JP5237414B2 - 複数の周波数帯域を通して互いに異なる無線通信方式が適用された信号を同時に伝送するための端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の周波数帯域を通して信号を伝送する端末装置に関するものである。

従来の無線通信システムにおいて、端末は、免許帯域（Ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）でデュアルバンドの信号を同時に送信することはしなかった。しかし、無線通信技術が発展し、電波利用の需要が増加するにつれて、免許帯域を使用して音声サービスとデータサービスを送信することが必要となった。

したがって、デュアルバンドがサポートされる端末の場合、デュアルバンドを通して音声サービスとデータサービスを同時に送信するシナリオが存在するようになる。このとき、従来の方法においては、２個のアンテナがそれぞれ送信及び受信のために設計されており、ＲＦフロントエンドにおいて、混変調歪み（ＩｎｔｅｒＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＩＭＤ）が生じるという問題が発生し、その結果、特定帯域における端末の受信感度が相当に低下するという問題があった。

しかし、このような問題を解決するための手段は未だに提示されていない。

本発明で達成しようとする技術的課題は、複数の周波数帯域を通して互いに異なる無線通信方式が適用された信号を同時に伝送可能な端末装置を提供することにある。

本発明で達成しようとする技術的課題は、前記の技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるだろう。

前記の技術的課題を達成するための本発明に係る端末装置は、第１及び第２のアンテナと、第１の周波数帯域に対応する第１の信号及び第２の周波数帯域に対応する第２の信号を出力するように構成された第１の無線通信チップと、第３の周波数帯域に対応する第３の信号を出力するように構成された第２の無線通信チップと、前記第１の無線通信チップから出力される前記第１及び第２の周波数帯域に対応する前記第１及び第２の信号を前記第１のアンテナに伝送し、前記第２の無線通信チップから出力される前記第３の周波数帯域に対応する前記第３の信号を前記第１のアンテナに伝送し、前記第１のアンテナが外部から受信した前記第２の周波数帯域に対応する前記第２の信号を副受信経路を通して前記第１の無線通信チップに伝送し、前記第２のアンテナが外部から受信した前記第２の周波数帯域に対応する前記第２の信号を主受信経路を通して前記第１の無線通信チップに伝送し、前記第１及び第２のアンテナが受信した前記第３の周波数帯域に対応する第３の信号を前記第２の無線通信チップに伝送するように構成されたＲＦフロントエンドモジュールとを含むことができる。ここで、前記第１の無線通信チップは、第１の無線通信方式を用いるように構成され、前記第２の無線通信チップは、前記第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式を用いるように構成され得る。前記第２の無線通信方式は、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）無線通信方式であり得る。前記第１の無線通信方式は、コード分割多重接続（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、ＣＤＭＡ）無線通信方式であり得る。前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１のアンテナで受信した前記第１の信号と前記第１の無線通信チップから出力された前記第１の信号のデュプレックスを行うように構成された第１のデュプレクサをさらに含むことができる。前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１のアンテナで受信した前記第２の信号と前記第１の無線通信チップから出力された前記第２の信号のデュプレックスを行うように構成された第２のデュプレクサをさらに含むことができる。前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１のアンテナで受信した前記第３の信号と前記第２の無線通信チップから出力された前記第３の信号のデュプレックスを行うように構成された第３のデュプレクサをさらに含むことができる。前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１の無線通信チップと前記第１のデュプレクサとの間に位置し、前記第１の無線通信チップから出力される前記第１の信号を増幅するように構成された第１の電力増幅器をさらに含むことができる。前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１の無線通信チップと前記第２のデュプレクサとの間に位置し、前記第１の無線通信チップから出力される前記第２の信号を増幅するように構成された第２の電力増幅器をさらに含むことができる。前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１の無線通信チップから出力される前記第２の信号と前記第２の無線通信チップから出力される前記第３の信号の帯域分離を行い、これら信号を前記主アンテナに伝送するダイプレクサをさらに含むことができる。前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第２の無線通信チップと前記第２のデュプレクサとの間に位置し、前記第２の無線通信チップから出力される前記第３の信号を増幅するように構成された第３の電力増幅器をさらに含むことができる。前記第１及び第２の無線通信チップは、別個のチップに構成することができる。前記第１の無線通信チップから出力される前記第１の信号は音声サービス信号で、前記第２の無線通信チップから出力される前記第２の信号はデータサービス信号であり得る。前記第１のアンテナは主アンテナで、前記第２のアンテナは副アンテナであり得る。

前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１のアンテナが受信した前記第２の信号と前記第１の無線通信チップから出力された前記第２の信号のデュプレックスを行うように構成されたデュプレクサと、前記デュプレクサと前記第１のアンテナとの間に配置され、前記第１のアンテナで受信した前記第２の信号からのＩＭ３を除去するように構成された帯域阻止フィルタとをさらに含むことができる。前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１のアンテナと前記帯域阻止フィルタとの間に配置され、前記第１のアンテナと前記第１の無線通信チップとの間のインピーダンスを整合するように構成された整合フィルタをさらに含むことができる。前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１及び第２の無線通信チップと前記第２のアンテナに連結され、前記第２のアンテナが受信した前記第１、第２及び第３の信号のダイプレックスを行うように構成され、前記第１の無線通信チップに前記第１及び第２の信号を伝送し、前記第２の無線通信チップに前記第３の信号を伝送するように構成されたダイプレクサをさらに含むことができる。

本発明に係る端末装置は、複数の周波数帯域を通して互いに異なる無線通信方式が適用された信号を同時に伝送する場合にＳＡＲ条件を満足し、ＩＭ３の影響を除去することによって通信性能を向上させることができる。

本発明で得られる効果は、以上言及した各効果に制限されず、言及していない他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるだろう。

本発明の第１の実施例に係る端末１００の構成の一例を示した図である。 本発明の第２の実施例に係る端末２００の構成の一例を示した図である。

以下、本発明に係る好適な実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面と共に以下で開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのものであって、本発明が実施され得る唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な詳細事項を含む。しかし、当業者であれば、本発明がこのような具体的な詳細事項がなくても実施され得ることを理解することができる。

いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置が省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示されることがある。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素については、同一の図面符号を使用して説明する。

併せて、本発明の説明において、端末は、ユーザー機器（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＭＳ）、改善した移動局（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＡＭＳ）、モバイルハンドセットなどのようにユーザーが使用する移動又は固定型の全ての通信機器を総称するものと仮定する。また、基地局は、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ、ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）などのように端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称するものと仮定する。

本発明において、「無線通信方式」という用語は、無線接続技術（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＲＡＴ）方式などの多様な形態で称することができる。無線通信方式又は無線接続技術方式には、例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などがある。

無線通信システムにおいて、端末は、基地局からダウンリンクを通して信号を受信することができ、また、アップリンクを通して信号を伝送することができる。端末が伝送又は受信する情報としてはデータ及び多様な制御情報があり、端末が伝送又は受信する情報の種類・用途によって多様な物理チャンネルが存在する。

本明細書において、第１の無線通信チップと第２の無線通信チップは、互いに異なる無線通信方式又は互いに異なる無線接続技術方式を適用して信号を伝送するためのチップである。例えば、第１の無線通信チップはＣＤＭＡ２０００ １ｘＤＯ方式を適用したチップで、第２の無線通信チップはＬＴＥ方式を適用したチップであり得るが、これに制限されることはない。

以下では、一つのアンテナで複数の周波数帯域（例えば、デュアルバンドを基準にして説明するが、これに制限されることはない。）を通した信号の同時送信が可能なＲＦフロントエンドを構成する多様な実施例について説明する。

移動端末の場合、電磁波が人体に及ぼす影響を定量的に示す電磁波吸収率（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒａｔｅ、以下、「ＳＡＲ」と略称する。）規定を遵守しなければならない。無線通信技術の目覚しい発展とともに電波利用の需要が増加しており、通信及び放送分野のみならず、医療、交通及び周辺の日常生活で幅広く電波が利用されている。このように電子・電気機器の増加に伴い、これら電波利用施設及び機器から放射される電磁波が人体に多くの影響を及ぼすようになった。特に、移動通信機器の場合、米国連邦通信委員会（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ、ＦＣＣ）は、ＦＣＣ ９６―３２６の無線周波数放射の環境影響評価に関する指針を採択し、任意の携帯用送信機器に適用する局部的な電力吸収に対する制限値を規定している。

ここで規定された最大許容露出（ｅｘｐｏｓｕｒｅ）の制限値は、無線周波数（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）エネルギー吸収率の尺度であるＳＡＲ項で定量化された露出評価基準に基づいている。人体に電磁波が照射された場合、電磁波に対する量的評価は、電力測定、電磁界解析及び動物実験などを通したＳＡＲ測定で行われるが、一般に、ＳＡＲは、人体が電磁界に露出することによって人体に吸収される単位質量当たりの吸収電力として表現される。

米国のＦＣＣのみならず、ヨーロッパの電気技術標準化委員会（ＣＥＮＥＬＥＣ）などでも移動通信端末に対する適合性評価の要求条件としてＳＡＲ条件を規定している。このように、米国のＦＣＣやヨーロッパのＣＥＮＥＬＥＣなどは、ＳＡＲ条件を、その基準値において差はあるが、移動通信端末の適合性評価の重要な項目として指定している。したがって、移動通信端末は、ＳＡＲ条件（又は規定）を満足しなければならない。

ＳＡＲ値を充足させる最も一般的な方法は、可能な限り人体から遠く離れた場所にアンテナを位置させることである。本発明のように、複数の周波数帯域を通して信号を同時に伝送しなければならない場合、一般に２個のアンテナを使用するようになる。この場合、アンテナ位置の制約により、ＳＡＲ値が規定された値を充足できない場合が発生するおそれがある。

したがって、人体から最も遠く離れた場所にアンテナを位置させ、一つのアンテナで複数の周波数帯域を通して信号を同時に送信できるようにＲＦフロントエンドを設計すると、最適なＳＡＲ値を有することができる。以下では、ＳＡＲ条件を満足させるとともに、ＩＭＤ問題を解決するための方案について説明する。

第１の実施例

図１は、本発明の第１の実施例に係る端末１００の構成の一例を示した図である。

図１を参照すると、端末１００は、第１の無線通信チップ１１０、第２の無線通信チップ１２０、ＲＦフロント―エンドモジュール１３０、アンテナ１４０、及びアプリケーションプロセッサ又はベースバンドモデム１５０を含むことができる。

ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、デュプレクサ１３１、１３２、ダイプレクサ１３３、１３４、１３５及び電力増幅器１３６、１３７、１３８を含むことができる。そして、アンテナ１４０は、主アンテナ１４１及び一つ以上の副アンテナ１４２を含むことができる。

無線通信では特定周波数帯域の電波が使用されるが、第１及び第２の無線通信チップ１１０、１２０は、信号送信過程で元の信号（ベースバンド信号）を高い周波数帯域の信号に変調し、信号受信過程では受信した高周波信号をベースバンドの信号に復調する機能を行う。各無線通信チップ１１０、１２０は、ベースバンドで処理された信号を高周波数帯域の信号に変調する「ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）チップ」に具現することもでき、ベースバンドの信号を処理するベースバンドチップと、信号送受信過程でベースバンドで処理された信号を高周波数帯域の信号に変調したり、受信した信号を低周波数帯域の信号に復調することによってベースバンドの信号に処理するＲＦチップとが結合された「ＲＦ及びベースバンドチップ」に具現することもできる。図１に示すように、本発明に係る端末１００は、第１の無線通信チップ１１０及び第２の無線通信チップ１２０がアプリケーションプロセッサ又はベースバンドモデム１５０と分離されるように具現されている。

また、第１及び第２の無線通信チップ１１０、１２０は、図１に示すように別個のチップに具現することもできるが、一つのチップに具現することもできる。

上述したように、第１の無線通信チップ１１０と第２の無線通信チップ１２０は、信号送信過程で元の信号を高い周波数帯域の信号に処理する一方、信号受信過程では高い周波数帯域の信号をベースバンドの信号に処理して変調／復調する機能をそれぞれ行う。

端末１００が、互いに異なる無線通信方式が適用された複数の無線通信チップ１１０、１２０からそれぞれの信号を同時に伝送する必要がある場合、第１の無線通信チップ１１０は元の信号を第１の周波数帯域の信号に処理する機能を行い、これと同時に、第２の無線通信チップ１２０は元の信号を第２の周波数帯域の信号に処理する機能を行うことができる。すなわち、端末１００は、信号送信過程では第１及び第２の無線通信チップ１１０、１２０で信号を互いに異なる周波数帯域の信号に変調して伝送することができる。一般に、端末１００は、第１及び第２の無線通信チップ１１０、１２０で処理された信号を同時に伝送する場合、互いに異なる周波数帯域を通して信号を伝送することができる。

ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、端末１００の信号送受信を自由にし、多様な環境での通話を可能にする役割をすることができる。ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、端末１００内のアンテナ１４０と第１の無線通信チップ１１０及び第２の無線通信チップ１２０とを連結して送受信信号を分離することができる。

そして、ＲＦフロント―エンドモジュール１３０には、フィルタリング及び増幅の役割をするモジュールとして、受信信号をフィルタリングするフィルタを内蔵した受信端フロント―エンドモジュールと、送信信号を増幅する電力増幅器を内蔵した送信端フロント―エンドモジュールなどがある。このようなＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、特に、通話時に送信信号と受信信号を切り替えて使用しなければならない時分割（ＴＤＭＡ）方式のＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）端末に使用することができる。

また、ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、本発明で説明する端末１００のように、多重周波数帯域を通して信号を伝送するのに使用することができる。例えば、ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、一例として、端末１００がＣＤＭＡ２０００ １ｘＤＯ方式とＬＴＥ方式を同時に使用できるようにする。このようなＲＦフロント―エンドモジュール１３０を使用することによって端末１００の部品数を減少させることができ、端末１００の信頼性を高めるとともに、部品間の相互連係による損失を減少させることができる。

ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、電力消耗を減少させることによってバッテリ消耗を画期的に改善させ、多重周波数帯域を使用する多機能端末の部品小型化を可能にする。

以下では、端末１００が複数の周波数帯域を通した信号の同時送信を一つのアンテナで行えるようにＲＦフロント―エンドモジュール１３０を構成する方法と、一つのアンテナで複数の周波数帯域を通した信号の同時送信を行うときに発生するＩＭＤ（又はＩＭ３）を回避（又は除去）できる方法について説明する。本明細書において、ｂａｎｄ２、ｂａｎｄ５、ｂａｎｄ１３は互いに異なる周波数帯域に該当する。

混変調歪み（ＩｎｔｅｒＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＩＭＤ）は、二つ以上の周波数が非線形システム又は回路を通過するとき、出力端に入力にはなかった信号が混変調を通して出る現象であって、ＩＭＤは、このような混変調（ＩＭ）成分による歪み自体を意味する。このようなＩＭＤが重要である理由は、ＣＤＭＡなどのデジタルシステムは、アナログシステムとは異なって、一つの信号が一つの周波数、すなわち、一つのチャンネルを使用するのではなく、広いチャンネル帯域幅を多くの信号が共有するためである。すなわち、一つの帯域を処理するシステムに多くの周波数の信号が同時多発的に入力されるので、出力端に多くの周波数の信号が混合して発生し、その結果、信号処理を正確に行えなくなる。

例えば、二つの周波数ｆ１とｆ２があるとした場合、出力には多くの混合成分が混じった信号が出るが、２＊ｆ１、３＊ｆ２のような完全倍数性ハーモニーは、フィルタでろ過することができる。しかし、３次項、すなわち、２＊ｆ１＊ｆ２と２＊ｆ２＊ｆ１の場合に問題が生じるが、これは、ｆ１とｆ２の信号が非常に近接してしまうためである。主に、ＩＭＤは、このような３次項混変調成分のために生じ、そのため、通常ＩＭＤと称する各信号は、３次項ＩＭＤを意味する場合が多い。通常、ＩＭＤとも表現するＩＭは、その３番目の周波数成分が主要な除去対象になるので、特別にＩＭ３と称することもある。

特に、３次項ＩＭＤは、数式的に解いてみると、入力信号の増加とともに３乗に増加するので、最初はＩＭＤが小さいが、入力信号が増加するにつれて元の信号より遥かに速い傾きで増加しながら、元の信号の電力とほぼ同一になる場合も発生する。ＩＭＤが元の信号の電力とほぼ同一になる地点をＩＰ３という。

このように、ＩＭＤとは、混変調によって信号の歪みが生じる程度を意味するが、実際の製品の仕様や測定基準値としてはＩＰ３を使用するようになる。中間周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＩＦ）を使用するスーパーヘテロダイン方式での混変調は、その３番目の項が元の信号と最も近接するので、３ｒｄ ＩＭを除去することが重要である。したがって、このようなＩＭＤのような信号歪み、干渉の影響を減少させることが望ましい。

このようなＩＭ３を減少させるために、本発明に係るＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、第１の無線通信チップ１１０から出力される複数の周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ２、ｂａｎｄ５）の各信号と第２の無線通信チップ１２０から出力される信号（ｂａｎｄ１３に該当する信号）を主アンテナ１４１に伝送する。

そして、ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、主アンテナ１４１が外部から受信した前記複数の周波数帯域（すなわち、ｂａｎｄ２、ｂａｎｄ５）信号のうち特定帯域（例えば、ｂａｎｄ５）に該当する信号を副受信経路（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｒｘ ｐａｔｈ）１６２を通して前記第１の無線通信チップ１１０に伝送し、前記副アンテナ１４２が外部から受信した信号のうち前記特定帯域（例えば、ｂａｎｄ５）に該当する信号は、主受信経路（ｐｒｉｍａｒｙ Ｒｘ ｐａｔｈ）１６１を通して前記第１の無線通信チップ１６１に伝送する。そして、ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、ｂａｎｄ２に該当する帯域の信号を主アンテナ１４１及び副アンテナ１４２からそれぞれ受信し、これら信号をそれぞれ第１の無線通信チップ１１０に伝達することができる。

また、ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、主アンテナ１４１及び副アンテナ１４２がそれぞれ受信した信号のうち第２の無線通信チップ１２０に該当する帯域の信号（すなわち、ｂａｎｄ１３に該当する帯域の信号）を第２の無線通信チップ１２０に伝送する。

ここで、ＲＦフロント―エンドモジュール１３０の主受信経路１６１は、アンテナ１４０が外部から受信した信号（又はデータ）を第１の無線通信チップ１１０に伝達する主経路といえる。また、副受信経路１６２は、ダイバーシティ利得を得るためにアンテナ１４０が外部から受信した信号（又はデータ）を第１の無線通信チップ１１０に伝達する補助経路といえる。

上述したように、ＲＦフロント―エンドモジュール１３０は、第１の無線通信チップ１１０から出力される特定周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ５）の信号を主アンテナ１４１に伝送するが、主アンテナ１４１は、外部から前記特定周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ５）に該当する信号を受信すると、これを副受信経路１６２を通して第１の無線通信チップ１１０に伝達し、副アンテナ１４２は、外部から前記特定周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ５）に該当する信号を受信すると、これを主受信経路１６１を通して第１の無線通信チップ１１０に伝達する。

デュプレクサは、一つのアンテナを送信と受信に共同で使用するために、送信時には送信出力から受信機を保護し、受信時には反響信号を受信機に供給する装置である。デュプレクサ１３１は、第１の無線通信チップ１１０から出力される特定帯域（例えば、ｂａｎｄ２）信号と主アンテナ１４１で受信した特定帯域（例えば、ｂａｎｄ２）に該当する受信信号のデュプレキシングを行う。そして、デュプレクサ１３２は、第１の無線通信チップ１１０から出力される特定帯域（例えば、ｂａｎｄ５）の信号と主アンテナ１４１で受信した特定帯域（例えば、ｂａｎｄ５）に該当する受信信号のデュプレキシングを行う。図１のダイプレクサ１３４内のデュプレクサは、主アンテナ１４１で受信した特定帯域（例えば、ｂａｎｄ１３）の信号と第２の無線通信チップ１２０から出力される信号（例えば、ｂａｎｄ１３）のデュプレックスを行うことができる。

ダイプレクサは、２個の回路から別途に出る信号を、互いに影響を及ぼさない状態で一つの回路に伝達する装置である。これは、主に周波数が異なる二つの信号を同時に伝送して受信するために使用される分岐用フィルタ素子をいうが、周波数の差が明らかな二つの信号の帯域分離のみを行ってもよいので、一般に低い周波数信号が通過する低帯域通過フィルタ（ＬＰＦ）と、高い周波数信号が通過する高帯域通過フィルタ（ＨＰＦ）とを結合した簡単な構造となっている。

ダイプレクサ１３４は、第１の無線通信チップ１１０から出力されたｂａｎｄ５に該当する帯域の信号と第２の無線通信チップ１２０から出力されたｂａｎｄ１３に該当する帯域の信号の帯域分離を行い、これら信号を主アンテナ１４１に伝達する。

そして、ダイプレクサ１３５は、副アンテナ１４２が外部から受信した各信号（例えば、ｂａｎｄ２、ｂａｎｄ５及びｂａｎｄ１３に該当する帯域の各信号）の帯域分離を行うよう機能する。このように、副アンテナ１４２が外部から受信した各信号（例えば、ｂａｎｄ２、ｂａｎｄ５及びｂａｎｄ１３に該当する帯域の各信号）の帯域分離がダイプレクサ１３５によって行われ、ｂａｎｄ２に該当する信号は第１の無線通信チップ１１０に伝達され、ｂａｎｄ５に該当する信号は主受信経路１６１を通して第１の無線通信チップ１１０に伝達され、ｂａｎｄ１３に該当する信号は第２の無線通信チップ１２０に伝達される。

電力増幅器１３６、１３７、１３８は、それぞれ第１の無線通信チップ１１０から出力されたｂａｎｄ２に該当する帯域の信号及びｂａｎｄ５に該当する帯域の信号、第２の無線通信チップ１２０から出力されたｂａｎｄ１３に該当する帯域の信号を増幅するよう機能する。

ＲＦフロント―エンドモジュール１３０でＩＭ３が発生する帯域の信号（特に、ｂａｎｄ５）は主アンテナ１４１を通して伝送するが、主アンテナ１４１でない副アンテナ１４２を通して信号を受信するようになると、二つのアンテナ１４１、１４２間のカップリング損失（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｌｏｓｓ）だけのＩＭ３を改善することができる。

第２の実施例

本発明に係る第２の実施例は、ＲＦ端で混変調によってＩＭ３が発生し、これが受信信号に影響を与えることを防止するために、ＲＦ経路のデュプレクサの前端にＩＰ３が非常に高いフィルタを挿入する方法である。このように適用すると、受信経路に発生するＩＭ３に直接影響を与える送信信号を、特定レベル（すなわち、受信機に影響を与えないレベル）以下になるように消去することによってＩＭ３の影響を減少させることができる。

図２は、本発明の第２の実施例に係る端末２００の構成の一例を示した図である。

図２を参照すると、端末２００は、第１の無線通信チップ２１０、第２の無線通信チップ２２０、ＲＦフロント―エンドモジュール２３０、主アンテナ２４１、副アンテナ２４２、及びアプリケーションプロセッサ又はベースバンドモデム２５０を含むことができる。

ＲＦフロント―エンドモジュール２３０は、デュプレクサ２３１、２３２、２３３、ダイプレクサ２３４、２３５、帯域阻止フィルタ（Ｂａｎｄ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ Ｆｉｌｔｅｒ、ＢＲＦ）２３６、整合回路モジュール２３７及び電力増幅器２５１、２５２、２５３を含むことができる。

本発明に係るＲＦフロント―エンドモジュール２３０は、第１の無線通信チップ２１０から出力される複数の周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ２、ｂａｎｄ５）の各信号と第２の無線通信チップ２２０から出力される信号（ｂａｎｄ１３に該当する信号）を主アンテナ２４１に伝送する。

具体的に説明すると、第１の無線通信チップ２１０から出力される複数の周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ２及びｂａｎｄ５）の各信号の電力はそれぞれ電力増幅器２５１、２５２を通して増幅され、電力が増幅されたｂａｎｄ２に該当する帯域の信号はデュプレクサ２３１を経る。そして、電力が増幅されたｂａｎｄ５に該当する帯域の信号は、デュプレクサ２３２を経た後、整合回路モジュール２３７を通過して主アンテナ２４１に伝送される。そして、第２の無線通信チップ２２０から出力される特定周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ１３）に該当する信号の電力の電力は、電力増幅器２３９を経て増幅された後、デュプレクサ２３３と整合回路モジュール２３７を経て処理されて主アンテナ２４１に伝送される。

ＲＦフロント―エンドモジュール２３０では、周波数が上がるほどインピーダンスによる伝送特性が大きく変わるので、連結終端で必ずインピーダンスが同一にマッチングされることが望ましい。しかし、実際に設計してみると、各終端が特性インピーダンスである５０Ωにマッチングされない場合が多いので、インピーダンスを整合しなければならない。整合回路モジュール２３７は、このようにインピーダンスを整合する役割をする。このとき、通常、インピーダンスマッチングにはスミスチャート（Ｓｍｉｔｈ ｃｈａｒｔ）を用いる。

帯域阻止フィルタ２３６は、ＲＦ受信経路でデュプレクサ２３１、２３２の前端に位置したフィルタとして、ＩＰ３が高いフィルタである。帯域阻止フィルタ２３６は、ＲＦ受信経路に発生するＩＭ３に直接影響を与える送信信号を特定レベル以下になるように除去することによって、受信機に及ぼすＩＭ３の影響を相当に減少させることができる。

ＲＦフロント―エンドモジュール２３０は、主アンテナ２４１が外部から受信した特定周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ２、ｂａｎｄ５）に該当する各信号をデュプレクサ２３１、２３２を経てそれぞれ第１の無線通信チップ２１０に伝達する。そして、ＲＦフロント―エンドモジュール２３０は、主アンテナ２４１が外部から受信した特定周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ１３）に該当する各信号をデュプレクサ２３３を経て第２の無線通信チップ２１０に伝達する。

一方、ＲＦフロント―エンドモジュール２３０は、副アンテナ２４２が外部から受信した特定周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ２、ｂａｎｄ５）に該当する各信号をダイプレクサ２３５を経て第１の無線通信チップ２１０に伝達する。そして、ＲＦフロント―エンドモジュール２３０は、副アンテナ２４２が外部から受信した特定周波数帯域（例えば、ｂａｎｄ１３）に該当する各信号をダイプレクサ２３５を経て第２の無線通信チップ２２０に伝達する。

以上説明したように、本発明に係る多様な実施例によると、一つのアンテナのみで送信が行われるので、複数の周波数帯域で信号を同時に送信する場合であっても、ＳＡＲを減少させることができる。また、複数の周波数帯域で信号を同時に送信することによって発生するＩＭ３の影響を最小化できるとともに、ＲＦフロンエンドの複雑度を低下させながら、ＲＦ性能は向上させることができる。

以上説明した各実施例は、本発明の各構成要素と特徴が所定形態で結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施可能である。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の各実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。一つの実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含ませたり、又は、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない各請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項を含ませることが可能であることは自明である。

本発明に係る実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上説明した機能又は各動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納されてプロセッサによって駆動され得る。前記メモリユニットは、前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知の多様な手段によって前記プロセッサとデータを取り交わすことができる。

本発明が、その精神及び必須的な特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化され得ることは当業者にとって自明である。したがって、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならなく、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって定めなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

Claims (18)

1. 少なくとも、第１の周波数帯域に対応する第１の信号、第２の周波数帯域に対応する第２の信号、又は第３の周波数帯域に対応する第３の信号を受信及び送信するよう構成された第１のアンテナと、
   少なくとも、前記第１の信号、前記第２の信号、又は前記第３の信号を受信するよう構成された第２のアンテナと、
   前記第１の信号及び前記第２の信号を出力及び受信するように構成された第１の無線通信チップと、
   前記第３の信号を出力及び受信するように構成された第２の無線通信チップと、
   前記第１の無線通信チップから出力される前記第１の信号及び前記第２の信号を前記第１のアンテナに伝送し、前記第２の無線通信チップから出力される前記第３の信号を前記第１のアンテナに伝送し、前記第１のアンテナが外部から受信した前記第２の信号を副受信経路を通して前記第１の無線通信チップに伝送し、前記第２のアンテナが外部から受信した前記第２の信号を主受信経路を通して前記第１の無線通信チップに伝送し、前記第１のアンテナ及び第２のアンテナが受信した前記第３の信号を前記第２の無線通信チップに伝送するように構成されたＲＦフロント―エンドモジュールと、
   を含み、
   前記第１の無線通信チップは、前記主受信経路を介して前記第２の信号を主に受信し、前記副受信経路を介して前記第２の信号を補助的に受信することを特徴とする端末装置。
2. 前記第１の無線通信チップは、第１の無線通信方式を用いるように構成され、前記第２の無線通信チップは、前記第１の無線通信方式とは異なる第２の無線通信方式を用いるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の端末装置。
3. 前記第２の無線通信方式は３ＧＰＰ ＬＴＥ無線通信方式であることを特徴とする、請求項２に記載の端末装置。
4. 前記第１の無線通信方式はコード分割多重接続無線通信方式であることを特徴とする、請求項３に記載の端末装置。
5. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１のアンテナで受信した前記第１の信号と前記第１の無線通信チップから出力された前記第１の信号のデュプレックスを行うように構成された第１のデュプレクサを含むことを特徴とする、請求項１に記載の端末装置。
6. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１のアンテナで受信した前記第２の信号と前記第１の無線通信チップから出力された前記第２の信号のデュプレックスを行うように構成された第２のデュプレクサをさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の端末装置。
7. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１のアンテナで受信した前記第３の信号と前記第２の無線通信チップから出力された前記第３の信号のデュプレックスを行うように構成された第３のデュプレクサをさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の端末装置。
8. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１の無線通信チップと前記第１のデュプレクサとの間に位置し、前記第１の無線通信チップから出力される前記第１の信号を増幅するように構成された第１の電力増幅器をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の端末装置。
9. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１の無線通信チップと前記第２のデュプレクサとの間に位置し、前記第１の無線通信チップから出力される前記第２の信号を増幅するように構成された第２の電力増幅器をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の端末装置。
10. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１の無線通信チップから出力される前記第２の信号と前記第２の無線通信チップから出力される前記第３の信号の帯域分離を行い、前記帯域分離された第２及び第３の信号を前記第１のアンテナに伝送するよう構成されたダイプレクサを含むことを特徴とする、請求項９に記載の端末装置。
11. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第２の無線通信チップと前記ダイプレクサとの間に位置し、前記第２の無線通信チップから出力される前記第３の信号を増幅するように構成された第３の電力増幅器をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の端末装置。
12. 前記第１及び第２の無線通信チップは別個のチップに構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の端末装置。
13. 前記第１の無線通信チップから出力される前記第１の信号は音声サービス信号で、前記第２の無線通信チップから出力される前記第３の信号はデータサービス信号であることを特徴とする、請求項１に記載の端末装置。
14. 前記第１のアンテナは主アンテナであり、前記第２のアンテナは副アンテナであることを特徴とする、請求項１に記載の端末装置。
15. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、
    前記第１のアンテナが受信した前記第２の信号と前記第１の無線通信チップから出力された前記第２の信号のデュプレックスを行うように構成されたデュプレクサと、
    前記デュプレクサと前記第１のアンテナとの間に位置し、前記第１のアンテナで受信した前記第２の信号からのＩＭ３を除去するように構成された帯域阻止フィルタと、をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の端末装置。
16. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１のアンテナと前記帯域阻止フィルタとの間に位置し、前記第１のアンテナと前記第１の無線通信チップとの間のインピーダンスを整合するように構成された整合回路をさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の端末装置。
17. 前記ＲＦフロント―エンドモジュールは、前記第１及び第２の無線通信チップと前記第２のアンテナに連結され、前記第２のアンテナが受信した前記第１、第２及び第３の信号のダイプレックスを行うように構成され、前記第１の無線通信チップに前記ダイプレックスされた第１及び第２の信号を出力し、前記第２の無線通信チップに前記第３の信号を出力するように構成されたダイプレクサをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の端末装置。
18. 前記帯域阻止フィルタのＩＰ３は、所定のレベルより高いことを特徴とする、請求項１５に記載の端末装置。

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