JP6252305B2 - 携帯端末装置およびアンテナ切り替え方法 - Google Patents

Description

本発明は複数のアンテナを切替え可能に備える携帯端末装置などのアンテナ切り替えに関する。

スマートフォンやタブレットなどの携帯端末装置では、筐体にアンテナが設置されている。通信中にアンテナを手で覆うと、アンテナ放射が抑えられるなどの人体干渉の影響を受け、通信品質が劣化する。

このような人体干渉の影響を回避するため、複数のアンテナとともにアンテナを選択する選択スイッチを備え、アンテナに流れる電流値で最適なアンテナを決定し、選択スイッチの制御によりアンテナを切り替えることが知られている（たとえば、特許文献１）。

受信信号レベルに応じて必要な送信信号レベルを得る際に、利得制御増幅段を選択するとともに、利得制御増幅段の信号利得を調整して出力電力を調整することが知られている（たとえば、特許文献２）。

また、複数のアンテナを備え、アンテナに供給している電力の反射電力を検出し、その反射電力に基づいてアンテナを選択することが知られている（たとえば、特許文献３）。

特開２００１−１０２８４４号公報 特開２００１−１５６６５４号公報 特開２００４−２６０５１４号公報

ところで、携帯端末装置に複数のアンテナを切替え可能に備えることにより、人体干渉の影響を受けないアンテナを選択して通信を行えば、人体干渉による通信品質の劣化を防ぐことができる。

この場合、アンテナに人体干渉の影響がない状態で、各アンテナに送信電力を供給する増幅部の電流値を測定し、この電流値を基準電流値として記憶する。各アンテナを選択した際に、送信電力の供給中に、増幅部の消費電流を測定し、各アンテナに対応する増幅部の消費電流と基準電流値との差分を求める。これら差分の小さいアンテナを選択すれば、通信品質の劣化を防ぐことができる。

しかしながら、人体干渉の影響によって増幅部の消費電流が下がり、増幅部の利得も下がる場合に、送信出力を一定に保つために利得を調整すれば、増幅部の消費電流が増加する。この場合、人体干渉の影響を受けてアンテナ側のインピーダンスが変化しても、増幅部の消費電流が通常時と区別することができないという条件が生じる。つまり、斯かる条件下では、インピーダンスが変化しても、電流値の比較ではアンテナを切り替えるために必要な情報が得られないという事態が生じる。斯かる条件では、アンテナの切り替えができないという課題がある。

そこで、本開示の技術の目的は、アンテナのインピーダンス変化に応じて利得の増加または減少を行うとともに、人体干渉などの影響の少ないアンテナへの切替えを実現することにある。

上記目的を達成するため、本開示の技術の一側面によれば、携帯端末装置に複数のアンテナを切替え可能に備え、動作中のアンテナのインピーダンス変化を受けて増幅部の利得を増加または減少させる。制御部では、基準となる前記増幅部の設定値と、動作中の前記増幅部の設定値との差分でアンテナ状態を判定し、この判定結果により前記アンテナを切り替える。

本開示の技術によれば、人体干渉の影響に応じてアンテナを切り替えることができるとともに、無駄なアンテナ切替えを無くすことができる。

第１の実施の形態に係る携帯端末装置の一例を示す図である。 アンテナ切替えの処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る携帯端末装置の一例を示す図である。 携帯端末装置の各部の一例を示す図である。 ＡＰＣ回路部の一例を示す図である。 ＰＡ出力と検波器出力の関係を示す図である。 ＡＮＴ給電点出力と検波器出力電圧の関係を示す図である。 出力電力・検波電圧テーブルおよびＤ／Ａコンバータの入出力テーブルを示す図である。 ＡＧＣＡＭＰの制御電圧と利得の関係を示す図である。 ＡＰＣ設定部の一例を示す図である。 ＡＰＣ設定値テーブルおよびＤ／Ａコンバータの入出力テーブルを示す図である。 ＡＧＣＡＭＰの制御電圧および利得の一例を示す図である。 複数のアンテナを備える携帯端末装置およびＡＮＴ遮蔽の一例を説明するための図である。 アンテナおよびＡＮＴ給電点インピーダンスを説明するための図である。 ＡＮＴ給電点インピーダンスを説明するためのスミスチャートである。 遮蔽時のＡＮＴ給電点インピーダンスを説明するためのスミスチャートである。 人体干渉によるＡＮＴ給電点インピーダンス変化および利得変化を説明するためのスミスチャートである。 ＡＮＴ切替えの処理手順を示すフローチャートである。 ＡＮＴ切替えを示すタイムチャートである。 携帯端末装置と基地局の通信を示す図である。 Ｗ−ＣＤＭＡのスロットおよびフレーム、出力電力の変更タイミングを示す図である。 基地局による携帯端末装置の電力制御を示す図である。 第３の実施の形態に係る携帯端末装置の一例を示す図である。 各アンテナが人体干渉を受けている場合を示すタイムチャートである。 送信停止を含む動作を示すタイムチャートである。 ＡＮＴ切替制御信号生成部の一例およびＡＮＴ切替制御信号生成を示す図である。 ＡＮＴ切替制御信号生成部の変形例およびＡＮＴ切替制御信号生成を示す図である。 ＡＮＴ切替制御信号生成部の変形例を示す図である。 カウンタ部の処理手順を示すフローチャートである。 カウンタ部の動作を示すタイムチャートである。

〔第１の実施の形態〕

図１は、第１の実施の形態に係る携帯端末装置の一例を示している。この携帯端末装置２の無線部４には、複数のアンテナ（以下「ＡＮＴ」と称する）としてたとえば、二つのＡＮＴ６−１、６−２、ＡＮＴ切替部８および増幅部１０が備えられる。

各ＡＮＴ６−１、６−２は基地局と無線信号の送受に用いられ、ＡＮＴ切替部８によって切り替えられる。

ＡＮＴ切替部８は制御部１２によりＡＮＴ６−１、６−２を切り替え、増幅部１０の出力を接続中のＡＮＴ６−１またはＡＮＴ６−２に供給する。

増幅部１０は、信号源１４からの送信信号を増幅し、電力信号を出力する。この増幅部１０は制御部１２の利得制御により、ＡＮＴ６−１、６−２のうち動作中のたとえば、ＡＮＴ６−１のインピーダンス変化に応じ利得を増加または減少させる。

制御部１２は既述の増幅部１０の利得の制御に加え、ＡＮＴ切替部８のＡＮＴ切替えを制御する。このＡＮＴ６−１、６−２の切替え制御に関し、制御部１２では、ＡＮＴ６−１、６−２が基準となるたとえば、人体影響を受けていない場合の増幅部１０の設定値と、動作中の増幅部１０の設定値とを比較し、両者の差分ΔＧを求める。この差分ΔＧが大きい場合、制御部１２は動作中のたとえば、ＡＮＴ６−１から休止中のＡＮＴ６−２に切り替える。この場合、増幅部１０の各設定値はたとえば、増幅部１０の利得である。

図２は、ＡＮＴ６−１、６−２の切替え手順を示している。この手順は本開示のＡＮＴ切り替え方法の一例である。

この処理手順において、制御部１２は、無線部４に接続中のたとえば、ＡＮＴ６−１のインピーダンス変化を受けて増幅部１０の利得を増加させまたは減少させる（Ｓ１）。

制御部１２は、動作中の増幅部１０の利得と設定値との差分ΔＧを求める（Ｓ２）。制御部１２にはＡＮＴ６−１、６−２が基準となるたとえば、人体干渉の影響を受けていない場合の増幅部１０の設定値を保持する。この設定値の保持にはたとえば、記憶手段を用いればよい。

制御部１２では、求められた差分ΔＧと閾値Ｇｒｅｆとを比較する（Ｓ３）。ΔＧ＞Ｇｒｅｆであれば（Ｓ３のＹＥＳ）、ＡＮＴの接続を切り替える（Ｓ４）。ＡＮＴ６−１、６−２のうち、動作中のＡＮＴ６−１であれば、休止中のＡＮＴ６−２に切り替えられる。

ΔＧ≦Ｇｒｅｆであれば（Ｓ３のＮＯ）、ＡＮＴの接続を切り替えることなく、接続中のＡＮＴを維持する（Ｓ５）。

このように、携帯端末装置２では、無線部４に接続されたＡＮＴ６−１、６−２のインピーダンスに応じて増幅部１０の利得Ｇが制御され、利得Ｇの変化に応じてアンテナ切替えが行われる。

＜第１の実施の形態の効果＞

(1) 増幅部１０の利得を監視し、ＡＮＴ６−１、６−２が人体干渉を受けていない場合の増幅部１０の設定値との差分ΔＧが閾値Ｇｒｅｆを超えたとき、ＡＮＴ６−１、６−２を切り替えることができる。

(2) このようなＡＮＴ６−１、６−２の切替えでは、動作中のＡＮＴ６−１またはＡＮＴ６−２が人体の影響を受けていたとしても、設定値と増幅部１０の利得との差分ΔＧが小さければ、動作中のＡＮＴ６−１またはＡＮＴ６−２が維持される。このため、無駄なアンテナ切替えを防止できる。

〔第２の実施の形態〕

図３は、第２の実施の形態に係る携帯端末装置２の一例を示している。図３において、図１と同一部分には同一符号を付してある。

無線部４には、ＡＮＴ切替部８の一例であるＲＦスイッチ（ＲＦ−ＳＷ）１５、送信部１６、受信部１７、デュプレクサ（ＤＵＰ：Duplexer）１８が備えられている。送信部１６にはＤＵＰ１８およびＲＦ−ＳＷ１５を介してＡＮＴ６−１、６−２が接続されている。ＲＦ−ＳＷ１５はこの例では、ＡＮＴ６−１、６−２のいずれか一方に切替え、送信電力をＤＵＰ１８を介して接続中のＡＮＴ６−１、６−２のＡＮＴ給電点にいずれか一方に送出する。接続中のＡＮＴ６−１、６−２のいずれか一方で受けた受信信号はＲＦ−ＳＷ１５およびＤＵＰ１８を介して受信部１７に加えられる。

制御部１２にはプロセッサの一例としてＣＰＵ（Central Processing Unit ）２０、メモリ部２２、データ処理部２４、ＡＮＴ切替制御部２６が備えられている。

ＣＰＵ２０はＯＳ（Operating System）や電力制御プログラムなどの情報処理を行う。データ処理部２４はＣＰＵ２０の制御により、ＡＮＴ６−１、６−２による無線信号の送受信および送信電力の制御を行う。

メモリ部２２のプログラム記憶部２２２にはＯＳや既述のプログラムが格納されている。データ記憶部２２４には情報処理に必要な各種のデータが格納されている。ＲＡＭ（Random-Access Memory）２２６は既述の電力制御プログラムを展開し、情報処理のワークエリアに用いられる。

図４は、無線部４および制御部１２の一例を示している。図４において、図３と同一部分には同一符号を付してある。

送信部１６では、信号処理部２８の送信信号処理部（以下「ＴＸ部」と称する）２９からの出力信号が変調器３０で変調された後、増幅部１０に加えられる。増幅部１０には利得可変増幅器としてたとえば、ＡＧＣＡＭＰ（Automatic Gain Control Amplifier）３２および電力増幅器としてＰＡ（Power Amplifier ）３４が含まれる。ＡＧＣＡＭＰ３２は、ＡＰＣ（Automatic Power Control：自動電力制御）回路部３６から出力により、利得を増加させまたは減少させることができる増幅器である。

ＰＡ３４の出力は方向性結合器３８およびＤＵＰ１８を通過させ、ＲＦ−ＳＷ１５に送出される。方向性結合器３８は、ＰＡ３４の出力に検波器４０を結合させている。検波器４０はＰＡ３４の出力を検波しレベル信号を出力する。ＤＵＰ１８は、送信部１６からの送信信号と、受信部１７に対する受信信号とを選択する。

受信部１７には増幅器の一例としてＬＮＡ（Low Noise Amplifier ）４２が備えられ、このＬＮＡ４２で増幅された受信信号が復調器４４に加えられ、受信信号から音声などのデータが復調される。この復調器４４の出力は信号処理部２８の受信信号処理部（以下「ＲＸ部」と称する）４６に加えられる。

データ処理部２４には既述の信号処理部２８、ＡＰＣ回路部３６、出力電力設定部４８、ＡＰＣ設定部５０が備えられている。信号処理部２８のＴＸ部２９はＣＰＵ２０からのデータを受けて送信信号を生成し、送信部１６に出力する。ＲＸ部４６は受信部１７からの受信信号を受けてデータを復調し、ＣＰＵ２０にデータ出力を行う。

ＡＰＣ回路部３６は、増幅部１０に利得を出力し、出力電力設定部４８で設定された設定値たとえば、＋２４〔ｄＢｍ〕、＋２０〔ｄＢｍ〕、＋１０〔ｄＢｍ〕などの値にＡＮＴ６−１、６−２の給電点電力を制御する。

ＡＮＴ切替制御部２６には減算器５２、判定部５４、カウンタ部５６が含まれる。減算器５２にはＡＰＣ回路部３６からＡＧＣＡＭＰ３２の利得の設定値と、ＡＰＣ設定部５０から現在のＡＧＣＡＭＰ３２の利得が加えられている。ＡＰＣ回路部３６からＡＧＣＡＭＰ３２に設定される利得の設定値はＡＮＴ６−１、６−２が手などの人体干渉を受けていない場合の値である。ＡＰＣ設定部５０からの出力は、動作中のＡＧＣＡＭＰ３２の増幅利得を表す。減算器５２では、設定値と動作中の利得とを比較、減算を行い、既述の差分ΔＧが求められる。この差分ΔＧは、設定値と動作中の利得の大小関係であり、両者が大小により正負の値を取る。そこで、この極性を除くため、判定部５４には絶対値変換部の一例として、ＡＢＳ（Auto Band Selection ）部５８が備えられている。このＡＢＳ部５８に差分を通過させることにより、差分ΔＧを表す絶対値が求められる。

この絶対値は、判定部５４のコンパレータ６０の非反転入力端子（＋）に加えられる。コンパレータ６０の反転入力端子（−）には、ＡＮＴ切替閾値設定部６２からＡＮＴ切替閾値Ｇｒｅｆが設定されている。判定部５４では、コンパレータ６０によりＡＮＴ切替閾値Ｇｒｅｆより差分ΔＧが大きいかが判定される。コンパレータ６０では差分ΔＧがＡＮＴ切替閾値Ｇｒｅｆ以上であれば、コンパレータ６０の出力が反転し、この反転出力がＡＮＴ切替信号として出力される。

このＡＮＴ切替信号はカウンタ部５６のＤ−フリップフロップ（Flip-Flop：Ｄ−ＦＦ）６４のクロック入力ＣＬＫに加えられている。このＤ−ＦＦ６４の出力Ｑがインバータ６６で反転されてデータ入力Ｄに加えられている。したがって、Ｄ−ＦＦ６４の出力ＱからＲＦ−ＳＷ１５に対するＳＰＤＴ（Single Pole Double Throw：単極双投）制御信号が得られる。

斯かる構成によれば、動作中のアンテナをたとえば、ＡＮＴ６−１とすれば、ＡＮＴ６−１のインピーダンス変化に応じてＡＧＣＡＭＰ３２の利得が制御され、ＡＮＴ６−１には送信出力が加えられる。これに対し、ＡＮＴ６−１に対する人体影響などによるインピーダンス変化を受け、ＡＧＣＡＭＰ３２の利得の変化が一定の値を超えて増減した場合には、動作中のＡＮＴ６−１から休止中のＡＮＴ６−２に切り替えられる。

＜ＡＰＣ回路部３６＞

図５は、ＡＰＣ回路部３６の一例を示している。このＡＰＣ回路部３６では、出力電力設定部４８で設定された出力電力が出力電力・検波電圧変換部６８で検波電圧に変換される。この実施の形態では、出力電力・検波電圧変換部６８がディジタル回路で構成されているため、ディジタル信号である検波電圧をディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ７０でアナログ信号に変換する。コンパレータ７２の非反転端子（＋）にはＤ／Ａコンバータ７０から検波電圧が加えられ、その反転端子（−）には検波器４０の検波出力が加えられている。検波器４０の検波出力には、ＰＡ３４の出力電力の相対値を表す直流成分が得られる。

コンパレータ７２では、検波器４０で得られる直流成分と、出力電力・検波電圧変換部６８からの検波電圧が比較され、この検波電圧に対する検波器４０側の直流成分に応じたレベルを表すコンパレータ出力が得られる。このコンパレータ出力は、積分回路の一例であるＬＰＦ（Low-Pass Filter）７４により変動成分が積分されて直流成分に変換される。

このＬＰＦ７４の直流出力が、ＡＰＣ回路部３６の出力としてＡＧＣＡＭＰ３２および減算器５２に加えられる。ＡＧＣＡＭＰ３２には、出力電力・検波電圧変換部６８からの検波電圧を基準値として、ＰＡ３４の出力電力のレベルに応じた利得に調整される。つまり、ＰＡ３４の出力電力のレベルが基準値より大きければ、その大きさに応じて利得を低減させ、ＰＡ３４の出力電力のレベルが基準値より小さければ、その大きさに応じて利得を増加させる。

この実施の形態のＡＰＣ回路部３６では、出力電力・検波電圧変換部６８がディジタル部、コンパレータ７２およびＬＰＦ７４がアナログ部である。アナログ部は、ディジタル回路で形成することが可能である。この場合、検波器４０の出力をＡ／Ｄコンバータ７２でディジタル変換し、ＬＰＦ７４の出力をＤ／Ａコンバータでアナログ変換すればよい。このようにディジタル処理すれば、出力電力・検波電圧変換部６８のディジタル出力を直接用いることができ、Ｄ／Ａコンバータ７０は省略できる。

図６は、検波器４０の入出力関係を示している。図６において、横軸はＰＡ３４の出力（ｄＢｍ）、縦軸は検波器４０の検波出力電圧（Ｖ）を表す。

検波器４０には方向性結合器３８からＰＡ３４の出力が入力される。このＰＡ３４の出力から、検波器４０には図６に示すように、ＰＡ３４の出力電力の相対値として直流成分である検波器出力が得られる。

図７は、ＡＮＴ給電点出力に対する検波器出力の関係を示している。図７において、横軸はＡＮＴ給電点出力（ｄＢｍ）、縦軸に検波器出力（Ｖ）を表す。

図７に示すように、ＰＡ３４の出力とＡＮＴ給電点との間には方向性結合器３８、ＤＵＰ１８およびＲＦ−ＳＷ１５が存在している。これらにより、出力電力に一定の減衰を生じ、ＡＮＴ給電点出力はＰＡ３４の出力より低くなる。方向性結合器３８、ＤＵＰ１８およびＲＦ−ＳＷ１５による減衰量は変化しないので、ＰＡ３４の出力を方向性結合器３８で検波器４０に入力し、検波器４０で得られる直流成分を用いれば、ＡＮＴ給電点電力を導き出すことができる。図７では方向性結合器３８、ＤＵＰ１８、ＲＦ−ＳＷ１５による減衰量がたとえば、１〔ｄＢ〕である場合の検波器出力とＡＮＴ給電点出力の関係を示している。

図８のＡは、出力電力・検波電圧テーブル７６を示している。この出力電力・検波電圧テーブル７６はメモリ部２２のデータ記憶部２２４に設定され、ＡＮＴ給電点出力と検波器出力の関係を離散的に格納している。この出力電力・検波電圧テーブル７６には、ＡＮＴ給電点出力（ｄＢｍ）の設定値７８およびＤ／Ａコンバータ７０への設定値８０が格納されている。ＡＰＣ回路部３６の出力電力・検波電圧変換部６８では、出力電力・検波電圧テーブル７６が用いられ、各ＡＮＴ給電点出力時の検波器出力（検波電圧）であるＡＮＴ給電点出力（ｄＢｍ）の設定値７８からＤ／Ａコンバータ７０の設定値８０に変換される。この設定値８０はディジタルデータであるコードである。

図８のＢは、Ｄ／Ａコンバータ７０の入出力テーブル８２を示している。この入出力テーブル８２は、Ｄ／Ａコンバータ入力（コード）８４に関係付けられたＤ／Ａコンバータ出力８６が格納されている。

これらにより、出力電力設定部４８からＡＮＴ給電点の出力電力値の設定値たとえば、＋２４〔ｄＢｍ〕、＋２０〔ｄＢｍ〕、＋１０〔ｄＢｍ〕などがＡＰＣ回路部３６に送られる。たとえば、＋１９〔ｄＢｍ〕であれば、出力電力・検波電圧テーブル７６では、Ｄ／Ａコンバータ７０に対し、出力コード「１０１０」で表される出力に変換され、Ｄ／Ａコンバータ７０に出力電圧１．５〔Ｖ〕が得られる。

Ｄ／Ａコンバータ出力８６はコンパレータ７２に入力され、検波器出力と比較される。コンパレータ７２では、検波器出力がＤ／Ａコンバータ出力８６より低ければＨレベル、高ければＬレベルが出力される。このコンパレータ出力はＬＰＦ７４に入力され、ＬＰＦ７４がコンパレータ出力の直流成分を出力する。このＬＰＦ７４の出力がＡＧＣＡＭＰ３２の制御端子に入力される。

図９は、ＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧に対する利得の可変機能を示している。ＡＧＣＡＭＰ３２は、ＬＰＦ７４の出力電圧を制御電圧とし、この制御電圧に対応した利得が設定される。

ＰＡ３４、方向性結合器３８、検波器４０、コンパレータ７２、ＬＰＦ７４およびＡＧＣＡＭＰ３２によるフィードバックループが構成されている。たとえば、＋１９〔ｄＢｍ〕設定では、Ｄ／Ａコンバータ７０の出力と、検波器４０の出力が等しくなるようにＡＧＣＡＭＰ３２の利得設定が行われる。これにより、出力電力設定部４８からＡＮＴ給電点での出力電力の設定値が一例として、＋１９〔ｄＢｍ〕とすれば、ＡＮＴ給電点での出力電力は＋１９〔ｄＢｍ〕に制御される。

＜ＡＰＣ設定部５０＞

図１０は、ＡＰＣ設定部５０の一例を示している。ＡＰＣ設定部５０ではＡＰＣ設定値テーブル８８およびＤ／Ａコンバータ９０が用いられる。

ＡＰＣ設定部５０には、出力電力設定部４８からＡＰＣ回路部３６に対する設定値と同値の設定値が入力される。ＡＰＣ設定値テーブル８８から入力設定値に対応するＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧が得られる。この制御電圧はＤ／Ａコンバータ９０でアナログ制御電圧に変換される。

図１１のＡは、ＡＰＣ設定値テーブル８８を示している。このＡＰＣ設定値テーブル８８はメモリ部２２のデータ記憶部２２４に格納されている。このＡＰＣ設定値テーブル８８には手などの人体干渉を受けていない場合のＡＮＴ６−１、６−２の各ＡＮＴ給電点電力（ｄＢｍ）の設定値と、ＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧データとが格納される。

このＡＰＣ設定値テーブル８８では、ＡＮＴ給電点電力の設定値９２と、この設定値９２に関係付けられたＤ／Ａコンバータ９０への設定値９４が格納されている。

図１１のＢは、Ｄ／Ａコンバータ９０の入出力テーブル９６を示している。この入出力テーブル９６には、Ｄ／Ａコンバータ９０の入力９８と、この入力９８に関係付けられたＤ／Ａコンバータ９０の出力１００が格納されている。

したがって、このＡＰＣ設定値テーブル８８から手などの人体干渉を受けていない場合のＡＮＴ６−１、６−２の各ＡＮＴ給電点電力の設定値に対応するＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧が得られる。

図１２は、ＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧と、ＡＮＴ給電点電力の関係を示している。このような関係からＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧によりＡＮＴ給電点電力が決定される。

＜ＡＮＴ設置例＞

図１３は、ＡＮＴ６−１、６−２を備える携帯端末装置２の一例を示している。この携帯端末装置２の筐体１０２には、複数のアンテナの一例として２つのＡＮＴ６−１、６−２が筐体１０２の縁部長手方向に設置されている。この例では、人の手で一方のたとえば、ＡＮＴ６−１が覆われても他方のＡＮＴ６−２が覆われない位置を想定した配置である。動作中のＡＮＴ６−１が人体干渉の影響を受けた場合には、動作中のＡＮＴ６−１から休止中のＡＮＴ６−２に接続および送受信が切り替えられる。

＜ＡＮＴ給電点インピーダンスの変化＞

図１４は、ＡＮＴ６−１、６−２とＲＦ−ＳＷ１５の接続を示している。各ＡＮＴ６−１、６−２では、自由空間を含めＡＮＴ給電点１０４−１、１０４−２のインピーダンスが５０〔Ω〕に設定される。ＡＮＴ給電点１０４−１、１０４−２に接続された各信号ライン１０６−１、１０６−２の特性インピーダンスは５０〔Ω〕に設定されている。このようにＡＮＴ給電点インピーダンスＺを設定すると、図１５に示すように、スミスチャート上の５０〔Ω〕の位置にＡＮＴ給電点インピーダンスＺが位置づけされる。

図１５は、ＡＮＴ６−１、６−２に遮蔽がない場合のＡＮＴ給電点１０４−１、１０４−２のインピーダンスを示している。人体などの遮蔽がない場合には、ＡＮＴ６−１、６−２の各ＡＮＴ給電点インピーダンスＺは、Ｚ＝５０〔Ω〕の位置となる。

図１６は、ＡＮＴ６−１、６−２に遮蔽がある場合のＡＮＴ給電点１０４−１、１０４−２のインピーダンスの変化を示している。人体などの遮蔽がある場合には、ＡＮＴ６−１、６−２の各ＡＮＴ給電点インピーダンスＺは、Ｚ≠５０〔Ω〕となる。図１６において、矢印はインピーダンスＺの変化方向を示している。

ＡＮＴ給電点インピーダンスＺをＡＮＴ６−１、６−２の自由空間に対して５０〔Ω〕に設定しても、ＡＮＴ６−１、６−２が手などの人体干渉の影響を受けると、遮蔽物の影響を受け、Ｚ≠５０〔Ω〕のインピーダンスに変化する。これは、増幅部１０の出力に掛かるインピーダンスを変化させ、その変化が増幅部１０のＡＧＣＡＭＰ３２の利得を変化させる。

図１７は、増幅部１０のＰＡ３４のロードプルの一例である。複数の等高線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６は、ＰＡ３４の出力に係るインピーダンスにより、ＡＧＣＡＭＰ３２の利得変化を示している。この場合、Ｌ１＝１５〔ｄＢ〕、Ｌ４＝１８〔ｄＢ〕、Ｌ６＝２０〔ｄＢ〕を示している。

この場合、人体干渉を受けることにより、ＡＮＴ給電点インピーダンスＺが破線の位置から実線で示す位置のインピーダンスＺ’に変化すると、ＰＡ３４の出力に掛かるインピーダンスが増加することとなり、ＰＡ３４の利得が１５〔ｄＢ〕から２０〔ｄＢ〕に増大する。

人体干渉を受けた場合、ＰＡ３４に掛かるインピーダンスが人体干渉の無い場合と比較し、ＰＡ３４の利得がたとえば、５〔ｄＢ〕大きくなれば、このＰＡ３４の出力を一定に保つようにＡＰＣ回路部３６が機能する。この場合、ＡＰＣ回路部３６は、ＰＡ３４の利得増加分だけ、ＡＧＣＡＭＰ３２の利得を５〔ｄＢ〕下げる制御を行う。これにより、ＡＮＴ６−１、６−２の遮蔽（人体干渉）の有無がＡＧＣＡＭＰ３２の設定値の差分を求めることにより、この差分をＡＮＴ６−１、６−２の切替え判定に用いる。

ＡＰＣ設定値テーブル８８には、ＡＮＴ６−１、６−２が手などの人体干渉を受けていないときのＡＧＣＡＭＰ３２の設定値を各出力電力に対して保持している。出力電力設定部４８は、設定すべき出力電力をＡＰＣ回路部３６とＡＰＣ設定値テーブル８８へ通知する。

ＡＰＣ設定値テーブル８８からは、ＡＮＴ６−１、６−２が手などによる人体干渉を受けていないときのＡＧＣＡＭＰ３２の設定値を出力し、ＡＰＣ回路部３６は、出力電力設定部５０からの設定出力電力に保つように、ＡＧＣＡＭＰ３２へ設定値を出力する。

ＡＮＴ６−１、６−２が手などによる人体干渉を受けている場合には、ＡＮＴ給電点のインピーダンスは、遮蔽物の影響で５０〔Ω〕以外のインピーダンスとなるため、ＰＡ３４の利得が変わり、ＡＰＣ設定値テーブル８８とＡＰＣ回路部３６の設定値が異なることになる。

減算器５２にて、ＡＰＣ設定値テーブル８８とＡＰＣ回路部３６のデルタ値を算出し、ＡＢＳ部５８で絶対値に変換する。インピーダンスにより、ＰＡ３４の利得が増加する場合と減少する場合があり、基準値に対して極性の異なる値が得られる。つまり、この極性の相違による弊害を絶対値変換により解消している。

コンパレータ６０では、反転入力端子（−）に設定されたＡＮＴ切替閾値と、非反転入力端子（＋）に入力されたＡＢＳ部５８の出力とを比較する。この場合、ＡＮＴ切替閾値ＧｒｅｆをＡＮＴ６−１、６−２を切り替えるＰＡ３４の利得変化量とすれば、ＡＢＳ部５８の絶対値変換後の出力ΔＧがＡＮＴ切替閾値Ｇｒｅｆを超えれば、コンパレータ６０の出力は「Ｈ」となる。つまり、ＡＢＳ部５８の絶対値変換後の出力ΔＧがＡＮＴ切替閾値Ｇｒｅｆを超えなければ、コンパレータ６０の出力は「Ｌ」となる。

カウンタ部５６はコンパレータ６０出力「Ｈ」または「Ｌ」を受け、カウンタ出力をＨレベルからＬレベル、ＬレベルからＨレベルに変更する。

ＲＦ−ＳＷ１５がカウンタ部５６からＬレベル出力を受けると、接続中のたとえば、ＡＮＴ６−１の接続を維持し、このＡＮＴ６−１とＤＵＰ１８の接続を維持し、送受信をＡＮＴ６−１で継続する。これに対し、ＲＦ−ＳＷ１５がカウンタ部５６からＨレベル出力を受けると、接続中のたとえば、ＡＮＴ６−１からＡＮＴ６−２に切り替え、ＡＮＴ６−２をＤＵＰ１８に接続し、送受信をＡＮＴ６−２で行う。

このように、ＡＮＴ６−１、６−２が手などの人体干渉の影響を受けているかどうかをＰＡ３４の利得変化から判定し、ＡＮＴ６−１、６−２の切替えが行われる。

＜ＡＮＴ切替えの処理手順＞

図１８は、ＡＮＴ切替えの処理手順の一例を示している。この処理手順では、データ処理部２４の出力電圧値の決定処理を含んでいる。このデータ処理部２４の出力電圧値の決定には、ＡＰＣ回路部３６の処理（Ｓ１１）と、ＡＰＣ設定部５０の処理（Ｓ１２）が含まれる。

ＡＰＣ回路部３６では、出力電圧が出力電力設定部４８からの設定値になるように制御する（Ｓ１１）。この処理（Ｓ１１）には、出力電圧に対するフィードバックループによる処理（Ｓ１３）と、ＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧を減算器５２へ出力する出力処理（Ｓ１４）が含まれる。フィードバックループには、既述したように、ＰＡ３４、方向性結合器３８、検波器４０、コンパレータ７２、ＬＰＦ７４およびＡＧＣＡＭＰ３２が含まれる。これらの機能については既述したので割愛する。

ＡＰＣ設定部５０の処理（Ｓ１２）では、特定の出力電力を得る場合に、動作中のＡＮＴ６−１またはＡＮＴ６−２が人体干渉などの影響を受けていないときのＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧を出力する。

減算器５２では、人体干渉などの影響を受けていないときのＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧と、現在のＡＧＣＡＭＰ３２の制御電圧との減算が行われる（Ｓ１５）。この減算の結果、両者の大小により正負の符号を持つ差分±ΔＧが得られる。ＡＢＳ部５８では、この差分の絶対値化の処理を行い、負符号を削除した絶対値ΔＧが求められる（Ｓ１６）。

コンパレータ６０では、ＡＮＴ切替閾値設定部６２で設定されたＡＮＴ切替閾値Ｇｒｅｆと、既述の絶対値ΔＧとが比較され、絶対値ΔＧがＡＮＴ切替閾値Ｇｒｅｆより大きいかが判定される（Ｓ１７）。ΔＧ＞Ｇｒｅｆであれば（Ｓ１７のＹＥＳ）、ＡＮＴを切り替える（Ｓ１８）。ΔＧ≦Ｇｒｅｆであれば（Ｓ１７のＮＯ）、ＡＮＴを切り替えない（Ｓ１９）。この処理の後、Ｓ１１、Ｓ１２に戻る。

図１９は、ＡＮＴ切替えのタイムチャートを示している。現在、ＡＮＴ６−１が接続中で送受信を行っているとする。コンパレータ６０から図１９のＡに示すように、時点ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・でコンパレータ出力が得られる。

時点ｔ１の到達前では、ＡＮＴ６−１が人体干渉の影響を受けていないので、カウンタ部５６はＬレベル出力となっている。時点ｔ１で、ＡＮＴ６−１が人体干渉の影響を受けていると判定され、コンパレータ出力の前縁の立ち上がりにより、図１９のＢに示すように、カウンタ部５６の出力がＬレベルからＨレベルに切り替わる。これにより、図１９のＣに示すように、時点ｔ１で接続中のＡＮＴ６−１から休止中のＡＮＴ６−２に接続が切替えられ、ＡＮＴ６−２で送受信が行われる。

そして、時点ｔ２の到達前では、ＡＮＴ６−２が人体干渉の影響を受けていないので、カウンタ部５６はＨレベル出力となっている。時点ｔ２で、ＡＮＴ６−２が人体干渉の影響を受けていると判定され、コンパレータ出力の前縁の立ち上がりにより、図１９のＢに示すように、カウンタ出力がＨレベルからＬレベルに切り替わる。これにより、図１９のＣに示すように、時点ｔ２で接続中のＡＮＴ６−２から休止中のＡＮＴ６−１に接続が所定時間毎に切替えられ、ＡＮＴ６−１で送受信が行われる。

このようなコンパレータ出力に応じたカウンタ出力により、人体干渉の影響が継続した場合に人体干渉の影響のないＡＮＴ６−１またはＡＮＴ６−２に切替えられるので、通信品質が維持される。

＜基地局による携帯端末装置２の電力制御動作＞

図２０は、複数の携帯端末装置２と基地局１０８の通信を示している。基地局１０８のサービスエリアには、複数の携帯端末装置２が在圏し、多数の携帯端末装置２が基地局１０８と通信している。

たとえば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access：３世代携帯電話通信方式）システムでは、基地局１０８は携帯端末装置２から基地局１０８に到達する電力が数〔ｄＢ〕の範囲内で一致するように、各携帯端末装置２の出力電力を制御する処理が実行される。基地局１０８は、任意の値としてＸ〔ｄＢ〕だけ出力電力を「ＵＰ」（上げる）命令または「ＤＯＷＮ」（下げる）命令を各携帯端末装置２に送出する。

図２１のＡおよび図２１のＢは一例として、Ｗ−ＣＤＭＡのスロット／フレーム構造を示している。Ｗ−ＣＤＭＡの例では、上り信号ＵＰ−Ｓと下り信号ＤＮ−Ｓのデータは、タイム・スロットとフレームに分割されている。上り信号は、携帯端末装置２から基地局１０８に向けて送信する無線信号である。下り信号は、基地局１０８から携帯端末装置２が受信する無線信号である。スロット長は６６６．６６７〔μｓｅｃ〕で、タイム・スロットが１５個の組み合わせで、フレーム（１０〔ｍｓｅｃ〕）の単位となっている。電力制御情報は、すべてのスロットで基地局１０８から送信される。

図２２は、各携帯端末装置２の無線部４および制御部１２の動作を示している。基地局１０８から送出された無線信号が携帯端末装置２のたとえば、ＡＮＴ６−１からＤＵＰ１８、ＬＮＡ４２、復調器４４を経由し、データ処理部２４の信号処理部２８のＲＸ部４６に入力される。復調器４４はたとえば、直交復調器である。信号処理部２８には無線信号から抽出されたＩ信号およびＱ信号が入力される。

ＲＸ部４６では、復調器４４から入力信号を受け、図２１に示すスロット／フレーム構造の抽出を行い、データをスロット単位に分解し、さらに音声などのデータや、電力制御情報に分解する。音声などのデータはＣＰＵ２０で処理され、スピーカからの出力や画面表示などを行う。

携帯端末装置２の上り信号ＵＰ−Ｓは、図２１に示すスロット／フレーム構造で基地局１０８に送信する必要があるため、信号処理部２８のＲＸ部４６からのスロット／フレームタイミングを利用し、スロット／フレーム構造が構築される。

基地局１０８から送出された電力制御情報は、任意の値であるＸ〔ｄＢ〕の出力電力を「ＵＰ」（上げる）命令または「ＤＯＷＮ」（下げる）命令の状態である。データ処理部２４の出力電力設定部４８は、任意の値Ｘ〔ｄＢ〕の出力電力を「ＵＰ」（上げる）または「ＤＯＷＮ」（下げる）の情報に基づき、ＡＮＴ給電点電力を設定する。

各携帯端末装置２の最大送信電力が規定されており、単純に任意の値ＸｄＢの出力電力を「上げる」または「下げる」という情報のみで送信電力を制御すると、設定値は＋４０〔ｄＢｍ〕であっても、実際の出力は＋２５〔ｄＢｍ〕ということが生じる。この状態で「１〔ｄＢ〕下げる」制御が行われた場合に電力設定値は＋３９〔ｄＢｍ〕となり、実際の出力は＋２５〔ｄＢｍ〕である。これを基地局１０８から見ると、電力制御が行われていないと判断される。携帯端末装置２の実際の出力電力をどの程度（何〔ｄＢｍ〕）出力しているかをデータ処理部２４の出力電力設定部４８を備えることにより、電力制御の状態を把握する。

この場合、Ｗ−ＣＤＭＡフレーム（１０〔ｍｓｅｃ〕）では、図２１のＢに示すように、各フレーム番号０、１、２・・・１４で特定されるスロット境界部ｔｎで、出力電力の変更が実行される。

＜第２の実施の形態の効果＞

(1) 通信中の送信出力はＡＰＣ機能により常に設定された出力レベルになるように制御されている。動作中のＡＮＴ６−１、６−２が手などで覆わるような人体干渉の影響を受けると、ＡＮＴ給電点１０４−１、１０４−２のインピーダンスが変化し、ＰＡ３４の出力負荷が変わり、ＰＡ３４の利得が変化する。このとき、ＡＰＣ動作により出力レベルを一定に保とうとＡＧＣＡＭＰ３２の利得を増減させるので、ＡＮＴ６−１、６−２への人体干渉の有無でＡＧＣＡＭＰ３２の利得が異なる。この利得の差、設定の差を人体干渉の有無の判定に用いて、ＡＮＴ６−１、６−２の切替えを行うことができる。

(2) 携帯端末装置２の送信電力の可変範囲において、ＡＮＴ６−１、６−２への人体干渉の無い場合の出力電力に対する利得制御レベルをＡＰＣ設定部５０に基準値として持たせ、送信電力に対する実際の利得制御レベルと、ＡＰＣ設定部５０の基準値である設定値とを比較し、ＡＮＴ切替閾値Ｇｒｅｆを超えた場合にＡＮＴ６−１、６−２を切り替える。ＡＮＴ６−１、６−２間の切替えは、動作中のたとえば、ＡＮＴ６−１から休止中のＡＮＴ６−２に切り替える。ＡＮＴ６−２が動作中であれば、休止中のＡＮＴ６−１に切り替えられる。

(3) 上記実施の形態では、人体干渉の影響により消費電流が下がり、利得も下がる場合であっても送信出力を一定に保った状態で、人体干渉の有無を判定でき、ＡＮＴ６−１、６−２を切り替えることができる。ＡＮＴ６−１、６−２の切替えの必要時、ＡＮＴ６−１、６−２が切り替わらない不都合を防止できる。ＡＮＴ６−１、６−２の切替えの信頼性が高められ、通信品質を高めることかできる。

〔第３の実施の形態〕

図２３は、第３の実施の形態に係る携帯端末装置２の一例を示している。図２３において、図４に示す携帯端末装置２と同一部分には同一符号を付してある。

この実施の形態では、データ処理部２４にＡＮＴ切替制御信号生成部１１０が備えられる。このＡＮＴ切替制御信号生成部１１０は、データ処理部２４側のスロット／フレームタイミング（Slot/Frame Timing ）信号と、カウンタ部５６からのカウンタ出力とを受け、アンテナ切替えの有効または無効を表すＡＮＴ切替制御信号を生成する。

ＡＮＴ切替制御部２６には、コンパレータ６０とカウンタ部５６との間にＡＮＤ回路１１２が備えられている。このＡＮＤ回路１１２では、既述のＡＮＴ切替制御信号と、コンパレータ６０の出力との論理積が取られる。

斯かる構成では、コンパレータ６０の出力と、ＡＮＴ切替制御信号とを受け、ＡＮＴ切替制御が有効な場合のみ、たとえばＡＮＴ切替制御信号がＨレベルとなるとき、ＡＮＴ切替えが実行される。これにより、ＡＮＴ切替えが頻繁に行われるなどの誤動作を防止できる。その他の構成は図４と同一であるので、その説明を割愛する。

図２４は、ＡＮＴ６−１、６−２の双方に人体影響がある場合の動作を示している。

各ＡＮＴ６−１、６−２に人体影響がある場合には、ＡＮＴ６−１からＡＮＴ６−２に切り替えても、人体影響があると、コンパレータ６０の出力がＨレベルとなる。このため、ＡＮＴ６−２からＡＮＴ６−１に切り替える状態となる。このような誤動作を防止するには、ＡＮＴ切替制御信号の有無により、ＡＮＴ切替え動作を制御すればよい。

この場合、データ処理部２４からは、送信出力時にＡＮＴ６−１、６−２を切り替えるタイミングを出力する。図２４のＡに示すように、無線１ｓｌｏｔに一回、または数秒に一回など、ＡＮＴ切替制御信号をＨレベルとする。図２４のＣに示すように、このＡＮＴ切替制御信号と、図２４のＢに示すコンパレータ６０の出力との論理積を取り、図２４のＤに示すように、カウンタ部５６にＡＮＴ切替信号を出力させる。

カウンタ部５６は、ＡＮＤ回路１１２の出力の立ち上がり信号を受け、出力をＨレベルからＬレベル、ＬレベルからＨレベルに出力を切り替える。ＲＦ−ＳＷ１５は、Ｌレベルを受けると、ＡＮＴ６−１をＤＵＰ１８に接続し、Ｈレベルを受けると、アンテナ６−２をＤＵＰ１８に接続する。これにより、図２４のＥに示すように、ＡＮＴ切替えを行うことにより、ＡＮＴ切替えの誤動作を防止できる。

また、この例では、さらに、ＡＮＴ切替制御信号の停止により、ＡＮＴ切替え動作を解除してもよい。図２４の例では、ＡＮＴ切替制御信号の停止により、その停止時点でＤＵＰ１８に接続されているたとえば、ＡＮＴ６−１の接続を維持し、ＡＮＴ切替えの誤動作を防止している。

また、常にアンテナを切り替えてしまう場合、カウンタ部５６の出力をデータ処理部２４に入力し、たとえば、ＬレベルからＨレベルへの変化が連続して５回など検出した場合に、ＡＮＴ切替制御信号をある一定時間Ｌレベルとしてもよい。このように制御すれば、ＡＮＴ６−１、６−２を頻繁に切り替える誤動作を防止できる。

送信停止時、ＡＮＴ切替え動作は行えないため、判定回路１２０が誤動作する場合がある。このような誤動作を防止するには、ＡＮＴ切替制御信号の取込みを停止すれば、誤動作を防止できる。

図２５は、送信停止時の動作を示している。データ処理部２４には送信出力時、図２５のＡに示すように、ＡＮＴ６−１、６−２を切り替えるタイミングを表すＡＮＴ切替制御信号が出力される。このＡＮＴ切替制御信号は無線１ｓｌｏｔに一回、または数秒に一回などのタイミングでＨレベルとなる。ＡＮＤ回路１１２では、このＡＮＴ切替制御信号と、図２５のＢに示すコンパレータ出力との論理積が取られ、図２５のＣに示す出力が得られる。カウンタ部５６にはこのＡＮＤ回路１１２の出力を受け、図２５のＤに示す出力が得られる。この出力がＡＮＴ切替信号としてＲＦ−ＳＷ１５に入力される。

カウンタ部５６は、ＡＮＤ回路１１２の出力の立ち上がり信号を受け出力をＨレベルからＬレベル、このＬレベルからＨレベルに出力レベルを変化する。ＲＦ−ＳＷ１５は、カウンタ部５６から入力されるＡＮＴ切替信号がＬレベルであれば、ＡＮＴ６−１がＤＵＰ１８の出力に接続され、Ｈレベルであれば、ＡＮＴ６−２がＤＵＰ１８の出力に接続される。

そして、図２５のＣに示すように送信停止区間で、データ処理部２４よりＡＮＴ切替制御信号をＬレベルに固定させる。ＡＮＤ回路１１２によりカウンタ部５６の入力はＬレベル固定となる。これにより、カウンタ部５６の出力は送信停止区間で、図２５のＤに示すように、送信停止前の出力状態が維持され、ＡＮＴ切替えが停止される。この場合、送信停止前にアンテナ６−２が接続されているので、図２５のＥに示すように、このアンテナ６−２の接続状態が維持されることとなり、アンテナ切替えの誤動作を防止できる。送信停止前にアンテナ６−１が接続されていれば、アンテナ６−１の接続が維持されることになり、同様にアンテナ切替えの誤動作を防止することができる。

＜ＡＮＴ切替制御信号の生成＞

図２６のＡは、ＡＮＴ切替制御信号生成部１１０のハードウェアの一例を示している。このＡＮＴ切替制御信号生成部１１０には、ＲＸ部４６からの既述のSlot/Frame Timing 信号と、ＴＸ部２９からの送信ＯＮ／ＯＦＦ判定値出力の論理積を取るＡＮＤ回路１１４が備えられる。ＴＸ部２９ではデータを送信するか否かを判定しているので、送信をＯＮにしているか、それをＯＦＦにしているかの状態を外部に出力することが可能である。

斯かる構成によれば、ＲＸ部４６で得られるSlot/Frame Timing 信号と、ＴＸ部２９の送信ＯＮ／ＯＦＦ判定値出力の論理積が取られ、ＡＮＤ回路１１４から無線１ｓｌｏｔで一回だけＨレベルとなるＡＮＴ切替制御信号が生成される。このＡＮＴ切替制御信号の生成は、図２６のＡに示すハードウェアで行ってもよいし、ソフトウェアで行ってもよい。

図２６のＢは、無線１ｓｌｏｔで一回だけＨレベルとなるＡＮＴ切替制御信号を生成させる処理を示している。

この処理手順では、データ処理部２４の信号処理（Ｓ２１）の信号処理には、ＲＸ部４６からSlot/Frame Timing 信号の生成（Ｓ２２）、ＴＸ部２９では送信ＯＮ／ＯＦＦ判定値信号（ＯＮ：Ｈレベル、ＯＦＦ：Ｌレベル）の生成（Ｓ２３）が行われる。これらの出力のＡＮＤ（論理積）を取れば（Ｓ２４）、無線１ｓｌｏｔで一回だけＨレベルとなるＡＮＴ切替制御信号を生成させることができる（Ｓ２５）。

図２７のＡは、ＡＮＴ切替制御信号生成部１１０のハードウェアの変形例を示している。この例では、ＡＮＴ切替制御信号生成部１１０にカウンタ１１６およびＡＮＤ回路１１８が備えられる。カウンタ１１６は、データ処理部２４で得られる内部ＣＬＫをカウントし、一定回数のカウントでＨレベル出力を発生した後、リセット状態となる。ＡＮＤ回路１１８では、カウンタ１１６の出力と、ＴＸ部２９の送信ＯＮ／ＯＦＦ判定値出力の論理積が取られる。

斯かる構成によれば、ＡＮＴ切替制御信号生成部１１０のＡＮＤ回路１１８には、数秒に一回などの時間間隔でＨレベルとなるＡＮＴ切替制御信号が生成される。

図２７のＢは、数秒に一回などの時間間隔でＨレベルとなるＡＮＴ切替制御信号を生成させる処理を示している。

この処理手順では、データ処理部２４の信号処理を行う（Ｓ３１）。このデータ処理部２４では、内部ＣＬＫが生成され（Ｓ３２）、ＴＸ部２９では送信ＯＮ／ＯＦＦ判定値信号（ＯＮ：Ｈレベル、ＯＦＦ：Ｌレベル）が生成（Ｓ３３）される。カウンタ１１６では、この内部ＣＬＫをカウントし、内部ＣＬＫをＸＸ回カウントしたらＨレベルを出力させ、そのカウント値をリセットする（Ｓ３４）。

これらの出力をＡＮＤ回路１１８でＡＮＤ（論理積）が取られ（Ｓ３５）、数秒に一回などの時間間隔でＨレベルとなるＡＮＴ切替制御信号がＡＮＤ回路１１８から生成される。

このＡＮＴ切替制御信号の生成には図２７のＡに示すハードウェアを用いてもよいし、ソフトウェア処理によって実現してもよい。

図２８は、ＡＮＴ切替制御信号生成部１１０のハードウェアの変形例を示している。図２８において、図２３と同一部分には同一符号を付してある。このＡＮＴ切替制御信号生成部１１０ではカウント処理部１２０およびＡＮＤ回路１２２が備えられる。カウント処理部１２０には、エッジ検出回路１２４、判定回路１２６、カウンタ１２８およびタイマ１３０が備えられる。

エッジ検出回路１２４では、カウンタ部５６の出力パルスを受け、この出力パルスのエッジを検出する。判定回路１２６では、エッジ検出回路１２４のエッジ検出出力と、Slot/Frame Timing 信号を受け、Slot/Frame Timing 信号がＨレベルのとき、エッジ検出出力がＨレベルであるかを判定する。この判定の結果、判定回路１２６は、Slot/Frame Timing 信号がＨレベルで、エッジ検出出力がＨレベルの場合にカウント信号が出力され、それ以外の場合にリセット信号を出力する。

カウンタ１２８は、判定回路１２６からカウント信号を受け、このカウント信号をカウントし、そのカウント値が判定回路１２６からのリセット信号でリセットされる。タイマ１３０はカウント値に応じたタイマ信号を生成する。

そして、ＡＮＤ回路１２２は、タイマ１３０からのタイマ信号と、Slot/Frame Timing 信号とを受け、これらの論理積を取る。これにより、ＡＮＤ回路１２２には、Slot/Frame Timing 信号がＨレベルでタイマ信号によりＡＮＴ切替制御有効信号が生成される。この場合、Slot/Frame Timing 信号がＬレベルであれば、ＡＮＴ切替制御無効信号が生成される。

このようなＡＮＴ切替制御信号生成部１１０を備え、ＡＮＴ切替制御を行えば、一定値としてたとえば、５回の出力レベル変化が連続して生じた場合にＡＮＴ切替制御信号を切り替え、頻繁にＡＮＴ６−１、６−２が切り替えられるのを防止できる。

図２９は、カウント５回を想定したＡＮＴ切替制御信号の生成の処理手順を示している。この処理手順では、ＡＮＴ切替制御信号生成部１１０のエッジ検出回路１２４がカウンタ部５６の出力を受け、この出力のエッジ検出を行う（Ｓ４１）。このエッジ検出ではＨ→ＬまたはＬ→Ｈ時にＨレベルを出力（通常Ｌ）を発生する。

判定回路１２６では、エッジ検出回路１２４の出力と、Slot/Frame Timing 信号とを用いて、Slot/Frame Timing 信号がＨレベルのとき、エッジ検出回路１２４の出力がＨレベルかの判定を行う（Ｓ４２）。

Slot/Frame Timing 信号がＨレベルのとき、エッジ検出回路１２４の出力がＨレベルであれば（Ｓ４２のＹＥＳ）、カウント信号を出力する（Ｓ４３）。この場合、たとえば、通常レベルをＬとし、Ｈレベルを出力する。Slot/Frame Timing 信号がＨレベルのとき、エッジ検出回路１２４の出力がＨレベルでなければ（Ｓ４２のＮＯ）、リセット信号を出力する（Ｓ４４）。

カウンタ１２８は、判定回路１２６からのカウント信号をカウントし、カウント数が一定値たとえば、５回になれば、Ｈレベル出力を発生し、そのカウンタ値をリセットし、Ｌレベル出力を発生する（Ｓ４５）。また、このカウンタ１２８は、判定回路１２６からリセット信号を受けた場合、カウント数をリセットする（Ｓ４６）。

そして、カウンタ１２８からＨレベルを受け、タイマ１３０を起動し、タイマ１３０は一定の設定時間の経過前、Ｌレベル出力とし、設定時間の経過後にＨレベル出力に復帰する（Ｓ４７）。このタイマ出力がＡＮＤ回路１２２に加えられる。

このようなタイマ出力を用いることにより、所定時間の経過を待ってＡＮＴ切替制御信号のレベルを切り替えることができる。

図３０は、ＡＮＴ切替制御信号生成のタイムチャートを示している。

カウンタ部５６は一例として図３０のＡに示す出力を発生する。エッジ検出回路１２４はカウンタ部５６の出力を受け、図３０のＢに示すように、カウンタ部出力の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを検出する。

図３０のＣはSlot/Frame Timing 信号を示している。このSlot/Frame Timing 信号は、信号処理部２８のＲＸ部４６から出力される一定周期のクロックパルス信号である。判定回路１２６は、Slot/Frame Timing 信号およびエッジ検出出力を受け、Slot/Frame Timing 信号がＨレベルのとき、エッジ検出回路１２４の出力がＨレベルであれば、図３０のＤに示すカウント信号を出力する。また、Slot/Frame Timing 信号がＨレベルのとき、エッジ検出回路１１８の出力がＨレベルでなければ、図３０のＥに示すリセット信号を出力する。カウンタ１２８は、これらカウント信号およびリセット信号を受け、カウント信号であれば、図３０のＦに示す内部出力２、図３０のＧに示す内部出力１、図３０のＨに示す内部出力０を生成し、図３０のＩに示すカウンタ出力を生じる。

タイマ１３０の出力はカウンタ出力により、図３０のＪに示すように、カウンタ出力の立ち上がりエッジに同期して出力をＨレベル出力からＬレベル出力に変化する。そして、このタイマ１３０の出力はＬレベル出力が設定された一定時間後、Ｈレベルに戻る。

＜第３の実施の形態の効果＞

(1) 上記実施の形態によれば、通信中にアンテナ実装箇所を手などで覆うような人体干渉の影響を受けた場合、人体干渉の影響を受けていないＡＮＴに切替え動作を行うことで、通信品質の劣化を防ぐことができる。

(2) 人体干渉の影響により消費電流が下がり、利得も下がる場合でも、出力を一定に保った状態で、人体干渉の有無を判定し、アンテナを切り替えることができるため、アンテナを切り替える必要があるのに切り替わらないという問題は発生しない。

(3) 判定部５４を停止させることにより、アンテナが人体干渉などの影響を受けているとの誤判定を防止できる。各ＡＮＴ６−１、６−２が人体干渉などの影響を受けている場合にＡＮＴ６−１、６−２が切り替わらない不都合や、ＡＮＴ６−１、６−２が頻繁に切り替えられる不都合を防止できる。

〔他の実施の形態〕

(1) 無線１スロットに一回、ＨレベルとなるＡＮＴ切替制御信号を生成するには、データがスロット／フレーム構造を有するので、既述のSlot/Frame Timing 信号を利用すればよい。このSlot/Frame Timing 信号を用いて、既述のＡＮＴ切替制御信号生成部１１０でアンテナ切替えの有効または無効を表すＡＮＴ切替制御信号を生成してもよい。

(2) 数秒に一回など、ＡＮＴ切替制御信号をＨレベルにするには、携帯端末装置２が基地局１０８との通信において、１〔ＧＨｚ〕〜２〔ＧＨｚ〕の周波数で通信を行うので、携帯端末装置２内には基準信号が生成される。上記実施の形態に代え、任意のタイミング間隔でＡＮＴ切替制御信号をＨレベルにすることが可能である。

(3) 上記実施の形態では、切り替え可能な複数のアンテナとして２つのＡＮＴ６−１、６−２を例示したが、３以上のアンテナを備えてもよいし、アンテナ切替えの他の形態としてひとつのアンテナに切替えにより他のエレメントを付加して別のアンテナとする構成であってもよい。

以上説明したように、本開示の技術の最も好ましい実施の形態などについて説明した。本開示の技術は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

２ 携帯端末装置
４ 無線部
６−１、６−２ アンテナ
８ ＡＮＴ切替部
１０ 増幅部
１２ 制御部
１４ 信号源
１５ ＲＦ−ＳＷ
１６ 送信部
１７ 受信部
１８ ＤＵＰ
２０ ＣＰＵ
２２ メモリ部
２２２ プログラム記憶部
２２４ データ記憶部
２２６ ＲＡＭ
２４ データ処理部
２６ ＡＮＴ切替制御部
２８ 信号処理部
２９ 送信信号処理部（ＴＸ部）
３０ 変調器
３２ ＡＧＣＡＭＰ
３４ ＰＡ
３６ ＡＰＣ回路部
３８ 方向性結合器
４０ 検波器
４２ ＬＮＡ
４４ 復調器
４６ 受信信号処理部（ＲＸ部）
４８ 出力電力設定部
５０ ＡＰＣ設定部
５２ 減算器
５４ 判定部
５６ カウンタ部
５８ ＡＢＳ部
６０ コンパレータ
６２ ＡＮＴ切替閾値設定部
６４ Ｄ−ＦＦ
６６ インバータ
６８ 出力電力・検波電圧変換部
７０ Ｄ／Ａコンバータ
７２ コンパレータ
７４ ＬＰＦ
７６ 出力電力・検波電圧テーブル
７８ 設定値
８０ 設定値
８２ 入出力テーブル
８４ Ｄ／Ａコンバータ入力
８６ Ｄ／Ａコンバータ出力
８８ ＡＰＣ設定値テーブル
９０ Ｄ／Ａコンバータ
９２ 設定値
９４ 設定値
９６ 入出力テーブル
９８ 入力
１００ 出力
１０２ 筐体
１０４−１、１０４−２ ＡＮＴ給電点
１０６−１、１０６−２ 信号ライン
１０８ 基地局
１１０ ＡＮＴ切替制御信号生成部
１１２、１１４ ＡＮＤ回路
１１６ カウンタ
１１８ ＡＮＤ回路
１２０ カウント処理部
１２２ ＡＮＤ回路
１２４ エッジ検出回路
１２６ 判定回路
１２８ カウンタ
１３０ タイマ

Claims (4)

1. 複数のアンテナを切替え可能に備える携帯端末装置であって、
   アンテナのインピーダンス変化を受けて利得を増加または減少させる増幅部と、
   基準となる前記増幅部の設定値と、動作中の前記増幅部の設定値との差分でアンテナ状態を判定し、この判定結果によりアンテナを切り替える制御部と、
   を備えることを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記増幅部に対する前記アンテナの接続を切り替えるスイッチを備え、
   前記制御部は、基準となる前記増幅部の設定値と動作中の前記増幅部の設定値との差分を求め、該差分と切替え閾値の比較結果により前記スイッチを切り替えるか否かを判定する判定部を含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
3. 前記制御部は、前記判定結果に応じて前記アンテナの切替え動作を停止し、または前記アンテナの切替え動作を所定時間毎に許可することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
4. 複数のアンテナを備えるアンテナ切り替え方法であって、
   アンテナのインピーダンス変化を受けて増幅部の利得を増加または減少させ、
   基準となる前記増幅部の設定値と、動作中の前記増幅部の設定値との差分でアンテナ状態を判定し、
   該判定結果によりアンテナを切り替える
   ことを特徴とするアンテナ切り替え方法。
   

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