JP3891096B2 - 信号受信回路およびそれを備えた通信機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線信号を受信して設定の信号処理部に出力する信号受信回路およびそれを備えた通信機に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
図９には通信機の信号受信に関わる信号受信回路の主要な構成部分の一例が示されている。この信号受信回路２０は、互いに異なる３つの周波数帯の信号受信が可能なトリプルバンド型のアンテナ２１を有する。このアンテナ２１から出力される受信信号Ｓは３つの周波数帯の受信信号が混在していることから、各周波数帯の受信信号毎に分波するために、この例では、フィルターの一種であるトライプレクサ２２が設けられている。このトライプレクサ２２は、アンテナ２１の受信信号Ｓの中から、各周波数帯の受信信号をそれぞれ別々に取り出して、各々に対応する信号処理部（図示せず）に供給する。
【０００３】
具体的には、例えば、この信号受信回路２０が設けられている通信機がＧＰＳ（Global Positioning System）機能付き携帯型電話機である場合には、アンテナ２１は、例えば、ＰＣＳ（Personal Communication System）の信号と、ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Service）の信号と、ＧＰＳの信号とを受信する構成と成す。トライプレクサ２２は、アンテナ２１の受信信号Ｓの中から、ＰＣＳの信号と、ＡＭＰＳの信号と、ＧＰＳの信号とをそれぞれ別々に取り出して、ＰＣＳの信号はＰＣＳ用の信号処理部に、また、ＡＭＰＳの信号はＡＭＰＳ用の信号処理部に、さらに、ＧＰＳの信号はＧＰＳ用の信号処理部にそれぞれ供給する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１５０４９６号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８５０９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示す構成では、分波用のフィルターとして、トライプレクサ２２が設けられている。トライプレクサは、分波する低・中・高の３つの周波数帯の受信信号のうち、中の周波数帯の信号の挿入損失が大きくなるものである。このため、トライプレクサから出力される中の周波数帯の信号レベルは弱いものとなってしまう。これにより、図９に示す構成では、中の周波数帯の信号の受信感度が低下するという問題がある。
【０００６】
このような問題を防止できる構成として、図１０に示すようなものがある。この構成では、２つのアンテナ２４，２５が設けられている。アンテナ２４は、例えば、互いに異なる２つの周波数帯の信号受信が可能なものであり、アンテナ２５は、アンテナ２４の受信周波数帯とは異なる別の周波数帯の信号を受信できるものである。
【０００７】
アンテナ２４から出力される信号は２つの周波数帯の受信信号が混在しており、それら２つの周波数帯の受信信号を分波するために、ダイプレクサ２６が設けられている。このダイプレクサ２６は、アンテナ２４の受信周波数帯のうちの一方側の信号を透過するバンドパスフィルターと、他方側の信号を透過するバンドパスフィルターとが組み合わされて構成されている。なお、図１０に示す符号２７はアンテナ２５の受信周波数帯の信号を透過させるバンドパスフィルターを示している。
【０００８】
この図１０の構成では、分波用のフィルターとして、トライプレクサではなく、ダイプレクサ２６を用いているので、トライプレクサに起因した問題、つまり、大きな挿入損失によって信号の受信感度が悪くなるという問題を回避することができる。
【０００９】
しかしながら、この構成では、例えば通信機が携帯型電話機の場合には、アンテナ２４，２５のうちの一方側（例えばアンテナ２４）は通信機の筐体２８の外部に突出形成され、他方側（アンテナ２５）は筐体２８の内部に収容配置される。この場合、人が筐体２８を把持して携帯型電話機を使用するので、アンテナ２５が人の手の陰に入ってアンテナ２５の受信状態が悪くなることがある。これにより、アンテナの受信感度に対する信頼性が低下するという問題がある。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、複数の周波数帯の信号を受信する場合に、それら各周波数帯の信号の受信感度の低下を防止できて通信の信頼性を向上させることができる信号受信回路およびそれを備えた通信機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、互いに異なる複数の周波数帯の無線信号を受信して設定の信号処理部に向けて出力する信号受信回路において、互いに異なる複数の周波数帯の信号を受信するメインアンテナと、このメインアンテナの複数の受信周波数帯のうちの選択された一つの周波数帯の信号のみを受信するサブアンテナとを有し、これらメインアンテナとサブアンテナは相互結合する構成と成し、メインアンテナから信号処理部に向けて信号を導通する信号経路上にはメインアンテナが受信した信号のうちサブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を遮断して反射し残りの受信周波数帯の信号は通過させるフィルターが設けられ、当該フィルターによって反射されたサブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯を持つフィルター反射信号が前記メインアンテナとのアンテナ結合によってサブアンテナに誘起され、当該誘起信号とサブアンテナの受信信号との合成信号がサブアンテナから信号処理部に向けて出力される構成と成し、前記メインアンテナとフィルター間の信号経路上には位相回路が設けられており、フィルター反射信号の位相を位相回路によって調整することでサブアンテナに誘起される信号の位相をサブアンテナの受信信号の位相とほぼ同相にしてサブアンテナから信号処理部への信号のレベルを高める構成を備えていることを特徴としている。また、この発明の通信機は、この発明において特徴的な構成を持つ信号受信回路が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１には第１実施形態例の通信機に設けられる信号受信回路の構成例が示されている。この第１実施形態例の通信機１はＧＰＳ機能付き携帯型電話機であり、ＰＣＳとＡＭＰＳの信号の受信が可能なだけでなく、ＧＰＳの信号をも受信が可能なものである。
【００１４】
この第１実施形態例では、無線信号の受信に関わる信号受信回路２は、メインアンテナ３と、サブアンテナ４と、位相回路５と、トラップフィルター６と、バンドパスフィルター７とを有して構成されている。
【００１５】
メインアンテナ３は通信機１の筐体８の外部に突出形成されており、ＰＣＳの周波数帯（例えば１．９ＧHz帯）の信号と、ＧＰＳの周波数帯（例えば１．５ＧHz帯）の信号と、ＡＭＰＳの周波数帯（例えば８００ＭHz帯）の信号との受信が可能なトリプルバンド型の構成となっている。なお、トリプルバンド型のアンテナの構成には様々な構成があり、ここでは、それら何れの構成を採用してもよく、その説明は省略する。
【００１６】
サブアンテナ４は通信機１の筐体８の内部に収容配置されている。このサブアンテナ４は、メインアンテナ３の３つの低・中・高の受信周波数帯のうちの選択された一つの周波数帯（この第１実施形態例では、中の受信周波数帯（ＧＰＳの周波数帯）とする）の信号の受信が可能な構成を有している。なお、このサブアンテナ４に関しても、メインアンテナ３と同様に、アンテナ構造は特に限定されるものではなく、ここではサブアンテナ４の構造の説明は省略する。
【００１７】
この第１実施形態例では、メインアンテナ３とサブアンテナ４は相互結合する構成と成す。メインアンテナ３とサブアンテナ４が相互結合するためには、メインアンテナ３とサブアンテナ４間の間隔をある程度狭くしなければならないが、携帯型電話機の場合には、携帯型電話機の小型化により、メインアンテナ３とサブアンテナ４をどのように配置しても、メインアンテナ３とサブアンテナ４間の間隔は、メインアンテナ３とサブアンテナ４を結合させることが可能な程度の狭い間隔となる。このため、この第１実施形態例では、メインアンテナ３とサブアンテナ４の配置関係は特に限定されるものではなく、他の回路部品の配置位置などを考慮して適宜にメインアンテナ３とサブアンテナ４を配置してよい。ただ、メインアンテナ３とサブアンテナ４間の間隔が狭いほど、メインアンテナ３とサブアンテナ４の結合を強めることができるので、メインアンテナ３とサブアンテナ４間の間隔は狭い方が望ましい。
【００１８】
トラップフィルター６は、メインアンテナ３の受信信号が通る信号経路１０に介設されており、ＧＰＳの信号（つまり、サブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯の信号）を遮断する構成を有する。
【００１９】
このトラップフィルター６によって、メインアンテナ３の受信信号（つまり、ＰＣＳの信号と、ＧＰＳの信号と、ＡＭＰＳの信号とが混在した信号）のなかから、ＧＰＳの信号が除去され、他のＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号の混在信号がトラップフィルター６を透過する。このトラップフィルター６を透過した信号は、デュプレクサやダイプレクサ等により構成される分波回路（図示せず）によって、ＰＣＳの信号と、ＡＭＰＳの信号とに分波される。そして、ＰＣＳの信号はＰＣＳ用の信号処理部（図示せず）に、また、ＡＭＰＳの信号はＡＭＰＳ用の信号処理部（図示せず）にそれぞれ供給される。
【００２０】
一方、トラップフィルター６により遮断されたＧＰＳの信号はトラップフィルター６から反射される。この第１実施形態例では、メインアンテナ３とサブアンテナ４は相互結合していることから、このアンテナ結合に起因して、そのフィルター反射信号がサブアンテナ４に誘起される。この第１実施形態例では、その誘起信号とサブアンテナ４の受信信号とが合成され当該合成信号がサブアンテナ４から信号処理部に向けて出力される。
【００２１】
第１実施形態例では、サブアンテナ４の受信信号と、フィルター反射信号に基づいた誘起信号とは周波数帯が同じであることから、それらサブアンテナ４の受信信号と、誘起信号とが同相であれば、サブアンテナ４から信号処理部への信号（つまり、ＧＰＳの信号）のレベルを高めることができる。反対に、サブアンテナ４の受信信号と誘起信号が逆相であれば、受信信号と誘起信号とが打ち消し合うような状態となり、サブアンテナ４から信号処理部への信号（ＧＰＳの信号）のレベルを低下させてしまう。
【００２２】
このことを考慮し、この第１実施形態例では、サブアンテナ４の受信信号と誘起信号を同相にするために、メインアンテナ３とトラップフィルター６間の信号経路１０に位相回路５が介設されている。すなわち、この位相回路５は、フィルター反射信号の位相を調整することでサブアンテナ４に誘起される信号の位相を可変調整することができるものであり、その位相量は、サブアンテナ４の誘起信号の位相がサブアンテナ４の受信信号とほぼ同相となるための位相量となっている。よって、この位相回路５によるサブアンテナ４の誘起信号位相調整により、サブアンテナ４から信号処理部に向けて出力される信号（ＧＰＳの信号）のレベルを高めることができる。このサブアンテナ４から信号処理部への信号は、信号経路１１に従いバンドパスフィルター７を通ってＧＰＳ用の信号処理部（図示せず）に供給される。
【００２３】
この第１実施形態例によれば、アンテナ３，４の受信信号の導通経路上にトライプレクサを設けなくて済むので、トライプレクサの大きな挿入損失に因る信号劣化を防止することができる。
【００２４】
また、サブアンテナ４は通信機１の筐体８内に内蔵されており、例えば、人の手の陰に入って受信信号（ＧＰＳの信号）のレベルが低下することが懸念されるところであるが、この第１実施形態例では、メインアンテナ３により受信されたＧＰＳの信号がメインアンテナ３とサブアンテナ４の結合によってサブアンテナ４に誘起され、しかも、位相回路５によって、その誘起信号をサブアンテナ４の受信信号とほぼ同相とすることができるので、サブアンテナ４から信号処理部に向けて出力されるＧＰＳの信号（つまり、受信信号と誘起信号との合成信号）のレベルは高められており、ＧＰＳの信号のレベル低下を防止することができる。
【００２５】
以下に、第２実施形態例を説明する。
【００２６】
この第２実施形態例の通信機は、第１実施形態例と同様にＧＰＳ機能付き携帯型電話機であり、信号受信に関わる信号受信回路も、図２に示されるように、第１実施形態例とほぼ同様な構成を備えている。第２実施形態例の信号受信回路２が第１実施形態例と異なる特徴的なことは、トラップフィルター６に代えて、ダイプレクサ１２が設けられていることである。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２７】
この第２実施形態例では、ダイプレクサ１２は、ハイパスフィルター１２Ｈとローパスフィルター１２Ｌが組み合わされて成るものである。ハイパスフィルター１２Ｈは設定のしきい値周波数Ｆsh以上の周波数の信号を透過させるものであり、この第２実施形態例では、そのしきい値周波数Ｆshは、サブアンテナ４の受信周波数帯（つまり、この第２実施形態例ではＧＰＳの周波数帯）よりも高く、かつ、ＰＣＳの周波数帯よりも低い値となっている。この第２実施形態例では、メインアンテナ３の受信信号のうち、ＰＣＳの信号がハイパスフィルター１２Ｈを透過する。
【００２８】
また、ローパスフィルター１２Ｌは設定のしきい値周波数Ｆsl以下の周波数の信号を透過させるものであり、この第２実施形態例では、そのしきい値周波数Ｆslは、サブアンテナ４の受信周波数帯（ＧＰＳの周波数帯）よりも低く、かつ、ＡＭＰＳの周波数帯よりも高い値となっている。この第２実施形態例では、メインアンテナ３の受信信号のうち、ＡＭＰＳの信号がローパスフィルター１２Ｌを透過する。
【００２９】
すなわち、この第２実施形態例では、ダイプレクサ１２によって、メインアンテナ３の受信信号のうちのＧＰＳの信号は遮断され、残りのＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号は分波され、これら分波されたＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号はそれぞれ対応する信号処理部に向けて出力される。
【００３０】
この第２実施形態例によれば、トラップフィルター６に代えて、ダイプレクサ１２を設けた。このダイプレクサ１２は、ＧＰＳの信号を遮断するだけでなく、ＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号を分波する機能をも備えているので、ダイプレクサ１２よりも信号処理部側に、ＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号を分波するための分波回路を設けなくて済む。このため、携帯型電話機の回路構成の簡略化を図ることができる。
【００３１】
以下に、第３実施形態例を説明する。
【００３２】
この第３実施形態例では、サブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を遮断するフィルターとして、図３に示されるように、２つのバンドパスフィルター１３BH，１３BLが組み合わされて成るダイプレクサ１３が設けられている。それ以外の構成は第２実施形態例とほぼ同様であり、この第３実施形態例では、第２実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３３】
バンドパスフィルター１３BHは、メインアンテナ３の３つの低・中・高の受信周波数帯のうち、高の周波数帯の信号（この第３実施形態例では、ＰＣＳの信号）を透過させ、他の低・中の周波数帯の信号（つまり、ＧＰＳの信号とＡＭＰＳの信号）は遮断するものである。また、バンドパスフィルター１３BLは、低の周波数帯の信号（ＡＭＰＳの信号）を透過させ、他の中・高の周波数帯の信号（ＧＰＳの信号とＰＣＳの信号）は遮断するものである。
【００３４】
この第３実施形態例においても、第２実施形態例と同様に、ダイプレクサ１３によって、メインアンテナ３の受信信号のうちのＧＰＳの信号は遮断され、残りのＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号は分波され、これら分波されたＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号はそれぞれ対応する信号処理部に向けて出力される。ダイプレクサ１３の分波機能によって、ダイプレクサ１３よりも信号処理部側に分波回路を設けなくて済むので、携帯型電話機の回路構成の簡略化を図ることができる。
【００３５】
以下に、第４実施形態例を説明する。なお、この第４実施形態例の説明において、第１〜第３の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３６】
この第４実施形態例では、図４や図５に示されるように、メインアンテナ３の受信信号の信号経路１０にはダイプレクサから成る分波部１６が設けられている。分波部１６を構成するダイプレクサは、ハイパスフィルター１６Ｈとローパスフィルター１６Ｌが組み合わされて成るものである。
【００３７】
図４の例の場合には、ハイパスフィルター１６Ｈは、サブアンテナ４の受信周波数帯（つまり、ここでは、ＧＰＳの周波数帯）よりも低い設定のしきい値周波数以上の周波数の信号を透過させるものである。このため、このハイパスフィルター１６Ｈは、メインアンテナ３の受信信号（ＰＣＳの信号とＧＰＳの信号とＡＭＰＳの信号とが混在した信号）のなかから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む高周波側の信号（つまり、ここでは、ＰＣＳの信号とＧＰＳの信号）を透過させる。
【００３８】
また、図４のローパスフィルター１６Ｌは、サブアンテナ４の受信周波数帯（ＧＰＳの周波数帯）よりも低い設定のしきい値周波数以下の周波数の信号を透過させるものである。このため、このローパスフィルター１６Ｌは、メインアンテナ３の受信信号のなかから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含まない低周波側の信号（ＡＭＰＳの信号）を透過させる。
【００３９】
このようなハイパスフィルター１６Ｈとローパスフィルター１６Ｌから成るダイプレクサ１６によって、メインアンテナ３の受信信号は、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む信号（ここでは、ＰＣＳの信号とＧＰＳの信号との混在信号）と、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含まない信号（ここでは、ＡＭＰＳの信号）とに分波される。そして、ダイプレクサ１６のハイパスフィルター１６Ｈから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む信号が出力され、また、ダイプレクサ１６のローパスフィルター１６Ｌから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含まない信号が出力される。
【００４０】
ハイパスフィルター１６Ｈから出力されたサブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む信号が導通する信号経路１０Ｈに、ハイパスフィルター１６Ｈ側から順に、位相回路５と、フィルターであるデュプレクサ１７とが設けられている。
【００４１】
この例では、デュプレクサ１７はバンドパスフィルター１７B1，１７B2が組み合わされているものであり、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を遮断し、選択された周波数帯の信号を透過させる構成を有する。ところで、ＰＣＳの受信用信号の周波数帯と、ＰＣＳの送信用信号の周波数帯とは、僅かに異なっている。このことを考慮して、ここでは、デュプレクサ１７のバンドパスフィルター１７B1，１７B2のうちの一方側はＰＣＳの受信用の周波数帯の信号を透過させ、それ以外の周波数帯の信号を遮断する構成を有する。また、他方側はＰＣＳの送信用の周波数帯の信号を透過させ、それ以外の周波数帯の信号を遮断する構成を有する。
【００４２】
ＡＭＰＳに関しても、ＰＣＳと同様に、ＡＭＰＳの受信用信号の周波数帯と、ＡＭＰＳの送信用信号の周波数帯とが僅かに異なる。このことを考慮して、ダイプレクサ１６のローパスフィルター１６Ｌから出力された信号（ＡＭＰＳの信号）が導通する信号経路１０Ｌには、バンドパスフィルター１８B1，１８B2から成るデュプレクサ１８が設けられている。デュプレクサ１８のバンドパスフィルター１８B1，１８B2のうちの一方側はＡＭＰＳの受信用の周波数帯の信号を透過させ、それ以外の周波数帯の信号を遮断する構成を有する。また、他方側はＡＭＰＳの送信用の周波数帯の信号を透過させ、それ以外の周波数帯の信号を遮断する構成を有する。
【００４３】
図４の例では、メインアンテナ３により受信されたサブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯を持つ信号（ＧＰＳの信号）は、ダイプレクサ１６のハイパスフィルター１６Ｈを通ってデュプレクサ１７に至り当該デュプレクサ１７で反射される。そして、そのフィルター反射信号は、位相回路５により位相が調整されて、サブアンテナ４に誘起される。
【００４４】
図５に示す例では、ダイプレクサ１６のハイパスフィルター１６Ｈは、メインアンテナ３の受信信号のなかから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含まない高周波側の信号（ＰＣＳの信号）を透過させる構成を有する。ローパスフィルター１６Ｌは、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む低周波側の信号（ＧＰＳの信号とＡＭＰＳの信号）を透過させる構成を有する。このローパスフィルター１６Ｌから出力されたサブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む信号の導通経路１０Ｌに、位相回路５と、デュプレクサ１８とがローパスフィルター１６Ｌ側から順に設けられている。デュプレクサ１７，１８の各々の構成は、図４の例とほぼ同様である。
【００４５】
図５の例では、メインアンテナ３により受信されたサブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯を持つ信号（ＧＰＳの信号）は、ダイプレクサ１６のローパスフィルター１６Ｌを通ってデュプレクサ１８に至り当該デュプレクサ１８で反射される。そして、そのフィルター反射信号は、位相回路５により位相が調整されて、サブアンテナ４に誘起される。
【００４６】
この第４実施形態例では、メインアンテナ３の受信信号を分波した後の信号経路上に、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を遮断するフィルター（デュプレクサ１７，１８）が設けられる構成であり、分波部１６とフィルター間に位相回路５が設けられている。このような構成においても、第１〜第３の各実施形態例と同様の優れた効果を得ることができる。
【００４７】
以下に、第５実施形態例を説明する。なお、この第５実施形態例の説明において、第１〜第４の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４８】
第５実施形態例では、図６に示されるように、メインアンテナ３の受信信号の導通経路１０に、ハイパスフィルター１６Ｈとローパスフィルター１６Ｌから成るダイプレクサ１６が設けられている。このダイプレクサ１６は、ハイパスフィルター１６Ｈから出力される信号にも、ローパスフィルター１６Ｌから出力される信号にも、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号が含まれるように構成されている。つまり、ハイパスフィルター１６Ｈは、サブアンテナ４の受信周波数帯よりも低い設定のしきい値周波数以上の周波数の信号（ここでは、ＰＣＳの信号とＧＰＳの信号）を透過させる構成を有する。また、ローパスフィルター１６Ｌは、サブアンテナ４の受信周波数帯よりも高い設定のしきい値周波数以下の周波数の信号（ここでは、ＧＰＳの信号とＡＭＰＳの信号）を透過させる構成を有する。
【００４９】
ハイパスフィルター１６Ｈから出力された信号が導通する信号経路１０Ｈには、ハイパスフィルター１６Ｈ側から順に、位相回路５（５Ｈ）と、デュプレクサ１７とが設けられている。また、ローパスフィルター１６Ｌから出力された信号が導通する信号経路１０Ｌにも、ハイパスフィルター１６Ｌ側から順に、位相回路５（５Ｌ）と、デュプレクサ１８とが設けられている。
【００５０】
このような第５実施形態例の構成においても、第１〜第４の各実施形態例と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
以下に、第６実施形態例を説明する。なお、この第６実施形態例の説明において、第１〜第５の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００５２】
この第６実施形態例では、図７に示されるように、第５実施形態例の構成に加えて、メインアンテナ３とダイプレクサ１６との間の信号経路１０に位相回路５（５Ｍ）が設けられている。このため、フィルターであるデュプレクサ１７，１８によって反射されたサブアンテナ４の受信周波数帯の信号（ここでは、ＧＰＳの信号）は、位相回路５Ｈ，５Ｌと位相回路５Ｍにより、２段階で位相調整が成されて、サブアンテナ４に誘起されることとなる。
【００５３】
この第６実施形態例の構成においても、第１〜第５の各実施形態例と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
なお、この発明は第１〜第６の各実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第６の各実施形態例では、信号受信回路２は互いに異なる３つの周波数帯の信号を受信して各々の対応する信号処理部に向けて出力する構成であったが、例えば、２つの周波数帯の信号を受信する構成としてもよい。この場合には、例えば、メインアンテナ３は、互いに異なる２つの周波数帯Ａ，Ｂの信号を受信する構成とし、サブアンテナ４は、それら周波数帯Ａ，Ｂのうちの選択された一方側（例えば周波数帯Ａとする）の信号を受信する構成とする。メインアンテナ３の信号経路１０上には、サブアンテナ４の受信周波数帯（周波数帯Ａ）と同じ周波数帯の信号を遮断するフィルターを設ける。この場合には、フィルターとして第１実施形態例の如くトラップフィルター６を用いてもよいが、メインアンテナ３の受信周波数帯は２つだけであるので、図８（ａ）に示すようにハイパスフィルター１４や、図８（ｂ）に示すようにローパスフィルター１５を採用してもよい。なお、ハイパスフィルター１４を用いるか、ローパスフィルター１５を用いるかは、もちろん、周波数帯Ａ，Ｂの高低関係に基づいて定まるものである。
【００５５】
また、ハイパスフィルター１４やローパスフィルター１５に代えて、サブアンテナ４の受信周波数帯（周波数帯Ａ）と同じ周波数帯の信号を遮断し、かつ、他方側の周波数帯Ｂの信号を透過させるバンドパスフィルターを設けてもよい。
【００５６】
上記のようにメインアンテナ３の受信周波数帯が２つである場合には、フィルターを１つ設けるだけで、メインアンテナ３の受信信号が周波数帯Ａの信号と周波数帯Ｂの信号とに分波されるので、フィルターよりも信号処理部側に分波回路を設けなくて済む。
【００５７】
また、信号受信回路２が受信する周波数帯は４つ以上であってもよい。この場合には、例えば、メインアンテナ３は設定の４つ以上の受信周波数帯の信号の受信が可能な構成と成し、サブアンテナ４は、その４つ以上の受信周波数帯のうちの選択された一つの周波数帯の信号を受信可能な構成とする。そして、メインアンテナ３の受信信号の導通経路１０上には、サブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を遮断するフィルターが設けられ、また、信号経路１０には各周波数帯毎に信号を分波する回路が設けられる。その分波回路はトライプレクサを用いない回路構成とする。これにより、トライプレクサの大きな挿入損失に起因した信号の劣化を防止することができる。
【００５８】
さらに、第１〜第６の各実施形態例では、サブアンテナ４の受信周波数帯は、メインアンテナ３の３つの低・中・高の受信周波数帯のうちの中の受信周波数帯（具体的にはＧＰＳの周波数帯）であったが、例えば、中の受信周波数帯に代えて、高の受信周波数帯（ＰＣＳの周波数帯）としてもよいし、低の受信周波数帯（ＡＭＰＳの周波数帯）としてもよい。例えば、サブアンテナ４の受信周波数帯が高の受信周波数帯である場合には、例えば第１実施形態例に示したトラップフィルター６に代えて、図８（ｂ）に示すようにローパスフィルター１５を用いることができる。また、例えば、サブアンテナ４の受信周波数帯が低の受信周波数帯である場合には、例えば第１実施形態例に示したトラップフィルター６に代えて、図８（ａ）に示すようにハイパスフィルター１４を用いることができる。
【００５９】
さらに、第１〜第６の各実施形態例では、通信機１は、ＰＣＳの信号と、ＧＰＳの信号と、ＡＭＰＳの信号との受信が可能なものであったが、受信可能な周波数帯の組み合わせは、それらＰＣＳとＧＰＳとＡＭＰＳに限定されるものではなく、適宜な組み合わせとしてよいものである。さらに、各実施形態例では、通信機１は携帯型電話機であったが、携帯型電話機以外の通信機であってもよい。
【００６０】
【発明の効果】
この発明によれば、相互結合するメインアンテナとサブアンテナを設け、そのメインアンテナは互いに異なる複数の周波数帯の信号を受信する構成と成し、サブアンテナは、メインアンテナの受信周波数帯のうちの選択された一つの周波数帯の信号を受信する構成と成す。また、メインアンテナの受信信号の経路上には、サブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を遮断するフィルターが設けられており、このフィルターの反射信号がアンテナ結合に起因してサブアンテナに誘起される。メインアンテナとフィルター間には位相回路が設けられており、この位相回路によって、サブアンテナに誘起される信号をサブアンテナの受信信号とほぼ同相にすることができて、サブアンテナから信号処理部側への信号、つまり、誘起信号と受信信号の合成信号のレベルを高めることができる。
【００６１】
このような構成を備えることによって、サブアンテナの受信状態が悪くなっても、サブアンテナから信号処理部側への信号のレベル低下を防止することができる。また、サブアンテナを設けることによって、メインアンテナ側の受信信号の経路上の分波回路により分波する信号の数を減少させることができるので、トライプレクサを用いずに分波回路を構成することが容易となる。これにより、トライプレクサの大きな挿入損失に起因した信号劣化を回避することができる。
【００６２】
上記のように、この発明の構成を備えることによって、無線信号の受信感度の低下を抑制することが可能となり、受信感度の良好な通信機を提供することができる。
【００６３】
フィルターとして、トラップフィルターやハイパスフィルターやローパスフィルターやバンドパスフィルターが設けられているものにあっては、それらフィルターは簡単な構成で、小型なものであることから、信号受信回路および通信機の小型化を図ることができる。
【００６４】
メインアンテナが互いに異なる３つの周波数帯の信号を受信する構成を備え、フィルターとしてダイプレクサを用いているものにあっては、ダイプレクサは、メインアンテナから出力された３つの低・中・高の受信周波数帯の信号の混在信号のうちの一つの信号を遮断するだけでなく、残りの２つの受信周波数帯の信号を分波する機能をも備えていることから、フィルター（ダイプレクサ）よりも信号処理部側に別の分波回路を設けなくて済む。このため、通信機の回路構成の簡略化を図ることができる。
【００６５】
メインアンテナが互いに異なる３つ以上の周波数帯の信号を受信する構成と成し、メインアンテナの受信信号の導通経路上にメインアンテナの受信信号を分波するダイプレクサ等の分波部が設けられ、この分波部よりも信号処理部側に位相回路が設けられているものや、メインアンテナと分波部との間に位相回路が設けられているものにあっても、上記同様の優れた効果を得ることができる。
【００６６】
メインアンテナは通信機の筐体の外部に突出形成され、サブアンテナは筐体内に収容配置されているものにあっては、サブアンテナは筐体内に配置されるために、信号の受信状態が悪くなり易いが、この発明の構成を備えることによって、サブアンテナから信号処理部側への信号のレベル低下を防止することができる。これにより、サブアンテナが内蔵型の場合にも信号受信の信頼性の高い通信機を提供することが可能となる。
【００６７】
ＧＰＳ機能付き携帯型電話機にあっては、例えば、人は筐体を把持して携帯型電話機を使用するので、サブアンテナが筐体内に収容配置されている場合には、サブアンテナの受信状態の悪化がたびたび起こり易いが、この発明の構成を備えることによって、そのようなサブアンテナの受信状態の悪化を防止することができて、非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信機に設けられる信号受信回路の第１実施形態例を説明するための図である。
【図２】信号受信回路の第２実施形態例を説明するための図である。
【図３】信号受信回路の第３実施形態例を説明するための図である。
【図４】信号受信回路の第４実施形態例を説明するための図である。
【図５】図４と共に、信号受信回路の第４実施形態例を説明するための図である。
【図６】信号受信回路の第５実施形態例を説明するための図である。
【図７】信号受信回路の第６実施形態例を説明するための図である。
【図８】その他の実施形態例を説明するための図である。
【図９】信号受信回路の従来例を説明するための図である。
【図１０】信号受信回路のその他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
１ 通信機
２ 信号受信回路
３ メインアンテナ
４ サブアンテナ
５ 位相回路
６ トラップフィルター
８ 筐体
１２，１３，１６ ダイプレクサ
１４ ハイパスフィルター
１５ ローパスフィルター
１７，１８ デュプレクサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線信号を受信して設定の信号処理部に出力する信号受信回路およびそれを備えた通信機に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
図９には通信機の信号受信に関わる信号受信回路の主要な構成部分の一例が示されている。この信号受信回路２０は、互いに異なる３つの周波数帯の信号受信が可能なトリプルバンド型のアンテナ２１を有する。このアンテナ２１から出力される受信信号Ｓは３つの周波数帯の受信信号が混在していることから、各周波数帯の受信信号毎に分波するために、この例では、フィルターの一種であるトライプレクサ２２が設けられている。このトライプレクサ２２は、アンテナ２１の受信信号Ｓの中から、各周波数帯の受信信号をそれぞれ別々に取り出して、各々に対応する信号処理部（図示せず）に供給する。
【０００３】
具体的には、例えば、この信号受信回路２０が設けられている通信機がＧＰＳ（Global Positioning System）機能付き携帯型電話機である場合には、アンテナ２１は、例えば、ＰＣＳ（Personal Communication System）の信号と、ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Service）の信号と、ＧＰＳの信号とを受信する構成と成す。トライプレクサ２２は、アンテナ２１の受信信号Ｓの中から、ＰＣＳの信号と、ＡＭＰＳの信号と、ＧＰＳの信号とをそれぞれ別々に取り出して、ＰＣＳの信号はＰＣＳ用の信号処理部に、また、ＡＭＰＳの信号はＡＭＰＳ用の信号処理部に、さらに、ＧＰＳの信号はＧＰＳ用の信号処理部にそれぞれ供給する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１５０４９６号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８５０９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示す構成では、分波用のフィルターとして、トライプレクサ２２が設けられている。トライプレクサは、分波する低・中・高の３つの周波数帯の受信信号のうち、中の周波数帯の信号の挿入損失が大きくなるものである。このため、トライプレクサから出力される中の周波数帯の信号レベルは弱いものとなってしまう。これにより、図９に示す構成では、中の周波数帯の信号の受信感度が低下するという問題がある。
【０００６】
このような問題を防止できる構成として、図１０に示すようなものがある。この構成では、２つのアンテナ２４，２５が設けられている。アンテナ２４は、例えば、互いに異なる２つの周波数帯の信号受信が可能なものであり、アンテナ２５は、アンテナ２４の受信周波数帯とは異なる別の周波数帯の信号を受信できるものである。
【０００７】
アンテナ２４から出力される信号は２つの周波数帯の受信信号が混在しており、それら２つの周波数帯の受信信号を分波するために、ダイプレクサ２６が設けられている。このダイプレクサ２６は、アンテナ２４の受信周波数帯のうちの一方側の信号を透過するバンドパスフィルターと、他方側の信号を透過するバンドパスフィルターとが組み合わされて構成されている。なお、図１０に示す符号２７はアンテナ２５の受信周波数帯の信号を透過させるバンドパスフィルターを示している。
【０００８】
この図１０の構成では、分波用のフィルターとして、トライプレクサではなく、ダイプレクサ２６を用いているので、トライプレクサに起因した問題、つまり、大きな挿入損失によって信号の受信感度が悪くなるという問題を回避することができる。
【０００９】
しかしながら、この構成では、例えば通信機が携帯型電話機の場合には、アンテナ２４，２５のうちの一方側（例えばアンテナ２４）は通信機の筐体２８の外部に突出形成され、他方側（アンテナ２５）は筐体２８の内部に収容配置される。この場合、人が筐体２８を把持して携帯型電話機を使用するので、アンテナ２５が人の手の陰に入ってアンテナ２５の受信状態が悪くなることがある。これにより、アンテナの受信感度に対する信頼性が低下するという問題がある。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、複数の周波数帯の信号を受信する場合に、それら各周波数帯の信号の受信感度の低下を防止できて通信の信頼性を向上させることができる信号受信回路およびそれを備えた通信機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、互いに異なる複数の周波数帯の無線信号を受信して設定の信号処理部に向けて出力する信号受信回路において、互いに異なる複数の周波数帯の信号を受信するメインアンテナと、このメインアンテナの複数の受信周波数帯のうちの選択された一つの周波数帯の信号のみを受信するサブアンテナとを有し、これらメインアンテナとサブアンテナは相互結合する構成と成し、メインアンテナから信号処理部に向けて信号を導通する信号経路上にはメインアンテナが受信した信号のうちサブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を遮断して反射し残りの受信周波数帯の信号は通過させるフィルターが設けられ、当該フィルターによって反射されたサブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯を持つフィルター反射信号が前記メインアンテナとのアンテナ結合によってサブアンテナに誘起され、当該誘起信号とサブアンテナの受信信号との合成信号がサブアンテナから信号処理部に向けて出力される構成と成し、前記メインアンテナとフィルター間の信号経路上には位相回路が設けられており、フィルター反射信号の位相を位相回路によって調整することでサブアンテナに誘起される信号の位相をサブアンテナの受信信号の位相とほぼ同相にしてサブアンテナから信号処理部への信号のレベルを高める構成を備えていることを特徴としている。また、この発明の通信機は、この発明において特徴的な構成を持つ信号受信回路が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１には第１実施形態例の通信機に設けられる信号受信回路の構成例が示されている。この第１実施形態例の通信機１はＧＰＳ機能付き携帯型電話機であり、ＰＣＳとＡＭＰＳの信号の受信が可能なだけでなく、ＧＰＳの信号をも受信が可能なものである。
【００１４】
この第１実施形態例では、無線信号の受信に関わる信号受信回路２は、メインアンテナ３と、サブアンテナ４と、位相回路５と、トラップフィルター６と、バンドパスフィルター７とを有して構成されている。
【００１５】
メインアンテナ３は通信機１の筐体８の外部に突出形成されており、ＰＣＳの周波数帯（例えば１．９ＧHz帯）の信号と、ＧＰＳの周波数帯（例えば１．５ＧHz帯）の信号と、ＡＭＰＳの周波数帯（例えば８００ＭHz帯）の信号との受信が可能なトリプルバンド型の構成となっている。なお、トリプルバンド型のアンテナの構成には様々な構成があり、ここでは、それら何れの構成を採用してもよく、その説明は省略する。
【００１６】
サブアンテナ４は通信機１の筐体８の内部に収容配置されている。このサブアンテナ４は、メインアンテナ３の３つの低・中・高の受信周波数帯のうちの選択された一つの周波数帯（この第１実施形態例では、中の受信周波数帯（ＧＰＳの周波数帯）とする）の信号の受信が可能な構成を有している。なお、このサブアンテナ４に関しても、メインアンテナ３と同様に、アンテナ構造は特に限定されるものではなく、ここではサブアンテナ４の構造の説明は省略する。
【００１７】
この第１実施形態例では、メインアンテナ３とサブアンテナ４は相互結合する構成と成す。メインアンテナ３とサブアンテナ４が相互結合するためには、メインアンテナ３とサブアンテナ４間の間隔をある程度狭くしなければならないが、携帯型電話機の場合には、携帯型電話機の小型化により、メインアンテナ３とサブアンテナ４をどのように配置しても、メインアンテナ３とサブアンテナ４間の間隔は、メインアンテナ３とサブアンテナ４を結合させることが可能な程度の狭い間隔となる。このため、この第１実施形態例では、メインアンテナ３とサブアンテナ４の配置関係は特に限定されるものではなく、他の回路部品の配置位置などを考慮して適宜にメインアンテナ３とサブアンテナ４を配置してよい。ただ、メインアンテナ３とサブアンテナ４間の間隔が狭いほど、メインアンテナ３とサブアンテナ４の結合を強めることができるので、メインアンテナ３とサブアンテナ４間の間隔は狭い方が望ましい。
【００１８】
トラップフィルター６は、メインアンテナ３の受信信号が通る信号経路１０に介設されており、ＧＰＳの信号（つまり、サブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯の信号）を遮断する構成を有する。
【００１９】
このトラップフィルター６によって、メインアンテナ３の受信信号（つまり、ＰＣＳの信号と、ＧＰＳの信号と、ＡＭＰＳの信号とが混在した信号）のなかから、ＧＰＳの信号が除去され、他のＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号の混在信号がトラップフィルター６を透過する。このトラップフィルター６を透過した信号は、デュプレクサやダイプレクサ等により構成される分波回路（図示せず）によって、ＰＣＳの信号と、ＡＭＰＳの信号とに分波される。そして、ＰＣＳの信号はＰＣＳ用の信号処理部（図示せず）に、また、ＡＭＰＳの信号はＡＭＰＳ用の信号処理部（図示せず）にそれぞれ供給される。
【００２０】
一方、トラップフィルター６により遮断されたＧＰＳの信号はトラップフィルター６から反射される。この第１実施形態例では、メインアンテナ３とサブアンテナ４は相互結合していることから、このアンテナ結合に起因して、そのフィルター反射信号がサブアンテナ４に誘起される。この第１実施形態例では、その誘起信号とサブアンテナ４の受信信号とが合成され当該合成信号がサブアンテナ４から信号処理部に向けて出力される。
【００２１】
第１実施形態例では、サブアンテナ４の受信信号と、フィルター反射信号に基づいた誘起信号とは周波数帯が同じであることから、それらサブアンテナ４の受信信号と、誘起信号とが同相であれば、サブアンテナ４から信号処理部への信号（つまり、ＧＰＳの信号）のレベルを高めることができる。反対に、サブアンテナ４の受信信号と誘起信号が逆相であれば、受信信号と誘起信号とが打ち消し合うような状態となり、サブアンテナ４から信号処理部への信号（ＧＰＳの信号）のレベルを低下させてしまう。
【００２２】
このことを考慮し、この第１実施形態例では、サブアンテナ４の受信信号と誘起信号を同相にするために、メインアンテナ３とトラップフィルター６間の信号経路１０に位相回路５が介設されている。すなわち、この位相回路５は、フィルター反射信号の位相を調整することでサブアンテナ４に誘起される信号の位相を可変調整することができるものであり、その位相量は、サブアンテナ４の誘起信号の位相がサブアンテナ４の受信信号とほぼ同相となるための位相量となっている。よって、この位相回路５によるサブアンテナ４の誘起信号位相調整により、サブアンテナ４から信号処理部に向けて出力される信号（ＧＰＳの信号）のレベルを高めることができる。このサブアンテナ４から信号処理部への信号は、信号経路１１に従いバンドパスフィルター７を通ってＧＰＳ用の信号処理部（図示せず）に供給される。
【００２３】
この第１実施形態例によれば、アンテナ３，４の受信信号の導通経路上にトライプレクサを設けなくて済むので、トライプレクサの大きな挿入損失に因る信号劣化を防止することができる。
【００２４】
また、サブアンテナ４は通信機１の筐体８内に内蔵されており、例えば、人の手の陰に入って受信信号（ＧＰＳの信号）のレベルが低下することが懸念されるところであるが、この第１実施形態例では、メインアンテナ３により受信されたＧＰＳの信号がメインアンテナ３とサブアンテナ４の結合によってサブアンテナ４に誘起され、しかも、位相回路５によって、その誘起信号をサブアンテナ４の受信信号とほぼ同相とすることができるので、サブアンテナ４から信号処理部に向けて出力されるＧＰＳの信号（つまり、受信信号と誘起信号との合成信号）のレベルは高められており、ＧＰＳの信号のレベル低下を防止することができる。
【００２５】
以下に、第２実施形態例を説明する。
【００２６】
この第２実施形態例の通信機は、第１実施形態例と同様にＧＰＳ機能付き携帯型電話機であり、信号受信に関わる信号受信回路も、図２に示されるように、第１実施形態例とほぼ同様な構成を備えている。第２実施形態例の信号受信回路２が第１実施形態例と異なる特徴的なことは、トラップフィルター６に代えて、ダイプレクサ１２が設けられていることである。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２７】
この第２実施形態例では、ダイプレクサ１２は、ハイパスフィルター１２Ｈとローパスフィルター１２Ｌが組み合わされて成るものである。ハイパスフィルター１２Ｈは設定のしきい値周波数Ｆsh以上の周波数の信号を透過させるものであり、この第２実施形態例では、そのしきい値周波数Ｆshは、サブアンテナ４の受信周波数帯（つまり、この第２実施形態例ではＧＰＳの周波数帯）よりも高く、かつ、ＰＣＳの周波数帯よりも低い値となっている。この第２実施形態例では、メインアンテナ３の受信信号のうち、ＰＣＳの信号がハイパスフィルター１２Ｈを透過する。
【００２８】
また、ローパスフィルター１２Ｌは設定のしきい値周波数Ｆsl以下の周波数の信号を透過させるものであり、この第２実施形態例では、そのしきい値周波数Ｆslは、サブアンテナ４の受信周波数帯（ＧＰＳの周波数帯）よりも低く、かつ、ＡＭＰＳの周波数帯よりも高い値となっている。この第２実施形態例では、メインアンテナ３の受信信号のうち、ＡＭＰＳの信号がローパスフィルター１２Ｌを透過する。
【００２９】
すなわち、この第２実施形態例では、ダイプレクサ１２によって、メインアンテナ３の受信信号のうちのＧＰＳの信号は遮断され、残りのＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号は分波され、これら分波されたＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号はそれぞれ対応する信号処理部に向けて出力される。
【００３０】
この第２実施形態例によれば、トラップフィルター６に代えて、ダイプレクサ１２を設けた。このダイプレクサ１２は、ＧＰＳの信号を遮断するだけでなく、ＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号を分波する機能をも備えているので、ダイプレクサ１２よりも信号処理部側に、ＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号を分波するための分波回路を設けなくて済む。このため、携帯型電話機の回路構成の簡略化を図ることができる。
【００３１】
以下に、第３実施形態例を説明する。
【００３２】
この第３実施形態例では、サブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を遮断するフィルターとして、図３に示されるように、２つのバンドパスフィルター１３BH，１３BLが組み合わされて成るダイプレクサ１３が設けられている。それ以外の構成は第２実施形態例とほぼ同様であり、この第３実施形態例では、第２実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３３】
バンドパスフィルター１３BHは、メインアンテナ３の３つの低・中・高の受信周波数帯のうち、高の周波数帯の信号（この第３実施形態例では、ＰＣＳの信号）を透過させ、他の低・中の周波数帯の信号（つまり、ＧＰＳの信号とＡＭＰＳの信号）は遮断するものである。また、バンドパスフィルター１３BLは、低の周波数帯の信号（ＡＭＰＳの信号）を透過させ、他の中・高の周波数帯の信号（ＧＰＳの信号とＰＣＳの信号）は遮断するものである。
【００３４】
この第３実施形態例においても、第２実施形態例と同様に、ダイプレクサ１３によって、メインアンテナ３の受信信号のうちのＧＰＳの信号は遮断され、残りのＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号は分波され、これら分波されたＰＣＳの信号とＡＭＰＳの信号はそれぞれ対応する信号処理部に向けて出力される。ダイプレクサ１３の分波機能によって、ダイプレクサ１３よりも信号処理部側に分波回路を設けなくて済むので、携帯型電話機の回路構成の簡略化を図ることができる。
【００３５】
以下に、第４実施形態例を説明する。なお、この第４実施形態例の説明において、第１〜第３の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３６】
この第４実施形態例では、図４や図５に示されるように、メインアンテナ３の受信信号の信号経路１０にはダイプレクサから成る分波部１６が設けられている。分波部１６を構成するダイプレクサは、ハイパスフィルター１６Ｈとローパスフィルター１６Ｌが組み合わされて成るものである。
【００３７】
図４の例の場合には、ハイパスフィルター１６Ｈは、サブアンテナ４の受信周波数帯（つまり、ここでは、ＧＰＳの周波数帯）よりも低い設定のしきい値周波数以上の周波数の信号を透過させるものである。このため、このハイパスフィルター１６Ｈは、メインアンテナ３の受信信号（ＰＣＳの信号とＧＰＳの信号とＡＭＰＳの信号とが混在した信号）のなかから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む高周波側の信号（つまり、ここでは、ＰＣＳの信号とＧＰＳの信号）を透過させる。
【００３８】
また、図４のローパスフィルター１６Ｌは、サブアンテナ４の受信周波数帯（ＧＰＳの周波数帯）よりも低い設定のしきい値周波数以下の周波数の信号を透過させるものである。このため、このローパスフィルター１６Ｌは、メインアンテナ３の受信信号のなかから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含まない低周波側の信号（ＡＭＰＳの信号）を透過させる。
【００３９】
このようなハイパスフィルター１６Ｈとローパスフィルター１６Ｌから成るダイプレクサ１６によって、メインアンテナ３の受信信号は、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む信号（ここでは、ＰＣＳの信号とＧＰＳの信号との混在信号）と、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含まない信号（ここでは、ＡＭＰＳの信号）とに分波される。そして、ダイプレクサ１６のハイパスフィルター１６Ｈから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む信号が出力され、また、ダイプレクサ１６のローパスフィルター１６Ｌから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含まない信号が出力される。
【００４０】
ハイパスフィルター１６Ｈから出力されたサブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む信号が導通する信号経路１０Ｈに、ハイパスフィルター１６Ｈ側から順に、位相回路５と、フィルターであるデュプレクサ１７とが設けられている。
【００４１】
この例では、デュプレクサ１７はバンドパスフィルター１７B1，１７B2が組み合わされているものであり、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を遮断し、選択された周波数帯の信号を透過させる構成を有する。ところで、ＰＣＳの受信用信号の周波数帯と、ＰＣＳの送信用信号の周波数帯とは、僅かに異なっている。このことを考慮して、ここでは、デュプレクサ１７のバンドパスフィルター１７B1，１７B2のうちの一方側はＰＣＳの受信用の周波数帯の信号を透過させ、それ以外の周波数帯の信号を遮断する構成を有する。また、他方側はＰＣＳの送信用の周波数帯の信号を透過させ、それ以外の周波数帯の信号を遮断する構成を有する。
【００４２】
ＡＭＰＳに関しても、ＰＣＳと同様に、ＡＭＰＳの受信用信号の周波数帯と、ＡＭＰＳの送信用信号の周波数帯とが僅かに異なる。このことを考慮して、ダイプレクサ１６のローパスフィルター１６Ｌから出力された信号（ＡＭＰＳの信号）が導通する信号経路１０Ｌには、バンドパスフィルター１８B1，１８B2から成るデュプレクサ１８が設けられている。デュプレクサ１８のバンドパスフィルター１８B1，１８B2のうちの一方側はＡＭＰＳの受信用の周波数帯の信号を透過させ、それ以外の周波数帯の信号を遮断する構成を有する。また、他方側はＡＭＰＳの送信用の周波数帯の信号を透過させ、それ以外の周波数帯の信号を遮断する構成を有する。
【００４３】
図４の例では、メインアンテナ３により受信されたサブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯を持つ信号（ＧＰＳの信号）は、ダイプレクサ１６のハイパスフィルター１６Ｈを通ってデュプレクサ１７に至り当該デュプレクサ１７で反射される。そして、そのフィルター反射信号は、位相回路５により位相が調整されて、サブアンテナ４に誘起される。
【００４４】
図５に示す例では、ダイプレクサ１６のハイパスフィルター１６Ｈは、メインアンテナ３の受信信号のなかから、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含まない高周波側の信号（ＰＣＳの信号）を透過させる構成を有する。ローパスフィルター１６Ｌは、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む低周波側の信号（ＧＰＳの信号とＡＭＰＳの信号）を透過させる構成を有する。このローパスフィルター１６Ｌから出力されたサブアンテナ４の受信周波数帯の信号を含む信号の導通経路１０Ｌに、位相回路５と、デュプレクサ１８とがローパスフィルター１６Ｌ側から順に設けられている。デュプレクサ１７，１８の各々の構成は、図４の例とほぼ同様である。
【００４５】
図５の例では、メインアンテナ３により受信されたサブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯を持つ信号（ＧＰＳの信号）は、ダイプレクサ１６のローパスフィルター１６Ｌを通ってデュプレクサ１８に至り当該デュプレクサ１８で反射される。そして、そのフィルター反射信号は、位相回路５により位相が調整されて、サブアンテナ４に誘起される。
【００４６】
この第４実施形態例では、メインアンテナ３の受信信号を分波した後の信号経路上に、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号を遮断するフィルター（デュプレクサ１７，１８）が設けられる構成であり、分波部１６とフィルター間に位相回路５が設けられている。このような構成においても、第１〜第３の各実施形態例と同様の優れた効果を得ることができる。
【００４７】
以下に、第５実施形態例を説明する。なお、この第５実施形態例の説明において、第１〜第４の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４８】
第５実施形態例では、図６に示されるように、メインアンテナ３の受信信号の導通経路１０に、ハイパスフィルター１６Ｈとローパスフィルター１６Ｌから成るダイプレクサ１６が設けられている。このダイプレクサ１６は、ハイパスフィルター１６Ｈから出力される信号にも、ローパスフィルター１６Ｌから出力される信号にも、サブアンテナ４の受信周波数帯の信号が含まれるように構成されている。つまり、ハイパスフィルター１６Ｈは、サブアンテナ４の受信周波数帯よりも低い設定のしきい値周波数以上の周波数の信号（ここでは、ＰＣＳの信号とＧＰＳの信号）を透過させる構成を有する。また、ローパスフィルター１６Ｌは、サブアンテナ４の受信周波数帯よりも高い設定のしきい値周波数以下の周波数の信号（ここでは、ＧＰＳの信号とＡＭＰＳの信号）を透過させる構成を有する。
【００４９】
ハイパスフィルター１６Ｈから出力された信号が導通する信号経路１０Ｈには、ハイパスフィルター１６Ｈ側から順に、位相回路５（５Ｈ）と、デュプレクサ１７とが設けられている。また、ローパスフィルター１６Ｌから出力された信号が導通する信号経路１０Ｌにも、ハイパスフィルター１６Ｌ側から順に、位相回路５（５Ｌ）と、デュプレクサ１８とが設けられている。
【００５０】
このような第５実施形態例の構成においても、第１〜第４の各実施形態例と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
以下に、第６実施形態例を説明する。なお、この第６実施形態例の説明において、第１〜第５の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００５２】
この第６実施形態例では、図７に示されるように、第５実施形態例の構成に加えて、メインアンテナ３とダイプレクサ１６との間の信号経路１０に位相回路５（５Ｍ）が設けられている。このため、フィルターであるデュプレクサ１７，１８によって反射されたサブアンテナ４の受信周波数帯の信号（ここでは、ＧＰＳの信号）は、位相回路５Ｈ，５Ｌと位相回路５Ｍにより、２段階で位相調整が成されて、サブアンテナ４に誘起されることとなる。
【００５３】
この第６実施形態例の構成においても、第１〜第５の各実施形態例と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
なお、この発明は第１〜第６の各実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第６の各実施形態例では、信号受信回路２は互いに異なる３つの周波数帯の信号を受信して各々の対応する信号処理部に向けて出力する構成であったが、例えば、２つの周波数帯の信号を受信する構成としてもよい。この場合には、例えば、メインアンテナ３は、互いに異なる２つの周波数帯Ａ，Ｂの信号を受信する構成とし、サブアンテナ４は、それら周波数帯Ａ，Ｂのうちの選択された一方側（例えば周波数帯Ａとする）の信号を受信する構成とする。メインアンテナ３の信号経路１０上には、サブアンテナ４の受信周波数帯（周波数帯Ａ）と同じ周波数帯の信号を遮断するフィルターを設ける。この場合には、フィルターとして第１実施形態例の如くトラップフィルター６を用いてもよいが、メインアンテナ３の受信周波数帯は２つだけであるので、図８（ａ）に示すようにハイパスフィルター１４や、図８（ｂ）に示すようにローパスフィルター１５を採用してもよい。なお、ハイパスフィルター１４を用いるか、ローパスフィルター１５を用いるかは、もちろん、周波数帯Ａ，Ｂの高低関係に基づいて定まるものである。
【００５５】
また、ハイパスフィルター１４やローパスフィルター１５に代えて、サブアンテナ４の受信周波数帯（周波数帯Ａ）と同じ周波数帯の信号を遮断し、かつ、他方側の周波数帯Ｂの信号を透過させるバンドパスフィルターを設けてもよい。
【００５６】
上記のようにメインアンテナ３の受信周波数帯が２つである場合には、フィルターを１つ設けるだけで、メインアンテナ３の受信信号が周波数帯Ａの信号と周波数帯Ｂの信号とに分波されるので、フィルターよりも信号処理部側に分波回路を設けなくて済む。
【００５７】
また、信号受信回路２が受信する周波数帯は４つ以上であってもよい。この場合には、例えば、メインアンテナ３は設定の４つ以上の受信周波数帯の信号の受信が可能な構成と成し、サブアンテナ４は、その４つ以上の受信周波数帯のうちの選択された一つの周波数帯の信号を受信可能な構成とする。そして、メインアンテナ３の受信信号の導通経路１０上には、サブアンテナ４の受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を遮断するフィルターが設けられ、また、信号経路１０には各周波数帯毎に信号を分波する回路が設けられる。その分波回路はトライプレクサを用いない回路構成とする。これにより、トライプレクサの大きな挿入損失に起因した信号の劣化を防止することができる。
【００５８】
さらに、第１〜第６の各実施形態例では、サブアンテナ４の受信周波数帯は、メインアンテナ３の３つの低・中・高の受信周波数帯のうちの中の受信周波数帯（具体的にはＧＰＳの周波数帯）であったが、例えば、中の受信周波数帯に代えて、高の受信周波数帯（ＰＣＳの周波数帯）としてもよいし、低の受信周波数帯（ＡＭＰＳの周波数帯）としてもよい。例えば、サブアンテナ４の受信周波数帯が高の受信周波数帯である場合には、例えば第１実施形態例に示したトラップフィルター６に代えて、図８（ｂ）に示すようにローパスフィルター１５を用いることができる。また、例えば、サブアンテナ４の受信周波数帯が低の受信周波数帯である場合には、例えば第１実施形態例に示したトラップフィルター６に代えて、図８（ａ）に示すようにハイパスフィルター１４を用いることができる。
【００５９】
さらに、第１〜第６の各実施形態例では、通信機１は、ＰＣＳの信号と、ＧＰＳの信号と、ＡＭＰＳの信号との受信が可能なものであったが、受信可能な周波数帯の組み合わせは、それらＰＣＳとＧＰＳとＡＭＰＳに限定されるものではなく、適宜な組み合わせとしてよいものである。さらに、各実施形態例では、通信機１は携帯型電話機であったが、携帯型電話機以外の通信機であってもよい。
【００６０】
【発明の効果】
この発明によれば、相互結合するメインアンテナとサブアンテナを設け、そのメインアンテナは互いに異なる複数の周波数帯の信号を受信する構成と成し、サブアンテナは、メインアンテナの受信周波数帯のうちの選択された一つの周波数帯の信号を受信する構成と成す。また、メインアンテナの受信信号の経路上には、サブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を遮断するフィルターが設けられており、このフィルターの反射信号がアンテナ結合に起因してサブアンテナに誘起される。メインアンテナとフィルター間には位相回路が設けられており、この位相回路によって、サブアンテナに誘起される信号をサブアンテナの受信信号とほぼ同相にすることができて、サブアンテナから信号処理部側への信号、つまり、誘起信号と受信信号の合成信号のレベルを高めることができる。
【００６１】
このような構成を備えることによって、サブアンテナの受信状態が悪くなっても、サブアンテナから信号処理部側への信号のレベル低下を防止することができる。また、サブアンテナを設けることによって、メインアンテナ側の受信信号の経路上の分波回路により分波する信号の数を減少させることができるので、トライプレクサを用いずに分波回路を構成することが容易となる。これにより、トライプレクサの大きな挿入損失に起因した信号劣化を回避することができる。
【００６２】
上記のように、この発明の構成を備えることによって、無線信号の受信感度の低下を抑制することが可能となり、受信感度の良好な通信機を提供することができる。
【００６３】
フィルターとして、トラップフィルターやハイパスフィルターやローパスフィルターやバンドパスフィルターが設けられているものにあっては、それらフィルターは簡単な構成で、小型なものであることから、信号受信回路および通信機の小型化を図ることができる。
【００６４】
メインアンテナが互いに異なる３つの周波数帯の信号を受信する構成を備え、フィルターとしてダイプレクサを用いているものにあっては、ダイプレクサは、メインアンテナから出力された３つの低・中・高の受信周波数帯の信号の混在信号のうちの一つの信号を遮断するだけでなく、残りの２つの受信周波数帯の信号を分波する機能をも備えていることから、フィルター（ダイプレクサ）よりも信号処理部側に別の分波回路を設けなくて済む。このため、通信機の回路構成の簡略化を図ることができる。
【００６５】
メインアンテナが互いに異なる３つ以上の周波数帯の信号を受信する構成と成し、メインアンテナの受信信号の導通経路上にメインアンテナの受信信号を分波するダイプレクサ等の分波部が設けられ、この分波部よりも信号処理部側に位相回路が設けられているものや、メインアンテナと分波部との間に位相回路が設けられているものにあっても、上記同様の優れた効果を得ることができる。
【００６６】
メインアンテナは通信機の筐体の外部に突出形成され、サブアンテナは筐体内に収容配置されているものにあっては、サブアンテナは筐体内に配置されるために、信号の受信状態が悪くなり易いが、この発明の構成を備えることによって、サブアンテナから信号処理部側への信号のレベル低下を防止することができる。これにより、サブアンテナが内蔵型の場合にも信号受信の信頼性の高い通信機を提供することが可能となる。
【００６７】
ＧＰＳ機能付き携帯型電話機にあっては、例えば、人は筐体を把持して携帯型電話機を使用するので、サブアンテナが筐体内に収容配置されている場合には、サブアンテナの受信状態の悪化がたびたび起こり易いが、この発明の構成を備えることによって、そのようなサブアンテナの受信状態の悪化を防止することができて、非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信機に設けられる信号受信回路の第１実施形態例を説明するための図である。
【図２】信号受信回路の第２実施形態例を説明するための図である。
【図３】信号受信回路の第３実施形態例を説明するための図である。
【図４】信号受信回路の第４実施形態例を説明するための図である。
【図５】図４と共に、信号受信回路の第４実施形態例を説明するための図である。
【図６】信号受信回路の第５実施形態例を説明するための図である。
【図７】信号受信回路の第６実施形態例を説明するための図である。
【図８】その他の実施形態例を説明するための図である。
【図９】信号受信回路の従来例を説明するための図である。
【図１０】信号受信回路のその他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
１ 通信機
２ 信号受信回路
３ メインアンテナ
４ サブアンテナ
５ 位相回路
６ トラップフィルター
８ 筐体
１２，１３，１６ ダイプレクサ
１４ ハイパスフィルター
１５ ローパスフィルター
１７，１８ デュプレクサ
Claims (10)
- 互いに異なる複数の周波数帯の無線信号を受信して設定の信号処理部に向けて出力する信号受信回路において、互いに異なる複数の周波数帯の信号を受信するメインアンテナと、このメインアンテナの複数の受信周波数帯のうちの選択された一つの周波数帯の信号のみを受信するサブアンテナとを有し、これらメインアンテナとサブアンテナは相互結合する構成と成し、メインアンテナから信号処理部に向けて信号を導通する信号経路上にはメインアンテナが受信した信号のうちサブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を遮断して反射し残りの受信周波数帯の信号は通過させるフィルターが設けられ、当該フィルターによって反射されたサブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯を持つフィルター反射信号が前記メインアンテナとのアンテナ結合によってサブアンテナに誘起され、当該誘起信号とサブアンテナの受信信号との合成信号がサブアンテナから信号処理部に向けて出力される構成と成し、前記メインアンテナとフィルター間の信号経路上には位相回路が設けられており、フィルター反射信号の位相を位相回路によって調整することでサブアンテナに誘起される信号の位相をサブアンテナの受信信号の位相とほぼ同相にしてサブアンテナから信号処理部への信号のレベルを高める構成を備えていることを特徴とした信号受信回路。
- フィルターは、サブアンテナの受信周波数帯を避けた周波数帯の信号を透過させるトラップフィルターと、サブアンテナの受信周波数帯よりも高い設定のしきい値周波数以上の周波数の信号を透過させるハイパスフィルターと、サブアンテナの受信周波数帯よりも低い設定のしきい値周波数以下の周波数の信号を透過させるローパスフィルターと、サブアンテナの受信周波数帯を避けた設定の周波数帯の信号を透過させるバンドパスフィルターとのうちの何れか一つにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の信号受信回路。
- メインアンテナは互いに異なる３つの周波数帯の信号を受信する構成と成し、フィルターは、サブアンテナの受信周波数帯とは異なる他の２つの受信周波数帯の一方側の信号を通過させるバンドパスフィルターと、他方側の信号を通過させるバンドパスフィルターとが組み合わされて成るダイプレクサにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の信号受信回路。
- メインアンテナは互いに異なる３つの周波数帯の信号を受信する構成と成し、メインアンテナの３つの低・中・高の受信周波数帯のうちの中の受信周波数帯はサブアンテナの受信周波数帯と等しく、フィルターは、メインアンテナの低の受信周波数帯の信号を透過させ他の２つの受信周波数帯の信号を遮断するローパスフィルターと、高の受信周波数帯の信号を透過させ他の２つの受信周波数帯の信号を遮断するハイパスフィルターとが組み合わされて成るダイプレクサにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の信号受信回路。
- メインアンテナは互いに異なる３つ以上の周波数帯の信号を受信する構成と成し、メインアンテナから信号処理部に向けて受信信号を導通する信号経路上には、メインアンテナの受信信号を、サブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を含む信号と、サブアンテナの受信周波数帯の信号を含まない信号とに分波するダイプレクサから成る分波部が設けられており、この分波部により分波されたサブアンテナの受信周波数帯と同じ周波数帯の信号を含む信号の導通経路上に、位相回路と、フィルターとが分波部側から順に介設されていることを特徴とする請求項１記載の信号受信回路。
- メインアンテナは互いに異なる３つ以上の周波数帯の信号を受信する構成と成し、メインアンテナから信号処理部に向けて受信信号を導通する信号経路上には、サブアンテナの受信周波数帯よりも低い設定のしきい値周波数以上の周波数の信号を透過させるハイパスフィルターと、サブアンテナの受信周波数帯よりも高い設定のしきい値周波数以下の周波数の信号を透過させるローパスフィルターとが組み合わされて成るダイプレクサが設けられ、当該ダイプレクサによりメインアンテナの受信信号が分波される構成と成しており、ダイプレクサにより分波された後の各信号が通る信号経路上のそれぞれに、位相回路と、フィルターとがダイプレクサ側から順に介設されていることを特徴とする請求項１記載の信号受信回路。
- ダイプレクサとフィルター間の信号経路上に位相回路が設けられると共に、メインアンテナとダイプレクサとの間の信号経路上にも、フィルター反射信号の位相を調整する位相回路が設けられていることを特徴とする請求項６記載の信号受信回路。
- 請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の信号受信回路が設けられていることを特徴とする通信機。
- メインアンテナは通信機の筐体の外部に突出形成され、サブアンテナは筐体内に収容配置されていることを特徴とする請求項８記載の通信機。
- サブアンテナはＧＰＳ（Global Positioning System）の信号を受信する構成と成し、通信機は、ＧＰＳ機能付き携帯型電話機であることを特徴とした請求項８又は請求項９記載の通信機。
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