JP2007019939A - 無線通信装置及びそれを用いた携帯電話端末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 マルチバンド・マルチモード無線通信装置は、第1のアンテナと、第2のアンテナと、FDD方式に対応した第1の送信回路、第1の受信回路および第2の受信回路と、TDD方式に対応した第1の送信回路および第3の受信回路と、デュプレクサと、SP3Tのスイッチと、ベースバンド信号処理装置とを有する。第1のアンテナとSP3Tのスイッチを介して第2の送信回路、第3の受信回路およびデュプレクサが各々接続され、デュプレクサは第1の送信回路および第1の受信回路に接続され、第2のアンテナは第2の受信回路に接続される。第1および第2のアンテナにおいて受信されたFDD方式に対応する受信信号は、各々第1および第2の受信回路を介してベースバンド信号処理装置に入力され、合成処理される。
【選択図】 図2A
Description
例えば欧州では、第2世代無線通信方式として普及しているGSM(Global System for Mobile Communication)に加えて、近年サービスが開始された第3世代無線通信方式であるW−CDMA(Wide-band Code Division Multiple Access)がある。また、北米では第2世代無線通信方式であるGSMに加えて、第3世代無線通信方式であるcdma2000−1x(Code Division Multiple Access 2000-1x)が普及している。
本発明の無線通信装置は、周波数分割多重化通信方式に対応し、第1のアンテナで受けた受信信号を入力する第1の受信回路と、周波数分割多重化通信方式に対応し、前記第1のアンテナとは別の第2のアンテナで受けた受信信号を入力する第2の受信回路と、前記第1および第2の受信回路に共通に局部発振周波数を供給する局部発振回路とを具備して成る、ダイバーシティアンテナを備えた無線通信装置であり、前記第1のアンテナで受けた受信信号と前記第2のアンテナで受けた受信信号とが互いに合成されて前記受信信号として得られるよう構成される。さらに、前記第1および第2の受信回路と前記局部発振回路とが同一の半導体素子上に実装されていることを特徴とする。
図1Aは、本発明の一実施の形態であるW−CDMA対応のマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末を示した回路図である。
ダイバーシティ制御部12は、信号の位相、強度補正及び合成の処理を行う機能を有している。なお、符号14は、図2以下で述べる実施の形態に対応するスイッチ制御部である。
次に、図2(図2A、図2B)を参照して、本発明の実施の形態2に係るマルチバンド・マルチモード無線通信装置について述べる。図2Aは装置全体の構成を示す回路図であり、図2Bは、ベースバンド信号処理装置10のスイッチ制御部の動作説明図である。
W−CDMAで動作する場合、SP3Tの第1のスイッチ120aはデュプレクサ100aに接続された端子に接続される。
ベースバンド信号処理装置10において、第1および第2の受信ディジタルI/Q信号は、位相、強度補正を行った後、合成される。
W−CDMA用の第1の送信回路ブロック400a、第1および第2の受信回路ブロック450a、450b、GSM用の第2の送信回路ブロック400bおよび第3の受信回路ブロック450cを有し、W−CDMAにおいてダイバーシティ受信に対応した携帯電話端末を2つの第2および第3のアンテナ110b、110cを用いて実現することにより、従来3つのアンテナが必要であった携帯電話端末に比べて小型化が可能となる。
図3(図3A、図3B)で実施の形態3を説明する。図3Aは、実施の形態3になる携帯電話端末の無線部を示した回路図である。なお、図3以下において、図1や図2と同じ符号の部分は、図1や図2と同じ構成なので、以下では詳細な説明を省略する。
図3Aにおいて、110d、110eは第4および第5のアンテナであり、120b、120cは第2および第3のスイッチである。第4のアンテナ110dはスイッチ120bを介してフィルタ80dおよびデュプレクサ100aに接続され、第5のアンテナ110eはスイッチ120cを介してフィルタ85bおよび85cに接続される点が上記実施の形態1や2と異なる。
図4(図4A、図4B、図4C)を参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の構成を説明する。
次に、図4Bを参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の動作を説明する。
まず、W−CDMAに対応した送信信号を送信電力値まで増幅する電力増幅器90aと第1のアンテナ110aとの間にデュプレクサ100aのみを有するため、上記実施の形態3のように第1および第2のスイッチ120a、120bを有する構成に比べて、スイッチ1個分だけ回路損失が小さい。この回路損失はスイッチの構造、材質などによって異なるが、一般的に0.3dB程度である。
上記実施の形態1乃至4では、一例としてシングルバンドGSMおよびシングルバンドW−CDMAに対応する携帯電話端末に関して説明した。
他の一例として、図5(図5A、図5B)で実施の形態5を説明する。図5Aに示すマルチバンド・マルチモード無線通信装置は、シングルバンドGSMおよびデュアルバンドW−CDMAに対応する携帯電話端末の例である。
シングルバンドGSMおよびデュアルバンドW−CDMAに対応し、かつW−CDMAにおいてダイバーシティ受信に対応した携帯電話端末を2つの第5および第6のアンテナ110f、110gを用いて実現することにより、従来3つのアンテナが必要であった携帯電話端末に比べて小型化が可能となる。
図6は本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末の無線部を示した回路図である。先ず、図6を参照して、この実施形態のマルチバンド・マルチモード無線通信装置の構成を説明する。
図7は、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末の無線部を示した回路図である。先ず、図7を参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の構成を説明する。
図8は本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末の無線部を示した回路図である。先ず、図8を参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の構成を説明する。
450hは主に利得可変増幅器45aおよび復調回路210fから構成される受信回路ブロックであり、450iは主にフィルタ85b、利得可変増幅器45cおよび復調回路210gから構成される受信回路ブロックであり、450jは主にフィルタ85c、利得可変増幅器45fおよび復調回路210gから構成される受信回路ブロックであり、 450kは主に利得可変増幅器45gおよび復調回路210fから構成される受信回路ブロックである。
図9は本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末の無線部を示した回路図である。先ず、図9を参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の構成を説明する。
上記実施の形態5乃至9では、一例としてシングルバンドGSMおよびデュアルバンドW−CDMAに対応する携帯電話端末に関して説明した。本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置では、他の一例として、デュアルバンドGSMおよびデュアルバンドW−CDMAに対応する携帯電話端末に関して説明する。
図11は本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末の無線部を示した回路図である。先ず、図11を参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の構成を説明する。
図12は本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末の受信回路ブロックを示した回路図である。先ず、図12を参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の受信回路ブロックの構成を説明する。
図13は本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末の無線部の主にフロントエンド部および変復調部のモジュール構成を示したブロック図である。先ず、図13を参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の構成を説明する。
図14は本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末の無線部のモジュール構成を示したブロック図である。先ず、図14を参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の構成を説明する。
図15は、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備した携帯電話端末の無線部のモジュール構成を示したブロック図である。先ず、図15を参照して、本発明の一実施の形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置の構成を説明する。
(実施の形態16)
以上述べた本発明の各実施の形態になるマルチバンド・マルチモード無線通信装置は、その周辺回路を変更して実施することもできる。
(実施の形態17)
以上、本発明の一形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置を具備する回路として、携帯電話端末を例に挙げて説明した。しかし、本発明の一形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置は携帯電話端末に限らず、PDA、その他移動体通信端末に適用可能である。
(実施の形態18)
また更に、上記実施の形態1乃至17において、FDD方式であるW−CDMAの2つの受信回路ブロックをダイバーシティ受信機能に対応する回路構成として説明したが、本発明の一形態であるマルチバンド・マルチモード無線通信装置はダイバーシティ受信に限定されることなく、MIMO(Multi Input Multi Output)など、信号を合成することにより通信容量の増加を図る任意の無線通信装置に適用可能である。
20 D/A変換器
30 A/D変換器
40 利得可変増幅器
45 利得可変増幅器
50 ミキサ
55 ミキサ
60 発振器
70 移相器
80 フィルタ
85 フィルタ
90 電力増幅器
100 デュプレクサ
110 アンテナ
120 スイッチ
130 振幅変調比較器
140 位相変調比較器
150 方向性結合器
160 電力検波器
200 変調回路
210 復調回路
220 局部発振回路
300 半導体素子
400 送信回路ブロック
450 受信回路ブロック
500 送受信回路ブロック
600 モジュールの一形態。
Claims (20)
- 周波数分割多重化通信方式に対応し、第1のアンテナで受けた受信信号を入力する第1の受信回路と、
周波数分割多重化通信方式に対応し、前記第1のアンテナとは別の第2のアンテナで受けた受信信号を入力する第2の受信回路と、
前記第1および第2の受信回路に共通に局部発振周波数を供給する局部発振回路とを具備して成り、
前記第1のアンテナで受けた受信信号と前記第2のアンテナで受けた受信信号とが互いに合成されて前記受信信号として得られるよう構成され、
前記第1および第2の受信回路と前記局部発振回路とが同一の半導体素子上に実装されている
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1において、
前記第1の受信回路および前記第2の受信回路の少なくとも一方がダイレクトダウンコンバージョン方式を使用する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1において、
前記第1の受信回路および前記第2の受信回路の少なくとも一方がローIFダウンコンバージョン方式を使用する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1において、
前記無線通信装置が、W−CDMA対応の無線通信装置であることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1において、
前記無線通信装置が、HSDPA方式対応の無線通信装置であることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1において、
前記無線通信装置が、EV−DO方式対応の無線通信装置であることを特徴とする無線通信装置。 - 周波数分割多重化通信方式に対応した第1の受信回路および第2の受信回路と、前記無線通信方式とは異なる無線通信方式用の第3の受信回路とを有するマルチバンド・マルチモード無線通信装置が、3つではなく2つのアンテナを用いて実現される、
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項7において、
前記無線通信方式とは異なる無線通信方式が、時間分割多重化通信方式であることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項7において、
前記第1および第2の受信回路に局部周波数を供給する局部発振回路を有し、
前記第1の受信回路と前記第2の受信回路と第3の受信回路と前記局部発振回路とが同一の半導体素子上に実装される
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項7において、
前記無線通信装置が、シングルバンドGSMおよびシングルバンドW−CDMAに対応するマルチバンド・マルチモード無線通信装置であることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項7において、
第1のアンテナと、第2のアンテナと、FDD方式に対応した第1の送信回路および第1の受信回路と、FDD方式に対応した第2の受信回路と、時間分割多重化通信方式TDD方式に対応した第2の送信回路および第3の受信回路と、デュプレクサと、1個のSP3Tのスイッチと、ベースバンド信号処理装置とを具備して成り、
前記デュプレクサを介して前記第1のアンテナと前記第1の送信回路および前記第1の受信回路が接続され、
前記SP3Tのスイッチを介して前記第2のアンテナと第2の送信回路、第2の受信回路、前記第3の受信回路が各々接続され、
前記第1および第2のアンテナにおいて受信されたFDD方式に対応する受信信号を各々前記第1および第2の受信回路を介して前記ベースバンド信号処理装置に入力し、該ベースバンド信号処理装置において合成する機能を有することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項7において、
第2のアンテナと、第3のアンテナと、FDD方式に対応した第1の送信回路および第1の受信回路と、FDD方式に対応した第2の受信回路と、時間分割多重化通信方式TDD方式に対応した第2の送信回路および第3の受信回路と、デュプレクサと、SP3Tのスイッチと、ベースバンド信号処理装置とを具備して成り、
前記第2のアンテナと前記第2の受信回路が接続され、
前記第3のアンテナと前記SP3Tのスイッチを介して前記第2の送信回路、前記第3の受信回路および前記デュプレクサが各々接続され、
該デュプレクサは前記第1の送信回路および前記第1の受信回路に接続され、
前記第1および第2のアンテナにおいて受信されたFDD方式に対応する受信信号を各々前記第1および第2の受信回路を介して前記ベースバンド信号処理装置に入力し、該ベースバンド信号処理装置において合成する機能を有することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項7において、
第1の送信および受信周波数と第2の送信および受信周波数の両方の周波数帯域を使用する無線通信装置であって、
利得可変増幅器および変調回路を含む1個の受信回路ブロックが、前記第2の受信周波数を使用するW−CDMAおよび前記第2の受信周波数を使用するGSMの両方式に対応し、
利得可変増幅器および変調回路を含む単一の受信回路ブロックが、前記第2の受信周波数を使用するW−CDMAおよび前記第2の受信周波数を使用するGSMの両方式に対応することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項13において、
前記第2の受信周波数において、フィルタおよび利得可変増幅器をGSMとW−CDMAとで共有し、復調回路はGSMとW−CDMAで別個の復調回路を用いることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項7において、
第1の送信および受信周波数を使用するW−CDMAと第2の送信および受信周波数を使用するW−CDMAとで、D/A変換器およびA/D変換器を共有することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項7において、
第1の送信および受信周波数を使用するW−CDMA用の一対の送受信回路ブロック及び受信回路ブロックから構成されるダイバーシティ受信機能を有する無線通信装置部と、
第2の送信および受信周波数を使用するW−CDMA用の一対の送受信回路ブロックに加えて受信回路ブロックから構成されるダイバーシティ受信機能を有する無線通信装置部と、
第2および第3の送信周波数を使用するGSM用の送信回路ブロックと、
第2の受信周波数を使用するGSM用の受信回路ブロックと、
第3の受信周波数を使用するGSM用の受信回路ブロックとを有することを特徴とする無線通信装置。 - 2つのアンテナと、周波数分割多重化通信方式に対応した第1の受信回路および第2の受信回路と、前記無線通信方式とは異なる無線通信方式用の第3の受信回路と、前記2つのアンテナと前記各受信回路との接続状態を切り替えるスイッチと、ベースバンド信号処理装置とを具備して成り、
前記ベースバンド信号処理装置は、前記通信方式に応じて前記スイッチの切替えを制御する機能を有することを特徴とする携帯電話端末。 - 請求項17において、
前記携帯電話端末は、フロントエンド部と変復調部とベースバンド信号処理装置とを具備して成り、
前記フロントエンド部は主にフィルタおよびデュプレクサから構成される受動部品モジュール及び主に電力増幅器から構成される電力増幅器モジュールを有し、
前記変復調部は、主に変調回路、復調回路および局部発振回路から構成される変復調モジュールを有し、
前記フロントエンド部と変復調部が一体のモジュールに形成されていることを特徴とする携帯電話端末。 - 請求項17において、前記ベースバンド信号処理装置は、前記2つのアンテナにおいて受信されたFDD方式に対応する受信信号を合成する機能を有することを特徴とする携帯電話端末。
- 請求項17において、
前記携帯電話端末は、受動部品モジュールと、電力増幅器モジュールと、変調モジュールと、復調モジュールと、ベースバンド信号処理装置とを具備して成り、
前記受動部品モジュール、前記電力増幅器モジュール、前記変調モジュール、前記復調モジュール及び前記ベースバンド信号処理装置が一体のモジュールに形成されていることを特徴とする携帯電話端末。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091117 |