JP2007110311A - アンテナとこれを用いたアンテナモジュールおよび高周波信号装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの異なる周波数帯を受信するために、夫々専用の２つのアンテナが必要であり、大型サイズとなっていた。
【解決手段】アンテナ部１５は、アンテナ素子２３の他方の端に設けられた端子１５ｂと、端子１５ａとアンテナ素子２３との間に設けられた並列回路２２と、端子１５ｂとアンテナ素子２３との間に設けられた並列回路２６とを設け、並列回路２２は、第１の周波数帯域の信号を通過させるとともに、第２の周波数帯域の信号を阻止し、並列回路２６は、前記第１の周波数帯域の信号を阻止するとともに、前記第２の周波数帯域の信号を通過させるものである。これにより、２つの異なる第１、第２の周波数の高周波信号を、１つのアンテナ素子２３で受信または送受信できる小型サイズのアンテナ部１５が実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つの異なる周波数帯域の高周波信号を受信あるいは送受信できるアンテナとこれを用いたアンテナモジュールおよび高周波信号装置に関するものである。

以下、従来のアンテナを用いた高周波信号装置について図面を用いて説明する。図７は、従来の高周波信号装置のブロック図である。

図７において、高周波信号装置１は、テレビ放送信号を受信する受信用アンテナ２と、この受信用アンテナ２からの受信信号が供給される受信部３と、携帯電話用信号が送受信される送受信用アンテナ４と、この送受信用アンテナ４の出力が接続される送受信部５と、これら受信部３と送受信部５からの出力信号がそれぞれ供給される信号処理部６と、この信号処理部６に接続された映像表示部７と音声出力部８と音声入力部９とから構成されていた。

以上のように構成された高周波信号装置１において、受信用アンテナ２からの受信信号は、受信部３において希望信号が選局された後、受信信号より低い周波数に変換されて、信号処理部６に出力される。

一方、送受信用アンテナ４の受信信号は、送受信部５において希望信号が選局された後、受信信号より低い周波数に変換されて、信号処理部６に出力される。この信号処理部６では、映像表示部７、音声出力部８により映像、音声が再生される。また、音声入力部９からの信号は、信号処理部６に入力される。この信号処理部６からの出力信号は、送受信部５に供給されたのち、送受信用アンテナ４から送信される。

以上のように、テレビ放送信号を受信する受信部３の入力には受信用アンテナ２が接続される。また携帯電話用信号が送受信される送受信部５の入力には送受信用アンテナ４が接続されている。

日本でのテレビ放送は、ＵＨＦ信号として４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚを用いている。例えば、このＵＨＦ信号の５００ＭＨｚを受信するには、受信用アンテナ２の長さは、この波長に対して略１／４波長である約１５ｃｍの長さが必要となる。

一方、送受信用アンテナ４は、約８５０ＭＨｚの送受信信号を送受信するためのものである。従って、この送受信用アンテナ４の長さは、８５０ＭＨｚの波長に対して略１／４波長の約８．８ｃｍの長さが必要となる。

このように、約１５ｃｍの長さを持つ受信用アンテナ２と約８．８ｃｍの長さを持つ送受信用アンテナ４の２つのアンテナ２、４が必要であった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−１８８９５２号公報

しかしながら、このような２つの異なる周波数帯域を用いて受信或いは送信する従来の高周波信号装置１において、受信部３あるいは送受信部５に対してそれぞれ使用する周波数帯域が異なるため専用のアンテナ２、４を設ける必要があった。

そこで本発明は、この問題を解決したもので、１つのアンテナで２つの異なる周波数帯の高周波信号を受信または送受信できる小型化サイズのアンテナを提供することを目的としたものである。

この目的を達成するために本発明のアンテナは、アンテナ素子の他方の端に設けられるとともに第２の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信する第２の端子と、第１の端子と前記アンテナ素子との間に設けられた第１の周波数阻止回路と、第２の端子と前記アンテナ素子との間に設けられた第２の周波数阻止回路とを設け、前記第１の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を通過させるとともに、前記第２の周波数帯域の信号を阻止し、前記第２の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を阻止するとともに、前記第２の周波数帯域の信号を通過させるものである。

以上のように本発明によれば、アンテナは、アンテナ素子の他方の端に設けられるとともに第２の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信する第２の端子と、第１の端子と前記アンテナ素子との間に設けられた第１の周波数阻止回路と、第２の端子と前記アンテナ素子との間に設けられた第２の周波数阻止回路とを設け、前記第１の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を通過させるとともに、前記第２の周波数帯域の信号を阻止し、前記第２の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を阻止するとともに、前記第２の周波数帯域の信号を通過させるものである。

以上のように、第１の周波数阻止回路と第２の周波数阻止回路とを用いることにより、１つのアンテナで２つの異なる周波数の高周波信号を受信または送受信できるので、小型化サイズのアンテナの実現が可能となる。

（実施の形態１）
以下、本実施の形態１について図面を用いて説明する。図１は実施の形態１における高周波信号装置の回路図である。図１において、高周波信号装置１０は、アンテナモジュール１１と、このアンテナモジュール１１の端子１１ａに入力端子１２ａが接続された受信部１２と、このアンテナモジュール１１の端子１１ｂに入力端子１３ａが接続された送受信部１３と、これら受信部１２、送受信部１３の出力端子１２ｂ、１３ｂがそれぞれ接続された信号処理部１４とから構成されている。

この高周波信号装置１０において、例えば、受信部１２の受信周波数をＵＨＦ（４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）とし、送受信部１３の送受信周波数をＰＤＣ８００（約８２０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ）として、以下説明する。

アンテナモジュール１１は、端子１５ａと端子１５ｂが設けられたアンテナ部１５と、この端子１５ａに接続された増幅部１７と、この増幅部１７の出力が接続された端子１１ａと、端子１５ｂに一方が接続された整合器１８と、この整合器１８の他方が接続された端子１１ｂとから構成されている。

アンテナ部１５は、端子１５ａから端子１５ｂに向かって順に、インダクタ２０とコンデンサ２１とからなる並列回路２２（第１の周波数阻止回路の一例として用いた）と、アンテナ素子２３と、インダクタ２４とコンデンサ２５とからなる並列回路２６（第２の周波数阻止回路の一例として用いた）が接続されている。

増幅部１７は、入力端子１７ａと出力端子１７ｂが設けられている。この入力端子１７ａから出力端子１７ｂには、アンテナ部１５との整合損失を少なくするための整合器２７と、受信信号を増幅する増幅器２８と、抵抗で構成された減衰器２９がこの順に接続されている。

以上のように構成されたアンテナモジュール１１の動作について説明する。

最初に、アンテナ部１５の動作について説明する。高周波信号装置１０では、受信、送受信ともに小型アンテナで受信することが要求される。例えば、ＵＨＦ信号で用いる最低周波数４７０ＭＨｚの４分の１波長は１６ｃｍとなり、携帯用としてはサイズが大きくなってしまう。このため、例えば、アンテナ素子２３の長さを約７ｃｍの小型サイズとする。

なお、アンテナ素子２３は、プリントパターンによるインダクタを用いることにより小型化が可能となる。また、アンテナ素子２３は、マイクロストリップラインを用いることができる。この場合、マイクロストリップラインの線幅、マイクロストリップラインとグランドまでの距離、基板の誘電率により、インピーダンスを７５Ωに近似できるので整合特性を良くできる。

このアンテナ素子２３を有するアンテナ部１５において、並列回路２２の並列共振周波数を例えば８６０ＭＨｚに設定する。この８６０ＭＨｚは、８２０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚのおよそ中心周波数としている。また、並列回路２６の並列共振周波数を例えば６２０ＭＨｚに設定する。この６２０ＭＨｚは、４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのほぼ中心周波数としている。

これにより、並列回路２２は、６２０ＭＨｚ付近において小さなインピーダンス値となるが、８６０ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となる。反対に、並列回路２６は、６２０ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となるが、８６０ＭＨｚ付近において小さなインピーダンス値になる。

従って、端子１５ａは、６２０ＭＨｚ付近において、並列回路２２を介してアンテナ素子２３に高周波的に接続され、並列回路２６により端子１５ｂと高周波的に分離されることになる。これにより、アンテナ素子２３によって受信された６２０ＭＨｚ付近であるＵＨＦ帯の信号は、端子１５ａを介して増幅部１７に入力される。

一方、端子１５ｂは、８６０ＭＨｚ付近において、並列回路２６を介してアンテナ素子２３に接続され、並列回路２２により端子１５ｂと高周波的に分離されることになる。これにより、端子１５ｂがアンテナ素子２３に高周波的に接続されるので、送受信部１３で用いられる送受信信号がアンテナ素子２３により送受信される。

以上説明したように、アンテナ部１５では、並列回路２２、２６を用いることにより、１つのアンテナ素子２３で２つの異なる周波数の高周波信号を受信または送受信することができる。従って、小型化サイズのアンテナ部１５が実現できる。

また、端子１５ａ、１５ｂ間での互いの信号の漏洩成分を抑圧できる小型のアンテナ部１５の実現が可能となる。

特に、端子１５ｂに送受信部１３からの送信信号が存在したとしても、並列回路２６により、端子１５ａへの漏洩が抑圧される。これにより、送受信部１３からの送信信号は、アンテナ部１５を介して受信部１２に漏洩することはない。従って、受信部１２は、送受信部１３からの送信信号による妨害を受けない。

なお、並列回路２２と端子１５ａの間には、送受信部１３で用いられる送信信号を抑圧するためにフィルタを新たに設けることもできる。

さらに、並列回路２２、２６を構成するインダクタ２０、２４、コンデンサ２１、２５のうち少なくとも一つの素子には、インダクタンス値あるいは容量値が可変できる素子を用いることができる。このようにインダクタンス値あるいは容量値を可変することにより、並列回路２２、２６の阻止周波数を可変することができるので、受信周波数あるいは送受信周波数に合わせて阻止周波数を最適化することができる。

さらにまた、並列回路２２、２６を構成するインダクタ２０、２４、コンデンサ２１、２５のうち少なくとも一つの素子には、インダクタンス値あるいは容量値を切替える素子を用いることができる。例えば、インダクタ２０にインダクタ２０ａ（図示せず）を直列接続し、インダクタ２０ａに並列接続した電子スイッチを設け、この電子スイッチによりインダクタンス値を切替える。あるいは、コンデンサ２１にコンデンサ２１ａ（図示せず）を並列接続し、コンデンサ２１ａに直列接続した電子スイッチを設け、この電子スイッチにより容量値を切替える。これにより、並列回路２２、２６の阻止周波数を切替えることができるので、受信周波数あるいは送受信周波数に合わせて阻止周波数を最適化することができる。

次に増幅部１７を構成する整合器２７と増幅器２８の動作について説明する。図２（ａ）は、整合器２７の回路図である。即ち、この整合器２７の入力２７ａと出力２７ｂとの間にはコンデンサ２７ｃが接続されており、出力２７ｂとグランドとの間にはインダクタ２７ｄが接続されている。この整合器２７は、アンテナ部１５と増幅器２８との整合損失を少なくして、受信信号の整合損失を低減するために挿入される。

図２（ｂ）は、スミスチャート上でのインピーダンスを表している。例えば、アンテナ部１５は、ＵＨＦ周波数では抵抗成分が大きいインピーダンス３０ａを有するものとなる。これは、アンテナ素子２３の長さを、４分の１波長より短い長さである７ｃｍサイズとしたためである。なお、増幅器２８の入力インピーダンスは、例えば７５オーム（以下Ωと記す）に近いインピーダンス３０ｂとしている。

このインピーダンス３０ａは、信号ラインに直列に接続されたコンデンサ２７ｃによって、定抵抗円３０ｃに沿って反時計方向へ回転される。この結果、インピーダンス３０ｄへ移動する。

図２（ｃ）は、アドミッタンスチャート上でのインピーダンスを表している。このインピーダンス３０ｄは、グランドに接続されたインダクタ２７ｄにより、定コンダクタンス円３０ｅに沿って反時計方向へ回転される。この結果、インピーダンス３０ｂへ移動できる。

このように、コンデンサ２７ｃとインダクタ２７ｄを用いてインピーダンスを移動させることにより、整合器２７の出力２７ｂからみたアンテナ部１５のインピーダンスを増幅器２８の入力インピーダンスに近似させることができる。

つまり、端子１５ａからみたアンテナ部１５の出力インピーダンスと、増幅器２８の入力インピーダンスとを整合させることができる。これにより、アンテナ部１５で受信された受信信号は、少ない整合損失で増幅器２８へ入力させることができる。従って、アンテナの受信感度が改善されることになる。

次に増幅部１７を構成する減衰器２９の動作について説明する。図３は、増幅器２８と出力端子１７ｂとの間に挿入された減衰器２９の回路図である。減衰器２９は、入力２９ａ、出力２９ｂを有している。

この減衰器２９は、入力２９ａ、２９ｂの間に接続された抵抗２９ｃと、入力２９ａとグランド間に接続された抵抗２９ｄと、出力２９ｂとグランド間に接続された２９ｅとから構成されている。これら抵抗２９ｃ、２９ｄ、２９ｅによってΠ（パイ）型アッテネータとすることにより、増幅部１７の出力インピーダンスを周波数に関係なく抵抗成分のみの７５Ωに近似できる。なお、Π（パイ）型アッテネータの構成をＴ（ティー）型アッテネータとしてもよい。

このように、受信部１２の入力インピーダンスが受信ｃｈによって大きく変化しても、アンテナモジュール１１と受信部１２との整合損失を一定値にできる。これにより、チャンネル間での受信感度を一定にすることができる。

例えば、抵抗２９ｃは４７Ωとし、抵抗２９ｄは３３０Ω、抵抗２９ｅは３３０Ωとすると、減衰量を４ｄＢにすることができる。また、これらの値を適切に選ぶことにより、減衰器２９の減衰量を適切に設定することができる。

また、減衰器２９により、端子１１ａに接続されるチューナ等の受信部１２への入力レベルを適正にすることができるので、受信部１２における歪を少なくできる。

次に、整合器１８の動作について説明する。整合器１８は、アンテナ部１５と送受信部１３との整合損失を少なくすることである。この整合器１８の回路および動作の基本は、整合器２７と同じである。このように、アンテナ部１５と送受信部１３との整合損失を少なくすることにより、受信感度を良くするとともに、送信電力の損失を小さくできる。

以上説明したように本実施の形態では、１つのアンテナで２つの異なる周波数の高周波信号を受信または送受信できるので、小型化サイズのアンテナ部１５の実現が可能となる。

この小型サイズのアンテナ部１５と、増幅部１７と、整合器１８により、アンテナモジュール１１を構成している。これにより、小型サイズであって、かつ受信感度と送信効率の優れたアンテナモジュール１１が実現できる。

さらに、高周波信号装置１０は、小型サイズとしたアンテナモジュール１１と、このアンテナモジュール１１に接続された受信部１２および送受信部１３と、これら受信部１２および送受信部１３からの復調された信号が入力される信号処理部１４とから構成されている。これにより、小型サイズでかつ受信感度と送信効率の優れた高周波信号装置１０が実現できる。

なお、本実施の形態では、アンテナ部１５の一方の端子１５ａをＵＨＦの受信用アンテナとし、他方の端子１５ｂをＰＤＣ８００の送受信用アンテナとして用いた場合について説明した。この受信用アンテナの受信信号は、ＵＨＦ信号以外でも同様である。また、送受信用アンテナの送受信信号は、ＰＤＣ８００以外でも同様である。

さらに、本実施の形態では、端子１１ａで扱う周波数は、端子１１ｂで扱う周波数より低い場合としたが、端子１１ｂで扱う周波数より高い場合においても同様である。

（実施の形態２）
以下、本実施の形態２について説明する。図４は、本実施の形態２における高周波信号装置３３の回路図である。実施の形態１におけるアンテナモジュール１１には、受信部１２、送受信部１３が接続されている。これに対して、本実施の形態２におけるアンテナモジュール３４には、受信部１２、３５が接続されている点が異なる。なお、図１と同じものについては同じ番号を付しその説明は簡略化している。

高周波信号装置３３において、例えば、受信部１２の受信周波数をＵＨＦ（４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ）とし、受信部３５の受信周波数をデジタル地上波放送として用いられるＶＨＦ７ｃｈ（１８８ＭＨｚから１９４ＭＨｚ）として、以下説明する。

図４において、高周波信号装置３３は、アンテナモジュール３４と、このアンテナモジュール３４の端子３４ａに入力端子１２ａが接続された受信部１２と、アンテナモジュール３４の端子３４ｂに入力端子３５ａが接続された受信部３５と、これら受信部１２、３５の出力端子１２ｂ、３５ｂがそれぞれ接続された信号処理部３６とから構成されている。

そして、アンテナモジュール３４は、アンテナ部４０と、このアンテナ部４０に設けられた端子４０ａと、端子３４ａの間に接続された増幅部１７と、端子４０ｂと端子３４ｂの間に設けられた増幅部３７から構成されている。

また、アンテナ部４０の内部には、端子４０ａから端子４０ｂに向かって順に、インダクタ４１とコンデンサ４２とからなる並列回路４３と、アンテナ素子２３と、インダクタ４４とコンデンサ４５とからなる並列回路４６が接続されている。

さらに、増幅部３７の内部には、入力端子３７ａから出力端子３７ｂに向かって順に、整合器４８と、増幅器４９と、減衰器５０とが接続されている。これら整合器４８、増幅器４９、減衰器５０の構成は、整合器２７、増幅器２８、減衰器２９の構成とそれぞれ同じであるので説明を簡略化する。

以上のように構成されたアンテナモジュール３４の動作について、以下説明する。初めに、アンテナ部４０の動作について説明する。並列回路４３の並列共振周波数を例えば１９１ＭＨｚに設定する。この１９１ＭＨｚは、１８８ＭＨｚ〜１９４ＭＨｚのおよそ中心周波数としている。また、並列回路４６の並列共振周波数をたとえば６２０ＭＨｚに設定する。この６２０ＭＨｚは、４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのほぼ中心周波数としている。

これにより、並列回路４３は、１９１ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となるが、６２０ＭＨｚ付近において小さいインピーダンス値となる。一方、並列回路４６は、１９１ＭＨｚ付近において小さなインピーダンス値となるが、６２０ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となる。

従って、端子４０ａは、６２０ＭＨｚ付近において、並列回路４３を介してアンテナ素子２３に高周波的に接続され、並列回路４６により端子４０ｂと高周波的に分離されることになる。これにより、アンテナ素子２３によって受信された６２０ＭＨｚ付近であるＵＨＦ帯の信号は、端子４０ａを介して増幅部１７に入力される。

一方、端子４０ｂは、１９１ＭＨｚ付近において、並列回路４６を介してアンテナ素子２３に高周波的に接続され、並列回路４３により端子４０ａと高周波的に分離されることになる。これにより、端子４０ｂがアンテナ素子２３に高周波的に接続されるので、アンテナ素子２３によって受信された１９１ＭＨｚの信号は、端子４０ｂを介して増幅部３７に入力される。

これにより、２つの周波数を受信できるとともに、端子４０ａ、４０ｂ間での互いの受信信号の漏洩成分を抑圧できる小型のアンテナ部４０の実現が可能となる。

なお、アンテナ部４０を構成するインダクタ４１、４４、コンデンサ４２、４５のうち少なくとも一つに可変できる素子を用いることができる。このようにインダクタンス値あるいは容量値を可変することにより、並列回路４３、４６の阻止周波数を可変することができるので、受信周波数あるいは送受信周波数に合わせて阻止周波数を最適化できる。これにより、受信ｃｈ毎に受信感度を最良に設定できる。

次に、増幅部３７を構成する整合器４８、増幅器４９、減衰器５０の動作は、実施の形態１で説明した増幅部１７と同じであるので、説明を簡略化する。

以上のように、一つのアンテナ素子２３で２つの異なる周波数を受信することができるので、小型サイズのアンテナ部４０が実現できる。

さらに、アンテナモジュール３４は、小型サイズとしたアンテナ部４０と、このアンテナ部４０の端子４０ａ、４０ｂにそれぞれ設けられた増幅部１７、３７から構成されている。

これにより、アンテナモジュール３４に接続される受信部１２、３５との整合損失を小さくできるので、受信感度の優れた小型サイズのアンテナモジュール３４が実現できる。

さらに、高周波信号装置３３は、小型サイズとしたアンテナモジュール３４と、このアンテナモジュール３４に接続された受信部１２、３５と、これら受信部１２、３５からの復調された信号が入力される信号処理部３６とから構成されている。これにより、小型サイズでかつ受信感度の優れた高周波信号装置３３が実現できる。

なお、本実施の形態では、端子３４ａ、３４ｂを、ＵＨＦの受信用アンテナ及び７ｃｈの受信用アンテナとしてそれぞれ用いた場合について説明した。この受信用アンテナの信号は、ＵＨＦ信号、７ｃｈ信号以外においても同様である。

さらに、以上のように構成されたアンテナ部４０、アンテナモジュール３４、高周波信号装置３３は、それぞれ実施の形態１と同様の効果を奏するものである。

（実施の形態３）
以下、本実施の形態３について、説明する。図５は、本実施の形態３における高周波信号装置５４の回路図である。実施の形態１におけるアンテナモジュール１１には、受信部１２、送受信部１３が接続されている。これに対して、本実施の形態３におけるアンテナモジュール５５には、送受信部１３、５７が接続されている点が異なる。なお、図１と同じものについては同じ番号を付しその説明は簡略化している。

高周波信号装置５４において、例えば、送受信部１３の送受信周波数をＰＤＣ８００（８２０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ）とし、送受信部５７の送受信周波数をＰＤＣ１５００（１４２９ＭＨｚから１５１６ＭＨｚ）として、以下説明する。

図５において、高周波信号装置５４は、アンテナモジュール５５と、このアンテナモジュール５５の端子５５ａに入力端子５７ａが接続された送受信部５７と、アンテナモジュール５５の端子５５ｂに入力端子１３ａが接続された送受信部１３と、これら送受信部５７、１３の出力端子５７ｂ、１３ｂにそれぞれ接続された信号処理部５８とから構成されている。

そして、アンテナモジュール５５は、アンテナ部６０と、このアンテナ部６０に設けられた端子６０ａ、６０ｂと、端子６０ａと端子５５ａの間に接続された整合器５６と、端子６０ｂと端子５５ｂの間に設けられた整合器１８から構成されている。

また、アンテナ部６０の内部には、端子６０ａから端子６０ｂに向かって順に、インダクタ６１とコンデンサ６２とからなる並列回路６３と、アンテナ素子２３と、インダクタ６５とコンデンサ６６とからなる並列回路６７が接続されている。

さらに、整合器５６は、整合器１８と同じように、アンテナ部の端子６０ａと送受信部５７を整合させるためである。

以上のように構成されたアンテナモジュール５５の動作について、以下説明する。初めに、アンテナ部６０の動作について説明する。並列回路６３の並列共振周波数を例えば８６０ＭＨｚに設定する。この８６０ＭＨｚは、８２０ＭＨｚから９００ＭＨｚのおよそ中心周波数としている。また、並列回路６７の並列共振周波数を例えば１４７２ＭＨｚに設定する。この１４７２ＭＨｚは、１４２９ＭＨｚから１５１６ＭＨｚのほぼ中心周波数としている。

これにより、並列回路６３は、８６０ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となるが、１４７２ＭＨｚ付近において小さいインピーダンス値となる。一方、並列回路６７は、１４７２ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となるが、８６０ＭＨｚ付近において小さなインピーダンス値となる。

従って、端子６０ａは、１４７２ＭＨｚ付近において、並列回路６３を介してアンテナ素子２３に高周波的に接続され、並列回路６７により端子６０ｂと高周波的に分離されることになる。これにより、端子６０ａがアンテナ素子２３に高周波的に接続されるので、送受信部５７で用いられる送受信信号がアンテナ素子２３により送受信される。

一方、端子６０ｂは、８６０ＭＨｚ付近において、並列回路６７を介してアンテナ素子２３に高周波的に接続され、並列回路６３により端子６０ａと高周波的に分離されることになる。これにより、端子６０ｂがアンテナ素子２３に高周波的に接続されるので、送受信部１３で用いられる送受信信号がアンテナ素子２３により送受信される。

以上説明したように、２つの周波数を受信あるいは送受信できるとともに、端子６０ａ、６０ｂ間での互いの信号の漏洩成分を抑圧できる小型のアンテナ部６０を実現できる。

なお、アンテナ部６０を構成するインダクタ６１、６５、コンデンサ６２、６６のうち少なくとも一つ可変できる素子を用いることができる。このようにインダクタンス値あるいは容量値を可変することにより、並列回路６３、６７の阻止周波数を可変できるので、受信周波数あるいは送受信周波数に合わせて阻止周波数を最適化することができる。これにより、送信ｃｈ毎に送信損失を小さくできる。

さらに、アンテナモジュール５５は、小型サイズとしたアンテナ部６０と、このアンテナ部６０の端子６０ａ、６０ｂにそれぞれ設けられた整合器１８、５６から構成されている。これにより、アンテナモジュール５５に接続される送受信部との整合損失を小さくできるので、受信感度と送信効率の優れたアンテナモジュール５５を実現できる。

さらにまた、高周波信号装置５４は、小型サイズとしたアンテナモジュール５５と、この受信感度と送信効率の優れたアンテナモジュール５５に接続された送受信部５７、１３と、これら送受信部５７、１３からの復調された信号が入力される信号処理部５８とから構成されている。これにより、小型サイズでかつ受信感度と送信効率の優れた高周波信号装置５４を実現できる。

なお、本実施の形態では、アンテナ部６０を、ＰＤＣ８００の送受信用アンテナおよびＰＤＣ１５００の送受信用アンテナとして用いた場合について説明した。この送受信用アンテナの信号は、ＰＤＣ８００、ＰＤＣ１５００以外を用いた場合においても同様である。

さらに、以上のように構成されたアンテナ部６０、アンテナモジュール５５、高周波信号装置５４は、実施の形態１と同様の効果を奏するものである。

（実施の形態４）
以下、本実施の形態４について、説明する。図６は、実施の形態１の高周波信号装置１０を携帯電話として用いた場合の透視図である。

図６において、高周波信号装置７１の構成について説明する。すなわち、アンテナモジュール１１の端子１１ａには、受信部１２の入力端子１２ａが接続されている。この端子１１ａと反対側の端子１１ｂには、送受信部１３の入力端子１３ａが接続されている。これら受信部１２と送受信部１３の出力端子１２ｂ、１３ｂは、信号処理部１４にそれぞれ接続されている。さらに、この信号処理部１４には、映像表示部７３、スピーカ７４、マイク７５が接続されている。

これらアンテナモジュール１１、受信部１２、送受信部１３、信号処理部１４、映像表示部７３、スピーカ７４、マイク７５が同一筐体７６内に構成されたものである。

このように、同一筐体７６内に受信部１２、送受信部１３を配置すると、送受信部１３からの大きな送信信号が出力される。この大きな送信信号が受信部１２の入力端子１２ａに流入して受信部１２が妨害を受けないようにすることが重要であり、以下の配慮をしている。

即ち、アンテナモジュール１１の端子１１ａと受信部１２の入力端子１２ａを最短とし、アンテナモジュール１１の端子１１ｂと送受信部１３の入力端子１３ａを最短として配置する。また、受信部１２と送受信部１３とを一直線状に配置（夫々の出力同士を近接）し、小面積での実装を可能にしている。

また、信号処理部１４からはクロック信号等による不要な高調波信号が発生している。この不要な高調波信号が、アンテナモジュール１１、受信部１２の入力端子１２ａ、送受信部１３の入力端子１３ａへの流入を防止することが重要である。

そのために、信号処理部１４の入力端子１４ａ、１４ｂは受信部１２の出力端子１２ｂと送受信部１３の出力端子１３ｂに近接させて配置する。これにより、これら接続部分からの不要輻射のレベルが低減できる。さらに、アンテナモジュール１１と信号処理部１４の間に受信部１２、送受信部１３を配置する。これにより、アンテナモジュール１１と信号処理部１４の互いの間隔を離すことができ、さらに、受信部１２、送受信部１３を金属ケースへ収納することによって一層シールド効果が生まれる。

以上のように、アンテナモジュール１１に対して、受信部１２と送受信部１３のそれぞれの入力端子１２ａ、１３ａに近接した入力部を互いに遠ざけ、これら受信部１２と送受信部１３の入力部をアンテナモジュール１１の端子１１ａ、１１ｂに近接させることが重要となる。

これにより、受信部１２は、送受信部１３から妨害を受けることがなく、また、アンテナモジュール１１、受信部１２、送受信部１３は、信号処理部１４からの妨害を受けることはない。

なお、本実施の形態４では、受信部１２、送受信部１３を用いたが、実施の形態２の高周波信号装置３３のように受信部１２、３５を用いた場合においても同様である。

すなわち、アンテナモジュール１１、受信部１２および３５は、信号処理部３６からの妨害を受けることはない。

さらに、本実施の形態４では、受信部１２、送受信部１３を用いたが、実施の形態３の高周波信号装置５４のように送受信部１３、５７を用いた場合においても同様である。

すなわち、送受信部１３であるＰＤＣ８００（８２０ＭＨｚから９００ＭＨｚ）の送信信号が、送受信部５７の入力端子５７ａに流入するのを防止できる。これにより、送受信部５７の受信感度が劣化しない。あるいは、送受信部５７であるＰＤＣ１５００（１４２９ＭＨｚから１５１６ＭＨｚ）の送信信号が、送受信部１３の入力端子１３ａに流入するのを防止できる。これにより、送受信部１３の受信感度が劣化しない。また、アンテナモジュール１１、送受信部１３および５７は、信号処理部１４からの妨害を受けることはない。

本発明にかかるアンテナ部とこれを用いたアンテナモジュールならびに高周波信号装置は、２つの異なる周波数を受信あるいは送受信できる小型サイズのアンテナを用いることで携帯性の良い高周波信号装置を提供できるという効果を有しているので、特に携帯性が重要になる携帯電話等の高周波信号装置として有用である。

本発明の実施の形態１における高周波信号装置のブロック図 （ａ）同、整合器の回路図、（ｂ）同、アンテナ部と整合器のスミスチャート、（ｃ）同、アンテナ部と整合器のアドミッタンスチャート 同、減衰器の回路図 本発明の実施の形態２における高周波信号装置のブロック図 本発明の実施の形態３における高周波信号装置のブロック図 本発明の実施の形態４における高周波信号装置の透視図 従来の高周波信号装置のブロック図

符号の説明

１５ アンテナ部
１５ａ 端子
１５ｂ 端子
２２ 並列回路
２３ アンテナ素子
２６ 並列回路

Claims (10)

1. 第１の周波数帯域の信号と、この第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信するアンテナにおいて、前記アンテナ部は、アンテナ素子と、このアンテナ素子の一方の端に設けられるとともに前記第１の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信する第１の端子とを備え、前記アンテナ素子の他方の端に設けられるとともに前記第２の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信する第２の端子と、前記第１の端子と前記アンテナ素子との間に設けられた第１の周波数阻止回路と、前記第２の端子と前記アンテナ素子との間に設けられた第２の周波数阻止回路とを設け、前記第１の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を通過させるとともに、前記第２の周波数帯域の信号を阻止し、前記第２の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を阻止するとともに、前記第２の周波数帯域の信号を通過させるアンテナ。
2. 第１の周波数阻止回路は、第１のインダクタと第１のコンデンサからなる第１の並列回路とし、第２の周波数阻止回路は、第２のインダクタと第２のコンデンサからなる第２の並列回路とした請求項１に記載のアンテナ。
3. 第１または第２の並列回路のうち、少なくとも一方の並列回路の共振周波数を可変可能とした請求項２に記載のアンテナ。
4. 第１のインダクタ、第２のインダクタ、第１のコンデンサ、第２のコンデンサのうち少なくとも一つの素子を電子スイッチにより切替えて、阻止周波数を切替可能とした請求項２に記載のアンテナ。
5. 請求項１に記載のアンテナと、このアンテナの第１の端子に入力が接続されるとともに前記アンテナとの整合および増幅が行われる第１の増幅部と、この第１の増幅部の出力が接続された第３の端子と、前記アンテナの第２の端子に一方が接続された第１の整合器と、この第１の整合器の他方が接続された第４の端子とが設けられたアンテナモジュール。
6. 第２、第４の端子の間には、第１の整合器の代わりにアンテナとの整合および増幅が行われる第２の増幅部が設けられた請求項５に記載のアンテナモジュール。
7. 第１、第３の端子の間には、第１の増幅部の代わりに第２の整合器が設けられた請求項５に記載のアンテナモジュール。
8. 請求項５に記載のアンテナモジュールの第３、第４の端子には、受信部、送受信部のいずれかが接続された高周波信号装置。
9. アンテナモジュール、受信部、送受信部が同一筐体内で構成された請求項８に記載の高周波信号装置であって、前記受信部あるいは前記送受信部は、それぞれの入力側を互いに遠ざけ、それぞれの出力側を互いに近接させ、前記アンテナモジュールの第３、第４の端子に前記受信部と前記送受信部の入力端子を近接させて配置した高周波信号装置。
10. 受信部あるいは送受信部の出力端子に信号処理部を接続し、この信号処理部は前記受信部あるいは送受信部にそれぞれ近接させるとともにアンテナモジュールの反対側に配置した請求項９に記載の高周波信号装置。

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