專利名稱：阻抗匹配電路及天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及主要適用于VHF波段、UHF波段、微波段、毫米波段用的天線裝置的阻抗匹配電路、以及應(yīng)用了上述阻抗匹配電路的天線裝置。
現(xiàn)有技術(shù)圖1為在日本國(guó)公開(kāi)專利公報(bào)、特開(kāi)平9-307331號(hào)中示出的顯示現(xiàn)有的包含阻抗匹配電路的天線裝置的斜視圖；圖2為圖1所示的天線裝置的電路圖；圖3為在此天線裝置上使用的天線1的擴(kuò)大圖。在圖1至圖3中，1為如圖3所示的芯片天線等天線，2為天線1的輸入端子，1-2為天線1的放射導(dǎo)體，12-2為覆蓋放射導(dǎo)體1-2外部的瓷塊。
3a為容量可變的電容元件，3b為容量固定的電容元件，4a為電感元件，7為由它們形成的阻抗匹配電路。另外，作為容量可變的電容元件3a使用變?nèi)?極管等有源元件。
9為天線裝置的輸入端子，10為連接輸入端子9的電源電路或是RF電路等外部電路。12為裝載天線1及阻抗匹配電路7的電介體基板，13a、13b、13c為電介體基板12的表面及底面形成的接地導(dǎo)體。
還有，圖4為圖3所示的天線1的等效電路。在圖4中2表示天線1的輸入端子，3c表示電容元件，4-2表示電阻原件，4b表示電感元件。即天線1為由串聯(lián)的電容元件3c，由電阻元件4-2、電感元件4b組成的具有串聯(lián)諧振電路動(dòng)作的單諧振天線。
下面說(shuō)明一下動(dòng)作。
例如，在頻率f1上，天線1作為在輸入端子2上的輸入阻抗設(shè)為具有R1+jX1(R1、X1均為正)的值。此時(shí)，圖2所示的阻抗匹配電路7首先通過(guò)改變加在構(gòu)成電容元件3a的變?nèi)?極管等上的偏壓來(lái)調(diào)整電容元件3a的電容值，使電抗部分X1變?yōu)榱恪?br> 然后，利用通過(guò)適當(dāng)?shù)亟M合串聯(lián)配置的電感元件4a的值和并聯(lián)配置的電容元件3b的值而得到的阻抗變成功能使輸入阻抗的電阻值R1與外部電路10的特性阻抗一致。由此，在頻率f1上可以減少反射波的產(chǎn)生，外部電路10可以高效率地使天線動(dòng)作。
此外，在與頻率f1不同的頻率f2上，天線1作為在輸入端子2上的輸入阻抗具有R2+jX2(R2、X2均為正)的值，其電阻值R2的值與R1的值沒(méi)有很大差別時(shí)，通過(guò)改變加在電容元件3a上的偏壓將電容值變?yōu)檫m當(dāng)?shù)闹担M(jìn)而與頻率f1時(shí)同樣，可以使其輸入阻抗與外部電路10的特性阻抗大致一致。這樣，圖1所示的天線裝置在多個(gè)頻率上可以高效率地使天線1動(dòng)作。
因?yàn)楝F(xiàn)有的天線裝置結(jié)構(gòu)如上，所以為了在多個(gè)頻率上進(jìn)行阻抗匹配使電容元件3a的容量可變，將此容量值調(diào)到適當(dāng)?shù)闹?。在使用變?nèi)?極管等有源元件時(shí)，此容量值的調(diào)整是通過(guò)設(shè)置偏壓電路，調(diào)整加在變?nèi)?極管等的偏壓來(lái)進(jìn)行的。
因此，除偏壓電路外還需要設(shè)置控制電路，電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。此電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、部件數(shù)的增加成了制造成本上升的主要原因，同時(shí)帶來(lái)了耗電量大的問(wèn)題。另外，這些問(wèn)題在便攜電話等可搬運(yùn)型的無(wú)線終端上特別重要。
還有，因?yàn)楝F(xiàn)有的阻抗匹配電路7只對(duì)具有特定的輸入阻抗特性的天線1可以進(jìn)行阻抗匹配，所以存在適用范圍狹窄的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決如上所述的問(wèn)題而進(jìn)行的，其目的在于用簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)、低成本地提供使各種類型的單諧振型天線在2個(gè)頻帶或是包括了此2個(gè)頻帶之間的頻帶的寬范圍的頻帶上高效率地動(dòng)作的阻抗匹配電路及天線裝置。
另外，此說(shuō)明書(shū)中所提到的“單諧振型天線”是作為廣泛的形式的天線的總稱來(lái)使用，不限于特定的天線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，在頻率f1及高于此頻率f1的頻率f2的頻帶上使天線的輸入阻抗和在與上述天線之間進(jìn)行信號(hào)發(fā)送接收的外部電路的特性阻抗匹配，其包括第1匹配電路，在上述頻率f2上進(jìn)行阻抗匹配；傳送線路，由成為上述天線的供電線路的微帶線路等形成并具有所定的電長(zhǎng)度；第2匹配電路，與此傳送線路連接、由上述微帶線路等形成的第1及第2短截線構(gòu)成、在上述頻率f1上進(jìn)行阻抗匹配，在上述第1或第2短截線上為使特性阻抗不同而設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，同時(shí)為使在上述頻率f2上上述第1及第2短截線的電納值之和為零并在上述頻率f1上上述第1及第2短截線的電納值之和為所定的值而設(shè)定了上述第1及第2短截線的電長(zhǎng)度。
由此，在不同的2個(gè)頻帶上能夠進(jìn)行阻抗匹配，同時(shí)能夠靈活地應(yīng)付為進(jìn)行阻抗匹配的天線的輸入阻抗的頻率特性，進(jìn)而不會(huì)出現(xiàn)在2個(gè)頻率附近的頻帶的一方頻帶上回波損耗特性變成窄頻帶，阻抗匹配電路內(nèi)的損耗增加等現(xiàn)象，即使在任一頻帶上都有能夠得到良好的回波損耗特性的效果。
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，由以下部分構(gòu)成了第1匹配電路傳送線路，由微帶線路等形成并具有所定的電長(zhǎng)度；叉指型電容器，對(duì)此傳送線路串聯(lián)地提供靜電電容。
由此，因?yàn)椴皇褂眯枰N裝作業(yè)的芯片元件，所以制作容易并能夠低成本地制作，同時(shí)還能夠容易地而且高精度地制作任意靜電電容的電容元件，有容易得到特性好的阻抗匹配電路的效果。
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，由以下部分構(gòu)成了第1匹配電路在頻率f2上的1/4波長(zhǎng)阻抗變成器。
由此，有電路構(gòu)成更加簡(jiǎn)單并能夠低成本制造的效果。
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，由以下部分構(gòu)成了第2匹配電路基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線；基于一端連接接地導(dǎo)體的短路短截線的第2短截線。
由此，因?yàn)椴皇褂眯枰N裝作業(yè)的芯片元件，所以有制作容易，同時(shí)能夠低成本地制作阻抗匹配電路的效果。
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，由以下部分構(gòu)成了第2匹配電路基于一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線；基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第2短截線。
由此，因?yàn)椴皇褂眯枰N裝作業(yè)的芯片元件或短路短截線，所以有制作更加容易同時(shí)能夠低成本地制作阻抗匹配電路的效果。
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，在中空?qǐng)A筒狀電介體上形成多個(gè)，在頻率f1及高于此頻率f1的頻率f2的頻帶上使多個(gè)天線的各輸入阻抗和在與上述多個(gè)天線之間進(jìn)行信號(hào)發(fā)送接收的外部電路的特性阻抗匹配，其包括第1匹配電路，在上述頻率f2上進(jìn)行阻抗匹配；第2匹配電路，通過(guò)由成為上述多個(gè)天線的供電線路的微帶線路形成并具有所定的電長(zhǎng)度的傳送線路和由上述微帶線路形成并與上述傳送線路連接的第1及第2短截線構(gòu)成、在上述頻率f1上進(jìn)行阻抗匹配，在上述第1或第2短截線上為使特性阻抗不同而設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，同時(shí)為使在上述頻率f2上上述第1及第2短截線的電納值之和為零并在上述頻率f1上上述第1及第2短截線的電納值之和為所定的值而設(shè)定了上述第1及第2短截線的電長(zhǎng)度。
由此，在不同的2個(gè)頻帶上能夠進(jìn)行阻抗匹配，同時(shí)能夠靈活地應(yīng)付為進(jìn)行阻抗匹配的天線的輸入阻抗的頻率特性，進(jìn)而不會(huì)出現(xiàn)在2個(gè)頻率附近的頻帶的一方頻帶上回波損耗特性變成窄頻帶，阻抗匹配電路內(nèi)的損耗增加等現(xiàn)象，即使在任一頻帶上都有能夠得到良好的回波損耗特性的效果。
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，由以下部分構(gòu)成了第1匹配電路傳送線路，由微帶線路形成并具有所定的電長(zhǎng)度；叉指型電容器，對(duì)此傳送線路串聯(lián)地提供靜電電容。
由此，因?yàn)椴皇褂眯枰N裝作業(yè)的芯片元件，所以制作容易并能夠低成本地制作，同時(shí)還能夠容易地而且高精度地制作任意靜電電容的電容元件，有容易得到特性好的阻抗匹配電路的效果。
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，由以下部分構(gòu)成了第2匹配電路基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線；基于一端連接接地導(dǎo)體的短路短截線的第2短截線。
由此，因?yàn)椴皇褂眯枰N裝作業(yè)的芯片元件，所以有制作容易，同時(shí)能夠低成本地制作阻抗匹配電路的效果。
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，由以下部分構(gòu)成了第2匹配電路基于一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線；基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第2短截線。
由此，因?yàn)椴皇褂眯枰N裝作業(yè)的芯片元件或短路短截線，所以有制作更加容易同時(shí)能夠低成本地制作阻抗匹配電路的效果。
本發(fā)明涉及的天線裝置，包括多個(gè)天線，在中空?qǐng)A筒狀電介體上形成；多個(gè)阻抗匹配電路，在上述中空?qǐng)A筒狀電介體上形成，同時(shí)與上述各天線連接，在頻率f1及高于此頻率f1的頻率f2的頻帶上使上述各天線的輸入阻抗和在與上述各天線之間進(jìn)行信號(hào)發(fā)送接收的外部電路的特性阻抗匹配；多個(gè)分配電路，在上述中空?qǐng)A筒狀電介體上形成，同時(shí)與上述各阻抗匹配電路連接，對(duì)來(lái)自上述外部電路的信號(hào)提供所定的相位差，上述各阻抗匹配電路，包括第1匹配電路，在上述頻率f2上進(jìn)行阻抗匹配；第2匹配電路，通過(guò)由成為上述各天線的供電線路的微帶線路形成并具有所定的電長(zhǎng)度的傳送線路和由上述微帶線路形成并與上述傳送線路連接的第1及第2短截線構(gòu)成、在上述頻率f1上進(jìn)行阻抗匹配，在上述第1或第2短截線上為使特性阻抗不同而設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，同時(shí)為使在上述頻率f2上上述第1及第2短截線的電納值之和為零并在上述頻率f1上上述第1及第2短截線的電納值之和為所定的值而設(shè)定了上述第1及第2短截線的電長(zhǎng)度。
由此，在不同的2個(gè)頻帶上能夠進(jìn)行阻抗匹配，同時(shí)能夠靈活地應(yīng)付為進(jìn)行阻抗匹配的天線的輸入阻抗的頻率特性，進(jìn)而不會(huì)出現(xiàn)在2個(gè)頻率附近的頻帶的一方頻帶上回波損耗特性變成窄頻帶，阻抗匹配電路內(nèi)的損耗增加等現(xiàn)象，即使在任一頻帶上都有能夠得到良好的回波損耗特性的效果。
本發(fā)明涉及的天線裝置，由以下部分構(gòu)成了第1匹配電路傳送線路，由微帶線路形成并具有所定的電長(zhǎng)度；叉指型電容器，對(duì)此傳送線路串聯(lián)地提供靜電電容。
由此，因?yàn)椴皇褂眯枰N裝作業(yè)的芯片元件，所以制作容易并能夠低成本地制作，同時(shí)還能夠容易地而且高精度地制作任意靜電電容的電容元件，有容易得到特性好的天線裝置的效果。
本發(fā)明涉及的天線裝置，由以下部分構(gòu)成了第2匹配電路基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線；基于一端連接接地導(dǎo)體的短路短截線的第2短截線。
由此，因?yàn)椴皇褂眯枰N裝作業(yè)的芯片元件，所以有制作容易，同時(shí)能夠低成本地制作天線裝置的效果。
本發(fā)明涉及的天線裝置，由以下部分構(gòu)成了第2匹配電路基于一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線；基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第2短截線。
由此，因?yàn)椴皇褂眯枰N裝作業(yè)的芯片元件或短路短截線，所以有制作更加容易同時(shí)能夠低成本地制作天線裝置的效果。


圖1為表示現(xiàn)有的包含阻抗匹配電路的天線裝置的斜視圖。
圖2為圖1所示的天線裝置的電路圖。
圖3為在圖1所示的天線裝置中所使用的天線的擴(kuò)大圖。
圖4為圖3所示的天線的等效電路。
圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的天線裝置的斜視圖。
圖6為圖5所示的天線裝置的俯視圖。
圖7為圖5所示的天線裝置的電路圖。
圖8為表示從圖7的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)A向天線側(cè)觀察時(shí)的天線的輸入阻抗特性的史密斯圓圖。
圖9為表示從圖7的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)B向天線側(cè)觀察時(shí)的特性的史密斯圓圖。
圖10為表示從圖7的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)C向天線側(cè)觀察時(shí)的特性的史密斯圓圖。
圖11為表示從圖7的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)D向天線側(cè)觀察時(shí)的特性的史密斯圓圖。
圖12為表示2個(gè)短截線的電納值之和的頻率特性圖。
圖13為表示從圖7的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)E向天線側(cè)觀察時(shí)的特性的史密斯圓圖。
圖14為表示從圖7的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)E向天線側(cè)觀察時(shí)的回波損耗頻率特性圖。
圖15為表示開(kāi)路短截線上有不連續(xù)部和無(wú)不連續(xù)部時(shí)的2個(gè)短截線的電納值之和的頻率特性的比較圖。
圖16為表示開(kāi)路短截線上有不連續(xù)部和無(wú)不連續(xù)部時(shí)的在輸入端子上的天線裝置的回波損耗的頻率特性的比較圖。
圖17為表示從圖7的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)E向天線側(cè)觀察時(shí)的回波損耗頻率特性圖。
圖18為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的天線裝置的斜視圖。
圖19為圖18所示的天線裝置的俯視圖。
圖20為圖18所示的天線裝置的電路圖。
圖21為表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的天線裝置的斜視圖。
圖22為圖21所示的天線裝置的俯視圖。
圖23為圖21所示的天線裝置的電路圖。
圖24為表示從圖23的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)A向天線側(cè)觀察時(shí)的天線的輸入阻抗特性的史密斯圓圖。
圖25為表示從圖23的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)C向天線側(cè)觀察時(shí)的特性的史密斯圓圖。
圖26為表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的天線裝置的斜視圖。
圖27為表示圖26所示的天線裝置的圓筒狀電介體的外側(cè)面的展開(kāi)圖。
圖28為表示圖26所示的天線裝置的圓筒狀電介體的內(nèi)側(cè)面的展開(kāi)圖。
圖29為圖27所示的天線裝置的阻抗匹配電路部分的條狀導(dǎo)體圖形的擴(kuò)大圖。
圖30為圖26所示的天線裝置的電路圖。
圖31為表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的天線裝置的斜視圖。
圖32為表示圖31所示的天線裝置的圓筒狀電介體的外側(cè)面的展開(kāi)圖。
圖33為表示圖31所示的天線裝置的圓筒狀電介體的內(nèi)側(cè)面的展開(kāi)圖。
圖34為圖32所示的天線裝置的阻抗匹配電路部分的條狀導(dǎo)體圖形的擴(kuò)大圖。
圖35為圖31所示的天線裝置的電路圖。
實(shí)施方式下面，為了更加詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，按照

實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。
實(shí)施方式1圖5為本發(fā)明的實(shí)施方式1的天線裝置的斜視圖，圖6為圖5所示的天線裝置的俯視圖，圖7為圖5所示的天線裝置的電路圖。此天線裝置由以下部分組合而成小型螺旋型天線，用于便攜電話機(jī)等小型無(wú)線終端；阻抗匹配電路，為了在2個(gè)頻帶上動(dòng)作，由微帶線路形成。
在圖5至圖7中，1為小型螺旋型天線的天線，2為天線1的輸入端子，12為裝載天線1及后述的阻抗匹配電路7的電介體基板，13為在電介體基板12的底面形成的接地導(dǎo)體，18為條狀導(dǎo)體，與電介體基板12及接地導(dǎo)體13共同形成成為天線1的供電線路的微帶線路，10為與天線1之間進(jìn)行信號(hào)發(fā)送接收的電源電路或RF電路的外部電路，9為連接外部電路10的天線裝置的輸入端子。
6a為由微帶線路形成、在頻率f2上具有電長(zhǎng)度θa的傳送線路；6b為由微帶線路形成、在頻率f1上具有電長(zhǎng)度θb的傳送線路；22為插在這些傳送線路6a、6b之間串聯(lián)地提供靜電電容的叉指型電容器。
14為由微帶線路形成的開(kāi)路短截線。在此開(kāi)路短截線14上，形成短截線的線路的特性阻抗在短接線內(nèi)不固定，具有1處特性阻抗不連續(xù)的位置17，在開(kāi)路端附近使用高阻抗的線路，另外，在傳送線路6b側(cè)使用低阻抗線路。高阻抗線路的電長(zhǎng)度為θo1，低阻抗線路的電長(zhǎng)度為θo2。
15為由微帶線路形成、具有電長(zhǎng)度θs的短路短截線，16為設(shè)在短路短截線15的前端的通孔。開(kāi)路短截線14和短路短截線15在條狀導(dǎo)體18的同一處相對(duì)地連接著。
在此，已設(shè)定電長(zhǎng)度θo1、θo2、θs之和大致為π/2或比π/2稍大一些，在頻率f2上2個(gè)短截線的電納值之和為零。即，在頻率f2附近的頻帶上，作為圖7所示的1/4波長(zhǎng)諧振電路5-2來(lái)動(dòng)作。
此外，規(guī)定了電長(zhǎng)度θo1、θo2、θs的分配，使開(kāi)路短截線14和短路短截線15的各自的電納之和在頻率f1上呈現(xiàn)所定的電納值。另外，與此同時(shí)傳送線路6b的電長(zhǎng)度θb也被選為所需的值。
在圖7中，8-1為第1匹配電路，由傳送線路6a和相當(dāng)于叉指型電容器22的電容元件3構(gòu)成，在頻率f2上進(jìn)行天線1的阻抗匹配；8-2為第2匹配電路，由傳送線路6b和開(kāi)路短截線14和短路短截線15構(gòu)成，在頻率f1上進(jìn)行天線1的阻抗匹配。7為由第1匹配電路8-1，第2匹配電路8-2構(gòu)成，在2個(gè)頻帶上進(jìn)行阻抗匹配的阻抗匹配電路。
另外，為了后述的動(dòng)作說(shuō)明，在圖7中示出了電路的節(jié)點(diǎn)A，B，C，D，E。
下面對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
在這里，以此天線裝置的阻抗匹配電路7已設(shè)計(jì)成在圖8所示的2個(gè)頻率f1及f2上進(jìn)行阻抗匹配的電路來(lái)說(shuō)明。另外，頻率f1和f2的關(guān)系設(shè)為f1小于f2，另外為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，設(shè)匹配阻抗，即外部電路10側(cè)的特性阻抗與傳送線路6a，6b的特性阻抗Zo相等。
圖8所示的阻抗軌跡A表示從圖7的電路圖所示的節(jié)點(diǎn)A向天線1側(cè)觀察時(shí)的軌跡。連接節(jié)點(diǎn)A的傳送線路6a具有電長(zhǎng)度θa，其軌跡順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直至在節(jié)點(diǎn)B上的在頻率f2上阻抗的阻抗部分與特性阻抗Zo一致為止。所以，從節(jié)點(diǎn)B向天線1側(cè)觀察時(shí)的軌跡成為圖9所示的阻抗軌跡B。
其次，節(jié)點(diǎn)B連接如同電容元件3，與在頻率f2上在圖9中的頻率f2上的阻抗的電抗部分大小相等符號(hào)相反，即賦予負(fù)的電抗的電容值的元件。其結(jié)果，從節(jié)點(diǎn)C向天線1側(cè)觀察時(shí)的軌跡成為圖10所示的阻抗軌跡C。此時(shí)，在頻率f2上的阻抗與特性阻抗Zo一致，阻抗匹配已完成。如此，由圖7所示的第1匹配電路8-1在頻率f2上進(jìn)行阻抗匹配。
其次，在連接節(jié)點(diǎn)C的第2匹配電路8-2上，傳送線路6b使圖10所示的阻抗軌跡C再向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。此時(shí)，選定了傳送線路6b的頻率f1上的電長(zhǎng)度θb，使在頻率f1上的電導(dǎo)等于1/Zo的同時(shí)，電納為正值。此結(jié)果，從節(jié)點(diǎn)D向天線1側(cè)觀察時(shí)的軌跡成為圖11所示的阻抗軌跡D。此時(shí)，在頻率f1上的電納值為標(biāo)準(zhǔn)化了的值jb’。并且，j為虛數(shù)單位。
圖12是2個(gè)短截線的電納值之和的頻率特性示意圖。因?yàn)?/4波長(zhǎng)的諧振電路5-2是并聯(lián)諧振電路，所以如圖12所示，在頻率f2上2個(gè)短截線的電納值之和為零，在低于頻率f2的頻率上呈現(xiàn)負(fù)的電納值。于是，因?yàn)閒1小于f2，所以在f1上賦予負(fù)的電納值。此時(shí)，選定了短截線長(zhǎng)θs，θo1，θo2的長(zhǎng)度比例，使在頻率f1上呈現(xiàn)為-jb’值。
結(jié)果，從接點(diǎn)E向天線1側(cè)觀察時(shí)的軌跡成為圖13所示的阻抗軌跡E，進(jìn)行在頻率f1上的阻抗匹配。此時(shí)，在頻率f2上1/4波長(zhǎng)諧振電路5-2因?yàn)槌芍C振狀態(tài)所以成為開(kāi)路狀態(tài)，第1匹配電路8-1的阻抗匹配狀態(tài)既使是連接開(kāi)路短截線14，短路短截線15也被維持。如此，由圖7所示的第2匹配電路8-2進(jìn)行在頻率f1上的阻抗匹配。
上述結(jié)果，在圖7的輸入端子9上的天線裝置的回波損耗的頻率特性如圖14所示，在頻率f1、f2上為谷的特性。
另外，開(kāi)路短截線14，短路短截線15的電長(zhǎng)度θo1，θo2，θs，及傳送線路6b的電長(zhǎng)度θb由從下列式(1)及式(2)導(dǎo)出的聯(lián)合方程式中得出。
在頻率f2上，(開(kāi)路短截線14的電納)+(短路短截線15的電納)＝0(1)在頻率f1上，Zo-1·(Y1+jZo-1tanθb)/(Zo-1+jY1tanθb)+(開(kāi)路短截線14的電納)+(短路短截線15的電納)＝Zo-1(2)在此，在式(2)中的Y1為從圖7的節(jié)點(diǎn)C向天線1側(cè)觀察時(shí)的在頻率f1上的導(dǎo)納，即在圖10中的在頻率f1上的導(dǎo)納。此外，因?yàn)槭?2)為復(fù)質(zhì)數(shù)的方程式所以分為實(shí)數(shù)部和虛數(shù)部2個(gè)方程式，因而上述聯(lián)合方程式為3個(gè)式子。雖說(shuō)有4個(gè)未知數(shù)，但如果加上θo1＝θo2等條件，就可以求出開(kāi)路短截線14，短路短截線15的電長(zhǎng)度θo1，θo2，θs，及傳送線路6b的電長(zhǎng)度θb。
在此實(shí)施方式中，構(gòu)成了在開(kāi)路短截線14的一部分上特性阻抗不同的形式，在開(kāi)路短截線14內(nèi)存在1處阻抗的不連續(xù)部17。在上述方法中，若決定存在不連續(xù)部17的開(kāi)路短截線14的尺寸則與沒(méi)有不連續(xù)部17時(shí)的開(kāi)路短截線14的全長(zhǎng)不同，還有，開(kāi)路短截線14的電納值的頻率特性也不同。但是，在頻率f1、f2上的電納值相同。
圖15為在開(kāi)路短截線14上有與沒(méi)有不連續(xù)部17時(shí)的1/4波長(zhǎng)諧振電路5-2的電納值的頻率特性的比較示意圖。如此，在開(kāi)路短截線14上設(shè)置不連續(xù)部17，可以使應(yīng)進(jìn)行阻抗匹配的在頻率f1及f2上的諧振電路的電納值的頻率特性發(fā)生變化。
從而，在輸入端子9上得到的回波損耗的頻率特性也隨在開(kāi)路短截線14上不連續(xù)部17有無(wú)而變化。圖16為在開(kāi)路短截線14上有與沒(méi)有不連續(xù)部17時(shí)的在輸入端子9上的天線裝置的回波損耗的頻率特性的比較示意圖。如圖16所示，在開(kāi)路短截線14上設(shè)置不連續(xù)部17后，雖然在頻率f2附近的頻帶上回波損耗良好的頻帶的寬度略微變窄，但在另一方頻率f1附近的頻帶上回波損耗良好的頻帶的寬度變寬。
如此，設(shè)置特性阻抗的不連續(xù)部17，使在開(kāi)路短截線14的一部分上的特性阻抗不同，從而可以調(diào)整在頻率f1及f2附近的2個(gè)頻帶上的回波損耗的頻率特性。根據(jù)應(yīng)進(jìn)行阻抗匹配的天線1的輸入阻抗的頻率特性，如圖16所示，不在開(kāi)路短截線14上設(shè)置不連續(xù)部17時(shí)，在頻率f2附近頻帶比較寬，而在頻率f1附近頻帶非常窄，成不均勻的回波損耗特性，但在開(kāi)路短截線14上設(shè)置不連續(xù)部17后，可以避開(kāi)這些問(wèn)題，可以得到在頻率f1附近和f2附近兩者的頻帶寬度大致相等的回波損耗特性。
即，通過(guò)在開(kāi)路短截線14上設(shè)置不連續(xù)部17，可以防止在一方的頻帶上頻帶變窄化，得到更加良好的回波損耗特性。還有，因?yàn)樽優(yōu)檎l帶的頻帶在匹配電路上的損失會(huì)增加，所以在開(kāi)路短截線14上設(shè)置不連續(xù)部17，也關(guān)系到減少在變?yōu)檎l帶的頻帶上的匹配電路的內(nèi)部損失。
此時(shí)，回波損耗的頻率特性隨天線1的輸入阻抗的頻率特性是急劇還是舒緩，外部電路10的特性阻抗與天線1的輸入阻抗的電阻值的比例大小而變化。
例如，天線1的輸入阻抗的頻率特性急劇，天線1的輸入阻抗的電阻值比外部電路10的特性阻抗要小時(shí)，如圖14所示，f1、f2的各頻帶變窄，在f1、f2的頻帶之間的頻帶上的回波損耗的電平要大。
另一方，天線1的輸入阻抗的頻率特性舒緩，天線1的輸入阻抗的電阻值接近外部電路10的特性阻抗時(shí)，如圖17所示，f1、f2的各頻帶會(huì)變寬，在f1、f2的頻帶之間的頻帶上的回波損耗的電平會(huì)變小，進(jìn)而可以在包括f1、f2的頻帶之間的頻帶的寬頻帶上高效率地進(jìn)行阻抗匹配。
還有，設(shè)置特性阻抗的不連續(xù)部的位置和不連續(xù)的數(shù)量，及構(gòu)成不連續(xù)的線路的特性阻抗之比，可以考慮應(yīng)進(jìn)行阻抗匹配的天線1的輸入阻抗的頻率特性來(lái)選擇。即，對(duì)于開(kāi)路短截線14的特性阻抗的部分變化的附加方法，顯而易見(jiàn)不用非得和此天線裝置一樣。
還有，在此實(shí)施方式1中，傳送線路6a、6b，開(kāi)路短截線14，短路短截線15是由微帶線路形成的，也可以不用微帶線路，而由條狀線路，同軸線路，共面線路等形成。
如上所述，此實(shí)施方式1的阻抗匹配電路，可以在不同的2個(gè)頻帶上或包括2個(gè)頻帶之間的頻帶的寬頻帶上進(jìn)行阻抗匹配的同時(shí)，可以靈活地應(yīng)付應(yīng)進(jìn)行阻抗匹配的天線1的輸入阻抗的頻率特性，不會(huì)發(fā)生在2個(gè)頻率附近的頻帶的一方頻帶上回波損耗特性成窄頻帶，阻抗匹配電路內(nèi)部損失增加的現(xiàn)象，在任一頻帶上都可以得到良好的回波損耗特性的效果。
還有，在此實(shí)施方式1中作為第1匹配電路8-1使用了傳送線路6a和叉指型電容器22，如果改變第1匹配電路8-1的電路結(jié)構(gòu)就可以得到能夠靈活地應(yīng)付多種類天線的阻抗匹配的效果。例如不用叉指型電容器22而用電感元件時(shí)，輸入阻抗還可以應(yīng)付具有高阻抗的天線。
再有，在此實(shí)施方式1中，因?yàn)橛瞄_(kāi)路短截線14，短路短截線15構(gòu)成了諧振電路，加之使用了叉指型電容器22，所以沒(méi)有任何需要貼裝作業(yè)的芯片元件，只需在電介體基板12上形成條狀導(dǎo)體圖形就可以制作，進(jìn)而可以得到容易制作的同時(shí)能夠低成本地制作阻抗匹配電路的效果。
此外，在此實(shí)施方式1中，因?yàn)槭褂昧瞬嬷感碗娙萜?2所以能夠輕易地且高精度地制作任意靜電電容的電容元件，與用芯片元件等時(shí)相比，有能夠容易得到特性好的阻抗匹配電路的效果。
實(shí)施方式2圖18為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的天線裝置的斜視圖，圖19為圖18所示的天線裝置的俯視圖，圖20為圖18所示的天線裝置的電路圖。
在圖18至圖20中，14a為由微帶線路形成，具有電長(zhǎng)度θo的第1開(kāi)路短截線，14b為由微帶線路形成的第2短截線。此第2開(kāi)路短截線14b在短截線的一部分上，使用特性阻抗不同的線路而形成，結(jié)果，在短截線內(nèi)有兩處特性阻抗的不連續(xù)部17a、17b，各部的電長(zhǎng)度從開(kāi)路端側(cè)開(kāi)始為θso1，θso2，θso3。此2個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b在條狀導(dǎo)體18的同一處相對(duì)地連接著。
8-2為第2匹配電路，由傳送線路6b和開(kāi)路短截線14a、14b構(gòu)成，在頻率f1上進(jìn)行天線1的阻抗匹配。其他與實(shí)施方式1的圖5至圖7所示的同一符號(hào)的相同。
在這里，2個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b的電長(zhǎng)度的分配由下列條件決定，即，其電長(zhǎng)度之和在頻率f2上為π或稍大于π的值，在頻率f2上2個(gè)短截線的電納值之和為零，作為1/2波長(zhǎng)諧振電路5-3來(lái)諧振，同時(shí)，在頻率f1上2個(gè)短截線的電納值之和呈現(xiàn)所定的電納值。還有，與此同時(shí)，傳送線路6b的電長(zhǎng)度θb也被選為所需的值。
下面對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
在圖20中，阻抗匹配電路7內(nèi)部的諧振電路在實(shí)施方式1中為組合開(kāi)路短截線14和短路短截線15而成的1/4波長(zhǎng)諧振電路，對(duì)此，在此實(shí)施方式2中為組合2個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b而成的1/2波長(zhǎng)諧振電路。
因?yàn)榇?個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b在傳送線路6b是在同一處并聯(lián)連接的，所以可以把1/2波長(zhǎng)諧振電路5-3也看作是并聯(lián)諧振電路的1種。所以，動(dòng)作原理大致與實(shí)施方式1相同，若賦予圖8那樣的天線1的阻抗軌跡，則在節(jié)點(diǎn)B至E上看天線1側(cè)時(shí)的阻抗為類似于圖9至圖13所示的軌跡的軌跡。
2個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b的電長(zhǎng)度及傳送線路6b的電長(zhǎng)度可以從下列的(3)式及(4)式中求出。
在頻率f2上(開(kāi)路短截線14a的電納)+(開(kāi)路短截線14b的電納)＝0(3)在頻率f1上Zo-1·(Y1+jZo-1tanθb)/(Zo-1+jY1tanθb)+(開(kāi)路短截線14a的電納)+(開(kāi)路短截線14b的電納)＝Zo-1(4)在這里，(4)式中的Y1是從圖20的節(jié)點(diǎn)C向天線1側(cè)觀察時(shí)的在頻率f1上的導(dǎo)納。即，Y1對(duì)應(yīng)于圖10的在f1上的導(dǎo)納。因?yàn)?4)式是復(fù)質(zhì)數(shù)方程式，所以分為實(shí)數(shù)部和虛數(shù)部2個(gè)方程式，因而上述聯(lián)合方程式為3個(gè)式子。所以，若加上θso3為常數(shù)，θso1＝θso2等條件，就能夠求出未知數(shù)為3個(gè)的解。
另外，在此實(shí)施方式2中，第1開(kāi)路短截線14a，第2開(kāi)路短截線14b是由微帶線路形成的，但也可以不用微帶線路，而用條狀線路，同軸線路，共面線路等形成。
如上所述，此實(shí)施方式2具有與實(shí)施方式1的天線裝置同樣的特征并可得到同樣的效果。進(jìn)而，因?yàn)樵诖藢?shí)施方式2中，短截線只使用開(kāi)路短截線而不使用短路短截線，所以不需要通孔，進(jìn)而可以得到制作更加容易、同時(shí)能夠更加低成本制作的效果。
實(shí)施方式3圖21為表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的天線裝置的斜視圖，圖22為圖21所示天線裝置的俯視圖，圖23為圖21所示天線裝置的電路圖。此天線裝置組合了圓形微帶天線和使之在2個(gè)頻帶上動(dòng)作的由微帶線路形成的阻抗匹配電路。
在圖21至圖23中，1是由圓形微帶天線而成的天線，24為在頻率f2上的1/4波長(zhǎng)阻抗變成器，8-1為1/4波長(zhǎng)阻抗變成器24而成的第1匹配電路，在頻率f2上進(jìn)行天線1的阻抗匹配。其他與實(shí)施方式2的圖18至圖20所示的同一符號(hào)的相同。
下面對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
圖24為表示由圓形微帶天線而成的天線1的輸入阻抗特性的史密斯圓圖，相當(dāng)于從圖23的節(jié)點(diǎn)A向天線1側(cè)觀察時(shí)的特性。通常，在這種圓形微帶天線中，如圖所示在微帶天線的端部上連接微帶線路供電時(shí)，會(huì)顯示如圖24的高阻抗的特性。
此時(shí)，設(shè)在頻率f2上的電抗值為零，若為了進(jìn)行在頻率f2上的阻抗匹配而連接變成器24，則成為如圖25的特性，圖24的在頻率f2上的輸入阻抗的電阻值變成特性阻抗Zo(標(biāo)準(zhǔn)化阻抗或外部電路10的特性阻抗)。于是，在圖25所示的特性中，維持著在頻率f2上的阻抗匹配狀態(tài)，在頻率f1上進(jìn)行阻抗匹配的動(dòng)作也與實(shí)施方式2相同。
如上所述，此實(shí)施方式3具有與實(shí)施方式2的天線裝置相同的特征，可以得到相同的效果。還有，因?yàn)樵诖藢?shí)施方式3中考慮微帶天線特性，在第1匹配電路8-1上使用了阻抗變成器24，所以可以得到電路結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)化，更能夠低成本制作的效果。
實(shí)施方式4圖26為表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的天線裝置的斜視圖。此天線裝置用于便攜電話等小型無(wú)線終端，在中空?qǐng)A筒電介質(zhì)上形成了由4條(N條)螺旋元件而制成的4卷線(N卷線)螺旋天線；4個(gè)(N個(gè))阻抗匹配電路，分別連接上述4條螺旋元件，在2個(gè)頻帶上進(jìn)行阻抗匹配；4分配電路(N分配電路)，連接上述4個(gè)阻抗匹配電路，對(duì)其賦予所定的相位差并進(jìn)行微波的分配或合成。即，此天線裝置用中空?qǐng)A筒電介體一體地形成了天線和供電線路。
此外，上述阻抗匹配電路及4分配電路由形成于中空?qǐng)A筒電介體的外側(cè)面上的條狀導(dǎo)體和由形成于內(nèi)側(cè)面的接地導(dǎo)體而成的微帶線路構(gòu)成。
圖27為圖26所示的天線裝置的圓筒外側(cè)面的展開(kāi)圖，圖28為圖26所示的天線裝置的圓筒內(nèi)側(cè)面的展開(kāi)圖。如圖28所示，形成于中空?qǐng)A筒電介體內(nèi)側(cè)面的接地導(dǎo)體與存在阻抗匹配電路和構(gòu)成4分配電路的微帶線路的條狀導(dǎo)體的區(qū)域相對(duì)應(yīng)，形成于圓筒內(nèi)側(cè)面的下部。圖29為阻抗匹配電路部分的條狀導(dǎo)體圖形的擴(kuò)大圖，圖30為圖26至圖29所示的天線裝置的電路圖。
在圖26至圖30中，21為中空?qǐng)A筒電介體，1為天線，由在中空?qǐng)A筒電介體21的外側(cè)面上形成導(dǎo)體圖形而構(gòu)成的4條螺旋元件構(gòu)成，2為天線1的4個(gè)輸入端子，13為形成于中空?qǐng)A筒電介體21的內(nèi)側(cè)面的接地導(dǎo)體，18為中空?qǐng)A筒電介體21及與接地導(dǎo)體13共同構(gòu)成微帶線路的條狀導(dǎo)體。
6a為由微帶線路形成，在頻率f2上具有電長(zhǎng)度θa的傳送線路，22為串聯(lián)于傳送線路6a的叉指型電容器，此叉指型電容器22在圖30的電路圖中被表示為串聯(lián)連接的電容器3。6b為由微帶線路形成，在頻率f1上具有電長(zhǎng)度θb的傳送線路，14為由微帶線路形成的具有電長(zhǎng)度θo的開(kāi)路短截線，15為由微帶線路形成的具有電長(zhǎng)度θs的短路短截線。16為設(shè)在短路短截線15的前端，連接條狀導(dǎo)體18和接地導(dǎo)體13的通孔。
在開(kāi)路短截線14中，形成短截線的線路的特性阻抗在短截線內(nèi)不固定，在短截線的中間部位的一部分使用了低阻抗線路，具有特性阻抗的2處不連續(xù)位置17a、17b。開(kāi)路短截線14的各部的電長(zhǎng)度從開(kāi)路端側(cè)起為θo1，θo2，θo3。開(kāi)路短截線14與短路短截線15在條狀導(dǎo)體18的同一處相對(duì)地連接著。
在這里，進(jìn)行設(shè)定，使電長(zhǎng)度θo1，θo2，θo3，θs之和大致為π/2或稍微大于π/2，在頻率f2上2個(gè)短截線的電納值之和為零。即，在頻率f2附近的頻帶上作為1/4波長(zhǎng)諧振電路5-2來(lái)動(dòng)作。此外，決定了θo1，θo2，θo3，θs的分配，使開(kāi)路短截線14和短路短截線15的電納之和在頻率f1上呈現(xiàn)所定的電納值。與此同時(shí)，傳送線路6b的電長(zhǎng)度θb也被選為所定的值。
8-1為第1匹配電路，由傳送線路6a和電容器元件3構(gòu)成，在頻率f2上進(jìn)行天線1的阻抗匹配。8-2為第2匹配電路，由傳送線路6b和由開(kāi)路短截線14及短路短截線15構(gòu)成的1/4波長(zhǎng)諧振電路5-2構(gòu)成，在頻率f1進(jìn)行天線1的阻抗匹配。7為由第1匹配電路8-1和第2匹配電路8-2構(gòu)成的，在2個(gè)頻率f1、f2上進(jìn)行阻抗匹配的阻抗匹配電路，對(duì)應(yīng)于天線1的各螺旋元件準(zhǔn)備了4個(gè)(N個(gè))此阻抗匹配電路7。9為阻抗匹配電路7的輸入端子。
23為4分配電路(N分配電路)，由中空?qǐng)A筒電介體21，接地導(dǎo)體13，及由條狀導(dǎo)體18構(gòu)成的微帶線路構(gòu)成，具有呈現(xiàn)各自所需的分配振幅特性及分配相位特性的4個(gè)(N個(gè))分配端子，各分配端子分別連接于4個(gè)阻抗匹配電路7的各輸入端子9上。4分配電路23的構(gòu)成使4個(gè)輸入端子9之間生成約各90度的相位差。
25為4分配電路23的輸入端子，成為此天線裝置的輸入端子。10為由電源電路或RF電路而成的外部電路，連接輸入端子25上。還有，在圖29中，為了作后述的動(dòng)作說(shuō)明，表示出了電路的節(jié)點(diǎn)A，B，C，D，E， F。
下面對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
在此天線裝置中使用的4卷線螺旋天線，通過(guò)4分配電路23對(duì)4條螺旋元件之間進(jìn)行的分別相差90度相位差的供電來(lái)放射扁圓的電波。因?yàn)橐灾锌請(qǐng)A筒電介體21的軸方向?yàn)橹行姆派浞较蛐砸驅(qū)掝l帶響應(yīng)而覆蓋域?qū)拸V，所以4卷線螺旋天線使用于衛(wèi)星攜帶終端等。此實(shí)施方式4的天線裝置在2個(gè)頻帶上可以使用這樣的4卷線螺旋天線。
因?yàn)?條螺旋元件相互結(jié)合一體地動(dòng)作，所以可以將從4個(gè)輸入端子2向天線1側(cè)觀察時(shí)的有效阻抗看成應(yīng)進(jìn)行阻抗匹配的負(fù)載阻抗。所以，阻抗匹配電路7是根據(jù)從各輸入端子2(節(jié)點(diǎn)A)向天線1側(cè)看的有效阻抗而設(shè)計(jì)的。在這里，因?yàn)閺妮斎攵俗?向天線1側(cè)觀察時(shí)的有效阻抗類似于圖8的史密斯圓圖所示的軌跡，所以作為4個(gè)阻抗匹配電路7的動(dòng)作與實(shí)施方式1的天線裝置的阻抗匹配電路大致相同。
所以，從節(jié)點(diǎn)B至E向天線1側(cè)觀察時(shí)的阻抗軌跡為類似于圖9至圖11及圖13的史密斯圓圖所示的軌跡。此時(shí)，因?yàn)樵诠?jié)點(diǎn)E上在2個(gè)頻帶上已進(jìn)行著阻抗匹配，所以，在從節(jié)點(diǎn)F向天線1側(cè)觀察時(shí)的特性上，在頻率f1、f2上的阻抗匹配也被維持。結(jié)果，在節(jié)點(diǎn)F上的反射特性為圖14所示那樣。
如上所示，此實(shí)施方式4具有與實(shí)施方式1的天線裝置相同的特征并可得到同樣的效果。
此外，因?yàn)樵诖藢?shí)施方式2中，不是用芯片元件而是用短截線構(gòu)成了第2匹配電路8-2的并聯(lián)諧振電路5-2，作為串聯(lián)電容元件使用了叉指型電容器，所以沒(méi)有芯片，進(jìn)而可以得到制作容易的同時(shí)能夠低成本制作的效果。這點(diǎn)，因?yàn)橛弥锌請(qǐng)A筒電介體21形成天線裝置，所以在實(shí)現(xiàn)性上非常重要。
再有，在此實(shí)施方式4中，在中空?qǐng)A筒電介體21上一體地形成了進(jìn)行電波發(fā)射的4條螺旋元件和可以在2個(gè)頻率f1、f2上動(dòng)作的4個(gè)阻抗匹配電路7和4分配電路23，可以得到能夠小型地構(gòu)成包括天線裝置的無(wú)線終端裝置的效果。
此外，在此實(shí)施方式4中，雖然天線1有4條螺旋元件，天線1的輸入端子2也有4個(gè)，但因?yàn)橐惑w地形成了4分配電路，所以與外部電路10進(jìn)行連接的輸入端子25只需1個(gè)，此天線裝置和外部電路10的接口結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單化，可以得到不僅組合容易成本低廉，而且信賴性大大提高的效果。
實(shí)施方式5圖31為表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的天線裝置的斜視圖。圖32為圖31所示的天線裝置的圓筒外側(cè)面的展開(kāi)圖，圖33為圖31所示的天線裝置的圓筒內(nèi)側(cè)面的展開(kāi)圖。圖34為阻抗匹配電路部分的條狀導(dǎo)體圖形的擴(kuò)大圖，圖35為圖31至圖34所示的天線裝置的電路圖。
在圖31至圖35中，14a為由微帶線路形成，具有電長(zhǎng)度θo的第1開(kāi)路短截線，14b為由微帶線路形成的第2開(kāi)路短截線。
第2開(kāi)路短截線14b是使用在短截線的一部分上特性阻抗不同的線路而形成的，結(jié)果，短截線內(nèi)有特性阻抗的2處不連續(xù)部17a、17b，各部的電長(zhǎng)度從開(kāi)路端側(cè)開(kāi)始為θso1，θso2，及θso3。2個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b在條狀導(dǎo)體18的同一處相對(duì)地連接著。
在這里，2個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b的電長(zhǎng)度的分配被決定，使其電長(zhǎng)度之和在頻率f2上為π或稍微大于π的值，在頻率f2上2個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b的電納值之和為零，作為1/2波長(zhǎng)諧振電路5-3來(lái)進(jìn)行諧振，同時(shí)，在頻率f1上2個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b的電納值之和呈現(xiàn)所定的電納值。與此同時(shí)，傳送線路6b的電長(zhǎng)度θb也被選定為所定的值。
8-1為第1匹配電路，由傳送線路6a和電容元件3構(gòu)成，在頻率f2上進(jìn)行天線1的阻抗匹配。8-2為第2匹配電路，由傳送線路6b和開(kāi)路短截線14a、14b形成的1/2波長(zhǎng)諧振電路5-3構(gòu)成，在頻率f1上進(jìn)行天線1的阻抗匹配。7為由第1匹配電路8-1和第2匹配電路8-2構(gòu)成，在2個(gè)頻率f1、f2上進(jìn)行阻抗匹配的阻抗匹配電路。其他與實(shí)施方式4的圖26至圖30所示的同一符號(hào)的相同。
在此天線裝置中使用的4卷線螺旋天線進(jìn)行與在實(shí)施方式4中表示的天線裝置相同的動(dòng)作。
如上所述，此實(shí)施方式5具有與實(shí)施方式4的天線裝置相同的特征并可以得到相同的效果。
此外，因?yàn)樵诖藢?shí)施方式5中第2匹配電路中的諧振電路是由2個(gè)開(kāi)路短截線14a、14b構(gòu)成的，所以不需要通孔，進(jìn)而可以得到制作比較容易，能夠更加低成本地制作天線裝置的效果。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路及天線裝置適合在2個(gè)頻帶上或包括此2個(gè)頻帶之間的頻帶的寬頻帶上高效率地使各種類型的單諧振型的天線動(dòng)作。
權(quán)利要求
1.一種阻抗匹配電路，在頻率f1及高于此頻率f1的頻率f2的頻帶上使天線的輸入阻抗和在與上述天線之間進(jìn)行信號(hào)發(fā)送接收的外部電路的特性阻抗匹配，其特征在于包括第1匹配電路，在上述頻率f2上進(jìn)行阻抗匹配；傳送線路，由成為上述天線的供電線路的微帶線路等形成并具有所定的電長(zhǎng)度；第2匹配電路，與此傳送線路連接、由上述微帶線路等形成的第1及第2短截線構(gòu)成、在上述頻率f1上進(jìn)行阻抗匹配，在上述第1或第2短截線上為使特性阻抗不同而設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，同時(shí)為使在上述頻率f2上上述第1及第2短截線的電納值之和為零并在上述頻率f1上上述第1及第2短截線的電納值之和為所定的值而設(shè)定了上述第1及第2短截線的電長(zhǎng)度。
2.權(quán)利要求1記載的阻抗匹配電路，其特征在于由微帶線路等形成并具有所定的電長(zhǎng)度的傳送線路和對(duì)此傳送線路串聯(lián)地提供靜電電容的叉指型電容器構(gòu)成了第1匹配電路。
3.權(quán)利要求1記載的阻抗匹配電路，其特征在于由在頻率f2上的1/4波長(zhǎng)阻抗變成器構(gòu)成了第1匹配電路。
4.權(quán)利要求1記載的阻抗匹配電路，其特征在于由基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線和基于一端連接接地導(dǎo)體的短路短截線的第2短截線構(gòu)成了第2匹配電路。
5.權(quán)利要求1記載的阻抗匹配電路，其特征在于由基于一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線和基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第2短截線構(gòu)成了第2匹配電路。
6.一種阻抗匹配電路，在中空?qǐng)A筒狀電介體上形成多個(gè)，在頻率f1及高于此頻率f1的頻率f2的頻帶上使多個(gè)天線的各輸入阻抗和在與上述多個(gè)天線之間進(jìn)行信號(hào)發(fā)送接收的外部電路的特性阻抗匹配，其特征在于包括第1匹配電路，在上述頻率f2上進(jìn)行阻抗匹配；第2匹配電路，通過(guò)由成為上述多個(gè)天線的供電線路的微帶線路形成并具有所定的電長(zhǎng)度的傳送線路和由上述微帶線路形成并與上述傳送線路連接的第1及第2短截線構(gòu)成、在上述頻率f1進(jìn)行阻抗的匹配，在上述第1或第2短截線上為使特性阻抗不同而設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，同時(shí)，為使在上述頻率f2上上述第1及第2短截線的電納值之和為零并在上述頻率f1上上述第1及第2短截線的電納值之和為所定的值而設(shè)定了上述第1及第2短截線的電長(zhǎng)度。
7.權(quán)利要求6記載的阻抗匹配電路，其特征在于通過(guò)由微帶線路形成并具有所定的電長(zhǎng)度的傳送線路和對(duì)此傳送線路串聯(lián)地提供靜電電容的叉指型電容器構(gòu)成了第1匹配電路。
8.權(quán)利要求6記載的阻抗匹配電路，其特征在于由基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線和基于一端連接接地導(dǎo)體的短路短截線的第2短截線構(gòu)成了第2匹配電路。
9.權(quán)利要求6記載的阻抗匹配電路，其特征在于由基于一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線和基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第2短截線構(gòu)成了第2匹配電路。
10.一種天線裝置，其特征在于包括多個(gè)天線，在中空?qǐng)A筒狀電介體上形成；多個(gè)阻抗匹配電路，在上述中空?qǐng)A筒狀電介體上形成，同時(shí)與上述各天線連接，在頻率f1及高于此頻率f1的頻率f2的頻帶上使上述各天線的輸入阻抗和在與上述各天線之間進(jìn)行信號(hào)發(fā)送接收的外部電路的特性阻抗匹配；多個(gè)分配電路，在上述中空?qǐng)A筒狀電介體上形成，同時(shí)與上述各阻抗匹配電路連接，對(duì)來(lái)自上述外部電路的信號(hào)提供所定的相位差，上述各阻抗匹配電路，包括第1匹配電路，在上述頻率f2上進(jìn)行阻抗匹配；第2匹配電路，通過(guò)由成為上述各天線的供電線路的微帶線路形成并具有所定的電長(zhǎng)度的傳送線路和由上述微帶線路形成并與上述傳送線路連接的第1及第2短截線構(gòu)成、在上述頻率f1上進(jìn)行阻抗匹配，在上述第1或第2短截線上為使特性阻抗不同而設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，同時(shí)，為使在上述頻率f2上上述第1及第2短截線的電納值之和為零并在上述頻率f1上上述第1及第2短截線的電納值之和為所定的值而設(shè)定了上述第1及第2短截線的電長(zhǎng)度。
11.權(quán)利要求10記載的天線裝置，其特征在于通過(guò)由微帶線路形成并具有所定的電長(zhǎng)度的傳送線路和對(duì)此傳送線路串聯(lián)地提供靜電電容的叉指型電容器構(gòu)成了第1匹配電路。
12.權(quán)利要求10記載的天線裝置，其特征在于由基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線和基于一端連接接地導(dǎo)體的短路短截線的第2短截線構(gòu)成了第2匹配電路。
13.權(quán)利要求10記載的天線裝置，其特征在于由基于一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第1短截線和基于設(shè)置阻抗的不連續(xù)部，一端開(kāi)路的開(kāi)路短截線的第2短截線構(gòu)成了第2匹配電路。
全文摘要
一種阻抗匹配電路,包括在頻率f2上進(jìn)行阻抗匹配的第1匹配電路8－1;由具有所定的電長(zhǎng)度的傳送線路6b和與此傳送線路6b連接的開(kāi)路短截線14及短路短截線15構(gòu)成、在頻率f1上進(jìn)行阻抗匹配的第2匹配電路8－2,為在開(kāi)路短截線14上使特性阻抗不同而設(shè)有阻抗的不連續(xù)部17,并且,為使在頻率f2上開(kāi)路短截線14及短路短截線15的電納值之和為零、在頻率f1上開(kāi)路短截線14及短路短截線15的電納值之和為所定的值而設(shè)定了開(kāi)路短截線14及短路短截線15的電長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)H01Q11/00GK1370340SQ00811704
公開(kāi)日2002年9月18日 申請(qǐng)日期2000年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月14日
發(fā)明者大和田哲, 宮崎守泰, 遠(yuǎn)藤勉, 西野有 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社