JP2007288361A - 不平衡給電アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の無線システムに対しそれぞれ適切な整合特性が得られるようにし、しかも損失の低減と低価格化を図る。
【解決手段】ＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインのアンテナエレメント１側にＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２を、またＵＨＦ帯用の信号ラインのアンテナエレメント１側にＵＨＦ帯用フィルタ回路４をそれぞれ設けたものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば携帯端末等の小型無線通信装置に設けられるアンテナ装置に係わり、特に周波数帯域の異なる複数の無線システムとの間で無線通信を行う不平衡給電アンテナ装置に関する。

近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）に代表される携帯端末では、標準の移動通信インタフェースに加えて、広帯域無線ＬＡＮ（Local Area Network）やBluetooth（登録商標）等の近距離無線システム用のインタフェースや地上波ディジタル放送受信機が搭載されるなど多機能化が進んでおり、今後もＵＷＢ（Ultra Wide band）システム等の無線インタフェースの搭載が検討されている。この種の携帯端末では一般に、搭載される複数の無線インタフェースごとに専用のアンテナを実装するか、アンテナを多周波化することにより対応しようとしている。しかし、このような構成ではアンテナ実装体積の増大やアンテナ間干渉による性能劣化が予想される。

そこで従来では、複数の無線システムに対し共用される１個のアンテナを設け、この共用アンテナと無線回路モジュールとの間に、上記複数の無線システムの各々に対応する複数の整合回路を設ける。そして、この整合回路群の両端にそれぞれ切替スイッチを設け、これらの切替スイッチを切り替えることにより、通信を行う無線システムに対応する整合回路を選択して最適なインピーダンス整合をとるようにしたアンテナ装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００３−３４７９５９号公報

ところが、上記アンテナ装置では、整合回路群の両端にそれぞれ切替スイッチを設けているため、コスト高になることは勿論のこと、切替スイッチによる損失が大きくなってアンテナの放射効率が低下する。特に、アンテナ近傍に整合回路群を配置した場合には、アンテナと整合回路群との接続点付近において電流分布が最大になるため、この地点に切替スイッチを配置することは切替スイッチによる損失が著しく大きくなる。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、複数の整合回路を一つのアンテナエレメントに択一的に接続する切替スイッチを不要にし、これにより実装面積の縮小、放射効率の向上及び低価格化を図った、小型無線通信装置に好適な不平衡給電型アンテナ装置を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の第１の観点は、第１の帯域を使用する第１の無線システム及び第２の帯域を使用する第２の無線システムとそれぞれ無線通信を行う無線モジュールに接続される不平衡給電アンテナ装置にあって、上記第１及び第２の帯域の無線信号をそれぞれ送受信可能な一つのアンテナエレメントと、上記アンテナエレメントのインピーダンスを上記無線モジュールのインピーダンスに整合させるために上記第１及び第２の帯域に対応してそれぞれ設けられる第１及び第２の整合回路と、上記第１及び第２の整合回路と上記無線モジュールとの間に配置されて上記第１の無線システムとの間で無線通信を行う期間に上記第１の整合回路を上記無線モジュールに接続し、上記第２の無線システムとの間で無線通信を行う期間に上記第２の整合回路を上記無線モジュールに接続するように切替動作するスイッチ回路と、上記第１の整合回路と上記アンテナエレメントとの間に常時接続されて上記第１の帯域の無線信号を通過させると共に上記第２の帯域の無線信号を減衰させる第１のフィルタ回路と、上記第２の整合回路と上記アンテナエレメントとの間に常時接続されて上記第２の帯域の無線信号を通過させると共に上記第１の帯域の無線信号を減衰させる第２のフィルタ回路とを具備するようにしたものである。

またこの発明の第２の観点は、上記第１の観点におけるスイッチ回路を無くし、代わりに上記第１の整合回路と上記無線モジュールとの間に常時接続されて上記第１の帯域の無線信号を通過させると共に上記第２の帯域の無線信号を減衰させる第３のフィルタ回路と、上記第２の整合回路と上記無線モジュールとの間に常時接続されて上記第２の帯域の無線信号を通過させると共に上記第１の帯域の無線信号を減衰させる第４のフィルタ回路とを具備するようにしたものである。

したがってこの発明の第１の観点によれば、第１及び第２のフィルタ回路を設けたことによりアンテナエレメントと第１及び第２の整合回路との間を切替接続するためのスイッチ回路を不要にすることができ、これにより実装面積の縮小、放射効率の向上及び低価格化を図った、小型無線通信装置に好適な不平衡給電型アンテナ装置を提供することができる。

さらにこの発明の第２の観点によれば、第３及び第４のフィルタ回路をさらに設けたことにより、第１及び第２の整合回路と無線モジュールとの間を切替接続するスイッチ回路も不要にすることができ、これによりさらなる実装面積の縮小及び低価格化を図った不平衡給電型アンテナ装置を提供することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。

［第１の実施形態］
図１は、この発明に係わる不平衡給電型アンテナ装置の第１の実施形態を示すブロック図である。この実施形態の不平衡給電型アンテナ装置は、ＦＭ／ＶＨＦ帯を使用するＦＭ放送信号又はテレビジョン放送信号と、ＵＨＦ帯を使用するテレビジョン放送信号の両方を選択的に受信する機能を有するテレビジョン受信機（ＴＶ受信機）に接続されるものである。

アンテナエレメント１に接続された高周波信号の信号ラインは、ＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインとＵＨＦ帯用の信号ラインとに二分岐される。ＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインにはＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３が設けられ、またＵＨＦ帯用の信号ラインにはＵＨＦ帯用マッチング回路５が設けられる。ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３は、ＦＭ／ＶＨＦ帯を使用するＦＭ放送信号又はテレビジョン放送信号を受信している状態で、アンテナエレメント１のインピーダンスをＴＶ受信機のインピーダンスに整合させるものである。ＵＨＦ帯用マッチング回路５は、ＵＨＦ帯を使用するテレビジョン放送信号を受信している状態で、アンテナエレメント１のインピーダンスをＴＶ受信機のインピーダンスに整合させるものである。

上記ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３及びＵＨＦ帯用マッチング回路５と図示しないＴＶ受信機との間には、切替スイッチ６が設けられている。この切替スイッチ６は例えば半導体スイッチからなる。そして、図示しない制御ユニットから出力される切替制御信号ＳＷＣにより切替動作し、これによりＦＭ／ＶＨＦ帯を使用するＦＭ放送信号又はテレビジョン放送信号を受信する期間にはＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３をＴＶ受信機に接続し、ＵＨＦ帯を使用するテレビジョン放送信号を受信する期間にはＵＨＦ帯用マッチング回路５をＴＶ受信機に接続する。

ところで、上記高周波信号の信号ラインの分岐点と上記ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３との間にはＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２が、また上記分岐点とＵＨＦ帯用マッチング回路５との間にはＵＨＦ帯用フィルタ回路４がそれぞれ接続されている。ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２は、アンテナエレメント１により受信された放送信号のうち、ＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分を通過させ、ＵＨＦ帯の信号成分を反射する。ＵＨＦ帯用フィルタ回路４は、アンテナエレメント１により受信された放送信号のうち、ＵＨＦ帯の信号成分を通過させ、ＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分を反射する。

次に、以上述べた不平衡給電型アンテナ装置の具体的な回路構成を示す実施例をいくつか説明する。

（実施例１）
図２は、この実施例１に係わる不平衡給電型アンテナ装置の回路構成を示す図である。なお、同図において図１と対応する部分には同一符号を付して説明を行う。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３は、インダクタＬ３２と、インダクタＬ３１及びキャパシタＣ３１の並列回路と、インダクタＬ３３，Ｌ３４の逆Ｌ型回路とを直列に接続したものである。ＵＨＦ帯用マッチング回路５は、インダクタＬ３３，Ｌ３４の逆Ｌ型回路により構成される。

ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２及びＵＨＦ帯用フィルタ回路４はいずれもキャパシタＣ２１，Ｃ４１により構成される。そして、これらのキャパシタＣ２１，Ｃ４１のキャパシタンス値を適宜設定することにより、ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３及びＵＨＦ帯用マッチング回路５と協働して、先に述べたフィルタリング特性を発揮させることが可能となる。

このような構成であるから、例えばユーザがＦＭ放送又はＶＨＦ放送を受信するべくチャネルを指定すると、制御ユニットから切替制御信号ＳＷＣが出力されてスイッチ回路６が切り替わり、これによりＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３がＴＶ受信機に接続される。この状態において、アンテナエレメント１により受信された放送信号は二分岐されてＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインに導かれるが、この放送信号のうちＵＨＦ帯の信号成分はＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２により反射され、ＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分のみがＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２を通過する。そして、このＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２を通過したＦＭ／ＶＨＦ帯の信号は、ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３及びスイッチ回路６をそれぞれ介して図示しないＴＶ受信機に入力される。したがってＴＶ受信機では、ＵＨＦ帯の信号成分による大きな干渉を受けることなく、ＦＭ／ＶＨＦ帯の放送信号に対し受信処理を行うことが可能となる。

一方、ユーザがＵＨＦ放送を受信するべくチャネルを指定すると、制御ユニットから切替制御信号ＳＷＣが出力されてスイッチ回路６が切り替わり、これによりＵＨＦ帯用マッチング回路５がＴＶ受信機に接続される。この状態において、アンテナエレメント１により受信された放送信号は二分岐されてＵＨＦ帯用の信号ラインに導かれるが、この放送信号のうちＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分はＵＨＦ帯用フィルタ回路４により反射され、ＵＨＦ帯の信号成分のみがＵＨＦ帯用フィルタ回路４を通過する。そして、このＵＨＦ帯用フィルタ回路４を通過したＵＨＦ帯の信号は、ＵＨＦ帯用マッチング回路５及びスイッチ回路６をそれぞれ介して図示しないＴＶ受信機に入力される。

図３は上記ＵＨＦ帯用の信号ラインにおける通過／反射周波数特性の一例を示すもので、Ｓ１はＵＨＦ帯の信号成分に対する通過特性を、またＳ２はＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分に対する反射特性をそれぞれ示している。この特性から明らかなように、ＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分はＵＨＦ帯用フィルタ回路４において十分に減衰され、ＵＨＦ帯の信号成分はほとんど減衰されずにＴＶ受信機に入力される。したがってＴＶ受信機では、ＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分による大きな干渉を受けることなく、ＵＨＦ帯の放送信号に対し受信処理を行うことが可能となる。

（実施例２）
図４は、この実施例２に係わる不平衡給電型アンテナ装置の回路構成を示す図である。なお、同図において前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３は、インダクタＬ３２とＴ型回路との直列回路により構成される。Ｔ型回路は、インダクタＬ３５，Ｌ３６の接続点をキャパシタＣ３２を介して接地したものである。また、ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２はインダクタＬ２１により構成される。

このような構成によれば、ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２のインダクタＬ２１のインダクタンス値、及びＵＨＦ帯用フィルタ回路４のキャパシタＣ４１のキャパシタンス値をそれぞれ適切な値に設定することで、ＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインをインダクタＬ２１によりＵＨＦ帯に対しオープンとし、またＵＨＦ帯用の信号ラインをキャパシタＣ４１によりＦＭ／ＶＨＦ帯に対しオープンとすることができる。

フィルタ効果の程度は、上記インダクタＬ２１及びキャパシタＣ４１が持つ自己共振周波数により決まる。すなわち、インダクタは自己共振周波数まではインダクタとして働くが、それ以上になるとキャパシタとして働くという特性を有する。キャパシタは自己共振周波数まではキャパシタとして働くが、それ以上になるとインダクタとして働くという特性を有する。

例えば、インダクタＬ２１のインダクタンス値として２２０ｎＨを選び、キャパシタＣ４１のキャパシタンス値として４ｐＦを選んだとする。この場合、インダクタンス値＝２２０ｎＨの自己共振周波数は例えば４５０ＭＨｚであり、４５０ＭＨｚ以上の周波数ではオープンとなるため、ＵＨＦ帯（４７０〜７７０ＭＨｚ）の周波数成分は反射されてＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２には流入しない。

一方、キャパシタンス値＝４ｐＦの場合には、図３に例示したようにＵＨＦ帯に対してはリターンロスが−１３ｄＢ以下と小さくほとんど反射がないが、ＶＨＦ帯に対してはリターンロスが−６ｄＢ以上となり反射が大きくなる。すなわち、ＶＨＦ帯に対してはほぼオープンとなり、ＶＨＦ帯の信号成分は遮断されてＵＨＦ帯用フィルタ回路４にはほとんど流入しない。

したがって、上記図４の回路構成においても、アンテナエレメント１と各マッチング回路３，５との間をスイッチ回路により切替接続することなく、ＴＶ受信機において所望の受信帯域の分解能を得ることが可能となる。このため、アンテナエレメント１とマッチング回路３，５との間を切替接続するスイッチ回路を不要にすることができ、これによりアンテナ装置の回路部分の実装面積を縮小すると共にコストを下げることができる。また、アンテナエレメント１と各マッチング回路３，５との接続位置においてスイッチ回路を無くしたことにより、放射効率を高めることもできる。

（実施例３）
図５は、この実施例３に係わる不平衡給電型アンテナ装置のＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２及びＵＨＦ帯用フィルタ回路４の回路構成を示す図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２は、インダクタＬ２２の両端をそれぞれキャパシタＣ２２，Ｃ２３により接地した、いわゆるπ型の回路により構成される。一方、ＵＨＦ帯用フィルタ回路４は、キャパシタＣ４２とインダクタＬ４１との直列回路により構成される。

このような構成によれば、前記実施例１及び実施例２に比べてより精密で急峻なフィルタリング特性（カットオフ特性）を設定することが可能となり、これによりさらに効果的な帯域選別を行うことができる。また、π型回路及びキャパシタＣ４２とインダクタＬ４１との直列回路を構成する各素子の値を適宜選択することで、これらをマッチング回路３，５の一部として機能させることも可能となり、これによりさらに効果的なインピーダンス整合を実現することが可能である。

（実施例４）
図６は、この実施例４に係わる不平衡給電型アンテナ装置のＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２及びＵＨＦ帯用フィルタ回路４の回路構成を示す図である。なお、同図においても前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２は、インダクタＬ２３とキャパシタＣ２４との並列回路により構成される。一方、ＵＨＦ帯用フィルタ回路４は、上記実施例３と同様にキャパシタＣ４２とインダクタＬ４１との直列回路により構成される。

このような構成によれば、比較的少ない部品点数により所望のフィルタリング特性を実現することができ、これにより小型かつ安価にして効果的な帯域選別を行うことが可能となる。また、各インダクタ及びキャパシタの値を適宜選択することで、これらをマッチング回路３，５の一部として機能させることも可能となる。

（実施例５）
図７は、この実施例５に係わる不平衡給電型アンテナ装置のＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２及びＵＨＦ帯用フィルタ回路４の回路構成を示す図である。なお、同図においても前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２は、抵抗Ｒ２１のアンテナエレメント側をキャパシタＣ２５により接地したγ型の回路により構成される。一方、ＵＨＦ帯用フィルタ回路４は、上記実施例３及び４と同様にキャパシタＣ４２とインダクタＬ４１との直列回路により構成される。

このような構成においても、比較的少ない部品点数で、しかもインダクタを使用せずに所望のフィルタリング特性を実現することができ、これにより小型かつ安価にして効果的な帯域選別を行うことが可能となる。また、各抵抗値及びキャパシタの値を適宜選択することで、これらをマッチング回路３，５の一部として機能させることも可能となる。

（実施例６）
図８は、この実施例６に係わる不平衡給電型アンテナ装置のＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２及びＵＨＦ帯用フィルタ回路４の回路構成を示す図である。なお、同図においても前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２は、インダクタＬ２４のアンテナエレメント側を抵抗Ｒ２２により接地した回路により構成される。一方、ＵＨＦ帯用フィルタ回路４は、上記実施例３乃至５と同様にキャパシタＣ４２とインダクタＬ４１との直列回路により構成される。

このような構成においても、上記実施例５と同様に比較的少ない部品点数で所望のフィルタリング特性を実現することができ、これにより小型かつ安価にして効果的な帯域選別を行うことが可能となる。また、各抵抗値及びキャパシタの値を適宜選択することで、これらをマッチング回路３，５の一部として機能させることも可能となる。

（実施例７）
図９は、この実施例７に係わる不平衡給電型アンテナ装置のＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２及びＵＨＦ帯用フィルタ回路４の回路構成を示す図である。なお、同図においても前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２は、キャパシタＣ２６のアンテナエレメント１側を抵抗Ｒ２３により接地した回路により構成される。一方、ＵＨＦ帯用フィルタ回路４は、上記実施例３乃至６と同様にキャパシタＣ４２とインダクタＬ４１との直列回路により構成される。
このような構成においても、上記実施例５と同様の効果を得ることができる。

（実施例８）
図１０は、この実施例８に係わる不平衡給電型アンテナ装置のＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２及びＵＨＦ帯用フィルタ回路４の回路構成を示す図である。なお、同図においても前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２は、抵抗Ｒ２４のアンテナエレメント１側をインダクタＬ２４により接地した回路により構成される。一方、ＵＨＦ帯用フィルタ回路４は、上記実施例３乃至７と同様にキャパシタＣ４２とインダクタＬ４１との直列回路により構成される。
このような構成においても、上記実施例６と同様の効果を得ることができる。

以上述べたように第１の実施形態では、ＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインのアンテナエレメント１側にＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２を、またＵＨＦ帯用の信号ラインのアンテナエレメント１側にＵＨＦ帯用フィルタ回路４をそれぞれ設けている。したがって、アンテナエレメント１とマッチング回路３，５との間をスイッチ回路により切替接続することなく、ＴＶ受信機において所望の分解能を得ることが可能となる。このため、アンテナエレメント１とマッチング回路３，５との間を切替接続するスイッチ回路を不要にすることができ、これにより不平衡給電型アンテナ装置の回路部分の実装面積を縮小すると共にコストを下げることができる。

また、アンテナエレメント１とマッチング回路３，５との間のスイッチ回路を無くしたことにより、放射効率の面で以下のような効果が奏せられる。すなわち、一般に図１に示す構成のアンテナ装置では、アンテナエレメント１とマッチング回路３，５との接続点付近においてアンテナ電流値が最大値をとる。このため、従来の構成のようにこの位置にスイッチ回路が設けられていると、スイッチ回路において大きな損失が発生し、この結果放射効率が大きく低下する。これに対し本実施形態のように、アンテナエレメント１とマッチング回路３，５との接続点の位置でスイッチ回路を無くすと、スイッチ回路による損失が無くなり、これによりアンテナの放射効率を高く維持することが可能となる。

図１１は、アンテナエレメント１とマッチング回路３，５との接続点、つまりマッチング回路３，５の先端側にスイッチ回路を設けた場合の放射効率と、マッチング回路３，５の先端側にはスイッチ回路を設けずにマッチング回路３，５とＴＶ受信機との接続点、つまりＴＶ受信機の入力側にスイッチ回路を設けた場合の放射効率の測定結果の一例を示すものである。同図から明らかなように、マッチング回路３，５の先端側からスイッチ回路を無くした場合の方が良好な放射特性を得ることができる。特に、ＦＭ／ＶＨＦ帯のように比較的低い周波数帯ほど放射効率の改善効果が高くなる。

［第２の実施形態］
図１２は、この発明に係わる不平衡給電型アンテナ装置の第２の実施形態を示すブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
上記ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３と図示しないＴＶ受信機との間には、ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路７が設けられる。また、ＵＨＦ帯用マッチング回路５と図示しないＴＶ受信機との間には、ＵＨＦ帯用フィルタ回路８が設けられる。すなわち、上記ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３及びＵＨＦ帯用マッチング回路５は、スイッチ回路の代わりにＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路７及びＵＨＦ帯用フィルタ回路８を介してＴＶ受信機に接続される。

ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路７は、高周波信号の信号ラインの分岐点とＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３との間に配置されたＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２と同様に、アンテナエレメント１により受信された放送信号のうち、ＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分を通過させ、ＵＨＦ帯の信号成分を反射する。ＵＨＦ帯用フィルタ回路８は、上記高周波信号の信号ラインの分岐点とＵＨＦ帯用マッチング回路５との間に配置されたＵＨＦ帯用フィルタ回路４と同様に、アンテナエレメント１により受信された放送信号のうち、ＵＨＦ帯の信号成分を通過させ、ＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分を反射する。

次に、以上述べた不平衡給電型アンテナ装置の具体的な回路構成を示す実施例を説明する。

（実施例１）
図１３は、この実施例１に係わる不平衡給電型アンテナ装置の回路構成を示す図である。なお、同図において前記図１２と対応する部分には同一符号を付して説明を行う。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３は、インダクタＬ３２と、インダクタＬ３１及びキャパシタＣ３１の並列回路と、インダクタＬ３３，Ｌ３４の逆Ｌ型回路とを直列に接続したものである。ＵＨＦ帯用マッチング回路５は、インダクタＬ３３，Ｌ３４の逆Ｌ型回路により構成される。

ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２及びＵＨＦ帯用フィルタ回路４はいずれもキャパシタＣ２１，Ｃ４１により構成される。そして、これらのキャパシタＣ２１，Ｃ４１のキャパシタンス値を適宜設定することにより、ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３及びＵＨＦ帯用マッチング回路５と協働して、先に述べたフィルタリング特性を発揮させることが可能となる。

ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路７は、インダクタＬ７２の両端をそれぞれキャパシタＣ７１，Ｃ７２により接地したπ型回路を備え、さらにこのπ型回路の入力側及び出力側にそれぞれインダクタＬ７１，Ｌ７３を直列に接続したものである。一方、ＵＨＦ帯用フィルタ回路８は、キャパシタＣ８２の両端をそれぞれインダクタＬ８１，Ｌ８２により接地したπ型回路を備え、さらにこのπ型回路の入力側及び出力側にそれぞれキャパシタＣ８１，Ｃ８３を直列に接続したものである。これらのフィルタ回路７，８の出力端は、ワイヤードオア接続されたのち図示しないＴＶ受信機の入力端子に接続される。

このような構成であるから、先ず受信周波数をＦＭ／ＶＨＦ帯に設定した場合には、アンテナエレメント１により受信された放送信号は二分岐されてＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインに導入される。このＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインでは、先ず前段のＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２により、上記放送信号のうちＵＨＦ帯の信号成分は反射されてＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分のみが通過する。そして、このＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２を通過したＦＭ／ＶＨＦ帯の信号は、ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３を経たのち後段のＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路７に入力され、ここでさらにＵＨＦ帯の信号成分が反射されてＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分のみが通過し、この通過したＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分がＴＶ受信機に入力される。

またこのとき、上記ＵＨＦ帯用の信号ラインにも同じ放送信号が入力される。しかし、ＵＨＦ帯用フィルタ回路４，８によりＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分は反射され、ＴＶ受信機には入力されない。したがってＴＶ受信機では、ＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインを通り、ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路３でインピーダンス整合がとられたＦＭ／ＶＨＦ放送信号のみが入力されることになり、これによりＦＭ／ＶＨＦ帯の放送信号に対し最適なインピーダンス整合条件で受信処理を行うことが可能となる。

一方、受信周波数をＵＨＦ帯に設定した場合には、アンテナエレメント１により受信された放送信号は二分岐されてＵＨＦ帯用の信号ラインに導入される。このＵＨＦ帯用の信号ラインでは、先ず前段のＵＨＦ帯用フィルタ回路４により、上記放送信号のうちＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分は反射されてＵＨＦ帯の信号成分のみが通過する。そして、このＵＨＦ帯用フィルタ回路４を通過したＵＨＦ帯の信号は、ＵＨＦ帯用マッチング回路５を経たのち後段のＵＨＦ帯用フィルタ回路８に入力され、ここでさらにＦＭ／ＶＨＦ帯の信号成分が反射されてＵＨＦ帯の信号成分のみが通過し、この通過したＵＨＦ帯の信号成分がＴＶ受信機に入力される。

またこのとき、上記ＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインにも同じ放送信号が入力される。しかし、ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路２，７によりＵＨＦ帯の信号成分は反射されて、ＴＶ受信機に入力されない。したがってＴＶ受信機では、ＵＨＦ帯用の信号ラインを通り、ＵＨＦ帯用マッチング回路５でインピーダンス整合がとられたＵＨＦ放送信号のみが入力されることになり、これによりＵＨＦ帯の放送信号に対し最適なインピーダンス整合条件で受信処理を行うことが可能となる。

（実施例２）
図１４は、この実施例２に係わる不平衡給電型アンテナ装置の回路構成を示す図である。なお、同図において前記図１３と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路７は、キャパシタＣ７３の両端をそれぞれインダクタＬ７４，Ｌ７５により接地したπ型回路を備え、さらにこのπ型回路の入力側及び出力側にそれぞれインダクタＬ７１，Ｌ７３を直列に接続したものである。一方、ＵＨＦ帯用フィルタ回路８は、インダクタＬ８３の両端をそれぞれキャパシタＣ８４，Ｌ８５により接地したπ型回路を備え、さらにこのπ型回路の入力側及び出力側にそれぞれキャパシタＣ８１，Ｃ８３を直列に接続したものである。なお、これらのフィルタ回路７，８の出力端は、ワイヤードオア接続されたのち図示しないＴＶ受信機の入力端子に接続される。

このような構成であるから、上記図１３の回路構成と同様に、受信周波数をＦＭ／ＶＨＦ帯に設定した場合にはＦＭ／ＶＨＦ帯用の信号ラインを通過したＦＭ／ＶＨＦ放送信号のみがＴＶ受信機に入力され、一方受信周波数をＵＨＦ帯に設定した場合にはＵＨＦ帯用の信号ラインを通過したＵＨＦ放送信号のみがＴＶ受信機に入力される。したがって、ＴＶ受信機ではＦＭ／ＶＨＦ帯の放送信号に対しても、またＵＨＦ帯の放送信号に対しても、最適なインピーダンス整合条件で受信処理を行うことが可能となる。

以上述べたように第２の実施形態によれば、アンテナエレメント１と各マッチング回路３，５との間ばかりでなく、各マッチング回路３，５とＴＶ受信機との間にも、それぞれ各マッチング回路３，５に対応付けてＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路７，８を配置したことにより、アンテナエレメント１と各マッチング回路３，５との間ばかりでなく、各マッチング回路３，５とＴＶ受信機との間においても切替スイッチを不要にすることができる。このため、アンテナ装置の回路部分の実装面積を減らして装置の小型化を図ると共に、コストダウンを図ることができる。また、静電気保護用の部品も不要にできるので、アンテナエレメント１とＴＶ受信機との間のインピーダンス整合がとりやすくなり、かつ通過損失を低く抑えることも可能となる。

［第３の実施形態］
図１５はこの発明に係わる不平衡給電アンテナ装置の第３の実施形態を示すブロック図である。なお、同図において前記図１２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
この実施形態に係わるアンテナ装置は、ＦＭ／ＶＨＦ帯の放送信号と、携帯電話システム、例えばＰＤＣ（Personal Digital Cellular）システムの無線信号の受信又は送受信を可能にしたものである。ＰＤＣ帯用のアンテナエレメント１０にはＰＤＣ帯用マッチング回路１１が接続され、このＰＤＣ帯用マッチング回路１１はＰＤＣ帯用フィルタ回路１２を介して図示しない無線回路に接続される。また、ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路７，８と上記ＰＤＣ帯用フィルタ回路１２との間にはＦＭ／ＶＨＦ／ＵＨＦ帯用フィルタ回路９が接続される。

ＰＤＣ帯用マッチング回路１１は、ＰＤＣ帯を使用する無線信号を送受信している状態で、アンテナエレメント１０のインピーダンスをＴＶ受信機のインピーダンスに整合させるものである。ＰＤＣ帯用フィルタ回路１２は、アンテナエレメント１０により受信された無線信号のうち、ＰＤＣ帯域の信号を通過させ、その他の帯域の信号成分を反射する。ＦＭ／ＶＨＦ／ＵＨＦ帯用フィルタ回路９は、ＦＭ／ＶＨＦ／ＵＨＦ帯の信号成分を通過させ、ＰＤＣの帯域に対してはハイインピーダンスとなってＰＤＣ無線信号を通過させない。

このような構成であるから、ＦＭ／ＶＨＦ／ＵＨＦ帯用フィルタ回路９を設けたことにより、ＰＤＣ帯域の信号がＦＭ／ＶＨＦ／ＵＨＦ帯用の信号ラインに漏れないようにすることができる。また、スイッチ回路を使用しないので、アンテナ装置の回路部分の実装面積を減らして装置の小型化を図ると共に、コストダウンを図ることができる。

［その他の実施形態］
前記第１乃至第３の実施形態では、ＦＭ／ＶＨＦ帯用の放送信号とＵＨＦ帯用の放送信号を受信する場合を例にとって説明したが、移動通信システムの無線信号と無線ＬＡＮの無線信号を送受信する場合や、移動通信システムの無線信号とBluetoothやＵＷＢ等のその他の近距離無線データ通信システムの無線信号とを送受信する場合にもこの発明を適用可能である。

その他、各マッチング回路及び各フィルタ回路の具体的な回路構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

この発明に係わる不平衡給電型アンテナ装置の第１の実施形態を示すブロック図。 図１に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例１の構成を示す回路図。 図２に示したアンテナ装置のＵＨＦ帯用フィルタ回路による通過特性及び反射特性を示す図。 図１に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例２の構成を示す回路図。 図１に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例３の構成を示す回路図。 図１に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例４の構成を示す回路図。 図１に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例５の構成を示す回路図。 図１に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例６の構成を示す回路図。 図１に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例７の構成を示す回路図。 図１に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例８の構成を示す回路図。 図１に示したアンテナ装置の効果を説明するための図。 この発明に係わる不平衡給電型アンテナ装置の第２の実施形態を示すブロック図。 図１２に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例１の構成を示す回路図。 図１２に示したアンテナ装置の具体的な回路構成である実施例２の構成を示す回路図。 この発明に係わる不平衡給電型アンテナ装置の第３の実施形態を示すブロック図。

符号の説明

１…アンテナエレメント、２…ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路、３…ＦＭ／ＶＨＦ帯用マッチング回路、４…ＵＨＦ帯用フィルタ回路、５…ＵＨＦ帯用マッチング回路、６…スイッチ回路、７…ＦＭ／ＶＨＦ帯用フィルタ回路、８…ＵＨＦ帯用フィルタ回路、９…ＦＭ／ＶＨＦ／ＵＨＦ帯用フィルタ回路、１０…ＰＤＣ用アンテナエレメント、１１…ＰＤＣ帯用マッチング回路、１２…ＰＤＣ帯用フィルタ回路。

Claims (2)

1. 第１の帯域を使用する第１の無線システム及び第２の帯域を使用する第２の無線システムとそれぞれ無線通信を行う無線モジュールに接続される不平衡給電アンテナ装置であって、
   前記第１及び第２の帯域の無線信号をそれぞれ送受信可能な一つのアンテナエレメントと、
   前記アンテナエレメントのインピーダンスを前記無線モジュールのインピーダンスに整合させるために、前記第１及び第２の帯域に対応してそれぞれ設けられる第１及び第２の整合回路と、
   前記第１及び第２の整合回路と前記無線モジュールとの間に配置され、前記第１の無線システムとの間で無線通信を行う期間に前記第１の整合回路を前記無線モジュールに接続し、前記第２の無線システムとの間で無線通信を行う期間に前記第２の整合回路を前記無線モジュールに接続するように切替動作するスイッチ回路と、
   前記第１の整合回路と前記アンテナエレメントとの間に常時接続され、前記第１の帯域の無線信号を通過させると共に前記第２の帯域の無線信号を減衰させる第１のフィルタ回路と、
   前記第２の整合回路と前記アンテナエレメントとの間に常時接続され、前記第２の帯域の無線信号を通過させると共に前記第１の帯域の無線信号を減衰させる第２のフィルタ回路と
   を具備することを特徴とする不平衡給電アンテナ装置。
2. 第１の帯域を使用する第１の無線システム及び第２の帯域を使用する第２の無線システムとそれぞれ無線通信を行う無線モジュールに接続される不平衡給電アンテナ装置であって、
   前記第１及び第２の帯域の無線信号をそれぞれ送受信可能な一つのアンテナエレメントと、
   前記アンテナエレメントのインピーダンスを前記無線モジュールのインピーダンスに整合させるために、前記第１及び第２の帯域に対応してそれぞれ設けられる第１及び第２の整合回路と、
   前記第１の整合回路と前記アンテナエレメントとの間に常時接続され、前記第１の帯域の無線信号を通過させると共に前記第２の帯域の無線信号を減衰させる第１のフィルタ回路と、
   前記第２の整合回路と前記アンテナエレメントとの間に常時接続され、前記第２の帯域の無線信号を通過させると共に前記第１の帯域の無線信号を減衰させる第２のフィルタ回路と、
   前記第１の整合回路と前記無線モジュールとの間に常時接続され、前記第１の帯域の無線信号を通過させると共に前記第２の帯域の無線信号を減衰させる第３のフィルタ回路と、
   前記第２の整合回路と前記無線モジュールとの間に常時接続され、前記第２の帯域の無線信号を通過させると共に前記第１の帯域の無線信号を減衰させる第４のフィルタ回路とを具備することを特徴とする不平衡給電アンテナ装置。

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