JP4542980B2

JP4542980B2 - 無線装置

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Publication number: JP4542980B2
Application number: JP2005317614A
Authority: JP
Inventors: 秀一関根; 崇文大石; 紀章大舘; 康彦田邉; 一郎瀬戸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2025-10-31
Also published as: JP2007124581A

Description

本発明は、ＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉＯｕｔｐｕｔ）通信システムを使用してデータの送受信を行う無線装置に関する。

従来より、通信性能の高い無線装置として、アダプティブアレーアンテナやスマートアンテナのように、複数のアンテナを備えた無線装置が開発されている。これらの無線装置は、通信状況に合わせて複数のアンテナの指向性を変化させたり、通信状態のよいアンテナを選んで通信を行ったりすることで、無線装置の通信性能を向上させている。

ところが、無線装置の小型化が進み、複数のアンテナを備えた無線装置では、それぞれ独立した送受信回路を有するアンテナ同士の距離が短くなってきている。そのため、アンテナ間の結合量の増加による問題が発生するようになった。ここでアンテナ間の結合量とは、あるアンテナＡから送信された信号が別のアンテナＢにどれくらい吸収されたかを示す値のことである。結合量が増加するとは、アンテナＢが吸収する信号の量が増えることを意味する。

この結合量の増加による問題には、例えば送信時に、アンテナＡが送信した信号をアンテナＢが吸収することによって起こるものがある。アンテナＢが吸収した信号は、アンテナＢに接続されたパワーアンプへと逆流し、パワーアンプの動作を不安定にしてしまう。また、この逆流によりアンテナＢから送信される信号レベルが低下してしまい、所望の送信信号レベルを得るために、さらに信号を増幅しなければならなくなる。このように、アンテナ間の結合量が大きい場合に信号を送信しようとすると、パワーアンプの動作を安定にするための電力と、送信信号レベルを大きくするための電力が、結合量が小さい場合に比べ余計に必要となり、消費電力が大きくなってしまうという問題や、送信信号が所望の受信機までとどかなくなり、通信性能が劣化するといった問題が発生する。

また、受信時には、アンテナＡが受信した信号がアンテナＢに吸収され、アンテナＢもこの信号を受信したかのように見えてしまう。複数のアンテナを利用した場合、アンテナごとに処理したはずの信号に別のアンテナの信号が混ざってしまい、データを復元できなくなってしまう問題が発生する。

このように、アンテナ間の結合量が大きいと送受信のどちらの場合にも問題が発生する。そのため、従来より複数のアンテナを備えた無線装置では、アンテナ間の結合が小さくなるようにアンテナが配置されている。

ところで、複数のアンテナを備えた無線装置の中に、ＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉＯｕｔｐｕｔ）通信システムを使用して送受信を行う無線装置（以下、「ＭＩＭＯ無線装置」と称する。）がある。このＭＩＭＯ無線装置は、複数のアンテナ、ベースバンド信号を処理するベースバンド信号処理部、ベースバンド信号を送信信号に処理する複数の送信部、受信信号をベースバンド信号に処理する複数の受信部などを備えている。

送信の場合、ＭＩＭＯ無線装置は、ベースバンド信号処理部で１つの情報を複数の送信データに分割し、分割したデータごとに対応する複数の送信部を介して各アンテナから同じ周波数で送信する。また、受信の場合、アンテナごとに受信した信号は、複数の受信部を介してベースバンド信号処理部へ入力される。各受信信号はベースバンド信号処理部で統合されて、もとの１つのデータに復元される。

ＭＩＭＯ無線装置では、各アンテナで受信した信号を分割し、統合することで１つの情報を復元しているため、ある受信信号に別の受信信号がある程度混信していても、元の情報を復元することができる。そのため、上述したような受信時のアンテナ間の結合量による問題は発生しにくい。しかしながら、アンテナ間の結合量を大きくしてしまうと、前述したように送信時に消費電力が増加したり通信性能が劣化してしまう。

また、ＭＩＭＯ無線装置の受信部にはＡ／Ｄ変換器が備えられており、受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換している。このＡ／Ｄ変換器に入力できる信号レベルはある一定範囲内のレベルに限られるため、同じく受信部に備える可変増幅器で、受信信号レベルをＡ／Ｄ変換器に入力できるレベルに変換する必要がある。受信信号レベルは時間ごとに変化するため、最適な信号レベルを得るための可変増幅器の増幅率も時間ごとに変化する。この時間変化に応じて信号レベルの増幅率の制御を行っており、これを自動利得制御と呼ぶ。自動利得制御は、各アンテナに接続された可変増幅器ごとに行っており、ＭＩＭＯ無線装置全体からみた自動利得制御は、受信機を一つしか持たない一般的な無線機に比べて非常に複雑となってしまう。

この自動利得制御を容易とするものとして、通信相手の送信電力を制御するものがある（例えば、特許文献１参照。）。これは、１つのアンテナが受信する受信信号レベルの時間ごとの変化を小さくするために、通信相手の送信電力を制御するものであり、アンテナごとに受信する受信信号のレベルの差を小さくするものではない。そのため、各アンテナの自動利得制御は容易となっても、ＭＩＭＯ無線装置全体からみた自動利得制御を容易とするものではない。
特開２００５−７３２２１公報（１３頁、図１５―２２）

上述したように、ＭＩＭＯ無線装置においては、受信時には各アンテナ間の結合量がある程度あってもよいが、送信時には結合量が多いと消費電力の増加を招く恐れがあった。また、ＭＩＭＯ無線装置においては、自動利得制御をアンテナの受信系統ごとに行っていたため、その構成ならびに回路制御が複雑になっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、送信時の消費電力の増加を招くことなく、簡易な構成の無線装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の無線装置は、複数のアンテナと、前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、前記通信相手から前記信号を受信する場合には前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記アンテナ間の結合量を減少させる結合手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の無線装置は、複数のアンテナと、前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、前記アンテナの間に配置され、前記通信相手から前記信号を受信する場合には内部スイッチの短絡により前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記スイッチの開放により前記アンテナ間の結合量を減少させる無給電素子とを備えることを特徴とする。

また、本発明の無線装置は、複数のアンテナと、前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、前記アンテナの間に配置され、前記通信相手から前記信号を受信する場合には内部可変容量素子により前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記可変容量素子により前記アンテナ間の結合量を減少させる無給電素子とを備えることを特徴とする。

また、本発明の無線装置は、同じ方向を向いた複数のアンテナと、前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、一端が前記アンテナの一つに接続され他端がスイッチを介して接地にされ、前記通信相手から前記信号を受信する場合には前記スイッチのオフにより前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記スイッチのオンにより前記アンテナ間の結合量を減少させる線状素子とを備えることを特徴とする。

また、本発明の無線装置は、先端が離れる方向を向いた第１および第２のアンテナと、前記第１及び第２のアンテナの間にあって、前記第２のアンテナの先端と向かい合う第３のアンテナと、前記第１のアンテナ又は第３のアンテナとの接続を切り替えるスイッチと、前記スイッチ及び前記第２のアンテナにそれぞれ接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する２つの受信手段とを有し、前記通信相手から前記信号を受信する場合には前記スイッチにより前記第３のアンテナと接続して前記アンテナ間の結合量が大きい第３及び第２のアンテナを用いて受信し、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記スイッチにより前記第１のアンテナと接続して前記アンテナ間の結合量が小さい第１及び第２のアンテナンを用いて送信することを特徴とする。

また、本発明の無線装置は、一つの筐体に設置された複数のアンテナと、前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、前記筐体に設けられた開放端を有する切込みと、前記開放端に設けられたスイッチを具備し、前記通信相手から前記信号を受信する場合には前記スイッチのオンにより前記開放端を短絡して前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記スイッチのオフにより前記開放端を開放して前記アンテナ間の結合量を減少させることを特徴とする。

本発明の無線装置によると、送信時の消費電力の増加を招くことなく、自動利得制御を容易とする簡易な構成の無線装置を開発することができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１乃至図４を用いて、本発明の第１の実施例を説明する。

図１は、第１の実施例における無線装置の構成を示している。無線装置は、金属筐体１と、この金属筐体１に設置されたアンテナＡおよびアンテナＢと、アンテナＡに電力を供給する給電線２ａと、アンテナＢに電力を供給する給電線２ｂと、アンテナＡとアンテナＢの間にあり、給電線２ａと給電線２ｂとに接続され、アンテナ間の結合量を変化させる可変結合器３と、金属筐体１内部に存在し、アンテナＡおよびアンテナＢを介してデータの通信を行う無線回路４を備えている。前記金属筐体１は、アンテナＡおよびアンテナＢの接地板として働く。

さらに、無線回路４は、変調後または復調前の高周波信号を処理しアンテナＡを介して信号を送受信する無線高周波部４１ａと、アンテナＢを介して信号を送受信する無線高周波部４１ｂと、変調前または復調後の低周波信号の処理を行い、無線高周波部４１ａおよび無線高周波部４１ｂと信号のやり取りを行うベースバンド処理部４２と、ベースバンド処理部４２からの情報を受けて、無線高周波部４１ａ、無線高周波部４１ｂ、ベースバンド処理部４２および可変結合器３の制御や、送受信の切り替えを行う制御回路４３を備えている。また、アンテナＡと給電線２ａの接続点を給電点５ａと呼び、アンテナＢと給電線２ｂの接続点を給電点５ｂと呼ぶ。

制御回路４３は、無線高周波部４１ａ，４１ｂ内に設けられる各可変増幅器の増幅率を制御する自動利得制御装置４３１と、可変結合器３の制御を行う結合制御装置４３２を備えている。

次に、第１の実施例の無線装置の構成を詳細に説明する。
図２（ａ）乃至（ｃ）は、アンテナＡおよびアンテナＢの具体的な構成例を示す。図２（ａ）に示すアンテナは、ヘリカルアンテナ１０１である。ヘリカルアンテナ１０１は給電点５を介して金属筐体１に接続されている。このヘリカルアンテナ１０１の全長は、データ送受信に用いる周波数の四分の一波長よりやや長い。これは、ヘリカルアンテナ１０１に特有の短縮効果があるためで、電気的には四分の一波長として働く。

次に、図２（ｂ）に示すアンテナは、逆Ｆ型アンテナ１０２である。逆Ｆ型アンテナ１０２は、金属筐体１に接地される短絡部を持っている。また、この逆Ｆ型アンテナ１０２の先端から給電点５までの長さは、四分の一波長となっている。これらヘリカルアンテナ１０１および逆Ｆ型アンテナ１０２は、短縮された四分の一モノポールアンテナであるが、単純に直線状のモノポールアンテナを用いても良い。

図２（ｃ）に示すアンテナは、ダイポールアンテナ１０３である。このダイポールアンテナ１０３は、金属筐体１から給電線２が伸び、その先端の給電点５に四分の一波長素子が接続された構成となっている。アンテナＡおよびアンテナＢは、上述した図２（ａ）乃至（ｃ）に示すアンテナのいずれを用いても、また上述した以外のアンテナを用いてもかまわない。

次に、図３（ａ）乃至図３（ｃ）を用いて可変結合器３の具体的な構成を説明する。図３（ａ）の可変結合器３は、可変容量素子３０１で構成される。この可変容量素子３０１の容量値が変化すると、給電線２ａと給電線２ｂの間の接続状態が変化し、アンテナＡとアンテナＢの結合量が変化する。可変容量素子３０１には、現在開発途中で今後開発が進むと考えられるＲＦ−ＭＥＭＳ技術を用いた可変容量素子などを適用することができる。

図３（ｂ）の可変結合器３は、容量値の異なる複数の容量素子Ｃａｋ（ｋ＝１，・・・，４）を並列に配置し、この容量素子ＣａｋごとにスイッチＳｋを直列に接続した構成になっている。この場合、各スイッチＳｋのオン・オフを切り替えることで、可変結合器３全体の容量値を変化させることができる。

図３（ｃ）に示す可変結合器３は、移相器３０２で構成される。この移相器３０２は、線路長の異なる複数の線路Ｌｍ（ｍ＝１，・・・，４）を並列に配置し、各線路ＬｍにスイッチＳｍを直列に接続した構成になっている。この移相器３０２では、各スイッチＳｍのオン・オフを切り替えることで、アンテナ間の結合量を変化させるとともに、各アンテナに供給される電力の位相を変化させる。

次に、図４を用いて、無線高周波部４１ａと無線高周波部４１ｂの構成について説明する。図４は、無線高周波部４１ａの受信系の回路構成を示したものである。本実施例の無線装置は、２つのアンテナが異なったデータを送受信するＭＩＭＯ通信システムを使用しているため、アンテナＡ，Ｂごとに送受信データを行う無線高周波部４１ａと無線高周波部４１ｂが存在する。ここでは、各無線高周波部４１ａ，４１ｂは、ほぼ同じ構成となるため、無線高周波部４１ａについてのみ説明を行う。

無線高周波部４１ａは、アンテナＡで受信した受信信号から雑音を除去するフィルタ４１１ａと、雑音を除去した受信信号を増幅する低雑音増幅器４１２ａと、増幅した受信信号を低周波に変換する周波数変換器４１３ａと、変換した受信信号のレベルをＡ／Ｄ変換器４１５ａに入力できるレベルに調整する可変増幅器４１４ａと、受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４１５ａを備えている。このＡ／Ｄ変換器４１５ａは、制御回路４３内に設けられた自動利得制御装置４３１とベースバンド部４２に変換結果であるデジタル信号を出力する。

次に、図１乃至図４を用いて第１の実施例の無線装置の動作について説明する。通信相手から送信された信号を受信する場合は、まず結合制御装置４３２が可変結合器３を制御して、アンテナＡとアンテナＢの間の結合量を増加させる。可変結合器３が図３（ａ）に示す可変容量素子３０１で構成される場合は、結合制御装置４３２は、可変容量素子３０１の容量値が大きくなるよう制御する。

また、可変結合器３が図３（ｂ）に示す容量素子ＣａｋとスイッチＳｋで構成される場合は、結合制御装置４３２は、可変結合器３全体の容量値が大きくなるようスイッチＳｋのオン・オフを制御する。このときのスイッチＳｋのオン・オフ切り替えは、実装する容量素子Ｃａｋの各容量値や通信状態に応じて異なる。通信状態に応じた可変結合器３の制御については後述する。

更に、可変結合器３が図３（ｃ）に示す移相器３０２で構成される場合は、結合制御装置４３２は、スイッチＳｍのうち、少なくとも１つが短絡するよう制御する。少なくとも１つのスイッチＳｍを短絡させることで、アンテナＡとアンテナＢの間の結合量が増加する。さらに、アンテナＡとアンテナＢが移相器３０２を介して結合されることで、移相器を入れることにより、結合した信号の位相を制御することが可能となる。信号によっては、不用意に位相を変化させると、元の信号と結合によって流入してきた信号同士が打ち消しあう場合があり、これによって受信特性が劣化する場合が発生する。通信状態を監視しながら、移相器の値を制御することで、上記のような信号の打ち消しあいなどの発生を避けることが可能となり、安定した通信をおこなうことが可能となる。

この移相給電アンテナの効果は、移相器３０２のスイッチのオン・オフを切り替えて移相量を変化させる場合だけでなく、容量素子の容量値を変化させる場合にもあらわれる。

上記のようにして、無線装置はアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を増加させ、各アンテナＡ，Ｂを介して受信信号を受信する。その受信信号は、無線高周波部４１ａと無線高周波部４１ｂに入力される。各無線高周波部４１ａ，４１ｂの動作はほぼ同じであるので、ここでは図４を用いて無線高周波部４１ａについての動作説明を行う。

無線高周波部４１ａに入力された受信信号は、まず、フィルタ４１１ａにて雑音を除去され、低雑音増幅器４１２ａで増幅される。次に、受信信号は、周波数変換器４１３ａで低周波に変換される。さらに、可変増幅器４１４ａで、変換した受信信号のレベルをＡ／Ｄ変換器４１５ａに入力できるレベルに増幅する。増幅された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器４１５ａにてアナログ信号からデジタル信号に変換され、ベースバンド処理部４２へ出力されると同時に、自動利得制御装置４３１へ出力される。自動利得制御装置４３１は、入力された信号のレベルとＡ／Ｄ変換器４１５ａへの出力信号レベルの情報から、可変増幅器４１４ａの増幅率を計算し、計算した増幅率に基づき可変増幅器４１４ａを制御する。

この自動利得制御は、無線高周波部４１ｂ内に存在するＡ／Ｄ変換器４１５ｂでも同様に行われる。本実施例では、受信時にはアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を増加させているため、各無線高周波部４１ａ，４１ｂで処理する受信信号の信号レベル差は小さくなる。そこで、自動利得制御装置４３１は、Ａ／Ｄ変換器４１５ａとＡ／Ｄ変換器４１５ｂからの受信信号を元に、可変増幅器４１４ａと可変増幅器４１４ｂの増幅率の計算を一括して行うことができる。

そして、無線高周波部４１ａ，４１ｂごとに変換された受信信号は、ベースバンド処理部４２における信号処理によって、１つの受信信号に統合され復元される。また、ベースバンド処理部４２で信号処理を行う際に、受信信号の誤り率や受信電界強度など通信状態に関する情報を計算する。ベースバンド処理部４２は、求めた情報を制御回路４３の結合制御装置４３２に通知する。結合制御装置４３２は、ベースバンド部処理４２から受信した情報を元に可変結合器３を制御して、通信状態が良くなるようにアンテナ間の結合量を調整し、各アンテナＡ，Ｂの放射パターンの指向性を制御する。

次に、無線装置から通信相手に送信信号を送信する場合は、結合制御装置４３２は、アンテナＡとアンテナＢの間の結合量を減少させるよう可変結合器３を制御する。

可変結合器３が図３（ａ）に示す可変容量素子３０１で構成される場合、結合制御装置４３２は、可変容量素子３０１の容量値が小さくなるよう制御する。また、可変結合器３が図３（ｂ）に示す容量素子ＣａｋとスイッチＳｋで構成される場合、結合制御装置４３２は、可変結合器３全体の容量値が小さくなるようスイッチＳｋのオン・オフを制御する。このときのスイッチＳｋのオン・オフ切り替えは、実装する容量素子Ｃａｋの容量値に応じて異なる。可変結合器３が移相器３０２の場合、結合制御装置４３２は、スイッチＳｍを全て開放するよう制御する。

上記のようにして、アンテナＡとアンテナＢの間の結合量を減少させた後、ベースバンド処理部４２から無線高周波部４１ａおよび無線高周波部４１ｂに渡された送信信号は、アンテナＡおよびアンテナＢを介して送信される。

以上のように第１の実施例によれば、送信時にはアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を減少させることで、アンテナＡおよびアンテナＢが互いの送信信号を吸収することを防ぎ、送信時の消費電力の増加を抑えることができる。また、受信時にはアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を増加させることで、各無線高周波部４１ａ，４１ｂで処理する受信信号の信号レベル差は小さくなることから、その自動利得制御を自動利得制御装置４３１で容易に行うことができるため、無線装置の構成を簡易とすることができる。さらに、可変結合器３に容量素子や移相器を用いることで、各アンテナＡ，Ｂに移相給電アンテナと同等の効果が生じ、任意の方向から到来する電波を効率よく受信することが可能となり、通信性能が向上する。

次に、図５および図６を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第２の実施例の無線装置は、第１の実施例における可変結合器３は備えておらず、代わりにアンテナＡとアンテナＢの間に無給電素子６を備えている。その他は、第１の実施例と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。

この無給電素子６の詳細な構成を、図５を用いて説明する。無給電素子６は、線状で、スイッチＳを介して金属筐体１に接地される。さらに、無給電素子６は、アンテナＡとアンテナＢからそれぞれ四分の一波長離れた位置に配置される。前記スイッチＳには、制御回路４３の結合制御装置４３２がスイッチＳのオン・オフを制御するための制御線６１が接続される。また、アンテナＡおよびアンテナＢには、モノポールアンテナを用いる。このとき、アンテナＡおよびアンテナＢの全長を、無給電素子６の素子長より長くなるようにする。

次に、第２の実施例の無線装置の動作を説明する。まず、無線装置が通信相手からの信号を受信する場合、結合制御装置４３２は、制御線６１を介してスイッチＳをオンにし、無給電素子６と金属筐体１を短絡させる。この第２の実施例によれば、無給電素子６の素子長が、アンテナＡおよびアンテナＢの全長より短いため、スイッチＳがオンになると、無給電素子６は導波器として働く。このため、アンテナＡとアンテナＢの放射パターンの指向性がお互いに向き合い、アンテナＡとアンテナＢの間の結合量が増加する。スイッチＳをオンにした後は、第１の実施例と同様に動作して受信信号を受信し、データを復元する。

次に、無線装置から通信相手に送信信号を送信する場合、結合制御装置４３２は、スイッチＳをオフにし、無給電素子６と金属筐体１の間を開放する。これにより、無給電素子６は導波器として働かなくなるため、アンテナＡとアンテナＢの放射パターンは無指向性となり、結合量が減少する。スイッチＳをオフにした後は、第１の実施例と同様に動作して送信信号を送信する。

次に、第２の実施例の変形例として、図５のスイッチＳの代わりに可変容量素子Ｃａを用いた場合を説明する。この場合、可変容量素子Ｃａの容量値を変化させることで、無給電素子６の電気的な長さをアンテナＡとアンテナＢより長くすることも、また短くすることも可能となる。

この変形例の構成で、無線装置が通信相手からの信号を受信する場合、結合制御装置４３２は、無給電素子６の電気的な長さがアンテナＡとアンテナＢより短くなるように容量素子Ｃａの容量値を制御する。これにより、無給電素子６は導波器として働き、アンテナＡとアンテナＢの放射パターンの指向性が互いに向き合う。その結果、アンテナＡとアンテナＢの間の結合量が増加する。アンテナＡとアンテナＢの間の結合量を増加させた後は、第１の実施例と同様に動作して受信信号を受信し、データを復元する。

次に、無線装置から通信相手に送信信号を送信する場合、結合制御装置４３２は、無給電素子６の電気的な長さがアンテナＡとアンテナＢより長くなるように容量素子Ｃａの容量値を制御する。これにより、無給電素子６は反射器として働き、アンテナＡとアンテナＢの放射パターンの指向性がお互いに逆向きとなる。その結果、アンテナあとアンテナＢの間の結合量が減少する。アンテナＡとアンテナＢの間の結合量を減少させた後は、第１の実施例と同様に動作して送信信号を送信する。

さらに、第２の実施例の変形例として、無給電素子６を、アンテナＢを中心にアンテナＡと対称に配置する、またはアンテナＡを中心にアンテナＢと対称に配置することもできる。この場合、アンテナＡおよびアンテナＢの全長を、無給電素子６の素子長より短くする。これにより、スイッチＳがオンになると、無給電素子６は反射器として働き、アンテナＡ（又はアンテナＢ）の放射パターンの指向性がアンテナＢ（又はアンテナＡ）に向かうため、アンテナ間の結合量が増加する。上記変形例の場合も、受信時にはスイッチＳをオンにし、送信時にはスイッチＳをオフにすることで、アンテナ間の結合量の増減を切り替えて送受信を行う。

次に、図６を用いて第３の実施例を説明する。図６は、第３の無線装置の構成を示す。第３の無線装置の構成と図５に示す無線装置の同じ構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

第３の実施例の無線装置では、アンテナＡおよびアンテナＢは、逆Ｆ型アンテナを用いる。このアンテナＡおよびアンテナＢは、先端が互いに向き合うように配置される。さらに、アンテナＡとアンテナＢの間に、線状の無給電素子６を、無給電素子６の各先端と各アンテナＡ，Ｂの先端が近接するように配置する。このとき、無給電素子６の各先端と各アンテナＡ，Ｂの先端との距離が、十分の一波長以下になるようにする。

また、この無給電素子６は、素子長が半波長となる。さらに無給電素子６は、中央にスイッチＳを有しており、スイッチＳをオフにすると無給電素子６が２つに分断される構造になっている。スイッチＳには、結合制御装置４３２からスイッチＳのオン・オフを制御するための制御線６１が接続される。

次に、この第３の実施例の無線装置の動作を説明する。無線装置が通信相手からの信号を受信する場合、まず制御回路４３の結合制御装置４３２は、スイッチＳをオンにする。これにより、無給電素子６の素子長が半波長となり、無給電素子６はアンテナＡおよびアンテナＢと正弦波形で共振するモードとなる。この共振により、無給電素子６の各先端に電荷がたまり、この電荷の発生によって無給電素子６の各先端と各アンテナＡ，Ｂの先端の間のに発生している容量性の結合量が増加する。無給電素子６の各先端とアンテナＡ，Ｂの間の結合量を増加させた後は、第１の実施例と同様に動作して受信信号を受信し、データを復元する。

次に、無線装置から通信相手に送信信号を送信する場合、結合制御装置４３２は、スイッチＳをオフ状態とする。これにより２つに分断された無給電素子６の素子長は、半波長より短くなる。そのため、無給電素子６は、アンテナＡおよびアンテナＢと共振せず、受信時と比較してアンテナ間の結合量は減少する。無給電素子６の各先端とアンテナＡ，Ｂの間の結合量を減少させた後は、第１の実施例と同様に動作して送信信号を送信する。

以上のように第２の実施例および第３の実施例によれば、送信時にはアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を減少させることで、アンテナＡおよびアンテナＢが互いの送信信号を吸収することを防ぎ、送信時の消費電力の増加を抑えることができる。また、受信時にはアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を増加させることで、各無線高周波部４１ａ，４１ｂで処理する受信信号の信号レベル差は小さくなることから、その自動利得制御を自動利得制御装置４３１で容易に行うことができるため、無線装置の構成を簡易とすることができる。さらに、線状の無給電素子６とスイッチＳという簡易な構成で、結合量を変化させることが可能となる。また各アンテナＡ，Ｂの給電線２ａおよび給電線２ｂや、給電点５ａや給電点５ｂに新たな回路を付加する必要がないため、付加回路による電力損失を抑制することが可能となる。

次に、図７を用いて第４の実施例の無線装置について説明する。この第４の無線装置は、アンテナＡおよびアンテナＢと、アンテナＡに接続された線状素子７と、この線状素子７と金属筐体１との間にあり、これらを接続するスイッチＳと、無線回路４を備えている。無線回路４の構成は、第１の実施例と同様であるため、同一符号を付して説明は省略する。

さらに、第４の実施例の無線装置の詳細な構成を説明する。アンテナＡおよびアンテナＢは逆Ｆ型アンテナである。アンテナＡの先端はアンテナＢと離れる方向を向いており、アンテナＢの先端はアンテナＡの方向を向いている。また、アンテナＡのアンテナＢ側には、線状素子７が接続されている。このアンテナＡの先端から給電点５ａまでの長さは、四分の一波長である。また、この線状素子７の先端から給電点５ａまでの長さは、四分の一波長である。また、この線状素子７の先端とアンテナＢの先端との距離は、十分の一波長以下になるようにする。さらに、線状素子７の先端は、スイッチＳを介して金属筐体１に接地されている。

次に、この第４の実施例の無線装置の動作を説明する。無線装置が通信相手からの信号を受信する場合、まず制御回路４３の結合制御装置４３２はスイッチＳをオフにし、線状素子７と金属筐体１の間を開放する。これにより、線状素子７への電力伝送が強まり、線状素子７の先端に電荷がたまる。線状素子７とアンテナＢはお互いの先端が近接しているため、線状素子７とアンテナＢの結合量が増加する。その結果、線状素子７と接続しているアンテナＡとアンテナＢの結合量も増加する。上記のようにアンテナＡとアンテナＢの結合量を増加させた後に、第１の実施例と同様に動作してデータの受信を行う。

次に、無線装置から通信相手に送信信号を送信する場合、結合制御装置４３２はスイッチＳをオンにし、線状素子７と金属筐体１の間を短絡する。短絡した場合、給電点５ａからは、線状素子７が四分の一波長の短絡素子にみえ、この短絡素子がハイインピーダンス化するため、線状素子７へ電流が流れにくくなる。そのため、線状素子７への電力伝送が弱まり、線状素子７とアンテナＢの間の結合量は減少する。結果、アンテナＡとアンテナＢの結合量も減少する。上記のようにアンテナＡとアンテナＢの結合量を減少させた後に、第１の実施例と同様に動作してデータの送信を行う。

以上のように第４の実施例によれば、送信時にはアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を減少させることで、アンテナＡおよびアンテナＢが互いの送信信号を吸収することを防ぎ、送信時の消費電力の増加を抑えることができる。また、受信時にはアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を増加させることで、各無線高周波部４１ａ，４１ｂで処理する受信信号の信号レベル差は小さくなることから、その自動利得制御を自動利得制御装置４３１で容易に行うことができるため、無線装置の構成を簡易とすることができる。さらに線状素子７とスイッチＳという簡易な構成で結合量を変化させることが可能となる。また、逆Ｆ型アンテナは、低姿勢なアンテナであるため、小型化が必要な端末などへの実装が容易となる。

次に、図８を用いて第５の実施例の無線装置を説明する。第５の実施例の無線装置は、第１の実施例の無線装置に加えて、アンテナＡとアンテナＢとの間に設けられたアンテナＣと、アンテナＣに電力を供給する給電線２ｃと、変調後または復調前の高周波信号を処理しアンテナＣを介してデータの送受信を行う無線高周波部４１ｃを備えるが、第１の実施例で備えていた可変結合器３は備えていない。また、ベースバンド処理部４２は、無線高周波部４１ｃとも接続され、信号のやり取りを行う。アンテナＣと給電線２ｃの接続点を給電点５ｃと呼ぶ。その他は、第１の実施例と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。なお、ここでは３つのアンテナと限定したが、これに限ることなく少なくとも３つ以上のアンテナであれば良い。

次に、第５の実施例のアンテナＡ，Ｂ，Ｃの詳細な構成を説明する。アンテナＡとアンテナＢの間隔、およびアンテナＢとアンテナＣの間隔が、それぞれ四分の一波長となるよう各アンテナＡ，Ｂ，Ｃを配置する。また、アンテナＡとアンテナＣは、二分の一波長の間隔をあけて配置する。

アンテナＡ、アンテナＢおよびアンテナＣは、モノポールアンテナを用いる。モノポールアンテナの放射界は、四分の一波長離れた場合において大きくなり、二分の一波長離れた場合において小さくなる。そのため、アンテナＡとアンテナＢ、またはアンテナＢとアンテナＣの間の結合量は、アンテナＡとアンテナＣの間の結合量と比較して大きくなる。

次に、第５の実施例の無線装置の動作を説明する。無線装置が通信相手からの信号を受信する場合、まず制御回路４３の結合制御装置４３２は、アンテナ間の結合量を増加させるため、アンテナＡとアンテナＢ、またはアンテナＢとアンテナＣ（４つ以上の場合は、上記距離関係を有する全てのアンテナの組み合わせから）を選択して受信を行う。ここでは、アンテナＡとアンテナＢの組み合わせを選択した場合を例に説明を行う。

この場合、結合制御装置４３２は、ベースバンド処理部４２にアンテナＡおよびアンテナＢを介してデータの受信を行う旨を通知する。上述の通りアンテナＡとアンテナＢと間の結合量は、アンテナＡとアンテナＣの間の結合量と比較して大きい。したがって、アンテナＡとアンテナＢと間の結合量が増加した状態で、ベースバンド処理部４２は、無線高周波部４１ａと無線高周波部４１ｂからの入力のみを用いて信号受信を行い、データを復元する。

次に、無線装置から通信相手に送信信号を送信する場合、結合制御装置４３２は、アンテナ間の結合量を減少させるために、アンテナＡとアンテナＣをデータ送信に使用することをベースバンド処理部４２に通知する。通知を受け取ったベースバンド処理部４２は、無線高周波部４１ａと無線高周波部４１ｃに送信データを出力する。データを受け取った無線高周波部４１ａと無線高周波部４１ｃは、アンテナＡとアンテナＣを介してデータを送信する。

以上のように第５の実施例によれば、アンテナを３つ以上のアンテナで構成する場合、送信時には結合量の小さいアンテナの組み合わせを選んでデータを送信することで、各アンテナが互いの送信信号を受信することを防ぎ、送信時の消費電力の増加を抑えることができる。また、受信時には結合量の大きいアンテナの組み合わせを選んでデータを受信することで、各無線高周波部４１ａ，４１ｂで処理する受信信号の信号レベル差は小さくなることから、その自動利得制御を自動利得制御装置４３１で容易に行うことができるため、無線装置の構成を簡易とすることができる。さらに、アンテナ間隔を四分の一波長とすることで、新たな回路を付加することなく、簡易な構成で結合量を変化させることが可能となる。

次に、図９を用いて第６の実施例の無線装置を説明する。第６の実施例の無線装置は、アンテナＡ、アンテナＢおよびアンテナＣの少なくとも３つのアンテナと、アンテナＡとアンテナＣの使用を切り替えるスイッチＳｗと、無線回路４を備えている。無線回路４の構成は、第１の実施例と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。

第６の実施例の無線装置の詳細な説明を行う。アンテナＡ、アンテナＢおよびアンテナＣには逆Ｌ型アンテナを用いる。このとき３つのアンテナは、アンテナＡ、アンテナＣ、アンテナＢの順に一列に配置される。また、各アンテナは、アンテナＡとアンテナＢの先端が離れ、かつアンテナＢとアンテナＣの先端が近接するように配置する。また、スイッチＳｗはアンテナＡの給電点５ａおよびアンテナＣの給電点５ｃと、無線高周波部４１ａの間にあり、アンテナＡとアンテナＣのどちらと無線高周波部４１ａを接続するかを切り替える。このスイッチＳｗの切り替えは、結合制御装置４３２によって行われる。

次に、第６の実施例の無線装置の動作を説明する。無線装置が通信相手からの信号を受信する場合は、まず制御回路４３の結合制御装置４３２は、スイッチＳｗを制御し、アンテナＣと無線高周波部４１ａを接続する。これにより、アンテナＢおよびアンテナＣが受信に使用されることになる。アンテナＢとアンテナＣは、互いの先端が近接するように配置されているため、この２つのアンテナＢ，Ｃ間の結合量は大きくなる。これは、逆Ｌ型アンテナのように折り曲げて低姿勢化されたアンテナでは、アンテナの結合点から先端に向かって強い電力が伝送され、先端が近接したアンテナ同士の結合量が非常に大きくなるためである。そのため、逆Ｌ型アンテナと同様に低姿勢化された逆Ｆ型アンテナや、板状逆Ｆ型アンテナ、マイクロストリップアンテナなどを本実施例のアンテナとして使用してもよい。上記のようにアンテナＢとアンテナＣの結合量を増加させた後は、第１の実施例と同様に動作してデータの受信を行う。

次に、無線装置から通信相手に送信信号を送信する場合は、結合制御装置４３２は、スイッチＳｗを制御し、アンテナＡと無線高周波部４１ａを接続する。これにより、アンテナＡとアンテナＢが送信に使用されることになる。アンテナＡとアンテナＢは、互いの先端が離れるように配置されているため、受信時と比較してアンテナ間の結合量を減少させることができる。上記のようにアンテナＡとアンテナＢの結合量を増加させた後は、第１の実施例と同様に動作してデータの送信を行う。

以上のように第６の実施例によれば、３つ以上のアンテナを選択可能に構成した場合、送信時には先端が離れているアンテナＡ，Ｂを選択して、アンテナ間の結合量を減少させることで、各アンテナＡ，Ｂが互いの送信信号を受信することを防ぎ、送信時の消費電力の増加を抑えることができる。また、受信時には先端が近接したアンテナＡ，Ｃを選択して、アンテナ間の結合量を増加させることで、各無線高周波部４１ａ，４１ｂで処理する受信信号の信号レベル差は小さくなることから、その自動利得制御を自動利得制御装置４３１で容易に行うことができるため、無線装置の構成を簡易とすることができる。さらに逆Ｌ型アンテナの向きを変えるだけといった簡易な構成で結合量を変化させることが可能となる。また逆Ｌ型アンテナは、低姿勢なアンテナであるため、小型化が必要な端末などへの実装が容易となる。

次に、図１０および図１１を用いて第７の実施例を説明する。

図１０に示すように、第７の実施例の無線装置は、金属筐体１の一部に切り込みＴが入った構成になっており、この切り込みＴの開放端近くには端部を短絡させるスイッチＳが接続されている。そして、このスイッチＳは、結合制御装置４３２によってオン・オフ制御される構成となっている。その他の構成は、第１の実施例と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。

図１１は、第７の実施例の無線装置を、ディスプレイ８を有する携帯無線端末に適用した例を示している。アンテナＡおよびアンテナＢと切り込みＴは、ディスプレイパネル８内部に設けられ、無線回路４はヒンジ機構なので接続された端末本体内部に設けられている。また、配線９は各アンテナＡ，Ｂと無線回路４を結ぶ給電線などをまとめたものである。

また、アンテナＡおよびアンテナＢは、小型化したモノポールアンテナを使用する。図１１では小型化したモノポールアンテナの一種である逆Ｆ型アンテナの例を示している。逆Ｆ型アンテナの場合は、二つのアンテナの先端が互いに向き合うように配置する。金属筐体１には、切り込みＴが形成されている。このとき、図１０のように、金属筐体１の外周に切り込みＴをいれても良いし、図１１のようにアンテナが設置されているディスプレイパネル８（金属筐体１の一部）に切り込みＴを入れてもよい。

次に、第７の実施例の無線装置の動作を説明する。無線装置が通信相手からの信号を受信する場合は、まず、制御回路４３の結合制御装置４３２はスイッチＳをオンにし、切り込みＴの端部を短絡させる。この短絡により、金属筐体１には、切り込みＴがない場合と同じようにアンテナＡからアンテナＢへ流れる電流と、アンテナＢからアンテナＡへと流れる電流が発生する。その結果、アンテナＡの信号電流がアンテナＢに流れ込み、アンテナＢの信号電流がアンテナＡに流れ込むように見え、アンテナＡとアンテナＢの間の結合量は増加する。上記のようにアンテナＡとアンテナＢの結合量を増加させた後は、第１の実施例と同様に動作してデータの受信を行う。

次に、無線装置から通信相手に送信信号を送信する場合は、結合制御装置４３２がスイッチＳをオフにし、切り込みＴの端部を開放させる。この開放により、ディプレイパネル８には、アンテナＢから切り込みＴに沿って大きな電流が流れる。そのため、アンテナＢからアンテナＡへと流れていた電流量が減少し、アンテナＡとアンテナＢの間の結合量も減少する。上記のようにアンテナＡとアンテナＢの結合量を減少させた後は、第１の実施例と同様に動作してデータの送信を行う。

以上のように第７の実施例によれば、送信時にはアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を減少させることで、アンテナＡおよびアンテナＢが互いの送信信号を吸収することを防ぎ、送信時の消費電力の増加を抑えることができる。また、受信時にはアンテナＡとアンテナＢの間の結合量を増加させることで、各無線高周波部の自動利得制御を自動利得制御装置４３１で容易に行うことができるため、無線装置の構成を簡易とすることができる。さらに金属筐体１に切り込みＴを設けることで、金属筐体１に無駄な突出部を設けることなく、簡易な構成で結合量を変化させることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。第１乃至第７の実施例では、２つまたは３つのアンテナについて示したが、３つ以上のアンテナについても、これらの実施例が適用可能である。例えば、第１の実施例において、４つのアンテナを使用する場合は、各アンテナの間に可変結合器３を配置する。この場合、可変結合器３は計３つ配置することになる。結合制御装置４３２は、送信時には結合を強め、受信時には結合を弱めるように、３つの可変結合器３それぞれの制御を行う。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１の実施例に係る無線装置を示すブロック図。図１のアンテナの構成例を示す図。図１の可変結合器３の構成例を示す図。図１の無線高周波部の受信系の構成を示す図。本発明の第２の実施例に係る無線装置を示すブロック図。本発明の第３の実施例に係る無線装置を示すブロック図。本発明の第４の実施例に係る無線装置を示すブロック図。本発明の第５の実施例に係る無線装置を示すブロック図。本発明の第６の実施例に係る無線装置を示すブロック図。本発明の第７の実施例に係る無線装置を示すブロック図。本発明の第７の実施例に係る無線装置の詳細を示すブロック図。

符号の説明

１…金属筐体
２，２ａ，２ｂ，２ｃ…給電線
３…可変結合器
３０１，Ｃａ１〜Ｃａ４，Ｃａ…容量素子
３０２…移相器
４…無線回路
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…無線高周波部
４１１ａ，４１１ｂ…フィルタ
４１２ａ，４１２ｂ…低雑音増幅器
４１３ａ，４１３ｂ…周波数変換器
４１５ａ，４１５ｂ…Ａ／Ｄ変換器
４２…ベースバンド処理部
４３…制御回路
４３１…自動利得制御装置
４３２…結合制御装置
５，５ａ，５ｂ，５ｃ…給電点
６…無給電素子
６１…制御線
７…線状素子
８…ディスプレイ
９…配線
Ａ，Ｂ，Ｃ，１０１〜１０３…アンテナ
Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ，Ｓｗ…スイッチ
Ｔ…切り込み

Claims

多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける無線装置であって
複数のアンテナと、
前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、
前記通信相手から前記信号を受信する場合には前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記アンテナ間の結合量を減少させる結合手段と
を備えることを特徴とする無線装置。
前記結合手段は、結合素子と、前記結合素子を制御して、受信時には前記アンテナ間の結合量を増加させ、送信時には前記アンテナ間の結合量を減少させる結合制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
前記結合素子は、可変容量素子であることを特徴とする請求項２に記載の無線装置。
前記結合素子は、容量値の異なる複数の容量素子と、前記容量素子に直列に接続されたスイッチを備えることを特徴とする請求項２に記載の無線装置。
前記結合素子は、前記受信信号の位相を変化させるための移相器を備えることを特徴とする請求項２に記載の無線装置。
前記複数のアンテナは３つ以上であり、少なくとも２つ以上のアンテナの間隔が前記送信される信号の周波数の二分の一波長となるように配置され、かつ少なくとも２つ以上のアンテナの間隔が前記周波数の四分の一波長となるように配置されており、前記結合手段は、前記アンテナの中から前記アンテナの間隔が前記周波数の二分の一波長であるアンテナの組み合わせ、もしくは前記アンテナの間隔が前記周波数の四分の一波長であるアンテナの組み合わせを選択する手段であることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
前記複数のアンテナは３つ以上であり、少なくとも２つ以上のアンテナの先端が近接するように配置され、かつ少なくとも２つ以上のアンテナの先端が離隔するように配置されており、前記結合手段は、前記アンテナの中から、前記アンテナの先端が近接するアンテナの組み合わせ、もしくは前記アンテナの先端が離隔するアンテナの組み合わせを選択する手段であることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける無線装置であって
複数のアンテナと、
前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、
前記通信相手から前記信号を受信する場合には内部スイッチの短絡により前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記スイッチの開放により前記アンテナ間の結合量を減少させる無給電素子と
を備えることを特徴とする無線装置。
前記無給電素子の前記スイッチは接地され、前記無給電素子の素子長は前記複数のアンテナのアンテナ長と異なることを特徴とする請求項８に記載の無線装置。
前記無給電素子と前記複数のアンテナの距離が前記周波数の四分の一波長であることを特徴とする請求項８に記載の無線装置。
前記無給電素子は、素子長が前記周波数の二分の一波長であり、前記スイッチによって２以上の素子に分断されることを特徴とする請求項８に記載の無線装置。
前記アンテナは、先端が互いに向き合うように配置され、前記無給電素子の各先端と前記アンテナの先端との距離が前記周波数の十分の一波長以下であることを特徴とする請求項８に記載の無線装置。
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける無線装置であって
複数のアンテナと、
前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、
前記アンテナの間に配置され、前記アンテナ長より素子長が長く、前記通信相手から前記信号を受信する場合には内部スイッチの開放により前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記スイッチの短絡により前記アンテナ間の結合量を減少させる無給電素子と
を備えることを特徴とする無線装置。
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける無線装置であって
複数のアンテナと、
前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、
前記アンテナの間に配置され、前記通信相手から前記信号を受信する場合には内部可変容量素子により前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記可変容量素子により前記アンテナ間の結合量を減少させる無給電素子と
を備えることを特徴とする無線装置。
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける無線装置であって
同じ方向を向いた複数のアンテナと、
前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、
一端が前記アンテナの一つに接続され他端がスイッチを介して接地にされ、前記通信相手から前記信号を受信する場合には前記スイッチの開放により前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記スイッチの短絡により前記アンテナ間の結合量を減少させる線状素子と
を備えることを特徴とする無線装置。
前記線状素子は、前記他端から前記接続されたアンテナの給電点までの距離が前記周波数の四分の一波長であり、前記他端と他のアンテナの先端との距離が前記周波数の十分の一波長以下であることを特徴とする請求項１４に記載の無線装置。
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける無線装置であって
先端が離れる方向を向いた第１および第２のアンテナと、
前記第１及び第２のアンテナの間にあって、前記第２のアンテナの先端と向かい合う第３のアンテナと、
前記第１のアンテナ又は第３のアンテナとの接続を切り替えるスイッチと、
前記スイッチ及び前記第２のアンテナにそれぞれ接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する２つの受信手段とを有し、
前記通信相手から前記信号を受信する場合には前記スイッチにより前記第３のアンテナと接続して前記アンテナ間の結合量が大きい第３及び第２のアンテナを用いて受信し、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記スイッチにより前記第１のアンテナと接続して前記アンテナ間の結合量が小さい第１及び第２のアンテナンを用いて送信することを特徴とする無線装置。
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける無線装置であって
一つの筐体に設置された複数のアンテナと、
前記アンテナそれぞれに対応するよう接続され、通信相手から同一の周波数で送信された複数の異なる信号を受信する複数の受信手段と、
前記筐体に設けられた開放端を有する切込みと、
前記開放端に設けられたスイッチを具備し、
前記通信相手から前記信号を受信する場合には前記スイッチのオンにより前記開放端を短絡して前記アンテナ間の結合量を増加させ、前記通信相手に対して送信データを送信する場合には前記スイッチのオフにより前記開放端を開放して前記アンテナ間の結合量を減少させることを特徴とする無線装置。
前記受信手段は、前記アンテナからそれぞれ受信した前記信号を増幅する複数の可変増幅器と、前記複数の可変増幅器の利得を一括して制御する自動利得制御部とを備えることを特徴とする請求項１又は請求項８又は請求項１４又は請求項１５又は請求項１７又は請求項１８に記載の無線装置。