携帯無線機、該携帯無線機に用いられる整合回路選択回路及び整合回路選択方法
【課題】
アンテナがユーザの体に近接しても、通話品質が劣化しない携帯無線機を提供する。
【解決手段】周波数混合回路２２により、アンテナ１９に入射された送信波ｄの反射波ｆと第１の発振信号ａとが混合されて第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号ｇが生成され、コンパレータ２６、基準電圧源２５及び切替器１５，１８により、同反射信号ｇを検波した検波出力電圧ｈのレベルに基づいて、各整合回路１６，１７のうちから同反射波ｆのレベルが最小となる整合回路が選択される。このため、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質が得られる。また、基準電圧源２５の基準電圧ｊの設定が単一でよいため、整合回路選択部２０の構成が比較的簡単になる。
アンテナがユーザの体に近接しても、通話品質が劣化しない携帯無線機を提供する。
【解決手段】周波数混合回路２２により、アンテナ１９に入射された送信波ｄの反射波ｆと第１の発振信号ａとが混合されて第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号ｇが生成され、コンパレータ２６、基準電圧源２５及び切替器１５，１８により、同反射信号ｇを検波した検波出力電圧ｈのレベルに基づいて、各整合回路１６，１７のうちから同反射波ｆのレベルが最小となる整合回路が選択される。このため、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質が得られる。また、基準電圧源２５の基準電圧ｊの設定が単一でよいため、整合回路選択部２０の構成が比較的簡単になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯無線機、該携帯無線機に用いられる整合回路選択回路及び整合回路選択方法に係り、たとえば携帯電話機などのように、アンテナがユーザの体に近接して通話品質が劣化した状態となる場合に用いて好適な携帯無線機、該携帯無線機に用いられる整合回路選択回路及び整合回路選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機などの携帯無線機では、本体の小型化が急速に進み、これに伴い、アンテナも小型化される傾向にある。この傾向において、ユーザが携帯電話機を携行していると、アンテナが自然にユーザの体に近接する状態や、ユーザが通話時にアンテナの位置を特に意識せずに同アンテナを手で覆うなどの状態になることがあり、通話品質が劣化することがある。このため、このような通話品質の劣化に対して対策が行われた携帯電話機が提案されている。
【０００３】
この種の携帯電話機は、従来では、たとえば図２に示すように、発振器１と、発振器２と、周波数変換回路３と、送信回路４と、切替器５と、整合回路６，７と、切替器８と、アンテナ９とから構成されている。発振器１は、複数種類の周波数に変化することが可能な第１の発振信号ａ（たとえば、周波数Ｆ１）を生成する。発振器２は、周波数Ｆ２の第２の発振信号ｂを常時生成する。周波数変換回路３は、第１の発振信号ａ及び第２の発振信号ｂを周波数変換して、たとえば周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１）の搬送信号ｃを生成する。送信回路４は、搬送信号ｃを規定電力まで増幅して送信波ｄを生成する。切替器５は、切替え信号ｅに基づいて、整合回路６又は整合回路７の入力側と送信回路４の出力側とを接続する。
【０００４】
整合回路６は、受動素子などで構成され、送信回路４からの送信波ｄを切替器８を経てアンテナ９へ伝送すると共に、同アンテナ９が自由空間で送信出力が最大となるように特性インピーダンスが調整されている。整合回路７は、受動素子などで構成され、送信波ｄを切替器８を経てアンテナ９へ伝送すると共に、同アンテナ９が人体に近接した場合に送信出力が最大となるように特性インピーダンスが調整されている。切替器８は、切替え信号ｅに基づいて、整合回路６又は整合回路７の出力側とアンテナ９とを接続する。アンテナ９は、送信回路４から、切替器５、整合回路６又は整合回路７、及び切替器８を経て伝送された送信波ｄを放射する。
【０００５】
この携帯電話機では、アンテナ９が人体に近接していないと想定される待受け状態では、図示しない制御部からの切替え信号ｅに基づいて整合回路６が選択され、同アンテナ９が人体に近接していると想定される通話状態では、同切替え信号ｅに基づいて整合回路７が選択されることにより、それぞれの状態における最大の送信出力が得られると想定されている。
【０００６】
上記の携帯電話機の他、従来、この種の技術としては、たとえば、次のような文献に記載されるものがあった。
特許文献１に記載された送信回路では、入力信号が変調回路で変調され、同変調回路から出力される変調信号が電力増幅回路で増幅され、同電力増幅回路の出力がアンテナから送信される。また、変調信号は復調回路で復調され、復調信号に含まれる入力信号の帯域外成分が帯域外成分検出回路で検出される。この帯域外成分検出信号に応じて制御回路から制御信号が出力され、同制御信号がインピーダンス変換回路に入力されて、電力増幅回路とアンテナとのインピーダンス整合がとられる。このため、電力増幅回路の入力インピーダンスが変化して、アンテナにおいて反射波が発生しても、同電力増幅回路と同アンテナとのインピーダンス整合がとられ、同電力増幅回路の利得を常に一定に保ったままで、同アンテナにおける反射波の発生が抑制される。
【特許文献１】特開平８−２８８８６４号公報（要約書、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の携帯電話機では、次のような問題点があった。
すなわち、図２の携帯電話機は、待受け状態では整合回路６が選択され、通話状態では整合回路７が選択されるようになっているが、待受け状態においてもアンテナ９が人体や金属に近接することがあるため、最大送信出力が得られず、たとえば着呼できないなど、通話品質が劣化するという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に記載された送信回路では、復調信号に含まれる入力信号の帯域外成分が帯域外成分検出回路で検出され、帯域外成分検出信号に応じた制御信号に基づいて、電力増幅回路とアンテナとのインピーダンス整合がとられる。このため、この発明とは構成が異なる。
【０００９】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、比較的簡単な構成でアンテナの負荷状態を自動的に検出して整合回路を切り替えることにより、第１の発振信号の周波数が変化する場合でも、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質が得られる携帯無線機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数種類の周波数の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、固定周波数の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して搬送信号を生成する周波数変換回路と、前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、前記送信波を放射するための１つのアンテナと、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に係り、前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記第２の発振信号と同一の周波数の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する整合回路選択手段が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の携帯無線機に係り、前記周波数変換回路は、周波数Ｆ１の前記第１の発振信号及び周波数Ｆ２の前記第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の前記搬送信号を生成する構成とされ、前記整合回路選択手段は、前記第２の発振信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の前記反射信号を生成する構成とされていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の携帯無線機に係り、前記各整合回路は、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが自由空間で送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第１の整合回路と、前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが人体に近接した場合に送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第２の整合回路とからなり、前記整合回路選択手段は、前記アンテナからの前記反射波を検出する方向性結合器と、該方向性結合器で検出された前記反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記反射信号を出力する周波数混合回路と、前記反射信号を検波して直流の検波出力電圧を出力する検波部と、前記検波出力電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検波出力電圧が該基準電圧よりも大きいとき、前記第１及び第２の整合回路のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号を生成する比較部と、前記第１の整合回路又は前記第２の整合回路を、前記選択信号により選択する選択器とから構成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、整合回路選択回路に係り、複数種類の周波数Ｆ１の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、固定周波数Ｆ２の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の搬送信号を生成する周波数変換回路と、前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、前記送信波を放射するための１つのアンテナと、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に用いられ、前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記第２の発振信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する構成とされていることを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の整合回路選択回路に係り、前記各整合回路は、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが自由空間で送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第１の整合回路と、前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが人体に近接した場合に送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第２の整合回路とからなり、前記アンテナからの前記反射波を検出する方向性結合器と、該方向性結合器で検出された前記反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記反射信号を出力する周波数混合回路と、前記反射信号を検波して直流の検波出力電圧を出力する検波部と、前記検波出力電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検波出力電圧が該基準電圧よりも大きいとき、前記第１及び第２の整合回路のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号を生成する比較部と、前記第１の整合回路又は前記第２の整合回路を、前記選択信号により選択する選択器とから構成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項６記載の発明は、整合回路選択方法に係り、複数種類の周波数Ｆ１の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、固定周波数Ｆ２の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の搬送信号を生成する周波数変換回路と、前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、前記送信波を放射するための１つのアンテナと、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に用いられ、前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記ローカル信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の構成によれば、整合回路選択手段により、アンテナに入射された送信波の反射波と第１の発振信号とを混合して第２の発振信号と同一の周波数の反射信号が生成され、同反射信号のレベルに基づいて、各整合回路のうちから同反射波のレベルが最小となる整合回路が選択されるので、第１の発振信号の周波数が複数種類となっても、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質を得ることができる。また、第２の発振信号と同一の周波数の反射信号のレベルに基づいて整合回路が選択されるので、整合回路選択手段の構成を比較的簡単にできる。また、整合回路選択手段では、周波数混合回路により、アンテナに入射された送信波の反射波と第１の発振信号とが混合されて第２の発振信号と同一の周波数の反射信号が生成され、比較部及び選択器により、同反射信号を検波した検波出力電圧のレベルに基づいて、各整合回路のうちから同反射波のレベルが最小となる整合回路が選択される。このため、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質が得られる。また、反射信号が第２の発振信号と同一の周波数となるため、比較部の構成が簡単になり、整合回路選択手段の構成を比較的簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路が設けられ、同アンテナからの反射波を検出して同反射波のレベルが最小となる整合回路を選択し、選択された整合回路を経て送信波を同アンテナへ伝送する携帯無線機を提供する。
【実施例】
【００１８】
図１は、この発明の実施例である携帯電話機の要部の電気的構成を示すブロック図である。
この例の携帯電話機は、同図に示すように、発振器１１と、局部発振器１２と、周波数変換回路１３と、送信回路１４と、切替器１５と、整合回路１６，１７と、切替器１８と、アンテナ１９と、整合回路選択部２０とから構成されている。発振器１１は、複数種類の周波数に変化することが可能な第１の発振信号ａ（たとえば、周波数Ｆ１）を生成する。発振器１２は、周波数Ｆ２の第２の発振信号ｂを常時生成する。周波数変換回路１３は、第１の発振信号ａ及び第２の発振信号ｂを周波数変換して、たとえば周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１）の搬送信号ｃを生成する。送信回路１４は、搬送信号ｃを規定電力まで増幅して送信波ｄを生成する。切替器１５は、整合回路選択部２０からの切替え信号ｅに基づいて、整合回路１６又は整合回路１７の入力側と、整合回路選択部２０を介して送信回路１４の出力側とを接続する。
【００１９】
整合回路１６は、受動素子などで構成され、送信回路１４からの送信波ｄを切替器１８を経てアンテナ１９へ伝送すると共に、同アンテナ１９が自由空間で送信出力が最大となるように同アンテナ１９のインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合されている。整合回路１７は、受動素子などで構成され、送信波ｄを切替器１８を経てアンテナ１９へ伝送すると共に、同アンテナ１９が人体に近接した場合に送信出力が最大となるように同アンテナ１９のインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合されている。切替器１８は、整合回路選択部２０からの切替え信号ｅに基づいて、整合回路１６又は整合回路１７の出力側とアンテナ１９とを接続する。アンテナ１９は、送信回路１４から、切替器１５、整合回路１６又は整合回路１７、及び切替器１８を経て伝送された送信波ｄを放射する。整合回路選択部２０は、アンテナ１９に入射された送信波ｄの反射波と第１の発振信号ａとを混合して第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、同反射信号のレベルに基づいて、上記各整合回路１６，１７のうちから同反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する。
【００２０】
すなわち、整合回路選択部２０は、方向性結合器２１と、周波数混合回路２２と、抵抗２３と、検波ダイオード２４と、基準電圧源２５と、コンパレータ２６とから構成されている。方向性結合器２１は、送信回路１４からの送信波ｄを切替器１５へ伝送する一方、アンテナ１９からの反射波ｆを検出する。周波数混合回路２２は、方向性結合器２１で検出された反射波ｆと第１の発振信号ａとを混合して第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号ｇを出力する。抵抗２３は、方向性結合器２１の一方を終端することにより、整合回路１６，１７に対してインピーダンス整合をとる。検波ダイオード２４は、反射信号ｇを検波して直流の検波出力電圧ｈを出力する。基準電圧源２５は、整合回路１６，１７を切り替えるための閾値として基準電圧ｊが設定されている。コンパレータ２６は、検波出力電圧ｈを基準電圧源２５の基準電圧ｊと比較し、同検波出力電圧ｈが同基準電圧ｊよりも大きいとき、整合回路１６，１７のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号ｅを生成する。
【００２１】
次に、この例の携帯無線機に用いられる整合回路選択方法の処理内容について説明する。
この携帯無線機では、整合回路選択部２０で、アンテナ１９に入射された送信波ｄの反射波ｆと第１の発振信号とが混合されて第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号ｇが生成され、同反射信号ｇのレベルに基づいて、各整合回路１６，１７のうちから同反射波ｆのレベルが最小となる整合回路が選択される。
【００２２】
すなわち、発振器１１から周波数Ｆ１の第１の発振信号ａが発生し、発振器１２から周波数Ｆ２の第２の発振信号ｂが発生する。周波数変換回路１３で、第１の発振信号ａ及び第２の発振信号ｂの周波数変換が行われ、周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１）の搬送信号ｃが生成される。搬送信号ｃは、送信回路１４によりアンテナ１９から送出される規定電力に見合うレベルまで増幅され、同送信回路１４から送信波ｄが出力される。送信波ｄは、方向性結合器２１を通過後、切替器１５、整合回路１６及び切替器１８を経てアンテナ１９から放射される。
【００２３】
整合回路１６は、アンテナ１９に人体に近接しないときに最大送信出力が得られるように、特性インピーダンスが同アンテナ１９のインピーダンス及び方向性結合器２１のインピーダンスと整合されている。このとき、アンテナ１９が人体に近接していなければ、整合状態が良いため、同アンテナ１９からの送信波ｄの反射波ｆは極めて小さい。反射波ｆは、方向性結合器２１にて結合され、周波数混合回路２２に入力される。周波数混合回路２２では、方向性結合器２１から入力された反射波ｆ（周波数Ｆ３）及び発振器１１からの第１の発振信号ａ（周波数Ｆ１）が周波数変換され、周波数Ｆ４の反射信号ｇが出力される。
【００２４】
この反射信号ｇは、たとえば、周波数Ｆ４（＝Ｆ３−Ｆ１＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の中間周波信号である。反射信号ｇは、検波ダイオード２４により直流の検波出力電圧ｈに変換され、コンパレータ２６の＋側入力端子に入力される。コンパレータ２６の−側入力端子に入力されている基準電圧ｊは、反射波ｆの大きさにより整合回路１６，１７を切り替るための電圧が設定され、コンパレータ２６から出力される選択信号ｅは、同反射波ｆが小さいとき、低レベル（以下、“Ｌ”という）となり、同反射波ｆが大きいとき、高レベル（以下、“Ｈ”という）となる。よって、整合回路１６が選択され、アンテナ１９が人体などに近接していなければ、反射波ｆが小さいため、コンパレータ２６の選択信号ｅが“Ｌ”となる。
【００２５】
また、アンテナ１９に人体が近接された場合、同アンテナ１９のインピーダンスが大きく変化することにより整合回路１６との間にインピーダンスの不整合が発生して反射波ｆが大きくなり、コンパレータ２６の選択信号ｅが“Ｈ”となり、切替器１５，１８により整合回路１７が選択され、整合状態が良好となり、最大送信出力が送信される。よって、反射波ｆは小さくなり、コンパレータ２６の選択信号ｅが“Ｌ”となる。また整合回路１１は、アンテナ１９に人体が近接したときに最大送信出力が得られるように、特性インピーダンスが同アンテナ１９のインピーダンス及び方向性結合器２１のインピーダンスと整合されている。
【００２６】
さらに、人体の近接状態から非近接状態となった場合には、反射波ｆが大きくなるため、コンパレータ２６の選択信号ｅは“Ｈ”となり、整合回路１６が切替器１５，１８により選択されて整合状態が良好となり、アンテナ１９から最大送信出力が送信される。また、発振器１１からの第１の発振信号ａの周波数Ｆ１は、同発振器１１により制御されているが、周波数混合回路２２で周波数変換されているため、同周波数混合回路２２から出力される反射信号ｇの周波数は常に一定となり、第１の発振信号ａの周波数Ｆ１によらず、整合回路１６，１７の切り替えが行われる。
【００２７】
以上のように、この実施例では、周波数混合回路２２により、アンテナ１９に入射された送信波ｄの反射波ｆと第１の発振信号ａとが混合されて第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号ｇが生成され、コンパレータ２６、基準電圧源２５及び切替器１５，１８により、同反射信号ｇを検波した検波出力電圧ｈのレベルに基づいて、各整合回路１６，１７のうちから同反射波ｆのレベルが最小となる整合回路が選択される。このため、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質が得られる。また、基準電圧源２５の基準電圧ｊの設定が単一でよいため、整合回路選択部２０の構成が比較的簡単になる。
【００２８】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、整合回路１６，１７は、これらの２つに限らず、アンテナ１９のインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが整合されている整合回路を３つ以上設けても良い。この場合、切替器１５，１８に代えて、３つ以上の整合回路のうちの１つを選択する切替器を設け、また、コンパレータ２６に代えて、２ビット以上のＡ／Ｄ変換器、及び同Ａ／Ｄ変換器の出力信号をデコードして整合回路を選択するデコーダを設ける必要がある。また、上記実施例では、搬送信号ｃが周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１）、反射信号ｇが周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）となっているが、搬送信号ｃを周波数Ｆ３（＝Ｆ２−Ｆ１）とし、反射信号ｇを周波数Ｆ４（＝Ｆ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明は、携帯電話機の他、たとえばＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）などのように、アンテナが人体に近接しやすく、また、送信波の周波数が複数種類に可変される携帯無線機全般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施例である携帯電話機の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】従来の携帯電話機の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１ 発振器（第１の発振器、携帯無線機の一部）
１２ 発振器（第２の発振器、携帯無線機の一部）
１３ 周波数変換回路
１４ 送信回路
１５，１８ 切替器（整合回路選択手段の一部、選択器）
１６，１７ 整合回路
１９ アンテナ
２０ 整合回路選択部（整合回路選択手段）
２１ 方向性結合器（整合回路選択手段の一部）
２２ 周波数混合回路（整合回路選択手段の一部）
２３ 抵抗（整合回路選択手段の一部）
２４ 検波ダイオード（整合回路選択手段の一部、検波部）
２５ 基準電圧源（整合回路選択手段の一部、比較部の一部）
２６ コンパレータ（整合回路選択手段の一部、比較部の一部）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯無線機、該携帯無線機に用いられる整合回路選択回路及び整合回路選択方法に係り、たとえば携帯電話機などのように、アンテナがユーザの体に近接して通話品質が劣化した状態となる場合に用いて好適な携帯無線機、該携帯無線機に用いられる整合回路選択回路及び整合回路選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機などの携帯無線機では、本体の小型化が急速に進み、これに伴い、アンテナも小型化される傾向にある。この傾向において、ユーザが携帯電話機を携行していると、アンテナが自然にユーザの体に近接する状態や、ユーザが通話時にアンテナの位置を特に意識せずに同アンテナを手で覆うなどの状態になることがあり、通話品質が劣化することがある。このため、このような通話品質の劣化に対して対策が行われた携帯電話機が提案されている。
【０００３】
この種の携帯電話機は、従来では、たとえば図２に示すように、発振器１と、発振器２と、周波数変換回路３と、送信回路４と、切替器５と、整合回路６，７と、切替器８と、アンテナ９とから構成されている。発振器１は、複数種類の周波数に変化することが可能な第１の発振信号ａ（たとえば、周波数Ｆ１）を生成する。発振器２は、周波数Ｆ２の第２の発振信号ｂを常時生成する。周波数変換回路３は、第１の発振信号ａ及び第２の発振信号ｂを周波数変換して、たとえば周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１）の搬送信号ｃを生成する。送信回路４は、搬送信号ｃを規定電力まで増幅して送信波ｄを生成する。切替器５は、切替え信号ｅに基づいて、整合回路６又は整合回路７の入力側と送信回路４の出力側とを接続する。
【０００４】
整合回路６は、受動素子などで構成され、送信回路４からの送信波ｄを切替器８を経てアンテナ９へ伝送すると共に、同アンテナ９が自由空間で送信出力が最大となるように特性インピーダンスが調整されている。整合回路７は、受動素子などで構成され、送信波ｄを切替器８を経てアンテナ９へ伝送すると共に、同アンテナ９が人体に近接した場合に送信出力が最大となるように特性インピーダンスが調整されている。切替器８は、切替え信号ｅに基づいて、整合回路６又は整合回路７の出力側とアンテナ９とを接続する。アンテナ９は、送信回路４から、切替器５、整合回路６又は整合回路７、及び切替器８を経て伝送された送信波ｄを放射する。
【０００５】
この携帯電話機では、アンテナ９が人体に近接していないと想定される待受け状態では、図示しない制御部からの切替え信号ｅに基づいて整合回路６が選択され、同アンテナ９が人体に近接していると想定される通話状態では、同切替え信号ｅに基づいて整合回路７が選択されることにより、それぞれの状態における最大の送信出力が得られると想定されている。
【０００６】
上記の携帯電話機の他、従来、この種の技術としては、たとえば、次のような文献に記載されるものがあった。
特許文献１に記載された送信回路では、入力信号が変調回路で変調され、同変調回路から出力される変調信号が電力増幅回路で増幅され、同電力増幅回路の出力がアンテナから送信される。また、変調信号は復調回路で復調され、復調信号に含まれる入力信号の帯域外成分が帯域外成分検出回路で検出される。この帯域外成分検出信号に応じて制御回路から制御信号が出力され、同制御信号がインピーダンス変換回路に入力されて、電力増幅回路とアンテナとのインピーダンス整合がとられる。このため、電力増幅回路の入力インピーダンスが変化して、アンテナにおいて反射波が発生しても、同電力増幅回路と同アンテナとのインピーダンス整合がとられ、同電力増幅回路の利得を常に一定に保ったままで、同アンテナにおける反射波の発生が抑制される。
【特許文献１】特開平８−２８８８６４号公報（要約書、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の携帯電話機では、次のような問題点があった。
すなわち、図２の携帯電話機は、待受け状態では整合回路６が選択され、通話状態では整合回路７が選択されるようになっているが、待受け状態においてもアンテナ９が人体や金属に近接することがあるため、最大送信出力が得られず、たとえば着呼できないなど、通話品質が劣化するという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に記載された送信回路では、復調信号に含まれる入力信号の帯域外成分が帯域外成分検出回路で検出され、帯域外成分検出信号に応じた制御信号に基づいて、電力増幅回路とアンテナとのインピーダンス整合がとられる。このため、この発明とは構成が異なる。
【０００９】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、比較的簡単な構成でアンテナの負荷状態を自動的に検出して整合回路を切り替えることにより、第１の発振信号の周波数が変化する場合でも、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質が得られる携帯無線機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数種類の周波数の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、固定周波数の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して搬送信号を生成する周波数変換回路と、前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、前記送信波を放射するための１つのアンテナと、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に係り、前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記第２の発振信号と同一の周波数の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する整合回路選択手段が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の携帯無線機に係り、前記周波数変換回路は、周波数Ｆ１の前記第１の発振信号及び周波数Ｆ２の前記第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の前記搬送信号を生成する構成とされ、前記整合回路選択手段は、前記第２の発振信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の前記反射信号を生成する構成とされていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の携帯無線機に係り、前記各整合回路は、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが自由空間で送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第１の整合回路と、前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが人体に近接した場合に送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第２の整合回路とからなり、前記整合回路選択手段は、前記アンテナからの前記反射波を検出する方向性結合器と、該方向性結合器で検出された前記反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記反射信号を出力する周波数混合回路と、前記反射信号を検波して直流の検波出力電圧を出力する検波部と、前記検波出力電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検波出力電圧が該基準電圧よりも大きいとき、前記第１及び第２の整合回路のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号を生成する比較部と、前記第１の整合回路又は前記第２の整合回路を、前記選択信号により選択する選択器とから構成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、整合回路選択回路に係り、複数種類の周波数Ｆ１の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、固定周波数Ｆ２の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の搬送信号を生成する周波数変換回路と、前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、前記送信波を放射するための１つのアンテナと、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に用いられ、前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記第２の発振信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する構成とされていることを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の整合回路選択回路に係り、前記各整合回路は、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが自由空間で送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第１の整合回路と、前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが人体に近接した場合に送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第２の整合回路とからなり、前記アンテナからの前記反射波を検出する方向性結合器と、該方向性結合器で検出された前記反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記反射信号を出力する周波数混合回路と、前記反射信号を検波して直流の検波出力電圧を出力する検波部と、前記検波出力電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検波出力電圧が該基準電圧よりも大きいとき、前記第１及び第２の整合回路のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号を生成する比較部と、前記第１の整合回路又は前記第２の整合回路を、前記選択信号により選択する選択器とから構成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項６記載の発明は、整合回路選択方法に係り、複数種類の周波数Ｆ１の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、固定周波数Ｆ２の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の搬送信号を生成する周波数変換回路と、前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、前記送信波を放射するための１つのアンテナと、前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に用いられ、前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記ローカル信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の構成によれば、整合回路選択手段により、アンテナに入射された送信波の反射波と第１の発振信号とを混合して第２の発振信号と同一の周波数の反射信号が生成され、同反射信号のレベルに基づいて、各整合回路のうちから同反射波のレベルが最小となる整合回路が選択されるので、第１の発振信号の周波数が複数種類となっても、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質を得ることができる。また、第２の発振信号と同一の周波数の反射信号のレベルに基づいて整合回路が選択されるので、整合回路選択手段の構成を比較的簡単にできる。また、整合回路選択手段では、周波数混合回路により、アンテナに入射された送信波の反射波と第１の発振信号とが混合されて第２の発振信号と同一の周波数の反射信号が生成され、比較部及び選択器により、同反射信号を検波した検波出力電圧のレベルに基づいて、各整合回路のうちから同反射波のレベルが最小となる整合回路が選択される。このため、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質が得られる。また、反射信号が第２の発振信号と同一の周波数となるため、比較部の構成が簡単になり、整合回路選択手段の構成を比較的簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路が設けられ、同アンテナからの反射波を検出して同反射波のレベルが最小となる整合回路を選択し、選択された整合回路を経て送信波を同アンテナへ伝送する携帯無線機を提供する。
【実施例】
【００１８】
図１は、この発明の実施例である携帯電話機の要部の電気的構成を示すブロック図である。
この例の携帯電話機は、同図に示すように、発振器１１と、局部発振器１２と、周波数変換回路１３と、送信回路１４と、切替器１５と、整合回路１６，１７と、切替器１８と、アンテナ１９と、整合回路選択部２０とから構成されている。発振器１１は、複数種類の周波数に変化することが可能な第１の発振信号ａ（たとえば、周波数Ｆ１）を生成する。発振器１２は、周波数Ｆ２の第２の発振信号ｂを常時生成する。周波数変換回路１３は、第１の発振信号ａ及び第２の発振信号ｂを周波数変換して、たとえば周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１）の搬送信号ｃを生成する。送信回路１４は、搬送信号ｃを規定電力まで増幅して送信波ｄを生成する。切替器１５は、整合回路選択部２０からの切替え信号ｅに基づいて、整合回路１６又は整合回路１７の入力側と、整合回路選択部２０を介して送信回路１４の出力側とを接続する。
【００１９】
整合回路１６は、受動素子などで構成され、送信回路１４からの送信波ｄを切替器１８を経てアンテナ１９へ伝送すると共に、同アンテナ１９が自由空間で送信出力が最大となるように同アンテナ１９のインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合されている。整合回路１７は、受動素子などで構成され、送信波ｄを切替器１８を経てアンテナ１９へ伝送すると共に、同アンテナ１９が人体に近接した場合に送信出力が最大となるように同アンテナ１９のインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合されている。切替器１８は、整合回路選択部２０からの切替え信号ｅに基づいて、整合回路１６又は整合回路１７の出力側とアンテナ１９とを接続する。アンテナ１９は、送信回路１４から、切替器１５、整合回路１６又は整合回路１７、及び切替器１８を経て伝送された送信波ｄを放射する。整合回路選択部２０は、アンテナ１９に入射された送信波ｄの反射波と第１の発振信号ａとを混合して第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、同反射信号のレベルに基づいて、上記各整合回路１６，１７のうちから同反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する。
【００２０】
すなわち、整合回路選択部２０は、方向性結合器２１と、周波数混合回路２２と、抵抗２３と、検波ダイオード２４と、基準電圧源２５と、コンパレータ２６とから構成されている。方向性結合器２１は、送信回路１４からの送信波ｄを切替器１５へ伝送する一方、アンテナ１９からの反射波ｆを検出する。周波数混合回路２２は、方向性結合器２１で検出された反射波ｆと第１の発振信号ａとを混合して第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号ｇを出力する。抵抗２３は、方向性結合器２１の一方を終端することにより、整合回路１６，１７に対してインピーダンス整合をとる。検波ダイオード２４は、反射信号ｇを検波して直流の検波出力電圧ｈを出力する。基準電圧源２５は、整合回路１６，１７を切り替えるための閾値として基準電圧ｊが設定されている。コンパレータ２６は、検波出力電圧ｈを基準電圧源２５の基準電圧ｊと比較し、同検波出力電圧ｈが同基準電圧ｊよりも大きいとき、整合回路１６，１７のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号ｅを生成する。
【００２１】
次に、この例の携帯無線機に用いられる整合回路選択方法の処理内容について説明する。
この携帯無線機では、整合回路選択部２０で、アンテナ１９に入射された送信波ｄの反射波ｆと第１の発振信号とが混合されて第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号ｇが生成され、同反射信号ｇのレベルに基づいて、各整合回路１６，１７のうちから同反射波ｆのレベルが最小となる整合回路が選択される。
【００２２】
すなわち、発振器１１から周波数Ｆ１の第１の発振信号ａが発生し、発振器１２から周波数Ｆ２の第２の発振信号ｂが発生する。周波数変換回路１３で、第１の発振信号ａ及び第２の発振信号ｂの周波数変換が行われ、周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１）の搬送信号ｃが生成される。搬送信号ｃは、送信回路１４によりアンテナ１９から送出される規定電力に見合うレベルまで増幅され、同送信回路１４から送信波ｄが出力される。送信波ｄは、方向性結合器２１を通過後、切替器１５、整合回路１６及び切替器１８を経てアンテナ１９から放射される。
【００２３】
整合回路１６は、アンテナ１９に人体に近接しないときに最大送信出力が得られるように、特性インピーダンスが同アンテナ１９のインピーダンス及び方向性結合器２１のインピーダンスと整合されている。このとき、アンテナ１９が人体に近接していなければ、整合状態が良いため、同アンテナ１９からの送信波ｄの反射波ｆは極めて小さい。反射波ｆは、方向性結合器２１にて結合され、周波数混合回路２２に入力される。周波数混合回路２２では、方向性結合器２１から入力された反射波ｆ（周波数Ｆ３）及び発振器１１からの第１の発振信号ａ（周波数Ｆ１）が周波数変換され、周波数Ｆ４の反射信号ｇが出力される。
【００２４】
この反射信号ｇは、たとえば、周波数Ｆ４（＝Ｆ３−Ｆ１＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の中間周波信号である。反射信号ｇは、検波ダイオード２４により直流の検波出力電圧ｈに変換され、コンパレータ２６の＋側入力端子に入力される。コンパレータ２６の−側入力端子に入力されている基準電圧ｊは、反射波ｆの大きさにより整合回路１６，１７を切り替るための電圧が設定され、コンパレータ２６から出力される選択信号ｅは、同反射波ｆが小さいとき、低レベル（以下、“Ｌ”という）となり、同反射波ｆが大きいとき、高レベル（以下、“Ｈ”という）となる。よって、整合回路１６が選択され、アンテナ１９が人体などに近接していなければ、反射波ｆが小さいため、コンパレータ２６の選択信号ｅが“Ｌ”となる。
【００２５】
また、アンテナ１９に人体が近接された場合、同アンテナ１９のインピーダンスが大きく変化することにより整合回路１６との間にインピーダンスの不整合が発生して反射波ｆが大きくなり、コンパレータ２６の選択信号ｅが“Ｈ”となり、切替器１５，１８により整合回路１７が選択され、整合状態が良好となり、最大送信出力が送信される。よって、反射波ｆは小さくなり、コンパレータ２６の選択信号ｅが“Ｌ”となる。また整合回路１１は、アンテナ１９に人体が近接したときに最大送信出力が得られるように、特性インピーダンスが同アンテナ１９のインピーダンス及び方向性結合器２１のインピーダンスと整合されている。
【００２６】
さらに、人体の近接状態から非近接状態となった場合には、反射波ｆが大きくなるため、コンパレータ２６の選択信号ｅは“Ｈ”となり、整合回路１６が切替器１５，１８により選択されて整合状態が良好となり、アンテナ１９から最大送信出力が送信される。また、発振器１１からの第１の発振信号ａの周波数Ｆ１は、同発振器１１により制御されているが、周波数混合回路２２で周波数変換されているため、同周波数混合回路２２から出力される反射信号ｇの周波数は常に一定となり、第１の発振信号ａの周波数Ｆ１によらず、整合回路１６，１７の切り替えが行われる。
【００２７】
以上のように、この実施例では、周波数混合回路２２により、アンテナ１９に入射された送信波ｄの反射波ｆと第１の発振信号ａとが混合されて第２の発振信号ｂと同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号ｇが生成され、コンパレータ２６、基準電圧源２５及び切替器１５，１８により、同反射信号ｇを検波した検波出力電圧ｈのレベルに基づいて、各整合回路１６，１７のうちから同反射波ｆのレベルが最小となる整合回路が選択される。このため、常に最大の送信出力が得られ、安定した通話品質が得られる。また、基準電圧源２５の基準電圧ｊの設定が単一でよいため、整合回路選択部２０の構成が比較的簡単になる。
【００２８】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、整合回路１６，１７は、これらの２つに限らず、アンテナ１９のインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが整合されている整合回路を３つ以上設けても良い。この場合、切替器１５，１８に代えて、３つ以上の整合回路のうちの１つを選択する切替器を設け、また、コンパレータ２６に代えて、２ビット以上のＡ／Ｄ変換器、及び同Ａ／Ｄ変換器の出力信号をデコードして整合回路を選択するデコーダを設ける必要がある。また、上記実施例では、搬送信号ｃが周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１）、反射信号ｇが周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２）となっているが、搬送信号ｃを周波数Ｆ３（＝Ｆ２−Ｆ１）とし、反射信号ｇを周波数Ｆ４（＝Ｆ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明は、携帯電話機の他、たとえばＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）などのように、アンテナが人体に近接しやすく、また、送信波の周波数が複数種類に可変される携帯無線機全般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施例である携帯電話機の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】従来の携帯電話機の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１ 発振器（第１の発振器、携帯無線機の一部）
１２ 発振器（第２の発振器、携帯無線機の一部）
１３ 周波数変換回路
１４ 送信回路
１５，１８ 切替器（整合回路選択手段の一部、選択器）
１６，１７ 整合回路
１９ アンテナ
２０ 整合回路選択部（整合回路選択手段）
２１ 方向性結合器（整合回路選択手段の一部）
２２ 周波数混合回路（整合回路選択手段の一部）
２３ 抵抗（整合回路選択手段の一部）
２４ 検波ダイオード（整合回路選択手段の一部、検波部）
２５ 基準電圧源（整合回路選択手段の一部、比較部の一部）
２６ コンパレータ（整合回路選択手段の一部、比較部の一部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の周波数の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、
固定周波数の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、
前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して搬送信号を生成する周波数変換回路と、
前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、
前記送信波を放射するための１つのアンテナと、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機であって、
前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記第２の発振信号と同一の周波数の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する整合回路選択手段が設けられていることを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】
前記周波数変換回路は、
周波数Ｆ１の前記第１の発振信号及び周波数Ｆ２の前記第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の前記搬送信号を生成する構成とされ、
前記整合回路選択手段は、
前記第２の発振信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の前記反射信号を生成する構成とされていることを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
【請求項３】
前記各整合回路は、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが自由空間で送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第１の整合回路と、
前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが人体に近接した場合に送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第２の整合回路とからなり、
前記整合回路選択手段は、
前記アンテナからの前記反射波を検出する方向性結合器と、
該方向性結合器で検出された前記反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記反射信号を出力する周波数混合回路と、
前記反射信号を検波して直流の検波出力電圧を出力する検波部と、
前記検波出力電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検波出力電圧が該基準電圧よりも大きいとき、前記第１及び第２の整合回路のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号を生成する比較部と、
前記第１の整合回路又は前記第２の整合回路を、前記選択信号により選択する選択器とから構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の携帯無線機。
【請求項４】
複数種類の周波数Ｆ１の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、
固定周波数Ｆ２の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、
前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の搬送信号を生成する周波数変換回路と、
前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、
前記送信波を放射するための１つのアンテナと、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に用いられ、
前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記第２の発振信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する構成とされていることを特徴とする整合回路選択回路。
【請求項５】
前記各整合回路は、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが自由空間で送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第１の整合回路と、
前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが人体に近接した場合に送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第２の整合回路とからなり、
前記アンテナからの前記反射波を検出する方向性結合器と、
該方向性結合器で検出された前記反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記反射信号を出力する周波数混合回路と、
前記反射信号を検波して直流の検波出力電圧を出力する検波部と、
前記検波出力電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検波出力電圧が該基準電圧よりも大きいとき、前記第１及び第２の整合回路のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号を生成する比較部と、
前記第１の整合回路又は前記第２の整合回路を、前記選択信号により選択する選択器とから構成されていることを特徴とする請求項４記載の整合回路選択回路。
【請求項６】
複数種類の周波数Ｆ１の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、
固定周波数Ｆ２の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、
前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の搬送信号を生成する周波数変換回路と、
前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、
前記送信波を放射するための１つのアンテナと、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に用いられ、
前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記ローカル信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択することを特徴とする整合回路選択方法。
【請求項１】
複数種類の周波数の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、
固定周波数の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、
前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して搬送信号を生成する周波数変換回路と、
前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、
前記送信波を放射するための１つのアンテナと、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機であって、
前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記第２の発振信号と同一の周波数の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する整合回路選択手段が設けられていることを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】
前記周波数変換回路は、
周波数Ｆ１の前記第１の発振信号及び周波数Ｆ２の前記第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の前記搬送信号を生成する構成とされ、
前記整合回路選択手段は、
前記第２の発振信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の前記反射信号を生成する構成とされていることを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
【請求項３】
前記各整合回路は、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが自由空間で送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第１の整合回路と、
前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが人体に近接した場合に送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第２の整合回路とからなり、
前記整合回路選択手段は、
前記アンテナからの前記反射波を検出する方向性結合器と、
該方向性結合器で検出された前記反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記反射信号を出力する周波数混合回路と、
前記反射信号を検波して直流の検波出力電圧を出力する検波部と、
前記検波出力電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検波出力電圧が該基準電圧よりも大きいとき、前記第１及び第２の整合回路のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号を生成する比較部と、
前記第１の整合回路又は前記第２の整合回路を、前記選択信号により選択する選択器とから構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の携帯無線機。
【請求項４】
複数種類の周波数Ｆ１の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、
固定周波数Ｆ２の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、
前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の搬送信号を生成する周波数変換回路と、
前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、
前記送信波を放射するための１つのアンテナと、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に用いられ、
前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記第２の発振信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択する構成とされていることを特徴とする整合回路選択回路。
【請求項５】
前記各整合回路は、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが自由空間で送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第１の整合回路と、
前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナが人体に近接した場合に送信出力が最大となるように該アンテナのインピーダンスに対応して特性インピーダンスが整合された第２の整合回路とからなり、
前記アンテナからの前記反射波を検出する方向性結合器と、
該方向性結合器で検出された前記反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記反射信号を出力する周波数混合回路と、
前記反射信号を検波して直流の検波出力電圧を出力する検波部と、
前記検波出力電圧を予め設定された基準電圧と比較し、該検波出力電圧が該基準電圧よりも大きいとき、前記第１及び第２の整合回路のうちの選択されている整合回路に代えて、他の整合回路を選択するための選択信号を生成する比較部と、
前記第１の整合回路又は前記第２の整合回路を、前記選択信号により選択する選択器とから構成されていることを特徴とする請求項４記載の整合回路選択回路。
【請求項６】
複数種類の周波数Ｆ１の第１の発振信号を生成することが可能な第１の発振器と、
固定周波数Ｆ２の第２の発振信号を常時生成する第２の発振器と、
前記第１及び第２の発振信号を周波数変換して周波数Ｆ３（＝Ｆ２＋Ｆ１、又はＦ２−Ｆ１）の搬送信号を生成する周波数変換回路と、
前記搬送信号を増幅して送信波を生成する送信回路と、
前記送信波を放射するための１つのアンテナと、
前記送信回路からの前記送信波を前記アンテナへ伝送すると共に、該アンテナのインピーダンスの変化に対応して特性インピーダンスが予め整合されている複数の整合回路とを備えてなる携帯無線機に用いられ、
前記アンテナに入射された前記送信波の反射波と前記第１の発振信号とを混合して前記ローカル信号と同一の周波数Ｆ４（＝Ｆ２＋Ｆ１−Ｆ１＝Ｆ２、又はＦ２−Ｆ１＋Ｆ１＝Ｆ２）の反射信号を生成し、該反射信号のレベルに基づいて、前記各整合回路のうちから前記反射波のレベルが最小となる整合回路を選択することを特徴とする整合回路選択方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−２４５７５５（Ｐ２００６−２４５７５５Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５５７４２（Ｐ２００５−５５７４２）
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]