(57)【要約】【課題】２つの異なる周波数帯を受信するために、夫々専用の２つのアンテナが必要であり、大型サイズとなっていた。【解決手段】アンテナ１５は、アンテナ素子１９の他方の端に一方の端が接続されたアンテナ素子２３と、このアンテナ素子２３の他方に接続された端子１５ｂと、アンテナ素子１９，２３の間に接続された周波数阻止回路２２と、アンテナ素子２３と端子１５ｂとの間に接続された周波数阻止回路２６とを設け、周波数阻止回路２２は、第１の周波数帯域の信号を通過させるとともに第２の周波数帯域の信号を阻止し、周波数阻止回路２６は、第１の周波数帯域の信号を阻止するとともに第２の周波数帯域の信号を通過させたものである。  これにより、所期の目的を達成できる。【選択図】図１
2007116508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯域の信号と、前記第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信するアンテナにおいて、前記アンテナは、第１のアンテナ素子と、この第１のアンテナ素子の一方の端に設けられるとともに前記第１の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信する第１の端子とを備え、前記第１のアンテナ素子の他方の端に一方の端が接続された第２のアンテナ素子と、この第２のアンテナ素子の他方の端に設けられるとともに前記第２の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信する第２の端子と、前記第１のアンテナ素子の他方の端と前記第２のアンテナ素子の一方の端との間に接続された第１の周波数阻止回路と、前記第２のアンテナ素子の他方の端と前記第２の端子との間に接続された第２の周波数阻止回路とを設け、前記第１の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を通過させるとともに、前記第２の周波数帯域の信号を阻止し、前記第２の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を阻止するとともに前記第２の周波数帯域の信号を通過させ、前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子の直列接続された電気的な長さを前記第１の周波数帯の中心周波数に対して略４分の１波長とし、前記第２のアンテナ素子の電気的な長さを第２の周波数帯の中心周波数に対して略４分の１波長としたアンテナ。
【請求項２】
第１の周波数阻止回路は、第１のインダクタと第１のコンデンサからなる第１の並列回路とし、第２の周波数阻止回路は、第２のインダクタと第２のコンデンサからなる第２の並列回路とした請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
第１または第２の並列回路のうち、少なくとも一方の並列回路の共振周波数を可変可能とした請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
第１のインダクタ、第２のインダクタ、第１のコンデンサ、第２のコンデンサのうち少なくとも一つの素子を電子スイッチにより切替えて、阻止周波数を切替可能とした請求項２に記載のアンテナ。
【請求項５】
請求項１に記載のアンテナと、このアンテナの第１の端子に入力が接続されるとともに前記アンテナとの整合および増幅が行われる第１の増幅部と、この第１の増幅部の出力が接続された第３の端子と、前記アンテナの第２の端子に一方が接続された第１の整合器と、この第１の整合器の他方が接続された第４の端子とが設けられたアンテナモジュール。
【請求項６】
第２、第４の端子の間には、第１の整合器の代わりにアンテナとの整合および増幅が行われる第２の増幅部が設けられた請求項５に記載のアンテナモジュール。
【請求項７】
第１、第３の端子の間には、第１の増幅部の代わりに第２の整合器が設けられた請求項５に記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
請求項５に記載のアンテナモジュールの第３、第４の端子には、受信部、送受信部のいずれかが接続された高周波信号装置。
【請求項９】
アンテナモジュール、受信部、送受信部が同一筐体内で構成された請求項８に記載の高周波信号装置であって、前記受信部あるいは前記送受信部は、それぞれの入力側を互いに遠ざけ、それぞれの出力側を互いに近接させ、前記アンテナモジュールの第３、第４の端子に前記受信部と前記送受信部の入力端子を近接させて配置した高周波信号装置。
【請求項１０】
受信部あるいは送受信部の出力端子に信号処理部を接続し、この信号処理部は前記受信部あるいは送受信部にそれぞれ近接させるとともにアンテナモジュールの反対側に配置した請求項９に記載の高周波信号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つのアンテナでありながら、２つの異なる周波数帯域の高周波信号を受信あるいは送受信できるアンテナとこれを用いたアンテナモジュールおよび高周波信号装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のアンテナを用いた高周波信号装置について図面を用いて説明する。図６は、従来の高周波信号装置のブロック図である。
【０００３】
図６において、高周波信号装置１は、テレビ放送信号を受信する受信用アンテナ２と、この受信用アンテナ２からの受信信号が供給される受信部３と、携帯電話用信号が送受信される送受信用アンテナ４と、この送受信用アンテナ４の出力が接続される送受信部５と、これら受信部３と送受信部５からの出力信号がそれぞれ供給される信号処理部６と、この信号処理部６にそれぞれ接続された映像表示部７と音声出力部８と音声入力部９とから構成されていた。
【０００４】
以上のように構成された高周波信号装置１において、受信用アンテナ２からの受信信号は、受信部３において希望信号が選局された後、受信信号より低い周波数に変換されて、信号処理部６に出力される。
【０００５】
一方、送受信用アンテナ４の受信信号は、送受信部５において希望信号が選局された後、受信信号より低い周波数に変換されて、信号処理部６に出力される。この信号処理部６では、映像表示部７、音声出力部８により映像、音声が再生される。また、音声入力部９からの信号は、信号処理部６に入力される。この信号処理部６からの出力信号は、送受信部５に供給されたのち、送受信用アンテナ４から送信される。
【０００６】
以上のように、テレビ放送信号を受信する受信部３の入力には受信用アンテナ２が接続される。また携帯電話用信号が送受信される送受信部５の入力には送受信用アンテナ４が接続されている。
【０００７】
日本でのテレビ放送は、ＵＨＦ信号として４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚを用いている。例えば、このＵＨＦ信号の５００ＭＨｚを受信するには、受信用アンテナ２の長さは、この波長に対して略１／４波長である約１５ｃｍの長さが必要となる。
【０００８】
一方、送受信用アンテナ４は、約８５０ＭＨｚの送受信信号を送受信するためのものである。従って、この送受信用アンテナ４の長さは、８５０ＭＨｚの波長に対して略１／４波長の約８．８ｃｍの長さが必要となる。
【０００９】
このように、約１５ｃｍの長さを持つ受信用アンテナ２と、約８．８ｃｍの長さを持つ送受信用アンテナ４の２つのアンテナ２と４を用いていた。
【００１０】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００３−１８８９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような２つの異なる周波数帯域を用いて受信或いは送信する従来の高周波信号装置１において、受信部３あるいは送受信部５に対してそれぞれ使用する周波数帯域が異なるため専用のアンテナ２、４を設ける必要があった。
【００１２】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、１つのアンテナでありながら、２つの異なる周波数帯の高周波信号に対してそれぞれ４分の１波長として用いるアンテナにより受信または送受信できる小型化サイズのアンテナを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するために本発明のアンテナは、第１のアンテナ素子の他方の端に一方の端が接続された第２のアンテナ素子と、この第２のアンテナ素子の他方の端に設けられるとともに第２の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信する第２の端子と、前記第１のアンテナ素子の他方の端と前記第２のアンテナ素子の一方の端との間に接続された第１の周波数阻止回路と、前記第２のアンテナ素子の他方の端と前記第２の端子との間に接続された第２の周波数阻止回路とを設け、前記第１の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を通過させるとともに、前記第２の周波数帯域の信号を阻止し、前記第２の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を阻止するとともに前記第２の周波数帯域の信号を通過させ、前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子の直列接続された電気的な長さを前記第１の周波数帯の中心周波数に対して略４分の１波長とし、前記第２のアンテナ素子の電気的な長さを第２の周波数帯の中心周波数に対して略４分の１波長とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、アンテナは、第１のアンテナ素子の他方の端に一方の端が接続された第２のアンテナ素子と、この第２のアンテナ素子の他方の端に設けられるとともに第２の周波数帯域の信号を受信あるいは送受信する第２の端子と、前記第１のアンテナ素子の他方の端と前記第２のアンテナ素子の一方の端との間に接続された第１の周波数阻止回路と、前記第２のアンテナ素子の他方の端と前記第２の端子との間に接続された第２の周波数阻止回路とを設け、前記第１の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を通過させるとともに、前記第２の周波数帯域の信号を阻止し、前記第２の周波数阻止回路は、前記第１の周波数帯域の信号を阻止するとともに前記第２の周波数帯域の信号を通過させ、前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子の直列接続された電気的な長さを前記第１の周波数帯の中心周波数に対して略４分の１波長とし、前記第２のアンテナ素子の電気的な長さを第２の周波数帯の中心周波数に対して略４分の１波長とするものである。
【００１５】
このように、アンテナには、第１の端子から第２の端子に向かって順に、第１のアンテナ素子と、第１の周波数阻止回路と、第２のアンテナ素子と、第２の周波数阻止回路を設けている。これにより、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の直列接続された電気長で第１の周波数帯におけるアンテナを形成し、第２のアンテナ素子で第２の周波数帯におけるアンテナを形成している。
【００１６】
従って、１つのアンテナでありながら、第２のアンテナ素子を共用することにより２つの異なる周波数の高周波信号に対して受信または送受信が可能な小型化サイズのアンテナが実現できる。
【００１７】
また、２つの異なる周波数の高周波信号に対して、それぞれ４分の１波長として用いるアンテナにより受信または送受信できるので、高感度な受信性能と送信損失の少ない送信性能を有するアンテナとできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態１について図面を用いて説明する。図１は実施の形態１における高周波信号装置の回路図である。図１において、高周波信号装置１０は、アンテナモジュール１１と、このアンテナモジュール１１の端子１１ａに入力端子１２ａが接続された受信部１２と、このアンテナモジュール１１の端子１１ｂに入力端子１３ａが接続された送受信部１３と、これら受信部１２、送受信部１３の出力端子１２ｂ、１３ｂがそれぞれ接続された信号処理部１４とから構成されている。
【００１９】
この高周波信号装置１０において、例えば、第１の周波数帯の一例として受信部１２の受信周波数をＵＨＦ（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）とし、第２の周波数帯の一例として送受信部１３の送受信周波数をＰＤＣ８００（約８２０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ）を用いた場合を、以下説明する。
【００２０】
アンテナモジュール１１は、端子１５ａと端子１５ｂが設けられたアンテナ１５と、この端子１５ａに接続された増幅部１７と、この増幅部１７の出力が接続された端子１１ａと、端子１５ｂに一方が接続された整合器１８と、この整合器１８の他方が接続された端子１１ｂとから構成されている。
【００２１】
アンテナ１５は、端子１５ａから端子１５ｂに向かって順に、アンテナ素子１９と、インダクタ２０とコンデンサ２１とからなる並列回路２２（第１の周波数阻止回路の一例として用いた）と、アンテナ素子２３と、インダクタ２４とコンデンサ２５とからなる並列回路２６（第２の周波数阻止回路の一例として用いた）が接続されている。
【００２２】
増幅部１７には、入力端子１７ａと出力端子１７ｂが設けられている。この入力端子１７ａと出力端子１７ｂの間には、アンテナ１５との整合損失を少なくするための整合器２７と、受信信号を増幅する増幅器２８と、抵抗で構成された減衰器２９がこの順に接続されている。
【００２３】
以上のように構成されたアンテナモジュール１１の動作について説明する。
【００２４】
最初に、アンテナ１５の動作について説明する。このアンテナ１５において、並列回路２２の並列共振周波数を例えば８６０ＭＨｚに設定する。この８６０ＭＨｚは、８２０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚのおよそ中心周波数としている。また、並列回路２６の並列共振周波数を例えば６２０ＭＨｚに設定する。この６２０ＭＨｚは、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのほぼ中心周波数としている。
【００２５】
これにより、並列回路２２は、６２０ＭＨｚ付近において小さなインピーダンス値となるが、８６０ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となる。反対に、並列回路２６は、６２０ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となるが、８６０ＭＨｚ付近において小さなインピーダンス値になる。
【００２６】
従って、アンテナ素子１９は、６２０ＭＨｚ付近において、並列回路２２を介してアンテナ素子２３に高周波的に接続される。さらに、アンテナ素子２３は、並列回路２６により端子１５ｂと高周波的に分離されることになる。すなわち、端子１５ａには、６２０ＭＨｚ付近において、アンテナ素子１９と、アンテナ素子２３が高周波的に直列に接続される。さらに、アンテナ素子２３の一方の端２３ａは高周波的に開放状態とできる。これにより、アンテナ素子１９と２３の直列接続されたアンテナ素子によって受信された６２０ＭＨｚ付近であるＵＨＦ帯の信号は、端子１５ａを介して増幅部１７に入力される。
【００２７】
ここで、例えば、ＵＨＦ信号の６２０ＭＨｚを受信するには、アンテナ素子１９と２３により構成される全体の長さは、４分の１波長である１２ｃｍとしている。なお、アンテナ素子１９と２３とは、ほぼ一直線状に配置している。これにより、アンテナ素子１９と２３による長さは、それぞれの長さを加算したものとできる。
【００２８】
一方、端子１５ｂは、８６０ＭＨｚ付近において、並列回路２６を介してアンテナ素子２３に高周波的に接続され、並列回路２２によりアンテナ素子１９と高周波的に分離されることになる。これにより、端子１５ｂがアンテナ素子２３に高周波的に接続される。さらに、アンテナ素子２３の他方の端２３ｂは高周波的に開放状態とできる。これにより、送受信部１３で用いられる送受信信号がアンテナ素子２３により送受信される。
【００２９】
ここで、例えば、ＰＤＣ８００（約８２０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ）を送受信するには、アンテナ素子２３の長さは、４分の１波長である８．７ｃｍとしている。これにより、アンテナ素子１９の長さは、アンテナ素子１９と２３の長さを加算した１２ｃｍからアンテナ素子２３の長さ８．７ｃｍを差し引いた３．３ｃｍとすることができる。
【００３０】
なお、アンテナ素子１９、２３には、マイクロストリップラインを用いることもできる。この場合、マイクロストリップラインを構成する基板の誘電率により伝播速度が遅くなり、波長が短縮される。これにより、アンテナ素子１９、２３の長さを短くできるので、アンテナ１５の小型化が可能となる。
【００３１】
この場合に、マイクロストリップラインの線幅、マイクロストリップラインとグランドまでの距離、基板の誘電率により、インピーダンスを例えば７５Ωの低いインピーダンスに近似できる。これにより、例えば７５Ωに近い入力インピーダンスを有する増幅器２８を用いる場合には、整合器２７を不要とすることができるので、小型化とコストダウンが可能となる。同様に、７５Ωに近い入力インピーダンスを有する送受信部１３を用いる場合には、整合器１８を不要とできるので、小型化とコストダウンが可能となる。
【００３２】
以上のように、１つのアンテナ１５でありながら、２つの異なる周波数の高周波信号に対して、それぞれ４分の１波長として受信または送受信が可能となる。
【００３３】
特に、端子１５ｂに送受信部１３からの送信信号が存在したとしても、並列回路２２により、端子１５ａへの漏洩が抑圧される。これにより、送受信部１３からの送信信号は、アンテナ１５を介して受信部１２に漏洩することはない。従って、受信部１２は、送受信部１３からの送信信号による妨害を受けにくくなる。
【００３４】
なお、並列回路２２と増幅器２８の間には、送受信部１３で用いられる送信信号を抑圧するためにフィルタを新たに設けることもできる。これにより、受信部１２は、送受信部１３からの送信信号による妨害をさらに受けない。
【００３５】
さらに、並列回路２２、２６を構成するインダクタ２０、２４、コンデンサ２１、２５のうち少なくとも一つの素子には、インダクタンス値あるいは容量値を可変できる素子を用いることができる。これにより、並列回路２２、２６の阻止周波数を可変することができるので、送受信信号の周波数に合わせて阻止周波数を最適化することができる。
【００３６】
さらにまた、並列回路２２、２６を構成するインダクタ２０、２４、コンデンサ２１、２５のうち少なくとも一つの素子には、インダクタンス値あるいは容量値を切替える素子を用いることができる。例えば、インダクタ２０にインダクタ２０ａ（図示せず）を直列接続し、インダクタ２０ａに並列接続した電子スイッチを設け、この電子スイッチによりインダクタンス値を切替える。あるいは、コンデンサ２１にコンデンサ２１ａ（図示せず）を並列接続し、コンデンサ２１ａに直列接続した電子スイッチを設け、この電子スイッチにより容量値を切替える。これにより、並列回路２２、２６の阻止周波数を切替えることができるので、送受信信号の周波数に合わせて阻止周波数を最適化することができる。
【００３７】
次に増幅部１７を構成する整合器２７と増幅器２８の動作について説明する。図２（ａ）は、整合器２７の回路図である。即ち、この整合器２７の入力２７ａと出力２７ｂとの間にはコンデンサ２７ｃが接続されており、出力２７ｂとグランドとの間にはインダクタ２７ｄが接続されている。この整合器２７は、アンテナ１５と増幅器２８との整合損失を少なくして、受信信号の整合損失を低減するために挿入される。
【００３８】
図２（ｂ）は、スミスチャート上でのインピーダンスを表している。例えば、アンテナ１５は、ＵＨＦ周波数では抵抗成分が大きいインピーダンス３０ａを有するものとなる。これは、アンテナ素子２３の長さを、４分の１波長より短い長さである７ｃｍサイズとしたためである。なお、増幅器２８の入力インピーダンスは、例えば７５オーム（以下Ωと記す）に近いインピーダンス３０ｂとしている。
【００３９】
このインピーダンス３０ａは、信号ラインに直列に接続されたコンデンサ２７ｃによって、定抵抗円３０ｃに沿って反時計方向へ回転される。この結果、インピーダンス３０ｄへ移動する。
【００４０】
図２（ｃ）は、アドミッタンスチャート上でのインピーダンスを表している。このインピーダンス３０ｄは、グランドに接続されたインダクタ２７ｄにより、定コンダクタンス円３０ｅに沿って反時計方向へ回転される。この結果、インピーダンス３０ｂへ移動できる。
【００４１】
このように、コンデンサ２７ｃとインダクタ２７ｄを用いてインピーダンスを移動させることにより、整合器２７の出力２７ｂからみたアンテナ１５のインピーダンスを増幅器２８の入力インピーダンスに近似させることができる。
【００４２】
つまり、端子１５ａからみたアンテナ１５の出力インピーダンスと、増幅器２８の入力インピーダンスとを整合させることができる。これにより、アンテナ１５で受信された受信信号は、少ない整合損失で増幅器２８へ入力させることができる。従って、アンテナの受信感度が改善されることになる。
【００４３】
次に増幅部１７を構成する減衰器２９の動作について説明する。図３は、増幅器２８と出力端子１７ｂとの間に挿入された減衰器２９の回路図である。減衰器２９は、入力２９ａ、出力２９ｂを有している。
【００４４】
この減衰器２９は、入力２９ａ、２９ｂの間に接続された抵抗２９ｃと、入力２９ａとグランド間に接続された抵抗２９ｄと、出力２９ｂとグランド間に接続された抵抗２９ｅとから構成されている。これら抵抗２９ｃ、２９ｄ、２９ｅによってΠ（パイ）型アッテネータとすることにより、増幅部１７の出力インピーダンスを周波数に関係なく抵抗成分のみの例えば７５Ωに近似できる。なお、Π（パイ）型アッテネータの構成をＴ（ティー）型アッテネータとしてもよい。
【００４５】
このように、受信部１２の入力インピーダンスが受信ｃｈによって大きく変化しても、アンテナモジュール１１と受信部１２との整合損失を一定値にできる。これにより、チャンネル間での受信感度を一定にすることができる。
【００４６】
例えば、抵抗２９ｃは４７Ωとし、抵抗２９ｄは３３０Ω、抵抗２９ｅは３３０Ωとすると、減衰量を４ｄＢにすることができる。また、これらの値を適切に選ぶことにより、減衰器２９の減衰量を適切に設定することができる。
【００４７】
また、減衰器２９により、端子１１ａに接続されるチューナ等の受信部１２への入力レベルを適正にすることができるので、受信部１２における歪を少なくできる。
【００４８】
次に、整合器１８の動作について説明する。整合器１８は、アンテナ部１５と送受信部１３との整合損失を少なくするために用いられる。この整合器１８の回路および動作の基本は、整合器２７と同様である。このように、アンテナ１５と送受信部１３との整合損失を少なくすることにより、受信感度を良くするとともに、送信効率を大きくできる。
【００４９】
以上説明したように、１つのアンテナ１５でありながら、２つの異なる周波数の高周波信号に対して、それぞれ４分の１波長のアンテナ１５として受信または送受信が可能となる。従って、小型サイズでありながら高感度な受信性能と良好な送信効率を有するアンテナ１５を実現できる。
【００５０】
また、アンテナモジュール１１では、アンテナ１５の端子１５ａ、１５ｂに増幅部１７、整合器１８を介して端子１１ａ、１１ｂが接続されている。これにより、小型サイズでありながら、より高感度な受信性能とより良好な送信効率を可能とするアンテナモジュール１１を実現できる。
【００５１】
さらに、高周波信号装置１０では、アンテナモジュール１１の端子１１ａ、１１ｂに受信部１２、送受信部１３が接続されている。さらに、これら受信部１２および送受信部１３からの復調された信号は信号処理部１４に供給されている。これにより、小型サイズでありながら、高感度な受信性能と良好な送信効率を有する高周波信号装置１０を実現できる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、アンテナ１５の一方の端子１５ａをＵＨＦの受信用アンテナとし、他方の端子１５ｂをＰＤＣ８００の送受信用アンテナとして用いた場合について説明した。この受信用アンテナの受信信号は、ＵＨＦ信号以外でも同様である。また、送受信用アンテナの送受信信号は、ＰＤＣ８００以外でも同様である。
【００５３】
さらに、整合器１８の代わりに増幅部１７と同機能を有する増幅部３１（図示せず）を用い、送受信部１３の代わりに受信部１２と同機能を有する受信部３２（図示せず）を用いてもよい。この受信部３２の受信周波数は、受信部１２より高い受信周波数とし、並列回路２２の阻止周波数は受信部３２の受信周波数とすればよい。そして、アンテナ素子２３の長さを受信部３２の受信周波数の４分の１波長とし、アンテナ素子２３と１９の加算した長さを受信部１２の受信周波数の４分の１波長とする。
【００５４】
これにより、１つのアンテナ１５でありながら、２つの異なる周波数の高周波信号に対して、それぞれ４分の１波長のアンテナ１５として受信または送受信が可能となる。従って、小型サイズでありながら高感度な受信性能と良好な送信効率を有するアンテナ３３（図示せず）を実現できる。
【００５５】
（実施の形態２）
以下、本実施の形態２について説明する。図４は、本実施の形態２における高周波信号装置５４の回路図である。実施の形態１におけるアンテナモジュール１１には、受信部１２、送受信部１３が接続されている。これに対して、本実施の形態２におけるアンテナモジュール５５には、送受信部１３、５６が接続されている点が異なる。なお、図１と同じものについては同じ番号を付しその説明は簡略化している。
【００５６】
高周波信号装置５４において、例えば、送受信部１３の送受信周波数をＰＤＣ８００（８２０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ）とし、送受信部５６の送受信周波数をＰＤＣ１５００（１４２９ＭＨｚ〜１５１６ＭＨｚ）として、以下説明する。
【００５７】
図４において、高周波信号装置５４は、アンテナモジュール５５と、このアンテナモジュール５５の端子５５ａに入力端子５６ａが接続された送受信部５６と、アンテナモジュール５５の端子５５ｂに入力端子１３ａが接続された送受信部１３と、これら送受信部１３、５６の出力端子１３ｂ、５６ｂがそれぞれ接続された信号処理部５８とから構成されている。
【００５８】
そして、アンテナモジュール５５は、アンテナ６０と、このアンテナ６０に設けられた端子６０ａ、６０ｂと、端子６０ａと端子５５ａの間に接続された整合器５７と、端子６０ｂと端子５５ｂの間に設けられた整合器１８から構成されている。
【００５９】
また、アンテナ６０の内部には、端子６０ｂから端子６０ａに向かって順に、アンテナ素子６１と、インダクタ６２とコンデンサ６３とからなる並列回路６４と、アンテナ素子６５と、インダクタ６６とコンデンサ６７とからなる並列回路６８が接続されている。
【００６０】
さらに、整合器５７は、整合器１８と同じように、アンテナ６０と送受信部５６を整合させるために用いられる。
【００６１】
以上のように構成されたアンテナモジュール５５の動作について、以下説明する。初めに、アンテナ６０の動作について説明する。
【００６２】
このアンテナ６０において、並列回路６４の並列共振周波数を例えば１４７２ＭＨｚに設定する。この１４７２ＭＨｚは、１４２９ＭＨｚ〜１５１６ＭＨｚのおよそ中心周波数としている。また、並列回路６８の並列共振周波数を例えば８６０ＭＨｚに設定する。この８６０ＭＨｚは、８２０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚのほぼ中心周波数としている。
【００６３】
これにより、並列回路６４は、１４７２ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となるが、８６０ＭＨｚ付近において小さいインピーダンス値となる。一方、並列回路６８は、８６０ＭＨｚ付近において大きなインピーダンス値となるが、１４７２ＭＨｚ付近において小さなインピーダンス値となる。
【００６４】
従って、端子６０ｂに接続されているアンテナ素子６１は、８６０ＭＨｚ付近において、並列回路６４を介してアンテナ素子６５に高周波的に接続され、並列回路６８により端子６０ａと高周波的に分離されることになる。すなわち、端子６０ｂは、８６０ＭＨｚ付近において、アンテナ素子６１と６５が高周波的に直列に接続される。さらに、アンテナ素子６５の一方の端６５ａは高周波的に開放状態とできる。これにより、送受信部１３で用いられる送受信信号がアンテナ素子６１および６５により送受信される。
【００６５】
ここで、ＰＤＣ８００（８２０〜９００ＭＨｚ）を送受信するために、アンテナ素子１９と２３により構成される全体の長さを、８６０ＭＨｚの４分の１波長である８．７ｃｍとしている。なお、アンテナ素子１９と２３とは、ほぼ一直線状に配置している。これにより、アンテナ素子１９と２３による長さは、それぞれの長さを加算したものとできる。
【００６６】
一方、端子６０ａは、１４７２ＭＨｚ付近において、並列回路６８を介してアンテナ素子６５に高周波的に接続され、並列回路６４によりアンテナ素子６１と高周波的に分離されることになる。これにより、端子６０ａがアンテナ素子６５に高周波的に接続される。さらに、アンテナ素子６５の他方の端６５ｂは高周波的に開放状態とできる。これにより、送受信部５６で用いられる送受信信号がアンテナ素子６５により送受信される。
【００６７】
ここで、例えば、ＰＤＣ１５００（１４２９ＭＨｚ〜１５１６ＭＨｚ）を送受信するには、アンテナ素子６５の長さは、４分の１波長である５ｃｍとしている。これにより、アンテナ素子６１の長さは、アンテナ素子６１と６５の長さを加算した８．７ｃｍからアンテナ素子６５の長さ５ｃｍを差し引いた３．７ｃｍとすることができる。
【００６８】
なお、アンテナ素子６１、６５には、マイクロストリップラインを用いることもできる。この場合、マイクロストリップラインを構成する基板の誘電率により伝播速度が遅くなり、波長が短縮される。これにより、アンテナ素子６１、６５の長さを短くできるので、アンテナ６０の小型化が可能となる。
【００６９】
この場合に、マイクロストリップラインの線幅、マイクロストリップラインとグランドまでの距離、基板の誘電率により、インピーダンスを例えば７５Ωの低いインピーダンスに近似できる。これにより、７５Ωに近い入力インピーダンスを有する送受信部１３、５６を用いる場合には、整合器１８、５７を不要とできるので、小型化とコストダウンが可能となる。
【００７０】
以上のように、１つのアンテナ６０でありながら、２つの異なる周波数の高周波信号に対して、それぞれ４分の１波長のアンテナ６０として送受信が可能となる。
【００７１】
特に、端子６０ｂに送受信部１３からの送信信号が存在したとしても、並列回路６８により、端子６０ａへの漏洩が抑圧される。これにより、送受信部５６は、送受信部１３からの送信信号による妨害を受けない。
【００７２】
反対に、端子６０ａに送受信部５６からの送信信号が存在したとしても、並列回路６４により、端子６０ｂへの漏洩が抑圧される。これにより、送受信部１３は、送受信部５６からの送信信号による妨害を受けない。
【００７３】
なお、並列回路６８と入力端子５６ａの間には、送受信部１３で用いられる送信信号を抑圧するためのフィルタを新たに設けることもできる。同様に、並列回路６４と入力端子１３ａの間には、送受信部５６で用いられる送信信号を抑圧するためのフィルタを新たに設けることもできる。
【００７４】
以上説明したように、一つのアンテナ６０でありながら、２つの異なる周波数の高周波信号に対して、それぞれ４分の１波長のアンテナ６０として送受信が可能となる。従って、小型サイズでありながら高感度な受信性能と良好な送信効率を有するアンテナ６０を実現できる。
【００７５】
次に、アンテナモジュール５５の動作について説明する。整合器１８は、アンテナ６０と送受信部１３との整合損失を少なくするために用いられる。また、整合器５７は、アンテナ６０と送受信部５６との整合損失を少なくするために用いられる。この整合器５７の回路および動作の基本は、整合器１８と同様である。
【００７６】
このように、整合器１８、５７によって、アンテナ６０と送受信部１３、５６との整合損失をそれぞれ少なくできる。これにより、小型サイズでありながら、高感度な受信性能と良好な送信効率を有するアンテナモジュール５５を実現できる。
【００７７】
さらに、高周波信号装置５４では、アンテナモジュール５５の端子５５ａ、５５ｂに送受信部５６、１３がそれぞれ接続されている。さらに、これら送受信部５６、１３からの復調された信号は信号処理部５８に供給されている。これにより、小型サイズでありながら、高感度な受信性能と良好な送信効率を有する高周波信号装置５４を実現できる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、アンテナ６０を、ＰＤＣ８００の送受信用アンテナおよびＰＤＣ１５００の送受信用アンテナとして用いた場合について説明した。この送受信用アンテナの信号は、ＰＤＣ８００、ＰＤＣ１５００以外を用いた場合においても同様である。
【００７９】
さらに、以上のように構成されたアンテナ６０、アンテナモジュール５５、高周波信号装置５４は、実施の形態１と同様の効果を奏するものである。
【００８０】
（実施の形態３）
以下、本実施の形態３について、説明する。図５は、実施の形態１の高周波信号装置１０を携帯電話として用いた場合の透視図である。なお、図１と同じものについては同じ番号を付しその説明は簡略化している。
【００８１】
図５において、高周波信号装置７１の構成について説明する。すなわち、アンテナモジュール１１の一方の端にある端子１１ａには、受信部１２の入力端子１２ａが接続されている。この端子１１ａと反対側の端にある端子１１ｂには、送受信部１３の入力端子１３ａが接続されている。これら受信部１２と送受信部１３の出力端子１２ｂ、１３ｂは、信号処理部１４にそれぞれ接続されている。さらに、この信号処理部１４には、映像表示部７３、スピーカ７４、マイク７５が接続されている。
【００８２】
これらアンテナモジュール１１、受信部１２、送受信部１３、信号処理部１４、映像表示部７３、スピーカ７４、マイク７５が同一筐体７６内に構成されたものである。
【００８３】
このように、同一筐体７６内に受信部１２、送受信部１３を配置すると、送受信部１３からの大きな送信信号が出力される。この大きな送信信号が受信部１２の入力端子１２ａに流入して受信部１２が妨害を受けないようにすることが重要である。従って、以下の配慮をしている。
【００８４】
即ち、アンテナモジュール１１の端子１１ａと受信部１２の入力端子１２ａを近接させて配置し、アンテナモジュール１１の端子１１ｂと送受信部１３の入力端子１３ａを近接させて配置する。また、受信部１２と送受信部１３とを一直線状に配置（夫々の出力同士を近接）している。これにより、アンテナモジュール１１、受信部１２、送受信部１３、信号処理部１４を近接して配置できるので、小面積での実装が可能となる。
【００８５】
また、信号処理部１４からはクロック信号等による不要な高調波信号が発生している。この不要な高調波信号が、アンテナモジュール１１、受信部１２の入力端子１２ａ、送受信部１３の入力端子１３ａに流入すると、受信部１２が妨害を受ける場合がある。この妨害を防止することが重要である。
【００８６】
そのために、信号処理部１４の入力端子１４ａ、１４ｂは受信部１２の出力端子１２ｂと送受信部１３の出力端子１３ｂに近接させて配置する。これにより、これら接続部分からの不要輻射のレベルを低減できる。さらに、アンテナモジュール１１と信号処理部１４の間に受信部１２、送受信部１３を配置する。これにより、アンテナモジュール１１と信号処理部１４の互いの間隔を離すことができ、さらに、受信部１２、送受信部１３を金属ケースへ収納することによって一層シールド効果が生まれる。
【００８７】
以上のように、アンテナモジュール１１に対して、受信部１２と送受信部１３のそれぞれの入力端子１２ａ、１３ａのそれぞれの入力部を互いに遠ざけ、これら受信部１２と送受信部１３の入力部をアンテナモジュール１１の端子１１ａ、１１ｂに近接して配置することが重要である。
【００８８】
これにより、受信部１２は、送受信部１３から妨害を受けることがなく、また、アンテナモジュール１１、受信部１２、送受信部１３は、信号処理部１４からの妨害を受けることはない。
【００８９】
なお、本実施の形態３では、受信部１２、送受信部１３を用いて説明したが、送受信部１３の代わりに受信部３２を用いた場合、あるいは実施の形態２の高周波信号装置５４のように受信部１２の代わりに送受信部５６を用いた場合においても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明にかかるアンテナとこれを用いたアンテナモジュールならびに高周波信号装置は、２つの異なる周波数を受信あるいは送受信できる小型サイズのアンテナを用いることで携帯性の良い高周波信号装置を提供できるという効果を有しているので、特に携帯性が重要になる携帯電話等の高周波信号装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態１における高周波信号装置のブロック図
【図２】（ａ）同、整合器の回路図、（ｂ）同、アンテナと整合器のスミスチャート、（ｃ）同、アンテナと整合器のアドミッタンスチャート
【図３】同、減衰器の回路図
【図４】本発明の実施の形態２における高周波信号装置のブロック図
【図５】本発明の実施の形態３における高周波信号装置の透視図
【図６】従来の高周波信号装置のブロック図
【符号の説明】
【００９２】
１５  アンテナ
１５ａ  端子
１５ｂ  端子
１９  アンテナ素子
２２  並列回路
２３  アンテナ素子
２６  並列回路
【図１】
2007116508.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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