(57)【要約】【課題】送信信号の反射信号を得ることができない場合であっても、送受信特性の劣化を回避すること。【解決手段】反射モニタ信号判定部１０４は、アンテナ１１６が受信した信号から当該無線通信装置１００が送信する送信信号の反射信号を抽出することができるか否かを判定し、反射モニタ信号生成部１０５は、送信信号の反射信号を抽出することができないと判定された場合、反射モニタ信号を生成し、保持状態判定部１１４は、反射信号を抽出することができると判定された場合には送信信号の反射信号の電力に基づいて、反射信号を抽出することができないと判定された場合には反射モニタ信号の反射信号の電力に基づいて、当該無線通信装置１００の現在の保持状態を判定し、アンテナ整合回路切替部１１５は、保持状態判定部１１４によって判断された保持状態に応じて、アンテナ１１６のインピーダンスの整合調整を行う。【選択図】図１
2012054820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置であって、
信号を受信するアンテナと、
前記アンテナが受信した信号から当該無線通信装置が送信する送信信号の反射信号を抽出することができるか否かを判定する第１の判定手段と、
前記送信信号の反射信号を抽出することができないと判定された場合、反射モニタ信号を生成する信号生成手段と、
前記反射信号を抽出することができると判定された場合には前記送信信号の反射信号の電力に基づいて、前記反射信号を抽出することができないと判定された場合には前記反射モニタ信号の反射信号の電力に基づいて、当該無線通信装置の現在の保持状態を判定する第２の判定手段と、
前記第２の判定手段によって判断された前記保持状態に応じて、前記アンテナのインピーダンスの整合調整を行う切替手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
前記無線通信装置は、更に、
前記アンテナが受信した信号のうち、特定の周波数帯域内に含まれる成分を抽出する抽出手段を備え、
前記第１の判定手段は、前記抽出手段によって、前記特定の周波数帯域内から前記送信信号の反射信号を抽出することができる場合に、前記送信信号の反射信号を抽出することができると判定し、
前記信号生成手段は、前記送信信号の反射信号を抽出することができないと判定された場合、前記特定の周波数帯域内に成分を有する反射モニタ信号を生成する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第１の判定手段は、
前記特定の周波数帯域内に前記送信信号が配置される場合、前記送信信号の反射信号を抽出することができると判定し、
前記特定の周波数帯域内に前記送信信号が配置されない場合、又は、前記無線通信装置が前記送信信号を送信していない場合、前記送信信号の反射信号を抽出することができないと判定する、
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記抽出手段は、複数の特定の周波数帯域それぞれについて、各周波数帯域内に含まれる成分を抽出し、
前記第１の判定手段は、前記複数の特定の周波数帯域それぞれについて、前記送信信号の反射信号を抽出することができるか否かを判定し、
前記信号生成手段は、前記第１の判定手段によって、前記送信信号の反射信号を抽出することができないと判定された周波数帯域について、当該周波数帯域内に成分を有する反射モニタ信号を生成し、
前記第２の判定手段は、前記送信信号の反射信号を抽出することができると判定された周波数帯域から抽出された前記送信信号の反射信号の電力と、前記送信信号の反射信号を抽出することができないと判定された周波数帯域から抽出された前記反射モニタ信号の反射信号の電力とに基づいて、前記現在の保持状態を判定する、
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
複数の前記特定の周波数帯域での前記反射信号間の電力差と、前記保持状態との対応関係が予め設定され、
前記第２の判定手段は、前記反射信号の電力と前記対応関係とを用いて、現在の前記保持状態を判定する、
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項６】
信号を受信するアンテナを有する無線通信装置における無線通信方法であって、
前記アンテナが受信した信号から当該無線通信装置から送信される送信信号の反射信号を抽出することができるか否かを判定する第１の判定ステップと、
前記送信信号の反射信号を抽出することができないと判定された場合、反射モニタ信号を生成する信号生成ステップと、
前記反射信号を抽出することができると判定された場合には前記送信信号の反射信号の電力に基づいて、前記反射信号を抽出することができないと判定された場合には前記反射モニタ信号の反射信号の電力に基づいて、当該無線通信装置の現在の保持状態を判定する第２の判定ステップと、
前記第２の判定ステップによって判断された前記保持状態に応じて、前記アンテナのインピーダンスの整合調整を行う切替ステップと、
を含む無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信端末（以下、単に「端末」と称する）では、端末が保持されている状態（以下、「保持状態」と称する）によって、アンテナインピーダンスの整合度合を示すＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）が変化する。例えば、ＶＳＷＲは、移動体通信端末の近傍にどの程度の導電性を持つ物体が存在するかに応じて変化する。このように端末保持状態に応じてアンテナのＶＳＷＲが変化するので、アンテナのインピーダンス不整合が生じ、本来のアンテナ特性が得られず、送受信特性が劣化してしまう場合がある。
【０００３】
また、アンテナのインピーダンス不整合により受信特性が劣化してしまうことは、例えば、受信回路の入力時点（受信回路のトップ）でノイズファクタ（ＮＦ：Noise Factor）が劣化してしまうことを意味し、受信回路内ではＮＦの劣化を補償することができない。そのため、アンテナのインピーダンス不整合を防止して、送受信特性の劣化を防ぐことが重要となる。
【０００４】
アンテナのインピーダンス不整合を防止する従来技術としては、送信信号の反射信号を指標としてインピーダンスの整合調整を行う技術がある（例えば、特許文献１〜４参照）。すなわち、送信信号の反射（反射信号）をモニタし、モニタした反射信号を指標としてインピーダンスの整合調整を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２５６９３０号公報
【特許文献２】特開平１１−２８４５２２号公報
【特許文献３】特開２００６−２８７３３７号公報
【特許文献４】特開２００６−３１９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、送信信号が存在しない場合には、送信信号の反射信号をモニタすることができない。このように、従来技術では、モニタ対象の信号である送信信号の反射信号を得ることができない場合があった。この場合、インピーダンス整合調整を行うことができなくなるので、送受信特性の劣化を防ぐことができなくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、送信信号の反射信号を得ることができない場合であっても、送受信特性の劣化を回避することができる無線通信装置及び無線通信方法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】
【０００８】
本発明の一態様に係る無線通信装置は、信号を受信するアンテナと、前記アンテナが受信した信号から当該無線通信装置が送信する送信信号の反射信号を抽出することができるか否かを判定する第１の判定手段と、前記送信信号の反射信号を抽出することができないと判定された場合、反射モニタ信号を生成する信号生成手段と、前記反射信号を抽出することができると判定された場合には前記送信信号の反射信号の電力に基づいて、前記反射信号を抽出することができないと判定された場合には前記反射モニタ信号の反射信号の電力に基づいて、当該無線通信装置の現在の保持状態を判定する第２の判定手段と、前記第２の判定手段によって判断された前記保持状態に応じて、前記アンテナのインピーダンスの整合調整を行う切替手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
本発明の一態様に係る無線通信方法は、前記アンテナが受信した信号から当該無線通信装置から送信される送信信号の反射信号を抽出することができるか否かを判定する第１の判定ステップと、前記送信信号の反射信号を抽出することができないと判定された場合、反射モニタ信号を生成する信号生成ステップと、前記反射信号を抽出することができると判定された場合には前記送信信号の反射信号の電力に基づいて、前記反射信号を抽出することができないと判定された場合には前記反射モニタ信号の反射信号の電力に基づいて、当該無線通信装置の現在の保持状態を判定する第２の判定ステップと、前記第２の判定ステップによって判断された前記保持状態に応じて、前記アンテナのインピーダンスの整合調整を行う切替ステップと、を含む構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、モニタ対象の周波数帯から送信信号の反射信号を得ることができない場合であっても、反射モニタ信号の反射信号に基づいてインピーダンスの整合調整ができるので、送受信特性の劣化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態に係る端末保持状態の判定処理を示す図（ケース１）
【図３】本発明の一実施の形態に係る端末保持状態の判定処理を示す図（ケース２）
【図４】本発明の一実施の形態に係る端末保持状態の判定処理を示す図（ケース３）
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。例えば、図１に示す無線通信装置１００は、上述した端末に適用される。
【００１４】
図１において、無線通信装置１００は、ディジタルベースバンド（ＤＢＢ：Digital Base Band）処理部１０１、ＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）１０２、高周波増幅器（例えば、ＰＡ：Power Amplifier）１０３、反射モニタ信号判定部１０４、反射モニタ信号生成部１０５、多重部１０６、方向性結合器１０７、デュプレクサ（duplexer）１０８、アンテナスイッチ１０９、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）１１０、分配器１１１、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）１１２，１１３、保持状態判定部１１４、アンテナ整合回路切替部１１５、アンテナ１１６、を有する。
【００１５】
また、図１では、無線通信装置１００が送信する送信信号を実線矢印で表し、反射モニタ信号生成部１０５で生成される反射モニタ信号を破線矢印で表し、アンテナ整合回路切替部１１５からの反射波である反射信号を点線矢印で表す。
【００１６】
図１に示す無線通信装置１００において、ＤＢＢ処理部１０１は、送信信号、及び、ＲＦＩＣ１０２から入力される受信信号に対して、ベースバンド処理を行う。そして、ＤＢＢ処理部１０１は、ベースバンド処理された送信信号を、ＲＦＩＣ１０２に出力する。また、ＤＢＢ処理部１０１は、送信すべき送信信号の有無（ＯＮ／ＯＦＦ）を示す送信ＯＮ／ＯＦＦ情報、及び、送信信号が配置されるＲＢの周波数位置（以下、送信信号のＲＢ位置と称する）を示す送信ＲＢ位置情報を、反射モニタ信号判定部１０４に出力する。
【００１７】
ＲＦＩＣ１０２は、送信信号及び受信信号に対して無線処理を施す。ここで、ＲＦＩＣ１０２は、送信ＲＦ部１１と受信ＲＦ部１２とを有する。
【００１８】
具体的には、ＲＦＩＣ１０２の送信ＲＦ部１１は、ＤＢＢ処理部１０１から入力される送信信号に対して、所定の送信無線処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバート等）を施し、送信無線処理後の送信信号をＰＡ１０３に出力する。また、ＲＦＩＣ１０２の受信ＲＦ部１２は、ＬＮＡ１１０から入力される受信信号に対して、所定の受信無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等）を施し、受信無線処理後の受信信号をＤＢＢ処理部１０１に出力する。
【００１９】
ＰＡ１０３は、送信ＲＦ部１１から入力される送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を多重部１０６に出力する。
【００２０】
反射モニタ信号判定部１０４は、ＤＢＢ処理部１０１から入力される送信ＯＮ／ＯＦＦ情報及び送信ＲＢ位置情報に基づいて、無線通信装置１００の保持状態（無線通信装置１００が保持されている状態）を判定するために用いる反射信号を得るための反射モニタ信号（つまり、保持状態判定用信号）を生成するか否かを判定する。具体的には、反射モニタ信号判定部１０４は、送信ＯＮ／ＯＦＦ情報に示される情報がＯＦＦの場合（送信信号が存在しない場合）、反射モニタ信号を生成すると判定する。又は、反射モニタ信号判定部１０４は、送信ＯＮ／ＯＦＦ情報に示される情報がＯＮの場合（送信信号が存在する場合）、かつ、送信ＲＢ位置情報に示されるＲＢ位置が特定の周波数帯域（例えば、システム帯域の両端（最小周波数及び最大周波数））内に含まれない場合、送信信号の反射信号を特定の周波数帯域から抽出することができないと判定して、反射モニタ信号を生成すると判定する。一方、反射モニタ信号判定部１０４は、送信ＯＮ／ＯＦＦ情報に示される情報がＯＮの場合（送信信号が存在する場合）、かつ、送信ＲＢ位置情報に示されるＲＢ位置が特定の周波数帯域（例えば、システム帯域の両端（最小周波数及び最大周波数））内に含まれる場合、送信信号の反射信号を特定の周波数帯域から抽出することができると判定して、反射モニタ信号を生成しないと判定する。そして、反射モニタ信号判定部１０４は、判定結果を反射モニタ信号生成部１０５に出力する。
【００２１】
なお、判定に送信信号のＲＢ位置を用いることで、無線通信装置１００自身が管理する情報のみを用いて判定を行うことが可能となる。したがって、無線通信装置１００の周辺状況の解析等が不要になり、簡潔な構成で判定を実現することができる。なお、ＲＢは、通信リソースを周波数帯域と時間の両方で分割した単位であるため、ＲＢ位置は周波数帯域の情報と時間の情報の両方を含むが、送信信号が配置される周波数帯域が時間に関わらず一定である場合には、周波数帯域の情報のみを用いて判定するとしても良い。
【００２２】
反射モニタ信号生成部１０５は、反射モニタ信号を生成する旨を示す判定結果が反射モニタ信号判定部１０４から入力される場合、反射モニタ信号を生成する。ここで、反射モニタ信号は、ＢＰＦ１１２及びＢＰＦ１１３のそれぞれの抽出対象（モニタ対象）である特定の周波数帯域と同一の周波数帯域内に成分を有する信号である。反射モニタ信号としては、例えば、単一連続波（以下、「ＣＷ：Continuous Wave」と称する）信号又は変調波である。例えば、ＢＰＦ１１２及びＢＰＦ１１３のそれぞれの抽出対象（モニタ対象）である特定の周波数帯域がシステム帯域の最小周波数（lower frequency）及び最大周波数（upper frequency）の場合、反射モニタ信号は、システム帯域の最小周波数帯域及び最大周波数帯域にそれぞれ成分を有するＣＷ信号又は変調波となる。そして、反射モニタ信号生成部１０５は、生成した反射モニタ信号を多重部１０６に出力する。
【００２３】
多重部１０６は、ＰＡ１０３から入力される送信信号と、反射モニタ信号生成部１０５から入力される反射モニタ信号を周波数多重する。多重部１０６は、周波数多重後の信号を方向性結合器１０７に出力する。
【００２４】
方向性結合器１０７は、例えば、双方向性結合器（dual directional coupler）であり、多重部１０６から入力される信号（送信信号又は反射モニタ信号）をデュプレクサ１０８に出力するとともに、デュプレクサ１０８から入力される信号（反射信号）を分配器１１１に出力する。
【００２５】
デュプレクサ１０８は、方向性結合器１０７から入力される送信信号と、アンテナスイッチ１０９から入力される受信信号とを分離する。そして、デュプレクサ１０８は、送信信号をアンテナスイッチ１０９に出力し、受信信号をＬＮＡ１１０に出力する。
【００２６】
アンテナスイッチ１０９は、アンテナ１１６を介して受信した受信信号のデュプレクサ１０８への出力と、デュプレクサ１０８から入力される送信信号のアンテナ１１６（アンテナ整合回路切替部１１５）への出力とを切り替える。
【００２７】
ＬＮＡ１１０は、デュプレクサ１０８から入力される受信信号を増幅し、増幅後の受信信号を受信ＲＦ部１２に出力する。
【００２８】
分配器１１１は、方向性結合器１０７から入力される反射信号をＢＰＦ１１２及びＢＰＦ１１３に分配する。なお、出力先のＢＰＦの搭載数分（ここでは２個）だけ信号を分配できる機能を有する構成部であれば分配器１１１の代わりに用いてもよい。
【００２９】
ＢＰＦ１１２及びＢＰＦ１１３は、分配器１１１から入力される信号（すなわち、反射信号）から特定の周波数帯域成分のみを抽出する。ここで、ＢＰＦ１１２とＢＰＦ１１３とは、上記特定の周波数帯域の中心周波数が互いに異なる。例えば、ＢＰＦ１１２は、分配器１１１から入力される信号から、システム帯域の最大周波数帯域成分を抽出する。一方、ＢＰＦ１１３は、分配器１１１から入力される信号から、システム帯域の最小周波数帯域成分を抽出する。ＢＰＦ１１２及びＢＰＦ１１３は、抽出した周波数帯域成分を保持状態判定部１１４に出力する。なお、特定の周波数帯域の信号を抽出できる機能を有する構成部であれば、ＢＰＦ１１２，１１３の代わりに用いてもよい。
【００３０】
保持状態判定部１１４は、ＢＰＦ１１２及びＢＰＦ１１３から入力される周波数帯域成分に基づいて、無線通信装置１００の現在の保持状態を判定する。すなわち、保持状態判定部１１４は、上記特定の周波数帯域における反射信号の電力に基づいて、無線通信装置１００の現在の前記保持状態を判定する。例えば、保持状態判定部１１４には、無線通信装置１００の各保持状態（つまり、アンテナインピーダンスの整合状態（ＶＳＷＲ））と、反射信号の周波数特性（例えば、ＢＰＦ１１２，１１３で抽出された周波数帯域成分（反射信号）の信号レベルの差（電力差））との対応関係を示す情報（対応関係情報）がトレーニング等により予め設定されている。そして、保持状態判定部１１４は、複数の特定の周波数帯域（ここでは、ＢＰＦ１１２での抽出対象帯域及びＢＰＦ１１３での抽出対象帯域）における反射信号間の信号レベル差（電力差）と、上記対応関係情報とを用いて、無線通信装置１００の現在の保持状態を判定する。そして、保持状態判定部１１４は、判定結果をアンテナ整合回路切替部１１５に出力する。
【００３１】
アンテナ整合回路切替部１１５は、無線通信装置の各保持状態（例えば、状態Ａ、状態Ｂ、及び、状態Ｃ）に対応した複数のアンテナ整合回路を有する。アンテナ整合回路切替部１１５は、複数のアンテナ整合回路のうち、保持状態判定部１１４から入力される判定結果（つまり、無線通信装置１００の現在の保持状態）に対応するアンテナ整合回路（つまり、無線通信装置１００の現在の保持状態に応じた最適なアンテナ整合回路）に切り替える。なお、アンテナ整合回路切替部１１５が保持するアンテナ整合回路は、上記３種類の保持状態に対応するアンテナ整合回路に限らない。例えば、より高精度なアンテナ整合調整を実現するために、アンテナ整合回路切替部１１５が保持するアンテナ整合回路を４種類以上としてもよい。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る無線通信装置１００（図１）における送信信号の送信状態（ケース１〜３）に応じた無線通信装置１００の動作について説明する。
【００３３】
以下の説明では、例えば、無線通信装置１００の保持状態として、状態Ａ、状態Ｂ、及び、状態Ｃの３状態とする。
【００３４】
また、図２Ａ〜２Ｃ、図３Ａ〜図３Ｃ、及び、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、無線通信装置１００の３種類の保持状態（ＶＳＷＲ）と、反射信号の周波数特性とがトレーニング等により予め対応付けられている。
【００３５】
状態Ａ〜状態Ｃは、状態Ａよりも状態Ｂが、状態Ｂよりも状態Ｃが、より導電性の高い物体が無線通信装置１００の近傍に配置されている状態である。一般に、図２Ａ、図３Ａ及び図４Ａに示す状態Ａと比較すると、図２Ｂ、図３Ｂ及び図４Ｂに示す状態Ｂでは、ＶＳＷＲが低周波数側へシフトする。また、図２Ａ、図３Ａ及び図４Ａに示す状態Ａと比較すると、図２Ｃ、図３Ｃ及び図４Ｃに示す状態Ｃでは、ＶＳＷＲが大きく劣化し（電力（Power）の大きい方にシフトし）、かつ、低周波数側へシフトする。これらの特性により、複数の特定の周波数帯域（ここでは、システム帯域の最小周波数及び最大周波数）での反射信号の信号レベル差（電力差）は、無線通信装置１００の保持状態に応じて変化する。このように、複数の周波数帯域から抽出した反射信号の信号レベル差を評価することにより、ＶＳＷＲがどのようにシフトしているのかを確認することができるので、シフト保持状態を的確に判断することができる。
【００３６】
そこで、無線通信装置１００は、アンテナ整合回路切替部１１５からの反射信号をモニタして、反射信号の信号レベル（信号レベル差）と、各保持状態での周波数特性（図２Ａ〜２Ｃ、図３Ａ〜図３Ｃ及び図４Ａ〜図４Ｃ）とを比較することで、無線通信装置１００の現在の保持状態を判定する。そして、無線通信装置１００は、無線通信装置１００の現在の保持状態に最適なアンテナ整合回路に切り替える。
【００３７】
＜ケース１（図２Ａ〜図２Ｃ）＞
ケース１では、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、無線通信装置１００から送信される送信信号が存在し（送信ＯＮ／ＯＦＦ情報：ＯＮ）、かつ、当該送信信号のＲＢ位置がＢＰＦ１１２，１１３の抽出対象（つまり、反射信号のモニタ対象）である特定の周波数帯域内に含まれる場合について説明する。
【００３８】
この場合、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）での抽出対象（反射信号のモニタ対象）の特定の周波数帯域内（図２Ａ〜図２Ｃに示す一点鎖線内の周波数帯域）には、送信信号が存在する。
【００３９】
よって、ＢＰＦ１１２及びＢＰＦ１１３は、送信信号の反射信号を抽出することができる。つまり、保持状態判定部１１４は、無線通信装置１００の保持状態判定の指標として、送信信号の反射信号を用いることができる。換言すると、無線通信装置１００では、無線通信装置１００の保持状態判定の指標として反射モニタ信号を用いる必要は無い。
【００４０】
そこで、反射モニタ信号判定部１０４は、反射モニタ信号を生成しないと判定する。よって、反射モニタ信号生成部１０５では、反射モニタ信号は生成されない。このため、方向性結合器１０７で抽出される反射信号（図１に示す点線矢印）には、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、送信信号（図１に示す実線矢印）の反射信号のみが含まれる。
【００４１】
そして、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）は、抽出対象（反射信号のモニタ対象）である特定の周波数帯域内（図２Ａ〜図２Ｃに示す一点鎖線内の周波数帯域）に存在する送信信号に対する反射信号を抽出する。
【００４２】
次いで、保持状態判定部１１４は、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）で抽出した送信信号に対する反射信号の信号レベル（２つの反射信号間の信号レベル差（電力差））と、図２Ａ〜図２Ｃに示す各保持状態での周波数特性（ＶＳＷＲ）とを比較して、無線通信装置１００の現在の保持状態を判定する。
【００４３】
次いで、アンテナ整合回路切替部１１５は、３種類のアンテナ整合回路のうち、保持状態判定部１１４で判定された無線通信装置１００の現在の保持状態（図２Ａ〜図２Ｃのいずれか）に応じたアンテナ整合回路に切り替える。
【００４４】
これにより、無線通信装置１００では、送信信号の反射信号を用いて、無線通信装置１００の現在の保持状態に応じた最適なアンテナ整合回路への切替が可能となり、送受信性能の劣化を回避することができる。
【００４５】
＜ケース２（図３Ａ〜図３Ｃ）＞
ケース２では、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、無線通信装置１００から送信される送信信号が存在し（送信ＯＮ／ＯＦＦ情報：ＯＮ）、かつ、当該送信信号のＲＢ位置がＢＰＦ１１２，１１３の抽出対象（つまり、反射信号のモニタ対象）である特定の周波数帯域内に含まれない場合について説明する。
【００４６】
この場合、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）での抽出対象（反射信号のモニタ対象）の特定の周波数帯域内（図３Ａ〜図３Ｃに示す一点鎖線内の周波数帯域）には、送信信号が存在しない。
【００４７】
よって、ＢＰＦ１１２及びＢＰＦ１１３は、送信信号の反射信号を抽出することができない。つまり、保持状態判定部１１４は、無線通信装置１００の保持状態判定の指標として、送信信号の反射信号を用いることができない。よって、この場合には、無線通信装置１００では、無線通信装置１００の保持状態判定の指標として反射モニタ信号を用いる必要がある。
【００４８】
そこで、反射モニタ信号判定部１０４は、反射モニタ信号を生成すると判定する。よって、反射モニタ信号生成部１０５では、反射モニタ信号が生成される。このため、方向性結合器１０７で抽出される反射信号（図１に示す点線矢印）には、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、送信信号（図１に示す実線矢印）の反射信号及び反射モニタ信号（図１に示す破線矢印）の反射信号が含まれる。
【００４９】
そして、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）は、抽出対象（反射信号のモニタ対象）である特定の周波数帯域内（図３Ａ〜図３Ｃに示す一点鎖線内の周波数帯域）に存在する反射モニタ信号に対する反射信号を抽出する。
【００５０】
次いで、保持状態判定部１１４は、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）で抽出した反射モニタ信号に対する反射信号の信号レベル（２つの反射信号間の信号レベル差（電力差））と、図３Ａ〜図３Ｃに示す各保持状態での周波数特性（ＶＳＷＲ）とを比較して、無線通信装置１００の現在の保持状態を判定する。
【００５１】
次いで、アンテナ整合回路切替部１１５は、３種類のアンテナ整合回路のうち、保持状態判定部１１４で判定された無線通信装置１００の現在の保持状態（図３Ａ〜図３Ｃのいずれか）に応じたアンテナ整合回路に切り替える。
【００５２】
これにより、無線通信装置１００では、反射信号のモニタ対象である特定の周波数帯域内に送信信号が存在しない場合でも、反射モニタ信号の反射信号を用いて、無線通信装置１００の現在の保持状態に応じた最適なアンテナ整合回路への切替が可能となり、送受信性能の劣化を回避することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）の双方の抽出対象である特定の周波数帯域に送信信号が存在しない場合について説明した。しかし、本実施の形態において、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）のいずれか一方の抽出対象の周波数帯域に送信信号が存在する場合には、反射モニタ信号生成部１０５は、他方の抽出対象周波数帯域に対応する反射モニタ信号のみを生成してもよい。これにより、反射モニタ信号の生成に要する電流を抑えることができる。なお、この場合、保持状態判定部１１４は、送信信号が存在する周波数帯域については送信信号の反射信号の信号レベルを用いて判定を行い、存在しない周波数帯域については反射モニタ信号の反射信号の信号レベルを用いて判定を行う。なお、正確に保持状態を判定するためには、送信信号と反射モニタ信号とで信号レベルに差がある場合には、その差に応じて各信号の反射信号の受信レベルを補正した上で評価することが望ましい。
【００５４】
＜ケース３（図４Ａ〜図４Ｃ）＞
ケース３では、無線通信装置１００から送信される送信信号が存在しない場合（送信ＯＮ／ＯＦＦ情報：ＯＦＦ）について説明する。
【００５５】
この場合、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）は、送信信号の反射信号を抽出することができない。よって、無線通信装置１００では、ケース２と同様、無線通信装置１００の保持状態判定の指標として反射モニタ信号を用いる必要がある。
【００５６】
そこで、反射モニタ信号判定部１０４は、反射モニタ信号を生成すると判定する。よって、反射モニタ信号生成部１０５では、反射モニタ信号が生成される。このため、方向性結合器１０７で抽出される反射信号（図１に示す点線矢印）には、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、反射モニタ信号（図１に示す破線矢印）の反射信号のみが含まれる。
【００５７】
そして、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）は、抽出対象（反射信号のモニタ対象）である特定の周波数帯域内（図４Ａ〜図４Ｃに示す一点鎖線内の周波数帯域）に存在する反射モニタ信号に対する反射信号を抽出する。
【００５８】
次いで、保持状態判定部１１４は、ＢＰＦ１１２（Upper BPF）及びＢＰＦ１１３（Lower BPF）で抽出した反射モニタ信号に対する反射信号の信号レベル（２つの反射信号間の信号レベル差（電力差））と、図４Ａ〜図４Ｃに示す各保持状態での周波数特性（ＶＳＷＲ）とを比較して、無線通信装置１００の現在の保持状態を判定する。
【００５９】
次いで、アンテナ整合回路切替部１１５は、３種類のアンテナ整合回路のうち、保持状態判定部１１４で判定された無線通信装置１００の現在の保持状態（図４Ａ〜図４Ｃのいずれか）に応じたアンテナ整合回路に切り替える。
【００６０】
これにより、無線通信装置１００では、送信信号が存在せず、各ＢＰＦにて反射信号を抽出できないタイミングでも、反射モニタ信号の反射信号を用いて、無線通信装置１００の現在の保持状態に応じた最適なアンテナ整合回路への切替が可能となり、送受信性能の劣化を回避することができる。
【００６１】
以上、無線通信装置１００の動作について説明した。
【００６２】
このようにして、無線通信装置１００は、送信信号又は反射モニタ信号の反射信号をモニタして、モニタした反射信号の信号レベルに基づいて、無線通信装置１００の現在の保持状態を判定する。具体的には、無線通信装置１００は、システム帯域の両端（最小周波数及び最大周波数）における周波数帯域成分（反射信号）を抽出（モニタ）し、２つの反射信号の信号レベル差に基づいて、無線通信装置１００の現在の保持状態を判定する。そして、無線通信装置１００は、無線通信装置１００の現在の保持状態に応じた最適なアンテナ整合回路への切替を実施する。
【００６３】
続いて、送信信号の使用する周波数帯域が可変であるために、反射信号が抽出できない場合の具体例を説明する。近年、次世代通信システムとして、３ＧＰＰ−ＬＴＥ(3rd Generation Partnership Project Radio Access Network Long Term Evolution、以下、「ＬＴＥ」と称する)が提案されている。ＬＴＥでは、既存の３Ｇシステムの周波数帯域等を用いる。また、ＬＴＥでは、システム（基地局）に応じた可変帯域（例えば、1.4MHz／3MHz／5MHz／10MHz／15MHz／20MHzの幅）のシステム帯域において、リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）単位（例えば、１ＲＢ＝180kHz、１ＲＢ＝１２サブキャリア（ＳＣ：Subcarrier））で通信を行うという特徴がある。
【００６４】
よって、ＬＴＥでは、送信信号が存在する場合でも、ケース２（図３Ａ〜図３Ｃ）のように、反射信号モニタ対象の特定の周波数帯域（一点鎖線内の周波数帯域）に送信信号が配置されない可能性がある。つまり、ＬＴＥでは、信号抽出のための固定フィルタ（ここではＢＰＦ１１２，１１３）に対応する特定の周波数帯域において送信信号の反射信号を常に抽出できるとは限らない。また、信号抽出のための、抽出対象の周波数帯域が可変となる可変フィルタの実現は困難である。
【００６５】
しかし、本実施の形態では、無線通信装置１００は、送信信号のＲＢ位置（送信ＲＢ位置情報）が反射信号モニタ対象の周波数帯域内にあるか否かに基づいて、反射モニタ信号を生成するか否かを判定する。具体的には、無線通信装置１００は、送信信号が存在し、かつ、送信信号が配置されるＲＢ位置が反射信号のモニタ対象（ＢＰＦ１１２，１１３の抽出対象）の周波数帯域内に無い場合（ケース２）には、反射モニタ信号を保持状態判定の指標として用いる。
【００６６】
更に、無線通信装置１００は、送信信号が存在しない場合（ケース３）にも、反射モニタ信号を保持状態判定の指標として用いる。
【００６７】
つまり、無線通信装置１００の反射モニタ信号判定部１０４は、特定の周波数帯域（ＢＰＦ１１２，１１３の抽出対象の周波数帯域）内に送信信号が配置される場合（ケース１）には、送信信号の反射信号を特定の周波数帯域から抽出することができると判定して、反射モニタ信号を生成しないと判定し、上記特定の周波数帯域内に送信信号が配置されない場合（ケース２及びケース３）には、送信信号の反射信号を特定の周波数帯域から抽出することができないと判定して、反射モニタ信号を生成すると判定する。これにより、無線通信装置１００は、送信信号のＲＢ位置に依存せずに、反射信号モニタ対象の周波数帯域（つまり、固定フィルタ（ＢＰＦ）に対応する周波数帯域）において常に反射信号（送信信号又は反射モニタ信号）を抽出することが可能となる。
【００６８】
すなわち、無線通信装置１００は、送信信号の有無、及び、送信信号が配置されるＲＢ位置に依存せずに、無線通信装置１００の保持状態を常に判定することができ、送受信性能の劣化を回避することができる。
【００６９】
以上により、本実施の形態によれば、無線通信装置１００（端末）のモニタ対象の周波数帯から送信信号の反射信号を得ることができない場合であっても、送受信特性の劣化を回避することができる。
【００７０】
なお、モニタ対象の周波数帯から送信信号の反射信号を得ることができない場合に備え、送信信号に影響を及ぼさないような周波数帯に反射モニタ信号を常時生成することも考えられる。しかし、この場合、反射モニタ信号の生成のために多くの電流を必要とする。これに対して、本実施の形態では、無線通信装置１００は、送信信号が存在し、かつ、送信信号が配置されるＲＢ位置が反射信号のモニタ対象（ＢＰＦ１１２，１１３の抽出対象）の周波数帯域内である場合（ケース１）には、反射モニタ信号を生成せずに送信信号の反射信号を用いる。これにより、常時反射モニタ信号を生成する場合と比べて、反射モニタ信号分の電流の増加を抑えることができる。
【００７１】
なお、上記実施の形態では、反射モニタ信号の種類としてＣＷ信号又は変調波を用いる場合について説明した。しかし、反射モニタ信号の種類はＣＷ信号及び変調波に限定されず、所望の周波数帯域（実装されたＢＰＦの抽出対象である特定の周波数帯域）に送信信号が存在しない場合でも、当該所望の周波数帯域で信号を抽出できる信号であればよい。
【００７２】
ただし、反射モニタ信号には、以下の２つの条件を満たす信号を用いることが望ましい。（１）反射モニタ信号は無線通信装置の送信信号に影響を及ぼさない信号であること。つまり、反射モニタ信号と送信信号とが重ならないこと。（２）システム帯域外に反射モニタ信号が出力されないこと。その理由は以下のとおりである。（１）の条件が満たされない場合、反射モニタ信号の干渉により、送信信号が劣化してしまう。（２）の条件が満たされない場合、反射モニタ信号が他の通信方式で通信を行っているシステムに干渉してしまい、そのシステムで送受信されている信号が劣化してしまう。
【００７３】
なお、無線通信装置から出力されるシステム帯域外の信号は、上述したＬＴＥの場合は、スプリアスエミッション規定として規格化されており、反射モニタ信号がこの規定に抵触するような不要波信号とならないようにすることが望ましい。
【００７４】
また、上記実施の形態では、２種類（システム帯域の最小周波数及び最大周波数）の周波数帯域成分を有する反射モニタ信号を用いる場合について説明したが、反射モニタ信号は、上記２種類に限らない。例えば、無線通信装置の保持状態判定（つまり、アンテナの整合状態判定）を高精度に実施するために、上述した反射モニタ信号に対する２つの条件を満たす３種類以上の反射モニタ信号を用いてもよい。同様に、送信信号の反射信号をモニタする場合、又は、反射モニタ信号と反射信号の両方をモニタする場合も、３種類以上の周波数帯域から信号を抽出して評価しても良い。
【００７５】
また、上記実施の形態において、反射モニタ信号に対する条件（１）に反しなければ、無線通信装置１００（図１）は、ＤＢＢ処理部１０１からの送信ＲＢ位置情報と併せて、一定時間間隔で反射モニタ信号を生成し、反射モニタ信号と送信信号とを多重してもよい。これにより、無線通信装置１００では、送信信号の送信状況に応じて、随時アンテナ整合調整を実施することが可能となり、より良好な送受信特性を得ることができる。また、反射モニタ信号を生成するタイミングは、一定時間間隔には限らず、所定の条件及び他の構成要素からの指示に応じて反射モニタ信号を生成するとしてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態において、無線通信装置１００（図１）で抽出される反射信号の信号レベル（電力）の周波数特性（周波数依存性）には、ＲＦＩＣ１０２、ＰＡ１０３及びデュプレクサ１０８等の周波数特性の変化分も含まれる。ただし、出荷前等にトレーニングにより上記変化分の情報を取得することが可能である。そこで、無線通信装置１００では、保持状態判定部１１４で上記変化分の情報を保持し、反射信号の信号レベル（電力）の周波数特性に対して上記変化分だけオフセットする機能を設ければよい。これにより、無線通信装置１００では、上記変化分を考慮して反射信号の信号レベルを正確に把握することができるので、無線通信装置１００の保持状態を精度良く判定することができる。
【００７７】
また、図１に示すＲＦＩＣ１０２、ＰＡ１０３及びデュプレクサ１０８において、温度による周波数特性の変化が激しい場合でも、無線通信装置１００では、各構成部の温度に対する周波数特性（温度による周波数特性の変化）の情報をトレーニングにより取得することが可能である。よって、無線通信装置１００では、温度に対する周波数特性の情報をメモリ等に格納しておき、実際の温度に応じた最適なオフセット値を都度設定することにより、無線通信装置１００の保持状態を正確に判定することが可能となる。
【００７８】
また、上記実施の形態では、ＢＰＦを使って反射信号の周波数帯の信号を抽出する例を記載しているが、これに限られるものではない。例えば、回路を小型化する必要がある場合などには、ＢＰＦを省略する構成としても構わない。ただし、ＢＰＦによって反射信号を抽出する方が、余分な信号が評価対象に含まれなくなる分、判断の精度は高まる。
【００７９】
また、上記実施の形態では、各保時状態に対応したアンテナ整合回路をそれぞれ設け、どのアンテナ整合回路を用いるかを切り替えることにより、アンテナ特性を各保持状態に対応させていた。しかし、これに限られるものではない。例えば、アンテナ整合回路を１つだけ設けてその特性を切り替えることでアンテナ特性を変化させるようにしてもよい。また、他の手段によってアンテナ特性を変化させるとしてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００８１】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【００８２】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【００８３】
また、上記の実施形態に用いた各機能ブロックもしくは動作は、ハード的に実現しても良いし、これらを実現するプログラムもしくはそのプログラムを記憶したプログラム記憶媒体を用いて実現しても良い。
【００８４】
また、上述した実施形態およびその変形例を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、切替可能な複数のアンテナ整合回路を有する無線通信装置等に有用である。
【符号の説明】
【００８６】
１００  無線通信装置
１０１  ＤＢＢ処理部
１０２  ＲＦＩＣ
１０３  高周波増幅器（ＰＡ）
１０４  反射モニタ信号判定部
１０５  反射モニタ信号生成部
１０６  多重部
１０７  方向性結合器
１０８  デュプレクサ
１０９  アンテナスイッチ
１１０  低雑音増幅器（ＬＮＡ）
１１１  分配器
１１２，１１３  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１１４  保持状態判定部
１１５  アンテナ整合回路切替部
１１６  アンテナ
１１  送信ＲＦ部
１２  受信ＲＦ部
【図１】
2012054820.tif 000003
【図２】
2012054820.tif 000004
【図３】
2012054820.tif 000005
【図４】
2012054820.tif 000006