(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＭＩＭＯ通信装置（ＷＣＤ）であって、
信号線（ＳＬ）および前記信号線（ＳＬ）に接続された主アンテナ（ＭＡ）と、
ＭＩＭＯアンテナ（ＭＩＭＯＡ）および前記ＭＩＭＯアンテナ（ＭＩＭＯＡ）に接続された吸収素子（ＡＥ）と
を備え、
主周波数帯域のＲＦ信号が、前記信号線（ＳＬ）で伝搬することができ、
前記吸収素子が、前記主周波数帯域のＲＦ信号を吸収し、前記主アンテナ（ＭＡ）および前記ＭＩＭＯアンテナ（ＭＩＭＯＡ）を同時に使用するために、前記ＭＩＭＯアンテナの周波数依存の終端を行うことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記信号線（ＳＬ）に接続されたカプラ（Ｃ）をさらに備え、
前記カプラ（Ｃ）が、前記信号線（Ｃ）で伝搬中の信号の順方向電力および反射電力を検出することができることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記信号線（ＳＬ）に接続されたインピーダンス整合ネットワーク（ＩＭＮ）をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記信号線（ＳＬ）に接続されたデュプレクサ（ＤＵ）をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記信号線（ＳＬ）に接続された複数のデュプレクサ（ＤＵ１、ＤＵ２、ＤＵ３）をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記信号線（ＳＬ）に接続されたスイッチ（ＳＷ）をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記吸収素子（ＡＥ）が、デュプレクサ（ＤＵ）を備えることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記吸収素子のデュプレクサ（ＤＵ）のインピーダンスが同調可能であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記吸収素子（ＡＥ）が、複数のデュプレクサ（ＤＵ４、ＤＵ５、ＤＵ６）を備えることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記吸収素子（ＡＥ）が、スイッチ（ＳＷ）を備えることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
マルチバンド入力および出力通信のために提供される、請求項１乃至１０ののいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記信号線（ＳＬ）に接続されたデュプレクサ（ＤＵ）と、前記信号経路に接続された前記デュプレクサ（ＤＵ）よりも前記主周波数帯域において低い反射率を有する前記吸収素子（ＡＥ）内のデュプレクサ（ＤＵ）とを備えることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記信号線（ＳＬ）に接続されたデュプレクサ（ＤＵ）と、前記信号線（ＳＬ）に接続された前記デュプレクサ（ＤＵ）よりも小さい容量を有する前記吸収素子（ＡＥ）内のデュプレクサ（ＤＵ）とを備えることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記吸収素子（ＡＥ）にダイプレクサと、Ｒｘフィルタとを備えることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記ＭＩＭＯアンテナ（ＭＩＭＯＡ）が、前記主Ｔｘ周波数帯域に２５Ω、５０Ω、または１００Ωの抵抗終端を有することを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
信号線（ＳＬ）と、前記信号線（ＳＬ）に接続されたインピーダンス整合ネットワーク（ＩＭＮ）と、前記信号線（ＳＬ）に接続されたカプラ（Ｃ）および前記信号線（ＳＬ）に接続された主アンテナ（ＭＡ）と、ＭＩＭＯアンテナ（ＭＩＭＯＡ）と、前記ＭＩＭＯアンテナ（ＭＩＭＯＡ）に接続され、可変インピーダンスを有する吸収素子（ＡＥ）とを備えた、無線ＭＩＭＯ通信装置（ＷＣＤ）を駆動するための方法であって、
前記吸収素子（ＡＥ）の前記インピーダンスを所定の値に設定するステップと、
前記信号線（ＳＬ）における前記順方向電力および前記反射電力を測定するステップと、
それぞれの電力増幅器の出力レベルを制御するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記インピーダンス整合ネットワーク（ＩＭＮ）の前記インピーダンスを同調するステップ、および／または前記それぞれの電力増幅器の前記出力レベルを制御するステップを備えることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記装置は、前記主アンテナ（ＭＡ）を介して前記主周波数帯域において、および前記ＭＩＭＯアンテナ（ＭＩＭＯＡ）を介して追加の周波数帯域において、同時に通信することを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つ以上のアンテナを含む、改善された同調能力を備えた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の無線通信装置は、様々な通信規格および／または様々な周波数帯域のＲＦ信号を送信するおよび／または受信することができる。したがって、これらの無線通信装置は２つ以上のアンテナを含むことがある。例えば、ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ、多入力多出力）システムにおいては、無線通信装置は、主アンテナと、追加アンテナとしてＭＩＭＯアンテナとを備え、ダイバーシティアンテナとして使用されるときアンテナ性能を向上させ、本来のＭＩＭＯアンテナとして使用されるときデータレートを向上させる。
【０００３】
このようなことから、ＭＩＭＯシステムとは、主アンテナと、追加アンテナ（ＭＩＭＯアンテナ）とが、同じ周波数範囲で動作して同時に使用可能な通信システムである。その例が、ＩＥＥＥ  ８０２．１１  Ｎ（ＷＩＦＩ）、４Ｇ、３ＧＰＰ、ＬＴＥ（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＷＩＭＡＸ、またはＨＳＰＡ＋のような規格を使用することができるシステムである。
【０００４】
現代の通信システムでは、アンテナに向かって伝送される電力レベルを正確に制御する必要がある。したがって、典型的な無線通信装置は、主アンテナポートにおいて順方向電力および反射電力を求める方法を利用する。この情報を使用して、電力増幅器の出力レベルを制御することができる。また多くの場合この情報を使用して、アンテナインピーダンス整合回路を制御する。アンテナ整合回路を使用して、使用周波数におけるアンテナ性能を最適化し、時にはユーザの影響、例えばユーザの手によるアンテナインピーダンスの乱れなどを、補償することもある。
【０００５】
主アンテナとＭＩＭＯアンテナとの間で例えば電磁結合に起因する有限な絶縁（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）の結果として、順方向電力および反射電力、あるいはこれらの２つのパラメータから計算されるＳＷＲ（ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｗａｖｅ  ｒａｔｉｏ、定在波比）を正確に監視する装置の能力が極度に下がることがわかった。特に、例えば主アンテナまたはＭＩＭＯアンテナのようなアンテナを介した送信または受信を同調する能力が低下する可能性がある。
【０００６】
同調は、信号パスで伝搬中の信号の測定されたＳＷＲ（定在波比）に基づいて行うことができる。有限な絶縁により、１つのアンテナ、例えば主アンテナを介して伝送される信号は、それぞれ他のアンテナ、例えばＭＩＭＯアンテナに結合される可能性があることがさらにわかった。信号は、このアンテナに接続された回路素子で反射される可能性がある。このような回路は、ＭＩＭＯアンテナのＲＸフィルタであることがある。反射された信号は、再放射されて、主アンテナに結合される可能性がある。
【０００７】
例えばアンテナ近くのユーザの手などのユーザ相互作用が、アンテナの送信または受信能力を低下させる。したがって、現代の通信装置は、このような相互作用を補償することができるようになっている。
【０００８】
アンテナ終端回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
ＳＷＲ＝（ＶF＋ＶR）／（ＶF−ＶR）は、順方向ＲＦ信号ＶFの電力と、主アンテナのアンテナポートから反射される信号ＶRの電力とに依存する。したがって、ＭＩＭＯアンテナから主アンテナに結合される信号は、主アンテナポートから反射される信号ＶRに重畳する。これに応じて、反射信号ＶRの測定電力は不要な成分を含み、結果としてＳＷＲの計算ミスを生じる。したがって、実際の同調の精度が低下する。
【００１０】
主アンテナからの信号がＭＩＭＯアンテナに接続されたＲｘフィルタで反射されるという特殊な問題は、Ｒｘフィルタの反射性が、Ｒｘフィルタの動作周波数付近内の周波数で非常に周波数選択的であるということである。結果として、伝送された周波数において計算されたＳＷＲは、ＲＦフィルタ、例えばＲｘフィルタの周波数依存伝達関数のリップルから派生する極度なリップルを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０２１０９０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、順方向電力および反射電力を正確に測定する改善された能力を備えた無線通信装置を提供し、したがってさらに同調能力を改善することが、本発明の目的である。特に、主アンテナによって放射されたＲＦ信号が、ＭＩＭＯアンテナに接続された回路によって反射され、ＭＩＭＯアンテナによって再放射され、主アンテナにカップリングされて、主アンテナのアンテナポートから反射されたＲＦ信号に重畳され、ＲＦ信号の電力が低減される、無線通信装置を提供することが、本発明の目的である。さらに、主アンテナおよびＭＩＭＯアンテナを有する無線通信装置を駆動するための方法を提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのために、請求項１に記載の無線ＭＩＭＯ通信装置および無線ＭＩＭＯ通信装置を駆動するための方法を提供する。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態を提供する。
【００１４】
無線ＭＩＭＯ通信装置は、信号線と、信号線に接続された主アンテナとを含む。この装置はさらに、ＭＩＭＯアンテナと、ＭＩＭＯアンテナに接続された吸収素子とを含む。主周波数帯域のＲＦ信号、例えばＴｘ信号および／またはＲｘ信号が、信号線で伝搬してよい。吸収素子は、主周波数帯域のＲＦ信号を吸収する。
【００１５】
ここでは、「接続された」は、電気的接続を指す。信号線は、主アンテナを介して送信されるまたは受信される、Ｔｘ信号またはＲｘ信号の伝搬媒体として用いられてよい。ＭＩＭＯアンテナは、ＲＦ信号を追加的に送信する、または受信するための追加アンテナとすることができる。「主周波数帯域」という語句は、主アンテナを介して送信または受信しているＲＦ信号の周波数帯域を示す。吸収素子は、ＭＩＭＯアンテナに接続される。吸収素子は、主周波数帯域のＲＦ信号を吸収することができる。こうして、主アンテナからＭＩＭＯアンテナにカップリングされる信号を、例えばこれらを接地電位に導くことによって、取り除くことができる。こうして、ＭＩＭＯアンテナによって再放射される信号の電力は低減され、信号線で伝搬しているＲＦ信号のＳＷＲを、より高い精度で求めることができ、結果として無線通信装置の同調能力が改善される。
【００１６】
広帯域吸収素子は、受信にＭＩＭＯを使用することができないので、この吸収素子は、周波数選択的であってよい。したがって、吸収機能は、フィルタ機能と終端抵抗の組合せを備えてよい。
【００１７】
１つの実施形態では、通信デバイスはさらに、信号線に接続されたカプラを含む。カプラは、信号線で伝搬している信号の順方向電力および反射電力を検出することができる。
【００１８】
このためにこのカプラは、順方向に、すなわち主アンテナに向かう方向に伝搬しているある量の電力を抽出し、また、逆方向に伝搬している、すなわち主アンテナポートから出ているある量の電力を抽出してよい。カプラは、例えば、伝搬している電力の１％、５％、または１０％を抽出してよい。次いで、それぞれの電力を測定してよく、回路、例えば論理回路が、ＳＷＲを評価することによって、アンテナのそれぞれでのインピーダンス不整合を算出してよい。カプラは、従来のカプラであってよい。
【００１９】
１つの実施形態では、通信装置はさらに、信号線に接続されたインピーダンス整合ネットワークを含む。インピーダンス整合ネットワークは、可変インピーダンスの素子、例えば可変静電容量を有する静電容量素子、または可変インダクタンスを有するインダクタンス素子を備えてよい。得られたＳＷＲに基づいて、論理回路は、静電容量素子の可変静電容量の値、またはインピーダンス素子の可変インピーダンスの値を選択することによって、インピーダンス整合ネットワークのインピーダンスを求めることができる。
【００２０】
したがって、求められた実際の整合が測定されたＳＷＲに基づいてより高い精度で得られるので、インピーダンス整合ネットワークを用いて装置のアンテナ性能を同調することができる。
【００２１】
可変インピーダンス素子は、可変静電容量の静電容量素子、例えば、ＭＥＭＳ静電容量素子または切替えキャパシタバンク（ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ  ｂａｎｋ）を備えてよい。
【００２２】
１つの実施形態では、通信装置はさらに、信号線に接続されたデュプレクサを備えてよい。デュプレクサは、周波数選択的であり、送信信号を送信ポートから信号線に、受信信号を信号線から受信ポートに導くことができる。このように、受信ポートおよび送信ポートはデカップルされており、通信装置は、主アンテナを介してＲＦ信号を同時に送信および受信することができる。
【００２３】
１つの実施形態では、通信装置はさらに、信号線に接続されたスイッチを備える。、受信ポートから送信ポートを分離する、またはデカップリングするために、デュプレクサの代わりにスイッチを使用してよい。
【００２４】
しかしながら、複数のデュプレクサのそれぞれの出力ポートをスイッチを介して信号線に電気的に接続することも可能である。このような通信装置は、異なる主周波数帯域で作動し、それぞれのデュプレクサを介してそれぞれの周波数帯域のＲＦ信号を同時に送信および受信することができる。
【００２５】
１つの実施形態では、吸収素子は、デュプレクサを備える。この吸収素子は、信号線内の望ましくないＲＦ電力を低減させる素子である。ＭＩＭＯシステムでは、ＭＩＭＯアンテナは、ＲＦ信号を受信するためだけに設けることができる。その場合、従来のＭＩＭＯ通信装置では、ＭＩＭＯアンテナにＲｘフィルタが接続されることになる。このようなＲｘフィルタは、例えば主周波数帯域内のＴｘ周波数において、極めて周波数選択的であり、算出されるＳＷＲにリップルを生じさせる。Ｒｘアンテナに接続されたデュプレクサを設けることによって、例えばＴｘ周波数で、主アンテナからＭＩＭＯアンテナにカップリングされる信号を、これらの望ましくない信号をＭＩＭＯアンテナに接続されたＲｘの経路にカップリングすることなく除去することができる。このために、このＭＩＭＯアンテナに接続されたデュプレクサは、Ｒｘ信号が通過できるＲｘフィルタを備える。主周波数帯域のＴｘ周波数において低反射率を有する追加のＴｘフィルタは、ＭＩＭＯアンテナを５０オーム終端のような信号シンクに電気的に接続して、リップルを著しく減少させる、またはさらには除去することができる
【００２６】
このようなデュプレクサは、主ＴｘおよびＲｘ周波数帯域の周波数で５０Ω終端を提供し、同時に主アンテナからのＴｘ信号に適切な信号シンクまたは終端を提供することができる。Ｒｘ経路に対し非常に高度な分離は必要ではない。したがって、低コストのデュプレクサを利用することができる。さらに、デュプレクサは、低反射率および／または小さいサイズ、すなわち小さい空間サイズすなわち小さい容量を有するように最適化することができる。その場合、デュプレクサまたはこのデュプレクサの追加フィルタは、吸収素子として働く。
【００２７】
このデュプレクサは、同調可能なインピーダンスまたは同調可能な通過周波数帯域を備えてよい。その場合、主周波数帯域内の、または異なる主周波数帯域内の異なる周波数に対して、５０Ω終端を提供することができる。
【００２８】
１つの実施形態では、吸収素子は、複数のデュプレクサおよび／またはそのポート、例えばＴｘポートの終端を備える。その場合、異なる主周波数帯域の周波数に対するＭＩＭＯアンテナの、適切な、周波数依存の終端が行われる。
【００２９】
１つの実施形態では、吸収素子は、スイッチを備える。その場合、種々の周波数のＲＦ信号を吸収するために、種々のインピーダンス素子がＭＩＭＯアンテナに接続されてよい。さらに、ＭＩＭＯアンテナから異なるＲｘフィルタへの接続を提供することができる。このような通信装置は、種々の周波数のＭＩＭＯアンテナを介してＲＦ信号を受信することができる。
【００３０】
１つの実施形態では、この吸収素子は、スイッチを介してＭＩＭＯアンテナに電気的に接続することができる、または接続可能な複数のデュプレクサを備えてよい。
【００３１】
１つの実施形態では、通信装置は、マルチバンド入出力の通信を提供する。
【００３２】
１つの実施形態では、この装置は、信号経路に接続されたデュプレクサと、この信号経路に接続されたデュプレクサよりも低い反射率を主周波数帯域において有する吸収素子内のデュプレクサとを備える。信号線のデュプレクサは、主アンテナに接続されたＴｘ経路とＲｘ経路とを良好に分離するように最適化されてよい。反射率または挿入損失に関して最適化することができる吸収素子のデュプレクサには、したがって高度な分離レベルは必要ではない。
【００３３】
１つの実施形態では、この装置は、信号経路に接続されたデュプレクサと、この信号経路に接続されたデュプレクサよりも小さい容量を有する吸収素子内のデュプレクサとを備える。ここでも、信号経路に接続されたデュプレクサは、通信装置のＴｘ経路とＲｘ経路との間の高度な分離レベルを提供するように最適化されてよい。この吸収素子のデュプレクサは、高度な分離を提供する必要がなく、小さな容量を有するように最適化された低コストのデュプレクサであってよい。
【００３４】
１つの実施形態では、通信装置は、吸収素子にダイプレクサと、Ｒｘフィルタとを含む。ダイプレクサは、デュプレクサの代わりに使用して、主アンテナからＭＩＭＯアンテナにカップリングされる信号をＭＩＭＯアンテナに導いて接地し、信号経路内で測定される反射電力の精度を高めることができる。
【００３５】
１つの実施形態では、ＭＩＭＯアンテナは、主Ｔｘ周波数帯域の周波数に対して２５Ω、５０Ω、または１００Ωの抵抗終端を有する。
【００３６】
１つの実施形態では、無線通信装置は、主周波数帯域の周波数で基地局にＲＦ信号を送信する、および／または基地局からＲＦ信号を受信することができる。さらに、ＭＩＭＯアンテナは、主周波数帯域の周波数で基地局にＲＦ信号を送信する、および／または基地局からＲＦ信号を受信することもできる。主アンテナを介しておよびＭＩＭＯアンテナを介してそれぞれ送信される、および／または受信される信号は直交しており、したがって、２つのチャネルで異なる情報を搬送することが可能である。これは、アナログ信号の信号品質を向上させるために主アンテナおよびダイバーシティアンテナを介して基地局から同じ信号が受信されるＣＤＭＡ（ＣＤＭＡ＝Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、符号分割多重アクセス）通信規格と対照的である。
【００３７】
ＭＩＭＯアンテナは、受信アンテナのみであることが可能である。
【００３８】
無線ＭＩＭＯ通信装置を駆動するための方法を以下に提示する。通信装置は、信号線と、信号線に接続されたインピーダンス整合ネットワークと、信号線に接続されたカプラと、信号線に接続された主アンテナとを備える。通信装置はさらに、ＭＩＭＯアンテナと、ＭＩＭＯアンテナに接続された吸収素子とを備える。吸収素子は、可変インピーダンスを有する。この方法は、
−  吸収素子のインピーダンスを所定の値に設定するステップと、
−  信号線における順方向電力および反射電力を測定するステップと、
−  整合ネットワークのインピーダンスを同調するステップ、および／またはそれぞれの電力増幅器の出力レベルを制御するステップと
を備える。
【００３９】
整合ネットワークのインピーダンスを同調するステップ、および電力増幅器の出力レベルを制御するステップは、独立して行うことができる。
【００４０】
この方法の１つの変形例では、装置は、主アンテナを介して主周波数帯域で、およびＭＩＭＯアンテナを介して追加周波数帯域で、同時に通信する。
【００４１】
基本原理および実施形態例を、以下の図において説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ＭＩＭＯアンテナＭＩＭＯＡに接続された吸収素子ＡＥを含む無線通信装置を概略的に示す図である。
【図２】ＳＷＲ測定を乱すＲＦ電力の経路を示す図である。
【図３】吸収素子がデュプレクサを備える、無線通信装置を示す図である。
【図４】５０Ω終端、またはＲｘフィルタを介した終端を有するＭＩＭＯアンテナの反射率を示す図である。
【図５】吸収素子を介して終端されるＭＩＭＯアンテナの反射率を追加として示す図である。
【図６】主アンテナとＭＩＭＯアンテナの両方に接続された複数のデュプレクサを備えた無線通信装置を概略的に示す図である。
【図７】スイッチおよび可変インピーダンスのフィルタを含む無線通信装置の一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、無線通信装置ＷＣＤの等価回路図を概略的に示している。この装置は、デュプレクサＤＵを主アンテナＭＡと電気的に接続する信号線ＳＬを含む。カプラＣが信号線ＳＬに接続され、信号線で伝搬中の順方向電力および反射電力に関する情報を抽出することを可能としている。無線通信装置ＷＣＤは、吸収素子ＡＥに電気的に接続されたＭＩＭＯアンテナＭＩＭＯＡをさらに備える。デュプレクサＤＵは、送信フィルタＴｘＦと、受信フィルタＲｘＦとを備える。ＲＦ電力は、送信フィルタＴｘＦから主アンテナＭＡに伝送される。伝送されたＲＦ電力の部分ＲＰが、主アンテナＭＡのアンテナポートによって反射される。この反射された電力の部分ＲＰの一部が、カプラＣによって信号線外にカップリングされてよい。さらに、カプラＣを使用して、順方向電力の部分が信号線外にカップリングされてよい。次に、定在波比を求めてよい。別の部分ＣＦＰが、主アンテナＭＡを介して伝送され、ＭＩＭＯアンテナＭＩＭＯＡにカップリングされる。この部分は、ＭＩＭＯアンテナから吸収素子ＡＥへ信号線で伝搬する。この吸収素子ＡＥは、部分ＣＦＰの少なくとも一部を吸収する。このようにして、ＳＷＲを測定する際の精度が向上する。
【００４４】
本発明の基本的なアイデアは、２つのアンテナのみを備えた無線通信装置ＷＣＤに限定されない。この装置は、さらなるアンテナを備えてよく、このさらなるアンテナは、１つ以上のさらなる吸収素子に接続されてよく、あるいは接続されていなくてよい。
【００４５】
図２は、結合された順方向電力ＣＦＰの一部が、ＭＩＭＯアンテナに接続されたフィルタで反射される状況を示している。このようなフィルタは、バンドパスフィルタまたはＭＩＭＯアンテナに接続された回路の別のＲｘフィルタであってよい。結合された順方向電力ＣＦＰの反射された部分は、ＭＩＭＯアンテナから元の主アンテナＭＡにカップリングされる可能性がある。結果として、この部分は、主アンテナのアンテナポートによって反射される順方向電力の部分に重畳し、実反射ＲＦ電力の測定を破綻させる。
【００４６】
図３は、吸収素子ＡＥがデュプレクサＤＵを備える無線通信装置ＷＣＤの一実施形態を示す。デュプレクサＤＵは、ＭＩＭＯアンテナによって受信される受信信号をフィルタリングするためのＲｘフィルタＲｘＦを備えてよい。このデュプレクサＤＵはさらに追加フィルタを含み、この追加フィルタの出力は、例えばインピーダンス素子を介して接地されてよい。ＲｘフィルタまたはＴｘフィルタ、例えば図２のフィルタＭＩＭＯＦは、無線通信装置の動作周波数において非常に周波数選択的である。主アンテナからカップリングされるＴｘ信号の全部または一部を吸収するために、デュプレクサのＴｘフィルタ部およびその終端が使用されてよく、こうして、さもなければ元の主アンテナに反射されて、ＳＷＲ測定を破綻させかねない信号のすべてをキャンセルすることができる。ＭＩＭＯデュプレクサは、主アンテナに接続されたデュプレクサと同じ周波数で動作し、同様の選択性を提供してよい。したがって、いくつかの異なる周波数帯域をカバーするために、複数のデュプレクサが使用されてよい。
【００４７】
可変および同調可能インピーダンスを有するインピーダンス整合ネットワークＩＭＮが、信号線に接続される。
【００４８】
図４は、ＭＩＭＯアンテナがある場合に主アンテナに向かう信号線で測定される２つの異なる周波数依存反射曲線を示す。例えば５０Ω終端Ｔ５０のような、ＭＩＭＯアンテナにおける固定インピーダンス終端によって望ましい曲線が得られる。しかしながら、ＭＩＭＯアンテナは、受信に使用されるので、一般的には、ＭＩＭＯアンテナにＲｘフィルタがあり、これはＲｘ帯域にのみ５０オームのインピーダンスを有するが、Ｔｘの周波数では非常に反射性であり、この反射は主アンテナにおいて測定される。Ｒｘフィルタの周波数選択性により、表示の曲線ＴＲｘＦは、図２に従って、ＭＩＭＯアンテナがＲｘフィルタを介して終端されるとき測定される反射を示す。このＲｘフィルタは非常に選択性があるので、主周波数帯域内に極度なリップルが現れる。９００ＭＨｚでＭＩＭＯアンテナにカップリングされるＴｘ信号は、この主アンテナの整合を実際よりも良く見せることがある。一方で、９１５ＭＨｚでは、反射率が５０Ω終端で期待されるよりも低いので、エラー信号により整合は実際の整合よりも悪く見えることがある。
【００４９】
図５は、対照的に、吸収素子を介した追加終端を示し、その曲線をＴＡＥで示す。終端は、例えば吸収素子ＡＥ内のデュプレクサの追加フィルタのようなフィルタ要素によっても実現されるが、ここではＴｘ周波数がＭＩＭＯアンテナにおける５０Ω負荷で終端されるので、リップルの振幅は縮小され、ＳＷＲを測定する際の精度は向上する。
【００５０】
図６は、主アンテナが第１のスイッチＳ１を介して第１のデュプレクサＤＵ１、第２のデュプレクサＤＵ２、または第３のデュプレクサＤＵ３に接続可能である無線通信装置ＷＣＤの実施形態を示す。第１のスイッチＳ１のポート数および主アンテナに接続可能なデュプレクサの数は、限定されない。この装置はさらなるポートまたはデュプレクサを備えてよい。
【００５１】
さらに、ＭＩＭＯアンテナは、第２のスイッチＳ２を介して、第４のデュプレクサＤＵ４、第５のデュプレクサＤＵ５、または第６のデュプレクサＤＵ６に接続可能である。同様に、デュプレクサおよびポートの数は限定されず、この装置は、さらなるデュプレクサおよびスイッチＳ２のさらなるポートを備えてよい。
【００５２】
各デュプレクサが、第１のインピーダンス素子ＩＥ１、第２のインピーダンス素子ＩＥ２、第３のインピーダンス素子ＩＥ３、…を介して電気的に接地された追加フィルタを有することが可能である。その結果、ＭＩＭＯアンテナでは種々の第１のＴｘ周波数帯域に対する適切な終端を得ることができる。
【００５３】
図７は、吸収素子ＡＥが可変インピーダンスＦＶＩのＴｘフィルタを備える無線通信装置ＷＣＤの一実施形態を示し、これは可変または同調可能な通過帯域周波数を有し、、これにより様々な周波数における良好な終端を提供するように設定できる、すなわち主アンテナに接続されたデュプレクサのいずれかとタンデム型で機能するように設定することができる。
【００５４】
例えば、装置が第１の帯域（例えば、Ｔｘ周波数範囲が８２４〜８４９ＭＨｚである帯域５）で信号を送信する場合、この同調可能フィルタは通過帯域を提供し、したがって、この周波数におけるＭＩＭＯアンテナの良好なな終端を提供する。装置が次に第２の帯域、例えば帯域１７（Ｔｘが７０４〜７１６ＭＨｚである）に変わると、この同調可能フィルタはその通過帯域をこの周波数に変更する。
【００５５】
その結果、減少したＲＦ電力を主アンテナに再カップリングするための良好なな終端を得るのに、１つの追加フィルタのみが必要である。
【００５６】
この無線通信装置ＷＣＤは、さらなるアンテナと、終端素子または吸収素子として機能することができる、さらなるフィルタとを備えてよい。
【００５７】
本発明は、ＭＩＭＯシステムに制限されない。追加アンテナの終端に関する基本原理は、２つ以上のアンテナを含むすべての通信装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
ＡＥ                      ；  吸収素子
Ｃ                        ；  カプラ
ＣＦＰ                    ；  カップリングされた順方向電力
ＤＵ                      ；  デュプレクサ
ＤＶ１，２，３，４，５，６；  デュプレクサ
ＦＶＩ                    ；  可変インピーダンスのフィルタ
ＩＥ１，２，３            ；  インピーダンス素子
ＩＭＮ                    ；  インピーダンス整合ネットワーク
ＭＡ                      ；  主アンテナ
ＭＩＭＯＡ                ；  ＭＩＭＯアンテナ
ＭＩＭＯＦ                ；  ＭＩＭＯアンテナに接続されたフィルタ
ＲＰ                      ；  主アンテナポートで反射された電力
ＲｘＦ                    ；  受信フィルタ
ＲｘＦ１，２，３          ；  受信フィルタ
Ｓ１，Ｓ２                ；  第１、第２スイッチ
ＳＬ                      ；  信号線
Ｔ５０                    ；  ５０Ω終端
ＴＡＥ                    ；  吸収素子を介した終端
ＴＲｘＦ                  ；  受信フィルタを介した終端
ＴｘＦ                    ；  送信フィルタ
ＷＣＤ                    ；  無線通信装置
【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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【図７】
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