JPH09270619A - デュープレクサ付きアンテナ装置 - Google Patents

デュープレクサ付きアンテナ装置

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JPH09270619A
JPH09270619A JP8080017A JP8001796A JPH09270619A JP H09270619 A JPH09270619 A JP H09270619A JP 8080017 A JP8080017 A JP 8080017A JP 8001796 A JP8001796 A JP 8001796A JP H09270619 A JPH09270619 A JP H09270619A
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JP
Japan
Prior art keywords
antenna
duplexer
frequency bands
impedance matching
transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP8080017A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazusuke Yanagisawa
和介 柳沢
Shinichi Naito
慎一 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokowo Co Ltd
Original Assignee
Yokowo Co Ltd
Yokowo Mfg Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話機の送信用信号と受信用信号の周波
数帯域のように、送受信する2以上の周波数帯域がそれ
ぞれ離れている場合にも、1つのアンテナで充分マッチ
ングをとることができるアンテナ装置を提供する。さら
に、送信部および受信部の回路を形成する回路基板での
部品配置の自由度を向上させると共に送受信のアイソレ
ーションを確保し、かつ、回路基板を小形化する。 【解決手段】 少なくとも2つの周波数帯の信号を送受
信し、それぞれの周波数帯の信号を弁別するデュープレ
クサ2(バンドパスフィルタ21、22)を有するデュ
ープレクサ付きアンテナ装置であって、前記信号を送受
信するアンテナ1と前記デュープレクサとの間に前記周
波数帯で前記アンテナがマッチングするインピーダンス
整合素子41、42が接続されている。また、このイン
ピーダンス整合素子およびデュープレクサをアンテナに
直接接続して一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセルラー電話機など
の送受信のために用いられるアンテナ装置に関する。さ
らに詳しくは、異なる周波数帯の送受信信号を弁別する
デュープレクサを有するアンテナで、異なる周波数帯の
いずれにおいてもマッチングがとれ、アンテナ性能が向
上したデュープレクサ付きアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】携帯用電話機などの無線機においては、
一般に1本のアンテナが送信用と受信用に共用される。
この場合、自分の送信用信号が受信機側に回り込むのを
防止するため、送信用信号と受信用信号とを異なる周波
数帯で行い、デュープレクサにより弁別している。この
ようなアンテナ装置の構成は、たとえば図2に示される
ような構成になっている。
【0003】図2において、1はアンテナで、たとえば
伸縮自在のロッドアンテナからなっている。2はデュー
プレクサで、送信用信号の周波数帯f1 のみを通過させ
るバンドパスフィルタ21と受信用の周波数帯f2 のみ
を通過させるバンドパスフィルタ22とからなってい
る。アンテナ1の下端部1aとデュープレクサ2の入力
ポート2aとはケーブル3により接続されている。すな
わち、デュープレクサ2は送信部Tx の回路(図示せ
ず)や受信部Rx の回路(図示せず)が形成さている回
路基板5にこれらの回路素子と共に一緒に形成されてお
り、アンテナ1との間の接続がケーブル3により行われ
ている。
【0004】この装置で、送信信号は周波数帯がf
1 で、バンドパスフィルタ21を通過するが、バンドパ
スフィルタ22を通過することができない。そのため、
送信部Tx 側から送られた送信信号はデュープレクサ2
のバンドパスフィルタ21を通過した後、ケーブル3を
経てアンテナ1の先端から放射され、送信信号が受信部
Rx 側に入り込むことはない。また、アンテナ1で受信
した受信信号は、ケーブル3を経てデュープレクサ2の
入力ポート2aに到達し、バンドパスフィルタ22を通
過して受信部Rx 側に入り、受信部Rx 側で信号処理さ
れる。この際、受信信号の周波数帯はf2 で、デュープ
レクサ2のバンドパスフィルタ21を通過することがで
きないため、アンテナ1で受信した信号は減衰すること
なく受信部Rx 側に入る。
【0005】この送信信号と受信信号の周波数帯は、た
とえば日本の携帯電話の800MHz帯では受信信号が
810〜826MHzで、送信信号が940〜956M
Hzであり、1500MHz帯では受信信号が1477
〜1501MHzで、送信信号が1429〜1453M
Hzの周波数帯が割り当てられている。この場合、80
0MHz帯と1500MHz帯とではそれぞれ別の仕様
でアンテナが製造され、周波数に対してマッチングする
ように形成されているが、前述のように送信用と受信用
の信号は同じアンテナで送信および受信がなされてお
り、その周波数差は50〜100MHz程度ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】アンテナにロッドアン
テナを用いると、そのアンテナの長さにより送受信する
信号の周波数帯とマッチングをとっている。そのため、
送受信共用のアンテナでは、送受信の両周波数帯の全帯
域にマッチングをとる高帯域特性が要求される。しか
し、送受信の信号の周波数帯に前述のような大きな差が
ある場合、高帯域特性には限界があり、両周波数帯域の
全帯域においてマッチングをとることができない。たと
えば送信信号の周波数帯とのマッチングを優先すると受
信信号の周波数帯とのマッチングが不充分になり、受信
感度が低下する。逆に送信信号の周波数帯とのマッチン
グが不充分であると、送信ロスが増大して充分に遠方ま
での送信をすることができないという問題がある。
【0007】さらに、前述の構造ではデュープレクサが
送信部や受信部の回路が形成される回路基板上に設けら
れているため、回路基板上での送信部側回路と受信部側
回路とを近接して配置せざるを得ず、両者間の干渉を防
止する観点から各部品の配置に制限が加わり設計の自由
度がない。しかも送信部と受信部とが近接することによ
り、送受信の分離度(アイソレーション)が充分でなく
性能が低下するという問題がある。また、デュープレク
サが回路基板上に設けられているため、回路基板が大形
化し、送受信の処理装置が大形化して小形化に限界があ
るという問題がある。
【0008】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、第1の目的は、携帯用電話機の送信用
信号と受信用信号のように、送受信する2以上の周波数
帯域がそれぞれ離れている場合にも、1つのアンテナで
充分マッチングをとることができるアンテナ装置を提供
することにある。
【0009】本発明の第2の目的は、比較的スペースに
余裕の有るアンテナにデュープレクサを一体化させるこ
とにより、送信部および受信部の回路を形成する回路基
板での部品配置の自由度を向上させると共に、送受信の
アイソレーションを確保し、かつ、回路基板を小形化す
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によるアンテナ装
置は、少なくとも2つの周波数帯の信号を送受信し、そ
れぞれの周波数帯の信号を弁別するデュープレクサを有
するデュープレクサ付きアンテナ装置であって、前記信
号を送受信するアンテナと前記デュープレクサとの間に
前記周波数帯で前記アンテナがマッチングするインピー
ダンス整合素子が接続されている。
【0011】具体的には、前記デュープレクサが前記信
号のそれぞれの周波数帯を通過させるバンドパスフィル
タの組からなり、前記少なくとも2つの周波数帯の該バ
ンドパスフィルタのそれぞれが前記アンテナの端部に並
列に接続され、該並列に接続された前記バンドパスフィ
ルタの少なくとも1つの側に前記インピーダンス整合素
子が接続されることにより構成される。
【0012】前記インピーダンス整合素子とデュープレ
クサとが前記アンテナと直結されて一体化され、前記デ
ュープレクサの前記アンテナ側のポートと反対側のポー
トがケーブルにより回路基板の回路端子に接続されてい
ることが、アンテナの性能の向上、設計の自由度の向
上、および送受信処理装置側の小形化達成の観点から好
ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明のデュープレクサ付きアンテナ装置について説明をす
る。
【0014】図1は本発明のデュープレクサ付きアンテ
ナ装置の主要部のブロック図で、1、2は図2と同じア
ンテナおよびデュープレクサを示す。31、32はそれ
ぞれバンドパスフィルタ21、22のアンテナ1側のポ
ートとは反対側のポートと回路基板5の回路端子とを接
続するケーブルである。41、42はそれぞれアンテナ
1の下端部(送受信信号を送受信する端部と反対側の端
部)1aとバンドパスフィルタ21、22のアンテナ1
側のポートとの間に接続されたインピーダンス整合素子
である。すなわち、アンテナ1の下端部1aにインピー
ダンス整合素子41、42が並列に接続され、それぞれ
のインピーダンス整合素子41、42の反対側のポート
にはバンドパスフィルタ21、22が接続され、バンド
パスフィルタ21、22の他端はそれぞれケーブル3
1、32を介して回路基板5の回路端子5a、5bと接
続されている。
【0015】インピーダンス整合素子41、42はそれ
ぞれインダクタやキャパシタなどのリアクタンス成分を
有する素子からなり、送信側のインピーダンス整合素子
41はアンテナ1のリアクタンスと共に送信信号の周波
数帯に対してマッチングするようにインダクタンス成分
およびキャパシタンス成分が調整して設けられている。
その結果、回路基板5の送信部Tx から送られてきた送
信信号は、インピーダンス整合素子41およびアンテナ
1のインピーダンスが送信信号の周波数帯とマッチング
していることにより、アンテナ1の先端から効率よく送
信信号が放射される。一方、送信側ライン61には、送
信信号の周波数帯のみを通過させるバンドパスフィルタ
21が設けられているため、受信信号は送信側ライン6
1には伝送しない。したがって、受信信号がインピーダ
ンス整合素子41により減衰することはない。
【0016】受信側ライン62にも受信信号の周波数帯
とマッチングするようにインピーダンス整合素子42が
設けられているため、アンテナ1とインピーダンス整合
素子42のインピーダンスが受信信号の周波数にマッチ
ングし、効率良く受信することができる。一方、送信信
号はバンドパスフィルタ22を通過することができない
ため、送信信号が受信部Rx 側に回り込んだり、インピ
ーダンス整合素子42により減衰したりすることがな
い。
【0017】本発明のさらなる特徴は、インピーダンス
整合素子41、42およびバンドパスフィルタ21、2
2がアンテナ1の下端部1aに一体的に接続され、これ
らによりアンテナ装置が形成され得ることにある。すな
わち、たとえば伸縮性のロッドアンテナなどのアンテナ
付近には伸縮させるためのアンテナ収納部のスペースが
確保されており、インダクタやキャパシタなどからなる
インピーダンス整合素子41、42やバンドパスフィル
タ21、22を設けるスペースを確保することは容易
で、アンテナ1の下端部1aに直結することができる。
そのため、デュープレクサ2(バンドパスフィルタ2
1、22)のアンテナ1側と反対側のポート21a、2
2aと回路基板5の回路端子5a、5bとをケーブル3
1、32で接続すればよく、回路基板5側にはデュープ
レクサの部品をマウントする必要がない。その結果、送
信部や受信部用の回路を形成する回路基板5を小形化す
ることができ、アンテナ装置および送受信装置を含めた
全体として小形化することができると共に、回路基板5
上での回路設計の部品配置の自由度が増し、設計が容易
となる。
【0018】さらに、回路基板5との接続は送信部Tx
側と受信部Rx 側とがそれぞれ分離されてケーブル3
1、32により行われているため、送信部側回路と受信
部側回路とのアイソレーションを充分に得ることがで
き、高性能を維持することができる。
【0019】図1に示される例では、送信側ライン61
と受信側ライン62の両方にインピーダンス整合素子4
1、42をそれぞれ挿入したが、アンテナ1の利用周波
数帯が送信信号と受信信号のように2種類の周波数帯の
みの場合には、一方の周波数帯にアンテナ1のインピー
ダンスをマッチングさせ、他方の周波数帯に対しては、
そのアンテナ1とインピーダンス整合素子41または4
2の一方とのリアクタンスがマッチングするようにイン
ピーダンス整合素子41または42のインダクタンスお
よびキャパシタンスを設定すれば両方の周波数帯に対し
てマッチングのとれたアンテナ装置が得られる。
【0020】さらに前記図1に示されるアンテナ装置の
例では、2つの周波数帯を共用する例であったが、3以
上の周波数帯を共用し、デュープレクサで弁別する場合
にも同様にインピーダンス整合素子を追加することによ
り各周波数帯に対してインピーダンス整合のとれたアン
テナ装置が得られる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、2以上の周波数帯域の
信号を送受信するアンテナに、各周波数帯とマッチング
させるインピーダンス整合素子を設けているので、それ
ぞれの周波数帯に対してアンテナ性能を最適化すること
ができる。その結果、送信信号が減衰したり、受信感度
が低下することがない。
【0022】さらに、アンテナとインピーダンス整合素
子およびデュープレクサとを一体化することにより、送
信部や受信部側の回路を構成する回路基板を小形化する
ことができ、アンテナ装置および送受信装置の全体をコ
ンパクトにすることができると共に、部品配置の自由度
が増し、設計が容易になる。しかもアンテナ側と回路基
板側とを接続するケーブルが送信側と受信側とで別々に
できるため、ケーブルの回路基板への接続場所を自由に
選定することができ、送信部側と受信部側との干渉を抑
制しやすい。その結果、両者間のアイソレーションが向
上し、さらに特性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデュープレクサ付きアンテナ装置のブ
ロック図である。
【図2】従来のデュープレクサ付きアンテナ装置のブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 アンテナ 2 デュープレクサ 21、22 バンドパスフィルタ 31、32 ケーブル 41、42 インピーダンス整合素子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2つの周波数帯の信号を送受
    信し、それぞれの周波数帯の信号を弁別するデュープレ
    クサを有するデュープレクサ付きアンテナ装置であっ
    て、前記信号を送受信するアンテナと前記デュープレク
    サとの間に前記周波数帯で前記アンテナがマッチングす
    るインピーダンス整合素子が接続されてなるデュープレ
    クサ付きアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 前記デュープレクサが前記信号のそれぞ
    れの周波数帯を通過させるバンドパスフィルタの組から
    なり、前記少なくとも2つの周波数帯の該バンドパスフ
    ィルタのそれぞれが前記アンテナの端部に並列に接続さ
    れ、該並列に接続された前記バンドパスフィルタの少な
    くとも1つの側に前記インピーダンス整合素子が接続さ
    れてなる請求項1記載のデュープレクサ付きアンテナ装
    置。
  3. 【請求項3】 前記インピーダンス整合素子とデュープ
    レクサとが前記アンテナと直結されて一体化され、前記
    デュープレクサの前記アンテナ側のポートと反対側のポ
    ートがケーブルにより回路基板の回路端子に接続されて
    なる請求項1または2記載のデュープレクサ付きアンテ
    ナ装置。
JP8080017A 1996-04-02 1996-04-02 デュープレクサ付きアンテナ装置 Pending JPH09270619A (ja)

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