JP2012084998A - 通信装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナの性能を効率よく改善する。
【解決手段】第１の調整回路は、第１のアンテナのインピーダンスを調整し、第２の調整回路は、第２のアンテナのインピーダンスを調整する。結合低減回路は、第１のアンテナと第２のアンテナの結合量を低減する。第１の受信電力測定部は、第１のアンテナから受信する第１の受信電力を測定し、第２の受信電力測定部は、第２のアンテナから受信する第２の受信電力を測定する。選択部は、第１の調整回路、第２の調整回路、または、結合低減回路のいずれかの回路を選択する。回路制御部は、第１の受信電力と第２の受信電力の積に比例する評価関数の値が大きくなるように、選択された回路のインピーダンスを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置と、通信装置に備えられたアンテナの調整方法に関する。

今後、サービスの提供が予定されているLong Term Evolution（ＬＴＥ）では、周波数の利用効率を向上させるためにMultiple Input Multiple Output（ＭＩＭＯ）方式が利用される。ＭＩＭＯ方式に対応した端末は、複数のアンテナを備えており、端末と基地局との間で複数のチャネルを同時に用いて通信することができる。しかし、端末が複数のアンテナを備えていると、アンテナ間の結合により、伝送特性が劣化するという問題がある。例えば、アンテナＡとアンテナＢを備えている端末において、アンテナＡから送信された信号が別のアンテナＢに吸収されるために伝送特性が劣化することがある。この問題を解決するために、アンテナＡとアンテナＢの間に可変結合器を配置し、アンテナＡとアンテナＢの間の可変結合器の結合量が受信時には増加し、送信時には減少するように制御する装置が提案されている。

特開２００７−１２４５８１号公報

複数のアンテナの間の結合量を制御しても、各アンテナのインピーダンスが適切な値に調整されていない場合には、伝送特性を改善できないという問題がある。近年は、端末の内部にアンテナが搭載されることが多いため、アンテナのインピーダンスは端末の使用状況によって変動しやすい。アンテナの性能が良好な場合はスループットが良好になるので、アンテナの性能を効率よく改善することが望ましい。また、背景技術では、ＬＴＥの場合について述べたがＬＴＥに限らず、複数のアンテナを備えた通信装置が用いられる際に各アンテナの性能を効率よく改善することが望ましい。

本発明は、アンテナの性能を効率よく改善できる通信装置を提供することを目的とする。

ある実施形態に係る通信装置は、第１のアンテナ、第２のアンテナ、第１の調整回路、第２の調整回路、結合低減回路、第１の受信電力測定部、第２の受信電力測定部、選択部、および、回路制御部を備える。第１の調整回路は、前記第１のアンテナのインピーダンスを調整する。第２の調整回路は、前記第２のアンテナのインピーダンスを調整する。結合低減回路は、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナの結合量を低減する。第１の受信電力測定部は、前記第１のアンテナから受信する第１の受信電力を測定する。第２の受信電力測定部は、前記第２のアンテナから受信する第２の受信電力を測定する。選択部は、前記第１の調整回路、前記第２の調整回路、または、前記結合低減回路のいずれかの回路を選択する。回路制御部は、前記第１の受信電力と前記第２の受信電力の積に比例する評価関数の値が大きくなるように、選択された回路のインピーダンスを制御する。

アンテナの性能を効率よく改善できる。

通信装置の動作の例を説明する図である。 第１の実施形態にかかる通信装置の構成の例を示す図である。 通信装置の構成の例を説明する図である。 アンテナが受信する干渉電力の例を説明する図である。 回路選択テーブルの例を示す図である。 調整対象の回路の選択方法の例を説明するフローチャートである。 整合回路と結合低減回路の調整の例を説明する図である。 条件数テーブルの例を示す図である。 第２の実施形態にかかる通信装置の動作の例を説明するフローチャートである。 第３の実施形態にかかる通信装置の構成の例を説明する図である。 第３の実施形態にかかる通信装置が調整対象の回路を選択するときの動作の例を説明するフローチャートである。 コンデンサの容量の変動量と周波数の関係の例を表す図である。 インダクタンス値の変動量と周波数の関係の例を表す図である。 通信装置の構成の例を説明する図である。 通信装置の構成の例を説明する図である。 通信装置で用いられる条件数テーブルの例を示す図である。

図１は、通信装置１０の動作の例を説明する図である。図１に示す通信装置１０は、アンテナ１１（１１ａ、１１ｂ）、整合回路１２（１２ａ、１２ｂ）、結合低減回路１３、回路制御部２１、および、選択部３０を備えている。なお、図１は、理解を助けるために、通信装置１０が備えている回路等の一部を記載する。

ここで、整合回路１２ａは、アンテナ１１ａのインピーダンスを調整し、整合回路１２ｂは、アンテナ１１ｂのインピーダンスを調整するものとする。また、通信装置１０は、結合低減回路１３のリアクタンスを調整することにより、アンテナ１１ａとアンテナ１１ｂの結合量を変更することができる。以下の説明では、２つのアンテナの間において一方のアンテナと他方のアンテナの間で発生する損失の量を「結合量」と記載する。

選択部３０は、アンテナ１１ａと１１ｂの各々での受信電力を大きくするためにインピーダンスを調整する回路を、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂ、および、結合低減回路１３から選択する。選択部３０は、選択した回路を回路制御部２１に通知する。回路制御部２１は、選択部３０から通知された回路のインピーダンスを調整する。例えば、回路制御部２１は、整合回路１２ａと結合低減回路１３が選択された場合、選択された各々の回路に含まれているコンデンサの容量やインダクタのインダクタンス値を変更する。回路制御部２１は、コンデンサの容量やインダクタのインダクタンス値を変更するたびに受信電力の測定結果に基づいて、評価関数の値を計算する。ここで、評価関数は、アンテナ１１ａと１１ｂの受信電力の積に比例するものとする。回路制御部２１は、求めた評価関数の値を、各回路のコンデンサの容量やインダクタのインダクタンス値に対応付けて記憶する。さらに、回路制御部２１は、コンデンサの容量やインダクタのインダクタンス値を変更する前の評価関数も求めて記憶する。その後、回路制御部２１は、記憶している評価関数の値を比較し、評価関数の値が最も大きくなったコンデンサの容量やインダクタのインダクタンス値に、選択部３０で選択された回路を調整する。

このように、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂ、結合低減回路１３から、受信電力に応じて調整対象の回路を選択し、選択された回路の調整を行うことにより、アンテナ１１ａ、１１ｂの受信電力を大きくすることができる。従って、通信装置１０では、アンテナ１１ａと１１ｂでの受信電力の大きさに応じて結合低減回路１３に加えて整合回路１２ａと整合回路１２ｂを調整できるため、アンテナの性能を改善しやすい。

＜装置構成＞
図２は、第１の実施形態にかかる通信装置１０の構成の例を示す図である。通信装置１０は、アンテナ１１ａ、１１ｂ、整合回路１２ａ、１２ｂ、結合低減回路１３、Radio Frequency（ＲＦ）回路２０、ベースバンド（ＢＢ）信号処理回路４０、および、メモリ１を備える。ＲＦ回路２０は、回路制御部２１を含み、選択部３０で選択された回路の調整を行う。また、ＲＦ回路２０は、通信装置１０と基地局の間で送受信される信号の変調と復調も行う。ベースバンド信号処理回路４０は、選択部３０を含む。ベースバンド信号処理回路４０では、調整対象の回路の選択が行われる他、ベースバンド信号の処理や干渉電力の測定なども行われる。メモリ１は、ＲＦ回路２０やベースバンド信号処理回路４０の処理に用いられる閾値やデータ等を記憶する。以下、結合量として結合電力が測定される場合の通信装置１０について、詳しく説明する。以下の説明では、２つのアンテナを備える機器の一方のアンテナから出力された信号を、他方のアンテナが受信したことにより他方のアンテナを介して観測される電力のことを「結合電力」と記載する。なお、結合量は、結合電力に限られず、例えば、アンテナＡから送信された信号が別のアンテナＢに吸収された場合、アンテナＢで観測された信号の強度を「結合量」とすることもできる。

図３は、通信装置１０の構成の例を説明する図である。図３は、ＲＦ回路２０とベースバンド信号処理回路４０の構成を詳しく表している。ＲＦ回路２０は、回路制御部２１、送受信切り替え部２２（２２ａ、２２ｂ）、結合電力測定部２３、受信電力測定部２４（２４ａ、２４ｂ）、復調部２５（２５ａ、２５ｂ）、変調部２６、および、切り替え部２７として動作する。ベースバンド信号処理回路４０は、ベースバンド信号処理部４１、干渉電力測定部４２、比較部４３、および、選択部３０として動作する。また、図３の例では、通信装置１０は、アンテナ１１ａとアンテナ１１ｂの両方を介して基地局からの信号を受信し、アンテナ１１ｂを介して信号を基地局に送信するものとする。

回路制御部２１は、選択部３０により選択された回路に含まれるコンデンサの容量やインダクタのインダクタンス値を変更する。さらに、回路制御部２１は、コンデンサの容量やインダクタのインダクタンス値を変更した後のアンテナ１１ａ、１１ｂでの受信電力等に基づいて評価関数を求める。回路制御部２１は、評価関数の値が大きくなるように、選択された回路を制御する。すなわち、回路制御部２１は、求めた評価関数の値の中で最大の値が得られたときの条件を取得し、取得した条件に従って調整対象の回路を調整する。回路制御部２１の動作については後で詳しく説明する。

送受信切り替え部２２ａは、通信装置１０が信号を受信するときに、アンテナ１１ａと受信電力測定部２４ａを接続する。このため、通信装置１０が信号を受信すると、アンテナ１１ａを介して受信された信号は、受信電力測定部２４ａを介して復調部２５ａに入力される。また、通信装置１０が基地局に向けて信号を送信するときに、送受信切り替え部２２ａは、アンテナ１１ａを結合電力測定部２３に接続する。ここで、図３の例では通信装置１０から基地局に信号が送信される際には、アンテナ１１ａからは信号が送信されない。従って、通信装置１０からの送信の際に、結合電力測定部２３は、アンテナ１１ｂからアンテナ１１ａに回りこむ電力を測定することができる。結合電力測定部２３は、測定した結合電力を回路制御部２１に通知する。

送受信切り替え部２２ｂは、通信装置１０が信号を受信するときに、アンテナ１１ｂと受信電力測定部２４ｂを接続する。従って、アンテナ１１ｂを介して受信された信号は、受信電力測定部２４ｂを介して復調部２５ｂに入力される。一方、送受信切り替え部２２ｂは、通信装置１０が信号を基地局に送信する際に、アンテナ１１ｂと変調部２６を接続することにより、変調部２６で変調された信号がアンテナ１１ｂに出力されるようにする。

復調部２５ａ、２５ｂは、入力された信号を復調して、ベースバンド信号に変換する。ベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部４１に入力される。ベースバンド信号処理部４１は、ベースバンド信号を処理する。また、ベースバンド信号処理部４１は、基地局に送信される信号を処理した後、変調部２６に出力する。変調部２６は、ベースバンド信号処理部４１から入力された信号を変調し、変調した信号を、送受信切り替え部２２ｂを介してアンテナ１１ｂに出力する。

受信電力測定部２４ａは、アンテナ１１ａを介して受信した信号の電力を測定する。一方、受信電力測定部２４ｂは、アンテナ１１ｂを介して受信した信号の電力を測定する。受信電力測定部２４ａ、２４ｂは、得られた受信電力を回路制御部２１に通知する。

干渉電力測定部４２は、通信装置１０が通信先の基地局以外の基地局から、アンテナ１１ｂを介して受信する干渉電力（外部干渉電力）を測定する。比較部４３は、予め１つ以上の閾値を記憶しており、干渉電力の大きさを閾値と比較する。比較部４３は、得られた結果を選択部３０に通知する。

選択部３０は、比較結果に基づいて、調整対象の回路を選択する。調整対象の回路の選択方法の例については、後で詳しく説明する。選択部３０は、選択した回路を切り替え部２７に通知する。例えば、選択部３０は、切り替え部２７に制御信号を送ることにより、選択した回路を通知することができる。切り替え部２７は、選択部３０から通知された制御信号を確認して、回路制御部２１と整合回路１２ａ、１２ｂ、結合低減回路１３の間のスイッチングを行う。例えば、整合回路１２ａと結合低減回路１３とが調整対象の回路に選択されている場合、切り替え部２７は、回路制御部２１が整合回路１２ａと結合低減回路１３にアクセスできるように、回路を切り替える。さらに、切り替え部２７は、選択部３０で選択された回路を回路制御部２１に通知する。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態で行われる動作の例について説明する。通信装置１０は、予め決められた周期で整合回路１２や結合低減回路１３から調整する対象の回路を選択し、調整する。例えば、通信装置１０は、基地局にパイロット信号を送信するたびに、整合回路１２や結合低減回路１３を調整することができる。回路の調整を開始すると、通信装置１０は、外部干渉電力の大きさと基準閾値（Ｔｈ）の比較結果に応じて調整対象の回路を決定する。

図４は、アンテナ１１が受信する干渉電力の例を説明する図である。図４（ａ）に示すように、通信装置１０が基地局２ａと通信しているとする。ここで、基地局２ａは、セル３ａを形成しているものとする。セル３ｂとセル３ｃは、セル３ａに隣接している。また、セル３ｂは基地局２ｂにより形成され、セル３ｃは基地局２ｃにより形成されているものとする。

このとき、通信装置１０にとって、基地局２ａから受信する信号を希望信号（Ｓ）とする。一方、通信装置１０が基地局２ｂや基地局２ｃから受信している信号は、干渉信号となる。図４（ａ）に示すように、通信装置１０は基地局２ａ〜２ｃ以外から信号を受信していない場合、外部干渉（Ｉ）の強さは、通信装置１０が基地局２ｂと基地局２ｃから受信している信号の合計となる。

さらに、アンテナ１１が使用されている際には、熱雑音による内部干渉（Ｎ）も発生する。従って、アンテナ１１が希望信号を受信するときに生じる干渉信号は、図４（ｂ）に示すように外部干渉と内部干渉で表すことができる。そこで、信号対干渉比（Signal to Interference Ratio、ＳＩＲ）は、アンテナ利得Ｇを用いると次式で表される。

ここで、比較部４３が記憶している閾値のうちの１つを基準閾値Ｔｈとする。また、基準閾値Ｔｈとアンテナ利得の積はＮに対して十分に大きな数である（ＴｈＧ≫Ｎ）ものとする。従って、アンテナ１１で受信した外部干渉の電力の大きさが基準閾値以上である場合（すなわち、Ｉ≧Ｔｈ）、ＧＩはアンテナ１１の内部干渉に対して十分に大きい。すなわち、ＧＩ≫Ｎとなる。すると、信号対干渉比は次のように表される。

従って、外部干渉の電力強度が基準閾値以上の場合、アンテナ利得は信号対干渉比に影響しないため、整合回路１２を調整してアンテナ利得を変更しても、信号対干渉比はほとんど改善されない。一方、外部干渉の電力が基準閾値より小さい場合、アンテナ１１の外部干渉は内部干渉に対して十分に大きくない。従って、信号対干渉比は（１）式に示した通りに表されるため、アンテナ利得Ｇを大きくすることにより、アンテナ１１の信号対干渉比が改善する。換言すると、外部干渉の電力強度が基準閾値よりも小さい場合は、整合回路１２のインピーダンスを変更してアンテナ利得を大きくすると、アンテナの性能が改善され、通信装置１０の受信状況も改善される。一方、外部干渉の電力強度が基準閾値以上の場合、整合回路１２のインピーダンスの変更によりアンテナ利得Ｇを変更しても、アンテナの性能はほとんど改善されず、通信装置１０の受信状況も改善されないといえる。従って、通信装置１０は、外部干渉の電力強度が基準閾値以上の場合、結合低減回路１３の調整によって、整合回路１２を調整する場合よりもアンテナの性能を大きく改善できる場合がある。

図４を参照して説明したように、干渉電力と基準閾値を比較した結果は、整合回路１２を調整することによって信号対干渉比や受信電力を改善できるかを判定する指標として用いられる。ここで、通信装置１０に備えられた２本のアンテナ１１のうちでアンテナ利得が大きい方のアンテナ１１の干渉電力に基づいて、選択部３０は、調整対象の回路を選択する。例えば、図３に示す通信装置１０でアンテナ１１ａのアンテナ利得（Ｇａ）よりもアンテナ１１ｂのアンテナ利得（Ｇｂ）が大きいとする。すると、通信装置１０に備えられている干渉電力測定部４２は、アンテナ１１ｂから受信された干渉電力（Ｉｂ）を測定する。干渉電力測定部４２は、干渉電力Ｉｂの値を比較部４３に通知する。

比較部４３は、干渉電力測定部４２から通知された干渉電力を閾値と比較する。ここでは、比較部４３がＴｈ−ＬとＴｈの２つの閾値を記憶しており、閾値Ｔｈ＋Ｘを算出する場合について説明するが、比較部４３が記憶する閾値の数、もしくは、算出する閾値の数は任意に変更することができる。以下の説明では、Ｔｈは、アンテナ１１ｂの内部干渉Ｎｂよりも十分に大きい値であるとする。また、Ｘはアンテナ１１ａとアンテナ１１ｂの間でのアンテナ利得の差分であり、次式で表せる。

また、Ｌは、任意の正の値とすることができ、実装に応じて適宜変更することができる。例えば、Ｌは、Ｔｈを基準として５ｄＢ程度にすることもできる。比較部４３は、干渉電力と閾値を比較した結果を、選択部３０に出力する。

図５は、回路選択テーブルの例を示す図である。回路選択テーブルは、干渉電力と閾値の大きさの関係と調整対象の回路の種類を対応付けて記録する。選択部３０は、図５のテーブルを備えており、比較部４３から受け取った結果に応じて、調整対象の回路を選択する。

例えば、アンテナ１１ｂを介して受信した外部干渉の電力値（Ｉｂ）がＴｈ−Ｌよりも小さい場合、図４を参照しながら説明したように、整合回路１２ｂのインピーダンスの調整によりアンテナ利得Ｇｂが大きくされると、信号対干渉比が改善される。また、アンテナ１１ｂよりもアンテナ利得が小さいアンテナ１１ａでも、外部干渉電力（Ｉａ）とアンテナ利得（Ｇａ）の積は、アンテナ１１ａの内部干渉（Ｎａ）に比べて十分に大きくないと予測できる。Ｉａ×Ｇａの値がアンテナ１１ａの内部干渉に比べて十分に大きくなければ、整合回路１２ａのインピーダンスの調整によりアンテナ利得（Ｇａ）が増大すると、アンテナ１１ａの信号対干渉比も改善される。そこで、ＩｂがＴｈ−Ｌよりも小さい場合、選択部３０は、整合回路１２ａと整合回路１２ｂを調整することを決定する。

外部干渉電力ＩｂがＴｈ−Ｌ以上であるがＴｈより小さい場合も、整合回路１２ｂや整合回路１２ａの調整により、通信装置１０の受信状況が改善される。ここで、図４を参照しながら述べたように、外部干渉電力が小さいほどアンテナ利得の改善により信号対干渉比を改善しやすい。従って、アンテナ１１ｂのインピーダンスを調整しても、通信装置１０の受信状況の改善は、ＩｂがＴｈ−Ｌよりも小さいときに比べて小さいと考えられる。そこで、選択部３０は、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂに加えて、結合低減回路１３も調整することを決定する。

外部干渉電力ＩｂがＴｈ以上であるがＴｈ＋Ｘより小さい場合、アンテナ１１ｂについては外部干渉電力が基準閾値より大きいため、式（２）が成り立つ。従って、回路制御部２１がアンテナ１１ｂのアンテナ利得Ｇｂを変更しても、アンテナ１１ｂの信号対干渉比は改善しない。すなわち、整合回路１２ｂのインピーダンスを調整しても通信装置１０の受信状況はほとんど変更されない。そこで、選択部３０は、整合回路１２ｂを調整対象の回路に選択しない。一方、アンテナ１１ａは、アンテナ１１ｂに比べてアンテナ利得がＸ（ｄＢ）小さいので、アンテナ１１ａついては式（１）が成り立つ可能性がある。そこで、選択部３０は、整合回路１２ａと結合低減回路１３を調整することを決定する。

外部干渉電力ＩｂがＴｈ＋Ｘ以上である場合、アンテナ１１ｂについては外部干渉電力が基準閾値より大きいため、式（２）が成り立つ。また、アンテナ１１ａについても、アンテナ１１ｂと同様に、外部干渉電力が大きいことが予測されるため、式（２）が成り立つ可能性が高い。従って、アンテナ１１ｂのアンテナ利得Ｇｂとアンテナ１１ａのアンテナ利得Ｇａを変更しても信号対干渉比は改善しない可能性が高い。すなわち、整合回路１２ａ、１２ｂのインピーダンスを調整しても通信装置１０の受信状況はほとんど変更されない可能性が高い。そこで、選択部３０は、整合回路１２ａと整合回路１２ｂは調整せずに、結合低減回路１３を調整することを決定する。

図６は、調整対象の回路の選択方法の例を説明するフローチャートである。なお、図６は、通信装置１０の動作の一例を示しており、例えば、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ６の判定の順序が変更されるなど、通信装置１０の動作が変更される場合がある。

干渉電力測定部４２は、アンテナ１１ｂの干渉電力の強度を測定する（ステップＳ１）。比較部４３は、アンテナ１１ｂを介して受信された干渉電力Ｉｂの強度が基準閾値Ｔｈ以上であるかを確認する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、干渉電力の値が基準閾値以上であると判定された場合、比較部４３は、アンテナ１１ａのアンテナ利得とアンテナ１１ｂのアンテナ利得の差の絶対値Ｘを求める。比較部４３は、干渉電力Ｉｂを閾値Ｔｈ＋Ｘとさらに比較する（ステップＳ２でＹｅｓ、ステップＳ３）。干渉電力Ｉｂが閾値Ｔｈ＋Ｘ以上である場合、選択部３０は、結合低減回路１３を調整対象に選択するが、整合回路１２ａと整合回路１２ｂは調整対象としない（ステップＳ３でＹｅｓ、ステップＳ４）。干渉電力Ｉｂが閾値Ｔｈ＋Ｘ未満である場合、選択部３０は、アンテナ１１ａに接続されている整合回路１２ａと結合低減回路１３を調整対象に選択し、整合回路１２ｂを調整対象としない（ステップＳ３でＮｏ、ステップＳ５）。

ステップＳ２において、干渉電力の値が基準閾値未満であると判定された場合、比較部４３は、干渉電力Ｉｂを閾値Ｔｈ−Ｌとさらに比較する（ステップＳ２でＮｏ、ステップＳ６）。干渉電力Ｉｂが閾値Ｔｈ−Ｌ以上である場合、選択部３０は、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂ、および、結合低減回路１３を調整対象に選択する（ステップＳ６でＹｅｓ、ステップＳ７）。干渉電力Ｉｂが閾値Ｔｈ−Ｌ未満である場合、選択部３０は、整合回路１２ａと整合回路１２ｂを調整対象に選択し、結合低減回路１３を調整対象としない（ステップＳ６でＹｅｓ、ステップＳ８）。

このように、干渉電力の値が基準閾値以上である場合、選択部３０は、アンテナ１１ｂに接続されている整合回路１２ｂを調整対象に選択しない。一方、干渉電力の値が基準閾値未満である場合、選択部３０は、整合回路１２ｂを調整対象とする。

選択部３０は、調整対象の回路を選択すると、選択結果を切り替え部２７に出力する。図５に示す回路選択テーブルの例では、調整対象の回路の組み合わせに対応付けて、調整対象の回路を識別するための制御信号が記録されている。例えば、整合回路１２ａと整合回路１２ｂが制御される場合、制御信号「１」が切り替え部２７に通知される。すると、切り替え部２７は、整合回路１２ａと整合回路１２ｂに回路制御部２１がアクセスできるようにスイッチングした上で、回路制御部２１に制御信号を通知する。同様に、整合回路１２ａ、１２ｂ、結合低減回路１３が制御される場合の制御信号は「２」、結合低減回路１３だけが制御される場合の制御信号は「４」となる。

以下、整合回路１２ａと結合低減回路１３が選択された場合を例として説明する。このとき、選択部３０は、制御信号「３」を切り替え部２７に通知する。切り替え部２７は、整合回路１２ａと結合低減回路１３に回路制御部２１がアクセスできるようにスイッチングする。さらに、切り替え部２７は、回路制御部２１に制御信号を通知する。

図７は、整合回路１２と結合低減回路１３の調整の例を説明する図である。図７（ａ）は、結合低減回路１３に含まれている可変インダクタと可変コンデンサを示す。以下の説明では、結合低減回路１３に含まれている可変インダクタをＬ、可変コンデンサをＣｃｏｎと記載する。図７（ｂ）は整合回路１２に含まれている可変コンデンサを示す。以下、整合回路１２ａに含まれている可変コンデンサをＣｍａ、整合回路１２ｂに含まれている可変コンデンサをＣｍｂと表すものとする。

回路制御部２１は、切り替え部２７からの通知に応じて、整合回路１２ａのインピーダンスや結合低減回路１３のリアクタンスを調整する。まず、回路制御部２１は、整合回路１２ａや結合低減回路１３に含まれている可変コンデンサの容量、可変インダクタのインダクタンス値を変更する。次に、回路制御部２１は、可変コンデンサの容量や可変インダクタのインダクタンス値を変更するたびに、評価関数を求める。さらに、回路制御部２１は、得られた評価関数を比較し、評価関数が最大値となったときの可変コンデンサの容量や可変インダクタのインダクタンス値を求める。得られたインダクタンス値やコンデンサの容量を用いることにより、整合回路１２ａと結合低減回路１３を調整する。ここで、コンデンサの容量の変更量や、インダクタンス値の変更量は、実装に応じて任意に設定することができる。例えば、可変コンデンサの値を１ｐＦずつ変更し、可変インダクタのインダクタンス値を５ｎＨずつ変更するように回路制御部２１を設定することができる。

次に、評価関数について述べる。回路制御部２１は、アンテナの性能が良好であるほど値が大きくなるような評価関数を予め記憶している。ここでは、アンテナ１１ａとアンテナ１１ｂの受信特性から得られる相関行列の行列式から評価関数が求められた場合を例として説明する。まず、評価関数の求め方の例を説明する。通信装置１０の伝送容量Ｒは次のように表される。

ここで、Ｐは通信装置１０の受信電力、Ｅは単位行列、Ｎは内部干渉電力、Ｈはチャネル行列を表す。伝送容量Ｒのアンサンブル平均は次式で表すことができる。

ここで、＜ＨＨ^＋＞は相関行列であり、以下のように記載される。

ここで、ｘ_ａ（ｔ）とｘ_ｂ（ｔ）は複素受信信号を表す。さらに、Ｐａは受信電力測定部２４ａの測定値、Ｐｂは受信電力測定部２４ｂの測定値、αはアンテナ１１ａとアンテナ１１ｂで受信された信号の相関（受信相関）を表す。従って、相関行列の行列式は、以下のようになる。

散乱パラメータを用いた計算により、相関αは以下のように書き換えられる。

ここで、Ｑａは結合電力測定部２３の測定値、Ｑｔは通信装置１０がアンテナ１１ｂから送信した信号の送信電力、Ｗは重み係数である。なお、回路制御部２１は、予め変調部２６からＱｔの値を通知されているものとする。すると、評価関数ｆは、次式で表される。

重み係数は、アンテナ１１ａおよびアンテナ１１ｂの受信電力の評価関数への寄与の大きさと、結合電力の大きさが評価関数に及ぼす寄与の大きさとを調整するために用いられる。重み係数Ｗは、受信の状態によって異なるが、例えば、０．３５に設定される場合がある。

例えば、回路の調整を開始したときのＣｍａの容量、Ｃｃｏｎの容量、Ｌのインダクタンス値は以下のとおりであるとする。
回路の調整を開始したときのＣｍａの容量 ：Ｃ_１
回路の調整を開始したときのＣｃｏｎの容量 ：Ｃ_１１
回路の調整を開始したときのＬのインダクタンス値：Ｌ_１

回路制御部２１は、Ｃｍａの容量がＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃｃｏｎの容量がＣ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、結合低減回路１３の可変インダクタＬのインダクタンス値がＬ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５の場合の各々について、評価関数を計算するものとする。ここで可変コンデンサについては、容量の変更量の最小値がΔＣであり、可変インダクタについては、インダクタンス値の変更量の最小値がΔＬであるとする。すると、回路制御部２１は、選択部３０で選択された回路に含まれているコンデンサの容量をΔＣの整数倍の値だけ変動させる。また、回路制御部２１は、選択された回路に含まれているインダクタのインダクタンス値をΔＬの整数倍の値だけ変動させる。例えば、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５は、Ｃ_１、Ｃ_１１、Ｌ_１を用いて以下のように表せるとする。

Ｃ_２＝Ｃ_１＋ΔＣ
Ｃ_３＝Ｃ_１−ΔＣ
Ｃ_１２＝Ｃ_１１＋ΔＣ
Ｃ_１３＝Ｃ_１１−ΔＣ
Ｌ_２＝Ｃ_１＋ΔＬ
Ｌ_３＝Ｃ_１−ΔＬ
Ｌ_４＝Ｃ_１＋２ΔＬ
Ｌ_５＝Ｃ_１−２ΔＬ

図７（ｃ）は、得られた評価関数の値をＣｃｏｎおよびＣｍａの容量とＬのインダクタンス値に、対応付けて記録したテーブルの例である。図７（ｃ）には、Ｌ_１の場合の評価関数の値までを示している。回路制御部２１は、得られた評価関数の値を比較する。ここで、求められた評価関数の値のうちでＦ_５の値が最も大きかったとする。すると、回路制御部２１は、Ｃ_２をＣｍａの調整後の値、Ｃ_１２をＣｃｏｎの調整後の値、Ｌ_１をＬの調整後の値に決定し、ＣｍａとＣｃｏｎの容量とＬのインダクタンス値を調整する。

このように、通信装置１０では、結合低減回路１３、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂから選択された回路が調整される。結合低減回路１３に加えて整合回路１２ａ、１２ｂも調整できることから、結合低減回路１３だけを調整の対象とした場合に比べて通信装置１０では、アンテナの性能の改善が容易である。端末の内部にアンテナ１１が搭載されている場合は、ユーザの端末の持ち方によってアンテナ１１のインピーダンスが大きく変動することがある。また、折りたたみ式の端末では、端末を折りたたんだときと端末を開いたときでも、アンテナ１１のインピーダンスが変動する。従って、アンテナ１１の整合回路１２を調整の対象にすることにより、アンテナ１１の性能を容易に改善することができる。

さらに、通信装置１０では、整合回路１２の調整によるアンテナ１１の性能の改善の大きさを判定する指標として、外部干渉の電力強度を用いている。従って、アンテナ利得を変更しても伝送特性がほとんど改善されない場合に整合回路１２の調整を行うことを避けることができる。従って、本実施形態に係る通信装置１０は、効率的にアンテナ１１の性能を改善することができる。また、アンテナ１１の性能の改善により、通信装置１０の受信状況も改善される。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、回路制御部２１で行う計算量の上限を決めていないため、回路制御部２１で行われる計算量が多くなり、処理時間が長くなる場合がある。そこで、第２の実施形態では、予め決められた処理時間内で回路を調整する通信装置について説明する。第２の実施形態にかかる通信装置１０が備えている回路制御部２１は、条件数テーブル３１（図８）を備えるものとする。なお、条件数テーブル３１は、メモリ１に記憶される場合もある。

第２の実施形態に係る通信装置１０では、予め、決められた処理時間内に回路制御部２１が評価関数を求めることができる条件の総数が求められている。条件数テーブル３１は、回路制御部２１で求められる評価関数の数が求められた総数以下になるように決められている。例えば、処理時間内に１２通りの評価関数の算出を行う通信装置１０の場合について説明する。なお、回路制御部２１は、予め決められた処理時間内に、選択された回路のインピーダンスもしくはリアクタンスの変更、変更後の評価関数の算出、得られた評価関数の比較、および、選択部３０で選択された回路の調整を行うものとする。

図８は、条件数テーブル３１の例を示す図である。条件数テーブル３１には、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂ、結合低減回路１３の各々について１回の調整で比較される条件数が決められている。

図８の制御信号１に対応付けられた条件では、結合低減回路１３の条件数は１通りなので、回路制御部２１は、結合低減回路１３に含まれているコンデンサの容量やインダクタのインダクタンス値を変更しない。一方、整合回路１２ａに対応付けられた条件数は３なので、整合回路１２は、整合回路１２ａに含まれているコンデンサＣａの容量を、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３の３通りに設定できる。同様に、整合回路１２ｂに対応付けられた条件数は４なので、整合回路１２は、整合回路１２ｂに含まれているコンデンサＣｂの容量を、Ｃ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７の４通りに設定できる。ＣａがＣ_１に設定された場合についてＣｂは４通りの値をとることができ、ＣａがＣ_２やＣ_３に設定されたときも、Ｃｂは４通りの値をとることができるので、回路制御部２１は、３×４＝１２通りの条件に回路を調整することになる。回路制御部２１は、各々の条件で評価関数を求め、評価関数の比較を行う。評価関数の計算方法、コンデンサの容量の変更方法、および、インダクタンス値の変更方法は、第１の実施形態と同様である。また、回路制御部２１は、コンデンサの容量やインダクタのインダクタンス値を、得られた評価関数の値が最も大きい条件で用いられた値に調整する。

制御信号が２の場合では、整合回路１２ａの条件数が２、整合回路１２ｂの条件数が３、および、結合低減回路１３が２である。従って、回路制御部２１は、２×３×２＝１２通りの条件に選択された回路を調整し、各々の場合の評価関数の値を求める。同様に、制御信号が３の場合は、整合回路１２ａの条件数が３、整合回路１２ｂの条件数が１、結合低減回路１３が４であるので、１２通りの条件の評価関数が比較される。制御信号が４の場合も同様に、結合低減回路１３が１２通りの条件に設定され、各々の条件において評価関数が求められる。

図９は、第２の実施形態にかかる通信装置１０の動作の例を説明するフローチャートである。図９中のＫ、Ｍ、Ｎは定数であり、Ｋは整合回路１２ａの条件数、Ｍは整合回路１２ｂの条件数、Ｎは結合低減回路１３の条件数を表すものとする。Ｋ、Ｍ、Ｎはいずれも１以上の整数である。また、ｋは、評価関数の算出に用いられた整合回路１２ａの条件の数を計数する変数であり、ｍは、評価関数の算出に用いられた整合回路１２ｂの条件の数を計数する変数である。さらに、評価関数の算出に用いられた結合低減回路１３の条件の数は、変数ｎにより計数されるものとする。なお、図９のフローチャートでは、回路制御部２１は、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂ、結合低減回路１３の順に条件を変更しているが、調整対象の回路の条件を変更する順序は任意に変更することができる。

干渉電力測定部４２は、アンテナ１１ｂを介して受信された干渉電力の強度を求める（ステップＳ１１）。選択部３０は、干渉電力の値と閾値の比較結果に応じて調整対象の回路を選択する（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１２の動作は、図６を参照しながら説明した第１の実施形態の場合と同様である。選択部３０で選択された回路を特定する制御信号を回路制御部２１が受信すると、回路制御部２１は、条件数テーブル３１を参照し、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂ、結合低減回路１３の各々について条件数を取得する（ステップＳ１３）。

回路制御部２１は、変数ｎを１に設定し、変数ｋも１に設定する（ステップＳ１４、Ｓ１５）。回路制御部２１は、ｋ番目の条件に従って整合回路１２ａに含まれているコンデンサの容量を変更し、整合回路１２ａのインピーダンスを変更する（ステップＳ１６）。回路制御部２１は、変数ｍを１に設定する（ステップＳ１７）。回路制御部２１は、ｍ番目の条件に従って整合回路１２ｂに含まれているコンデンサの容量を変更し、整合回路１２ｂのインピーダンスを変更する（ステップＳ１８）。次に、回路制御部２１は、結合電力測定部２３、受信電力測定部２４ａ、受信電力測定部２４ｂの各々から得られた測定結果を用いて評価関数を求め、得られた値をメモリ１に記憶する（ステップＳ１９）。回路制御部２１は、その後、変数ｍを１つインクリメントし、変数ｍが定数Ｍよりも大きいかを判定する（ステップＳ２０、Ｓ２１）。変数ｍがＭよりも大きくなるまで、回路制御部２１は、ステップＳ１８〜Ｓ２１を繰り返す。一方、ｍがＭよりも大きい場合、回路制御部２１は、変数ｋを１つインクリメントし、変数ｋが定数Ｋよりも大きいかを判定する（ステップＳ２１でＹｅｓ、ステップＳ２２、Ｓ２３）。回路制御部２１は、変数ｋがＫよりも大きくなるまでステップＳ１６〜Ｓ２３を繰り返す。ステップＳ２３で変数ｋがＫより大きいと判定されると、回路制御部２１は、変数ｎを１つインクリメントした後、Ｎよりもｎが大きいかを判定する（ステップＳ２４、Ｓ２５）。変数ｎがＮ以下の場合、回路制御部２１は、ｎ番目の条件により、結合低減回路１３のリアクタンスを変更する（ステップＳ２６）。ここで、回路制御部２１は、結合低減回路１３に含まれている可変コンデンサの容量値と可変インダクタのインダクタンス値の１つ以上を変更することができる。その後、回路制御部２１は、ステップＳ１５〜Ｓ２６を繰り返す。一方、ｎがＮよりも大きい場合、回路制御部２１は、メモリ１を参照して、得られた評価関数を比較する。回路制御部２１は、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂ、および、結合低減回路１３に含まれているコンデンサやインダクタを、評価関数の値が最も大きい条件で用いられた値に調整する（ステップＳ２７）。

このように、条件の組み合わせの数を一定にした条件数テーブル３１を用いることにより、回路制御部２１は、選択された回路の数や種類に関わらずに、一定の演算量で、選択された回路に設定するインピーダンスもしくはリアクタンスを求めることができる。従って、通信装置１０は、予め決められた処理時間内に選択された回路を制御できる。端末にアンテナ１１が内蔵されている場合、ユーザの端末の持ち方などによってもインピーダンスが変動するため、アンテナ１１の性能の変動に応じてリアルタイムに回路の調整を行うことが求められる。本実施形態に係る通信装置１０では、１回の調整に使用する条件の数を条件数テーブル３１に設定することにより、調整にかかる時間を一定の時間以下に抑えることができる。このため、通信装置１０は伝送特性の変動に応じてリアルタイムに回路の調整を行うことができる。

＜第３の実施形態＞
図１０は、第３の実施形態に係る通信装置５０の構成の例を説明する図である。通信装置５０は、ＲＦ回路２０とベースバンド信号処理回路５１の構成を詳しく表している。通信装置５０のＲＦ回路２０の構成や動作は、第１および第２の実施形態と同様である。ベースバンド信号処理回路５１は、ベースバンド信号処理部４１、干渉電力測定部４２、干渉電力測定部５２、比較部５３、および、選択部５４として動作する。ベースバンド信号処理部４１と干渉電力測定部４２の動作は、第１および第２の実施形態と同様である。

干渉電力測定部５２は、アンテナ１１ａを介して、通信装置１０が通信先の基地局以外の基地局から受信する干渉電力（Ｉａ）を測定する。比較部５３は、干渉電力測定部４２および干渉電力測定部５２から通知された干渉電力の大きさと閾値を比較する。比較部５３は、予め、２つの基準閾値ＴｈａとＴｈｂを記憶しているものとする。基準閾値Ｔｈａは、アンテナ１１ａの内部干渉Ｎａに対して十分に大きいと判定することができる値である。同様に、基準閾値Ｔｈｂは、アンテナ１１ｂの内部干渉Ｎｂに対して十分に大きいと判定することができる値である。なお、比較部５３は、適宜、基準閾値以外の閾値を記憶しているものとする。比較部５３は、得られた結果を選択部５４に通知する。

選択部５４は、比較部５３から通知された比較結果に基づいて、調整対象の回路を選択する。選択部５４は、アンテナ１１ａを介して受信する干渉電力の大きさが基準閾値Ｔｈａよりも大きい場合、アンテナ１１ａのアンテナ利得の大きさを変更してもアンテナ１１ａの性能は改善されないと判断する。そこで、干渉電力Ｉａが基準閾値Ｔｈａよりも大きいと、選択部５４は、アンテナ１１ａに接続されている整合回路１２ａを調整対象としない。同様に、干渉電力測定部４２で測定された干渉電力の大きさ（Ｉｂ）が基準閾値Ｔｈｂよりも大きい場合、選択部５４は、アンテナ１１ｂのアンテナ利得の大きさを変更することによっては、アンテナ１１ｂの性能は改善されないと判断する。そこで、干渉電力Ｉｂが基準閾値Ｔｈｂよりも大きいと、選択部５４は、アンテナ１１ｂに接続されている整合回路１２ｂを調整対象としない。選択部５４は、選択した回路を切り替え部２７に通知する。

図１１は、第３の実施形態に係る通信装置５０が調整対象の回路を選択するときの動作の例を説明するフローチャートである。図１１の例では、比較部５３は、２つの基準閾値ＴｈａとＴｈｂの他にＴｈａ−ＬとＴｈｂ−Ｌの２つの閾値を記憶しているものとする。なお、図１１は動作の一例であり、例えば、ステップＳ３２とステップＳ３３の順所を入れ替えた上で、ステップＳ３６では干渉電力Ｉｂと基準閾値Ｔｈｂを比較するなど、通信装置５０の動作が変更される場合がある。

干渉電力測定部４２は、アンテナ１１ｂの干渉電力の強度Ｉｂを測定し、干渉電力測定部５２は、アンテナ１１ａの干渉電力の強度Ｉａを測定する（ステップＳ３１）。干渉電力測定部４２と干渉電力測定部５２は、測定した値を比較部５３に通知する。比較部５３は、干渉電力測定部４２から通知された干渉電力Ｉｂを、基準閾値Ｔｈｂと比較する（ステップＳ３２）。干渉電力Ｉｂが基準閾値Ｔｈｂ以上である場合、比較部５３は、干渉電力測定部５２から通知された干渉電力Ｉａを、基準閾値Ｔｈａと比較する（ステップＳ３２でＹｅｓ、ステップＳ３３）。比較部５３は、ステップＳ３２とＳ３３で得られた比較結果を選択部５４に通知する。アンテナ１１ｂからの干渉電力ＩｂがＴｈｂ以上で、アンテナ１１ａからの干渉電力ＩａがＴｈａ以上である場合、選択部５４は、結合低減回路１３を調整対象の回路に選択する（ステップＳ３４）。一方、アンテナ１１ｂからの干渉電力ＩｂがＴｈｂ以上で、アンテナ１１ａからの干渉電力ＩａがＴｈａ未満である場合、選択部５４は、結合低減回路１３と整合回路１２ａを調整対象の回路に選択する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３２で干渉電力Ｉｂが基準閾値Ｔｈｂ未満であると判定された場合も、比較部５３は、干渉電力測定部５２から通知された干渉電力Ｉａを、基準閾値Ｔｈａと比較する（ステップＳ３２でＮｏ、ステップＳ３６）。ステップＳ３６で干渉電力Ｉａが基準閾値Ｔｈａ以上であると判定された場合、比較部５３は、ステップＳ３２とＳ３６で得られた比較結果を選択部５４に通知する。すると、選択部５４は、結合低減回路１３と整合回路１２ｂを調整対象の回路に選択する（ステップＳ３６でＹｅｓ、ステップＳ３７）。

一方、ステップＳ３６で干渉電力Ｉａが基準閾値Ｔｈａ未満であると判定された場合、比較部５３は、干渉電力Ｉａと閾値Ｔｈａ−Ｌとの比較、および、干渉電力Ｉｂと閾値Ｔｈｂ−Ｌとの比較を行う（ステップＳ３６でＮｏ、ステップＳ３８）。比較部５３は、ステップＳ３２、Ｓ３６、Ｓ３８で得られた比較結果を選択部５４に通知する。ステップＳ３８で、ＩａがＴｈａ−Ｌ以上であるという条件と、ＩｂがＴｈｂ−Ｌ以上であるという条件のうちの１つ以上を満たすと、選択部５４は、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂ、および、結合低減回路１３を調整対象に選択する（ステップＳ３９）。一方、ＩａがＴｈａ−Ｌ未満で、かつ、ＩｂがＴｈｂ−Ｌ未満である場合、選択部５４は、整合回路１２ａと整合回路１２ｂを調整対象に選択する（ステップＳ４０）。

このように、通信装置５０では、各々のアンテナで受信する干渉電力の大きさに応じて調整対象の回路が選択される。従って、比較部５３は、通信装置５０に備えられているアンテナの間の利得の差分を求めずに、閾値と干渉電力の大きさを比較できる。このため、第１の実施形態のように、２本のアンテナの利得の差を用いて閾値を設定している場合とは異なり、比較部５３の記憶している閾値は固定の値とすることができる。従って、閾値と干渉電力の大きさを比較する際の比較部５３の負担が軽減される。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態では、通信に用いられる周波数に応じてコンデンサの容量の変更量やインダクタンス値の変更量を変更できる通信装置１０について説明する。以下の記載では、ΔＣをコンデンサの容量の変動量と記載する。また、ΔＬをインダクタのインダクタンス値の変動量と記載する。

回路制御部２１は、インピーダンスもしくはリアクタンスの変更量の最小値に応じて、コンデンサの容量やインダクタンス値の変動量を計算する。インピーダンスもしくはリアクタンスの変更量の最小値は、予め、メモリ１に記憶しているか、回路制御部２１が記憶している。ここで、例えば、インピーダンスやリアクタンスの変更量の最小値は、例えば、ユーザの通信装置１０の持ち方の違いによって生じるアンテナのインピーダンス特性の変化量とすることができる。また、折りたたみ式の通信装置１０である場合、通信装置１０が折りたたまれた状態のアンテナのインピーダンス特性と通信装置１０が開かれた状態のインピーダンス特性の違いが、リアクタンス等の変更量の最小値とされることもある。回路制御部２１は、通信に用いられる周波数を、例えば、ベースバンド信号処理部４１から取得することができる。

まず、コンデンサの容量の変動量の求め方について説明する。コンデンサから得られるリアクタンスＸ_ｃは、次式で表される。

そこで、リアクタンスの変動量ΔＸをコンデンサで変動させるとすると、コンデンサの容量の変動量ΔＣは、式（１１）のように表せる。

ここで、ｊは虚数単位、ｆは周波数であるとする。従って、例えば、リアクタンスの変更量の最小値ΔＸが８０Ωで、周波数が２ＧＨｚである場合ΔＣは０．９９（ｐＦ）になる。

次に、インダクタンス値の変動量の求め方について説明する。インダクタから得られるリアクタンスＸ_Ｌは、次式で表される。

そこで、リアクタンスの変更量の最小値ΔＸをインダクタで変動させるとすると、インダクタンス値の変動量ΔＬは、式（１３）のように表せる。

従って、例えば、リアクタンスの変更量の最小値ΔＸが８０Ωで、周波数が１ＧＨｚである場合、ΔＬは１２．７（ｎＨ）になる。

回路制御部２１は、コンデンサの容量やインダクタンス値を、取得した変動量の整数倍の値だけ変更して、評価関数を求める。なお、調整対象の回路の選択方法、選択された回路の調整方法、評価関数の求め方などは、第１および第２の実施形態と同様である。

さらに、回路制御部２１の負担を軽減するために、通信装置１０は、変動量を通信に用いられる周波数と関連付けたデータをメモリ１に記憶することもできる。この場合、回路制御部２１は、選択された回路を調整する際に、メモリ１にアクセスしてコンデンサの容量の変動量や、インダクタの変動量を取得する。

図１２は、コンデンサの容量の変動量と周波数の関係の例を表す図である。図１２（ａ）は、コンデンサによって変更するリアクタンスの最小量が７９．５ΩのときのΔＣの値を周波数に対応付けてプロットしている。なお、メモリ１には、図１２（ｂ）に示すような、周波数とΔＣの値が対応付けて記録された容量テーブルが保持されているものとする。図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、通信に用いられる周波数が高いほど、ΔＣの値は小さくなる。

通信装置１０は、インダクタンス値についても同様に、周波数とΔＬを対応付けたデータを記憶することができる。図１３は、インダクタンス値の変動量と周波数の関係の例を表す図である。図１３（ａ）は、インダクタによって変更するリアクタンスの最小量が７９．５ΩのときのΔＬの値を周波数に対応付けたグラフである。なお、メモリ１には、図１３（ｂ）に示すような、周波数とΔＬの値が対応付けて記録されたインダクタンス値テーブルが保持されているものとする。図１３（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、通信に用いられる周波数が高いほど、ΔＬの値は小さくなる。

なお、以上の説明では、通信装置１０が変動量を変更する場合について述べているが、通信装置５０も同様に、通信に用いられる周波数に応じて変動量を変更することができる。この場合、調整対象の回路の選択方法、選択された回路の調整方法、評価関数の求め方などは、第３の実施形態と同様である。周波数に応じて変動量を変更することにより、通信装置１０、５０は、より効率的にアンテナの性能を改善することができる。

＜その他＞
なお、実施形態は上記に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。

通信装置１０は、アンテナの受信電力が所定の値よりも小さい場合やアンテナ１１ａとアンテナ１１ｂの間の結合電力が一定の値以上になった場合に、整合回路１２や結合低減回路１３を調整することもできる。この場合、受信電力測定部２４ａ、受信電力測定部２４ｂ、および、結合電力測定部２３での測定結果に応じて、回路制御部２１が調整を開始する。

評価関数は、実装に応じて変更することができる。例えば、評価関数は、アンテナ１１ａの受信電力とアンテナ１１ｂの受信電力の積に比例する関数とすることができる。また、アンテナ１１ａとアンテナ１１ｂの結合電力が大きいほど小さな値をとるような評価関数を用いることもできる。

図１４は、通信装置６０の構成の例を説明する図である。通信装置６０は、ＲＦ回路に選択部３５を備える。選択部３５は、調整対象の回路を選択する。通信装置６０は、ベースバンド信号処理回路６１を備える。通信装置６０に備えられた比較部４３は、干渉電力測定部４２で測定された干渉電力値を基準閾値および閾値と比較して、得られた結果を選択部３５に通知する。なお、基準閾値および閾値と干渉電力値の比較の方法は、第１の実施形態と同様である。選択部３５は、比較部４３から通知された比較結果に基づいて、調整対象とする回路を選択する。回路の選択方法は、第１の実施形態と同様である。このように、調整対象の回路の選択は、ＲＦ回路２０で行われてもよく、また、第１〜第４の実施形態に示されているように、ベースバンド信号処理回路６１で行われてもよい。

なお、通信装置６０が備えるアンテナ１１ａ、１１ｂ、整合回路１２ａ、１２ｂ、結合低減回路１３、回路制御部２１、送受信切り替え部２２ａ、２２ｂ、結合電力測定部２３、受信電力測定部２４、復調部２５ａ、２５ｂ、変調部２６の動作は、第１もしくは第２の実施形態と同様である。また、ベースバンド信号処理部４１と干渉電力測定部４２の動作も、第１もしくは第２の実施形態と同様である。

図１５は、通信装置７０の構成の例を説明する図である。通信装置７０は、式（７）に従って評価関数を求める。そこで、相関測定部７４は、アンテナ１１ａを介して受信された信号とアンテナ１１ｂを介して受信された信号の相関を測定する。通信装置７０は、ベースバンド信号処理回路７１に、結合電力測定部７２、受信電力測定部７３も備える。結合電力測定部７２は、送受信切り替え部２２ａ、２２ｂの動作を監視して、通信装置７０が基地局に信号を送信しているときにアンテナ１１ａから受信された電力強度を求める。受信電力測定部７３は、アンテナ１１ａ、１１ｂの両方から受信された受信信号の電力強度を求める。回路制御部７５は、結合電力測定部７２、受信電力測定部７３、および相関測定部７４から得られた結果を用い、式（７）に基づいて評価関数を求める。なお、回路制御部７５が評価関数の値を使用して調整量を決定する方法は、第１の実施形態と同様である。また、通信装置７０が備えるアンテナ１１ａ、１１ｂ、整合回路１２ａ、１２ｂ、結合低減回路１３、送受信切り替え部２２ａ、２２ｂ、復調部２５ａ、２５ｂ、変調部２６、切り替え部２７の動作は、第１の実施形態と同様である。また、通信装置７０が備えるベースバンド信号処理部４１と干渉電力測定部４２、比較部４３、および、選択部３０の動作も、第１の実施形態と同様である。

第３の実施形態に係る通信装置５０でも、第２の実施形態で説明したように、評価関数の計算に用いられる条件数の上限値を決めることができる。図１６に、通信装置５０で用いられる条件数テーブル３１の例を示す。図１６の例では、整合回路１２ａと整合回路１２ｂが調整対象に選択されたときの制御信号が「１」、整合回路１２ａ、整合回路１２ｂ、および結合低減回路１３が選択されたときの制御信号が「２」である。また、整合回路１２ｂと結合低減回路１３が選択されたときは「３」、整合回路１２ａと結合低減回路１３が選択されたときは「４」、結合低減回路１３が調整対象とされたときは「５」が、制御信号として用いられる。なお、図１６に示されている制御信号や条件数は、一例であり、実装に応じて任意に変更されることがある。

さらに、回路制御部２１は、端末の電池の残量が少ない場合などに、条件数テーブル３１に記録されている条件数よりも少ない条件数で、選択された回路の調整を行うように変形することもできる。この場合、回路制御部２１は、電池の残量が一定の閾値を下回ると、ベースバンド信号処理部４１から通知を受けるものとする。ベースバンド信号処理部４１からの通知を受けると、回路制御部２１は、例えば、条件数テーブル３１に記録された２以上の条件数から１を引いた数を、回路の変更を行う条件の数として用いることができる。

以上の説明では、可変コンデンサや可変インダクタにより整合回路１２や結合低減回路１３が調整される場合について述べたが、Micro Electro Mechanical Systems（ＭＥＭＳ）を用いて整合回路１２や結合低減回路１３を調整することもできる。この場合、条件数テーブル３１に記録される条件数は、整合回路１２や結合低減回路１３で切り替えることができるＭＥＭＳの数となる。

１ メモリ
２ 基地局
３ セル
１０、５０、６０、７０ 通信装置
１１ アンテナ
１２ 整合回路
１３ 結合低減回路
２０ ＲＦ回路
２１、７５ 回路制御部
２２ 送受信切り替え部
２３、７２ 結合電力測定部
２４、７３ 受信電力測定部
２５ 復調部
２６ 変調部
２７ 切り替え部
３０、３５、５４ 選択部
３１ 条件数テーブル
４０、５１、６１、７１ ベースバンド信号処理回路
４１ ベースバンド信号処理部
４２、５２ 干渉電力測定部
４３、５３ 比較部
７４ 相関測定部

Claims (8)

1. 第１のアンテナと、
   第２のアンテナと、
   前記第１のアンテナのインピーダンスを調整する第１の調整回路と、
   前記第２のアンテナのインピーダンスを調整する第２の調整回路と、
   前記第１のアンテナと前記第２のアンテナの結合量を低減する結合低減回路と、
   前記第１のアンテナから受信する第１の受信電力を測定する第１の受信電力測定部と、
   前記第２のアンテナから受信する第２の受信電力を測定する第２の受信電力測定部と、
   前記第１の調整回路、前記第２の調整回路、または、前記結合低減回路のいずれかの回路を選択する選択部と、
   前記第１の受信電力と前記第２の受信電力の積に比例する評価関数の値が大きくなるように、選択された回路のインピーダンスを制御する回路制御部
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 前記第１のアンテナで受信される干渉電力を測定する干渉電力測定部をさらに備え、
   前記第１のアンテナで受信される信号の電力と前記干渉電力の比を前記第１のアンテナの利得を大きくすることにより改善できない干渉電力の大きさを表す閾値よりも、前記干渉電力が小さい場合、前記選択部は、前記第１の調整回路を選択し、前記干渉電力が前記閾値以上の場合、前記第１の調整回路を選択せずに前記結合低減回路を選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記選択部により選択される回路の組合せを識別する制御信号に対応付けて、前記第１の調整回路、前記第２の調整回路、および、前記結合低減回路の各々についての前記インピーダンスを変更する回数を記録した調整テーブルをさらに備え、
   前記回路制御部は、前記選択部から受信した制御信号で識別される組合せに含まれる回路について、前記インピーダンスの変更、および、前記評価関数の算出を、前記制御信号に対応付けられている回数行い、
   前記回路制御部は、前記評価関数が最も大きいときのインピーダンスに前記選択された回路を調整する
   ことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の通信装置。
4. 前記第１のアンテナと前記第２のアンテナの結合電力の大きさを測定する結合電力測定部をさらに備え、
   前記評価関数は、前記結合電力の値が大きいほど小さくなるように設定される
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信装置。
5. 前記第１のアンテナで受信される第１の干渉電力を測定する第１の干渉電力測定部と、
   前記第２のアンテナで受信される第２の干渉電力を測定する第２の干渉電力測定部
   をさらに備え、
   前記選択部は、前記第１のアンテナで受信される信号の電力と前記第１の干渉電力の比を前記第１のアンテナの利得を大きくすることにより改善できない干渉電力の大きさを表す第１の閾値と、前記第１の干渉電力とを比較すると共に、前記第２のアンテナで受信される信号の電力と前記第２の干渉電力の比を前記第２のアンテナの利得を大きくすることにより改善できない干渉電力の大きさを表す第２の閾値と、前記第２の干渉電力とを比較し、
   前記選択部は、前記第１の干渉電力が前記第１の閾値より小さい場合、前記第１の調整回路を選択し、前記第２の干渉電力が前記第２の閾値より小さい場合、前記第２の調整回路を選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
6. 受信される信号の周波数帯域とコンデンサの容量の変動量を対応付けた容量テーブルをさらに備え、
   前記回路制御部は、前記第１および第２のアンテナで受信される信号の周波数に対応付けられた容量の変動量を取得し、選択された回路に含まれるコンデンサの容量を、取得した変動量ずつ変更して前記評価関数を求める
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の通信装置。
7. 受信される信号の周波数帯域とインダクタのインダクタンス値の変動量を対応付けたインダクタンス値テーブルをさらに備え、
   前記回路制御部は、前記第１および第２のアンテナで受信される信号の周波数に対応付けられたインダクタンス値の変動量を取得し、選択された回路に含まれるインダクタのインダクタンス値を、取得した変動量ずつ変更して前記評価関数を求める
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の通信装置。
8. 第１のアンテナと第２のアンテナを含む通信装置において、
   前記第１のアンテナから受信する第１の受信電力を測定し、
   前記第２のアンテナから受信する第２の受信電力を測定し、
   前記第１のアンテナのインピーダンスを調整する第１の調整回路、前記第２のアンテナのインピーダンスを調整する第２の調整回路、または、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナの結合量を低減する結合低減回路のいずれかの回路を選択し、
   前記第１の受信電力と前記第２の受信電力の積に比例する評価関数の値が大きくなるように、選択された回路のインピーダンスを制御する
   処理を前記通信装置に実行させることを特徴とする制御方法。