CN107710607A - 天线匹配电路、天线电路、前端电路以及通信装置 - Google Patents

天线匹配电路、天线电路、前端电路以及通信装置 Download PDF

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Abstract

具有连接在供电端口(Pf)与天线端口(Pa)之间的第一电路(11)，以及连接在供电端口(Pf)与接地之间或天线端口(Pa)与接地之间的第二电路(12)。第一电路(11)例如是串联连接了第一可变电容元件(C1)与第一电感器(L1)的电路，第二电路(12)例如是并联连接了第二可变电容(C2)与第二电感器(L2)的电路。开关(13)至少切换连接第二电路(12)的第二端(P22)与第一电路(11)的第一端(P11)之间的第一状态、以及连接第二电路(12)的第二端(P22)与第一电路(11)的第二端(P12)之间的第二状态。

Description

天线匹配电路、天线电路、前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及连接至天线且调整天线特性的天线匹配电路，以及具备该天线匹配电路的天线电路、前端电路以及通信装置。
背景技术
为了使供电电路与天线进行阻抗匹配，或者尤其是为了使小型天线在整个宽频带内具有规定的天线特性，而将天线匹配电路连接至天线(专利文献1、2)。
在专利文献1中记载了通过在发射元件的供电点与接地导体之间插入可变谐振电路且使其谐振频率变化，由此来切换天线的匹配频率。
专利文献2中示出了由可变电容元件和电感器的串并联电路构成的天线匹配电路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/181569号
专利文献2：日本专利特表2012－505580号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
近些年，随着移动电话的频率越来越宽频带化，对于天线的特性也要求宽频化。然而，可搭载于移动电话终端的天线的空间受限，尤其对于低频侧(低频带)的天线，需要在实现小型化之后实现宽频带化。由于低频侧的波长比高频侧要长，所以即使是相同的天线体积，低频侧的天线的体积看起来也要小于高频侧的天线，因此，相比于高频侧的天线，低频侧的天线需要实现进一步的小型化。而且，作为用于在实现小型化之后实现宽频带化的方法，一般设置切换天线的匹配频率的电路。
另外，此处的宽频带化意味着为了覆盖必要的频带而设置几个匹配状态。
然而，在专利文献1所示的结构中，通过改变可变电容元件的电容，或者通过用开关来切换电容不同的电容元件，由此来切换天线的匹配频率，因此存在能够匹配的阻抗范围受限的问题。
另外，在专利文献2所示的结构中，通过使2个可变电容元件的电容变化来切换天线的匹配频率，即固定了电路结构，因此，存在能够匹配的阻抗范围受限的问题。
本发明的目的在于，提供一种不使电路复杂化就能在整个宽频带中进行阻抗匹配的天线匹配电路，以及具备该天线匹配电路的天线电路、前端电路及通信装置。
解决技术问题的技术方案
(1)本发明的天线匹配电路包括：
连接在供电端口与天线端口之间的第一电路；以及
连接在所述供电端口与接地之间、或者所述天线端口与所述接地之间的第二电路，该天线匹配电路的特征在于，
所述第一电路的第一端连接至所述供电端口，所述第一电路的第二端连接至所述天线端口，
所述第二电路的第一端连接至所述接地，
具有开关，该开关至少切换连接所述第二电路的第二端与所述第一电路的第一端之间的第一状态、以及连接所述第二电路的第二端与所述第一电路的第二端之间的第二状态。
通过上述结构，能够利用较少的元件数量在整个宽频带中实现阻抗匹配。
(2)在上述(1)中，优选第一电路是串联连接了第一可变电容元件与第一电感器的电路，所述第二电路是并联连接了第二可变电容元件与第二电感器的电路。由此，即使利用较少的元件数量也能在整个宽频带中实现阻抗匹配。
(3)在上述(1)或(2)中，优选在用反射系数来表示连接至所述天线端口的天线的阻抗时，当所述反射系数的实部为负时，所述开关切换至第一状态，当所述反射系数的实部为正时，所述开关切换至第二状态。由此，利用史密斯圆图上的阻抗的较小位移量来实现阻抗匹配。
(4)在上述(1)至(3)的任一项中，优选所述第一可变电容元件、所述第二可变电容元件以及所述开关由单一的IC来构成。由此，能够减少要安装至电路基板等的元器件数量。另外，通过在IC之外设置第一电感器及第二电感器，从而使得IC化变得容易。
(5)本发明的天线电路包括：
上述(1)至(4)中任一项所述的天线匹配电路；以及连接至所述天线端口的第一通信频带用的第一天线。
通过上述结构，能够利用较少的元件数量构成在整个宽频带中进行阻抗匹配的天线电路。
(6)在上述(5)中，优选还包括：与使用所述第一天线的第一通信频带相比频带更高的第二通信频带用的第二天线；以及连接至所述第二天线的所述第二通信频带用的第二供电电路，所述天线端口具备截止频率位于第一通信频带与第二通信频带之间的低通滤波器。由此，能够抑制在可变电容元件、开关中所产生的高次谐波等不需要的波从第一天线发射出去的情况，并能够抑制因不需要的波绕回至第二天线而产生的灵敏度劣化。
(7)在上述(6)中，优选所述低通滤波器具有对所述第一天线与所述天线匹配电路进行阻抗变换的功能。通常，由于天线收纳于有限的空间内而导致将天线构成得较为小型，因此，天线的阻抗经常相对于标准的阻抗(50Ω)发生偏移。上述低通滤波器例如构成为呈阶梯形地连接串联电感器和并联电容器，并能够对输入输出的阻抗进行变换，因此，通过使低通滤波器的阻抗接近天线的阻抗，从而能够减轻天线匹配电路所产生的阻抗位移量，并能够改善天线电路整体的效率。
(8)在上述(6)或(7)中，优选在所述第二供电电路与所述第二天线之间具备截止频率在第一通信频带与第二通信配置之间的高通滤波器。由此，即使从第一天线(低频带用天线)发射出来的基本波绕回至第二天线(中/高频带用天线)中，由于该基本波会被上述高通滤波器反射而再次发射出去，因此也能够防止效率的恶化。
(9)在上述(8)中，优选所述高通滤波器具有对所述第二天线与所述第二供电电路进行阻抗变换的功能。由此，上述高通滤波器例如构成为呈阶梯形地连接串联电容器和并联电感器，并能够对输入输出的阻抗进行变换，因此，通过使高通滤波器的阻抗接近天线的阻抗，从而能够减轻天线匹配电路所产生的阻抗位移量，并能够改善天线电路整体的效率。
(10)本发明的天线电路的特征在于，包括：
在第一端口与第三端口之间具有低通滤波器、并在第二端口与所述第三端口之间具有高通滤波器的双工器；
连接至所述双工器的第三端口的天线；
经由所述双工器的第一端口对所述天线供电的第一供电电路；以及
经由所述双工器的第二端口对所述天线供电的第二供电电路，
在所述第一供电电路与所述双工器的第一端口之间设置有上述(1)至(4)中任一项所述的天线匹配电路。
通过上述结构，在从1个供电部对天线供电的结构中，能够利用较少的元件数量构成可在整个宽频带中使用的天线电路。
(11)在上述(10)中，优选所述低通滤波器具有对所述天线与所述天线匹配电路进行阻抗变换的功能，或者所述高通滤波器具有对所述天线与所述天线匹配电路进行阻抗变换的功能。由此，通过使低通滤波器和高通滤波器中的一个或两个的阻抗接近天线的阻抗，从而能够减轻天线匹配电路所产生的阻抗位移量，并能够改善天线电路整体的效率。
(12)本发明的前端电路包括：
上述(1)至(4)中任一项所述的天线匹配电路；以及连接至所述天线匹配电路的高频电路。
通过上述结构，能够减少元器件数量。另外，通过具备应对天线的整个较宽范围内的阻抗变动的天线匹配电路，从而能够作为通用性较高的模块元器件来进行使用。
(13)上述(12)中，所述高频电路也可以包含对发送信号进行功率放大的功率放大器。
(14)本发明的通信装置包括上述(5)至(11)中任一项所述的天线电路、以及连接至所述天线电路的通信电路。由此，能够构成具备以节省空间方式构成的天线电路的小型通信装置。
发明效果
根据本发明，得到一种不使电路复杂化就能在整个宽频带中进行阻抗匹配的天线匹配电路，以及具备该天线匹配电路的天线电路、前端电路及通信装置。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的天线电路201的电路图。
图2中的图2(A)是第一状态下的天线匹配电路101及天线电路201的电路图。图2中的图2(B)是第二状态下的天线匹配电路101及天线电路201的电路图。
图3中的图3(A)、图3(B)是表示天线匹配电路的结构和由该天线匹配电路的结构所实现的阻抗匹配的作用的图。
图4中的图4(A)、图4(B)是表示天线匹配电路的结构和由该天线匹配电路的结构所实现的阻抗匹配的作用的图。
图5中的图5(A)、图5(B)是表示天线匹配电路的结构和由该天线匹配电路的结构所实现的阻抗匹配的作用的图。
图6中的图6(A)、图6(B)是表示天线匹配电路的结构和由该天线匹配电路的结构所实现的阻抗匹配的作用的图。
图7是实施方式2所涉及的天线电路202的电路图。
图8是图7所示的天线匹配电路模块112的立体图。
图9是实施方式3所涉及的天线电路203的电路图。
图10是实施方式4所涉及的天线电路204的电路图。
图11是实施方式5所涉及的天线电路205的电路图。
图12是表示模拟模型的天线30的结构的图。
图13是表示在低频带的各个频带中最佳的天线匹配电路101的各部分元件的值的图。
图14是表示低频带中的天线效率的频率特性的图。
图15是表示中/高频带中的天线效率的频率特性的图。
图16是实施方式6所涉及的天线匹配电路的低通滤波器51及高通滤波器52的电路图。
图17是表示实施方式6所涉及的天线匹配电路的低通滤波器51及高通滤波器52的各部分元件的值的图。
图18是表示涉及实施方式6所涉及的双工器的3个端口的反射损耗(return loss)和插入损耗(insertion loss)的频率特性的图。
图19是实施方式7所涉及的天线电路207的电路图。
图20是实施方式8所涉及的通信装置308A的框图。
图21是实施方式8所涉及的其它通信装置308B的框图。
具体实施方式
下面，参照附图例举出几个具体的示例，示出用于实施本发明的多个方式。在各图中，对于相同部位标注相同标号。考虑到对要点的说明或者便于理解，方便起见将实施方式区分示出，但是对于不同的实施方式中所示出的结构能够进行局部替换或组合。实施方式2之后与实施方式1相同的事项将省略说明，仅对不同点进行说明。特别地，不对每一个实施方式逐一地说明相同结构所带来的相同作用效果。
《实施方式1》
图1是实施方式1所涉及的天线电路201的电路图。该天线电路201包括天线匹配电路(天线调谐器)101、供电电路21、传输线路41以及天线31。
天线匹配电路101具有串联连接在供电端口Pf与天线端口Pa之间的第一电路11、以及并联连接在供电端口Pf与接地之间或天线端口Pa与接地之间的第二电路12。
第一电路11是串联连接了第一可变电容元件C1和第一电感器L1的电路。第二电路12是并联连接了第二可变电容元件C2和第二电感器L2的电路。
第一电路11的第一端P11连接至供电端口Pf，第一电路11的第二端P12连接至天线端口Pa。第二电路12的第一端P21连接至所述接地。
开关13切换连接第二电路12的第二端P22与第一电路11的第一端P12之间的第一状态(c-a间导通状态)、和连接第二电路12的第二端P22与第一电路11的第二端P12之间的第二状态(c-b间导通状态)。
但是，在匹配上，当并列谐振电路并不是必须的情况下，可以将上述开关设为全部断开，将c设为既不与a连接也不与b连接的状态。
天线匹配电路101连接有分别对可变电容元件C1、C2提供控制信号和对开关13提供控制信号的控制电路。
图2(A)是上述第一状态下的天线匹配电路101及天线电路201的电路图。图2(B)是上述第二状态下的天线匹配电路101及天线电路201的电路图。
无论在第一状态还是在第二状态下，在传输线路41与供电电路21之间均串联连接有第一电路11。在第一状态下，如图2(A)所表示的那样，从天线31侧观察时，第一电路11首先串联连接至传输线路41，然后与第二电路12并联连接。在第二状态下，如图2(B)所表示的那样，第二电路12首先并联连接至传输线路41，然后与第一电路11串联连接。
接着，参照图3～图6对上述天线匹配电路101的作用进行说明。图3(A)、图3(B)、图4(A)、图4(B)、图5(A)、图5(B)、图6(A)、图6(B)分别是示出天线匹配电路的结构和由该天线匹配电路的结构所实现的阻抗匹配的作用的图。图3(A)、图3(B)、图4(A)、图4(B)对应于开关13的第一状态，图5(A)、图5(B)、图6(A)、图6(B)对应于开关13的第二状态。
当在史密斯圆图(Smith chart)上表示天线31的阻抗时，在位于图3(A)的阴影线区域时，如图3(A)所示，将第一电路11设为感性电抗，将第二电路12设为容性电抗。首先，通过在第一电路11中使其向着提高天线的阻抗的感性的方向位移(轨迹T(L))、并在第二电路12中使其向着规定的阻抗(50Ω)位移(轨迹T(C))来进行匹配。
当在史密斯圆图上表示天线31的阻抗时，在位于图3(B)的阴影线区域时，如图3(B)所示，将第一电路11设为容性电抗，将第二电路12设为感性电抗。首先，通过在第一电路11中使其向着提高天线的阻抗的容性的方向位移(轨迹T(C))、并在第二电路12中使其向着规定的阻抗(50Ω)位移(轨迹T(L))来进行匹配。
当在史密斯圆图上表示天线31的阻抗时，在位于图4(A)的阴影线区域时，如图4(A)所示，将第一电路11和第二电路12均设为感性电抗。首先，通过在第一电路11中使其向着提高天线的阻抗的感性的方向位移(轨迹T(L1))、并在第二电路12中使其向着规定的阻抗(50Ω)位移(轨迹T(L2))来进行匹配。
当在史密斯圆图上表示天线31的阻抗时，在位于图4(B)的阴影线区域时，如图4(B)所示，将第一电路11和第二电路12均设为容性电抗。首先，通过在第一电路11中使其向着提高天线的阻抗的容性的方向位移(轨迹T(C1))、并在第二电路12中使其向着规定的阻抗(50Ω)位移(轨迹T(C2))来进行匹配。
当在史密斯圆图上表示天线31的阻抗时，在位于图5(A)的阴影线区域时，如图5(A)所示，将第二电路12设为感性电抗，将第一电路11设为容性电抗。首先，通过在第二电路12中使其向着提高天线的阻抗的感性的方向位移(轨迹T(L))、并在第二电路12中使其向着规定的阻抗(50Ω)位移(轨迹T(C))来进行匹配。
当在史密斯圆图上表示天线31的阻抗时，在位于图5(B)的阴影线区域时，如图5(B)所示，将第二电路12设为容性电抗，将第一电路11设为感性电抗。首先，通过在第二电路12中使其向着提高天线的阻抗的容性的方向位移(轨迹T(C))、并在第二电路12中使其向着规定的阻抗(50Ω)位移(轨迹T(L))来进行匹配。
当在史密斯圆图上表示天线31的阻抗时，在位于图6(A)的阴影线区域时，如图6(A)所示，将第一电路11和第二电路12均设为感性电抗。首先，通过在第二电路12中使其向着提高天线的阻抗的感性的方向位移(轨迹T(L2))、并在第一电路11中使其向着规定的阻抗(50Ω)位移(轨迹T(L1))来进行匹配。
当在史密斯圆图上表示天线31的阻抗时，在位于图6(B)的阴影线区域时，如图6(B)所示，将第一电路11和第二电路12均设为容性电抗。首先，通过在第二电路12中使其向着提高天线的阻抗的容性的方向位移(轨迹T(C2))、并在第一电路11中使其向着规定的阻抗(50Ω)位移(轨迹T(C1))来进行匹配。
由第一电路11实现的阻抗的位移量由第一可变电容元件C1和第一电感器L1来确定。而且，通过适当地确定第一可变电容元件C1的电容的最小值、最大值以及第一电感器L1的电感，从而能够在感性至容性的范围内设定第一电路11的电抗。但是，能够在感性至容性的范围内设定第一电路11的电抗并不是必须的。虽然阻抗匹配的范围变窄，但是可以构成为在感性的范围或容性的范围内进行设定。
由第二电路12实现的阻抗的位移量由第二可变电容元件C2和第二电感器L2来确定。而且，通过适当地确定第二可变电容元件C2的电容的最小值、最大值以及第二电感器L2的电感，从而能够在感性至容性的范围内设定第二电路12的电抗。对于第二电路12，能够在感性至容性的范围内设定该第二电路12的电抗也并不是必须的。虽然阻抗匹配的范围变窄，但是可以构成为在感性的范围或容性的范围内进行设定。
如上所示，如图3(A)、图3(B)、图4(A)、图4(B)所示，当用反射系数来表示天线的阻抗时，当反射系数的实部为负时，将开关13设为第一状态。反之，如图5(A)、图5(B)、图6(A)、图6(B)所示，当用反射系数来表示天线的阻抗时，当反射系数的实部为正时，将开关13设为第二状态。由此，用较小的阻抗匹配量来实现阻抗匹配。
根据本实施方式，能够利用元件数量较少的电路(第一电路11、第二电路12以及开关13)在整个较宽的范围内实现阻抗匹配。
另外，在本实施方式中(在后面所示的实施方式中也一样)，虽然示出了经由传输线路对天线进行供电的示例，但该传输线路不是必须的。
《实施方式2》
在实施方式2中，示出具备2个天线及2个供电电路的天线电路202。
图7是实施方式2所涉及的天线电路202的电路图。该天线电路202包括低频带用天线电路和中/高频带用天线电路。中/高频带用天线电路包括第二供电电路22、第二传输线路42以及第二天线32。低频带用天线电路包括天线匹配电路101、第一供电电路21、低通滤波器51、第一传输线路41以及第一天线31。低通滤波器51插入在天线匹配电路与第一传输线路41之间、即天线匹配电路101的天线一侧。天线匹配电路101及低通滤波器51构成为1个天线匹配电路模块112。
此处，低频带是本发明所涉及的“第一通信频带”的示例，为699MHz～960MHz，中/高频带是本发明所涉及的“第二通信频带”的示例，为1710MHz～2690MHz。
上述低通滤波器51的截止频率在低频带与中/高频带之间。即，低通滤波器51使低频带的信号通过，并截止中/高频带的信号。由此，能够抑制天线匹配电路101内的可变电容元件C1、C2、开关13中所产生的高次谐波等不需要的波从第一天线31发射出去的情况，并能够抑制因不需要的波绕回至第二天线32而产生的灵敏度劣化(desensitization)。
另外，在载波聚合运用中，能够防止在利用低频带和中/高频带的2个上行链路(uplink)时从第二天线32发射出去的中/高频带的发送波从第一天线31绕回至天线匹配电路101的情况，并能够抑制因低频带的发送波和中/高频带的发送波在可变电容元件C1、C2及开关13中混合而引起的互调失真(IMD：intermodulation distortion)的发生。
图8是图7所示的天线匹配电路模块112的立体图。低通滤波器51由树脂多层基板来构成。该低通滤波器51(树脂多层基板)上搭载有可变电容元件C1、C2，电感器L1、L2以及开关13。
可变电容元件C1、C2是由数字信号控制来确定电容的半导体IC芯片。开关13是根据控制信号来切换为上述第一状态或第二状态的半导体IC芯片。电感器L1、L2是由树脂多层基板或陶瓷多层基板构成的贴片电感器。
低通滤波器51(树脂多层基板)的下表面形成有通信信号用输入输出端子、接地端子、针对可变电容元件C1、C2的控制信号输入端子以及针对开关13的控制信号输入端子。
由此，通过将滤波器和天线匹配电路模块化，从而能够减少要安装到电路基板等的元器件数量。
《实施方式3》
在实施方式3中，示出具备2个天线及2个供电电路的天线电路203。
图9是实施方式3所涉及的天线电路203的电路图。该天线电路203包括低频带用天线电路和中/高频带用天线电路。中/高频带用天线电路包括第二供电电路22、高通滤波器52、第二传输线路42以及第二天线32。低频带用天线电路包括天线匹配电路101、第一供电电路21、低通滤波器51、第一传输线路41以及第一天线31。
上述高通滤波器52的截止频率在低频带与中/高频带之间。即，高通滤波器52使中/高频带的信号通过，并截止低频带的信号。由此，即使从第一天线(低频带用天线)31发射出来的发送波(基本波)绕回至第二天线(中/高频带用天线)32中，由于该信号会被高通滤波器52反射而再次发射出去，因此能够防止低频带中的效率的恶化。
《实施方式4》
在实施方式4中，示出具备1个天线及2个供电电路的天线电路204。
图10是实施方式4所涉及的天线电路204的电路图。该天线电路204包括第一供电电路21、第二供电电路22、低频带用天线电路、双工器50、传输线路40以及天线30。
低频带用天线电路的结构与至此所示的实施方式的电路相同。双工器50在第一端口P1与第三端口P3之间具备低通滤波器，在第二端口P2与第三端口P3之间具备高通滤波器。天线30经由传输线路40连接至双工器50的第三端口，低频带用天线匹配电路101连接至双工器的第一端口P1，中/高频带用供电电路22连接至第二端口P2。
双工器50的低通滤波器与实施方式2所示的低通滤波器51起相同的作用，双工器50的高通滤波器与实施方式3所示的高通滤波器52起相同的作用
根据本实施方式，在从1个供电部对天线供电的结构中，能够利用较少的元件数量构成可在整个宽频带中使用的天线电路。
《实施方式5》
在实施方式5中，示出具备1个天线及2个供电电路的天线电路205。另外，本实施方式中示出天线效率的模拟结果。
图11是实施方式5所涉及的天线电路205的电路图。该天线电路205包括低频带用天线电路部、中/高频带用天线电路部以及天线30。中/高频带用天线电路部包括第二供电电路22、天线匹配电路103H、高通滤波器52、以及第二传输线路42。低频带用天线电路部包括天线匹配电路101、第一供电电路21、低通滤波器51、以及第一传输线路41。
接着，示出关于天线电路205的天线效率的模拟结果。
图12是表示模拟模型的天线30的结构的图。该天线30是金属壳体的一个端部即U字形的金属体。电路基板60上形成有低频带用天线电路部以及中/高频带用天线电路部。
图13是表示在低频带的各个频带中最佳的天线匹配电路101的各部分元件的值的图。开关13为第二状态(c-b间导通状态)。
图14是表示低频带中的天线效率的频率特性的图，图15是表示中/高频带中的天线效率的频率特性的图。如图14所表示的那样，在低频带的6个频带中分别描绘山形的曲线，它们的峰值大约为－2.5dB，任意一个频带中均能得到较高的天线效率。另外，中/高频带中不包含匹配电路，因此如图15所表示的那样，天线效率的频率依赖性几乎不存在，能得到较高的天线效率。
《实施方式6》
在实施方式6中，示出设置于天线匹配电路的低通滤波器及高通滤波器的阻抗变换作用。
图16是实施方式6所涉及的天线匹配电路的低通滤波器51及高通滤波器52的电路图。利用低通滤波器51及高通滤波器52来构成双工器。各元件的值如图17所示那样。在图17中，“阻抗变换”一栏中所记载的数值是输入输出之间的阻抗变换的值。例如“LPF30－50”是将低通滤波器51的输入阻抗设为30Ω、并将输出阻抗设为50Ω的情况下的条件。在中/高频带中，由于天线30的阻抗几乎为50Ω，因此，中/高频带用天线匹配电路的高通滤波器52不进行阻抗变换，高通滤波器52的输入阻抗为50Ω、且输出阻抗为50Ω。
图18是表示涉及上述双工器的3个端口的反射损耗(return loss)和插入损耗(insertion loss)的频率特性的图。此处，将低通滤波器侧设为端口1，将高通滤波器侧设为端口2，将天线侧设为端口3。均为将输入输出阻抗设为50Ω时的特性。
由此，利用低频带用天线电路的低通滤波器51，能够使低频带中的阻抗小于50Ω的天线30的阻抗匹配至50Ω。
在上述所示的示例中，虽然示出了利用低通滤波器来进行阻抗变换的示例，但是即使是中/高频带用天线电路的高通滤波器，也可以通过元件值的设定来进行阻抗变换。
另外，对于低通滤波器及高通滤波器的阻抗变换作用的使用也可以适用于图10所示的双工器50。
《实施方式7》
在实施方式7中，示出用IC来构成天线匹配电路101的一部分的示例。
图19是实施方式7所涉及的天线电路207的电路图。第一可变电容元件C1、第二可变电容元件C2及开关13由单一的IC61来构成。利用该IC61和第一电感器L1及第二电感器L2来构成天线匹配电路。该天线匹配电路的作用与实施方式1中图1所示的天线匹配电路101相同。
根据本实施方式，能够减少要安装至电路基板等的元器件数量。另外，通过在IC61之外设置第一电感器L1及第二电感器L2，从而能够容易地将IC61构成为半导体集成电路。
《实施方式8》
实施方式8中示出通信装置。
图20是实施方式8所涉及的通信装置308A的框图。该通信装置308例如是移动电话终端。天线匹配电路101连接至天线31。在天线匹配电路101与分波/切换电路71之间设置有耦合器80。天线匹配电路101的结构如图1所示那样。CPU83连接至天线匹配电路101。在耦合器80与接收滤波器72、发送滤波器73之间设置有分波/切换电路71。在RFIC76与接收滤波器72之间设置有低噪声放大器74，在RFIC76与发送滤波器73之间设置有功率放大器75。该功率放大器75对从RFIC76输出的发送信号进行功率放大。RFIC76、显示装置78连接至基带IC77。天线匹配电路101、耦合器80、分波/切换电路71、接收滤波器72以及发送滤波器73构成为1个前端电路(1个模块元器件)70A。
在上述前端电路70A内，天线匹配电路101以外的电路部相当于本发明所涉及的“高频电路”。
相位检波电路81连接至耦合器80，在相位检波电路81与CPU83之间连接有A/D转换器82。
相位检波电路81检测出从耦合器80输出的2个信号的振幅及相位，CPU83输入相位检波电路81的检测信号的AD转换值，并基于该值来求出天线31的反射损耗或反射系数。而且，向着该值减小的方向控制天线匹配电路101。即，确定天线匹配电路101的开关13的状态，并调整第一可变电容元件C1的值及第二可变电容元件C2的值。
天线31附近的环境根据移动电话终端即通信装置308的使用状态而大幅变化，天线31的阻抗随之发生变化，从供电电路侧观察到的阻抗发生变化。根据本实施方式，由于对天线匹配电路101进行调谐以使得来自天线31的反射减小，因此，能够始终使天线与供电电路匹配。
图21是实施方式8所涉及的通信装置308B的框图。与图20所示的通信装置308A相比，前端电路的结构不同。通信装置308B的前端电路70B中，天线匹配电路101、耦合器80、分波/切换电路71、接收滤波器72、发送滤波器73、低噪声放大器74以及功率放大器75构成为1个前端电路(1个模块元器件)70B。其它结构与通信装置308A相同。
在上述前端电路70B中，天线匹配电路101以外的电路部相当于本发明所涉及的“高频电路”。
由此，也可以构成包含功率放大器75的前端电路70B。另外，低噪声放大器74可以如图21所示那样包含于前端电路70B，也可以设置在前端电路70B外。
根据本实施方式，使用包含天线匹配电路101的前端电路70A、70B来减少元器件数量。另外，天线匹配电路101能够应对天线31的整个较宽范围内的阻抗变动，因此，前端电路70A、70B能够作为通用性较高的模块元器件来进行使用。
最后，上述实施方式的说明中所有方面均为例示而并非限制。本领域技术人员能适当进行变形以及变更。例如可以将不同的实施方式所示出的结构进行局部置换或组合。本发明的范围由专利权利要求来表示，而并非上述实施方式。进一步地，本发明的范围包含与权利要求的范围等同的意义以及范围内的所有变更。
标号说明
C1 第一可变电容元件
C2 第二可变电容元件
L1 第一电感器
L2 第二电感器
P1 第一端口
P2 第二端口
P3 第三端口
Pa 天线端口
Pf 供电端口
11 第一电路
12 第二电路
13 开关
21 供电电路，第一供电电路
22 第二供电电路
30天线
31 天线，第一天线
32 第二天线
40 传输线路
41 传输线路，第一传输线路
42 第二传输线路
50 双工器
51 低通滤波器
52 高通滤波器
60 电路基板
61 IC
70 前端电路
71 切换电路
72 接收滤波器
73 发送滤波器
74 低噪声放大器
75 功率放大器
76 RFIC
78 显示装置
80 耦合器
81 相位检波电路
82 A/D转换器
83 CPU
101 天线匹配电路
103 H天线匹配电路
112 天线匹配电路模块
201、202、203、204、205、207 天线电路
308 通信装置

Claims (14)

1.一种天线匹配电路，包括：
连接在供电端口与天线端口之间的第一电路；以及
连接在所述供电端口与接地之间、或者所述天线端口与所述接地之间的第二电路，该天线匹配电路的特征在于，
所述第一电路的第一端连接至所述供电端口，所述第一电路的第二端连接至所述天线端口，
所述第二电路的第一端连接至所述接地，
具有开关，该开关至少切换连接所述第二电路的第二端与所述第一电路的第一端之间的第一状态，以及连接所述第二电路的第二端与所述第一电路的第二端之间的第二状态。
2.如权利要求1所述的天线匹配电路，其特征在于，
所述第一电路是串联连接了第一可变电容元件与第一电感器的电路，
所述第二电路是并联连接了第二可变电容元件与第二电感器的电路。
3.如权利要求1或2所述的天线匹配电路，其特征在于，
在用反射系数来表示连接至所述天线端口的天线的阻抗时，当所述反射系数的实部为负时，所述开关切换至第一状态，当所述反射系数的实部为正时，所述开关切换至第二状态。
4.如权利要求1至3中任一项所述的天线匹配电路，其特征在于，
所述第一可变电容元件、所述第二可变电容元件及所述开关由单一的IC来构成。
5.一种天线电路，其特征在于，包括：
如权利要求1至4中任一项所述的天线匹配电路；以及连接至所述天线端口的第一通信频带用的第一天线。
6.如权利要求5所述的天线电路，其特征在于，
还包括：与使用所述第一天线的第一通信频带相比频带更高的第二通信频带用的第二天线；以及连接至所述第二天线的所述第二通信频带用的第二供电电路，
所述天线端口具备截止频率位于第一通信频带与第二通信频带之间的低通滤波器。
7.如权利要求6所述的天线电路，其特征在于，
所述低通滤波器具有对所述第一天线与所述天线匹配电路进行阻抗变换的功能。
8.如权利要求6或7所述的天线电路，其特征在于，
在所述第二供电电路与所述第二天线之间具备截止频率在第一通信频带与第二通信配置之间的高通滤波器。
9.如权利要求8所述的天线电路，其特征在于，
所述高通滤波器具有对所述第二天线与所述第二供电电路进行阻抗变换的功能。
10.一种天线电路，其特征在于，包括：
在第一端口与第三端口之间具有低通滤波器、并在第二端口与所述第三端口之间具有高通滤波器的双工器；
连接至所述双工器的第三端口的天线；
经由所述双工器的第一端口对所述天线供电的第一供电电路；以及
经由所述双工器的第二端口对所述天线供电的第二供电电路，
在所述第一供电电路与所述双工器的第一端口之间设置有如权利要求1至中任一项所述的天线匹配电路。
11.如权利要求10所述的天线电路，其特征在于，
所述低通滤波器具有对所述天线与所述天线匹配电路进行阻抗变换的功能，或者所述高通滤波器具有对所述天线与所述天线匹配电路进行阻抗变换的功能。
12.一种前端电路，其特征在于，包括：
如权利要求1至4中任一项所述的天线匹配电路；以及连接至所述天线匹配电路的高频电路。
13.如权利要求12所述的前端电路，其特征在于，
所述高频电路包含对发送信号进行功率放大的功率放大器。
14.一种通信装置，其特征在于，包括：
如权利要求5至11中任一项所述的天线电路；以及连接至所述天线电路的通信电路。
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