JP2009049868A - 周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】同調周波数などのアンテナ特性バラツキを小さくする周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールを提供する。
【解決手段】アンテナ素子２に可変容量手段３を接続し、その可変容量手段３の容量を周波数制御電源６の制御電圧で変化させ、アンテナ素子２で受信する電波の周波数に応じて同調周波数を変化させる同調型アンテナモジュール１において、周波数制御電源６と可変容量手段３間に、制御電圧を分圧する抵抗からなる分圧回路７を接続し、その分圧回路７で同調周波数を補正するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナ素子に接続した可変容量手段の容量を周波数制御電源の制御電圧で変化させ、アンテナ素子で受信する電波の周波数に応じて同調周波数を変化させる同調型アンテナモジュール及びその製造方法に関する。

地上波ディジタルテレビジョン放送は、地上（陸上）のディジタル方式の無線局を用いて行われるテレビジョン放送である。日本においては、１９５３年に放送が開始されたアナログ方式のテレビジョン放送（ＶＨＦ１〜１２ｃｈ）を、２０１１年７月にＵＨＦチャンネル（４７０〜７７０ＭＨｚ帯で１３〜６２ｃｈ）のみを使用したディジタル方式に置き換える予定である。

地上波ディジタルテレビジョン放送では、マルチチャンネルのＯＦＤＭ（直交周波数変調）方式を用いており、キャリアを１３のセグメントに分割し、セグメントごとに異なるディジタル変調を行うこともできる。

通常のテレビや、デスクトップ型やノート型パソコンなどのコンピュータは３セグメントで４チャンネルを収納でき、ハイビジョンでは１２セグメントを用い、残りの１セグメントをデータ伝送用として、ワンセグ（携帯電話・移動体端末向けの１セグメント部分受信サービス）の放送に用いる。ワンセグの受信は、携帯電話、カーナビ、ＰＤＡ（携帯型情報通信端末）、ゲーム機などの移動・携帯機器での受信を目的としている。

このような地上波ディジタルテレビジョン放送を受信するアンテナとして、モノポールアンテナや図７に示すような従来の同調型アンテナモジュール７１がある。

同調型アンテナモジュール７１では、受波素子７２に可変容量ダイオード（ＶＣＤ）７３が接続される。ＶＣＤはバリキャップダイオード、バリコンともいう。ＶＣＤ７３にはＤＣ（直流）カット用キャパシタ７４が接続され、ＶＣＤ７３とＤＣカット用キャパシタ７４間にはＲＦ（高周波）カット用抵抗７５が接続され、ＲＦカット用抵抗７５の電源側端子には周波数制御電源７６が接続される。

この同調型アンテナモジュール７１では、ＶＣＤ７３の容量を周波数制御電源７６の制御電圧で変化させ、受波素子７２で受信する電波の周波数に応じて同調周波数を変化させ、所望のチャンネルの放送を受信する。

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、次のものがある。

特開平１０−１７３４２６号公報 （同調タイプ、特に図２参照） 特開２０００−１５１４４８号公報（同調タイプ） 特開２００３−２９８３４１号公報（同調タイプ、特に図３参照） 特開２００６−３４５０４２号公報（マイコン制御タイプ）

しかしながら、ＶＣＤ７３は半導体デバイスなので、半導体デバイスを構成する各半導体層中のキャリア濃度等はばらついている。そのため、ＶＣＤ７３には印加電圧−静電容量特性に避けられないバラツキが発生する。周波数制御電源７６には、通常予め定められた制御電圧値が設定されている。そのため、ＶＣＤ７３を用いた従来の同調型アンテナモジュール７１では、上記印加電圧−静電容量特性のバラツキにより、アンテナ特性の１つである同調周波数にバラツキが生じてしまう。

また、同調型アンテナは一般的に狭帯域（例えば、携帯電話やノートパソコンに搭載した場合、アンテナ長が短くて受波素子の狭い部分で同調させる）のため、同調周波数がずれると受信特性が著しく低下するという問題もある。

さらに、従来の同調型アンテナモジュール７１を地上波ディジタルテレビジョン放送の受信に使用する場合は、図８（一般的なモノポールアンテナの例）に示すように広帯域な４７０〜７７０ＭＨｚもの全帯域で受信特性を維持する必要もある。このため、所望のチャンネルの放送を受信する際、同調周波数のバラツキは受信特性の低下に直結する。

そこで、本発明の目的は、同調周波数などのアンテナ特性バラツキを小さくする周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、アンテナ素子に可変容量手段を接続し、その可変容量手段の容量を周波数制御電源の制御電圧で変化させ、上記アンテナ素子で受信する電波の周波数に応じて同調周波数を変化させる同調型アンテナモジュールにおいて、上記周波数制御電源と上記可変容量手段間に、上記制御電圧を分圧する抵抗からなる分圧回路を接続し、その分圧回路で同調周波数を補正する周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールである。

請求項２の発明は、上記分圧回路は、第１抵抗と該第１抵抗よりも抵抗値が大きい第２抵抗を直列接続すると共に、上記第１抵抗の電源側端子に上記周波数制御電源を接続し、上記第２抵抗のアース側端子を接地し、上記第１抵抗と上記第２抵抗の接続点に上記可変容量手段を並列接続して構成される請求項１記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールである。

請求項３の発明は、上記可変容量手段の印加電圧−静電容量特性に応じて上記抵抗の抵抗値を設定した請求項１または２記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールである。

請求項４の発明は、上記可変容量手段の生産ロットごとに上記可変容量手段をサンプリングし、サンプリングした可変容量手段の静電容量を測定し、それらの測定値を平均化することによって得られたサンプル値に基づき、上記抵抗の抵抗値を設定した請求項３記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールである。

請求項５の発明は、上記可変容量手段は、可変容量ダイオードあるいはＭＥＭＳ可変容量である請求項１〜４いずれかに記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールである。

請求項６の発明は、上記抵抗は、固定抵抗あるいはトリミング用Ｃｕ箔パターンである請求項１〜５いずれかに記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールである。

請求項７の発明は、アンテナ素子と、該アンテナ素子に電気的に接続される可変容量手段と、該可変容量手段の容量を変化させるための制御電圧を発生させる周波数制御電源と、第１抵抗と該第１抵抗よりも抵抗値が大きい第２抵抗を直列接続すると共に、上記第１抵抗の電源側端子に上記周波数制御電源を接続し、上記第２抵抗のアース側端子を接地し、上記第１抵抗と上記第２抵抗の接続点に上記可変容量手段を並列接続して構成される分圧回路とを有する同調型アンテナモジュールの製造方法であって、
上記可変容量手段の生産ロットごとに上記可変容量手段をサンプリングし、該サンプリングした可変容量手段ごとに静電容量を測定し、それらの測定値を平均化することによって上記生産ロットごとの上記可変容量手段の平均静電容量を算出し、所望の平均静電容量特性を示す上記可変容量手段の生産ロットと該所望の平均静電容量特性から外れた平均静電容量特性を示す上記可変容量手段の生産ロットとを分別し、上記所望の平均静電容量特性を示す上記可変容量手段と上記所望外の平均静電容量特性を示す上記可変容量手段との平均静電容量のズレｘ（％）を式（１）を用いて算出し、
ｘ＝｛（生産ロットごとの可変容量手段の平均静電容量）−（可変容量手段の所望の平均静電容量）｝×１００／（可変容量手段の所望の平均静電容量） （１）
上記第１抵抗の抵抗値ｒ０及び上記第２抵抗の抵抗値Ｒ０と、上記平均静電容量のズレｘとを用いて式（２）から抵抗値ｒ１を算出し、
ｒ１＝ｒ０＋Ｒ０×（ｘ／１００） （２）
該抵抗値ｒ１に設定された上記第１抵抗と、抵抗値Ｒ０に設定された上記第２抵抗と、上記所望外の静電容量特性を示す上記可変容量手段とから同調型アンテナモジュールを作製する周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールの製造方法である。

本発明によれば、同調周波数などのアンテナ特性バラツキを小さくできる。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の好適な実施形態を示す周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールの回路図である。

図１に示すように、本実施形態に係る周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール（同調型アンテナモジュール）１は、主に地上波ディジタルテレビジョン放送を受信するため、例えば、デスクトップ型やノート型パソコンなどのコンピュータや、携帯電話、カーナビ、ＰＤＡ、ゲーム機などの移動・携帯機器に搭載（内蔵）されて使用される。その他、同調型アンテナモジュール１をチューナブル受信用アンテナとして用いてもよい。

この同調型アンテナモジュール１では、アンテナ素子としての受波素子２に、可変容量手段３が接続される。本実施形態では、可変容量手段３としてＶＣＤを用いた。受波素子２は、Ｃｕ、Ａｌなどの導電性を有する金属板や、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に設けられるマイクロストリップラインで形成される。

本実施形態では、平面視で金属板をほぼＦ型に形成したアンテナ素子を受波素子２として用いた。受波素子２は、細長い受信部２ｒと、その受信部２ｒの一端から側方に突出し、先端が接地される接地部２ｅと、受信部２ｒの側端から接地部２ｅに沿って突出し、電波を受信回路に給電する給電部２ｄとからなる。給電部２ｄの先端には、図示しない細径の同軸ケーブルやプリント回路基板が接続される。

受波素子２の受信部２ｒの他端に可変容量手段３のアノードが直列接続される。可変容量手段３のカソードには、ＤＣカット用キャパシタ４の一方が直列接続され、そのＤＣカット用キャパシタ４の他方が接地される。可変容量手段３とＤＣカット用キャパシタ４間にはＲＦカット用抵抗５の受波素子側端子ｒが並列接続される。本実施形態では、ＲＦカット用抵抗５の抵抗値を１００ｋΩにした。これら可変容量手段３、ＤＣカット用キャパシタ４、ＲＦカット用抵抗５で同調回路を構成する。

さて、ＲＦカット用抵抗５の電源側端子には、可変容量手段３に周波数制御電圧を逆電圧で印加するための可変直流電源として、周波数制御電源６の＋側端子（周波数制御電圧端子）が、抵抗からなる分圧回路７を介して直列接続される。

周波数制御電源６の周波数制御電圧の範囲は、地上波ディジタルテレビジョン放送の場合、約０〜６Ｖである。また、この周波数制御電圧により、可変容量手段３の静電容量は約１．０〜４．５ｐＦの範囲で変化する。

分圧回路７は、周波数制御電圧を分圧し、周波数補正回路として機能するものである。この分圧回路７は、分圧調整用抵抗としての小抵抗（第１抵抗）７ｓと、その小抵抗７ｓよりも抵抗値が大きい分圧用抵抗としての大抵抗（第２抵抗）７ｂとを直列接続すると共に、小抵抗７ｓの電源側端子に周波数制御電源６の＋側端子を接続し、大抵抗７ｂのアース側端子を接地し、小抵抗７ｓと大抵抗７ｂの接続点ｊにＲＦカット用抵抗５を介して可変容量手段３のカソードを並列接続して構成される。

後に製造方法で詳述するが、小抵抗７ｓと大抵抗７ｂの抵抗値を設定するには、まず、可変容量手段３の生産ロットごとにいくつかの可変容量手段３をサンプリングし、サンプリングした可変容量手段３の静電容量を測定し、それらの平均値をとる。次に、このようにして得られたサンプリング値に基づき、可変容量手段３に印加される周波数制御電圧の分圧電圧を調整することにより、可変容量手段３の静電容量が所望の値となるよう小抵抗７ｓと大抵抗７ｂの抵抗値を設定して行う。なぜなら、可変容量手段３の静電容量が生産ロットごとにバラツクためである。

本実施形態では、サンプリングした可変容量手段３の容量値のズレに応じて、小抵抗７ｓの抵抗値を０〜５０ｋΩ、好ましくは０〜２０ｋΩとし、大抵抗７ｂの抵抗値を５００ｋΩとした。また、小抵抗７ｓと大抵抗７ｂとして、チップ抵抗などの固定抵抗を用いた。

次に、同調型アンテナモジュール１の製造方法をより詳細に説明する。

まず、可変容量手段３の生産ロットごとに可変容量手段３をサンプリングし、サンプリングした可変容量手段３ごとに静電容量を測定し、それらの測定値を平均化することによって生産ロットごとの可変容量手段３の平均静電容量を算出する。

続いて、所望の平均静電容量特性を示す可変容量手段３の生産ロットと所望の平均静電容量特性から外れた平均静電容量特性を示す可変容量手段３の生産ロットとを分別し、所望の平均静電容量特性を示す可変容量手段３と所望外の平均静電容量特性を示す可変容量手段３との平均静電容量のズレｘ（％）を式（１）
ｘ＝｛（生産ロットごとの可変容量手段の平均静電容量）−（可変容量手段の所望の平均静電容量）｝×１００／（可変容量手段の所望の平均静電容量） （１）
を用いて算出する。

そして、所望の平均容量特性を示す可変容量手段３を備えた同調型アンテナモジュール１に用いられる小抵抗７ｓの抵抗値ｒ０及び大抵抗７ｂの抵抗値Ｒ０と、平均静電容量のズレｘとを用いて式（２）
ｒ１＝ｒ０＋Ｒ０×（ｘ／１００） （２）
から抵抗値ｒ１を算出する。

最後に、抵抗値ｒ１に設定された小抵抗７ｓと、抵抗値Ｒ０に設定された大抵抗７ｂと、所望外の静電容量特性を示す可変容量手段３とから図１の同調型アンテナモジュール１を作製する。

可変容量手段３としてＶＣＤを用いた例で、本実施形態の作用を説明する。

同調型アンテナモジュール１では、ＶＣＤ（可変容量手段３）の容量を周波数制御電源６の周波数制御電圧で変化させ、受波素子２で受信する電波の周波数に応じて同調周波数を変化させ、所所望のチャンネルの放送を受信する。受波素子２で受信した電波は、受信信号として給電部２ｄから図示しないアンプや受信回路に伝送される。

高周波帯域のチャンネルの放送を受信するには、同調周波数を高く、すなわち、周波数制御電源６の周波数制御電圧を高くしてＶＣＤの静電容量を小さくする必要がある。低周波帯域のチャンネルの放送の場合は、この逆で、周波数制御電圧を低くしてＶＣＤの静電容量を大きくする。

このとき、図７で説明した従来の同調型アンテナモジュール７１では、ＶＣＤ７３の静電容量特性がばらついていた場合、同調周波数も同じくばらついてしまう。

しかし、同調型アンテナモジュール１では、周波数制御電源６と可変容量手段３間に、周波数制御電圧を分圧する分圧回路７を接続することで、分圧回路７により同調周波数を補正する。

つまり、同調型アンテナモジュール１では、ＶＣＤが静電容量特性にバラツキがあって、容量の平均値が高い方、あるいは低い方にズレていた場合でも、ＶＣＤに加わる周波数制御電圧が分圧回路７で分圧され、この分圧された周波数制御電圧がＶＣＤに印加される。このため、ＶＣＤの容量値が所望の値となるように調整されるので、同調周波数が大きくズレることはない。

これにより、同調型アンテナモジュール１は、印加電圧−静電容量特性が常に一定の範囲内でＶＣＤを動作させることができ、同調周波数などのアンテナ特性バラツキを小さくできる周波数補正機能を有する。

例えば、５０ｋΩの小抵抗７ｓと５００ｋΩの大抵抗７ｂとで分圧回路７を構成すれば、受信に必要な範囲で周波数制御電圧を１０％低下させ、受信特性を向上、あるいは維持できる。

また、小抵抗７ｓを０ｋΩにする（短絡する）と共に、５００ｋΩの大抵抗７ｂで分圧回路７を構成した場合には、後述するように、生産ロットにおけるＶＣＤの平均容量値より小さくなるズレを若干補正でき、周波数制御電源６も安定する。

したがって、同調型アンテナモジュール１によれば、ＶＣＤの印加電圧−静電容量特性のバラツキによる同調周波数のズレを少なくできる。

通常同調周波数のズレを補正する場合、デバイスごとに印加電圧データを変更したり、マイコンによるフィードバック制御を行う必要がある。本実施形態に係る同調型アンテナモジュール１によれば、アンテナモジュールのみで同調周波数のズレを防止する対策が可能であり、アンテナモジュール側のハードウェアに変更が必要なく、低コストである。

また、本実施形態に係る製造方法によれば、図１の同調型アンテナモジュール１を簡単に作製できる。

ここで、同調型アンテナモジュール１の主要部（分圧回路・同調回路）の実装（レイアウト）例を説明する。

図２に示すように、プリント回路基板２１上には、同調型アンテナモジュール１を構成するための回路パターン２２ａ〜２２ｅが互いに絶縁されて形成される。

回路パターン２２ａは、周波数制御電源６（図１参照）の＋側端子と小抵抗７ｓの電源側端子とを結ぶための配線である。回路パターン２２ｂは小抵抗７ｓと大抵抗７ｂ間、および小抵抗７ｓと大抵抗７ｂの接続点と、ＲＦカット用抵抗５の電源側端子とを結ぶための配線である。回路パターン２２ｃは、大抵抗７ｂのアース側端子とプリント回路基板２１のＧＮＤ（グランド）とを結ぶための配線である。回路パターン２２ｄは回路パターン２２ｂと対向配置され、ＶＣＤ（可変容量手段３）とＤＣカット用キャパシタ４間、およびＶＣＤとＤＣカット用キャパシタ４の接続点と、ＲＦカット用抵抗５の受波素子側端子とを結ぶための配線である。回路パターン２２ｅは、ＤＣカット用キャパシタ４のアース側端子とプリント回路基板２１のＧＮＤとを結ぶための配線である。

プリント基板２１上の各回路パターン２２ａ〜２２ｅの所定位置に、小抵抗７ｓ、大抵抗７ｂ、ＲＦカット用抵抗５、ＤＣカット用キャパシタ４、ＶＣＤを、チップマウンタなどの実装装置を用いて順不同ではんだ付けして実装すると共に、ＶＣＤと受波素子２を接続すると、図１に示した同調型アンテナモジュール１が得られる。

この同調型アンテナモジュール１を上述したコンピュータや移動・携帯機器に実装するには、例えば図３に示すように、ケース（筐体）３１内に、その一端部から所定の距離だけ隔ててプリント基板２１を実装すると共に、一端部に同調型アンテナモジュール１を実装すればよい。

その際、回路パターン２２ａの小抵抗７ｓが実装される側とは反対の端部に、周波数制御電源６（図１参照）と接続するための＋側端子３２（図３参照）を形成し、受波素子２の給電部２ｄの先端に、図示しない細径の同軸ケーブルやプリント回路基板２１と接続するための受信信号出力端子３３（図３参照）を形成する。

上記実施形態では、可変容量手段３としてＶＣＤを用いた例で説明したが、可変容量手段３としてＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）可変容量を用いてもよい。ＭＥＭＳ可変容量にも印加電圧−静電容量特性のバラツキがあるが、本実施形態に係る同調型アンテナモジュール１によれば、そのバラツキによる同調周波数のズレも、上述と同じ理由で少なくできる。

特に、ＭＥＭＳ可変容量は、半導体材料からなるＶＣＤとは異なるため、ＭＥＭＳ可変容量を用いて本実施形態に係る同調型アンテナモジュール１を構成することで、受信アンテナだけでなく、送信アンテナとしても利用できる。

なぜなら、ＶＣＤに対して比較的高い周波数（約１００ＭＨｚ以上）のＲＦ（高周波信号）を入力しても、出力されるＲＦは非線形となってしまうため、比較的高い周波数のＲＦ下で使用される送信アンテナには、ＶＣＤを使用できないからである。しかし、ＭＥＭＳ可変容量ならば、比較的高い周波数のＲＦ入力に対して、出力されるＲＦも線形性を有するため、送信アンテナとしても使用可能となる。

また、上記実施形態では、分圧回路７を構成する小抵抗７ｓと大抵抗７ｂとして固定抵抗を用いた例で説明したが、小抵抗７ｓと大抵抗７ｂとして、レーザトリミング装置を用いてレーザによるトリミング用Ｃｕ箔パターンを使用してもよい。

この場合、例えば、プリント回路基板上にＣｕ箔を形成し、そのＣｕ箔の抵抗値をテスタで測定し、測定した抵抗値に基づき、小抵抗７ｓと大抵抗７ｂに設定する抵抗値となるようにＣｕ箔をレーザでトリミングしたり、トリミング後のＣｕ箔上に絶縁体を形成したりすればよい。これにより、分圧回路７をインラインで形成できる。

次に、同調型アンテナモジュール１を携帯電話に用いた例を説明する。ここでは、同調型アンテナモジュール１を送受信用アンテナとして使用するため、可変容量手段３としてＭＥＭＳ可変容量を用いた。

図４に示すように、携帯電話４１は、ヒンジなどの回動手段で２つ折りに開閉自在に設けられるケース４２を備える。

ケース４２は、周波数制御電源６（図１参照）としても使用されるバッテリーを内蔵したバッテリー側ケース４２ａと、そのバッテリー側ケース４２ａ側に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が収納され、バッテリー側ケース４２ａとは反対側に、図３と同様にしてプリント回路基板２１、同調型アンテナモジュール１が収納されたＬＣＤ側ケース４２ｂと、収納したプリント回路基板２１、同調型アンテナモジュール１を覆ってＬＣＤ側ケース４２ｂに取り付けられるバックカバー４２ｃとからなる。同調型アンテナモジュール１の受波素子２は、送信の場合、アンテナ素子としての放射素子の動作も行う。

プリント回路基板２１には、バッテリーと接続されるＣＰＵ４３、ＣＰＵ４３にそれぞれ独立に接続されるチューナ４４、送信回路４５、受波素子２の受信部（放射素子の場合は送信部）にそれぞれ独立に接続され、ＣＰＵ４３からの切替信号でチューナ４４と送信回路４５を切り替える送受信切替スイッチ（ＳＷ）４６が搭載される。

チューナ４４は、同調回路を除き、電波を受信するために一般的に必要な受信用増幅器、高周波回路、復調器などを備える。送信回路４５は、電波を送信するために一般的に必要な周波数発生器、送信用増幅器、変調器、電力増幅器などを備える。

携帯電話４１では、ワンセグの放送を受信する場合、ボタンを操作して所望のチャンネルを選択すると、ＣＰＵ４３は、切替信号をチューナ４４を介してＳＷ４６に出力し、ＳＷ４６が受信側回路に切り替える。

他方、ＣＰＵ４３は、選択したチャンネルの同調周波数に応じた制御信号を、チューナ４４を介して同調型アンテナモジュール１の周波数制御電源６（図１参照）に出力し、周波数制御電源６が選択したチャンネルに応じた一定の周波数制御電圧を、分圧回路７を介して可変容量手段３（図１参照）に印加する。

受波素子２で受信した電波は、受信信号として給電部２ｄからＳＷ４６を介してチューナ４４に入力された後、ＬＣＤに画像が表示される。電波を送信する場合は、送信回路４５を介して上述とほぼ逆の動作となる。

このように、同調型アンテナモジュール１を用いれば、従来とは異なり、携帯電話側のハードウェアに変更が必要なく、低コストな携帯電話４１を実現できる。

同調型アンテナモジュール１の作製に先立ち、小抵抗７ｓと大抵抗７ｂからなる分圧回路７を形成する。まず、可変容量手段３としてのＶＣＤについて、３つの生産ロットＡ（実施例１の同調型アンテナモジュール１への実装用）、生産ロットＢ（実施例２の同調型アンテナモジュール１への実装用）、生産ロットＣ（実施例３の同調型アンテナモジュール１への実装用）ごとに、可変容量手段３をいくつかサンプリングし、サンプリングした各可変容量手段３の静電容量を測定した。

図５は、ＶＣＤの生産ロットごとにＶＣＤの容量値と、その容量値を示すＶＣＤの数量との関係についてグラフにプロットしたものである。なお横軸は、式（３）
（容量値のズレ）＝｛（各ＶＣＤの容量値測定結果）−（ＶＣＤの所望の容量値）｝×１００／（ＶＣＤの所望の容量値） （３）
を用いてＶＣＤが所望の容量値となる場合に容量値のズレが０％となるように規格化を行った。

図５に示すように、実施例１〜３において、サンプリングしたＶＣＤの平均容量値（ピーク値）からのズレ（％）−数量（個）の特性線５１ａ〜５１ｃは、いずれもほぼ正規分布となる。

各特性線５１ａ〜５１ｃを見ると、実施例２が所望の容量値からのズレが最も少なく（０％）、実施例１の測定結果を平均化して求めた容量値のズレ（平均容量のズレ）が実施例２から−２％であり、実施例３の測定結果を平均化して求めた容量値のズレ（平均容量のズレ）が実施例２から＋２％であることがわかる。また、平均容量値からのズレが約±２％以内に、各生産ロットＡ〜ＣのほぼすべてのＶＣＤを含まれることがわかる。

そこで、大抵抗７ｂの抵抗値を５００ｋΩに固定した上で、各特性線５１ａ〜５１ｃで得られたサンプリング値に基づき、印加電圧−静電容量特性が非線形領域とならないよう調整抵抗としての小抵抗７ｓの抵抗値を表１のように設定した。

表１に示すように、実施例１は小抵抗７ｓの抵抗値を０Ωとし、実施例２は小抵抗７ｓの抵抗値を１０ｋΩとし、実施例３は小抵抗７ｓの抵抗値を２０ｋΩとした。その後、実施例１〜３の各小抵抗７ｓをプリント回路基板２１に組み込んで分圧回路７を組み立て実装し、図２のように実装した同調型アンテナモジュール１を作製した。また、比較として、実施例１〜３に用いたＶＣＤと同じＶＣＤをそれぞれ用い、従来の図７のように実装した同調型アンテナモジュール７１をそれぞれ作製し、これらを従来例１〜３とした。

従来例１〜３の同調型アンテナモジュール７１は、図６（ｂ）に示すように、ＶＣＤの印加電圧−静電容量の特性線６１ｂａ〜６１ｂｃを見ると、特に、低い周波帯域に対応する低い印加電圧の領域において、生産ロットにおけるＶＣＤの平均容量値のバラツキを反映して、ＶＣＤの印加電圧−静電容量特性もばらついている。

それに対して、本実施例１〜３の同調型アンテナモジュール１では、図６（ａ）の印加電圧−静電容量の特性線６１に示すように、特に、低い周波数帯域に対応する低い印加電圧の領域において、生産ロットにおけるＶＣＤの平均容量値のバラツキを反映することなく、補正後のＶＣＤの印加電圧−静電容量特性を一定とすることができた。従って、実施例１〜３によれば、同調周波数などのアンテナ特性のバラツキも小さくすることができた。

ここで、具体的な同調型アンテナモジュール１のＶＣＤに印加される周波数制御電圧の調整方法について説明する。

まず、基準となる同調型アンテナモジュール１に実装するＶＣＤの容量値（平均容量のズレが０％）、小抵抗７ｓの抵抗値ｒ０、及び大抵抗７ｂの抵抗値Ｒ０を決定する。

次に、所望の平均容量値からｘ％のズレを有するＶＣＤを用いた同調型アンテナモジュール１を作製する場合には、上述した式（１）により平均容量値のズレｘ（％）を算出してから、上述した式（２）に上記の各値を用いて算出される抵抗値ｒ１に小抵抗７ｓの抵抗値を変更すれば良い。

これにより、ＶＣＤに印加される周波数制御電圧の分圧後の電圧値が最適化され、所望のＶＣＤの容量値が得られるので、平均容量値がずれているＶＣＤを用いる同調型アンテナモジュール１においても、同調周波数がばらつくことはない。

本発明の好適な実施形態を示す周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールの回路図である。 図１の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール主要部の実装例を示す平面図である。 図１に示した周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールの実装例を示す平面図である。 図１に示した周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールを携帯電話に使用した場合を示す分解斜視図である。 実施例における可変容量ダイオードのバラツキ特性を示す図である。 図６（ａ）は実施例における分圧補正後の可変容量ダイオードの印加電圧−静電容量特性を示す図、図６（ｂ）は従来例における可変容量ダイオードの印加電圧−静電容量特性を示す図である。 従来の同調型アンテナモジュールの回路図である。 日本の地上波ディジタルテレビジョン放送において、一般的なモノポールアンテナのアンテナ利得特性を示す図である。

符号の説明

１ 周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール
２ 受波素子（アンテナ素子）
３ 可変容量手段（ＶＣＤの例）
６ 周波数制御電源
７ 分圧回路
７ｓ 小抵抗（第１抵抗）
７ｂ 大抵抗（第２抵抗）

Claims (7)

1. アンテナ素子に可変容量手段を接続し、その可変容量手段の容量を周波数制御電源の制御電圧で変化させ、上記アンテナ素子で受信する電波の周波数に応じて同調周波数を変化させる同調型アンテナモジュールにおいて、上記周波数制御電源と上記可変容量手段間に、上記制御電圧を分圧する抵抗からなる分圧回路を接続し、その分圧回路で同調周波数を補正することを特徴とする周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール。
2. 上記分圧回路は、第１抵抗と該第１抵抗よりも抵抗値が大きい第２抵抗を直列接続すると共に、上記第１抵抗の電源側端子に上記周波数制御電源を接続し、上記第２抵抗のアース側端子を接地し、上記第１抵抗と上記第２抵抗の接続点に上記可変容量手段を並列接続して構成される請求項１記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール。
3. 上記可変容量手段の印加電圧−静電容量特性に応じて上記抵抗の抵抗値を設定した請求項１または２記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール。
4. 上記可変容量手段の生産ロットごとに上記可変容量手段をサンプリングし、サンプリングした可変容量手段の静電容量を測定し、それらの測定値を平均化することによって得られたサンプル値に基づき、上記抵抗の抵抗値を設定した請求項３記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール。
5. 上記可変容量手段は、可変容量ダイオードあるいはＭＥＭＳ可変容量である請求項１〜４いずれかに記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール。
6. 上記抵抗は、固定抵抗あるいはトリミング用Ｃｕ箔パターンである請求項１〜５いずれかに記載の周波数補正回路付き同調型アンテナモジュール。
7. アンテナ素子と、該アンテナ素子に電気的に接続される可変容量手段と、該可変容量手段の容量を変化させるための制御電圧を発生させる周波数制御電源と、第１抵抗と該第１抵抗よりも抵抗値が大きい第２抵抗を直列接続すると共に、上記第１抵抗の電源側端子に上記周波数制御電源を接続し、上記第２抵抗のアース側端子を接地し、上記第１抵抗と上記第２抵抗の接続点に上記可変容量手段を並列接続して構成される分圧回路とを有する同調型アンテナモジュールの製造方法であって、
   上記可変容量手段の生産ロットごとに上記可変容量手段をサンプリングし、該サンプリングした可変容量手段ごとに静電容量を測定し、それらの測定値を平均化することによって上記生産ロットごとの上記可変容量手段の平均静電容量を算出し、所望の平均静電容量特性を示す上記可変容量手段の生産ロットと該所望の平均静電容量特性から外れた平均静電容量特性を示す上記可変容量手段の生産ロットとを分別し、上記所望の平均静電容量特性を示す上記可変容量手段と上記所望外の平均静電容量特性を示す上記可変容量手段との平均静電容量のズレｘ（％）を式（１）を用いて算出し、
   ｘ＝｛（生産ロットごとの可変容量手段の平均静電容量）−（可変容量手段の所望の平均静電容量）｝×１００／（可変容量手段の所望の平均静電容量） （１）
   上記第１抵抗の抵抗値ｒ０及び上記第２抵抗の抵抗値Ｒ０と、上記平均静電容量のズレｘとを用いて式（２）から抵抗値ｒ１を算出し、
   ｒ１＝ｒ０＋Ｒ０×（ｘ／１００） （２）
   該抵抗値ｒ１に設定された上記第１抵抗と、抵抗値Ｒ０に設定された上記第２抵抗と、上記所望外の静電容量特性を示す上記可変容量手段とから同調型アンテナモジュールを作製することを特徴とする周波数補正回路付き同調型アンテナモジュールの製造方法。

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