(57)【要約】【課題】ダイバーシティ受信機能を利用する第１のモードと、ダイバーシティ受信機能を利用しない第２のモードを切り替えて使用可能なデュアルモード携帯電話端末において、第２のモード時に使用しない方のアンテナを利用して高調波成分を抑制する。【解決手段】ダイバーシティ受信機能を利用しない第２のモード時に、サブアンテナ１２に整合回路１５を接続する。整合回路１５は前記メインアンテナの送信波の高調波成分にサブアンテナ１２を干渉させるような共振周波数を有する。【選択図】図２
2009272907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信用のメインアンテナおよび受信専用のサブアンテナと、
動作モードとして、両アンテナを用いてダイバーシティ受信を行う第１のモードおよび前記メインアンテナのみを用いる第２のモードのいずれか一方を選択する制御手段と、
前記第２のモードにおいて前記メインアンテナの送信波の高調波成分に前記サブアンテナを干渉させる整合回路と、
前記制御手段の制御に応じて、前記サブアンテナを、前記第１のモード時に受信回路に接続し、前記第２のモード時に前記整合回路に接続するよう切り替える切替部と
を備えた無線通信端末。
【請求項２】
送受信用のメインアンテナおよび受信専用のサブアンテナと、
動作モードとして、両アンテナを用いてダイバーシティ受信を行う第１のモード、前記メインアンテナのみを用いる第２のモード、前記第１のモードと同じ上り波帯域および下り波帯域を用いるがダイバーシティ受信を行わない第３のモードのいずれかを選択する制御手段と、
前記第２のモードにおいて前記メインアンテナの送信波の高調波成分に前記サブアンテナを干渉させる整合回路と、
前記第３のモード時に、前記メインアンテナの同調周波数と外れたところで同調する、または、無反射終端する終端回路と、
前記制御手段の制御に応じて、前記サブアンテナを、前記第１のモード時に受信回路に接続し、前記第２のモード時に前記整合回路に接続し、前記第３のモード時に前記終端回路に接続するよう切り替える切替部と
を備えた無線通信端末。
【請求項３】
前記整合回路の共振周波数を前記第２のモードにおける前記メインアンテナの送信波の高調波成分の周波数に一致させた請求項１または２に記載の無線通信端末。
【請求項４】
送受信用のメインアンテナおよび受信専用のサブアンテナと、
動作モードとして、両アンテナを用いてダイバーシティ受信を行う第１のモードおよび前記メインアンテナのみを用いる第２のモードのいずれか一方を選択する制御手段とを備え、
前記サブアンテナは、少なくとも、前記第２のモードにおける下り波帯域の第１の周波数、または、前記メインアンテナの送信波の高調波成分と同じ周波数帯の第２の周波数において共振周波数を有するアンテナ特性を有する
無線通信端末。
【請求項５】
第１のモードはダイバーシティ受信機能を利用するＣＤＭＡ方式であり、第２のモードはダイバーシティ受信機能を利用しないＴＤＭＡ方式である請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイバーシティ受信機能を利用する第１のモードと、ダイバーシティ受信機能を利用しない第２のモードを切り替えて使用可能な無線通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯無線機のような無線通信端末装置（単に無線通信端末ともいう）に複数のアンテナを設けてそれぞれのアンテナの受信状況に応じてアンテナを切り替えたり、両受信信号の合成の重み付けを変化させることによって、受信特性の向上を図るダイバーシティシステムがある。
【０００３】
無線通信端末に複数のアンテナを内蔵する場合、同一周波数帯で同調するアンテナが複数存在すると、干渉による特性劣化を引き起こすため、アクティブ状態のアンテナに影響を与えないように、非アクティブ状態のアンテナのインピーダンスを制御するなどの対策がなされる。例えば、特許文献１に記載の「アンテナダイバーシチディジタル携帯無線機」では、使用していないアンテナをスイッチで無反射終端することにより、使用しているアンテナのインピーダンスが乱れず、アンテナの輻射効率及び輻射パターンに影響を及ぼさないようにする技術が提案されている。
【特許文献１】特開平０８−８７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、異なる通信システムを切替使用できるデュアルモードの携帯電話端末が知られている。通常、デュアルモードにおいては、両モードで使用する無線帯域は異なる。
【０００５】
例えば、第１のモードが第１および第２のアンテナを用いるダイバーシティ受信機能を利用するモードで、第２のモードがダイバーシティ受信機能を利用しないモードであるいわゆるデュアルモード端末が知られている。第１のモードとしては例えばＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）2000 1xEV-DO方式等が挙げられ、第２のモードとしてはＧＳＭ（Global System for Mobile communications）方式等が挙げられる。
【０００６】
ＧＳＭ方式等では、送信電力が比較的大きいため、通信に使用する携帯電話端末からの送信波の高調波成分を十分減衰させて、規格を満足させる必要がある。
【０００７】
しかし、携帯電話端末の開発段階において、コネクタ接続状態での測定では十分に高調波成分が減衰できるのに、輻射測定評価では減衰できないことがしばしばある。また、高調波成分を輻射させている部位ないしは経路を特定することは難しい。
【０００８】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、ダイバーシティ受信機能を利用する第１のモードと、ダイバーシティ受信機能を利用しない第２のモードを切り替えて使用可能なデュアルモード無線通信端末において、第２のモード時に使用しない方のアンテナを利用して高調波成分を抑制することができる無線通信端末を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による無線通信端末は、送受信用のメインアンテナおよび受信専用のサブアンテナと、両アンテナにそれぞれ接続される受信回路と、動作モードとして、両アンテナを用いてダイバーシティ受信を行う第１のモードおよび前記メインアンテナのみを用いる第２のモードのいずれか一方を選択する制御手段と、前記第２のモードにおいて前記メインアンテナの送信波の高調波成分に前記サブアンテナを干渉させる整合回路と、前記制御手段の制御に応じて、前記サブアンテナを、前記第１のモード時に受信回路に接続し、前記第２のモード時に前記整合回路に接続するよう切り替える切替部とを備えたものである。
【００１０】
前記整合回路は、第２のモードにおいて前記メインアンテナの送信波の高調波成分に前記サブアンテナを干渉させるためのものであり、第２のモード時に切替部によりサブアンテナを整合回路に接続することにより、前記メインアンテナの送信波の高調波成分の発生が抑制される。
【００１１】
本発明による他の無線通信端末は、送受信用のメインアンテナおよび受信専用のサブアンテナと、両アンテナにそれぞれ接続される受信回路と、動作モードとして、両アンテナを用いてダイバーシティ受信を行う第１のモード、前記メインアンテナのみを用いる第２のモード、前記第１のモードと同じ上り波帯域および下り波帯域を用いるがダイバーシティ受信を行わない第３のモードのいずれかを選択する制御手段と、前記第２のモードにおいて前記メインアンテナの送信波の高調波成分に前記サブアンテナを干渉させる整合回路と、前記第３のモード時に、前記メインアンテナの同調周波数と外れたところで同調する、または、無反射終端する終端回路と、前記制御手段の制御に応じて、前記サブアンテナを、前記第１のモード時に受信回路に接続し、前記第２のモード時に前記整合回路に接続し、前記第３のモード時に前記終端回路に接続するよう切り替える切替部とを備えたものである。
【００１２】
この無線通信端末では、他の動作モードとして、前記第１のモードと同じ上り波帯域および下り波帯域を用いるがダイバーシティ受信を行わない第３のモードを有し、第３のモード時に切替部によりサブアンテナを終端回路に接続することにより、サブアンテナが前記メインアンテナの同調周波数と外れたところで同調する、または、無反射終端される。これにより、第３のモード時にサブアンテナがメインアンテナに干渉することが防止される。
【００１３】
本発明によるさらに他の無線通信端末は、送受信用のメインアンテナおよび受信専用のサブアンテナと、両アンテナにそれぞれ接続される受信回路と、動作モードとして、両アンテナを用いてダイバーシティ受信を行う第１のモードおよび前記メインアンテナのみを用いる第２のモードのいずれか一方を選択する制御手段とを備え、前記サブアンテナは、少なくとも、前記第２のモードにおける下り波帯域の第１の周波数、または、前記メインアンテナの送信波の高調波成分と同じ周波数帯の第２の周波数において共振周波数を有するアンテナ特性を有するものである。
【００１４】
このように、サブアンテナに、少なくとも、前記第１の周波数または前記第２の周波数において共振周波数を有するアンテナ特性をもたせることにより、第２のモード時に前記メインアンテナの送信波の高調波成分の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、デュアルモード無線通信端末のダイバーシティ受信機能を利用しないモードで問題となる送信波の高調波成分を、使用しない方のアンテナを有効活用して抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、無線通信端末の例として携帯電話端末について説明する。
【００１７】
図１に、本実施の形態における、携帯電話端末の動作モードとして、第１および第２のアンテナを用いるダイバーシティ受信機能を利用する第１のモードと、ダイバーシティ受信機能を利用しない第２のモードを切り替えて使用可能なデュアルモード携帯電話端末１０のアンテナ関連部位の概略構成を示す。第１のモードはダイバーシティ受信機能を利用するＣＤＭＡ方式であり、第２のモードは例えばＧＳＭのようなダイバーシティ受信機能を利用しないＴＤＭＡ方式である。
【００１８】
携帯電話端末１０は、送受信用のメインアンテナ１１と、受信専用のサブアンテナ１２とを有する。ダイバーシティ受信機能の利用時に両アンテナが使用され、ダイバーシティ受信機能を利用しないときにはメインアンテナ１１のみが使用され、サブアンテナ１２は非アクティブ状態とされる。
【００１９】
サブアンテナ１２は、スイッチ１６（切替部）により、受信回路１８または整合回路１５に選択的に接続される。すなわち、サブアンテナ１２は、ダイバーシティ受信機能を利用する第１のモード時に、図１に示すように受信回路１８に接続され、ダイバーシティ受信機能を利用しない第２のモード時に図２に示すように整合回路１５に接続される。整合回路１５は所定の定数を有するインダクタおよびキャパシタを含むＬＣ回路で構成することができる。受信回路１８はダイバーシティ受信用のものであり、メインアンテナ１１側の受信回路（図１には図示せず）も存在しうる。
【００２０】
図２に示した第２のモードでは、総体的に、第１のモードよりも大きな送信電力が使用される。そのため、携帯電話端末の一部１４からは不可避的に高調波成分１３が輻射される。この高調波成分１３は何らかの方法で低減する必要がある。これに対して第１のモードでは問題となるようなレベルの高調波成分は発生しない。
【００２１】
図３は、第２のモード、すなわちダイバーシティ受信機能を利用しない、サブアンテナを非アクティブとした場合の使用帯域および高調波の説明図である。
【００２２】
携帯電話端末で使用される電波の周波数帯域は、端末から基地局への送信波を含む上り波帯域と、基地局から端末への受信波を含む下り波帯域が存在する。さらに、送信波の２倍および３倍の周波数の輻射として２次高調波および３次高調波が発生する。
【００２３】
本実施の形態では、このような高調波成分が発生する第２モードにおいて使用されていないサブアンテナ１２に所定の整合回路１５を接続することにより、サブアンテナ１２の存在を利用して送信波の高調波成分の輻射を抑制する（減衰させる）ものである。そのために、整合回路１５の共振周波数を、２次高調波および３次高調波の周波数の少なくとも一方（好ましくは両方）に一致させるようにし、これによって、サブアンテナ１２を意図的に２次および／または３次の高調波に干渉させる。その結果、高調波成分を輻射する部分はサブアンテナの干渉を受けて放射効率が劣化する。すなわち高調波成分の輻射電力が減少することになる。
【００２４】
なお、特許文献１に記載のような技術はサブアンテナが送信波に干渉して悪影響を及ぼさないようにするものであるが、本発明ではそのような干渉先を高調波に向けることにより、そのような干渉の性質をむしろ活用するものである。
【００２５】
図４は、携帯電話端末１０の本発明に関係する部分の概略構成を示した図である。図１，図２と同様の要素には同じ参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００２６】
この携帯電話端末１０は、ダイバーシティ受信機能を利用する第１のモードのための送受信回路３０と、ダイバーシティ受信機能を利用しない第２のモードのための送受信回路２０と、両モードの切替用のスイッチまたはダイプレクサ等のモード切替部１９、さらにこのモード切替部１９の切替制御の他、携帯電話端末１０全体の制御を司る制御部４０を備えている。
【００２７】
送受信回路３０は、第２のモードのための送信回路２２、受信回路２３、および両回路にメインアンテナ１１を共用するためのアンテナ共用器２１を含む。
【００２８】
送受信回路３０は、第１のモードのための送信回路３２、メインアンテナ１１からの受信信号を受ける第１受信回路３３、両回路にメインアンテナ１１を共用するためのアンテナ共用器３１、およびサブアンテナ１２からの受信信号を受ける第２受信回路３４を含む。第２受信回路３４は図１，図２に示した受信回路１８に相当する。
【００２９】
なお、ダイバーシティ受信機能として、ここでは複数のアンテナの受信状況に応じた二つの受信回路の受信信号を合成して、両アンテナの重み付けを変化させる型のものを想定している。そのための第１，第２受信回路３３，３４によって増幅処理した後に両受信信号を合成する回路等、他の回路は図示省略してある。
【００３０】
次の他の実施の形態について説明する。
【００３１】
携帯電話端末１０に、他の動作モードとして、第１のモードと同じ上り波帯域および下り波帯域を用いるがダイバーシティ受信機能を利用しない第３のモードを備えることも可能である。先の実施の形態と同様、第１のモードではその送信波の高調波は問題にならないとする。このような場合に、図５に示すように、第３のモード時に、使用しないサブアンテナ１２がメインアンテナ１１と干渉するのを防止するために、スイッチ１６によりサブアンテナ１２を終端回路５１に接続する。サブアンテナ１２はメインアンテナに影響を与えないように終端回路５１によりインピーダンスコントロールがなされる。具体的には、スイッチ１６によりサブアンテナとＬＣ回路を接続してメインアンテナの同調周波数と外れたところで同調するようにする。あるいは、終端回路５１は特許文献１に記載のものと同様、スイッチの開放部で無反射終端するようにしてもよい。
【００３２】
図６は、第２の実施の形態における携帯電話端末１０の本発明に関係する部分の概略構成を示した図である。図４と同様の要素には同じ参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００３３】
図６において、サブアンテナ１２を、第２受信回路３４、整合回路１５および終端回路５１のいずれかに選択的に接続するスイッチ５０を設ける。制御部４０は第１〜第３のモードの切替に応じて、スイッチ５０を切り替える。
【００３４】
図７は、第３の実施の形態における携帯電話端末１０の本発明に関係する部分の概略構成を示した図である。前述の他の図と同様の要素には同じ参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００３５】
図７の構成ではアンテナ自体の特性として第１のモードの下り帯域、および第２のモードの送信波の２次および３次の高調波の帯域の３つの帯域において、それぞれ第１，第２，第３の共振周波数を有するサブアンテナ７０を用いる。このようなサブアンテナ７０のアンテナ特性により、サブアンテナ７０を非アクティブ状態とする第２のモードにおいて、高調波の輻射を抑制することが可能となる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、複数のアンテナの受信状況に応じた二つの受信回路の受信信号を合成して、両アンテナの重み付けを変化させる型のダイバーシティ受信について説明したが、アンテナを切り替える型のダイバーシティ受信であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態におけるデュアルモード携帯電話端末の第１のモードの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるデュアルモード携帯電話端末の第２のモードの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態において、ダイバーシティ受信機能を利用しない場合の使用帯域および高調波の説明図である。
【図４】携帯電話端末の本発明に関係する部分の概略構成を示した図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における携帯電話端末の本発明に関係する部分の概略構成を示した図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における携帯電話端末の本発明に関係する部分の概略構成を示した図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…携帯電話端末、１１…メインアンテナ、１２…サブアンテナ、１３…高調波成分、１４…携帯電話端末の一部、１５…整合回路、１６…スイッチ、１８…受信回路、１９…モード切替部、２０…送受信回路、２１…アンテナ共用器、２２…送信回路、２３…受信回路、３０…送受信回路、３１…アンテナ共用器、３２…送信回路、３３，３４…受信回路、４０…制御部、５０…スイッチ、５１…終端回路、７０…サブアンテナ
【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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