JP2008011329A

JP2008011329A - 携帯通信機およびアンテナ制御方法

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Publication number: JP2008011329A
Application number: JP2006181199A
Authority: JP
Inventors: Toshishige Takahashi; 利成高橋; Takanori Takahashi; 貴紀高橋; Satoru Murakami; 哲村上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】受信合成ダイバーシティ用のアンテナと通常の送受信に使用されるアンテナが相互に影響し、通信品質が劣化するという課題があった。
【解決手段】本発明の携帯通信機は、Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部１２、ＧＳＭ送受信部１３のうちいずれか一方を第一のアンテナ１と接続する第一のアンテナ制御ユニット１０と、Ｗ−ＣＤＭＡ信号を受信する第二のアンテナ２を、整合回路９とＷ−ＣＤＭＡ受信部１４のうちいずれかと接続するとともに、バイアスを調整する第二のアンテナ制御ユニット１１と、Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部１２およびＷ−ＣＤＭＡ受信部１４からの受信信号を用いてダイバーシティ処理を実行しない場合、第二のアンテナ２を整合回路９に接続し、スイッチ４のバイアスをオフにする制御部１５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code division Multiple Access）及びＧＳＭ（Global System for Mobile communication）のような異なる通信方式を用いて通信可能な携帯通信機に関する。

第３世代と呼ばれる通信方式のうち、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code division Multiple Access）方式が２００１年から日本で商用サービスが開始されている。また、近年、下りリンクを用いたデータ送信の更なる高速化を実現するために、従来の下りリンク（個別データチャネル、個別制御チャネル）にパケット伝送用のチャネル（HS-DSCH: High Speed-Downlink Shared Channel）を追加するとともに、下りの高速パケットデータに対する応答データを基地局に送信するための制御用チャネル(HS-DPCCH: High Speed-Dedicated Physical Control Channel）を上りリンクに追加するＨＳＤＰＡ（High Speed Down Link Packet Access）方式が提案、検討されている。

また、ＨＳＤＰＡで新たに導入されたパケット伝送用のチャネルの変調方式（3GPP記載のQPSK、16QAM）を適応的に制御する適応変調制御（Adaptive Modulation and Coding）が採用されることが決まっており、各変調方式での基地局が送信可能なパケットデータ量、例えば３ＧＰＰ記載のトランスポートブロックサイズが決定されている。このパケットデータの伝送速度の指標として、ＨＳＤＰＡではスループット(bps)で規定されている。さらに、例えばマルチパスが存在するような伝播環境においてスループットを上げるための方法として、受信ダイバーシティについて検討がなされている。携帯電話機のような移動局が実行する受信合成ダイバーシティとしては、複数の受信信号のうち品質のよいものを選択する選択ダイバーシティや、複数の受信信号を同相合成する方式（最大比合成、等利得合成）がある。

また、日本国内では第３世代通信方式を利用するユーザーが増加するのに伴い、複数の周波数帯域を割り当てるマルチバンド化が進められている。マルチバンド化により、移動端末によっては、全送受信帯域を１本のアンテナでカバーすることができないため、複数のアンテナが必要になる。さらに、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が世界的に普及しつつあることに伴い、ＧＳＭ方式とＷ−ＣＤＭＡ方式の通信システムを利用可能な「デュアル端末」の需要も高くなっている。

ところで、ＨＳＤＰＡ通信時に受信合成ダイバーシティを実行する携帯通信機は、通常のＷ−ＣＤＭＡ送受信部に加えて、受信合成ダイバーシティを実行するためのＷ-ＣＤＭＡ受信部を有する。このＷ−ＣＤＭＡ受信部には、受信合成ダイバーシティ用のアンテナが設けられる。また、マルチバンドを受信可能な携帯通信機には、受信帯域（バンド）ごとにアンテナが設けられる。つまり、Ｗ−ＣＤＭＡとＧＳＭで通信を行う携帯通信機や、マルチバンドで通信を行う携帯通信機は、複数のアンテナを切り替え制御するアンテナスイッチが設けられる。このアンテナスイッチは、３ＧＰＰＴＳ２５．１０１で規定されているOut-of-band Blocking条件における歪に対する要求を満たすために高い線形性が要求されるため、Out-of-Band Blockingを満たすようなバイアスを与えアンテナスイッチの線形性を上げている。このため、アンテナスイッチが増えると消費電流が増加し、待ち受け時間が減少するという課題が生じる。

また、端末のサイズや端末形状によりアンテナ配置が制限されてしまう小型の携帯通信機やスライド型の携帯通信機では、通常の送受信に使用されるアンテナ（以下、通常アンテナ）と受信合成ダイバーシティ用アンテナ間の距離を取ることが難しいため、アンテナ同士が相互に影響し、合成ダイバーシティ用アンテナにより通常アンテナのインピーダンスがずれてしまうことがある。通常アンテナのインピーダンスが所望インピーダンスからずれるとアンテナ性能が低下し、通信品質が劣化するという課題が生じる。

特許文献１には、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）などのＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)方式でのアンテナ性能向上の方法が開示されている。具体的には、同じ通信方式の信号を送受信する２本のアンテナのうち使用していないアンテナを整合回路に接続することで、使用中のアンテナの性能を向上させている。しかしながら、複数の通信方式を切り替えて通信するデュアルモード端末や、受信合成ダイバーシティを用いたシステムでのアンテナ性能向上の方法は開示されていない。また、低消費電流化についての方法が開示がない。

特開２００１−１１９２２２

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、Ｗ−ＣＤＭＡ及びＧＳＭの両方式で通信可能であり、かつＨＳＤＰＡに対応した携帯通信機において、アンテナ性能の劣化を防止するとともに、低消費電流化を実現した携帯通信機を提供することを目的とする。

本発明に係る携帯通信機は、第一の通信方式で通信を行う第一の送受信部、第二の通信方式で通信を行う第二の送受信部のうちいずれか一方を第一のアンテナと接続する第一のアンテナ制御ユニットと、前記第一の通信方式の信号を受信する第二のアンテナを、整合回路と前記第一の通信方式で受信処理を行う第一の受信部のうちいずれかと接続するとともに、バイアスを調整可能なスイッチを有する第二のアンテナ制御ユニットと、前記第一の送受信部からの第一の受信信号と前記第一の受信部からの第二の受信信号を用いてダイバーシティ処理を実行しない場合、前記第二のアンテナを前記整合回路に接続するように前記スイッチを切り替えるとともに、前記スイッチのバイアスをオフにするよう前記第二のアンテナ制御ユニットを制御する制御部とを設けたものである。

本発明に係るアンテナ制御方法は、第一の通信方式で通信を行う第一の送受信部、第二の通信方式で通信を行う第二の送受信部のうちいずれか一方を第一のアンテナと接続する第一のアンテナ制御ユニットと、前記第一の通信方式の信号を受信する第二のアンテナを、整合回路と前記第一の通信方式で受信処理を行う第一の受信部のうちいずれかと接続するとともに、バイアスを調整可能なスイッチを有する第二のアンテナ制御ユニットとを有する携帯通信機が実行するアンテナ制御方法において、前記第一の通信方式および前記第二の通信方式のうちいずれの通信方式で通信を行うか選択する処理と、前記第一の通信方式を選択した場合に、前記第一の送受信部が受信した第一の受信信号と、前記第一の受信部が受信した第二の受信信号とを用いてダイバーシティ処理を実行するか判断する処理と、前記第二の通信方式を選択した場合、あるいは前記第一の通信方式を選択した場合であって、かつダイバーシティ処理を実行しない場合に、前記第二のアンテナを整合回路に接続するように前記スイッチを切り替えるとともに、前記スイッチのバイアスをオフにする処理とを含むものである。

本発明に係る携帯通信機は、第一の通信方式で通信を行う第一の送受信部、第二の通信方式で通信を行う第二の送受信部のうちいずれか一方を第一のアンテナと接続する第一のアンテナ制御ユニットと、前記第一の通信方式の信号を受信する第二のアンテナを、整合回路と前記第一の通信方式で受信処理を行う第一の受信部のうちいずれかと接続するとともに、バイアスを調整可能なスイッチを有する第二のアンテナ制御ユニットと、前記第一の送受信部からの第一の受信信号と前記第一の受信部からの第二の受信信号を用いてダイバーシティ処理を実行しない場合、前記第二のアンテナを前記整合回路に接続するように前記スイッチを切り替えるとともに、前記スイッチのバイアスをオフにするよう前記第二のアンテナ制御ユニットを制御する制御部とを設けたので、第二のアンテナが第一のアンテナに影響し、前記第一のアンテナの性能が劣化する問題を防止できる。また、前記第二のアンテナを使用しないときにはバイアスをオフにすることで低消費電力化を実現できるという効果を奏する。

本発明に係るアンテナ制御方法は、第一の通信方式で通信を行う第一の送受信部、第二の通信方式で通信を行う第二の送受信部のうちいずれか一方を第一のアンテナと接続する第一のアンテナ制御ユニットと、前記第一の通信方式の信号を受信する第二のアンテナを、整合回路と前記第一の通信方式で受信処理を行う第一の受信部のうちいずれかと接続するとともに、バイアスを調整可能なスイッチを有する第二のアンテナ制御ユニットとを有する携帯通信機が実行するアンテナ制御方法において、前記第一の通信方式および前記第二の通信方式のうちいずれの通信方式で通信を行うか選択する処理と、前記第一の通信方式を選択した場合に、前記第一の送受信部が受信した第一の受信信号と、前記第一の受信部が受信した第二の受信信号とを用いてダイバーシティ処理を実行するか判断する処理と、前記第二の通信方式を選択した場合、あるいは前記第一の通信方式を選択した場合であって、かつダイバーシティ処理を実行しない場合に、前記第二のアンテナを整合回路に接続するように前記スイッチを切り替えるとともに、前記スイッチのバイアスをオフにする処理とを含むので、第二のアンテナが第一のアンテナに影響し、前記第一のアンテナの性能が劣化する問題を防止できる。また、前記第二のアンテナを使用しないときにはバイアスをオフにすることで低消費電力化を実現できるという効果を奏する。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る携帯通信機の構成を示すブロック図である。図１において、第一アンテナ１Ａは、例えばＷ−ＣＤＭＡのＢａｎｄ１帯域、およびＧＳＭのＰＣＳ１９００帯域のような周波数帯域を通すアンテナである。第一アンテナ１Ｂは、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡのＢａｎｄ６帯域、およびＧＳＭのＧＳＭ８５０帯域のような周波数帯域を通すアンテナである。第一アンテナ１Ａ、１Ｂは、第一の通信方式（Ｗ−ＣＤＭＡ方式）で通信を行う第一の送受信部（Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部１２）、第二の通信方式（ＧＳＭ方式）で通信を行う第二の送受信部（ＧＳＭ送受信部１３）のうちいずれか一方と接続される第一のアンテナである。

受信合成ダイバーシティ用のアンテナである第二アンテナ２Ａは、例えばＷ−ＣＤＭＡのＢａｎｄ１帯域の周波数帯域を通すアンテナである。第二アンテナ２Ｂは、例えばＷ−ＣＤＭＡのＢａｎｄ６帯域の周波数帯域を通すアンテナである。第二アンテナ２Ａ、２Ｂは、第一の通信方式であるＷ−ＣＤＭＡの信号を受信する第二のアンテナである。

第一スイッチ３Ａおよび３Ｂは、第一アンテナ１Ａの接続先をＷ−ＣＤＭＡ送受信部１２とＧＳＭ送受信部１３のいずれかに切り替えるスイッチである。また、第一スイッチ３Ｃおよび３Ｄは、第一アンテナ１Ｂの接続先をＷ−ＣＤＭＡ送受信部１２とＧＳＭ送受信部１３のいずれかに切り替えるスイッチである。第一スイッチ３Ａ〜３Ｄはいずれもバイアスを調整する機能をも有している。第二スイッチ４Ａ、４Ｅ、４Ｃ、４ＦはＷ−ＣＤＭＡ受信部１４に接続されるアンテナを、第二アンテナ２Ａと２Ｂのいずれかに切り替えるスイッチである。また、第二スイッチ４Ｂおよび４Ｄは、受信合成ダイバーシティを行わない場合、具体的にはＧＳＭ方式で通信を行う場合やＷ−ＣＤＭＡ方式で通信を行う場合であってもＨＳＤＰＡで通信を行わない場合に、第二アンテナ２Ａおよび２Ｂを整合回路９Ａおよび９Ｂに接続するスイッチである。第二スイッチ４Ａ〜４Ｆはいずれもバイアスを調整する機能をも有している。

第一バイアス部５は、制御部１５からの制御信号に応じて第一スイッチ３Ａ〜３Ｄのバイアスを制御する機能を有する。第一バイアス部５からの信号は、例えば、３ＧＰＰＴＳ２５．１０１で規定されているOut-of-band Blockingのような特性を満たすような線形性を確保するために第一スイッチ３Ａ〜３Ｄで用いられる。第一デコーダ部６は、制御部１５からの制御信号に応じて第一スイッチ３Ａ〜３Ｄのオン／オフを制御する機能を有する。また、第二バイアス部７は、制御部１５からの制御信号に応じて第二スイッチ４Ａ〜４Ｆのバイアスを制御する機能を有する。第二バイアス部７からの信号は、例えば３ＧＰＰＴＳ２５．１０１で規定されているOut-of-band Blockingのような特性を満たすような線形性を確保するために第二スイッチ４Ａ〜４Ｆで用いられる。第二デコーダ部８は、制御部１５からの制御信号に応じて第二スイッチ４Ａ〜４Ｆのオン、オフを制御する機能を有する。

整合回路９は、携帯通信機が受信合成ダイバーシティを行わない場合、具体的にはＧＳＭ方式で通信を行う場合やＷ−ＣＤＭＡ方式で通信を行う場合であってもＨＳＤＰＡで通信を行わない場合に、第二アンテナ２Ａおよび２Ｂと接続され、第一アンテナ１Ａおよび１Ｂのインピーダンスを調整する。第一アンテナ制御ユニット１０は、第一スイッチ３Ａ〜３Ｄ、第一バイアス部５、第一デコーダ部６を含み、第一アンテナ１Ａおよび１ＢをＷ−ＣＤＭＡ送受信部１２とＧＳＭ送受信部１３のいずれかに接続する。第二アンテナ制御ユニット１１は、第二スイッチ４Ａ〜４Ｆ、第二バイアス部７、第二デコーダ部８を含み、第二アンテナ２Ａおよび２Ｂの接続先を、Ｗ−ＣＤＭＡ受信部１４と整合回路９Ａ、９Ｂのいずれかに切り替える。

Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部１２は、例えばＤＰＸ、ＨＰＡ、ＲＦＩＣ、ＳＡＷフィルタ等の送受信用の回路が含まれており、制御部１５からの制御信号に応じて、例えば３ＧＰＰ記載のＵＡＲＦＣＮ(UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number 3GPP TS25.101)の無線周波数を送受信する機能を有する。ＧＳＭ送受信部１３は、例えばＨＰＡ、ＲＦＩＣ、ＳＡＷフィルタ等の送受信用の回路が含まれており、制御部１５からの制御信号に応じて、例えば３ＧＰＰ記載のＡＲＦＣＮ(Absolute Radio Frequency Channel Number)の無線周波数を送受信する機能を有する。第二アンテナスイッチ４Ａ〜４Ｄのバイアスは、ＧＳＭ方式が選択された場合には全バイアスがＬになる。Ｗ−ＣＤＭＡ受信部１４は、例えばＲＦＩＣ、ＳＡＷフィルタ等の受信用の回路が含まれており、制御部１５からの制御信号に応じて、例えば３ＧＰＰ記載のＵＡＲＦＣＮの無線周波数を受信する機能を有する。

制御部１５は、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＧＳＭ用ベースバンド信号を生成する機能、およびＷ−ＣＤＭＡ、ＧＳＭ用受信ベースバンド信号を復調する機能、および、アンテナスイッチ１、アンテナスイッチ２を制御する機能を有する。具体的には、制御部１５は、基地局からのデータを復調して基地局との制御を行うためのデータを生成し、Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部１２、Ｗ−ＣＤＭＡ受信部１４、ＧＳＭ送受信部１３、第一アンテナ制御ユニット１０、第二アンテナ制御ユニット１１を制御する機能を有する。また、Ｗ−ＣＤＭＡ方式で通信を行っている場合であって、かつＨＳＤＰＡによる通信が許可されて、基地局からパケットデータを受信している場合に、制御部１５は、Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部１２からの受信信号とＷ−ＣＤＭＡ受信部１４からの受信信号を用いて、受信合成ダイバーシティ処理を行う。

以下、本発明に係る携帯通信機の動作について説明する。本発明に係る携帯通信機は、Ｗ−ＣＤＭＡとＧＳＭの両方の通信方式で通信することが可能な、いわゆるデュアルモード端末と呼ばれるものである。Ｗ−ＣＤＭＡからＧＳＭへ切り替える場合、制御部１５は、例えば、３ＧＰＰで規定されているコンプレスモード等の区間を用いて、ＧＳＭのＰＣＳ１９００帯域、次にＧＳＭ８５０帯域でＡＲＦＣＮ（Absolute Radio Frequency Channel Number 3GPP TS45.005）の周波数を受信するようにＧＳＭ送受信部１３、第一スイッチ３を制御し、ＧＳＭシステムを調査する。ＧＳＭシステムの調査としては、例えば、ＧＳＭ電界強度とＷ−ＣＤＭＡ電界強度のような通信品質指標を用いて通信環境を比較し、通信環境が良好なシステムを用いて通信するよう一連の制御を行う。

携帯通信機がＧＳＭで通信を行っているとき、第一アンテナ制御ユニット１０、第二アンテナ制御ユニット１１のスイッチ３Ａ〜３Ｄ、４Ａ〜４Ｆは図２に示すような状態に設定されている。例えば、ＰＣＳ１９００の周波数帯で通信するとき、制御部１５は、第一アンテナ制御ユニット１０の第一デコーダ部６を介して、第一スイッチ３Ａをオフ、第一スイッチ３Ｂをオン、第一スイッチ３Ｃ、３Ｄをともにオフに設定し、アンテナ１ＡとＧＳＭ送受信部１３を接続する。一方、制御部１５は、第一アンテナ制御ユニット１０の第一バイアス部５を介して、オンに設定されている第一スイッチ３ＢのバイアスをＨに設定し、第一スイッチ３Ｂの線形性を上げる。そして、オフに設定されている第一スイッチ３Ａ、３Ｃ、３ＤのバイアスはＬに設定する。なお、ＧＳＭ８５０の周波数帯で通信するときには、第一アンテナ１Ｂが用いられるので、第一アンテナ１ＢとＧＳＭ送受信部１３が接続されるように、第一スイッチ３Ｃがオンに設定され、ほかのスイッチはオフに設定される。また、第一スイッチ３Ｃの線形性を上げるため、第一スイッチ３ＣのバイアスはＨに設定される。

携帯通信機がＧＳＭで通信を行っているときには、受信合成ダイバーシティ処理を行わないので、第二アンテナ制御ユニット１１は、第二アンテナ２Ａおよび２ＢをＷ−ＣＤＭＡ受信部１４から切り離すとともに整合回路９Ａ、９Ｂに接続するよう、制御部１５は、第二アンテナ制御ユニット１１の第二デコーダ部８を介して、第二スイッチ４Ｅ、４Ｆをオフに設定する。そして、制御部１５は、第二アンテナ制御ユニット１１の第二バイアス部７を介して、全ての第二スイッチ４Ａ〜４ＦのバイアスをＬに設定する。

上記説明のように、受信合成ダイバーシティ処理を行わないときには、第二アンテナ２Ａ、２Ｂを整合回路９Ａ、９Ｂに接続することにより、使用しない第二アンテナ２Ａ、２Ｂが第一アンテナ１Ａ、１Ｂに影響し、使用中のアンテナ性能を劣化させるという問題を解決することができる。また、受信合成ダイバーシティ処理を行わないときには、第二アンテナ制御ユニット１１内のアンテナスイッチの線形性を上げるためにバイアスをＨに制御する必要はない。したがって、受信合成ダイバーシティ処理を行わないときには、第二アンテナ制御ユニット１１内の全スイッチのバイアスをオフに設定することにより、低消費電流化を図ることができる。

ＧＳＭからＷ−ＣＤＭＡへ切り替える場合には、制御部１５は、例えば、自携帯通信機向けの送受信バースト区間以外を用いて、Ｗ−ＣＤＭＡＢａｎｄ１帯域およびＢａｎｄ６帯域でＵＡＲＦＣＮ（UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number 3GPP TS25.101）の周波数を受信するようにＷ−ＣＤＭＡ送受信部１２、第一スイッチ３を制御し、Ｗ−ＣＤＭＡシステムを調査する。Ｗ−ＣＤＭＡシステムの調査としては、例えば、ＧＳＭ電界強度とＷ−ＣＤＭＡ電界強度のような通信品質指標を用いて通信環境を比較し、通信環境が良好なシステムを用いて通信するよう一連の制御を行う。なお、通信システムを変えない場合、制御部１５は現在使用中の通信方式で通信を継続する。

携帯通信機がＷ−ＣＤＭＡで通信を行っているとき、第一アンテナ制御ユニット１０、第二アンテナ制御ユニット１１のスイッチ３Ａ〜３Ｄ、４Ａ〜４Ｆは図３に示すような状態に設定されている。例えば、Ｂａｎｄ１の周波数帯で通信するとき、制御部１５は、第一アンテナ制御ユニット１０の第一デコーダ部６を介して、第一スイッチ３Ａをオン、第一スイッチ３Ｂ、３Ｃ、３Ｄをともにオフに設定し、アンテナ１ＡとＷ−ＣＤＭＡ送受信部１２を接続する。一方、制御部１５は、第一アンテナ制御ユニット１０の第一バイアス部５を介して、オンに設定されている第一スイッチ３ＡのバイアスをＨに設定し、第一スイッチ３Ａの線形性を上げる。そして、オフに設定されている第一スイッチ３Ｂ、３Ｃ、３ＤのバイアスはＬに設定する。なお、Ｂａｎｄ６の周波数帯で通信するときには、第一アンテナ１Ｂが用いられるので、第一アンテナ１ＢとＷ−ＣＤＭＡ送受信部１２が接続されるように、第一スイッチ３Ｄがオンに設定され、ほかのスイッチはオフに設定される。また、第一スイッチ３Ｄの線形性を上げるため、第一スイッチ３ＤのバイアスはＨに設定される。

携帯通信機がＷ−ＣＤＭＡで通信を行っている場合であって、ＨＳＤＰＡ通信が許可されていない場合には、受信合成ダイバーシティ処理を行わない。したがって、この場合の第二アンテナ制御ユニット１１の第二スイッチ４Ａ〜４Ｆの状態はＧＳＭで通信を行っているときと同じ状態であるので、詳細な説明は省略する。

一方、Ｗ−ＣＤＭＡ方式で通信を行う場合であって、基地局が携帯通信機に対してＨＳＤＰＡを用いた通信が許可した場合に、携帯通信機は、下りリンクに設けられたパケットデータ伝送用のチャネル（HS-DSCH）を介してパケットデータを受信し、上りリンクに設けられた制御チャネル（HS-DPCCH）を用いて応答信号（ACK/NACK）を送信する。一方、Ｗ−ＣＤＭＡ方式で通信を行う場合であって、基地局が携帯通信機に対してＨＳＤＰＡを用いた通信を許可していない場合、携帯通信機は、上りリンク及び下りリンクに設けられた個別データチャネル（DPDCH Dedicated Physical Data CHannel）及び個別制御チャネル（DPCCH Dedicated Physical Control CHannel）を用いて基地局とデータの送受信を行う。また、ＨＳＤＰＡ通信時の下りスループットを改善すべく、受信合成ダイバーシティ処理を実行する。

基地局が携帯通信機に対してＨＳＤＰＡを用いた通信を許可した場合、受信合成ダイバーシティを行うために、制御部１５は、Ｗ−ＣＤＭＡ受信部１４、第二アンテナ制御ユニット１１を制御し、通信中のＵＡＲＦＣＮの周波数と同じ周波数で受信を開始する。制御部１５は、Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部１２が受信した受信データ（第一の受信信号）と、Ｗ−ＣＤＭＡ受信部１４が受信した受信データ（第二の受信信号）を、例えば、電界強度のような通信品質を指標としてスロット、フレームのような単位で、より品質のよい受信データを選択的に受信するように制御を行う。また、上記説明のように、Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部１２とＷ−ＣＤＭＡ受信部１４の受信データのうち、品質のよい受信データを選択的に受信して時間的に合成を行うのではなく、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部１２とＷ−ＣＤＭＡ受信部１４のデータを同相合成してもよい。

携帯通信機がＷ−ＣＤＭＡで通信を行い、かつＨＳＤＰＡによる通信が許可されている場合、携帯通信機は、受信合成ダイバーシティ処理を実行する。このとき、第一アンテナ制御ユニット１０、第二アンテナ制御ユニット１１のスイッチ３Ａ〜３Ｄ、４Ａ〜４Ｆは図４に示すような状態に設定されている。第一アンテナ制御ユニット１０の第一スイッチ３Ａ〜３Ｄの状態は、図３を用いて説明したものと同様であるので説明は省略する。一方、第二アンテナ制御ユニット１１は、Ｂａｎｄ１の周波数帯を使用しているときには、第二アンテナ２ＡとＷ−ＣＤＭＡ受信部１４を接続するよう、制御部１５が第二アンテナ制御ユニット１１の第二デコーダ部８を介して、第二スイッチ４Ａ、４Ｃ〜４Ｅをオンに設定し、第二スイッチ４Ｂ、４Ｆをオフに設定する。そして、制御部１５は、第二アンテナ制御ユニット１１の第二バイアス部７を介して、第二アンテナ２ＡとＷ−ＣＤＭＡ送受信部１４を接続する第二スイッチ４Ａと４ＥのバイアスをＨに設定し、ほかの第二スイッチ４Ｂ〜４Ｄ、４ＦのバイアスはＬに設定する。ここで、Ｂａｎｄ６の第二アンテナ２ＢはＷ−ＣＤＭＡ受信機１４と接続されていないので、３ＧＰＰＴＳ２５．１０１で規定されているような歪に対する要求を考慮しなくてもよい。つまり、第二スイッチ４Ｃ、４Ｄの線形性を上げるためにバイアスをＨにする必要がないので、オンに設定されている第二スイッチ４Ｃ、４ＤはバイアスがＬに設定する。

なお、Ｂａｎｄ１ではなくＢａｎｄ６の第二アンテナ２Ｂを使用するときには、第二アンテナ２ＢとＷ−ＣＤＭＡ受信部１４を接続するよう、制御部１５が第二アンテナ制御ユニット１１の第二デコーダ部８を介して、第二スイッチ４Ａ〜４Ｃ、４Ｆをオンに設定し、第二スイッチ４Ｄ、４Ｅをオフに設定する。そして、制御部１５は、第二アンテナ制御ユニット１１の第二バイアス部７を介して、第二アンテナ２ＡとＷ−ＣＤＭＡ送受信部１４を接続する第二スイッチ４Ｃと４ＦのバイアスをＨに設定し、ほかの第二スイッチのバイアスはＬに設定する。

以上の処理をフローチャートで示すと、下記のとおりとなる。図５は、本発明に係る携帯通信機が実行するアンテナ制御方法の処理を示すフローチャートである。ステップ１において、まず、携帯通信機がＷ−ＣＤＭＡ方式とＧＳＭ方式のいずれで通信を行うのか、通信モードを選択するステップが開始され、ステップ２において、Ｗ−ＣＤＭＡかＧＳＭか決定される。Ｗ−ＣＤＭＡからＧＳＭへ切り替える場合には、コンプレスモード等の区間を用いて、ＰＣＳ１９００帯域、ＧＳＭ８５０帯域でＡＲＦＣＮの周波数を受信し、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ電界強度とＧＳＭ電界強度のような通信品質指標を用いて通信環境を考慮し、ＧＳＭへの切り替えを判断する。一方、ＧＳＭからＷ−ＣＤＭＡへ切り替える場合には、例えば、自携帯通信機向けの送受信バースト区間以外を用いて、Ｂａｎｄ１帯域、Ｂａｎｄ６帯域でＵＡＲＦＣＮの周波数を受信し、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ電界強度とＧＳＭ電界強度のような通信品質指標を用いて通信環境を考慮し、Ｗ−ＣＤＭＡへの切り替えを判断する。

ステップ１および２の処理の結果、ＧＳＭで通信を行う場合（ステップ３）、受信合成ダイバーシティ処理は実行されないので、第二アンテナ２Ａ、２Ｂが第一アンテナ１Ａ、１Ｂに影響しないように、ステップ５において、第二アンテナ２Ａと２Ｂを整合回路９Ａ、９Ｂに接続する処理を行う。また、受信合成ダイバーシティ処理を行わないときには、第二アンテナ制御ユニット１１内のアンテナスイッチの線形性を上げるためにバイアスをＨに制御する必要はないので、低消費電流化を図るべく、第二スイッチ４Ａ〜４ＦのバイアスをＬに設定する。したがって、低消費電流化を図ることができる。

一方、ステップ１および２の処理の結果、Ｗ−ＣＤＭＡで通信を行う場合（ステップ４）、受信合成ダイバーシティを行うかさらに判断を要するため、ステップ７において、ＨＳＤＰＡ通信が許可されているか判断する。ＨＳＤＰＡ通信が許可されている場合には（ステップ７でＹＥＳ）、受信ダイバーシティ処理が必要になるので、使用する周波数帯に応じて第二アンテナ２Ａないし２Ｂを選択し、選択されたアンテナをＷ−ＣＤＭＡ受信部１４に接続するようスイッチング処理を行う。また、選択されたアンテナとＷ−ＣＤＭＡ受信部１４を接続するスイッチの線形性を高くするため、第二バイアス部７はオンされたスイッチのバイアスをＨに設定する。ＨＳＤＰＡ通信が許可されていない場合には（ステップ７でＮＯ）、受信ダイバーシティ処理は行わないので、ステップ５とステップ６の処理が実行される。

上記説明のように、Ｗ−ＣＤＭＡとＧＳＭで通信を行う携帯通信機において、ＧＳＭ通信時や、Ｗ−ＣＤＭＡ通信時であってＨＳＤＰＡで通信しない時には受信合成ダイバーシティ処理は行わない。このようなときに、受信合成ダイバーシティ用の第二アンテナ２Ａ、２Ｂを整合回路に接続することにより、第一アンテナ１Ａ、１Ｂの性能劣化を抑制することができる。また、受信合成ダイバーシティ用の第二アンテナ２Ａ、２ＢとＷ−ＣＤＭＡ受信部を接続するスイッチは、受信合成ダイバーシティを行わないときには線形性を上げる必要がないのでバイアスをＬにしておくこととした。したがって、上記効果と合わせて低消費電流化という効果を得ることができた。

本発明に係る携帯通信機の構成を示すブロック図である。ＧＳＭ方式で通信を行うときのスイッチの状態を示す説明図である。Ｗ−ＣＤＭＡ方式であって、ＨＳＤＰＡが許可されていない場合のスイッチの状態を示す説明図である。Ｗ−ＣＤＭＡ方式であって、ＨＳＤＰＡが許可されている場合のスイッチの状態を示す説明図である。本発明に係る携帯通信機が実行するアンテナ制御方法の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１第一アンテナ、２第二アンテナ、３第一スイッチ、４第二スイッチ、
５第一バイアス部、６第一デコーダ部、７第二バイアス部、８第二デコーダ部、
９整合回路、１０第一アンテナ制御ユニット、１１第二アンテナ制御ユニット、
１２Ｗ−ＣＤＭＡ送受信部、１３ＧＳＭ送受信部、１４Ｗ−ＣＤＭＡ受信部、
１５制御部

Claims

第一の通信方式で通信を行う第一の送受信部、第二の通信方式で通信を行う第二の送受信部のうちいずれか一方を第一のアンテナと接続する第一のアンテナ制御ユニットと、
前記第一の通信方式の信号を受信する第二のアンテナを、整合回路と前記第一の通信方式で受信処理を行う第一の受信部のうちいずれかと接続するとともに、バイアスを調整可能なスイッチを有する第二のアンテナ制御ユニットと、
前記第一の送受信部からの第一の受信信号と前記第一の受信部からの第二の受信信号を用いてダイバーシティ処理を実行しない場合、前記第二のアンテナを前記整合回路に接続するように前記スイッチを切り替えるとともに、前記スイッチのバイアスをオフにするよう前記第二のアンテナ制御ユニットを制御する制御部を設けた携帯通信機。
第一の通信方式で通信を行う第一の送受信部、第二の通信方式で通信を行う第二の送受信部のうちいずれか一方を第一のアンテナと接続する第一のアンテナ制御ユニットと、前記第一の通信方式の信号を受信する第二のアンテナを、整合回路と前記第一の通信方式で受信処理を行う第一の受信部のうちいずれかと接続するとともに、バイアスを調整可能なスイッチを有する第二のアンテナ制御ユニットとを有する携帯通信機が実行するアンテナ制御方法において、
前記第一の通信方式および前記第二の通信方式のうちいずれの通信方式で通信を行うか選択する処理と、
前記第一の通信方式を選択した場合に、前記第一の送受信部が受信した第一の受信信号と、前記第一の受信部が受信した第二の受信信号とを用いてダイバーシティ処理を実行するか判断する処理と、
前記第二の通信方式を選択した場合、あるいは前記第一の通信方式を選択した場合であって、かつダイバーシティ処理を実行しない場合に、前記第二のアンテナを整合回路に接続するように前記スイッチを切り替えるとともに、前記スイッチのバイアスをオフにする処理とを含むアンテナ制御方法。