JP2014011475A - Matching circuit and antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯端末等の無線機器において、アンテナの周波数を調整するための整合回路およびアンテナ装置に関するものである。 The present invention relates to a matching circuit and an antenna device for adjusting the frequency of an antenna in a wireless device such as a portable terminal.
近年、携帯電話等の無線機器において、無線システムの増加に伴いアンテナの数は増加する傾向にある。またアンテナに許容される占有体積は減少される傾向にあり、内蔵アンテナにおいて小型化が強く要求されてきている。しかしながらアンテナ特性は一般的にサイズに対してトレードオフの関係にあり、小型化が進むことにより周波数帯域の狭帯域化および効率の劣化が問題になっている。
この問題の解決方法として、1つのアンテナエレメントを用い、同調周波数をバリキャップダイオードの容量値を可変させて、複数の周波数に対応させる手法が提案されている(特許文献1参照)。
また、整合回路の素子値を可変させる技術として、PINダイオードをスイッチング素子として用いる手法が提案されている(特許文献2参照)。
この可変技術は複数のスイッチング素子に整合素子を接続し、スイッチング素子を選択的にON/OFFさせて、所望の周波数を実現させるものである。
In recent years, in wireless devices such as mobile phones, the number of antennas tends to increase as the number of wireless systems increases. Further, the occupied volume allowed for the antenna tends to be reduced, and there is a strong demand for miniaturization of the internal antenna. However, the antenna characteristics are generally in a trade-off relationship with the size, and with the progress of miniaturization, narrowing of the frequency band and deterioration of efficiency become problems.
As a solution to this problem, a technique has been proposed in which a single antenna element is used, and the tuning frequency is made variable by changing the capacitance value of the varicap diode (see Patent Document 1).
As a technique for changing the element value of the matching circuit, a technique using a PIN diode as a switching element has been proposed (see Patent Document 2).
In this variable technique, matching elements are connected to a plurality of switching elements, and the switching elements are selectively turned on / off to realize a desired frequency.
特許文献1には、モノポールアンテナの給電部に可変容量素子としてバリキャップダイオードが接続されたアンテナ装置が開示されている。このアンテナではバリキャップダイオードに加える電圧を可変させることにより、整合素子である容量値を変化させて、所望の周波数に対応させることを可能にしている。しかしながらこの手法では、バリキャップダイオードの損失の影響が直接的にアンテナの特性を劣化させてしまう問題を避けられない。特にバリキャップダイオードの損失が大きくなる1GHz以上の周波数のアプリケーションではアンテナの特性劣化が顕著になり問題となる。
特許文献2にはアンテナ給電部に直列接続の2つのインダクタと、それぞれのインダクタに並列にスイッチング素子としてのPINダイオードが接続されたアンテナ装置が開示されている。このアンテナでは、それぞれのPINダイオードのスイッチを独立に制御できるデバイスが備えられており、ONとOFFの状態の組み合わせから4つの整合素子の値が実現できるようになっている。その整合素子値から任意の4つの周波数を選択できる構造となっている。しかしながらこの手法では、それぞれのPINダイオードを制御させる電圧供給源がスイッチング素子と同等数必要になるため、回路構造の複雑化が問題となる。また、制御デバイスも必要になるためコストおよび回路の増加が避けられない。さらに、電圧供給源を供用化した場合、スイッチングの選択性を失ってしまう問題がある。
本発明は、上記に鑑みてされたものであって、簡易な回路で構成され、単一の電圧供給源で制御することが可能な整合回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a matching circuit that is configured with a simple circuit and can be controlled by a single voltage supply source.
上記目的を達成するための本発明による整合回路は、直列接続された第1のスイッチング素子と第1の受動素子を有する第1の受動素子部と、直列接続された第2のスイッチング素子と第2の受動素子を有し、前記第1の受動素子部に並列に接続された第2の受動素子部と、前記第1の受動素子部および前記第2の受動素子部に制御電圧を加えるための電圧供給端子と、一端が前記電圧供給端子に接続されて、他端が第1の受動素子部の一端に接続されている第1の分圧回路と、一端が前記電圧供給端子に接続されて、他端が第2の受動素子部の一端に接続されている第2の分圧回路を備えたことを第1の特徴とする。 To achieve the above object, a matching circuit according to the present invention includes a first switching element connected in series, a first passive element unit having a first passive element, a second switching element connected in series, and a second switching element. A second passive element unit having two passive elements and connected in parallel to the first passive element unit; and for applying a control voltage to the first passive element unit and the second passive element unit A voltage supply terminal, one end connected to the voltage supply terminal, the other end connected to one end of the first passive element section, and one end connected to the voltage supply terminal. Thus, the first feature is that a second voltage dividing circuit having the other end connected to one end of the second passive element portion is provided.
上記特徴の本発明によれば、電圧供給端子から連続的に電圧を加えていくことにより、先に第1のスイッチング素子がONになる。その後も電圧を加えていくと第1および第2のスイッチング素子が同時にONになる。そのため、本発明をアンテナ装置に組み合わせれば、整合回路の状態として、受動素子部の接続が2通りに構成することができ、アンテナの周波数を広範囲に可変させることが可能となる。 According to the present invention having the above characteristics, the first switching element is turned on first by continuously applying a voltage from the voltage supply terminal. Thereafter, when a voltage is applied, the first and second switching elements are simultaneously turned ON. Therefore, when the present invention is combined with an antenna device, the connection of the passive element portion can be configured in two ways as the state of the matching circuit, and the antenna frequency can be varied over a wide range.
また、それぞれのスイッチング素子に対応した供給電圧源や制御デバイスが不要であるため回路の簡素化が可能となる。そのため伝送線路を短く出来てアンテナ特性の劣化を防ぐことができる。 In addition, since a supply voltage source and a control device corresponding to each switching element are not necessary, the circuit can be simplified. As a result, the transmission line can be shortened and deterioration of the antenna characteristics can be prevented.
さらに本発明に係る整合回路は、第1および第2の受動素子はコンデンサ又はインダクタであることを第2の特徴とする。 Furthermore, the matching circuit according to the present invention is characterized in that the first and second passive elements are capacitors or inductors.
上記特徴の整合回路によれば、受動素子がコンデンサの場合はインピーダンスを容量性に変化させることができ、またインダクタの場合はインピーダンスを誘導性に変化させるとこができるため容易にインピーダンスの調整が可能となる。 According to the matching circuit of the above characteristics, when the passive element is a capacitor, the impedance can be changed to capacitive, and when the passive element is an inductor, the impedance can be changed to inductive, so that the impedance can be easily adjusted. It becomes.
さらに本発明に係る整合回路は、第1および第2のスイッチング素子はPINダイオードであることを第3の特徴とする。 Furthermore, the matching circuit according to the present invention has a third feature that the first and second switching elements are PIN diodes.
上記特徴の整合回路によれば、PINダイオードを用いることでスイッチング素子の小型化が可能となり、そのため整合回路全体のサイズも小型化することが出来る。 According to the matching circuit having the above characteristics, the switching element can be reduced in size by using the PIN diode, and therefore the size of the entire matching circuit can be reduced.
さらに本発明に係る整合回路は、第1の分圧回路として、一端が電圧供給端子に接続されている第1の抵抗と、一端が第1の抵抗の他端に接続されて、他端が基準電位に接続されている第2の抵抗から構成され、第2の分圧回路として、一端が電圧供給端子に接続されている第3の抵抗と、一端が第3の抵抗の他端に接続されて、他端が基準電位に接続されている第4の抵抗から構成されていることを第4の特徴とする Furthermore, the matching circuit according to the present invention is a first voltage dividing circuit, the first resistor having one end connected to the voltage supply terminal, the one end connected to the other end of the first resistor, and the other end Consists of a second resistor connected to a reference potential. As a second voltage dividing circuit, one end is connected to the voltage supply terminal, and one end is connected to the other end of the third resistor. The fourth feature is that the other end is composed of a fourth resistor connected to the reference potential.
上記特徴の整合回路によれば、分圧回路の構成要素として抵抗素子を用いることにより整合回路の小型化が可能となり、そのため整合回路全体のサイズも小型化することが出来る。 According to the matching circuit having the above characteristics, it is possible to reduce the size of the matching circuit by using a resistance element as a component of the voltage dividing circuit, and therefore, the size of the entire matching circuit can be reduced.
さらに本発明に係る整合回路は、第2の受動素子部が第3のコンデンサを介して第1の受動素子部に接続されていることを第5の特徴とする。 Furthermore, the matching circuit according to the present invention has a fifth feature that the second passive element portion is connected to the first passive element portion via a third capacitor.
上記特徴の整合回路によれば、第3のコンデンサを配置することにより供給電圧が第1の分圧回路経由で第2のスイッチング素子に印加されるのを防ぐことが出来る。これによりスイッチング素子の制御を正確に行うことが可能となる。 According to the matching circuit having the above characteristics, it is possible to prevent the supply voltage from being applied to the second switching element via the first voltage dividing circuit by disposing the third capacitor. This makes it possible to accurately control the switching element.
さらに本発明に係る整合回路は、電圧供給端子と第2の分圧回路との間に第1のインダクタを備えたことを第6の特徴とする。 Furthermore, the matching circuit according to the present invention is characterized in that a first inductor is provided between the voltage supply terminal and the second voltage dividing circuit.
上記特徴の整合回路によれば、第3のインダクタを備えることにより、アンテナに接続された高周波線路との結合による高周波成分が電圧供給源に流入することを防ぐことができ、電源供給源の安定化を図ることが可能となる。 According to the matching circuit having the above characteristics, by providing the third inductor, it is possible to prevent a high frequency component due to coupling with the high frequency line connected to the antenna from flowing into the voltage supply source, and to stabilize the power supply source. Can be achieved.
さらに本発明に係る整合回路の第1の抵抗は第2の抵抗よりも低抵抗値であり、第3の抵抗は第4の抵抗よりも高抵抗値であって、分圧比率が第2の分圧回路よりも第1の分圧回路の方が大きいことを第7の特徴とする。 Furthermore, the first resistor of the matching circuit according to the present invention has a lower resistance value than the second resistor, the third resistor has a higher resistance value than the fourth resistor, and the voltage dividing ratio is the second resistance value. The seventh feature is that the first voltage dividing circuit is larger than the voltage dividing circuit.
上記特徴の整合回路によれば、第1のスイッチング素子に接続される第1及び第2の抵抗と、第2のスイッチング素子に接続される第3及び第4の抵抗との比率を変えることにより、各スイッチング素子に印加される電圧の分圧比率を変えることが出来る。このことにより、1つの電圧供給源で複数のスイッチング素子の制御が可能となる。 According to the matching circuit having the above characteristics, by changing the ratio between the first and second resistors connected to the first switching element and the third and fourth resistors connected to the second switching element. The voltage dividing ratio of the voltage applied to each switching element can be changed. As a result, a plurality of switching elements can be controlled by a single voltage supply source.
さらに本発明に係る整合回路は、一端が前記第1の分圧回路の他端に接続されて、他端が前記第1のスイッチング素子の一端と接続されている第1の高周波カット素子と、一端が前記第1のスイッチング素子の他端に接続されて、他端が基準電位と接続されている第2の高周波カット素子を有し、一端が前記第2の分圧回路の他端に接続されて、他端が前記第2のスイッチング素子の一端と接続されている第3の高周波カット素子と、一端が前記第2のスイッチング素子の他端に接続されて、他端が基準電位と接続されている第4の高周波カット素子を有していることを第8の特徴とする。 Furthermore, the matching circuit according to the present invention includes a first high frequency cut element having one end connected to the other end of the first voltage dividing circuit and the other end connected to one end of the first switching element, One end is connected to the other end of the first switching element, and the other end is connected to a reference potential, and the other end is connected to the other end of the second voltage dividing circuit. A third high-frequency cut element having the other end connected to one end of the second switching element, one end connected to the other end of the second switching element, and the other end connected to a reference potential. An eighth characteristic is that the fourth high-frequency cut element is provided.
上記特徴の整合回路によれば、高周波カット素子を接続することにより、高周波信号と供給電圧であるDC信号の経路を分けることが出来るようになる。これにより高周波信号の減衰を防ぎ、スイッチング素子の制御を正確に行うことが可能となる。 According to the matching circuit having the above characteristics, the high-frequency signal and the DC signal that is the supply voltage can be separated by connecting the high-frequency cut element. As a result, attenuation of the high-frequency signal can be prevented and the switching element can be accurately controlled.
さらに本発明に係る整合回路は、第1、第2、第3および第4の高周波カット素子はチョークコイルであることを第9の特徴とする。 Furthermore, the matching circuit according to the present invention has a ninth feature that the first, second, third and fourth high frequency cut elements are choke coils.
上記特徴の整合回路によれば、高周波カット素子としてチョークコイルを用いることにより、効率よく高周波信号の通過を防ぐことができる。また、チップインダクタで対応出来るため、搭載が簡易である。 According to the matching circuit having the above characteristics, the use of the choke coil as the high-frequency cut element can efficiently prevent the passage of the high-frequency signal. Moreover, since it can respond with a chip inductor, mounting is easy.
さらに本発明に係るアンテナ装置は、アンテナと前記アンテナに接続された第1〜9のいずれかの特徴に記載された整合回路とを備えたことを第10の特徴とする。 Furthermore, an antenna device according to the present invention has a tenth feature including an antenna and a matching circuit described in any one of the first to ninth features connected to the antenna.
上記特徴のアンテナ装置によれば、電圧供給端子からの供給電圧を制御することにより、任意の整合素子を選択することができる。そのため、1つのアンテナエレメントで複数の周波数に対応したアンテナ装置が実現でき、装置の小型化および部品点数の削減が可能となる。 According to the antenna device having the above characteristics, an arbitrary matching element can be selected by controlling the supply voltage from the voltage supply terminal. Therefore, an antenna device corresponding to a plurality of frequencies can be realized with one antenna element, and the device can be downsized and the number of parts can be reduced.
本発明によれば、スイッチング素子を制御するための複数の電圧供給源や制御デバイスが不要である。そのため、簡易な回路で構成され、単一の電圧供給源で、少なくとも2つ以上の整合回路の状態を制御して、広帯域にアンテナの周波数を調整することが可能となる。 According to the present invention, a plurality of voltage supply sources and control devices for controlling the switching elements are unnecessary. Therefore, it is configured with a simple circuit, and it is possible to adjust the frequency of the antenna in a wide band by controlling the states of at least two matching circuits with a single voltage supply source.
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。さらに、本実施形態はその趣旨を逸脱しない限り、さまざまな変更が可能である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. Further, various modifications can be made to the present embodiment without departing from the spirit of the present embodiment.
図1は無線機に搭載されたアンテナの動作周波数を切り替えるための整合回路20の簡略図である。整合回路20は、電波を送受信するアンテナ1に接続された第1のスイッチング素子である第1のPINダイオード3aと第1の受動素子である第1のコンデンサ2aを有する第1の受動素子部40aと、前記第1の受動素子部40aに並列に接続され、第2のスイッチング素子である第2のPINダイオード3bと第2の受動素子である第2のコンデンサ2bを有する第2の受動素子部40bと、前記第1の受動素子部40aおよび前記第2の受動素子部40bに制御電圧を加えるための電圧供給端子6と、一端が前記電圧供給端子6に接続されて、他端が第1の受動素子部40aの一端に接続されている第1の分圧回路30aと、一端が前記電圧供給端子6に接続されて、他端が第2の受動素子部40bの一端に接続されている第2の分圧回路30bを備えている。
FIG. 1 is a simplified diagram of a
また、前記第1の分圧回路30aは、一端が第2の接続ノード8を介して前記電圧供給端子6に接続されている第1の抵抗4aと、一端が前記第1の抵抗4aの他端に接続されて、他端が基準電位に接続されている第2の抵抗5aから構成され、前記第2の分圧回路30bは、一端が前記第2の接続ノード8を介して前記電圧供給端子6に接続されている第3の抵抗4bと、一端が前記第3の抵抗4bの他端に接続されて、他端が基準電位に接続されている第4の抵抗5bから構成されている。整合回路20は、さらに、前記第2の受動素子部40bが第1の接続ノード7およびDCカットのための第3のコンデンサ9を介して前記第1の受動素子部40aに接続されている。
The first
(第1の実施形態)
図2は第1の実施形態に係る整合回路20の具体的な回路構成を示す。アンテナ1は並列接続された前記第1の受動素子部40aと前記第2の受動素子部40bのそれぞれ一端に接続されると共に、第4のコンデンサ13を介して送受信機11に接続されている。さらに、一端が前記第2の接続ノード8に接続されて、他端が前記第3の抵抗4bの一端に接続されている高周波ノイズカットのための第1のインダクタ14を備えている。また、各抵抗の抵抗値は、前記第1の抵抗4aは前記第2の抵抗5aよりも低抵抗値であり、前記第3の抵抗4bは前記第4の抵抗5bよりも高抵抗値である。そのため、分圧比率が前記第2の分圧回路30bよりも第1の分圧回路30aの方が大きくなる。
(First embodiment)
FIG. 2 shows a specific circuit configuration of the matching
さらに整合回路20は、一端が前記第1の分圧回路30aの他端に接続されて、他端が前記第1のスイッチング素子3aの一端と接続されている第1の高周波カット素子である第1のチョークコイル12aと、一端が前記第1のスイッチング素子3aの他端に接続されて、他端が基準電位と接続されている第2の高周波カット素子である第2のチョークコイル12bを有し、及び、一端が前記第2の分圧回路30bの他端に接続されて、他端が前記第2のスイッチング素子3bの一端と接続されている第3の高周波カット素子である第3のチョークコイル12cと、一端が前記第2のスイッチング素子3bの他端に接続されて、他端が基準電位と接続されている第4の高周波カット素子である第4のチョークコイル12dを有している。前記第1、第2、第3および第4のチョークコイル12a、12b、12c、および12dは、DC信号に影響がなく高周波信号の通過を防ぐ役割を果たす。また、チョークコイルの代わりに抵抗素子を用いても同様の効果が得られる。
Further, the matching
前記第1および第2のPINダイオード3a、3bはスイッチング素子として機能し、そのON/OFFを制御する電圧供給源15が前記第2の接続ノード8を介して接続されている。前記第4のコンデンサ13はアンテナのインピーダンスを調整するためのものあり、前記第1のインダクタ14は高周波ノイズをカットするためのものである。
これらの構造により、単一の電圧供給源から2つのPINダイオードに同時に電圧を供給しても、整合素子を任意に選択することが可能となる。このことにより、回路の簡素化、コストおよび回路損失の削減が図れる。
The first and
With these structures, it is possible to arbitrarily select a matching element even when a voltage is simultaneously supplied to two PIN diodes from a single voltage supply source. As a result, the circuit can be simplified and the cost and circuit loss can be reduced.
前記整合回路20の具体的な動作を図3に示す。制御電圧を徐々に高くすることにより前記第1および第2のPINダイオード3a、3bが連続的にONなる。つまり低電圧の場合は前記PINダイオード3aがONになり、続けて電圧を高くしていくと前記第1のPINダイオード3aおよび第2のPINダイオード3bがONになる。また、それぞれの状態でのキャパシタンスは、低電圧の場合はC1となり高電圧の場合はC1+C2となる。
A specific operation of the matching
図4に図2の整合回路をアンテナ装置に用いた場合のVSWR特性を表した模式図を示す。この図の縦軸はVSWR(電圧定在波比)、横軸は周波数を表している。 FIG. 4 is a schematic diagram showing VSWR characteristics when the matching circuit of FIG. 2 is used in an antenna device. In this figure, the vertical axis represents VSWR (voltage standing wave ratio), and the horizontal axis represents frequency.
図5に図2の整合回路をアンテナ装置に用いた場合の放射効率特性を表した模式図を示す。この図の縦軸は放射効率、横軸は周波数を表している。 FIG. 5 is a schematic diagram showing radiation efficiency characteristics when the matching circuit of FIG. 2 is used in an antenna device. In this figure, the vertical axis represents radiation efficiency and the horizontal axis represents frequency.
図4および図5のグラフ中に示した状態1、状態2の表示はスイッチング素子としての前記第1および第2のPINダイオード3a、3bのON/OFFの状態を示している。これらの図から分かるように前記第1および第2のPINダイオード3a、3bの2状態による整合回路の切り替えにより、GPS周波数帯(1.575GHz)からW−LAN周波数帯(2.44GHz)までの周波数2状態の可変を実現している。なお、図4および図5の周波数変化は、一例を示したものであり実際のアンテナ構成や無線機器端末に応じて調整されるものである。
The indications of
例えば、本例の抵抗値を第1の抵抗4a=100Ω、第2の抵抗5a=200Ω、第3の抵抗4b=200Ω、第4の抵抗5b=100Ωとし、また、供給電圧を標準順方向電圧で、低電圧値は1.2V、高電圧値は2.4Vとする。この場合、各抵抗の抵抗値は、前記第1の抵抗4aは前記第2の抵抗5aよりも低抵抗値であり、前記第3の抵抗4bは前記第4の抵抗5bよりも高抵抗値である。よって、分圧比率は、前記第2の分圧回路30b(比率0.33)よりも前記第1の分圧回路30a(比率0.67)の方が高比率となり、その結果、前記整合回路20は、前記電圧供給源15から低電圧が供給される際に、前記第1のPINダイオード3aがONになり前記第2のPINダイオード3bがOFFになる。
For example, the resistance value of this example is the
アンテナ1に並列接続された前記第1および第2のコンデンサ2a、2bは周波数調整用の整合素子であり、直列接続された前記第4のコンデンサ13はインピーダンス調整用の整合素子である。本例の容量値は例えば、前記第1のコンデンサ2a=0.1pF、前記第2のコンデンサ2b=1.5pF、前記第4のコンデンサ13=0.5pFである。つまりW−LAN周波数帯(状態1)では並列接続コンデンサはC1(0.1pF)を選択し、GPS周波数帯(状態2)では並列接続コンデンサはC1+C2(1.6pF)を選択することにより周波数の違う2つのアプリケーションを選択することを可能としている。これらのコンデンサの容量値はアンテナエレメントおよびGND間距離に依存するため、実際のアンテナに接続させる場合は各アンテナの特性に合うように容量値を調整する。
The first and
図6に整合回路20をアンテナ装置として携帯電話機に搭載した場合の実装レイアウトの例示図を示す。実装基板17上に給電点16、整合回路20、送受信機11が設けられている。実装基板17は汎用の電子部品が実装される基板で携帯電話に内蔵され、アンテナエレメントは給電点16に接続される。なお、実装基板17の材質としては、ABS樹脂やFR4などを用いることができる。
FIG. 6 shows an example of a mounting layout when the matching
本実施の形態は、周波数変更のための可変整合素子としてバリキャップダイオードを使用していなく、PINダイオードをスイッチング素子としてコンデンサを選択することにより整合回路を実現している。この構成によれば、バリキャップダイオードを使用していないので、バリキャップダイオードの損失によるアンテナ特性劣化を回避できる。この特性劣化の回避は、特に1GHz以上の周波数で有用である。さらにバリキャップダイオードよりも大きく容量値を変化させる事が可能となるため、広い周波数範囲での周波数可変が可能となる。 In this embodiment, a varicap diode is not used as a variable matching element for changing the frequency, and a matching circuit is realized by selecting a capacitor using a PIN diode as a switching element. According to this configuration, since no varicap diode is used, it is possible to avoid deterioration of antenna characteristics due to loss of the varicap diode. This avoidance of characteristic deterioration is particularly useful at a frequency of 1 GHz or more. Furthermore, since the capacitance value can be changed larger than that of the varicap diode, the frequency can be varied over a wide frequency range.
(比較例)
比較例として、図7に従来のアンテナ装置の回路図を示す。この構造によればPINダイオード(D4、D5)と同数の電圧供給源(Vb1、Vb2)と制御デバイスが必要となる。しかしながら本発明では、PINダイオードの前記電圧供給源15は、PINダイオードが複数にも拘らず1つであるために、制御デバイスが不要となる。そのため回路の複雑化および回路損失増加を避けられる。また、部品点数が少なくなるためコストを抑えることが出来る。
(Comparative example)
As a comparative example, FIG. 7 shows a circuit diagram of a conventional antenna device. According to this structure, the same number of voltage supply sources (Vb1, Vb2) and control devices as PIN diodes (D4, D5) are required. However, in the present invention, since the
本発明では全てのPINダイオードがONの場合に最も低い周波数の状態となるが、その際には全てのPINダイオードが並列に接続されているため、PINダイオードの高周波抵抗が最小になる。このことにより全体のPINダイオードの損失は低減できる。また、インピーダンス調整の前記コンデンサ13は整合回路20とは別に送受信機11の直前に接続されているため個別のアンテナおよび送受信機に合わせた調整が容易である。
In the present invention, when all the PIN diodes are ON, the state of the lowest frequency is obtained. At this time, since all the PIN diodes are connected in parallel, the high frequency resistance of the PIN diode is minimized. This can reduce the loss of the entire PIN diode. Further, since the
(第2の実施形態)
図8に第2の実施形態に係る整合回路の簡略図を示す。図2に示す第1の実施形態に係る整合回路との異なる点は、受動素子部と分圧回路が3段並列に接続されている点である。整合回路20では2段の切り替えが可能となるが、さらに並列に第3の分圧回路30cおよび第3の受動素子部40cを接続することにより3段の切り替えが可能となる。この際、低電圧では第1のスイッチング素子がONとなり、中電圧では第1および第2のスイッチング素子がONになり、高電圧では第1、第2および第3のスイッチング素子がONとなる。また分圧比率は、高比率の順に第1の分圧回路30a、第2の分圧回路30b、第3の分圧回路30cの関係となる。
(Second Embodiment)
FIG. 8 shows a simplified diagram of a matching circuit according to the second embodiment. The difference from the matching circuit according to the first embodiment shown in FIG. 2 is that the passive element section and the voltage dividing circuit are connected in three stages in parallel. Although the
本発明は携帯無線機器に搭載される1GHz以上のアプリケーション(例えばGPS、W−LAN、Bluetooth(登録商標)などの多周波数のアンテナ周波数を切り替える複合アンテナ)に有効である。 The present invention is effective for an application of 1 GHz or more (for example, a composite antenna that switches multi-frequency antenna frequencies such as GPS, W-LAN, Bluetooth (registered trademark)) mounted on a portable wireless device.
本発明は、また、薄膜構造により1チップ内に構成させることもできる。1チップ内に構成することのより、低背化および小型化が可能となり、線路損失の低減化が図れる。 The present invention can also be configured in one chip with a thin film structure. By configuring in one chip, the height and size can be reduced, and the line loss can be reduced.
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、上記で説明した実施例以外にも変更することが可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, modifications other than those described above can be made.
以上のように、本発明に係る整合回路は、広帯域でアンテナの周波数を調整できる低損失の整合回路である。この整合回路により、1つのアンテナエレメントを使い複数のアプリケーションに対応可能なアンテナを実現できるため、アンテナの小型化、部品点数の削減などが可能となり、アンテナの付加価値を大きく向上させることが出来る。 As described above, the matching circuit according to the present invention is a low-loss matching circuit capable of adjusting the antenna frequency over a wide band. With this matching circuit, an antenna that can be used for a plurality of applications using a single antenna element can be realized. Therefore, the antenna can be reduced in size, the number of parts can be reduced, and the added value of the antenna can be greatly improved.
1 送受信用アンテナ
2a 第1のコンデンサ、2b 第2のコンデンサ、2c 第5のコンデンサ
3a 第1のPINダイオード、3b 第2のPINダイオード
3c 第3のPINダイオード
4a 第1の抵抗、4b 第3の抵抗、4c 第5の抵抗
5a 第2の抵抗、5b 第4の抵抗、5c 第6の抵抗
6 電圧供給端子
7 第1の接続ノード
8 第2の接続ノード
9 第3のコンデンサ
10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i 基準電位(GND)
11 送受信機
12a 第1のチョークコイル、12b 第2のチョークコイル
12c 第3のチョークコイル、12d 第4のチョークコイル
13 第4のコンデンサ
14 第1のインダクタ
15 電圧供給源
16 給電点
17 実装基板
18 第6のコンデンサ
20 整合回路
30a 第1の分圧回路、30b 第2の分圧回路、30c 第3の分圧回路
40a 第1の受動素子部、40b 第2の受動素子部
40c 第3の受動素子部
DESCRIPTION OF
11
Claims (10)
直列接続された第2のスイッチング素子と第2の受動素子を有し、前記第1の受動素子部に並列に接続された第2の受動素子部と、
前記第1の受動素子部および前記第2の受動素子部に制御電圧を加えるための電圧供給端子と、
一端が前記電圧供給端子に接続されて、他端が第1の受動素子部の一端に接続されている第1の分圧回路と、
一端が前記電圧供給端子に接続されて、他端が第2の受動素子部の一端に接続されている第2の分圧回路を備えたことを特徴とする整合回路。 A first passive element unit having a first switching element and a first passive element connected in series;
A second passive element unit having a second switching element and a second passive element connected in series, and connected in parallel to the first passive element unit;
A voltage supply terminal for applying a control voltage to the first passive element section and the second passive element section;
A first voltage dividing circuit having one end connected to the voltage supply terminal and the other end connected to one end of the first passive element unit;
A matching circuit comprising: a second voltage dividing circuit having one end connected to the voltage supply terminal and the other end connected to one end of the second passive element unit.
一端が前記第1の抵抗の他端に接続されて、他端が基準電位に接続されている第2の抵抗から構成され、
前記第2の分圧回路として、一端が前記電圧供給端子に接続されている第3の抵抗と、
一端が前記第3の抵抗の他端に接続されて、他端が基準電位に接続されている第4の抵抗から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の整合回路。 A first resistor having one end connected to the voltage supply terminal as the first voltage dividing circuit;
One end is connected to the other end of the first resistor, and the other end is composed of a second resistor connected to a reference potential.
As the second voltage dividing circuit, a third resistor having one end connected to the voltage supply terminal;
The matching circuit according to claim 1, wherein the matching circuit includes a fourth resistor having one end connected to the other end of the third resistor and the other end connected to a reference potential.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012144254A JP2014011475A (en) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Matching circuit and antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2012144254A JP2014011475A (en) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Matching circuit and antenna device |
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JP2014011475A true JP2014011475A (en) | 2014-01-20 |
Family
ID=50107833
Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2014011475A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111262047A (en) * | 2020-02-07 | 2020-06-09 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | Antenna circuit and mobile terminal |
-
2012
- 2012-06-27 JP JP2012144254A patent/JP2014011475A/en active Pending
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