JP5236711B2

JP5236711B2 - 移動通信端末、複数周波数同時通信方法

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Publication number: JP5236711B2
Application number: JP2010221746A
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Inventors: 秀俊鈴木; 大將梅田; 岡田　　隆
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Filing date: 2010-09-30
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Description

本発明は複数の周波数を同時に使用して通信を行う移動通信端末、複数周波数同時通信方法に関する。

複数の周波数帯を用いる従来の移動通信端末の概略について図１を用いて説明する。図１は２種の周波数帯を用いる従来技術の移動通信端末１００の構成例を示すブロック図である。従来技術の移動通信端末１００は、ベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５と、周波数帯Ａ直交変復調部１１０と、周波数帯Ｂ直交変復調部１２０と、電力増幅器１３１、１３２と送受共用器１４１、１４２と、低雑音増幅器１５１、１５２と、アンテナスイッチ（ＳＷ）１６０と、送受信アンテナ１７０とを備える。周波数帯Ａ直交変復調部１１０は、Ｄ／Ａ変換器１１１と、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１１２と、Ａ／Ｄ変換器１１３と、直交復調器（Ｑ−ｄｅｍｏｄ）１１４とを備える。周波数帯Ｂ直交変復調部１２０は、Ｄ／Ａ変換器１２１と、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１２２と、Ａ／Ｄ変換器１２３と、直交復調器（Ｑ−ｄｅｍｏｄ）１２４とを備える。従来の移動通信端末は、上記の構成の他にアイソレータや帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）などを備える場合もあるが、説明の簡略化のために省略する。また、直交変復調部は周波数帯Ａと周波数帯Ｂで共有される場合もあるが、本構成では説明の便宜上、分割して記述する。

ベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５は、送信する音声やデータ情報などからベースバンド信号を生成し、このベースバンド信号を周波数帯Ａ直交変復調部１１０、または周波数帯Ｂ直交変復調部１２０に出力する。以後、基地局から送信される周波数帯情報を元に、周波数帯Ａが選択され、周波数帯Ａで通信を行うため周波数帯Ａ直交変復調部１１０にベースバンド信号を出力した場合について説明する。Ｄ／Ａ変換器１１１は、入力されたベースバンド信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１１２に出力する。直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１１２は、入力されたアナログ信号に周波数帯Ａへの周波数変換を施し、Ｉ／Ｑ信号を合成して周波数帯Ａ送信信号を生成し、この周波数帯Ａ送信信号を電力増幅器１３１に出力する。電力増幅器１３１は、入力された周波数帯Ａ送信信号を所望の電力に増幅し、当該増幅した周波数帯Ａ送信信号を送受共用器１４１に出力する。ここで、送受共用器１４１は入力された信号を送信帯／受信帯で分離（濾波）することにより、周波数帯Ａの送信信号が周波数帯Ａの受信回路（低雑音増幅器１５１、直交復調器１１４、Ａ／Ｄ変換器１１３を介してベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５に接続されている回路）に流入することなどを防止している。従って、この場合には送受共用器１４１は、入力された増幅済み周波数帯Ａ送信信号をアンテナスイッチ（ＳＷ）１６０に出力する。送受共用器１４１の通過特性により、増幅済み周波数帯Ａ送信信号の周波数帯Ａ受信回路への漏洩は妨げられる。ここで、アンテナスイッチ（ＳＷ）１６０は周波数帯Ａを使用して通信を行う場合には送受共用器１４１と、送受信アンテナ１７０とを導通状態にする。一方、アンテナスイッチ（ＳＷ）１６０は周波数帯Ｂを使用して通信を行う場合には、送受共用器１４２と、送受信アンテナ１７０とを導通状態にする。従って、アンテナスイッチ（ＳＷ）１６０は、入力された増幅済み周波数帯Ａ送信信号を送受信アンテナ１７０に出力する。送受信アンテナ１７０は、入力された増幅済み周波数帯Ａ送信信号を、送信先である基地局などに送信する。一方、送受信アンテナ１７０に周波数帯Ａ受信信号が入力された場合、送受信アンテナ１７０は、当該周波数帯Ａ受信信号をアンテナスイッチ（ＳＷ）１６０に出力する。アンテナスイッチ（ＳＷ）１６０は、入力された周波数帯Ａ受信信号を送受共用器１４１に出力する。送受共用器１４１は入力された周波数帯Ａ受信信号を低雑音増幅器１５１に出力する。低雑音増幅器１５１は、入力された周波数帯Ａ受信信号を増幅し、当該増幅した周波数帯Ａ受信信号を直交復調器（Ｑ−ｄｅｍｏｄ）１１４に出力する。直交復調器（Ｑ−ｄｅｍｏｄ）１１４は入力された周波数帯Ａ受信信号をＩ／Ｑ信号に分離するとともに、ベースバンド（ＢＢ）周波数にダウンコンバートして、当該ダウンコンバートした信号をＡ／Ｄ変換器１１３に出力する。Ａ／Ｄ変換器１１３は入力されたダウンコンバート済信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、当該変換したディジタル信号をベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５に出力する。ベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５は、入力されたディジタル信号を音声やデータ情報に復元する。ベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５が周波数帯Ｂ直交変復調部１２０にベースバンド信号を入力した場合や、送受信アンテナ１７０に周波数帯Ｂ受信信号が入力された場合についても周波数帯Ａについての動作と同様の動作を行う。次に、上記で説明した従来の移動通信端末１００における送受信周波数帯とフィルタ構成例について説明する。図２は従来技術の移動通信端末１００における各周波数帯の送信帯域フィルタ、受信帯域フィルタの通過特性を例示する図である。図２には周波数帯Ａの送信周波数帯域１３、受信周波数帯域１４、周波数帯Ｂの送信周波数帯域１１、受信周波数帯域１２が例示されている。また周波数帯Ａの送信帯域フィルタの通過特性２３、受信帯域フィルタの通過特性２４、周波数帯Ｂの送信帯域フィルタの通過特性２１、受信帯域フィルタの通過特性２２が例示されている。送受共用器１４１は周波数帯Ａの送信帯域フィルタと周波数帯Ａの受信帯域フィルタの組み合わせである。同様に送受共用器１４２は周波数帯Ｂの送信帯域フィルタと周波数帯Ｂの受信帯域フィルタの組み合わせである。図２のグラフの横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は通過特性（ｄＢ）を示す。

携帯電話などの移動通信サービスにおいては、通信ユーザの収容およびサービスエリア拡張の観点から複数の周波数帯を使用する必要がある。このため従来の移動通信端末は、前述の移動通信端末１００のように送受信アンテナを複数の周波数帯で共用している。また、従来の移動通信端末は使用される周波数帯に応じてアンテナスイッチの切り替えを行う。アンテナスイッチの切り替えによって、各周波数帯の受信信号は各周波数帯専用の受信回路に振り分けられるため、任意の周波数帯の送信信号が、異なる周波数帯の受信回路や送信回路に漏洩することを防止することができる。これらの技術により従来の移動通信端末は、信号を分岐する方法と比較して回路損失を低減することができるため、受信感度の性能を確保しつつ複数周波数の切り替えを可能にしている。

また、従来のリピータ装置（中継装置、無線中継ブースタ）として特許文献１が知られている。特許文献１のリピータ装置は、Ａ／Ｄ変換器と、遅延量付加手段と、Ｄ／Ａ変換器と、送信手段と、干渉信号検出手段と、抑圧信号生成手段と、抑圧信号合成手段と、信号合成手段とを備えることを特徴とする。Ａ／Ｄ変換器は、受信アンテナから受信した信号をディジタル信号に変換する。遅延量付加手段は、Ａ／Ｄ変換器から出力された信号に所定の遅延量を付加する。Ｄ／Ａ変換器は、遅延量付加手段から出力された信号をアナログ信号に変換する。送信手段は、Ｄ／Ａ変換器から出力された信号を送信信号として出力する。干渉信号検出手段は、Ａ／Ｄ変換器の出力信号と遅延量付加手段の出力信号との相関演算を行って、干渉信号を検出する。抑圧信号生成手段は、干渉信号検出手段において検出された干渉信号から干渉信号と同振幅、同遅延でかつ、逆位相の抑圧信号を生成する。抑圧信号合成手段は、抑圧信号生成手段において生成された抑圧信号を合成する。信号合成手段は、抑圧合成手段において生成された信号と受信信号とを合成する。

特開２００５−０３９３３６号公報

しかしながら、従来の移動通信端末は、アンテナスイッチの切り替えによって受信信号を各周波数帯の受信回路に振り分けるため、複数の周波数帯を同時に使用して通信を行うことが出来ない。このため従来の移動通信端末は、将来の通信方式（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）において議論されている複数の周波数を用いた同時通信に適用することはできない。従来の移動通信端末において、複数の周波数帯を同時に使用する通信方式を実現する方法として例えば、アンテナスイッチによる切り替えを行わずに、トリプレクサ、クアドリプレクサなどを介して、複数の周波数帯の送信／受信信号を同時に送受信する方法が考えられる。しかし、この場合には、任意の送信帯と受信帯の周波数が近接する場合に、近接する送信帯の送信信号が受信回路に漏洩し、受信性能が著しく劣化してしまう。

これに対し、特許文献１で開示されているリピータ装置の技術的思想を従来の移動通信端末に組み合わせることにより、受信回路に漏洩した干渉信号（送信信号）をＡ／Ｄ変換の後に逆位相の抑圧信号と合成することにより消去し、受信性能の劣化を防ぐことが可能であるとも思われる。しかしながら、特許文献１ではＡ／Ｄ変換後にディジタル的に抑圧信号を合成することとしているため、従来の移動通信端末１００に置き換えれば、受信回路に漏洩した干渉信号は、低雑音増幅器１５１（または１５２）にて増幅され、周波数帯Ａ（またはＢ）直交変復調部１１０（１２０）に流入することとなる。これにより、低雑音増幅器１５１（１５２）に大容量の信号が流入してしまい、低雑音増幅器１５１（１５２）がサチュレーションを起こし、受信信号自体に歪みが生じてしまう。その後に逆位相の抑圧信号と干渉信号とを合成することにより、干渉信号（送信信号）を除去したとしても、受信信号に生じた歪みを除去することはできず、結果として受信性能が著しく劣化してしまう。そこで、本発明では複数の周波数帯を同時に使用して通信を行うことができ、かつ受信性能の劣化を防ぐことのできる移動通信端末が提供される。

本発明の移動通信端末は、第１合波回路と、トリプレクサと、合成フィルタと、位相調整器と、第２合波回路を備える。トリプレクサは送信フィルタと、受信フィルタＡと、受信フィルタＢとからなる。合成フィルタはフィルタＰとフィルタＱとからなる。第１合波回路は、２の周波数帯の送信信号を入力とし、当該入力された２の周波数帯の送信信号を合成して出力する。送信フィルタは、第１合波回路が出力した信号を入力とし当該第１合波回路が出力した信号を濾波して出力する。受信フィルタＡは、入力された任意の信号を濾波して出力する。受信フィルタＢは、入力された任意の信号を濾波して出力する。フィルタＰは、送信フィルタと同一の通過特性を有する。フィルタＱは、受信フィルタＢと同一の通過特性を有する。合成フィルタは、第１合波回路が出力した信号を濾波して出力する。位相調整器は、合成フィルタが出力した信号の位相を干渉信号に対して逆相に調整して出力する。第２合波回路は、位相調整器が出力した信号と、第１合波回路が出力した信号のうち送信フィルタと受信フィルタＢの双方を通過した信号（干渉信号）とを合成する。

本発明の移動通信端末によれば、トリプレクサを用いて周波数整合を調整することにより、回路損失を低く抑えつつ複数の周波数帯を同時に使用して通信を行うことができる。また、位相調整器を用いて干渉信号に対して逆相に調整した信号を、干渉信号と合成することにより、使用する複数の周波数帯のうち１の周波数帯の送信周波数帯と、他の周波数帯の受信周波数帯が近接している場合でも、受信回路に流入する干渉信号を抑制して受信性能を確保することができる。

２種の周波数帯を用いる従来技術の移動通信端末の構成例を示すブロック図。従来技術の移動通信端末における各周波数帯の送信帯域フィルタ、受信帯域フィルタの通過特性を例示する図。従来技術の移動通信端末にトリプレクサを組み合わせた例を示すブロック図。従来技術の移動通信端末にトリプレクサを組み合わせた例において送信フィルタ、受信フィルタＡ、受信フィルタＢの通過特性を例示する図。従来技術の移動通信端末にトリプレクサを組み合わせた例において周波数帯Ａ／Ｂの合成送信信号が入力された場合の干渉信号の発生を説明する図。本発明の実施例１に係る移動通信端末の構成例を示すブロック図。本発明の実施例１に係る移動通信端末の動作例を示すフローチャート。本発明の実施例２に係る移動通信端末の構成例を示すブロック図。本発明の実施例２に係る移動通信端末の動作例を示すフローチャート。本発明の実施例３に係る移動通信端末の構成例を示すブロック図。本発明の実施例４に係る移動通信端末において送信フィルタ、受信フィルタＡ、受信フィルタＢ、受信フィルタＣの通過特性を例示する図。本発明の実施例４に係る移動通信端末の構成例を示すブロック図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

まず、従来の移動通信端末１００にトリプレクサを組み合わせることにより、複数周波数同時通信を可能にした例である移動通信端末２００を図３、図４、図５を用いて説明する。図３は従来技術の移動通信端末にトリプレクサを組み合わせた例である移動通信端末２００を示すブロック図である。図４は移動通信端末２００の送信フィルタ、受信フィルタＡ、受信フィルタＢの通過特性を例示する図である。図５は移動通信端末２００において周波数帯Ａ／Ｂの合成送信信号が入力された場合の干渉信号の発生を説明する図である。移動通信端末２００は、ベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５と、周波数帯Ａ直交変復調部１１０と、周波数帯Ｂ直交変復調部１２０と、第１合波回路２１０と、電力増幅器１３１と、低雑音増幅器１５１、１５２と、トリプレクサ２２０と、送受信アンテナ１７０とを備える。周波数帯Ａ直交変復調部１１０は、Ｄ／Ａ変換器１１１と、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１１２と、Ａ／Ｄ変換器１１３と、直交復調器（Ｑ−ｄｅｍｏｄ）１１４とを備える。周波数帯Ｂ直交変復調部１２０は、Ｄ／Ａ変換器１２１と、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１２２と、Ａ／Ｄ変換器１２３と、直交復調器（Ｑ−ｄｅｍｏｄ）１２４とを備える。トリプレクサ２２０は、送信フィルタ２２１と、受信フィルタＡ２２２と、受信フィルタＢ２２３とからなる。移動通信端末２００のベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５と、周波数帯Ａ直交変復調部１１０と、周波数帯Ｂ直交変復調部１２０と、電力増幅器１３１と、低雑音増幅器１５１、１５２と、送受信アンテナ１７０については、従来技術の移動通信端末１００と同じ機能を有するためその説明を省略する。ここで、送信フィルタ２２１と受信フィルタＡ２２２と受信フィルタＢ２２３について図４を参照して詳細に説明する。図４には周波数帯Ａの送信周波数帯域１３、受信周波数帯域１４、周波数帯Ｂの送信周波数帯域１１、受信周波数帯域１２が示されている。また送信フィルタ２２１の通過特性２５、受信フィルタＡ２２２の通過特性２４、受信フィルタＢ２２３の通過特性２２が示されている。送信フィルタ２２１の通過特性２５については一点鎖線で、その他の通過特性については実線で示した。トリプレクサ２２０は送信フィルタ２２１と受信フィルタＡ２２２と受信フィルタＢ２２３との組み合わせである。詳細は後述するが、送信フィルタ２２１には、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１１２が生成した周波数帯Ａ送信信号と、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１２２が生成した周波数帯Ｂ送信信号との合成により生成した信号が入力される。送信フィルタ２２１はこの合成により生成した信号を通過させるフィルタであるため、送信フィルタの通過特性２５は周波数帯Ａの送信周波数帯、周波数帯Ｂの送信周波数帯の双方をカバーすることができるブロードな通過特性となっている。受信フィルタＡ２２２および、受信フィルタＢ２２３はそれぞれ周波数帯Ａの受信信号および、周波数帯Ｂの受信信号に用いるフィルタであるため、受信フィルタＡ２２２の通過特性２４および、受信フィルタＢ２２３の通過特性２２は、図２に示した周波数帯Ａの受信帯域フィルタの通過特性２４および、周波数帯Ｂの受信帯域フィルタの通過特性２２と同じである。図４のグラフの横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は通過特性（ｄＢ）を示す。

次に、移動通信端末２００が従来の移動通信端末１００と異なる機能を有する各構成部について詳細に説明を加える。第一合波回路２１０は、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１１２から出力された周波数帯Ａ送信信号と、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１２２から出力された周波数帯Ｂ送信信号とを入力とし、この周波数帯Ａ送信信号と周波数帯Ｂ送信信号とを合成して合成送信信号として電力増幅器１３１に出力する。電力増幅器１３１は、入力された合成送信信号を所望の電力に増幅し、当該増幅した合成送信信号を送信フィルタ２２１に出力する。送信フィルタ２２１は、入力された増幅済み合成送信信号を濾波し、濾波した信号を送受信アンテナ１７０に出力する。送受信アンテナ１７０は入力された増幅済み合成送信信号を送信先である基地局などに送信する。送受信アンテナ１７０から送信された信号を受信側の移動通信端末では合成受信信号と呼ぶこととする。一方、送受信アンテナ１７０に合成受信信号（周波数帯ＡおよびＢ）が入力された場合、送受信アンテナ１７０は、当該合成受信信号（周波数帯ＡおよびＢ）をトリプレクサ２２０の受信フィルタＡ２２２および受信フィルタＢ２２３に出力する。受信フィルタＡ２２２は、入力された合成受信信号を濾波して、周波数帯Ａの受信信号のみとし、当該周波数帯Ａ受信信号を低雑音増幅器１５１に入力する。低雑音増幅器１５１以降の処理は移動通信端末１００と同じであるため省略する。受信フィルタＢ２２３は、受信フィルタＡ２２２と同様に、入力された合成受信信号を濾波して、周波数帯Ｂの受信信号のみとし、当該周波数帯Ｂ受信信号を低雑音増幅器１５２に入力する。低雑音増幅器１５２以降の処理は移動通信端末１００と同じであるため省略する。このようにして、従来の移動通信端末１００にトリプレクサを組み合わせた移動通信端末２００により、複数周波数（周波数Ａ、Ｂ）を同時に使用して通信することができる。

ここで、図５を参照して合成送信信号が送信フィルタ２２１に入力された場合について詳細に説明する。図５は、図４のグラフに合成送信信号の信号強度の周波数推移を重ね合わせたものである。図５では合成送信信号の信号強度（ａ.ｕ．）を周波数帯Ａ／Ｂの合成送信信号の信号強度３１として破線で示している。合成送信信号は周波数帯Ａおよび周波数帯Ｂの送信信号を合成して生成したものであるため、合成送信信号の信号強度は周波数帯Ａの送信周波数帯域内および周波数帯Ｂの送信周波数帯域内でピークとなる。ここで、送信フィルタ２２１の通過特性２５は周波数帯Ａおよび周波数帯Ｂの送信周波数帯域の何れもカバーできるようにブロードな特性を備えているため、合成送信信号の信号強度が高い部分は送信フィルタ２２１によって濾波されることなく、送信フィルタ２２１を通過する。合成送信信号のうち、送信フィルタの通過特性がゼロとなる周波数帯域の信号については送信フィルタ２２１によって濾波され、送信フィルタ２２１を通過することが出来ない。送信フィルタ２２１で阻止される信号のことを被阻止信号３３と呼び、図５に示した。従って合成送信信号のうち、被阻止信号３３を差し引いた残りの信号については送信フィルタ２２１を通過する。当該通過した信号のうち受信フィルタＢ２２３の通過特性が０でない範囲の信号（図５の干渉信号３２）については、受信フィルタＢ２２３によっても濾波されることなく、周波数帯Ｂの受信回路（低雑音増幅器１５２、直交復調器１２４、Ａ／Ｄ変換器１２３を介してベースバンド信号生成器１０５に接続されている回路）に漏洩する。干渉信号３２が周波数帯Ｂの受信回路に漏洩してしまうため、移動通信端末２００における周波数帯Ｂの受信性能は劣化してしまう。

この干渉信号３２を抑制することのできる本発明の実施例１に係る移動通信端末３００について図６、図７を用いて詳細に説明する。図６は本発明の実施例１に係る移動通信端末３００の構成例を示すブロック図である。図７は本発明の実施例１に係る移動通信端末３００の動作例を示すフローチャートである。移動通信端末３００は、ベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５と、周波数帯Ａ直交変復調部１１０と、周波数帯Ｂ直交変復調部１２０と、第１合波回路２１０と、電力増幅器１３１と、低雑音増幅器１５１、１５２と、トリプレクサ２２０と、送受信アンテナ１７０と、合成フィルタ２３０と、位相調整器２４０と、第２合波回路２５０とを備える。周波数帯Ａ直交変復調部１１０は、Ｄ／Ａ変換器１１１と、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１１２と、Ａ／Ｄ変換器１１３と、直交復調器（Ｑ−ｄｅｍｏｄ）１１４とを備える。周波数帯Ｂ直交変復調部１２０は、Ｄ／Ａ変換器１２１と、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１２２と、Ａ／Ｄ変換器１２３と、直交復調器（Ｑ−ｄｅｍｏｄ）１２４とを備える。トリプレクサ２２０は、送信フィルタ２２１と、受信フィルタＡ２２２と、受信フィルタＢ２２３とを備える。合成フィルタ２３０は、フィルタＰ２３１と、フィルタＱ２３２とを備える。移動通信端末３００のベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５と、周波数帯Ａ直交変復調部１１０と、周波数帯Ｂ直交変復調部１２０と、電力増幅器１３１と、低雑音増幅器１５１、１５２と、送受信アンテナ１７０については、従来技術の移動通信端末１００と同じ機能を有するためその説明を省略する。次に、移動通信端末３００が従来の移動通信端末１００と異なる機能を有する各構成部について詳細に説明を加える。第１合波回路２１０は、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１１２から出力された周波数帯Ａ送信信号と、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１２２から出力された周波数帯Ｂ送信信号とを入力とし、この周波数帯Ａ送信信号と周波数帯Ｂ送信信号とを合成して合成送信信号として電力増幅器１３１に出力する（Ｓ２１０）。電力増幅器１３１は、入力された合成送信信号を所望の電力に増幅し、当該増幅した合成送信信号を送信フィルタ２２１に出力する。送信フィルタ２２１は、入力された増幅済み合成送信信号を濾波し、濾波した信号を送受信アンテナ１７０に出力する（Ｓ２２１）。送受信アンテナ１７０は入力された増幅済み合成送信信号を送信先である基地局などに送信する。受信フィルタＡは、入力された任意の信号を濾波して出力する（Ｓ２２２）。受信フィルタＢも受信フィルタＡと同様に、入力された任意の信号を濾波して出力する（Ｓ２２３）。

ここで、合成フィルタ２３０について詳細に説明する。合成フィルタ２３０はフィルタＰ２３１およびフィルタＱ２３２からなり、フィルタＰ２３１は送信フィルタ２２１と同一の通過特性を有するフィルタである。フィルタＱ２３２は受信フィルタＢ２２３と同一の通過特性を有するフィルタである。電力増幅器１３１が出力した増幅済み合成送信信号は送信フィルタ２２１に入力される信号と合成フィルタ２３０に入力される信号に分岐されて、一方は送信信号として送受信アンテナ１７０から送信され、他方は干渉信号３２を抑制する信号として合成フィルタ２３０に入力される。合成フィルタ２３０は入力された合成送信信号をフィルタＰおよびフィルタＱで濾波し、当該濾波した合成送信信号を位相調整器２４０に出力する（Ｓ２３１、Ｓ２３２）。位相調整器２４０は、合成フィルタ２３０にて濾波された合成送信信号を入力とし、当該濾波された合成送信信号の位相を干渉信号に対して逆相に調整して第２合波回路２５０に出力する（Ｓ２４０）。第２合波回路２５０は、干渉信号に対して逆相に調整された合成送信信号と、電力増幅器１３１が出力した増幅済み合成送信信号のうち送信フィルタ２２１と受信フィルタＢ２２３の双方を通過した信号（図５の干渉信号３２）とを合成する（Ｓ２５０）。Ｓ２１０〜Ｓ２５０は、必ずしも上述の順序で実行される必要はなく、適宜並列的、同時進行的に実行されることとしても良い。上述の干渉信号３２を高い精度で抑制するためには送信フィルタ２２１、受信フィルタＢ２２３を介して第２合波回路２５０に至る経路損失と、フィルタＰ２３１、フィルタＱ２３２、位相調整器２４０を介して第２合波回路２５０に至る経路損失とが等しくなっていることが必要である。この経路損失を調整するために電力増幅器や電力減衰器を適宜用いることとしても良い。また本実施例では電力増幅器１３１が第１合波回路２１０よりも送受信アンテナ１７０側に位置しており、合成送信信号を生成したあと、この合成送信信号の増幅が行われることとなっているが、これに限られない。周波数帯Ａの電力増幅器と、周波数帯Ｂの電力増幅器の双方を備える構成とし、直交変調器（Ｑ−ｍｏｄ）１１２、１２２が生成した各周波数帯の送信信号を各周波数帯の電力増幅器で増幅して、当該増幅された各周波数帯の送信信号を、合成することによって合成送信信号を生成することとしてもよい。

このように本発明の移動通信端末３００によれば、トリプレクサ２２０を用いて周波数整合を調整することにより、回路損失を低く抑えつつ複数の周波数帯を同時に使用して通信を行うことができる。また、位相調整器２４０を用いて干渉信号に対して逆相に調整した信号を、受信回路に流入する干渉信号３２と合成することにより、周波数帯Ａの送信周波数帯と、周波数帯Ｂの受信周波数帯が近接している場合でも、受信回路に流入する干渉信号３２を抑制して受信性能を確保することができる。また、本発明の移動通信端末３００によれば、干渉信号に対して逆相に調整した信号を干渉信号３２と合成して干渉信号を消去するため、周波数帯毎に異なる送受信アンテナを備える必要がなく、１つの送受信アンテナ１７０にて複数周波数同時通信を実現することができ、これにより従来の移動通信端末より大幅なサイズ増加を回避することができる。また、本発明の移動通信端末３００によれば、送信信号から直接逆相信号を生成するため、特許文献１のリピータ装置で実施されている干渉信号抑制方法に比べ、干渉信号消去の精度を高くすることができ、逆相信号生成時に生ずる負荷を小さくすることができる。また、本発明の移動通信端末３００によれば、低雑音増幅器１５１（１５２）よりも送受信アンテナ１７０側で干渉信号の抑圧を行うため、低雑音増幅器１５１（１５２）のサチュレーションによる受信信号の歪みが生じることがない。また、本発明の移動通信端末３００によれば、特許文献１のリピータ装置で実施されている干渉信号抑制方法で行なわれているようなディジタル処理が行われないため、特許文献１の干渉信号抑制方法と比較して電力消費量を削減することができる。

送信フィルタ２２１の通過特性とフィルタＰ２３１の通過特性および、受信フィルタＢの通過特性とフィルタＱ２３２の通過特性は前述のとおり一致している必要がある。しかし、これらの通過特性は温度変動などの影響を受けて変動することがある。この温度変動による通過特性の変動を防ぐことができる移動通信端末４００について、図８、図９を参照し詳細に説明する。図８は本発明の実施例２に係る移動通信端末４００の構成例を示すブロック図である。図９は本発明の実施例２に係る移動通信端末４００の動作例を示すフローチャートである。本実施例にかかる移動通信端末４００は、ベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５と、周波数帯Ａ直交変復調部１１０と、周波数帯Ｂ直交変復調部１２０と、第１合波回路２１０と、電力増幅器１３１と、低雑音増幅器１５１、１５２と、トリプレクサ２２０と、送受信アンテナ１７０と、合成フィルタ２３０と、位相調整器２４０と、第２合波回路２５０と、第１温度センサ３１０と、第２温度センサ３２０と、変動テーブル３３０と、差分制御部３４０と、差分補正部３５０とを備える。第１温度センサ３１０と、第２温度センサ３２０と、変動テーブル３３０と、差分制御部３４０と、差分補正部３５０以外の各構成部については実施例１の移動通信端末３００と同じ機能を備えているため説明を省略する。

次に本実施例にかかる移動通信端末４００固有の各構成部の動作について詳細に説明する。第１温度センサ３１０はトリプレクサ２２０の温度を一定時刻ごとに差分制御部３４０に出力する。第２温度センサ３２０は合成フィルタ２３０の温度を一定時刻ごとに差分制御部３４０に出力する。変動テーブル３３０はトリプレクサ２２０の温度と、合成フィルタ２３０の温度からなる温度値セットと、通過特性差分値とを対応付けて記録している。通過特性差分値とは、トリプレクサ２２０および合成フィルタ２３０が、対応付けられた温度値セットが示す温度状態にあるときの、トリプレクサ２２０の通過特性と合成フィルタ２３０の通過特性の差分のことである。差分制御部３４０は、一定時刻ごとに入力されるトリプレクサ２２０の温度と合成フィルタ２３０の温度と一致する温度値セットを変動テーブル３３０に照会し、当該一致する温度値セットと対応付けられている通過特性差分値を取得する。差分制御部３４０は取得した通過特性差分値を表す差分信号を生成し、当該差分信号を差分補正部３５０に出力する。差分補正部３５０は入力された差分信号に応じて、位相調整器２４０から出力された干渉信号に対して逆相に調整された合成送信信号の補正を行う（Ｓ３５０）。Ｓ３５０は上述のＳ２１０〜Ｓ２５０と並列的、同時進行的に実行されてもよい。このように本発明の移動通信端末４００によれば、差分補正部３５０が温度変動により生じるトリプレクサ２２０と合成フィルタ２３０の通過特性の差分を補正することにより、温度変動の影響を除去して受信性能を確保することができる。

次に、図１０を参照して実施例１の移動通信端末３００のトリプレクサ２２０をクアドリプレクサ５２０に代替して、三種の周波数帯での複数周波数同時通信を可能にした、実施例３に係る移動通信端末５００について説明する。図１０は本実施例に係る移動通信端末５００の構成例を示すブロック図である。本実施例の移動通信端末５００は、ベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５と、周波数帯Ａ直交変復調部１１０と、周波数帯Ｂ直交変復調部１２０と、周波数帯Ｃ直交変復調部１３０と、第１合波回路５１０と、電力増幅器１３１と、低雑音増幅器１５１、１５２、１５３と、クアドリプレクサ５２０と、送受信アンテナ１７０と、合成フィルタ２３０と、位相調整器２４０と、第２合波回路２５０とを備える。本実施例において実施例１の移動通信端末３００と同じ番号を付された各構成部については、実施例１の対応する構成部と同じ機能を備えるため説明を省略する。また、第１合波回路５１０は、周波数帯Ａ直交変復調部１１０、周波数帯Ｂ直交変復調部１２０および、周波数帯Ｃ直交変復調部１３０から入力された周波数帯Ａ送信信号、周波数帯Ｂ送信信号および、周波数帯Ｃ送信信号を合成して合成送信信号として電力増幅器１３１に出力する。また、周波数帯Ｃ直交変復調部１３０は、前述した周波数帯Ａ直交変復調部１１０などと機能は同じであり、入出力である送受信信号が、それぞれ周波数帯Ｃ送信信号、周波数帯Ｃ受信信号である点のみで相違する。また、低雑音増幅器１５３は、低雑音増幅器１５１、１５２と全く同じ機能を有しており、周波数帯Ｃ受信信号を入力とし、当該入力された周波数帯Ｃ受信信号を増幅し、当該増幅した周波数帯Ｃ受信信号を周波数帯Ｃ直交変復調部１３０に出力する。

次に、本実施例の移動通信端末５００が備えるクアドリプレクサ５２０について説明を加える。クアドリプレクサ５２０は、送信フィルタ２２１と、受信フィルタＡ２２２と、受信フィルタＢ２２３と、受信フィルタＣ５２４とからなる。送信フィルタ２２１と、受信フィルタＡ２２２と、受信フィルタＢ２２３については実施例１の移動通信端末３００が備えるものと同じ機能を備える。受信フィルタＣ５２４は、周波数帯Ｃの受信周波数帯域において高い通過特性を持ち、周波数帯Ｃ受信信号を通過させて他の周波数帯の受信信号を遮蔽することができる。ここで、実施例１の場合と同様に、周波数帯Ａの送信周波数帯域と、周波数帯Ｂの受信周波数帯域が近接しているものとし、電力増幅器１３１にて増幅された合成送信信号（周波数帯Ａ／Ｂ／Ｃ）が送信フィルタ２２１、受信フィルタＢ２２３を経由して干渉信号３２として周波数帯Ｂ受信回路に漏洩する状況も変わらないものとする。この場合、合成フィルタ２３０、位相調整器２４０、第２合波回路２５０は、実施例１の移動通信端末３００の場合と同じ動作をして周波数帯Ｂ受信回路に流入する干渉信号３２を消去することができる。本実施例で指定した周波数帯Ａと周波数帯Ｂは特定の周波数ではない。任意の２の周波数帯が互いに近接しており、干渉信号３２が一方の受信回路に漏洩している状況であれば、干渉信号３２が流入する受信回路の周波数帯を周波数帯Ｂと設定し、当該設定した周波数帯Ｂと近接している周波数帯を周波数帯Ａと設定し、それ以外の周波数帯を周波数帯Ｃと設定することで実施例３の回路構成を実現することができ、複数周波数同時通信における受信性能を確保することができる。また、本実施例のクアドリプレクサ５２０をさらに拡張し、４周波数帯、５周波数帯などでの複数周波数帯同時通信を実現し、これらの周波数帯のうち、２の周波数帯が互いに近接する場合であっても、これらを周波数帯Ａ、Ｂと設定して干渉信号３２を消去する回路構成を実現することにより、受信性能を確保することができる。また、本実施例の移動通信端末５００が、さらに第１温度センサ３１０と、第２温度センサ３２０と、変動テーブル３３０と、差分制御部３４０と、差分補正部３５０を備えることとしてもよい。この場合は、第１温度センサ３１０がトリプレクサ２２０ではなくクアドリプレクサ５２０の温度を一定時刻ごとに差分制御部３４０に出力する点のみが相違点であり、他の構成部の働きについては実施例２の移動通信端末４００および実施例３の移動通信端末５００に記載した同一番号の構成部と同じであるため説明を省略する。このように本発明の移動通信端末５００によれば、クアドリプレクサ５２０を用いて周波数整合を調整することにより、回路損失を低く抑えつつ複数の周波数帯を同時に使用して通信を行うことができる。また、位相調整器２４０を用いて干渉信号に対して逆相に調整した信号を、受信回路に流入する干渉信号３２と合成することにより、周波数帯Ａの送信周波数帯と、周波数帯Ｂの受信周波数帯が近接している場合でも、受信回路に流入する干渉信号３２を抑制して受信性能を確保することができる。

次に、図１１、図１２を参照して実施例３の移動通信端末５００に合成フィルタ６３０と、位相調整器６４０と、第３合波回路６５０とをさらに追加して、周波数帯Ｃ受信回路に漏洩する干渉信号の消去をも可能にした、実施例４に係る移動通信端末６００について説明する。図１１は本発明の実施例４に係る移動通信端末において送信フィルタ、受信フィルタＡ、受信フィルタＢ、受信フィルタＣの通過特性を例示する図である。図１２は本発明の実施例４に係る移動通信端末６００の構成例を示すブロック図である。まず図１１を参照して、本実施例における各周波数帯域の相互の関係について述べる。本実施例においては、周波数帯Ａの送信周波数帯域１３が周波数帯Ｂの受信周波数帯域１２と近接する場合を想定する。この場合、周波数帯Ｂの受信回路（低雑音増幅器１５２を介してベースバンド信号生成器１０５に接続されている回路）への干渉信号の漏洩が起こりうる。この点は、実施例３と同じである。本実施例ではさらに、周波数帯Ｂの送信周波数帯域１１が周波数帯Ｃの受信周波数帯域１６と近接する場合を想定する。この場合、周波数帯Ｃの受信回路（低雑音増幅器１５３を介してベースバンド信号生成器１０５に接続されている回路）への干渉信号の漏洩が起こりうる。本実施例では、上述のように周波数帯Ｂ、Ｃ受信回路の双方に干渉信号の漏洩が起こりうる場合でも、干渉信号を抑制して受信性能を確保することができる移動通信端末６００が提供される。本実施例の移動通信端末６００は、ベースバンド信号生成器（ＢＢ）１０５と、周波数帯Ａ直交変復調部１１０と、周波数帯Ｂ直交変復調部１２０と、周波数帯Ｃ直交変復調部１３０と、第１合波回路５１０と、電力増幅器１３１と、低雑音増幅器１５１、１５２、１５３と、クアドリプレクサ５２０と、送受信アンテナ１７０と、合成フィルタ２３０、６３０と、位相調整器２４０、６４０と、第２合波回路２５０と、第３合波回路６５０とを備える。実施例３の移動通信端末５００と同じ番号を付された各構成部については、本実施例においても同じ機能を備えるため説明を省略する。

ここで、合成フィルタ６３０について詳細に説明する。合成フィルタ６３０はフィルタＲ６３１およびフィルタＳ６３２からなり、フィルタＲ６３１は送信フィルタ２２１と同一の通過特性を有するフィルタである。フィルタＳ６３２は受信フィルタＣ５２４と同一の通過特性を有するフィルタである。電力増幅器１３１が出力した増幅済み合成送信信号は送信フィルタ２２１に入力される信号と、合成フィルタ２３０に入力される信号と、合成フィルタ６３０に入力される信号に分岐される。合成フィルタ６３０は入力された合成送信信号をフィルタＲおよびフィルタＳで濾波し、当該濾波した合成送信信号を位相調整器６４０に出力する。位相調整器６４０は、合成フィルタ６３０にて濾波された合成送信信号を入力とし、当該濾波された合成送信信号の位相を干渉信号に対して逆相に調整して第３合波回路６５０に出力する。第３合波回路６５０は、干渉信号に対して逆相に調整された合成送信信号と、電力増幅器１３１が出力した増幅済み合成送信信号のうち送信フィルタ２２１と受信フィルタＣ５２４の双方を通過した信号（干渉信号）とを合成する。また、本実施例のクアドリプレクサ５２０をさらに拡張し、４周波数帯、５周波数帯などでの複数周波数帯同時通信を実現し、これらの周波数帯のうち、３の周波数帯が互いに近接する場合であっても、これらを周波数帯Ａ、Ｂ、Ｃと設定して干渉信号を消去する回路構成を実現することにより、受信性能を確保することができる。また、本実施例の移動通信端末６００のクアドリプレクサ５２０に第１温度センサ３１０を用い、合成フィルタ２３０、６３０の各々に、第２温度センサ３２０と、変動テーブル３３０と、差分制御部３４０と、差分補正部３５０からなる組を１組ずつ付け加える構成としてもよい。この場合は各構成部の働きについては実施例２の移動通信端末４００に記載した同一番号の構成部と同じであるため説明を省略する。このように本発明の移動通信端末６００によれば、クアドリプレクサ５２０を用いて周波数整合を調整することにより、回路損失を低く抑えつつ複数の周波数帯を同時に使用して通信を行うことができる。また、位相調整器２４０、６４０を用いて干渉信号に対して逆相に調整した信号を、受信回路に流入する干渉信号と合成することにより、周波数帯Ａの送信周波数帯と周波数帯Ｂの受信周波数帯および、周波数帯Ｂの送信周波数帯と周波数帯Ｃの受信周波数帯がそれぞれ近接している場合でも、受信回路に流入する干渉信号を抑制して受信性能を確保することができる。

Claims

複数周波数同時通信を行う移動通信端末であって、
２の周波数帯の送信信号を入力とし、当該入力された２の周波数帯の送信信号を合成して出力する第１合波回路と、
前記第１合波回路が出力した信号を入力とし当該第１合波回路が出力した信号を濾波して出力する送信フィルタと、入力された任意の信号を濾波して出力する受信フィルタＡと、入力された任意の信号を濾波して出力する受信フィルタＢとからなるトリプレクサと、
前記送信フィルタと同一の通過特性を有するフィルタＰと、前記受信フィルタＢと同一の通過特性を有するフィルタＱとからなり、前記第１合波回路が出力した信号を濾波して出力する合成フィルタと、
前記合成フィルタが出力した信号の位相を干渉信号に対して逆相に調整して出力する位相調整器と、
前記位相調整器が出力した信号と、前記第１合波回路が出力した信号のうち前記送信フィルタと前記受信フィルタＢの双方を通過した信号（干渉信号）とを合成する第２合波回路と、
を備えることを特徴とする移動通信端末。
請求項１に記載の移動通信端末であって、
前記トリプレクサの温度を測定する第１温度センサと、
前記合成フィルタの温度を測定する第２温度センサと、
前記第１温度センサと前記第２温度センサの温度測定結果に基づいて前記位相調整器が出力した信号のパワーを補正して、当該補正した信号を第２合波回路に出力する差分補正部と、
をさらに備えることを特徴とする移動通信端末。
複数周波数同時通信を行う移動通信端末であって、
３の周波数帯の送信信号を入力とし、当該入力された３の周波数帯の送信信号を合成して出力する第１合波回路と、
前記第１合波回路が出力した信号を入力とし当該第１合波回路が出力した信号を濾波して出力する送信フィルタと、入力された任意の信号を濾波して出力する受信フィルタＡと、入力された任意の信号を濾波して出力する受信フィルタＢと、入力された任意の信号を濾波して出力する受信フィルタＣとからなるクワドリプレクサと、
前記送信フィルタと同一の通過特性を有するフィルタＰと、前記受信フィルタＢと同一の通過特性を有するフィルタＱとからなり、前記第１合波回路が出力した信号を濾波して出力する合成フィルタと、
前記合成フィルタが出力した信号の位相を干渉信号に対して逆相に調整して出力する位相調整器と、
前記位相調整器が出力した信号と、前記第１合波回路が出力した信号のうち前記送信フィルタと前記受信フィルタＢの双方を通過した信号（干渉信号）とを合成する第２合波回路と、
を備えることを特徴とする移動通信端末。
請求項３に記載の移動通信端末であって、
前記クワドリプレクサの温度を測定する第１温度センサと、
前記合成フィルタの温度を測定する第２温度センサと、
前記第１温度センサと前記第２温度センサの温度測定結果に基づいて前記位相調整器が出力した信号のパワーを補正して、当該補正した信号を第２合波回路に出力する差分補正部と、
をさらに備えることを特徴とする移動通信端末。
２の周波数帯の送信信号を入力とし、当該入力された２の周波数帯の送信信号を合成して出力する第１合波ステップと、
前記第１合波ステップが出力した信号を入力とし当該第１合波ステップが出力した信号を濾波して出力する送信フィルタステップと、
入力された任意の信号を濾波して出力する受信フィルタステップＡと、
入力された任意の信号を濾波して出力する受信フィルタステップＢと、
前記送信フィルタステップと同一の通過特性で前記第１合波ステップが出力した信号を濾波して出力するフィルタステップＰと、
前記受信フィルタステップＢと同一の通過特性で前記フィルタステップＰが出力した信号を濾波して出力するフィルタステップＱと、
前記フィルタステップＱが出力した信号の位相を干渉信号に対して逆相に調整して出力する位相調整ステップと、
前記位相調整ステップが出力した信号と、前記第１合波ステップが出力した信号のうち前記送信フィルタステップと前記受信フィルタステップＢの双方を実行して得られた信号（干渉信号）とを合成する第２合波ステップと、
を有することを特徴とする複数周波数同時通信方法。