JP4760241B2

JP4760241B2 - 携帯無線端末およびその妨害波対応方法ならびに制御プログラム

Info

Publication number: JP4760241B2
Application number: JP2005258635A
Authority: JP
Inventors: 祐介木全
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2025-09-07
Also published as: JP2007074322A

Description

本発明は、携帯無線端末およびその妨害波対応方法ならびに制御プログラムに関し、特に受信特性の良し悪しで妨害波対応方法を制御する携帯無線端末およびその妨害波対応方法ならびに制御プログラムに関する。

携帯無線端末、一例として携帯電話端末のＲＦ（Radio Frequency ：高周波）装置の能動部品であるアンテナスイッチは、アンテナ直近にあるもので、パワーアンプ、デュプレクサ経由で来る送信信号やアンテナから入ってくる妨害波信号などのレベルが最も大きくなるところであるため、アンテナスイッチが持つ入出力線形特性が悪いと送信信号と妨害波信号の相互変調信号も大きな値となる。そのため、その相互変調信号が受信信号と同じ周波数となる場合、受信特性に大きく影響を与えてしまう。

そこで、従来のアンテナスイッチでは、昇圧回路を有し、その昇圧回路をオンすることにより外部供給電圧よりも大きな電圧をＦＥＴ（Field Effect Transistor ：電界効果トランジスタ）に供給し、ＦＥＴの入出力線形特性を改善している。

例えば、送信信号周波数をＴＸ、受信信号周波数をＲＸ、妨害波信号周波数を（ＴＸ−ＲＸ）とすると、アンテナスイッチの入出力の非線形特性により、ＴＸと（ＴＸ−ＲＸ）がアンテナスイッチで２次の相互変調により、ＴＸ−（ＴＸ−ＲＸ）＝ＲＸの周波数の信号を発生させ、これが受信特性を劣化させる可能性がある。

しかし、送信中でその送信レベルが大きくても、周波数が（ＴＸ−ＲＸ）である妨害波信号がアンテナから入ってこない限り、アンテナスイッチでの相互変調は発生しない。つまり、そういった状態の場合で、かつ受信特性が良好である場合に、昇圧回路をオンのままに保持したのでは消費電流を浪費することになる。

一方、フレーム誤り率が大きい場合に受信入力増幅器に所定の歪処理を施し、フレーム誤り率が小さい場合はその処理を施さない発明が開示され（たとえば、特許文献１参照）、また送信パワーアンプに高い線形性が要求される場合に、電源電圧制御回路にアップコンバータを使用し、電源電圧を一時的に昇圧して、より高い電圧を送信パワーアンプに与える発明が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２０００−１９６４８３号公報（段落００１６，００１９、００３９、００６８、図１および図２）特開２００４−２６０５０９号公報（段落０００２および０００３）

前述のように、妨害波信号がアンテナから入ってこない場合で、かつ受信特性が良好である場合に、昇圧回路をオンのままに保持したのでは消費電流を浪費することになる。

一方、特許文献１に開示の発明は、受信入力増幅器の制御だけであり、本発明のように受信入力増幅器とともにアンテナスイッチおよびＲＦＩＣを併せて制御するものとは構成が全く異なる。また、特許文献２に開示の発明は、送信パワーアンプの制御に関するものであり、本発明のような受信用アンプの制御に関するものではない。

そこで本発明の目的は、受信特性の良し悪しを示す指標、一例として希望信号と干渉波（妨害波）信号の比（ＳＩＲ：Signal to Interference Ratio）に基づいてＲＦ装置に含まれる能動部品の入出力線形特性を制御することが可能で、結果として受信特性劣化の改善および消費電流の削減が可能な携帯無線端末およびその妨害波対応方法ならびに制御プログラムを提供することにある。

本発明による携帯無線端末は、信号の送受信を行うＲＦ装置を含む携帯無線端末であって、受信信号の受信特性の良し悪しを示す指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる能動部品の入出力線形特性を制御する制御手段を含み、前記制御手段は、受信信号の前記指標が所定閾値以上の場合に前記入出力線形特性を劣化させる制御を行い、受信信号の前記指標が所定閾値未満の場合に前記入出力線形特性を向上させる制御を行い、前記所定閾値は閾値１、閾値２および閾値３からなり、前記閾値２は前記閾値１以上かつ前記閾値３は前記閾値２以上であり、受信信号の前記指標が前記閾値１以上であるか否かに応じてミキサ回路が制御され、受信信号の前記指標が前記閾値２以上であるか否かに応じて受信用アンプが制御され、受信信号の前記指標が前記閾値３以上であるか否かに応じてアンテナスイッチが制御されることを特徴とする。

また、本発明による妨害波対応方法は、信号の送受信を行うＲＦ装置を含む携帯無線端末の妨害波対応方法であって、受信信号の受信特性の良し悪しを示す指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる能動部品の入出力線形特性を制御する制御ステップを含み、前記制御ステップは、受信信号の前記指標が所定閾値以上の場合に前記入出力線形特性を劣化させる制御を行い、受信信号の前記指標が所定閾値未満の場合に前記入出力線形特性を向上させる制御を行い、前記所定閾値は閾値１、閾値２および閾値３からなり、前記閾値２は前記閾値１以上かつ前記閾値３は前記閾値２以上であり、受信信号の前記指標が前記閾値１以上であるか否かに応じてミキサ回路が制御され、受信信号の前記指標が前記閾値２以上であるか否かに応じて受信用アンプが制御され、受信信号の前記指標が前記閾値３以上であるか否かに応じてアンテナスイッチが制御されることを特徴とする。

また、本発明による制御プログラムは、信号の送受信を行うＲＦ装置を含む携帯無線端末の妨害波対応方法の制御プログラムであって、コンピュータに、受信信号の受信特性の良し悪しを示す指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる能動部品の入出力線形特性を制御する制御ステップを実行させるための制御プログラムであり、前記制御ステップは、受信信号の前記指標が所定閾値以上の場合に前記入出力線形特性を劣化させる制御を行い、受信信号の前記指標が所定閾値未満の場合に前記入出力線形特性を向上させる制御を行い、前記所定閾値は閾値１、閾値２および閾値３からなり、前記閾値２は前記閾値１以上かつ前記閾値３は前記閾値２以上であり、受信信号の前記指標が前記閾値１以上であるか否かに応じてミキサ回路が制御され、受信信号の前記指標が前記閾値２以上であるか否かに応じて受信用アンプが制御され、受信信号の前記指標が前記閾値３以上であるか否かに応じてアンテナスイッチが制御されることを特徴とする。

本発明によれば、受信信号の受信特性の良し悪しを示す指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる能動部品の入出力線形特性が制御される。

本発明によれば、上記構成を含むことにより、受信特性を維持しつつ、消費電流を削減することが可能となる。

第一の効果は、ＳＩＲが良好な場合、アンテナスイッチに内蔵された昇圧回路をオフできるため、消費電流を削減できることである。

第二の効果は、ＳＩＲが良好な場合ＬＮＡに内蔵された入出力線形特性制御回路をオフできるため、消費電流を削減できることである。

第三の効果は、ＳＩＲが良好な場合ＲＦＩＣに内蔵された入出力線形特性制御回路をオフできるため、消費電流を削減できることである。

第四の効果は、ＳＩＲ閾値をアンテナスイッチ用、ＬＮＡ用、ＲＦＩＣ用に設けてあるため、ＳＩＲに応じた入出力線形特性制御回路オンオフ制御ができることである。

第五の効果は、ＲＳＳＩ補正値を幾つか設けてあるため、入出力線形特性制御回路オンオフ制御により、アンテナスイッチの挿入損失、ＬＮＡとＲＦＩＣのゲインが変動した場合も、設定するＲＳＳＩ補正値を切り替えることで、正確なＲＳＳＩ値が測定できることである。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る携帯電話端末の一例の構成図である。同図を参照すると、本発明に係る携帯電話端末は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｅｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）装置１と、その基本的制御下にあるディジタル信号処理装置２と、アナログ信号処理装置３と、ＲＦ装置４と、メモリ装置５と、電源装置６と、バッテリー７と、アンテナ８（同図では一例として２本）とを含んで構成されている。

ＣＰＵ装置１は、ディジタル信号処理装置２、アナログ信号処理装置３、ＲＦ装置４、メモリ装置５、電源装置６の制御、およびディジタル信号処理装置２とのデータのやり取りするところであり、妨害波対応方法の制御プログラムが格納されるメモリ９を含んでいる。

ＲＦ装置４は、無線信号の変復調を行う。アナログ信号処理装置３は、ＲＦ装置４からの信号をＡＤ（ＡｎａｌｏｇｔｏＤｉｇｉｔａｌ）変換しディジタル信号処理装置２へ、またディジタル信号処理装置２からの信号をＤＡ（ＤｉｇｉｔａｌｔｏＡｎａｌｏｇ）変換しＲＦ装置４へそれぞれ出力する。

ディジタル信号処理装置２は、ディジタル信号処理を行い復号しＣＰＵ装置１へ送る。また、ＳＩＲの測定を行い、その測定値に応じてＲＦ装置４に制御信号を送る。また、送信や受信信号のタイミング管理を行う。さらに、送受信信号のパワー管理を行う。

メモリ装置５には、制御情報などが書き込まれており、ＣＰＵ装置１が制御に応じその制御情報を読み書きする。電源装置６は、ＣＰＵ装置１からの制御に従い、ＣＰＵ装置１、ディジタル信号処理装置２、アナログ信号処理装置３、ＲＦ装置４およびメモリ装置５へ電源供給を行う。また電源装置６はバッテリー電圧値の測定を行いＣＰＵ装置１にバッテリー電圧を通知する。バッテリー７は電源装置６経由で装置全体に電圧を供給する。アンテナ８は基地局からの信号を受信し、かつ携帯電話端末から信号を送信する。

次に、ＲＦ装置４の構成について説明する。図２はＲＦ装置の一例の構成図である。同図を参照すると、ＲＦ装置４は、使用するアンテナ８を切り替えるアンテナスイッチ１１と、送信信号と受信信号を分離するフィルタであるデュプレクサ１２と、高いパワーの信号の逆流を防止するアイソレータ１３と、高いパワーに増幅するアンプ（ＰＡ：ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）１４と、送信信号以外を減衰させるフィルタ（ＢＰＦ：ＢａｎｄＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）１５と、信号の変復調回路、ベースバンドフィルタ、アンプ、ＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）シンセサイザからなるＲＦＩＣ１６と、受信信号以外を減衰させるフィルタ（ＢＰＦ）１７と、ノイズを抑えて信号を増幅するアンプ（ＬＮＡ：ＬｏｗＮｏｉｓｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）１８とを含んで構成される。

次に、アンテナスイッチ１１の一例の構成について説明する。図３はアンテナスイッチの一例の構成図である。同図を参照すると、アンテナスイッチ１１は、アンテナスイッチ回路２１と、昇圧回路２２と、制御回路２３とを含んで構成される。

アンテナスイッチ回路２１はＧａＡｓ（ガリウム砒素）という半導体素材を使ったＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で作られたものなどがある。同図には、一例として２つのアンテナを切り替えるスイッチ２１ａおよび２１ｂが設けられており、各々のスイッチがバッファ回路を構成している。

また、昇圧回路は、Ｓｉ（シリコン）という半導体素材で作られたものなどがあり、単純な昇圧回路の場合、図４のようになる。図４は昇圧回路の一例の構成図である。同図を参照すると、昇圧回路２２はスイッチ３１と、コイル３２と、スイッチ３３と、ダイオード３４と、コンデンサ３５と、スイッチ３６と、入力端子３７と、出力端子３８と、信号線路３９とを含んで構成される。

そして、入力端子３７に電源装置６からの電圧が供給され、出力端子３８にアンテナスイッチ回路２１（スイッチ２１ａおよび２１ｂ）が負荷として繋がり、スイッチ３１および３６がオンの場合、昇圧回路２２から昇圧された電圧が供給される。また、昇圧回路２２をオフさせて、かつ昇圧回路２２を迂回する制御も可能となっており、その場合、外部供給電圧がそのまま信号線路３９を介してアンテナスイッチ回路２１に供給される。

また、制御回路２３は、Ｓｉという半導体素材で作られたものなどがあり、外部制御信号により、アンテナスイッチ回路２１のＦＥＴをオンオフさせて、入出力のパスを決定したり、昇圧回路２２のパス切り替え、昇圧回路２２のオンオフを制御する。

次に、アンプＬＮＡ１８の一例の構成について説明する。ＬＮＡ１８にはＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）という半導体素材を使ったバイポーラトランジスタで作られたもの、ＧａＡｓという半導体素材を使ったＦＥＴ、あるいはＨＥＭＴ（ＨｉｇｈＥｌｅｃｔｒｏｎＭｏｂｉｌｉｔｙＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：高電子移動度トランジスタ）で作られたものなどがある。例えば、ＳｉＧｅ、バイポーラトランジスタの単純なＬＮＡの場合、図５のようになる。

図５はＬＮＡの一例の回路図である。同図を参照すると、ＬＮＡ１８は、トランジスタ４１と、そのコレクタ・電源電圧ＶＣＣ間に接続された抵抗４２と、そのコレクタ・ベース間に接続された抵抗４３と、そのベース・エミッタ間に接続された抵抗４４とを含んで構成される。そして、ベースより信号が入力され、コレクタより増幅された信号が出力される。エミッタは接地される。

次に、ＲＦＩＣ１６の一例について説明する。ＲＦＩＣ１６は、信号の変復調回路、ベースバンドフィルタ、アンプ、ＰＬＬシンセサイザ等の図示しない回路からなっているが、入出力線形特性が重要なのは、入力直近にある変復調回路の一部であるミキサ回路であり、ＳｉＧｅという半導体素材を使ったバイポーラトランジスタなどで作られる。単純なミキサ回路の場合、図６にようになる。

図６はＲＦＩＣ内のミキサ回路の一例の回路図である。同図を参照すると、ミキサ回路５１はトランジスタ５２を含んで構成される。ローカル信号（ＬＯＣＡＬＩＮ）は、ＰＬＬシンセサイザから供給される。すなわち、ミキサ回路５１では、ローカル信号と受信信号（ＲＦＩＮ）がミキシングされて、ベースバンド信号に復調される。

次に、本携帯無線端末の動作について説明する。まず、アンテナスイッチ１１で、相互変調信号が発生するしくみを説明する。例えば、送信信号周波数をＴＸ、受信信号周波数をＲＸ、妨害波信号周波数を（ＴＸ−ＲＸ）の式で成り立つものとする。そして、ＲＦ装置４から送信信号を送信し、アンテナ８経由でＲＦ装置４に受信信号と妨害波信号を受信した場合、ＲＦ装置４の最初にあるアンテナスイッチ１１の入出力の非線形特性により、ＴＸと（ＴＸ−ＲＸ）がアンテナスイッチ１１で２次の相互変調により、ＴＸ−（ＴＸ−ＲＸ）＝ＲＸの周波数の信号を発生させる。これは、本来受信したい受信信号とは異なるが、周波数としては同じため、受信信号からみればＢＰＦ１５，１７で排除できないノイズ（あるいは干渉波とも言う）であり、結果として受信特性劣化を引き起こす。

同様に、妨害波信号周波数が（２ＴＸ−ＲＸ）の式で成り立つ場合、ＴＸと（２ＴＸ−ＲＸ）がアンテナスイッチ１１で３次の相互変調により、２×ＴＸ−（２ＴＸ−ＲＸ）＝ＲＸの周波数の信号を発生させ、同様に受信感度劣化を引き起こす。

これを回避させるためには、根本原因であるアンテナスイッチ１１の入出力線形特性を改善させること、またはアンテナスイッチ１１の前段に妨害波信号を排除するフィルタを配置することである。前者は、入出力線形特性を改善させるために昇圧回路２２等で高い電圧を供給させるため、それによるアンテナスイッチ（トランジスタ）の消費電流増と昇圧回路自体が消費する電流増となる。後者は、フィルタは通過帯域に対しても損失を発生させるため、それだけで受信特性を多少なりとも劣化させる上、部品の増加によるコスト増、実装面積増となる。

図７は入力レベル（送信信号および妨害波信号）対相互変調歪み特性の一例を示す図である。同図は、一例として、昇圧回路２２により高い電圧をアンテナスイッチ２１に供給した場合と、そうでない場合とでの、送信信号と妨害波信号のレベルと発生する相互変調信号レベルの関係を示す。この場合、昇圧回路２２がオンの時には、外部供給電圧（一例として２．８５Ｖ）が一例として７Ｖ程度まで昇圧されてアンテナスイッチ２１に電圧が加えられているが、昇圧回路２２がオンの場合は、オフの場合と比べて相互変調信号レベルが１０〜２０ｄＢ小さくなる。すなわち、昇圧回路２２がオンの場合は入出力線形特性が改善することがわかる。

次にＳＩＲの求め方を示す。本発明では、一例として３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ：第三世代携帯電話通信方式）を策定するためのパートナーシッププロジェクト）で承認された通信方式であるＷＣＤＭＡ（ＷｉｄｅｂａｎｄＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）の場合で示す。

ＷＣＤＭＡの場合、復調後Ｉ信号とＱ信号に分かれ、Ｉ信号とＱ信号は直交しているため複素平面上で表すとシンボル点ができるが、理想的には、１点にシンボル点が集まるが、実際には干渉波の影響でその点は広がりを持つ。この様子を図８に示す。

図８は干渉波によるシンボル点の広がりを示す図である。同図を参照すると、理想的なシンボル点までの強さを希望波平均信号電力（ＲＳＣＰ：ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＣｏｄｅＰｏｗｅｒ）といい、これは逆拡散後の信号の電力である。広がりの強さ（シンボル点の分散）を干渉波（妨害波とも言う）信号平均電力（ＩＳＣＰ：ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌＣｏｄｅＰｏｗｅｒ）といい、逆拡散前と逆拡散後のシンボル点の差とも言える。

そして、ＳＩＲとは、希望波平均信号電力（ＲＳＣＰ）と干渉波（妨害波とも言う）信号平均電力（ＩＳＣＰ）の比で導出される。すなわち、ＳＩＲ＝ＲＳＣＰ÷ＩＳＣＰとなり、干渉波が大きい程ＳＩＲの値は小さくなる。また、逆拡散前帯域内全電力（ＲＳＳＩ）とＲＳＣＰより、ビット辺りの希望信号エネルギー（Ｅｃ）とノイズの比（Ｎｏ）であるＥｃ÷Ｎｏ（＝ＲＳＣＰ÷ＲＳＳＩ）をＳＩＲの代わりに使うこともある。この処理は、全てディジタル信号処理装置２で行われる。

以上の相互変調信号の発生のしくみとＳＩＲの求め方に基づき、以下、本発明の動作について説明する。

図９は本発明に係る妨害波対応方法の第１実施例の処理手順を示すフローチャートである。

まず、携帯電話端末の電源装置６を立ち上げ後、ＣＰＵ装置１は、メモリ装置５からＳＩＲ閾値を読み込み、読み込んだＳＩＲ閾値をディジタル信号処理装置２に設定する（ステップＡ１）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、初期設定として、アンテナスイッチ１１の昇圧回路をオンの状態にする（ステップＡ２）。

次に、受信動作を開始する（ステップＡ３）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、受信信号のＳＩＲを測定する（ステップＡ４）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、測定したＳＩＲとＳＩＲ閾値を比較する（ステップＡ５）。

次に、測定ＳＩＲがＳＩＲ閾値以上なら（ステップＡ５にてＹＥＳ）、ディジタル信号処理装置２は、アンテナスイッチ１１の昇圧回路２２をオフにし（ステップＡ６）、ＳＩＲ閾値未満なら（ステップＡ５にてＮＯ）、アンテナスイッチ１１の昇圧回路２２をオンにする（ステップＡ７）。

次に、受信を継続するならば（ステップＡ８にてＹＥＳ）、再度ディジタル信号処理装置２は受信信号のＳＩＲを測定し（ステップＡ４）、継続しないならば（ステップＡ８にてＮＯ）、制御を終了する（ステップＡ９）。

以上説明したように、実施例１によれば、ＳＩＲが良好な場合、アンテナスイッチに内蔵された昇圧回路をオフできるため、消費電流を削減することが可能となる。

次に、本発明の第２実施例について説明する。本発明の第２実施例は、アンテナスイッチ１１だけでなく、ＬＮＡ１８とＲＦＩＣ１６内にあるミキサ回路５１にも入出力線形特性を改善させる回路（以後、入出力線形特性制御回路という。）を設け、ＳＩＲがＳＩＲ閾値未満のときは、その入出力線形特性制御回路をオンしてＳＩＲを改善させる制御を行い、ＳＩＲがＳＩＲ閾値以上のときは、入出力線形特性制御回路をオフにして、消費電流を削減させる制御を行う点で他の実施例と異なる。

図１０は、ＬＮＡ１８に入出力線形特性制御回路４５を設けた場合の一例の回路図である。なお、図５と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。

ＬＮＡ１８の入出力線形特性制御回路４５は電流調整用微小抵抗４６と、スイッチ４７と、信号線路４８とを含んで構成される。この入出力線形特性制御回路４５は、バイポーラトランジスタ４１のエミッタと接地（ＧＮＤ）の間にあり、ディジタル信号処理装置２からの制御信号（Ｃｏｎｔｒｏｌ）により、電流調整用微小抵抗４６がある方のパスに切り替えて、消費電流（バイアス電流）を微量に削減させ、結果としてＬＮＡ１８の入出力線形特性を多少劣化させる。なお、入出力線形特性制御回路４５のスイッチ４７は信号線路４８側がオン、電流調整用微小抵抗４６側がオフである。

図１１は、ＬＮＡ１８の消費電流Ｉｃｃ（コレクタ電流）と入出力線形特性を示す指標であるＩＩＰ３の関係の一例を示すグラフである。ＩＩＰ３の値が良いほど入出力線形特性は良くなる。ここで、通常消費電流を減らすことによって、ＬＮＡ１８のゲイン特性やノイズ特性も悪くなる傾向のため、むやみやたらと消費電流を減らすことはできない。しかし、ＳＩＲがＳＩＲ閾値以上のときは、スイッチ４７をオフにすることにより、入出力線形特性は多少劣化するものの消費電流を減らすことが可能となる。

また、ＬＮＡ１８への供給電圧を下げることで、入出力線形特性が劣化するものの、消費電流を削減することが可能となる。図１２は、ＬＮＡ１８の降圧回路の一例の回路図である。同図を参照すると、降圧回路６１はスイッチ６２と、スイッチ６３と、ダイオード６４と、コイル６５と、コンデンサ６６と、スイッチ６７と、信号線路６８とを含んで構成される。

ＦＥＴ等で作られたスイッチ６３と、ダイオード６４と、コンデンサ６６等で形成されるこの降圧回路６１に外部より電圧を供給してやり、スイッチ６２および６７がオフの場合は、電圧を下げたものをＬＮＡ１８の電源電圧ＶＣＣに供給し、オンの場合は外部電圧をそのままＬＮＡ１８の電源電圧ＶＣＣに供給する。

図１３は、ＬＮＡ１８への供給電圧とＩＩＰ３の関係の一例を示すグラフである。また、ＲＦＩＣ１６内のミキサ回路５１にも基本的にＬＮＡ１８と同じ入出力線形特性制御回路を組み込む。その特性も基本的にＬＮＡ１８と同じである。

図１４は本発明に係る妨害波対応方法の第２実施例の処理手順を示すフローチャートである。

まず、携帯電話端末の電源を立ち上げ後、ＣＰＵ装置１は、メモリ装置５から、ＳＩＲ閾値１、ＳＩＲ閾値２、ＳＩＲ閾値３を読み込む。そして、ディジタル信号処理装置２に、読み込んだＳＩＲ閾値１、ＳＩＲ閾値２、ＳＩＲ閾値３を設定する（ステップＢ１）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、初期設定として、アンテナスイッチ１１の昇圧回路２２をオン、ＬＮＡ１８とＲＦＩＣ１６の入出力線形特性制御回路をオンの状態にする（ステップＢ２）。

次に、受信動作を開始する（ステップＢ３）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、受信信号のＳＩＲを測定する（ステップＢ４）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、測定したＳＩＲとＳＩＲ閾値１を比較する（ステップＢ５）。

次に、測定ＳＩＲがＳＩＲ閾値１以上なら（ステップＢ５にてＹＥＳ）、ディジタル信号処理装置２は、ＲＦＩＣ１６の入出力線形特性制御回路をオフにし（ステップＢ６）、ＳＩＲ閾値１未満なら（ステップＢ５にてＮＯ）、ＲＦＩＣ１６の入出力線形特性制御回路をオンにする（ステップＢ７）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、測定したＳＩＲとＳＩＲ閾値２を比較する（ステップＢ８）。

次に、測定ＳＩＲがＳＩＲ閾値２以上なら（ステップＢ８にてＹＥＳ）、ディジタル信号処理装置２は、ＬＮＡ１８の入出力線形特性制御回路をオフにし（ステップＢ９）、ＳＩＲ閾値２未満なら（ステップＢ８にてＮＯ）、ＬＮＡ１８の入出力線形特性制御回路をオンにする（ステップ１０）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、測定したＳＩＲとＳＩＲ閾値３を比較する（ステップＢ１１）。

次に、測定ＳＩＲがＳＩＲ閾値３以上なら（ステップＢ１１にてＹＥＳ）、ディジタル信号処理装置２は、アンテナスイッチ１１の昇圧回路２２をオフにし（ステップＢ１２）、ＳＩＲ閾値３未満なら（ステップＢ１１にてＮＯ）、アンテナスイッチ１１の昇圧回路２２をオンにする（ステップＢ１３）。

次に、ＲＦＩＣ１６の入出力線形特性制御回路をオン後（ステップＢ１４）、ＬＮＡ１８の入出力線形特性制御回路をオン後（ステップＢ１５）、あるいはステップＢ１２またはＢ１３後（ステップＢ１６）に受信を継続するならば（ステップＢ１４〜Ｂ１６にてＹＥＳ）、再度ディジタル信号処理装置２は、受信信号のＳＩＲを測定し（ステップＢ４）、継続しないならば（ステップＢ１４〜Ｂ１６にてＮＯ）、制御を終了する（ステップＢ１７〜Ｂ１９）。

ここで、基本的にはＳＩＲ閾値１（ＲＦＩＣ１６用閾値）＜＝ＳＩＲ閾値２（ＬＮＡ１８用閾値）＜＝ＳＩＲ閾値３（アンテナスイッチ１１用閾値）の関係が成り立つ。これは、アンテナ側にあるRF装置部品であるほどその入出力線形特性の劣化がＳＩＲに影響しやすいためである。すなわち、アンテナスイッチ１１、ＬＮＡ１８、ＲＦＩＣ１６の順で入出力線形特性の劣化がＳＩＲに影響を与えやすいため、アンテナスイッチ１１の昇圧回路２２をオフにできるのは、比較的ＳＩＲの値が良好なときとなる。

以上説明したように、実施例２によれば、ＳＩＲ閾値をアンテナスイッチ用、ＬＮＡ用、ＲＦＩＣ用に設けることにより、ＳＩＲが良好な場合、消費電流をさらに削減することが可能となる。

次に、本発明の第３実施例について説明する。図１５は本発明に係る妨害波対応方法の第３実施例の処理手順を示すフローチャートである。

本発明の第３実施例は、アンテナスイッチ１１、ＬＮＡ１８、ＲＦＩＣ１６内にあるミキサ回路５１に入出力線形特性制御回路を設け、それらをオンオフ制御することで、アンテナスイッチ１１の挿入損失やＬＮＡ１８、ＲＦＩＣ１６のゲインの変動が発生しても、ＲＳＳＩ補正値１、あるいはＲＳＳＩ補正値２、あるいはＲＳＳＩ補正値３、あるいはＲＳＳＩ補正値４を設定することで、ディジタル信号処理装置２で測定するＲＳＳＩの値が変動しない制御を行う点で他の実施例と異なる。

これは、通常、アンテナでの受信信号レベルになるようにＲＳＳＩは補正されているが、アンテナスイッチ１１、ＬＮＡ１８、ＲＦＩＣ１６内にあるミキサ回路５１に入出力線形特性制御回路をオンオフ制御することで、アンテナスイッチ１１の挿入損失やＬＮＡ１８、ＲＦＩＣ１６のゲインの変動（図１１、図１３参照）が発生する場合、ＲＳＳＩ補正値を変える必要があるためである。ここで、ＲＳＳＩは、ＷＣＤＭＡの場合、復調後Ｉ信号とＱ信号に分かれ、図８に示すように複素平面上で表すとシンボル点の強さとなるため、ＲＳＳＩ＝√（Ｉ²＋Ｑ²）の計算で求められる。ＲＳＣＰが逆拡散後のものであるのに対し、ＲＳＳＩは逆拡散前のもののため干渉波成分が含まれている。

まず、携帯電話端末の電源装置６を立ち上げ後、ＣＰＵ装置１は、メモリ装置５から、ＳＩＲ閾値１、ＳＩＲ閾値２、ＳＩＲ閾値３、ＲＳＳＩ補正値１、ＲＳＳＩ補正値２、ＲＳＳＩ補正値３、ＲＳＳＩ補正値４を読み込む。そして、ディジタル信号処理装置２に、読み込んだＳＩＲ閾値１、ＳＩＲ閾値２、ＳＩＲ閾値３、ＲＳＳＩ補正値１、ＲＳＳＩ補正値２、ＲＳＳＩ補正値３、ＲＳＳＩ補正値４を設定する（ステップＣ１）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、初期設定として、アンテナスイッチ１１の昇圧回路２２をオン、ＬＮＡ１８とＲＦＩＣ１６の入出力線形特性制御回路をオンの状態にし、ＲＳＳＩ測定の補正値としてＲＳＳＩ補正値１を選択する（ステップＣ２）。

次に、受信動作を開始する（ステップＣ３）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、受信信号のＳＩＲを測定する（ステップＣ４）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、測定したＳＩＲとＳＩＲ閾値１を比較する（ステップＣ５）。

次に、測定ＳＩＲがＳＩＲ閾値１以上なら（ステップＣ５にてＹＥＳ）、ディジタル信号処理装置２は、ＲＦＩＣ１６の入出力線形特性制御回路をオフにし（ステップＣ６）、ＳＩＲ閾値１未満なら（ステップＣ５にてＮＯ）、ＲＦＩＣ１６の入出力線形特性制御回路をオンにして、ＲＳＳＩ測定の補正値としてＲＳＳＩ補正値１を選択する（ステップＣ７）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、測定したＳＩＲとＳＩＲ閾値２を比較する（ステップＣ８）。

次に、測定ＳＩＲがＳＩＲ閾値２以上なら（ステップＣ８にてＹＥＳ）、ディジタル信号処理装置２は、ＬＮＡ１８の入出力線形特性制御回路をオフにし（ステップＣ９）、ＳＩＲ閾値２未満なら（ステップＣ８にてＮＯ）、ＬＮＡ１８の入出力線形特性制御回路をオンにして、ＲＳＳＩ測定の補正値としてＲＳＳＩ補正値２を選択する（ステップＣ１０）。

次に、ディジタル信号処理装置２は、測定したＳＩＲとＳＩＲ閾値３を比較する（ステップＣ１１）。

次に、測定ＳＩＲがＳＩＲ閾値３以上なら（ステップＣ１１にてＹＥＳ）、ディジタル信号処理装置２は、アンテナスイッチ１１の昇圧回路２２をオフにして、ＲＳＳＩ測定の補正値としてＲＳＳＩ補正値４を選択し（ステップＣ１２）、ＳＩＲ閾値３未満なら（ステップＣ１１にてＮＯ）、アンテナスイッチ１１の昇圧回路２２をオンにして、ＲＳＳＩ測定の補正値としてＲＳＳＩ補正値３を選択する（ステップＣ１３）。

次に、ＲＦＩＣ１６の入出力線形特性制御回路をオン後（ステップＣ１４）、ＬＮＡ１８の入出力線形特性制御回路をオン後（ステップＣ１５）、あるいはステップＣ１２またはＣ１３後（ステップＣ１６）に受信を継続するならば（ステップＣ１４〜Ｃ１６にてＹＥＳ）、再度ディジタル信号処理装置２は、受信信号のＳＩＲを測定し（ステップＣ４）、継続しないならば（ステップＣ１４〜Ｃ１６にてＮＯ）、制御を終了する（ステップＣ１７〜Ｃ１９）。

以上説明したように、第３実施例によれば、入出力線形特性制御回路オンオフ制御により、アンテナスイッチの挿入損失、ＬＮＡとＲＦＩＣのゲインが変動した場合も、設定するＲＳＳＩ補正値を切り替えることで、正確なＲＳＳＩ値を測定することが可能となる。

次に、本発明の第４実施例について説明する。第４実施例は妨害波対応方法の制御プログラムに関するものである。図１を参照するとＣＰＵ装置１はメモリ９を含んでいる。メモリ９には妨害波対応方法の制御プログラムが格納されている。その制御プログラムは図９、図１４および図１５にフローチャートで示される処理をコンピュータ（ＣＰＵ装置１）に実行させるためのプログラムである。

コンピュータ（ＣＰＵ装置１）は、メモリ９からそれらプログラムを読み出し、それらプログラムにしたがってディジタル信号処理装置２、アナログ信号処理装置３、ＲＦ装置４、メモリ装置５および電源装置６を制御する。その制御手順については既に述べたのでここでの説明は省略する。

以上説明したように、第４実施例によれば、受信特性劣化の改善および消費電流の削減が可能な制御プログラムを提供することが可能となる。

本発明に係る携帯電話端末の一例の構成図である。ＲＦ装置の一例の構成図である。アンテナスイッチの一例の構成図である。昇圧回路の一例の構成図である。ＬＮＡの一例の回路図である。ＲＦＩＣ内のミキサ回路の一例の回路図である。入力レベル（送信信号および妨害波信号）対相互変調歪み特性の一例を示す図である。干渉波によるシンボル点の広がりを示す図である。本発明に係る妨害波対応方法の第１実施例の処理手順を示すフローチャートである。ＬＮＡ１８に入出力線形特性制御回路４５を設けた場合の一例の回路図である。消費電流Ｉｃｃ（コレクタ電流）と入出力線形特性を示す指標であるＩＩＰ３の関係の一例を示すグラフである。ＬＮＡ１８の降圧回路の一例の回路図である。ＬＮＡ１８への供給電圧とＩＩＰ３の関係の一例を示すグラフである。本発明に係る妨害波対応方法の第２実施例の処理手順を示すフローチャートである。本発明に係る妨害波対応方法の第３実施例の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ＣＰＵ装置
２ディジタル信号処理装置
３アナログ信号処理装置
４ＲＦ装置
５メモリ装置
６電源装置
７バッテリー
８アンテナ
９メモリ
１１アンテナスイッチ
１２デュプレクサ
１３アイソレータ
１４アンプ
１５フィルタ
１６ＲＦＩＣ
１７フィルタ
１８アンプ
２１アンテナスイッチ回路
２２昇圧回路
２３制御回路
４５入出力線形特性制御回路

Claims

信号の送受信を行うＲＦ装置を含む携帯無線端末であって、
受信信号の受信特性の良し悪しを示す指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる能動部品の入出力線形特性を制御する制御手段を含み、
前記制御手段は、受信信号の前記指標が所定閾値以上の場合に前記入出力線形特性を劣化させる制御を行い、受信信号の前記指標が所定閾値未満の場合に前記入出力線形特性を向上させる制御を行い、
前記所定閾値は閾値１、閾値２および閾値３からなり、前記閾値２は前記閾値１以上かつ前記閾値３は前記閾値２以上であり、受信信号の前記指標が前記閾値１以上であるか否かに応じてミキサ回路が制御され、受信信号の前記指標が前記閾値２以上であるか否かに応じて受信用アンプが制御され、受信信号の前記指標が前記閾値３以上であるか否かに応じてアンテナスイッチが制御されることを特徴とする携帯無線端末。
前記制御手段は前記指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれるアンテナスイッチの電源電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の携帯無線端末。
前記制御手段は前記指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる受信用アンプおよびミキサ回路のバイアス電流を制御することを特徴とする請求項１または２記載の携帯無線端末。
前記制御手段は前記指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる受信用アンプおよびミキサ回路の電源電圧を制御することを特徴とする請求項１または２記載の携帯無線端末。
前記携帯無線端末はＣＤＭＡ方式の端末であり、
前記制御手段は前記ＲＦ装置に含まれる能動部品を制御することによって生じる逆拡散前帯域内全電力の変動を補正する補正手段を含むことを特徴とする請求項３または４記載の携帯無線端末。
前記指標はＳＩＲ(Signal to Interference ratio)であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の携帯無線端末。
信号の送受信を行うＲＦ装置を含む携帯無線端末の妨害波対応方法であって、
受信信号の受信特性の良し悪しを示す指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる能動部品の入出力線形特性を制御する制御ステップを含み、
前記制御ステップは、受信信号の前記指標が所定閾値以上の場合に前記入出力線形特性を劣化させる制御を行い、受信信号の前記指標が所定閾値未満の場合に前記入出力線形特性を向上させる制御を行い、
前記所定閾値は閾値１、閾値２および閾値３からなり、前記閾値２は前記閾値１以上かつ前記閾値３は前記閾値２以上であり、受信信号の前記指標が前記閾値１以上であるか否かに応じてミキサ回路が制御され、受信信号の前記指標が前記閾値２以上であるか否かに応じて受信用アンプが制御され、受信信号の前記指標が前記閾値３以上であるか否かに応じてアンテナスイッチが制御されることを特徴とする妨害波対応方法。
前記制御ステップは前記指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれるアンテナスイッチの電源電圧を制御することを特徴とする請求項７記載の妨害波対応方法。
前記制御ステップは前記指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる受信用アンプおよびミキサ回路のバイアス電流を制御することを特徴とする請求項７または８記載の妨害波対応方法。
前記制御ステップは前記指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる受信用アンプおよびミキサ回路の電源電圧を制御することを特徴とする請求項７または８記載の妨害波対応方法。
前記携帯無線端末はＣＤＭＡ方式の端末であり、
前記制御ステップは前記ＲＦ装置に含まれる能動部品を制御することによって生じる逆拡散前帯域内全電力の変動を補正する補正ステップを含むことを特徴とする請求項９または１０記載の妨害波対応方法。
前記指標はＳＩＲ(Signal to Interference ratio)であることを特徴とする請求項７から１１のいずれかに記載の妨害波対応方法。
信号の送受信を行うＲＦ装置を含む携帯無線端末の妨害波対応方法の制御プログラムであって、
コンピュータに、受信信号の受信特性の良し悪しを示す指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる能動部品の入出力線形特性を制御する制御ステップを実行させるための制御プログラムであり、
前記制御ステップは、受信信号の前記指標が所定閾値以上の場合に前記入出力線形特性を劣化させる制御を行い、受信信号の前記指標が所定閾値未満の場合に前記入出力線形特性を向上させる制御を行い、
前記所定閾値は閾値１、閾値２および閾値３からなり、前記閾値２は前記閾値１以上かつ前記閾値３は前記閾値２以上であり、受信信号の前記指標が前記閾値１以上であるか否かに応じてミキサ回路が制御され、受信信号の前記指標が前記閾値２以上であるか否かに応じて受信用アンプが制御され、受信信号の前記指標が前記閾値３以上であるか否かに応じてアンテナスイッチが制御されることを特徴とする制御プログラム。
前記制御ステップは前記指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれるアンテナスイッチの電源電圧を制御することを特徴とする請求項１３記載の制御プログラム。
前記制御ステップは前記指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる受信用アンプおよびミキサ回路のバイアス電流を制御することを特徴とする請求項１３または１４記載の制御プログラム。
前記制御ステップは前記指標に基づき前記ＲＦ装置に含まれる受信用アンプおよびミキサ回路の電源電圧を制御することを特徴とする請求項１３または１４記載の制御プログラム。
前記携帯無線端末はＣＤＭＡ方式の端末であり、
前記制御ステップは前記ＲＦ装置に含まれる能動部品を制御することによって生じる逆拡散前帯域内全電力の変動を補正する補正ステップを含むことを特徴とする請求項１５または１６記載の制御プログラム。
前記指標はＳＩＲ(Signal to Interference ratio)であることを特徴とする請求項１３から１７のいずれかに記載の制御プログラム。