(57)【要約】【課題】可変容量素子とインダクタンス素子とを並列に接続してチューニング帯域を拡大できると共に、低域側での通過ロスを減少させることができるアンテナ装置を提供すること。【解決手段】アンテナ素子１０に整合回路１１を介して給電信号が供給されるアンテナ装置１であって、整合回路１１が、可変容量素子１３、１４と、可変容量素子１３、１４に対して並列に接続された第１のインダクタンス素子１６と、可変容量素子１３、１４に対して直列かつ第１のインダクタンス素子１６に対して並列に接続された第２のインダクタンス素子１７とからなる共振回路１２を備え、共振回路１２の共振点がアンテナ素子１０の同調周波数Ｔよりも低く設定され、可変容量素子１３、１４の容量の変化に伴って、アンテナ素子１０の同調周波数Ｔが可変するよう構成した。【選択図】図３
2009290270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子に整合回路を介して給電信号が供給されるアンテナ装置であって、
前記整合回路が、可変容量素子と、前記可変容量素子に対して並列に接続された第１のインダクタンス素子と、前記可変容量素子に対して直列かつ前記第１のインダクタンス素子に対して並列に接続された第２のインダクタンス素子とからなる並列回路を備え、
前記並列回路の共振点が前記アンテナ素子の同調周波数よりも低く設定され、
前記可変容量素子の容量の変化に伴って、前記アンテナ素子の同調周波数が可変することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記並列回路に直列に接続された第３のインダクタンス素子を備えたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ素子が、フィルム基板と、前記フィルム基板の表面に設けられたフィルム状の放射導体とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナ素子により受信される受信信号が、地上波デジタルテレビジョン放送信号であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ素子に整合回路を介して給電信号が供給されるアンテナ装置に係り、特に可変容量素子により同調周波数を可変するアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話器等のモバイル機器に内蔵されるテレビジョン受信用のアンテナ装置として、可変容量素子とインダクタンス素子とを並列に接続した共振回路を含む整合回路と、この整合回路に直列に接続されたアンテナ素子とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このアンテナ装置は、可変容量素子とインダクタンス素子とを並列に接続することによりチューニング帯域を拡大し、可変容量素子に印加されるチューニング電圧を可変することにより、同調周波数を可変するように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２０６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のアンテナ装置においては、共振回路において可変容量素子に対して並列にインダクタンス素子が接続されているため、所望の同調周波数に設定した際に、同調周波数より低域側において共振回路における抵抗分が増加して、通過ロスが増大するという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、可変容量素子とインダクタンス素子とを並列に接続してチューニング帯域を拡大できると共に、低域側での通過ロスを減少させることができるアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアンテナ装置は、アンテナ素子に整合回路を介して給電信号が供給されるアンテナ装置であって、前記整合回路が、可変容量素子と、前記可変容量素子に対して並列に接続された第１のインダクタンス素子と、前記可変容量素子に対して直列かつ前記第１のインダクタンス素子に対して並列に接続された第２のインダクタンス素子とからなる並列回路を備え、前記並列回路の共振点が前記アンテナ素子の同調周波数よりも低く設定され、前記可変容量素子の容量の変化に伴って、前記アンテナ素子の同調周波数が可変することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、可変容量素子に対して直列かつ第１のインダクタンス素子に対して並列に第２のインダクタンス素子が接続されているため、従来の可変容量素子と第１のインダクタンス素子とを並列に接続した共振回路と比較して、所望の同調周波数に設定した際に、同調周波数より低域側において並列回路における抵抗分が減少する。したがって、並列回路における抵抗分が減少した分だけ、従来の共振回路と比較して、同調周波数の低域側での通過ロスを減少させることができる。
【０００８】
また本発明は、上記アンテナ装置において、前記並列回路に直列に接続された第３のインダクタンス素子を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、並列回路に第３のインダクタンス素子を直列に接続することにより、より適切にアンテナ素子の同調周波数を設定することができる。
【００１０】
また本発明は、上記アンテナ装置において、前記アンテナ素子が、フィルム基板と、前記フィルム基板の表面に設けられたフィルム状の放射導体とからなることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、フィルム基板とフィルム状の放射導体からなるフィルム状のアンテナ素子において、所望の同調周波数に設定した際に、同調周波数の低域側での通過ロスを減少させることができる。
【００１２】
また本発明は、上記アンテナ装置において、前記アンテナ素子により受信される受信信号が、地上波デジタルテレビジョン放送信号であることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、所望の同調周波数に設定した際に、同調周波数の低域側における地上波デジタルテレビジョン放送信号の通過ロスを減少させることができるアンテナ装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、可変容量素子とインダクタンス素子とを並列に接続してチューニング帯域を拡大できると共に、低域側での通過ロスを減少させることができるアンテナ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の実装状態を示す斜視図、図２は本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、アンテナ装置１は、地上波デジタルテレビジョン放送用の受信アンテナとして使用されるチップアンテナであり、携帯電話器に内蔵される回路基板２上の一隅部に実装されている。なお、地上波デジタルテレビジョン放送の信号は、例えば日本では４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚの周波数帯域を有しており、アンテナ装置１は、この周波数帯域内でチューニングが行われるようになっている。
【００１７】
図２に示すように、アンテナ装置１は、誘電体により角柱状に形成された基体５と、基体５の周面に螺旋状の導体パターンを巻装してなる放射導体６と、基体５の上面に配設された電子素子群７とによって主に構成されている。また、アンテナ装置１のアンテナ素子１０は、基体５と放射導体６とにより構成されており、螺旋状に延伸する放射導体６の一端側は給電部Ａ、他端側は開放端Ｂとなっている。電子素子群７は、複数の可変容量素子、複数のインダクタンス素子、抵抗素子、コンデンサ等により構成されている。複数の可変容量素子は、いわゆるバラクタダイオードであり、逆方向電圧を印加することにより容量が可変されるようになっている。
【００１８】
次に、図３を参照してアンテナ装置の回路構成について説明する。図３は本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の等価回路図である。
【００１９】
図３に示すように、アンテナ装置１は、放送信号を受信するアンテナ素子１０と、アンテナ素子１０と後述するテレビジョンチューナ回路２５とのインピーダンスを整合させる整合回路１１とから構成され、整合回路１１には所望の周波数に同調するとともに、共振点を可変させることにより同調周波数Ｔを可変させる共振回路１２が組み込まれている。
【００２０】
共振回路１２は、第１の可変容量素子１３と、第２の可変容量素子１４と、第１のインダクタンス素子１６と、第２のインダクタンス素子１７と、第３のインダクタンス素子１８とから構成されている。第１の可変容量素子１３のアノードには、アンテナ素子１０の給電点が接続され、第１の可変容量素子のカソードには、第２のインダクタンス素子１７の一端が接続されている。第２のインダクタンス素子１７の他端には、第２の可変容量素子１４のカソードが接続され、第２の可変容量素子１４のアノードには、第３のインダクタンス素子１８の一端が接続されている。
【００２１】
また、第１の可変容量素子１３のアノードおよび第２の可変容量素子１４のアノード間には、第１の可変容量素子１３、第２のインダクタンス素子１７、第２の可変容量素子１４に対して並列に第１のインダクタンス素子１６が接続されている。
【００２２】
整合回路１１は、上記した共振回路１２と、第４のインダクタンス素子１９とから構成されており、第４のインダクタンス素子１９は、第３のインダクタンス素子１８の他端とグランド２１との間に設けられている。
【００２３】
また、アンテナ装置１は、高周波信号（ＲＦ信号）の伝送線路２３を介してテレビジョンチューナ回路２５に接続されており、伝送線路２３にはチューニングライン２６が接続されている。チューニングライン２６は、一端が第１の可変容量素子１３のカソードと第２のインダクタンス素子１７の一端との間に接続され、他端がバイアス抵抗２４を介して伝送線路２３に接続されている。整合回路１１と伝送線路２３との間には、直流カットコンデンサ２２が設けられている。そして、第１の可変容量素子１３および第２の可変容量素子１４には、バイアス抵抗２４を介して逆方向電圧となる直流のチューニング電圧Ｖｔが印加され、アンテナ素子１０の同調周波数Ｔが可変されるようになっている。
【００２４】
また、回路基板２には、図示しないバイアス回路が配設されており、バイアス制御信号となるＰＷＭ（パルス幅変調）信号や電源電圧をこのバイアス回路に入力することによって、上記したチューニング電圧Ｖｔが生成されるようになっている。そして、チューニング電圧Ｖｔを大きくすると、第１の可変容量素子１３および第２の可変容量素子１４の容量値が小さくなってアンテナ素子１０の同調周波数Ｔが上昇し、チューニング電圧Ｖｔを小さくすると、第１の可変容量素子１３および第２の可変容量素子１４の容量値が大きくなってアンテナ素子１０の同調周波数Ｔが低下するようになっている。
【００２５】
次に、図３に示す共振回路１２を回路モデルとしてインピーダンスをシミュレーションした結果について説明する。図４から図６は、同調周波数Ｔを４７０ＭＨｚ、６１０ＭＨｚ、７７０ＭＨｚに設定した際のシミュレーション結果を示しており、点線Ｗ１は図３の共振回路１２においてインダクタンス素子１７を除いた回路モデル（比較例）によるシミュレーション結果であり、実線Ｗ２は図３の共振回路１２を回路モデル（本発明）としたシミュレーション結果である。各シミュレーション結果は、共振回路１２のインピーダンスを抵抗成分からみた周波数特性をそれぞれ示している。
【００２６】
図４を参照して通過ロスについて説明する。図４に示すように、アンテナ装置１の同調周波数Ｔが４７０ＭＨｚの場合には、点線Ｗ１と実線Ｗ２とを比較すると、同調周波数Ｔにおいては比較例（Ｗ１）の抵抗値Ｐ１よりも本発明（Ｗ２）の抵抗値Ｐ２が低下している。また、本発明（Ｗ２）は比較例（Ｗ１）よりも共振点が低下しており、点線Ｗ１、実線Ｗ２は、共振点に近付くにつれて抵抗値が急激に上昇するように変化しているため、特に同調周波数Ｔの低域側においては比較例（Ｗ１）よりも本発明（Ｗ２）の抵抗値が大きく低下するようになっている。したがって、本発明によればアンテナ装置１の同調周波数Ｔが４７０ＭＨｚに設定された場合には、同調周波数Ｔの低域側においての通過ロスを大きく低減させることができるようになっている。
【００２７】
さらに、アンテナ素子１０の同調周波数Ｔを６１０ＭＨｚ、７７０ＭＨｚと大きくした場合には、図５および図６に示すように、同調周波数Ｔの低域側においての通過ロスの低減効果が大きくなっている。
【００２８】
図７は、同調周波数Ｔを４７０ＭＨｚに設定した際の共振回路１２のインピーダンスをリアクタンス成分からみた周波数特性を示している。図７に示すように、本発明（Ｗ２）は比較例（Ｗ１）よりもリアクタンス成分が多少悪化しているが、問題ない範囲となっている。
【００２９】
以上のように、本実施の形態に係るアンテナ装置１によれば、第１の可変容量素子１３および第２の可変容量素子１４に対して直列かつ第２のインダクタンス素子１７に対して並列に接続した第１のインダクタンス素子１６が備えられているため、従来の共振回路と比較して、所望の同調周波数Ｔに設定した際に、同調周波数Ｔより低域側において共振回路１２における抵抗分が減少する。したがって、共振回路１２における抵抗分が減少した分だけ、従来の共振回路と比較して、同調周波数Ｔの低域側での通過ロスを減少させることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、角柱状の基体５に螺旋状に放射導体６を巻装してアンテナ素子１０を構成したが、フィルム基板と、フィルム基板の表面に設けられたフィルム状の放射導体とによってアンテナ素子を構成するようにしてもよい。
【００３１】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上説明したように、本発明は、可変容量素子とインダクタンス素子とを並列に接続してチューニング帯域を拡大できると共に、低域側での通過ロスを減少させることができるという効果を有し、特に可変容量素子により同調周波数を可変するアンテナ装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の実施の形態を示す図であり、アンテナ装置の実装状態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るアンテナ装置の実施の形態を示す図であり、アンテナ装置の斜視図である。
【図３】本発明に係るアンテナ装置の実施の形態を示す図であり、アンテナ装置の等価回路図である。
【図４】本発明に係るアンテナ装置の実施の形態を示す図であり、同調周波数を４７０ＭＨｚに設定した際の共振回路のインピーダンスを抵抗成分からみた周波数特性を示す図である。
【図５】本発明に係るアンテナ装置の実施の形態を示す図であり、同調周波数を６１０ＭＨｚに設定した際の共振回路のインピーダンスを抵抗成分からみた周波数特性を示す図である。
【図６】本発明に係るアンテナ装置の実施の形態を示す図であり、同調周波数を７７０ＭＨｚに設定した際の共振回路のインピーダンスを抵抗成分からみた周波数特性を示す図である。
【図７】本発明に係るアンテナ装置の実施の形態を示す図であり、同調周波数を４７０ＭＨｚに設定した際の共振回路のインピーダンスをリアクタンス成分からみた周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  アンテナ装置
２  回路基板
５  基体
６  放射導体
７  電子素子群
１０  アンテナ素子
１１  整合回路
１２  共振回路
１３  第１の可変容量素子
１４  第２の可変容量素子
１６  第１のインダクタンス素子
１７  第２のインダクタンス素子
１８  第３のインダクタンス素子
１９  第４のインダクタンス素子
２１  グランド
２２  直流カットコンデンサ
２３  伝送線路
２４  バイアス抵抗
２５  テレビジョンチューナ回路
２６  チューニングライン
Ｔ  同調周波数
【図１】
2009290270.tif 000003
【図２】
2009290270.tif 000004
【図３】
2009290270.tif 000005
【図４】
2009290270.tif 000006
【図５】
2009290270.tif 000007
【図６】
2009290270.tif 000008
【図７】
2009290270.tif 000009