JP2010233023A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイバーシチアンテナを有する無線通信装置でより良好な受信をおこなう。
【解決手段】無線通信装置１は、プライマリアンテナ５１と、プライマリアンテナ５１よりも利得の劣るセカンダリアンテナ５２を備えている。プライマリアンテナ５１からの受信信号は分配器７０によって第１の受信回路８１と第２の受信回路８２側に分配される。制御部１００は、異なるチャネルを受信する場合には、プライマリアンテナ５１からの受信信号が第２の受信回路８２に入力されるよう切換器９０を制御することで、利得の高いプライマリアンテナ５１からの受信信号が第１の受信回路８１と第２の受信回路８２に入力されチャネル別に復調される。一方、１つのチャネルを受信する場合には、切換器９０が切り換えられ、プライマリアンテナ５１とセカンダリアンテナ５２を用いたダイバーシチ受信がおこなわれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置に関し、特に、移動体通信端末におけるダイバーシチ受信に好適な無線通信装置に関する。

無線通信装置（例えば、携帯電話などの移動体通信端末など）においては、アンテナを複数設けることで、通信状態の良好なアンテナを選択的に使用するダイバーシチ受信が広く採用されている。このようなダイバーシチ受信機能を有する無線通信装置では、プライマリ系のアンテナと受信回路、および、セカンダリ系のアンテナと受信回路はそれぞれ１対１で対応しており、例えば、プライマリ系のアンテナで受けた信号をセカンダリ系の受信回路では受信できない構成となっている。

一方、ダイバーシチ受信機能を有する無線通信装置では、２つの受信系で必ずしも同一のチャネル信号を受信する必要はなく、必要に応じて別のチャネルを受信し、異なる情報を同時に取得することも可能である（例えば、特許文献１）。このような手法は、例えば、プライマリ系で音声通信の待受受信をおこないながら、セカンダリ系でデータ通信の受信をおこなうといった、いわゆるＳＨＤＲ（Simultaneous High Data Rate）の利用形態で必要となる。

特開２００５−２２９５３９号公報

しかしながら、移動体通信端末などのような小型の無線通信装置では、２つのアンテナを狭小な筐体内に実装しなければならない。この場合、アンテナの実装空間が制限されてしまうので、十分な利得を確保することが困難になる。また、２つのアンテナ間で十分な距離間隔を確保できないため相互干渉の影響も生じてしまう。このため、２つのアンテナを同等の性能とすることが困難であり、送受信機能を担うプライマリアンテナに比べ、ダイバーシチ受信機能だけを担うセカンダリアンテナの性能は、利得にして約１０ｄＢ程度低下したものになってしまう。

上述したように、従来のダイバーシチ構成では、プライマリ系のアンテナと受信回路、および、セカンダリ系のアンテナと受信回路がそれぞれ１対１に対応しているため、異なるチャネルを受信する状況においては、セカンダリ系の受信回路における受信性能が、プライマリ系の受信回路よりも劣ってしまうという問題がある。

このような場合、プライマリ系のアンテナを、プライマリ系とセカンダリ系の受信回路で共用して異なるチャネルを受信することが好ましいが、従来のダイバーシチ構成では、性能がよい方のアンテナ（プライマリアンテナ）のみを使って、異なるチャネルを受信することはできなかった。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、アンテナに性能差のあるダイバーシチ構成でより良好な受信性能を実現することのできる無線通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる無線通信装置は、
第１のアンテナと、
第２のアンテナと、
前記第１のアンテナが受信した第１の信号を復調する第１の受信回路と、
前記第１の信号または前記第２のアンテナが受信した第２の信号のいずれかを復調する第２の受信回路と、
を備えたダイバーシチ受信機能を有する無線通信装置において、
前記第１の信号を、前記第１の受信回路への信号経路を含む２以上の信号経路に分配する１以上の分配器と、
前記分配器により分配された第１の信号と、前記第２の信号とを切り換えて前記第２の受信回路に入力する１以上の切換器と、
前記切換器の切換動作を制御する切換制御手段と、
を備えることを特徴とする。

上記無線通信装置において、
前記切換制御手段は、前記ダイバーシチ受信機能によって受信する場合、前記第２の信号が前記第２の受信回路に入力されるよう前記切換器を制御することが望ましい。

上記無線通信装置において、
前記切換制御手段は、前記第１の受信回路と前記第２の受信回路とで異なるチャネルの信号を復調する場合、前記分配器で分配された第１の信号が前記第２の受信回路に入力されるよう前記切換器を制御することが望ましい。

上記無線通信装置は、
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナそれぞれの受信品質を判別する受信品質判別手段をさらに備えていることが望ましく、この場合、
前記切換制御手段は、前記第１の受信回路と前記第２の受信回路とで異なるチャネルの信号を復調する場合、前記受信品質判別手段の判別結果に基づいて、前記切換器を制御することが望ましい。

上記無線通信装置は、
前記切換器の前段で、前記第２の信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の動作を制御する増幅制御手段と、をさらに備えていてもよく、この場合、
前記増幅制御手段は、前記分配器で分配された第１の信号が前記第２の受信回路に入力されるよう前記切換制御手段が前記切換器を制御する場合、前記増幅器の動作を停止させることが望ましい。

上記無線通信装置は、
前記第１の受信回路の前段で、前記第１の信号についての信号処理をおこなう第１の前段処理部と、
前記第２の受信回路の前段で、前記第２の信号についての信号処理をおこなう第２の前段処理部と、をさらに備えていてもよく、この場合、
前記分配器は、前記第１の前段処理部の入力側に配置され、
前記切換器は、前記第２の前段処理部の入力側に配置される、ことが望ましい。

上記無線通信装置は、
送信信号を生成する送信回路と、
前記第１の受信回路または前記第２の受信回路と前記送信回路とで前記第１のアンテナを共用する１以上のアンテナ共用器と、をさらに備えていてもよい。

上記無線通信装置において、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが同一の筐体内に構成されているものとすることができる。

上記無線通信装置において、
前記第１のアンテナの利得性能が、前記第２のアンテナの利得性能よりも高いことが望ましい。

本発明によれば、アンテナに性能差のあるダイバーシチ構成の無線通信装置でより良好な受信性能を実現することができる。

本発明の実施形態１にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す制御部によって実現される機能を示す機能ブロック図である。 図２に示す機能によって実行される「受信制御処理」を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態２にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態３にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。

本発明にかかる実施形態を、図面を参照して以下に説明する。以下の実施形態では、例えば、移動体通信端末などの無線通信装置を想定するが、理解を容易にするため、このような無線通信装置の構成のうち、無線通信動作にかかる構成についてのみ説明する。

（実施形態１）
本実施形態にかかる無線通信装置１の構成を、図１を参照して説明する。図１は、無線通信装置１の構成を示すブロック図である。

図示するように、無線通信装置１は、信号処理回路１０、送信回路２１、送信用後段回路３１、アンテナ共用器４１、プライマリアンテナ５１、セカンダリアンテナ５２、第１の受信用前段回路６１、第２の受信用前段回路６２、分配器７０、第１の受信回路８１、第２の受信回路８２、切換器９０、制御部１００、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２００、などから構成される。

信号処理回路１０は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などから構成され、無線通信装置１において送受信する信号の処理をおこなう。例えば、送信対象となる情報の符号化や、受信したデジタル信号の復号などをおこなう。また、信号処理回路１０は、受信信号について、例えば、ＳＮ比やエラーレートなどの検出をおこなうことで、受信品質を測定する。

送信回路２１は、例えば、発振器や移相器、フィルタ、混合器、加算器などから構成された変調回路であり、信号処理回路１０から送出されるベースバンド信号の変調をおこなう。

送信用後段回路３１は、例えば、フィルタやパワーアンプ（ＰＡ）などから構成され、送信回路２１の後段において、送信回路２１より出力された送信信号について、濾波や増幅などの信号処理をおこなう。送信回路２１と送信用後段回路３１を合わせたものを「送信系」とする。

送信用後段回路３１で処理された送信信号は、アンテナ共用器４１を介してプライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）から送信される。アンテナ共用器４１は、例えば、デュプレクサなどから構成され、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）を送信系と受信系で共用させる。

すなわち、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）が受信した受信信号（第１の信号）は、アンテナ共用器４１を介して受信系に入力される。この場合、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）からの受信信号（第１の信号）はまず、第１の受信用前段回路６１に入力される。第１の受信用前段回路６１は、例えば、低雑音増幅器（Low Noise Amplifier：ＬＮＡ）や所定のフィルタ回路で構成された受信フィルタなどから構成される。

本実施形態では、分配器７０により、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）が受信した受信信号（第１の信号）を、第１の受信回路８１と第２の受信回路８２側に分配する構成としている。ここで、分配器７０として、同じ周波数帯の信号を分配する通常の分配器とした場合、分配器７０の挿入損失により、２方向に分配した場合には、信号のゲインが１／２となる。このような、分配器７０によるゲインの低下を考慮し、分配器７０の前段に第１の受信用前段回路６１を構成している。

すなわち、第１の受信用前段回路６１のＬＮＡで信号を増幅し、必要な受信帯域成分だけを通過させる受信フィルタを介してから信号を分配させることで、分配後の受信信号におけるゲインを維持する。

ここで、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）からの受信信号（第１の信号）を分配する分配器７０は、例えば、入力信号を２方向に分配する分配器によって構成されている。本実施形態では、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）からの受信信号（第１の信号）が、分配器７０によって、第１の受信回路８１への信号経路と、第２の受信回路８２側への信号経路に分配される。

分配器７０によって分配された受信信号（第１の信号）が定常的に入力される第１の受信回路８１は、例えば、発振器や移相器、フィルタ、混合器、加算器などから構成された復調回路であり、第１の受信用前段回路６１から送出される受信信号（第１の信号）を復調して信号処理回路１０に出力する。無線通信装置１における受信系のうち、第１の受信回路８１に入力される受信系を「第１の受信系」とする。

本実施形態にかかる無線通信装置１は、ダイバーシチアンテナによるダイバーシチ受信をおこなうことのできる構成とする。よって、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の他にセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）が構成される。上述したように、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）は、送受信をおこなうアンテナである。一方、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）は、ダイバーシチ受信のみをおこなうためのアンテナである。

そして、本実施形態では、無線通信装置１が移動体通信端末としているので、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）は、このような無線通信装置１を構成している同一の筐体内に配置されるものとする。この場合、移動体通信端末などでは狭小な筐体となるため、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）との間に十分な距離間隔をとることができない。このため、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の間には性能差が生じ、例えば、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の利得性能は、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の利得性能よりも約１０ｄＢ低いものとなる。

このようなセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）によって受信された受信信号（第２の信号）は、第２の受信用前段回路６２に入力される。第２の受信用前段回路６２は、受信信号（第２の信号）を復調する第２の受信回路８２の前段において、復調に必要となる周波数変換などの前処理をおこなうものであり、例えば、バンドパスフィルタやＬＮＡなどの増幅器、所定のフィルタ回路で構成された受信フィルタ、などから構成される。

第２の受信用前段回路６２の後段には、第２の受信回路８２へ入力される信号を切り換えるための切換器９０が構成されている。この切換器９０には、分配器７０で分配された受信信号（第１の信号）も入力される。すなわち、切換器９０による切換動作によって、第２の受信回路８２には、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）で受信された受信信号（第１の信号）か、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）で受信された受信信号（第２の信号）のいずれかが入力される。

ここで、図１に示すように、切換器９０においては、分配器７０と接続される入力端を「Ａ端」とし、第２の受信用前段回路６２と接続される入力端を「Ｂ端」とする。よって、切換器９０がＡ端側に切り換わると、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）で受信された受信信号（第１の信号）が第２の受信回路８２に入力され、Ｂ端側に切り換わると、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）で受信された受信信号（第２の信号）が第２の受信回路８２に入力されることになる。

ここで、第２の受信回路８２は、上述した第１の受信回路８１と同様の構成であり、入力された受信信号の復調動作をおこなう。ただし、第１の信号と第２の信号のいずれでも処理可能な構成であることとする。無線通信装置１における受信系のうち、第２の受信回路８２に入力される受信系を「第２の受信系」とする。

このような、第２の受信回路８２への入力を切り換える切換器９０は、制御部１００によって制御される。制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）や主記憶装置（メモリ）、などから構成され、無線通信装置１の各部を制御する。

制御部１００は、切換器９０を制御する他、切換器９０の切換動作に応じて、第２の受信用前段回路６２の動作を制御する。このような制御は、信号処理回路１０からの入力と、インタフェース部２００からの入力に基づいておこなわれる。インタフェース部２００は、例えば、無線通信装置１のユーザとのユーザインタフェースを構成するものであり、ユーザによって操作される入力装置や、表示出力をおこなう表示装置などから構成されている。

本実施形態では、無線通信装置１のユーザが、インタフェース部２００を構成している入力装置を操作することで、通信動作にかかる指示が制御部１００に入力されるものとする。

ここで、切換器９０および第２の受信用前段回路６２の制御にかかる制御部１００の機能を、図２を参照して説明する。図２は、切換器９０および第２の受信用前段回路６２の制御をおこなうために実現される機能を示した機能ブロック図であり、例えば、無線通信装置１内に格納されている動作プログラムを制御部１００が実行することによって実現される。

図示するように、制御部１００は、受信チャネル判別部１０１、受信状態判別部１０２、切換制御部１０３、受信動作制御部１０４、などとして機能する。

受信チャネル判別部１０１は、インタフェース部２００からの入力に基づいて、ユーザが所望する受信チャネル（周波数または符号）を判別する。本実施形態にかかる無線通信装置１は、異なる２つのチャネルを同時に受信することができるものとし、ユーザが同時受信を所望するチャネルが１つであるか、異なる２つのチャネルであるかを、ユーザ操作に応じた入力信号から判別する。なお、ユーザ操作とは関係なく自動的に受信チャネルを選択する動作がある場合には、その動作に基づいて受信チャネルを判別する。なお、同時に受信可能なチャネル数は、例えば、搭載している受信回路の数や性能に依存する。本実施形態では、２つの受信回路（第１の受信回路８１と第２の受信回路８２）を備えていることから、理解を容易にするため、同時に受信できるチャネル数を「２」とするが、２以上の異なるチャネル（周波数または符号）を同時に受信できてもよい。

受信状態判別部１０２は、信号処理回路１０を制御することで、信号処理回路１０に受信品質の測定をおこなわせ、測定結果に基づいて、アンテナ毎の受信状態を判別する。本実施形態では、そのときに使用しているアンテナからの受信信号の受信品質が、所定の基準より悪いか否かを判別する。この場合、例えば、信号処理回路１０による測定が示す数値が、測定内容に応じて予め設定された閾値以下となったか否かを判別する。

切換制御部１０３は、受信チャネル判別部１０１および受信状態判別部１０２の判別結果に応じて切換器９０および第２の受信用前段回路６２を制御する。

受信動作制御部１０４は、第１の受信回路８１および第２の受信回路８２に対し、そのときの受信対象チャネルや切換器９０の切換状態に応じた受信動作の指示をおこなう。

このような機能構成による動作を以下に説明する。ここでは、図２に示した機能構成によって実行される「受信制御処理」を、図３に示すフローチャートを参照して説明する。この「受信制御処理」は、無線通信装置１による受信動作がおこなわれる際に開始されるものとする。

処理が開始されると、受信チャネル判別部１０１により、２つの異なるチャネルが同時受信の対象となっているか否かが判別される（ステップＳ１０１）。２つの異なるチャネルを同時受信する場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、受信チャネル判別部１０１は、その旨を受信状態判別部１０２と切換制御部１０３に通知する。

受信状態判別部１０２は、信号処理回路１０を制御し、受信品質の測定をおこなわせ（ステップＳ１０２）、測定結果に基づいて、受信品質がより良好なアンテナがいずれであるかを判別する（ステップＳ１０３）。

受信品質がより良好であると判別されたアンテナがプライマリアンテナ５１である場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、受信状態判別部１０２は、その旨を切換制御部１０３に通知する。

受信状態判別部１０２からの通知に応じて、切換制御部１０３は、現在ダイバーシチ受信をおこなっているか否かを判別する（ステップＳ１０５）。現在、ダイバーシチ受信をおこなっている場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、すなわち、切換器９０の入力端がＢ端となっており、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）からの受信信号（第１の信号）が第１の受信回路８１に入力され、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）からの受信信号（第２の信号）が第２の受信回路８２に入力されている状態である場合、切換制御部１０３は、切換器９０の入力端がＡ端になるよう切換器９０を制御する（ステップＳ１０６）。

これにより、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）からの受信信号（第１の信号）が、第１の受信回路８１に入力されるとともに、分配器７０および切換器９０を介して第２の受信回路８２にも入力される。つまり、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）のみで受信をおこない、その受信信号（第１の信号）を、第１の受信回路８１と第２の受信回路８２で処理する。

上述したように、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）はプライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）よりも利得性能が劣るので、２つの異なるチャネルを同時受信する状況においては、性能の高いプライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）を第１の受信回路８１と第２の受信回路８２で共用した方が、受信性能が良好となる場合が多い。

よって、受信動作制御部１０４は、同時受信する２つのチャネルの一方を第１の受信回路８１が復調し、他方を第２の受信回路８２が復調するよう、第１の受信回路８１と第２の受信回路８２のそれぞれに指示する。

このように、切換器９０の入力端をＡ端とすることで、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）のみを用いた受信をおこなう場合、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）による受信信号（第２の信号）は、復調動作に用いられない。この場合、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の直後に構成されている第２の受信用前段回路６２の動作は不要になる。このため、切換制御部１０３は、ステップＳ１０６で切換器９０を制御した際に、第２の受信用前段回路６２の動作を停止させる制御をおこなう（ステップＳ１０７）。

ここでは、第２の受信用前段回路６２を構成しているＬＮＡの動作電力を切断することで、第２の受信用前段回路６２の動作を停止させる。これにより、不要な電力消費を抑制することができる。

このように、利得性能が比較的高いプライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）と、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）よりも利得性能の低いセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）を有する無線通信装置１において、異なる複数のチャネルを同時受信する場合は、利得性能の高いプライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）のみを用いて受信をおこなう。そして、所定の終了イベント（例えば、無線通信装置１の電源オフなどによる受信動作の停止など）が発生するまで（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返しおこなう。

上述したように、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の性能の方がセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）よりも高いため、通常、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）による受信品質の方が、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）よりも良好となる場合が多い（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）。この場合、切換制御部１０３による切換器９０の制御はおこなわない（ステップＳ１０５：Ｎｏ）。すなわち、切換器９０の入力端がＡ端となる状態が維持され、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）のみを使った受信が継続される。

しかしながら、移動体通信端末などの場合では、様々な使用状況が考えられるので、場合によっては、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信品質が低下し、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の受信品質の方が良好となる場合もある。

ここで、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）のみで受信動作をおこなっている場合においては、信号処理回路１０に入力される受信信号は、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）からの受信信号（第１の信号）のみであるため、ステップＳ１０２における測定は、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）のみについておこなわれる。ここで、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）からの受信信号（第１の信号）で測定された受信品質が、一定の基準に満たないような場合、受信状態判別部１０２は、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信品質が良好でなく、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の方が良好であると判別する（ステップＳ１０４：Ｎｏ）。

この場合、その時点では、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）のみを使った受信であるため、ダイバーシチ受信ではない（ステップＳ１０９：Ｎｏ）。よって、切換制御部１０３は、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）を用いたダイバーシチ受信に切り換えるための制御をおこなう。

ステップＳ１０７において、第２の受信用前段回路６２の動作を停止させているため、切換制御部１０３はまず、停止させていた第２の受信用前段回路６２を励起させてから、切換器９０の入力端がＢ端となるよう切換器９０を制御する（ステップＳ１１０、ステップＳ１１１）。

これにより、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）を用いたダイバーシチ受信となり、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信品質が依然として良好でない場合には、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の受信信号（第２の信号）を第２の受信回路８２が復調することで、２つの異なるチャネルの同時受信がおこなわれることになる。

そして、再度、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信品質の方が良好となった場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）には、切換器９０の入力端をＡ端とする切換と、第２の受信用前段回路６２の停止をおこなうことで、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）のみを使った受信に切り換える（ステップＳ１０６、ステップＳ１０７）。

また、受信対象のチャネルが１つである場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）は、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）を用いた通常のダイバーシチ受信をおこなう。すなわち、その時点でダイバーシチ受信をおこなっていないのであれば（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、切換制御部１０３の制御により、第２の受信用前段回路６２が励起され（ステップＳ１１０）、切換器９０の入力端がＢ端になるよう切り換えられる（ステップＳ１１１）。

これらの処理が、所定の終了イベントが発生するまでおこなわれ（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、終了イベントの発生とともに本処理は終了する（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）。

以上のように、本実施形態によれば、移動体通信端末のような、狭小な同一筐体内にダイバーシチアンテナが構成されることにより、構造上アンテナ間に性能差が生じる無線通信装置において、より性能の高いプライマリアンテナからの受信信号を分配器によって２つの受信回路に分配するよう構成したことで、２つの異なるチャネルを同時受信する場合には、性能の高いプライマリアンテナのみを使った受信をおこなうことができる。この場合、チャネル毎の復調動作を２つの受信回路のそれぞれでおこなうことができる。これにより、より良好な受信を実現することができる。

また、分配器で分配されたプライマリアンテナからの受信信号と、セカンダリアンテナからの受信信号のいずれかを切り換えて一方の受信回路に入力させる切換器を、当該受信回路の前段に構成しているので、１つのチャネルを受信する場合には、プライマリアンテナとセカンダリアンテナの双方を用いたダイバーシチ受信をおこなうこともできる。

すなわち、同時受信するチャネルの数によって、より良好な受信状態の得られる受信方法が自動的に選択されるので、性能差のあるダイバーシチアンテナを有する無線通信装置でより良好な受信をおこなうことができる。

さらに、セカンダリアンテナを使用しない場合には、当該アンテナからの信号を増幅する回路などの動作を停止させるので、消費電力の低減を図ることができる。

（実施形態２）
次に、複数の異なるチャネルを同時受信する場合において、チャネル間の周波数帯域に大きな差がある場合に好適な例を実施形態２として説明する。

本実施形態にかかる無線通信装置２の構成を、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態にかかる無線通信装置２の構成を示すブロック図である。図４において、図１に示した実施形態１にかかる無線通信装置１と同一の参照符号が付されているものは、同じ構成であり詳細な説明は省略する。

図示するように、無線通信装置２の構成要素それぞれは、実施形態１にかかる無線通信装置１のものと変わりはないが、配置位置が実施形態とは異なる。

すなわち、実施形態１では、アンテナ共用器４１および第１の受信用前段回路６１と、第１の受信回路８１との間に分配器７０を配置していたが、本実施形態では、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の直後に分配器７０が構成され、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信信号（第１の信号）を２方向に分配する。そして、分配器７０が分配した一方の信号経路にはアンテナ共用器４１が構成され、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）が送信系と受信系で共用されている。

また、実施形態１では、第２の受信用前段回路６２と第２の受信回路８２の間に切換器９０を配置していたが、本実施形態では、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）と第２の受信用前段回路６２の間に配置し、分配器７０が分配した他方の信号経路が入力端Ａに接続され、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）からの信号経路が入力端Ｂに接続されるよう構成する。

このような構成の無線通信装置２では、例えば、第１の受信回路８１で８００ＭＨｚ帯域の受信信号（例えば、セルラ通信）にかかる受信動作をおこない、第２の受信回路８２で１．５ＧＨｚ帯域の受信信号（例えば、ＧＰＳ信号）にかかる受信動作をおこなうことを想定する。

このように、第１の受信回路８１と第２の受信回路８２とで、対象とする周波数帯域が大きく異なる場合、分配器７０として通常の分配器を用いると、ゲイン低下による影響が大きくなる。よって、本実施形態では、分配器７０としてダイプレクサを用いるものとする。ダイプレクサであれば、分配してもゲインが維持されるので、各々の受信帯域での分配器７０の挿入損失を低減することができる。

また、図４に示した構成では、切換器９０の後段に第２の受信用前段回路６２を設けているので、切換器９０の切換状態にかかわらず、第２の受信用前段回路６２には、常に受信信号が入力される。このため、実施形態１のように、第２の受信用前段回路６２（増幅器）の動作を停止させる制御はおこなわない。このため、実施形態１のような、消費電力を低減させる効果は得られない反面、ＧＰＳなどのようなナノ秒レベルでの遅延が問題となる受信動作において、信号群遅延時間差による影響を低減することができる。すなわち、本実施形態では、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）での受信信号（第１の信号）も、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の直後にある分配器７０で分配されてから、第２の受信用前段回路６２での処理を受ける構成となっているため、第２の受信回路８２に入力される信号については、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信信号（第１の信号）からの到達時間とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）からの到達時間が同じになる。つまり、信号群に遅延時間差が生じないので、僅かな信号遅延が問題となる通信方式を採用する場合には、本実施形態で例示した構成が好適となる。

（実施形態３）
実施形態１および実施形態２で例示した構成を組み合わせることで、いわゆるデュアルバンド対応の移動体通信端末などに好適な構成とすることができる。

このような無線通信装置３の構成を図５に示す。図５は、本実施形態にかかる無線通信装置３の構成を示すブロック図である。図５に示す参照符号のうち、実施形態１および実施形態２で示したものと同一のものは同一の構成である。また、参照符号の十の位が同じものも、同様の構成であることを示している。

本実施形態にかかる無線通信装置３は、例えば、移動体通信の通信方式として、２つの異なる通信方式（例えば、２つの異なる通信キャリアに対応した通信方式や、国内で使用できる通信方式と外国で使用できる通信方式、など。以下、一方を「α通信方式」、他方を「β通信方式」とする。）のそれぞれに対応するとともに、ＧＰＳ受信に対応したデュアルバンド端末であるものとする。この場合、移動体通信については送受信動作をおこなうため、それぞれの通信方式について、送信回路（第１の送信回路２１（α通信方式用）と第２の送信回路２２（β通信方式用））が構成されている。

また、受信に関しては、上記各実施形態と同様、ダイバーシチ受信できる構成であるため、通信方式毎に２系統の受信回路（α通信方式用については第１の受信回路８１および第２の受信回路８２、β通信方式用については第３の受信回路８３および第４の受信回路８４）が構成されている。

さらに、受信のみをおこなうＧＰＳ機能についての受信系として、第５の受信回路８５が構成されている。

このように、上記各実施形態の場合と比べ、送信回路と受信回路の数が多くなっているため、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）それぞれの直後には、３方向に分配する分配器７１および分配器７２が構成される。すなわち、実施形態２の場合と同様に、アンテナの受信信号をすぐに分配しているため、分配器７１および分配器７２は、ゲインを維持することのできるトリプレクサによって構成されているものとする。

プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信信号（第１の信号）を分配する分配器７１は、移動体通信にかかるα通信方式用とβ通信方式用それぞれについての一方の受信回路（すなわち、第１の受信回路８１、第３の受信回路８３）の各前段に構成されている受信用前段回路（第１の受信用前段回路６１、第３の受信用前段回路６３）への信号経路に受信信号（第１の信号）分配するとともに、ＧＰＳ用の受信回路（第５の受信回路８５）の前段回路（第５の受信用前段回路６５）への入力を切り換える切換器９３への信号経路に受信信号（第１の信号）を分配する。

セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の受信信号（第２の信号）を分配する分配器７２は、移動体通信にかかるα通信方式用とβ通信方式用それぞれについての他方の受信回路（すなわち、第２の受信回路８２、第４の受信回路８４）の各前段に構成されている受信用前段回路（第２の受信用前段回路６２、第４の受信用前段回路６４）への信号経路に受信信号（第２の信号）分配するとともに、ＧＰＳ用の受信回路（第５の受信回路８５）の前段回路（第５の受信用前段回路６５）への入力を切り換える切換器９３への信号経路に受信信号（第２の信号）を分配する。

α通信方式の受信系では、分配器７１によって分配されたプライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信信号（第１の信号）が、アンテナ共用器４１を介して第１の受信用前段回路６１に入力される。第１の受信用前段回路６１で増幅された信号は、２方向に分配する分配器７３によって、第１の受信回路８１に入力される信号経路に分配される。分配器７３により分配された他方は、第２の受信回路８２の前段に構成された切換器９１の一方の入力端であるＡ１端への信号経路に接続されている。切換器９１の他方の入力端であるＢ１端には、分配器７２によって分配されたセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の受信信号（第２の信号）が入力される第２の受信用前段回路６２からの出力が入力される。

すなわち、切換器９１の切換制御により、α通信方式で２つの異なるチャネルを同時受信する場合には、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）で受信した受信信号（第１の信号）を第１の受信回路８１と第２の受信回路８２のそれぞれで復調する動作がおこなわれ、受信するチャネルが１つである場合には、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の双方を用いたダイバーシチ受信がおこなわれる。

β通信方式の受信系では、分配器７１によって分配されたプライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信信号（第１の信号）が、アンテナ共用器４２を介して第３の受信用前段回路６３に入力される。第３の受信用前段回路６３で増幅された信号を２方向に分配する分配器７４の一方は、第３の受信回路８３への信号経路に接続されている。分配器７４の他方は、第４の受信回路８４の前段に構成された切換器９２の一方の入力端であるＡ２端への信号経路に接続されている。切換器９２の他方の入力端であるＢ２端には、分配器７２によって分配されたセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の受信信号（第２の信号）が入力される第４の受信用前段回路６４からの出力が入力される。

すなわち、切換器９２の切換制御により、β通信方式で２つの異なるチャネルを同時受信する場合には、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）で受信した受信信号（第１の信号）を第３の受信回路８３と第４の受信回路８４のそれぞれで復調する動作がおこなわれ、受信するチャネルが１つの場合には、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の双方を用いたダイバーシチ受信がおこなわれる。

つまり、α通信方式とβ通信方式の受信動作においては、実施形態１の構成が用いられている。よって、切換器９１および切換器９２の切換制御をおこなう際に、第２の受信用前段回路６２と第４の受信用前段回路６４の動作制御がおこなわれる。すなわち、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信信号のみで２つの異なるチャネルを同時受信する場合には、第２の受信用前段回路６２や第４の受信用前段回路６４の動作を停止させることで、消費電力の低減を図る。

一方、ＧＰＳの受信系では、実施形態２の構成が用いられている。すなわち、第５の受信回路８５の前段に第５の受信用前段回路６５を構成し、その第５の受信用前段回路６５への入力を切り換える切換器９３が構成されている。この切換器９３の一方の入力端であるＡ３端には、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）の受信信号（第１の信号）を分配した分配器７１からの信号経路が接続され、他方の入力端であるＢ３端には、セカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の受信信号（第２の信号）を分配した分配器７２からの信号経路が接続されている。

すなわち、プライマリアンテナ５１（第１のアンテナ）とセカンダリアンテナ５２（第２のアンテナ）の受信品質に応じて切換器９３を制御することで、より良好なアンテナで受信された受信信号が第５の受信用前段回路６５を介して第５の受信回路８５に入力されることになる。この場合、実施形態２と同様、第５の受信用前段回路６５の前段に切換器９３が構成されているため、切換器９３の切換状態にかかわらず、第５の受信用前段回路６５に受信信号が入力される。このため、第５の受信用前段回路６５については、動作を停止させる制御はおこなわない。

つまり、ＧＰＳのような、信号群遅延時間差の影響を受ける受信動作にかかる受信系には、実施形態２の構成を適用することで、信号群遅延時間差を生じさせないようにする。

以上のように、本実施形態によれば、２以上の異なる通信方式に対応した無線通信装置において、異なる通信方式での受信を同時におこなうことができるとともに、各通信方式においては、受信するチャネル数に応じてアンテナの利用方法を変えることで、より良好な受信をおこなうことができる。

以上説明したように、本発明を上記実施形態の如く適用することにより、ダイバーシチアンテナを備えた無線通信装置において、より良好な受信をおこなうことができる。

上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

例えば、上記各実施形態では、本発明にかかる無線通信装置を移動体通信端末によって実現した場合を例示したが、ダイバーシチアンテナを有する構成であれば、移動体通信端末に限らず、種々の無線通信装置に本発明を適用することができる。

なお、上記実施形態では、送信機能を有している無線通信端末の例を示したが、ダイバーシチアンテナを有する構成であれば、受信専用機に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態３では、デュアルバンド端末の例として、２種類の移動体通信方式とＧＰＳに対応した無線通信装置を示したが、対応する通信方式は任意であり、例示したものに限られるものではない。

上記実施形態３では、３種類の通信方式に対応させた場合を例示したが、上記各実施形態で示した構成を組み合わせることにより、４種類以上の通信方式に対応する無線通信装置として構成してもよい。

１…無線通信装置、２…無線通信装置、３…無線通信装置、１０…信号処理回路、２１…送信回路（第１の送信回路）、２２…第２の送信回路、３１…送信用後段回路（第１の送信用後段回路）、３２…第２の送信用後段回路、４１…アンテナ共用器、５１…プライマリアンテナ、５２…セカンダリアンテナ、６１…第１の受信用前段回路、６２…第２の受信用前段回路、６３…第３の受信用前段回路、６４…第２の受信用前段回路、６５…第５の受信用前段回路、７０…分配器、７１…分配器、７２…分配器、７３…分配器、７４…分配器、８１…第１の受信回路、８２…第２の受信回路、８３…第３の受信回路、８４…第４の受信回路、８５…第５の受信回路、９０…切換器、９１…切換器、９２…切換器、９３…切換器、１００…制御部、１０１…受信チャネル判別部、１０２…受信状態判別部、１０３…切換制御部、１０４…受信動作制御部、２００…インタフェース（Ｉ／Ｆ）部

Claims (9)

1. 第１のアンテナと、
   第２のアンテナと、
   前記第１のアンテナが受信した第１の信号を復調する第１の受信回路と、
   前記第１の信号または前記第２のアンテナが受信した第２の信号のいずれかを復調する第２の受信回路と、
   を備えたダイバーシチ受信機能を有する無線通信装置において、
   前記第１の信号を、前記第１の受信回路への信号経路を含む２以上の信号経路に分配する１以上の分配器と、
   前記分配器により分配された第１の信号と、前記第２の信号とを切り換えて前記第２の受信回路に入力する１以上の切換器と、
   前記切換器の切換動作を制御する切換制御手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記切換制御手段は、前記ダイバーシチ受信機能によって受信する場合、前記第２の信号が前記第２の受信回路に入力されるよう前記切換器を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記切換制御手段は、前記第１の受信回路と前記第２の受信回路とで異なるチャネルの信号を復調する場合、前記分配器で分配された第１の信号が前記第２の受信回路に入力されるよう前記切換器を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
4. 前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナそれぞれの受信品質を判別する受信品質判別手段をさらに備え、
   前記切換制御手段は、前記第１の受信回路と前記第２の受信回路とで異なるチャネルの信号を復調する場合、前記受信品質判別手段の判別結果に基づいて、前記切換器を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
5. 前記切換器の前段で、前記第２の信号を増幅する増幅器と、
   前記増幅器の動作を制御する増幅制御手段と、をさらに備え、
   前記増幅制御手段は、前記分配器で分配された第１の信号が前記第２の受信回路に入力されるよう前記切換制御手段が前記切換器を制御する場合、前記増幅器の動作を停止させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
6. 前記第１の受信回路の前段で、前記第１の信号についての信号処理をおこなう第１の前段処理部と、
   前記第２の受信回路の前段で、前記第２の信号についての信号処理をおこなう第２の前段処理部と、をさらに備え、
   前記分配器は、前記第１の前段処理部の入力側に配置され、
   前記切換器は、前記第２の前段処理部の入力側に配置される、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
7. 送信信号を生成する送信回路と、
   前記第１の受信回路または前記第２の受信回路と前記送信回路とで前記第１のアンテナを共用する１以上のアンテナ共用器と、をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
8. 前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが同一の筐体内に構成される、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
9. 前記第１のアンテナの利得性能が、前記第２のアンテナの利得性能よりも高い、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線通信装置。

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