(57)【要約】【課題】無線端末装置の開閉状態に関わらず高品質の無線通信を行う。【解決手段】２つの筐体が開閉可能に連結されてなり、開閉状態を検出して開閉状態を示す検出信号を発生する開閉検出回路１３を備えた無線端末装置に搭載されるアダプティブ制御装置は、一方の筐体の互いに異なる位置に設けられ第１及び第２の無線信号をそれぞれ受信するアンテナ素子１０ｂ，１０ｃと、他方の筐体に設けられ第３の無線信号を受信するアンテナ素子１０ａと、開状態を示す検出信号に応答して、第１及び第３の無線信号を出力する一方、閉状態を示す検出信号に応答して第１及び第２の無線信号を出力するように制御するスイッチ５２と、スイッチ５２からの第１の無線信号及び第２又は第３の無線信号に対してアダプティブ制御して、アダプティブ制御後の無線信号を合成無線信号として出力する受信アダプティブ制御回路５０とを備える。【選択図】図４
2008042518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と第２の筐体とが開閉可能に連結されてなり、開閉状態を検出して当該開閉状態を示す検出信号を発生する検出手段を備えた無線端末装置に搭載されるアダプティブアンテナ装置において、
上記第１の筐体に設けられ第１の無線信号を受信する第１のアンテナ素子と、
上記第１の筐体の上記第１のアンテナ素子とは異なる位置に設けられ第２の無線信号を受信する第２のアンテナ素子と、
上記第２の筐体に設けられ第３の無線信号を受信する第３のアンテナ素子と、
開状態を示す検出信号に応答して、上記第１及び第３の無線信号を出力する一方、閉状態を示す検出信号に応答して上記第１及び第２の無線信号を出力するように制御するスイッチ手段と、
上記スイッチ手段からの第１の無線信号及び第２又は第３の無線信号に対してアダプティブ制御して、上記アダプティブ制御後の無線信号を合成無線信号として出力するアダプティブ制御手段とを備えたことを特徴とするアダプティブアンテナ装置。
【請求項２】
上記第３のアンテナ素子は上記第１及び第２のアンテナ素子に比較して広い帯域特性を有することを特徴とする請求項１記載のアダプティブアンテナ装置。
【請求項３】
上記アダプティブ制御手段は、上記合成無線信号のレベルを最大にするように、上記第１の無線信号及び第２又は第３の無線信号に関する各振幅量と各移相量の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のアダプティブアンテナ装置。
【請求項４】
上記アダプティブ制御手段は、上記合成無線信号の搬送波対雑音及び干渉波電力比のレベルを最大にするように、上記第１の無線信号及び第２又は第３の無線信号に関する各振幅量と各移相量の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のアダプティブアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載のアダプティブアンテナ装置と、
上記アダプティブアンテナ装置からの合成無線信号を復調する無線通信回路とを備えたことを特徴とする無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの筐体が開閉可能に連結されてなる無線端末装置に搭載されるアダプティブアンテナ装置及び上記アダプティブアンテナ装置を用いた無線端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信回路等を内蔵する下筐体と、液晶ディスプレイ等を備える上筐体とが開閉可能に連結されてなる従来技術に係る折り畳み型の携帯端末装置においては、下筐体と上筐体のそれぞれにアンテナ素子を設けることにより携帯端末装置を小型化させる技術が多く用いられている。この場合、上筐体においては、液晶ディスプレイの裏側の空間にアンテナ素子を配置できるため、上筐体の広さと同程度の広さ及び平板の形状を有し、広い帯域特性を有するアンテナ素子を内蔵できる。一方、下筐体は無線通信回路等の電気回路を内蔵するため、アンテナ素子を設けるための容積は上筐体に比較して小さく、上筐体に比較して狭い帯域特性を有するアンテナ素子しか内蔵できない。従って、従来、下筐体においては、アンテナ素子のインピーダンスと無線通信回路のインピーダンスとを整合させる整合回路を２共振させたり、受信する無線信号の周波数帯域に応じて切り換えたりする技術により、複数の異なる周波数帯域の無線信号を受信した。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９８４５８号公報。
【特許文献２】特開２００３−３０９４８９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第４世代の携帯電話機やデジタルテレビジョン放送信号を受信する無線端末装置のように広帯域の無線信号を送受信する無線端末装置においては、より高い信号品質が求められるため、複数のアンテナ素子で受信した受信信号を同相合成する合成ダイバーシチ方式等のアダプティブ制御の使用が有効である。この場合、複数のアンテナ素子の放射効率をすべて高くする必要がある。
【０００５】
上記従来技術に係る折り畳み型の携帯端末装置において、上筐体のアンテナ素子は、下筐体内の高周波電源を介して下筐体内の平板状の接地導体に接続される。従って、携帯端末装置の閉状態で上筐体のアンテナ素子を使用すると、当該アンテナ素子に流れる電流の向きと、接地導体に流れる電流の向きとは互いに逆方向になり、折り畳み型携帯電話機の開状態で上筐体のアンテナ素子を使用する場合に比較して、当該アンテナ素子の放射効率が非常に悪くなった。従って、携帯端末装置の閉状態においては、上筐体のアンテナ素子とした筐体のアンテナ素子とを用いてアダプティブ制御を行うことができず、広帯域かつ高品質の無線通信を実現できないという課題があった。
【０００６】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、２つの筐体が開閉可能に連結されてなる無線端末装置において、開閉状態に関わらず、従来技術に比較して広帯域かつ高品質の無線通信を実現するアダプティブアンテナ装置及び上記アダプティブアンテナ装置を用いた無線端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係るアダプティブアンテナ装置は、
第１の筐体と第２の筐体とが開閉可能に連結されてなり、開閉状態を検出して当該開閉状態を示す検出信号を発生する検出手段を備えた無線端末装置に搭載されるアダプティブアンテナ装置において、
上記第１の筐体に設けられ第１の無線信号を受信する第１のアンテナ素子と、
上記第１の筐体の上記第１のアンテナ素子とは異なる位置に設けられ第２の無線信号を受信する第２のアンテナ素子と、
上記第２の筐体に設けられ第３の無線信号を受信する第３のアンテナ素子と、
開状態を示す検出信号に応答して、上記第１及び第３の無線信号を出力する一方、閉状態を示す検出信号に応答して上記第１及び第２の無線信号を出力するように制御するスイッチ手段と、
上記スイッチ手段からの第１の無線信号及び第２又は第３の無線信号に対してアダプティブ制御して、上記アダプティブ制御後の無線信号を合成無線信号として出力するアダプティブ制御手段とを備えたことを特徴とするアダプティブアンテナ装置。
【０００８】
上記アダプティブアンテナ装置において、上記第３のアンテナ素子は上記第１及び第２のアンテナ素子に比較して広い帯域特性を有することを特徴とする。
【０００９】
また、上記アダプティブアンテナ装置において、上記アダプティブ制御手段は、上記合成無線信号のレベルを最大にするように、上記第１の無線信号及び第２又は第３の無線信号に関する各振幅量と各移相量の少なくとも一方を制御することを特徴とする。
【００１０】
さらに、上記アダプティブアンテナ装置において、上記アダプティブ制御手段は、上記合成無線信号の搬送波対雑音及び干渉波電力比のレベルを最大にするように、上記第１の無線信号及び第２又は第３の無線信号に関する各振幅量と各移相量の少なくとも一方を制御することを特徴とする。
【００１１】
第２の発明に係る無線端末装置は、上記のアダプティブアンテナ装置と、上記アダプティブアンテナ装置からの合成無線信号を復調する無線通信回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るアダプティブ制御装置とそれを用いた無線端末装置によれば、第１の筐体と第２の筐体とが開閉可能に連結されてなり、開閉状態を検出して当該開閉状態を示す検出信号を発生する検出手段を備えた無線端末装置に搭載されるアダプティブアンテナ装置において、開状態を示す検出信号に応答して、第１の筐体及び第２の筐体にそれぞれ設けられる第１及び第３のアンテナ素子によって受信された第１及び第３の無線信号を出力する一方、閉状態を示す検出信号に応答して、第１の筐体の互いに異なる位置に設けられる第１及び第２のアンテナ素子によって受信された第１及び第２の無線信号を出力するように制御するスイッチ手段と、スイッチ手段からの第１の無線信号及び第２又は第３の無線信号に対してアダプティブ制御して、アダプティブ制御後の無線信号を合成無線信号として出力するアダプティブ制御手段とを備えるように構成したので、開閉状態に関わらず、従来技術に比較して広帯域かつ高品質の無線通信を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１４】
第１の実施形態．
図１は、第１の実施形態に係る折り畳み型携帯電話機１の開状態における、背面から見た一部破断概略斜視図であり、図２は、図１の折り畳み型携帯電話機１の閉状態における、筐体３側から見た一部破断概略斜視図である。また、図３は、図１の折り畳み型携帯電話機１の開状態における、背面から見た、筐体２内のアンテナ素子１０ａの位置と、筐体３内の接地導体８の位置とを示す一部破断概略斜視図である。またさらに、図４は、図１の折り畳み型携帯電話機１のアダプティブアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、折り畳み型携帯電話機１は、筐体２と、筐体３とを備えて構成される。ここで、筐体２の一端に一体的に形成されたヒンジ円筒部４ａ，４ｂは、筐体３の一端に一体的に形成されたヒンジ円筒部４ｃ（以下、ヒンジ円筒部４ａ，４ｂ，４ｃを併せてヒンジ部４という。）に挟持されて回動可能に軸支される。この構成により折り畳み型携帯電話機１は、開状態（図１参照。）と閉状態（図２参照。）とを有する。ここで、実施形態において開状態とは、筐体２と筐体３が直線上に展開した状態であるが、本発明はこれに限らず、筐体２と筐体３とが例えば１５０度等の所定の角度をなして展開した状態であってもよい。また、実施形態において開状態とは、筐体２と筐体３とが互いに接して閉じた状態である。
【００１６】
図１において、筐体２は前面側に図示しない液晶ディスプレイを内蔵し、背面側に筐体２の広さと同程度の広さ及び平板の形状を有するアンテナ素子１０ａを内蔵し、筐体２の他端（図１において、上端部）に永久磁石５を内蔵する。さらに、筐体３は、一端（図１において、上端部）に線状のアンテナ素子１０ｃを内蔵し、他端（図１において、下端部）に線状のアンテナ素子１０ｂを内蔵し、折り畳み型携帯電話機１の閉状態において永久磁石５と対向する位置に永久磁石５の磁界強度を検出することにより折り畳み型携帯電話機１の開閉状態を検出する磁界センサ６を内蔵する。またさらに、図３において、筐体３は、筐体３の広さと同程度の広さ及び平板の形状を有する接地導体８及び高周波電源７を内蔵し、アンテナ素子１０ａは高周波電源７を介して接地導体８に接続される。ここで、アンテナ素子１０ａは、アンテナ素子１０ｂ及び１０ｃに比較して広い帯域特性を有する。また、アンテナ素子１０ａは、デジタルテレビジョン放送信号の広帯域の無線信号を受信し、アンテナ素子１０ｂ及び１０ｃは、アンテナ素子１０ａで受信する無線信号に比較して狭帯域のデジタルテレビジョン放送信号のハイバンドの無線信号又はデジタルテレビジョン放送信号のローバンドの無線信号をそれぞれ受信する。ここで、ハイバンドの無線信号及びローバンドの無線信号の帯域は、アンテナ素子１０ａで受信する無線信号の帯域に含まれる。
【００１７】
図４において、第１の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置は、アンテナ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃと、アンテナ素子１０ａのインピーダンスと無線通信回路６０のインピーダンスとを整合させる整合回路１１ａと、ハイバンドの無線信号の受信時にアンテナ素子１０ｂのインピーダンスと無線通信回路６０のインピーダンスとを整合させるハイバンド用整合回路１１ｂ−１と、ローバンドの無線信号の受信時にアンテナ素子１０ｂのインピーダンスと無線通信回路６０のインピーダンスとを整合させるローバンド用整合回路１１ｂ−２と、ハイバンドの無線信号の受信時にアンテナ素子１０ｃのインピーダンスと無線通信回路６０のインピーダンスとを整合させるハイバンド用整合回路１１ｃ−１と、ローバンドの無線信号の受信時にアンテナ素子１０ｃのインピーダンスと無線通信回路６０のインピーダンスとを整合させるローバンド用整合回路１１ｃ−２と、スイッチ１２ｂ及び１２ｃと、コントローラ１４と、磁界センサ６を含み磁界センサ６により検出された磁界強度に基づいて折り畳み型携帯電話機１が開状態及び閉状態のいずれの状態にあるかを示す開閉検出信号を発生してコントローラ１４に出力する開閉検出回路１３と、受信アダプティブ制御回路５０と、無線通信回路６０と、出力端子７０とを備えて構成される。ここで、図４のアダプティブアンテナ装置を構成する構成要素のうち、アンテナ素子１０ａは筐体２に設けられ、アンテナ素子１０ａ以外の構成要素は筐体３にそれぞれ設けられる。なお、無線通信回路６０は、周波数を分離する高周波フィルタ、無線信号を増幅するための高周波増幅器、無線信号を所定の中間周波数の中間周波信号に低域周波数変換するための混合器等の高周波回路、中間周波数回路及び復調回路等を含む無線受信回路及び無線送信回路を含む。
【００１８】
図４において、アンテナ素子１０ａにより受信された無線信号は、整合回路１１ａを介してコントローラ１４及び受信アダプティブ制御回路５０に入力される。また、アンテナ素子１０ｂにより受信された無線信号は、ハイバンド用整合回路１１ｂ−１及びスイッチ１２ｂの接点ａ側又はローバンド用整合回路１１ｂ−２及びスイッチ１２ｂの接点ｂ側を介してコントローラ１４及び受信アダプティブ制御回路５０に入力される。さらに、アンテナ素子１０ｃにより受信された無線信号は、ハイバンド用整合回路１１ｃ−１及びスイッチ１２ｃの接点ａ側又はローバンド用整合回路１１ｃ−２及びスイッチ１２ｃの接点ｂ側を介してコントローラ１４及び受信アダプティブ制御回路５０に入力される。ここで、スイッチ１２ｂ及び１２ｃはそれぞれ、コントローラ１４からの制御信号に応答して、ハイバンドの無線信号を受信する場合は接点ａ側に切り換えられ、ローバンドの無線信号を受信する場合は接点ｂ側に切り換えられる。
【００１９】
受信アダプティブ制御回路５０は、３個の移相器５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、スイッチ５２と、加算器である信号合成器５３とを備えて構成される。ここで、３個の移相器５１ａ，５１ｂ，５１ｃの各移相量はコントローラ１４により詳細後述するように制御される。アンテナ素子１０ａにより受信された無線信号は、移相器５１ａ及びスイッチ５２の接点ａ側を介して信号合成器５３に出力され、アンテナ素子１０ｂにより受信された無線信号は、移相器５１ｂ及びスイッチ５２の接点ｂ側を介して信号合成器５３に出力され、アンテナ素子１０ｃにより受信された無線信号は、移相器５１ｃを介して信号合成器５３に出力される。信号合成器５３は、入力される２個の無線信号を加算することにより合成して、合成後の合成無線信号を無線通信回路６０及びコントローラ１４に出力する。無線通信回路６０は、入力される合成無線信号に対して低域周波数変換及び復調等の所定の信号処理を行い、出力端子７０に出力する。
【００２０】
コントローラ１４は、開閉検出回路１３からの折り畳み型携帯電話機１が開状態であることを示す開閉検出信号に応答して、スイッチ５２を接点ａ側に切り換え、受信アダプティブ制御回路５０から出力される合成無線信号のレベルを最大にするように、受信アダプティブ制御回路５０内の移相器５１ａ及び５１ｃの各移相量を制御する。また、コントローラ１４は、開閉検出回路１３からの折り畳み型携帯電話機１が閉状態であることを示す開閉検出信号に応答して、スイッチ５２を接点ｂ側に切り換え、受信アダプティブ制御回路５０から出力される合成無線信号のレベルを最大にするように、受信アダプティブ制御回路５０内の移相器５１ｂ及び５１ｃの各移相量を制御する。
【００２１】
図７は、比較例に係る折り畳み型携帯電話機１００の閉状態における、アンテナ素子１０ａに流れる電流の向きと、接地導体８に流れる電流の向きを示す概略斜視図である。図７において、比較例に係る折り畳み型携帯電話機１００は、実施形態１に係る折り畳み型携帯電話機１と同様に、ヒンジ部４で開閉可能に連結された筐体２及び筐体３を備え、筐体２に平板の形状を有するアンテナ素子１０ａを内蔵し、筐体３に平板の形状を有する接地導体８を内蔵する。折り畳み型携帯電話機１００の閉状態においてアンテナ素子１０ａに高周波電源７（図３参照。図７では図示しない。）から高周波電流を流した場合、図７に示すように、アンテナ素子１０ａに流れる電流の向きと、接地導体８に流れる電流の向きとは互いに逆方向になり、折り畳み型携帯電話機１００の開状態でアンテナ素子１０ａに高周波電流を流す場合に比較して、アンテナ素子１０ａの放射効率が非常に悪くなるという課題があった。
【００２２】
一方、上記のように構成された実施形態１に係る折り畳み型携帯電話機１において、折り畳み型携帯電話機１の開状態においては、アンテナ素子１０ａ及び１０ｃによって受信された２つの無線信号に対してアダプティブ制御が行われ、折り畳み型携帯電話機１の閉状態においては、アンテナ素子１０ｂ及び１０ｃによって受信された２つの無線信号に対してアダプティブ制御が行われる。従って、第１の実施形態に係る折り畳み型携帯電話機１又はアダプティブアンテナ装置によれば、折り畳み型携帯電話機１の閉状態においても、開状態と同様、広帯域の無線信号を高い信号品位で受信できるという特有の効果を奏する。
【００２３】
上記の実施形態において、合成無線信号のレベルを最大にするように、移相器５１ａ及び５１ｃ又は移相器５１ｂ及び５１ｃの各位相量を制御したが、本発明はこれに限らず、アンテナ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃで受信される各無線信号に関する各振幅量と各位相量の少なくとも一方を制御してもよい。この場合、受信アダプティブ制御回路５０の移相器５１ａ、５１ｂ，５１ｃの前段又は後段に、各無線信号に関する各振幅量を制御するための可変利得増幅器を設ければよい。
【００２４】
実施形態２．
図５は、第２の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置は、第１の実施形態に係る折り畳み型携帯電話機１と同様の携帯電話機に設けられ、図４のアダプティブアンテナ装置に比較して、コントローラ１４、受信アダプティブ制御回路５０及び無線通信回路６０に代えて、コントローラ１４Ａ、受信アダプティブ制御回路５０Ａ及び無線通信回路６０Ａを備え、スイッチ２０、ＲＦ回路（高周波回路）２１ａ及び２１ｂ、局部発振器２２、周波数変換回路２３ａ及び２３ｂ、信号品質測定器１５を更に備えたことを特徴とする。ここで、図５のアダプティブアンテナ装置を構成する構成要素のうち、アンテナ素子１０ａは筐体２に設けられ、アンテナ素子１０ａ以外の構成要素は筐体３にそれぞれ設けられる。また、ＲＦ回路２１ａ及び２１ｂはそれぞれ、周波数を分離する高周波フィルタ及び無線信号を増幅するための高周波増幅器を含み、周波数変換回路２３ａ及び２３ｂはそれぞれ、無線信号を局部発振器２２からの局部発振信号を用いて所定の中間周波数の中間周波信号に低域周波数変換するための混合器、中間周波フィルタ及び中間周波増幅器を含む。また、無線通信回路６０Ａは、復調回路等を含む無線受信回路及び無線送信回路を含む。以下、第１の実施形態との相違点について詳述する。
【００２５】
図５において、アンテナ素子１０ａにより受信された無線信号は、整合回路１１ａ及びスイッチ２０の接点ａ側を介してＲＦ回路２１ａに入力される。また、アンテナ素子１０ｂにより受信された無線信号は、ハイバンド用整合回路１１ｂ−１及びスイッチ１２ｂの接点ａ側又はローバンド用整合回路１１ｂ−２、スイッチ１２ｂの接点ｂ側及びスイッチ２０の接点ｂ側を介してＲＦ回路２１ａに入力される。さらに、アンテナ素子１０ｃにより受信された無線信号は、ハイバンド用整合回路１１ｃ−１及びスイッチ１２ｃの接点ａ側又はローバンド用整合回路１１ｃ−２及びスイッチ１２ｃの接点ｂ側を介してＲＦ回路２１ｂに入力される。ここで、スイッチ１２ｂ及び１２ｃはそれぞれ、コントローラ１４からの制御信号に応答して、ハイバンドの無線信号を受信する場合は接点ａ側に切り換えられ、ローバンドの無線信号を受信する場合は接点ｂ側に切り換えられる。
【００２６】
ＲＦ回路２１ａは、入力される無線信号に対してバンドパスフィルタ処理及び増幅処理等の所定の信号処理を行い、周波数変換回路２３ａに出力する。周波数変換回路２３ａは、入力される無線信号を局部発振回路２２からの局部発振信号を用いて所定の中間周波数の中間周波信号に低域周波数変換し、所定の中間周波処理を行い、処理後の中間周波信号をコントローラ１４Ａ及び受信アダプティブ制御回路５０Ａに出力する。一方、ＲＦ回路２１ｂは、入力される無線信号に対してバンドパスフィルタ処理及び増幅処理等の所定の信号処理を行い、周波数変換回路２３ｂに出力する。周波数変換回路２３ｂは、入力される無線信号を局部発振回路２２からの局部発振信号を用いて所定の中間周波数の中間周波信号に低域周波数変換し、所定の中間周波処理を行い、処理後の中間周波信号をコントローラ１４Ａ及び受信アダプティブ制御回路５０Ａに出力する。
【００２７】
受信アダプティブ制御回路５０Ａは、２個の移相器５４ａ及び５４ｂと、加算器である信号合成器５５とを備えて構成される。ここで、２個の移相器５４ａ及び５４ｂの各移相量はコントローラ１４Ａにより詳細後述するように制御される。アンテナ素子１０ａ又は１０ｂにより受信された無線信号は、移相器５４ａを介して信号合成器５５に出力され、アンテナ素子１０ｃにより受信された無線信号は、移相器５４ｂを介して信号合成器５５に出力される。信号合成器５５は、入力される２個の中間周波信号を加算することにより合成して、合成無線信号である合成後の中間周波信号を無線通信回路６０Ａ及び信号品質測定器１５に出力する。無線通信回路６０Ａは、入力される中間周波信号に対して復調等の所定の信号処理を行い、出力端子７０に出力する。
【００２８】
信号品質測定器１５は、入力される中間周波信号のビットエラーレート（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ；以下、ＢＥＲという。）を検出して、検出したＢＥＲの値を示す信号品質信号を発生してコントローラ１４Ａに出力する。
【００２９】
コントローラ１４Ａは、開閉検出回路１３からの折り畳み型携帯電話機１が開状態であることを示す開閉検出信号に基づいて、スイッチ２０を接点ａ側に切り換え、開閉検出回路１３からの折り畳み型携帯電話機１が閉状態であることを示す開閉検出信号に基づいて、スイッチ２０を接点ｂ側に切り換える。
【００３０】
ここで、各アンテナ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより受信された無線信号には、通常、所望波信号とともに熱雑音成分が受信される。さらに、隣接基地局からの同一周波数の同一チャンネル干渉波や、所望波であるが大きな経路を経由して到来したために時間的な遅れを生じる遅延波も受信される場合がある。遅延波は、テレビジョン放送やラジオ放送等のアナログ無線通信システムにおいて、例えばテレビジョン受像機で表示されるゴーストとして画面表示の品質を劣化させる。一方、ディジタル無線通信システムでは、熱雑音、同一チャンネル干渉波や遅延波は、いずれもビット誤りとして影響を及ぼし、直接的に信号品質を劣化させる。ここで、所望波搬送波電力をＣとし、熱雑音電力をＮとし、同一チャンネル干渉波と遅延波を含む干渉波電力をＩとすると、図５のアダプティブアンテナ装置は、好ましくは、信号品質を改善させるために、搬送波対雑音及び干渉波電力比Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）を最大にするようにアダプティブ制御する。具体的には、コントローラ１４Ａは、搬送波対雑音及び干渉波電力比Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）を最大にするために、受信アダプティブ制御回路５０Ａから出力される中間周波信号のＢＥＲを最小にするように、受信アダプティブ制御回路５０Ａ内の移相器５４ａ及び５４ｂの各移相量を制御する。
【００３１】
第２の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置は、第１の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置と同様の効果を奏するとともに、中間周波信号に対してアダプティブ制御を行うので、ハードウェアの構成が容易であるという特有の効果を奏する。
【００３２】
上記の実施形態において、合成無線信号のＢＥＲを最大にするように、移相器５４ａ及び５４ｂの各位相量を制御したが、本発明はこれに限らず、アンテナ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃで受信される各無線信号に関する各振幅量と各位相量の少なくとも一方を制御してもよい。この場合、受信アダプティブ制御回路５０Ａの移相器５４ａ及び５４ｂの前段又は後段に、各無線信号に関する各振幅量を制御するための可変利得増幅器を設ければよい。
【００３３】
実施形態３．
図６は、第３の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置の構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置は、第１の実施形態に係る折り畳み型携帯電話機１と同様の携帯電話機に設けられ、図５のアダプティブアンテナ装置に比較して、コントローラ１４Ａ、受信アダプティブ制御回路５０Ａ及び無線通信回路６０Ａに代えて、コントローラ１４Ｂ、受信アダプティブ制御回路５０Ｂ及び無線通信回路６０Ｂを備え、アナログ／ディジタル変換回路（以下、アナログ／ディジタル変換回路をＡ／Ｄ変換回路という。）を更に備えたことを特徴とする。ここで、図５のアダプティブアンテナ装置を構成する構成要素のうち、アンテナ素子１０ａは筐体２に設けられ、アンテナ素子１０ａ以外の構成要素は筐体３にそれぞれ設けられる。また、無線通信回路６０Ｂは、ディジタル復調回路等を含む無線受信回路及び無線送信回路を含む。以下、第２の実施形態との相違点について詳述する。
【００３４】
周波数変換回路２３ａからの中間周波信号は、Ａ／Ｄ変換回路２４ａを介してコントローラ１４Ｂ及び受信アダプティブ制御回路５０Ｂに出力される。また、周波数変換回路２３ｂからの中間周波信号は、Ａ／Ｄ変換回路２４ｂを介してコントローラ１４Ｂ及び受信アダプティブ制御回路５０Ｂに出力される。
【００３５】
受信アダプティブ制御回路５０Ｂは、２個の乗算器５６ａ及び５６ｂと、加算器である信号合成器５７とを備えて構成される。ここで、２個の乗算器５６ａ及び５６ｂによって乗算される各重み付け係数はそれぞれ、振幅量と移相量とを含む複素数であり、コントローラ１４Ｂにより詳細後述するようにそれぞれ制御される。アンテナ素子１０ａ又は１０ｂにより受信された無線信号は、乗算器５６ａを介して信号合成器５７に出力され、アンテナ素子１０ｃにより受信された無線信号は、乗算器５６ｂを介して信号合成器５７に出力される。信号合成器５７は、入力される２個の中間周波信号を加算することにより合成して、合成無線信号である合成後の中間周波信号を無線通信回路６０Ｂ及び信号品質測定器１５に出力する。無線通信回路６０Ｂは、入力される中間周波信号に対して復調等の所定の信号処理を行い、出力端子７０に出力する。
【００３６】
信号品質測定器１５は、入力される中間周波信号のＢＥＲを検出して、検出したＢＥＲの値を示す信号品質信号を発生してコントローラ１４Ｂに出力する。
【００３７】
コントローラ１４Ｂは、開閉検出回路１３からの折り畳み型携帯電話機１が開状態であることを示す開閉検出信号に基づいて、スイッチ２０を接点ａ側に切り換え、開閉検出回路１３からの折り畳み型携帯電話機１が閉状態であることを示す開閉検出信号に基づいて、スイッチ２０を接点ｂ側に切り換える。また、図６のアダプティブアンテナ装置は、好ましくは、信号品質を改善させるために、搬送波対雑音及び干渉波電力比Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）を最大にするようにアダプティブ制御する。具体的には、コントローラ１４Ｂは、搬送波対雑音及び干渉波電力比Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）を最大にするために、受信アダプティブ制御回路５０Ｂから出力される中間周波信号のビットエラーレート（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ。以下、ＢＥＲという。）を最小にするように、受信アダプティブ制御回路５０Ｂ内の乗算器５６ａ及び５６ｂの各重み付け係数である各位相量及び各振幅量を制御する。
【００３８】
第３の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置は、第２の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置と同様の効果を奏する。
【００３９】
上記の実施形態において、合成無線信号のＢＥＲを最大にするように、受信アダプティブ制御回路５０Ｂ内の乗算器５６ａ及び５６ｂの各重み付け係数である各位相量及び各振幅量を制御したが、本発明はこれに限らず、アンテナ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃで受信される各無線信号に関する各振幅量と各位相量の少なくとも一方を制御してもよい。この場合、受信アダプティブ制御回路５０Ｂの乗算器５６ａ及び５６ｂに代えて、各無線信号に関する各振幅量を制御するための可変利得増幅器又は各無線信号に関する各移相量を制御するための移相器を設ければよい。
【００４０】
上記の実施形態において信号品質測定器１５は、入力される中間周波信号のＢＥＲを検出し、検出したＢＥＲの値を示す信号を発生してコントローラ１４Ａに出力したが、本発明はこれに限らず、受信電力、又はパケットエラーレート（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ；以下、ＰＥＲという。）等の信号品質を検出して、検出した信号品質の値を示す信号品質信号を発生してコントローラ１４Ａ又は１４Ｂに出力してもよい。この場合、コントローラ１４Ａは、受信電力を最大又はＰＡＲを最小にするように、受信アダプティブ制御回路５０Ａ内の移相器５４ａ及び５４ｂの各移相量を制御し、コントローラ１４Ｂは、受信電力を最大又はＰＡＲを最小にするように、受信アダプティブ制御回路５０Ｂ内の乗算器５６ａ及び５６ｂの各重み付け係数を制御する。
【００４１】
上記の実施形態において、折り畳み型携帯電話機１の開状態においてはアンテナ素子１０ａ及び１０ｃを使用してアダプティブ制御したが、本発明はこれに限らず、アンテナ素子１０ａ、１０ｂ及び１０ｃ又はアンテナ素子１０ａ及びアンテナ素子１０ｂを使用してアダプティブ制御してもよい。
【００４２】
上記の実施形態において、アダプティブアンテナ装置は折り畳み型携帯電話機１に搭載されたが、本発明はこれに限らず、ノート型パーソナルコンピュータ等の２つの筐体が開閉可能に連結されてなる無線端末装置に用いられてもよい。
【００４３】
上記の実施形態において、アンテナ素子１０ａは平板状の形状を有し、アンテナ素子１０ｂ及び１０ｃは線状の形状をそれぞれ有したが、本発明はこれに限らず、他の形状をそれぞれ有してもよい。
【００４４】
上記の実施形態において、折り畳み型携帯電話機１の開閉状態を永久磁石５及び磁界センサ６を用いて検出したが、本発明はこれに限らず、折り畳み型携帯電話機１の開閉に伴ってオンオフするスイッチをヒンジ部４に設けることによって検出してもよい。
【００４５】
上記の実施形態において、アンテナ素子１０ｂ及び１０ｃによってハイバンドの無線信号及びローバンドの無線信号を受信するために、ハイバンド用整合回路１１ｂ−１，１１ｃ−１及びローバンド用整合回路１１ｂ−２，１１ｃ−２を切り換えて使用したが、本発明はこれに限らず、アンテナ素子１０ｂ及び１０ｃの特性に応じて１個又は３個以上の整合回路を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上詳述したように、本発明に係るアダプティブ制御装置とそれを用いた無線端末装置によれば、第１の筐体と第２の筐体とが開閉可能に連結されてなり、開閉状態を検出して当該開閉状態を示す検出信号を発生する検出手段を備えた無線端末装置に搭載されるアダプティブアンテナ装置において、開状態を示す検出信号に応答して、第１の筐体及び第２の筐体にそれぞれ設けられる第１及び第３のアンテナ素子によって受信された第１及び第３の無線信号を出力する一方、閉状態を示す検出信号に応答して、第１の筐体の互いに異なる位置に設けられる第１及び第２のアンテナ素子によって受信された第１及び第２の無線信号を出力するように制御するスイッチ手段と、スイッチ手段からの第１の無線信号及び第２又は第３の無線信号に対してアダプティブ制御して、アダプティブ制御後の無線信号を合成無線信号として出力するアダプティブ制御手段とを備えるように構成したので、開閉状態に関わらず、従来技術に比較して広帯域かつ高品質の無線通信を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施形態に係る折り畳み型携帯電話機１の開状態における、背面から見た一部破断概略斜視図である。
【図２】図１の折り畳み型携帯電話機１の閉状態における、筐体３側から見た一部破断概略斜視図である。
【図３】図１の折り畳み型携帯電話機１の開状態における、背面から見た、筐体２内のアンテナ素子１０ａの位置と、筐体３内の接地導体８の位置とを示す一部破断概略斜視図である。
【図４】図１の折り畳み型携帯電話機１のアダプティブアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第３の実施形態に係るアダプティブアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【図７】比較例に係る折り畳み型携帯電話機１００の閉状態における、アンテナ素子１０ａに流れる電流の向きと、接地導体８に流れる電流の向きを示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…折り畳み型携帯電話機、
２，３…筐体、
４…ヒンジ部、
４ａ，４ｂ，４ｃ…ヒンジ円筒部、
５…永久磁石、
６…磁界センサ、
７…高周波電源、
８…接地導体、
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…アンテナ素子、
１１ａ…整合回路、
１１ｂ−１，１１ｃ−１…ハイバンド用整合回路、
１１ｂ−２，１１ｃ−２…ローバンド用整合回路、
１２ｂ，１２ｃ…スイッチ、
１３…開閉検出回路、
１４，１４Ａ，１４Ｂ…コントローラ、
１５…信号品質測定器、
２０…スイッチ、
２１ａ，２１ｂ…ＲＦ回路、
２２…局部発振器、
２３ａ，２３ｂ…周波数変換回路、
２４ａ，２４ｂ…Ａ／Ｄ変換回路、
５０，５０Ａ，５０Ｂ…受信アダプティブ制御回路、
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ、５４ａ，５４ｂ…移相器、
５２…スイッチ、
５３，５５，５７…信号合成器、
５６ａ，５６ｂ…乗算器、
６０…無線通信回路、
７０…出力端子。
【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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