JP7078233B2

JP7078233B2 - チューナブルアンテナおよび通信端末

Info

Publication number: JP7078233B2
Application number: JP2020571372A
Authority: JP
Inventors: シュ、キリアン; レイ、ジアンウェン; ホウ、メン; キウ、ダン; ワン、フイ; シア、シャオフェイ
Original assignee: ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: WO2020024118A1; US11601145B2; US20210281281A1; CN112425082A; CN112425082B; JP2021531679A; EP3799323A1; KR102468868B1; BR112021001098A2; AU2018435028B2; EP3799323A4; KR20210013286A; AU2018435028A1

Description

本願は、通信技術分野、特に、チューナブルアンテナおよび通信端末に関する。

現在、通信端末におけるＩＤおよびレイアウトはますますコンパクトになり、グローバルローミングの要件により、各携帯電話がサポートする必要のある周波数帯域の数が増加している。結果的に、アンテナコミッショニングおよびＰＣＢレイアウトは非常に複雑である。

既存の通信端末にはチューナブルアンテナが使用され、当該チューナブルアンテナはネットワーク検索に基づいて周波数帯域を選択する。携帯電話は多くの周波数帯域を有する。チューナブルアンテナは同時にすべて周波数帯域をサポートする必要がなく、実際の動作周波数帯域に基づいて適合回路をチューニングすることのみが必要である。チューナブル無線周波数フロントエンド、例えば、チューナブルデュプレックスとチューナブルフィルタの場合、チューニングするために、１つの周波数帯域を２つの部分に分割してよい。その２つの部分はそれぞれ送信リンクと受信リンクである。リンク全体の独立チューニングと独立構造は実施可能である。しかしながら、現在のデュプレクサは、送信アンテナと受信アンテナを一体化して使用している。この場合、送信アンテナと受信アンテナの絶縁性を考慮する必要がある。動的チューニングを実行する場合、送信アンテナと受信アンテナの共通端の絶縁性を考慮する必要がある。結果的に、現行製品の要件を満たすのは難しい。

本願は、アンテナ絶縁性を改善するためのチューナブルアンテナおよび通信端末を提供する。

本願の第１態様においては、通信端末に適用されるチューナブルアンテナが提供される。チューナブルアンテナは、無線周波数集積回路を含み、ここで、無線周波数集積回路は、異なる周波数帯域の信号を送信するために使用され、さらに、第２アンテナと第１アンテナとを含み、ここで、第１アンテナは、信号を送信するために使用され、第２アンテナは、アンテナ信号を受信するために使用され、受信アンテナと第１アンテナとは、無線周波数集積回路に個別に接続されている。チューナブルを実現するため、周波数変調ブランチは複数の周波数帯域を有し、異なる周波数帯域での送信または受信を実施することができる。第１アンテナは第１周波数変調ブランチを介して無線周波数集積回路に接続されている。第２アンテナは第２周波数変調ブランチを介して無線周波数集積回路に接続されている。第１アンテナは第１周波数に対応し、第２アンテナは第２周波数に対応し、第１周波数と第２周波数は、特定周波数帯域において、それぞれ送信周波数と受信周波数である。上述の説明から分かるように、チューナブルアンテナが設計されている際に、第１アンテナと第２アンテナは個別に配置され、第１アンテナと第２アンテナはそれぞれ周波数変調ブランチを介して無線周波数集積回路に接続されている。従って、第１アンテナと第２アンテナ周波数帯域は個別に調節されてよい。これに加えて、第１アンテナと第２アンテナの間の絶縁性は、送信アンテナと受信アンテナとの間の絶縁性と、周波数変調ブランチの間の絶縁性とを含む。これによって、第２アンテナと第１アンテナの間の絶縁性が改善される。

周波数変調ブランチは具体的に配置される場合、実施に異なる方式が使用されてよい。第１周波数変調ブランチは、複数の第１周波数帯域ブランチを含み、ここで、複数の第１周波数帯域ブランチは、異なる周波数帯域に対応して、各第１周波数帯域ブランチの一端が第１セレクタスイッチを介して第１アンテナに接続され、他端が第２セレクタスイッチを介して無線周波数集積回路に接続される。

具体的に配置する間、１または複数の第１周波数変調ブランチがあってよい。例えば、２つの第１周波数変調ブランチがあり、２つの第１周波数変調ブランチは、１つの第１セレクタスイッチを介して第１アンテナに接続される。

アンテナの通信効果を向上させるために、チューナブルアンテナは、電力増幅器をさらに含み、ここで、電力増幅器の一端は無線周波数集積回路に接続され、他端は第２セレクタスイッチに電気的に接続される。無線周波数集積回路から送信された信号は、電力増幅器で増幅された後、第１アンテナに送信される。これにより、アンテナの性能が改善される。

フィルタは、第１周波数帯域ブランチが異なる周波数帯域に対応するように具体的に設定される場合に使用される。フィルタは、各第１周波数帯域ブランチに配置される。また、第１周波数帯域ブランチでのフィルタは、異なる周波数帯域に対応する。

スイッチが具体的に配置される場合、第１セレクタスイッチおよび第２セレクタスイッチは、それぞれ一極多投スイッチである。第１セレクタスイッチの不動端が第１アンテナに接続され、可動端が各第１周波数帯域ブランチに１対１の対応関係で接続される。第２セレクタスイッチの不動端は電力増幅器に電気的に接続され、可動端は各第２周波数帯域ブランチに１対１の対応関係で接続される。異なる周波数帯域ブランチは、一極多投スイッチを使用することにより選択される。

第２アンテナは、複数の周波数帯域の信号が受信できるような全周波数アンテナである。

第２アンテナが実装される場合、第２周波数変調ブランチは、複数の第２周波数帯域ブランチを含み、複数の第２周波数帯域ブランチは、異なる周波数帯域に対応する。各第２周波数帯域ブランチの一端は無線周波数集積回路に接続され、他端は第３セレクタスイッチを介して任意に第２アンテナに接続される。

周波数変調ブランチに加えて、別の方式が使用されてよい。例えば、第１周波数変調ブランチは、チューナブルフィルタを含む。

同様に、第２周波数変調ブランチには、チューナブルフィルタが使用されてもよい。

本願で開示されたチューナブルアンテナは、第１アンテナおよび第２アンテナに加えて、第３アンテナをさらに含む。第３アンテナが具体的に配置される場合、第３アンテナは、第２周波数変調ブランチを介して無線周波数集積回路に接続される。第２周波数変調ブランチは、第３アンテナは異なる周波数帯域に対応することができるように、複数の周波数帯域を有する。

第３周波数変調ブランチが具体的に配置される場合、第２周波数変調ブランチは、複数の第２周波数帯域ブランチを含み、複数の第２周波数帯域ブランチは、異なる周波数帯域に対応する。各第２周波数帯域ブランチの一端は無線周波数集積回路に接続され、他端は第４セレクタスイッチを介して任意に第３アンテナに接続される。第４セレクタスイッチを使用することにより、第３アンテナに対応する周波数帯域が選択される。

具体的に配置する間、第４セレクタスイッチは、一極多投セレクタスイッチであってよい。第４セレクタスイッチに対応する可動端および不動端は、それぞれ、第３アンテナおよび第２周波数帯域ブランチに接続されている。

第２態様においては、通信端末が提供され、ここで、通信端末は、上述の説明のいずれか１つに従ったチューナブルアンテナを含む。チューナブルアンテナを設計する際には、第１アンテナと第２アンテナは、それぞれ周波数変調ブランチを介して無線周波数集積回路に接続される。従って、第１アンテナと第２アンテナ周波数帯域を個別に調節することができる。これにより、第２アンテナと第１アンテナとの間の絶縁性が改善される。

先行技術におけるアンテナの模式構造図である。

本願の実施形態に係る周波数帯域の模式図である。

本願の実施形態に係るチューナブルアンテナの模式進化図である。

本願の実施形態に係るチューナブルアンテナの模式構造図である。

本願の目的、技術的解決手段および利点をより明確にするべく、以下では添付図面を参照しながら、本願をさらに詳細に説明する。

本願の本実施形態で提供されるチューナブルアンテナの理解を容易にするために、チューナブルアンテナの応用シナリオを最初に説明する。チューナブルアンテナは、通信端末に適用され、通信端末は、基地局または信号塔などの一般的な通信端末であってよい。

図１は、先行技術におけるチューナブルアンテナの構造を示す。アンテナは無線周波数集積回路１を含む。無線周波数集積回路１はメインアンテナ２に接続され、メインアンテナ２は送信アンテナと受信アンテナの両方として使用される。具体的な接続の間、電力増幅器５を使用することにより複数の並列デュプレクサ３に無線周波数集積回路１が接続される。異なるデュプレクサ３は、セレクタスイッチ４を使用することにより選択されて接続される。図１から見て分かるように、デュプレクサは送信アンテナと受信アンテナが一体化したものを使用し、この場合、送信アンテナと受信アンテナの絶縁性を考慮する必要がある。動的チューニングを実行する場合、送信アンテナと受信アンテナの共通端の絶縁性を考慮する必要がある。結果的に、現行製品の要件を満たすのは難しい。

図２に示すように、ＬＴＥ帯域８を例に挙げて説明する。周波数範囲は８８０ＭＨｚから９６０ＭＨｚである。しかしながら、アンテナの送信周波数は８８０ＭＨｚから９１５ＭＨｚであり、アンテナの受信周波数は９２５ＭＨｚから９６０ＭＨｚである。先行技術において、チューニングは、（８８０－９６０）ＭＨｚ、すなわち、図２の点線ａで示すように、８０Ｍの帯域幅で実行される必要がある。周波数帯域分割後にチューニングを実行する解決手段においても、１０ＭＨｚのＬＴＥ帯域幅を考慮して、第１チャンネルを例として、チューニングは８８０ＭＨｚから９２５ＭＨｚ、すなわち、図２の二点鎖線ｂで示すように、４５Ｍの帯域幅で実行される必要がある。しかしながら、現在のデュプレクサは送信アンテナと受信アンテナが一体化したものを使用しているため、送信アンテナと受信アンテナの絶縁性を考慮する必要がある。動的チューニングを実行する場合、送信端と受信端の共通端の絶縁性を考慮する必要があり、帯域幅の要件を満たす必要がある。結果的に、最終チューニング効率はよくない場合があり、そして特に、エッジ周波数の効率が不満足である場合がある。従って、本願の本実施形態において、図３に示すように、２つの別個のフィルタ６は、先行技術における１つのデュプレクサ３を置き換えるために使用される。図２の実線で示すように、別個のフィルタ（一方のフィルタが送信に対応し、他方のフィルタ６が受信に対応する）が使用される場合、２つのフィルタ６に対応する周波数は図２の２つの実線の曲線ｃで示され、各フィルタ６に対応する帯域幅は１０Ｍである。このように、送信と受信のための絶縁性とチューニングは個別に実施される。以下、添付図面を参照して、本願の本実施形態で提供されるチューナブルアンテナについて詳細に説明する。

本願で開示された解決手段は、チューナブルアンテナを提供する。チューナブルアンテナは、通信端末に適用される。以下、添付図面を参照して、本願の実施形態で提供されるチューナブルアンテナについて説明する。まず、図４は、本願の実施形態に係るチューナブルアンテナの構造を示す図である。チューナブルアンテナは、主に、無線周波数集積回路１０、第１アンテナ２０および第２アンテナ３０を含む。無線周波数集積回路１０は、第１アンテナ２０へ信号を送信し、第２アンテナ３０から信号を受信するために使用される。第１アンテナ２０は第１周波数に対応し、第２アンテナ３０は第２周波数に対応する。第１周波数と第２周波数は、特定周波数帯域において、それぞれ送信周波数と受信周波数である。より具体的には、第１アンテナ２０は信号を送信するために使用され、第２アンテナ３０は信号を受信するために使用され、第１アンテナ２０と第２アンテナ３０は両方ともメインアンテナである。特定周波数帯域は、以下の表に示すように、帯域１から帯域４４までの任意周波数帯域であってよい。

無線周波数集積回路１０は、第１周波数変調ブランチを介して第１アンテナ２０に接続される。第１周波数変調ブランチは、１つまたは２つあってよい。図４に示すように、第１周波数変調ブランチが２つある：第１周波数変調ブランチ５０ａａおよび第１周波数変調ブランチ５０ａｂ。この場合、無線周波数集積回路１０は、第１周波数変調ブランチ５０ａおよび第１周波数変調ブランチ５０ｂに接続される。これに加えて、第１アンテナ２０は、セレクタスイッチを使用することにより、第１周波数変調ブランチ５０ａおよび第１周波数変調ブランチ５０ｂに接続される。第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂは両方とも周波数変調ブランチであり、それぞれに異なる変調周波数に対応する。当然ながら、１つの第１周波数変調ブランチ５０は代替的に使用されてよい。図５は、第１アンテナ２０および無線周波数集積回路１０において、１つの第１周波数変調ブランチ５０を使用する場合の模式図である。１つの第１周波数変調ブランチ５０を使用する原理は、第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂを使用する原理とは同様である。以下、第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂを使用することを一例として説明する。

第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂが使用される場合、異なる構造が実施に使用されてよい。図４は、第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂの具体的な構造を示す図である。以下、図４を参照して、第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂを説明する。

まず、第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂは両方とも複数の並列周波数帯域ブランチを含む。第１周波数変調ブランチ５０ａは、複数の並列第１周波数帯域ブランチ５１ａを含み、当該複数の並列第１周波数帯域ブランチ５１ａは異なる周波数帯域を有する。同様に、第１周波数変調ブランチ５０ｂは、複数の並列第１周波数帯域ブランチ５１ｂを含む。当該複数の並列第１周波数帯域ブランチ５１ｂは異なる周波数帯域を有する。また、第１周波数帯域ブランチ５１ａに対応する周波数帯域も、第１周波数帯域ブランチ５１ｂに対応する周波数帯域とは異なる。具体的な実施例では、第１周波数帯域ブランチ５１ａと第１周波数帯域ブランチ５１ｂが異なる周波数帯域を有し、異なる第１周波数帯域ブランチ５１ａが異なる周波数帯域を有し、異なる第１周波数帯域ブランチ５１ｂが異なる周波数帯域を有することは、異なるフィルタを配置することにより実施される。図４に示すように、フィルタは各第１周波数帯域ブランチ５１ａと各第１周波数帯域ブランチ５１ｂに個別に配置される。異なる周波数帯域ブランチ（第１周波数帯域ブランチ５１ａと第１周波数帯域ブランチ５１ｂ）上のフィルタは、異なる周波数帯域に対応する。このように、異なる周波数帯域ブランチは、異なる周波数帯域に対応する。

第１周波数帯域ブランチ５１ａの数と第１周波数帯域ブランチ５１ｂの数とでは、第１周波数帯域ブランチ５１ａの数と第１周波数帯域ブランチ５１ｂの数とが異なってよい。図４に示すように、４つの第１周波数帯域ブランチ５１ａがあり、４つの第１周波数帯域ブランチ５１ｂがある。当然ながら、他の異なる数のブランチが代替的に使用されてよい。例えば、第１周波数帯域ブランチ５１ａが３つあり、第１周波数帯域ブランチ５１ｂが５つあるか、または他の異なる数のブランチがある。

無線周波数集積回路１０が第１周波数変調ブランチ５０ａまたは第１周波数変調ブランチ５０ｂを使用することにより第１アンテナ２０に接続される場合、特定の配置方式は以下のとおりである：無線周波数集積回路１０が第１電力増幅器６０ａを使用することにより第１周波数変調ブランチ５０ａに接続される。第１電力増幅器６０ａは、第２セレクタスイッチ５２ａを介して、複数の第１周波数帯域ブランチ５１ａの１つに接続される。複数の第１周波数帯域ブランチ５１ａの他端は、第１セレクタスイッチ９０に接続され、さらに、第１セレクタスイッチ９０を介してメイン送信回路１０に接続される。図４に示す構造において、第１セレクタスイッチ９０および第２セレクタスイッチ５２ａは両方とも一極多投スイッチである。第１セレクタスイッチ９０の可動端は、第１アンテナ２０に接続される。複数の不動端が設けられ、複数の不動端は、第１周波数帯域ブランチ５１ａと第１周波数帯域ブランチ５１ｂとに１対１の対応関係で接続される。第２セレクタスイッチ５２ａの可動端は、第１電力増幅器６０ａに接続される。第２セレクタスイッチ５２ａは、４つの不動端を有し、４つの不動端はそれぞれ４つの第１周波数帯域ブランチ５１ａに接続される。無線周波数集積回路１０が第１周波数変調ブランチ５０ａを介して第１アンテナ２０に接続される場合、第１セレクタスイッチ９０と第２セレクタスイッチ５２ａは、同じ第１周波数帯域ブランチ５１ａを選択し、信号経路は以下の順になるようになっている：無線周波数集積回路１０－第１電力増幅器６０ａ－第２セレクタスイッチ５２ａ－１つの第１周波数帯域ブランチ５１ａ－第１セレクタスイッチ９０－第１アンテナ２０。

依然として図４を参照し、同様に、第１周波数変調ブランチ５０ｂについては、無線周波数集積回路１０は、第２電力増幅器６０ｂを介して第１周波数変調ブランチ５０ｂに接続される。第２電力増幅器６０ｂは、第２セレクタスイッチ５２ｂを介して複数の第１周波数帯域ブランチ５１ｂに接続される。複数の第１周波数帯域ブランチ５１ｂの他端は、第１セレクタスイッチ９０を介して第１アンテナ２０に接続される。第２セレクタスイッチ５２ｂも一極多投スイッチであり、図４において、具体的には一極四投スイッチである。また、第２セレクタスイッチ５２ｂの可動端は、第２電力増幅器６０ｂに接続され、第２セレクタスイッチ５２ｂの４つの不動端のそれぞれは、１つの第１周波数帯域ブランチ５１ｂに接続される。無線周波数集積回路１０が第１周波数変調ブランチ５０ｂを介して第１アンテナ２０に接続される場合、第２セレクタスイッチ５２ｂと第１セレクタスイッチ９０は、同じ第１周波数帯域ブランチ５１ｂを選択し、信号経路は以下の順になるようになっている：無線周波数集積回路１０－第２電力増幅器６０ｂ－第２セレクタスイッチ５２ｂ－１つの第１周波数帯域ブランチ５１ｂ－第１セレクタスイッチ９０－第１アンテナ２０。

図５は、１つの第１チューナブル周波数帯域ブランチ５０を使用する場合を示す図である。この場合、無線周波数集積回路１０は、電力増幅器６０に接続される。電力増幅器６０は、第２セレクタスイッチ５２に接続される。第２セレクタスイッチ５２は、複数の第１周波数帯域ブランチ５１に接続される。複数の第１周波数帯域ブランチ５１の他端は、第１セレクタスイッチ９０に接続される。第１セレクタスイッチ９０は、第１アンテナ１０に接続される。第１周波数変調ブランチ５０は、複数の第１周波数帯域ブランチ５１を含み、当該複数の並列第１周波数帯域ブランチ５１は、異なる周波数帯域を有する。第１周波数帯域ブランチ５１は、具体的には、異なるフィルタを配置することにより実装される。図４に示すように、各第１周波数帯域ブランチ５１にはフィルタが配置されており、異なる周波数帯域ブランチが異なる周波数帯域に対応するように、異なる第１周波数帯域ブランチ５１に配置されたフィルタは、異なる周波数帯域に対応する。各第１周波数帯域ブランチ５１の一端は、第１セレクタスイッチ９０の不動端に接続され、他端は、第２セレクタスイッチ５２の不動端に接続される。第２セレクタスイッチ５２の可動端は、電力増幅器６０に接続され、第１セレクタスイッチ９０の可動端は、第１アンテナ２０に接続される。使用中は、第１セレクタスイッチ９０と第２セレクタスイッチ５２が同一周波数帯域ブランチ５１を選択する。無線周波数集積回路１０の送信信号は、以下の経路を介して送信される：電力増幅器６０－第２セレクタスイッチ５２－第１周波数帯域ブランチ５１－第１セレクタスイッチ９０－第１アンテナ２０。

図４に示すチューナブルアンテナにおいて、第１周波数変調ブランチ５０ａに用いられるフィルタと、第１周波数変調ブランチ５０ｂに用いられるフィルタは、非チューナブルフィルタである。本願の本実施形態において、チューナブルフィルタが代替的に使用されてよい。図６に示すように、第１周波数変調ブランチ５０ａおよび第１周波数変調ブランチ５０ｂの両方のフィルタは、対応する周波数帯域に対応できるように調節されるチューナブルフィルタである。図６に示すチューナブルフィルタが使用される場合、各チューナブルフィルタは、第１アンテナ２０の異なる周波数帯域に対応するように、異なるチューナブル周波数帯域および異なるチューナブル範囲に対応することが理解されるべきである。

図４における第１電力増幅器６０ａおよび第２電力増幅器６０ｂは、要件に基づいて配置されてよい。電力増幅を必要としない場合には、第１電力増幅器６０ａと第２電力増幅器６０ｂとは、配置されなくてよい。

図４に示す第１周波数変調ブランチ５０ａおよび第１周波数変調ブランチ５０ｂの構造に加えて、図７に示す構造は代替的に使用されてよい。図７に示す構造では、第１周波数変調ブランチ５０ａはチューナブルフィルタを有するブランチであり、第１周波数変調ブランチ５０ｂもチューナブルフィルタを有するブランチである。この場合、第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂのそれぞれは単一ブランチである。具体的な接続の間、図７に示すように、無線周波数集積回路１０は、第１電力増幅器６０ａを介して第１周波数変調ブランチ５０ａに接続され、第２電力増幅器６０ｂを介して第１周波数変調ブランチ５０ｂに接続される。第１セレクタスイッチ９０は、単極二投スイッチである。第１セレクタスイッチ９０の不動端は、第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂとの間で１対１の対応関係にあり、第１セレクタスイッチ９０の可動端は第１アンテナ２０に接続される。第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂは、第１セレクタスイッチ９０を使用することにより選択されて無線周波数集積回路１０に接続される。また、第１周波数変調ブランチ５０ａに設けられたチューナブルフィルタと第１周波数変調ブランチ５０ｂに設けられたチューナブルフィルタとを調節することにより、対応する周波数帯域が調節される。第１周波数変調ブランチ５０ａを一例として挙げると、チューナブルフィルタの共振点を調節することにより、第１周波数変調ブランチ５０ａは、図４の異なる第１周波数帯域ブランチに相当するものであってよい。従って、第１周波数変調ブランチ５０ａ全体の構造は、１つのチューナブルフィルタを使用することにより簡素化される。具体的に設定する間、図４では、第１周波数変調ブランチ５０ａのチューナブルフィルタは、第１アンテナ２０の中間周波数と高周波数を調節するために使用され、第１周波数変調ブランチ５０ｂのチューナブルフィルタは、第１アンテナ２０の低周波数を調節するために使用される。当然ながら、第１周波数変調ブランチ５０ａ上のチューナブルフィルタは、第１アンテナ２０の低周波数を調節するために代替的に使用されてもよく、第１周波数変調ブランチ５０ｂ上のチューナブルフィルタは、第１アンテナ２０の中間周波数と高周波数を調節するために代替的に使用されてもよい。

図８に示すように、１つのチューナブルフィルタが配置されている１つの第１周波数変調ブランチ５０は、周波数帯域を調節するために代替的に使用されてよい。この場合、セレクタスイッチは不要であり、送信回路全体は、無線周波数集積回路１０と、無線周波数集積回路に接続された電力増幅器６０と、電力増幅器に接続された第１周波数変調ブランチ５０と、第１周波数変調ブランチ５０に接続された第１アンテナ２０とのみを含む。使用中、無線周波数集積回路１０の送信信号は以下の経路を介して送信される：電力増幅器６０－第１周波数変調ブランチ５０－第１アンテナ２０。送信中、チューナブルフィルタは、送信信号に対応する周波数帯域に調節されている。

上述の説明から分かるように、配置された第１周波数変調ブランチ５０ａと配置された第１周波数変調ブランチ５０ｂは、メイン送信アンテナ周波数帯域を個別に制御することが可能である。依然として、図４を参照すると、第２アンテナ３０が配置されている場合、本願の本実施形態で提供されているチューナブルアンテナを用いて、周波数帯域を個別に制御することもできる。

図４に示すように、本願の本実施形態で提供されるチューナブルアンテナでは、無線周波数集積回路１０は、第２周波数変調ブランチ７０を使用することにより第２アンテナ３０に接続されている。第２周波数変調ブランチ７０が配置されている場合、第２周波数変調ブランチ７０は、複数の第２周波数帯域ブランチ７１を含む。また、複数の第２周波数帯域ブランチ７１は、異なる周波数帯域に対応する。各第２周波数帯域ブランチ７１の一端は、無線周波数集積回路１０に接続され、他端は、第３セレクタスイッチ７２を使用することにより任意に第２アンテナ３０に接続される。第３セレクタスイッチ７２も一極多投スイッチである。依然として、図４を参照すると、第２周波数変調ブランチ７０は、５つの第２周波数帯域ブランチ７１を含み、異なる第２周波数帯域ブランチ７１は、異なる周波数帯域に対応する。具体的に配置する間、各第２周波数帯域ブランチ７１には１つのフィルタが配置され、異なるフィルタは異なる周波数帯域に対応する。異なるフィルタは、異なる第２周波数帯域ブランチ７１に対応する周波数帯域を制御するように配置される。第３セレクタスイッチ７２は、一極多投スイッチであり、図４に示す構造の一極五投スイッチに対応する。また、第３セレクタスイッチ７２の可動端が第２アンテナ３０に接続されており、第３セレクタスイッチ７２の各不動端は、１つの第２周波数帯域ブランチ７１に対応する。接続時には、第３セレクタスイッチ７２を使用することにより、１つの第２周波数帯域ブランチ７１が選択される。この場合、信号接続は以下のとおりになる：第２アンテナ３０－第３セレクタスイッチ７２－第２周波数帯域ブランチ７１－無線周波数集積回路１０。

第２周波数帯域ブランチ７１上のフィルタは、図４に示す非チューナブルフィルタであってもよいし、図５に示すチューナブルフィルタであってもよい。図５に示すチューナブルフィルタが使用される場合、第２周波数帯域ブランチ７１上のチューナブルフィルタは、第２アンテナ３０の異なる周波数帯域に対応するように、異なる調整範囲を有する。

当然ながら、本願の本実施形態で提供される第２周波数変調ブランチ７０は、図４の構造に限定されず、図７の構造を代替的に使用してよいことが理解されるべきである。この場合、第２周波数変調ブランチ７０は、チューナブルフィルタを有するブランチである。第２アンテナ３０が異なる周波数帯域に対応するように、チューナブルフィルタの共振点が調節される。第３アンテナ４０と無線周波数集積回路１０とを接続するチューナブルフィルタは、１つのチューナブルフィルタであってもよいし、２つのチューナブルフィルタを並列に接続したものであってもよい。図７に示すように、並列に接続された２つのチューナブルフィルタが使用される。この場合、第３セレクタスイッチ７２は、第２アンテナ３０に接続する異なるチューナブルフィルタを選択するように対応して配置される。当然ながら、２つのチューナブルフィルタが選択される場合、２つのチューナブルフィルタは、異なる調整周波数帯域に対応し、第２アンテナ３０の高周波数、中間周波数、および低周波数に個別に対応する。詳しくは、第１アンテナ２０に対応する２つのチューナブルフィルタの説明を参照されたい。詳細は本明細書には説明されない。

図８に示すように、１つの第１周波数変調ブランチ５０および１つの第２周波数変調ブランチ４０があってよい。また、第１周波数変調ブランチ５０と第２周波数変調ブランチ４０のそれぞれには、チューナブルフィルタが配置される。この場合、セレクタスイッチは不要であり、無線周波数集積回路１０は、第１周波数変調ブランチ５０と第２周波数変調ブランチ４０とに直接接続される。第１周波数変調ブランチ５０は、第１アンテナ２０に接続される。第２周波数変調ブランチ４０は、第２アンテナ３０に接続される。使用中、受信信号は以下の経路を介して受信される：第２アンテナ３０－第２周波数変調ブランチ４０－無線周波数集積回路１０。信号受信時には、チューナブルフィルタは、送信信号に対応する周波数帯域に調節される。例えば、帯域８周波数帯域の信号を受信する場合、チューナブルフィルタを９２５ＭＨｚ～９３５ＭＨｚに調節する。信号送信中、無線周波数集積回路１０の送信信号は以下の経路を介して送信される：電力増幅器６０－第１周波数変調ブランチ５０－第１アンテナ２０。送信中、チューナブルフィルタは、送信信号に対応する周波数帯域に調節される。例えば、帯域８周波数帯域に対応する信号を送信する場合には、チューナブルフィルタを８８０ＭＨｚ～８９０ＭＨｚに調節する。

図７および図８に示すチューナブルアンテナは、第２アンテナ３０が１つあり、第２アンテナ３０は全周波数アンテナである。当然ながら、第２アンテナ３０は複数あってよく、例えば、２つの第２アンテナ３０、３つの第２アンテナ３０、または、異なる数の第２アンテナ３０があってもよい。この場合、異なる第２アンテナ３０は、異なる周波数帯域に対応する。図９は、２つの第２アンテナ３０を示しており、ここで、一方の第２アンテナ３０の一方のチューナブルフィルタに対応する周波数帯域が帯域２＋帯域４であり、他方周波数変調ブランチのチューナブルフィルタに対応する周波数帯域が帯域１＋帯域３であり、他方の第２アンテナ３０に対応する周波数帯域が帯域７であることを示している。上述の具体的な周波数帯域は、具体的な例であることが理解されるべきである。本願の本実施形態で提供される第２アンテナ３０は、代替的に、別の異なる周波数帯域に対応してよい。例えば、３つの第２アンテナを使用する場合、３つの第２アンテナは、それぞれ高周波数帯域、中間周波数帯域、低周波数帯域に対応する。

しかしながら、１つの第２アンテナ３０を使用するか、または複数の第２アンテナ３０を使用するかにかかわらず、各第２アンテナ３０は、チューナブルブランチを使用することにより無線周波数集積回路１０に接続される。第２アンテナの構造は、上述した構造と同様であり、詳細は本明細書では説明されない。

上述の具体的な実施形態では、第１周波数変調ブランチ５０ａ、第１周波数変調ブランチ５０ｂ、および第２周波数変調ブランチ７０の２つの異なる特定の実施例が提供されていることが理解されるべきである。しかしながら、本願の本実施形態で提供されるチューナブルアンテナについては、周波数帯域チューニングを実施することができる任意の既知の解決手段を、本願の実施形態で提供される第１周波数変調ブランチ５０ａ、第１周波数変調ブランチ５０ｂ、および第２周波数変調ブランチ７０に適用することができる。本発明の解決手段は、図４～図９に示す特定の実施形態に限定されるものではない。例えば、１つの第１周波数変調ブランチが使用されてよく、周波数変調ブランチには非チューナブルフィルタが使用されるが、使用済みの第２周波数変調ブランチにはチューナブルフィルタが使用される。

依然として、図４～図９を参照すると、上述した第１アンテナ２０および第２アンテナ３０に加えて、本願の本実施形態で提供されるチューナブルアンテナは、第３アンテナ４０をさらに含む。第３アンテナ４０は、ダイバーシティアンテナである。具体的な接続の間、第３アンテナ４０は、第３周波数変調ブランチ８０を介して無線周波数集積回路１０に接続される。第３周波数変調ブランチ８０の構造は、第２周波数変調ブランチ７０の構造と同様である。これに代えて、複数の並列第３周波数帯域ブランチ８１を使用してよい。また、第３周波数帯域ブランチ８１の一端は無線周波数集積回路１０に接続され、他端は第４セレクタスイッチ８２を使用することにより第３アンテナ４０に接続される。図４に示すように、第４セレクタスイッチ８２は、一極多投スイッチであり、具体的には、図４の一極五投スイッチである。また、第３アンテナ４０には可動端が接続され、不動端はそれぞれ１対１の対応関係で５つ周波数帯域ブランチに接続される。接続時には、第４セレクタスイッチ８２を使用することにより、異なる第３周波数帯域ブランチ８１が選択される。当然ながら、第３周波数変調ブランチ８０は、チューナブルフィルタを有する構造を代替的に使用してよく、第３周波数変調ブランチ８０の構造は、図８に示されている。当然ながら、第３周波数帯域ブランチ８０は、１つまたは２つあってもよい。

上述の説明から分かるように、本願の実施形態で提供されるチューナブルアンテナでは、周波数分割二重周波数の場合、メイン送信アンテナと第２アンテナ３０のすべてのリンクが個別に制御される。無線周波数集積回路１０の受信ポートからアンテナまでのリンクはチューニングでき、メイン送信アンテナと第２アンテナ３０のリンクはすべて個別に制御され、個別にチューニングされる。アンテナの受信と送信の間の絶縁性は、第１アンテナと第１アンテナとの間の絶縁性と、第１周波数変調ブランチ５０ａと第１周波数変調ブランチ５０ｂとの間の絶縁性とを含む。デュプレクサを使用することによってのみ絶縁性が実行される先行技術と比較して、本願の実施形態で提供されるチューナブルアンテナは、送信アンテナと受信アンテナ間の絶縁性を増加させる。また、本願の実施形態は、通信端末をさらに提供する。上記通信端末は、上述実施形態のいずれか１つに従ったチューナブルアンテナを含む。チューナブルアンテナを設計する場合、第１アンテナ２０および第２アンテナ３０は、それぞれ周波数変調ブランチを介して無線周波数集積回路１０に接続される。従って、第１アンテナ２０と第２アンテナ３０周波数帯域を個別に調節することができる。これにより、第２アンテナ３０と第１アンテナ２０との間の絶縁性が向上する。

上述の説明は、本願の単なる特定の実施例にすぎず、本願の保護範囲を限定することを意図してはいない。本願に開示された技術的範囲内で当業者により容易に考え出される、あらゆる変形または置換は、本願の保護範囲に含まれることになる。従って、本願の保護範囲は特許請求の範囲の保護範囲に従うことになる。

Claims

無線周波数集積回路と、個別に前記無線周波数集積回路に接続された第１周波数変調ブランチと、を備える、通信端末に適用されるチューナブルアンテナであって、前記チューナブルアンテナは、第１アンテナをさらに備え、前記第１アンテナは、前記第１周波数変調ブランチを介して前記無線周波数集積回路に接続され、
前記チューナブルアンテナは、第２アンテナをさらに備えて、前記第２アンテナは、第２周波数変調ブランチを介して前記無線周波数集積回路に接続されて、
前記第１アンテナは、第１周波数に対応し、前記第２アンテナは、第２周波数に対応し、前記第１周波数および前記第２周波数は、それぞれ特定周波数帯域における送信周波数および受信周波数であり、
前記第１周波数変調ブランチは、複数の第１周波数帯域ブランチを有し、前記複数の第１周波数帯域ブランチは、異なる周波数帯域に対応して、各第１周波数帯域ブランチの一端は第１セレクタスイッチを介して第１アンテナに接続され、他端が第２セレクタスイッチを介して前記無線周波数集積回路に接続され、
２つの第１周波数変調ブランチがあり、前記２つの第１周波数変調ブランチは、１つの第１セレクタスイッチを介して前記第１アンテナに接続される、チューナブルアンテナ。
電力増幅器をさらに備え、前記電力増幅器の一端は前記無線周波数集積回路に接続され、他端は前記第２セレクタスイッチに電気的に接続される、請求項１に記載のチューナブルアンテナ。
フィルタは各第１周波数帯域ブランチに配置される、請求項２に記載のチューナブルアンテナ。
前記第１セレクタスイッチおよび前記第２セレクタスイッチは、それぞれ一極多投スイッチであり、
前記第１セレクタスイッチの不動端は第１アンテナに接続され、可動端は各第１周波数帯域ブランチに１対１の対応関係で接続されて、
前記第２セレクタスイッチの不動端は電力増幅器に電気的に接続され、可動端は各第２周波数帯域ブランチに１対１の対応関係で接続される、請求項２または３に記載のチューナブルアンテナ。
前記第２周波数変調ブランチは、複数の第２周波数帯域ブランチを含み、前記複数の第２周波数帯域ブランチは、異なる周波数帯域に対応して、各第２周波数帯域ブランチの一端が前記無線周波数集積回路に接続され、他端が第３セレクタスイッチを介して前記第２アンテナに任意に接続される、請求項１から４の何れか一項に記載のチューナブルアンテナ。
前記第１周波数変調ブランチは、チューナブルフィルタを有し、前記第２周波数変調ブランチは、チューナブルフィルタを含む、請求項１に記載のチューナブルアンテナ。
第３アンテナをさらに備えて、前記第３アンテナは、第３周波数変調ブランチを介して前記無線周波数集積回路に接続される、請求項１から６の何れか一項に記載のチューナブルアンテナ。
前記第３周波数変調ブランチは、複数の第３周波数帯域ブランチを含み、前記複数の第３周波数帯域ブランチは、異なる周波数帯域に対応して、各第３周波数帯域ブランチの一端が前記無線周波数集積回路に接続され、他端が第４セレクタスイッチを介して前記第３アンテナに任意に接続される、請求項７に記載のチューナブルアンテナ。
無線周波数集積回路と、個別に前記無線周波数集積回路に接続された第１周波数変調ブランチと、を備える、通信端末に適用されるチューナブルアンテナであって、前記チューナブルアンテナは、第１アンテナをさらに備え、前記第１アンテナは、前記第１周波数変調ブランチを介して前記無線周波数集積回路に接続され、
前記チューナブルアンテナは、第２アンテナをさらに備えて、前記第２アンテナは、第２周波数変調ブランチを介して前記無線周波数集積回路に接続されて、
前記第１アンテナは、第１周波数に対応し、前記第２アンテナは、第２周波数に対応し、前記第１周波数および前記第２周波数は、それぞれ特定周波数帯域における送信周波数および受信周波数であり、
前記第２周波数変調ブランチは、複数の第２周波数帯域ブランチを含み、前記複数の第２周波数帯域ブランチは、異なる周波数帯域に対応して、各第２周波数帯域ブランチの一端が前記無線周波数集積回路に接続され、他端が第３セレクタスイッチを介して前記第２アンテナに任意に接続される、チューナブルアンテナ。
無線周波数集積回路と、個別に前記無線周波数集積回路に接続された第１周波数変調ブランチと、を備える、通信端末に適用されるチューナブルアンテナであって、前記チューナブルアンテナは、第１アンテナをさらに備え、前記第１アンテナは、前記第１周波数変調ブランチを介して前記無線周波数集積回路に接続され、
前記チューナブルアンテナは、第２アンテナをさらに備えて、前記第２アンテナは、第２周波数変調ブランチを介して前記無線周波数集積回路に接続されて、
前記第１アンテナは、第１周波数に対応し、前記第２アンテナは、第２周波数に対応し、前記第１周波数および前記第２周波数は、それぞれ特定周波数帯域における送信周波数および受信周波数であり、
前記チューナブルアンテナは、第３アンテナをさらに備えて、前記第３アンテナは、第３周波数変調ブランチを介して前記無線周波数集積回路に接続される、チューナブルアンテナ。
請求項１から１０の何れか一項に記載のチューナブルアンテナを備える通信端末。