JP7092239B2 - 整合回路及び通信装置 - Google Patents
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Description
第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを備え、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間に構成される入出力線路と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む、前記入出力線路とは異なる閉路が構成され、
前記閉路は直列に挿入される抵抗成分を含む、
ことを特徴とする。
第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを備え、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間に構成される入出力線路と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む、前記入出力線路とは異なる閉路が構成され、制御電圧に応じて容量が変化する可変容量素子である、
ことを特徴とする。
通信回路と、アンテナと、前記通信回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備える。または、増幅回路と、アンテナと、前記増幅回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備える。
第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間に構成される入出力線路と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む閉路が構成され、
前記閉路は直列に挿入される抵抗成分を含む、
ことを特徴とする。
通信回路と、アンテナと、前記通信回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備える。または、増幅回路と、アンテナと、前記増幅回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備える。
第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間に構成される入出力線路と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む、前記入出力線路とは異なる閉路が構成され、制御電圧に応じて容量が変化する可変容量素子である、
ことを特徴とする。
第1入出力端子、第2入出力端子、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを備え、
前記第1コイルは前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間に構成される入出力線路と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む、前記入出力線路とは異なる閉路が構成され、
前記閉路は直列に挿入される抵抗成分を含む、
ことを特徴とする。
第1入出力端子、第2入出力端子、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを備え、
前記第1コイルは前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間に構成される入出力線路と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む、前記入出力線路とは異なる閉路が構成され、制御電圧に応じて容量が変化する可変容量素子である、
ことを特徴とする。
通信回路と、アンテナと、前記通信回路と前記アンテナとの間に接続された整合回路と、を備え、
前記整合回路は、
第1入出力端子、第2入出力端子、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記第2入出力端子との間と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む閉路が構成され、
前記閉路は直列に挿入される抵抗成分を含む、
ことを特徴とする。
通信回路と、アンテナと、前記通信回路と前記アンテナとの間に接続された整合回路と、を備え、
前記整合回路は、
第1入出力端子、第2入出力端子、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記第2入出力端子との間と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む、前記入出力線路とは異なる閉路が構成され、制御電圧に応じて容量が変化する可変容量素子である、
ことを特徴とする。
増幅回路と、アンテナと、前記増幅回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備え、
前記整合回路は、
第1入出力端子、第2入出力端子、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記第2入出力端子との間と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む閉路が構成され、
前記閉路は直列に挿入される抵抗成分を含む、
ことを特徴とする。
増幅回路と、アンテナと、前記増幅回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備え、
前記整合回路は、
第1入出力端子、第2入出力端子、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力端子と前記第2入出力端子との間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記第2入出力端子との間と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む、前記入出力線路とは異なる閉路が構成され、制御電圧に応じて容量が変化する可変容量素子である、
ことを特徴とする。
図1は第1の実施形態に係る整合回路の回路図である。図1に示す整合回路101Aは、第1入出力ポートP1、第2入出力ポートP2、第1コイルL1、第2コイルL2、第3コイルL3及びキャパシタCを備える。第1コイルL1は第1入出力ポートP1と第2入出力ポートP2との間にシリーズに接続され、第2コイルL2は、第1入出力ポートP1と第2入出力ポートP2との間に構成される入出力線路SLと、グランドと、の間にシャントに接続されている。そして、第1コイルL1と第2コイルL2とは互いに磁界結合する。第3コイルL3は第1コイルL1及び第2コイルL2の少なくとも一方と磁界結合する。キャパシタCは第3コイルL3に接続され、キャパシタCと第3コイルL3とを含む閉路が構成されている。
M = k12√(L1*L2) であり、トランス比は (L1 + L2 + 2M) : L2
で表される。したがって、例えば、(L1 + L2 + 2M) : L2=50:3であれば、整合回路101Aの第1入出力ポートP1に接続される回路のインピーダンスが50Ω、第2入出力ポートP2に接続される回路のインピーダンスが3Ωであるとき、整合回路101Aは入出力間を適正にインピーダンス整合する。また、このようなトランス比であるため、第1入出力ポートP1に接続される回路のインピーダンスが第2入出力ポートP2に接続される回路のインピーダンスより高い場合に、第1コイルL1の自己インダクタンスL1と第2コイルL2の自己インダクタンスL2を変えることなく、第1コイルL1と第2コイルL2との結合係数k12を調整するだけでも適正にインピーダンス整合することが可能となる。
L1=2.4nH
L2=0.5nH
L3=0.6nH
C=14.3pF
k12=0.5
k13=0.6
k23=0.6
そのときの各周波数での挿入損失は次のとおりである。
1.71GHz 1.91GHz 3.42GHz
―――――――――――――――――――――――――――――――――
整合回路101Ac -0.8dB -1.1dB -39.7dB
比較例 -1.3dB -1.3dB -6.0dB
―――――――――――――――――――――――――――――――――
このように、キャパシタCと第3コイルL3とを含む閉路による共振回路の結合によって、減衰域での減衰量を-30dBより大きくできる。
L1=3.0nH
L2=0.5nH
L3=0.2nH
C=6.4pF
k12=0.7
k13=0.7
k23=0
[整合回路101Ab]
L1=3.9nH
L2=1.6nH
L3=0.6nH
C=20.5pF
k12=0.4
k13=0
k23=0.5
各整合回路の各周波数での挿入損失は次のとおりである。
1.71GHz 1.91GHz 3.42GHz
――――――――――――――――――――――――――――――――――
整合回路101Aa -0.8dB -0.9dB -35.7dB
整合回路101Ab -2.2dB -2.0dB -33.7dB
整合回路101Ac -0.8dB -1.1dB -39.7dB
――――――――――――――――――――――――――――――――――
このように、第3コイルL3が第2コイルL2よりも第1コイルL1に強く磁界結合する整合回路101Aaは、整合回路101Abに比べて減衰極での減衰量が大きい。また、第3コイルL3が第1コイルL1及び第2コイルL2に磁界結合する整合回路101Acは、整合回路101Aa,101Abに比べて減衰帯域の周波数幅が広く且つ減衰量が大きい。
第2の実施形態では整合回路素子の例を示す。図9は第2の実施形態に係る整合回路素子12の斜視図である。図10は、この整合回路素子12を備える整合回路102の回路図である。
第3の実施形態では減衰極周波数を可変とした整合回路について示す。
第4の実施形態では、キャパシタCと第3コイルL3とを含む閉路の構成がこれまで示したものとは異なる整合回路及びそれを備える通信装置について示す。
C…キャパシタ
E1…第1入出力端子
E2…第2入出力端子
E3…外部接続端子
Eg…グランド端子
L1…第1コイル
L1a,L1b,L1c,L1d…導体パターン
L2…第2コイル
L2a,L2b…導体パターン
L3…第3コイル
L3a,L3b,L3c…導体パターン
P1…第1入出力ポート
P2…第2入出力ポート
PA…パワーアンプ
R…抵抗素子
S1~S11…絶縁性基材
SL…入出力線路
VC…可変容量素子
12,14…整合回路素子
101A,101B,101C…整合回路
101Aa,101Ab,101Ac…整合回路
102,103…整合回路
104A,104B…整合回路
201A,201B,201C…通信装置
203…通信装置
204A,204B…通信装置
Claims (9)
- 第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを備え、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間に構成される入出力線路と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む、前記入出力線路とは異なる閉路が構成され、
前記閉路は直列に挿入される抵抗成分を含む、
ことを特徴とする整合回路。 - 第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを備え、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間に構成される入出力線路と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む、前記入出力線路とは異なる閉路が構成され、制御電圧に応じて容量が変化する可変容量素子である、
ことを特徴とする整合回路。 - 前記第3コイルは前記第2コイルよりも前記第1コイルに強く磁界結合する、
請求項1または請求項2に記載の整合回路。 - 通信回路と、アンテナと、前記通信回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備え、
前記整合回路は、
第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記第2入出力ポートとの間と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む閉路が構成され、
前記閉路は直列に挿入される抵抗成分を含む、
ことを特徴とする通信装置。 - 通信回路と、アンテナと、前記通信回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備え、
前記整合回路は、
第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記第2入出力ポートとの間と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む閉路が構成され、制御電圧に応じて容量が変化する可変容量素子である、
ことを特徴とする通信装置。 - 前記第3コイルは前記第2コイルよりも前記第1コイルに強く磁界結合する、
請求項4または請求項5に記載の通信装置。 - 増幅回路と、アンテナと、前記増幅回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備え、
前記整合回路は、
第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記第2入出力ポートとの間と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む閉路が構成され、
前記閉路は直列に挿入される抵抗成分を含む、
ことを特徴とする通信装置。 - 増幅回路と、アンテナと、前記増幅回路と前記アンテナとの間に接続される整合回路と、を備え、
前記整合回路は、
第1入出力ポート、第2入出力ポート、第1コイル、第2コイル、第3コイル及びキャパシタを有し、
前記第1コイルは前記第1入出力ポートと前記第2入出力ポートとの間にシリーズに接続され、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記第2入出力ポートとの間と、グランドと、の間にシャントに接続され、
前記第1コイルと前記第2コイルとは互いに磁界結合し、
前記第3コイルは前記第1コイル及び前記第2コイルの少なくとも一方と磁界結合し、
前記キャパシタは前記第3コイルに接続され、前記キャパシタと前記第3コイルとを含む閉路が構成され、制御電圧に応じて容量が変化する可変容量素子である、
ことを特徴とする通信装置。 - 前記第3コイルは前記第2コイルよりも前記第1コイルに強く磁界結合する、
請求項7または請求項8に記載の通信装置。
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