JPWO2017056790A1 - 高周波フロントエンド回路、インピーダンス整合方法 - Google Patents

Abstract

高周波フロントエンド回路（１０）は、アンテナ（１０１）、サーキュレータ（６０）、信号伝送部（４５）、および、第１、第２可変整合回路（２０，３０）を備える。第１可変整合回路（２０）は、アンテナ（１０１）と信号伝送部（４５）との間に接続され、アンテナ（１０１）と信号伝送部（４５）との間にあるインピーダンスを可変整合する。第２可変整合回路（３０）は、サーキュレータ（６０）と信号伝送部（４５）との間に接続され、信号伝送部（４５）とサーキュレータ（６０）との間にあるインピーダンスを可変整合し、さらに、第１可変整合回路（２０）によって整合しきれなかったインピーダンスがある場合に、整合しきれなかったインピーダンスも整合する。

Description

本発明は、高周波の無線信号を送受信する高周波フロントエンド回路に関する。

現在、多くの無線通信端末が実用化されている。無線通信端末は、特許文献１に示すような高周波フロントエンド回路を備えている。特許文献１に示す高周波フロントエンド回路は、送信回路、受信回路、サーキュレータ、分波回路、および、アンテナを備える。送信回路と受信回路は、サーキュレータと分波回路を介してアンテナに接続されている。

アンテナと分波回路との間には、可変整合回路が接続されている。また、分波回路とサーキュレータとの間には、固定整合回路が接続されている。固定整合回路は、通信時の分波回路側とサーキュレータ側とのインピーダンス整合を行っている。可変整合回路は、アンテナのインピーダンスが所望値からずれた時に、このズレ分だけインピーダンスを調整している。この構成を備えることによって、特許文献１に記載の高周波フロントエンド回路は、インピーダンスのズレによるアンテナでの送信信号の反射を抑制し、送信信号が受信回路に漏洩することを抑制している。これにより、送信回路と受信回路との間のアイソレーションを確保している。

国際公開第２０１５／０７９９４０号パンフレット

しかしながら、従来技術のように固定整合回路と可変整合回路を用いる場合、可変量が十分ではない。そのため、サーキュレータを用いた回路構成の場合、サーキュレータのアンテナ側でアンテナのインピーダンスを整合することが困難となる。そして、サーキュレータのアンテナ側でアンテナのインピーダンスが整合されていない場合、サーキュレータは周波数で分波しないため、アンテナで反射した送信信号がサーキュレータを介して受信側に漏洩してしまい、受信感度劣化を引き起こすという課題がある。

本発明の目的は、サーキュレータのアンテナ側でのアンテナのインピーダンスを、従来構成よりも理想値に近づけることで、アンテナで反射した送信信号がサーキュレータを介して受信側に漏洩することを低減できる高周波フロントエンド回路を提供することにある。

この発明の高周波フロントエンド回路は、アンテナ、サーキュレータ、信号伝送部、および、第１、第２可変整合回路を備える。アンテナは、送信信号を外部へ送信し、受信信号を受信する。サーキュレータは、送信信号と受信信号を分波する。信号伝送部は、アンテナとサーキュレータとを接続する。第１可変整合回路は、アンテナと信号伝送部との間に接続され、アンテナと信号伝送部との間にあるインピーダンスを可変整合する。第２可変整合回路は、サーキュレータと信号伝送部との間に接続され、信号伝送部とサーキュレータとの間にあるインピーダンスを可変整合し、さらに、第１可変整合回路によって整合しきれなかったインピーダンスがある場合に、整合しきれなかったインピーダンスも整合する。

この構成では、２つの可変整合回路によってアンテナインピーダンスが調整されるので、インピーダンスの調整可能な範囲が広くなる。また、第２可変整合回路は、第１可変整合回路によって整合しきれなかったインピーダンスがある場合に、整合しきれなかったインピーダンスも整合する。したがって、サーキュレータの送信信号の入力端子と受信信号の出力端子との間のアイソレーションが高く確保され、且つこれらの通信信号の伝送損失が抑制される。

また、この発明の高周波フロントエンド回路では、第１可変整合回路は、調整可能なインピーダンスの範囲内において理論値に最も近いインピーダンスになる位相に調整されていることが好ましい。

この構成では、アンテナのインピーダンスによっては、第１可変整合回路のみによるインピーダンス整合が可能になり、第１可変整合回路によるインピーダンス整合が不十分な場合であっても第２可変整合回路による理論値へのインピーダンス整合が容易になる。

また、この発明の高周波フロントエンド回路は、次の構成であることが好ましい。高周波フロントエンド回路は、第１可変整合回路とサーキュレータとの間に、送信信号と受信信号の振幅及び位相を検出する信号検出回路を備える。第１可変整合回路と第２可変整合回路は、信号検出回路で検出された、送信信号と受信信号の振幅及び位相を用いて、位相の調整量が決定されている。

この構成では、検出された送信信号と受信信号の振幅及び位相から位相の調整量が決定されるので、より高精度にインピーダンス整合が実現される。

また、この発明の高周波フロントエンド回路は、次に示す構成であることが好ましい。高周波フロントエンド回路は、ＩＣ回路をさらに備える。ＩＣ回路は、送信信号と受信信号の振幅及び位相と、第１可変整合回路と第２可変整合回路の位相の調整量との関係テーブルを記憶している。ＩＣ回路は、関係テーブルを用いて、第１可変整合回路と第２可変整合回路の位相の調整量を決定している。

この構成では、確実且つ容易な処理で第１可変整合回路と第２可変整合回路の位相の調整量が決定される。

また、この発明の高周波フロントエンド回路では、第１可変整合回路と第２可変整合回路は、位相の調整が同時に行われていることが好ましい。

この構成では、安定したインピーダンス整合が実現される。

この発明によれば、整合させるインピーダンスの範囲が広くても、より確実にインピーダンス整合を行うことができ、サーキュレータの送受信間のアイソレーションを確保でき、受信感度の低下を抑制できる。

本発明の第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係るアンテナインピーダンスの調整概念を示すスミスチャートである。 本発明の実施形態に係る高周波フロントエンド回路の素子値の調整用テーブルの一態様を示す図である。 本発明の実施形態に係る可変整合回路の回路図である。 本発明の実施形態に係る可変整合回路の構成要素の回路図である。

本発明の実施形態に係る高周波フロントエンド回路について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る高周波フロントエンド回路の機能ブロック図である。

高周波フロントエンド回路１０は、アンテナ１０１、第１可変整合回路２０、第２可変整合回路３０、信号ケーブル４０、分波回路５０、サーキュレータ６０、送信フィルタ７１、受信フィルタ７２、ＰＡ（パワーアンプ）８１、ＬＮＡ（低ノイズアンプ）８２、ＲＦＩＣ９０、信号検出回路１１０、および、高周波信号処理回路９１０を備える。信号ケーブル４０と分波回路５０は、信号伝送部４５を構成する。

アンテナ１０１は、第１可変整合回路２０に接続されている。第１可変整合回路２０は、信号検出回路１１０に接続されている。信号検出回路１１０は、信号伝送部４５の信号ケーブル４０に接続されている。信号ケーブル４０は、分波回路５０に接続されている。分波回路５０は、第２可変整合回路３０に接続されている。また、分波回路５０は、高周波信号処理回路９１０に接続されている。第２可変整合回路３０は、サーキュレータ６０の第３端子に接続されている。

高周波信号処理回路９１０は、分波回路５０によって分波された高周波信号を処理する回路であり、送信信号及び受信信号を処理する回路を含んでいる。

サーキュレータ６０の第１端子は、送信フィルタ７１に接続されており、送信フィルタ７１は、ＰＡ８１に接続されている。サーキュレータ６０の第２端子は受信フィルタ７２に接続されており、受信フィルタ７２は、ＬＮＡ８２に接続されている。ＰＡ８１およびＬＮＡ８２は、ＲＦＩＣ９０に接続されている。また、高周波信号処理回路９１０はＲＦＩＣ９０に接続されている。

このような高周波フロントエンド回路１０では、次に示すように、所望の通信バンドの通信信号の送受信が行われる。なお、所望とする通信バンドの送信信号が本発明の「送信信号」であり、受信信号が本発明の「受信信号」である。なお、送信と受信は時分割で行われてもよく、同時に行われていてもよい。

（送信時）
ＲＦＩＣ９０は、送信信号を生成してＰＡ８１に出力する。ＰＡ８１は、送信信号を増幅して送信フィルタ７１に出力する。送信フィルタ７１は、増幅後の送信信号に含まれる高調波成分等の不要波を減衰させて、サーキュレータ６０に出力する。

サーキュレータ６０は、第１端子から入力された高周波信号を第３端子に出力する。第３端子から入力された高周波信号を第２端子に出力する。このように、サーキュレータ６０は、高周波信号の伝送方向の方向性によって分波を行う分波器である。サーキュレータ６０は、第１端子から入力された送信信号を第３端子へ伝送し、第２可変整合回路３０に出力する。第１端子から入力された送信信号は、第２端子へ殆ど伝送されない。

第２可変整合回路３０は、信号伝送部４５とサーキュレータ６０との間にあるインピーダンスを可変整合し、送信信号を分波回路５０に出力する。分波回路５０は、例えば、ダイプレクサ、デュプレクサ、スイッチプレクサ等のいずれかによって構成されている。分波回路５０は、サーキュレータ６０によって分波される通信バンドの通信信号とは別の通信バンドの通信信号をサーキュレータ６０側に伝送させず、高周波信号処理回路９１０側に伝送させる。第２可変整合回路３０から出力された送信信号は、分波回路５０、信号ケーブル４０を介して、信号検出回路１１０に出力される。

信号検出回路１１０は、送信信号を第１可変整合回路２０に出力する。この際、信号検出回路１１０は、送信信号の振幅および位相を検出して、ＲＦＩＣ９０に出力する。

第１可変整合回路２０は、アンテナ１０１と信号伝送部４５との間にあるインピーダンスを可変整合し、送信信号をアンテナ１０１に出力する。アンテナ１０１は、送信信号を外部に送信（放射）する。

（受信時）
アンテナ１０１は、受信信号を受信して第１可変整合回路２０に出力する。第１可変整合回路２０は、アンテナ１０１と信号伝送部４５との間にあるインピーダンスを可変整合し、受信信号を信号検出回路１１０に出力する。

信号検出回路１１０は、受信信号を信号ケーブル４０に出力する。分波回路５０に出力する。この際、信号検出回路１１０は、受信信号の振幅および位相を検出して、ＲＦＩＣ９０に出力する。信号ケーブル４０に伝送された受信信号は、分波回路５０に入力される。分波回路５０は、受信信号を第２可変整合回路３０に出力する。第２可変整合回路３０は、信号伝送部４５とサーキュレータ６０との間にあるインピーダンスを可変整合し、受信信号をサーキュレータ６０の第３端子に出力する。

サーキュレータ６０は、第３端子に入力された受信信号を第２端子に伝送し、受信フィルタ７２に出力する。受信フィルタ７２は、受信信号に含まれる不要波成分を減衰させて、ＬＮＡ８２に出力する。ＬＮＡ８２は、受信信号を増幅して、ＲＦＩＣ９０に出力する。

このような構成および信号処理を行う高周波フロントエンド回路１０では、次の処理が実現されている。

第１可変整合回路２０および第２可変整合回路３０は、可変キャパシタ、可変インダクタのように素子値が調整可能な素子をそれぞれに備える。第１可変整合回路２０および第２可変整合回路３０は、理想的な通信状態、すなわち、外部環境の悪影響を受けない状態であり、アンテナ１０１のインピーダンスが理論値（例えば、５０Ωのように、低損失で通信信号を送受信できるインピーダンス）になっている状態において、サーキュレータ６０とアンテナ１０１とがインピーダンス整合されるように、各素子値が決定されている。ここで、主として、第１可変整合回路２０は、信号伝送部４５とアンテナ１０１とがインピーダンス整合するように設定されており、第２可変整合回路３０は、信号伝送部４５とサーキュレータ６０とがインピーダンス整合するように設定されている。

さらに、第１可変整合回路２０と第２可変整合回路３０は、外的環境の変化等によってアンテナ１０１のインピーダンスが理論値からずれた場合に、以下のように動作してインピーダンスを調整する。なお、第１可変整合回路２０と第２可変整合回路３０のインピーダンス調整は同時であることが好ましい。これにより、インピーダンスの安定化を実現することができる。

第１可変整合回路２０は、第１可変整合回路２０からアンテナ１０１を視たインピーダンスがアンテナインピーダンスの理論値からずれていると、このずれを補正して無くすように素子値を調整して、アンテナ１０１と信号伝送部４５との間にあるインピーダンスを可変整合する。

第２可変整合回路３０は、信号伝送部４５とサーキュレータ６０との間にあるインピーダンスを整合するように素子値を調整して、送信信号及び受信信号の位相を調整する。

このように、アンテナインピーダンスのずれの補正は、第１可変整合回路２０によるインピーダンス整合と第２可変整合回路３０によるインピーダンス整合とによって実現されている。

これにより、サーキュレータ６０からアンテナ１０１側を視たインピーダンスは、理論値に一致または近くなり、送信信号がアンテナ１０１に反射してサーキュレータ６０に戻り、受信フィルタ７２側に漏洩することを抑制できる。したがって、送信フィルタ７１側の回路（送信回路）と受信フィルタ７２側の回路（受信回路）との間のアイソレーションを高く確保することができる。

このように、本実施形態の高周波フロントエンド回路１０では、複数の可変整合回路を用いているので、１つの可変整合回路によって調整可能なインピーダンス範囲よりも広いインピーダンス範囲のインピーダンス整合が可能である。したがって、より広いインピーダンス範囲に亘るアンテナインピーダンスのずれであっても調整できる。

さらに、第２可変整合回路３０は、アンテナインピーダンスの調整のみでなく、信号伝送部４５とサーキュレータ６０のインピーダンス整合も行っているので、それぞれを別の可変整合回路で行うよりも回路規模を小さくできる。これにより、本実施形態の高周波フロントエンド回路１０では、回路規模の大型化を抑制しながら、広い範囲においてアンテナインピーダンスのずれを補正することができる。

なお、高周波フロントエンド回路１０は、上述の補正を実現するために、スミスチャート上で次に示すインピーダンスの動きを実現するように、第１可変整合回路２０および第２可変整合回路３０の素子値を調整している。図２は、本発明の実施形態に係るアンテナインピーダンスの調整概念を示すスミスチャートである。図２に示すように、インピーダンス５０Ωを中心として二点鎖線で囲まれる領域はＶＳＷＲが３未満となる領域である。また、図２に示すように、インピーダンス５０Ωを中心として点線で囲まれる領域はＶＳＷＲが２未満となる領域である。一般的には、ＶＳＷＲ＜３でもアンテナ１０１による送受信は可能であるが、本実施形態の高周波フロントエンド回路１０では、ＶＳＷＲ＜２の状態でアンテナ１０１による送受信が良好に行えるものとする。すなわち、本実施形態の高周波フロントエンド回路１０では、ＶＳＷＲ＝２をインピーダンス整合されたか否かの閾値としている。なお、この閾値は、高周波フロントエンド回路１０が装備される通信機器の仕様等に応じて適宜設定が可能である。

（第１態様）
補正前後のインピーダンスを表す×印、および、インピーダンスの動きを示す矢印ＭＰＴ１に示すように、スミスチャートにおいて、補正前のインピーダンスはＶＳＷＲ＝３の円よりも外側にあるが、第１可変整合回路２０による補正後のインピーダンスはＶＳＷＲ＝２の円よりも内側（ＶＳＷＲ＜２の領域）に入る。これにより、アンテナのインピーダンス整合を実現することができる。

この場合、第２可変整合回路３０によって、さらにインピーダンスを理論値に近づけることも可能であるが、これを行わなくてもよい。このような処理を採用することによって、第２可変整合回路３０の素子値を調整する電力の消耗を抑制でき、高周波フロントエンド回路１０の省電力化が可能になる。

（第２態様）
補正前後のインピーダンスを表す▲印、および、インピーダンスの動きを示す矢印ＭＰＴ２に示すように、スミスチャートにおいて、補正前のインピーダンスはＶＳＷＲ＝３の円よりも外側にあるが、第１可変整合回路２０による補正後のインピーダンスはＶＳＷＲ＝３の円よりも内側（ＶＳＷＲ＜３の領域）でＶＳＷＲ＝２の円よりも外側（ＶＳＷＲ＞２の領域）に入る。さらに第２可変整合回路３０による補正を加えることによって、補正後のインピーダンスはＶＳＷＲ＝２の円よりも内側（ＶＳＷＲ＜２の領域）に入る。これにより、アンテナのインピーダンス整合を実現することができる。このように、本実施形態の高周波フロントエンド回路１０を用いることによって、より広いインピーダンス範囲に対してアンテナインピーダンスの整合を行うことできる。

なお、素子値の調整は、次の条件を満たすことが好ましい。各可変整合回路で可変できるインピーダンス範囲内において最も理論値に近づくように、素子値を調整する。これにより、送信回路と受信回路のアイソレーションをより高く確保することができる。

さらに、第１可変整合回路２０と第２可変整合回路３０の両方を用いる第２態様においては、素子値の調整によるインピーダンスの軌跡が最も短くなるように、素子値を調整する。このような調整を行うことによって、可変整合回路の素子の可変範囲が不要に大きくなることを抑制でき、例えば、素子を可能な限り小型に形成することができる。

次に、第１可変整合回路２０と第２可変整合回路３０への素子値の調整制御の具体的な方法について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る高周波フロントエンド回路の素子値の調整用テーブルの一態様を示す図である。

ＲＦＩＣ９０は、図３に示すような調整用テーブルを記憶している。図３に示すように、調整用テーブルには、送信方向信号振幅Ａｔ、送信方向信号位相θｔ、受信方向信号振幅Ａｒ、受信方向信号位相θｒ、第１可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ１、および、第２可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ２が互いに関連付けされている。第１可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ１、および、第２可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ２は、調整用テーブルにおいて関連付けされた送信方向信号振幅Ａｔ、送信方向信号位相θｔ、受信方向信号振幅Ａｒ、受信方向信号位相θｒの組み合わせにおいて、アンテナのインピーダンスを最適に整合する素子値が第１可変整合回路２０および第２可変整合回路３０によって実現されるように設定されている。

ＲＦＩＣ９０は、信号検出回路１１０によって検出された送信信号の振幅を、送信方向信号振幅Ａｔとして取得し、送信信号の位相を送信方向信号位相θｔとして取得する。ＲＦＩＣ９０は、信号検出回路１１０によって検出された受信信号の振幅を、受信方向信号振幅Ａｒとして取得し、受信信号の位相を受信方向信号位相θｒとして取得する。

ＲＦＩＣ９０は、取得した送信方向信号振幅Ａｔ、送信方向信号位相θｔ、受信方向信号振幅Ａｒ、受信方向信号位相θｒの組み合わせと、調整用テーブルとを比較し、第１可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ１、および、第２可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ２を決定する。ＲＦＩＣ９０は、調整用テーブルによって決定された第１可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ１を第１可変整合回路２０に出力し、調整用テーブルによって決定された第２可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ２を第２可変整合回路３０に出力する。第１可変整合回路２０は、第１可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ１に基づいて素子値を調整する。第２可変整合回路３０は、第２可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ２に基づいて素子値を調整する。

このような処理を行うことによって、実際に伝送している送信信号および受信信号に基づいて、第１可変整合回路２０および第２可変整合回路３０の素子値が決定される。したがって、アンテナインピーダンスを最適に設定することができる。この際、上述のスミスチャート上で軌跡等の概念を加えることによって、さらに効率的で最適なインピーダンス整合を実現できる。

なお、図３では、送信方向信号振幅Ａｔ（１）の組から送信方向信号振幅Ａｔ（ｍ）の組までは、第２可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ２がＳｇｎ２（１）で一定である場合を示している。これは、上述の第１可変整合回路２０のみでインピーダンス整合を実現できる場合を示している。この場合、この範囲内であれば、第２可変整合回路３０に新たな第２可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ２を出力しなくてもよく、さらに省電力化が可能になる。

また、上述の説明では調整用テーブルを用いる態様を示したが、送信方向信号振幅Ａｔ、送信方向信号位相θｔ、受信方向信号振幅Ａｒ、および、受信方向信号位相θｒを用いて、第１可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ１および第２可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ２を数学的な演算で決定することができる場合には、演算式を記憶しておき、当該演算式を用いて、第１可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ１および第２可変整合回路用制御信号Ｓｇｎ２を算出してもよい。

次に、第１可変整合回路２０および第２可変整合回路３０の具体的な回路構成例について、図４、図５を用いて説明する。図４は、本発明の実施形態に係る可変整合回路の回路図である。

図４に示すように、可変整合回路は、アンテナ側端子Ｐａｎｔ、ＲＦ側端子Ｐｒｆを備える。例えば、第１可変整合回路２０では、アンテナ側端子Ｐａｎｔがアンテナ１０１に接続されており、ＲＦ側端子Ｐｒｆが信号ケーブル４０に接続されている。第２可変整合回路３０では、アンテナ側端子Ｐａｎｔが分波回路５０に接続されており、ＲＦ側端子Ｐｒｆがサーキュレータ６０に接続されている。

可変整合回路は、インダクタＬ１１，Ｌ２１、可変キャパシタＶＣ１１，ＶＣ２１を備える。インダクタＬ１１と可変キャパシタＶＣ１１は、直列接続されている。この直列回路のインダクタＬ１１側の端部は、アンテナ側端子Ｐａｎｔに接続されている。この直列回路の可変キャパシタＶＣ１１側の端部は、ＲＦ側端子Ｐｒｆに接続されている。

可変キャパシタＶＣ１１のＲＦ側端子Ｐｒｆ側は、インダクタＬ２１と可変キャパシタＶＣ２１とによって接地電位に接続されている。

このような構成を備えることによって、アンテナ側端子Ｐａｎｔ、ＲＦ側端子Ｐｒｆを接続する伝送ラインに対して可変キャパシタが直列および並列に接続されるので、調整可能なインピーダンスの範囲を広くすることができる。

なお、可変整合回路は、図５に示すような構成要素の少なくとも１つを備えていると、より好ましい。図５は、本発明の実施形態に係る可変整合回路の構成要素の回路図である。

図５に示す各構成要素は、第１端子Ｐ０１と第２端子Ｐ０２を備える。図５（Ａ）の構成要素は、可変キャパシタＶＣ０１と可変インダクタＶＬ０１を備える。可変キャパシタＶＣ０１は、第１端子Ｐ０１と第２端子Ｐ０２との間に接続されている。可変インダクタＶＬ０１は、可変キャパシタＶＣ０１の第２端子Ｐ０２側と接地電位との間に接続されている。図５（Ｂ）の構成要素は、可変キャパシタＶＣ０２と可変インダクタＶＬ０２を備える。可変インダクタＶＬ０２は、第１端子Ｐ０１と第２端子Ｐ０２との間に接続されている。可変キャパシタＶＣ０２は、可変インダクタＶＬ０２の第２端子Ｐ０２側と接地電位との間に接続されている。図５（Ｃ）の構成要素は、可変インダクタＶＬ０３１，ＶＬ０３２を備える。可変インダクタＶＬ０３１は、第１端子Ｐ０１と第２端子Ｐ０２との間に接続されている。可変インダクタＶＬ０３２は、可変インダクタＶＬ０３１の第２端子Ｐ０２側と接地電位との間に接続されている。図５（Ｄ）の構成要素は、可変キャパシタＶＣ０４１，ＶＣ０４２を備える。可変キャパシタＶＣ０４１は、第１端子Ｐ０１と第２端子Ｐ０２との間に接続されている。可変キャパシタＶＣ０４２は、可変キャパシタＶＣ０４１の第２端子Ｐ０２側と接地電位との間に接続されている。図５（Ｅ）の構成要素は、可変キャパシタＶＣ０５と可変インダクタＶＬ０５を備える。可変キャパシタＶＣ０５と可変インダクタＶＬ０５は並列接続されている。この並列回路は、第１端子Ｐ０１と第２端子Ｐ０２を接続する伝送ラインと接地電位との間に接続されている。図５（Ｆ）の構成要素は、可変キャパシタＶＣ０６と可変インダクタＶＬ０６を備える。可変キャパシタＶＣ０６と可変インダクタＶＬ０６は直列接続されている。この直列回路は、第１端子Ｐ０１と第２端子Ｐ０２を接続する伝送ラインと接地電位との間に接続されている。図５（Ｇ）の構成要素は、可変キャパシタＶＣ０７と可変インダクタＶＬ０７を備える。可変キャパシタＶＣ０７と可変インダクタＶＬ０７は直列接続されている。この直列回路は、第１端子Ｐ０１と第２端子Ｐ０２との間に接続されている。図５（Ｈ）の構成要素は、可変キャパシタＶＣ０８と可変インダクタＶＬ０８を備える。可変キャパシタＶＣ０８と可変インダクタＶＬ０８は並列接続されている。この並列回路は、第１端子Ｐ０１と第２端子Ｐ０２との間に接続されている。

図５（Ａ）から図５（Ｈ）に示す各構成要素は、それぞれ素子値が変更できる可変素子を複数備えている。このような複数の可変素子を備える構成とすることによって、調整可能なインピーダンスの範囲を広くすることができる。なお、可変素子の個数は、３つ以上であってもよく、回路規模の制限と調整可能なインピーダンスの範囲との関係に応じて、適宜設定すればよい。

なお、可変キャパシタや可変インダクタは、連続的に素子値を変更可能なものでも、離散的に素子値を変更可能なものであってもよいが、連続的に素子値を変更可能なものであれば、実現可能なインピーダンスがより多くなり有効である。

また、上述の説明では、インピーダンスの調整範囲が広くなることを特徴としたが、この原理を用いて、狭いインピーダンスの調整範囲であっても、アンテナのインピーダンスを理論値により近づけ、アイソレーションをより高く確保することができる。

１０：高周波フロントエンド回路
２０：第１可変整合回路
３０：第２可変整合回路
４０：信号ケーブル
４５：信号伝送部
５０：分波回路
６０：サーキュレータ
７１：送信フィルタ
７２：受信フィルタ
８１：ＰＡ
８２：ＬＮＡ
９０：ＲＦＩＣ
１０１：アンテナ
１１０：信号検出回路
９１０：高周波信号処理回路

Claims (6)

1. 送信信号を外部へ送信し、受信信号を受信するアンテナと、
   前記送信信号と前記受信信号を分波するサーキュレータと、
   前記アンテナと前記サーキュレータとを接続する信号伝送部と、
   前記アンテナと前記信号伝送部との間に接続され、前記アンテナと前記信号伝送部との間にあるインピーダンスを可変整合する第１可変整合回路と、
   前記サーキュレータと前記信号伝送部との間に接続され、前記信号伝送部と前記サーキュレータとの間にあるインピーダンスを可変整合する第２可変整合回路と、
   を備え、
   前記第２可変整合回路は、さらに、前記第１可変整合回路によって整合しきれなかったインピーダンスがある場合に、前記整合しきれなかったインピーダンスも整合する、
   高周波フロントエンド回路。
2. 前記第１可変整合回路は、調整可能なインピーダンスの範囲内において前記理論値に最も近いインピーダンスになる位相に調整されている、
   請求項１に記載の高周波フロントエンド回路。
3. 前記第１可変整合回路と前記サーキュレータとの間に、前記送信信号と前記受信信号の振幅及び位相を検出する信号検出回路を備え、
   前記第１可変整合回路と前記第２可変整合回路は、前記信号検出回路で検出された、前記送信信号と前記受信信号の振幅及び位相を用いて、位相の調整量が決定されている、
   請求項１または請求項２に記載の高周波フロントエンド回路。
4. ＩＣ回路をさらに備え、
   前記ＩＣ回路は、
   前記送信信号と前記受信信号の振幅及び位相と、前記第１可変整合回路と前記第２可変整合回路の位相の調整量との関係テーブルを記憶しており、
   前記関係テーブルを用いて、前記第１可変整合回路と前記第２可変整合回路の位相の調整量を決定する、
   請求項３に記載の高周波フロントエンド回路。
5. 前記第１可変整合回路と前記第２可変整合回路は、前記位相の調整が同時に行われている、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の高周波フロントエンド回路。
6. サーキュレータおよび信号伝送部を介してアンテナから送信信号を外部へ送信する工程と、
   受信信号を前記アンテナで受信し、前記信号伝送部を介して前記サーキュレータに出力する工程と、
   前記送信信号と前記受信信号をサーキュレータで分波する工程と、
   前記アンテナと前記信号伝送部との間にあるインピーダンスを可変整合する第１可変整合工程と、
   前記信号伝送部と前記サーキュレータとの間にあるインピーダンスを可変整合する第２可変整合工程と、
   を備え、
   前記第２可変整合工程は、さらに、前記第１可変整合工程によって整合しきれなかったインピーダンスがある場合には、前記整合しきれなかったインピーダンスも整合する、
   インピーダンス整合方法。

Images