(57)【要約】      （修正有）【課題】送信帯域内に位置する周波数を有する信号を送信し、かつ、受信帯域内に位置する周波数を有する信号を受信するための通信システムにおいて、システムの効率を向上させる。【解決手段】送信整合ネットワークＴＭ及び受信整合ネットワークＲＭは、それぞれ、受信帯域内及び送信帯域内の周波数にわたって主に一定の位相シフトを有する。アンテナＡは、送信整合ネットワークＴＭ及び受信整合ネットワークＲＭに結合され、送信帯域における周波数及び受信帯域における周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示す。【選択図】図１
2015164313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信帯域（ＴＢ）内に位置する周波数を有する信号を送信し、受信帯域（ＲＢ）内に位置する周波数を有する信号を受信するための通信システムであって、
デュープレクサ（Ｄ）およびアンテナ（Ａ）を含み、
− デュープレクサ（Ｄ）は送信ブランチ（Ｔ）および受信ブランチ（Ｒ）を含み、
− 送信ブランチ（Ｔ）は送信フィルタ（ＴＦ）、送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および送信整合ネットワーク（ＴＭ）を含み、
− 受信ブランチ（Ｒ）は受信フィルタ（ＲＦ）、受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）を含み、
− 送信整合ネットワーク（ＴＭ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）は、それぞれ受信帯域（ＲＢ）内および送信帯域（ＴＢ）内の周波数にわたって主に一定の位相シフトを有し、
− アンテナ（Ａ）は、送信整合ネットワーク（ＴＭ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）に結合され、送信帯域（ＴＢ）における周波数および受信帯域（ＲＢ）における周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示す、通信システム。
【請求項２】
送信整合ネットワーク（ＴＭ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）は各々、直列リアクタンスを含む、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
アンテナ（Ａ）は、送信帯域（ＴＢ）と受信帯域（ＲＢ）との間に位置する共振周波数を有する直列共振アンテナである、請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
送信整合ネットワーク（ＴＭ）は直列インダクタであり、インダクタのリアクタンスは、送信帯域（ＴＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺し、
受信整合ネットワーク（ＲＭ）は直列コンデンサであり、コンデンサのリアクタンスは、受信帯域（ＲＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺する、請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
送信整合ネットワーク（ＴＭ）は直列コンデンサであり、コンデンサのリアクタンスは、送信帯域（ＴＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺し、
受信整合ネットワーク（ＲＭ）は直列インダクタであり、インダクタのリアクタンスは、受信帯域（ＲＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺する、請求項３に記載の通信システム。
【請求項６】
送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）は、伝送線であり、伝送線は、送信ブランチ（Ｔ）が受信帯域（ＲＢ）内の周波数のための開回路を呈し、受信ブランチ（Ｒ）が送信帯域（ＴＢ）内の周波数のための開回路を呈するように、位相シフトを有する、請求項１から５のいずれかに記載の通信システム。
【請求項７】
送信帯域（ＴＢ）および受信帯域（ＲＢ）は、周波数が、送信帯域（ＴＢ）の帯域幅または受信帯域（ＲＢ）の帯域幅の２倍以上、互いから分離されている、請求項１から６のいずれかに記載の通信システム。
【請求項８】
アンテナ（Ａ）は２０を上回る品質係数を有する、請求項１から７のいずれかに記載の通信システム。
【請求項９】
− 送信フィルタ（ＴＦ）は、送信帯域（ＴＢ）内の周波数を通過させ、受信帯域（ＲＢ）内の周波数をブロックし、
− 受信フィルタ（ＲＦ）は、受信帯域（ＲＢ）内の周波数を通過させ、送信帯域（ＴＢ）内の周波数をブロックし、
送信フィルタ（ＴＦ）および受信フィルタ（ＲＦ）のうち少なくとも１つは、バルク音波フィルタまたは表面弾性波フィルタを含む、請求項１から８のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１０】
共通のアンテナ（Ａ）を用いることにより、送信帯域（ＴＢ）内の周波数を有する信号を送信し、受信帯域（ＲＢ）内の周波数を有する信号を受信するための方法であって、
− アンテナ（Ａ）は、送信帯域（ＴＢ）内および受信帯域（ＲＢ）内における周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示し、
− 送信ブランチ（Ｔ）および受信ブランチ（Ｒ）は、それぞれ、受信帯域（ＲＢ）内および送信帯域（ＴＢ）内の周波数にわたって主に一定である位相シフトを有する送信整合ネットワーク（ＴＭ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）を用いて、アンテナ（Ａ）にインピーダンス整合される、方法。
【請求項１１】
インダクタは送信整合ネットワーク（ＴＭ）として用いられ、インダクタンスは送信帯域（ＴＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺するよう選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
コンデンサは受信整合ネットワーク（ＲＭ）として用いられ、キャパシタンスは受信帯域（ＲＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺するよう選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）は、それぞれ、送信ブランチ（Ｔ）および受信ブランチ（Ｒ）において設けられ、
− 送信ブランチ（Ｔ）が受信帯域（ＲＢ）における周波数のための開回路を呈し、
− 受信ブランチ（Ｒ）が送信帯域（ＴＢ）における周波数のための開回路を呈するように選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
信号の送信および受信が異なる周波数を用いて同時に行なわれる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
広帯域符号分割多重アクセス方式が信号の送信および受信に用いられる、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信帯域内に位置する周波数を有する信号を送信し、かつ受信帯域内に位置する周波数を有する信号を受信するための通信システムに関する。このような通信システムは、たとえば、信号が２つの異なる周波数帯域で同時に送受信される全二重モードで動作する携帯電話で用いられる。これらの通信システムは、通常、送信ブランチおよび受信ブランチを有するデュープレクサを含む。この場合、送信ブランチおよび受信ブランチはともに共通のアンテナに接続されている。
【背景技術】
【０００２】
送信ブランチおよび受信ブランチは、これらブランチが共通のアンテナに接続されているにもかかわらず送信信号と受信信号とが互いに干渉し合わないように、互いから分離される必要がある。送信帯域における周波数を有する信号は、受信ブランチではなくアンテナに送られなければならない。これらの信号に対して、受信ブランチは反射性を有する必要がある。すなわち、１に近い反射係数を有する必要がある。同様に、受信帯域における周波数を有する信号は、アンテナから送信ブランチにではなく受信ブランチにのみ送られなければならない。送信ブランチは受信帯域における周波数を有する信号に対して反射性を有していなければならない。
【０００３】
送信ブランチおよび受信ブランチはまた、アンテナに送信された信号およびアンテナが受信した信号についての低挿入損失を確実にするために、アンテナにインピーダンス整合される必要がある。しかしながら、アンテナのインピーダンスは、典型的には周波数にわたって著しく変化する。ＵＭＴＳの場合、送信帯域は１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの間であり、受信帯域は２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚの間である。送信帯域および受信帯域はともに、６０ＭＨｚの帯域幅を有し、互いから１３０ＭＨｚだけ分離されている。このため、アンテナのインピーダンス整合は、送信帯域および受信帯域の両方をカバーする２５０ＭＨｚ帯にあるすべての周波数についての中間点となる。結果として、送信ブランチおよび受信ブランチは、通常、アンテナとの整合が不十分であり、通信システムの効率を下げてしまう。
【発明の概要】
【０００４】
したがって、本発明は、通信システムの効率を向上させることを目的とする。効率が高ければ高いほど、より小さくてより安価なアンテナを用いることができる。
【０００５】
本発明の目的は、送信帯域内に位置する周波数を有する信号を送信し、かつ、受信帯域内に位置する周波数を有する信号を受信するための通信システムを設けることによって達成される。本発明はまた、デュープレクサおよびアンテナを含む。デュープレクサは送信ブランチおよび受信ブランチを含む。送信ブランチは、送信フィルタ、送信位相シフトネットワーク、および送信整合ネットワークを含む。受信ブランチは、受信フィルタ、受信位相シフトネットワークおよび受信整合ネットワークを含む。送信整合ネットワークおよび受信整合ネットワークは、それぞれ、受信帯域内および送信帯域内の周波数にわたって主に一定の位相シフトを有する。アンテナは、送信整合ネットワークおよび受信整合ネットワークに結合され、送信帯域における周波数および受信帯域における周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示す。送信整合ネットワークおよび受信整合ネットワークは、周波数にわたって主に一定である位相シフトを有しているので、整合ネットワークに起因する周波数にわたる一定の位相シフトだけを考慮すればよく、送信位相シフトネットワークおよび受信位相シフトネットワークの設計が簡略化される。これにより、通信システムの設計がよりモジュール化される。
【０００６】
一実施例においては、送信整合ネットワークおよび受信整合ネットワークは各々、直列リアクタンスを含む。リアクタンスは周波数にわたって一定の位相シフトを有しており、インダクタンスおよびキャパシタンスがそれぞれ＋９０°および−９０°の位相シフトを有する。位相シフトが一定であるので、送信位相シフトネットワークおよび受信位相シフトネットワークの設計時に、これら位相シフトは単純な態様で考慮に入れることができる。さらに、位相シフトは直列に接続されるので、これら位相シフトを用いて、互いに独立した送信ブランチおよび受信ブランチのリアクタンスをアンテナにインピーダンス整合させることができる。
【０００７】
一実施例においては、アンテナは、送信帯域と受信帯域との間に位置する共振周波数を有する直列共振アンテナである。アンテナが送信帯域と受信帯域との間に位置する共振周波数を有しているので、アンテナを１つだけ用いても両方の帯域で動作させることができる。直列共振アンテナのリアクタンスは直列リアクタンスによって整合させることができる。
【０００８】
一実施例においては、送信整合ネットワークは直列インダクタであり、インダクタのリアクタンスは、送信帯域における周波数でアンテナのリアクタンスを相殺し、受信整合ネットワークは直列コンデンサであり、コンデンサのリアクタンスは、受信帯域における周波数でアンテナのリアクタンスを相殺する。代替的には、送信整合ネットワークは直列コンデンサであり、コンデンサのリアクタンスは、送信帯域における周波数でアンテナのリアクタンスを相殺し、受信整合ネットワークは直列インダクタであり、インダクタのリアクタンスは、受信帯域における周波数でアンテナのリアクタンスを相殺する。送信ブランチおよび受信ブランチは、互いとは無関係に、それぞれ送信帯域および受信帯域における周波数のためのアンテナと整合させることができる。インピーダンス整合が単に送信帯域または受信帯域における周波数をカバーするだけでよいので、インピーダンス整合で送信帯域および受信帯域における周波数と、さらには送信帯域と受信帯域との間に位置する周波数とをカバーしなければならない場合よりも、より適切に整合を達成することができる。送信ブランチおよび受信ブランチをより適切にアンテナに整合させることにより、挿入損失が低下する。整合だけで帯域幅をさらにより狭くできるので、より高い品質係数Ｑを有するアンテナを用いることができ、これにより、より小さなアンテナを使用することが可能となる。
【０００９】
一実施例においては、送信位相シフトネットワークおよび受信位相シフトネットワークは伝送線である、この場合、伝送線は、送信ブランチが受信帯域内の周波数のための開回路を呈し、受信ブランチが送信帯域内の周波数のための開回路を呈するように、位相シフトを有する。他方の周波数帯域からの入力信号および反射信号がブランチ内で互いを相殺し合うように、位相シフトが選択される。各々のブランチは、他方のブランチの周波数のための開回路として作用して、ブランチ間の分離をさらに広げる。
【００１０】
一実施例においては、送信帯域および受信帯域では、周波数が、送信帯域の帯域幅または受信帯域の帯域幅の２倍以上、互いから分離されている。本発明は通信システムの効率を高めるのに特に有効である。これは、帯域間の周波数のためのインピーダンス整合が必要とされないので、送信帯域および受信帯域がより広い範囲の周波数で分離される点によるものである。
【００１１】
一実施例においては、アンテナは２０を上回る品質係数を有する。送信ブランチおよび受信ブランチが別個に整合されるので、より高い品質係数Ｑを有するアンテナを用いてデュープレクサに整合させることができる。品質因数Ｑが高ければ高いほど、より小さなアンテナを用いることができる。
【００１２】
一実施例においては、送信フィルタは、送信帯域内の周波数を通過させ、受信帯域内の周波数をブロックする。そして、受信フィルタは、受信帯域内の周波数を通過させ、送信帯域内の周波数をブロックする。送信フィルタおよび受信フィルタのうち少なくとも１つは、バルク音波（ＢＡＷ：bulk acoustic wave）フィルタまたは表面弾性波（ＳＡＷ：surface acoustic wave）フィルタを含む。これらのフィルタはともに、それら自体の帯域における周波数のためのバンドパスであり、送信ブランチと受信ブランチとの間の分離を広げるために、他方の帯域からの周波数を抑制する。バルク音波フィルタは、通過帯域内では低挿入損失を被り、通過帯域外では高い除去率を有する。
【００１３】
本発明はさらに、共通のアンテナを用いて、送信帯域内の周波数を有する信号を送信し、かつ、受信帯域内の周波数を有する信号を受信するための方法を提供する。アンテナは、送信帯域内および受信帯域内の周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示す。また、送信ブランチおよび受信ブランチは、それぞれ、受信帯域内および送信帯域内の周波数にわたって主に一定である位相シフトを有する送信整合ネットワークおよび受信整合ネットワークを用いて、アンテナにインピーダンス整合される。
【００１４】
一実施例においては、インダクタが送信整合ネットワークとして用いられ、インダクタンスが、送信帯域における周波数でアンテナのリアクタンスを相殺するよう選択される。
【００１５】
一実施例においては、コンデンサが受信整合ネットワークとして用いられ、キャパシタンスが、受信帯域における周波数でアンテナのリアクタンスを相殺するよう選択される。
【００１６】
一実施例においては、送信位相シフトネットワークおよび受信位相シフトネットワークがそれぞれ送信ブランチおよび受信ブランチに設けられ、これら送信位相シフトネットワークおよび受信位相シフトネットワークは、送信ブランチが受信帯域における周波数のための開回路を呈し、受信ブランチが送信帯域における周波数のための開回路を呈するように選択される。
【００１７】
一実施例においては、信号の送信および受信は、異なる周波数を用いて同時に行なわれる。
【００１８】
一実施例においては、広帯域符号分割多重アクセス方式（ＷＣＤＭＡ（登録商標）：Wideband Code Division Multiple Access）が信号の送受信に用いられる。
【００１９】
ここで、図を参照して本発明の実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】通信システムの実施例を示すブロック図である。
【図２】周波数にわたる、アンテナの実施例のインピーダンス変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、通信システムの実施例のブロック図を示す。通信システムは、受信ポートＲＸ、送信ポートＴＸおよび共通ポートＣＰを有するデュープレクサＤと、共通ポートＣＰに結合されるアンテナＡとを含む。デュープレクサＤは全二重動作を可能にする。すなわち、送信帯域ＴＢにおける周波数を有する信号を、送信ポートＴＸに印加し、アンテナＡによって送信させることができると同時に、受信帯域ＲＢにおける周波数を有する信号をアンテナＡによって受信させ、受信ポートＲＸでタップオフすることができる。異なる周波数で同時に信号を送受信するのに、同じアンテナＡが用いられる。
【００２２】
デュープレクサＤは送信ブランチＴおよび受信ブランチＲを含む。送信ブランチＴおよび受信ブランチＲは、それぞれ、送信ポートＴＸおよび受信ポートＲＸによって接続され、互いに結合されて、共通ポートＣＰでアンテナＡに結合される。送信ブランチＴは、送信フィルタＴＦ、送信位相シフトネットワークＴＰおよび送信整合ネットワークＴＭを含み、受信ブランチＲは、受信フィルタＲＦ、受信位相シフトネットワークＲＰおよび受信整合ネットワークＲＭを含む。
【００２３】
送信フィルタＴＦおよび受信フィルタＲＦは、それぞれ、送信帯域ＴＢおよび受信帯域ＲＢにおける信号を通過させるバンドパスフィルタであり、他の周波数を有する信号を阻止する。ＷＣＤＭＡの場合、送信帯域は１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚにわたり、受信帯域は２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚにわたる。フィルタは、バルク音波（ＢＡＷ）フィルタもしくは表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタであってもよく、または、送信帯域ＴＢに対する低挿入損失を被り、受信帯域ＲＢにおける周波数のための高い抑制率を有するか、もしくはこれとは逆の挿入損失を被りおよび抑制率を有する他の如何なる種類のフィルタであってもよい。フィルタＴＦおよびＲＦの目的は、送信信号が受信ブランチＲに入り込まないようにするために、送信ブランチＴと受信ブランチＲとの間に分離をもたらすことである。
【００２４】
送信位相シフトネットワークＴＰおよび受信位相シフトネットワークＲＰは、伝送線の長さに比例する位相シフトを有する伝送線を用いるか、または低い挿入損失で位相シフトを生成する如何なる種類の構成要素を用いることによっても、実現することができる。反射信号Ｒ２の位相が入力信号Ｒ１と１８０°位相がずれるような方法で、共通ポートＣＰから送信ブランチＴへの入力受信信号Ｒ１が送信ブランチＴによって反射されるように、送信位相シフトネットワークＴＰの位相が選択される。入力信号Ｒ１および反射された受信信号Ｒ２が互いを相殺し合うので、送信ブランチＴは、受信帯域における周波数を有する信号のための開回路として作用する。同様に、反射信号Ｔ２の位相が入力送信信号Ｔ１と１８０°位相がずれるような方法で、送信ブランチＴから受信ブランチＲに入ってくる送信信号Ｔ１が受信ブランチＲによって反射されるように、受信位相シフトネットワークＲＰの位相が選択される。入力送信信号Ｔ１および反射送信信号Ｔ２が互いを相殺し合うので、受信ブランチＲは、送信帯域ＴＢにおける周波数を有する信号のための開回路として作用する。送信位相シフトネットワークＴＰおよび受信位相シフトネットワークＲＰは、送信フィルタＴＦおよび受信フィルタＲＦによって既にもたらされている分離を増大させる。
【００２５】
送信整合ネットワークＴＭおよび受信整合ネットワークＲＭは直列リアクタンスであり、この実施例の場合、それぞれ、インダクタＬおよびコンデンサＣとなるよう選択される。直列リアクタンスを用いることにより、送信ブランチＴおよび受信ブランチＲがアンテナＡにインピーダンス整合された場合に以下の利点が得られる。第１に、整合ネットワークＴＭ、ＲＭによってもたらされた位相シフトを位相シフトネットワークＴＰ、ＲＰの設計時に容易に組込むことができるように、直列リアクタンスは周波数にわたって主に一定の位相シフトを有する。第２に、直列リアクタンスを用いて、送信ブランチＴおよび受信ブランチＲのリアクティブインピーダンスをアンテナＡのリアクティブインピーダンスと整合させることができる。送信ブランチＴおよび受信ブランチＲの構成要素が単に抵抗性しかもたないように設計され、アンテナＡが周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示す場合、アンテナＡのインピーダンスのリアクティブ部分は、直列リアクタンスによって単純な方法で相殺させることができる。
【００２６】
図２は、周波数ｆにわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を有するアンテナＡの実施例におけるインピーダンスＺ＝Ｘ＋ｊＹについての実際の抵抗部分Ｘと、仮想のリアクティブ部分Ｙとを示す。このようなアンテナはたとえば直列共振アンテナであってもよく、たとえば、短絡ピンを備えた携帯電話アンテナであってもよく、この場合、スロットがフィードピンと短絡ピンとの間に実現されている。これは、周波数ｆにわたってほぼ一定である抵抗部分Ｘ０を有しており、そのリアクタンスＹは、コンデンサとインダクタとの直列接続によってシミュレートすることができる。Ｘ０は、たとえば５０Ωであってもよい。共振周波数ｆ０でのアンテナＡのリアクタンスはＹ＝０である。共振周波数ｆ０よりも高ければ、リアクタンスＹは正となり、共振周波数ｆ０よりも低ければ、Ｙは負となる。デュープレクサについては、共振周波数ｆ０は、図示のとおり、送信帯域ＴＢと受信帯域ＲＢとの間に位置するよう選択することができる。ＷＣＤＭＡについては、共振周波数ｆ０は、帯域間の中間に位置してｆ０＝２０４５ＭＨｚとなるように選択することができる。
【００２７】
送信帯域ＴＢにおける周波数ｆＴについては、アンテナのリアクタンスはＹ１＜０である。送信ブランチＴをアンテナＡにインピーダンス整合させる場合、送信帯域ＴＢにおける周波数についてはリアクタンスＹ＝０を有することが望ましい。アンテナＡの負のリアクタンスＹ１は、送信整合ネットワークＴＭによって図１に図示のとおりにインダクタＬを直列に追加することによって低減させることができる。送信ブランチＴに他のリアクタンスがないと想定すると、これを達成するために、ＬはＬ＝Ｙ１／（２π＊ｆＴ）となるように選択され得る。同様に、受信帯域ＲＢにおける周波数ｆＲについては、アンテナは正のリアクタンスＹ２を示す。インピーダンス整合に関して、リアクタンスＹ＝０は、受信整合ネットワークＲＭによって図１に示されるようにキャパシタンスＣを直列に配置することによって達成することができる。受信ブランチＲにそれ以上リアクタンスがない場合、Ｃは、Ｃ＝１／（２π＊ｆＴ＊Ｙ２）となるように選択され得る。
【００２８】
上述の発明の原理は、送信帯域ＴＢおよび受信帯域ＲＢがアンテナＡの共振周波数ｆ０に対して置換えられる場合にも用いることができ、また、送信帯域ＴＢおよび受信帯域ＲＢがともに、アンテナＡの共振周波数ｆ０よりも上または下に位置する場合にも用いることができる。この場合、両方のブランチは、それぞれ、整合ネットワークＴＭ、ＲＭにおける直列コンデンサＣまたは直列インダクタＬを用いることとなる。
【００２９】
本発明は、送信帯域ＴＢまたは受信帯域ＲＢの狭い帯域幅にわたってのみリアクタンスが整合されるという利点を有する。送信帯域ＴＢおよび受信帯域ＲＢのうち広い方の帯域幅にわたるアンテナＡと、これらの２つの帯域間に位置する周波数とを整合させる必要はない。結果として、アンテナＡは、デュープレクサＤとより適切に整合され、より高い品質係数Ｑを有するアンテナＡが使用可能となる。さらに、送信ブランチＴおよび受信ブランチＲは、互いとは無関係に設計することができる。整合ネットワークＴＭ、ＲＭの直列リアクタンスが周波数にわたって一定の位相シフトを有しているので、フィルタＴＦ、ＲＦ、位相シフトネットワークＴＰ、ＲＰおよび整合ネットワークＴＭ、ＲＭは、互いにモジュール式に設計することができる。
【符号の説明】
【００３０】
ｆＲ 受信帯域における周波数、ｆＴ 送信帯域における周波数、Ａ アンテナ、Ｃ 直列キャパシタンス、ＣＰ 共通ポート、Ｄ デュープレクサ、Ｌ 直列インダクタンス、Ｒ 受信ブランチ、Ｒ１ 入力受信信号、Ｒ２ 反射受信信号、ＲＢ 受信帯域、ＲＦ 受信フィルタ、ＲＭ 受信整合ネットワーク、ＲＰ 受信位相シフトネットワーク、ＲＸ 受信ポート、Ｔ 送信ブランチ、Ｔ１ 入力送信信号、Ｔ２ 反射送信信号、ＴＢ 送信帯域、ＴＦ 送信フィルタ、ＴＭ 送信整合ネットワーク、ＴＰ 送信位相シフトネットワーク、ＴＸ 送信ポート、Ｘ 抵抗、Ｘ０ アンテナ抵抗、Ｙ リアクタンス、Ｙ１ 送信帯域におけるアンテナリアクタンス、Ｙ２ 受信帯域におけるアンテナリアクタンス。
【図１】
2015164313.tif 000003
【図２】
2015164313.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月28日(2015.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信帯域（ＴＢ）内に位置する周波数を有する信号を送信し、受信帯域（ＲＢ）内に位置する周波数を有する信号を受信するための通信システムであって、
デュープレクサ（Ｄ）およびアンテナ（Ａ）を含み、
−  前記デュープレクサ（Ｄ）は、送信ブランチ（Ｔ）および受信ブランチ（Ｒ）を含み、
−  前記送信ブランチ（Ｔ）は、送信フィルタ（ＴＦ）、送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および送信整合ネットワーク（ＴＭ）を含み、
−  前記受信ブランチ（Ｒ）は、受信フィルタ（ＲＦ）、受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）を含み、
−  前記送信整合ネットワーク（ＴＭ）および前記受信整合ネットワーク（ＲＭ）は、それぞれ前記受信帯域（ＲＢ）内および前記送信帯域（ＴＢ）内の周波数にわたって主に一定の位相シフトを有し、
−  前記アンテナ（Ａ）は、前記送信整合ネットワーク（ＴＭ）および前記受信整合ネットワーク（ＲＭ）に結合され、前記送信帯域（ＴＢ）における周波数および前記受信帯域（ＲＢ）における周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示し、
−  前記送信整合ネットワークは、直列インダクタおよび直列コンデンサのうちの一方を備え、前記受信整合ネットワークは、直列インダクタおよび直列コンデンサの他方を備え、ここにおいて、前記アンテナは前記送信帯域における周波数で負のリアクタンスを有し、前記受信帯域における周波数で正のリアクタンスを有する場合、直列インダクタを備える送信整合ネットワークでは、前記インダクタのリアクタンスは、前記送信帯域における周波数で前記アンテナの前記負のリアクタンスを相殺するために選択され、直列コンデンサを備える受信整合ネットワークでは、前記コンデンサのリアクタンスは、前記受信帯域における周波数で前記アンテナの前記正のリアクタンスを相殺するために選択され、または、前記アンテナは前記送信帯域における周波数で正のリアクタンスを有し、前記受信帯域における周波数で負のリアクタンスを有する場合、直列コンデンサを備える送信整合ネットワークでは、前記コンデンサのリアクタンスは、前記送信帯域における周波数で前記アンテナの前記正のリアクタンスを相殺するために選択され、直列インダクタを備える受信整合ネットワークでは、前記インダクタのリアクタンスは、前記受信帯域における周波数で前記アンテナの前記負のリアクタンスを相殺するために選択され、
−  ここにおいて、前記反射信号Ｒ２の前記位相が前記入力信号と１８０°位相がずれるような方法で、前記アンテナから前記送信ブランチ（Ｔ）への入力受信信号が前記送信ブランチＴによって反射されるように、前記送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）の前記位相が選択され、前記反射信号Ｔ２の前記位相が前記送信信号と１８０°位相がずれるような方法で、前記送信ブランチＴから前記受信ブランチＲに入ってくる送信信号が前記受信ブランチ（Ｒ）によって反射されるように、前記受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）の前記位相が選択される、
通信システム。
【請求項２】
前記送信整合ネットワーク（ＴＭ）は直列インダクタであり、前記インダクタの前記リアクタンスは、前記送信帯域（ＴＢ）における周波数で前記アンテナ（Ａ）の前記リアクタンスを相殺し、
前記受信整合ネットワーク（ＲＭ）は直列コンデンサであり、前記コンデンサの前記リアクタンスは、前記受信帯域（ＲＢ）における周波数で前記アンテナ（Ａ）の前記リアクタンスを相殺する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記送信整合ネットワーク（ＴＭ）は直列コンデンサであり、前記コンデンサの前記リアクタンスは、前記送信帯域（ＴＢ）における周波数で前記アンテナ（Ａ）の前記リアクタンスを相殺し、
前記受信整合ネットワーク（ＲＭ）は直列インダクタであり、前記インダクタの前記リアクタンスは、前記受信帯域（ＲＢ）における周波数で前記アンテナ（Ａ）の前記リアクタンスを相殺する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および前記受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）は、伝送線であり、前記伝送線は、前記送信ブランチ（Ｔ）が前記受信帯域（ＲＢ）内の周波数のための開回路を呈し、前記受信ブランチ（Ｒ）が前記送信帯域（ＴＢ）内の周波数のための開回路を呈するように、位相シフトを有する、請求項１から３のいずれかに記載の通信システム。
【請求項５】
−  前記送信フィルタ（ＴＦ）は、前記送信帯域（ＴＢ）内の周波数を通過させ、前記受信帯域（ＲＢ）内の周波数をブロックし、
−  前記受信フィルタ（ＲＦ）は、前記受信帯域（ＲＢ）内の周波数を通過させ、前記送信帯域（ＴＢ）内の周波数をブロックし、
前記送信フィルタ（ＴＦ）および受信フィルタ（ＲＦ）のうち少なくとも１つは、バルク音波フィルタまたは表面弾性波フィルタを含む、請求項１から４のいずれかに記載の通信システム。
【請求項６】
共通のアンテナ（Ａ）を用いることにより、送信帯域（ＴＢ）内の周波数を有する信号を送信し、受信帯域（ＲＢ）内の周波数を有する信号を受信するための方法であって、
−  前記アンテナ（Ａ）は、前記送信帯域（ＴＢ）内および前記受信帯域（ＲＢ）内における周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示し、
−  送信ブランチ（Ｔ）および受信ブランチ（Ｒ）は、それぞれ、前記受信帯域（ＲＢ）内および前記送信帯域（ＴＢ）内の周波数にわたって主に一定である位相シフトを有する送信整合ネットワーク（ＴＭ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）を用いて、前記アンテナ（Ａ）にインピーダンス整合され、
−  前記送信整合ネットワークは、直列インダクタおよび直列コンデンサのうちの一方を備え、前記受信整合ネットワークは、直列インダクタおよび直列コンデンサの他方を備え、ここにおいて、前記アンテナは前記送信帯域における周波数で負のリアクタンスを有し、前記受信帯域における周波数で正のリアクタンスを有する場合、直列インダクタを備える送信整合ネットワークでは、前記インダクタのリアクタンスは、前記送信帯域における周波数で前記アンテナの前記負のリアクタンスを相殺するために選択され、直列コンデンサを備える受信整合ネットワークでは、前記コンデンサのリアクタンスは、前記受信帯域における周波数で前記アンテナの前記正のリアクタンスを相殺するために選択され、または、前記アンテナは前記送信帯域における周波数で正のリアクタンスを有し、前記受信帯域における周波数で負のリアクタンスを有する場合、直列コンデンサを備える送信整合ネットワークでは、前記コンデンサのリアクタンスは、前記送信帯域における周波数で前記アンテナの前記正のリアクタンスを相殺するために選択され、直列インダクタを備える受信整合ネットワークでは、前記インダクタのリアクタンスは、前記受信帯域における周波数で前記アンテナの前記負のリアクタンスを相殺するために選択され、
−  ここにおいて、送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）がそれぞれ前記送信ブランチ（Ｔ）および前記受信ブランチ（Ｒ）に設けられ、
−  前記反射信号Ｒ２の前記位相が前記入力信号と１８０°位相がずれるような方法で、前記アンテナから前記送信ブランチ（Ｔ）への入力受信信号が前記送信ブランチＴによって反射されるように、前記送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）の前記位相が選択され、前記反射信号Ｔ２の前記位相が前記送信信号と１８０°位相がずれるような方法で、前記送信ブランチＴから前記受信ブランチＲに入ってくる送信信号が前記受信ブランチ（Ｒ）によって反射されるように、前記受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）の前記位相が選択される、
方法。
【請求項７】
インダクタは前記送信整合ネットワーク（ＴＭ）として用いられ、インダクタンスは前記送信帯域（ＴＢ）における周波数で前記アンテナ（Ａ）の前記リアクタンスを相殺するよう選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
コンデンサは前記受信整合ネットワーク（ＲＭ）として用いられ、キャパシタンスは前記受信帯域（ＲＢ）における周波数で前記アンテナ（Ａ）の前記リアクタンスを相殺するよう選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）は、それぞれ、前記送信ブランチ（Ｔ）および前記受信ブランチ（Ｒ）において設けられ、
−  前記送信ブランチ（Ｔ）が前記受信帯域（ＲＢ）における周波数のための開回路を呈し、
−  前記受信ブランチ（Ｒ）が前記送信帯域（ＴＢ）における周波数のための開回路を呈するように選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
信号の送信および受信が異なる周波数を用いて同時に行なわれる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
広帯域符号分割多重アクセス方式が信号の送信および受信に用いられる、請求項１０に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明は、送信帯域ＴＢまたは受信帯域ＲＢの狭い帯域幅にわたってのみリアクタンスが整合されるという利点を有する。送信帯域ＴＢおよび受信帯域ＲＢのうち広い方の帯域幅にわたるアンテナＡと、これらの２つの帯域間に位置する周波数とを整合させる必要はない。結果として、アンテナＡは、デュープレクサＤとより適切に整合され、より高い品質係数Ｑを有するアンテナＡが使用可能となる。さらに、送信ブランチＴおよび受信ブランチＲは、互いとは無関係に設計することができる。整合ネットワークＴＭ、ＲＭの直列リアクタンスが周波数にわたって一定の位相シフトを有しているので、フィルタＴＦ、ＲＦ、位相シフトネットワークＴＰ、ＲＰおよび整合ネットワークＴＭ、ＲＭは、互いにモジュール式に設計することができる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］  送信帯域（ＴＢ）内に位置する周波数を有する信号を送信し、受信帯域（ＲＢ）内に位置する周波数を有する信号を受信するための通信システムであって、
デュープレクサ（Ｄ）およびアンテナ（Ａ）を含み、
− デュープレクサ（Ｄ）は送信ブランチ（Ｔ）および受信ブランチ（Ｒ）を含み、
− 送信ブランチ（Ｔ）は送信フィルタ（ＴＦ）、送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および送信整合ネットワーク（ＴＭ）を含み、
− 受信ブランチ（Ｒ）は受信フィルタ（ＲＦ）、受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）を含み、
− 送信整合ネットワーク（ＴＭ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）は、それぞれ受信帯域（ＲＢ）内および送信帯域（ＴＢ）内の周波数にわたって主に一定の位相シフトを有し、
− アンテナ（Ａ）は、送信整合ネットワーク（ＴＭ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）に結合され、送信帯域（ＴＢ）における周波数および受信帯域（ＲＢ）における周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示す、通信システム。
［Ｃ２］  送信整合ネットワーク（ＴＭ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）は各々、直列リアクタンスを含む、Ｃ１に記載の通信システム。
［Ｃ３］  アンテナ（Ａ）は、送信帯域（ＴＢ）と受信帯域（ＲＢ）との間に位置する共振周波数を有する直列共振アンテナである、Ｃ２に記載の通信システム。
［Ｃ４］  送信整合ネットワーク（ＴＭ）は直列インダクタであり、インダクタのリアクタンスは、送信帯域（ＴＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺し、
受信整合ネットワーク（ＲＭ）は直列コンデンサであり、コンデンサのリアクタンスは、受信帯域（ＲＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺する、Ｃ３に記載の通信システム。
［Ｃ５］  送信整合ネットワーク（ＴＭ）は直列コンデンサであり、コンデンサのリアクタンスは、送信帯域（ＴＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺し、
受信整合ネットワーク（ＲＭ）は直列インダクタであり、インダクタのリアクタンスは、受信帯域（ＲＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺する、Ｃ３に記載の通信システム。
［Ｃ６］  送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）は、伝送線であり、伝送線は、送信ブランチ（Ｔ）が受信帯域（ＲＢ）内の周波数のための開回路を呈し、受信ブランチ（Ｒ）が送信帯域（ＴＢ）内の周波数のための開回路を呈するように、位相シフトを有する、Ｃ１から５のいずれかに記載の通信システム。
［Ｃ７］  送信帯域（ＴＢ）および受信帯域（ＲＢ）は、周波数が、送信帯域（ＴＢ）の帯域幅または受信帯域（ＲＢ）の帯域幅の２倍以上、互いから分離されている、Ｃ１から６のいずれかに記載の通信システム。
［Ｃ８］  アンテナ（Ａ）は２０を上回る品質係数を有する、Ｃ１から７のいずれかに記載の通信システム。
［Ｃ９］  − 送信フィルタ（ＴＦ）は、送信帯域（ＴＢ）内の周波数を通過させ、受信帯域（ＲＢ）内の周波数をブロックし、
− 受信フィルタ（ＲＦ）は、受信帯域（ＲＢ）内の周波数を通過させ、送信帯域（ＴＢ）内の周波数をブロックし、
送信フィルタ（ＴＦ）および受信フィルタ（ＲＦ）のうち少なくとも１つは、バルク音波フィルタまたは表面弾性波フィルタを含む、Ｃ１から８のいずれかに記載の通信システム。
［Ｃ１０］  共通のアンテナ（Ａ）を用いることにより、送信帯域（ＴＢ）内の周波数を有する信号を送信し、受信帯域（ＲＢ）内の周波数を有する信号を受信するための方法であって、
− アンテナ（Ａ）は、送信帯域（ＴＢ）内および受信帯域（ＲＢ）内における周波数にわたって主にリアクタンスだけのインピーダンス変動を示し、
− 送信ブランチ（Ｔ）および受信ブランチ（Ｒ）は、それぞれ、受信帯域（ＲＢ）内および送信帯域（ＴＢ）内の周波数にわたって主に一定である位相シフトを有する送信整合ネットワーク（ＴＭ）および受信整合ネットワーク（ＲＭ）を用いて、アンテナ（Ａ）にインピーダンス整合される、方法。
［Ｃ１１］  インダクタは送信整合ネットワーク（ＴＭ）として用いられ、インダクタンスは送信帯域（ＴＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺するよう選択される、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１２］  コンデンサは受信整合ネットワーク（ＲＭ）として用いられ、キャパシタンスは受信帯域（ＲＢ）における周波数でアンテナ（Ａ）のリアクタンスを相殺するよう選択される、Ｃ１１に記載の方法。
［Ｃ１３］  送信位相シフトネットワーク（ＴＰ）および受信位相シフトネットワーク（ＲＰ）は、それぞれ、送信ブランチ（Ｔ）および受信ブランチ（Ｒ）において設けられ、
− 送信ブランチ（Ｔ）が受信帯域（ＲＢ）における周波数のための開回路を呈し、
− 受信ブランチ（Ｒ）が送信帯域（ＴＢ）における周波数のための開回路を呈するように選択される、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ１４］  信号の送信および受信が異なる周波数を用いて同時に行なわれる、Ｃ１３に記載の方法。
［Ｃ１５］  広帯域符号分割多重アクセス方式が信号の送信および受信に用いられる、Ｃ１４に記載の方法。
【外国語明細書】
2015164313000001.pdf