JP6088025B1 - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、基板サイズを大きくすることなく、３つ以上のバンドの信号に対応可能な通信装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る通信装置は、使用される通信帯域が第２最低周波数から第２最高周波数の間の第２周波数帯域である場合、または、使用される通信帯域が第１最低周波数から第１最高周波数の間の第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が第１通過帯域に含まれる場合、第１フィルタ部に切り替えるようにフィルタ切替部を制御し、使用される通信帯域が第３最低周波数から第３最高周波数の間の第３周波数帯域である場合、または、使用される通信帯域が第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が第２通過帯域に含まれる場合、第２フィルタ部に切り替えるようにフィルタ切替部を制御する切替制御部とを備え、第３最低周波数は第２最低周波数より大きく、第３最高周波数は第２最高周波数より大きい。【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話に搭載される通信装置に関する。

近年、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）と呼ばれる標準化プロジェクトによって、第３世代（Third Generation, 3G）以降の移動体通信システムの国際標準が策定されている。例えば、携帯電話の通信規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）の周波数帯は、３ＧＰＰの技術仕様書「TS 36.101」によって規定されている。技術仕様書「TS 36.101」には、ＬＴＥの周波数帯域として、「バンド１」、「バンド２」、・・・という帯域名称（ＬＴＥバンド）毎に、上り（uplink, UL）周波数帯域及び下り（downlink, DL）周波数帯域が規定されている。例えば、技術仕様書「TS 36.101」には、バンド７の上り周波数帯域及び下り周波数帯域として、２５００ＭＨｚ〜２５７０ＭＨｚ及び２６２０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚがそれぞれ規定されている。

ＬＴＥ対応の携帯電話機は、複数のＬＴＥバンドのうちのいずれかのバンドに対応する通信モジュールを備える。例えば、特許文献１には、１つのバンドに対応する通信モジュール及び２つのバンドに対応する通信モジュールが記載されている。

特開２０１２−７０２６７号公報

特許文献１に記載された２つのバンドに対応する通信モジュールでは、各バンドの信号を送受信するための構成部品がそれぞれ配置されるために、一定のサイズが必要となる。しかしながら、近年、携帯電話機の小型化に伴い、複数のバンド信号に対応する、より小さいサイズの通信モジュールが求められている。

本発明は、このような従来の課題を解決すべくなされたものであり、複数の周波数帯域をカバーすることができる通信装置において、装置サイズを削減させることを目的とする。

本発明に係る通信装置は、第１最低周波数から第１最高周波数の間の第１周波数帯域、第２最低周波数から第２最高周波数の間の第２周波数帯域、及び、第３最低周波数から第３最高周波数の間の第３周波数帯域の何れかの周波数帯域で通信を行う通信装置であって、使用される通信帯域及び使用する信号の周波数を決定する決定部と、第１最低周波数と第２最高周波数との間の第１通過帯域の信号を通過させる第１フィルタ部と、第３最低周波数と第１最高周波数との間の第２通過帯域の信号を通過させる第２フィルタ部と、第１フィルタ部と第２フィルタ部の何れかに切り替えるフィルタ切替部と、使用される通信帯域が第２周波数帯域である場合、または、使用される通信帯域が第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が第１通過帯域に含まれる場合、第１フィルタ部に切り替えるようにフィルタ切替部を制御し、使用される通信帯域が第３周波数帯域である場合、または、使用される通信帯域が第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が第２通過帯域に含まれる場合、第２フィルタ部に切り替えるようにフィルタ切替部を制御する切替制御部とを備え、第２最低周波数、第２最高周波数、第３最低周波数、及び、第３最高周波数は、第１周波数帯域に含まれ、第３最低周波数は第２最低周波数より大きく、第３最高周波数は第２最高周波数より大きい。

本発明に係る通信装置は、上り周波数帯域及び下り周波数帯域として使用される第１最低周波数から第１最高周波数の間の第１周波数帯域、上り周波数帯域及び下り周波数帯域として使用される第２最低周波数から第２最高周波数の間の第２周波数帯域、及び、下り周波数帯域として使用される第３最低周波数から第３最高周波数の間の第３周波数帯域且つ上り周波数帯域として使用される第４最低周波数から第４最高周波数との間の第４周波数帯域を含む第５周波数帯域の何れかの周波数帯域で通信を行う通信装置であって、使用される通信帯域及び使用する信号の周波数を決定する決定部と、第２最低周波数と第２最高周波数との間の第１通過帯域の信号を通過させる第１フィルタ部と、第３最低周波数と第１最高周波数との間の第２通過帯域の信号を通過させるフィルタ及び第１最低周波数と第４最高周波数との間の第３通過帯域の信号を通過させるフィルタを有する第３フィルタ部と、第１フィルタ部と第３フィルタ部の何れかに切り替えるフィルタ切替部と、使用される通信帯域が第２周波数帯域である場合、または、使用される通信帯域が第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が第１通過帯域に含まれる場合、第１フィルタ部に切り替えるようにフィルタ切替部を制御し、使用される通信帯域が第３周波数帯域もしくは第４周波数帯域である場合、または、使用される通信帯域が第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が第２通過帯域もしくは第３通過帯域に含まれる場合、第３フィルタ部に切り替えるようにフィルタ切替部を制御する切替制御部とを備え、第２最低周波数、第２最高周波数、第３最低周波数、第３最高周波数、第４最低周波数、及び、第４最高周波数は、第１周波数帯域に含まれ、第３最低周波数は第２最低周波数より大きく、第３最高周波数は第２最高周波数より大きく、第２最低周波数は第４最低周波数より大きく、第２最高周波数は第４最高周波数より大きい。

また、本発明に係る通信装置において、第１周波数帯域は、３ＧＰＰによって規定されたＬＴＥバンド４１の周波数帯域であり、第２周波数帯域は、３ＧＰＰによって規定されたＬＴＥバンド３８の上り周波数帯域及び下り周波数帯域であり、第５周波数帯域は、３ＧＰＰによって規定されたＬＴＥバンド７の周波数帯域であることが好ましい。

本発明に係る通信装置は、基板サイズを大きくすることなく、３つ以上のバンドの信号に対応することを可能とする。

通信装置２が通信を行う３つのバンドの周波数帯域の一例の概略を説明するための模式図である。 通信装置２を搭載する携帯電話機１の概略構成の一例を示す図である。 通信装置２の概略構成の一例を示す図である。 通信装置２０が通信を行う３つのバンドの周波数帯域の一例の概略を説明するための模式図である。 通信装置２０の概略構成の一例を示す図である。 通信装置２００の概略構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の様々な実施形態について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

（第１の実施形態）
図１は、通信装置２が通信を行う３つのバンドの周波数帯域の一例の概略を説明するための模式図である。なお、通信装置２は、携帯電話機１等に搭載される通信モジュール等である。また、携帯電話機１は、例えば、「スマートフォン」と呼ばれる多機能携帯電話機又はフィーチャーフォンと呼ばれる携帯電話機である。また、通信装置２が搭載される機器は、携帯電話機１に限定されず、データ通信専用の機器であってもよく、当該データ通信専用の機器は、携帯型でも据え置き型でもよい。

通信装置２は、バンドＡ（Band A）、バンドＢ（Band B）及びバンドＣ（Band C）のそれぞれの周波数帯域の信号に対応する。バンドＡ、バンドＢ及びバンドＣのそれぞれの二重化モードは、ＴＤＤ（Time Division Duplex, 時分割複信）モードである。ＴＤＤは、一つの搬送波において同一の周波数帯域を用い、周波数帯域を時間軸で細かく分割して送信処理と受信処理とを高速に切り替えて通信する方式である。すなわち、ＴＤＤモードにおける上り周波数帯域及び下り周波数帯域は、同一の周波数帯域である。

バンドＡの周波数帯域は、８１４ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚである。なお、バンドＡの周波数帯域は、第１周波数帯域の一例であり、バンドＡの周波数帯域の最低周波数である８１４ＭＨｚは、第１最低周波数の一例であり、バンドＡの周波数帯域の最高周波数である８４９ＭＨｚは、第１最高周波数の一例である。

バンドＢの周波数帯域は、８１５ＭＨｚ〜８３０ＭＨｚである。なお、バンドＢの周波数帯域は、第２周波数帯域の一例であり、バンドＢの周波数帯域の最低周波数である８１５ＭＨｚは、第２最低周波数の一例であり、バンドＢの周波数帯域の最高周波数である８３０ＭＨｚは、第２最高周波数の一例である。なお、第２周波数帯域は、第１周波数帯域に含まれる周波数帯域のうち、第２最低周波数が第１最低周波数以上であり、第２最高周波数が第１最高周波数より小さければ、どのような周波数帯域でもよい。

バンドＣの周波数帯域は、８３０ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚである。なお、バンドＣの周波数帯域は、第３周波数帯域の一例であり、バンドＣの周波数帯域の最低周波数である８３０ＭＨｚは、第３最低周波数の一例であり、バンドＣの周波数帯域の最高周波数である８４９ＭＨｚは、第３最高周波数の一例である。なお、第３周波数帯域は、第１周波数帯域に含まれる周波数帯域のうち、第３最低周波数が第２最低周波数より大きく、第３最高周波数が第２最高周波数より大きく且つ第１最高周波数以下であれば、どのような周波数帯域でもよい。

通信装置２は、バンドＢの周波数帯域（８１５ＭＨｚ〜８３０ＭＨｚ）を通過させる第１フィルタ部２２と、バンドＣの周波数帯域（８３０ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚ）を通過させる第２フィルタ部２３とを備える。第１フィルタ部２２及び第２フィルタ部２３は、ＴＤＤモード用のフィルタであり、例えば、共振回路等で構成されるバンドパスフィルタ（Band-pass filter, BPF）である。

第１フィルタ部２２の通過帯域ｂは、バンドＢの周波数帯域（８１５ＭＨｚ〜８３０ＭＨｚ）に加えて、バンドＡの周波数帯域の最低周波数である８１４ＭＨｚを含む。すなわち、通過帯域ｂは、少なくともバンドＡの周波数帯域の最低周波数である８１４ＭＨｚとバンドＢの周波数帯域の最高周波数である８３０ＭＨｚとの間の周波数帯域を含む。通過帯域ｂは、第１通過帯域の一例である。

第２フィルタ部２３の通過帯域ｃは、バンドＣの周波数帯域（８３０ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚ）に加えて、バンドＡの周波数帯域の最高周波数である８４９ＭＨｚを含む。すなわち、通過帯域ｃは、少なくともバンドＣの周波数帯域の最低周波数である８３０ＭＨｚとバンドＡの周波数帯域の最高周波数である８４９ＭＨｚとの間の周波数帯域を含む。通過帯域ｃは、第２通過帯域の一例である。

また、通過帯域ｂの最高周波数は、通過帯域ｃの最低周波数以上である。すなわち、通過帯域ｂと通過帯域ｃとによって、バンドＡの周波数帯域（８１４ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚ）は包含される。これにより、第１フィルタ部２２の通過帯域ｂと第２フィルタ部２３の通過帯域ｃとによって、バンドＡの周波数帯域をカバーすることができる。以降、バンドＡの周波数帯域のうち、通過帯域ｂに対応する帯域を、バンドＡ下側帯域（Band A Lower）と称し、通過帯域ｃに対応する帯域を、バンドＡ上側帯域（Band A Upper）と称する場合がある。

このように、通信装置２は、第１フィルタ部２２と第２フィルタ部２３とを有することにより、バンドＡの周波数帯域を含む通過帯域のフィルタ部を更に備える必要はない。したがって、通信装置２を構成するための部品点数を削減することが可能となる。

図２は、通信装置２を搭載する携帯電話機１の概略構成の一例を示す図である。

携帯電話機１は、通信装置２と、端末記憶部３と、操作部４と、表示部５と、端末処理部６と、装着部７とを備える。携帯電話機１は、プレイヤによる操作部４（タッチパネル及びボタン等）の操作に応じて、他の携帯電話機１との音声通話、及び、インターネットを介した情報の送受信等を可能とする。

通信装置２は、バンドＡ、バンドＢ及びバンドＣの周波数帯域を感受帯域とするアンテナ部８と接続する。通信装置２は、携帯電話機１を無線通信ネットワークに接続する。通信装置２は、基地局（図示せず）により割り当てられるチャネルを介して、基地局との間でＬＴＥ方式等による無線信号回線を確立し、基地局との間で通信を行う。そして、通信装置２は、端末処理部６から供給されたデータをＷｅｂサーバ装置（図示せず）等に送信する。また、通信装置２は、Ｗｅｂサーバ装置等から受信したデータを端末処理部６に供給する。

端末記憶部３は、例えば、半導体メモリ装置を備える。端末記憶部３は、端末処理部６での処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、端末記憶部３は、ドライバプログラムとして、操作部４を制御する入力デバイスドライバプログラム、表示部５を制御する出力デバイスドライバプログラム等を記憶する。また、端末記憶部３は、アプリケーションプログラムとして、Ｗｅｂサーバ装置等からの表示データの取得及び表示を行うプログラム等を記憶する。コンピュータプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ（compact disk read only memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（digital versatile disk read only memory）等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて端末記憶部３にインストールされてもよい。また、コンピュータプログラムは、特定のサーバ装置等から無線通信を介して端末記憶部３にインストールされてもよい。また、端末記憶部３は、携帯電話機１が使用する通信帯域の情報を記憶する。また、端末記憶部３は、データとして、携帯電話機１のユーザの識別情報、メール送受信データ、アドレス帳データ、画像データ等を記憶する。さらに、端末記憶部３は、所定の処理に係る一時的なデータを一時的に記憶してもよい。

操作部４は、携帯電話機１の操作が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、タッチパネル、キーボタン等である。プレイヤは、操作部４を用いて、文字、数字、記号等を入力することができる。操作部４は、プレイヤにより操作されると、その操作に対応する信号を生成する。そして、生成された信号は、プレイヤの指示として、端末処理部６に供給される。

表示部５は、映像や画像等の表示が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro−Luminescence）ディスプレイ等である。表示部５は、端末処理部６から供給された映像データに応じた映像や、画像データに応じた画像等を表示する。

端末処理部６は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を備える。端末処理部６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、携帯電話機１の全体的な動作を統括的に制御する。端末処理部６は、端末記憶部３に記憶されているプログラム、操作部４の操作等に基づいて携帯電話機１の各種処理が適切な手順で実行されるように、通信装置２、表示部５等の動作を制御する。端末処理部６は、端末記憶部３に記憶されているプログラム（オペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、端末処理部６は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行することができる。

装着部７は、記憶媒体（図示せず）を着脱可能に保持するカードスロットを備える。例えば、記憶媒体がＳＩＭカードである場合は、装着部７はＳＩＭスロットを備え、ＳＩＭカードに記憶された事業者情報等を読み出す機能を有する。

図３は、通信装置２の概略構成の一例を示す図である。

通信装置２は、バンドＡ、バンドＢ及びバンドＣの３つのバンドに対応した周波数帯域の信号の通信を処理する。通信装置２はアンテナ部８と接続する。アンテナ部８は、通信装置２から受け取った信号を基地局等に送信するとともに、基地局等から受信した信号を通信装置２に渡す。

通信装置２は、第１切替部２１、第１フィルタ部２２、第２フィルタ部２３、第２切替部２４、第３切替部２５、電力増幅部２６、送受信部２７及び制御部２８等を備える。

第１切替部２１は、アンテナ部８と第１フィルタ部２２との間の伝送経路と、アンテナ部８と第２フィルタ部２３との間の伝送経路とを切り替えるための高周波スイッチ（RF switch, SW）で構成される。後述する制御部２８によるスイッチ切替制御に従って、第１切替部２１が切り替わる。

第１フィルタ部２２及び第２フィルタ部２３は、ＴＤＤモードでのフィルタであり、例えば、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。第１フィルタ部２２は、通過帯域ｂ（図１参照）の信号を通過させ、第２フィルタ部２３は、通過帯域ｃ（図１参照）の信号を通過させる。

第２切替部２４は、第１フィルタ部２２と第３切替部２５との間の伝送経路と、第２フィルタ部２３と第３切替部２５との間の伝送経路とを切り替えるための高周波スイッチで構成される。後述する制御部２８によるスイッチ切替制御に従って、第２切替部２４が切り替わる。なお、第１切替部２１及び第２切替部２４は、フィルタ切替部の一例である。

第３切替部２５は、送信信号と受信信号とを交互に切り替えるための高周波スイッチで構成される。すなわち、第３切替部２５の切り替えによって、電力増幅部２６から第２切替部２４への送信信号の伝送経路と、第２切替部２４から送受信部２７への受信信号の伝送経路とが、交互に切り替えられる。

電力増幅部２６は、例えば、電力増幅器である。電力増幅器は、ＭＭＩＣ（Microwave Monolithic IC）等で構成され、送受信部２７から受け取った送信信号を増幅する機能を有する。

送受信部２７は、高周波ＩＣ（Integrated Circuit）等で構成され、信号の変復調変換等の処理を行う。送受信部２７は、端末処理部６から受け取った信号を変調した送信信号を生成し、送信信号を電力増幅部２６に渡す。また、送受信部２７は、受信信号を復調した信号を端末処理部６に渡す。

制御部２８は、ＬＳＩ（Large-Scale Integration）等で構成され、使用される通信帯域及び使用する信号の周波数を決定する処理を実行し、且つ、第１切替部２１、第２切替部２４及び第３切替部２５を制御する。使用される通信帯域及び使用する信号の周波数を決定する処理を実行する制御部２８は、決定部の一例である。また、第１切替部２１、第２切替部２４及び第３切替部２５を制御する制御部２８は、切替制御部の一例である。

制御部２８は、通信装置２を搭載した携帯端末が起動された場合、又は、携帯端末の移動等に応じたハンドオーバーによって通信する基地局が変更された場合、使用される通信帯域を決定する。例えば、端末処理部６は、端末記憶部３に記憶された携帯電話機１が使用する通信帯域の情報を取得し、制御部２８は、端末処理部６から通信帯域の情報を取得して、使用される通信帯域を決定する。そして、制御部２８は、基地局により割り当てられる周波数チャネル情報に基づき、使用する信号の周波数を決定する。なお、制御部２８は、受信可能な周波数チャネルを探索すると同時に通信帯域を決定してもよい。制御部２８は、後述するスイッチ切替制御を行い、第１フィルタ部２２を通過させて信号を受信する処理と第２フィルタ部２３を通過させて信号を受信する処理とを順次実施する。制御部２８は、受信した信号に含まれる周波数帯域情報等を参照して、使用される通信帯域を決定する。そして、制御部２８は、制御部２８は、基地局により割り当てられる周波数チャネル情報に基づき、使用する信号の周波数を決定する。

制御部２８は、決定された通信帯域の周波数帯域の信号の通信が可能となるように、通信の開始前に、以下に説明するスイッチ切替制御を行う。

まず、バンドＢの受信信号及び送信信号並びにバンドＡ下側帯域の受信信号及び送信信号を通信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

制御部２８は、使用されることが決定された周波数帯域に応じて、スイッチ切替制御を行う。すなわち、制御部２８は、第１フィルタ部２２及び第２フィルタ部２３のいずれかのうち、決定された周波数帯域に対応したフィルタ部に切り替えるように、第１切替部２１及び第２切替部２４を切替制御する。

バンドＢの受信信号及び送信信号並びにバンドＡ下側帯域の受信信号及び送信信号が通過帯域ｂを有する第１フィルタ部２２を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１及び第２切替部２４を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号及び送信信号がアンテナ部８と第１フィルタ部２２との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。さらに、第２切替部２４は、受信信号及び送信信号が第３切替部２５と第１フィルタ部２２との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

これにより、アンテナ部８によって受信された受信信号は、第１切替部２１、第１フィルタ部２２、第２切替部２４、第３切替部２５及び送受信部２７を通過する。

また、送信信号は、送受信部２７、電力増幅部２６、第３切替部２５、第２切替部２４、第１フィルタ部２２及び第１切替部２１を通過し、アンテナ部８によって基地局等に送信される。

次に、バンドＣの受信信号及び送信信号並びにバンドＡ上側帯域の受信信号及び送信信号を通信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

バンドＣの受信信号及び送信信号並びにバンドＡ上側帯域の受信信号及び送信信号が通過帯域ｃを有する第２フィルタ部２３を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１及び第２切替部２４を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号及び送信信号がアンテナ部８と第２フィルタ部２３との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。さらに、第２切替部２４は、受信信号及び送信信号が第３切替部２５と第２フィルタ部２３との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

これにより、アンテナ部８によって受信された受信信号は、第１切替部２１、第２フィルタ部２３、第２切替部２４、第３切替部２５及び送受信部２７を通過する。

また、送信信号は、送受信部２７、電力増幅部２６、第３切替部２５、第２切替部２４、第２フィルタ部２３及び第１切替部２１を通過し、アンテナ部８によって基地局等に送信される。

以上説明してきたように、通信装置２では、バンドＢの第１フィルタ部２２の通過帯域ｂとバンドＣの第２フィルタ部２３の通過帯域ｃとによって、バンドＡの周波数帯域がカバーされるため、バンドＡの周波数帯域を含む通過帯域のフィルタ部を更に備える必要はない。したがって、通信装置２を構成するための部品点数を削減することが可能となる。

なお、上述の実施形態では、通信装置２が対応する周波数帯域として３つのバンドを例として挙げたが、通信装置２が対応する周波数帯域のバンド数は、３つに限らない。例えば、通信装置２が４種類のバンドに対応する場合、４種類のバンドのうちの１つのバンドの周波数帯域は、他の３つのバンドの周波数帯域を含む。この場合、他の３つのバンドのそれぞれを通過させる三種類のフィルタ部によって、１つのバンドの周波数帯域がカバーされる。このように、通信装置２が対応する３以上のバンドでは、３つ以上のバンドの内の１つのバンドの周波数帯域が、他の複数のバンドの周波数を含むとともに、他の複数のバンドそれぞれを通過させる三種類のフィルタ部によって、１つのバンドの周波数帯域がカバーされるため、通信装置２を構成するための部品点数を削減することが可能となる。

（第２の実施形態）
図４は、通信装置２０が通信を行う３つのバンドの周波数帯域の一例の概略を説明するための模式図である。なお、通信装置２０は、携帯電話機１等に搭載される通信モジュール等である。

通信装置２０は、バンド４１（Band 41）、バンド３８（Band 38）及びバンド７（Band 7）のそれぞれの周波数帯域の信号に対応する。バンド４１、バンド３８及びバンド７のそれぞれは、３ＧＰＰの技術仕様書「TS 36.101」によって規定されているＬＴＥバンドである。バンド４１及びバンド３８の二重化モードは、ＴＤＤモードである。一方、バンド７の二重化モードは、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex, 周波数分割複信）モードである。ＦＤＤは、通信に用いる周波数帯域を、送信用の周波数帯域及び受信用の周波数帯域の二つに分割して、全二重通信を行う方式である。すなわち、ＦＤＤモードにおける上り周波数帯域と下り周波数帯域とは、異なる周波数帯域である。

バンド４１の周波数帯域は、２４９６ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚである。なお、バンド４１の周波数帯域は、第１周波数帯域の一例であり、バンド４１の周波数帯域の最低周波数である２４９６ＭＨｚは、第１最低周波数の一例であり、バンド４１の周波数帯域の最高周波数である２６９０ＭＨｚは、第１最高周波数の一例である。

バンド３８の周波数帯域は、２５７０ＭＨｚ〜２６２０ＭＨｚである。なお、バンド３８の周波数帯域は、第２周波数帯域の一例であり、バンド３８の周波数帯域の最低周波数である２５７０ＭＨｚは、第２最低周波数の一例であり、バンドＢの周波数帯域の最高周波数である２６２０ＭＨｚは、第２最高周波数の一例である。なお、第２周波数帯域は、第１周波数帯域に含まれる周波数帯域のうち、第２最低周波数が第１最低周波数より大きく、第２最高周波数が第１最高周波数より小さければ、どのような周波数帯域でもよい。

バンド７の上り周波数帯域及び下り周波数帯域は、２５００ＭＨｚ〜２５７０ＭＨｚ及び２６２０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚである。

バンド７の下り周波数帯域は、第３周波数帯域の一例であり、バンド７の下り周波数帯域の最低周波数である２６２０ＭＨｚは、第３最低周波数の一例であり、バンド７の下り周波数帯域の最高周波数である２６９０ＭＨｚは、第３最高周波数の一例である。また、バンド７の上り周波数帯域は、第４周波数帯域の一例であり、バンド７の上り周波数帯域の最低周波数である２５００ＭＨｚは、第４最低周波数の一例であり、バンド７の上り周波数帯域の最高周波数である２５７０ＭＨｚは、第４最高周波数の一例である。なお、第３周波数帯域及び第４周波数帯域の両者を含む周波数帯域は、第５周波数帯域の一例である。

なお、第３周波数帯域は、第１周波数帯域に含まれる周波数帯域のうち、第３最低周波数が第２最低周波数より大きく、第３最高周波数が第２最高周波数より大きく且つ第１最高周波数以下であれば、どのような周波数帯域でもよい。また、第４周波数帯域は、第１周波数帯域に含まれる周波数帯域のうち、第４最低周波数が第２最低周波数より小さく且つ第１最低周波数以上であり、第４最高周波数が第２最高周波数より小さければ、どのような周波数帯域でもよい。

通信装置２０は、バンド３８の周波数帯域（２５７０ＭＨｚ〜２６２０ＭＨｚ）を通過させる第１フィルタ部２２と、バンド７の上り周波数帯域（２５００ＭＨｚ〜２５７０ＭＨｚ）及び下り周波数帯域（２６２０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚ）を通過させる第３フィルタ部２０３とを備える。バンド３８の第１フィルタ部２２は、ＴＤＤモード用のフィルタであり、例えば、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。また、バンド７の第３フィルタ部は、ＦＤＤモード用のアンテナ共用器であり、例えば、デュプレクサ（Duplexer, DUP）である。デュプレクサは、上り周波数帯域（第４周波数帯域）を通過域とするとともに下り周波数帯域（第３周波数帯域）を阻止域とするフィルタとして機能するフィルタＡ端子２０３１、下り周波数帯域（第３周波数帯域）を通過域とするとともに上り周波数帯域を阻止域（第４周波数帯域）とするフィルタとして機能するフィルタＢ端子２０３２、及びアンテナ端子を有する。

第１フィルタ部２２の通過帯域ｘは、バンド３８の周波数帯域（２５７０ＭＨｚ〜２６２０ＭＨｚ）を含む。すなわち、通過帯域ｘは、少なくともバンド３８の周波数帯域の最低周波数である２５７０ＭＨｚとバンド３８の周波数帯域の最高周波数である２６２０ＭＨｚとの間の周波数帯域を含む。

第３フィルタ部２０３の通過帯域ｙ１は、バンド７の下り周波数帯域（２６２０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚ）に加えて、バンド４１の周波数帯域の最高周波数である２６９０ＭＨｚを含む。すなわち、通過帯域ｙ１は、少なくともバンド７の下り周波数帯域の最低周波数である２６２０ＭＨｚとバンド４１の周波数帯域の最高周波数である２６９０ＭＨｚとの間の周波数帯域を含む。なお、通過帯域ｙ１は、第２通過帯域の一例である。

また、第３フィルタ部２０３の通過帯域ｙ２は、バンド７の上り周波数帯域（２５００ＭＨｚ〜２５７０ＭＨｚ）に加えて、バンド４１の周波数帯域の最低周波数である２４９６ＭＨｚを含む。すなわち、通過帯域ｙ２は、少なくともバンド４１の周波数帯域の最低周波数である２４９６ＭＨｚとバンド７の上り周波数帯域の最高周波数である２５７０ＭＨｚとの間の周波数帯域を含む。なお、通過帯域ｙ２は、第３通過帯域の一例である。

また、通過帯域ｘの最高周波数は、通過帯域ｙ１の最低周波数以上であり、且つ、通過帯域ｘの最低周波数は、通過帯域ｙ２の最高周波数以下である。すなわち、通過帯域ｘと通過帯域ｙ１及びｙ２とによって、バンド４１の周波数帯域（２４９６ＭＨｚ〜２６９０９ＭＨｚ）は包含される。これにより、第１フィルタ部２２の通過帯域ｘと第３フィルタ部２０３の通過帯域ｙ１及びｙ２とによって、バンド４１の周波数帯域をカバーすることができる。以降、バンド４１の周波数帯域のうち、通過帯域ｘに対応する帯域を、バンド４１中間帯域（Band A Middle）と称し、通過帯域ｙ１に対応する帯域を、バンド４１上側帯域（Band A Upper）と称し、通過帯域ｙ２に対応する帯域を、バンド４１下側帯域（Band A Lower）と称する場合がある。

このように、通信装置２０は、第１フィルタ部２２と第３フィルタ部２０３とを有することにより、バンド４１の周波数帯域を含む通過帯域のフィルタ部を更に備える必要はない。したがって、通信装置２０を構成するための部品点数を削減することが可能となる。

図５は、通信装置２０の概略構成の一例を示す図である。図５において、図３に示す通信装置２と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。

通信装置２０は、バンド４１、バンド３８及びバンド７の３つのバンドに対応した周波数帯域の信号の通信を処理する。通信装置２０はアンテナ部８と接続する。アンテナ部８は、通信装置２０から受け取った信号を基地局等に送信するとともに、基地局等から受信した信号を通信装置２０に渡す。

通信装置２０は、第１切替部２１、第１フィルタ部２２、第３フィルタ部２０３、第２切替部２０４、第３切替部２５、電力増幅部２６、送受信部２７、制御部２８及び第４切替部２０９等を備える。

第３フィルタ部２０３は、ＦＤＤモードでのアンテナ共用器であり、例えば、デュプレクサ（ＤＵＰ）である。第３フィルタ部２０３は、通過帯域ｙ１及びｙ２（図５参照）の信号を通過させる。第３フィルタ部２０３のフィルタＡ端子２０３１は、第２切替部２０４と接続され、且つ、第３フィルタ部２０３のフィルタＢ端子２０３２は、第４切替部２０９と接続されている。また、第３フィルタ部２０３のアンテナ端子（図示せず）は、第１切替部２１と接続されている。これにより、アンテナ端子に入力された受信信号が第３フィルタ部２０３を通過する場合、当該受信信号は、第４切替部２０９に伝送される。また、フィルタＡ端子２０３１に入力された送信信号が第３フィルタ部２０３を通過する場合、当該送信信号は、第１切替部２１に伝送される。

第２切替部２０４は、第３切替部２５と第１フィルタ部２２との間の伝送経路と、第３切替部２５と第３フィルタ部２０３との間の伝送経路と、第３切替部２５と第４切替部２０９との間の伝送経路とを切り替えるための高周波スイッチ（ＳＷ）で構成される。後述する制御部２８によるスイッチ切替制御に従って、第２切替部２０４が切り替わる。

第１フィルタ部２２は、ＴＤＤモードでのフィルタであり、例えば、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。第１フィルタ部２２は、通過帯域ｘ（図５参照）の信号を通過させる。

第４切替部２０９は、第３フィルタ部２０３と第２切替部２０４との間の伝送経路と、第３フィルタ部２０３と送受信部２７との間の伝送経路とを切り替えるための高周波スイッチで構成される。後述するスイッチ切替制御に従って、第４切替部２０９が切り替わる。なお、第１切替部２１、第２切替部２０４及び第４切替部２０９は、フィルタ切替部の一例である。

まず、バンド３８の受信信号及び送信信号並びにバンド４１中間帯域の受信信号及び送信信号を通信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

制御部２８は、使用されることが決定された周波数帯域に応じて、スイッチ切替制御を行う。すなわち、制御部２８は、第１フィルタ部２２及び第３フィルタ部２０３のいずれかのうち、決定された周波数帯域に対応したフィルタ部に切り替えるように、第１切替部２１、第２切替部２０４及び第４切替部２０９を切替制御する。

バンド３８の受信信号及び送信信号並びにバンド４１中間帯域の受信信号及び送信信号が通過帯域ｘを有する第１フィルタ部２２を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１及び第２切替部２０４を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号及び送信信号がアンテナ部８と第１フィルタ部２２との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。また、第２切替部２０４は、受信信号及び送信信号が第３切替部２５と第１フィルタ部２２との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

これにより、アンテナ部８によって受信された受信信号は、第１切替部２１、第１フィルタ部２２、第２切替部２０４、第３切替部２５及び送受信部２７を通過する。

また、送信信号は、送受信部２７、電力増幅部２６、第３切替部２５、第２切替部２０４、第１フィルタ部２２及び第１切替部２１を通過し、アンテナ部８によって基地局等に送信される。

次に、バンド７の送信信号並びにバンド４１下側帯域の受信信号及び送信信号を通信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

バンド７の送信信号並びにバンド４１下側帯域の受信信号及び送信信号が通過帯域ｙ２を有する第３フィルタ部２０３を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１及び第２切替部２０４を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号及び送信信号がアンテナ部８と第３フィルタ部２０３との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。さらに、第２切替部２０４は、受信信号及び送信信号が第３切替部２５と第３フィルタ部２０３との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

これにより、アンテナ部８によって受信されたバンド４１の受信信号は、第１切替部２１、第３フィルタ部２０３、第２切替部２０４、第３切替部２５及び送受信部２７を通過する。

また、バンド７及びバンド４１の送信信号は、送受信部２７、電力増幅部２６、第３切替部２５、第２切替部２０４、第３フィルタ部２０３及び第１切替部２１を通過し、アンテナ部８によって基地局等に送信される。

次に、バンド７の受信信号を通信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

バンド７の受信信号が通過帯域ｙ１を有する第３フィルタ部２０３を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１及び第４切替部２０９を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号がアンテナ部８と第３フィルタ部２０３との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。さらに、第４切替部２０９は、受信信号が第３フィルタ部２０３と送受信部２７との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

また、第３フィルタ部２０３のフィルタＡ端子２０３１は、第２切替部２０４と接続され、且つ、第３フィルタ部２０３のフィルタＢ端子２０３２は、第４切替部２０９と接続されているため、第１切替部２１から伝送された受信信号は、第４切替部２０９に伝送される。

これにより、アンテナ部８によって受信されたバンド７の受信信号は、第１切替部２１、第３フィルタ部２０３、第４切替部２０９、及び送受信部２７を通過する。

次に、バンド４１上側帯域の受信信号及び送信信号を通信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

バンド４１上側帯域の受信信号及び送信信号が通過帯域ｙ１を有する第３フィルタ部２０３を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１、第２切替部２０４及び第４切替部２０９を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号及び送信信号がアンテナ部８と第３フィルタ部２０３との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。また、第４切替部２０９は、受信信号及び送信信号が第３フィルタ部２０３と第２切替部２０４との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。さらに、第２切替部２０４は、受信信号及び送信信号が第４切替部２０９と第３切替部２５との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

これにより、アンテナ部８によって受信されたバンド４１の受信信号は、第１切替部２１、第３フィルタ部２０３、第４切替部２０９、第２切替部２０４、第３切替部２５及び送受信部２７を通過する。

また、バンド４１の送信信号は、送受信部２７、電力増幅部２６、第３切替部２５、第２切替部２０４、第４切替部２０９、第３フィルタ部２０３及び第１切替部２１を通過し、アンテナ部８によって基地局等に送信される。

以上説明してきたように、通信装置２では、バンド３８の第１フィルタ部２２の通過帯域ｘとバンド７の第３フィルタ部２０３の通過帯域ｙ１及びｙ２とによって、バンド４１の周波数帯域がカバーされるため、バンド４１の周波数帯域を含む通過帯域のフィルタ部を更に備える必要はない。したがって、通信装置２を構成するための部品点数を削減することが可能となる。

図６は、通信装置２００の概略構成の一例を示す図である。図６において、図５に示す通信装置２０と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。

通信装置２００は、バンド４１、バンド３８及びバンド７の３つのバンドに対応した周波数帯域の信号の受信を処理する。通信装置２００はアンテナ部８０と接続する。アンテナ部８０は、基地局等から受信した信号を通信装置２００に渡す。

通信装置２００は、第１切替部２１、第１フィルタ部２２、第３フィルタ部２０３、受信部２０７及び制御部２８等を備える。

受信部２０７は、高周波ＩＣ（Integrated Circuit）等で構成され、信号の復調変換等の処理を行う。受信部２０７は、受信信号を復調した信号を端末処理部６に渡す。

まず、バンド３８の受信信号及びバンド４１中間帯域の受信信号を受信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

制御部２８は、使用されることが決定された周波数帯域に応じて、スイッチ切替制御を行う。すなわち、制御部２８は、第１フィルタ部２２及び第３フィルタ部２０３のいずれかのうち、決定された周波数帯域に対応したフィルタ部に切り替えるように、第１切替部２１を切替制御する。

バンド３８の受信信号及びバンド４１中間帯域の受信信号が通過帯域ｘを有する第１フィルタ部２２を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号及び送信信号がアンテナ部８０と第１フィルタ部２２との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

これにより、アンテナ部８０によって受信されたバンド３８の受信信号及びバンド４１中間帯域の受信信号は、第１切替部２１、第１フィルタ部２２、及び受信部２０７を通過する。

次に、バンド４１下側帯域の受信信号を通信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

バンド４１下側帯域の受信信号が通過帯域ｙ２を有する第３フィルタ部２０３を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号がアンテナ部８０と第３フィルタ部２０３との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

これにより、アンテナ部８０によって受信されたバンド４１下側帯域の受信信号は、第１切替部２１、第３フィルタ部２０３（フィルタＡ端子２０３１）及び受信部２０７を通過する。

次に、バンド７の受信信号を通信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

バンド７の受信信号が通過帯域ｙ１を有する第３フィルタ部２０３を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号がアンテナ部８０と第３フィルタ部２０３との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

これにより、アンテナ部８０によって受信されたバンド７の受信信号は、第１切替部２１、第３フィルタ部２０３（フィルタＢ端子２０３２）及び受信部２０７を通過する。

次に、バンド４１上側帯域の受信信号を通信する場合におけるスイッチ切替制御について説明する。

バンド４１上側帯域の受信信号が通過帯域ｙ１を有する第３フィルタ部２０３を通過するように、制御部２８は、第１切替部２１を切替制御する。すなわち、第１切替部２１は、受信信号及び送信信号がアンテナ部８０と第３フィルタ部２０３との間の伝送経路を通過するように切り替えられる。

これにより、アンテナ部８０によって受信されたバンド４１上側帯域の受信信号は、第１切替部２１、第３フィルタ部２０３（フィルタＢ端子２０３２）及び受信部２０７を通過する。

通信装置２００は通信装置２０と同時に携帯電話機１に搭載されることにより、端末処理部６は、複数のアンテナ部８及び８０を用いて受信した信号のうち電波状況の優れた信号を用いるか、又は、複数のアンテナ部８及び８０を用いて受信した信号を合成することができる。これにより、品質の良い受信信号を用いた通信が可能となる。

当業者は、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。

１ 携帯電話機
２、２０、２００ 通信装置
２１ 第１切替部
２２ 第１フィルタ部
２３ 第２フィルタ部
２０３ 第３フィルタ部
２０３１ フィルタＡ端子
２０３２ フィルタＢ端子
２４、２０４ 第２切替部
２５ 第３切替部
２６ 電力増幅部
２７ 送受信部
２８ 制御部
２０９ 第４切替部
３ 端末記憶部
４ 操作部
５ 表示部
６ 端末処理部
７ 装着部
８、８０ アンテナ部

Claims (3)

1. 第１最低周波数から第１最高周波数の間の第１のバンドの第１周波数帯域、第２最低周波数から第２最高周波数の間の第２のバンドの第２周波数帯域、及び、第３最低周波数から第３最高周波数の間の第３のバンドの第３周波数帯域のうちから決定された周波数帯域で通信を行う通信装置であって、
   使用される通信帯域及び使用する信号の周波数を決定する決定部と、
   前記第１最低周波数と前記第２最高周波数との間の第１通過帯域の信号を通過させる前記第２のバンド用の第１フィルタ部と、
   前記第３最低周波数と前記第１最高周波数との間の第２通過帯域の信号を通過させる前記第３のバンド用の第２フィルタ部と、
   前記第１フィルタ部と前記第２フィルタ部の何れかに切り替えるフィルタ切替部と、
   前記決定部によって決定された通信帯域が前記第２のバンドの第２周波数帯域である場合、前記第２のバンド用の第１フィルタ部に切り替えるように前記フィルタ切替部を制御し、
   前記決定部によって決定された通信帯域が前記第１のバンドの第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が前記第１通過帯域に含まれる場合、前記第２のバンド用の第１フィルタ部に切り替えるように前記フィルタ切替部を制御し、
   前記決定部によって決定された通信帯域が前記第３のバンドの第３周波数帯域である場合、前記第３のバンド用の第２フィルタ部に切り替えるように前記フィルタ切替部を制御し、
   前記決定部によって決定された通信帯域が前記第１のバンドの第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が前記第２通過帯域に含まれる場合、前記第３のバンド用の第２フィルタ部に切り替えるように前記フィルタ切替部を制御する切替制御部とを備え、
   前記第２最低周波数、前記第２最高周波数、前記第３最低周波数、及び、前記第３最高周波数は、前記第１周波数帯域に含まれ、前記第３最低周波数は前記第２最低周波数より大きく、前記第３最低周波数は前記第２最高周波数と同じである、
   ことを特徴とする通信装置。
2. 上り周波数帯域及び下り周波数帯域として使用される第１最低周波数から第１最高周波数の間の第１のバンドの第１周波数帯域、上り周波数帯域及び下り周波数帯域として使用される第２最低周波数から第２最高周波数の間の第２のバンドの第２周波数帯域、及び、下り周波数帯域として使用される第３最低周波数から第３最高周波数の間の第３周波数帯域且つ上り周波数帯域として使用される第４最低周波数から第４最高周波数との間の第４周波数帯域を含む第３のバンドの第５周波数帯域のうちから決定された周波数帯域で通信を行う通信装置であって、
   使用される通信帯域及び使用する信号の周波数を決定する決定部と、
   前記第２最低周波数と前記第２最高周波数との間の第１通過帯域の信号を通過させる前記第２のバンド用の第１フィルタ部と、
   前記第３最低周波数と前記第１最高周波数との間の第２通過帯域の信号を通過させるフィルタ及び前記第１最低周波数と前記第４最高周波数との間の第３通過帯域の信号を通過させるフィルタを有する前記第３のバンド用の第３フィルタ部と、
   前記第１フィルタ部と前記第３フィルタ部の何れかに切り替えるフィルタ切替部と、
   前記決定部によって決定された通信帯域が前記第２のバンドの第２周波数帯域である場合、前記第２のバンド用の第１フィルタ部に切り替えるように前記フィルタ切替部を制御し、
   前記決定部によって決定された通信帯域が前記第１のバンドの第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が前記第１通過帯域に含まれる場合、前記第２のバンド用の第１フィルタ部に切り替えるように前記フィルタ切替部を制御し、
   前記決定部によって決定された通信帯域が前記第３のバンドの第５周波数帯域に含まれる前記第３周波数帯域又は前記第４周波数帯域である場合、前記第３のバンド用の第３フィルタ部に切り替えるように前記フィルタ切替部を制御し、
   前記決定部によって決定された通信帯域が前記第１のバンドの第１周波数帯域であり且つ使用する信号の周波数が前記第２通過帯域もしくは前記第３通過帯域に含まれる場合、前記第３のバンド用の第３フィルタ部に切り替えるように前記フィルタ切替部を制御する切替制御部とを備え、
   前記第２最低周波数、前記第２最高周波数、前記第３最低周波数、前記第３最高周波数、前記第４最低周波数、及び、前記第４最高周波数は、前記第１周波数帯域に含まれ、前記第３最低周波数は前記第２最低周波数より大きく、前記第３最低周波数は前記第２最高周波数と同じであり、前記第２最低周波数は前記第４最低周波数より大きく、前記第２最低周波数は前記第４最高周波数と同じである、
   ことを特徴とする通信装置。
3. 前記第１のバンドは、３ＧＰＰによって規定されたＬＴＥバンド４１であり、
   前記第２のバンドは、前記３ＧＰＰによって規定されたＬＴＥバンド３８であり、
   前記第３のバンドは、前記３ＧＰＰによって規定されたＬＴＥバンド７である、請求項２に記載の通信装置。

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