(57)【要約】【課題】  使用形態の変化等による環境変化に対して安定した受信特性を得ることが可能な受信回路を提供すること。【解決手段】  ダイレクトコンバージョン受信機の局部発振器１１から、受信周波数と同一の周波数のローカル信号を発振し、そのローカル信号を高周波スイッチ１３、インピーダンス等価器８、高周波スイッチ４、方向性結合器３を経由してアンテナ１に出力する。反射量検出器７にて、アンテナ１からの反射波の反射量を測定し、測定結果に基づき、反射が低減する方向に、インピーダンス整合回路２のインピーダンスを調整する。【選択図】図１
2007166534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を受信するアンテナ素子を有するアンテナ部と、
前記アンテナ部により受信した高周波信号を増幅する高周波増幅回路と、
前記高周波信号と同じ周波数の局部発振信号を出力する局部発振器と、
前記増幅された高周波信号に前記局部発振信号を用いて周波数変換を行う周波数変換部と、
前記局部発振器と、前記周波数変換部又は前記アンテナ部とを選択的に接続する接続部と、
前記局部発振器から前記接続部を介して前記アンテナ部に向けて出力された前記局部発振信号が、前記アンテナ部で生じる反射の反射量を計測する反射量検出器と、
前記反射量検出器により計測された反射量に基づいて、前記アンテナ部と前記高周波増幅回路とのインピーダンス整合を制御するインピーダンス整合制御部と
を備える受信回路。
【請求項２】
請求項１に記載の受信回路であって、
前記インピーダンス整合制御部は、前記アンテナ部と前記高周波増幅回路との間に設けられた整合回路と、前記反射量検出器により計測された反射量に基づいて前記整合回路を制御する第一の制御回路とを有する受信回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の受信回路であって、
前記アンテナ部は複数のアンテナ素子を有し、
前記インピーダンス整合制御部は、前記複数のアンテナ素子のうちの少なくとも一つを選択して前記高周波増幅回路に接続するアンテナ素子選択部と、前記反射量検出器により計測された反射量に基づいて前記アンテナ素子選択部を制御する第二の制御回路とを有する受信回路。
【請求項４】
請求項３に記載の受信回路であって、
前記第二の制御回路は、前記アンテナ素子選択部を制御し、複数のアンテナ素子の各々に対して計測された反射量が最も少ないアンテナ素子を選択する受信回路。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の受信回路であって、
前記接続部は、
前記局部発振器と、前記周波数変換器又は前記アンテナ部とを選択的に接続する第１のスイッチと、
前記アンテナ部と、前記高周波増幅回路又は前記第１のスイッチとを選択的に接続する第２のスイッチと、
前記アンテナ部と前記第２のスイッチとの間に設けられ、前記第２のスイッチからの信号を前記アンテナ部に向けて出力すると共に、前記アンテナからの信号を前記反射量検出器に出力する方向性結合器と
を有する受信回路。
【請求項６】
請求項５に記載の受信回路であって、
前記接続部は、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間に挿入されるインピーダンス等価器を更に有する受信回路。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の受信回路であって、
前記接続部は、
前記局部発振器と、前記周波数変換器又は前記アンテナ部とを選択的に接続する第１のスイッチと、
前記アンテナ部からの信号を前記高周波増幅回路に出力し、前記第１のスイッチからの信号を前記アンテナ部に出力するサーキュレータと、
前記高周波増幅回路と、前記周波数変換器又は前記反射量検出器とを選択的に接続する第２のスイッチと
を有する受信回路。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の受信回路であって、
前記インピーダンス整合制御部は、時分割多重方式における受信タイムスロットおよび送信タイムスロットを除くタイムスロット期間において前記アンテナ部と前記高周波増幅回路とのインピーダンス整合を制御する受信回路。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の受信回路であって、
前記アンテナ部は、伸縮自在のアンテナ素子を有し、
前記反射量検出器に計測された反射量に基づいて、前記伸縮自在のアンテナ素子の伸縮量が不適切な場合にその旨を報知する報知部を更に備える受信回路。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の受信回路を備えた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイレクトコンバージョン方式を採用した受信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
また、小型、軽量化、低コスト化に適した受信機として、ダイレクトコンバージョン受信機が知られている。ダイレクトコンバージョン受信機では、アンテナで受信された高周波信号に、その高周波信号と同一周波数の局部発振信号（ローカル信号）を乗算し、受信された高周波信号を、中間周波数への変換を省いてダイレクトにベースバンド信号に変換する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
受信機におけるアンテナと受信回路との間のインピーダンス整合は、一般に、送信機から送られてくる電波をアンテナにより受信し、高周波信号をベースバンド信号に変換して復調し、その受信信号の受信電界強度を測定し、その測定結果に基づいてインピーダンス制御信号を生成し、生成された制御信号により、受信電界強度が増大する方向に可変インピーダンスを調整することによって行われる（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、送信用の電力増幅回路とアンテナとの間の送信インピーダンスの調整を行う回路は、例えば、特許文献３又は特許文献４に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９３７２４号公報
【特許文献２】特開平７−１１１４７０号公報
【特許文献３】特開平１０−３４１１１７号公報
【特許文献４】特開２００１−１６０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年の携帯端末は、音声通話機能に加え、テレビ電話機能、ウェブブラウジング機能、あるいはメールの送受信機能等を有している。各使用場面において、人体（手や頭など）と携帯端末との相対的な位置関係はかなり異なる（例えば、通話時は、耳が携帯端末に接近するが、メール作成時には手の指が操作キーに接触する等）。したがって、携帯端末の使用状況に応じて、人体が携帯端末のアンテナ特性に及ぼす影響が異なる。
【０００７】
また、携帯端末の通常の電話機能を利用する場合でも、アンテナのインピーダンスは種々、変化する。例えば、携帯端末が、机上の充電台にあるアンテナとしては理想的な状態にある待ち受け状態の他、通話時には人間の頭部に接する状態になる。また、携帯時に衣服のポケットなどに収納された場合も人体からの影響は無視できないほど大きくなる。このように、アンテナエレメントの外部状況が変化し、アンテナそのものの受信回路へのインピーダンスが変動する。
【０００８】
このようなインピーダンスの変動により、アンテナと受信回路との間の不整合が生じ、アンテナで受信した電力を受信回路側へ十分に伝えることができなくなり、受信感度劣化の要因となってしまう。
【０００９】
しかしながら、例えば上記特許文献１に記載された技術では、受信インピーダンス整合を行うタイミングが固定されているため（例えば、受信時の初期に１回だけ行うようになっているため）、上述したようにアンテナのインピーダンスの時々刻々の変化に追従した、きめの細かい適応的なインピーダンス制御を行うことが困難である。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、使用形態の変化等による環境変化に対して安定した受信特性を得ることが可能な受信回路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】
【００１１】
本発明は、第１に、高周波信号を受信するアンテナ素子を有するアンテナ部と、前記アンテナ部により受信した高周波信号を増幅する高周波増幅回路と、前記高周波信号と同じ周波数の局部発振信号を出力する局部発振器と、前記増幅された高周波信号に前記局部発振信号を用いて周波数変換を行う周波数変換部と、前記局部発振器と、前記周波数変換部又は前記アンテナ部とを選択的に接続する接続部と、前記局部発振器から前記接続部を介して前記アンテナ部に向けて出力された前記局部発振信号が、前記アンテナ部で反射して生じる反射量を計測する反射量検出器と、前記反射量検出器により計測された反射量に基づいて、前記アンテナ部と前記高周波増幅回路とのインピーダンス整合を制御するインピーダンス整合制御部とを備える受信回路が提供されるものである。
【００１２】
この構成により、例えばダイレクトコンバージョン方式のように、受信信号と一致した周波数の局部発振信号を利用して、アンテナ部において生じる反射の反射量を測定することにより、任意のタイミングで、受信周波数におけるインピーダンスの変動を把握し、対応することができる。したがって、使用形態の変化等による環境変化に起因したインピーダンスの変化に対応することが可能であるので、安定した受信特性を得ることができる。
【００１３】
本発明は、第２に、上記第１に記載の受信回路であって、前記インピーダンス整合制御部は、前記アンテナ部と前記高周波増幅回路との間に設けられた整合回路と、前記反射量検出器により計測された反射量に基づいて前記整合回路を制御する第一の制御回路とを有する。
【００１４】
この構成により、例えば反射量が少なくなるように整合回路を段階的又は連続的に調整することで、アンテナ部と高周波増幅回路とのインピーダンス整合を最適に保つことができる。
【００１５】
本発明は、第３に、上記第１又は第２に記載の受信回路であって、前記アンテナ部は複数のアンテナ素子を有し、前記インピーダンス整合制御部は、前記複数のアンテナ素子のうちの少なくとも一つを選択して前記高周波増幅回路に接続するアンテナ素子選択部と、前記反射量検出器により計測された反射量に基づいて前記アンテナ素子選択部を制御する第二の制御回路とを有する。
【００１６】
この構成により、反射量に基づいてアンテナ素子を選択することで、アンテナ部と高周波増幅回路とのインピーダンス整合を最適に保つことができる。
【００１７】
本発明は、第４に、上記第３に記載の受信回路であって、前記第二の制御回路は、前記アンテナ素子選択部を制御し、複数のアンテナ素子の各々に対して計測された反射量が最も少ないアンテナ素子を選択する。
【００１８】
この構成により、各々のアンテナ素子から最も反射量が少ないアンテナ素子を選択するので、簡易にアンテナ部と高周波増幅回路とのインピーダンス整合を最適に保つことができる。
【００１９】
本発明は、第５に、上記第１ないし第４のいずれかに記載の受信回路であって、前記接続部は、前記局部発振器と、前記周波数変換器又は前記アンテナ部とを選択的に接続する第１のスイッチと、前記アンテナ部と、前記高周波増幅回路又は前記第１のスイッチとを選択的に接続する第２のスイッチと、前記アンテナ部と前記第２のスイッチとの間に設けられ、前記第２のスイッチからの信号を前記アンテナ部に向けて出力すると共に、前記アンテナからの信号を前記反射量検出器に出力する方向性結合器とを有する。
【００２０】
この構成により、スイッチと、方向性結合器とを用いて、アンテナ部への局部発振信号の出力と、アンテナ部からの反射波を反射量検出器に向けて送り出すことができる。
【００２１】
本発明は、第６に、上記第５に記載の受信回路であって、前記接続部は、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間に挿入されるインピーダンス等価器を更に有する。
【００２２】
この構成により、アンテナ部から見た、局部発振器からの信号が入力される経路のインピーダンスと、前記高周波増幅回路を含む受信信号が出力される経路のインピーダンスを等しくするなどの調整を行うことができる。
【００２３】
本発明は、第７に、上記第１ないし第４のいずれかに記載の受信回路であって、前記接続部は、前記局部発振器と、前記周波数変換器又は前記アンテナ部とを選択的に接続する第１のスイッチと、前記アンテナ部からの信号を前記高周波増幅回路に出力し、前記第１のスイッチからの信号を前記アンテナ部に出力するサーキュレータと、前記高周波増幅回路と、前記周波数変換器又は前記反射量検出器とを選択的に接続する第２のスイッチとを有する。
【００２４】
この構成により、反射量を検出する際、高周波増幅回路にて増幅したアンテナ部からの反射波を利用することができるため、反射量の検出効率の向上を図ることができる。
【００２５】
本発明は、第８に、上記第１ないし第７のいずれかに記載の受信回路であって、前記インピーダンス整合制御部は、時分割多重方式における受信タイムスロットおよび送信タイムスロットを除くタイムスロット期間において前記アンテナ部と前記高周波増幅回路とのインピーダンス整合を制御する。
【００２６】
この構成により、時分割多重方式の通信を行う受信回路において、自装置の通信を行う期間以外でインピーダンス整合の制御を行うので、通信中であってもインピーダンス整合のための制御を行うことが可能となるので、アンテナと受信回路との間のインピーダンス整合の変動に追従することができる。
【００２７】
本発明は、第９に、上記第１ないし第８のいずれか一項に記載の受信回路であって、前記アンテナ部は、伸縮自在のアンテナ素子を有し、前記反射量検出器に計測された反射量に基づいて、前記伸縮自在のアンテナ素子の伸縮量が不適切な場合にその旨を報知する報知部を更に備える。
【００２８】
この構成により、ホイップアンテナ等の伸縮自在のアンテナ素子を用いた場合に、そのアンテナの位置が適切でないとき、ユーザにその事実を報知するので、アンテナの伸縮位置や収納位置が不適切であることによって生じる受信感度の低下を、未然に防止することが可能となる。
【００２９】
本発明は、第１０に、上記１ないし第９のいずれかに記載の受信回路を備えた通信装置が提供されるものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、使用形態の変化等による環境変化に対して安定した受信特性を得ることが可能な受信回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図である。第１の実施形態では、受信回路の一例として、ダイレクトコンバージョン受信機を示す。
【００３２】
ここで、図１のダイレクトコンバージョン受信機は、ＰＤＣ方式あるいはＧＳＭ方式に準拠し、かつ、ＴＤＭＡ通信方式に対応したマルチバンドの携帯通信端末に搭載されているものとする。なお、図１において、送信系の回路は省略している。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態のダイレクトコンバージョン受信機は、高周波信号を受信するアンテナ素子を有するアンテナ回路１と、アンテナ回路１と高周波アンプ５との間のインピーダンス（アンテナ回路１から見た受信インピーダンス）を調整するためのインピーダンス整合回路２と、方向性結合器３と、受信経路とローカル信号注入用経路のいずれかを選択するための高周波スイッチ４と、高周波増幅回路（以下、高周波アンプ）５と、インピーダンス整合回路２のインピーダンスをダイナミックに調整する制御回路６と、方向性結合器３の端子Ｐ３から出力される、アンテナ回路１からの反射波の反射量を測定する反射量検出器７と、インピーダンス等価器８と、ミキサ９ａ，９ｂと、９０°位相シフタ１０と、ローカル信号の２倍を発生する局部発振器１１と、ローカル信号の２倍の周波数を２分周する分周器１２と、分周器１２を経由して得られるローカル信号の供給先を切り換える高周波スイッチ１３と、ローパスフィルタ１４ａ，１４ｂと、を有する。上記の通り、ローカル信号の周波数は、局部発振器１１と分周器１２によって生成する。実設計上は、局部発振器１１の出力をローカル信号の周波数としてそのまま使用せずに、回りこみ、Ｃ／Ｎ確保等を考慮して、受信周波数の２〜４倍を発振させて復調器入力の直前で分周することが多い。本実施の形態でも、この構成を採用している。
【００３４】
なお、本実施形態において、第一の制御回路の一例として動作する制御回路６及びインピーダンス整合回路２は、インピーダンス整合制御部の一例として動作する。ミキサ９ａ，９ｂ及び９０°位相シフタ１０は周波数変換部の一例として動作する。高周波スイッチ１３は第１のスイッチの一例として動作する。また、高周波スイッチ４は第２のスイッチの一例として動作する。
【００３５】
ここで、アンテナ回路１で受信されて得られる高周波信号（ＲＦ信号）の周波数をＦｒとし、局部発振器１１から出力されるローカル信号の周波数をｆとすると、ｆ＝２Ｆｒという関係にある。受信時には、ミキサ９ａ，９ｂにて、受信された高周波信号に、これと同じ周波数をもつローカル信号が乗算（ミキシング）され、これによって高周波信号は、ダイレクトにベースバンド信号に変換される。
【００３６】
図１の回路では、ローカル信号をアンテナ回路１に向けて注入するための経路（ローカル信号注入用経路）を適宜、形成することができるようになっており、アンテナ回路１からの反射波の反射係数、反射電力係数、ＶＳＷＲ等の反射量を反射量検出器７で検出し、制御回路６がその検出結果から、アンテナ回路１と高周波アンプ５との間のインピーダンス整合状態を推定し、アンテナ回路１からの反射を低減する方向にインピーダンス整合回路２のインピーダンスを調整するものである。
【００３７】
ローカル信号注入用経路は、分周器１２と、局部発振器１１と、９０°シフタ１０又はアンテナ回路１側のインピーダンス等化器８とを選択的に接続してローカル信号の供給先を切り換える高周波スイッチ１３と、インピーダンス等価器８と、アンテナ回路１側の方向性結合器３と、高周波増幅回路又は高周波スイッチ１３とを選択的に切り換える高周波スイッチ４と、方向性結合器３と、整合回路２とを有して構成される。ローカル信号をアンテナ回路１に向けて注入するとき、高周波スイッチ１４は、端子Ｓ３側に切り換えられ、また、高周波スイッチ４は、端子Ｓ２側に切り換えられる。
【００３８】
インピーダンス整合回路２は、可変容量ダイオード等により実現される可変容量やインダクタンス等を含み、その容量値を変化させることによって、受信インピーダンスを連続的、あるいは、段階的に変化させることが可能である。
【００３９】
制御回路６は、例えば、アンテナ回路１からの反射量と、受信インピーダンスと、を対応づけしたテーブルを有しており、このテーブルに基づき、反射量を減少させる方向に、インピーダンス整合回路２を、連続的あるいは段階的に調整する。
【００４０】
インピーダンス等価器８は、ローカル信号注入用経路が形成されているときに、アンテナ回路１からみたインピーダンスが、正規の受信経路のインピーダンスと等しくなるようにする目的で挿入されるものである。すなわち、インピーダンス等価器８の入力インピーダンス（アンテナ回路１からみたインピーダンス）は、高周波アンプ５の入力インピーダンスと同じに設定されている。
【００４１】
図２は、方向性結合器の機能を説明するための図である。図２に示すように、方向性結合器２は、Ｐ１〜Ｐ４の４つの端子を有する。ここで、端子Ｐ４は終端している。そして、端子Ｐ１と端子Ｐ２は双方向に結合しており、また、端子Ｐ２と端子Ｐ４は結合しているが、端子Ｐ２と端子Ｐ３は結合していない。すなわち、端子Ｐ２から高周波信号Ｑ１が入力されると、このＱ１は、そのまま端子Ｐ１に出力されると共に、端子Ｐ４には、Ｑ１から分波された出力Ｑ２が得られるが、端子Ｐ３には、何らの出力も得られない。
【００４２】
同様に、端子Ｐ１と端子Ｐ３は結合しているが、端子Ｐ１と端子Ｐ４は結合していない。すなわち、端子Ｐ１から高周波信号Ｒ１が入力されると、このＲ１は、そのまま端子Ｐ２に出力されると共に、端子Ｐ３には、Ｒ１から分波された出力Ｒ２が得られるが、端子Ｐ４には、何らの出力も得られない。
【００４３】
したがって、受信インピーダンスの調整時に、高周波スイッチ４の端子Ｓ２を介して方向性結合器の端子Ｐ２に注入されるローカル信号は、そのまま端子Ｐ１から出力され、インピーダンス整合回路２を経由してアンテナ回路１に到達する。また、アンテナ回路１で生じる反射波は、インピーダンス整合回路２を経由して方向性結合器３の端子Ｐ１に入力され、その分波成分が端子Ｐ３から出力され、その分波成分は反射量検出器７に導かれる。このようにして、アンテナ回路１の反射量を、反射量検出器７により測定することができる。
【００４４】
次に、図１に戻り、アンテナ回路１と高周波アンプ５（受信回路の入口に相当する）との間のインピーダンスを最適化するための手順を具体的に説明する。
【００４５】
まず、局部発振器１１より出力されたローカル信号（周波数Ｆｒの信号）を、高周波スイッチ１３、インピーダンス等価器８、高周波スイッチ４、方向性結合器３、およびインピーダンス整合回路２を介してアンテナ回路１に注入する。
【００４６】
次に、アンテナ回路１からの反射波を、方向性結合器３を経由して反射量検出器（ＤＥＴ）７に導き、反射量検出器７にて反射量（反射係数、反射電力係数、ＶＳＷＲ等）を検出する。
【００４７】
制御回路６は、例えば、実測された反射量があらかじめ設定された基準値以下になるように、若しくは最小になるように、インピーダンス整合回路２を調節する。
【００４８】
以上の受信インピーダンス調整の手順をまとめると、図８のようになる。図８は、本発明の第１の実施形態に係る受信回路における受信インピーダンスの調整手順を示すフロー図である。
【００４９】
まず、周波数選択信号によって、局発チャネル（すなわち、局部発振周波数）を指定し（ステップＳ１００）、高周波スイッチ１３を端子Ｓ３側に切り換え、また、高周波スイッチ４を端子Ｓ２側に切り換える（ステップＳ１０１）。
【００５０】
そして、局部発振器（ローカルシンセサイザ）１１の発振を開始する（ステップＳ１０２）。これにより、ローカル信号が、ローカル信号注入用経路を経由してアンテナ回路１側に注入され、アンテナ回路１にて反射波が生じる。
【００５１】
反射波は、方向性結合器３の端子Ｐ３から出力され、反射量検出器（ＤＥＴ）７にて測定する（ステップＳ１０３）。そして、制御回路６は、測定された反射量を所定の基準値と比較し（ステップ１０３）、その比較動作を行いつつ、測定された反射量が基準値よりも小さくなるように（あるいは、反射量が最低値になるように）、インピーダンス整合回路２を調整する（ステップＳ１０５）。
【００５２】
そして、制御回路６は、インピーダンス整合回路２の制御パラメータを、内蔵するメモリ（不図示）に格納する（ステップＳ１０６）。
【００５３】
次に、インピーダンス整合回路２のインピーダンス調整を行うタイミングについて説明する。
【００５４】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る受信回路におけるインピーダンス調整を行うタイミングを示すタイミング図である。図３（ａ）は、アイドルモード（間欠受信モード）におけるインピーダンスの調整タイミングを示し、図３（ｂ）は、通信中（ディディケーテッドモード）におけるインピーダンスの調整タイミングを示している。
【００５５】
本実施形態のダイレクトコンバージョン受信機は、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式の携帯通信端末に搭載されている。ＴＤＭＡ方式の送受信フレームは、複数のタイムスロットからなり、そのうちの一つのタイムスロットを送信期間あるいは受信期間として割り当て、時分割にて送受信を行う。
【００５６】
送信／受信は、動作モード制御信号により切り換えられる。また、送信用アンテナと受信用アンテナは異なっており、使用するアンテナは、動作モードに応じて切り換えられる。なお、アンテナ切り換え制御信号により、アンテナの切り換えが行われる。
【００５７】
ここで、送信あるいは受信に使用されないタイムスロット期間は、空いている期間（つまり、送受信に使用されない期間）であるから、本実施形態では、この空き期間を利用して、受信インピーダンスの調整（すなわち、アンテナ回路１へのローカル信号の注入、アンテナ回路１からの反射量の測定ならびにインピーダンス整合回路２の調整）を実施する。これにより、アイドルモード時あるいは通話時において、リアルタイムで受信インピーダンスの制御を行うことができ、人体の接近状態に応じて時々刻々と変化するアンテナのインピーダンスに追従して、リアルタイムの適応制御を実施することが可能となる。よって、受信インピーダンスを、常に最適な状態に保つことが可能となる。
【００５８】
なお、ＴＤＭＡ通信方式におけるアイドルモードは、携帯通信端末が基地局からの制御信号を間欠的に受信し、自機がどの基地局のエリアに位置しているかを把握するためのモードである。
【００５９】
アイドルモードのときは、フレーム毎の、空いている受信スロット期間を受信インピーダンスの調整期間とする。すなわち、図３（ａ）において、タイムスロットＴｓ１（時刻ｔ２〜ｔ３）が、基地局からの制御信号を受信する期間である。そして、タイムスロットＴｓ６（時刻ｔ７〜ｔ８）が、受信インピーダンスを調整する期間である。
【００６０】
また、通話中の場合は、図３の下側に示すように、受信期間（タイムスロットＴｓ１：時刻ｔ２〜ｔ３）と、送信期間（タイムスロットＴｓ４：時刻ｔ５〜ｔ６）以外の、空いているタイムスロット期間（ここでは、タイムスロットＴｓ６（時刻ｔ７〜ｔ８）の期間）を、受信インピーダンスの調整期間とする。
【００６１】
このような本発明の第１の実施形態によれば、ダイレクトコンバージョン方式における局部発振器１１（及び分周器１２）が受信周波数と同一の周波数の信号の発生源であることを利用し、局部発振器１１から出力されるローカル信号をアンテナ回路１に向けて注入し、アンテナ回路１からの反射量を測定することにより、受信周波数帯におけるアンテナ回路１と高周波アンプ５との間のインピーダンスの整合状態をチェックする。したがって、実際に信号を受信し、受信信号を復調し、電界強度やＳＮＲ等を検出する、というような処理を行うことなく、より自由に、アンテナ回路１と高周波アンプ５との間のインピーダンスを調整することが可能となる。
【００６２】
したがって、アイドル期間（待ち受け期間）中においても受信インピーダンスの調整を行うことができる。また、ＴＤＭＡフレーム中の空きタイムスロット期間に、受信インピーダンスの調整を行うことにより、人体の接近状態に応じて時々刻々と変化するアンテナのインピーダンスに追従してリアルタイムの適応制御を実施することが可能となる。よって、受信インピーダンスを、常に最適な状態に保つことができる。
【００６３】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図である。図４において、図１と重複する部分には、同一の符号を付す。
【００６４】
図４に示すように、本実施形態のダイレクトコンバージョン受信機は、アンテナ部として、複数の受信アンテナＡ１〜Ａｎが設けられており、アンテナ素子選択部の一例として動作する高周波スイッチ１５の接続（端子Ｗ１〜Ｗｎ）を、第二の制御回路の一例として動作する制御回路６からのアンテナ選択信号（ＣＳ）によってダイナミックに切り換えることによって、受信インピーダンスが最小となるアンテナを選択する。他の構成は、図１のダイレクトコンバージョン受信機と同じである。なお、アンテナ素子選択部は、受信アンテナＡ１〜Ａｎのうちの少なくとも一つを選択する構成としてもよい。
【００６５】
複数のアンテナＡ１〜Ａｎは、携帯端末の使用状況毎の人体の影響を考慮し、各使用状況に適合するように、アンテナの位置等の特性が最適化されている。そして、それらのアンテナの中から、反射量が最も小さなアンテナが選ばれる。このようにして選ばれたアンテナが、すなわち、その時点の携帯端末の使用状況に適合するアンテナである。
【００６６】
図９を用いて、アンテナ選択のための手順を説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係る受信回路における受信インピーダンスの調整手順を示すフロー図である。
【００６７】
まず、局発チャネル（すなわち、局部発振周波数）を指定する（ステップＳ２００）。次に、高周波スイッチ１３を端子Ｓ３側に切り換え、また、高周波スイッチ４を端子Ｓ２側に切り換える（ステップ２０１）。これにより、ローカル信号注入用経路が形成される。
【００６８】
そして、局部発振器（ローカルシンセサイザ）１１の発振を開始する（ステップＳ２０２）。また、アンテナ選択器としての高周波スイッチ１５を切り換える（ステップＳ２０３）。そして、ローカル信号を、ローカル信号注入用経路を経由してアンテナ１側に注入する。これにより、アンテナ１にて反射波が生じる。
【００６９】
反射波は、方向性結合器３の端子Ｐ３から出力され、反射量検出器（ＤＥＴ）７にて測定する（ステップＳ２０４）。そして、現在選択されているアンテナについての反射量を、メモリ（不図示）に格納する。そして、上記動作を、すべてのアンテナについて実施する（ステップＳ２０６，Ｓ２０７，Ｓ２０４，Ｓ２０５）。
【００７０】
そして、繰り返し反射量を測定した中から最小のものを選択して、高周波スイッチ１５を切り換える（ステップＳ２０８）。
【００７１】
このような本発明の第２の実施形態によれば、アンテナを切り換えることによって、受信インピーダンスをステップ的に切り換えるため、広範囲に渡るインピーンダンス調整を迅速に行うことができる。
【００７２】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図である。図５において、図１及び図４と重複する部分には、同一の符号を付す。
【００７３】
図５に示すように、制御回路６が、反射量の実測結果に基づき、高周波スイッチ１５を切り換えてアンテナの選択を行い、その後、インピーダンス整合回路２のインピーダンスの調整も実施するようになっている。このとき、制御回路６は、第一の制御回路及び第二の制御回路の一例として動作する。
【００７４】
図５のダイレクトコンバージョン受信機では、第２の実施形態と同様に、高周波スイッチ１５によってｋ番目のアンテナを選択してローカル信号を注入し、反射波を方向性結合器３、反射量検出器（ＤＥＴ）７でピックアップする。そして、この反射量を記憶しておき、次にアンテナエレメントをｋ＋１番目、ｋ＋２番目・・・に設定して同じ動作を繰り返す。このとき、インピーダンス整合器２のインピーダンスは、あらかじめ決められた基準の状態に固定しておく。
【００７５】
そして、その繰り返し反射量を測定した中から最小のものを選択して、高周波スイッチ１５を切り換える。その後、その選択したアンテナに再度、ローカル信号を注入し、反射量があらかじめ設定された値以下になるように、若しくは、最小となるように、インピーダンス整合回路２のインピーダンスを、制御回路６により調整する。
【００７６】
このような本発明の第３の実施形態によれば、アンテナの切り換えによって、広範囲に渡るインピーダンスの調整を迅速に行い（インピーンダンスの粗調整）、次に、インピーダンス整合器２によるインピーダンスの微調整を行う。したがって、より高精度の受信インピーダンスの調整を行うことができる。
【００７７】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図である。図６において、図１と重複する部分には、同一の参照符号を付す。
【００７８】
図６のダイレクトコンバージョン受信機の主要な動作は、図１の受信機と同じである。ただし、図６の場合、方向性結合器（図１の参照符号３）の代わりに、サーキュレータ３０を用いている。また、高周波スイッチ４が、高周波アンプ５の後段に設けられている。
【００７９】
図６のダイレクトコンバージョン受信機では、反射量の測定を実施しているときも、アンテナ１から見て、高周波アンプ５が常に見えていることになり、したがって、図６では、インピーダンス等価器（図１の参照符号８）は不要である。
【００８０】
また、図６のダイレクトコンバージョン受信機では、アンテナからの反射波は、サーキュレータ３０を介して高周波アンプ５に入力されて増幅され、その増幅された反射波が、高周波スイッチ４を介して反射量検出器（ＤＥＴ）７に導かれるため、反射量検出器７におけるピックアップ効率（すなわち、Ｓ／Ｎ）が向上する。
【００８１】
図７は、サーキュレータの機能を説明するための図である。図７に示すように、サーキュレータ３０は、３つの端子Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７を有しており、隣り合う端子間における信号の伝達が可能である。すなわち、信号Ｑ６（端子Ｐ５から端子Ｐ６に向かう信号）、信号Ｑ７（端子Ｐ６から端子Ｐ７に向かう信号）、ならびに信号Ｑ８（端子Ｐ７から端子Ｐ５に向かう信号）の伝達が可能である。
【００８２】
このような本発明の第５の実施形態によれば、反射量を検出する際、高周波増幅回路にて増幅したアンテナ部からの反射波を利用することができるため、反射量の検出効率の向上を図ることができる。
【００８３】
なお、本実施形態の構成は、第２の実施形態（図４）又は第３の実施形態（図５）に示された構成である、アンテナ素子Ａ１〜Ａｎ及び高周波スイッチ１５を利用した構成に適用してもよい。
【００８４】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態では、アンテナからの反射量の実測値から伸縮自在のホイップアンテナが不適切な位置にあることを検出し、ユーザに、ホイップアンテナの位置の修正を促すように報知する携帯端末ついて説明する。これにより、常に、ホイップアンテナが正しい位置にある状態において受信処理を行うことができる。これにより、アンテナの伸縮位置や収納位置が不適切であることによって生じる受信感度の低下を、未然に防止することが可能となり、受信機の利便性が向上する。
【００８５】
図１０は、携帯端末に使用されるホイップアンテナについて説明するための図であり、図１０（ａ）はホイップアンテナの要部を示す断面図、図１０（ｂ）は、ホイップアンテナが携帯端末の筐体内に正しく収容された状態を示す断面図であり、図１０（ｃ）は、ホイップアンテナが携帯端末の筐体から引き伸ばされた状態（正しい伸長状態）を示す断面図である。
【００８６】
図１０（ａ）に示すように、ホイップアンテナ（ＡＮ）は、収納時用エレメント（ヘリカルアンテナ部）１７と、伸長時用エレメント（棒状アンテナ部）１８と、を含んでいる。収納時には、上部の収納時用アンテナ（ヘリカルアンテナ部）１７が使用される。伸長時には、下部の棒状アンテナ部１８が使用される。
【００８７】
収納時用アンテナ（ヘリカルアンテナ部）１７と、伸縮時用エレメント（棒状アンテナ部）１８は、各々、絶縁されており、各アンテナ部分が独立した給電部を具備する。ユーザによって、各アンテナエレメント（１７，１８）の給電部分がストッパ２０（筐体側接続部分）に接触する状態にて収納もしくは伸長されて固定されていれば、アンテナ１と高周波アンプ５（受信回路）の接続は、正常な接続状態である。
【００８８】
図１０（ｂ）では、ホイップアンテナ（ＡＮ）が、携帯端末の筐体１９内に、正しく収納されている。ホイップアンテナ（ＡＮ）は、ストッパ２０により係止されている。この状態では、収納時用エレメント１７がホイップアンテナ（ＡＮ）の給電部となる。
【００８９】
図１０（ｃ）は、ホイップアンテナ（ＡＮ）が、携帯端末の筐体１９から、正しく引き伸ばされた状態を示している。ホイップアンテナ（ＡＮ）は、ストッパ２０により係止されている。この状態では、伸長時用エレメント１８が、ホイップアンテナ（ＡＮ）の給電部となる。
【００９０】
図１１は、本発明の第５の実施形態における受信回路の動作を説明するための図である。
【００９１】
図１１（ａ）の場合は、ホイップアンテナが伸長状態と収納状態の中間にあり、したがって、高周波アンプ（受信回路）５は、アンテナ（ＡＮ）とは全く接続されておらず、アンテナとしては機能しない状態である。
【００９２】
図４の構成をもつダイレクトコンバージョン受信機では、図１１（ａ）の状態においてローカル信号を注入すると、アンテナ（Ａ１〜Ａｎ）からの反射量は最大となり、反射量検出器（ＤＥＴ）７の検出量は最大値（異常値）を示す。したがって、アンテナが、不適切な位置にあることを検出することができる。
【００９３】
この場合には、制御回路６は、使用者に対して、携帯端末の表示部２１上に、アンテナエレメントを正しく収納、若しくは伸長するよう促すメッセージを表示する。これにより、常に、アンテナが正しい位置にある状態において受信処理を行うことができる。なお、ユーザに報知する手段としては、表示部２１のほか、音声出力等で報知してもよい。
【００９４】
図１２は、本発明の第５の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図である。図１２において、前掲の図面と重複する部分には、同一の符号を付す。
【００９５】
図１２のダイレクトコンバージョン受信機の基本的な構成は、図１や図４の受信機と同じである。ただし、図１２の場合、伸縮自在のホイップアンテナ（ＡＮ）を使用しており、また、制御回路６は、インピーダンス整合回路２のインピーンダンス調整を行うと共に、あるいは、そのインピーダンス調整に代えて、表示部２１の表示も制御する。なお、図１２中、参照符号２２は送信信号用のローパスフィルタであり、参照符号２３は送信アンプであり、参照符号４０はデュプレクサである。
【００９６】
このような本発明の第５の実施形態によれば、事前に、ユーザに対して、ホイップアンテナの位置が不適切であることを報知し、ホイップアンテナを適正な位置に修正させることができる。よって、常に、受信に適したアンテナ状態の下で受信を開始することができる。
【００９７】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、ダイレクトコンバージョン方式を採用する受信回路において、受信周波数と局部周波数が同一であることを利用し、その局部発振出力をアンテナ回路へ注入しアンテナ回路側からの反射量を計測して、受信する周波数に応じて、アンテナと高周波増幅回路（受信回路）間におけるインピーダンス整合を最適化し、受信特性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の受信回路は、使用形態の変化等による環境変化に対して安定した受信特性を得ることが可能な効果を有し、携帯電話装置の受信回路等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図
【図２】方向性結合器の機能を説明するための図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る受信回路におけるインピーダンス調整を行うタイミングを示すタイミング図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図
【図６】本発明の第４の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図
【図７】サーキュレータの機能を説明するための図
【図８】本発明の第１の実施形態に係る受信回路における受信インピーダンスの調整手順を示すフロー図
【図９】本発明の第２の実施形態に係る受信回路における受信インピーダンスの調整手順を示すフロー図
【図１０】携帯端末に使用されるホイップアンテナについて説明するための図
【図１１】本発明の第５の実施形態における受信回路の動作を説明するための図
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る受信回路の一例の主要な構成を示す回路図
【符号の説明】
【０１００】
１  アンテナ
２  インピーダンス整合回路
３  方向性結合器
４  高周波スイッチ
５  高周波アンプ
６  制御回路
７  反射量検出器
８  インピーダンス等価器
９ａ，９ｂ  ミキサ
１０  ９０°位相シフタ
１１  局部発振器
１２  分周器
１３  高周波スイッチ
１４  ローパスフィルタ
１５  高周波スイッチ
１７  収納時用エレメント
１８  伸長時用エレメント
１９  筐体
２０  ストッパ
２１  表示部
２２  送信信号用ローパスフィルタ
２３  電力増幅器
【図１】
2007166534.tif 000003
【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】
2007166534.tif 000010
【図９】
2007166534.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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