(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる周波数帯域を使用可能な無線回路、アンテナ、及びこのアンテナと前記無線回路との間の整合をとる整合回路を備えた携帯無線機において、
前記整合回路に接続されたときに前記アンテナの入力インピーダンスを２共振化する並列共振回路と、
使用する周波数帯域又は通信形態に応じて前記並列共振回路を前記整合回路に接続するスイッチと、
前記整合回路に接続され、前記複数の異なる周波数帯域を使用可能な無線回路と前記アンテナの接続を切り替えるための無線部切替スイッチと、
前記アンテナの広帯域化が必要なときに前記スイッチをオンにする制御手段を備えることを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】
前記制御手段は、周波数指定に関する信号の受信に基づいて前記スイッチ及び前記無線部切替スイッチのオン／オフ制御を行うことを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
【請求項３】
複数の異なる周波数帯域を使用可能な無線回路、アンテナ、及びこのアンテナと前記無線回路との間の整合をとる整合回路を備えた携帯無線機において、
前記整合回路に接続されたときに前記アンテナの入力インピーダンスを２共振化する並列共振回路と、
使用する周波数帯域又は通信形態に応じて前記並列共振回路を前記整合回路に接続する第１のスイッチと、
前記複数の異なる周波数帯域の内の特定の帯域について整合をとる少なくとも１つの周波数帯域整合回路と、
前記周波数帯域整合回路を使用する周波数帯域又は通信形態に応じて前記整合回路に接続する少なくとも１つの第２のスイッチと、
前記整合回路に接続され、前記複数の異なる周波数帯域を使用可能な無線回路と前記アンテナの接続を切り替えるための無線部切替スイッチと、
前記アンテナの広帯域化が必要なときに前記第１及び第２のスイッチをオンにする制御手段を備えることを特徴とする携帯無線機。
【請求項４】
前記周波数帯域整合回路は、第１の周波数帯域内の低い周波数帯域、第１の周波数帯域内の高い周波数帯域、又は第２の周波数帯域のいずれかを含むことを特徴とする請求項３記載の携帯無線機。
【請求項５】
前記制御手段は、周波数指定に関する信号の受信に基づいて前記スイッチ及び前記無線部切替スイッチのオン／オフ制御を行うことを特徴とする請求項３記載の携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯無線機に関し、特に、デュアルバンド化やＤｕｐｌｅｘ機能付きのマルチバンド化に対応した整合手段を備えて広帯域化を図った携帯無線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯無線機の１つである携帯電話機においては、加入者数の増加に伴い、従来よりの８００ＭＨｚ帯のみでは加入者増に対応し難くなってきており、繋がりやすい１．５ＧＨｚ帯以上への加入も推奨されている。従来、携帯電話機は周波数帯ごとに機種が存在し、異なる周波数帯で通信を行おうとすると、機種毎に加入する必要があり、電話番号を共用できなかったり、複数の携帯電話機を携行しなければならない不便さがあった。
【０００３】
そこで、１台の携帯電話機（デュアルバンド機）で２つの周波数帯域を使用できるようにした機種が開発されている。例えば、８００ＭＨｚ帯とその２倍程度の１．５ＧＨｚ帯で使用することができ、或いは８００ＭＨｚと１．９ＧＨｚ帯で使用することができるように構成されている。このようなデュアルバンド機では、無線回路部だけでなく、アンテナも２つの周波数帯において同レベルで動作可能な構成にすることが要求される。
【０００４】
また、日本が標準化したデジタル携帯電話システムであるＰＤＣ（ Personal Digital Cellular）方式や欧州が標準化したデジタル携帯電話システムであるＧＳＭ（Global System for Mobile communications ）方式の様なＴＤＭＡ（時分割多元接続：Time Devision Multiple Access ）方式では、各局が割り当てられた特定のタイムスロットのみに信号を送信し又は受信するため、連続して送信又は受信する方式に比べ、伝送速度の低下が生じる。しかし、今後、コンテンツ容量の増大に伴って伝送速度の高速化が必要になり、連続して送受信可能なＤｕｐｌｅｘ機能も必要になると考えられている。このようなことから、最近では、デュアルバンド機能とＤｕｐｌｅｘ機能付きの両方に対応したマルチバンド機の需要が高まっている。このようにデュアルバンド機能とＤｕｐｌｅｘ機能を有する携帯電話機にした場合、両機能で動作可能なアンテナを搭載する必要がある。ところで、現状の携帯無線機（携帯電話機、通信機能を備えた無線機、通信機能を備えたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）装置等）のアンテナ特性は、筐体長に大きく影響を受けることが知られている。
【０００５】
図８は、筐体長と帯域幅の関係について計算した結果を示す。図８には、筐体長とおおむね最適になる整合回路を付加した時のアンテナの帯域幅との関係が示されており、ここでは筐体幅が約０．１４λ、アンテナの高さが約０．０４５λのヘリカルアンテナについて計算している。この結果より、現在市場で多く普及している折り畳み型の携帯電話機の場合、筐体長は０．５４λ程度であり、アンテナの帯域幅は５．６％程度であることがわかる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の携帯無線機によると、ＰＤＣによる８００ＭＨｚ帯の使用帯域は、約１１．１％が必要であり、ＧＳＭによる８００ＭＨｚ帯の使用帯域は約８〜９％が必要であるため、現在のＰＤＣ及びＧＳＭでは十分帯域が取れない。また、８００ＭＨｚ帯のみとした場合でも、帯域幅が十分な取れていない。このため、アンテナがネックとなって、８００ＭＨｚ帯と他周波数帯のデュアルバンド化や、Ｄｕｐｌｅｘ機能付きのマルチバンド機を構築することができない。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、複数の周波数帯域にわたって十分な帯域を確保し、マルチバンド化を可能にした携帯無線機を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、第１の特徴として、複数の異なる周波数帯域を使用可能な無線回路、アンテナ、及びこのアンテナと前記無線回路との間の整合をとる整合回路を備えた携帯無線機において、前記整合回路に接続されたときに前記アンテナの入力インピーダンスを２共振化する並列共振回路と、使用する周波数帯域又は通信形態に応じて前記並列共振回路を前記整合回路に接続するスイッチと、前記整合回路に接続され、前記複数の異なる周波数帯域を使用可能な無線回路と前記アンテナの接続を切り替えるための無線部切替スイッチと、前記アンテナの広帯域化が必要なときに前記スイッチをオンにする制御手段を備えることを特徴とする携帯無線機を提供する。
【０００９】
この構成によれば、複数の異なる周波数帯域を使用する必要が生じたとき、スイッチをオンにして並列共振回路を接続し、アンテナの入力インピーダンスを２共振化し、広帯域化する。これにより、マルチバンド化が可能になる。
【００１０】
本発明は、上記の目的を達成するため、第２の特徴として、複数の異なる周波数帯域を使用可能な無線回路、アンテナ、及びこのアンテナと前記無線回路との間の整合をとる整合回路を備えた携帯無線機において、前記整合回路に接続されたときに前記アンテナの入力インピーダンスを２共振化する並列共振回路と、使用する周波数帯域又は通信形態に応じて前記並列共振回路を前記整合回路に接続する第１のスイッチと、前記複数の異なる周波数帯域の内の特定の帯域について整合をとる少なくとも１つの周波数帯域整合回路と、前記周波数帯域整合回路を使用する周波数帯域又は通信形態に応じて前記整合回路に接続する少なくとも１つの第２のスイッチと、前記整合回路に接続され、前記複数の異なる周波数帯域を使用可能な無線回路と前記アンテナの接続を切り替えるための無線部切替スイッチと、前記アンテナの広帯域化が必要なときに前記第１及び第２のスイッチをオンにする制御手段を備えることを特徴とする携帯無線機を提供する。
【００１１】
この構成によれば、複数の異なる周波数帯域を使用する必要が生じたとき、スイッチをオンにして並列共振回路を接続し、アンテナの入力インピーダンスを２共振化すると共に、特定の帯域について整合が必要なときにはその帯域に応答する周波数帯域整合回路を第２のスイッチにより接続して整合をとる。これにより、複数の周波数帯を使用してのデュアルバンド化やＤｕｐｌｅｘ化が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明による携帯無線機の第１の実施の形態を示す。図２は、第１の周波数帯域内の低い周波数帯Ｔｘと、高い周波数帯Ｒｘのインピーダンス特性を示す。また、図３の（ａ），（ｂ）は、本発明にかかる並列共振回路のインダクタ及びキャパシタの定数を適切に選んだときのスミスチャート、及びリターンロス特性を示す。
【００１３】
図１に示す携帯無線機は、第１の周波数帯域（例えば、８００ＭＨｚ帯）でＴＤＭＡとＤｕｐｌｅｘを使用し、第２の周波数帯域（例えば、１．５ＧＨｚ帯）でＴＤＭＡを使用する構成としている。また、第１の周波数帯域でのＤｕｐｌｅｘは、パケット通信を行うときにのみ用いるものとする。
【００１４】
図１の携帯無線機は、アンテナ１、このアンテナ１に接続された整合回路２、この整合回路２に接続されたスイッチ３、このスイッチ３と接地間に接続されると共にコイル４ａとコンデンサ４ｂを備える並列共振回路５、制御回路６、整合回路２に接続されると共に第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ７ａ、第１の周波数帯域送受切替選択スイッチ７ｂ、及び第２の周波数帯域選択スイッチ７ｃを備える無線部切替スイッチ７、第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ７ａに接続された送受共用器８、第１の周波数帯域送受切替選択スイッチ７ｂに接続された第１の周波数帯送受切替スイッチ１０、第２の周波数帯域選択スイッチ７ｃに接続された第２の周波数帯送受切替スイッチ１１、送受共用器８及び第１の周波数帯送受切替スイッチ１０に接続された第１の周波数帯域受信回路１２、送受共用器８及び第１の周波数帯送受切替スイッチ１０に接続された第１の周波数帯域送信回路１３、第２の周波数帯送受切替スイッチ１１に接続された第２の周波数帯域受信回路１４、第２の周波数帯送受切替スイッチ１１に接続された第２の周波数帯域送信回路１５を備えている。なお、９は観測点である。
【００１５】
整合回路２は、アンテナ１及び回路の反射による損失を低減するためのものであり、第２の周波数帯域にて５０オームになる様にインピーダンス整合を行うと共に、第１の周波数帯域内の低い周波数帯Ｔｘ（例えば、８１０〜８３０ＭＨｚ）と高い周波数帯Ｒｘ（例えば、９４０〜９６０ＭＨｚ）に対しては、図２に示すようなインピーダンス特性が得られるようにする（図中、黒の三角印は周波数帯域Ｔｘの帯域幅を示し、白の三角印は周波数帯域Ｒｘの帯域幅を示す）。図２は図１のインピーダンスＺ１を示しており、帯域全体が５０Ωから離れたインピーダンスを示している。スイッチ３は、制御回路６の制御のもとに並列共振回路５を整合回路２に接続し、或いは切り離しを行う。並列共振回路５はインダクタ４ａとコンデンサ４ｂの並列接続によって構成されており、インピーダンス特性は、後述する図４の様になる。
【００１６】
制御回路６は、基地局から送信されて来る周波数帯域指定の信号、送信／受信の指定の信号、及び通信方式に関する信号を第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４を通して入手し、これらの信号に従ってスイッチ３、無線部切替スイッチ７、第１の周波数帯域送受切替スイッチ１０、及び第２の周波数帯域送受切替スイッチ１１を切り替える制御を実行する。スイッチ３、無線部切替スイッチ７、第１の周波数帯域送受切替スイッチ１０、及び第２の周波数帯域送受切替スイッチ１１は、半導体スイッチ、機械的スイッチ等を用いて構成されている。これらスイッチの複数を同一パッケージ内に搭載することも、単体部品として構成することも可能である。無線部切替スイッチ７はアンテナ１と接続される無線回路を切りかえるものである。
【００１７】
整合回路２に並列共振回路５を接続することにより、入力インピーダンスを２共振にできるため、本来は狭帯域の特性を持つアンテナを広帯域化することができる。そして、並列共振回路５が不必要なときには、スイッチ３により切り離される。このようにして、複数の周波数帯で使用できるマルチバンド携帯無線機用のアンテナを構成できる。
【００１８】
ここで、携帯無線機が８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯のデュアルバンド機であり、かつ８００ＭＨｚ帯においてＤｕｐｌｅｘ機能を持つマルチバンド機の場合、８００ＭＨｚ帯の受信周波数帯域を第１の周波数帯域内の低い周波数帯域Ｔｘ、８００ＭＨｚ帯の送信周波数帯域を第１の周波数帯域内の高い周波数帯域Ｒｘとし、１．５ＧＨｚ帯の送受周波数帯域を第２の周波数帯域ｆｓ（Ｔｘ＜Ｒｘ＜ｆｓ）とする場合について考察する。
【００１９】
周波数帯域Ｒｘと周波数帯域Ｔｘを使用して８００ＭＨｚ帯でＤｕｐｌｅｘを行う場合、基地局から送信された周波数帯域指定及び通信方式指定に関する信号を第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４で受信し、この受信信号２２ｃ，２２ｆを制御回路６へ出力する。この２２ｃ，２２ｆ受信信号に従って、制御回路６は、制御信号２２ｂを送出し、第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ７ａをオン、第１の周波数帯域送受切替選択スイッチ７ｂをオフ、第２の周波数帯域選択スイッチ７ｃをオフにし、無線部切替スイッチ７を介して整合回路２と送受共用器８を接続する。同時に、基地局から送信された周波数帯域指定に関する信号を第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４で受信し、この受信信号２２ｃ，２２ｆを制御回路６へ出力する。制御回路６は制御信号２２ａを送出してスイッチ３をオンにし、並列共振回路５を整合回路２に接続する。
【００２０】
観測点９からアンテナ１側を観測した入力インピーダンスは、整合回路２側のインピーダンスＺ１と並列共振回路５側のインピーダンスＺ２を並列にした合成インピーダンスであり、並列共振回路５のインダクタ４ａ及びキャパシタ４ｂの定数を適切に選べば、上記インピーダンスは周波数帯域Ｒｘと周波数帯域Ｔｘのそれぞれの周波数帯域においてアンテナ１と送受共用器８との間でインピーダンス整合を確保することができる。その入力インピーダンスは、図３の（ａ）に示す通りである。また、リターンロス特性は図３の（ｂ）の如くであり、周波数帯域Ｒｘ及び周波数帯域Ｔｘにおいて十分なリターンロスが得られている。
【００２１】
また、第１の周波数帯域を使用して、８００ＭＨｚ帯で送信と受信を別タイミングで行う場合、基地局から送信される周波数帯域指定及び通信方式指定に関する信号を第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４で受信し、この受信信号２２ｃ，２２ｆを制御回路６へ出力する。その信号出力に従って、制御回路６は、制御信号２２ｂを送出して第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ７ａをオフ、第１の周波数帯域送受切替選択スイッチ７ｂをオン、第２の周波数帯域選択スイッチ７ｃをオフに切り替える。これにより、整合回路２と第１の周波数帯域送受切替スイッチ１０は、無線部切替スイッチ７を介して接続される。更に、基地局から送信される送信／受信の指定に関する信号が、第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４で受信され、その受信信号２２ｃ，２２ｆは制御回路６に出力される。これにより、受信時においては、制御回路６は制御信号２２ｅを送出して第１の周波数帯送受切替スイッチ１０を第１の周波数帯域受信回路１２側に切り替え、送信時においては、第１の周波数帯域送受切替スイッチ１０を第１の周波数帯域送信回路１３側に切り替える。
【００２２】
また、観測点９から見たアンテナ１側の入力インピーダンスは、インピーダンスＺ１とインピーダンスＺ２の並列の合成インピーダンスであり、第１の周波数帯域を使用して同時に８００ＭＨｚ帯でＤｕｐｌｅｘを行う場合と同じになり、アンテナ１と第１の周波数帯域受信回路１２又は第１の周波数帯域送信回路１３との間でインピーダンス整合を確保できる。
【００２３】
図４は並列共振回路５のインピーダンス（Ｚ２）特性を示す。８００ＭＨｚ帯における整合回路２及び並列共振回路５のそれぞれの特性は、図２及び図４の様にブロードであるが、整合回路２と並列共振回路５を組み合わせたとき、整合回路２と並列共振回路５の全体が８００ＭＨｚ用の１つの整合回路として機能し、その合成したインピーダンス特性は図３の（ａ）の様になる。この結果、図３の（ｂ）の様に８００ＭＨｚ帯で２共振特性が得られると共に理想的なリターンロス特性を得ることができる。
【００２４】
さらに説明すると、図４を図２と比較して明らかな様に、チャート上の周波数帯域ＲｘとＴｘの位置が上下逆になっている。すなわち、整合回路２のインピーダンスＺ１は、図２に示す様に図の上側が誘導性を持ち、下側が容量性を持つのに対し、並列共振回路５のインピーダンスＺ２では、逆に、図４に示す様に上側が容量性を持ち、下側が誘導性を持つことから、並列共振回路５を整合回路２に接続することにより、図２と図４が合成された特性、つまり、インピーダンスＺ１とＺ２を並列に接続した場合のインピーダンス値及び帯域特性になる。この結果、図３の（ａ）に示した様に所望の５０Ωに近いインピーダンス特性が得られる。
【００２５】
第２の周波数帯域である１．５ＧＨｚ帯において送信と受信を別々のタイミングで使用する場合、基地局から送信される周波数帯域指定に関する信号を第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４で受信し、その受信信号２２ｃ，２２ｆを制御回路６へ出力する。制御回路６は、制御信号２２ｂにより第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ７ａをオフ、第１の周波数帯域送受切替選択スイッチ７ｂをオフ、第２の周波数帯域選択スイッチ７ｃをオンに切り替かえ、無線部切替スイッチ７を介して整合回路２と第２の周波数帯域送受切替スイッチ１１を接続する。同時に、制御回路６は制御信号２２ａを送出してスイッチ３をオフにする。これにより並列共振回路５は整合回路２から切り離され、観測点９において測定される入力インピーダンスは、インピーダンスＺ１になる。このときの入力インピーダンスは、図２の特性ではなく、図５の（ａ）の特性になる。また、リターンロス特性は図５の（ｂ）のようになる。
【００２６】
このように、第２の周波数帯域でスイッチ３をオフにする理由は、図４に示すように、第２の周波数帯域（ｆｓ）における並列共振回路５のインピーダンスがショート近傍になってしまうため、常に並列共振回路５が並列に接続されていると、第２の周波数帯域（ｆｓ）ではインピーダンス整合をとることができなくなる。そこで、第２の周波数帯域（ｆｓ）を使用するときには、スイッチ３をオフにし、整合回路２のみで第２の周波数帯域（ｆｓ）のインピーダンス整合が行えるようにしている。
【００２７】
以上のように本発明の携帯無線機によれば、並列共振回路５により第１の周波数帯内における或る周波数帯域と、その帯域から離れた別の周波数帯域を或るタイミングで同時に使用することが可能なアンテナ特性を得ることができる。更に、離れた別の周波数帯域において異なるタイミングで使用可能なアンテナ特性が得られることから、必要としない並列共振回路５を切り離すことができ、整合が合わせ易くなる結果、マルチバンド携帯無線機の構築が可能になる。
【００２８】
〔第２の実施の形態〕
図６は、本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態は、第１の周波数帯域においてＴＤＭＡ方式とＤｕｐｌｅｘ方式を使用し、第２の周波数帯域においてＴＤＭＡ方式を使用できるようにした携帯無線機を示している。また、第１の周波数帯域におけるＤｕｐｌｅｘは、パケット通信を行うときに使用される。なお、図６においては、図１と同一であるものには同一引用数字を用いたので、以下においては重複する説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態は、図１の構成において、第１の周波数帯域内の低い周波数帯域においてオンにされる整合回路接続スイッチ１６、第１の周波数帯域内の高い周波数帯域においてオンにされる整合回路接続スイッチ１７、及び第２の周波数帯域においてオンにされる整合回路接続スイッチ１８のそれぞれを、スイッチ３と無線部切替スイッチ７の接続点と整合回路２の間に接続し、更に、整合回路接続スイッチ１６と周波数帯域整合回路１９を接続し、整合回路接続スイッチ１７と接地間に周波数帯域整合回路２０を接続し、整合回路接続スイッチ１８と接地間に周波数帯域整合回路２１を接続した構成としている。整合回路接続スイッチ１６，１７，１８は、制御回路６の制御により切り替えられる。
【００３０】
スイッチ３のオフにより並列共振回路５が整合回路２から切り離されている状態において、第１の周波数帯域内の低い周波数帯域、第１の周波数帯域内の高い周波数帯域、及び第２の周波数帯域において、整合回路１９，２０，２１のそれぞれを整合回路２に接続することで、インピーダンス整合がとり易くなる。整合回路１９，２０，２１は、インダクタンス又はコンデンサを用いた構成を使用できる。
【００３１】
一般に、携帯電話機のようにアンテナが人体頭部近傍に設置されている無線機の場合、アンテナの入力インピーダンスは、人体頭部が携帯無線機に接近するため、自由空間の入力インピーダンスとは異なり、自由空間、人体頭部近傍の通話ポジション、それぞれの送信帯域及び受信帯域において、並列共振回路５の定数が最適になるように調整する必要がある。しかし、上記４つの状態において、並列共振回路５だけでインピーダンス整合を行うことは、難しい場合も考えられる。
【００３２】
Ｄｕｐｌｅｘ方式はパケット通信時でのみ必要であり、パケット通信においてアンテナが人体頭部近傍通話ポジションになるような位置状態で携帯無線機を使用することは考えにくい。そこで、第２の実施の形態においては、並列共振回路５の定数を自由空間時のみで送信帯域と受信帯域で最適になるようにした。なお、ＴＤＭＡにおいては、送信時に送信帯域のみのインピーダンス整合がとれ、受信時に受信帯域のみがとれていれば、問題ない。そこで、ＴＤＭＡ時には、スイッチ３をオフにして並列共振回路５を切り離し、周波数帯域整合回路１９と２０を接続してインピーダンス整合を行っている。そのため、周波数帯域整合回路１９は受信帯域の自由空間と人体頭部近傍通話ポジションとが両立するようなインピーダンス整合をとり、また、周波数帯域整合回路２０は送信帯域の自由空間と人体頭部近傍の通話ポジションでインピーダンス整合を行っている。
【００３３】
また、上記実施の形態では、整合回路２で第２の周波数帯域のインピーダンス整合を行うと同時に、第１の周波数帯域でインピーダンス整合を図２に示すようにしなければならないという２つの役割を持っている。しかし、この２つの役割を整合回路２だけではできないことも考えられる。そこで、本実施例では、整合回路２は、第１の周波数帯域におけるインピーダンス整合を図２の様にするために使用し、第２の周波数帯域におけるインピーダンス整合は整合回路２に周波数帯域整合回路２１を付加することにより達成している。
【００３４】
例えば、８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯によるデュアルバンド機であると共に、８００ＭＨｚ帯で送信中に同時に受信も可能なマルチバンド携帯無線機について考える。そして、８００ＭＨｚ帯の受信周波数帯域を第１の周波数帯内の低い周波数帯域Ｔｘ、８００ＭＨｚ帯の送信周波数帯域を第１の周波数帯域内の高い周波数帯域Ｒｘ、１．５ＧＨｚ帯の送受周波数帯域を第２の周波数帯域ｆｓ（Ｔｘ＜Ｒｘ＜ｆｓ）とする。８００ＭＨｚ帯で送信と受信を同時に行う場合、基地局から送信される周波数帯域指定及び通信方式指定に関する信号が、第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４で受信され、この受信信号２２ｃ，２２ｆは制御回路６に出力される。この受信信号２２ｃ，２２ｆに基づいて制御回路６は制御信号２２ｂを出力し、第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ７ａをオン、第１の周波数帯域送受切替選択スイッチ７ｂをオフ、第２の周波数帯域選択スイッチ７ｃをオフに切り替える。これにより、第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ７ａを介して整合回路２と送受共用器８が接続される。同時に、第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４で基地局から送信される周波数帯域指定に関する信号が受信され、この受信信号２２ｃ，２２ｆは制御回路６に出力される。この信号に従って制御回路６は制御信号２２ａを出力し、スイッチ３をオンにする。このとき、観測点９から測定される入力インピーダンスは、インピーダンスＺ１とインピーダンスＺ２を並列にした合成インピーダンスであり、その動作原理は上記実施の形態と同様である。
【００３５】
第１の周波数帯域を使用して８００ＭＨｚ帯で送信と受信を別タイミングで行う場合、基地局から送信される周波数帯域指定及び通信方式指定に関する信号は、第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４で受信され、この受信信号は制御回路６に出力される。この信号に基づいて、制御回路６は制御信号２２ｂを出力し、第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ７ａをオフ、第１の周波数帯域送受切替選択スイッチ７ｂをオン、第２の周波数帯域選択スイッチ７ｃをオフに切り替える。これにより、整合回路２と第１の周波数帯域送受切替スイッチ１０が接続される。
【００３６】
更に、基地局から送信される送信／受信の指定に関する信号が、第１の周波数帯域受信回路又は第２の周波数帯域受信回路１４で受信され、この受信信号は制御回路６に出力される。この信号に基づいて制御回路６は、受信時には第１の周波数帯送受切替スイッチ１０を第１の周波数帯域受信回路１２側に切り替え、スイッチ３をオフ、整合回路接続スイッチ１７をオン、整合回路接続スイッチ１６をオフ、整合回路接続スイッチ１８をオフにする。これにより、整合回路２に周波数帯域整合回路２０が付加されるため、第１の周波数帯域内の高い周波数帯域Ｒｘでインピーダンス整合を取ることができる。また、送信時には、制御回路６は第１の周波数帯域送受切替スイッチ１０を第１の周波数帯域送信回路１３側に切り替え、スイッチ３をオフ、整合回路接続スイッチ１７をオフ、整合回路接続スイッチ１６をオン、整合回路接続スイッチ１８をオフにする。これにより、整合回路２に周波数帯域整合回路１９が付加され、第１の周波数帯域内の低い周波数帯域でインピーダンス整合を取ることができる。
【００３７】
ＴＤＭＡ方式により、１．５ＧＨｚ帯を使用する場合、基地局から送信される周波数指定に関する信号が、第１の周波数帯域受信回路１２又は第２の周波数帯域受信回路１４で受信され、この受信信号２２ｃ，２２ｆは制御回路６に出力される。この受信信号に基づいて制御回路６は制御信号２２ｂを出力し、第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ７ａをオフ、第１の周波数帯域送受切替選択スイッチ７ｂをオフ、第２の周波数帯域選択スイッチ７ｃをオンに切り替え、整合回路２と第２の周波数帯域送受切替スイッチ１１を接続する。また、制御回路６は、制御信号２２ａを出力してスイッチ３をオフにし、整合回路２から並列共振回路５を切り離す。これにより、観測点９から測定される入力インピーダンスはインピーダンスＺ１となり、その動作原理は上記実施の形態と同様になる。
【００３８】
図７は、本発明の第３の実施の形態を示す。本実施の形態は、図６の構成から整合回路接続スイッチ１８と周波数帯域整合回路２１を除去したものである。整合回路接続スイッチ１８と周波数帯域整合回路２１に代えて、整合回路接続スイッチ１７と周波数帯域整合回路２０を除去する構成にすることもできる。この構成は、第１の周波数帯域内の低い周波数帯域整合回路１９と第２の周波数帯域整合回路２１が共通にできる場合、或いは第１の周波数帯域内の高い周波数帯域整合回路２０と第２の周波数帯域整合回路２１を共通にできる場合に実現できるものであり、回路を簡略化できる利点がある。
【００３９】
なお、上記実施の形態においては、携帯電話機における８００ＭＨｚと１．５ＧＨｚのマルチバンドの例を説明したが、本発明の思想は１台で携帯電話とＰＨＳ(Personal Handyphone System)電話機を使用する機種にも適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の携帯無線機によれば、狭帯域のアンテナを備えていても、広帯域化の必要が生じたとき、整合回路に並列共振回路を制御手段によりスイッチで接続できるようにしたため、アンテナの入力インピーダンスの２共振化が可能になるために広帯域化ができ、これにより、マルチバンド化が可能になる。
【００４１】
また、本発明の他の携帯無線機によれば、第１のスイッチにより整合回路に並列共振回路を接続でき、更に、少なくとも１つの周波数帯域整合回路を第２のスイッチを介して整合回路に接続できるようにしたので、アンテナの入力インピーダンスを２共振化できると共に、特定の帯域について整合が必要なときにはその帯域に応答する周波数帯域の整合がとれるため、複数の周波数帯を使用してのデュアルバンド化やＤｕｐｌｅｘ化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による携帯無線機の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】低い周波数帯Ｔｘと高い周波数帯Ｒｘを含む第１の周波数帯域のインピーダンス特性を示す特性図である。
【図３】本発明にかかる並列共振回路のインダクタ及びキャパシタの定数を適切に選んだときの第１の周波数帯域におけるスミスチャート（ａ）、及びリターンロス特性（ｂ）である。
【図４】第２の周波数帯域（ｆｓ）における並列共振回路のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。
【図５】第２の周波数帯域で整合回路のみによる整合を行ったときのスミスチャート（ａ）、及びリターンロス特性（ｂ）である。
【図６】本発明の携帯無線機の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】本発明の携帯無線機の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】筐体長と帯域幅の関係について計算した結果を示す特性図である。
【符号の説明】
１  アンテナ
２  整合回路
３  スイッチ
４ａ  コイル
４ｂ  コンデンサ
５  並列共振回路
６  制御回路
７  無線部切替スイッチ
７ａ  第１の周波数帯域送受同時選択スイッチ
７ｂ  第１の周波数帯域送受切替選択スイッチ
７ｃ  第２の周波数帯域選択スイッチ７ｃ
８  送受共用器
９  観測点
１０  第１の周波数帯送受切替スイッチ
１１  第２の周波数帯送受切替スイッチ
１２  第１の周波数帯域受信回路
１３  第１の周波数帯域送信回路
１４  第２の周波数帯域受信回路
１５  第２の周波数帯域送信回路
１６，１７，１８  整合回路接続スイッチ
１９，２０，２１  周波数帯域整合回路
２２ａ〜２２ｅ  制御信号
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ  制御信号
【図１】
0003747010.tif 000002
【図２】
0003747010.tif 000003
【図３】
0003747010.tif 000004
【図４】
0003747010.tif 000005
【図５】
0003747010.tif 000006
【図６】
0003747010.tif 000007
【図７】
0003747010.tif 000008
【図８】
0003747010.tif 000009