JP2008153984A

JP2008153984A - 受信ダイバーシティー回路

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Publication number: JP2008153984A
Application number: JP2006340308A
Authority: JP
Inventors: Shokichi Oshiro; 将吉大城
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-12-18
Also published as: JP4765924B2

Abstract

【課題】比較的簡単な構成で、送信アンテナの切替え機能も持たせた受信ダイバーシティー回路を実現する。
【解決手段】使用周波数帯ｆ１、ｆ２の２帯域の周波数帯を使用した送受信回路の構成となっており、信号処理の過程で、受信状態の良好な周波数帯が判定され、該判定された受信状態の良好な周波数帯を用いて送受信を行うように単極双投型周波数帯切替えスイッチ３，４が切替えられる。次いでアンテナ１及び２の中から受信状態の良好なアンテナが判定され、該判定された受信状態の良好な方のアンテナを用いて送受信を行うとともに、受信状態の良くないアンテナを受信専用のサブアンテナとする設定を行う。この設定処理に従って、送信部２０から送信される送信周波数帯の選定、および単極双投型送信アンテナ切替えスイッチ９，１０の切替え制御が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車電話、携帯電話などの移動通信可能な無線端末装置に好適なダイバーシティー回路に関し、特に複数の無線周波数帯を使用することによってダイバーシティー通信可能な構成を備えた無線端末装置に関する。

移動通信を行う無線端末装置におけるデータ受信のスループットを上げるために、受信ダイバーシティーのニーズが高まっている。更に受信状態が悪い時の送信電力を抑えるために、サブアンテナを備える要求が高まっている。

例えば特許文献１では、第１および第２の送受信アンテナと、第１の無線周波数帯の送受信手段と、第２の無線周波数帯の送受信手段と、第１の無線周波数帯の受信手段と、第２の無線周波数帯の受信手段と、前記第１の送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の送受信手段、または前記第２の無線周波数帯の受信手段のいずれか一方に接続する第１のアンテナ切替えスイッチと、前記第２の送受信アンテナ２を、前記第２の無線周波数帯の送受信手段、または前記第１の無線周波数帯の受信手段のいずれか一方に接続する第２のアンテナ切替えスイッチを備え、前記第１または第２の無線周波数帯のうち、いずれか受信状態が良好な方を選択して通信を行うことにより通話品質の向上を図っている。

この特許文献１に記載の発明では、受信待機時等に、第１のアンテナ切替えスイッチにより第１の送受信アンテナを前記第１の無線周波数帯の送受信手段と接続し、第２のアンテナ切替えスイッチにより第２の送受信アンテナを前記第２の無線周波数帯の送受信手段と接続して、基地局側から前記第１および第２の無線周波数帯で送信される同じ内容の信号を同時に受信し、それぞれの復調出力におけるエラーレート等を比較して受信状態が良好な一方の無線周波数帯を選択し、その後の受信信号処理を行うことにより、周波数ダイバーシティー受信が実行される。

上記比較で、例えば第１の無線周波数帯における受信状態の方が良好と判断された場合には、第１のアンテナ切替えスイッチは前記第１の送受信アンテナを前記第１の無線周波数帯の送受信手段と接続した状態を維持することにより前記第１の無線周波数帯の受信主チャネル経路が構成され、一方、第２のアンテナ切替えスイッチは、前記第２の送受信アンテナを前記第２の無線周波数帯の送受信手段から前記第１の無線周波数帯の受信手段に切替え接続され、第１の無線周波数帯の受信副チャネル経路が構成される。

これら第１の無線周波数帯の受信主チャネル経路と受信副チャネル経路で信号処理された復調信号におけるエラーレート等が更に比較され、第１の無線周波数帯の受信主チャネル経路と受信副チャネル経路のいずれか受信状態の良い方の信号を選択することにより、アンテナダイバーシティー受信が実行される構成となっている。

また、特許文献２には、対象とする周波数帯がそれぞれ異なる複数のアンテナと、前記周波数帯に対応した複数の送受信回路と、前記周波数帯のうちの所定の周波数帯で通信を行う場合、該使用する周波数帯に対応する送受信回路の送信回路は当該使用する周波数帯に対応するアンテナのみと接続し、使用する周波数帯に対応する送受信回路の受信回路は当該使用する周波数帯に対応するアンテナと他のアンテナとを接続する制御手段と、前記受信回路の各出力を合成ダイバーシティー処理する処理手段とを備えた受信ダイバーシティー回路が記載されている。

特開平７−２２１６８４号公報特開２００５−３４７７９１号公報

上記特許文献１に記載の発明では、受信経路については、受信状態の良い方の無線周波数帯およびアンテナを選択可能であるが、送信経路については、受信状態の良い無線周波数帯が選択されるものの、送信用アンテナは無線周波数帯毎に固定されているので、受信状態の良いアンテナが必ずしも送信アンテナとして選択されるとは限らないという問題がある。

携帯電話機等の移動通信用無線端末装置の場合、実装上の体積的な制約から、端末を折り畳んだり、展開したり、又は手の持ち方によってアンテナの特性が変化してしまうことがあり、そのため送信アンテナも選択して切替え可能な構成とすることが望ましいが、特許文献１記載の発明において、アンテナ切替えスイッチに送信アンテナの切替え機能も持たせようとすると、アンテナ切替えスイッチとして、複雑で高機能のアンテナスイッチが必要となる。

また、特許文献２に記載の発明では、対象とする周波数帯がそれぞれ異なる複数のアンテナを用いているため、送信については周波数帯毎に専用のアンテナが用いられる。そのため、使用周波数帯が決まると送信アンテナは自動的に決まってしまい、受信状態の良いアンテナを選択して切替える手段を備えるものではない。

図４は、上記従来技術において、アンテナ切替えスイッチに送信アンテナの切替え機能も持たせた場合に想定される受信ダイバーシティー回路を示す要部ブロック図である。

図４において、１、２は、無線周波数帯ｆ１及びｆ２の双方で使用できる送受信アンテナであり、４０は、無線周波数帯ｆ１及びｆ２の双方において使用する送受信アンテナを随時切替え可能にする２×４接点型アンテナ切替えスイッチである。５は、無線周波数帯ｆ１において、受信時には受信周波数帯付近のみを通過させ送信時には送信周波数帯付近のみを通過させるフィルタを持つアンテナ共用器、６は、無線周波数帯ｆ２において、受信時には受信周波数帯付近のみを通過させ送信時には送信周波数帯付近のみを通過させるフィルタを持つアンテナ共用器である。

４１は、無線周波数帯ｆ１において受信周波数帯付近のみを通過させる受信部フィルタ、４２は、無線周波数帯ｆ２において受信周波数帯付近のみを通過させる受信部フィルタである。１１，１２はアイソレータ、１３，１７は、受信周波数帯ｆ１を増幅するローノイズアンプ、１４,１８は、受信周波数帯ｆ２を増幅するローノイズアンプ、１５は、送信周波数帯ｆ１を増幅するパワーアンプ、１６は、送信周波数帯ｆ２を増幅するパワーアンプである。また、１９，２１は、受信した無線周波数帯ｆ１またはｆ２の信号からベースバンド信号を復調する受信部、２０は、送信周波数ｆ１またはｆ２をベースバンド信号で変調した信号をパワーアンプ１５または１６へ出力する送信部、２２は、ベースバンド信号を処理するベースバンド部である。

次に、図４に示す受信ダイバーシティー回路の動作について説明する。

受信待機時等には、まず、アンテナ切替えスイッチ４０の接点Ａを接点Ｂと接続し、接点Ｄを接点Ｃと接続することにより、送受信アンテナ１及び２で、基地局側から無線周波数帯ｆ１およびｆ２で送信される同じ内容の信号を同時に受信し、それぞれの復調出力におけるエラーレート等を検出し、次に、アンテナ切替えスイッチ４０の接点Ａを接点Ｃと接続し、接点Ｄを接点Ｂと接続することにより、同様にエラーレート等を検出し、これらの検出結果に基づいて受信状態が良好な一方の無線周波数帯を選択する。

そして、無線周波数帯ｆ１における受信状態の方が良好と判定された場合には、次に、アンテナ切替えスイッチ４０の接点Ａを接点Ｂと接続し、接点Ｄは接点Ｅに切替え接続することにより、基地局側から無線周波数帯ｆ１で送信される信号を、送受信アンテナ１及び２で同時に受信し、それぞれの復調出力におけるエラーレート等を検出する。検出の結果、送受信アンテナ２での受信状態の方が良好と判定された場合には、アンテナ切替えスイッチ４０の接点Ａを接点Ｅと接続し、接点Ｄを接点Ｂに切替え接続することにより、受信状態が良好な送受信アンテナ２のチャネルを選択する。

即ち、無線周波数帯ｆ１における受信状態が良好な送受信アンテナ２のチャネルを選択する場合、アンテナ切替えスイッチ４０の接点Ａと接点Ｂの接続および接点Ｄと接点Ｅの接続を切り離し、その後、接点Ｄと接点Ｂを接続し、接点Ａと接点Ｅを接続する制御を行い、受信は、送受信アンテナ２→アンテナ共用器５→ローノイズアンプ１３→受信部１９→ベースバンド部２２の経路および、送受信アンテナ１→受信部フィルタ４１→ローノイズアンプ１７→受信部２１→ベースバンド部２２の経路からなるダイバーシティー受信とし、また送信は、ベースバンド部２２→送信部２０→パワーアンプ１５→アイソレータ１１→アンテナ共用器５→送受信アンテナ２の経路を選択して無線周波数帯ｆ１による通信を行う。

このように図４に示す受信ダイバーシティー回路の場合、送信アンテナの切替え機能を持たせようとすると、複雑で高機能のアンテナ切替えスイッチ４０が必要であり、またこのようなアンテナ切替えスイッチは、構成が複雑なために通過特性、波形歪み特性の劣化要因となる。さらにチップサイズも大きくなるとともに、コストも高くなるため実現性が困難である。また送信アンテナ切替え制御を行う際には受信経路も同時に切替えなければならない場合が生ずるため、受信状態を一瞬止めなければならず、受信回路の制御に影響を与えるという問題もある。

図５は、このような問題を解消する方法として考えられる受信ダイバーシティー回路を示す概略ブロック図である。

図５に示す受信ダイバーシティー回路では、送信回路も２系統備える構成とすることにより、図４に示す複雑で高機能のアンテナ切替えスイッチ４０を不要とし、かつ送信アンテナ切替え制御を行う際の受信経路の切替えをなくして受信回路の制御に影響を与えないようにすることができるが、送信回路も２系統備えなければならないため、その分のコスト、および実装面積が必要となり、またベースバンド部からの送信切替え制御が複雑になるという別の問題が生ずる。

本発明の目的は、上記問題点を解消し、比較的簡単な構成で、送信アンテナの切替え機能も持たせた受信ダイバーシティー回路を実現する手段を提供することにある。

本発明は、第１の無線周波数帯と、該無線周波数帯と異なる第２の無線周波数帯の双方で送受信可能な無線端末装置における受信ダイバーシティー回路であって、前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送受信する第１、第２の送受信アンテナと、前記第１または第２の送受信アンテナで受信された第１の無線周波数帯の信号を復調する第１の受信部と、前記第１または第２の送受信アンテナで受信された第２の無線周波数帯の信号を復調する第２の受信部と、前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送信信号として出力する送信部と、前記第１の送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替える第１の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、前記第２の送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替える第２の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、前記送信部から出力される前記第１の無線周波数帯の信号を、前記第１の送受信アンテナまたは前記第２の送受信アンテナのいずれか一方へ切替えて送出する第１の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチと、前記送信部から出力される前記第２の無線周波数帯の信号を、前記第１の送受信アンテナまたは前記第２の送受信アンテナのいずれか一方へ切替えて送出する第２の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチと、前記第１および第２の単極双投型周波数帯切替えスイッチを切替え制御することにより、前記第１、第２の送受信アンテナで前記第１または第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な無線周波数帯を使用無線周波数帯として選択する手段、および該選択した使用無線周波数帯の信号を前記第１および第２の送受信アンテナでそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な送受信アンテナを選択する手段と、前記第１または第２の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチを切替え制御することにより、前記送信部から出力される前記選択された使用無線周波数帯の送信信号を前記選択された送受信アンテナに供給する手段を有するダイバーシティー制御部を備えていることを特徴としている。

本発明の受信ダイバーシティー回路構成によれば、低機能のアンテナスイッチ（単極双投型スイッチ）と送信回路１系統で、２系統のアンテナで同時受信をしながら、受信回路に影響を与えずに、送信経路の切替えを可能にすることができる。また、２系統の送信回路を必要としないために、ベースバンド部からの送信切替え制御を必要とせず、かつコスト、実装面積を抑えることができる。

また本発明の他の実施形態は、第１の無線周波数帯と、該無線周波数帯と異なる第２の無線周波数帯の双方で送受信可能な無線端末装置における受信ダイバーシティー回路であって、前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送受信するＮ（Ｎ≧３）個の送受信アンテナと、前記Ｎ個の送受信アンテナと対応して設けられ、該送受信アンテナで受信された第１の無線周波数帯の信号をそれぞれ復調する第１の受信部と、前記Ｎ個の送受信アンテナと対応して設けられ、該送受信アンテナで受信された第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ復調する第２の受信部と、前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送信信号として出力する送信部と、前記Ｎ個の送受信アンテナにそれぞれ接続されて、当該送受信アンテナを前記第１の無線周波数帯の信号送受信用、または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替えるＮ個の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、前記送信部から送出される前記第１の無線周波数帯の信号を前記Ｎ個の送受信アンテナから選択された１つの送受信アンテナと接続して出力する第１の単極Ｎ投型送信アンテナ切替えスイッチと、前記送信部から送出される前記第２の無線周波数帯の信号を前記Ｎ個の送受信アンテナから選択された１つの送受信アンテナと接続して出力する第２の単極Ｎ投型送信アンテナ切替えスイッチと、前記Ｎ個の単極双投型周波数帯切替えスイッチを切替え制御することにより、前記Ｎ個の送受信アンテナで前記第１または第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な無線周波数帯を使用無線周波数帯として選択する手段、および該選択した使用無線周波数帯の信号を前記Ｎ個の送受信アンテナでそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な送受信アンテナを選択する手段と、前記第１または第２の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチを切替え制御することにより、前記送信部から出力される前記選択された使用無線周波数帯の送信信号を前記選択された送受信アンテナに供給する手段を有するダイバーシティー制御部を備えていることを特徴としている。

また本発明の他の実施形態は、第１の無線周波数帯と、該無線周波数帯と異なる第２の無線周波数帯の双方で送受信可能な無線端末装置における送受信ダイバーシティー回路であって、前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送受信する第１、第２の送受信アンテナと、前記第１または第２の送受信アンテナで受信された第１の無線周波数帯の信号を復調する第１の受信部と、前記第１または第２の送受信アンテナで受信された第２の無線周波数帯の信号を復調する第２の受信部と、前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送信信号として出力する送信部と、前記第１の送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替える第１の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、前記第２の送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替える第２の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、前記送信部から出力される前記第１の無線周波数帯の信号を前記第１および第２の送受信アンテナへ分配して送出する第１の電力分配器と、前記送信部から出力される前記第２の無線周波数帯の信号を前記第１および第２の送受信アンテナへ分配して送出する第２の電力分配器と、前記第１および第２の単極双投型周波数帯切替えスイッチを切替え制御することにより、前記第１、第２の送受信アンテナで前記第１または第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な無線周波数帯を使用無線周波数帯として選択する手段と、前記送信部から出力される前記選択された使用無線周波数帯の送信信号を前記電力分配器で分配して前記第１および第２の送受信アンテナに供給する手段を有するダイバーシティー制御部を備えていることを特徴としている。

本実施形態によれば、信号送信時にも、第１および第２の送受信アンテナから同時に送信可能な構成とすることができるので、送受信ともダイバーシティー効果を期待できる。

また本発明の他の実施形態は、第１の無線周波数帯と、該無線周波数帯と異なる第２の無線周波数帯の双方で送受信可能な無線端末装置における送受信ダイバーシティー回路であって、前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送受信するＮ（Ｎ≧３）個の送受信アンテナと、前記Ｎ個の送受信アンテナと対応して設けられ、該送受信アンテナで受信された第１の無線周波数帯の信号をそれぞれ復調する第１の受信部と、前記Ｎ個の送受信アンテナと対応して設けられ、該送受信アンテナで受信された第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ復調する第２の受信部と、前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送信信号として出力する送信部と、前記Ｎ個の送受信アンテナにそれぞれ接続されて、当該送受信アンテナを前記第１の無線周波数帯の信号送受信用、または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替えるＮ個の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、前記送信部から出力される前記第１の無線周波数帯の信号を前記Ｎ個の送受信アンテナへ分配して送出する第１の電力Ｎ分配器と、前記送信部から出力される前記第２の無線周波数帯の信号を前記Ｎ個の送受信アンテナへ分配して送出する第２の電力Ｎ分配器と、前記Ｎ個の単極双投型周波数帯切替えスイッチを切替え制御することにより、前記Ｎ個の送受信アンテナで前記第１または第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な無線周波数帯を使用無線周波数帯として選択する手段と、前記送信部から出力される前記選択された使用無線周波数帯の送信信号を前記電力Ｎ分配器で分配して前記Ｎ個の送受信アンテナに供給する手段を有するダイバーシティー制御部備えていることを特徴としている。

本発明によれば、複雑で高機能のアンテナスイッチが不要になり、低機能、低コストの従来と同等のアンテナスイッチで、受信ダイバーシティー回路に、送信アンテナの切替え機能を付加することができる。

また、２系統のアンテナで同時受信しながら、受信回路の制御に影響を与えずに、送信経路のみを簡易な制御で切替えることが可能になる。

更に２系統の送信回路を必要としないために、ベースバンド部からの送信切替え制御を必要とせず、かつコスト、実装面積を抑えることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態を示す受信ダイバーシティー回路の要部ブロック図である。

本実施形態の受信ダイバーシティー回路は、周波数の異なる無線周波数帯ｆ１とｆ２（例えば８００ＭＨｚ帯と２ＧＨｚ帯）の双方で送受信可能な無線端末装置における受信ダイバーシティー回路として用いることができる。送受信アンテナ１，２はこれら２つの無線周波数帯ｆ１とｆ２の両方の信号に対して送受信可能なアンテナ構成となっており、単極双投型の周波数帯切替えスイッチ３，４により無線周波数帯ｆ１の信号送受信用、または無線周波数帯ｆ２の信号送受信用に切替えられる。

アンテナ共用器５，７は、送受信アンテナ１，２が周波数帯切替えスイッチ３，４により無線周波数帯ｆ１の送受信用に切替えられたとき、送受信アンテナ１，２で受信された無線周波数帯ｆ１の信号を受信部１９，２１側へ通過させ、送信部２０から出力された無線周波数帯ｆ１の信号を送受信アンテナ１，２へ通過させる機能を備えており、無線周波数帯ｆ１を通過させる帯域フィルタ特性を有している。また、アンテナ共用器６，８は、送受信アンテナ１，２が周波数帯切替えスイッチ３，４により無線周波数帯ｆ２の送受信用に切替えられたとき、送受信アンテナ１，２で受信された無線周波数帯ｆ２の信号を受信部１９，２１側へ通過させ、送信部２０から出力された無線周波数帯ｆ２の信号を送受信アンテナ１，２へ通過させる機能を備えており、無線周波数帯ｆ２を通過させる帯域フィルタ特性を有している。

１３、１７は、送受信アンテナ１，２で受信された無線周波数帯ｆ１の信号を増幅して受信部１９、２１へ出力するローノイズアンプであり、１４、１８は、送受信アンテナ１，２で受信された無線周波数帯ｆ２の信号を増幅して受信部１９、２１へ出力するローノイズアンプである。受信部１９、２１は、送受信アンテナ１，２で受信された無線周波数帯ｆ１またはｆ２の信号を復調してベースバンド部２２へ出力する。

一方、送信部２０は、ベースバンド部２２から入力された送信ベースバンド信号を変調して無線周波数帯ｆ１またはｆ２にアップコンバートし、パワーアンプ１５または１６で電力増幅した後、アイソレータ１１または１２を介して単極双投型の送信アンテナ切替えスイッチ９または１０に供給する。単極双投型の送信アンテナ切替えスイッチ９または１０は、送受信アンテナ１，２のいずれか一方を送信アンテナとして使用するための切替え操作を行う。なお、これらの切替えスイッチの使用されていない経路が開放状態とならないように、空き端子は、５０Ω等で終端される構成とする。

また、図示されていないが、本実施形態の各スイッチの切替え制御を行ってダイバーシティー機能を実行するために、本実施形態の受信ダイバーシティー回路には、単極双投型周波数帯切替えスイッチ３，４を切替え制御して、送受信アンテナ１で無線周波数帯ｆ１とｆ２の信号を受信し、送受信アンテナ２でも無線周波数帯ｆ１とｆ２の信号を受信することにより、無線周波数帯ｆ１とｆ２の中から受信状態の良好な無線周波数帯を使用無線周波数帯として選択する手段と、選択された使用無線周波数帯の信号を送受信アンテナ１、２で同時に受信することにより送受信アンテナ１，２のどちらの受信状態の方が良好であるかを判定し、受信状態の良好な送受信アンテナを送信用アンテナとして選択する手段と、該選択された使用無線周波数帯での信号を前記選択された送受信アンテナから送信するように単極双投型送信アンテナ切替えスイッチ９，１０と送信部２０を制御する手段を有するダイバーシティー制御部が、当該無線端末装置の例えばベースバンド部２２内に備えられている。

このダイバーシティー制御部は、例えば、まず無線周波数帯ｆ１を受信するように単極双投型周波数帯切替えスイッチ３，４を切替え、送受信アンテナ１の経路と送受信アンテナ２の経路の受信信号強度を測定し、次に無線周波数帯ｆ２を受信するように単極双投型周波数帯切替えスイッチ３，４を切替えて送受信アンテナ１の経路と送受信アンテナ２の経路の受信信号強度を測定することにより受信信号強度の強い無線周波数帯を判定して選択する。そして次に、選択された受信信号強度の強い無線周波数帯の信号を２つのアンテナ経路で同時に受信してその受信信号強度を比較し、受信信号強度の強い経路を送信及び受信を行うメインのアンテナ経路、受信信号強度が弱い方を受信専用のサブアンテナ経路と設定するように各アンテナスイッチの切替え制御等を行う構成として実現される。

これらの制御は、例えば基地局から不定期に送出される周波数の比較命令を受けて、端末側が各々の周波数帯の信号強度比較を行う、あるいは通信開始時、端末の開閉動作、受信レベルが下がった時などに比較を行って、周波数帯、アンテナ経路の切替え制御を行う等、適宜のタイミングで実行可能である。

本実施形態では、受信回路が２系統、送信回路が１系統の構成とし、無線周波数帯にアップコンバートされた送信信号を増幅するパワーアンプ１５，１６あるいはアイソレータ１１，１２を介した出力側と、送受信の周波数を分離するアンテナ共用器５〜８との間に、例えばＳＰＤＴ(Single Pole Double Throw：単極双投)スイッチ９，１０を備えることによって、アンテナ１とアンテナ２のいずれかに送信経路を切替えることができる。このような構成にすることにより、複雑で高機能なアンテナスイッチが不要になり、低機能、低コストの従来と同等のアンテナスイッチで送信アンテナの切替え可能な回路構成を実現できる。かつ受信回路の制御に影響を与えずに、送信経路のみを簡易な制御で切替えることが可能になる。

実施例の動作の説明

次に、本実施形態の動作について、図１を参照して説明する。

本実施形態では、使用周波数帯が、ｆ１、ｆ２の２帯域の無線周波数帯を使用した送受信回路の構成となっている。まず受信について説明する。受信ダイバーシティーであるために、アンテナ１及び２の２系統で同時受信し、アンテナスイッチ３及び４に入力される。アンテナスイッチ３及び４は、ベースバンド部２２から制御され、使用する周波数帯ｆ１、ｆ２の経路を選択して、それぞれの周波数帯の信号を受信する。

受信信号は、送信帯ｆ１（Ｔｘ）と受信帯ｆ１(Ｒｘ)、或いは送信帯ｆ２（Ｔｘ）と受信帯ｆ２(Ｒｘ)を分離するアンテナ共用器５，７或いはアンテナ共用器６，８を経由してローノイズアンプ１３，１７或いはローノイズアンプ１４，１８に入力される。これらのローノイズアンプで増幅された受信信号は、受信部１９，２１でダウンコンバート、及び復調されてベースバンド部２２へ入力され、信号処理される。

この信号処理の過程で、受信状態の良好な無線周波数帯が判定され、該判定された受信状態の良好な無線周波数帯を用いて送受信を行うように単極双投型周波数帯切替えスイッチ３，４が切替えられる。次いでアンテナ１及び２の中から受信状態の良好なアンテナが判定され、該判定された受信状態の良好な方のアンテナを用いて送受信を行うとともに、受信状態の良くないアンテナを受信専用のサブアンテナとする設定を行う。この設定処理に従って、送信部２０から送信される送信周波数帯の選定、および単極双投型送信アンテナ切替えスイッチ９，１０の切替え制御が行われる。

その結果、送信系では、選択された受信状態の良好な無線周波数帯を用いた送信波が、受信状態の良いアンテナ経路を経由して送信される。上記のように構成することによって、２つのアンテナから同時受信しながら、送信経路を切替えることができるので、受信回路の制御に影響を与えずに、送信経路のみを簡易な制御で切替えることが可能になる。

例えば、無線周波数帯ｆ２が受信状態の良好な周波数帯と判定された場合には、単極双投型周波数帯切替えスイッチ３，４は、それぞれ端子ａとｃが接続されるように制御される。その結果、周波数帯ｆ２の受信信号がローノイズアンプ１４，１８経由で受信部１９，２１に入力され、受信部１９，２１で復調された受信信号がベースバンド部２２に入力されて、それぞれ信号処理される。この信号処理の結果、例えばアンテナ１の経路の受信状態がアンテナ２の経路の受信状態よりも良好であると判定された場合には、単極双投型送信アンテナ切替えスイッチ１０の端子ａとｂを接続する制御が実行される。

また、送信部２０は周波数帯ｆ２でアップコンバートした送信信号を出力するように制御されるので、送信部２０から出力された周波数帯ｆ２の送信信号は、パワーアンプ１６、アイソレータ１２、単極双投型送信アンテナ切替えスイッチ１０、アンテナ共用器６、単極双投型周波数帯切替えスイッチ３を経由してアンテナ１から送信される。一方、単極双投型周波数帯切替えスイッチ４は、端子ａとｃが接続された状態となっているので無線周波数帯ｆ２の受信は可能であるが、単極双投型送信アンテナ切替えスイッチ１０により送信信号経路は切り離されているので、アンテナ２は無線周波数帯ｆ２の受信専用のサブアンテナとして動作する。

図２は、本発明の第２の実施形態を示す受信ダイバーシティー回路の要部ブロック図である。

図１に示す第１の実施形態では、２本のアンテナを用いた受信ダイバーシティー回路を構成しているが、本実施形態は、３本のアンテナを用いた受信ダイバーシティー回路を構成したことを特徴としており、そのため、図１に示す第１の実施形態に対して、アンテナ２３、単極双投型周波数帯切替えスイッチ２４、アンテナ共用器２５，２６、ローノイズアンプ２９，３０、受信部３１が追加され、図１の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチ９，１０は、単極三投型送信アンテナ切替えスイッチ２７，２８に変更されている。

本実施形態の動作は、３本のアンテナの中から受信状態の最も良いアンテナを送受信用アンテナとして用い、他の２本のアンテナを受信専用のサブアンテナとして用いるように制御している点を除けば、図１に示す第１の実施形態の動作と同様であるので、詳細な動作説明については省略する。なお、アンテナの本数は、上記実施形態の２本あるいは３本に限らず、Ｎ（Ｎ≧３）本に拡張することも可能であり、単極Ｎ投型の送信アンテナ切替えスイッチを用いることにより本発明を実現することができる。

図３は、本発明の第３の実施形態を示す受信ダイバーシティー回路の要部ブロック図である。

図１に示す第１の実施形態では、単極双投型送信アンテナ切替えスイッチ９，１０を用いることにより、受信状態の良いアンテナを送受信用アンテナとして用い、他方のアンテナを受信専用のサブアンテナとして用いるように制御したが、本実施形態では、単極双投型送信アンテナ切替えスイッチの代替として、電力２分配器３２，３３を使用し、アンテナ１及び２を、同時に送受信可能な構成とすることで、送受信ともにダイバーシティー機能を実現可能としたことを特徴としている。

本実施形態の動作は、アンテナ１及び２を、同時に送信アンテナとしても使用するために、アンテナ１及び２の中から受信状態の良好なアンテナを判定して送信アンテナを切替える制御が不要となる点を除いて、図１に示す第１の実施形態の動作と同様であるので、詳細な動作説明については省略する。なお、アンテナの本数は、上記実施形態の２本に限らず、Ｎ（Ｎ≧３）本に拡張することが可能であり、その場合には電力Ｎ分配器を用いることにより本発明を実現できる。

本発明の第１の実施形態を示す受信ダイバーシティー回路のブロック図である。本発明の第２の実施形態を示す受信ダイバーシティー回路のブロック図である。本発明の第３の実施形態を示す受信ダイバーシティー回路のブロック図である。受信ダイバーシティー回路の従来例を示すブロック図である。受信ダイバーシティー回路の他の従来例を示すブロック図である。

符号の説明

１，２，２３アンテナ
３，４，２４単極双投型周波数帯切替スイッチ
５〜８，２５，２６アンテナ共用器
９，１０単極双投型送信アンテナ切替スイッチ
１１，１２アイソレータ
１３，１４，１７，１８，２９，３０ローノイズアンプ
１５，１６パワーアンプ
１９，２１，３１受信部
２０，４７送信部
２２ベースバンド部
３２，３３電力２分配器

Claims

第１の無線周波数帯と、該無線周波数帯と異なる第２の無線周波数帯の双方で送受信可能な無線端末装置における受信ダイバーシティー回路であって、
前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送受信する第１、第２の送受信アンテナと、
前記第１または第２の送受信アンテナで受信された第１の無線周波数帯の信号を復調する第１の受信部と、
前記第１または第２の送受信アンテナで受信された第２の無線周波数帯の信号を復調する第２の受信部と、
前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送信信号として出力する送信部と、
前記第１の送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替える第１の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、
前記第２の送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替える第２の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、
前記送信部から出力される前記第１の無線周波数帯の信号を、前記第１の送受信アンテナまたは前記第２の送受信アンテナのいずれか一方へ切替えて送出する第１の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチと、
前記送信部から出力される前記第２の無線周波数帯の信号を、前記第１の送受信アンテナまたは前記第２の送受信アンテナのいずれか一方へ切替えて送出する第２の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチと、
前記第１および第２の単極双投型周波数帯切替えスイッチを切替え制御することにより、前記第１、第２の送受信アンテナで前記第１または第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な無線周波数帯を使用無線周波数帯として選択する手段、および該選択した使用無線周波数帯の信号を前記第１および第２の送受信アンテナでそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な送受信アンテナを選択する手段と、前記第１または第２の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチを切替え制御することにより、前記送信部から出力される前記選択された使用無線周波数帯の送信信号を前記選択された送受信アンテナに供給する手段を有するダイバーシティー制御部と、
を備えていることを特徴とする受信ダイバーシティー回路。
前記単極双投型周波数帯切替えスイッチの一方の双投側端子は、当該単極双投型周波数帯切替えスイッチと接続された送受信アンテナで受信した前記第１の無線周波数帯の信号を、該送受信アンテナと対応して設けられた前記受信部へ通過させる手段、および前記送信部から前記第１の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチを介して入力される第１の無線周波数帯の信号を前記送受信アンテナへ通過させる手段を有する第１のアンテナ共用器と接続され、前記単極双投型周波数帯切替えスイッチの他方の双投側端子は、当該単極双投型周波数帯切替えスイッチと接続された送受信アンテナで受信した前記第２の無線周波数帯の信号を、該送受信アンテナと対応して設けられた前記受信部へ通過させる手段、および前記送信部から前記第２の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチを介して入力される第２の無線周波数帯の信号を前記送受信アンテナへ通過させる手段を有する第２のアンテナ共用器と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の受信ダイバーシティー回路。
第１の無線周波数帯と、該無線周波数帯と異なる第２の無線周波数帯の双方で送受信可能な無線端末装置における受信ダイバーシティー回路であって、
前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送受信するＮ（Ｎ≧３）個の送受信アンテナと、
前記Ｎ個の送受信アンテナと対応して設けられ、該送受信アンテナで受信された第１の無線周波数帯の信号をそれぞれ復調する第１の受信部と、
前記Ｎ個の送受信アンテナと対応して設けられ、該送受信アンテナで受信された第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ復調する第２の受信部と、
前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送信信号として出力する送信部と、
前記Ｎ個の送受信アンテナにそれぞれ接続されて、該送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替えるＮ個の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、
前記送信部から送出される前記第１の無線周波数帯の信号を、前記Ｎ個の送受信アンテナから選択された１つの送受信アンテナと接続して出力する第１の単極Ｎ投型送信アンテナ切替えスイッチと、
前記送信部から送出される前記第２の無線周波数帯の信号を、前記Ｎ個の送受信アンテナから選択された１つの送受信アンテナと接続して出力する第２の単極Ｎ投型送信アンテナ切替えスイッチと、
前記Ｎ個の単極双投型周波数帯切替えスイッチを切替え制御することにより、前記Ｎ個の送受信アンテナで前記第１または第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な無線周波数帯を使用無線周波数帯として選択する手段、および該選択した使用無線周波数帯の信号を前記Ｎ個の送受信アンテナでそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な送受信アンテナを選択する手段と、前記第１または第２の単極双投型送信アンテナ切替えスイッチを切替え制御することにより、前記送信部から出力される前記選択された使用無線周波数帯の送信信号を前記選択された送受信アンテナに供給する手段を有するダイバーシティー制御部と、
を備えていることを特徴とする受信ダイバーシティー回路。
前記単極双投型周波数帯切替えスイッチの一方の双投側端子は、当該単極双投型周波数帯切替えスイッチと接続された送受信アンテナで受信した前記第１の無線周波数帯の信号を、該送受信アンテナと対応して設けられた前記受信部へ通過させる手段、および前記送信部から前記第１の単極Ｎ投型送信アンテナ切替えスイッチを介して入力される第１の無線周波数帯の信号を前記送受信アンテナへ通過させる手段を有する第１のアンテナ共用器と接続され、前記単極双投型周波数帯切替えスイッチの他方の双投側端子は、当該単極双投型周波数帯切替えスイッチと接続された送受信アンテナで受信した前記第２の無線周波数帯の信号を、該送受信アンテナと対応して設けられた前記受信部へ通過させる手段、および前記送信部から前記第２の単極Ｎ投型送信アンテナ切替えスイッチを介して入力される第２の無線周波数帯の信号を前記送受信アンテナへ通過させる手段を有する第２のアンテナ共用器と接続されていることを特徴とする請求項３に記載の受信ダイバーシティー回路。
第１の無線周波数帯と、該無線周波数帯と異なる第２の無線周波数帯の双方で送受信可能な無線端末装置における送受信ダイバーシティー回路であって、
前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送受信する第１、第２の送受信アンテナと、
前記第１または第２の送受信アンテナで受信された第１の無線周波数帯の信号を復調する第１の受信部と、
前記第１または第２の送受信アンテナで受信された第２の無線周波数帯の信号を復調する第２の受信部と、
前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送信信号として出力する送信部と、
前記第１の送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替える第１の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、
前記第２の送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替える第２の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、
前記送信部から出力される前記第１の無線周波数帯の信号を前記第１および第２の送受信アンテナへ分配して送出する第１の電力分配器と、
前記送信部から出力される前記第２の無線周波数帯の信号を前記第１および第２の送受信アンテナへ分配して送出する第２の電力分配器と、
前記第１および第２の単極双投型周波数帯切替えスイッチを切替え制御することにより、前記第１、第２の送受信アンテナで前記第１または第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な無線周波数帯を使用無線周波数帯として選択する手段と、前記送信部から出力される前記選択された使用無線周波数帯の送信信号を前記電力分配器で分配して前記第１および第２の送受信アンテナに供給する手段を有するダイバーシティー制御部と、
を備えていることを特徴とする送受信ダイバーシティー回路。
前記単極双投型周波数帯切替えスイッチの一方の双投側端子は、当該単極双投型周波数帯切替えスイッチと接続された送受信アンテナで受信した前記第１の無線周波数帯の信号を、該送受信アンテナと対応して設けられた前記受信部へ通過させる手段、および前記送信部から前記第１の電力分配器を介して入力される第１の無線周波数帯の信号を前記送受信アンテナへ通過させる手段を有する第１のアンテナ共用器と接続され、前記単極双投型周波数帯切替えスイッチの他方の双投側端子は、当該単極双投型周波数帯切替えスイッチと接続された送受信アンテナで受信した前記第２の無線周波数帯の信号を、該送受信アンテナと対応して設けられた前記受信部へ通過させる手段、および前記送信部から前記第２の電力分配器を介して入力される第２の無線周波数帯の信号を前記送受信アンテナへ通過させる手段を有する第２のアンテナ共用器と接続されていることを特徴とする請求項５に記載の送受信ダイバーシティー回路。
第１の無線周波数帯と、該無線周波数帯と異なる第２の無線周波数帯の双方で送受信可能な無線端末装置における送受信ダイバーシティー回路であって、
前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送受信するＮ（Ｎ≧３）個の送受信アンテナと、
前記Ｎ個の送受信アンテナと対応して設けられ、該送受信アンテナで受信された第１の無線周波数帯の信号をそれぞれ復調する第１の受信部と、
前記Ｎ個の送受信アンテナと対応して設けられ、該送受信アンテナで受信された第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ復調する第２の受信部と、
前記第１の無線周波数帯または第２の無線周波数帯の信号を送信信号として出力する送信部と、
前記Ｎ個の送受信アンテナにそれぞれ接続されて、当該送受信アンテナを、前記第１の無線周波数帯の信号送受信用または前記第２の無線周波数帯の信号送受信用に切替えるＮ個の単極双投型周波数帯切替えスイッチと、
前記送信部から出力される前記第１の無線周波数帯の信号を、前記Ｎ個の送受信アンテナへ分配して送出する第１の電力Ｎ分配器と、
前記送信部から出力される前記第２の無線周波数帯の信号を、前記Ｎ個の送受信アンテナへ分配して送出する第２の電力Ｎ分配器と、
前記Ｎ個の単極双投型周波数帯切替えスイッチを切替え制御することにより、前記Ｎ個の送受信アンテナで前記第１または第２の無線周波数帯の信号をそれぞれ受信して受信状態を判定し、受信状態の良好な無線周波数帯を使用無線周波数帯として選択する手段と、前記送信部から出力される前記選択された使用無線周波数帯の送信信号を前記電力Ｎ分配器で分配して前記Ｎ個の送受信アンテナに供給する手段を有するダイバーシティー制御部と、
を備えていることを特徴とする送受信ダイバーシティー回路。
前記単極双投型周波数帯切替えスイッチの一方の双投側端子は、当該単極双投型周波数帯切替えスイッチと接続された送受信アンテナで受信した前記第１の無線周波数帯の信号を、該送受信アンテナと対応して設けられた前記受信部へ通過させる手段、および前記送信部から前記第１の電力Ｎ分配器を介して入力される第１の無線周波数帯の信号を前記送受信アンテナへ通過させる手段を有する第１のアンテナ共用器と接続され、前記単極双投型周波数帯切替えスイッチの他方の双投側端子は、当該単極双投型周波数帯切替えスイッチと接続された送受信アンテナで受信した前記第２の無線周波数帯の信号を、該送受信アンテナと対応して設けられた前記受信部へ通過させる手段、および前記送信部から前記第２の電力Ｎ分配器を介して入力される第２の無線周波数帯の信号を前記送受信アンテナへ通過させる手段を有する第２のアンテナ共用器と接続されていることを特徴とする請求項７に記載の送受信ダイバーシティー回路。