本発明は、主として複数の無線通信を実行可能な無線通信装置に関し、特に、携帯電話の基地局装置との間で電話呼に係る音声などを含む無線信号を送受信するとともに、VHF帯乃至UHF帯のFM放送波、アナログテレビジョン放送波、及び/又はデジタルテレビジョン(DTV)放送波などの複数の無線通信システムに係る無線信号であって、それぞれ異なる周波数帯を有する複数の無線信号を受信することが可能な携帯電話端末装置等の無線通信装置に関する。
近年、携帯電話機等の携帯無線通信装置が急速に発達している。そのような携帯無線通信装置では、携帯電話の通話のための信号を携帯電話の基地局装置との間で送受信する(以下、携帯電話の基地局装置に送信される信号を「携帯電話送信信号」といい、携帯電話の基地局装置から受信される信号を「携帯電話受信信号」という。)。現在、市販されている携帯無線通信装置において、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することに加えて、FM放送やテレビジョン放送など、他の無線通信に係る無線信号を受信しようとする場合、例えば特許文献1記載の複数放送波を受信可能な携帯電話機が存在する。
特許文献1の携帯電話機は、携帯電話機無線部を備えたことに加えて、FM放送及びテレビジョン放送の受信機能を提供するためのTV/FM受信部と、受信可能な複数個の放送波(すなわち、UHFのテレビジョン放送、VHF−Hchのテレビジョン放送、VHF−Lchのテレビジョン放送、及びFM放送)に応じてそれぞれ設けられた複数個のインピーダンス調整回路とを備えたことを特徴とする。この携帯電話機のアンテナで受信された受信信号は、周波数分配器を介して携帯電話機無線部及び帯域切換スイッチに送られ、帯域切換スイッチは、受信信号の周波数帯に応じてインピーダンス調整回路のうちのいずれかを選択するように切り換え、受信信号は選択されたインピーダンス調整回路を介してTV/FM受信部に送られる。
携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために使用される周波数帯域として800MHzの帯域が使用されるとき、この帯域の周波数は、デジタルテレビジョン放送(以下、DTVという。)で使用される帯域(470MHz〜770MHz)のうちの高域側(ハイバンド)の周波数と非常に近くなる。従って、特許文献1に開示された携帯電話機では、当該携帯電話機から送信される携帯電話送信信号はUHF帯の高域側におけるテレビジョン放送の妨害波となり、このような妨害の影響を十分に抑圧できない。このように特許文献1では、携帯電話機から送信される携帯電話送信信号の周波数と近い周波数を有する他の無線通信に係る無線信号を受信する際には、その無線信号に関して良好な受信特性が得られない。
本発明の目的は、以上の問題点を解決し、複数の無線通信を実行する無線通信装置において異なる無線通信が互いに妨害することを防止して、同時に複数の無線通信を実行しながら、良好な受信特性を達成することができる無線通信装置を提供することにある。本発明は、特に、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信しながらデジタルテレビジョン放送を受信することが可能な携帯電話機等の携帯無線通信装置を提供することを目的とする。
本願の第1の発明に係る無線通信装置は、
第1の通信システムにおいて用いる第1の周波数帯域の第1の無線信号を送信しかつ上記第1の周波数帯域の第2の無線信号を受信するための第1のアンテナ素子と、
上記第2の無線信号を受信するための第2のアンテナ素子と、
上記第1の無線信号を発生し、第1のフィルタ手段及び第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子から送信する送信手段と、
上記第1のアンテナ素子によって受信された第2の無線信号を上記第1の整合手段及び上記第1のフィルタ手段を介して受信する第1の受信処理と、上記第2のアンテナ素子によって受信された第2の無線信号を第2の整合手段及び第2のフィルタ手段を介して受信する第2の受信処理との少なくとも一方の受信処理を行う第1の受信手段と、
第2の通信システムにおいて用いられかつ上記第1の周波数帯域と近接した第2の周波数帯域の第3の無線信号と、上記第2の通信システムにおいて用いられかつ上記第1の周波数帯域と遠隔し上記第2の周波数帯域と異なる第3の周波数帯域の第4の無線信号とを受信する第2の受信手段とを備えた無線通信装置であって、
上記第1の整合手段は、上記第1の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを上記第1の周波数帯域の無線信号を通過させる第1のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第2の整合手段は、上記第1の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを上記第1の周波数帯域の無線信号を通過させる第2のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記無線通信装置は、
上記第3の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを上記第3の周波数帯域の無線信号を通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させる第3の整合手段と、
上記第2の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを上記第2の周波数帯域の無線信号を通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させる第4の整合手段と、
上記送信手段が上記第1の無線信号を送信しているときに、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を、上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して、上記第1の無線信号を送信していない第2のアンテナ素子に接続するように第1のスイッチ手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
上記無線通信装置において、上記制御手段は、上記送信手段が上記第1の無線信号を送信していないときに、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続し、もしくは上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
また、上記無線通信装置において、
上記第3の整合手段はさらに、上記第2の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第2の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第4の整合手段はさらに、上記第3の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第3の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記制御手段は、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続しているときに、上記第2の受信手段によって受信される第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
さらに、上記無線通信装置において、
上記第3の整合手段はさらに、上記第2の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第2の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第4の整合手段はさらに、上記第3の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第3の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記制御手段は、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続しているときに、上記第2の受信手段によって受信される第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
また、上記無線通信装置は、上記送信手段と上記第1のフィルタ手段との間及び上記送信手段と上記第2のフィルタ手段との間に挿入され、上記送信手段からの第1の無線信号を上記第1のフィルタ手段及び上記第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に出力する第1の場合と、上記送信手段からの第1の無線信号を上記第2のフィルタ手段及び第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に出力する第2の場合とを選択的に切り換える第2のスイッチ手段をさらに備え、
上記第3の整合手段はさらに、上記第2の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第2の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第4の整合手段はさらに、上記第3の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第3の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記制御手段は、上記第1の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
さらに、上記無線通信装置は、上記送信手段と上記第1のフィルタ手段との間及び上記送信手段と上記第2のフィルタ手段との間に挿入され、上記送信手段からの第1の無線信号を上記第1のフィルタ手段及び上記第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に出力する第1の場合と、上記送信手段からの第1の無線信号を上記第2のフィルタ手段及び第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に出力する第2の場合とを選択的に切り換える第2のスイッチ手段をさらに備え、
上記第3の整合手段はさらに、上記第2の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第2の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第4の整合手段はさらに、上記第3の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第3の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第2の受信手段は、上記第2の周波数帯域の第3の無線信号を受信する第1の受信部と、上記第3の周波数帯域の第4の無線信号を受信する第2の受信部とを備え、
上記制御手段は、上記第1の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第1の受信部を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第1の受信部を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
本願の第2の発明に係る無線通信装置は、
第1の通信システムにおいて用いる第1の周波数帯域の第1の無線信号を送信しかつ上記第1の周波数帯域の第2の無線信号を受信し、第2の通信システムにおいて用いられかつ上記第1の周波数帯域と近接した第2の周波数帯域の第3の無線信号と、上記第2の通信システムにおいて用いられかつ上記第1の周波数帯域と遠隔し上記第2の周波数帯域と異なる第3の周波数帯域の第4の無線信号とを受信するための第1及び第2のアンテナ素子と、
上記第1のアンテナ素子と上記第2のアンテナ素子のうちのいずれか1つを接続する第1のスイッチ手段と、
第2のスイッチ手段と、
上記第1の無線信号を発生し、上記第2のスイッチ手段の第1の場合において、上記第2のスイッチ手段、第1のフィルタ手段及び第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子から送信する一方、上記第2のスイッチ手段の第2の場合において、上記第2のスイッチ手段、第2のフィルタ手段及び第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子から送信する送信手段と、
上記第1のアンテナ素子によって受信された第2の無線信号を上記第1の整合手段及び上記第1のフィルタ手段を介して受信する第1の受信処理と、上記第2のアンテナ素子によって受信された第2の無線信号を上記第2の整合手段及び上記第2のフィルタ手段を介して受信する第2の受信処理との少なくとも一方の受信処理を行う第1の受信手段と、
上記第2の周波数帯域の第3の無線信号と、上記第3の周波数帯域の第4の無線信号とを受信する第2の受信手段とを備えた無線通信装置であって、
上記第1の整合手段は、上記第1の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを上記第1の周波数帯域の無線信号を通過させる第1のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第2の整合手段は、上記第1の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを上記第1の周波数帯域の無線信号を通過させる第2のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記無線通信装置は、
上記第2及び第3の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを上記第2及び第3の周波数帯域の無線信号を通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させる第3の整合手段と、
上記第2のスイッチ手段が上記送信手段を上記第1のフィルタ手段及び上記第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続されて、上記送信手段が上記第1の無線信号を上記第1のアンテナ素子を用いて送信しているとき、上記第2のアンテナ素子によって受信された第3の無線信号を、上記第1のスイッチ手段、上記第3の整合手段及び上記第3のフィルタ手段を介して上記第2の受信手段により受信されるように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2のスイッチ手段が上記送信手段を上記第2のフィルタ手段及び上記第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続されて、上記送信手段が上記第1の無線信号を上記第2のアンテナ素子を用いて送信しているとき、上記第1のアンテナ素子によって受信された第3の無線信号を、上記第1のスイッチ手段、上記第3の整合手段及び上記第3のフィルタ手段を介して上記第2の受信手段により受信されるように上記第1のスイッチ手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
第1の発明に係る無線通信装置によれば、上記送信手段が上記第1の無線信号を送信しているときに、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を、上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して、上記第1の無線信号を送信していない第2のアンテナ素子に接続するように第1のスイッチ手段を制御する。従って、第1のアンテナ素子を用いて送信される第1の周波数帯域の第1の無線信号に妨害されずに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第2のアンテナ素子を用いて受信することができる。
また、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続しているときに、上記第2の受信手段によって受信される第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、当該第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第1のアンテナ素子の代わりに上記第2のアンテナ素子を上記第2の受信手段に接続する。これにより、より大きな信号レベルを受信する第2のアンテナ素子を利用できる。
さらに、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続しているときに、上記第2の受信手段によって受信される第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、第2のアンテナ素子を用いて第3の無線信号又は第4の無線信号を受信しているときに、当該第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2のアンテナ素子の代わりに上記第1のアンテナ素子を上記第2の受信手段に接続する。これにより、より大きな信号レベルを受信する第1のアンテナ素子を利用できる。
また、上記第1の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、前者の第1の場合において、第1の無線信号が第1のアンテナ素子を用いて送信されるときに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第2のアンテナ素子を用いて、上記送信される第1の無線信号の妨害なしに受信できる。また、後者の第2の場合において、第1の無線信号が第2のアンテナ素子を用いて送信されるときに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第1のアンテナ素子を用いて、上記送信される第1の無線信号の妨害なしに受信できる。
さらに、上記第1の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第1の受信部を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第1の受信部を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、前者の第1の場合において、第1の無線信号が第1のアンテナ素子を用いて送信されるときに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第2のアンテナ素子を用いて第2の受信手段の第1の受信部により、上記送信される第1の無線信号の妨害なしに受信できる。また、後者の第2の場合において、第1の無線信号が第2のアンテナ素子を用いて送信されるときに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第1のアンテナ素子を用いて第2の受信手段の第1の受信部により、上記送信される第1の無線信号の妨害なしに受信できる。
第2の発明に係る無線通信装置によれば、上記第2のスイッチ手段が上記送信手段を上記第1のフィルタ手段及び上記第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続されて、上記送信手段が上記第1の無線信号を上記第1のアンテナ素子を用いて送信しているとき、上記第2のアンテナ素子によって受信された第3の無線信号を、上記第1のスイッチ手段、上記第3の整合手段及び上記第3の整合手段を介して上記第2の受信手段により受信されるように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2のスイッチ手段が上記送信手段を上記第2のフィルタ手段及び上記第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続されて、上記送信手段が上記第1の無線信号を上記第2のアンテナ素子を用いて送信しているとき、上記第1のアンテナ素子によって受信された第3の無線信号を、上記第1のスイッチ手段、上記第3の整合手段及び上記第3の整合手段を介して上記第2の受信手段により受信されるように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、前者の場合において、第1のアンテナ素子を用いて送信される第1の周波数帯域の第1の無線信号に妨害されずに、第3の無線信号を第2のアンテナ素子を用いて受信することができる。また、後者の場合において、第2のアンテナ素子を用いて送信される第1の周波数帯域の第1の無線信号に妨害されずに、第3の無線信号を第1のアンテナ素子を用いて受信することができる。
本発明の第1の実施形態に係る携帯無線通信装置100の無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態に係る携帯無線通信装置100の全体構成を正面から概略的に示す透視図である。
本発明の第1の実施形態に係る携帯無線通信装置100の全体構成を側面から概略的に示す透視図である。
図1のアンテナ素子101及び整合回路部110AのVSWR特性を示すグラフである。
図1のアンテナ素子102及び整合回路部110BのVSWR特性を示すグラフである。
本発明の第1の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Aの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Bの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態の第3の変形例に係る携帯無線通信装置100Cの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態の第4の変形例に係る携帯無線通信装置100Dの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態に係る携帯無線通信装置100Eの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Fの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Gの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第3の変形例に係る携帯無線通信装置100Hの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第4の変形例に係る携帯無線通信装置100Iの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第5の変形例に係る携帯無線通信装置100Jの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第3の実施形態に係る携帯無線通信装置100Kの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第3の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Lの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第3の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Mの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第4の実施形態に係る携帯無線通信装置100Nの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第4の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Oの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第4の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Pの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態の第5の変形例に係る携帯無線通信装置100Qの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第6の変形例に係る携帯無線通信装置100Rの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第7の変形例に係る携帯無線通信装置100Sの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
符号の説明
100,100A〜100S…携帯無線通信装置、
101,102,103…アンテナ素子、
110A,110B,110C,110Aa,110Ba,110Ab,110Bb…整合回路部、
111,112,112A,112B,113,113A,114,114A,114B,115,116,311,312,313,314,315…インピーダンス整合回路、
121,122,122A,123,123A,124,124A,125,126,127,128,129,131Aa,131Ab,134Aa,134Ab,321,322,323,324,325…フィルタ、
131,134…サーキュレータ、
131A,134A…デュプレクサ、
132,133…合成器、
141,142,143,144,145a,145b,147a,147b…スイッチ、
145,147…スイッチ回路、
151…携帯電話信号処理回路、
151a…送信回路、
151b…受信回路、
152…DTVチューナ、
152A…DTV低域チューナ、
152B…DTV高域チューナ、
160,160A〜160H…チューナコントローラ、
170…無線通信回路、
180…コントローラ、
201…上部筐体、
201a…外側上部筐体、
202…下部筐体、
203…ヒンジ部、
204…ディスプレイ、
205…スピーカ、
206…マイクロホン、
207…キーボード、
208…回路基板、
209…充電池、
211,212…ネジ、
213…ネジ受け部、
221,222…給電線、
223,224…端子、
225…給電点。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態を説明するため図面の全体にわたり、同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付与し、その繰り返しの説明は省略する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
第1の実施形態.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る携帯無線通信装置100の無線通信回路170の構成を示すブロック図である。本実施形態の携帯無線通信装置100は、互いに近接する周波数帯域をそれぞれ用いる複数の無線通信を実行し、具体的には、第1の無線通信として携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信を実行する機能と、第2の無線通信としてDTVの信号を受信する機能とを備えるものである。
図1に示す無線通信回路170は、携帯無線通信装置100の無線周波領域の処理を実行し、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために携帯電話信号処理回路151を備え、DTVの信号を受信するためにDTVチューナ152を備える。携帯電話信号処理回路151は送信回路151a及び受信回路151bを備え、送信回路151aは、送信される携帯電話送信信号に対する、例えば増幅、D/A変換及び変調などを含む無線周波領域の処理を実行し、受信回路151bは、受信される携帯電話受信信号に対する、例えば増幅、A/D変換及び復調などを含む無線周波領域の処理を実行する。DTVチューナ152は、受信されたDTVの信号に対して増幅及び復調などの無線周波領域の処理を実行する。また、図1では、図示の簡単化のために、携帯無線通信装置100における無線周波領域の処理以外の他の処理を実行するための構成要素を、無線通信回路170の外部に接続されたコントローラ180によって代表させている。
携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために使用する周波数帯域は、例えば800MHz帯、1.7GHz帯、2.0GHz帯及び2.5GHz帯のうちの1つ又は複数を含み、本実施形態では800MHz帯が使用される。以下の説明では、この帯域をB1と表記する。なお、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために使用する周波数帯域は、これに限るものではない。また、DTVの周波数帯域は、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の周波数帯に近接した第1の周波数帯域部分である557MHz〜770MHzの範囲と、この第1の周波数帯域部分よりも携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の周波数帯から遠隔した第2の周波数帯域部分である470MHz〜557MHzの範囲とを含み、本明細書では、これらを、それぞれ「高域周波数帯」(又は「高域」もしくはB2H)及び「低域周波数帯」(又は「低域」もしくはB2L)という。
図1において、携帯無線通信装置100は2つのアンテナ素子101,102を備え、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111,112に接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113,114に接続される(各図面では「整合回路」と表記する。)。インピーダンス整合回路111,112,113,114は、アンテナ素子101,102と後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられ、インピーダンス整合回路111,112はアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路113,114はアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段にはフィルタ121が接続され、インピーダンス整合回路111は、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子101と、フィルタ121(又はフィルタ121を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ121は、送受信される携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路112の後段にはフィルタ122が接続され、インピーダンス整合回路112は、帯域B2LのDTVの低域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101と、フィルタ122(又はフィルタ122を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ122は、受信されたDTVの低域周波数信号を通過させる帯域B2Lのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113の後段にはフィルタ123が接続され、インピーダンス整合回路113は、帯域B1の携帯電話受信信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ123(又はフィルタ123を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ123は、受信された携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。また、インピーダンス整合回路114の後段にはフィルタ124が接続され、インピーダンス整合回路114は、帯域B2HのDTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ124又は(フィルタ124を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ124は、受信されたDTVの高域周波数信号を通過させる帯域B2Hのバンドパスフィルタである。
フィルタ121は、サーキュレータ131を介して、携帯電話信号処理回路151内の送信回路151aに接続され、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られ、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置(図示せず。)に向けて放射される。フィルタ121はさらに、サーキュレータ131を介して合成器132の1つの入力側端子に接続される。合成器132のもう1つの入力側端子にはフィルタ123が接続され、合成器132は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路111、フィルタ121及びサーキュレータ131とを介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路113及びフィルタ123を介して入力された携帯電話受信信号とに対して合成ダイバーシチを行って、合成後の携帯電話受信信号を携帯電話信号処理回路151内の受信回路151bへ出力する。サーキュレータ131は、送信回路151aから入力された送信すべき携帯電話送信信号をフィルタ121のみに送り、また、フィルタ121から入力された携帯電話受信信号を合成器132のみに送る。携帯電話信号処理回路151は、送受信される携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号のさらなる処理のために無線通信回路170の外部のコントローラ180及び/又は他の音声処理回路など(図示せず。)に接続され、そのような外部の回路は、例えば、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号が電話呼の信号である場合には、音声信号の符号化及び復号化やA/D変換及びD/A変換などを実行し、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号が電子メールである場合には、テキストデータの処理などを実行する。
一方、フィルタ122,124は、周波数帯域を切り換えるためのスイッチ141に接続され、スイッチ141は、チューナコントローラ160の制御に従って、フィルタ122,124のいずれか一方の出力信号をDTVチューナ152に送る。チューナコントローラ160は、図2のキーボード207を介したユーザ入力などにより選局されたチャンネル情報などを含むコントローラ180からの制御信号に基づいて、スイッチ141の接続を切り換えるとともに、DTVチューナ152の復調動作を制御する。ここで、選局されるチャンネルが低域周波数帯B2Lに属する周波数を有する場合には、チューナコントローラ160は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路112及びフィルタ122を介して送られたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を制御するとともに、入力された低域周波数信号の復調動作を実行するようにDTVチューナ152を制御する。その一方、選局されるチャンネルが高域周波数帯B2Hに属する周波数を有する場合には、チューナコントローラ160は、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路114及びフィルタ124を介して送られたDTVの高域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を制御するとともに、入力された高域周波数信号の復調動作を実行するようにDTVチューナ152を制御する。DTVチューナ152で復調された信号は、映像及び音声の再生などを含むさらなる処理のために、無線通信回路170の外部のコントローラ180及び/又は他の再生回路など(図示せず。)に送られる。
チューナコントローラ160はまた、送信回路151aが携帯電話送信信号を送信しているときに、スイッチ141がDTVの高域周波数信号を受信するDTVチューナ152を、フィルタ124及びインピーダンス整合回路114を介して、携帯電話送信信号を送信していないアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御する一方、送信151aが携帯電話送信信号を送信していないときに、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ122及びインピーダンス整合回路112を介してアンテナ素子101に接続するか、もしくはDTVチューナ152をフィルタ124及びインピーダンス整合回路114を介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御してもよい。これにより、アンテナ素子101を用いて送信される帯域B1の携帯電話送信信号に妨害されずに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子102を用いて受信することができる。
図2及び図3は、本実施形態の携帯無線通信装置100の全体構成をそれぞれ正面及び側面から概略的に示す透視図である。図2及び図3において、本実施形態の携帯無線通信装置100は、ほぼ直方体形状の上部筐体201と下部筐体202とを備え、これらがヒンジ部203により連結された折りたたみ型の携帯電話機として構成されている。図2及び図3では、携帯無線通信装置100を開いた状態で示す。上部筐体201は、一部あるいは全部がマグネシウムや亜鉛等の導電性材料で構成され、内側上部筐体として設けられるアンテナ素子101と、外側上部筐体201aとで構成されている。ここで、携帯無線通信装置100を電話機として通話のために使用する際にユーザの頭部に近接する側を携帯無線通信装置100の「内側」といい、ユーザの頭部から離れた側を携帯無線通信装置100の「外側」という。内側上部筐体の一部分のみがアンテナ素子101として動作するように構成してもよい。内側上部筐体(すなわちアンテナ素子101)と外側上部筐体201aとは、内側上部筐体の下端部(すなわちヒンジ部203に近接した側)において、内側上部筐体から外側上部筐体201aに貫通するように設けられたネジ211,212により固定される。例えば、ネジ211は、図3に示すように、外側上部筐体201aのネジ受け部213に螺嵌することによって固定される。図示を省略するが、ネジ212も同様に固定される。内側上部筐体上には、DTVの映像及び他の情報を表示するディスプレイ204が設けられ、ディスプレイ204の上方(すなわち、内側上部筐体上において、ヒンジ部203から遠隔した側)には、通話の相手の音声を再生し、さらにDTVの視聴時にその音声を再生するスピーカ205が設けられる。DTVの音声を再生するためのスピーカは、スピーカ205とは別個に設けてもよい。下部筐体202の内側上には、DTVの選局などを含むユーザ入力を取得するためのキーボード207が設けられ、下部筐体202の下端部付近(すなわちヒンジ部203から遠隔した側)には、通話時にユーザの音声を取得するマイクロホン206が設けられる。下部筐体202内にはさらに、図1の無線通信回路170とコントローラ180(図2及び図3には図示せず。)を含む回路基板208が設けられ、また、下部筐体202の外側に近接するように充電池209が設けられる。さらに、ヒンジ部203内には、ストリップ状の導体にてなるアンテナ素子102が設けられる。アンテナ素子101は、給電線221を介して無線通信回路170に接続され、給電線221の一端は、円形の貫通孔となるように構成され、その貫通孔を通るネジ211とネジ受部213とによりアンテナ素子101と電気的に接続されるようにネジ止めされ、給電線221の他端は無線通信回路170上の端子223に電気的に接続される。アンテナ素子102は、給電線222を介して無線通信回路170に接続され、給電線222の一端は、アンテナ素子102の一端に設けられた給電点225に電気的に接続され、給電線222の他端は無線通信回路170上の端子224に電気的に接続される。以上の構成により、図1の携帯無線通信装置100を携帯電話機として実装することができる。
図4は、図1のアンテナ素子101及び整合回路部110AのVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)特性を示すグラフであり、図5は、図1のアンテナ素子102及び整合回路部110BのVSWR特性を示すグラフである。図4を参照すると、アンテナ素子101を介して帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信する際のVSWR特性と、帯域B2LのDTVの低域周波数信号を受信する際のVSWR特性とがわかる。図4では、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の周波数とDTVの低域周波数信号の周波数とは、妨害が生じない程度に離隔していることがわかり、また、このとき、アンテナ素子101に接続された整合回路部110Aによって、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するための適切なインピーダンス整合状態と、DTVの低域周波数信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態とが達成されている。図5を参照すると、アンテナ素子102を介して帯域B1の携帯電話受信信号を受信する際のVSWR特性と、帯域B2HのDTVの高域周波数信号を受信する際のVSWR特性とがわかる。図5では、携帯電話受信信号の周波数とDTVの高域周波数信号の周波数とは近接しているが、両方とも受信動作であるので妨害は発生せず、また、このとき、アンテナ素子102に接続された整合回路部110Bによって、携帯電話受信信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態と、DTVの高域周波数信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態とが達成されている。図4及び図5より、携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子101とDTVの高域周波数信号を受信するためのアンテナ素子102とを分離することにより、送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性に与える影響を抑圧可能であることがわかる。
図6は、本実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Aの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この携帯無線通信装置100Aは、図1のスイッチ141、DTVチューナ152及びチューナコントローラ160に代えて、低域周波数信号と高域周波数信号を復調するためにそれぞれ設けられたDTV低域チューナ152AとDTV高域チューナ152Bとを備えたことを特徴とする。ここで、フィルタ122から出力される低域周波数信号はDTV低域チューナ152Aに入力され、フィルタ124から出力される高域周波数信号はDTV高域チューナ152Bに入力される。DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bで復調された信号は、映像及び音声の再生などを含むさらなる処理のために、無線通信回路170の外部のコントローラ180に送られる。携帯無線通信装置100Aは、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bによる復調処理を制御するコントローラをさらに備えてもよい。このようにDTVの低域周波数信号と高域周波数信号とでチューナを分離することにより、低域周波数帯内のチャンネルを視聴しているときに高域周波数帯内のチャンネルを録画することが可能であり、又は、携帯無線通信装置100Aを電話機として使用しているときにDTVの低域周波数帯から1つのチャンネルを録画し、DTVの高域周波数帯から1つのチャンネルを録画するように、携帯電話信号処理回路151、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bを同時に動作させることが可能である。
図7は、本実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Bの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。図1に示した実施形態では、携帯無線通信装置100は2つのアンテナ素子101,102を備えていたが、これに限らず3つ以上のアンテナ素子を備えていてもよい。図7の携帯無線通信装置100Bは3つのアンテナ素子101,102,103を備えた変形例を示す。
追加のアンテナ素子103は、アンテナ素子103とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のために設けられたインピーダンス整合回路115に接続され、インピーダンス整合回路115はフィルタ125を介して合成器133に接続される。インピーダンス整合回路115は、帯域B1の携帯電話受信信号を受信するために、アンテナ素子103と、フィルタ125又はフィルタ125を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ125は、受信される携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。合成器133は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路111、フィルタ121及びサーキュレータ131とを介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路113及びフィルタ123を介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子103で受信されてインピーダンス整合回路115及びフィルタ125を介して入力された携帯電話受信信号とに対して合成ダイバーシチを行って、合成後の携帯電話受信信号を携帯電話信号処理回路151内の受信回路151bへ出力する。3つのアンテナ素子101,102,103で受信された携帯電話受信信号の合成ダイバーシチを実行することにより、携帯電話受信信号の受信性能は向上する。図7に示す変形例の場合では、3つのアンテナ素子101,102,103のうちの任意の2つのみ(すなわち、アンテナ素子101,102)がDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号の受信のためにそれぞれ使用される。チューナコントローラ160によるスイッチ141の制御は、図1の場合と同様である。
図8は、本実施形態の第3の変形例に係る携帯無線通信装置100Cの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例の携帯無線通信装置100Cは、図7の変形例と同様に3つのアンテナ素子101,102,103を備えたことに加えて、DTVの周波数帯域を低域周波数帯と中域周波数帯(図8では「B2M」と表記する。)と高域周波数帯との3つに分割し、3つのアンテナ素子101,102,103のすべてを、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号とDTVの信号とのために共用させること、すなわち、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信しかつDTVの低域周波数信号を受信するためにアンテナ素子101を使用し、携帯電話受信信号を受信しかつDTVの中域周波数信号を受信するためにアンテナ素子103を使用し、携帯電話受信信号を受信しかつDTVの高域周波数信号を受信するためにアンテナ素子102を使用することを特徴とする。
図8において、アンテナ素子103は、図7の変形例と同様にインピーダンス整合回路115及びフィルタ125を介して合成器133に接続されたことに加えて、アンテナ素子103とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のために設けられたインピーダンス整合回路116に接続される。インピーダンス整合回路115,116はアンテナ素子103のための整合回路部110Cとして機能する。インピーダンス整合回路116の後段にはフィルタ126が接続され、インピーダンス整合回路116は、帯域B2MのDTVの中域周波数信号を受信するために、アンテナ素子103と、フィルタ126(又はフィルタ126を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ126は、受信されるDTVの中域周波数信号を通過させる帯域B2Mのバンドパスフィルタである。図8の携帯無線通信装置100Cは、図7のスイッチ141に代えてスイッチ142を備え、フィルタ122,124,126はそれぞれスイッチ142に接続される。スイッチ142は、チューナコントローラ160Aの制御に従って、フィルタ122から出力される低域周波数信号、フィルタ124から出力される中域周波数信号、及びフィルタ126から出力される高域周波数信号のいずれか1つをDTVチューナ152に送る。
この携帯無線通信装置100Cはさらに、3つよりも多くのアンテナ素子を備えてもよく、また、DTVの周波数帯域を3つよりも多くの帯域に分割し、分割された各帯域に属する周波数を有する信号をそれぞれ異なるアンテナ素子で受信し、受信された各信号のいずれか1つをDTVチューナ152に入力するように構成してもよい。さらに、それぞれ異なる周波数帯域のDTVの信号を受信する3つよりも多くのDTVチューナを備え、異なるアンテナ素子で受信されたDTVの信号を異なるDTVチューナで復調するように構成してもよい。
図8の構成により、携帯無線通信装置100C等から送信される携帯電話送信信号がDTVの中域周波数信号及び高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信でき、さらに、DTVの信号の周波数帯域に応じて、アンテナ素子101,102,103のうちで当該周波数帯域におけるDTVの信号を受信するために適切なアンテナ素子を選択することができる。
図9は、本発明の第1の実施形態の第4の変形例に係る携帯無線通信装置100Dの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例の携帯無線通信装置100Dは、図1の合成器132に代えて、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対する選択ダイバーシチを行うためのスイッチ143を備えたことを特徴とする。
スイッチ143は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路111、フィルタ121及びサーキュレータ131とを介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路113及びフィルタ123を介して入力された携帯電話受信信号との一方を携帯電話信号処理回路151に送るように切り換える。携帯電話信号処理回路151は、図1の受信回路151bに代えて受信回路151cを備え、受信回路151cは、携帯電話受信信号の復調処理を実行するとともに、スイッチ143から送られた携帯電話受信信号のRSSI(Received Signal Strength Identification:受信信号強度)を取得し、このRSSIが高くなるようにスイッチ143の切り換えを行う。詳しくは、受信回路151cは、アンテナ素子101で受信された携帯電話受信信号が当該受信回路151cに入力されている場合においてRSSIが所定のしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信された携帯電話受信信号を当該受信回路151cに入力するようにスイッチ143を切り換え、逆に、アンテナ素子102で受信された携帯電話受信信号が当該受信回路151cに入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信された携帯電話受信信号を当該受信回路151cに入力するようにスイッチ143を切り換える。なお、以上の説明では、スイッチ143を切り換える基準として受信信号強度(RSSI)を使用したが、これに限らず、C/N(雑音電力に対する搬送波電力)、BER(Bit Error Rate)又はPER(Packet Error Rate)など、受信信号レベル又は受信特性の劣化が感知できる指標なら任意のもの使用可能である。このように、携帯無線通信装置100Dは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ143を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号のいずれか一方を携帯電話信号処理回路151に入力することができる。また、図4及び図5に示したような3つ以上のアンテナ素子を備えた携帯無線通信装置において、3つ以上のアンテナ素子でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対して選択ダイバーシチを実行するように構成してもよい。
図22は、本発明の第1の実施形態の第5の変形例に係る携帯無線通信装置100Qの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。アンテナ素子101を介して携帯電話送信信号の送信と携帯電話受信信号の受信とを両立するために、サーキュレータ131に代えて他の回路要素を用いてもよい。図22の無線通信回路170は、図1のフィルタ121及びサーキュレータ131に代えてデュプレクサ(アンテナ共用器)131Aを備えて構成される。デュプレクサ131Aは、その内部構成要素としてフィルタ131Aa,131Abを含み、フィルタ131Aaは、送信される携帯電話送信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタであり、フィルタ131Abは、受信される携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路111は、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子101と、デュプレクサ131Aの各フィルタ131Aa,131Ab(又はデュプレクサ131Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。この構成により、本変形例においても、図1の場合と同様にアンテナ素子101を介して携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することができる。図22の変形例の構成は、本実施形態の第1乃至第4の変形例の構成、また後述する第4の実施形態の構成に適用されてもよい。
以上説明したように、本実施形態の携帯無線通信装置100及びその変形例100A〜100D,100Rによれば、DTVの高域周波数信号を受信するためのアンテナ素子102と携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子101とを別のアンテナ素子とすることにより、携帯無線通信装置100等から送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信できる。これにより、互いに近接した周波数帯を用いる複数の無線通信を実行可能な携帯無線通信装置100を提供することができる。
さらには、DTVの信号を受信するアンテナ素子と、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子及び/又は携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、携帯無線通信装置におけるアンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。また、アンテナ素子101に接続された整合回路部110Aによって、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するための適切なインピーダンス整合状態と、DTVの低域周波数信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態とが達成され、アンテナ素子102に接続された整合回路部110Bによって、携帯電話受信信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態と、DTVの高域周波数信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態とが達成されている。
さらには、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続され、アンテナ素子101,102のいずれか一方が常にDTVチューナ152に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100等をDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
さらには、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子を低域周波数用と高域周波数用とに分けて使用することにより、1本のみのアンテナ素子を使用する場合よりも広帯域にわたってDTVの受信特性を向上させることが可能である。
さらには、図2及び図3に示すように、DTVの低域周波数信号(使用する周波数が低い方)を受信するためのアンテナ素子として、アンテナ素子102ではなく、アンテナ素子102よりサイズが大きなアンテナ素子101を選択したことにより、より良好な受信特性が得られる。
なお、本実施形態において、携帯無線通信装置100の構成を図2及び図3に示したが、これに限るものではない。
第2の実施形態.
図10は、本発明の第2の実施形態に係る携帯無線通信装置100Eの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。本実施形態の携帯無線通信装置100Eは、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信機能とDTVの受信機能とを備えるものである。本実施形態の携帯無線通信装置100Eは、第1の実施形態と同様に携帯無線通信装置100Eから送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号への妨害となることを防止するとともに、携帯電話送信信号を送信するためにアンテナ素子101,102のいずれかを選択して使用する選択ダイバーシチを実行することを特徴とする。
図10において、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111,112Aに接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113A,114Aに接続される。インピーダンス整合回路111,112A,113A,114Aは、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられ、インピーダンス整合回路111,112Aはアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路113A,114Aはアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段には、図1の携帯無線通信装置100と同様にフィルタ121が接続され、インピーダンス整合回路111は、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子101と、フィルタ121(又はフィルタ121を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。インピーダンス整合回路112Aの後段には、スイッチ141を介してフィルタ127が接続され、インピーダンス整合回路112Aは、帯域B2L及びB2HのDTVの信号を受信するために、アンテナ素子101と、スイッチ141及びフィルタ127(又はスイッチ141及びフィルタ127を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。図10の携帯無線通信装置100Eでは、簡単化のために、DTVの周波数帯域を高域周波数帯B2Hと低域周波数帯B2Lとに分割せず、携帯無線通信装置100Eのインピーダンス整合回路112A,114A及びフィルタ127は、470MHz〜770MHzの単一の周波数帯域にわたってDTVの信号を処理する。インピーダンス整合回路113Aの後段にはフィルタ123Aが接続され、インピーダンス整合回路113Aは、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ123A(又はフィルタ123Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ123Aは、送受信される携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。また、インピーダンス整合回路114Aの後段には、スイッチ141を介してフィルタ127が接続され、インピーダンス整合回路114Aは、帯域B2L及びB2HのDTVの信号を受信するために、アンテナ素子102と、スイッチ141及びフィルタ127(又はスイッチ141及びフィルタ127を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。
フィルタ121は、サーキュレータ131を介してスイッチ144に接続され、また、フィルタ123Aは、サーキュレータ134を介してスイッチ144に接続される。スイッチ144は、チューナコントローラ160Bの制御に従って、サーキュレータ131,134のいずれか一方を携帯電話信号処理回路151内の送信回路151aに接続するように切り換える。よって、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144の接続状態に応じて、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られるか、あるいは、サーキュレータ134、フィルタ123A及びインピーダンス整合回路113Aを介してアンテナ素子102に送られる。スイッチ144の切り換えにより、送信すべき携帯電話送信信号をアンテナ素子101,102のいずれか一方から携帯電話の基地局装置(図示せず。)に向けて放射する選択ダイバーシチを行うことができる。フィルタ121はさらに、サーキュレータ131を介して合成器132の1つの入力側端子に接続され、また、フィルタ123Aはさらに、サーキュレータ134を介して合成器132のもう1つの入力側端子に接続される。合成器132は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路111、フィルタ121及びサーキュレータ131とを介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路113A、フィルタ123A及びサーキュレータ134を介して入力された携帯電話受信信号とに対して合成ダイバーシチを行って、合成後の携帯電話受信信号を携帯電話信号処理回路151内の受信回路151bへ出力する。サーキュレータ131は、送信回路151aからスイッチ144を介して入力された送信すべき携帯電話送信信号をフィルタ121のみに送り、また、フィルタ121から入力された携帯電話受信信号を合成器132のみに送る。同様に、サーキュレータ134は、送信回路151aからスイッチ144を介して入力された送信すべき携帯電話送信信号をフィルタ123Aのみに送り、また、フィルタ123Aから入力された携帯電話受信信号を合成器132のみに送る。
一方、スイッチ141は、チューナコントローラ160Bの制御に従って、インピーダンス整合回路112A,114Aのいずれか一方の出力信号をフィルタ127を介してDTVチューナ152に送る。フィルタ127は、DTVの受信信号を通過させる帯域B2L及びB2Hのバンドパスフィルタである。
コントローラ180は、携帯電話送信信号を携帯電話の基地局装置(図示せず。)に送信してから所定時間が経過した後になっても基地局装置からの応答信号が受信されなかったときなど、送信時の無線環境の低下が検出された場合に、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示する制御信号をチューナコントローラ160Bに送る。コントローラ180は、DTVの信号の受信信号レベルが低下したときなどに、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示する制御信号をチューナコントローラ160Bに送ってもよい。チューナコントローラ160Bは、この制御信号に従って、以下の2つの場合のいずれかの状態となるようにスイッチ141,144を連動させて切り換える。第1の場合では、図10に示すように、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ141は、フィルタ127をインピーダンス整合回路114A(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続する。一方、第2の場合では、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ141は、フィルタ127をインピーダンス整合回路112A(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続する。従って、第1の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られて、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子102で受信したDTVの信号は、インピーダンス整合回路114A、スイッチ141、フィルタ127を介してDTVチューナ152に送られて、復調などの信号処理が実行される。第2の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ134、フィルタ123A及びインピーダンス整合回路113Aを介してアンテナ素子102に送られて、アンテナ素子102から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの信号は、インピーダンス整合回路112A、スイッチ141、フィルタ127を介してDTVチューナ152に送られて、復調などの信号処理が実行される。コントローラ180からチューナコントローラ160Bに送られる制御信号は、さらに、キーボード207を介したユーザ入力などにより選局されたチャンネル情報などを含み、チューナコントローラ160Bは、このチャンネル情報などに基づいてDTVチューナ152の復調動作を制御する。
本実施形態の携帯無線通信装置100Eによれば、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続され、アンテナ素子101,102のいずれか一方が常にDTVチューナ152に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100EをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
図11は、本発明の第2の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Fの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例は、図10の携帯無線通信装置100Eにおいてスイッチ141の後段に設けられたフィルタ127を、スイッチ141の前段に移動させた構成を有することを特徴とする。この変形例では、図10におけるスイッチ141及びDTVチューナ152の間に設けられたフィルタ127に代えて、インピーダンス整合回路112A及びスイッチ141の間に設けられたフィルタ122Aと、インピーダンス整合回路114A及びスイッチ141の間に設けられたフィルタ124Aとを備えている。インピーダンス整合回路112Aは、DTVの信号を受信するために、アンテナ素子101と、スイッチ141及びフィルタ127(又はスイッチ141及びフィルタ127を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、インピーダンス整合回路114Aは、DTVの信号を受信するために、アンテナ素子102と、スイッチ141及びフィルタ127(又はスイッチ141及びフィルタ127を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ122A,124Aは、フィルタ127と同様に、DTVの受信信号を通過させる帯域B2L,B2Hのバンドパスフィルタである。
チューナコントローラ160Bはまた、送信回路151aがサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続されている場合、スイッチ141がDTVの高域周波数信号を受信するDTVチューナ152をフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御する一方、送信回路151aがサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続されている場合、スイッチ141がDTVの高域周波数信号を受信するDTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続するようにスイッチ141を制御してもよい。従って、前者の場合において、帯域B1の携帯電話送信信号がアンテナ素子101を用いて送信されるときに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子102を用いて、上記携帯電話送信信号の妨害なしに受信できる。また、後者の場合において、帯域B1の携帯電話送信信号が102アンテナ素子を用いて送信されるときに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子101を用いて、上記携帯電話送信信号の妨害なしに受信できる。
図12は、本実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Gの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例では、図11の携帯無線通信装置100Fの構成に加えて、図9に示した携帯無線通信装置100Dと同様に、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対して選択ダイバーシチを行うためのスイッチ143及び受信回路151cを備えたことを特徴とする。これにより、携帯無線通信装置100Gは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ143を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号のいずれか一方を携帯電話信号処理回路151に入力することができる。
図13は、本実施形態の第3の変形例に係る携帯無線通信装置100Hの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例は、図11の携帯無線通信装置100Fの構成に加えて、DTVの低域周波数信号(すなわち、470MHz〜557MHzの周波数範囲に属する信号)を受信しているときに限って、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの信号に対する選択ダイバーシチを実行するようにスイッチ141を切り換えることを特徴とする。
図13において、携帯無線通信装置100Hのチューナコントローラ160Cは、DTVの高域周波数信号(すなわち、557MHz〜770MHzの周波数範囲に属する信号)を受信しているときは、図10及び図11と同様にスイッチ141,144を連動させて制御する。しかしながら、チューナコントローラ160Cは、DTVの低域周波数信号を受信しているときは、DTVの受信信号強度RSSIをDTVチューナ152によって取得する。チューナコントローラ160Cは、DTVの低域周波数信号を受信中に取得したRSSIが、DTVの画像が乱れる限界値に等しい所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、スイッチ144の接続状態は変化させることなく、DTVの受信信号のRSSIが高くなるようにスイッチ141の接続を切り換える。詳しくは、チューナコントローラ160Cは、アンテナ素子101で受信されたDTVの低域周波数信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信されたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換え、逆に、アンテナ素子102で受信されたDTVの低域周波数信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信されたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。なお、本実施形態では、スイッチ141を切り換える基準としてRSSIを使用したが、これに限らず、C/N、BER又はPERなど、受信信号レベル又は受信特性の劣化が感知できる指標なら任意のもの使用可能である。
これにより、携帯無線通信装置100Hは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、DTVの低域周波数信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ141を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの低域周波数信号のいずれか一方をDTVチューナ152に入力することができる。
チューナコントローラ160Cはまた、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続しているときに、DTVチューナ152によって受信されるDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、DTVチューナ152をフィルタ手段124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御する一方、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続しているときに、DTVチューナ152によって受信されるDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、DTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続するようにスイッチ141を制御してもよい。従って、DTVの高域周波数信号又は低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、アンテナ素子101の代わりにアンテナ素子102をDTVチューナ152に接続したり、アンテナ素子102の代わりにアンテナ素子101をDTVチューナ152に接続したりする。これにより、より大きな信号レベルを受信するアンテナ素子101又は102を利用できる。
図14は、本実施形態の第4の変形例に係る携帯無線通信装置100Iの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例の携帯無線通信装置100Iは、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に送信される携帯電話送信信号のための選択ダイバーシチを実行することに加えて、低域周波数信号と高域周波数信号を復調するためにそれぞれ設けられたDTV低域チューナ152AとDTV高域チューナ152Bとを備え、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信に使用されるアンテナ素子によりDTVの低域周波数信号を受信するとともに、携帯電話受信信号の受信のみに使用されるアンテナ素子によりDTVの高域周波数信号を受信することを特徴とする。DTVの周波数帯域は、第1の実施形態と同様に、470MHz〜557MHzの低域周波数帯と、557MHz〜770MHzの高域周波数帯とに分割される。
図14において、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111,112Bに接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113A,114Bに接続される。インピーダンス整合回路111,112B,113A,114Bは、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられ、インピーダンス整合回路111,112Bはアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路113A,114Bはアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、フィルタ121、サーキュレータ131、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路112Bの後段には、スイッチ回路145を介してフィルタ128,129のいずれかが接続され、インピーダンス整合回路112Bは、スイッチ145を介してフィルタ128に接続されているときは、DTVの低域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101と、スイッチ145及びフィルタ128(又はスイッチ145及びフィルタ128を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ145を介してフィルタ129に接続されているときは、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101と、スイッチ145及びフィルタ129(又はスイッチ145及びフィルタ129を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ128は、受信されたDTVの低域周波数信号を通過させる帯域B2Lのバンドパスフィルタであり、フィルタ129は、受信されたDTVの高域周波数信号を通過させる帯域B2Hのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113Aの後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、フィルタ123A、サーキュレータ134、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。また、インピーダンス整合回路114Bの後段には、スイッチ回路145を介してフィルタ128,129のいずれかが接続され、インピーダンス整合回路114Bは、スイッチ145を介してフィルタ128に接続されているときは、DTVの低域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、スイッチ145及びフィルタ128(又はスイッチ145及びフィルタ128を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ145を介してフィルタ129に接続されているときは、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、スイッチ145及びフィルタ129(又はスイッチ145及びフィルタ129を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。
スイッチ回路145は、図14に示すように、フィルタ128に接続されたスイッチ145aと、フィルタ129に接続されたスイッチ145bとを備え、チューナコントローラ160Dの制御に従って、インピーダンス整合回路112B,114Bの出力信号のうちの一方の出力信号をフィルタ128を介してDTV低域チューナ152Aに送り、他方の出力信号をフィルタ129を介してDTV高域チューナ152Bに送るように切り換える。
チューナコントローラ160Dは、図10に示した携帯無線通信装置100Eの場合と同様に、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示するコントローラ180からの制御信号に従って、以下の2つの場合のいずれかの状態となるようにスイッチ144,145を連動させて切り換える。第1の場合では、図14に示すように、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ回路145は、フィルタ128をインピーダンス整合回路112B(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続し、フィルタ129をインピーダンス整合回路114B(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続する。一方、第2の場合では、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ回路145は、フィルタ128をインピーダンス整合回路114B(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続し、フィルタ129をインピーダンス整合回路112B(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続する。従って、第1の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られ、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの低域周波数信号は、インピーダンス整合回路112B、スイッチ回路145、フィルタ128を介してDTV低域チューナ152Aに送られて、復調などの信号処理が実行され、アンテナ素子102で受信したDTVの高域周波数信号は、インピーダンス整合回路114B、スイッチ回路145、フィルタ129を介してDTV高域チューナ152Bに送られて、復調などの信号処理が実行される。第2の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ134、フィルタ123A及びインピーダンス整合回路113Aを介してアンテナ素子102に送られ、アンテナ素子102から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの高域周波数信号は、インピーダンス整合回路112B、スイッチ回路145、フィルタ129を介してDTV高域チューナ152Bに送られて、復調などの信号処理が実行され、アンテナ素子102で受信したDTVの低域周波数信号は、インピーダンス整合回路114B、スイッチ回路145、フィルタ128を介してDTV低域チューナ152Aに送られて、復調などの信号処理が実行される。
DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bで復調された信号は、映像及び音声の再生などを含むさらなる処理のために、無線通信回路170の外部のコントローラ180及び/又は他の再生回路など(図示せず。)に送られる。チューナコントローラ160Dはさらに、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bによる復調処理を制御してもよい。
図14の携帯無線通信装置100Iによれば、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続されるとともに、常にDTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bに接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100IをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
また、DTVの低域周波数信号と高域周波数信号とでチューナを分離したことにより、図6の携帯無線通信装置100Aの場合と同様に、低域周波数帯内のチャンネルを視聴しているときに高域周波数帯内のチャンネルを録画することが可能であり、又は、携帯無線通信装置100Aを電話機として使用しているときにDTVの低域周波数帯から1つのチャンネルを録画し、DTVの高域周波数帯から1つのチャンネルを録画するように、携帯電話信号処理回路151、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bを同時に動作させることが可能である。
従って、帯域B1の携帯電話送信信号がアンテナ素子101を用いて送信されるときに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子102を用いてDTV高域チューナ152Bにより、上記携帯電話送信信号の妨害なしに受信できる。また、帯域B1の携帯電話送信信号がアンテナ素子102を用いて送信されるときに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子101を用いてDTV高域チューナ152Bにより、上記携帯電話送信信号の妨害なしに受信できる。
図15は、本実施形態の第5の変形例に係る携帯無線通信装置100Jの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例では、図14の携帯無線通信装置100Iの構成に加えて、図9に示した携帯無線通信装置100Dと同様に、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対して選択ダイバーシチを行うためのスイッチ143及び受信回路151cを備えたことを特徴とする。このように、携帯無線通信装置100Jは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ143を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号のいずれか一方を携帯電話信号処理回路151に入力することができる。
図23は、本発明の第2の実施形態の第6の変形例に係る携帯無線通信装置100Rの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例では、図14の無線通信回路170でスイッチ145の後段に設けられたフィルタ128,129に代えて、図11の構成と同様にインピーダンス整合回路112B,114Bの直後に設けられたフィルタ122A,124Aを備えたことを特徴とする。チューナコントローラ160Dは、送信回路151aがサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続されている場合、スイッチ145がDTV高域チューナ152Bをフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Bを介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ145を制御する一方、送信回路151aがサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続されている場合、スイッチ145がDTV高域チューナ152Bをフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Bを介してアンテナ素子101に接続するようにスイッチ145を制御する。
図24は、本発明の第2の実施形態の第7の変形例に係る携帯無線通信装置100Sの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。第1の実施形態の第5の変形例(図22を参照)と同様に、アンテナ素子102を介して携帯電話送信信号の送信と携帯電話受信信号の受信とを両立するために、サーキュレータ131,134に代えて他の回路要素を用いてもよい。図24の無線通信回路170は、図11のフィルタ121及びサーキュレータ131に代えてデュプレクサ131Aを備え、フィルタ123A及びサーキュレータ134に代えてデュプレクサ134Aを備えて構成される。デュプレクサ131Aは図22の場合と同様に構成される。デュプレクサ134Aは、その内部構成要素としてフィルタ134Aa,134Abを含み、フィルタ134Aaは、送信される携帯電話送信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタであり、フィルタ134Abは、受信される携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113Aは、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子102と、デュプレクサ134Aの各フィルタ134Aa,134Ab(又はデュプレクサ134Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。この構成により、本変形例においても、図11の場合と同様にアンテナ素子101,102を介して携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することができる。図24の変形例の構成は、本実施形態の第1乃至第5の変形例の構成、また後述する第3の実施形態の構成に適用されてもよい。
以上説明したように、第2の実施形態の携帯無線通信装置100E〜100J,100Sによれば、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子と携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子とを別のアンテナ素子とすることにより、送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信できる。
さらには、DTVの信号を受信するアンテナ素子と、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子及び携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、アンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。
第3の実施形態.
図16は、本発明の第3の実施形態に係る携帯無線通信装置100Kの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。本実施形態の携帯無線通信装置100Kは、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信機能とDTVの受信機能とを備えるものである。本実施形態の携帯無線通信装置100Kは、図10に示した携帯無線通信装置100Eと同様に携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子を選択する選択ダイバーシチを実行するように構成され、このとき、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの信号のいずれかを選択するためにインピーダンス整合回路の後段に設けられたスイッチ141に代えて、インピーダンス整合回路の前段に設けられたスイッチ146を備えたことを特徴とする。
図16において、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路311に接続されるとともに、無線通信回路170上のスイッチ146を介してインピーダンス整合回路312Aに接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路313に接続されるとともに、無線通信回路170上のスイッチ146を介してインピーダンス整合回路312に接続される。スイッチ146は、詳細後述するようにチューナコントローラ160Eの制御に従って、アンテナ素子101,102のいずれか一方をインピーダンス整合回路312に接続する。インピーダンス整合回路311,312,313は、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられる。スイッチ146がアンテナ素子101をインピーダンス整合回路312に接続しているとき、インピーダンス整合回路311,312はアンテナ素子101のための整合回路部110Aaとして機能し、インピーダンス整合回路313のみがアンテナ素子102のためのインピーダンス整合回路として機能し、一方、スイッチ146がアンテナ素子102をインピーダンス整合回路312に接続しているとき、インピーダンス整合回路311のみがアンテナ素子101のためのインピーダンス整合回路として機能し、インピーダンス整合回路312,313はアンテナ素子102のための整合回路部110Baとして機能する。インピーダンス整合回路311の後段にはフィルタ321が接続され、インピーダンス整合回路311及びフィルタ321は、図10の携帯無線通信装置100Eのインピーダンス整合回路111及びフィルタ121と同様に構成され、フィルタ321の後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、サーキュレータ131、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路312の後段にはフィルタ322が接続され、インピーダンス整合回路312は、スイッチ146がアンテナ素子101をインピーダンス整合回路312に接続しているとき、DTVの信号を受信するために、スイッチ146を介して接続されたアンテナ素子101と、フィルタ322(又はフィルタ322を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ146がアンテナ素子102をインピーダンス整合回路312に接続しているとき、帯域B2L,B2HのDTVの信号を受信するために、スイッチ146を介して接続されたアンテナ素子102と、フィルタ322(又はフィルタ322を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ322は、DTVの受信信号を通過させる帯域B2L,B2Hのバンドパスフィルタである。図16の携帯無線通信装置100Kでは、簡単化のために、DTVの周波数帯域を高域周波数帯B2Hと低域周波数帯B2Lとに分割せず、携帯無線通信装置100Eのインピーダンス整合回路312及びフィルタ322は、470MHz〜770MHzの単一の周波数帯域にわたってDTVの信号を受信する。インピーダンス整合回路313の後段にはフィルタ323が接続され、インピーダンス整合回路313及びフィルタ323は、図10の携帯無線通信装置100Eのインピーダンス整合回路113A及びフィルタ123Aと同様に構成され、フィルタ323の後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、サーキュレータ134、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。
チューナコントローラ160Eは、図10に示した携帯無線通信装置100Eの場合と同様に、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示するコントローラ180からの制御信号に従って、以下の2つの場合のいずれかの状態となるようにスイッチ144,146を連動させて切り換える。第1の場合では、図16に示すように、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ146は、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路312に接続する。一方、第2の場合では、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ141は、アンテナ素子101をインピーダンス整合回路312に接続する。従って、第1の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ131、フィルタ321及びインピーダンス整合回路311を介してアンテナ素子101に送られ、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子102で受信したDTVの信号は、スイッチ146、インピーダンス整合回路312、及びフィルタ322を介してDTVチューナ152に送られて、復調などの信号処理が実行される。第2の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ134、フィルタ323及びインピーダンス整合回路313を介してアンテナ素子102に送られ、アンテナ素子102から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの信号は、スイッチ146、インピーダンス整合回路312、及びフィルタ322を介してDTVチューナ152に送られて、復調などの信号処理が実行される。
チューナコントローラ160Eはまた、スイッチ144が送信回路151aをフィルタ321及びインピーダンス整合回路311を介してアンテナ素子101に接続されて、送信回路151aが携帯電話送信信号をアンテナ素子101を用いて送信しているとき、アンテナ素子102によって受信されたDTVの高域周波数信号を、スイッチ146、インピーダンス整合回路312及びフィルタ322を介してDTVチューナ152により受信されるようにスイッチ146を制御する一方、スイッチ144が送信回路151aをフィルタ323及びインピーダンス整合回路313を介してアンテナ素子102に接続されて、送信回路151aが携帯電話送信信号をアンテナ素子102を用いて送信しているとき、アンテナ素子101によって受信されたDTVの高域周波数信号を、スイッチ146、インピーダンス整合回路312及びフィルタ322を介してDTVチューナ152により受信されるようにスイッチ146を制御してもよい。これによれば、前者の場合において、アンテナ素子101を用いて送信される帯域B1の携帯電話送信信号に妨害されずに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子102を用いて受信することができる。また、後者の場合において、アンテナ素子102を用いて送信される帯域B1の携帯電話送信信号に妨害されずに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子101を用いて受信することができる。
本実施形態の携帯無線通信装置100Kによれば、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続され、アンテナ素子101,102のいずれか一方が常にDTVチューナ152に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100KをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
図17は、本発明の第3の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Lの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例は、図13の携帯無線通信装置100Hと同様に、図16の携帯無線通信装置100Kの構成に加えて、DTVの低域周波数信号(すなわち、470MHz〜557MHzの周波数範囲に属する信号)を受信しているときに限って、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの信号に対する選択ダイバーシチを実行するようにスイッチ146を切り換えることを特徴とする。
図17において、携帯無線通信装置100Lのチューナコントローラ160Fは、DTVの高域周波数信号(すなわち、557MHz〜770MHzの周波数範囲に属する信号)を受信しているときは、図16の携帯無線通信装置100Kと同様にスイッチ144,146を連動させて制御する。しかしながら、チューナコントローラ160Fは、DTVの低域周波数信号を受信しているときは、DTVの受信信号の信号強度RSSIをDTVチューナ152によって取得する。チューナコントローラ160Fは、DTVの低域周波数信号を受信中に取得したRSSIが、DTVの画像が乱れる限界値に等しい所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、スイッチ144の接続状態は変化させることなく、DTVの受信信号のRSSIが高くなるようにスイッチ146の接続を切り換える。詳しくは、チューナコントローラ160Fは、アンテナ素子101で受信されたDTVの低域周波数信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信されたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ146を切り換え、逆に、アンテナ素子102で受信されたDTVの低域周波数信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信されたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ146を切り換える。なお、本実施形態では、スイッチ146を切り換える基準としてRSSIを使用したが、これに限らず、C/N、BER又はPERなど、受信信号レベル又は受信特性の劣化が感知できる指標なら任意のもの使用可能である。
これにより、携帯無線通信装置100Hは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、DTVの低域周波数信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ146を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの低域周波数信号のいずれか一方をDTVチューナ152に入力することができる。
図18は、本発明の第3の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Mの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例の携帯無線通信装置100Mは、図16の携帯無線通信装置100Kと同様に送信される携帯電話送信信号のための選択ダイバーシチを実行することに加えて、低域周波数信号と高域周波数信号を復調するためにそれぞれ設けられたDTV低域チューナ152AとDTV高域チューナ152Bとを備え、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信に使用されるアンテナ素子によりDTVの低域周波数信号を受信するとともに、携帯電話受信信号の受信のみに使用されるアンテナ素子によりDTVの高域周波数信号を受信することを特徴とする。DTVの周波数帯域は、第1の実施形態と同様に、470MHz〜557MHzの低域周波数帯と、557MHz〜770MHzの高域周波数帯とに分割される。
図18において、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111に接続されるとともに、無線通信回路170上のスイッチ回路147を介してインピーダンス整合回路314,315のいずれか一方に接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113Aに接続されるとともに、無線通信回路170上のスイッチ回路147を介してインピーダンス整合回路314,315のいずれか一方に接続される。スイッチ回路147は、図18に示すように、インピーダンス整合回路314に接続されたスイッチ147aと、インピーダンス整合回路315に接続されたスイッチ147bとを備え、詳細後述するようにチューナコントローラ160Gの制御に従って、アンテナ素子101,102のうちの一方をインピーダンス整合回路314に接続し、アンテナ素子101,102のうちの他方をインピーダンス整合回路318に接続するように切り換える。インピーダンス整合回路111,314,315,113Aは、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられる。スイッチ147がアンテナ素子101をインピーダンス整合回路314に接続し、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路315に接続しているとき、インピーダンス整合回路111,314はアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路315,113Aはアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。一方、スイッチ147がアンテナ素子101をインピーダンス整合回路315に接続し、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路314に接続しているとき、インピーダンス整合回路111,315はアンテナ素子101のための整合回路部110Abとして機能し、インピーダンス整合回路314,113Aはアンテナ素子102のための整合回路部110Bbとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、フィルタ121、サーキュレータ131、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路314の後段にはフィルタ324を介してDTV低域チューナ152Aが接続され、インピーダンス整合回路314は、スイッチ147を介してアンテナ素子101に接続されているときは、DTVの低域周波数信号を受信するために、スイッチ147を介して接続されたアンテナ素子101と、フィルタ324(又はフィルタ324を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ147を介してアンテナ素子102に接続されているときは、DTVの低域周波数信号を受信するために、スイッチ147を介して接続されたアンテナ素子102と、フィルタ324(又はフィルタ324を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ324は、受信されたDTVの低域周波数信号を通過させる帯域B2Lのバンドパスフィルタである。また、インピーダンス整合回路315の後段にはフィルタ325を介してDTV高域チューナ152Bが接続され、インピーダンス整合回路315は、スイッチ147を介してアンテナ素子101に接続されているときは、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101及びスイッチ147と、フィルタ325(又はフィルタ325を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ147を介してアンテナ素子102に接続されているときは、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102及びスイッチ147と、フィルタ325(又はフィルタ325を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ325は、受信されたDTVの高域周波数信号を通過させる帯域B2Hのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113Aの後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、フィルタ123、サーキュレータ134、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。
チューナコントローラ160Gは、図10に示した携帯無線通信装置100Eの場合と同様に、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示するコントローラ180からの制御信号に従って、以下の2つの場合のいずれかの状態となるようにスイッチ144,147を連動させて切り換える。第1の場合では、図18に示すように、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ回路147は、アンテナ素子101をインピーダンス整合回路314に接続し、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路315に接続する。一方、第2の場合では、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ回路147は、アンテナ素子101をインピーダンス整合回路315に接続し、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路314に接続する。従って、第1の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られ、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの低域周波数信号は、スイッチ回路147、インピーダンス整合回路314、フィルタ324を介してDTV低域チューナ152Aに送られて、復調などの信号処理が実行され、アンテナ素子102で受信したDTVの高域周波数信号は、スイッチ回路147、インピーダンス整合回路315、フィルタ325を介してDTV高域チューナ152Bに送られて、復調などの信号処理が実行される。第2の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ134、フィルタ123A及びインピーダンス整合回路113Aを介してアンテナ素子102に送られ、アンテナ素子102から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの高域周波数信号は、スイッチ回路147、インピーダンス整合回路315、フィルタ325を介してDTV高域チューナ152Bに送られて、復調などの信号処理が実行され、アンテナ素子102で受信したDTVの低域周波数信号は、スイッチ回路147、インピーダンス整合回路314、フィルタ324を介してDTV低域チューナ152Aに送られて、復調などの信号処理が実行される。DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bで復調された信号は、映像及び音声の再生などを含むさらなる処理のために、無線通信回路170の外部のコントローラ180及び/又は他の再生回路など(図示せず。)に送られる。
図18の携帯無線通信装置100Mによれば、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続されるとともに、常にDTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bに接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100IをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
さらには、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子を低域周波数用と高域周波数用とに分けて使用することにより、1本のみのアンテナ素子を使用する場合よりも広帯域にわたってDTVの受信特性を向上させることが可能である。
また、DTVの低域周波数信号と高域周波数信号とでチューナを分離したことにより、図6の携帯無線通信装置100Aの場合と同様に、低域周波数帯内のチャンネルを視聴しているときに高域周波数帯内のチャンネルを録画することが可能であり、又は、携帯無線通信装置100Aを電話機として使用しているときにDTVの低域周波数帯から1つのチャンネルを録画し、DTVの高域周波数帯から1つのチャンネルを録画するように、携帯電話信号処理回路151、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bを同時に動作させることが可能である。
また、例えば、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することとGPSの信号を受信することとのために共通のアンテナ素子を使用し、携帯電話受信信号を受信すること(又は送受信すること)とDTVの信号を受信することとのためにもう1つの共通のアンテナ素子を使用することにより、異なる3つの無線通信を同時に実行することが可能となる。
以上説明したように、第3の実施形態の携帯無線通信装置100K〜100Mによれば、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子と携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子とを別のアンテナ素子とすることにより、送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信できる。
さらには、DTVの信号を受信するアンテナ素子と、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子及び携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、アンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。
第4の実施形態.
図19は、本発明の第4の実施形態に係る携帯無線通信装置100Nの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。本実施形態の携帯無線通信装置100Nは、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信機能とDTVの受信機能とを備えるものである。第4の実施形態では、アンテナ素子101,102のいずれか一方をDTVの信号を受信するための主アンテナ素子として使用するように予め設定し、DTVの受信信号レベルが低下したときに、DTVの信号を受信するために他方のアンテナ素子を用いるように切り換えることを特徴とする。第4の実施形態では、図1の携帯無線通信装置100と同様に携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために設けられたアンテナ素子101と、携帯電話受信信号を受信するために設けられたアンテナ素子102とのうちで、アンテナ素子101を主アンテナ素子として使用する第1の実施例(図19を参照)と、アンテナ素子102を主アンテナ素子として使用する第2の実施例(図20の変形例を参照)とについて説明する。
図19の実施形態では、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために設けられたアンテナ素子101を、DTVの信号を受信するための主アンテナ素子として使用する。ここで、例えば送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性に影響することなどに起因して、DTVの受信信号強度RSSIが所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、DTVの信号を受信するためにアンテナ素子102を使用するように切り換える。図19の携帯無線通信装置100Nにおいて、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111,112Aに接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113,114に接続される。インピーダンス整合回路111,112A,113,114は、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられ、インピーダンス整合回路111,112Aはアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路113,114はアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段には、図1の携帯無線通信装置100と同様に、フィルタ121、サーキュレータ131、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路112Aの後段にはフィルタ122Aが接続され、インピーダンス整合回路112Aは、DTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101と、フィルタ122A(又はフィルタ122Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ122Aは、受信されたDTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を通過させる帯域B2L及びB2Hのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113の後段には、図1の携帯無線通信装置100と同様に、フィルタ123、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路114の後段にはフィルタ124が接続され、インピーダンス整合回路114は、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ124(又はフィルタ124を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ124は、受信されたDTVの高域周波数信号を通過させる帯域B2Hのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路114はさらに、DTVの低域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ124(又はフィルタ124を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させてもよく、フィルタ124はさらに、受信されたDTVの低域周波数信号を通過させてもよい。
フィルタ122A,124はスイッチ141に接続され、スイッチ141は、チューナコントローラ160Hの制御に従って、フィルタ122A,124のいずれか一方の出力信号をDTVチューナ152に送る。チューナコントローラ160Hは、スイッチ141の初期状態として、フィルタ122AをDTVチューナ152に接続するように切り換える。アンテナ素子101で受信されたDTVの受信信号は、インピーダンス整合回路112A、フィルタ122A及びスイッチ141を介してDTVチューナ152に送られて、DTVチューナ152は、DTVの受信信号に対して復調などの信号処理を実行するとともに、DTVの受信信号強度RSSIを取得し、取得されたRSSIをチューナコントローラ160Hに送る。チューナコントローラ160Hは、DTVの高域周波数信号を受信しているときは、RSSIが高くなるようにスイッチ141を制御する。詳しくは、チューナコントローラ160Hは、DTVチューナ152により取得されたDTVの信号のRSSIが、DTVの画像が乱れる限界値に等しい所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、スイッチ141の接続を切り換える。よって、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。アンテナ素子102で受信されたDTVの受信信号は、インピーダンス整合回路114、フィルタ124及びスイッチ141を介してDTVチューナ152に送られて、DTVチューナ152は、DTVの受信信号に対して復調などの信号処理を実行するとともに、DTVの受信信号強度RSSIを取得し、取得されたRSSIをチューナコントローラ160Hに送る。チューナコントローラ160Hは、逆に、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。
また、チューナコントローラ160Hは、チャンネル情報を含む制御信号をコントローラ180から取得し、このチャンネル情報に参照してスイッチ141の接続を切り換えてもよい。この場合、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合において、DTVの低域周波数帯に属するチャンネルが選局されたときは、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子101で受信されたDTVの当該チャンネルの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。また、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合において、DTVの高域周波数帯に属するチャンネルが選局されたときは、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子102で受信されたDTVの当該チャンネルの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。なお、インピーダンス整合回路114及びフィルタ124がDTVの低域周波数信号及び高域周波数信号の両方を受信するために使用可能である場合には、チューナコントローラ160Hは、DTVの低域周波数帯に属するチャンネルが選局されたときであっても、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換えなくてもよい。
図20は、本発明の第4の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Oの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。図20の変形例では、携帯電話受信信号を受信するために設けられたアンテナ素子102を、DTVの信号を受信するための主アンテナ素子として使用する。ここで、DTVの受信信号強度RSSIが所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、DTVの信号を受信するためにアンテナ素子101を使用するように切り換える。この変形例の携帯無線通信装置100Nにおいて、インピーダンス整合回路112は、DTVの低域周波数信号を受信するために(あるいは、それに代わって、DTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を受信するために)、アンテナ素子101と、フィルタ122(又はフィルタ122を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、フィルタ122は、受信されたDTVの低域周波数信号(あるいは、低域周波数信号及び高域周波数信号)を通過させる。インピーダンス整合回路114Aは、DTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ124A(又はフィルタ124Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、フィルタ124Aは、受信されたDTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を通過させる。
チューナコントローラ160Hは、スイッチ141の初期状態として、フィルタ124AをDTVチューナ152に接続するように切り換える。チューナコントローラ160Hは、DTVの低域周波数信号を受信しているときは、RSSIが高くなるようにスイッチ141を制御する。詳しくは、チューナコントローラ160Hは、DTVチューナ152により取得されたDTVの受信信号強度RSSIが、しきい値RSSI0より小さくなったとき、スイッチ141の接続を切り換える。よって、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。チューナコントローラ160Hは、逆に、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。
また、チューナコントローラ160Hは、チャンネル情報を含む制御信号をコントローラ180から取得し、このチャンネル情報に参照してスイッチ141の接続を切り換えてもよく、この場合、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合において、DTVの低域周波数帯に属するチャンネルが選局されたとき、アンテナ素子101で受信されたDTVの当該チャンネルの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。携帯無線通信装置100Nを図2及び図3に示すように構成した場合、このように低域周波数信号を受信する際により大きなアンテナ素子101を使用することにより、より良好な受信特性を達成することができる。また、このとき、インピーダンス整合回路112及びフィルタ122を低域周波数用に設計するとよい。また、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合において、DTVの高域周波数帯に属するチャンネルが選局されたときは、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子102で受信されるDTVの当該チャンネルの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。
本実施形態によれば、以上の構成により、DTVの受信信号レベルが低下したとき、特に図19の実施形態で説明したように送信される携帯電話送信信号がDTVの受信特性に影響したときであっても、アンテナ素子を切り換えることによりこの影響を抑圧することができる。
図21は、本発明の第4の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Pの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。チューナコントローラ160Hは、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続しているときに、DTVチューナ152によって受信されるDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、DTVチューナ152をフィルタ手段124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御する一方、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続しているときに、DTVチューナ152によって受信されるDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、DTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続するようにスイッチ141を制御してもよい。従って、DTVの高域周波数信号又は低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、アンテナ素子101の代わりにアンテナ素子102をDTVチューナ152に接続したり、アンテナ素子102の代わりにアンテナ素子101をDTVチューナ152に接続したりする。これにより、より大きな信号レベルを受信するアンテナ素子101又は102を利用できる。
さらには、DTVの信号を受信するアンテナ素子と携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、アンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。
さらには、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続され、アンテナ素子101,102のいずれか一方が常にDTVチューナ152に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100EをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
また、DTVの信号を受信する際に選択ダイバーシチを実行できるので、良好な受信特性を達成することができる。
なお、本実施形態では、スイッチ141を切り換える基準としてRSSIを使用したが、これに限らず、C/N、BER又はPERなど、受信信号レベル又は受信特性の劣化が感知できる指標なら任意のもの使用可能である。
変形例.
なお、第1乃至第4の実施形態において、DTVの低域周波数帯と高域周波数帯をそれぞれ、470MHz〜557MHzと557MHz〜770MHzとしたが、これに限らず、送信される携帯電話送信信号の妨害の影響を抑えかつDTVが良好な受信特性となるように設定することにより、他の周波数範囲を使用することも可能である。
また、DTVのように広帯域にわたって良好に受信可能な周波数特性が必要な無線通信に関して、本実施形態のように低域周波数信号の受信と高域周波数信号の受信とのためにアンテナ素子を別個に設けることにより、同様の効果を達成することができる。
第1乃至第4の実施形態においては、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信しかつDTVの信号を受信する携帯無線通信装置に関して説明したが、これに限らず、互いに近接する周波数帯域をそれぞれ用いる複数の無線通信を実行する機能を有する携帯無線通信装置において、ある無線通信Aに係る信号の送信周波数と他の無線通信Bに係る信号の受信周波数が近接していて妨害を及ぼす場合、本実施形態の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を通信Aの信号に置き換え、DTVの信号を通信Bの信号に置き換えることにより、同様の効果を達成することができる。
以下の表1に、本実施形態のDTVに代えて使用可能な無線通信方式の例を示す。携帯無線通信装置は、800MHz帯、1.7GHz帯、2.0GHz帯及び2.5GHz帯のうちの1つ又は複数を使用して携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するとともに、表1に示す無線通信方式に従う無線信号のうちの1つ又は複数を受信する。このとき、表1に示す無線通信方式に従う無線信号の受信周波数帯は、本実施形態と同様に2つ又はそれよりも多数の周波数帯に分割されてもよい。ここで、単位はMHzである。
また、例えば、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することとGPSの信号を受信することとのために共通のアンテナ素子を使用し、携帯電話受信信号を受信すること(又は送受信すること)とDTVの信号を受信することとのためにもう1つの共通のアンテナ素子を使用することにより、異なる3つの無線通信を同時に実行することが可能となる。
図6乃至図23に示す携帯無線通信装置の全体構成についても、図2及び図3に示したものと同様の構成を採用することができるが、これに限らず、他の構成を採用することもできる。例えば、アンテナ素子101,102の形状は、図2及び図3に示すような非対称なものではなく、互いに同一の構成であってもよく、あるいは別の異なる形状であってもよい。
また、図9、図12及び図15以外の図面に示した構成の携帯無線通信装置においても、図9に示した携帯無線通信装置100Dと同様に、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対して選択ダイバーシチを行うように構成してもよい。
実施形態の携帯無線通信装置の回路構成は、図面の各ブロック図に示したものに限定されるものではない。例えば、サーキュレータ131,134、合成器132、及び/又はデュプレクサ131A,134Aは、携帯電話信号処理回路151に内蔵されるように構成されてもよい。
なお、以上説明した第1乃至第4の実施形態でそれぞれ示した携帯無線通信装置はあくまで一例であって、これらの携帯無線通信装置の構成要素のうちで構造上可能なものは組み合わせて使用することも可能である。
実施形態の効果.
以上詳述したように、本発明に係る各実施形態によれば、携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子と、例えば、高域周波数帯(UHF帯)のデジタルテレビジョン放送(DTV)など、送信される携帯電話送信信号と近い周波数で受信する他の無線通信のためのアンテナ素子とを分けることにより、送信される携帯電話送信信号が他の無線通信に与える影響を抑え、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するためのアンテナ素子だけで複数の無線通信を実行可能な携帯無線通信装置を提供することができる。ここでは、DTVの高域周波数信号を受信するためのアンテナ素子と携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子とを別のアンテナ素子にしたことにより、携帯無線通信装置から送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信できる。本発明によれば、各アンテナ素子において、異なる無線通信毎に整合手段を設けたことにより、インピーダンスの適切な整合状態を達成することができる。
本発明によればまた、DTVの信号を受信するアンテナ素子と、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子及び/又は携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、携帯無線通信装置におけるアンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。さらには、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するためのアンテナ素子だけで、無線通信装置を電話機として動作させ、それと同時に、例えばデジタルテレビジョン放送など他の無線通信を実行する装置として動作させることができる。また、2つのアンテナ素子が常に携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するための無線信号処理手段に接続され、2つのアンテナ素子の少なくとも一方が常にDTVの放送信号を受信するための無線信号処理手段に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置をDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。さらには、DTVの低域周波数信号と高域周波数信号とでチューナを分離することにより、低域周波数帯内のチャンネルを視聴しているときに高域周波数帯内のチャンネルを録画することが可能であり、又は、携帯無線通信装置100Aを電話機として使用しているときにDTVの低域周波数帯から1つのチャンネルを録画し、DTVの高域周波数帯から1つのチャンネルを録画するように、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号のための無線信号処理手段と、DTVの低域周波数信号のための無線信号処理手段と、DTVの高域周波数信号のための無線信号処理手段とを同時に動作させることが可能である。
さらに、本発明によれば、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子を低域周波数用と高域周波数用とに分けて使用することにより、1本のみのアンテナ素子を使用する場合よりも広帯域にわたってDTVの受信特性を向上させることが可能である。さらには、DTVの低域周波数信号(使用する周波数が低い方)を受信するためのアンテナ素子として、2つのアンテナ素子のうちで、よりサイズが大きなアンテナ素子を選択すれば(図2及び図3を参照)、より良好な受信特性が得られる。
本発明によればまた、DTVの信号を受信しているときにおいても選択ダイバーシチを実行可能であるので、これにより良好な受信特性を維持することが可能となる。
なお、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号とDTVに限らず、互いに近接する周波数帯域を用いる無線通信を実行する機能を有する携帯無線通信装置において、ある無線通信Aに係る信号の送信周波数と他の無線通信Bに係る信号の受信周波数が近接していて妨害を及ぼす場合、本実施形態の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を通信Aの信号に置き換え、DTVの信号を通信Bの信号に置き換えることにより、同様の効果を達成することができる。
また、DTVのように広帯域にわたって良好に受信可能な周波数特性が必要な無線通信に関して、低域周波数信号の受信と高域周波数信号の受信とのためにアンテナ素子を別個に設けることにより、同様の効果を達成することができる。
本発明は、所定の周波数帯域において第1の無線通信に係る無線信号(携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号)を送信し、この周波数帯域に近接した他の周波数帯域において他の第2の無線通信に係る無線信号を受信する携帯無線通信装置において、送信される第1の無線通信に係る無線信号が第2の無線通信に係る無線信号に対する妨害となる状況を抑圧することができるので、第2の無線通信に係る無線信号の受信特性の劣化を防ぐことができ、携帯電話機をはじめ、あらゆる無線通信で用いる機器等に応用できる。
本発明は、主として複数の無線通信を実行可能な無線通信装置に関し、特に、携帯電話の基地局装置との間で電話呼に係る音声などを含む無線信号を送受信するとともに、VHF帯乃至UHF帯のFM放送波、アナログテレビジョン放送波、及び/又はデジタルテレビジョン(DTV)放送波などの複数の無線通信システムに係る無線信号であって、それぞれ異なる周波数帯を有する複数の無線信号を受信することが可能な携帯電話端末装置等の無線通信装置に関する。
近年、携帯電話機等の携帯無線通信装置が急速に発達している。そのような携帯無線通信装置では、携帯電話の通話のための信号を携帯電話の基地局装置との間で送受信する(以下、携帯電話の基地局装置に送信される信号を「携帯電話送信信号」といい、携帯電話の基地局装置から受信される信号を「携帯電話受信信号」という。)。現在、市販されている携帯無線通信装置において、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することに加えて、FM放送やテレビジョン放送など、他の無線通信に係る無線信号を受信しようとする場合、例えば特許文献1記載の複数放送波を受信可能な携帯電話機が存在する。
特許文献1の携帯電話機は、携帯電話機無線部を備えたことに加えて、FM放送及びテレビジョン放送の受信機能を提供するためのTV/FM受信部と、受信可能な複数個の放送波(すなわち、UHFのテレビジョン放送、VHF−Hchのテレビジョン放送、VHF−Lchのテレビジョン放送、及びFM放送)に応じてそれぞれ設けられた複数個のインピーダンス調整回路とを備えたことを特徴とする。この携帯電話機のアンテナで受信された受信信号は、周波数分配器を介して携帯電話機無線部及び帯域切換スイッチに送られ、帯域切換スイッチは、受信信号の周波数帯に応じてインピーダンス調整回路のうちのいずれかを選択するように切り換え、受信信号は選択されたインピーダンス調整回路を介してTV/FM受信部に送られる。
携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために使用される周波数帯域として800MHzの帯域が使用されるとき、この帯域の周波数は、デジタルテレビジョン放送(以下、DTVという。)で使用される帯域(470MHz〜770MHz)のうちの高域側(ハイバンド)の周波数と非常に近くなる。従って、特許文献1に開示された携帯電話機では、当該携帯電話機から送信される携帯電話送信信号はUHF帯の高域側におけるテレビジョン放送の妨害波となり、このような妨害の影響を十分に抑圧できない。このように特許文献1では、携帯電話機から送信される携帯電話送信信号の周波数と近い周波数を有する他の無線通信に係る無線信号を受信する際には、その無線信号に関して良好な受信特性が得られない。
本発明の目的は、以上の問題点を解決し、複数の無線通信を実行する無線通信装置において異なる無線通信が互いに妨害することを防止して、同時に複数の無線通信を実行しながら、良好な受信特性を達成することができる無線通信装置を提供することにある。本発明は、特に、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信しながらデジタルテレビジョン放送を受信することが可能な携帯電話機等の携帯無線通信装置を提供することを目的とする。
本願の第1の発明に係る無線通信装置は、
第1の通信システムにおいて用いる第1の周波数帯域の第1の無線信号を送信しかつ上記第1の周波数帯域の第2の無線信号を受信するための第1のアンテナ素子と、
上記第2の無線信号を受信するための第2のアンテナ素子と、
上記第1の無線信号を発生し、第1のフィルタ手段及び第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子から送信する送信手段と、
上記第1のアンテナ素子によって受信された第2の無線信号を上記第1の整合手段及び上記第1のフィルタ手段を介して受信する第1の受信処理と、上記第2のアンテナ素子によって受信された第2の無線信号を第2の整合手段及び第2のフィルタ手段を介して受信する第2の受信処理との少なくとも一方の受信処理を行う第1の受信手段と、
第2の通信システムにおいて用いられかつ上記第1の周波数帯域と近接した第2の周波数帯域の第3の無線信号と、上記第2の通信システムにおいて用いられかつ上記第1の周波数帯域と遠隔し上記第2の周波数帯域と異なる第3の周波数帯域の第4の無線信号とを受信する第2の受信手段とを備えた無線通信装置であって、
上記第1の整合手段は、上記第1の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを上記第1の周波数帯域の無線信号を通過させる第1のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第2の整合手段は、上記第1の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを上記第1の周波数帯域の無線信号を通過させる第2のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記無線通信装置は、
上記第3の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを上記第3の周波数帯域の無線信号を通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させる第3の整合手段と、
上記第2の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを上記第2の周波数帯域の無線信号を通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させる第4の整合手段と、
上記送信手段が上記第1の無線信号を送信しているときに、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を、上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して、上記第1の無線信号を送信していない第2のアンテナ素子に接続するように第1のスイッチ手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
上記無線通信装置において、上記制御手段は、上記送信手段が上記第1の無線信号を送信していないときに、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続し、もしくは上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
また、上記無線通信装置において、
上記第3の整合手段はさらに、上記第2の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第2の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第4の整合手段はさらに、上記第3の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第3の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記制御手段は、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続しているときに、上記第2の受信手段によって受信される第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
さらに、上記無線通信装置において、
上記第3の整合手段はさらに、上記第2の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第2の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第4の整合手段はさらに、上記第3の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第3の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記制御手段は、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続しているときに、上記第2の受信手段によって受信される第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
また、上記無線通信装置は、上記送信手段と上記第1のフィルタ手段との間及び上記送信手段と上記第2のフィルタ手段との間に挿入され、上記送信手段からの第1の無線信号を上記第1のフィルタ手段及び上記第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に出力する第1の場合と、上記送信手段からの第1の無線信号を上記第2のフィルタ手段及び第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に出力する第2の場合とを選択的に切り換える第2のスイッチ手段をさらに備え、
上記第3の整合手段はさらに、上記第2の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第2の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第4の整合手段はさらに、上記第3の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第3の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記制御手段は、上記第1の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
さらに、上記無線通信装置は、上記送信手段と上記第1のフィルタ手段との間及び上記送信手段と上記第2のフィルタ手段との間に挿入され、上記送信手段からの第1の無線信号を上記第1のフィルタ手段及び上記第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に出力する第1の場合と、上記送信手段からの第1の無線信号を上記第2のフィルタ手段及び第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に出力する第2の場合とを選択的に切り換える第2のスイッチ手段をさらに備え、
上記第3の整合手段はさらに、上記第2の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第2の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第4の整合手段はさらに、上記第3の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを、上記第3の周波数帯域の無線信号をさらに通過させる第4のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第2の受信手段は、上記第2の周波数帯域の第3の無線信号を受信する第1の受信部と、上記第3の周波数帯域の第4の無線信号を受信する第2の受信部とを備え、
上記制御手段は、上記第1の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第1の受信部を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第1の受信部を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御することを特徴とする。
本願の第2の発明に係る無線通信装置は、
第1の通信システムにおいて用いる第1の周波数帯域の第1の無線信号を送信しかつ上記第1の周波数帯域の第2の無線信号を受信し、第2の通信システムにおいて用いられかつ上記第1の周波数帯域と近接した第2の周波数帯域の第3の無線信号と、上記第2の通信システムにおいて用いられかつ上記第1の周波数帯域と遠隔し上記第2の周波数帯域と異なる第3の周波数帯域の第4の無線信号とを受信するための第1及び第2のアンテナ素子と、
上記第1のアンテナ素子と上記第2のアンテナ素子のうちのいずれか1つを接続する第1のスイッチ手段と、
第2のスイッチ手段と、
上記第1の無線信号を発生し、上記第2のスイッチ手段の第1の場合において、上記第2のスイッチ手段、第1のフィルタ手段及び第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子から送信する一方、上記第2のスイッチ手段の第2の場合において、上記第2のスイッチ手段、第2のフィルタ手段及び第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子から送信する送信手段と、
上記第1のアンテナ素子によって受信された第2の無線信号を上記第1の整合手段及び上記第1のフィルタ手段を介して受信する第1の受信処理と、上記第2のアンテナ素子によって受信された第2の無線信号を上記第2の整合手段及び上記第2のフィルタ手段を介して受信する第2の受信処理との少なくとも一方の受信処理を行う第1の受信手段と、
上記第2の周波数帯域の第3の無線信号と、上記第3の周波数帯域の第4の無線信号とを受信する第2の受信手段とを備えた無線通信装置であって、
上記第1の整合手段は、上記第1の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを上記第1の周波数帯域の無線信号を通過させる第1のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記第2の整合手段は、上記第1の周波数帯域において、上記第2のアンテナ素子のインピーダンスを上記第1の周波数帯域の無線信号を通過させる第2のフィルタ手段のインピーダンスに整合させ、
上記無線通信装置は、
上記第2及び第3の周波数帯域において、上記第1のアンテナ素子のインピーダンスを上記第2及び第3の周波数帯域の無線信号を通過させる第3のフィルタ手段のインピーダンスに整合させる第3の整合手段と、
上記第2のスイッチ手段が上記送信手段を上記第1のフィルタ手段及び上記第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続されて、上記送信手段が上記第1の無線信号を上記第1のアンテナ素子を用いて送信しているとき、上記第2のアンテナ素子によって受信された第3の無線信号を、上記第1のスイッチ手段、上記第3の整合手段及び上記第3のフィルタ手段を介して上記第2の受信手段により受信されるように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2のスイッチ手段が上記送信手段を上記第2のフィルタ手段及び上記第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続されて、上記送信手段が上記第1の無線信号を上記第2のアンテナ素子を用いて送信しているとき、上記第1のアンテナ素子によって受信された第3の無線信号を、上記第1のスイッチ手段、上記第3の整合手段及び上記第3のフィルタ手段を介して上記第2の受信手段により受信されるように上記第1のスイッチ手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
第1の発明に係る無線通信装置によれば、上記送信手段が上記第1の無線信号を送信しているときに、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を、上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して、上記第1の無線信号を送信していない第2のアンテナ素子に接続するように第1のスイッチ手段を制御する。従って、第1のアンテナ素子を用いて送信される第1の周波数帯域の第1の無線信号に妨害されずに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第2のアンテナ素子を用いて受信することができる。
また、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続しているときに、上記第2の受信手段によって受信される第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、当該第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第1のアンテナ素子の代わりに上記第2のアンテナ素子を上記第2の受信手段に接続する。これにより、より大きな信号レベルを受信する第2のアンテナ素子を利用できる。
さらに、上記第1のスイッチ手段が上記第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続しているときに、上記第2の受信手段によって受信される第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、第2のアンテナ素子を用いて第3の無線信号又は第4の無線信号を受信しているときに、当該第3の無線信号又は第4の無線信号の信号レベルが所定のしきい値よりも小さくなったときに、上記第2のアンテナ素子の代わりに上記第1のアンテナ素子を上記第2の受信手段に接続する。これにより、より大きな信号レベルを受信する第1のアンテナ素子を利用できる。
また、上記第1の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第3の無線信号を受信する第2の受信手段を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、前者の第1の場合において、第1の無線信号が第1のアンテナ素子を用いて送信されるときに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第2のアンテナ素子を用いて、上記送信される第1の無線信号の妨害なしに受信できる。また、後者の第2の場合において、第1の無線信号が第2のアンテナ素子を用いて送信されるときに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第1のアンテナ素子を用いて、上記送信される第1の無線信号の妨害なしに受信できる。
さらに、上記第1の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第1の受信部を上記第4のフィルタ手段及び上記第4の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2の場合において、上記第1のスイッチ手段が上記第1の受信部を上記第3のフィルタ手段及び上記第3の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続するように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、前者の第1の場合において、第1の無線信号が第1のアンテナ素子を用いて送信されるときに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第2のアンテナ素子を用いて第2の受信手段の第1の受信部により、上記送信される第1の無線信号の妨害なしに受信できる。また、後者の第2の場合において、第1の無線信号が第2のアンテナ素子を用いて送信されるときに、第2の周波数帯域の第3の無線信号を第1のアンテナ素子を用いて第2の受信手段の第1の受信部により、上記送信される第1の無線信号の妨害なしに受信できる。
第2の発明に係る無線通信装置によれば、上記第2のスイッチ手段が上記送信手段を上記第1のフィルタ手段及び上記第1の整合手段を介して上記第1のアンテナ素子に接続されて、上記送信手段が上記第1の無線信号を上記第1のアンテナ素子を用いて送信しているとき、上記第2のアンテナ素子によって受信された第3の無線信号を、上記第1のスイッチ手段、上記第3の整合手段及び上記第3のフィルタ手段を介して上記第2の受信手段により受信されるように上記第1のスイッチ手段を制御する一方、上記第2のスイッチ手段が上記送信手段を上記第2のフィルタ手段及び上記第2の整合手段を介して上記第2のアンテナ素子に接続されて、上記送信手段が上記第1の無線信号を上記第2のアンテナ素子を用いて送信しているとき、上記第1のアンテナ素子によって受信された第3の無線信号を、上記第1のスイッチ手段、上記第3の整合手段及び上記第3のフィルタ手段を介して上記第2の受信手段により受信されるように上記第1のスイッチ手段を制御する。従って、前者の場合において、第1のアンテナ素子を用いて送信される第1の周波数帯域の第1の無線信号に妨害されずに、第3の無線信号を第2のアンテナ素子を用いて受信することができる。また、後者の場合において、第2のアンテナ素子を用いて送信される第1の周波数帯域の第1の無線信号に妨害されずに、第3の無線信号を第1のアンテナ素子を用いて受信することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態を説明するため図面の全体にわたり、同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付与し、その繰り返しの説明は省略する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
第1の実施形態.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る携帯無線通信装置100の無線通信回路170の構成を示すブロック図である。本実施形態の携帯無線通信装置100は、互いに近接する周波数帯域をそれぞれ用いる複数の無線通信を実行し、具体的には、第1の無線通信として携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信を実行する機能と、第2の無線通信としてDTVの信号を受信する機能とを備えるものである。
図1に示す無線通信回路170は、携帯無線通信装置100の無線周波領域の処理を実行し、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために携帯電話信号処理回路151を備え、DTVの信号を受信するためにDTVチューナ152を備える。携帯電話信号処理回路151は送信回路151a及び受信回路151bを備え、送信回路151aは、送信される携帯電話送信信号に対する、例えば増幅、D/A変換及び変調などを含む無線周波領域の処理を実行し、受信回路151bは、受信される携帯電話受信信号に対する、例えば増幅、A/D変換及び復調などを含む無線周波領域の処理を実行する。DTVチューナ152は、受信されたDTVの信号に対して増幅及び復調などの無線周波領域の処理を実行する。また、図1では、図示の簡単化のために、携帯無線通信装置100における無線周波領域の処理以外の他の処理を実行するための構成要素を、無線通信回路170の外部に接続されたコントローラ180によって代表させている。
携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために使用する周波数帯域は、例えば800MHz帯、1.7GHz帯、2.0GHz帯及び2.5GHz帯のうちの1つ又は複数を含み、本実施形態では800MHz帯が使用される。以下の説明では、この帯域をB1と表記する。なお、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために使用する周波数帯域は、これに限るものではない。また、DTVの周波数帯域は、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の周波数帯に近接した第1の周波数帯域部分である557MHz〜770MHzの範囲と、この第1の周波数帯域部分よりも携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の周波数帯から遠隔した第2の周波数帯域部分である470MHz〜557MHzの範囲とを含み、本明細書では、これらを、それぞれ「高域周波数帯」(又は「高域」もしくはB2H)及び「低域周波数帯」(又は「低域」もしくはB2L)という。
図1において、携帯無線通信装置100は2つのアンテナ素子101,102を備え、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111,112に接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113,114に接続される(各図面では「整合回路」と表記する。)。インピーダンス整合回路111,112,113,114は、アンテナ素子101,102と後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられ、インピーダンス整合回路111,112はアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路113,114はアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段にはフィルタ121が接続され、インピーダンス整合回路111は、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子101と、フィルタ121(又はフィルタ121を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ121は、送受信される携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路112の後段にはフィルタ122が接続され、インピーダンス整合回路112は、帯域B2LのDTVの低域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101と、フィルタ122(又はフィルタ122を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ122は、受信されたDTVの低域周波数信号を通過させる帯域B2Lのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113の後段にはフィルタ123が接続され、インピーダンス整合回路113は、帯域B1の携帯電話受信信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ123(又はフィルタ123を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ123は、受信された携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。また、インピーダンス整合回路114の後段にはフィルタ124が接続され、インピーダンス整合回路114は、帯域B2HのDTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ124又は(フィルタ124を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ124は、受信されたDTVの高域周波数信号を通過させる帯域B2Hのバンドパスフィルタである。
フィルタ121は、サーキュレータ131を介して、携帯電話信号処理回路151内の送信回路151aに接続され、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られ、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置(図示せず。)に向けて放射される。フィルタ121はさらに、サーキュレータ131を介して合成器132の1つの入力側端子に接続される。合成器132のもう1つの入力側端子にはフィルタ123が接続され、合成器132は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路111、フィルタ121及びサーキュレータ131とを介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路113及びフィルタ123を介して入力された携帯電話受信信号とに対して合成ダイバーシチを行って、合成後の携帯電話受信信号を携帯電話信号処理回路151内の受信回路151bへ出力する。サーキュレータ131は、送信回路151aから入力された送信すべき携帯電話送信信号をフィルタ121のみに送り、また、フィルタ121から入力された携帯電話受信信号を合成器132のみに送る。携帯電話信号処理回路151は、送受信される携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号のさらなる処理のために無線通信回路170の外部のコントローラ180及び/又は他の音声処理回路など(図示せず。)に接続され、そのような外部の回路は、例えば、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号が電話呼の信号である場合には、音声信号の符号化及び復号化やA/D変換及びD/A変換などを実行し、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号が電子メールである場合には、テキストデータの処理などを実行する。
一方、フィルタ122,124は、周波数帯域を切り換えるためのスイッチ141に接続され、スイッチ141は、チューナコントローラ160の制御に従って、フィルタ122,124のいずれか一方の出力信号をDTVチューナ152に送る。チューナコントローラ160は、図2のキーボード207を介したユーザ入力などにより選局されたチャンネル情報などを含むコントローラ180からの制御信号に基づいて、スイッチ141の接続を切り換えるとともに、DTVチューナ152の復調動作を制御する。ここで、選局されるチャンネルが低域周波数帯B2Lに属する周波数を有する場合には、チューナコントローラ160は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路112及びフィルタ122を介して送られたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を制御するとともに、入力された低域周波数信号の復調動作を実行するようにDTVチューナ152を制御する。その一方、選局されるチャンネルが高域周波数帯B2Hに属する周波数を有する場合には、チューナコントローラ160は、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路114及びフィルタ124を介して送られたDTVの高域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を制御するとともに、入力された高域周波数信号の復調動作を実行するようにDTVチューナ152を制御する。DTVチューナ152で復調された信号は、映像及び音声の再生などを含むさらなる処理のために、無線通信回路170の外部のコントローラ180及び/又は他の再生回路など(図示せず。)に送られる。
チューナコントローラ160はまた、送信回路151aが携帯電話送信信号を送信しているときに、スイッチ141がDTVの高域周波数信号を受信するDTVチューナ152を、フィルタ124及びインピーダンス整合回路114を介して、携帯電話送信信号を送信していないアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御する一方、送信回路151aが携帯電話送信信号を送信していないときに、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ122及びインピーダンス整合回路112を介してアンテナ素子101に接続するか、もしくはDTVチューナ152をフィルタ124及びインピーダンス整合回路114を介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御してもよい。これにより、アンテナ素子101を用いて送信される帯域B1の携帯電話送信信号に妨害されずに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子102を用いて受信することができる。
図2及び図3は、本実施形態の携帯無線通信装置100の全体構成をそれぞれ正面及び側面から概略的に示す透視図である。図2及び図3において、本実施形態の携帯無線通信装置100は、ほぼ直方体形状の上部筐体201と下部筐体202とを備え、これらがヒンジ部203により連結された折りたたみ型の携帯電話機として構成されている。図2及び図3では、携帯無線通信装置100を開いた状態で示す。上部筐体201は、一部あるいは全部がマグネシウムや亜鉛等の導電性材料で構成され、内側上部筐体として設けられるアンテナ素子101と、外側上部筐体201aとで構成されている。ここで、携帯無線通信装置100を電話機として通話のために使用する際にユーザの頭部に近接する側を携帯無線通信装置100の「内側」といい、ユーザの頭部から離れた側を携帯無線通信装置100の「外側」という。内側上部筐体の一部分のみがアンテナ素子101として動作するように構成してもよい。内側上部筐体(すなわちアンテナ素子101)と外側上部筐体201aとは、内側上部筐体の下端部(すなわちヒンジ部203に近接した側)において、内側上部筐体から外側上部筐体201aに貫通するように設けられたネジ211,212により固定される。例えば、ネジ211は、図3に示すように、外側上部筐体201aのネジ受け部213に螺嵌することによって固定される。図示を省略するが、ネジ212も同様に固定される。内側上部筐体上には、DTVの映像及び他の情報を表示するディスプレイ204が設けられ、ディスプレイ204の上方(すなわち、内側上部筐体上において、ヒンジ部203から遠隔した側)には、通話の相手の音声を再生し、さらにDTVの視聴時にその音声を再生するスピーカ205が設けられる。DTVの音声を再生するためのスピーカは、スピーカ205とは別個に設けてもよい。下部筐体202の内側上には、DTVの選局などを含むユーザ入力を取得するためのキーボード207が設けられ、下部筐体202の下端部付近(すなわちヒンジ部203から遠隔した側)には、通話時にユーザの音声を取得するマイクロホン206が設けられる。下部筐体202内にはさらに、図1の無線通信回路170とコントローラ180(図2及び図3には図示せず。)を含む回路基板208が設けられ、また、下部筐体202の外側に近接するように充電池209が設けられる。さらに、ヒンジ部203内には、ストリップ状の導体にてなるアンテナ素子102が設けられる。アンテナ素子101は、給電線221を介して無線通信回路170に接続され、給電線221の一端は、円形の貫通孔となるように構成され、その貫通孔を通るネジ211とネジ受部213とによりアンテナ素子101と電気的に接続されるようにネジ止めされ、給電線221の他端は無線通信回路170上の端子223に電気的に接続される。アンテナ素子102は、給電線222を介して無線通信回路170に接続され、給電線222の一端は、アンテナ素子102の一端に設けられた給電点225に電気的に接続され、給電線222の他端は無線通信回路170上の端子224に電気的に接続される。以上の構成により、図1の携帯無線通信装置100を携帯電話機として実装することができる。
図4は、図1のアンテナ素子101及び整合回路部110AのVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)特性を示すグラフであり、図5は、図1のアンテナ素子102及び整合回路部110BのVSWR特性を示すグラフである。図4を参照すると、アンテナ素子101を介して帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信する際のVSWR特性と、帯域B2LのDTVの低域周波数信号を受信する際のVSWR特性とがわかる。図4では、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の周波数とDTVの低域周波数信号の周波数とは、妨害が生じない程度に離隔していることがわかり、また、このとき、アンテナ素子101に接続された整合回路部110Aによって、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するための適切なインピーダンス整合状態と、DTVの低域周波数信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態とが達成されている。図5を参照すると、アンテナ素子102を介して帯域B1の携帯電話受信信号を受信する際のVSWR特性と、帯域B2HのDTVの高域周波数信号を受信する際のVSWR特性とがわかる。図5では、携帯電話受信信号の周波数とDTVの高域周波数信号の周波数とは近接しているが、両方とも受信動作であるので妨害は発生せず、また、このとき、アンテナ素子102に接続された整合回路部110Bによって、携帯電話受信信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態と、DTVの高域周波数信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態とが達成されている。図4及び図5より、携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子101とDTVの高域周波数信号を受信するためのアンテナ素子102とを分離することにより、送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性に与える影響を抑圧可能であることがわかる。
図6は、本実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Aの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この携帯無線通信装置100Aは、図1のスイッチ141、DTVチューナ152及びチューナコントローラ160に代えて、低域周波数信号と高域周波数信号を復調するためにそれぞれ設けられたDTV低域チューナ152AとDTV高域チューナ152Bとを備えたことを特徴とする。ここで、フィルタ122から出力される低域周波数信号はDTV低域チューナ152Aに入力され、フィルタ124から出力される高域周波数信号はDTV高域チューナ152Bに入力される。DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bで復調された信号は、映像及び音声の再生などを含むさらなる処理のために、無線通信回路170の外部のコントローラ180に送られる。携帯無線通信装置100Aは、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bによる復調処理を制御するコントローラをさらに備えてもよい。このようにDTVの低域周波数信号と高域周波数信号とでチューナを分離することにより、低域周波数帯内のチャンネルを視聴しているときに高域周波数帯内のチャンネルを録画することが可能であり、又は、携帯無線通信装置100Aを電話機として使用しているときにDTVの低域周波数帯から1つのチャンネルを録画し、DTVの高域周波数帯から1つのチャンネルを録画するように、携帯電話信号処理回路151、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bを同時に動作させることが可能である。
図7は、本実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Bの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。図1に示した実施形態では、携帯無線通信装置100は2つのアンテナ素子101,102を備えていたが、これに限らず3つ以上のアンテナ素子を備えていてもよい。図7の携帯無線通信装置100Bは3つのアンテナ素子101,102,103を備えた変形例を示す。
追加のアンテナ素子103は、アンテナ素子103とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のために設けられたインピーダンス整合回路115に接続され、インピーダンス整合回路115はフィルタ125を介して合成器133に接続される。インピーダンス整合回路115は、帯域B1の携帯電話受信信号を受信するために、アンテナ素子103と、フィルタ125(又はフィルタ125を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ125は、受信される携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。合成器133は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路111、フィルタ121及びサーキュレータ131とを介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路113及びフィルタ123を介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子103で受信されてインピーダンス整合回路115及びフィルタ125を介して入力された携帯電話受信信号とに対して合成ダイバーシチを行って、合成後の携帯電話受信信号を携帯電話信号処理回路151内の受信回路151bへ出力する。3つのアンテナ素子101,102,103で受信された携帯電話受信信号の合成ダイバーシチを実行することにより、携帯電話受信信号の受信性能は向上する。図7に示す変形例の場合では、3つのアンテナ素子101,102,103のうちの任意の2つのみ(すなわち、アンテナ素子101,102)がDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号の受信のためにそれぞれ使用される。チューナコントローラ160によるスイッチ141の制御は、図1の場合と同様である。
図8は、本実施形態の第3の変形例に係る携帯無線通信装置100Cの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例の携帯無線通信装置100Cは、図7の変形例と同様に3つのアンテナ素子101,102,103を備えたことに加えて、DTVの周波数帯域を低域周波数帯と中域周波数帯(図8では「B2M」と表記する。)と高域周波数帯との3つに分割し、3つのアンテナ素子101,102,103のすべてを、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号とDTVの信号とのために共用させること、すなわち、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信しかつDTVの低域周波数信号を受信するためにアンテナ素子101を使用し、携帯電話受信信号を受信しかつDTVの中域周波数信号を受信するためにアンテナ素子103を使用し、携帯電話受信信号を受信しかつDTVの高域周波数信号を受信するためにアンテナ素子102を使用することを特徴とする。
図8において、アンテナ素子103は、図7の変形例と同様にインピーダンス整合回路115及びフィルタ125を介して合成器133に接続されたことに加えて、アンテナ素子103とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のために設けられたインピーダンス整合回路116に接続される。インピーダンス整合回路115,116はアンテナ素子103のための整合回路部110Cとして機能する。インピーダンス整合回路116の後段にはフィルタ126が接続され、インピーダンス整合回路116は、帯域B2MのDTVの中域周波数信号を受信するために、アンテナ素子103と、フィルタ126(又はフィルタ126を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ126は、受信されるDTVの中域周波数信号を通過させる帯域B2Mのバンドパスフィルタである。図8の携帯無線通信装置100Cは、図7のスイッチ141に代えてスイッチ142を備え、フィルタ122,124,126はそれぞれスイッチ142に接続される。スイッチ142は、チューナコントローラ160Aの制御に従って、フィルタ122から出力される低域周波数信号、フィルタ126から出力される中域周波数信号、及びフィルタ124から出力される高域周波数信号のいずれか1つをDTVチューナ152に送る。
この携帯無線通信装置100Cはさらに、3つよりも多くのアンテナ素子を備えてもよく、また、DTVの周波数帯域を3つよりも多くの帯域に分割し、分割された各帯域に属する周波数を有する信号をそれぞれ異なるアンテナ素子で受信し、受信された各信号のいずれか1つをDTVチューナ152に入力するように構成してもよい。さらに、それぞれ異なる周波数帯域のDTVの信号を受信する3つよりも多くのDTVチューナを備え、異なるアンテナ素子で受信されたDTVの信号を異なるDTVチューナで復調するように構成してもよい。
図8の構成により、携帯無線通信装置100C等から送信される携帯電話送信信号がDTVの中域周波数信号及び高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信でき、さらに、DTVの信号の周波数帯域に応じて、アンテナ素子101,102,103のうちで当該周波数帯域におけるDTVの信号を受信するために適切なアンテナ素子を選択することができる。
図9は、本発明の第1の実施形態の第4の変形例に係る携帯無線通信装置100Dの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例の携帯無線通信装置100Dは、図1の合成器132に代えて、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対する選択ダイバーシチを行うためのスイッチ143を備えたことを特徴とする。
スイッチ143は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路111、フィルタ121及びサーキュレータ131とを介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路113及びフィルタ123を介して入力された携帯電話受信信号との一方を携帯電話信号処理回路151に送るように切り換える。携帯電話信号処理回路151は、図1の受信回路151bに代えて受信回路151cを備え、受信回路151cは、携帯電話受信信号の復調処理を実行するとともに、スイッチ143から送られた携帯電話受信信号のRSSI(Received Signal Strength Identification:受信信号強度)を取得し、このRSSIが高くなるようにスイッチ143の切り換えを行う。詳しくは、受信回路151cは、アンテナ素子101で受信された携帯電話受信信号が当該受信回路151cに入力されている場合においてRSSIが所定のしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信された携帯電話受信信号を当該受信回路151cに入力するようにスイッチ143を切り換え、逆に、アンテナ素子102で受信された携帯電話受信信号が当該受信回路151cに入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信された携帯電話受信信号を当該受信回路151cに入力するようにスイッチ143を切り換える。なお、以上の説明では、スイッチ143を切り換える基準として受信信号強度(RSSI)を使用したが、これに限らず、C/N(雑音電力に対する搬送波電力)、BER(Bit Error Rate)又はPER(Packet Error Rate)など、受信信号レベル又は受信特性の劣化が感知できる指標なら任意のもの使用可能である。このように、携帯無線通信装置100Dは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ143を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号のいずれか一方を携帯電話信号処理回路151に入力することができる。また、図4及び図5に示したような3つ以上のアンテナ素子を備えた携帯無線通信装置において、3つ以上のアンテナ素子でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対して選択ダイバーシチを実行するように構成してもよい。
図22は、本発明の第1の実施形態の第5の変形例に係る携帯無線通信装置100Qの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。アンテナ素子101を介して携帯電話送信信号の送信と携帯電話受信信号の受信とを両立するために、サーキュレータ131に代えて他の回路要素を用いてもよい。図22の無線通信回路170は、図1のフィルタ121及びサーキュレータ131に代えてデュプレクサ(アンテナ共用器)131Aを備えて構成される。デュプレクサ131Aは、その内部構成要素としてフィルタ131Aa,131Abを含み、フィルタ131Aaは、送信される携帯電話送信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタであり、フィルタ131Abは、受信される携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路111は、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子101と、デュプレクサ131Aの各フィルタ131Aa,131Ab(又はデュプレクサ131Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。この構成により、本変形例においても、図1の場合と同様にアンテナ素子101を介して携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することができる。図22の変形例の構成は、本実施形態の第1乃至第4の変形例の構成、また後述する第4の実施形態の構成に適用されてもよい。
以上説明したように、本実施形態の携帯無線通信装置100及びその変形例100A〜100D,100Qによれば、DTVの高域周波数信号を受信するためのアンテナ素子102と携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子101とを別のアンテナ素子とすることにより、携帯無線通信装置100等から送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信できる。これにより、互いに近接した周波数帯を用いる複数の無線通信を実行可能な携帯無線通信装置100を提供することができる。
さらには、DTVの信号を受信するアンテナ素子と、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子及び/又は携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、携帯無線通信装置におけるアンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。また、アンテナ素子101に接続された整合回路部110Aによって、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するための適切なインピーダンス整合状態と、DTVの低域周波数信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態とが達成され、アンテナ素子102に接続された整合回路部110Bによって、携帯電話受信信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態と、DTVの高域周波数信号を受信するための適切なインピーダンス整合状態とが達成されている。
さらには、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続され、アンテナ素子101,102のいずれか一方が常にDTVチューナ152に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100等をDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
さらには、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子を低域周波数用と高域周波数用とに分けて使用することにより、1本のみのアンテナ素子を使用する場合よりも広帯域にわたってDTVの受信特性を向上させることが可能である。
さらには、図2及び図3に示すように、DTVの低域周波数信号(使用する周波数が低い方)を受信するためのアンテナ素子として、アンテナ素子102ではなく、アンテナ素子102よりサイズが大きなアンテナ素子101を選択したことにより、より良好な受信特性が得られる。
なお、本実施形態において、携帯無線通信装置100の構成を図2及び図3に示したが、これに限るものではない。
第2の実施形態.
図10は、本発明の第2の実施形態に係る携帯無線通信装置100Eの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。本実施形態の携帯無線通信装置100Eは、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信機能とDTVの受信機能とを備えるものである。本実施形態の携帯無線通信装置100Eは、第1の実施形態と同様に携帯無線通信装置100Eから送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号への妨害となることを防止するとともに、携帯電話送信信号を送信するためにアンテナ素子101,102のいずれかを選択して使用する選択ダイバーシチを実行することを特徴とする。
図10において、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111,112Aに接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113A,114Aに接続される。インピーダンス整合回路111,112A,113A,114Aは、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられ、インピーダンス整合回路111,112Aはアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路113A,114Aはアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段には、図1の携帯無線通信装置100と同様にフィルタ121が接続され、インピーダンス整合回路111は、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子101と、フィルタ121(又はフィルタ121を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。インピーダンス整合回路112Aの後段には、スイッチ141を介してフィルタ127が接続され、インピーダンス整合回路112Aは、帯域B2L及びB2HのDTVの信号を受信するために、アンテナ素子101と、スイッチ141及びフィルタ127(又はスイッチ141及びフィルタ127を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。図10の携帯無線通信装置100Eでは、簡単化のために、DTVの周波数帯域を高域周波数帯B2Hと低域周波数帯B2Lとに分割せず、携帯無線通信装置100Eのインピーダンス整合回路112A,114A及びフィルタ127は、470MHz〜770MHzの単一の周波数帯域にわたってDTVの信号を処理する。インピーダンス整合回路113Aの後段にはフィルタ123Aが接続され、インピーダンス整合回路113Aは、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ123A(又はフィルタ123Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ123Aは、送受信される携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。また、インピーダンス整合回路114Aの後段には、スイッチ141を介してフィルタ127が接続され、インピーダンス整合回路114Aは、帯域B2L及びB2HのDTVの信号を受信するために、アンテナ素子102と、スイッチ141及びフィルタ127(又はスイッチ141及びフィルタ127を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。
フィルタ121は、サーキュレータ131を介してスイッチ144に接続され、また、フィルタ123Aは、サーキュレータ134を介してスイッチ144に接続される。スイッチ144は、チューナコントローラ160Bの制御に従って、サーキュレータ131,134のいずれか一方を携帯電話信号処理回路151内の送信回路151aに接続するように切り換える。よって、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144の接続状態に応じて、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られるか、あるいは、サーキュレータ134、フィルタ123A及びインピーダンス整合回路113Aを介してアンテナ素子102に送られる。スイッチ144の切り換えにより、送信すべき携帯電話送信信号をアンテナ素子101,102のいずれか一方から携帯電話の基地局装置(図示せず。)に向けて放射する選択ダイバーシチを行うことができる。フィルタ121はさらに、サーキュレータ131を介して合成器132の1つの入力側端子に接続され、また、フィルタ123Aはさらに、サーキュレータ134を介して合成器132のもう1つの入力側端子に接続される。合成器132は、アンテナ素子101で受信されてインピーダンス整合回路111、フィルタ121及びサーキュレータ131とを介して入力された携帯電話受信信号と、アンテナ素子102で受信されてインピーダンス整合回路113A、フィルタ123A及びサーキュレータ134を介して入力された携帯電話受信信号とに対して合成ダイバーシチを行って、合成後の携帯電話受信信号を携帯電話信号処理回路151内の受信回路151bへ出力する。サーキュレータ131は、送信回路151aからスイッチ144を介して入力された送信すべき携帯電話送信信号をフィルタ121のみに送り、また、フィルタ121から入力された携帯電話受信信号を合成器132のみに送る。同様に、サーキュレータ134は、送信回路151aからスイッチ144を介して入力された送信すべき携帯電話送信信号をフィルタ123Aのみに送り、また、フィルタ123Aから入力された携帯電話受信信号を合成器132のみに送る。
一方、スイッチ141は、チューナコントローラ160Bの制御に従って、インピーダンス整合回路112A,114Aのいずれか一方の出力信号をフィルタ127を介してDTVチューナ152に送る。フィルタ127は、DTVの受信信号を通過させる帯域B2L及びB2Hのバンドパスフィルタである。
コントローラ180は、携帯電話送信信号を携帯電話の基地局装置(図示せず。)に送信してから所定時間が経過した後になっても基地局装置からの応答信号が受信されなかったときなど、送信時の無線環境の低下が検出された場合に、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示する制御信号をチューナコントローラ160Bに送る。コントローラ180は、DTVの信号の受信信号レベルが低下したときなどに、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示する制御信号をチューナコントローラ160Bに送ってもよい。チューナコントローラ160Bは、この制御信号に従って、以下の2つの場合のいずれかの状態となるようにスイッチ141,144を連動させて切り換える。第1の場合では、図10に示すように、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ141は、フィルタ127をインピーダンス整合回路114A(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続する。一方、第2の場合では、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ141は、フィルタ127をインピーダンス整合回路112A(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続する。従って、第1の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られて、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子102で受信したDTVの信号は、インピーダンス整合回路114A、スイッチ141、フィルタ127を介してDTVチューナ152に送られて、復調などの信号処理が実行される。第2の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ134、フィルタ123A及びインピーダンス整合回路113Aを介してアンテナ素子102に送られて、アンテナ素子102から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの信号は、インピーダンス整合回路112A、スイッチ141、フィルタ127を介してDTVチューナ152に送られて、復調などの信号処理が実行される。コントローラ180からチューナコントローラ160Bに送られる制御信号は、さらに、キーボード207を介したユーザ入力などにより選局されたチャンネル情報などを含み、チューナコントローラ160Bは、このチャンネル情報などに基づいてDTVチューナ152の復調動作を制御する。
本実施形態の携帯無線通信装置100Eによれば、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続され、アンテナ素子101,102のいずれか一方が常にDTVチューナ152に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100EをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
図11は、本発明の第2の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Fの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例は、図10の携帯無線通信装置100Eにおいてスイッチ141の後段に設けられたフィルタ127を、スイッチ141の前段に移動させた構成を有することを特徴とする。この変形例では、図10におけるスイッチ141及びDTVチューナ152の間に設けられたフィルタ127に代えて、インピーダンス整合回路112A及びスイッチ141の間に設けられたフィルタ122Aと、インピーダンス整合回路114A及びスイッチ141の間に設けられたフィルタ124Aとを備えている。インピーダンス整合回路112Aは、DTVの信号を受信するために、アンテナ素子101と、スイッチ141及びフィルタ122A(又はスイッチ141及びフィルタ122Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、インピーダンス整合回路114Aは、DTVの信号を受信するために、アンテナ素子102と、スイッチ141及びフィルタ124A(又はスイッチ141及びフィルタ124Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ122A,124Aは、フィルタ127と同様に、DTVの受信信号を通過させる帯域B2L,B2Hのバンドパスフィルタである。
チューナコントローラ160Bはまた、送信回路151aがサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続されている場合、スイッチ141がDTVの高域周波数信号を受信するDTVチューナ152をフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御する一方、送信回路151aがサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続されている場合、スイッチ141がDTVの高域周波数信号を受信するDTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続するようにスイッチ141を制御してもよい。従って、前者の場合において、帯域B1の携帯電話送信信号がアンテナ素子101を用いて送信されるときに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子102を用いて、上記携帯電話送信信号の妨害なしに受信できる。また、後者の場合において、帯域B1の携帯電話送信信号がアンテナ素子102を用いて送信されるときに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子101を用いて、上記携帯電話送信信号の妨害なしに受信できる。
図12は、本実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Gの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例では、図11の携帯無線通信装置100Fの構成に加えて、図9に示した携帯無線通信装置100Dと同様に、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対して選択ダイバーシチを行うためのスイッチ143及び受信回路151cを備えたことを特徴とする。これにより、携帯無線通信装置100Gは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ143を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号のいずれか一方を携帯電話信号処理回路151に入力することができる。
図13は、本実施形態の第3の変形例に係る携帯無線通信装置100Hの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例は、図11の携帯無線通信装置100Fの構成に加えて、DTVの低域周波数信号(すなわち、470MHz〜557MHzの周波数範囲に属する信号)を受信しているときに限って、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの信号に対する選択ダイバーシチを実行するようにスイッチ141を切り換えることを特徴とする。
図13において、携帯無線通信装置100Hのチューナコントローラ160Cは、DTVの高域周波数信号(すなわち、557MHz〜770MHzの周波数範囲に属する信号)を受信しているときは、図10及び図11と同様にスイッチ141,144を連動させて制御する。しかしながら、チューナコントローラ160Cは、DTVの低域周波数信号を受信しているときは、DTVの受信信号強度RSSIをDTVチューナ152によって取得する。チューナコントローラ160Cは、DTVの低域周波数信号を受信中に取得したRSSIが、DTVの画像が乱れる限界値に等しい所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、スイッチ144の接続状態は変化させることなく、DTVの受信信号のRSSIが高くなるようにスイッチ141の接続を切り換える。詳しくは、チューナコントローラ160Cは、アンテナ素子101で受信されたDTVの低域周波数信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信されたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換え、逆に、アンテナ素子102で受信されたDTVの低域周波数信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信されたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。なお、本実施形態では、スイッチ141を切り換える基準としてRSSIを使用したが、これに限らず、C/N、BER又はPERなど、受信信号レベル又は受信特性の劣化が感知できる指標なら任意のもの使用可能である。
これにより、携帯無線通信装置100Hは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、DTVの低域周波数信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ141を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの低域周波数信号のいずれか一方をDTVチューナ152に入力することができる。
チューナコントローラ160Cはまた、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続しているときに、DTVチューナ152によって受信されるDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、DTVチューナ152をフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御する一方、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続しているときに、DTVチューナ152によって受信されるDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、DTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続するようにスイッチ141を制御してもよい。従って、DTVの高域周波数信号又は低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、アンテナ素子101の代わりにアンテナ素子102をDTVチューナ152に接続したり、アンテナ素子102の代わりにアンテナ素子101をDTVチューナ152に接続したりする。これにより、より大きな信号レベルを受信するアンテナ素子101又は102を利用できる。
図14は、本実施形態の第4の変形例に係る携帯無線通信装置100Iの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例の携帯無線通信装置100Iは、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に送信される携帯電話送信信号のための選択ダイバーシチを実行することに加えて、低域周波数信号と高域周波数信号を復調するためにそれぞれ設けられたDTV低域チューナ152AとDTV高域チューナ152Bとを備え、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信に使用されるアンテナ素子によりDTVの低域周波数信号を受信するとともに、携帯電話受信信号の受信のみに使用されるアンテナ素子によりDTVの高域周波数信号を受信することを特徴とする。DTVの周波数帯域は、第1の実施形態と同様に、470MHz〜557MHzの低域周波数帯と、557MHz〜770MHzの高域周波数帯とに分割される。
図14において、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111,112Bに接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113A,114Bに接続される。インピーダンス整合回路111,112B,113A,114Bは、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられ、インピーダンス整合回路111,112Bはアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路113A,114Bはアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、フィルタ121、サーキュレータ131、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路112Bの後段には、スイッチ回路145を介してフィルタ128,129のいずれかが接続され、インピーダンス整合回路112Bは、スイッチ回路145を介してフィルタ128に接続されているときは、DTVの低域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101と、スイッチ回路145及びフィルタ128(又はスイッチ回路145及びフィルタ128を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ回路145を介してフィルタ129に接続されているときは、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101と、スイッチ回路145及びフィルタ129(又はスイッチ回路145及びフィルタ129を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ128は、受信されたDTVの低域周波数信号を通過させる帯域B2Lのバンドパスフィルタであり、フィルタ129は、受信されたDTVの高域周波数信号を通過させる帯域B2Hのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113Aの後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、フィルタ123A、サーキュレータ134、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。また、インピーダンス整合回路114Bの後段には、スイッチ回路145を介してフィルタ128,129のいずれかが接続され、インピーダンス整合回路114Bは、スイッチ回路145を介してフィルタ128に接続されているときは、DTVの低域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、スイッチ回路145及びフィルタ128(又はスイッチ回路145及びフィルタ128を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ回路145を介してフィルタ129に接続されているときは、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、スイッチ回路145及びフィルタ129(又はスイッチ回路145及びフィルタ129を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。
スイッチ回路145は、図14に示すように、フィルタ128に接続されたスイッチ145aと、フィルタ129に接続されたスイッチ145bとを備え、チューナコントローラ160Dの制御に従って、インピーダンス整合回路112B,114Bの出力信号のうちの一方の出力信号をフィルタ128を介してDTV低域チューナ152Aに送り、他方の出力信号をフィルタ129を介してDTV高域チューナ152Bに送るように切り換える。
チューナコントローラ160Dは、図10に示した携帯無線通信装置100Eの場合と同様に、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示するコントローラ180からの制御信号に従って、以下の2つの場合のいずれかの状態となるようにスイッチ144,145を連動させて切り換える。第1の場合では、図14に示すように、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ回路145は、フィルタ128をインピーダンス整合回路112B(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続し、フィルタ129をインピーダンス整合回路114B(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続する。一方、第2の場合では、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ回路145は、フィルタ128をインピーダンス整合回路114B(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続し、フィルタ129をインピーダンス整合回路112B(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のインピーダンス整合回路)に接続する。従って、第1の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られ、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの低域周波数信号は、インピーダンス整合回路112B、スイッチ回路145、フィルタ128を介してDTV低域チューナ152Aに送られて、復調などの信号処理が実行され、アンテナ素子102で受信したDTVの高域周波数信号は、インピーダンス整合回路114B、スイッチ回路145、フィルタ129を介してDTV高域チューナ152Bに送られて、復調などの信号処理が実行される。第2の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ134、フィルタ123A及びインピーダンス整合回路113Aを介してアンテナ素子102に送られ、アンテナ素子102から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの高域周波数信号は、インピーダンス整合回路112B、スイッチ回路145、フィルタ129を介してDTV高域チューナ152Bに送られて、復調などの信号処理が実行され、アンテナ素子102で受信したDTVの低域周波数信号は、インピーダンス整合回路114B、スイッチ回路145、フィルタ128を介してDTV低域チューナ152Aに送られて、復調などの信号処理が実行される。
DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bで復調された信号は、映像及び音声の再生などを含むさらなる処理のために、無線通信回路170の外部のコントローラ180及び/又は他の再生回路など(図示せず。)に送られる。チューナコントローラ160Dはさらに、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bによる復調処理を制御してもよい。
図14の携帯無線通信装置100Iによれば、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続されるとともに、常にDTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bに接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100IをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
また、DTVの低域周波数信号と高域周波数信号とでチューナを分離したことにより、図6の携帯無線通信装置100Aの場合と同様に、低域周波数帯内のチャンネルを視聴しているときに高域周波数帯内のチャンネルを録画することが可能であり、又は、携帯無線通信装置100Iを電話機として使用しているときにDTVの低域周波数帯から1つのチャンネルを録画し、DTVの高域周波数帯から1つのチャンネルを録画するように、携帯電話信号処理回路151、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bを同時に動作させることが可能である。
従って、帯域B1の携帯電話送信信号がアンテナ素子101を用いて送信されるときに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子102を用いてDTV高域チューナ152Bにより、上記携帯電話送信信号の妨害なしに受信できる。また、帯域B1の携帯電話送信信号がアンテナ素子102を用いて送信されるときに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子101を用いてDTV高域チューナ152Bにより、上記携帯電話送信信号の妨害なしに受信できる。
図15は、本実施形態の第5の変形例に係る携帯無線通信装置100Jの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例では、図14の携帯無線通信装置100Iの構成に加えて、図9に示した携帯無線通信装置100Dと同様に、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対して選択ダイバーシチを行うためのスイッチ143及び受信回路151cを備えたことを特徴とする。このように、携帯無線通信装置100Jは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ143を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号のいずれか一方を携帯電話信号処理回路151に入力することができる。
図23は、本発明の第2の実施形態の第6の変形例に係る携帯無線通信装置100Rの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例では、図14の無線通信回路170でスイッチ回路145の後段に設けられたフィルタ128,129に代えて、図11の構成と同様にインピーダンス整合回路112B,114Bの直後に設けられたフィルタ122A,124Aを備えたことを特徴とする。チューナコントローラ160Dは、送信回路151aがサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続されている場合、スイッチ回路145がDTV高域チューナ152Bをフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Bを介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ回路145を制御する一方、送信回路151aがサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続されている場合、スイッチ回路145がDTV高域チューナ152Bをフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Bを介してアンテナ素子101に接続するようにスイッチ回路145を制御する。
図24は、本発明の第2の実施形態の第7の変形例に係る携帯無線通信装置100Sの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。第1の実施形態の第5の変形例(図22を参照)と同様に、アンテナ素子102を介して携帯電話送信信号の送信と携帯電話受信信号の受信とを両立するために、サーキュレータ131,134に代えて他の回路要素を用いてもよい。図24の無線通信回路170は、図11のフィルタ121及びサーキュレータ131に代えてデュプレクサ131Aを備え、フィルタ123A及びサーキュレータ134に代えてデュプレクサ134Aを備えて構成される。デュプレクサ131Aは図22の場合と同様に構成される。デュプレクサ134Aは、その内部構成要素としてフィルタ134Aa,134Abを含み、フィルタ134Aaは、送信される携帯電話送信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタであり、フィルタ134Abは、受信される携帯電話受信信号を通過させる帯域B1のバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113Aは、帯域B1の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために、アンテナ素子102と、デュプレクサ134Aの各フィルタ134Aa,134Ab(又はデュプレクサ134Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。この構成により、本変形例においても、図11の場合と同様にアンテナ素子101,102を介して携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することができる。図24の変形例の構成は、本実施形態の第1乃至第5の変形例の構成、また後述する第3の実施形態の構成に適用されてもよい。
以上説明したように、第2の実施形態の携帯無線通信装置100E〜100J,100Sによれば、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子と携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子とを別のアンテナ素子とすることにより、送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信できる。
さらには、DTVの信号を受信するアンテナ素子と、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子及び携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、アンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。
第3の実施形態.
図16は、本発明の第3の実施形態に係る携帯無線通信装置100Kの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。本実施形態の携帯無線通信装置100Kは、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信機能とDTVの受信機能とを備えるものである。本実施形態の携帯無線通信装置100Kは、図10に示した携帯無線通信装置100Eと同様に携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子を選択する選択ダイバーシチを実行するように構成され、このとき、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの信号のいずれかを選択するためにインピーダンス整合回路の後段に設けられたスイッチ141に代えて、インピーダンス整合回路の前段に設けられたスイッチ146を備えたことを特徴とする。
図16において、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路311に接続されるとともに、無線通信回路170上のスイッチ146を介してインピーダンス整合回路312に接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路313に接続されるとともに、無線通信回路170上のスイッチ146を介してインピーダンス整合回路312に接続される。スイッチ146は、詳細後述するようにチューナコントローラ160Eの制御に従って、アンテナ素子101,102のいずれか一方をインピーダンス整合回路312に接続する。インピーダンス整合回路311,312,313は、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられる。スイッチ146がアンテナ素子101をインピーダンス整合回路312に接続しているとき、インピーダンス整合回路311,312はアンテナ素子101のための整合回路部110Aaとして機能し、インピーダンス整合回路313のみがアンテナ素子102のためのインピーダンス整合回路として機能し、一方、スイッチ146がアンテナ素子102をインピーダンス整合回路312に接続しているとき、インピーダンス整合回路311のみがアンテナ素子101のためのインピーダンス整合回路として機能し、インピーダンス整合回路312,313はアンテナ素子102のための整合回路部110Baとして機能する。インピーダンス整合回路311の後段にはフィルタ321が接続され、インピーダンス整合回路311及びフィルタ321は、図10の携帯無線通信装置100Eのインピーダンス整合回路111及びフィルタ121と同様に構成され、フィルタ321の後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、サーキュレータ131、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路312の後段にはフィルタ322が接続され、インピーダンス整合回路312は、スイッチ146がアンテナ素子101をインピーダンス整合回路312に接続しているとき、DTVの信号を受信するために、スイッチ146を介して接続されたアンテナ素子101と、フィルタ322(又はフィルタ322を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ146がアンテナ素子102をインピーダンス整合回路312に接続しているとき、帯域B2L,B2HのDTVの信号を受信するために、スイッチ146を介して接続されたアンテナ素子102と、フィルタ322(又はフィルタ322を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ322は、DTVの受信信号を通過させる帯域B2L,B2Hのバンドパスフィルタである。図16の携帯無線通信装置100Kでは、簡単化のために、DTVの周波数帯域を高域周波数帯B2Hと低域周波数帯B2Lとに分割せず、携帯無線通信装置100Kのインピーダンス整合回路312及びフィルタ322は、470MHz〜770MHzの単一の周波数帯域にわたってDTVの信号を受信する。インピーダンス整合回路313の後段にはフィルタ323が接続され、インピーダンス整合回路313及びフィルタ323は、図10の携帯無線通信装置100Eのインピーダンス整合回路113A及びフィルタ123Aと同様に構成され、フィルタ323の後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、サーキュレータ134、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。
チューナコントローラ160Eは、図10に示した携帯無線通信装置100Eの場合と同様に、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示するコントローラ180からの制御信号に従って、以下の2つの場合のいずれかの状態となるようにスイッチ144,146を連動させて切り換える。第1の場合では、図16に示すように、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ146は、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路312に接続する。一方、第2の場合では、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ146は、アンテナ素子101をインピーダンス整合回路312に接続する。従って、第1の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ131、フィルタ321及びインピーダンス整合回路311を介してアンテナ素子101に送られ、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子102で受信したDTVの信号は、スイッチ146、インピーダンス整合回路312、及びフィルタ322を介してDTVチューナ152に送られて、復調などの信号処理が実行される。第2の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ134、フィルタ323及びインピーダンス整合回路313を介してアンテナ素子102に送られ、アンテナ素子102から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの信号は、スイッチ146、インピーダンス整合回路312、及びフィルタ322を介してDTVチューナ152に送られて、復調などの信号処理が実行される。
チューナコントローラ160Eはまた、スイッチ144が送信回路151aをフィルタ321及びインピーダンス整合回路311を介してアンテナ素子101に接続されて、送信回路151aが携帯電話送信信号をアンテナ素子101を用いて送信しているとき、アンテナ素子102によって受信されたDTVの高域周波数信号を、スイッチ146、インピーダンス整合回路312及びフィルタ322を介してDTVチューナ152により受信されるようにスイッチ146を制御する一方、スイッチ144が送信回路151aをフィルタ323及びインピーダンス整合回路313を介してアンテナ素子102に接続されて、送信回路151aが携帯電話送信信号をアンテナ素子102を用いて送信しているとき、アンテナ素子101によって受信されたDTVの高域周波数信号を、スイッチ146、インピーダンス整合回路312及びフィルタ322を介してDTVチューナ152により受信されるようにスイッチ146を制御してもよい。これによれば、前者の場合において、アンテナ素子101を用いて送信される帯域B1の携帯電話送信信号に妨害されずに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子102を用いて受信することができる。また、後者の場合において、アンテナ素子102を用いて送信される帯域B1の携帯電話送信信号に妨害されずに、帯域B2HのDTVの高域周波数信号をアンテナ素子101を用いて受信することができる。
本実施形態の携帯無線通信装置100Kによれば、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続され、アンテナ素子101,102のいずれか一方が常にDTVチューナ152に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100KをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
図17は、本発明の第3の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Lの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例は、図13の携帯無線通信装置100Hと同様に、図16の携帯無線通信装置100Kの構成に加えて、DTVの低域周波数信号(すなわち、470MHz〜557MHzの周波数範囲に属する信号)を受信しているときに限って、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの信号に対する選択ダイバーシチを実行するようにスイッチ146を切り換えることを特徴とする。
図17において、携帯無線通信装置100Lのチューナコントローラ160Fは、DTVの高域周波数信号(すなわち、557MHz〜770MHzの周波数範囲に属する信号)を受信しているときは、図16の携帯無線通信装置100Kと同様にスイッチ144,146を連動させて制御する。しかしながら、チューナコントローラ160Fは、DTVの低域周波数信号を受信しているときは、DTVの受信信号の信号強度RSSIをDTVチューナ152によって取得する。チューナコントローラ160Fは、DTVの低域周波数信号を受信中に取得したRSSIが、DTVの画像が乱れる限界値に等しい所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、スイッチ144の接続状態は変化させることなく、DTVの受信信号のRSSIが高くなるようにスイッチ146の接続を切り換える。詳しくは、チューナコントローラ160Fは、アンテナ素子101で受信されたDTVの低域周波数信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信されたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ146を切り換え、逆に、アンテナ素子102で受信されたDTVの低域周波数信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信されたDTVの低域周波数信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ146を切り換える。なお、本実施形態では、スイッチ146を切り換える基準としてRSSIを使用したが、これに限らず、C/N、BER又はPERなど、受信信号レベル又は受信特性の劣化が感知できる指標なら任意のもの使用可能である。
これにより、携帯無線通信装置100Lは、受信時の無線環境の低下が検出された場合に、DTVの低域周波数信号を受信するアンテナ素子を切り換える選択ダイバーシチを実行し、それにより、RSSI等の受信信号レベルが高くなるようにスイッチ146を制御して、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信されたDTVの低域周波数信号のいずれか一方をDTVチューナ152に入力することができる。
図18は、本発明の第3の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Mの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。この変形例の携帯無線通信装置100Mは、図16の携帯無線通信装置100Kと同様に送信される携帯電話送信信号のための選択ダイバーシチを実行することに加えて、低域周波数信号と高域周波数信号を復調するためにそれぞれ設けられたDTV低域チューナ152AとDTV高域チューナ152Bとを備え、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信に使用されるアンテナ素子によりDTVの低域周波数信号を受信するとともに、携帯電話受信信号の受信のみに使用されるアンテナ素子によりDTVの高域周波数信号を受信することを特徴とする。DTVの周波数帯域は、第1の実施形態と同様に、470MHz〜557MHzの低域周波数帯と、557MHz〜770MHzの高域周波数帯とに分割される。
図18において、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111に接続されるとともに、無線通信回路170上のスイッチ回路147を介してインピーダンス整合回路314,315のいずれか一方に接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113Aに接続されるとともに、無線通信回路170上のスイッチ回路147を介してインピーダンス整合回路314,315のいずれか一方に接続される。スイッチ回路147は、図18に示すように、インピーダンス整合回路314に接続されたスイッチ147aと、インピーダンス整合回路315に接続されたスイッチ147bとを備え、詳細後述するようにチューナコントローラ160Gの制御に従って、アンテナ素子101,102のうちの一方をインピーダンス整合回路314に接続し、アンテナ素子101,102のうちの他方をインピーダンス整合回路315に接続するように切り換える。インピーダンス整合回路111,314,315,113Aは、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられる。スイッチ回路147がアンテナ素子101をインピーダンス整合回路314に接続し、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路315に接続しているとき、インピーダンス整合回路111,314はアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路315,113Aはアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。一方、スイッチ回路147がアンテナ素子101をインピーダンス整合回路315に接続し、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路314に接続しているとき、インピーダンス整合回路111,315はアンテナ素子101のための整合回路部110Abとして機能し、インピーダンス整合回路314,113Aはアンテナ素子102のための整合回路部110Bbとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、フィルタ121、サーキュレータ131、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路314の後段にはフィルタ324を介してDTV低域チューナ152Aが接続され、インピーダンス整合回路314は、スイッチ回路147を介してアンテナ素子101に接続されているときは、DTVの低域周波数信号を受信するために、スイッチ回路147を介して接続されたアンテナ素子101と、フィルタ324(又はフィルタ324を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ回路147を介してアンテナ素子102に接続されているときは、DTVの低域周波数信号を受信するために、スイッチ回路147を介して接続されたアンテナ素子102と、フィルタ324(又はフィルタ324を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ324は、受信されたDTVの低域周波数信号を通過させる帯域B2Lのバンドパスフィルタである。また、インピーダンス整合回路315の後段にはフィルタ325を介してDTV高域チューナ152Bが接続され、インピーダンス整合回路315は、スイッチ回路147を介してアンテナ素子101に接続されているときは、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101及びスイッチ回路147と、フィルタ325(又はフィルタ325を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、スイッチ回路147を介してアンテナ素子102に接続されているときは、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102及びスイッチ回路147と、フィルタ325(又はフィルタ325を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ325は、受信されたDTVの高域周波数信号を通過させる帯域B2Hのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113Aの後段には、図10の携帯無線通信装置100Eと同様に、フィルタ123、サーキュレータ134、スイッチ144、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。
チューナコントローラ160Gは、図10に示した携帯無線通信装置100Eの場合と同様に、送信のための選択ダイバーシチの実行を指示するコントローラ180からの制御信号に従って、以下の2つの場合のいずれかの状態となるようにスイッチ144,147を連動させて切り換える。第1の場合では、図18に示すように、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ131(すなわち、アンテナ素子101に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ回路147は、アンテナ素子101をインピーダンス整合回路314に接続し、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路315に接続する。一方、第2の場合では、スイッチ144は、送信回路151aをサーキュレータ134(すなわち、アンテナ素子102に接続された側のサーキュレータ)に接続し、その一方、スイッチ回路147は、アンテナ素子101をインピーダンス整合回路315に接続し、アンテナ素子102をインピーダンス整合回路314に接続する。従って、第1の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ131、フィルタ121及びインピーダンス整合回路111を介してアンテナ素子101に送られ、アンテナ素子101から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの低域周波数信号は、スイッチ回路147、インピーダンス整合回路314、フィルタ324を介してDTV低域チューナ152Aに送られて、復調などの信号処理が実行され、アンテナ素子102で受信したDTVの高域周波数信号は、スイッチ回路147、インピーダンス整合回路315、フィルタ325を介してDTV高域チューナ152Bに送られて、復調などの信号処理が実行される。第2の場合では、送信回路151aで生成された送信すべき携帯電話送信信号は、スイッチ144、サーキュレータ134、フィルタ123A及びインピーダンス整合回路113Aを介してアンテナ素子102に送られ、アンテナ素子102から携帯電話の基地局装置に向けて放射され、その一方、アンテナ素子101で受信したDTVの高域周波数信号は、スイッチ回路147、インピーダンス整合回路315、フィルタ325を介してDTV高域チューナ152Bに送られて、復調などの信号処理が実行され、アンテナ素子102で受信したDTVの低域周波数信号は、スイッチ回路147、インピーダンス整合回路314、フィルタ324を介してDTV低域チューナ152Aに送られて、復調などの信号処理が実行される。DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bで復調された信号は、映像及び音声の再生などを含むさらなる処理のために、無線通信回路170の外部のコントローラ180及び/又は他の再生回路など(図示せず。)に送られる。
図18の携帯無線通信装置100Mによれば、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続されるとともに、常にDTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bに接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100MをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
さらには、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子を低域周波数用と高域周波数用とに分けて使用することにより、1本のみのアンテナ素子を使用する場合よりも広帯域にわたってDTVの受信特性を向上させることが可能である。
また、DTVの低域周波数信号と高域周波数信号とでチューナを分離したことにより、図6の携帯無線通信装置100Aの場合と同様に、低域周波数帯内のチャンネルを視聴しているときに高域周波数帯内のチャンネルを録画することが可能であり、又は、携帯無線通信装置100Mを電話機として使用しているときにDTVの低域周波数帯から1つのチャンネルを録画し、DTVの高域周波数帯から1つのチャンネルを録画するように、携帯電話信号処理回路151、DTV低域チューナ152A及びDTV高域チューナ152Bを同時に動作させることが可能である。
また、例えば、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することとGPSの信号を受信することとのために共通のアンテナ素子を使用し、携帯電話受信信号を受信すること(又は送受信すること)とDTVの信号を受信することとのためにもう1つの共通のアンテナ素子を使用することにより、異なる3つの無線通信を同時に実行することが可能となる。
以上説明したように、第3の実施形態の携帯無線通信装置100K〜100Mによれば、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子と携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子とを別のアンテナ素子とすることにより、送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信できる。
さらには、DTVの信号を受信するアンテナ素子と、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子及び携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、アンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。
第4の実施形態.
図19は、本発明の第4の実施形態に係る携帯無線通信装置100Nの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。本実施形態の携帯無線通信装置100Nは、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号の送受信機能とDTVの受信機能とを備えるものである。第4の実施形態では、アンテナ素子101,102のいずれか一方をDTVの信号を受信するための主アンテナ素子として使用するように予め設定し、DTVの受信信号レベルが低下したときに、DTVの信号を受信するために他方のアンテナ素子を用いるように切り換えることを特徴とする。第4の実施形態では、図1の携帯無線通信装置100と同様に携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために設けられたアンテナ素子101と、携帯電話受信信号を受信するために設けられたアンテナ素子102とのうちで、アンテナ素子101を主アンテナ素子として使用する第1の実施例(図19を参照)と、アンテナ素子102を主アンテナ素子として使用する第2の実施例(図20の変形例を参照)とについて説明する。
図19の実施形態では、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するために設けられたアンテナ素子101を、DTVの信号を受信するための主アンテナ素子として使用する。ここで、例えば送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性に影響することなどに起因して、DTVの受信信号強度RSSIが所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、DTVの信号を受信するためにアンテナ素子102を使用するように切り換える。図19の携帯無線通信装置100Nにおいて、アンテナ素子101は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路111,112Aに接続され、アンテナ素子102は、無線通信回路170上のインピーダンス整合回路113,114に接続される。インピーダンス整合回路111,112A,113,114は、アンテナ素子101,102とその後段の構成要素とのインピーダンス整合のためにそれぞれ設けられ、インピーダンス整合回路111,112Aはアンテナ素子101のための整合回路部110Aとして機能し、インピーダンス整合回路113,114はアンテナ素子102のための整合回路部110Bとして機能する。インピーダンス整合回路111の後段には、図1の携帯無線通信装置100と同様に、フィルタ121、サーキュレータ131、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路112Aの後段にはフィルタ122Aが接続され、インピーダンス整合回路112Aは、DTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子101と、フィルタ122A(又はフィルタ122Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ122Aは、受信されたDTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を通過させる帯域B2L及びB2Hのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路113の後段には、図1の携帯無線通信装置100と同様に、フィルタ123、合成器132、及び携帯電話信号処理回路151が接続される。インピーダンス整合回路114の後段にはフィルタ124が接続され、インピーダンス整合回路114は、DTVの高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ124(又はフィルタ124を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させる。フィルタ124は、受信されたDTVの高域周波数信号を通過させる帯域B2Hのバンドパスフィルタである。インピーダンス整合回路114はさらに、DTVの低域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ124(又はフィルタ124を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させてもよく、フィルタ124はさらに、受信されたDTVの低域周波数信号を通過させてもよい。
フィルタ122A,124はスイッチ141に接続され、スイッチ141は、チューナコントローラ160Hの制御に従って、フィルタ122A,124のいずれか一方の出力信号をDTVチューナ152に送る。チューナコントローラ160Hは、スイッチ141の初期状態として、フィルタ122AをDTVチューナ152に接続するように切り換える。アンテナ素子101で受信されたDTVの受信信号は、インピーダンス整合回路112A、フィルタ122A及びスイッチ141を介してDTVチューナ152に送られて、DTVチューナ152は、DTVの受信信号に対して復調などの信号処理を実行するとともに、DTVの受信信号強度RSSIを取得し、取得されたRSSIをチューナコントローラ160Hに送る。チューナコントローラ160Hは、DTVの高域周波数信号を受信しているときは、RSSIが高くなるようにスイッチ141を制御する。詳しくは、チューナコントローラ160Hは、DTVチューナ152により取得されたDTVの信号のRSSIが、DTVの画像が乱れる限界値に等しい所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、スイッチ141の接続を切り換える。よって、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。アンテナ素子102で受信されたDTVの受信信号は、インピーダンス整合回路114、フィルタ124及びスイッチ141を介してDTVチューナ152に送られて、DTVチューナ152は、DTVの受信信号に対して復調などの信号処理を実行するとともに、DTVの受信信号強度RSSIを取得し、取得されたRSSIをチューナコントローラ160Hに送る。チューナコントローラ160Hは、逆に、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。
また、チューナコントローラ160Hは、チャンネル情報を含む制御信号をコントローラ180から取得し、このチャンネル情報に参照してスイッチ141の接続を切り換えてもよい。この場合、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合において、DTVの低域周波数帯に属するチャンネルが選局されたときは、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子101で受信されたDTVの当該チャンネルの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。また、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合において、DTVの高域周波数帯に属するチャンネルが選局されたときは、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子102で受信されたDTVの当該チャンネルの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。なお、インピーダンス整合回路114及びフィルタ124がDTVの低域周波数信号及び高域周波数信号の両方を受信するために使用可能である場合には、チューナコントローラ160Hは、DTVの低域周波数帯に属するチャンネルが選局されたときであっても、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換えなくてもよい。
図20は、本発明の第4の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Oの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。図20の変形例では、携帯電話受信信号を受信するために設けられたアンテナ素子102を、DTVの信号を受信するための主アンテナ素子として使用する。ここで、DTVの受信信号強度RSSIが所定のしきい値RSSI0より小さくなったとき、DTVの信号を受信するためにアンテナ素子101を使用するように切り換える。この変形例の携帯無線通信装置100Oにおいて、インピーダンス整合回路112は、DTVの低域周波数信号を受信するために(あるいは、それに代わって、DTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を受信するために)、アンテナ素子101と、フィルタ122(又はフィルタ122を含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、フィルタ122は、受信されたDTVの低域周波数信号(あるいは、低域周波数信号及び高域周波数信号)を通過させる。インピーダンス整合回路114Aは、DTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を受信するために、アンテナ素子102と、フィルタ124A(又はフィルタ124Aを含むその後段の回路)とをインピーダンス整合させ、フィルタ124Aは、受信されたDTVの低域周波数信号及び高域周波数信号を通過させる。
チューナコントローラ160Hは、スイッチ141の初期状態として、フィルタ124AをDTVチューナ152に接続するように切り換える。チューナコントローラ160Hは、DTVの低域周波数信号を受信しているときは、RSSIが高くなるようにスイッチ141を制御する。詳しくは、チューナコントローラ160Hは、DTVチューナ152により取得されたDTVの受信信号強度RSSIが、しきい値RSSI0より小さくなったとき、スイッチ141の接続を切り換える。よって、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。チューナコントローラ160Hは、逆に、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合においてRSSIがしきい値RSSI0より小さくなったときは、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。
また、チューナコントローラ160Hは、チャンネル情報を含む制御信号をコントローラ180から取得し、このチャンネル情報に参照してスイッチ141の接続を切り換えてもよく、この場合、アンテナ素子102で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合において、DTVの低域周波数帯に属するチャンネルが選局されたとき、アンテナ素子101で受信されたDTVの当該チャンネルの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。携帯無線通信装置100Oを図2及び図3に示すように構成した場合、このように低域周波数信号を受信する際により大きなアンテナ素子101を使用することにより、より良好な受信特性を達成することができる。また、このとき、インピーダンス整合回路112及びフィルタ122を低域周波数用に設計するとよい。また、アンテナ素子101で受信されたDTVの信号がDTVチューナ152に入力されている場合において、DTVの高域周波数帯に属するチャンネルが選局されたときは、チューナコントローラ160Hは、アンテナ素子102で受信されるDTVの当該チャンネルの信号をDTVチューナ152に入力するようにスイッチ141を切り換える。
本実施形態によれば、以上の構成により、DTVの受信信号レベルが低下したとき、特に図19の実施形態で説明したように送信される携帯電話送信信号がDTVの受信特性に影響したときであっても、アンテナ素子を切り換えることによりこの影響を抑圧することができる。
図21は、本発明の第4の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Pの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。チューナコントローラ160Hは、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続しているときに、DTVチューナ152によって受信されるDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、DTVチューナ152をフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続するようにスイッチ141を制御する一方、スイッチ141がDTVチューナ152をフィルタ124A及びインピーダンス整合回路114Aを介してアンテナ素子102に接続しているときに、DTVチューナ152によって受信されるDTVの高域周波数信号及び低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、DTVチューナ152をフィルタ122A及びインピーダンス整合回路112Aを介してアンテナ素子101に接続するようにスイッチ141を制御してもよい。従って、DTVの高域周波数信号又は低域周波数信号のRSSIがしきい値RSSI0よりも小さくなったときに、アンテナ素子101の代わりにアンテナ素子102をDTVチューナ152に接続したり、アンテナ素子102の代わりにアンテナ素子101をDTVチューナ152に接続したりする。これにより、より大きな信号レベルを受信するアンテナ素子101又は102を利用できる。
さらには、DTVの信号を受信するアンテナ素子と携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、アンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。
さらには、アンテナ素子101,102が常に携帯電話信号処理回路151に接続され、アンテナ素子101,102のいずれか一方が常にDTVチューナ152に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置100PをDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。
また、DTVの信号を受信する際に選択ダイバーシチを実行できるので、良好な受信特性を達成することができる。
なお、本実施形態では、スイッチ141を切り換える基準としてRSSIを使用したが、これに限らず、C/N、BER又はPERなど、受信信号レベル又は受信特性の劣化が感知できる指標なら任意のもの使用可能である。
変形例.
なお、第1乃至第4の実施形態において、DTVの低域周波数帯と高域周波数帯をそれぞれ、470MHz〜557MHzと557MHz〜770MHzとしたが、これに限らず、送信される携帯電話送信信号の妨害の影響を抑えかつDTVが良好な受信特性となるように設定することにより、他の周波数範囲を使用することも可能である。
また、DTVのように広帯域にわたって良好に受信可能な周波数特性が必要な無線通信に関して、本実施形態のように低域周波数信号の受信と高域周波数信号の受信とのためにアンテナ素子を別個に設けることにより、同様の効果を達成することができる。
第1乃至第4の実施形態においては、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信しかつDTVの信号を受信する携帯無線通信装置に関して説明したが、これに限らず、互いに近接する周波数帯域をそれぞれ用いる複数の無線通信を実行する機能を有する携帯無線通信装置において、ある無線通信Aに係る信号の送信周波数と他の無線通信Bに係る信号の受信周波数が近接していて妨害を及ぼす場合、本実施形態の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を通信Aの信号に置き換え、DTVの信号を通信Bの信号に置き換えることにより、同様の効果を達成することができる。
以下の表1に、本実施形態のDTVに代えて使用可能な無線通信方式の例を示す。携帯無線通信装置は、800MHz帯、1.7GHz帯、2.0GHz帯及び2.5GHz帯のうちの1つ又は複数を使用して携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するとともに、表1に示す無線通信方式に従う無線信号のうちの1つ又は複数を受信する。このとき、表1に示す無線通信方式に従う無線信号の受信周波数帯は、本実施形態と同様に2つ又はそれよりも多数の周波数帯に分割されてもよい。ここで、単位はMHzである。
また、例えば、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信することとGPSの信号を受信することとのために共通のアンテナ素子を使用し、携帯電話受信信号を受信すること(又は送受信すること)とDTVの信号を受信することとのためにもう1つの共通のアンテナ素子を使用することにより、異なる3つの無線通信を同時に実行することが可能となる。
図6乃至図23に示す携帯無線通信装置の全体構成についても、図2及び図3に示したものと同様の構成を採用することができるが、これに限らず、他の構成を採用することもできる。例えば、アンテナ素子101,102の形状は、図2及び図3に示すような非対称なものではなく、互いに同一の構成であってもよく、あるいは別の異なる形状であってもよい。
また、図9、図12及び図15以外の図面に示した構成の携帯無線通信装置においても、図9に示した携帯無線通信装置100Dと同様に、アンテナ素子101,102でそれぞれ受信された携帯電話受信信号に対して選択ダイバーシチを行うように構成してもよい。
実施形態の携帯無線通信装置の回路構成は、図面の各ブロック図に示したものに限定されるものではない。例えば、サーキュレータ131,134、合成器132、及び/又はデュプレクサ131A,134Aは、携帯電話信号処理回路151に内蔵されるように構成されてもよい。
なお、以上説明した第1乃至第4の実施形態でそれぞれ示した携帯無線通信装置はあくまで一例であって、これらの携帯無線通信装置の構成要素のうちで構造上可能なものは組み合わせて使用することも可能である。
実施形態の効果.
以上詳述したように、本発明に係る各実施形態によれば、携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子と、例えば、高域周波数帯(UHF帯)のデジタルテレビジョン放送(DTV)など、送信される携帯電話送信信号と近い周波数で受信する他の無線通信のためのアンテナ素子とを分けることにより、送信される携帯電話送信信号が他の無線通信に与える影響を抑え、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するためのアンテナ素子だけで複数の無線通信を実行可能な携帯無線通信装置を提供することができる。ここでは、DTVの高域周波数信号を受信するためのアンテナ素子と携帯電話送信信号を送信するためのアンテナ素子とを別のアンテナ素子にしたことにより、携帯無線通信装置から送信される携帯電話送信信号がDTVの高域周波数信号の受信特性を劣化させることなく通信できる。本発明によれば、各アンテナ素子において、異なる無線通信毎に整合手段を設けたことにより、インピーダンスの適切な整合状態を達成することができる。
本発明によればまた、DTVの信号を受信するアンテナ素子と、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するアンテナ素子及び/又は携帯電話受信信号を受信するアンテナ素子とを共通にすることにより、携帯無線通信装置におけるアンテナ素子の数を増やすことなくDTVの視聴が可能となる。さらには、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するためのアンテナ素子だけで、無線通信装置を電話機として動作させ、それと同時に、例えばデジタルテレビジョン放送など他の無線通信を実行する装置として動作させることができる。また、2つのアンテナ素子が常に携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を送受信するための無線信号処理手段に接続され、2つのアンテナ素子の少なくとも一方が常にDTVの放送信号を受信するための無線信号処理手段に接続された状態にあるので、電話機として通話しているときにDTVの番組を録画するなど、携帯無線通信装置をDTVチューナとして動作させ、それと同時に電話機として動作させることが可能である。さらには、DTVの低域周波数信号と高域周波数信号とでチューナを分離することにより、低域周波数帯内のチャンネルを視聴しているときに高域周波数帯内のチャンネルを録画することが可能であり、又は、携帯無線通信装置を電話機として使用しているときにDTVの低域周波数帯から1つのチャンネルを録画し、DTVの高域周波数帯から1つのチャンネルを録画するように、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号のための無線信号処理手段と、DTVの低域周波数信号のための無線信号処理手段と、DTVの高域周波数信号のための無線信号処理手段とを同時に動作させることが可能である。
さらに、本発明によれば、DTVの信号を受信するためのアンテナ素子を低域周波数用と高域周波数用とに分けて使用することにより、1本のみのアンテナ素子を使用する場合よりも広帯域にわたってDTVの受信特性を向上させることが可能である。さらには、DTVの低域周波数信号(使用する周波数が低い方)を受信するためのアンテナ素子として、2つのアンテナ素子のうちで、よりサイズが大きなアンテナ素子を選択すれば(図2及び図3を参照)、より良好な受信特性が得られる。
本発明によればまた、DTVの信号を受信しているときにおいても選択ダイバーシチを実行可能であるので、これにより良好な受信特性を維持することが可能となる。
なお、携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号とDTVに限らず、互いに近接する周波数帯域を用いる無線通信を実行する機能を有する携帯無線通信装置において、ある無線通信Aに係る信号の送信周波数と他の無線通信Bに係る信号の受信周波数が近接していて妨害を及ぼす場合、本実施形態の携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号を通信Aの信号に置き換え、DTVの信号を通信Bの信号に置き換えることにより、同様の効果を達成することができる。
また、DTVのように広帯域にわたって良好に受信可能な周波数特性が必要な無線通信に関して、低域周波数信号の受信と高域周波数信号の受信とのためにアンテナ素子を別個に設けることにより、同様の効果を達成することができる。
本発明は、所定の周波数帯域において第1の無線通信に係る無線信号(携帯電話送信信号及び携帯電話受信信号)を送信し、この周波数帯域に近接した他の周波数帯域において他の第2の無線通信に係る無線信号を受信する携帯無線通信装置において、送信される第1の無線通信に係る無線信号が第2の無線通信に係る無線信号に対する妨害となる状況を抑圧することができるので、第2の無線通信に係る無線信号の受信特性の劣化を防ぐことができ、携帯電話機をはじめ、あらゆる無線通信で用いる機器等に応用できる。
本発明の第1の実施形態に係る携帯無線通信装置100の無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態に係る携帯無線通信装置100の全体構成を正面から概略的に示す透視図である。
本発明の第1の実施形態に係る携帯無線通信装置100の全体構成を側面から概略的に示す透視図である。
図1のアンテナ素子101及び整合回路部110AのVSWR特性を示すグラフである。
図1のアンテナ素子102及び整合回路部110BのVSWR特性を示すグラフである。
本発明の第1の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Aの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Bの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態の第3の変形例に係る携帯無線通信装置100Cの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態の第4の変形例に係る携帯無線通信装置100Dの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態に係る携帯無線通信装置100Eの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Fの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Gの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第3の変形例に係る携帯無線通信装置100Hの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第4の変形例に係る携帯無線通信装置100Iの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第5の変形例に係る携帯無線通信装置100Jの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第3の実施形態に係る携帯無線通信装置100Kの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第3の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Lの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第3の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Mの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第4の実施形態に係る携帯無線通信装置100Nの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第4の実施形態の第1の変形例に係る携帯無線通信装置100Oの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第4の実施形態の第2の変形例に係る携帯無線通信装置100Pの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態の第5の変形例に係る携帯無線通信装置100Qの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第6の変形例に係る携帯無線通信装置100Rの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態の第7の変形例に係る携帯無線通信装置100Sの無線通信回路170の構成を示すブロック図である。
100,100A〜100S…携帯無線通信装置、
101,102,103…アンテナ素子、
110A,110B,110C,110Aa,110Ba,110Ab,110Bb…整合回路部、
111,112,112A,112B,113,113A,114,114A,114B,115,116,311,312,313,314,315…インピーダンス整合回路、
121,122,122A,123,123A,124,124A,125,126,127,128,129,131Aa,131Ab,134Aa,134Ab,321,322,323,324,325…フィルタ、
131,134…サーキュレータ、
131A,134A…デュプレクサ、
132,133…合成器、
141,142,143,144,145a,145b,147a,147b…スイッチ、
145,147…スイッチ回路、
151…携帯電話信号処理回路、
151a…送信回路、
151b…受信回路、
152…DTVチューナ、
152A…DTV低域チューナ、
152B…DTV高域チューナ、
160,160A〜160H…チューナコントローラ、
170…無線通信回路、
180…コントローラ、
201…上部筐体、
201a…外側上部筐体、
202…下部筐体、
203…ヒンジ部、
204…ディスプレイ、
205…スピーカ、
206…マイクロホン、
207…キーボード、
208…回路基板、
209…充電池、
211,212…ネジ、
213…ネジ受け部、
221,222…給電線、
223,224…端子、
225…給電点。