(57)【要約】【課題】ＶＳＷＲを改善し、かつ、装置の実装面積の増大を抑える。【解決手段】無線通信装置は、ＰＡで増幅された送信信号を、サーキュレータを介して送信し、サーキュレータを介して受信した受信信号をＬＮＡで増幅するものであって、フェーズシフタ制御部と、フェーズシフタとを有する。フェーズシフタ制御部は、ＰＡとサーキュレータとの間の信号レベルに基づいて、制御情報を出力する。フェーズシフタは、サーキュレータとＬＮＡとの間に設けられ、ＬＮＡの入力側から発生する反射波の位相を、制御情報に基づいて調整する。【選択図】図１
2019106630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンプで増幅された送信信号を、サーキュレータを介して送信し、前記サーキュレータを介して受信した受信信号を第２のアンプで増幅する無線通信装置において、
前記第１のアンプと前記サーキュレータとの間の信号レベルに基づいて、制御情報を出力する制御部と、
前記サーキュレータと前記第２のアンプとの間に設けられ、前記第２のアンプの入力側から発生する反射波の位相を、前記制御情報に基づいて調整するフェーズシフタと、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記信号レベルは、前記反射波と前記受信信号との合成による信号レベルを表し、
前記制御部は、前記信号レベルが最小となる前記制御情報を生成して、前記フェーズシフタに出力し、
前記フェーズシフタは、前記制御情報に基づいて、前記反射波の位相を予め設定された設定位相ずつ調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第１のアンプと前記サーキュレータとの間の前記信号レベル、または、前記第１のアンプの出力からフィードバックされた前記送信信号を監視する監視部と、
前記第１のアンプに入力される信号と、前記監視部により監視された前記送信信号とに基づいて、前記第１のアンプによる歪特性を補正する歪補償部と、
を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
無線通信装置が、
第１のアンプで増幅された送信信号を、サーキュレータを介して送信し、
前記サーキュレータを介して受信した受信信号を第２のアンプで増幅し、
前記第１のアンプと前記サーキュレータとの間の信号レベルに基づいて、制御情報を出力し、
前記サーキュレータと前記第２のアンプとの間における、前記第２のアンプの入力側から発生する反射波の位相を、前記制御情報に基づいて調整する、
処理を実行することを特徴とする反射波位相制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および反射波位相制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＤＤ（Time  Division  Duplex）方式を用いた無線通信装置の一例を説明する。ＴＤＤ方式を用いた無線通信装置は、送信期間（ＴＸ期間）において、無線信号を送信し、受信期間（ＲＸ期間）において、無線信号を受信する。
【０００３】
ＴＸ期間において、演算処理部によって、ベースバンド信号に後述の歪補償係数が乗算される。演算処理部から出力された信号はデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）によってアナログ信号に変換される。直交変調器（ＱＭＯＤ：Quadrature  Modulator）は、発振器から出力される信号を用いて、アナログ信号に変換された信号を無線周波数にアップコンバートして、アップコンバートした信号を電力増幅器（ＰＡ）に出力する。ＰＡは、入力されるアイドル電圧に応じてアイドル状態となり、ＱＭＯＤから出力された信号を増幅する。ＰＡから出力される信号は、２つに分岐される。
【０００４】
ＰＡから出力される一方の信号は、方向性結合器、サーキュレータを介してバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）に入力される。ＢＰＦは、ＰＡから出力される一方の信号に対して特定の周波数帯域の信号を通過させ、それ以外の周波数帯域の信号を減衰させる。ＢＰＦを通過した信号は、アンテナを介して外部の受信装置に向けて送信信号（無線信号）として送信される。
【０００５】
ＰＡから出力される他方の信号は、方向性結合器を介してフィードバック（ＦＢ）側の直交復調器（ＱＤＥＭ：Quadrature  Demodulator）に入力される。ＦＢ側のＱＤＥＭは、ＦＢ側の発振器から出力される信号を用いて、ＰＡから方向性結合器を介してフィードバックされた信号をベースバンド信号の周波数にダウンコンバートし、ダウンコンバートした信号をＦＢ側のアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）に出力する。ＦＢ側のＱＤＥＭから出力された信号は、ＦＢ側のＡＤＣによりデジタル信号に変換され、ＦＢ信号として出力される。演算処理部は、ＦＢ側のＡＤＣから出力されたＦＢ信号と、ベースバンド信号との差分が最小となるように歪補償係数を生成し、ベースバンド信号に歪補償係数を乗算する。
【０００６】
ここで、ＴＸ期間において、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）および終端抵抗器のうちの終端抵抗器がスイッチ（ＳＷ）により選択されることによって、アンテナの端部からＢＰＦ、サーキュレータを介してＬＮＡに向かう反射波は終端される。このため、ＴＸ期間において、無線通信装置は、反射波の影響を受けず、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の値を理想的な値に確保することができる。
【０００７】
ＲＸ期間において、ＰＡは、入力されるピンチオフ電圧に応じてピンチオフ状態となる。また、ＬＮＡおよび終端抵抗器のうちのＬＮＡがＳＷにより選択されることによって、アンテナにより受信された受信信号（無線信号）は、ＢＰＦ、サーキュレータを介してＬＮＡに出力される。ＬＮＡは、受け取った信号の電力を増幅する。ＲＸ側のＱＤＥＭは、ＲＸ側の発振器から出力される信号を用いて、ＬＮＡから出力された信号をベースバンド信号の周波数にダウンコンバートし、ダウンコンバートした信号をＲＸ側のＡＤＣに出力する。ＲＸ側のＡＤＣは、ＲＸ側のＱＤＥＭから出力された信号をデジタル信号に変換し、ベースバンド信号として出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３０１５６２号公報
【特許文献２】特開２００１−２９２００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、ＲＸ期間において、ＳＷによりＬＮＡが選択されることによって、受信信号がＬＮＡに入力されたときに、ＬＮＡの入力側から反射波が発生する。そして、ＬＮＡの入力側からの反射波は、サーキュレータ、方向性結合器を通過してＰＡに向かう。ＲＸ期間では、ＰＡがピンチオフ状態であるため、ＰＡの出力側からの反射波が方向性結合器、サーキュレータ、ＢＰＦを通過してアンテナに達する。
【００１０】
また、ＲＸ期間において、例えばサーキュレータからＰＡ側に漏れた受信信号（受信波）は、方向性結合器を通過してＰＡに向かう。この場合でも、ＲＸ期間では、ＰＡがピンチオフ状態であるため、ＰＡの出力側からの反射波が方向性結合器、サーキュレータ、ＢＰＦを通過してアンテナに達する。
【００１１】
このように、ＲＸ期間において、無線通信装置は、反射波の影響を受けてしまうため、ＶＳＷＲの値を理想的な値に確保することができない。
【００１２】
そこで、例えばＬＮＡの入力側からの反射波については、サーキュレータとＬＮＡとの間に、ＬＮＡの入力側からの反射波を終端させるサーキュレータ（以下、他のサーキュレータと記載する）を設けることが考えられる。例えば、ＲＸ期間において、ＳＷによりＬＮＡが選択されることによって、アンテナで受信された無線信号がＢＰＦ、サーキュレータを介してＬＮＡに出力される。ここで、ＬＮＡの入力側からの反射波は、サーキュレータに向かう途中で他のサーキュレータから５０Ωの終端抵抗器に入力されることにより終端される。
【００１３】
しかしながら、サーキュレータとＳＷとの間に他のサーキュレータが設けられる場合、２つのサーキュレータが使用されることになるため、装置の実装面積が増大してしまう。すなわち、装置の回路規模が増大してしまう。このように、ＲＸ期間において、ＬＮＡの入力側からの反射波をサーキュレータで終端させることなく、ＶＳＷＲを改善することが望まれる。
【００１４】
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、ＶＳＷＲを改善し、かつ、装置の実装面積の増大を抑えることができる無線通信装置および反射波位相制御方法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】
【００１５】
１つの態様では、無線通信装置は、第１のアンプで増幅された送信信号を、サーキュレータを介して送信し、サーキュレータを介して受信した受信信号を第２のアンプで増幅するものであって、制御部と、フェーズシフタとを有する。制御部は、第１のアンプとサーキュレータとの間の信号レベルに基づいて、制御情報を出力する。フェーズシフタは、サーキュレータと第２のアンプとの間に設けられ、第２のアンプの入力側から発生する反射波の位相を、制御情報に基づいて調整する。
【発明の効果】
【００１６】
１つの側面では、ＶＳＷＲを改善し、かつ、装置の実装面積の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施例に係る無線通信装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の送信期間（ＴＸ期間）を説明するための図である。
【図３】図３は、図１の受信期間（ＲＸ期間）を説明するための図である。
【図４】図４は、図１のＴＸ期間とＲＸ期間とを示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、実施例に係る無線通信装置のＶＳＷＲ処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図５のＶＳＷＲ処理を説明するための図である。
【図７】図７は、無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本願の開示する無線通信装置および反射波位相制御方法の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。
【００１９】
［無線通信装置］
図１は、実施例に係る無線通信装置１の一例を示すブロック図である。図２は、図１の送信期間（ＴＸ期間）を説明するための図である。図３は、図１の受信期間（ＲＸ期間）を説明するための図である。図４は、図１のＴＸ期間とＲＸ期間とを示すタイミングチャートである。
【００２０】
図１に示す無線通信装置１は、ＴＤＤ（Time  Division  Duplex）方式を用いた無線通信装置であり、基地局や端末に適用される。
【００２１】
図１に示すように、実施例に係る無線通信装置１は、ベースバンド信号処理部１０、および、演算処理部２０を有する。
【００２２】
また、無線通信装置１は、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）３１、直交変調器（ＱＭＯＤ：Quadrature  Modulator）３２、ＰＬＬ（Phase  Locked  Loop）発振器３３および電力増幅器（ＰＡ）３４を有する。また、無線通信装置１は、方向性結合器３５、サーキュレータ３６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３７およびアンテナ３８を有する。
【００２３】
また、無線通信装置１は、アイドル電圧生成回路４１、ピンチオフ電圧生成回路４２、および、スイッチ（ＳＷ）４３を有する。
【００２４】
また、無線通信装置１は、フィードバック側に設けられたアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）５１、直交復調器（ＱＤＥＭ：Quadrature  Demodulator）５２およびＰＬＬ発振器５３を有する。
【００２５】
また、無線通信装置１は、受信側に設けられたＡＤＣ６１、ＱＤＥＭ６２、ＰＬＬ発振器６３、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）６４およびスイッチ（ＳＷ）６５を有する。また、無線通信装置１は、フェーズシフタ７０を有する。
【００２６】
ここで、演算処理部２０は、例えばＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）であり、ＤＰＤ（Digital  Pre-Distortion）歪補償部２１、レベル監視部２２およびフェーズシフタ制御部７３を有する。
【００２７】
方向性結合器３５は、メインラインとして、入力にＰＡ３４が接続され、出力にサーキュレータ３６が接続されている。また、方向性結合器３５は、カップルラインとして、片側にＱＤＥＭ５２が接続され、反対側に５０Ωの終端抵抗器３５ａが接続されている。
【００２８】
ＳＷ４３は、ＳＰＤＴ（Single  Pole,  Double  Throw）方式のスイッチであり、２入力のうちの一方の入力にはアイドル電圧生成回路４１が接続され、他方の入力にはピンチオフ電圧生成回路４２が接続され、出力にはＰＡ３４が接続されている。
【００２９】
アイドル電圧生成回路４１は、ＰＡ３４をアイドル状態にするためのアイドル電圧を生成する。
【００３０】
ピンチオフ電圧生成回路４２は、ＰＡ３４をピンチオフ状態にするためのピンチオフ電圧を生成する。
【００３１】
ＳＷ６５は、ＳＰＤＴ方式のスイッチであり、入力にはフェーズシフタ７０を介してサーキュレータ３６が接続され、２出力のうちの一方の出力には５０Ωの終端抵抗器６５ａが接続され、他方の出力にはＬＮＡ６４の入力が接続されている。
【００３２】
実施例に係る無線通信装置１は、送信期間（ＴＸ期間）において、無線信号を送信する。
【００３３】
ＴＸ期間において、演算処理部２０のＤＰＤ歪補償部２１は、ベースバンド信号処理部１０から出力されたベースバンド信号を受け取る。また、ＤＰＤ歪補償部２１は、レベル監視部２２により生成された歪補償係数を受け取る。そして、ＤＰＤ歪補償部２１は、ベースバンド信号に歪補償係数を乗算する。ＤＰＤ歪補償部２１は、ベースバンド信号に歪補償係数を乗算した信号をＤＡＣ３１に出力する。
【００３４】
ＤＡＣ３１は、ＤＰＤ歪補償部２１から出力された信号を受け取る。ＤＡＣ３１は、受け取った信号をアナログ信号に変換して、ＱＭＯＤ３２に出力する。
【００３５】
ＱＭＯＤ３２は、ＰＬＬ発振器３３から出力される信号を受け取る。また、ＱＭＯＤ３２は、ＤＡＣ３１によりアナログ信号に変換された信号を受け取る。そして、ＱＭＯＤ３２は、ＰＬＬ発振器３３から出力される信号を用いて、アナログ信号に変換された信号を無線周波数にアップコンバートする。ＱＭＯＤ３２は、アップコンバートした信号をＰＡ３４に出力する。
【００３６】
ＳＷ４３は、ＴＸ期間に演算処理部２０から出力されるＴＤＤ制御信号に応じて、アイドル電圧生成回路４１により生成されたアイドル電圧を選択する（図２、図４を参照）。ＳＷ４３は、選択したアイドル電圧をＰＡ３４に出力する。
【００３７】
ＰＡ３４は、ＳＷ４３から出力されたアイドル電圧を受け取る。また、ＰＡ３４は、ＱＭＯＤ３２から出力された信号を受け取る。そして、ＰＡ３４は、アイドル電圧に応じてアイドル状態となり、ＱＭＯＤ３２から出力された信号を増幅する。ＰＡ３４から出力される信号は、２つに分岐される。ここで、ＰＡ３４は、「第１のアンプ」の一例である。
【００３８】
ＰＡ３４から出力される一方の信号は、方向性結合器３５、サーキュレータ３６を介してＢＰＦ３７に入力される。ＢＰＦ３７は、ＰＡ３４から出力される一方の信号に対して特定の周波数帯域の信号を通過させ、それ以外の周波数帯域の信号を減衰させる。ＢＰＦ３７を通過した信号は、アンテナ３８を介して外部の受信装置に向けて送信信号（無線信号）として送信される。
【００３９】
ＰＡ３４から出力される他方の信号は、方向性結合器３５を介してＱＤＥＭ５２に入力される。ＱＤＥＭ５２は、ＰＬＬ発振器５３から出力される信号を受け取る。また、ＱＤＥＭ５２は、ＰＡ３４から方向性結合器３５を介してフィードバックされた信号を受け取る。そして、ＱＤＥＭ５２は、ＰＬＬ発振器５３から出力される信号を用いて、ＰＡ３４から方向性結合器３５を介してフィードバックされた信号をベースバンド信号の周波数にダウンコンバートする。ＱＤＥＭ５２は、ダウンコンバートした信号をＡＤＣ５１に出力する。
【００４０】
ＡＤＣ５１は、ＱＤＥＭ５２から出力された信号を受け取る。ＡＤＣ５１は、受け取った信号をデジタル信号に変換して、フィードバック（ＦＢ）信号として演算処理部２０に出力する。ここで、方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１は、「フィードバックパス」の一例である。
【００４１】
演算処理部２０は、ＴＸ期間においてＰＡ３４の出力側からフィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）を介して入力されるＦＢ信号を受け取ることにより、以下に示すＤＰＤ処理を実行する（図４を参照）。
【００４２】
ＤＰＤ処理において、演算処理部２０のレベル監視部２２は、ＡＤＣ５１から出力されたＦＢ信号を受け取る。また、レベル監視部２２は、ベースバンド信号処理部１０から出力されたベースバンド信号を受け取る。そして、レベル監視部２２は、ＦＢ信号とベースバンド信号との差分に基づいて歪補償係数を生成する。例えば、レベル監視部２２は、ＬＭＳ（Least  Mean  Square）アルゴリズム等を用いた処理によってＦＢ信号とベースバンド信号との差分が最小となるように歪補償係数を求める。レベル監視部２２は、求めた歪補償係数をＤＰＤ歪補償部２１に出力する。そして、ＤＰＤ歪補償部２１は、ベースバンド信号に歪補償係数を乗算した信号をＤＡＣ３１に出力する。ここで、ＤＰＤ歪補償部２１は、「歪補償部」の一例である。
【００４３】
ここで、ＴＸ期間において、ＲＸ側のＳＷ６５は、ＴＸ期間に演算処理部２０から出力されるＴＤＤ制御信号に応じて、５０Ωの終端抵抗器６５ａを選択する（図２、図４を参照）。ＳＷ６５がＬＮＡ６４および終端抵抗器６５ａのうちの終端抵抗器６５ａを選択することにより、図２に示すように、アンテナ３８の端部３８ａからＢＰＦ３７、サーキュレータ３６、フェーズシフタ７０を介してＬＮＡ６４に向かう反射波は終端される。このため、ＴＸ期間において、無線通信装置１は、反射波の影響を受けず、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の値を理想的な値に確保することができる。
【００４４】
実施例に係る無線通信装置１は、受信期間（ＲＸ期間）において、無線信号を受信する。
【００４５】
ＲＸ期間において、ＳＷ４３は、ＲＸ期間に演算処理部２０から出力されるＴＤＤ制御信号に応じて、ピンチオフ電圧生成回路４２により生成されたピンチオフ電圧を選択する（図３、図４を参照）。ＳＷ４３は、選択したピンチオフ電圧をＰＡ３４に出力する。
【００４６】
ＰＡ３４は、ＳＷ４３から出力されたピンチオフ電圧を受け取る。この場合、ＰＡ３４は、ピンチオフ電圧に応じてピンチオフ状態となる。
【００４７】
ＳＷ６５は、ＲＸ期間に演算処理部２０から出力されるＴＤＤ制御信号に応じて、ＬＮＡ６４を選択する（図３、図４を参照）。この場合、アンテナ３８により受信された受信信号（無線信号）は、ＢＰＦ３７、サーキュレータ３６、フェーズシフタ７０を介してＬＮＡ６４に出力される。
【００４８】
ＬＮＡ６４は、ＳＷ６５から出力された信号を受け取る。ＬＮＡ６４は、受け取った信号の電力を増幅し、ＱＤＥＭ６２に出力する。ここで、ＬＮＡ６４は、「第２のアンプ」の一例である。
【００４９】
ＱＤＥＭ６２は、ＰＬＬ発振器６３から出力される信号を受け取る。また、ＱＤＥＭ６２は、ＬＮＡ６４から出力された信号を受け取る。そして、ＱＤＥＭ６２は、ＰＬＬ発振器６３から出力される信号を用いて、ＬＮＡ６４から出力された信号をベースバンド信号の周波数にダウンコンバートする。ＱＤＥＭ６２は、ダウンコンバートした信号をＡＤＣ６１に出力する。
【００５０】
ＡＤＣ６１は、ＱＤＥＭ６２から出力された信号を受け取る。ＡＤＣ６１は、受け取った信号をデジタル信号に変換して、フィードバック（ＦＢ）信号として演算処理部２０に出力する。
【００５１】
演算処理部２０は、ＡＤＣ６１から出力されたベースバンド信号をベースバンド信号処理部１０に出力する。
【００５２】
ここで、ＲＸ期間において、ＳＷ６５がＬＮＡ６４を選択することによって、受信信号がＬＮＡ６４に入力されたときに、ＬＮＡ６４の入力側から反射波が発生する。そして、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波は、フェーズシフタ７０、サーキュレータ３６、方向性結合器３５を通過してＰＡ３４に向かう（図３の矢印Ｗ１を参照）。ＲＸ期間では、ＰＡ３４がピンチオフ状態であるため、ＰＡ３４の出力側からの反射波が方向性結合器３５、サーキュレータ３６、ＢＰＦ３７を通過してアンテナ３８の端部３８ａに達する。
【００５３】
また、ＲＸ期間において、例えばサーキュレータ３６からＰＡ３４側に漏れた受信信号（受信波）は、方向性結合器３５を通過してＰＡ３４に向かう（図３の矢印Ｗ２を参照）。この場合でも、ＲＸ期間では、ＰＡ３４がピンチオフ状態であるため、ＰＡ３４の出力側からの反射波が方向性結合器３５、サーキュレータ３６、ＢＰＦ３７を通過してアンテナ３８の端部３８ａに達する。
【００５４】
この場合、ＲＸ期間において、無線通信装置１は、反射波の影響を受けてしまうため、ＶＳＷＲの値を理想的な値に確保することができない。そこで、本実施例では、ＲＸ期間において、演算処理部２０は、以下に示すＶＳＷＲ処理を実行する（図４を参照）。
【００５５】
ＶＳＷＲ処理において、演算処理部２０のレベル監視部２２は、ＰＡ３４とサーキュレータ３６との間の信号レベルを監視する。具体的には、レベル監視部２２は、ＰＡ３４とサーキュレータ３６との間のフィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベルを監視する。実施例に係る無線通信装置１では、装置の回路規模の増大を抑制するために、ＤＰＤ処理とＶＳＷＲ処理とでフィードバックパスを共通化する。
【００５６】
信号レベルは、ＬＮＡ６４の入力側から発生する反射波と、サーキュレータ３６からＰＡ３４側に漏れた受信信号（受信波）との合成による信号レベルを表す。レベル監視部２２は、監視している信号レベルをフェーズシフタ制御部７３に出力する。ここで、レベル監視部２２は、「監視部」の一例である。
【００５７】
フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベルを受け取る。このとき、フェーズシフタ制御部７３は、信号レベルが最小となる制御信号をフェーズシフタ７０に出力する。
【００５８】
フェーズシフタ７０は、フェーズシフタ制御部７３から出力される制御信号を受け取る。フェーズシフタ７０は、受け取った制御信号に基づいて、ＬＮＡ６４の入力側から発生する反射波の位相を調整する。
【００５９】
本実施例では、フェーズシフタ制御部７３は、制御信号をフェーズシフタ７０に出力して、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波の位相をフェーズシフタ７０で調整することによって、サーキュレータ３６からＰＡ３４側に漏れた受信信号（受信波）をキャンセルする。ここで、「キャンセル」とは、打ち消すこと、または、減衰させることを意味する。例えば、フェーズシフタ制御部７３は、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波の位相をフェーズシフタ７０で調整することによって、反射波と受信信号（受信波）との合成による信号レベルを最も小さくする。その結果、アンテナ３８の端部３８ａに達する反射波のレベルは小さくなり、ＲＸ期間においても、無線通信装置１は、反射波の影響を受けず、ＶＳＷＲの値を理想的な値に確保することができる。ここで、フェーズシフタ制御部７３は、「制御部」の一例である。
【００６０】
このように、実施例に係る無線通信装置１によれば、フェーズシフタ７０を用いることにより、サーキュレータ３６とＬＮＡ６４（具体的にはＳＷ６５）との間に、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波を終端させるサーキュレータを設けなくてもよい。このため、実施例に係る無線通信装置１によれば、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波を終端させるサーキュレータを使用しないことにより、装置の回路規模の増大を抑制することができる。また、実施例に係る無線通信装置１では、ＲＸ期間において、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波の位相をフェーズシフタ７０で調整することにより、サーキュレータ３６からＰＡ３４側に漏れた受信波をキャンセルする（打ち消す、または、減衰させる）。このため、実施例に係る無線通信装置１によれば、反射波をサーキュレータで終端させる方式に比べて、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００６１】
［動作］
図５は、実施例に係る無線通信装置１のＶＳＷＲ処理の一例を示すフローチャートである。
【００６２】
フェーズシフタ制御部７３は、制御信号によりフェーズシフタ７０の位相を調整することで、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波の位相を調整する。このときに、フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベルが最も小さくなる位相（最適な位相）を探索する。ここで、最適な位相は、無線通信装置１の部品の精度のばらつきや環境温度などによって変動するため、ＶＳＷＲ処理では、フェーズシフタ７０の位相をプラス方向やマイナス方向に変化させて、最適な位相を探索する。
【００６３】
まず、フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベルを受け取ったとき、フェーズシフタ７０の位相を＋側に変える。すなわち、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を、プラス方向に、予め設定された位相（以下、設定位相と記載する）だけ変化させる（ステップＳ１）。
【００６４】
このとき、レベル監視部２２は、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベルを監視する（ステップＳ２）。
【００６５】
フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベルを受け取る。このとき、フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２から今回受け取った信号レベル（今回のレベル）が、レベル監視部２２から前回受け取った信号レベル（前回のレベル）よりも低下したか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００６６】
ここで、今回のレベルが前回のレベルよりも低下した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ステップＳ１が実行される。
【００６７】
一方、今回のレベルが前回のレベルよりも低下しない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を−側に変える。すなわち、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相をマイナス方向に設定位相だけ変化させる（ステップＳ４）。
【００６８】
このとき、レベル監視部２２は、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベルを監視する（ステップＳ５）。
【００６９】
フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベルを受け取る。このとき、フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２から今回受け取った信号レベル（今回のレベル）が、レベル監視部２２から前回受け取った信号レベル（前回のレベル）よりも低下したか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００７０】
ここで、今回のレベルが前回のレベルよりも低下した場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、ステップＳ４が実行される。
【００７１】
一方、今回のレベルが前回のレベルよりも低下しない場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、フェーズシフタ制御部７３は、前回のレベルに調整したときの位相を、最適な位相として決定する。
【００７２】
図５のＶＳＷＲ処理について、図６を用いて具体的に説明する。図６は、図５のＶＳＷＲ処理を説明するための図である。ここで、図６において、横軸は、フェーズシフタ７０の位相（ｄｅｇ）を表す。縦軸は、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベル（ｄＢｍ）を表す。すなわち、縦軸は、レベル監視部２２により監視されている信号レベルである。
【００７３】
例えば、フェーズシフタ７０の位相の初期値は１４０ｄｅｇであるものとする。フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベル「Ｉ」を受け取る。このとき、フェーズシフタ７０の位相をプラス方向に調整する。例えば、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を、初期値の１４０ｄｅｇから、設定位相として＋２０ｄｅｇだけ変化させる（ステップＳ１）。
【００７４】
次に、レベル監視部２２は、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベル「ＩＩ」を監視する（ステップＳ２）。フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベル「ＩＩ」を受け取る。このとき、フェーズシフタ制御部７３が今回受け取った信号レベル「ＩＩ」は、フェーズシフタ制御部７３が前回受け取った信号レベル「Ｉ」よりも低下していない（ステップＳ３；Ｎｏ）。この場合、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相をマイナス方向に調整する。例えば、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を、初期値の１４０ｄｅｇから、設定位相として−２０ｄｅｇだけ変化させる（ステップＳ４）。
【００７５】
次に、レベル監視部２２は、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベル「ＩＩＩ」を監視する（ステップＳ５）。フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベル「ＩＩＩ」を受け取る。このとき、フェーズシフタ制御部７３が今回受け取った信号レベル「ＩＩＩ」は、フェーズシフタ制御部７３が前回受け取った信号レベル「Ｉ」より低下している（ステップＳ６；Ｙｅｓ）。この場合、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相をマイナス方向に調整することにより、最適な位相を探索できる可能性があることがわかる（図６の点線で表記された「ｓｐｅｃ」を参照）。そこで、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を更にマイナス方向に調整する。例えば、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を、現在の値の１２０ｄｅｇから、設定位相として−２０ｄｅｇだけ変化させる（ステップＳ４）。
【００７６】
次に、レベル監視部２２は、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベル「ＩＶ」を監視する（ステップＳ５）。フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベル「ＩＶ」を受け取る。このとき、フェーズシフタ制御部７３が今回受け取った信号レベル「ＩＶ」は、フェーズシフタ制御部７３が前回受け取った信号レベル「ＩＩＩ」よりも低下している（ステップＳ６；Ｙｅｓ）。そこで、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を更にマイナス方向に調整する。例えば、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を、現在の値の１００ｄｅｇから、設定位相として−２０ｄｅｇだけ変化させる（ステップＳ４）。
【００７７】
次に、レベル監視部２２は、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベル「Ｖ」を監視する（ステップＳ５）。フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベル「Ｖ」を受け取る。このとき、フェーズシフタ制御部７３が今回受け取った信号レベル「Ｖ」は、フェーズシフタ制御部７３が前回受け取った信号レベル「ＩＶ」よりも低下している（ステップＳ６；Ｙｅｓ）。そこで、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を更にマイナス方向に調整する。例えば、フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を、現在の値の８０ｄｅｇから、設定位相として−２０ｄｅｇだけ変化させる（ステップＳ４）。
【００７８】
次に、レベル監視部２２は、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベル「ＶＩ」を監視する（ステップＳ５）。フェーズシフタ制御部７３は、レベル監視部２２により監視されている信号レベル「ＶＩ」を受け取る。このとき、フェーズシフタ制御部７３が今回受け取った信号レベル「ＶＩ」は、フェーズシフタ制御部７３が前回受け取った信号レベル「Ｖ」よりも低下していない（ステップＳ６；Ｎｏ）。この場合、フェーズシフタ制御部７３は、前回の信号レベル「Ｖ」に調整したときの位相（８０ｄｅｇ）を、最適な位相として決定する。
【００７９】
例えば、フェーズシフタ７０の位相と、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）から入力される信号レベル「Ｉ」〜「ＶＩ」との特性は、図６に示すような曲線で表すことができる。フェーズシフタ制御部７３は、フェーズシフタ７０の位相を調整することにより、図６に示す曲線において、レベル監視部２２により監視されている信号レベルが最小となる位相を、最適な位相として決定する。すなわち、フェーズシフタ制御部７３は、ＬＮＡ６４の入力側から発生する反射波と、サーキュレータ３６からＰＡ３４側に漏れた受信信号（受信波）との合成による信号レベルが最小となる位相を、最適な位相として決定する。これにより、フェーズシフタ制御部７３は、サーキュレータ３６からＰＡ３４側に漏れた受信波をキャンセルする（打ち消す、または、減衰させる）ことができる。その結果、アンテナ３８の端部３８ａに達する反射波のレベルは小さくなり、ＲＸ期間においても、無線通信装置１は、反射波の影響を受けず、ＶＳＷＲの値を理想的な値に確保することができる。
【００８０】
なお、図６の例では、フェーズシフタ７０の位相を調整するための設定位相を２０ｄｅｇとしているが、反射波をキャンセルする性能を向上させるために、設定位相を５ｄｅｇや１０ｄｅｇとしてもよい。また、図５および図６のＶＳＷＲ処理では、フェーズシフタ７０の位相を調整する際に、プラス方向に調整してからマイナス方向に調整しているが、マイナス方向に調整してからプラス方向に調整してもよい。
【００８１】
［効果］
以上の説明により、実施例に係る無線通信装置１では、第１のアンプ（ＰＡ３４）で増幅された送信信号を、サーキュレータ３６を介して送信し、サーキュレータ３６を介して受信した受信信号を第２のアンプ（ＬＮＡ６４）で増幅する。ここで、実施例に係る無線通信装置１は、制御部（フェーズシフタ制御部７３）と、フェーズシフタ７０とを有する。フェーズシフタ制御部７３は、ＰＡ３４とサーキュレータ３６との間の信号レベルに基づいて、制御情報を出力する。フェーズシフタ７０は、サーキュレータ３６とＬＮＡ６４との間に設けられ、ＬＮＡ６４の入力側から発生する反射波の位相を、制御情報に基づいて調整する。
【００８２】
このように、実施例に係る無線通信装置１によれば、フェーズシフタ７０を用いることにより、サーキュレータ３６とＬＮＡ６４（具体的にはＳＷ６５）との間に、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波を終端させるサーキュレータを設けなくてもよい。このため、実施例に係る無線通信装置１によれば、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波を終端させるサーキュレータを使用しないことにより、装置の回路規模の増大を抑制することができる。また、実施例に係る無線通信装置１では、ＬＮＡ６４の入力側からの反射波の位相をフェーズシフタ７０で調整することにより、サーキュレータ３６からＰＡ３４側に漏れた受信波をキャンセルする（打ち消す、または、減衰させる）。このため、実施例に係る無線通信装置１によれば、反射波をサーキュレータで終端させる方式に比べて、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００８３】
また、実施例に係る無線通信装置１において、信号レベルは、反射波と受信信号（受信波）との合成による信号レベルを表す。そこで、制御部（フェーズシフタ制御部７３）は、信号レベルが最小となる制御情報を生成し、フェーズシフタ７０に出力する。フェーズシフタ７０は、フェーズシフタ制御部７３で生成された制御情報に基づいて、反射波の位相を予め設定された設定位相ずつ調整する。その結果、サーキュレータ３６の後段に設けられたアンテナ３８の端部３８ａに達する反射波のレベルは小さくなり、無線通信装置１は、反射波の影響を受けず、ＶＳＷＲの値を理想的な値に確保することができる。
【００８４】
また、実施例に係る無線通信装置１は、更に、監視部（レベル監視部２２）と、歪補償部（ＤＰＤ歪補償部２１）とを有する。レベル監視部２２は、ＰＡ３４とサーキュレータ３６との間の信号レベル、または、ＰＡ３４の出力からフィードバックされた送信信号を、フィードバックパス（方向性結合器３５、ＱＤＥＭ５２、ＡＤＣ５１）を用いて監視する。ＤＰＤ歪補償部２１は、ＰＡ３４に入力される信号と、レベル監視部２２により監視された送信信号とに基づいて、ＰＡ３４による歪特性を補正する。このように、実施例に係る無線通信装置１によれば、信号レベルの監視と送信信号の監視とでフィードバックパスを共通化することができ、装置の回路規模の増大を抑制することができる。
【００８５】
［他の実施例］
実施例で図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【００８６】
さらに、各装置で行われる各種処理は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（又はＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。
【００８７】
実施例の無線通信装置１は、例えば、無線通信装置１００として、次のようなハードウェア構成により実現することができる。
【００８８】
図７は、無線通信装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図７に示すように、無線通信装置１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、アナログ回路１０３とを有している。プロセッサ１０１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等が挙げられる。また、メモリ１０２の一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。
【００８９】
そして、実施例の無線通信装置１で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。すなわち、ベースバンド信号処理部１０および演算処理部２０によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ１０２に記録され、各プログラムがプロセッサ１０１で実行されてもよい。また、ＤＡＣ３１、ＱＭＯＤ３２、ＰＬＬ発振器３３、ＰＡ３４、方向性結合器３５、サーキュレータ３６、ＢＰＦ３７、アイドル電圧生成回路４１、ピンチオフ電圧生成回路４２、ＳＷ４３においては、アナログ回路１０３によって実現される。また、ＡＤＣ５１、ＱＤＥＭ５２、ＰＬＬ発振器５３、ＡＤＣ６１、ＱＤＥＭ６２、ＰＬＬ発振器６３、ＬＮＡ６４、ＳＷ６５、フェーズシフタ７０においても、アナログ回路１０３によって実現される。
【００９０】
なお、ここでは、実施例の無線通信装置１で行われる各種処理がプロセッサ１０１によって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１  無線通信装置
１０  ベースバンド信号処理部
２０  演算処理部
２１  ＤＰＤ歪補償部
２２  レベル監視部
３１  デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）
３２  直交変調器（ＱＭＯＤ）
３３  ＰＬＬ発振器
３４  電力増幅器（ＰＡ）
３５  方向性結合器
３５ａ  終端抵抗器
３６  サーキュレータ
３７  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
３８  アンテナ
４１  アイドル電圧生成回路
４２  ピンチオフ電圧生成回路
４３  スイッチ（ＳＷ）
５１  アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
５２  直交復調器（ＱＤＥＭ）
５３  ＰＬＬ発振器
６１  ＡＤＣ
６２  ＱＤＥＭ
６３  ＰＬＬ発振器
６４  ローノイズアンプ（ＬＮＡ）
６５  スイッチ（ＳＷ）
６５ａ  終端抵抗器
７０  フェーズシフタ
７３  フェーズシフタ制御部
【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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【図７】
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