的には、直列接続されたバラクタダイオードＶＤ４の印加電圧値の切り替えで行われる。但し、信号処理部１３からフィードバックされる実際の信号に基づいて出力を微調整するため、並列接続されたバラクタダイオードＶＤ１の印加電圧値が制御されることはある。図５は、この例におけるＶＳＷＲ特性である。この制御を行うことによって不整合損失を減らすことができ、図５の斜線領域分アンテナの放射効率を向上させることができる。

図６〜図８は、上述した第１の実施形態に係る無線端末装置１が行う各種変更方法を示したフローチャートである。
制御部１４は、信号処理部１３からアプリケーション、中心周波数、又は周波数帯域幅の少なくとも１つが変更された旨の通知を受けると（ステップＳ６０１）、記憶部１５から通知内容に対応する回路パラメータを取得する（ステップＳ６０２）。そして、制御部１４は、取得した回路パラメータに従って、共振長可変部１１の接続及びバラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４の印加電圧値を初期値に変更する（ステップＳ６０３）。この変更後、制御部１４は、信号処理部１３からフィードバックする最初の受信信号強度ＲＳＳＩ０を取得する（ステップＳ６０４）。以降、図７に示すバラクタダイオードＶＤ４の電圧値制御の処理に移る。

図７において、制御部１４は、回路パラメータで定められたバラクタダイオードＶＤ４の初期の印加電圧値を所定量だけ変化させて（ステップＳ７０１及びＳ７０２）、信号処理部１３からフィードバックする変化後の受信信号強度ＲＳＳＩ１を取得する（ステップＳ７０３）。この所定量は［符号Ｓｓ×変化量Δｓ］で定められる。変化量Δｓは、安定状態へ遷移させるための制御ステップ幅であり、その値は自由に設定可能である（例えば、０．１Ｖ）。符号Ｓｓは、制御が発散方向に遷移した場合に変化量を逆転させるための符号であり、初期値はプラスであってもマイナスであってもよい。そして、制御部１４は、初期の受信信号強度ＲＳＳＩ０と変化後の受信信号強度ＲＳＳＩ１とを比較する（ステップＳ７０４）。

比較の結果、変化後の受信信号強度ＲＳＳＩ１の方が大きい場合には、制御部１４は、変化が収束方向にあると判断して符号Ｓｓの極性はそのままで、バラクタダイオードＶＤ４の印加電圧値を［符号Ｓｓ×変化量Δｓ］の幅で累積的に変化させることを繰り返し、最大となる受信信号強度ＲＳＳＩ１を求める（ステップＳ７０５〜Ｓ７０８）。一方、比較の結果、変化後の受信信号強度ＲＳＳＩ１の方が小さい場合には、変化が発散方向にあると判断して符号Ｓｓの極性を変えて（ステップＳ７０９）、バラクタダイオードＶＤ４の印加電圧値を［符号Ｓｓ×変化量Δｓ］の幅で累積的に変化させることを繰り返し、最大となる受信信号強度ＲＳＳＩ１を求める（ステップＳ７１０、Ｓ７０５〜Ｓ７０８）。
以上の処理によりバラクタダイオードＶＤ４の電圧値制御が終了し、次に図８に示すバラクタダイオードＶＤ１の電圧値制御の処理に移る。

図８において、制御部１４は、回路パラメータで定められたバラクタダイオードＶＤ１の初期の印加電圧値を所定量だけ変化させて（ステップＳ８０１及びＳ８０２）、信号処理部１３からフィードバックする変化後の受信信号強度ＲＳＳＩ１を取得する（ステップＳ８０３）。この所定量は［符号Ｓｐ×変化量Δｐ］で定められる。変化量Δｐは、安定状態へ遷移させるための制御ステップ幅であり、その値は自由に設定可能である（例えば、０．１Ｖ）。符号Ｓｐは、制御が発散方向に遷移した場合に変化量を逆転させるための符号であり、初期値はプラスであってもマイナスであってもよい。そして、制御部１４は、初期の受信信号強度ＲＳＳＩ０と変化後の受信信号強度ＲＳＳＩ１とを比較する（ステップＳ８０４）。

比較の結果、変化後の受信信号強度ＲＳＳＩ１の方が大きい場合には、制御部１４は、変化が収束方向にあると判断して符号Ｓｐの極性はそのままで、バラクタダイオードＶＤ１の印加電圧値を［符号Ｓｐ×変化量Δｐ］の幅で累積的に変化させることを繰り返し、最大となる受信信号強度ＲＳＳＩ１を求める（ステップＳ８０５〜Ｓ８０８）。一方、比較の結果、変化後の受信信号強度ＲＳＳＩ１の方が小さい場合には、変化が発散方向にあると判断して符号Ｓｐの極性を変えて（ステップＳ８０９）、バラクタダイオードＶＤ１の印加電圧値を［符号Ｓｐ×変化量Δｐ］の幅で累積的に変化させることを繰り返し、最大となる受信信号強度ＲＳＳＩ１を求める（ステップＳ８１０、Ｓ８０５〜Ｓ８０８）。
以上の処理によりバラクタダイオードＶＤ１の電圧値制御が終了し、図６のフローチャートに戻る。

バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４の最適な電圧値制御（ステップＳ６０５及びＳ６０６）が完了すると、この最大の受信信号強度ＲＳＳＩ１を初期の受信信号強度ＲＳＳＩ０として更新して、この処理を終了する（ステップＳ６０７及びＳ６０８）。この更新は、次回のアプリケーション変更時に、素早くバラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４の最適な電圧値制御を行えるようにするものである。もちろん、初期の受信信号強度ＲＳＳＩ０が最も大きければ更新されることなく処理が終了する。

以上のように、本発明の第１の実施形態に係る無線端末装置１によれば、複数のアンテナ１０ａ及び１０ｂと所定の位置に設けたバラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４とを制御する構成とを用いる。これにより、少数のアンテナで複数の搬送波周波数及び周波数帯域幅における通信を、良好かつ効率的に行うことができる。

（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態に係る無線端末装置２の構成を示す図である。この第２の実施形態に係る無線端末装置２は、アンテナ２０と、共振長可変部２１と、整合部１２と、信号処理部１３と、制御部１４と、記憶部２５とを備えている。図９で示すように、第２の実施形態に係る無線端末装置２は、上記第１の実施形態に係る無線端末装置１と比べて、アンテナ２０、共振長可変部２１、及び記憶部２５の構成が異なる。以下、この異なる構成を中心に第２の実施形態に係る無線端末装置２を説明する。

第２の実施形態に係る無線端末装置２では、アンテナ２０は１つである。アンテナ２０で受信された信号は、共振長可変部２１に入力される。共振長可変部２１は、複数のインダクタＬ５及びＬ６を備えており、制御部１４の指示に従って、アンテナ２０が受信した信号を通過させる経路を選択する。この経路選択によって、各アプリケーションの信号を受信する。記憶部２５には、上述した３つのアプリケーションのそれぞれについて、自由空間中でアンテナの効率がよくなると予想される回路パラメータが予め記憶されている。

以下、本発明の第２の実施形態に係る無線端末装置２が行うアプリケーションの変更方法を説明する。今、中心周波数：２．７ＧＨｚ及び周波数帯域幅：１０ＭＨｚの携帯電話機能を実行している場合から、中心周波数：４７３ＭＨｚ及び周波数帯域幅：６ＭＨｚの地上波デジタルテレビ機能に変更された場合を考える。
携帯電話機能を実行している場合、共振長可変部２１は端子ａ１と端子ｂ１及び端子ａ２と端子ｂ２がそれぞれ接続されており、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４にはそれぞれ１．５Ｖ及び２Ｖが印加されている。その後、地上波デジタルテレビ機能に変更されると、共振長可変部２１は端子ａ１と端子ｃ１及び端子ａ２と端子ｃ２の接続にそれぞれ切り替えられる。この例では、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４へ印加する電圧値は同じであるため、制御部１４による切り替えは行われない。

このように、アプリケーションの変更は、基本的には、共振長可変部２１の切り替え、すなわちインダクタＬ５及びＬ６の切り替えで行われる。但し、信号処理部１３からフィードバックされる実際の信号に基づいて出力を微調整するため、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４の印加電圧値が制御されることはある。

以上のように、本発明の第２の実施形態に係る無線端末装置２によれば、複数のインダクタＬ５及びＬ６と所定の位置に設けたバラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４とを制御する構成を用いる。これにより、少数のアンテナで複数の搬送波周波数及び周波数帯域幅における通信を、良好かつ効率的に行うことができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態で説明した回路構成は一例であり、アンテナ、並列共振回路、及び結合容量は、３つ以上であってもよい。特に、地上波デジタルテレビの搬送周波数４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚをカバーするためには、図１０に示すようにアンテナ、並列共振回路、及び結合容量の構成をそれぞれ３つにする回路が望ましい。もちろん、複数のアンテナではなく、共振長可変部に複数のインダクタを設ける構成にしてもよい。

また、可変キャパシタは、バラクタダイオード以外にも、図１１に示すように複数の固定キャパシタをスイッチで切り替える構成にしてもよい。もちろん、複数のアンテナではなく、共振長可変部に複数のインダクタを設ける構成にしてもよい。また、可変インダクタを使用してもよい。

さらに、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４の制御方法は、上記手法以外にも、最急降下法や遺伝的アルゴリズム等他の手法を用いてもよい。また、バラクタダイオードＶＤ１及びＶＤ４の制御に、受信信号強度ＲＳＳＩを使用したが、Ｃ／Ｎ（雑音電力に対する搬送波電力）、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、又はＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）等も使用可能である。また、他のアプリケーションとしては、ＧＰＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、個人認証、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、及びデジタルラジオ等が考えられる。

本発明は、携帯電話端末に代表される無線端末装置等に利用可能であり、特に、少数のアンテナで複数の搬送波周波数及び周波数帯域幅における通信を良好かつ効率的に行いたい場合等に有用である。

本発明の第１の実施形態に係る無線端末装置１の構成を示す図 記憶部１５が記憶する回路パラメータの一例を示す図 ＶＳＷＲ特性の一例を示す図 ＶＳＷＲ特性の一例を示す図 ＶＳＷＲ特性の一例を示す図 無線端末装置１が行う各種変更方法を示したフローチャート 図６のステップＳ６０５の詳細を示すフローチャート 図６のステップＳ６０６の詳細を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態に係る無線端末装置２の構成を示す図 本発明の第１の実施形態を応用した無線端末装置３の構成を示す図 本発明の第１の実施形態を応用した無線端末装置４の構成を示す図 従来の無線端末装置の構成を示す図 従来の無線端末装置の構成を示す図 図１３のフィルタ２０３の詳細な構成を示す図

符号の説明

１〜４、１００ 無線端末装置
１０ａ〜ｂ、２０、１０１ アンテナ
１１、２１ 共振長可変部
１２ 整合部
１３ 信号処理部
１４ 制御部
１５、２５ 記憶部
１０６、１０７、２２０ 可変容量ダイオード
１１２、１１３、１１５ 変換回路
１１４ 受信機
１１６ 論理回路
２０２ コンバータ
２０３ フィルタ
２０４ 増幅器
２０５ リミッタ
２０６ 復調器
２０８ レベル検出器
Ｌ１、Ｌ３、１０３、１０８、１０９、２１７〜２１９ インダクタ
Ｃ２、Ｃ３、１０４、１０５、２１１〜２１６ キャパシタ
ＶＤ１、ＶＤ４ バラクタダイオード

Claims (8)

1. 複数の搬送波周波数及び周波数帯域幅の無線通信を実行する無線端末装置であって、
   少なくも１つのアンテナと、
   前記少なくも１つのアンテナに接続され、前記少なくも１つアンテナの共振長を変化させる共振長可変部と、
   信号を処理する信号処理部と、
   前記共振長可変部と前記信号処理部とを接続し、前記共振長可変部を含めた前記アンテナと前記信号処理部とをインピーダンス整合させる整合回路と、
   前記共振長可変部及び前記整合回路を制御する制御部とを備え、
   前記整合回路は、
   前記少なくも１つのアンテナに対して並列に挿入される２つ以上の並列共振回路と、
   前記少なくも１つのアンテナに対して、前記２つ以上の並列共振回路のそれぞれの間に直列に挿入される２つ以上の結合容量とを含み、
   前記制御部は、前記共振長可変部に最も近接して接続される前記並列共振回路及び最終段の前記並列共振回路と前記信号処理部とを接続する前記結合容量の負荷値を制御することを特徴とする、無線端末装置。
2. 前記共振長可変部に最も近接して接続される並列共振回路は、可変キャパシタとインダクタとを並列接続して構成され、
   前記最終段の前記並列共振回路と前記信号処理部とを接続する結合容量は、可変キャパシタで構成され、
   前記制御部は、前記可変キャパシタの印加電圧をそれぞれ制御することを特徴とする、請求項１に記載の無線端末装置。
3. 前記可変キャパシタが、バラクタダイオードであることを特徴とする、請求項２に記載の無線端末装置。
4. 前記共振長可変部に最も近接して接続される並列共振回路は、切り替え可能な複数のキャパシタとインダクタとを並列接続して構成され、
   前記最終段の前記並列共振回路と前記信号処理部とを接続する結合容量は、切り替え可能な複数のキャパシタを並列接続して構成され、
   前記制御部は、前記複数のキャパシタの切り替えを制御することを特徴とする、請求項１に記載の無線端末装置。
5. 複数のアンテナを備え、
   前記共振長可変部は、前記制御部による制御に従って、前記整合回路に接続するアンテナを切り替えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の無線端末装置。
6. １つのアンテナを備え、
   前記共振長可変部は、複数のインダクタを含み、前記制御部による制御に従って、前記整合回路と前記アンテナとを接続するインダクタを切り替えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の無線端末装置。
7. 前記制御部が制御する前記並列共振回路及び前記結合容量の負荷値を記憶する記憶部をさらに備える、請求項１〜６のいずれかに記載の無線端末装置。
8. 前記制御部が制御する前記並列共振回路及び前記結合容量の負荷値及び前記共振長可変部の切り替え状態を記憶する記憶部をさらに備える、請求項５又は６に記載の無線端末装置。

Images