JPS59181732A - 携帯用無線機におけるダイバ−シチ−受信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、党争信号の品質を確保する１こめの拐帯用無
線機におけるダイバージチー受信方式に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来の携帯用無線機として（工、伸縮自在な唯一つのモ
ノボールアンテナを備えているものが多い。

このようなモノボールアンテナＩ工、伸長することによ
りアンテナ利得が向上するものであるため、拐帯用無線
機を使用する際にｉ１必すこのモノボールアンテナを伸
長する必要がある。又、このモノボールアンテナのよう
な電界型アンテナ＋Ｓ身体の影響を受は易（、身体に近
づけながら使用するとアンテナ利得が低下してしｆ、う
。よって、例えばこの種の携帯用＃線機乞ポケット等に
入れながら使用する場合にｋ）、モノボールアンテナぞ
伸長させて使用しＴことしてもアンテナ、Ｉ＋ｌＪ得が
低下し℃しまりので受信信号の品質が劣化してしまうと
いう不都合があった。

このような不都合を解決するために、身体の影響を受け
るとアンテナ利得が向上するループアンテナのような磁
界型アンテナを備えた拐帯用無線機もある。この棟の拐
帯用無線機としてシエ、ページャや携帯用無線電話機等
がある。しかし、このような携帯用無線機を工、前述の
ル１ル帯用無線機とは逆に、例えば机等の上に置いて使
用する場合にはアンテナ利得が低−トしてしまうので、
その際受信信号の品質が劣化してしまうという不都合が
あった。

ところで、移！１１ＩＪ通信にあっては１迫常、送受の
アンテナ間に建造ｍＩ等か介在し、屯阪かこの妬造物等
で反射され、かつ複数の伝播路を句する複雑ないわゆる
多本伝播となり、受信点でに定在彼が生じ極（僅かの移
動で°電界強度が変動しフェージングが生ずる。移動時
に生づるフェージングを工、電界強度の確率分布がレー
レ分布で近似されるようなフェージングと１よる。この
ようなフェーシングＥ工、一般にレーレフェーシングと
叶はれ、電界強度が時折著しく低下するという特徴かあ
る。このような電界強度の低下があっても良質な通信ン
確保するための救済法としてダイパージチー受イｇ方式
がある。このダイバージチー受信方式には、槙々の方式
があり、例えは、１種の電波をλ／４以上離れ定位置に
ある２つ以上の同−型アンテナで受信し、これを合成し
又は切替えることによってフェージングの影響ヲ軽減′
ｊ／）スペースダイバージチ一方式等がある。このスペ
ースダイバージチ一方式によれば、受＠信号の品質を確
保することができるが、アンテナを離れＴこ位置に設け
なければ１よらず携帯用無線機に適用することは困難で
あつＴこ。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に層目してなされたもので使用状態
の影響やレーレフェーシングの影響を受けても良質の通
信を確保することが可能な拐帯用無線機におけるダイバ
ージチー受信方式を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

そこで、本発明は、拐帯用無線機に異種のアンテナを少
なくとも２つ設け、受信レベルの良好なアンテナを適宜
選択することにより上記目的を達成しγこ。

〔発明の実施例〕

斜視図である。ｌは伸縮自在なモノボールアンテナ、２
警工作体内部に配設され１こループアンテナ、３は送話
器、４１′＠受話器、　　５ｔエダイヤルキーである。

前述したように、モノボールアンテナｌに身体に近づけ
るとアンテナ利得が低下するが、ループアンテナ２は身
体に近づけるとアンテナ利得が向上する。特に、ループ
アンテナ２をエルーブ面を身体表面と直交するようにす
るとアンテナ利得がより向上するので、このループアン
テナ２１″Ｌ送鈷器３の送話口及び受話器４０受詰口か
設けられｆこ筐体側面に対して図示する如（直交するよ
うに設けられている。この携帯用無線機詰（炎を工、無
線Ｎ１ｗを介して加入者載路に接続された図示せぬ基地
局と接続され、加入者線路に接続された相手側電話機と
の通話（工、基地局を介して行われる。通話な行う際、
モノボールアンテナ１あるいｆエループアンテナ２のい
ずれかが選択される。例えば、携帯用無線電話機が机上
に置かれ１こ状態で基地局から発呼があれはモノボール
アンテナ１が使用サレ携帯用無＆！電話機を扱者が持っ
定状態で通話等７行っていればループアンテナ２が使用
されるようなことになるであろう。

第２図１工、このような本発明が適用され定携帯用無線
電話機の一犬施例のブロック図であり、受イｂ系のみを
示している。同図において、１０）−Ｃモノボールアン
テナｌのインピーダンスを高周波増幅器４１の入力イン
ピーダンスに変換するマツチング回路（Ｍｌ）、２０は
ルーズアンテナ２のインピーダンスを高周波増幅器４１
の入力インピーダンスに変換するマツチング凹路（Ｍ２
）、３０はモノボールアンテナｌあるいにループアンテ
ナ２のいずれか一方を選択する切換え器である。高周波
増幅器４１は、受信高周波信号を増幅するもので、８／
Ｎ比の向上と周波数変換器４２からの局部発振勢力が外
部に漏れるのを防止している。

周波数変換器４２は、微弱なマイクロ波信号の受信感度
を筒めるために別のマイクｏｐ局発信号と混合し、中間
周波数帯に変換するもので、局部発振と入力信号を混合
して差（又１′Ｌ相〕周波信号（中間周波信号）を発生
するものである。中間周波増幅器４３は、周波′ｅ変換
器４２エリ得られん中間周波信号を増幅するもので、復
調器４４はこの増幅された中間周波信号を復調するもの
である。

低周波増幅器４５は復Ｖ＠信号を増幅して受話器４を駆
動させるものである。スケルチ回路４０に’＠、バイパ
スフィルタ（ＨＰＦ）４６、雑音増幅器４７及び雑音検
波器４８．！、り構成され、バイパスフィルタ４６にて
抽出され定ベースバンド蛍域外の雑音信号な雑音増幅器
４７にて増幅し、稚音侠阪器４８にて整流するものであ
る。比較器６０は、この整流された信号と最低受信レベ
ルが設走されに基準電圧発生器５０から出力される直流
信号との電圧レベルを比較するもので、基準電圧発生器
５０の出力信号の電圧レベルの方が太のときに「Ｉ−Ｉ
　Ｊレベルの信号ケ、小のときに）’！ｌ’−ＬＪレベ
ルの信号′ｌｆ：送出する。制御部７０は比較器６０の
出力信号に基づき切換え器３０を制御するものである。

第３図を参照しながら、本実施例のアンテナ切換え動作
を説明する。まず、切換え器３０に！図示する如（モノ
ボールアンテナ１ｇ１ｌｌＫ、接続されているものとす
る。すると、モノボールアンテナ１にて受信された高周
波信号の変調成分が、マツチング回路１０、切換え器３
０、高周波増幅器４１、周波数変換器４３、復調器４４
を介して、ベースバンドに復調される。そして、この復
調信号は低周波増幅器４５にて増幅された後、受話器４
より可聴音として発せられる。又、伎眺信号ｔエスケル
チ回路４０を介して矩流され、基準電圧発生器５０の出
力と比較される。ここで、基準電圧発生器５０の出力信
号の方が小であり、比較器６０よりｒＬＪレベル信号が
出力されると、制御部７０髪工切換え器３０に対して非
切換え信号（「Ｌ」レベ／１／信号）を送出する。よっ
て、モノボールアンテナｌは選択され１こ状態の−１：
ｆ、となゐ。逆に、基準電圧発生器５０の出力信号の方
が大であり、比較器６ｏよりｒＨＪレベル信号が出力さ
れると５制御部７０は切換え器３０に対して切換え信号
（「Ｈ」レベル信号）馨送出する。よって、ループアン
テナ２が選択された状態となる。尚、低周波増幅器４５
に、比較器６０の出カイ百号を受け、この（ｉ１号がｒ
ＬＪレベルのとき通常動作状態、ｌ’−Ｍｌレベルのと
きホールド回路により動作保持状態となるので、受信信
号の品質が劣化したとぎに受話器４Ｊ。

り可聴音の発生が糸上されるつまって品質劣化した受信
信号に基づく耳ざわりな雑音の発生を防止できると共に
、アンテナ９侠え動作による雑音の発生も防止できる。

し定がって、本実施例によれは、拐帯用無線電話機が机
上等に置かれ身体の影響を受けていないようなときに１
エアンテナ利得の高いモノボールアンテナ１が選択され
１通話のＫめ牛に持って頭部に近づけられ身体の影響な
受けているようなとぎに１エアンテナ利得が向上してい
るループアンテナ２が選択され、受４ｇ信号のレベル低
下、即ち品質劣化を防ぐことができる。又、例えば持ち
方によってモノボールアンテナｌの利得低下がさほど生
じないときには、このモノボールアンテナｌでより良い
受イぎ信号の品質が確保できることになる。

更に、定在波の谷に携帯用無線−詰機が位置しているよ
うなときにｔユ、受信信号レベルが著しく低下するが、
このような寛界強匿の羽い所（電昇の谷）でシエ磁界成
分が大きいのでモノボールアンテナｌよりループアンテ
ナ２の万が受侶他号レベルが高（なることが多く、アン
テナ選択により定住波の谷への著しい落ち込みを低減で
きる。ν１」ち、フェージングの影響乞緩相することか
できる。

第４図に、本発明が通則された携蛍用無線電話５機の他
の実施例のブロック図であり、第２図と同一の装部には
同一の符号を付しその説明は唱烏する。本実施例の特徴
は、基準電圧発生器５１から出力される２つの電圧レベ
ルの信号とスケルチ回路４０の出力信号とケ比収するこ
とにより、アンテナ切換え制御を行うことである。基準
電圧発生器５１には、良好受信レベル（第２レベルノ及
び最低受信レベル（第２レベルノが設定され、各受信レ
ベルに合った電圧レベル乞有する直流信号か出力される
。第ルベルは通話に十分便用できる受信レベル、第２レ
ベルは不十分だがなんとか使用できる最低限の受信レベ
ルである。第ルベルに基づ（直流イぎ号（以下、第１課
定レベル信号という。ンとスケルチ回路４０の出力信号
と１ヱ比較器６１に人力され、第２レベルに基つく直流
信号（以下、第２設定レベｌｖ倍号という。うとスケル
チ回路４０の出力（Ｎ号とは比較器６２に入力される。

これら比較器６１．６２は、第１設定レベル信号又を１
弟２設定レベル信号の電圧レベルの万がスケルチ回路４
０の出力１ｇ号の電圧レベルより大のときに「Ｈ」レベ
ルの信号を、小のときに「Ｌ」レベルの信号を送出する
。又、低周波増幅器４５（工、前述の実施例同様、比較
器６２の出力４ｇ号により動作制御される。

次に、第５図に示し良制御部７１の動作フローを参照し
ながら本実施例のアンテナ切換え動作な説明する。

まず、切換器３０を介してモノボールアンテナ１が高周
波増幅器４１に接続されており、高品質の受信信号（高
受信信号レベルの信号）が得られているものとする。こ
の際、比較器６１．６２の出力信号は共に「Ｌ」レベル
である。その後、身体影響等何らかの原因で受信信号の
品質が劣化し比較器６エの出力信号がｒＨＪレベルに変
化すると、制御部７１Ｇ工切換え信号乞送出し、切換え
器３０を動作させループアンテナ２を高周波増幅器４１
に接続させる。そして、制御部７１は、比較器６１の出
力＜＝号が「Ｌ」レベルに復帰したか否かを検出し、復
帰していれはループアンテナ２をそのまま選択維持する
。しかし、比較器６１（７）出。

力信号が依然ｒＨＪレベルであると、制御部７１は比較
器６２の出力信号レベルを検出し、「Ｈ」レベルであれ
は切換え信号乞送出してモノボールアンテナＩＹ再び選
択し、「Ｌ」レベルであれば一定時間（ΔＴ時間ン経過
後、比較器６２の出力信号レベルを検出する。このとき
、比較器６２の出力信号レベルが［ＬＪレベルであれは
、ループアンテナ２をそのまま選択維持し、「Ｈ」レベ
ルであれは切換え１百号乞送出してモノボールアンテナ
ｌを再び選択する。したがって、第ルベルと第２レベル
の間にスケルチ回路４０の出力信号レベルが存在する場
合、−足時間経過してもその出力信号レベルが第ルベル
以上にならなければ他のアンテナ１．２が選択切換えさ
れることになる。

ここで制御部７１にて計時される一定時間を工携帝用無
線電話機を持った扱者が、定仕波電界中でλ／４以上移
蛎するのに必要な時間程展と設駕するのが適当である。

なぜならば、貿まっていない限り一定時間後にをエフエ
ージングの影響が低減されている可能性が高いからであ
る。

尚、制御部７１は、第６図に示すように、第ルベルと第
２レベルとの間にスケルチ（ロ）路４０の出力信号レベ
ルが存在する場合、前回の比軟器６１゜６２の比較結果
を記憶しておぎ、その比較結果に基づ（出力信号レベル
が前回同様第２レペ〃以上であれば他のアンテナ１．２
を選択しないようにアンテナ切換え制御ケ行うようにし
ても良い。

第７図は、本発明が適用された携帯用無線電話機の更に
他の実施例のブロック図であり、第２図及び第４図と同
一の要部には同一の符号を付しその説明は省略する。本
実施例の特徴シエ、高周波増幅器４１１，４１２のいず
れか一方を選択すること及び基準電圧発生（９）路５２
の出力信号の電圧レベルヲ変化させることである。高周
波増幅器４１１゜４１２は第８図に示す、ｒ、うな回Ｗ
＆構成である。マツチング回［１０の出力端子とカップ
リングコンデンサ８４を介してベース端子が接続されエ
ミッタ接地されたトランジスタ８１．及びマツチング回
路２０の出力端子とカップリングコンデンサ８５をブｒ
してベース端子が接続され、エミッタ接地されたトラン
ジスタ８２の夫々のコレクタ端子ヲ工共通接続され、カ
ップリングコンデンサ８６ン介して周波数変換器４２に
接続されている。又、この共通接続点には、同調回路８
３が接続されており、所望の帯域のみケ増暢するように
している。バイパスコンデンサ８９シエ高周波的に接地
するためのもので、同調回路８３の動作安定を図るもの
である。スイッチ回路９０を工、トランジス７８１．８
２のいスレか一方にバイアス重圧馨印加ずゐＴこめのト
ランジスタスイッチ−路である。９１．９２゜９３．９
４はバイアス抵抗、、９５は抵抗、８７゜８８ｋＸ／Ｑ
周波的にトランジスタ８１．３２のペース端子側を接地
するためのバイパスコンデンサである。ここで、例えは
図示する如（スイッチ回路９０が接続されているとすれ
は、トランジスタ８１に対してバイアス電圧が印加され
マツチング回路ｌＯからの出力信号が高周阪増暢されで
周波数変換器４２に導入される。このとき、他方のトラ
ンジスタ８２０ベース端子演１１は直流的に接地されて
いるので、このトランジスタ８２をエカットオフ状態と
なり、出力インピーダン１１１人となる。よって、トラ
ンジスタ８１からの出力信号１工（”Ｊらトランジスタ
８２の影ｑ１を受けることに１よい。即ち、このように
いずれか一方のトランジスタ８１．８２が必ず出力イン
ピーダンスか大となるので、トランジスタ８１．８２相
互の出力信号は互いに影響し合うことはない。

基準電圧発生器５２は第９図に示すような回路構成で電
源電圧Ｖｃｃ　’２安定化するツェナーダイオード９１
．抵抗９２１３１分圧抵抗９３．９４，９５、アナログ
スイッチ９６．９７．インパーク９８より構成されてい
る。ここで、アナログスイッチ９６の入力電圧は第ルベ
ルに、アナログスイッチ９７０入力電圧は第２レベルに
なるよう分圧抵抗９３゜９４．９５の抵抗値が設定され
ている。よって、図示する如（アナログスイッチ９６．
９７が接続されているとすれは、第２設定レベル信号が
比較器６０に導入されゐ。インパーク９８は、スイッチ
９６をスイッチ９７と逆のスイッチ状態に制御するもの
である。これによって制御部７２からの制御信号がｒＨ
Ｊレベルのときにスイッチ９７がＯＮ状態となるように
すれは、「Ｌ」レベルのときにはスイッチ９６がＯＮ状
態になる。比較器６０は導入される第１設定レベル信号
あるいは第２設定レペ／Ｉ／信号の電圧レベルの方がス
ケルチ回路４０の出力信号の電圧レベルより大のときに
ｒｌ（Ｊレベルの信号を小のときに（ユ「Ｌ」レベルの
イぎ号を送出する。

次に第１Ｏ図に示した制御部７２の動作フローを参照し
ながら本実施例のアンテナ切換え動作を説明する。ます
高周波域１ｈ器４１の出力信号が周波数変換器４２に導
入されているものとする。制御部７２シュ、基準電圧発
生器５２にｒＬＪレベルの制御信号ケ出力し第１設定レ
ベル信号を送出させる。そして、この化ｌ設定レベル信
号とスケルチ回路４０の出力信号とン比較器６ｏにて比
軟させる。

ここで、制御部７２は、比較器６ｏより「Ｌ」レベルの
信号が得られるとそのままモノボールアンテナｌ乞、「
）ＩＪレベルの１ｇ号が得られるとループアンテナ２を
選択するようにスイッチ回路９゜に選択信号（制御入力
）を送出する。身体影響等何らかの原因でループアンテ
ナ２が選択されると制御部７２１工比較器６０の出力信
号レベルを検出し、ｒＬＪレベルであればそのままルー
プアンテナ２を選択維持し、ｌ’−ＨＪレベルであれは
基準°醒圧発生器５２にｒＨＪレベルの制御信号乞出力
して第２設定レベル信号を送出させる。第２設定レベ／
Ｉ／信号を送出させると、制御部７２１ユ、比較器６０
の出力信号レベルン検出し、ｒＬＪレベルであれば・一
定時間経過後に基準電圧発生器５２にｒＬＪレベルの制
御信号を出力して第１設定レベル信号を送出させ、又、
「Ｈ」レベルであれはスイッチ回路９０に選択信号を送
出し、モノポールアンテナｌを選択させ再び比較器６０
の出力信号レベルヲ検出する。もし、モノボールアンテ
ナ１を選択したときに比較器６０の出力信号レベルが「
Ｌ」レベルであれば、制御部７２は一定時間経過後に基
準電圧発生器５２Ｋ　ｉｌｌレベルの制御信号を出力し
て第１設定レベル信号を送出させ、ｒＨＪレベルであれ
ば栴びループアンテナ２を選択して、比較器６０の出力
信号レベルを繰り返し検出する。

しｆこがって、第ルベルと第２レベル間にスケルチ回路
４０の出力信号レベルが存在する場合、一定時間経過し
てもその出力信号レベルが第１レベル以上にならなけれ
は他のアンテナ１，２が選択されることになめ。

尚、制御部７２にで計時されろ一定時間１ユ、前述の実
施例と同様に決定されろ。又、制御部７２髪了、低周波
増幅器４５の動作をも制御しており、高周波増幅器４１
１．４１２の耐択切伊え時に所定の短時間低周波増幅器
４５乞株持芒せる。この短時間の体狩瞥工、・抵周波増
１Ｍ器４５内のコンデンサ等より構成されるホールド回
路にて行われる。

更に、制（財）部７２ｊｌｉｍｌｉ図に示すように、第
ルベルと第２レベルとの間にスケルチ回路４０の出力信
号レベルが存在する場合、前回の比較器６０の比較煤釆
ケ記１慈しておき、その比較結果に基づく出力信号レベ
ルかｆｕＪ回同椋第２レベル以上であれば他のアンテナ
１．２を迷択しないようにアンテナ９供え制御を行うよ
うにしても良い。

ところで上述しＴこ夫々の実施例でを工、比較器６０゜
６１．６２Ｙ用いてスケルチ回路４０の出力信号レベル
と第１あるいを１弟２設尼レベル信号とをアナログ童の
まま比較し定が、スケルチ１ｇｌ路４０の出力信号２に
／Ｄ変換器にてデジタル量に変換しメモリ内に記１怠さ
れている第ルベルあるい（工第２レベルに対応するテジ
タルテータと比較するようにしても良い。又、谷夾施例
ともスケルチ回路４０の変動に追従してアンテナ１．２
が選択切換えされるが、復調イ百号にＬＯＧ圧縮等を行
い平均化しに後、設定値と比較しアンテナ１．２）ｋ選
択切換えしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明し定ように、本発明によれは、異種のアンテナ
を選択的に切換えて用いることにより、使用状態の影響
やレーレＮフェージングの＃響を緩和し良質の通信を確
保することができる。又、！！４種のアンテナを用いて
いるので、スペースダイバージチ一方式のようにアンテ
ナ間を離す必費がなく携帯用無線機のような小型・軽量
の憬器には最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図瞥ユ本発明が適用され乱佛帝用無線電詰機の斜視
図、第２図は本発明が導用された携帯用無紐電話機の一
実施例ケ示すブロック図、第３図はその動作説明図、第
４図は本発明か適用され１こ佛帝用無緋電砧機の他の冥
施例ゲ示すブロック図、第５図及び第６図＆工その動作
説明図５第７図１本発明が適用された御缶用無編′龜話
機の史に他の実施例を示すブロック図、第８図及び第９
図シエその要部構成回路図、第１０図及び第１１図髪工
その動作説明図である。 ｌ・・・φモノポールアンテナ、２・・・・ループアン
テナ、３０・・・・切例え器、４０・・・・スケルチ回
路、５０．５１゜５２・拳ｅ・基準電圧発生器、６０．
６１．６２・ｅ・・比軟器、？０．７１．７２壷・・９
市り＄１廿阻４１１，４１２・・・・高周波増幅器 代理人　弁理士　則近憲佑（ほか１名）第３図 第４図 第５図 第不図 第７図 第８図 第ｑ図 茅！θ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ　　携帯用無線機に、少な（とも２つ以上の異植
   のアンテナと、このアンテナの受信状態を検知する検知
   手段と、この検知手段の出力に基づき唯一つのアンテナ
   を選択する選択手段とを備え、所望の受信状態のアンテ
   ナを適宜選択するようにしたことを特徴とする携帯用無
   線機におけるダイバージチー受信方式。 （２）　　異種のアンテナは、電界型アンテナと磁界型
   アンテナであることを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の携帯用無線機におけるダイバージチー受信方
   式。 （３）検知手段は、選択手段にて選択されたアンテナの
   受信状態を検知するものであることを特徴とする待ＦＦ
   請求の範囲第ｆ１）項又は第（２）項記載の携帯用無線
   機におけるダイバージチー受信方式。 （４）検知手段は選択された第１のアンテナに基づく受
   信レベルを検知し、選択手段を工この検知された受信レ
   ベルと予め設定された所定レベルと２比するようにし定
   ことを特徴とする特ｄｆ請求の範囲第（１）項乃至第（
   ３）項いずれかに記載の携弗・用無線機におけるダイバ
   ージチー受信方式〇 （５）検知手段ｉ工選択された第１のアンテナに基づく
   受信レベルを検知し、選択手段にこの検知された受信レ
   ベルと予め設定された叱ｌの所定レベル又瞥工第２の所
   定レベルとを比較し、前記受信レベルが前記第２の所定
   レベル未満である旨を検出しＫときＫは第２のアンテナ
   を選択し、前記受信レベルが前記第２の所定レベル以上
   で前記第１の所定レベル未満である旨を検出したときに
   は所定期間アンテナの選択動作を停止し、前記受信レベ
   ルが前記第１の所定レベル以上である旨を検出したとぎ
   には前記第１のアンテナを選択維持するようにしにこと
   を特徴とする特許請求の範囲第ｉ１１項乃至第（３）項
   いずれかに記載の携帯用無ＩＶｊ！磯におけるダイバー
   ジチー受信方式。