JP2001274652A - インピーダンス整合回路 - Google Patents

インピーダンス整合回路

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JP2001274652A
JP2001274652A JP2000086941A JP2000086941A JP2001274652A JP 2001274652 A JP2001274652 A JP 2001274652A JP 2000086941 A JP2000086941 A JP 2000086941A JP 2000086941 A JP2000086941 A JP 2000086941A JP 2001274652 A JP2001274652 A JP 2001274652A
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JP2000086941A
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English (en)
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Yasuto Imanishi
康人 今西
Hideaki Shoji
英明 東海林
Hiroo Mizusawa
丕雄 水澤
Shinichi Betsudan
信一 別段
Keisuke Noguchi
啓介 野口
Yuichi Yotsuyanagi
友一 四柳
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Mitsubishi Electric Corp
Kanazawa Institute of Technology (KIT)
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Mitsubishi Electric Corp
Kanazawa Institute of Technology (KIT)
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナ6のインピーダンスが変化すると、
そのインピーダンスに応じて携帯電話の回路定数を変更
することができるが、可動コイル5を機械的に制御する
駆動装置4などを搭載する必要があるため、回路規模が
大きくなり、小型の電気通信機器に用いることが困難で
ある課題があった。 【解決手段】 モード切換器13により設定されたモー
ドにしたがって携帯電話の回路定数を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、携帯電話などの
電気通信機器に用いられるインピーダンス整合回路に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は例えば「NHK技研月報」pp.
187〜191、1986年5月発行に示された従来の
インピーダンス整合回路を示す構成図であり、図におい
て、1は携帯電話の送信機、2はアンテナ6のインピー
ダンスを計測するインピーダンスセンサ、3はインピー
ダンスセンサ2により計測されたインピーダンスに基づ
いて携帯電話の回路定数を決定する演算処理部、4は可
動コイル5を機械的に制御して、携帯電話の回路定数を
演算処理部3により決定された回路定数に合わせる駆動
装置、5は可動コイル、6は携帯電話のアンテナであ
る。
【0003】次に動作について説明する。携帯電話など
小型の電気通信機器のアンテナ6は、周囲の環境に応じ
てインピーダンスが変化する。したがって、インピーダ
ンスの変化に応じて携帯電話の回路定数を変更しない
と、送信機1が電波を送信する際、アンテナ6が反射波
を受信して、反射損を生じることになる。
【0004】そこで、従来は、インピーダンスセンサ2
がアンテナ6のインピーダンスを計測し、演算処理部3
がアンテナ6のインピーダンスに基づいて携帯電話の回
路定数を決定する。回路定数を決定する演算としては、
例えば、インピーダンスの位相と振幅を入力条件とする
最適マッチング演算などがある。
【0005】そして、駆動装置4は、演算処理部3が携
帯電話の回路定数を決定すると、その決定結果に応じて
可動コイル5を機械的に制御し、携帯電話の回路定数を
演算処理部3により決定された回路定数に合わせる処理
を実行する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のインピーダンス
整合回路は以上のように構成されているので、アンテナ
6のインピーダンスが変化すると、そのインピーダンス
に応じて携帯電話の回路定数を変更することができる
が、可動コイル5を機械的に制御する駆動装置4などを
搭載する必要があるため、回路規模が大きくなり、小型
の電気通信機器に用いることが困難である課題があっ
た。また、携帯電話の回路定数を決定するためには、一
般的に演算が複雑になる最適マッチング演算などを実施
する必要があるため、インピーダンスの整合を完了する
までに長時間を要する課題もあった。
【0007】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、回路規模の小型化を図ることがで
きるとともに、インピーダンス整合の応答速度を高める
ことができるインピーダンス整合回路を得ることを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係るインピー
ダンス整合回路は、モード設定手段により設定されたモ
ードにしたがって電気通信機器の回路定数を設定するよ
うにしたものである。
【0009】この発明に係るインピーダンス整合回路
は、スイッチの入り切り状態に応じてモードを設定する
ようにしたものである。
【0010】この発明に係るインピーダンス整合回路
は、送信機が電波を送信する際の反射波を検出し、その
検出結果に応じてモードを設定するようにしたものであ
る。
【0011】この発明に係るインピーダンス整合回路
は、周囲環境を観測するセンサの観測結果に応じてモー
ドを設定するようにしたものである。
【0012】この発明に係るインピーダンス整合回路
は、受信機の受信電力が最大になるモードを探索するよ
うにしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるイ
ンピーダンス整合回路を示す構成図であり、図におい
て、11は電気通信機器である携帯電話の送信機のプリ
アンプ、12はユーザが通話を開始する際にオンする一
方、通話を終了する際にオフする通話スイッチ、13は
通話スイッチ12のオン・オフ状態に応じてモードを設
定するモード切換器である。なお、通話スイッチ12及
びモード切換器13からモード設定手段が構成されてい
る。
【0014】14はモード切換器13により設定された
モードに対応するアナログ電圧を出力するDAコンバー
タ、15はDAコンバータ14が出力するアナログ電圧
にしたがって携帯電話の回路定数を設定する定数可変整
合回路、16は携帯電話のアンテナである。なお、DA
コンバータ14及び定数可変整合回路15から整合手段
が構成されている。
【0015】次に動作について説明する。携帯電話など
小型の電気通信機器のアンテナ16は、周囲の環境に応
じてインピーダンスが変化する。したがって、インピー
ダンスの変化に応じて携帯電話の回路定数を変更しない
と、送信機が電波を送信する際、アンテナ16が反射波
を受信して、反射損を生じることになる。
【0016】そこで、この実施の形態1では、通話スイ
ッチ12がオン状態にある場合、携帯電話が人体と近接
していると認識する一方、通話スイッチ12がオフ状態
にある場合、携帯電話が人体と近接しておらず、自由空
間に存在すると認識し、その認識結果に対応する回路定
数を与えるようにする。
【0017】即ち、通話スイッチ12がオン状態のとき
の回路定数と、オフ状態のときの回路定数を予め計算又
は測定することにより設定し、モード切換器13が通話
スイッチ12のオン・オフ状態を検出して、そのオン・
オフ状態に応じてモードを設定する。そして、DAコン
バータ14がモード切換器13により設定されたモード
に対応するアナログ電圧を出力すると、定数可変整合回
路15がDAコンバータ14が出力するアナログ電圧に
したがって携帯電話の回路定数を設定する。なお、この
例では、2個のモードが存在するので、携帯電話の回路
定数は予め2通り用意されている。
【0018】以上で明らかなように、この実施の形態1
によれば、モード切換器13により設定されたモードに
したがって携帯電話の回路定数を設定するように構成し
たので、複雑な演算を実施することなく、携帯電話の回
路定数を設定することができる結果、インピーダンス整
合の応答速度を高めることができる効果を奏する。ま
た、機械的な駆動装置が不要なため、回路規模の小型化
を図ることができる効果を奏する。
【0019】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2によるインピーダンス整合回路を示す構成図であ
り、図において、図1と同一符号は同一または相当部分
を示すので説明を省略する。21は送信機が電波を送信
する際の反射波を検出する反射波検出回路、22は反射
波検出回路21の検出結果をアナログ・ディジタル変換
するADコンバータ、23は反射波検出回路21の検出
結果に基づいてアンテナ16のインピーダンス(スミス
チャート上のプロット位置)を特定する演算処理部、2
4は演算処理部23により特定されたアンテナ16のイ
ンピーダンスに応じてモードを設定するモード切換器で
ある。なお、反射波検出回路21、ADコンバータ2
2、演算処理部23及びモード切換器24からモード設
定手段が構成されている。
【0020】次に動作について説明する。上記実施の形
態1では、通話スイッチ12のオン・オフ状態に応じて
モードを設定するものについて示したが、アンテナ16
のインピーダンス(スミスチャート上のプロット位置)
を特定し、アンテナ16のインピーダンスに応じてモー
ドを設定するようにしてもよい。
【0021】即ち、送信機が電波を送信する際、反射波
検出回路21がアンテナ16から受ける反射波を検出す
ると、ADコンバータ22が反射波検出回路21の検出
結果(反射波の位相と振幅)をアナログ・ディジタル変
換して、演算処理部23に出力する。
【0022】そして、演算処理部23は、ADコンバー
タ22から反射波検出回路21の検出結果を受けると、
その検出結果をスミスチャート上にプロットする。その
際、携帯電話のインピーダンス整合が取られている状態
では、図3におけるAの範囲の中に反射波検出回路21
の検出結果がプロットされるが、携帯電話のインピーダ
ンス整合が取られていない状態では、Aの範囲の外側に
反射波検出回路21の検出結果がプロットされる。ま
た、B〜Gは携帯電話の回路定数を変更することによ
り、Aの範囲の中に引き込める範囲を示している。
【0023】モード切換器24は、演算処理部23が反
射波検出回路21の検出結果をスミスチャート上にプロ
ットすると、そのプロット位置に応じてモードを設定す
る。例えば、プロット位置がBの範囲内にあれば、Bの
範囲に対応するモードを新たなモードに設定し、プロッ
ト位置がCの範囲内にあれば、Cの範囲に対応するモー
ドを新たなモードに設定する。
【0024】そして、DAコンバータ14がモード切換
器24により設定されたモードに対応するアナログ電圧
を出力すると、定数可変整合回路15がDAコンバータ
14が出力するアナログ電圧にしたがって携帯電話の回
路定数を設定する。この例では、A〜Gの範囲に対応し
て、7個のモードが存在するので、携帯電話の回路定数
は予め7通り用意されている。
【0025】以上で明らかなように、この実施の形態2
によれば、送信機が電波を送信する際の反射波を検出
し、その検出結果に応じてモードを設定するように構成
したので、上記実施の形態1と同様に、回路規模の小型
化を図ることができるとともに、インピーダンス整合の
応答速度を高めることができる効果を奏する。
【0026】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3によるインピーダンス整合回路を示す構成図であ
り、図において、図1と同一符号は同一または相当部分
を示すので説明を省略する。31〜33は周囲環境を観
測するセンサ、34はセンサ31〜33の観測結果に応
じてモードを設定するモード切換器である。なお、セン
サ31〜33及びモード切換器34からモード設定手段
が構成されている。
【0027】次に動作について説明する。上記実施の形
態1では、通話スイッチ12のオン・オフ状態に応じて
モードを設定するものについて示したが、センサ31〜
33の観測結果に応じてモードを設定するようにしても
よい。センサ31〜33の種類としては、赤外線セン
サ、光センサ、ガスセンサなどが考えられ、センサ31
〜33の観測結果を組み合わせて、モードを設定するこ
とにより、携帯電話が人体に近接している際のモード
や、携帯電話が金属性の机等に放置されている際のモー
ドなど、きめ細かくモードを設定することができる。
【0028】実施の形態4.図5はこの発明の実施の形
態4によるインピーダンス整合回路を示す構成図であ
り、図において、図1と同一符号は同一または相当部分
を示すので説明を省略する。41はアンテナ16により
受信された電波を検波して、受信回路45の受信電力を
検出する検波回路、42は検波回路41の検出結果をア
ナログ・ディジタル変換するADコンバータ、43はモ
ード切換器44が複数のモードを順次切り換えて受信回
路45の受信電力が最大になるモードを探索する際、各
モード時の受信電力を比較する演算処理部、44は複数
のモードを順次切り換えて、受信回路45の受信電力が
最大になるモードを探索するモード切換器、45は携帯
電話の受信回路(受信機)である。なお、検波回路4
1、ADコンバータ42、演算処理部43及びモード切
換器44からモード設定手段が構成されている。
【0029】次に動作について説明する。モード切換器
44は、受信回路45の受信感度を高めるため、受信回
路45の受信電力が最大になるモードを探索する。即
ち、モード切換器44は、予め用意されている複数のモ
ードを順次切り換える操作を実施し、検波回路41は、
各モード時において、アンテナ16により受信された電
波を検波して、受信回路45の受信電力を検出する。
【0030】演算処理部43は、各モード時において、
検波回路41により検出された受信回路45の受信電力
をメモリに格納して、各モード時の受信電力を比較し、
受信電力が最大になるモードをモード切換器44に通知
する。モード切換器44は、演算処理部43から受信電
力が最大になるモードの通知を受けると、そのモードを
新たなモードに設定する。
【0031】そして、DAコンバータ14がモード切換
器44により設定されたモードに対応するアナログ電圧
を出力すると、定数可変整合回路15がDAコンバータ
14が出力するアナログ電圧にしたがって携帯電話の回
路定数を設定する。なお、モード切換器44によるモー
ドの設定動作は周期的に実施される。
【0032】以上で明らかなように、この実施の形態4
によれば、受信回路45の受信電力が最大になるモード
を探索するように構成したので、受信回路45の受信感
度を高めることができる効果を奏する。
【0033】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、モー
ド設定手段により設定されたモードにしたがって電気通
信機器の回路定数を設定するように構成したので、回路
規模の小型化を図ることができるとともに、インピーダ
ンス整合の応答速度を高めることができる効果がある。
【0034】この発明によれば、スイッチの入り切り状
態に応じてモードを設定するように構成したので、電気
通信機器の環境に応じてモードを設定することができる
効果がある。
【0035】この発明によれば、送信機が電波を送信す
る際の反射波を検出し、その検出結果に応じてモードを
設定するように構成したので、電気通信機器の環境に応
じてモードを設定することができる効果がある。
【0036】この発明によれば、周囲環境を観測するセ
ンサの観測結果に応じてモードを設定するように構成し
たので、電気通信機器の環境に応じてモードを設定する
ことができる効果がある。
【0037】この発明によれば、受信機の受信電力が最
大になるモードを探索するように構成したので、受信機
の受信感度を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるインピーダン
ス整合回路を示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態2によるインピーダン
ス整合回路を示す構成図である。
【図3】 電気通信機器のインピーダンス整合を示すス
ミスチャートである。
【図4】 この発明の実施の形態3によるインピーダン
ス整合回路を示す構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態4によるインピーダン
ス整合回路を示す構成図である。
【図6】 従来のインピーダンス整合回路を示す構成図
である。
【符号の説明】
11 プリアンプ、12 通話スイッチ(モード設定手
段)、13 モード切換器(モード設定手段)、14
DAコンバータ(整合手段)、15 定数可変整合回路
(整合手段)、16 アンテナ、21 反射波検出回路
(モード設定手段)、22 ADコンバータ(モード設
定手段)、23 演算処理部(モード設定手段)、24
モード切換器(モード設定手段)、31〜33 セン
サ(モード設定手段)、34 モード切換器(モード設
定手段)、41 検波回路(モード設定手段)、42
ADコンバータ(モード設定手段)、43 演算処理部
(モード設定手段)、44 モード切換器(モード設定
手段)、45 受信回路(受信機)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東海林 英明 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 水澤 丕雄 石川県石川郡野々市町扇が丘7−1 学校 法人金沢工業大学内 (72)発明者 別段 信一 石川県石川郡野々市町扇が丘7−1 学校 法人金沢工業大学内 (72)発明者 野口 啓介 石川県石川郡野々市町扇が丘7−1 学校 法人金沢工業大学内 (72)発明者 四柳 友一 石川県石川郡野々市町扇が丘7−1 学校 法人金沢工業大学内 Fターム(参考) 5K011 DA02 DA12 EA06 GA05 GA06 JA01 5K060 BB00 CC04 CC11 DD04 HH06 HH39 JJ01 JJ21 JJ23 LL07 LL28 LL29 5K062 AA01 AB13 AC01 AD04 AE02 AE06 AG01 BB08 BB12 BE09

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 環境に応じてモードを設定するモード設
    定手段と、上記モード設定手段により設定されたモード
    にしたがって電気通信機器の回路定数を設定する整合手
    段とを備えたインピーダンス整合回路。
  2. 【請求項2】 モード設定手段は、スイッチの入り切り
    状態に応じてモードを設定することを特徴とする請求項
    1記載のインピーダンス整合回路。
  3. 【請求項3】 モード設定手段は、送信機が電波を送信
    する際の反射波を検出し、その検出結果に応じてモード
    を設定することを特徴とする請求項1記載のインピーダ
    ンス整合回路。
  4. 【請求項4】 モード設定手段は、周囲環境を観測する
    センサの観測結果に応じてモードを設定することを特徴
    とする請求項1記載のインピーダンス整合回路。
  5. 【請求項5】 モード設定手段は、受信機の受信電力が
    最大になるモードを探索することを特徴とする請求項1
    記載のインピーダンス整合回路。
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Cited By (4)

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