(57)【要約】【課題】  無線通信装置のアンテナをチューニングするシステム及び方法が提供される。【解決手段】  無線通信装置の制御パスは、結合ポートと終端ポートとを有する無線周波数カプラを含む。該無線周波数カプラは、アンテナチューナに接続された伝送線の伝送電力の少なくとも一部を結合し、それにより、結合ポートが、アンテナチューナに接続されるアンテナに伝達される入射電力を表す第１の信号を担持し、且つ終端ポートが、アンテナによって反射される反射電力を表す第２の信号を担持するようにする。この制御パスはまた、少なくとも第１の信号及び第２の信号に基づいて、アンテナチューナのインピーダンスを制御するための１つ以上の制御信号をアンテナチューナに伝達する制御モジュールを含み得る。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の信号を無線通信信号に変換するように構成された送信パスと、
前記送信パスに結合されたアンテナチューナと、
前記アンテナチューナに結合された制御パスであり：
前記送信パスから伝達される電力を検知し、
前記送信パスから伝達される前記電力の位相を検知し、且つ
前記検知された電力及び前記検知された位相に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための制御信号を前記アンテナチューナに伝達する
ように構成された制御パスと、
を有する無線通信装置。
【請求項２】
前記アンテナチューナに結合されたアンテナ、を更に有する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記送信パスは更に、前記無線通信信号を前記アンテナを介して送信するように構成される、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記アンテナチューナは、前記送信パスのインピーダンスを前記アンテナに整合させるように構成される、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
発振器信号を生成するように構成された発振器、を更に有する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記送信パスは、前記発振器信号に基づいて前記第１の信号を前記無線通信信号に変換するように構成される、請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記送信パスに結合された少なくとも１つのスイッチ、を更に有する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのスイッチは、複数の電力増幅器からの複数の出力を多重化するように構成され、前記複数の電力増幅器の各々が異なる帯域に対応する、請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記アンテナチューナは、前記制御信号に基づいて変化されるように構成された可変キャパシタンスを有する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
第１の信号を第１の無線通信信号に変換するように構成された送信パスと、
第２の無線通信信号を受信し、前記第２の無線通信信号を第２の信号に変換するように構成された受信パスと、
前記受信パス及び前記送信パスに結合されたアンテナチューナと、
前記アンテナチューナに結合された制御パスであり：
前記送信パスから伝達される電力を検知し、
前記送信パスから伝達される前記電力の位相を検知し、且つ
前記検知された電力及び前記検知された位相に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための制御信号を前記アンテナチューナに伝達する
ように構成された制御パスと、
を有する無線通信装置。
【請求項１１】
前記アンテナチューナに結合されたアンテナ、を更に有する請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記送信パスは更に、前記第１の無線通信信号を前記アンテナを介して送信するように構成される、請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記アンテナチューナは、前記送信パスのインピーダンスを前記アンテナに整合させるように構成される、請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
発振器信号を生成するように構成された発振器、を更に有する請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記送信パスは、前記発振器信号に基づいて前記第１の信号を前記第１の無線通信信号に変換するように構成され、
前記受信パスは、前記発振器信号に基づいて前記第２の無線通信信号を前記第２の信号に変換するように構成される、
請求項１４に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記送信パスに結合された少なくとも１つのスイッチ、を更に有する請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのスイッチは、複数の電力増幅器からの複数の出力を多重化するように構成され、前記複数の電力増幅器の各々が異なる帯域に対応する、請求項１６に記載の無線通信装置。
【請求項１８】
前記アンテナチューナは、前記制御信号に基づいて変化されるように構成された可変キャパシタンスを有する、請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１９】
第１の信号を無線通信信号に変換することと、
送信パスから伝達される電力を検知することと、
前記送信パスから伝達される前記電力の位相を検知することと、
前記検知された電力及び前記検知された位相に基づいてアンテナチューナのインピーダンスを制御することと、
を有する方法。
【請求項２０】
前記送信パスからの前記無線通信信号をアンテナを介して送信すること、を更に有する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
発振器から発振器信号を受信することと、
前記発振器信号に基づいて前記第１の信号を前記無線通信信号に変換することと、
を更に有する請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記送信パスのインピーダンスをアンテナに整合させること、を更に有する請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
当該方法は更に、複数の電力増幅器からの複数の出力を多重化することを有し、前記複数の電力増幅器の各々が異なる帯域に対応する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記アンテナチューナの前記インピーダンスを制御することは、前記アンテナチューナ内の可変キャパシタのキャパシタンスを設定することを有する、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、概して無線通信に関し、より具体的には無線通信装置のアンテナのチューニングに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムは、多様な遠隔通信システム、テレビジョン、ラジオ及びその他のメディアシステム、データ通信ネットワーク、並びにその他システムにて、無線送信機と無線受信機とを用いて遠隔地点間で情報を伝達するために使用されている。送信機は、通常はアンテナの助けを借りて、例えばラジオ信号、テレビジョン信号又はその他の遠隔通信信号などの電磁信号を伝える電子装置である。送信機は、データ信号を符号化し、それを無線周波数信号にアップコンバート（周波数情報変換）し、且つそれを信号増幅器に渡すデジタル信号処理回路を含むことが多い。信号増幅器は、この無線周波数信号を受信し、該信号を所定の利得で増幅し、且つ増幅された信号をアンテナを介して通信する。一方、受信機は、やはり通常はアンテナの助けを借りて、無線電磁信号の受信及び処理を行う電子装置である。一例において、送信機及び受信機は、送受信機（トランシーバ）と呼ばれる単一の装置に結合され得る。
【０００３】
多くの無線送受信機、特に、携帯電話に統合される無線送受信機は、伝搬路特性の影響以外で無線特性を劣化させることがある。この問題は、ユーザの頭部、手又はその他の人体部位が送受信機のアンテナに近接した結果として発生し得る。アンテナに対するこのような人体部位の近接性は、例えば実効的な負荷抵抗、負荷キャパシタンス又は負荷インダクタンスにおける変化など、アンテナの電気特性に変化を生じさせ得る。これらの電気特性変化は、アンテナに伝達される入射電力と反射電力との比を変動させ、ひいては、送信信号の性能劣化をもたらし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この開示に係る実施形態により、無線通信装置のアンテナをチューニングするシステム及び方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この開示に係る一部の実施形態によれば、無線通信装置の制御パスは、結合ポートと終端ポートとを有する無線周波数カプラを含む。該無線周波数カプラは、アンテナチューナに接続された伝送線の伝送電力の少なくとも一部を結合し、それにより、結合ポートが、アンテナチューナに接続されるアンテナに伝達される入射電力を表す第１の信号を担持し、且つ終端ポートが、アンテナによって反射される反射電力を表す第２の信号を担持するようにする。この制御パスはまた、少なくとも第１の信号及び第２の信号に基づいて、アンテナチューナのインピーダンスを制御するための１つ以上の制御信号をアンテナチューナに伝達する制御モジュールを含み得る。
【発明の効果】
【０００６】
この開示に係る実施形態によれば、ユーザの頭部、手又はその他の人体部位の影響による無線特性劣化、又はその他の不所望効果による送信性能の劣化を抑制あるいは排除するように、アンテナが動的にチューニングされ得る。
【０００７】
この開示に係る様々な実施形態は、ここに挙げる技術的利点の全て又は一部を含むこともあるし、それらの技術的利点を含まないこともある。また、図面、以下の説明及び特許請求の範囲から、この開示に係るその他の技術的利点が当業者に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
この開示に係る実施形態並びにその特徴及び利点の、より完全なる理解のため、以下の詳細な説明とともに、下記の図を含む添付図面を参照する。
【図１】本実施形態における無線通信システムを示すブロック図の一例である。
【図２】本実施形態における送信及び／又は受信要素の構成要素を示すブロック図の一例である。
【図３】本実施形態におけるアンテナチューナを制御する方法を示すフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本実施形態における無線通信システム１００のブロック図の一例を示している。簡略化のため、端末１１０及び基地局１２０がそれぞれ２つのみ図２に示されている。端末１１０は、遠隔局、移動局、アクセス端末、ユーザ装置（user  equipment；ＵＥ）、無線通信装置、携帯電話、又はその他の用語としても参照される。基地局１２０は固定局であってもよく、アクセスポイント、ノードＢ、又はその他の用語としても参照される。
【００１０】
端末１１０は衛星１３０からの信号を受信することができてもよいし、そうでなくてもよい。衛星１３０は、例えば周知のグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）などの衛星測位システムに属し得る。各ＧＰＳ衛星はＧＰＳ信号を送信することができ、ＧＰＳ信号は、地球上のＧＰＳ受信機が当該ＧＰＳ信号の到着時刻を測定することを可能にする情報で符号化され得る。ＧＰＳ受信機の３次元位置を正確に見積もるために、十分な数のＧＰＳ衛星に関する測定が用いられ得る。端末１１０はまた、例えばブルートゥース送信機、ワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）送信機、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）送信機、ＩＥＥＥ８０２．１１送信機、及びその他の好適な送信機などのその他の種類の送信源からの信号を受信することができる。
【００１１】
図１において、各端末１１０は、基地局１２０又は衛星１３０とし得る複数の送信源からの信号を同時に受信するように示されている。本実施形態において、端末１１０は送信源であってもよい。一般に、端末１１０は所与の瞬間に０、１又は複数の送信源からの信号を受信し得る。
【００１２】
システム１００は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システム、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）システム、又はその他の無線通信システムとし得る。ＣＤＭＡシステムは、例えばＩＳ−９５、ＩＳ−２０００（“１ｘ”としても広く知られる）、ＩＳ−８５６（“１ｘＥＶ−ＤＯ”としても広く知られる）及びワイドバンドＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）などの１つ以上のＣＤＭＡ規格を実装し得る。ＴＤＭＡシステムは、例えばＧＳＭ(登録商標)（Global  System  for  Mobile  communications）などの１つ以上のＴＤＭＡ規格を実装し得る。Ｗ−ＣＤＭＡ規格は３ＧＰＰとして知られるコンソーシアムによって規定され、ＩＳ−２０００規格及びＩＳ−８５６規格は３ＧＰＰ２として知られるコンソーシアムによって規定されている。
【００１３】
図２は、本実施形態における送信及び／又は受信要素２００（例えば、端末１１０、基地局１２０、又は衛星１３０）の構成要素のうちの選択した一部のブロック図の一例を示している。要素２００は送信パス（経路）２０１、受信パス２２１、及びアンテナチューナ制御パス２４１を含み得る。要素２００の機能に応じて、要素２００は、送信機、受信機又は送受信機と見なされ得る。
【００１４】
図２に示すように、要素２００はデジタル回路２０２を含み得る。デジタル回路２０２は、受信パス２２１を介して受信したデジタル信号及び情報、及び／又は送信パス２０１を介して送信される信号及び情報を処理するように構成された、如何なるシステム、デバイス又は装置を含んでいてもよい。このようなデジタル回路２０２は、１つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ及び／又はその他の好適な装置を含み得る。図２に示すように、デジタル回路２０２は、デジタル信号のＩチャネル（同相チャネル）及びＱチャネル（直交チャネル）を送信パス２０１に伝達し得る。
【００１５】
送信パス２０１は、Ｉチャネル及びＱチャネルの各々用のデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２０４を含み得る。各ＤＡＣ２０４は、デジタル回路２０２からデジタル信号のＩチャネル成分及びＱチャネル成分のうちのそれぞれの一方を受信し、該チャネル成分をアナログ信号に変換するように構成され得る。そして、このアナログ信号は、アップコンバータ２０８を含む送信パス２０１の１つ以上のその他の構成要素へと渡され得る。
【００１６】
アップコンバータ２０８は、ＤＡＣ２０４から受信したアナログ信号を、発振器２１０によって提供される発振器信号に基づいて、無線周波数の無線通信信号へとアップコンバートするように構成され得る。発振器２１０は、アナログ信号の無線通信信号への変調若しくはアップコンバージョン、又は無線通信信号のアナログ信号への復調若しくはダウンコンバージョンのための所定周波数のアナログ波形を生成するように構成された、如何なる好適なデバイス、システム又は装置であってもよい。一部の実施形態において、発振器２１０はデジタル制御型水晶発振器とし得る。
【００１７】
送信パス２０１は、アップコンバートされた信号を送信のために増幅する可変利得増幅器（variable-gain  amplifier；ＶＧＡ）２１４と、アップコンバーとされたアナログ信号を、アンテナ２１８を介した送信のために更に増幅する電力増幅器（パワーアンプ）２２０とを含み得る。電力増幅器２２０の出力はデュプレクサ（送受切換器）２２３に伝達され得る。デュプレクサ２２３は、アンテナスイッチ２１６と送信パス２０１及び受信パス２２１の各々との間に接続される。従って、デュプレクサ２２３は、アンテナチューナ２１７及びアンテナ２１８による双方向通信（例えば、送信パス２０１からアンテナ、及びアンテナ２１８から受信パス２２１）を可能にし得る。
【００１８】
アンテナスイッチ２１６は、デュプレクサ２２３とアンテナチューナ２１７との間に接続され得る。アンテナスイッチ２１６は、各電力増幅器が異なる１つの帯域又は帯域クラスに対応し得る２つ以上の電力増幅器（例えば、電力増幅器２２０と同様のもの）の出力を多重化するように構成されてもよい。アンテナスイッチ２１６は、アンテナ２１８によって受信された信号の、複数の異なる帯域又は帯域クラスの複数の受信パスへの逆多重化を可能にしてもよい。
【００１９】
アンテナチューナ２１７は、アンテナスイッチ２１６とアンテナ２１８との間に接続され得る。アンテナチューナ２１７は、送信パス２０１のインピーダンスをアンテナ２１８に整合させる（あるいは、僅差まで整合させようとする）ことによってアンテナ２１８と送信パス２０１との間での電力伝達効率を向上させるように構成された、如何なるデバイス、システム又は装置を含んでいてもよい。このようなマッチング又は僅差のマッチングは、送信パス２０１からアンテナ２１８に伝達される入射電力に対する反射電力の比を低減させ、それにより電力伝達効率を向上させ得る。図２に示すように、アンテナチューナ２１７は、１つ以上の可変キャパシタ２１５とインダクタ２１９とを含み得る。更に詳細に後述するように、可変キャパシタ２１５のキャパシタンスは、アンテナチューナ制御パス２４１から伝達される１つ以上の制御信号に基づいて変化され得る。これらのキャパシタンスが変化するとき、アンテナチューナ２１７とアンテナ２１８との組み合わせの実効的なインピーダンスが変化する。故に、これらキャパシタンスを適切に設定することにより、アンテナチューナ２１７とアンテナ２１８との組み合わせの実効インピーダンスが、これら以外の送信パス２０１の部分の実効インピーダンスにほぼ整合され得る。
【００２０】
アンテナ２１８は、増幅された信号を受け取り、該信号を（例えば、端末１１０、基地局１２０及び／又は衛星１３０のうちの１つ以上に）送信し得る。図２に示すように、アンテナ２１８は、送信パス２０１及び受信パス２２１の各々に接続され得る。デュプレクサ２２３が、アンテナ２１８と受信パス及び送信パスの各々との間に接続され得る。
【００２１】
受信パス２２１は、（例えば、端末１１０、基地局１２０及び／又は衛星１３０からの）無線通信信号をアンテナ２１８、アンテナチューナ２１７及びデュプレクサ２２３を介して受信するように構成された低雑音増幅器（ＬＮＡ）２３４を含み得る。ＬＮＡ２３４は更に、受信した信号を増幅するように構成され得る。
【００２２】
受信パス２２１はまたダウンコンバータ２２８を含み得る。ダウンコンバータ２２８は、アンテナ２１８を介して受信され且つＬＮＡ２３４によって増幅された無線通信信号を、発振器２１０によって提供される発振器信号によりダウンコンバートする（例えば、ベースバンド信号にダウンコンバートする）ように構成され得る。受信パス２２１は更にフィルタ２３８を含み得る。フィルタ２３８は、関心ある無線周波数チャネル内の信号成分を通過させるよう、且つ／或いはダウンコンバージョン処理によって生成され得る不所望信号及び雑音を除去するよう、ダウンコンバートされた無線通信信号をフィルタリングように構成され得る。さらに、受信パス２２１は、フィルタ２３８からのアナログ信号を受け取って該アナログ信号をデジタル信号に変換するように構成されたアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２２４を含み得る。そして、このデジタル信号は、処理のためにデジタル回路２０２に渡され得る。
【００２３】
アンテナチューナ制御パス２４１は、概して、アンテナ２１８に伝達される入射電力を表す信号とアンテナ２１８からの反射信号を表す信号とを検知し、少なくともこれらの検知信号に基づいて、アンテナチューナ２１７のインピーダンスを調整する（例えば、可変キャパシタ２１５を所望のキャパシタンスに調整する）ための制御信号をアンテナチューナ２１７に伝達するように構成され得る。図２に示すように、アンテナチューナ制御パス２４１は、無線周波数（ＲＦ）カプラ２４２を含み得る。ＲＦカプラ２４２は、アンテナスイッチ２１６をアンテナチューナ２１７に接続する伝送線内の送信電力の少なくとも一部を、１つ以上の出力ポートに結合させるように構成された、如何なるシステム、デバイス又は装置であってもよい。技術的に知られるように、それら出力ポートのうちの１つは結合ポート（例えば、図２に示す結合ポート２４６）として知られ、その他の出力ポートは終端ポート又はアイソレートポート（例えば、図２に示す終端ポート２４７）として知られる。多くの場合、結合ポート２４６及び終端ポート２４７の各々は、特定の抵抗値（例えば、５０Ω）の内部抵抗又は外部抵抗で終端され得る。ＲＦカプラ２４２の物理特性により、要素２００の動作中、結合ポート２４６は、アンテナ２１８に伝達される入射電力を表すアナログ信号（例えば、電圧）を担持することができ、終端ポート２４７は、アンテナ２１８から反射される電力を表すアナログ信号（例えば、電圧）を担持することができる。
【００２４】
スイッチ２５０の入力端子が、結合ポート２４６及び終端ポート２４７に接続され得る。スイッチ２５０は、所定あるいは所望の時間間隔で、結合ポート２４６と可変利得増幅器（ＶＧＡ）２５４の入力端子との間のパスを閉じることと、終端ポート２４７とＶＧＡ２５４の入力端子との間のパスを閉じることと、の間で切り替わることができる。ＶＧＡ２５４は、スイッチ２５０を介して代わる代わる伝達される上記信号を増幅し、増幅された信号をダウンコンバータ２４８に伝達し得る。
【００２５】
ダウンコンバータ２４８は、交互に入れ替わる入射電力信号及び反射電力信号を、発振器２１０によって提供される発振器信号によりダウンコンバート（例えば、ベースバンド信号にダウンコンバート）し、且つ、ベースバンド入射電力信号及びベースバンド反射電力信号各々の、Ｉチャネル成分及びＱチャネル成分を出力するように構成され得る。また、制御パス２４１は、Ｉチャネル及びＱチャネル各々に対してアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２４４を含み、各ＡＤＣ２４４は、ベースバンドの入射電力信号及び反射電力信号のうちの該当する成分を受信し、その成分をアナログ信号からデジタル信号に変換するように構成され得る。
【００２６】
制御パス２４１はまた、デジタル入射電力信号及びデジタル反射電力信号のＩチャネル成分及びＱチャネル成分の各々に対してフィルタ２５８を含み得る。一部の実施形態において、各フィルタ２５８は、入力で受けた信号の移動平均を出力に生成するように構成された移動平均フィルタ（例えば、くし形フィルタ）を有し得る。結果として、フィルタ２５８は、平均されたデジタル入射電力信号のＩチャネル成分及びＱチャネル成分と、平均されたデジタル反射電力信号のＩチャネル成分及びＱチャネル成分とを出力し得る。
【００２７】
図２に示すように、制御パス２４１はまた電力測定モジュール２６２を含み得る。電力測定モジュール２６２は、平均されたデジタル入射電力信号のＩチャネル成分及びＱチャネル成分と、平均されたデジタル反射電力信号のＩチャネル成分及びＱチャネル成分とに基づいて、アンテナ２１８に伝達される入射電力の大きさ｜Ｐｉ｜を表す信号と、アンテナ２１８から反射される反射電力の大きさ｜Ｐｒ｜を表す信号とを計算して出力するように構成された、如何なるシステム、デバイス又は装置を含んでいてもよい。例えば、電力測定モジュール２６２は、式｜Ｐｉ｜＝√（｜ＰｉＩ｜２＋｜ＰｉＱ｜２）に従って入射電力を、そして式｜Ｐｒ｜＝√（｜ＰｒＩ｜２＋｜ＰｒＱ｜２）に従って反射電力を計算し得る。ただし、｜ＰｉＩ｜は平均デジタル入射電力信号のＩチャネル成分の振幅であり、｜ＰｉＱ｜は平均デジタル入射電力信号のＱチャネル成分の振幅であり、｜ＰｒＩ｜は平均デジタル反射電力信号のＩチャネル成分の振幅であり、｜ＰｒＱ｜は平均デジタル反射電力信号のＱチャネル成分の振幅である。
【００２８】
制御パス２４１は更に位相測定モジュール２６４を含み得る。位相測定モジュール２６４は、平均されたデジタル入射電力信号のＩチャネル成分及びＱチャネル成分と、平均されたデジタル反射電力信号のＩチャネル成分及びＱチャネル成分とに基づいて、アンテナ２１８に伝達される入射電力の位相ψｉを表す信号と、アンテナ２１８から反射される反射電力の位相ψｒを表す信号とを計算して出力するように構成された、如何なるシステム、デバイス又は装置を含んでいてもよい。例えば、位相測定モジュール２６４は、式ψｉ＝ｔａｎ−１（ＰｉＱ／ＰｉＩ）に従って入射電力の位相を、そして式ψｒ＝ｔａｎ−１（ＰｒＱ／ＰｒＩ）に従って反射電力の位相を計算し得る。ただし、ＰｉＩは平均デジタル入射電力信号のＩチャネル成分であり、ＰｉＱは平均デジタル入射電力信号のＱチャネル成分であり、ＰｒＩは平均デジタル反射電力信号のＩチャネル成分であり、ＰｒＱは平均デジタル反射電力信号のＱチャネル成分である。
【００２９】
制御パス２４１は更に、入射電力の大きさ｜Ｐｉ｜を表す信号、反射電力の大きさ｜Ｐｒ｜を表す信号、入射電力の位相ψｉを表す信号、及び反射電力の位相ψｒを表す信号を受信し、少なくともこれら受信信号に基づいて、（例えば、可変キャパシタ２１５のキャパシタンスを制御することによって）アンテナチューナ２１７のインピーダンスを制御するための１つ以上の制御信号をアンテナチューナ２１７に出力するように構成された制御モジュール２６６を含み得る。例えば、入射電力に対して反射電力を低減する（故に、電力伝達率を向上させる）ため、制御モジュール２６６は、反射電力対入射電力比が最小化されるようにアンテナチューナ２１７の実効インピーダンスを制御する制御信号をアンテナチューナ２１７に伝達し得る。一具体例として、アンテナ２１８の複素反射係数は、
【数１】
2015149765.tif 000003
によって与えられ得る。ただし、Ａ及びＢはそれぞれ複素反射係数の実部及び虚部であり、Ｖｒ及びＶｉはそれぞれ反射電圧及び入射電圧である。反射係数は反射減衰量を記述し、上に示したように、反射電力と入射電力との比として与えられ得る。電圧定在波比（voltage  standing  wave  ratio；ＶＳＷＲ）は、（１＋｜Γ｜）／（１−｜Γ｜）として与えられ得る。ＺＬはアンテナチューナの現在の複素インピーダンスであり、Ｚ０はアンテナ２１８に接続された伝送線の既知の特性インピーダンス（多くの用途で５０Ωに等しいことが多い）を表すとして、Γ＝（ＺＬ−Ｚ０）／（ＺＬ＋Ｚ０）が与えられると、制御モジュール２６６は、インピーダンスＺＬを解いて、複素反射係数Γを低減するように該インピーダンスを然るべく変更することができる。更に説明すると、反射係数の大きさは｜Γ｜＝√（｜Ｐｒ｜／｜Ｐｉ｜）によって与えられ、アンテナ負荷ＺＬに送達される電力の割合は１−｜Γ｜２として与えられ得る。
【００３０】
故に、入射電力に対して反射電力を低減する（故に、電力伝達率を向上させる）ために、制御モジュール２６６は、制御信号をアンテナチューナ２１７に伝達して、複素反射係数Γを低減し得る。
【００３１】
制御パス２４１の部分群（例えば、フィルタ２５８、電力測定モジュール２６２、位相測定モジュール２６４、及び／又は制御モジュール２６６）は、１つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ及び／又はその他の好適な装置として実装され得る。
【００３２】
図３は、本実施形態におけるアンテナチューナを制御する方法３００のフローチャートの一例を示している。一実施形態によれば、方法３００は好ましくはステップ３０２で開始する。上述のように、本開示に係る教示は、多様な構成のシステム１００にて実現され得る。故に、方法３００の好適な開始点、及び方法３００を構成するステップ３０２−３２２の順序は、選択された実施構成に依存し得る。
【００３３】
ステップ３０２にて、制御パス２４１が、アンテナチューナ２１７のチューナステップサイズ（刻み幅）を設定し得る（例えば、バラクタ２１５のキャパシタンスを変化させることによって得られるキャパシタンスの最小変化量に基づく）。
【００３４】
ステップ３０４にて、スイッチ２５０が、結合ポート２４６を制御パス２４１のその他の素子に結合するように切り換わり得る。ステップ３０６にて、電力測定モジュール２６２、位相測定モジュール２６４、及び／又は制御パス２４１のその他の構成要素が、結合ポート電力を表す信号を検知し、その測定結果を、１ｍＷを基準としたデシベル（ｄＢｍ）に変換し、且つ入射電力Ｐｉを（例えば、図２を参照して説明したように）計算する。
【００３５】
ステップ３０８にて、スイッチ２５０が、終端ポート２４７を制御パス２４１のその他の素子に結合するように切り換わり得る。ステップ３１０にて、電力測定モジュール２６２、位相測定モジュール２６４、及び／又は制御パス２４１のその他の構成要素が、終端ポート電力を表す信号を検知し、その測定結果を、１ｍＷを基準としたデシベル（ｄＢｍ）に変換し、且つ反射電力Ｐｒを（例えば、図２を参照して説明したように）計算する。
【００３６】
ステップ３１２にて、制御モジュール２６６が、計算された入射電力Ｐｉ及び計算された反射電力Ｐｒに基づいて、（例えば制御モジュール２６６によって）反射係数の二乗Γ２を推定し得る（例えば、全ての数量がｄＢｍに変換された後には、Γ２＝｜Ｐｉ−Ｐｒ｜）。
【００３７】
ステップ３１４にて、制御モジュール２６６は、εｎ＝指向性−Γ２を見積もり得る。ただし、指向性（directivity）は、入射電力と反射電力との理想的な比であり、２つの反対方向に進行する（入射及び反射）信号を分離する際のカプラの有効性を測定するＲＦカプラ２４２の特性である。伝送線の不整合を有しないシステムでは、指向性＝Γ２である。従って、εｎは、アンテナ負荷に関して見積もられた反射減衰量を指し示す誤差値を表し得る。ここで、ｎは、アンテナチューナ２１７の現在のステップ（刻み）設定に対応する。
【００３８】
ステップ３１６にて、制御モジュール２６６は、εｎが所定の閾値（例えば、３デシベル）以上であるかを決定し得る。εｎが所定の閾値以上である場合、方法３００はステップ３１８に進み得る。そうでない場合には、方法３００はステップ３０４に戻り得る。
【００３９】
ステップ３１８にて、εｎが所定の閾値以上であるとの決定を受けて、制御モジュール２６６は、εｎがεｎ−１以上であるかを決定し得る。ここで、ｎ−１は、アンテナチューナ２１７の１つ低いステップ設定である。εｎがεｎ−１以上である場合、方法３００はステップ３２０に進み得る。そうでない場合には、方法３００はステップ３２２に進み得る。
【００４０】
ステップ３２０にて、εｎがεｎ−１以上であるとの決定を受けて、制御モジュール２６６は、アンテナチューナ２１７が１つ高い設定にステッピングされる（例えば、バラクタ２１５のキャパシタンスが最小可能量だけ増大する）よう、アンテナチューナ２１７に制御信号を伝達し得る。ステップ３２０の完了後、方法３００は再びステップ３０４に進み得る。
【００４１】
ステップ３２２にて、εｎがεｎ−１以上でないとの決定を受けて、制御モジュール２６６は、アンテナチューナ２１７が１つ低い設定にステッピングされる（例えば、バラクタ２１５のキャパシタンスが最小可能量だけ減少する）よう、アンテナチューナ２１７に制御信号を伝達し得る。ステップ３２２の完了後、方法３００は再びステップ３０４に進み得る。
【００４２】
図３は特定数のステップが方法３００に関して行われることを示しているが、方法３００は、図３に示したものより多いステップ又は少ないステップで実行されてもよい。また、図３は特定順序のステップ群が方法３００に関して行われることを示しているが、方法３００を構成するステップ群は如何なる好適順序で実行されてもよい。
【００４３】
方法３００は、システム１００、又は方法３００を実行可能なその他のシステムを用いて実行され得る。一部の実施形態において、方法３００は部分的あるいは全体的に、コンピュータ読み取り可能媒体に具現化されるソフトウェアに実装され得る。
【００４４】
システム１００には、この開示の範囲内で、変更、付加又は省略が為され得る。システム１００の構成要素群は、一体化されてもよいし、別個にされてもよい。また、システム１００の動作は、より多い、より少ない、あるいはその他の構成要素によって実行されてもよい。本明細書において、“各”は、集合の各メンバー、又は集合の部分集合の各メンバーを意味する。
【００４５】
この開示は幾つかの実施形態を用いて説明されたものであるが、様々な変形及び変更が当業者に示唆され得る。この開示は、添付の請求項の範囲に入る全ての変形及び変更を包含するものである。
【００４６】
以上の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
第１の無線通信信号を受信し、前記第１の無線通信信号を、少なくとも発振器信号に基づいて、第１のデジタル信号に変換する受信パスと、
第２のデジタル信号を、少なくとも前記発振器信号に基づいて、第２の無線通信信号に変換する送信パスと、
前記受信パス及び前記送信パスに接続され、前記第２の無線通信信号を送信するアンテナと、
前記送信パス及び前記アンテナに接続されるアンテナチューナと、
前記アンテナ及び前記アンテナチューナに接続される制御パスであり：
前記送信パスから前記アンテナに伝達される電力を表す１つ以上の信号を検知し、且つ
少なくとも前記１つ以上の信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する
ように構成された制御パスと、
を有する無線通信装置。
（付記２）
前記アンテナチューナは１つ以上の可変キャパシタを有し、前記アンテナチューナへの前記１つ以上の制御信号は、前記１つ以上の可変キャパシタのキャパシタンスを制御する、ことを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。
（付記３）
前記制御パスは、結合ポートと終端ポートとを有する無線周波数カプラを有し、前記無線周波数カプラは、前記第２の無線通信信号の伝送電力の少なくとも一部を、前記結合ポート及び前記終端ポートに結合する、ことを特徴とする付記１又は２に記載の無線通信装置。
（付記４）
前記結合ポートは、前記アンテナに伝達される入射電力を表す第１の信号を担持し、前記終端ポートは、前記アンテナによって反射される反射電力を表す第２の信号を担持し、前記制御パスは、少なくとも前記第１の信号及び前記第２の信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、ことを特徴とする付記３に記載の無線通信装置。
（付記５）
前記制御パスは更に、
前記第１の信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するベースバンド入射電力信号へとダウンコンバートし、
前記第２の信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するベースバンド反射電力信号へとダウンコンバートし、且つ
少なくとも前記ベースバンド入射電力信号及び前記ベースバンド反射電力信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記４に記載の無線通信装置。
（付記６）
前記制御パスは更に、
前記ベースバンド入射電力信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するデジタル入射電力信号へと変換し、
前記ベースバンド反射電力信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するデジタル反射電力信号へと変換し、且つ
少なくとも前記デジタル入射電力信号及び前記デジタル反射電力信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記５に記載の無線通信装置。
（付記７）
前記制御パスは更に、
前記デジタル入射電力信号をフィルタリングして、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有する平均化されたデジタル入射電力信号を生成し、
前記デジタル反射電力信号をフィルタリングして、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有する平均化されたデジタル反射電力信号を生成し、且つ
少なくとも前記平均化されたデジタル入射電力信号及び前記平均化されたデジタル反射電力信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記６に記載の無線通信装置。
（付記８）
前記制御パスは更に、
少なくとも前記平均化されたデジタル入射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、入射電力を計算し、
少なくとも前記平均化されたデジタル反射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、反射電力を計算し、且つ
少なくとも該入射電力及び該反射電力に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記７に記載の無線通信装置。
（付記９）
前記制御パスは更に、
少なくとも前記平均化されたデジタル入射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、入射電力の位相を計算し、
少なくとも前記平均化されたデジタル反射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、反射電力の位相を計算し、且つ
少なくとも該入射電力の位相及び該反射電力の位相に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記７に記載の無線通信装置。
（付記１０）
アンテナチューナの制御用の制御パスであって、
結合ポートと終端ポートとを有する無線周波数カプラであり、前記結合ポートが、前記アンテナチューナに接続されるアンテナに伝達される入射電力を表す第１の信号を担持し、且つ前記終端ポートが、前記アンテナによって反射される反射電力を表す第２の信号を担持するように、前記アンテナチューナに接続された伝送線の伝送電力の少なくとも一部を結合する、無線周波数カプラと、
少なくとも前記第１の信号及び前記第２の信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する制御モジュールと、
を有する制御パス。
（付記１１）
ダウンコンバータを更に有し、該ダウンコンバータは、
前記第１の信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するベースバンド入射電力信号へとダウンコンバートし、且つ
前記第２の信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するベースバンド反射電力信号へとダウンコンバートし、
前記制御モジュールは、少なくとも前記ベースバンド入射電力信号及び前記ベースバンド反射電力信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記１０に記載の制御パス。
（付記１２）
１つ以上のアナログ−デジタル変換器を更に有し、該１つ以上のアナログ−デジタル変換器は、
前記ベースバンド入射電力信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するデジタル入射電力信号へと変換し、且つ
前記ベースバンド反射電力信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するデジタル反射電力信号へと変換し、
前記制御モジュールは、少なくとも前記デジタル入射電力信号及び前記デジタル反射電力信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記１１に記載の制御パス。
（付記１３）
１つ以上のフィルタを更に有し、該１つ以上のフィルタは、
前記デジタル入射電力信号をフィルタリングして、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有する平均化されたデジタル入射電力信号を生成し、且つ
前記デジタル反射電力信号をフィルタリングして、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有する平均化されたデジタル反射電力信号を生成し、
前記制御モジュールは、少なくとも前記平均化されたデジタル入射電力信号及び前記平均化されたデジタル反射電力信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記１２に記載の制御パス。
（付記１４）
電力測定モジュールを更に有し、該電力測定モジュールは、
少なくとも前記平均化されたデジタル入射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、入射電力を計算し、且つ
少なくとも前記平均化されたデジタル反射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、反射電力を計算し、
前記制御モジュールは、少なくとも該入射電力及び該反射電力に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記１３に記載の制御パス。
（付記１５）
位相測定モジュールを更に有し、該位相測定モジュールは、
少なくとも前記平均化されたデジタル入射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、入射電力の位相を計算し、且つ
少なくとも前記平均化されたデジタル反射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、反射電力の位相を計算し、
前記制御モジュールは、少なくとも該入射電力の位相及び該反射電力の位相に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達する、
ことを特徴とする付記１３に記載の制御パス。
（付記１６）
無線周波数カプラをアンテナチューナに結合するステップであり、前記無線周波数カプラの結合ポートが、前記アンテナチューナに接続されるアンテナに伝達される入射電力を表す第１の信号を担持し、且つ前記無線周波数カプラの終端ポートが、前記アンテナによって反射される反射電力を表す第２の信号を担持するように結合するステップと、
少なくとも前記第１の信号及び前記第２の信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達するステップと、
を有する方法。
（付記１７）
前記第１の信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するベースバンド入射電力信号へとダウンコンバートするステップと、
前記第２の信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するベースバンド反射電力信号へとダウンコンバートするステップと、
少なくとも前記ベースバンド入射電力信号及び前記ベースバンド反射電力信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達するステップと、
を有することを特徴とする付記１６に記載の方法。
（付記１８）
前記ベースバンド入射電力信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するデジタル入射電力信号へと変換するステップと、
前記ベースバンド反射電力信号を、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有するデジタル反射電力信号へと変換するステップと、
少なくとも前記デジタル入射電力信号及び前記デジタル反射電力信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達するステップと、
を有することを特徴とする付記１７に記載の方法。
（付記１９）
前記デジタル入射電力信号をフィルタリングして、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有する平均化されたデジタル入射電力信号を生成するステップと、
前記デジタル反射電力信号をフィルタリングして、Ｉチャネル成分とＱチャネル成分とを有する平均化されたデジタル反射電力信号を生成するステップと、
少なくとも前記平均化されたデジタル入射電力信号及び前記平均化されたデジタル反射電力信号に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達するステップと、
を有することを特徴とする付記１８に記載の方法。
（付記２０）
少なくとも前記平均化されたデジタル入射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、入射電力を計算するステップと、
少なくとも前記平均化されたデジタル反射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、反射電力を計算するステップと、
少なくとも該入射電力及び該反射電力に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達するステップと、
を有することを特徴とする付記１９に記載の方法。
（付記２１）
少なくとも前記平均化されたデジタル入射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、入射電力の位相を計算するステップと、
少なくとも前記平均化されたデジタル反射電力信号の前記Ｉチャネル成分及び前記Ｑチャネル成分に基づいて、反射電力の位相を計算するステップと、
少なくとも該入射電力の位相及び該反射電力の位相に基づいて、前記アンテナチューナのインピーダンスを制御するための前記１つ以上の制御信号を前記アンテナチューナに伝達するステップと、
を有することを特徴とする付記１９に記載の方法。
【符号の説明】
【００４７】
２００  送信及び／又は受信要素
２０１  送信パス
２０２  デジタル回路
２０４  デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）
２０８  アップコンバータ
２１０  発振器
２１５  可変キャパシタ（バラクタ）
２１７  アンテナチューナ
２１８  アンテナ
２１９  インダクタ
２２１  受信パス
２２４  アナログーデジタル変換器（ＡＤＣ）
２２８  ダウンコンバータ
２４１  制御パス
２４２  ＲＦカプラ
２４４  アナログーデジタル変換器（ＡＤＣ）
２４６  結合ポート
２４７  終端ポート
２４８  ダウンコンバータ
２５０  スイッチ
２５８  フィルタ
２６２  電力測定モジュール
２６４  位相測定モジュール
２６６  制御モジュール
【図１】
2015149765.tif 000004
【図２】
2015149765.tif 000005
【図３】
2015149765.tif 000006