JPH0983403A

JPH0983403A - 携帯無線機

Info

Publication number: JPH0983403A
Application number: JP7230239A
Authority: JP
Inventors: Techio Mori; 照地夫森
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は小型、軽量、携行性を良くすることが
できる広帯域の無線周波数を扱う携帯無線機を提供する
ことを目的とする。【解決手段】無線回路１５とアンテナ９とのインピーダ
ンス整合が整合器によって取られる携帯無線機におい
て、無線回路１５に接続され、各々異なるインピーダン
ス整合を取る複数の整合器を有する整合手段２１と、整
合手段とアンテナ９間に接続され、アンテナ９からの反
射電力を出力する方向性結合手段２２と、複数の整合器
の１つを選択する制御を行い、前回の整合器の選択で得
られた反射電力と今回の整合器の選択で得られた反射電
力とを比較し、反射電力が小さいほうの整合器を選択す
る整合器切替制御手段２４とを具備して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯無線機に関す
る。携帯無線機は、人が常時持ち運ぶことから、小型・
軽量・携行性が優れたものが要望されている。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来の携帯無線機のブロック構成
図を示し、その説明を行う。図５において、１は送信側
のアンプ、２は変調器、３はミキサ、４は局部発振器、
５はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、６は送信側の高周
波電力増幅器、７は送受信切替スイッチ、８は整合器、
９はアンテナ、１０は受信側の高周波同調増幅器、１１
はミキサ、１２はＢＰＦ、１３は復調器、１４は受信側
のアンプである。

【０００３】また、アンプ１，１４、変調器２、ミキサ
３，１１、局部発振器４、ＢＰＦ５，１２、高周波電力
増幅器６、送受信切替スイッチ７、高周波同調増幅器１
０、復調器１３で無線回路１５を構成する。

【０００４】図示せぬマイクから送られてきた音声信号
が、アンプ１で増幅された後、変調器２で変調され、ミ
キサ３で局部発振器４の出力周波数と混合されることに
より送信周波数に変換される。この変換された信号の送
信信号成分がＢＰＦ５を通過した後、高周波電力増幅器
６で増幅され、スイッチ７を介して整合器８へ出力され
る。

【０００５】整合器８で、アンテナと、スイッチ以降の
無線回路１５とのインピーダンス整合が取られた後、ア
ンテナ９を介して無線送信される。一方、アンテナ９で
受信された信号は、整合器８を介した後、スイッチ７で
高周波同調増幅器１０へ送出され、ここで増幅された
後、ミキサ１１で局部発振器４の出力周波数と混合され
て受信周波数に落とされ、ＢＰＦ１２を介して復調器１
３で復調された後、アンプ１４で増幅されて、図示せぬ
マイクへ送出されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の携帯無線機においては、小型、軽量、携行性のよい
ことが要望されることから、アンテナ９の長さを極力短
くしなければならない。しかし、例えば３０ＭＨｚ帯の
周波数において十分なアンテナ性能を得るためには、２
ｍ以上の長さが必要となるので、前記した要望点を阻害
することになる。

【０００７】そこで、アンテナ９の長さを短くするため
に、ローディングコイル等を利用してアンテナエレメン
トそのものを短くし、整合器８を使用して無線回路１５
とのインピーダンス整合を図っている。

【０００８】しかし、携帯無線機が、広い範囲の周波数
帯を扱う場合、例えば２８〜６０ＭＨｚの周波数から任
意に無線周波数を選択して使用するようなものである場
合、整合器８で一旦例えば３０ＭＨｚ帯に合わせると、
他の周波数帯に合わせる事が出来ない問題がある。

【０００９】また、携帯無線機であるために人の把持状
態、携行状態等によってアンテナインピーダンスが変化
するので整合器８では対応できない問題がある。即ち、
広帯域の無線周波数を扱うものでは、周波数帯を分割
し、その分割数だけの無線回路及びアンテナを用意する
必要があり、また、整合器をその分割数必要とするの
で、携帯無線機の小型、軽量、携行性を阻害する問題が
あった。

【００１０】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、小型、軽量、携行性を良くすることができ
る広帯域の無線周波数を扱う携帯無線機を提供すること
を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１に本発明の携帯無線
機の原理図を示す。この図１に示す携帯無線機は、無線
回路１５とアンテナ９とのインピーダンス整合が整合器
によって取られるものであり、本発明の特徴は、その携
帯無線機を、無線回路１５に接続され、各々異なるイン
ピーダンス整合を取る複数の整合器を有する整合手段２
１と、整合手段とアンテナ９間に接続され、アンテナ９
からの反射電力を出力する方向性結合手段２２と、複数
の整合器の１つを選択する制御を行い、前回の整合器の
選択で得られた反射電力と今回の整合器の選択で得られ
た反射電力とを比較し、反射電力が小さいほうの整合器
を選択する整合器切替制御手段２４とを具備して構成し
たことにある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。図２は本発明の一実施形
態による携帯無線機のブロック構成図である。この図に
おいて図５に示した従来例の各部に対応する部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。

【００１３】図２において、図５に無い特徴要素は、符
号２１で示す整合回路、２２で示す方向性結合器、２３
で示す検波器、２４で示す整合器切替制御回路である。
整合回路２１は、複数の整合器がスイッチ７と方向性結
合器２２間に並列接続されてなるものであり、予め想定
できるアンテナインピーダンスの変化分に応じて数種類
用意されている。

【００１４】方向性結合器２２は、アンテナインピーダ
ンス整合が取れてない程に大きく反射される反射電力を
検波器２３へ出力するものである。検波器２３は反射電
力を検波し、この検波値を整合器切替制御回路２４へ出
力するものである。

【００１５】整合器切替制御回路２４は、送信制御信号
供給時に、検波器２３の出力値に応じて整合回路２１の
インピーダンス整合が最適となる整合器を選択するもの
である。

【００１６】このような構成によって、送信制御毎にア
ンテナ９を最適整合状態に制御できるようになってい
る。整合回路２１及び整合器切替制御回路２４の回路構
成を図３に示し、その構成及びアンテナ９を最適整合状
態とする制御を説明する。

【００１７】図３に示す整合回路２１は、整合器を８種
類有するものとし、図には第１整合器３１、第２整合器
３２、第３整合器３３を示し、他は省略する。また各整
合器３１〜３３の両側には８個の整合器の内、何れか１
つを選択するスイッチ３４，３５が両側に設けられてい
る。

【００１８】整合器切替制御回路２４は、トリガ発生部
４１、位相部４２、サンプルホールド部４３、コンパレ
ータ４４、第１シフトレジスタ４５、バッファ４６、第
２シフトレジスタ４７、ゲート４８、基準／比較切替部
４９を具備して構成されている。

【００１９】トリガ発生部４１は、送信制御時に送出さ
れる送信制御信号Ｓ１によってトリガ信号Ｓ２を発生す
るものであり、整合回路２１の整合器の数に等しい数の
パルスがトリガ信号Ｓ２として出力される。但し、パル
スはクロック信号により一定間隔で発生するものとす
る。

【００２０】位相部４２はトリガ信号Ｓ２を半クロック
遅延させ、これを基準／比較選択信号Ｓ３として出力す
るものである。第１及び第２シフトレジスタ４５，４７
は何れも同じものであり、トリガ信号Ｓ２であるパルス
数に応じてそのデータＤ１及びＤ２を出力する。但し、
Ｄ１は比較データであり、バッファ４６を介して基準／
比較切替部４９へ出力され、Ｄ２は基準データであり、
ゲート４８を介して基準／比較切替部４９へ出力され
る。

【００２１】ゲート４８はコンパレータ４４の比較結果
であるゲート制御信号Ｓ４に応じて開／閉するようにな
っており、閉時にはその時出力していた基準データＤ２
を出力し続けるようになっている。ゲート４８から出力
される基準データをＤ２′とする。

【００２２】基準／比較切替部４９は、トリガ信号Ｓ２
に応じて比較データＤ１又は基準データＤ２を選択し、
これを整合器選択信号Ｓ５としてスイッチ３４，３５へ
出力する。

【００２３】コンパレータ４４は、検波器２３から出力
される比較値Ｄ３とサンプルホールド部４３から出力さ
れる基準値Ｄ４とを比較し、この比較結果を出力するも
のである。

【００２４】サンプルホールド部４３は、検波器２３の
出力値である比較値Ｄ３をトリガ信号Ｓ２に応じて１パ
ルス時間分保持して基準値Ｄ４として出力するものであ
る。このような構成の動作を図４に示すタイムチャート
を参照して説明する。

【００２５】図４に示す時刻ｔ１からトリガ信号Ｓ２が
「Ｈ」及び「Ｌ」レベルに交互に変化するが、時刻ｔ１
の前に、第１シフトレジスタ及びバッファ４６から出力
されている比較データＤ１を前の値とし、第２シフトレ
ジスタから出力されている基準データＤ２を前の値、ゲ
ート４８から出力されている基準データＤ２′を前の値
とする。またゲート制御信号Ｓ４は「Ｌ」なのでゲート
４８は閉状態となっている。

【００２６】時刻ｔ１〜ｔ２間でトリガ信号Ｓ２が
「Ｈ」レベルとなると、位相部４２から出力される基準
／比較選択信号Ｓ３が「Ｌ」となり、この「Ｌ」で基準
／比較切替部４９が前の値である基準データＤ２を選択
し、これを整合器選択信号Ｓ５として出力する。

【００２７】この時、選択された整合器を介して信号が
送信され、この反射電力が検波されて得られる比較値Ｄ
３（前の値に対応）がサンプルホールド部４３に保持さ
れる。サンプルホールド部４３はトリガ信号Ｓ２の
「Ｈ」で比較値Ｄ３を保持し、「Ｌ」で保持した値を基
準値Ｄ４として出力する。

【００２８】時刻ｔ２〜ｔ３間でトリガ信号Ｓ２が
「Ｌ」となると、比較データＤ１及び基準データＤ２が
１番目の整合器（第１整合器３１）を選択するための値
（１番目の値と呼ぶ）となり、この時、基準／比較選択
信号Ｓ３が「Ｈ」となるので、この「Ｈ」に応じて基準
／比較切替部４９が１番目の値である比較データＤ１を
選択し、これを整合器選択信号Ｓ５として出力する。

【００２９】これによって選択された１番目の整合器３
１を介して信号が送信されるが、この時の反射電力が検
波されて得られる比較値Ｄ３（１番目の値に対応）と、
トリガ信号Ｓ２の「Ｌ」に応じてサンプルホールド部４
３から出力される前の値に対応する基準値Ｄ４とがコン
パレータ４４で比較される。この比較が１回目の比較と
なる。

【００３０】この１回目の比較結果、１番目の値に対応
する比較値Ｄ３が、前の値に対応する基準値Ｄ４よりも
大きかったとすると、ゲート制御信号Ｓ４は「Ｌ」のま
まとなる。これによってゲート４８から出力される基準
データＤ２′は前の値のままとなる。

【００３１】比較結果の小さいほうを残すのは反射電力
が小さいほうがインピーダンス整合が良いことを示すか
らである。時刻ｔ３〜ｔ４間でトリガ信号Ｓ２が「Ｈ」
となると、基準／比較選択信号Ｓ３が「Ｌ」となり、こ
の「Ｌ」に応じて基準／比較切替部４９が前の値である
基準データＤ２′を選択し、これを整合器選択信号Ｓ５
として出力する。この場合、時刻ｔ１〜ｔ２間と同様な
整合器が選択されることになる。これによってサンプル
ホールド部４３は前の値に対応する比較値Ｄ３を保持す
る。

【００３２】次に、時刻ｔ４〜ｔ５間でトリガ信号Ｓ２
が「Ｌ」となると、比較データＤ１及び基準データＤ２
が２番目の整合器（第２整合器３２）を選択するための
値（２番目の値と呼ぶ）となり、この時、基準／比較選
択信号Ｓ３が「Ｈ」となるので、この「Ｈ」に応じて基
準／比較切替部４９が２番目の値である比較データＤ１
を選択し、これを整合器選択信号Ｓ５として出力する。

【００３３】これによって選択された２番目の整合器３
２を介して信号が送信されるが、この時の反射電力が検
波されて得られる比較値Ｄ３（２番目の値に対応）と、
サンプルホールド部４３から出力される前の値に対応す
る基準値Ｄ４とがコンパレータ４４で比較される。この
比較が２回目の比較となる。

【００３４】この２回目の比較結果、２番目の値に対応
する比較値Ｄ３が、前の値に対応する基準値Ｄ４よりも
小さかったとすると、ゲート制御信号Ｓ４は「Ｈ」とな
る。これによってゲート４８が開状態となり、２番目の
値が基準データＤ２′として基準／比較切替部４９へ出
力される。

【００３５】時刻ｔ５〜ｔ６間でトリガ信号Ｓ２が
「Ｈ」となると、基準／比較選択信号Ｓ３が「Ｌ」とな
り、２番目の値である基準データＤ２′が整合器選択信
号Ｓ５となる。この場合、時刻ｔ４〜ｔ５間と同様な２
番目の整合器３２が選択され、サンプルホールド部４３
には２番目の値に対応する比較値Ｄ３が保持される。

【００３６】次に、時刻ｔ６〜ｔ７間でトリガ信号Ｓ２
が「Ｌ」となると、比較データＤ１及び基準データＤ２
が３番目の整合器（第３整合器３３）を選択するための
値（３番目の値と呼ぶ）となり、この時、基準／比較選
択信号Ｓ３が「Ｈ」となり、３番目の値である比較デー
タＤ１が整合器選択信号Ｓ５として出力される。

【００３７】これによって選択された３番目の整合器３
３を介して信号が送信され、この時の比較値Ｄ３（３番
目の値に対応）と、サンプルホールド部４３から出力さ
れる２番目の値に対応する基準値Ｄ４とがコンパレータ
４４で比較される。この比較が３回目の比較となる。

【００３８】この３回目の比較結果、３番目の値に対応
する比較値Ｄ３が、２番目の値に対応する基準値Ｄ４よ
りも大きかったとすると、ゲート制御信号Ｓ４は「Ｌ」
のままとなる。これによってゲート４８から出力される
基準データＤ２′は２番目の値のままとなる。

【００３９】次に、時刻ｔ１０〜ｔ１１間でトリガ信号
Ｓ２が「Ｌ」となると、比較データＤ１及び基準データ
Ｄ２が５番目の整合器（図示せぬ第５整合器）を選択す
るための値（５番目の値と呼ぶ）となり、この時、基準
／比較選択信号Ｓ３が「Ｈ」となるので、この「Ｈ」に
応じて基準／比較切替部４９が５番目の値である比較デ
ータＤ１を選択し、これを整合器選択信号Ｓ５として出
力する。

【００４０】これによって選択された５番目の整合器を
介して信号が送信されるが、この時の反射電力が検波さ
れて得られる比較値Ｄ３（５番目の値に対応）と、サン
プルホールド部４３から出力される２番目の値に対応す
る基準値Ｄ４とがコンパレータ４４で比較される。この
比較が５回目の比較となる。

【００４１】この５回目の比較結果、５番目の値に対応
する比較値Ｄ３が、２番目の値に対応する基準値Ｄ４よ
りも小さかったとすると、ゲート制御信号Ｓ４は「Ｈ」
となる。これによってゲート４８が開状態となり、５番
目の値が基準データＤ２′として基準／比較切替部４９
へ出力される。

【００４２】その後、時刻ｔ１１以降においてコンパレ
ータ４４での比較結果、５番目の値に対応する比較値Ｄ
３が、６〜８番目の値に対応する基準値Ｄ４よりも小さ
かったとすると、ゲート制御信号Ｓ４は「Ｌ」のまま
で、ゲート４８が閉状態となり、５番目の値が基準デー
タＤ２′として基準／比較切替部４９へ出力されること
になる。

【００４３】つまり、５番目の整合器がアンテナインピ
ーダンス整合を最良とするものとして選択されることに
なる。また、トリガ信号Ｓ２は発生されない状態では、
ゲート４８が閉状態で、ゲート４８から出力される基準
データＤ２′が保持されたまま、整合器選択信号Ｓ５と
して出力されるので、上述した動作例では５番目の整合
器が選択されたままの状態となる。

【００４４】以上説明した携帯無線機によれば、送信制
御毎にアンテナインピーダンスを最適とする整合器を選
択して設定するようにしたので、無線機の通達性能が良
くなる。

【００４５】また性能・種類の異なる複数の整合器を用
いるので広帯域な周波数におけるアンテナインピーダン
ス整合に対応することができ、実質的に小型、軽量、携
行性の向上に寄与する。

【００４６】上述した他、整合回路２１に複数の整合器
の代わりに、可変型整合器を用い、上述したように前回
と今回の反射電力の比較によってその可変型整合器の最
適設定値を決めるようにしてもよい。この場合、可変型
整合器は１つなのでより小型、軽量、携行性が良くな
る。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の携帯無線
機によれば、広帯域の無線周波数を扱う携帯無線機であ
っても、小型、軽量、携行性を良くすることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施形態による携帯無線機のブロッ
ク構成図である。

【図３】図２に示す整合回路と整合器切替制御回路との
構成を示す図である。

【図４】図３の動作説明タイムチャートである。

【図５】従来例の携帯無線機のブロック構成図である。

【符号の説明】

９アンテナ１５無線回路２１整合手段２２方向性結合手段２４整合器切替制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線回路とアンテナとのインピーダンス
整合が整合器によって取られる携帯無線機において、前記無線回路に接続され、各々異なるインピーダンス整
合を取る複数の整合器を有する整合手段と、該整合手段と前記アンテナ間に接続され、該アンテナか
らの反射電力を出力する方向性結合手段と、該複数の整合器の１つを選択する制御を行い、前回の整
合器の選択で得られた反射電力と今回の整合器の選択で
得られた反射電力とを比較し、反射電力が小さいほうの
整合器を選択する整合器切替制御手段とを具備したこと
を特徴とする携帯無線機。
【請求項２】前記整合器切替制御手段が、前記無線回
路の送信制御時に、前記反射電力が最も小さくなる整合
器を、前記比較によって前記複数の整合器から選択する
ことを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
【請求項３】前記整合手段に、前記インピーダンス整
合を取る設定が可変的に行える可変型整合器を用い、前
記整合器切替制御手段が、前回のインピーダンス整合設
定で得られた反射電力と今回のインピーダンス整合設定
で得られた反射電力とを比較し、反射電力が小さいほう
のインピーダンス整合設定を選択するようにしたことを
特徴とする請求項１記載の携帯無線機。