KR101384043B1 - 무선 단말 장치 - Google Patents

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KR101384043B1
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겐지 이와이
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아쯔시 구도
마사히꼬 히라오
노부히데 하찌야
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후지쯔 가부시끼가이샤
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Abstract

전력 효율을 낮추지 않고 부품을 삭감한 무선 단말 장치를 제공한다. 제1 케이스 및 상기 제1 케이스와 가변 가능하게 연결되는 제2 케이스를 갖는다. 그리고 PA(41∼43)는, 송신 신호를 증폭한다. FET 스위치(14∼16)는, PA(41∼43)와 안테나(9)를 연결하는 전송 경로와 그라운드와의 사이에 설치되어, 중간 전압을 인가한 경우, 인가한 중간 전압에 따른 정전 용량을 갖는다. 개폐 검지부(8)는, 제1 케이스와 제2 케이스의 위치 관계에 대응한 안테나(9)의 임피던스를 취득한다. 제어부(7)는, 스위치(11∼13) 중 어느 하나를 ON으로 하고, 개폐 검지부(8)가 취득한, 안테나(9)의 임피던스를 기초로, 스위치가 ON으로 되어 있는 전송 경로에 배치된 PA의 임피던스와 안테나(9)의 임피던스가 정합하는 정전 용량을 갖도록 FET 스위치(14∼16)에 대해 중간 전압을 인가한다.

Description

무선 단말 장치{WIRELESS TERMINAL DEVICE}
본 발명은, 무선 단말 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화 등의 무선 단말 장치에서는, 다(多)밴드화나 다기능화의 요구가 증가하고 있다. 여기서, 다밴드화란, 다양한 주파수대를 이용한 무선 통신을 가능하게 하는 것이다. 이에 대해, 무선 단말 장치에서는, 소형화나 비용 절감의 요구도 증가하고 있다. 그 때문에, 가능한 한 적은 부품으로 다(多)밴드에 대응하거나, 다기능을 서포트하도록, 부품의 삭감이 요구되고 있다.
무선 단말 장치는, BB(Base Band)부, PA(Power Amplifier), LNA(Low Noise Amplifier) 및 DUP(Duplexer) 등을 갖고 있다. BB부는, 송신 신호의 변조 및 복조를 행한다. PA는, 송신 신호를 증폭한다. LNA는, 수신 신호를 증폭한다. DUP는, 송수신 신호의 분파 및 합성을 행한다. 그리고 복수의 밴드를 사용하는 무선 단말 장치는, 사용하는 밴드(주파수대)의 수와 동일한 수의 BB부, PA, LNA 및 DUP를 갖고 있다. 이러한 복수의 밴드를 사용하는 무선 단말 장치에서는, 사용하는 밴드의 수보다도 안테나의 수가 적은 경우가 있다. 그 경우, 무선 단말 장치는, 각 밴드에 대응한 DUP와 안테나와의 사이에 스위치를 갖고 있다. 그리고 사용하는 밴드에 대응한 DUP로 스위치를 절환함으로써, 무선 단말 장치는, 각 밴드를 이용한 무선 통신을 행하고 있다. 이 스위치의 기술로서는, 스위치의 제어 전압을 중간값으로 설정함으로써, 스위치를 감쇠기로서 사용하는 종래 기술이 있다.
또한, 무선 단말 장치에서는, PA와 DUP와의 사이에 ISO(Isolator)를 배치하여, 안테나의 위치의 변화 등에 의한 안테나 임피던스의 변동의 영향이 PA에 미치지 않도록 하고 있는 경우가 있다. 여기서, 상술한 바와 같이, 최근에는 부품 삭감의 요구가 높아지고 있으므로, 이 ISO의 삭제가 검토되고 있다.
ISO를 설치하지 않은 경우, 무선 단말 장치에서는, 안테나의 임피던스가 직접 PA의 부하 임피던스로 되어 보인다. 그 때문에, PA는 안테나의 부하 임피던스의 영향을 받게 된다.
여기서, 크램쉘형 등의 무선 단말 장치에서는, 케이스가 열린 상태와 닫힌 상태의 두 가지 상태가 있다. 그리고 이러한 무선 단말 장치에서는, 각각의 상태에 있어서 케이스에 있어서의 안테나의 위치가 변화된다. 구체적으로는, 케이스가 열려 있는 경우에는, 안테나는 케이스의 거의 중앙에 위치하는 것에 대해, 케이스가 닫혀 있는 경우에는, 안테나는 케이스의 단부에 위치한다. 그리고 케이스에 대한 안테나의 위치가 변화되면, 안테나의 임피던스도 변화하게 된다. 그 때문에, ISO를 삭감한 무선 단말 장치에서는, 이 안테나의 임피던스의 변화의 PA에의 영향을 억제하는 기술이 필요해진다.
종래, 안테나의 임피던스가 다른 경우, 서로 다른 임피던스에 있어서도 장치 특성을 확보하기 위해, PA의 동작 영역을 포화 영역으로부터 백오프를 취하여, 부하 안정성을 높게 하여 사용하는 기술이 제안되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평9-270659호 공보
그러나, 백오프량이 큰 PA는 백오프를 억제한 PA에 비교해 전력 효율이가 열화되어 소비 전력이 증대된다. 이 때문에, PA에 있어서의 백오프량을 크게 하는 종래 기술에서는 ISO를 사용하지 않음으로써 부품 삭감을 실현하면서, 높은 전력 효율을 유지하는 것은 곤란하였다.
개시의 기술은, 상기에 감안하여 이루어진 것이며, 전력 효율을 낮추지 않고 부품을 삭감한 무선 단말 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원이 개시하는 무선 단말 장치는, 일 형태에 있어서, 안테나를 구비하는 제1 케이스와, 상기 제1 케이스와 가변 가능하게 연결되는 제2 케이스를 구비한다. 그리고 베이스 밴드 처리부는, 송신 신호를 생성한다. 증폭기는, 상기 송신 신호를 증폭한다. 제1 스위치는, 상기 안테나와 상기 증폭기의 각각을 연결하는 각 전송 경로 상에 설치된다. 제2 스위치는, 상기 전송 경로와 그라운드와의 사이에 설치되어, 제1 소정 전압을 인가하면 ON으로 되고, 제2 소정 전압을 인가하면 OFF로 되고, 상기 제1 소정 전압과 상기 제2 소정 전압과의 중간 전압을 인가한 경우, 인가한 중간 전압에 따른 정전 용량을 갖는다. 임피던스 취득부는, 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스와의 위치 관계에 대응한 상기 안테나의 임피던스를 취득한다. 제어부는, 상기 송신 신호의 주파수대를 기초로, 상기 제1 스위치 중 어느 하나를 ON으로 하고, 또한 상기 임피던스 취득부에 의해 취득된 상기 안테나의 임피던스를 기초로, 상기 제1 스위치가 ON으로 되어 있는 전송 경로에 배치된 상기 증폭기의 임피던스와 상기 안테나의 임피던스가 정합되도록 상기 제2 스위치 중 적어도 하나에 대해 상기 중간 전압을 인가한다.
본원이 개시하는 무선 단말 장치의 일 형태에 따르면, 전력 효율을 낮추지 않고 부품을 삭감할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1은, 실시예 1에 따른 휴대 전화의 블록도이다.
도 2는, FET 스위치의 모식도이다.
도 3은, 실시예 1에 따른 휴대 전화의 ANT 스위치부의 회로예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 실시예 1에 따른 휴대 전화의 설정 정보 테이블의 일례의 도면이다.
도 5는, 실시예 1에 따른 휴대 전화의 신호 송신의 처리의 플로우차트이다.
도 6은, 실시예 1에 따른 휴대 전화에 의한 부하 임피던스의 변화를 설명하기 위한 스미스차트이다.
도 7은, 실시예 2에 따른 휴대 전화의 블록도이다.
도 8은, 실시예 2에 따른 휴대 전화의 ANT 스위치부의 회로예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 실시예 2에 따른 휴대 전화의 설정 정보 테이블의 일례의 도면이다.
도 10은, 실시예 2에 따른 휴대 전화의 신호 송신의 처리의 플로우차트이다.
도 11은, 실시예 3에 따른 휴대 전화의 블록도이다.
도 12는, 임피던스 검출부의 상세를 나타내는 블록도이다.
도 13은, 검출된 안테나의 임피던스에 대한 인가 전압의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는, 실시예 3에 따른 휴대 전화의 신호 송신의 처리의 플로우차트이다.
이하에, 본원이 개시하는 무선 단말 장치의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 의해 본원이 개시하는 무선 단말 장치가 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에서는, 무선 단말 장치로서 휴대 전화를 예로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 무선 통신 기능을 구비한 무선 단말 장치이면 된다.
[실시예 1]
도 1은, 실시예 1에 따른 휴대 전화의 블록도이다. 본 실시예에 따른 휴대 전화는, 도 1에 나타내는 바와 같이, ANT(antenna) 스위치(1), DUP(21∼23), LNA(31∼33), PA(41∼43), BB부(5), 기억부(6), 제어부(7), 개폐 검지부(8) 및 안테나(9)를 갖고 있다.
ANT 스위치(1)는, 스위치(11∼13) 및 FET(Field Effect Transistor) 스위치(14∼16)를 갖고 있다.
스위치(11)는, 안테나(9)와 LNA(31) 및 PA(41)를 DUP(21)를 통해 접속하는 신호의 전송 경로 상에 배치된다. 본 실시예에서는, 스위치(11)는, 안테나(9)와 DUP(21)와의 사이에 설치되어 있다. 그리고 주파수대로서 제1 밴드를 갖는 신호를 송수신하는 경우, 스위치(11)는 ON으로 된다. 그리고 주파수대로서, 제2 밴드 또는 제3 밴드를 갖는 신호를 송수신하는 경우, 스위치(11)는 OFF로 된다. 즉, 스위치(11)가 배치된 전송 경로는, 제1 밴드를 갖는 신호의 송수신에 이용된다. 이하에서는, 제1 밴드를 갖는 신호를 Band1이라고 한다. 또한, 제2 밴드를 갖는 신호를 Band2라고 한다. 또한, 제3 밴드를 갖는 신호를 Band3이라고 한다.
스위치(12)는, 안테나(9)와 LNA(32) 및 PA(42)를 DUP(22)를 통해 접속하는 신호의 전송 경로 상에 배치된다. 본 실시예에서는, 스위치(12)는, 안테나(9)와 DUP(22)와의 사이에 설치되어 있다. 그리고 Band2를 송수신하는 경우, 스위치(12)는 ON으로 된다. 그리고 Band1 또는 Band3을 송수신하는 경우, 스위치(12)는 OFF로 된다. 즉, 스위치(12)가 배치된 전송 경로는, Band2의 송수신에 이용된다.
스위치(13)는, 안테나(9)와 LNA(33) 및 PA(43)를 DUP(23)를 통해 접속하는 신호의 전송 경로 상에 배치된다. 본 실시예에서는, 스위치(13)는, 안테나(9)와 DUP(23)와의 사이에 설치되어 있다. 그리고 Band3을 송수신하는 경우, 스위치(13)는 ON으로 된다. 그리고 Band1 또는 Band2를 송수신하는 경우, 스위치(13)는 OFF로 된다. 즉, 스위치(13)가 배치된 전송 경로는, Band3의 송수신에 이용된다. 이 스위치(11∼13)가 「제1 스위치」의 일례에 해당한다.
FET 스위치(14)는, 안테나(9)와 PA(41)를 연결하는 신호의 전송 경로와 그라운드를 접속하는 경로 상에 배치된 스위치이다. 즉, FET 스위치(14)가 ON인 경우, 안테나(9)와 PA(41)를 연결하는 전송 경로는 기준 전압으로 떨어진다. 본 실시예에서는, FET 스위치(14)는, 스위치(11)와 DUP(21)와의 사이에 배치되어 있다.
FET 스위치(14)는, 예를 들면, -3V 이하의 전압이 인가되면 OFF로 되고, -0.8V 이상의 전압이 인가되면 ON으로 되는 스위치이다. 또한, FET 스위치(14)는, -0.8V∼-3V 사이의 중간 전압이 인가된 경우, 정전 용량을 갖는다. 즉, FET 스위치(14)는, -0.8V∼-3V 사이의 중간 전압(이하에서는, 간단히 「중간 전압」이라고 함)이 인가된 경우, 컨덴서로 간주할 수 있다.
여기서, 도 2를 참조하여, FET 스위치(14)의 일례에 대해 구체적으로 설명한다. 도 2는, FET 스위치의 모식도이다.
FET 스위치(14)는, 드레인 단자(141), 게이트 단자(142), 소스 단자(143), 드레인 반도체(144), 공핍층(145), 소스 반도체(146) 및 기재(基材)(147)를 갖고 있다.
게이트 단자(142)에 전압을 인가함으로써, 공핍층(145)의 두께가 변화된다. 그리고 드레인 단자(141), 드레인 반도체(144), 공핍층(145), 소스 단자(143) 및 소스 반도체(146)는, 공핍층(145)의 두께에 의해 정전 용량이 결정되는 컨덴서로 된다.
정전 용량이 충분히 작은 경우, 즉, 공핍층(145)이 충분히 큰 경우, 드레인 반도체(144)와 소스 반도체(146)가 전기적으로 절연된다. 이에 의해, 소스 단자(143)와 드레인 단자(141)와의 사이에서 신호의 수수(授受)가 행해지지 않게 된다. 즉, FET 스위치(14)는, OFF 상태로 된다. 또한, 정전 용량이 충분히 큰 경우, 즉, 공핍층(145)이 충분히 작은 경우, 드레인 반도체(144)와 소스 반도체(146)가 전기적으로 접속된다. 이에 의해, 소스 단자(143)와 드레인 단자(141)와의 사이에서 신호의 수수가 행해지게 된다. 즉, FET 스위치(14)는, ON 상태로 된다. 여기서, FET 스위치(14)는, 게이트 단자(142)에 0V의 전압이 인가되어 있는 상태에서 ON으로 되는 DFET(Depletion type FET)이다. 즉, 게이트 단자(142)에 0V가 인가되면 정전 용량은 충분히 커져, FET 스위치(14)는 ON으로 된다. 여기서, FET 스위치(14)는, 게이트 단자(142)에 -0.8V 이상의 전압이 인가되면 ON으로 된다. 또한, 게이트 단자(142)에 임계 전압인 -3V 이하의 전압이 인가되면, 정전 용량은 충분히 작아져, FET 스위치(14)는 OFF로 된다.
그리고 -3V보다 크고 -0.8V보다 작은 중간 전압이 게이트 단자(142)에 인가되면, FET 스위치(14)는, ON과 OFF의 중간 상태로 된다. 이 경우, FET 스위치(14)는, 컨덴서로 간주할 수 있다. 그리고 중간 전압을 변화시킴으로써, FET 스위치(14)의 정전 용량이 변화된다.
FET 스위치(14)는, 후술하는 제어부(7)로부터의 제어를 받아 중간 전압이 인가되어, 소정의 정전 용량을 갖는 컨덴서로 된다.
FET 스위치(15)는, 안테나(9)와 PA(42)를 연결하는 신호의 전송 경로와 그라운드를 접속하는 경로 상에 배치된 스위치이다. 즉, FET 스위치(15)가 ON인 경우, 안테나(9)와 PA(42)를 연결하는 전송 경로는 기준 전압으로 떨어진다. 본 실시예에서는, FET 스위치(15)는, 스위치(12)와 DUP(22)와의 사이에 배치되어 있다.
그리고 FET 스위치(15)는, FET 스위치(14)와 마찬가지의 구성을 갖는 스위치이다. FET 스위치(15)는, 후술하는 제어부(7)로부터의 제어를 받아 중간 전압이 인가되어, 소정의 정전 용량을 갖는 컨덴서로 된다.
FET 스위치(16)는, 안테나(9)와 PA(43)를 연결하는 신호의 전송 경로와 그라운드를 접속하는 경로 상에 배치된 스위치이다. 즉, FET 스위치(16)가 ON인 경우, 안테나(9)와 PA(43)를 연결하는 전송 경로는 기준 전압으로 떨어진다. 본 실시예에서는, FET 스위치(16)는, 스위치(13)와 DUP(23)와의 사이에 배치되어 있다.
그리고 FET 스위치(16)는, FET 스위치(14)와 마찬가지의 구성을 갖는 스위치이다. FET 스위치(16)는, 후술하는 제어부(7)로부터의 제어를 받아 중간 전압이 인가되어, 소정의 정전 용량을 갖는 컨덴서로 된다. 이 FET 스위치(14∼16)가 「제2 스위치」의 일례에 해당한다.
도 3은, 실시예 1에 따른 휴대 전화의 ANT 스위치부의 회로예를 나타내는 도면이다. 단자 T1은, FET 스위치(14)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 단자 T2는, FET 스위치(15)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 단자 T3은, FET 스위치(16)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 단자 T1∼T3에는 각각 다른 전압을 걸 수 있다. 이에 의해, FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 각각에 게이트 전압을 서로 다르게 하여 인가할 수 있다.
DUP(21)는, Band1 신호의 송수신 신호의 분파 및 합성을 행한다. DUP(21)는, Band1 신호의 송수신에 있어서 1개의 안테나(9)를 공유하기 위한 안테나 공용 기이다. DUP(21)는, 후술하는 PA(41)로부터 증폭된 송신 신호의 입력을 받는다. 그리고 DUP(21)는, 스위치(11)가 ON인 경우, 안테나(9)를 통해 외부 장치에 송신 신호를 송신한다. 또한, DUP(21)는, 스위치(11)가 ON인 경우, 수신 신호의 입력을 안테나(9)로부터 받는다. 그리고 DUP(21)는, 수신 신호를 LNA(31)에 출력한다.
DUP(22)는, Band2 신호의 송수신 신호의 분파 및 합성을 행한다. DUP(22)는, Band2 신호의 송수신에 있어서 1개의 안테나(9)를 공유하기 위한 안테나 공용 기이다. DUP(22)는, 후술하는 PA(42)로부터 증폭된 송신 신호의 입력을 받는다. 그리고 DUP(22)는, 스위치(12)가 ON인 경우, 안테나(9)를 통해 외부 장치에 송신 신호를 송신한다. 또한, DUP(22)는, 스위치(12)가 ON인 경우, 수신 신호의 입력을 안테나(9)로부터 받는다. 그리고 DUP(22)는, 수신 신호를 LNA(32)에 출력한다.
DUP(23)는, Band3 신호의 송수신 신호의 분파 및 합성을 행한다. DUP(23)는, Band3 신호의 송수신에 있어서 1개의 안테나(9)를 공유하기 위한 안테나 공용 기이다. DUP(23)는, 후술하는 PA(43)로부터 증폭된 송신 신호의 입력을 받는다. 그리고 DUP(23)는, 스위치(13)가 ON인 경우, 안테나(9)를 통해 외부 장치에 송신 신호를 송신한다. 또한, DUP(23)는, 스위치(13)가 ON인 경우, 수신 신호의 입력을 안테나(9)로부터 받는다. 그리고 DUP(23)는, 수신 신호를 LNA(33)에 출력한다.
LNA(31)는, 수신 신호의 입력을 DUP(21)로부터 받는다. 그리고 LNA(31)는, 수신 신호를 증폭한다. 그리고 LNA(31)는, 증폭된 수신 신호를 BB부(5)에 출력한다.
LNA(32)는, 수신 신호의 입력을 DUP(22)로부터 받는다. 그리고 LNA(32)는, 수신 신호를 증폭한다. 그리고 LNA(32)는, 증폭된 수신 신호를 BB부(5)에 출력한다.
LNA(33)는, 수신 신호의 입력을 DUP(23)로부터 받는다. 그리고 LNA(33)는, 수신 신호를 증폭한다. 그리고 LNA(33)는, 증폭된 수신 신호를 BB부(5)에 출력한다.
PA(41)는, 송신 신호의 입력을 BB부(5)로부터 받는다. 그리고 PA(41)는, 수신된 송신 신호를 증폭한다. 그리고 PA(41)는, 증폭된 송신 신호를 DUP(21)에 출력한다. 여기서, ANT 스위치(1)에 있어서의 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 정전 용량의 조정에 의해, 안테나(9)의 임피던스와 PA(41)의 출력과의 정합이 취해져 있다. 그 때문에, PA(41)는, 안테나(9)의 임피던스에 관계없이, 좋은 특성으로 증폭을 행할 수 있다. 여기서, 증폭기의 특성이 좋다는 것은, 전력, 변형, 전압 등을 감안하여, 증폭기의 이득이 최대로 되도록 조정된 특성인 것이다.
PA(42)는, 송신 신호의 입력을 BB부(5)로부터 받는다. 그리고 PA(42)는, 수신된 송신 신호를 증폭한다. 그리고 PA(42)는, 증폭된 송신 신호를 DUP(22)에 출력한다. 여기서, ANT 스위치(1)에 있어서의 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 정전 용량의 조정에 의해, 안테나(9)의 임피던스와 PA(42)의 출력과의 정합이 취해져 있다. 그 때문에, PA(42)는, 안테나(9)의 임피던스에 관계없이, 좋은 특성으로 증폭을 행할 수 있다.
PA(43)는, 송신 신호의 입력을 BB부(5)로부터 받는다. 그리고 PA(43)는, 수신된 송신 신호를 증폭한다. 그리고 PA(43)는, 증폭된 송신 신호를 DUP(23)에 출력한다. 여기서, ANT 스위치(1)에 있어서의 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 정전 용량의 조정에 의해, 안테나(9)의 임피던스와 PA(43)의 출력과의 정합이 취해져 있다. 그 때문에, PA(43)는, 안테나의 임피던스에 관계없이, 좋은 특성으로 증폭을 행할 수 있다. 이 PA(41∼43)가, 「증폭기」의 일례에 해당한다.
BB부(5)는, 조작자에 의해 입력된 신호에 대해 변조를 실시하여, 송신 신호인 베이스 밴드 신호를 생성한다. 그리고 BB부(5)는, 송신 신호의 주파수로부터 PA(41)∼PA(43) 중 어느 것에서 송신 신호를 증폭할지를 결정한다. 그리고 BB부(5)는, 결정된 증폭기에서 생성된 송신 신호를 출력한다. 또한, BB부(5)는, 송신 신호의 밴드 정보를 제어부(7)에 출력한다.
또한, BB부(5)는, LNA(31)∼LNA(33)로부터 수신 신호의 입력을 받는다. 그리고 BB부(5)는, 수신된 신호에 대해 복조를 실시하여, 표시부나 스피커 등을 이용하여 조작자에게 복조를 실시한 신호의 정보를 제공한다. 이 BB부(5)가, 「베이스 밴드 처리부」의 일례에 해당한다.
기억부(6)는, 메모리나 하드디스크 등의 기억 장치이다. 본 실시예에서는, 기억부(6)는, 도 4에 나타내는 밴드와 휴대 전화의 개폐 상태의 조합에 대응시켜 스위치(11∼13)의 ON/OFF 및 FET 스위치(14∼16)에 인가되는 전압이 기재된 설정 정보 테이블(200)을 미리 기억하고 있다. 도 4는, 실시예 1에 따른 휴대 전화의 설정 정보 테이블의 일례의 도면이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 설정 정보 테이블(200)에는, 밴드, 개폐 상태, 스위치 ON/OFF 및 인가 전압의 항목이 설치되어 있다. 설정 정보 테이블(200)의 밴드의 항은, 송신 신호의 밴드 정보를 나타내고 있다. 또한, 설정 정보 테이블(200)의 개폐 상태의 항은, 휴대 전화가 열린 상태인지 닫힌 상태인지를 나타내고 있다. 여기서, 휴대 전화가 열린 상태와, 닫힌 상태에서는 안테나(9)의 임피던스가 다르다. 그 때문에, 휴대 전화의 개폐 상태를 알면, 그때의 안테나(9)의 임피던스를 특정할 수 있다. 즉, 설정 정보 테이블(200)은, 안테나(9)의 임피던스를 휴대 전화의 개폐 상태에 따라서 나타내고 있다. 그리고 설정 정보 테이블(200)의 스위치 ON/OFF의 항이, 송신 신호의 밴드에 대응하는 스위치(11)∼스위치(13)의 ON/OFF 상태를 나타내고 있다. 여기서, 설정 정보 테이블(200)의 SW(Switch)는 스위치를 나타내고 있다. 또한, 설정 정보 테이블(200)의 인가 전압의 항이, 송신 신호의 밴드 및 개폐 상태의 조(組)에 대응한, FET 스위치(14∼16)에 인가하는 전압을 나타내고 있다. 바꿔 말하면, 설정 정보 테이블(200)의 인가 전압의 항은, 송신 신호의 밴드와 안테나(9)의 임피던스 조에 대응하는 FET 스위치(14∼16)의 인가 전압을 나타내고 있다. 즉, 설정 정보 테이블(200)을 이용함으로써, 송신 신호의 밴드 정보 및 휴대 전화의 개폐 상태가 특정되면, 그 경우의 스위치(11∼13)의 ON/OFF 및 FET 스위치(14∼16)의 인가 전압이 특정된다.
예를 들면, 송신 신호가 Band1이고, 또한 휴대 전화가 닫힌 상태인 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 대응하는 스위치(11)∼스위치(13)의 ON/OFF 상태는, 스위치(11)가 ON이고 스위치(12) 및 스위치(13)가 OFF이다. 이것은, 송신 신호가 Band1인 경우, PA(41)에 의해 송신 신호를 증폭하고, 그 증폭된 송신 신호를 안테나(9)로부터 송신하기 위함이다. 또한, 이 경우에 대응하는 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 인가 전압은 각각, V1(2)∼V3(2)이다. 여기서, 이 경우, 스위치(11)가 ON이고, PA(41)에 의해 증폭된 송신 신호는 DUP(21) 및 스위치(11)를 경유하여 안테나(9)로부터 송신된다. 그리고 V1(2), V2(2) 및 V3(2)은, 그들의 전압을 인가한 경우의 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 정전 용량에 의해 안테나(9)의 임피던스와 PA(41)의 출력과의 정합이 취해지도록 결정되어 있다. 바꿔 말하면, 안테나(9)와 PA(41)를 연결하는 전송로의 부하 임피던스를 스미스차트로 나타낸 경우에, 나타난 임피던스가 스미스차트의 중심부에 근접하도록 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 정전 용량이 결정된다. 그리고 그 결정된 정전 용량을 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)가 갖는 전압이 V1(2), V2(2) 및 V3(2)이다. 여기서, 스위치(11)가 ON인 경우, FET 스위치(14)가, 안테나(9)의 임피던스에 지배적인 영향을 준다. 따라서, FET 스위치(14)의 정전 용량을 주로 조정하게 된다. 그리고 FET 스위치(15) 및 FET 스위치(16)는 ON으로 하여 그라운드에 접속하고, DUP(22) 및 DUP(23)에 연결되는 전송 경로를 기준 전압으로 떨어뜨려도 된다.
여기서, 도 4의 설정 정보 테이블(200)에는, 3가지의 설정 정보가 기재되어 있지만, 실제로는, 사용하는 밴드 수와 그에 대응하는 개폐 상태의 수의 설정 정보가, 설정 정보 테이블(200)에 기재되어 있다. 또한, 여기서는 송신 신호가 Band1이고, 또한 휴대 전화가 닫힌 상태인 경우의 ON/OFF 상태 및 인가 전압에 대해 설명하였지만, 밴드나 개폐 상태가 다른 경우에도, 마찬가지로 ON/OFF 상태 및 인가 전압이 결정된다.
개폐 검지부(8)는, 휴대 전화의 케이스가 열린 상태 또는 닫힌 상태의 어느 것인지를 검출한다. 예를 들면, 개폐 검지부(8)는, 힌지 기구에 설치된 센서이며, 힌지 기구의 각도를 검지하여 그 각도에 따라서 케이스의 개폐를 검출한다. 그리고 개폐 검지부(8)는, 휴대 전화의 케이스의 개폐 상태의 정보를 제어부(7)에 출력한다. 개폐 검지부(8)는, 「임피던스 취득부」의 일례에 해당한다.
제어부(7)는, 송신 신호의 밴드 정보를 BB부(5)로부터 수신한다. 또한, 제어부(7)는, 휴대 전화의 케이스의 개폐 상태의 입력을 개폐 검지부(8)로부터 받는다.
그리고 제어부(7)는, 수신한 밴드 정보 및 개폐 상태에 대응하는, 스위치(11∼13)의 ON/OFF 및 FET 스위치(14∼16)의 인가 전압을 취득한다. 예를 들면, 송신 신호가 Band1이고, 휴대 전화가 닫힌 상태인 경우, 제어부(7)는, 스위치(11)가 ON, 스위치(12) 및 스위치(13)가 OFF 및 FET 스위치(14∼16)의 각각에 대한 인가 전압이 V1(2)∼V3(2)이라고 하는 정보를 취득한다.
그리고 제어부(7)는, 취득한 정보에 맞춰 스위치(11∼13) 및 FET 스위치(14∼16)의 제어를 행한다. 예를 들면, 제어부(7)가, 스위치(11)가 ON, 스위치(12) 및 스위치(13)가 OFF 및 FET 스위치(14∼16)의 각각에 대한 인가 전압이 V1(2)∼V3(2)이라고 하는 정보를 취득한 경우로 설명한다. 제어부(7)는, 스위치(11)를 ON으로 한다. 이에 의해, PA(41)로부터 출력된 송신 신호가, 안테나(9)를 통해 송신되게 된다. 또한, 제어부(7)는, 스위치(12) 및 스위치(13)를 OFF로 한다. 이에 의해, DUP(22) 및 DUP(23)로부터의 신호가 안테나(9)에 전해지지 않게 됨과 함께, 안테나(9)로부터 입력되는 신호가 DUP(22) 및 DUP(23)에 전해지지 않게 된다. 또한, 제어부(7)는, FET 스위치(14)에 대해 V1(2)의 게이트 전압을 걸어 소정의 정전 용량을 갖는 컨덴서로 한다. 또한, 제어부(7)는, FET 스위치(15)에 대해 V2(2)의 게이트 전압을 걸어 소정의 정전 용량을 갖는 컨덴서로 한다. 또한, 제어부(7)는, FET 스위치(16)에 대해 V3(2)의 게이트 전압을 걸어 소정의 정전 용량을 갖는 컨덴서로 한다. 이에 의해, 안테나(9)의 임피던스와 PA(41)의 출력의 임피던스와의 정합이 취해진다. 바꿔 말하면, 안테나(9)와 PA(41)를 연결하는 전송로의 부하 임피던스를 스미스차트로 나타낸 경우에, 나타난 부하 임피던스가 스미스차트의 중심부 부근이 된다.
또한, 여기서는, 송신 신호의 밴드 및 개폐 상태의 모든 조에 있어서 FET 스위치(14∼16)에의 인가 전압을 조정하여 안테나(9)의 임피던스와 PA(41∼43) 중의 송신 신호를 증폭하는 증폭기의 출력 임피던스를 정합시키도록 설명하였다. 단, 송신 신호의 밴드 및 개폐 상태의 모든 조에서 송신 신호의 전송 경로 이외에 배치된 FET 스위치를 컨덴서로서 이용할 필요는 없다. 예를 들면, 열린 상태의 안테나 임피던스와 PA의 임피던스가 정합되도록, PA가 미리 설계되어 있는 경우가 있다. 그 경우, 열린 상태에서는, FET 스위치를 컨덴서로서 이용하여 임피던스를 정합시키지 않아도 된다. 따라서, 열린 상태에서는, 간단히, 송신 신호의 전송 경로에 배치된 FET 스위치를 OFF로 하고, 다른 FET 스위치를 ON으로 하도록 해도 된다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 휴대 전화의 신호 송신의 처리의 흐름에 대해 설명한다. 도 5는, 실시예 1에 따른 휴대 전화의 신호 송신의 처리의 플로우차트이다.
제어부(7)는, 개폐 검지부(8)가 검지한 휴대 전화의 개폐 상태의 정보를 취득한다(스텝 S101).
다음으로, 제어부(7)는, 송신 신호로서 사용하는 신호의 밴드의 정보를 BB부(5)로부터 취득한다(스텝 S102).
그리고 제어부(7)는, 개폐 상태의 정보 및 밴드 정보에 대응하는 스위치(11)∼스위치(13)의 ON/OFF의 정보 및 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 인가 전압의 정보인 설정 정보를 취득한다(스텝 S103).
제어부(7)는, 취득된 설정 정보에 맞춰 스위치(11)∼스위치(13)의 ON/OFF를 제어한다. 또한, 제어부(7)는, 취득된 설정 정보에 맞춰 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)에 전압을 인가한다(스텝 S104).
BB부(5)는, 조작자로부터 입력된 신호를 변조한다(스텝 S105).
PA(41)∼PA(43) 중 송신 신호의 밴드에 따른 증폭기가, 변조된 송신 신호의 입력을 BB부(5)로부터 받는다. 그리고 송신 신호의 입력을 받은 증폭기는, 송신 신호를 증폭한다(스텝 S106).
그리고 증폭된 송신 신호는, 안테나(9)로부터 송신된다(스텝 S107).
여기서, 도 6을 참조하여, 본 실시예에 따른 휴대 전화에 의한 부하 임피던스의 변화에 대해 설명한다. 도 6은, 실시예 1에 따른 휴대 전화에 의한 부하 임피던스의 변화를 설명하기 위한 스미스차트이다. 여기에서는, 휴대 전화는, 열린 상태에서의 임피던스가 정합되도록 설계되어 있는 경우로 설명한다.
실선(300)은, ISO를 단순히 제외한 것만으로, 임피던스의 정합을 행하지 않은 경우에서 휴대 전화를 연 상태에서의 전송 경로의 임피던스를 나타내고 있다. 상세하게는, 실선(300)은, 휴대 전화를 연 상태에서의 PA(41∼43) 중 각 밴드에 대응하는 증폭기와 안테나를 연결하는 전송 경로의 부하 임피던스를 밴드마다 구해 그들을 연결한 것이다.
여기에서는, 휴대 전화를 연 상태에서의 임피던스가 정합되도록 설계되어 있으므로, 실선(300)은 스미스차트의 중앙 부근에 있다. 따라서, 열린 상태에서의 임피던스의 정합을 행하지 않아도 된다. 그 때문에, 본 실시예에 따른 휴대 전화에서도 FET 스위치를 컨덴서로서 이용한 임피던스의 정합은 행하지 않는다. 즉, 본 실시예에 따른 휴대 전화가 열린 상태에서의 전송 경로의 임피던스도 실선(300)으로 나타낸다.
이에 대해, 점선(302)은, ISO를 단순히 제외한 것만으로, 임피던스의 정합을 행하지 않은 경우의 휴대 전화를 닫은 상태에서의 전송 경로의 임피던스를 나타내고 있다. 상세하게는, 점선(302)은, 휴대 전화를 닫은 상태에서의 PA(41∼43) 중 각 밴드에 대응하는 증폭기와 안테나를 연결하는 전송 경로의 부하 임피던스를 밴드마다 구해 그들을 연결한 것이다.
점선(302)은, 스미스차트의 지면을 향해 상측으로 크게 연장되어 있어, 부하 임피던스는 주파수에 의해 크게 변동하고 있다. 이러한 상황이면, 사용하는 주파수에 따라서는 증폭기의 증폭에 의한 왜곡이 커져 버려 신호가 열화되어 버린다. 따라서, 이 경우에는, 임피던스의 정합을 행하는 것이 바람직하다. 이 경우, 전송 경로와 그라운드와의 사이에 컨덴서로서 간주할 수 있는 FET 스위치를 삽입함으로써, 스미스차트의 지면을 향해 좌측 상부로부터 우측 하부 방향으로 임피던스를 변화시킬 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 휴대 전화를 이용함으로써, 점선(302)으로 나타내는 임피던스를 스미스차트의 지면을 향해 좌측 상부로부터 우측 하부 방향을 향해 이동시킬 수 있다.
일점쇄선(301)은, 본 실시예에 따른 휴대 전화를 닫은 상태에서의 전송 경로의 임피던스를 나타내고 있다. 상세하게는, 일점쇄선(301)은, 본 실시예에 따른 휴대 전화를 닫은 상태에서의 PA(41∼43) 중 각 밴드에 대응하는 증폭기와 안테나를 연결하는 전송 경로의 부하 임피던스를 밴드마다 구해 그들을 연결한 것이다.
일점쇄선(301)은, 점선(302)보다도 스미스차트의 중심에 근접해 있다. 즉, 본 실시예에 따른 휴대 전화의 쪽이, ISO를 단순히 제외한 것만으로, 임피던스의 정합을 행하지 않은 경우의 휴대 전화에 비해, 부하 임피던스가 안정되어 있다.
이와 같이, 본 실시예의 휴대 전화는, FET 스위치(14∼16)를 전송 경로와 그라운드를 연결하는 컨덴서로서 이용함으로써, 안테나의 임피던스가 변화된 경우의 부하 임피던스를 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선 단말 장치는, 안테나 스위치를 컨덴서로서 이용함으로써, 안테나의 임피던스와 PA의 임피던스를 정합시킬 수 있다. 이에 의해, 아이솔레이터를 PA와 안테나와의 사이에 설치하지 않아도, 안테나의 임피던스가 변화된 영향이 PA에 미치는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 전력 효율을 낮추지 않고 부품을 삭감할 수 있다.
[실시예 2]
도 7은, 실시예 2에 따른 휴대 전화의 블록도이다. 본 실시예에 따른 휴대 전화는, 실시예 1의 휴대 전화의 스위치(11)∼스위치(13)를 FET 스위치로 바꾼 것이다. 도 7에 있어서, 도 1과 동일한 부호를 갖는 각 부는, 특별히 설명이 없는 한 동일한 기능을 갖는 것으로 한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따른 휴대 전화의 ANT 스위치(1)는, FET 스위치(14)∼FET 스위치(19)를 갖는다.
FET 스위치(17)는, 안테나(9)와 LNA(31) 및 PA(41)를 DUP(21)를 통해 접속하는 신호의 전송 경로 상에 배치된다. 본 실시예에서는, FET 스위치(17)는, 안테나(9)와 DUP(21)와의 사이에 설치되어 있다.
FET 스위치(17)는, FET 스위치(14)와 마찬가지의 구성을 갖는 스위치이다. FET 스위치(17)는, 송신 신호가 Band1인 경우, 제어부(7)로부터의 제어를 받아, -0.8V 이상의 전압이 인가되어 ON으로 된다. 또한, FET 스위치(17)는, 송신 신호가 Band2 또는 Band3인 경우, 제어부(7)로부터의 제어를 받아, 중간 전압이 인가되고 소정의 정전 용량을 갖는 컨덴서로 된다.
FET 스위치(18)는, FET 스위치(14)와 마찬가지의 구성을 갖는 스위치이다. FET 스위치(18)는, 송신 신호가 Band2인 경우, 제어부(7)로부터의 제어를 받아, -0.8V 이상의 전압이 인가되어 ON으로 된다. 또한, FET 스위치(18)는, 송신 신호가 Band1 또는 Band3인 경우, 제어부(7)로부터의 제어를 받아, 중간 전압이 인가되고 소정의 정전 용량을 갖는 컨덴서로 된다.
FET 스위치(19)는, FET 스위치(14)와 마찬가지의 구성을 갖는 스위치이다. FET 스위치(19)는, 송신 신호가 Band3인 경우, 제어부(7)로부터의 제어를 받아, -0.8V 이상의 전압이 인가되어 ON으로 된다. 또한, FET 스위치(19)는, 송신 신호가 Band1 또는 Band2인 경우, 제어부(7)로부터의 제어를 받아, 중간 전압이 인가되고 소정의 정전 용량을 갖는 컨덴서로 된다. 이 FET 스위치(17∼19)가, 「제1 스위치」의 일례에 해당한다.
도 8은, 실시예 2에 따른 휴대 전화의 ANT 스위치부의 회로예를 나타내는 도면이다. 단자 T1은, FET 스위치(14)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 단자 T2는, FET 스위치(15)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 단자 T3은, FET 스위치(16)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 단자 T4는, FET 스위치(17)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 단자 T5는, FET 스위치(18)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 단자 T6은, FET 스위치(19)의 게이트 단자에 접속되어 있다. 단자 T1∼T6에는 각각 다른 전압을 걸 수 있다. 이에 의해, FET 스위치(14)∼FET 스위치(19)의 각각에 게이트 전압을 서로 다르게 하여 인가할 수 있다.
도 9는, 실시예 2에 따른 휴대 전화의 설정 정보 테이블의 일례의 도면이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는, 설정 정보 테이블(400)에는, 밴드, 개폐 상태 및 인가 전압의 항목이 설치되어 있다. 설정 정보 테이블(400)의 인가 전압의 항에는, 밴드 정보 및 개폐 상태의 조에 대응하는 FET 스위치(14)∼FET 스위치(19)의 각각에 인가하는 전압이 기재되어 있다.
예를 들면, 송신 신호가 Band1이고, 또한 휴대 전화가 닫힌 상태인 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 대응하는 FET 스위치(14)∼FET 스위치(19)의 각각에 인가하는 전압은, V'1(2)∼V'6(2)으로 된다. 여기서, 송신 신호가 Band1인 경우, PA(41)에 의해 송신 신호를 증폭하고, 그 증폭된 송신 신호를 안테나(9)로부터 송신하므로, FET 스위치(17)는 ON으로 된다. 따라서, V'4(2)는, -0.8V보다도 높은 전압이다. 이 경우, FET 스위치(17)가 ON이고, PA(41)에 의해 증폭된 송신 신호는 DUP(21) 및 스위치(11)를 경유하여 안테나(9)로부터 송신된다. 그리고 V'1(2), V'2(2), V'3(2), V'5(2) 및 V'6(2)은, 그들의 전압을 인가한 경우의 FET 스위치(14∼16, 18 및 19)의 정전 용량에 의해 안테나(9)의 임피던스와 PA(41)의 출력 임피던스와의 정합이 취해지도록 결정되어 있다. 바꿔 말하면, 안테나(9)와 PA(41)를 연결하는 전송로의 부하 임피던스를 스미스차트로 나타낸 경우에, 나타난 부하 임피던스가 스미스차트의 중심부에 근접하도록 FET 스위치(14∼16, 18 및 19)의 정전 용량이 결정된다. 그리고 그 결정된 정전 용량을 FET 스위치(14∼16, 18 및 19)가 갖는 전압이 V'1(2), V'2(2), V'3(2), V'5(2) 및 V'6(2)이다.
여기서, 도 9의 설정 정보 테이블(400)에는, 3가지의 설정 정보가 기재되어 있지만, 실제로는, 사용하는 밴드 수와 그에 대응하는 개폐 상태의 수의 설정 정보가, 설정 정보 테이블(400)에 기재되어 있다. 또한, 여기서는 송신 신호가 Band1이고, 또한 휴대 전화가 닫힌 상태인 경우의 인가 전압에 대해 설명하였지만, 밴드나 개폐 상태가 다른 경우에 있어서도, 마찬가지로 인가 전압이 결정된다.
다음으로, 도 10을 참조하여, 본 실시예에 따른 휴대 전화의 신호 송신의 처리의 흐름에 대해 설명한다. 도 10은, 실시예 2에 따른 휴대 전화의 신호 송신의 처리의 플로우차트이다.
제어부(7)는, 개폐 검지부(8)가 검지한 휴대 전화의 개폐 상태의 정보를 취득한다(스텝 S201).
다음으로, 제어부(7)는, 송신 신호로서 사용하는 신호의 밴드의 정보를 BB부(5)로부터 취득한다(스텝 S202).
그리고 제어부(7)는, 개폐 상태의 정보 및 밴드 정보에 대응하는 FET 스위치(14)∼FET 스위치(19)의 인가 전압의 정보인 설정 정보를 취득한다(스텝 S203).
제어부(7)는, 취득된 설정 정보에 맞춰 FET 스위치(14)∼FET 스위치(19)에 전압을 인가한다(스텝 S204).
BB부(5)는, 조작자로부터 입력된 신호를 변조한다(스텝 S205).
PA(41)∼PA(43) 중 송신 신호의 밴드에 따른 증폭기가, 변조된 송신 신호의 입력을 BB부(5)로부터 받는다. 그리고 송신 신호의 입력을 받은 증폭기는, 송신 신호를 증폭한다(스텝 S206).
그리고 증폭된 송신 신호는, 안테나(9)로부터 송신된다(스텝 S207).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 휴대 전화는, 전송 경로와 그라운드와의 사이에 배치된 컨덴서로 간주할 수 있는 FET 스위치 외에, 전송 경로 상에서 컨덴서로 간주할 수 있는 FET 스위치를 배치하고 있다. 이에 의해, 전송 경로 상에 배치된 FET 스위치를, 안테나의 임피던스와 PA의 출력 임피던스와의 정합에 이용할 수 있다. 여기서, 전송 경로와 그라운드와의 사이의 컨덴서의 정전 용량의 조정에서는, 정합할 수 있는 범위는 용량성의 영역에 한정되어, 조정할 수 있는 범위가 스미스차트 상반분에 한정되어 버릴 우려가 있다. 이러한 상황이면, 안테나의 임피던스가 유도성으로 된 경우에 대응을 할 수 없다. 이에 대해, 전송 경로 상의 컨덴서의 정전 용량을 조정함으로써, 유도성의 영역에 대해서도 정합을 행할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 무선 단말 장치를 이용함으로써, 용량성 및 유도성 중 어느 영역에 대해서도 정합을 행할 수 있다. 따라서, 실시예 1인 경우에 비해, 본 실시예에 따른 무선 단말 장치에서는 안테나의 임피던스의 변화에 대해 정합을 행할 수 있는 범위를 넓힐 수 있어, 보다 적절하게 임피던스의 정합을 행할 수 있다.
[실시예 3]
도 11은, 실시예 3에 따른 휴대 전화의 블록도이다. 본 실시예에 따른 휴대 전화는, 안테나의 임피던스의 변화를 취득하고, 그 변화에 따라서 인가 전압을 변화시키는 것이 실시예 1 및 실시예 2와 다른 것이다. 따라서, 이하에서는, 안테나의 임피던스의 검출 및 검출된 임피던스에 의한 인가 전압의 조정에 대해 주로 설명한다. 도 11에 있어서, 도 1과 동일한 부호를 갖는 각 부는, 특별히 설명이 없는 한 동일한 기능을 갖는 것으로 한다. 또한, 이하의 설명에서는, 실시예 1을 기초로 한 경우의 설명을 행하지만, 실시예 2에 본 실시예의 기능을 부가할 수도 있어, 그 경우에도 마찬가지의 효과를 발휘한다.
본 실시예에 따른 휴대 전화는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 임피던스 검출부(10)가, 안테나(9)와 ANT 스위치(1)의 사이에 배치되어 있다. 또한, 이 경우, 도 1에 있어서의 개폐 검지부(8)를 설치하지 않아도 되고, 본 실시예에서는, 개폐 검지부(8)를 설치하지 않은 경우로 설명한다. 도 12는, 임피던스 검출부의 상세를 나타내는 블록도이다.
임피던스 검출부(10)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, PREV(Power Reverse : 반사파 전력) 취득부(101), PFRD(Power Forward : 진행파 전력) 취득부(102) 및 임피던스 산출부(103)를 갖고 있다. 임피던스 검출부(10)가, 「임피던스 취득부」의 일례에 해당한다.
안테나(9)의 임피던스의 영향으로 반사파가 발생하고 있다. 그리고 PREV 취득부(101)는, 안테나(9)의 임피던스에 의한 반사파의 전력을 취득한다. 그리고 PREV 취득부(101)는, 취득한 반사파 전력을 임피던스 산출부(103)에 출력한다.
PFRD 취득부(102)는, ANT 스위치(1)로부터 안테나(9)를 향하는 진행파의 전력을 취득한다. 그리고 PFRD 취득부(102)는, 취득한 진행파 전력을 임피던스 산출부(103)에 출력한다.
임피던스 산출부(103)는, 반사파 전력의 입력을 PREV 취득부(101)로부터 받는다. 또한, 임피던스 산출부(103)는, 진행파 전력의 입력을 PFRD 취득부(102)로부터 받는다. 그리고 임피던스 산출부(103)는, 진행파 전력과 반사파 전력과의 비를 구함으로써, 안테나(9)의 임피던스를 산출한다. 그리고 임피던스 산출부(103)는, 산출된 안테나(9)의 임피던스를 제어부(7)에 출력한다.
제어부(7)는, 안테나(9)의 임피던스의 입력을 임피던스 산출부(103)로부터 받는다. 그리고 제어부(7)는, 수신된 안테나(9)의 임피던스에 따라서, FET 스위치(14∼16)의 각각에 대해 인가하는 전압을 변화시켜 각각의 정전 용량을 조정한다. 그리고 제어부(7)는, 임피던스 산출부(103)로부터 입력되는 안테나(9)의 임피던스가 소정값이 될 때까지 FET 스위치(14∼16)의 정전 용량의 조정을 행한다. 여기서, 본 실시예에서는, 제어부(7)는, 안테나(9)의 임피던스의 소정값을 10dB로 하고 있다.
여기서, 도 13을 참조하여, 제어부(7)에 의한 안테나(9)의 임피던스의 조정의 일례를 설명한다. 도 13은, 검출된 안테나의 임피던스에 대한 인가 전압의 제어를 설명하기 위한 도면이다. 도 13의 횡축은 게이트 소스간 전압을 나타내고 있고, 종축은 드레인 전류를 나타내고 있다. 그리고 실선이 FET 스위치(14)의 전달 특성(500)을 나타내고 있다. 이 전달 특성은, FET 스위치(15 및 16)에서도 동일하다. 여기서, 안테나(9)의 임피던스는, ΔVGS/ΔIDS로 된다. 예를 들면, 점선으로 나타내는 ΔVGS에 대응하는 ΔIDS는 일점쇄선으로 나타낸다. 이 경우, 점선과 일점쇄선이 형성하는 직각삼각형의 사변의 기울기가 안테나(9)의 임피던스로 된다. 즉, 전달 특성(500)의 기울기가 완만하면, 안테나(9)의 임피던스가 높은 것을 나타내고 있다. 또한, 전달 특성(500)의 기울기가 급하면, 안테나(9)의 임피던스가 낮은 것을 나타내고 있다. 즉, 전달 특성(500)은, 전압을 높게 하면 임피던스가 낮아지는 것을 나타내고 있다.
제어부(7)는, 도 13에 나타내는 FET 스위치(14∼16)의 전달 특성을 기억해 둔다. 그리고 제어부(7)는, 기억되어 있는 전달 특성으로부터 수신된 안테나(9)의 임피던스를 10dB로 하도록, 각 FET 스위치(14∼16)의 전압을 높게 할지 낮게 할지를 결정한다. 그리고 제어부(7)는, FET 스위치(14∼16)의 각각에 인가하고 있는 전압을, 결정된 전압으로 변화시킨다. 이렇게 하여, 제어부(7)는, 안테나(9)의 임피던스가 소정값으로 되도록 조정을 행한다.
다음으로, 도 14를 참조하여, 본 실시예에 따른 휴대 전화의 신호 송신의 처리의 흐름에 대해 설명한다. 도 14, 실시예 3에 따른 휴대 전화의 신호 송신의 처리의 플로우차트이다.
제어부(7)는, 송신 신호로서 사용하는 신호의 밴드의 정보를 BB부(5)로부터 취득한다. 그리고 제어부(7)는, 밴드 정보에 맞춰 스위치(11)∼스위치(13)의 ON/OFF를 제어한다(스텝 S301).
임피던스 검출부(10)는, 안테나(9)의 임피던스를 검출한다(스텝 S302).
제어부(7)는, 안테나(9)의 임피던스의 입력을 임피던스 검출부(10)로부터 받는다. 그리고 제어부(7)는, 수신된 안테나(9)의 임피던스가 소정값인지 아닌지를 판정한다(스텝 S303).
안테나(9)의 임피던스가 소정값이 아닌 경우(스텝 S303 부정), 제어부(7)는, 수신된 안테나(9)의 임피던스가 소정값에 근접하도록 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 인가 전압을 구한다(스텝 S304).
제어부(7)는, 구해진 인가 전압을 FET 스위치(14)∼FET 스위치(16)의 각각에 인가한다(스텝 S305). 그 후, 스텝 S302로 되돌아간다.
이에 대해, 안테나(9)의 임피던스가 소정값인 경우(스텝 S303 긍정), BB부(5)는, 조작자로부터 입력된 신호를 변조한다(스텝 S306).
그리고 PA(41)∼PA(43) 중 송신 신호의 밴드에 따른 증폭기가, 변조된 송신 신호의 입력을 BB부(5)로부터 받는다. 그리고 송신 신호의 입력을 받은 증폭기는, 송신 신호를 증폭한다(스텝 S307).
그리고 증폭된 송신 신호는, 안테나(9)로부터 송신된다(스텝 S308).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 휴대 전화는, 안테나의 임피던스를 검출하고, 검출한 임피던스를 기초로 FET 스위치의 정전 용량을 조정하여, 안테나 임피던스와 PA의 출력 임피던스를 정합시킨다. 이에 의해, 본 실시예에 따른 무선 단말 장치는, 실시예 1 및 실시예 2의 경우에 비해 보다 적절하게 안테나 임피던스와 PA의 출력 임피던스를 정합시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 무선 단말 장치에 따르면, 안테나의 임피던스의 어떤 변화에 대해서도, 적절하게 안테나 임피던스와 PA의 출력 임피던스를 정합시킬 수 있다.
또한, 이상의 각 실시예에서는, 3개의 밴드를 사용하는 경우로 설명하였지만, 밴드의 수에는 특별히 제한은 없다.
1 : ANT 스위치
5 : BB부
6 : 기억부
7 : 제어부
8 : 개폐 검지부
9 : 안테나
10 : 임피던스 검출부
11∼13 : 스위치
14∼19 : FET 스위치
21∼23 : DUP
31∼33 : LNA
41∼43 : PA
101 : RREV 취득부
102 : PFRD 취득부
103 : 임피던스 산출부

Claims (5)

  1. 안테나를 구비하는 제1 케이스와,
    상기 제1 케이스와 가변 가능하게 연결되는 제2 케이스
    를 구비하는 무선 단말 장치로서,
    송신 신호를 생성하는 베이스 밴드 처리부와,
    상기 송신 신호를 증폭하는 복수의 증폭기와,
    상기 안테나와 상기 증폭기의 각각을 연결하는 각 전송 경로 상에 설치된 제1 스위치와,
    상기 전송 경로와 그라운드와의 사이에 설치된 상기 전송 경로의 신호를 그라운드로 전송하는 부재로서, 제1 소정 전압을 인가하면 ON으로 되고, 제2 소정 전압을 인가하면 OFF로 되며, 상기 제1 소정 전압과 상기 제2 소정 전압과의 중간 전압을 인가한 경우, 인가한 중간 전압에 따른 정전 용량을 갖는 제2 스위치와,
    상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스와의 위치 관계에 대응한 상기 안테나의 임피던스를 취득하는 임피던스 취득부와,
    상기 송신 신호의 주파수대를 기초로, 상기 제1 스위치 중 어느 하나를 ON으로 하여, 송신 신호의 주파수에 대응한 증폭기를 선택하고, 또한 상기 임피던스 취득부에 의해 취득된 상기 안테나의 임피던스를 기초로, 상기 제1 스위치가 ON으로 되어 있는 전송 경로에 배치된 상기 증폭기의 임피던스와 상기 안테나의 임피던스가 정합하도록 상기 제2 스위치 중 적어도 하나에 대해 상기 중간 전압을 인가하는 제어부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임피던스 취득부는, 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스와의 위치 관계를 검지하는 센서를 갖고, 검지한 상기 위치 관계에 따라서 상기 안테나의 임피던스를 취득하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 안테나의 임피던스에 대응하는 각 상기 제2 스위치에 인가하는 전압의 조합이 기재된 테이블을 기억하고 있고, 상기 안테나의 임피던스를 기초로 상기 테이블을 참조하여, 상기 제2 스위치에 인가하는 전압을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 임피던스 취득부는, 상기 안테나로부터의 반사파 및 상기 안테나를 향하는 진행파를 기초로 상기 안테나의 임피던스를 검출하고,
    상기 제어부는, 상기 임피던스 취득부에 의해 검출되는 안테나의 임피던스가 소정의 값으로 되도록 상기 제2 스위치의 정전 용량을 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 스위치는, 상기 제1 소정 전압을 인가하면 ON으로 되고, 상기 제2 소정 전압을 인가하면 OFF로 되며, 상기 제1 소정 전압과 상기 제2 소정 전압의 중간 전압을 인가한 경우, 인가한 중간 전압에 따른 정전 용량을 갖고,
    상기 제어부는, 송신 신호의 주파수대 및 상기 안테나의 임피던스를 기초로, 상기 제1 스위치 중 어느 하나에 대해 제1 소정 전압을 인가하고, 또한 상기 임피던스 취득부에 의해 취득된 상기 안테나의 임피던스를 기초로, 상기 제1 스위치가 ON으로 되어 있는 전송 경로에 배치된 상기 증폭기의 임피던스와 상기 안테나의 임피던스를 정합시키는 정전 용량을 갖도록 다른 각 상기 제1 스위치 및 각 상기 제2 스위치에 대해 상기 중간 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 무선 단말 장치.
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