(57)【要約】【課題】  第１の機器（無線機）と第２の機器（アンテナ）との間に可変容量を接続して第１の機器と可変容量との間の点に可変インダクタンスを接続した整合回路２２により第１の機器から第２の機器を見たインピーダンスを整合する整合器３で、良好な整合を実現する。【解決手段】  検出手段２１が抵抗分Ｒ及び位相分Ｘを検出する。第１の判定手段２３が可変インダクタンスの値を増加させて抵抗分Ｒが所定値を超えるか否かを判定し、超えない場合には、第２の判定手段２３が可変容量の値を増加させて抵抗分Ｒが所定値を超えるか否かを判定する。超えた場合には、調整手段２３が、抵抗分Ｒ及び位相分Ｘが所定値或いはその付近となるように、可変インダクタンスの値と可変容量の値との一方又は両方を調整する。【選択図】  図２
2006246322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の機器と第２の機器との間に可変容量を接続するとともに前記第１の機器と前記可変容量との間の点に可変インダクタンスを接続した整合回路を用いて、前記第１の機器から前記第２の機器を見たインピーダンスを整合する整合器において、
抵抗分Ｒ及び位相分Ｘを検出する検出手段と、
前記抵抗分Ｒが抵抗分所定値未満である状態において前記可変インダクタンスの値を増加させて前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値を超えるか否かを判定する第１の判定手段と、
前記可変インダクタンスの値が可変範囲で最大値となっても前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値を超えないと前記第１の判定手段により判定された場合に、前記可変容量の値を増加させて前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値を超えるか否かを判定する第２の判定手段と、
前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値を超えたと前記第１の判定手段或いは前記第２の判定手段により判定された場合に、前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値或いはその付近となり且つ前記位相分Ｘが位相分所定値或いはその付近となるように、前記可変インダクタンスの値と前記可変容量の値との一方又は両方を調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする整合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インピーダンスの整合を取る整合器に関し、特に、良好な整合を実現する整合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、無線機がアンテナを用いて無線通信を行う無線通信装置では、無線機とアンテナとの間に整合器を備えて、当該整合器により無線機とアンテナとのインピーダンス整合を取ることが行われている。
このような整合器では、１つの整合回路を有し、当該整合回路により整合を取るための整合シーケンスが１つ設定される。そして、整合器では、設定された整合シーケンスに従ってインピーダンスを整合点に収束させる処理を行い、この場合に、無線機側から見たインピーダンスが収束しないときには整合が取れないという結果となる。このため、理論的な計算上では整合回路により整合が取れる範囲であっても、実際の装置では整合が取れないことが発生する。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８１６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、従来の整合器では、良好な整合を取るという点で、未だに不十分なところがあった。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、良好な整合を実現することができる整合器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る整合器では、第１の機器と第２の機器との間に可変容量を接続するとともに前記第１の機器と前記可変容量との間の点に可変インダクタンスを接続した整合回路を用いて、前記第１の機器から前記第２の機器を見たインピーダンスを整合するに際して、次のような処理を行う。
すなわち、検出手段が、抵抗分Ｒ及び位相分Ｘを検出する。
第１の判定手段が、前記抵抗分Ｒが抵抗分所定値未満である状態において、前記可変インダクタンスの値を増加させて、前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値を超えるか否かを判定する。前記可変インダクタンスの値が可変範囲で最大値となっても前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値を超えないと前記第１の判定手段により判定された場合に、第２の判定手段が、前記可変容量の値を増加させて、前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値を超えるか否かを判定する。
前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値を超えたと前記第１の判定手段或いは前記第２の判定手段により判定された場合に、調整手段が、前記抵抗分Ｒが前記抵抗分所定値或いはその付近となり且つ前記位相分Ｘが位相分所定値或いはその付近となるように、前記可変インダクタンスの値と前記可変容量の値との一方又は両方を調整する。
従って、上記のような判定及び調整により、良好な整合を実現することができる。
【０００６】
ここで、第１の機器及び第２の機器としては、それぞれ、種々なものが用いられてもよい。一例として、第１の機器として無線機が用いられ、第２の機器としてアンテナが用いられる。
また、可変容量としては、例えば、容量の値が可変なコンデンサが用いられる。
また、可変インダクタンスとしては、例えば、インダクタンスの値が可変なコイルが用いられる。
また、例えば、初期状態では可変インダクタンスの値が可変範囲で最小値とされて、第１の判定手段の処理では可変インダクタンスの値が最小値から次第に増加させられる。
また、例えば、初期状態では可変容量の値が可変範囲で最小値とされて、第２の判定手段の処理では可変容量の値が最小値から次第に増加させられる。
【０００７】
また、抵抗分Ｒに関する所定値である抵抗分所定値としては、種々な値が用いられてもよく、例えば、５０オーム（Ω）が用いられる。
また、位相分Ｘに関する所定値である位相分所定値としては、種々な値が用いられてもよく、例えば、０が用いられる。
また、抵抗分Ｒが抵抗分所定値の付近であることの条件としては、種々な条件が用いられてもよく、例えば、抵抗分Ｒと抵抗分所定値との差が所定の閾値未満或いは以下である条件が用いられる。
また、位相分Ｘが位相分所定値の付近であることの条件としては、種々な条件が用いられてもよく、例えば、位相分Ｒと位相分所定値との差が所定の閾値未満或いは以下である条件が用いられる。
また、可変インダクタンスの値と可変容量の値との一方又は両方を調整する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、それぞれの値を一方ずつ調整する態様や、それぞれの値を交互に調整する態様や、それぞれの値について次第に増加或いは次第に減少させる態様などを用いることができる。
【０００８】
以下で、更に、整合器の構成例を示す。
一構成例として、第１の機器から第２の機器を見たインピーダンスを整合する整合器において、次のような構成とした。
すなわち、前記第１の機器と前記第２の機器との間に可変容量を接続するとともに前記可変容量と前記第２の機器との間の点に可変インダクタンスを接続する第１の整合回路と、前記第１の機器と前記第２の機器との間に可変容量を接続するとともに前記第１の機器と前記可変容量との間の点に可変インダクタンスを接続する第２の整合回路と、前記第１の機器と前記第２の機器との間に接続される整合回路を前記第１の整合回路と前記第２の整合回路とで切り替える切替手段と、を備えた。
従って、異なる種類の整合回路を切り替えて使用することにより、良好な整合を実現することができる。
【０００９】
ここで、第１の整合回路や第２の整合回路では、例えば、第１の機器と第２の機器との間の点と接地点との間に可変インダクタンスが接続される。
また、第１の整合回路と第２の整合回路との切り替えは、例えば、人により行われてもよく、或いは、整合器又は外部の装置により自動的に行われてもよい。
また、第１の整合回路と第２の整合回路とを自動的に切り替える態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、第１の機器の特性や第２の機器の特性に基づいて使用する整合回路を切り替える態様や、一方の整合回路では整合が取れなかったことを判定した場合に他方の整合回路へ切り替える態様などを用いることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明に係る整合器によると、第１の機器と第２の機器との間に可変容量を接続するとともに第１の機器と可変容量との間の点に可変インダクタンスを接続した整合回路を用いて、第１の機器から第２の機器を見たインピーダンスを整合するに際して、抵抗分Ｒが抵抗分所定値未満である状態において可変インダクタンスの値を増加させて抵抗分Ｒが抵抗分所定値を超えるか否かを判定し、可変インダクタンスの値が可変範囲で最大値となっても抵抗分Ｒが抵抗分所定値を超えないと判定した場合には可変容量の値を増加させて抵抗分Ｒが抵抗分所定値を超えるか否かを判定し、また、抵抗分Ｒが抵抗分所定値を超えたと判定した場合には、抵抗分Ｒが抵抗分所定値或いはその付近となり且つ位相分Ｘが位相分所定値或いはその付近となるように、可変インダクタンスの値と可変容量の値との一方又は両方を調整するようにしたため、良好な整合を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
図１には、無線機システムの構成例を示してある。この無線機システムは、例えば、無線通信装置などに設けられている。
本例の無線機システムは、無線機１と、アンテナ２と、無線機１とアンテナ２との間に設けられた整合器３を備えている。また、無線機１は、送受信機１１と、増幅器１２を備えている。
本例の無線機システムでは、整合器３が無線機１とアンテナ２との間のインピーダンス整合を取る。そして、送信では送受信機１１から出力される送信信号が増幅器１２により増幅されてアンテナ２から無線により送信され、受信ではアンテナ２により受信された信号が増幅器１２により増幅されて送受信機１１により処理される。
【００１２】
図２には、無線機１とアンテナ２とを整合させる本例の整合器３の機能系統の構成例を示してある。
本例の整合器３は、検出回路２１と、整合回路２２と、制御部２３を備えている。
本例の整合器３では、無線機１から入力される信号が検出回路２１及び整合回路２２を介してアンテナ２へ出力され、アンテナ２から入力される信号が整合回路２２及び検出回路２１を介して無線機１へ出力される。
【００１３】
検出回路２１は、無線機１とアンテナ２との間で送受信される信号に基づいて、進行波の電圧、反射波の電圧、位相差（リアクタンスＸ）を表す位相電圧、抵抗分Ｒを表すインピーダンス電圧を検出し、これらの検出結果を制御部２３へ出力する。
制御部２３は、検出回路２１により検出された各種の電圧に基づいて、整合回路２２を制御して、整合回路２２により最適な整合が取られるようにする。なお、制御部２３は、例えば、各種の制御信号を整合回路２２へ出力することで整合回路２２を制御し、また、検出電圧に基づいて整合回路２２による整合状態の良し悪しを判定し、この判定結果に基づいて制御を行う。
【００１４】
整合回路２２は、本例では、２つの異なる種類のＴ形の整合回路を有している。本例では、説明の便宜上から、これら２つの種類の整合回路を、それぞれ、Ａ形整合回路、Ｂ形整合回路と呼ぶが、この名称には特に意味は無い。
図３（ａ）には、Ａ形整合回路の構成例（回路モデルの例）及びその特性例（整合範囲の例）を示してある。
Ａ形整合回路は、無線機１とアンテナ２とを接続する線路上に例えば可変コンデンサから成る可変容量３１を有しており、可変容量３１よりアンテナ２の側の点と接地点（グラウンド）との間に例えば可変コイルから成る可変インダクタンス３２を有している。
図３（ｂ）には、Ｂ形整合回路の構成例（回路モデルの例）及びその特性例（整合範囲の例）を示してある。
Ｂ形整合回路は、無線機１とアンテナ２とを接続する線路上に例えば可変コンデンサから成る可変容量３３を有しており、可変容量３３より無線機１の側の点と接地点（グラウンド）との間に例えば可変コイルから成る可変インダクタンス３４を有している。
【００１５】
図３（ａ）及び図３（ｂ）における整合の特性例を示すグラフでは、横軸は純抵抗値を示す軸である実数軸を表しており、縦軸は容量性（コンデンサ等）や誘導性（コイル等）を示す軸である虚数軸を表している。
横軸は、インピーダンスを示すため、抵抗分Ｒを表し、負（マイナス）は無い。縦軸は、リアクタンスＸの成分を示し、０から上の正（プラス）方向は誘導性（コイル成分）の大きさを表し、０より下の負（マイナス）方向は容量性（コンデンサ成分）の大きさを表す。従って、負荷の成分が抵抗成分のみである場合には横軸の直線上に載る状態となり、負荷の成分がコンデンサ成分或いはコイル成分のみである場合には縦軸の直線上に載る状態となる。実際の負荷は、抵抗成分とコンデンサ成分若しくはコイル成分の両方を有する。なお、ｊは虚数を表す。
【００１６】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、Ａ形整合回路とＢ形整合回路とでは、可変容量３１、３３と可変インダクタンス３２、３４との接続順序が逆になっていることから、整合することが可能なインピーダンスの範囲が互いに異なり、整合可能部分（黒塗りの無い部分）と不整合部分（黒塗りの部分）とがちょうど反対になる。
ここで、不整合部分は、回路の構成上から、可変容量３１、３３や可変インダクタンス３２、３４といった回路定数をどのような値に設定しても整合できない部分である。また、整合部分は、回路定数の選び方により整合することが可能な部分である。
Ｂ形整合回路は、一般に整合の取りにくい低インピーダンスに対する整合回路となっている。
【００１７】
本例の整合回路２２は、Ａ形整合回路とＢ形整合回路とを切り替えるスイッチなどの機能を有しており、制御部２３からの制御信号に応じてＡ形整合回路を使用する状態とＢ形整合回路を使用する状態とを切り替える。
Ａ形整合回路とＢ形整合回路との切り替えは、例えば、負荷のインピーダンスに基づいて行うことができ、予め負荷のインピーダンスが把握されているような場合には、予めいずれの形の整合回路を使用するかが設定される。また、例えば、制御部２３が、Ａ形整合回路を使用してみたが良好な整合が取れなかったことを判定したことに応じてＢ形整合回路を使用する状態へ切り替える態様や、逆に、Ｂ形整合回路を使用してみたが良好な整合が取れなかったことを判定したことに応じてＡ形整合回路を使用する状態へ切り替える態様を用いることも可能である。
【００１８】
以下で、本例の整合器３において行われる整合回路２２の整合シーケンスの処理の例を示す。
本例では、Ａ形整合回路とＢ形整合回路とで異なる整合シーケンスが設定されており、これらの整合シーケンスの処理は例えば制御部２３が検出回路２１からの検出結果に基づいてＡ形整合回路或いはＢ形整合回路の回路定数を制御することにより行われる。
【００１９】
まず、図４を参照して、可変容量３１、３３や可変インダクタンス３２、３４の値について行われるステップ探索の処理や２分岐探索の処理の例を示す。
本例では、パラメータとなる値（パラメータ値）が全部で２００ビットの範囲の値を取り得るとし、値の開始点から１ステップを１０ビット間隔として（１）〜（２０）の区切りの点を想定する。（２０）の点は値が最大となる最終点となる。
また、本例では、目標点が（１３）の点と（１４）の点との間に存在する。
また、本例では、Ｒ極性や位相極性を使用する。
ここで、Ｒ極性は、検出回路２１により検出されたインピーダンス電圧を５０オーム（Ω）の時の電圧と比較して、大きいか或いは小さいかに応じて“１”或いは“０”という極性を持たせたものである。
また、位相極性は、検出回路２１により検出された位相電圧を誘導性でもなく容量性でもない０の部分と比較して、位相電圧が正（プラス）の電圧である場合には容量性を表す“１”という極性を持たせ、位相電圧が負（マイナス）の電圧である場合には誘導性を表す“０”という極性を持たせたものである。
【００２０】
ステップ探索では、パラメータ値を１ステップ又は数ステップの割合で増加若しくは減少させて、極性の変化（Ｒ極性の変化、或いは、位相極性の変化）を検査する。
ステップ探索で極性が反転したことを判定した場合には、極性反転したｎ回目のステップと前回の（ｎ−１）ステップとの間に極性反転する部分があることになるため、これらのステップ間のビット（対象ビット）を２分岐探索する。
２分岐探索では、対象ビット内における前半のビットと後半のビットとのいずれに極性反転部分があるかを調べ、続けて、同様に、極性反転部分がある方のビットを半分に分けていずれに極性反転部分があるかを調べ、このような処理を続けることで、最後の１ビットまで追い込み、極性反転部分を１ビット範囲まで追い込んで見つけ出す。
具体例として、図４では、１ステップずつの探索（１ステップ探索）の処理を１４回行うと（１３）ステップ目と（１４）ステップ目との間に目標点（極性反転部分）が存在することを検出し、続いて、２分岐探索の処理を３回行うとおよそ１ビットの範囲で目標点を検出することができ、この例では、計１７回の処理で目標点の判定が完了する。
【００２１】
次に、図５及び図６を参照して、Ａ形整合回路について行われる整合シーケンスの処理の手順の一例を示す。
ここで、本例のＡ形整合回路の整合シーケンス処理は、概略的には、可変インダクタンス３２の値Ｌの変化に応じてＲ極性を検査し及び可変容量３１の値Ｃの変化に応じて位相極性Ｘを検査するシーケンスが常に行われるものであり、例えば、図７及び図８に示される本例のＢ形整合回路の整合シーケンス処理における（ステップＳ８１）及び（ステップＳ８２）に関する処理が行われない点などで異なるものである。また、本例のＡ形整合回路の整合シーケンス処理としては、例えば、従来と同様な処理を用いることが可能である。
このため、本例のＡ形整合回路の整合シーケンス処理については簡略化して説明する。
【００２２】
Ａ形整合回路の整合シーケンス処理では、初期状態において、可変容量３１の値Ｃが最大値に設定されているとともに、可変インダクタンス３２の値Ｌが最小値に設定されている。
ループカウンタのカウント値を０に設定する（ステップＳ１）。Ｒ極性の判定により抵抗分Ｒが５０オームより小さいかを判定し（ステップＳ２）、小さい場合には整合結果を不可（ＮＧ）として（ステップＳ４２）、処理を終了する。
抵抗分Ｒが５０オームより小さい場合には、値Ｌを増加させるステップ探索を行い（ステップＳ３）、Ｒ極性が反転して抵抗分Ｒが５０オームを超えたかを判定する（ステップＳ４）。抵抗分Ｒが５０オームを超えないまま値Ｌが最大値になったときには（ステップＳ５）、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）１｝に収まり且つ位相極性Ｘが｛０±（プラスマイナス）１｝に収まれば（ステップＳ６）、整合結果が整合取得（ＯＫ）であるとして（ステップＳ４３）、処理を終了する一方、そうでない場合には整合結果を不可（ＮＧ）として（ステップＳ４２）、処理を終了する。
【００２３】
Ｒ極性が反転したら、値Ｌについて２分岐探索を行い（ステップＳ７）、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）１｝に収まるようにする（ステップＳ８）。このとき、位相極性Ｘが｛０±（プラスマイナス）１｝に収まれば（ステップＳ９）、整合結果が整合取得（ＯＫ）であるとして（ステップＳ４３）、処理を終了する。そうでない場合には、位相極性Ｘが０より小さいかを判定し（ステップＳ１０）、位相極性Ｘが０より小さいときには続く処理を行う一方、そうでないときには整合結果を不可（ＮＧ）として（ステップＳ４２）、処理を終了する。
【００２４】
位相極性Ｘが０より大きい場合には、値Ｃを減少させるステップ探索を行い（ステップＳ１１）、位相極性Ｘが反転して位相極性Ｘが０を超えたかを判定する（ステップＳ１２）。位相極性Ｘが０を超えないまま値Ｃが最小値になったときには（ステップＳ１３）、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）１｝に収まり且つ位相極性Ｘが｛０±（プラスマイナス）１｝に収まれば（ステップＳ１４）、整合結果が整合取得（ＯＫ）であるとして（ステップＳ４３）、処理を終了する一方、そうでない場合には整合結果を不可（ＮＧ）として（ステップＳ４２）、処理を終了する。
【００２５】
位相極性Ｘが反転したら、値Ｃについて２分岐探索を行い（ステップＳ１５）、位相極性Ｘが｛０±（プラスマイナス）１｝に収まるようにする（ステップＳ１６）。このとき、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）１｝に収まれば（ステップＳ１７）、整合結果が整合取得（ＯＫ）であるとして（ステップＳ４３）、処理を終了する。そうでない場合には、Ｒ極性の判定により抵抗分Ｒが５０オームより小さいかを判定する（ステップＳ１８）。
抵抗分Ｒが５０オームより小さいときには値Ｌをステップ間隔で増加させるステップ探索を行い（ステップＳ１９）、抵抗分Ｒが５０オームより大きいときには値Ｌをステップ間隔で減少させるステップ探索を行う（ステップＳ２０）。これに際して、Ｒ極性が反転したか否かを調べる（ステップＳ２１）。
【００２６】
Ｒ極性が反転した場合には、値Ｌについて２分岐探索を行い（ステップＳ３１）、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）１｝に収まるようにする（ステップＳ３２）。このとき、位相極性Ｘが｛０±（プラスマイナス）１｝に収まれば（ステップＳ３３）、整合結果が整合取得（ＯＫ）であるとして（ステップＳ４３）、処理を終了する。そうでない場合には、位相極性Ｘが０より大きいかを判定する（ステップＳ３４）。
位相極性Ｘが０より大きいときには値Ｃをステップ間隔で増加させるステップ探索を行い（ステップＳ３５）、位相極性Ｘが０より小さいときには値Ｃをステップ間隔で減少させるステップ探索を行う（ステップＳ３６）。
【００２７】
これに際して、位相極性Ｘが反転したか否かを調べて、反転した場合には値Ｃについて２分岐探索を行い（ステップＳ３７）、位相極性Ｘが｛０±（プラスマイナス）１｝に収まるようにする（ステップＳ３８）。このとき、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）１｝に収まれば（ステップＳ３９）、整合結果が整合取得（ＯＫ）であるとして（ステップＳ４３）、処理を終了する。
そうでない場合には、ループカウンタのカウント値を１だけ増加させて（ステップＳ４０）、このカウント値が６以下であれば（ステップＳ１８）の処理へ移行し、このカウント値が７に達したら（ステップＳ４１）、整合結果を不可（ＮＧ）として（ステップＳ４２）、処理を終了する。
【００２８】
次に、図７及び図８を参照して、Ｂ形整合回路について行われる整合シーケンスの処理の手順の一例を示す。
Ｂ形整合回路の整合シーケンス処理では、初期状態において、可変容量３３の値Ｃが最小値に設定されているとともに、可変インダクタンス３４の値Ｌが最小値に設定されている。
Ｂ形整合回路の整合シーケンス処理が開始すると、ループカウンタのカウント値を０に設定する（ステップＳ５１）。このループカウンタは、回路定数（本例では、可変容量３３の値Ｃや可変インダクタンス３４の値Ｌ）を繰り返して調整する処理部分の繰り返し回数をカウントするカウンタである。
Ｒ極性を判定し（ステップＳ５２）、抵抗分Ｒが５０オームより小さい場合には後続する処理を行う一方、抵抗分Ｒが５０オーム以上である場合には整合結果が不可（ＮＧ）であるとして（ステップＳ９６）、本整合シーケンス処理の動作を終了する。なお、この最初のＲ極性判定は、最初のホーミングという状態で抵抗分Ｒが５０オーム以上であると整合できないことに応じた判定であり、実際にはあり得ない。
【００２９】
可変インダクタンス３４の値Ｌについて最小値からステップ間隔で増加させるステップ探索を行い（ステップＳ５３）、Ｒ極性が反転したかつまりＲ極性が５０オームを超えたかを判定する（ステップＳ５４）。
Ｒ極性が５０オームを超えて抵抗分Ｒが５０オームより大きくなる切り替わりポイントが見つかったら、可変インダクタンス３４の値Ｌについて更に２分岐探索を行って（ステップＳ５５）、その値Ｌを例えば１ビットまで詳細に追い込む。本例では、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）５｝に収まったら（ステップＳ５６）、位相極性Ｘが０より大きいかを判定する（ステップＳ５７）。
位相極性Ｘが０より大きい場合には後続する処理を行う一方、位相極性Ｘが０以下である場合には整合結果が不可（ＮＧ）であるとして（ステップＳ９６）、本整合シーケンス処理の動作を終了する。
【００３０】
続いて、可変容量３３の値Ｃについて最小値からステップ間隔で増加させるステップ探索を行い（ステップＳ５８）、位相極性Ｘが反転したかつまり位相極性Ｘが０より小さくなったかを判定する（ステップＳ５９）。また、位相極性Ｘが０より小さくならずに値Ｃが最大値となった場合には（ステップＳ６０）、整合結果が不可（ＮＧ）であるとして（ステップＳ９６）、本整合シーケンス処理の動作を終了する。
位相極性Ｘが０未満となって位相極性Ｘが０より小さくなる切り替わりポイントが見つかったら、可変容量３３の値Ｃについて更に２分岐探索を行って（ステップＳ６１）、その値Ｃを例えば１ビットまで詳細に追い込む。本例では、位相極性Ｘが｛±（プラスマイナス）５｝に収まったら（ステップＳ６２）、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）５｝に収まっているかを判定し（ステップＳ６３）、収まっていれば整合結果が整合取得（ＯＫ）であるとして（ステップＳ９７）、本整合シーケンス処理の動作を終了する。
【００３１】
一方、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）５｝から外れていた場合には、Ｒ極性の判定により抵抗分Ｒが５０オームより小さいか否かを判定し（ステップＳ６４）、抵抗分Ｒが５０オームより小さいときには可変インダクタンス３４の値Ｌについてステップ間隔で増加させるステップ探索を行い（ステップＳ６５）、抵抗分Ｒが５０オームより大きいときには可変インダクタンス３４の値Ｌについてステップ間隔で減少させるステップ探索を行う（ステップＳ６６）。これに際して、Ｒ極性が反転したか否かを調べ（ステップＳ６７）、Ｒ極性が反転しないまま値Ｌが最大値或いは最小値に達した場合には（ステップＳ６８）、整合結果が不可（ＮＧ）であるとして（ステップＳ９６）、本整合シーケンス処理の動作を終了する。
【００３２】
一方、Ｒ極性が反転した場合には、可変インダクタンス３４の値Ｌについて更に２分岐探索を行って（ステップＳ６９）、その値Ｌを例えば１ビットまで詳細に追い込む。本例では、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）５｝に収まったら（ステップＳ７０）、位相極性Ｘが０より大きいか否かを判定する（ステップＳ８７）。
位相極性Ｘが０より大きいときには可変容量３３の値Ｃについてステップ間隔で増加させるステップ探索を行い（ステップＳ８８）、位相極性Ｘが０より小さいときには可変容量３３の値Ｃについてステップ間隔で減少させるステップ探索を行う（ステップＳ８９）。これに際して、位相極性Ｘが反転したか否かを調べる（ステップＳ９０）。
【００３３】
位相極性Ｘが０未満となって位相極性Ｘが０より小さくなる切り替わりポイントが見つかったら、可変容量３３の値Ｃについて更に２分岐探索を行って（ステップＳ９１）、その値Ｃを例えば１ビットまで詳細に追い込む。本例では、位相極性Ｘが｛±（プラスマイナス）５｝に収まったら（ステップＳ９２）、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）５｝に収まっているかを判定し（ステップＳ９３）、収まっていれば整合結果が整合取得（ＯＫ）であるとして（ステップＳ９７）、本整合シーケンス処理の動作を終了する。
一方、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）５｝から外れていた場合には、ループカウンタのカウント値を１だけ増加させ（ステップＳ９４）、このカウント値が６以下であるときには（ステップＳ６４）の処理へ移行し、また、このカウント値が７に達したときには（ステップＳ９５）、整合結果が不可（ＮＧ）であるとして（ステップＳ９６）、本整合シーケンス処理の動作を終了する。
【００３４】
また、（ステップＳ５４）の処理においてＲ極性が反転せずに抵抗分Ｒが５０オームより小さいまま可変インダクタンス３４の値Ｌが最大値に達した場合には（ステップＳ８１）、可変容量３３の値Ｃについて最小値からステップ間隔で増加させるステップ探索を行い（ステップＳ８２）、Ｒ極性が反転したかつまり抵抗分Ｒが５０オームを超えたかを判定する（ステップＳ８３）。また、抵抗分Ｒが５０オームを超えずに値Ｃが最大値となった場合には（ステップＳ８４）、整合結果が不可（ＮＧ）であるとして（ステップＳ９６）、本整合シーケンス処理の動作を終了する。
一方、Ｒ極性が５０オームを超えて抵抗分Ｒが５０オームより大きくなる切り替わりポイントが見つかったら、可変容量３３の値Ｃについて更に２分岐探索を行って（ステップＳ８５）、その値Ｃを例えば１ビットまで詳細に追い込む。本例では、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）５｝に収まったら（ステップＳ８６）、（ステップＳ８７）の処理へ移行する。
【００３５】
このように、本例のＢ形整合回路の整合シーケンス処理では、通常のシーケンスにおいて、可変インダクタンス３４の値Ｌと可変容量３３の値Ｃを交互に動かして、Ｒ極性或いは位相極性が反転する点を切替ポイントとして、整合器３の入力端から見たインピーダンスを５０オームへ収束させていく。それぞれの値Ｌ、Ｃの可変範囲において収束しないときには整合が不可であるとみなす。通常のシーケンスにおいては、可変インダクタンス３４の値Ｌの変化に応じてＲ極性を検査し、可変容量３３の値Ｃの変化に応じて位相極性Ｘを検査する。
また、本例のＢ形整合回路の整合シーケンス処理では、最初のループ（本例では、ループカウンタのカウント値が０であるときのループ）においては、可変インダクタンス３４の値Ｌの変化に応じてＲ極性が反転しない場合には、可変容量３３の値Ｃの変化に応じてＲ極性の反転を検査することが行われる。このような処理は、最初のループだけで行われ、その後は、通常のシーケンスと同様な処理が行われる。
【００３６】
なお、本例では、抵抗分Ｒが｛５０±（プラスマイナス）５｝の範囲であるときにＲ＝５０オームの付近であるとみなし、位相極性Ｘが｛±（プラスマイナス）５｝の範囲であるときに位相極性Ｘ＝０の付近であるとみなしたが、これらの範囲としてはそれぞれ種々な範囲が用いられてもよい。
また、本例では、ループカウンタのカウント値が７に達した時点で整合シーケンスの処理動作を終了する例を示したが、このようなループの回数（値Ｌ、Ｃの調整を行う回数）としては種々な回数が用いられてもよい。
【００３７】
次に、図９を参照して、Ｂ形整合回路の整合シーケンス処理の具体例を示す。
図９には、Ｂ形整合回路の整合シーケンス処理時におけるインピーダンスの移動（変化）の軌跡の一例を表すスミスチャートを示してある。図９において“Ｐ１”で示される軌跡は図７に“Ｐ１”で示されるステップＳ５３及びステップＳ５４の処理によるものであり、図９において“Ｐ２”で示される軌跡は図８に“Ｐ２”で示されるステップＳ８１及びステップＳ８２の処理によるものである。
【００３８】
Ｂ形整合回路では、最初に（本例では、図７におけるステップＳ５３及びステップＳ５４の処理により）可変インダクタンス３４の値Ｌを最大まで増加させても、Ｒ極性が５０オーム以上とならない場合が多い。この場合、例えば、図９のスミスチャートに示されるように、“Ｐ１”の軌跡がチャートの大外を回ってしまい、５０オームの円と交差しない。
そこで、本例では、整合シーケンス処理の開始時に可変インダクタンス３４の値Ｌが可変範囲いっぱいになっても整合不可とはせずに、次に（本例では、図８におけるステップＳ８１及びステップＳ８２の処理により）可変容量３３の値Ｃを増加させることにより、図９のスミスチャートの“Ｐ２”の軌跡に示されるように、チャート内部にインピーダンスの軌跡を戻し、５０オームの円とクロスするポイントを探すことを行う。これにより、例えば図７におけるステップＳ５３及びステップＳ５４の処理だけで整合不可と判定するようなシーケンスを用いた場合と比べて、整合を取ることができるインピーダンスの範囲を増大させることができる。
【００３９】
具体的には、図９に示されるスミスチャートでは、“Ｐ１”の軌跡は大きい円の途中までを表しており、“Ｐ２”の軌跡において抵抗分Ｒ＝５０の円と軌跡がぶつかって極性が反転している。この軌跡は、そのまま図９における下方へ進み、スミスチャートの横軸（実軸）とクロスすることで位相が反転する。この位相反転を検出して、位相極性Ｘの値を追い込み、位相極性Ｘが小さくなった状態で、次に、抵抗分Ｒの検査を行う。位相極性Ｘが十分に小さく且つ抵抗分Ｒが５０オームに近ければ整合完了と判定するが、本例では、このとき抵抗分Ｒは無限大（∞）の付近となる。このため、ループカウンタのカウント値を１つカウントして、再度、可変インダクタンス３４の値Ｌの調整を行う。この値Ｌを減少させることで、軌跡は上方へ進んで、再度、抵抗分Ｒ＝５０の円と重なり、その部分でこの値Ｌの変化が終わり、可変容量３３の値Ｃの変化が開始される。この値Ｃを増加させて、軌跡を下方向へ変化させて位相極性Ｘが０となる部分（横軸）で値Ｃの変化が終わり、再度、抵抗分Ｒを検査する。このような動作を繰り返して、少しずつ、抵抗分Ｒ＝５０且つ位相極性Ｘ＝０のポイントへ進んでいき、所定の条件（本例では、抵抗分Ｒ＝５０や位相極性Ｘ＝０からの誤差が所定の閾値以下又は未満）を満たした時点で整合完了となる。
【００４０】
なお、一般に、抵抗分Ｒは、現在の特性インピーダンスがどのような状態にあり、その状態にどのように可変インダクタンスの値Ｌ或いは可変容量の値Ｃが加わるかにより変化の仕方が異なる。従って、同じインダクタンス（例えば、同じインダクタ）や同じ容量（例えば、同じコンデンサ）を付加しても、開始時点の特性インピーダンスにより、抵抗分Ｒの変化の仕方が全く異なり得る。この動きは、スミスチャートにより観測することができる。例えば、図９に示されるスミスチャートでは、開始点は右下の−ｊ１００辺りであり、この状態から“Ｐ１”の軌跡が２０ｕＨのインダクタンスを並列に加えたときの軌跡となり、抵抗分Ｒのみで考えると、スミスチャートの下半分の間は減少するが、誘導性になった上半分では増加となっている。
【００４１】
以上のように、本例の整合器３では、整合回路２２にＡ形整合回路とＢ形整合回路との両方を備えて、Ａ形整合回路とＢ形整合回路とを切り替えて使用することにより、アンテナ整合器において整合回路の形を切替選択することができ、良好なインピーダンス整合を実現することができる。
また、本例の整合器３では、Ｂ形整合回路について、図８におけるステップＳ８１及びステップＳ８２に示されるような処理を含む整合シーケンス処理を用いて、アンテナ整合を行う。これにより、アンテナ２のインピーダンスを無線機１に整合させるための整合器３において、良好なインピーダンス整合を実現することができる。例えば、Ｂ形整合回路について、整合の理論計算により整合が取れるという結果が得られるような部分では、図８におけるステップＳ８１及びステップＳ８２に示されるような処理を行わない整合シーケンス処理のみでは整合不可であると判定されるインピーダンスについても、実際には整合が取れる部分について整合を取ることができ、整合を取れる部分を増大することができる。
【００４２】
なお、本例の整合器３では、第１の機器として無線機１が用いられており、第２の機器としてアンテナ２が用いられており、検出回路２１の機能により検出手段が構成されており、整合回路２２に備えられたＢ形整合回路について制御部２３が制御を行う機能により第１の判定手段や第２の判定手段や調整手段が構成されている。また、第１の判定手段の処理としては、例えば、図７及び図８におけるステップＳ５３、ステップＳ５４、ステップＳ８１の処理が用いられている。また、第２の判定手段の処理としては、例えば、図８におけるステップＳ８２、ステップＳ８３、ステップＳ８４の処理が用いられている。
また、本例の整合器３では、Ａ形整合回路により第１の整合回路が構成されており、Ｂ形整合回路により第２の整合回路が構成されており、人による操作に応じて或いは所定の処理動作を行って制御部２３が整合回路を切り替える機能により切替手段が構成されている。
【００４３】
ここで、本発明に係る整合器や無線機などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る整合器や無線機などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例に係る無線機システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係る整合器の構成例を示す図である。
【図３】（ａ）はＡ形整合回路及びその特性を示す図であり、（ｂ）はＢ形整合回路及びその特性を示す図である。
【図４】ステップ探索の処理例及び２分岐探索の処理例を説明するための図である。
【図５】Ａ形整合回路の整合処理の手順の一例を示す図である。
【図６】Ａ形整合回路の整合処理の手順の一例を示す図である。
【図７】Ｂ形整合回路の整合処理の手順の一例を示す図である。
【図８】Ｂ形整合回路の整合処理の手順の一例を示す図である。
【図９】Ｂ形整合回路の整合処理時におけるインピーダンスの移動の軌跡の一例を表すスミスチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１・・無線機、  ２・・アンテナ、  ３・・整合器、  １１・・送受信機、  １２・・増幅器、  ２１・・検出回路、  ２２・・整合回路、  ２３・・制御部、  ３１、３３・・可変容量、  ３２、３４・・可変インダクタンス、
【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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【図８】
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【図９】
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