(57)【要約】【課題】マルチバンドのそれぞれの全帯域について反射波が少ない送信装置を実現する。【解決手段】マルチバンドで動作する送信装置であって、マルチバンドアンテナ部１１０と、電力増幅器ブロック１２１と、電力増幅器ブロック１２１とマルチバンドアンテナ部１１０のインピーダンスを整合するインピーダンス整合ブロック１２２と、マルチバンドアンテナ部１１０からの反射電力を検出する反射電力検出回路１２３と、フロントエンド制御ブロック１２２とを備え、マルチバンドアンテナ部１１０は、第１アンテナ要素と、第１スイッチと、第２アンテナ要素とを有し、フロントエンド制御ブロック１２２は、第１スイッチのオン及びオフを切り替えることにより、マルチバンドアンテナ部１１０の共振周波数を変更し、変更した後に、反射電力検出回路１２３で検出される反射電力が所定値以下になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。【選択図】図１
2011166382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチバンドで動作する送信装置であって、
アンテナ部と、
入力される高周波信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部と前記アンテナ部との間に介在接続され、前記増幅部の出力インピーダンスと前記アンテナ部の入力インピーダンスとを整合する整合部と、
前記アンテナ部から反射した高周波信号の電力である反射電力を検出する反射電力検出部と、
前記アンテナ部及び前記整合部を制御する制御部とを備え、
前記アンテナ部は、前記整合部に接続された第１アンテナ要素と、一端が前記第１アンテナ要素に接続された第１スイッチと、前記第１スイッチの他端に接続された第２アンテナ要素とを有し、
前記制御部は、前記第１スイッチのオン及びオフを切り替えることにより、前記アンテナ部の共振周波数を変更し、変更した後に、前記反射電力検出部で検出される反射電力が所定値以下になるように前記整合部の整合特性を変更する
送信装置。
【請求項２】
前記アンテナ部は、さらに、
所定のインピーダンスを有する擬似負荷と、
前記第１アンテナ要素及び前記擬似負荷と前記整合部との間に介在接続され、前記整合部と前記第１アンテナとの接続、及び、前記整合部と前記擬似負荷との接続を選択的に切り替える第２スイッチとを有し、
前記制御部は、前記第２スイッチに前記整合部と前記擬似負荷とを接続させ、接続させている間に、前記アンテナ部の共振周波数を変更し、変更した後に、前記整合部の整合特性を変更する
請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記増幅部の増幅率を低下させ、低下させている間に、前記アンテナ部の共振周波数を変更し、変更した後に、前記整合部の整合特性を変更する
請求項１記載の送信装置。
【請求項４】
前記第１スイッチは、シリコンオンサファイア（Silicon on Sapphire）デバイス又はシリコンオンインシュレーター（Silicon on Insulator）デバイスを用いたシリコン系半導体から構成されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項５】
前記第２スイッチは、シリコンオンサファイアデバイスを用いたシリコン系半導体又はシリコンオンインシュレーターデバイスを用いたシリコン系半導体から構成されている
請求項２記載の送信装置。
【請求項６】
前記増幅部、前記反射電力検出部、前記整合部及び前記制御部は、同一基板上に実装されている
請求項１〜５のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項７】
前記増幅部、前記反射電力検出部、前記整合部及び前記制御部は、シリコンオンサファイアデバイス又はシリコンオンインシュレーターデバイスを用いたシリコン系半導体を用いた集積回路である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の送信装置を備える
高周波無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信機、特に携帯電話に代用される機器の送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される通信機器は高機能化や小型化の進化が著しく早く、現在の携帯電話は国内・国外での使用を可能にする為に例えば７つの異なる周波数で通信できるマルチバンド化とＷ−ＣＤＭＡ方式やＧＳＭ方式などに代表される２つの異なる携帯電話の通信方式に加え、無線インターネット接続サービス（以下ＷＬＡＮと記す）もできるマルチモード化が実現されている。
【０００３】
しかしながら、マルチバンド化とマルチモード化の実現手段は極めて技術的に遅れていると言わざるを得ない。即ち、特定の通信方式に対応した複数の半導体チップセットとアンテナとから構成される通信機能を複数方式並べる、もしくは同一プリント基板上に高密度実装するという極めて遅れた方法により具現化されている。結果的に、このような手法により実現されたマルチバンド／マルチモードの携帯電話のサイズは大きくならざるを得ず、しかも複数の方式を同時動作させた場合には消費電力も２倍近くになってしまい実用的ではない。特に、マルチバンド／マルチモードの携帯電話の送信部について言えば、特定周波数で動作する電力増幅器とアンテナとをバンド数だけ複数個並べで動作させているのが現実である。
【０００４】
近年、アンテナについては、ダイオードスイッチ等を使って複数の周波数で共振動作させることのできるマルチバンド化の研究が進み、マルチバンドアンテナを実現し、携帯電話などの小型の通信機器に搭載できるほどになってきた（例えば、非特許文献１）。
【０００５】
図１１は、従来のマルチバンドアンテナのレイアウト構成を示す図である。図１１に示すマルチバンドアンテナ８００は、ＷＬＡＮに用いられる２．４ＧＨｚ帯及び５．２ＧＨｚ帯の周波数と、携帯電話の通信に使用される８００ＭＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯の周波数との両方の周波数で、ダイオードアンテナスイッチの切り替えにより使用可能になっている。
【０００６】
具体的には、マルチバンドアンテナ８００は、プリント基板８１２上に形成されたバイアス端子Ｂ１とバイアス端子Ｂ２とに電圧を加え、ダイオードスイッチバイアス線８１３を介して電流を流すことで、第１ダイオードアンテナスイッチＤＳＷ１と第２ダイオードアンテナスイッチＤＳＷ２をオンさせ、第１アンテナパターン８１６と第２アンテナパターン８１７とを電気的に接続し短絡すると共に、第３アンテナパターン８１８と第４アンテナパターン８１９とを電気的に短絡する。以降、第１アンテナパターン８１６と第２アンテナパターン８１７、第３アンテナパターン８１８、第４アンテナパターン８１９、第１ダイオードアンテナスイッチＤＳＷ１及び第２ダイオードアンテナスイッチＤＳＷ２をアンテナ部と記載する場合がある。
【０００７】
以上のように、第１ダイオードアンテナスイッチＤＳＷ１の短絡及び開放と第２ダイオードアンテナスイッチＤＳＷ２との短絡及び開放を制御することにより、アンテナ部の電気長を変えることができる。このように、アンテナの電気長を長くすることで低い周波数にも共振できるようになり電波をアンテナから発射することができるようになる。
【０００８】
また、プリント基板８１２の主面側の一部には接地電極８１５が配置され、アンテナ部へ給電するための伝送線路８１４の接地側電極が接続されている。伝送線路８１４の信号側電極の一端はアンテナ部へ接続され、他端は図１１には記載していないが機器の電力増幅回路と電気的に接続される。
【０００９】
ところで、携帯電話に代表される通信機器には、アンテナ負荷に対する安定性と、電力効率の向上とが要求される。そこで、アンテナと電力増幅器とを接続した組み合わせにおいて、位相不整合を精度良く検出して調整しアンテナ負荷に対する安定性と増幅器の電力効率を改善しようとする取り組みが行われている（例えば、特許文献１）。
【００１０】
図１２は、従来の電力増幅装置の構成を示すブロック図である。なお、同図には、アンテナ９０６、及び、電力増幅装置９０１とアンテナ９０６とを接続する同軸ケーブル９０７も示されている。
【００１１】
電力増幅装置９０１は、アンテナ端子９０２と、電力増幅器９０３、反射電力検出回路９０４、電力制御回路９０５、位相を可変できる移相器９０８、電流検出回路９０９、判定回路９１０及び位相制御回路９１１を備える。
【００１２】
電力増幅装置９０１は、同軸ケーブル９０７を介してアンテナ９０６と接続されているアンテナ端子９０２と、電力増幅器９０３と、アンテナ９０６の反射電力を検出する反射電力検出回路９０４と、電力増幅器９０３の増幅度を制御する電力制御回路９０５と、電力増幅器９０３の消費電流を検出する電流検出回路９０９と、判定回路９１０と、移相器の位相量を制御する位相制御回路９１１とを備える。
【００１３】
次に、この電力増幅装置９０１の動作について簡単に説明する。
【００１４】
反射電力検出回路９０４は、検出した反射電力の大小に応じた検出信号Ｓ１を判定回路９１０に戻す。一方、電流検出回路９０９は、電力増幅器９０３の動作電流値を絶えずモニターしており、動作電流値を示す検出信号Ｓ２を判定回路９１０に戻している。
【００１５】
判定回路９１０は、検出信号Ｓ２と、検出信号Ｓ１とから、電力増幅器の動作電流値と反射電力との両方の値をそれぞれ判断し、所定の最適範囲に反射電力の大小に応じた検出信号Ｓ１と動作電流値の検出信号Ｓ２が入っている時は電力制御信号ＳＣ１と位相制御信号ＳＣ２は出力しない。一方、最適範囲から外れた場合には電力制御信号ＳＣ１と位相制御信号ＳＣ２のそれぞれ個別、又は両方の信号を出力し、位相制御回路９１１を介して移相器９０８を変化させると共に、電力制御回路９０５を介して電力増幅器９０３の増幅度を制御し、電力制御信号ＳＣ１と位相制御信号ＳＣ２の両方が最終的に所定の最適範囲内に存在するように制御する。
【００１６】
このように、図１２に示した電力増幅装置９０１は、電力増幅器９０３の動作電流値の検出信号Ｓ２と、反射電力の大小に応じた検出信号Ｓ１の両方の値をそれぞれ判断し、位相制御と電力増幅器の利得制御とを同時に行い、電力増幅器９０３の動作電流値の検出信号Ｓ２と、反射電力の大小に応じた検出信号Ｓ１とを最適範囲内に維持することで、電力増幅装置９０１全体の電力効率を改善する。また、移相器９０８の移相量を制御することで、位相不整合を補正できる。よって、アンテナ負荷に対する安定性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第３０１９８０２号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】「Frequency-Reconfigurable Antenna for Multiradio Wireless Platforms」 Songnan Yang, Chunna Zhang, Helen K. Pan, Aly E. Fathy and Vijay K. Nair, IEEE Microwave Magazine, Volume 10, Number1, pp.66-83
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
図１１に示した従来のマルチバンドアンテナでは、所定の帯域内では平均的なリターンロスは下がりアンテナから電波を送受信することができるようにはなっている。しかしながら、帯域内のリターンロスを詳細に確認するとリターンロスが悪化している特定周波数が多数存在している。このようなリターンロスが悪化している特定周波数では、電力増幅器の効率が悪化するだけでなく、隣接チャンネル漏洩電力が増えて他の通信にも妨害を及ぼす。これでは、全帯域内で電力増幅器を効率よく動作させることは不可能である。各帯域内でリターンロスの変化が無いもしくは極めて少ないマルチバンドを設計すること自体が極めて困難で、その設計自由度は殆ど無いといっても言い過ぎではない。
【００２０】
また、図１１に示した従来のマルチバンドアンテナに用いられるダイオードアンテナスイッチでは、スイッチとして短絡と開放の動作をさせる為には電流を流さないといけないが、電流を流すためのダイオードスイッチバイアス線を介してアンテナ特性に影響を受けてしまい周波数特性や特性インピーダンスが大きく変化する。よって、ダイオードスイッチバイアス線の電気的処理とレイアウトとアンテナパターンの設計は極めて困難で且つ複雑である。
【００２１】
また、図１１に示したマルチバンドアンテナでは、ダイオードアンテナスイッチを切り替えることでマルチバンド化を一時的には実現できてはいるが、電波の送受信環境の変化には全く追従できない。すなわち、携帯電話に代表される小型の通信機では、送受信動作を行う場所は一定ではない。即ち、或る時は人間の頭に携帯電話が隣接した状態で送受信が行われる、また或る時は携帯電話が机の上に置かれた状態で送受信が行われ、送受信環境がその時々で大きく変化する環境である。結果的には、マルチバンドの動作周波数の帯域が変化したり、アンテナの特性インピーダンスが変化し電力増幅器への反射が異常に大きくなったり、電力効率が極めて悪化したりする。
【００２２】
一方、図１２に示した従来の例では、移相器は位相制御回路により位相回転量が変化させられるものであるが、この位相回転を調整している間、即ちこの調整期間の間も継続して電力増幅器は動作し続けており、通信にも使われない不要な基本周波数の電波がアンテナから継続的に輻射され続けることになり他の通信への妨害になる。更には、基本周波数以外の隣接チャンネル漏洩電力などの他の周波数成分を含んだ電波も輻射されるので、これも他の通信への妨害になる。これら、調整期間中での不要電波の輻射は電波法に触れることになるなどの法律的にも問題である。
【００２３】
また、図１２に示した従来の例では、基本的にマルチバンドアンテナには対応できず、１つのアンテナと１つの電力増幅器の組み合わせた構成の電力増幅器の効率の最適化であり、マルチバンドアンテナに対しては何の応用思想もなく何の効力も持たない。さらには、移相器を用いている関係で位相不整合に対しては補正ができるが、位相以外の補正としてインピーダンスの不整合に対しては、効果はない。通常のアンテナと増幅器の組み合わせにおいて、移相器による位相回転角度の制御だけで、アンテナからの反射電力がゼロになることは殆ど無い。
【００２４】
次に、図１１に示したマルチバンドアンテナに図１２に示した電力増幅装置を適用した場合を考える。
【００２５】
この場合、移相器を電力増幅装置内に有することで、位相不整合によるある程度の反射波の抑制は可能ではある。しかしながら、電波の送受信環境の変化は移相器の適用範囲、即ち位相だけの調整では不可能な領域にもアンテナの特性インピーダンスは入り込んでしまう。このような場合、反射波は更に大きくなり電力効率が悪化するだけに留まらず、最悪の場合には反射波により電力増幅器自体を損傷してしまう。
【００２６】
また、特定の帯域（バンド）に対して、その帯域内での電力効率が改善する可能性はあるが、特定バンドのみの対応であって、複数の共振周波数を持つマルチバンドアンテナには全く対応できない。なぜなら、移相器での位相回転によるインピーダンス調整の範囲は極めて限定的な範囲であって、移相器だけの調整の範囲を大きく超えて変化するマルチバンドアンテナの特性インピーダンスの変化には追従できないからである。
【００２７】
本発明は、上記従来の多くの課題を解決できるものであり、その目的はマルチバンドのそれぞれの全帯域について電力効率が高い送信装置を実現し提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決するため、本発明の送信装置は、マルチバンドで動作する送信装置であって、アンテナ部と、入力される高周波信号を増幅する増幅部と、前記増幅部と前記アンテナ部との間に介在接続され、前記増幅部の出力インピーダンスと前記アンテナ部の入力インピーダンスとを整合する整合部と、前記アンテナ部から反射した高周波信号の電力である反射電力を検出する反射電力検出部と、前記アンテナ部及び前記整合部を制御する制御部とを備え、前記アンテナ部は、前記整合部に接続された第１アンテナ要素と、一端が前記第１アンテナ要素に接続された第１スイッチと、前記第１スイッチの他端に接続された第２アンテナ要素とを有し、前記制御部は、前記第１スイッチのオン及びオフを切り替えることにより、前記アンテナ部の共振周波数を変更し、変更した後に、前記反射電力検出部で検出される反射電力が所定値以下になるように前記整合部の整合特性を変更する。
【００２９】
本発明によれば、マルチバンドの各帯域内の反射電力の多い特定周波数が殆ど存在せず、この特定周波数での電力増幅器の効率が悪化することが極めて少ない。また、反射電力が抑制されることにより、隣接チャンネル漏洩電力を抑制できるので、他の通信にも妨害を及ぼすことがない。従って、マルチバンドの全帯域内で増幅部を効率よく動作させることが可能になり、高い電力効率を実現できる。このことは、各帯域内で反射電力が無いもしくは極めて少ないマルチバンドの送信装置を設計する設計自由度を大きく拡大するものである。
【００３０】
また、反射電力が抑制されることにより不要輻射が低減されるので、電波法などの法規により決められ通信出力以外の電波を輻射することの少ないクリアーな通信を実現できる。
【００３１】
また、前記アンテナ部は、さらに、所定のインピーダンスを有する擬似負荷と、前記第１アンテナ要素及び前記擬似負荷と前記整合部との間に介在接続され、前記整合部と前記第１アンテナとの接続、及び、前記整合部と前記擬似負荷との接続を選択的に切り替える第２スイッチとを有し、前記制御部は、前記第２スイッチに前記整合部と前記擬似負荷とを接続させ、接続させている間に、前記アンテナ部の共振周波数を変更し、変更した後に、前記整合部の整合特性を変更してもよい。
【００３２】
これにより、送信装置の送受信環境が著しく変化し、第１アンテナ要素、第１スイッチ及び第２アンテナ要素の入力インピーダンスが変化したとき、擬似負荷の入力インピーダンス特性も相対的に変化する。よって、変化した擬似負荷の入力インピーダンスに対して反射電力が最小になるように整合回路の整合特性を調整することで、第１アンテナ要素と増幅部とを切り離した状態で、第１アンテナ要素、第１スイッチ及び第２アンテナ要素の入力インピーダンスに応じて、整合回路の整合特性を調整できる。つまり、送信装置の送受信環境が著しく変化した場合であっても整合回路の整合特性を調整している間に、アンテナ部から放射される電波を確実に抑圧できるので、不要輻射を低減できる。
【００３３】
また、電波の送受信環境の変化に追従できるので、安定な送信装置を実現できる。
【００３４】
また、前記制御部は、前記増幅部の増幅率を低下させ、低下させている間に、前記アンテナ部の共振周波数を変更し、変更した後に、前記整合部の整合特性を変更してもよい。
【００３５】
これにより、整合部の整合特性を変更している間にインピーダンス不整合の状態があっても、そのときにアンテナ部から放射される不要輻射を抑圧できる。具体的には、整合部の整合特性を変更している期間中は、増幅部の増幅率を低下させるので、通信にも使われない不要な基本周波数の電波がアンテナ部から継続的に輻射され続けることが極めて少なく、他の通信への妨害を引き起こさない。更には、基本周波数以外の隣接周波数の周波数成分を含んだ電波も輻射も少ない。
【００３６】
また、前記第１スイッチは、シリコンオンサファイア（Silicon on Sapphire）デバイス又はシリコンオンインシュレーター（Silicon on Insulator）デバイスを用いたシリコン系半導体から構成されていてもよい。
【００３７】
これにより、第１スイッチは高いアイソレーション特性を有する。よって、第１スイッチの動作によるアンテナ部の特性への影響を低減できる。具体的には、従来のダイオードアンテナスイッチを使用しないので、電流を流すためのダイオードスイッチバイアス線を介してアンテナ部の特性が影響を受けることが少なく、周波数特性や特性インピーダンスを安定化させることができる。
【００３８】
また、前記第２スイッチは、シリコンオンサファイアデバイスを用いたシリコン系半導体又はシリコンオンインシュレーターデバイスを用いたシリコン系半導体から構成されていてもよい。
【００３９】
また、前記増幅部、前記反射電力検出部、前記整合部及び前記制御部は、同一基板上に実装されていてもよい。
【００４０】
このようにモジュール化されることで、小型化が可能となる。
【００４１】
また、前記増幅部、前記反射電力検出部、前記整合部及び前記制御部は、シリコンオンサファイアデバイス又はシリコンオンインシュレーターデバイスを用いたシリコン系半導体を用いた集積回路であってもよい。
【００４２】
これにより、さらに小型化でき、また、低価格化も実現できる。
【００４３】
なお、本発明は、このような送信装置として実現できるだけでなく、送信装置を備える高周波無線通信システムとしても実現できる。
【発明の効果】
【００４４】
マルチバンドのそれぞれの全帯域について反射波が少ない送信装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施の形態１に係る示す送信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】第１アンテナスイッチの具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図３】インピーダンス整合ブロックの詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】送信装置を有する高周波無線通信システムの同一周波数を用いた送受信のタイミングを示す図である。
【図５】送信装置を有する高周波無線通信システムの異なる周波数を用いた送受信のタイミング図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】送信装置を有する高周波無線通信システムの同一周波数を用いた送受信のタイミングを示す図である。
【図８】送信装置を有する高周波無線通信システムの異なる周波数を用いた送受信のタイミング図である。
【図９】高周波無線通信システムの構成の一例を示す図である。
【図１０】高周波無線通信システムを有する携帯電話の外観図である。
【図１１】従来のマルチバンドアンテナのレイアウト構成を示す図である。
【図１２】従来の電力増幅装置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】
【００４６】
以下、本発明の各実施の形態に係る送信装置について図面を参照しながら説明する。
【００４７】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る送信装置は、マルチバンドで動作する送信装置であって、アンテナ部と、入力される高周波信号を増幅する増幅部と、前記増幅部と前記アンテナ部との間に介在接続され、前記増幅部の出力インピーダンスと前記アンテナ部の入力インピーダンスとを整合する整合部と、前記アンテナ部から反射した高周波信号の電力である反射電力を検出する反射電力検出部と、前記アンテナ部及び前記整合部を制御する制御部とを備え、前記アンテナ部は、前記整合部に接続された第１アンテナ要素と、一端が前記第１アンテナ要素に接続された第１スイッチと、前記第１スイッチの他端に接続された第２アンテナ要素とを有し、前記制御部は、前記第１スイッチのオン及びオフを切り替えることにより、前記アンテナ部の共振周波数を変更し、変更した後に、前記反射電力検出部で検出される反射電力が所定値以下になるように前記整合部の整合特性を変更する。
【００４８】
これにより、マルチバンドの各帯域内の反射電力の多い特定周波数が殆ど存在せず、この特定周波数での電力増幅器の効率が悪化することが極めて少ない。また、反射電力が抑制されることにより、隣接チャンネル漏洩電力を抑制できるので、他の通信にも妨害を及ぼすことがない。従って、マルチバンドの全帯域内で増幅部を効率よく動作させることが可能になり、高い電力効率を実現できる。
【００４９】
以下、本発明の実施の形態１の送信装置について、図面を参照しながら説明する。
【００５０】
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００５１】
同図に示す送信装置１００は、マルチバンドアンテナ部１１０と、電力増幅器ブロック１２１と、インピーダンス整合ブロック１２２と、反射電力検出回路１２３と、フロントエンド制御ブロック１２４とを備える。
【００５２】
マルチバンドアンテナ部１１０は、本発明のアンテナ部であって、プリント基板１１２と、伝送線路１１４と、接地電極１１５と、第１アンテナパターン１１６と、第２アンテナパターン１１７と、第３アンテナパターン１１８と、第４アンテナパターン１１９と、第１アンテナスイッチＡＳＷ１と、第２アンテナスイッチＡＳＷ２と、第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａと、第２アンテナスイッチ制御バス１２０ｂとを備える。
【００５３】
プリント基板１１２は、アンテナ部１１０の各構成要素（伝送線路１１４、接地電極１１５、第１アンテナパターン１１６、第２アンテナパターン１１７、第３アンテナパターン１１８、第４アンテナパターン１１９、第１アンテナスイッチＡＳＷ１、第２アンテナスイッチＡＳＷ２、第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａ及び第２アンテナスイッチ制御バス１２０ｂ）が実装又は形成されている。
【００５４】
伝送線路１１４は、一端が反射電力検出回路１２３を介してインピーダンス整合ブロック１２２に接続され、他端が第１アンテナパターン１１６及び第２アンテナパターン１１７に接続され、高周波信号を伝送する。具体的には、伝送線路１１４は信号線とグランド線とを有し、信号線の一端が反射電力検出回路１２３を介してインピーダンス整合ブロック１２２に接続され、他端が第１アンテナパターン１１６及び第２アンテナパターン１１７に接続され、グランド線が接地電極１１５に接続された、例えばセミリジッドケーブルである。
【００５５】
第１アンテナパターン１１６は、本発明の第１アンテナ要素であって、伝送線路１１４及び反射電力検出回路１２３を介して、インピーダンス整合ブロック１２２と接続されている。具体的には、第１アンテナパターン１１６は、例えば、５．２ＧＨｚ帯域で共振する。第２アンテナパターン１１７は、本発明の第２アンテナ要素であって、第１アンテナスイッチＡＳＷ１の短絡及び開放により、第１アンテナパターン１１６と電気的に導通及び非導通となる。これにより、第１アンテナパターン１１６及び第２アンテナパターン１１７は、第１アンテナスイッチＡＳＷ１を介して導通しているときに１つのアンテナとして機能し、例えば、１．８ＧＨｚ帯域で共振する。
【００５６】
第３アンテナパターン１１８は、第１アンテナパターン１１６と同様に、伝送線路１１４及び反射電力検出回路１２３を介して、インピーダンス整合ブロック１２２と接続され、例えば、２．４ＧＨｚ帯域で共振する。第４アンテナパターン１１９は、第２アンテナスイッチＡＳＷ２の短絡及び開放により、第３アンテナパターン１１８と電気的に導通及び非導通となる。これにより、第３アンテナパターン１１８及び第４アンテナパターン１１９は、第２アンテナスイッチＡＳＷ２を介して導通しているときに１つのアンテナとして機能し、例えば、９００ＭＨｚ帯域で共振する。
【００５７】
なお、第１〜４アンテナパターン１１６〜１１９は、例えば、プリント基板１１２の主面にパターニングされた金属配線である。また、第１アンテナパターン１１６及び第３アンテナパターンは、それぞれの端部に、伝送線路１１４によって給電される給電点を有する。
【００５８】
第１アンテナスイッチＡＳＷ１は、本発明の第１スイッチであって、第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａによって第１アンテナパターン１１６と第２アンテナパターン１１７とを、電気的に短絡したり開放したりする。第２アンテナスイッチＡＳＷ２は、第２アンテナスイッチ制御バス１２０ｂによって第３アンテナパターン１１８と第４アンテナパターン１１９とを電気的に短絡したり開放したりする。
【００５９】
また、これら第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２は、集積回路化されて、プリント基板１１２の主面上に実装されている。つまり、第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２は、スイッチの切り替え制御機能とスイッチ本来の機能とが高周波的に分離されている。具体的には、スイッチの短絡及び開放を制御する第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａ及び第２アンテナスイッチ制御バス１２０ｂはプリント基板１１２に形成された配線パターンであり、第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２とはプリント基板１１２に実装された集積回路基板に形成されている。つまり、第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａ及び第２アンテナスイッチ制御バス１２０ｂと、第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２とは、別基板に形成されている。
【００６０】
一方、従来のように集積回路化されていないダイオードをアンテナスイッチとしてプリント基板上に実装した場合は、当該アンテナスイッチの短絡及び開放を制御するアンテナ制御バスとダイオードとが同一基板上に設けられていることになる。
【００６１】
このように、第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａ及び第２アンテナスイッチ制御バス１２０ｂと、第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２とは、高周波的に分離されるので、第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａ及び第２アンテナスイッチ制御バス１２０ｂが通常のシリコンのデジタル回路を用いたロジック制御を受けることができる。よって、第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２がより複雑な切り替えスイッチとなる場合であっても、デジタル制御が可能となる。
【００６２】
なお、これらの第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２の短絡及び開放の制御は、第１アンテナスイッチ制御バス端子ＴＥ１及び第２アンテナスイッチ制御バス端子ＴＥ２に印加されるデジタル信号で制御されることになる。第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａ及び第２アンテナスイッチ制御バス１２０ｂは、単方向の制御系でも良いが、双方向の制御系であれば、スイッチの現在の状態を制御系に返すことができるので、更に制御性が良くなる。例えば、第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２が集積回路化されている基板に第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２の短絡及び開放を示すフラグレジスタを有してもよい。
【００６３】
また、従来のダイオードをアンテナスイッチとしてプリント基板上に実装した場合は、スイッチとしての短絡と開放の動作をさせる電流を流す為のダイオードスイッチバイアス線を長く引き回す必要があったが、本発明ではスイッチの切り替え制御機能とスイッチ本来の機能が高周波的に分離された集積回路をスイッチとして用いているので、集積化されたスイッチに電源を供給する電源ラインは高周波的にはスイッチと分離されており、電源ラインがアンテナ特性に影響することは少ない。よって、スイッチに電源を供給する電源ラインが高周波的に分離されているので、アンテナの特性インピーダンスや共振周波数や帯域幅が大きく変化することがない。
【００６４】
また、図１には示してないが、第１アンテナスイッチＡＳＷ１と第２アンテナスイッチＡＳＷ２とは同一チップに集積化されていても良い。更に、第１アンテナスイッチＡＳＷ１および第２アンテナスイッチＡＳＷ２は、シリコンオンサファイア（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｓａｐｐｈｉｒｅ）デバイスを用いたシリコン系半導体、またはシリコンオンインシュレーター（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）デバイスを用いた同じくシリコン系半導体であって、高いアイソレーション特性を有する半導体装置をいることで、集積化されていてもマルチバンドアンテナの周波数分離度が影響を受けることは少ない。
【００６５】
ここで、第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２の具体的な回路構成について説明する。なお、以下では第１アンテナスイッチＡＳＷ１についてのみ説明するが、第２アンテナスイッチＡＳＷ２も同様の構成である。
【００６６】
図２は、第１アンテナスイッチＡＳＷ１の具体的な回路構成の一例を示す図である。
【００６７】
同図に示す第１アンテナスイッチＡＳＷ１は、入力端子ＲＦｉｎから入力される高周波信号を、第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａを介して印加される電圧ＶＧに応じて、出力端子ＲＦｏｕｔへ出力する。なお、入力端子ＲＦｉｎは第１アンテナパターン１１６に接続され、出力端子ＲＦｏｕｔは第２アンテナパターン１１７に接続されている。
【００６８】
同図に示すように、第１アンテナスイッチＡＳＷ１は、トランジスタＡＳＷＴｒと、抵抗ＡＳＷＲ１とを有する。
【００６９】
トランジスタＡＳＷＴｒは、ソースが入力端子ＲＦｉｎに接続され、ゲートが抵抗ＡＳＷＲ１を介して電圧ＶＧに接続され、ドレインが出力端子ＲＦｏｕｔに接続されている。この回路において、ソースとドレインは入れ替えても同様の働きをなす。ゲートは抵抗ＡＳＷＲ１を介して、第１アンテナスイッチ制御バス１２０ａから供給されるバイアス電圧ＶＧが印加されている。
【００７０】
図２に示した第１アンテナスイッチＡＳＷ１において、トランジスタＡＳＷＴｒをオフした状態では、入力端子ＲＦｉｎと出力端子ＲＦｏｕｔとは、ダイオードスイッチと異なり、相当にそのアイソレーション（分離度）が良く、−６０ｄＢ以下の値を示すことが可能である。また、ゲートと入力端子ＲＦｉｎとの間のアイソレーション及びゲートと出力端子ＲＦｏｕｔとの間のアイソレーション（分離度）も同様に良い。抵抗ＡＳＷＲ１は、具体的には数キロオーム前後の値が用いられ、アイソレーション（分離度）は更に良くなるのである。
【００７１】
第１アンテナスイッチＡＳＷ１は、以上のような構成により、バイアス電圧ＶＧが印加されるか又はされないかで、トランジスタＡＳＷＴｒがオン又はオフに変化し、高周波信号として入力端子ＲＦｉｎと出力端子ＲＦｏｕｔが接続されたり遮断されたりする。つまり、第１アンテナスイッチＡＳＷ１は、バイアス電圧ＶＧに応じて、入力端子ＲＦｉｎと出力端子ＲＦｏｕｔとを短絡及び開放する。言い換えると、第１アンテナパターン１１６と第２アンテナパターン１１７とを電気的に導通及び非導通にする。
【００７２】
以上のように、マルチバンドアンテナ部１１０は、第１アンテナパターン１１６と、第２アンテナパターン１１７と、第１アンテナスイッチＡＳＷ１とを有することにより、２つの異なる周波数帯で共振する。つまり、２つの異なる周波数帯の高周波信号を放射できる。なお、マルチバンドアンテナ部１１０は、さらに、第３アンテナパターン１１８と、第４アンテナパターン１１９と、第２アンテナスイッチＡＳＷ２とを有することにより、さらに異なる２つの周波数帯の高周波信号を放射できる。つまり、マルチバンドアンテナ部１１０は、全部で４つの周波数帯の高周波信号を放射できる。
【００７３】
次に、送信装置１００が有するマルチバンドアンテナ部１１０以外の各処理部について説明する。
【００７４】
電力増幅器ブロック１２１は、本発明の増幅部であって、送信装置１００の外部から入力された高周波信号Ｐｉｎを、フロントエンド制御ブロック１２４により指示される増幅率で増幅する、例えば可変ゲインアンプである。
【００７５】
インピーダンス整合ブロック１２２は、本発明の整合部であって、電力増幅器ブロック１２１と、反射電力検出回路１２３を介してマルチバンドアンテナ部１１０とのインピーダンス整合をとる。ここで、インピーダンス整合ブロック１２２の内部は、複数のインダクタと複数のキャパシタとをスイッチで切り替えて、スミスチャート上のかなり広い範囲に対してインピーダンスの整合をとることができる、つまり反射電力を非常に小さくできる機能ブロックである。また、このインピーダンス整合ブロック１２２は、各スイッチのオン状態及びオフ状態を記憶するレジスタ１２５を有する。このレジスタ１２５は、例えば、フラグレジスタである。
【００７６】
図３は、インピーダンス整合ブロック１２２の詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【００７７】
インピーダンス整合ブロック１２２は、図３に示すように、電力増幅器ブロック１２１から反射電力検出回路１２３までの高周波信号の伝送ラインに対して、直列に挿入されたインダクタＭＬ１及びＭＬ２と、そのインダクタＭＬ１及びＭＬ２のそれぞれに並列に設けられたスイッチＭＳＷ１及びＭＳＷ２と、伝送ラインとグランドとの間に挿入されたコンデンサＭＣ１〜ＭＣ３と、そのコンデンサＭＣ１〜ＭＣ３のそれぞれに直列に設けられたスイッチＭＳＷ３〜ＭＳＷ５と、スイッチＭＳＷ１〜ＭＳＷ５のそれぞれのオン状態及びオフ状態を記憶するレジスタ１２５を備える。
【００７８】
レジスタ１２５は、フロントエンド制御ブロック１２４から指示される各スイッチのオン及びオフの制御信号よって書き換えられる、例えば５ビットのレジスタである。レジスタ１２５の各ビットは、スイッチＭＳＷ１〜ＭＳＷ５と１対１に対応し、例えば、対応するスイッチＭＳＷ１〜ＭＳＷ５がオンの場合に１とし、オフの場合に０とする。
【００７９】
これにより、インピーダンス整合ブロック１２２は、フロントエンド制御ブロック１２４の指示に応じて、内部の回路の接続状態が変わるので整合特性が変化する。具体的には、図３のように、伝送ラインに対して直列に挿入された２つのインダクタＭＬ１及びＭＬ２と、伝送ラインとグランドとの間に挿入された３つのコンデンサＭＣ１〜ＭＣ３とを有する場合、スミスチャート状でインピーダンスを６通りに動かすことができる。つまり、６つの整合特性を有する。よって、インピーダンス整合ブロック１２２は、反射電力１２３を介したマルチバンドアンテナ部１１０のインピーダンスが変化した場合にも、インピーダンス不整合を低減できる。なお、図３では、インピーダンス整合ブロックとして２つのインダクタと３つのコンデンサとを有する場合を図示したが、インダクタ及びコンデンサの数はこれに限らず、それぞれ４つでも５つでもよい。ただし、インダクタ及びコンデンサの数が多いほど、多くの整合状態を有し、インピーダンス不整合をさらに低減できることは言うまでもない。
【００８０】
反射電力検出回路１２３は、本発明の反射電力検出部であって、マルチバンドアンテナ部１１０から反射された高周波信号の電力を検出する。なお、以降、マルチバンドアンテナ部１１０から反射された高周波信号の電力を反射電力と記載する場合がある。具体的には、反射電力検出回路１２３は、インピーダンス整合ブロック１２２から出力された高周波信号をマルチバンドアンテナ部１１０へ伝達し、かつ、反射電力を検出し、検出した反射電力の大きさを示す検出信号ＰＤをフロントエンド制御ブロック１２４へ出力する。
【００８１】
フロントエンド制御ブロック１２４は、本発明の制御部であり、第１アンテナスイッチＡＳＷ１のオン及びオフを切り替えることにより、マルチバンドアンテナ部１１０の共振周波数を変更し、変更した後に、反射電力検出回路１２３で検出される反射電力が所定値以下になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。また、フロントエンド制御ブロック１２４は、第２アンテナスイッチＡＳＷ２のオン及びオフを切り替えることにより、マルチバンドアンテナ部１１０の共振周波数を変更し、変更した後に、反射電力検出回路１２３で検出される反射電力が所定値以下になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。
【００８２】
このフロントエンド制御ブロック１２４は、具体的には、第１アンテナスイッチ制御バス端子ＴＥ１及び第２アンテナスイッチ制御バス端子ＴＥ２に制御信号を送り、マルチバンドアンテナ部１１０の共振周波数を切り替えると共に、反射電力の大小に応じた検出信号ＰＤのレベルにより、マルチバンドアンテナ部１１０と電力増幅器ブロック１２１の出力との間の整合状況を判断して、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を制御して反射波を所定の値以下に抑える働きをする。また、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を最適化制御して反射波を所定の値以下に抑える調整動作中には、フロントエンド制御ブロック１２４は電力増幅器ブロック１２１の出力を所定の時間間隔で電力のオン／オフ制御を行う機能又は所定の時間間隔で電力のアップ／ダウンを行う制御を行い、調整動作中に不要な基本周波数の電波がマルチバンドアンテナ部１１０から輻射されることを制限すると共に、基本周波数の電波に隣接して輻射される電波の出力レベルをも制限する動作を行う。また、フロントエンド制御ブロック１２４は、インピーダンス整合ブロック１２２を制御して所定の反射電力以下に設定する期間中、送信電力が所定の通信に用いる規定値電力以下になるように電力増幅器ブロック１２１の増幅率を制御し、外部への不要輻射による妨害を抑制する。
【００８３】
つまり、フロントエンド制御ブロック１２４は、電力増幅器ブロック１２１の増幅率を低下させ、低下させている間に、マルチバンドアンテナ部１１０の共振周波数を変更し、変更した後に、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。これにより、整合特性の変更期間は、通信にも使われない不要な基本周波数の電波がマルチバンドアンテナブロック１１０から継続的に輻射され続けることが極めて少なく、他の通信への妨害を引き起こさない。更には、基本周波数以外の隣接周波数の周波数成分を含んだ電波も輻射も少ない。
【００８４】
なお、フロントエンド制御ブロック１２４は、電力増幅器ブロック１２１の例えば電源部を直接制御して、出力電力を所定のタイミングでオン／オフ制御してもよい。また、フロントエンド制御ブロック１２４は、コントロール端子Ｃｏｎｔｒｏｌを介して、図面には記載されていないが通信制御のマイクロコンピューターに信号を送り、高周波信号入力Ｐｉｎの出力レベルを、所定のタイミングで出力電力のオン／オフ制御またはアップ／ダウンを行う制御を行うこともでき、電波の不要輻射を抑制する働きを行ってもよい。
【００８５】
以上のように、本実施の形態に係る送信装置１００は、マルチバンドで動作する送信装置であって、マルチバンドアンテナ部１１０と、入力される高周波信号を増幅する電力増幅器ブロック１２１と、電力増幅器ブロック１２１とマルチバンドアンテナ部１１０との間に介在接続され、電力増幅器ブロック１２１の出力インピーダンスとマルチバンドアンテナ部１１０の入力インピーダンスとを整合するインピーダンス整合ブロック１２２と、マルチバンドアンテナ部１１０から反射した高周波信号の電力である反射電力を検出する反射電力検出回路１２３と、マルチバンドアンテナ部１１０及びインピーダンス整合ブロック１２２を制御するフロントエンド制御ブロック１２４とを備え、マルチバンドアンテナ部１１０は、インピーダンス整合ブロック１２２に接続された第１アンテナパターン１１６と、一端が第１アンテナパターン１１６に接続された第１アンテナスイッチＡＳＷ１と、第１アンテナスイッチＡＳＷ１の他端に接続された第２アンテナパターン１１７とを有し、フロントエンド制御ブロック１２４は、第１アンテナスイッチＡＳＷ１のオン及びオフを切り替えることにより、マルチバンドアンテナ部１１０の共振周波数を変更し、変更した後に、反射電力検出回路１２３で検出される反射電力が所定値以下になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。
【００８６】
これにより、マルチバンドの各帯域内の反射電力の多い特定周波数が殆ど存在せず、この特定周波数での電力増幅器ブロック１２１の効率が悪化することが極めて少ない。また、反射電力が抑制されることにより、隣接チャンネル漏洩電力を抑制できるので、他の通信にも妨害を及ぼすことがない。従って、マルチバンドの全帯域内で電力増幅器ブロック１２１を効率よく動作させることが可能になり、高い電力効率を実現できる。その結果、マルチバンドアンテナ部１１０の設計自由度が大きく向上する。
【００８７】
また、反射電力が抑制されることにより不要輻射が低減されるので、電波法などの法規により決められ通信出力以外の電波を輻射することの少ないクリアーな通信を実現できる。
【００８８】
また、本実施の形態に係る送信装置１００において、フロントエンド制御ブロック１２４は、電力増幅器ブロック１２１の増幅率を低下させ、低下させている間に、マルチバンドアンテナ部１１０の共振周波数を変更し、変更した後に、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。
【００８９】
これにより、送信装置１００は、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更している間にインピーダンス不整合の状態があっても、そのときにマルチバンドアンテナ部１１０から放射される不要輻射を抑圧できる。具体的には、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更している期間中は、電力増幅器ブロック１２１の増幅率を低下させるので、通信にも使われない不要な基本周波数の電波がアンテナ部から継続的に輻射され続けることが極めて少なく、他の通信への妨害を引き起こさない。更には、基本周波数以外の隣接周波数の周波数成分を含んだ電波も輻射も少ない。
【００９０】
（アクセス方式がＴＤＭＡの場合）
本実施の形態に係る送信装置１００は、アクセス方式がＴＤＭＡ（時分割多元接続）のモード（例えば、ＧＳＭ：Global System for Mobile Communications／ＤＣＳ：Digital Communication System）の高周波無線通信システムにも、アクセス方式がＣＤＭＡ（符号分割多元接続）のモード（例えば、ＵＭＴＳ：Universal Mobile Transmission）の高周波無線通信システムにも適用できる。以下、アクセス方式ごとに送信装置１００を有する高周波無線通信システムの動作を説明する。なお、アクセス方式がＴＤＭＡの場合、高周波無線通信システムの送信周波数と受信周波数とは同じあり、アクセス方式がＣＤＭＡの場合、高周波無線通信システムの送信周波数と受信周波数とは異なる。
【００９１】
まず、アクセス方式がＴＤＭＡの場合の、送信装置１００を有する高周波無線通信システムの動作について説明する。
【００９２】
図４は、実施の形態１に係る送信装置１００を有する高周波無線通信システムの同一周波数を用いた送受信のタイミングを示す図である。つまり、アクセス方式がＴＤＭＡの場合の高周波無線通信システムの動作のタイミングを示す図である。
【００９３】
同図には、第１周波数で通信する場合の、送信装置１００を有する高周波無線通信システムのＴ軸（時間軸）ごとの送信及び受信の状況を簡略化して示している。具体的には、Ｔｘ軸は送信信号の出力レベルを示し、Ｒｘ軸は受信信号の有無を示す。ただし、Ｔｘ軸が示す送信信号の出力レベルとは、マルチバンドアンテナ部１１０から放射される電波のレベルではなく、電力増幅器ブロック１２１から出力される高周波信号のレベルである。
【００９４】
まず、時間軸のＴ１１からＴ１２の時間において、送信信号の出力レベルは第１出力レベルＰ１に設定されており、時間軸のＴ１２からＴ１３までの時間の第２出力レベルＰ２よりも低く設定されている。この時間軸のＴ１１からＴ１２の時間は、図１で示したフロントエンド制御ブロック１２４がすべての制御を行い反射電力の大小に応じた検出信号ＰＤを所定の値以下に低減するようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を調整する調整期間である。
【００９５】
つまり、時間軸のＴ１１において、フロントエンド制御ブロック１２４は電力増幅器ブロック１２１の増幅率を低下させる。その後、マルチバンドアンテナ部１１０の第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２の短絡及び開放を変更することによりマルチバンドアンテナ部１１０の共振周波数を変更する。そして、共振周波数の変更後に、反射電力検出回路１２３で検出される反射電力が所定の値以下になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。
【００９６】
その後、時間軸のＴ１２において、フロントエンド制御ブロック１２４は、電力増幅器ブロック１２１の増幅率をＴ１１以前の増幅率へと上げる。
【００９７】
時間軸のＴ１２からＴ１３までの時間は、データ通信又は音声などの本来の通信のために規定された送信動作を行う時間である。
【００９８】
このように、フロントエンド制御ブロック１２４は、調整期間中に電力増幅器ブロック１２１からの出力を大幅に制限して、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。つまり、電力増幅器ブロック１２１の増幅率を低下させ、低下させている間に、マルチバンドアンテナ部１１０の共振周波数を変更し、さらに、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。これにより、マルチバンドアンテナ部１１０の特性インピーダンスと電力増幅器ブロック１２１とのインピーダンス不整合により、通信にも使われない不要な電波がマルチバンドアンテナ部１１０から継続的に輻射され続けることが極めて少ない。よって、他の通信への妨害を引き起こさない。更には、第１周波数以外の隣接周波数の周波数成分を含んだ電波の輻射も少ない。よって、電波法などの法規により決められ通信出力以外の電波は輻射することの少ないクリアーな通信が実現できる。
【００９９】
時間軸のＴ１３からＴ１４までの時間は、受信の期間を示している。このとき、フロントエンド制御ブロック１２４は、電力増幅器ブロック１２１の増幅率を時間軸のＴ１１〜Ｔ１２よりもさらに低くする。
【０１００】
次に、時間軸のＴ１４において、時間軸のＴ１１と同様に、送信信号の出力レベルを第１出力レベルＰ１に設定し、時間軸のＴ１４以降、アクセス方式がＴＤＭＡの、送信装置１００を有する高周波無線通信システムは、時間軸のＴ１１からＴ１４までの動作を繰り返す。
【０１０１】
以降、時間軸のＴ１４以降は、上記の動作を繰り返す。
【０１０２】
このように、実施の形態１に係る送信装置１００を有し、アクセス方式がＴＤＭＡの高周波無線通信システムは、反射電力の大小に応じた検出信号ＰＤを所定の値以下に低減するようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を調整する調整期間（時間軸Ｔ１１からＴ１２までの期間）の送信出力を第１出力レベルＰ１とし、本来の通信を行う期間（時間軸Ｔ１２からＴ１３までの時間）の第２出力レベルＰ２よりも低くする。この第１出力レベルＰ１は、第２出力レベルＰ２に比べ、例えば１０００分の１以下である。また、第１出力レベルＰ１は、例えば電波法で決められた所定の電力以下のレベルとする。
【０１０３】
これにより、実施の形態１に係る送信装置１００を有し、アクセス方式がＴＤＭＡの高周波無線通信システムは、フロントエンド制御ブロック１２４が機能して反射電力が所定の値以下になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更している調整期間中に、マルチバンドアンテナ部１１０の特性インピーダンスと電力増幅器ブロック１２１とのインピーダンス不整合により、不要な電波がマルチバンドアンテナ部１１０から継続的に輻射され続けることが極めて少ない。よって、他の通信への妨害を引き起こさない。更には、第１周波数以外の隣接周波数の周波数成分を含んだ電波の輻射も少ない。よって、電波法などの法規により決められ通信出力以外の電波は輻射することがない。
【０１０４】
また、調整期間後の本来の通信の期間においても、調整期間中にインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更してインピーダンス不整合を低減するので、直前の調整期間でインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性が最適にされている。よって、不要な電波がマルチバンドアンテナ部１１０から継続的に輻射され続けることが極めて少ない。よって、他の通信への妨害を引き起こさず、第１周波数以外の隣接周波数の周波数成分を含んだ電波の輻射も少ない。よって、電波法などの法規により決められた通信出力以外の電波は輻射することの少ないクリアーな通信を実現できる。
【０１０５】
（アクセス方式がＣＤＭＡの場合）
次に、アクセス方式がＣＤＭＡの場合の、送信装置１００を有する高周波無線通信システムの動作について説明する。アクセス方式がＣＤＭＡの場合の送信装置１００の動作は、図４に示したアクセス方式がＴＤＭＡの場合の送信装置１００の動作とほぼ同じであるが、送信と受信とを同時に行う点が異なる。
【０１０６】
図５は、実施の形態１に係る送信装置１００を有する高周波無線通信システムの異なる周波数を用いた送受信のタイミング図である。つまり、アクセス方式がＣＤＭＡの場合の高周波無線通信システムの動作のタイミングを示す図である。
【０１０７】
同図には、送信周波数を第２周波数、受信周波数を第３周波数として通信する場合の、送信装置１００を有する高周波無線通信システムのＴ軸ごとの送信及び受信の状況を簡略化して示している。具体的には、送信Ｔｘ軸は送信信号の出力レベルを示し、Ｒｘ軸は受信信号の有無を示す。ただし、Ｔｘ軸が示す送信信号の出力レベルとは、マルチバンドアンテナ部１１０から放射される電波のレベルはなく、電力増幅器ブロック１２１から出力される高周波信号のレベルである。
【０１０８】
まず、時間軸のＴ２１からＴ２２の時間においては、図４の時間軸のＴ１１〜Ｔ１２と同様に、送信信号の出力レベルは第１出力レベルＰ１に設定されており、時間軸のＴ２２からＴ２３の時間内の第２出力レベルＰ２よりも低く設定されている。この時間軸のＴ２１からＴ２２の時間は、図１で示したフロントエンド制御ブロック１２４がすべての制御を行い反射電力の大小に応じた検出信号ＰＤを所定の値以下に低減するようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を調整する調整期間である。
【０１０９】
次に、時間軸のＴ２２からＴ２３の時間は、図４に動作を示したアクセス方式がＴＤＭＡの高周波無線通信システムと同様に、本来の通信のために規定された送信動作を行う。
【０１１０】
一方、図４に動作を示したアクセス方式がＴＤＭＡの高周波無線通信システムと異なり、図５に動作を示すアクセス方式がＣＤＭＡの高周波無線通信システムは、異なる２つの周波数（第２周波数及び第３周波数）を用いて同時に送受信する。よって、時間軸のＴ２１からＴ２３の時間は、第３周波数の受信信号を受信する。
【０１１１】
次に、時間軸のＴ２３において、時間軸のＴ２１と同様に、送信信号の出力レベルを第１出力レベルＰ１に設定し、時間軸のＴ２３以降、アクセス方式がＣＤＭＡの、送信装置１００を有する高周波無線通信システムは、時間軸のＴ２１からＴ２３までの動作を繰り返す。
【０１１２】
このように、実施の形態１に係る送信装置１００を有し、アクセス方式がＣＤＭＡの高周波無線通信システムは、反射電力の大小に応じた検出信号ＰＤを所定の値以下に低減するようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する調整期間（時間軸Ｔ２１からＴ２２までの期間）の送信出力を第１出力レベルＰ１とし、本来の通信を行う期間（時間軸Ｔ２２からＴ２３までの時間）の第２出力レベルＰ２よりも低くする。
【０１１３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る送信装置について説明する。
【０１１４】
本実施の形態に係る送信装置は、実施の形態１に係る送信装置１００とほぼ同じであるが、送信装置１００と比較して、マルチバンドアンテナ部が、所定のインピーダンスを有する擬似負荷と、第１アンテナ要素及び擬似負荷と整合部との間に介在接続され、整合回路と第１アンテナとの接続、及び、整合回路と擬似負荷との接続を選択的に切り替える第２スイッチとを有し、制御部は、第２スイッチに整合回路と擬似負荷とを接続させ、接続させている間に、アンテナ部の共振周波数を変更し、変更した後に、整合部の整合特性を変更する点が異なる。
【０１１５】
これにより、送信装置の送受信環境が著しく変化したとき、擬似負荷の入力インピーダンス特性も相対的に変化する。よって、変化した擬似負荷の入力インピーダンスに対して反射電力が最小になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を調整することで、第１アンテナパターン１１６と電力増幅器ブロック１２１とを切り離した状態でインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を調整できる。つまり、送信装置の送受信環境が著しく変化した場合であってもインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を調整している間に、アンテナ部から放射される電波を確実に抑圧できるので、不要輻射を低減できる。
【０１１６】
また、電波の送受信環境の変化に追従できるので、安定な送信装置を実現できる。
【０１１７】
以下、本発明の実施の形態２に係る送信装置について、図面を参照しながら説明する。
【０１１８】
図６は、本発明の実施の形態２に係る送信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【０１１９】
同図に示す送信装置２００は、実施の形態１に係る送信装置１００とほぼ同じであるが、送信装置２００が図１に示す送信装置１００と異なる点は、マルチバンドアンテナ部１１０に代わりマルチバンドアンテナ部２１０を備える点と、フロントエンド制御ブロック１２４の代わりにフロントエンド制御ブロック２２４を備える点である。
【０１２０】
マルチバンドアンテナ部２１０は、マルチバンドアンテナ部１１０と比較して、さらに、擬似負荷２０１、第３アンテナスイッチＡＳＷ３及び第３アンテナスイッチ制御バス１２０ｃを備える。これにより、マルチバンドアンテナ部２１０は、反射電力検出回路１２３から出力された高周波信号を、第３アンテナスイッチＡＳＷ３を用いて、電波を外部に放射する、及び、外部に放射せず擬似負荷２０１で熱に変換する、のいずれかに切り替えられるようになっている。
【０１２１】
擬似負荷２０１は、第１〜４アンテナパターン１１６〜１１９に近接して設けられ、所定のインピーダンスを有する、例えばチップ抵抗である。この擬似負荷２０１は、一端が第３アンテナスイッチＡＳＷ３に接続され、他端が接地電極１１５に接続されている。送信装置２００において、擬似負荷２０１は、第１アンテナスイッチＡＳＷ１及び第２アンテナスイッチＡＳＷ２を介した第１〜４アンテナパターン１１７〜１１９であるマルチバンドアンテナ放射部の特性インピーダンスと、ほぼ等価な特性インピーダンスを有する。つまり、マルチバンドアンテナ放射部の特性インピーダンスが５０オームの場合には、擬似負荷２０１は５０オームの終端抵抗で良い。マルチバンドアンテナ放射部の特性インピーダンスが５０オームとは異なる場合には、マルチバンドアンテナ放射部の特性インピーダンスに合わせた値の特性インピーダンスを有する擬似負荷を用い、マルチバンドアンテナ放射部の特性に影響を与えない程度にマルチバンドアンテナ放射部に近接して配置する必要がある。
【０１２２】
第３アンテナスイッチＡＳＷ３は、第１アンテナパターン１１６と伝送線路１１４との間に介在接続され、伝送線路１１４と第１アンテナパターン１１６との接続、及び、伝送線路１１４擬似負荷２０１との接続を選択的に切り替える。具体的には、この第３アンテナスイッチＡＳＷ３は、他の第１アンテナスイッチＡＳＷ１と第２アンテナスイッチＡＳＷ２と同様に、プリント基板１１２に設けられた第３アンテナスイッチ制御バス端子ＴＥ３に加えられるデジタル制御信号により第３アンテナスイッチ制御バス１２０ｃを介してデジタル制御される。
【０１２３】
フロントエンド制御ブロック２２４は、フロントエンド制御ブロック１２４と比較して、電力増幅器ブロック１２１の増幅率を低下させる代わりに、第３アンテナスイッチＡＳＷ３にインピーダンス整合ブロック１２２と擬似負荷２０１とを接続させ、接続させている間に、マルチバンドアンテナ部２１０の共振周波数を変更し、変更した後に、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する点が異なる。
【０１２４】
これにより、第３アンテナスイッチＡＳＷ３を伝送線路１１４と擬似負荷２０１との接続に切り替えた状態で、電力増幅器ブロック１２１を動作させフロントエンド制御ブロック２２４から行われる制御によりインピーダンス整合ブロック１２２を動作させ、反射電力の検出信号ＰＤを所定の値以下になるように設定する時、擬似負荷２０１はその送信電力の殆どを熱に変化させ、実質的に外部に電波が漏れることが極めて少なくなる。
【０１２５】
ここで、インピーダンス整合ブロック１２２を制御して所定の反射電力以下に設定する期間中、送信電力は所定の通信に用いる規定値又は規定値電力以下に設定してあれば良い。
【０１２６】
また、擬似負荷２０１の働きは、前述したようにマルチバンドアンテナ放射部の特性インピーダンスと等価な値を与え、送信電力を熱に変換してマルチバンドアンテナ放射部からの不要輻射を抑制するだけではない。もう１つの働きとしては、例えば或る時は人間の頭に携帯電話が隣接した状態で送受信が行われ、また或る時は携帯電話が机の上に置かれた状態で送受信が行われ、送受信環境が時々で大きく変化してマルチバンドアンテナ放射部の共振周波数や帯域幅が変化したり、マルチバンドアンテナ放射部の特性インピーダンスが変化する場合において、擬似負荷２０１の特性インピーダンスもマルチバンドアンテナ放射部が組み込まれた携帯電話の周囲環境に応じて変化することである。
【０１２７】
従って、第３アンテナスイッチＡＳＷ３を伝送線路１１４と擬似負荷２０１との接続に切り替えた状態で、電力増幅器ブロック１２１を動作させフロントエンド制御ブロック２２４から行われる制御によりインピーダンス整合ブロック１２２を動作させ、反射電力の大小に応じた検出信号ＰＤを所定の値以下になるように設定した後に、第３アンテナスイッチＡＳＷ３を伝送線路１１４と擬似負荷２０１との接続から伝送線路１１４とマルチバンドアンテナ放射部との接続に切り替えて電力増幅器ブロック１２１を動作させても大きな特性インピーダンスの変化は極めて少なく、電力増幅器ブロック１２１を反射電力が少ない状態で安定に動作させることができる。
【０１２８】
以上のように、本実施の形態に係る送信装置２００は、実施の形態１に係る送信装置１００と比較して、マルチバンドアンテナ部２１０が、さらに、所定のインピーダンスを有する擬似負荷２０１と、第１アンテナパターン１１６及び擬似負荷２０１とインピーダンス整合ブロック１２２との間に介在接続され、インピーダンス整合ブロック１２２と第１アンテナパターン１１６との接続、及びインピーダンス整合ブロック１２２と擬似負荷２０１との接続を選択的に切り替える第３アンテナスイッチＡＳＷ３とを有し、フロントエンド制御ブロック２２４が、電力増幅器ブロック１２１の増幅率を低下させる代わりに、第３アンテナスイッチＡＳＷ３にインピーダンス整合ブロック１２２と擬似負荷２０１とを接続させ、接続させている間に、マルチバンドアンテナ部２１０の共振周波数を変更し、変更した後に、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する。
【０１２９】
これにより、送信装置２００の送受信環境が著しく変化し、マルチバンドアンテナ放射部の入力インピーダンスが変化したとき、擬似負荷２０１の入力インピーダンス特性も相対的に変化する。よって、変化した擬似負荷２０１の入力インピーダンスに対して反射電力が最小になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を調整することで、第１アンテナパターン１１６と電力増幅器ブロック１２１とを切り離した状態で、マルチバンドアンテナ放射部の入力インピーダンスに応じて、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を調整できる。つまり、送信装置２００の送受信環境が著しく変化した場合であってもインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を調整している間に、マルチバンドアンテナ放射部から放射される電波を確実に抑圧できるので、不要輻射を低減できる。
【０１３０】
（アクセス方式がＴＤＭＡの場合）
本実施の形態に係る送信装置２００も、実施の形態１に係る送信装置１００と同様に、アクセス方式がＴＤＭＡのモードの高周波無線通信システムと、アクセス方式がＣＤＭＡのモードの高周波無線通信システムとに適用できる。以下、アクセス方式ごとに送信装置１００を有する高周波無線通信システムの動作を説明する。
【０１３１】
まず、アクセス方式がＴＤＭＡの場合の、送信装置２００を有する高周波無線通信システムの動作について説明する。
【０１３２】
図７は、実施の形態２に係る送信装置２００を有する高周波無線通信システムの同一周波数を用いた送受信のタイミングを示す図である。つまり、アクセス方式がＴＤＭＡの場合の高周波無線通信システムの動作のタイミングを示す図である。
【０１３３】
同図には、第１周波数で通信する場合の、送信装置２００を有する高周波無線通信システムのＴ軸（時間軸）ごとの送信及び受信の状況を簡略化して示している。具体的には、送信Ｔｘ軸は送信信号の出力レベルを示し、Ｒｘ軸は受信信号の有無を示す。ただし、Ｔｘ軸が示す送信信号の出力レベルとは、マルチバンドアンテナ部２１０から放射される電波のレベルではなく、電力増幅器ブロック１２１から出力される高周波信号のレベルである。
【０１３４】
図７に示したタイミング図は、図４に示したタイミング図と比較して、調整期間の送信信号の出力レベルが第２出力レベルＰ２になっている点が異なる。具体的には、時間軸のＴ３１からＴ３２の時間は、送信信号出力は第２出力レベルＰ２に設定されており、これは通常のデータ通信又は音声などの本来の通信の送信と同じ出力レベルである。
【０１３５】
この時間軸のＴ３１からＴ３２の時間は、第３アンテナスイッチＡＳＷ３が伝送線路１１４と擬似負荷２０１との接続に切り替えられた状態で、フロントエンド制御ブロック２２４がすべての制御を行い反射電力の大小に応じた検出信号ＰＤを所定の値以下になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する調整期間である。
【０１３６】
送信装置２００は、送信装置１００と比較して、さらに擬似負荷２０１を有するので、本来の通信の送信と同じ出力レベルの送信電力相当であっても、マルチバンドアンテナ部２１０から電波は出ず、擬似負荷２０１で熱として消費され外部に電波が漏れることはない。
【０１３７】
そして、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性の調整後、時間軸のＴ３２において、第３アンテナスイッチＡＳＷ３が伝送線路１１４と擬似負荷２０１との接続から、伝送線路１１４とマルチバンドアンテナ放射部との接続に切り替えられる。
【０１３８】
時間軸のＴ３２からＴ３３までの時間は、データ通信又は音声などの本来の通信の送信動作を行う時間である。
【０１３９】
なお、受信期間に関しては、図４と同じである。
【０１４０】
このように、実施の形態２に係る送信装置２００を有し、アクセス方式がＴＤＭＡの高周波無線通信システムは、送信装置１００を有し、アクセス方式がＴＤＭＡの高周波無線通信システムと比較して、通信機器の送受信環境が著しく変化し、マルチバンドアンテナ放射部の特性が変化したとしても、擬似負荷２０１の特性も相対的に変化し、変化したインピーダンスに対して整合、つまり反射電力が最小になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性が調整され、その整合特性を保持して、第３アンテナスイッチＡＳＷ３を伝送線路１１４と擬似負荷２０１との接続から伝送線路１１４とマルチバンドアンテナ放射部との接続に切り替えて送信が行われるので、反射は小さく維持され、マルチバンドアンテナ部２１０からの不要な電波の輻射を極めて小さく抑えられる。
【０１４１】
（アクセス方式がＣＤＭＡの場合）
次に、アクセス方式がＣＤＭＡの場合の、送信装置２００を有する高周波無線通信システムの動作について説明する。アクセス方式がＣＤＭＡの場合の送信装置２００の動作は、図７に示したアクセス方式がＴＤＭＡの場合の送信装置２００の動作とほぼ同じであるが、送信と受信とを同時に行う点が異なる。
【０１４２】
図８は、実施の形態２に係る送信装置２００を有する高周波無線通信システムの異なる周波数を用いた送受信のタイミング図である。つまり、アクセス方式がＣＤＭＡの場合の高周波無線通信システムの動作のタイミングを示す図である。
【０１４３】
同図には、送信周波数を第２周波数、受信周波数を第３周波数として通信する場合の、送信装置２００を有する高周波無線通信システムのＴ軸ごとの送信及び受信の状況を簡略化して示している。具体的には、送信Ｔｘ軸は送信信号の出力レベルを示し、Ｒｘ軸は受信信号の有無を示す。ただし、Ｔｘ軸が示す送信信号の出力レベルとは、マルチバンドアンテナ部２１０から放射される電波のレベルはなく、電力増幅器ブロック１２１から出力される高周波信号のレベルである。
【０１４４】
図８に示したタイミング図は、図５に示したタイミング図と比較して、調整期間の送信信号の出力レベルが第２出力レベルＰ２になっている点が異なる。具体的には、時間軸のＴ４１からＴ４２の時間は、送信信号出力は第２出力レベルＰ２に設定されており、これは通常のデータ通信又は音声などの本来の通信の送信と同じ出力レベルである。
【０１４５】
この時間軸のＴ４１からＴ４２の時間は、第３アンテナスイッチＡＳＷ３が伝送線路１１４と擬似負荷２０１との接続に切り替えられた状態で、フロントエンド制御ブロック２２４がすべての制御を行い反射電力の大小に応じた検出信号ＰＤを所定の値以下になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更する調整期間である。
【０１４６】
送信装置２００は、送信装置１００と比較して、さらに擬似負荷２０１を有するので、この期間の送信電力が大きくても、電力は擬似負荷２０１で熱的に消費されマルチバンドアンテナ部２１０から外部に電波が漏れることは無い。
【０１４７】
そして、インピーダンス整合ブロック１２２の整合特性の調整後、時間軸のＴ４２において、第３アンテナスイッチＡＳＷ３が伝送線路１１４と擬似負荷２０１との接続から、伝送線路１１４とマルチバンドアンテナ放射部との接続にスイッチが切り替えられる。
【０１４８】
時間軸のＴ４２からＴ４３の時間は、データ通信又は音声などの本来の送信動作を行う時間である。
【０１４９】
なお、受信期間に関しては図５と同じで、送信と同じ時間内であっても受信ができる。
【０１５０】
このように、実施の形態２に係る送信装置２００を有し、アクセス方式がＣＤＭＡの高周波無線通信システムは、送信装置１００を有し、アクセス方式がＣＤＭＡの高周波無線通信システムと比較して、通信機器の送受信環境が著しく変化し、マルチバンドアンテナ放射部の特性が変化したとしても、擬似負荷２０１の特性も相対的に変化し、変化したインピーダンスに対して整合、つまり反射電力が最小になるようにインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性が調整され、その整合特性を保持して、第３アンテナスイッチＡＳＷ３を伝送線路１１４と擬似負荷２０１との接続から伝送線路１１４とマルチバンドアンテナ放射部との接続に切り替えて送信が行われるので、反射は小さく維持され、マルチバンドアンテナ部２１０からの不要な電波の輻射が極めて小さく抑えられる。
【０１５１】
（実施の形態３）
本発明は、上述したような送信装置として実現できるだけでなく、このような送信装置を有する高周波無線通信システムとしても実現できる。
【０１５２】
図９は、実施の形態１に係る送信装置を有する高周波無線通信システムの構成の一例を示す図である。また、図１０は、高周波無線通信システムを有する携帯電話の外観図である。
【０１５３】
図９に示す高周波無線通信システム３００は、図１０に示す携帯電話機４００に搭載され、実施の形態１に係る送信装置のマルチバンドアンテナ部１１０、電力増幅器ブロック１２１、インピーダンス整合ブロック１２２、反射電力検出回路１２３及びフロントエンド制御ブロック１２４と、さらに、ＲＦ−ＩＣ／ベースバンドブロック３０１、第１セレクトスイッチ３０２、第２セレクトスイッチ３０３、第３セレクトスイッチ３０４、デュープレクサ（ＤＵＰ）３０５及び受信系ブロック３０６とを備える。
【０１５４】
この高周波無線通信システム３００は、例えば、アクセス方式がＴＤＭＡの複数のバンド（ＤＣＳ１８００、ＰＣＳ１９００、ＥＧＳＭ９００及びＧＳＭ８５０）と、アクセス方式がＣＤＭＡの複数のバンド（ＵＭＴＳ  Ｂａｎｄ  Ｉ、ＵＭＴＳ  Ｂａｎｄ  Ｖ及びＵＭＴＳ  Ｂａｎｄ  ＶＩ）で動作する。
【０１５５】
ＲＦ−ＩＣ／ベースバンドブロック３０１は、ベースバンド信号から高周波信号への変換、及び、高周波信号からベースバンド信号への変換を行う、例えば、１チップ化された集積回路である。
【０１５６】
第１セレクトスイッチ３０２は、インピーダンス整合ブロック１２２に供給する高周波信号を選択する。つまり、通信に用いるバンドに応じて接続を切り替える。
【０１５７】
第２セレクトスイッチ３０３は、通信に用いるバンドのアクセス方式に応じて、反射電力検出回路１２３と第３セレクトスイッチ３０４との接続、及び、反射電力検出回路１２３とＤＵＰ３０５との接続、を選択的に切り替える。具体的には、通信に用いるバンドのアクセス方式がＴＤＭＡの場合、反射電力検出回路１２３と第３セレクトスイッチ３０４との接続し、通信に用いるバンドのアクセス方式がＣＤＭＡの場合、反射電力検出回路１２３とＤＵＰ３０５とを接続する。
【０１５８】
第３セレクトスイッチ３０４は、通信に用いるバンドのアクセス方式に応じて、第２セレクトスイッチ３０３とマルチバンドアンテナ部１１０との接続、ＤＵＰ３０５とマルチバンドアンテナ部１１０との接続、受信系ブロック３０６とマルチバンドアンテナ部１１０との接続のいずれかを選択する。具体的には、通信に用いるバンドのアクセス方式がＴＤＭＡの場合、送信期間に第２セレクトスイッチ３０３とマルチバンドアンテナ部１１０との接続し、受信期間に受信系ブロック３０６とマルチバンドアンテナ部１１０とを接続する。通信に用いるバンドのアクセス方式がＣＤＭＡの場合、ＤＵＰ３０５とマルチバンドアンテナ部１１０とを常に接続する。
【０１５９】
ＤＵＰ３０５は、送信系と受信系とを切り分ける。なお、図９においては１つのＤＵＰのみ示しているが、バンドごとにＤＵＰを有してもよい。
【０１６０】
受信系ブロック３０６は、例えば、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などを有し、マルチバンドアンテナ部１１０で受信された高周波信号を増幅し、ＲＦ−ＩＣ／ベースバンドブロック３０１へ出力する。
【０１６１】
以上のように、高周波無線通信システム３００は、マルチモード／マルチバンドの通信が可能である。また、送信装置１００を有することにより、マルチバンドアンテナ部１１０の特性インピーダンスと電力増幅器ブロック１２１とのインピーダンス不整合により、不要な電波がマルチバンドアンテナ部１１０から輻射されることが極めて少ない。よって、他の通信への妨害を引き起こさない。更には、通信に用いているバンドの隣接周波数の周波数成分を含んだ電波の輻射も少ない。よって、電波法などの法規により決められ通信出力以外の電波は輻射することがない。また、電波法などの法規により決められた通信出力以外の電波は輻射することの少ないクリアーな通信を実現できる。
【０１６２】
なお、本実施の形態３では、送信装置１００を有する高周波無線通信システムについて述べたが、送信装置２００を有する高周波無線通信システムであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１６３】
以上、本発明について、実施の形態１〜３に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形を施してもよい。
【０１６４】
例えば、第１アンテナスイッチＡＳＷ１および第２アンテナスイッチＡＳＷ２は、シリコンオンサファイア（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｓａｐｐｈｉｒｅ）デバイスを用いたシリコン系半導体、またはシリコンオンインシュレーター（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）デバイスを用いたシリコン系半導体から構成されていることが望ましい。これにより、高いアイソレーション特性を有しておりマルチバンドアンテナの部分を小型化でき、携帯電話に応用すると効果が更に大きくなる。
【０１６５】
また、第３アンテナスイッチＡＳＷ３も、シリコンオンサファイアデバイスを用いたシリコン系半導体、またはシリコンオンインシュレーターデバイスを用いたシリコン系半導体から構成されていることが望ましい。
【０１６６】
また、電力増幅器ブロック１２１と、インピーダンス整合ブロック１２２と、反射電力検出回路１２３と、フロントエンド制御ブロック１２４とは、同一基板上に実装されていてもよい。このようにモジュール化されることで、小型化が可能となる。さらに、同一基板上には他の受動部品も搭載され一体化された高周波モジュールになっていることで、制御回路系も含めた小型化を実現できる。
【０１６７】
更に、電力増幅器ブロック１２１と、インピーダンス整合ブロック１２２と、反射電力検出回路１２３と、フロントエンド制御ブロック１２４は、シリコンオンサファイアデバイス又はシリコンオンインシュレーターデバイスを用いたシリコン系半導体を用いた集積回路であることが望ましい。これにより、制御回路系の更なる小型化とともに低価格化も実現できる。
【０１６８】
また、送信装置がインピーダンス整合ブロック１２２の整合特性を変更するタイミングは、通信の開始タイミングに限らず、通信中に反射電力検出回路１２３で検出される反射電力が所定の閾値を超えたタイミングでもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明の送信装置は、携帯電話などに代表される通信機器の送信部、特にマルチバンド、マルチモードを有する送信部に有用である。
【符号の説明】
【０１７０】
１００、２００        送信装置
１１０、２１０        マルチバンドアンテナ部
１１２、８１２        プリント基板
１１４、８１４        伝送線路
１１５、８１５        接地電極
１１６、８１６        第１アンテナパターン
１１７、８１７        第２アンテナパターン
１１８、８１８        第３アンテナパターン
１１９、８１９        第４アンテナパターン
１２０ａ        第１アンテナスイッチ制御バス
１２０ｂ        第２アンテナスイッチ制御バス
１２０ｃ        第３アンテナスイッチ制御バス
１２１        電力増幅器ブロック
１２２        インピーダンス整合ブロック
１２３、９０４        反射電力検出回路
１２４、２２４        フロントエンド制御ブロック
１２５        レジスタ
２０１        擬似負荷
３００        高周波無線通信システム
３０１        ＲＦ−ＩＣ／ベースバンドブロック
３０２        第１セレクトスイッチ
３０３        第２セレクトスイッチ
３０４        第３セレクトスイッチ
３０５        デュープレクサ（ＤＵＰ）
３０６        受信系ブロック
４００        携帯電話機
８００        マルチバンドアンテナ
８１３        ダイオードスイッチバイアス線
９０１        電力増幅装置
９０２        アンテナ端子
９０３        電力増幅器
９０５        電力制御回路
９０６        アンテナ
９０７        同軸ケーブル
９０８        移相器
９０９        電流検出回路
９１０        判定回路
９１１        位相制御回路
Ｂ１、Ｂ２        バイアス端子
ＤＳＷ１        第１ダイオードアンテナスイッチ１
ＤＳＷ２        第２ダイオードアンテナスイッチ２
ＡＳＷ１        第１アンテナスイッチ
ＡＳＷ２        第２アンテナスイッチ
ＡＳＷ３        第３アンテナスイッチ
ＭＣ１〜ＭＣ３        コンデンサ
ＭＬ１、ＭＬ２        インダクタ
ＡＳＷＴｒ        トランジスタ
ＡＳＷＲ１        抵抗
ＭＳＷ１〜ＭＳＷ５        スイッチ
ＴＥ１        第１アンテナスイッチ制御バス端子
ＴＥ２        第２アンテナスイッチ制御バス端子
ＴＥ３        第３アンテナスイッチ制御バス端子
【図１】
2011166382.tif 000003
【図２】
2011166382.tif 000004
【図３】
2011166382.tif 000005
【図４】
2011166382.tif 000006
【図５】
2011166382.tif 000007
【図６】
2011166382.tif 000008
【図７】
2011166382.tif 000009
【図８】
2011166382.tif 000010
【図９】
2011166382.tif 000011
【図１０】
2011166382.tif 000012
【図１１】
2011166382.tif 000013
【図１２】
2011166382.tif 000014