CN105553438B - 通信终端装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信终端装置。前端电路(301)包括双工器(101)和阻抗转换电路(201)。双工器(101)对低频带的高频信号以及高频带的高频信号进行分用和复用，其包括：输入输出高频带的高频信号及低频带的高频信号的供电侧共用端口(Pin)；输入输出高频带的高频信号的第1端口(P1)；以及输入输出低频带的高频信号的第2端口(P2)。阻抗转换电路(201)连接在双工器(101)的第2端口(P2)与天线端口(Pout)之间。并且，双工器(101)的第1端口(P1)经由传输线路直接与天线端口(Pout)相连。

Description

通信终端装置
本发明申请是国际申请号为PCT/JP2012/061339，国际申请日为2012年4月27日，进入中国国家阶段的申请号为201280022414.3，名称为“前端电路及通信终端装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种设置在收发电路等高频电路与天线之间的前端电路，以及包括该前端电路的通信终端装置。
背景技术
在高频电路与天线之间，通常设有在高频电路和天线之间进行阻抗匹配的阻抗匹配电路。例如在以移动电话为代表的小型通信终端装置中，相对于通信频带而言、天线尺寸相对较小，因此天线的阻抗趋于小于供电电路的特性阻抗。因此，需要较大的阻抗转换比。作为进行固定的阻抗转换的电路，例如有专利文献1所揭示的变压器型匹配电路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-72445号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
近年来，有时会要求以移动电话为代表的通信终端装置兼容GSM(注册商标)(Global System 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)、以及UMTS(Universal Mobile Telecommunications System通用移动通信系统)等通信系统，还要求兼容GPS(Global Positioning system全球定位系统)或无线局域网(Wireless LAN)、Bluetooth(蓝牙)(注册商标)等。因此，这样的通信终端装置上的天线装置就要求能够覆盖从800MHz到2.4GHz的较宽的频带。
另一方面，天线通常在其阻抗下具有频率特性，因此使用进行固定阻抗转换的专利文献1那样的变压器型匹配电路较难在宽频带下获得良好的匹配。
这里，专利文献1所示的变压器型阻抗转换电路的频率特性的示例在图1中表示。图1(A)表示在从700MHz到2.3GHz的频率范围内从阻抗转换电路的供电端口观察天线侧所得到的反射损耗、图1(B)是其史密斯圆图上的阻抗轨迹。
在该示例中，约1.9GHz处反射损耗最低，即天线的发射效率最高，但在这之外的频率，例如800MHz频带处反射损耗较大，发射效率极差。因此，无法将专利文献1所示的阻抗转换电路利用到如前所述的宽频带的天线装置。
此外，作为对应于宽频带的天线装置，一般包括由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。然而，LC电路会产生一定程度的插入损耗，从而产生信号能量的损失。
此外，根据接地板或壳体、附近的其他元器件(特别是、天线或带状线路等高频元器件)的配置位置，阻抗转换电路的特性也会发生改变。
本发明的目的在于提供一种解决上述问题、在较宽的频带上以较低插入损耗在高频电路和天线之间进行匹配的前端电路，以及包括该前端电路的通信终端装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个实施方式的前端电路，其特征在于，
该前端电路包括供电侧选频电路，该供电侧选频电路对第1频带的高频信号和第2频带的高频信号进行分用或复用，并具有：供电侧共用端口，该供电侧共用端口输入或输出第1频带的高频信号及频带低于第1频带的第2频带的高频信号；第1端口，该第1端口输入或输出第1频带的高频信号；以及第2端口，该第2端口输入或输出第2频带的高频信号，
该前端电路包括第1阻抗转换电路和第2阻抗转换电路中的至少一个，第1阻抗转换电路包括由初级侧线圈和次级侧线圈经电磁场耦合而成的第1变压器，其中初级侧线圈的第1端连接至所述第1端口(P1)、第2端连接至天线侧端口(Pout)，次级侧线圈的第1端连接至接地、第2端连接至所述天线侧端口(Pout)，第2阻抗转换电路包括由初级侧线圈和次级侧线圈经电磁场耦合而成的第2变压器，其中初级侧线圈的第1端连接至所述第2端口(P2)、第2端连接至所述天线侧端口(Pout)，次级侧线圈的第1端连接至接地、第2端连接至所述天线侧端口(Pout)。
本发明的其他实施方式的前端电路，其特征在于，包括天线侧选频电路，该天线侧选频电路对第1频带的高频信号和第2频带的高频信号进行分用或复用，并包括：天线侧共用端口，该天线侧共用端口输入或输出第1频带的高频信号及频带低于第1频带的第2频带的高频信号；第1端口，该第1端口输入或输出第1频带的高频信号；以及第2端口，该第2端口输入或输出第2频带的高频信号，
该前端电路包括第1阻抗转换电路和第2阻抗转换电路中的至少一个，第1阻抗转换电路包括由初级侧线圈和次级侧线圈经电磁场耦合而成的第1变压器，其中初级侧线圈的第1端连接至第1供电端口(Pf1)、第2端连接至所述第1端口(Pa1)，次级侧线圈的第1端连接至接地、第2端连接至所述第1端口(Pa1)，第2阻抗转换电路包括由初级侧线圈和次级侧线圈经电磁场耦合而成的第2变压器，其中初级侧线圈的第1端连接至第2供电端口(Pf2)、第2端连接至所述第2端口(Pa2)，次级侧线圈的第1端连接至接地、第2端连接至所述第2端口(Pa2)。
本发明的一个实施方式的通信终端装置，其特征在于，包括：前端电路，该前端电路包括供电侧选频电路，该供电侧选频电路对第1频带的高频信号和第2频带的高频信号进行分用或复用，并具有：供电侧共用端口，该供电侧共用端口输入或输出第1频带的高频信号及频带低于第1频带的第2频带的高频信号；第1端口，该第1端口输入或输出第1频带的高频信号；以及第2端口，该第2端口输入或输出第2频带的高频信号，
第1阻抗转换电路和第2阻抗转换电路中的至少一个，第1阻抗转换电路包括由初级侧线圈和次级侧线圈经电磁场耦合而成的第1变压器，其中初级侧线圈的第1端连接至所述第1端口(P1)、第2端连接至天线侧端口(Pout)，次级侧线圈的第1端连接至接地、第2端连接至所述天线侧端口(Pout)，第2阻抗转换电路包括由初级侧线圈和次级侧线圈经电磁场耦合而成的第2变压器，其中初级侧线圈的第1端连接至所述第2端口(P2)、第2端连接至所述天线侧端口(Pout)，次级侧线圈的第1端连接至接地、第2端连接至所述天线侧端口(Pout)，以及
高频电路，该高频电路与所述供电侧共用端口相连接。
本发明的其他实施方式的通信终端装置，其特征在于，包括：前端电路，该前端电路包括天线侧选频电路，该天线侧选频电路对第1频带的高频信号和第2频带的高频信号进行分用或复用，其具有：天线侧共用端口，该天线侧共用端口输入或输出第1频带的高频信号及频带低于第1频带的第2频带的高频信号；第1端口，该第1端口输入或输出第1频带的高频信号；以及第2端口，该第2端口输入或输出第2频带的高频信号，且该前端电路包括第1阻抗转换电路和第2阻抗转换电路中的至少一个，第1阻抗转换电路包括由初级侧线圈和次级侧线圈经电磁场耦合而成的第1变压器，其中初级侧线圈的第1端连接至第1供电端口(Pf1)、第2端连接至所述第1端口(Pa1)，次级侧线圈的第1端连接至接地、第2端连接至所述第1端口(Pa1)，第2阻抗转换电路包括由初级侧线圈和次级侧线圈经电磁场耦合而成的第2变压器，其中初级侧线圈的第1端连接至第2供电端口(Pf2)、第2端连接至所述第2端口(Ps2)，次级侧线圈的第1端连接至接地、第2端连接至所述第2端口(Pa2)；
连接至所述第1阻抗转换电路的高频电路；以及
连接至所述第2阻抗转换电路的高频电路。
发明效果
根据本发明，可以实现具有简单的电路结构的、在较宽的频带上以较低插入损耗在高频电路与天线之间进行匹配的前端电路，以及包括该前端电路的通信终端装置。
附图说明
图1中，图1(A)表示专利文献1所示的变压器型阻抗转换电路的从供电端口观察天线侧所得到的反射损耗、图1(B)是其史密斯圆图上的阻抗轨迹。
图2是实施方式1的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图3中，图3(A)是对于实施方式1所涉及的前端电路301，从其供电侧共用端口Pin观察天线侧所得到的反射损耗以及通过损耗的特性图、图3(B)是反射损耗的史密斯圆图上的阻抗轨迹。
图4是实施方式2的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图5是实施方式2的另一种前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图6A是实施方式3的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图6B是实施方式3的另一种前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图7是实施方式3的又一种前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图8是实施方式4的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图9是实施方式4的另一种前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图10是实施方式5的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图11是实施方式6的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图12中，图12(A)是图11中的阻抗转换电路206A，206B的等效电路图，图12(B)是天线11的等效电路图。
图13是实施方式7的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图14是表示流过阻抗转换电路207A，207B的电流与磁通的方向之间的关系的图。
图15是表示在多层基板上所构成的实施方式8所涉及的阻抗转换电路的各层的导体图案的示例的图。
图16表示在图15所示的多层基板的各层上形成的导体图案所构成的线圈元件中通过的主要磁通。
图17是实施方式9所涉及的阻抗转换电路的电路图。
图18是表示在多层基板上构成实施方式9所涉及的阻抗转换电路时的各层导体图案的示例的图。
图19是实施方式10所涉及的阻抗转换电路的电路图。
图20是表示在多层基板上构成实施方式10所涉及的阻抗转换电路时的各层导体图案的示例的图。
图21是实施方式11所涉及的阻抗转换电路的电路图。
图22是表示在多层基板上构成实施方式11所涉及的阻抗转换电路时的各层导体图案的示例的图。
具体实施方式
实施方式1
图2是实施方式1的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。实施方式1的前端电路301包括供电侧共用端口Pin及天线端口Pout，高频电路30连接至供电侧共用端口Pin，天线(发射元件)11连接至天线端口Pout。前端电路301包括供电侧选频电路(以下称为“双工器”)101和阻抗转换电路201。
双工器101包括：供电侧共用端口Pin，该供电侧共用端口Pin输入或输出第1频带即2GHz频带(以下称为“高频带”)的高频信号以及频带低于第1频带的第2频带即800MHz频带(以下称为“低频带”)的高频信号；第1端口P1，该第1端口P1输入或输出高频带的高频信号；以及第2端口P2，该第2端口P2输入或输出低频带的高频信号。该双工器101对低频带的高频信号和高频带的高频信号进行分用或复用。
阻抗转换电路201连接在双工器101的第2端口P2与天线端口Pout之间。此外，双工器101的第1端口P1经由传输线路TL直接连接至天线端口Pout。
阻抗转换电路201包括：包含第1线圈元件L1的第1电路(初级侧电路)；以及包含第2线圈元件L2及与该第2线圈元件L2串联连接的第3线圈元件L3的第2电路(次级侧电路)。所述第1线圈元件L1相当于初级侧线圈，所述第2线圈元件L2及第3线圈元件L3相当于次级侧线圈。然后，第1线圈元件L1与第2线圈元件L2以反相进行电磁场耦合，第1线圈元件L1与第3线圈元件L3以反相进行电磁场耦合。此外，第1线圈元件L1、第2线圈元件L2以及第3线圈元件L3以如下方式配置：使其各自的卷绕轴大致处于同一直线上，且将第1线圈元件L1位于第2线圈元件L2和第3线圈元件L3之间。并且，第1线圈元件L1、第2线圈元件L2及第3线圈元件L3在多个电介质层或磁性体层的层叠体即多层基板上构成为一体，至少第1线圈元件L1和第2线圈元件L2的耦合区域、及第1线圈元件L1和第3线圈元件L3的耦合区域位于所述多层基板内部。
由于第1线圈元件L1上所产生的磁通的闭合磁路与第2线圈元件L2上所产生的磁通的闭合磁路为彼此排斥的方向，因此在第1线圈元件L1和第2线圈元件L2之间就产生了等效的磁势垒(magnetic barrier)。同样地，由于第1线圈元件L1上所产生的磁通的闭合磁路与第3线圈元件L3上所产生的磁通的闭合磁路为彼此排斥的方向，因此在第1线圈元件L1和第3线圈元件L3之间就产生了等效的磁势垒。由此，阻抗转换电路201就构成为变压器型阻抗转换电路。
双工器101对高频带的高频信号及低频带的高频信号进行分用/复用。低频带的高频信号通过阻抗转换电路201进行传送，高频带的高频信号通过传输线路TL进行传送。
在移动终端那样的移动型的通信终端装置中，由于在低频带(800MHz频带)下壳体的长度小于1/4波长，因此倾向于具有较低的阻抗。在高频带(2GHz频带)下得到与单极型天线相同程度的阻抗。例如在高频带下为25Ω、在低频带下约为8Ω。在这种情况下，若高频电路30的阻抗为50Ω，则阻抗转换电路201的阻抗转换比约为50:8。因此，通过阻抗转换电路201对低频带的高频信号正常进行阻抗匹配。高频带的高频信号由于不通过阻抗转换电路201，因此阻抗不会变得过高，以使用上不会产生问题的程度来进行匹配。
这里，实施方式1所涉及的前端电路301的频率特性的示例在图3中表示。图3(A)是在800MHz到2.2GHz的频率范围内，从前端电路301的供电侧共用端口Pin观察天线侧所得到的通过损耗及反射损耗的特性图。在图3(A)中，S11表示反射损耗、S21表示通过损耗。图3(B)是反射损耗的史密斯圆图上的阻抗轨迹。
由于天线11在820MHz下的阻抗的实数部为通常所使用的7.7Ω，因此低频带(例如820MHz频带)的特性是通过前端电路301的阻抗转换电路201的特性。并且，使该阻抗转换电路201的输出阻抗与双工器101的输入阻抗相匹配。另一方面，在高频带(例如1.9GHz频带)下，使双工器101的高通滤波器部的天线侧阻抗与天线的特性阻抗相匹配。
由此，对于低频带(820MHz频带)及高频带(1.9GHz频带)这两个频带都可以获得低反射、低插入损耗特性。
实施方式2
图4是实施方式2的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。此外，图5是实施方式2的另一种前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
在图4的例子中，前端电路由双工器102A及阻抗转换电路202构成。双工器102A由电容器DC11及电感器DL11所形成的高通滤波器，以及由电感器DL21及电容器DC21所形成的低通滤波器构成。该双工器102A对低频带的高频信号及高频带的高频信号进行分用和复用，其包括：供电侧共用端口Pin，该供电侧共用端口Pin输入输出高频带的高频信号及低频带的高频信号；第1端口P1，该第1端口P1输入输出高频带的高频信号；以及第2端口P2，该第2端口P2输入输出低频带的高频信号。
阻抗转换电路202的变压器部分的结构与实施方式1所示的相同，在图4的例子中将传输线路TL也包含在内形成为一体。该阻抗转换电路202的第1线圈元件L1、第2线圈元件L2以及第3线圈元件L3在多个电介质层或磁性体层的层叠体即多层基板上构成为一体。至少第1线圈元件L1和第2线圈元件L2的耦合区域，以及第1线圈元件L1和第3线圈元件L3的耦合区域位于所述多层基板内部。此外，双工器102A的电容器DC11、DC21，电感器DL11、DL21可以将其各自的芯片元器件安装在所述多层基板的表面，也可以在多层基板的内部通过导体图案构成为一体。在任何情况下都能构成模块化的前端电路。
在图5的例子中，前端电路由双工器102B及阻抗转换电路202构成。双工器102B由电容器DC11及电感器DL11所形成的高通滤波器，以及由电感器DL21及电容器DC21所形成的低通滤波器构成。与图4的双工器102A不同的是电容器和电感器的连接关系。图4是下述情况时的电路：高频带中，第1端口P1的阻抗高于供电侧共用端口Pin，且低频带中，第2端口P2的阻抗低于供电侧共用端口Pin。此外，图5是下述情况时的电路：高频带中，第1端口P1的阻抗低于供电侧共用端口Pin，且低频带中，第2端口P2的阻抗高于供电侧共用端口Pin。
实施方式3
图6A是实施方式3的前端电路及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图，图6B是实施方式3的另一种前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。此外，图7是实施方式3的又一种前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
在图6A中，前端电路303A由双工器102A、第1阻抗转换电路203A以及第2阻抗转换电路203B构成。双工器102A的第1端口P1连接至第1阻抗转换电路203A，双工器102A的第2端口P2连接至第2阻抗转换电路203B。
由于高频带的高频信号从双工器102A的端口P1输入输出，因此通过第1阻抗转换电路203A。由于低频带的高频信号从双工器102A的端口P2输入输出，因此通过第2阻抗转换电路203B。
第1阻抗转换电路203A确定阻抗转换比来与高频带下的天线11的阻抗相匹配。同样地，第2阻抗转换电路203B确定阻抗转换比来与低频带下的天线11的阻抗相匹配。例如，若天线11的阻抗在高频带下为25Ω、低频带下约为8Ω，高频电路30的阻抗为50Ω，则阻抗转换电路203A的阻抗转换比约为50:25，阻抗转换电路203B的阻抗转换比约为50:8。
如前所述，在移动终端那样的移动型通信终端装置中，在低频带(800MHz频带)下壳体的长度小于1/4波长的情况下，低频带用的阻抗转换电路的阻抗转换比要大于高频带用的阻抗转换电路的阻抗转换比。
在图6B中，前端电路303B由双工器102A及阻抗转换电路203B构成。与图6A的前端电路及包括该前端电路的通信终端装置不同的是，前端电路303B没有高频带用的阻抗转换电路203A，而具有低频带用的阻抗转换电路203B，且具有独立的高频带用的天线端口Pout_H和低频带用的天线端口Pout_L。
通常，对于高频带的高频信号而言，由于波长较短，作为天线元件可以较容易地确保足够的长度，也较容易进行匹配，但是随着小型化的要求，要确保低频带用的天线元件具有足够的长度比较困难，对其进行匹配也比较困难。因此，如图6B所示，也可以只在低频带用的高频电路上设置阻抗转换电路203B。此外，具有独立的高频带用的天线端口Pout_H及低频带用的天线端口Pout_L，可以分别与高频带用的天线11H及低频带用的天线11L相连接。
图7的前端电路303C由双工器102B及阻抗转换电路203A，203B构成。只有双工器的结构不同，其基本的作用效果与图6A所示的结构相同。
实施方式4
图8是实施方式4的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。此外，图9是实施方式4的另一种前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。
图8的例子中，双工器102A、阻抗转换电路203A，203B以及天线侧选频电路(以下称为“双工器”)104A构成前端电路。供电侧的双工器102A的第1端口Pf1连接至第1阻抗转换电路203A，双工器102A的第2端口Pf2连接至第2阻抗转换电路203B。天线侧的双工器104A由电容器DC12及电感器DL12所形成的高通滤波器，以及由电感器DL22及电容器DC22所形成的低通滤波器构成。该天线侧的双工器104A对高频带的高频信号和低频带的高频信号进行分用或复用，其包括：天线侧共用端口Pout；第1端口Pa1，该第1端口Pa1输入输出高频带的高频信号；以及第2端口Pa2，该第2端口Pa2输入输出低频带的高频信号。
在图9的例子中，天线侧的双工器104B由电容器DC12和电感器DL22构成。基本的作用效果与图9所示的相同。
由此也可以在天线侧设置双工器。
实施方式5
图10是实施方式5的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。在该例子中阻抗转换电路203A，203B以及天线侧的双工器104A构成前端电路。天线侧的双工器104A对高频带的高频信号和低频带的高频信号进行分用或复用，其包括：天线侧共用端口Pout；第1端口Pa1，该第1端口Pa1输入输出高频带的高频信号；以及第2端口Pa2，该第2端口Pa2输入输出低频带的高频信号。
在第1端口Pa1与第1供电端口Pin1之间连接有高频带用的第1阻抗转换电路203A。此外，在第2端口Pa2与第2供电端口Pin2之间连接有低频带用的第2阻抗转换电路203B。
高频带用的高频电路30A连接至第1供电端口Pin1。此外，低频带用的高频电路30B连接至第2供电端口Pin2。而且，天线11连接至天线侧共用端口Pout。
第1阻抗转换电路203A包含由初级侧线圈与次级侧线圈电磁场耦合而成的第1变压器。此外，第2阻抗转换电路203B包含由初级侧线圈与次级侧线圈电磁场耦合而成的第2变压器。第1阻抗转换电路203A确定阻抗转换比来与高频带下的天线11的阻抗相匹配。同样地，第2阻抗转换电路203B确定阻抗转换比来与低频带下的天线11的阻抗相匹配。
由此也可以仅在天线侧设置双工器。
另外，也可以包括第1阻抗转换电路203A或第2阻抗转换电路203B中的至少一个。例如，在高频带下，以回波损耗在使用上没有问题的程度对天线11与高频电路30A进行匹配的情况下，也可以不设置高频带用的第1阻抗转换电路203A，仅设置低频带用的第2阻抗转换电路203B。
实施方式6
图11是实施方式6的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。在该例子中阻抗转换电路206A，206B以及供电侧的双工器102A构成前端电路。
阻抗转换电路206A，206B分别具有第1线圈元件L1及第2线圈元件L2。该第1线圈元件L1相当于初级侧线圈，第2线圈元件L2相当于次级侧线圈。第1线圈元件L1与第2线圈元件L2配置成构成闭合磁路。而且，第1线圈元件L1与第2线圈元件L2以如下方式进行连接：第1线圈元件L1与第2线圈元件L2以反相进行电磁场耦合。并且，第1线圈元件L1及第2线圈元件L2在多个电介质层或磁性体层的层叠体即多层基板上构成为一体，第1线圈元件L1和第2线圈元件L2的耦合区域位于所述多层基板内部。
图12(A)是图11中的阻抗转换电路206A，206B的等效电路图，图12(B)是天线11的等效电路图。如图12(A)所示，能够将阻抗转换电路206A、206B分别等效转换为由三个电感元件La，Lb，Lc所形成的T型电路。即，该T型电路由连接在供电侧的端口与分岔点A之间的第1电感元件La，连接在天线侧的端口与分岔点A之间的第2电感元件Lb，以及连接在接地端口与分岔点A之间的第3电感元件Lc构成。
另一方面，如图12(B)所示的那样，天线11等效地由电感分量LANT、发射电阻分量Rr、以及在发射元件与大地之间所产生的电容分量CANT构成。
第1线圈元件L1与第2线圈元件L2彼此耦合，从而产生了互感M。第1线圈元件L1与第2线圈元件L2所实现的功能为，首先进行阻抗转换，使得供电电路侧(高频电路侧)的阻抗的实数部与天线侧的阻抗的实数部相匹配。在大多数情况下，供电电路侧的阻抗设定为50Ω，而天线侧的阻抗大多小于50Ω。
阻抗转换电路的阻抗转换比为(L1+L2+2M):L2。通过该阻抗转换电路的阻抗转换，将天线11的发射电阻Rr与供电侧高频电路的阻抗(50Ω)相匹配。即，图11所示的阻抗转换电路206A确定阻抗转换比来与高频带下的天线11的阻抗的实数部相匹配。此外，阻抗转换电路206B确定阻抗转换比来与低频带下的天线11的阻抗的实数部相匹配。
此外，天线11单个的电感分量LANT能够起到被阻抗转换电路206A，206B中的负的电感分量(-M)所抵消的作用。即，从图12(A)的A点观察天线11侧的(包括第2电感元件Lb的天线11的)电感分量较小(理想情况下为0)，其结果是，该天线的阻抗频率特性较小。图11所示的阻抗转换电路206A确定互感M以抵消高频带的天线11的电感分量。此外，阻抗转换电路206B确定互感M以抵消低频带的天线11的电感分量。
实施方式7
图13是实施方式7的前端电路以及包括该前端电路的通信终端装置的主要部分的电路图。相对于图11所示的前端电路，阻抗转换电路的结构有所不同。
阻抗转换电路207A如图13所示，包括第1线圈L1以及第2线圈L2。第1线圈L1由串联连接的两个线圈元件L11，L12构成。第2线圈L2由串联连接的两个线圈元件L21，L22构成。阻抗转换电路207B与阻抗转换电路207A一样，包括第1线圈L1以及第2线圈L2。并且，第1线圈L1由串联连接的两个线圈元件L11，L12构成，第2线圈L2由串联连接的两个线圈元件L21，L22构成。
图14是表示流过所述阻抗转换电路207A，207B的电流与磁通的方向之间的关系的图。图14中实线箭头表示电流，虚线箭头表示磁通。
串联连接的线圈元件L11，L12构成闭合磁路，同样串联连接的线圈元件L21，L22构成闭合磁路。此外，线圈元件L11与L21构成闭合磁路，线圈元件L12与L22也构成闭合磁路。并且，线圈元件L11，L21，L22，L12整体也构成闭合磁路。根据这样的结构，由于各线圈元件紧密地进行耦合，因此漏磁较少，变压器的初级－次级侧之间的耦合度极高(k＝0.5以上、更进一步达到0.7以上)，从而能够将插入损耗抑制到最小限度。此外，阻抗转换电路的阻抗转换特性几乎不受该电路的周围环境的影响。
实施方式8
图15是表示在多层基板上构成的实施方式8所涉及的阻抗转换电路的各层的导体图案的示例的图。各层由磁性体片材构成。该阻抗转换电路为高频带用或低频带用的阻抗转换电路。
在图15所示的范围内，分别地，在第1层51a上形成导体图案73，第2层51b上形成导体图案72、74，在第3层51c上形成导体图案71、75。此外，分别地，在第4层51d上形成导体图案63，在第5层51e上形成导体图案62、64，在第6层51f上形成导体图案61、65。在第7层51g上形成导体图案66。在第8层51h上形成供电端子41，接地端子42以及天线端子43。图15中的沿纵向延伸的虚线为过孔导体，在层间连接各导体图案。
在图15中，第1线圈元件L11由导体图案63的右半部分与导体图案61、62构成。此外，第2线圈元件L12由导体图案63的左半部分与导体图案64、65构成。此外，第3线圈元件L21由导体图案73的右半部分与导体图案71、72构成。此外，第4线圈元件L22由导体图案73的左半部分与导体图案74、75构成。各线圈元件L11～L22的卷绕轴朝向多层基板的层叠方向。并且，第1线圈元件L11及第2线圈元件L12的卷绕轴以不同的关系进行并排设置。同样地，第3线圈元件L21及第4线圈元件L22其各自的卷绕轴以不同的关系进行并排设置。而且，第1线圈元件L11与第3线圈元件L21的各自的卷绕范围在俯视时至少有一部分重叠，第2线圈元件L12与第4线圈元件L22的各自的卷绕范围在俯视时至少有一部分重叠。在本例中，几乎完全重叠。这样，用8字形结构的导体图案来构成四个线圈元件。
此外，也可以用介质片材来构成各层。然而，若使用相对磁导率较大的磁性体片材，则能进一步提高线圈元件间的耦合系数。
图16示出在图15所示的多层基板的各层上形成的导体图案所构成的线圈元件中通过的主要磁通。磁通FP12通过由导体图案61～63所形成的第1线圈元件L11、以及由导体图案63～65所形成的第2线圈元件L12。另外，磁通FP34通过由导体图案71～73所形成的第3线圈元件L21、以及由导体图案73～75所形成的第4线圈元件L22。
由此，各线圈元件能够紧密地进行耦合。
实施方式9
图17是实施方式9所涉及的阻抗转换电路的电路图。该阻抗转换电路为高频带用或低频带用的阻抗转换电路。该阻抗转换电路由连接在供电侧的端口Pf与天线侧的端口Pa之间的第1串联电路26，连接在供电侧的端口Pf与天线侧的端口Pa之间的第3串联电路28，以及连接在天线侧的端口Pa和接地之间的第2串联电路27构成。
第1串联电路26是由第1线圈元件L11a和第2线圈元件L12a串联连接而成的电路。第2串联电路27是由第3线圈元件L21和第4线圈元件L22串联连接而成的电路。第3串联电路28是由第5线圈元件L11b和第6线圈元件L12b串联连接而成的电路。
在图17中，椭圆形的虚线M12表示线圈元件L11a与L12a的耦合，椭圆形的虚线M34表示线圈元件L21与L22的耦合，椭圆形的虚线M56表示线圈元件L11b与L12b的耦合。另外，椭圆形的虚线M135表示线圈元件L11a、L21、L11b之间的耦合。同样地，椭圆形的虚线M246表示线圈元件L12a、L22、L12b之间的耦合。
图18是表示在多层基板上构成实施方式9所涉及的阻抗转换电路时的各层导体图案的示例的图。各层由磁性体片材构成。
在图18所示的范围内，分别地，在第1层51a上形成导体图案82，第2层51b上形成导体图案81、83，在第3层51c上形成导体图案72。此外，分别地，在第4层51d上形成导体图案71、73，在第5层51e上形成导体图案61、63，在第6层51f上形成导体图案62。在第7层51g上形成供电端子41，接地端子42以及天线端子43。图18中的沿纵向延伸的虚线为过孔导体，在层间连接各导体图案。
在图18中，第1线圈元件L11a由导体图案62的右半部分与导体图案61构成。此外，第2线圈元件L12a由导体图案62的左半部分与导体图案63构成。此外，第3线圈元件L21由导体图案71与导体图案72的右半部分构成。此外，第4线圈元件L22由导体图案72的左半部分与导体图案73构成。此外，第5线圈元件L11b由导体图案81与导体图案82的右半部分构成。此外，第6线圈元件L12b由导体图案82的左半部分与导体图案83构成。
图18中的虚线的椭圆形表示闭合磁路。闭合磁路CM12与线圈元件L11a及L12a交链。此外，闭合磁路CM34与线圈元件L21及L22交链。此外，闭合磁路CM56与线圈元件L11b及L12b交链。由此，利用第1线圈元件L11a和第2线圈元件L12a来构成第1闭合磁路CM12，利用第3线圈元件L21和第4线圈元件L22来构成第2闭合磁路CM34，利用第5线圈元件L11b和第6线圈元件L12b来构成第3闭合磁路CM56。在图18中，双点划线的平面是由于线圈元件L11a与L21、L21与L11b、L12a与L22、以及L22与L12b耦合成在所述三个闭合磁路之间产生沿彼此相反的方向的磁通而等效产生的两个磁壁MW。换言之，利用这两个磁壁MW，分别对由线圈元件L11a、L12a所形成的闭合磁路的磁通、由线圈元件L21、L22所形成的闭合磁路的磁通、以及由线圈元件L11b、L12b所形成的闭合磁路的磁通进行封闭。
这样，形成由第1闭合磁路CM12和第3闭合磁路CM56沿层方向夹住第2闭合磁路CM34的结构。利用该结构，第2闭合磁路CM34被两个磁壁夹住而完全封闭(提高了封闭的效果)。即，本发明所涉及的阻抗转换电路能起到作为耦合系数非常大的变压器的作用。
因此，能一定程度地加宽所述闭合磁路CM12与CM34之间、以及CM34与CM56之间的间距。这里，若将由线圈元件L11a、L12a所形成的串联电路与由线圈元件L11b、L12b所形成的串联电路两者并联连接而成的电路称为初级侧电路，将由线圈元件L21、L22所形成的串联电路称为次级侧电路，则通过加宽所述闭合磁路CM12与CM34之间、以及CM34与CM56之间的间距，能减小分别产生于第1串联电路26与第2串联电路27之间、以及第2串联电路27与第3串联电路28之间的电容。即，能够减小决定自谐振点的频率的LC谐振电路的电容分量。
另外，根据实施方式9，由于采用将由线圈元件L11a、L12a所形成第1串联电路26，以及由线圈元件L11b、L12b所形成第3串联电路28并联连接而成的结构，因此，决定自谐振点的频率的LC谐振电路的电感分量会减小。
这样，决定自谐振点的频率的LC谐振电路的电容分量和电感分量都会减小，从而能将自谐振点的频率定为离使用频带足够远的、较高的频率，本实施方式所涉及的阻抗转换电路在宽频带下起到作为变压器的作用。
实施方式10
图19是实施方式10所涉及的阻抗转换电路的电路图。该阻抗转换电路为高频带用或低频带用的阻抗转换电路。该阻抗转换电路由连接在供电侧的端口Pf和天线侧的端口Pa之间的第1串联电路26，连接在供电侧的端口Pf和天线侧的端口Pa之间的第3串联电路28，以及连接在天线侧的端口Pa和接地之间的第2串联电路27构成。
第1串联电路26是由第1线圈元件L11a和第2线圈元件L12a串联连接而成的电路。第2串联电路27是由第3线圈元件L21和第4线圈元件L22串联连接而成的电路。第3串联电路28是由第5线圈元件L11b和第6线圈元件L12b串联连接而成的电路。
在图19中，椭圆形的虚线M12表示线圈元件L11a与L12a的耦合，椭圆形的虚线M34表示线圈元件L21与L22的耦合，椭圆形的虚线M56表示线圈元件L11b与L12b的耦合。另外，椭圆形的虚线M135表示线圈元件L11a、L21、L11b之间的耦合。同样地，椭圆形的虚线M246表示线圈元件L12a、L22、L12b之间的耦合。
图20是表示在多层基板上构成实施方式10所涉及的阻抗转换电路时的各层导体图案的示例的图。各层由磁性体片材构成，各层的导体图案在图20所示的方向上形成在磁性体片材上，各导体图案用实线表示。另外，线状的导体图案具有规定的线宽，但这里用简单的实线来表示。
与图18所示的阻抗转换电路的不同之处在于，由导体图案81、82、83所形成的线圈元件L11b、L12b的极性。在图20的例子中，闭合磁路CM36与线圈元件L21、L11b、L12b、L22交链。因此，在线圈元件L21、L22与L11b、L12b之间不会产生等效的磁壁。其他结构与实施方式5所示的结构相同。
根据实施方式10，由于产生了图20所示的闭合磁路CM12、CM34、CM56，与此同时产生了闭合磁路CM36，因此，由线圈元件L21、L22所产生的磁通会被由线圈元件L11b、L12b所产生的磁通吸收。因此，即使是实施方式6的结构，磁通也不容易发生泄漏，其结果是，起到作为耦合系数非常大的变压器的作用。
即使在该实施方式10中，决定自谐振点的频率的LC谐振电路的电容分量和电感分量也都会减小，从而能将自谐振点的频率定为离使用频带足够远的、较高的频率。
实施方式11
在实施方式11中，示出了利用与实施方式9和实施方式10不同的结构来提高变压器部的自谐振点的频率的其他结构例。
图21是实施方式11所涉及的阻抗转换电路的电路图。该阻抗转换电路为高频带用或低频带用的阻抗转换电路。该阻抗转换电路由连接在供电侧的端口Pf和天线侧的端口Pa之间的第1串联电路26，连接在供电侧的端口Pf和天线侧的端口Pa之间的第3串联电路28，以及连接在天线侧的端口Pa和接地之间的第2串联电路27构成。
图22是表示在多层基板上构成实施方式11所涉及的阻抗转换电路时的各层导体图案的示例的图。各层由磁性体片材构成。
与图18所示的阻抗转换电路的不同之处在于，由导体图案61、62、63所形成的线圈元件L11a、L12a的极性、以及由导体图案81、82、83所形成的线圈元件L11b、L12b的极性。在图22的例子中，闭合磁路CM16与所有的线圈元件L11a～L12b交链。因而，在这种情况下不会产生等效的磁壁。其他结构与实施方式9和实施方式10所示的结构相同。
根据实施方式11，由于产生了图22所示的闭合磁路CM12、CM34、CM56，与此同时产生了闭合磁路CM16，因此由线圈元件L11a～L12b所形成的磁通不容易发生泄漏，其结果是，本发明所涉及的阻抗转换电路能起到作为耦合系数较大的变压器的作用。
即使是实施方式11，决定自谐振点的频率的LC谐振电路的电容分量和电感分量也都会减小，从而能将自谐振点的频率定为离使用频带足够远的、较高的频率。
另外，在实施方式8～实施方式11的各实施方式中示出了高频带用或低频带用的阻抗转换电路，但也可以在一个层叠体上构成各高频带用和低频带用的阻抗转换电路，并使之模块化。
此外，在上述的各实施方式中，除了图6B所示的例子，示出了具有在高频带和低频带下共用天线的例子，但是对这些实施方式也可以独立设置高频带用天线和低频带用天线。
此外，在上述的各实施方式中，示出了在高频带用高频电路及低频带用高频电路中设置阻抗转换电路，或只在低频带用高频电路中设置阻抗转换电路的例子，但是在本发明中，也包含下述的实施方式：例如在高频带用高频电路中设置阻抗转换电路，而在低频带用高频电路中不设置阻抗转换电路。
标号说明
CANT···电容分量
CM12，CM34，CM56，CM16，CM36···闭合磁路
FP12，FP34···磁通
L1···第1线圈元件
L2···第2线圈元件
L3···第3线圈元件
L11···第1线圈元件
L12···第2线圈元件
L11a···第1线圈元件
L12a···第2线圈元件
L21···第3线圈元件
L22···第4线圈元件
L11b···第5线圈元件
L12b···第6线圈元件
La，Lb，Lc···电感元件
LANT···天线的电感分量
M···互感
MW···磁势垒
Pin···供电侧共用端口
Pout···天线端口/天线侧共用端口
Rr···发射电阻
TL···传输线路
11···天线
26···第1串联电路
27···第2串联电路
28···第3串联电路
30···高频电路
41···供电端子
42···接地端子
43···天线端子
51a～51h···磁性体层
61～66···导体图案
71～75···导体图案
81～83···导体图案
101···双工器(供电侧选频电路)
102A，102B···双工器
104A，104B···双工器(天线侧选频电路)
201，202···阻抗转换电路
203A···第1阻抗转换电路
203B···第2阻抗转换电路
206A，206B，207A，207B···阻抗转换电路
301，303A，303B，303C···前端电路

Claims (6)

1.一种通信终端装置，其特征在于，包括：
前端电路，该前端电路包括供电侧选频电路，该供电侧选频电路具有输入或输出第1频带的高频信号及频带低于第1频带的第2频带的高频信号的供电侧共用端口、输入或输出第1频带的高频信号的第1端口、以及输入或输出第2频带的高频信号的第2端口，该供电侧选频电路对第1频带的高频信号和第2频带的高频信号进行分用或复用；
与天线端口连接且对于所述第1频带的高频信号和所述第2频带的高频信号而言共用的天线元件；以及
阻抗转换电路，该阻抗转换电路在所述第2端口和所述天线端口之间包含变压器，该变压器包括一个初级侧线圈和两个次级侧线圈，一个初级侧线圈位于两个次级侧线圈之间，所述初级侧线圈的一端与所述第2端口连接且另一端与接地连接，所述次级侧线圈的一端与所述第1端口连接且另一端与接地连接，且所述初级侧线圈与所述次级侧线圈进行电磁场耦合。
2.如权利要求1所述的通信终端装置，其特征在于，
所述阻抗转换电路的初级侧线圈由配置成串联连接并彼此形成闭合磁路的多个线圈导体构成，次级侧线圈由配置成串联连接并彼此形成闭合磁路的多个线圈导体构成。
3.如权利要求1或2所述的通信终端装置，其特征在于，
所述阻抗转换电路的初级侧线圈及次级侧线圈在多个电介质层或磁性体层的层叠体上构成为一体。
4.一种通信终端装置，其特征在于，包括：
前端电路，该前端电路包括供电侧选频电路，该供电侧选频电路具有输入或输出第1频带的高频信号及频带低于第1频带的第2频带的高频信号的供电侧共用端口、输入或输出第1频带的高频信号的第1端口、以及输入或输出第2频带的高频信号的第2端口，该供电侧选频电路对第1频带的高频信号和第2频带的高频信号进行分用或复用；
与天线端口连接且对于所述第1频带的高频信号和所述第2频带的高频信号而言共用的天线元件；以及
阻抗转换电路，该阻抗转换电路在所述第2端口和所述天线端口之间包含变压器，该变压器包括初级侧线圈和次级侧线圈，所述初级侧线圈的一端与所述第2端口连接且另一端与所述天线端口连接，所述次级侧线圈的一端与所述天线端口连接且另一端与接地连接，所述初级侧线圈与所述次级侧线圈进行电磁场耦合从而产生互感。
5.如权利要求4所述的通信终端装置，其特征在于，
所述阻抗转换电路的初级侧线圈由配置成串联连接并彼此形成闭合磁路的多个线圈导体构成，次级侧线圈由配置成串联连接并彼此形成闭合磁路的多个线圈导体构成。
6.如权利要求4或5所述的通信终端装置，其特征在于，
所述阻抗转换电路的初级侧线圈及次级侧线圈在多个电介质层或磁性体层的层叠体上构成为一体。
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