(57)【要約】【課題】異なる周波数の信号どちらを受信する際でも良好なインピーダンス整合特性を得ることを可能にする。【解決手段】コイル２１とコンデンサ２２とからなる共振回路２０とコンデンサ３０とからなるインピーダンス整合回路１００の一端をアンテナ４０に接続すると共に他端を高周波回路５０に接続し、８００ＭＨｚの信号と１．５ＧＨｚの２つの周波数の信号どちらを受信する際にも良好な整合特性を得る為に、前記コイル２１の値を１〜３ｎＨとすると共に前記コンデンサ２２、３０の値を５〜１０μＦとする。【選択図】  図１
2005020596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと高周波回路との間に介在するインピーダンス整合回路であり、
前記インピーダンス整合回路は、コイルと第１のコンデンサとからなる並列回路と、第２のコンデンサと、を直列に接続することにより形成されることを特徴とするインピーダンス整合回路。
【請求項２】
請求項１記載のインピーダンス整合回路であり、
周波数が９００ＭＨｚ帯域の信号と１５００ＭＨｚ帯域の信号を受信する際に、
前記コイルは、１〜３μＦの値であり、前記第１のコンデンサと第２のコンデンサは、５〜１０ｐＦの値であることを特徴とするインピーダンス整合回路。
【請求項３】
アンテナと高周波回路との間に介在するインピーダンス整合回路であり、
前記インピーダンス整合回路は、コイル又はコンデンサからなる３つの素子から成るπ型回路で形成されていることを特徴とするインピーダンス整合回路。
【請求項４】
アンテナと高周波回路との間に介在するインピーダンス整合回路であり、
前記インピーダンス整合回路は、コイル又はコンデンサからなる３つの素子から成るＴ型回路で形成されていることを特徴とするインピーダンス整合回路。
【請求項５】
アンテナと高周波回路との間に介在する、コイル又はコンデンサからなる３つの素子で形成されたπ型回路からなるインピーダンス整合回路を用いたインピーダンス整合方法であり、
前記３つの素子のいずれか１つ以上の素子のインピーダンスを所望の周波数に応じて変化させインピーダンス整合をとることを特徴とするインピーダンス整合方法。
【請求項６】
アンテナと高周波回路との間に介在する、コイル又はコンデンサからなる３つの素子で形成されたＴ型回路からなるインピーダンス整合回路を用いたインピーダンス整合方法であり、
前記３つの素子のいずれか１つ以上の素子のインピーダンスを所望の周波数に応じて変化させインピーダンス整合をとることを特徴とするインピーダンス整合方法。
【請求項７】
アンテナと高周波回路との間に介在する、コイルと第１のコンデンサとからなる並列回路と、第２のコンデンサと、を直列に接続することにより形成されたインピーダンス整合回路、を用いたインピーダンス整合方法であり、
前記コイルと第１のコンデンサと第２のコンデンサの３つの素子のいずれか１つ以上の素子のインピーダンスを所望の周波数に応じて変化させインピーダンス整合をとることを特徴とするインピーダンス整合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナと高周波回路との間のインピーダンス整合を行なう為のインピーダンス整合回路及びその整合方法である。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、メールの送受信や通話の機能だけでなく、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）機能を有する携帯電話装置が製品化されている。
【０００３】
このような携帯電話は、周波数の異なる２つの信号を送受信できなければならず、例えば、通話等を行なう際には、９００ＭＨｚ帯の周波数の信号を送受信を行なう必要があり、一方、ＧＰＳ信号を受信する際には１．５ＧＨｚの周波数の信号を受信しなければならない。
【０００４】
このように、２つの異なる周波数の信号を受信する為には、ＧＰＳ受信用の回路及びアンテナと、通話信号送受信用の回路及びアンテナとを設ける必要がある。
【０００５】
このような通信装置の一例として、例えば特許文献１には、ＧＰＳ受信部及びＧＰＳアンテナと、ＰＨＳ送受信部及びＰＨＳアンテナと、を搭載したＰＨＳ端末が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−９８０１８号公報（第２頁〜第３頁及び図１）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通信装置にＧＰＳ用のアンテナと通話用のアンテナの２つのアンテナを搭載することは、コスト高になるという問題が発生するだけでなく、通信装置内部の限られたスペースにアンテナを搭載することは設計上、至難の業である。
【０００８】
このような問題を解決をする為に、例えば、１つのアンテナでＧＰＳ信号と通話信号とを受信可能にすることが考えられる。しかしながら、アンテナ側の出力インピーダンスと高周波回路側の入力インピーダンスとを整合させる必要がある。
【０００９】
このようなインピーダンス整合を実現する為には、１つの周波数帯域の信号を送受信する場合には問題がなく、例えば、周波数が９００ＭＨｚの通話信号の送受信を行なう為には、図５に示すように、アンテナ２００に１０ｎＨのコイル４００と１００ｐＦのコンデンサ３００を接続することにより、インピーダンス整合を取ることができる。しかし、周波数の異なる１．５ＧＨｚのＧＰＳ信号を受信する為には、図５に示す回路のコンデンサ３００の値を変えることによりインピーダンス整合を取る必要がある。
【００１０】
従って、このように１つのアンテナで周波数の異なる２つの信号（通話信号とＧＰＳ信号）を送受信する為には、２つのインピーダンス整合回路を切り換えてアンテナに接続することが考えられるが、このような構成とするとコスト高となってしまう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願発明はこのような課題を解決する為のものであり、請求項１記載のインピーダンス整合回路は、アンテナと高周波回路との間に介在するインピーダンス整合回路であり、前記インピーダンス整合回路は、コイルと第１のコンデンサとからなる並列回路と、第２のコンデンサと、を直列に接続することにより形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載のインピーダンス整合回路は、請求項１記載のインピーダンス整合回路であり、周波数が９００ＭＨｚ帯域の信号と１５００ＭＨｚ帯域の信号を受信する際に、前記コイルは、１〜３μＦの値であり、前記第１のコンデンサと第２のコンデンサは、５〜１０ｐＦの値であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載のインピーダンス整合回路は、アンテナと高周波回路との間に介在するインピーダンス整合回路であり、前記インピーダンス整合回路は、コイル又はコンデンサからなる３つの素子から成るπ型回路で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載のインピーダンス整合回路は、アンテナと高周波回路との間に介在するインピーダンス整合回路であり、前記インピーダンス整合回路は、コイル又はコンデンサからなる３つの素子から成るＴ型回路で形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載のインピーダンス整合方法は、アンテナと高周波回路との間に介在する、コイル又はコンデンサからなる３つの素子で形成されたπ型回路からなるインピーダンス整合回路を用いたインピーダンス整合方法であり、前記３つの素子のいずれか１つ以上の素子のインピーダンスを所望の周波数に応じて変化させインピーダンス整合をとることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載のインピーダンス整合方法は、アンテナと高周波回路との間に介在する、コイル又はコンデンサからなる３つの素子で形成されたＴ型回路からなるインピーダンス整合回路を用いたインピーダンス整合方法であり、前記３つの素子のいずれか１つ以上の素子のインピーダンスを所望の周波数に応じて変化させインピーダンス整合をとることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載のインピーダンス整合方法は、アンテナと高周波回路との間に介在する、コイルと第１のコンデンサとからなる並列回路と、第２のコンデンサと、を直列に接続することにより形成されたインピーダンス整合回路、を用いたインピーダンス整合方法であり、前記コイルと第１のコンデンサと第２のコンデンサの３つの素子のいずれか１つ以上の素子のインピーダンスを所望の周波数に応じて変化させインピーダンス整合をとることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本実施例装置は、１つのアンテナに対して１つのインピーダンス整合回路を構成するだけで、異なる周波数帯域の２つの信号どちらを送受信する際でも、アンテナと高周波回路との間のインピーダンス整合をとることが可能である。
【００１９】
図１は、本実施例回路であるインピーダンス整合回路１００（以下、整合回路１００と称す）を示している。図１に示す整合回路１００は、コイル２１とコンデンサ２２との並列回路からなる共振回路２０と、コンデンサ３０とが直列に接続された構成となっている。又、前記整合回路１００の一端はアンテナ４０と接続されており、他端は高周波回路５０に接続されている。
【００２０】
又、前記アンテナ４０にはコイル６０も接続されており、前記コイル６０のアンテナ４０側と反対の端子は接地されている。
【００２１】
図１に示すコンデンサ３０のインピーダンスＺＣは、
【００２２】
【数１】
2005020596.tif 000003
【００２３】
で表すことができる。尚、ωは角周波数（２πｆ）である。
【００２４】
前記式１で表されるインピーダンスＺＣは、図２のような特性を示すことになる。即ち、図２において、周波数が０から無限大まで増加するに従い、インピーダンスＺＣは−∞から０へと収束する。
【００２５】
次に、共振回路２０のインピーダンスＺＫは、次式（２）で表現できる。
【００２６】
【数２】
2005020596.tif 000004
【００２７】
前記式２で表されるインピーダンスＺＫは、図３のような特性を示すことになる。すなわち、図３において、周波数が０から共振周波数ｆｋまで増加するに従い、インピーダンスＺが０から＋∞まで増加する。一方、周波数が共振周波数ｆｋから＋∞まで増加するに従い、インピーダンスＺＫが−∞から０へ収束する。
【００２８】
尚、共振回路の共振周波数ｆｋは、次式（３）で表現できる。
【００２９】
【数３】
2005020596.tif 000005
【００３０】
図１に示す整合回路１００は、共振回路２０とコンデンサ３０との直列接続により構成されている。従って、前記整合回路１００の特性は、図２に示すコンデンサ３０の特性と、図３に示す共振回路２０の特性の合成により表現できる。
【００３１】
このようなことから、図１に示す整合回路１００の特性は図４に示すような曲線を描く。図４において、周波数が０から共振周波数ｆｋまで増加すると共に、インピーダンスは−∞から＋∞へと増加する。又、周波数が共振周波数ｆｋから＋∞まで増加すると、インピーダンスが−∞から０へと収束する。
【００３２】
図４において、例えば、周波数が９００ＭＨｚの信号と１．５ＧＨｚの信号を受信可能に設定するには、共振周波数ｆｋを９００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚの間に設定すれば良い。又、共振周波数ｆｋの値を変えること（図４における共振周波数部分の縦軸を横方向に移動すること）により、インピーダンス特性の曲線も変化する為、共振周波数を９００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚの間に設定すると共に、所望の周波数を選択することにより、インピーダンスを決定することができる。インピーダンスが決定したら、そのインピーダンスとなるように整合回路１００のコイル２１とコンデンサ２２、３０の値を決定すれば良い。
【００３３】
具体的に説明すると、先ず、図１に示す回路のインピーダンスＺは、式（１）と式（２）から、
【００３４】
【数４】
2005020596.tif 000006
【００３５】
で表現される。
【００３６】
図４から、周波数が例えば８００ＭＨｚの時には、インピーダンスＺは約−７オームとなり、周波数が例えば１５００ＭＨｚの時には、インピーダンスＺは約−５７オームとなる。
【００３７】
従って、式（４）のインピーダンスＺが、周波数８００ＭＨｚで−７オームとなり、周波数１５００ＭＨｚで−５７オームとなるようにコンデンサ２２，３０とコイル２１の値を設定すれば良い。このような条件を満たすためにはコンデンサ２２，３０の値は約５〜１０ｐＦ、コイル２１の値は１〜３ｎＨとすれば良く、実験的には、コイル２１の値を２．２ｎＨとすると共にコンデンサ２２，３０の値を７ｐＦとしたことにより、良好なインピーダンス整合をとることができた。
【００３８】
以上説明したように、本実施例装置では、コイル２１とコンデンサ２２の並列回路からなる共振回路２０と、コンデンサ３０と、を直列に接続した構成であり、共振周波数を所望の２つの周波数の間に位置するように設定すると共に、所望の周波数に対応するインピーダンスとなるようにコイル２１とコンデンサ２２，３０の値を設定すれば、８００ＭＨｚと１．５ＧＨｚの２つの異なる周波数どちらの信号を受信する場合でも、良好なインピーダンス整合特性をとることが可能である。
【００３９】
尚、本実施例装置では、図１に示すような回路構成としたが、例えば、図６に示すように、Ｚ１（６０１）、Ｚ２（６０２）、Ｚ３（６０３）の３つの素子からなるπ形整合回路又は図７に示すようにＺ１（７０１）、Ｚ２（７０２）、Ｚ３（７０３）の３つの素子からなるＴ型整合回路のＺ１（７０１）、Ｚ２（７０２）、Ｚ３（７０３）のインダクタンス又はキャパシタンスの値を使用周波数に応じて変化する構成としても良い。
【００４０】
【発明の効果】
簡単な構成で２つの周波数信号のどちらを受信する際でもインピーダンスマッチングをとることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなる実施例装置の回路図である。
【図２】図１に示すコンデンサのインピーダンス−周波数特性を示す図である。
【図３】図１に示す共振回路のインピーダンス−周波数特性を示す図である。
【図４】図１に示すインピーダンス整合回路のインピーダンス−周波数特性を示す図である。
【図５】従来装置の回路図である。
【図６】他の実施例である整合回路の回路図である。
【図７】他の実施例である整合回路の回路図である。
【符号の説明】
２０  共振回路
２１  コイル
２２  コンデンサ
３０  コイル
４０  アンテナ
５４  高周波回路
６０  コイル
１００  インピーダンス整合回路
【図１】
2005020596.tif 000007
【図２】
2005020596.tif 000008
【図３】
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【図４】
2005020596.tif 000010
【図５】
2005020596.tif 000011
【図６】
2005020596.tif 000012
【図７】
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