【手続補正書】
【提出日】平成22年1月6日(2010.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
ここで、図２及び図３を参照して、可変負荷インピーダンス素子６の実施例について説明する。図２は、可変負荷インピーダンス素子６の第１の実施例である可変負荷インピーダンス回路６ａの詳細構成を示す回路図である。可変負荷インピーダンス回路６ａは、インピーダンス値を変化させるために可変容量ダイオード１１を備えたことを特徴とし、可変容量ダイオード１１のカソードは、無給電素子７に接続されるとともに高周波阻止用インダクタ１１ａを介してコントローラ５に接続され、可変容量ダイオード１１のアノードは接地される。可変容量ダイオード１１のインピーダンス値は、コントローラ５によって印加される制御電圧に従って変化する。さらに、所望の負荷インピーダンス値を得るために、他の固定素子（コンデンサ、インダクタ）を付加的に備えた回路構成や、複数の可変容量ダイオードを用いた回路構成も利用可能である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
ここで、チャンネル行列Ｈに対する特異値分解（Ｓｉｎｇｕｌａｒ  Ｖａｌｕｅ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＳＶＤ）を行うと、次式のようになる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
そこで、図１に示したように、給電アンテナ素子１ａ，１ｂ，１ｃと電磁結合を有する１つの無給電素子７に可変負荷インピーダンス素子６を接続して、Ａ／Ｄ変換回路２により受信信号をデジタル信号に変換した後に信号レベル比較回路４において給電アンテナ素子１ａ，１ｂ，１ｃで受信された各受信信号の信号レベルを比較し、信号レベルが最も低い１つの給電アンテナ素子に係る信号レベルが実質的に最大となるように、無給電素子７に接続された可変負荷インピーダンス素子６のインピーダンス値を変化させる。すなわち、給電アンテナ素子１ａ，１ｂ，１ｃと電磁的に結合された無給電素子７に流れる電流を可変負荷インピーダンス素子６により変化させることで、給電アンテナ素子１ａ，１ｂ，１ｃの指向性を間接的に制御することが可能になる。これにより、ＭＩＭＯ復調回路３に入力される各アンテナ素子の受信信号間の信号レベル差の低減と、各アンテナ素子の高感度化とにより、ＭＩＭＯ伝送特性の向上が達成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
［数７］
ΔＰｒ（ｔ０＋ｎ×Δｔ）
＝Ｐｒ（ｔ０＋ｎ×Δｔ）−Ｐｒ（ｔ０＋（ｎ−１）×Δｔ）          （２０）
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
また、本実施形態のＭＩＭＯ適応制御処理では、最小の信号レベルの受信信号のみに着目するのではなく、各受信信号の信号レベル差を縮小させるように、可変負荷インピーダンス素子６のインピーダンス値を制御してもよい。図１４は、本実施形態に係るＭＩＭＯアンテナ装置において、複数のアンテナ素子で受信される受信信号間に信号レベル差が存在するときの平均チャンネル伝送容量の低下を示すグラフである。このグラフは、２つの給電アンテナ素子が存在するとき、その一方で受信される受信信号の信号レベル（すなわち電力）が減少して信号レベル差が生じた場合の平均チャンネル伝送容量の低下について、信号対雑音比（ＳＮＲ）が１０，２０，３０，４０［ｄＢ］の各場合についてそれぞれ示している。このグラフによれば、信号レベル差が０ｄＢから１０ｄＢになったときに、平均チャンネル伝送容量が元の８０％に低下することがわかる。そこで、一例として、各給電アンテナ素子１ａ，１ｂ，１ｃでそれぞれ受信される受信信号の信号レベル差が１０ｄＢになったときに、信号レベル差を縮小させるために実行されるＭＩＭＯ適応制御処理について説明する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
図９のステップＳ２１において、コントローラ５は、Ａ／Ｄ変換回路２から出力された各受信信号に基づいて、信号レベル比較回路４に各受信信号の信号レベルをしきい値と比較させ、比較結果の情報を信号レベル比較回路４から取得する。ここで、信号レベルのしきい値は、図７のステップＳ１のしきい値と同じであり、信号レベル比較回路４は、各受信信号レベルをしきい値と比較し、すべての無線信号の受信信号レベルが上記しきい値未満であるとき、最大の受信信号レベルを検出する。ステップＳ２２において、コントローラ５は、しきい値以上の信号レベルの受信信号が存在する場合にはステップＳ２１に戻るとともにＭＩＭＯ復調回路３に通常の復調処理を継続させ、そうでない場合にはステップＳ２３に進む。以下、ステップＳ２３乃至Ｓ２７においては、ステップＳ２１で比較された受信信号のうちで、最大の信号レベルの受信信号を受信した給電アンテナ素子に係る当該受信信号（以下、所望受信信号という。）のみについて、その信号レベルが実質的に最大となるように制御し、所望受信信号を用いてＳＩＳＯ通信を実行する。ステップＳ２３において、コントローラ５は、ＭＩＭＯ送信側基地局装置とＭＩＭＯ復調回路３とに、通信方式をＭＩＭＯ方式からＳＩＳＯ方式に変更させる。すなわち、コントローラ５は、無線送信回路８及びそれに接続された送信アンテナ素子９を用いて、ＭＩＭＯ送信側基地局装置における変調方式をＭＩＭＯ方式からＳＩＳＯ方式に変更させるようにＭＩＭＯ送信側基地局装置に要求する制御信号を送信し、それとともに、ＭＩＭＯ復調回路３において使用されている復調方式をＭＩＭＯ方式からＳＩＳＯ方式に変更させる。ＭＩＭＯ復調回路３は、ＳＩＳＯ方式で動作するとき、所望受信信号のみを復調する。ステップＳ２４において、コントローラ５は、所望受信信号の信号レベルが実質的に最大となるように、可変負荷インピーダンス素子６のインピーダンス値を制御する。可変負荷インピーダンス素子６のインピーダンス値を制御した後、ステップＳ２５において、コントローラ５は、Ａ／Ｄ変換回路２から出力された各受信信号に基づいて、信号レベル比較回路４に各信号レベルをステップＳ２１のしきい値と比較させ、各比較結果の情報を信号レベル比較回路４から取得する。ステップＳ２６において、コントローラ５は、ステップＳ２４における可変負荷インピーダンス素子６のインピーダンス値の制御により所望受信信号の信号レベルがしきい値以上になった場合にはステップＳ２８に進み、そうでない場合にはステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、コントローラ５は、インピーダンス値の制御の試行回数（すなわちステップＳ２４を実行した回数）が最大試行回数以下であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ２４に戻り、ＮＯのときはステップＳ２９に進む。また、ステップＳ２８において、コントローラ５は、ステップＳ２４における可変負荷インピーダンス素子６のインピーダンス値の制御によりすべての受信信号の信号レベルがステップＳ２１のしきい値以上になったか否かを、ステップＳ２５の比較結果に基づいて判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３０に進み、ＮＯのときはステップＳ２９に進む。ステップＳ２９において、コントローラ５は、内部のタイマ（図示せず。）を参照し、所定の制御固定時間が経過するまでＭＩＭＯ復調回路３に所望受信信号の復調処理を継続させ、制御固定時間が経過するとステップＳ３０に進む。ステップＳ３０において、コントローラ５は、無線送信回路８及びそれに接続された送信アンテナ素子９を用いて、ＭＩＭＯ送信側基地局装置における変調方式をＳＩＳＯ方式からＭＩＭＯ方式に変更させるようにＭＩＭＯ送信側基地局装置に要求する制御信号を送信し、それとともに、ＭＩＭＯ復調回路３において使用されている復調方式をＳＩＳＯ方式からＭＩＭＯ方式に変更させ、ステップＳ２１に戻る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
さらに、本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置においては、制御を高速化かつ簡単化するために、ＭＩＭＯ復調後の複数の信号系列に係る所望の合計伝送速度を達成するために必要な信号レベルのしきい値を予め設定し、いずれかの給電アンテナ素子で受信された受信信号の信号レベルがしきい値未満となったときに、しきい値未満の給電アンテナ素子に係る信号レベルがしきい値以上となるように可変負荷インピーダンス素子６のインピーダンス値を変化させる。これにより、制御の高速化が図れるとともに、常時制御を行う必要がないために消費電力の低減にも効果がある。このような消費電力の低減は、特に電池駆動の携帯無線通信装置において効果が大きい。