JPH11251928A - アンテナ自動整合回路及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線機とアンテナ間のインピーダンス整合を
とるアンテナ自動整合回路を得る。 【解決手段】 バリキャップダイオード３１によってイ
ンピーダンスの調整をするインピーダンス整合回路３
が、無線機７とアンテナ間に設けられる。電力探知回路
４と２は、それぞれ、インピーダンス整合回路３の前段
および後段の信号の電力を表す信号Ｃ、Ｄを生成する。
コンパレータ５は電圧信号Ｃ、Ｄを比較する。印加電圧
制御回路６は、比較結果Ｅに基づいて、電圧信号Ｃ、Ｄ
の差が小さくなるように、バリキャップダイオード３１
の容量を制御する電圧信号Ｖを生成し、バリキャップダ
イオード３１に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ自動整合
回路に関し、特に、携帯情報端末に搭載するＰＨＳユニ
ット、その他の無線ユニットのアンテナ自動整合回路及
び自動整合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アンテナ自動整合回路は、一般に、無線
機の入出力インピーダンス整合をとる目的で用いられ
る。無線機においては、送信出力あるいは受信入力を最
大限に引き出すと共に、無線機本体の加熱、過電圧放電
を防止するために、アンテナのインピーダンスと無線機
との、入出力インピーダンスの整合をとることが重要で
ある。しかし、インピーダンス整合は、送受信周波数を
変更する毎に調整し直す必要があり、従来から、インピ
ーダンスの整合を自動的に行う手法が提案されている。

【０００３】インピーダンスの整合を自動的に行う第１
の例として、特開昭６１-１３５２３５号公報に開示さ
れた方式が挙げられる。図８を参照してこの方式を説明
する。この方式は、受信信号感度指数（以下、ＲＳＳＩ
と略す）を出力する受信機８４と、可変リアクタンス素
子８２、８２のリアクタンス値が変化することによりイ
ンピーダンスが変化するインピーダンス整合回路８１、
そして受信機のＲＳＳＩ出力に接続され可変リアクタン
ス素子８２、８２のリアクタンスを制御するリアクタン
ス制御回路８５を有する。

【０００４】可変リアクタンス素子８２、８２をバリキ
ャップダイオードとすると、図９に示す手順でアンテナ
１と受信機８４の間のインピーダンス整合がとられる。

【０００５】１）先ず、リアクタンス制御回路８５が可
変容量ダイオード８２、８２に初期電圧Ｖ₀を印加し
（ステップＳ７１）、受信機の出力したＲＳＳＩを測定
する（ステップＳ７２）。

【０００６】２）次に、リアクタンス制御回路８５は可
変容量ダイオード８２、８２に印加する電圧をΔＶだけ
増加させ（ステップＳ７３）、その時の受信機８５から
出力されるＲＳＳＩを測定する。

【０００７】３）可変容量ダイオード８２、８２への印
加電圧の増加前と増加後に測定したＲＳＳＩから受信感
度の改善度を見積もり（ステップＳ７４）、改善されて
いれば（ステップＳ７５／ＹＥＳ）、２）の手順を繰り
返す。受信感度が劣化していれば（ステップＳ７６／Ｙ
ＥＳ）、可変容量ダイオード８２、８２に印加する電圧
をΔＶだけ減少させ（ステップＳ７８）、受信機８５か
ら出力されるＲＳＳＩを測定し、上記３）の手順を繰り
返す。受信感度が変わらなければ（ステップＳ７５／Ｎ
Ｏ、ステップＳ７６／ＮＯ）、アンテナ１と受信機８５
との間のインピーダンスが整合されたと判別し、可変容
量ダイオード８２、８２への印加電圧を固定する（ステ
ップＳ７７）。

【０００８】また、アンテナのインピーダンスと無線機
の入出力インピーダンスの整合を自動的にとる第２の例
として、特開平８−２８８８６５号公報に記載された手
法が挙げられる。図１０を参照してこの方式を説明す
る。この方式は、送信周波数または受信周波数を複数設
定できる電圧制御型ＰＬＬ発振器９２と、バリキャップ
ダイオード３１の容量に応じて送信出力または受信入力
とアンテナ１のインピーダンス整合を調整するインピー
ダンス整合回路３と、ＰＬＬ発振器９２の発振周波数制
御電圧をアンテナ整合回路１の周波数特性に基づいてバ
リキャップダイオード印加電圧に変換するレベル変換回
路９１とを有する。ここで、送受信周波数とその周波数
においてアンテナのインピーダンスが整合するバリキャ
ップダイオード３１への印加電圧の関係は、図１２に示
すように予め測定されているものとする。

【０００９】ＰＬＬ発振器９２は、電圧制御発振回路
（以下、ＶＣＯと略す）９３と、ＶＣＯの発振周波数を
制御するＰＬＬ９４とを有する。ＶＣＯ９３の発振周波
数とＰＬＬ９４の発振周波数制御電圧とは、図１１のよ
うにほぼ比例関係にある。しかし、受信周波数とインピ
ーダンスとの関係は非線型の関係にあるため、周波数と
制御電圧との関係をレベル変換器９１によって、図１２
に示すようなアンテナ１のインピーダンス整合時のバリ
キャップダイオード３１への適正な印加電圧に変換す
る。この電圧をインピーダンス整合回路３のバリキャッ
プダイオード３１に印加することによって、自動的に送
受信機７とアンテナ１の間のインピーダンス整合をと
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６１−
１３５２３５号公報に開示された方式は、受信信号の感
度の対数指標であるＲＳＳＩを参照してインピーダンス
の整合をとるため、受信系にしか応用できないという問
題がある。

【００１１】また、特開平８−２８８８６５号公報に記
載の例では、図１２に示したように、整合回路のバリキ
ャップダイオードに印加すべき適正な電圧と周波数との
関係を予め知っておかなければならない。そのため、こ
の関係を予め測定する必要があり、多くの工数・時間を
要するという問題がある。

【００１２】さらに、特開平８−２８８８６５号公報に
記載の例では、送受信周波数に対して整合回路のバリキ
ャップダイオードに印加すべき電圧が固定的に予め決め
られており、同じ送受信周波数ならば、アンテナのイン
ピーダンスが変化してもバリキャップダイオードに印加
する電圧は変化しない。このため、アンテナが人体に触
れるなど、回路の外的・突発的要因によってアンテナの
インピーダンスが変わったとき、適切に自動的な整合が
とれない問題がある。

【００１３】本発明は、従来技術の問題点を克服し、自
動的に無線機とアンテナ間のインピーダンス整合をと
る、アンテナ自動整合回路及び方法を提供することを目
的とする。

【００１４】また、本発明は、簡単且つ正確に無線機と
アンテナ間のインピーダンス整合をとるアンテナ自動整
合回路及び方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点にかかるアンテナ自動整合回
路は、無線機とアンテナとの間に接続され、インピーダ
ンスの整合を行うインピーダンス整合回路と、前記イン
ピーダンス整合回路と前記無線機との間で伝達される電
力を示す第１の信号を取り出す第１の電力探知回路と、
前記インピーダンス整合回路と前記アンテナとの間で伝
達される電力を示す第２の信号を取り出す第２の電力探
知器と、該第１の電力探知回路および第２の電力探知器
により取り出された第１と第２の信号から、前記インピ
ーダンス整合回路のインピーダンスを制御する制御信号
を生成して出力する制御回路と、を有することを特徴と
する。

【００１６】この発明によれば、インピーダンス整合回
路と無線機との間で伝達される電力と、インピーダンス
整合回路とアンテナとの間で伝達される電力との比較に
基づいて、インピーダンス整合回路のインピーダンスを
制御しているので、送信系・受信系のどちらにも適用で
きる。

【００１７】また、アンテナが人体に触れるなど、外的
・突発的要因によってアンテナのインピーダンスが変わ
った場合でも、インピーダンス整合回路のインピーダン
スを適切に制御できる。

【００１８】さらに、送・受信周波数とインピーダンス
制御回路に供給する制御信号との関係を知っておく必要
がなく、複雑な調整が不要である。

【００１９】前記制御回路は、例えば、前記第１と第２
の信号の信号レベルを比較するコンパレータと、該コン
パレータの出力信号に基づき前記制御信号を出力する制
御回路とを有する。制御回路は、例えば、コンパレータ
の出力が実質的に０になるように（即ち、インピーダン
ス整合回路と無線機との間で伝達される電力と、インピ
ーダンス整合回路とアンテナとの間で伝達される電力と
がバランスして、第１の信号と第２の信号の信号レベル
が実質的に等しくなるように）、インピーダンス整合回
路のインピーダンスを制御する。

【００２０】前記第１と第２の信号は、例えば、電圧信
号から構成され、前記コンパレータは、第１と第２の信
号の電圧を比較し、比較結果に応じて、前記インピーダ
ンス制御回路のインピーダンスを増加又は減少させる制
御信号を生成して前記インピーダンス整合回路に供給す
る。

【００２１】前記制御回路は、例えば、前記コンパレー
タの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナロ
グ／ディジタル）コンバータと、該デジタル信号の変化
量を検出するデジタルコンパレータ回路と、該変化量を
積分する積分回路とを備えても良い。

【００２２】前記デジタルコンパレータ回路は、前記Ａ
／Ｄコンバータの出力するデジタル信号をラッチするラ
ッチ端子と、該ラッチ動作をオン／オフ制御するための
クロック信号入力端子とを有してもよい。この場合、前
記変化量は前記ラッチされた信号と非ラッチのスルー信
号との差分により構成される。

【００２３】制御回路は、１チップ素子を備えても良
い。

【００２４】前記インピーダンス整合回路は、例えば、
バリキャップダイオードを有して構成される。この場
合、前記制御信号は前記バリキャップの容量を制御す
る。

【００２５】上記目的を達成するため、この発明の第２
の観点にかかるアンテナ自動整合方法は、無線機と該無
線機に接続されたアンテナとの間に接続されたインピー
ダンス素子のインピーダンスを制御することにより、無
線器とアンテナとのインピーダンスを整合する方法であ
って、インピーダンス素子と無線機との間の電力に関す
る第１の信号を取得するステップと、インピーダンス素
子と無線機との間の電力に関する第２の信号を取得する
ステップと、取得した第１と第２の信号から、インピー
ダンス素子のインピーダンスを制御するための制御信号
を生成し、該インピーダンス素子に印加することによ
り、インピーダンスを整合する。

【００２６】この発明によれば、無線機側の電力を示す
第１の信号とアンテナ側の電力を示す第２の信号とから
インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してい
るので、送信系・受信系のどちらにも適用できる。ま
た、アンテナのインピーダンスが変わった場合でも、イ
ンピーダンスを適宜制御できる。また、複雑な調整が不
要である。

【００２７】また、この発明の第３の観点にかかるアン
テナ自動整合回路は、無線機に接続された一端とアンテ
ナに接続された他端とを有するインピーダンス整合回路
のインピーダンスを調整するためのアンテナ自動整合回
路であって、前記一端の電力と前記他端の電力とを反映
した電圧信号を前記一端と他端からそれぞれ導く手段
と、前記一端の電力を反映した電圧信号と前記他端の電
力を反映した電圧信号のレベルが実質的に等しくなるよ
うに、前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを
調整するための制御信号を前記インピーダンス整合回路
に供給する手段と、を有することを特徴とする。

【００２８】この発明によれば、無線機側の電力とアン
テナ側の電力それぞれを反映した電圧信号のレベルが等
しくなるように、インピーダンス整合回路のインピーダ
ンスを制御しているので、送信系・受信系のどちらにも
適用できる。また、アンテナのインピーダンスが変わっ
た場合でも、インピーダンスを適宜制御できる。また、
複雑な調整が不要である。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よるアンテナ自動整合回路の実施の形態を詳細に説明す
る。図１〜図５は、本発明に係るアンテナ自動整合回路
の一実施形態の構成例を示す。

【００３０】図１に示すように、本実施形態のアンテナ
自動整合回路は、アンテナ１と無線機７との間のインピ
ーダンス整合を取るインピーダンス整合回路３と、イン
ピーダンス整合回路３の出力端に接続された電力探知回
路２と、インピーダンス整合回路３の入力端に接続され
た電力探知回路４と、２つの電力探知回路２および４の
出力が入力端に接続されたコンパレータ５と、コンパレ
ータ５の出力Ｅが入力端に接続され、出力端がインピー
ダンス整合回路３に接続された印加電圧制御回路６とか
ら構成されている。

【００３１】電力探知回路２と４は、アクティブプロー
ブ、プロープと入力インピーダンスの十分大きな演算増
幅器からなる回路、等の、被探知物のインピーダンスに
影響を与えることなく、送・受信電力に関する情報を取
り出す回路から構成される。

【００３２】また、インピーダンス整合回路３は、バリ
キャップダイオード３１を用いて構成される。

【００３３】なお、電力探知器２および４、コンパレー
タ５、印加電圧制御回路６は、インピーダンス整合回路
３のインピーダンス値を制御するためのフィードバック
回路を構成している。

【００３４】また、上記回路構成において、無線機７と
インピーダンス整合回路３間の信号を”Ａ”、インピー
ダンス整合回路３とアンテナ１間の信号を”Ｂ”、電力
探知回路４とコンパレータ５の一方の入力段との間の信
号を”Ｃ”、電力探知回路２とコンパレータ５の他方の
入力段との間の信号を”Ｄ”、コンパレータ５の出力段
と印加電圧制御回路６の入力段との間の信号を”Ｅ”、
印加電圧制御回路６の出力段とインピーダンス整合回路
３の入力段との間の信号を”Ｖ”とする。

【００３５】本実施の形態のアンテナ自動整合回路は、
インピーダンス整合回路３を構成するバリキャップダイ
オード３１により、アンテナ１と無線機７間のインピー
ダンスの調整をする。この調整のために、インピーダン
ス整合回路３の入出力間の信号ＡおよびＢの電力を電力
探知回路４および２により電圧信号として検出する。

【００３６】即ち、電力探知回路４および２は、送受信
信号Ａ及びＢの電力を検出し、検出した電力を示す電圧
信号ＣとＤを出力する。これらの信号ＣおよびＤは、コ
ンパレータ５によりその電圧が比較され、比較結果を示
す出力信号Ｅが印加電圧制御回路６へ供給される。印加
電圧制御回路６は、信号Ｅの電圧レベルに応じ、インピ
ーダンス整合回路３のバリキャップダイオード３１に印
加する電圧信号Ｖを調整する。

【００３７】次に、この実施の形態のアンテナ自動整合
回路の動作を図１を参照しながら説明する。

【００３８】まず、送信時を考える。無線機７より送出
された信号Ａは、インピーダンス整合回路３を通り、送
信信号Ｂとして、アンテナ１から空中に送出される。

【００３９】電力探知器４は、無線機７から出力される
電圧信号Ａを電圧信号Ｃに反映させる（インピーダンス
整合回路３の前後で監視するのは電力であり、その情報
を電圧に変換する）。また、電力探知器２は、この時の
インピーダンス整合回路３を介したアンテナ端電力が反
映した電圧信号Ｂを、電圧信号Ｄとして取り出す。

【００４０】コンパレータ５は、電圧信号ＣとＤとを比
較し、比較結果を示す信号Ｅを印加電圧制御回路６に出
力する。この信号Ｅは、インピーダンス整合回路３の電
力損失の度合いを示す。印加電圧制御回路６は、比較結
果に基づいて、バリキャップダイオード３１に印加する
制御信号Ｖの電圧を調整する。

【００４１】印加電圧制御回路６は、図２のフローチャ
ートに示す手順でバリキャップダイオード３１の印加電
圧Ｖを制御し、インピーダンス整合回路３のインピーダ
ンス整合を適正化する。

【００４２】まず、バリキャップダイオード３１に初期
電圧Ｖ₀を印加し（ステップＳ２１）、その時のコンパ
レータ５の出力信号Ｅを測定する（ステップＳ２２）。

【００４３】次に、バリキャップダイオード３１に印加
する電圧ＶをΔＶだけ増加し（ステップＳ２３）、その
時のコンパレータ５の出力信号Ｅを測定する。

【００４４】信号Ｅの遍歴より、インピーダンス整合回
路３のインピーダンス整合が改善されていれば、即ち、
信号Ｅの電圧レベルが低下していれば（ステップＳ２５
／ＹＥＳ）、上記のステップＳ２３とＳ２４を繰り返
し、電圧ＶをΔＶずつ増加する。

【００４５】また、インピーダンス整合回路３のインピ
ーダンス整合が劣化していれば、即ち、信号Ｅの電圧レ
ベルが上昇していれば（ステップＳ２６／ＹＥＳ）、Δ
Ｖだけ印加電圧を低下し（ステップＳ２７、ステップＳ
２３）、信号Ｅを測定する。

【００４６】このようにして、ステップＳ２７、Ｓ２
３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６を繰り返す。

【００４７】インピーダンス整合回路３のインピーダン
ス整合に変化が無ければ、即ち、信号Ｅの電圧レベルが
ほぼ０（基準時間内の平均が基準値以下になる程度でも
よい）に安定した状態になったら、（ステップＳ２５／
ＮＯ、ステップＳ２６／ＮＯ）、信号Ｅの監視だけを行
うステップステップＳ２４、Ｓ２５、Ｓ２６を繰り返
す。

【００４８】以上の手順により、リアルタイムにインピ
ーダンス整合回路３の整合状態を監視することにより、
無線機７とアンテナ１との間のインピーダンス整合を行
う。

【００４９】即ち、図２に示すように、インピーダンス
整合回路３の整合状態は、制御電圧Ｖにより、図３に示
すように変化する。そこで、信号Ｅの電圧の変遷より、
信号Ｅの電圧がほぼ０（或いは基準時間内の平均が基準
値以下になる程度）となるように、電圧Ｖを制御する。

【００５０】上記説明の手順では送信系について行った
が、受信系についても同様の手順で無線機７とアンテナ
１との間のインピーダンス整合を行うことができる。

【００５１】次に、この発明の実施の形態のアンテナ自
動整合回路の第１及び第２の実施例について説明する。

【００５２】図４に示すように、第１の実施例のアンテ
ナ自動整合回路は、バリキャップダイオード３１によっ
てインピーダンス調整をするインピーダンス整合回路３
と、アンテナ１の接続端に接続する電力探知回路２と、
無線機７の空中線接続端に接続された電力探知回路４
と、電力探知回路２によりアンテナ端電力Ｂを反映する
電圧として取り出された信号Ｄと電力探知回路４により
無線機空中線接続端電力Ａを反映する電圧として取り出
された信号Ｃとを比較するコンパレータ５１と、コンパ
レータ５１の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
コンバータ５２と、Ａ／Ｄコンバータ５２の出力に接続
された例えばＬＳ８８５のようなデジタルコンパレータ
回路６１と、デジタルコンパレータ回路６１の出力を積
分してその出力をインピーダンス整合回路３のバリキャ
ップダイオード３１に印加する積分回路６２とを有す
る。

【００５３】次に第１の実施例のアンテナ自動整合回路
の動作を図４、及び、タイミングチャートを表した図５
を参照しながら説明する。図５のタイミングチャート
は、図４に示した各記号部のタイミング波形を表してい
る。

【００５４】以下の説明において送信時を考えることと
する。

【００５５】電力探知回路４により、無線機７より送出
された信号Ａの電力を反映した電圧信号Ｃを取り出す。
無線機７より送出される信号Ａは、インピーダンス整合
回路３を通り、アンテナ１から空中に送出される。

【００５６】電力探知回路２は、この時のアンテナ端の
電力信号Ｂが反映した電力信号Ｄを取り出す。

【００５７】電力検知回路４および２のそれぞれの電圧
信号ＣおよびＤは、コンパレータ５１により比較され、
インピーダンス整合回路３の電力損失の度合いを示す信
号、つまり、インピーダンスの不整合を示す信号として
出力される。コンパレータ５から出力された信号は、Ａ
／Ｄコンバータ５２により８ｂｉｔのデジタル信号に変
換され、ディジタルコンパレータ６１に供給される。

【００５８】デジタルコンパレータ回路６１には、図５
（ａ）に示すクロック信号ＣＫが供給されており、デジ
タルコンパレータ回路６１は、第１の入力端子（latc
h）への信号を、図５（ｃ）に示すように、クロックＣ
Ｋに同期してラッチする。

【００５９】また、デジタルコンパレータ回路６１は、
端子Ｐへの入力信号をラッチせず、常時この８ｂｉｔ信
号を取り込む。

【００６０】デジタルコンパレータ回路６１は、直前の
クロックＣＫによって端子Ｑに取り込んだＡ／Ｄコンバ
ータ５２の出力信号Ｑ（図５（ｃ））と、リアルタイム
に取り込んでいるＡ／Ｄコンバータ５２の出力信号Ｐ
（図５（ｂ））とを比較し、比較結果Ｅを図５（ｄ）に
示すように出力する。つまり、デジタルコンパレータ回
路６１は、インピーダンス整合回路３のインピーダンス
の整合状態の改善度をリアルタイムで監視する。

【００６１】デジタルコンパレータ回路６１の出力信号
Ｅは、積分器６２により図５（ｄ）に示すように積分さ
れ、積分された電圧信号Ｖがインピーダンス整合回路３
のバリキャップダイオード３１に印加される。

【００６２】電圧信号Ｖは、信号Ａと信号Ｂの電力が釣
り合うように、言い換えるとインピーダンス整合回路３
が整合するようにスイッチングされ、最終的にインピー
ダンス整合回路３が整合するバリキャップダイオード３
１の印加電圧に収束する。

【００６３】以上、送信系におけるインピーダンス整合
回路の動作についてのみ説明したが、受信系についても
同様に、受信アンテナの出力する電力Ｂと受信機への入
力電力Ａを表す信号Ｄ，Ｃを取り出し、これを比較し、
比較結果に従ってバリキャップダイオード３１の印加電
圧を制御することにより、インピーダンスを整合するこ
とができる。

【００６４】次に、第２の実施例のアンテナ自動整合回
路について説明する。

【００６５】図６に示すように、第２の実施例のアンテ
ナ自動整合回路は、バリキャップダイオード３１によっ
てインピーダンスの調整をするインピーダンス整合回路
３と、アンテナ１の接続端に接続する電力探知回路２
と、電力探知回路２の出力をデジタル信号に変換するＡ
／Ｄコンバータ４２と、無線機７の空中線接続端に接続
する電力探知回路４と、電力探知回路４の出力をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４１と、Ａ／Ｄコン
バータ４２から出力された信号とＡ／Ｄコンバータ４１
から出力された信号とを参照してインピーダンス整合回
路３のバリキャップダイオード３１に電圧を印加する１
チップマイクロコンピュータ６３とから構成される。

【００６６】このアンテナ自動整合回路の動作を図６を
参照しながら説明する。

【００６７】送信時を考えることとする。無線機７より
送出された信号Ａは、インピーダンス整合回路３を通り
アンテナ１から空中に送出される。

【００６８】無線機７より送出された信号Ａの電力は電
力探知器４により電圧信号Ｃに反映され、アンテナ端か
ら送出される信号Ｂの電力は、電力探知回路２により電
圧信号Ｄに反映される。

【００６９】電圧信号ＣおよびＤは、Ａ／Ｄコンバータ
４１および４２により、それぞれデジタル信号に変換さ
れ、マイクロコンピュータ６３に供給される。マイクロ
コンピュータ６３は、供給されたデジタル信号に基づ
き、図７に示す処理（基本的には図２に示す処理と同一
である）を実行し、制御電圧Ｖをバリキャップ３１に供
給し、無線機７とアンテナ１との間のインピーダンスの
整合を行う。

【００７０】まず、バリキャップダイオード３１に初期
電圧Ｖ₀を印加し（ステップＳ１２１）、その時のＡ／
Ｄ変換器４１と４２の出力を測定する（ステップＳ１２
２）。

【００７１】次に、バリキャップダイオード３１に印加
する電圧ＶをΔＶだけ増加する（ステップＳ１２３）。

【００７２】次に、その時のＡ／Ｄ変換器４１と４２の
出力を測定し、前に測定したＡ／Ｄ変換器４１と４２の
出力と比べることにより、整合の改善度を見積もる（ス
テップＳ１２４）。

【００７３】整合の度合いが改善されていれば（ステッ
プＳ１２５／ＹＥＳ）、上記のステップＳ１２３とＳ１
２４を繰り返し、電圧ＶをΔＶずつ増加する。

【００７４】整合の度合いが良くなっていなければ、整
合の度合いが悪くなったか否かを判別する（ステップＳ
１２６）。

【００７５】悪くなっていなければ、ステップＳ１２４
にリターンする。

【００７６】悪くなっていれば、印加電圧ＶをΔＶだけ
低下し（ステップＳ１２７）、ステップＳ１２３〜Ｓ１
２７を繰り返す。

【００７７】受信系についても、同様にインピーダンス
を整合することができる。

【００７８】以上説明したように、この実施例では、ア
ンテナ端と無線機空中線端の電力を比較して、インピー
ダンス整合回路のインピーダンスを制御しているので、
送信系・受信系のどちらにも適用できる。

【００７９】また、アンテナが人体に触れるなど、外的
・突発的要因によってアンテナのインピーダンスが変わ
った場合でも、インピーダンス整合回路のインピーダン
スを適切に制御できる。

【００８０】さらに、送・受信周波数とインピーダンス
制御回路に供給する制御信号との関係を知っておく必要
がなく、複雑な調整が不要である。

【００８１】なお、この発明は上記実施の形態及び実施
例に限定されるものではなく、任意に変更及び修正が可
能である。

【００８２】例えば、上記実施の形態では、印加電圧に
応じてキャパシタンスが変化するバリキャップを使用し
てインピーダンス整合回路３を構成したが、外部からの
制御信号により、そのインピーダンスを調整できるなら
ば、回路構成は任意である。

【００８３】また、フィードバック制御に限らず、フィ
ードフォワード制御により、インピーダンス整合回路３
のインピーダンスを制御してもよい。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
自動整合回路によれば、インピーダンスをリアルタイム
で調整し、無線機の能力を高めることができる。

【００８５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナ自動整合回路の実施形態を示
すブロック構成図である。

【図２】インピーダンス整合を適正化する手順例を示す
フローチャートである。

【図３】アンテナ整合回路３に印加する制御電圧Ｖと整
合状態を示す信号Ｅの関係を示す図である。

【図４】第１の実施例を示す回路ブロック構成図であ
る。

【図５】図４に示した各記号部のタイミング波形を表す
タイミングチャートである。

【図６】第２の実施例を示す回路ブロック構成図であ
る。

【図７】図６の回路において、インピーダンス整合を適
正化する手順例を示すフローチャートである。

【図８】第１の従来例のアンテナ自動整合回路の構成例
を示すブロック図である。

【図９】第１の従来例の整合回路のインピーダンス整合
を適正化する手順例を示すフローチャートである。

【図１０】第２の従来例のアンテナ自動整合回路の構成
例を示すブロック図である。

【図１１】図１０のＶＣＯ９３の発振周波数とＰＬＬ９
４の発振周波数制御電圧の特性例を示した図である。

【図１２】図１０の整合回路のバリキャップダイオード
に印加すべき適正な電圧と周波数の関係を示した図であ
る。

【符号の説明】

１ アンテナ ２、４ 電力探知回路 ３ インピーダンス整合回路 ５、５１ コンパレータ ６ 印加電圧制御回路 ７ 無線機 ３１ バリキャップダイオード ４１、４２、５２ Ａ／Ｄコンバータ ６１ デジタルコンパレータ回路 ６２ 積分回路 ６３ １チップマイクロコンピュータ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無線機とアンテナとの間に接続され、イン
   ピーダンスの整合を行うインピーダンス整合回路と、 前記インピーダンス整合回路と前記無線機との間で伝達
   される電力を示す第１の信号を取り出す第１の電力探知
   回路と、 前記インピーダンス整合回路と前記アンテナとの間で伝
   達される電力を示す第２の信号を取り出す第２の電力探
   知器と、 該第１の電力探知回路および第２の電力探知器により取
   り出された第１と第２の信号から、前記インピーダンス
   整合回路のインピーダンスを制御する制御信号を生成し
   て出力するフィードバック回路と、 を有することを特徴とするアンテナ自動整合回路。
2. 【請求項２】前記フィードバック回路は、前記第１と第
   ２の信号の信号レベルを比較するコンパレータと、該コ
   ンパレータの出力信号に基づき前記制御信号を出力する
   制御回路とを有する、ことを特徴とする請求項１に記載
   のアンテナ自動整合回路。
3. 【請求項３】前記第１と第２の信号は、電圧信号から構
   成され、 前記コンパレータは、第１と第２の信号の電圧を比較
   し、比較結果に応じて、前記インピーダンス制御回路の
   インピーダンスを増加又は減少させる制御信号を生成し
   て前記インピーダンス整合回路に供給する、 ことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ自動整合回
   路。
4. 【請求項４】前記制御回路は、前記コンパレータの出力
   信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログ／ディ
   ジタル）コンバータと、該デジタル信号の変化量を検出
   するデジタルコンパレータ回路と、該変化量を積分する
   積分回路とを有することを特徴とする請求項２又は３に
   記載のアンテナ自動整合回路。
5. 【請求項５】前記デジタルコンパレータ回路は、前記Ａ
   ／Ｄコンバータの出力するデジタル信号をラッチするラ
   ッチ端子と、該ラッチ動作をオン／オフ制御するための
   クロック信号入力端子とを有し、前記変化量は前記ラッ
   チされた信号と非ラッチのスルー信号との差分により構
   成される、ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ
   自動整合回路。
6. 【請求項６】フィードバック回路は、１チップ素子とし
   て構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何
   れか１項に記載のアンテナ自動整合回路。
7. 【請求項７】前記インピーダンス整合回路は、バリキャ
   ップダイオードを有して構成され、前記制御信号は前記
   バリキャップの容量を制御する、ことを特徴とする請求
   項１乃至６の何れか１項に記載のアンテナ自動整合回
   路。
8. 【請求項８】無線機と該無線機に接続されたアンテナと
   の間に接続されたインピーダンス素子のインピーダンス
   を制御することにより、無線器とアンテナとのインピー
   ダンスを整合する方法において、 インピーダンス素子と無線機との間の電力に関する第１
   の信号を取得するステップと、 インピーダンス素子と無線機との間の電力に関する第２
   の信号を取得するステップと、 取得した第１と第２の信号から、インピーダンス素子の
   インピーダンスを制御するための制御信号を生成し、該
   インピーダンス素子に印加することにより、インピーダ
   ンスを整合する、 ことを特徴とするアンテナ自動整合方法。
9. 【請求項９】無線機に接続された一端とアンテナに接続
   された他端とを有するインピーダンス整合回路のインピ
   ーダンスを調整するためのアンテナ自動整合回路であっ
   て、 前記一端の電力と前記他端の電力とを反映した電圧信号
   を前記一端と他端からそれぞれ導く手段と、 前記一端の電力を反映した電圧信号と前記他端の電力を
   反映した電圧信号のレベルが実質的に等しくなるよう
   に、前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを調
   整するための制御信号を前記インピーダンス整合回路に
   供給する手段と、 を有することを特徴とするアンテナ自動整合回路。