(57)【要約】変位可能である第１の容量電極（２１）と、第１の容量電極（２１）と対向している第２の容量電極（２２）と、第１の容量電極（２１）を変位させる駆動電極（２３Ａ，２３Ｂ）とを有するＭＥＭＳ素子（１４）を備え、駆動電極（２３Ａ，２３Ｂ）は、駆動電極（２３Ａ，２３Ｂ）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（３０，３１）とに接続されている、ＭＥＭＳモジュール（１０）とする。これにより、電力をモニタリングするための素子を不必要とし、小型化及び低損失化を実現できるＭＥＭＳモジュール、可変リアクタンス回路及びアンテナ装置を提供する。
2012099084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、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素子を備え、
前記駆動電極は、前記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、ＭＥＭＳモジュール。
【請求項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ＭＥＭＳモジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の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。
【請求項４】
請求項３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。
【請求項５】
請求項３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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに接続されるＭＥＭＳモジュール、それ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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２９１８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。【０００６】
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。【０００７】
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ＭＥＭＳモジュール、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。【００１３】
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。【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（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ｆＨ（本実施形態では１．７ＧＨｚ）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ｆＬ（本実施形態では８００ＭＨｚ帯）で動作する長さを有している。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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ｆ０でインピーダンスが最大となり、共振周波数ｆ ０より低い周波数範囲で誘導性となる。
【００２７】
従って、タンク回路１３は、並列共振周波数が周波数ｆＨ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 Ｈ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ｆＨ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。
【００２８】
また、タンク回路１３は、上述のように共振周波数が周波数ｆＨ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 Ｌ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ｆＨに設定されている共振周波数ｆ ０より低い周波数ｆＬ 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ｆＬ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。
【００２９】
また、周波数ｆ Ｌ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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、タンク回路１３が周波数ｆＨ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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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ｆＬ（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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
（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１０を介して給電回路１５に接続されている。
【００４８】
この構成において、位相器にＲＦ−ＭＥＭＳモジュール１０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。
【符号の説明】
【００４９】
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
【図１】
2012099084.tif 000003
【図２】
2012099084.tif 000004
【図３】
2012099084.tif 000005
【図４】
2012099084.tif 000006
【図５】
2012099084.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月13日(2013.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに接続されるＭＥＭＳモジュール、それ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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２９１８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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ＭＥＭＳモジュール、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（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ｆＨ（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ｆＬ（本実施形態では８００ＭＨｚ帯）で動作する長さを有している。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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ｆ０でインピーダンスが最大となり、共振周波数ｆ ０より低い周波数範囲で誘導性となる。
【００２７】
従って、タンク回路１３は、並列共振周波数が周波数ｆＨ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 Ｈ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ｆＨ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。
【００２８】
また、タンク回路１３は、上述のように共振周波数が周波数ｆＨ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 Ｌ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ｆＨに設定されている共振周波数ｆ ０より低い周波数ｆＬ 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ｆＬ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。
【００２９】
また、周波数ｆ Ｌ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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、タンク回路１３が周波数ｆＨ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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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ｆＬ（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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
（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。
【００４８】
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。
【符号の説明】
【００４９】
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
【国際調査報告】
2012099084.tif 000008
2012099084.tif 000009
2012099084.tif 000010
2012099084.tif 000011