(57)【要約】【課題】無線通信端末中のアンテナのスペースを削減する。【解決手段】通信装置は、アンテナ、第１の通信回路、第２の通信回路、第１の調整回路、および、第２の調整回路を備える。アンテナは、信号の送受信に用いられる。第１の通信回路は、第１の周波数帯域で行われる第１の通信に用いられる信号を処理する。第２の通信回路は、第１の周波数帯域よりも高い周波数の帯域で行われる第２の通信に用いられる信号を処理する。第１の調整回路は、第１の周波数帯域の信号の通信特性を改善するためのアンテナ長の調整に用いられ、かつ、第２の通信に用いられる周波数帯域の信号の第１の通信回路への入力を防止する。第２の調整回路は、第２の通信に用いられる第２の周波数帯域の信号の通信特性を改善するためのアンテナ長の調整に用いられ、かつ、第１の周波数帯域の信号の第２の処理回路への入力を防止する。【選択図】図１
2014068272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の送受信に用いられるアンテナと、
第１の周波数帯域で行われる第１の通信に用いられる信号を処理する第１の通信回路と、
前記第１の周波数帯域よりも高い周波数の帯域で行われる第２の通信に用いられる信号を処理する第２の通信回路と、
前記第１の周波数帯域の信号の通信特性を改善するためのアンテナ長の調整に用いられ、かつ、前記第２の通信に用いられる周波数帯域の信号の前記第１の通信回路への入力を防止する第１の調整回路と、
前記第２の通信に用いられる第２の周波数帯域の信号の通信特性を改善するためのアンテナ長の調整に用いられ、かつ、前記第１の周波数帯域の信号の前記第２の処理回路への入力を防止する第２の調整回路
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記アンテナは、伸張と収納が可能な引き出しアンテナであり、
前記第１の調整回路は、収納された状態の前記引き出しアンテナと前記第１の調整回路が、前記第１の周波数帯域で共振しやすくなるように調整され、
前記第２の調整回路は、収納された状態の前記引き出しアンテナと前記第２の調整回路が、前記第２の周波数帯域で共振しやすくなるように調整される
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記アンテナは、伸張と収納が可能な引き出しアンテナであり、
前記第１の調整回路は、伸張された状態の前記引き出しアンテナと前記第１の調整回路が、前記第１の周波数帯域で共振しやすくなるように調整され、
前記第２の調整回路は、収納された状態の前記引き出しアンテナと前記第２の調整回路が、前記第２の周波数帯域で共振しやすくなるように調整される
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第１の調整回路と前記第２の調整回路は同時に動作することができ、
前記引き出しアンテナが伸張されている場合、前記第１の通信回路での前記第１の通信に用いられる信号の処理と、前記第２の通信回路での前記第２の通信に用いられる信号の処理が同時に行われ、
前記引き出しアンテナが収納されている場合、前記第１の通信回路での前記第１の通信に用いられる信号の処理が行われずに、前記第２の通信回路での前記第２の通信に用いられる信号の処理が行われる
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第１の調整回路と前記第２の調整回路は同時に動作することができ、
前記第１の調整回路と前記第２の調整回路が同時に動作する場合、前記第１の通信回路での前記第１の通信に用いられる信号の処理と、前記第２の通信回路での前記第２の通信に用いられる信号の処理が同時に行われる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記第２の周波数帯域と、前記第２の周波数帯域よりも高周波数の第３の周波数帯域が前記第２の通信に用いられ、
前記第１の通信回路は、
前記第１の周波数帯域の信号の送信に用いられている第１の搬送波を除去することにより、前記第１の通信での受信データを生成する第１の搬送波処理回路と、
前記第１の通信での受信データを処理する第１のデータ処理部を備え、
前記第２の通信回路は、
前記第２の周波数帯域の信号の送信に用いられている第２の搬送波を除去することにより、前記第２の通信で用いられるデータを生成する第２の搬送波処理回路と、
前記第３の周波数帯域の信号の送信に用いられている第３の搬送波を除去することにより、前記第２の通信で用いられるデータを生成する第３の搬送波処理回路と、
前記第２および第３の搬送波処理回路で生成されたデータを処理する第２のデータ処理部を備える
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
第１の周波数帯域で行われる第１の通信に用いられる信号と、前記第１の周波数帯域よりも高い周波数の帯域で行われる第２の通信に用いられる信号の送受信に用いられるアンテナと、
前記第１の周波数帯域の信号の通信特性を改善すると共に、前記第１の通信に用いられる信号を処理する第１の通信回路に入力する信号から前記第２の通信に用いられる周波数帯域の信号を除去する第１の調整回路と、
前記第２の通信に用いられる第２の周波数帯域の信号の通信特性を改善すると共に、前記第２の通信に用いられる信号を処理する第２の処理回路に入力する信号から前記第１の周波数帯域の信号を除去する第２の調整回路
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナを備える通信装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信装置の高機能化が進んできており、無線通信装置には利用周波数の異なる複数のアンテナが搭載される場合が増えてきている。例えば、複数の周波数帯での通信や地上デジタルテレビ放送の視聴が可能な携帯電話端末が普及してきている。しかし、一方でスマートフォンを含む携帯電話端末の設計の共通化や、携帯電話端末の軽量化、小型化も求められている。このため、複数のアンテナを内蔵するスペースを確保することが困難になってきており、１本のアンテナの共用化が試みられている。
【０００３】
関連する技術として、２つの異なる周波数の電波に対して共振させるエレメントの組み合わせを変更するアンテナが考案されている。このアンテナでは、アンテナの伸張時には、第１周波数帯に共振する固定側短縮型アンテナエレメントと、第１周波数帯よりも低い第２周波数帯に共振するホイップアンテナが同時に作動する。一方、アンテナ収納時には、固定側短縮型アンテナエレメントと、可動側短縮型アンテナエレメントが共振する。また、ホイップアンテナ、モノポールアンテナエレメント、ヘリカルアンテナエレメント、無給電ヘリカルエレメントを備えるアンテナ装置も知られている。また、平面アンテナの給電ピンを伸縮自在のロッドアンテナとした共用アンテナも考案されている。さらに、車体ボディから突出し、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域とに適合する所定の長さを有するアンテナエレメントを備える車両用共用アンテナ装置も提案されている。
【０００４】
アンテナの共用化の他にも、２本のアンテナの設置スペースを小さくする試みもされてきている。例えば、衛星用アンテナを中空円筒形状にすると共に、衛星用アンテナの中空部に地上用アンテナを配置した移動体衛星通信端末も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７７３２１号公報
【特許文献２】特開平１０−９８３２０号公報
【特許文献３】特開平９−９８０１７号公報
【特許文献４】特開平２−２５０４０５号公報
【特許文献５】特開２００１−１４４５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
携帯電話端末などの無線通信端末について、軽量化や小型化が求められているため、１本のアンテナを複数の周波数帯域の信号を用いた通信に使用できることが望ましい。しかし、これまでに提案されている共用アンテナでは、例えば、受信する周波数帯域によって使用されないエレメントやエレメントを切り替えるための複数の給電点、無給電素子などが含まれているなどの理由により、小型化が不十分である。
【０００７】
本発明は、無線通信端末中のアンテナのスペースを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態にかかる通信装置は、アンテナ、第１の通信回路、第２の通信回路、第１の調整回路、および、第２の調整回路を備える。アンテナは、信号の送受信に用いられる。第１の通信回路は、第１の周波数帯域で行われる第１の通信に用いられる信号を処理する。第２の通信回路は、前記第１の周波数帯域よりも高い周波数の帯域で行われる第２の通信に用いられる信号を処理する。第１の調整回路は、前記第１の周波数帯域の信号の通信特性を改善するためのアンテナ長の調整に用いられ、かつ、前記第２の通信に用いられる周波数帯域の信号の前記第１の通信回路への入力を防止する。第２の調整回路は、前記第２の通信に用いられる第２の周波数帯域の信号の通信特性を改善するためのアンテナ長の調整に用いられ、かつ、前記第１の周波数帯域の信号の前記第２の処理回路への入力を防止する。
【発明の効果】
【０００９】
無線通信端末中のアンテナのスペースが削減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】通信装置の動作の例を説明する図である。
【図２】通信装置の構成の例を示す図である。
【図３】引き出しアンテナを備える通信装置の例を説明する図である。
【図４】第２の実施形態にかかる通信装置が備える調整回路の例を示す図である。
【図５】通信装置の構成の例を示す図である。
【図６】通信装置での通信効率の実験例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、通信装置１０の動作の例を説明する図である。通信装置１０は、アンテナ１１、通信回路（２０、５０）、調整回路（３０、４０）を備える。図１に示す例では、通信装置１０は、第１の周波数帯域を用いて行われる第１の通信と、第１の周波数帯域よりも高い周波数帯域を用いて行われる第２の通信に使用されるものとする。以下の説明では、通信回路２０が第１の通信に用いられる信号を処理し、通信回路５０が第２の通信に用いられる信号を処理するものとする。なお、図１に示す調整回路３０、４０は一例である。調整回路３０はインダクタ３１を含むが他のエレメントの種類や数は実装に応じて任意に変更され得るものとする。同様に、調整回路４０は、コンデンサ４１を含むが、調整回路４０に含まれる他のエレメントの種類と数は、実装に応じて任意に変更され得る。
【００１２】
アンテナ１１は、第１の通信に使用される周波数の信号と、第２の通信に使用される周波数の信号の両方の受信に使用される。しかし、第１の通信と第２の通信は異なる周波数帯域を用いて行われるため、アンテナ１１の長さが受信信号の周波数の受信に適していない場合がある。そこで、調整回路３０は、第１の通信の通信特性が改善するように、アンテナ長を調整する。すなわち、アンテナ１１と調整回路３０を合わせて得られるアンテナ長が第１の通信に使用される周波数帯域の信号の送受信に適した長さとなるように、調整回路３０が設計される。また、調整回路３０は、第２の通信に用いられる信号の通信回路２０への入力を防止するために、第２の通信で用いられている周波数帯域の信号をカットオフする。図１の例では、調整回路３０は、インダクタ３１を備えており、インダクタ３１は、第２の通信で用いられている周波数帯域の信号をカットオフできるようにインダクタンス値が調整されている。調整回路３０は、第２の通信で用いられている周波数帯域の信号をカットオフした後の受信信号を通信回路２０に出力する。通信回路２０は、調整回路３０から入力された受信信号を処理することにより、第１の通信により受信したデータを処理できる。また、通信回路２０は、送信信号を生成して調整回路３０に出力することにより、調整回路３０とアンテナ１１で得られるアンテナ長のアンテナから送信信号を送信することができる。
【００１３】
一方、調整回路４０は、第２の通信の通信特性が改善するようにアンテナ長を調整し、さらに、第１の通信に用いられる信号が通信回路５０に入力されることを防ぐために、第１の通信で用いられている周波数帯域の信号をカットオフする。図１の例では、調整回路４０は、第１の通信で用いられている周波数帯域の信号をカットオフできる容量のコンデンサ４１を備えている。通信回路５０は、調整回路４０から入力された信号を処理することにより、第２の通信による受信データを取得する。また、通信回路５０は、調整回路４０に第２の通信での送信信号を出力することにより、アンテナ１１と調整回路４０を合わせて得られるアンテナ長のアンテナを用いて、対向装置宛にデータを送信することができる。
【００１４】
図１に示すようにアンテナ１１と調整回路３０、４０を備える通信装置１０では、第１の通信と第２の通信を１本のアンテナを用いて行うことができる。また、図１に示す通信装置１０では、アンテナ１１と調整回路３０の間やアンテナ１１と調整回路４０の間にスイッチが含まれていないため、通信装置１０は、第１の通信での受信データと第２の通信での受信データを同時に受信することができる。さらに、通信装置１０は、アンテナ１１を複数の周波数帯域で共用化するための複数の給電点や無給電素子などを含んでいないため、アンテナを小型化しやすい。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の通信が地上デジタルテレビ放送の受信で、第２の通信が携帯電話端末としての音声通信である場合を例として説明する。また、第１の通信で用いられる周波数帯域は４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚであり、第２の通信で用いられる周波数帯域は８００ＭＨｚ帯であるとする。
【００１６】
図２は、通信装置１０の構成の例を示す図である。通信装置１０は、アンテナ１１、通信回路２０、５０、調整回路３０、４０を備える。以下、通信回路２０は、地上デジタルテレビ放送の受信処理を行い、通信回路５０は音声通信を行うものとする。
【００１７】
調整回路３０は、インダクタ３１とインダクタ３２を備える。インダクタ３１のインダクタンス値はＬ１、インダクタ３２のインダクタンス値はＬ２であるものとする。インダクタ３１のインダクタンス値Ｌ１は、音声通信で用いられている周波数帯域の信号が通信回路２０に入力されないように、次式に基づいて決定される。
【数１】
2014068272.tif 000003
（１）式において、ｆ２は音声通信で使用されている搬送波の周波数であり、Ｒは調整回路３０のインピーダンスである。例えば、音声通信で使用されている搬送波の周波数が８００ＭＨｚで調整回路３０のインピーダンスが５０Ωであるとする。この場合、インダクタ３１のインダクタンス値は
【数２】
2014068272.tif 000004
より、１０ｎＨに設定される。
【００１８】
地上デジタルテレビ放送に用いられる搬送波の周波数をｆ１、光速をｃ、アンテナ１１の長さをｈとすると、インダクタ３２のインダクタンス値（Ｌ２）は次式を満たすように決定される。
【数３】
2014068272.tif 000005
アンテナ１１と調整回路３０から決定されるアンテナ長は、地上デジタルテレビ放送で用いられる周波数で共振するため、地上デジタルテレビ放送の信号を効率よく受信できる。また、音声通信の信号は、インダクタ３１によってカットオフされるので、通信回路２０には音声通信の信号は入力されずに、地上デジタルテレビ放送の受信信号が入力される。
【００１９】
通信回路２０は、搬送波処理回路２１とデータ処理部２２を備える。搬送波処理回路２１は、地上デジタルテレビ放送について、受信中のチャンネルで使用されている搬送波を受信信号から除去する。搬送波処理回路２１は、搬送波を除去して得られた信号をデータ処理部２２に出力する。データ処理部２２は、地上デジタルテレビ放送の受信信号を処理することにより、通信装置１０に含まれている表示装置（図示せず）に画像を出力する。さらに、データ処理部２２は、地上デジタルテレビ放送の受信信号の処理により得られた音声信号を、通信装置１０のスピーカー（図示せず）に出力する。なお、データ処理部２２は、調整回路４０や通信回路５０を用いた音声通信が行われている場合は、地上デジタルテレビ放送の受信により得られた音声信号をスピーカーに出力せずに、音声信号に対応する文字情報を表示装置に表示することもできる。
【００２０】
一方、調整回路４０は、音声通信の通信特性が改善するように、アンテナ長を調整する。すなわち、アンテナ１１と調整回路４０を合わせて得られるアンテナ長のアンテナを用いたときに、音声通信で用いられる周波数帯域での通信効率が良好になるように、調整回路４０が調整されている。さらに、調整回路４０は、地上デジタルテレビ放送に用いられる信号が通信回路５０に入力されることを防ぐために、地上デジタルテレビ放送で用いられている周波数帯域の信号をカットオフする。
【００２１】
図２の例では、調整回路４０は、コンデンサ４１とインダクタ４２を備える。コンデンサ４１の容量はＣ１、インダクタ４２のインダクタンス値はＬ３であるものとする。コンデンサ４１の容量は、地上デジタルテレビ放送で用いられている周波数帯域の信号が通信回路５０に入力されないように、次式に基づいて決定される。
【数４】
2014068272.tif 000006
（２）式において、ｆ１は地上デジタルテレビ放送で使用されている搬送波の周波数であり、Ｒは調整回路４０のインピーダンスである。例えば、音声通信で使用されている搬送波の周波数が５００ＭＨｚ、調整回路４０のインピーダンスが５０Ωであるとする。この場合、コンデンサ４１の容量は
【数５】
2014068272.tif 000007
より、６．３ｐＦに設定される。
【００２２】
さらに、音声通信に用いられる搬送波の周波数をｆ２、光速をｃ、アンテナ１１の長さをｈとすると、インダクタ４２のインダクタンス値（Ｌ３）は次式を満たすように決定される。
【数６】
2014068272.tif 000008
アンテナ１１と調整回路４０から決定されるアンテナ長は、音声通信で用いられる周波数で共振するため、音声通信の信号を効率よく受信できる。また、地上デジタルテレビ放送の信号がコンデンサ４１によってカットオフされた後の受信信号が通信回路５０に入力されるので、通信回路５０には音声通信の受信信号が入力される。
【００２３】
通信回路５０は、搬送波処理回路５１とデータ処理部５３を備える。搬送波処理回路５１は、音声通信で使用されている搬送波を受信信号から除去する。搬送波処理回路５１は、搬送波を除去して得られた信号をデータ処理部５３に出力する。データ処理部５３は、音声通信の受信信号を処理することにより、受信した信号によって表される音声を、通信装置１０に含まれているスピーカー（図示せず）に出力する。さらに、データ処理部５３は、通信装置１０のユーザがマイク（図示せず）を介して入力した音声データから、送信データを生成する。データ処理部５３は、生成した送信データを搬送波処理回路５１に出力する。搬送波処理回路５１は、データ処理部５３から入力された送信データと搬送波を用いて送信信号を生成し、送信信号を調整回路４０に出力する。通信装置１０は、調整回路４０とアンテナ１１により、送信信号を送信する。
【００２４】
このように、第１の実施形態により、音声通信と地上デジタルテレビ放送の受信が、１本のアンテナ１１を用いて行われる。このようなアンテナ１１の共有化により、通信装置１０ではアンテナの設置領域を削減することができる。
【００２５】
＜第２の実施形態＞
以上の説明では、アンテナ１１の種類についての限定は加えていないが、アンテナ１１は、伸張と収納が可能な引き出しアンテナであっても良い。第２の実施形態では、アンテナ１１が引き出しアンテナであり、引き出しアンテナの長さによって、使用する機能を変更することができる場合について説明する。以下の例では、通信装置１０は、アンテナ１１を引き出した状態では、第１の通信と第２の通信の両方が可能であり、アンテナ１１を収納した状態では、第２の通信を行うことができるものとする。第２の実施形態でも第１の通信が地上デジタルテレビ放送の受信であり、第２の通信が音声通信である場合を例として説明する。すなわち、以下の例では、通信装置１０は、アンテナ１１を引き出した状態では、音声通信と地上デジタルテレビ放送の受信が可能であり、アンテナ１１を収納した状態では、音声通信を行うことができるものとする。
【００２６】
図３（ａ）は、アンテナ１１を引き出したときの通信装置１０の例を示し、図３（ｂ）はアンテナ１１を収納した場合の通信装置１０の例を示す。第２の実施形態でも、アンテナ１１に調整回路３０と調整回路４０が接続されている。また、調整回路３０には通信回路２０が接続され、調整回路４０には通信回路５０が接続されている。調整回路３０は、インダクタ３１と回路３３を有し、調整回路４０はコンデンサ４１と回路４３を有している。ここで、回路３３と回路４３は、任意のエレメントを任意の数だけ含むことができるものとする。
【００２７】
図４は、第２の実施形態にかかる通信装置１０が備える調整回路３０と調整回路４０の例を示す。第２の実施形態では、アンテナ１１を伸張したときの長さは、第１の通信に用いられる搬送波の１／４波長の長さになるように調整されるものとする。すなわち、アンテナ１１を伸張したときの長さ（ｈ１）は、地上デジタルテレビ放送に用いられる搬送波の周波数をｆ１、光速をｃとすると、以下の式で表される。
【数７】
2014068272.tif 000009
従って、例えば、第２の実施形態では、伸張されているアンテナ１１は、地上デジタルテレビ放送の受信の際に、モノポールアンテナとして動作する。このため、図４に示す調整回路３０は、音声通信に使用されている信号をカットオフするためのインダクタ３１を備えるが、アンテナ長の調整は行わない。従って、図４の場合の回路３３は導線である。
【００２８】
一方、図４に示す例では、音声通信が行われる場合、伸張したアンテナ１１の長さｈ１は、音声通信に用いられる周波数の受信に適した長さではないので、調整回路４０は、アンテナ長を調整するためのエレメントを含む。ここで、音声通信はアンテナ１１を収納したときとアンテナ１１を伸張したときのいずれも行われる。アンテナ１１が伸張された場合は、アンテナ１１が収納されている場合に比べてアンテナの放射効率が改善されるため、調整回路４０は、アンテナ１１が収納されている場合の通信効率が良くなるように調整される。例えば、調整回路４０は、アンテナ１１が収納されている場合のアンテナ１１の長さと調整回路４０から得られるアンテナ長が音声通信に用いられる周波数の１／４波長か１／８波長になるように調整される。なお、調整回路４０は、第１の実施形態と同様に、コンデンサ４１を備えている。コンデンサ４１の容量の決定方法は、第１の実施形態と同様である。例えば、アンテナ１１を収納したときの長さをｈ２とすると、回路４３に含まれる２つのインダクタから得られるインダクタンス値（Ｌ４）は、次の式を満たすように求められることがある。
【数８】
2014068272.tif 000010
図４の調整回路４０に含まれている、２つのインダクタのインダクタンス値がそれぞれ、Ｌ５、Ｌ６であるとすると、Ｌ５とＬ６は、Ｌ５＋Ｌ６＝Ｌ４を満たす値に設定される。
【００２９】
アンテナ１１が伸張されているときに、通信装置１０に地上デジタルテレビ放送の信号と音声通信の信号が送信されてきたとする。すると、伸張されているアンテナ１１は、地上デジタルテレビ放送の信号をモノポールアンテナとして受信するので、地上デジタルテレビ放送の受信信号が調整回路３０に入力される。さらに、通信装置１０は音声通信の信号もアンテナ１１と調整回路４０を介して受信するが、インダクタ３１によって音声通信の信号がカットオフされるので、通信回路２０には音声通信の信号は入力されない。通信回路２０は地上デジタルテレビ放送の信号が入力されると、第１の実施形態と同様に受信信号を処理する。
【００３０】
アンテナ１１と調整回路４０によって受信された音声通信の信号は、通信回路５０に出力される。このとき、アンテナ１１を介して地上デジタルテレビ放送の信号が受信されているが、コンデンサ４１は地上デジタルテレビ放送の信号をカットオフするので、通信回路５０には地上デジタルテレビ放送の信号は入力されない。通信回路５０は、入力された音声通信の信号を第１の実施形態と同様に処理する。
【００３１】
次に、アンテナ１１が収納されている状態で通信装置１０に地上デジタルテレビ放送の信号と音声通信の信号が送信されてきた場合の動作について説明する。アンテナ１１と調整回路４０を合わせて得られるアンテナ長は、音声通信で使用されている波長の１／４か１／８の長さであるので、音声通信の信号を効率よく受信できる。受信された音声通信の信号は、通信回路５０に出力され、アンテナ１１が伸張されている場合と同様に処理される。なお、このときも、コンデンサ４１は地上デジタルテレビ放送の信号をカットオフするので、通信回路５０には地上デジタルテレビ放送の信号は入力されない。
【００３２】
一方、アンテナ１１が収納されている場合、通信装置１０は、地上デジタルテレビ放送の信号を効率的に受信できない。このため、通信回路２０は、地上デジタルテレビ放送の信号が閾値以下の場合は、地上デジタルテレビ放送の受信ができないと判定して受信信号の処理を終了する。さらに、通信回路２０は、判定結果を通信装置１０に備えられているディスプレイに表示する。
【００３３】
このように、アンテナ１１の長さの設計により、アンテナ１１を伸長したときと収納したときとで通信装置１０で実現される機能を切り替えることができる。
【００３４】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態では、アンテナ１１が引き出しアンテナであり、引き出しアンテナの長さによらず、第１および第２の通信の両方を実現できる場合について説明する。第３の実施形態でも第１の通信が地上デジタルテレビ放送の受信であり、第２の通信が音声通信である場合を例として説明する。
【００３５】
アンテナ１１が伸張された場合は、アンテナ１１が収納されている場合に比べてアンテナの放射効率が改善される。このため、第３の実施形態では、アンテナ１１が収納されている場合の地上デジタルテレビ放送の受信効率が良くなるように調整回路３０が調整される。例えば、収納時のアンテナ１１の長さと調整回路３０で決定されるアンテナ長は、地上デジタルテレビ放送に用いられる搬送波の１／４波長の長さになるように調整されることがある。例えば、収納時のアンテナ１１の長さがｈ２、インダクタ３１のインダクタンス値がＬ１である場合、回路３３は、以下の式で得られるインダクタンス値Ｌ２のインダクタとされる。
【数９】
2014068272.tif 000011
調整回路３０に含まれているインダクタ３１のインダクタンス値の決定方法は、第１および第２の実施形態と同様である。さらに、調整回路４０についても、第２の実施形態と同様にアンテナ１１が収納されている場合の通信効率が良くなるように調整される。なお、通信回路２０と通信回路５０の動作は、第１および第２の実施形態と同様である。
【００３６】
第３の実施形態によると、アンテナ１１を伸長しているかによらずに、通信装置１０において、第１の通信と第２の通信が実現できる。また、ユーザは、通信装置１０を用いて、第１の通信と第２の通信を同時に行うこともできる。
【００３７】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態では、第２の通信に２つの周波数帯域が用いられる場合について説明する。ここでは、第２の実施形態にかかる通信装置６０において、音声通信に２つの周波数帯域が用いられる場合を例として説明する。
【００３８】
図５は、通信装置６０の構成の例を示す図である。通信装置６０は、アンテナ１１、通信回路２０、５５、調整回路３０、４０を備える。以下、通信回路２０は、地上デジタルテレビ放送の受信処理を行い、通信回路５５は音声通信を行うものとする。また、音声通信では、８００ＭＨｚ帯と２ＧＨｚ帯が使用されるものとする。アンテナ１１、通信回路２０、調整回路３０は、第２の実施形態と同様である。なお、調整回路３０は、地上デジタルテレビ放送で使用される周波数帯よりも高い周波数帯域の信号が通信回路２０に入力されないように調整される。例えば、インダクタ３１が８００ＭＨｚ以上の周波数帯域の信号を遮断するように設定されているものとする。
【００３９】
通信回路５５は、搬送波処理回路５１、搬送波処理回路５２、データ処理部５４を備える。以下の説明では、搬送波処理回路５１は８００ＭＨｚ帯の通信に用いられる搬送波を処理し、搬送波処理回路５２は２ＧＨｚ帯の通信に用いられる搬送波を処理するものとする。搬送波処理回路５１と搬送波処理回路５２は、受信信号をデータ処理部５４に出力する。データ処理部５４は、搬送波処理回路５１と搬送波処理回路５２から入力された信号を処理することにより、得られた音声データをスピーカーに出力する。一方、データ処理部５４は、入力された音声に基づいて生成した信号を、通信に使用する帯域に応じて搬送波処理回路５１か搬送波処理回路５２に出力する。搬送波処理回路５１は、データ処理部５４から入力された信号に８００ＭＨｚ帯の搬送波を掛け合わせて調整回路４０に出力する。一方、搬送波処理回路５２は、データ処理部５４から入力された信号に２ＧＨｚ帯の搬送波を掛け合わせて調整回路４０に出力する。
【００４０】
調整回路４０のインダクタ４２は、収納時のアンテナ１１と調整回路４０を併せたアンテナ長により、音声通信に使用される２つの帯域のうちのいずれかを効率的に受信できるように、調整される。ここでは、収納時のアンテナ１１と調整回路４０が８００ＭＨｚの周波数帯域の信号に共振するように、インダクタ４２のインダクタンス値が設定されているものとする。インダクタンス値の調整方法は、第２の実施形態と同様である。コンデンサ４１は、第１〜第３の実施例と同様に、地上はデジタルテレビ放送の信号をカットオフできるように容量が調整される。
【００４１】
図６は、第４の実施形態にかかる通信装置での通信効率の実験例を示す。実験に用いられた通信装置６０では、伸張したときのアンテナ１１の長さは５００ＭＨｚの搬送波の１／４の長さに設定されているものとする。
【００４２】
図６（ａ）は、地上デジタルテレビ放送に使用される周波数帯域において、アンテナ１１を伸張したときに得られるアンテナ利得の実験例を示す。アンテナ利得が−７．０ｄＢを下回ると、通信装置６０での地上デジタルテレビ放送の視聴に支障が生じる。図６（ａ）に示すように、第４の実施形態にかかる通信装置６０では、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのいずれの周波数帯域においても、アンテナ利得は−５．０ｄＢ以上である。従って、通信装置６０ではアンテナを伸張している場合に、地上デジタルテレビ放送の視聴が可能である。
【００４３】
図６（ｂ）は、音声通信に使用される周波数帯域でのアンテナ１１の放射効率の実験例を示す。放射効率が−２０．０ｄＢを下回ると、通信装置６０での音声通信に支障が生じる。アンテナ１１を収納した状態での放射効率は、Ａで示すように、８４３ＭＨｚ〜２１３０ＭＨｚのいずれの領域でも、−２０．０ｄＢを上回っている。また、アンテナ１１を伸ばした状態では、Ｂで示すように、８４３ＭＨｚ〜２１３０ＭＨｚのいずれの領域でもアンテナ１１を収納した場合に比べて良好である。従って、通信装置６０ではアンテナを伸張している場合と収納している場合のいずれも、音声通信が可能である。
【００４４】
＜その他＞
なお、実施形態は上記に限られるものではない。例えば、第１および第３の実施形態の場合でも、第４の実施形態と同様に、複数の帯域での音声通信に対応できるように通信装置１０が設計されていても良い。この場合、第１および第３の実施形態でも、通信回路５０は、搬送波処理回路５１と搬送波処理回路５２を備える。
【符号の説明】
【００４５】
１０、６０  通信装置
１１  アンテナ
２０、５０、５５  通信回路
２１、５１、５２  搬送波処理回路
２２  データ処理部
３０、４０  調整回路
３１、３２、４２  インダクタ
３３、４３  回路
４１  コンデンサ
５３、５４  データ処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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