(57)【要約】      （修正有）【課題】送受信を切替える切替部が含むＦＥＴの抵抗成分による、送受信機の消費電力の増大を抑制した送受信機を提供する。【解決手段】デジタルＰＡ１０１と、一端がデジタルＰＡ１０１の出力端子に接続され他端がアンテナに接続されるマッチング回路１０２と、アンテナが受信した受信信号がマッチング回路１０２を介して入力される受信回路１０４と、一端がデジタルＰＡ１０１の出力端子、他端が受信回路１０４の入力端子に接続され、ＣＬＯＳＥに制御された場合受信信号を受信回路１０４に入力するＲＦスイッチ１０３と、を備える。マッチング回路は、第１のインピーダンス調整器１０２２を有し、ＲＦスイッチ１０３がＯＰＥＮに制御された場合、第１のインピーダンス調整器１０２２は、デジタルＰＡ１０１の出力インピーダンスとマッチング回路１０２の入力端子からアンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定される。【選択図】図１
2018074303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルＲＦ信号を出力するデジタルＰＡ（Power Amplifier）と、
一端が前記デジタルＰＡの出力端子に接続され、他端がアンテナに接続されるマッチング回路と、
前記アンテナが受信した受信信号が前記マッチング回路を介して入力される受信回路と、
一端が前記デジタルＰＡの出力端子、他端が前記受信回路の入力端子に接続され、ＣＬＯＳＥに制御された場合、前記受信信号を前記受信回路に入力するＲＦ（Radio Frequency）スイッチと、を備え、
前記マッチング回路は、第１のインピーダンス調整器を有し、
前記ＲＦスイッチがＯＰＥＮに制御された場合、前記第１のインピーダンス調整器は、前記デジタルＰＡの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定されることを特徴とする送受信機。
【請求項２】
前記デジタルＰＡは、各々の一端が電源または接地ノードに接続された複数のスイッチ素子を備え、
前記ＲＦスイッチがＯＰＥＮに制御された場合、前記複数のスイッチ素子のうち１つのスイッチ素子がＣＬＯＳＥに制御されるとともに他のスイッチ素子が全てＯＰＥＮに制御され、
前記ＲＦスイッチがＣＬＯＳＥに制御された場合、前記複数のスイッチ素子が全てＯＰＥＮに制御されることを特徴とする請求項１に記載の送受信機。
【請求項３】
前記ＲＦスイッチと前記受信回路の入力端子との間を接続する第２のインピーダンス調整器をさらに備え、
前記ＲＦスイッチがＣＬＯＳＥに制御された場合、前記第２のインピーダンス調整器は、前記マッチング回路の出力インピーダンスと前記第２のインピーダンス調整器の入力端子から前記受信回路を見込んだインピーダンスとが複素共役となるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の送受信機。
【請求項４】
前記第１のインピーダンス調整器および前記第２のインピーダンス調整器は、それぞれ１または複数のインダクタおよびキャパシタを含んで構成され、
前記第２のインピーダンス調整器は、前記第１のインピーダンス調整器における前記１または複数のインダクタおよびキャパシタの前記インダクタと前記キャパシタとを入れ替えて構成されることを特徴とする請求項３に記載の送受信機。
【請求項５】
前記ＲＦスイッチと前記第２のインピーダンス調整器との間を接続する第３のインピーダンス調整器をさらに備え、
前記第３のインピーダンス調整器は、対地インダクタまたは対地キャパシタのみで構成されることを特徴とする請求項３に記載の送受信機。
【請求項６】
前記第１のインピーダンス調整器をバイパスする他のＲＦスイッチをさらに備え、
前記ＲＦスイッチがＯＰＥＮに制御された場合、前記他のＲＦスイッチはＯＰＥＮに制御され、
前記ＲＦスイッチがＣＬＯＳＥに制御された場合、前記他のＲＦスイッチはＣＬＯＳＥに制御され、前記第１のインピーダンス調整器を短絡することを特徴とする請求項１に記載の送受信機。
【請求項７】
前記ＲＦスイッチと前記受信回路の入力端子との間を接続する第４のインピーダンス調整器をさらに備え、
前記第４のインピーダンス調整回路は、対地インダクタまたは対地キャパシタのみで構成されることを特徴とする請求項６に記載の送受信機。
【請求項８】
デジタルＲＦ信号をマッチング回路が有する第１のインピーダンス調整器を介してアンテナに出力し、
前記アンテナが受信した受信信号を前記マッチング回路およびＣＬＯＳＥに制御されたＲＦスイッチを介して入力し、
前記ＲＦスイッチがＯＰＥＮに制御された場合、前記第１のインピーダンス調整器は、前記デジタルＲＦ信号を出力するデジタルＰＡの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定されることを特徴とする送受信機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送受信機および送受信機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
時分割複信（Time division duplex。以下、「ＴＤＤ」と略記する。）方式の無線通信装置では、通信時間を一定の時間に分割して、送信と受信を交互に行う。ＴＤＤ方式では、同一の搬送周波数を用いた送信と受信が可能なので、周波数帯域の利用効率が高いことや、非対称な通信が可能であることや、同じ搬送波周波数を用いる端末からの情報を用いてビームフォーミングを行いやすいこと、などの利点がある。
【０００３】
尚、非対称な通信とは、送信時間と受信時間の長さの比率が１対１ではない通信をいう。具体例としては、移動体通信における、端末から基地局への上りの通信時間の長さと、基地局から端末への下りの通信時間の長さとが異なる通信形態がある。
【０００４】
ＴＤＤ方式を用いた無線通信サービスには、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）やＴＤ−ＣＤＭＡ（Time Division-Code Division Multiple Access）、モバイルＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、ＴＤ−ＬＴＥ（Time Division-Long Term Evolution）などがある。
【０００５】
ＴＤＤ方式の無線通信装置では、送信動作と受信動作とは排他的に行われるので、アンテナ等を送受信部として共用することができる。
【０００６】
本発明に関連する無線通信装置の例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の無線通信装置は、送信部、受信部、送信部と受信部とを切り替える切替部、および切替部を介して送信部または受信部と接続される送受信共用アンテナを含む。切替部は、複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−４１３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
関連技術における問題点は、上記無線通信装置を実装する場合、切替部におけるＦＥＴの抵抗成分により、無線通信装置全体の消費電力が増大する点である。
【０００９】
その理由は、送信部の出力電力は装置全体の消費電力の多くを占めているため、送信部の出力の電力損失が微小であっても、その後段のＦＥＴで損失があれば、装置全体の消費電力が増大するためである。
【００１０】
本発明の目的は、消費電力の増大を抑制した送受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における送受信機は、デジタルＲＦ信号を出力するデジタルＰＡ（Power Amplifier）と、一端が前記デジタルＰＡの出力端子に接続され、他端がアンテナに接続されるマッチング回路と、前記アンテナが受信した受信信号が前記マッチング回路を介して入力される受信回路と、一端が前記デジタルＰＡの出力端子、他端が前記受信回路の入力端子に接続され、ＣＬＯＳＥに制御された場合、前記受信信号を前記受信回路に入力するＲＦ（Radio Frequency）スイッチと、を備え、前記マッチング回路は、第１のインピーダンス調整器を有し、前記ＲＦスイッチがＯＰＥＮに制御された場合、前記第１のインピーダンス調整器は、前記デジタルＰＡの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定される。
【００１２】
本発明における送受信機の制御方法は、デジタルＲＦ信号をマッチング回路が有する第１のインピーダンス調整器を介してアンテナに出力し、前記アンテナが受信した受信信号を前記マッチング回路およびＣＬＯＳＥに制御されたＲＦスイッチを介して入力し、前記ＲＦスイッチがＯＰＥＮに制御された場合、前記第１のインピーダンス調整器は、前記デジタルＲＦ信号を出力するデジタルＰＡの出力インピーダンスと前記マッチング回路の入力端子から前記アンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように設定される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明における効果は、送受信機の消費電力の増大を抑制できる点である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態における送受信機１００の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態におけるデジタルＰＡ１０１が有するスイッチ素子の構成の例を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態における第１のインピーダンス調整器１０２２の構成の例を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態における送受信機２００の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態における第２のインピーダンス調整器２０５の構成の例を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施形態における送受信機３００の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第４の実施形態における送受信機４００の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面および明細書記載の各実施形態において、同様の機能を備える構成要素には同様の符号が与えられている。
【００１６】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態における送受信機１００の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、本発明の第１の実施形態における送受信機１００は、デジタルパワーアンプ（ＰＡ：Power Amplifier）１０１、マッチング回路１０２、ＲＦ（Radio Frequency）スイッチ１０３、および受信回路１０４を含む。
【００１７】
デジタルＰＡ１０１は、デジタルＲＦ信号を出力する。デジタルＰＡ１０１は、図１に示すように、少なくとも２つのスイッチ素子を有する。第１のスイッチ素子は、一端が接地ノードに、他端がデジタルＰＡ１０１の出力端子に接続される。第２のスイッチ素子は、一端が電源に、他端がデジタルＰＡ１０１の出力端子に接続される。デジタルＰＡ１０１は、動作時において、複数のスイッチ素子のうち１つのスイッチ素子がＣＬＯＳＥに制御され、残りのスイッチ素子がＯＰＥＮに制御される。このようなスイッチ素子の制御により、デジタルＰＡ１０１は、スイッチ素子が接続された電源または接地電位のいずれか一方に等しい電位を出力する。図２は、デジタルＰＡ１０１が有する複数のスイッチ素子の例を示すブロック図である。各スイッチ素子のＯＰＥＮまたはＣＬＯＳＥを高速に動作させることで、矩形信号を生成する。矩形信号がアンテナ端マッチング回路１０２内のフィルタ１０２１を通過することで、正弦波状の無線信号が生成される。
【００１８】
マッチング回路１０２は、フィルタ１０２１と第１のインピーダンス調整器１０２２とを直列に接続して構成される。マッチング回路１０２は、一端がデジタルＰＡ１０１の出力端子、他端がアンテナに接続される。マッチング回路１０２は、デジタルＰＡ１０１が出力したＲＦ信号をフィルタ１０２１および第１のインピーダンス調整器１０２２を介してアンテナに入力する。デジタルＰＡ１０１が出力したＲＦ信号がフィルタ１０２１を透過することにより、正弦波状の無線信号が生成される。第１のインピーダンス調整器１０２２は、フィルタ１０２１の出力インピーダンス（またはデジタルＰＡ１０１の出力インピーダンス）と第１のインピーダンス調整器１０２２の入力端子からアンテナを見込んだインピーダンスとがマッチングするように（すなわち、複素共役の関係となるように）設定される。図１において、第１のインピーダンス調整器１０２２は、フィルタ１０２１よりもアンテナ側に配置されているが、第１のインピーダンス調整器１０２２とフィルタ１０２１との位置関係は逆であってもよい。
【００１９】
ＲＦスイッチ１０３は、デジタルＰＡ１０１の出力端子と受信回路１０４の入力端子とを接続する。
【００２０】
送受信機１００が送信モードである場合、ＲＦスイッチ１０３はＯＰＥＮ状態に制御される。送信モードとは、送受信機１００が送信機として動作する状況、すなわちデジタルＰＡ１０１が動作し、受信回路１０４が動作しない状況を言う。この場合、デジタルＰＡ１０１と受信回路１０４とはアイソレーションがとれているため、デジタルＰＡ１０１から出力される送信電力は、受信回路１０４にリークすることなく、マッチング回路１０２を介してアンテナに全て給電される。
【００２１】
送受信機１００が受信モードである場合、ＲＦスイッチ１０３がＣＬＯＳＥ状態に制御されるとともに、デジタルＰＡ１０１が有する各スイッチ素子が全てＯＰＥＮ状態に制御される。受信モードとは、送受信機１００が受信機として動作する状況、すなわち受信回路１０４が動作し、デジタルＰＡ１０１が動作しない状況を言う。
【００２２】
ここで、デジタルＰＡ１０１の出力電力は、デジタルＰＡ１０１への印加電圧と、デジタルＰＡ１０１の出力端子からマッチング回路１０２を介してアンテナを見込んだ負荷インピーダンスとで決定される。デジタルＰＡ１０１への印加電圧をＶsup、デジタルＰＡ１０１に接続される負荷インピーダンスをＲloadとすると、デジタルＰＡ１０１の出力電力Ｐout、Ｖsup、およびＲloadの間には、以下の関係式が成立する。
【００２３】
【数１】
2018074303.tif 000003
【００２４】
ここで、αはデジタルＰＡ１０１に入力されるデジタルコードに依存した定数である。αは、デューティー比５０％の周期的な矩形信号の場合、２／π2である。数１より、負荷インピーダンスＲloadを小さくするほど、デジタルＰＡ１０１から出力される電力は大きくなる。
【００２５】
一般的に、アンテナの入力インピーダンスＺsysは、５０Ωである。マッチング回路１０２は、一端がアンテナに接続された状態で、もう一端からアンテナを見込んだ入力インピーダンスとして以下に表される値を提供する。ここで、Ｄはインピーダンス変換比である。
【００２６】
【数２】
2018074303.tif 000004
【００２７】
一方、Ｖsupは、デジタルＰＡ１０１を構成するスイッチ素子の耐圧に依存して上限が決定される。本上限値をＶsup_upとする。デジタルＰＡ１０１の所定出力電力をＰdes、デジタルＰＡ１０１の印加電圧をＶsup_upとすると、Ｄが以下の値となるように、第１のインピーダンス調整器１０２２を設計する必要がある。
【００２８】
【数３】
2018074303.tif 000005
【００２９】
例えば、デジタルＰＡ１０１に印加可能な電圧を数Ｖ（ボルト）、所定出力電力を数Ｗ（ワット）、Ｚsysを５０、およびαを０．９程度とすると、Ｄは数１０程度と算出される。
【００３０】
第１のインピーダンス調整器１０２２の一例を図３に示す。第１のインピーダンス調整器１０２２においては、デジタルＰＡ１０１に接続される端子の方から、直列インダクタ（以下、Ｌ）と対地並列キャパシタ（以下、Ｃ）とを交互に配置する構成が一般的である（図３（ａ））。
【００３１】
第１のインピーダンス調整器１０２２は、並列Ｃと直列Ｌとが１個ずつでも構成可能（図３（ｂ））である。アンテナの入力インピーダンスが５０Ω、Ｃが１６ｐＦ、Ｌが１．４ｎＨである場合、１ＧＨｚ帯で、デジタルＰＡ１０１の負荷インピーダンスＲloadは、２Ω程度となる。インピーダンス変換比Ｄは、２５倍程度である。
【００３２】
第１のインピーダンス調整器１０２２は、直列Ｃと対地並列Ｌとを交互に配置しても構成可能であるし、直列Ｌ、直列Ｃ、対地並列Ｌ、および対地並列Ｃの組み合わせでも構成可能であるし、ＬとＣとを用いた他の回路でも構成可能である。
【００３３】
以上の構成によれば、送信モードにおいて送信信号がＲＦスイッチ１０３を経由しないため、本発明の送受信機１００は、消費電力の増大を抑制することができる。さらに送受信機１００は、マッチング回路１０２を備えることで、送信電力の低減を抑制することができる。
【００３４】
［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態における送受信機２００の構成を示すブロック図である。図４を参照すると、送受信機２００は、デジタルＰＡ１０１、マッチング回路１０２、ＲＦスイッチ１０３、受信回路１０４、および第２のインピーダンス調整器２０５を含む。第２の実施形態における送受信機２００は、第２のインピーダンス調整器２０５をさらに含む点で、第１の実施形態における送受信機１００と相違する。
【００３５】
第２のインピーダンス調整器２０５は、ＲＦスイッチ１０３と受信回路１０４とを接続する。第２のインピーダンス調整器２０５は、受信モードにおいて良好な受信特性を実現するために、受信回路１０４の入力インピーダンスＺin_resと、受信回路１０４の入力端子から第２のインピーダンス調整器２０５およびマッチング回路１０２を介してアンテナを見込んだインピーダンスＺout_resとが、複素共役となるように構成される。
【００３６】
【数４】
2018074303.tif 000006
【００３７】
【数５】
2018074303.tif 000007
【００３８】
ここで、ＲresおよびＩresは実数、ｊは虚数である。送信モードにおけるマッチング回路１０２の入力端子からアンテナを見込んだインピーダンスはＲloadであるので、第２のインピーダンス調整器２０５は、ＲloadをＲres−ｊＩresにインピーダンス調整する機能を持つ。
【００３９】
例えば、受信回路１０４の入力インピーダンスＺin_resが、５０Ω（Ｒres＝５０Ω、Ｉres＝０Ω）で、第１のインピーダンス調整器１０２２が、図３（ｂ）に示したような、直列Ｌ（Ｌi1）と対地並列Ｃ（Ｃi1）のみで構成される場合、第２のインピーダンス調整器２０５は、図５（ｂ）に示すように、ＲＦスイッチ１０３に接続される端子側から、直列Ｃ（Ｄp1）、接地Ｌ（Ｌp1）のみで構成することが可能である。所定周波数で、Ｃp1とＬi1と、およびＬp1とＣi1とが共振する組み合わせとすることで（すなわち、Ｃp1とＬi1とが、所定周波数でインピーダンスの絶対値が等しくなる。Ｌp1とＣi1も同様。）、第１のインピーダンス調整器１０２２と第２のインピーダンス調整器２０５との直列回路のインピーダンスは、所定周波数帯域においては、ほぼゼロとなる。なお、マッチング回路１０２内部のフィルタ１０２１は、所定周波数帯域でインピーダンスはほぼゼロである。よって、Ｚout_resは、アンテナの入力インピーダンスにほぼ等しくなる。一般的にアンテナのインピーダンスは５０Ωであるので、Ｚout_resは５０Ωとなり、Ｚin_resと等しい値となる。
【００４０】
また、第１のインピーダンス調整器１０２２が、図３（ａ）に示したように、直列Ｌと並列Ｃとが交互に接続される構成の場合（デジタルＰＡ１０１に接続される端子の方から、Ｌi1、Ｃi1、Ｌi2、Ｃi2、…、Ｌin、Ｃin）は、第２のインピーダンス調整器２０５は、図５（ａ）に示すように、直列Ｃと並列Ｌとが交互に接続される構成（ＲＦスイッチ１０３に接続される端子の方から、Ｃp1、Ｌp1、Ｃp2、Ｌp2、…、Ｃpn、Ｌpn）とし、ＣikとＬpkと、およびＬikとＣpkとが所定周波数帯域で共振するパラメータに設定する。本設定により、第１のインピーダンス調整器１０２２と第２のインピーダンス調整器２０５との直列回路のインピーダンスは、所定周波数帯域においてはほぼゼロとなる。これによって、Ｚout_resは、アンテナの入力インピーダンスにほぼ等しくなる。一般的にアンテナのインピーダンスは５０Ωであるので、Ｚout_resは５０Ωとなり、Ｚin_resと等しい値となる。
【００４１】
また、前述しように、第１のインピーダンス調整器１０２２は、直列Ｃと対地並列Ｌとを交互に配置しても構成可能であるし、直列Ｌ、直列Ｃ、対地並列Ｌ、および対地並列Ｃの組み合わせでも構成可能であるし、ＬとＣとを用いた他の回路でも構成可能である。この場合、第２のインピーダンス調整器２０５は、第１のインピーダンス調整器１０２２の、Ｌが配置された箇所にＣを、Ｃが配置された箇所にＬを配置した構成をとる。また、第２のインピーダンス調整器２０５の、Ｃ（、Ｌ）を、対応する第１のインピーダンス調整器１０２２のＬ（、Ｃ）と所定周波数帯域で共振する値に設計することで、第１のインピーダンス調整器１０２２と第２のインピーダンス調整器２０５との直列回路のインピーダンスは、所定周波数帯域においては、ほぼゼロとなる。よって、Ｚout_resは、アンテナの入力インピーダンスにほぼ等しくなる。一般的にアンテナのインピーダンスは５０Ωであるので、Ｚout_resは５０Ωとなり、Ｚin_resと等しい値となる。
【００４２】
受信モードにおいて、デジタルＰＡ１０１が有する各スイッチ素子が全てＯＰＥＮ状態に制御されるので、デジタルＰＡ１０１と、第２のインピーダンス調整器２０５および受信回路１０４との間は、高いアイソレーションが実現されている。したがって、アンテナが受信した電磁波は、マッチング回路１０２、ＲＦスイッチ１０３、および第２のインピーダンス調整器２０５を経て、効率よく受信回路１０４に伝送される。
【００４３】
以上の構成によれば、送信モードにおいて送信信号がＲＦスイッチ１０３を経由しないため、本発明の送受信機２００は、消費電力の増大を抑制することができる。さらに送受信機２００は、マッチング回路１０２を備えることで、送信電力の低減を抑制することができる。また送受信機２００は、第２のインピーダンス調整器２０５を備えることで、受信モードにおける受信信号の特性の劣化を抑制することができる。
【００４４】
［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態における送受信機３００の構成を示すブロック図である。図６を参照すると、送受信機３００は、デジタルＰＡ１０１、マッチング回路１０２、ＲＦスイッチ１０３、受信回路１０４、第２のインピーダンス調整器２０５、および第３のインピーダンス調整器３０６を含む。第３の実施形態における送受信機３００は、第３のインピーダンス調整器３０６をさらに含む点で、第２の実施形態における送受信機２００と相違する。
【００４５】
第３のインピーダンス調整器３０６は、ＲＦスイッチ１０３と第２のインピーダンス調整器２０５とを接続する。
【００４６】
デジタルＰＡ１０１の出力端子には、実際には、デバイス寄生成分として、キャパシタなどの受動素子が寄生的に接続されている。ターゲット周波数やデバイスによって、特に受信モードにおいて、本寄生成分の大きさは、無視できなくなる。
【００４７】
受信モードにおいて、本寄生成分を考慮したマッチングをとるため、新規に第３のインピーダンス調整器３０６が挿入される。第２の実施形態と同様に、受信モードにおいて、ＲＦスイッチ１０３はＣＬＯＳＥ状態に制御され、デジタルＰＡ１０１を構成する全てのスイッチ素子はＯＰＥＮ状態に制御される。
【００４８】
第３のインピーダンス調整器３０６は、デジタルＰＡ１０１の寄生成分を補正することで、受信回路１０４の入力端子からアンテナを見込んだインピーダンスが、第２の実施形態と同様に、第２のインピーダンス調整器２０５とマッチング回路１０２とアンテナとの縦列回路のインピーダンスに等しくなる。すなわち、第２の実施形態と同様に、第２のインピーダンス調整器２０５とマッチング回路１０２とアンテナとの縦列回路のインピーダンスを、受信回路１０４の入力インピーダンスと複素共役の関係とすることで、マッチングがとれる。すなわち、良好な受信特性を実現する。
【００４９】
想定するデジタルＰＡ１０１の寄生成分として、一般的には、デジタルＰＡ１０１の出力端子と接地間に接続されるキャパシタ（Ｃpar）が想定される。この場合において、第３のインピーダンス調整器３０６は、対地インダクタ（Ｌcomp）で構成される。Ｌcompは、Ｃparと、所定周波数帯域で共振する値に設計することで、両者合わせて対地インピーダンスを、無限大にすることができる。よって、本実施形態の送受信機３００は、所定周波数帯域では、図４に示した送受信機２００と等価な回路になる。同様に、受信モードにおいて、受信回路１０４の入力インピーダンスＺin_resと、受信回路１０４の入力端子から第２のインピーダンス調整器２０５およびマッチング回路１０２を介してアンテナを見込んだインピーダンスＺout_resが、複素共役の関係となる。すなわち、送受信機３００は、受信モードにおいて良好な受信特性を実現することができる。
【００５０】
以上の構成によれば、送信モードにおいて送信信号がＲＦスイッチ１０３を経由しないため、本発明の送受信機３００は、消費電力の増大を抑制することができる。さらに送受信機３００は、マッチング回路１０２を備えることで、送信電力の低減を抑制することができる。また送受信機３００は、第２のインピーダンス調整器２０５および第３のインピーダンス調整器３０６を備えることで、受信モードにおける受信信号の特性の劣化を抑制することができる。
【００５１】
［第４の実施形態］
図７は、本発明の第４の実施形態における送受信機４００の構成を示すブロック図である。図７を参照すると、送受信機４００は、デジタルＰＡ１０１、マッチング回路１０２、第１のＲＦスイッチ１０３、受信回路１０４、第４のインピーダンス調整器４０７、および第２のＲＦスイッチ４０８を含む。第４の実施形態における送受信機４００は、第４のインピーダンス調整器４０７と第２のＲＦスイッチ４０８とをさらに含む点で、第１の実施形態における送受信機１００と相違する。
【００５２】
送信モードにおいて、第１のＲＦスイッチ１０３および第２のＲＦスイッチ４０８はＯＰＥＮ状態に制御される。よって、本モードにおいて、デジタルＰＡ１０１、マッチング回路１０２、およびアンテナは、図１に示す第１の実施形態の送受信機１００と同じ接続関係となる。送信経路にＲＦスイッチを含まないため、送受信機４００は、第１の実施形態と同様に消費電力の増大を抑制することができる。
【００５３】
受信モードにおいて、第１のＲＦスイッチ１０３および第２のＲＦスイッチ４０８はＣＬＯＳＥ状態に制御される。受信モードにおいて、第１のインピーダンス調整器１０２２の入出力端子は短絡される。第１のインピーダンス調整器１０２２が、ＬやＣなどのインピーダンスが虚数である素子のみで構成されている場合、第１のインピーダンス調整器１０２２の入出力端子から第１のインピーダンス調整器１０２２を見込んだインピーダンス（Ｚimp）は、対地のイマジナリー成分のみで構成される。ここで第４のインピーダンス調整器４０７は、対地インピーダンスとして、Ｚimpのイマジナリー成分と反対符号のイマジナリー成分を提供する。すなわち、第４のインピーダンス調整器４０７は、Ｚimpが負である場合、インピーダンスが所定周波数帯域で−Ｚimp（正の値）となる値を持ち、一端を接地したインダクタのみで簡易的に構成することができる。逆にＺimpが正である場合、インピーダンスが所定周波数帯域で−Ｚimp（負の値）となる値を持ち、一端を接地したキャパシタのみで構成することができる。
【００５４】
第１の実施形態と同様に、受信モードにおいて、デジタルＰＡ１０１を構成する全てのスイッチ素子はＯＰＥＮ状態に制御されている。デジタルＰＡ１０１は、その他の回路ブロックと高いアイソレーションを保つ。受信モードにおいて、アンテナと受信回路１０４の入力端子との間のインピーダンスはゼロである。よって、受信回路１０４の入力インピーダンスが５０Ωに調整されていれば、アンテナの入力インピーダンスは通常５０Ωであることを考慮すると、マッチングがとれており、送受信機４００は、良好な受信特性を得ることができる。
【００５５】
以上の構成によれば、送信モードにおいて送信信号が第１のＲＦスイッチ１０３および第２のＲＦスイッチ４０８を経由しないため、本発明の送受信機４００は、消費電力の増大を抑制することができる。さらに送受信機４００は、マッチング回路１０２を備えることで、送信電力の低減を抑制することができる。また送受信機４００は、第４のインピーダンス調整器４０７を備えることで、受信モードにおける受信信号の特性の劣化を抑制することができる。
【００５６】
以上、各実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しえる様々な変更をすることができる。
【００５７】
また、本発明の各実施の形態における各構成要素は、その機能をハードウェア的に実現することはもちろん、コンピュータとプログラムとで実現することができる。プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリなどのコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られる。この読み取られたプログラムは、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施の形態における構成要素として機能させる。
【符号の説明】
【００５８】
１００、２００、３００、４００    送受信機
１０１    デジタルＰＡ
１０２    マッチング回路
１０２１    フィルタ
１０２２    第１のインピーダンス調整器
１０３    ＲＦスイッチ、第１のＲＦスイッチ
１０４    受信回路
２０５    第２のインピーダンス調整器
３０６    第３のインピーダンス調整器
４０７    第４のインピーダンス調整器
４０８    第２のＲＦスイッチ
【図１】
2018074303.tif 000008
【図２】
2018074303.tif 000009
【図３】
2018074303.tif 000010
【図４】
2018074303.tif 000011
【図５】
2018074303.tif 000012
【図６】
2018074303.tif 000013
【図７】
2018074303.tif 000014