(57)【要約】【課題】簡易な構成で、自動的に送受信回路とアンテナとの間のインピーダンスを整合させることができる携帯無線端末を提供する。【解決手段】携帯電話機１の受信部１１３において、アンテナ１０１から受信する信号の電力強度が最大になるよう、インピーダンスが可変である整合回路１０６に対して、論理回路１０８が電圧を印加し、送信部１１２において、制御回路１１０が、前記印加電圧の値に応じ、予め保持するデータベースに基づき、必要な送信周波数の変化量を算出し、前記変化量に応じた整合回路を整合回路１０３ａ〜ｅから選択して、使用する。【選択図】図１
2008011341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一のアンテナを共用し、規定送信周波数及び規定受信周波数を定める通信仕様に基づいて送信及び受信する、送信部及び受信部を備える携帯無線端末であって、
前記受信部は、
前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する受信整合回路を含み、前記インピーダンスを変更して前記アンテナが受信する信号の電力強度を最大とし、変更された前記インピーダンスにより定まるパラメータを出力し、
前記送信部は、
前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する送信整合回路と、
前記パラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づき、前記受信整合回路のインピーダンス変更による前記規定受信周波数からの共振周波数の変化量を推定し、当該変化量から、前記規定受信周波数と前記規定送信周波数との差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する制御回路と、
前記必要変化量に応じて前記送信整合回路のインピーダンスを変更する変更回路と
を含むことを特徴とする携帯無線端末。
【請求項２】
前記送信整合回路は、それぞれ異なるインピーダンスを有する複数の送信整合素子を含み、各送信整合素子は選択的に前記アンテナに接続され、
前記変更回路は、前記必要変化量に応じたインピーダンスを有する送信整合素子を前記アンテナに接続する
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線端末。
【請求項３】
前記制御回路は、
予め、複数の電圧値と、各電圧値が示す電圧が受信整合回路に印加された場合における共振周波数の変化量とを対応づけて記憶し、
通信仕様に基づく規定受信周波数と規定送信周波数とを記憶し、
各送信整合素子が前記アンテナに接続された場合に変化する共振周波数の変化量を記憶する記憶回路と、
前記受信部から前記パラメータとして電圧値を取得する取得回路と、
取得した前記電圧値に対応する共振周波数の変化量を読み出し、読み出した前記変化量から前記規定受信周波数と前記規定送信周波数の差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する算出回路と、
前記必要変化量に対応するインピーダンスを有する送信整合素子を選択する選択回路と
を含み、
前記変更回路は、選択された送信整合素子を前記アンテナに接続する
ことを特徴とする請求項２に記載の携帯無線端末。
【請求項４】
前記送信部及び受信部は、複数の通信チャネルを用いて他装置と無線通信を行い、
各通信チャネルには、通信仕様に基づき他の通信チャネルと異なる規定送信周波数及び規定受信周波数が割り当てられ、
前記記憶回路は、通信チャネルそれぞれについて、
予め、複数の電圧値と、各電圧値が示す電圧が受信整合回路に印加された場合における共振周波数の変化量とを対応づけて記憶し、
通信仕様に基づく規定受信周波数と規定送信周波数とを記憶し、
各送信整合素子が前記アンテナに接続された場合に変化する共振周波数の変化量を記憶し、
前記算出回路は、使用している通信チャネルについて、取得した前記電圧値に対応する前記共振周波数の変化量を読み出し、読み出した前記変化量から、前記規定受信周波数と前記規定送信周波数の差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の携帯無線端末。
【請求項５】
前記受信整合回路は、可変容量素子であり、
前記パラメータは、前記受信整合回路に印加する電圧の電圧値であり、
前記制御回路は、前記パラメータとして前記電圧値を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線端末。
【請求項６】
複数の送信整合素子は、それぞれが線形素子である
ことを特徴とする請求項２に記載の携帯無線端末。
【請求項７】
複数の送信整合素子それぞれは、
前記受信整合回路に印加し得る電圧の下限から上限までの電圧区間を送信整合素子の個数と同数に分割した小区間に対応するインダクタンス値を持つ
ことを特徴とする請求項２に記載の携帯無線端末。
【請求項８】
複数の送信整合素子それぞれは、
前記受信整合回路に印加し得る電圧の下限から上限までの電圧区間を送信整合素子の個数と同数に分割した小区間に対応するインピーダンス値の平均値を持つ
ことを特徴とする請求項２に記載の携帯無線端末。
【請求項９】
前記受信整合回路は、線形素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線端末。
【請求項１０】
前記受信部は、
前記アンテナが受信する信号についての直接波と、受信部内に生じる反射波とを取得する方向性結合器と、
前記直接波と前記反射波とを比較する比較器とを含み、
前記インピーダンスを変更することにより前記直接波と前記反射波の差分を最大にし、変更された前記インピーダンスを定めるパラメータを出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線端末。
【請求項１１】
同一のアンテナを共用し、規定送信周波数及び規定受信周波数を定める通信仕様に基づいて送信及び受信する、送信部及び受信部を備える携帯無線端末に用いられるインピーダンス整合方法であって、
前記受信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する受信整合回路を含み、
前記送信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する送信整合回路を含み、
前記インピーダンス整合方法は、
前記受信整合回路のインピーダンスを変更して前記アンテナが受信する信号の電力強度を最大とし、変更された前記インピーダンスにより定まるパラメータを出力する出力ステップと、
前記パラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づき、前記受信整合回路のインピーダンス変更による前記規定受信周波数からの共振周波数の変化量を推定し、当該変化量から、前記規定受信周波数と前記規定送信周波数との差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する制御ステップと、
前記必要変化量に応じて前記送信整合回路のインピーダンスを変更する変更ステップと
を含むことを特徴とするインピーダンス整合方法。
【請求項１２】
同一のアンテナを共用し、規定送信周波数及び規定受信周波数を定める通信仕様に基づいて送信及び受信する、送信部及び受信部を備える携帯無線端末に用いられるコンピュータプログラムであって、
前記受信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する受信整合回路を含み、
前記送信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する送信整合回路を含み、
前記コンピュータプログラムは、
前記受信整合回路のインピーダンスを変更して前記アンテナが受信する信号の電力強度を最大とし、変更された前記インピーダンスにより定まるパラメータを出力する出力ステップと、
前記パラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づき、前記受信整合回路のインピーダンス変更による前記規定受信周波数からの共振周波数の変化量を推定し、当該変化量から、通信仕様に基づく規定受信周波数と規定送信周波数との差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する制御ステップと、
前記必要変化量に応じて前記送信整合回路のインピーダンスを変更する変更ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１３】
同一のアンテナを共用し、規定送信周波数及び規定受信周波数を定める通信仕様に基づいて送信及び受信する、送信部及び受信部を備える集積回路であって、
前記受信部は、
前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する受信整合回路を含み、前記インピーダンスを変更して前記アンテナが受信する信号の電力強度を最大とし、変更された前記インピーダンスを定めるパラメータを出力し、
前記送信部は、
前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する送信整合回路と、
前記パラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づき、前記受信整合回路のインピーダンス変更による前記規定受信周波数からの共振周波数の変化量を推定し、当該変化量から、前記規定受信周波数と前記規定送信周波数との差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する制御回路と、
前記必要変化量に応じて前記送信整合回路のインピーダンスを変更する変更回路と
を含むことを特徴とする集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナのインピーダンスを自動整合する携帯無線端末に関し、特に通信性能を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の無線装置は、小型化、薄型化が急速に進み、アンテナについては、本体への内蔵化が進んでいる。
無線装置の一例である携帯電話機は、主に、人体に近接した状態で使用されるが、このように使用されると、人体や外部の物体の影響を受けてアンテナのインピーダンスが大幅に変化し、その結果、信号の受信レベルが大幅に低下して、信号の誤り発生の原因となり、通信品質が劣化してしまう。
【０００３】
通信品質を改善するための技術の１つとして、アンテナ自動整合回路が開示されている（特許文献１参照）。
特許文献１によると、アンテナを介して信号を受信する受信回路が、受信信号感度指数（以下，ＲＳＳＩと略す）を測定し、制御回路が、アンテナに接続する可変容量ダイオードに電圧を印加することにより前記可変容量ダイオードのリアクタンス値を変化させ、前記受信回路が測定するＲＳＳＩが最大になるよう印加電圧を調整して、受信回路とアンテナとのインピーダンスを整合させる。この技術は、信号受信に適用できる技術であり、送信回路とアンテナとのインピーダンスは整合しないことから、送信周波数と受信周波数が異なる場合には、送信時の通信品質の劣化は依然として生じる。
【０００４】
送信について、通信品質を改善するための他の技術として特許文献２が開示されている。
特許文献２によると、無線回路とアンテナとを、可変容量ダイオードである整合回路を介して接続し、制御回路が整合回路に電圧を印加することによって整合回路のリアクタンスを変化させる。電力探知回路が、無線回路が出力する信号の電力と、整合回路を介したアンテナ端の電力とをそれぞれ測定し、制御回路が、両電力値を比較して電力損失の度合いが最小になるよう整合回路に印加する電圧を調整することによって、無線回路とアンテナとのインピーダンスを整合させる。
【特許文献１】特開昭６１−１３５２３５号公報
【特許文献２】特開平１１−２５１９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献２に開示された方式によると、特許文献１に開示された受信信号感度指数を測定する回路以外に、少なくとも２つの電力探知回路と１つのコンパレータを用いてフィードバック制御するため回路が必要となり、回路構成が複雑化するという問題があった。
また、特許文献１によると、送信回路の整合回路として、バラクタダイオード等の非線形素子を用いており、実使用時に、非線形素子が飽和領域に達して安定したインピーダンス値が得られず、それが誤動作の原因となるという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、自動的に送受信回路とアンテナとの間のインピーダンスを整合させることができる携帯無線端末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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、同一のアンテナを共用し、規定送信周波数及び規定受信周波数を定める通信仕様に基づいて送信及び受信する、送信部及び受信部を備える携帯無線端末であって、前記受信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する受信整合回路を含み、前記インピーダンスを変更して前記アンテナが受信する信号の電力強度を最大とし、変更された前記インピーダンスにより定まるパラメータを出力し、前記送信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する送信整合回路と、前記パラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づき、前記受信整合回路のインピーダンス変更による前記規定受信周波数からの共振周波数の変化量を推定し、当該変化量から、前記規定受信周波数と前記規定送信周波数との差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する制御回路と、前記必要変化量に応じて前記送信整合回路のインピーダンスを変更する変更回路とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の携帯無線端末は、上述の構成を備えることにより、受信部で定めたパラメータに応じて、送信部のインピーダンスを変更するという簡易な構成によって、送信部とアンテナとのインピーダンスを整合させ、通信品質を向上させることができる。
また、前記送信整合回路は、それぞれ異なるインピーダンスを有する複数の送信整合素子を含み、各送信整合素子は選択的に前記アンテナに接続され、前記変更回路は、前記必要変化量に応じたインピーダンスを有する送信整合素子を前記アンテナに接続することとしてもよい。
【０００９】
また、前記制御回路は、予め、複数の電圧値と、各電圧値が示す電圧が受信整合回路に印加された場合における共振周波数の変化量とを対応づけて記憶し、通信仕様に基づく規定受信周波数と規定送信周波数とを記憶し、各送信整合素子が前記アンテナに接続された場合に変化する共振周波数の変化量を記憶する記憶回路と、前記受信部から前記パラメータとして電圧値を取得する取得回路と、取得した前記電圧値に対応する共振周波数の変化量を読み出し、読み出した前記変化量から前記規定受信周波数と前記規定送信周波数の差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する算出回路と、前記必要変化量に対応するインピーダンスを有する送信整合素子を選択する選択回路とを含み、前記変更回路は、選択された送信整合素子を前記アンテナに接続することとしてもよい。
【００１０】
また、前記受信整合回路は、可変容量素子であり、前記パラメータは、前記受信整合回路に印加する電圧の電圧値であり、前記制御回路は、前記パラメータとして前記電圧値を取得することとしてもよい。
また、複数の送信整合素子それぞれは、前記受信整合回路に印加し得る電圧の下限から上限までの電圧区間を送信整合素子の個数と同数に分割した小区間に対応するインダクタンス値を持つこととしてもよい。
【００１１】
また、複数の送信整合素子それぞれは、前記受信整合回路に印加し得る電圧の下限から上限までの電圧区間を送信整合素子の個数と同数に分割した小区間に対応するインピーダンス値の平均値を持つこととしてもよい。
この構成によれば、信号送信について広範囲な信号電力を使用する場合であっても、前記範囲内の各信号電力値に応じたインピーダンス値を用いて信号を送信することができ、送信部とアンテナとのインピーダンスを整合させて通信品質を向上させることができる。
【００１２】
また、前記送信部及び受信部は、複数の通信チャネルを用いて他装置と無線通信を行い、各通信チャネルには、通信仕様に基づき他の通信チャネルと異なる規定送信周波数及び規定受信周波数が割り当てられ、前記記憶回路は、通信チャネルそれぞれについて、予め、複数の電圧値と、各電圧値が示す電圧が受信整合回路に印加された場合における共振周波数の変化量とを対応づけて記憶し、通信仕様に基づく規定受信周波数と規定送信周波数とを記憶し、各送信整合素子が前記アンテナに接続された場合に変化する共振周波数の変化量を記憶し、前記算出回路は、使用している通信チャネルについて、取得した前記電圧値に対応する前記共振周波数の変化量を読み出し、読み出した前記変化量から、前記規定受信周波数と前記規定送信周波数の差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出することとしてもよい。
【００１３】
この構成によれば、通信に用いる複数の通信チャネルそれぞれについて、最適なインピーダンス値を使用して通信品質を向上させることができる。
また、複数の送信整合素子は、それぞれが線形素子であることとしてもよい。
この構成によれば、複数の線形素子を用いているので、広範囲な送信電力に対して飽和領域に達することのない安定したインピーダンス値を用いてインピーダンスを整合させ、通信品質を向上させることができる。
【００１４】
また、前記受信整合回路は、線形素子であることとしてもよい。
この構成によれば、線形素子を用いて、飽和領域に達することのない安定したインピーダンス値によりインピーダンスを整合させて、通信品質を向上させることができる。
また、前記受信部は、前記アンテナが受信する信号についての直接波と、受信部内に生じる反射波とを取得する方向性結合器と、前記直接波と前記反射波とを比較する比較器とを含み、前記インピーダンスを変更することにより前記直接波と前記反射波の差分を最大にし、変更された前記インピーダンスを定めるパラメータを出力することとしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、従来より簡易な構成でインピーダンスを定める前記パラメータを決定することができる。
本発明のインピーダンス整合方法は、同一のアンテナを共用し、規定送信周波数及び規定受信周波数を定める通信仕様に基づいて送信及び受信する、送信部及び受信部を備える携帯無線端末に用いられるインピーダンス整合方法であって、前記受信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する受信整合回路を含み、前記送信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する送信整合回路を含み、前記インピーダンス整合方法は、前記受信整合回路のインピーダンスを変更して前記アンテナが受信する信号の電力強度を最大とし、変更された前記インピーダンスにより定まるパラメータを出力する出力ステップと、前記パラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づき、前記受信整合回路のインピーダンス変更による前記規定受信周波数からの共振周波数の変化量を推定し、当該変化量から、前記規定受信周波数と前記規定送信周波数との差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する制御ステップと、前記必要変化量に応じて前記送信整合回路のインピーダンスを変更する変更ステップとを含む。
【００１６】
本発明のコンピュータプログラムは、同一のアンテナを共用し、規定送信周波数及び規定受信周波数を定める通信仕様に基づいて送信及び受信する、送信部及び受信部を備える携帯無線端末に用いられるコンピュータプログラムであって、前記受信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する受信整合回路を含み、前記送信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する送信整合回路を含み、前記コンピュータプログラムは、前記受信整合回路のインピーダンスを変更して前記アンテナが受信する信号の電力強度を最大とし、変更された前記インピーダンスにより定まるパラメータを出力する出力ステップと、前記パラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づき、前記受信整合回路のインピーダンス変更による前記規定受信周波数からの共振周波数の変化量を推定し、当該変化量から、通信仕様に基づく規定受信周波数と規定送信周波数との差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する制御ステップと、前記必要変化量に応じて前記送信整合回路のインピーダンスを変更する変更ステップとを含む。
【００１７】
本発明の集積回路は、同一のアンテナを共用し、規定送信周波数及び規定受信周波数を定める通信仕様に基づいて送信及び受信する、送信部及び受信部を備える集積回路であって、前記受信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する受信整合回路を含み、前記インピーダンスを変更して前記アンテナが受信する信号の電力強度を最大とし、変更された前記インピーダンスを定めるパラメータを出力し、前記送信部は、前記アンテナに接続し可変のインピーダンスを有する送信整合回路と、前記パラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づき、前記受信整合回路のインピーダンス変更による前記規定受信周波数からの共振周波数の変化量を推定し、当該変化量から、前記規定受信周波数と前記規定送信周波数との差分を減じることにより、前記規定送信周波数からの共振周波数の必要変化量を算出する制御回路と、前記必要変化量に応じて前記送信整合回路のインピーダンスを変更する変更回路とを含む。
【００１８】
この構成によれば、受信部で定めたパラメータに応じて、送信部のインピーダンスを変更するという簡易な構成によって、送信部とアンテナとのインピーダンスを整合させ、通信品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜概要＞
本発明の一実施形態に係る携帯電話機１は、携帯電話機１の近傍に存在する人体や、外部の物体の影響を受けてアンテナのインピーダンスが大幅に変化することによって、信号の受信レベルが大幅に低下するような場合に、アンテナと送信回路との間の入出力インピーダンス、及びアンテナと受信回路との間の入出力インピーダンスそれぞれを整合させることにより、送信出力及び受信入力の信号レベルを最大限にすると共に、携帯電話機１本体の加熱、過電圧放電を防止する。
【００２０】
携帯電話機１のアンテナは、理想状態では、図２において、周波数特性３０１に示すような周波数特性を持ち、一例として、送信周波数Ｆｔｘを用いて信号を送信し、受信周波数Ｆｒｘを用いて信号を受信する。
ここで、図２の横軸は、周波数であり、縦軸はＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）である。
【００２１】
ＲＳＳＩは、受信信号の強度を示す信号であり、単位はｄＢｍで表され、図２においては、原点に近い方が、送受信レベルが大きい、即ち良好な送受信を実行できることを示している。
携帯電話機１は、複数のチャネルを用いて信号の送受信を行い、各チャネル毎に、信号の送信周波数帯域、受信周波数帯域、送信周波数、受信周波数が、予め定められている。上述のＦｔｘ、Ｆｒｘは、あるチャネルの送信周波数と、受信周波数を示している。
【００２２】
携帯電話機１に、人体等が近接するといった実使用状態では、周波数特性３０１は、図２の、周波数特性３０２のように、変化してしまう。
例えば、理想状態では、ＲＳＳＩが、受信レベルＲＬ１であったものが、受信レベルＲＬ２まで、低下してしまう。
携帯電話機１は、整合回路を制御することにより、図２（ａ）の周波数特性３０２を、周波数特性３０３のように改善する。
【００２３】
ここで、携帯電話機は、送信周波数や、受信周波数を直接測定するような機能は備えておらず、信号強度を表示するために、ＲＳＳＩを測定する機能を備えているのが通常であるので、周波数特性の改善は、ＲＳＳＩを用いて判断する。
具体的には、携帯電話機１は、ＲＳＳＩを繰り返して測定し、測定したＲＳＳＩが、ＲＬ１を超えた場合に、周波数特性が、周波数特性３０２の状態から周波数特性３０３の状態に改善されたと判断する。
【００２４】
図２中のｆ１、ｆ２、ｆｒについては、後述するが、ｆ１は、実使用かつ無調整状態でのアンテナの共振周波数と理想状態での受信周波数の差を示し、ｆ２は、実使用かつ無調整状態でのアンテナの共振周波数と、理想状態での送信周波数の差を示している。
携帯電話機１において、信号の送信に係る送信電力は、受信電力に比べ、非常に大きいので、信号の受信部には、従来の整合回路と同様の非線形素子を用い、送信部には、複数の線形素子を用いる構成としている。
＜構成＞
本実施の一実施形態の携帯電話機１は、図１に示すように、アンテナ１０１、共用器１０２、送信部１１２及び受信部１１３を含んで構成され、送信部１１２は、複数の整合回路１０３ａ〜ｅと、切替スイッチ１０４と、送信回路１０５、制御回路１１０、メモリ１１１とを含み、受信部１１３は、ＲＳＳＩを出力する受信回路１０７と、整合回路１０６と、論理回路１０８と、Ｄ/Ａコンバータ１０９を含む。
【００２５】
送信回路１０５は、アンテナ１０１を介して信号を無線により送信するための制御を行う回路である。
アンテナ１０１と接続している共用器１０２は、送信回路１０５と、受信回路１０７でアンテナを共有するための回路である。
整合回路１０３ａ〜１０３ｅは、それぞれ線形素子のみで構成され、一端は共用器と接続され、他端は切替スイッチに接続されている。
【００２６】
整合回路１０３ａ〜１０３ｅのそれぞれは、整合回路１０６へ印加する電圧値ＶＤ１に応じて選択される。
整合回路１０３ａ〜１０３ｅのうち適切な整合回路が選択、使用されている場合は、アンテナ１０１と送信回路１０５との間のインピーダンスは整合がとれており、小さなロスで信号は空中に放出される。しかし、不適切な整合回路が選択、使用されると、アンテナ１０１と送信回路１０５の間に不整合損失が生じ、大きなロスが発生してしまう。
【００２７】
適切な整合回路の選択については、後述する。
切替スイッチ１０４は、スイッチ１０４ａ〜１０４ｅを含み、制御回路１１０から取得するスイッチ１０４ａ〜１０４ｅのいずれかを示す切替指示ＳＷに従い、ＳＷにより示された、スイッチ１０４ａ〜１０４ｅのいずれかのスイッチを導通状態、すなわちオンにする。
【００２８】
メモリ１１１は、整合回路１０６により書き込まれるデータを記憶するためのメモリ装置である。メモリ１１１には、割り当てられた通信チャネルの情報が書き込まれる。
受信回路１０７は、アンテナ１０１を介して信号を無線により受信するための制御を行う回路であり、アンテナ１０１、共用器１０２、整合回路１０６を介して受信した受信信号のＲＳＳＩを測定し、ＲＳＳＩ値を論理回路１０８に出力する。
【００２９】
論理回路１０８は、受信回路１０７から取得するＲＳＳＩ値を監視し、ＲＳＳＩ値が最大となるように、バラクタダイオードに印加すべき電圧の値（ＶＤ１）を調整して、Ｄ／Ａコンバータ１０９に出力する。
Ｄ／Ａコンバータ１０９は、ＶＤ１を受信し、受信したＶＤ１をＤ／Ａ変換し、整合回路１０６に、Ｄ／Ａ変換結果である電圧を印加する。
【００３０】
整合回路１０６は、バラクタダイオード等の非線形素子で構成されており、Ｄ／Ａコンバータ１０９から印加される電圧に基づきバラクタダイオードの静電容量が変化することで、アンテナ１０１と受信機１０７との間のインピーダンスの整合をとる。
制御回路１１０は，アンテナ１０１と受信機１０７との間のインピーダンス整合を最適とするバラクタダイオードの印加電圧値ＶＤ１を論理回路１０８から取得し、メモリ１１１から通信チャネル情報を取得し、取得したＶＤ１と、通信チャネル情報と、送受信アンテナの共振周波数の差であるｆｒとを用いて、整合回路１０３ａ〜１０３ｅのうち最適な整合回路を選択し、選択した整合回路を示す切替指示を切替スイッチ１０４に出力して、アンテナ１０１と送信回路１０５との間のインピーダンス整合を離散的にとる。
【００３１】
制御回路１１０は、予め、一例として図３に示す周波数シフト量テーブルと、図４に示す通信チャネル情報テーブルと、図５に示す整合回路選択テーブルとを保持している。
周波数シフト量テーブルは、前述の論理回路１０８がＤ／Ａコンバータ１０９に出力する印加電圧値ＶＤ１と、ＶＤ１が与えられた時に、受信回路１０７と、アンテナ１０１との間のインピーダンス変化により、受信周波数がどれだけシフトするかを示す周波数シフト量ｆ１との対応を示す、予め測定済みのデータである。
【００３２】
通信チャネル情報テーブルは、通信チャネル（ＣＨ）と、当該通信チャネルに対応する周波数の範囲と、当該通信チャネルにおける受信周波数と送信周波数の差とを対応づけて示すデータである。
例えば、通信チャネルが１ＣＨの場合、通信に用いる周波数範囲は、１９４０ＭＨｚ〜１９５０ＭＨｚであり、受信周波数と送信周波数の差は、４０ＭＨｚであることを示す。
【００３３】
整合回路選択テーブルは、送信周波数のシフト量と、そのシフト量をシフトさせるために選択すべき整合回路である使用整合回路の番号ＳＷとを対応付けて示すデータである。
例えば、送信周波数のシフト量が、１０ＭＨｚであると算出した場合には、制御回路は、切替スイッチ１０４に対し、ＳＷとして１を出力する。
以下、制御回路１１０が、整合回路１０３ａ〜１０３ｅのいずれかを選出するまでの処理について説明する。
【００３４】
制御回路１１０は、メモリ１１１から、現在通信に用いているチャネル番号ＣＨを読み出し、論理回路１０８からＶＤ１の値を取得する。
次に、制御回路１１０は、取得したＶＤ１に対応する周波数シフト量ｆ１を前記周波数シフト量テーブルから読み出す。
次に、制御回路１０８は、読み出したＣＨに対応する周波数差ｆｒを読み出す。
【００３５】
制御回路１０８は、下式により、シフトさせるべき送信周波数ｆ２を算出する。
ｆ２  ＝  ｆ１  −  ｆｒ
制御回路１０８は、ｆ２に対応するＳＷを整合回路選択テーブルから選出し、切替スイッチ１０４に出力する。
＜動作＞
携帯電話機１の動作を、図を参照しながら受信動作と、送信動作とに分けて説明する。
（受信動作）
アンテナ１０１が信号を受信する（ステップＳ１０１）と、受信した信号は共用器１０２、整合回路１０６を通過して受信回路１０７に到達する。
【００３６】
受信回路１０７は、受信した信号のＲＳＳＩを測定し、ＲＳＳＩ値を論理回路１０８に出力する（ステップＳ１０２）。
論理回路１０８は、ＲＳＳＩ値を取得して記憶し、Ｄ／Ａコンバータ１０９に出力している電圧値ＶＤ１を電圧値ｄＶだけ増加させる（ステップＳ１０３）。
ＶＤ１の初期値は０である。
【００３７】
Ｄ／Ａコンバータ１０９は、ステップＳ１０３によりｄＶだけ増加させられたＶＤ１に対応する電圧を整合回路１０６に印加する。このＶＤ１がステップＳ１０３によりｄＶ増加したことにより整合回路１０６の静電容量が変化し、前記静電容量の変化により、アンテナ１０１と受信機１０７との間のインピーダンスが変化する（ステップＳ１０４）。
受信回路１０７は、受信信号のＲＳＳＩを所定時間間隔で測定し、ＲＳＳＩの値を論理回路１０８に出力する。
【００３８】
論理回路１０８は、受信回路１０７からＲＳＳＩ値を取得し、前回取得したＲＳＳＩ値と比べて、ＲＳＳＩが改善している、即ち、ＲＳＳＩ値が減少しているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
ＲＳＳＩに変化がない場合（ステップＳ１０６：変化なし）、即ち、前回取得したＲＳＳＩ値と、今回取得したＲＳＳＩ値とが一致する又は前回取得したＲＳＳＩ値と今回取得したＲＳＳＩ値の差分が所定値以下であり変化量が小さい場合、論理回路１０８は、現在、Ｄ／Ａコンバータ１０９に出力している電圧値ＶＤ１を、制御回路１１０に出力する（ステップＳ１１０）。
【００３９】
整合回路１０６は、現在の通信チャネルを示す通信チャネル情報をメモリ１１１に書き込んで（ステップＳ１１１）、処理を終了する。
ステップＳ１０６において、ＲＳＳＩが改善したと判定した場合（ステップＳ１０６：改善）、即ち、前回取得したＲＳＳＩ値よりも、今回取得したＲＳＳＩ値の方が小さかった場合、論理回路１０８は、更に、前回は、ｄＶを増加させたか否かを判定し（ステップＳ１２０）、増加させていた場合には（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、更にｄＶを増加させて（ステップＳ１２１）、ステップＳ１０４に移行する。
【００４０】
ステップＳ１２０において、ｄＶを増加させていない、即ち減少させていた場合には（ステップＳ１２０：ＮＯ）、更にｄＶを減少させ（ステップＳ１３１）、ステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０６において、ＲＳＳＩが悪化したと判定した場合（ステップＳ１０６：悪化）、即ち前回取得したＲＳＳＩ値よりも今回取得したＲＳＳＩ値の方が大きかった場合、論理回路１０８は、更に、前回はｄＶを増加させたか否かを判定し（ステップＳ１３０）、増加させていた場合には（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ｄＶを減少させて（ステップＳ１３１）、ステップＳ１０４に移行する。
【００４１】
ステップＳ１３０において、増加させていない、即ち減少させていたと判定した場合には（ステップＳ１３０：ＮＯ）、ｄＶを増加させ（ステップＳ１２１）、ステップＳ１０４に移行する。
以上の処理により、アンテナ１０１と受信回路１０７との間のインピーダンスが整合され、バラクタダイオードへの印加電圧ＶＤ１は収束する。
（送信動作）
送信動作について、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４２】
送信回路１０５は、送信すべき信号を出力し、出力された信号は切替スイッチ１０４を通り、選択されている整合回路１０３ａ〜１０３ｅのいずれか及び共用機１０２を通過して、アンテナ１０１から空中に放出される。
制御回路１１０は、整合回路１０６によってメモリ１１１に書き込まれた、現在使用されている通信チャネルの情報（使用通信チャネル情報）を読み出す（ステップＳ２０１）。
【００４３】
制御回路１１０は、論理回路１１０から、論理回路１１０がＤ／Ａコンバータ１０９に出力しているＶＤ１を取得する（ステップＳ２０２）。
制御回路１１０は、取得した使用通信チャネル情報で示される通信チャネルに対応する、送信周波数と受信周波数の差ｆｒを、前記通信チャネル情報テーブルから読み出す（ステップＳ２０３）。
【００４４】
次に、制御回路１１０は、取得したＶＤ１に対応する、受信周波数のシフト量ｆ１を、前記周波数シフト量テーブルから読み出す（ステップＳ２０４）。
制御回路１１０は、送信周波数シフト量ｆ２を次式
ｆ２  ＝  ｆ１  −  ｆｒ
を用いて算出し（ステップＳ２０５）、算出したｆ２に対応するＳＷを整合回路選択テーブルから選出し、切替スイッチ１０４に出力する。
【００４５】
切替スイッチ１０４は、ＳＷで示されるスイッチを接続状態にする（ステップＳ２０６）。
次に、制御回路１１０は、メモリ１１１から通信チャネル情報を読み出し（ステップＳ２０７）、前回読み出した通信チャネル情報と同じチャネルであるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００４６】
通信チャネル情報に変化がある場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に移行し、変化がない場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、論理回路１０８からＶＤ１を取得する（ステップＳ２０９）。
取得したＶＤ１が、前回取得したＶＤ１と同じか否かを判定し（ステップＳ２１０）、変化がある場合には（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に移行し、変化がない場合には（ステップＳ２１０：ＮＯ）、処理を終了する。
【００４７】
携帯電話機１は、前述の送信動作及び受信動作を、並行して、繰り返し実行する。
＜変形例＞
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
（１）本実施の形態の切替スイッチに、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）スイッチを用いてもよい。
【００４８】
これにより、整合回路の切替における電力ロス等を小さくすることができる．
（２）本実施の形態では、受信回路の整合回路のインピーダンス値を変化させるためにバラクタダイオードを用いたが、これに限定されるものではなく、外部からの制御によってインピーダンス値を調整できるならば、他の回路構成を用いてもよい。
（３）本実施の形態では、送信部の整合回路を整合回路１０３ａ〜１０３ｅの５つを用いる例で説明したが、これに限定されるものではなく、整合回路は２つ以上あれば可能であることは言うまでもない。
【００４９】
（４）本実施の形態では、制御回路１１０が、整合回路１０６への印加電圧を取得し、その電圧値を用いて整合回路１０３ａ〜１０３ｅのいずれかを選択したが、これに限定されるものではなく、前記電圧値に代えてバラクタダイオードの容量値を用いることとしてもよい。この場合、バラクタダイオードの容量値に対応する共振周波数の変化量を制御回路１１０に記憶させておけばよい。
【００５０】
（５）本実施の形態では、整合回路１０６をバラクタダイオードで構成したが，これに限定されるものではなく，図８に示すように送信回路と同様に線形素子４０２ａ〜４０２ｅを切替スイッチ４０１により切替えて使用する構成としてもよい。
（６）本実施の形態では、バラクタダイオードを１つ用いる例で説明したが、これに限定されるものではなく、複数のバラクタダイオードを直列に接続してもよいし、複数のバラクタダイオードを並列に接続してもよい。
【００５１】
また、少なくとも１つのバラクタダイオードと、外部からの制御信号によってインピーダンス値を調整可能な他のデバイスと組み合わせてもよい。
（７）本実施の形態では、１本のアンテナを使用する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、図９に示すように、２本以上のアンテナを用いてもよい。
この場合、共用器１０２に代えて備えるアンテナ切替スイッチ５０３により、２本のアンテナであるアンテナ５０１と、アンテナ５０２のいずれかが選択され、選択されたアンテナについて、前述の＜動作＞において説明した受信動作と送信動作とを行う必要がある。
【００５２】
（８）本実施の形態では、受信回路１０７から出力されたＲＳＳＩのレベルが最大となるように、論理回路１０８がバラクタダイオードの印加電圧ＶＤ１を変化させたが、これに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように方向性結合器６０１、コンパレータ６０２及び印加電圧制御回路６０３を備えた構成とし、方向性結合器６０１が出力する（ａ）共用器１０２から方向性結合器６０１への信号レベルに比例した信号、（ｂ）整合回路１０６から方向性結合器６０１への信号レベルに比例した信号の２つの信号レベルの差分が大きくなるように、即ち整合回路１０６から方向性結合器６０１への反射波を小さくするように、制御回路６０３が整合回路１０６への印加電圧ＶＤ１を制御してもよい。
【００５３】
（９）本実施の形態では、バラクタダイオードの印加電圧を均等配分して、その各電圧区間に対応するインピーダンス値を得るような整合回路を備えたが、これに限定されるものではなく、印加電圧を不均等配分してもよい。
（１０）本実施の形態の＜動作＞において説明した、送信動作及び受信動作は、予め設定した時間間隔で繰り返し実行してもよいし、ＶＤ１に予め設定した閾値以上の変動があった場合に行ってもよいし、受信回路１０７において計測したＲＳＳＩが、予め設定した閾値以上変動した場合に行ってもよい。
【００５４】
（１１）本実施の形態では、送信部の整合回路を１段構成としたが、これに限定されるものではなく、多段構成としてもよい。例えば、図１１に示すように、整合回路１０３ａ〜１０３ｅの後段にアンテナ切替スイッチ７０１ａ〜７０１ｅを介して、複数の整合回路７０２ａ〜７０２ｏを備えるような、多段構成としてもよい。
整合回路７０２ａ〜７０２ｏを備えることにより、アンテナ１０１と送信回路１０５の間のインピーダンスをより高精度に整合させることができる。
【００５５】
（１２）本実施の形態では、送信部の整合回路１０３をアンテナ切替えスイッチ１０４で切替えたが、これに限定されるものではなく、図１２に示すように、ＰＩＮダイオード９０１を用いて整合回路９０３の使用可否の切替えを行ってもよい。
ＰＩＮダイオード９０１を切断状態とする制御を行うと、整合回路９０２を単独で用いることとなり、ＰＩＮダイオード９０１を導通状態とする制御を行うと、整合回路９０２と、整合回路９０３との２つによって、送信回路１０５とアンテナ１０１との間のインピーダンスが整合される。
【００５６】
（１３）本実施の形態の無線装置のアンテナ１０３として例えば、ヘリカルアンテナ、ホイップアンテナ、逆Ｆアンテナ、チップアンテナ、メヤンダラインが挙げられるが、これに限定されるものではなく、いかなるアンテナでも構成が可能である。
（１４）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭ又は前記ハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここで、コンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【００５７】
（１５）上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。
【００５８】
ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【００５９】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
（１６）上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、などから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、前記ＩＣカード又は前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【００６０】
（１７）本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ―ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなど、に記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号であるとしてもよい。
【００６１】
また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリとを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
【００６２】
また、前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は前記プログラム又は前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
（１８）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、人体の近接等が通信に影響を及ぼす、携帯電話機等の無線通信端末として使用され、無線通信端末を製造、販売等する業者により実施される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態における携帯電話機のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態のアンテナの周波数特性を示す図である。
【図３】制御回路が保持する周波数シフト量テーブルの一例を示す図である。
【図４】制御回路が保持する通信チャネル情報テーブルの一例を示す図である。
【図５】制御回路が保持する整合回路選択テーブルの一例を示す図である。
【図６】受信動作を示すフローチャートである。
【図７】送信動作を示すフローチャートである。
【図８】変形例に係る携帯電話機のブロック図である。
【図９】変形例に係る携帯電話機のブロック図である。
【図１０】変形例に係る携帯電話機のブロック図である。
【図１１】変形例に係る携帯電話機のブロック図である。
【図１２】変形例に係る携帯電話機のブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０１  アンテナ
１０２  共用器
１０３ａ〜ｅ  整合回路
１０４  切替スイッチ
１０５  送信回路
１０６  整合回路
１０７  受信回路
１０８  論理回路
１０９  Ｄ/Ａコンバータ
１１０  制御回路
１１１  メモリ
１１２  送信部
１１３  受信部
３０１  理想状態でのアンテナの周波数特性
３０２  実使用状態でのアンテナの周波数特性（調整無）
３０２  実使用状態でのアンテナの周波数特性（調整後）
４０１  切替スイッチ
４０２  整合回路
５０１  アンテナ
５０２  アンテナ
５０３  アンテナ切替スイッチ
６０１  方向性結合器
６０２  コンパレータ
６０３  印加電圧制御回路
７０１ａ〜ｅ  切替スイッチ
７０２ａ〜ｏ  整合回路
７０３  送信部
９０１  ＰＩＮダイオード
９０２  整合回路
９０３  整合回路
【図１】
2008011341.tif 000003
【図２】
2008011341.tif 000004
【図３】
2008011341.tif 000005
【図４】
2008011341.tif 000006
【図５】
2008011341.tif 000007
【図６】
2008011341.tif 000008
【図７】
2008011341.tif 000009
【図８】
2008011341.tif 000010
【図９】
2008011341.tif 000011
【図１０】
2008011341.tif 000012
【図１１】
2008011341.tif 000013
【図１２】
2008011341.tif 000014