(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイヤレス回路を伴う電子装置、ワイヤレス回路及びインピーダンス測定回路を提供する。【解決手段】ワイヤレス回路は、アンテナ４０に向かって信号を送信するワイヤレストランシーバ回路を含む。信号経路が送信信号をアンテナ４０に搬送する。アンテナ４０からの反射信号は、トランシーバ回路９０に向かって信号経路に沿って搬送される。カプラー回路は、送信信号を取り出す順方向カプラーと、アンテナ４０からの反射信号を取り出す第１の逆方向カプラーと、その第１の逆方向カプラーを通過した反射信号を取り出す第２の逆方向カプラーとを含む。カプラー回路からの取り出された信号からインピーダンス測定値を生成するためにアナログ処理回路及びデジタル処理回路が使用される。アナログ処理回路は、アナログ信号ミクサ、ローパスフィルタ、及びアナログ／デジタルコンバータ回路を含む。【選択図】図１
0003203328.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電子装置であって、
アンテナ、及び当該アンテナへ信号を送信する高周波トランシーバを含むワイヤレス回路であって、送信された信号の幾つかは前記アンテナから反射信号として反射される当該ワイヤレス回路、及び
インピーダンス測定回路を更に備え、
前記インピーダンス測定回路は、
前記送信された信号を取り出す順方向カプラーと、
前記反射信号を取り出す第１の逆方向カプラーと、
前記反射信号が前記第１の逆方向カプラーを通過した後に前記反射信号を取り出す第２の逆方向カプラーと、
を有する、ことを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記インピーダンス測定回路は、アナログ処理回路を更に含む、請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記アナログ処理回路は、前記順方向カプラーにより取り出された送信信号、前記第１の逆方向カプラーにより取り出された反射信号、及び前記第２の逆方向カプラーにより取り出された反射信号を受信するアナログミクサ回路を含む、請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記アナログ処理回路は、前記アナログミクサ回路からの信号をフィルタリングして、フィルタリングされた信号を生成するローパスフィルタ回路を更に含む、請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記アナログ処理回路は、前記フィルタリングされた信号をデジタル化するアナログ／デジタルコンバータ回路を更に含み、そして前記インピーダンス測定回路は、デジタル処理回路を更に含む、請求項４に記載の電子装置。
【請求項６】
前記デジタル処理回路は、フィルタリングされ且つデジタル化された前記信号を処理して、アンテナインピーダンス測定値を生成する、請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
前記順方向カプラー、及び前記第１及び第２の逆方向カプラーは、前記高周波トランシーバと前記アンテナとの間に直列に結合される、請求項１に記載の電子装置。
【請求項８】
前記アンテナは、同調可能な回路を有する同調可能なアンテナを含む、請求項７に記載の電子装置。
【請求項９】
前記インピーダンス測定回路は、前記順方向カプラーにより取り出された送信信号、前記第１の逆方向カプラーにより取り出された反射信号、及び前記第２の逆方向カプラーにより取り出された反射信号を受信するアナログミクサ回路を含むアナログ処理回路を更に備えた、請求項８に記載の電子装置。
【請求項１０】
アンテナと、
前記アンテナに結合された高周波トランシーバと、
前記高周波トランシーバが前記アンテナで信号を送信するときに高周波信号を搬送する経路と、及び
前記経路をたどる信号を取り出す第１、第２及び第３のカプラーを有するインピーダンス測定回路と、
を備えたワイヤレス回路。
【請求項１１】
前記第１のカプラーは、前記経路上を順方向にたどる信号を取り出す順方向カプラーである、請求項１０に記載のワイヤレス回路。
【請求項１２】
前記第２及び第３のカプラーは、前記順方向とは反対に経路上を逆方向にたどる信号を取り出す順方向カプラーを含む、請求項１１に記載のワイヤレス回路。
【請求項１３】
前記第２及び第３のカプラーは、前記経路に直列に結合され、そして前記第３のカプラーは、前記第２のカプラーを通過した信号を受信する、請求項１２に記載のワイヤレス回路。
【請求項１４】
前記インピーダンス測定回路は、当該インピーダンス測定回路の第１、第２及び第３のカプラーからの信号を処理してインピーダンス測定値を生成するアナログ信号処理回路及びデジタル信号処理回路を更に含む、請求項１３に記載のワイヤレス回路。
【請求項１５】
前記アナログ信号処理回路は、
前記第１カプラー及び第２カプラーから信号を受信する第１のアナログ信号ミクサと、
前記第１カプラーから信号を受信する第２のアナログ信号ミクサと、及び
前記第１カプラー及び第３カプラーから信号を受信する第３のアナログ信号ミクサと、
を含む請求項１４に記載のワイヤレス回路。
【請求項１６】
前記第１、第２及び第３のアナログ信号ミクサからの信号をフィルタリングするローパスフィルタ回路を更に含む、請求項１５に記載のワイヤレス回路。
【請求項１７】
前記ローパスフィルタ回路からの信号をデジタル化するアナログ／デジタルコンバータ回路を更に含み、前記デジタル信号処理回路は、前記デジタル化信号を使用してインピーダンス測定値を提供する、請求項１６に記載のワイヤレス回路。
【請求項１８】
前記アナログ信号処理回路及びデジタル信号処理回路は、集積回路から形成される、請求項１７に記載のワイヤレス回路。
【請求項１９】
電子装置のワイヤレス回路内で高周波信号を搬送する信号経路に結合されたインピーダンス測定回路であって、
送信信号が反射されて反射信号を生成する信号経路上をたどる送信信号を取り出す順方向カプラーと、
反射信号を取り出す第１の逆方向カプラーと、
反射信号が前記第１の逆方向カプラーを通過した後に反射信号を取り出す第２の逆方向カプラーと、
前記取り出した送信信号、前記第１の逆方向カプラーからの取り出した反射信号、及び前記第２の逆方向カプラーからの取り出した反射信号を受信するミクサ回路を含むアナログ信号処理回路と、
を備えたインピーダンス測定回路。
【請求項２０】
前記アナログ信号処理回路からの信号を処理してインピーダンス測定値を生成するデジタル信号処理回路を更に含む、請求項１９に記載のインピーダンス測定回路。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照：本願は、２０１５年１２月２８日に出願された米国特許出願第１４／９８０，５９１号、及び２０１５年１月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／１０２，９５４号の優先権を主張するもので、これらは、参考としてここにそのまま援用される。
【０００２】
本考案は、一般的に、電子装置に関するもので、より詳細には、ワイヤレス通信回路を伴う電子装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
電子装置は、しばしば、ワイヤレス通信回路を備えている。例えば、セルラー電話、コンピュータ、及び他の装置は、しばしば、ワイヤレス通信をサポートするためのアンテナ及びワイヤレストランシーバを収容している。
【０００４】
あるワイヤレス装置では、装置内のアンテナに負荷をかける近傍の物体の存在のような環境ファクタによりワイヤレス性能に影響が及ぶ。装置が満足に機能するよう保証するために、動作中にアンテナインピーダンスを測定することが望ましい。次いで、アンテナインピーダンス情報を使用して、アンテナを調整する。しかしながら、注意を怠ると、インピーダンス測定回路は、必要以上の装置リソースを消費するか、又は装置内のワイヤレス回路の動作を制御するときに使用精度が不充分になることがある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
それ故、ワイヤレス電子装置のための改良型インピーダンス監視回路のような電子装置のための改良型ワイヤレス回路を提供できることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ワイヤレス回路を伴う電子装置が提供される。ワイヤレス回路は、アンテナへ信号を送信するワイヤレストランシーバ回路を含む。インピーダンス測定回路が、トランシーバとアンテナとの間に挿入されるか、アンテナ同調コンポーネント又は他の同調可能なアンテナ回路に関連した集積回路に合体されるか、アンテナの一部分として形成されるか、又はインピーダンスを測定するために、ワイヤレス回路内のどこかに配置される。
【０００７】
信号経路がトランシーバ回路からアンテナへ送信信号を搬送する。アンテナからの反射信号が信号経路に沿ってトランシーバ回路に向けて搬送される。トランシーバとアンテナとの間にインピーダンス測定回路が配置される構成では、インピーダンス測定回路は、信号経路に沿って配置されたカプラー回路である。このカプラー回路は、送信信号を取り出す順方向のカプラー部分と、アンテナから反射信号を取り出す第１の逆方向カプラー部分と、それらの信号が第１の逆方向カプラー部分を通過した後に反射信号を取り出す第２の逆方向カプラー部分と、を備えている。
【０００８】
インピーダンス測定回路は、アナログ処理回路及びデジタル処理回路を有する。アナログ信号処理回路及びデジタル信号処理回路は、カプラー回路から取り出された信号からインピーダンス測定値を発生するのに使用される。アナログ処理回路は、アナログ信号ミクサ、ローパスフィルタ、及びアナログ／デジタルコンバータ回路を含む。デジタル信号処理回路は、アナログ処理回路のアナログ／デジタルコンバータ回路から受信されたデジタル信号を処理する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態によりワイヤレス通信回路を伴う規範的電子装置の概略図である。
【図２】一実施形態による規範的ワイヤレス回路を示す図である。
【図３】一実施形態による規範的インピーダンス監視回路を示す図である。
【図４】一実施形態によりインピーダンス測定値を発生するために図３に示した形式の回路を使用して測定されそして処理される規範的信号を示す。
【図５】一実施形態によりインピーダンス測定値を発生するために図３に示した形式の回路を使用して図４に示す形式の信号をどのように処理するか示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
図１の電子装置１０のような電子装置は、ワイヤレス回路を含む。ワイヤレス回路は、ワイヤレス信号を送信及び受信するためにアンテナ構造体に結合されたトランシーバ回路を含む。ワイヤレス回路内にはインピーダンス監視回路が形成される。インピーダンス監視回路は、ワイヤレス回路のインピーダンスを測定するのに使用される。例えば、アンテナインピーダンス及び他のインピーダンス値が測定される。インピーダンス情報は、電子装置１０のアンテナ構造体を同調するか又は他のアクションを遂行するのに使用される。
【００１１】
図１の装置１０は、ラップトップコンピュータ、埋設コンピュータを収容するコンピュータモニタ、タブレットコンピュータのようなコンピューティング装置、セルラー電話、メディアプレーヤ、或いは他のハンドヘルド又はポータブル電子装置、腕時計装置、ペンダント装置、ヘッドホン又はイヤホン装置のような小型装置、メガネに埋め込まれた装置又はユーザの頭に着用される他の装置、或いは他の着用可能な又は小型の装置、テレビジョン、埋設コンピュータを収容しないコンピュータディスプレイ、ゲーム機、ナビゲーション装置、ディスプレイを伴う電子装置がキオスク又は自動車にマウントされるシステムのような埋設型システム、これら装置の２つ以上の機能を実施する装置、或いは他の電子装置である。
【００１２】
装置１０は、プラスチック、ガラス、セラミック、繊維組成物、金属（例えば、ステンレススチール、アルミニウム、等）、他の適当な材料、又はこれら材料の２つ以上の組み合わせで形成されたハウジングにマウントされたディスプレイを有する。ハウジングは、ハウジングの若干又は全部が単一構造体として加工され又は成形されるユニボディ構成を使用して形成されるか、或いは複数の構造体（例えば、内部フレーム構造体、ハウジング外面を形成する１つ以上の構造体、等）を使用して形成される。ディスプレイは、導電性容量性タッチセンサ電極又は他のタッチセンサコンポーネント（例えば、抵抗性タッチセンサコンポーネント、音響性タッチセンサコンポーネント、力ベースのタッチセンサコンポーネント、光ベースのタッチセンサコンポーネント、等）の層を合体するタッチスクリーンディスプレイであるか、又はタッチ感知ではないディスプレイである。又、ディスプレイは、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイ、又は他の表示技術を使用して形成されたディスプレイである。
【００１３】
図１に示すように、装置１０は、ストレージ及び処理回路３０のような制御回路を備えている。ストレージ及び処理回路３０は、ハードディスクドライブストレージのようなストレージ、不揮発性メモリ（例えば、ソリッドステートドライブを形成するように構成されたフラッシュメモリ又は他の電気的にプログラム可能なリードオンリメモリ）、揮発性メモリ（例えば、スタティック又はダイナミックランダムアクセスメモリ）、等を含む。ストレージ及び処理回路３０の処理回路は、装置１０の動作を制御するのに使用される。この処理回路は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、基本帯域プロセッサ集積回路、特定用途向け集積回路、等に基づく。
【００１４】
ストレージ及び処理回路３０は、装置１０のソフトウェア、例えば、インターネットブラウジングアプリケーション、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶＯＩＰ）電話コールアプリケーション、ｅ−メールアプリケーション、メディアプレイバックアプリケーション、オペレーティングシステムファンクション、等を実行するのに使用される。外部装置との相互作用をサポートするため、ストレージ及び処理回路３０は、通信プロトコルを実施するのに使用される。ストレージ及び処理回路３０を使用して実施される通信プロトコルは、インターネットプロトコル、ワイヤレスローカルエリアネットワークプロトコル（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）とも称されるＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルのような他のショートレンジワイヤレス通信リンクのためのプロトコル、セルラー電話プロトコル、ＭＩＭＯプロトコル、アンテナダイバーシティプロトコル、衛星ナビゲーションシステムプロトコル、等を含む。
【００１５】
装置１０は、入力／出力回路４４を含む。この入力／出力回路４４は、入力／出力装置３２を含む。この入力／出力装置３２は、データを装置１０に供給できるようにすると共に、データを装置１０から外部装置へ供給できるようにするために使用される。入力／出力装置３２は、ユーザインターフェイス装置、データポート装置、及び他の入力／出力コンポーネントを含む。例えば、入力／出力装置は、タッチスクリーン、タッチセンサ能力をもたないディスプレイ、ボタン、ジョイスティック、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイクロホン、カメラ、スピーカ、状態インジケータ、光源、オーディオジャック及び他のオーディオポートコンポーネント、デジタルデータポート装置、光センサ、加速度計、又は地上に対する動き及び装置の方向を検出できる他のコンポーネント、キャパシタンスセンサ、接近センサ（例えば、容量性接近センサ及び／又は赤外線接近センサ）、磁気センサ、コネクタポートセンサ、又は装置１０がドックにマウントされたかどうか決定する他のセンサ、並びに他のセンサ及び入力／出力コンポーネントを含む。
【００１６】
入力／出力回路４４は、外部装置とワイヤレス通信するためのワイヤレス通信回路３４を含む。このワイヤレス通信回路３４は、１つ以上の集積回路、電力増幅回路、低ノイズ入力増幅器、受動的なＲＦコンポーネント、１つ以上のアンテナ４０、伝送線、及びＲＦワイヤレス信号を取り扱う他の回路を含む。ワイヤレス信号は、光を使用して（例えば、赤外線通信を使用して）送信することもできる。
【００１７】
ワイヤレス通信回路３４は、種々の高周波通信帯域を取り扱うための高周波トランシーバ回路９０を含む。例えば、回路３４は、トランシーバ回路３６、３８及び４２を含む。
【００１８】
トランシーバ回路３６は、ＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）通信のために２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ帯域を取り扱うと共に、２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信帯域を取り扱うワイヤレスローカルエリアネットワークトランシーバ回路である。
【００１９】
回路３４は、７００から９６０ＭＨｚの低い通信帯域、１７１０から２１７０ＭＨｚの中間帯域、及び２３００から２７００ＭＨｚの高い帯域、又は７００ＭＨｚと２７００ＭＨｚとの間の他の通信帯域のような周波数レンジ、或いは他の適当な周波数においてワイヤレス通信を取り扱うためにセルラー電話トランシーバ回路３８を使用する（一例として）。回路３８は、ボイスデータ及び非ボイスデータを取り扱う。
【００２０】
ワイヤレス通信回路３４は、必要に応じて、他のショートレンジ及びロングレンジワイヤレスリンクのための回路を含む。例えば、ワイヤレス通信回路３４は、６０ＧＨｚトランシーバ回路、テレビ及びラジオ信号を受信する回路、ページングシステムトランシーバ、近フィールド通信（ＮＦＣ）回路、等を含む。
【００２１】
ワイヤレス通信回路３４は、１５７５ＭＨｚのＧＰＳ信号を受信するか又は他の衛星ポジショニングデータ（例えば、１６０９ＭＨｚのＧＬＯＮＡＳＳ信号）を取り扱うためのグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信回路のような衛星ナビゲーションシステム回路を含む。受信器４２のための衛星ナビゲーションシステム信号は、地球の軌道を回る衛星のコンステレーションから受信される。ＷｉＦｉ（登録商標）及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンク及び他のショートレンジワイヤレスリンクでは、ワイヤレス信号は、典型的に、数十又は数百フィートにわたりデータを搬送するのに使用される。セルラー電話リンク及び他のロングレンジリンクでは、ワイヤレス信号は、典型的に、数千フィート又はマイルにわたりデータを搬送するのに使用される。
【００２２】
ワイヤレス通信回路３４のアンテナ４０は、適当なアンテナ形式を使用して形成される。例えば、アンテナ４０は、ループアンテナ構造、パッチアンテナ構造、逆Ｆ字アンテナ構造、スロットアンテナ構造、平面逆Ｆ字アンテナ構造、螺旋アンテナ構造、それら設計の混成、等から形成された共振素子をもつアンテナを含む。必要に応じて、アンテナ４０の１つ以上は、キャビティを背部にもつアンテナである。異なる帯域及び帯域の組み合わせに対して異なる形式のアンテナが使用される。例えば、ローカルワイヤレスリンクアンテナを形成するのにある形式のアンテナが使用され、そしてリモートワイヤレスリンクアンテナを形成するのに別の形式のアンテナが使用される。衛星ナビゲーションシステム信号を受信するのに専用のアンテナを使用してもよいし、又は、必要に応じて、衛星ナビゲーションシステム信号及び他の通信帯域のための信号（例えば、ワイヤレスローカルエリアネットワーク信号及び／又はセルラー電話信号）の両方を受信するようにアンテナ４０を構成してもよい。
【００２３】
アンテナ構造体４０をトランシーバ回路９０に結合するのに伝送線経路が使用される。装置１０の伝送線は、同軸ケーブル経路、マイクロストリップ伝送線、ストリップライン伝送線、縁結合マイクロストリップ伝送線、縁結合ストリップライン伝送線、これらの形式の伝送線を組み合わせて形成した伝送線、等を含む。必要に応じて、伝送線内には、フィルタ回路、スイッチング回路、インピーダンスマッチング回路、及び他の回路が挿入される。
【００２４】
装置１０は、複数のアンテナ４０を収容する。これらのアンテナは、一緒に使用されてもよいし、又はアンテナの１つが使用状態に切り換えられる間に、他のアンテナが非使用状態に切り換えられてもよい。必要に応じて、制御回路３０は、ワイヤレス回路の調整をリアルタイムで行うのに使用されてもよい。これらの調整は、例えば、装置１０に使用すべき最適なアンテナの選択、アンテナ同調設定、インピーダンスマッチングの回路設定、フィルタの設定、ワイヤレストランシーバの設定、整相アンテナアレイ設定、等を含む。制御回路３０は、受信信号強度の情報に基づき、センサデータ（例えば、加速度計からの方向情報）に基づき、他のセンサ情報（例えば、装置１０がポートレート方向でドックにマウントされたかどうかを示す情報）基づき、インピーダンス情報（例えば、アンテナインピーダンス測定又は他のインピーダンス測定）に基づき、又は装置１０の動作に関する他の情報に基づき、ワイヤレス回路の調整を行う。
【００２５】
図２に示すように、ワイヤレス回路３４のトランシーバ回路９０は、経路９２のような経路を使用してアンテナ構造体４０に結合される。ワイヤレス回路３４は、制御回路３０に結合される。制御回路３０は、入力／出力装置３２に結合される。入力／出力装置３２は、装置１０からの出力を供給し、装置１０の外部にあるソースから入力を受け取る。
【００２６】
アンテナ構造体４０には、当該通信周波数をカバーするための能力、及び／又は外部物体の存在により負荷がかかったときに満足な動作を保証するよう調整する能力をアンテナ構造体に与えるために、同調回路が設けられる。必要に応じて、アンテナ構造体４０がフィルタ回路（例えば、１つ以上の受動的フィルタ及び／又は１つ以上の同調可能なフィルタ回路）を含むか、又はフィルタ回路がアンテナ構造体４０に結合される。キャパシタ、インダクタ及び抵抗器のような個別のコンポーネントがフィルタ回路に合体される。容量性構造体、誘導性構造体、及び抵抗性構造体が、パターン化された金属構造体（例えば、アンテナの一部分）から形成されてもよい。
【００２７】
図２に示すように、アンテナ構造体４０には、当該通信帯域にわたってアンテナ４０を同調するか、さもなければ、アンテナ構造体４０を調整するために、同調可能なコンポーネント１０２のような調整回路が設けられる。同調可能なコンポーネント１０２は、同調可能なインダクタ、同調可能なキャパシタ、又は他の同調可能なコンポーネントを含む。そのような同調可能なコンポーネントは、固定コンポーネントのスイッチ及びネットワーク、関連分布キャパシタンス及びインダクタンスを生成する分布金属構造体、可変キャパシタンス及びインダクタンス値を生成するための可変ソリッドステート装置、同調可能なフィルタ、又は他の適当な同調構造体をベースとするものである。必要に応じて、スイッチング回路、及びその関連制御及び通信回路を実施するために集積回路が使用される。スイッチング回路は、調整可能なインダクタ又は調整可能なキャパシタを形成するためにオンチップ又は外部インダクタ又はキャパシタと共に使用される（即ち、同調可能なコンポーネント１０２を形成するために個別コンポーネントに集積回路が結合される）。装置１０の動作中に、制御回路３０は、インダクタンス値、キャパシタンス値、又は同調可能なコンポーネント１０２に関連した他のパラメータを調整する制御信号を経路８８のような１つ以上の経路に発生し、それにより、望ましい通信帯域をカバーするようにアンテナ構造体４０を同調する。アンテナ４０が固定である（同調可能でない）構成が使用されてもよい。
【００２８】
経路９２は、伝送線を形成する。インダクタ、抵抗器及びキャパシタのようなコンポーネントで形成されるマッチングネットワークは、アンテナ構造体４０のインピーダンスを伝送線９０におけるトランシーバのインピーダンスにマッチングさせるのに使用される。マッチングネットワークのコンポーネントは、個別コンポーネント（例えば、表面マウント技術のコンポーネント）として設けられてもよいし、又はハウジング構造体、プリント回路板構造体、プラスチック構造体上のトレース、等から形成されてもよい。又、そのようなコンポーネントは、アンテナ構造体４０のフィルタ回路を形成するのに使用されてもよい。
【００２９】
ワイヤレス回路３４の性能をリアルタイムで監視するのが望ましい。例えば、１つ以上のインピーダンス監視回路１０４を使用して、ワイヤレス回路３４のインピーダンス測定を行うのが望ましい。アンテナ構造体４０のようなワイヤレス回路３４の部分は、アンテナ構造体４０の付近における外部物体の存在により負荷状態となる。同調回路１０２は、負荷の作用を補償するためにリアルタイムで調整することができ、及び／又はインピーダンス監視回路１０４を使用してなされるインピーダンス測定に基づきワイヤレス回路３４に対して他の調整がなされてもよい。
【００３０】
回路１０４は、同調回路１０２の若干又は全部を形成するのに使用される集積回路の一部分として実施されてもよく、アンテナ構造体４０に合体されてもよいし（例えば、アンテナ共振素子の一部分又は戻り路に回路１０４を合体することにより）、経路９２に挿入されてもよいし、経路９２のフィルタ回路又はインピーダンスマッチング回路内に含まれてもよいし、又はワイヤレス回路３４内の他の適当な位置に形成されてもよい。アンテナ４０のアンテナフィード付近にマウントされたときに（例えば、経路９２に合体されたときに）、回路１０４は、アンテナ４０のインピーダンスを測定するのに使用される。アンテナ４０又は回路１０２内にマウントされるときに、回路１０４は、アンテナ４０の一部分のインピーダンス及び／又はワイヤレス回路３４の他のインピーダンス値を測定するのに使用される。
【００３１】
経路９２内に挿入される規範的インピーダンス監視回路が図３に示されている。図３に示すように、インピーダンス監視回路１０４は、順方向カプラー１５２のような信号タップ、逆方向カプラー１５６のような第１の逆方向カプラー、及び逆方向カプラー１５４のような第２の逆方向カプラーを含む。これらのカプラー（タップ）１５２、１５４及び１５６は、トランシーバ回路９０とアンテナ４０との間に直列に結合される。カプラー１５２、１５４及び１５６は、単一の５ポートカプラーとして実施されてもよいし、３つの個別の３ポートカプラーとして実施されてもよいし、２つのカプラー（例えば、３ポートカプラー及び４ポートカプラー）を使用して実施されてもよいし、或いは他の適当なカプラー回路構成を使用して実施されてもよい。
【００３２】
動作中に、トランシーバ９０が送信する信号は、経路９２を経てアンテナ４０へ搬送される（例えば、通常の動作中の通常の信号及び／又は任意の専用のインピーダンス測定動作中のテスト信号）。順方向カプラー１５２は、送信信号の一部分を取り出す。取り出された信号部分は、図３に信号Ｓi（ｔ）として示されている。送信信号の一部分は、アンテナ４０から反射される。反射係数Γがこの信号反射に関連付けされる。第１の逆方向カプラー１５６は、反射信号を取り出して、信号Ｓr1（ｔ）を発生する。第２の逆方向カプラー１５４は、タップ１５６を通過した反射信号を取り出して、信号Ｓr2（ｔ）を発生する。
【００３３】
第１の逆方向カプラー１５６から取り出した信号と、第２の逆方向カプラー１５４からの信号との間には、既知の位相及び大きさ関係がある。この関係、及びＳi（ｔ）、Ｓr2（ｔ）及びＳr1（ｔ）の測定値を使用して、タップ５０からの信号を処理して、アンテナ反射係数Γ及びそれに関連したアンテナインピーダンス値Ｚを決定することができる。回路３４のどこかに（例えば、同調回路１０２に）監視回路１０４が配置された構成では、監視回路１０４は、異なるインピーダンス値を測定する。図３の監視回路１０４のような監視回路を使用してアンテナ４０のインピーダンスを測定することは、例示に過ぎない。
【００３４】
タップ１５０からの信号は、固定配線のアナログ処理回路及び／又はデジタル処理回路を使用して処理される。例えば、タップ１５０からの信号は、基本帯域プロセッサの処理リソースを使用し、汎用マイクロプロセッサの処理リソースを使用し、特定用途向け集積回路の処理リソースを使用し、アンテナ同調動作を制御するのに使用される集積回路（例えば、アンテナ４０の同調可能なコンポーネント１０２を形成する集積回路）の処理リソースを使用し、他のワイヤレス制御動作を制御するのに使用される集積回路（例えば、装置１０の基本帯域プロセッサとは個別のもので、アンテナ同調、フィルタ同調、マッチング回路同調、等を制御するためのワイヤレスコントローラ集積回路）の処理リソース、及び／又は他の処理リソースを使用して、処理される。信号の処理は、アナログ処理回路、及び／又はデジタル処理回路を使用して実行される。
【００３５】
図３の規範的構成では、タップ１５０からの信号は、処理回路１６０を使用して処理される。この処理回路１６０は、固定配線のアナログ信号処理回路１６２及びデジタル処理回路１６４を備え、そして単一の集積回路として、又は２つの集積回路を使用して、又は３つ以上の集積回路の全部又は若干を使用して、又は１つ以上の集積回路及び付随的回路を使用して、又は他の適当な回路を使用して、実施される。アナログ処理回路１６２は、１つ以上のアナログ信号ミクサ１６６（例えば、アナログ信号マルチプライヤを形成するミクサ回路）、ローパスフィルタ回路１６８、及びアナログ／デジタルコンバータ回路１７０を含む。回路１７０からのデジタル出力データは、経路１７２を経てプロセッサ１６４に供給される。
【００３６】
タップ１５０は、信号Ｓi（ｔ）、Ｓr1（ｔ）及びＳr2（ｔ）を収集するのに使用される。これら高周波信号の表現、及びそれらの表現に使用される用語の定義が、図４に示されている。図４に示すように、タップ１５６における第１の反射信号Ｓr1と、タップ１５４における第２の反射信号Ｓr2との間には、大きさ（ρ）及び位相（φ）について既知の関係がある。この関係は、校正動作中にタップ１５６及び１５４を特徴付け、タップ１５６及び１５４を共通のカプラー装置の一部分として既知の関係で製造し、タップ１５６と１５４との間に伝送線セグメント及び／又は既知の開路を挿入し、等々により、決定される。Ｓr2とＳr1との間の既知の大きさ及び位相関係に基づき、図４の式は、供試アンテナ（ＡＵＴ）４０の未知のアンテナ反射係数Γ（及びそれに関連したアンテナインピーダンスＺ）について解かれる。回路１０４が、同調回路、マッチング回路、フィルタ、伝送線、又はアンテナ４０の一部分内に配置される構成では、測定された反射係数及びインピーダンスは、必ずしも、アンテナ４０の反射係数及びインピーダンスに対応しないが、それでも、装置１０の動作中に利用できるワイヤレス回路３４の現在動作状態に関する情報を与える。
【００３７】
図５に示す形式の信号処理構成体は、反射係数Γ及びインピーダンスＺの値を決定するのに使用される。アナログ信号処理動作（例えば、アナログ信号の混合、フィルタリング及びアナログ／デジタル変換）は、アナログ信号処理回路１６２を使用して遂行される。デジタル信号処理動作は、デジタル処理回路１６４を使用して遂行される。
【００３８】
図５に示したように、アナログミクサ１６６は、タップ１５０から信号Ｓi、Ｓr1及びＳr2を受信する。ミクサ１６６は、それらの入力ポートに受信した信号を混合し、そしてそれに対応する混合信号をそれらの出力ポートに発生する。例えば、第１のミクサ１６６は、信号Ｓi（ｔ）とＳr1（ｔ）を混合して、混合信号ｘ（ｔ）を発生し、第２のミクサ１６６は、信号Ｓi（ｔ）とＳi（ｔ）を混合して、混合信号ｚ（ｔ）を発生し、そして第３のミクサ１６６は、信号Ｓi（ｔ）とＳr2（ｔ）を混合して、混合信号ｙ（ｔ）を発生する。ローパスフィルタ１６８は、信号ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ）及びｚ（ｔ）から望ましからぬ高い周波数の混合積をブロックし、経路１７２に示す信号を残すように使用される。
【００３９】
経路１７２の信号は、アナログ／デジタルコンバータ１７０を使用してデジタル化されて、それに対応するデジタル信号をデジタル処理回路１６４の各経路１７４、１７６及び１７８に発生する。経路１７６の信号［ａ（ｉ）］2は、デジタル信号インバータ１６４Ｃにより反転される。インバータ１６４Ｃの反転出力は、ミクサ１６４Ａを使用して経路１７４の信号により乗算され、それにより、経路１８０に信号を発生する（即ち、経路１７４の信号は、経路１７６の信号で除算される）。又、インバータ１６４Ｃの反転出力は、ミクサ１６４Ｂを使用して経路１７８の信号により乗算され、それにより、経路１８２に信号を発生する（即ち、経路１７８の信号は、経路１７６の信号により除算される）。経路１８０及び１８２の信号は、ボックス１８４に示すように、複素数反射係数Γ（ひいては、複素数インピーダンスＺ）について解くように使用される。ボックス１８４では、Γrは、Γの実数部分を表し、そしてΓiは、Γの虚数部分を表す。
【００４０】
一実施形態によれば、ワイヤレス回路を備え、この回路は、アンテナ、及びアンテナへ信号を送信する高周波トランシーバを含み、その送信信号の若干はアンテナから反射信号として反射され；及びインピーダンス測定回路を更に備え、この回路は、前記送信信号を取り出す順方向カプラー、前記反射信号を取り出す第１の逆方向カプラー、及び前記反射信号が前記第１の逆方向カプラーを通過した後に前記反射信号を取り出す第２の逆方向カプラーを有するものである；電子装置が提供される。
【００４１】
別の実施形態によれば、前記インピーダンス測定回路は、アナログ処理回路を含む。
【００４２】
別の実施形態によれば、前記アナログ処理回路は、前記順方向カプラーにより取り出された送信信号、前記第１の逆方向カプラーにより取り出された反射信号、及び前記第２の逆方向カプラーにより取り出された反射信号を受信するアナログミクサ回路を含む。
【００４３】
別の実施形態によれば、前記アナログ処理回路は、アナログミクサ回路からの信号をフィルタリングして、フィルタリングされた信号を生成するローパスフィルタ回路を含む。
【００４４】
別の実施形態によれば、前記アナログ処理回路は、前記フィルタリングされた信号をデジタル化するアナログ／デジタルコンバータ回路を含み、そして前記インピーダンス測定回路は、デジタル処理回路を含む。
【００４５】
別の実施形態によれば、前記デジタル処理回路は、前記フィルタリングされデジタル化された信号を処理して、アンテナインピーダンス測定値を生成する。
【００４６】
別の実施形態によれば、前記順方向カプラー、及び第１及び第２の逆方向カプラーは、前記高周波トランシーバと前記アンテナとの間に直列に結合される。
【００４７】
別の実施形態によれば、前記アンテナは、同調可能な回路を有する同調可能なアンテナを含む。
【００４８】
別の実施形態によれば、前記インピーダンス測定回路は、前記順方向カプラーにより取り出された送信信号、前記第１の逆方向カプラーにより取り出された反射信号、及び前記第２の逆方向カプラーにより取り出された反射信号を受信するアナログミクサ回路を含むアナログ処理回路を備えている。
【００４９】
一実施形態によれば、アンテナ；アンテナに結合された高周波トランシーバ；高周波トランシーバがアンテナで信号を送信するときに高周波信号を搬送する経路；及びその経路をたどる信号を取り出す第１、第２及び第３のカプラーを有するインピーダンス測定回路；を備えたワイヤレス回路が提供される。
【００５０】
別の実施形態によれば、前記第１のカプラーは、前記経路上を順方向にたどる信号を取り出す順方向カプラーである。
【００５１】
別の実施形態によれば、前記第２及び第３のカプラーは、前記順方向とは反対に経路上を逆方向にたどる信号を取り出す順方向カプラーを含む。
【００５２】
別の実施形態によれば、前記第２及び第３のカプラーは、前記経路に直列に結合され、そして前記第３のカプラーは、前記第２のカプラーを通過した信号を受信する。
【００５３】
別の実施形態によれば、前記インピーダンス測定回路は、そのインピーダンス測定回路の第１、第２及び第３のカプラーからの信号を処理してインピーダンス測定値を生成するアナログ信号処理回路及びデジタル信号処理回路を含む。
【００５４】
別の実施形態によれば、前記アナログ信号処理回路は、前記第１カプラー及び第２カプラーから信号を受信する第１のアナログ信号ミクサ、前記第１カプラーから信号を受信する第２のアナログ信号ミクサ、及び前記第１カプラー及び第３カプラーから信号を受信する第３のアナログ信号ミクサを含む。
【００５５】
別の実施形態によれば、前記ワイヤレス回路は、前記第１、第２及び第３のアナログ信号ミクサからの信号をフィルタリングするローパスフィルタ回路を含む。
【００５６】
別の実施形態によれば、前記ワイヤレス回路は、前記ローパスフィルタ回路からの信号をデジタル化するアナログ／デジタルコンバータ回路を含み、そして前記デジタル信号処理回路は、前記デジタル化信号を使用してインピーダンス測定値を生成する。
【００５７】
別の実施形態によれば、前記アナログ信号処理回路及びデジタル信号処理回路は、集積回路から形成される。
【００５８】
一実施形態によれば、電子装置のワイヤレス回路内で高周波信号を搬送する信号経路に結合されたインピーダンス測定回路において、送信信号が反射されて反射信号を生成する信号経路上をたどる送信信号を取り出す順方向カプラーと、反射信号を取り出す第１の逆方向カプラーと、反射信号が前記第１の逆方向カプラーを通過した後に反射信号を取り出す第２の逆方向カプラーと、前記取り出した送信信号、前記第１の逆方向カプラーからの取り出した反射信号、及び前記第２の逆方向カプラーからの取り出した反射信号を受信するミクサ回路を含むアナログ信号処理回路と、を備えたインピーダンス測定回路が提供される。
【００５９】
別の実施形態によれば、前記インピーダンス測定回路は、前記アナログ信号処理回路からの信号を処理してインピーダンス測定値を生成するデジタル信号処理回路を含む。
【００６０】
前記説明は、例示に過ぎず、当業者であれば、前記実施形態の範囲及び精神から逸脱せずに種々の変更がなされ得るであろう。前記実施形態は、個々に実施されてもよいし又は任意の組み合わせで実施されてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０：電子装置
３０：ストレージ及び処理回路
３２：入力／出力装置
３４：ワイヤレス通信回路
３６：ローカルワイヤレストランシーバ回路
３８：リモートワイヤレストランシーバ回路
４０：アンテナ
４２：ＧＰＳ受信回路
４４：入力／出力回路
８８、９２：経路
９０：トランシーバ回路
１０２：同調回路
１０４：インピーダンス監視回路
１５０：タップ
１５２：順方向カプラー
１５４：第２の逆方向カプラー
１５６：第１の逆方向カプラー
１６０：処理回路
１６２：固定配線のアナログ信号処理回路
１６４：デジタル処理回路
１６６：アナログミクサ
１６８：ローパスフィルタ
１７０：アナログ／デジタルコンバータ回路
【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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