JP3327048B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、時分割多元接続方式
（ＴＤＭＡ）などの無線機に搭載されるアンテナ装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２２は、従来のＴＤＭＡ無線機の構成
の一例を示すブロック図であり、アンテナ選択ダイバー
シチ受信構成になっている。図において、１は送信信号
を変調・増幅しアンテナへ出力する送信部ＴＸ、２は入
力電波を増幅・復調する第１の受信部ＲＸ１、３は同じ
く入力電波を増幅・復調する第２の受信部ＲＸ２、４は
送信部１の出力端と受信部１の入力端をそれぞれアンテ
ナに整合させて接続する送受信共用分波器（デュプレク
サ）ＤＰＬＸ、５は送受信共用の第１のアンテナＡＮＴ
１、６は受信専用の第２のアンテナＡＮＴ２、７は第１
の受信部２と第２の受信部３の出力を選択的に切り替え
て、いわゆるアンテナ選択ダイバーシチ受信動作を行う
ための受信部切替スイッチである。

【０００３】図２３は、ＴＤＭＡ無線機の外観および構
造の一例を一部破断して示す斜視図であり、５が送受信
共用の第１のアンテナ、６が受信専用の第２のアンテナ
である。

【０００４】次に動作について説明する。ＴＤＭＡ無線
機の送信時においては、送信信号は送信部１で変調・増
幅され、その出力はデュプレクサ４にて必要帯域外のス
プリアス成分を除去した後、第１のアンテナ５から電波
として放射される。一方、受信時には、第１のアンテナ
５にて受信された電波は、デュプレクサ４にて帯域制限
された後、第１の受信部２に入力され、増幅・復調が行
われる。また、第２のアンテナ６にて受信された電波
は、第２の受信部３に入力され、増幅・復調が行われ
る。この第１の受信部２の出力と第２の受信部３の出力
のうち良好な特性が期待される出力を受信部切替スイッ
チ７が選択して切り替え、アンテナ選択ダイバーシチ受
信動作を行う。この際の切替タイミングはＴＤＭＡの受
信タイムスロット毎など実施されるアンテナ選択ダイバ
ーシチ受信の方式により各種あり、また、切替選択の判
断基準としては一般に受信電界強度、回線の誤り率など
が利用される。

【０００５】図２３は、ＴＤＭＡ無線機の構造の一例で
あり、送受信共用の第１のアンテナ５はホイップアンテ
ナ、受信専用の第２のアンテナ６は筺体内に内蔵した板
状逆Ｆアンテナでアンテナ選択ダイバーシチ受信を実現
している。全２重通信であるＴＤＭＡ無線通信では、一
般に送信と受信では搬送周波数が異なるため、送受信共
用の第１のアンテナ５には送受信両周波数帯域をカバー
する広帯域性が必要とされる。しかしながら、図２３に
示したホイップアンテナ５では、共振周波数はホイップ
アンテナ自身の物理的な長さ・寸法に依存し、かつ単一
共振点しか持たないため、図２４に示す通り送受信両周
波数帯域において最良の性能を満足させることは難し
い。アンテナ性能は空間あるいは送受信機との整合の良
さを示す反射損失（ＶＳＷＲ）値が小さい程良いことを
示す。このため、図２５に示すような２共振特性を持つ
アンテナも種々考えられているが、この場合各々の共振
に対する性能評価値（Ｑ値）が１共振のものに比べて高
くなるため、帯域内での放射効率やＶＳＷＲ特性などの
偏差が大きく、また温度変化や製造上のばらつきによる
共振周波数のずれが放射効率やＶＳＷＲ特性などのアン
テナ特性の劣化に顕著に影響する。図２４、図２５はそ
れぞれ単一共振点、および２共振点を持つアンテナの反
射損失（ＶＳＷＲ）特性を示すもので、縦軸にＶＳＷＲ
値、横軸に送受信周波数をとり、ｆＲＸは受信周波数、
ｆＴＸは送信周波数を示す。アンテナ性能はＶＳＷＲ値
が小さい（図では下方向）程良いことを示している。

【０００６】また、アンテナ選択ダイバーシチ受信を行
う際には、アンテナ選択ダイバーシチ受信構成に供され
る送受信共用の第１のアンテナ５と受信専用の第２のア
ンテナ６の相互相関ができるだけ無いことが要求され
る。ところが、図２３に示したような小形の無線機で
は、第１のアンテナ５と第２のアンテナ６は互いに空間
的に近接して配置されざるを得ず、相互相関が大きくな
る傾向にある。また、一方のアンテナの放射パターン、
放射効率などのアンテナ特性に他方のアンテナの存在が
影響を及ぼしアンテナ特性の劣化をもたらす。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置は
以上のように構成されているので、送受信の周波数帯域
が離れている場合、両周波数帯域において最良の特性を
満足させることが困難であった。また、アンテナ選択ダ
イバーシチ受信を行う際、小形の無線機ではアンテナ選
択ダイバーシチ受信用の複数のアンテナが相互に影響を
及ぼし、アンテナ特性が劣化するなどの問題点があっ
た。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ＴＤＭＡの送受信の各々におい
て最良のアンテナ特性を実現できるとともに、アンテナ
選択ダイバーシチ受信の場合にも、アンテナ相互の影響
を少なくする、あるいは良い影響が出るような設定を可
能として、放射効率、放射パターンなどのアンテナ特性
を向上できるアンテナ装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るアンテナ
装置は、第１のアンテナと電気長を切り替える手段を有
する第２のアンテナを備え、第２のアンテナの電気長を
切り替える構成としたものである。

【００１１】また、第１のアンテナと電気長を切り替え
る手段を有する第２のアンテナを備え、第２のアンテナ
の電気長をＴＤＭＡの送受信タイミングに応じて切り替
える構成としたものである。

【００１２】また、第１のアンテナと電気長を切り替え
る手段を有する第２のアンテナを備え、第２のアンテナ
の電気長をアンテナ選択ダイバーシチ受信の受信選択の
有無に応じて切り替える構成としたものである。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【作用】この発明に係わるアンテナ装置は、電気長を切
り替える手段を有する第２のアンテナの電気長を切り替
え、第１のアンテナに対する第２のアンテナの影響を制
御する。

【００１８】また、電気長を切り替える手段を有する第
２のアンテナの電気長をＴＤＭＡの送受信タイミングに
応じて切り替え、第１のアンテナに対する第２のアンテ
ナの影響を制御する。

【００１９】また、電気長を切り替える手段を有する第
２のアンテナの電気長をアンテナ選択ダイバーシチ受信
の受信選択の有無に応じて切り替え、第１のアンテナに
対する第２のアンテナの影響を制御する。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図１および図２
について説明する。図１は実施例１のＴＤＭＡ無線機の
構成を示すブロック図で、図２は同じくその動作を説明
するタイミング図である。図１において、１は送信信号
を変調・増幅しアンテナへ出力する送信部、２は入力電
波を増幅・復調する受信部、４は送信部１の出力端と受
信部２の入力端をそれぞれアンテナに整合させて接続す
る送受信共用分波器（デュプレクサ）、５０は電気長を
切り替える手段を有する送受信共用のアンテナ、１０は
アンテナ５０の電気長を切り替える電気長切替信号であ
る。図２において、１１はＴＤＭＡの当該無線機が電波
を放射することができる送信タイムスロットＴ、１２は
当該無線機が電波を受信することができる受信タイムス
ロットＲ、１３は当該無線機が自局チャネルに関する送
受信に与らない時間枠、すなわちアイドルタイムスロッ
トＩである。なお、アイドルタイムスロット１３中に、
周辺基地局の電界強度を測定するために、無線機は受信
動作を行う例もある。４２はＴＤＭＡ無線機がダイバー
シチ受信動作をする場合のダイバーシチ切替判定期間で
ある。また、アンテナ５０の電気長を切り替える電気長
切替信号１０が、送信タイムスロット１１に対応するタ
イミングにアンテナ５０の電気長をｌＴに、受信タイム
スロット１２など送信タイムスロット１１以外のタイミ
ングにアンテナ５０の電気長をｌＲに切り替えることを
示している。

【００２４】次に、動作について説明する。アンテナ５
０は、２種類の電気長ｌＴとｌＲを有し、電気長切替信
号１０によりいずれかの電気長に切り替えることが可能
な手段を有する。すなわち、アンテナ５０が電気長ｌＴ
に切り替えられているときは、アンテナ５０は送信周波
数ｆＴＸに共振し、電気長ｌＲに切り替えられていると
きには、受信周波数ｆＲＸに共振する。本実施例のＴＤ
ＭＡ無線機は送信部１の出力と受信部２の入力がデュプ
レクサ４を介してこのアンテナ５０に接続されている。
電気長切替信号１０は、ＴＤＭＡフレームに同期してお
り、図２に示すように、送信タイムスロット１１では、
電気長切替信号１０はアンテナ５０の電気長をｌＴとな
るように切り替える。この時のアンテナのＶＳＷＲ特性
は図３の実線で示される通り、アンテナ５０は送信周波
数ｆＴＸで最良となる特性を示す１共振アンテナとして
動作する。時間が進み送信タイムスロット１１から、受
信タイムスロット１２あるいはアイドルタイムスロット
１３に推移すると、電気長切替信号１０はアンテナ５０
の電気長をｌＲとなるように切り替える。この時のアン
テナ５０のＶＳＷＲ特性は図３の一点鎖線で示される通
り、アンテナ５０は受信周波数ｆＲＸで最良となる特性
を示す１共振アンテナとして動作する。このように、Ｔ
ＤＭＡのフレームフォーマットにしたがって、アンテナ
長を切り替えることにより、アンテナ５０は送信タイム
スロット１１においても、また受信タイムスロット１２
においても、各々の周波数で最良のアンテナ特性が実現
される。

【００２５】図４は図１のアンテナ装置に供せられる電
気長を切り替える手段を有するアンテナ５０の第１の具
体的な構成例を示す図である。図４において１４はプリ
ント基板等板状の基材、１５はこの基材の上に印刷配線
された導体からなる第１のアンテナ素子、１６はこの第
１のアンテナ素子と同様に上記基材１４上に形成される
が、その長さが異なる第２のアンテナ素子であり、１７
は電気長切替信号１０により前記アンテナ素子１５、１
６を切り替える切替スイッチである。第１のアンテナ素
子１５の長さは送信周波数ｆＴＸの波長λＴの１／４、
第２のアンテナ素子１６の長さは、受信周波数ｆＲＸの
波長λＲの１／４に設定され、第１のアンテナ素子１５
が上記電気長ｌＴに、第２のアンテナ素子１６が上記電
気長ｌＲにそれぞれ対応する。切替スイッチ１７は小形
化をはかるため一般にＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ等の半導体
素子によって構成され、共通接続端子と第１のアンテナ
素子１５あるいは第２のアンテナ素子１６いずれかが選
択的に接続される。本例では共通接続端子はデュプレク
サ４に接続され、電気長切替信号１０により送信タイム
スロット１１では第１のアンテナ素子１５が、受信タイ
ムスロット１２およびアイドルタイムスロット１３では
第２のアンテナ素子１６が選択されるよう切り替えられ
る。なお、アンテナ素子の設定を１／４波長ベースとし
たが他に１／２波長、１／８波長などの例も可能であ
る。

【００２６】実施例２．図５は図１のアンテナ装置に供
せられる電気長を切り替える手段を有するアンテナ５０
の第２の具体的な構成例を示す図である。図５において
１８は棒状の基材、１９はこの基材の周囲に螺旋状に巻
回された導線からなる第１のアンテナ素子、２０はこの
第１のアンテナ素子と同様に上記基材１８の周囲に巻回
されるが、その長さが第１のアンテナ素子１９と異なる
第２のアンテナ素子である。第１のアンテナ素子１９は
電気長がｌＴ、第２のアンテナ素子２０は電気長がｌＲ
に対応するよう導線の長さ、間隔が調整される。半導体
素子等からなる切替スイッチ１７により共通接続端子と
第１のアンテナ素子１９あるいは第２のアンテナ素子２
０のいずれかが選択的に接続される。本例では共通接続
端子はデュプレクサ４に接続され、電気長切替信号１０
により送信タイムスロット１１では第１のアンテナ素子
１９が、受信タイムスロット１２およびアイドルタイム
スロット１３では第２のアンテナ素子２０が選択される
よう切り替えられ、第１の実施例と同様の効果を奏す
る。

【００２７】実施例３．図６は図１のアンテナ装置に供
せられる電気長を切り替える手段を有するアンテナ５０
の第３の具体的な構成例を示す図である。図６において
２１ａ、２１ｂは２つの部分に分かれた棒状導体等から
なるアンテナ素子、２２はこのアンテナ素子２１ａ、２
１ｂの間に設置されたコイル、２３はこのコイルの両端
に接続されたＯＮ／ＯＦＦ動作が可能なスイッチであ
る。スイッチ２３がＯＮのとき、アンテナ素子２１ａ、
２１ｂは直結され、電気長がｌＴとなる。スイッチ２３
がＯＦＦの時、アンテナ素子２１ａ、２１ｂはコイル２
２を介して接続され、電気長がｌＲとなる。図６のアン
テナ５０は、図１のアンテナ５０として用いられ、電気
長切替信号１０により送信タイムスロット１１ではスイ
ッチ２３をＯＮとしてアンテナの電気長をｌＴとし、受
信タイムスロット１２およびアイドルタイムスロット１
３ではスイッチ２３をＯＦＦとして電気長をｌＲとする
ことにより、実施例１と同様の効果を奏する。

【００２８】実施例４．図７は図１のアンテナ装置に供
せられる電気長を切り替える手段を有するアンテナ５０
の第４の具体的な構成例を示す図である。図７は図６に
示したアンテナに類似するが、コイル２２の無い点が異
なる。スイッチ２３がＯＦＦの時、アンテナ素子２１
ａ、２１ｂは分断され、アンテナとしての電気長はｌＴ
となる。スイッチ２３がＯＮの時、アンテナ素子２１ａ
と２１ｂが接続され、アンテナとしての電気長はｌＲと
なる。図７のアンテナ５０は、図１のアンテナ５０とし
て用いられ、電気長切替信号１０により送信タイムスロ
ット１１ではスイッチ２３をＯＦＦとしてアンテナの電
気長をｌＴとし、受信タイムスロット１２およびアイド
ルタイムスロット１３ではスイッチ２３をＯＮとして電
気長をｌＲとすることにより、実施例１と同様の効果を
奏する。

【００２９】実施例５．図８は、図１のアンテナ装置に
供せられる電気長を切り替える手段を有するアンテナ５
０の第５の具体的な構成例を示す図である。図８に示す
アンテナ５０はダイポールアンテナで、２４は給電側ア
ンテナ素子、２５ａは第１の接地側アンテナ素子、２５
ｂは第２の接地側アンテナ素子、１７は切替スイッチで
ある。第１の接地側アンテナ素子２５ａは送信周波数ｆ
ＴＸの波長λＴの１／４、第２の接地側アンテナ素子２
５ｂは受信周波数ｆＴＸの波長λＲの１／４の長さを有
し、電気長は各々ｌＴ、ｌＲである。図８のアンテナ５
０は、図１のアンテナ５０として用いられ、電気長切替
信号１０により送信タイムスロット１１では第１の接地
側アンテナ素子２５ａが選択され、受信タイムスロット
１２およびアイドルタイムスロット１３では第２の接地
側アンテナ素子２５ｂが選択されることにより、実施例
１と同様の効果を奏する。なお、本実施例では接地側ア
ンテナ素子を切り替えたが、給電側アンテナ素子を切り
替えてもよく、また、接地側または給電側の片方のアン
テナ素子でなく両方のアンテナ素子を切り替えてもよ
い。

【００３０】実施例６．本発明の他の実施例を図９およ
び図１０について説明する。図９は実施例６のＴＤＭＡ
無線機の構成を示すブロック図で、図１０は同じくその
動作を説明するタイミング図である。図９の本実施例で
は受信特性を向上させるためアンテナ選択ダイバーシチ
受信構成となっており、アンテナ選択ダイバーシチ受信
を行うための第２のアンテナ６０、第２の受信部３およ
び受信部を切り替える切替スイッチ７が図１に追加され
ている。また電気長切替信号１０により電気長を切り替
えるアンテナは第１のアンテナ５ではなく、第２のアン
テナ６０である。すなわち、第２のアンテナ６０は、２
種類の電気長ｌ１とｌ２を有し、電気長切替信号１０に
よりいずれかの電気長に切り替えることが可能な手段を
有する。図１０において、１１はＴＤＭＡの当該無線機
が電波を放射することができる送信タイムスロット、１
２は当該無線機が電波を受信することができる受信タイ
ムスロット、１３は当該無線機が自局チャネルに関する
送受信に与らない時間枠であるアイドルタイムスロット
である。アンテナ６０の電気長を切り替える電気長切替
信号１０が、送信タイムスロット１１に対応するタイミ
ングにアンテナ６０の電気長はｌ１に、受信タイムスロ
ット１２など送信タイムスロット１１以外のタイミング
にアンテナ６０の電気長はｌ２に切り替えることを示
す。すなわち、アンテナ６０が受信タイムスロット１２
またはアイドルタイムスロット１３等において電気長ｌ
２に切り替えられているときは、アンテナ６０は受信周
波数ｆＲＸに共振するように設定されており、受信周波
数で最良のアンテナ特性が得られるアンテナ装置として
動作する。

【００３１】一方、送信タイムスロット１１において
は、送信は第１のアンテナ５を用いて行われるため、本
来ならば第２のアンテナ６０は関与しない。ところが、
従来例にて説明したとおり、小形の無線機においては、
第１のアンテナ５と第２のアンテナ６０は空間的に近接
するため、相互に影響を及ぼす。すなわち、第２のアン
テナ６０の共振周波数、放射効率、放射パターン等のア
ンテナ特性が、送信タイムスロット１１における第１の
アンテナ５の、ひいては無線機としてのアンテナ特性を
左右する。ところが、従来例では、図２２の第２のアン
テナ６は、受信時のアンテナ特性のみを考慮して設計さ
れており、たとえば電気長がｌ２に相当する値に固定さ
れているため、送信タイムスロット１１において送信す
るアンテナ５に対して悪影響を及ぼす可能性が大きい。
これを改善するため、本実施例では、図１０に示す通
り、送信タイムスロット１１においては、第２のアンテ
ナ６０の電気長をｌ１に切り替えるようにする。ここ
で、電気長ｌ１は、送信時、第２のアンテナ６０の第１
のアンテナに対する影響を小さくするように、あるいは
積極的に好影響を与えるように設定される。以上の動作
により、ＴＤＭＡのアンテナ選択ダイバーシチ受信構成
において、送受信ともにアンテナ特性を向上させること
ができる。

【００３２】図１１は、図９のアンテナ装置に供せられ
る電気長を切り替える手段を有する第２のアンテナ６０
の第１の具体的な構成例を示す図である。図１１に示す
本アンテナ６０は、いわゆる板状逆Ｆアンテナで、２６
は放射板、２７は地板、２８は放射板と地板を接続する
接地導体、２９は放射板２６上の第１の給電点、３０は
放射板２６上の第２の給電点、１７は給電点の位置を切
り替える切替スイッチである。アンテナ６０は第１の給
電点２９と第２の給電点３０のいずれを選択するかによ
り、２種類の電気長ｌ１とｌ２を切り替えることが可能
である。アンテナ６０は、図９の第２のアンテナ６０と
して用いられ、送信タイムスロット１１と受信タイムス
ロット１２およびアイドルタイムスロット１３において
放射板２６の給電点を切り替えることにより、ＴＤＭＡ
のアンテナ選択ダイバーシチ受信構成において、送受信
ともにアンテナ特性を向上させることができる。なお、
板状逆Ｆアンテナでは、接地導体２８と給電点が近い
程、共振周波数が下がる。したがって、図１１に示した
実施例では給電点２９を選択した時の方が、より長い電
気長になる。

【００３３】実施例７．図１２は図９のアンテナ装置に
供せられる電気長を切り替える手段を有する第２のアン
テナ６０の第２の具体的な構成例を示す図である。図１
１の例では給電点を切り替えたが、本例では、放射板２
６の接地点を切り替える。３１は放射板２６上の第１の
接地点、３２は放射板２６上の第２の接地点、３３は給
電点、３４は相補的にＯＮ／ＯＦＦ動作をすることによ
り接地点を切り替えるスイッチである。すなわち、スイ
ッチ３４内の第１のスイッチ３４ａがＯＮの時、第２の
スイッチ３４ｂはＯＦＦとなり、逆に第１のスイッチ３
４ａがＯＦＦの時、第２のスイッチ３４ｂはＯＮとな
る。なお、ＯＮは閉結，ＯＦＦは開放に相当する。この
スイッチ３４を用いて、放射板２６上の第１の接地点３
１と放射板２６上の第２の接地点３２のいずれを接地す
るかを選択することにより、板状逆Ｆアンテナである第
２のアンテナ６０において２種類の電気長ｌ１とｌ２を
切り替えることが可能である。アンテナ６０は、図９の
第２のアンテナ６０として用いられ、送信タイムスロッ
ト１１と受信タイムスロット１２およびアイドルタイム
スロット１３において放射板２６の接地点を切り替える
ことにより、実施例６と同様の効果を奏する。

【００３４】実施例８．図１３は図９のアンテナ装置に
供せられる電気長を切り替える手段を有する第２のアン
テナ６０の第３の具体的な構成例を示す図である。図１
３において、３５は放射板２６上の第２の接地点、３６
はＯＮ／ＯＦＦ動作をするスイッチである。通常の接地
導体２８とは別に設けられた第２の接地点３５を、スイ
ッチ３６のＯＮ／ＯＦＦにより接地するか否かにより、
板状逆Ｆアンテナである第２のアンテナ６０において２
種類の電気長ｌ１とｌ２を切り替える。アンテナ６０
は、図９の第２のアンテナ６０として用いられ、たとえ
ば受信タイムスロット１２およびアイドルタイムスロッ
ト１３においてスイッチ３６をＯＦＦ、送信タイムスロ
ットにおいてスイッチ３６をＯＮすることにより、実施
例６と同様の効果を奏する。

【００３５】実施例９．本発明の他の実施例を図１４お
よび図１５について説明する。図１４は実施例９のＴＤ
ＭＡ無線機の構成を示すブロック図で、図１５は同じく
その動作を説明するタイミング図である。図１４におい
て、３７は第２のアンテナ６を終端する終端インピーダ
ンスＺＬ、３８は第２のアンテナ６と上記終端インピー
ダンス３７あるいは第２の受信部３とを選択的に切り替
える切替スイッチである。また、３９は図１５に示す通
りＴＤＭＡフレームに同期し、送信タイムスロット１１
であるか受信タイムスロット１２およびアイドルタイム
スロット１３であるかによってアンテナ６の接続先を切
り替える上記切替スイッチ３８の切替信号である。

【００３６】実施例６〜８においては、ＴＤＭＡのアン
テナ選択ダイバーシチ受信構成時、送信タイムスロット
１１における第２のアンテナ６０の第１のアンテナ５に
対する影響を軽減、あるいは性能向上に利用するため
に、第２のアンテナ６０の電気長を切り替えたが、図１
４、図１５に示した本例では、送信タイムスロット１１
において第２のアンテナ６の終端インピーダンス３７を
切り替えることによって、第２のアンテナ６の特性を切
り替える。すなわち、図１５に示す通り、切替信号３９
を用いて、受信タイムスロット１２およびアイドルタイ
ムスロット１３では、第２のアンテナ６が第２の受信部
３に接続され、送信タイムスロット１１では第２のアン
テナ６が終端インピーダンス３７に接続されるよう切替
スイッチ３８を動作させる。終端インピーダンス３７の
値は、送信時、第２のアンテナ６の第１のアンテナ５に
対する悪影響を軽減するかあるいは好影響を与えるよう
に設定される。以上の動作により、ＴＤＭＡのアンテナ
選択ダイバーシチ受信構成時、送信を行う第１のアンテ
ナ５が第２のアンテナ６の悪影響を受けずまたは好影響
を受けてアンテナ特性を向上させることができる。

【００３７】実施例１０．本発明の他の実施例を図１６
および図１７について説明する。図１６は実施例１０の
ＴＤＭＡ無線機の構成を示すブロック図で、図１７は同
じくその動作を説明するタイミング図である。 本実施
例では受信特性を向上させるためアンテナ選択ダイバー
シチ受信構成となっており 図１６、１７において、５
１は電気長を切り替える手段を有する送受信共用の第１
のアンテナおよびその動作状態、６１は電気長を切り替
える手段を有する受信専用の第２のアンテナおよびその
動作状態、４０は受信アンテナを第１のアンテナ５１に
するか第２のアンテナ６１にするかを切り替えるアンテ
ナ切替スイッチおよびその動作状態、４１はアンテナ選
択ダイバーシチ受信構成の場合における受信アンテナの
選択を行うダイバーシチ切替信号およびその動作状態を
それぞれ示す。また、４２はダイバーシチ切替判定期間
である。

【００３８】実施例１〜９では、ＴＤＭＡの送信タイム
スロット１１、受信タイムスロット１２の区別により、
アンテナの電気長あるいは終端インピーダンスを切り替
えたが、本例では、アンテナ選択ダイバーシチ受信動作
に合わせてアンテナの電気長を切り替えるものである。
一般に、ＴＤＭＡにおいてアンテナ選択ダイバーシチ受
信を行う場合、受信タイムスロット１２の直前に設けら
れた判定期間４２を利用し、この期間に、アンテナの選
択が行われる。 まず、期間４２ａにおいて第１のアン
テナ５１を受信部２に接続し、電界強度を測定する。続
いてダイバーシチ切替信号４１を受け期間４２ｂにおい
て第２のアンテナ６１を受信部２に接続し、再度電界強
度を測定する。前者と後者の電界強度を比較し、電界強
度の値の大きなほうのアンテナを受信タイムスロット１
２で使用するように判定する。図１７では、その結果、
第１のアンテナ５１が選択された場合を示している。な
お、判定期間４２の設定や判定の頻度等についてはアン
テナ選択ダイバーシチ受信の方式により各種存在する。
また判定基準についても電界強度のほか誤り率等が利用
される場合がある。

【００３９】さて、第１のアンテナ５１は、２種類の電
気長ｌ１とｌ２を有する。電気長は送受信共用の第１の
アンテナ５１自身が送受信を行うに適した電気長であ
り、電気長ｌ２は第２のアンテナ６１を用いて受信を行
う際に、第１のアンテナ５１の影響を軽減、あるいは良
好な影響を与える電気長である。また、受信専用の第２
のアンテナ６１は、２種類の電気長ｌ３とｌ４を有す
る。電気長ｌ３は、第２のアンテナ６１自身が受信を行
うに適した電気長であり、電気長ｌ４は第１のアンテナ
５１を用いて送受信を行う際に、第２のアンテナ６１の
影響を軽減、あるいは良好な影響を与える電気長であ
る。

【００４０】アンテナ選択ダイバーシチ受信の時受信ア
ンテナを切り替えるアンテナ切替スイッチ４０と２つの
アンテナ５１、６１の電気長の切り替えは、図１７に示
すように、すべてダイバーシチ切替信号４１によって、
連動して制御される。すなわち、図１７中の１１、１
２、４２ａの期間に示す通り、切替スイッチ４０が第１
のアンテナ５１と受信部２を接続する時、第１のアンテ
ナ５１の電気長はｌ１、第２のアンテナ６１の電気長は
ｌ４が選択される。この時、２つのアンテナ５１、６１
は共に第１のアンテナ５１を用いた受信に好適な特性と
なる。また、図１７中の４２ｂの期間に示す通り、切替
スイッチ４０が、第２のアンテナ６１と受信部２を接続
する時、第１のアンテナ５１の電気長はｌ２、第２のア
ンテナ６１の電気長はｌ３が選択される。この２つの切
り替え動作により、２つのアンテナ５１、６１は共に第
２のアンテナ６１を用いた受信に好適な特性となるよう
に選択される。

【００４１】以上のように、アンテナ選択ダイバーシチ
受信動作において、非選択側の受信アンテナの電気長を
切り替えることにより、非選択側の送受信あるいは受信
アンテナの影響を軽減、あるいは積極的に利用して、選
択側のアンテナのアンテナ特性を向上させることができ
る。なお、本実施例ではＴＤＭＡ無線機におけるアンテ
ナ選択ダイバーシチ受信構成の例で説明したが、ＴＤＭ
Ａ以外の無線機のアンテナ選択ダイバーシチ受信構成に
も適用できる。

【００４２】また、第１のアンテナ５１として、たとえ
ば、図４〜図８、第２のアンテナ６１として、たとえ
ば、図１１〜図１３に示したアンテナを用いることがで
きる。

【００４３】実施例１１．本発明の他の実施例を図１８
および図１９について説明する。図１８は実施例１１の
ＴＤＭＡ無線機の構成を示すブロック図で、図１９は同
じくその動作を説明するタイミング図である。本実施例
では受信特性を向上させるためアンテナ選択ダイバーシ
チ受信構成となっており、図１８、１９において、４０
は受信アンテナを第１のアンテナ５にするか第２のアン
テナ６にするかを切り替えるアンテナ切替スイッチおよ
びその動作状態、４１はアンテナ選択ダイバーシチ受信
構成の場合における受信アンテナの選択を行うダイバー
シチ切替信号およびその動作状態である。４３は送受信
共用の第１のアンテナ５に接続された第１の終端切替ス
イッチおよびその動作状態、４４は受信専用の第２のア
ンテナ６に接続された第２の終端切替スイッチおよびそ
の動作状態であり、４５は第１の終端インピーダンスＺ
１、４６は第２の終端インピーダンスＺ２である。

【００４４】実施例１０においては、アンテナ選択ダイ
バーシチ受信時の非選択側アンテナの電気長を切り替え
たが、本例では、非選択側アンテナの終端インピーダン
スを切り替える。第１の終端インピーダンス４５は、第
１のアンテナ５に接続された場合には、第２のアンテナ
６を用いた受信に際して、第１のアンテナ５の影響を軽
減、あるいは良好な影響を与えうる値に設定する。また
第２の終端インピーダンス４６は、第２のアンテナ６に
接続された場合には、第１のアンテナ５を用いた受信に
際して、第２のアンテナ６の影響を軽減、あるいは良好
な影響を与えうる値に設定する。

【００４５】受信アンテナを切り替えるアンテナ切替ス
イッチ４０が第１のアンテナ５の系統と受信部２を接続
する時、図１９中１１、１２、４２ａの期間で示す通
り、第１の終端切替スイッチ４３は、第１のアンテナ５
とデュプレクサ４を接続し、第２の終端切替スイッチ４
４は、第２のアンテナ６と、第２の終端インピーダンス
４６を接続するよう、制御される。この動作により、第
２のアンテナ６の影響を軽減、あるいは積極的に利用し
て、第１のアンテナ５のアンテナ特性を向上させること
ができる。また、アンテナ切替スイッチ４０が第２のア
ンテナ６の系統と受信部２を接続する時、図１９中４２
ｂの期間で示す通り、第１の終端切替スイッチ４３は、
第１のアンテナ５と第１の終端インピーダンス４５を接
続し、第２の終端切替スイッチ４４は、第２のアンテナ
６をアンテナ切替スイッチ４０を介して受信部２に接続
するよう制御される。この動作により、第１のアンテナ
５の影響を軽減、あるいは積極的に利用して、第２のア
ンテナ６のアンテナ特性を向上させることができる。

【００４６】以上のように、アンテナ選択ダイバーシチ
受信動作において、非選択側のアンテナの終端インピー
ダンスを切り替えることにより、非選択側のアンテナの
影響を軽減、あるいは積極的に利用することができ、選
択側のアンテナのアンテナ特性を向上させることができ
る。なお、本実施例ではＴＤＭＡ無線機におけるアンテ
ナ選択ダイバーシチ受信構成の例で説明したが、ＴＤＭ
Ａ以外の無線機のアンテナ選択ダイバーシチ受信構成に
も適用できる。

【００４７】実施例１２．図２０は本発明の他の実施例
を示すブロック図である。図において、４７は電気長を
切り替える手段を有した、直接送受信動作を行わないが
第１のアンテナに好影響を及ぼすダミーアンテナＡＮＴ
−Ｄであり、第２のアンテナに相当する。

【００４８】ダミーアンテナ４７と第１のアンテナ５と
は互いに影響が及ぶよう空間的に近接して配置される。
ダミーアンテナ４７は２種類の電気長ｌ１とｌ２をも
ち、ｌ１は送信周波数帯において第１のアンテナ５の特
性を向上させることができる電気長、ｌ２は受信周波数
帯において第１のアンテナ５の特性を向上させることが
できる電気長に設定する。２種類の電気長ｌ１とｌ２
は、実施例１あるいは実施例６と同様に、ＴＤＭＡフレ
ームに同期した切替信号１０よって切り替えられる。す
なわち、送信タイムスロット１１においてはダミーアン
テナの電気長ｌ１が、受信タイムスロット１２およびア
イドルタイムスロット１３においてはダミーアンテナ４
７の電気長ｌ２が選択され、第１のアンテナ５は送受信
ともにアンテナ特性を向上させることができる。なお、
本例では第１のアンテナをＴＤＭＡ無線機における送受
信共用アンテナの例で説明したが、ＴＤＭＡ以外の無線
機の場合あるいは送受信別のアンテナ構成の場合にも適
用できる。

【００４９】実施例１３．図２１は本発明の他の実施例
を示すブロック図である。図において、４８は接続先で
ある第１、第２の終端インピーダンスへの接続を切り替
える手段を有し、直接送受信動作を行わないが第１のア
ンテナに好影響を及ぼすダミーアンテナでであり、第２
のアンテナに相当する。４９は終端切替スイッチ、３８
０は第１の終端インピーダンスＺＴ、３８１は第２の終
端インピーダンスＺＲである。

【００５０】第１の終端インピーダンス３８０は、ダミ
ーアンテナ４８に接続されて、送信周波数帯において、
第１のアンテナ５の特性を向上させることができる値、
第２の終端インピーダンス３８１は、ダミーアンテナ４
８に接続されて受信周波数帯において、第１のアンテナ
５の特性を向上させることができる値に設定する。ＴＤ
ＭＡの送受信状態を切り替える切替信号１０により、送
信タイムスロット１１では第１の終端インピーダンス３
８０、受信タイムスロット１２およびアイドルタイムス
ロット１３では第２の終端インピーダンス３８１が、そ
れぞれダミーアンテナ４８と接続されるように終端切替
スイッチ４９は動作し、第１のアンテナ５は送受信とも
にアンテナ特性を向上させることができる。なお、本例
では第１のアンテナをＴＤＭＡ無線機における送受信共
用アンテナの例で説明したが、ＴＤＭＡ以外の無線機の
場合あるいは送受信別のアンテナ構成の場合にも適用で
きる。

【００５１】なお、以上の実施例の中では、周波数割り
当て送信周波数ｆＴＸは受信周波数ｆＲＸより高いと仮
定して、アンテナの電気長の選択を説明したが、周波数
割り当てが送受信で逆になる場合は、アンテナの電気長
の選択が前記説明に対し逆になることは言うまでもな
い。

【００５２】また、アイドルタイムスロット１３では電
気長ｌＲまたはｌ２に切り替えるように説明したが、適
用されるＴＤＭＡ無線通信システムのアイドルタイムス
ロット１３の使い方によっては電気長ｌＴまたはｌ１に
切り替える場合もある。さらに、アイドルタイムスロッ
ト１３の間に電気長の切替が発生する場合もある。

【００５３】

【００５４】

【発明の効果】この発明に係わるアンテナ装置は、電気
長を切り替える手段を有する第２のアンテナの電気長を
切り替え、第１のアンテナに対する第２のアンテナの影
響を制御することにより、第１のアンテナのアンテナ性
能が向上する。

【００５５】また、電気長を切り替える手段を有する第
２のアンテナの電気長をＴＤＭＡの送受信タイミングに
応じて切り替え、第１のアンテナに対する第２のアンテ
ナの影響を制御することにより、第１のアンテナのアン
テナ性能が向上する。

【００５６】また、電気長を切り替える手段を有する第
２のアンテナの電気長をアンテナ選択ダイバーシチ受信
の受信選択の有無に応じて切り替え、第１のアンテナに
対する第２のアンテナの影響を制御することにより、第
１のアンテナのアンテナ性能が向上する。

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係わるアンテナ装置を用
いたＴＤＭＡ無線機のブロック図である。

【図２】図１に示すＴＤＭＡ無線機の動作を説明するタ
イミング図である。

【図３】図１において用いられる送受信共用アンテナの
ＶＳＷＲ特性を示す図である。

【図４】図１のアンテナ装置に供せられるアンテナの具
体的な構成例を示す構成図である。

【図５】図１のアンテナ装置に供せられるアンテナの具
体的な他の構成例を示す構成図である。

【図６】図１のアンテナ装置に供せられるアンテナの具
体的な他の構成例を示す構成図である。

【図７】図１のアンテナ装置に供せられるアンテナの具
体的な他の構成例を示す構成図である。

【図８】図１のアンテナ装置に供せられるアンテナの具
体的な他の構成例を示す構成図である。

【図９】この発明の他の実施例に係わるアンテナ装置を
用いたＴＤＭＡ無線機のブロック図である。

【図１０】図９に示すＴＤＭＡ無線機の動作を説明する
タイミング図である。

【図１１】図９のアンテナ装置に供せられるアンテナの
具体的な構成例を示す構成図である。

【図１２】図９のアンテナ装置に供せられるアンテナの
具体的な他の構成例を示す構成図である。

【図１３】図９のアンテナ装置に供せられるアンテナの
具体的な他の構成例を示す構成図である。

【図１４】この発明の他の実施例に係わるアンテナ装置
を用いたＴＤＭＡ無線機のブロック図である。

【図１５】図１４に示すＴＤＭＡ無線機の動作を説明す
るタイミング図である。

【図１６】この発明の他の実施例に係わるアンテナ装置
を用いたＴＤＭＡ無線機のブロック図である。

【図１７】図１６に示すＴＤＭＡ無線機の動作を説明す
るタイミング図である。

【図１８】この発明の他の実施例に係わるアンテナ装置
を用いたＴＤＭＡ無線機のブロック図である。

【図１９】図１８に示すＴＤＭＡ無線機の動作を説明す
るタイミング図である。

【図２０】この発明の他の実施例に係わるアンテナ装置
を用いたＴＤＭＡ無線機のブロック図である。

【図２１】この発明の他の実施例に係わるアンテナ装置
を用いたＴＤＭＡ無線機のブロック図である。

【図２２】従来のアンテナ装置を用いたＴＤＭＡ無線機
を示すブロック図である。

【図２３】従来の携帯無線機の外観および構造を一部破
断して示す斜視図である。

【図２４】従来の１共振アンテナのＶＳＷＲ特性を示す
図である。

【図２５】従来の２共振アンテナのＶＳＷＲ特性を示す
図である。

【符号の説明】

５、送受信共用アンテナ ６、受信専用アンテナ ７、受信部切替スイッチ １０、電気長切替信号 １１、送信タイムスロット １２、受信タイムスロット １３、アイドルタイムスロット ３８、４３、４４、４９、終端切替スイッチ ３７、４５、４６、３８０、３８１、終端インピーダン
ス ３９、接続先切替信号 ４０、アンテナ切替スイッチ ４１、ダイバーシチ切替信号 ４２、ダイバーシチ受信判定期間 ４７、電気長を切り替える手段を有するダミーアンテナ ４８、ダミーアンテナ ５０、５１、６０、６１、電気長を切り替える手段を有
するアンテナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−213907（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−7462（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−202774（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−111674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−113771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−186066（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−181527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−60628（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−78949（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−178194（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−29994（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01Q 3/00 - 11/20 H01Q 21/00 - 25/04 H04B 7/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線機に用いられるアンテナ装置におい
   て、第１のアンテナと電気長を切り替える手段を有する
   第２のアンテナを備え、第２のアンテナの電気長を切り
   替え、第１のアンテナとの相関の最適化を図ることを特
   徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 ＴＤＭＡの無線機に用いられるアンテナ
   装置において、第１のアンテナと電気長を切り替える手
   段を有する第２のアンテナを備え、第２のアンテナの電
   気長をＴＤＭＡの送信タイミングに応じて切り替え、第
   １のアンテナとの相関の最適化を図ることを特徴とする
   アンテナ装置。
3. 【請求項３】 無線機に用いられるアンテナ装置におい
   て、第１のアンテナと電気長を切り替える手段を有する
   第２のアンテナを備え、第２のアンテナの電気長をアン
   テナ選択ダイバーシチ受信の受信選択の有無に応じて切
   り替え、第１のアンテナとの相関の最適化を図ることを
   特徴とするアンテナ装置。