CN103620957A - 天线装置及通信终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明的天线装置（101）包括天线元件（11）、以及与该天线元件（11）相连接的阻抗转换电路（35）。阻抗转换电路（35）插入在天线元件（11）与供电电路（30）之间。阻抗转换电路（35）包括由第一线圈状导体（L1a）和第二线圈状导体（L1b）串联连接而成的第一串联电路（26）、以及由第三线圈状导体（L2a）和第四线圈状导体（L2b）串联连接而成的第二串联电路（27）。第一线圈状导体（L1a）和第二线圈状导体（L1b）构成通过第一磁通闭环的闭磁路，第三线圈状导体（L2a）和第四线圈状导体（L2b）构成通过第二磁通闭环的闭磁路。由此，天线装置在宽频带内与供电电路进行阻抗匹配。

Description

天线装置及通信终端装置

技术领域

本发明涉及具备阻抗转换电路的天线装置以及使用该天线装置的通信终端装置，尤其涉及在宽频带中进行阻抗匹配的天线装置及通信终端装置。

背景技术

近年来，以移动电话为代表的通信终端装置需要与GSM(注册商标)(GlobalSystem for mobile Communications：全球移动通信系统)、DCS(DigitalCommunication System:数字通信系统)、PCS(Personal Communication Services:个人通信业务)、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System：通用移动通信系统)等通信系统，甚至GPS(Global Positioning system：全球定位系统)或无线局域网、蓝牙(注册商标)等相对应。因此，这样的通信终端装置中的天线装置需要覆盖800MHz～2.4GHz范围的宽频带。

作为对应于宽频带的天线装置，如专利文献1或专利文献2所揭示的那样，通常包括由LC并联谐振电路或LC串联谐振电路所构成的宽频带的匹配电路。此外，作为对应于宽频带的天线装置，已知有例如专利文献3或专利文献4所揭示的可调式天线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004－336250号公报

专利文献2：日本专利特开2006－173697号公报

专利文献3：日本专利特开2000－124728号公报

专利文献4：日本专利特开2008－035065号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，由于专利文献1、2所示的匹配电路包含有多个谐振电路，因此该匹配电路的插入损耗容易变大，可能无法得到足够的增益。

另一方面，对于专利文献3、4所示的可调式天线，由于需要设置用于控制可变电容元件的电路、即用于切换频带的切换电路，因此电路结构容易变得复杂。另外，因为切换电路中的损耗和畸变较大，因此，可能无法得到足够的增益。

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供一种在宽频带下与供电电路进行阻抗匹配的天线装置、以及具有该天线装置的通信终端装置。

解决技术问题所采用的技术方案

（1）本发明的天线装置包括天线元件、以及与该天线元件相连接的阻抗转换电路，其特征在于，

所述阻抗转换电路包括变压器型电路，该变压器型电路中，第一电感元件和第二电感元件通过互感来进行耦合，

所述第一电感元件的第一端与供电电路相连接，第二端接地，

所述第二电感元件的第一端与所述供电电路相连接，第二端与所述天线元件相连接，

所述互感比所述第二电感元件的电感要大。

（2）所述第一电感元件包括第一线圈状导体和第二线圈状导体，所述第二电感元件包括第三线圈状导体和第四线圈状导体，

所述第一线圈状导体和所述第二线圈状导体优选为卷绕成使得所述第一线圈状导体和所述第二线圈状导体产生第一磁通闭环而进行电磁耦合，

所述第三线圈状导体和所述第四线圈状导体优选为卷绕成使得所述第三线圈状导体和所述第四线圈状导体产生第二磁通闭环而进行电磁耦合。

（3）优选（2）中的所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体、以及所述第四线圈状导体卷绕成使得通过所述第一磁通闭环的磁通（通过第一闭磁路的磁通）和通过所述第二磁通闭环的磁通（第二闭磁路的磁通）彼此反相。

（4）在（2）或（3）中，优选为，所述第一线圈状导体和所述第三线圈状导体相互通过磁场和电场进行耦合，

所述第二线圈状导体和所述第四线圈状导体相互通过磁场和电场进行耦合，

当所述第一电感元件中流过交流电流时，通过所述磁场的耦合而产生的流过所述第二电感元件的电流的方向、与通过所述电场的耦合而产生的流过所述第二串联电路的电流的方向相同。

（5）此外，在（2）至（4）的任一项中，优选为，所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体以及所述第四线圈状导体由层叠有多个电介质层或磁性体层的层叠体内的导体图案构成。

（6）在（5）中，优选为，所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体以及所述第四线圈状导体各自的卷绕轴朝向所述层叠体的层叠方向，

所述第一线圈状导体和第二线圈状导体以各自的卷绕轴互不相同的关系并排设置，

所述第三线圈状导体和第四线圈状导体以各自的卷绕轴互不相同的关系并排设置，

所述第一线圈状导体与第三线圈状导体各自的卷绕范围在俯视时至少有一部分重合，所述第二线圈状导体与第四线圈状导体各自的卷绕范围在俯视时至少有一部分重合。

（7）在（2）至（6）的任一项中，优选为，所述阻抗转换电路进一步具备第五线圈状导体和第六线圈状导体，

第五线圈状导体和第六线圈状导体串联连接而构成第三电感元件，

第五线圈状导体和第六线圈状导体卷绕成使得第五线圈状导体和第六线圈状导体产生第三磁通闭环而进行电磁耦合（构成第三闭磁路），

所述第三电感元件的第一端与所述供电电路相连接，所述第三电感元件的第二端与所述地相连接，

所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体、所述第四线圈状导体、第五线圈状导体以及所述第六线圈状导体配置成使得通过第一磁通闭环的磁通和通过第三磁通闭环的磁通夹持通过所述第二磁通闭环的磁通。

（8）（2）至（6）中的任一项的所述阻抗转换电路进一步具备第五线圈状导体和第六线圈状导体，

第五线圈状导体和第六线圈状导体串联连接而构成第三电感元件，

第五线圈状导体和第六线圈状导体卷绕成使得第五线圈状导体和第六线圈状导体产生第三磁通闭环而进行电磁耦合（构成第三闭磁路），

所述第三电感元件的第一端与所述供电电路相连接，所述第三电感元件的第二端与所述地相连接，

所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体、所述第四线圈状导体以及所述第五线圈状导体配置成使得通过第二磁通闭环的磁通和通过第三磁通闭环的磁通在层方向上夹持通过所述第一磁通闭环的磁通。

（9）本发明的通信终端装置的特征在于，具备天线装置，该天线装置包括天线元件、供电电路、以及连接于所述天线元件和所述供电电路之间的阻抗转换电路，

所述阻抗转换电路至少具备第一线圈状导体、第二线圈状导体、第三线圈状导体以及第四线圈状导体，

所述阻抗转换电路包括变压器型电路，该变压器型电路中，第一电感元件和第二电感元件通过互感来进行耦合，

所述第一电感元件的第一端与供电电路相连接，第二端接地，

所述第二电感元件的第一端与所述供电电路相连接，第二端与所述天线元件相连接，

所述互感比所述第二电感元件的电感要大。

发明效果

根据本发明，能够构成一种天线装置以及具有该天线装置的通信终端装置，该天线装置以及具有该天线装置的通信终端装置的匹配电路的插入损耗较小，无需设置用于切换频带的切换电路，在宽频带下与供电电路进行阻抗匹配。

此外，根据本发明的通信终端装置，由于使用了所述天线装置，因此能够实现可对应频带不同的各种通信系统的通信终端装置。

附图说明

图1（A）是实施方式1的天线装置101所包含的阻抗转换电路35的主要部分的电路图，图1（B）是天线装置101的电路图。

图2是在图1（B）所示的电路中写入表示磁场耦合和电场耦合的形态的各种箭头的图。

图3（A）是实施方式1的天线装置101的等效电路图，图3（B）是将其进一步等效变换之后的电路图。

图4是示意性地表示阻抗转换电路35中等效产生的负电感分量的作用以及阻抗转换电路35的作用的图。

图5是层叠体的分解立体图，该层叠体（多层基板）层叠有电介质层或磁性体层，并由此构成阻抗转换电路35。

图6是表示由形成在图5所示的多层基板的各层上的导体图案所形成的线圈状导体中通过的主要磁通。

图7是实施方式2的天线装置102的电路图。

图8是实施方式3的天线装置103的电路图。

图9是层叠体的分解立体图，该层叠体层叠有电介质层或磁性体层，并由此构成图8所示的阻抗转换电路45。

图10是实施方式4的天线装置104的电路图。

图11(A)是实施方式5的例1的通信终端装置的结构图，图11(B)是实施方式5的例2的通信终端装置的结构图。

具体实施方式

《实施方式1》

图1（A）是实施方式1的天线装置101所包含的阻抗转换电路35的主要部分的电路图，图1（B）是天线装置101的电路图。

图1（A）所示的阻抗转换电路35包括第一线圈状导体L1a、第二线圈状导体L1b、第三线圈状导体L2a以及第四线圈状导体L2b。第一线圈状导体L1a与第二线圈状导体L1b串联连接而构成第一串联电路26，第三线圈状导体L2a与第四线圈状导体L2b串联连接而构成第二串联电路27。

第一线圈状导体L1a和第二线圈状导体L1b被卷绕成由第一线圈状导体L1a和第二线圈状导体L1b产生第一磁通闭环并进行电磁耦合，从而构成第一闭磁路。同样地，第三线圈状导体L2a和第四线圈状导体L2b被卷绕成由第三线圈状导体L2a和第四线圈状导体L2b产生第二磁通闭环并进行电磁耦合，从而构成第二闭磁路。

如图1（B）所示，天线装置101包括天线元件11、以及与该天线元件11相连接的阻抗转换电路35。天线元件11例如为单极型天线。第一串联电路26的第一端P11以及第二串联电路27的第一端P21与阻抗转换电路35的第一端口P1相连接。第一串联电路26的第二端P12与阻抗转换电路35的第二端口P2相连接。此外，第二串联电路27的第二端P22与阻抗转换电路35的第三端口P3相连接。

阻抗转换电路35的第三端口P3与天线元件11相连接，第二端口P2接地。供电电路30连接到阻抗转换电路35的第一端口P1。该供电电路30是用于将高频信号提供给天线元件11的供电电路，虽然进行高频信号的生成或处理，但是也可以包括对高频信号进行复用或分用的电路。

图2是在图1（B）所示的电路中写入表示磁场耦合和电场耦合的形态的各种箭头的图。

如图2所示，当从供电电路30沿图中箭头a的方向提供电流时，电流沿着图中箭头b的方向流过第1线圈状导体L1a，并沿着图中箭头c的方向流过线圈状导体L1b。然后，利用这些电流来形成图中箭头A所表示的磁通(通过闭磁路的磁通)。

这里，由于第一线圈状导体L1a和第三线圈状导体L2a共用线圈卷绕轴，且在俯视状态下线圈导体图案为并排设置，因此在两者间产生电场耦合，该电场耦合所产生的电流沿着与所述感应电流相同的方向流动。即，利用磁场耦合和电场耦合加强耦合度。同样地，第二线圈状导体L1b和第四线圈状导体L2b之间也产生磁场耦合和电场耦合。图2中的电容Ca、Cb是象征性地表示所述电场耦合用的耦合电容的标记。

第一线圈状导体L1a和第二线圈状导体L1b相互以相同相位耦合，第三线圈状导体L2a和第四线圈状导体L2b相互以相同相位耦合，并分别形成闭磁路。由此，所述两个磁通A、B封闭，从而能减少第一线圈状导体L1a和第二线圈状导体L1b之间、以及第三线圈状导体L2a和第四线圈状导体L2b之间的能量损耗。另外，若使第一线圈状导体L1a和第二线圈状导体L1b的电感值、以及第三线圈状导体L2a和第四线圈状导体L2b的电感值实质上为相同元件值，则闭磁路的磁场泄漏得以减少，能进一步减少能量损耗。当然，通过适当地设计各线圈状导体的元件值，能控制阻抗变换比。

此外，由流过第一串联电路26的一次电流所激励出的磁通的闭环路A、以及由流过第二串联电路27的二次电流所激励出的磁通的闭环路B以使得感应电流使两者的磁通相互抵触（相互排斥）的方式得以产生。即在第一串联电路26和第二串联电路27之间产生等效的磁壁MW。其结果是，由第一线圈状导体L1a和第二线圈状导体L1b所产生的磁场、以及由第三线圈状导体L2a和第四线圈状导体L2b所产生的磁场被封闭在各自的狭窄空间内，因此第一线圈状导体L1a和第三线圈状导体L2a、以及第二线圈状导体L1b和第四线圈状导体L2b各自以更高的耦合度耦合。即，第一串联电路26和第二串联电路27以较高的耦合度耦合。

图3（A）是实施方式1的天线装置101的等效电路图，图3（B）是将其进一步等效变换之后的电路图。

阻抗转换电路35E是表示将图1（B）所示的阻抗转换电路35表示为单纯的变压器电路的图。这里，L1表示与图1（B）所示的供电电路30相连接的第一串联电路26的电感，L2表示第二串联电路27的电感。

在图3（B）中，阻抗变换电路35E是将图3（A）所示的变压器电路等效变换成由电感元件La、Lb、Lc构成的T型电路的图。这里，若所述电感L1和L2之间的互感用M来表示，则电感元件La的电感为（+M）、电感元件Lb的电感为（L2-M）、电感元件Lc的电感为（L1-M）。此处，若满足L2<M，则电感元件Lb的电感（L2-M）为负值。

天线元件11等效为由电感分量LANT、发射电阻分量Rr、以及电容分量CANT构成。该天线元件11单体的电感分量LANT用于抵消阻抗转换电路35E中负的合成电感分量(L2-M)。也就是说，从阻抗变换电路35E的A点观察天线元件11一侧所得到的(包括电感元件（L2-M）的天线元件11的)电感分量变小(理想状态为零)，其结果是该天线装置101的阻抗频率特性变小。

由此，为了产生负电感分量，以高耦合度使第一电感元件和第二电感元件耦合是重要的。

若用L1来表示电感元件L1的电感，用L2来表示电感元件L2的电感，则变压器型电路的阻抗变换比为L1:(L1+L2)。

图4是示意性地表示所述阻抗转换电路35中等效产生的负电感分量的作用以及阻抗转换电路35的作用的图。图4中的曲线S0是将在天线元件11的整个使用频带中扫频时的阻抗轨迹表示在史密斯圆图上而得到的。天线元件11单体中，电感分量LANT较大，因此，如图4所示的那样阻抗会较大幅度地变化。

图4中的曲线S1是从阻抗转换电路的A点观察天线元件11一侧所得到的阻抗轨迹。由此，天线元件的电感分量LANT被阻抗转换电路的等效负电感分量所抵消，从A点观察天线元件一侧所得到的阻抗的轨迹大幅度地缩小。

图4中的曲线S2是从供电电路30观察到的阻抗、即天线装置101的阻抗的轨迹。由此，由于变压器型电路的阻抗变换比为L1:(L1+L2)，天线装置101的阻抗接近供电电路30的阻抗(史密斯圆图的中心)。另外，该阻抗的微调整可以通过在变压器型电路中另外添加电感元件、电容元件来实现。

由此，能够在宽频带中抑制天线装置的阻抗变化。因此，能够在宽频带中实现与供电电路的阻抗匹配。

图5是层叠体的分解立体图，该层叠体（多层基板）层叠有电介质层或磁性体层，并由此构成阻抗转换电路35。图5描述了对各基材层进行透视所得到的各导体图案及层间连接导体（过孔导体）。

如图5所示，在层叠体的基材层51a上形成有导体图案63，在基材层51b上形成有导体图案62、64，在基材层51c上形成有导体图案61、65。此外，在基材层51d上形成有导体图案71、75，在基材层51e上形成有导体图案72、74，在基材层51f上形成有导体图案73。在基材层51g的背面形成有相当于端口P1的端子41、相当于端口P2的端子42以及相当于端口P3的端子43。另外，在基材层51a上层叠有未图示的无图案基材层。

所述导体图案61、62以及63的左半部分构成第一线圈状导体L1a，所述导体图案63的右半部分、64以及65构成第二线圈状导体L1b。此外，所述导体图案71、72以及73的左半部分构成第三线圈状导体L2a，所述导体图案73的右半部分、74以及75构成第四线圈状导体L2b。

通过将所述基材层51a～51g进行层叠，使导体图案61～65、71～75以及端子41、42、43经由层间连接导体(过孔导体)相连接，从而构成图1（B）所示的电路。

如图5所示，将第一线圈状导体L1a和第二线圈状导体L1b相邻配置为使其各自的线圈图案的卷绕轴相互平行。同样地，将第三线圈状导体L2a和第四线圈状导体L2b相邻配置为使其各自的线圈图案的卷绕轴相互平行。并且，将第一线圈状导体L1a和第三线圈状导体L2a靠近地配置为使其各自的线圈图案的卷绕轴大致位于同一直线上（同轴关系）。同样地，将第二线圈状导体L1b和第四线圈状导体L2b靠近地配置为使其各自的线圈图案的卷绕轴大致位于同一直线上（同轴关系）。也就是说，在从基材层的层叠方向观察时，将构成各线圈图案的导体图案配置成相重合。

另外，各线圈状导体L1a、L1b、L2a、L2b分别由约3匝环状导体构成，但匝数不限于此。此外，不需要将第一线圈状导体L1a和第三线圈状导体L2a的线圈图案的卷绕轴配置成严格处于同一直线，只要将其卷绕成在俯视时第一线圈状导体L1a和第三线圈状导体L2a的线圈开口相互重合即可。同样，也不需要将第二线圈状导体L1b和第四线圈状导体L2b的线圈图案的卷绕轴配置成严格处于同一直线，只要将其卷绕成在俯视时第二线圈状导体L1b和第四线圈状导体L2b的线圈开口相互重合即可。

对于所述各种导体图案61～65、71～75，可通过以银或铜等导电性材料为主要成分的糊料进行丝网印刷、或金属箔的蚀刻等来形成。对于基材层51a～51g，若为电介质，则可使用玻璃陶瓷材料、及环氧类树脂材料等，若为磁性体，则可使用铁氧体陶瓷材料或含有铁氧体的树脂材料等。作为基材层所使用的材料，尤其是在形成UHF频带用的阻抗转换电路的情况下，为了抑制高频区域内的涡流损耗，优选使用电绝缘电阻较高的电介质材料。在形成HF频带用的共模扼流圈的情况下，涡流损耗相对较小，因此从磁能量的封闭性这一点来看，优选使用磁性体材料（磁导率较大的电介质材料）。

另外，还可以在构成第一线圈元件L1a和第二线圈元件L1b的导体图案61～65，及构成第三线圈元件L2a和第四线圈元件L2b的导体图案71～75之间配置磁性体层，由电介质层构成其他的层。由此，能在几乎不增加涡流损耗的情况下，提高第一线圈元件L1a和第二线圈元件L1b之间的磁耦合、以及第三线圈元件L2a和第四线圈元件L2b之间的磁耦合。

图6表示由形成在图5所示的多层基板的各层上的导体图案所形成的线圈状导体中所通过的主要磁通。磁通FP1通过由导体图案61～63所形成的第一线圈状导体L1a、以及由导体图案63～65所形成的第二线圈状导体L1b。另外，磁通FP2通过由导体图案71～73所形成的第三线圈状导体L2a、以及由导体图案73～75所形成的第四线圈状导体L2b。

如上所述，通过将线圈状导体L1a、L1b、L2a、L2b内置于由电介质或磁性体形成的层叠体，尤其是将由第一串联电路和第二串联电路的接合部形成的区域设置在层叠体的内部，使得阻抗转换电路35不易受到配置在层叠体附近的其他电路或元件的影响。其结果是，能够力图使阻抗匹配进一步保持稳定。

《实施方式2》

图7是实施方式2的天线装置102的电路图。如图7所示，天线装置102包括天线元件12、以及与该天线元件12相连接的阻抗转换电路35。天线元件12是环形天线。第一串联电路26的第一端以及第二串联电路27的第一端与阻抗转换电路35的第一端口P1相连接。第一串联电路26的第二端与阻抗转换电路35的第二端口P2相连接。此外，第二串联电路27的第二端与阻抗转换电路35的第三端口P3相连接。

天线元件12连接在阻抗转换电路35的第二端口P2和第三端口P3之间，第二端口P2接地。供电电路30连接到阻抗转换电路35的第一端口P1。该供电电路30是用于将高频信号提供给天线元件11的供电电路，虽然进行高频信号的生成或处理，但是也可以包括对高频信号进行复用或分用的电路。

该实施方式2的天线装置102例如是RFID标签用的天线装置，天线元件12是与RFID用IC芯片分开、另外设置的相对较大的环形天线，其阻抗约为供电电路30的阻抗的2倍。此外，阻抗转换电路35的阻抗变换比为1:2。由此，对该天线装置102的供电电路30与天线元件12进行阻抗匹配。

《实施方式3》

图8是实施方式3的天线装置103的电路图。如图8所示，天线装置103包括天线元件11、以及与该天线元件11相连接的阻抗转换电路45。第一串联电路26的第一端、第二串联电路27的第一端、以及第三串联电路28的第一端与阻抗转换电路45的第一端口P1相连接。第一串联电路26的第二端以及第三串联电路28的第二端与阻抗转换电路35的第二端口P2相连接。此外，第二串联电路27的第二端与阻抗转换电路45的第三端口P3相连接。

由流过第一串联电路26的一次电流所激励出的磁通的闭环路A、以及由流过第二串联电路27的二次电流所激励出的磁通的闭环路B以使得感应电流使两者的磁通相互抵触（相互排斥）的方式得以产生。即在第一串联电路26和第二串联电路27之间产生等效的磁壁MW。

此外，由流过第三串联电路28的一次电流所激励出的磁通的闭环路C、以及由流过第二串联电路27的二次电流所激励出的磁通的闭环路B以使得感应电流使两者的磁通相互抵触（相互排斥）的方式得以产生。即在第三串联电路28和第二串联电路27之间产生等效的磁壁MW。

由此，根据由一次侧线圈的磁通的闭环路A、C从上下侧夹持中间的二次侧线圈的磁通的闭合环路B这样的结构，中间的二次侧线圈的磁通的闭环路B被两个磁壁夹住，从而充分地封闭（封闭效果有所提高）。即，能起到作为具有更大耦合系数的变压器的作用。

图9是层叠体的分解立体图，该层叠体层叠有电介质层或磁性体层，并由此构成图8所示的阻抗转换电路45。

如图9所示，基材层51a～51k由电介质片材或磁性体片材构成，在各层上形成有线圈状导体。基材层51b上形成有导体图案83，基材层51c上形成有导体图案82、84，基材层51d上形成有导体图案81、85，基材层51e上形成有导体图案73，基材层51f上形成有导体图案72、74，基材层51g上形成有导体图案71、75，基材层51h上形成有导体图案61、65，基材层51i上形成有导体图案62、64，基材层51j上形成有导体图案63。在基材层51k的下表面上形成有相当于端口P1、P2、P3的端子41、42、43等。图9中沿纵向延伸的线是过孔电极，在层间将线圈状导体彼此相连。

在图9中，导体图案61、62以及导体图案63的左半部分构成第一线圈状导体L11a，导体图案65、64以及导体图案63的右半部分构成第二线圈状导体L11b。此外，导体图案81、82以及导体图案83的左半部分构成第五线圈状导体L12a，导体图案85、84以及导体图案83的右半部分构成第六线圈状导体L12b。此外，导体图案71、72以及导体图案73的左半部分构成第三线圈状导体L2a，导体图案75、74以及导体图案73的右半部分构成第四线圈状导体L2b。

《实施方式4》

图10是实施方式4的天线装置104的电路图。如图10所示，天线装置104包括天线元件11、以及与该天线元件11相连接的阻抗转换电路55。第一串联电路26的第一端、第二串联电路27的第一端、以及第三串联电路28的第一端均与阻抗转换电路55的第一端口P1相连接。第一串联电路26的第二端与阻抗转换电路55的第二端口P2相连接。此外，第二串联电路27的第二端以及第三串联电路28的第二端与阻抗转换电路55的第三端口P3相连接。

由流过第一串联电路26的一次电流所激励出的磁通的闭环路A、以及由流过第二串联电路27的二次电流所激励出的磁通的闭环路B以使得感应电流使两者的磁通相互抵触（相互排斥）的方式得以产生。即在第一串联电路26和第二串联电路27之间产生等效的磁壁MW。

此外，由流过第一串联电路26的一次电流所激励出的磁通的闭环路A、以及由流过第三串联电路28的二次电流所激励出的磁通的闭环路C以使得感应电流使两者的磁通相互抵触（相互排斥）的方式得以产生。即在第一串联电路26和第三串联电路28之间产生等效的磁壁MW。

由此，根据由二次侧线圈的磁通的闭环路B、C从上下侧夹持中间的一次侧线圈的磁通的闭环路A这样的结构，中间的一次侧线圈的磁通的闭环路A被两个磁壁夹住，从而充分地封闭（封闭效果有所提高）。即，能起到耦合系数非常大的变压器的作用。

《实施方式5》

实施方式5中示出了通信终端装置的示例。

图11是作为本发明的通信终端装置示例的实施方式5的RFID系统的电路图。RFID标签106包括环形天线即天线元件12、阻抗转换电路35、RFIC91以及基带IC92。此外，读写器105包括读写器控制电路93、阻抗转换电路25以及环形天线即天线元件13。

无线IC芯片70具有构成高频电路的RFIC和构成逻辑电路的基带IC。阻抗转换电路25和35可采用实施方式1至4中任一个所示的阻抗转换电路。

所述天线元件12的阻抗比RFIC的天线侧端口的阻抗要高，阻抗转换电路35力图使这两者的阻抗相匹配。此外，所述天线元件13的阻抗比读写器控制电路93的天线侧端口的阻抗要高，阻抗转换电路25力图使这两者的阻抗相匹配。

由此，在RFID系统中，由于会有用手操作RFID标签的环境，使得天线元件12、13的阻抗容易变化，因而通过设置阻抗转换电路25、35能使阻抗匹配状态稳定。即，该阻抗变换电路25、35可承担与天线的设计相关的重要事项、即具有中心频率的设定、通频带宽度的设定、阻抗匹配的设定等频率特性的调节功能，而对于天线元件12、13本身，主要仅考虑方向性或增益即可，因此使天线的设计变得容易。

标号说明

Ca、Cb  电容

CANT  天线的电容分量

FP1、FP2  磁通

L1  电感元件

L11a  第一线圈状导体

L11b  第二线圈状导体

L12a  第五线圈状导体

L12b  第六线圈状导体

L1a  第一线圈状导体

L1b  第二线圈状导体

L2  电感元件

L21a  第三线圈状导体

L21b  第四线圈状导体

L22a  第五线圈状导体

L22b  第六线圈状导体

L2a  第三线圈状导体

L2b  第四线圈状导体

LANT  天线的电感分量

MW  磁壁

P1  第1端口

P2  第2端口

P3  第3端口

Rr  天线的发射电阻分量

10、20  框体

11  天线元件

12  天线元件

26  第一串联电路

27  第二串联电路

28  第三串联电路

30  供电电路

35、35E  阻抗转换电路

41，42，43  端子

45  阻抗转换电路

51a～51k  基材层

55  阻抗转换电路

61～65  导体图案

71～75  导体图案

81～85  导体图案

101～104  天线装置

Claims (9)

1.一种天线装置，包括天线元件、以及与该天线元件相连接的阻抗转换电路，其特征在于，

所述阻抗转换电路包括变压器型电路，该变压器型电路中，第一电感元件和第二电感元件通过互感来进行耦合，

所述第一电感元件的第一端与供电电路相连接，第二端接地，

所述第二电感元件的第一端与所述供电电路相连接，第二端与所述天线元件相连接，

所述互感比所述第二电感元件的电感要大。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，

所述第一电感元件包括第一线圈状导体和第二线圈状导体，所述第二电感元件包括第三线圈状导体和第四线圈状导体，

所述第一线圈状导体和所述第二线圈状导体卷绕成使得所述第一线圈状导体和所述第二线圈状导体产生第一磁通闭环而进行电磁耦合，

所述第三线圈状导体和所述第四线圈状导体卷绕成使得所述第三线圈状导体和所述第四线圈状导体产生第二磁通闭环而进行电磁耦合。

3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，

所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体以及所述第四线圈状导体卷绕成使得通过所述第一磁通闭环的磁通和通过所述第二磁通闭环的磁通彼此反相。

4.如权利要求2或3所述的天线装置，其特征在于，

所述第一线圈状导体和所述第三线圈状导体相互通过磁场和电场进行耦合，

所述第二线圈状导体和所述第四线圈状导体相互通过磁场和电场进行耦合，

当所述第一电感元件中流过交流电流时，通过所述磁场的耦合而产生的流过所述第二电感元件的电流的方向、与通过所述电场的耦合而产生的流过所述第二电感元件的电流的方向相同。

5.如权利要求2至4中的任一项所述的天线装置，其特征在于，

所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体以及所述第四线圈状导体由层叠有多个电介质层或磁性体层的层叠体内的导体图案构成。

6.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，

所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体以及所述第四线圈状导体各自的卷绕轴朝向所述层叠体的层叠方向，

所述第一线圈状导体和第二线圈状导体以各自的卷绕轴互不相同的关系并排设置，

所述第三线圈状导体和第四线圈状导体以各自的卷绕轴互不相同的关系并排设置，

所述第一线圈状导体与第三线圈状导体各自的卷绕范围在俯视时至少有一部分重合，所述第二线圈状导体与第四线圈状导体各自的卷绕范围在俯视时至少有一部分重合。

7.如权利要求2至6中的任一项所述的天线装置，其特征在于，

所述阻抗转换电路进一步具备第五线圈状导体和第六线圈状导体，

第五线圈状导体和第六线圈状导体串联连接而构成第三电感元件，

第五线圈状导体和第六线圈状导体卷绕成使得第五线圈状导体和第六线圈状导体产生第三磁通闭环而进行电磁耦合，

所述第三电感元件的第一端与所述供电电路相连接，所述第三电感元件的第二端与所述地相连接，

所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体、所述第四线圈状导体、所述第五线圈状导体以及所述第六线圈状导体配置成使得通过第一磁通闭环的磁通和通过第三磁通闭环的磁通夹持通过所述第二磁通闭环的磁通。

8.如权利要求2至6中的任一项所述的天线装置，其特征在于，

所述阻抗转换电路进一步具备第五线圈状导体和第六线圈状导体，

第五线圈状导体和第六线圈状导体串联连接而构成第三电感元件，

第五线圈状导体和第六线圈状导体卷绕成使得第五线圈状导体和第六线圈状导体产生第三磁通闭环而进行电磁耦合，

所述第三电感元件的第一端与所述供电电路相连接，所述第三电感元件的第二端与所述地相连接，

所述第一线圈状导体、所述第二线圈状导体、所述第三线圈状导体、所述第四线圈状导体、所述第五线圈状导体以及所述第六线圈状导体配置成使得通过第二磁通闭环的磁通和通过第三磁通闭环的磁通夹持通过所述第一磁通闭环的磁通。

9.一种通信终端装置，该通信终端装置具备天线装置，该天线装置包括天线元件、供电电路、以及连接在所述天线元件和所述供电电路之间的阻抗转换电路，其特征在于，

所述阻抗转换电路包括变压器型电路，该变压器型电路中，第一电感元件和第二电感元件通过互感来进行耦合，

所述第一电感元件的第一端与供电电路相连接，第二端接地，

所述第二电感元件的第一端与所述供电电路相连接，第二端与所述天线元件相连接，

所述互感比所述第二电感元件的电感要大。

Images