JP7004376B2 - 無線通信装置、および、受信感度制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、および、受信感度制御方法に関する。

近年、スループット向上の為、複数の異なる周波数帯の搬送波を用いて、一つの通信回線にてデータの送受信を行うキャリアアグリゲーション（ＣＡ）という方式が無線通信装置で採用されている。ＣＡでは、複数の周波数帯の搬送波を同時に送受信することにより、無線通信装置において送信波と受信波が干渉することがあり、この干渉に対策するための技術が開発されている。

また近年、消費電力の高効率の観点から、送信側の無線通信端末においてエンベロープトラッキング（ＥＴ：Ｅｎｖｅｌｏｐｅ Ｔｒａｋｉｎｇ）方式が用いられている。このＥＴ方式により、電力増幅器（以下、ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、または増幅器とも称する）へ印加する電圧（以下、印加電圧と呼ぶ）をエンベロープに追従させることで、消費電力の高効率化を実現できる。ＥＴでは、ＰＡへの印加電圧をエンベロープに追従させる際に線形性が損なわれることにより、スプリアスが生じる。そのため、スプリアスの低減を図る技術が開発されている。

特開２００１－２６７９５５号公報 国際公開第２００８／１０５０７３号 特開２０１４－３６４０９号公報

しかし、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）においては、広域の周波数帯域が使用される。そして、ＣＡを用いる場合、受信アンテナと送信アンテナの間の距離が小さいこと等の理由により、送信波の意図しない高調波のスプリアスが受信波に与える影響が大きくなることがある。

本発明の１つの側面に係る目的は、送信波の高調波に起因する受信感度の低下を改善することである。

本発明の１つの態様に係る無線通信装置は、増幅部と第１のアンテナと、第２のアンテナと、制御部とを有する。増幅部は、入力された第１の周波数帯域の送信波を増幅する。第１のアンテナは増幅部から、増幅後の送信波を取得し、増幅後の送信波を送信する。第２のアンテナは、第１の周波数帯域よりも高周波数側の第２の周波数帯域の受信波を受信する。制御部は、第２のアンテナによる受信の際に、増幅後の送信波の高調波の周波数帯域である第３の周波数帯域と第２の周波数帯域との重なり度合いの指標となるパラメータに基づいて、増幅部に印加する印加電圧を制御する。

送信波の高調波に起因する受信感度の低下を改善することができる。

本実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。 ２倍波と受信波の干渉の一例を示す図である。 ２倍波と受信波の干渉の一例を示す図である。 ２倍波と受信波の干渉の一例を示す図である。 ２倍波と受信波の干渉の一例を示す図である。 ２倍波の振幅と印加電圧との関係の一例を示す図である。 本実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るプロセッサによる印加電圧導出の判定基準となる表の一例を示す図である。 本実施形態に係るプロセッサがＣＡ通信中に実行する処理の一例を示す図である。 本実施形態に係る無線通信装置の機能ブロック図の一例を示す図である。 本実施形態に係るプロセッサによる印加電圧導出の判定基準となる表の一例を示す図である。 本実施形態に係るプロセッサがＣＡ通信中に実行する処理のその他の例を示す図である。

(第１の実施形態)
実施形態に係る無線通信システム１は、図１に示すように、無線通信を行う無線通信装置２と、無線通信装置２からデータを受信する第１の基地局３と、無線通信装置２にデータを送信する第２の基地局４と、を含む。本実施形態では無線通信装置２と基地局３は無線にて通信するものとし、また無線通信装置２と基地局４も無線にて通信を行う。無線通信装置２は、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノートＰＣなど、無線通信を行う装置であってよい。

ここで無線通信装置２から第１の基地局３へ送信される送信波（送信信号とも呼ぶものとする）の周波数は第１の周波数帯域にあるものとする。また第２の基地局４から無線通信装置２が受信する受信波の周波数は第２の周波数帯域にあるものとする。そして、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域よりも高周波数側にあるものとする。ここで例えば、第１の周波数帯域はＢａｎｄ３で、第２の周波数帯域はＢａｎｄ４２でもよい。この第１と第２の周波数帯域は、無線通信装置２により送信される送信波と、無線通信装置２が受信する受信波との干渉を避けるために、周波数領域では重ならないように設定されている。

しかし、図２に示すように、第１の周波数帯域の送信波を送信する送信回路５１の性能等により、送信回路５１からは送信波の周波数のｎ倍（ｎ：２以上の整数）の周波数を有するｎ倍波等の高調波のスプリアスが生成され送信される場合がある。そして、受信回路５２への受信波の周波数帯域である第２の周波数帯域と、ｎ倍波の周波数帯域（以下、第３の周波数帯域とも呼ぶ）の全部または一部が重なることによってｎ倍波と受信波の干渉が起きてしまう。以下、各周波数帯域の中心の周波数を中心周波数と呼ぶものとする。

図２を用いてｎ倍波と受信波の干渉について説明する。以下では２倍波を例にとり説明する。例えば第１の周波数帯域の中心周波数（以下、第１の中心周波数と呼ぶ）が１７２０ＭＨｚであるとし、第２の周波数帯域の中心周波数（以下、第２の中心周波数と呼ぶ）が３４７０ＭＨｚであるとする。また第２の周波数帯域には３４４０ＭＨｚが含まれているとする。このとき、第３の周波数帯域と第２の周波数帯域のそれぞれ一部が重なり、これにより２倍波と受信波との干渉が引き起こされる。なお、本実施形態ではｎ倍波のうちの２倍波を例に説明を行うが、２倍波以外のｎ倍波が干渉する場合にも実施形態は適用できる。

図３は、送信波の送信電力Ｐをパラメータとして定めた場合の、Ｐの変化に応じた、２倍波と受信波との干渉の度合いの変化を説明するための図である。図３は、横軸を信号波（送信波、受信波、ｎ倍波）の周波数、縦軸を信号波の振幅とした場合の、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域と第３の周波数帯域（２倍波の周波数帯域）とを示す。実線で示される、第３の周波数帯域は、実線で示される第１の周波数帯域の送信波に伴って生ずるものとする。また破線で示される、第３の周波数帯域は、破線で示される第１の周波数帯域の送信波に伴って生ずるものとする。２倍波の振幅はこの図に示すように、送信波の振幅が大きければ大きく、振幅が小さければ小さい。また送信波の振幅は送信波の送信電力が大きいほど大きい。このことから送信電力が大きくなれば、２倍波の振幅も大きくなることがわかる。第２の周波数帯域は図中において、内部にハッチングが施された長方形で示される。

破線で示すように２倍波の振幅が小さければ、２倍波の周波数が第２の周波数帯域に含まれなくなり干渉を防止できるか、または、含まれても受信波への影響を無視できる程度にすることができる。しかし、実線で示すように２倍波の振幅が大きい場合には、第３の周波数帯域と第２の周波数帯域とで大きく重なる部分が現れ、受信波と２倍波が干渉し、受信感度が劣化することがわかる。

図４は、各信号波の帯域幅Ｒ（以下、帯域幅、Ｒとも呼ぶものとする）をパラメータとして定めた場合の、Ｒの変化に応じた、２倍波と受信波との干渉の度合いの変化を説明するための図である。図４は、図３と同様、横軸を信号波の周波数、縦軸を信号波の振幅とした場合の、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域と第３の周波数帯域を示す。図４において、送信波の帯域幅が大きい場合の第１の周波数帯域は実線で示され、送信波の帯域幅が小さい場合の第１の周波数帯域は破線で示される。また、実線で示す第１の周波数帯域の送信波の２倍波の周波数帯域は実線で示され、破線で示す第１の周波数帯域の送信波の２倍波の周波数帯域は破線で示される。第２の周波数帯域は、内部にハッチングが施された長方形で示される。

図４に示されるように、送信波の帯域幅が大きい程、２倍波の帯域幅も大きくなる。帯域幅が小さい第３の周波数帯域に比べ、帯域幅が大きい第３の周波数帯域は、第２の周波数帯域と重なる範囲が現れる可能性が高くなる。また帯域幅が小さい第３の周波数帯域が第２の周波数帯域と重なる場合でも、帯域幅が大きい第３の周波数帯域と第２の周波数帯域の重なりの範囲のほうが、帯域幅が小さい第３の周波数帯域と第２の周波数帯域の重なりの範囲よりも大きくなる。このことから、Ｒが大きいほど、干渉の度合いが大きくなると考えられる。

図５は、２倍波の周波数と受信波の周波数との差の絶対値をパラメータとして定めた場合の、２倍波と受信波との干渉の度合いを説明するための図である。図５は、図３および図４と同様、横軸を信号波の周波数、縦軸を信号波の振幅とした場合の、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域と第３の周波数帯域を示す。実線で示される第１の周波数帯域の送信波の２倍波の第３の周波数帯域は実線で示される。また破線部で示される第１の周波数帯域の送信波の２倍波の第３の周波数帯域は破線で示される。第２に周波数帯域は、内部にハッチングが施された長方形で示される。

本実施形態の一例として、ここでは、各周波数帯域の中心周波数に着目する。ただし、中心周波数以外の、周波数帯域中の任意の周波数に着目してもよい。ここで第３の周波数帯域の中心の周波数を第３の中心周波数と呼ぶ。実線で示す第３の周波数帯域中の中心周波数と、第２の中心周波数との差の絶対値をＦ_αとする。また破線で示す第３の周波数帯域中の中心周波数と、第２の中心周波数との差の絶対値をＦ_βとする。このときＦ_αはＦ_βよりも小さい。そして、図５においては、破線で示される第３の周波数帯域は第２の周波数帯域とは重なる部分がないが、実線で示される第３の周波数帯域の一部と第２の周波数帯域の一部とが重なる。周波数帯域は帯域幅を有するため、第３の中心周波数と第２の中心周波数との差の絶対値（以下、周波数差の絶対値、またはＦとも呼ぶ）が小さいほど、第２の周波数帯域と第３の周波数帯域との重なり度合いが大きくなる。このことより、周波数差の絶対値が小さいほど、２倍波と受信波が干渉の度合いが大きくなることがわかる。なお、以下で述べる実施形態では、第３の周波数帯域中の中心周波数と、第２の中心周波数との差の絶対値を干渉の度合いを測るパラメータとして用いる場合を例示するが、実施形態は差の絶対値に限定されるものではない。例えば、別の実施形態では第３の周波数帯域中に含まれる周波数と、第２の周波数帯域に含まれる周波数との差の大きさを表す別の値が用いられてもよい。

以上、図３から図５を用いて説明したように、送信電力、送信波の帯域幅、周波数差の絶対値が、第３の周波数帯域と第２の周波数帯域との重なり度合いと干渉の度合いを測るための指標となることがわかる。そのため、本実施形態では、送信電力、送信波の帯域幅、周波数差の絶対値を、受信波と２倍波との干渉の度合い測るパラメータとして用いる。なお、実施形態において、帯域幅としてリソースブロック数が用いられてもよい。

図６に示されるのは、送信電力を増幅するＰＡへの印加電圧と、２倍波の振幅との関係の一例である。この図に示すように、２倍波の振幅は、ＰＡへの印加電圧を大きくすると小さくなることが知られる。一般的に、ＰＡへの印加電圧を上げると、出力電圧の飽和値が増加し、正側と負側の飽和値が大きくなる。正側の飽和値と負側の飽和値との間の線形の領域が大きくなることで、増幅時の歪みが小さくなる。そのため、印加電圧を大きくすれば、ｎ倍波等の高調波のスプリアスの振幅は小さくなる。しかし他方では、印加電圧を大きくすると、消費電力が大きくなることにつながる。従ってＰＡには、適切な印加電圧を与えることが望ましい。

上述した送信電力と送信波の帯域幅と周波数差の絶対値が、受信波と２倍波の干渉の度合いを測る指標となることから、これら指標をパラメータとして用いて、印加電圧を変化させることで、干渉を抑制する。また、例えば干渉の度合いが小さいと判定される状態では、小さい印加電圧をＰＡに印加するなど、パラメータに応じて印加電圧を決めることで、消費電力を抑えつつ、干渉を抑制する。

本実施形態に係る無線通信装置２のハードウェア構成の一例を図７に示す。無線通信装置２はプロセッサ２０と無線ＩＣ（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、集積回路）２１と第１のＰＡ２２と第２のＰＡ２３と電源ＩＣ２４とメモリ２５とを備える。また無線通信装置２は、さらに第１のスイッチ２６と第２のスイッチ２７と第１のアンテナ２８と第２のアンテナ２９と記憶装置３０とを備える。

プロセッサ２０とメモリ２５と記憶装置３０とは、互いにバスにより接続されている。プロセッサ２０は、無線ＩＣ２１と電源ＩＣ２４に制御線を介して接続されている。電源ＩＣ２４は第１のＰＡ２２と第２のＰＡ２３に信号線を介して接続されている。無線ＩＣ２１は、第１のＰＡ２２と第１のスイッチ２６に信号線を介して接続され、同様に第２のＰＡ２３と第２のスイッチ２７に信号線を介して接続されている。第１のスイッチ２６は第１のアンテナ２８に信号線を介して接続され、同様に第２のスイッチ２７は第２のアンテナ２９に信号線を介して接続されている。

なお、図７に示すように、無線ＩＣ２１と第１のＰＡ２２を接続する信号線をＴｘ１とし、無線ＩＣ２１と第１のスイッチ２６を接続する信号線をＲｘ１とする。同様に無線ＩＣ２１と第２のＰＡ２３を接続する信号線をＴｘ２とし、無線ＩＣ２１と第２のスイッチ２７を接続する信号線をＲｘ２とする。Ｔｘ１、Ｔｘ２はそれぞれ、送信信号を無線ＩＣ２１から第１のアンテナ２８、第２のアンテナ２９へと出力するための信号線である。またＲｘ１、Ｒｘ２はそれぞれ、第１のアンテナ２８、第２のアンテナ２９から、受信波である受信信号を無線ＩＣ２１へと出力するための信号線である。

第１、２のアンテナ２８、２９は、外部へ信号波を送信し、外部から信号波を受信するためのものである。第１のスイッチ２６と第２のスイッチ２７は、無線通信装置２が例えばＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ、周波数分割多重）方式による通信を行う場合には、ＤＵＰ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ、デュプレクサ）である。また無線通信装置２が例えばＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ、時分割多重）方式による通信を行う場合には、第１のスイッチ２６と第２のスイッチ２７は、短時間に送信動作と受信動作を切り替えるスイッチである。なお、第１のスイッチ２６と第２のスイッチ２７はこれらに限定されない。

本実施形態では、第１のスイッチ２６と第２のスイッチ２７は、ＤＵＰであるものとする。ＤＵＰは、送信経路と受信経路を電気的に分離する。本実施形態の一例では、第１のスイッチ２６は送信波を通過させ、第２のスイッチ２７は受信波を通過させるものとする。

このため本実施形態の一例では、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｒｘ１、Ｒｘ２のうち用いられる信号線は、Ｔｘ１、Ｒｘ２となる。

プロセッサ２０は、例えばシングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサである。プロセッサ２０は、無線ＩＣ２１に送信信号を出力する際に、送信信号の波形であるエンベロープ（包絡線、包絡波形とも呼ぶものとする）を読み取る。そしてプロセッサ２０は、このエンベロープから送信電力と送信波の帯域幅と取得する。またプロセッサ２０は、第１の中心周波数を取得し、この中心周波数を２倍することで第３の中心周波数を得る。そして、第３の中心周波数と第２の中心周波数との差の絶対値をプロセッサ２０は求める。プロセッサ２０は、これら送信電力と帯域幅と周波数差の絶対値をパラメータとして、第１のＰＡ２２または第２のＰＡ２３に印加する電圧の値や大きさの段階（以下、印加電圧とも呼ぶものとする）を求め、電源ＩＣ２４に指示を出力する。この印加電圧の求め方については後述するものとする。ここで本実施形態の一例においては、上記指示とは、第１のＰＡ２２に対し、プロセッサ２０が求めた印加電圧を、電源ＩＣ２４に印加させるためのものである。

電源ＩＣ２４は、第１のＰＡ２２または第２のＰＡ２３へ電力を供給するための回路である。電源ＩＣ２４は、プロセッサ２０により求められた印加電圧を、第１のＰＡ２２または第２のＰＡ２３に印加することで、電力を供給する。本実施形態の一例において電源ＩＣ２４は、プロセッサ２０からの指示に応じて、印加電圧を、第１のＰＡ２２に印加する。

無線ＩＣ２１は、無線通信を行うための集積回路であり、プロセッサ２０から出力された送信信号に対して、無線通信を行えるようにするための処理を施すためのものである。また送信信号を第１のＰＡ２２へ出力する。

第１のＰＡ２２および第２のＰＡ２３は、トランジスタ等を含む、送信波の振幅を増幅するための増幅回路を有する。本実施形態の一例では第１のＰＡ２２が用いられることから、第１のＰＡ２２について以下、説明するものとする。

第１のＰＡ２２は電源ＩＣ２４から上記の印加電圧を印加され、無線ＩＣ２１より出力された送信信号の振幅を増幅する。

記憶装置３０は、無線通信装置２が行う処理のための情報を記憶する。また記憶装置３０は、可搬型記憶媒体を装着された読取装置等でもよい。

メモリ２５は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリである。プロセッサ２０は、メモリ２５内のプログラム等を読み込み、無線通信に係る処理を行う。

メモリ２５または記憶装置３０は、パラメータと印加電圧とを対応付ける、表や関係データベース等のデータを記憶している。図８に示されるものは、印加電圧とパラメータとの関係を示すデータの一例である表形式のものである。

ここで図８に係る表を表１とする。本実施形態においてプロセッサ２０は、メモリ２５内の、または、メモリ２５に読み込んだ表１に基づいて、印加電圧を求める。表１において、Ｒ、Ｐ、Ｆはそれぞれ、帯域幅、送信電力、周波数差の絶対値を示す。またＲ１、Ｒ２、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ１”、Ｒ２”は、帯域幅の閾値であり、Ｒ１＜Ｒ２、Ｒ１’＜Ｒ２’、Ｒ１”＜Ｒ２”の関係が成り立つ。なお、帯域幅の閾値はこれら６つに限られない。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ１”、Ｐ２”は送信電力の閾値であり、Ｐ１＜Ｐ２、Ｐ１’＜Ｐ２’、Ｐ１”＜Ｐ２”の関係が成り立つ。なお、送信電力の閾値はこれら６つに限られない。Ｆ１、Ｆ２は、周波数差の絶対値の閾値であり、Ｆ１＜Ｆ２の関係が成り立つ。なお、周波数差の絶対値の閾値はこれら２つに限られない。

表の形式は図８に示すものに限定されない。表１は上、中、下段の表は周波数差の絶対値の範囲により区別されているが、送信電力または帯域幅の範囲によるものでもよい。また表の行は帯域幅の範囲にて区別されるが、周波数差の絶対値または送信電力の範囲にて区別されてもよい。また表の列は送信電力の範囲にて区別されるが、周波数差の絶対値または帯域幅の範囲にて区別されてもよい。

表１中の印加電圧１、２、３とは、第１のＰＡ２２に印加される印加電圧をその値の大きさに応じて分類したものである。印加電圧３は印加電圧２よりも大きく、印加電圧２は印加電圧１よりも大きい。本実施形態では、印加電圧はその大きさにより３つに分類されているが、４つでも５つでもよく、その数は限られない。また表１に示す印加電圧１、２、３は選択される印加電圧の下限値を示すもので、第１のＰＡ２２に印加される電圧はこの下限値以上の値であってもよい。

図８における各パラメータの各閾値間における印加電圧は、各パラメータの各閾値において生じると予測される干渉を抑制するために必要な大きさの印加電圧である。例えば、干渉の度合いが大きいと予測されるパラメータの値では、印加電圧として大きい電圧が設定される。

本実施形態の一例においてプロセッサ２０により実行される処理を、図９を用いて説明する。無線通信装置２がＣＡにより通信処理を行う間、プロセッサ２０はパラメータの値に変化はないか否かを判定する。（Ｓ１０１）。各パラメータの値に変化があった場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、プロセッサ２０は、メモリ２５に読み込んだ表１等のデータを参照し、印加電圧の再設定を行う（Ｓ１０２）。なお、設定された印加電圧は、メモリ２５または記憶装置３０に記憶される。

各パラメータの値に変化がない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）にはプロセッサ２０は、受信感度が劣化しているか否かを判定する（Ｓ１０３）。またステップＳ１０２の印加電圧の設定処理に続いて、プロセッサ２０は、受信感度が劣化しているか否かを判定する（Ｓ１０３）。なお、プロセッサ２０は、例えば、受信感度が所定値を下回っている場合に、受信感度が劣化していると判定してよく、また、所定値より以上であれば受信感度が劣化していないと判定してよい。所定値は、例えば、所定値以上の受信感度であれば通信に支障がでにくいと判定できる値に設定されていてよい。受信感度が劣化している場合には（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、プロセッサ２０は、第１のＰＡ２２へのその時点での印加電圧を抽出する。この抽出は、プロセッサ２０がメモリ２５または記憶装置３０にアクセスすることによって行われる。続いてプロセッサ２０は、抽出された印加電圧が最大であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。最大の印加電圧とは、印加電圧として設定されたもののうち最大の印加電圧であり、例えば表１のデータをプロセッサ２０が参照する場合、印加電圧１、２、３の３段階のうちの、最も大きい印加電圧である印加電圧３が最大の印加電圧となる。印加電圧が最大であれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、プロセッサ２０は、再度、表１等のデータを参照し、印加電圧の設定処理を行う（Ｓ１０５）。一方、印加電圧が最大でなければ（Ｓ１０４：ＮＯ）、印化電圧を１段階上昇させる（Ｓ１０６）。１段階の電圧上昇は例えば０．１Ｖや０．５Ｖなど、所定の値で増加させることであってよい。或いは、１段階の電圧上昇は例えば、印加電圧１から印加電圧２へと変更するというように、表１における一つ上の段階に印加電圧に変更することであってもよい。プロセッサ２０は再度、受信感度を判定し（Ｓ１０７）、改善していていれば（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、通信に係る処理に戻る。受信感度が改善しないときは（Ｓ１０７：ＮＯ）、プロセッサ２０は、再度、印加電圧が最大か否かを判定する（Ｓ１０４）。印加電圧が最大であれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、プロセッサ２０は、印加電圧設定処理を実行する（Ｓ１０５）。印加電圧が最大でなければ（Ｓ１０４：ＮＯ）、プロセッサ２０は印加電圧を１段階上昇させ、再度、受信感度が改善されたか判定する（Ｓ１０７）。

ここで図８を用いて、プロセッサ２０が行うステップＳ１０２とＳ１０５の処理の一例について説明する。プロセッサ２０は、Ｐ、Ｒ、Ｆの各値を予め取得している。ここでＦ＜Ｆ１、Ｒ＞Ｒ”、Ｐ１”＜Ｐ＜Ｐ２”が成り立っているものとする。このとき、第１のＰＡ２２への印加電圧として印加電圧２が設定されている。ここで、Ｐに変化が生じ、Ｆ＜Ｆ１、Ｒ＞Ｒ”、Ｐ＞Ｐ２”となった場合、プロセッサ２０はＰの変化を検出し（Ｓ１０１）、ステップＳ１０２の処理へ進む。プロセッサ２０は、表１より、Ｆ＜Ｆ１、Ｒ＞Ｒ”、Ｐ＞Ｐ２”における、第１のＰＡ２２への印加電圧として印加電圧３を設定する。

プロセッサ２０は、ステップＳ１０４において、第１のＰＡ２２への印加電圧が最大であると判定したときは（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、受信感度の劣化の理由はＰ、Ｒ、Ｆ以外にあるものとしてステップＳ１０６で行われる印加電圧を上昇させる処理を行わない。このときプロセッサ２０は取得されている最新のＰ、Ｒ、Ｆの各値から印加電圧を求める。ここで、Ｆ＜Ｆ１、Ｒ＞Ｒ２”、Ｐ１”＜Ｐ＜Ｐ２”が成り立つとすれば、プロセッサ２０は第１のＰＡ２２に印加する電圧として印加電圧３を設定する（Ｓ１０５）。

図１０は、本実施形態の無線通信装置２の機能ブロック図の一例である。図１０に示すように無線通信装置２は、制御部４０と電源部４１と第１の通信部４２と第２の通信部４３と増幅部４４と送信部４５と受信部４６と記憶部４７とを備える。制御部４０は、電源部４１と第１の通信部４２と第２の通信部４３に、制御線を介して接続されている。また制御部４０は、記憶部４７にバスを介して接続されている。電源部４１と増幅部４４は信号線を介して接続されている。第１の通信部４２と増幅部４４は信号線を介して接続されている。増幅部４４と送信部４５は信号線を介して接続され、また第２の通信部４３と受信部４６は信号線を介して接続されている。

プロセッサ２０は、メモリ２５からプログラムを読み出して実行することにより、制御部４０として動作する。制御部４０は、第１の通信部４２に送信信号を出力し、第２の通信部４３から受信信号を取得する。また制御部４０は、上述した表１等のデータを用いて増幅部４４に対する印加電圧を求め、求めた印加電圧を増幅部４４に印加するよう、電源部４１へ指示を出力する。

電源部４１は、制御部４０が求めた印加電圧を増幅部４４に印加する。上述した電源ＩＣ２４は電源部４１の一例である。増幅部４４は、電源部４１から印加電圧を印加され、第１の通信部４２から出力される送信信号の振幅を増幅する。上述した第１のＰＡ２２と第２のＰＡ２３は、増幅部４４の一例である。

上述した無線ＩＣ２１は、第１の通信部４２及び第２の通信部４３の一例である。ここで第１の通信部４２は、制御部４０から送信信号を取得し、これを増幅部４４に出力する。また第２の通信部４３は、受信部４６から受信波を取得して、制御部４０へ出力する。

上述した第１のアンテナ２８と第２のアンテナ２９は、それぞれ送信部４５と受信部４６の一例である。記憶部４７は、例えば、メモリ２５及び記憶装置３０を含む。

本実施の形態によれば、ＰとＲとＦとをパラメータとして用いてＰＡへの印加電圧を制御することにより、ＬＴＥ等を用いる場合に、例えばＰのみを用いて印加電圧を制御するよりも、スプリアスの影響をより抑え、受信感度を向上させることができる。

また、例えば、フィルタを用いることにより２倍波を抑制することも考えられるが、本実施形態によれば、装置サイズやコストの増大を招くフィルタ等の追加の部品を用いなくとも、ＰＡへの印加電圧を制御することで、送信波の２倍波を抑制することができる。

また、上述の実施形態では、Ｓ１０３において受信感度が劣化していると判定された場合に、Ｓ１０６で印加電圧を上昇させることで、干渉の抑制を図っている。受信感度に基づいて、印加電圧を上昇させて更に調整することで、より適切な印加電圧を設定することができる。

なお、上述の実施形態において、例えば、表１において最小の印加電圧１が選択される場合に干渉が通信に影響しない範囲に収まるように閾値を設定することで、印加電圧１ではＥＴ方式により設定された印加電圧を用いてもよい。実施形態に係る印加電圧の調節と、ＥＴ方式とを組み合わせて用いることで、更なる消費電力の抑制を図ることができる。

従って、実施形態によれば、消費電力を抑制しつつ、高調波に起因する受信感度の低下を改善することができる。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態においては、送信波の送信電力と、送信波の帯域幅と、周波数差の絶対値の３つが、受信波と２倍波の重なり度合いを示すパラメータとして、印加電圧を求めるために用いられた。本実施の形態に係る無線通信装置２では、この中のいずれか１つをパラメータとして用いることで印加電圧を求め、干渉の抑制を図り、受信感度を向上させる。第２の実施形態では、図８に例示される表１の代わりに、図１１に例示する表を用いる。

本実施形態では、例えば、図１１に示される、上段の表、中段の表、下段の表のうちのいずれか１つの表のデータをメモリ２５または記憶装置３０は記憶する。なお、このような表形式以外にも、１つのパラメータと印加電圧が対応付けられているデータであれば、他の形式でもよい。また、図１１におけるＰ１、Ｐ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｆ１、Ｆ２の値はそれぞれ、上述した第１の実施の形態におけるＰ１、Ｐ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｆ１、Ｆ２の値と異なる値でも同じ値でもよい。また図１１に示す印加電圧１、２、３のそれぞれも、第１の実施形態における印加電圧１、２、３と異なっていても、同じでもよい。またＰ１＜Ｐ２、Ｒ１＜Ｒ２、Ｆ１＜Ｆ２であるものとする。また印加電圧１、２、３のうち印加電圧１が最小で、印加電圧３が最大であるものとする。

プロセッサ２０による印加電圧を変更する処理を図９のフローチャートを用いて説明する。プロセッサ２０は、送信波の送信電力と、送信波の帯域幅と、周波数差の絶対値のうちの１つをパラメータとして用いて、その変化を検出する（Ｓ１０１）。ここで例えば、帯域幅Ｒをパラメータとして用いる場合には、Ｒに変化があったかどうかをプロセッサ２０は判定する（Ｓ１０１）。そして変化があった場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、プロセッサ２０は、図１１の中段の表等の、帯域幅と印加電圧が対応付けされたデータを参照する（Ｓ１０２）。そしてプロセッサ２０は、参照したデータに基づき、印加電圧の再設定を行う（Ｓ１０２）。この処理の一例について、より詳細に説明する。プロセッサ２０は予め、例えば、ＲはＲ１より小さいものとする情報を取得していたものとする。このとき、プロセッサ２０は第１のＰＡ２２に印加する電圧として、印加電圧１を設定していたものとする。ここでＲがＲ２より大きくなったとき、プロセッサ２０はこの変化を検出し（Ｓ１０１）、図１１の中段の表を一例とするデータを参照し、第１のＰＡ２２への印加電圧として印加電圧３を設定する（Ｓ１０２）。

送信電力に変化がない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）にはプロセッサ２０は、受信感度が劣化しているか否かを判定する（Ｓ１０３）。またステップＳ１０２の印加電圧の設定処理に続いて、プロセッサ２０は、受信感度が劣化しているか否かを判定する（Ｓ１０３）。受信感度が劣化している場合には（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、プロセッサ２０は、第１のＰＡ２２へのその時点での印加電圧を抽出する。続いてプロセッサ２０は、抽出された印加電圧が最大であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。

最大の印加電圧とは、本実施の形態において第１のＰＡ２２に印加することが可能な最大の電圧であり、例えばプロセッサ２０により参照されるデータが図１１の上段に示される表である場合には、最大の印加電圧は印加電圧３である。印加電圧が最大であれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、プロセッサ２０は、再度、図１１の上段等のデータを参照し、印加電圧の設定処理を行う（Ｓ１０５）。一方、印加電圧が最大でなければ（Ｓ１０４：ＮＯ）、印化電圧を１段階上昇させる（Ｓ１０６）。プロセッサ２０は再度、受信感度を判定し（Ｓ１０７）、改善していていれば（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、通信に係る処理に戻る。受信感度が改善しないときは（Ｓ１０７：ＮＯ）、プロセッサ２０は、再度、印加電圧が最大か否かを判定し（Ｓ１０４）、印加電圧が最大であれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、印加電圧設定処理を実行する（Ｓ１０５）。

ここで、ステップＳ１０５の処理について詳細に述べる。プロセッサ２０は、ステップＳ１０４において、第１のＰＡ２２への印加電圧が最大であると判定したときは（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、受信感度の劣化の理由はＲ以外にあるものとして、印加電圧の上昇を行わない。このときプロセッサ２０は、取得されている最新のＲの値から印加電圧を求める。ここで、Ｒ＞Ｒ２”が成り立つとすれば、プロセッサ２０は第１のＰＡ２２に印加する電圧として印加電圧３を設定する（Ｓ１０５）。

印加電圧が最大でなければ（Ｓ１０４：ＮＯ）、プロセッサ２０は印加電圧を１段階上昇させ、再度、受信感度が改善されたか判定する（Ｓ１０７）。

また、Ｐがパラメータとして用いられる場合には、ステップＳ１０１において、プロセッサ２０はＰに変化があったか否かを判定する処理を行う。またステップＳ１０２において、プロセッサ２０は図１１に示す上段の表に例示されるＰと印加電圧とを対応付けたデータを参照して、これに基づき印加電圧を求める。

また、Ｆがパラメータとして用いられる場合には、ステップＳ１０１において、プロセッサ２０はＦに変化があったか否かを判定する。またステップＳ１０２において、プロセッサ２０は図１１に示す下段の表に例示されるＦと印加電圧とを対応付けたデータを参照して、これに基づき印加電圧を求める。

以上で例示したように、本実施形態によれば、送信波の送信電力と、送信波の帯域幅と、周波数差の絶対値のうちの１つのパラメータを用いた場合にも、送信波のスプリアスの影響を抑え、受信感度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、送信波の送信電力と、送信波の帯域幅と、周波数差の絶対値のうちのいずれか１つをパラメータとして用いて、プロセッサ２０は印加電圧を求めるが、パラメータとして用いられるものは２つであってもよい。

（第３の実施形態）
上述した第１と第２の実施形態によれば、それぞれプロセッサ２０が印加電圧を求めるために、メモリ２５または記憶装置３０には図８、図１１に示されるような表形式等のデータが記憶されていた。本実施形態では、表形式等のデータの代わりに、送信波の送信電力と、送信波の帯域幅と、周波数差の絶対値のうちの少なくともいずれか１つをパラメータとして、印加電圧をそのパラメータの関数としたものを、メモリ２５または記憶装置３０に記憶する。プロセッサ２０はこの関数を用いて印加電圧を算出して求めるものとする。この関数は、送信電力が大きいほど印加電圧が大きくなり、また送信波の帯域幅が大きいほど印加電圧が大きくなり、さらにまた周波数差の絶対値が小さいほど印加電圧が大きくなるものであるとする。

図１２は、関数を用いて印加電圧を求め無線通信装置２を制御するプロセッサ２０の処理の流れを示す図である。プロセッサ２０は、メモリ２５に読み込まれた、またはメモリ２５に記憶された関数を読み込み、関数にパラメータの値を入力することで定期的に印加電圧の設定処理を行う（Ｓ４０１）。プロセッサ２０は、受信感度を検出し（Ｓ４０２）、受信感度が劣化したものと判定したときは（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、印加電圧が最大になっているか否かを判定する（Ｓ４０３）。一方、受信感度が劣化していないものと判定したときは（Ｓ４０２：ＮＯ）、プロセッサ２０は引き続き通信処理を行う。ステップＳ４０３で、印加電圧が最大であれば（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、プロセッサ２０は、メモリ２５上の関数を用いて印加電圧設定処理を行い（Ｓ４０４）、通信処理に戻る。印加電圧が最大でなければ（Ｓ４０３：ＮＯ）、印加電圧を、０．１Ｖ等、一段階、上昇させ（Ｓ４０５）、再度受信感度の確認を行う（Ｓ４０６）。受信感度が改善していれば（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、プロセッサ２０は通信処理に戻る。受信感度が改善していなければ（Ｓ４０６：ＮＯ）、プロセッサ２０は、印加電圧が最大か否かを判定する処理へ戻り（Ｓ４０３）、最大であれば（Ｓ４０３：ＹＥＳ）メモリ２５上の関数を用いて印加電圧設定処理を行い（Ｓ４０４）、通信処理に戻る。最大でなければ（Ｓ４０３：ＮＯ）、再度、印加電圧を上昇させる処理を行う（Ｓ４０５）。

本実施の形態によれば、表形式等のデータを用いる場合よりも、パラメータのより微小な変化に対応させて、印加電圧を変更することができる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態および変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形も、本発明の範囲内とみなされる。

１ 無線通信システム
２ 無線通信装置
３ 第１の基地局
４ 第２の基地局
２０ プロセッサ
２１ 無線ＩＣ
２２ 第１のＰＡ
２３ 第２のＰＡ
２４ 電源ＩＣ
２５ メモリ
２６ 第１のスイッチ
２７ 第２のスイッチ
２８ 第１のアンテナ
２９ 第２のアンテナ
３０ 記憶装置
４０ 制御部
４１ 電源部
４２ 第１の通信部
４３ 第２の通信部
４４ 増幅部
４５ 送信部
４６ 受信部
４７ 記憶部
５１ 送信回路
５２ 受信回路
Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｒｘ１、Ｒｘ２ 信号線

Claims (3)

1. 入力された第１の周波数帯域の送信波を増幅する増幅部と、
   前記増幅部から、増幅後の送信波を取得し、前記増幅後の送信波を送信するための第１のアンテナと、
   前記第１の周波数帯域よりも高周波数側の第２の周波数帯域の受信波を受信するための第２のアンテナと、
   前記第２のアンテナによる受信の際に、前記送信波の送信電力、前記送信波の帯域幅、及び前記増幅後の送信波の高調波の周波数帯域である第３の周波数帯域に含まれる周波数と前記第２の周波数帯域に含まれる周波数との差の大きさを表す値のうちの少なくとも１つをパラメータとする関数であって、
   （１）前記送信電力が大きいほど前記増幅部に印加する印加電圧を大きくすること、
   （２）前記帯域幅が大きいほど前記印加電圧を大きくすること、
   （３）前記差の大きさが小さいほど前記印加電圧を大きくすること、
   の少なくとも１つとして、前記パラメータのそれぞれに対応して機能する前記関数に基づいて、前記増幅部に印加する印加電圧を制御する制御部と、
   を備える、無線通信装置。
2. 前記制御部は、前記増幅部に印加する前記印加電圧を制御した後、前記第２の周波数帯域の前記受信波の受信感度を検出し、検出された前記受信感度が所定値よりも低い場合、前記印加電圧がさらに上昇するように制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 増幅器で増幅された第１の周波数帯域の送信波を送信している間に、前記第１の周波数帯域よりも高周波数側の第２の周波数帯域で受信波を受信する場合、前記送信波の送信電力、前記送信波の帯域幅、及び前記増幅後の送信波の高調波の周波数帯域である第３の周波数帯域に含まれる周波数と前記第２の周波数帯域に含まれる周波数との差の大きさを表す値のうちの少なくとも１つをパラメータとする関数であって、
   （１）前記送信電力が大きいほど前記増幅器に印加する印加電圧を大きくすること、
   （２）前記帯域幅が大きいほど前記印加電圧を大きくすること、
   （３）前記差の大きさが小さいほど前記印加電圧を大きくすること、
   の少なくとも１つとして、前記パラメータのそれぞれに対応して機能する前記関数に基づいて、前記増幅器に印加する印加電圧を制御する、
   ことを含む、無線通信装置が実行する受信感度制御方法。

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