(57)【要約】【課題】送信電力が大きいときに他の通信方式の使用周波数帯域への悪影響を抑制し、送信電力が小さいときは帯域制限フィルタでの通過損失を低減させて電力効率を向上させる。【解決手段】第１通信方式用送信部３３の出力側に遮断周波数可変フィルタ３４を設ける。第１の無線通信方式での送信電力が大きいときは、遮断周波数可変フィルタ３４の遮断周波数を送信周波数に近づけることで、第２の無線通信方式の使用周波数帯域に干渉し雑音成分となる送信信号のレベルを第２通信方式用受信部４２の受信性能に影響を与えない程度に抑圧する。これにより、送信中であっても他の通信方式の受信機能を確保する。送信電力が小さいときは、遮断周波数可変フィルタ３４の遮断周波数を送信周波数から離すことで、遮断周波数可変フィルタ３４での通過損失を低減し、無駄な消費電力を削減する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信方式に対応するために、複数の送信部及び複数の受信部をそれぞれ独立に備えるマルチモード通信装置であって、
前記複数の無線通信方式のうちの少なくとも一つの通信信号の周波数帯域を制限するもので、対応する無線通信方式の送信電力に応じて遮断周波数を変更可能な遮断周波数可変フィルタ手段を備えたことを特徴とするマルチモード通信装置。
【請求項２】
前記遮断周波数可変フィルタ手段として、遮断周波数可変型の帯域制限フィルタと、対応する無線通信方式の送信電力に応じて前記帯域制限フィルタの遮断周波数を変更する遮断周波数制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のマルチモード通信装置。
【請求項３】
前記帯域制限フィルタを前記送信部の最終段の電力増幅器の前段または後段、もしくは、前段と後段とにそれぞれ設け、前記遮断周波数制御手段は、前記帯域制限フィルタのうち少なくとも一つの遮断周波数を前記送信電力に応じて変更することを特徴とする請求項２に記載のマルチモード通信装置。
【請求項４】
前記遮断周波数可変フィルタ手段として、遮断周波数がそれぞれ異なる複数の帯域制限フィルタと、対応する無線通信方式の送信電力に応じて前記帯域制限フィルタを選択するフィルタ切替制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のマルチモード通信装置。
【請求項５】
前記複数の帯域制限フィルタによる帯域制限フィルタ群を前記送信部の最終段の電力増幅器の前段または後段、もしくは、前段と後段とにそれぞれ設け、前記フィルタ切替制御手段は、前記帯域制限フィルタ群のうち少なくとも一組について前記送信電力に応じて帯域制限フィルタの選択切替を行うことを特徴とする請求項４に記載のマルチモード通信装置。
【請求項６】
前記帯域制限フィルタは、低域通過型フィルタ、高域通過型フィルタ、帯域通過型フィルタ、または帯域阻止型フィルタの中のいずれか、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のマルチモード通信装置。
【請求項７】
複数の無線通信方式に対応するために複数の送信部及び複数の受信部をそれぞれ独立に備えるマルチモード通信装置において前記複数の無線通信方式のうちの少なくとも一つの通信信号の周波数帯域を制限する帯域制限フィルタの制御方法であって、
帯域制限を行う無線通信方式の送信電力に応じて、この無線通信方式に対応して設けられた遮断周波数可変型の帯域制限フィルタの遮断周波数を変更する工程を有することを特徴とする帯域制限フィルタ制御方法。
【請求項８】
複数の無線通信方式に対応するために複数の送信部及び複数の受信部をそれぞれ独立に備えるマルチモード通信装置において前記複数の無線通信方式のうちの少なくとも一つの通信信号の周波数帯域を制限する帯域制限フィルタの制御方法であって、
帯域制限を行う無線通信方式の送信電力に応じて、この無線通信方式に対応して設けられた遮断周波数が異なる複数の帯域制限フィルタの中から使用する帯域制限フィルタを選択する工程を有することを特徴とする帯域制限フィルタ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線通信方式に対応したマルチモード通信装置及びこれに用いる帯域制限フィルタ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の移動通信の発達に伴い、移動端末装置である無線通信装置の高機能化が進んでいる。特に多様なサービス形態に対応するために、一つの無線通信装置で複数の無線通信方式に対応することが求められている。このようなマルチモード通信装置として、各々の無線通信方式に対応する送信部及び受信部をそれぞれ独立に備えたものが、特許文献１に記載されている。また、特許文献２には、一つの送信部及び一つの受信部で複数の無線通信方式に対応できるようにしたものが記載されている。
【０００３】
図１０は、従来のマルチモード通信装置の構成例を示すブロック図である。この図１０では、各々の通信方式に対応する送受信部をそれぞれ独立に設けたマルチモード通信装置の基本構成を示している。
【０００４】
従来のマルチモード通信装置１００は、送受信兼用のアンテナ１１０と、アンテナ共用器１２０と、第１の無線通信方式に対応した第１の送受信部１３０と、第２の無線通信方式に対応した第２の送受信部１４０と、信号処理・制御部１５０とを有して構成されている。
【０００５】
第１及び第２の送受信部１３０，１４０は、デュプレクサ１３１，１４１と、各通信方式に対応した受信部１３２，１４２と、各通信方式に対応した送信部１３３，１４３とをそれぞれ備えている。信号処理・制御部１５０は、各種演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵの演算に必要なプログラムが格納されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵが演算を行う上で必要なデータなどが適宜記憶されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを有して構成され、各部の制御やベースバンド帯域での信号処理等を行う。
【０００６】
アンテナ１１０で受信された受信信号のうち第１の通信方式の周波数帯域の信号は、アンテナ共用器１２０を介して第１の送受信部１３０に供給され、デュプレクサ１３１を介して受信部１３２に供給され、受信部１３２で復調される。受信部１３２で復調された信号は信号処理・制御部１５０に供給され、第１の通信方式に対応した信号処理がなされる。
【０００７】
また、アンテナ１１０で受信された受信信号のうち第２の通信方式の周波数帯域の信号は、アンテナ共用器１２０を介して第２の送受信部１４０に供給され、デュプレクサ１４１を介して受信部１４２に供給され、受信部１４２で復調される。受信部１４２で復調された信号は信号処理・制御部１５０に供給され、第２の通信方式に対応した信号処理がなされる。
【０００８】
信号処理・制御部１５０は、第１の通信方式で送信を行う場合、送信信号を第１通信方式用送信部１３３に供給する。送信部１３３は、送信信号に基づいて第１の通信方式の周波数帯域の送信信号を生成して出力する。送信部１３３から出力された送信信号は、デュプレクサ１３１、アンテナ共用器１２０を介してアンテナ１１０に供給され、アンテナ１１０から放射される。
【０００９】
また、信号処理・制御部１５０は、第２通信方式で送信を行う場合、送信信号を第２通信方式用送信部１４３に供給する。送信部１４３は、送信信号に基づいて第１の通信方式の周波数帯域の送信信号を生成して出力する。送信部１４３から出力された送信信号は、デュプレクサ１４１、アンテナ共用器１２０を介してアンテナ１１０に供給され、アンテナ１１０から放射される。
【００１０】
ここで、各送信部より出力する送信電力は、基地局への到達電力や通信品質に応じて適応的に変化するよう制御がなされている。
【００１１】
【特許文献１】
特許第３２３５５７０号公報（第１６頁、図２）
【特許文献２】
特開２００１−３４５７３１号公報（第１０頁、図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
各々の通信方式に対応して送信部及び受信部をそれぞれ独立に設けたマルチモード通信装置において、第１の通信方式での通信と第２の通信方式での通信とを同時に行う場合、各々の送信部及び受信部の相互干渉による無線特性の劣化が問題となる。特に、一方の送信部からの送信信号は、他方の受信部において雑音となるため、受信感度が抑圧されてしまうという問題が大きい。
【００１３】
このようなマルチモード通信時の課題に対して、送信信号の周波数帯域を制限する帯域制限フィルタを設けることが考えられる。図１１は、図１０のマルチモード通信装置に帯域制限フィルタを設けた場合の構成例を示すブロック図である。この例のマルチモード通信装置１００Ａでは、各送受信部１３０，１４０に送信信号の周波数帯域を制限する帯域制限フィルタ１３４，１４４を設けている。この構成により、他方の無線通信方式で使用する周波数帯域の送信信号レベル（受信部にとっては雑音レベル）を抑圧することが可能である。
【００１４】
しかしながら、例えばＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、ＵＭＴＳ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍともいう）方式とＤＣＳ１８００（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍ，  １８００ＭＨｚ帯）方式など、第１の無線通信方式で使用する周波数帯域と第２の無線通信方式で使用する周波数帯域が近接している（周波数離調度が低い）場合、帯域制限フィルタに急峻な減衰特性が要求される。一般に、急峻な減衰特性を得る帯域制限フィルタは通過帯域のロス（損失）が大きい。アンテナからの送信電力を所定値にするには、帯域制限フィルタでの電力損失分だけ送信部の出力電力を増加させる必要がある。このため、送信部の消費電力が増加してしまう。
【００１５】
また一般に、双方の無線通信方式間の周波数離調度が低い場合には、一方の無線通信方式に対応する送信部から出力され、他方の無線通信方式に対する受信部に影響を及ぼす雑音出力（一方の通信方式の送信信号の周波数帯域の中で他方の通信方式の受信周波数帯域の信号成分）は、送信部の送信出力電力に比例して変化する。すなわち、送信電力に比例して雑音レベルも大きくなる。そこで、一方の送信部の送信電力が最大の場合でも、他方の通信方式の受信周波数帯域の信号レベル（雑音レベル）が他方の受信部の受信動作に悪影響を与えない許容レベルになるように、帯域制限フィルタの周波数特性（例えば遮断周波数）を設定するのが一般的である。
【００１６】
ところが、雑音レベルを他方の受信部の受信動作に悪影響を与えない許容レベルに抑圧することを考えると、帯域制限フィルタに要求される他方の通信方式の受信周波数帯域での減衰量は、送信電力に応じて変化することになる。すなわち、送信電力が大きい場合には受信周波数帯域で必要とされる減衰量は大きくなり、送信電力が小さい場合には受信周波数帯域で必要とされる減衰量は小さくてよい。
【００１７】
このような状況においても、干渉抑圧のための帯域制限フィルタは、通常、いかなる場合においても（送信電力最大の状態でも）前記雑音レベルが許容レベルを超えないように設計がなされている。このため、送信電力の大きさにかかわらず帯域制限フィルタで通過損失（ロス）が常に生じ、無駄な電力消費が発生するという問題点がある。
【００１８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、複数の無線通信方式に対応するために帯域制限フィルタを用いて無線通信方式間の干渉を抑圧する場合に、帯域制限フィルタでの通過損失を小さくし、消費電力を低減することのできるマルチモード通信装置及びこれに用いる帯域制限フィルタ制御方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るマルチモード通信装置は、複数の無線通信方式に対応するために、複数の送信部及び複数の受信部をそれぞれ独立に備えるマルチモード通信装置であって、前記複数の無線通信方式のうちの少なくとも一つの通信信号の周波数帯域を制限するもので、対応する無線通信方式の送信電力に応じて遮断周波数を変更可能な遮断周波数可変フィルタ手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
上記構成では、帯域遮断する無線通信方式の送信電力に応じて遮断周波数を変更することによって、必要最小限の帯域遮断機能を得ることができる。これにより、帯域制限用のフィルタ手段での通過損失を小さくすることができ、送信部における無駄な消費電力を削減可能となる。
【００２１】
また、本発明の一態様として、前記遮断周波数可変フィルタ手段として、遮断周波数可変型の帯域制限フィルタと、対応する無線通信方式の送信電力に応じて前記帯域制限フィルタの遮断周波数を変更する遮断周波数制御手段とを備えたものとする。
【００２２】
上記構成では、帯域遮断する無線通信方式に対応する送信部の送信電力に応じて遮断周波数可変型の帯域制限フィルタの遮断周波数を変更制御することによって、必要最小限の帯域遮断機能を得ることができる。これにより、帯域制限用のフィルタ手段での通過損失を抑制することができ、送信部における無駄な消費電力を削減可能となる。
【００２３】
例えば、２つの無線通信方式に対応可能なマルチモード通信装置の場合、一方の通信方式の送信電力が大きいときに、他方の通信方式の使用周波数における信号レベル（雑音レベル）が他方の受信部の受信動作に悪影響を与えない許容レベルになるように帯域制限フィルタの遮断周波数を設定しておき、送信電力が小さいときは、遮断周波数を他方の通信方式の使用周波数側にずらす（一方の通信方式での使用周波数から離す）。これにより、帯域制限フィルタの他方の通信方式の使用周波数での減衰量は小さくなるが、送信電力が小さくなっているので、受信部の受信動作に悪影響を与えない。そして、遮断周波数を他方の通信方式の使用周波数側にずらしたことで（遮断周波数を一方の通信方式での使用周波数から離したことで）、一方の通信方式での使用周波数における帯域制限フィルタの減衰量（通過損失）が小さくなる。したがって、帯域制限フィルタの通過損失を小さくでき、通過損失の低減分だけ送信部の消費電力を低減できる。
【００２４】
また、本発明の一態様として、前記帯域制限フィルタを前記送信部の最終段の電力増幅器の前段または後段、もしくは、前段と後段とにそれぞれ設け、前記遮断周波数制御手段は、前記帯域制限フィルタのうち少なくとも一つの遮断周波数を前記送信電力に応じて変更するものとする。
【００２５】
電力増幅器の後段に帯域制限フィルタを設けることで、最終出力となる送信信号の周波数帯域を的確に制限できる。電力増幅器の前段に帯域制限フィルタを設けることで、フィルタ部で扱う電力を小さくでき、これにより通過損失の電力の絶対値を小さくできる。電力増幅器の前段と後段と双方に帯域制限フィルタを設けることで、フィルタ特性を多段階に変更することができる。また、２段フィルタ構造によりフィルタ全体での次数が大きくなるため、フィルタ特性をよりシャープにすることが可能である。
【００２６】
また、本発明の一態様として、前記遮断周波数可変フィルタ手段として、遮断周波数がそれぞれ異なる複数の帯域制限フィルタと、対応する無線通信方式の送信電力に応じて前記帯域制限フィルタを選択するフィルタ切替制御手段とを備えたものとする。
【００２７】
上記構成では、帯域遮断する無線通信方式に対応する送信部の送信電力に応じて遮断周波数が異なる複数の帯域制限フィルタの中から適当な帯域制限フィルタを選択切替することによって、必要最小限の帯域遮断機能を得ることができる。これにより、帯域制限用のフィルタ手段での通過損失を抑制することができ、送信部における無駄な消費電力を削減可能となる。
【００２８】
また、本発明の一態様として、前記複数の帯域制限フィルタによる帯域制限フィルタ群を前記送信部の最終段の電力増幅器の前段または後段、もしくは、前段と後段とにそれぞれ設け、前記フィルタ切替制御手段は、前記帯域制限フィルタ群のうち少なくとも一組について前記送信電力に応じて帯域制限フィルタの選択切替を行うものとする。
【００２９】
電力増幅器の後段に帯域制限フィルタを設けることで、最終出力となる送信信号の周波数帯域を的確に制限できる。電力増幅器の前段に帯域制限フィルタを設けることで、フィルタ部で扱う電力を小さくでき、これにより通過損失の電力の絶対値を小さくできる。電力増幅器の前段と後段と双方に帯域制限フィルタを設けることで、フィルタ特性を多段階に変更することができる。また、２段フィルタ構造によりフィルタ全体での次数が大きくなるため、フィルタ特性をよりシャープにすることが可能である。
【００３０】
また、本発明の一態様として、前記帯域制限フィルタは、低域通過型フィルタ、高域通過型フィルタ、帯域通過型フィルタ、または帯域阻止型フィルタの中のいずれか、またはこれらの組み合わせであるものとする。
【００３１】
例えば、第１の無線通信方式の使用周波数帯域に対して第２の無線通信方式の使用周波数帯域が高域側である場合には、低域通過型フィルタを用い、低域通過型フィルタの通過帯域を第１の無線通信方式の使用周波数帯域に設定することで、第２の無線通信方式の使用周波数帯域への雑音出力を抑圧できる。
【００３２】
また、第１の無線通信方式の使用周波数帯域に対して第２の無線通信方式の使用周波数帯域が低域側である場合には、高域通過型フィルタを用い、高域通過型フィルタの通過帯域を第１の無線通信方式の使用周波数帯域に設定することで、第２の無線通信方式の使用周波数帯域への雑音出力を抑圧できる。
【００３３】
また、帯域通過型フィルタを用い、その通過帯域を第１の無線通信方式の使用周波数帯域に設定することで、第１の無線通信方式の使用周波数帯域に対して第２の無線通信方式の使用周波数帯域が低域側または高域側のいずれの場合においても、第２の無線通信方式の使用周波数帯域への雑音出力を抑圧できる。
【００３４】
また、帯域阻止型フィルタを用い、その阻止帯域を第２の無線通信方式の使用周波数帯域に設定することで、第１の無線通信方式の使用周波数帯域に対して第２の無線通信方式の使用周波数帯域が低域側または高域側のいずれの場合においても、第２の無線通信方式の使用周波数帯域への雑音出力を抑圧できる。
【００３５】
本発明に係る帯域制限フィルタ制御方法は、複数の無線通信方式に対応するために複数の送信部及び複数の受信部をそれぞれ独立に備えるマルチモード通信装置において前記複数の無線通信方式のうちの少なくとも一つの通信信号の周波数帯域を制限する帯域制限フィルタの制御方法であって、帯域制限を行う無線通信方式の送信電力に応じて、この無線通信方式に対応して設けられた遮断周波数可変型の帯域制限フィルタの遮断周波数を変更する工程を有することを特徴とする。
【００３６】
上記手順では、帯域遮断する無線通信方式に対応する送信部の送信電力に応じて遮断周波数可変型の帯域制限フィルタの遮断周波数を変更することによって、他の無線通信方式で使用する周波数帯域での減衰量が最低限確保できる程度に遮断周波数を制御する。これにより、帯域制限用のフィルタ手段での通過損失を最小限に抑えることができ、送信部における無駄な消費電力を削減可能となる。
【００３７】
本発明に係る帯域制限フィルタ制御方法は、複数の無線通信方式に対応するために複数の送信部及び複数の受信部をそれぞれ独立に備えるマルチモード通信装置において前記複数の無線通信方式のうちの少なくとも一つの通信信号の周波数帯域を制限する帯域制限フィルタの制御方法であって、帯域制限を行う無線通信方式の送信電力に応じて、この無線通信方式に対応して設けられた遮断周波数が異なる複数の帯域制限フィルタの中から使用する帯域制限フィルタを選択する工程を有することを特徴とする。
【００３８】
上記手順では、帯域遮断する無線通信方式に対応する送信部の送信電力に応じて遮断周波数が異なる複数の帯域制限フィルタの中から適当な帯域制限フィルタを選択切替することによって、他の無線通信方式で使用する周波数帯域での減衰量が最低限確保できる程度に遮断周波数を制御する。これにより、帯域制限用のフィルタ手段での通過損失を最小限に抑えることができ、送信部における無駄な消費電力を削減可能となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態におけるマルチモード通信装置及び帯域制限フィルタ制御方法について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るマルチモード通信装置のブロック構成図である。
【００４０】
図１に示すマルチモード通信装置１は、送受信兼用のアンテナ１０と、デュプレクサ（アンテナ共用器）２０と、第１の無線通信方式に対応した第１の送受信部３０と、第２の無線通信方式に対応した第２の送受信部４０と、信号処理・制御部５０とを有して構成される。各送受信部３０，４０は、周波数の異なる２つの高周波経路を結合するデュプレクサ３１，４１と、各無線通信方式に対応した受信部３２，４２と、各無線通信方式に対応した送信部３３，４３と、遮断周波数可変フィルタ（周波数可変型帯域制限フィルタ）３４，４４をそれぞれ備える。信号処理・制御部５０は、遮断周波数記憶部５１と遮断周波数制御部５２とを有している。
【００４１】
第１通信方式用受信部３２は、第１の無線通信方式における受信時に受信動作を行う。第１通信方式用送信部３３は、第１の無線通信方式における通信時に送信動作を行う。また、第２通信方式用受信部３２は、第２の無線通信方式における受信時に受信動作を行う。第２通信方式用送信部４３は、第２の無線通信方式における通信時に送信動作を行う。なお、図１では、送信経路と受信経路の分離をデュプレクサ３１，４１で行う構成を示したが、通信方式がＴＤＭＡ方式である場合には高周波スイッチを用いて送信経路と受信経路とを選択的に切り替えるようにしてもよい。
【００４２】
遮断周波数可変フィルタ３４は、送信部３３の出力の通信信号である第１の無線通信方式の送信信号の通過周波数帯域を制限して、第２の無線通信方式の周波数帯域にかかる信号成分を抑圧する。この遮断周波数可変フィルタ３４は、遮断周波数設定電圧Ｖｆｃ１に基づいて遮断周波数が可変される。
【００４３】
遮断周波数可変フィルタ４４は、送信部３４の出力の通信信号である第２の無線通信方式の送信信号の通過周波数帯域を制限して、第１の無線通信方式の周波数帯域にかかる信号成分を抑圧する。この遮断周波数可変フィルタ４４は、遮断周波数設定電圧Ｖｆｃ２に基づいて遮断周波数が可変される。
【００４４】
遮断周波数記憶部５１には、第１の送受信部３０における第１の無線通信方式の送信電力と遮断周波数可変フィルタ３４に設定する遮断周波数との対応データがテーブルとして格納されている。また、遮断周波数記憶部５１には、第２の送受信部４０における第２の無線通信方式の送信電力と遮断周波数可変フィルタ４４に設定する遮断周波数との対応データがテーブルとして格納されている。
【００４５】
図２は、遮断周波数記憶部５１に記憶される送信電力と遮断周波数との対応データの一例を示す図である。この図２は、第１の無線通信方式における送信電力と第１の送受信部３０の遮断周波数可変フィルタ３４の遮断周波数の設定例を示したものである。ここでは、遮断周波数可変フィルタ３４として高域通過型フィルタが用いられており、送信電力が小さくなるにつれて遮断周波数を低く設定する（すなわち遮断する帯域成分を少なくする）例を示している。
【００４６】
遮断周波数制御部５２は、送信電力に対応した遮断周波数を遮断周波数記憶部５１から読み出して、読み出した遮断周波数を設定するために必要な遮断周波数設定電圧Ｖｆｃ１，Ｖｆｃ２を遮断周波数可変フィルタ３４，４４に供給することで、各遮断周波数可変フィルタ３４，４４の遮断周波数を設定する。
【００４７】
図３は遮断周波数可変フィルタの遮断周波数設定電圧と遮断周波数との関係を示すグラフである。この図３は、第１の送受信部３０に設けられた高域通過型フィルタ構成の遮断周波数可変フィルタ３４の遮断周波数−遮断周波数設定電圧（印加電圧）特性の一例を示している。
【００４８】
図４は遮断周波数可変フィルタの周波数特性の一例を示す図である。この図４は第１の送受信部３０に設けられた高域通過型フィルタ構成の遮断周波数可変フィルタ３４の周波数特性を示している。図４のグラフから、遮断周波数を高く設定した場合は、第２の無線通信方式の使用周波数（受信周波数または送信周波数）での減衰量は大きいが、第１の無線通信方式の送信周波数では通過損失があること分かる。また、遮断周波数を低く設定した場合は、第１の無線通信方式の送信周波数で通過損失は殆どないが、第２の無線通信方式の使用周波数（受信周波数または送信周波数）での減衰量は小さくなることが分かる。
【００４９】
次に、図１〜図４を参照して、第１実施形態によるマルチモード通信装置１の動作及び帯域制限フィルタ（遮断周波数可変フィルタ）の制御方法を説明する。ここでは、第１の無線通信方式はＷ−ＣＤＭＡ方式（２ＧＨｚ帯）であるとし、第２の無線通信方式はＷ−ＣＤＭＡ方式よりも低い周波数帯域を用いるものとし、第１の送受信部３０の遮断周波数可変フィルタ３４の遮断周波数を制御する場合について説明する。
【００５０】
まず、第１の送受信部３０によって第１の無線通信方式であるＷ−ＣＤＭＡ方式で通信がなされているものとする。第１通信方式用送信部３３から出力された送信信号は、遮断周波数可変フィルタ３４、デュプレクサ３１及びアンテナ共用器２０を介してアンテナ１０から送信される。ここで、送信電力は、基地局への到達電力や通信品質に応じて適応的に変化するように制御がなされている。
【００５１】
遮断周波数制御部５２は、送信電力に対応付けられた遮断周波数可変フィルタ３４に対する遮断周波数の設定値を遮断周波数記憶部５１から読み出し、読み出した遮断周波数に基づいて遮断周波数可変フィルタ５１の遮断周波数を制御する。例えば、第１の無線通信方式の送信電力が最大電力である＋２４ｄＢｍに制御されているとする。この場合、遮断周波数制御部５２は、遮断周波数記憶部５１に格納されている図２に示す対応データの設定テーブルから送信電力が＋２４ｄＢｍのときの遮断周波数１９１０ＭＨｚを読み出し、遮断周波数可変フィルタ３４の遮断周波数が１９１０ＭＨｚになるよう制御する。
【００５２】
具体的な制御方法としては、遮断周波数可変フィルタ３４が、図３に示すように遮断周波数設定電圧（印加電圧）Ｖｆｃ１によって遮断周波数が可変である場合には、３Ｖを遮断周波数可変フィルタ３４に印加することで、遮断周波数を１９１０ＭＨｚに制御する。同様に、送信電力が−１６ｄＢｍであるときは、図２に示す設定テーブルから送信電力が−１６ｄＢｍのときの遮断周波数１９００ＭＨｚを読み出し、図３に示す遮断周波数−設定電圧（印加電圧）特性から２．４Ｖの遮断周波数設定電圧（印加電圧）Ｖｆｃ１を遮断周波数可変フィルタ３４に印加する。
【００５３】
各送信電力に対応付けられる遮断周波数は、第２の無線通信方式の使用周波数において、第１の送受信部３０からの送信信号レベル（第２の送受信部４０にとっては雑音信号レベル）が、第２の送受信部４０の第２通信方式用受信部４２の受信感度に悪影響を与えない程度に減衰されるよう設定する。ここで、遮断周波数可変フィルタ３４は図４に示す通過特性を有するものとする。遮断周波数を低く設定すれば、第１の無線通信方式の送信周波数よりも低域にある第２の無線通信方式の使用周波数での減衰量は小さくなるが、第１の無線通信方式の送信周波数における通過ロスも小さくなる。また逆に遮断周波数を高く設定すれば、第１の無線通信方式の送信周波数よりも低域にある第２の無線通信方式の使用周波数での減衰量は大きくなるが、第１の無線通信方式の送信周波数における通過ロスも大きくなる。
【００５４】
一般にフィルタの遮断周波数を通過帯域の近くに設定することは、通過帯域内での通過ロスを増加させ伝送効率の低下を招く。本発明の第１実施形態では、送信電力が高いときには他方の通信方式で使用する周波数帯域での減衰量を優先し、逆に送信電力が低いときには自己の伝送効率を優先するように、送信電力に応じて適応的に帯域制限フィルタの遮断周波数を制御するものである。送信電力から求まる帯域制限フィルタにおける他方の通信方式が使用する周波数帯域での所望減衰量を最低限確保できる程度に遮断周波数を制御することで、通過帯域でのロスを最低限に抑えることができ、無駄な消費電力を省くことができる。
【００５５】
この第１実施形態では、第１の無線通信方式の送信周波数が第２の無線通信方式の使用周波数よりも高く、第１の送受信部３０内の遮断周波数可変フィルタ３４に高域通過型のフィルタ（ＨＰＦ：Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を用いる例について説明した。この場合、第２の送受信部４０側に設ける遮断周波数可変フィルタ４４は低域通過型のフィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を用いる。そして、第２の無線通信方式の送信電力が高いときには遮断周波数可変フィルタ４４の遮断周波数を高く設定し、送信電力が低いときには遮断周波数を高く設定する。これにより、上記と同様に、第２の無線通信方式の送信信号による第１の無線通信方式の受信信号への干渉を軽減させることができる。また、遮断周波数可変フィルタ４４の通過帯域でのロスを最低限に抑えることができ、無駄な消費電力を省くことができる。
【００５６】
なお、本実施形態は、複数の通信方式が使用する周波数の配置関係を限定するものではない。例えば、図１に示したマルチモード通信装置１において、第１の送受信部３０で使用する周波数が第２の送受信部４０で使用する周波数よりも低い場合には、第１の送受信部３０側の遮断周波数可変フィルタ３４を低域通過型フィルタとし、第２の送受信部４０側の遮断周波数可変フィルタ３４を高域通過型フィルタとすることで、同様の作用、効果を得ることができる。また、３つ以上の無線通信方式に対応する通信装置においても同様に適用可能である。
【００５７】
また、遮断周波数可変フィルタに帯域通過型のフィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を用い、その通過帯域を第１の無線通信方式の使用周波数帯域に設定するようにしてもよい。これにより、第１の無線通信方式の使用周波数帯域に対して第２の無線通信方式の使用周波数帯域が低域側または高域側のいずれの場合においても、第２の無線通信方式の使用周波数帯域への雑音出力を抑圧できる。
【００５８】
さらに、遮断周波数可変フィルタに帯域阻止型のフィルタ（ＢＥＦ：Ｂａｎｄ  Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）を用い、その阻止帯域を第２の無線通信方式の使用周波数帯域に設定するようにしてもよい。これにより、第１の無線通信方式の使用周波数帯域に対して第２の無線通信方式の使用周波数帯域が低域側または高域側のいずれの場合においても、第２の無線通信方式の使用周波数帯域への雑音出力を抑圧できる。
【００５９】
なお、第１実施形態では、遮断周波数可変フィルタ３４，４４を送信部３３，４３の出力側に配置する構成を示したが、送信経路の複数の箇所に遮断周波数可変フィルタをそれぞれ配置し、それぞれの遮断周波数可変フィルタについて適当な遮断周波数を設定することで、最低限の所望減衰量を確保するようにしてもよい。
【００６０】
図５は、送信部の内部に遮断周波数可変フィルタを設けた構成例を示すブロック図である。図５に示すように、送信部３３，４３は、変調器３０５、前置増幅器３０４、電力増幅器３０２を備え、電力増幅器３０１の前段及び後段に遮断周波数可変型の遮断周波数可変フィルタ３０２，３０３が設けられている。遮断周波数可変フィルタ３０２，３０３には、それぞれ遮断周波数設定電圧ＶｆｃＡ，ＶｆｃＢが印加される。
【００６１】
このように送信部３３，４３の最終段である電力増幅器３０１の前段及び後段に遮断周波数可変フィルタ３０２，３０３をそれぞれ配置し、各遮断周波数可変フィルタ３０２，３０３の遮断周波数を個別に制御することで、送信系全体での遮断周波数を多段階に変更することができる。またこの場合、２段フィルタ構成となるので、フィルタ特性をよりシャープにできる。電力増幅器３０１の前段に設けた遮断周波数可変フィルタ３０２は、扱う電力が小さくてよいので、通過損失の絶対値が小さくてすむ。また、電力増幅器３０１の後段に遮断周波数可変フィルタ３０３を設けることで、最終出力となる送信信号の周波数帯域を的確に制限できる。
【００６２】
［第２実施形態］
次に、図６〜図９を参照して、本発明の第２実施形態におけるマルチモード通信装置及び帯域制限フィルタ制御方法について説明する。図６は本発明の第２実施形態に係るマルチモード通信装置のブロック構成図である。なお、図６において、図１と同一の構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
図６に示すマルチモード通信装置２は、送受信兼用のアンテナ１０と、デュプレクサ（アンテナ共用器）２０と、第１の無線通信方式に対応した第１の送受信部６０と、第２の無線通信方式に対応した第２の送受信部７０と、信号処理・制御部８０とを有して構成される。各送受信部６０，７０は、デュプレクサ３１，４１と、各無線通信方式に対応した受信部３２，４２と、各無線通信方式に対応した送信部３３，４３と、第１帯域制限フィルタ６１，７１と、第２帯域制限フィルタ６２，７２と、切替スイッチ６３，７３をそれぞれ備える。ここで、第１帯域制限フィルタ６１，７１と第２帯域制限フィルタ６２，７２はそれぞれ遮断周波数が異なるものである。信号処理・制御部８０は、フィルタ情報記憶部８１とフィルタ切替制御部８２とを有している。
【００６４】
フィルタ情報記憶部８１には、第１の送受信部６０の送信電力毎に、第１帯域制限フィルタ６１または第２帯域制限フィルタ６２のいずれを使用するかを指定する使用フィルタ指定情報の対応データがテーブルとして格納されている。また、フィルタ情報記憶部８１には、第２の送受信部６０の送信電力毎に、第１帯域制限フィルタ７１または第２帯域制限フィルタ７２のいずれを使用するかを指定する情報が格納されている。フィルタ切替制御部８２は、フィルタ情報記憶部８１に格納されている使用フィルタ指定情報に基づいて、各切替スイッチ６３，７３に切替制御電圧Ｖｓｗ１，Ｖｓｗ２を印加し、切替スイッチ６３，７３の切り替えを制御する。
【００６５】
図７は、フィルタ情報記憶部８１に記憶される使用フィルタ指定情報の一例を示す図である。フィルタ情報記憶部８１には、送信電力毎に使用する帯域制限フィルタを指定する情報が格納されている。図７は第１の送受信部６０側の使用フィルタ指定情報の一例を示している。
【００６６】
図８は帯域制限フィルタの切替制御部の動作を示す図である。本実施形態では、図８（Ａ）に示すフィルタ切替回路の構成において、図８（Ｂ）に示す状態で切替スイッチ６３，７３の接点が切り替えられる。この場合、切替スイッチ６３，７３は、切替制御電圧Ｖｓｗ（Ｖｓｗ１，Ｖｓｗ２）が例えば３Ｖであるときは、端子ｃと端子ａとが導通状態となる。これにより、第１帯域制限フィルタ６１，７１が選択される。また、切替スイッチ６３，７３は、切替制御電圧Ｖｓｗが例えば０Ｖであるときは、端子ｃと端子ｂとが導通状態となる。これにより、第２帯域制限フィルタ６２，７２が選択される。
【００６７】
図９は第１帯域制限フィルタ及び第２帯域制限フィルタの周波数特性の一例を示す図である。この図９は第１の送受信部６０に設けられた第１帯域制限フィルタ６１及び第２帯域制限フィルタ６２の通過特性を示している。ここでは、第１帯域制限フィルタ６１の遮断周波数を第２帯域制限フィルタ６２の遮断周波数よりも高く設定した例を示している。
【００６８】
次に、図６〜図９を参照して、第２実施形態によるマルチモード通信装置２の動作及び帯域制限フィルタの制御方法を説明する。ここでは、第１実施形態と同様に、第１の無線通信方式はＷ−ＣＤＭＡ方式（２ＧＨｚ帯）であるとし、第２の無線通信方式はＷ−ＣＤＭＡ方式よりも低い周波数帯域を用いるものとし、第１の送受信部６０側の各帯域制限フィルタ６１，６２の切り替え制御について説明する。
【００６９】
まず、第１の送受信部６０によって第１の無線通信方式であるＷ−ＣＤＭＡ方式で通信がなされているものとする。第１通信方式用送信部３３から出力された送信信号は、切替スイッチ６３、第１または第２の帯域制限フィルタ６１，６２、デュプレクサ３１及びアンテナ共用器２０を介してアンテナ１０から送信される。ここで、送信電力は、基地局への到達電力や通信品質に応じて適応的に変化するように制御がなされている。
【００７０】
フィルタ切替制御部８２は、送信電力に対応付けられた帯域制限フィルタの使用フィルタ指定情報をフィルタ情報記憶部８１から読み出し、この使用フィルタ指定情報に基づいて切替スイッチ６３を切り替えることにより、使用する帯域制限フィルタ６１，６２の切替制御を行う。
【００７１】
ここで例えば、第１の無線通信方式の送信電力が最大電力である＋２４ｄＢｍに制御されているとする。この場合、フィルタ切替制御部８２は、フィルタ情報記憶部８１に格納されている図７に示す対応データの設定テーブルから、送信電力が＋２４ｄＢｍに対して第１帯域制限フィルタ６１が対応付けられた使用フィルタ指定情報を読み出し、この情報に基づいて第１帯域制限フィルタ６１が選択されるように切替スイッチ６３を切り替える。
【００７２】
具体的な制御方法としては、切替スイッチ６３が、図８に示すように切替制御端子に印加する切替制御電圧によって接点が切り替わるものである場合には、切替スイッチ６３の切替制御端子に３Ｖを印加することで、第１帯域制限フィルタ６１を選択して使用するように切り替える。同様に、送信電力が−１６ｄＢｍのときには、フィルタ切替制御部８２は、フィルタ情報記憶部８１に格納されている図７に示す対応データの設定テーブルから、送信電力−１６ｄＢｍに第２帯域制限フィルタ６２が対応付けられた使用フィルタ指定情報を読み出し、切替スイッチ６３の切替制御端子に０Ｖを印加することで、第２帯域制限フィルタ６２を選択して使用するように切り替える。
【００７３】
使用フィルタ指定情報は、第２の無線通信方式の使用周波数において、第１の送受信部６０からの送信信号レベル（第２の送受信部７０にとっては雑音信号レベル）が、第２の送受信部７０の第２通信方式用受信部４２の受信感度に悪影響を与えない程度に減衰させることができるように、帯域制限フィルタが各送信電力毎に対応付けられている。
【００７４】
ここで、各帯域制限フィルタ６１，６２は、図９に示す通過特性を有するものとする。遮断周波数が高い第１帯域制限フィルタ６１を選択すれば、第１の無線通信方式の送信周波数よりも低域にある第２の無線通信方式の使用周波数での減衰量は大きくなるが、第１の無線通信方式の送信周波数における通過ロスも大きくなる。また逆に遮断周波数が低い第２帯域制限フィルタ６２を選択すれば、第１の無線通信方式の送信周波数よりも低域にある第２の無線通信方式の受信周波数での減衰量は小さくなるが、第１の無線通信方式の送信周波数における通過ロスも小さくなる。
【００７５】
本発明の第２実施形態では、送信電力が高いときには他方の通信方式で使用する周波数帯域での減衰量を優先し、逆に送信電力が低いときには自己の伝送効率を優先するように、送信電力に応じて適応的に遮断周波数の異なる帯域制限フィルタを選択切替することで、送信信号の通過帯域を制御するものである。送信電力から求まる帯域制限フィルタにおける第２の無線通信方式が使用する周波数帯域での所望減衰量を最低限確保できる程度に帯域制限フィルタを選択し切り替えることで、通過帯域でのロスを最低限に抑えることができ、無駄な消費電力を省くことができる。
【００７６】
なお、第２実施形態では、それぞれが遮断周波数を異にする帯域制限フィルタを２つ設ける例を示したが、遮断周波数が異なる帯域制限フィルタの数を例えば３個、４個と増加し、それらの中から最低限の所望減衰量が得られる帯域制限フィルタを選択して使用するようにしてもよい。
【００７７】
また、第２実施形態では、各帯域制限フィルタ６１，６２とその切替スイッチ６３とからなるフィルタ切替回路を送信部３３，４３の出力側に配置する構成を示したが、送信経路の複数の箇所に、異なる通過特性を持つ複数の帯域制限フィルタと切替スイッチ等からなるフィルタ切替回路をそれぞれ配置する構成としてもよい。この場合、それぞれの位置で適当な帯域制限フィルタを選択することで、最低限の所望減衰量を確保すればよい。
【００７８】
また、第１実施形態と同様、送信部３３，４３の最終段である電力増幅器の前段及び後段に異なる通過特性を持つ複数の帯域制限フィルタ群と切替スイッチ等からなるフィルタ切替回路をそれぞれ配置する構成としてもよい。このような構成にすることで、送信系全体での遮断周波数及びフィルタ特性を多段階に変更することができる。またこの場合、２段フィルタ構成となるので、フィルタ特性をよりシャープにできる。電力増幅器の前段に設けた帯域制限フィルタは、扱う電力が小さくてよいので、通過損失の絶対値が小さくてすむ。また、電力増幅器の後段に帯域制限フィルタを設けることで、最終出力となる送信信号の周波数帯域を的確に制限できる。
【００７９】
なお、本実施形態は、複数の通信方式が使用する周波数の配置関係を限定するものではない。上述した第２実施形態では、第１の送受信部６０の送信周波数に対して第２の送受信部７０の使用周波数を低域側とし、第１の送受信部６０側の各帯域制限フィルタ６１，６２に高域通過型のものを用いる例を示した。一方、第１の送受信部６０の送信周波数に対して第２の送受信部７０の使用周波数を高域側とした場合であっても、各帯域制限フィルタ６１，６２に低域通過型のものを用いることで、送信電力が高いときには遮断周波数が低いフィルタを選択し、送信電力が低いときには遮断周波数が高いフィルタを選択することで、同様な作用、効果を得ることができる。また、３つ以上の無線通信方式に対応する通信装置においても同様に適用可能である。
【００８０】
なお、各帯域制限フィルタに帯域通過型のものを用い、その通過帯域を第１の無線通信方式の使用周波数帯域に設定することで、第１の無線通信方式の使用周波数帯域に対して第２の無線通信方式の使用周波数帯域が低域側または高域側のいずれの場合においても、第２の無線通信方式の使用周波数帯域への雑音出力を抑圧できる。
【００８１】
また、各帯域制限フィルタに帯域阻止型のものを用い、その阻止帯域を第２の無線通信方式の使用周波数帯域に設定することで、第１の無線通信方式の使用周波数帯域に対して第２の無線通信方式の使用周波数帯域が低域側または高域側のいずれの場合においても、第２の無線通信方式の使用周波数帯域への雑音出力を抑圧できる。
【００８２】
上述したように、本実施形態では、第１の無線通信方式の送信信号が第２の無線通信方式の使用周波数帯域に干渉するレベルを抑圧する際に、第１の無線通信方式の送信信号の周波数帯域を制限する帯域制限フィルタの周波数特性を送信電力に応じて変更するようにしている。これによって、送信電力が大きい場合には、遮断周波数を送信周波数に近づけることで他の通信方式の使用周波数帯域に干渉する送信信号のレベルを抑圧して受信性能を確保できる。また、送信電力が小さい場合には、遮断周波数を送信周波数から離すことでフィルタにおける通過損失を低減して消費電力の削減を図ることができる。よって、移動端末装置等の無線通信装置の電池寿命を延ばすことができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の無線通信方式に対応するために帯域制限フィルタを用いて無線通信方式間の干渉を抑圧する場合に、帯域制限フィルタでの通過損失を小さくし、消費電力を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマルチモード通信装置のブロック構成図
【図２】第１実施形態のマルチモード通信装置における送信電力に応じた遮断周波数可変フィルタの遮断周波数の設定例を示す図
【図３】第１実施形態のマルチモード通信装置における遮断周波数可変フィルタの遮断周波数設定電圧に対する遮断周波数特性を示す図
【図４】第１実施形態のマルチモード通信装置における遮断周波数可変フィルタの周波数特性を示す図
【図５】送信部内部の電力増幅器の前段及び後段にそれぞれ遮断周波数可変フィルタを設けた変形例の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第２実施形態に係るマルチモード通信装置のブロック構成図
【図７】第２実施形態のマルチモード通信装置における使用フィルタ指定情報の設定例を示す図
【図８】第２実施形態のマルチモード通信装置における帯域制限フィルタの切替制御部の動作を示す図
【図９】第２実施形態のマルチモード通信装置における第１帯域制限フィルタ及び第２帯域制限フィルタの周波数特性を示す図
【図１０】従来のマルチモード通信装置の構成例を示すブロック図
【図１１】図１０のマルチモード通信装置に帯域制限フィルタを設けた場合の構成例を示すブロック図
【符号の説明】
１，２  マルチモード通信装置
１０  アンテナ
２０  アンテナ共用器（デュプレクサ）
３０，６０  第１の送受信部
３１  デュプレクサ
３２  第１通信方式用受信部
３３  第１通信方式用送信部
３４  遮断周波数可変フィルタ（周波数可変型帯域制限フィルタ）
４０，７０  第２の送受信部
４１  デュプレクサ
４２  第２通信方式用受信部
４３  第２通信方式用送信部
４４  遮断周波数可変フィルタ（周波数可変型帯域制限フィルタ）
５０，８０  信号処理・制御部
５１  遮断周波数記憶部
５２  遮断周波数制御部
６１，７１  第１帯域制限フィルタ
６２，７２  第２帯域制限フィルタ
６３，７３  切替スイッチ
８１  フィルタ情報記憶部
８２  フィルタ切替制御部
【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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【図８】
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【図９】
2004222171.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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