(57)【要約】【課題】ノイズ耐性が高く、かつ端末への収納性のよい、アクティブアンテナ装置を提供する。【解決手段】本発明のアクティブアンテナ装置１０１は、１対のアンテナと、このアンテナに接続されたアクティブ回路部１０３と、このアクティブ回路部１０３の出力に接続された同軸ケーブル１０４とを構成要素とするアクティブアンテナ装置であって、アクティブ回路部１０３は、バランス型の増幅回路１１０、１１６と、この増幅回路１１０、１１６の２つの出力にそれぞれ接続された２つの減衰回路１１２、１１８と、この２つの減衰回路１１２、１１８の出力に接続されたバラン回路１２０とからなり、減衰回路１１２、１１８によりバラン回路１２０と同軸ケーブル１０４との不整合損失を少なくしたことを特徴とする。【選択図】図１
2009218872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のアンテナと、
前記アンテナに接続されたアクティブ回路部と、
前記アクティブ回路部の出力に接続された同軸ケーブルとを構成要素とするアクティブアンテナ装置であって、
前記アクティブ回路部は、
バランス型の増幅回路と、
前記増幅回路の２つの出力にそれぞれ接続された２つの減衰回路と、
前記２つの減衰回路の出力に接続されたバラン回路とからなり、
前記減衰回路により前記バラン回路と前記同軸ケーブルとの不整合損失を少なくしたことを特徴とするアクティブアンテナ装置。
【請求項２】
前記バラン回路は、
コモンモードフィルタを用いて構成されたことを特徴とする請求項１に記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項３】
前記減衰回路と前記バラン回路との間に、コモンモードフィルタを接続したことを特徴とする請求項１または２に記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項４】
前記コモンモードフィルタと前記バラン回路との間の平衡伝送路の一方に、少なくとも位相回路または減衰回路を接続したことを特徴とする請求項３に記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項５】
前記バラン回路の不平衡出力端子と接地との間に、少なくとも位相回路または減衰回路を接続したことを特徴とする請求項３または４に記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項６】
前記アンテナと前記増幅回路との間に、整合回路を接続したことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項７】
前記整合回路は、信号線と接地との間にシャント接続された誘導性素子を構成要素とすることを特徴とする請求項６に記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項８】
前記１対のアンテナは、構造が互いに非対称である２つのアンテナ素子で構成されたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項９】
フレキシブル基板上に、
前記アンテナと、
前記アクティブ回路部と、
前記同軸ケーブルの一端とを配置し、
モジュール化されたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項１０】
フレキシブル基板上に、
前記アンテナと、
前記アクティブ回路部と、
同軸コネクタ受部とを配置し、
一体モジュール化されたことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項１１】
前記整合回路の少なくとも一部を前記フレキシブル基板上に調整用整合回路として配置し、前記アンテナと前記アクティブ回路との整合を前記調整用整合回路の定数変更により調整可能としたことを特徴とする請求項１０に記載のアクティブアンテナ装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載のアクティブアンテナ装置を受信ダイバーシチのブランチの少なくとも１つとして機能せしめることを特徴とするダイバーシチ受信システム。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれかに記載のアクティブアンテナ装置を搭載したことを特徴とする携帯無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてノートブック型端末、携帯電話機等の通信機器に用いられるアクティブアンテナ装置と、それを用いた無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートブック型端末や携帯電話機等の携帯無線通信装置においては、小型化・薄型化の要求とともに、デジタルテレビジョン放送の視聴など、広帯域の信号の受信を可能とする機構が求められている。
【０００３】
これらの要求に対して、アンテナとトランジスタ増幅回路が一体化されたアクティブアンテナ装置が提案されている。このアンテナとトランジスタ増幅回路が一体化されたアクティブアンテナ装置は、図１１に示すように、バランス動作するダイポールアンテナ１１０１のアンテナエレメント１１０５．１１０６と、このダイポールアンテナ１１０１に接続されたインピーダンス整合回路１１０２と、このインピーダンス整合回路１１０２に接続されるとともにインピーダンス整合回路１１０２から出力される高周波信号を増幅させるＲＦ差動アンプ１１０３と、ＲＦ差動アンプ１１０３の出力に接続された後段回路１１０４とを備えていた。この構成によるアンテナ装置を携帯電話機等の携帯無線通信装置に内蔵させることで、バラン回路を必要とすることなくバラン回路による変換ロスをなくしＮＦ（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｇｕｒｅ）を改善するとともにアクティブアンテナ装置の小型化を可能としていた。なお、この出願の発明に関連する先行技術文献として、例えば、特許文献１が知られている。
【０００４】
また、図１２に示すように、別のアンテナとトランジスタ増幅回路が一体化されたアンテナ装置においては、アンテナエレメント１２０１と、このアンテナエレメント１２０１にベース端子が接続されるとともにアンテナエレメント１２０１から出力される高周波信号を増幅させるトランジスタ１２０２と、このトランジスタ１２０２のベース端子とコレクタ端子との間に接続された抵抗１２０３と、このトランジスタ１２０２のコレクタ端子に内導体が接続されると共にエミッタ端子に外導体が接続された同軸ケーブル１２０４を備えていた。この構成により、数百Ｈｚから数ＧＨｚに渡る広い周波数帯においてアクティブアンテナ装置の高利得化を可能としていた。なお、この出願の発明に関連する先行技術文献として、例えば、特許文献２が知られている。
【０００５】
さらに、図１３に示すように、半導体スイッチ１３０１は、２個のＭＯＳトランジスタ１３０１ａ、１３０１ｂにより構成され、高周波信号の通電経路に接続される一対の主端子１３０２ａ、１３０２ｂおよび制御信号が与えられる一対の入力端子１３０３ａ、１３０３ｂを備え、入力端子１３０３ａ、１３０３ｂ間に駆動回路１３０５が接続される。駆動回路１３０５は、入力端子１３０３ａ、１３０３ｂ間へ制御信号を与える駆動電源１３０７と、半導体スイッチ１３０１の入力端子１３０３ａ、１３０３ｂと駆動電源１３０７との間に挿入されコモンモードノイズを除去するノイズ除去フィルタ１３０６とを備えていた。この構成により、半導体スイッチのスイッチング特性を低下させることなく高周波での導通損失の増大を抑制可能としていた。なお、この出願の発明に関連する先行技術文献として、例えば、特許文献３が知られている。
【特許文献１】特開２００５−２２３７４２号公報
【特許文献２】特開２０００−１５１２５１号公報
【特許文献３】特開２００２−２５２５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のアクティブアンテナ装置は、ノートブック型端末や携帯電話機などの携帯無線通信装置におけるディスプレイや信号処理部等で発生するノイズ信号により、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）特性が低下するために感度特性が劣化してしまうという課題があった。また、アクティブアンテナ装置の増幅回路において所望信号だけでなくノイズ信号も増幅されるため、受信感度点付近におけるＳＮＲをアクティブアンテナ装置によって改善することが困難であった。さらに、コモンモードのノイズ信号を除去することが可能なコモンモードフィルタを用いる場合には、ディファレンシャルモードにおける通過損失が発生するために、受信感度特性が重要となるアンテナ近傍においては感度特性が劣化するという課題があった。しかも、同軸ケーブルの長さが波長に対して無視できない長さの場合には、後段の回路からアンテナ側を見込んだインピーダンスにおいて位相が回転してしまい、後段回路にチューナ等の回路が備えられた場合には入力負荷変動に伴う受信感と特性の劣化を生じるという課題があった。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、ノイズ耐性が高く、かつ端末への収納性のよい、アクティブ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】
【０００８】
上記問題点を解決するために、第１の本発明は、１対のアンテナと、前記アンテナに接続されたアクティブ回路部と、前記アクティブ回路部の出力に接続された同軸ケーブルとを構成要素とするアクティブアンテナ装置であって、前記アクティブ回路部は、バランス型の増幅回路と、前記増幅回路の２つの出力にそれぞれ接続された減衰回路と、前記２つの減衰回路の出力に接続されたバラン回路とからなり、前記減衰回路により前記バラン回路と前記同軸ケーブルとの不整合損失を少なくしたアクティブアンテナ装置である。
【０００９】
また、第２の本発明は、バラン回路がコモンモードフィルタを用いて構成されたアクティブアンテナ装置である。
【００１０】
また、第３の本発明は、減衰回路とバラン回路との間に、コモンモードフィルタを接続したアクティブアンテナ装置である。
【００１１】
また、第４の本発明は、コモンモードフィルタとバラン回路との間の平衡伝送路の一方に、少なくとも位相回路または減衰回路を接続したアクティブアンテナ装置である。
【００１２】
また、第５の本発明は、バラン回路の不平衡出力端子と接地との間に、少なくとも位相回路または減衰回路を接続したアクティブアンテナ装置である。
【００１３】
また、第６の本発明は、アンテナと増幅回路との間に、整合回路を接続したアクティブアンテナ装置である。
【００１４】
また、第７の本発明は、整合回路は、信号線と接地との間にシャント接続された誘導性素子を構成要素とするアクティブアンテナ装置である。
【００１５】
また、第８の本発明は、１対のアンテナは、構造が互いに非対称である２つのアンテナ素子で構成されたアクティブアンテナ装置である。
【００１６】
また、第９の本発明は、フレキシブル基板上に、アンテナと、アクティブ回路部と、同軸ケーブルの一端とを配置し、モジュール化されたアクティブアンテナ装置である。
【００１７】
また、第１０の本発明は、フレキシブル基板上に、アンテナと、アクティブ回路部と、同軸コネクタ受部とを配置し、一体モジュール化されたアクティブアンテナ装置である。
【００１８】
また、第１１の本発明は、整合回路の少なくとも一部を前記フレキシブル基板上に調整用整合回路として配置し、アンテナとアクティブ回路との整合を調整用整合回路の定数変更により調整可能としたアクティブアンテナ装置である。
【００１９】
また、第１２の本発明は、上記アクティブアンテナ装置を受信ダイバーシチのブランチの少なくとも１つとして機能せしめたダイバーシチ受信システムである。
【００２０】
また、第１３の本発明は、上記アクティブアンテナ装置を搭載した携帯無線通信装置である。
【発明の効果】
【００２１】
上記構成により、バランス動作している２つのアンテナがそれぞれ増幅回路、減衰回路、およびコモンモードフィルタを介してバラン回路で平衡モードから不平衡モードに変更されることによって、受信信号に対しては、減衰回路においてインピーダンス特性が同軸ケーブルとの不整合損失を少なくでき、チューナの入力負荷変動に対する耐性が向上し、受信感度特性の劣化を抑えることが可能となる上、ノイズ信号に対しては、コモンモードフィルタおよびバラン回路において大幅にノイズ信号を低減することが可能となるため、ＳＮ比を改善し受信感度特性の低下をさらに抑えることが可能となり、良好なアンテナ特性でかつ端末への収納性がよいアクティブ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】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアクティブアンテナ装置の構成例を示す図であり、図２は、図１のアクティブアンテナ装置におけるアクティブ回路部の具体的な構成例を示す図であり、図３は、図１のアンテナエレメントおよび誘導性素子のインピーダンス特性の一例を示す図であり、図４は、同じくその電圧定在波（ＶＳＷＲ）の一例を示す図である。
【００２４】
図１において、本実施形態のアクティブアンテナ装置１０１は、バランス動作するアンテナ部１０２のアンテナエレメント１０７は、誘導性素子１０８を介してアクティブ回路部１０３の入力側整合回路１０９の入力に接続され、入力側整合回路１０９の出力は増幅回路１１０を介して出力側整合回路１１１の入力に接続され、出力側整合回路１１１の出力は減衰回路１１２を介してコモンモードフィルタ１１９の一方の入力端子に接続されている。一方、アンテナ部１０２のアンテナエレメント１１３は、誘導性素子１１４を介してアクティブ回路部１０３の入力側整合回路１１５の入力に接続され、入力側整合回路１１５の出力は増幅回路１１６を介して出力側整合回路１１７の入力に接続され、出力側整合回路１１７の出力は発振耐性向上のための減衰回路１１８を介してコモンモードフィルタ１１９の他方の入力端子に接続されている。コモンモードフィルタ１１９の２つの出力はそれぞれバラン回路１２０の２つの平衡入力に接続され、バラン回路１２０の１つの不平衡出力は、端子１２１を介して同軸ケーブル１０４の入力に接続され、同軸ケーブル１０４の出力は端子１０５を介してチューナ１０６の入力に接続されている。
【００２５】
また、図２は、入力側整合回路１０９と、増幅回路１１０と、出力側整合回路１１１と、減衰回路１１２との具体的な回路構成例を示しており、入力側整合回路１０９は信号線路に対してシャント接続された誘導性素子２０２および信号線路に対してシリーズ接続された直流素子を兼ねた容量性素子２０３とを構成要素としている。増幅回路１１０は誘導性素子２０５を介してソース端子が接地されたソース接地型のトランジスタ２０４を構成要素とし、トランジスタ２０４のゲート端子は容量性素子２０３に接続され、トランジスタ２０４のドレイン端子は電源端子２０８から誘導性素子２０６を介して直流電圧が印加されるとともに、出力側整合回路１１１に接続されている。
【００２６】
この場合、アンテナ部１０２はアンテナエレメント１０７、１１３が略対称構造となっていることが好ましい。また、アンテナエレメントおよび誘導性素子は、第１の周波数帯（例えば４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の中心付近（６２０ＭＨｚ付近）において共振していることが好ましい。図３は、アンテナエレメント１０７および誘導性素子１０８のインピーダンス特性をスミスチャートで示したものであるが、６２０ＭＨｚ付近において実軸と交わっている様子がわかる。また、図４は、アンテナエレメント１０７および誘導性素子１０８のインピーダンス特性のＶＳＷＲを示したものであるが、６２０ＭＨｚ付近においてＶＳＷＲが最も小さくなっている様子がわかる。
【００２７】
つぎに、動作について説明する。アンテナ部１０２のアンテナエレメント１０７および誘導性素子１０８とアクティブ回路部１０３の増幅回路１１０とは、第１の周波数帯の下端付近（４７０ＭＨｚ付近）と上端付近（７７０ＭＨｚ）において互いに略複素共役整合となるように、入力側整合回路１０９で調整されている。増幅回路１１０で増幅された受信信号は、減衰回路１１２において信号レベルを低減されると同時に、例えば５０Ωまたは１００Ω等のインピーダンスに変換される。同様に、アンテナエレメント１１３および誘導性素子１１４で受信された受信信号は、入力側整合回路１１５を介して増幅回路１１６に入力され、増幅された出力信号は出力側整合回路１１７を介して減衰回路１１８に入力され、信号レベルを低減されると同時に、例えば５０Ωまたは１００Ω等のインピーダンスに変換される。これら２つの受信信号はコモンモードフィルタ１１９に入力されるが、この場合にはディファレンシャルモードとなるためにコモンモードフィルタ１１９のインピーダンスは小さくなり、信号レベルがわずかに減衰されてバラン回路１２０に入力され、バラン回路１２０において平衡モードから不平衡モードに変換され、同軸ケーブル１０４を介してチューナ１０６に入力される。この場合、同軸ケーブルの入力端におけるインピーダンスはアンテナ部１０２を直接同軸ケーブルに接続した場合と比べて同軸ケーブルの特性インピーダンスに近づくために、不整合損失を低減することが可能となる。また、同軸ケーブルの長さが波長に比べて無視できない場合、例えば１／４波長以上の場合には、同軸ケーブルの出力端におけるインピーダンスが経路長分だけ位相が回転するため、チューナの入力負荷変動に対する耐性を向上するという格別の効果が期待できる。
【００２８】
一方、移動体通信装置の内部で発生するノイズ信号、例えばディスプレイ（図示せず）や信号処理部（図示せず）における信号の高調波成分は、アンテナ部１０２の２つのアンテナエレメントにおいて同位相で受信され、上記受信信号に重畳される。この場合、ノイズ信号は、受信信号と重畳されてそれぞれ２つの増幅回路で増幅され、それぞれの減衰回路において受信信号と同様に信号レベルを低減され、コモンモードフィルタ１１９に入力される。コモンモードフィルタ１１９は同位相、すなわちコモンモードに対してインピーダンスが高くなるため、ノイズ信号は大幅に減衰され、バラン回路１２０に入力される。バラン回路１２０に入力された同位相成分は互いに逆相で打ち消し合うため、ノイズ信号はさらに大幅に減衰され、端子１２１に出力される。
【００２９】
このように、バランス動作している２つのアンテナがそれぞれ増幅回路、減衰回路、およびコモンモードフィルタを介してバラン回路で平衡モードから不平衡モードに変更されることによって、受信信号に対しては、減衰回路においてインピーダンス特性を同軸ケーブルとの不整合損失が少なくなるように調整することができ、チューナの入力負荷変動に対する耐性の向上が期待できるため、受信感度特性の劣化を抑えることが可能となる上、ノイズ信号に対しては、コモンモードフィルタおよびバラン回路において大幅に低減することが可能となるため、ＳＮＲ特性を改善し、受信感度特性の低下をさらに抑えることが可能となる。コモンモードフィルタはディファレンシャルモードに対してもわずかに信号を減衰させてしまうため、挿入損失が発生する。このため、通常ではＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策部品として信号ライン等の挿入損失が許容できる低周波数領域や直流領域で使用され、挿入損失を小さくすることが要求される高周波受信回路において使用されることはほとんどない。これに対して本実施形態では、増幅回路の出力段にコモンモードフィルタを配置することで、コモンモードフィルタの挿入損失を減衰回路の一部として機能せしめることにより、同軸ケーブルを介してチューナに入力される信号のインピーダンス調整に活用するという格別の効果を発揮している。
【００３０】
なお、入力側整合回路は、図２に示すようにグランド間にシャント接続された誘導性素子２０２を少なくとも構成要素としていることが好ましく、誘導性素子を調整することによって増幅回路の入力側からアンテナ側を見込んだ第１の周波数帯の上端および下端付近のインピーダンスを増幅回路のインピーダンスに対して略複素共役結合にする効果が期待できる。
【００３１】
なお、本実施形態では、アンテナエレメントと誘導性素子が第１周波数帯の中心付近で共振している場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第１周波数帯の上端あるいは下端付近で共振していてもよいことはもちろんのことである。また、誘導性素子によりアンテナエレメントの小型化が可能となる効果を発揮しているが、これに限らず、アンテナエレメントの配置スペースが大きい場合には誘導性素子を用いなくてもよいことは当然のことである。
【００３２】
なお、本実施形態では、コモンモードフィルタの挿入損失を減衰回路の一部として活用する効果について説明したが、一般には挿入損失の少ないほどコモンモードフィルタとしての性能が優れており、価格が高くなるのに対して、本実施形態では挿入損失が大きくても減衰回路として使用可能となることから、量産時に部品の調達コストを低減できると言う効果も期待できることはもちろんのことである。
【００３３】
なお、本実施形態では、図２に示す減衰回路は抵抗を２段のラダー型で構成した場合について説明したがこれに限定されるものではなく、トランジスタの出力端からアンテナ側を見込んだ出力インピーダンスに応じて任意に変更可能であることは言うまでもない。例えば、Ｔ型やπ型の減衰回路でもよいことはもちろんのことであり、さらに、出力インピーダンスがバランの平衡モードにおける特性インピーダンスの所定値（例えば５０Ωや１００Ω）に対して小さい場合にはシリーズに抵抗を配置すればよいことは当然のことである。
【００３４】
なお、本実施形態では、増幅回路としてソース接地型の電界効果トランジスタを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、受信信号を増幅する機能があればよい。例えば、バイポーラトランジスタを用いても同等の効果が期待できることは言うまでもない。
【００３５】
なお、本実施形態では、アンテナエレメントからチューナまでの構成をすべて含む場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、同軸ケーブルがない場合が考えられるが、この場合にも、アクティブ回路部において増幅回路の出力インピーダンスを減衰回路により減衰させてインピーダンス調整することでチューナの入力負荷変動に伴う感度劣化を抑圧する効果が期待できることはもちろんのことである。また、同軸ケーブルの替わりに、例えば基板上にマイクロストリップ線路をパターンで形成することも考えられるが、この場合にも同様の効果が期待できることはもちろんのことである。
【００３６】
なお、本実施形態では、２つの減衰回路の構成が略同一である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば２つのアンテナ素子で受信されるノイズ信号のレベルが異なる場合には、ノイズ信号をより強く受信する方の減衰回路を他方に比べて減衰量が大きくなるようにしてコモンモードフィルタ１１９に入力されるノイズ信号のレベルがほぼ等しくなるように調整することが可能であることはもちろんのことである。
【００３７】
なお、本実施形態では、ＵＨＦ帯（４７０Ｍ〜７７０ＭＨｚ）の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【００３８】
（第２の実施形態）
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係るアクティブアンテナ装置の構成例を示す図であり、図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は側面図である。図６（ａ）、（ｂ）は、図５のアクティブアンテナ装置をノートブック型端末に内蔵した配置例を示す図であり、図６（ａ）は斜視図であり、図６（ｂ）はノートブック型端末を折り畳んだ状態の側面図である。なお、第１の実施形態と同様の構成については、同一符号のみ記載し、異なる構成を中心に、以下に説明する。
【００３９】
図５において、本実施形態のアクティブアンテナ装置５０１は、アンテナエレメント５０２、５０４、受動回路部５０３、５０５、アクティブモジュール５０６が略左右対称となるようフレキシブル基板５０９上に配置しており、アンテナエレメント５０２は受動回路部５０３を介してアクティブモジュール５０６の入力端子５０６ａに接続され、アンテナエレメント５０４は受動回路部５０５を介してアクティブモジュール５０６の入力端子５０６ｂに接続され、アクティブモジュール５０６の出力端子５０６ｃは同軸ケーブル５０７を介してコネクタ５０８に接続されている。
【００４０】
この場合、受動回路部は、図１に示すアンテナ部の誘導性素子と入力側整合回路の一部により構成され、アクティブモジュール５０６は、図１の入力側整合回路の一部を除くアクティブ回路部により構成されている。また、アンテナエレメントをメアンダ構成とすることによりアンテナエレメントの物理的な長さを短縮することが可能となり、ノートブック型端末に配置する際の配置の自由度が向上する。さらに、メアンダ構成がアンテナエレメントの長手方向に対して垂直なメアンダ形状とすることにより、ノート型端末等に配置した場合にディスプレイや接地板等の地板との電磁結合を抑えることが可能となり、アンテナ特性の劣化を抑圧できることに加え、ノイズ信号の信号レベルを抑圧する効果が期待できる。
【００４１】
また、図６に示すように、アクティブアンテナ装置６０８、６１２をノートブック型端末の第１の筐体６０２におけるディスプレイ６０５の両側に、筐体壁に沿うようにアンテナ部６０９、６１３を配置し、同軸ケーブル６１１、６１５により第２の筐体６０３の内部に配置されたチューナ６１６と接続されている。この場合、フレキシブル基板上にアクティブアンテナ装置を配置していることで、端末内の限られた配置スペースに収納することが可能となる。また、１つのチューナに対してアクティブアンテナ装置を２つ備えることで最大比合成等のダイバーシチ受信を行うことが可能となる。このように、同軸ケーブルの長さが波長に対して無視できない長さになる場合には、アクティブモジュール内部において増幅回路の出力信号を減衰回路によってインピーダンス調整することによりチューナの入力側の負荷変動に伴う感度劣化を抑制することが期待できる。
【００４２】
なお、本実施形態では、アクティブモジュールの出力に同軸ケーブルの入力を接続した構成例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図７のように、基板上にコネクタ受部７０４を配置し、同軸ケーブル７０６を着脱可能とする構成としてもよいことはもちろんのことである。このように、同軸ケーブルを着脱可能とすることでノート型端末の製造時の組み立てプロセスの自由度が向上する上、アクティブアンテナ装置の量産時における品質のばらつきを抑える効果が期待でき、製造コストを抑えることも可能となる。
【００４３】
なお、本実施形態では、アンテナエレメントの構造がアンテナエレメントの長手方向に対して垂直なメアンダ形状とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図７のアクティブアンテナ装置７０１に示すように、アンテナエレメント７０２、７０３の長手方向に並行なメアンダ形状としてもよいことは当然のことである。さらに、図８のアクティブアンテナ装置８０１に示すように、ダイポール動作する２つのアンテナエレメント８０２、８０３の構造を非対称とすることも可能であることはもちろんのことである。アンテナエレメントは波長に対して無視できない寸法（例えば１／８波長以上）を有しているため、ノート型端末に配置した際にノイズ源とアンテナエレメントとの距離が異なる場合が生じる。この場合、例えば一方のアンテナエレメントがノイズ信号をより受信してしまうことでノイズ信号間にレベル差が生じてしまい、コモンモードフィルタやバラン回路におけるノイズ信号除去効果が低減する場合が生じる。図８はそのような状況を鑑みてアンテナエレメントに左右非対称性を持たせたもので、ノート型端末の接地と電磁結合することで小型化が可能なアンテナエレメント８０２とノイズ信号を受けにくいアンテナエレメント８０３を組み合わせ、ノイズ源に対してアンテナエレメント８０２よりもアンテナエレメント８０３の方が近くなるようにアクティブアンテナ装置を配置することによって２つのアンテナエレメントで受信されるノイズ信号レベルをほぼ同じレベルにすることが可能となる。
【００４４】
なお、本実施形態では、アクティブモジュールが１つの場合について説明したが、入力側整合回路、増幅回路、出力側整合回路、減衰回路のすべてまたは一部を構成要素とするモジュールを２つ並べて配置してもよいことは当然のことである。この場合には、不平衡動作するモジュールと同一の商品を用いることが可能となり、量産時の製造コストを低減する効果が期待できることは言うまでもない。
【００４５】
なお、図５および図７、図８では図示していないが、同軸ケーブルに電源電圧を重畳してアクティブモジュールに直流の駆動電圧を印加することが可能であり、この場合には専用の電源ラインを不要とするため電源ラインを通じて不要なノイズ信号を受信して感度が劣化するという弊害を回避することが可能となる。この場合には、図示していないが、同軸ケーブルと増幅回路の電源端子間に高周波素子用の誘導性素子や電源端子と接地間に容量性素子を配置することが望ましく、これにより直流成分と高周波成分を切り分けることが可能となることはもちろんのことである。
【００４６】
なお、本実施形態では、フレキシブル基板上に基板とアンテナエレメントを配置した構成例について説明したが、これに限定されるものではなく、略剛体の基板上にアンテナエレメントやアクティブモジュール等の構成要素を配置することが可能であることは言うまでもない。
【００４７】
なお、本実施形態では、アクティブアンテナ装置を第１の筐体におけるディスプレイの左右の位置に内蔵した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ディスプレイの上側や下側の位置に配してよいことはもちろんのことであり、ヒンジ部６０４の内部や第２の筐体６０３に内蔵してもよいことは言うまでもない。さらに、基地局のアンテナ配置や偏波特性等を鑑みて、これらの配置位置を任意に組み合わせることが可能であることは当然のことであり、アクティブアンテナ装置の配置数も２つに限定されるものではない。例えば、２つのアンテナ装置のうち一方のみがアクティブアンテナ装置であってもよいし、３つ以上のアンテナ装置のうち、２つ以上がアクティブアンテナ装置であってもよいことは言うまでもない。また、アンテナ装置がアクティブアンテナ装置１つのみの場合でもよいことはもちろんのことである。
【００４８】
なお、本実施形態では、アクティブアンテナ装置をノートブック型端末に内蔵した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、携帯電話機や、カーナビゲーション端末、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）端末等に内蔵されてもよく、これらの場合についても同様の効果が期待できることはもちろんのことである。
【００４９】
（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係るアクティブアンテナ装置９０１の構成例を示す図であり、図１０は、同じくその別の構成例１００１を示す図である。なお、第１の実施形態と同様の構成については、同一符号のみ記載し、異なる構成を中心に、以下に説明する。
【００５０】
図９において、第１の実施形態と異なる点は、コモンモードフィルタ９０３をバラン回路として使用している点であり、この場合、コモンモードフィルタ９０３の２つの出力端子のうち、一方を接地し、他方を端子１２１を介して同軸ケーブル１０４に接続している。このように、コモンモードフィルタをバラン回路として用いることにより、コモンモードフィルタとしてのコモンモードインピーダンスによるノイズ除去効果とバラン回路としての同位相成分除去効果を併せ持つことが可能となり、部品点数の削減効果が期待できる。
【００５１】
また、図１０は、図１のバラン回路をコモンモードフィルタに置き換えた上で、コモンモードフィルタ１２０の一方の出力とコモンモードフィルタ１００３の一方の入力間に調整回路１００４を備え、コモンモードフィルタ１００３の一方の出力と接地間に調整回路１００５を備えたことを特徴とする。このような構成にすることにより、ノイズ信号が２つのアンテナエレメントに不等レベルまたは位相差を持った状態で受信した場合に、ノイズ信号の減衰量を調整回路によって調整することが可能となる。調整回路としては誘導性素子、容量性素子、抵抗のいずれかまたはそれらの組み合わせによって構成され、モジュールの外部に配置して製造時に調整可能とすることが望ましい。例えば、第１の周波数帯の下端におけるノイズ信号について、アンテナエレメント１０８で受信されたノイズ信号レベルの方がアンテナエレメント１１４で受信されたノイズ信号レベルより低い場合には、調整回路１００４をシリーズ接続された容量性素子で構成することでコモンモードフィルタ１００３に入力される２つのノイズ信号レベルが略同等レベルとなるように調整することが可能となる。また、２つのアンテナエレメントで受信されたノイズ信号に位相差がある場合には、例えば調整回路１００５を接地に対してシャント接続された誘導性素子または容量性素子とすることでノイズ信号間の位相差を調整することが可能となり、ノイズ除去効果を高めることが期待できる。
【００５２】
なお、本実施の形態では２つの調整回路を配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも１つの調整回路を構成要素とすることでノイズ信号除去効果を得ることが可能であることはもちろんのことである。
【００５３】
なお、本実施の形態では、２つの減衰回路の構成が略同一である場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、２つの減衰回路の減衰量を異ならせることで２つのアンテナエレメントで受信された非対称のノイズ信号のレベルを略同一にすることができることは当然のことである。
【００５４】
なお、上記実施形態で説明したアクティブアンテナ装置の構成はあくまでも一例であり、これに限定されるものではない。また、上記実施形態で説明した構成は互いに組み合わせることが可能であることはもちろんのことであり、その場合にも同等の効果が期待できることは当然のことである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上詳述したように、本発明によれば、バランス動作している２つのアンテナがそれぞれ増幅回路、減衰回路、およびコモンモードフィルタを介してバラン回路で平衡モードから不平衡モードに変更されることによって、受信信号に対しては、減衰回路においてインピーダンス特性が同軸ケーブルとの不整合損失を少なくでき、チューナの入力負荷変動に対する耐性が向上し、受信感度特性の劣化を抑えることが可能となる上、ノイズ信号に対しては、コモンモードフィルタおよびバラン回路において大幅にノイズ信号を低減することが可能となるため、ＳＮ比を改善し受信感度特性の低下をさらに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施形態のアクティブアンテナ装置の構成例を示すブロック図
【図２】同じくその入力側整合回路、増幅回路、出力側整合回路、減衰回路の具体的な回路構成を示した図
【図３】同じくそのアンテナエレメントおよび誘導性素子のインピーダンス特性を示す図
【図４】同じくそのＶＳＷＲ特性を示す図
【図５】（ａ）第２の実施形態のアクティブアンテナ装置の具体的な構成例を示す図、（ｂ）同じくその側面図
【図６】（ａ）第２の実施形態のアクティブアンテナ装置を備えたノートブック型端末の構成例を示す斜視図、（ｂ）同じくノートブック型端末を閉じた状態を示す側面図
【図７】（ａ）第２の実施形態のアクティブアンテナ装置の別の構成例を示す正面図、（ｂ）同じくその同軸ケーブルの構成例を示す図
【図８】同じくそのさらに別の構成例を示す正面図
【図９】第３の実施形態のアクティブアンテナ装置の構成例を示すブロック図
【図１０】同じくその別の構成例を示すブロック図
【図１１】従来のアクティブアンテナ装置の構成例を示すブロック図
【図１２】従来のアクティブアンテナ装置の別の構成例を示す図
【図１３】従来のコモンモードフィルタを用いた回路の構成例を示す図
【符号の説明】
【００５７】
１０１，５０１，６０８，６１２，７０１，８０１，９０１，１００１  アクティブアンテナ装置
１０２，６０９，６１３  アンテナ部
１０３，６１０，６１４，９０２，１００２  アクティブ回路部
１０４，５０７，６１１，６１５，７０６，１２０４  同軸ケーブル
１０５，１２１  端子
１０６，６１６  チューナ
１０７，１１３，５０２，５０４，７０２，７０３，８０２，８０３，１１０５，１１０６，１２０１  アンテナエレメント
１０８，１１４，２０２，２０５，２０６  誘導性素子
１０９，１１５  入力側整合回路
１１０，１１６  増幅回路
１１１，１１７  出力側整合回路
１１２，１１８  減衰回路
１１９，９０３，１００３  コモンモードフィルタ
１２０  バラン回路
２０１，５０６ａ，５０６ｂ，１３０３ａ，１３０３ｂ  入力端子
２０３，２０７，２０９，２１０  容量性素子
２０４，１２０２  トランジスタ
２０８  電源端子
２１１，２１２，１２０３  抵抗
２１３，５０６ｃ  出力端子
５０３，５０５  受動回路部
５０６  アクティブモジュール
５０８，７０５，７０７  コネクタ
５０９  フレキシブル基板
５１０  基板
６０１  無線通信装置
６０２  第１の筐体
６０３  第２の筐体
６０４  ヒンジ部
６０５  ディスプレイ
６０６  キーボード
６０７  マウス
７０４  コネクタ受部
１００４，１００５  調整回路
１１０１  ダイポールアンテナ
１１０２  インピーダンス整合回路
１１０３  ＲＦ差動アンプ
１１０４  後段回路
１３０１  半導体スイッチ
１３０１ａ，１３０１ｂ  ＭＯＳトランジスタ
１３０２ａ、１３０２ｂ  主端子
１３０４ａ，１３０４ｂ  接続点
１３０５  駆動回路
１３０６  ノイズ除去フィルタ
１３０７  駆動電源
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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