特許 5792078 ワイヤレス通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5792078

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】ワイヤレス通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/40 20150101AFI20150917BHJP

   H04M 1/725 20060101ALI20150917BHJP

   H01Q 1/50 20060101ALI20150917BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/40

   H04M1/725

   H01Q1/50

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-571(P2012-571)

(22)【出願日】2012年1月5日

(65)【公開番号】特開2013-141141(P2013-141141A)

(43)【公開日】2013年7月18日

【審査請求日】2014年9月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000100908

【氏名又は名称】アイホン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077584

【弁理士】

【氏名又は名称】守谷 一雄

(74)【代理人】

【識別番号】100106699

【弁理士】

【氏名又は名称】渡部 弘道

(72)【発明者】

【氏名】三好 秀明

【審査官】 佐藤 敬介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１６２６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０２３４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２０２２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０１／０９７３２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第１５６４８９６（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／４０

Ｈ０１Ｑ １／５０

Ｈ０４Ｍ １／７２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つの通信端末における端末相互間で無線信号を送受信することによって無線通信を行うワイヤレス通信システムであって、
前記各通信端末には、前記無線通信を行うために当該通信端末の機器に内蔵されるアンテナ（２）と、前記アンテナを経由して前記無線信号の送受信を行うための無線送受信部（３）と、前記無線送受信部への動作電源を供給するための電源部（４）と、前記アンテナ及び前記無線送受信部の間を接続する伝送線路（Ｌ１）のライン上に並列接続されスタブ線路を形成するためのスタブ線路形成部（５）とを備え、
前記スタブ線路形成部は、前記スタブ線路の線路長を可変するために切換えられる第１のスイッチング素子群（１Ｓ）と、前記第１のスイッチング素子群により線路長が可変される前記スタブ線路を開放又は短絡させるために切換えられる第２のスイッチング素子群（２Ｓ）とを有し、
前記各通信端末には、前記電源部から電源供給された前記無線送受信部が前記無線信号を送信する送信状態における反射波電力信号（Ｐｒ）及び進行波電力信号（Ｐｆ）をそれぞれ検出するための方向性結合器（７）と、前記方向性結合器にて検出された前記反射波電力信号及び前記進行波電力信号を乗算するための演算部（８）と、前記演算部の出力が０ワットとなるように前記スタブ線路形成部を構成する前記第１、第２のスイッチング素子群をそれぞれ制御し、前記アンテナと前記伝送線路とのインピーダンスを整合させるための整合制御部（９）とを備え、
前記方向性結合器は、前記アンテナ及び前記無線送受信部の間に設けられることを特徴とするワイヤレス通信システム。

【請求項2】

前記スタブ線路形成部は、前記伝送路のライン上の波長（λｇ）に対応する所定の間隔（λｇ／８）で複数個形成されることを特徴とする請求項１記載のワイヤレス通信システム。

【請求項3】

前記アンテナ及び前記スタブ線路形成部は、同一の基板（１０）上にパターン形成され、
前記スタブ線路形成部を構成する前記第１のスイッチング素子群のうち最上流の当該スイッチング素子を、前記アンテナが有する放射パターンの給電点に接続することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のワイヤレス通信システム。

【請求項4】

前記各通信端末には、前記電源部から前記無線送受信部への電源供給を遮断するための電源供給遮断部（１１）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか１項記載のワイヤレス通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイヤレス通信システムに係り、特に、複数の通信端末相互間で無線信号を送受信することで無線通信を行うワイヤレス通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、互いに離れた２箇所の間でワイヤレス信号を送受信することによって無線通信を行うワイヤレスインターホンシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このワイヤレスインターホンシステムは、玄関に設置され居住者を呼び出すためのドアホン子機と、ドアホン子機に信号線で接続され住戸内に設置されるワイヤレス中継器と、住戸内に設置されワイヤレス中継器と無線通信することでドアホン子機からの呼び出しに応答するインターホン親機とから構成されている。

【0003】

このように構成されたワイヤレスインターホンシステムは、訪問者がドアホン子機の呼出部で呼出操作すると、呼出信号がワイヤレス中継器からインターホン親機に無線送信される。居住者は、インターホン親機で訪問者からの呼び出しを確認後、通話部で通話操作すると、ワイヤレス中継器を介してドアホン子機とインターホン親機との間で通話路が形成される。この際、通話信号はワイヤレス中継器及びインターホン親機間で無線通信される。

【0004】

【特許文献1】特開２００２−１９９１１１号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、背景技術において説明したワイヤレスインターホンシステムでは、ワイヤレス中継器やインターホン親機の無線通信用のアンテナが内蔵アンテナの場合、周囲環境の影響を受け易くなる難点があった。ここで、周囲環境とは、建物の壁材や金属製家具、また、冷蔵庫、電子レンジ等の大型電化製品やインターホン親機の内部の基板及び部品、さらにはインターホン親機を操作する人等のことを意味する。また、これらインターホン機器の周囲環境の影響の原因が単一ではないので、インターホン機器の設置場所によっては、当該インターホン機器における、内蔵アンテナと、内蔵アンテナ及び送信部を接続する伝送線路とのインピーダンスの不整合を生じて反射波電力が増大する難点があった。即ち、アンテナの入力インピーダンスと、伝送線路の特性インピーダンスとの整合がとれていないと、その境界で反射してしまうので、アンテナに十分な電力が供給されなくなってしまうことになる。

【0006】

このように反射波電力が増大すると、通信が非効率になるばかりでなく、インターホン機器内部における他の回路に悪影響を及ぼすことになる。例えば、反射波のエネルギが、音声回路にノイズ混入したり、データエラーを引き起こしたり、場合によってはシステムリセットをかけてしまうことが考えられ、インターホン動作の品質低下につながることになる。

【0007】

また、現状では周囲環境の影響を受けにくい内蔵アンテナを設計しているが、周囲環境の影響の原因のすべての条件を満たすことは不可能であった。なお、カーナビゲーションでは、受信側において可変容量ダイオードを整合素子として用いてアンテナのインピーダンスの整合制御を行うことは知られているが、送信側は受信側と比較して電力が大きいので、この送信側で可変容量ダイオードを整合素子として用いると、可変容量ダイオードが破損する虞がある。さらに、可変容量ダイオードを整合素子として用いる場合には、アンテナ及び無線送受信部の間を接続する伝送線路上にバイアス電圧を印加しなければならなかった。
また、インピーダンス整合を行うためにディスクリート回路であるＬＣ素子を整合素子として用いることが多いが、マイクロ波帯でＬＣ素子を用いると、自己共振の影響を受けるので、伝送線路を含むアンテナ全体の実効キャパシタンスやインダクタンスが制限される難点があった。

【0008】

このような不具合は特許文献１のワイヤレスインターホンシステムに限らず、複数の通信端末相互間で無線信号を送受信することで無線通信を行うワイヤレス通信システムにおいても生じる。

【0009】

本発明は、このような従来の難点を解決するためになされたもので、複数の通信端末相互間で周囲環境の影響を受けることなく安定した状態で高周波無線通信を行うために、各通信端末において、バイアス電圧を印加することなく、而も実効キャパシタンスやインダクタンスが制限されずに、内蔵アンテナと、内蔵アンテナ及び無線送受信部を接続する伝送線路とのインピーダンス整合を行なうことができるワイヤレス通信システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述の目的を達成する本発明の第１の態様であるワイヤレス通信システムは、少なくとも２つの通信端末における端末相互間で無線信号を送受信することによって無線通信を行うワイヤレス通信システムであって、各通信端末には、無線通信を行うために当該通信端末の機器に内蔵されるアンテナと、アンテナを経由して無線信号の送受信を行うための無線送受信部と、無線送受信部への動作電源を供給するための電源部と、アンテナ及び無線送受信部の間を接続する伝送線路のライン上に並列接続されスタブ線路を形成するためのスタブ線路形成部とを備え、スタブ線路形成部は、スタブ線路の線路長を可変するために切換えられる第１のスイッチング素子群と、第１のスイッチング素子群により線路長が可変されるスタブ線路を開放又は短絡させるために切換えられる第２のスイッチング素子群とを有し、各通信端末には、電源部から電源供給された無線送受信部が無線信号を送信する送信状態における反射波電力信号及び進行波電力信号をそれぞれ検出するための方向性結合器と、方向性結合器にて検出された反射波電力信号及び進行波電力信号を乗算するための演算部と、演算部の出力が０ワットとなるようにスタブ線路形成部を構成する第１、第２のスイッチング素子群をそれぞれ制御し、アンテナと伝送線路とのインピーダンスを整合させるための整合制御部とを備え、方向性結合器はアンテナ及び無線送受信部の間に設けられるものである。

【0011】

このような第１の態様であるワイヤレス通信システムによれば、無線送受信部とアンテナ間を接続する伝送線路のライン上にスタブ線路形成部を並列接続させ、このスタブ線路形成部のスタブ線路の線路長を第群のスイッチング素子群により可変させ、さらに、第１のスイッチング素子群により線路長が可変されたスタブ線路を第２のスイッチング素子群の切換動作により開放又は短絡させることができるので、通信端末の設置された周囲環境に適合させるためのアンテナと伝送線路とのインピーダンス整合を、バイアス電圧を印加することなく、而も実効キャパシタンスやインダクタンスが制限されることなく行なうことでき、方向性結合器により検出した反射波電力信号及び進行波電力信号を演算部で乗算して、整合制御部で演算部の出力が０ワットとなるようにスタブ線路形成部を構成する第１、第２のスイッチング素子群をそれぞれ制御することで、通信端末の設置された周囲環境に適合させるためのアンテナと伝送線路とのインピーダンス整合を効率よく行なうことができるようになる。

【0012】

本発明の第２の態様は第１の態様であるワイヤレス通信システムにおいて、スタブ線路形成部は、伝送路のライン上の波長に対応する所定の間隔で複数個形成されるものである。

【0013】

このような第２の態様であるワイヤレス通信システムによれば、通信端末の設置された周囲環境に適合させるためのアンテナと伝送線路とのインピーダンス整合範囲を拡大することができる。

【0014】

本発明の第３の態様は第１の態様又は第２の態様であるワイヤレス通信システムにおいて、アンテナ及びスタブ線路形成部は、同一の基板上にパターン形成され、スタブ線路形成部を構成する第１のスイッチング素子群のうち最上流の当該スイッチング素子を、アンテナが有する放射パターンの給電点に接続するものである。

【0015】

このような第３の態様であるワイヤレス通信システムによれば、アンテナが有する放射パターンの給電点上でアンテナと伝送線路とのインピーダンス整合を行なうことができるので、アンテナから発生する放射を抑えることができ、無線送受信部から伝送線路を介してアンテナに向かう進行波電力信号を効率よくアンテナに供給することができるようになる。

【0016】

本発明の第４の態様は第１の態様乃至第３の態様のうち何れか１つの態様であるワイヤレス通信システムにおいて、各通信端末には、電源部から無線送受信部への電源供給を遮断するための電源供給遮断部を備えるものである。
このような第４の態様であるワイヤレス通信システムによれば、使用していない通信端末が使用している他の通信端末への電波干渉を防ぐことができると共に、システムの消費電力を削減することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明のワイヤレス通信システムによれば、複数の通信端末相互間で周囲環境の影響を受けることなく安定した状態で高周波無線通信を行うために、各通信端末において、バイアス電圧を印加することなく、而も実効キャパシタンスやインダクタンスが制限されずに、内蔵アンテナと、内蔵アンテナ及び無線送受信部を接続する伝送線路とのインピーダンス整合を行なうことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明のワイヤレス通信システムにおける好ましい実施の形態例を示す図で、（Ａ）はシステム構成図、（Ｂ）は通信端末のブロック図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分詳細図である。

【図2】本発明のワイヤレス通信システムにおける他の好ましい実施の形態例を示す通信端末のブロック図である。

【図3】本発明のワイヤレス通信システムにおける他の好ましい実施の形態例を示す通信端末のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明のワイヤレス通信システムを実施するための形態例について、図面を参照して説明する。
このようなワイヤレス通信システムは図１（Ａ）に示すように、２つの通信端末１、１における端末相互間で無線信号ＲＳを送受信することによって無線通信を行なうものである。なお、図１（Ａ）では通信端末１は２台しか図示されていないが、本発明のワイヤレス通信システムでは３台以上でも構わない。

【0020】

各通信端末１には図１（Ｂ）に示すように、無線通信を行うために当該通信端末１の機器に内蔵されるアンテナ２と、アンテナ２を経由して無線信号ＲＳの送受信を行うための無線送受信部３と、無線送受信部３への動作電源を供給するための電源部４と、アンテナ２及び無線送受信部３の間を接続する伝送線路Ｌ１のライン上に並列接続されスタブ線路を形成するためのスタブ線路形成部５とを備えている。

【0021】

また、各通信端末１には、無線送受信部３からの無線信号ＲＳを所定の電気信号に変換すると共に、送信情報信号を生成するＩＣ等の信号生成部（図示せず）から送出された所定の電気信号を無線信号ＲＳに変換する信号処理部６も備え、電源部４はこの信号処理部６にも動作電源を供給する。

【0022】

スタブ線路形成部５は図１（Ｃ）に示すように、スタブ線路の線路長を可変するために切換えられる第１のスイッチング素子群１Ｓと、第１のスイッチング素子群１Ｓにより線路長が可変されるスタブ線路を開放又は短絡させるために切換えられる第２のスイッチング素子群２Ｓとを有している。

【0023】

なお、図１（Ｃ）においては、第１のスイッチング素子群１Ｓは、スイッチング素子１Ｓ１、スイッチング素子１Ｓ２、スイッチング素子１Ｓ３及びスイッチング素子１Ｓ４の４つで構成され、第２のスイッチング素子群２Ｓは、スイッチング素子２Ｓ１、スイッチング素子２Ｓ２、スイッチング素子２Ｓ３、スイッチング素子２Ｓ４及びスイッチング素子２Ｓ５の５つで構成されている。したがって、第１のスイッチング素子群１Ｓの設置数がｎとすると、第２のスイッチング素子群２Ｓの設置数はｎ＋１とすることで、第１のスイッチング素子群１Ｓでタブ線路の線路長を可変することができ、第２のスイッチング素子群２Ｓで第１のスイッチング素子群１Ｓにより線路長が可変されるスタブ線路を開放又は短絡させることができる。
このような各スイッチング素子１Ｓ１、１Ｓ２、１Ｓ３、１Ｓ４、２Ｓ１、２Ｓ２、２Ｓ３、２Ｓ４、２Ｓ５は、コモン接点、第１の切換接点及び第２の切換接点を有し、スイッチ制御信号によって制御され、コモン接点に第１の切換接点あるいは第２の切換接点を繋ぐことができる。

【0024】

スイッチング素子１Ｓ１のコモン接点には伝送線路Ｌ１に接続されているスタブ線路ｌ_１が接続され、スイッチング素子１Ｓ１の第１の切換接点にはスタブ線路ｌ_２の一方端が接続され、スタブ線路ｌ_２の他方端にはスイッチング素子１Ｓ２のコモン接点が接続され、スイッチング素子１Ｓ２の第１の切換接点にはスタブ線路ｌ_３の一方端が接続され、スタブ線路ｌ_３の他方端にはスイッチング素子１Ｓ３のコモン接点が接続され、スイッチング素子１Ｓ３の第１の切換接点にはスタブ線路ｌ_４の一方端が接続され、スタブ線路ｌ_４の他方端にはスイッチング素子１Ｓ４のコモン接点が接続され、スイッチング素子１Ｓ４の第１の切換接点にはスタブ線路ｌ_５の一方端が接続されている。

【0025】

また、スイッチング素子１Ｓ１の第２の切換接点にはスイッチング素子２Ｓ１のコモン接点が接続され、このスイッチング素子２Ｓ２の第１の切換接点はグランドに接続され先端が短絡することになりショートスタブとして機能し、スイッチング素子２Ｓ１の第２の切換接点はオープンで先端が開放することになりオープンスタブとして機能する。スイッチング素子１Ｓ２の第２の切換接点にはスイッチング素子２Ｓ２のコモン接点が接続され、このスイッチング素子２Ｓ２の第１の切換接点はグランドに接続され先端が短絡することになりショートスタブとして機能し、スイッチング素子２Ｓ２の第２の切換接点はオープンで先端が開放することになりオープンスタブとして機能する。スイッチング素子１Ｓ３の第２の切換接点にはスイッチング素子２Ｓ３のコモン接点が接続され、このスイッチング素子２Ｓ３の第１の切換接点はグランドに接続され先端が短絡することになりショートスタブとして機能し、スイッチング素子２Ｓ３の第２の切換接点はオープンで先端が開放することになりオープンスタブとして機能する。スイッチング素子１Ｓ４の第２の切換接点にはスイッチング素子２Ｓ４のコモン接点が接続され、このスイッチング素子２Ｓ４の第１の切換接点はグランドに接続され先端が短絡することになりショートスタブとして機能し、スイッチング素子２Ｓ４の第２の切換接点はオープンで先端が開放することになりオープンスタブとして機能する。

【0026】

さらに、スタブ線路ｌ_５の他方端にはスイッチング素子２Ｓ５のコモン接点が接続され、このスイッチング素子２Ｓ５の第１の切換接点はグランドに接続され先端が短絡することになりショートスタブとして機能し、スイッチング素子２Ｓ５の第２の切換接点はオープンで先端が開放することになりオープンスタブとして機能する。

【0027】

また、各通信端末１には図１（Ｃ）に示すように、電源部４から電源供給された無線送受信部３が無線信号を送信する送信状態における反射波電力信号Ｐｒ及び進行波電力信号Ｐｆをそれぞれ検出するための方向性結合器７と、方向性結合器７にて検出された反射波電力信号Ｐｒ及び進行波電力信号Ｐｆを乗算するための演算部８と、演算部８の出力が０ワットとなるようにスタブ線路形成部５を構成する第１のスイッチング素子群１Ｓ及び第２のスイッチング素子群２Ｓをそれぞれ制御し、アンテナ２と伝送線路Ｌ１とのインピーダンスを整合させるための整合制御部９とを備えてもよい。

【0028】

方向性結合器７は双方向性結合器で、アンテナ４及び無線送受信部３の間に設けられるものである。したがって、方向性結合器７は、無線送受信部３からアンテナ２へと伝送線路Ｌ１を伝播する進行波電力信号Ｐｆと、進行波電力信号Ｐｆと逆方向に伝送線路Ｌ１を伝播する反射波電力信号Ｐｒとを個別に同時に取り出すことができる。なお、演算部８としてはミキサが好ましい。図１（Ｃ）においては、スタブ線路形成部５によるインピーダンスマッチングの結果を有効活用するために、スタブ線路ｌ_１と伝送線路Ｌ１との接続点と、無線送受信部３との間に設けられている。

【0029】

整合制御部９は、第１のスイッチング素子群１Ｓ及び第２のスイッチング素子群２Ｓをそれぞれ制御するために、第１のスイッチング素子群１Ｓの各スイッチング素子１Ｓ１、１Ｓ２、１Ｓ３、１Ｓ４それぞれに接続される第１の制御ラインＬ２が接続され、第２のスイッチング素子群２Ｓの各スイッチング素子２Ｓ１、２Ｓ２、２Ｓ３、２Ｓ４、２Ｓ５それぞれに接続される第２の制御ラインＬ３が接続されている。したがって、第１の制御ラインＬ２には、第１のスイッチング素子群１Ｓの各スイッチング素子１Ｓ１、１Ｓ２、１Ｓ３、１Ｓ４それぞれを制御するための第１のスイッチ制御信号が整合制御部９から伝送され、第２の制御ラインＬ３には、第２のスイッチング素子群２Ｓの各スイッチング素子２Ｓ１、２Ｓ２、２Ｓ３、２Ｓ４、２Ｓ５それぞれを制御するための第２のスイッチ制御信号が整合制御部９から伝送される。

【0030】

このように構成されたワイヤレス通信システムにおける通信端末１のアンテナ調整について説明する。なお、第１のスイッチング素子群１Ｓの各スイッチング素子１Ｓ１、１Ｓ２、１Ｓ３、１Ｓ４は、それぞれ対応する第１のスイッチ制御信号ＣＳ１が整合制御部９から伝送されてこない場合にはコモン接点と第１の切換接点とを繋いでおり、また、第２のスイッチング素子群２Ｓの各スイッチング素子２Ｓ１、２Ｓ２、２Ｓ３、２Ｓ４、２Ｓ５は、それぞれ対応する第２のスイッチ制御信号ＣＳ２が整合制御部９から伝送されてこない場合にはコモン接点と第１の切換接点とを繋いでいるものとする。

【0031】

通信端末１の信号処理部６及び無線送受信部３に電源部４から動作電源を供給後、アンテナ２を調整するために、信号生成部から所定の電気信号を信号処理部６に送出すると、信号処理部６は所定の電気信号を無線信号ＲＳに変換して、伝送線路Ｌ１に伝送する。この際、方向性結合器７が、無線送受信部３が無線信号ＲＳを送信する送信状態における反射波電力信号Ｐｒ及び進行波電力信号Ｐｆをそれぞれ検出し、演算部８に出力する。演算部８は、方向性結合器７にて検出された反射波電力信号Ｐｒ及び進行波電力信号Ｐｆを乗算して整合制御部９に出力する。整合制御部９は、演算部８の出力が０ワットとなるようにスタブ線路形成部５を構成する第１のスイッチング素子群１Ｓ及び第２のスイッチング素子群２Ｓをそれぞれ制御し、アンテナ２と伝送線路Ｌ１とのインピーダンスを整合させる。

【0032】

この整合制御部９による整合制御を具体的に説明すると、整合制御部９は演算部８の出力結果に基づき、第１のスイッチング素子群１Ｓの該当スイッチング素子に第１の制御ラインＬ２を介して第１のスイッチ制御信号を送出し、また、第２のスイッチング素子群２Ｓの該当スイッチング素子に第２の制御ラインＬ３を介して第２のスイッチ制御信号を送出する。

【0033】

例えば、第２のスイッチング素子群２Ｓのスイッチング素子２Ｓ３をオープンスタブとして機能させたい場合には、整合制御部９が、第１のスイッチング素子群１Ｓのスイッチング素子１Ｓ３に対応する第１のスイッチ制御信号を送出して、スイッチング素子１Ｓ３のコモン接点と第２の切換接点とを繋ぎ、さらに、第２のスイッチング素子群２Ｓのスイッチング素子２Ｓ４に対応する第２のスイッチ制御信号を送出して、スイッチング素子２Ｓ４のコモン接点と第２の切換接点とを繋げばよい。なお、第２のスイッチング素子群２Ｓのスイッチング素子２Ｓ５をショートスタブとして機能させたい場合には、整合制御部９が何れのスイッチ制御信号も送出しなければよい。

【0034】

ここで、伝送線路Ｌ１の特性インピーダンスをＺ_０とすると、インピーダンスＺは次式で求めることができる。

【0035】

まず、スタブ線路が先端開放の場合には、
Ｚ＝ｊＺ_０ｃｏｔβｌ
但し、β＝２π／λｇで、ｌはスタブ線路の線路長を含む伝送線路Ｌ１の線路長、λｇは伝送線路中の波長である。
この場合の伝送線路を含むアンテナ全体のキャパシタンス成分は、
ｌ＜λｇ／４
で調整される。
また、この場合の伝送線路を含むアンテナ全体のインダクタンス成分は、
λｇ／４＜ｌ＜λｇ／２
で調整される。

【0036】

次に、スタブ線路が先端短絡の場合には、
Ｚ＝−Ｚ_０ｔａｎβｌ
但し、β＝２π／λｇで、ｌはスタブ線路の線路長を含む伝送線路Ｌ１の線路長、λｇは伝送線路中の波長である。
この場合の伝送線路を含むアンテナ全体のキャパシタンス成分は、
λｇ／４＜ｌ＜λｇ／２
で調整される。
また、この場合の伝送線路を含むアンテナ全体のインダクタンス成分は、
ｌ＜λｇ／４
で調整される。

【0037】

したがって、スタブ線路の線路長を含む伝送線路Ｌ１の線路長ｌと、スタブ線路の先端の状態（開放、短絡）を変化させることで、インダクタンス成分やキャパシタンス成分を制限されることなく作り出すことができ、また、その変化をワイヤレス通信システムでよく用いられるマイクロ波帯においてもＬＣ素子より大きくすることが可能になる。

【0038】

このように、方向性結合器７により検出した反射波電力信号Ｐｒ及び進行波電力信号Ｐｆを演算部８で乗算して、整合制御部９で演算部８の出力が０ワットとなるようにスタブ線路形成部５を構成する第１のスイッチング素子群１Ｓ及び第２のスイッチング素子群２Ｓをそれぞれ制御することで、通信端末１の設置された周囲環境に適合させるためのアンテナ２と伝送線路Ｌ１とのインピーダンス整合を効率よく行なうことができるようになる。

【0039】

また、無線送受信部３とアンテナ２間を接続する伝送線路Ｌ１のライン上にスタブ線路形成部５を並列接続させ、このスタブ線路形成部５のスタブ線路の線路長を第１のスイッチング素子群１Ｓにより可変させ、さらに、第１のスイッチング素子群１Ｓにより線路長が可変されたスタブ線路を第２のスイッチング素子群２Ｓの切換動作により開放又は短絡させることができるので、通信端末１の設置された周囲環境に適合させるためのアンテナ２と伝送線路Ｌ１とのインピーダンス整合を、バイアス電圧を印加することなく、而も実効キャパシタンスやインダクタンスが制限されることなく行なうことできる。したがって、アンテナの給電点において無線送受信部側に反射することなく、アンテナに十分電力を供給することができるようになる。

【0040】

なお、上述した実施例においてはスタブ線路形成部５を１個だけ形成していたが、これに限らず、図２に示すように、伝送路Ｌ１のライン上の波長λｇに対応する所定の間隔λｇ／８で３個形成させてもよい。所定の間隔をλｇ／８に設定するのは、定在波電圧が小さい場合においてもインピーダンス整合の制御が容易になるからである。なお、図２においては、アンテナ、無線送受信部、方向性結合器、演算部及び整合制御部は図１のものと同一なので、同一符号を付して説明を省略する。また、図２においては、スタブ線路形成部５は３個形成されているので、第１のスタブ線路形成部を５A、第２のスタブ線路形成部を５Ｂ、第３のスタブ線路形成部を５Ｃと付している。なお、スタブ線路形成部の数は３個に限らず、定在波電圧が小さい場合においてもインピーダンス整合の制御が容易なλｇ／８の間隔でスタブ線路形成部を配置させるので、定在波電圧の大きさに応じてインピーダンス整合の制御が可能な４個以上でもよい。

【0041】

また、アンテナ２及びスタブ線路形成部５は図３に示すように、同一の基板１０上にパターン形成され、スタブ線路形成部５を構成する第１のスイッチング素子群１Ｓのうち最上流の当該スイッチング素子１Ｓ１を、アンテナ２が有する放射パターンの給電点ＦＰに接続するものでもよい。なお、図３においては、アンテナ、無線送受信部、スタブ線路形成部、方向性結合器、演算部及び整合制御部は図１のものと同一なので、同一符号を付して説明を省略する。

【0042】

アンテナ２及びスタブ線路形成部５を同一の基板１０上にパターン形成するには、マイクロストリップラインやストリップラインが好ましく、基板１０としてはＦＲ−４（Flame Retardant Type4）基板が好ましい。使用周波数を３ＧＨｚ帯とした場合、ＦＲ−４基板での実効波長λｇは４．５ｃｍ程度となるので、スタブ線路の線路長を含む伝送線路Ｌ１の線路長ｌの最大幅はλｇ／２は２ｃｍ程度で済むことになる。

【0043】

このようにアンテナ２及びスタブ線路形成部５を同一の基板１０上にパターン形成することで、アンテナ２が有する放射パターンの給電点ＦＰ上でアンテナ２と伝送線路Ｌ１とのインピーダンス整合を行なうことができるので、アンテナ２から発生する放射を抑えることができ、無線送受信部３から伝送線路Ｌ１を介してアンテナ２に向かう進行波電力信号Ｐｆを効率よくアンテナ２に供給することができるようになる。

【0044】

また、各通信端末２には図１（Ｂ）に示すように、電源部４から無線送受信部３への電源供給を遮断するための電源供給遮断部１１を備えるとよい。
このような電源供給遮断部１１を備えることで、使用していない通信端末２が使用している他の通信端末２への電波干渉を防ぐことができると共に、システムの消費電力を削減することができる。

【0045】

なお、スイッチング素子としては、上述したような各スイッチング素子１Ｓ１、１Ｓ２、１Ｓ３、１Ｓ４、２Ｓ１、２Ｓ２、２Ｓ３、２Ｓ４、２Ｓ５としていたが、これに限らず、スタブ線路形成部５のスタブ線路の線路長を第１のスイッチング素子群１Ｓにより可変させ、さらに、第１のスイッチング素子群１Ｓにより線路長が可変されたスタブ線路を第２のスイッチング素子群２Ｓの切換動作により開放又は短絡させることができれば、ＦＥＴスイッチでもよい。

【0046】

このようなワイヤレス通信システムは、互いに離れた２箇所の間でワイヤレス信号を送受信することによって無線通信を行うワイヤレスインターホンシステムの建物内に設置されるインターホン親機に好適である。
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

【符号の説明】

【0047】

１……通信端末
２……アンテナ
３……無線送受信部
４……電源部
５……スタブ線路形成部
１Ｓ……第１のスイッチ素子群
２Ｓ……第２のスイッチ素子群
７……方向性結合器
８……演算部
９……整合制御部
１０……基板
１１……電源遮断部
Ｌ１……伝送線路
Ｐｒ……反射波電力信号
Ｐｆ……進行波電力信号

【図1】

【図2】

【図3】