JP5648697B2 - 可変リアクタンス回路及びアンテナ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、アンテナに接続されるMEMSモジュールを備えた可変リアクタンス回路及びアンテナ装置に関する。
一般に、携帯電話機等の無線通信機では、RF(Radio Frequency)回路において、送信時に使用される電力を制御することにより送信側電力増幅器の消費電力を少なくする方法が用いられる場合がある。その方法として、例えば、送信側電力増幅器とアンテナとの間に方向性結合器を接続し、その方向性結合器によって送信側電力増幅器から出力される送信信号の一部を取り出すことで電力を検出し、その電力の大きさが一定となるように送信側電力増幅器を制御する制御部にフィードバックする方法等がある。
図1は、特許文献1に記載のアンテナ装置の構成を示す図である。図1に示すように、特許文献1に記載のアンテナ装置では、送信側電力増幅器201と、方向性結合器202と、インピーダンス変換器203と、検波回路204と、誤差電圧増幅器205と、バイアス回路206とを備えている。送信側電力増幅器201とアンテナとの間に方向性結合器202が接続されている。特許文献1に記載のアンテナ装置では、まず、入力RF信号である送信信号が送信側電力増幅器201に入力され、送信側電力増幅器201によって増幅されて出力される。このとき、方向性結合器202によって、送信側電力増幅器201から出力される送信信号の一部が取り出される。方向性結合器202によって取り出された送信信号は、バイアス回路206によりバイアス電圧が重畳された上でインピーダンス変換器203に入力される。バイアス回路206によって重畳されるバイアス電圧は、検波回路204のダイオードの順電圧降下を補正するものである。インピーダンス変換器203は入力インピーダンスに対して出力インピーダンスが大きく設定されているため、インピーダンス変換器203から出力される信号の電圧は、インピーダンス変換器203に入力される信号の電圧よりも高くなる。そして、インピーダンス変換器203から出力された信号は検波回路204によって検波される。検波回路204から出力された信号は、ROMに格納されている基地局からの指令電力レベルに対応するデータに基づいてレベル制御電圧発生器から出力された信号とともに、誤差電圧増幅器205に入力される。誤差電圧増幅器205は入力された2つの信号の差を増幅して出力するものであり、誤差電圧増幅器205から出力された信号は送信側電力増幅器201の増幅率を制御する制御部にフィードバックされる。
特開平5−291854号公報
特許文献1に記載のアンテナ装置では、方向性結合器202を用いているが、方向性結合器202をRF回路に搭載する際には大きな実装面積が必要となり、RF回路の小型化を実現できないといった課題がある。また、方向性結合器によって信号の損失が発生することも課題であった。
ところで、近年、携帯電話機等の無線通信機では、複数の周波数帯域での通信を行うマルチバンド化が進んでいる。マルチバンドの無線通信機に搭載されるアンテナ装置は、複数の周波数帯域に対応することが要求されている。そこで、本発明者は、可変容量ダイオード等に比べて可変容量変動範囲に対して線形性の良好なMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)可変容量素子をアンテナ装置に用いることを見出し、さらに、MEMS可変容量素子を用いることで、上述の方向性結合器を省くことができることの知見を得た。
本発明の目的は、電力をモニタリングするための方向性結合器のような素子を不必要とし、小型化及び低損失化を実現できる可変リアクタンス回路及びアンテナ装置を提供することにある。
本発明に係るMEMSモジュールは、変位可能である第1の容量電極と、第1の容量電極と対向している第2の容量電極と、第1の容量電極を変位させる駆動電極とを有するMEMS素子を備え、駆動電極は、駆動電極に駆動電圧を印加する制御部と、電力を検出するモニタ端子とに接続されている。
この構成では、制御部からの駆動電圧を駆動電極に印加して、第1の容量電極を変位させることで、第1の容量電極と第2の容量電極との間に形成されるキャパシタの容量値を変えることができる。また、駆動電極が電力を検出するモニタ端子とに接続されていることにより、第1の容量電極と第2の容量電極との間に流れる信号をモニタ端子からモニタリングすることができる。
第1の容量電極と第2の容量電極との間に流れる信号をモニタ端子からモニタリングして、その結果を、例えば、信号を増幅する増幅器にフィードバックさせることで、信号の信号レベルを適切な値に調整することが可能となる。なお、本発明に係るMEMSモジュールは、MEMS素子と並列に接続されている、キャパシタまたはインダクタの少なくとも一方を備えることが好ましい。
本発明に係る可変リアクタンス回路は、本発明に係るMEMSモジュールを備える可変リアクタンス回路であって、第1の容量電極が接続されている給電回路と、第2の容量電極が接続されている放射素子とを備え、第1の容量電極を変位させることで、前記給電回路および前記放射素子間のリアクタンスが変化する。
この構成では、第1の容量電極と第2の容量電極との間に流れる信号をモニタ端子からモニタリングすることができるため、その結果を、例えば、信号を増幅する増幅器にフィードバックさせることで、放射素子からの放射電力を適切な値に調整することが可能となる。
本発明に係るアンテナ装置は、本発明に係る可変リアクタンス回路を備え、異なる周波数帯域での通信を行うアンテナ装置であって、給電回路に接続され、第1の周波数帯域で用いられる第1の放射素子と、可変リアクタンス回路を介して給電回路に接続され、第1の周波数帯域よりも低域側に位置する第2の周波数帯域で用いられる第2放射素子とを備える。また、本発明に係るアンテナ装置は、本発明に係る可変リアクタンス回路を備え、給電回路と可変リアクタンス回路とに接続されている放射素子を備える。
この構成では、可変リアクタンス回路を備えることで、チューナブルアンテナ装置またはシフタブルアンテナ装置を実現することができる。また、放射素子からの放射電力を適切な値に調整することが可能となるため、従来のような方向性結合器が不要でかつ小型で広帯域なアンテナ構成が可能となる。
本発明によれば、電力をモニタリングするための方向性結合器のような素子を不必要とし、小型化及び低損失化を実現できる。
特許文献1に記載のアンテナ装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態1に係るアンテナ装置の回路構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態1に係るアンテナ装置における、LC並列共振回路のリアクタンスの周波数特性を示す図である。 本発明の実施形態1に係るアンテナ装置における、MEMS素子の模式的断面図である。 本発明の実施形態2に係るアンテナ装置の回路構成を模式的に示す図である。
以下、本発明に係るMEMSモジュール、可変リアクタンス回路及びアンテナ装置の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。本発明に係るアンテナ装置は、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)方式、又はW−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式、その他の方式の何れかを用いた通信を行うものであってもよいし、これ以外においてもLTE(Long Term Evolution)等の各種方式を組み合わせた通信を行うものであってもよい。以下では、低周波帯域(以下、ローバンドという)での通信及び高周波帯域(以下、ハイバンドという)での通信を行うことができるアンテナ装置として説明する。
(実施形態1)
図2は、本発明の実施形態1に係るアンテナ装置1の回路構成を模式的に示す図である。本実施形態に係るアンテナ装置1は、第1の周波数帯域と、第1の周波数帯域よりも低域側に位置する第2の周波数帯域での通信を行うことができるものである。第1の周波数帯域はハイバンドであり、第2の周波数帯域はローバンドである。アンテナ装置1は、ハイバンドの通信に対応する第1の放射素子11と、ローバンドの通信に対応する第2の放射素子12と、RF−MEMS(Radio Frequency−Micro Electro Mechanical Systems)モジュール10と、給電回路15とを備えている。RF−MEMSモジュール10は、MEMSモジュールである。第1の放射素子11と第2の放射素子12とは、例えばプリント回路基板または誘電体基板に形成された電極である。第1の放射素子11は、主としてハイバンドの周波数f(本実施形態では1.7GHz帯)で動作する長さを有している。第2の放射素子12は、主としてローバンドの周波数f(本実施形態では800MHz帯)で動作する長さを有している。
アンテナ装置1は、第1の放射素子11と第2の放射素子12とを備えていることで、1.7GHzを中心とするハイバンドと、800MHzを中心とするローバンドとの二つの周波数帯域に共振状態(リターンロス特性の谷)が生じるようになる。
第1の放射素子11の一端は開放されており、他端は給電回路15に接続されている。第1の放射素子11の他端は、容量を介して給電回路15に接続されていてもよい。第2の放射素子12の一端は開放されており、他端は可変容量回路としてのRF−MEMSモジュール10を介して給電回路15に接続されている。RF−MEMSモジュール10については後に詳述する。
給電回路15は、アンテナ装置1が第1の放射素子11と第2の放射素子12とを介してローバンド及びハイバンドでの通信を行うための不図示の送受信回路(RF回路)に接続されている。給電回路15は、例えば、通信に必要な送信信号の電圧を増幅させる電力増幅器などを備えている。
RF−MEMSモジュール10と給電回路15との間であって、第1の放射素子11と給電回路15との間には、一端が接地された整合用のインダクタL2が接続されている。インダクタL2は、主として第1の放射素子11と第2の放射素子12のマッチング用素子である。
よって、第1の放射素子11の一端は開放されており、他端は給電回路15とインダクタL2とに接続されている。また、第2の放射素子12の一端は開放されており、他端はRF−MEMSモジュール10を介して、給電回路15とインダクタL2とに接続されている。
RF−MEMSモジュール10は、アンテナ装置1において周波数可変回路(可変リアクタンス回路)として機能し、MEMS素子14を含むタンク回路13を備えている。タンク回路13は、第1の周波数帯域(ハイバンド)で高インピーダンスになるとともに、第2の周波数帯域(ローバンド)でリアクタンス性になるように形成されており、インダクタL1、キャパシタC1およびMEMS素子14が並列に接続されてなるLC並列共振回路である。
タンク回路13は、インダクタL1、キャパシタC1およびMEMS素子14による並列共振周波数がハイバンド内になるように、インダクタL1とキャパシタC1とのそれぞれの定数が設定されている。また、タンク回路13は、第1の放射素子11と結合して第2の放射素子12の高調波が励振されるように設計することで、ローバンド(800MHz帯)の3倍波近傍の周波数(約2.3〜2.5GHz)においても、整合を取ることができる。
図3は、本発明の実施形態1に係るアンテナ装置1における、インダクタL1、キャパシタC1およびMEMS素子14が並列に接続されてなるLC並列共振回路のリアクタンスの周波数特性を示す図である。図3では、横軸がLC並列共振回路への供給電圧の周波数を示し、縦軸がLC並列共振回路のリアクタンスXを示している。図3に示すように、LC並列共振回路は、LC並列共振回路の共振周波数fでインピーダンスが最大となり、共振周波数fより低い周波数範囲で誘導性となる。
従って、タンク回路13は、並列共振周波数が周波数fに設定されることで、ハイバンドの通信で扱われる周波数fの信号が第2の放射素子12に流れることを阻止することができる。これにより、第1の放射素子11と第2の放射素子12との結合を抑圧することが可能になる。更に、アンテナ装置1において、ハイバンドで通信する場合、周波数fの信号はタンク回路13へ流れることがないため、タンク回路13による高周波損失が低減される。
また、タンク回路13は、上述のように共振周波数が周波数fに設定されていると共に、ローバンドの通信で扱われる周波数fの信号が通過するように、定数(図3の場合、インダクタンスXL)が設定されている。タンク回路13は、周波数fに設定されている共振周波数fより低い周波数f では誘導性となる。これにより、アンテナ装置1において、ローバンドで通信する場合、ローバンドの通信で扱われる周波数fの信号は、タンク回路13で阻止されることがなく、ローバンドでの通信が可能となる。
また、周波数fの信号は、誘導性のタンク回路13を通過するため、インダクタンスによる波長短縮が行われる。この結果、波長短縮効果により波長が短くなる分、アンテナ装置1の小型化が可能となる。
以上のように、タンク回路13の作用により、本実施形態に係るアンテナ装置1は、ローバンド及びハイバンドにおいて二つの共振状態が得られるようになり、通信周波数帯域の切り替えを行うことなく、ローバンド及びハイバンドでの通信が可能となる。
また、タンク回路13が周波数fの信号の通過を阻止するため、本実施形態に係るアンテナ装置1は、ハイバンドの通信における高周波損失を低減でき、その結果、アンテナ特性の劣化を抑制できる。
タンク回路13に含まれるMEMS素子14は、可変容量素子であり、印加されるバイアス電圧(駆動電圧)の高さに応じてRF容量値を所望の値に変えることができる。図4は、本発明の実施形態1に係るアンテナ装置1における、MEMS素子14の模式的断面図である。MEMS素子14は、上基板14Aと、下基板14Bと、封止枠14Cとを有している。上基板14Aと、下基板14Bとは、ガラスからなる。封止枠14Cは、シリコンからなり、上基板14Aと下基板14Bとの間に配置されている。
MEMS素子14は、上基板14A、下基板14Bおよび封止枠14Cにより形成されている内部空間に、可撓性を有する板状の可動体(可動電極)21と、可動体21を支持するアンカー部21Aとを有している。可動体21は、変位可能であり、第1の容量電極である。可動体21と、アンカー部21Aとは、Cuなどの金属からなる。アンカー部21Aは、上基板14Aと下基板14Bとの間に挟まれた状態で設けられている。可動体21は、アンカー部21Aにより、上基板14Aおよび下基板14Bから離間した状態で支持されている。
上基板14Aの内部空間側の表面には、容量電極22と駆動電極23Aとが形成されている。容量電極22は、第2の容量電極である。容量電極22と駆動電極23Aとは、絶縁膜16Aにより覆われている。下基板14Bの内部空間側の表面には、接続電極24と駆動電極23Bとが形成されている。接続電極24と駆動電極23Bとは、絶縁膜16Bにより覆われている。駆動電極23Aと駆動電極23Bとは互いに対向するように配置されており、両電極の間に可動体21が配置されている。また、容量電極22は、可動体21と対向するように配置されている。可動体21と容量電極22との間に形成される静電容量をキャパシタC2(図4中点線部)とする。キャパシタC2は、可動体21と容量電極22との距離に応じて容量値が変わる。すなわち、キャパシタC2は、RF容量である可変容量である。接続電極24は、アンカー部21Aと電気的に接続されており、図2に示す第1の放射素子11と、インダクタL2と、給電回路15とに接続されている。
図2に示すように、駆動電極23Aは、抵抗R1を介して、図示しない制御部に接続されている。また、駆動電極23Bは、抵抗R2を介して、図示しない制御部に接続されている。駆動電極23Aおよび駆動電極23Bには、不図示の制御部により可動体21との間に静電引力を発生させるための駆動電圧(バイアス電圧)が印加される。
駆動電極23Aに駆動電圧が印加されると、駆動電極23Aと可動体21との間に発生する静電引力によって、可動体21が上基板14A側に撓む。これにより、可動体21は、容量電極22に対して接近した状態となり、可動体21と容量電極22との間に形成されるキャパシタC2の容量値は大きくなる。
駆動電極23Bに駆動電圧が印加されると、駆動電極23Bと可動体21との間に発生する静電引力によって、可動体21が下基板14B側に撓む。これにより、可動体21は、容量電極22に対して離間した状態となり、可動体21と容量電極22との間に形成されるキャパシタC2の容量値は小さくなる。
容量電極22は第2の放射素子12に接続されており、可動体21は給電回路15に接続されている。すなわち、タンク回路13は、インダクタL1、キャパシタC1、及び可変容量であるキャパシタC2が並列接続された構成と等価となる。
RF−MEMSモジュール10において、MEMS素子14におけるキャパシタC2の容量値を変化させることで、ローバンドの中心周波数を、周波数f(800MHz)から高域側または低域側にシフトさせることができる。
より具体的には、タンク回路13のインダクタL1とキャパシタC1とは、タンク回路13の並列共振周波数がハイバンド内(例えば、1.71〜1.88GHz)となり、ローバンドでは誘導性となるように定数が設定されている。この場合に、キャパシタC1に並列接続したキャパシタC2の容量値を変化させることで、タンク回路13のリアクタンスを変化させ、第2の放射素子12の共振周波数を所定の周波数に変化させることができる。従って、RF−MEMSモジュール10は、アンテナ装置1における周波数可変回路を構成している。言い換えれば、RF−MEMSモジュール10は、アンテナ装置1における可変リアクタンス回路を構成している。
また、駆動電極23Aは、抵抗R1とキャパシタC3とを介して、第1のモニタ端子30と接続されている。駆動電極23Bは、抵抗R2とキャパシタC4とを介して、第2のモニタ端子31と接続されている。キャパシタC3,C4は、駆動電極23A,23Bに印加される駆動電圧が第1のモニタ端子30および第2のモニタ端子31へ流れることを阻止している。また、キャパシタC3,C4は、不要な周波数成分を除去するフィルタとしても機能する。
可動体21には、給電回路15から第1の放射素子11または第2の放射素子12へ出力される信号の一部が入力される。可動体21に入力された信号の一部は、可動体21と駆動電極23Aとの間に形成されるキャパシタを通過し、抵抗R1とキャパシタC3とを介して第1のモニタ端子30に流れる。また、可動体21に入力された信号の一部は、可動体21と駆動電極23Bとの間に形成されるキャパシタを通過し、抵抗R2とキャパシタC4とを介して第2のモニタ端子31に流れる。
上述したように、電力増幅器をフィードバック制御することにより、該電力増幅器の消費電力を少なくすることが可能となる。本発明の実施形態1に係るアンテナ装置1では、第1のモニタ端子30または第2のモニタ端子31から通信信号の信号レベル(電力)を検出することで、給電回路15から第1の放射素子11または第2の放射素子12へ出力される通信信号の信号レベル(電力)を検出することができる。その検出結果を、給電回路15に接続される送受信回路にフィードバックすることで、常に電力効率の良い状態で送信側電力増幅器を使用することができ、送信側電力増幅器の消費電力を少なくすることが可能になる。
なお、信号レベル(電力)を検出するためのモニタ端子は、第1のモニタ端子30および第2のモニタ端子31の一方のみを設けるようにしてもよい。また、可動体21と駆動電極23Aとの間に形成されるキャパシタの容量値と、可動体21と駆動電極23Bとの間に形成されるキャパシタの容量値とによって、第1のモニタ端子30に流れる信号と第2のモニタ端子31に流れる信号とが異なるため、駆動電極23A,23Bの何れに駆動電圧を印加するかによって、第1のモニタ端子30および第2のモニタ端子31の一方をハイバンド用のモニタ端子、他方をローバンド用のモニタ端子と使い分けてもよい。
このように、従来では、方向性結合器を設けていたのに対し、本実施形態に係るアンテナ装置1では、MEMS素子14を用いることで、電力をモニタリングするための方向性結合器のような特別な素子を別途必要とすることがない。これにより、アンテナ装置1において、部品点数を削減できるため、より小型化を実現することができる。また、本実施形態に係るアンテナ装置1では、電力をモニタリングするための方向性結合器のような特別な素子を備えていないため、このような素子によって信号の損失が発生することがなく、低損失化を実現することができる。
なお、上述の実施形態では、周波数可変回路として機能するRF−MEMSモジュール10を用いることで、電力をモニタリングするための方向性結合器のような素子を不要としているが、アンテナ装置の位相器(フェイズシフタ)にRF−MEMSモジュール10を用いた場合であっても、電力をモニタリングするための素子を不要とすることができる。
(実施形態2)
図5は、本発明の実施形態2に係るアンテナ装置1Aの回路構成を模式的に示す図である。本実施形態に係るアンテナ装置1Aは、位相器がRF−MEMSモジュール10Aによって構成されている。なお、実施形態2では、実施形態1と同じ機能を有する構成要素については、同じ参照符号を付与している。図5に示すアンテナ装置1Aは、ハイバンドの通信用の第1の放射素子11のみを備えている。第1の放射素子11は、マッチング回路を構成するインダクタL3,L4,L5を介して給電回路15に接続されている。また、第1の放射素子11は、RF−MEMSモジュール10Aを介して給電回路15に接続されている。
この構成において、位相器にRF−MEMSモジュール10Aを用いることで、実施形態1と同様に、方向性結合器などの特別な素子を設けることなく、第1のモニタ端子30および第2のモニタ端子31により、電力をモニタリングすることが可能となる。
1,1A−アンテナ装置
10−RF−MEMSモジュール
11−第1の放射素子
12−第2の放射素子
13−タンク回路
14−MEMS素子
15−給電回路
21−可動体
22−容量電極
23A,23B−駆動電極
24−接続電極
30−第1のモニタ端子
31−第2のモニタ端子

Claims (4)

  1. 変位可能である第1の容量電極と、前記第1の容量電極と対向している第2の容量電極と、制御部から駆動電圧が印加され、前記第1の容量電極を変位させる駆動電極とを有するMEMS素子と、
    前記駆動電極に接続され、前記第1の容量電極に入力される電力を検出するモニタ端子と
    を備えるMEMSモジュールを備えた可変リアクタンス回路であって、
    前記第1の容量電極が接続されている給電回路と、
    前記第2の容量電極が接続されている放射素子と
    を備え、
    前記第1の容量電極を変位させることで、前記給電回路および前記放射素子間のリアクタンスが変化する、
    可変リアクタンス回路。
  2. 前記MEMS素子と並列に接続されている、キャパシタまたはインダクタの少なくとも一方を備える、請求項1に記載の可変リアクタンス回路。
  3. 請求項1又は2に記載の可変リアクタンス回路を備え、異なる周波数帯域での通信を行うアンテナ装置であって、
    前記給電回路に接続され、第1の周波数帯域で用いられる第1の放射素子と、
    前記可変リアクタンス回路を介して前記給電回路に接続され、前記第1の周波数帯域よりも低域側に位置する第2の周波数帯域で用いられる第2の放射素子とを備える、アンテナ装置。
  4. 請求項1又は2に記載の可変リアクタンス回路を備えるアンテナ装置であって、
    前記給電回路と前記可変リアクタンス回路とに接続されている放射素子を備える、アンテナ装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013183497A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Equos Research Co Ltd 電力伝送システム
JP2014053529A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Toshiba Corp 電子装置
JP6409255B2 (ja) * 2013-07-31 2018-10-24 株式会社村田製作所 デュプレクサ
WO2018101112A1 (ja) * 2016-11-30 2018-06-07 株式会社村田製作所 配線基板、カプラモジュール、及び通信装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324336A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Toshiba Corp 可変容量装置および携帯電話
JP2009545240A (ja) * 2006-07-28 2009-12-17 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 再構成可能なインピーダンス整合および高調波フィルタ・システム
JP2010147636A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Toshiba Corp アンテナ装置、無線機
JP2010192969A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Nec Corp 送信装置および送信電力制御方法
WO2010113353A1 (ja) * 2009-04-01 2010-10-07 株式会社村田製作所 アンテナ整合回路、アンテナ装置及びアンテナ装置の設計方法
WO2010140406A1 (ja) * 2009-06-05 2010-12-09 株式会社村田製作所 アンテナ装置及び無線通信機
WO2012090721A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 株式会社村田製作所 周波数可変回路及びマルチバンドアンテナ装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0101183D0 (sv) * 2001-04-02 2001-04-02 Ericsson Telefon Ab L M Micro electromechanical switches
US7663555B2 (en) * 2004-10-15 2010-02-16 Sky Cross Inc. Method and apparatus for adaptively controlling antenna parameters to enhance efficiency and maintain antenna size compactness
CN103022704B (zh) * 2005-01-27 2015-09-02 株式会社村田制作所 天线及无线通信设备
JP2006294866A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Toshiba Corp 半導体装置
US8125399B2 (en) * 2006-01-14 2012-02-28 Paratek Microwave, Inc. Adaptively tunable antennas incorporating an external probe to monitor radiated power
US7751173B2 (en) 2006-02-09 2010-07-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit including circuit for driving electrostatic actuator, micro-electro-mechanical systems, and driving method of electrostatic actuator
JP4703585B2 (ja) * 2006-02-09 2011-06-15 株式会社東芝 半導体集積回路及び静電型アクチュエータの駆動方法
JP2010135634A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法及び半導体装置
US8363380B2 (en) * 2009-05-28 2013-01-29 Qualcomm Incorporated MEMS varactors

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324336A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Toshiba Corp 可変容量装置および携帯電話
JP2009545240A (ja) * 2006-07-28 2009-12-17 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 再構成可能なインピーダンス整合および高調波フィルタ・システム
JP2010147636A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Toshiba Corp アンテナ装置、無線機
JP2010192969A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Nec Corp 送信装置および送信電力制御方法
WO2010113353A1 (ja) * 2009-04-01 2010-10-07 株式会社村田製作所 アンテナ整合回路、アンテナ装置及びアンテナ装置の設計方法
WO2010140406A1 (ja) * 2009-06-05 2010-12-09 株式会社村田製作所 アンテナ装置及び無線通信機
WO2012090721A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 株式会社村田製作所 周波数可変回路及びマルチバンドアンテナ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6012019170; 大黒達也、池橋民雄、杉崎吉昭: 'RF MEMS可変容量素子' 東芝レビュー Vol.63,No,2, 2008, pp.32-36 *

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