JP6099530B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

この発明は、複数のアンテナを備えた携帯型の電子機器に関する。

複数のアンテナを備えた携帯通信端末では、通話中およびデータ通信中（以下、通話およびデータ通信を総称して通信と称する）の受信信号の品質劣化を極力低減するために通信に用いられるアンテナが切り替えられる場合がある。たとえば、特開２０１２−１０５１２４号公報（特許文献１）に記載された技術では、本来の無線機能用のアンテナでの電界強度が閾値より小さく、他の無線機能用のアンテナでの電界強度が閾値より大きい場合、あるいは複数のアンテナでの合計電界強度が大きい場合に、アンテナの切替えが実行される。

特開２０１２−１０５１２４号公報

近年、複数の通信方式を用いるＳＶ−ＬＴＥ（Simultaneous voice and LTE（登録商標））、およびキャリアアグリゲーションなどの複数のバンド（周波数帯域）を同時に使用するシステムの運用が開始されている。この場合、バンドの組み合わせによっては、一方の送信波の高調波が他方の受信波の妨害波となったり、複数の送信波の相互変調波がいずれかの受信波の妨害波となったりすることがあり得る。しかしながら、前述の特許文献には、電界強度に応じて通信に用いるアンテナを切り替えることしか記載されておらず、上記の問題に十分に対応できる技術は開示されていない。

この発明の目的は、複数のバンドを同時に使用する場合に、バンドの組み合わせによって生じ得る受信信号の品質劣化を極力抑制することが可能な携帯型の電子機器を提供することである。

本発明のある局面に従うと、携帯型の電子機器は、個別の周波数帯域を用いた無線通信にそれぞれ適合した複数のアンテナと、前記電子機器の把持状態を検出する検出手段と、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域とを用いた無線通信を行なう際に、前記検出された把持状態に基づいて、前記複数のアンテナのうちから２つのアンテナを選択する選択手段と、前記選択されたアンテナの適合する周波数帯域が前記第１の周波数帯域および前記第２の周波数帯域と異なる場合、前記選択されたアンテナの共振周波数および整合状態の少なくとも一方を変化させる調整手段と、前記選択された２つのアンテナを用いて無線通信する通信インターフェイスとを備える。

本発明によれば、複数のバンドを同時に使用する場合に、バンドの組み合わせによって生じ得る受信信号の品質劣化を極力抑制することができる。

携帯端末１の概略構成を説明するための図である。 単一の通信方式で単一のバンドを使用する場合において、使用するアンテナを説明するための図である。 ＳＶ−ＬＴＥにおいて用いられるバンドの組み合わせの例と、キャリアアグリゲーションにおいて用いられるバンドの組み合わせの例と、各々の組み合わせの例における妨害波の発生の有無とを表した図である。 ＬＴＥのバンド１３とＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１とを使用する場合に生じる妨害波について説明するための図である。 ＬＴＥのバンド４とバンド１７とを両方を使用する場合に生じる妨害波について説明するための図である。 携帯端末１の把持状態を説明するための図である。 アンテナ切替テーブル３２を表した図である。 携帯端末１のハードウェア構成を表した図である。 携帯端末１の要部の構成を概略的に示すブロック図である。 図９の第１整合回路４２１の一例を示す回路図である。 図９の記憶部３００に記憶されるアンテナ整合テーブル３３の一例を示す図である。 携帯端末１の機能的構成を説明するための図である。 携帯端末１の処理の流れを表したフローチャートである。 携帯端末１Ａの処理の流れを表したフローチャートである。 携帯端末１Ａの概略構成を説明するための図である。 携帯端末１Ａの主面の領域を説明するための図である。 データテーブルＤ１７の概略構成を表した図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る携帯端末について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、携帯端末としては、たとえば、スマートフォン、タブレット端末が挙げられる。携帯端末は、無線通信が可能な携帯型の電子機器であれば、特に限定されるものではない。

＜Ａ．携帯端末１の概略構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯端末１の概略構成を説明するための図である。具体的には、図１は、携帯端末１の正面図である。図１を参照して、携帯端末１は、主面に、タッチスクリーン１０８と、操作キー１０５とを備えている。なお、タッチスクリーン１０８は、ディスプレイとタッチパネルとを含んで構成される。

また、携帯端末１は、筐体の周辺部（２つの側面部）に、グリップセンサ１９１〜１９４を備えている。詳しくは、携帯端末１の４つの側面部のうち、互いに対向する２つ側面部の各々に、２つのグリップセンサが配置されている。なお、２つの側面部は、携帯端末１の長手方向の側面部である。

各グリップセンサ１９１〜１９４は、手の接触を検知すると、予め定められた信号を発生する。当該信号は、ＣＰＵ１０１に送られる。ユーザが携帯端末１を右手で把持した場合、たとえば、１つのグリップセンサ１９１に指が掛っていると、４つのグリップセンサ１９１〜１９４のうち１つのグリップセンサ１９１だけが上記信号を発生する。

携帯端末１は、筐体１０内に、第１アンテナ１２１と、第２アンテナ１２２と、第３アンテナ１２３とを備える。第１アンテナ１２１は、図示しない給電線により給電される。給電点Ｐ１は、当該給電線と第１アンテナ１２１との接続点である。また、第２アンテナ１２２は、図示しない給電線により給電される。給電点Ｐ２は、当該給電線と第２アンテナ１２２との接続点である。また、第３アンテナ１２３は、図示しない給電線により給電される。給電点Ｐ３は、当該給電線と第３アンテナ１２３との接続点である。

また、携帯端末１は、携帯端末１の姿勢が横向きの姿勢から縦向きの姿勢に変化、または当該姿勢が縦向きの姿勢から横向きの姿勢に変化した場合、ディスプレイの表示画面を９０度回転させる画面回転機能を有する。

携帯端末１は、複数の通信方式または複数のバンド（周波数帯域）を同時に使用する。具体例を挙げれば、携帯端末１は、ある局面において、ＳＶ−ＬＴＥ（Simultaneous voice and LTE（登録商標））を利用した通信、キャリアアグリゲーションを利用した通信、および単一の通信方式で単位のバンドを使用した通信のいずれか一つを実行する。なお、ＳＶ−ＬＴＥは、ＬＴＥ（登録商標）のデータ通信とＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）の音声通信とを同時に提供するものである。音声通信にＣＤＭＡを用いるのは、一般に、ＬＴＥ（登録商標）（Long Term Evolution）では音声をやり取りするための回線交換の仕組みは定義されていないためである。

＜Ｂ．アンテナおよびバンド（周波数帯域）＞
図２は、単一の通信方式で単一のバンドを使用する場合において、使用するアンテナを説明するための図である。図２を参照して、ＬＴＥのバンド４（周波数帯１７００／２１００ＭＨｚ）ではアンテナ第３アンテナ１２３が用いられ、バンド１３（周波数帯７００ＭＨｚ）では第１アンテナ１２１が用いられ、バンド１７（周波数帯７００ＭＨｚ）では第１アンテナ１２１が用いられる。ＣＤＭＡ２０００（登録商標）のバンドクラス０のサブクラス１（周波数帯８００ＭＨｚ）では第２アンテナ１２２が用いられる。このように、第１〜第３アンテナ１２１〜１２３は、個別の周波数帯域を用いた無線通信にそれぞれ適合したアンテナである。

図３は、ＳＶ−ＬＴＥにおいて用いられるバンドの組み合わせの例と、キャリアアグリゲーションにおいて用いられるバンドの組み合わせの例と、各々の組み合わせの例における妨害波の発生の有無とを表した図である。

図３を参照して、携帯端末１は、ＳＶ−ＬＴＥの場合、ＬＴＥのバンド４と、ＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１とを用いる。あるいは、携帯端末１は、ＬＴＥのバンド１３と、ＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１とを用いる。つまり、携帯端末１は、２つの組み合わせのうちのいずれかの組み合わせにより、音声およびデータ通信を行なう。ＬＴＥのバンド４とＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１との組み合わせの場合には、妨害波は発生しないが、ＬＴＥのバンド１３とＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１との組み合わせの場合には、妨害波は発生する。

また、携帯端末１は、キャリアアグリゲーションの場合、ＬＴＥのバンド４と、ＬＴＥのバンド１３とを用いる。あるいは、携帯端末１は、ＬＴＥのバンド４と、ＬＴＥのバンド１７とを用いる。つまり、携帯端末１は、２つの組み合わせのうちのいずれかの組み合わせにより、データ通信を行なう。ＬＴＥのバンド４とＬＴＥのバンド１３との組み合わせの場合には、妨害波は発生しないが、ＬＴＥのバンド４と、ＬＴＥのバンド１７との組み合わせの場合には、妨害波が発生する。以下、ＳＶ−ＬＴＥの場合と、キャリアアグリゲーションの場合とに分けて、妨害波の発生する理由について説明する。

図４は、ＬＴＥのバンド１３とＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１とを使用する場合に生じる妨害波について説明するための図である。図４を参照して、ＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１に含まれる送信信号Ｔｘの周波数をｆ１とし、ＬＴＥのバンド１３に含まれる送信信号Ｔｘの周波数をｆ２とする。そうすると、３次相互変調歪み信号の周波数は、２×ｆ１−ｆ２、２×ｆ２−ｆ１で表される。

具体的な数値を当てはめると、バンドクラス０のサブクラス１に含まれる送信信号Ｔｘ（ｆ１＝８２４−８４９ＭＨｚ）と、バンド１３に含まれる送信信号Ｔｘ（ｆ２＝７７６−７８６ＭＨｚ）とによって、２×ｆ１−ｆ２＝８６２−９２２ＭＨｚの３次相互変調信号が生成される。この３次相互変調信号は、ＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１に含まれる受信信号Ｒｘ（８６９−８９４ＭＨｚ）と周波数が一致する妨害波となり得る。同様に、２×ｆ２−ｆ１＝７０３−７４８ＭＨｚの３次相互変調信号も生成される。この３次相互変調信号は、ＬＴＥのバンド１３の受信信号Ｒｘ（７４６−７５６ＭＨｚ）と周波数が一致する妨害波になり得る。

図５は、ＬＴＥのバンド４とバンド１７とを両方を使用する場合に生じる妨害波について説明するための図である。図５を参照して、バンド１７に含まれる送信信号Ｔｘ（７０４−７１６ＭＨｚ）の２倍高調波（２Ｈ）の周波数は１４０８−１４３２ＭＨｚとなり、３倍高調波（３Ｈ）の周波数は２１１２−２１４８ＭＨｚとなる。この３倍高調波の周波数は、バンド４の受信信号Ｒｘの周波数（２１１０−２１５５ＭＨｚ）と重なるため妨害波になり得る。

以下の説明では、携帯端末１がＳＶ−ＬＴＥおよびキャリアアグリゲーションの各々において、妨害波が発生するバンドの組み合わせを利用している場合を例に挙げて説明する。すなわち、携帯端末１が、ＳＶ−ＬＴＥの場合には、ＬＴＥのバンド１３とＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１とを使用し、キャリアアグリゲーションの場合には、ＬＴＥのバンド４とバンド１７とを使用する場合について説明する。

＜Ｃ．アンテナ選択（切替）処理の概要＞
図６は、携帯端末１の把持状態を説明するための図である。図６（Ａ）は、ユーザが、携帯端末１の姿勢を縦方向（縦長の向き）とし、かつ右手で携帯端末１の右下部を把持したときの状態（以下、「状態Ａ」とも称する）を表している。当該状態Ａでは、第１アンテナ１２１の給電点Ｐ１の近傍の筐体表面が当該右手で覆われることになる。このため、第１アンテナ１２１のアンテナ性能は、給電点Ｐ１の近傍の筐体表面が手で覆われていない場合に比べ、劣化する。また、ユーザの右手がグリップセンサ１９４に接触するため、グリップセンサ１９４は予め定められた信号を、後述する制御部２００（ＣＰＵ１０１）に送る。

図６（Ｂ）は、ユーザが、携帯端末１の姿勢を縦方向（縦長の向き）とし、かつ左手で携帯端末１の左下部を把持したときの状態（以下、「状態Ｂ」とも称する）を表している。当該状態Ｂでは、いずれのアンテナの給電点の近傍の筐体表面は、左手で覆われない。また、ユーザの左手がグリップセンサ１９２に接触するため、グリップセンサ１９２は予め定められた信号を、後述する制御部２００に送る。

図６（Ｃ）は、ユーザが、携帯端末１の姿勢を横方向（横長の向き）とし、かつ右手で携帯端末１の右下部を把持したときの状態（以下、「状態Ｃ」とも称する）を表している。当該状態Ｃでは、第２アンテナ１２２の給電点Ｐ２の近傍の筐体表面が当該右手で覆われることになる。このため、第２アンテナ１２２のアンテナ性能は、給電点Ｐ２の近傍の筐体表面が手で覆われていない場合に比べ、劣化する。また、ユーザの右手がグリップセンサ１９３に接触するため、グリップセンサ１９３は予め定められた信号を、後述する制御部２００に送る。

図６（Ｄ）は、ユーザが、携帯端末１の姿勢を横方向（横長の向き）とし、かつ左手で携帯端末１の左下部を把持したときの状態（以下、「状態Ｄ」とも称する）を表している。当該状態Ｄでは、第１アンテナ１２１の給電点Ｐ１の近傍の筐体表面が当該左手で覆われることになる。このため、第１アンテナ１２１のアンテナ性能は、給電点Ｐ１の近傍の筐体表面が手で覆われていない場合に比べ、劣化する。また、ユーザの右手がグリップセンサ１９４に接触するため、グリップセンサ１９４は予め定められた信号を、後述する制御部２００に送る。

図７は、アンテナ切替テーブル３２を表した図である。アンテナ切替テーブル３２には、図６で示した各状態Ａ〜Ｄに対して、通信種別毎および使用するバンド毎に、使用するアンテナを識別する情報が記録している。さらに、アンテナ切替テーブル３２には、使用するアンテナの特性調整（共振周波数および整合状態の調整）を行なう必要があるか否かが記録されている。

ところで、携帯端末１は、ＳＶ−ＬＴＥの場合には、上述したように、ＬＴＥのバンド１３とＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１とを使用する。このため、携帯端末１は、本来であれば、図２を参照して、ＬＴＥのバンド１３用の第１アンテナ１２１（設定２）と、ＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１用の第２アンテナ１２２（設定４）とを使用する。

しかしながら、携帯端末１は、ＬＴＥのバンド１３とＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１との組み合わせでは、上述したように妨害波が発生することがある。このため、携帯端末１は、ＳＶ−ＬＴＥに用いるアンテナの組み合わせを変更する。より詳しくは、給電点の近傍の筐体表面が手で覆われていると受信感度が著しく低下するため、携帯端末１は、近傍の筐体表面が手で覆われている給電点を有するアンテナを使用しないよう、ＳＶ−ＬＴＥに用いるアンテナの組み合わせを変更する。具体的には、携帯端末１は、アンテナ切替テーブル３２に基づいて、デフォルトの組み合わせから好ましい組み合わせへと、ＳＶ−ＬＴＥに用いるアンテナの組み合わせを変更する。

たとえば、携帯端末１は、状態Ａおよび状態Ｄの場合、ＬＴＥのバンド１３に用いるアンテナを、デフォルトの第１アンテナ１２１から、第３アンテナ１２３に変更する。この場合、携帯端末１は、アンテナが変更されることに伴い、当該変更後のアンテナである第３アンテナ１２３の特性調整を行なう。また、携帯端末１は、状態Ｃの場合、ＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１に用いるアンテナを、デフォルトの第２アンテナ１２２から、第３アンテナ１２３に変更する。この場合、携帯端末１は、アンテナが変更されることに伴い、当該変更後のアンテナである第３アンテナ１２３の特性調整を行なう。

携帯端末１は、キャリアアグリゲーションの場合には、上述したように、ＬＴＥのバンド４とＬＴＥのバンド１７とを使用する。このため、携帯端末１は、本来であれば、図２を参照して、ＬＴＥのバンド４用の第３アンテナ１２１（設定１）と、ＬＴＥのバンド１７用の第１アンテナ１２１（設定３）とを使用する。

しかしながら、携帯端末１は、ＬＴＥのバンド４とＬＴＥのバンド１７との組み合わせでは、上述したように妨害波が発生することがある。このため、携帯端末１は、キャリアアグリゲーションに用いるアンテナの組み合わせを変更する。より詳しくは、給電点の近傍の筐体表面が手で覆われていると受信感度が著しく低下するため、携帯端末１は、近傍の筐体表面が手で覆われている給電点を有するアンテナを使用しないよう、キャリアアグリゲーションに用いるアンテナの組み合わせを変更する。具体的には、携帯端末１は、アンテナ切替テーブル３２に基づいて、デフォルトの組み合わせから好ましい組み合わせへと、キャリアアグリゲーションに用いるアンテナの組み合わせを変更する。

たとえば、携帯端末１は、状態Ａおよび状態Ｄの場合、ＬＴＥのバンド１７に用いるアンテナを、デフォルトの第１アンテナ１２１から、第２アンテナ１２２に変更する。この場合、携帯端末１は、アンテナが変更されることに伴い、当該変更後のアンテナである第２アンテナ１２２の特性調整を行なう。

以上のように、携帯端末１は、妨害波が発生する可能性があるバンドの組み合わせを用いる場合に、ユーザの手によってアンテナの受信感度が低下する虞があるときに、使用するアンテナの組み合わせを変更するとともに、デフォルトのアンテナから変更したアンテナの特性調整を行なう。したがって、携帯端末１によれば、上記のように複数のバンドを同時に使用する場合に、バンドの組み合わせによって生じ得る受信信号の品質劣化を極力抑制することが可能となる。

＜Ｄ．携帯端末１のハードウェア構成＞
図８は、携帯端末１のハードウェア構成を表した図である。図８を参照して、携帯端末１は、プログラムを実行するＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、フラッシュメモリ１０４と、操作キー１０５と、スピーカ１０６と、カメラ１０７と、タッチスクリーン１０８と、加速度センサ１１１と、無線通信ＩＦ（Interface）１１２と、第１アンテナ１２１と、第２アンテナ１２２と、第３アンテナ１２３と、グリップセンサ１９１〜１９４とを、少なくとも含んで構成されている。タッチスクリーン１０８は、上述したように、ディスプレイ１０８１と、タッチパネル１０８２とを含む。各構成要素１０１〜１０８，１１１，１１２，１９１〜１９４は、相互にデータバスによって接続されている。

第１〜第３アンテナ１２１〜１２３は、無線通信ＩＦ１１２に接続されている。第１〜第３アンテナ１２１〜１２３および無線通信ＩＦ１１２は、たとえば、基地局を介した、他の移動体端末、固定電話、およびＰＣ（Personal Computer）との間における無線通信に用いられる。

ＲＯＭ１０２は、不揮発性の半導体メモリである。ＲＯＭ１０２は、携帯端末１のブートプログラムが予め格納されている。フラッシュメモリ１０４は、不揮発性の半導体メモリである。フラッシュメモリ１０４は、一例としてＮＡＮＤ型で構成してもよい。フラッシュメモリ１０４は、携帯端末１のオペレーティングシステム、携帯端末１を制御するための各種のプログラム、並びに、携帯端末１が生成したデータ、携帯端末１の外部装置から取得したデータ等の各種データを揮発的に格納する。

携帯端末１における処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵ１０１により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、フラッシュメモリ１０４に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、図示しないメモリカードその他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、アンテナ１２１，１２２、および無線通信ＩＦ１１２を介してダウンロードされた後、フラッシュメモリ１０４に一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ１０１によってフラッシュメモリ１０４から読み出され、さらにフラッシュメモリ１０４に実行
可能なプログラムの形式で格納される。ＣＰＵ１０１は、そのプログラムを実行する。

本発明の本質的な部分は、フラッシュメモリ１０４その他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、記録媒体としては、ＤＶＤ-ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、当該プログラム等をコンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。また、ここでいうプログラムとは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

図９は、携帯端末１の要部の構成を概略的に示すブロック図である。図９を参照して、携帯端末１は、トランシーバ１１，２１と、電力増幅器（ＰＡ：Power Amplifier）１２，２２と、デュプレクサ１３，２３と、アンテナ制御装置２０と、第１〜第３アンテナ１２１〜１２３と、制御部２００と、記憶部３００とを含む。

トランシーバ１１，２１は、制御部２００から受けた送信ベースバンド信号を無線周波数帯の信号にアップコンバートする。トランシーバ１１，２１によってアップコンバートされた信号が電力増幅器ＰＡ１２，２２によってそれぞれ増幅されることによって送信信号Ｔｘ（１），Ｔｘ（２）が生成される。トランシーバ１１，２１は、さらに、第１〜第３アンテナ１２１〜１２３を介して受信した受信信号Ｒｘ（１），Ｒｘ（２）をそれぞれダウンコンバートすることによって受信ベースバンド信号を生成する。なお、以下では、トランシーバ１１，２１を総称して「信号生成部１０」と称する場合がある。

デュプレクサ１３，２３は、送信信号Ｔｘと受信信号Ｒｘとで１つのアンテナを共用するために用いられる部品である。デュプレクサ１３，２３の各々には、送信信号Ｔｘを通過させ、受信信号Ｒｘを遮断するフィルタと、受信信号Ｒｘを通過させ、送信信号Ｔｘを遮断するフィルタとが設けられている。

アンテナ制御装置２０は、アンテナ切替装置４１１と、第１整合回路４２１と、第２整合回路４２２と、第３整合回路４２３とを含む。

アンテナ切替装置４１１は、制御部２００の指令に従って、デュプレクサ１３，２３のアンテナ側のノードと第１〜第３アンテナ１２１〜１２３の各給電点との間の接続を切り替えるスイッチ群である。第１アンテナ１２１〜１２３の各々は、デュプレクサ１３，２３のアンテナ側のノードのいずれかに接続されることによって使用状態になる。

第１整合回路４２１は、第１アンテナ１２１用の可変整合回路である。第２整合回路４２２は、第２アンテナ１２２用の可変整合回路である。第３整合回路４２３は、第３アンテナ１２３用の可変整合回路である。つまり、アンテナ制御装置２０は、個別の周波数帯域を用いた無線通信にそれぞれ適合した複数のアンテナ１２１〜１２３の各々に用いられる複数の整合回路を含む。

制御部２００は、携帯端末１全体の動作を制御するＣＰＵ１０１に対応する。なお、無線通信ＩＦ１１２は、図示しないモデムを含んで構成される。モデムは、基地局と通信する際に用いられる信号形式に、デジタル信号を変調することによって送信ベースバンド信号を生成する。モデムは、さらに、トランシーバで生成された受信ベースバンド信号を復調する。

制御部２００は、通信に使用する通信方式／バンドで動作可能なようにトランシーバ１１，２１の局所発振器の周波数などを設定する。さらに、制御部２００は、アンテナ制御装置２０を制御信号によって制御する。制御部２００は、アンテナの切替、および整合回路によるアンテナ整合の調整を指示する。

携帯端末１は、設定された周波数帯域（バンド）で基地局と通信を行い、基地局から当該周波数帯域内で使用するチャネルを指定される。基地局から使用するチャネルを指定された後は、制御部２００は、そのチャネルを利用して通信を行うようにトランシーバ１１，２１を制御する。

記憶部３００は、プログラム、送受信データ、およびアプリケーション用のデータ等を含む。後述する、アンテナ切替テーブル３２およびアンテナ整合テーブル３３もメモリ３１内に記憶される。

図１０は、図９の第１整合回路４２１の一例を示す回路図である。なお、第２整合回路４２２および第３整合回路４２３も第１整合回路４２１と同様な回路構成を有するため、ここでは、第２整合回路４２２および第３整合回路４２３の説明を繰り返さない。

図１０を参照して、第１整合回路４２１は、インダクタ素子４４，４５と、可変容量素子４６とを含む。インダクタ素子４４，４５のインダクタンス値をそれぞれＬ１（ｎＨ）、Ｌ２（ｎＨ）とし、可変容量素子４６の容量値をＣ１（ｐＦ）とする。

インダクタ素子４４は入出力ノード４２と４３との間に接続され、インダクタ素子４５は入出力ノード４２と接地ノードＧＮＤとの間に接続され、可変容量素子４６は入出力ノード４３と接地ノードとの間に接続される。入出力ノード４２，４３の一方はアンテナＡＮＴ３に接続される。入出力ノード４２，４３の他方はアンテナ制御装置２０に接続されることによって、アンテナＡＮＴ３を使用状態にするときにデュプレクサ１３，２３の一方と接続される。

可変容量素子４６として、たとえば、可変容量ダイオード（バリキャップまたはバラクタとも称する）を用いることができる。もしくは、スイッチによって並列に接続されるコンデンサの個数を切り替えることによって容量値を変化させるタイプの可変容量素子を用いることもできるし、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）を利用してコンデンサの電極間距離を変化させるタイプの可変容量素子を用いることもできる。

なお、図１０の構成と異なり、容量素子は一定の容量値を有し、インダクタ素子のインダクタンスが可変となるようにしてもよいし、容量素子の容量値およびインダクタ素子のインダクタンスの両方を可変としてもよい。

図１１は、図９の記憶部３００に記憶されるアンテナ整合テーブル３３の一例を示す図である。図１２を参照して、第１〜第３アンテナ１２１〜１２３で使用される通信規格／バンドに応じて図１０の可変容量素子４６の容量値Ｃ１（ｐＦ）の設定値が定められている。インダクタ素子４４，４５のインダクタンス値Ｌ１，Ｌ２（ｎＨ）は固定値である。

＜Ｅ．携帯端末１の機能的構成＞
図１２は、携帯端末１の機能的構成を説明するための図である。図１２を参照して、携帯端末１は、タッチスクリーン１０８と、加速度センサ１１１と、無線通信ＩＦ１１２と、第１アンテナ１２１と、第２アンテナ１２２と、第３アンテナ１２３と、グリップセンサ１９１〜１９４と、制御部２００と、記憶部３００とを備えている。

無線通信ＩＦ１１２は、アンテナ切替処理部４１０と、アンテナ特性調整部４２０とを含んでいる。アンテナ切替処理部４１０は、図９のアンテナ切替装置４１１に対応する。アンテナ特性調整部４２０は、第１〜第３整合回路４２１〜４２３に対応する。

制御部２００は、状態検出部２１０と、通信制御部２３０と、表示制御部２４０とを含む。通信制御部２３０は、選択部２３１を有する。記憶部３００は、上述したように、アンテナ切替テーブル３２と、アンテナ整合テーブル３３とを記憶している。

加速度センサ１１１は、携帯端末１の現在の向き（縦向きか横向きか）を重力により検知するとともに、ユーザの動作による携帯端末１の加速度を検出する。加速度センサ１１１は、測定した加速度の情報を制御部２００に送る。より詳しくは、加速度センサ１１１は、測定した加速度の情報を、状態検出部２１０と表示制御部２４０とに送る。

表示制御部２４０は、加速度センサ１１１からの出力に基づき携帯端末１の姿勢が第１の姿勢（たとえば縦）から第２の姿勢（たとえば横）に変化したと検知された場合に、ディスプレイ１０８１の表示画面を９０度回転させる。つまり、表示制御部２４０は、画面回転機能を有する。

状態検出部２１０は、加速度センサ１１１からの出力信号と、グリップセンサ１９１〜１９４からの出力信号とに基づき、ユーザによる携帯端末１の把持状態を検出する。また、状態検出部２１０は、携帯端末１に接触している手が左手および右手のいずれであるかを判断する。

通信制御部２３０は、無線通信ＩＦ１１２を用いた通信を制御する。具体的には、通信制御部２３０は、無線通信の設定に必要な各種の処理を行なう。

通信制御部２３０の選択部２３１は、上記検出された把持状態に基づいて、第１〜第３アンテナ１２１〜１２３のうちから、通信に用いる２つのアンテナを選択する。詳しくは、選択部２３１は、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域とを用いた無線通信を行なう際に、状態検出部２１０によって検出された把持状態に基づいて、複数のアンテナ（つまり、第１、第２、および第３アンテナ１２１〜１２３）のうちから２つのアンテナを選択する。具体的には、選択部２３１は、図７に示したアンテナ切替テーブル３２を参照して、第１〜第３アンテナ１２１〜１２３のうちから、各々の通信方式において使用する２つのアンテナを選択する。選択部２３１は、選択した２つのアンテナをアンテナ切替処理部４１０に通知する。

なお、ＳＶ−ＬＴＥの場合には、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域との組み合わせとして、ＬＴＥのバンド１３とＣＤＭＡ２０００のバンドクラス０のサブクラス１との組み合わせが挙げられる。また、キャリアアグリゲーションの場合には、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域との組み合わせとして、ＬＴＥのバンド４とＬＴＥのバンド１７との組み合わせが挙げられる。また、アンテナの具体的な選択方法については、図６および図７に基づいて説明したため、ここではその説明を繰り返さない。

無線通信ＩＦ１１２は、選択された２つのアンテナを用いて、通信機器と無線通信する。詳しくは、無線通信ＩＦ１１２のアンテナ切替処理部４１０が、選択されたアンテナを用いて通信が行えるように、必要に応じてアンテナを切り替える。

無線通信を行なう際、アンテナ特性調整部４２０は、選択されたアンテナの適合する周波数帯域が第１の周波数帯域および第２の周波数帯域と異なる場合、当該選択されたアンテナの特性調整を行なう。詳しくは、アンテナ特性調整部４２０は、選択された２つのアンテナのうち、デフォルトのアンテナでない方のアンテナ（図６の状態ＡかつＳＶ−ＬＴＥの場合には、第３のアンテナ（図７参照））のアンテナ特性を調整する。

具体的には、第１〜第３整合回路４２１〜４２３のうち、デフォルトのアンテナでない方のアンテナ用の整合回路の可変容量素子４６の容量を変化させることより、当該アンテナの特性を変える。より具体的には、第１〜第３整合回路４２１〜４２３のうち、デフォルトのアンテナでない方のアンテナ用の整合回路の可変容量素子４６の容量を、当該アンテナのインピーダンスが予め定められた値となるように変化させる。具体的には、アンテナ特性調整部４２０は、アンテナ整合テーブル３３を参照して、可変容量素子４６の容量を変化させる。

＜Ｆ．制御構造＞
図１３は、携帯端末１の処理の流れを表したフローチャートである。図１３を参照して、携帯端末１のＣＰＵ１０１は、ステップＳ２において、基地局との間の通信について、通信終了の要求があったか否かを判断する。ＣＰＵ１０１は、通信終了の要求があったと判断した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、一連の処理を終了する。ＣＰＵ１０１は、通信終了の要求がない場合（ステップＳ２においてＮＯ）には、ステップＳ４において、複数のバンド（複数の通信方式における複数のバンド）を同時に利用しているか否かを判断する。

ＣＰＵ１０１は、複数のバンドを同時に利用していると判断した場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ステップＳ６において、受信帯域が妨害を受けるバンドの組み合わせか否かを判断する。ＣＰＵ１０１は、複数のバンドを同時に利用していないと判断した場合（ステップＳ４においてＮＯ）、処理をステップＳ２に戻す。

ＣＰＵ１０１は、妨害を受けるバンドの組み合わせであると判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、ステップＳ８において、加速度センサ１１１からの出力信号に基づき、携帯端末１の姿勢（縦方向、横方向）を判断する。ＣＰＵ１０１は、妨害を受けるバンドの組み合わせでないと判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）、処理をステップＳ２に戻す。

ステップＳ１０において、ＣＰＵ１０１は、グリップセンサ１９１〜１９４〜の出力信号に基づいて、手が接触しているグリップセンサの組み合わせを検出する。ステップＳ１２において、ＣＰＵ１０１は、アンテナ切替テーブル３２を参照して、検出されたグリップセンサの組み合わせに基づいて、使用する２つのアンテナを選択する。ステップＳ１４において、ＣＰＵ１０１は、アンテナ整合テーブル３３を参照して、使用するアンテナのうち、デフォルトのアンテナから変更したアンテナ（つまり、使用する２つのアンテナのうち調整が必要なアンテナ）のアンテナ特性を調整する。ステップＳ１６において、ＣＰＵ１０１は、回路の切換を行ない、選択したアンテナを使用可能な状態に設定する。

＜Ｇ．変形例＞
（ｇ１．アンテナの選択の他の手法）
上記においては、グリップセンサ１９１〜１９４を用いて、ユーザの携帯端末１の把持状態を検出した。しかしながら、把持状態の検出方法は、これに限定されるものではない。たとえば、携帯端末（以下、説明の便宜上、「携帯端末１Ａ」と称する）は、以下のようにして、把持状態を検出してもよい。図１５は、携帯端末１Ａの概略構成を説明するための図である。図１５（Ａ）は、携帯端末１Ａの正面図である。図１５（Ｂ）は、携帯端末１の背面図である。図１５（Ｃ）は、携帯端末１Ａの側面図である。

図１５（Ａ），（Ｃ）を参照して、携帯端末１Ａは、主面に、タッチスクリーン１０８と、操作キー１０５とを備えている。また、携帯端末１Ａは、各側面に、側面タッチセンサ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄを備えている。各側面タッチセンサ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄは、携帯端末１Ａの筐体１０の表面に設けられている。

各側面タッチセンサ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄは、たとえば、静電容量方式のセンサで構成することができる。また、静電容量式のセンサ等のタッチセンサの代わりに、ホバー対応のタッチパネルを使用することも可能である。狭額縁の端末であれば、匡体の側面にも電界が回り込んでくるため、匡体側面の指や手の接触位置の検出が可能である。なお、以下では、４つの側面タッチセンサ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄを、「側面タッチセンサ１１０」と総称する。つまり、側面タッチセンサ１１０は、４つの側面タッチセンサ１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄを含む。

図１５（Ｂ）を参照して、携帯端末１Ａは、背面に、カメラ１０７と、背面タッチセンサ１０９とを備えている。背面タッチセンサ１０９は、側面タッチセンサ１１０と同様、たとえば、静電容量方式のセンサで構成することができる。

以上のように、携帯端末１Ａは、グリップセンサ１９１〜１９４の代わりに、背面タッチセンサと、各側面において側面タッチセンサとを備える。なお、携帯端末１Ａは、携帯端末１と同様、第１アンテナ１２１と、第２アンテナ１２２と、第３アンテナ１２３とを備えている。

より詳しくは、携帯端末１Ａは、制御部２００内に、表示制御部２４０と、状態検出部２１０と、通信制御部２３０と、可動領域推定部とを備える。

背面タッチセンサ１０９および各側面タッチセンサ１１０は、検知した接触位置の座標情報を制御部２００の状態検出部２１０に送る。

状態検出部２１０は、上述したとおり、ユーザによる携帯端末１Ａの把持状態を検出する。また、状態検出部２１０は、接触位置に基づき、携帯端末１Ａに接触している手が左手および右手のいずれであるかを判断する。

把持状態の検出について、詳しく説明すれば、以下のとおりである。状態検出部２１０は、タッチパネル１０８２からの座標情報と、背面タッチセンサ１０９からの座標情報と、各側面タッチセンサ１１０からの座標情報と、加速度センサ１１１からの加速度情報とに基づき、把持状態を検出する。より詳しくは、状態検出部２１０は、検知された接触位置の情報と、携帯端末１Ａの姿勢情報（縦向きまたは横向き）と、接触している手が左手および右手のいずれであるかを表す持手情報とに基づき、把持状態を検出する。

状態検出部２１０は、検出した把持状態を、可動領域推定部に送る。具体的には、状態検出部２１０は、把持状態を表す情報として、手の接触位置の情報と、携帯端末１Ａの姿勢情報と、持手情報とを、可動領域推定部に送る。

可動領域推定部は、手の接触位置の情報と、姿勢情報と、持手情報とに基づき、接触している手の親指の表面における可動領域を推定する。具体的には、可動領域推定部２２０は、予め格納されたデータテーブル（姿勢と、持ち手と、接触領域と、親指の可動領域との関係を規定したデータテーブルＤ１７（図１７））を参照して、親指の主面における可動領域を推定する。また、可動領域推定部２２０は、手の接触位置の情報と、姿勢情報と、持手情報と、推定した可動領域を表す情報を、通信制御部２３０に送る。

以下、可動領域推定部による推定処理について詳しく説明する。図１６は、携帯端末１Ａの主面の領域を説明するための図である。図１６（Ａ）は、携帯端末１Ａの正面図である。図１６（Ｂ）は、携帯端末１Ａの側面図である。図１６を参照して、主面の領域は、一例として、複数の領域α，β，γ，δに分割（分類）される。領域α，β，γ，δの各々は、この順に、上端側から下端側（操作キー１０５側）に位置している。

給電点Ｐ２、Ｐ３から主面への法線は、領域αで交わる。つまり、給電点Ｐ２、Ｐ３は、複数の領域α〜δにおける領域αの直下に位置する。また、給電点Ｐ１から主面への法線は、領域δで交わる。つまり、給電点Ｐ１は、複数の領域α〜δにおける領域δの直下に位置する。以下では、領域α，β，γ，δを用いて、ユーザが携帯端末１Ａを把持している手の親指の主面における可動範囲を説明する。

図１７は、データテーブルＤ１７の概略構成を表した図である。図１７を参照して、データテーブルＤ１７では、携帯端末１Ａの姿勢（縦，横）と、ユーザの携帯端末１Ａの持ち手（把持している方の手）と、主面における接触領域（親指の接触領域）と、主面における親指の可動範囲（つまり、把持状態で親指が動くことが可能な主面上の領域）とが対応付けられている。可動領域推定部２２０は、データテーブルＤ１７を参照して、親指の主面における可動領域を推定する。

なお、携帯端末１の主面の領域の分割の仕方（分割方向および分割数）は図１６に示したものに限定されるものではない。たとえば、主面の領域をマトリクス状に分割してもよい。また、分割の仕方は、アンテナの給電点の配置に対応させてもよい。これらの場合、より詳細な可動範囲の推定処理が可能となる。なお、主面の領域の分割の仕方に応じて、図１７に示したデータテーブルＤ１７のデータは変更する必要がある。

携帯端末１Ａは、携帯端末１と同様、近傍の筐体表面が手で覆われる可能性がある給電点を有するアンテナを使用しないよう、ＳＶ−ＬＴＥに用いるアンテナの組み合わせおよびキャリアアグリゲーションに用いるアンテナの組み合わせの各々を変更する。携帯端末１Ａでは、推定された可動領域毎に、通信種別（ＳＶ−ＬＴＥ，キャリアアグリゲーション）毎、各通信種別において使用するバンド毎に、使用するアンテナの識別情報と、使用するアンテナの特性調整の要否とを対応付けたアンテナ切替テーブル（図示せず）を予め記憶している。

図１４は、携帯端末１Ａの処理の流れを表したフローチャートである。図１４を参照して、ＣＰＵ１０１は、図１３のステップＳ８，Ｓ１０の各処理の代わりに、ステップＳ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８の各処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１２の代わりに、ステップＳ１２Ａの処理を実行する。

ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１０１は、各センサ（背面センサおよび複数の側面センサ）が出力した接触位置の座標情報を受け付ける。ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１０１は、受け付けた座標情報に基づき把持状態を検出する。ステップＳ１０６において、ＣＰＵ１０１は、座標情報に基づき、親指の可動領域を推定する。ステップＳ１０８において、ＣＰＵ１０１は、推定された親指の可動領域に基づいて、給電点の近傍の筐体表面が手で覆われていないアンテナを推定する。ステップＳ１２Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、上述したアンテナ切替テーブルを参照して、使用する２つのアンテナを選択する。

なお、上記においては、可動領域推定部が、親指の可動領域のみを推定する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。親指の可動領域と、親指以外の指の可動領域との両方を推定するように、可動領域推定部を構成してもよい。この場合には、ＣＰＵ１０１は、親指および他の指によって近傍の筐体表面が手で覆われる可能性がある給電点を有するアンテナを使用しないよう、ＳＶ−ＬＴＥに用いるアンテナの組み合わせ、およびキャリアアグリゲーションに用いるアンテナの組み合わせの各々を変更する。

このような構成であっても、携帯端末１Ａは、複数のバンドを同時に使用する場合に、バンドの組み合わせによって生じ得る受信信号の品質劣化を極力抑制することが可能となる。

（ｇ２．相互変調妨害波の検出）
上記においては、複数の送信波の相互変調波がいずれかの受信波の妨害波となる可能性、および複数の送信波の相互変調波がいずれかの受信波の妨害波となる可能性があるバンドの組み合わせを、携帯端末１が予め記憶している構成について説明した。しかしながら、これに限定されず、携帯端末１が、複数の送信波の相互変調波に関しては、当該相互変調波がいずれかの受信波の妨害波となる可能性があるか否かを判断（検出）する構成としてもよい。このような構成の場合には、たとえば無線通信ＩＦ１１２に相互変調妨害を検出するための検出回路を備えるように、携帯端末１を構成すればよい。なお、相互変調妨害の検出の詳細については、たとえば、複数の特許文献（特開平５−３３５８５５号公報、特開平１０−２８５０６２号公報、特開平６−２３２７７１号公報等）に開示されているため、ここでは説明を繰り返さない。

また、上記の構成の場合には、図１４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ６とステップＳ８との間に、相互変調妨害を検出したか否かを判断するステップ（以下、「ステップＳ７」と称する）を追加する。当該ステップＳ７において検出したと判断されると処理をステップＳ８に進め、当該ステップＳ７において検出していないと判断されると処理をステップＳ２に戻すように、携帯端末１を構成すればよい。

このように、妨害波となる可能性があるか否かを判断する構成の場合であっても、妨害波となる可能性があるバンドの組み合わせを予め記憶している場合と同様の効果を奏する。

（ｇ３．妨害波が発生するバンドの組み合わせ以外のバンドの組み合わせへの適用）
上記においては、携帯端末１がＳＶ−ＬＴＥおよびキャリアアグリゲーションの各々において、妨害波が発生するバンドの組み合わせを利用している場合に、使用するアンテナの組み合わせを変更する構成を例に挙げて説明したが、妨害波が発生しないと考えられるバンドの組み合わせを利用する場合であっても、使用するアンテナの組み合わせの変更および上述したアンテナの特性調整を行なってもよい。

今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ 携帯端末、２０ アンテナ制御装置、３２ アンテナ切替テーブル、３３ アンテナ整合テーブル、４６ 可変容量素子、１０１ ＣＰＵ、１０４ フラッシュメモリ、１０８ タッチスクリーン、１０９ 背面タッチセンサ、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ 側面タッチセンサ、１１１ 加速度センサ、１２１ 第１アンテナ、１２２ 第２アンテナ、１２３ 第３アンテナ、１９１〜１９４ グリップセンサ、２００ 制御部、２１０ 状態検出部、２２０ 可動領域推定部、２３０ 通信制御部、２３１ 選択部、２４０ 表示制御部、３００ 記憶部、４１０ アンテナ切替処理部、４１１ アンテナ切替装置、４２０ アンテナ特性調整部、４２１ 第１整合回路、４２２ 第２整合回路、４２３ 第３整合回路、１０８１ ディスプレイ、１０８２ タッチパネル、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 給電点。

Claims (4)

1. 携帯型の電子機器であって、
   個別の周波数帯域を用いた無線通信にそれぞれ適合した複数のアンテナと、
   前記電子機器の把持状態を検出する検出手段と、
   第１の周波数帯域と第２の周波数帯域とを用いた無線通信を行なう際に、前記検出された把持状態に基づいて、前記複数のアンテナのうちから２つのアンテナを選択する選択手段と、
   前記選択されたアンテナの適合する周波数帯域が前記第１の周波数帯域および前記第２の周波数帯域と異なる場合、前記選択されたアンテナの共振周波数および整合状態の少なくとも一方を変化させる調整手段と、
   前記選択された２つのアンテナを用いて無線通信する通信インターフェイスとを備える、電子機器。
2. 前記調整手段は、前記個別の周波数帯域を用いた無線通信にそれぞれ適合した複数のアンテナの各々に用いられる複数の整合回路を含み、
   前記複数の整合回路の各々は、可変容量素子を有し、
   前記調整手段は、前記選択されたアンテナの適合する周波数帯域が前記第１の周波数帯域および前記第２の周波数帯域と異なる場合、前記選択されたアンテナの特性を変えるために前記検出された把持情報に基づいて、前記選択されたアンテナ用の前記可変容量素子の容量を変化させる、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記調整手段は、前記選択されたアンテナの適合する周波数帯域が前記第１の周波数帯域および前記第２の周波数帯域と異なる場合、前記選択されたアンテナのインピーダンスが予め定められた値となるように、前記可変容量素子の容量を変化させる、請求項２に記載の電子機器。
4. 前記複数のアンテナの各々は、前記電子機器に内蔵されており、
   前記選択手段は、前記複数のアンテナのうちから、当該アンテナの給電点の近傍の前記電子機器の表面が手で覆われていない２つのアンテナを選択する、請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器。

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